WO2007123003A1 - 回路接続用接着フィルム、回路部材の接続構造及び回路部材の接続方法 - Google Patents

回路接続用接着フィルム、回路部材の接続構造及び回路部材の接続方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an adhesive film for circuit connection, a circuit member connection structure, and a circuit member connection method. More specifically, the present invention is used for connection between circuit boards or electronic components such as an IC chip and a wiring board. The present invention relates to an adhesive film for circuit connection, a circuit member connection structure using the same, and a circuit member connection method.
  • An anisotropic conductive adhesive in which conductive particles are dispersed in an adhesive is used when electrically connecting circuit boards to each other or an electronic component such as an IC chip and a circuit board.
  • this anisotropic conductive adhesive is placed between the electrodes of the circuit members facing each other as described above, and the electrodes are connected by heating and pressurization, thereby providing conductivity in the pressurization direction.
  • the electrodes formed adjacent to each other can be provided with an insulating property so that only the electrodes facing each other can be electrically connected.
  • an anisotropic conductive adhesive for example, an adhesive for circuit connection based on an epoxy resin has been proposed (for example, see Patent Document 1).
  • the basic idea for increasing the resolution of the above-mentioned adhesive for circuit connection is to ensure the insulation between adjacent electrodes by making the particle size of the conductive particles smaller than the insulating part between the adjacent electrodes At the same time, the conductive particle content is set to such an extent that the particles do not come into contact with each other, and the conductive particles are surely present on the electrodes to obtain conductivity between the opposing electrodes.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 3-16147
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 1236588
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2-18809
  • Patent Document 4 JP-A-4 366630
  • Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-279371
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-76607
  • the adhesive for circuit connection described in Patent Document 6 enables connection of dot-shaped fine electrodes, but the manufacturing method of the adhesive is troublesome and connects the electrodes. However, there is a problem in that workability is inferior because precise alignment of the conductive particle dense area and the electrode is necessary.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has excellent high resolution and long-term connection reliability in which the outflow of conductive particles from the electrodes is small when circuit members are connected to each other. It is an object of the present invention to provide an adhesive film for circuit connection that is excellent in workability because accurate alignment is not required, a circuit member connection structure using the same, and a circuit member connection method.
  • the present invention provides a first circuit member in which a first circuit electrode is formed on a main surface of a first substrate, and a first circuit member on a main surface of a second substrate.
  • the adhesive film for circuit connection when used for connecting circuit members, the outflow of conductive particles from the electrodes is small, and the particle trapping property is good. Also for the electrodes, sufficient insulation between adjacent electrodes and conductivity between the electrodes to be connected can be ensured. Therefore, the adhesive film for circuit connection of the present invention can achieve high resolution and long-term connection reliability at a high level. Further, since the adhesive film for circuit connection of the present invention does not require accurate alignment between the conductive particles and the electrodes, Excellent workability when connecting materials.
  • the reason why the above-described effect is exhibited by the adhesive film for circuit connection of the present invention is considered to be as follows. That is, by disposing the conductive particles only in the conductive adhesive layer, the conductive particles are prevented from flowing out from the electrode, and the particle trapping efficiency is improved. As a result, the conductive particles do not come into contact with each other and can surely exist on the electrode, and the conductivity at the connection portion can be sufficiently obtained. Also, by forming an insulating adhesive layer on both sides of the conductive adhesive layer, the insulating adhesive layer should be placed between adjacent circuit electrodes to ensure sufficient insulation between the P contact electrodes. Can do.
  • the thickness of at least one insulating adhesive layer is set to 0.1 to 5 xm, sufficient insulation between adjacent electrodes is ensured, and sufficient contact between the electrodes and conductive particles is ensured. Therefore, it is possible to sufficiently ensure the insulation between the adjacent electrodes and the conductivity between the electrodes to be connected.
  • the adhesive contains a thermosetting resin
  • the conductive adhesive layer includes the first insulating adhesive layer and the above-described adhesive layer.
  • the melt viscosity at the time of connection between the first circuit member and the second circuit member is preferably higher than that of the second insulating adhesive layer.
  • the conductive adhesive layer preferably further contains a film-forming polymer.
  • the film forming property of the conductive adhesive layer can be improved, and the conductive particles can be held in a uniformly dispersed state.
  • the strong adhesive film for circuit connection is excellent in workability because it does not require accurate alignment between the conductive particles and the electrode, and it is difficult to contain bubbles in the connection part.
  • the present invention also includes a first circuit member in which a first circuit electrode is formed on the main surface of the first substrate, and a second circuit electrode formed on the main surface of the second substrate.
  • the second circuit member is provided between the first and second circuit members, and the circuit connection adhesive according to the present invention is provided.
  • a circuit member connection structure in which the first circuit electrode and the second circuit electrode are opposed to each other and electrically connected by a circuit connection member made of a cured film. .
  • the circuit connection member is made of a cured product of the adhesive film for circuit connection according to the present invention
  • the circuit member connection structure has a good particle trapping property with less outflow of conductive particles from the electrode.
  • the insulation between the adjacent electrodes and the continuity between the electrodes to be connected can be sufficiently ensured, and high resolution and long-term connection reliability can be achieved at a high level.
  • At least one of the first circuit electrode and the second circuit electrode has a height of 3. Oxm or less, and is used for the circuit connection.
  • the circuit electrode having a thickness of 0.:! To 5. O xm in the adhesive film, wherein the first insulating adhesive layer or the second insulating adhesive layer has a height of 3. O xm or less. It is preferable to arrange on the side.
  • connection structure of the circuit member that can be applied to a minute circuit electrode can sufficiently secure the insulation between adjacent electrodes and the conductivity between the electrodes to be connected.
  • the demand for higher resolution can be achieved at a high level.
  • the present invention further includes a first circuit member in which a first circuit electrode is formed on a main surface of the first substrate, the circuit connecting adhesive film of the present invention, and a main substrate of the second substrate.
  • a second circuit member having a second circuit electrode formed on the surface is laminated and heated and pressed in this order so that the first circuit electrode and the second circuit electrode are opposed to each other.
  • a circuit member connecting method for connecting the first circuit member and the second circuit member so that the first circuit electrode and the second circuit electrode are electrically connected to each other. provide.
  • the adhesive film for circuit connection of the present invention by using the adhesive film for circuit connection of the present invention, the outflow of the conductive particles from the electrode is suppressed, and the particle capturing property is improved. It is possible to secure sufficient insulation between adjacent electrodes and electrical continuity between electrodes to be connected. Therefore, it is possible to form a circuit member connection structure that achieves high resolution and long-term connection reliability at a high level.
  • a height of at least one of the first circuit electrode and the second circuit electrode is 3.0 ⁇ m or less.
  • the first circuit member and the second circuit electrode are arranged so that the first circuit electrode and the second circuit electrode are electrically connected by being heated and pressurized by being arranged on the circuit electrode side that is less than or equal to m. It is preferable to connect the second circuit member.
  • the outflow of the conductive particles from the electrodes is small, the high resolution and the long-term connection reliability are excellent, and accurate alignment between the conductive particles and the electrodes is unnecessary.
  • an adhesive film for circuit connection excellent in workability, a circuit member connection structure using the same, and a circuit member connection method can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a preferred embodiment of an adhesive film for circuit connection of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another preferred embodiment of the adhesive film for circuit connection of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a preferred embodiment of a circuit member connection structure according to the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a preferred embodiment of an adhesive film for circuit connection (anisotropic conductive adhesive film) according to the present invention.
  • the adhesive film 100 for circuit connection shown in FIG. 1 is composed of a conductive adhesive layer 3 including conductive particles 1 and an adhesive 2, and an insulating insulating adhesive formed on both surfaces of the conductive adhesive layer 3.
  • the thickness of the insulating adhesive layer 5 is in the range of 0.:! To 5. Ozm.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another preferred embodiment of the adhesive film for circuit connection of the present invention.
  • An adhesive film 110 for circuit connection shown in FIG. 2 includes a conductive adhesive layer 3 including conductive particles 1 and an adhesive 2, and an insulating insulating adhesive layer formed on both surfaces of the conductive adhesive layer 3. 5 and the thickness of each of the insulating adhesive layers 5 on both sides is in the range of 0.:! To 5.0 xm.
  • a peelable base material support film
  • the circuit connecting adhesive film 100 shown in FIG. 1 is used and each layer constituting the circuit connecting adhesive film 100 will be described in detail.
  • the conductive adhesive layer 3 is a layer containing the conductive particles 1 and the adhesive 2, and connects the circuit electrodes facing each other when the circuit members having the circuit electrodes are connected to each other. It is a layer having anisotropic conductivity that exhibits conductivity in the direction and can electrically connect only the circuit electrodes facing each other.
  • the adhesive 2 preferably includes a reactive resin (thermosetting resin) that is cured by heat.
  • Thermosetting resins include mixtures of epoxy resins with latent curing agents such as imidazoles, hydrazides, boron trifluoride-amine complexes, sulfonium salts, amine amines, polyamine salts, dicyandiamide, and radical reactivity. A mixture of resin and organic peroxide is used.
  • the epoxy resin is derived from bisphenol-type epoxy resin derived from epichlorohydrin and bisphenol A, F, AD, etc., derived from epichlorohydrin and phenol novolac or cresol novolac.
  • Various epoxy compounds having two or more glycidyl groups in one molecule such as nyl and alicyclic can be used alone or in admixture of two or more.
  • epoxy resins it is possible to use high-purity products in which the content of impurity ions (Na + , C ⁇ , etc.) and hydrolyzable chlorine is reduced to 300 ppm or less. It is preferable from the viewpoint.
  • Conductive particles 1 are mixed in and dispersed for the purpose.
  • the conductive particles 1 are conductive particles containing metals such as Au, Ag, Ni, Cu, and solder, for example, and Au, Ag, Ni are formed on the surface of a spherical core made of a polymer such as polystyrene. More preferably, the particles are formed by forming a conductive layer made of a metal such as Cu or solder.
  • the conductive particles 1 may be formed by forming a surface layer of Su, Au, solder, or the like on the surface of conductive particles.
  • the particle diameter of the conductive particles 1 needs to be smaller than the minimum distance between the electrodes of the circuit members connected by the circuit connecting adhesive film 100, and the height of the electrodes varies.
  • the height is preferably larger than the variation in height.
  • the average particle size of the conductive particles 1 is preferably:! ⁇ 10 / im, more preferably 2 ⁇ 5 / im. If the average particle size is less than ⁇ , it may not be possible to cope with variations in electrode height, and the conductivity between the electrodes tends to decrease, and if it exceeds ⁇ , the insulation between adjacent electrodes Tend to decrease.
  • the content of the conductive particles 1 in the conductive adhesive layer 3 is preferably 0.:! To 30% by volume based on the total volume of the solid content in the conductive adhesive layer. More preferably, it is 2 to 20% by volume. If this content is less than 0.1% by volume, the number of conductive particles on the electrodes to be connected decreases, so the number of contact points is insufficient, and the conductivity between the connecting electrodes tends to be reduced. If the volume% is exceeded, the particle surface area tends to increase due to a significant increase in the particle surface area, and the insulation between the electrodes tends to decrease as soon as they are connected.
  • the conductive adhesive layer 3 can also be blended with a film-forming polymer.
  • the film-forming polymer include thermoplastic resins such as a phenoxy resin, a polyester resin, and a polyamide resin. These This film-forming polymer is effective for stress relaxation during curing of the thermosetting resin.
  • the film-forming polymer has a functional group such as a hydroxyl group because the adhesiveness is improved.
  • the insulating adhesive layers 4 and 5 constituting the circuit connecting adhesive film 100 are insulating layers.
  • the composition is not particularly limited as long as it can be set to 1 ⁇ 10 8 ⁇ or more).
  • the same composition as the composition obtained by removing the conductive particles 1 from the conductive adhesive layer 3 described above. It can be.
  • the conductive adhesive layer 3 and the insulating adhesive layers 4 and 5 can further contain and disperse rubber particles such as inorganic fillers. These can be mixed and dispersed in the conductive adhesive layer 3 together with the conductive particles 1, and can be mixed and dispersed in the insulating adhesive layers 4 and 5 where the conductive particles 1 are not used. It is preferable to mix and disperse in the conductive adhesive layer 3 using By adding these inorganic fillers or rubber particles to the conductive adhesive layer 3, the melt viscosity when the circuit members of the conductive adhesive layer 3 are connected to each other can be reduced. It can be easily and sufficiently higher than the melt viscosity.
  • the inorganic filler is not particularly limited, and examples thereof include powders such as fused silica, crystalline silica, calcium silicate, alumina, and calcium carbonate.
  • the average particle size of the inorganic filler is preferably 3 ⁇ or less from the viewpoint of preventing poor conduction at the connecting portion.
  • the blending amount is 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the adhesive 2 in any of the conductive adhesive layer 3 and the insulating adhesive layers 4 and 5. It is preferable that In order to increase the melt viscosity, the larger the blending amount, the more effective.
  • the rubber particles have a glass transition temperature of 25.
  • butadiene rubber, attalinole rubber, styrene-butadiene-styrene rubber, nitrile-butadiene rubber, silicone rubber, and the like can be used as long as they are C or less rubber particles.
  • particles having an average particle size of 0.:! To 10 zm are preferably used. Rubber particles occupying 80% or more of the particle size distribution are more preferable. More preferably, the average particle size of the rubber particles is 0.:! ⁇ 5/im.
  • the surface of the rubber particles is treated with a silane coupling agent, the dispersibility to the reactive resin is more preferable.
  • silicone rubber particles are excellent in solvent resistance and dispersibility, and therefore can be preferably used as effective rubber particles.
  • Silicone rubber particles are hydrolyzed and polycondensed by adding a silane compound and methyltrialkoxysilane and / or a partially hydrolyzed condensate thereof to an aqueous alcohol solution adjusted to pH 9 or higher with a basic substance such as caustic soda or ammonia. It can be obtained by the method of making it, or by copolymerization of onoreganosiloxane.
  • silicone fine particles containing a functional group such as a hydroxyl group, an epoxy group, a ketimine, a carboxyl group, or a mercapto group at the molecular terminal or inner molecular chain are preferable because dispersibility in a reactive resin is improved.
  • the blending amount is 5 to 50 parts by mass with 100 parts by mass of the adhesive 2 in both the conductive adhesive layer 3 and the insulating adhesive layers 4 and 5. It is preferable that there is.
  • the formation of the conductive adhesive layer 3 and the insulating adhesive layers 4 and 5 includes at least the adhesive 2 (reactive resin, latent curing agent, and the like).
  • the adhesive composition containing the conductive particles 1 is dissolved or dispersed in an organic solvent to liquefy it to prepare a coating solution, and this coating solution is applied onto a peelable substrate (support film) to activate the curing agent. This can be done by removing the solvent below the temperature.
  • the solvent used at this time is preferably a mixed solvent of an aromatic hydrocarbon solvent and an oxygen-containing solvent from the viewpoint of improving the solubility of the material.
  • a PET film or the like that has been surface-treated so as to have releasability is preferably used as the peelable substrate.
  • a conductive adhesive layer or an insulating adhesive layer may be further provided outside the insulating adhesive layers 4 and 5.
  • circuit-connecting adhesive film 100 for example, a method of laminating the conductive adhesive layer 3 and the insulating adhesive layers 4 and 5 formed as described above, or the respective layers sequentially
  • a known method such as a coating method can be employed.
  • the thickness of the conductive adhesive layer 3 Is preferably 3-15 ⁇ , more preferably 5-10 / im.
  • the thickness force is less than 3 ⁇ 4 ⁇ , when conductive particles having a suitable average particle diameter are applied, the formability of the conductive adhesive layer tends to decrease. There is an increasing tendency for the conductive particles to flow out from above, making it difficult to sufficiently ensure the insulation between the electrodes that are in contact with each other and the conductivity between the electrodes to be connected.
  • the thickness of the insulating adhesive layer 5 is required to be 0.:! To 5.0 ⁇ m 1.
  • O z m is preferable, and 2.0 to 4.0 ⁇ m is more preferable. If the thickness is less than 0.1 lxm, sufficient insulation cannot be secured between the adjacent electrodes when arranged between adjacent circuit electrodes in the circuit member. As a result, the outflow of conductive particles increases, so that sufficient insulation between adjacent electrodes and conductivity between electrodes to be connected cannot be secured.
  • the thickness of the insulating adhesive layer 4 is the same as the thickness of the first circuit electrode formed on the main surface of the first substrate and the thickness of the second circuit electrode formed on the main surface of the second substrate. It is preferable that it is below the sum total of the thickness of this circuit electrode. If the thickness of the insulating adhesive layer 4 is larger than the sum of the thickness of the first circuit electrode and the thickness of the second circuit electrode, the amount of conductive particles flowing out from the electrode increases, and the gap between adjacent electrodes increases. There is a tendency to make it difficult to ensure sufficient insulation and conductivity between electrodes to be connected.
  • the conductive adhesive layer 3 preferably has a higher melt viscosity when connecting circuit members than the insulating adhesive layers 4 and 5.
  • the melt viscosity at the time of connection is a melt viscosity at a heating temperature when circuit members are connected to each other using the adhesive film 100 for circuit connection.
  • the heating temperature for connecting the circuit members is appropriately adjusted according to the curability of the adhesive in the circuit connecting adhesive film 100, but is usually in the range of 120 ° C to 220 ° C. is there. Therefore, it is more preferable that the melt viscosity of the conductive adhesive layer 3 is higher than the melt viscosity of the insulating adhesive layers 4 and 5 within the temperature range.
  • the melt viscosity at the time of connection of the conductive adhesive layer 3 is, for example, 5.0 X 10 2 to 5.0 X 10 6 Pa's at 120 ° C. That force S, preferably 5.0 X 10 3 to 5.0 X 10 ° Pa ⁇ s.
  • the melt viscosity at the time of connecting the insulating adhesive layers 4 and 5 is specifically 1.0 X 10 2 to 1.0 X 10 6 Pa's at 120 ° C, for example. Force S, preferably 1.0 X 10 3 to 1.0 X 1 0 5 Pa ⁇ s.
  • connection structure of the circuit member of the present invention using the adhesive film for circuit connection 110 of the present invention will be described.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a preferred embodiment of a circuit member connection structure according to the present invention.
  • the circuit member connection structure 200 shown in FIG. 3 includes a first circuit member 10 having a first circuit electrode 12 formed on the first substrate 11 and its main surface, a second circuit board 21 and its main substrate.
  • the second circuit member 20 having the second circuit electrode 22 formed on the surface is made of a cured product obtained by curing the adhesive film for circuit connection 110 of the present invention, and the first and second circuit members 10. , 20 are connected by a circuit connecting member 110a formed between them.
  • the first circuit electrode 12 and the second circuit electrode 22 face each other and are electrically connected.
  • the circuit connecting member 110a is made of a cured product obtained by curing the circuit connecting adhesive film 110 of the present invention, and includes the cured product 2a of the adhesive 2 and the conductive particles 1 dispersed therein. It consists of a cured product 3a of the conductive adhesive layer 3 and a cured product 5a of the insulating adhesive layer 5 formed on both sides thereof.
  • the first circuit electrode 12 and the second circuit electrode 22 are electrically connected via the conductive particles 1.
  • the cured product 5a of the insulating adhesive layer 5 is formed so as to cover at least the first and second substrates 11 and 12 side periphery of the first and second circuit electrodes 12 and 22. This is because when the first and second circuit members 10 and 20 are connected, the insulating adhesive layer 5 extends from the first and second circuit electrodes 12 and 22 (on the surfaces facing each other) to the periphery thereof. This is because it flows out.
  • the first and second circuit members 10 and 20 are not particularly limited as long as electrodes that require electrical connection are formed. Specific examples include glass or plastic substrates used in liquid crystal displays, electrodes with electrodes such as ITO, printed wiring boards, ceramic wiring boards, flexible wiring boards, and semiconductor silicon chips. Are used in combination as needed. As described above, in this embodiment, not only materials such as printed wiring boards and polyimide, but also metals such as copper and aluminum, and IT ⁇ (i ndium tin oxide), silicon nitride (SiN), silicon dioxide (SiO2), and other inorganic materials
  • circuit members having various surface states can be used.
  • the circuit member connection structure 200 includes, for example, the first circuit member 10, the circuit connection adhesive film 110 of the present invention, the second circuit member 20, and the first circuit electrode 11 and the first circuit electrode 11.
  • the first circuit electrode 11 and the second circuit electrode 21 are electrically connected by stacking in this order so as to face the second circuit electrode 21 and heating and pressurizing. It is obtained by a method of connecting the circuit member 10 and the second circuit member 20.
  • the circuit connection adhesive film 110 formed on the peelable substrate is heated and pressed in a state where the film is adhered to the second circuit member 20, and then the circuit connection adhesion is performed. After the film 110 is temporarily bonded and the peelable substrate is peeled off, the first circuit member 10 is placed with the circuit electrodes aligned, and the second circuit member 20, the circuit connecting adhesive film 110 and the first circuit member 10 are placed. A laminated body in which one circuit member 10 is laminated in this order can be prepared.
  • Conditions for heating and pressurizing the laminate are set so that the adhesive film for circuit connection is cured and sufficient adhesive strength is obtained according to the curability of the adhesive in the adhesive film for circuit connection. Adjust as appropriate.
  • circuit connection adhesive film 110 is used instead of the circuit connection adhesive film 110.
  • Use adhesive film 100 Use adhesive film 100.
  • Phenoxy resin (Union Carbide, trade name: PKHC) 32 parts by mass, bisphenol A type acrylic resin containing acrylic particles with an average particle size of 0.2 ⁇ m dispersed in 20% by mass Resin (made by Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name: BPA328) 10 parts by weight, bisphenol A type solid epoxy resin (made by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., trade name: YL980) 20 parts by weight, imidazole curing agent (made by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.) , Product name: Novaki Yua HX— 3941) 35 parts by mass and 3 parts by mass of a silane coupling agent (trade name: A187, manufactured by Nippon Tunica Co., Ltd.) were dissolved in Tonoleen as a solvent to obtain a coating solution for forming an insulating adhesive layer having a solid content of 50% by mass.
  • PKHC bisphenol A type acrylic resin containing acrylic particles with an average particle size of 0.2
  • this coating solution was applied to a PET film having a thickness of 50 ⁇ m on one side (the surface to which the coating solution was applied) using a coating device, and 70 ° C.
  • a coating device By drying with hot air for 10 minutes, an insulating adhesive layer (a) having a thickness of 11 ⁇ m was formed on the PET film.
  • the melt viscosity of this insulating adhesive layer (a) was measured at a rate of temperature increase of 10 ° C / min, tensile mode, frequency 10Hz, 25 ° C to 200 ° C. 120 when measured under the above conditions.
  • the melted rice occupancy in C was 1.0 X 10 3 Pa's.
  • the coating liquid for forming the insulating adhesive layer was applied to a PET film having a thickness of 25 am having a release treatment on one side (the surface on which the coating liquid was applied) using a coating apparatus, By drying with hot air at 70 ° C for 10 minutes, an insulating adhesive layer (b) with a thickness of 2 ⁇ m was formed on the PET film.
  • the melt viscosity of this insulating adhesive layer (b) can be measured using a viscoelasticity measuring device (Rheometrics) up to 10 ° C / min, tensile mode, frequency 10Hz, 25 ° C to 200 ° C. As a result, the melt viscosity at 120 ° C was 1.0 X 10 3 Pa's.
  • acrylic resin particles having an average particle size of 0.2 ⁇ m were dispersed in 32 parts by mass of phenoxy resin (trade name: PKHC, manufactured by Union Carbide) and bisphenol A type epoxy resin.
  • PKHC phenoxy resin
  • Acrylic particle-containing resin made by Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name: BPA328
  • imidazole-based curing agent made by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name: Novaki Yua HX-3941
  • silane coupling agent Neippon Tunica Product name: A187
  • silicone rubber product name: E604 manufactured by Toray Dow Coung Co., Ltd.
  • This coating solution was applied to a 50 ⁇ m thick ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ET film with a release treatment on one side (the surface to which the coating solution was applied) using a coating device, and heated with air at 70 ° C for 10 minutes.
  • a 10 ⁇ m thick conductive adhesive layer (c) was formed on the PET film.
  • This conductive adhesive The melt viscosity of the layer (c) was measured using a viscoelasticity measuring device (manufactured by Rheometrics) under conditions of a heating rate of 10 ° C / min, a tensile mode, a frequency of 10Hz, and 25 ° C to 200 ° C.
  • the melt viscosity at 120 ° C. was 1 ⁇ 0 ⁇ 10 4 Pa ′s.
  • the insulating adhesive layer (a) and the conductive adhesive layer (c) obtained above were laminated with a roll laminator with a force S and heated at 40 ° C to obtain a laminated film.
  • the insulating adhesive layer (b) obtained above Is laminated with a roll laminator while heating at 40 ° C.
  • the thickness of the insulating adhesive layer (a) is 11 xm
  • the thickness of the conductive adhesive layer (c) is 10 ⁇ m
  • the insulating adhesive layer An adhesive film for circuit connection having a three-layer structure with a thickness of (b) of 2 ⁇ m was obtained.
  • the thickness of the insulating adhesive layer (a) was 8 ⁇ m, the thickness of the insulating adhesive layer (b) was 5 ⁇ m, and the thickness of the conductive adhesive layer (c) was 10 ⁇ m.
  • a three-layer adhesive film for circuit connection was obtained in the same manner as Example 1 except for the above.
  • the thickness of the insulating adhesive layer (a) is 12 / m
  • the thickness of the insulating adhesive layer (b) is 0.1 ⁇ m
  • the thickness of the conductive adhesive layer (c) is 10 ⁇ m.
  • a three-layered adhesive film for circuit connection was obtained in the same manner as Example 1 except for the above.
  • the thickness of the insulating adhesive layer (a) was 3 ⁇ m
  • the thickness of the insulating adhesive layer (b) was 3 ⁇ m
  • the thickness of the conductive adhesive layer (c) was 10 ⁇ m.
  • a three-layer adhesive film for circuit connection was obtained in the same manner as Example 1 except for the above.
  • Phenoxy resin (Union Carbide, trade name: PKHC) 32 parts by mass, bisphenol A acrylic resin containing acrylic particles with an average particle diameter of 0.2 ⁇ m dispersed in 20% by mass in a type A epoxy resin (Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name: BPA328) 20 parts by mass, imidazole-based curing agent (Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name: HX_3941) 35 parts by mass, silane coupling agent (Nihon Tunica, trade name: A187) 3 parts by mass and silicone rubber (Torayda 30 parts by mass in toluene as a solvent was dissolved in toluene as a solvent to obtain a coating solution for forming an insulating adhesive layer having a solid content of 50% by mass.
  • PKHC bisphenol A acrylic resin containing acrylic particles with an average particle diameter of 0.2 ⁇ m dispersed in 20% by mass in a type A epoxy resin (Nippon Shokubai Co.
  • this coating solution was applied to a 50 ⁇ m-thick PET film with a release treatment applied to one side (the surface to which the coating solution was applied) using a coating device, and 70 ° C.
  • a coating device By drying with hot air for 10 minutes, an insulating adhesive layer (a) having a thickness of 11 ⁇ m was formed on the PET film.
  • the melt viscosity of this insulating adhesive layer (a) was measured at a rate of temperature increase of 10 ° C / min, tensile mode, frequency 10Hz, 25 ° C to 200 ° C. When measured under the above conditions, the melt viscosity at 120 ° C. was 1.0 ⁇ 10 4 Pa ′s.
  • the insulating adhesive layer-forming coating solution is applied to a PET film having a thickness of 25 am having a release treatment on one side (the surface on which the coating solution is applied) using a coating apparatus, By drying with hot air at 70 ° C for 10 minutes, an insulating adhesive layer (b) with a thickness of 2 ⁇ m was formed on the PET film.
  • the melt viscosity of this insulating adhesive layer (b) is measured using a viscoelasticity measuring device (Rheometrics) up to 10 ° C / min, tensile mode, frequency 10Hz, 25 ° C to 200 ° C. As a result, the melt viscosity at 120 ° C was 1.0 X 10 4 Pa 's.
  • An adhesive solution was prepared. Disperse 20 parts by mass of conductive particles (average particle size: 3.2 zm) formed by forming Ni and Au layers on the surface of polystyrene core (diameter: 3 ⁇ m) in 100 parts by mass of this adhesive solution Thus, a coating solution for forming a conductive adhesive layer was obtained.
  • This coating solution was applied to a 50 ⁇ m thick ⁇ ET film with a release treatment on one side (the surface to which the coating solution was applied) using a coating device, and heated with air at 70 ° C for 10 minutes.
  • an insulating adhesive layer (c) having a thickness of 10 ⁇ m was formed on the PET film.
  • This conductive adhesive The melt viscosity of the layer (c) was measured using a viscoelasticity measuring device (manufactured by Rheometrics) under conditions of a heating rate of 10 ° C / min, a tensile mode, a frequency of 10Hz, and 25 ° C to 200 ° C.
  • the melt viscosity at 120 ° C. was 1 ⁇ 0 ⁇ 10 3 Pa ′s.
  • the insulating adhesive layer (a) and the conductive adhesive layer (c) obtained above were laminated with a roll laminator while heating at 40 ° C, and a laminated film was obtained.
  • the insulating adhesive layer (b) obtained above Is laminated with a roll laminator while heating at 40 ° C.
  • the thickness of the insulating adhesive layer (a) is 11 xm
  • the thickness of the conductive adhesive layer (c) is 10 ⁇ m
  • the insulating adhesive layer An adhesive film for circuit connection having a three-layer structure with a thickness of (b) of 2 ⁇ m was obtained.
  • the thickness of the insulating adhesive layer (a) is 7 ⁇ m
  • the thickness of the insulating adhesive layer (b) is 7 ⁇ m
  • the thickness of the conductive adhesive layer (c) is 9 ⁇ m.
  • Phenoxy resin (Union Carbide, trade name: PKHC) 32 parts by mass, bisphenol A type acrylic resin containing acrylic particles with an average particle size of 0.2 ⁇ m dispersed in 20% by mass Resin (made by Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name: BPA328) 10 parts by weight, bisphenol A type solid epoxy resin (made by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., trade name: YL980) 20 parts by weight, imidazole curing agent (made by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.) Product name: Novakia HX-3941) 35 parts by mass and silane coupling agent (manufactured by Nippon Tunica, product name: A187) 3 parts by mass are dissolved in Tonoleen, a solvent, and an insulating adhesive with a solid content of 50% by mass A layer forming coating solution was obtained.
  • PKHC bisphenol A type acrylic resin containing acrylic particles with an average particle size of 0.2 ⁇ m dispersed in 20% by
  • this coating solution was applied to a 50 ⁇ m-thick PET film having a release treatment on one side (the surface to which the coating solution was applied) using a coating apparatus, and the coating solution was applied at 70 ° C for 10 minutes.
  • an insulating adhesive layer (a) having a thickness of 13 xm was formed on the PET film.
  • the melt viscosity of this insulating adhesive layer (a) was measured at a rate of temperature increase of 10 ° C / min, tensile mode, frequency 10Hz, 25 ° C to 200 ° C. Measured under conditions up to However, the molten rice occupation at 120 ° C was 1.0 X 10 3 Pa's.
  • conductive particles (average particle size: average particle diameter: 100 parts by mass of the coating solution for insulating adhesive layer formation) on which an Au layer is formed on the surface of a polystyrene core (diameter: 3 / m). 3.2 / m) 20 parts by mass was dispersed to obtain a coating solution for forming a conductive adhesive layer.
  • This coating solution is applied to a 50-am-thick PET film with a release treatment applied to one side (the surface to which the coating solution is applied) using a coating device, and dried with hot air at 70 ° C for 10 minutes.
  • a conductive adhesive layer (c) having a thickness of 10 xm was formed on the PET film.
  • melt viscosity of this conductive adhesive layer (c) is increased to 10 ° CZ min, tensile mode, frequency 10Hz, 25 ° C to 200 ° C.
  • melt viscosity at 120 ° C. was 1.0 ⁇ 10 3 Pa ′s.
  • the insulating adhesive layer (a) obtained above and the conductive adhesive layer (c) are laminated at a temperature of 40 ° C with a roll laminator, and a two-layer circuit. An adhesive film for connection was obtained.
  • the thickness of the insulating adhesive layer (a) is 12 / m
  • the thickness of the insulating adhesive layer (b) is 0 ⁇ 08 ⁇ m
  • the thickness of the conductive adhesive layer (c) is 10 / m.
  • a three-layered adhesive film for circuit connection was obtained in the same manner as Example 1 except that.
  • a chip (1.2 X 19 mm) with gold bumps (area: 30 X 50 / im, bump height: 15 / im, number of bumps: 300) , Thickness: 500 / im) and a glass substrate with an ITO circuit (thickness: 0 ⁇ 7 mm, electrode height: 0 ⁇ 15 / im) were connected as shown below.
  • an adhesive film for circuit connection (1.5 X 20mm) was heated and pressed for 2 seconds at 80 ° C and 0.998MPa (10kgf / cm 2 ) on a glass substrate with an ITO circuit. Pasted.
  • the adhesive film for circuit connection having a three-layer structure is obtained by attaching the insulating adhesive layer (b) to the glass substrate after peeling the PET film on the insulating adhesive layer (b).
  • the conductive adhesive layer (c) was attached to the glass substrate after peeling the PET film on the conductive adhesive layer (c).
  • the PET film is peeled off from the adhesive film for circuit connection, and the bumps on the chip and the IT After aligning with the glass substrate with O circuit, heat and pressurize from above the chip under the conditions of 190 ° C, 40g / bump, 10 seconds, and the chip and glass substrate through the adhesive film for circuit connection Made this connection.
  • Chips with gold bumps (area: 30 ⁇ 100 ⁇ ⁇ , space between bumps 10 xm, height: 15 ⁇ ⁇ , number of bumps: 472) using the adhesive films for circuit connection produced in the above examples and comparative examples 1.
  • 9 X 15 mm, thickness: 500 ⁇ m) and a glass substrate with an ITO circuit (thickness: 0.7 mm, electrode height: 0.15 zm) were connected as shown below.
  • an adhesive film for circuit connection (2.0 X 20mm) was heated and pressed for 2 seconds at 80 ° C and 0.998MPa (10kgf / cm 2 ) on a glass substrate with an ITO circuit. Pasted.
  • the adhesive film for circuit connection having a three-layer structure is obtained by attaching the insulating adhesive layer (b) to the glass substrate after peeling the PET film on the insulating adhesive layer (b).
  • the conductive adhesive layer (c) was attached to the glass substrate after peeling the PET film on the conductive adhesive layer (c).
  • the chip was conditioned at 190 ° C, 40g / bump for 10 seconds. Heating and pressurization were performed from above, and the main connection between the chip and the glass substrate through the adhesive film for circuit connection was performed.
  • connection sample thus obtained was subjected to the following current and moisture resistance test.
  • the connection sample was treated by applying 15 VDC for 500 hours in an environment of 85 ° C and 85% RH.
  • the insulation resistance value of the connection sample after the energization and moisture resistance test an insulation resistance meter was used to measure the insulation resistance between adjacent bumps at room temperature under the conditions of a measurement voltage of 50 V and a voltage application time of 60 seconds. This makes it possible to determine whether the insulation characteristics between adjacent bumps are good. I refused. In this case, the good insulation characteristic is that the insulation resistance value is 1 X 10 8 ⁇ or more and the insulation resistance value between all adjacent bumps is 1 X 10 8 ⁇ or more. An evaluation was made by using a case where the resistance value was less than 1 X 10 8 ⁇ as ⁇ . Table 1 shows the results and the minimum insulation resistance.
  • a chip with a gold bump (area: 30 X 50 zm, bump height: 15 ⁇ , number of bumps: 300) (1.2 X 19 mm, The thickness was connected to a glass substrate with an ITO circuit (thickness: 0.7 mm, electrode height: 0.15 zm) as shown below.
  • the adhesive film for circuit connection (1. 5 X 20mm), on a glass substrate with an ITO circuit, 8 0 ° C, 0. 98MPa (10kgf / cm 2) 2 seconds by heating and pressing under the conditions of Pasted.
  • the adhesive film for circuit connection having a three-layer structure is obtained by attaching the insulating adhesive layer (b) to the glass substrate after peeling the PET film on the insulating adhesive layer (b).
  • the conductive adhesive layer (c) was attached to the glass substrate after peeling the PET film on the conductive adhesive layer (c).
  • the chip was conditioned at 190 ° C, 40g / bump, 10 seconds. Heating and pressurization were performed from above, and the main connection between the chip and the glass substrate through the adhesive film for circuit connection was performed.
  • connection sample thus obtained. That is, the connection sample was left to stand for 1000 hours in an environment of 85 ° C and 85% RH.
  • connection resistance value of the connection sample after the moisture resistance test the connection resistance for each bump was measured by a four-terminal method using a digital multimeter. Based on this, it was judged whether the continuity was good. In this case, good continuity means that the connection resistance value is 20 ⁇ or less, the connection resistance value of all bumps is 20 ⁇ or less, A is evaluated, and the one that includes bumps whose connection resistance value is more than 20 ⁇ is evaluated as B. did.
  • the results and the maximum connection resistance are shown in Table 1.
  • the two-layered adhesive film for circuit connection consisting of a conductive adhesive layer and an insulating adhesive layer (Comparative Example 2) had inferior insulation resistance values after the energization and moisture resistance test.
  • Comparative Example 3 where the thickness of the insulating adhesive layer is 0.08 xm less than 0.1111, the insulation resistance value after the energization and moisture resistance test deteriorates due to insufficient insulation between the P-contact electrodes. Force S confirmed.
  • the adhesive film for circuit connection of the present invention it was confirmed that when the circuit members are connected to each other, the high-resolution and long-term connection reliability in which the outflow of the conductive particles from the electrodes is small is excellent.
  • connection structure and circuit member connection method can be provided.

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Abstract

　本発明の回路接続用接着フィルムは、第一の基板の主面上に第一の回路電極が形成された第一の回路部材と、第二の基板の主面上に第二の回路電極が形成された第二の回路部材とを、第一及び第二の回路電極を対向配置させた状態で接続するための回路接続用接着フィルムであって、導電粒子１及び接着剤２を含有する導電性接着剤層３と、導電性接着剤層３の片面に形成された絶縁性の第一の絶縁性接着剤層４と、導電性接着剤層３の第一の絶縁性接着剤層４が形成された面とは反対側の面に形成された絶縁性の第二の絶縁性接着剤層５と、を少なくとも有し、第一及び第二の絶縁性接着剤層４，５のうちの少なくとも一方の層の厚みが０．１～５．０μｍであるものである。

Description

明 細 書
回路接続用接着フィルム、回路部材の接続構造及び回路部材の接続方 法
技術分野
[0001] 本発明は、回路接続用接着フィルム、回路部材の接続構造及び回路部材の接続 方法に関し、より詳しくは、回路基板同士又は ICチップなどの電子部品と配線基板と の接続等に用いられる回路接続用接着フィルム、それを用いた回路部材の接続構 造及び回路部材の接続方法に関する。
背景技術
[0002] 回路基板同士又は ICチップなどの電子部品と回路基板とを電気的に接続する際 に、接着剤に導電粒子を分散させた異方導電接着剤が用いられている。すなわち、 この異方導電接着剤を、上記のような相対峙する回路部材の電極間に配置し、加熱 及び加圧によつて電極同士を接続することで、加圧方向に導電性を持たせると共に 、隣接して形成されている電極同士には絶縁性を付与して、対向する電極間のみの 電気的接続を行うことができる。こうした異方導電接着剤としては、例えば、エポキシ 樹脂をベースとした回路接続用接着剤が提案されている (例えば、特許文献 1参照）
[0003] 上記の回路接続用接着剤を高分解能化するための基本的な考え方は、導電粒子 の粒子径を隣接する電極間の絶縁部分よりも小さくすることで隣接電極間における 絶縁性を確保し、併せて導電粒子の含有量を粒子同士が接触しない程度とし、かつ 電極上には確実に導電粒子を存在させることにより、対向する電極間の導通性を得 ることである。
[0004] しかしながら、上記従来の方法では、導電粒子の粒子径を小さくすると、導電粒子 の表面積の著しい増加により粒子が 2次凝集を起こして連結し、隣接電極間の絶縁 性が保持できなくなるという問題が生じやすい。また、導電粒子の含有量を減らすと、 電極上の導電粒子の数も減少することから接触点数が不足し、接続すべき電極間で の導通が十分に得られなくなるという問題が生じやすレ、。このように、従来の方法で は、長期接続信頼性を保ちながら回路接続用接着剤を高分解能化することが困難 であった。
[0005] 特に近年の回路基板の著しい高分解能化、すなわち電極面積や隣接電極間のス ペースの微細化により、電極上の導電粒子が接続時の加熱加圧によって接着剤と共 に隣接電極間に流出しやすぐそのことが回路接続用接着剤の高分解能化の妨げと なっていた。
[0006] こうした問題を改善するために、導電粒子含有層と絶縁性接着剤層とを分離した多 層構造の接着フィルムとし、電極上における導電粒子の捕捉効率を高めることにより 隣接電極間への導電粒子の流出を抑制し、高分解能化する方法が提案されている（ 例えば、特許文献 2〜5参照）。
[0007] また、上記のように微細化した電極や回路の接続を可能とし、かつ接続信頼性に優 れる回路接続用接着剤を実現するために、面方向の必要な部分に導電粒子の密集 領域を形成した回路接続用接着剤の提案もなされている（例えば、特許文献 6参照）
[0008] 特許文献 1 :特開平 3— 16147号公報
特許文献 2：特開平 1 236588号公報
特許文献 3 :特開平 2— 18809号公報
特許文献 4 :特開平 4 366630号公報
特許文献 5 :特開平 8— 279371号公報
特許文献 6 :特開 2002— 76607号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] しかしながら、上記特許文献 2に記載された方法では、一方の電極側における導電 粒子の密度が高くなり、近年の著しい高分解能化の要求には十分に対応出来なくな つている。また、一方の電極側における導電粒子の密度が高くなることにより、電極と 回路接続用接着剤との界面の接着力が低下し、界面剥離や接続信頼性の悪化が生 じやすくなる。
[0010] また、上記特許文献 3〜5に記載された方法では、電極と導電粒子との接触が必ず しも十分に確保されず、接続抵抗値が高くなることから接続信頼性が悪化するという 問題点がある。
[0011] 更に、上記特許文献 6に記載された回路接続用接着剤では、ドット状の微細電極 の接続が可能となるものの、接着剤の製法が面倒であるとともに、電極間の接続を行 う際に導電粒子の密集領域と電極との正確な位置合わせが必要であり、作業性に劣 るという問題がある。
[0012] 本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、回路部材同士の接続時に電極上 からの導電粒子の流出が少なぐ高分解能及び長期接続信頼性に優れ、導電粒子 と電極との正確な位置合わせが不要なことから作業性に優れた回路接続用接着フィ ルム、それを用いた回路部材の接続構造及び回路部材の接続方法を提供すること を目的とする。
課題を解決するための手段
[0013] 上記目的を達成するために、本発明は、第一の基板の主面上に第一の回路電極 が形成された第一の回路部材と、第二の基板の主面上に第二の回路電極が形成さ れた第二の回路部材とを、上記第一の回路電極及び上記第二の回路電極を対向配 置させた状態で接続するための回路接続用接着フィルムであって、導電粒子及び接 着剤を含有する導電性接着剤層と、上記導電性接着剤層の片面に形成された絶縁 性の第一の絶縁性接着剤層と、上記導電性接着剤層の上記第一の絶縁性接着剤 層が形成された面とは反対側の面に形成された絶縁性の第二の絶縁性接着剤層と 、を少なくとも有し、上記第一の絶縁性接着剤層及び上記第二の絶縁性接着剤層の うちの少なくとも一方の層の厚みが 0.：!〜 5. O x mである、回路接続用接着フィルム を提供する。
[0014] 力、かる回路接続用接着フィルムによれば、回路部材同士の接続に用いた場合に、 電極上からの導電粒子の流出が少なく粒子捕捉性が良好であり、これにより、微小な 回路電極に対しても、隣接する電極間の絶縁性と接続すべき電極間の導通性とを十 分に確保することができる。そのため、本発明の回路接続用接着フィルムは、高分解 能及び長期接続信頼性を高水準で達成することができる。また、本発明の回路接続 用接着フィルムは、導電粒子と電極との正確な位置合わせが不要なことから、回路部 材同士の接続時の作業性に優れてレ、る。
[0015] ここで、本発明の回路接続用接着フィルムにより上記効果が奏されるのは、以下の 理由によるものと考えられる。すなわち、導電粒子を導電性接着剤層中にのみ配置 することにより、電極上からの導電粒子の流出が少なく粒子捕捉効率が向上する。こ れにより導電粒子を、この導電粒子同士が接触せず、かつ電極上には確実に存在さ せることができ、接続部分における導電性を十分に得ることができる。また、導電性接 着剤層の両面に絶縁性接着剤層を形成することにより、絶縁性接着剤層が隣接する 回路電極間に配置され、 P 接電極間の絶縁性を十分に確保することができる。併せ て、少なくとも一方の絶縁性接着剤層の厚みを 0. l〜5 x mとすることにより、隣接電 極間の絶縁性を十分に確保しつつ、電極と導電粒子との接触を十分に確保すること ができ、隣接する電極間の絶縁性と接続すべき電極間の導電性とを十分に確保する こと力 Sできる。
[0016] また、本発明の回路接続用接着フィルムにおいて、上記接着剤が熱硬化性樹脂を 含有するものであり、上記導電性接着剤層が、上記第一の絶縁性接着剤層及び上 記第二の絶縁性接着剤層よりも、上記第一の回路部材と上記第二の回路部材との 接続時の溶融粘度が高いことが好ましい。これにより、接続時の加熱加圧により導電 粒子が接着剤と共に隣接する回路電極間に流出することを低減することができ、それ によって粒子捕捉数が向上し、微小な回路電極に対しても、隣接する電極間の絶縁 性と接続すべき電極間の導電性とを十分に確保することができる。
[0017] また、本発明の回路接続用接着フィルムにおいて、上記導電性接着剤層はフィル ム形成性高分子を更に含有することが好ましい。これにより、導電性接着剤層のフィ ルム形成性を良好なものとすることができるとともに、導電粒子を均一に分散した状 態で保持することができる。そして、力かる回路接続用接着フィルムは、導電粒子と 電極との正確な位置合わせが不要なことから作業性に優れ、接続部に気泡を含み難 レ、ことから長期接続信頼性に優れてレ、る。
[0018] 本発明はまた、第一の基板の主面上に第一の回路電極が形成された第一の回路 部材と、第二の基板の主面上に第二の回路電極が形成された第二の回路部材とが 、上記第一及び第二の回路部材の間に設けられた、上記本発明の回路接続用接着 フィルムの硬化物からなる回路接続部材によって、上記第一の回路電極と上記第二 の回路電極とが対畤するとともに電気的に接続されるように接続された、回路部材の 接続構造を提供する。
[0019] 力、かる回路部材の接続構造は、回路接続部材が本発明の回路接続用接着フィル ムの硬化物からなることから、電極上からの導電粒子の流出が少なく粒子捕捉性が 良好であり、隣接する電極間の絶縁性と接続すべき電極間の導通性とを十分に確保 することができ、高分解能及び長期接続信頼性を高水準で達成することができる。
[0020] また、上記回路部材の接続構造において、上記第一の回路電極及び上記第二の 回路電極のうちの少なくとも一方の回路電極の高さが 3. O x m以下であり、上記回路 接続用接着フィルムにおける厚みが 0.：!〜 5. O x mである上記第一の絶縁性接着 剤層又は上記第二の絶縁性接着剤層が、高さが 3. O x m以下である上記回路電極 側に配置されていることが好ましい。
[0021] 力かる回路部材の接続構造は、微小な回路電極に対して、隣接する電極間の絶縁 性と接続すべき電極間の導電性とを十分に確保することができるので、近年の著しい 高分解能化の要求を高水準で達成することができる。
[0022] 本発明は更に、第一の基板の主面上に第一の回路電極が形成された第一の回路 部材と、上記本発明の回路接続用接着フィルムと、第二の基板の主面上に第二の回 路電極が形成された第二の回路部材とを、上記第一の回路電極と上記第二の回路 電極とが対峙するようにこの順に積層して加熱及び加圧することにより、上記第一の 回路電極と上記第二の回路電極とが電気的に接続されるように上記第一の回路部 材と上記第二の回路部材とを接続する、回路部材の接続方法を提供する。
[0023] 力、かる回路部材の接続方法によれば、本発明の回路接続用接着フィルムを用いる ことにより、電極上からの導電粒子の流出を抑制して粒子捕捉性を良好なものとする ことができ、隣接する電極間の絶縁性と接続すべき電極間の導通性とを十分に確保 すること力 Sできる。そのため、高分解能及び長期接続信頼性が高水準で達成された 回路部材の接続構造を形成することができる。
[0024] また、上記本発明の回路部材の接続方法において、上記第一の回路電極及び上 記第二の回路電極のうちの少なくとも一方の回路電極の高さが 3. 0 μ m以下であり、 上記回路接続用接着フィルムにおける厚みが 0.：!〜 5. 0 μ ΐηである上記第一の絶 縁性接着剤層又は上記第二の絶縁性接着剤層を、高さが 3. 0 / m以下である上記 回路電極側に配置して加熱及び加圧することにより、上記第一の回路電極と上記第 二の回路電極とが電気的に接続されるように上記第一の回路部材と上記第二の回 路部材とを接続することが好ましレ、。
[0025] かかる回路部材の接続方法によれば、 P 接する電極間の絶縁性と接続すべき電極 間の導電性とを十分に確保することができるため、高分解能及び長期接続信頼性を 高水準で達成された回路部材の接続構造を形成することができる。 発明の効果
[0026] 本発明によれば、回路部材同士の接続時に電極上からの導電粒子の流出が少な ぐ高分解能及び長期接続信頼性に優れ、導電粒子と電極との正確な位置合わせ が不要なことから作業性に優れた回路接続用接着フィルム、それを用いた回路部材 の接続構造及び回路部材の接続方法を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0027] [図 1]本発明の回路接続用接着フィルムの好適な一実施形態を示す模式断面図で ある。
[図 2]本発明の回路接続用接着フィルムの他の好適な一実施形態を示す模式断面 図である。
[図 3]本発明による回路部材の接続構造の好適な一実施形態を示す模式断面図で ある。
符号の説明
[0028] 1…導電粒子、 2…接着剤、 3…導電性接着剤層、 4…絶縁性接着剤層、 5…絶縁 性接着剤層、 10…第一の回路部材、 11…第一の基板、 12…第一の回路電極、 20 …第二の回路部材、 21…第二の基板、 22…第二の回路電極、 100, 110…回路接 続用接着フィルム、 110a…回路接続部材、 200…回路部材の接続構造。
発明を実施するための最良の形態
[0029] 以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。な お、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。ま た、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
[0030] 図 1は、本発明の回路接続用接着フィルム（異方導電性接着フィルム）の好適な一 実施形態を示す模式断面図である。図 1に示す回路接続用接着フィルム 100は、導 電粒子 1と接着剤 2とを含む導電性接着剤層 3と、導電性接着剤層 3の両面に形成さ れた絶縁性の絶縁性接着剤層 4, 5と、を備えるものであり、絶縁性接着剤層 5の厚 みが 0.：!〜 5. O z mの範囲内となっている。
[0031] また、図 2は、本発明の回路接続用接着フィルムの他の好適な一実施形態を示す 模式断面図である。図 2に示す回路接続用接着フィルム 110は、導電粒子 1と接着 剤 2とを含む導電性接着剤層 3と、導電性接着剤層 3の両面に形成された絶縁性の 絶縁性接着剤層 5と、を備えるものであり、両面の絶縁性接着剤層 5の厚みがいずれ も 0.：!〜 5. 0 x mの範囲内となっている。なお、図 1及び 2には図示していないが、 回路接続用接着フィルム 100， 110の表面には、作業性向上やごみ付着防止のため に、剥離可能な剥離性基材 (支持フィルム）が存在していても良い。以下、図 1に示し た回路接続用接着フィルム 100を用い、その回路接続用接着フィルム 100を構成す る各層について詳細に説明する。
[0032] 導電性接着剤層 3は、上述のように導電粒子 1と接着剤 2とを含有してなる層であり 、回路電極を有する回路部材同士の接続時に、対向する回路電極同士を結ぶ方向 に導電性を示し、その対向する回路電極同士のみを電気的に接続することが可能な 異方導電性を有する層である。ここで、接着剤 2は、熱により硬化する反応性樹脂 (熱 硬化性樹脂）を含むことが好ましい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂と、イミダ ゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素—アミン錯体、スルホニゥム塩、ァミンイミド、 ポリアミンの塩、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤との混合物や、ラジカル反応性樹 脂と有機過酸化物との混合物等が用いられる。
[0033] 上記エポキシ樹脂としては、ェピクロルヒドリンとビスフエノール Aや F、 AD等力、ら誘 導されるビスフエノール型エポキシ樹脂、ェピクロルヒドリンとフエノールノボラックゃク レゾールノボラックから誘導されるエポキシノボラック樹脂、ナフタレン環を含んだ骨 格を有するナフタレン系エポキシ樹脂、グリシジルァミン、グリシジルエーテル、ビフエ ニル、脂環式等の 1分子内に 2個以上のグリシジル基を有する各種のエポキシ化合 物等を単独にあるいは 2種以上を混合して用いることが可能である。
[0034] これらのエポキシ樹脂は、不純物イオン (Na+、 C厂等）や、加水分解性塩素等の含 有量を 300ppm以下に低減した高純度品を用いること力 エレクトロンマイグレーショ ン防止の観点から好ましい。
[0035] 導電性接着剤層 3には、回路接続用接着フィルム 100により接続するチップのバン プゃ基板電極等の高さのばらつきを吸収するために、異方導電性を積極的に付与 する目的で導電粒子 1を混入'分散している。導電粒子 1は、例えば、 Au、 Ag、 Ni、 Cu、はんだ等の金属を含む導電性を有する粒子であり、ポリスチレン等の高分子か らなる球状の核材の表面に、 Au、 Ag、 Ni、 Cu、はんだ等の金属からなる導電層を 形成してなる粒子であることがより好ましい。また、導電粒子 1は、導電性を有する粒 子の表面に、 Su、 Au、はんだ等の表面層を形成してなるものであってもよい。
[0036] 導電粒子 1の粒径は、回路接続用接着フィルム 100により接続する回路部材の電 極の最小の間隔よりも小さいことが必要であり、且つ、電極の高さにばらつきがある場 合、その高さのばらつきよりも大きいことが好ましい。導電粒子 1の平均粒径は、：!〜 1 0 /i mであることが好ましぐ 2〜5 /i mであることがより好ましレ、。平均粒径が Ι μ ΐη未 満であると、電極の高さのばらつきに対応できずに電極間の導電性が低下しやすい 傾向があり、 ΙΟ μ ΐηを超えると、隣接する電極間の絶縁性が低下しやすい傾向があ る。
[0037] 導電性接着剤層 3における導電粒子 1の含有量は、導電性接着剤層中の固形分 の全体積を基準として、 0.：!〜 30体積％であることが好ましぐ 0. 2〜20体積％であ ることがより好ましい。この含有量が 0. 1体積％未満であると、接続すべき電極上の 導電粒子の数が減少することから接触点数が不足し、接続電極間の導電性が低下し やすい傾向があり、 30体積％を超えると、粒子表面積の著しい増加により粒子が 2次 凝集を起こして連結しやすぐ Ρ 接電極間の絶縁性が低下しやすい傾向がある。
[0038] 導電性接着剤層 3には、そのフィルム形成性をより良好なものとする観点から、フィ ルム形成性高分子を配合することもできる。フィルム形成性高分子としては、フエノキ シ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。これら のフィルム形成性高分子は、熱硬化性樹脂の硬化時の応力緩和に効果がある。特 に、フィルム形成性高分子が水酸基等の官能基を有する場合、接着性が向上するた めより好ましい。
[0039] また、回路接続用接着フィルム 100を構成する絶縁性接着剤層 4, 5は、絶縁性を 有する層である。絶縁性接着剤層 4， 5は、回路部材における隣接する回路電極間 に配置された際に、その隣接する電極間の絶縁性を十分に確保する（好ましくは、隣 接する電極間の絶縁抵抗値を 1 X 108 Ω以上とする）ことが可能なものであれば、そ の組成は特に限定されないが、例えば、上述の導電性接着剤層 3から導電粒子 1を 除いた組成と同様の組成とすることができる。
[0040] また、導電性接着剤層 3及び絶縁性接着剤層 4, 5には、更に無機質充填材ゃゴム 粒子を混入'分散することができる。これらは、導電粒子 1と共に導電性接着剤層 3に 混入 ·分散することができ、導電粒子 1が使用されない絶縁性接着剤層 4， 5に混入- 分散することもできるが、特に導電粒子 1を使用する導電性接着剤層 3に混入 ·分散 することが好ましい。これら無機質充填材ゃゴム粒子を導電性接着剤層 3に添加する ことにより、導電性接着剤層 3の回路部材同士の接続時の溶融粘度を、絶縁性接着 剤層 4, 5の接続時の溶融粘度よりも容易に且つ十分に高くすることができる。
[0041] 無機質充填材としては、特に制限されないが、例えば、溶融シリカ、結晶質シリカ、 ケィ酸カルシウム、アルミナ、炭酸カルシウム等の粉体が挙げられる。無機質充填材 の平均粒径は、接続部での導通不良を防止する観点から、 3 μ ΐη以下であることが 好ましい。
[0042] 無機質充填材を用いる場合の配合量は、導電性接着剤層 3及び絶縁性接着剤層 4, 5のいずれにおいても、接着剤 2の配合量を 100質量部として 5〜100質量部で あることが好ましい。なお、溶融粘度を高めるためには、この配合量が大きいほど効 果的である。
[0043] ゴム粒子としては、ガラス転移温度が 25。C以下のゴム粒子であれば特に限定され ないが、例えば、ブタジエンゴム、アタリノレゴム、スチレン一ブタジエン一スチレンゴム 、二トリル一ブタジエンゴム、シリコーンゴム等を用いることができる。ゴム粒子としては 、平均粒径が 0.：!〜 10 z mのものを用いることが好ましぐ平均粒径以下の粒子が 粒径分布の 80%以上を占めるゴム粒子がより好ましい。ゴム粒子の平均粒径は、 0. ：!〜 5 /i mであることが更に好ましレ、。また、ゴム粒子の表面をシランカップリング剤で 処理した場合、反応性樹脂に対する分散性が向上するためより好ましい。
[0044] ゴム粒子の中でもシリコーンゴム粒子は、耐溶剤性に優れる他、分散性にも優れる ため、効果的なゴム粒子として好ましく用いることができる。なお、シリコーンゴム粒子 は、シラン化合物やメチルトリアルコキシシラン及び/又はその部分加水分解縮合物 を、苛性ソーダ、アンモニア等の塩基性物質により pH9以上に調整したアルコール 水溶液に添加し、加水分解、重縮合させる方法や、オノレガノシロキサンの共重合等 で得ること力 Sできる。また、分子末端又は分子内側鎖に水酸基、エポキシ基、ケチミン 、カルボキシル基、メルカプト基等の官能基を含有したシリコーン微粒子は、反応性 樹脂への分散性が向上するため好ましい。
[0045] ゴム粒子を用いる場合の配合量は、導電性接着剤層 3及び絶縁性接着剤層 4， 5 のいずれにおいても、接着剤 2の配合量を 100質量部として 5〜50質量部であること が好ましい。
[0046] 導電性接着剤層 3及び絶縁性接着剤層 4, 5の形成は、少なくとも上記接着剤 2 (反 応性樹脂及び潜在性硬化剤等)を含み、導電性接着剤層 3については更に導電粒 子 1を含む接着組成物を有機溶剤に溶解あるいは分散することで液状化して塗布液 を調製し、この塗布液を剥離性基材 (支持フィルム)上に塗布して、硬化剤の活性温 度以下で溶剤を除去することにより行うことができる。このとき用いる溶剤は、芳香族 炭化水素系溶剤と含酸素系溶剤との混合溶剤が、材料の溶解性を向上させる観点 力 好ましい。また、剥離性基材としては、離型性を有するように表面処理された PE Tフィルム等が好適に用レ、られる。
[0047] なお、図示しないが、絶縁性接着剤層 4， 5の外側にさらに導電性接着剤層もしくは 絶縁性接着剤層を設けることもできる。
[0048] そして、回路接続用接着フィルム 100の製法としては、例えば、上記のようにして形 成した導電性接着剤層 3及び絶縁性接着剤層 4, 5をラミネートする方法や、各層を 順次塗工する方法などの公知の方法を採用することができる。
[0049] こうして得られる回路接続用接着フィルム 100において、導電性接着剤層 3の厚み は、 3〜15 μ ΐηであることが好ましく、 5〜10 /i mであることがより好ましレ、。この厚み 力 ¾ μ ΐη未満であると、好適な平均粒径である導電粒子を適用した場合において、導 電性接着剤層の形成性が低下する傾向があり、 15 / mを超えると、電極上からの導 電粒子の流出が多くなり、 舞接する電極間の絶縁性と接続すべき電極間の導電性と を十分に確保しにくくなるィ頃向がある。
[0050] また、絶縁性接着剤層 5の厚みは、 0.：!〜 5. 0 μ mであることが必要である力 1.
0〜5. O z mであることが好ましく、 2. 0〜4. 0 μ mであることがより好ましレ、。この厚 みが 0. l x m未満であると、回路部材における隣接する回路電極間に配置された際 に、その隣接する電極間の絶縁性を十分に確保できず、 5 z mを超えると、電極上か らの導電粒子の流出が多くなり、隣接する電極間の絶縁性と接続すべき電極間の導 電性とを十分に確保できない。
[0051] 更に、絶縁性接着剤層 4の厚みは、第一の基板の主面上に形成された第一の回路 電極の厚みと、第二の基板の主面上に形成された第二の回路電極の厚みとの総和 以下であることが好ましい。絶縁性接着剤層 4の厚みが第一の回路電極の厚みと第 二の回路電極の厚みとの総和よりも大きいと、電極上からの導電粒子の流出が多くな り、隣接する電極間の絶縁性と接続すべき電極間の導電性とを十分に確保しにくくな るィ頃向がある。
[0052] また、回路接続用接着フィルム 100において、導電性接着剤層 3は、絶縁性接着 剤層 4, 5よりも、回路部材同士の接続時の溶融粘度が高いことが好ましい。ここで、 上記接続時の溶融粘度とは、回路接続用接着フィルム 100を用いて回路部材同士 を接続する際の加熱温度における溶融粘度である。なお、回路部材同士を接続する 際の加熱温度は、回路接続用接着フィルム 100中の接着剤の硬化性等に応じて適 宜調整されるが、通常、 120°C〜220°Cの範囲である。したがって、その温度範囲内 において、導電性接着剤層 3の溶融粘度が絶縁性接着剤層 4, 5の溶融粘度よりも 高いことがより好ましい。
[0053] また、導電性接着剤層 3の接続時の溶融粘度として具体的には、例えば 120°Cに ぉレヽて、 5. 0 X 102〜5. 0 X 106Pa' sであること力 S好ましく、 5. 0 X 103〜5. 0 X 10° Pa · sであることがより好ましレ、。 [0054] また、絶縁性接着剤層 4, 5の接続時の溶融粘度として具体的には、例えば 120°C において、 1. 0 X 102〜1. 0 X 106Pa' sであること力 S好ましく、 1. 0 X 103〜1. 0 X 1 05Pa · sであることがより好ましレ、。
[0055] 次に、本発明の回路接続用接着フィルム 110を用いた本発明の回路部材の接続 構造について説明する。
[0056] 図 3は、本発明による回路部材の接続構造の好適な一実施形態を示す模式断面 図である。図 3に示す回路部材の接続構造 200は、第一の基板 11及びその主面上 に形成された第一の回路電極 12を有する第一の回路部材 10と、第二の基板 21及 びその主面上に形成された第二の回路電極 22を有する第二の回路部材 20とが、上 記本発明の回路接続用接着フィルム 110が硬化した硬化物からなり第一及び第二 の回路部材 10， 20の間に形成された回路接続部材 110aによって接続されたもので ある。回路部材の接続構造 200においては、第一の回路電極 12と第二の回路電極 22とが対峙するとともに電気的に接続されてレ、る。
[0057] 回路接続部材 110aは、本発明の回路接続用接着フィルム 110が硬化した硬化物 からなるものであり、上述した接着剤 2の硬化物 2a及びこれに分散している導電粒子 1を含む導電性接着剤層 3の硬化物 3aと、その両面に形成された絶縁性接着剤層 5 の硬化物 5aとから構成されている。そして、第一の回路電極 12と第二の回路電極 22 とは、導電粒子 1を介して電気的に接続されている。また、絶縁性接着剤層 5の硬化 物 5aは、第一及び第二の回路電極 12， 22の少なくとも第一及び第二の基板 11 , 12 側の周囲を覆うように形成されている。これは、第一及び第二の回路部材 10, 20の 接続時に、絶縁性接着剤層 5が第一及び第二の回路電極 12， 22上（互いに対向し ている面上）からその周囲に流出するためである。
[0058] 第一及び第二の回路部材 10， 20としては、電気的接続を必要とする電極が形成さ れているものであれば特に制限はなレ、。具体的には、液晶ディスプレイに用いられて レ、る ITO等で電極が形成されているガラス又はプラスチック基板、プリント配線板、セ ラミック配線板、フレキシブル配線板、半導体シリコンチップ等が挙げられ、これらは 必要に応じて組み合わせて使用される。このように、本実施形態では、プリント配線 板やポリイミド等の有機物からなる材質をはじめ、銅、アルミニウム等の金属や IT〇（i ndium tin oxide)、窒化ケィ素（SiN )、二酸化ケイ素（SiO )等の無機材質のよ
X 2
うに多種多様な表面状態を有する回路部材を用いることができる。
[0059] 回路部材の接続構造 200は、例えば、第一の回路部材 10と、上記本発明の回路 接続用接着フィルム 110と、第二の回路部材 20とを、第一の回路電極 11と第二の回 路電極 21とが対峙するようにこの順に積層して加熱及び加圧することにより、第一の 回路電極 11と第二の回路電極 21とが電気的に接続されるように第一の回路部材 10 と第二の回路部材 20とを接続する方法によって得られる。
[0060] この方法においては、まず、剥離性基材上に形成されている回路接続用接着フィ ルム 110を第二の回路部材 20上に貼り合わせた状態で加熱及び加圧して回路接続 用接着フィルム 110を仮接着し、剥離性基材を剥離してから、第一の回路部材 10を 回路電極を位置合わせしながら載せて、第二の回路部材 20、回路接続用接着フィ ルム 110及び第一の回路部材 10がこの順に積層された積層体を準備することができ る。
[0061] 上記積層体を加熱及び加圧する条件は、回路接続用接着フィルム中の接着剤の 硬化性等に応じて、回路接続用接着フィルムが硬化して十分な接着強度が得られる ように、適宜調整される。
[0062] なお、上記回路部材の接続構造 200及びその製造方法の説明においては、回路 接続用接着フィルム 110を用レ、た場合を説明したが、回路接続用接着フィルム 110 の代わりに回路接続用接着フィルム 100を用いてもょレ、。
実施例
[0063] 以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は 以下の実施例に限定されるものではない。
[0064] (実施例 1)
フエノキシ樹脂（ユニオンカーバイド社製、商品名： PKHC) 32質量部、ビスフエノ ール A型エポキシ樹脂中に平均粒子径 0. 2 μ mのアクリル樹脂粒子が 20質量％分 散されてなるアクリル粒子含有樹脂（日本触媒社製、商品名： BPA328) 10質量部、 ビスフエノール A型固形エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、商品名： YL980) 2 0質量部、イミダゾール系硬化剤（旭化成工業社製、商品名：ノバキユア HX— 3941) 35質量部及びシランカップリング剤 (日本ュニカー社製、商品名： A187) 3質量部を 溶剤であるトノレェンに溶解し、固形分 50質量％の絶縁性接着剤層形成用塗布液を 得た。
[0065] 次レ、で、この塗布液を、片面（塗布液を塗布する面）に離型処理が施された厚み 50 μ mの PETフィルムに塗工装置を用いて塗布し、 70°Cで 10分間熱風乾燥すること により、 PETフィルム上に厚み 11 μ mの絶縁性接着剤層（a)を形成した。この絶縁性 接着剤層（a)の溶融粘度を、粘弾性測定装置 (レオメトリックス社製)を用いて昇温速 度 10°C/分、引っ張りモード、周波数 10Hz、 25°C〜200°Cまでの条件で測定した ところ、 120。Cにおける溶融米占度は、 1. 0 X 103Pa' sであった。
[0066] 更に、上記絶縁性接着剤層形成用塗布液を、片面 (塗布液を塗布する面）に離型 処理が施された厚み 25 a mの PETフィルムに塗工装置を用いて塗布し、 70°Cで 10 分間熱風乾燥することにより、 PETフィルム上に厚み 2 μ mの絶縁性接着剤層（b)を 形成した。この絶縁性接着剤層（b)の溶融粘度を、粘弾性測定装置（レオメトリックス 社製）を用いて昇温速度 10°C/分、引っ張りモード、周波数 10Hz、 25°C〜200°C までの条件で測定したところ、 120°Cにおける溶融粘度は、 1. 0 X 103Pa' sであった
[0067] 次に、フエノキシ樹脂（ユニオンカーバイド社製、商品名： PKHC) 32質量部、ビス フエノール A型エポキシ樹脂中に平均粒子径 0. 2 μ mのアクリル樹脂粒子が 20質量 %分散されてなるアクリル粒子含有樹脂 (日本触媒社製、商品名： BPA328) 20質 量部、イミダゾール系硬化剤（旭化成工業社製、商品名：ノバキユア HX— 3941) 35 質量部、シランカップリング剤 (日本ュニカー社製、商品名： A187) 3質量部及びシリ コーンゴム（東レダウコーユング社製、商品名： E604) 30質量部を溶剤であるトルェ ンに溶解し、固形分 50質量％の接着剤溶液を調製した。この接着剤溶液 100質量 部に、ポリスチレン系核体（直径： 3 μ m)の表面に Au層を形成してなる導電粒子（平 均粒径 : 3. 2 z m) 20質量部を分散して、導電性接着剤層形成用塗布液を得た。
[0068] この塗布液を、片面（塗布液を塗布する面）に離型処理が施された厚み 50 μ mの Ρ ETフィルムに塗工装置を用いて塗布し、 70°Cで 10分間熱風乾燥することにより、 P ETフィルム上に厚み 10 μ mの導電性接着剤層（c)を形成した。この導電性接着剤 層（c)の溶融粘度を、粘弾性測定装置（レオメトリックス社製）を用いて昇温速度 10°C /分、引っ張りモード、周波数 10Hz、 25°C〜200°Cまでの条件で測定したところ、 1 20°Cにおける溶融粘度は、 1 · 0 X 104Pa' sであった。
[0069] 上記で得られた絶縁性接着剤層（a)と導電性接着剤層（c)とを、 40°Cで加熱しな 力 Sらロールラミネータでラミネートして積層フィルムを得た。次いで、得られた積層フィ ルムの導電性接着剤層（c)側に、導電性接着剤層（c)上の PETフィルムを剥離した 後、上記で得られた絶縁性接着剤層（b)を、 40°Cで加熱しながらロールラミネータで ラミネートして、絶縁性接着剤層（a)の厚みが 11 x m、導電性接着剤層（c)の厚みが 10 μ m、絶縁性接着剤層（b)の厚みが 2 μ mの 3層構造の回路接続用接着フィルム を得た。
[0070] (実施例 2)
絶縁性接着剤層（a)の厚みを 8 μ mとし、絶縁性接着剤層（b)の厚みを 5 μ mとし、 さらに導電性接着剤層（c)の厚みを 10 μ mとしたこと以外は実施例 1と同様にして、 3層構造の回路接続用接着フィルムを得た。
[0071] (実施例 3)
絶縁性接着剤層（a)の厚みを 12 / mとし、絶縁性接着剤層（b)の厚みを 0· 1 μ m とし、さらに導電性接着剤層（c)の厚みを 10 μ mとしたこと以外は実施例 1と同様にし て、 3層構造の回路接続用接着フィルムを得た。
[0072] (実施例 4)
絶縁性接着剤層（a)の厚みを 3 μ mとし、絶縁性接着剤層（b)の厚みを 3 β mとし、 さらに導電性接着剤層（c)の厚みを 10 μ mとしたこと以外は実施例 1と同様にして、 3層構造の回路接続用接着フィルムを得た。
[0073] (実施例 5)
フエノキシ樹脂（ユニオンカーバイド社製、商品名： PKHC) 32質量部、ビスフエノ ール A型エポキシ樹脂中に平均粒子径 0. 2 μ mのアクリル粒子が 20質量％分散さ れてなるアクリル粒子含有樹脂 (日本触媒社製、商品名： BPA328) 20質量部、イミ ダゾール系硬化剤（旭化成工業社製、商品名： HX_ 3941) 35質量部、シランカツ プリング剤（日本ュニカー社製、商品名： A187) 3質量部及びシリコーンゴム（東レダ ゥコーユング社製、商品名： E604) 30質量部を溶剤であるトルエンに溶解し、固形 分 50質量％の絶縁性接着剤層形成用塗布液を得た。
[0074] 次レ、で、この塗布液を、片面（塗布液を塗布する面）に離型処理が施された厚み 50 μ mの PETフィルムに塗工装置を用いて塗布し、 70°Cで 10分間熱風乾燥すること により、 PETフィルム上に厚み 11 μ mの絶縁性接着剤層（a)を形成した。この絶縁性 接着剤層（a)の溶融粘度を、粘弾性測定装置 (レオメトリックス社製)を用いて昇温速 度 10°C/分、引っ張りモード、周波数 10Hz、 25°C〜200°Cまでの条件で測定した ところ、 120°Cにおける溶融粘度は、 1. 0 X 104Pa' sであった。
[0075] 更に、上記絶縁性接着剤層形成用塗布液を、片面 (塗布液を塗布する面）に離型 処理が施された厚み 25 a mの PETフィルムに塗工装置を用いて塗布し、 70°Cで 10 分間熱風乾燥することにより、 PETフィルム上に厚み 2 μ mの絶縁性接着剤層（b)を 形成した。この絶縁性接着剤層（b)の溶融粘度を、粘弾性測定装置 (レオメトリックス 社製）を用いて昇温速度 10°C/分、引っ張りモード、周波数 10Hz、 25°C〜200°C までの条件で測定したところ、 120°Cにおける溶融粘度は、 1. 0 X 104Pa' sであった
[0076] 次に、フエノキシ樹脂（ユニオンカーバイド社製、商品名： PKHC) 32質量部、ビス フエノール A型エポキシ樹脂中に平均粒子径 0. 2 μ mのアクリル粒子が 20質量％分 散されてなるアクリル粒子含有樹脂（日本触媒社製、商品名： BPA328) 10質量部、 ビスフエノール A型固形エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、商品名： YL980) 2 0質量部、イミダゾール系硬化剤 (旭化成工業社製、商品名： HX— 3941) 35質量部 、シランカップリング剤 (日本ュニカー社製、商品名： A187) 3質量部を溶剤であるト ルェンに溶解し、固形分 50質量％の接着剤溶液を調製した。この接着剤溶液 100 質量部に、ポリスチレン系核体（直径： 3 μ m)の表面に Niおよび Au層を形成してな る導電粒子 (平均粒径： 3. 2 z m) 20質量部を分散して導電性接着剤層形成用塗布 液を得た。
[0077] この塗布液を、片面（塗布液を塗布する面）に離型処理が施された厚み 50 μ mの Ρ ETフィルムに塗工装置を用いて塗布し、 70°Cで 10分間熱風乾燥することにより、 P ETフィルム上に厚み 10 μ mの絶縁性接着剤層（c)を形成した。この導電性接着剤 層（c)の溶融粘度を、粘弾性測定装置（レオメトリックス社製）を用いて昇温速度 10°C /分、引っ張りモード、周波数 10Hz、 25°C〜200°Cまでの条件で測定したところ、 1 20°Cにおける溶融粘度は、 1 · 0 X 103Pa' sであった。
[0078] 上記で得られた絶縁性接着剤層（a)と導電性接着剤層（c)とを、 40°Cで加熱しな 力 Sらロールラミネータでラミネートして積層フィルムを得た。次いで、得られた積層フィ ルムの導電性接着剤層（c)側に、導電性接着剤層（c)上の PETフィルムを剥離した 後、上記で得られた絶縁性接着剤層（b)を、 40°Cで加熱しながらロールラミネータで ラミネートして、絶縁性接着剤層（a)の厚みが 11 x m、導電性接着剤層（c)の厚みが 10 μ m、絶縁性接着剤層（b)の厚みが 2 μ mの 3層構造の回路接続用接着フィルム を得た。
[0079] (比較例 1)
絶縁性接着剤層（a)の厚みを 7 μ mとし、絶縁性接着剤層（b)の厚みを 7 μ mとし、 さらに導電性接着剤層（c)の厚みを 9 μ mとした以外は実施例 1と同様にして、 3層構 造の回路接続用接着フィルムを得た。
[0080] (比較例 2)
フエノキシ樹脂（ユニオンカーバイド社製、商品名： PKHC) 32質量部、ビスフエノ ール A型エポキシ樹脂中に平均粒子径 0. 2 μ mのアクリル樹脂粒子が 20質量％分 散されてなるアクリル粒子含有樹脂（日本触媒社製、商品名： BPA328) 10質量部、 ビスフエノール A型固形エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、商品名： YL980) 2 0質量部、イミダゾール系硬化剤（旭化成工業社製、商品名：ノバキユア HX— 3941) 35質量部及びシランカップリング剤 (日本ュニカー社製、商品名： A187) 3質量部を 溶剤であるトノレェンに溶解し、固形分 50質量％の絶縁性接着剤層形成用塗布液を 得た。
[0081] 次いで、この塗布液を、片面（塗布液を塗布する面）に離型処理が施された厚み 50 μ mの PETフィルムに塗工装置を用いて塗布し、 70°Cで 10分間熱風乾燥すること により、 PETフィルム上に厚み 13 x mの絶縁性接着剤層（a)を形成した。この絶縁性 接着剤層（a)の溶融粘度を、粘弾性測定装置 (レオメトリックス社製)を用いて昇温速 度 10°C/分、引っ張りモード、周波数 10Hz、 25°C〜200°Cまでの条件で測定した ところ、 120°Cにおける溶融米占度は、 1. 0 X 103Pa' sであった。
[0082] 次に、上記絶縁性接着剤層形成用塗布液 100質量部に、ポリスチレン系核体（直 径： 3 / m)の表面に Au層を形成してなる導電粒子（平均粒径： 3. 2 / m) 20質量部 を分散して、導電性接着剤層形成用塗布液を得た。この塗布液を、片面 (塗布液を 塗布する面）に離型処理が施された厚み 50 a mの PETフィルムに塗工装置を用い て塗布し、 70°Cで 10分間熱風乾燥することにより、 PETフィルム上に厚み 10 x mの 導電性接着剤層（c)を形成した。この導電性接着剤層（c)の溶融粘度を、粘弾性測 定装置（レオメトリックス社製）を用いて昇温速度 10°CZ分、引っ張りモード、周波数 10Hz、 25°C〜200°Cまでの条件で測定したところ、 120°Cにおける溶融粘度は、 1 . 0 X 103Pa' sであった。
[0083] 上記で得られた絶縁性接着剤層（a)と導電性接着剤層（c)とを、 40°Cで加熱しな 力 Sらロールラミネータでラミネートして、 2層構造の回路接続用接着フィルムを得た。
[0084] (比較例 3)
絶縁性接着剤層（a)の厚みを 12 / mとし、絶縁性接着剤層（b)の厚みを 0· 08 μ mとし、さらに導電性接着剤層（c)の厚みを 10 / mとしたこと以外は実施例 1と同様 にして、 3層構造の回路接続用接着フィルムを得た。
[0085] [粒子捕捉数の測定]
上記実施例及び比較例で作製した回路接続用接着フィルムを用いて、金バンプ（ 面積： 30 X 50 /i m、バンプ高さ： 15 /i m、バンプ数： 300)付きチップ（1. 2 X 19mm 、厚み： 500 /i m)と、 ITO回路付きガラス基板（厚み： 0· 7mm、電極高さ： 0· 15 /i m )との接続を、以下に示すように行った。
[0086] まず、回路接続用接着フィルム（1. 5 X 20mm)を、 ITO回路付きガラス基板に、 8 0°C、 0. 98MPa (10kgf/cm2)の条件で 2秒間加熱加圧することで貼り付けた。こ のとき、 3層構造の回路接続用接着フィルムは、絶縁性接着剤層（b)を、当該絶縁性 接着剤層（b)上の PETフィルムを剥離した後にガラス基板に貼り付け、 2層構造の回 路接続用接着フィルムは、導電性接着剤層（c)を、当該導電性接着剤層（c)上の PE Tフィルムを剥離した後にガラス基板に貼り付けた。
[0087] 次いで、回路接続用接着フィルムから PETフィルムを剥離し、チップのバンプと IT O回路付きガラス基板との位置合わせを行った後、 190°C、40g/バンプ、 10秒間 の条件でチップ上方から加熱、加圧を行い、回路接続用接着フィルムを介したチップ とガラス基板との本接続を行った。
[0088] このとき、金バンプ（面積： 30 X 50 x m)に捕捉される導電粒子の数を、倍率が 200 〜500倍の顕微鏡を用いて測定した。これにより、上記実施例及び比較例で作製し た回路接続用接着フィルムにおける金バンプの粒子捕捉数の最小値を求めた。結 果を表 1に示す。
[0089] [絶縁抵抗値の測定]
上記実施例及び比較例で作製した回路接続用接着フィルムを用いて、金バンプ（ 面積： 30 Χ 100 μ πι、バンプ間スペース 10 x m、高さ： 15 μ πι、バンプ数： 472)付き チップ（1. 9 X 15mm,厚み： 500 μ m)と、 ITO回路付きガラス基板（厚み： 0. 7mm 、電極高さ： 0. 15 z m)との接続を、以下に示すように行った。
[0090] まず、回路接続用接着フィルム（2. 0 X 20mm)を、 ITO回路付きガラス基板に、 8 0°C、 0. 98MPa (10kgf/cm2)の条件で 2秒間加熱加圧することで貼り付けた。こ のとき、 3層構造の回路接続用接着フィルムは、絶縁性接着剤層（b)を、当該絶縁性 接着剤層（b)上の PETフィルムを剥離した後にガラス基板に貼り付け、 2層構造の回 路接続用接着フィルムは、導電性接着剤層（c)を、当該導電性接着剤層（c)上の PE Tフィルムを剥離した後にガラス基板に貼り付けた。
[0091] 次いで、回路接続用接着フィルムから PETフィルムを剥離し、チップのバンプと IT O回路付きガラス基板との位置合わせを行った後、 190°C、40g/バンプ、 10秒間 の条件でチップ上方から加熱、加圧を行い、回路接続用接着フィルムを介したチップ とガラス基板との本接続を行った。
[0092] こうして得られた接続サンプルについて、以下の通電耐湿試験を行った。すなわち 、接続サンプルに対し、 85°C、 85%RHの環境下で DC15Vを 500時間印加する処 理を行った。
[0093] 通電耐湿試験後の接続サンプルの絶縁抵抗値について、絶縁抵抗計を用いて、 隣接するバンプ間の絶縁抵抗を室温中で測定電圧 50V、電圧印加時間 60秒の条 件で測定した。これにより、隣接するバンプ間の絶縁特性が良好になっているかを判 断した。この場合の良好な絶縁特性とは、絶縁抵抗値で 1 X 108 Ω以上とし、全ての 隣接するバンプ間の絶縁抵抗値が 1 X 108 Ω以上のものを Α、隣接するバンプ間の 絶縁抵抗値が 1 X 108 Ω未満の箇所を含むものを Βとして評価した。その結果及び絶 縁抵抗値の最小値を表 1に示す。
[0094] [接続抵抗値の測定]
上記実施例及び比較例で作製した回路接続用接着フィルムを用いて、金バンプ（ 面積： 30 X 50 z m、バンプ高さ： 15 μ πι、バンプ数： 300)付きチップ（1. 2 X 19mm 、厚み： 500 z m)と、 ITO回路付きガラス基板（厚み： 0. 7mm、電極高さ： 0. 15 z m )との接続を、以下に示すように行った。
[0095] まず、回路接続用接着フィルム（1. 5 X 20mm)を、 ITO回路付きガラス基板に、 8 0°C、 0. 98MPa (10kgf/cm2)の条件で 2秒間加熱加圧することで貼り付けた。こ のとき、 3層構造の回路接続用接着フィルムは、絶縁性接着剤層（b)を、当該絶縁性 接着剤層（b)上の PETフィルムを剥離した後にガラス基板に貼り付け、 2層構造の回 路接続用接着フィルムは、導電性接着剤層（c)を、当該導電性接着剤層（c)上の PE Tフィルムを剥離した後にガラス基板に貼り付けた。
[0096] 次いで、回路接続用接着フィルムから PETフィルムを剥離し、チップのバンプと IT O回路付きガラス基板との位置合わせを行った後、 190°C、40g/バンプ、 10秒間 の条件でチップ上方から加熱、加圧を行い、回路接続用接着フィルムを介したチップ とガラス基板との本接続を行った。
[0097] こうして得られた接続サンプルについて、以下の耐湿試験を行った。すなわち、接 続サンプルを 85°C、 85%RHの環境下で 1000時間放置する処理を行った。
[0098] 耐湿試験後の接続サンプルの接続抵抗値について、デジタルマルチメータを用い て 1バンプ毎の接続抵抗を 4端子法で測定した。これにより、導通が良好になってい るかを判断した。この場合の良好な導通とは、接続抵抗値で 20 Ω以下とし、全ての バンプの接続抵抗値が 20 Ω以下のものを A、接続抵抗値が 20 Ωを越えるバンプを 含むものを Bとして評価した。その結果及び接続抵抗値の最大値を表 1に示す。
[0099] [表 1] 実施例 比較例
1 2 3 4 5 1 2 3 厚み
絶縁性 11 8 12 3 11 7 13 12
( U m)
接着剤層
溶融粘度
(a) 1.0 X 103 1.0 X 103 1.0 X 103 1.0 103 1.0 104 1.0 X 103 1.0 X 103 1.0 X 103 (Pa's)
厚み
導電性 10 10 10 10 10 9 10 10
( U m)
接着剤層
溶融粘度
(C) 1.0 X 104 1.0 X 104 1.0 X 104 1.0 104 1.0 103 1.0 104 1.0 X 103 1.0 X 104 (Pa-s)
厚み
絶縁性 2 5 0.1 3 2 7 一 0.08
( β m)
接着剤層
溶融粘度
(b) 1.0 X 103 1.0 X 103 1.0 x 103 1.0 103 1.0 104 1.0 x 103 一 1.0 X 103 (Pa-s)
粒子 1甫足数
7個 5個 8個 1個 5個 0個 4個 8個
(S J、値）
絶縁 評価 A A A A A B B B 抵抗値 最小値（Ω) 1 X 1010 5 X 1010 1 X 109 5 109 5 X 109 8 x 107 1 X 106 1 X 107 接続 評価 A A A A A B A A 抵抗値 最大値（Ω) 10 12 10 10 13 オープン 15 10
[0100] 表 1に示した結果から明らかなように、少なくとも片面の絶縁性接着剤層の厚みが 0 .：!〜 5.0 μΐηの範囲内である実施例:!〜 5の回路接続用接着フィルムでは、電極間 の粒子捕捉数が十分であり、通電耐湿試験後の絶縁抵抗値及び耐湿試験後の接続 抵抗値がともに良好であることが確認された。一方、絶縁性接着剤層の厚みが両面と も 7 μ mである比較例 1の回路接続用接着フィルムでは、通電耐湿試験後の絶縁抵 抗値、耐湿試験後の接続抵抗値及び粒子捕捉数の全てが劣ることが確認された。更 に、導電性接着剤層と絶縁性接着剤層とからなる 2層構造の回路接続用接着フィル ム（比較例 2)では、通電耐湿試験後の絶縁抵抗値が劣ることが確認された。また、絶 縁性接着剤層の厚みが 0.1 111未満の0.08 xmである比較例 3では、 P接電極間 の絶縁性を十分に確保できないことにより通電耐湿試験後の絶縁抵抗値が悪化する こと力 S確認された。以上より、本発明の回路接続用接着フィルムによれば、回路部材 同士の接続時に電極上からの導電粒子の流出が少なぐ高分解能及び長期接続信 頼性に優れることが確認された。
産業上の利用可能性
[0101] 以上説明したように、本発明によれば、回路部材同士の接続時に電極上からの導 電粒子の流出が少なぐ高分解能及び長期接続信頼性に優れ、導電粒子と電極と の正確な位置合わせが不要なことから作業性に優れた回路接続用接着フィルム、そ れを用いた回路部材の接続構造及び回路部材の接続方法を提供することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 第一の基板の主面上に第一の回路電極が形成された第一の回路部材と、第二の 基板の主面上に第二の回路電極が形成された第二の回路部材とを、前記第一の回 路電極及び前記第二の回路電極を対向配置させた状態で接続するための回路接 続用接着フィルムであって、
導電粒子及び接着剤を含有する導電性接着剤層と、
前記導電性接着剤層の片面に形成された絶縁性の第一の絶縁性接着剤層と、 前記導電性接着剤層の前記第一の絶縁性接着剤層が形成された面とは反対側の 面に形成された絶縁性の第二の絶縁性接着剤層と、
を少なくとも有し、
前記第一の絶縁性接着剤層及び前記第二の絶縁性接着剤層のうちの少なくとも 一方の層の厚みが 0.：!〜 5. 0 / mである、回路接続用接着フィルム。
[2] 前記接着剤が熱硬化性樹脂を含有するものであり、
前記導電性接着剤層が、前記第一の絶縁性接着剤層及び前記第二の絶縁性接 着剤層よりも、前記第一の回路部材と前記第二の回路部材との接続時の溶融粘度 が高い、請求項 1記載の回路接続用接着フィルム。
[3] 前記導電性接着剤層がフィルム形成性高分子を更に含有する、請求項 1又は 2記 載の回路接続用接着フィルム。
[4] 第一の基板の主面上に第一の回路電極が形成された第一の回路部材と、
第二の基板の主面上に第二の回路電極が形成された第二の回路部材とが、 前記第一及び第二の回路部材の間に設けられた、請求項:!〜 3のうちのいずれか 一項に記載の回路接続用接着フィルムの硬化物からなる回路接続部材によって、前 記第一の回路電極と前記第二の回路電極とが対峙するとともに電気的に接続される ように接続された、回路部材の接続構造。
[5] 前記第一の回路電極及び前記第二の回路電極のうちの少なくとも一方の回路電極 の高さが 3. 0 μ ΐη以下であり、前記回路接続用接着フィルムにおける厚みが 0.：!〜
5. 0 / mである前記第一の絶縁性接着剤層又は前記第二の絶縁性接着剤層が、高 さが 3. Ο μ ΐη以下である前記回路電極側に配置されている、請求項 4記載の回路部 材の接続構造。
[6] 第一の基板の主面上に第一の回路電極が形成された第一の回路部材と、
請求項 1〜3のうちのいずれか一項に記載の回路接続用接着フィルムと、 第二の基板の主面上に第二の回路電極が形成された第二の回路部材とを、 前記第一の回路電極と前記第二の回路電極とが対峙するようにこの順に積層して 加熱及び加圧することにより、前記第一の回路電極と前記第二の回路電極とが電気 的に接続されるように前記第一の回路部材と前記第二の回路部材とを接続する、回 路部材の接続方法。
[7] 前記第一の回路電極及び前記第二の回路電極のうちの少なくとも一方の回路電極 の高さが 3. O x m以下であり、前記回路接続用接着フィルムにおける厚みが 0.：!〜 5. 0 z mである前記第一の絶縁性接着剤層又は前記第二の絶縁性接着剤層を、高 さが 3. 0 μ m以下である前記回路電極側に配置して加熱及び加圧することにより、 前記第一の回路電極と前記第二の回路電極とが電気的に接続されるように前記第 一の回路部材と前記第二の回路部材とを接続する、請求項 6記載の回路部材の接 続方法。
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