JP7446095B2 - フィルム巻装体及び接続体の製造方法 - Google Patents
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Description
[1] 剥離基材と該剥離基材上に設けられた接着剤層とを含む接着フィルムが巻き芯に巻回されたフィルム巻装体であって、
接着剤層が、(A)ラジカル重合性(メタ)アクリル化合物と、(B)エポキシ樹脂と、(C)エポキシ樹脂硬化剤とを含有し、
前記成分(B)が常温で固体状のエポキシ樹脂を含み、
前記成分(C)が常温で固体状のエポキシ樹脂硬化剤を含む、フィルム巻装体。
[2] 接着剤層の不揮発成分の合計を100体積%としたとき、常温で固体状のエポキシ樹脂と常温で固体状のエポキシ樹脂硬化剤の合計が2体積%以上である、[1]に記載のフィルム巻装体。
[3] 接着剤層が、さらにラジカル重合開始剤を含む、[1]又は[2]に記載のフィルム巻装体。
[4] 前記ラジカル重合開始剤が常温で固体状のラジカル重合開始剤を含む、[1]~[3]の何れか1つに記載のフィルム巻装体。
[5] 接着フィルムの長さが5m以上である、[1]~[4]の何れか1つに記載のフィルム巻装体。
[6] 接着フィルムの幅が5mm以下である、[1]~[5]の何れか1つに記載のフィルム巻装体。
[7] 接着フィルムが側板を備えた巻き芯に巻回されている、[1]~[6]の何れか1つに記載のフィルム巻装体。
[8] 接着剤層が、さらに導電性粒子を含む、[1]~[7]の何れか1つに記載のフィルム巻装体。
[9] 第1の電子部品と第2の電子部品とを、[1]~[8]の何れか1つに記載のフィルム巻装体から引き出された接着フィルムの接着剤層を介在させて、圧着する工程を含む、接続体の製造方法。
本発明のフィルム巻装体は、剥離基材と該剥離基材上に設けられた接着剤層とを含む接着フィルムが巻き芯に巻回されたフィルム巻装体であって、
接着剤層が、(A)ラジカル重合性(メタ)アクリル化合物と、(B)エポキシ樹脂と、(C)エポキシ樹脂硬化剤とを含有し、
成分(B)が常温で固体状のエポキシ樹脂を含み、
成分(C)が常温で固体状のエポキシ樹脂硬化剤を含むことを特徴とする。
以下、本発明のフィルム巻装体を構成する接着フィルムについて、詳細に説明する。
剥離基材は、接着剤層を支持することができ、所期のタイミングにて接着剤層から剥離することができるフィルム状物である限り特に限定されない。剥離基材の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン、ポリ-4-メチルペン-1(PMP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のプラスチック材料を用いてよい。剥離基材はまた、接着剤層と接合する側の表面に剥離層を有する基材であってよく、剥離層は、例えば、シリコーン樹脂やポリオレフィン樹脂等の剥離剤を含んでよい。
本発明のフィルム巻装体において、接着剤層は、(A)ラジカル重合性(メタ)アクリル化合物と、(B)エポキシ樹脂と、(C)エポキシ樹脂硬化剤とを含有し、成分(B)が常温で固体状のエポキシ樹脂を含み、成分(C)が常温で固体状のエポキシ樹脂硬化剤を含むことを特徴とする。
接着剤層は、絶縁性バインダー樹脂として、ラジカル重合性(メタ)アクリル化合物を含む。これにより、低温・短時間の熱圧着であっても接着性を発現することが可能である。なお、「(メタ)アクリル化合物」とは、アクリル化合物及びメタクリル化合物の双方を意味する。「(メタ)アクリロイル基」、「(メタ)アクリレート」なる表現についても同様である。
なお、本発明において、接着剤層中の各成分の含有量は、別途明示のない限り、接着剤層中の不揮発成分の合計を100体積%としたときの値である。
接着剤層は、絶縁性バインダー樹脂として、エポキシ樹脂を含む。先述のラジカル重合性(メタ)アクリル化合物と組み合わせてエポキシ樹脂を含むことにより、低温・短時間の熱圧着であっても接着性を発現するばかりでなく、熱圧着の直後並びに高温高湿環境下で長時間保持した後にも高い接着性を実現することが可能である。
接着剤層は、エポキシ樹脂硬化剤を含む。これにより、熱圧着の際に、エポキシ樹脂を円滑に硬化させることができる。
接着剤層は、ラジカル重合開始剤を含んでもよい。ラジカル重合開始剤としては、実装時の熱圧着温度にて遊離ラジカルを発生し先述のラジカル重合性(メタ)アクリル化合物の重合反応を進行させ得る限り特に限定されず、熱圧着時の圧着温度や時間等を考慮して、適宜選択してよい。
接着剤層は、成膜樹脂を含んでもよい。成膜樹脂としては、特に限定されず目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、フェノキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ブタジエン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂が挙げられる。これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いてよい。
接着剤層は、導電性粒子を含んでよい。導電性粒子を含むことにより、接着フィルムは、導電性フィルムや異方性導電フィルム(ACF)として用いることができる。
本発明のフィルム巻装体を用いて、電子部品同士を接着した接続体を製造することができる。
-接着剤組成物の調製-
ウレタンアクリレート(商品名:U-2PPA、新中村化学工業(株)製)30部、アクリルモノマー(商品名:A-200、新中村化学工業(株)製)50部、固体状エポキシ樹脂(商品名:jER1007、三菱ケミカル(株)製)20部、固体状エポキシ硬化剤(ジアミノジフェニルメタン(DDM)、東京化成工業(株)製)3部、有機過酸化物(商品名:パーロイルL、日本油脂(株)製、ジラウロイルパーオキサイド)12部、フェノキシ樹脂(商品名:YP-50、日鉄ケミカル&マテリアル(株)製)50部、フェノキシ樹脂(商品名:YD-019、日鉄ケミカル&マテリアル(株)製)50部、及び導電性粒子(Ni粒子、平均粒径5μm)5部を、溶媒150部に加え、均一に混合して、接着剤組成物を得た。
剥離基材として、PETフィルム(厚さ50μm)を用意した。この剥離基材上に、乾燥後の接着剤層の厚さが35μmとなるように、接着剤組成物を均一に塗布した。その後、60℃で5分間乾燥させて、剥離基材上に接着剤層を形成して接着フィルムを得た。
得られた接着フィルムの接着剤層露出面にカバーフィルムを貼り付け、幅2.0mmにスリット加工した後、カバーフィルムを剥離した。次に、内周側に接着剤層が配されるように、側板を備えた巻き芯(巻き芯の直径100mm)に、接着フィルムを300m巻回し、フィルム巻装体を得た。
(i)固体状エポキシ樹脂(商品名:jER1007、三菱ケミカル(株)製)の配合量を20部から5部に変更した点、(ii)アクリルモノマー(商品名:A-200、新中村化学工業(株)製)の配合量を50部から65部に変更した点以外は、実施例1と同様にして、接着剤組成物、接着フィルム及びフィルム巻装体を得た。
(i)固体状エポキシ樹脂(商品名:jER1007、三菱ケミカル(株)製)の配合量を20部から65部に変更した点、(ii)アクリルモノマー(商品名:A-200、新中村化学工業(株)製)の配合量を50部から5部に変更した点以外は、実施例1と同様にして、接着剤組成物、接着フィルム及びフィルム巻装体を得た。
(i)固体状エポキシ樹脂(商品名:jER1007、三菱ケミカル(株)製)20部に代えて液状エポキシ樹脂(商品名:jER828、三菱ケミカル(株)製)5部を使用した点、(ii)アクリルモノマー(商品名:A-200、新中村化学工業(株)製)の配合量を50部から65部に変更した点以外は、実施例1と同様にして、接着剤組成物、接着フィルム及びフィルム巻装体を得た。
(i)エポキシ樹脂を配合しなかった点、(ii)アクリルモノマー(商品名:A-200、新中村化学工業(株)製)の配合量を50部から70部に変更した点以外は、実施例1と同様にして、接着剤組成物、接着フィルム及びフィルム巻装体を得た。
固体状エポキシ硬化剤(DDM、東京化成工業(株)製)3部に代えて液状エポキシ硬化剤(2-エチル-4-メチルイミダゾール(2E4MZ)、四国化成工業(株)製)3部を使用した点以外は、実施例2と同様にして、接着剤組成物、接着フィルム及びフィルム巻装体を得た。
実施例及び比較例で作製したフィルム巻装体について、接着フィルムの露出側面からの接着剤層のはみ出し量に基づき、はみ出しの良否を評価した。斯かる評価は、以下に示すはみ出し試験により行った。
A:はみ出し層数が1層未満
B:はみ出し層数が2層未満
C:はみ出し層数が2層以上
はみ出し試験の後、フィルム巻装体から接着フィルムを引き出し、ブロッキングの発生の有無を観察した。本試験において、接着フィルムを引き出した際に剥離基材から接着剤層が剥がれたり浮きが生じたりした場合にブロッキングが発生したと判定した。また、本試験は、フィルム巻装体からの接着フィルムの引き出しを、(1)リール側板に平行な向き(MD方向;フィルム引き出し方向とリール側板の延伸方向とのなす角度が0°)、(2)リール側板に斜めの向き(MD方向に対し30°;フィルム引き出し方向とリール側板の延伸方向とのなす角度が30°)の2通りについて実施した。そしてフィルム巻装体のブロッキングは、以下の基準で評価した。
A:引き出し方向によらずブロッキングは発生せず
B:リール側板に平行な向きに引き出した際はブロッキングは発生しないが、リール側板に斜めの向きに引き出した際はブロッキングの発生あり
C:引き出し方向によらずブロッキングの発生あり
-接続体の作製-
実施例及び比較例で作製したフィルム巻装体から接着フィルムを引き出し、剥離基材を剥離した接着剤層を介在させて、フレキシブルプリント基板(FPC)とリジッド基板とを熱圧着し、FPCとリジッド基板の対向した導通部を全て接着剤層の硬化物により接着することで異方性接続された接続体を得た。ここで、本試験に使用したFPC、リジッド基板の仕様、熱圧着の条件は以下のとおりであった。
リジッド基板仕様:ガラスエポキシ基板厚さ1.0mm、銅回路厚さ35μm、銅回路ライン幅200μm(ピッチ400μm、L/S=1/1)
熱圧着条件:160℃/4MPa/5秒間
得られた接続体について、接着直後と、85℃、85%RHの高温高湿条件にて500時間保持した後に、90度剥離試験により接着強度を測定した。詳細には、FPCおよび硬化物を長さ10mmになるよう切り込み、その長さ10mmのFPCをつかみ具で掴み、室温(25℃)下、50mm/分の速度で垂直方向にFPCがリジット基板から剥離するまで引き剥がした時の荷重(N/cm)を測定し、以下の基準で接着強度を評価した。なお、測定には、テンシロン試験機(株式会社オリオンテック製STA-1150)を使用した。
A:10N/cm以上
B:5N/cm以上10N/cm未満
C:5N/cm未満
上記<接着強度の評価>と同様の手順で接続体を得た。得られた接続体について、導通抵抗を測定し、以下の基準で評価した。尚、導通抵抗は初期および信頼性試験後も実用上問題はなかった。何れの接続体についても良好(A評価)であった。
A:5Ω未満
B:5Ω以上10Ω未満
C:10Ω以上
信頼性試験後(評価基準)
A:10Ω未満
B:10Ω以上15Ω未満
C:15Ω以上
2 接着剤層
3 剥離基材
4 リール
5 巻き芯
6 側板(フランジ)
10 固定棒
20 分銅
Claims (9)
- 剥離基材と該剥離基材上に設けられた接着剤層とを含む接着フィルムが巻き芯に巻回されたフィルム巻装体であって、
接着剤層が、(A)ラジカル重合性(メタ)アクリル化合物と、(B)エポキシ樹脂と、(C)エポキシ樹脂硬化剤と、ラジカル重合開始剤を含有し、
前記成分(B)が常温で固体状のエポキシ樹脂を含み、
前記成分(C)が常温で固体状のエポキシ樹脂硬化剤を含み、
前記ラジカル重合開始剤が有機過酸化物である、フィルム巻装体。 - 接着剤層の不揮発成分の合計を100体積%としたとき、常温で固体状のエポキシ樹脂と常温で固体状のエポキシ樹脂硬化剤の合計が2体積%以上である、請求項1に記載のフィルム巻装体。
- 接着剤層の不揮発成分の合計を100体積%としたとき、常温で固体状のエポキシ樹脂と常温で固体状のエポキシ樹脂硬化剤の合計が4体積%以上30体積%以下である、請求項1又は2に記載のフィルム巻装体。
- 前記ラジカル重合開始剤が常温で固体状である、請求項1~3の何れか1項に記載のフィルム巻装体。
- 接着フィルムの長さが5m以上である、請求項1~4の何れか1項に記載のフィルム巻装体。
- 接着フィルムの幅が5mm以下である、請求項1~5の何れか1項に記載のフィルム巻装体。
- 接着フィルムが側板を備えた巻き芯に巻回されている、請求項1~6の何れか1項に記載のフィルム巻装体。
- 接着剤層が、さらに導電性粒子を含む、請求項1~7の何れか1項に記載のフィルム巻装体。
- 第1の電子部品と第2の電子部品とを、請求項1~8の何れか1項に記載のフィルム巻装体から引き出された接着フィルムの接着剤層を介在させて、圧着する工程を含む、接続体の製造方法。
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