JP6705516B2 - Method for producing anisotropically conductive film - Google Patents
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Description
本発明は、異方導電性フィルムの製造方法及び接続構造体に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an anisotropic conductive film and a connection structure.
従来、例えば液晶ディスプレイとテープキャリアパッケージ(TCP)との接続や、フレキシブルプリント基板(FPC)とTCPとの接続、或いはFPCとプリント配線板との接続には、接着剤フィルム中に導電粒子を分散させた異方導電性フィルムが用いられている。また、半導体シリコンチップを基板に実装する場合にも、従来のワイヤーボンディングに代えて、半導体シリコンチップを基板に直接実装する、いわゆるチップオンガラス(COG)が行われており、ここでも異方導電性フィルムが用いられている。 Conventionally, for example, for connecting a liquid crystal display to a tape carrier package (TCP), connecting a flexible printed circuit board (FPC) to TCP, or connecting an FPC to a printed wiring board, conductive particles are dispersed in an adhesive film. The anisotropic conductive film is used. Also, when mounting a semiconductor silicon chip on a substrate, so-called chip-on-glass (COG), which mounts the semiconductor silicon chip directly on the substrate, is performed instead of the conventional wire bonding, and anisotropic conductivity is also used here. Film is used.
近年では、電子機器の発達に伴い、配線の高密度化や回路の高機能化が進んでいる。その結果、接続電極間の間隔が例えば15μm以下となるような接続構造体が要求され、接続部材のバンプ電極も小面積化されてきている。小面積化されたバンプ接続において安定した電気的接続を得るためには、十分な数の導電粒子がバンプ電極と基板側の回路電極との間に介在している必要がある。 2. Description of the Related Art In recent years, with the development of electronic devices, wiring density and circuit functionality have been increasing. As a result, a connection structure is required in which the distance between the connection electrodes is, for example, 15 μm or less, and the bump electrodes of the connection members are also reduced in area. In order to obtain stable electrical connection in bump connection with a reduced area, a sufficient number of conductive particles must be present between the bump electrode and the circuit electrode on the substrate side.
このような課題に対し、導電粒子を単層で基板側に偏在させかつ、導電粒子同士を離間させた異方導電性フィルムを用いて、導電粒子の捕捉効率を向上が図られている(特許文献1及び2)。
For such a problem, the conductive particles are unevenly distributed on the substrate side in a single layer, and the anisotropic conductive film in which the conductive particles are separated from each other is used to improve the capturing efficiency of the conductive particles (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、粘着性を有する樹脂フィルムに導電粒子を敷き詰める工程と、その樹脂フィルムを二軸延伸する工程を含んでおり、工程の短縮化が望まれている。また、特許文献2に記載の方法では、導電粒子を単一層配列させることが可能な非導電性マトリックス材料の厚みが制限されていた。
However, the method described in
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、樹脂溶液を塗工すると同時に、導電粒子を単層で分散配列することができる異方導電性フィルムの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a method for producing an anisotropically conductive film in which conductive particles can be dispersed and arranged in a single layer while coating a resin solution. To aim.
上記課題の解決のために、本発明に係る異方導電性フィルムの製造方法は、導電粒子及びフィルムは、塗工ロールの表面に導電粒子及び接着剤成分を有機溶剤に溶解した異方導電接着剤成分を含んで構成される異方導電性フィルムの製造方法であって、前記異方導電性フィルム樹脂溶液を供給し、余分な異方導電性フィルム樹脂溶液を掻き取った後に、塗工ロールの表面の異方導電性フィルム樹脂溶液を剥離フィルム上に塗布する塗布装置を用いることを特徴とし、前記塗工ロール周面部は、規則的に配列された多角形型の凹凸状の彫刻加工を有しており、前記彫刻の溝から剥離フィルム上に、接着剤成分を塗布すると同時に、導電粒子を転写し配列させる工程を有することを特徴としている。 In order to solve the above problems, the method for producing an anisotropic conductive film according to the present invention, the conductive particles and the film is an anisotropic conductive adhesive in which the conductive particles and the adhesive component are dissolved in an organic solvent on the surface of the coating roll. A method for producing an anisotropic conductive film containing an agent component, comprising supplying the anisotropic conductive film resin solution and scraping off the excess anisotropic conductive film resin solution, and then applying a coating roll. Characterized by using a coating device for coating the anisotropic conductive film resin solution of the surface of the release film, the coating roll peripheral surface portion is a regularly arranged polygonal concave-convex engraving process. It has a step of applying the adhesive component from the groove of the engraving onto the release film, and at the same time transferring and arranging the conductive particles.
本発明の異方導電性フィルムの製造方法では、樹脂溶液を塗工ロールに供給する時に、塗工ロール周面部に規則的に配列した凹凸上の彫刻溝に導電性粒子が入る。このため、塗工ロール表面の異方導電性フィルム樹脂溶液を剥離フィルム上に塗布する時、導電粒子は塗工ロール周面部のパターンと同様に配列させることができる。従って、導電粒子を単層で分散配列することが可能になる。 In the method for producing an anisotropic conductive film of the present invention, when the resin solution is supplied to the coating roll, the conductive particles enter the engraved grooves on the irregularities regularly arranged on the peripheral surface of the coating roll. Therefore, when the anisotropic conductive film resin solution on the surface of the coating roll is applied onto the release film, the conductive particles can be arranged in the same manner as the pattern of the peripheral surface of the coating roll. Therefore, it becomes possible to disperse and arrange the conductive particles in a single layer.
また、塗工ロール周面部に加工する多角形型の凹凸状の彫刻は、正三角形,正方形,正五各形,又は、正六角形状であることが好ましい。この場合、塗工ロール周面部のパターンを隙間なく彫刻することができ、導電粒子を剥離フィルム上に均一に分散配列することができる。 In addition, it is preferable that the polygonal concave-convex engraving to be processed on the peripheral surface of the coating roll is a regular triangle, a square, a regular pentagon, or a regular hexagon. In this case, the pattern on the peripheral surface of the coating roll can be engraved without any gap, and the conductive particles can be uniformly dispersed and arranged on the release film.
また、多角形型の凹凸状の彫刻の溝の深さが、導電粒子の直径の0.5倍以上かつ1.1倍以下であることが好ましい。この範囲を満たすことにより、塗工ロールに樹脂溶液を供給するときは、塗工ロール周面部の彫刻の溝に導電粒子が効率良く入り、更に、剥離フィルムに樹脂溶液を塗布するときは、導電粒子を効率よく剥離フィルムに転写することができる。 Further, it is preferable that the depth of the groove of the polygonal concave-convex engraving is 0.5 times or more and 1.1 times or less the diameter of the conductive particles. By satisfying this range, when supplying the resin solution to the coating roll, the conductive particles efficiently enter the groove of the engraving on the peripheral surface of the coating roll, and when applying the resin solution to the release film, the conductive film is electrically conductive. The particles can be efficiently transferred to the release film.
また、塗布装置には、塗工ロールに異方導電性フィルム樹脂溶液を塗布する密閉チャンバーを有する塗工ユニットと、密閉チャンバーに形成された樹脂溶液溜まり内に、異方導電性フィルム樹脂溶液を循環供給する樹脂溶液供給手段と、を備えることが好ましい。密閉チャンバーを備えることにより、樹脂溶液中の溶剤揮発を抑制し、異方導電性フィルムを長尺塗工する場合であっても、一定のフィルム厚で塗工することが可能である。さらに、密閉チャンバーに形成された樹脂溶液溜まり内に樹脂溶液を循環供給する樹脂溶液供給手段を備えることにより、塗工溶液中の導電粒子が沈降することを防止できる。 Further, the coating device, a coating unit having a closed chamber for applying the anisotropic conductive film resin solution to the coating roll, and the anisotropic conductive film resin solution in the resin solution reservoir formed in the closed chamber. It is preferable to provide a resin solution supply means for circulating supply. By providing the closed chamber, it is possible to suppress the solvent volatilization in the resin solution and to apply the anisotropic conductive film with a constant film thickness even in the case of long-length application. Further, by providing a resin solution supply means for circulating and supplying the resin solution into the resin solution reservoir formed in the closed chamber, it is possible to prevent the conductive particles in the coating solution from settling.
また、異方導電性フィルムは、導電粒子が分散された接着剤層からなる導電性接着剤層と、導電性接着剤層上に積層され、導電粒子が分散されていない接着剤層からなる絶縁性接着剤層と、を備えていても良い。この様な層構成にすることで、異方導電性フィルムの接着性、実装時における流動性、対向回路間に捕捉される導電粒子の捕捉性を制御することができる。 Further, the anisotropic conductive film is an insulating layer composed of an adhesive layer in which conductive particles are dispersed, and an adhesive layer in which conductive particles are not dispersed and which is laminated on the conductive adhesive layer. And a conductive adhesive layer. With such a layer structure, it is possible to control the adhesiveness of the anisotropic conductive film, the fluidity at the time of mounting, and the catching property of the conductive particles trapped between the opposed circuits.
また、本発明に係る接続構造体は、バンプ電極が設けられた第1の回路部材と、バンプ電極に対応する回路電極が設けられた第2の回路部材とを、上記異方導電性フィルムの製造方法で得られる異方導電性フィルムを介して接続してなることを特徴としている。 Further, the connection structure according to the present invention comprises a first circuit member provided with bump electrodes and a second circuit member provided with circuit electrodes corresponding to the bump electrodes, the anisotropic conductive film It is characterized in that they are connected via an anisotropic conductive film obtained by a manufacturing method.
この接続構造体によれば、異方導電性フィルムの導電性接着剤層において、導電粒子が塗工ロールに彫刻されたセルパターン状に分散配列している。このため、回路部材の接続にあたって隣接する導電粒子同士の凝集が抑えられ、回路部材内の電極同士の絶縁性を良好に確保できる。また、この接続構造体では、導電粒子が異方導電性フィルムの片側一方に偏在して存在しているため、圧着時における導電粒子の流動性が抑えられ、対向する回路部材の電極間での導電粒子の捕捉効率を向上できる。したがって、回路部材間の接続信頼性を確保できる。 According to this connection structure, in the conductive adhesive layer of the anisotropic conductive film, the conductive particles are dispersed and arranged in a cell pattern engraved on a coating roll. Therefore, when connecting the circuit members, the agglomeration of adjacent conductive particles can be suppressed, and good insulation between the electrodes in the circuit member can be ensured. Further, in this connection structure, since the conductive particles are unevenly distributed on one side of the anisotropic conductive film, the fluidity of the conductive particles at the time of pressure bonding is suppressed, and between the electrodes of the circuit members facing each other. The efficiency of capturing conductive particles can be improved. Therefore, the connection reliability between the circuit members can be secured.
本発明によれば、異方導電性フィルムの樹脂の塗工と導電粒子の分散配列を単一工程で実施することができる。また、回路部材間の接続信頼性と絶縁性を両立することができる。 According to the present invention, the application of the resin for the anisotropic conductive film and the dispersed arrangement of the conductive particles can be performed in a single step. Further, it is possible to achieve both the connection reliability and the insulation property between the circuit members.
以下、図面を参照しながら、本発明に係る異方導電性フィルムの製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。
[塗工装置]
Hereinafter, preferred embodiments of the method for producing an anisotropic conductive film according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Coating device]
図1は、本発明に係る塗工装置の実施形態を示し、この塗工装置は、剥離フィルム12に塗工剤を塗布するものであって、該剥離フィルム12の搬送路に配設されて剥離フィルム12の背面を支持する上流側ガイドロール51及び下流側ガイドロール52と、この上流側ガイドロール51及び下流側ガイドロール52の間に配設されて上記剥離フィルム12の表面に塗工剤を塗布する塗工ロール53と、該塗工ロール53に塗工剤を供給する塗工ユニット54とを有している。
FIG. 1 shows an embodiment of a coating apparatus according to the present invention. This coating apparatus applies a coating agent to a
上記上流側ガイドロール51及び下流側ガイドロール52の間をその下方から上方に向けて剥離フィルム12が略鉛直に搬送されるように搬送方向が設定されるととともに、両ガイドロール51,52の間に塗工ロール53が配設されている。この構成により、上記上流側ガイドロール51と下流側ガイドロール52とにより剥離フィルム12の背面が支持されつつ、該剥離フィルム12の表面に対して、塗工ロール53の周面が0°〜10°の接触角で圧接されるようになっている。
The transport direction is set so that the
また、上記塗工ロール53は、剥離フィルム12の搬送方向と逆方向に回転しつつ、該剥離フィルム12に当接してその表面に塗工剤を塗布するように構成されている。つまり図1において、塗工ロール53が図外の駆動手段により反時計方向に回転駆動されることにより、下方から上方に移動する剥離フィルム12に対する当接面が、上方から下方に移動するようになっている。
Further, the
上記塗工ユニット54には、塗工ロール53の周面に対向するように開口した空間部からなる塗工剤溜まり34aを備えた塗工ケース57と、この塗工ケース57の前面上端部、つまり上記塗工ロール53の回転方向の下流側部に取り付けられたスチール製の板材又はプラスチック製の板材等からなるドクター刃58と、塗工ケース57の前面下端部、つまり上記塗工ロール53の回転方向の上流側部に設けられたスチール製の板材又はプラスチック製の板材等からなるシールプレート59と、上記塗工剤溜まり54a内に塗工剤を給送する塗工剤給送手段60とが設けられている。
In the
上記ドクター刃58及びシールプレート59からなるシール部材の先端部が、上記塗工ロール53の周面に圧接されることにより、上記塗工剤溜まり54aの前面部上下が上記ドクター刃58及びシールプレート59によりシールされて上記塗工剤溜まり54aが密閉状態となるように構成されるとともに、上記塗工ロール53の回転に応じて、その周面に付着した余分な塗工剤が上記ドクター刃58により掻き取られるように構成されている。
The tip end of the seal member including the
上記塗工剤給送手段60は、図1に示すように、導電粒子及び接着剤成分を有機溶剤に溶解した異方導電性フィルム樹脂溶液が収容された樹脂溶液タンク61と、この樹脂溶液タンク61内の樹脂溶液を吸引して上記塗工ケース57の下部に給送する給送ポンプ62が設けられた塗工剤給送パイプ63と、上記塗工ケース57の上部から排出された塗工剤溜まり57内の樹脂溶液を上記樹脂溶液タンク61に戻すリターンパイプ64とを備えている。
As shown in FIG. 1, the coating material feeding means 60 includes a
上記塗工ロール53は、図2及び図3に示すように、例えばスチール製のパイプ材等からなるロール本体65と、上記ロール本体65の左右両端部に設けられた回転軸67とを有し、上記ロール本体65の周面部には、セル層68が形成されたグラビア式の塗工ロールからなっている。このセル層68には、図4に示すように、正三角形、正方形、正六角形状のセルパターンからなる連続幾何学模様等からなる線対称のセルパターン、つまり基材の搬送方向を対称軸とした左右対称の塗工用セルパターン69がレーザ加工等の手段で刻印されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
上記塗工ケース57の側端部には、塗工剤溜まり54aの側端部を覆う側壁板70が設けられるとともに、この側壁板70には、シール部材71が取り付けられている。また、上記塗工ロール53の周面左右両端部には、塗工用セルパターン69が刻印されていない平滑面部72が設けられ、この平滑面部72に上記塗工ケース57のシール部材71が圧接されるようになっている。
A
上記塗工ロール53は、その外径を任意の値、例えば30mm〜200mmの範囲内に設定可能であり、40mm〜120mmの範囲内に設定することが好ましい。上記塗工ロール53の外径を所定値以下とすることにより、剥離フィルム12に対する塗工ロール53の接触面積を小さくすることができるとともに、塗工ロール53と剥離フィルム12との間に大きな摩擦力が作用するのを抑制することができるため、この塗工ロール53を介して剥離フィルム12に樹脂溶液を塗布する際に塗工ムラが形成されるのを効果的に抑制できるという利点がある。一方、塗工ロール53が長尺でその軸受間距離が大きく、かつ上記剥離フィルム12の搬送速度が高速に設定された塗工装置では、樹脂溶液を塗布する際に塗工ロール53に撓みが生じ易い傾向があるので、これに起因した塗工ムラが生じるのを防止するため、上記塗工ロール53の直径をある程度、大きく設定することが望ましい。
The outer diameter of the
前記塗工用セルパターン69の溝の深さは、後述する導電粒子Pの直径の導電粒子の直径の0.5倍以上かつ1.1倍以下である。溝の深さが導電粒子径の直径の0.5倍以上の場合は、塗工用セルパターンに導電粒子が配置し易い。一方、溝の深さが導電粒子の直径の1.1倍以下である場合は、樹脂溶液を剥離フィルム12に塗布する際に、導電粒子Pも剥離フィルム12に対して良好に転写することができる。
[異方導電性フィルムの構成]
The depth of the groove of the
[Structure of anisotropic conductive film]
異方導電性フィルム11は、剥離フィルム12と、導電粒子Pを含有する接着剤層からなる導電性接着剤層13が積層されている。また、図5の模式断面図に示すように、異方導電性フィルム11は、剥離フィルム12と、導電粒子Pを含有しない接着剤層からなる絶縁性接着剤層14と、導電粒子Pを含有する接着剤層からなる導電性接着剤層13とがこの順で積層されて構成されていてもよい。図6に示されているように、導電粒子Pは、異方導電性フィルム11の一面側に偏在した状態で分散している。
The anisotropic
剥離フィルム12は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリプロピレン等によって形成されている。剥離フィルム12には、任意の充填剤を含有させてもよい。また、剥離フィルム12の表面には、離型処理やプラズマ処理等が施されていてもよい。
The
導電性接着剤層13及び絶縁性接着剤層14を形成する接着剤層は、例えば硬化剤、モノマー、及びフィルム形成材を含有している。エポキシ樹脂モノマーを用いる場合は、硬化剤として、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、ジシアンジアミド等が挙げられる。硬化剤をポリウレタン系、ポリエステル系の高分子物質等で被覆してマイクロカプセル化すると、可使時間が延長されるため、好適である。一方、アクリルモノマーを用いる場合は、硬化剤として、過酸化化合物、アゾ系化合物等の加熱により分解して遊離ラジカルを発生するものが挙げられる。
The adhesive layers forming the conductive
エポキシモノマーを用いた場合の硬化剤は、目的とする接続温度、接続時間、保存安定性等により適宜選定される。硬化剤は、高反応性の点から、エポキシ樹脂組成物とのゲルタイムが所定の温度で10秒以内であることが好ましく、保存安定性の点から、40℃で10日間恒温槽に保管後にエポキシ樹脂組成物とのゲルタイムに変化がないスルホニウム塩であることが好ましい。 The curing agent in the case of using the epoxy monomer is appropriately selected depending on the intended connection temperature, connection time, storage stability and the like. The curing agent preferably has a gel time with the epoxy resin composition of 10 seconds or less at a predetermined temperature from the viewpoint of high reactivity, and from the viewpoint of storage stability, the epoxy resin after storage in a thermostat at 40° C. for 10 days. A sulfonium salt that does not change the gel time with the resin composition is preferable.
アクリルモノマーを用いた場合の硬化剤は、目的とする接続温度、接続時間、保存安定性等により適宜選定される。高反応性と保存安定性の点から、半減期10時間の温度が40℃以上かつ半減期1分の温度が180℃以下の有機過酸化物又はアゾ系化合物が好ましく、半減期10時間の温度が60℃以上かつ半減期1分の温度が170℃以下の有機過酸化物又はアゾ系化合物がより好ましい。これらの硬化剤は、単独又は混合して使用することができ、分解促進剤、抑制剤等を混合して用いてもよい。 When an acrylic monomer is used, the curing agent is appropriately selected depending on the desired connection temperature, connection time, storage stability and the like. From the viewpoints of high reactivity and storage stability, organic peroxides or azo compounds having a half-life of 10 hours at a temperature of 40°C or higher and a half-life of 1 minute at a temperature of 180°C or lower are preferable, and a half-life of 10 hours. Is more preferably 60° C. or higher and the half-life of 1 minute is 170° C. or lower, and an organic peroxide or azo compound is more preferable. These curing agents can be used alone or in a mixture, and may be used in a mixture with a decomposition accelerator, a suppressor and the like.
エポキシモノマー及びアクリルモノマーのいずれを用いた場合においても、接続時間を10秒以下とした場合、十分な反応率を得るために、硬化剤の配合量は、後述のモノマーと後述のフィルム形成材との合計100質量部に対して、0.1質量部〜40質量部とすることが好ましく、1質量部〜35質量部とすることがより好ましい。硬化剤の配合量を0.1質量部以上とすることで、十分な反応率を得ることができ、良好な接着強度と低い接続抵抗とを実現し易くなる。一方、硬化剤の配合量を40質量部以下とすることで、良好な接着剤の流動性、接着剤の保存安定性、及び良好な接続抵抗を実現し易くなる。 In both cases of using an epoxy monomer and an acrylic monomer, when the connection time is 10 seconds or less, the curing agent is blended in an amount of the monomer described below and the film forming material described below in order to obtain a sufficient reaction rate. The total amount of 100 parts by mass is preferably 0.1 parts by mass to 40 parts by mass, and more preferably 1 part by mass to 35 parts by mass. By setting the amount of the curing agent to be 0.1 part by mass or more, a sufficient reaction rate can be obtained, and good adhesive strength and low connection resistance can be easily realized. On the other hand, by setting the compounding amount of the curing agent to 40 parts by mass or less, it becomes easy to realize good fluidity of the adhesive, storage stability of the adhesive, and good connection resistance.
また、モノマーとしては、エポキシ樹脂モノマーを用いる場合は、エピクロルヒドリンとビスフェノールAやビスフェノールF、ビスフェノールAD等から誘導されるビスフェノール型エポキシ樹脂、エピクロルヒドリンとフェノールノボラックやクレゾールノボラックから誘導されるエポキシノボラック樹脂やグリシジルアミン、グリシジルエーテル、ビフェニル、脂環式等の1分子内に2個以上のグリシジル基を有する各種のエポキシ化合物などを用いることができる。これらは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。 When an epoxy resin monomer is used as the monomer, a bisphenol type epoxy resin derived from epichlorohydrin and bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, etc., an epoxy novolak resin derived from epichlorohydrin and phenol novolac or cresol novolac, and glycidyl are used. Various epoxy compounds having two or more glycidyl groups in one molecule such as amine, glycidyl ether, biphenyl, and alicyclic can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
アクリルモノマーを用いる場合は、ラジカル重合性化合物は、ラジカルにより重合する官能基を有する物質であることが好ましい。かかるラジカル重合性化合物としては、(メタ)アクリレート、マレイミド化合物、スチレン誘導体等が挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。また、ラジカル重合性化合物は、モノマー又はオリゴマーのいずれの状態でも使用することができ、モノマーとオリゴマーとを混合して使用してもよい。 When an acrylic monomer is used, the radically polymerizable compound is preferably a substance having a functional group that is polymerized by radicals. Examples of such radically polymerizable compounds include (meth)acrylates, maleimide compounds, and styrene derivatives. These may be used alone or in combination of two or more. The radically polymerizable compound can be used in any state of a monomer or an oligomer, and a monomer and an oligomer may be mixed and used.
フィルム形成材は、上記の硬化剤及びモノマーを含む液状の組成物の取り扱いを容易とするものである。フィルム形成材としては、熱可塑性樹脂が好適に用いられ、フェノキシ樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエステルウレタン樹脂等が挙げられる。更に、これらのポリマー中には、シロキサン結合やフッ素置換基が含まれていてもよい。これらの樹脂は、単独又は2種類以上を混合して用いることができる。上記の樹脂の中でも、接着強度、相溶性、耐熱性、及び機械強度の観点から、フェノキシ樹脂を用いることが好ましい。 The film forming material facilitates the handling of a liquid composition containing the above-mentioned curing agent and monomer. A thermoplastic resin is preferably used as the film forming material, and examples thereof include a phenoxy resin, a polyvinyl formal resin, a polystyrene resin, a polyvinyl butyral resin, a polyester resin, a polyacrylic resin, and a polyester urethane resin. Further, these polymers may contain a siloxane bond or a fluorine substituent. These resins may be used alone or in combination of two or more. Among the above resins, it is preferable to use a phenoxy resin from the viewpoint of adhesive strength, compatibility, heat resistance, and mechanical strength.
熱可塑性樹脂の分子量が大きいほどフィルム形成性が容易に得られ、また、異方導電性フィルムとしての流動性に影響する溶融粘度を広範囲に設定できる。熱可塑性樹脂の分子量は、重量平均分子量で5000〜150000であることが好ましく、10000〜80000であることが特に好ましい。重量平均分子量を5000以上とすることで良好なフィルム形成性が得られやすく、150000以下とすることで他の成分との良好な相溶性が得られやすい。 The larger the molecular weight of the thermoplastic resin, the easier it is to obtain a film-forming property, and the melt viscosity that affects the fluidity of the anisotropic conductive film can be set in a wide range. The weight average molecular weight of the thermoplastic resin is preferably 5,000 to 150,000, and particularly preferably 10,000 to 80,000. When the weight average molecular weight is 5000 or more, good film-forming property is easily obtained, and when it is 150,000 or less, good compatibility with other components is easily obtained.
なお、本発明において、重量平均分子量とは、下記の条件に従って、ゲル浸透クロマトグラフ(GPC)より標準ポリスチレンによる検量線を用いて測定した値をいう。
(測定条件)
In the present invention, the weight average molecular weight means a value measured by a gel permeation chromatograph (GPC) using a calibration curve based on standard polystyrene according to the following conditions.
(Measurement condition)
装置:東ソー株式会社製 GPC−8020検出器:東ソー株式会社製 RI−8020カラム:日立化成株式会社製 Gelpack GLA160S+GLA150S試料濃度:120mg/3mL溶媒:テトラヒドロフラン注入量:60μL圧力:2.94×106Pa(30kgf/cm2)流量:1.00mL/min Apparatus: Tosoh Corporation GPC-8020 Detector: Tosoh Corporation RI-8020 Column: Hitachi Chemical Co., Ltd. Gelpack GLA160S+GLA150S Sample concentration: 120 mg/3 mL Solvent: Tetrahydrofuran injection amount: 60 μL Pressure: 2.94×10 6 Pa (30 kgf /Cm2) Flow rate: 1.00 mL/min
また、フィルム形成材の含有量は、モノマー、及びフィルム形成材の総量を基準として5重量%〜80重量%であることが好ましく、15重量%〜70重量%であることがより好ましい。5重量%以上とすることで良好なフィルム形成性が得られやすく、また、80重量%以下とすることで硬化性組成物が良好な流動性を示す傾向にある。 Further, the content of the film forming material is preferably 5% by weight to 80% by weight, and more preferably 15% by weight to 70% by weight, based on the total amount of the monomer and the film forming material. When the amount is 5% by weight or more, good film-forming property is easily obtained, and when the amount is 80% by weight or less, the curable composition tends to show good fluidity.
また、導電性接着剤層13及び絶縁性接着剤層14を形成する接着剤層は、充填剤、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色剤、難燃化剤、チキソトロピック剤、カップリング剤及びフェノール樹脂やメラミン樹脂、イソシアネート類等を更に含有していてもよい。充填剤を含有する場合、接続信頼性の向上が更に期待できる。
The adhesive layers forming the conductive
導電粒子Pとしては、例えば金、銀、ニッケル、銅、ハンダ等の金属粒子、或いはカーボン粒子などが挙げられる。導電粒子Pの保存安定性を得るため、導電粒子Pの表層は、銅などの遷移金属類ではなく、金、銀のような白金族の貴金属類とすることが好ましく、これらの中でも金がより好ましい。また、ニッケルの表面をAu等の貴金属類で被覆してもよい。更に、非導電性のガラス、セラミック、プラスチック等を上記金属等の導電物質で被覆したものを用いてもよく、この場合にもニッケル層を設けて多層構造とすることも可能である。 Examples of the conductive particles P include metal particles such as gold, silver, nickel, copper, and solder, or carbon particles. In order to obtain the storage stability of the conductive particles P, the surface layer of the conductive particles P is preferably not a transition metal such as copper but a platinum group precious metal such as gold or silver. Among these, gold is more preferable. preferable. Further, the surface of nickel may be coated with a noble metal such as Au. Further, a non-conductive glass, ceramic, plastic or the like coated with a conductive material such as the above metal may be used, and in this case also, a nickel layer may be provided to form a multilayer structure.
また、導電粒子Pとして、非導電性のプラスチック等を導電物質で被覆したものや熱溶融金属粒子を使用した場合、加熱加圧によって導電粒子Pが容易に変形するため、接続時の電極との接触面積が増加し、回路部材側の厚みばらつきを吸収して接続信頼性を向上できる。また、導電粒子Pの表面に突起を設けることにより接続抵抗を低下させることもできる。 In addition, when non-conductive plastic or the like coated with a conductive material or hot-melted metal particles are used as the conductive particles P, the conductive particles P are easily deformed by heating and pressurization, so that the conductive particles P are not The contact area is increased, the thickness variation on the circuit member side is absorbed, and the connection reliability can be improved. Further, the connection resistance can be reduced by providing a protrusion on the surface of the conductive particle P.
導電粒子Pの平均粒径は、2.5μm以上6.0μm以下であることが好ましい。導電粒子Pの平均粒径を2.5μm以上とすることで、剥離フィルム12への塗工精度が維持され、導電粒子Pを導電性接着剤層13に良好に分散させ易くなる。導電粒子Pの平均粒径を6.0μm以下とすることで、接続構造体1の隣接する回路電極8,8間での絶縁性を維持し易くなる。導電粒子Pの良好な分散性を得るためには、導電粒子Pの平均粒径は、2.7μm以上であることがより好ましく、3μm以上であることが更に好ましい。一方、接続構造体1の隣接する回路電極8,8間での絶縁性の確保の観点から、導電粒子Pの平均粒径は、5.5μm以下であることがより好ましく、5μm以下であることが更に好ましい。
The average particle diameter of the conductive particles P is preferably 2.5 μm or more and 6.0 μm or less. By setting the average particle size of the conductive particles P to 2.5 μm or more, the coating accuracy on the
導電粒子Pの平均粒径は、任意の導電粒子300個について、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた観察により粒径の測定を行い、それらの平均値を取ることにより得られる。なお、導電粒子Pが突起を有する場合や、球形ではない場合、導電粒子Pの粒径は、SEMの画像における導電粒子に外接する円の直径とする。 The average particle diameter of the conductive particles P is obtained by measuring the particle diameter of 300 arbitrary conductive particles by observation with a scanning electron microscope (SEM) and taking the average value thereof. When the conductive particles P have protrusions or are not spherical, the particle size of the conductive particles P is the diameter of the circle circumscribing the conductive particles in the SEM image.
導電粒子Pの配合量は、導電粒子P以外の成分100体積部に対して1体積部〜100体積部とすることが好ましい。導電粒子Pの分散性と、実装時の隣接回路間での絶縁性とを好適に両立する観点から、導電粒子Pの配合量は、10体積部〜50体積部とすることがより好ましい。更に、導電粒子の平均粒径が2.5μm以上6.0μm以下の範囲において、導電粒子の粒子密度が5000個/mm2以上50000個/mm2以下であることが好ましい。
The content of the conductive particles P is preferably 1 part by volume to 100 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the components other than the conductive particles P. From the viewpoint of suitably achieving both the dispersibility of the conductive particles P and the insulating property between adjacent circuits at the time of mounting, the compounding amount of the conductive particles P is more preferably 10 parts by volume to 50 parts by volume. Further, in the range where the average particle diameter of the conductive particles is 2.5 μm or more and 6.0 μm or less, the particle density of the conductive particles is preferably 5000 particles/
導電性接着剤層13及び絶縁性接着剤層14の厚みは、適宜設定可能である。導電性接着剤層13及び絶縁性接着剤層14の厚みの合計は、例えば5μm〜30μmとなっているが、作製する接続構造体の電極高さに応じて、適時調整することが望ましく、電極高さの1.0倍以上1.2倍未満が望ましい。1.0倍以下の場合、接続構造体に異方導電性フィルムが充填されない場合があり、接着性及び絶縁性が低下する。一方、導電性接着剤層13及び絶縁性接着剤層14の厚みの合計が1.2倍以上の場合、異方導電性フィルムが接続構造体から多量にはみ出し、実装のタクトが悪化すること、所望の実装位置からのずれが大きくなる等の問題が生じる。
The thickness of the conductive
異方導電性フィルム11を構成する絶縁性接着剤層14と導電性接着剤層13の厚み、異方導電性フィルム11中の導電粒子Pが存在している位置については、例えば収束イオンビーム(FIB)を用いて異方導電性フィルム11の断面を切削し、その後、走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察及び測定することが可能である。具体的には、異方導電性フィルム11の剥離フィルム12側を導電性のカーボンテープを用いて、試料加工・観察用の冶具に固定する。その後、導電性接着剤層13側から白金スパッタ処理を実施し、導電性接着剤層13上に20nmの白金膜を形成する。次に、収束イオンビーム(FIB)を用いて異方導電性フィルム11の導電性接着剤層13側から加工を実施し、加工断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察する。
[異方導電性フィルムの製造方法]
Regarding the thicknesses of the insulating
[Method for producing anisotropic conductive film]
異方導電性フィルム11は、以下のように製造する。長尺の剥離フィルム12を、上記上流側ガイドロール51及び下流側ガイドロール52の間をその下方から上方に向けて略鉛直に搬送している。
The anisotropic
剥離フィルム12の搬送経路上には、導電性接着剤層13の形成材料となる樹脂溶液を塗布する塗工ロール53が配置されており、塗工ロール53によって導電粒子Pが分散された樹脂溶液が剥離フィルム12上に塗布される。この時、塗工ロール53上のセル層68に彫刻されたセルパターン69の模様に導電粒子Pが配列される。
A
樹脂溶液の粘度は、用途、塗布方法に応じて変動させることができるが、通常は、1mPa・s〜10000mPa・sとすることが好ましい。樹脂溶液中の配合物の分離の抑制や相溶性向上の観点から、10mPa・s〜1000mPa・sとすることがより好ましい。また、塗工方式の特性上、異方導電性フィルム11の外観向上のためには、20mPa・s〜300mPa・sとすることが好ましい。10000mPa・sを超えると、樹脂溶液の塗工ロール53への供給が困難となるだけでなく、供給された樹脂溶液を過剰分をドクター刃58で掻き取ることが困難となる。また、1mPa・s未満では接着剤ペーストWの配合物の分離が生じるおそれがある。
Although the viscosity of the resin solution can be changed depending on the application and the coating method, it is usually preferably 1 mPa·s to 10000 mPa·s. From the viewpoint of suppressing the separation of the compound in the resin solution and improving the compatibility, it is more preferably 10 mPa·s to 1000 mPa·s. Further, in view of the characteristics of the coating method, in order to improve the appearance of the anisotropic
なお、樹脂溶液の乾燥温度は、例えば20℃〜80℃であることが好ましい。また、剥離フィルム12の搬送速度は、例えば30mm/s〜160mm/sであることが好ましい。接着剤ペーストWの厚みは、例えば平均粒径が3μmの導電粒子Pを用いる場合には、5μm〜10μmであることが好ましい。
The drying temperature of the resin solution is preferably, for example, 20°C to 80°C. Further, the transport speed of the
導電性接着剤層13の形成の後、別途作製した絶縁性接着剤層14を導電性接着剤層13上にラミネートしても良い。これにより、図5に示した異方導電性フィルム11が得られる。なお、絶縁性接着剤層14のラミネートには、例えばホットロールラミネータを用いることができる。また、ラミネートに限られず、絶縁性接着剤層14の材料となる接着剤ペーストを導電性接着剤層13上に塗布・乾燥してもよい。
[接続構造体の製造方法]
After the conductive
[Method for manufacturing connection structure]
図8は、図7に示した接続構造体の製造工程を示す模式的断面図である。接続構造体1の形成にあたっては、まず、異方導電性フィルム11から剥離フィルム12を剥離し、導電性接着剤層13側が実装面7aと対向するようにして異方導電性フィルム11を第2の回路部材3上にラミネートする。次に、図9に示すように、バンプ電極6と回路電極8とが対向するように、異方導電性フィルム11がラミネートされた第2の回路部材3上に第1の回路部材2を配置する。そして、異方導電性フィルム11を加熱しながら第1の回路部材2と第2の回路部材3とを厚み方向に加圧する。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the connection structure shown in FIG. 7. In forming the
これにより、異方導電性フィルム11の接着剤成分が流動し、バンプ電極6と回路電極8との距離が縮まって導電粒子Pが噛合した状態で、導電性接着剤層及び絶縁性接着剤層14が硬化する。導電性接着剤層及び絶縁性接着剤層14の硬化により、バンプ電極6と回路電極8とが電気的に接続され、かつ隣接するバンプ電極6,6同士及び隣接する回路電極8,8同士が電気的に絶縁された状態で異方導電性フィルムの硬化物4が形成され、図1に示した接続構造体1が得られる。得られた接続構造体1では、異方導電性フィルムの硬化物4によってバンプ電極6と回路電極8との間の距離の経時的変化が十分に防止されると共に、電気的特性の長期信頼性も確保できる。
As a result, the adhesive component of the anisotropic
なお、異方導電性フィルム11の加熱温度は、硬化剤において重合活性種が発生し、重合モノマーの重合が開始される温度以上であることが好ましい。この加熱温度は、例えば80℃〜200℃であり、好ましくは100℃〜180℃である。また、加熱時間は、例えば0.1秒〜30秒、好ましくは1秒〜20秒である。加熱温度が80℃未満であると硬化速度が遅くなり、200℃を超えると望まない副反応が進行しやすい。また、加熱時間が0.1秒未満では硬化反応が十分に進行せず、30秒を超えると硬化物の生産性が低下し、更に望まない副反応も進みやすい。
The heating temperature of the anisotropic
上記説明したように、本発明による異方導電性フィルム11の製造方法では、異方導電性フィルム11中に塗工ロールのセルパターン状に導電粒子Pを分散配列することが可能となる。また、本発明による異方導電性フィルム11を用いた接続構造体は、接続信頼性と絶縁性を両立することができる。
As described above, in the method for manufacturing the anisotropic
以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。
(実施例1)
Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described.
(Example 1)
4,4’−(9−フルオレニリデン)−ジフェノール45g(シグマアルドリッチジャパン株式会社製)、及び3,3’,5,5’−テトラメチルビフェノールジグリシジルエーテル50g(三菱化学株式会社製:YX−4000H)を、ジムロート冷却管、塩化カルシウム管、及び攪拌モーターに接続されたテフロン攪拌棒(テフロンは登録商標)を装着した3000mLの3つ口フラスコ中でN−メチルピロリドン1000mLに溶解して反応液とした。これに炭酸カリウム21gを加え、マントルヒーターで110℃に加熱しながら攪拌した。3時間攪拌後、1000mLのメタノールが入ったビーカーに反応液を滴下し、生成した沈殿物を吸引ろ過することによってろ取した。ろ取した沈殿物をさらに300mLのメタノールで3回洗浄して、フェノキシ樹脂aを75g得た。 45 g of 4,4′-(9-fluorenylidene)-diphenol (manufactured by Sigma-Aldrich Japan Co., Ltd.) and 50 g of 3,3′,5,5′-tetramethylbiphenol diglycidyl ether (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: YX- 4000 H) was dissolved in 1000 mL of N-methylpyrrolidone in a 3000 mL three-neck flask equipped with a Dimroth condenser, a calcium chloride tube, and a Teflon stir bar (Teflon is a registered trademark) connected to a stir motor to prepare a reaction solution. And 21 g of potassium carbonate was added thereto, and the mixture was stirred while being heated to 110° C. with a mantle heater. After stirring for 3 hours, the reaction solution was added dropwise to a beaker containing 1000 mL of methanol, and the formed precipitate was collected by suction filtration. The precipitate collected by filtration was further washed with 300 mL of methanol three times to obtain 75 g of phenoxy resin a.
その後、フェノキシ樹脂aの分子量を東ソー株式会社製高速液体クロマトグラフGP8020を用いて測定した(カラム:日立化成株式会社製GelpakGLA150S及びGLA160S、溶媒:テトラヒドロフラン、流速:1.0mL/min)。その結果、ポリスチレン換算でMn=15769、Mw=38045、Mw/Mn=2.413であった。 Then, the molecular weight of the phenoxy resin a was measured using a high performance liquid chromatograph GP8020 manufactured by Tosoh Corporation (column: Gelpak GLA150S and GLA160S manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., solvent: tetrahydrofuran, flow rate: 1.0 mL/min). As a result, Mn was 15769, Mw was 38045, and Mw/Mn was 2.413 in terms of polystyrene.
次に、導電性接着剤層用の樹脂溶液の形成にあたって、エポキシ化合物としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製:jER828)を固形分で50質量部、硬化剤として4−ヒドロキシフェニルメチルベンジルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを固形分で5部質量部、フィルム形成材としてフェノキシ樹脂aを固形分で50質量部を配合した。また、導電粒子について、ポリスチレンを核とする粒子の表面に、厚み0.2μmのニッケル層を設け、平均粒径3μm、比重2.5の導電粒子を作製し,この導電粒子を80質量部で樹脂組成物に配合した。そして、厚み50μmのPET樹脂フィルムに、一辺が4.6μm、深さが3μmの正六角形型の彫刻を有する塗工ロールを用いて塗布し、樹脂組成物を70℃で5分間熱風乾燥し、厚みが3μmの導電性接着剤層を得た。 Next, when forming the resin solution for the conductive adhesive layer, bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: jER828) is used as an epoxy compound in a solid content of 50 parts by mass, and 4-hydroxyphenylmethylbenzyl as a curing agent. 5 parts by mass of sulfonium hexafluoroantimonate as a solid content and 50 parts by mass of phenoxy resin a as a film forming material as a solid content were compounded. Further, regarding the conductive particles, a nickel layer having a thickness of 0.2 μm is provided on the surface of the particles having polystyrene as a nucleus, and conductive particles having an average particle diameter of 3 μm and a specific gravity of 2.5 are prepared. It was added to the resin composition. Then, a PET resin film having a thickness of 50 μm was applied using a coating roll having a regular hexagonal engraving having a side of 4.6 μm and a depth of 3 μm, and the resin composition was dried with hot air at 70° C. for 5 minutes, A conductive adhesive layer having a thickness of 3 μm was obtained.
次に、絶縁性接着剤層用の接着剤ペーストの形成にあたって、エポキシ化合物としてビスフェノールF型エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製:jER807)を固形分で45質量部、硬化剤として4−ヒドロキシフェニルメチルベンジルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートを固形分で5質量部、フィルム形成材としてMw50000・Tg70℃のフェノキシ樹脂bを固形分で55質量部配合した。そして、厚み50μmのPET樹脂フィルムにコータを用いて塗布し、70℃で5分間熱風乾燥することによって厚みが16μmの絶縁性接着剤層を得た。その後、導電性接着剤層と絶縁性接着剤層とを40℃に加熱してホットロールラミネータで貼り合わせ、実施例1に係る異方導電性フィルムを得た。
(実施例2)
Next, in forming the adhesive paste for the insulating adhesive layer, bisphenol F type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: jER807) is used as an epoxy compound in a solid content of 45 parts by mass, and 4-hydroxyphenylmethyl is used as a curing agent. 5 parts by mass of benzylsulfonium hexafluoroantimonate as a solid content, and 55 parts by mass of a phenoxy resin b having a Mw of 50000.Tg of 70° C. as a film forming material as a solid content. Then, it was applied to a PET resin film having a thickness of 50 μm using a coater and dried with hot air at 70° C. for 5 minutes to obtain an insulating adhesive layer having a thickness of 16 μm. After that, the conductive adhesive layer and the insulating adhesive layer were heated to 40° C. and bonded with a hot roll laminator to obtain an anisotropic conductive film according to Example 1.
(Example 2)
一辺が5.3μm、深さが3μmの正方形型の彫刻を有する塗工ロールを用いた以外は実施例1と同様にし、実施例2に係る異方導電性フィルムを作製した。
(実施例3)
An anisotropic conductive film according to Example 2 was produced in the same manner as in Example 1, except that a coating roll having a square engraving with a side of 5.3 μm and a depth of 3 μm was used.
(Example 3)
一辺が5.7μm、深さが3μmの正三角形型の彫刻を有する塗工ロールを用いた以外は実施例1と同様にし、実施例3に係る異方導電性フィルムを作製した。
(比較例1)
An anisotropic conductive film according to Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that a coating roll having a regular triangle engraving with a side of 5.7 μm and a depth of 3 μm was used.
(Comparative Example 1)
間隔が5μm、深さが3μmの直線状の彫刻を有する塗工ロールを用いた以外は、実施例1と同様にし、比較例1に係る異方導電性フィルムを作製した。
(異方導電性フィルム中の導電粒子の密度算出)
An anisotropic conductive film according to Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that a coating roll having a linear engraving with a gap of 5 μm and a depth of 3 μm was used.
(Calculation of density of conductive particles in anisotropic conductive film)
実施例1〜3及び比較例1の異方導電性フィルムについて、2500μm2(50μm×50μm)当たりの導電粒子数を20か所で金属顕微鏡にて実測し、その平均値を1mm2に換算した。
(導電粒子の単分散率の評価)
Regarding the anisotropic conductive films of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the number of conductive particles per 2500 μm 2 (50 μm×50 μm) was measured with a metallurgical microscope at 20 places, and the average value was converted to 1
(Evaluation of monodispersion rate of conductive particles)
実施例1〜3及び比較例1の異方導電性フィルムについて、導電粒子の単分散率(導電粒子が隣接する他の導電粒子と離間した状態(単分散状態)で存在している比率)を評価した。単分散率は、単分散率(%)=(2500μm2中の単分散状態の導電粒子数/2500μm2中の導電粒子数)×100、を用いて求められる。導電粒子の実測には、金属顕微鏡を用いて200倍の倍率で観察した。
For the anisotropic conductive films of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the monodispersity of the conductive particles (the ratio of the conductive particles existing in a state of being separated from other adjacent conductive particles (monodispersed state)) was determined. evaluated. The monodispersity ratio is obtained by using the monodispersion ratio (%)=(the number of conductive particles in a monodispersed state in 2500
図10は、評価実験結果を示す図である。同図に示すように、実施例1〜3及び比較例1に係る異方導電性フィルムでは、いずれも30000±2000個/mm2の導電粒子密度である。しかし、比較例1の単分散率は、40%であるのに対して、実施例1〜3の単分散率は70%を超え、良好な単分散性が得られている。
(接続構造体の作製)
FIG. 10 is a diagram showing the evaluation experiment results. As shown in the figure, in each of the anisotropic conductive films according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the conductive particle density was 30,000±2000 particles/
(Preparation of connection structure)
第1の回路部材として、バンプ電極を一列に配列したストレート配列構造を有するICチップ(外形2mm×20mm、厚み0.55mm、バンプ電極の大きさ100μm×30μm、バンプ電極間距離8μm、バンプ電極厚み15μm)を準備した。また、第2の回路部材として、ガラス基板(コーニング社製:#1737、38mm×28mm、厚み0.3mm)の表面にITOの配線パターン(パターン幅21μm、電極間スペース17μm)を形成したものを準備した。
As the first circuit member, an IC chip having a straight arrangement structure in which bump electrodes are arranged in a line (
ICチップとガラス基板との接続には、セラミックヒータからなるステージ(150mm×150mm)及びツール(3mm×20mm)から構成される熱圧着装置を用いた。まず、実施例1〜3及び比較例1に係る異方導電性フィルム(2.5mm×25mm)の導電性接着剤層上の剥離フィルムを剥離し、導電性接着剤層側の面をガラス基板に80℃・0.98MPa(10kgf/cm2)の条件で2秒間加熱及び加圧して貼り付けた。 A thermocompression bonding device including a stage (150 mm×150 mm) made of a ceramic heater and a tool (3 mm×20 mm) was used for connecting the IC chip and the glass substrate. First, the release film on the conductive adhesive layer of the anisotropic conductive films (2.5 mm×25 mm) according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 was peeled off, and the surface on the conductive adhesive layer side was a glass substrate. Then, it was heated and pressed for 2 seconds under the conditions of 80° C. and 0.98 MPa (10 kgf/cm 2) to be stuck.
次に、異方導電性フィルムの絶縁性接着剤層上の剥離フィルムを剥離し、ICチップのバンプ電極とガラス基板の回路電極との位置合わせを行った後、異方導電性フィルムの実測最高到達温度170℃、及びバンプ電極での面積換算圧力70MPaの条件で5秒間加熱及び加圧して絶縁性接着剤層をICチップに貼り付けた。
(導電粒子の捕捉率及び抵抗特性の評価)
Next, after peeling off the release film on the insulating adhesive layer of the anisotropic conductive film and aligning the bump electrode of the IC chip with the circuit electrode of the glass substrate, the measured maximum of the anisotropic conductive film was measured. The insulating adhesive layer was attached to the IC chip by heating and pressurizing for 5 seconds under the conditions of the ultimate temperature of 170° C. and the area conversion pressure of the bump electrode of 70 MPa.
(Evaluation of capture rate of conductive particles and resistance characteristics)
実施例1〜3及び比較例1の各異方導電性フィルムを用いて得られた接続構造体において、バンプ電極と回路電極との間の導電粒子の捕捉率、バンプ電極と回路電極との間の抵抗値、及び隣接する回路電極間の絶縁抵抗を評価した。捕捉率は、異方導電性フィルム中の導電粒子の密度に対するバンプ電極上の導電粒子の密度の比であり、捕捉率(%)=(バンプ電極上の導電粒子数の平均/(バンプ電極面積×異方導電性フィルムの単位面積当たりの導電粒子数))×100、によって求められる。 In the connection structures obtained by using the anisotropic conductive films of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the trapping rate of conductive particles between the bump electrode and the circuit electrode, the contact ratio between the bump electrode and the circuit electrode And the insulation resistance between adjacent circuit electrodes were evaluated. The capture rate is the ratio of the density of the conductive particles on the bump electrode to the density of the conductive particles in the anisotropic conductive film, and the capture rate (%)=(average number of conductive particles on the bump electrode/(bump electrode area X number of conductive particles per unit area of anisotropic conductive film)) x 100.
また、抵抗値の評価は、四端子測定法にて実施し、14箇所の測定の平均値を用いた。絶縁抵抗の評価では、実施例1〜3及び比較例1の各異方導電性フィルムを用いて得られた接続構造体に50Vの電圧を印加し、計1440か所の回路電極間の絶縁抵抗を一括で測定した。絶縁抵抗については、108Ωより大きい場合をA判定、108Ω以下の場合をB判定とした。 The resistance value was evaluated by the four-terminal measuring method, and the average value of the measurements at 14 points was used. In the evaluation of the insulation resistance, a voltage of 50 V was applied to the connection structures obtained by using the anisotropic conductive films of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, and the insulation resistance between the circuit electrodes at 1440 places in total. Was measured collectively. Regarding the insulation resistance, the case where it is larger than 108Ω was judged as A, and the case where it was 108Ω or less was judged as B.
図11は、評価実験結果を示す図である。同図に示すように、実施例1〜3及び、比較例1に係る接続構造体はいずれも、導電粒子の捕捉率が50%前後であり、抵抗値は良好であった。一方、実施例1〜3に係る接続構造体の絶縁試験評価はA判定であるが、比較例1に係る接続構造体の絶縁試験評価はB判定であり、実施例1〜3に比べて低下した。 FIG. 11 is a diagram showing the evaluation experiment results. As shown in the figure, in all of the connection structures according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the capture rate of conductive particles was around 50%, and the resistance value was good. On the other hand, the insulation test evaluation of the connection structures according to Examples 1 to 3 is A, but the insulation test evaluation of the connection structures according to Comparative Example 1 is B, which is lower than those of Examples 1 to 3. did.
1…接続構造体、2…第1の回路部材、3…第2の回路部材、4…異方導電性フィルムの硬化物、5…第1の回路部材の本体部、6…バンプ電極、7…第2の回路部材の本体部、8…回路電極、11…異方導電性フィルム、12…剥離フィルム、13…導電性接着剤層、14…絶縁性接着剤層、53…塗工ロール、P…導電粒子。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
塗布装置の塗工ロールの表面に導電粒子及び接着剤成分を有機溶剤に溶解した異方導電性フィルム樹脂溶液を前記接着剤層の形成材料として供給し、余分な異方導電性フィルム樹脂溶液を掻き取った後に、塗工ロールの表面の異方導電性フィルム樹脂溶液を剥離フィルム上に塗布する工程を有し、
前記塗布装置では、上流側ガイドロール及び下流側ガイドロールによって前記剥離フィルムが鉛直方向に搬送されると共に、前記塗工ロールに前記異方導電性フィルム樹脂溶液を塗布する塗工ユニットが前記塗工ロールと水平方向において並んでおり、
前記塗工ロールの周面部は、規則的に配列された多角形型の凹凸状の加工を有しており、
前記上流側ガイドロール及び前記下流側ガイドロールによって前記剥離フィルムに対して前記塗工ロールを0°〜10°(ただし0°を除く)の接触角で圧接し、
前記塗工ロールによって、前記剥離フィルム上に前記異方導電性フィルム樹脂溶液を塗布しながら、前記加工の溝から前記剥離フィルム上に前記導電粒子を配列させることを特徴とする異方導電性フィルムの製造方法。 A method for producing an anisotropic conductive film having an adhesive layer containing conductive particles and an adhesive component,
Anisotropic conductive film resin solution obtained by dissolving conductive particles and adhesive components in an organic solvent is supplied as a material for forming the adhesive layer on the surface of the coating roll of the coating device, and an extra anisotropic conductive film resin solution is supplied. After scraping, there is a step of applying an anisotropic conductive film resin solution on the surface of the coating roll onto the release film,
In the coating device, the release film is conveyed in the vertical direction by the upstream guide roll and the downstream guide roll, and the coating unit that coats the anisotropic conductive film resin solution on the coating roll is the coating unit. It is lined up horizontally with the roll,
The peripheral surface of the coating roll has an irregularly-shaped polygonal pattern that is regularly arranged,
The coating roll is pressed against the release film at a contact angle of 0° to 10° (excluding 0°) by the upstream guide roll and the downstream guide roll,
By the coating roll, while applying the anisotropic conductive film resin solution on the release film, the conductive particles are arranged on the release film from the groove of the processing, anisotropic conductive film characterized by Manufacturing method.
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