JPS6147760A - 異方導電接着剤 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は異方導電接着剤、特には２つの回路基板の端子
間に載置し、加熱加圧でこれらを接着すると共に両端子
間を電気的に接続するようにする異方導電接着剤に関す
るものである。

（従来の技術） ２つの回路基板を接着させると共にこれらの間Ｉ／ｃ１
１Ｅ気的導通を与えるための接着剤については。

ウレタン系、ポリエステル系１合成ゴム系などの熱可預
性物質やエポキシ系、シリコーン系などの熱硬化性接着
剤に導電性粒子を配合した種々のものが公知とされてい
る。しかし、この熱可塑性接着剤には高温下あるいは高
湿下では接着剤の保持力が低下して導電性粒子と端子と
の接触が弱まり。

導電抵抗が上昇し接着力が低下するという不利があり、
熱硬化性接着剤には二液型であると接着を行なう前に接
着剤の計量、配合が必要とされるし。

これにはポットライフが短いために使用時間に制約があ
酪）、−波型のものにも可使時間が限られており、徐々
にではあるが粘度上昇するため接着条件の設定が難しく
、これにはさらに接着強度の低下、導通抵抗の上昇があ
り、量産性も乏しいという欠点があった。

（発明の構成） 本発明はこのような不利を解決した異方導電接着剤に関
するものであり、これはマスクドイソシアネートを硬化
剤とした絶縁性硬化型ポリエステル系ウレタン樹脂に導
電性粒子を分散させてなることを特徴とするものである
。

すなわち１本発明者らは前記したような不利を伴なわな
い異方導電接着剤について種々検討した結果、ポリエス
テル系ウレタン樹脂の硬化剤として特にフェノール−ラ
クタム、アミドなどでマスキングしたマスクドイソシア
ネートを使用すると。

これに導電性粒子を配合した接着剤には高温、高湿下で
も導通抵抗の上昇やクリープ特性の低下がなく、さらに
はポットライフも長くなって貯蔵時における経時変化も
少なくなるということを見出し、この各成分の種類、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。

本発明の異方導電接着剤を構成する主剤としてのポリエ
ステル系ウレタン樹脂はポリエステル化合物と多官能性
イソシアネート化合物との反応生成物であるが、このポ
リエステル化合物としてはアジピン酸−コハク酸−マレ
イン酸、７タル酸。

セパチン酸などのジカルボン酸と、エチレングリ：ｆｆ
−に、ボｌＪエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール−
ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペ
ンタエリスリトールなどのポリオールとの縮合物が例示
されるカーこれらは酸価をできるだけ小さく、好ましく
は８以下として末端にＯＨ基を有するものとすることが
よい。

他方、このポリエステル化合物と反応させるべき硬化剤
としてめ多官能性イソシアネート化合物としては１トリ
レンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネ
ート−へキサメチレンジイソシアネート、ナフタレンジ
インシアネートなどが例示されるが一本発明のポリエス
テル系ウレタン樹脂を作るために使用されるイソシアネ
ート化合物はイソシアネート反応基を１時的に保護し、
必要時に加熱などによって容易に再生できるようマスキ
ングしたマスクドイソシアネートとする必要がある。こ
のマスクドイソシアネートは上記したインシアネートを
７エノール、ラクタム、アミド。

第３級アルコール、芳香族第２級アミン−酸性亜硫酸ソ
ーダなどでマスキングしたものが例示されるが、これら
は加熱によってマスキング作用が解除されるものであり
１例えばフェノール、アセト酢酸エステル、青酸でマス
クしたものはそれぞれ１２０〜１８０℃、へ１４０℃、
へ１２０℃で、またトリレンジイソシアネートを７エノ
ールでマスクしたコロネートＡＰ・ステープルＭ型（日
本ポリウレタン社製商品名）は１４０℃で再生される。

したがって、このマスクドイソシアネートはこれ以下の
温度では安定なので、これを添加したポリエステル系ウ
レタン接着剤にはポットライフが長く、経時変化も少な
いという有利性が与えられる。なお−このマスクドイソ
シアネートの配合量は上記したポリエステル系化合物の
ＯＨ基の合計量に対しマスクドイソシアネート化合物の
ＮＯｏ基がモル比で１．０以下のものとするとこのもの
が加熱後も未硬化状態となるので、これはモル比で１．
０以上の量とする必要があり、含有水分などＫよる失効
もあるのでモル比で１．０〜２．０とすることがよい。

本発明の接着剤を構成する導電性粒子は公知のものでよ
く、これには金、銀、パラジウム、ニッケル、すす、タ
ングステン−半田合金などの金属粒子、ＭＯＳｉ２　、
ＷＣ、Ｔｉｅなどのセラミック粉末、さらにはカーボン
の粒子−繊維などが例示されるが、これらはできるだけ
球状のものとして添加することがよい。これらの粒子の
大きさは一般的には接続の目的とされる端子間のピッチ
の１７３以下程度とすることがよく、またこの添加量は
本発明の接着剤固形分に対し５〜３０容量部とすればよ
い。

本発明の異方導電接着剤は上記したマスクドイソシアネ
ートを硬化剤として配合したポリエステル系ウレタン接
着剤と導電性粒子とを所定量宛均−に混合することによ
って得ることができるが。

これＫは必要に応じ塩化第１すずなどのような接着促進
剤や顔料などを適宜の雷で配合してもよい。

この異方導電接着剤は常温では固態であり、硬化剤とし
てのインシアネートがマスキングされているので、この
マスキング作用が解除される温度。

例えば１２０℃以上に加熱されない限各】は安定で経時
変化することがない。したがって、このものは使用に当
ってはそのマスキングを解除する温度に加熱することが
必要とされるが、マスキング解除するための予備加熱は
特に必要ではない。なお。

この異方導電接着剤はこの加熱によって溶融し。

マスキングの解除によって直ちに硬化し接着効果を発揮
するが−この処３！ｌ！に当り【は溶融軟化時にこ−に
含有されている導電性粒子が接着剤を排除して端子間の
電気的接続を行なうことが必要とされるので、これは加
熱と同時に加圧することがよく、これには例えば５〜３
０Ｋｔ／ｄの圧力を加えるようにすることがよい。

本発明の異方導電接着剤は使用時に接続しようとする回
路基板の一方に厚膜印刷などの手段で塗布すればよいが
一使用の利便性からはこれを押出成形機あるいは種々の
コーターによってフィルム状に成形したのち必要な大き
さに切断した接着剤膜としておくことがよい。しかし、
この接着剤膜はその膜厚を導電性粒子の大きさよりも厚
くすると導電のための抑圧によって排除すべき絶縁性接
着剤の量が多くなって導電性粒子と端子との接触による
導電抵抗が高くなるし、薄すぎると充分な接着強度を得
ることが難しくなるので、これは導電性粒子の平均粒子
径の１．５倍から１７２程度の範囲のものとすることが
よく、好ましくはその平均粒子径よりも薄いものとする
ことがよい。

つぎに本発明の実施例をあげる。

実施例 熱可塑性ポリエステル系接着剤・ＤＥ８−１１０Ｂ（東
亜合成化学工業（株）製商品名〕５０容量部とポリエス
テルポリオール・タケラックＵ−５３［武田薬工（株）
製商品名〕５０容量部ＫＰＥ８シンナー〔東亜合成化学
工業（株）裂開品名〕８０部を加え、これにさらに硬化
促進剤としての塩化第２すす１重量部、マスクドイソシ
アネート・コロネー）ＡＰステーブルＭＷ（前出）３５
重量部および導電性タングステンカーバイド粒子・＋３
５０〔補出金属箔粉工業（株）製〕ｌＯ容量部を加えて
混合して異方導電接着剤を作った＠ つぎに、これを端子ピッチが０．２　ａｍである７レキ
シプル回路基板上にスクリーン印刷で膜厚３０μｍＫｍ
布したのち、１００℃のオーブン中にｌケ月放置し、つ
いで端子ピッチが０．２ｍであるガラスエポキシ回路基
板と重ね一１８０℃で３０秒間１１０Ｋｆ／−で加熱加
圧して接着させ、得られた接着基板についての接着強度
と導通抵抗を測定したところ、第１表に示したとおりの
結果が得られた。

なお、上記におけるオーブン中での熱処理をしないもの
について同様の処理をしたところ、このものの接着強度
、接触抵抗は第１表に併記したとおりであ））、このも
のはオーブン中の加熱によるポットライフの促進試験に
よっても変化率が少なく、高温下での経時変化の非常に
少ないものであることが確認された。

第１表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、マスクドイソシアネートを硬化剤とした絶縁性硬化
   型ポリエステル系ウレタン接着剤に導電性粒子を分散さ
   せてなることを特徴とする異方導電接着剤。