KR20230034223A - 회로 접속용 접착제 필름, 및 회로 접속 구조체 및 그 제조 방법 - Google Patents

회로 접속용 접착제 필름, 및 회로 접속 구조체 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

회로 접속용 접착제 필름이 개시된다. 당해 회로 접속용 접착제 필름은, 도전 입자, 광경화성 수지 성분의 경화물, 및 제1 열경화성 수지 성분을 함유하는 제1 접착제층과, 제1 접착제층 상에 마련된, 제2 열경화성 수지 성분을 함유하는 제2 접착제층을 구비한다. 회로 접속용 접착제 필름의 최저 용융 점도는, 450~1600Pa·s이다.

Description

회로 접속용 접착제 필름, 및 회로 접속 구조체 및 그 제조 방법
본 개시는, 회로 접속용 접착제 필름, 및 회로 접속 구조체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 텔레비전, PC 모니터, 휴대전화, 스마트폰 등의 각종 표시 수단으로서, 액정 표시 패널, 유기 EL 패널 등이 이용되고 있다. 이와 같은 표시 장치에 있어서는, 파인 피치화, 경량 박형화 등의 관점에서, 구동용 IC를 직접 표시 패널의 유리 기판 상에 실장하는 이른바 COG(chip on glass) 실장이 채용되고 있다.
COG 실장 방식이 채용된 액정 표시 패널에 있어서는, 예를 들면, 투명 전극(ITO(산화 인듐 주석) 등)을 복수 갖는 투명 기판(유리 기판 등) 상에, 액정 구동용 IC 등의 반도체 소자가 접속된다. 반도체 소자의 전극 단자와 투명 전극의 접속을 위한 접착 재료로서, 접착제 중에 도전 입자가 분산된 이방 도전성을 갖는 회로 접속용 접착제 필름이 사용되고 있다. 예를 들면, 반도체 소자로서 액정 구동용 IC를 실장하는 경우, 액정 구동용 IC는, 그 실장면에 투명 전극에 대응한 복수의 전극 단자를 갖고 있고, 이방 도전성을 갖는 회로 접속용 접착제 필름을 개재하여 액정 구동용 IC를 투명 기판 상에 열압착함으로써, 전극 단자와 투명 전극이 접속되어, 회로 접속 구조체를 얻을 수 있다.
최근, 곡면을 갖는 디스플레이(플렉시블 디스플레이)가 제안되고 있다. 이와 같은 플렉시블 디스플레이에서는, 기판으로서 유리 기판 대신에 가요성을 갖는 플라스틱 기판(폴리이미드 기판 등)이 이용되기 때문에, 구동용 IC 등의 각종 전자 부품도 플라스틱 기판에 실장되게 된다. 그와 같은 실장 방법으로서, 이방 도전성을 갖는 회로 접속용 접착제 필름을 이용하는 COP(chip on plastic) 실장이 검토되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2016-054288호
그런데, COP 실장의 경우, 기판의 열적 성질 및 기계적 성질이 COG 실장의 경우와는 달리, 열압착 시에, 플라스틱 기판이 융기하도록 변형됨으로써, 회로에 응력이 축적되어, 회로 단선의 트러블이 발생하는 경우가 있다. 또, 플라스틱 기판의 하면에는 통상, 감압 수지 등의 점착제층과 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌나프탈레이트) 등의 필름이 배치되어 있고, 열압착 시에 감압 수지 등이 유동함으로써, 플라스틱 기판의 변형이 보다 한층 조장되는 경향이 있다.
본 개시는, 열압착 시에 있어서의 회로 단선의 발생을 방지하는 것이 가능하고, 회로 접속 구조체의 대향하는 전극 간의 양호한 도통 특성을 확보하는 것이 가능한 회로 접속용 접착제 필름을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 개시의 일 측면은, 회로 접속용 접착제 필름에 관한 것이다. 당해 회로 접속용 접착제 필름은, 도전 입자, 광경화성 수지 성분의 경화물, 및 제1 열경화성 수지 성분을 함유하는 제1 접착제층과, 제1 접착제층 상에 마련된, 제2 열경화성 수지 성분을 함유하는 제2 접착제층을 구비한다. 당해 회로 접속용 접착제 필름의 최저 용융 점도는, 450~1600Pa·s이다. 이와 같은 회로 접속용 접착제 필름에 의하면, 광경화성 수지 성분의 경화에 의하여 회로 접속 시의 도전 입자를 효율적으로 포착할 수 있다. 또, 회로 접속용 접착제 필름의 최저 용융 점도가 450Pa·s 이상이면, 열압착 시에 있어서의 플라스틱 기판의 변형을 억제하고, 회로 단선의 발생을 방지하는 것이 가능해진다. 또, 회로 접속용 접착제 필름의 최저 용융 점도가 1600Pa·s 이하이면, 회로 접속 시의 수지의 배제성의 저하를 억제할 수 있는 점에서, 회로 접속 구조체의 대향하는 전극 간의 접속 저항을 저감시킬 수 있고, 양호한 도통 특성을 확보하는 것이 가능해진다. 이와 같은 회로 접속용 접착제 필름은, COP 실장에 적합하게 이용할 수 있고, 보다 구체적으로는, 유기 EL 디스플레이에 있어서의 회로 전극이 형성되어 있는 플라스틱 기판과 구동용 IC 등의 IC 칩의 접속에 적합하게 이용할 수 있다.
제1 열경화성 수지 성분 및 제2 열경화성 수지 성분은, 양이온 중합성 화합물 및 열양이온 중합 개시제를 포함하고 있어도 되고, 광경화성 수지 성분은, 라디칼 중합성 화합물을 포함하고 있어도 된다. 이때, 제1 열경화성 수지 성분 및 제2 열경화성 수지 성분은 양이온 경화성을 갖고, 광경화성 수지 성분은 라디칼 경화성을 갖고 있다. 본 발명자들의 검토에 의하면, 제1 열경화성 수지 성분 및 제2 열경화성 수지 성분과 광경화성 수지 성분이 이와 같은 조합이면, 예를 들면, 모든 경화성 수지 성분이 양이온 경화성을 갖고 있는 경우에 비하여, 접속 저항의 점에서 보다 우수한 경향이 있다. 이와 같은 효과가 나타나는 이유로서, 본 개시의 발명자들은, 이하와 같이 추측하고 있다. 즉, 모든 경화성 수지 성분이 양이온 경화성 성분을 갖고 있으면, 예를 들면, 제1 접착제층에 있어서, 광경화성 수지 성분의 경화물을 형성할 때에 양이온성 활성종이 잔류해 버리는 경우가 있고, 이 양이온성 활성종에 의하여 제2 접착제층에 있어서의 제2 열경화성 수지 성분의 경화 반응이 진행되어 수지의 배제성이 저하되어 버리기 때문이라고 생각하고 있다. 그 때문에, 광경화성 수지 성분이 라디칼 경화성을 갖고 있으면, 광경화성 수지 성분의 경화물을 형성할 때에 양이온성 활성종이 발생하지 않는 점에서, 제2 접착제층에 있어서의 제2 열경화성 수지 성분의 경화 반응의 진행을 억제할 수 있고, 접속 저항을 보다 한층 저감시키는 것이 가능해진다.
양이온 중합성 화합물은, 옥세테인 화합물 및 지환식 에폭시 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이어도 된다. 열양이온 중합 개시제는, 구성 원소로서 붕소를 포함하는 음이온을 갖는 염 화합물이어도 된다.
제1 접착제층의 두께는 5μm 이하여도 된다. 제1 접착제층의 두께가 5μm 이하임으로써, 회로 접속 시의 도전 입자를 보다 한층 효율적으로 포착할 수 있다.
본 개시의 다른 일 측면은, 회로 접속 구조체의 제조 방법에 관한 것이다. 당해 회로 접속 구조체의 제조 방법은, 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와, 제2 전극을 갖는 제2 회로 부재의 사이에, 상기의 회로 접속용 접착제 필름을 개재시키고, 제1 회로 부재 및 제2 회로 부재를 열압착하여, 제1 전극 및 제2 전극을 서로 전기적으로 접속하는 공정을 구비한다.
본 개시의 다른 일 측면은, 회로 접속 구조체에 관한 것이다. 당해 회로 접속 구조체는, 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와, 제2 전극을 갖는 제2 회로 부재와, 제1 회로 부재 및 제2 회로 부재의 사이에 배치되고, 제1 전극 및 제2 전극을 서로 전기적으로 접속하는 회로 접속부를 구비한다. 회로 접속부는, 상기의 회로 접속용 접착제 필름의 경화물을 포함한다.
본 개시에 의하면, 열압착 시에 있어서의 회로 단선의 발생을 방지하는 것이 가능하고, 회로 접속 구조체의 대향하는 전극 간의 양호한 도통 특성을 확보하는 것이 가능한 회로 접속용 접착제 필름이 개시된다. 이와 같은 회로 접속용 접착제 필름은, COP 실장에 적합하게 이용할 수 있다. 또, 본 개시에 의하면, 이와 같은 회로 접속용 접착제 필름을 이용한 회로 접속 구조체 및 그 제조 방법이 개시된다.
도 1은, 회로 접속용 접착제 필름의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 2는, 회로 접속 구조체의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 3은, 회로 접속 구조체의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는, 각 공정을 나타내는 모식 단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 개시의 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서는, 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다. 단, 본 개시는 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서 중, "~"를 이용하여 나타난 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 각각 최솟값 및 최댓값으로서 포함하는 범위를 나타낸다. 본 명세서 중에 단계적으로 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 어느 단계의 수치 범위의 상한값 또는 하한값은, 다른 단계의 수치 범위의 상한값 또는 하한값으로 치환해도 된다. 또, 본 명세서 중에 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 그 수치 범위의 상한값 또는 하한값은, 실시예에 나타나 있는 값으로 치환해도 된다. 또, 개별적으로 기재된 상한값 및 하한값은 임의로 조합 가능하다. 수치 범위 "A~B"라는 표기에 있어서는, 양단(兩端)의 수치 A 및 B가 각각 하한값 및 상한값으로서 수치 범위에 포함된다. 본 명세서에 있어서, 예를 들면, "10 이상"이라는 기재는, "10"과 "10을 초과하는 수치"를 의미하고, 수치가 상이한 경우도 이것에 준한다. 또, 예를 들면, "10 이하"라는 기재는, "10"과 "10 미만의 수치"를 의미하고, 수치가 상이한 경우도 이것에 준한다. 또, 본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴레이트"란, 아크릴레이트, 및, 그에 대응하는 메타크릴레이트 중 적어도 일방을 의미한다. "(메트)아크릴로일", "(메트)아크릴산" 등의 다른 유사한 표현에 있어서도 동일하다. 또, "A 또는 B"란, A 및 B 중 어느 일방을 포함하고 있으면 되고, 양방 모두 포함하고 있어도 된다. 또, 이하에서 예시하는 재료는, 특별히 설명하지 않는 한, 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 조성물 중의 각 성분의 함유량은, 조성물 중에 각 성분에 해당하는 물질이 복수 존재하는 경우, 특별히 설명하지 않는 한, 조성물 중에 존재하는 당해 복수의 물질의 합계량을 의미한다.
[회로 접속용 접착제 필름]
도 1은, 회로 접속용 접착제 필름의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 1에 나타나는 회로 접속용 접착제 필름(10)(이하, 간단히 "접착제 필름(10)"이라고 하는 경우가 있다.)은, 도전 입자(4), 및, 광경화성 수지 성분의 경화물 및 (제1)열경화성 수지 성분을 포함하는 접착제 성분(5)을 함유하는 제1 접착제층(1)과, 제1 접착제층(1) 상에 마련된, (제2)열경화성 수지 성분을 함유하는 제2 접착제층(2)을 구비한다. 접착제 필름(10)에 있어서는, 제1 접착제 필름(제1 접착제층(1))으로 형성되는 영역인 제1 영역과, 제1 영역에 인접하여 마련된, 제2 접착제 필름(제2 접착제층(2))으로 형성되는 영역인 제2 영역이 존재할 수 있다. 즉, 접착제 필름(10)은, 도전 입자(4), 및, 광경화성 수지 성분의 경화물 및 (제1)열경화성 수지 성분을 포함하는 접착제 성분(5)을 함유하는 제1 영역과, 제1 영역에 인접하여 마련된, (제2)열경화성 수지 성분을 함유하는 제2 영역을 구비하고 있다고 할 수도 있다.
접착제 필름(10)은, 도전 입자(4)가 제1 접착제층(1) 중에 분산되어 있다. 그 때문에, 접착제 필름(10)은, 이방 도전성을 갖는 회로 접속용 접착제 필름(이방 도전성 접착제 필름)일 수 있다. 접착제 필름(10)은, 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와, 제2 전극을 갖는 제2 회로 부재의 사이에 개재시키고, 제1 회로 부재 및 제2 회로 부재를 열압착하여, 제1 전극 및 제2 전극을 서로 전기적으로 접속하기 위하여 이용되는 것이어도 된다.
<제1 접착제층>
제1 접착제층(1)은, 도전 입자(4)(이하, "(A) 성분"이라고 하는 경우가 있다.), 광경화성 수지 성분(이하, "(B) 성분"이라고 하는 경우가 있다.)의 경화물, 및 열경화성 수지 성분(이하, "(C) 성분"이라고 하는 경우가 있다.)을 함유한다. 제1 접착제층(1)은, 예를 들면, (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분을 함유하는 조성물층에 대하여 광에너지를 조사하고, (B) 성분에 포함되는 성분을 중합시켜, (B) 성분을 경화시킴으로써 얻을 수 있다. 제1 접착제층(1)은, (A) 성분과, (B) 성분의 경화물 및 (C) 성분을 포함하는 접착제 성분(5)을 함유한다. (B) 성분의 경화물은, (B) 성분을 완전히 경화시킨 경화물이어도 되고, (B) 성분의 일부를 경화시킨 경화물이어도 된다. (C) 성분은, 회로 접속 시에 유동 가능한 성분이며, 예를 들면, 미경화의 경화성 수지 성분이다.
(A) 성분: 도전 입자
(A) 성분은, 도전성을 갖는 입자이면 특별히 제한되지 않고, Au, Ag, Pd, Ni, Cu, 땜납 등의 금속으로 구성된 금속 입자, 도전성 카본으로 구성된 도전성 카본 입자 등이어도 된다. (A) 성분은, 비도전성의 유리, 세라믹, 플라스틱(폴리스타이렌 등) 등을 포함하는 핵과, 상기 금속 또는 도전성 카본을 포함하고, 핵을 피복하는 피복층을 구비하는 피복 도전 입자여도 된다. 이들 중에서도, (A) 성분은, 바람직하게는 열용융성의 금속으로 형성된 금속 입자, 또는 플라스틱을 포함하는 핵과, 금속 또는 도전성 카본을 포함하고, 핵을 피복하는 피복층을 구비하는 피복 도전 입자이다. 이와 같은 피복 도전 입자는, 열경화성 수지 성분의 경화물을 가열 또는 가압에 의하여 변형시키는 것이 용이하기 때문에, 전극끼리를 전기적으로 접속할 때에, 전극과 (A) 성분의 접촉 면적을 증가시켜, 전극 간의 도전성을 보다 향상시킬 수 있다.
(A) 성분은, 상기의 금속 입자, 도전성 카본 입자, 또는 피복 도전 입자와, 수지 등의 절연 재료를 포함하고, 그 입자의 표면을 피복하는 절연층을 구비하는 절연 피복 도전 입자여도 된다. (A) 성분이 절연 피복 도전 입자이면, (A) 성분의 함유량이 많은 경우이더라도, 입자의 표면에 절연층을 구비하고 있기 때문에, (A) 성분끼리의 접촉에 의한 단락(短絡)의 발생을 억제할 수 있고, 또, 인접하는 전극 회로 간의 절연성을 향상시킬 수도 있다. (A) 성분은, 상술한 각종 도전 입자의 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용된다.
(A) 성분의 최대 입경은, 전극의 최소 간격(인접하는 전극 간의 최단 거리)보다 작은 것이 필요하다. (A) 성분의 최대 입경은, 분산성 및 도전성이 우수한 관점에서, 1.0μm 이상, 2.0μm 이상, 또는 2.5μm 이상이어도 된다. (A) 성분의 최대 입경은, 분산성 및 도전성이 우수한 관점에서, 20μm 이하, 10μm 이하, 또는 5μm 이하여도 된다. 본 명세서에서는, 임의의 도전 입자 300개(pcs)에 대하여, 주사형 전자 현미경(SEM)을 이용한 관찰에 의하여 입경의 측정을 행하고, 얻어진 가장 큰 값을 (A) 성분의 최대 입경으로 한다. 또한, (A) 성분이 돌기를 갖는 경우 등, (A) 성분이 구형이 아닌 경우, (A) 성분의 입경은, SEM의 화상에 있어서의 도전 입자에 외접하는 원의 직경으로 한다.
(A) 성분의 평균 입경은, 분산성 및 도전성이 우수한 관점에서, 1.0μm 이상, 2.0μm 이상, 또는 2.5μm 이상이어도 된다. (A) 성분의 평균 입경은, 분산성 및 도전성이 우수한 관점에서, 20μm 이하, 10μm 이하, 또는 5μm 이하여도 된다. 본 명세서에서는, 임의의 도전 입자 300개(pcs)에 대하여, 주사형 전자 현미경(SEM)을 이용한 관찰에 의하여 입경의 측정을 행하고, 얻어진 입경의 평균값을 평균 입경으로 한다.
제1 접착제층(1)에 있어서, (A) 성분은 균일하게 분산되어 있는 것이 바람직하다. 접착제 필름(10)에 있어서의 (A) 성분의 입자 밀도는, 안정된 접속 저항이 얻어지는 관점에서, 100개/mm2 이상, 1000개/mm2 이상, 3000개/mm2 이상, 또는 5000개/mm2 이상이어도 된다. 접착제 필름(10)에 있어서의 (A) 성분의 입자 밀도는, 인접하는 전극 간의 절연성을 향상시키는 관점에서, 100000개/mm2 이하, 70000개/mm2 이하, 50000개/mm2 이하, 또는 30000개/mm2 이하여도 된다.
(A) 성분의 함유량은, 도전성을 보다 향상시킬 수 있는 관점에서, 제1 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 1질량% 이상, 5질량% 이상, 또는 10질량% 이상이어도 된다. (A) 성분의 함유량은, 단락을 억제하기 쉬운 관점에서, 제1 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 60질량% 이하, 50질량% 이하, 또는 40질량% 이하여도 된다. (A) 성분의 함유량이 상기 범위이면, 본 개시의 효과가 현저하게 나타나는 경향이 있다. 또한, 조성물 또는 조성물층 중의 (A) 성분의 함유량(조성물 또는 조성물층의 전체 질량 기준)은 상기 범위와 동일해도 된다.
(B) 성분: 광경화성 수지 성분
(B) 성분은, 광조사에 의하여 경화되는 수지 성분이면 특별히 제한되지 않지만, (C) 성분이 양이온 경화성을 갖는 수지 성분인 경우, (B) 성분은, 접속 저항이 보다 우수한 관점에서, 라디칼 경화성을 갖는 수지 성분이어도 된다. (B) 성분은, 예를 들면, 라디칼 중합성 화합물(이하, "(B1) 성분"이라고 하는 경우가 있다.) 및 광라디칼 중합 개시제(이하, "(B2) 성분"이라고 하는 경우가 있다.)를 포함하고 있어도 된다. (B) 성분은, (B1) 성분 및 (B2) 성분으로 이루어지는 성분일 수 있다.
·(B1) 성분: 라디칼 중합성 화합물
(B1) 성분은, 광(예를 들면, 자외광)의 조사에 의하여 (B2) 성분으로부터 발생한 라디칼에 의하여 중합하는 화합물이다. (B1) 성분은, 모노머, 또는, 1종 혹은 2종 이상의 모노머가 중합하여 이루어지는 폴리머(또는 올리고머) 중 어느 것이어도 된다. (B1) 성분은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 복수를 조합하여 이용해도 된다.
(B1) 성분은, 라디칼에 의하여 반응하는 라디칼 중합성기를 갖는 화합물이다. 라디칼 중합성기로서는, 예를 들면, 예를 들면, (메트)아크릴로일기, 바이닐기, 알릴기, 스타이릴기, 알켄일기, 알켄일렌기, 말레이미드기 등을 들 수 있다. (B1) 성분이 갖는 라디칼 중합성기의 수(관능기수)는, 중합 후, 원하는 용융 점도가 얻어지기 쉽고, 접속 저항의 저감 효과가 보다 향상되며, 접속 신뢰성이 보다 우수한 관점에서, 2 이상이어도 되고, 중합 시의 경화 수축을 억제하는 관점에서, 10 이하여도 된다. 또, 가교 밀도와 경화 수축의 밸런스를 맞추기 위하여, 라디칼 중합성기의 수가 상기 범위 내에 있는 화합물에 더하여, 라디칼 중합성기의 수가 상기 범위 외에 있는 화합물을 사용해도 된다.
(B1) 성분은, 도전 입자의 유동을 억제하는 관점에서, 예를 들면, 다관능(2관능 이상)의 (메트)아크릴레이트를 포함하고 있어도 된다. 다관능(2관능 이상)의 (메트)아크릴레이트는, 2관능의 (메트)아크릴레이트여도 되고, 2관능의 (메트)아크릴레이트는, 2관능의 방향족 (메트)아크릴레이트여도 된다.
다관능의 (메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 다이에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 트라이에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 다이프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 트라이프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 테트라프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 폴리프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 1,3-뷰테인다이올다이(메트)아크릴레이트, 1,4-뷰테인다이올다이(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 3-메틸-1,5-펜테인다이올다이(메트)아크릴레이트, 1,6-헥세인다이올다이(메트)아크릴레이트, 2-뷰틸-2-에틸-1,3-프로페인다이올다이(메트)아크릴레이트, 1,9-노네인다이올다이(메트)아크릴레이트, 1,10-데케인다이올다이(메트)아크릴레이트, 글리세린다이(메트)아크릴레이트, 트라이사이클로데케인다이메탄올(메트)아크릴레이트, 에톡시화 2-메틸-1,3-프로페인다이올다이(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 프로폭시화 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 프로폭시화 펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 에톡시화 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 에톡시화 프로폭시화 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 다이트라이메틸올프로페인테트라(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등의 지방족 (메트)아크릴레이트; 에톡시화 비스페놀 A형 다이(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 비스페놀 A형 다이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 프로폭시화 비스페놀 A형 다이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 비스페놀 F형 다이(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 비스페놀 F형 다이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 프로폭시화 비스페놀 F형 다이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 플루오렌형 다이(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 플루오렌형 다이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 프로폭시화 플루오렌형 다이(메트)아크릴레이트 등의 방향족 (메트)아크릴 레이트; 비스페놀형 에폭시(메트)아크릴레이트, 페놀 노볼락형 에폭시(메트)아크릴레이트, 크레졸 노볼락형 에폭시(메트)아크릴레이트 등의 방향족 에폭시(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
다관능(2관능 이상)의 (메트)아크릴레이트의 함유량은, 접속 저항의 저감 효과와 입자 유동의 억제를 양립시키는 관점에서, (B1) 성분의 전체 질량을 기준으로 하여, 예를 들면, 40~100질량%, 50~100질량%, 또는 60~100질량%여도 된다.
(B1) 성분은, 다관능(2관능 이상)의 (메트)아크릴레이트에 더하여, 단관능의 (메트)아크릴레이트를 더 포함하고 있어도 된다. 단관능의 (메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면, (메트)아크릴산; 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 뷰틸(메트)아크릴레이트, 아이소뷰틸(메트)아크릴레이트, tert-뷰틸(메트)아크릴레이트, 뷰톡시에틸(메트)아크릴레이트, 아이소아밀(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 옥틸헵틸(메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 3-클로로-2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시뷰틸(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 에톡시폴리에틸렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 에톡시폴리프로필렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 모노(2-(메트)아크릴로일옥시에틸)석시네이트 등의 지방족 (메트)아크릴레이트; 벤질(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, o-바이페닐(메트)아크릴레이트, 1-나프틸(메트)아크릴레이트, 2-나프틸(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, p-큐밀페녹시에틸(메트)아크릴레이트, o-페닐페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 1-나프톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-나프톡시에틸(메트)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리에틸렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 페녹시폴리프로필렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-(o-페닐페녹시)프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-(1-나프톡시)프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-(2-나프톡시)프로필(메트)아크릴레이트 등의 방향족 (메트)아크릴레이트; 글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴레이트, 3,4-에폭시사이클로헥실메틸(메트)아크릴레이트 등의 지환식 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴레이트, (3-에틸옥세탄-3-일)메틸(메트)아크릴레이트 등의 옥세탄일기를 갖는 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
단관능의 (메트)아크릴레이트의 함유량은, (B1) 성분의 전체 질량을 기준으로 하여, 예를 들면, 0~60질량%, 0~50질량%, 또는 0~40질량%여도 된다.
(B) 성분의 경화물은, 예를 들면, 라디칼 이외에 의하여 반응하는 중합성기를 갖고 있어도 된다. 라디칼 이외에 의하여 반응하는 중합성기는, 예를 들면, 양이온에 의하여 반응하는 양이온 중합성기여도 된다. 양이온 중합성기로서는, 예를 들면, 글리시딜기 등의 에폭시기, 에폭시사이클로헥실메틸기 등의 지환식 에폭시기, 에틸옥세탄일메틸기 등의 옥세탄일기 등을 들 수 있다. 라디칼 이외에 의하여 반응하는 중합성기를 갖는 (B) 성분의 경화물은, 예를 들면, 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴레이트, 지환식 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴레이트, 옥세탄일기를 갖는 (메트)아크릴레이트 등의 라디칼 이외에 의하여 반응하는 중합성기를 갖는 (메트)아크릴레이트를 (B) 성분으로서 사용함으로써 도입할 수 있다. (B1) 성분의 전체 질량에 대한 라디칼 이외에 의하여 반응하는 중합성기를 갖는 (메트)아크릴레이트의 질량비(라디칼 이외에 의하여 반응하는 중합성기를 갖는 (메트)아크릴레이트의 질량(도입량)/(B1) 성분의 전체 질량(도입량))는, 신뢰성 향상의 관점에서, 예를 들면, 0~0.7, 0~0.5, 또는 0~0.3이어도 된다.
(B1) 성분은, 다관능(2관능 이상) 및 단관능의 (메트)아크릴레이트에 더하여, 그 외의 라디칼 중합성 화합물을 포함하고 있어도 된다. 그 외의 라디칼 중합성 화합물로서는, 예를 들면, 말레이미드 화합물, 바이닐에터 화합물, 알릴 화합물, 스타이렌 유도체, 아크릴아마이드 유도체, 나드이미드 유도체 등을 들 수 있다. 그 외의 라디칼 중합성 화합물의 함유량은, (B1) 성분의 전체 질량을 기준으로 하여, 예를 들면, 0~40질량%여도 된다.
·(B2) 성분: 광라디칼 중합 개시제
(B2) 성분은, 150~750nm의 범위 내의 파장을 포함하는 광, 바람직하게는 254~405nm의 범위 내의 파장을 포함하는 광, 더 바람직하게는 365nm의 파장을 포함하는 광(예를 들면 자외광)의 조사에 의하여 라디칼을 발생하는 광중합 개시제이다. (B2) 성분은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 복수를 조합하여 이용해도 된다.
(B2) 성분은, 광에 의하여 분해되어 유리(遊離) 라디칼을 발생한다. 즉, (B2) 성분은, 외부로부터의 광에너지의 부여에 의하여 라디칼을 발생하는 화합물이다. (B2) 성분은, 옥심에스터 구조, 비스이미다졸 구조, 아크리딘 구조, α-아미노알킬페논 구조, 아미노벤조페논 구조, N-페닐글라이신 구조, 아실포스핀옥사이드 구조, 벤질다이메틸케탈 구조, α-하이드록시알킬페논 구조 등의 구조를 갖는 화합물이어도 된다. (B2) 성분은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 복수를 조합하여 이용해도 된다. (B2) 성분은, 원하는 용융 점도가 얻어지기 쉬운 관점, 및, 접속 저항의 저감 효과가 보다 우수한 관점에서, 옥심에스터 구조, α-아미노알킬페논 구조, 및 아실포스핀옥사이드 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 구조를 갖는 화합물이어도 된다.
옥심에스터 구조를 갖는 화합물의 구체예로서는, 1-페닐-1,2-뷰테인다이온-2-(o-메톡시카보닐)옥심, 1-페닐-1,2-프로페인다이온-2-(o-메톡시카보닐)옥심, 1-페닐-1,2-프로페인다이온-2-(o-에톡시카보닐)옥심, 1-페닐-1,2-프로페인다이온-2-o-벤조일옥심, 1,3-다이페닐프로페인트라이온-2-(o-에톡시카보닐)옥심, 1-페닐-3-에톡시프로페인트라이온-2-(o-벤조일)옥심, 1,2-옥테인다이온, 1-[4-(페닐싸이오)페닐-, 2-(o-벤조일옥심)], 에탄온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-, 1-(o-아세틸옥심) 등을 들 수 있다.
α-아미노알킬페논 구조를 갖는 화합물의 구체예로서는, 2-메틸-1-[4-(메틸싸이오)페닐]-2-모폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-다이메틸아미노-1-모폴리노페닐)-뷰탄온-1 등을 들 수 있다.
아실포스핀옥사이드 구조를 갖는 화합물의 구체예로서는, 비스(2,6-다이메톡시벤조일)-2,4,4-트라이메틸-펜틸포스핀옥사이드, 비스(2,4,6,-트라이메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 2,4,6-트라이메틸벤조일-다이페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
(B2) 성분의 함유량은, 도전 입자의 유동 억제의 관점에서, (B1) 성분의 100질량부에 대하여, 예를 들면, 0.1~10질량부, 0.3~7질량부, 또는 0.5~5질량부여도 된다.
(B) 성분의 경화물의 함유량은, 도전 입자의 유동을 억제하는 관점에서, 제1 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 1질량% 이상, 5질량% 이상, 또는 10질량% 이상이어도 된다. (B) 성분의 경화물의 함유량은, 저압 실장에 있어서 저저항을 발현시키는 관점에서, 제1 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 50질량% 이하, 40질량% 이하, 또는 30질량% 이하여도 된다. (B) 성분의 경화물의 함유량이 상기 범위이면, 본 개시의 효과가 현저하게 나타나는 경향이 있다. 또한, 조성물 또는 조성물층 중의 (B) 성분의 함유량(조성물 또는 조성물층의 전체 질량 기준)은 상기 범위와 동일해도 된다.
(C) 성분: 열경화성 수지 성분
(C) 성분은, 열에 의하여 경화되는 수지 성분이면 특별히 제한되지 않지만, (B) 성분이 라디칼 경화성을 갖는 수지 성분인 경우, (C) 성분은, 접속 저항의 점에서 보다 우수한 관점에서, 양이온 경화성을 갖는 수지 성분이어도 된다. (C) 성분은, 예를 들면, 양이온 중합성 화합물(이하, "(C1) 성분"이라고 하는 경우가 있다.) 및 열양이온 중합 개시제(이하, "(C2) 성분"이라고 하는 경우가 있다.)를 포함하고 있어도 된다. (C) 성분은, (C1) 성분 및 (C2) 성분으로 이루어지는 성분일 수 있다. 또한, 제1 열경화성 수지 성분 및 제2 열경화성 수지 성분은, 각각 제1 접착제층 및 제2 접착제층에 함유되는 열경화성 수지 성분을 의미한다. 제1 열경화성 수지 성분 및 제2 열경화성 수지 성분에 포함되는 성분(예를 들면, (C1) 성분, (C2) 성분 등)의 종류, 조합, 및 함유량은, 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.
·(C1) 성분: 양이온 중합성 화합물
(C1) 성분은, 열에 의하여 (C2) 성분과 반응함으로써 가교하는 화합물이다. 또한, (C1) 성분은, 라디칼에 의하여 반응하는 라디칼 중합성기를 갖지 않는 화합물을 의미하고, (C1) 성분은, (B1) 성분에 포함되지 않는다. (C1) 성분은, 접속 저항의 저감 효과가 더 향상되고, 접속 신뢰성이 보다 우수한 관점에서, 예를 들면, 옥세테인 화합물 및 지환식 에폭시 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이어도 된다. (C1) 성분은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 복수를 조합하여 이용해도 된다. (C1) 성분은, 원하는 용융 점도가 얻어지기 쉬운 관점에서, 옥세테인 화합물의 적어도 1종 및 지환식 에폭시 화합물의 적어도 1종의 양방을 포함하는 것이 바람직하다.
(C1) 성분으로서의 옥세테인 화합물은, 옥세탄일기를 갖고, 또한 라디칼 중합성기를 갖지 않는 화합물이면 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 옥세테인 화합물의 시판품으로서는, 예를 들면, ETERNACOLL OXBP(상품명, 우베 고산 주식회사제), OXSQ, OXT-121, OXT-221, OXT-101, OXT-212(상품명, 도아 고세이 주식회사제) 등을 들 수 있다. 이들은, 1종의 화합물을 단독으로 이용해도 되고, 복수를 조합하여 이용해도 된다.
(C1) 성분으로서의 지환식 에폭시 화합물은, 지환식 에폭시기(예를 들면, 에폭시사이클로헥실기)를 갖고, 또한 라디칼 중합성기를 갖지 않는 화합물이면 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 지환식 에폭시 화합물의 시판품으로서는, 예를 들면, EHPE3150, EHPE3150CE, CEL8010, CEL2021P, CEL2081(상품명, 주식회사 다이셀 주식회사제) 등을 들 수 있다. 이들은, 1종의 화합물을 단독으로 이용해도 되고, 복수를 조합하여 이용해도 된다.
·(C2) 성분: 열양이온 중합 개시제
(C2) 성분은, 가열에 의하여 산 등을 발생하여 중합을 개시하는 열중합 개시제이다. (C2) 성분은 양이온과 음이온으로 구성되는 염 화합물이어도 된다. (C2) 성분은, 예를 들면, BF4 -, BR4 -(R은, 2 이상의 불소 원자 또는 2 이상의 트라이플루오로메틸기로 치환된 페닐기를 나타낸다.), PF6 -, SbF6 -, AsF6 - 등의 음이온을 갖는, 설포늄염, 포스포늄염, 암모늄염, 다이아조늄염, 아이오도늄염, 아닐리늄염 등의 오늄염 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 복수를 조합하여 이용해도 된다.
(C2) 성분은, 보존 안정성의 관점에서, 예를 들면, 구성 원소로서 붕소를 포함하는 음이온, 즉, BF4 - 또는 BR4 -(R은, 2 이상의 불소 원자 또는 2 이상의 트라이플루오로메틸기로 치환된 페닐기를 나타낸다.)를 갖는 염 화합물이어도 된다. 구성 원소로서 붕소를 포함하는 음이온은, BR4 -여도 되고, 보다 구체적으로는, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트여도 된다.
(C2) 성분으로서의 오늄염은, 양이온 경화에 대한 경화 저해를 일으킬 수 있는 물질에 대한 내성을 갖는 점에서, 예를 들면, 아닐리늄염이어도 된다. 아닐리늄염 화합물로서는, 예를 들면, N,N-다이메틸아닐리늄염, N,N-다이에틸아닐리늄염 등의 N,N-다이알킬아닐리늄염 등을 들 수 있다.
(C2) 성분은, 구성 원소로서 붕소를 포함하는 음이온을 갖는 아닐리늄염이어도 된다. 이와 같은 염 화합물의 시판품으로서는, 예를 들면, CXC-1821(상품명, King Industries사제) 등을 들 수 있다.
(C2) 성분의 함유량은, 제1 접착제층을 형성하기 위한 접착제 필름의 형성성 및 경화성을 담보하는 관점에서, (C1) 성분의 100질량부에 대하여, 예를 들면, 0.1~25질량부, 1~20질량부, 3~18질량부, 또는 5~15질량부여도 된다.
(C) 성분의 함유량은, 제1 접착제층을 형성하기 위한 접착제 필름의 경화성을 담보하는 관점에서, 제1 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 5질량% 이상, 10질량% 이상, 15질량% 이상, 또는 20질량% 이상이어도 된다. (C) 성분의 함유량은, 제1 접착제층을 형성하기 위한 접착제 필름의 형성성을 담보하는 관점에서, 제1 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 70질량% 이하, 60질량% 이하, 50질량% 이하, 또는 40질량% 이하여도 된다. (C) 성분의 함유량이 상기 범위이면, 본 개시의 효과가 현저하게 나타나는 경향이 있다. 또한, 조성물 또는 조성물층 중의 (C) 성분의 함유량(조성물 또는 조성물층의 전체 질량 기준)은 상기 범위와 동일해도 된다.
그 외의 성분
제1 접착제층(1)은, (A) 성분, (B) 성분의 경화물, 및 (C) 성분 이외에 그 외의 성분을 더 함유하고 있어도 된다. 그 외의 성분으로서는, 예를 들면, 열가소성 수지(이하, "(D) 성분"이라고 하는 경우가 있다.), 커플링제(이하, "(E) 성분"이라고 하는 경우가 있다.), 충전재(이하, "(F) 성분"이라고 하는 경우가 있다.) 등을 들 수 있다.
(D) 성분으로서는, 예를 들면, 페녹시 수지, 폴리에스터 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리유레테인 수지, 폴리에스터유레테인 수지, 아크릴 고무, 에폭시 수지(25℃에서 고형) 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 복수를 조합하여 이용해도 된다. (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분을 함유하는 조성물이 (D) 성분을 더 함유함으로써, 당해 조성물로부터 조성물층(나아가서는 제1 접착제층(1))을 용이하게 형성할 수 있다. 이들 중에서도, (D) 성분은, 예를 들면, 페녹시 수지여도 된다.
(D) 성분의 중량 평균 분자량(Mw)은, 실장 시의 수지 배제성의 관점에서, 예를 들면, 5000~200000, 10000~100000, 20000~80000, 또는 40000~60000이어도 된다. 또한, Mw는, 젤 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)로 측정하고, 표준 폴리스타이렌에 의한 검량선을 이용하여 환산한 값을 의미한다.
(D) 성분의 함유량은, 제1 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 1질량% 이상, 5질량% 이상, 10질량% 이상, 또는 20질량% 이상이어도 되고, 70질량% 이하, 60질량% 이하, 50질량% 이하, 또는 40질량% 이하여도 된다. 또한, 조성물 또는 조성물층 중의 (D) 성분의 함유량(조성물 또는 조성물층의 전체 질량 기준)은 상기 범위와 동일해도 된다.
(E) 성분으로서는, 예를 들면 (메트)아크릴로일기, 머캅토기, 아미노기, 이미다졸기, 에폭시기 등의 유기 관능기를 갖는 실레인 커플링제, 테트라알콕시실레인 등의 실레인 화합물, 테트라알콕시타이타네이트 유도체, 폴리다이알킬타이타네이트 유도체 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 복수를 조합하여 이용해도 된다. 제1 접착제층(1)이 (E) 성분을 함유함으로써, 접착성을 더 향상시킬 수 있다. (E) 성분은, 예를 들면, 실레인 커플링제여도 된다. (E) 성분의 함유량은, 제1 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.1~10질량%여도 된다. 또한, 조성물 또는 조성물층 중의 (E) 성분의 함유량(조성물 또는 조성물층의 전체 질량 기준)은 상기 범위와 동일해도 된다.
(F) 성분으로서는, 예를 들면, 비도전성의 필러(예를 들면, 비도전 입자)를 들 수 있다. (F) 성분은, 무기 필러 및 유기 필러 중 어느 것이어도 된다. 무기 필러로서는, 예를 들면, 실리카 미립자, 알루미나 미립자, 실리카-알루미나 미립자, 타이타니아 미립자, 지르코니아 미립자 등의 금속 산화물 미립자; 금속 질화물 미립자 등의 무기 미립자를 들 수 있다. 유기 필러로서는, 예를 들면, 실리콘 미립자, 메타크릴레이트·뷰타다이엔·스타이렌 미립자, 아크릴·실리콘 미립자, 폴리아마이드 미립자, 폴리이미드 미립자 등의 유기 미립자를 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 복수를 조합하여 이용해도 된다. (F) 성분은, 예를 들면, 실리카 미립자여도 된다. (F) 성분의 함유량은, 제1 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.1~10질량%여도 된다. 또한, 조성물 또는 조성물층 중의 (F) 성분의 함유량(조성물 또는 조성물층의 전체 질량 기준)은 상기 범위와 동일해도 된다.
그 외의 첨가제
제1 접착제층(1)은, 연화제, 촉진제, 열화 방지제, 착색제, 난연화제, 틱소트로픽제 등의 그 외의 첨가제를 더 함유하고 있어도 된다. 그 외의 첨가제의 함유량은, 제1 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 예를 들면, 0.1~10질량%여도 된다. 또한, 조성물 또는 조성물층 중의 그 외의 첨가제의 함유량(조성물 또는 조성물층의 전체 질량 기준)은 상기 범위와 동일해도 된다.
제1 접착제층(1)의 두께 d1은, 예를 들면, 5μm 이하여도 된다. 제1 접착제층(1)의 두께 d1은, 4.5μm 이하 또는 4.0μm 이하여도 된다. 제1 접착제층(1)의 두께 d1이 5μm 이하임으로써, 회로 접속 시의 도전 입자를 보다 한층 효율적으로 포착할 수 있다. 제1 접착제층(1)의 두께 d1은, 예를 들면, 0.1μm 이상, 0.5μm 이상, 또는 0.7μm 이상이어도 된다. 또한, 제1 접착제층(1)의 두께 d1은, 예를 들면, 접착제 필름을 2매의 유리(두께: 1mm 정도) 사이에 끼워 넣고, 비스페놀 A형 에폭시 수지(상품명: JER811, 미쓰비시 케미컬 주식회사제) 100g과, 경화제(상품명: 에포마운트 경화제, 리파인텍 주식회사제) 10g으로 이루어지는 수지 조성물로 주형 후에, 연마기를 이용하여 단면 연마를 행하며, 주사형 전자 현미경(SEM, 상품명: SE-8020, 주식회사 히타치 하이테크 사이언스제)을 이용하여 측정함으로써 구할 수 있다. 또, 도 1에 나타나는 바와 같이, 도전 입자(4)의 일부가 제1 접착제층(1)의 표면으로부터 노출(예를 들면, 제2 접착제층(2) 측으로 돌출)되어 있는 경우, 제1 접착제층(1)에 있어서의 제2 접착제층(2) 측과는 반대 측의 면(2a)으로부터, 인접하는 도전 입자(4, 4)의 이간 부분에 위치하는 제1 접착제층(1)과 제2 접착제층(2)의 경계 S까지의 거리(도 1에 있어서 d1로 나타내는 거리)가 제1 접착제층(1)의 두께이며, 도전 입자(4)의 노출 부분은 제1 접착제층(1)의 두께에는 포함되지 않는다. 도전 입자(4)의 노출 부분의 길이는, 예를 들면, 0.1μm 이상이어도 되고, 5μm 이하여도 된다.
<제2 접착제층>
제2 접착제층(2)은, (C) 성분을 함유한다. 제2 접착제층(2)에 있어서의 (C) 성분(즉, 제2 열경화성 수지 성분)에서 사용되는 (C1) 성분 및 (C2) 성분은, 제1 접착제층(1)에 있어서의 (C) 성분(즉, 제1 열경화성 수지 성분)에서 사용되는 (C1) 성분 및 (C2) 성분과 동일한 점에서, 여기에서는 상세한 설명은 생략한다. 제2 열경화성 수지 성분은, 제1 열경화성 수지 성분과 동일해도 되고, 상이해도 된다.
(C) 성분의 함유량은, 신뢰성을 유지하는 관점에서, 제2 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 5질량% 이상, 10질량% 이상, 15질량% 이상, 또는 20질량% 이상이어도 된다. (C) 성분의 함유량은, 공급 형태의 일 양태인 릴에 있어서의 수지 번짐 트러블을 방지하는 관점에서, 제2 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 70질량% 이하, 60질량% 이하, 50질량% 이하, 또는 45질량% 이하여도 된다.
제2 접착제층(2)은, 제1 접착제층(1)에 있어서의 그 외의 성분 및 그 외의 첨가제를 더 함유하고 있어도 된다. 그 외의 성분 및 그 외의 첨가제의 바람직한 양태는, 제1 접착제층(1)의 바람직한 양태와 동일하다.
(D) 성분의 함유량은, 제2 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 1질량% 이상, 5질량% 이상, 또는 10질량% 이상이어도 되고, 80질량% 이하, 60질량% 이하, 또는 40질량% 이하여도 된다.
(E) 성분의 함유량은, 제2 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.1~10질량%여도 된다.
(F) 성분의 함유량은, 제2 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 1질량% 이상, 5질량% 이상, 또는 10질량% 이상이어도 되고, 70질량% 이하, 50질량% 이하, 또는 30질량% 이하여도 된다.
그 외의 첨가제의 함유량은, 제2 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 예를 들면, 0.1~10질량%여도 된다.
제2 접착제층(2)의 두께 d2는, 접착하는 회로 부재의 전극의 높이 등에 따라 적절히 설정해도 된다. 제2 접착제층(2)의 두께 d2는, 전극 간의 스페이스를 충분히 충전하여 전극을 밀봉할 수 있고, 보다 양호한 접속 신뢰성이 얻어지는 관점에서, 5μm 이상 또는 7μm 이상이어도 되며, 15μm 이하 또는 11μm 이하여도 된다. 또한, 제2 접착제층(2)의 두께 d2는, 예를 들면, 제1 접착제층(1)의 두께 d1의 측정 방법과 동일한 방법으로 구할 수 있다. 또, 도전 입자(4)의 일부가 제1 접착제층(1)의 표면으로부터 노출(예를 들면, 제2 접착제층(2) 측으로 돌출)되어 있는 경우, 제2 접착제층(2)에 있어서의 제1 접착제층(1) 측과는 반대 측의 면(3a)으로부터, 인접하는 도전 입자(4, 4)의 이간 부분에 위치하는 제1 접착제층(1)과 제2 접착제층(2)의 경계 S까지의 거리(도 1에 있어서 d2로 나타내는 거리)가 제2 접착제층(2)의 두께이다.
접착제 필름(10)의 두께(접착제 필름(10)을 구성하는 모든 층의 두께의 합계, 도 1에 있어서는, 제1 접착제층(1)의 두께 d1 및 제2 접착제층(2)의 두께 d2의 합계)는, 예를 들면, 5μm 이상 또는 8μm 이상이어도 되고, 30μm 이하 또는 20μm 이하여도 된다.
접착제 필름(10)의 최저 용융 점도는, 450~1600Pa·s이다. 접착제 필름(10)의 최저 용융 점도는, 500Pa·s 이상, 600Pa·s 이상, 700Pa·s 이상, 또는 800Pa·s 이상이어도 된다. 접착제 필름(10)의 최저 용융 점도가 450Pa·s 이상이면, 열압착 시에 있어서의 플라스틱 기판의 변형을 억제하고, 회로 단선의 발생을 방지하는 것이 가능해진다. 접착제 필름(10)의 최저 용융 점도는, 1500Pa·s 이하, 1400Pa·s 이하, 1300Pa·s 이하, 1200Pa·s 이하, 1100Pa·s 이하, 또는 1000Pa·s 이하여도 된다. 접착제 필름(10)의 최저 용융 점도가 1600Pa·s 이하이면, 회로 접속 시의 수지의 배제성의 저하를 억제할 수 있는 점에서, 회로 접속 구조체의 대향하는 전극 간의 접속 저항을 저감시킬 수 있고, 양호한 도통 특성을 확보하는 것이 가능해진다. 또한, 접착제 필름의 최저 용융 점도는, 예를 들면, 실시예에 기재된 방법에 의하여 구할 수 있다.
접착제 필름(10)에 있어서, 제2 접착제층(2)은, 통상, 제1 접착제층(1)보다 두께를 갖고 있다. 그 때문에, 접착제 필름(10)의 최저 용융 점도는, 제2 접착제층(2)에 의존하여 변동되는 경향이 있다. 접착제 필름(10)의 최저 용융 점도의 조정은, 예를 들면, 제2 접착제층(2)에 포함되는 구성 성분(특히, (D) 성분)의 종류, 함유량 등의 조정에 의하여 행할 수 있다. 또, 접착제 필름(10)의 최저 용융 점도는, 예를 들면, (F) 성분으로서 소입경인 것을 이용하는 것에 의해서도 조정할 수 있다. (F) 성분으로서 소입경인 것을 이용함으로써, 접착제 필름(10)의 최저 용융 점도는 상승하는 경향이 있다.
접착제 필름(10)에서는, 도전 입자(4)가 제1 접착제층(1) 중에 분산되어 있다. 그 때문에, 접착제 필름(10)은, 이방 도전성을 갖는 이방 도전성 접착제 필름이다. 접착제 필름(10)은, 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와, 제2 전극을 갖는 제2 회로 부재의 사이에 개재시키고, 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재를 열압착하여, 제1 전극 및 제2 전극을 서로 전기적으로 접속하기 위하여 이용된다.
접착제 필름(10)에 의하면, 광경화성 수지 성분의 경화에 의하여 회로 접속 시의 도전 입자를 효율적으로 포착할 수 있다. 또, 접착제 필름(10)의 최저 용융 점도가 450Pa·s 이상이면, 열압착 시에 있어서의 플라스틱 기판의 변형을 억제하고, 회로 단선의 발생을 방지하는 것이 가능해진다. 또, 접착제 필름(10)의 최저 용융 점도가 1600Pa·s 이하이면, 회로 접속 시의 수지의 배제성의 저하를 억제할 수 있는 점에서, 회로 접속 구조체의 대향하는 전극 간의 접속 저항을 저감시킬 수 있고, 양호한 도통 특성을 확보하는 것이 가능해진다. 그 때문에, 열압착 시에 있어서의 회로 단선의 발생을 방지하는 것이 가능하고, 회로 접속 구조체의 대향하는 전극 간의 양호한 도통 특성을 확보하는 것이 가능해진다. 이와 같은 접착제 필름(10)은, COP 실장에 적합하게 이용할 수 있고, 보다 구체적으로는, 유기 EL 디스플레이에 있어서의 회로 전극이 형성되어 있는 플라스틱 기판과 구동용 IC 등의 IC 칩의 접속에 적합하게 이용할 수 있다.
이상, 본 실시형태의 접착제 필름에 대하여 설명했지만, 본 개시는 상기 실시형태에 한정되지 않는다.
접착제 필름은, 예를 들면, 제1 접착제층 및 제2 접착제층의 2층으로 구성되는 것이어도 되고, 제1 접착제층 및 제2 접착제층의 2층을 포함하는 3층 이상으로 구성되는 것이어도 된다. 접착제 필름은, 예를 들면, 제1 접착제층의 제2 접착제층과는 반대 측에 마련된, (제3)열경화성 수지 성분을 함유하는 제3 접착제층을 더 구비하고 있어도 된다. 접착제 필름에 있어서는, 제1 접착제 필름(제1 접착제층)으로 형성되는 영역인 제1 영역과, 제1 영역에 인접하여 마련된, 제3 접착제 필름(제3 접착제층)으로 형성되는 영역인 제3 영역이 존재할 수 있다. 접착제 필름은, 제1 영역의 제2 영역과는 반대 측에 인접하여 마련된, (제3)열경화성 수지 성분을 함유하는 제3 영역을 더 구비하고 있다고 할 수도 있다.
제3 접착제층은, (C) 성분을 함유한다. 제3 접착제층에 있어서의 (C) 성분(즉, 제3 열경화성 수지 성분)에서 사용되는 (C1) 성분 및 (C2) 성분은, 제1 접착제층(1)에 있어서의 (C) 성분(즉, 제1 열경화성 수지 성분)에서 사용되는 (C1) 성분 및 (C2) 성분과 동일한 점에서, 여기에서는 상세한 설명은 생략한다. 제3 열경화성 수지 성분은, 제1 열경화성 수지 성분과 동일해도 되고, 상이해도 된다. 제3 열경화성 수지 성분은, 제2 열경화성 수지 성분과 동일해도 되고, 상이해도 된다.
(C) 성분의 함유량은, 양호한 전사성 및 내박리성을 부여하는 관점에서, 제3 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 5질량% 이상, 10질량% 이상, 15질량% 이상, 또는 20질량% 이상이어도 된다. (C) 성분의 함유량은, 양호한 하프 컷성 및 내블로킹성(릴의 수지 번짐 억제)을 부여하는 관점에서, 제3 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 70질량% 이하, 60질량% 이하, 50질량% 이하, 또는 40질량% 이하여도 된다.
제3 접착제층은, 제1 접착제층(1)에 있어서의 그 외의 성분 및 그 외의 첨가제를 더 함유하고 있어도 된다. 그 외의 성분 및 그 외의 첨가제의 바람직한 양태는, 제1 접착제층(1)의 바람직한 양태와 동일하다.
(D) 성분의 함유량은, 제3 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 10질량% 이상, 20질량% 이상, 또는 30질량% 이상이어도 되고, 80질량% 이하, 70질량% 이하, 또는 60질량% 이하여도 된다.
(E) 성분의 함유량은, 제3 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.1~10질량%여도 된다.
(F) 성분의 함유량은, 제3 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 1질량% 이상, 3질량% 이상, 또는 5질량% 이상이어도 되고, 50질량% 이하, 40질량% 이하, 또는 30질량% 이하여도 된다.
그 외의 첨가제의 함유량은, 제3 접착제층의 전체 질량을 기준으로 하여, 예를 들면, 0.1~10질량%여도 된다.
제3 접착제층의 두께는, 접착제 필름의 최저 용융 점도, 접착하는 회로 부재의 전극의 높이 등에 따라 적절히 설정해도 된다. 제3 접착제층의 두께는, 제2 접착제층(2)의 두께 d2보다 작은 것이 바람직하다. 제3 접착제층의 두께는, 전극 간의 스페이스를 충분히 충전하여 전극을 밀봉할 수 있고, 보다 양호한 접속 신뢰성이 얻어지는 관점에서, 0.2μm 이상이어도 되며, 3.0μm 이하여도 된다. 또한, 제3 접착제층의 두께는, 예를 들면, 제1 접착제층(1)의 두께 d1의 측정 방법과 동일한 방법으로 구할 수 있다.
또, 상기 실시형태의 회로 접속용 접착제 필름은, 이방 도전성을 갖는 이방 도전성 접착제 필름이지만, 회로 접속용 접착제 필름은, 이방 도전성을 갖지 않는 도전성 접착제 필름이어도 된다.
[회로 접속용 접착제 필름의 제조 방법]
일 실시형태의 회로 접속용 접착제 필름의 제조 방법은, 예를 들면, (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분(제1 열경화성 수지 성분)을 함유하는 조성물로 이루어지는 조성물층에 대하여 광을 조사하고, 제1 접착제층을 형성하는 공정(제1 공정)과, 제1 접착제층 상에, (C) 성분(제2 열경화성 수지 성분)을 함유하는 제2 접착제층을 적층하는 공정(제2 공정)을 구비하고 있어도 된다. 당해 제조 방법은, 제1 접착제층의 제2 접착제층과는 반대 측의 층 상에, (C) 성분(제3 열경화성 수지 성분)을 함유하는 제3 접착제층을 적층하는 공정(제3 공정)을 더 구비하고 있어도 된다.
제1 공정에서는, 예를 들면, 먼저, (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분, 및 필요에 따라 첨가되는 그 외의 성분 및 그 외의 첨가제를 함유하는 조성물을, 유기 용매 중에서 교반 혼합, 혼련 등을 행함으로써, 용해 또는 분산시켜, 바니시 조성물을 조제한다. 그 후, 이형 처리를 실시한 기재 상에, 바니시 조성물을 나이프 코터, 롤 코터, 애플리케이터, 콤마 코터, 다이 코터 등을 이용하여 도포한 후, 가열에 의하여 유기 용매를 휘발시켜, 기재 상에 조성물층을 형성한다. 이때, 바니시 조성물의 도포량을 조정함으로써, 최종적으로 얻어지는 제1 접착제층(제1 접착제 필름)의 두께를 조정할 수 있다. 계속해서, 조성물층에 대하여 광을 조사하고, 조성물층 중의 (B) 성분을 경화시켜, 기재 상에 제1 접착제층을 형성한다. 제1 접착제층은, 제1 접착제 필름이라고 할 수 있다.
바니시 조성물의 조제에 있어서 사용되는 유기 용매는, 각 성분을 균일하게 용해 또는 분산시킬 수 있는 특성을 갖는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 이와 같은 유기 용매로서는, 예를 들면, 톨루엔, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 뷰틸 등을 들 수 있다. 이들 유기 용매는, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 바니시 조성물의 조제 시의 교반 혼합 또는 혼련은, 예를 들면, 교반기, 뇌궤기, 3롤, 볼 밀, 비즈 밀, 호모디스퍼져 등을 이용하여 행할 수 있다.
기재는, 유기 용매를 휘발시킬 때의 가열 조건에 견딜 수 있는 내열성을 갖는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 이와 같은 기재로서는, 예를 들면, 연신 폴리프로필렌(OPP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌아이소프탈레이트, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리올레핀, 폴리아세테이트, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아마이드, 폴리이미드, 셀룰로스, 에틸렌·아세트산 바이닐 공중합체, 폴리 염화 바이닐, 폴리 염화 바이닐리덴, 합성 고무계, 액정 폴리머 등으로 이루어지는 기재(예를 들면, 필름)를 이용할 수 있다.
기재에 도포한 바니시 조성물로부터 유기 용매를 휘발시킬 때의 가열 조건은, 사용하는 유기 용매 등에 맞추어 적절히 설정할 수 있다. 가열 조건은, 예를 들면, 40~120℃에서 0.1~10분간이어도 된다.
경화 공정에 있어서의 광조사에는, 150~750nm의 범위 내의 파장을 포함하는 조사광(예를 들면, 자외광)을 이용하는 것이 바람직하다. 광의 조사는, 예를 들면, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 제논 램프, 메탈할라이드 램프, LED 광원 등을 사용하여 행할 수 있다. 광조사의 적산 광량은, 적절히 설정할 수 있지만, 예를 들면, 500~3000mJ/cm2여도 된다.
제2 공정은, 제1 접착제층 상에 제2 접착제층을 적층하는 공정이다. 제2 공정에서는, 예를 들면, 먼저, (C) 성분, 및 필요에 따라 첨가되는 그 외의 성분 및 그 외의 첨가제를 이용하는 것 및 광조사를 행하지 않는 것 이외에는, 제1 공정과 동일하게 하여, 기재 상에 제2 접착제층을 형성하여, 제2 접착제 필름을 얻는다. 이어서, 제1 접착제 필름과 제2 접착제 필름을 첩합함으로써 제1 접착제층 상에 제2 접착제층을 적층할 수 있다. 또, 제2 공정에서는, 예를 들면, 제1 접착제층 상에, (C) 성분, 및 필요에 따라 첨가되는 그 외의 성분 및 그 외의 첨가제를 이용하여 얻어지는 바니시 조성물을 도포하고, 유기 용매를 휘발시키는 것에 의해서도, 제1 접착제층 상에 제2 접착제층을 적층할 수 있다.
제1 접착제 필름과 제2 접착제 필름을 첩합하는 방법으로서는, 예를 들면, 가열 프레스, 롤 래미네이팅, 진공 래미네이팅 등의 방법을 들 수 있다. 래미네이팅은, 예를 들면, 0~80℃의 온도 조건하에서 행할 수 있다.
제3 공정은, 제1 접착제층의 제2 접착제층과는 반대 측의 층 상에, 제3 접착제층을 적층하는 공정이다. 제3 공정에서는, 예를 들면, 먼저, 제2 공정과 동일하게 하여, 기재 상에 제3 접착제층을 형성하여, 제3 접착제 필름을 얻는다. 이어서, 제1 접착제 필름의 제2 접착제 필름과는 반대 측에, 제3 접착제 필름을 첩합함으로써, 제1 접착제층의 제2 접착제층과는 반대 측의 층 상에 제3 접착제층을 적층할 수 있다. 또, 제3 공정에서는, 예를 들면, 제2 공정과 동일하게 하여, 제1 접착제층의 제2 접착제층과는 반대 측의 층 상에, 바니시 조성물을 도포하고, 유기 용매를 휘발시키는 것에 의해서도, 제1 접착제층 상에 제2 접착제층을 적층할 수 있다. 첩합하는 방법 및 그 조건은, 제2 공정과 동일하다.
[회로 접속 구조체 및 그 제조 방법]
이하, 회로 접속 재료로서 상술한 회로 접속용 접착제 필름(10)을 이용한 회로 접속 구조체 및 그 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 2는, 회로 접속 구조체의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 회로 접속 구조체(20)는, 제1 회로 기판(11) 및 제1 회로 기판(11)의 주면(主面)(11a) 상에 형성된 제1 전극(12)을 갖는 제1 회로 부재(13)와, 제2 회로 기판(14) 및 제2 회로 기판(14)의 주면(14a) 상에 형성된 제2 전극(15)을 갖는 제2 회로 부재(16)와, 제1 회로 부재(13) 및 제2 회로 부재(16)의 사이에 배치되고, 제1 전극(12) 및 제2 전극(15)을 서로 전기적으로 접속하는 회로 접속부(17)를 구비하고 있다.
제1 회로 부재(13) 및 제2 회로 부재(16)는, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. 제1 회로 부재(13) 및 제2 회로 부재(16)는, 회로 전극이 형성되어 있는 유리 기판 또는 플라스틱 기판; 프린트 배선판; 세라믹 배선판; 플렉시블 배선판; 구동용 IC 등의 IC 칩 등이어도 된다. 제1 회로 기판(11) 및 제2 회로 기판(14)은, 반도체, 유리, 세라믹 등의 무기물, 폴리이미드, 폴리카보네이트 등의 유기물, 유리/에폭시 등의 복합물 등으로 형성되어 있어도 된다. 제1 회로 기판(11)은, 플라스틱 기판이어도 된다. 제1 회로 부재(13)는, 예를 들면, 회로 전극이 형성되어 있는 플라스틱 기판(폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 사이클로올레핀 폴리머 등의 유기물로 이루어지는 플라스틱 기판)이어도 되고, 제2 회로 부재(16)는, 예를 들면, 구동용 IC 등의 IC 칩이어도 된다. 전극이 형성되어 있는 플라스틱 기판은, 플라스틱 기판 상에, 예를 들면, 유기 TFT 등의 화소 구동 회로 또는 복수의 유기 EL 소자 R, G, B가 매트릭스 형상으로 규칙 배열됨으로써 표시 영역이 형성된 것이어도 된다.
제1 전극(12) 및 제2 전극(15)은, 금, 은, 주석, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 백금, 구리, 알루미늄, 몰리브데넘, 타이타늄 등의 금속, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 인듐 갈륨 아연 산화물(IGZO) 등의 산화물 등을 포함하는 전극이어도 된다. 제1 전극(12) 및 제2 전극(15)은, 이들 금속, 산화물 등의 2종 이상을 적층하여 이루어지는 전극이어도 된다. 2종 이상을 적층하여 이루어지는 전극은, 2층 이상이어도 되고, 3층 이상이어도 된다. 제1 회로 부재(13)가 플라스틱 기판인 경우, 제1 전극(12)은, 최표면에 타이타늄층을 갖는 전극이어도 된다. 제1 전극(12) 및 제2 전극(15)은 회로 전극이어도 되고, 범프 전극이어도 된다. 제1 전극(12) 및 제2 전극(15) 중 적어도 일방은, 범프 전극이어도 된다. 도 2에서는, 제1 전극(12)이 회로 전극이고, 제2 전극(15)이 범프 전극인 양태이다.
회로 접속부(17)는, 상술한 접착제 필름(10)의 경화물을 포함한다. 회로 접속부(17)는, 상술한 접착제 필름(10)의 경화물로 이루어져 있어도 된다. 회로 접속부(17)는, 예를 들면, 제1 회로 부재(13)와 제2 회로 부재(16)가 서로 대향하는 방향(이하, "대향 방향"이라고 한다.)에 있어서의 제1 회로 부재(13) 측에 위치하고, 상술한 제1 접착제층에 있어서의 도전 입자(4) 이외의, (B) 성분의 경화물 및 (C) 성분 등의 경화물로 이루어지는 제1 경화물 영역(18)과, 대향 방향에 있어서의 제2 회로 부재(16) 측에 위치하며, 상술한 제2 접착제층에 있어서의 (C) 성분 등의 경화물로 이루어지는 제2 경화물 영역(19)과, 적어도 제1 전극(12) 및 제2 전극(15)의 사이에 개재되어 제1 전극(12) 및 제2 전극(15)을 서로 전기적으로 접속하는 도전 입자(4)를 갖고 있다. 회로 접속부(17)는, 도 2에 나타나는 바와 같이, 제1 경화물 영역(18)과 제2 경화물 영역(19)의 사이에, 2개의 명확한 영역을 갖고 있지 않아도 되고, 제1 접착제층에서 유래하는 경화물과 제2 접착제층에서 유래하는 경화물이 혼재되어 1개의 경화물 영역을 형성하고 있어도 된다.
회로 접속 구조체는, 예를 들면, 유기 EL 소자가 규칙적으로 배치된 플라스틱 기판과, 영상 표시용의 드라이버인 구동 회로 소자가 접속된 플렉시블한 유기 전계 발광 컬러 디스플레이(유기 EL 디스플레이), 유기 EL 소자가 규칙적으로 배치된 플라스틱 기판과, 터치 패드 등의 위치 입력 소자가 접속된 터치 패널 등을 들 수 있다. 회로 접속 구조체는, 스마트폰, 태블릿, 텔레비전, 교통 기관의 내비게이션 시스템, 웨어러블 단말 등의 각종 모니터; 가구; 가전; 일용품 등에 적용할 수 있다.
도 3은, 회로 접속 구조체의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는, 각 공정을 나타내는 모식 단면도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 회로 접속 구조체(20)의 제조 방법은, 제1 전극(12)을 갖는 제1 회로 부재(13)와, 제2 전극(15)을 갖는 제2 회로 부재(16)의 사이에, 상술한 접착제 필름(10)을 개재시키고, 제1 회로 부재(13) 및 제2 회로 부재(16)를 열압착하여, 제1 전극(12) 및 제2 전극(15)을 서로 전기적으로 접속하는 공정을 구비한다.
구체적으로는, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 먼저, 제1 회로 기판(11) 및 제1 회로 기판(11)의 주면(11a) 상에 형성된 제1 전극(12)을 구비하는 제1 회로 부재(13)와, 제2 회로 기판(14) 및 제2 회로 기판(14)의 주면(14a) 상에 형성된 제2 전극(15)을 구비하는 제2 회로 부재(16)를 준비한다.
다음으로, 제1 회로 부재(13) 및 제2 회로 부재(16)를, 제1 전극(12) 및 제2 전극(15)이 서로 대향하도록 배치하고, 제1 회로 부재(13)와 제2 회로 부재(16)의 사이에 접착제 필름(10)을 배치한다. 예를 들면, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제1 접착제층(1) 측이 제1 회로 기판(11)의 주면(11a)과 대향하도록 하여 접착제 필름(10)을 제1 회로 부재(13) 상에 래미네이팅한다. 다음으로, 제1 회로 기판(11) 상의 제1 전극(12)과, 제2 회로 기판(14) 상의 제2 전극(15)이 서로 대향하도록, 접착제 필름(10)이 래미네이팅된 제1 회로 부재(13) 상에 제2 회로 부재(16)를 배치한다.
그리고, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제1 회로 부재(13), 접착제 필름(10), 및 제2 회로 부재(16)를 가열하면서, 제1 회로 부재(13)와 제2 회로 부재(16)를 두께 방향으로 가압함으로써, 제1 회로 부재(13)와 제2 회로 부재(16)를 서로 열압착한다. 이때, 도 3의 (b)에 있어서 화살표로 나타내는 바와 같이, 제2 접착제층(2)은, 유동 가능한 미경화의 열경화성 성분을 갖고 있는 점에서, 제2 전극(15) 간끼리의 공극을 메우도록 유동함과 함께, 상기 가열에 의하여 경화된다. 이로써, 제1 전극(12) 및 제2 전극(15)이 도전 입자(4)를 개재하여 서로 전기적으로 접속되고, 또, 제1 회로 부재(13) 및 제2 회로 부재(16)가 서로 접착되어, 도 2에 나타내는 회로 접속 구조체(20)를 얻을 수 있다. 본 실시형태의 회로 접속 구조체(20)의 제조 방법에서는, 광조사에 의하여 제1 접착제층(1)의 일부가 경화된 층이라고 할 수 있기 때문에, 도전 입자(4)가 제1 접착제층(1) 중에 고정되어 있고, 또, 제1 접착제층(1)이 상기 열압착 시에 거의 유동하지 않으며, 도전 입자가 효율적으로 대향하는 전극 간에서 포착되기 때문에, 대향하는 제1 전극(12) 및 제2 전극(15) 간의 접속 저항이 저감된다. 또, 제1 접착제층의 두께가 5μm 이하이면, 회로 접속 시의 도전 입자를 보다 한층 효율적으로 포착할 수 있는 경향이 있다.
열압착하는 경우의 가열 온도는, 적절히 설정할 수 있지만, 예를 들면, 50~190℃여도 된다. 가압은, 피착체에 손상을 주지 않는 범위이면 특별히 제한되지 않지만, COP 실장의 경우, 예를 들면, 범프 전극에서의 면적 환산 압력 0.1~50MPa여도 된다. 또, COG 실장의 경우는, 예를 들면, 범프 전극에서의 면적 환산 압력 10~100MPa여도 된다. 이들의 가열 및 가압 시간은, 0.5~120초간의 범위여도 된다.
실시예
이하, 본 개시에 대하여 실시예를 들어 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 개시는 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[제1 접착제층 및 제2 접착제층의 제작]
제1 접착제층 및 제2 접착제층의 제작에 있어서는, 하기에 나타내는 재료를 이용했다.
(A) 성분: 도전 입자
도전 입자 A-1: 플라스틱 핵체(核體)의 표면에 Ni 도금을 실시하고, 최표면을 Pd로 치환 도금을 실시한, 평균 입경 3.2μm의 도전 입자를 사용
(B) 성분: 광경화성 수지 성분
(B1) 성분: 라디칼 중합성 화합물
라디칼 중합성 화합물 B1-1: A-BPEF70T(에톡시화 플루오렌형 다이(메트)아크릴레이트(2관능), 신나카무라 가가쿠 고교 주식회사제), 톨루엔으로 불휘발분 70질량%로 희석한 것을 사용
라디칼 중합성 화합물 B1-2: VR-90(비스페놀 A형 에폭시(메트)아크릴레이트(2관능)(바이닐에스터 수지), 쇼와 덴코 주식회사제)
(B2) 성분: 광라디칼 중합 개시제
광라디칼 중합 개시제 B2-1: Irgacure907(α-아미노알킬페논 구조를 갖는 화합물, BASF사제)
(C) 성분: 열경화성 수지 성분
(C1) 성분: 양이온 중합성 화합물
양이온 중합성 화합물 C1-1: OXT-221(3-에틸-3{[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시]메틸}옥세테인(옥세테인 화합물), 도아 고세이 주식회사제)
양이온 중합성 화합물 C1-2: CEL2021P(3',4'-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥세인카복실레이트(지환식 에폭시 화합물), 주식회사 다이셀 주식회사제)
(C2) 성분: 열양이온 중합 개시제
열양이온 중합 개시제 C2-1: CXC-1821(N-(p-메톡시벤질)-N,N-다이메틸아닐리늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, King Industries사제)
(D) 성분: 열가소성 수지
열가소성 수지 D-1: FX293(바이페닐, 플루오렌형 페녹시 수지, 중량 평균 분자량: 45000, 유리 전이 온도: 158℃, 닛테쓰 케미컬 & 머티리얼 주식회사제), 메틸에틸케톤으로 불휘발분 40질량%로 희석한 것을 사용
열가소성 수지 D-2: ZX1356-2(비스페놀 A형 및 비스페놀 F형의 공중합형 페녹시 수지, 중량 평균 분자량: 70000, 유리 전이 온도: 71℃, 닛테쓰 케미컬 & 머티리얼 주식회사제), 메틸에틸케톤으로 불휘발분 50질량%로 희석한 것을 사용
열가소성 수지 D-3: YP-70(비스페놀 A형 및 비스페놀 F형의 공중합형 페녹시 수지, 중량 평균 분자량: 55000, 유리 전이 온도: 70℃, 닛테쓰 케미컬 & 머티리얼 주식회사제), 메틸에틸케톤으로 불휘발분 50질량%로 희석한 것을 사용
열가소성 수지 D-4: FX316(비스페놀 F형 페녹시 수지, 중량 평균 분자량: 52000, 유리 전이 온도: 65℃, 닛테쓰 케미컬 & 머티리얼 주식회사제), 메틸에틸케톤으로 불휘발분 40질량%로 희석한 것을 사용
(E) 성분: 커플링제
커플링제 E-1: SH-6040(3-글리시독시프로필트라이메톡시실레인, 도레이·다우코닝 주식회사제)
(F) 성분: 충전재
필러 F-1: SE2050(실리카 미립자, 주식회사 아드마텍스제)
<제1 접착제 필름(제1 접착제층)의 제작>
표 1에 나타내는 재료를 표 1에 나타내는 조성비(표 1의 수치는 불휘발분량을 의미한다.)로 혼합한 조성물을 얻은 후, 이형 처리된 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 상에 자장(磁場)을 걸면서 도공하고, 유기 용매 등을 70℃에서 5분간 열풍 건조함으로써, 각 성분을 함유하는 조성물층 1a, 1b를 얻었다. 조성물층 1a, 1b는, 건조 후의 두께가 각각 표 3 및 표 4에 기재된 제1 접착제 필름(제1 접착제층) 1A 및 1B의 두께가 되도록 도공했다. 조성물층 1a에 관해서는, 당해 층에 대하여 각각 광조사함으로써(UV 조사: 메탈할라이드 램프, 적산 광량: 1900~2300mJ/cm2), 제1 접착제 필름 1A를 얻었다. 조성물층 1b에 관해서는, 광조사하지 않고 그대로 제1 접착제 필름 1B로서 이용했다.
[표 1]
Figure pct00001
<제2 접착제 필름(제2 접착제층)의 제작>
표 2에 나타내는 재료를 표 2에 나타내는 조성비(표 2의 수치는 불휘발분량을 의미한다.)로 혼합한 후, 이형 처리된 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 상에 도공하고, 유기 용매 등을 건조함으로써, 각 성분을 함유하는 제2 접착제 필름 2A~2G를 얻었다. 제2 접착제 필름 2A~2F는 건조 후의 두께가 10~12μm가 되도록 도공하고, 제2 접착제 필름 2G는 건조 후의 두께가 8~10μm가 되도록 도공했다.
[표 2]
Figure pct00002
(실시예 1~4 및 비교예 1~3)
[접착제 필름의 제작]
상기에서 제작한 제1 접착제 필름 및 제2 접착제 필름을 이용하여, 표 3에 나타내는 구성의 접착제 필름을 제작했다. 예를 들면, 실시예 1의 접착제 필름에 있어서는, 제2 접착제 필름 2A에, 제1 접착제 필름 1A를 50~60℃의 온도를 가하면서 첩합하여, 실시예 1의 접착제 필름을 얻었다. 실시예 2~4 및 비교예 1~3의 접착제 필름에 대해서는, 실시예 1과 동일하게 하여, 표 3 및 표 4에 나타내는 구성의 접착제 필름을 제작했다.
[최저 용융 점도의 측정]
실시예 1~4 및 비교예 1~3의 접착제 필름에 대하여, 최저 용융 점도를 측정했다. 각 접착제 필름을 두께가 500μm 이상이 되도록 래미네이트로 적층하여 적층체를 얻었다. 얻어진 적층체로부터 이형 처리된 PET를 박리하고, 10.0mm×10.0mm로 잘라내 측정 시료를 얻었다. 얻어진 측정 시료를 점탄성 측정 장치(상품명: ARES-G2, TA 인스트루먼츠사제, 승온 속도: 10℃/min)를 이용하여 최저 용융 점도를 측정했다. 결과를 표 3 및 표 4에 나타낸다.
[접착제 필름에 있어서의 제1 접착제층의 두께의 측정]
실시예 1~4 및 비교예 1~2의 접착제 필름에 대하여, 제1 접착제층의 두께를 측정했다. 측정에서는, 접착제 필름을 2매의 유리(두께: 1mm 정도) 사이에 끼워 넣고, 비스페놀 A형 에폭시 수지(상품명: JER811, 미쓰비시 케미컬 주식회사제) 100g과, 경화제(상품명: 에포마운트 경화제, 리파인텍 주식회사제) 10g으로 이루어지는 수지 조성물로 주형 후에, 연마기를 이용하여 단면 연마를 행하며, 주사형 전자 현미경(SEM, 상품명: SE-8020, 주식회사 히타치 하이테크 사이언스제)을 이용하여 제1 접착제층의 두께를 측정했다. 결과를 표 3 및 표 4에 나타낸다.
[회로 접속 구조체의 평가]
(회로 부재의 준비)
제1 회로 부재로서, Ti/Al/Ti 회로 부착 플라스틱 기판(두께: 0.05mm)과, 플라스틱 기판의 하면에 첩합된, PSA(두께: 15μm)와 PET(두께: 38μm)를 구비하는 회로 부재를 준비했다. 제2 회로 부재로서, 금 범프 부착 IC 칩(0.9mm×20.3mm, 두께: 0.3mm, 범프 전극의 크기: 12μm×100μm, 범프 전극 간 스페이스: 24μm, 범프 전극 두께: 12μm)을 준비했다.
(회로 접속 구조체의 제작)
실시예 1~4 및 비교예 1~3의 각 접착제 필름을 이용하여 회로 접속 구조체를 행했다. 접착제 필름을 2.0mm 폭으로 잘라내고, 제1 접착제층과 제1 회로 부재가 접하도록, 접착제 필름을 제1 회로 부재 상에 배치했다. 세라믹 히터로 이루어지는 스테이지와 툴(8mm×50mm)로 구성되는 열가압착 장치(LD-06, 주식회사 오하시 세이사쿠쇼제)를 이용하여, 70℃, 0.98MPa(10kgf/cm2)의 조건에서 2초간 가열 및 가압하고, 제1 회로 부재에 접착제 필름을 첩부하여, 접착제 필름의 제1 회로 부재와는 반대 측의 이형 필름을 박리했다. 이어서, 제1 회로 부재의 범프 전극과 제2 회로 부재의 회로 전극의 위치 맞춤을 행한 후, 히트 툴을 8mm×45mm로 사용하며, 완충재로서 두께 50μm의 테프론(등록 상표)을 개재하고, 접속 조건 170℃, 범프 전극에서의 면적 환산 압력 30MPa의 조건에서 5초간 가열 및 가압하며, 접착제 필름의 제2 접착제층을 제2 회로 부재에 첩부하여, 회로 접속 구조체를 제작했다.
(플라스틱 기판의 변형량의 평가)
제작한 회로 접속 구조체에 대하여, 플라스틱 기판면으로부터 3차원 형상 측정 장치(상품명: LT-9010M, 주식회사 FA 시스템즈제)를 이용하여, IC 칩의 출력 범프와 입력 범프의 사이의 플라스틱 기판의 거리를 측정하고, 그 거리의 최댓값과 최솟값의 차를 플라스틱 기판의 변형량으로 했다. 결과를 표 3 및 표 4에 나타낸다.
(플라스틱 기판의 회로 배선의 관찰)
제작한 회로 접속 구조체에 대하여, 플라스틱 기판면으로부터, 미분 간섭 현미경(상품명: L300ND, 주식회사 니콘사제)을 이용하여 관찰을 행하고, 배선의 상태(단선의 유무)를 평가했다. 결과를 표 3 및 표 4에 나타낸다.
(접속 저항의 평가)
제작한 회로 접속 구조체에 대하여, 초기의 접속 저항(도통 저항)과, 온도 85℃ 및 습도 85% RH의 조건으로 500시간 보관 후의 접속 저항(도통 저항)을 4단자법에 의하여 측정했다. 측정에는, 주식회사 어드밴테스트의 정전류 전원 장치 R-6145를 이용하여, 일정 전류(1mA)를 회로 접속 구조체의 제1 회로 부재의 회로 전극-제2 회로 부재의 회로 전극 간(접속부)에 인가했다. 전류의 인가 시에 있어서의 접속부의 전위차를, 주식회사 어드밴테스트의 디지털 멀티 미터(R-6557)를 이용하여 측정했다. 전위차를 임의의 14점에서 측정하고, 그 평균값을 구했다. 전위차의 평균값을 접속 저항값으로 환산하고, 초기의 접속 저항값과 온도 85℃ 및 습도 85%RH의 조건에서 500시간 보관 후의 접속 저항값의 차를 하기의 기준으로 평가했다. 결과를 표 3 및 표 4에 나타낸다. 이 평가에서는, 접속 저항값의 차가 작을수록, 대향하는 전극 간의 양호한 도통 특성을 확보할 수 있다고 할 수 있다.
A: 2Ω 미만
B: 2Ω 이상 3Ω 미만
C: 3Ω 이상
(도전 입자 포착성의 평가)
제1 회로 부재로서, Al 부착 유리 기판(두께: 0.5mm)을 이용한 것 이외에는, 상기와 동일하게 하여, 회로 접속 구조체를 제작했다. 제작한 회로 접속 구조체를 Al 부착 유리 기판으로부터, 미분 간섭 현미경(상품명: L300ND, 주식회사 니콘사제)을 이용하여 관찰하고, 금 범프 1개당 존재하고 있는 도전 입자수를 측정하여, 그 평균값을 구했다. 1개의 회로 접속 구조체에 대하여, 금 범프 상에 존재하는 도전 입자수의 측정 대상을 100개소로 하고, 이 100개소의 평균값을 도전 입자 포착수로 하여, 하기의 기준으로 평가했다. 결과를 표 3 및 표 4에 나타낸다. 이 평가에서는, 도전 입자 포착수가 클수록, 대향하는 전극 간의 양호한 도통 특성을 확보할 수 있다고 할 수 있다.
A: 15개 이상
B: 10개 이상 15개 미만
C: 10개 미만
[표 3]
Figure pct00003
[표 4]
Figure pct00004
표 3에 나타내는 바와 같이, 실시예 1~4의 접착제 필름은, 모든 항목에 있어서 우수했다. 한편, 소정의 제1 접착제층을 갖지 않은 비교예 3의 접착제 필름은, 도전 입자 포착성의 점에서 충분하지 않았다. 또, 최저 용융 점도가 450Pa·s 미만인 비교예 1의 접착제 필름은, 기판의 변형량이 크고, 단선이 관찰되었다. 또한, 최저 용융 점도가 1600Pa·s를 초과하는 비교예 2의 접착제 필름은, 접속 저항의 점에서 충분하지 않았다. 이들 결과로부터, 본 개시의 접착제 필름이, 열압착 시에 있어서의 회로 단선을 억제하는 것이 가능하고, 회로 접속 구조체의 대향하는 전극 간의 양호한 도통 특성을 확보하는 것이 가능한 것이 확인되었다.
1…제1 접착제층
2…제2 접착제층
4…도전 입자
5…접착제 성분
10…회로 접속용 접착제 필름(접착제 필름)
11…제1 회로 기판
12…제1 전극(회로 전극)
13…제1 회로 부재
14…제2 회로 기판
15…제2 전극(범프 전극)
16…제2 회로 부재
17…회로 접속부
20…회로 접속 구조체

Claims (7)

  1. 도전 입자, 광경화성 수지 성분의 경화물, 및 제1 열경화성 수지 성분을 함유하는 제1 접착제층과,
    상기 제1 접착제층 상에 마련된, 제2 열경화성 수지 성분을 함유하는 제2 접착제층을 구비하고,
    최저 용융 점도가 450~1600Pa·s인, 회로 접속용 접착제 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 열경화성 수지 성분 및 상기 제2 열경화성 수지 성분이 양이온 중합성 화합물 및 열양이온 중합 개시제를 포함하고,
    상기 광경화성 수지 성분이 라디칼 중합성 화합물을 포함하는, 회로 접속용 접착제 필름.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 양이온 중합성 화합물이, 옥세테인 화합물 및 지환식 에폭시 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인, 회로 접속용 접착제 필름.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 열양이온 중합 개시제가, 구성 원소로서 붕소를 포함하는 음이온을 갖는 염 화합물인, 회로 접속용 접착제 필름.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 접착제층의 두께가 5μm 이하인, 회로 접속용 접착제 필름.
  6. 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와, 제2 전극을 갖는 제2 회로 부재의 사이에, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 회로 접속용 접착제 필름을 개재시키고, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재를 열압착하여, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 서로 전기적으로 접속하는 공정을 구비하는, 회로 접속 구조체의 제조 방법.
  7. 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와,
    제2 전극을 갖는 제2 회로 부재와,
    상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재의 사이에 배치되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 서로 전기적으로 접속하는 회로 접속부를 구비하며,
    상기 회로 접속부가, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 회로 접속용 접착제 필름의 경화물을 포함하는, 회로 접속 구조체.
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