KR20220161358A - 접착제 조성물 및 접속 구조체 - Google Patents

접착제 조성물 및 접속 구조체 Download PDF

Info

Publication number
KR20220161358A
KR20220161358A KR1020227036120A KR20227036120A KR20220161358A KR 20220161358 A KR20220161358 A KR 20220161358A KR 1020227036120 A KR1020227036120 A KR 1020227036120A KR 20227036120 A KR20227036120 A KR 20227036120A KR 20220161358 A KR20220161358 A KR 20220161358A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
conductive particles
circuit member
substrate
outermost surface
Prior art date
Application number
KR1020227036120A
Other languages
English (en)
Inventor
도모키 모리지리
겐고 시노하라
아야오 마츠카와
Original Assignee
쇼와덴코머티리얼즈가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쇼와덴코머티리얼즈가부시끼가이샤 filed Critical 쇼와덴코머티리얼즈가부시끼가이샤
Publication of KR20220161358A publication Critical patent/KR20220161358A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/04—Non-macromolecular additives inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • C09J9/02—Electrically-conducting adhesives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/01—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the form or arrangement of the conductive interconnection between the connecting locations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0831—Gold
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/013—Additives applied to the surface of polymers or polymer particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/318—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for the production of liquid crystal displays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/326—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • C09J2301/408—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components additives as essential feature of the adhesive layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2433/00—Presence of (meth)acrylic polymer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/77—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/79—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to rigid printed circuits or like structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/04—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation using electrically conductive adhesives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/62—Connections between conductors of different materials; Connections between or with aluminium or steel-core aluminium conductors
    • H01R4/625—Soldered or welded connections

Abstract

본 발명의 일측면은, 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와, 제2 전극을 갖는 제2 회로 부재와, 제1 회로 부재와 제2 회로 부재 사이에 설치되고, 제1 전극과 제2 전극을 서로 전기적으로 접속하는 접속부를 구비하고, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 한쪽이 Cu 또는 Ag로 형성된 층을 최표면에 갖고, 접속부가 Pd 또는 Au로 형성된 층을 최표면에 갖는 도전성 입자를 함유하는 접속 구조체이다.

Description

접착제 조성물 및 접속 구조체
본 발명은, 접착제 조성물 및 접속 구조체에 관한 것이다.
최근, 전자 부품의 소형화, 박형화 및 고성능화가 진행되고 있고, 그와 더불어 고밀도 실장 기술의 개발이 활발하게 행해지고 있다. 이러한 고밀도 실장에 있어서, 미세 회로 전극을 갖는 회로 부재끼리를 종래의 땜납 및 고무 커넥터에 의해 대응하는 것은 곤란하다. 따라서, 분해능이 우수한 이방 도전성 접착제 및 그 필름을 사용하는 접속 방법이 다양하게 사용되고 있다. 이 접속 방법에서는, 예를 들어 액정 디스플레이(Liquid Cristal Display)의 유리 기판에, 플렉시블 프린트 회로 기판(FPC;Flexible Print Circuit)을 접속할 때에 도전성 입자를 함유하는 이방 도전성 접착 필름을 대향하는 전극 사이에 끼우고, 가열 및 가압함으로써 회로 부재끼리를 접착 고정함과 함께, 동일 회로 부재 상의 인접하는 전극끼리의 절연성을 유지하면서, 두 회로 부재의 전극끼리를 전기적으로 접속한다.
상술한 바와 같은 이방 도전성 접착제에 사용되는 도전성 입자로서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 성막 대상 입자의 표면에 금속층이 형성된 도전성 입자이며, 금속층의 비커스 경도(Hv)가 35 이상 400 이하이고, 금속층 두께가 5nm 이상 250nm 이하인 도전성 입자가 개시되어 있다. 이 도전성 입자의 표면에 형성된 금속층은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 루테늄(Ru)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속재료로 이루어져 있다.
일본 특허 공개 제2016-181511호 공보
그러나, 본 발명자들의 검토에 의하면, 접속 대상인 전극의 최표면이 Cu 또는 Ag로 형성된 층으로 구성되어 있는 경우, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은 도전성 입자를 함유하는 접착제를 사용해도, 접속 당초에는 양호한 접속이 얻어지지만, 장기간에 걸쳐 그 접속을 유지할 수 없는(접속 신뢰성이 불충분해지는) 것이 판명되었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 전극이 Cu 또는 Ag로 형성된 층을 최표면에 갖는 회로 부재를, 도전성 입자를 함유하는 접착제에 의해 접속하는 경우에 있어서, 보다 신뢰성이 높은 전기적 접속을 얻는 데에 있다.
본 발명의 일측면은, 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와, 제2 전극을 갖는 제2 회로 부재와, 제1 회로 부재와 제2 회로 부재 사이에 설치되고, 제1 전극과 제2 전극을 서로 전기적으로 접속하는 접속부를 구비하고, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 한쪽이 Cu 또는 Ag로 형성된 층을 최표면에 갖고, 접속부가 Pd 또는 Au로 형성된 층을 최표면에 갖는 도전성 입자를 함유하는 접속 구조체이다.
본 발명의 다른 일측면은, 접착제 성분과 도전성 입자를 함유하고, 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와 제2 전극을 갖는 제2 회로 부재를 서로 접착시켜 제1 전극과 제2 전극을 서로 전기적으로 접속시키기 위하여 사용되는 접착제 조성물이며, 도전성 입자가, Pd 또는 Au로 형성된 층을 최표면에 갖고, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 한쪽이 Cu 또는 Ag로 형성된 층을 최표면에 갖는 접착제 조성물이다.
상기 각 측면에 있어서, 도전성 입자는 Pd로 형성된 층을 최표면에 갖고 있어도 좋다.
본 발명에 따르면, 전극이 Cu 또는 Ag로 형성된 층을 최표면에 갖는 회로 부재를, 도전성 입자를 함유하는 접착제에 의해 접속하는 경우에 있어서, 보다 신뢰성이 높은 전기적 접속을 얻을 수 있다.
도 1은 접착제 조성물의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 도전성 입자의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 접속 구조체의 제조 방법의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
이하, 경우에 따라 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 본 명세서 중, "내지"를 사용하여 나타난 수치 범위는, "내지"의 전후에 기재되는 수치를 각각 최솟값 및 최댓값으로서 포함하는 범위를 나타낸다. 또한, 개별적으로 기재한 상한값 및 하한값은 임의로 조합 가능하다. 또한, 본 명세서 중, "(메타)아크릴레이트"라 함은, 아크릴레이트 및 그에 대응하는 메타크릴레이트 중 적어도 한쪽을 의미한다. "(메타)아크릴로일" 등의 다른 유사한 표현에 있어서도 마찬가지이다. 단, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 형태에 따른 접착제 조성물은 필름 형상으로 형성된 접착제 필름이다. 다른 일 실시 형태에서는, 접착제 조성물은 필름 형상 이외의 상태(예를 들어 페이스트상)이어도 좋다.
도 1은, 일 실시 형태에 따른 필름 형상의 접착제 조성물(접착제 필름)을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 접착제 필름(1)은, 일 실시 형태에 있어서, 접착제 성분(2)과, 접착제 성분(2) 중에 분산된 도전성 입자(3)를 구비하고 있다. 접착제 필름(1)의 두께는, 예를 들어 10μｍ 이상이어도 좋고, 50μm 이하이어도 좋다.
접착제 성분(2)은, 일 실시 형태에 있어서, 절연성을 갖고, 열 또는 광에 의해 경화되는 경화성 성분을 함유한다. 접착제 성분(2)은, 접착제 조성물 중의 도전성 입자 이외의 성분으로서 정의된다.
경화성 성분은 중합성 화합물 및 중합 개시제를 포함하고 있어도 좋고, 열경화성 수지를 포함하고 있어도 좋으며, 중합성 화합물, 중합 개시제 및 열경화성 수지를 포함하고 있어도 좋다.
중합성 화합물은 예를 들어 라디칼 중합성 화합물이어도 좋다. 라디칼 중합성 화합물은 라디칼에 의해 중합하는 관능기를 갖는 화합물이다. 라디칼 중합성 화합물로서는, 예를 들어(메타)아크릴레이트 화합물 및 말레이미드 화합물을 들 수 있다. 중합성 화합물은 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다. 중합성 화합물의 함유량은 접착제 성분 전량을 기준으로 하여, 예를 들어 50 질량% 이상이어도 좋고, 80 질량% 이하이어도 좋다.
(메타)아크릴레이트 화합물로서는, 예를 들어 우레탄(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디메틸올트리시클로데칸 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄 테트라(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-1, 3-디(메타)아크릴옥시 프로판, 2, 2-비스 〔4-((메타)아크릴옥시 메톡시)페닐〕프로판, 2, 2-비스 〔4-((메타)아크릴옥시 폴리에톡시)페닐〕프로판, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메타)아크릴레이트, 비스((메타)아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, ε-카프로락톤 변성 트리스((메타)아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 트리스((메타)아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸 애시드 포스페이트 등을 들 수 있다. 라디칼 중합성 화합물은 접착성의 관점에서는, 우레탄(메타)아크릴레이트를 포함해도 좋다.
중합성 화합물의 25℃에 있어서의 점도는, 100000mPa·s 이상이어도 좋고, 1000000mPa·s 이하 또는 500000mPa·s 이하이어도 좋다. 중합성 화합물의 점도는, 시판하고 있는 E형 점도계를 사용하여 측정할 수 있다.
중합 개시제는, 예를 들어 라디칼 중합 개시제이어도 좋다. 라디칼 중합 개시제는, 가열 또는 광에 의해 분해하여 유리 라디칼을 발생하는 화합물이며, 예를 들어 과산화 화합물 또는 아조계 화합물이다. 중합 개시제는, 목적으로 하는 접속 온도, 접속 시간, 가용 시간 등에 의해 적절히 선정된다. 중합 개시제의 함유량은 접착제 성분 전량을 기준으로 하여, 예를 들어 0.05 질량% 이상이어도 좋고, 15 질량% 이하이어도 좋다.
라디칼 중합 개시제는, 예를 들어 벤조일퍼옥시드, 디아실 퍼옥시드, 퍼옥시디카보네이트, 퍼옥시 에스테르, 퍼옥시 케탈, 디알킬퍼옥시드 및 히드로퍼옥시드로부터 선택되는 1종 이상이어도 좋다. 라디칼 중합 개시제는, 고반응성과 가용 시간의 관점에서는, 반감기 10시간의 온도가 40℃　이상이고, 또한, 반감기 1분의 온도가 180℃ 이하의 유기 과산화물이어도 좋다. 라디칼 중합 개시제는, 분해 촉진제, 억제제 등을 조합하여 사용되어도 좋다. 중합 개시제는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.
열경화성 수지로서는, 예를 들어 에폭시 수지, 시아네이트 에스테르 수지, 말레이미드 수지, 알릴나디이미드 수지, 페놀 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 알키드수지, 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 실리콘 수지, 레조르시놀 포름알데히드 수지, 크실렌 수지, 푸란 수지, 폴리우레탄 수지, 케톤 수지, 트리알릴시아누레이트 수지, 폴리이소시아네이트 수지, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누라트를 함유하는 수지, 트리알릴트리멜리테이트를 함유하는 수지, 시클로펜타디엔으로부터 합성된 열경화성 수지, 방향족 디 시아나미드의 3량화에 의한 열경화성 수지 등을 들 수 있다. 열경화성 수지는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다. 열경화성 수지의 함유량은 접착제 성분 전량을 기준으로 하여, 예를 들어 20 질량% 이상이어도 좋고, 50 질량% 이하이어도 좋다.
접착제 성분이 열경화성 수지를 함유하는 경우, 접착제 성분은　경화제를 더 함유해도 좋다. 경화제는, 멜라민 및 그 유도체, 히드라지드계 경화제, 3불화붕소-아민 착체, 술포늄염, 아민 이미드, 디아미노말레오니트릴, 폴리아민 염, 디시안디아미드 등, 또는 이들의 변성물이어도 좋다. 경화제는, 폴리아민, 폴리 메리캅탄, 폴리페놀, 산 무수물 등의 중부가형 경화제이어도 좋고, 중부가형 경화제와 촉매형 경화제의 병용이어도 좋다. 경화제는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다. 경화제의 함유량은 접착제 성분 전량을 기준으로 하여, 예를 들어 0.5 질량% 이상이어도 좋고, 15 질량% 이하이어도 좋다.
접착제 성분은　중합 금지제를 더 포함하고 있어도 좋다. 중합 금지제는, 히드로퀴논, 메틸에테르 히드로퀴논 등이어도 좋다. 중합 금지제의 함유량은 접착제 성분 전량을 기준으로 하여, 예를 들어 0.05 질량% 이상이어도 좋고, 5 질량% 이하이어도 좋다.
접착제 성분은 실리카 입자 등의 충전재, 연화제, 촉진제, 노화 예방제, 착색제, 난연화제, 틱소트로픽제, 커플링제 등을 더 함유해도 좋다.
접착제 조성물을 필름 형상으로 형성시키는 경우, 필름 형성성을 높이기 위해서, 접착제 성분은 열가소성 수지를 더 포함하고 있어도 좋다. 열가소성 수지로서는, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐포르말, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리페닐렌옥시드, 요소 수지, 멜라민 수지, 페놀 수지, 크실렌 수지, 에폭시 수지, 폴리이소시아네이트 수지, 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르우레탄 수지, 폴리우레탄 수지 등을 들 수 있다.
열가소성 수지는, 바람직하게는 에폭시 수지 또는 페녹시 수지이며, 접속 신뢰성을 더욱 높이는 관점에서는, 고속 액체 크로마토그래피(HPLC)로부터 구해지는 중량 평균 분자량이 10000 이상의 에폭시 수지 또는 페녹시 수지이어도 좋다. 접착제 성분은　이들 수지가 라디칼 중합성 관능기에서 변성된 수지를 함유해도 좋다. 접착제 성분은 용융 점도의 조정 등을 목적으로 하여, 이들 수지 외에, 스티렌계 수지 또는 아크릴 수지를 함유해도 좋다.
도 2는, 접착제 필름(1)에 포함되는 도전성 입자(3)의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 일 실시 형태에 따른 도전성 입자(3A)는, 대략 구 형상의 중합체 입자(31)와, 중합체 입자(31) 상에 설치된 제1 금속층(32A)과, 제1 금속층(32A) 상에 설치된 제2 금속층(33A)을 갖는다. 도전성 입자(3A)는, 대략 구 형상이어도 좋다. 중합체 입자(31)의 표면의 실질적으로 전체가 제1 금속층(32A) 및 제2 금속층(33A)으로 피복되어 있는 것이 바람직하지만, 회로 부재끼리를 전기적으로 접속하는 기능이 유지되는 범위에서, 중합체 입자(31)의 표면 일부가 제1 금속층(32A) 및 제2 금속층(33A)으로 피복되지 않고 노출되어 있어도 좋다.
중합체 입자(31)는 예를 들어 스티렌 및 디비닐벤젠으로부터 선택되는 적어도 1종의 단량체를 단량체 단위로서 포함하는 중합체를 포함하는 입자이어도 좋다. 당해 중합체는, 단량체 단위로서 (메타)아크릴레이트를 더 포함하고 있어도 좋다.
중합체 입자(31)의 평균 입경(직경)은 바람직하게는 1μｍ 이상이어도 좋고, 40μm 이하이어도 좋다. 고밀도 실장의 관점에서, 중합체 입자(31)의 평균 입경(직경)은 보다 바람직하게는, 1μm 이상이어도 좋고, 30μm 이하이어도 좋다. 전극 표면의 요철에 편차가 있는 경우에, 보다 안정적으로 접속 상태를 유지하는 관점에서는, 중합체 입자(31)의 평균 입경(직경)은 더욱 바람직하게는, 2μm 이상이어도 좋고, 20μm 이하이어도 좋다.
제1 금속층(32A)은, 예를 들어 Ni, Cu, NiB, Ag 또는 Ru로 형성되어 있고, 바람직하게는 Ni로 형성되어 있다. 제1 금속층(32A)의 두께는, 예를 들어 50nm 이상이어도 좋고, 300nm 이하이어도 좋다.
제2 금속층(33A)은, Pd 또는 Au로 형성되어 있고, 접속 신뢰성을 더욱 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 Pd로 형성되어 있다. 즉, 도전성 입자(3A)는, 도전성 입자(3A)의 최표면에, Au 또는 Pd로 형성된 층을 갖고 있으며, 신뢰성을 더욱 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 Pd로 형성된 층을 갖고 있다. 제2 금속층(33A)의 두께는, 예를 들어 2nm 이상, 5nm 이상, 또는 10nm 이상이어도 좋고, 200nm 이하, 100nm 이하, 또는 50nm 이하이어도 좋다.
도전성 입자(3A)의 평균 입경(직경)은 바람직하게는 1μｍ 이상이어도 좋고, 100μm 이하이어도 좋다. 고밀도 실장의 관점에서, 도전성 입자(3A)의 평균 입경(직경)은 보다 바람직하게는, 50μm 이하이어도 좋다. 전극 표면의 요철에 편차가 있는 경우에, 보다 안정적으로 접속 상태를 유지하는 관점에서는, 도전성 입자(3A)의 평균 입경(직경)은 더욱 바람직하게는, 2μm 이상 또는 3μm 이상이어도 좋고, 30μm 이하 또는 20μm 이하이어도 좋다.
본 명세서에서는, 중합체 입자의 평균 입경 및 도전성 입자의 평균 입경은각각, 접착제 조성물 중의 중합체 입자 및 도전성 입자 300개에 대해서, 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용한 관찰에 의해 입경(직경)을 측정하고, 얻어진 입경의 평균값으로서 정의된다.
제1 금속층(32A) 및 제2 금속층(33A)의 두께는, 각각, 후술하는 돌기부가 형성되어 있지 않은 금속층 부분에 있어서의 두께를 의미한다. 제1 금속층(32A) 및 제2 금속층(33A)의 두께는 각각, 접착제 조성물 중의 도전성 입자 300개에 대해서, 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용한 관찰에 의해, 제1 금속층 및 제2 금속층 두께를 측정하고, 얻어진 두께의 평균값으로서 정의된다.
다른 일 실시 형태에서는, 도전성 입자(3)의 표면에 돌기부가 형성되어 있어도 좋다. 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 다른 일 실시 형태에 따른 도전성 입자(3B)는, 대략 구 형상의 중합체 입자(31)와, 중합체 입자(31) 상에 설치된 제1 금속층(32B)과, 제1 금속층(32B) 상에 설치된 제2 금속층(33B)을 갖고, 도전성 입자(3B)의 표면에는 복수의 돌기부(34)가 형성되어 있다. 이하, 이 도전성 입자(3B)에 대하여 설명하지만, 이 도전성 입자(3B)가 돌기부(34)를 갖고 있는 점 이외에는 도 2의 (a)에 나타나는 도전성 입자(3A)와 공통되므로, 공통되는 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도전성 입자(3B)에서는, 돌기부(34)는 제1 금속층(32B) 및 제2 금속층(33B)으로 구성되어 있다. 돌기부(34)의 높이는, 접속 신뢰성을 더욱 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 60nm 이상, 90nm 이상, 또는 100nm 이상이며, 바람직하게는 1200nm 이하, 600nm 이하, 400nm 이하, 또는 200nm 이하이다.
여기서, 돌기부(34)의 높이는, 도전성 입자의 투영 상(像)을 포함하는 이차원 화상을 분석함으로써 결정된다. 이차원 화상의 분석은 일본 특허 공개 제2016-61722호 공보에 기재된 방법에 따라서 행할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들어 복수의 도전성 입자가 촬상된 이차원 화상에 있어서의 각 도전성 입자의 투영 상과 기타 영역과의 경계인 입자 엣지를 검출하는 공정과, 입자 엣지를 기초로 이차원 화상 상의 도전성 입자의 중심 좌표를 산출하는 공정과, 중심 좌표 주위의 소정의 각도마다, 입자 엣지를 복수의 입자 엣지 부분(예를 들어 12개)으로 분할하고, 복수의 입자 엣지 부분마다, 중심 좌표와 입자 엣지와의 거리의 최댓값과 최솟값의 차분을 산출하고, 그들 차분의 평균값을 돌기의 높이로서 산출하는 공정과, 복수의 도전성 입자(예를 들어 5 내지 100개의 임의의 개수)에 대하여 산출된 돌기의 높이의 평균값을 산출하는 공정을 구비하는 방법에 의해, 돌기부의 높이를 결정할 수 있다.
상기 이차원 화상의 분석에 있어서, 입자 엣지는, 도전성 입자의 이차원 투영 상의, 돌기부에 유래하는 요철을 포함하는 외주에 실질적으로 상당한다. 이차원 화상으로부터 얻어지는 휘도의 도수 분포는, 일반적으로, 입자 엣지 부분을 반영한 극소값을 나타낸다. 이 극소값에 대응하는 휘도를 제1 역치로 하여 이차원 화상을 2치화하여, 2치화 화상을 생성한다. 얻어진 2치화 화상에 있어서 형성된 에지가 입자 엣지로서 검출된다. 입자 엣지를 기초로, 이차원 화상 상의 도전성 입자의 중심 좌표가 산출된다. 입자 엣지에 피팅하는 원을 최소 제곱법으로 구하고, 그 원의 중심이 도전성 입자의 중심 좌표가 된다.
도전성 입자(3) 표면 투영 상의 전체에 대한 돌기부(34)의 면적 비율(돌기부(34)의 면적률)은 접속 신뢰성을 더욱 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 8% 이상, 9% 이상, 10% 이상, 또는 20% 이상이며, 바람직하게는 60% 이하 또는 50% 이하이다.
돌기부의 면적률도, 일본 특허 공개 제2016-61722호 공보에 기재된 방법에 따라, 도전성 입자의 이차원 화상을 분석함으로써 결정할 수 있다. 돌기부의 면적률은 예를 들어 입자 엣지의 내측 영역에서의 휘도의 도수 분포로부터, 돌기부와 그 이외 부분과의 경계에 대응하는 제2 역치를 산출하는 공정과, 얻어진 제2 역치에 의해 입자 엣지의 내측 영역을 2치화하여 2치화 화상을 생성하는 공정과, 얻어진 2치화 화상에 있어서, 입자 엣지의 내측 면적에 대한, 돌기부에 대응하는 영역의 면적 비율을, 돌기부의 면적률로서 산출하는 공정을 구비하는 방법에 의해, 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이 도전성 입자(3)는 예를 들어 중합체 입자(31)의 표면 상에 금속 도금에 의해 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(33)을 형성함으로써 얻을 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 중합체 입자(31)의 표면 상에 금속 도금에 의해 제1 금속층(32)을 형성한 후, 치환 도금에 의해 Au 또는 Pd층을 형성함으로써 제2 금속층(33)을 얻을 수 있다.
도 2의 (b)에 나타나는 도전성 입자(3B)를 제작하는 경우에는, 금속 도금 시에 도금 조건을 변경하여, 제1 금속층(32) 및 제2 금속층(33)의 두께를 변화시킴으로써 돌기부(34)를 형성할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 금속 도금 과정에서, 도금액의 농도를 단계적으로 높여 감으로써 돌기부(34)를 형성할 수 있다.
이상에서 설명한 도전성 입자(3)가, Pd 또는 Au로 형성된 제2 금속층(33)을 도전성 입자(3)의 최표면에 갖고 있음으로써, 이 도전성 입자(3)를 함유하는 접착제 조성물(접착제 필름(1))을 사용하여, 접속 대상인 전극이 Cu 또는 Ag로 형성된 층을 최표면에 갖는 회로 부재(상세에 대해서는 후술함)를 접속하는 경우에 있어서, 보다 신뢰성이 높은 전기적 접속을 얻는 것이 가능하게 된다.
접착제 필름(1)에 포함되는 도전성 입자(3)의 함유량은, 접속하는 전극의 정세도(精細度) 등에 따라서 결정된다. 도전성 입자(3)의 함유량은 예를 들어 접착제 성분 100 질량부에 대하여, 1 질량부 이상이어도 좋고, 200 질량부 이하이어도 좋고, 절연성 및 제조 비용의 관점에서, 바람직하게는 100 질량부 이하이어도 좋고, 50 질량부 이하이어도 좋다.
접착제 조성물은, 도전성 입자로서 상술한 도전성 입자(3)만을 함유해도 좋고, 상술한 도전성 입자(3) 이외의 도전성 입자(이하, "기타 도전성 입자"라고도 한다)를 더 함유해도 좋다. 기타 도전성 입자는, 예를 들어 덴드라이트 형상(수지형상이라고도 불린다)의 도전성 입자이어도 좋다. 덴드라이트 형상의 도전성 입자는, 하나의 주축과, 상기 주축으로부터 이차원적 또는 3차원적으로 분기하는 복수의 가지를 구비하고 있다. 덴드라이트 형상의 도전성 입자는, 구리, 은 등의 금속으로 형성되어 있어도 좋고, 예를 들어 구리 입자가 은으로 피복되어 이루어지는 은 피복 구리 입자이어도 좋다.
덴드라이트 형상의 도전성 입자는, 구체적으로는, 예를 들어 ACBY-2(미쓰이금속광업 가부시끼가이샤), CE-1110(후쿠다금속박분(福田金屬箔粉)공업 가부시끼가이샤), #FSP(JX금속 가부시끼가이샤), #51-R(JX금속 가부시끼가이샤)로서 입수 가능하다. 혹은 덴드라이트 형상의 도전성 입자는, 공지의 방법(예를 들어 국제 공개 제2014/021037호에 기재된 방법)에 의해 제조하는 것도 가능하다.
기타 도전성 입자는, 덴드라이트 형상의 도전성 입자 이외에도 침상 도전성 입자(예를 들어, 티탄산 칼륨 섬유에 은을 코팅한 침상 도전성 입자(YTA-1575(YCC 요꼬자와금속공업 가부시끼가이샤)로서 입수 가능)), 부정형 도전성 입자(예를 들어, 흑연에 구리를 코팅한 부정형 도전성 입자(CC-13D(YCC 요꼬자와금속공업 가부시끼가이샤)로서 입수 가능)) 등이어도 좋다.
기타 도전성 입자의 함유량은 접착제 성분 100 질량부에 대하여, 예를 들어 5 질량부 이상이어도 좋고, 100 질량부 이하이어도 좋다.
접착제 조성물은 다층의 필름 형상(다층 접착제 필름)이어도 좋다. 다층 접착제 필름은 예를 들어, 도전성 입자를 포함하는 층과 도전성 입자를 포함하지 않는 층으로 구성되는 2층 구성이면 되며, 도전성 입자를 포함하는 층과, 그 양측에 설치된 도전성 입자를 포함하지 않는 층으로 구성되는 3층 구성이어도 좋다. 다층 접착제 필름은 도전성 입자를 포함하는 층을 복수 구비하고 있어도 좋다. 다층 접착제 필름은 회로 부재와의 접착성을 고려하여, 접속되는 회로 부재에 대하여 높은 접착성을 나타내는 접착층을 구비하고 있어도 좋다. 이 다층 접착제 필름을 사용한 경우, 접속 전극 상에 효율적으로 도전성 입자를 포획할 수 있으므로, 피치가 좁은 회로 부재의 접속에 유리하다.
이상에서 설명한 접착제 조성물(접착제 필름)은 회로 부재끼리를 접속하기 위한 재료(회로 접속 재료)로서 적절하게 사용되고, 보다 구체적으로는, 회로 부재끼리를 접속하기 위한 이방 도전성 접착제 조성물(이방 도전성 접착제 필름) 또는 등방 도전성 접착제 조성물(등방 도전성 접착제 필름)로서 특히 적절하게 사용된다.
이어서, 접착제 필름(1)을 사용한, 접속 구조체의 제조 방법을 설명한다. 도 3은 일 실시 형태에 따른 접속 구조체의 제조 방법을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 먼저, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 회로 부재(4), 제2 회로 부재(5) 및 접착제 필름(1)(회로 접속 재료)을 준비한다. 제1 회로 부재(4)는 제1 기판(6) 및 제1 기판(6)의 일면(6a) 상에 설치된 제1 전극(7)을 갖는다. 제2 회로 부재(5)는 제2 기판(8) 및 제2 기판(8)의 일면(8a) 상에 설치된 제2 전극(9)을 갖는다.
이어서, 제1 회로 부재(4)와 제2 회로 부재(5)를, 제1 전극(7)과 제2 전극(9)이 대향하도록 배치하고, 제1 회로 부재(4)와 제2 회로 부재(5) 사이에 접착제 필름(1)을 배치하여 적층체를 제작한다.
그리고, 도 3의 (a)에 있어서 화살표로 나타낸 방향으로 적층체 전체를 가압하면서, 접착제 필름(1)을 경화시킨다. 가압 시의 압력은 예를 들어 총 접속 면적당 1 내지 10MPa이어도 좋다. 접착제 필름(1)을 경화시키는 방법은 가열에 의한 방법이어도 좋고, 가열에 더하여 광조사를 병용하는 방법이어도 좋다. 가열은 예를 들어 100 내지 170℃로 행해져도 좋다. 가압 및 가열(필요에 따라 광조사)은 예를 들어 1 내지 160초간 행해져도 좋다. 이에 의해, 제1 회로 부재(4)와 제2 회로 부재(5)가 접착제 필름(1)을 구성하는 접착제 조성물의 경화물을 통하여 압착된다.
상기 실시 형태에서는, 제1 회로 부재(4)와 제2 회로 부재(5) 사이에 접착제 필름(1)을 배치했지만, 다른 실시 형태로서, 접착제 필름 대신에 페이스트상의 접착제 조성물을, 제1 회로 부재(4) 상 및 제2 회로 부재(5) 상의 한쪽 또는 양쪽에 도포해도 좋다.
이와 같이 하여 얻어지는 일 실시 형태에 따른 접속 구조체(10)는 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 기판(6) 및 제1 기판(6) 상에 설치된 제1 전극(7)을 갖는 제1 회로 부재(4)와, 제2 기판(8) 및 제2 기판(8) 상에 설치된 제2 전극(9)을 갖는 제2 회로 부재(5)와, 제1 회로 부재(4)와 제2 회로 부재(5) 사이에 설치되고, 제1 회로 부재(4)(제1 전극(7))와 제2 회로 부재(5)(제2 전극(9))를 서로 전기적으로 접속하는 접속부(11)를 구비하고 있다. 접속부(11)는 접착제 조성물의 경화물에 의해 구성되어 있고, 접착제 성분(2)의 경화물(12)과 상기 경화물(12) 중에 분산된 도전성 입자(3)로 이루어져 있다. 접속 구조체(10)에서는, 도전성 입자(3)가 제1 전극(7)과 제2 전극(9) 사이에 개재됨으로써 제1 전극(7)과 제2 전극(9)이 서로 전기적으로 접속되어 있다.
제1 기판(6)은 예를 들어 IC 칩 또는 플렉시블 기판이어도 좋다. 제2 기판(8)은 예를 들어 플렉시블 기판, 유리 기판, 또는, 유리 기판 및 상기 유리 기판 상에 설치된 절연막을 갖는 복합 기판이어도 좋다.
제1 기판(6) 및 제2 기판(8)의 조합으로서, 보다 구체적으로는, 제1 기판(6)이 IC 칩 또는 플렉시블 기판에서, 제2 기판(8)이 플렉시블 기판이어도 좋다. 혹은 제1 기판(6)이 IC 칩 또는 플렉시블 기판이고, 제2 기판(8)이 유리 기판 또는 복합 기판이어도 좋다. 환언하면, 제2 기판(8)이 플렉시블 기판일 때, 제1 기판(6)은 IC 칩이어도 좋고, 플렉시블 기판이어도 좋다. 제1 기판(6)이 IC 칩이고, 제2 기판(8)이 플렉시블 기판일 때, COP(Chip on Plastic substrate) 접속을 위하여 상술한 접착제 필름(1)이 사용된다. 제1 기판(6) 및 제2 기판(8)이 플렉시블 기판일 때, FOP(Film on Plastic substrate) 접속을 위하여 상술한 접착제 필름(1)이 사용된다.
플렉시블 기판은 예를 들어 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC) 및 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 열가소성 수지를 포함한다.
플렉시블 기판은 유기 기재의 표면 상에 형성된, 광학 및 기계적 특성을 향상하기 위한 하드 코트 등의 개질 처리막 및／또는 보호막 등을 더 갖고 있어도 좋다. 플렉시블 기판의 취급 및 반송을 용이하게 하기 위해서, 유리 기재 및 SUS 등으로부터 선택되는 보강재가 유기 기재에 접합되어 있어도 좋다.
플렉시블 기판의 두께는, 기판 단체에서 필름으로서의 강도 및 굽힘 용이성을 확보하는 점으로부터, 10μｍ 이상이어도 좋고, 200μm 이하 또는 125μm 이하이어도 좋다.
유리 기판은 소다 유리, 석영 유리 등으로 형성되어 있어도 좋고, 외부로부터의 응력에 의한 파손 방지 관점에서는, 이들에 화학 강화 처리가 실시된 기판이어도 좋다. 복합 기판은 유리 기판과, 유리 기판 표면에 설치된, 폴리이미드 또는 장식을 위한 가색(加色) 유기 재료 혹은 무기 재료로 구성되는 절연막을 가져도 좋고, 복합 기판에 있어서, 전극은 그 절연막 상에 형성되어도 좋다.
제2 기판(8)이 플렉시블 기판일 경우, 제1 기판(6)은 반도체 칩, 트랜지스터, 다이오드, 사이리스터 등의 능동소자, 콘덴서, 저항체, 코일 등의 수동 소자 등의 전자 부품, 프린트 기판 등이어도 좋다. 제1 기판(6)이 IC 칩일 경우, 도금으로 형성되는 범프 또는 금 와이어의 선단을 토치 등에 의해 용융시켜 금 볼을 형성하고, 이 볼을 전극 패드 상에 압착한 후, 와이어를 절단하여 얻어지는 와이어 범프 등의 돌기 전극(제1 전극(7))을 설치하고, 이것을 제1 회로 부재(4)로서 사용할 수 있다.
제1 전극(7) 및 제2 전극(9)은 예를 들어 Ag, Ni, Al, Au, Cu, Sn, Ti, Mo 등의 금속, ITO, IZO 등의 금속 산화물 등으로 형성되어 있어도 좋다. 제1 전극(7) 및 제2 전극(9)은 서로 동일한 소재로 형성되어 있어도 좋고 다른 소재로 형성되어 있어도 좋다. 제1 회로 부재(4) 및 제2 회로 부재(5)에는, 제1 전극(7) 또는 제2 전극(9)이 각각 하나씩 설치되어 있어도 좋지만, 바람직하게는 소정의 간격을 형성하여 다수 설치되어 있다.
제1 전극(7) 및 제2 전극(9) 중 적어도 한쪽은 Cu 또는 Ag로 형성된 층을 당해 전극의 최표면에 갖고 있고, 바람직하게는 제1 전극(7) 및 제2 전극(9) 중 한쪽만이 Cu 또는 Ag로 형성된 층을 당해 전극의 최표면에 갖고 있다. 일 실시 형태에 있어서, 제1 전극(7)이 Sn으로 형성된 층을 당해 전극의 최표면에 갖고, 제2 전극(9)이 Cu로 형성된 층을 당해 전극의 최표면에 갖고 있어도 좋고, 제1 전극(7)이 Cu로 형성된 층을 당해 전극의 최표면에 갖고, 제2 전극(9)이 ITO로 형성된 층을 당해 전극의 최표면에 갖고 있어도 좋고, 제1 전극(7)이 Sn 또는 Au로 형성된 층을 당해 전극의 최표면에 갖고, 제2 전극(9)이 Ag로 형성된 층을 당해 전극의 최표면에 갖고 있어도 좋다.
상기 회로 접속 재료(접착제 필름)를 사용하면, 제1 전극(7) 및 제2 전극(9) 중 적어도 한쪽이 Cu 또는 Ag로 형성된 층을 당해 전극의 최표면에 갖고 있는 경우라도, 보다 높은 신뢰성의 전기적 접속을 얻을 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명에 대하여 실시예를 들어 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예1]
<폴리우레탄아크릴레이트(UA1)의 합성>
교반기, 온도계, 염화칼슘 건조관을 갖는 환류 냉각관 및 질소 가스 도입관을 구비한 반응 용기에, 폴리(1, 6- 헥산디올 카보네이트)(상품명: 듈라놀 T5652, 아사히 가세이 케미컬즈 가부시끼가이샤제, 수평균 분자량 1000) 2500 질량부(2.50mol)와, 이소포론 디이소시아네이트(시그마 알드리치사제) 666 질량부(3.00mol)를 3시간에 걸쳐 균일하게 적하하였다. 이어, 반응 용기에 충분히 질소 가스를 도입한 후, 반응 용기 내를 70 내지 75℃로 가열하여 반응시켰다. 이어서, 반응 용기에, 히드로퀴논모노메틸에테르(시그마 알드리치사제) 0.53 질량부(4.3mmol)와, 디부틸주석 디라우레이트(시그마 알드리치사제) 5.53 질량부(8.8mmol)를 첨가한 후, 2-히드록시에틸 아크릴레이트(시그마 알드리치사제) 238 질량부(2.05mol)를 가하여, 공기 분위기 하 70℃에서 6시간 반응시켰다. 이에 의해, 폴리우레탄아크릴레이트(UA1)를 얻었다. 폴리우레탄아크릴레이트(UA1)의 중량 평균 분자량(Mw)은 15000이었다. 또한, 중량 평균 분자량은 다음 조건에 따라, 겔 침투 크로마토그래피(GPC)보다 표준 폴리스티렌에 의한 검량선을 사용하여 측정하였다.
(측정 조건)
장치: 도소 가부시끼가이샤제 GPC-8020
검출기: 도소 가부시끼가이샤제 RI-8020
칼럼: 히타치 가세이 가부시끼가이샤제 Gelpack GLA160S+GLA150S
시료 농도: 120mg/3mL
용매: 테트라히드로푸란
주입량: ６０μＬ
압력: 2.94Х106Pa(30kgf/cm2)
유량: 1.00mL/min
<도전성 입자 1의 제작>
평균 입경 5μm의 폴리스티렌 입자의 표면 상에 층 두께가 100nm로 되도록 니켈(Ni)로 이루어지는 층을 형성하고, 그 표면 상에 제2 금속층으로서 층 두께가 20nm로 되도록 팔라듐(Pd)으로 이루어지는 층을 더 형성하였다. 이와 같이 하여, 평균 입경 5.2μm, 비중 2.2(g/cm3)의 도전성 입자 1을 얻었다.
<필름 형상의 접착제 조성물(접착제 필름)의 제작>
다음의 각 성분을 하기 배합량(질량부)으로 혼합한 후, 상술한 도전성 입자 1을, 접착제 조성물의 도전성 입자 이외의 고형분(접착제 성분) 전체 질량 100 질량부에 대하여, 5 질량부가 되도록 배합하여, 접착제 조성물의 바니시를 얻었다. 이어, 접착제 조성물의 바니시를, 두께 50μm의 PET 필름 상에 도포 시공 장치를 사용하여 도포하였다. 이어, 70℃, 3분간의 열풍 건조를 행하여, 두께가 14μm의 접착제 필름을 PET 필름 상에 제작하였다.
(라디칼 중합성 화합물)
·비스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트(제품명: M-215, 도아 고세 가부시끼가이샤제): 15 질량부
·상술한 바와 같이 합성한 폴리우레탄아크릴레이트(UA1): 32.5 질량부
·2-메타크릴로일옥시에틸산 포스페이트(상품명: 라이트 에스테르P-2M, 교에샤 가가꾸 가부시끼가이샤제): 1.5 질량부
(라디칼 중합 개시제)
·벤조일퍼옥시드(상품명: 나이퍼BMT-K40, 니찌유 가부시끼가이샤제): 2.5 질량부
(열가소성 수지)
·비스페놀 A형 페녹시 수지(상품명: PKHC, 유니언 카바이드사제): 42.5 질량부
(커플링제)
·3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란(상품명: KBM503, 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제): 1 질량부
(충전재)
·실리카 입자(상품명: R104, 닛폰 에어로실 가부시끼가이샤제, 평균 입경(1차 입경): 12nm): 5 질량부
(용제)
·메틸에틸케톤: 150 질량부
[실시예2]
도전성 입자로서, 이하와 같이 제작한 도전성 입자 2를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 접착제 필름을 제작하였다.
<도전성 입자 2의 제작>
제2 금속층으로서, Pd로 이루어지는 층 대신에 층 두께가 20nm로 되도록 금(Au)으로 이루어지는 층을 형성한 것 이외에는, 도전성 입자 1과 마찬가지로 하여 도전성 입자 2를 제작하였다.
[실시예3]
도전성 입자로서, 이하와 같이 제작한 도전성 입자 3을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 접착제 필름을 제작하였다.
<도전성 입자 3의 제작>
평균 입경 3μm의 폴리스티렌 입자의 표면 상에 층 두께가 100nm가 되도록 Ni로 이루어지는 층을 형성하고, 그 표면 상에 제2 금속층으로서 층 두께가 20nm로 되도록 Pd로 이루어지는 층을 더 형성하였다. 이와 같이 하여, 평균 입경 3.2μm, 비중 2.5(g/cm3)의 도전성 입자 3을 얻었다.
[실시예4]
도전성 입자로서, 이하와 같이 제작한 도전성 입자 4를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 접착제 필름을 제작하였다.
<도전성 입자 4의 제작>
제2 금속층으로서, Pd로 이루어지는 층 대신에 층 두께가 20nm로 되도록 Au로 이루어지는 층을 형성한 것 이외에는, 도전성 입자 3과 마찬가지로 하여 도전성 입자 4를 제작하였다.
[비교예1]
도전성 입자로서, 이하와 같이 제작한 도전성 입자 5를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 접착제 필름을 제작하였다.
<도전성 입자 5의 제작>
제2 금속층을 형성하지 않은 것 이외에는, 도전성 입자 1과 마찬가지로 하여 도전성 입자 5를 제작하였다.
[비교예2]
도전성 입자로서, 이하와 같이 제작한 도전성 입자 6을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 접착제 필름을 제작하였다.
<도전성 입자 6의 제작>
제2 금속층을 형성하지 않은 것 이외에는, 도전성 입자 3과 마찬가지로 하여 도전성 입자 6을 제작하였다.
<접속 구조체의 제작>
실시예 및 비교예의 각 접착제 필름을 사용하여, 이하의 접속 구조체 1 내지 5를 제작하였다.
(접속 구조체 1(전극 최표면: Sn/Cu))
실시예 및 비교예의 각 접착제 필름(PET 필름이 부착된)을 폭 1mm Х 길이 4cm의 크기로 재단하였다. 또한, 유리 기판 상에 티타늄(막 두께 50nm) 및 구리(막 두께 500nm) 순으로 전극이 설치된 회로 부재 A1(전극 최표면: Cu)을 준비하였다. 이어, 이 회로 부재 상에(전극을 덮도록), PET 필름 상의 접착제 필름을 전사하였다. 전사 조건은 70℃, 1MPa에서 2초간으로 하였다. 그 후, PET 필름을 박리하여 노출시킨 접착제 필름에 대하여, 폴리이미드 기판 상에, 피치 200μm, 두께 8μm의 주석 도금 구리 회로를 150개 갖는 플렉시블 회로 부재 B1(FPC, 전극 최표면: Sn)을 임시 고정하고, 임시 고정된 구조체를 얻었다. 임시 고정 조건은 24℃, 0.5MPa에서 1초간으로 하였다. 이어, 임시 고정된 구조체를 본 압착 장치에 설치하고, 두께 200μm의 실리콘 고무 시트를 쿠션재로 하고, FPC측에서, 히트 툴에 의해 140℃, 2MPa에서 10초간의 조건으로 가열 가압하여, 폭 1mm에 걸쳐 접속하였다. 이에 의해, 접속 구조체를 얻었다.
(접속 구조체 2(전극 최표면: Cu/ITO))
회로 부재 A1 대신에 유리 기판 상에 ITO(막 두께 100nm) 전극이 설치된 회로 부재 A2(전극 최표면: ITO)를 사용하고, 플렉시블 회로 부재 B1 대신에 폴리이미드 기판 상에, 피치 200μm, 두께 8μm의 구리 회로를 150개 갖는 플렉시블 회로 부재 B2(FPC, 전극 최표면: Cu)를 사용한 것 이외에는, 접속 구조체 1과 마찬가지로 하여 접속 구조체 2를 얻었다.
(접속 구조체 3(전극 최표면: Au/Cu))
회로 부재 A1 대신에 PET 기판 상에 Cu(막 두께 500nm) 전극이 설치된 회로 부재 A3(전극 최표면: Cu)을 사용하고, 플렉시블 회로 부재 B1 대신에 폴리이미드 기판 상에, 피치 200μm, 두께 12μm의 금 도금 구리 회로를 150개 갖는 플렉시블 회로 부재 B3(FPC, 전극 최표면: Au)을 사용한 것 이외에는, 접속 구조체 1과 마찬가지로 하여 접속 구조체 3을 얻었다.
(접속 구조체 4(전극 최표면: Au/Ag))
회로 부재 A1 대신에 PET 기판 상에 Ag 페이스트로 형성된 전극(막 두께 10μm)이 설치된 회로 부재 A4(전극 최표면: Ag)를 사용하고, 플렉시블 회로 부재 B1 대신 플렉시블 회로 부재 B3(FPC, 전극 최표면: Au)을 사용한 것 이외에는, 접속 구조체 1과 마찬가지로 하여 접속 구조체 4를 얻었다.
(접속 구조체 5(전극 최표면: Sn/ITO))
회로 부재 A1 대신에 회로 부재 A2(전극 최표면: ITO)를 사용한 것 이외에는, 접속 구조체 1과 마찬가지로 하여 접속 구조체 5를 얻었다.
<접속 신뢰성 평가>
얻어진 각 접속 구조체를, 85℃, 85% RH, 500시간의 신뢰성 시험에 제공하였다. 시험 전후의 접속 구조체에 대해서, 대향하는 회로 부재간의 접속 저항(Ω)을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
적어도 한쪽의 회로 부재에 있어서의 전극의 최표면이 Cu 또는 Ag로 형성되어 있는 경우(접속 구조체1 내지 4), 최표면이 Pd 또는 Au로 형성되어 있는 도전성 입자 1 내지 4를 함유하는 접착제 필름(실시예 1 내지 4)을 사용하면, 최표면이 Ni로 형성되어 있는 도전성 입자 5, 6을 함유하는 접착제 필름(비교예 1, 2)을 사용했을 때에 비하여, 보다 신뢰성이 높은 전기적 접속이 얻어졌다. 한편, 회로 부재에 있어서의 전극의 최표면이 Cu 및 Ag 이외의 금속으로 형성되어 있는 경우(접속 구조체 5), 상술한 바와 같은 도전성 입자의 최표면의 종류에 의한 접속 저항의 차이는 보이지 않았다.
1: 접착제 필름
2: 접착제 성분
3: 도전성 입자
4: 제1 회로 부재
5: 제2 회로 부재
6: 제1 기판
7: 제1 전극
8: 제2 기판
9: 제2 전극
10: 접속 구조체
11: 접속부
31: 중합체 입자
32, 32A, 32B: 제1 금속층
33, 33A, 33B: 제2 금속층
34: 돌기부.

Claims (4)

  1. 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와,
    제2 전극을 갖는 제2 회로 부재와,
    상기 제1 회로 부재와 상기 제2 회로 부재 사이에 설치되고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 서로 전기적으로 접속하는 접속부를 구비하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 한쪽이 Cu 또는 Ag로 형성된 층을 최표면에 갖고,
    상기 접속부가 Pd 또는 Au로 형성된 층을 최표면에 갖는 도전성 입자를 함유하는, 접속 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 입자가, Pd로 형성된 층을 최표면에 갖는, 접속 구조체.
  3. 접착제 성분과 도전성 입자를 함유하고,
    제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와, 제2 전극을 갖는 제2 회로 부재를 서로 접착시켜서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 서로 전기적으로 접속시키기 위하여 사용되는 접착제 조성물이며,
    상기 도전성 입자가, Pd 또는 Au로 형성된 층을 최표면에 갖고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 한쪽이 Cu 또는 Ag로 형성된 층을 최표면에 갖는, 접착제 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 도전성 입자가, Pd로 형성된 층을 최표면에 갖는, 접착제 조성물.
KR1020227036120A 2020-03-30 2021-02-17 접착제 조성물 및 접속 구조체 KR20220161358A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020059927 2020-03-30
JPJP-P-2020-059927 2020-03-30
PCT/JP2021/005961 WO2021199756A1 (ja) 2020-03-30 2021-02-17 接着剤組成物及び接続構造体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220161358A true KR20220161358A (ko) 2022-12-06

Family

ID=77927565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227036120A KR20220161358A (ko) 2020-03-30 2021-02-17 접착제 조성물 및 접속 구조체

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11887748B2 (ko)
JP (1) JPWO2021199756A1 (ko)
KR (1) KR20220161358A (ko)
CN (1) CN115362601A (ko)
TW (1) TW202136454A (ko)
WO (1) WO2021199756A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016181511A (ja) 2015-03-23 2016-10-13 デクセリアルズ株式会社 導電性粒子、異方性導電接着剤及び接続構造体

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100684726B1 (ko) 2005-09-27 2007-02-20 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 장치
JP2013149774A (ja) 2012-01-19 2013-08-01 Sekisui Chem Co Ltd 異方性導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP2013214417A (ja) 2012-04-02 2013-10-17 Hitachi Chemical Co Ltd 回路接続材料、回路部材接続構造体及び回路部材接続構造体の製造方法
US20190206587A1 (en) * 2016-09-09 2019-07-04 Sekisui Chemical Co., Ltd. Conductive material, connection structure body, and connection structure body production method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016181511A (ja) 2015-03-23 2016-10-13 デクセリアルズ株式会社 導電性粒子、異方性導電接着剤及び接続構造体

Also Published As

Publication number Publication date
US11887748B2 (en) 2024-01-30
JPWO2021199756A1 (ko) 2021-10-07
US20230146296A1 (en) 2023-05-11
CN115362601A (zh) 2022-11-18
WO2021199756A1 (ja) 2021-10-07
TW202136454A (zh) 2021-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101082249B1 (ko) 이방성 도전 필름, 그리고 접합체 및 그 제조방법
CN109949968B (zh) 电路连接材料、连接体、以及制造连接体的方法
KR102011650B1 (ko) 이방성 도전 필름 및 접속 구조체
JP7347576B2 (ja) 接着剤フィルム
KR102517498B1 (ko) 도전 재료, 및 접속체의 제조 방법
KR20180108735A (ko) 접속 구조체의 제조 방법
JP6870618B2 (ja) 回路接続用接着剤組成物及び構造体
JP2019216098A (ja) 接続体、接続体の製造方法、接続方法
KR102573777B1 (ko) 접착제 조성물 및 접속체의 제조 방법
KR20220161358A (ko) 접착제 조성물 및 접속 구조체
WO2018147163A1 (ja) 接続構造体、異方性接着材料、および接続構造体の製造方法
KR101737173B1 (ko) 이방 도전성 필름, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 반도체 장치
TWI834608B (zh) 接著劑組成物及連接體的製造方法
CN110461982B (zh) 粘接剂组合物及结构体
JP6442628B2 (ja) 異方性導電フィルム、並びに、接合体の製造方法及び接合体
US20210017427A1 (en) Adhesive film
JP6438305B2 (ja) 光硬化性導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
KR102552788B1 (ko) 이방성 도전 필름 및 그 제조 방법
CN110312770A (zh) 粘接剂膜
JP2019210400A (ja) 接着剤組成物、接続構造体及びその製造方法
JP6280017B2 (ja) 異方性導電フィルム、並びに、接続方法及び接合体
KR20120078080A (ko) 이방 도전성 필름
KR20210034019A (ko) 접속 구조체의 제조 방법 및 접속 필름
KR20130072632A (ko) 이방성 도전 필름