JPH0773921A

JPH0773921A - 接続部材

Info

Publication number: JPH0773921A
Application number: JP22102693A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Ito; 達夫伊藤; Atsuo Nakajima; 敦夫中島; Koji Kobayashi; 宏治小林
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1993-09-06
Filing date: 1993-09-06
Publication date: 1995-03-17

Abstract

(57)【要約】【目的】リペア性にすぐれ、また接続信頼性の低下の
ない接続部材を提供すること。【構成】潜在性硬化剤を含む反応性接着剤中に、カル
ボキシル基を含有するアクリル樹脂の粒子を分散し、硬
化後の前記接着剤はＳＰ値８〜１２の溶剤により接着面
より除去可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相対峙する電極を電気
的に接続すると共に、接着固定するのに用いる接続部材
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品の小型薄型化に伴い、これらに
用いる回路は高密度、高精細化している。これら微細回
路の接続は、従来のハンダやゴムコネクターなどでは対
応が困難であることから、分解能に優れた異方導電性の
接着剤や膜状物（以下接続部材という）が多用されるよ
うになってきた。この方法は相対峙する電極間に、導電
粒子を所定量含有した接着剤よりなる接続部材層を設
け、加圧または加熱加圧手段を講じることによって、回
路間の電気的接続と同時に隣接回路間には絶縁性を付与
して接着固定するものである。また最近では導電粒子を
含まない絶縁性接着剤を用い、電極同士を直接接触する
ことで電気的な接続を得る方法も行われるようになって
きた。これらに用いられている接着剤は、接続作業性や
保存性に優れた熱可塑性樹脂から、接続後の信頼性に優
れた熱硬化成分を含んだ樹脂が多用されるようになっ
た。しかし熱硬化性の接続部材の場合、接続作業性や保
存性の改良を行うと、熱硬化性樹脂の大きな特徴である
接続信頼性が損なわれてしまうことから、それぞれの特
性のバランスを考えて接着剤の配合を決定しなければな
らなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】接続部材による一般的
な接続方法は、接続を行う一方の回路基板上に接続部材
を位置合わせして仮圧着を行い、基材フィルムを剥離後
に他方の回路基板を双方の電極が重なるように位置合わ
せして仮固定後、本圧着を行う。このとき回路の位置合
わせが失敗したり、半導体チップが正常に作動しない場
合などには、基板ごと廃棄する場合もあるが、基板や電
子部品にコストの高いものを用いる機会が増えてきたこ
とから、回路基板を廃棄せずに接続した回路を剥がし、
接続部材をきれいに落としてから回路の再接続（以後リ
ペアと呼ぶ）を行うことが多くなってきた。このリペア
については、有機溶剤を用いて接着剤残渣を溶解して除
去する方法が一般的だが、接続信頼性の高い熱硬化性接
着剤は完全に硬化させてしまうと、有機溶剤に対してほ
とんど溶解しないという性質がある。そこで硬化反応を
途中でやめてしまうと、リペアは容易になるが今度は接
続信頼性が低下してしまう。そのため熱硬化性接着剤に
限っては接続信頼性を向上することと、リペア性を向上
することは相反することであると考えられてきた。

【０００４】本発明者らは先に、硬化反応後もＳＰ値８
〜１２の溶剤によって膨潤または溶解可能であるという
性質を持つアクリル樹脂を熱硬化性接着剤に配合するこ
とにより、上記の問題の解決法を提案した。しかしこの
方法は、アクリル樹脂の配合量が少なければリペアは困
難になり、多ければ熱可塑成分の増加により接続信頼性
が低下した。また、このアクリル樹脂は一部の熱硬化性
接着剤成分との相溶性が悪いため、配合時に容易に分離
してしまい、接着剤フィルムの作製が困難になることが
あった。本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、リ
ペア性にすぐれまた接続信頼性の低下のない接続部材を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、潜在
性硬化剤を含む反応性接着剤中にカルボキシル基を含有
するアクリル樹脂の粒子を分散することにより、硬化後
の接着剤はＳＰ値８〜１２の溶剤により接着面より除去
可能とした接続部材に関する。

【０００６】本発明を以下実施例を示した図面を参照し
ながら説明する。図１は本発明の一実施例を示す接続部
材の断面図を示す。絶縁性接着剤ワニスと導電粒子１お
よびアクリル粒子２を混合して基材フィルム４に塗工し
乾燥する。この絶縁性接着剤層３の表面が粘着性を有す
る場合には、図１（ｂ）にように導電粒子１を含む絶縁
性接着剤ワニスを塗工後、アクリル粒子２をその表面に
付着固定してもよい。前者の場合には、絶縁性接着剤ワ
ニスにはアクリル粒子２を溶解する溶剤を使用すること
ができないので、溶剤の選択に支障をきたすが、（ｂ）
の方法であれば任意の溶剤を用いてよい。この接続部材
の使用例については、図２（ａ）のように接続する回路
の電極を接続部材を挟んで相対峙させ、加熱加圧等によ
り回路を接着固定すると共に相対峙する電極間の導電粒
子１により電気的接続を行う。

【０００７】リペアの方法は図３のように、まず接続部
を加熱あるいはそのまま剥離し、溶剤を塗布する。する
と接着中のアクリル粒子２が膨潤または溶解するため、
綿棒等で擦ると回路基板上の接着剤残渣がきれいに除去
できる。隣接電極の間隔が狭くなると、隣接電極間のい
くつかの導電粒子同士が接触し合って短絡を起こすこと
があるので、導電粒子を含まない絶縁性接着剤を用いて
相対峙する電極を直接接触することで回路の電気的接触
を行うことがある。この場合でも、図４のように絶縁性
接着剤にアクリル粒子を添加することで、リペア性を付
与することが可能であり、本発明が適用できる。

【０００８】本発明で用いるアクリル粒子２はアクリル
酸エステル、アクリルニトリルを主成分とし、０．５〜
５wt％のアクリル酸またはメタアクリル酸を含有したそ
れらの共重合体である。上記アクリル酸エステルの例と
しては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブ
チルアクリレート、オクチルアクリレート等が適用で
き、さらにメチルメタアクリレート等のメタアクリル酸
エステルを併用または代替しても差し支えない。

【０００９】絶縁性接着剤層３は、接着シート等に用い
られる熱可塑性材料や、熱や光により硬化性を示す材料
が広く適用できる。しかしながら接続後の耐熱性や耐湿
性に優れることから硬化性材料の適用が好ましい。中で
もエポキシ系接着剤は、短時間硬化が可能で接続作業性
が良く、また分子構造上、接着性に優れる等の特徴から
好ましく適用できる。

【００１０】エポキシ系接着剤は、例えば高分子量エポ
キシ、固形エポキシと液状エポキシ、フェノキシ樹脂と
液状エポキシの混合体などの他に、ウレタンやポリエス
テル、ＮＢＲ等を混合したエポキシを主成分とし、これ
に潜在性硬化剤やカップリング剤などの各種変成剤、触
媒等を添加した系からなるものが一般的である。接着フ
ィルムの厚みは７０μｍ以下が好ましく、良好な接続信
頼性を得るためには３５μｍ以下とすることが更に好ま
しい。絶縁性接着剤とアクリル粒子との混合重量比は９
５／５〜２０／８０が好ましいが、硬化性材料の比率が
多いと汎用溶剤に対する除去性が低下し、アクリル樹脂
が多いと接続信頼性が低下することから、９０／１０〜
３５／６５がより好ましい。

【００１１】本発明に用いる導電粒子１は、少なくとも
粒子の表面が導電性であれば適用できるが、接続時の加
熱加圧などの条件下で変形性を示す粒子が好ましい。変
形性粒子としては、例えばポリスチレンやエポキシ樹脂
などの高分子核材の表面を、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、
半田などの導電性金属薄層で被覆した粒子や、低融点金
属粒子などがある。これら導電粒子の量を絶縁性接着剤
とアクリル粒子の合計量に対して０．１〜２０vol ％、
好ましくは０．５〜１５vol ％とすることで良好な異方
導電性が得られる。基材フィルム４の使用にあたって
は、接続部材の使用時に剥離可能とすることが必要とな
り、その指標として、ＪＩＳＫ−６７６８による濡れ張
力を３５dyn/cm以下とすることが好ましい。この方法と
しては、ポリエチレンやポリテトラフルオロエチレン等
の低表面張力材料を用いることや、ポリエチレンテレフ
タレートやポリイミド等を前記の低表面張力材料やシリ
コーンなどで表面処理するなどの一般的な方法を採用す
ることができる。

【００１２】除去用溶剤としては溶解性パラメータ（Ｓ
Ｐ値）が８〜１２の範囲になるものが適用できる。代表
的な溶剤とＳＰ値を例示すると、シクロヘキサン（８．
２）、トルエン（８．９）、酢酸エチル（９．１）、メ
チルエチルケトン（９．３）、アセトン（１０．０）、
プロピルアルコール（１１．５〜１１．９）などであ
り、リグロイン等の混合物であってもよい。

【００１３】接続時の条件としては、例えば温度２５０
℃以下、圧力１００kgf/cm² 以下、時間３０秒以下が一
般的であり、高温高圧になるほど周辺材料に熱損傷を与
えることから、２００℃以下、圧力５０kgf/cm² 以下が
好ましい。導電粒子１およびアクリル粒子２の平均粒径
は、高密度な電極配置に対応するために３０μｍ以下の
小粒径が好ましく、３〜１５μｍ程度とすることがより
好ましい。ただし導電粒子１の粒径は凝集を起こしにく
くするために均一粒径粒子であることが好ましく、アク
リル粒子２については上記の範囲内の様々な粒径の粒子
が混在しても良い。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例に基づいて詳細を説明
する。

【００１５】実施例１潜在性硬化剤を含むエポキシ系接着剤ワニスに、表面を
Ａｕめっきした粒径１０μｍのプラスチック核体導電粒
子をワニスの固形分体積比で４％に相当する量と、アク
リル粒子を同じく２０％添加混合し、基材フィルムに塗
工・乾燥して接続部材を作製した。電極幅５０μｍ、ピ
ッチ１００μｍ、厚さ３５μｍの銅回路に錫めっきを施
した全回路幅５０mmのＦＰＣと、面抵抗１５Ωのスパッ
タＩＴＯベタガラスとを、幅２mmで切り出した接続部材
を間に挟んで、１７０℃−２０kgf/cm²−２０秒加熱加
圧により回路を接続した。この回路の接続抵抗を初期と
８５℃８５％ＲＨ１０００ｈ後について測定した。方法
は隣接回路間を測定電流１ｍＡの定電流をかけることで
行った。またＦＰＣとＩＴＯガラスを上記と同様の方法
で接続し、ＦＰＣを機械的に剥離した後のＩＴＯガラス
に付着した接着剤残渣を、アセトンを染み込ませた綿棒
で擦って長さ１cm（面積０．２cm² ）あたりを完全に除
去するのに要した時間を測定し、その結果を他の実施例
および比較例と共に表１に示した。接続抵抗の測定結果
は良好であり、アクリル粒子は導電粒子による回路の接
続を阻害しない。またリペア試験の結果からアセトンで
のリペアが容易であった。

【００１６】実施例２潜在性硬化剤を含むエポキシ系接着剤ワニスに、表面を
Ａｕめっきした粒径１０μｍのプラスチック核体導電粒
子をワニスの固形分体積比で４％に相当する量を添加混
合し、基材フィルムに塗工・乾燥したあと表面にアクリ
ル粒子を均一に分散固定し、接続部材を作製した。これ
について実施例１と同様の試験を行った結果、接続抵抗
およびリペア試験とも実施例１と同等であり良好であっ
た。

【００１７】比較例１潜在性硬化剤を含むエポキシ系接着剤ワニスに固形分体
積比で２０％のアクリル樹脂ワニスと同じ溶剤に溶解し
たものを加え、さらに表面をＡｕめっきした粒径１０μ
ｍのプラスチック核体導電粒子をワニスの固形分体積比
で４％に相当する量を添加混合し、基材フィルムに塗工
・乾燥して接続部材を作製した。これについて実施例１
と同様の試験を行った結果、接続抵抗で特に８５℃８５
％ＲＨ１０００ｈ後の値が大きくなった。これはＦＰＣ
やＩＴＯガラスと接着剤の界面に存在するアクリル樹脂
が湿度に影響されるためであると考えられる。リペア試
験は良好であった。

【００１８】比較例２潜在性硬化剤を含むエポキシ系接着剤ワニスに表面をＡ
ｕめっきした粒径１０μｍのプラスチック核体導電粒子
をワニスの固形分体積比で４％に相当する量を添加混合
し、基材フィルムに塗工・乾燥して接続部材を作製し
た。これについて実施例１と同様の試験を行った結果、
接続抵抗および絶縁抵抗については良好であったが、リ
ペアは非常に困難であった。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば接
続部材本来の接続抵抗等の特性を損なうことなく、硬化
後の接着剤をＳＰ値８〜１２の溶剤により接着面より除
去することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による接続部材の断面図。

【図２】回路の接続過程を示す断面図。

【図３】リペアの過程を示す断面図。

【図４】導電粒子を含まない接続部材の断面図。

【符号の説明】

１導電粒子２アクリル粒子３絶縁性接着剤層４基材フィルム５回路基板６電極７綿棒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜在性硬化剤を含む反応性接着剤中に、
カルボキシル基を含有するアクリル樹脂の粒子を分散し
てなり、硬化後の前記接着剤はＳＰ値８〜１２の溶剤に
より接着面より除去可能としたことを特徴とする絶縁性
接着剤。
【請求項２】請求項１記載の絶縁性接着剤に導電粒子
を混合してなる異方導電性接着剤。