JPH0495310A - 異方導電フィルム - 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、微細な回路同志の電気的接続、更に詳しくは
ＬＣＤ　（液晶デイスプレー）とフレキシブル回路基板
の接続や、半導体ＩＣとＩＣ搭載用回路基板のマイクロ
接合等に用いる事のできる異方導電フィルムに関するも
のである。

（従来の技術） 最近の電子機器の小型化、薄型化に伴い、微細な回路同
志の接続、微小部品と微細回路の接続等の必要性か飛躍
的に増大してきており、その接続方法として、異方性の
導電性接着剤やフィルムか使用され始めている。（例え
ば、特開昭５９−１２０４３６．６０−１９１２２８．
６１−２７４３９４．６１−２８７９７４．６２−２４
４１４２．６３−１５３５３４．６３−３０５５９１．
６４−４７０８４．６４８１８７８、特開平１−４６５
４９．１〜２５＋７８７各号公報等）この方法は、接続
しようとする回路間に所定量の導電粒子を含有する接着
剤またはフィルムをはさみ、所定の温度、圧力、時間に
より熱圧着することによって、回路間の電気的接続を行
うと同時に、隣接する回路間には絶縁性を確保させるも
のである。

従来、この異方導電接着剤ないしは異方導電フィルムに
は大別して熱可塑タイプと熱硬化タイプが有り、最近で
は信頼性の優れているエポキシ樹脂系の熱硬化タイプが
広く使用されつつある。ところが、実用上これら熱硬化
タイプのものは、１５０〜２００℃程度の温度で３０秒
間前後、加熱、硬化することを必要とされる。しかし、
これらの多くは二液性であったり、貯蔵安定性か悪かっ
たり、あるいは貯蔵安定性に優れるものは硬化に長時間
または高温を必要とし、低温短時間で硬化できるものは
貯蔵安定性に劣る等といった問題かあった。

これらの問題点を解決すべく、イミダゾール誘導体やア
ミン誘導体をエポキシ樹脂と反応させたアダクトや、更
には、それらをマイクロカプセル化した硬化剤が市販さ
れている。しかし、これらのいずれもが耐溶剤性に劣り
、はとんとの溶剤か使用てきないため、溶剤を使用する
とすれば、製膜上必要な溶剤類の種類が限られてくるば
かりか、混合調整後、短時間のうちに製膜し、速やかに
溶剤を除去しなければならないといった作業性の問題か
ある。

また、異方導電フィルムによる微細な回路同志の接続作
業において、位置ずれ等の原因によって一度接続したも
のを被接続部材を破損または損傷せずに剥離したいとい
った要求が多（ある。しかし、熱硬化タイプのほとんと
のちのか高接着力、高信頼性といった長所かある反面、
この様な要求に対しては適応不可能である。

（発明が解決しようとする課題） 熱硬化タイプの異方導電フィルムを製作する際に、造膜
剤をはじめ、その他、諸性能を出すための配合物を溶剤
にて溶解、混合して製膜するか、上述のように低温短時
間で硬化可能な市販のマイクロカプセル化硬化剤やアミ
ンアダクトを使用する際には、特に極性溶媒は使用でき
ない。

また、−度接続したものを被接続部材を破損または損傷
せずに剥離したいといった要求に対しては、樹脂成分が
エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂単独では適応不可能であ
る。このような要求に対する性能をもたせるために、反
応性熱可塑エラストマーを混合するが、やはり特定の溶
剤に溶解するものであることが必要である。

本発明は、これらの問題点を解決し、貯蔵安定性および
広範囲の温度（−３０−１００℃）における接着力にす
ぐれるとともに、−度接続したものを所定の温度以上に
加熱することによって剥離可能である熱硬化型異方導電
フィルムを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、反応性エラストマー、エポキシ樹脂、これら
を溶解する溶剤、イミダゾール誘導体エポキノ化合物、
非反応性希釈剤、および導電性粒子を含む混合物より製
膜されてなることを特徴とする異方導電フィルムである
。

本発明において使用する反応性エラストマーとは、カル
ボキシル基含有スチレン−ブタジェン共重合体、カルボ
キシル基含有スチレン−イソプレン共重合体、カルボキ
シル基含有スチレンーブダジエン飽和共重合体、カルボ
キシル基含有スチレン−イソプレン飽和共重合体、カル
ボキシル基含有スチレン−エチレン−ブテン−スチレン
共重合体、カルボキシル基含有スチレン−エチレン−ブ
テン−スチレン飽和共重合体、カルボン酸末端アクリロ
ニトリループダシエン共重合体、カルボン酸変性アクリ
ロニトリループダシエン共重合体、水添カルボン酸変性
アクリロニトリループダシエン共重合体、カルボン酸変
性アクリルゴム、ブチラール樹脂、ウレタン樹脂、アミ
ノ基変性ポリオール樹脂、アミノ基変性フェノキシ樹脂
、ヒドロキシ末端飽和共重合ポリエステル樹脂、カルホ
キシル末端飽和共重合体ポリエステル樹脂なとか挙げら
れる。好ましくは、カルボキシル基含有スチレン−エチ
レン−ブテン−スチレン飽和共重合体である。

また、本発明におけるエポキシ樹脂は、−分子中に少な
（とも二個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂か用
いられる。具体例としては、ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノ
ールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキ
シ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ダイマ
ー酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエス
テル、テトラブロムビスフェノールＡジグリシジルエー
テル、ビスフェノールへキサフロロアセトンジグリシジ
ルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラ
グリシジルジアミノジフエニルメタンなどが挙げられ、
単独あるいは二種以上を混合して用いられる。好ましく
はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂である。

溶剤としては、上記反応性エラストマーおよびエポキシ
樹脂を完全に溶解する溶剤であれば使用可能である。具
体例として、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、ヘンセン、トルエン、キシレン、メチ
ルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコ
ール、ｎ−ブチルアルコール、酢酸エチル、テトラヒド
ロフラン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジア
セトンエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチル
セロソルブアセテート、ジメチルホルムアミド、ジメチ
ルアセトアミドなとが挙げられ、単独あるいは二種以上
を混合して用いられる。

イミダゾール誘導体エポキシ化合物とは、イミダゾール
化合物とエポキシ化合物との付加物である。そのイミダ
ゾール化合物としては、イミダゾール、２−メチルイミ
ダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−
メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−
フェニル−４メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−
メチルイミダゾール、１−へフジルー２−エチルイムダ
ゾール、■−ヘンシルー２−エチルー５−メチルイミダ
ゾール、２−フェニル−４−メチル−５ヒドロキシメチ
ルイミダゾール、２−フェニル４．５−ジヒドロキシメ
チルイミダゾールなどが挙げられる。また、エポキシ化
合物としては、例えば、ビスフェノールＡ、フェノール
ノボラック、ビスフェノールＦ、ブロム化ビスフェノー
ルＡなとのグリシジルエーテル型エポキン樹脂、ダイマ
ー酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリンジルエス
テルなどが挙げられる。好ましくは、ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂である。

上述したイミダゾール誘導体とエポキシ化合物との反応
生成物は、微粉末として市販されている。

さらにはイミダゾ−ル化合物と混合し、貯蔵安定性を高
めたものや、マイクロカプセル化したものもある。好ま
しくは、マイクロカプセル化したものである。しかし、
これらは前述したように耐溶剤性か悪い。本発明者らは
、このような欠点かイミダゾール誘導体とエポキシ化合
物との反応生成物に対して５〜３０％の非反応性希釈剤
を混合するたけて、簡単に改善できることを見いたし、
この発明を完成させた。これによって、熱硬化タイプの
異方導電フィルムを製作する際に、造膜剤をはしめ、そ
の他、諸性能を出すための配合物を溶剤にて溶解、混合
して製膜することができるようになり、低温短時間で硬
化可能な市販のマイクロカプセル化硬化剤やアミンアダ
クトを硬化剤として、極性溶媒を使用して調整した配合
物にも使用できる。尚、非反応性希釈剤の添加量が５％
以下では貯蔵安定性に対して効果が乏しく、３０％以上
であれば硬化物の諸物性、例えば、接着力や硬化度が著
しく悪くなる。

また、反応性希釈剤を非反応性希釈剤の代わりに用いた
場合、貯蔵安定性に対する効果は認められなかった。

非反応性希釈剤としては、フタル酸ジブチル、フタル酸
ジオクチル、フタル酸ヘプチルノニル、フタル酸ジトリ
デシル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル
酸ブチルヘンシルなとのフタル酸エステル系、リン酸ト
リブチル、リン酸トリフェニル、リン酸ジフェニルモノ
クレジルなとのリン酸エステル系、ステアリン酸ブチル
、オレイン酸メトキシエチル、グリセリントリヘプタン
酸エステルなとの脂肪酸エステル系などが挙けられる。

好ましくは、フタル酸ジオクチルである。

導電粒子としては、ニッケル、鉄、銅、アルミニウム、
錫、鉛、クロム、コバルト、銀、金、なとの金属、金属
酸化物、半田をはじめとする合金や、カーボン、グラフ
ァイト、あるいはガラスやセラミック、プラスチックな
との核剤にメツキなとの方法によって金属をコーティン
グした導電粒子なとが挙げられる。耐候性の点からは、
金、ニッケル、半田合金なとが好ましい。

本発明に用いられる導電粒子径は、隣接する回路間の絶
縁性を確保するためと接続の高信頼性を確保するために
５〜ｌＯμｍが好ましい。

また、導電粒子の配合量は、３〜ＩＯ体積％が良い。３
体積％以下であると安定した導通信頼性か得られず、１
０体積％以上では隣接回路間の絶縁信頼性が劣る。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

（実施例１） 反応性エラストマーとして、カルボキシル基含有スチレ
ン−エチレン−ブテン−スチレン飽和共重合体「タフチ
ックＭ１９１３」（旭化成社製）を、た。この溶液６０
重量部にビスフェノールＡ型エポキン樹脂「エピコート
８２８Ｊ（油化シェルエポキシ社！Ｒ）を５０重量部混
合した。これとは別に、エポキシ樹脂「エピコート＋０
０４Ｊ　　（油化シェルエポキシ社製）１００重量部を
ＭＥＫ５０重量部に溶解し、上記の反応性エラストマー
溶液に加えて均一に混合した。この混合溶液に、非反応
性希釈剤としてフタル酸ジオクチル１２．５重量部と、
イミダゾール誘導体とエポキシ化合物との反応生成物と
して、ＨＸ　３７４２　（旭化成社製）５０重量部を混
合した。

更に、導電粒子として、平均粒径１０μｍ、最大粒径２
０μｍ、最小粒径２μｍの半田アトマイズ粉１００ｇを
均一分散させ、離型フィルム（ポリエチレンテレフタレ
ート）に、乾燥後の厚みか２５μｍになるように塗膜を
形成し、５０°Ｃて１時間乾燥させて異方導電フィルム
を得た。

（実施例２） さらに、極性を高めた溶剤を用いた場合の特性を見るた
めに、カルボキシル基含有スチレン−エチレン−ブテン
−スチレン飽和共重合体「タフチックＭ　１９１３１　
　（旭化成社製）３０重量部を、ＤＭＦ（ジメチルホル
ムアミド）３０重量部に溶解し、この溶液に実施例１と
同様にしてエポキシ樹脂、非反応性希釈剤、イミダゾー
ル誘導体とエポキシ化合物との反応生成物、導電粒子を
それぞれ混合し、塗膜形成後、乾燥して異方導電フィル
ムを得た。

（実施例３） イミダゾール誘導体とエポキシ化合物との反応生成物と
して、ビスフェノールへのグリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂と２−メチルイミダゾールとを所定の方法で反応
させて得た粉末を５μｍ以下の粒度に粉砕したちの１０
重量部を用いた以外は、実施例２と同様にして異方導電
フィルムを得た。

（実施例４） 反応性エラストマーとして、カルボン酸変性アクリロニ
トリループダシエン共重合体（日本合成ゴム社製）３０
重量部を、ＤＭＦ　（ジメチルホルムアミド）３０重量
部とＭＥＫ５重量部との混合溶剤に溶解して用いた以外
は、実施例１と同様にして異方導電フィルムを得た。

（比較例１） 非反応性希釈剤の代わりに、反応性希釈剤として脂肪族
ジグリシジルエーテルを用いた以外は、実施例１と同様
にしてフィルムを形成したが、貯蔵安定性は非常に悪か
った。

（比較例２） 実施例１において、非反応性希釈剤の配合量をイミダゾ
ール誘導体とエポキシ化合物との反応生成物に対して５
％以下とするため、２ｇのフタル酸ジオクチルを用いて
フィルムを形成したが、このものも貯蔵安定性は非常に
悪かった。

（比較例３） 実施例１において、非反応性希釈剤の配合量かイミダゾ
ール誘導体とエポキシ化合物との反応生成物に対して３
５％になるように、フタル酸ジオクチル１７．５　ｇを
用いてフィルムを形成したか、貯蔵安定性は非常に優れ
ている反面、接着力、接続信頼性に劣る結果となった。

これらの実施例及び比較例て得られた異方導電フィルム
について、貯蔵安定性、接着力、リペア−性、信頼性の
各テストを実施した結果は、第１表に示した通りであっ
た。

尚、試験片として用いた異方導電フィルムの厚みは２５
μｍであり、接着力のテストは９０°ビール試験によっ
た。被着体としては、銅箔３５μｍにニッケル５μｍ、
金０．５μｍのメツキを施した２層フレキシブル回路基
板（ピッチ０．２ｍｍ、端子数２５０本）と面抵抗３０
Ωの全面電極ＩＴＯガラスを用いた。

リペア−性の評価は、−度熱圧着によって接続した試験
片を１６５°Ｃに加熱して引き剥がし、被接続部材を損
傷なく剥離できるか否かを観察した。

貯蔵安定性の評価としては、室温および４０°Ｃに１力
月放置後、１２０″Ｃ熱板上で溶融することを確認し、
さらに、上記被着体に所定の条件にて熱圧着後、隣接す
る端子間の接続抵抗を測定し、その値かすべての端子に
おいて２Ω以下てあれば○とした。

信頼性試験としては、−３０°Ｃ１３０分６２５℃、５
分ψ８５°Ｃ１３０分の温度サイクル試験を１００サイ
クル行った後の、隣接する端子間の接続抵抗を測定しｔ
こ。

（発明の効果） 以上に記述したように、本発明によれば熱硬化タイプの
異方導電フィルムを製作する際に、溶剤の種類に制約さ
れることなく、造膜剤をはしめ、その他、諸性能を出す
ための配合物を溶解、混合して製膜することかできる。

また、短時間にて微細回路間を接続でき、特に貯蔵安定
性および広範囲の温度（−３０〜１００℃）における接
着力にすぐれるとともに、−度接続したものを所定の温
度以上に加熱することによって剥離可能である熱硬化型
異方導電フィルムを提供することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）反応性エラストマー、エポキシ樹脂、これらを溶
   解する溶剤、イミダゾール誘導体エポキシ化合物、非反
   応性希釈剤、および導電性粒子を含む混合物より製膜さ
   れてなることを特徴とする異方導電フィルム。