JPH04189883A - 異方導電性接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば液晶パネル等において２つの回路基板
同士の電極間を加熱加圧により接着すると共にその両電
極間を電気的に導通させる異方導電性接着剤に関するも
のである。

［従来の技術］ ２つの回路基板を接着させると共にこれらの電極間を電
気的に導通させる接着剤については、ウレタン系、ポリ
エステル系、アクリル系などの熱可塑性物質や、エポキ
シ系、シリコーン系などの熱硬化性物質中に導電性粒子
を配合した種々のものが知られている（特開昭５５−１
０４００’７号公報、特開昭５２−５９８８９号公報な
ど）。

また、硬化剤、触媒に注目すると、エポキシ樹脂に対し
てアニオン重合型硬化剤である第三アミン類、中でもイ
ミダゾール類が主流である。その特長は比較的長い可使
時間を有し、熱処理で硬化物を与える点と、各種誘導体
をつくり得ることにある。

また、イミダゾール類はほかの第三アミン類と同様に、
有機酸無水物、ジシアンジアミド、多価フェノール、芳
香族アミンなどの硬化促進剤ないしは共硬化剤として使
用することができ、この場合も長い可使時間が得られ、
かつ硬化速度が比較的速く、硬化物の耐熱性が高いなど
ほかの第三アミン類にない特長がある。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のイミダゾール類と硬化剤とする異方導電性接着剤
を用いて回路基板同士の電極間を接続する際、作業性を
考慮して接続時間を例えば１５秒に限定した場合、１６
０’Ｃ以下の加熱条件では接続部の信頼性は得られなか
った。また、１６０°Ｃ以上の加熱条件では信頼性は向
上するか、一方で基板や基板上の電極部自身及び周囲の
基材等へ熱的ダメージを与えるという問題があった。

本発明は、回路基板同士の電極間を接続するとき、接続
時間が例えば１５〜２０秒という短い時間であっても１
００６Ｃ〜１５０６Ｃの加熱条件で接続でき、接続部の
信頼性を保持し、かつ周辺への熱的ダメージを低減する
ことかできる異方導電性接着剤を提供することを目的と
するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記した反応性接着剤、特にエポキシ樹脂を活
性化し、反応性を増大させることができ、しかも常温で
は不活性化された硬化剤又は硬化触媒を鋭意検討した結
果、４−（ジアルキルアミノ）ピリジン誘導体を用いる
ことにより上記目的が達成されることを見出し本発明を
完成したものである。

すなわち、本発明は反応性接着剤に下記式で表される有
機基を有する４−（ジアルキルアミノ）ピリジン誘導体
及び導電性粒子を含有させたことを特徴とする異方導電
性接着剤を提供するものである。

Ｈ２ＣＣＨ２ ゝＮ′ 以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で用いる４−（ジアルキルアミノ）ピリジン誘導
体は硬化剤又は硬化触媒として働く。

本発明で用いられる４−（ジアルキルアミノ）ピリジン
誘導体としては、４−（ジメチルアミノ）ピリジン、４
−（ベンジルメチルアミノ）ピリジン、４−（ピロリジ
ノ）ピリジン、ポリエチレンイミン、ポリスチレン等の
高分子に（ジアルキルアミノ）ピリジン部がメチレン基
を介して結合した化合物、あるいは４−（ジアリルアミ
ノ）ピリジンの重合体、４−（ジアリルアミノ）ピリジ
ンとビニル基を有するモノマーとの共重合体なとがある
。

これらの中では、４−（ジメチルアミノ）ピリジン、４
−（ベンジルメチルアミノ）ピリジン、４−（ピロリジ
ノ）ピリジン等の超求核性を有する化合物が好適に用い
られる。

本発明の接着剤には上記の４−（ジアルキルアミノ）ピ
リジン誘導体のほか、従来からエポキシ樹脂の硬化剤と
して用いられているイミダゾール類、第三アミン類、ル
イス酸−アミン錯体、有機金属−フェノール錯体等を併
用してもよい。

本発明の４−（ジアルキルアミノ）ピリジン誘導体とエ
ポキシ樹脂（エピコート８２８、油化シェルエポキシ社
製商品名）との反応性をＤＳＣ（示差走査熱量計）によ
り、サンプル量３ｍｇ　（エポキシ／硬化剤＝２０／１
０）を用い、昇温速度１０ｄｅｇ／分の条件で反応活性
温度（反応ピーク温度）を測定したところ、本発明の４
−（ジアルキルアミノ）ピリジン誘導体の反応活性温度
が９００Ｃ〜１０５℃であったのに対し、ほかの硬化剤
のそれは１１５°Ｃ〜１９００Ｃであった。更に高分子
量（固体状）のエポキシ樹脂を用いた場合についても同
様の結果が得られた。

また、上記ピリジン誘導体は、高分子化することにより
、その隣接基効果をもたらし、例えば４−（ピロジノ）
ピリジンの酸性度（ｐＫａ＝１０゜５）と比較すると、
その重合体である４−（ジアリルアミノ）ピリジンの重
合体の酸性度はｐＫａ＝７．８と低く、求核性が更に増
大することから硬化剤、又は硬化触媒として好ましく適
用できる。

更に、高分子化した重合体粒子の表面を被覆すること等
により、可使時間を長くすることも可能である。

また、これらのピリジン誘導体は主として触媒として作
用するので、従来の硬化剤に微量混合分散して使用する
ことも十分可能である。

更に、４−（ジアルキルアミノ）ピリジン誘導体の使用
量は、反応性接着剤１００重量部に対し０．１〜３０重
量部、好ましくは１〜２５重量部、より好ましくは５〜
２０重量部である。

本発明の異方導電性接着剤は、上記した硬化剤及び導電
性粒子を反応性接着剤中に含有させることで得られる。

本発明の反応性接着剤としては、硬化剤と反応性を有す
る各種の物質が用いられる。これらの中でエポキシ樹脂
が好適に用いられる。エポキシ樹脂は、１分子内に２個
以上のエポキシ基を有する化合物であり、一般に知られ
ているエポキシ樹脂はすべて適用ができる。例えばエピ
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
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樹脂ラ・ツク樹脂等の
多価フェノールのポリグリシジルエーテルの例が代表的
である。その他、ポリカルボン酸のポリグリシジルエス
テル、脂環式エポキシ、多価アルコールのポリグリシジ
ルエーテル及び多価アミンのポリグリシジル化合物など
があり、これらは単独若しくは２種以上混合して使用す
ることができる。

反応性接着剤中には、各種変性剤例えば粘着調整剤、界
面強化剤及びフィルム形成材などを含有できる。

本発明の導電性粒子としては、金属粒子、例えば、Ｎｉ
５Ｃｒ、　Ｃｏ５Ａｌ、Ｓｂ、　ＭｏＸＰｂ、　Ｃｕ、
　ＡｇＸＰｔ。

Ａｕ、　Ｓｎ、　Ｔａ等が挙げられ、また導電性を示さ
ない、例えばガラス、セラミックス及びプラスチックス
等にこれら金属を被覆したものでもよい。これらは単体
、合金、複合物及び混合物として使用できる。上記の中
で、プラスチック粒子の表面に金属薄層を形成したもの
や半田粒子なとは、接続時に変形性を示し回路への接触
面積が増加することから接続信頼性が向上するので好ま
しく用いられる。

これら導電性粒子の異方導電性接着剤に対する含有量を
０．　１〜２０体積％、好ましくは０．５〜１５体積％
とすることで良好な異方導電性が得られる。

［作用コ 本発明によれば、４−（ジアルキルアミノ）ピリジン誘
導体を硬化剤又は硬化触媒として用いることにより、従
来の硬化剤よりも、反応性接着剤、特にエポキシ樹脂を
低温側で迅速に硬化させることが可能となり、しかも室
温付近での保存を可能とし、接続部の信頼性が維持でき
るようになった。

すなわち、１００℃付近での活性及び反応性を有する４
−（ジアルキルアミノ）ピリジン誘導体を硬化系に用い
ることにより、従来の硬化剤より優れた低温速硬化性を
発現できる。

［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。

実施例１〜５及び比較例１ （１）接着剤組成物 エピコート１０１０　（ビスフェノール型固形エポキシ
樹脂、油化シェルエポキシ社製商品名）とエピコート８
２８（ビスフェノール型液状エポキシ樹脂、油化シェル
エポキシ社製商品名）とを第１表の固形分配合比となる
ようにトルエン−酢酸エチル混合溶剤中で固形分濃度５
０重量％に調製した。

（２）導電性粒子 ポリスチレンを核とする粒子の表面にニッケルを厚み０
．　２μｍで被覆し、更にニッケル層の外側を厚み０．
０２μｍの金で処理した平均粒径１０μｍ１比重２．０
の粒子を使用した。

（３）硬化剤 で表される４−（ジアルキルアミノ）ピリジン誘導体を
実施例１〜５として使用した。一方、キュアゾール２Ｍ
Ｚ−ＣＮ　（四国化成工業■裂開品名、１−シアノエチ
ル−２−メチルイミダゾール）を比較例１として用いた
。

（４）異方導電性接着剤の作製 上記の（１）〜（３）を第１表に示すような重量比で配
合し、この溶液をテフロンフィルム８０μｍ上に塗布し
、室温下送風乾燥を行い、２５μｍの厚みを有する異方
導電性接着剤を得た。

（５）評価 この異方導電性接着剤を用いて、ライン巾１００μｍ１
ピッチ２００μｍ１厚み３５μｍの銅回路を２５０本有
重石フレキシブル回路板（ＦＰＣ）と、全面に酸化イン
ジウム（ＩＴＯ）の薄層を有する（表面抵抗３０Ω／口
）厚み１．１ｍｍのガラス板とを接続条件１５０°Ｃ−
２０Ｋｇ／ｍ２−２０秒の加熱加圧により接続幅３ｍｍ
で接続した。この際、あらかじめ、ＦＰＣ上に異方導電
性接着剤の接着面を貼付は後、８０℃−５ｋｇ／ｃｍ２
−５秒の仮接続を行い、その後セパレータ（テフロンフ
ィルム）を剥離してＩＴＯとの接続を行った。上記によ
り得た回路接続品の評価結果を第２表に示した。

第２表において接続抵抗は接続部を含むＦＰＣの隣接回
路の抵抗値をマルチメータで測定し、平均値（マ）と最
大値（Ｍａｘ）で表示した。

また、接続後の信頼性試験は、温度及び湿度の変化を同
時に考慮し、−３０℃／２ｈ−−７０°Ｃ−９０％ＲＨ
／２ｈの環境サイクル下で行った。

第２表 更に、実施例１〜５に示した異方導電性接着剤を用いて
接続条件、１００〜１４０°Ｃ−２０ｋｇ／ｃｍ２−２
０秒で接続を行い、初期抵抗値を測定した結果、全てマ
＝２〜３Ωであった。また信頼性試験後も良好であった
。

一方、比較例１において接続部の抵抗値が高く、信頼性
テスト後には全てオープンになった理由は、明らかに硬
化剤の反応性が劣るためであり、１５０°Ｃ−２０秒の
加熱条件ではエポキシ樹脂に対する反応率が低かったこ
とを示唆するものである。

［発明の効果］ 本発明によれば、微細回路の接続が可能であり、しかも
長期接続信頼性に優れた回路接続を、低温域（１００〜
１５０℃）で迅速に安定して得られ、特に液晶パネル等
に使用する場合、基板及びその周辺の基材への熱的ダメ
ージを解消することができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．反応性接着剤に下記式で表される有機基を有する４
   −（ジアルキルアミノ）ピリジン誘導体及び導電性粒子
   を含有させたことを特徴とする異方導電性接着剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼
2. ２．４−（ジアルキルアミノ）ピリジン誘導体が４−（
   ジメチルアミノ）ピリジン、４− （ベンジルメチルアミノ）ピリジン、４− （ピロリジノ）ピリジン、４−（ジアリルアミノ）ピリ
   ジンの重合体又は４−（ジアリルアミノ）ピリジンとビ
   ニル基を有するモノマーとの共重合体である請求項１記
   載の異方導電性接着剤。
3. ３．反応性接着剤がエポキシ樹脂である請求項１記載の
   異方導電性接着剤。