TW201621924A - 各向異性導電薄膜、及其連接方法 - Google Patents

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Abstract

本發明為一種各向異性導電薄膜，具有：導電性粒子含有層，含有粒子與熱硬化性樹脂，粒子具有導電性芯材及絕緣皮膜，絕緣皮膜係由活性能量線硬化性樹脂組成物形成於該導電性芯材的表面；及絕緣性接著層，含有熱硬化性樹脂。

Description

各向異性導電薄膜、及其連接方法
本發明係關於一種各向異性導電薄膜、及使用該各向異性導電薄膜的連接方法。
一直以來，係使用將分散有導電性粒子的熱硬化性樹脂塗佈於剝離薄膜的帶狀連接材料(例如，各向異性導電薄膜(ACF,Anisotropic Conductive Film))，來作為將電子組件與基板連接的手段。
舉例來說，此各向異性導電薄膜以「將可撓性印刷基板(FPC,Flexible Printed Circuit)或積體電路(IC,Integrated Circuit)晶片之端子(電極)，與形成於液晶面板(LCD,Liquid Crystal Display)之玻璃基板上的氧化銦錫(ITO,Indium Tin Oxide)電極連接」的情況為首，使用於將各種電極彼此之間接著並電性連接的情況。
近年來，電子組件傾向更小型化、積體化。因此，該電子組件所具有的電極中，鄰接的電極間之間距越變越小(微距)。但是，用於各向異性導電薄膜的導電成分大多使用球狀物，且其大小也多為直徑數μm以上的物。使用這樣的各向異性導電薄膜，與具有小型化、積體化傾向的電極間距之小型電極連接，會有鄰接的電極間之絕緣電阻不充分的問題。
於此，提出一種於微距的連接，使用以樹脂絕緣包覆的導電性粒子，減低短路風險的技術。作為用於絕緣包覆的樹脂而言，舉例來說， 例如熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等。
因為使用絕緣包覆的導電性粒子，雖然可一定程度的減低短路風險，但因為於對向的電極間所擷取的導電性粒子必須破壞絕緣包覆來傳導，絕緣包覆的強度被設計成一定程度的弱化。因此，即使是被絕緣包覆的導電性粒子，在塞於電極間的狀態，受到來自元件的熱收縮之應力的情況下，會有因絕緣包覆破裂而發生短路的問題。
關於導電性粒子的絕緣包覆，除了該熱可塑性樹脂、該熱硬化性樹脂之外，提出一種使用活性能量線硬化性樹脂的技術(例如，參照專利文獻1及2)。但是，即使是這些文獻提出的技術，於微距連接中，也無法同時防止鄰接電極間的短路並進行對向電極間的傳導。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
【專利文獻1】日本特開平第6-96620號公報
【專利文獻2】日本特開平第11-306861號公報
本發明係以解決習知的前述多個問題來達成以下目的，以作為課題。即，本發明之目的係提供一種各向異性導電薄膜，能同時防止鄰接電極間的短路並進行對向電極間的傳導，以及提供一種使用該各向異性導電薄膜的連接方法。
作為解決前述課題的手段而言，如以下所述。即，
<1>一種各向異性導電薄膜，具有：導電性粒子含有層，含有粒子與熱硬化性樹脂，粒子具有導電性芯材及絕緣皮膜，絕緣皮膜係由活性能量線硬化性樹脂組成物形成於該導電性芯材的表面；及絕緣性接著層，含有熱硬化性樹脂。
<2>如該<1>所述之各向異性導電薄膜，其中，導電性粒子含有層的平均厚度小於絕緣性接著層的平均厚度。
<3>如該<1>至<2>中任一者所述之各向異性導電薄膜，其中，活性能量線硬化性樹脂組成物含有(甲基)丙烯酸酯樹脂。
<4>如該<1>至<3>中任一者所述之各向異性導電薄膜，其中，導電性粒子含有層含有陰離子系硬化劑；絕緣性接著層含有陰離子系硬化劑。
<5>一種連接方法，係為將具有穿透活性能量線的基板及不穿透該活性能量線的配線之配線基板中的配線連接於電子組件的端子之連接方法，包含：第一配置製程，於該配線基板的配線上，配置如該<1>至<4>中任一者所述之各向異性導電薄膜；第二配置製程，於該各向異性導電薄膜上，使該電子組件的端子與該各向異性導電薄膜連接地配置該電子組件；活性能量線照射製程，從該配線基板側照射該活性能量線於該各向異性導電薄膜；及加熱加壓製程，藉由加熱加壓元件加熱及加壓該電子組件。
<6>如該<5>所述之連接方法，其中，第二配置製程更包含：暫時固定處理，以小於導電性粒子含有層的熱硬化性樹脂之硬化溫度且該硬化 溫度為-10℃以上，加熱及加壓該各向異性導電薄膜。
根據本發明，能解決習知的前述多個問題，達成前述目的，能提供一種各向異性導電薄膜，能同時防止鄰接電極間的短路並進行對向電極間的傳導，以及能提供一種使用該各向異性導電薄膜的連接方法。
1‧‧‧基板
2‧‧‧配線
3‧‧‧導電性粒子含有層
4‧‧‧絕緣性接著層
5‧‧‧電子組件
6‧‧‧端子
31‧‧‧導電性芯材
32‧‧‧絕緣皮膜
[圖1A]係為用於說明本發明連接方法的一例中的第一配置製程之概略圖。
[圖1B]係為用於說明本發明連接方法的一例中的第二配置製程之概略圖。
[圖1C]係為用於說明本發明連接方法的一例中的活性能量線照射製程之概略圖。
[圖1D]係為用於說明本發明連接方法的一例中的加熱加壓製程之概略圖。
(各向異性導電薄膜)
本發明的各向異性導電薄膜具有導電性粒子含有層及絕緣性接著層，更因應必要，具有其他的成分。
<導電性粒子含有層>
該導電性粒子含有層至少含有粒子及熱硬化性樹脂，較佳更含有硬化劑，更因應必要，含有其他的成分。
<<粒子>>
該粒子具有導電性芯材及絕緣皮膜，更因應必要，具有其他的成分。
該粒子中，該絕緣皮膜形成於該導電性芯材的表面。
-導電性芯材-
就該導電性芯材而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如金屬粒子、金屬被覆樹脂粒子等。
就該金屬粒子而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如鎳、鈷、銀、銅、金、鈀等。此等中，可單獨使用一種，也可併用兩種以上。
在這當中，較佳為鎳、銀、銅。這些的金屬粒子在防止表面氧化的目的下，亦可於其表面施加金、鈀。
就該金屬被覆樹脂粒子而言，只要是將樹脂粒子的表面以金屬被覆的粒子，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如將樹脂粒子的表面以至少包含鎳、銅、金及鈀之任一金屬被覆的粒子等。
就對該樹脂粒子被覆金屬的方法而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如無電解電鍍法、濺鍍法等。
就該樹脂粒子的材質而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如苯乙烯-二乙烯苯共聚合體、苯胍胺樹脂、交聯聚苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯-二氧化矽複合樹脂等。
-絕緣皮膜-
該絕緣皮膜由活性能量線硬化性樹脂組成物來形成。該各向異性導電薄膜在使用於各向異性導電連接前，該絕緣皮膜不會藉由活性能量線來硬化。
該絕緣皮膜在以無加壓的狀態接觸複數粒子的情況下，較佳為具有不 會於該粒子彼此間產生傳導的絕緣性。
--活性能量線硬化性樹脂組成物--
就該活性能量線硬化性樹脂組成物而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，至少含有(甲基)丙烯酸酯樹脂及光聚合起始劑，更因應必要，含有其他的成分。
---(甲基)丙烯酸酯樹脂---
該(甲基)丙烯酸酯樹脂係為含有丙烯酸酯基及甲基丙烯酸酯基中至少任一者的樹脂。
該(甲基)丙烯酸酯樹脂係藉由從該光聚合起始劑產生的自由基種聚合並硬化(甲基)丙烯酸酯基。
就該(甲基)丙烯酸酯樹脂而言，舉例來說，例如環氧(甲基)丙烯酸酯樹脂、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯樹脂等。
---光聚合起始劑---
就該光聚合起始劑而言，舉例來說，例如以下的化合物等。
二苯基甲酮
苯偶姻及其烷基醚類(例如，苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚等)
苯乙酮類(例如，苯乙酮、羥基苯基酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯甲基苯乙酮、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-〔4-(2-羥基乙氧基)苯基〕-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-甲基-1-〔4-(甲硫基)苯基〕-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-二苯乙二酮-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-1-丁酮等)
蒽醌類(例如，2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-t-丁基蒽醌、1-氯基蒽醌、2-戊基蒽醌等)
---其他的成分---
就該其他的成分而言，舉例來說，例如單官能(甲基)丙烯酸酯等。
就該粒子的平均粒子徑而言，並未特別限制，雖然能因應目的適當選擇，但較佳為1μm-30μm，更佳為2μm-10μm，特佳為3μm-6μm。
舉例來說，該平均粒子徑能使用掃描型電子顯微鏡(SEM)，測定50個粒子的粒子徑，藉由其算術平均值來求得。
該粒子的平均粒子徑較佳為小於該導電性粒子含有層的平均厚度。
舉例來說，該粒子能藉由將該導電性芯材被覆該活性能量線硬化性樹脂組成物來製作。
就該被覆的方法而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如利用機械能之物理化學變化的乾式方式等。
就以該乾式方式於該導電性芯材的表面能形成該絕緣皮膜的裝置而言，舉例來說，例如Mechano Mill(商品名，徳壽工作所股份有限公司製)、Hybridizer(奈良機械製作所股份有限公司製，商品名：NHS Series)等。
該乾式方式中，舉例來說，藉由該裝置處理該導電性芯材、及粉末狀的活性能量線硬化性樹脂組成物，能得到該粒子。
<<熱硬化性樹脂>>
就該熱硬化性樹脂而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如環氧樹脂、丙烯酸樹脂等。
就該環氧樹脂而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、酚醛型環氧樹脂、此等的變性環氧樹脂等。
就該丙烯酸樹脂而言，並未特別限制，能因應目的適當選 擇，舉例來說，例如丙烯酸化合物、液狀丙烯酸酯等。
在這當中，該熱硬化性樹脂與後述的陰離子系硬化劑組合時，從活性能量線難硬化的觀點來看，較佳為環氧樹脂。
就該導電性粒子含有層中熱硬化性樹脂的含有量而言，並未特別限制，雖能因應目的適當選擇，但相對於該導電性粒子含有層100質量份，熱硬化性樹脂的含有量較佳為10質量份-50質量份，更佳為20質量份-40質量份。
<<硬化劑>>
就該硬化劑而言，只要是使該熱硬化性樹脂硬化的硬化劑，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如陽離子系硬化劑、陰離子系硬化劑等。
在這當中，該硬化劑從活性能量線難以產生活性物種的觀點來看，較佳為陰離子系硬化劑。
就該陽離子系硬化劑而言，只要是由熱而產生陽離子種，使該熱硬化性樹脂陽離子硬化的硬化劑，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如鎓鹽等。
就該鎓鹽而言，舉例來說，例如鋶鹽、錪鹽等。
該鋶鹽而言，舉例來說，例如三芳基鋶鹽等。
就該鎓鹽中的抗衡陰離子而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如SbF6 -、AsF6 -、PF6 -、BF4 -、CH3SO3 -、CF3SO3 -等。
就該陰離子系硬化劑而言，只要是由熱來使該熱硬化性樹脂陰離子硬化的硬化劑，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如咪唑硬化劑、聚硫醇硬化劑、胺硬化劑等。
在這當中，從對低溫時的硬化性優異的觀點來看，較佳為咪唑硬化劑。
就該咪唑硬化劑而言，舉例來說，例如2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑偏苯三甲酸酯、2,4-二胺基-6-〔2’-甲基咪唑基-(1’)〕-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-〔2’-甲基咪唑基-(1’)〕-乙基-s-三嗪三聚異氰酸附加物等。
就該聚硫醇硬化劑而言，舉例來說，例如三(3-巰基丙酸乙酯)三羥甲基丙烷、四(3-巰基丙酸乙酯)季戊四醇酯、五(3-巰基丙酸乙酯)聚二季戊四醇等。
就該胺硬化劑而言，舉例來說，例如己二胺、辛二胺、癸二胺、3,9-雙(3-胺基丙基)-2，4,8,10-四螺〔5.5］十一烷、雙(4-氨基環己基)甲烷、間苯二胺、二胺基二苯基碸等。
就該導電性粒子含有層中硬化劑的含有量而言，並未特別限制，雖能因應目的適當選擇，但相對於該導電性粒子含有層100質量份，硬化劑的含有量較佳為20質量份-60質量份，更佳為30質量份-50質量份。
<<其他的成分>>
就該其他的成分而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如膜形成樹脂、矽烷耦合劑等。
-膜形成樹脂-
就該膜形成樹脂而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如苯氧基樹脂、不飽和聚酯樹脂、飽和聚酯樹脂、胺基甲酸酯樹脂、丁二烯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚烯烴樹脂等。該膜形成樹脂可單獨使用一種，也可併用兩種以上。在這當中，從製膜性、加工性、連接信頼性的觀點來看，較佳為苯氧基樹脂。
就該苯氧基樹脂而言，舉例來說，例如藉由雙酚A及環氧氯丙烷所合成的樹脂等。
該苯氧基樹脂可使用適當合成的物，也可使用市售品。
就該導電性粒子含有層中膜形成樹脂的含有量而言，並未特別限制，雖能因應目的適當選擇，但相對於該導電性粒子含有層100質量份，膜形成樹脂的含有量較佳為10質量份-50質量份，更佳為20質量份-40質量份。
-矽烷耦合劑-
就該矽烷耦合劑而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如環氧系矽烷耦合劑、丙烯酸系矽烷耦合劑、硫醇系矽烷耦合劑、胺系矽烷耦合劑等。
就該導電性粒子含有層中矽烷耦合劑的含有量而言，並未特別限制，雖能因應目的適當選擇，但相對於該導電性粒子含有層100質量份，矽烷耦合劑的含有量較佳為0.1質量份-3.0質量份，更佳為0.5質量份-2.0質量份。
就該導電性粒子含有層的平均厚度而言，並未特別限制，雖能因應目的適當選擇，但較佳為1μm-30μm，更佳為3μm-10μm，特佳為5μm-8μm。
此處的平均厚度係為測定該導電性粒子含有層的任意五個位置之厚度後的算術平均值。
該導電性粒子含有層的平均厚度雖然小於該絕緣性接著層的平均厚度，但以能同時高度地防止鄰接電極間的短路並進行對向電極間的傳導者為較佳。該導電性粒子含有層的平均厚度及該絕緣性接著層的平均厚度差〔(絕緣性接著層的平均厚度)-(導電性粒子含有層的平均厚度)〕更佳為2μm-15μm，特佳為4μm-10μm。
<絕緣性接著層>
該絕緣性接著層至少含有熱硬化性樹脂，較佳為含有硬化劑，更因應必要，含有其他的成分。
<<熱硬化性樹脂>>
就該熱硬化性樹脂而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如環氧樹脂、丙烯酸樹脂等。
就該環氧樹脂而言，舉例來說，例如該導電性粒子含有層的熱硬化性樹脂之說明中所例示的環氧樹脂等。
就該丙烯酸樹脂而言，舉例來說，例如該導電性粒子含有層的熱硬化性樹脂之說明中所例示的丙烯酸樹脂等。
在這當中，該熱硬化性樹脂從活性能量線難硬化的觀點來看，較佳為環氧樹脂。
就該絕緣性接著層中熱硬化性樹脂的含有量而言，並未特別限制，雖能因應目的適當選擇，但相對於該絕緣性接著層100質量份，熱硬化性樹脂的含有量較佳為5質量份-45質量份，更佳為15質量份-35質量份。
<<硬化劑>>
就該硬化劑而言，只要是使該熱硬化性樹脂硬化的硬化劑，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如陽離子系硬化劑、陰離子系硬化劑等。
在這當中，該硬化劑從活性能量線難以產生活性物種的觀點來看，較佳為陰離子系硬化劑。
就該陽離子系硬化劑而言，只要是由熱產生陽離子種，使該熱硬化性樹脂陽離子硬化的硬化劑，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如該導電性粒子含有層的硬化劑之說明中所例示的硬化劑等。
就該陰離子系硬化劑而言，只要是由熱來使該熱硬化性樹脂 陰離子硬化的硬化劑，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如該導電性粒子含有層的硬化劑之說明中所例示的陰離子系硬化劑等。
就該絕緣性接著層中硬化劑的含有量而言，並未特別限制，雖能因應目的適當選擇，但相對於該絕緣性接著層100質量份，硬化劑的含有量較佳為20質量份-60質量份，更佳為30質量份-50質量份。
<<其他的成分>>
就該其他的成分而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如膜形成樹脂、矽烷耦合劑等。
-膜形成樹脂-
就該膜形成樹脂而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如該導電性粒子含有層之說明中所例示的膜形成樹脂等。就該膜形成樹脂而言，從製膜性、加工性、連接信頼性的觀點來看，較佳為苯氧基樹脂。
就該絕緣性接著層中膜形成樹脂的含有量而言，並未特別限制，雖能因應目的適當選擇，但相對於該絕緣性接著層100質量份，膜形成樹脂的含有量較佳為15質量份-55質量份，更佳為25質量份-45質量份。
-矽烷耦合劑-
就該矽烷耦合劑而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如環氧系矽烷耦合劑、丙烯酸系矽烷耦合劑、硫醇系矽烷耦合劑、胺系矽烷耦合劑等。
就該絕緣性接著層中矽烷耦合劑的含有量而言，並未特別限制，雖能因應目的適當選擇，但相對於該絕緣性接著層100質量份，矽烷耦合劑的含有量較佳為0.1質量份-3.0質量份，更佳為0.5質量份-2.0質量份。
就該絕緣性接著層的平均厚度而言，並未特別限制，雖能因 應目的適當選擇，但較佳為5μm-50μm，更佳為7μm-30μm，特佳為10μm-15μm。
此處的平均厚度係為測定該絕緣性接著層的任意五個位置之厚度後的算術平均值。
就該各向異性導電薄膜的平均厚度而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇。
(連接方法)
本發明的連接方法至少包含第一配置製程、第二配置製程、活性能量線照射製程及加熱加壓製程，更因應必要，包含其他的製程。
該連接方法係為將配線基板的配線與電子組件的端子藉由各向異性導電薄膜來連接之連接方法。
<第一配置製程>
該第一配置製程只要是於配線基板的配線上，配置本發明的各向異性導電薄膜之製程，並未特別限制，能因應目的適當選擇。
該第一配置製程中，較佳為於配線基板的配線上，使該導電性粒子含有層與該配線連接地配置該各向異性導電薄膜。
<<配線基板>>
該配線基板至少具有基板及配線，更因應必要，具有其他的元件。
-基板-
就該基板而言，只要是穿透活性能量線的基板，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如塑膠基板、玻璃基板等。
就該基板的形狀、大小、構造而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇。
此處，「穿透活性能量線」係指用於硬化該活性能量線硬化性樹脂組成 物中的硬化成分(例如，(甲基)丙烯酸酯樹脂)之必要波長的活性能量線能夠硬化該硬化成分的必要程度之穿透即可，該波長的活性能量線的穿透率不需要為100%。
-配線-
就該配線而言，只要是不穿透該活性能量線的配線，並未特別限制，能因應目的適當選擇。
該配線係配置於該基板上。
就該配線的材質而言，舉例來說，例如金、銀、銅、鋁等。
就該配線的形狀、大小、構造而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇。
此處，「不穿透活性能量線」係指用於硬化該活性能量線硬化性樹脂組成物中的硬化成分(例如，(甲基)丙烯酸酯樹脂)之必要波長的活性能量線能夠不硬化該硬化成分的程度之不穿透即可，該波長的活性能量線的穿透率不需要為0%。但是，該配線之活性能量線的穿透率較佳為0%。
<第二配置製程>
就該第二配置製程而言，只要是於該各向異性導電薄膜上，使該電子組件的端子與該各向異性導電薄膜連接地配置而配置該電子組件之製程，並未特別限制，雖能因應目的適當選擇，但由能同時高度地防止鄰接電極間的短路並進行對向電極間的傳導之觀點來看，較佳係包含暫時固定處理，以小於該導電性粒子含有層的熱硬化性樹脂之硬化溫度且盡可能地高溫來加熱及加壓該各向異性導電薄膜。此時，較佳為藉由比正常還高的壓力(例如，5MPa-40MPa)來加壓。而且，就加熱及加壓的時間而言，較佳為0.5秒-2秒。
此處，「熱硬化性樹脂的硬化溫度」係為由流變儀熔融黏度測定(升溫速 度30℃/min)時，顯示最低熔融黏度的溫度。
而且，就「小於該導電性粒子含有層的熱硬化性樹脂之硬化溫度且盡可能地高溫」而言，較佳為小於該硬化溫度且該硬化溫度為-10℃以上，更佳為小於該硬化溫度且該硬化溫度為-5℃以上。
<<電子組件>>
就該電子組件而言，只要是作為連接的對象，具有端子的電子組件即可，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如IC晶片、TAB膠帶、液晶面板等。就該IC晶片而言，舉例來說，例如平面面板顯示器(FPD,Flat Panel Display)中的液晶畫面控制用IC晶片等。
<活性能量線照射製程>
就該活性能量線照射製程而言，只要從該配線基板側照射該活性能量線於該各向異性導電薄膜的製程即可，並未特別限制，能因應目的適當選擇。
就該活性能量線而言，並未特別限制，雖能因應目的適當選擇、但從易於硬化被覆該導電性芯材的絕緣皮膜之觀點來看，較佳為紫外線。就該紫外線的波長而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如200nm-400nm等。
就該活性能量線的照射源而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇，舉例來說，例如LED燈、YAG雷射、氙燈、鹵素燈等。
就該活性能量線的照射量而言，並未特別限制，能因應目的適當選擇。
藉由進行該活性能量線照射製程，鄰接電極間(配線基板上的配線間)的粒子中之絕緣皮膜被硬化。另一方面，對向電極間(配線基板的配線與電子組件的端子之間)的粒子中之絕緣皮膜沒被硬化。
因此，於該活性能量線照射製程後進行的加熱及加壓時，鄰接電極間 的粒子中之絕緣皮膜沒有被破壞，保持鄰接電極間的絕緣性。另一方面，對向電極間的粒子中該絕緣皮膜被破壞，該導電性芯材因為與該配線及該端子接觸，得到對向電極間的傳導。
<加熱加壓製程>
就該加熱加壓製程而言，只要藉由加熱加壓元件加熱及加壓該電子組件的製程即可，並未特別限制，能因應目的適當選擇。
就該加熱加壓元件而言，舉例來說，例如具有加熱機構的加壓元件等。就具有該加熱機構的加壓元件而言，舉例來說，例如加熱工具等。
就該加熱的溫度而言，並未特別限制，雖能因應目的適當選擇，但較佳為130℃-200℃。
就該加壓的壓力而言，並未特別限制，雖能因應目的適當選擇，但較佳為40MPa-100MPa。
就該加熱及加壓的時間而言，並未特別限制，雖能因應目的適當選擇，但較佳為3秒-15秒。
關於本發明的連接方法之一例，使用圖1A-圖1D來說明。
首先，如圖1A所示，於具有基板1及配線2的配線基板上，配置具有導電性粒子含有層3及絕緣性接著層4的各向異性導電薄膜(第一配置製程)。此時，使導電性粒子含有層3與配線2連接地配置。
導電性粒子含有層3具有熱硬化性樹脂及粒子。該粒子具有導電性芯材31、及形成於導電性芯材31的表面之絕緣皮膜32。
接著，如圖1B所示，於各向異性導電薄膜上，使電子組件5的端子6與該各向異性導電薄膜連接地配置電子組件5(第二配置製程)。
此時，較佳包含暫時固定處理，以小於導電性粒子含有層的熱硬化性 樹脂之硬化溫度且盡可能地高溫來加熱及加壓該各向異性導電薄膜。
接著，如圖1C所示，從該配線基板側照射活性能量線於該各向異性導電薄膜(活性能量線照射製程)。
然後，鄰接電極間(配線基板上的配線2間)的粒子中之絕緣皮膜32被硬化。另一方面，對向電極間(配線基板的配線2與電子組件5的端子6之間)的粒子中之絕緣皮膜32沒被硬化。
接著，如圖1D所示，藉由加熱加壓元件加熱及加壓電子組件(加熱加壓製程)。
然後，鄰接電極間的粒子中之絕緣皮膜32沒被破壞，保持鄰接電極間的絕緣性。
另一方面，對向電極間的粒子的絕緣皮膜32於該粒子變形時被破壞。然後，導電性芯材31因為與配線2及端子6接觸，得到對向電極間的傳導。
此外，在導電性粒子含有層及絕緣性接著層使用同種的熱硬化性樹脂、膜形成樹脂、硬化劑等情況下，於加熱加壓製程後，導電性粒子含有層及絕緣性接著層的界面變得不明顯，幾乎一體化。
本發明的各向異性導電薄膜及本發明的連接方法因為能同時防止鄰接電極間的短路並進行對向電極間的傳導，所以能適當使用於鄰接電極間的狹窄間距(稱為微距)連接。就該間距而言，20μm以下也可對應，15μm也可對應。
【實施例】
以下，雖然說明本發明的實施例，但本發明並未被這些的實施例中任一者所限定。
(製造例1)
<粒子的製作>
粒子藉由將導電性芯材以活性能量線硬化性樹脂組成物被覆來製作。具體而言，如以下所述來製作。
將導電性芯材(AUL704，積水化學公司製，平均粒子徑4μm)90質量份、及粉末狀的活性能量線硬化性樹脂組成物〔含有胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯樹脂及光聚合起始劑〕10質量份放入Hybridizer(奈良機械製作所股份有限公司製，商品名：NHS Series)，並進行處理。此外，Hybridizer中的處理條件為回轉速度16,000rpm、反應槽溫度60℃。
所得到的粒子之平均粒子徑為4.1μm。
(製造例2)
<粒子的製作>
除了將製造例1中胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯樹脂以環氧(甲基)丙烯酸酯樹脂來取代之外，與製造例1相同地，得到粒子。
所得到的粒子之平均粒子徑為4.1μm。
(製造例3)
<粒子的製作>
除了將製造例1中被覆導電性芯材的材料從粉末狀的活性能量線硬化性樹脂組成物〔含有胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯樹脂及光聚合起始劑〕以只有胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯樹脂來取代之外，與製造例1相同地，得到粒子。
所得到的粒子之平均粒子徑為4.1μm。
(實施例1)
<各向異性導電薄膜的製作>
-導電性粒子含有層的製作-
將苯氧基樹脂(品名：YP50，新日鐵住金化學股份有限公司製)30質量 份、環氧樹脂(品名：EP828，三菱化學股份有限公司製)30質量份、胺系硬化劑(品名：PHX3941HP，旭化成股份有限公司製，咪唑硬化劑)40質量份、矽烷耦合劑(品名：A-187，Momentive Performance Materials公司製)1質量份、及以製造例1所製作的粒子35質量份使用攪拌裝置(自轉公轉攪拌機，除泡練太郎，Thinky公司製)均勻地混合。將混合後的化合物使其乾燥後的平均厚度為5μm地塗佈於滲矽處理的聚對苯二甲酸乙二酯(PET,Polyethylene Terephthalate)上，以70℃乾燥5分鐘，製作導電性粒子含有層。
-絕緣性接著層的製作-
將苯氧基樹脂(品名：YP50，新日鐵住金化學股份有限公司製)25質量份、環氧樹脂(品名：EP828，三菱化學股份有限公司製)35質量份、胺系硬化劑(品名：PHX3941HP，旭化成股份有限公司製，咪唑硬化劑)40質量份、及矽烷耦合劑(品名：A-187、Momentive Performance Materials公司製)1質量份使用攪拌裝置(自轉公轉攪拌機，除泡練太郎，Thinky公司製)均勻地混合。將混合後的化合物使其乾燥後的平均厚度為15μm地塗佈於滲矽處理的聚對苯二甲酸乙二酯(PET,Polyethylene Terephthalate)上，以70℃乾燥5分鐘，得到絕緣性接著層。
將所得到的導電性粒子含有層與絕緣性接著層貼合，得到各向異性導電薄膜。
<接合體的製造>
藉由以下的方法，進行COG(Chip on GlAss)實裝。
就配線基板而言，使用ITO串列式配線形成的厚度為0.7mm之玻璃基板。
就電子組件而言，使用試驗用IC晶片(尺寸：1.8mm×20mm，厚度：0.5mm，鍍金凸塊的尺寸：13μm×80μm、凸塊高度：15μm、凸塊間空隙： 12μm)。
於該配線基板的配線上，使導電性粒子含有層與該配線連接地配置各向異性導電薄膜。接著，於各向異性導電薄膜的絕緣性接著層上，配置該電子組件，使用平均厚度為50μm的鐵氟龍(商標登記)片作為緩衝材料，藉由加熱工具，以100℃、10MPa、1秒的條件，加熱及加壓該電子組件，來進行暫時固定。接著，從該配線基板側，於該各向異性導電薄膜，進行UV照射(使用400mW×2sec照射，Omron公司製的UV LED光源，ZUV-C20H，ZUV-H20MC)。接著，使用平均厚度為50μm的鐵氟龍(商標登記)片作為緩衝材，藉由加熱工具，以200℃、60MPa、5秒的條件，加熱及加壓該電子組件，來進行連接，得到接合體。
<評價>
提供以下的評價。將結果顯示於表1-1。
<<短路發生可能性>>
關於上述製作的接合體，使用High Resistance Meter(產品號：High Resistance Meter 4339B，Agilent公司製)來測定16ch的端子間之電阻值(Ω)。具體而言，以2端子法壓印電壓30V時的電阻值為108Ω以下的ch被認為是短路，藉由以下的評價基準來進行評價。
〔評價基準〕
○：發生短路的ch數為0
△：發生短路的ch數為1-2
×：發生短路的ch數為3-16
<<傳導電阻值>>
關於上述製作的接合體，使用Digital Multimeter(產品號：Digital Multimeter 7555，横河電機公司製)來測定30ch的端子-ITO配線間的電阻值 (Ω)。具體而言，測定以4端子法流過電流1mA時，在85℃85%RH，經過500小時後的電阻值(傳導電阻值，Ω)。藉由以下的評價基準來進行評價。
〔評價基準〕
○：小於10Ω
△：10Ω以上且小於50Ω
×：50Ω以上
(實施例2-7、及比較例1-3)
<各向異性導電薄膜的製作、及接合體的製造>
除了將實施例1中導電性粒子含有層(ACF層)的組成、絕緣性接著層(NCF層)的組成、兩層的平均厚度、兩層的暫時固定時之加熱及加壓條件、及兩層是否進行UV照射依照表1-1及表1-2所述來變更以外，與實施例1相同地，進行各向異性導電薄膜的製作、及接合體的製造。
進行與實施例1相同地評價。將結果顯示於表1-1、及表1-2。
表1-1、及表1-2中、AUL-704係為導電性粒子(鍍Ni/Au，樹脂芯，積水化學工業股份有限公司製，平均粒子徑為4μm)。PKHH係為苯氧基樹脂(巴化學工業股份有限公司製)。JER806係為雙酚F型環氧樹脂(三菱化學股份有限公司製)。
實施例1-7中，能同時防止短路發生並確保傳導。
於導電性粒子含有層的平均厚度為5μm-8μm的情況，得到特別優異的結果(參照實施例1-2、實施例5-7)。
若導電性粒子含有層的平均厚度超過8μm，對向電極間中粒子的擷取性稍微變差。而且，活性能量線從配線的側面繞射到達至對向電極間的粒子，對向電極間的粒子的絕緣皮膜也稍微硬化。而且，活性能量線變得難以自基板到達較遠粒子。因為這樣的結果，若導電性粒子含有層的平均厚度超過8μm，短路發生防止及傳導確保會比在導電性粒子含有層的平均厚度為5μm-8μm的情況更差。
第二配置製程中，在比導電性粒子含有層的熱硬化性樹脂之硬化溫度更低的溫度且盡可能地高溫(小於該硬化溫度，且該硬化溫度為-10℃以上)，有加熱及加壓各向異性導電薄膜的情況(參照實施例1-2、實施例5-7)比沒有的情況(實施例4)具有更優異的傳導電阻值。
比較例1-4中，無法同時防止短路發生並確保傳導。即使是使用習知的絕緣包覆導電性粒子之比較例3，也無法對應12μm微距，所以無法同時防止短路發生防止並確保傳導。
【產業上的可利用性】
本發明的各向異性導電薄膜、及本發明的連接方法因為能同時防止鄰接電極間的短路並進行對向電極間的傳導，所以能適當使用於鄰接電極間的狹窄間距(稱為微距)連接。
1‧‧‧基板
2‧‧‧配線
3‧‧‧導電性粒子含有層
4‧‧‧絕緣性接著層
5‧‧‧電子組件
6‧‧‧端子
31‧‧‧導電性芯材
32‧‧‧絕緣皮膜

Claims (6)

  1. 一種各向異性導電薄膜，具有：導電性粒子含有層，含有粒子與熱硬化性樹脂，粒子具有導電性芯材及絕緣皮膜，絕緣皮膜係由活性能量線硬化性樹脂組成物形成於該導電性芯材的表面；及絕緣性接著層，含有熱硬化性樹脂。
  2. 如請求項1所述之各向異性導電薄膜，其中，導電性粒子含有層的平均厚度小於絕緣性接著層的平均厚度。
  3. 如請求項1所述之各向異性導電薄膜，其中，活性能量線硬化性樹脂組成物含有(甲基)丙烯酸酯樹脂。
  4. 如請求項1所述之各向異性導電薄膜，其中，導電性粒子含有層含有陰離子系硬化劑；且絕緣性接著層含有陰離子系硬化劑。
  5. 一種連接方法，係為將具有穿透活性能量線的基板及不穿透該活性能量線的配線之配線基板中的配線連接於電子組件的端子之連接方法，包含：第一配置製程，於該配線基板的配線上，配置如請求項1至4中任一項所述之各向異性導電薄膜；第二配置製程，於該各向異性導電薄膜上，使該電子組件的端子與該各向異性導電薄膜連接地配置該電子組件；活性能量線照射製程，從該配線基板側照射該活性能量線於該各向異性導電薄膜；及加熱加壓製程，藉由加熱加壓元件加熱及加壓該電子組件。
  6. 如請求項5所述之連接方法，其中，第二配置製程更包含：暫時固定處理，以小於導電性粒子含有層的熱硬化性樹脂之硬化溫度且該硬化溫度為 -10℃以上，加熱及加壓該各向異性導電薄膜。
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