TWI737634B - 異向性導電膜及連接結構體 - Google Patents

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Abstract

本發明關於一種於異向性導電連接時抑制短路之產生、並且可不使導電粒子之捕捉性降低而使導電粒子良好地壓入而不僅呈現出良好之初期導通性而且呈現出良好之導通可靠性的異向性導電膜，其於絕緣性黏合劑中含有分別由複數個導電粒子所構成之第1導電粒子群及第2導電粒子群。第1導電粒子群與第2導電粒子群分別存在於第1區域及第2區域，該第1區域及第2區域在異向性導電膜之厚度方向上互不相同且於面方向上平行。並且，第1導電粒子群與第2導電粒子群之導電粒子之存在狀態互不相同。

Description

異向性導電膜及連接結構體
本發明係關於一種異向性導電膜及連接結構體。
於將IC晶片等電子零件安裝於顯示元件用之透明基板時，異向性導電膜被廣泛使用，近年來，就應用於高密度安裝之觀點而言，為了使導電粒子捕捉效率或連接可靠性提昇而使短路產生率降低，一直使用層厚相對較厚之絕緣性樹脂層、及於絕緣性黏合劑中分散有導電粒子之層厚相對較薄之導電粒子含有層積層而成之2層結構之異向性導電膜。於此種異向性導電膜中，為了於異向性導電連接時之自絕緣性樹脂層側進行熱按壓時，抑制導電粒子之過度流動，提出使用光硬化性樹脂組成物作為導電粒子含有層之絕緣性黏合劑(專利文獻1)。於此情形時，為了良好地保持導電粒子，預先使導電粒子含有層進行光硬化。
專利文獻1：日本特開2003-64324號公報
然而，於使用具有導電粒子分散於經光硬化之絕緣性黏合劑中之導電粒子含有層的異向性導電膜將基板與IC晶片等電子零件進行異向性導電連接之情形時，存在如下問題：因形成導電粒子之凝集體而無法消除短路產生之風險；或者，電子零件之凸塊端緣部之導電粒子之捕捉性降低，又，導電粒子向配線或凸塊之壓入變得不足，不僅初期導通性降低，而且熟化試驗後之導通可靠性亦降低。
本發明之課題在於提供一種異向性導電膜，其於異向性導電連接時，抑制短路之產生，並且可不使導電粒子之捕捉性降低而使導電粒子良好地壓入，不僅呈現出良好之初期導通性，而且呈現出良好之導通可靠性。
本發明人鑒於習知之異向性導電膜只有一個具有與膜面平行之分佈之導電粒子群方面，發現藉由將個數密度或平均粒徑等某些方面互不相同之複數個導電粒子群分別配置於膜厚方向之不同區域可達成上述目的，以至完成以下<1>、<13>所代表之本發明。
<1>即，本發明提供一種異向性導電膜，其係於絕緣性黏合劑中含有分別由複數個導電粒子所構成之第1導電粒子群及第2導電粒子群者，且第1導電粒子群與第2導電粒子群分別存在於第1區域及第2區域，該第1區域及第2區域在異向性導電膜之厚度方向上互不相同且於面方向上平行，第1導電粒子群與第2導電粒子群之導電粒子之存在狀態互不相同。 該異向性導電膜具有以下<2>~<12>之較佳之態樣。
<2>如<1>記載之異向性導電膜，其中，第1導電粒子群與第2導電粒子群就自下述方面而言導電粒子之存在狀態互不相同，上述方面係：導電粒子之個數密度或者從質量觀點來看之存在量、導電粒子之平均粒徑、導電粒子之硬度或者壓縮強度、導電粒子之表面形狀、導電粒子之表面材質、導電粒子之配置、分散有導電粒子之絕緣黏合劑之熔融黏度或者組成。
<3>如<1>或<2>記載之異向性導電膜，其中，構成第1導電粒子群之各導電粒子於第1區域中以距異向性導電膜之表面大致相同之距離之方式存在。
<4>如<3>記載之異向性導電膜，其中，構成第1導電粒子群之各導電粒子於俯視異向性導電膜時相互獨立地存在。
<5>如<4>記載之異向性導電膜，其中，構成第1導電粒子群之各導電粒子格子狀地規律排列。
<6>如<1>~<5>中任一項記載之異向性導電膜，其中，構成第2導電粒子群之各導電粒子於第2區域分散地存在。
<7>如<1>~<6>中任一項記載之異向性導電膜，其進而具有不含導電粒子之第3區域，該第3區域在異向性導電膜之厚度方向上與第1區域及第2區域互不相同且於面方向上平行。
<8>如<7>記載之異向性導電膜，其依序配置有第1區域、第2區域及第3區域。
<9>如<7>記載之異向性導電膜，其依序配置有第1區域、第3區域 及第2區域。
<10>如<7>記載之異向性導電膜，其依序配置有第2區域、第1區域及第3區域。
<11>如<1>~<6>中任一項記載之異向性導電膜，其於絕緣性黏合劑中進而含有由複數個導電粒子所構成之第3導電粒子群，且第3導電粒子群存在於第4區域，該第4區域在異向性導電膜之厚度方向上與第1區域及第2區域互不相同且於面方向上平行。
<12>如<11>記載之異向性導電膜，其依序配置有第4區域、第1區域及第2區域。
<13>又，本發明提供一種連接結構體，係利用上述之<1>~<12>中任一項記載之異向性導電膜將第1電子零件異向性導電連接於第2電子零件而成。
本發明之異向性導電膜係於絕緣性黏合劑中含有分別由複數個導電粒子所構成之第1導電粒子群及第2導電粒子群者。該第1導電粒子群及第2導電粒子群分別存在於第1區域及第2區域，該第1區域及第2區域在異向性導電膜之厚度方向上互不相同且於面方向上平行；並且，相對於第1導電粒子群，第2導電粒子群之導電粒子之存在狀態不同。因此，即便於僅利用第1導電粒子群無法滿足短路產生抑制、導電粒子捕捉性、初期導通性及導通可靠性之全部特性之情形時，亦可藉由使調整過導電粒子之存在狀態之第2導電粒子群存在於異向性導電膜中而彌補不充分之特性。
1‧‧‧絕緣性黏合劑
2‧‧‧導電粒子
10‧‧‧第1導電粒子群
20‧‧‧第2導電粒子群
30‧‧‧第3導電粒子群
60、70、100、200、300、400、500‧‧‧異向性導電膜
61、71‧‧‧絕緣性樹脂層
62、72‧‧‧絕緣性黏合劑
63、73‧‧‧導電粒子
64、74‧‧‧導電粒子含有層
R1‧‧‧第1區域
R2‧‧‧第2區域
R3‧‧‧第3區域
R4‧‧‧第4區域
圖1係本案發明之異向性導電膜之剖視圖。
圖2係本案發明之異向性導電膜之剖視圖。
圖3係本案發明之異向性導電膜之剖視圖。
圖4係本案發明之異向性導電膜之剖視圖。
圖5係本案發明之異向性導電膜之剖視圖。
圖6係習知(比較例1)之異向性導電膜之剖視圖。
圖7係比較例2之異向性導電膜之剖視圖。
以下，一面參照圖式一面對本發明之異向性導電膜之例詳細地進行說明。再者，各圖中，相同符號表示相同或同等之構成要素。
<<異向性導電膜之整體構成>>
圖1係本發明之一實施例之異向性導電膜100之剖視圖。該異向性導電膜100於絕緣性黏合劑1中含有分別由複數個導電粒子2所構成之第1導電粒子群10及第2導電粒子群20。該等導電粒子群10、20分別存在於第1區域R1及第2區域R2，該第1區域R1及第2區域R2在異向性導電膜100之厚度方向上互不相同且於面方向上平行。本發明中，第1導電粒子群10與第2導電粒子群20之導電粒子2之存在狀態從整體上看互不相同。
<導電粒子2之存在狀態>
於本發明中，第1導電粒子群10與第2導電粒子群20必須導電粒子2之存在狀態互不相同。此係為了利用一導電粒子群消除由另一導電粒子群造成之異向性導電膜之缺點。作為此種導電粒子2之存在狀態之具體例，可列舉就導電粒子2之個數密度或者從質量觀點來看之存在量、導電粒子2之平均粒徑、導電粒子2之硬度或者壓縮強度、導電粒子2之表面形狀、導電粒子2之表面材質(金屬鍍膜或絕緣膜)、導電粒子2之配置、分散有導電粒子2之絕緣性黏合劑1之熔融黏度或者組成等，但並不限定於該等。
關於表示該等導電粒子2之存在狀態之不同的大小關係、高低關係、前後關係、或材料關係等，對於使哪個導電粒子群優先於另一導電粒子群(例如，關於平均粒徑，是否使另一者大於一者)，可進行適當選擇。具體而言，第1導電粒子群10與第2導電粒子群20中，若導電粒子2之平均粒徑、硬度等相同但個數密度不同，則可說整體而言導電粒子2之存在狀態互不相同。
再者，一導電粒子群之中亦可併用2種以上導電粒子，較佳為以不同之導電粒子群間可識別之方式存在。
(導電粒子之個數密度)
關於導電粒子2之個數密度，於第1導電粒子群10與第2導電粒子群20中可相同，亦可不同，就提高導電粒子於對向端子間之捕捉性之觀點而言，第1導電粒子群10中較佳為5000~40000個/mm2，更佳為10000~30000個/mm2，又，就避免因導電粒子之重疊而引起連接不良之觀點而言，第2導電粒子群20中較佳為1000~20000個/mm2，更佳為2000~10000個/mm2。並且，就兼顧導電粒子數之削減及捕捉之確實性之觀點而言，第1導 電粒子群10中之導電粒子2之個數密度較佳為第2導電粒子群20中之導電粒子之個數密度之2~10倍，更佳為3~5倍。此處，個數密度可藉由下述方法進行測定：於金屬顯微鏡中以俯視進行觀察而測量，並且自SEM等電子顯微鏡對剖面進行測量。
(導電粒子之平均粒徑)
導電粒子2之平均粒徑於第1導電粒子群10及第2導電粒子群20中可相同，亦可不同，就異向性導電連接之穩定性之觀點而言，較佳為1~100μm，CV值較佳為25%以內。關於平均粒徑，可使用測量軟體(例如，WinROOF，三谷商事(股))算出圖像型之粒子分佈測定裝置或金屬顯微鏡之觀察結果。
當導電粒子2之平均粒徑於第1導電粒子群10與第2導電粒子群20中相同之情形時，可期待如下效果：即便第1導電粒子群10之導電粒子捕捉性不充分，亦可利用第2導電粒子群20之導電粒子捕捉性進行彌補。
又，當導電粒子2之平均粒徑於第1導電粒子群10與第2導電粒子群20中不同之情形時，可期待如下效果：於將對向之端子彼此進行異向性導電連接時，即便對向之端子之至少一者不平滑亦可確保良好之導通可靠性。其原因在於：由於對向端子面之至少一面為不平滑之狀態，故而相對較大之導電粒子被挾入端子間，該等有助於導通之穩定性。又，亦可期待如下效果：可容易地確認異向性導電連接時之樹脂流動之舉動。其原因在於：由於第1導電粒子群10與第2導電粒子群20於異向性導電膜之厚度方向存在於不同區域，故而可根據異向性導電連接後之狀態容易地 推測出樹脂流動之舉動。因此，可期待：藉由對在厚度方向處於不同區域之第1導電粒子群10與第2導電粒子群20之各自之導電粒子之舉動進行比較，而推定異向性導電連接之適當與否，此時，上述方式較「僅根據再現性不充分之樹脂流動或空隙產生之舉動進行推定」容易。
(導電粒子之硬度)
導電粒子2之硬度於第1導電粒子群10與第2導電粒子群20中可相同，亦可不同。此處，就與導電粒子2之平均粒徑之關聯而言，於使用平均粒徑不同之導電粒子2之情形時，較佳為相對較大之導電粒子之硬度較相對較小之導電粒子柔軟，若考慮到充分之壓縮並且不阻礙異向性導電連接，則亦可為相同之硬度。
作為導電粒子2，可自習知公知之用於異向性導電膜者中適當選擇而使用，可使用鎳、鈷、銀、銅、金、鈀、焊錫等金屬粒子、或樹脂芯金屬鍍覆粒子。作為金屬鍍覆材料，可列舉銅、鎳、金、銀、焊錫等。該等金屬鍍覆亦可多層化。作為金屬鍍覆厚，通常為50~300nm。其中，作為導電粒子2，就導通之可靠性或穩定性之觀點而言，可較佳地使用樹脂芯金屬鍍覆粒子，以下針對樹脂芯金屬鍍覆粒子之硬度進行說明。
關於樹脂芯金屬鍍覆粒子之硬度，由於金屬鍍覆厚度相對於樹脂芯徑相對而言非常薄，故而與樹脂芯之硬度大致相同。樹脂芯之硬度可根據異向性導電連接對象進行適當選擇，較佳為於異向性導電連接後被壓縮至70~80%左右之硬度。因此，作為樹脂芯之壓縮變形之容易性，可根據連接之電子零件之組合進行各種選擇。一般而言，較佳為20%變形時之壓縮硬度(K值)為1500~4000N/mm2之相對柔軟之粒子，於將FPC (Flexible Print Circuit)與FPC進行異向性導電連接之情形(FOF)時，亦較佳為20%變形時之壓縮硬度(K值)為1500~4000N/mm2之相對柔軟之粒子。於將IC晶片與玻璃基板進行異向性導電連接之情形時，較佳為20%變形時之壓縮硬度(K值)為3000~8000N/mm2之相對較硬之粒子。又，當無論材質地於配線表面形成氧化膜之電子零件時，亦存在較佳為將20%變形時之壓縮硬度(K值)設為8000N/mm2以上進而較硬之粒子之情況。
此處，所謂20%變形時之壓縮硬度(K值)，係根據藉由對導電粒子沿一方向施加荷重進行壓縮而使導電粒子之粒徑較原先之粒徑變短20%時之荷重並利用下式所算出之數值，K值越小，則成為越柔軟之粒子。
K=(3/√2)F‧S-8/2‧R-1/2
(式中，F：導電粒子之20%壓縮變形時之荷重；S：壓縮位移(mm)；R：導電粒子之半徑(mm))
作為如以上所說明之樹脂芯，較佳為使用由壓縮變形優異之塑膠材料所構成之粒子，例如可利用(甲基)丙烯酸酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚樹脂、胺酯(urethane)系樹脂、環氧系樹脂、酚樹脂、丙烯腈-苯乙烯(AS)樹脂、苯胍
Figure 105132481-A0202-12-0009-11
樹脂、二乙烯苯系樹脂、苯乙烯系樹脂、聚酯樹脂等形成。例如，於利用(甲基)丙烯酸酯系樹脂形成樹脂芯之情形時，該(甲基)丙烯酸酯系樹脂較佳為(甲基)丙烯酸酯與進而視需要之可與其進行共聚之具有反應性雙鍵之化合物及二官能或多官能性單體之共聚物。
(導電粒子之表面形狀)
導電粒子2之表面形狀於第1導電粒子群10與第2導電粒子群20中可相同，亦可不同。於無損發明之效果之範圍內，對表面形狀並無限制，可較佳地使用日本特開2015-8129號公報等記載之於表面形成有突起之導電粒子。藉由形成此種突起，於異向性導電連接時可穿破設置於端子之保護膜。突起之形成較佳為均等地存在於導電粒子之表面，但於異向性導電膜之製造步驟之中，於為了使導電粒子排列而將導電粒子填充於模具之步驟中，突起之一部分亦可產生缺損。關於突起之高度，作為一例，可設為10~500nm或粒徑之10%以下。
(導電粒子之表面絕緣膜)
導電粒子2較佳為形成有表面絕緣膜。其原因在於：即便於端子間空間較窄之情形時亦可抑制短路之產生。此種表面絕緣膜只要為不對異向性導電連接帶來障礙之程度，則無論何種形態均可，於第1導電粒子群10與第2導電粒子群20中可相同，亦可不同。
(自導電粒子之質量觀點來看之存在量)
導電粒子2之異向性導電膜100中之存在量亦可以質量基準而表示，於第1導電粒子群10與第2導電粒子群20中可相同，亦可不同，於將異向性導電膜100之總質量設為100質量份時，於該100質量份中成為較佳為1質量份以上且30質量份以下、更佳為3質量份以上且10質量份以下之量。
(導電粒子之配置)
於本發明之異向性導電膜100中，就抑制短路之觀點而言，至少於一導電粒子群(較佳為第1導電粒子群10)中，於俯視異向性導電膜100時 導電粒子2相互獨立地存在。於此情形時，第1導電粒子群10與第2導電粒子群20中之導電粒子之平面方向上之距離或配置之狀態可相同，亦可不同。此處，所謂“相互獨立地存在”，意指至少於一導電粒子群中導電粒子2不凝集而相互不接觸並且於膜厚度方向亦無重疊之狀態。關於“不接觸”之程度，鄰接導電粒子2之中心距離為較佳為平均粒徑之1.5~50倍，更佳為2~30倍。又，所謂“於膜厚度方向亦無重疊之狀態”，意指於俯視異向性導電膜時，至少一導電粒子群中之導電粒子不與同一導電粒子群之其他導電粒子重疊。
再者，於俯視異向性導電膜100時之“獨立地存在之導電粒子”相對於所有導電粒子之比率較佳為大於50%，更佳為大於60%，進而較佳為大於70%。該比率之測定可藉由根據金屬顯微鏡或電子顯微鏡之面視野圖像進行測量而進行。
如上所述，導電粒子2於俯視異向性導電膜100時為相互獨立地存在，為了實現異向性導電膜100整體之均勻之透光，較佳為規律地排列。作為規律地排列，較佳為排列成六角格子、斜方格子、正方格子、矩形格子、平行體格子等格子狀。又，亦可不為格子狀，而為並列地形成排列於直線上之線狀者。於此情形時，較佳為線以在膜之寬度方向呈斜向之方式而存在。線間之距離並無特別限制，可規律亦可無規，實用上較佳為有規律性。
另一方面，第2導電粒子群20中之導電粒子2就進一步提高於端子之捕捉之觀點而言，較佳為分散地存在於第2區域R2。此處，所謂“分散地存在”，意指無規律性而以無規之狀態存在。為了形成無規之 狀態，例如將導電粒子2投入絕緣性黏合劑1，並使用市售之行星式攪拌裝置(脫泡練太郎，Thinky(股))等進行混合即可。
(絕緣性黏合劑之80℃熔融黏度)
關於後文所述之絕緣性黏合劑1之80℃熔融黏度，於第1導電粒子群10與第2導電粒子群20中可相同，亦可不同，較佳為厚度方向上不同。尤其，含有第1導電粒子群10之第1區域R1之80℃熔融黏度大於含有第2導電粒子群20之第2區域R2時，就將導電粒子捕捉於端子之觀點而言，尤佳。於第1導電粒子群10與第2導電粒子群20以不同層之形式存在之情形時，第1導電粒子群10亦可存在於80℃熔融黏度不同之層之界面。再者，非80℃熔融黏度，最低熔融黏度亦可表現出相同之傾向。
於含有導電粒子之層中，如上所述，由於絕緣性黏合劑之80℃熔融黏度越高，導電粒子越不易受連接時之樹脂之流動之影響，故而就將導電粒子捕捉於端子之觀點而言，較理想為80℃熔融黏度較高。具體而言，並無特別限制，可為20000Pa‧s以上。又，作為一例，含有第1導電粒子群10之第1區域R1之80℃熔融黏度為1000~20000Pa‧s，更佳為2000~8000Pa‧s，含有第2導電粒子群20之第2區域R2之80℃熔融黏度為500~20000Pa‧s，更佳為1000~5000Pa‧s。此處，80℃熔融黏度可使用旋轉式流變計(TA Instruments公司)，利用升溫速度10℃/min、測定時之力固定1N、使用測定板直徑8mm之條件進行測定，並根據80℃下之值而求出。
(絕緣性黏合劑之組成)
如上所述，作為可成為導電粒子2之存在狀態之區別之要素的絕緣性 黏合劑1，可使用習知之異向性導電膜中使用之公知之絕緣性黏合劑。作為此種絕緣性黏合劑，可使用公知之熱聚合性或者光聚合性組成物。較佳為使該等聚合性組成物中含有膜形成樹脂或矽烷偶合劑。作為膜形成樹脂，可列舉：苯氧基樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、飽和聚酯樹脂、胺酯樹脂、丁二烯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚烯烴樹脂等，可將該等之2種以上併用。該等之中，就成膜性、加工性、連接可靠性之觀點而言，可較佳地使用苯氧基樹脂。又，作為矽烷偶合劑，可列舉環氧系矽烷偶合劑、丙烯酸系矽烷偶合劑等。該等矽烷偶合劑主要為烷氧基矽烷衍生物。
進而，於該等聚合性組成物中視需要可摻合填充劑、軟化劑、促進劑、抗老化劑、著色劑(顏料、染料)、有機溶劑、離子捕捉劑等。尤其，為了聚合性組成物之黏度調整，較佳為摻合平均粒徑為10~50nm之二氧化矽填料。此種二氧化矽填料於聚合性組成物中之摻合比率可根據所期望之黏度適當決定。
(熱聚合性組成物)
作為熱聚合性組成物，可列舉含有(甲基)丙烯酸酯化合物或環氧化合物與熱陽離子、陰離子或自由基聚合性起始劑之熱聚合性組成物。視需要亦可含有光聚合起始劑。
此處，作為(甲基)丙烯酸酯化合物，可使用習知公知之(甲基)丙烯酸酯單體。例如，可使用單官能(甲基)丙烯酸酯系單體、二官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯系單體。於本發明中，較佳為於(甲基)丙烯酸酯系單體之至少一部分使用多官能(甲基)丙烯酸酯系單體，以使異向性導電連接時 可使絕緣性黏合劑熱硬化。此處，(甲基)丙烯酸酯包含丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。
又，作為環氧化合物，可列舉雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂、該等之改質環氧樹脂、脂環式環氧樹脂等，且可將該等之2種以上併用。又，除環氧化合物以外，亦可併用氧環丁烷化合物。
作為熱自由基聚合起始劑，例如可列舉有機過氧化物、偶氮系化合物等。尤其，可較佳地使用不產生成為氣泡之原因之氮氣的有機過氧化物。
關於熱自由基聚合起始劑之使用量，由於若過少則變得硬化不良，若過多則製品壽命變低，故而相對於丙烯酸酯化合物100質量份較佳為2~60質量份，更佳為5~40質量份。
作為熱陽離子聚合起始劑，可採用作為環氧化合物之熱陽離子聚合起始劑而公知者，例如可使用藉由熱而產生酸之錪鹽、鋶鹽、鏻鹽、二茂鐵類等，尤其，可較佳地使用對溫度呈現出良好之潛伏性之芳香族鋶鹽。
關於熱陽離子聚合起始劑之摻合量，由於若過少則亦存在變得硬化不良之傾向，若過多則亦存在製品壽命降低之傾向，故而相對於環氧化合物100質量份較佳為2~60質量份，更佳為5~40質量份。
作為熱陰離子聚合起始劑，可採用作為環氧化合物之熱陰離子聚合起始劑而公知者，例如可使用藉由熱而產生鹼之脂肪族胺系化合物、芳香族胺系化合物、二級或三級胺系化合物、咪唑系化合物、聚硫醇 系化合物、三氟化硼-胺錯合物、雙氰胺、有機酸醯肼等，尤其，可較佳地使用對溫度呈現出良好之潛伏性之膠囊化咪唑系化合物。
關於熱陰離子聚合起始劑之摻合量，由於若過少則亦存在變得硬化不良之傾向，若過多則亦存在製品壽命降低之傾向，故而相對於環氧化合物100質量份較佳為2~60質量份，更佳為5~40質量份。
(光聚合性組成物)
作為光聚合性組成物，可列舉光陽離子、陰離子或自由基聚合性組成物，較佳為含有(甲基)丙烯酸酯化合物及光自由基聚合起始劑之光自由基聚合性組成物、或者含有環氧化合物及光陽離子或陰離子聚合起始劑之光陽離子或陰離子聚合性組成物。
此處，作為環氧化合物或(甲基)丙烯酸酯化合物，可適當使用熱聚合性組成物所使用者。
作為光自由基聚合起始劑，例如可列舉苯乙酮系光聚合起始劑、苯偶醯縮酮系光聚合起始劑、磷系光聚合起始劑等公知之聚合起始劑。
關於光自由基聚合起始劑之使用量，相對於丙烯酸酯化合物100質量份，若過少則聚合不充分地進行，若過多則成為剛性降低之原因，故而較佳為0.1~25質量份，更佳為0.5~15質量份。
作為光陽離子聚合起始劑，可採用作為環氧化合物之光陽離子聚合起始劑而公知者，例如可使用藉由光而產生酸之錪鹽、鋶鹽、鏻鹽、二茂鐵類等，尤其可較佳地使用對溫度呈現出良好之潛伏性之芳香族鋶鹽。
關於光陽離子聚合起始劑之摻合量，由於若過少則亦存在變得硬化不良之傾向，若過多則亦存在製品壽命降低之傾向，故而相對於環 氧化合物100質量份較佳為2~60質量份，更佳為5~40質量份。
作為光陰離子聚合起始劑，可採用作為環氧化合物之光陰離子聚合起始劑而公知者，例如可較佳地使用藉由光而產生鹼之苯乙酮O-芳醯基肟(acetophenone O-aroyloxime)、硝苯地平(nifedipine)等。
關於光陰離子聚合起始劑之摻合量，由於若過少則亦存在變得硬化不良之傾向，若過多則亦存在製品壽命降低之傾向，故而相對於環氧化合物100質量份較佳為2~60質量份，更佳為5~40質量份。
<異向性導電膜之層構成>
本發明之異向性導電膜100可由單一之層而構成，亦可由複數層積層而成之多層而構成。
於異向性導電膜100為單層之情形時，第1導電粒子群10由偏集存在於單層之異向性導電膜100中之複數個導電粒子所構成，該偏集存在之區域稱為第1區域R1。另一方面，第2導電粒子群20由分散於單層之異向性導電膜100中之複數個導電粒子所構成，該分散之區域稱為第2區域R2。
於異向性導電膜100為多層之情形時，第1區域R1及第2區域R2可分別作為第1導電粒子群含有層及第2導電粒子群含有層進行理解。
作為第1區域R1(第1導電粒子群含有層)及第2區域R2(第2導電粒子群含有層)之厚度，為了獲得確實地保持導通可靠性之接著力，前者較佳為3~7μm，更佳為3~5μm，後者較佳為3~20μm，更佳為6~16μm。該等區域(導電粒子群含有層)之厚度範圍為後文所述 之實施例之條件下之較佳厚度範圍之一例，並無特別限制，可根據構成各導電粒子群之導電粒子之粒徑適當變動，亦可根據連接之電子零件之種類或形狀而變動。
<<圖1以外之態樣之異向性導電膜>>
以上，已針對圖1之態樣之異向性導電膜100進行說明，但本發明包含進而具有不含導電粒子之第3區域的異向性導電膜，該第3區域在異向性導電膜之厚度方向上與第1區域及第2區域互不相同且於面方向上平行。該第3區域一般而言為用以實現滑順之樹脂流動之層。將此種態樣之具體例示於圖2~圖4。
即，圖2之異向性導電膜200為依序配置有第1區域R1、第2區域R2及第3區域R3之態樣，圖3之異向性導電膜300為依序配置有第2區域R2、第3區域R3及第1區域R1之態樣，圖4之異向性導電膜400為依序配置有第2區域R2、第1區域R1及第3區域R3之態樣。
關於此種第3區域R3，於異向性導電膜為單層之情形時，為不存在導電粒子2之區域，於為多層之情形時，定位於由不含有導電粒子之絕緣性黏合劑所構成之絕緣層。此處，構成第3區域R3之絕緣性黏合劑可由針對第1區域R1及第2區域R2已進行過說明之熱或光聚合性組成物而構成。
又，本發明進而包含一種異向性導電膜，其於絕緣性黏合劑中進而含有由複數個導電粒子所構成之第3導電粒子群30，且如圖5所示，第3導電粒子群30存在於第4區域R4，該第4區域R4在異向性導電膜500之厚度方向上與第1區域R1及第2區域R2互不相同且於面方向上平行。
即，圖5之異向性導電膜500為依序配置有存在有第3導電粒子群30之第4區域R4、存在有第1導電粒子群10之第1區域R1及存在有第2導電粒子群20之第2區域R2之態樣。此處，關於第3導電粒子群30，必須導電粒子2之存在狀態至少與第1導電粒子群10互不相同。另一方面，導電粒子2之存在狀態與第2導電粒子群20可相互相同，但較佳為不同。
關於此種第4區域R4，於異向性導電膜為單層之情形時，為存在有導電粒子2之區域，於為多層之情形時，定位於由含有導電粒子之絕緣性黏合劑所構成之第3導電粒子群含有層。此處，構成第4區域R4之絕緣性黏合劑可由針對第1區域R1及第2區域R2已進行過說明之熱或光聚合性組成物構成。
再者，於圖5之態樣中，關於導電粒子2之個數密度，就使捕捉性進一步提昇之觀點而言，第3導電粒子群30較佳為3000~10000個/mm2，更佳為3000~5000個/mm2。又，導電粒子2之種類、平均粒徑、硬度、表面材質等進行與上述第2導電粒子群20大致相同之操作。
<<異向性導電膜之製造方法>>
本發明之圖1之單層型異向性導電膜例如可利用相同之樹脂組成製作具備第1導電粒子群之層或具備第2導電粒子群之層之後進行熱層壓進行積層而獲得。又，可藉由如下方式而製造：利用公知之塗佈方法獲得第2導電粒子群之後，適當調整溶劑之乾燥條件，於溶劑含量較多之狀態下使導電粒子沈澱於膜之一方，且進行使第1導電粒子群散佈或轉印、嵌入等操作，其後，再次進行乾燥。
又，關於本發明之圖1之多層型異向性導電膜100，首先，藉由將按照常規方法使導電粒子分散於絕緣性黏合劑而成者塗佈於剝離膜並進行乾燥而形成第2導電粒子群含有層。另外，將絕緣性黏合劑塗佈於剝離膜並進行乾燥而形成黏著層，其後，使導電粒子以單層保持於其表面，而形成第1導電粒子群含有層。繼而，對第2導電粒子群含有層配置第1導電粒子群含有層之導電粒子保持面，並將全部進行貼合，藉此能夠製造。此處，作為使導電粒子保持於黏著層之手法，可利用習知公知之手法。例如，可藉由將導電粒子直接散佈於黏著層而形成第1導電粒子群含有層。或亦可使導電粒子以單層附著於延伸用樹脂層後使其雙軸延伸，並將黏著層按壓於該經延伸之膜而將導電粒子轉印於黏著層，藉此而形成第1導電粒子群含有層。又，亦可使用轉印模具使導電粒子保持於黏著層。以下，對使用轉印模具而製造本發明之異向性導電膜之例進行說明。
圖1所示之多層型異向性導電膜100可按照以下步驟A~D進行製造。
首先，於形成有複數個凹部之轉印模具之凹部加入導電粒子(步驟A)。繼而，將含有聚合性化合物、聚合起始劑及視需要之絕緣填料之聚合性組成物對轉印模具內之導電粒子進行按壓，藉此形成轉印有導電粒子之第1導電粒子群含有層(步驟B)。繼而，於第1導電粒子群含有層之外，藉由將利用常規方法將導電粒子混合於含有聚合性化合物及聚合起始劑之聚合性組成物中而成者進行成膜，而形成第2導電粒子群含有層(步驟C)。於第1導電粒子群含有層之導電粒子轉印面配置第2導電粒子群含有層，並將全部進行貼合(步驟D)，藉此而獲得圖1之異向性導電膜100。
藉由調整步驟B之按壓，可使導電粒子於第1導電粒子群含有層中之埋入程度變化。藉由加大按壓之程度，導電粒子之埋入之程度變大，最終可使其完全地埋入第1導電粒子群含有層中。
再者，依據使用轉印模具之圖1之異向性導電膜之製造方法，可製造圖2~5之異向性導電膜。
(轉印模具)
作為本發明之製造方法所使用之轉印模具，例如可使用對矽、各種陶瓷、玻璃、不鏽鋼等金屬等無機材料、或各種樹脂等有機材料等藉由光微影法等公知之開口形成方法形成開口而成者。又，轉印模具可採取板狀、輥狀等形狀。
作為轉印模具之凹部之形狀，可例示圓柱狀、四角柱等柱形狀、圓錐台、角錐台、圓錐形、四角錐形等錐體形狀等。
作為凹部之排列，可根據導電粒子所採取之排列而設為格子狀、鋸齒格子狀等。
關於導電粒子之平均粒徑相對於凹部之深度之比(=導電粒子之平均粒徑/開口之深度)，就轉印性提昇及導電粒子保持性之平衡而言，較佳為0.4~3.0，更佳為0.5~1.5。再者，轉印模具之凹部之直徑及深度可利用雷射顯微鏡進行測定。
關於凹部之開口徑相對於導電粒子之平均粒徑之比(=凹部之開口徑/導電粒子之平均粒徑)，就導電粒子之收容之容易性、聚合性組成物之壓入容易性等之平衡而言，較佳為1.1~2.0，更佳為1.3~1.8。
再者，於凹部底徑較其開口徑小之情形時，較佳為底徑設為 導電粒子之平均粒徑之1.1倍以上且未達2倍，且將開口徑設為導電粒子之平均粒徑之1.3倍以上且未達3倍。
<<連接結構體>>
本發明之異向性導電膜可較佳地應用於將IC晶片、IC模組、FPC等第1電子零件、及FPC、玻璃基板、剛性基板、陶瓷基板等第2電子零件進行異向性導電連接時。亦可將IC晶片、IC模組等進行堆疊而進行異向性導電連接。以此方式而獲得之連接結構體亦為本發明之一部分。
作為使用有異向性導電膜之電子零件之連接方法，例如可列舉如下方法：對各種基板等第2電子零件自黏著層側暫時貼附異向性導電膜，對所暫時貼附之異向性導電膜搭載IC晶片等第1電子零件，並進行熱壓接。可一面照射UV等能量線一面進行壓接，亦可將能量線之照射及熱壓接併用。
實施例
以下，藉由實施例對本發明進一步具體地進行說明。再者，關於下述之表1之「第1導電粒子群含有層」，於比較例1、2中換讀成「導電粒子含有層」。
實施例1<圖1之多層型異向性導電膜之製造>
(第2導電粒子群含有層之形成)
藉由將苯氧基樹脂(新日鐵住金化學(股)，YP-50)45質量份、二氧化矽填料(日本Aerosil(股)，Aerosil R805)5質量份、液狀環氧樹脂(三菱化學(股)，jER828)45質量份、熱陽離子聚合起始劑(三新化學工業(股)，SI-60L)3質量份、矽烷偶合劑(信越化學工業(股)，KBM-403)2質量 份、及導電粒子(積水化學工業(股)，AUL703，粒徑3μm)5質量份進行混合，而製備分散有導電粒子之熱聚合性組成物。使用棒式塗佈機將該熱聚合性組成物以成為表1之厚度(4μm)之方式塗佈於膜厚度50μm之剝離PET(Polyethylene Terephthalate)膜上，使其於80℃之烘箱中乾燥5分鐘，藉此而於PET膜上形成無規地分散有導電粒子之第2導電粒子群含有層。針對該第2導電粒子群含有層，對其中所含之導電粒子之個數密度(個/mm2)進行計測，並且使用旋轉式流變計(TA Instruments公司)利用升溫速度10℃/min、測定時之力固定1N、使用測定板直徑8mm之條件對熔融黏度進行測定，將基於該80℃下之熔融黏度值之流動性等級示於表1。
流動性等級
A：熔融黏度值為20000Pa‧s以上之情形
B：熔融黏度值為10000Pa‧s以上且未達20000Pa‧s之情形
C：熔融黏度值為3000Pa‧s以上且未達10000Pa‧s之情形
D：熔融黏度值未達3000Pa‧s之情形
(第1導電粒子群含有層之形成)
另一方面，製作具有與正方格子圖案對應之凸部之排列圖案的模具，將使公知之透明性樹脂之顆粒物(pellet)熔融而成者流入該模具中，使其冷卻並凝固，藉此而製作具有表1之密度(與導電粒子之個數密度對應)之正方格子圖案之凹部的樹脂制轉印模具。於該轉印模具之凹部填充導電粒子(積水化學工業(股)，AUL703，粒徑3μm)。
另外製作表1之厚度(3μm)之黏著層，其以如下方式而獲得：製備含有苯氧基樹脂(新日鐵住金化學(股)，YP-50)35質量份、 二氧化矽填料(日本Aerosil(股)，Aerosil R805)25質量份、液狀環氧樹脂(三菱化學(股)，jER828)35質量份、熱陽離子聚合起始劑(三新化學工業(股)，SI-60L)3質量份、及矽烷偶合劑(信越化學工業(股)，KBM-403)2質量份之熱聚合性組成物，並將該熱聚合性組成物塗佈於膜厚度50μm之PET膜上，使其於80℃之烘箱乾燥5分鐘。將該黏著層於50℃、0.5Mpa之條件下按壓於轉印模具之導電粒子收容面，藉此形成轉印有導電粒子之第1導電粒子群含有層，並自轉印模具剝離。將該第1導電粒子群含有層所含之導電粒子之個數密度(個/mm2)、及利用與上述相同之手法所求出之基於80℃下之熔融黏度值之流動性等級示於表1。
(異向性導電膜之製造)
使第2導電粒子群含有層與第1導電粒子群含有層之導電粒子轉印面對向，並將該等於50℃、0.2MPa之條件下進行貼合，藉此而製造圖1之異向性導電膜。
實施例2<圖2之多層型異向性導電膜之製造>
(第1導電粒子群含有層之形成)
利用苯氧基樹脂(新日鐵住金化學(股)，YP-50)40質量份、二氧化矽填料(日本Aerosil(股)，Aerosil R805)15質量份、液狀環氧樹脂(三菱化學(股)，jER828)40質量份、熱陽離子聚合起始劑(三新化學工業(股)，SI-60L)3質量份、及矽烷偶合劑(信越化學工業(股)，KBM-403)2質量份製備熱聚合性組成物，除此以外，以與實施例1相同之方式而製作第1導電粒子群含有層。
(第2導電粒子群含有層之形成)
第2導電粒子群含有層係與實施例1相同地進行製作。
(不含有導電粒子之絕緣層之形成)
製作表1之厚度(7μm)之絕緣層，其以如下方式而獲得：製備含有苯氧基樹脂(新日鐵住金化學(股)，YP-50)35質量份、二氧化矽填料(日本Aerosil(股)，Aerosil R805)5質量份、液狀環氧樹脂(三菱化學(股)，jER828)55質量份、熱陽離子聚合起始劑(三新化學工業(股)，SI-60L)3質量份、及矽烷偶合劑(信越化學工業(股)，KBM-403)2質量份之熱聚合性組成物，並將該熱聚合性組成物塗佈於膜厚度50μm之PET膜上，使其於80℃之烘箱中乾燥5分鐘。
(異向性導電膜之製造)
使第2導電粒子群含有層及接著之絕緣層與第1導電粒子群含有層之導電粒子轉印面對向，並將該等於50℃、0.2MPa之條件下進行貼合，藉此而製造圖2之異向性導電膜。
實施例3<圖3之多層型異向性導電膜之製造>
(第1導電粒子群含有層之形成)
與實施例1相同地製作第1導電粒子群含有層。
(第2導電粒子群含有層之形成)
藉由將苯氧基樹脂(新日鐵住金化學(股)，YP-50)40質量份、二氧化矽填料(日本Aerosil(股)，Aerosil R805)15質量份、液狀環氧樹脂(三菱化學(股)，jER828)40質量份、熱陽離子聚合起始劑(三新化學工業(股)，SI-60L)3質量份、矽烷偶合劑(信越化學工業(股)，KBM-403)2質量份、及導電粒子(積水化學工業(股)，AUL703，粒徑3μm)5質量份進 行混合，而製備分散有導電粒子之熱聚合性組成物。使用棒式塗佈機將該熱聚合性組成物以成為表1之厚度(5μm)之方式塗佈於膜厚度50μm之剝離PET膜上，並使其於80℃之烘箱中乾燥5分鐘，藉此而於PET膜上形成無規地分散有導電粒子之第2導電粒子群含有層。
(不含有導電粒子之絕緣層之形成)
製作表1之厚度(6μm)之絕緣層，其以如下方式而獲得：製備含有苯氧基樹脂(新日鐵住金化學(股)，YP-50)40質量份、二氧化矽填料(日本Aerosil(股)，Aerosil R805)15質量份、液狀環氧樹脂(三菱化學(股)，jER828)40質量份、熱陽離子聚合起始劑(三新化學工業(股)，SI-60L)3質量份、及矽烷偶合劑(信越化學工業(股)，KBM-403)2質量份之熱聚合性組成物，並將該熱聚合性組成物塗佈於膜厚度50μm之PET膜上，使其於80℃之烘箱中乾燥5分鐘。
(異向性導電膜之製造)
使絕緣層及接著之第2導電粒子群含有層與第1導電粒子群含有層之導電粒子轉印面對向，並將該等於50℃、0.2MPa之條件下進行貼合，藉此而製造圖3之異向性導電膜。
實施例4<圖4之多層型異向性導電膜之製造>
(第1導電粒子群含有層之形成)
與實施例1相同地製作第1導電粒子群含有層。
(第2導電粒子群含有層之形成)
藉由將苯氧基樹脂(新日鐵住金化學(股)，YP-50)35質量份、二氧化矽填料(日本Aerosil(股)，Aerosil R805)25質量份、液狀環氧樹脂(三 菱化學(股)，jER828)35質量份、熱陽離子聚合起始劑(三新化學工業(股)，SI-60L)3質量份、矽烷偶合劑(信越化學工業(股)，KBM-403)2質量份、及導電粒子(積水化學工業(股)，AUL703，粒徑3μm)5質量份進行混合，而製備分散有導電粒子之熱聚合性組成物。使用棒式塗佈機將該熱聚合性組成物以成為表1之厚度(4μm)之方式塗佈於膜厚度50μm之剝離PET膜上，並使其於80℃之烘箱中乾燥5分鐘，藉此而於PET膜上形成無規地分散有導電粒子之第2導電粒子群含有層。
(不含有導電粒子之絕緣層之形成)
與實施例2相同地製作絕緣層。
(異向性導電膜之製造)
使第1導電粒子群含有層自其非導電粒子轉印面側與絕緣層對向，繼而使第2導電粒子群含有層對向，並將該等於50℃、0.2MPa之條件下進行貼合，藉此而製造圖4之異向性導電膜。
實施例5<圖5之多層型異向性導電膜之製造>
(第1導電粒子群含有層之形成)
與實施例1相同地製作第1導電粒子群含有層。
(第2導電粒子群含有層之形成)
將層厚自5μm變更為6μm，除此以外，與實施例3相同地形成第2導電粒子群含有層。
(第3導電粒子群含有層之形成)
藉由將苯氧基樹脂(新日鐵住金化學(股)，YP-50)40質量份、二氧化矽填料(日本Aerosil(股)，Aerosil R805)15質量份、液狀環氧樹脂(三 菱化學(股)，jER828)40質量份、熱陽離子聚合起始劑(三新化學工業(股)，SI-60L)3質量份、矽烷偶合劑(信越化學工業(股)，KBM-403)2質量份、及導電粒子(積水化學工業(股)，AUL703，粒徑3μm)5質量份進行混合，而製備分散有導電粒子之熱聚合性組成物。使用棒式塗佈機將該熱聚合性組成物以成為表1之厚度(5μm)之方式塗佈於膜厚度50μm之剝離PET膜上，並使其於80℃之烘箱中乾燥5分鐘，藉此而於PET膜上形成無規地分散有導電粒子之第3導電粒子群含有層。
(異向性導電膜之製造)
使第2導電粒子群含有層與第1導電粒子群含有層之一面對向，並使第3導電粒子群含有層與另一面對向，將該等於50℃、0.2MPa之條件下進行貼合，藉此而製造圖5之異向性導電膜。
比較例1<圖6之異向性導電膜之製造>
(導電粒子含有層之形成)
藉由將苯氧基樹脂(新日鐵住金化學(股)，YP-50)40質量份、二氧化矽填料(日本Aerosil(股)，Aerosil R805)15質量份、液狀環氧樹脂(三菱化學(股)，jER828)40質量份、熱陽離子聚合起始劑(三新化學工業(股)，SI-60L)3質量份、矽烷偶合劑(信越化學工業(股)，KBM-403)2質量份、及導電粒子(積水化學工業(股)，AUL703，粒徑3μm)30質量份進行混合，而製備分散有導電粒子之熱聚合性組成物。使用棒式塗佈機將該熱聚合性組成物以成為表1之厚度(6μm)之方式塗佈於膜厚度50μm之剝離PET膜上，並使其於80℃之烘箱中乾燥5分鐘，藉此而於PET膜上形成無規地分散有導電粒子之導電粒子含有層。
(絕緣層之形成)
藉由將苯氧基樹脂(新日鐵住金化學(股)，YP-50)35質量份、二氧化矽填料(日本Aerosil(股)，Aerosil R805)5質量份、液狀環氧樹脂(三菱化學(股)，jER828)55質量份、熱陽離子聚合起始劑(三新化學工業(股)，SI-60L)3質量份、及矽烷偶合劑(信越化學工業(股)，KBM-403)2質量份進行混合，而製備熱聚合性組成物。使用棒式塗佈機將該熱聚合性組成物以成為表1之厚度(8μm)之方式塗佈於膜厚度50μm之剝離PET膜上，並使其於80℃之烘箱中乾燥5分鐘，藉此而於PET膜上形成絕緣層。
(異向性導電膜之製造)
使導電粒子含有層與絕緣層對向，並將該等於50℃、0.2MPa之條件下進行貼合，藉此而製造圖6之異向性導電膜。再者，於圖6中，圖號60為異向性導電膜，61為熱硬化型之絕緣性樹脂層，62為熱硬化型之絕緣性黏合劑，63為導電粒子，64為熱硬化型之導電粒子含有層。
比較例2<圖7之異向性導電膜之製造>
(導電粒子含有層之形成)
製作具有與正方格子圖案對應之凸部之排列圖案的模具，並將使公知之透明性樹脂之顆粒物熔融而成者流入該模具中，使其冷卻並凝固，藉此而製作具有表1之密度(與導電粒子之個數密度對應)之正方格子圖案之凹部的樹脂製轉印模具。於該轉印模具之凹部填充導電粒子(積水化學工業(股)，AUL703，粒徑3μm)。
另外製作表1之厚度(3μm)之黏著層，其以如下方式而獲得：製備含有苯氧基樹脂(新日鐵住金化學(股)，YP-50)65質量份、 二氧化矽填料(日本Aerosil(股)，Aerosil R805)5質量份、(甲基)丙烯酸系化合物(新中村化學工業(股)，A-LEN-10)25質量份、光自由基聚合起始劑IRGACURE369(BASF JAPAN(股))3質量份、及矽烷偶合劑(信越化學工業(股)，KBM-403)2質量份之光聚合性組成物，並將該光聚合性組成物塗佈於膜厚度50μm之PET膜上，使其於80℃之烘箱中乾燥5分鐘。將該黏著層於50℃、0.5MPa之條件下對轉印模具之導電粒子收容面進行按壓，藉此而形成轉印有導電粒子之導電粒子含有層，並自轉印模具剝離。再者，該導電粒子含有層之熔融黏度測定因流動性過低而未能測定。
(絕緣層之形成)
藉由將苯氧基樹脂(新日鐵住金化學(股)，YP-50)35質量份、二氧化矽填料(日本Aerosil(股)，Aerosil R805)5質量份、液狀環氧樹脂(三菱化學(股)，jER828)55質量份、熱陽離子聚合起始劑(三新化學工業(股)，SI-60L)3質量份、及矽烷偶合劑(信越化學工業(股)，KBM-403)2質量份進行混合，而製備熱聚合性組成物。使用棒式塗佈機將該熱聚合性組成物以成為表1之厚度(11μm)之方式塗佈於膜厚度50μm之剝離PET膜上，並使其於80℃之烘箱中乾燥5分鐘，藉此而於PET膜上形成絕緣層。
(異向性導電膜之製造)
使導電粒子含有層與絕緣層對向，將該等於50℃、0.2MPa之條件下進行貼合，並照射波長365nm、累計光量4000mJ/cm2之紫外線，藉此而製造圖7之異向性導電膜。再者，於圖7中，符號70為異向性導電膜，71為絕緣性樹脂層，72為光硬化型之絕緣性黏合劑，73為導電粒子，74為光硬化型之導電粒子含有層。
<評價>
針對實施例1~5及比較例1~2之異向性導電膜，將以下評價用IC與玻璃基板藉由以下條件之熱壓接連接(關於比較例2，併用以下UV照射)進行異向性導電連接，而製作評價用連接結構體。
評價用IC：外徑=1.8mm×20mm×0.2mm；金凸塊規格=15μm(高)×15μm(寬)×100μm(長)(凸塊間間隙15μm)
附ITO塗覆配線之玻璃基板：外徑=30mm×50mm×0.5mm
熱壓接連接：自IC晶片側，於150℃進行80MPa、5秒鐘之熱壓接。
UV照射連接：於100℃以80MPa之壓力進行熱壓接5秒鐘，另一方面，於熱壓接開始後4秒後，自紫外線照射裝置(Omron(股)，ZUV-C30H)照射i光線1秒鐘。
針對所製作之該等評價用連接結構體，對(a)初期導通性、(b)導通可靠性、(c)短路產生率、(d)粒子捕捉性分別如以下所說明般進行評價。將所獲得之結果示於表1。
(a)初期導通性
對所獲得之評價用連接結構體之導通電阻使用數位萬用表並利用四端子法測定通電2mA之電流時之值，並利用以下基準進行評價。
(評價基準)
OK(良好)：所測得之電阻值未達1Ω之情形
NG(不良)：所測得之電阻值為1Ω以上之情形
(b)導通可靠性
與初期導通性相同地方式，對所獲得之評價用連接結構體測定置於溫度85℃、濕度85%RH之恆溫槽中500小時後之導通電阻，並利用以下基準進行評價。
(評價基準)
OK(良好)：所測得之電阻值未達5Ω之情形
NG(不良)：所測得之電阻值為5Ω以上之情形
(c)短路產生率
於製作連接結構體時，將評價用IC變更為以下IC(7.5μm間隔之梳齒TEG(test element group))。針對所獲得之連接結構體，使用數位萬用表對短路產生率進行測定，並利用以下基準進行評價。
外徑1.5mm×13mm
厚度0.5mm
凸塊規格 鍍金、高度15μm、大小25μm×140μm、凸塊間間隙7.5μm
(評價基準)
OK(良好)：短路產生率未達50ppm之情形
NG(不良)：短路產生率為50ppm以上之情形
(d)粒子捕捉性
將連接所使用之IC之凸塊大小變更為11μm×95μm，除此以外，以與初期導通性及導通可靠性相同之條件進行連接。對連接後之端子自玻璃基板側使用金屬顯微鏡進行觀察，並對壓痕數進行計數，藉此對粒子之捕捉性進行判定。利用所觀察到之凸塊個數為N=300且呈現出最少之捕捉數(壓痕數)之凸塊進行評價。將判定基準示於以下。
(評價基準)
A(非常良好)：壓痕數為10個以上
B(良好)：壓痕數為5個以上且未達10個
C(普通)：壓痕數為3個以上且未達5個
D(不良)：壓痕數未達3個
Figure 105132481-A0202-12-0033-1
如根據表1所知，實施例1~5之異向性導電膜於任一評價項目中均呈現出良好之結果。再者，於實施例4之異向性導電膜之情形時，或許由於80℃之熔融黏度之流動性等級均為A評價，故而關於第1導電粒子群含有層及第2導電粒子群含有層之兩層，存在初期導通性或導通可靠性之值較高之傾向，為實用上無問題之等級。
相對於此，於比較例1之異向性導電膜之情形時，導電粒子含有層未成為兩層，因此，為了確保初期導通性及導通可靠性，不得不提高導電粒子含有層之導電粒子之個數密度，結果短路產生率為NG評價，粒子捕捉性為D評價。又，於比較例2之異向性導電膜之情形時，導電粒子含有層未成為兩層，因此，為了抑制導電粒子含有層之流動性而進行了光硬化，因而導通可靠性為NG評價。
[產業上之可利用性]
本發明之異向性導電膜於IC晶片等電子零件於配線基板之異向性導電連接時有用。電子零件之配線正在推進狹小化，本發明於將經狹小化之電子零件進行異向性導電連接之情形時尤其有用。
1‧‧‧絕緣性黏合劑
2‧‧‧導電粒子
10‧‧‧第1導電粒子群
20‧‧‧第2導電粒子群
100‧‧‧異向性導電膜
R1‧‧‧第1區域
R2‧‧‧第2區域

Claims (17)

  1. 一種異向性導電膜，其於絕緣性黏合劑中含有分別由複數個導電粒子所構成之第1導電粒子群及第2導電粒子群；且第1導電粒子群及第2導電粒子群分別存在於第1區域及第2區域，該第1區域及第2區域在異向性導電膜之厚度方向上互不相同且於面方向上平行；第1導電粒子群與第2導電粒子群之導電粒子之存在狀態互不相同；構成第1導電粒子群之各導電粒子於第1區域中，以距異向性導電膜之表面大致相同之距離之方式存在，構成第1導電粒子群之各導電粒子於俯視異向性導電膜時相互獨立地存在，且構成第1導電粒子群之各導電粒子格子狀地規律排列。
  2. 如申請專利範圍第1項之異向性導電膜，其中，第1導電粒子群與第2導電粒子群就自下述方面而言導電粒子之存在狀態互不相同，上述方面係：導電粒子之個數密度或者從質量觀點來看之存在量、導電粒子之平均粒徑、導電粒子之硬度或者壓縮強度、導電粒子之表面形狀、導電粒子之表面材質、導電粒子之配置、分散有導電粒子之絕緣黏合劑之熔融黏度或者組成。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之異向性導電膜，其中，構成第2導電粒子群之各導電粒子於第2區域分散地存在。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之異向性導電膜，其進而具有不含導電粒 子之第3區域，該第3區域在異向性導電膜之厚度方向上與第1區域及第2區域互不相同且於面方向上平行。
  5. 如申請專利範圍第4項之異向性導電膜，其依序配置有第1區域、第2區域及第3區域。
  6. 如申請專利範圍第4項之異向性導電膜，其依序配置有第1區域、第3區域及第2區域。
  7. 如申請專利範圍第4項之異向性導電膜，其依序配置有第2區域、第1區域及第3區域。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之異向性導電膜，其於絕緣性黏合劑中進而含有由複數個導電粒子所構成之第3導電粒子群，且第3導電粒子群存在於第4區域，該第4區域在異向性導電膜之厚度方向上與第1區域及第2區域互不相同且於面方向上平行。
  9. 如申請專利範圍第8項之異向性導電膜，其依序配置有第4區域、第1區域及第2區域。
  10. 一種連接結構體，係利用申請專利範圍第1至9項中任一項之異向性導電膜，將第1電子零件異向性導電連接於第2電子零件而成。
  11. 一種連接結構體之製造方法，係利用申請專利範圍第1至9項中任一項之異向性導電膜，將第1電子零件與第2電子零件異向性導電連接。
  12. 一種異向性導電膜，其於絕緣性黏合劑中含有分別由複數個導電粒子所構成之第1導電粒子群及第2導電粒子群；且第1導電粒子群及第2導電粒子群分別存在於第1區域及第2區域，該第1區域及第2區域在異向性導電膜之厚度方向上互不相同且於 面方向上平行；第1導電粒子群與第2導電粒子群之導電粒子之存在狀態互不相同；第1導電粒子群之粒子個數密度為第2導電粒子群之粒子個數密度之2~10倍。
  13. 如申請專利範圍第12項之異向性導電膜，其中，第1導電粒子群之粒子個數密度為5000~40000個/mm2，第2導電粒子群之粒子個數密度為1000~20000個/mm2。
  14. 如申請專利範圍第12或13項之異向性導電膜，其中，構成第1導電粒子群之各導電粒子於第1區域中，以距異向性導電膜之表面大致相同之距離之方式存在，且構成第1導電粒子群之各導電粒子於俯視異向性導電膜時相互獨立地存在。
  15. 如申請專利範圍第12或13項之異向性導電膜，其中，構成第2導電粒子群之各導電粒子於第2區域分散地存在。
  16. 一種連接結構體，係利用申請專利範圍第12至15項中任一項之異向性導電膜，將第1電子零件異向性導電連接於第2電子零件而成。
  17. 一種連接結構體之製造方法，係利用申請專利範圍第12至15項中任一項之異向性導電膜，將第1電子零件與第2電子零件異向性導電連接。
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