JPH06333965A - 異方導電性接着剤シート - Google Patents

異方導電性接着剤シート

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JPH06333965A
JPH06333965A JP5154091A JP15409193A JPH06333965A JP H06333965 A JPH06333965 A JP H06333965A JP 5154091 A JP5154091 A JP 5154091A JP 15409193 A JP15409193 A JP 15409193A JP H06333965 A JPH06333965 A JP H06333965A
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conductive
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英明 田村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、加熱圧着の工程において接着剤が溶
融し流動化し電極間から接着剤が押し出される際に導電
性粒子も一緒に押し出される欠点を防止して、電極間に
導電性粒子が確実に存在し、かつ電極と接触している被
覆樹脂の溶融及び導電性物質の露呈が確実に行われるよ
うにした極細ピッチの電極間の接続に用いるのに好適な
異方導電性接着剤シートに関する。 【構成】絶縁性の繊維状物質と、平均粒子径が前記繊維
状物質の径より大きくかつ熱溶融性の絶縁性樹脂で被覆
した導電性粒子を、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂か
らなる接着剤(3)に混合し、シート状にしたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は例えば半導体集積回路チ
ップをリードフレーム上や配線基板上に電気的及び機械
的に連結するような場合、対向する極細ピッチの電極間
の接続に用いるのに好適な異方導電性接着剤シートに関
する。
【0002】
【従来の技術】半導体のチップの実装において対向する
電極の電気的及び機械的な接続する場合、対向する電極
間では通電し隣接する電極間では絶縁する異方性接着剤
が広く用いられている。しかし、近年では隣接する電極
間の距離が0.1mm以下と短くなっており、導電性粒
子が凝集すると導電性粒子間で導通し隣接する電極間の
漏電現象が発生する問題がある。
【0003】このため、多孔性のシートの孔の内側に金
属をメッキして確実にシートの厚さ方向にだけ導通させ
る技術が特開昭61−190875で、導電性繊維と絶
縁性繊維を交互に織り込んだシートに接着剤を含浸させ
て導電性繊維同士の通電を防止する技術が特開昭60−
140608で提案されている。
【0004】さらに特開昭62−76215や特開昭6
2−176139において、個々の導電性粒子を絶縁性
樹脂で被覆しておき、接着工程で被覆した樹脂を溶融さ
せて導電性粒子を露呈させることで隣接する電極間の漏
電を防止する技術が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】特開昭61−1908
75や特開昭60−140608で提案された技術は、
コストが高くなり実用的ではない。
【0006】特開昭62−76215や特開昭62−1
76139の技術は、近年の粉体の表面処理技術の進歩
により安価に個々の導電性粒子を絶縁性樹脂で被覆する
ことが容易になり実用化されている。個々の導電性粒子
を絶縁性樹脂で被覆した粒子を使用した異方導電性接着
剤は導電性粒子同士の通電は発生せず、隣接する電極間
の漏電の問題は解消された。しかし、対向する電極間に
おいても通電しない現象が発生し、問題となる。これは
当該導電性粒子は絶縁性樹脂で被覆するとほぼ真球に近
い球体になるため、当該異方性接着剤を電極間に挟んで
加熱圧着する際熱により溶融した接着剤の流動化により
当該導電性粒子も流動しやすいからである。よって、加
熱圧着時において、当該導電性粒子が溶融した接着剤と
一緒に、対向する電極間から、より大きい空間の隣接す
る電極間へ流動し、対向する電極間に当該導電性粒子が
挟み込まれず、通電性を発現しないためである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の問題を解
決するために、絶縁性の繊維状物質(1)と、平均粒子
径が前記繊維状物質の径より大きくかつ熱溶融性の絶縁
性樹脂で被覆した導電性粒子(2)と、熱可塑性樹脂ま
たは熱硬化性樹脂からなる接着剤(3)で構成されるこ
とを特徴とする異方導電接着剤シートである。
【0008】さらに本発明は、絶縁性の繊維状物質
(1)を含む熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなる
シート(4)に、平均粒子径が前記繊維状物質の径より
大きくかつ熱溶融性の絶縁性樹脂で被覆した導電性粒子
(2)を含む熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなる
接着剤を前記シート上に少なくとも片面以上塗布したこ
とを特徴とする復層の異方導電性接着剤シートである。
【0009】本発明の絶縁性の繊維状物質(1)には、
ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル、レーヨン、
ポリプロピレン、ポリエチレン、セルロース、ガラスフ
ァイバーなどが挙げられる。繊維の径は5〜30ミクロ
ンが好ましく、長さは50ミクロン〜3mmの範囲で便
宜選択できる。配合量は接着剤100重量部に対して1
0重量部〜50重量部が好ましい。10重量部以下では
導電性粒子を接着剤シート中に固定する効果が低くな
り、50重量部以上では導電性粒子と電極との接触を妨
げるからである。
【0010】本発明の導電性粒子(2)の芯となる導電
性物質には、金、銀、銅、ニッケルなどの金属粒子、半
田などの合金の粒子、カーボン、酸化錫、酸化錫イット
リウムなど導電性セラミック、ポリアニリン、ポリピロ
ール、ポリアセチレンなどの導電性樹脂の粒子などが挙
げられる。また、導電性金属、導電性合金、導電性セラ
ミック、導電性樹脂などを、樹脂粉やガラス球やセラミ
ック粒子などの粒子表面に、メッキ、蒸着、酸化処理な
どにより導電性を付与した複合粒子も使用できる。
【0011】本発明の導電性粒子において熱溶融性の絶
縁性樹脂樹脂とは、ポリエチレン、ポリプロピレン、フ
ツ素樹脂、ポリアクリル、ポリエステル、ポリスチレ
ン、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリカーボ
ネート、ポリエーテルなどの熱可塑性樹脂や長鎖の炭化
水素のワックスなどが挙げられる。芯となる導電性物質
に対して前記樹脂による被覆膜の形成は、コアセルベー
ション、界面重合法,insitu重合法などの化学的
製法、スプレードライング法、気中懸濁被覆法、真空蒸
着法、静電的合体法、融解分散冷却法、無機質吸着法、
気中衝突法などの物理的製法、界面沈澱法の物理化学的
製法などの既知のマイクロカプセルの製造方法よって調
製できる。
【0012】前記導電性粒子(2)の平均粒径は、前記
絶縁性の繊維状物質の径よりも大きくなければならな
い。さもなければ、繊維状物質により電極との接触を妨
げられ通電することができないからである。よって、当
該導電性粒子の平均粒径は5〜50ミクロンがであり、
好ましくは10〜30ミクロンである。配合量は接着剤
100重量部に対して10重量部〜50重量部が好まし
い。10重量部以下では通電の効果が低くなり、50重
量部以上では接着剤シートの強度を下げて脆くするから
である。
【0013】本発明の接着剤(3)としては、熱硬化性
樹脂ではフエノール樹脂、エポキシ樹脂、イソシアネー
ト樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアク
リル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレン−ブタジエンゴ
ム、アクリロニトリルブタジエンゴム、フッ素ゴムなど
があり、熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポ
リブチレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリスチレン樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、アイオ
ノマー樹脂、ポリアセタール樹脂などが挙げられる。接
着性を向上させるために、カップリング剤や粘着付与剤
などを添加することもできる。当該接着剤(3)は、こ
れらの樹脂をホットメルト接着剤の形態にしておき、熱
により溶融し冷却により固化するタイプ、或は熱より溶
融と化学反応をおこし硬化するタイプのいずれかにする
ことができる。
【0014】本発明においては、図1に示すように前記
繊維状物質(1)と前記導電性粒子(2)と前記接着剤
(3)を混合してシートにした一層状の異方導電性接着
剤シートの形態の他に、図2及び図3に示すように前記
繊維状物質と樹脂からなるフイルムを心材とし前記導電
性粒子(2)と前記接着剤(3)を片面または両面に塗
布した復層状の異方導電性接着剤シートの形態がある。
【0015】
【作用】図4に示すように従来の異方導電性接着剤シー
トでは、加熱圧着において接着剤が溶融し流動化し電極
間から接着剤が押し出される際に導電性粒子も一緒に押
し出される欠点があった。本発明の異方導電性接着剤シ
ートは繊維状物質を含むので、図5のように導電性粒子
は繊維物質間の編目の押し込まれるようにして固定され
る。また、導電性粒子の平均粒径は繊維状物質の径より
大きいので導電性粒子は電極との接触することができ
る。つまり、加熱圧着の工程において導電性粒子の移動
は殆ど起こらないので、電極間に導電性粒子が確実に存
在し、かつ電極と接触している被覆樹脂の溶融及び導電
性物質の露呈が確実に行われる。
【0016】
【実施例】以下、実施例を示してこの発明を具体的に述
べる。
【0017】導電性粒子(2)の調製:粉体の表面処理
装置ハイブリダーゼーション(株式会社奈良機械社製)
で平均粒子径が10μの銀粉(福田金属箔粉工業株式会
社製)を平均粒子径0.5ミクロンのポリアクリル樹脂
(綜研化学株式会社製)で被覆処理した。これを導電性
粒子Aとする。同じ方法で、平均粒径が20ミクロンの
フェノール樹脂に金メッキをした粒子(福田金属箔粉工
業株式会社製)を平均粒径が1ミクロンの熱可塑性フッ
素樹脂で被覆処理した。これを導電性粒子Bとする。
【0018】接着剤(3)の配合:接着剤A、接着剤
B、接着剤Cの配合を表1に示す。
【表1】
【0019】本発明の異方導電性接着剤組成物(実施例
1〜3)の配合及び比較例1の配合を表2に示す。異方
導電性接着剤シートは、離型紙上に異方導電性接着剤組
成物をロールコーターで塗布し、乾燥させて異方導電性
接着剤シートを形成させた。
【0020】
【表2】
【0021】実施例1〜3及び比較例1の特性値を表3
に示す
【0022】
【表3】
【0023】シート厚さ方向の電気抵抗:電極として黄
銅平面板上に各実施例および比較例の異方導電性接着剤
シートをのせ、当該シート表面に4点プローグ(針電極
間距離3mm、針電極太さ0.7mm、直列)を当接
し、1本の針電極と黄銅平面板電極をデジタルマルチメ
ーターTR6855(タケダ理研株式会社製)に接続し
て抵抗値を読み取る。次に上記針電極とメーターとの接
続をはずし、他の針電極をメーターに接続し抵抗値を読
み取る。このようにして1試料について4点測定し、試
料数は各5個とした。
【0024】シート面方向の電気抵抗:銅箔エポキシプ
リント基板にエッチングにより幅1mmのピツチを設
け、この上に各実施例および比較例の異方導電性接着剤
シートをのせ、その上に1kgの荷重下でプラスチック
平面板を当接しデジタルマルチメーターを接続して抵抗
値を測定した。
【0025】フレキシブル回路基板の接続:ライン幅
0.05mm、ピッチ0.1mm、厚み40μの回路を
有する全回路幅50mmのフレキシブル回路基板に、接
着幅3mm長さ50mmに切り取った各実施例および比
較例の異方導電性接着剤シートを載せ、温度100℃、
荷重5kg/cm、加熱圧着時間5秒の条件で仮貼付
した。さらに、同一形状の他のフレキシブル回路基板を
前記フレキシブル回路基板に載せて顕微鏡でラインとピ
ッチの位置が重なるように2枚のフレキシブル回路基板
の位置合わせをした後、温度150℃、加熱圧着時間2
0秒の条件で、荷重を10kg/cmと20kg/c
の2種類の荷重条件で2つのフレキシブル回路基板
の接続し、導通抵抗と絶縁抵抗を測定して異方導電性の
特性を評価した。
【0026】導通抵抗:接続したフレキシブル回路基板
の対向する電極間の抵抗をマルチメーター(接続面積
0.05mm×3mm)で抵抗値を測定した。10Ω
以上はオープンとした。
【0027】絶縁抵抗:接続したフレキシブル回路基板
の隣接する電極間の抵抗をハイメグオームメーターで抵
抗値を測定した。10以下はリークとした。
【0028】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の異方導電性
接着剤シートでは、接続工程における加熱圧着の際に接
着剤の溶融に流動化に伴って導電性粒子が電極間から押
し出されることなく、絶縁性の繊維状物質の編目の中に
押し込まれるようにして固定される。そのため、極細ピ
ッチを有する半導体回路の接続において、対抗する電極
間の通電と隣接する電極間の絶縁に対して、従来の異方
導電性接着剤シートに比べて非常に高い信頼性が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の異方導電性接着剤シート(1層)の断
面図
【図2】本発明の異方導電性接着剤シート(2層)の断
面図
【図3】本発明の異方導電性接着剤シート(3層)の断
面図
【図4】従来の異方導電性接着剤シートで接続した場合
の断面図
【図5】本発明の異方導電性接着剤シートで接続した場
合の断面図
【符号の説明】
1 絶縁性の繊維状物質 2 導電性粒子 3 接着剤 4 被覆樹脂 5 導電性物質 6 電極 7 基板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁性の繊維状物質(1)と、平均粒子径
    が前記繊維状物質の径より大きくかつ熱溶融性の絶縁性
    樹脂で被覆した導電性粒子(2)を、熱可塑性樹脂また
    は熱硬化性樹脂からなる接着剤(3)に混合し、シート
    状にしたことを特徴とする異方導電性接着剤シート。
  2. 【請求項2】絶縁性の繊維状物質(1)を含む熱可塑性
    樹脂または熱硬化性樹脂からなるシート(4)に、平均
    粒子径が前記繊維状物質の径より大きくかつ熱溶融性の
    絶縁性樹脂で被覆した導電性粒子(2)を含む熱可塑性
    樹脂または熱硬化性樹脂からなる接着剤を前記シート上
    に少なくとも片面以上塗布したことを特徴とする異方導
    電性接着剤シート。
JP5154091A 1993-05-20 1993-05-20 異方導電性接着剤シート Pending JPH06333965A (ja)

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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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