TW201246236A - Anisotropic electroconductive film - Google Patents

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201246236 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種可用於異向性導電連接電子零件之 端子彼此之異向性導電膜。 【先前技術】 作為配線材料’會使用於絕緣性接著劑中分散有導電 八向14導電膜。作為異向性導電膜，較理想為密 著f良好且低,皿快速硬化者，因此提出有將石夕烧偶合劑用 &自&基聚合性之丙稀酸系黏合劑（專利文獻1 )。 作為用於異向性導電膜之石夕烧偶合劑，已知有不同官 月色基之各種者。缺而 y ^ …、而任一種矽烷偶合劑均具有如下問題： 若長期保管異向性導電膜，貝_j由於空氣中之水分而進行水 解並由於部分縮合而低聚物化H咸少，從而導致異 向性導電膜之密著力下降。 另方面’於經異向性導電膜導通連接之連接結構體 中有時由於通電使金屬離子自電極溶出而引起遷移，為 降低-亥金屬離子之濃度防止遷移之發生’ &出有使構成異 向丨生導電膜之絕緣性接著劑中含有無機離子交換體（專利 文獻2)。然而，即便含有無機離子交換體，亦無法去除異 向導電膜中之多餘水分’幻肖除長期保管異向性導電膜 後之接著性之下降。 專利文獻1 :曰本特開2002 — 167555號公報 專利文獻2 .日本特開平1〇_ 245528號公報 【發明内容】 201246236 相對於上述先前技術，本發 不發明之目的在於提供一種由 水分引起之接著性之降低受到抑制 種由 向性導電膜。 苽共之異 本發明人發現：若使構成異向 注導電臈之絕緣性接箬 劑中含有特定之沸石’則水分被沸妾者 導電膜之保存穩定性。 自捉而可提南異向性 即，本發明提供一種異向性導電膜，其係導電性 分散於含有石夕烧偶合劑之絕緣性接著劑中而成者且沸石 之含有率為1〜20 wt%，該沸石夕正认/ 难石之千均細孔徑為3〜5埃， 沸石之平均粒徑小於導電性粒子之平均粒和。 、 又，本發明提供一種使用有上述異向性導電膜之 性導電連接方法及利用其而構成之異向性導電連接體。、。 本發明之異向性導電臈於構成其之絕緣性接著劑中人 有平均細孔徑為3〜5埃之沸石粒子，故異向性導電膜中二 多餘水分會被㈣。因&，即便於構成異向㈣電膜之絕 緣性接著劑中含有矽烷偶合劑，亦可防止其水解。因此.， 即便於長期保管異向性導電膜後，亦可維持充分之接著強 度0 又，本發明之異向性導電膜所含有之沸石粒子的平均 粒徑小於異向性導電膜所含有之導電性粒子之平均粒轳， 因此，利用導電性粒子之端子間導通不會由於沸石粒子而 受到妨礙，即便於長期保存後，亦可獲得初始之低導通電 阻。 【實施方式】 4 201246236 以下，對本發明進行具體說明。 本發明之異向性導電膜 中含有特定細孔徑之沸石。 多孔質之結晶性物質。就沸 成沸石、天然沸石、及以產 工沸石’於本發明中，就控 較佳為使用合成沸石。 之特徵在於：於絕緣性接著劑 沸石係以鋁矽酸鹽作為骨架之 石而言，有具有特定組成之合 業廢棄物作為原料而生產之人 制細孔彳空或粒徑之方面而言， 合成沸石係由鋁矽酸鹽之含水金屬鹽形成，藉由對其 含水金屬鹽進行加熱脫水而形成成為空腔之細孔，並將平 均細孔徑設為3〜5埃，更佳為設為約3埃左右。藉由將平 均細孔徑設為約3埃，可使水分子被細孔吸附，藉由 均細孔徑設為約4埃，可吸附有引起硬化妨礙之虞之硫化 氮或有引起接著力下降之虞之乙醇，藉由將平均細孔徑設 為約5埃，可吸附有引起接著力下降之虞之石蠟類或烯烴 類。相對於此，若平均細孔徑大於5埃，則過度吸附水分 子以外之分子，因此水分子之吸附性下降。因此，就使合 成沸石吸收絕緣性接著劑中之多餘水分而提高連接可靠性 之方面而s，較佳為使形成異向性導電膜之絕緣性接著劑 中含有平均細孔徑為3〜5埃、更佳為約3埃之合成沸石。 合成彿石之種類並無特別限制’可使用通常用作吸附 劑、觸媒等者。例如可使用A型沸石、八面沸石型沸石（χ ^ Υ型沸石）、L型沸石、絲光沸石型沸石、MFI型沸石 (ZSM — 5型沸石）、8型沸石等。作為合成沸石之具體例， 可列舉分子篩3A、4Α、5Α (聯合昭和股份有限公司製造） 201246236 等。 ;本發月中’使沸石之平均粒徑小於含於 膜_之導電性粒子之平均粒徑。較佳為將沸石之平均：; :。為含於異向性導電膜中之導電性粒子之平均粒徑的10〜 原因在於.右沸石之平均粒徑為導電性粒子之平均 粒徑以上，則於異向性導電膜之塵接時，難以充分壓 電性粒子而使連接電阻變大。具體而言，沸石之較 均粒徑為o.iMm〜8um ’導電性粒子之較佳之平均粒徑為 1 " m 10 " m。再者，若將沸石之平均粒徑設 則更容易使導電性粒子之平均粒徑大於沸石之平均粒/， 與未含有彿石粒子之情形相比，更容易防止連接電阻變大。 異向性導電膜中之沸石之含有率設為1〜20 wt%，較佳 :設為5〜15wt%。若沸石之含有率過少，則無法充分獲得 來自彿石之水分吸附效果，反之若沸石之含有率過 連接電阻變高。 於本發明之異向性導電膜中’絕緣性接著劑含有石夕烷 偶合劑’且分散有沸石’除此以外，對於絕緣性接著劑之 組成或分散於其中之導電性粒子並無特別限制。例如，絕 緣性接著劑可由膜形成樹脂、液狀環氧化合物（硬化成八） 或丙稀酸單體（硬化成分）、硬化劑等與钱偶合劑所構:。 此處，作為膜形成樹脂，可列舉：苯氧樹脂、環氧樹 月曰、不飽和聚醋樹脂、飽和聚醋樹脂、胺甲酸乙隨樹脂、 丁二烯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚烯烴樹脂^， 該等可併用2種以上。該等之中，就製膜性、加工性曰、連 201246236 接可：性之觀點而言，可較佳地使用苯氧樹脂。 質環氧化Μ 力、朌料漆型環氧化合物、該等之改 上。於旨環式環氧化合物等，該等可併用2種以 離子作為硬化劑，可列舉：聚胺十坐等陰 離子系硬化劑或錡醆# ^ 伏性硬化劑。 子系硬化劑、㈣硬化劑等潛 乙醋等。於 可列舉有機 _作為㈣酸單體，刊舉（f幻丙婦酸 該It形時’作為硬化劑（自由基聚合起始劑）， 過氧化物、偶氮二丁腈等。

作為矽烷偶合劑，可列I “夕鄉劑箄L 糸夕貌偶合劑、丙稀酸 物。° 料找偶合劑主要為院氧基梦院衍生 ^絕緣性接著劑中，視需要可摻合填充劑、軟化劑、 子捕捉劑等。 *抖）、有機溶劑、離 另-方面’作為分散於絕緣性接著劑中之導電性粒 者等可使用金屬粒子或對樹脂粒子之表面實施有金屬鍍敷 劑之摻合比例，若 若過多，則異向導 〇·1〜2〇wt%，更佳 關於導電性粒子相對於絕緣性接著 導電性粒子過少，則導通可靠性下降， 電性下降，故較佳為將導電性粒子設為 為5又為〇.2〜1〇 wt%〇 異 向性導電膜可藉由使導電性粒子 分散於上述絕緣性 201246236 接著劑中，並將獲得之分散物於離型膜上進行製膜而製造。 與先前之異向性導電膜同樣地，本發明之異向性導電 膜可用於「配置於可撓性基板'剛性基板、電子零件等之 應連接之端子間’―面對端子間進行加a，-面進行加熱、 uv照射等，而將端子間電性、機械性地連接」之異向性導 電連接，# &彳製造具有冑連接可靠性之#向性導電連接 體。本發明亦包含該連接體。 實施例 以下，藉由實施例對本發明進行具體說明。 比較例1 將60重量份之苯氧樹脂（γρ5〇，新日化環氧製造股份 有限公司製造）、35重量份之自由基聚合性樹脂（εβ__6〇〇, Daicel — Cytec股份有限公司製造）、2重量份之反應起始劑 (PERHEXA C，日油股份有限公司製造）、及2重量份之矽 烷偶合劑（A— 187,邁圖高新材料有限公司製造）進行混 合，獲得絕緣性接著劑，使平均粒徑5 V m之導電性粒子 (AUL705 ’積水化學工業股份有限公司製造）分散於其中， 並塗佈於剝離膜上，利用烘箱進行乾燥，從而製造導電性 粒子密度10000個/mm2、厚度15#m之異向性導電膜。 實施例1〜5 對有效細孔位為3埃之彿石（zeorum A — 3，Tosoh股 份有限公司製造）進行減壓乾燥而使水分揮發，於粉碎後， 使用筛進行分級。獲得之沸石粒子之平均粒徑為3.5以爪。 於絕緣性接著劑中以表1所示比例加入該沸石粒子， 201246236 除此以外，以與比較例1相同之方式製造實施例卜5之異 向性導電膜。 實施例6 對有效細孔徑為4埃之沸石（Zeorum A- 4，T〇soh股 伤有二公司製造）進行減壓乾燥而使水分揮發，於粉碎後， 使用師進仃分級’製備平均粒徑3.0 "瓜之沸石粒子。 於絕緣性接著劑中以表1所示比例加入該彿石粒子， 除此以外，以與此勒;為丨， 、較例1相同之方式製造實施例6之显向 性導電臈。 一 實施例7 、十有效，.田孔斗工為5埃之沸石（Zeorum A — 5，Tosoh股 伤有二公司製造）進行減壓乾燥而使水分揮發，於粉碎後， 使用筛進仃分級’製備平均粒徑3.G # m之沸石粒子。 於絕緣性接著劑中以表1所示比例加入該沸石粒子， 除此以外’以與比較例1相同之方式製造實施们之 性導電臈。 比較例2 、’有效細孔徑為3埃之沸石（Ze〇rum A _ 3，丁的〇h股 伤有限公司製造）進行減壓乾燥而使水分揮發，於粉碎後， 使用篩進行为級，製備平均粒徑^ " m之沸石粒子。 ;邑、彖〖生接著劑中以表1所示比例加入該彿石粒子， 除此以外，以與比較例1相同之方式製造比較例2之異向 性導電臈。 円 比較例3 201246236 除了含有5 · 0 wt%之平均粒徑3.5 v m之二氧化矽粒子 (HPS — 3 5 00，東亞合成股份有限公司製造）而取代沸石以 外，以與實施例1相同之方式製造比較例3之異向性導電 膜。 評價 對於實施例1〜7及比較例1〜3中獲得之異向性導電 膜’以下述方式測定（a )連接電阻與（b )接著強度。又， 於進行將異向性導電膜置於85°C、85%RH中500小時之保 存穩疋性加速試驗後，以相同之方式測定（a)連接電阻與 (b )接著強度。將該等結果示於表1。 (a )連接電阻之測定方法 準備 Sony Chemical & Information Device 股份有限公 司製造之COF ( 50”間距，Cu 8//m厚—鍍Sn ,聚醯亞 胺38 μ m厚_ Sperflex基材）與評價用ιτ〇固態玻璃作為 "平^貝用基材。然後，以使用有緩衝材i 5〇 Α爪厚特氟綸（註 冊商私）之工具寬度h5 mm之暫時壓接機，於7(TC、1 MPa、 之條件下將切割為1.5 mm之異向性導電膜暫時壓接於 固L破璃上，繼而利用同一壓接機，於8〇。〇、〇 5 、 〇·5 sec之條件下暫時固定c〇f，最後，於刚。c3咖、 之條件下，矛J用工具寬纟1.5 mm之正式壓接機進行 坚接，從而製成構裝體。 &使用數位萬用表（橫河電機股份有限公司製造），以四 而子去（電流1 mA )對該構裝體測定連接電阻值。 ()接著強度之測定方法 10 201246236 使用無鹼固態玻璃取代ITO固態玻璃，以與（a )相同 之方式製成構裝體，使用拉伸試驗機（AND.公司製造）對 該構裝體之接著強度進行測定。於該情形時，以5〇 mm/ ^ 之測定速度對90°C提拉COF時之接著強度進行滴】+ 11 201246236

【II

[tb較例3| 〇 s (N ^ “ 〇6 ρ (Ν [tb較例2j 〇 Ο 10.0 8.1 12.0 7.9 1比較例11 〇 〇 1 1 '«ί p ^ oc VO CN ' (Ν 1實施例7| ο y/t κη iT) ο cn yrt co ^ 00 卜 ―々· |實施例6| Ο vn 对 ο ΓΟ ΓΛ <N ι-ί od ι~Ι 寸’ |實施例5| ο … 宕 ΓΛ rn 寸Os w 卜 cn |實施例4| ο in CO 的 ΓΛ 〇〇 ^ ^ od 〇〇 <N “ od |實施例3| Ο CN ΟΊ ir> CO CO ^ i-i od <N v〇 T-H 卜^ |實施例2| ο in *r» m rn CN CO r-1 od ^ 00 l-H 卜^ |實施例ι| ο cn »/> ro ΓΛ O i-i od I “ ιτί 導電性粒子平均粒徑 沸石含量（wt%) 沸石平均細孔徑（A) 沸石平均粒徑（μm) -i a \ ^ z 袍雄 Μ 镩 ^ 〇 a \ w 2 雄砌 1¾/雄 您ί 顙 % ±1 k ϊΐ -δ-€ ft' + U 評價 9T 赉^^电(1^<<^杯傘彰噠^亞«4< oos£ — SJH) (sasT^^-c?i^)+#^JJKWMW%l0.s^<«:l*(7o 201246236 由表1可知：未含有沸石之比較例1之異向性導電膜， 於保存穩定性加速試驗後，接著強度大幅下降.人 π，3有粒徑 大於導電性粒子之沸石的比較例2之異向性遙φ描 子电膜，於壓 接時無法充分壓入導電性粒子，因此連接電阻較t .人 J ， δ令 二氧化矽而取代沸石之比較例3之異向性導電膜，保存穩 定性加速試驗後之接著強度亦大幅下降；相對於此，含有 粒徑小於導電性粒子之沸石的實施例1〜7之異向性導電 膜’即便於保存穩定性加速試驗後接著強度仍較高’且連 接電阻充分低；特別是沸石之平均細孔徑為3埃且沸石含 量為5〜15〜％的實施例2、4之異向性導電膜，連接電阻 較低，保存穩定性加速試驗後之接著強度優異，連接可靠 性較高。 【圖式簡單說明】 無 【主要元件符號說明】 益 13

Claims (1)

1. 201246236 七、申請專利範圍： 1. 一種異向性導電膜 偶合劑之絕緣性接著劑中 wt% » ’其係導電性粒子分散於含有矽烷 而成者’且沸石之含有率為1〜20 該沸石之平均細孔徑為3〜5埃， 沸石之平均粒徑小於導電性粒子之平均粒徑。 彿石 申凊專利範圍第j項之異向性導電膜其中 之含有率為5〜15 wt%。 3.如申請專利範圍第1或2項之異向性導電膜，其中， 彿石之平均粒徑為導電性粒子之平均粒徑㈣%〜8〇%。 4·如申請專利範圍第項之異向性導電膜，其卜 沸石之平均粒徑為〇.1/Zm〜8//m，導電性粒子之平均粒徑 為 1/zm 〜l〇ym。 5.如申請專利範圍第3項之異向性導電膜，其中，沸石 之平均粒徑為0.1" m〜8" m，導電性粒子之平均粒徑為] 以瓜〜10//m〇 一種異向性導電連接方法，其係將申請專利範圍第i 至5項中任一項之異向性導電膜配置於相對向之端子間， 對端子間加熱加壓而進行連接。 7.—種異向性導電連接體，其係使用申請專利範圍第工 至5項中任一項之異向性導電膜而將電子零件彼此異向性 導電連接而成。