JPS62243668A

JPS62243668A - 異方導電性接着剤

Info

Publication number: JPS62243668A
Application number: JP8735286A
Authority: JP
Inventors: Yuji Nagae; 長江　雄二; Koichi Muranaka; 村中　宏一; Kazuyuki Shimada; 和之嶋田
Original assignee: ThreeBond Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: ThreeBond Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-04-16
Filing date: 1986-04-16
Publication date: 1987-10-24
Anticipated expiration: 2010-01-18
Also published as: JPH072938B2

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）本発明は回路基板或いは回路部品等相互を電気的に接続
するために用いる異方導電性接着剤に関する。

（従来の技術）従来、複数個の回路基板相互において、対応する電極間
を電気的に接続するための接着剤として、例えば、ホッ
トメルト樹脂中に金属粉又はカーボン粉等の導電性フィ
ラーを混入して分散させてテープ状にした異方導電性熱
圧着テープがある。また最近では、ホットメルト樹脂と
その溶剤とからなる結合剤中に金属粉、カーボン粉或い
は金属酸化物の導電粉を分散し、回路基板上にスクリー
ン印刷法等により直接異方導電性塗膜を形成したものが
ある。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記のようなポリマー溶液中に金属及び金属
酸化物等の導電フィラーを分散した異方導電性接着剤は
、ポリマーの比重に比較して導電性フィラーの比重が８
〜１０倍程度大きいために経時的に導電性フィラーの沈
降現象が生じ導電性接着剤を製造した直後に見られる導
電性フィラーの均一な分散状態を維持することは困難で
ある。

従って、このような異方導電性接着剤溶液から熱圧着テ
ープを成形したり或いはスクリーン印刷等により塗膜を
形成する場合に、その接着剤溶液製造直後には均一に導
電性フィラーが分散していてもそのテープ又は塗膜を形
成する時までに接着剤溶液中の導電性フィラーの分散状
態に偏りが生じ易い。

また、導電性フィラーとしてカーボンを使用した場合は
、上記のように経時的に生じる導電性フィラーの沈降減
少は比較的小さいが、他の金属或いは金属酸化物のフィ
ラーに比較して固有抵抗が約１００倍程度も高くなり、
電気的接続抵抗が高くなる欠点がある。

更に、上記のような導電性フィラーを使用した熱圧着型
の異方導電性接着剤は圧着された回路基板のＸｉ！極間
に導電性フィラーが均一に分散している状態で介在して
いる場合であっても、その導電性フィラーが硬く弾力性
に乏しいために、温度又は湿度の変化等により経時的に
接着剤の主材であるポリマーに例えば肉痩せ、振動等に
より緩み現象が生じると、電極間の結合力が低下してフ
ィラーと電極間との接続点に緩み現象が生じて電気的不
接点が生じ、電気的抵抗が増大してしまう。

（問題点を解決するための手段）１−記の問題点を解決するために本発明は、熱接着性を
有する高分子材料に、弾性体の表面に金属又は導電性金
ｊバ酸化物の被膜を形成してなる導電液状の高分子ポリ
マー又は高分子ポリマーを溶剤に混入して溶かしたもの
である。

ここで高分子ポリマーとして、例えば、ポリエステル樹
脂、ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、
ポリビニルアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、セ
ルロース樹脂、ケトン樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミ
ド樹脂、エポキシ樹脂。

フェノール樹脂、ロジン及びテルペン系樹脂等の熱可塑
性又は熱硬化性樹脂等の合成樹脂；ポリイソプレン、ブ
タジェンスチレン共重合体、ポリブタジェン、ポリクロ
ロプレン、ブタジェンアクリロニトリル共重合体、ポリ
ウレタン、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリル酸
アルキルエステル共重合体、エチレンプロピレン共重合
体等の合成ゴム等が挙げられ、これらのポリマーは単独
で使用してもよいし、適宜に２種以上組合せても使用し
てもよい。

更に具体的には、ポリエステル樹脂としてバイロン２０
０，３００（東洋紡社製、商品名）等、ポリビニルアセ
タール樹脂としてデンカブチラール１２００−Ｌ。

＃３０００−１　（電気化学工業社製、商品名）等、ビ
ニール系樹脂としてスミテートＤＡ−１０，ＤＡ−２０
（住友化学工業社製、商品名）等、ブタジェン共重合体
としてカリフレックスＴ　Ｒ１１０１，Ｔ　Ｒ１１０２
（シェル化学社製、商品名）等、ブタジェンアクリロニ
トリル共重合体としてハイカー１０１１．１０１２（日
本ゼオン社製。

商品名）等、ポリクロロプレンとしてはデンカクロロブ
レンド３０．Ｍ１２０（電気化学工業社製、商品名）等
、アクリル酸アルキルエステル共重合体としてニラボー
ルＡＲ５１（日本ゼオン社製、商品名）等が挙げられる
。

また、−上記の熱接着性ポリマーを溶かす溶剤としては
炭化水素系、アルコール系、ケトン系、エステル系、エ
ーテル系等の各種溶剤の中から溶解性の良いものを適宜
選択される。

本発明に用いろ導電性フィラーは弾性体に、金属メッキ
又は金属酸化物メッキを施して導電性被膜を形成したも
のである。このように表面を導電性フィラーの被膜で覆
った弾性体を熱接着性を有する高分子材料に混入して電
極間に介在させることによりで安定した電気的接続を得
る。

この弾性体はプラスチック粉体或いはゴムの粉体等の熱
硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂等で形成される有機高分子
物質であって１例えば、ナイロン、ポリプロピレン、テ
フロン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリスチレ
ン、アクリル、フェノール、セルロースアセテート、ポ
リウレタンゴム、シリコーンゴム等の合成ゴム等を低温
で粉砕或いはその他の方法によって１球状粉体、不定形
状粉体その他の形状としたものである。

更に具体的には、ポリｌスチレンとしてファインパール
３０００ＳＰ、　Ｂ５−１１．　ＢＡ−４０，ＢＡ−４
１（住人化学社製、商品名）等、プラスチック球（長瀬
産業社１１２）、ポリスチレンボール（昭和フッソ（株
）社製）等を弾性体として用いることができる。

弾性体に導電性を付与して導電性フィラーを得るには、
例えば、金、銀、銅、ニッケル等の金属。

酸化インジウム、酸化スズ等の酸化金属の被膜を弾性体
の表面に形成するが、その形成方法としては、例えば、
湿式メッキ法、或いは真空蒸着法。

スパッタリング法等の乾式メッキ法が挙げられる。

弾性体の表面に形成される金属又は金属酸化物の被膜の
厚さは、１００人〜１００，０００人である。この場合
、膜厚が１００Å以下であるとフィラーの導電性が不安
定になり易＜　、　１００，０００Å以上であるとフィ
ラーの比重が大きくなり高分子材料中で沈降分離が生じ
易くなる。

また、形成された導電性フィラーの粒径は０．０１〜１
０００μｍが適当であり、粒径が０．０１μｍ以下であ
ると熱接着後の電極に対する当たりが不十分になり易く
接続後の電気抵抗が不安定になり易い。

他方、粒径が１０００μｍ以上であると回路基板の接着
力が低下し、安定した電気抵抗が得られ難くなる。

導電性フィラーの具体例としては、架橋ポリスチレン粉
末にニッケルメッキを施したもので、平均粒径が７〜９
μ、被膜の厚さが１０００〜２０００人。

比重が１．７−２．１、体積固有抵抗が１〜７Ｘ１０”
Ωｅ１１のものが挙げられる。

上記のような導電性フィラーは、その比重が上記の高分
子材料にほぼ等しいために、高分子材料中に分散させた
後に沈降分離することがなく、安定した分散状態を維持
することができ、更に金属粉と比較して弾力性に優れて
いる。従って、この導電性フィラーを高分子材料に分散
させて得た異方導電性接着剤を電極間に介在させ両電極
を熱圧着させると、その後経時的に接着剤の主材である
ポリマーに緩み現象が生じても、その緩みに対応した弾
性体の復元力により安定した電気的接続を得ることがで
きる。

高分子材料の主剤である高分子ポリマーに対する導電性
フィラーの配合割合は高分子ポリマー１００重電部に対
し１〜７０重量部である。この場合導電性フィラーの配
合割合が１重量部以下であると電極間に介在する導電性
接着剤中のフィラー数が少なくなり、電気的接続が不安
定になる。他方、導電性フィラーの配合割合が７０重量
部以上になると、導電性接着剤の塗膜を基板上に形成し
た際に、その塗膜の厚さ方向の導電性のほかに塗膜の面
方向に導電性が生じて塗膜が等方性の導電性を示して、
異方導電性を示さなくなる。

なお、本発明に係る異方導電性接着剤中には、導電性フ
ィラーを高分子材料中に分散させる分散剤、酸化防止剤
、消泡剤、レベリング剤、カーボンブラック等の他の導
電性フィラー、充填剤、滑剤、帯電防止剤、顔料等を本
発明の効果を損わない範囲で必要に応じて添加される。

本発明の異方導電性接着剤の製造方法としては。

特に限定されないが１例えば、熱接着性を有する高分子
材料中に導電性フィラーを混入し、３本ロール、ポット
ミル又はライカイ機で十分に混練してペースト状にする
方法等が挙げられる。

また、異方導電性接着剤を回路基板間に介在させて、回
路基板相互を電気的に接続するには、スクリーン印刷力
等により回路基板の電極間に塗布し、高分子材料中の溶
剤を乾燥させて５〜１００μｍの塗膜を形成し１次にこ
の異方導電性接着剤の塗膜上に接続すべき回路基板の電
極を対抗させて整合させ、開回路基板を加熱して圧着す
る。

（実施例）以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。尚、本発明は以下の実施例に限定されるものではない
、また、実施例中１部」とあるのは「重量部」を意味す
る。

まず、本発明を実施した異方導電性接着剤を使用した回
路基板の接続の一例を第１図を参照して説明する。

この接続された回路基板は、熱接着性を有する高分子材
料１中に弾性体としてのプラスチックの表面に金属又は
導電性金属酸化物の被膜を形成した導電性フィラー２を
分散させてなる異方導電性接着剤３によってフレキシブ
ル基板４上に形成した電極５とＩＴＯ基板６上に形成し
た電極７とを熱接着して形成されたものである。

この場合、熱接着された異方導電性接着剤３中の導電性
フィラー２内の電極５，７間に介在する導電性フィラー
２′は電極５，７で挟まれてつぶされるので、この導電
性フィラー２′は第２図に示すように矢示方向の復元力
を有し、したがって電極５．７間の間隔が広がったとき
にその隙間を埋めるように機能し、安定した電気的抵抗
を得ることができる。

実施例１〜３第１表に示す配合割合で熱接着性樹脂、溶剤及び導電性
フィラーを配合し、３本ロールで導電性フィラーを混合
して分散してペースト状の異方導電性接着剤を製造した
。次に得られたペースト状の接着剤をスクリーン印刷法
でフレキシブル基板上に印刷した後、温度１５０℃で１
０分間溶剤を乾燥して異方導電性接着剤の塗膜を形成し
た。

尚、上記のフレキシブル基板は厚さ２５μｍのポリイミ
ドで形成されたもので、厚さ３５μｍの銅箔に金メッキ
を施して、線間が各１５０μｍ、計３００μｍピッチで
等間隔に５０本のラインが並んだ物である。

次に、異方導電性接着剤の塗膜を形成したフレキシブル
基板を膜抵抗３０Ωの酸化インジウムを蒸着したガラス
基板上にセットし、温度１６０℃、圧力３０にｙ、１ｃ
ｍ”で１０秒間熱圧着した後、電気抵抗を？Ｉ＋す定し
て導電性（初期の導電性）を確認した。

続いて温度４０℃、湿度９５％Ｒ１１ｍ”で１０日間後
の導電性（耐湿後の導電性）を確認した。

更に第１表に示す組成のペースト状の異方導電性接着剤
の室温保存後の導電性フィラーの沈降性を確認した。

−に記の実施例１〜３における導電性接着剤の沈降性及
び導電性の確認結果を第１表に示す。

第１表（比較例）比較例として、第２表に示す組成及び配合割合からなる
導電性接着剤について、実施例１〜３と同様にフレキシ
ブル基板上に塗膜を形成した後酸化インジウム基板上に
セットして、実施例１〜３と同一の条件で、導電性フィ
ラーの沈降性及び導電性を確認した。その結果を第２表
に示す。

第２表（発明の効果）本発明は熱接着性を有する高分子材料に、表面に金属メ
ッキ又は導電性金属酸化物メッキを施すと共に導電性フ
ィラーとしてそのフィラー自体が適度な弾力性及び復元
力を有するものを用いたので、経時的に電極間に介在さ
せたポリマーに緩みが生じても確実な接続が得られて安
定した電気的接続抵抗を得ることができる。

更に導電性フィラーの比重が導電性接着剤のバインダー
の比重に近似しているために経時的にフィラーが沈降分
離して接着剤中で偏在することがなく、製造直後の均一
な分散状態を維持し、使用時においても常に安定した電
気的抵抗が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した異方導電性接着剤を電極間に
介在させて熱圧着した状態を示す要部断面図、第２図は
電極間に挟さまれてつぶされたフィラーの復元力を示す
説明図である。１・・・熱接着性を有する高分子材料２・・・導電性フィラー　　３・・・導電性接着剤４・
・・フレキシブル基板５．７・・・電極６・・・ＩＴＯ基板。４へ゛パ人ｔ）隅↑理＊’ｆｇ＠５ｉ男　　　目か１汽
易１０第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱接着性を有する高分子材料に、弾性体の表面に
金属又は導電性金属酸化物の被膜を形成してなる導電性
フィラーを分散させたことを特徴とする異方導電性接着
剤。
（２）弾性体がプラスチック粉体或いはゴムの粉体等の
有機高分子物質であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の異方導電性接着剤。