JPH0570760A - 吸湿硬化型感圧性異方導電接着剤 - Google Patents

吸湿硬化型感圧性異方導電接着剤

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JPH0570760A
JPH0570760A JP3258392A JP25839291A JPH0570760A JP H0570760 A JPH0570760 A JP H0570760A JP 3258392 A JP3258392 A JP 3258392A JP 25839291 A JP25839291 A JP 25839291A JP H0570760 A JPH0570760 A JP H0570760A
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JP
Japan
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weight
adhesive
moisture
parts
conductive adhesive
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Application number
JP3258392A
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English (en)
Inventor
Naoki Fujinami
直樹 藤波
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Shin Etsu Polymer Co Ltd
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Polymer Co Ltd
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/36Assembling printed circuits with other printed circuits
    • H05K3/361Assembling flexible printed circuits with other printed circuits

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  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 本発明は吸湿したときに硬化し、指圧ある
いはロ−ル圧着により接合性をもつので、回路基板間の
接合に有用とされる、吸湿硬化型感圧性異方導電接着剤
の提供を目的とするものである。 【構成】 本発明の吸湿硬化型感圧性異方導電接着剤
は、絶縁性接着剤中に導電性粒子を分散させた異方導電
接着剤において、該絶縁性接着剤がカルボキシル基含有
量が1〜15重量%の高分子共重合体100 重量部に対し、
Ca、 Sr、Baの酸化物、過酸化物から選ばれる少なくとも
1種の酸化物および/または過酸化物1〜200 重量部
と、軟化点が40℃以上の粘着性付与剤5〜100 重量部を
配合したものであることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は吸湿硬化型感圧性異方導
電接着剤、特には乾燥状態では加熱下においても硬化し
ないが吸湿したときに硬化し、指圧あるいはロ−ル圧着
により接合性となるので、回路基板間の接合に有用とさ
れる吸湿硬化型感圧性異方導電接着剤に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】2つの回路基板間に電気的導通を与える
手段としては、絶縁性接着剤中に導電性粒子を分散した
異方導電接着剤を用いるものが種々提案されている。し
かして、この異方導電接着剤は絶縁性接着剤として熱可
塑性成分または熱硬化性成分あるいはこの両者の混合物
を使用し、これらをヒ−トシ−ルなどによる加熱、加圧
操作で硬化させて電気的導通を与えるものとされている
が、これについては光硬化性成分、放射線硬化性成分を
用いて特殊な光線または放射線照射装置を用いて接着剤
成分を活性化させ、硬化させて電気的導通を得るものも
知られている
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来公知のこ
れらの異方導電接着剤については、これを用いて電気的
導通を得るためには特殊な加熱、加圧装置が必要とされ
るほか、これらには火炎および被接着物の損傷を誘発す
るおそれがあるという問題点があるし、光線、放射線照
射によるものにはその照射装置が高価であるし、複雑な
作業が要求されることから工程能力に限界があり、製造
コストが高いものになるという欠点がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不利
を解決した吸湿硬化型感圧性異方導電接着剤に関するも
のであり、これは絶縁性接着剤中に導電性粒子を分散さ
せた異方導電接着剤において、該絶縁性接着剤がカルボ
キシル基含有量が1〜15重量%である高分子重合体100
重量部にCa、 Sr、Baの酸化物、過酸化物から選ばれた少
なくとも1種の酸化物および/または過酸化物1〜200
重量部と、軟化点が40℃以上の粘着性付与剤5〜100 重
量部を配合してなるものであることを特徴とするもので
ある。
【0005】すなわち、本発明者は回路基板間の接合を
容易に行なうことのできる異方導電性接着剤を開発すべ
く種々検討した結果、ここに使用する絶縁性接着剤をカ
ルボキシル基を含有する高分子共重合体としてこれに導
電性粒子を分散させると共に、これに吸湿時に架橋剤と
しての機能を発揮するCa、 Sr、 Baの酸化物、過酸化物と
粘着性付与剤を配合すると、このものは乾燥状態では加
熱しても硬化しないが吸湿すると容易に硬化するし、こ
のものは指圧あるいはロ−ル加圧で接着するので、これ
を回路基板間に載置し加圧すれば空気中の湿気、水分の
吸湿で容易に硬化し、基板に接着するので、回路基板間
を容易に電気導通性とすることができるということを見
出し、ここに使用する各成分の種類、配合量などについ
ての研究を進めて本発明を完成させた。以下にこれをさ
らに詳述する。
【0006】
【作用】本発明は吸湿硬化型感圧性異方導電接着剤に関
するもので、これはカルボキシル基を1〜15%含有する
高分子共重合体からなる絶縁性接着剤にCa、 Sr、Baの酸
化物、過酸化物から選ばれた少なくとも1種の酸化物お
よび/または過酸化物、粘着性付与剤および導電性粒子
を配合してなるものである。
【0007】本発明の吸湿硬化型感圧性異方導電接着剤
を構成する主材としての絶縁性接着剤はカルボキシル基
を含有する高分子共重合体からなるとされ、これにはエ
チレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン−
スチレン(SBS) ブロック共重合体、スチレン−エチレ
ン、ブチレン−スチレン(SEBS)ブロック共重合体、クロ
ロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴムなど
をカルボキシル変性したものが例示されるが、これはこ
れらの1種または2種以上を組合わせて使用すればよ
い。
【0008】この高分子共重合体はこれにカルボキシル
基が含有されていると、これが後記する酸化物、過酸化
物の存在により吸湿すると硬化するようになり、この硬
化速度はカルボキシル基の数が多いほど速くなるけれど
も、高分子基材としての硬さもカルボキシル基の数が増
えるほど増大して後記する粘着性付与剤との相溶性が低
下する。そして、この高分子共重合体はその中に含有さ
れるカルボキシル基がその1重量未満では少なすぎて硬
化反応速度が向上しないし、これを15重量%より多くす
ると粘着性付与剤との相溶性が低下し接合初期の接着力
が得られないので、硬化前の本発明の吸湿硬化型感圧性
異方導電接着剤の接着力と凝集力とのバランスを維持
し、かつ電気的導通の目的である導電性粒子と回路基板
との点接触状態を良好に維持するということからはこの
カルボキシル基の量は1〜15重量%の範囲とする必要が
ある。
【0009】つぎにこの高分子共重合体にはこの共重合
体が硬化するときの架橋剤として作動するCa、 Sr、Baの
酸化物、過酸化物から選ばれる少なくとも1種の酸化物
および/または過酸化物が添加される。これは上記した
カルボキシル基を含有する高分子共重合体は乾燥状態で
は加熱しても硬化しないけれども、これにCa、 Sr、 Baの
酸化物、過酸化物を添加すれば吸湿したときにこれらの
酸化物、過酸化物が架橋剤となって硬化するからであ
る。なお、このカルボキシル基含有高分子共重合体の吸
湿時の硬化は本来、周期律表第IIa族金属の酸化物、過
酸化物の存在下で行なわれるのであるが、Be、 Mgなどは
反応性が強く、本発明の組成物を製造するときの微量の
水分によって硬化反応を進行させるので、これはCa、 S
r、 Baとすることが必要とされるが、これは結晶水を含
まないものとすることが好ましい。
【0010】ここに使用されるCa、 Sr、 Baの酸化物、過
酸化物はこれらの単体を含むアルミナセメントのような
他の材料との混和物を用いると精細な電気・電子部品に
載置した場合にこれに含まれる不純物によって導通不良
を起したり、抵抗値の増大をもたらすので、できるだけ
純度の高い単体とすることがよい。また、この添加量は
カルボキシル基含有高分子共重合体の種類によって異な
るけれども、上記したカルボキシル基含有高分子共重合
体100 重量部に対して1重量部未満では少なすぎて硬化
反応が起りにくく、200 重量部より多くすると後記する
粘着性付与剤の相溶性が低下し、接着剤成分が分離する
などの作業上の問題が生ずるので、目的とする吸湿硬化
型感圧性異方導電接着剤の硬化速度と粘着性の面からは
1〜200重量部の範囲とすることが必要とされるが、こ
の好ましい範囲は5〜100 重量部とされる。
【0011】また、この高分子共重合体には本発明の吸
湿硬化型感圧性異方導電接着剤の硬化後の剥離強度を増
大化させると共に、導電性粒子を強固に固定し、回路基
板との点接触状態を保持し、電気的導通信頼性を増大さ
せるために、粘着性付与剤が添加される。この粘着性付
与剤はカルボキシル基を含有する高分子共重合体と相溶
しないと高分子共重合体が硬化したときに接合界面に粘
着性付与剤がにじみ出なくなるので、この高分子共重合
体と適当な相溶性をもつものとすることが必要とされる
し、このものは軟化点が40℃未満であると凝集力が小さ
くて接合界面ににじみ出ても硬化後の剥離強度を増大さ
せることができないので、軟化点が40℃以上のものとす
ることが必要とされるが、これは軟化点が50℃以上のも
のとすることがよい。
【0012】このような条件を満たす粘着性付与剤とし
てはロジン、ロジン誘導体、テルペン樹脂、テルペン−
フェノ−ル共重合体、石油樹脂、クマロン−インデン樹
脂、スチレン系樹脂、イソプレン系樹脂、アルキル−フ
ェノ−ル樹脂、フェノ−ル樹脂などが例示され、これに
はこれらの1種または2種以上を組合せて使用すればよ
いが、この添加量は前記したカルボキシル基含有高分子
共重合体100 重量部に対し、5重量部未満では上記した
接合界面への粘着性付与剤のにじみ出しが起こりにく
く、100 重量部より多くすると硬化後においても剥離強
度が不変となるか低下するので5〜100 重量部とするこ
とが必要とされるが、この好ましい範囲は10〜60重量部
とされる。
【0013】また、本発明の上記したカルボキシル基含
有高分子共重合体にはこの組成物を異方導電性のものと
するために導電性粒子が配合されるが、これはAu、 Ag、
Ni、Al、 Feなどの金属粒子、金属やプラスチックを核と
してその表面に貴金属メッキを施したもの、カ−ボンブ
ラック、黒鉛粉末、カ−ボンファイバ−、セラミックス
などが例示されるが、化学的安定性が高く、安価である
ということから、これは黒鉛粉末とすればよい。なお、
この導電性粒子の配合量は少なすぎると接続すべき電極
端子上に粒子が存在しなくなって断線および高抵抗値化
が発生し、多過すぎると確率的に平面方向に連なって異
方性が損なわれるようになるので、接着剤成分としての
高分子共重合体100 容量部に対して0.1 以上30容量部の
範囲とすればよいが、この好ましい範囲は1〜15容量部
とされる。
【0014】本発明の吸湿硬化性感圧性異方導電接着剤
は上記したカルボキシル基含有高分子共重合体、架橋剤
としてのCa、 Sr、Baの酸化物、過酸化物から選ばれた少
なくとも1種の酸化物および/または過酸化物、粘着性
付与剤および導電性粒子の所定量を配合し、均一に混合
することによって得ることができるが、このものは空気
中の湿気、水分を吸湿して自然に硬化する機能をもって
いるので、この組成物の製造は実質的に各成分が遊離水
を含有しない状態としておく必要があることから、これ
らの各成分は配合される直前までヘリウムガス、アルゴ
ンガスなどの不活性ガスを充填したホッパ−などの貯蔵
容器中に減圧下に置いておくことが望ましいが、この混
合物は必要に応じ有機溶剤などに溶解してもよい。
【0015】なお、このようにして製造された本発明の
吸湿硬化性感圧性異方導電接着剤はこれを2つの回路基
板間に載置すると、接合当初はこれが感圧性異方導電接
着剤としてこれに含有されている導電性粒子によって、
この回路基板間に電気的導通を保持するが、このものは
ついで空気中の湿気、水分を吸湿して自然に硬化するの
で、この回路基板間の接合が強固なものになるが、これ
には加熱、加圧操作、光線、放射線の照射などの特殊な
接着方法が不用であり、これは指圧、貼着ロ−ルなどの
簡単な操作で接合できるという有利性が与えられる。
【0016】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例1 カルボキシル基含有量が5重量%であるスチレン−エチ
レン/ブチレン−スチレン(SEBS)ブロック共重合体100
重量部、純度99.9%のCaO 15重量部および軟化点が65℃
であるテルペン−フェノ−ル樹脂40重量部を23℃、10 %
RHの雰囲気に保持されている室内で配合し、トルエンで
30重量%に調整して接着剤溶液を作った。
【0017】ついで、この接着剤溶液100 重量部に対し
平均粒径が30μm の黒鉛粉末7重量部を加え、これを25
μm のPET フイルム上に乾燥後の膜厚が30μm となるよ
うに塗布し、120 ℃で2分間乾燥して溶剤を完全に除去
して吸湿硬化型感圧性異方導電接着剤を作った。
【0018】つぎにこの吸湿硬化型感圧性異方導電接着
剤を用いて0.45mmピッチ×150pinのフレキシブル回路基
板と面積抵抗率が30ΩのITO ベタガラス基板とを23℃、1
0 %RHの環境下に指圧で接合し、25℃、10 %RH、25℃、7
0 %RHの各環境下に放置したのち、90℃剥離試験および
フレキシブル回路基板の隣接電極間の抵抗値測定を行な
ってその接着力の特性変化をしらべたところ、後記する
表1〜表4に示したとおりの結果が得られた。
【0019】実施例2 カルボキシル基含有量が3重量%であるクロロプレンゴ
ム100 重量部、純度が99.9%であるBaO 15重量部および
軟化点が125 ℃であるアルキル−フェノ−ル樹脂40重量
部を23℃、10%RHの雰囲気に保持されている室内で配合
し、トルエンで30重量%に調整して接着剤溶液を作り、
これを実施例1と同様に処理して吸湿硬化型感圧性異方
導電接着剤とし、これを実施例1と同じ環境下に放置し
てその接着力の特性変化をしらべたところ、後記する表
1〜表4に示したとおりの結果が得られた。
【0020】比較例1 軟化点が25℃であるテルペン−フェノ−ル樹脂40重量部
を用いたほかは実施例1と同様に処理して吸湿硬化型感
圧性異方導電接着剤を作り、このものの接着力の特性変
化をしらべたところ、後記する表1〜表4に示したとお
りの結果が得られた。
【0021】軟化点が10℃であるアルキル−フェノ−ル
樹脂40重量部を用いたほかは実施例1と同様に処理して
吸湿硬化型感圧性異方導電接着剤を作り、このものの接
着力の特性変化をしらべたところ、表1〜表4に示した
とおりの結果が得られた。
【0022】
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【0023】
【発明の効果】本発明は吸湿硬化型感圧性異方導電接着
剤に関するものであり、これは前記したようにカルボキ
シル基含有高分子共重合体とCa、 Sr、 Baの酸化物、過酸
化物から選ばれた少なくとも1種の酸化物および/また
は過酸化物、粘着性付与剤および導電性粒子の所定量を
混合してなるものであるが、これで回路基板間を接合す
ると接合当初は絶縁性接着剤成分の高い粘着力と感圧接
着力によって電気的導通が確保され、接合後に空気中の
湿分、水分などを吸湿するとCa、 Sr、 Baの酸化物および
/または過酸化物が架橋剤として作動して接着剤成分が
硬化するので、電気的導通の主目的である導電性粒子と
回路基板間の点接触状態の保持が強固なものとなり、環
境変化などの外力の影響にも耐え得る信頼性の高い電気
・電子部品が提供されるのであるが、これには従来必要
とされた加熱、加圧操作、光線、放射線照射などが不要
となるので、作業性の向上、コストダウンを図ることが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 1/09 Z 8727−4E 1/14 J 8727−4E

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁性接着剤中に導電性粒子を分散させた
    異方導電接着剤において、該絶縁性接着剤がカルボキシ
    ル基含有量が1〜15重量%である高分子共重合体100 重
    量部に対しCa、 Sr、Baの酸化物、過酸化物から選ばれた
    少なくとも1種の酸化物および/または過酸化物1〜20
    0 重量部と、軟化点が40℃以上の粘着性付与剤5〜100
    重量部を配合したものであることを特徴とする吸湿硬化
    型感圧性異方導電接着剤。
JP3258392A 1991-09-10 1991-09-10 吸湿硬化型感圧性異方導電接着剤 Pending JPH0570760A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5703162A (en) * 1994-05-05 1997-12-30 H. B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Branched copolymer pressure sensitive hot melt adhesive
CN100455636C (zh) * 2003-03-10 2009-01-28 蒂萨股份公司 可电加热的压敏粘结化合物
JP2010008225A (ja) * 2008-06-26 2010-01-14 Denso Corp 熱式流量センサ及びその製造方法
JP2010138317A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Lintec Corp 導電性粘着シートおよびその製造方法
JP2011018945A (ja) * 2010-10-15 2011-01-27 Sony Chemical & Information Device Corp 接合体及びその製造方法

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