KR102457667B1

KR102457667B1 - 접착제 필름

Info

Publication number: KR102457667B1
Application number: KR1020197026596A
Authority: KR
Inventors: 데츠유키 시라카와; 히로유키 이자와; 다카히로 후쿠이; 다츠야 구마다
Original assignee: 쇼와덴코머티리얼즈가부시끼가이샤
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2022-10-20
Also published as: WO2018151131A1; US11242472B2; CN110312770A; JP2023029350A; TW201833941A; US20190367782A1; JPWO2018151131A1; KR20190113956A; TWI795388B

Abstract

본 발명의 일측면은, 덴드라이트상의 도전 입자인 제1 도전 입자를 함유하는 제1 접착제층과, 제1 도전 입자 이외의 도전 입자로서, 비도전성의 핵체 및 해당 핵체 상에 마련된 도전층을 갖는 도전 입자인 제2 도전 입자를 함유하는 제2 접착제층을 구비하는 접착제 필름이다.

Description

접착제 필름

본 발명은 접착제 필름에 관한 것이다.

근년 반도체, 액정 디스플레이 등의 분야에 있어서, 전자 부품의 고정, 회로의 접속 등을 위해 각종 접착제가 사용되고 있다. 이들 용도에서는, 전자 부품, 회로 등의 고밀도화 및 고정밀화가 진행되어, 접착제에도 보다 높은 수준의 성능이 요구되고 있다.

예를 들어, 액정 디스플레이와 TCP(Tape Carrier Package)의 접속, FPC(Flexible Printed Circuit)와 TCP의 접속, 또는 FPC와 프린트 배선판의 접속에는, 접착제 중에 도전 입자를 분산시킨 접착제가 사용되고 있다. 이러한 접착제에서는, 도전성 및 신뢰성을 한층 더 높일 것이 요구된다.

예를 들어 특허문헌 1에는, 기재 필름 상에, 소정의 덴드라이트상 은 피복 구리 분말 입자를 함유하는 도전막을 구비한 도전성 필름이 기재되어 있으며, 이러한 도전성 필름에 의해, 은 분말을 배합하지 않아도 충분한 도전 특성이 얻어지는 것이 개시되어 있다.

국제 공개 제2014/021037호

본 발명의 목적은, 신뢰성이 우수한 접착제 필름을 제공하는 데 있다.

제1 접착제층은 제2 도전 입자를 더 함유해도 된다. 이 경우, 제1 접착제층에서 차지하는 제2 도전 입자의 체적 비율은, 제2 접착제층에서 차지하는 제2 도전 입자의 체적 비율보다 작아도 된다. 제1 접착제층은 제2 도전 입자를 함유하지 않아도 된다.

접착제 필름은, 다른 일 측면에 있어서, 상기 제1 접착제층과, 상기 제2 접착제층과, 제3 접착제층을 이 순서대로 구비하고, 제3 접착제층이, 덴드라이트상의 도전 입자인 제3 도전 입자를 함유하는 접착제 필름이면 된다.

제3 접착제층은 제2 도전 입자를 더 함유해도 된다. 이 경우, 제3 접착제층에서 차지하는 제2 도전 입자의 체적 비율은, 제2 접착제층에서 차지하는 제2 도전 입자의 체적 비율보다 작아도 된다. 제3 접착제층은 제2 도전 입자를 함유하지 않아도 된다.

도전층은, 금, 니켈 및 팔라듐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유해도 된다.

본 발명에 따르면, 신뢰성이 우수한 접착제 필름을 제공할 수 있다.

도 1은 접착제 필름의 일 실시 형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 2는 전자 부재끼리의 접속의 일례를 모식적으로 나타내는 주요부 단면도이다.
도 3은 접착제 필름의 다른 일 실시 형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 4는 전자 부재끼리의 접속의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 주요부 단면도이다.
도 5는 신뢰성 시험용 실장체의 제작 방법을 나타내는 모식도이다.
도 6은 신뢰성 시험에 있어서의 접속 저항의 측정 방법을 나타내는 모식도이다.

이하, 도면을 적절히 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은, 접착제 필름의 일 실시 형태(제1 실시 형태)를 나타내는 모식 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 접착제 필름(1A)은, 제1 접착제층(2)과, 제1 접착제층(2)의 일면 상에 마련된 제2 접착제층(3)을 구비한다. 제1 접착제층(2)은 제1 접착제 성분(4)과, 제1 접착제 성분(4) 중에 분산된 제1 도전 입자(5)를 함유한다. 제2 접착제층(3)은 제2 접착제 성분(6)과, 제2 접착제 성분(6) 중에 분산된 제2 도전 입자(7)를 함유한다.

제1 접착제 성분(4) 및 제2 접착제 성분(6)은 서로 동종이어도 이종이어도 되고, 환경 온도의 변화에 대하여 안정된 접착력이 얻어지는 관점에서, 바람직하게는 서로 동종이다. 제1 접착제 성분(4) 및 제2 접착제 성분(6)은 각각 이하에서 설명하는 접착제 성분이면 된다.

접착제 성분으로서는, 예를 들어 열 또는 광에 의해 경화성을 나타내는 재료로 구성되어 있고, 에폭시계 접착제, 라디칼 경화형 접착제, 폴리우레탄, 폴리비닐에스테르 등의 열가소성 접착제 등이어도 된다. 접착제 성분은, 접착 후의 내열성 및 내습성이 우수한 점에서, 가교성 재료로 구성되어 있어도 된다. 이들 중에서도, 열경화성 수지인 에폭시 수지를 주성분으로서 함유하는 에폭시계 접착제는, 단시간 경화가 가능하여 접속 작업성이 양호하고, 접착성이 우수한 등의 점에서 바람직하게 사용된다. 라디칼 경화형 접착제는, 에폭시계 접착제보다도 저온 단시간에의 경화성이 우수한 등의 특징을 갖기 때문에, 용도에 따라서 적절히 사용된다.

에폭시계 접착제는, 예를 들어 에폭시 수지 등의 열경화성 재료 및 경화제를 함유하고, 필요에 따라서 열가소성 수지, 커플링제, 충전제 등을 더 함유하고 있어도 된다.

에폭시 수지로서는, 예를 들어 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 F 노볼락형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 히단토인형 에폭시 수지, 이소시아누레이트형 에폭시 수지, 지방족 쇄상에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 에폭시 수지는 할로겐화되어 있어도 되고, 수소 첨가되어 있어도 되고, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기가 측쇄에 부가된 구조를 갖고 있어도 된다. 이들 에폭시 수지는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

경화제로서는, 에폭시 수지를 경화시킬 수 있는 것이면 특별히 제한은 없고, 예를 들어 음이온 중합성의 촉매형 경화제, 양이온 중합성의 촉매형 경화제, 중부가형 경화제 등을 들 수 있다. 경화제는 속경화성에 있어서 우수하고, 화학 당량적인 고려가 불필요한 점에서, 바람직하게는 음이온 또는 양이온 중합성의 촉매형 경화제이다.

음이온 또는 양이온 중합성의 촉매형 경화제는, 예를 들어 이미다졸계, 히드라지드계, 3불화붕소-아민 착체, 오늄염(방향족 술포늄염, 방향족 디아조늄염, 지방족 술포늄염 등), 아민이미드, 디아미노말레오니트릴, 멜라민 및 그의 유도체, 폴리아민의 염, 디시안디아미드 등이면 되고, 이들의 변성물이어도 된다. 중부가형 경화제로서는, 예를 들어 폴리아민, 폴리머캅탄, 폴리페놀, 산무수물 등을 들 수 있다.

이들 경화제를, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계 등의 고분자 물질, 니켈, 구리 등의 금속 박막, 규산칼슘 등의 무기물 등으로 피복하여 마이크로캡슐화한 잠재성 경화제는, 가사 시간을 연장할 수 있기 때문에 바람직하다. 경화제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

경화제의 함유량은, 열경화성 재료와 필요에 따라서 배합되는 열가소성 수지의 합계량 100질량부에 대하여, 0.05 내지 20질량부이면 된다.

라디칼 경화형 접착제는, 예를 들어 라디칼 중합성 재료 및 라디칼 중합 개시제(경화제라고도 불림)를 함유하고, 필요에 따라서 열가소성 수지, 커플링제, 충전제 등을 더 함유하고 있어도 된다.

라디칼 중합성 재료로서는, 예를 들어 라디칼에 의해 중합하는 관능기를 갖는 물질이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 라디칼 중합성 재료는, 구체적으로는 예를 들어 아크릴레이트(대응하는 메타크릴레이트도 포함한다. 이하 동일하다.) 화합물, 아크릴옥시(대응하는 메타아크릴옥시도 포함한다. 이하 동일하다.) 화합물, 말레이미드 화합물, 시트라콘이미드 수지, 나디이미드 수지 등의 라디칼 중합성 물질이면 된다. 이들 라디칼 중합성 물질은 모노머 또는 올리고머의 상태이면 되고, 모노머와 올리고머의 혼합물의 상태여도 된다.

아크릴레이트 화합물로서는, 예를 들어 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라아크릴레이트, 2-히드록시-1,3-디아크릴옥시프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시메톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시폴리에톡시)페닐]프로판, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 트리시클로데카닐아크릴레이트, 트리스(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 우레탄아크릴레이트, 인산에스테르디아크릴레이트 등을 들 수 있다.

아크릴레이트 화합물 등의 라디칼 중합성 물질은, 필요에 따라서 히드로퀴논, 메틸에테르히드로퀴논 등의 중합 금지제와 함께 사용되어도 된다. 아크릴레이트 화합물 등의 라디칼 중합성 물질은, 내열성의 향상의 관점에서, 바람직하게는 디시클로펜테닐기, 트리시클로데카닐기, 트리아진환 등의 치환기를 적어도 1종을 갖는다. 아크릴레이트 화합물 이외의 라디칼 중합성 물질로서는, 예를 들어 국제 공개 제2009/063827호에 기재된 화합물을 적합하게 사용하는 것이 가능하다. 라디칼 중합성 물질은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

라디칼 중합 개시제로서는, 예를 들어 가열 또는 광의 조사에 의해 분해하여 유리 라디칼을 발생하는 화합물이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 라디칼 중합 개시제는, 구체적으로는 예를 들어 과산화 화합물, 아조계 화합물 등이면 된다. 이들 화합물은, 목적으로 하는 접속 온도, 접속 시간, 가용 시간 등에 의해 적절히 선정된다.

라디칼 중합 개시제는, 보다 구체적으로는 바람직하게는 디아실퍼옥시드, 퍼옥시디카르보네이트, 퍼옥시에스테르, 퍼옥시케탈, 디알킬퍼옥시드, 히드로퍼옥시드, 실릴퍼옥시드 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 퍼옥시에스테르, 디알킬퍼옥시드, 히드로퍼옥시드, 실릴퍼옥시드 등이며, 고반응성이 얻어지는 관점에서, 보다 바람직하게는 퍼옥시에스테르이다. 이들 라디칼 중합 개시제로서는, 예를 들어 국제 공개 제2009/063827호에 기재된 화합물을 적합하게 사용하는 것이 가능하다. 라디칼 중합 개시제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

라디칼 중합 개시제의 함유량은, 라디칼 중합성 재료와 필요에 따라서 배합되는 열가소성 수지의 합계량 100질량부에 대하여, 0.1 내지 10질량부이면 된다.

에폭시계 접착제 및 라디칼 경화형 접착제에 있어서 필요에 따라서 배합되는 열가소성 수지는, 예를 들어 접착제에 우수한 필름 성형성을 부여하기 쉽게 한다. 열가소성 수지로서는, 예를 들어 페녹시 수지, 폴리비닐포르말 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 크실렌 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르우레탄 수지, 페놀 수지, 테르펜페놀 수지 등을 들 수 있다. 열가소성 수지로서는, 예를 들어 국제 공개 제2009/063827호에 기재된 화합물을 적합하게 사용하는 것이 가능하다. 열가소성 수지는, 접착성, 상용성, 내열성, 기계적 강도 등이 우수한 점에서, 바람직하게는 페녹시 수지이다. 열가소성 수지는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

열가소성 수지의 함유량은, 에폭시계 접착제에 배합되는 경우, 열가소성 수지 및 열경화성 재료의 합계량 100질량부에 대하여, 5 내지 80질량부이면 된다. 열가소성 수지의 함유량은, 라디칼 경화형 접착제에 배합되는 경우, 열가소성 수지 및 라디칼 중합성 물질의 합계량 100질량부에 대하여, 5 내지 80질량부이면 된다.

접착제 성분의 다른 예로서, 열가소성 수지와, 30℃에서 액상인 라디칼 중합성 물질을 포함하는 라디칼 중합성 재료와, 라디칼 중합 개시제를 함유하는 열라디칼 경화형 접착제를 들 수 있다. 열라디칼 경화형 접착제는 상술한 접착제 성분에 비해 저점도이다. 열라디칼 경화형 접착제에 있어서의 라디칼 중합성 물질의 함유량은, 열가소성 수지 및 라디칼 중합성 물질의 합계량 100질량부에 대하여, 바람직하게는 20 내지 80질량부, 보다 바람직하게는 30 내지 80질량부, 더욱 바람직하게는 40 내지 80질량부이다.

접착제 성분은, 열가소성 수지와, 30℃에서 액상인 에폭시 수지를 포함하는 열경화성 재료와, 경화제를 함유하는 에폭시계 접착제여도 된다. 이 경우, 에폭시계 접착제에 있어서의 에폭시 수지의 함유량은, 열가소성 수지 및 열경화성 재료의 합계량 100질량부에 대하여, 바람직하게는 20 내지 80질량부, 보다 바람직하게는 40 내지 80질량부, 더욱 바람직하게는 30 내지 80질량부이다.

접착제 필름(1A)이 IC칩과, 유리 기판, 플렉시블 프린트 기판(FPC) 등의 접속에 사용되는 경우, IC칩과 기판의 선팽창 계수의 차에서 기인하는 기판의 휨을 억제하는 관점에서, 접착제 조성물은, 바람직하게는 내부 응력의 완화 작용을 발휘하는 성분을 더 함유한다. 이러한 성분으로서는, 구체적으로는 아크릴 고무, 엘라스토머 성분 등을 들 수 있다. 또는, 접착제 조성물은 국제 공개 제98/44067호에 기재되어 있는 라디칼 경화형 접착제여도 된다.

제1 접착제층(2)에 있어서의 제1 접착제 성분(4)의 함유량(제1 접착제층(2)에서 차지하는 제1 접착제 성분(4)의 체적 비율)은, 제1 접착제층(2)의 전체 체적 기준으로, 75질량％ 이상 또는 85체적％ 이상이어도 되고, 98체적％ 이하 또는 92체적％ 이하여도 된다.

제2 접착제층(3)에 있어서의 제2 접착제 성분(6)의 함유량(제2 접착제층(3)에서 차지하는 제2 접착제 성분(6)의 체적 비율)은, 제2 접착제층(3)의 전체 체적 기준으로, 80질량％ 이상 또는 90질량％ 이상이어도 되고, 98체적％ 이하 또는 95체적％ 이하여도 된다.

제1 접착제층(2)은 제1 도전 입자(5)를 함유한다. 제1 도전 입자(5)는 덴드라이트상(수지상이라고도 불림)을 나타내고 있고, 하나의 주축과, 해당 주축으로부터 이차원적 또는 3차원적으로 분기하는 복수의 가지를 구비하고 있다. 제1 도전 입자(5)는 구리, 은 등의 금속으로 형성되어 있어도 되고, 예를 들어 구리 입자가 은으로 피복되어 이루어지는 은 피복 구리 입자이면 된다.

제1 도전 입자(5)는 공지된 것이어도 되고, 구체적으로는, 예를 들어 ACBY-2(미츠이 긴조쿠 고교 가부시키가이샤) 또는 CE-1110(후쿠다 긴조쿠 하쿠훈 고교 가부시키가이샤)으로서 입수 가능하다. 또는, 제1 도전 입자(5)는 공지된 방법(예를 들어, 상술한 특허문헌 1에 기재된 방법)에 의해 제조하는 것도 가능하다.

제1 접착제층(2)에 있어서의 제1 도전 입자(5)의 함유량(제1 접착제층(2)에서 차지하는 제1 도전 입자(5)의 체적 비율)은, 제1 접착제층(2)의 전체 체적 기준으로, 2체적％ 이상 또는 8체적％ 이상이어도 되고, 25체적％ 이하 또는 15체적％ 이하여도 된다.

제1 접착제층(2)의 두께는, 예를 들어 5㎛ 이상, 7㎛ 이상 또는 10㎛ 이상이면 되고, 30㎛ 이하, 25㎛ 이하 또는 20㎛ 이하이면 된다.

제2 접착제층(3)은 제1 도전 입자(5) 이외의 도전 입자인 제2 도전 입자(7)를 함유한다. 제2 도전 입자(7)은 비도전성의 핵체와, 해당 핵체 상에 마련된 도전층을 갖고 있다. 핵체는 유리, 세라믹, 수지 등의 비도전성 재료로 형성되어 있고, 바람직하게는 수지로 형성되어 있다. 수지로서는, 예를 들어 아크릴 수지, 스티렌 수지, 실리콘 수지, 폴리부타디엔 수지 또는 이들 수지를 구성하는 모노머의 공중합체를 들 수 있다. 핵체의 평균 입경은, 예를 들어 2 내지 30㎛이면 된다.

도전층은, 예를 들어 금, 은, 구리, 니켈, 팔라듐 또는 이들의 합금으로 형성되어 있다. 도전층은, 도전성이 우수한 관점에서, 바람직하게는 금, 니켈 및 팔라듐으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하고, 보다 바람직하게는 금 또는 팔라듐을 함유하고, 더욱 바람직하게는 금을 함유한다. 도전층은, 예를 들어 핵체에 상기의 금속을 도금함으로써 형성된다. 도전층의 두께는, 예를 들어 10 내지 400nm이면 된다.

제2 도전 입자(7)의 평균 입경은, 접착제 필름(1A)을 적합하게 박막화할 수 있는 관점에서, 바람직하게는 30㎛ 이하, 보다 바람직하게는 25㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 20㎛ 이하이다. 제2 도전 입자(7)의 평균 입경은, 예를 들어 1㎛ 이상이면 된다. 제2 도전 입자(7)의 평균 입경은, 레이저 회절·산란법을 사용한 입도 분포 측정 장치(마이크로트랙(제품명, 닛키소 가부시키가이샤))에 의해 측정된다.

제2 접착제층(3)에 있어서의 제2 도전 입자(7)의 함유량(제2 접착제층(3)에서 차지하는 제2 도전 입자(7)의 체적 비율)은, 제2 접착제층(3)의 전체 체적 기준으로, 2체적％ 이상 또는 5체적％ 이상이어도 되고, 20체적％ 이하 또는 10체적％ 이하여도 된다.

제2 접착제층(3)의 두께는, 예를 들어 5㎛ 이상, 7㎛ 이상 또는 10㎛ 이상이면 되고, 30㎛ 이하, 25㎛ 이하 또는 20㎛ 이하이면 된다.

제1 실시 형태에서는, 제1 접착제층(2)은 도전 입자로서 제1 도전 입자(5)만을 함유하고, 제2 접착제층(3)은 도전 입자로서 제2 도전 입자(7)만을 함유하고 있지만, 제1 접착제층은 제2 도전 입자(7) 등의 기타 도전 입자를 더 함유하고 있어도 되고, 제2 접착제층은 제1 도전 입자(5) 등의 기타 도전 입자를 더 함유하고 있어도 된다.

제1 접착제층이 제2 도전 입자(7)를 더 함유하는 경우, 제1 접착제층에서 차지하는 제2 도전 입자(7)의 체적 비율은, 신뢰성이 더욱 우수한 접착제 필름을 얻는 관점에서, 바람직하게는 제2 접착제층에서 차지하는 제2 도전 입자(7)의 체적 비율보다 작다. 제1 접착제층에서 차지하는 제2 도전 입자(7)의 함유량은, 제1 접착제층의 전체 체적 기준으로, 예를 들어 10체적％ 이하, 5체적％ 이하 또는 2체적％ 이하여도 된다. 동일한 관점에서, 제1 접착제층은, 바람직하게는 제1 실시 형태과 같이, 제2 도전 입자(7)를 함유하지 않는다.

접착제 필름(1A)은, 예를 들어 제1 접착제층(2)과 제2 접착제층(3)을 각각 따로따로 형성한 후, 그들을 적층함으로써 얻어진다. 제1 접착제층(2) 및 제2 접착제층(3)은, 예를 들어 각각 페이스트상의 접착제 조성물을 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 등의 수지 필름 상에 도포하고, 건조시킴으로써 얻어진다. 페이스트상의 접착제 조성물은, 예를 들어 접착제 성분(4, 6)과, 제1 도전 입자(5) 또는 제2 도전 입자(7)를 포함하는 혼합물을, 가열하거나 또는 용제에 용해시킴으로써 얻어진다. 용제로서는, 예를 들어 상압에서의 비점이 50 내지 150℃인 용제가 사용된다.

제1 실시 형태에 따른 접착제 필름(1A)은, 동종의 피착체끼리를 접착시키는 접착제로서 사용하는 것이 가능하고, 또한 이종의 피착체(예를 들어, 열팽창 계수가 다른 피착체)끼리를 접착시키는 접착제로서 사용할 수도 있다. 접착제 필름(1A)은 전자 부재끼리의 접속에 적합하게 사용된다.

도 2는, 전자 부재끼리의 접속의 일례를 모식적으로 나타내는 주요부 단면도이다. 먼저, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제1 기판(8) 및 제1 기판(8)의 주면 상의 예를 들어 대략 전체면에 형성된 제1 전극(9)을 구비하는 제1 전자 부재(10)와, 제2 기판(11) 및 제2 기판(11)의 주면 상의 예를 들어 대략 전체면에 형성된 제2 전극(12)을 구비하는 제2 전자 부재(13)와의 사이에, 접착제 필름(1A)을 배치하여 적층체(14A)를 형성한다.

이어서, 적층체(14A)를 가열하면서, 도 2의 (a)의 화살표 A로 나타내는 방향으로 가압함으로써, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제1 전자 부재(10)와 제2 전자 부재(13)를 회로 접속 재료(15A)를 통해 서로 전기적으로 접속시켜, 접속 구조체(16A)를 얻는다. 가열 온도는, 예를 들어 50 내지 190℃이다. 가압 시의 압력은, 예를 들어 0.1 내지 30MPa이다. 이들 가열 및 가압은, 예를 들어 0.5 내지 120초간의 범위에서 행해진다.

제1 기판(8) 및 제2 기판(11)은, 각각 유리, 세라믹, 폴리이미드, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리에테르술폰 등으로 형성된 기판이면 된다. 제1 전극(9) 및 제2 전극(12)은, 각각 금, 은, 구리, 주석, 알루미늄, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 백금, 인듐 주석 산화물(ITO) 등으로 형성된 전극이면 된다.

회로 접속 재료(15A)는 제1 도전 입자(5)와, 제2 도전 입자(7)와, 접착제 성분(4, 6)의 경화물(17A)을 포함하고 있다. 즉, 회로 접속 재료(15)는 상술한 접착제 필름(1A)을 경화하여 이루어지는 것이다.

제1 실시 형태에 따른 접착제 필름(1A)은, 제1 전극(9)이 그 표면에 산화 피막을 형성하기 쉬운 재료(예를 들어 구리, 알루미늄)로 형성되어 있는 경우에도, 전자 부재(10, 13)끼리를 적합하게 접속하는 것이 가능해진다. 이것은, 접착제 필름(1A)에 있어서, 제1 도전 입자(5)와 제2 도전 입자(7)를 병용하고 있는 것에서 기인하고 있다고 생각된다. 즉, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제2 도전 입자(7)가 제1 전극(9)과 제2 전극(12)을 서로 도통시키는 주된 도통 경로를 형성하는 한편, 제1 도전 입자(5)가 제2 도전 입자(7)와 제1 전극(9) 사이의 전기적인 접속을 보조함으로써, 적합한 접속이 실현되고 있다고 생각된다.

보다 구체적으로는, 제1 도전 입자(5)가 덴드라이트상의 도전 입자이기 때문에, 제1 전극(9)의 표면에 산화 피막이 형성되어 있는 경우에도, 제1 도전 입자(5)는 산화 피막을 관통하여 제1 전극(9)과 접촉할 수 있고, 그 결과, 제2 도전 입자(7)와 제1 전극(9) 사이의 적합한 접속을 가능하게 하고 있다고 본 발명자는 추정하고 있다. 따라서, 제1 실시 형태에 따른 접착제 필름(1A)은, 제1 도전 입자 및 제2 도전 입자 중 어느 한쪽만을 사용한 접착제 필름과 비교하여 신뢰성이 우수한, 즉, 환경 온도의 변화에 대하여 원하는 도전성을 유지할 수 있는 것으로 생각된다.

또한, 제1 실시 형태에 따른 접착제 필름(1A)은, 제1 도전 입자(5)를 함유하는 제1 접착제층(2)과, 제2 도전 입자(7)를 함유하는 제2 접착제층(3)을 구비함으로써, 한층 더 적합하게 전자 부재(10, 13)끼리를 접속하는 것이 가능해진다. 구체적으로는, 전자 부재(10, 13)끼리를 접속할 때에 제1 도전 입자(5)를 함유하는 제1 접착제층(2)을 제1 전자 부재(10)에 있어서의 제1 전극(9)에 접착시킴으로써, 제1 접착제층(2)에 있어서의 제1 도전 입자(5)가 제1 전극(9)과 접촉하고, 그 상태에서 제2 접착제층(3)에 있어서의 제2 도전 입자(7)가 제1 도전 입자(5)와 접촉한다. 결과적으로, 제1 전극(9)의 표면에 산화 피막이 형성되어 있는 경우에도, 제1 도전 입자(5)가 제1 전극(9)과 보다 견고하게 접촉할 수 있어, 한층 더 안정된 접속을 달성할 수 있다고 생각된다.

따라서, 제1 실시 형태에 따른 접착제 필름(1A)에 의하면, 예를 들어 제1 도전 입자(5) 및 제2 도전 입자(7)의 양쪽을 함유하는 1층을 포함하는 접착제 필름과 비교하여, 신뢰성이 더욱 향상되는 것으로 생각된다. 또한, 제1 실시 형태에 따른 접착제 필름(1A)에 의하면, 전자 부재(10, 13)끼리의 적합한 접속을 확보하면서, 예를 들어 제1 도전 입자(5) 및 제2 도전 입자(7)의 양쪽을 함유하는 1층을 포함하는 접착제 필름에 비해, 제1 도전 입자(5)의 함유량을 저감시키는 것도 가능해진다.

접착제 필름은, 다른 일 실시 형태에 있어서, 제3 접착제층을 더 구비하고 있어도 된다. 도 3은, 접착제 필름의 다른 일 실시 형태(제2 실시 형태)를 나타내는 모식 단면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에 따른 접착제 필름(1B)은 제1 접착제층(2)과, 제2 접착제층(3)과, 제3 접착제층(18)을 이 순서대로 구비한다. 제1 접착제층(2)은 제1 접착제 성분(4)과, 제1 접착제 성분(4) 중에 분산된 제1 도전 입자(5)를 함유한다. 제2 접착제층(3)은 제2 접착제 성분(6)과, 제2 접착제 성분(6) 중에 분산된 제2 도전 입자(7)를 함유한다. 제3 접착제층(18)은 제3 접착제 성분(19)과, 제3 접착제 성분(19) 중에 분산된 제3 도전 입자(20)를 함유한다.

제1 접착제 성분(4), 제2 접착제 성분(6) 및 제3 접착제 성분(19)은 서로 동종이어도 이종이어도 되고, 환경 온도의 변화에 대하여 안정된 접착력이 얻어지는 관점에서, 바람직하게는 서로 동종이다. 제3 접착제 성분(19)은 상술한 접착제 성분이면 된다.

제3 접착제층(18)에 있어서의 제3 접착제 성분(19)의 함유량(제3 접착제층(18)에서 차지하는 제3 접착제 성분(19)의 체적 비율)은 제3 접착제층(18)의 전체 체적 기준으로, 75체적％ 이상 또는 85체적％ 이상이어도 되고, 98체적％ 이하 또는 92체적％ 이하여도 된다.

제3 접착제층(18)은 덴드라이트상의 도전 입자인 제3 도전 입자(20)를 함유한다. 제3 도전 입자(20)의 상세한 것은, 상술한 제1 도전 입자(5)와 마찬가지이며, 여기서는 중복되는 설명은 생략한다. 제3 도전 입자(20)는 제1 도전 입자(5)와 동종이어도 이종이어도 되고, 환경 온도의 변화에 대하여 안정된 접착력이 얻어지는 관점에서, 바람직하게는 동종이다.

제3 접착제층(18)에 있어서의 제3 도전 입자(20)의 함유량(제3 접착제층(18)에서 차지하는 제3 도전 입자(20)의 체적 비율)은, 제3 접착제층(18)의 전체 체적 기준으로, 2체적％ 이상 또는 8체적％ 이상이어도 되고, 25체적％ 이하 또는 15체적％ 이하여도 된다.

제3 접착제층(18)의 두께는, 예를 들어 5㎛ 이상, 7㎛ 이상 또는 10㎛ 이상이면 되고, 30㎛ 이하, 25㎛ 이하 또는 20㎛ 이하이면 된다.

제2 실시 형태에서는, 제3 접착제층(18)은 도전 입자로서 제3 도전 입자(20)만을 함유하고 있지만, 제3 접착제층은 제2 도전 입자(7) 등의 기타 도전 입자를 더 함유하고 있어도 된다.

제3 접착제층이 제2 도전 입자(7)를 더 함유하는 경우, 제3 접착제층에서 차지하는 제2 도전 입자(7)의 체적 비율은, 신뢰성이 더욱 우수한 접착제 필름을 얻는 관점에서, 바람직하게는 제2 접착제층에서 차지하는 제2 도전 입자(7)의 체적 비율보다 작다. 제3 접착제층에서 차지하는 제2 도전 입자(7)의 함유량은, 제3 접착제층의 전체 체적 기준으로, 예를 들어 10체적％ 이하, 5체적％ 이하 또는 2체적％ 이하여도 된다. 동일한 관점에서, 제3 접착제층은, 바람직하게는 제2 실시 형태과 같이, 제2 도전 입자(7)를 함유하지 않는다.

제2 실시 형태에 따른 접착제 필름(1B)은, 예를 들어 제1 접착제층(2)과 제2 접착제층(3)과 제3 접착제층(18)을 각각 따로따로 형성한 후, 그들을 적층함으로써 얻어진다. 제3 접착제층(18)은, 상술한 제1 접착제층(2) 및 제2 접착제층(3)의 형성 방법과 동일한 방법에 의해 얻어진다.

제2 실시 형태에 따른 접착제 필름(1B)도, 동종의 피착체끼리를 접착시키는 접착제로서 사용하는 것이 가능하고, 또한 이종의 피착체(예를 들어, 열팽창 계수의 다른 피착체)끼리를 접착시키는 접착제로서 사용할 수도 있고, 또한 전자 부재끼리의 접속에 적합하게 사용된다.

도 4는, 전자 부재끼리의 접속의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 주요부 단면도이다. 이하, 도 2에 도시한 전자 부재끼리의 접속의 예와 중복되는 설명은 생략한다. 이 예에서는, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제1 전자 부재(10)와 제2 전자 부재(13) 사이에, 제2 실시 형태에 따른 접착제 필름(1B)을 배치하여 적층체(14B)를 형성한다.

이어서, 상술한 것과 동일하게, 적층체(14B)를 가열하면서, 도 4의 (a)의 화살표 A로 나타내는 방향으로 가압함으로써, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제1 전자 부재(10)와 제2 전자 부재(13)를 회로 접속 재료(15B)를 통해 서로 전기적으로 접속시켜, 접속 구조체(16B)를 얻는다. 회로 접속 재료(15B)는 제1 도전 입자(5)와, 제2 도전 입자(7)와, 제3 도전 입자(20)과, 접착제 성분의 경화물(17B)을 포함하고 있다. 즉, 회로 접속 재료(15B)는 상술한 접착제 필름(1B)을 경화하여 이루어지는 것이다.

제2 실시 형태에 따른 접착제 필름(1B)은, 제1 전극(9)에 더하여, 제2 전극(12)이 그 표면에 산화 피막을 형성하기 쉬운 재료(예를 들어 구리, 알루미늄)로 형성되어 있는 경우에도, 전자 부재(10, 13)끼리를 적합하게 접속하는 것이 가능해진다. 이것은, 제3 도전 입자(20)가 덴드라이트상의 도전 입자이기 때문에, 제2 전극(12)의 표면에 산화 피막이 형성되어 있는 경우에도, 제3 도전 입자(20)가 산화 피막을 관통하여 제2 전극(12)과 접촉할 수 있기 때문이다. 따라서, 제2 실시 형태에 따른 접착제 필름(1B)은, 제1 도전 입자 및 제2 도전 입자 중 어느 한쪽만을 사용한 접착제 필름과 비교하여 신뢰성이 우수한, 즉, 환경 온도의 변화에 대하여 원하는 도전성을 유지할 수 있는 것으로 생각된다.

또한, 제2 실시 형태에 따른 접착제 필름(1B)은, 제1 도전 입자(5)를 함유하는 제1 접착제층(2)과, 제2 도전 입자(7)를 함유하는 제2 접착제층(3)과, 제3 도전 입자(20)를 함유하는 제3 접착제층(18)을 이 순서로 구비함으로써, 한층 더 적합하게 전자 부재(10, 13)끼리를 접속하는 것이 가능해진다. 구체적으로는, 제1 전극(9)에 더하여 제2 전극(12)의 표면에 산화 피막이 형성되어 있는 경우에도, 전자 부재(10, 13)끼리를 접속할 때에 제1 접착제층(2)에 있어서의 제1 도전 입자(5)를 제2 접착제층(3)에 있어서의 제2 도전 입자(7)보다도 우선적으로 제1 전극(9)과 접촉시킬 수 있고, 제3 접착제층(18)에 있어서의 제3 도전 입자(20)를 제2 접착제층(3)에 있어서의 제2 도전 입자(7)보다도 우선적으로 제2 전극(12)과 접촉시킬 수 있다.

따라서, 제2 실시 형태에 따른 접착제 필름(1B)에 의하면, 예를 들어 제1 도전 입자(5)(제3 도전 입자(20)) 및 제2 도전 입자(7)를 함유하는 1층을 포함하는 접착제 필름에 비해, 신뢰성이 더욱 향상될 것으로 생각된다. 또한, 제2 실시 형태에 따른 접착제 필름(1B)에 의하면, 전자 부재(10, 13)끼리의 적합한 접속을 확보하면서, 예를 들어 제1 도전 입자(5)(제3 도전 입자(20)) 및 제2 도전 입자(7)를 함유하는 1층을 포함하는 접착제 필름에 비해, 제1 도전 입자(5)(제3 도전 입자(20))의 함유량을 저감시키는 것도 가능해진다.

실시예

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(용액 A1의 조제)

페녹시 수지(유니언 카바이드 가부시키가이샤제, 제품명: PKHC, 중량 평균 분자량: 45000) 50g을, 톨루엔(비점: 110.6℃)과 아세트산에틸(비점: 77.1℃)의 혼합 용제(질량비로 톨루엔:아세트산에틸=1:1)에 용해시켜, 고형분 40질량％의 페녹시 수지 용액을 얻었다. 이 페녹시 수지 용액에, 라디칼 중합성 물질로서, 우레탄아크릴레이트(네가미 고교 가부시키가이샤제, 제품명: UN7700) 및 인산에스테르디메타크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시키가이샤제, 제품명: 라이트에스테르 P-2M)와, 경화제로서 1,1-비스(t-헥실퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산(니혼 유시 가부시키가이샤제, 제품명: 퍼헥사 TMH)을, 페녹시 수지:우레탄아크릴레이트:인산에스테르디메타크릴레이트:경화제=10:10:3:2의 고형 질량비로 배합하여 용액 A1을 얻었다.

도전 입자 B1(제1 도전 입자)로서, 덴드라이트상의 도전 입자(은 피복 구리 입자, 미츠이 긴조쿠 고우산 가부시키가이샤제, 제품명: ACBY-2)를 사용하였다.

(핵체(수지 입자)의 제작)

디비닐벤젠, 스티렌 모노머 및 부틸메타크릴레이트의 혼합 용액에, 중합 개시제로서 벤조일퍼옥시드를 투입하여, 고속으로 균일 교반하면서 가열하여 중합 반응을 행함으로써 미립자 분산액을 얻었다. 이 미립자 분산액을 여과하여 감압 건조시킴으로써, 미립자의 응집체인 블록체를 얻었다. 또한, 이 블록체를 분쇄함으로써, 각각 가교 밀도가 다른 평균 입자 직경 20㎛의 핵체(수지 입자)를 제작하였다.

(도전 입자 C1의 제작)

상기 핵체의 표면에, 팔라듐 촉매(무로마치테크노스 가부시키가이샤제, 제품명: MK-2605)를 담지시켜, 촉진제(무로마치테크노스 가부시키가이샤제, 제품명: MK-370)를 사용하여 핵체를 활성화시켰다. 이 핵체를, 60℃로 가온된, 황산니켈 수용액, 차아인산나트륨 수용액 및 타르타르산나트륨 수용액의 혼합액 내에 투입하여, 무전해 도금 전공정을 행하였다. 이 혼합물을 20분간 교반하고, 수소의 발포가 정지하는 것을 확인하였다. 이어서, 황산니켈, 차아인산나트륨, 시트르산나트륨 및 도금 안정제의 혼합 용액을 첨가하여, pH가 안정될 때까지 교반하고, 수소의 발포가 정지될 때까지 무전해 도금 후속 공정을 행하였다. 계속해서, 도금액을 여과하고, 여과물을 물로 세정한 후, 80℃의 진공 건조기에서 건조시켜 니켈 도금된 도전 입자 C1(제2 도전 입자)을 제작하였다.

[실시예 1]

<접착제 조성물의 필름화>

100체적부의 용액 A1에 대하여, 45체적부의 도전 입자 B1을 분산시켜, 혼합 용액을 얻었다. 얻어진 혼합 용액을, 두께 80㎛의 불소 수지 필름 상에 도포하고, 70℃에서 10분간 열풍 건조시킴으로써 용제를 제거하여, 불소 수지 필름 상에 형성된 두께 10㎛의 필름상의 접착제 조성물(제1 접착제층)을 얻었다.

이어서, 100체적부의 용액 A1에 대하여, 5체적부의 도전 입자 C1을 분산시켜, 혼합 용액을 얻었다. 얻어진 혼합 용액을, 두께 80㎛의 불소 수지 필름 상에 도포하고, 70℃에서 10분간 열풍 건조시킴으로써 용제를 제거하여, 불소 수지 필름 상에 형성된 두께 20㎛의 필름상의 접착제 조성물(제2 접착제층)을 얻었다. 제2 접착제층에 제1 접착제층을 라미네이트하고, 불소 수지 필름을 박리하여, 두께 30㎛의 접착제 필름을 얻었다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일하게 하여, 제1 접착제층 및 제2 접착제층을 제작하였다. 또한, 제3 접착제층으로서, 제1 접착제층과 동일한 접착제층을 제작하였다. 실시예 1과 동일하게 하여, 제2 접착제층에 제1 접착제층을 라미네이트한 후, 제2 접착제층 상의 불소 수지 필름을 박리하고 나서, 제2 접착제층의 제1 접착제층과는 반대측의 면 상에 제3 접착제층을 라미네이트하고, 불소 수지 필름을 박리하여, 두께 40㎛의 접착제 필름을 얻었다.

[비교예 1]

100체적부의 용액 A1에 대하여, 15체적부의 도전 입자 C1을 분산시켜, 혼합 용액을 얻었다. 얻어진 혼합 용액을, 두께 80㎛의 불소 수지 필름 상에 도포하고, 70℃에서 10분간 열풍 건조시킴으로써 용제를 제거하여, 불소 수지 필름 상에 형성된 두께 40㎛의 필름상의 접착제 조성물을 얻었다.

[비교예 2]

100체적부의 용액 A1에 대하여, 30체적부의 도전 입자 C1을 분산시켜, 혼합 용액을 얻었다. 얻어진 혼합 용액을, 두께 80㎛의 불소 수지 필름 상에 도포하고, 70℃에서 10분간 열풍 건조시킴으로써 용제를 제거하여, 불소 수지 필름 상에 형성된 두께 40㎛의 필름상의 접착제 조성물을 얻었다.

[참고예 1]

100체적부의 용액 A1에 대하여, 45체적부의 도전 입자 B1과 15체적부의 도전 입자 C1을 분산시켜, 혼합 용액을 얻었다. 얻어진 혼합 용액을, 두께 80㎛의 불소 수지 필름 상에 도포하고, 70℃에서 10분간 열풍 건조시킴으로써 용제를 제거하여, 불소 수지 필름 상에 형성된 두께 30㎛의 필름상의 접착제 조성물을 얻었다.

실시예, 비교예 및 참고예에서 얻어진 각 접착제 필름(필름상의 접착제 조성물)을 회로 접속 재료로서 사용하였을 때의 신뢰성을 이하에 나타내는 신뢰성 시험에 의해 평가하였다. 결과를 표 1, 2에 나타낸다.

<신뢰성 시험>

도 5의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 6mm×6mm로 잘라낸 접착제 필름(21)을 6mm×50mm의 구리박(22)의 대략 중앙에 배치하고, 가부시키가이샤 오하시세이사쿠쇼제 BD-07을 사용하여 가열 가압(50℃, 0.5MPa, 2초간)을 행하여 첩부하였다. 계속해서, 도 5의 (c), (d)에 나타내는 바와 같이, 50mm×6mm의 알루미늄박(23)을 준비하고, 구리박(22)과 접착제 필름(21)의 적층체에 대하여 접착제 필름(21)을 덮도록 겹치고, 가부시키가이샤 오하시세이사쿠쇼제 BD-07로 가열 가압(150℃, 0.5MPa, 10초간)을 행하여, 신뢰성 시험용 실장체를 얻었다.

얻어진 실장체에 대하여, 도 6에 나타내는 바와 같이 전류계, 전압계를 접속하고, 4 단자법으로 접속 저항(초기)을 측정하였다. 또한, 에스펙 가부시키가이샤제 TSA-43EL을 사용하여, -20℃에서 30분간 유지, 10분간에 걸쳐 100℃까지 승온, 100℃에서 30분간 유지, 10분간에 걸쳐 -20℃까지 강온이라는 히트 사이클을 500회 반복하는 히트 사이클 시험을 실장체에 대하여 행한 후에, 상기와 동일하게 하여 접속 저항(히트 사이클 시험 후)을 측정하였다.

1A, 1B…접착제 필름, 2…제1 접착제층, 3…제2 접착제층, 5…제1 도전 입자, 7…제2 도전 입자, 18…제3 접착제층, 20…제3 도전 입자.

Claims

덴드라이트상의 도전 입자인 제1 도전 입자를 함유하는 제1 접착제층과,
상기 제1 도전 입자 이외의 도전 입자로서, 비도전성의 핵체 및 해당 핵체 상에 마련된 도전층을 갖는 도전 입자인 제2 도전 입자를 함유하는 제2 접착제층을 구비하고,
상기 제1 도전 입자는 하나의 주축과, 해당 주축으로부터 이차원적 또는 3차원적으로 분기하는 복수의 가지를 구비하는 접착제 필름.
제1항에 있어서, 상기 제1 접착제층이 상기 제2 도전 입자를 더 함유하고,
상기 제1 접착제층에서 차지하는 상기 제2 도전 입자의 체적 비율이, 상기 제2 접착제층에서 차지하는 상기 제2 도전 입자의 체적 비율보다 작은 접착제 필름.
제1항에 있어서, 상기 제1 접착제층이 상기 제2 도전 입자를 함유하지 않는 접착제 필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 접착제층과, 상기 제2 접착제층과, 제3 접착제층을 이 순서대로 구비하고,
상기 제3 접착제층이, 덴드라이트상의 도전 입자인 제3 도전 입자를 함유하는 접착제 필름.
제4항에 있어서, 상기 제3 접착제층이 상기 제2 도전 입자를 더 함유하고,
상기 제3 접착제층에서 차지하는 상기 제2 도전 입자의 체적 비율이, 상기 제2 접착제층에서 차지하는 상기 제2 도전 입자의 체적 비율보다 작은 접착제 필름.
제4항에 있어서, 상기 제3 접착제층이 상기 제2 도전 입자를 함유하지 않는 접착제 필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도전층이 금, 니켈 및 팔라듐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 접착제 필름.