JPH08124424A

JPH08124424A - 異方性導電膜

Info

Publication number: JPH08124424A
Application number: JP25783694A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kumakura; 博之熊倉; Takashi Ando; 尚安藤; Yukio Yamada; 幸男山田; Yasuhiro Suga; 保博須賀
Original assignee: Sony Chemicals Corp
Current assignee: Dexerials Corp
Priority date: 1994-10-24
Filing date: 1994-10-24
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】端子間の確実な接続を行い、リペアー性も高
める。【構成】熱硬化性の絶縁性接着剤中に少なくとも導電
性粒子が分散されてなる異方性導電膜の加熱加圧直後の
ＤＳＣ反応率を６０％未満とし、加熱加圧後、常温中に
２４時間放置したときのＤＳＣ反応率を６０％以上とす
る。なお、上記異方性導電膜は、潜在性硬化剤を含んで
いても良く、このとき、絶縁性接着剤１００重量部に対
して潜在性硬化剤の硬化剤成分が５〜４５重量部配合さ
れていることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フレキシブルプリント
基板の端子や、いわゆるＴＡＢ型の端子等の電気的、機
械的接続に用いられる異方性導電膜に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】各種電子機器におけるフレキシブルプリ
ント基板の端子や、液晶表示装置におけるＴＡＢ型の端
子と液晶パネルのガラス基板上に形成されたＩＴＯ膜よ
りなる端子等を電気的、機械的に接続する場合において
は、異方性導電膜が多用されている。

【０００３】上記異方性導電膜は、例えばウレタン，ポ
リエステル，クロロプレン等の熱可塑性のホットメルト
樹脂或いはエポキシ等の熱硬化性樹脂等よりなる絶縁性
接着剤中に、ニッケル，金，半田等の金属粒子或いはス
チレン樹脂等よりなる粒子表面をニッケル−金等の導電
層により被覆した粒子等の導通のための導電用粒子が分
散されたものであり、使用上の便宜さから熱硬化性樹脂
を用いたものが主流となりつつある。

【０００４】このような熱硬化性樹脂を用いた異方性導
電膜を使用して液晶表示装置のＴＡＢ型の端子とＩＴＯ
膜よりなる端子の接続を行う場合には、上記端子間に異
方性導電膜を挟むようにして配し、これを加熱するとと
もに、ＴＡＢ型の端子の配される基板とＩＴＯ膜よりな
る端子の配されるガラス基板を圧接させる。

【０００５】すると、異方性導電膜内の導電用粒子が端
子間に潰されるような形で挟み込まれ、端子間の接続が
行われ、導通がなされることとなる。

【０００６】また、異方性導電膜の絶縁性接着剤は熱硬
化を開始し、端子間の導通を保った状態で固化し、ＴＡ
Ｂ型の端子とＩＴＯ膜よりなる端子間を電気的、機械的
に接続する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、液晶
表示装置の軽量化、薄型化が進められており、基板とし
てガラス基板の代わりにポリエチレンテレフタレートや
ポリエーテルスルホン等の樹脂のフィルムよりなる基板
を使用した液晶パネルが実用化されつつある。

【０００８】上記のような樹脂のフィルムよりなる基板
は当然のことながら、ガラス基板よりも耐熱性が低い。
そこで、上記のような異方性導電膜においては、樹脂の
フィルムよりなる基板を使用した液晶パネルに対応でき
るような従来よりも低温で硬化を開始するものが要求さ
れている。

【０００９】また、上述のように、液晶表示装置のＴＡ
Ｂ型の端子と液晶パネルのＩＴＯ膜よりなる端子を異方
性導電膜により電気的、機械的に接続する際には、多数
の箇所において接続をとる必要があるため、接続時の端
子の位置ずれは接続不良を引き起こし、製造不良の要因
となる。従って、上記異方性導電膜においては、ＴＡＢ
型端子とＩＴＯ膜よりなる端子の接続後にこれらを剥し
て再度位置合わせを行える程度に硬化し、リペアー性が
高いことが望まれている。

【００１０】しかしながら、従来の異方性導電膜におい
ては、加熱により硬化が急速に進み、接続後に剥すこと
は困難で、リペアー性が低い。また、加熱温度を低く設
定すると、硬化の進みが遅すぎて確実な接続を行うこと
が困難である。

【００１１】そこで本発明は、従来の実情に鑑みて提案
されたものであり、比較的低温で硬化を開始し、確実な
接続を行うことができ、且つリペアー性も高い異方性導
電膜を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明者等が鋭意検討した結果、異方性導電膜に、
加熱によって重合反応による硬化を開始させた後、加熱
を停止しても硬化が除々に進むような、いわゆる起爆反
応性を付与すれば良いことを見いだした。

【００１３】すなわち本発明は、熱硬化性の絶縁性接着
剤中に少なくとも導電性粒子が分散されてなる異方性導
電膜において、上記異方性導電膜の加熱加圧直後のＤＳ
Ｃ反応率が６０％未満で、加熱加圧後、常温中に２４時
間放置したときのＤＳＣ反応率が６０％以上であること
を特徴とするものである。

【００１４】本発明の異方性導電膜の特性を図を参照し
ながら以下に説明する。図１に本発明の異方性導電膜を
加熱加圧後に常温（２５℃）中に放置した時間とこのと
きのＤＳＣ反応率の関係を示す。なお、上記ＤＳＣ反応
率の詳細については後で説明するが、反応率の数値はそ
のまま樹脂の硬化の度合いを示している。

【００１５】本発明の異方性導電膜においては、図１中
に示すように、放置時間が零の時点（加熱加圧直後）で
はＤＳＣ反応率があまり高くなく（６０％未満）、放置
時間が２４時間の時点でＤＳＣ反応率が６０％を越え、
その後はＤＳＣ反応率が７０％前後まで徐々に高まって
いる。すなわち、本発明の異方性導電膜は、上述のよう
に加熱によって重合反応による硬化を開始させた後、加
熱を停止しても硬化が除々に進む、起爆反応性を有して
いる。

【００１６】上記ＤＳＣ反応率は、以下に示すようにし
て測定される。すなわち、先ず、試料Ａとして未硬化の
絶縁性接着剤、試料Ｂとして絶縁性接着剤のフィルムを
加熱加圧したもの、試料Ｃとして絶縁性接着剤のフィル
ムを試料Ｂと同一条件下で加熱加圧した後に２５℃にて
２４時間放置したものを用意し、各試料１０ｍｇを測定
セルにそれぞれ精秤する。

【００１７】そして、これらをそれぞれ示差走差熱量計
ＤＳＣ２００（機種名、セイコー電子工業社製）によ
り、３０℃から２３０℃まで昇温速度１０℃／分で昇温
させた場合の発熱ピーク面積から各試料の発熱量を求め
る。なお、各試料の発熱量を便宜上、Ａ〜Ｃとする。次
に、これらＡ〜Ｃを用いて、加熱加圧直後のＤＳＣ反応
率Ｒ₁ （％）を下記式１により求め、加熱加圧後、常温
中に２４時間放置したときの反応率Ｒ₂ （％）を下記式
２により求める。

【００１８】Ｒ₁ （％）＝（１−Ｂ／Ａ）×１００・・・（式１）Ｒ₂ （％）＝（１−Ｃ／Ａ）×１００・・・（式２）すなわち、例えば試料ＡのＤＳＣチャートが図２で示す
ものであり、試料ＢのＤＳＣチャートが図３で示すもの
であり、試料ＣのＤＳＣチャートが図４で示すものであ
った場合、発熱量Ａ，Ｂ，Ｃの絶対値は各図中に示すよ
うにそれぞれ２３３．７ｍＪ／ｍｇ，１４８．５ｍＪ／
ｍｇ，８２．０ｍＪ／ｍｇとなる。従って、これらを上
記式１及び式２に代入すれば、上記反応率Ｒ₁ は３６．
５％、反応率Ｒ₂ は６４．９％と求められる。

【００１９】なお、上記起爆反応性は、異方性導電膜中
に潜在性硬化剤を添加し、これに加熱を行って硬化剤を
活性化することにより得ることができ、本発明の異方性
導電膜においては、潜在性硬化剤を含むようにして起爆
反応性を付与しても良い。

【００２０】さらに、本発明の異方性導電膜において
は、絶縁性接着剤１００重量部に対して潜在性硬化剤の
硬化剤成分が５〜４５重量部配合されていることが好ま
しい。

【００２１】本発明の異方性導電膜においては、熱硬化
性の絶縁性接着剤として、従来の異方性導電膜において
使用されているエポキシ樹脂等が使用可能であり、上記
エポキシ樹脂としては、ＢＰＡ型エポキシ樹脂，ＢＰＦ
型エポキシ樹脂，ノボラック型エポキシ樹脂や、ゴム，
ウレタン等の各種変成エポキシ樹脂等が例示され、これ
らを単独で用いても２種以上を混合して用いても良い。

【００２２】また、導電性粒子としては、電気的に良好
な導体であるものであれば使用でき、例えば、銅，銀，
ニッケル等の金属粉末や樹脂よりなる粒子を上記金属に
より被覆したものが挙げられる。

【００２３】さらに、潜在性硬化剤としては一般的に使
用されているマイクロカプセル化等により表面が不活性
化されており、硬化剤が露出後に活性となるものが使用
可能であるが、特に、イミダゾール系の潜在性硬化剤が
好ましい。

【００２４】さらにまた、本発明の異方性導電膜におい
ては、必要に応じて溶剤，硬化促進剤，接着付与剤等の
各種添加剤を添加することも可能である。

【００２５】

【作用】本発明の異方性導電膜においては、加熱加圧直
後のＤＳＣ反応率が６０％未満であることから、加熱加
圧により急激に硬化することはなく、また加熱加圧後、
常温中に２４時間放置したときのＤＳＣ反応率が６０％
以上であり、硬化は加熱終了後に除々に進むこととな
る。従って、これを用いて端子間等の接続を行った場
合、加熱加圧して接続した後に剥離することができ、リ
ペアー性が高い。また、硬化が十分になされることから
端子間が確実に接続される。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて実験結果に基づいて説明する。本実験例において
は、絶縁性接着剤と潜在性硬化剤の種類及び分量を変え
て異方性導電膜を製造し、これらの加熱加圧直後のＤＳ
Ｃ反応率及び加熱加圧後に常温中で２４時間放置した後
のＤＳＣ反応率、異方性導電膜の保存安定性、これらを
用いて端子間の接続を行った場合の導通信頼性，ピール
強度，リペアー性について調査した。

【００２７】先ず、異方性導電膜の製造を行った。絶縁
性接着剤としてエポキシ当量が２０００〜４０００のＢ
ＰＡ型エポキシ樹脂（ＥＰ１００９：商品名、油化シェ
ルエポキシ社製）とエポキシ当量が１８０〜２００のＢ
ＰＡ型エポキシ樹脂（ＥＰ８２８：商品名、油化シェル
エポキシ社製）とを用意した。なお、前者の樹脂を樹脂
Ａ、後者の樹脂を樹脂Ｂと称する。

【００２８】一方、潜在性硬化剤としては、イミダゾー
ル系の潜在性硬化剤であり、表面処理されてマイクロカ
プセル化されたノバキュアＨＸ３７４１（商品名、旭化
成社製、以下硬化剤ａと称する。）及びノバキュアＨＸ
３９２１ＨＰ（商品名、旭化成社製、以下硬化剤ｂと称
する。）、アミキュアＰＮ−２３（商品名：味の素社
製、以下硬化剤ｃと称する。）、ＡＣＲハードナーＨ−
３６１５（商品名：ＡＣＲ社製、以下硬化剤ｄと称す
る。）を用意した。また、比較のために硬化剤としてイ
ミダゾール系硬化剤であるキュアゾール２Ｅ４ＭＺ（商
品名：四国化成社製、以下硬化剤ｅと称する。）を用意
した。なお、潜在性硬化剤ａ，ｂは硬化剤成分と樹脂Ｂ
成分が１：２の割合で配合されているものである。

【００２９】そしてこれら樹脂及び潜在性硬化剤，硬化
剤を表１に示すような分量で混合し実施例１〜５及び比
較例１〜５を用意した。さらに、表１中には実施例１〜
５及び比較例１〜５における樹脂成分量と硬化剤成分量
も併せて示す。なお、表１中の数値の単位はそれぞれ重
量部である。

【００３０】

【表１】

【００３１】続いて、上記実施例１〜５及び比較例１〜
５のそれぞれとトルエンを混合して固形分７０ｗｔ％に
調整し、これらに粒径５〜１０μｍの導電用粒子を５ｗ
ｔ％の割合で混合し、これらを厚さ２５μｍに調整して
異方性導電膜を製造した。なお、便宜上、実施例１〜５
及び比較例１〜５を用いた異方性導電膜をそれぞれ実施
例１〜５及び比較例１〜５と称することとする。

【００３２】次に、上記実施例１〜５及び比較例１〜５
の異方性導電膜を用い、ＴＡＢ型端子とガラス基板上に
形成されたＩＴＯ膜よりなるピッチ０．２ｍｍの端子間
の接続を行った。なお、上記接続は１４０℃に加熱し、
４０ｋｇｆ／ｃｍ² の強さで２０秒間圧着して行った。

【００３３】また、上記実施例１〜５及び比較例１〜５
の異方性導電膜の加熱加圧直後のＤＳＣ反応率と加熱加
圧後に常温で２４時間放置した後のＤＳＣ反応率を測定
した。なお、上記加熱加圧は１４０℃で４０ｋｇｆ／ｃ
ｍ² の圧力を加えて２０秒間行い、放置は２５℃の常温
下で行うものとし、ＤＳＣ反応率の測定は前述の測定方
法により行った。

【００３４】次に、上記実施例１〜５及び比較例１〜５
の異方性導電膜の保存安定性について調査した。この種
の異方性導電膜においては、一般に常温下で３ヶ月保存
可能であるという程度の保存安定性が求められることか
ら、各異方性導電膜を２５℃の温度下で３ヶ月保存した
場合の安定性について調査し、十分な安定性を有し、初
期と同じ特性の得られるものを○、安定性が不十分であ
るものを×として評価した。

【００３５】さらに、実施例１〜５及び比較例１〜５の
異方性導電膜を用いて接続したＴＡＢ型端子とＩＴＯ膜
よりなる端子間の導通信頼性，ピール強度，リペアー性
を測定した。

【００３６】上記導通信頼性は、隣接するＴＡＢ型端子
間の導通特性の変化を測定して調査した。すなわち、端
子間を接続した直後に隣接するＴＡＢ型端子間の導通特
性（抵抗）を測定し、また、１００℃の環境下で１００
０時間放置した後の抵抗を測定した。そして、この種の
異方性導電膜を使用して端子間の接続を行った場合、接
続直後の抵抗として５０Ω以下が求められることから、
接続直後の抵抗が５０Ω以下であり、放置後の抵抗が接
続直後の抵抗の３倍以下であるるものを○、それ以外を
×として評価した。

【００３７】上記ピール強度は、接続後、常温中にて１
２時間放置したもののＴＡＢ端子をガラス基板から引張
速度５０ｍｍ／分で直角方向で剥したときの強度を測定
し、この種の異方性導電膜を使用して端子間の接続を行
った場合には５００ｇｆ／ｃｍのピール強度が必要とさ
れることから、ピール強度が５００ｇｆ／ｃｍ以上のも
のを○、５００ｇｆ／ｃｍ未満のものを×として評価し
た。

【００３８】上記リペアー性は、接続後に常温中にて１
２時間放置したもののＴＡＢ端子をガラス基板から剥し
た後に、ガラス基板上に残存する異方性導電膜をアセト
ンを十分に染み込ませた綿棒で１００往復擦って調査
し、残存する異方性導電膜が剥がれたものを○、剥がれ
なかったものを×として評価した。

【００３９】上述の各特性の結果を表２に示す。なお、
ピール強度についてはピール強度の数値も併せて示す。

【００４０】

【表２】

【００４１】表２を見てわかるように、加熱加圧直後の
ＤＳＣ反応率が６０％未満で、加熱加圧後、常温中に２
４時間放置したときのＤＳＣ反応率が６０％以上であ
り、絶縁性接着剤１００重量部に対して潜在性硬化剤の
硬化剤成分が５〜４５重量部配合されている実施例１〜
５の異方性導電膜においては、各特性とも良好な結果が
得られ、これらの異方性導電膜においては、比較的低温
で硬化を開始し、確実な接続を行うことができ、且つリ
ペアー性も高いことが確認された。

【００４２】一方、比較例１においては、樹脂成分量に
対して硬化剤成分量が少ないために硬化が十分になされ
ず、ピール強度が低くなってしまった。

【００４３】また、比較例２においては、加熱加圧直後
のＤＳＣ反応率が６０％以上であり、リペアー性が良好
ではなかった。

【００４４】さらに比較例３，４においては、加熱加圧
後、常温中に２４時間放置したときのＤＳＣ反応率が６
０％未満であり、硬化が十分になされておらず、ピール
強度が低くなってしまった。

【００４５】さらにまた、比較例５においては、硬化剤
として潜在性硬化剤ではなく、通常の硬化剤を使用して
おり、加熱加圧直後、急速に硬化が進むため、リペアー
性が良好ではなかった。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は、熱硬化性の絶縁性接着剤中に少なくとも導電性粒
子が分散されてなる異方性導電膜において、上記異方性
導電膜の加熱加圧直後のＤＳＣ反応率が６０％未満であ
ることから、加熱加圧により急激に硬化することはな
く、加熱加圧後、常温中に２４時間放置したときのＤＳ
Ｃ反応率が６０％以上であり、硬化は加熱終了後に除々
に進むこととなる。従って、これを用いて端子間等の接
続を行った場合、加熱加圧して接続した後に剥離するこ
とができ、リペアー性が高い。また、硬化が十分になさ
れることから端子間が確実に接続される。

【００４７】また、本発明の異方性導電膜は、比較的低
温で硬化を開始する異方性導電膜にも十分適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】放置時間とＤＳＣ反応率の関係を示す特性図で
ある。

【図２】試料ＡのＤＳＣチャートを示す特性図である。

【図３】試料ＢのＤＳＣチャートを示す特性図である。

【図４】試料ＣのＤＳＣチャートを示す特性図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者須賀保博栃木県鹿沼市さつき町12−３ソニーケミカル株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性の絶縁性接着剤中に少なくとも
導電性粒子が分散されてなる異方性導電膜において、上記異方性導電膜の加熱加圧直後のＤＳＣ反応率が６０
％未満で、加熱加圧後、常温中に２４時間放置したとき
のＤＳＣ反応率が６０％以上であることを特徴とする異
方性導電膜。
【請求項２】潜在性硬化剤を含むことを特徴とする請
求項１記載の異方性導電膜。
【請求項３】絶縁性接着剤１００重量部に対して潜在
性硬化剤の硬化剤成分が５〜４５重量部配合されている
ことを特徴とする請求項２記載の異方性導電膜。