JPS61231066A - 異方導電性ホツトメルト接着剤 - Google Patents

異方導電性ホツトメルト接着剤

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JPS61231066A
JPS61231066A JP7317985A JP7317985A JPS61231066A JP S61231066 A JPS61231066 A JP S61231066A JP 7317985 A JP7317985 A JP 7317985A JP 7317985 A JP7317985 A JP 7317985A JP S61231066 A JPS61231066 A JP S61231066A
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JP
Japan
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adhesive
conductive
particles
conductive particles
resin
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JP7317985A
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English (en)
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Masanori Endo
正徳 遠藤
Hiroyuki Yamasato
山里 弘之
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Fujikura Kasei Co Ltd
Original Assignee
Fujikura Kasei Co Ltd
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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

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  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は導電性接着剤に係り、さらに詳しくは、ホット
メルト(熱融着性)樹脂中に導電性粒子が分散されてな
る異方導電性ホットメルト接着剤に     関する。
〔発明の技術的費目およびその問題点)近年、電子部品
の複雑化、小型化にともない電子回路の接続端子数が増
大し、ブロック回路間の配線も微細化、複雑化している
。したがって、ブロック回路間の接続・配線を限られた
スペース内で効果的に行なうことが重要な課題となる。
たとえば液晶表示装首の回路パターンのように、耐熱性
の点でハンダ付けによる配線が行なえない場合の接続方
法として、異方導電性接着剤を用いて回路端子の電気的
接続と機械的接合とを同時に行なわせる方法が知られて
いる。
異方導電性接着剤は、バインダー樹脂中に金属粉などの
導電性粒子を分散させてなり、被接!物の導体相互間(
すなわち厚さ方向)で電気的に接続し、かつ、水平方向
の絶縁性を保持するものであるが、従来知られている異
方導電性接着剤には次のような問題がある。
(イ) 導電性粒子が比較的細かいため、導電性粒子の
配合ごによっては、粒子間の凝集などに起因して水平方
向の導通が生じる場合がある。
(ロ) 接着剤層の厚さ方向(垂直方向)の導通性も充
分ではなく、さらに被接着物間の接合強度の点でも必ず
しも満足のいくらのではない。
〔発明の概要〕
本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、接着
剤層の厚さ方向における導通性と水平方向における絶縁
性の双方にすぐれ、しかも被接着物間の機械的な接合強
度にもすぐれた異方導電性ホットメルト接着剤を提供す
ることを目的とする。
このような目的を達成するため、本発明に係る異方導電
性ホットメルト接着剤は、ホットメルト樹脂中に導電性
粒子が分散されてなる導電性接着剤において、前記導電
性粒子の粒径が、前記接着剤層の厚さと同等かそれ以上
であることを特徴としている。
〔発明の詳細な説明〕
以下、本発明を更に詳細に説明する。
色ムΣX及上11 本発明の接着剤の成分となるホットメルト樹脂としては
、従来ホットメルト接着剤用として公知の、ポリエチレ
ン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラー
ル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂などが
広く用いられ得る。
11ユ且l 上記ホットメルト樹脂中に分散させる導電性粒子として
は、(イ)ACJ、Cu、Au、N i、AI、Feも
しくはこれらの合金などの金属粒子の他、(ロ)熱変形
性樹脂粒子の表面に金属層を被覆形成したもの、(ハ)
熱変形性樹脂と導電性物質との混合物によって形成され
た粒子、が用いられ得る。
本発明においては、上記導電性粒子の粒径が、接着剤に
よって形成される接着剤層の厚さと同等かそれ以上であ
ることが肝要である。このように比較的大きな粒径の3
41性粒子を用いることにより、被接着剤物の導体間に
該粒子が的確に挟設され、これにより厚さ方向の良好な
導通が確保される。もちろん、導電性粒子の粒径は、パ
ターン、ピッチの大小あるいは、絶縁耐電圧等も考慮し
て決められるべきである。
第1図は、接合の様子を示す断面図である。すなわち、
本図に示すように、回路基板1上に電極などの導体層2
が形成された回路パターンが導電性接着剤を介して接合
されており、上下の導体層2間の電気的接続は、ホット
メルト樹脂3中に散在する導電性粒子4によりなされる
。また、比較的大きな粒径の11性粒子を用いているた
め、粒子間の凝集も起こりにクク、水平方向における導
通が発生するおそれもない。また、導電性粒子4は、粒
径が形成される接着剤層の層厚さと同等かそれ以上のも
のが選ばれているので、相互に対向する回路パターンを
熱圧着する際に、導体層2の間に挾持された導電性粒子
4が若干変形したり、あるいは、導体層2の表面に少し
めり込むなどして、粒子4が導体11!2の間で強固に
固定されて確実な導電接続が達成される。なお、粒子の
形状は必ずしも球形である必要はない。
異方74電性ホットメルト接着剤中の上記導電性粒子の
含有員は、1〜30容量%の範囲が好ましく、更に好ま
しくは、3〜20容量%、最も好ましくは5〜15容聞
%である。この導電性粒子の含有足は、被接合物の種類
に応じて適宜選択し得るが、垂直方向における良好な導
電性と水平方向における絶縁性が充分確保される範囲で
あることが肝要である。
上記(ロ)のタイプである、熱変形性樹脂粒子の表面に
金属層が被覆形成されたものを導電性粒子として用いた
場合は、第2図に拡゛大断面図を示すように、熱圧着に
よって粒子4がフレキシブルに変形し、これにより導体
層2間の接続性がより一層向上するとともに、接着層と
回路パターン、もしくは回路基板との間に発生しやすい
空隙を除去して接合力の均一化を図る上ですぐれた効果
がある。
この場合の熱変形樹脂粒子としては、ナイロン、アクリ
ル、塩化ビニル、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂ビーズ
の他、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂
ビーズ、およびシリコンゴム、フッ素ゴムを初めとする
種々の合成ゴム、天然ゴムビーズも用いることができ、
・一般に、加熱加重条件下で変形し得る樹脂ビーズが広
く用いられ、特にホットメルト接着性を有する樹脂が好
ましく用いられる。さらにこの樹脂粒子の表面に、Au
等の金属を、無電解メッキ等の従来公知の方法を用いて
被覆して導電性粒子とする。
さらに上記(ハ)のタイプのように、粒子を熱変形性樹
脂と導電性物質との混合物によって形成してもよい。た
とえば樹脂マトリクス中にカーボン粉末、または、Aq
、Cu、N i、AN 、l”e。
Au、半田等の金属粉体を分散させた材料で粒子を構成
することができる。樹脂中に分散させる導電性物質の配
合量は要求される導電性の程度に応じて適宜選択するこ
とができ、一般的には導電性物質がカーボン粉末の場合
で10〜60重1%、金属粉末の場合で20〜95重a
%の配合量とすることができる。
接着剤中の導電性粒子が、上記(CI)および(ハ)の
タイプのように熱交形成樹脂を含有したものである場合
、接着剤の熱圧着によって該導電性粒子は、主として横
方向へ変化し、隣接する導電性粒子と接触する恐れがあ
るので、形成される接着剤層の厚さより極端に大きな粒
子径のものを用いたり、あるいは導電性粒子を高濃度で
含有する接着剤を使用する場合には注意を要する。この
場合の導電性粒子の好ましい粒子径は、形成される接着
剤層の厚さの1〜5倍、ざらに好ましくは1.2〜2倍
である。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の詳細な説明するが、本発明は、これら実
施例に限定されるものではない。
友豊1ユ ポリエステル樹脂系ホットメルト接着剤(東洋紡績社製
、バイロン500)中へ、粒子径約30μmの半田粉末
を7容量%となるような量で混合して異方導電性ホット
メルト接着剤を調整した。
上記で調整した接着剤を、ポリエステルシート上にパタ
ーン形成した配線回路の接合部にスクリーン印刷法で塗
布し120’CX15分の湿度条件で乾燥し、厚さ約1
5〜20μmの接着剤層を形成した。次で別の配線回路
シートを対向して重ね、アイロンの中温程度の温度で圧
着して接着を完了させた。
得られた接合物の接着強度は良好であり、回路パターン
間の接触抵抗は1〜2Ωのすぐれた導電性を示した。ま
た水平方向の隣接回路パターン間の導電性は全く無く、
きわめてすぐれた異方si性を示した。
支[1ユ 粒径的1oOμmのナイロンビーズ表面にNiメッキ、
次でAgメッキを施した導電性粒子を用意した。この粒
子におけるAgの重量圧は、34.53%であった。
上記粒子3重量部をホットメルト樹脂(バイロン500
)100重量部に分散させて、異方導電性ホットメルト
接着剤を調製した(この接着剤中の導電性粒子の含有昂
は5容量%)。
ポリエステルシート上に電極回路(Cu箔で厚さ35μ
m)が形成された基板上の接合部に上記接着剤をスクリ
ーン印刷で塗布した(乾燥後の樹脂部分の印刷厚は50
μm)。通常、この印刷厚く樹脂部分)は10μm以上
、好ましくは20μm以上である。接着剤層の乾燥は、
150℃、15分の条件で行なった。
次いで、接着剤層が形成された基板に電極シート(12
5μm厚のPET上にAoとカーボンの積層型電極パタ
ーンを形成したもの)を対向して重ね、150℃X 5
 ON9/iX 10秒の条件でホットプレスし接合し
た。
得られた接合物の引張りせん断接着強度は25 Kg/
 cIiの良好な接着力であり、導体間の接触抵抗は2
Ω以下であった。また、水平方向の隣接抵抗は、100
0MΩであった。
実施例3 ABS樹脂樹脂8固 15重a部を溶融混練し、次いで粉砕して粒径的100
μmの3?導電性子を用意した。
上記導電性粒子1重分部とホットメルト接着剤、ポリ酢
酸、ビニール樹脂100重量部を混合して液状の導電性
接着剤を調整した。ここで得られた接着剤を、離型紙上
に、乾燥膜厚約50μmとなるように塗布し、130℃
×20分乾燥してフィルム状異方導電性ホットメルト接
着剤を製造した(接着剤中の導電性粒子の金石りは88
釘%)。
このフィルム状接着剤を用いて、実施例2と同様にして
導電回路の接着をおこなったところ、引張りせん断接着
強度は25kg/d,導体回路間の接融抵抗は100Ω
、または水平方向の隣接回路間の抵抗は1000MΩで
あり、きわめてすぐれた接着性と異方導電性を示した。
近−瓜一努 以下、本発明の接着剤の具体的な使用態様について説明
する。
第3図は、メンブレンスイッチの製造に本発明の接着剤
を適用する場合の例である。すなわち、従来は、第3図
(a>に示すようにポリエステルシート31上に、接点
回路部32aとリード端子部32bからなるパターンを
印刷形成してメンブレンスイッチの回路基板32として
いたが、この方法では、回路基板32の形状が複雑で面
付は数がいきおい減少し、製造コストが高くなるという
欠点がある。
したがって、まず、第3図(b)に示すようにポリエス
テルシート31上に接点回路部32aのみのパターンを
形成したものと、これとは別のシート上にリード端子部
32bのパターンを形成したものを別々に準備し、本発
明の異方導電性ホットメイル接着剤で、接点回路部32
aとリード端子部32bとを導電接続するようにすれば
:面付は数が少ないという従来の欠点が解消できる。こ
の場合、リード端子部32bは、第3図(C)に示すよ
うに、一枚のシート31上に多数印刷形成し、該リード
端子部32bには本発明の異方導電性ホットメルト接着
剤層33と導電面の絶縁層となる保護テープ(保護被膜
でも可)34、ならびにコネクター挿入時の補強部とな
る補強テープ35を形成しておぎ、各リード端子部32
b毎に打扱いて接点回路32aの接点部に接合する工程
をとることによって、製造効率を大巾に向上させること
ができる。
第4図は、多層配線に本発明の接着剤を利用する場合の
例である。この例の場合、第4図(a)に示すようなポ
リエステルシー1〜41上に接合部42と配線部43と
が形成されてなる配線パターンと、第4図(b)に示す
ような配線パターンを用意する。第4図(a)のパター
ンは、接合部42以外には全面に絶縁層が形成されてお
り、第4図(b)のパターンの面には本発明に係る接着
剤層が印刷形成されている。したがって、第4図(a)
のパターンと第4図(b)のパターンとを対向させて、
配線部43が直交するようにはり合わせてホットプレス
により接合することによって、接合部42で配線が直交
するジャンパー配線を構成することができる。また、上
記構成をさらに積層させることにより多層配線基板を製
造することもできる。
上記例の他に、フィルムキャリア型LSIのリードを取
り付ける場合等にも適用し得る。
本発明の接着剤は、被接着物がフレキシブルな場合のみ
ならずリジッドな材料にも適用し得る。
本発明に係る接着剤層を形成する方法としては、通常の
塗布やスクリーン印刷の他、ステンシルによるロータリ
ースクリーン印刷はもとより、各種コーターによる形成
やディプ、スプレーによる処理も可能である。また、あ
らかじめフィルム状、リボン状もしくはシート状等の適
宜な形状に成形したものも有利に用いることができる。
〔発明の効果〕
本発明に係る異方導電性ホットヌル1〜接着剤は、ホッ
トメルト樹脂中に、接着剤層の厚さと同等かそれ以上の
粒径を有する導電性粒子を分散含有するようにしたので
、接着剤層の厚さ方向における導通性と水平方向におけ
る絶縁性の双方にすぐれ、しかも被接着物間の接合強度
も一層向上するというすぐれた効果を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は、本発明の接着剤による接合部の
断面図、第3図、第4図は、本発明の接着剤の具体的適
用例を示す説明図である。 1・・・回路基板、2・・・導体層、3・・・ホットメ
ルト樹脂、4・・・導電性粒子、31.41・・・ポリ
エステルシート、32・・・メンブレンスイッチの回路
基板、32a・・・接点回路部、32b・・・リード端
子部、33・・・接着剤層、34・・・保護テープ、3
5・・・補強テープ、42・・・接合部、43・・・配
線部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ホットメルト樹脂中に導電性粒子が分散されてなる
    導電性接着剤において、前記導電性粒子の粒径が、前記
    接着剤によつて形成される接着剤層の厚さと同等かそれ
    以上であることを特徴とする、異方導電性ホットメルト
    接着剤。 2、前記導電性粒子の異方導電性ホットメルト接着剤中
    における配合量が、1〜30容量%である、特許請求の
    範囲第1項に記載の接着剤。 3、前記導電性粒子が、熱変形性樹脂粒子の表面に金属
    層が被覆形成されたものである、特許請求の範囲第1項
    または第2項に記載の接着剤。 4、前記導電性粒子が、熱変形性樹脂と導電性物質との
    混合物により形成されたものである、特許請求の範囲第
    1項または第2項に記載に接着剤。 5、前記熱変形性樹脂が、ホットメルト樹脂である、特
    許請求の範囲第3項または第4項に記載の接着剤。
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