KR20230092943A - 회로 접속용 접착제 필름, 접속 구조체, 및 접속 구조체의 제조 방법 - Google Patents

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

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KR20230092943A
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도시미츠 모리야
다카유키 이치무라
료타 고바야시
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가부시끼가이샤 레조낙
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Abstract

락탐환을 갖는 아마이드와, 양이온 중합성 화합물과, 열중합 개시제와, 도전 입자를 함유하는, 회로 접속용 접착제 필름. 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 접속부를 구비하며, 접속부가, 당해 회로 접속용 접착제 필름의 경화물을 포함하는, 접속 구조체.

Description

회로 접속용 접착제 필름, 접속 구조체, 및 접속 구조체의 제조 방법
본 개시는, 회로 접속용 접착제 필름, 접속 구조체, 및 접속 구조체의 제조 방법에 관한 것이다.
대향하는 회로를 가열 및 가압하고, 가압 방향의 전극 간을 전기적으로 접속하는 회로 접속 재료, 예를 들면 에폭시계 접착제 또는 아크릴계 접착제에 도전 입자를 분산시킨 회로 접속용 접착제 필름(이방(異方) 도전 필름)은, 주로 액정 디스플레이(LCD)를 구동시키는 반도체가 탑재된 TCP(Tape Carrier Package) 또는 COF(Chip On Flex)와 LCD 패널, 혹은, TCP 또는 COF와 프린트 배선판의 전기적 접속에 널리 사용되고 있다.
또, 최근에는, 반도체를 페이스다운으로 직접 LCD 패널 또는 프린트 배선판에 실장하는 경우에서도, 종래의 와이어 본딩법이 아닌, 박막화 및 협(狹)피치 접속에 유리한 플립 칩 실장이 채용되고 있으며, 여기에서도 회로 접속용 접착제 필름이 회로 접속 재료로서 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1~4 참조).
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 소59-120436호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 소60-191228호 특허문헌 3: 일본 공개특허공보 평1-251787호 특허문헌 4: 일본 공개특허공보 평7-90237호
그런데, 회로 접속용 접착제 필름은, 공기에 닿은 상태로 보관되면, 접착력이 저하되고, 회로 부재(部材)에 대하여 충분한 첩부성을 갖지 않게 된다.
또, 회로 접속용 접착제 필름에는, 회로 부재의 접속 후에 회로 접속 구조체가 고온 고습 환경하(예를 들면 85℃, 85%RH)에 장기간(예를 들면 250시간) 노출된 경우에도, 전극 부분에 대한 박리를 억제하고, 우수한 저항값(접속 저항값)을 나타내는 것이 요구된다.
따라서, 본 개시는, 공기에 닿은 상태로 보관되어도 회로 부재에 대하여 우수한 첩부성을 가지면서, 회로 부재끼리의 접속 후에 회로 접속 구조체가 고온 고습 환경하(예를 들면 85℃, 85%RH)에 장기간 노출된 경우에서도 대향하는 전극 간의 접속 신뢰성을 확보할 수 있는 회로 접속용 접착제 필름, 및, 당해 회로 접속용 접착제 필름을 이용한 접속 구조체 및 접속 구조체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 측면은, 락탐환을 갖는 아마이드와, 양이온 중합성 화합물과, 열중합 개시제와, 도전 입자를 함유하는, 회로 접속용 접착제 필름에 관한 것이다.
본 개시의 일 측면인 상기 회로 접속용 접착제 필름에 의하면, 상기 구성을 가짐으로써, 회로 부재끼리의 접속에 있어서, 회로 부재에 회로 접속용 접착제 필름을 첩부할 때에, 회로 접속용 접착제 필름과 회로 부재를 충분히 밀착시키면서, 대향하는 전극 간의 접속 저항을 충분히 더 작게 할 수 있다. 특히, 회로 접속용 접착제 필름이 락탐환을 갖는 아마이드를 함유함으로써, 회로 접속용 접착제 필름이 공기에 닿은 상태로 보관되어도 회로 부재에 대하여 우수한 첩부성을 가지면서, 회로 부재끼리의 접속 후에 회로 접속 구조체가 고온 고습 환경하(예를 들면 85℃, 85%RH)에 장기간 노출된 경우에서도 대향하는 전극 간의 접속 신뢰성을 확보할 수 있다. 회로 접속용 접착제 필름이 락탐환을 갖는 아마이드를 함유함으로써, 상기 효과가 얻어지는 이유로서는, 락탐환을 갖는 아마이드를 함유함으로써, 필름 표면의 열화가 억제되어, 필름 표면의 수지의 상태를 필름 내부의 수지와 동일한 상태로 유지할 수 있기 때문이라고 추측된다.
상기 회로 접속용 접착제 필름에 있어서, 상기 아마이드의 락탐환을 구성하는 탄소수는 3~12여도 된다.
상기 회로 접속용 접착제 필름에 있어서, 상기 아마이드는 ε-카프로락탐을 포함해도 된다.
상기 회로 접속용 접착제 필름에 있어서, 상기 양이온 중합성 화합물이, 옥세테인 화합물 및 지환식 에폭시 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함해도 된다.
상기 회로 접속용 접착제 필름에 있어서, 상기 아마이드의 질량 기준의 함유량을 AW로 하고, 상기 열중합 개시제의 질량 기준의 함유량을 BW로 했을 때에, AW/BW가 0.001~0.2여도 된다.
상기 회로 접속용 접착제 필름에 있어서, 제1 접착제층과, 상기 제1 접착제층 상에 적층된 제2 접착제층을 구비하고, 상기 제1 접착제층이, 상기 아마이드와, 상기 양이온 중합성 화합물과, 상기 열중합 개시제와, 상기 도전 입자를 함유해도 된다.
본 개시의 다른 일 측면은, 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와, 제2 전극을 갖는 제2 회로 부재와, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재의 사이에 배치되어, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 서로 전기적으로 접속하는 접속부를 구비하고, 상기 접속부가, 상기 회로 접속용 접착제 필름의 경화물을 포함하는, 접속 구조체에 관한 것이다.
본 개시의 다른 일 측면은, 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와, 제2 전극을 갖는 제2 회로 부재의 사이에, 상기 회로 접속용 접착제 필름을 개재시켜, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재를 열압착하여, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 서로 전기적으로 접속하는 공정을 구비하는, 접속 구조체의 제조 방법에 관한 것이다.
본 개시에 의하면, 회로 부재끼리의 접속에 있어서, 공기에 닿은 상태로 보관되어도 회로 부재에 대하여 우수한 첩부성을 가지면서, 회로 부재끼리의 접속 후에 회로 접속 구조체가 고온 고습 환경하(예를 들면 85℃, 85%RH)에 장기간 노출된 경우에서도 대향하는 전극 간의 접속 신뢰성을 확보할 수 있는 회로 접속용 접착제 필름, 및, 당해 회로 접속용 접착제 필름을 이용한 접속 구조체 및 접속 구조체의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 회로 접속용 접착제 필름의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 2는 회로 접속용 접착제 필름의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 3은 접속 구조체의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 4는 도 3의 접속 구조체의 제조 방법을 나타내는 모식 단면도이다.
이하, 경우에 따라 도면을 참조하면서, 본 개시의 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 개시는, 이하의 실시형태에 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서 중, "~"를 이용하여 나타난 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 각각 최솟값 및 최댓값으로서 포함하는 범위를 나타낸다. 또, 개별적으로 기재된 상한값 및 하한값은 임의로 조합 가능하다. 또, 본 명세서 중, "(메트)아크릴레이트"란, 아크릴레이트, 및, 그에 대응하는 메타크릴레이트 중 적어도 일방을 의미한다. "(메트)아크릴로일" 등의 다른 유사한 표현에 있어서도 동일하다. 또, "(폴리)"란 "폴리"의 접두어가 있는 경우와 없는 경우의 쌍방을 의미한다.
<회로 접속용 접착제 필름>
본 개시의 일 실시형태는, (a) 락탐환을 갖는 아마이드와, (b) 양이온 중합성 화합물과, (c) 열중합 개시제와, (d) 도전 입자를 함유하는, 회로 접속용 접착제 필름이다. 즉, 본 개시의 일 실시형태는, (a)~(c) 성분을 포함하는 접착제 성분과, 접착제 성분 중에 분산된 도전 입자를 함유하는, 회로 접속용 접착제 필름이다.
(a) 락탐환을 갖는 아마이드
회로 접속용 접착제 필름은 락탐환을 갖는 아마이드를 함유함으로써, 회로 부재끼리의 접속에 있어서, 공기에 닿은 상태로 보관되어도 회로 부재에 대하여 우수한 첩부성을 얻기 쉬워져, 회로 부재끼리의 접속 후에 회로 접속 구조체가 고온 고습 환경하(예를 들면 85℃, 85%RH)에 장기간 노출된 경우에서도 대향하는 전극 간의 접속 신뢰성을 더 확보하기 쉬워진다.
락탐환을 갖는 아마이드는, 락탐환을 구성하는 탄소수가 3~12여도 된다. 락탐환을 구성하는 탄소수는, 회로 접속 구조체가 고온 고습 환경하(예를 들면 85℃, 85%RH)에 장기간 노출된 경우에서도 대향하는 전극 간의 접속 신뢰성을 보다 확보하기 쉬운 관점에서, 3~10, 3~8, 3~7, 또는 3~6이어도 된다.
락탐환을 갖는 아마이드는, 락탐환에 결합하는 관능기를 가져도 된다. 이와 같은 관능기로서는, 카복시기, 카복실산 염기, 하이드록시기, 알콕시기, 알킬기, 에스터기, 설포기, 설폰산 염기, 카보닐기, 아미노기, 아마이드기, 카복사마이드기, 나이트로기, 사이아노기, 할로젠 원자 등을 들 수 있다.
락탐환을 갖는 아마이드는, 회로 부재끼리의 접속에 있어서, 공기에 닿은 상태로 보관되어도 회로 부재에 대하여 우수한 첩부성을 얻기 쉬운 관점, 및 회로 부재끼리의 접속 후에 회로 접속 구조체가 고온 고습 환경하(예를 들면 85℃, 85%RH)에 장기간 노출된 경우에서도 대향하는 전극 간의 접속 신뢰성을 확보하기 쉬운 관점에서, 2-아제티딘온, 2-피롤리딘온(2-피롤리돈), 2-피페리디논, ε-카프로락탐, 카프릴로락탐, 라우로락탐(ω-라우린락탐)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함해도 되고, ε-카프로락탐을 포함해도 된다. ε-카프로락탐의 함유량은, 락탐환을 갖는 아마이드의 전체 질량을 기준으로 하여, 80질량% 이상, 90질량% 이상 또는 95질량% 이상이어도 되고, 100질량%여도 된다.
락탐환을 갖는 아마이드의 함유량은, 회로 부재끼리의 접속에 있어서, 공기에 닿은 상태로 보관되어도 회로 부재에 대하여 우수한 첩부성을 얻기 쉬운 관점, 및 회로 부재끼리의 접속 후에 회로 접속 구조체가 고온 고습 환경하(예를 들면 85℃, 85%RH)에 장기간 노출된 경우에서도 대향하는 전극 간의 접속 신뢰성을 확보하기 쉬운 관점에서, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.001질량% 이상, 0.003질량% 이상, 또는 0.005질량% 이상이어도 된다. 락탐환을 갖는 아마이드의 함유량은, 동일한 관점에서, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 2.0질량% 이하, 1.0질량% 이하, 또는 0.8질량% 이하여도 된다. 이들 관점에서, 락탐환을 갖는 아마이드의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.001~2.0질량%, 0.003~1.0질량%, 0.005~0.8질량%여도 된다.
락탐환을 갖는 아마이드의 함유량은, 회로 부재끼리의 접속에 있어서, 공기에 닿은 상태로 보관되어도 회로 부재에 대하여 우수한 첩부성을 얻기 쉬운 관점, 및 회로 부재끼리의 접속 후에 회로 접속 구조체가 고온 고습 환경하(예를 들면 85℃, 85%RH)에 장기간 노출된 경우에서도 대향하는 전극 간의 접속 신뢰성을 확보하기 쉬운 관점에서, 도전 입자를 제외한 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.003질량% 이상, 0.006질량% 이상, 또는 0.009질량% 이상이어도 된다. 락탐환을 갖는 아마이드의 함유량은, 동일한 관점에서, 도전 입자를 제외한 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 3.0질량% 이하, 2.0질량% 이하, 또는 1.0질량% 이하여도 된다. 이들 관점에서, 락탐환을 갖는 아마이드의 함유량은, 도전 입자를 제외한 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.003~3.0질량%, 0.006~2.0질량%, 0.009~1.0질량%여도 된다.
락탐환을 갖는 아마이드의 함유량은, 회로 부재끼리의 접속에 있어서, 공기에 닿은 상태로 보관되어도 회로 부재에 대하여 우수한 첩부성을 얻기 쉬운 관점, 및 회로 부재끼리의 접속 후에 회로 접속 구조체가 고온 고습 환경하(예를 들면 85℃, 85%RH)에 장기간 노출된 경우에서도 대향하는 전극 간의 접속 신뢰성을 확보하기 쉬운 관점에서, 도전 입자 및 충전재를 제외한 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.005질량% 이상, 0.008질량% 이상, 또는 0.01질량% 이상이어도 된다. 락탐환을 갖는 아마이드의 함유량은, 동일한 관점에서, 도전 입자 및 충전재를 제외한 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 4.0질량% 이하, 3.0질량% 이하, 또는 2.0질량% 이하여도 된다. 이들 관점에서, 락탐환을 갖는 아마이드의 함유량은, 도전 입자 및 충전재를 제외한 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.005~4.0질량%, 0.008~3.0질량%, 0.01~2.0질량%여도 된다.
(b) 양이온 중합성 화합물
양이온 중합성 화합물은, 예를 들면, 열에 의하여 열중합 개시제와 반응함으로써 가교되는 화합물이다. 양이온 중합성 화합물은, 저온속 경화(저온 단시간 경화)의 관점에서, 옥세테인 화합물 및 지환식 에폭시 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함해도 되고, 옥세테인 화합물과 지환식 에폭시 화합물을 포함해도 된다. 양이온 중합성 화합물은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
옥세테인 화합물은, 예를 들면, 2-에틸헥실옥세테인, 3-하이드록시메틸-3-메틸옥세테인, 3-하이드록시메틸-3-에틸옥세테인, 3-하이드록시메틸-3-프로필옥세테인, 3-하이드록시메틸-3-노말뷰틸옥세테인, 3-하이드록시메틸-3-페닐옥세테인, 3-하이드록시메틸-3-벤질옥세테인, 3-하이드록시에틸-3-메틸옥세테인, 3-하이드록시에틸-3-에틸옥세테인, 3-하이드록시에틸-3-프로필옥세테인, 3-하이드록시에틸-3-페닐옥세테인, 3-하이드록시프로필-3-메틸옥세테인, 3-하이드록시프로필-3-에틸옥세테인, 3-하이드록시프로필-3-프로필옥세테인, 3-하이드록시프로필-3-페닐옥세테인, 3-하이드록시뷰틸-3-메틸옥세테인, 4,4'-비스[(3-에틸-3-옥세탄일)메톡시메틸]바이페닐이어도 된다.
양이온 중합성 화합물로서의 지환식 에폭시 화합물은, 예를 들면, 3',4'-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥세인카복실레이트(바이-7-옥사바이사이클로[4,1,0]헵테인), 3,4-에폭시사이클로헥실메틸(메트)아크릴레이트, (3,3',4,4'-다이에폭시)바이사이클로헥실, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 F형 에폭시 수지여도 된다.
양이온 중합성 화합물의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 경화성을 담보하는 관점에서, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 10질량% 이상, 15질량% 이상, 또는 20질량% 이상이어도 된다. 양이온 중합성 화합물의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 형성성을 담보하는 관점에서, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 50질량% 이하, 40질량% 이하, 또는 30질량% 이하여도 된다. 이들 관점에서, 양이온 중합성 화합물의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 10~50질량%, 15~40질량%, 또는 20~30질량%여도 된다.
양이온 중합성 화합물이, 옥세테인 화합물과 지환식 에폭시 화합물을 포함하는 경우, 옥세테인 화합물의 질량 기준의 함유량과, 지환식 에폭시 화합물의 질량 기준의 함유량의 비(옥세테인 화합물의 질량 기준의 함유량/지환식 에폭시 화합물의 질량 기준의 함유량)는, 옥세테인 화합물의 반응성을 향상시키는 관점에서, 0.2~5.0, 0.5~4.0, 1.0~3.0, 또는 1.5~2.5여도 된다.
(c) 열중합 개시제
열중합 개시제는, 가열에 의하여 산 등을 발생시켜 중합을 개시하는 화합물이며, 양이온과 음이온으로 구성되는 화합물이어도 된다. 열중합 개시제는, 예를 들면, SbF6 -, PF6 -, PFX(CF3)6-X -(단, X는 1~5의 정수), BF4 -, B(C6F5)4 -, RSO3 -(단, R은 탄소수 1~3의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 아릴기), C(SO2CF3)3 - 등의 음이온을 갖는, 설포늄염, 포스포늄염, 암모늄염, 다이아조늄염, 아이오도늄염, 아닐리늄염 등의 오늄염 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
열중합 개시제로서의 오늄염은, 저온 경화성의 관점 및 보존 안정성의 관점에서, 아닐리늄염을 포함해도 되고, N-알킬아닐리늄염, N-벤질아닐리늄염, N,N-다이알킬아닐리늄염, 및 N,N,N-트라이알킬아닐리늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함해도 된다. 이들 아닐리늄염에 있어서, 질소 원자에 결합하는 탄화 수소기는, 치환기를 갖는 것이어도 된다.
아닐리늄염으로서는, N-벤질-N,N-다이메틸아닐리늄테트라키스펜타플루오로페닐보레이트, N-(4-나이트로벤질)-N,N-다이메틸아닐리늄테트라키스펜타플루오로페닐보레이트, N-(4-메톡시벤질)-N,N-다이메틸아닐리늄테트라키스펜타플루오로페닐보레이트, N-(α-페닐벤질)-N,N-다이메틸아닐리늄테트라키스펜타플루오로페닐보레이트, N-(α-메틸벤질)-N,N-다이메틸아닐리늄테트라키스펜타플루오로페닐보레이트, N-(1-나프틸메틸)-N,N-다이메틸아닐리늄테트라키스펜타플루오로페닐보레이트, N-신나밀-N,N-다이메틸아닐리늄테트라키스펜타플루오로페닐보레이트 등을 들 수 있다.
열중합 개시제로서의 아닐리늄염은, 열중합 개시제의 선택에 의하여 높은 자유도로 중합 개시 온도를 설정할 수 있는 관점에서, 하기 식 (1)로 나타나는 N-벤질아닐리늄 유도체 구조를 가져도 된다.
[화학식 1]
Figure pct00001
[식 (1) 중, R1, R2, R3, R8, R9 및 R10은, 각각 독립하여, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1~3의 알킬기, 탄소수 1~12의 알콕시기, 나이트로기, 아미노기, 알킬아미노기, 사이아노기, 알콕시카보닐기, 또는 카보닐기를 나타내고, R4 및 R5는, 각각 독립하여, 수소 원자, 탄소수 1~3의 알킬기, 또는 할로젠 원자를 나타내며, R6 및 R7은, 각각 독립하여, 할로젠 원자, 탄소수 1~3의 알킬기를 나타내고, X-는, SbF6 -, PF6 -, PFX(CF3)6-X -(단, X는 1~5의 정수), BF4 -, B(C6F5)4 -, RSO3 -(R은 탄소수 1~3의 알킬기, 아릴기를 나타내며, 치환기를 갖는 것이어도 된다), C(SO2CF3)3 -를 나타낸다.]
상기 식 (1)을 충족시키는 아닐리늄염의 시판품으로서는, 예를 들면, K-PURE CXC-1612, K-PURE CXC-1733, K-PURE CXC-1738, K-PURE TAG-2678, K-PURE CXC-1614, K-PURE TAG-2689, K-PURE TAG-2690, K-PURE TAG-2700, K-PURE CXC-1802-60, K-PURE CXC-1821(King Industries사제) 등을 들 수 있다.
열중합 개시제의 함유량은, 경화 반응을 충분히 촉진시키는 관점에서, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.5질량% 이상, 1.0질량% 이상, 또는 3.0질량% 이상이어도 된다. 열중합 개시제의 함유량은, 경화물의 물성을 향상시키는 관점에서, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 20질량% 이하, 15질량% 이하, 또는 10질량% 이하여도 된다. 이들 관점에서, 열중합 개시제의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.5~20질량%, 1.0~15질량%, 또는 3.0~10질량%여도 된다.
락탐환을 갖는 아마이드의 질량 기준의 함유량을 AW로 하고, 열중합 개시제의 질량 기준의 함유량을 BW(AW와 동일 단위)로 했을 때에, AW와 BW의 비(AW/BW)는, 회로 부재에 대하여 보다 우수한 첩부성을 얻기 쉬운 관점에서, 0.001 이상, 0.01 이상, 또는 0.05 이상이어도 된다. AW와 BW의 비(AW/BW)는, 실장 온도가 높아지는 것을 억제하는 관점에서, 0.2 이하, 0.15 이하, 또는 0.1 이하여도 된다. 이들 관점에서, AW와 BW의 비(AW/BW)는, 0.001~0.2, 0.01~0.15, 또는 0.05~0.1이어도 된다.
(d) 도전 입자
도전 입자로서는, 도전성을 갖는 입자이면 특별히 제한되지 않고, 금, 은, 팔라듐, 니켈, 구리, 땜납 등의 금속으로 구성된 금속 입자, 도전성 카본으로 구성된 도전성 카본 입자 등이어도 된다. 도전 입자는, 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, 도전 입자는, 열용융성의 금속으로 형성된 금속 입자 및 피복 도전 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함해도 되고, 피복 도전 입자를 포함해도 된다. 피복 도전 입자는, 가열 및/또는 가압함으로써 변형시키는 것이 용이하기 때문에, 전극끼리를 전기적으로 접속할 때에, 전극과 도전 입자의 접촉 면적을 증가시켜, 전극 간의 도전성을 보다 향상시킬 수 있다.
도전 입자의 평균 입자경은, 분산성 및 도전성이 우수한 관점에서, 1.0μm 이상, 2.0μm 이상, 또는 2.5μm 이상이어도 된다. 도전 입자의 평균 입자경은, 이웃하는 전극 간의 절연성을 확보하는 관점에서, 6.0μm 이하, 5.5μm 이하, 또는 5.0μm 이하여도 된다. 이들 관점에서, 도전 입자의 평균 입자경은, 1.0~6.0μm, 2.0~5.5μm, 또는 2.5~5.0μm여도 된다.
도전 입자의 평균 입자경은, 회로 접속용 접착제 필름이 함유하는 도전 입자 300개에 대하여, 주사형 전자 현미경(SEM)을 이용한 관찰에 의하여 입자경의 측정을 행하고, 도전 입자 300개의 입자경의 평균값으로 한다. 또한, 도전 입자가 구형이 아닌 경우, 도전 입자의 입자경은, SEM에 의한 관찰 화상에 있어서의 도전 입자에 외접하는 원의 직경으로 한다.
회로 접속용 접착제 필름에 있어서, 도전 입자는 균일하게 분산되어 있어도 된다. 회로 접속용 접착제 필름에 있어서의 도전 입자의 입자 밀도는, 안정된 접속 저항이 얻어지는 관점에서, 100개/mm2 이상, 1000개/mm2 이상, 또는 3000개/mm2 이상이어도 된다. 회로 접속용 접착제 필름에 있어서의 도전 입자의 입자 밀도는, 이웃하는 전극 간의 절연성을 확보하는 관점에서, 100000개/mm2 이하, 50000개/mm2 이하, 또는 30000개/mm2 이하여도 된다. 이들 관점에서, 회로 접속용 접착제 필름에 있어서의 도전 입자의 입자 밀도는, 100~100000개/mm2, 1000~50000개/mm2, 또는 3000~30000개/mm2여도 된다.
도전 입자의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 10질량% 이상, 20질량% 이상, 또는 30질량% 이상이어도 된다. 도전 입자의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 60질량% 이하, 50질량% 이하, 또는 40질량% 이하여도 된다.
(그 외의 성분)
회로 접속용 접착제 필름은, 상기 (a)~(d) 성분 이외에 그 외의 성분을 더 함유해도 된다. 그 외의 성분으로서는, 예를 들면, (e) 열가소성 수지, (f) 커플링제, (g) 충전재 등을 들 수 있다.
(e) 열가소성 수지
회로 접속용 접착제 필름은 열가소성 수지를 함유함으로써, 필름상에 형성되기 쉬워진다.
열가소성 수지로서는, 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, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
열가소성 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은, 예를 들면, 5000~200000, 10000~100000, 20000~80000, 또는 40000~60000이어도 된다. 또한, 열가소성 수지의 중량 평균 분자량은, 젤 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)로 측정하고, 표준 폴리스타이렌에 의한 검량선을 이용하여 환산한 값을 의미한다.
열가소성 수지의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 1.0질량% 이상, 5.0질량% 이상, 10질량% 이상, 또는 15질량% 이상이어도 된다. 열가소성 수지의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 50질량% 이하, 40질량% 이하, 30질량% 이하, 또는 20질량% 이하여도 된다. 열가소성 수지의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 1.0~50질량%, 5.0~40질량%, 10~30질량%, 또는 15~20질량%여도 된다.
(f) 커플링제
회로 접속용 접착제 필름은 커플링제를 함유함으로써, 접착성을 보다 향상시킬 수 있다. 커플링제는, 예를 들면 실레인 커플링제여도 된다. 커플링제로서는, 예를 들면, 바이닐트라이메톡시실레인, 바이닐트라이에톡시실레인, 3-글리시독시프로필트라이메톡시실레인, 3-글리시독시프로필메틸다이에톡시실레인, 3-(메트)아크릴록시프로필메틸다이메톡시실레인, 3-(메트)아크릴록시프로필트라이메톡시실레인, 3-(메트)아크릴록시프로필메틸다이에톡시실레인, 3-(메트)아크릴록시프로필트라이에톡시실레인, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸다이메톡시실레인, N-페닐-3-아미노프로필트라이메톡시실레인, 3-유레이도프로필트라이에톡시실레인, 3-머캅토프로필트라이메톡시실레인, 3-아이소사이아네이트프로필트라이에톡시실레인, 및, 이들 축합물을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
커플링제의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.1질량% 이상, 0.5질량% 이상, 1.0질량% 이상, 또는 1.5질량% 이상이어도 된다. 커플링제의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 10질량% 이하, 8.0질량% 이하, 5.0질량% 이하, 또는 3.0질량% 이하여도 된다. 커플링제의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.1~10질량%, 0.5~8.0질량%, 1.0~5.0질량%, 또는 1.5~3.0질량%여도 된다.
(g) 충전재
회로 접속용 접착제 필름은 충전재를 함유함으로써, 접속 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다. 충전재로서는, 비도전성의 필러(예를 들면, 비도전 입자)를 들 수 있다. 충전재는, 무기 필러 및 유기 필러 중 어느 것이어도 된다.
무기 필러로서는, 실리카 입자, 알루미나 입자, 실리카-알루미나 입자, 타이타니아 입자, 지르코니아 입자 등의 금속 산화물 입자; 금속 질화물 입자 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
유기 필러로서는, 예를 들면, 실리콘 입자, 메타아크릴레이트·뷰타다이엔·스타이렌 입자, 아크릴·실리콘 입자, 폴리아마이드 입자, 폴리이미드 입자 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
충전재는, 필름 성형성 및 접속 구조체의 신뢰성을 향상시키는 관점에서, 무기 필러를 포함해도 되고, 실리카 입자를 포함해도 된다. 실리카 입자는, 결정성 실리카 입자 또는 비결정성 실리카 입자여도 되며, 이들 실리카 입자는 합성품이어도 된다. 실리카의 합성 방법은, 건식법 또는 습식법이어도 된다. 실리카 입자는, 흄드 실리카 입자 및 졸젤 실리카 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함해도 된다.
실리카 입자는, 접착제 성분 중에서의 분산성이 우수한 관점에서, 표면 처리된 실리카 입자여도 된다. 표면 처리된 실리카 입자는, 예를 들면, 알콕시실레인 화합물, 다이실라제인 화합물, 실록세인 화합물 등의 실레인 화합물에 의하여 표면 처리된 실리카 입자여도 되고, 실레인 커플링제에 의하여 표면 처리된 실리카 입자여도 된다. 표면 처리된 실리카 입자는, 예를 들면, 실리카 입자의 표면의 수산기를 실레인 화합물 또는 실레인 커플링제에 의하여 소수화한 것이다.
알콕시실레인 화합물로서는, 메틸트라이메톡시실레인, 다이메틸다이메톡시실레인, 페닐트라이메톡시실레인, 다이메톡시다이페닐실레인, 테트라에톡시실레인, 메틸트라이에톡시실레인, 다이메틸다이에톡시실레인, 페닐트라이에톡시실레인, n-프로필트라이메톡시실레인, n-프로필트라이에톡시실레인, 헥실트라이메톡시실레인, 헥실트라이에톡시실레인, 옥틸트라이에톡시실레인, 데실트라이메톡시실레인, 1,6-비스(트라이메톡시실릴)헥세인, 3,3,3-트라이플루오로프로필트라이메톡시실레인 등을 들 수 있다.
다이실라제인 화합물로서는, 1,1,1,3,3,3-헥사메틸다이실라제인, 1,3-다이페닐테트라메틸다이실라제인, 1,3-비스(3,3,3,-트라이플루오로프로필)-1,1,3,3,-테트라메틸다이실라제인, 1,3-다이바이닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실라제인 등을 들 수 있다.
실록세인 화합물로서는, 테트라데카메틸사이클로헵타실록세인, 데카메틸사이클로펜타실록세인, 헥사페닐사이클로실록세인, 옥타데카메틸사이클로노나실록세인, 헥사데카메틸사이클로옥타실록세인, 도데카메틸사이클로헥사실록세인, 옥타페닐사이클로테트라실록세인, 헥사메틸사이클로트라이실록세인, 헵타페닐다이실록세인, 테트라데카메틸헥사실록세인, 도데카메틸펜타실록세인, 헥사메틸다이실록세인, 데카메틸테트라실록세인, 헥사메톡시다이실록세인, 옥타메틸트라이실록세인, 옥타메틸사이클로테트라실록세인, 1,3-바이닐테트라메틸다이실록세인, 2,4,6-트라이메틸-2,4,6-트라이바이닐사이클로트라이실록세인, 1,3-다이메톡시-1,1,3,3-테트라페닐다이실록세인, 1,1,3,3-테트라메틸-1,3-다이페닐다이실록세인, 1,3-다이메틸-1,3-다이페닐-1,3-다이바이닐다이실록세인, 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라바이닐사이클로테트라실록세인, 1,1,1,3,5,5,5,-헵타메틸-3-(3-글리시독시프로필)트라이실록세인, 1,3,5-트리스(3,3,3-트라이플루오로프로필)-1,3,5-트라이메틸사이클로트라이실록세인, 1,1,1,3,5,5,5,-헵타메틸-3-[(트라이메틸실릴)옥시]트라이실록세인, 1,3,-비스[2-(7-옥사바이사이클로[4.1.0]헵테인-3-일)에틸]-1,1,3,3,-테트라메틸다이실록세인, 1,1,1,5,5,5-헥사메틸-3-[(트라이메틸실릴)옥시]-3-바이닐트라이실록세인, 3-[[다이메틸(바이닐)실릴]옥시]-1,1,5,5,-테트라메틸-3-페닐-1,5-바이닐트라이실록세인, 옥타바이닐옥타실세스퀴옥세인, 옥타페닐옥타실세스퀴옥세인 등을 들 수 있다.
실레인 커플링제로서는, 바이닐트라이메톡시실레인, 바이닐트라이에톡시실레인, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실레인, 3-글리시독시프로필메틸다이메톡시실레인, 3-글리시독시프로필트라이메톡시실레인, 3-글리시독시프로필메틸다이에톡시실레인, 3-글리시독시프로필트라이에톡시실레인, p-스타이릴트라이메톡시실레인, 3-메타크릴옥시프로필메틸다이메톡시실레인, 3-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실레인, 3-메타크릴옥시프로필메틸다이에톡시실레인, 3-메타크릴옥시프로필트라이에톡시실레인, 3-아크릴록시프로필트라이메톡시실레인, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸다이메톡시실레인, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트라이메톡시실레인, 3-아미노프로필트라이메톡시실레인, 3-아미노프로필트라이에톡시실레인, 3-트라이에톡시실릴-N-(1,3-다이메틸-뷰틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트라이메톡시실레인, 트리스-(트라이메톡시실릴프로필)아이소사이아누레이트, 3-유레이도프로필트라이알콕시실레인, 3-머캅토프로필메틸다이메톡시실레인, 3-머캅토프로필트라이메톡시실레인, 3-아이소사이아네이트프로필트라이에톡시실레인, 3-트라이메톡시실릴프로필석신산 무수물 등을 들 수 있다.
실레인 화합물 또는 실레인 커플링제에 의하여 표면 처리된 실리카 입자는, 실리카 입자 표면의 수산성 기 잔기(殘基)를 더 소수화하기 위하여, 3-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실레인, 바이닐트라이메톡시실레인, 트라이메톡시페닐실레인 등의 실레인 화합물 등을 이용하여 표면 처리하고, 더 소수화시켜도 된다.
표면 처리된 실리카 입자는, 회로 접속용 접착제 필름을 압착할 때에, 유동성을 제어하기 쉬운 관점, 압착 후의 접속 구조체의 기계적 물성 및 내수성을 향상시키는 관점에서, 실리카와 트라이메톡시옥틸실레인의 반응 생성물(가수분해 생성물), 실리카와 다이메틸실록세인의 반응 생성물, 이산화 규소 또는 실리카와 다이클로로(다이메틸)실레인의 반응 생성물, 실리카와 비스(트라이메틸실릴)아민의 반응 생성물(가수분해 생성물), 및 실리카와 헥사메틸다이실라제인의 반응 생성물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함해도 되고, 실리카와 트라이메톡시옥틸실레인의 반응 생성물, 및 실리카와 비스(트라이메틸실릴)아민의 반응 생성물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함해도 된다.
충전재의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.1질량% 이상, 1.0질량% 이상, 5.0질량% 이상, 또는 10질량% 이상이어도 된다. 충전재의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 50질량% 이하, 40질량% 이하, 30질량% 이하, 또는 20질량% 이하여도 된다. 충전재의 함유량은, 회로 접속용 접착제 필름의 전체 질량을 기준으로 하여, 0.1~50질량%, 1.0~40질량%, 5.0~30질량%, 또는 10~20질량%여도 된다.
일 실시형태에 관한 회로 접속용 접착제 필름은, 상술한 (a)~(c) 성분을 적어도 포함하는 접착제 성분과, 접착제 성분 중에 분산된 (d) 도전 입자를 함유하는 접착제 조성물로 이루어지는 층(제1 접착제층)을 구비한다. 회로 접속용 접착제 필름은 제1 접착제층으로 이루어지는 단층 구조여도 되고, 제1 접착제층과, 제1 접착제층 이외의 층을 갖는 다층 구조여도 된다. 회로 접속용 접착제 필름이 다층 구조인 경우, 상술한 (a)~(g) 성분의 함유량은, 각층의 전체 질량을 기준으로 하여, 상술한 범위 내여도 된다.
회로 접속용 접착제 필름은, 기재(예를 들면 PET 필름) 등의 위에 마련되어 있어도 된다. 기재 부착된 회로 접속용 접착제 필름은, 예를 들면, 상술한 (a)~(d)를 적어도 포함하는 접착제 조성물을, 나이프 코터, 롤 코터, 애플리케이터, 콤마 코터, 다이 코터 등을 이용하여 기재 상에 도포하여 제작할 수 있다.
도 1은, 일 실시형태에 관한 회로 접속용 접착제 필름을 나타내는 모식 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 회로 접속용 접착제 필름(1)은, 일 실시형태에 있어서, 접착제 성분(2)과, 접착제 성분(2) 중에 분산된 도전 입자(3)로 이루어지는 단층으로 구성되어 있다. 일 실시형태에 있어서, 접착제 성분(2)은, 상술한 (a)~(c) 성분을 적어도 포함하는 것이며, 도전 입자(3)는 상술한 (d) 성분이어도 된다. 회로 접속용 접착제 필름(1)은, 미경화의 상태여도 되고, 일부가 경화되어 있는 상태여도 된다.
회로 접속용 접착제 필름(1)의 두께는, 예를 들면, 5μm 이상 또는 10μm 이상이어도 되고, 30μm 이하 또는 20μm 이하여도 된다. 회로 접속용 접착제 필름(1)의 두께는, 5~30μm 또는 10~20μm여도 된다.
일 실시형태에 있어서, 회로 접속용 접착제 필름은 2 이상의 층을 갖는 다층 구조여도 되고, 예를 들면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 회로 접속용 접착제 필름(1)은, 도전 입자(3A)를 포함하는 층(접착제 성분(2A)와, 접착제 성분(2A) 중에 분산된 도전 입자(3A)로 이루어지는 제1 접착제층)(1A)과, 도전 입자를 포함하지 않는 층(접착제 성분(2B)으로 이루어지는 제2 접착제층)(1B)을 구비하는 2층 구조여도 된다. 이 경우, 제1 접착제층(1A)이, 상술한 (a)~(c) 성분을 적어도 포함하는 접착제 성분과, 상술한 (d) 도전 입자를 함유하는 접착제 조성물(제1 접착제 조성물)로 이루어지는 층이어도 되고, 제2 접착제층(1B)은 상술한 (a)~(c), 및 (e)~(g) 성분을 포함하는 접착제 조성물(제2 접착제 조성물)로 이루어지는 층이어도 된다. 제2 접착제층(1B)이 함유하는 각 성분의 종류, 함유량 등은, 제1 접착제층(1A)과 동일해도 되고, 상이해도 된다. 회로 접속용 접착제 필름(1)의 제1 접착제층(1A) 및 제2 접착제층(1B)은, 각각 미경화의 상태여도 되고, 일부가 경화되어 있는 상태여도 된다.
제1 접착제층(1A)의 두께는, 예를 들면, 3μm 이상 또는 5μm 이상이어도 되고, 15μm 이하 또는 10μm 이하여도 된다. 제1 접착제층(1A)의 두께는, 3~15μm 또는 5~10μm여도 된다. 제2 접착제층(1B)의 두께는, 예를 들면, 5μm 이상 또는 10μm 이상이어도 되고, 20μm 이하 또는 15μm 이하여도 된다. 제2 접착제층(1B)의 두께는, 5~20μm 또는 10~15μm여도 된다. 제1 접착제층(1A)의 두께와 제2 접착제층(1B)의 두께의 비(제1 접착제층(1A)의 두께/제2 접착제층(1B)의 두께)는, 0.1 이상 또는 0.3 이상이어도 되고, 1.0 이하 또는 0.5 이하여도 된다. 제1 접착제층(1A)의 두께와 제2 접착제층(1B)의 두께의 비(제1 접착제층(1A)의 두께/제2 접착제층(1B)의 두께)는, 0.1~1.0 또는 0.3~0.5여도 된다.
일 실시형태에 관한 회로 접속용 접착제 필름은, 이방 도전성을 가져도 된다. 즉, 회로 접속용 접착제 필름은, 이방 도전 필름이어도 된다. 회로 접속용 접착제 필름은, 이방 도전성을 갖지 않는 도전성 접착제 필름이어도 된다.
<접속 구조체>
본 개시의 다른 실시형태는, 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와, 제2 전극을 갖는 제2 회로 부재와, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재의 사이에 배치되어, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 서로 전기적으로 접속하는 접속부를 구비하고, 상기 접속부가, 상기 회로 접속용 접착제 필름의 경화물을 포함하는, 접속 구조체이다.
도 3은, 접속 구조체의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 구조체(10)는, 서로 대향하는 제1 회로 부재(4) 및 제2 회로 부재(5)와, 제1 회로 부재(4) 및 제2 회로 부재(5)의 사이에 있어서 제1 회로 부재(4) 및 제2 회로 부재(5)를 접속하는 접속부(6)를 구비하고 있다.
제1 회로 부재(4)는, 제1 회로 기판(41)과, 제1 회로 기판(41)의 주면(41a) 상에 형성된 제1 전극(42)을 구비하고 있다. 제2 회로 부재(5)는, 제2 회로 기판(51)과, 제2 회로 기판(51)의 주면(51a) 상에 형성된 제2 전극(52)을 구비하고 있다.
제1 회로 부재(4) 및 제2 회로 부재(5)는, 전기적 접속을 필요로 하는 전극이 형성된 부재이면 특별히 제한은 없다. 전극이 형성된 부재(회로 부재 등)로서는, 반도체, 유리, 세라믹 등의 무기 기판; TCP, FPC, COF 등으로 대표되는 폴리이미드 기판; 폴리카보네이트, 폴리에스터, 폴리에터설폰 등의 필름 상에 전극을 형성한 기판; 프린트 배선판 등이 이용되고, 이들 중 복수를 조합하여 이용해도 된다.
접속부(6)는, 회로 접속용 접착제 필름(1)의 경화물을 포함하고, 접착제 성분(2)의 경화물인 절연성 물질(7)과, 도전 입자(3)를 함유하고 있다. 도전 입자(3)는, 대향하는 제1 전극(42)과 제2 전극(52)의 사이뿐만 아니라, 제1 회로 기판(41)의 주면(41a)과 제2 회로 기판(51)의 주면(51a)의 사이에 배치되어 있어도 된다. 구조체(30)에 있어서는, 제1 전극(42) 및 제2 전극(52)이, 도전 입자(3)를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 도전 입자(3)가 제1 전극(42) 및 제2 전극(52)의 쌍방으로 접촉하고 있다.
구조체(10)에 있어서는, 상술한 바와 같이, 대향하는 제1 전극(42)과 제2 전극(52)이 도전 입자(3)를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다. 이 때문에, 제1 전극(42) 및 제2 전극(52) 간의 접속 저항이 충분히 저감된다. 따라서, 제1 전극(42) 및 제2 전극(52) 간의 전류의 흐름을 원활하게 하는 것이 가능하고, 제1 회로 부재(4) 및 제2 회로 부재(5)가 갖는 기능을 충분히 발휘시킬 수 있다.
<접속 구조체의 제조 방법>
본 개시의 다른 실시형태는, 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와, 제2 전극을 갖는 제2 회로 부재의 사이에, 상기 회로 접속용 접착제 필름을 개재시켜, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재를 열압착하여, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 서로 전기적으로 접속하는 공정을 구비하는, 접속 구조체의 제조 방법이다.
도 4는, 접속 구조체의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 4의 (a)에 나타나는 바와 같이, 먼저, 제1 회로 부재(4)와, 회로 접속용 접착제 필름(1)을 준비한다. 다음으로, 회로 접속용 접착제 필름(1)을 제1 회로 부재(4)의 주면(41a) 상에 배치한다. 회로 접속용 접착제 필름(1)이 기재(도시하지 않음) 상에 적층되어 있는 경우에는, 당해 기재의 회로 접속용 접착제 필름(1) 측을 제1 회로 부재(4)를 향하도록 하여, 적층체를 제1 회로 부재(4) 상에 배치한다. 회로 접속용 접착제 필름(1)이 도 2에 나타나는 바와 같이 제1 접착제층(1A)과 제2 접착제층(1B)을 갖는 경우, 대향하는 전극 간에 포착되는 도전 입자수를 향상시키는 관점에서 제1 접착제층 측을 제1 회로 부재(4)의 주면(41a)과 접하도록 하여 배치해도 된다.
그리고, 회로 접속용 접착제 필름(1)을, 도 4의 (a)의 화살표 A 및 B 방향으로 가압하고, 회로 접속용 접착제 필름(1)을 제1 회로 부재(4)에 가접속한다(도 4의 (b) 참조). 이때, 가압과 함께 가열을 행해도 된다.
계속해서, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 제1 회로 부재(4) 상에 배치된 회로 접속용 접착제 필름(1) 상에, 제2 전극(52) 측을 제1 회로 부재(4)를 향하도록 하여(즉, 제1 전극(42)과 제2 전극(52)이 대향 배치되는 상태로 하여, 제1 회로 부재(4)와, 제2 회로 부재(5)의 사이에, 회로 접속용 접착제 필름(1)을 개재시켜) 제2 회로 부재(5)를 추가로 배치한다. 회로 접속용 접착제 필름(1)이 기재(도시하지 않음) 상에 적층되어 있는 경우에는, 기재를 박리하고 나서 제2 회로 부재(5)를 회로 접속용 접착제 필름(1) 상에 배치한다.
그리고, 회로 접속용 접착제 필름(1)을 도 4의 (c)의 화살표 A 및 B 방향으로 열압착한다. 이로써, 회로 접속용 접착제 필름(1)이 경화되어, 제1 전극(42) 및 제2 전극(52)을 서로 전기적으로 접속하는 본 접속이 행해진다. 그 결과, 도 3에 나타내는 바와 같은 구조체(10)가 얻어진다.
상기와 같이 하여 얻어지는 구조체(10)에 있어서는, 대향하는 제1 전극(42) 및 제2 전극(52)의 쌍방으로 도전 입자(3)를 접촉시키는 것이 가능하고, 제1 전극(42) 및 제2 전극(52) 간의 접속 저항을 충분히 저감시킬 수 있다.
회로 접속용 접착제 필름(1)을 가열하면서 가압함으로써, 제1 전극(42) 및 제2 전극(52) 간의 거리를 충분히 작게 한 상태로 접착제 성분(2)이 경화되어 절연성 물질(7)이 되고, 제1 회로 부재(4)와 제2 회로 부재(5)가 접속부(6)를 개재하여 강고하게 접속된다. 또, 구조체(10)에서는, 접착 강도가 충분히 높은 상태가 장기간에 걸쳐 지속된다. 따라서, 구조체(10)에서는, 제1 전극(42) 및 제2 전극(52) 간의 거리의 경시적 변화가 충분히 억제되고, 제1 전극(42) 및 제2 전극(52) 간의 전기 특성의 장기 신뢰성이 우수하다.
실시예
이하, 실시예에 의하여 본 개시를 구체적으로 설명한다. 단, 본 개시는 하기의 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.
<도전 입자의 제작>
가교 폴리스타이렌 입자의 표면 상에, 층의 두께가 0.15μm가 되도록 니켈로 이루어지는 층을 형성했다. 이와 같이 하여, 평균 입자경 3.3μm, 최대 입자경 3.5μm, 비중 2.7의 도전 입자를 얻었다.
<회로 접속용 접착제 필름의 제작>
표 1 및 2에 나타내는 배합량(단위: 질량부)으로 각 성분을 혼합하고, 제1 접착제층을 형성하는 제1 접착제 조성물, 및 제2 접착제층을 형성하는 제2 접착제 조성물을 조제했다. 또한, 표 1 및 2 중의 각 성분의 상세는 이하와 같고, 표 중의 각 성분의 배합량은 불휘발분의 배합량을 나타낸다.
·양이온 중합성 화합물
B1: 바이-7-옥사바이사이클로[4,1,0]헵테인(상품명: 셀록사이드 8010, 다이셀 가가쿠 주식회사제)
B2: 4,4'-비스[(3-에틸-3-옥세탄일)메틸]바이페닐(상품명: OXBP, 우베 고산 주식회사제)
·열중합 개시제
C1: 제4급 암모늄염(상품명: K-PURE CXC-1821, King Industries사제)
·도전 입자
D1: 상술한 바와 같이 제작한 도전 입자
·열가소성 수지
E1: P-1(플루오렌형 페녹시 수지)
E2: 비스페놀 A형 고형 에폭시 수지(상품명: jER1010, 미쓰비시 가가쿠 주식회사제)
·커플링제
F1: γ-글리시독시프로필트라이메톡시실레인(상품명: KBM-403, 신에쓰 가가쿠 고교 주식회사제)
·충전재
G1: 표면 처리된 실리카 입자(실리카와 비스(트라이메틸실릴)아민의 가수분해 생성물)
G2: 표면 처리된 실리카 미립자(트라이메톡시옥틸실레인과 실리카의 가수분해 생성물, 상품명: 에어로질 R805, Evonik Industries AG사제, 유기 용매로 불휘발분의 함유량을 10질량%에 희석한 것을 사용)
<P-1의 합성>
딤로드 냉각관과, 염화 칼슘관과, 교반 모터에 접속된 테프론(등록 상표) 교반봉을 장착한 3000mL의 3구 플라스크 내에서, 4,4'-(9-플루오렌일리덴)-다이페놀 45g(씨그마 알드리치 재팬 주식회사제) 및 3,3',5,5'-테트라메틸바이페놀다이글리시딜에터 50g(상품명: YX-4000H, 미쓰비시 가가쿠 주식회사제)을 N-메틸피롤리돈 1000mL에 용해하여 반응액으로 했다. 이 반응액에 탄산칼륨 21g을 더하고, 맨틀 히터로 110℃로 가열하면서 3시간 교반했다. 교반 후의 반응액을 1000mL의 메탄올이 들어간 비커에 적하하고, 흡인 여과함으로써 생성된 침전물을 여과 채취했다. 여과 채취한 침전물을 300mL의 메탄올로 3회 더 세정하여, 페녹시 수지 P-1을 75g 얻었다. 얻어진 페녹시 수지 P-1의 분자량을 고속 액체 크로마토그래프(도소 주식회사제, GP8020, 칼럼: 히타치 가세이 고교 주식회사제 Gelpack GL-A150S 및 GLA160S, 용리액: 테트라하이드로퓨란, 유속: 1.0mL/분)를 이용하여 측정한 결과, 폴리스타이렌 환산으로 Mn=15769, Mw=38045, Mw/Mn=2.413이었다.
기재(PET 필름) 상에 제2 접착제 조성물을 도포하여, 기재 상에 제2 접착제층을 형성했다. 또한, 제2 접착제층 상에 제1 접착제 조성물을 도포하여, 제1 접착제층을 형성하여, 제1 접착제층, 제2 접착제층, 기재가 이 순서로 적층된 회로 접속용 접착제 필름을 제작했다. 실시예 1~13 및 비교예 1~2의 각 회로 접속용 접착제 필름의 제1 접착제층의 두께는 7μm이며, 제2 접착제층의 두께는 11μm였다.
<첩부성의 평가>
무알칼리 유리 기판(OA-11, 닛폰 덴키 글래스 주식회사제, 38mm×28mm, 두께: 0.3mm)의 표면에, AlNd(100nm)/Mo(50nm)/ITO(100nm)의 배선 패턴(패턴폭: 19μm, 전극 간 스페이스: 5μm)을 형성하여, 평가 부재를 제작했다. 실시예 1~13 및 비교예 1~2의 각 회로 접속용 접착제 필름(1.5mm×25mm)을 제1 접착제층과 평가 부재가 접하도록 하여, 평가 부재 상에 설치했다. 열압착 장치(BS-17U, 주식회사 오하시 세이사쿠쇼제, 세라믹 히터로 이루어지는 스테이지와 툴(8mm×50mm)을 구비하는 열압착 장치)를 이용하여, 70℃, 0.98MPa(10kgf/cm2)의 조건에서 2초간 가열 및 가압하여, 회로 접속용 접착제 필름을 평가 부재에 첩부했다. 회로 접속용 접착제 필름으로부터 기재를 박리한 상태로, 평가 부재의 회로 접속용 접착제 필름이 첩부되어 있지 않은 면측으로부터 FPD/LSI 검사 현미경(주식회사 니콘 인스텍제, ECLIPSE L300ND)을 이용하여 평가 부재와 회로 접속용 접착제 필름의 계면을 관찰하고, 회로 접속용 접착제 필름의 첩부성을 확인했다. 평가 부재에 첩부한 회로 접속용 접착제 필름은, 회로 접속용 접착제 필름을 제작한 직후의 것과, 회로 접속용 접착제 필름을 제작 후, 기재를 박리하여, 25℃, 습도 60%RH, 형광등 하의 환경에서 제1 접착제층이 공기에 닿도록 하여 96시간 보관한 것으로 행했다. 평가 부재와 회로 접속용 접착제 필름의 계면에 들뜸이 관찰되지 않았던 것을 "○", 들뜸이 관찰된 것을 "×"라고 했다.
결과를 표 1 및 2에 나타낸다.
<접속 구조체의 제작>
제1 회로 부재로서, 무알칼리 유리 기판(OA-11, 닛폰 덴키 글래스 주식회사제, 외형: 38mm×28mm, 두께: 0.3mm)의 표면에, AlNd(100nm)/Mo(50nm)/ITO(100nm)의 배선 패턴(패턴폭: 19μm, 전극 간 스페이스: 5μm)을 형성한 것을 준비했다. 제2 회로 부재로서, 범프 전극을 2열로 지그재그상으로 배열한 IC칩(외형: 0.9mm×20.3mm, 두께: 0.3mm, 범프 전극의 크기: 70μm×12μm, 범프 전극 간 스페이스: 12μm, 범프 전극 두께: 8μm)을 준비했다.
실시예 1~13 및 비교예 1~2의 각 회로 접속용 접착제 필름을 이용하여 접속 구조체의 제작을 행했다. 회로 접속용 접착제 필름의 제1 접착제층을 제1 회로 부재 상에 배치했다. 세라믹 히터로 이루어지는 스테이지와 툴(8mm×50mm)로 구성되는 열압착 장치(LD-06, 주식회사 오하시 세이사쿠쇼제)를 이용하여, 50℃, 0.98MPa(10kgf/cm2)의 조건에서 2초간 가열 및 가압하여, 회로 접속용 접착제 필름을 제1 회로 부재에 첩부했다. 이어서, 회로 접속용 접착제 필름의 제1 회로 부재와는 반대 측의 이형 필름을 박리하고, 제1 회로 부재의 범프 전극과 제2 회로 부재의 회로 전극의 위치 맞춤을 행한 후, 히트 툴을 8mm×45mm로 이용하여, 완충재로서 두께 50μm의 PTFE 시트를 개재하여, 80℃로 가열한 대좌(台座) 상에서 표 1 및 2로 나타낸 실장 온도로 5초간, 60MPa로 가열·가압하여, 회로 접속용 접착제 필름의 제2 접착제층을 제2 회로 부재에 첩부하여 접속 구조체를 제작했다. 또한, 온도는 회로 접속용 접착제 필름의 실측 최고 도달 온도, 압력은 제2 회로 부재의 범프 전극이 제1 회로 부재에 대향하는 면의 합계 면적에 대하여 산출한 값을 나타낸다.
<접속 구조체의 평가>
접속 구조체의 고온 고습 시험 후, 사단자 측정법으로, 14개소의 접속 저항을 측정하고, 접속 저항값의 최댓값(최대 저항값)을 평가했다. 고온 고습 시험은, 온도 85℃ 습도 85%RH의 고온 고습조(槽)에서 접속 구조체를 250시간 보관함으로써 행했다. 접속 저항의 측정에는 멀티미터(MLR21, ETAC사제)를 이용했다. 또, 접속 구조체의 고온 고습 시험 후, 제1 회로 부재의 회로 접속용 접착제 필름의 접착면의 반대 측으로부터, FPD/LSI 검사 현미경(주식회사 니콘 인스텍제, ECLIPSE L300ND)을 이용하여, 제1 회로 부재와 회로 접속용 접착제 필름의 계면을 관찰하여, 접착성을 평가했다. 제1 회로 부재와 회로 접속용 접착제 필름의 계면에서 박리가 발생하지 않았던 것을 "○", 박리가 발생한 것을 "×"라고 했다. 평가 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00002
[표 2]
Figure pct00003
1…회로 접속용 접착제 필름
1A…제1 접착제층
1B…제2 접착제층
2, 2A, 2B…접착제 성분
3, 3A…도전 입자
4…제1 회로 부재
5…제2 회로 부재
6…접속부
7…절연성 물질
10…구조체
41…제1 회로 기판
42…제1 전극
51…제2 회로 기판
52…제2 전극

Claims (8)

  1. 락탐환을 갖는 아마이드와, 양이온 중합성 화합물과, 열중합 개시제와, 도전 입자를 함유하는, 회로 접속용 접착제 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 아마이드의 락탐환을 구성하는 탄소수가 3~12인, 회로 접속용 접착제 필름.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 아마이드가 ε-카프로락탐을 포함하는, 회로 접속용 접착제 필름.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양이온 중합성 화합물이, 옥세테인 화합물 및 지환식 에폭시 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 회로 접속용 접착제 필름.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아마이드의 질량 기준의 함유량을 AW로 하고, 상기 열중합 개시제의 질량 기준의 함유량을 BW로 했을 때에, AW/BW가 0.001~0.2인, 회로 접속용 접착제 필름.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 접착제층과, 상기 제1 접착제층 상에 적층된 제2 접착제층을 구비하고,
    상기 제1 접착제층이, 상기 아마이드와, 상기 양이온 중합성 화합물과, 상기 열중합 개시제와, 상기 도전 입자를 함유하는, 회로 접속용 접착제 필름.
  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 접속부가, 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 회로 접속용 접착제 필름의 경화물을 포함하는, 접속 구조체.
  8. 제1 전극을 갖는 제1 회로 부재와, 제2 전극을 갖는 제2 회로 부재의 사이에, 청구항 1 내지 청구항 6 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, 접속 구조체의 제조 방법.
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