WO2014034741A1 - 異方性導電フィルム及びその製造方法 - Google Patents

異方性導電フィルム及びその製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an anisotropic conductive film and a method for producing the same.
  • Anisotropic conductive films are widely used for mounting electronic components such as IC chips.
  • it has been a challenge to improve the electrical connection of fine pitch circuits and to improve the insulation between adjacent circuits.
  • Patent Document an anisotropic conductive film in which conductive particles are arranged at specific intervals using biaxial stretching of a film and insulating particles are arranged between the conductive particles.
  • an adhesive layer is formed on a biaxially stretchable film, and conductive particles are laid in a plurality of layers on the adhesive layer, and excess conductive particles are removed with a screvers. Since they are scraped off and arranged in a single layer, there is a risk of damaging the conductive particles, which is also difficult in terms of construction.
  • the conductive particles are arranged in a single layer, it is difficult to ensure a uniform particle spacing in the conductive particles, and it is difficult to stably produce an anisotropic conductive film that can handle fine pitch connections.
  • the present invention is an industrially easy method for producing an anisotropic conductive film in which conductive particles are uniformly arranged in a single layer and can cope with fine pitch connection.
  • the purpose is to enable stable production.
  • the present inventor When the present inventor dries the coating layer of the particle dispersion in which conductive particles are dispersed in the diluted thermoplastic resin solution that forms a film by drying, the thermoplastic resin is coated on the dried coating film.
  • the conductive particles coated with the film are fixed in a uniformly dispersed state in a single layer, and by utilizing the dry film formation of such a diluted resin solution, the conductive particles are in a single layer and the conductive particles.
  • the present inventors have found that an anisotropic conductive film with a controlled interparticle distance can be easily produced, and completed the present invention.
  • the present invention is to dry a coating film of a particle dispersion liquid in which conductive particles are dispersed in a thermoplastic resin dilution liquid that forms a film by drying.
  • a method for producing an anisotropic conductive film in which a conductive particle-containing layer in which coated conductive particles coated with a dry film are fixed as a single layer is formed, and the conductive particle-containing layer is laminated with an insulating resin layer .
  • the conductive particle-containing layer can be formed using a transfer mold having a regular pattern.
  • the present invention also provides a conductive particle-containing layer in which a coated conductive particle coated with a dried coating film of a thermoplastic resin diluent is fixed in a single layer to a dried coating film of a thermoplastic resin diluent, An anisotropic conductive film in which a conductive resin layer is laminated is provided.
  • the present invention is a connection method for anisotropically conductively connecting the terminal of the first electronic component and the terminal of the second electronic component using the anisotropic conductive film described above, On the second electronic component, the anisotropic conductive film described above is temporarily attached, Temporarily install the first electronic component on the temporarily attached anisotropic conductive film, Next, a connection method for heating and pressurizing the first electronic component, the anisotropic conductive film, and the second electronic component is provided, and a connection body between the first electronic component and the second electronic component by the connection method is provided. provide.
  • an anisotropic conductive film of the present invention it is possible to easily produce an anisotropic conductive film in which conductive particles are arranged in a single layer and at a uniform interparticle distance, and the particles Since the distance can be easily controlled, it is possible to industrially stably produce an anisotropic conductive film corresponding to the fine pitch.
  • the anisotropic conductive film obtained by this manufacturing method has good electrical connection and has a good connection between adjacent terminals even when the space between conductor terminals to be connected is a fine pitch of 5 ⁇ m to 15 ⁇ m, for example. Insulating properties can be improved. Further, by patterning the arrangement of the conductive particles, electrical connection between the fine-pitch conductor terminals can be made better. Depending on the design, it can be applied to electrical connection between conductor terminals having a wider pitch.
  • FIG. 1 is a process explanatory view of the manufacturing method of the anisotropic conductive film of an example.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of an anisotropic conductive film of a comparative example.
  • FIG. 3A is a plan view of a transfer mold having a linear pattern that can be used in manufacturing an anisotropic conductive film.
  • FIG. 3B is a plan view of a transfer mold having an island-shaped pattern that can be used when manufacturing an anisotropic conductive film.
  • 3C is a cross-sectional view taken along line AA of the transfer mold of FIGS. 3A and 3B.
  • FIG. 4A is a process explanatory diagram of a method for producing an anisotropic conductive film using a transfer mold.
  • FIG. 4A is a process explanatory diagram of a method for producing an anisotropic conductive film using a transfer mold.
  • FIG. 4B is a process explanatory diagram of a method for producing an anisotropic conductive film using a transfer mold.
  • FIG. 4C is a process explanatory diagram of a method for manufacturing an anisotropic conductive film using a transfer mold.
  • FIG. 4D is a process explanatory diagram of a method for producing an anisotropic conductive film using a transfer mold.
  • FIG. 4E is a process explanatory diagram of a method for producing an anisotropic conductive film using a transfer mold.
  • FIG. 1 is a process explanatory diagram of a method for producing an anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention. Below, it demonstrates for every process.
  • a particle dispersion 1 in which conductive particles 3 are dispersed in a thermoplastic resin diluent 2 that forms a film by drying is prepared. .
  • the conductive particles 3 can be, for example, conductive particles used in known anisotropic conductive films, and metal-coated resin particles obtained by plating a resin core with nickel or gold, Examples thereof include metal particles such as nickel, cobalt, gold, silver, copper, and palladium, and these can be used alone or in combination.
  • the size of the conductive particles 3 is preferably a spherical particle having a particle size of 0.2 to 5 ⁇ m, or a flaky particle having a thickness of 0.2 to 0.4 ⁇ m and a diameter of 1 to 10 ⁇ m.
  • the particle size is preferably 1 to 20 ⁇ m, more preferably 3 to 10 ⁇ m, and the shape may be spherical, flake, rugby ball, or the like.
  • the blending amount of the conductive particles 3 in the particle dispersion 1 is preferably 1 to 20 wt%.
  • the blending amount is too small, the particle capture rate is lowered, and it is difficult to reliably connect the terminals.
  • the thermoplastic resin diluent 2 contains a thermoplastic resin and a solvent.
  • the thermoplastic resin is swollen, dissolved or suspended.
  • a resin that can be easily deposited by drying the solvent to form a film and that can easily coat the conductive particles 3 is preferable.
  • the thermoplastic resin has a softening point of 50 to 90 ° C. and flows by heating at the time of connection between terminals from the viewpoint of ensuring conductivity when connecting terminals with an anisotropic conductive film. Those having properties are preferred.
  • examples of such a thermoplastic resin include an ethylene / vinyl acetate copolymer resin (EVA), a polyolefin resin, a polystyrene resin, and an acrylate resin. EVA is preferred.
  • the solvent used for the thermoplastic resin diluent 2 it is preferable to contain a poor solvent for the thermoplastic resin so that the dried film can be easily formed by drying the coating film of the thermoplastic resin diluent 2. More specifically, although depending on the type of the thermoplastic resin, a mixture of a good solvent such as toluene or MEK and a poor solvent such as ethanol or IPA can be used.
  • the solid content concentration of the thermoplastic resin in the thermoplastic resin diluent 2 can be appropriately set in order to make the distance between the conductive particles in the anisotropic conductive film a predetermined size.
  • the inter-particle distance L2 (FIG. 1 (c)) of the coated conductive particles 4 in which the conductive particles 3 are coated with the dry coating 6b of the thermoplastic resin is used to ensure insulation. Therefore, 0.5 to 10 ⁇ m is preferable, and 1 to 6 ⁇ m is more preferable. Therefore, the solid content concentration of the thermoplastic resin in the thermoplastic resin diluent 2 is preferably 0.1 to 30 wt%, more preferably 2 to 15 wt%. .
  • the interparticle distance L2 of the coated conductive particles 4 tends to increase as the concentration increases. Therefore, the interparticle distance L2 of the coated conductive particles 4 can be controlled by adjusting the concentration of the conductive particles 3 in the thermoplastic resin diluent 2.
  • a method for preparing the particle dispersion 1 first, a solution of a thermoplastic resin is prepared, and a dispersion in which the conductive particles 3 are dispersed in a poor solvent for the thermoplastic resin is obtained. It is preferable to gradually add and disperse the solution.
  • a thermoplastic resin diluent is first obtained and then conductive particles are dispersed in this diluent, the conductive particles are aggregated.
  • the “aggregated state” refers to an aggregate in which the distance between the individual particles is appropriately maintained, and the present invention is a state in which each particle is in a non-contact and distanced group. Including things.
  • a particle dispersion may be prepared by dispersing conductive particles in a solvent and blending the dispersion with a thermoplastic resin that forms a film by drying.
  • the above-mentioned particle dispersion 1 is applied to a peeling substrate 5 such as PET film, PEN (polyethylene naphthalate), OPP (biaxially stretched polypropylene film) (FIG. 1B).
  • a peeling substrate 5 such as PET film, PEN (polyethylene naphthalate), OPP (biaxially stretched polypropylene film) (FIG. 1B).
  • the coating method it is preferable to apply the coating method using a bar coater, a roll coater or the like so that the coated conductive particles do not overlap in the thickness direction of the coating film, and the coated conductive particles form a single layer.
  • the coating amount is preferably 1 to 10 ⁇ m and more preferably 1 to 7 ⁇ m as the thickness L1 of the coating film where the conductive particles 3 are present from the viewpoint of drying and film formation.
  • the particle dispersion 1 when the particle dispersion 1 is applied to the release substrate 5, another release film is laminated on the coating film of the particle dispersion 1 to expand the coating film, and the particle coating has a disk shape or the like. By becoming an anisotropic shape, the movement of the conductive particles in the planar direction can be suppressed. This other release film can be peeled off after the coating film is expanded.
  • the coating film of the particle dispersion 1 on the peeling substrate 5 is dried.
  • the coated conductive particles 4 in which the conductive particles 3 are coated with the dried coating film 6a of the thermoplastic resin diluent on the dried coating film 6a of the thermoplastic resin diluent on the release substrate 5 are coated with each other.
  • a conductive particle-containing layer 7 fixed as a single layer that does not overlap in the thickness direction of the film is formed ((c) in the figure).
  • the coated conductive particles 4 are uniformly dispersed on the dried coating film 6a of the thermoplastic resin diluent, and the variation in the distance between the particles is remarkably suppressed.
  • the drying temperature of the coating film of the particle dispersion 1 is preferably higher than the softening point of the thermoplastic resin and lower than the boiling point of the solvent.
  • the coated conductive particles 4 can be fused to the dried coating film 6 a of the thermoplastic resin diluent on the peeling substrate 5, and the coated conductive particles 4 are uniformly dispersed in the conductive particle-containing layer 7. The state can be stabilized.
  • the insulating resin layer 8 can be formed from an insulating resin layer-forming paint containing a film-forming resin, a curing component, a curing agent and the like used in known anisotropic conductive films. Moreover, as the insulating resin layer 8, what has tackiness is preferable. In addition, it is preferable that the coating of the coated conductive particles also contributes to tackiness. In this case, in order to contribute, a small amount of a solvent or a high affinity monomer may be left or mixed.
  • examples of the film-forming resin include phenoxy resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, saturated polyester resin, urethane resin, butadiene resin, polyimide resin, polyamide resin, and polyolefin resin. More than one species can be used in combination. Among these, a phenoxy resin can be preferably used from the viewpoint of film forming property, workability, and connection reliability.
  • examples of the curing component include liquid epoxy compounds and acrylic monomers.
  • examples of the liquid epoxy compound include a bisphenol A type epoxy compound, a bisphenol F type epoxy compound, a novolac type epoxy compound, a modified epoxy compound thereof, an alicyclic epoxy compound, and the like.
  • examples of the curing agent include thermal or photoanionic curing agents such as polyamine and imidazole, thermal or photocationic curing agents such as sulfonium salts, and thermal or photolatent curing agents such as phenolic curing agents. it can.
  • examples of the acrylic monomer include ethyl (meth) acrylate.
  • examples of the curing agent include organic peroxides and azobisisobutyronitrile.
  • an insulating resin film is prepared in advance, and is laminated on the conductive particle-containing layer 7.
  • the insulating resin film for example, the above-mentioned (i) film-forming resin, (ii) a curing component exhibiting tackiness, and (iii) a coating agent for forming an insulating resin layer containing a curing agent for the curing component It is possible to use a coating film formed by using and curing the coating film.
  • the manufacturing method B of the anisotropic conductive film of this invention is produced by forming the conductive particle-containing layer using a transfer mold having a regular pattern, for example, transfer molds 30A and 30B as shown in FIG. 3A or 3B. You can also. It is easy to secure the distance between particles, and it is possible to widen the distance pitch between particles.
  • FIG. 3A is a plan view of the transfer mold 30A in which the linear grooves 31 are formed
  • FIG. 3B is a plan view of the transfer mold 30B in which square island-shaped recesses 32 are formed.
  • the shape of the groove 31 or the recess 32 in the AA cross section of these transfer molds is, for example, a width on one side of the transfer mold 40 (the transfer molds 3A and 3B are collectively referred to as the transfer mold 40). It has a rectangular shape (hereinafter referred to as a recess 41) having a depth of 5 to 200 ⁇ m and a depth of 5 to 40 ⁇ m.
  • a conductive particle group is composed of a plurality of conductive particles, and such a conductive particle group is linear, island-shaped, It is desirable to form in a discontinuous independent pattern shape such as a dot shape. Moreover, this shape is not limited to a straight line.
  • the shortest distance in the pattern shape may be a space where one or two coating particles can exist. This is because, in a space where only one coating particle enters, the appearance frequency of a missing region where no particle exists is increased. Using the pattern in this way effectively works to improve reliability in securing a reliable insulating region. Also, from the viewpoint of production, the use of the pattern makes it easy to perform the inspection itself, and the defect extraction facilitates the merit of improving the quality.
  • a particle dispersion 1 in which conductive particles 3 are dispersed in a thermoplastic resin diluent 2 that forms a film by drying is prepared. .
  • a coating film of the particle dispersion 1 having a predetermined thickness is formed on the transfer mold 40, and the particle dispersion 1 on the surface of the transfer mold 40 is scraped off with a known wiper (FIG. 4A).
  • a known wiper FIG. 4A
  • the thermoplastic resin diluent 2 in which the conductive particles 3 are dispersed in the recess 41 is filled.
  • the number of the conductive particles 3 entering the recess 41 varies depending on the size of the conductive particle 3, the width and depth of the recess 41, the concentration of the conductive particles 3 in the particle dispersion, and the like.
  • the conductive particles 3 are filled with a single layer to form a conductive particle group 43.
  • the manufacturing method C of the anisotropic conductive film of this invention can further take various aspects.
  • the insulating resin layer 8 is formed in advance, and the particle dispersion 1 is applied on the insulating resin layer 8 and dried to form the conductive particle-containing layer 7. It may be formed.
  • stacked can be obtained, without using the peeling base material 5.
  • the insulating resin layer-forming coating material is directly applied to the conductive particle-containing layer 7 and dried or cured to make anisotropy.
  • the conductive film 10 may be manufactured.
  • the anisotropic conductive film of the present invention includes a first electronic component (for example, a mounting component such as an IC chip or an IC module) and a second electronic component (for example, a substrate such as a flexible substrate or a glass substrate). It can be preferably applied when anisotropic conductive connection is made.
  • a first electronic component for example, a mounting component such as an IC chip or an IC module
  • a second electronic component for example, a substrate such as a flexible substrate or a glass substrate. It can be preferably applied when anisotropic conductive connection is made.
  • the anisotropic conductive film is temporarily attached to the second electronic component, the first electronic component is temporarily installed on the anisotropic conductive film temporarily attached to the second electronic component, and then the first
  • the electronic component, the anisotropic conductive film, and the second electronic component are preferably heat-pressed or light-irradiated, and more preferably, heat-pressing is performed on the first electronic component or light-irradiated. This is done from under the second electronic component.
  • These heating and pressurization and light irradiation can be performed simultaneously, but light irradiation can also be performed with a delay after the start of heating and pressurization.
  • the present invention also includes a connection method using the anisotropic conductive film of the present invention and a connection body between the first electronic component and the second electronic component obtained by this connection method.
  • the conductive particles 3 are randomly dispersed in a plurality of layers in the insulating resin layer 8 on the PET film 5, and the layer thickness L3 is 20 ⁇ m. It is.
  • FIG. 3A (2) Formation of coated conductive particle group pattern FIG. 3A (Examples 6 to 8) in which the particle dispersion obtained in (1) has a pattern width (groove width or recess width) shown in Table 1 at a depth of 10 ⁇ m. Or the particle
  • Table 1 shows the inter-particle distance L2 (see FIG. 1C) of the conductive particles coated with EVA in the coated conductive particle group after drying.
  • the thickness L1 of the coating film and the inter-particle distance L2 were measured and taken as the average values.
  • the anisotropic conductive films of Examples 1 to 11 are anisotropic conductive films of Comparative Example 1 in which conductive particles are arranged in a single layer by a biaxial stretching method, or a plurality of layers of conductive particles randomly. It turns out that conduction
  • the results of Examples 1 to 3 show that the interparticle distance between the conductive particles can be changed by changing the solid content concentration of EVA.
  • the same results can be obtained for the short-circuit occurrence rate and the conduction resistance regardless of whether the curing system of the insulating resin is a radical system, an anion system, or a cation system. I understand.
  • similar results were obtained for the short-circuit occurrence rate and the conduction resistance regardless of whether or not a linear pattern or island pattern transfer mold was used when manufacturing the anisotropic conductive film. It turns out that it is obtained. It can be seen that the conductive resistance value tends to decrease as the pattern width increases.
  • L1 and L2 tend to increase slightly as compared to Example 2 in which no transfer mold is used. This is considered to be because it is easily affected by pressure.

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Description

異方性導電フィルム及びその製造方法
　本発明は、異方性導電フィルム及びその製造方法に関する。
　ＩＣチップなどの電子部品の実装に異方性導電フィルムは広く使用されている。近年では、ファインピッチの接続に対応させるため、ファインピッチの回路の電気的接続を良好にし、かつ隣接する回路間の絶縁性を向上させることが課題となっている。このような課題に対し、フィルムの２軸延伸を利用して導電性粒子を特定間隔で配置し、導電性粒子間に絶縁性粒子を配置した異方性導電フィルムが提案されている（特許文献１）。
特開２０１０－９８０４号明細書
　しかしながら、特許文献１の異方性導電フィルムの製造工程では、２軸延伸可能なフィルム上に粘着層を形成し、その上に導電性粒子を複数層に敷き詰め、余分な導電性粒子をスクレバーで掻き落として単層に配置するため、導電性粒子にダメージを与えるおそれがあり、工法的にも難易度が高い。また、導電性粒子を単層に配置するにあたり、導電性粒子に均一な粒子間隔を確保することも難しく、ファインピッチの接続に対応できる異方性導電フィルムを安定生産することが困難となる。
　このような従来技術の問題点に対し、本発明は、導電性粒子が単層で一様に配置され、ファインピッチの接続に対応することのできる異方性導電フィルムを工業的に容易な方法で安定生産できるようにすることを目的とする。
　本発明者は、乾燥により被膜を形成する熱可塑性樹脂の希釈液中に導電性粒子が分散している粒子分散液の塗布層を乾燥させると、その乾燥塗膜上に、その熱可塑性樹脂の被膜で被覆された導電性粒子が単層で一様に分散した状態で固着すること、このような樹脂希釈液の乾燥膜化を利用することにより、導電性粒子が単層で、導電性粒子の粒子間距離が制御された異方性導電フィルムを容易に製造できることを見出し、本発明を完成させた。
　即ち、本発明は、乾燥により被膜を形成する熱可塑性樹脂希釈液中に導電性粒子が分散している粒子分散液の塗膜を乾燥させることにより、その乾燥塗膜に該熱可塑性樹脂希釈液の乾燥被膜で被覆された被覆導電性粒子が単層で固着している導電粒子含有層を形成し、導電粒子含有層を絶縁性樹脂層と積層する異方性導電フィルムの製造方法を提供する。ここで、導電性粒子含有層は、規則的なパターンを有する転写型を用いて形成することができる。
　また、本発明は、熱可塑性樹脂希釈液の乾燥塗膜に、該熱可塑性樹脂希釈液の乾燥被膜で被覆された被覆導電性粒子が単層で固着されている導電性粒子含有層と、絶縁性樹脂層とが積層している異方性導電フィルムを提供する。
　さらに、本発明は上述の異方性導電フィルムを用いて第１の電子部品の端子と第２の電子部品の端子とを異方性導電接続する接続方法であって、
　第２の電子部品上に、上述の異方性導電フィルムを仮貼りし、
　仮貼りした異方性導電フィルム上に第１の電子部品を仮設置し、
　次いで、第１の電子部品と異方性導電フィルムと第２の電子部品とを加熱加圧する接続方法を提供し、この接続方法による第１の電子部品と第２の電子部品との接続体を提供する。
　本発明の異方性導電フィルムの製造方法によれば、導電性粒子が単層で一様な粒子間距離に配置された異方性導電フィルムを容易に製造することができ、また、その粒子間距離を容易に制御することができるので、ファインピッチに対応した異方性導電フィルムを工業的に安定生産することが可能となる。
　そして、この製造方法で得られた異方性導電フィルムは、例えば、接続すべき導体端子間のスペースが５μｍ～１５μｍというファインピッチであっても、電気的接続を良好にし、かつ隣接する端子間の絶縁性を向上させることができる。また、導電粒子の配列をパターン化させることで、ファインピッチの導体端子間の電気的接続をより良好に行うことができる。なお、設計によってはより広いピッチの導体端子間の電気的接続に適用することができる。
図１は、実施例の異方性導電フィルムの製造方法の工程説明図である。 図２は、比較例の異方性導電フィルムの断面図である。 図３Ａは、異方性導電フィルムの製造の際に使用可能な、線状のパターンを有する転写型の平面図である。 図３Ｂは、異方性導電フィルムの製造の際に使用可能な、島状のパターンを有する転写型の平面図である。 図３Ｃは、図３Ａ及び図３Ｂの転写型のＡ－Ａ線断面図である。 図４Ａは、転写型を用いる、異方性導電フィルムの製造方法の工程説明図である。 図４Ｂは、転写型を用いる、異方性導電フィルムの製造方法の工程説明図である。 図４Ｃは、転写型を用いる、異方性導電フィルムの製造方法の工程説明図である。 図４Ｄは、転写型を用いる、異方性導電フィルムの製造方法の工程説明図である。 図４Ｅは、転写型を用いる、異方性導電フィルムの製造方法の工程説明図である。
　以下、本発明を図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜＜本発明の異方性導電フィルムの製造方法Ａ＞＞
　図１は、本発明の一実施例の異方性導電フィルムの製造方法の工程説明図である。以下に工程毎に説明する。
＜粒子分散液の調製工程＞
　まず、図１（ａ）に示すように、この実施例では、まず、乾燥により被膜を形成する熱可塑性樹脂希釈液２中に、導電性粒子３が分散している粒子分散液１を調製する。
　ここで、導電性粒子３としては、例えば、公知の異方性導電フィルムに用いられる導電性粒子とすることができ、樹脂製のコアにニッケル・金等のめっきを施した金属被覆樹脂粒子、ニッケル、コバルト、金、銀、銅、パラジウム等の金属粒子等を挙げることができ、これらの一種又は複数種を組み合わせて使用することができる。また、導電性粒子３の大きさとしては、金属粒子の場合、好ましくは粒径０．２～５μｍの球状粒子、又は厚さ０．２～０．４μｍで直径１～１０μｍのフレーク状粒子などを使用することができ、金属被覆樹脂粒子の場合、好ましくは粒径１～２０μｍ、より好ましくは３～１０μｍの球状、フレーク状、ラグビーボール状等とすることができる。
　粒子分散液１における導電性粒子３の配合量は、１～２０ｗｔ％が好ましい。導電性粒子の配合量が多すぎると、ファインピッチの異方性導電接続に対応した異方性導電フィルムを得ることが難しくなる。反対に、配合量が少なすぎると、粒子捕捉率が低下し、端子間を確実に接続することが難しくなる。
　一方、熱可塑性樹脂希釈液２は熱可塑性樹脂と溶媒を含有する。熱可塑性樹脂希釈液２において、熱可塑性樹脂は膨潤、溶解又は懸濁している。熱可塑性樹脂としては、溶媒の乾燥により析出して被膜を形成し易く、また、導電性粒子３を容易に被覆できるものが好ましい。さらに、熱可塑性樹脂としては、異方性導電フィルムで端子間を接続する場合の導通性の確保の観点から、熱可塑性樹脂は軟化点が５０～９０℃で、端子間接続時の加熱により流動性を有するものが好ましい。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル酸エステル樹脂等を挙げることができる。好ましくはＥＶＡである。
　熱可塑性樹脂希釈液２に使用する溶媒としては、熱可塑性樹脂希釈液２の塗膜の乾燥により容易にその乾燥被膜を形成できるように、当該熱可塑性樹脂の貧溶媒を含有させることが好ましい。より具体的には、当該熱可塑性樹脂の種類にもよるが、トルエン、ＭＥＫ等の良溶媒と、エタノール、ＩＰＡ等の貧溶媒を適宜混合したものなどを使用することができる。
　熱可塑性樹脂希釈液２における熱可塑性樹脂の固形分濃度は、異方性導電フィルムにおける導電性粒子の粒子間距離を所定の大きさにするために適宜設定することができる。本発明の異方性導電フィルムにおいて、導電性粒子３が熱可塑性樹脂の乾燥被膜６ｂで被覆された被覆導電性粒子４の粒子間距離Ｌ２（図１（ｃ））は、絶縁性確保の点から、０．５～１０μｍが好ましく、１～６μｍがより好ましいので、熱可塑性樹脂希釈液２における熱可塑性樹脂の固形分濃度は、０．１～３０ｗｔ％が好ましく、２～１５ｗｔ％がより好ましい。
　一方、熱可塑性樹脂希釈液２における導電製粒子３の濃度の観点から見ると、その濃度が高くなるにつれ、被覆導電性粒子４の粒子間距離Ｌ２が大きくなる傾向がある。従って、熱可塑性樹脂希釈液２における導電性粒子３の濃度を調整することにより被覆導電性粒子４の粒子間距離Ｌ２の制御が可能となる。
　粒子分散液１の調製方法としては、まず、熱可塑性樹脂の溶液を調製すると共に、熱可塑性樹脂の貧溶媒に導電性粒子３を分散させた分散液を得、その分散液に熱可塑性樹脂の溶液を徐々に加えて分散させることが好ましい。これに対し、まず熱可塑性樹脂希釈液を得、次に、この希釈液に導電性粒子を分散させると、導電性粒子が凝集した状態となる。ここで「凝集した状態」とは、個々の粒子の距離が適度に保たれた集合体のことを指し、本発明は、粒子各々が非接触で且つ距離を設けられた群になった状態のものを包含する。また、簡単には、溶媒に導電性粒子を分散し、その分散液に、乾燥により被膜を形成する熱可塑性樹脂を配合して粒子分散液を調製してもよい。
　図１に示した実施例では、上述の粒子分散液１を、ＰＥＴフィルム、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＯＰＰ（２軸延伸ポリプロピレンフィルム）等の剥離基材５に塗布する（同図（ｂ））。この場合、塗布方法は、バーコーター、ロールコーター等を用い、塗膜の厚さ方向に被覆導電性粒子が重なり合わず、被覆導電性粒子が単層となるように塗布することが好ましい。また、この場合の塗布量は、乾燥、膜化の点から、導電性粒子３が存在する部分の塗膜の厚さＬ１として、１～１０μｍが好ましく、１～７μｍがより好ましい。
　なお、粒子分散液１を剥離基材５に塗布した際に、粒子分散液１の塗膜に、別の剥離フィルムをラミネートすることにより、塗膜を拡げさせ、粒子の被膜が円盤状などの異方的な形状になることで、平面方向への導電性粒子の移動を抑制することができる。この別の剥離フィルムは、塗膜を拡げさせた後には剥離することができる。
＜粒子分散液の塗膜乾燥工程＞
　次に、剥離基材５上の粒子分散液１の塗膜を乾燥させる。これにより剥離基材５上の熱可塑性樹脂希釈液の乾燥塗膜６ａに、その熱可塑性樹脂希釈液の乾燥被膜６ｂで導電性粒子３が被覆された被覆導電性粒子４が、粒子同士が塗膜の厚さ方向に重なり合わない単層で固着した導電性粒子含有層７が形成される（同図（ｃ））。この導電性粒子含有層７においては、被覆導電性粒子４が熱可塑性樹脂希釈液の乾燥塗膜６ａ上に一様に分散し、それらの粒子間距離のばらつきが著しく抑制されたものとなる。
　ここで、粒子分散液１の塗膜の乾燥温度は、熱可塑性樹脂の軟化点より高く、かつ溶媒の沸点以下の温度とすることが好ましい。これにより、剥離基材５上の熱可塑性樹脂希釈液の乾燥塗膜６ａに、被覆導電性粒子４を融着させることができ、導電性粒子含有層７における被覆導電性粒子４の均質な分散状態を安定化させることができる。
＜絶縁性樹脂層の積層工程＞
　次に、導電性粒子含有層７上に絶縁性樹脂層８を積層することにより、導電性粒子含有層７と絶縁性樹脂層８が積層している実施例の異方性導電フィルム１０を得ることができる（同図（ｄ））。
　この絶縁性樹脂層８は、公知の異方性導電フィルムにおいて使用されている、膜形成樹脂、硬化成分、硬化剤などを含む絶縁性樹脂層形成用塗料から形成することができる。また、絶縁性樹脂層８としては、タック性を有するものが好ましい。なお、被覆導電性粒子の被覆物もタック性発現に寄与させることが好ましい。この場合、寄与させるには溶剤や親和性の高いモノマーを微量に残存ないしは混合させる等をすればよい。
　ここで、膜形成樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ブタジエン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂等を挙げることができ、これらの２種以上を併用することができる。これらの中でも、製膜性、加工性、接続信頼性の観点から、フェノキシ樹脂を好ましく使用することができる。
　硬化成分としては、液状エポキシ化合物、アクリルモノマーなどを挙げることができる。このうち、液状エポキシ化合物としては、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ノボラック型エポキシ化合物、それらの変性エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物などを挙げることができ、これらの２種以上を併用することができる。この場合、硬化剤としては、ポリアミン、イミダゾール等の熱又は光アニオン系硬化剤やスルホニウム塩などの熱又は光カチオン系硬化剤、フェノール系硬化剤等の熱又は光潜在性硬化剤を挙げることができる。
　また、アクリルモノマーとしては、エチル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。この場合、硬化剤（熱又は光ラジカル重合開始剤）としては、有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル等を挙げることができる。
　導電性粒子含有層７と絶縁性樹脂層８との積層方法としては、例えば、予め絶縁性樹脂フィルムを作製しておき、それを導電性粒子含有層７にラミネートする。この場合、絶縁性樹脂フィルムとしては、例えば、上述の（ｉ）膜形成樹脂、（ｉｉ）タック性を発揮する硬化成分、及び（ｉｉｉ）硬化成分の硬化剤を含む絶縁性樹脂層形成用塗料を用いて塗膜を形成し、その塗膜を硬化させたものを使用することができる。
＜＜本発明の異方性導電フィルムの製造方法Ｂ＞＞
　本発明の異方性導電フィルムは、導電性粒子含有層を規則的なパターンを有する転写型、例えば、図３Ａ又は図３Ｂに示すような転写型３０Ａ、３０Ｂを用いて形成することで製造することもできる。粒子間距離の確保が容易となり、また、粒子間距離ピッチを広くすることが可能となる。
　図３Ａは、線状の溝３１が形成されている転写型３０Ａの平面図であり、図３Ｂは、正方形の島状の凹部３２が形成されている転写型３０Ｂの平面図である。これらの転写型のＡ－Ａ断面の溝３１又は凹部３２の形状は、図３Ｃに示すように、転写型４０（転写型３Ａと３Ｂとを併せて転写型４０を称する）の片面に例えば幅５～２００μｍで深さ５～４０μｍの矩形形状（以下窪み４１と称する）である。このような転写型を用いて異方性導電フィルムを製造する場合には、好ましくは以下に説明するような工程を経る。断面図をベースに説明する。なお、転写型の形状は任意に設計できるが、短絡防止をより確実にするため、複数の導電性粒子から導電性粒子群を構成し、そのような導電性粒子群を線状・島状・点状などの、不連続的な独立したパターン形状で形成することが望ましい。また、この形状は直線には限定されない。パターン形状における最短距離は、被膜粒子が１～２個存在できるスペースであればよい。被膜粒子が１個入る程度のスペースでは、粒子が存在しなくなる欠落領域の出現頻度が高まるためである。このようにパターンを用いることは、確実な絶縁領域を確保する上で信頼性の向上に効果的に作用することになる。また、生産上の観点からも、パターンを用いることで検査そのものが行いやすくなり、不良抽出が容易になることで品質向上につながるメリットがある。
＜粒子分散液の調製工程＞
　まず、図１（ａ）に示すように、この実施例でも、まず、乾燥により被膜を形成する熱可塑性樹脂希釈液２中に、導電性粒子３が分散している粒子分散液１を調製する。
＜転写型への粒子分散液の塗布工程＞
　転写型４０上に、所定厚の粒子分散液１の塗膜を形成し、公知のワイパーで転写型４０の表面上の粒子分散液１を掻き取る（図４Ａ）。これにより、窪み４１中に導電性粒子３が分散している熱可塑性樹脂希釈液２が充填される。窪み４１中に入り込む導電性粒子３の数は、導電性粒子３のサイズ、窪み４１の幅や深さ、粒子分散液中の導電性粒子３の濃度等に応じて異なるが、通常は複数の導電性粒子３が単層で充填され、導電性粒子群４３が構成される。
＜導電性粒子群４３の剥離フィルムへの転写、乾燥工程＞
　次に、転写型４０の窪み４１形成面に剥離フィルム５０を載せ押圧して（図４Ｂ）、被覆導電粒子群４３を剥離フィルム５０上に転写し（図４Ｃ）、乾燥させる。これにより剥離フィルム５０上に、導電性粒子３が熱可塑性樹脂４４で固定された線状又は島状の被覆導電性粒子群パターン４５が形成される（図４Ｄ）。
＜絶縁性樹脂層の積層工程＞
　次に、被覆導電性粒子群パターン４５上に絶縁性樹脂層８を積層し、剥離フィルム５０を取り去ることにより、被覆導電性粒子群パターン４５と絶縁性樹脂層８とが積層している実施例の異方性導電フィルム４６を得ることができる（図４Ｅ）。
＜＜本発明の異方性導電フィルムの製造方法Ｃ＞＞
　本発明の異方性導電フィルムの製造方法は更に種々の態様をとることができる。例えば、導電性粒子含有層７の形成にあたり、予め絶縁性樹脂層８を形成しておき、その絶縁性樹脂層８上に粒子分散液１を塗布し、乾燥して導電性粒子含有層７を形成してもよい。これにより、剥離基材５を使用することなく、導電性粒子含有層７と絶縁性樹脂層８とが積層した異方性導電フィルム１０を得ることができる。
　この他、図１に示したように導電性粒子含有層７を形成した後、絶縁性樹脂層形成用塗料を、導電性粒子含有層７に直接塗布して乾燥又は硬化させることにより異方性導電フィルム１０を製造してもよい。
＜＜本発明の異方性導電フィルムを使用した異方性導電接続並びに接続体＞＞
　本発明の異方性導電フィルムは、第１の電子部品（例えば、ＩＣチップ、ＩＣモジュールなどの実装部品）と、第２の電子部品（例えば、フレキシブル基板、ガラス基板などの基板類）とを異方性導電接続する際に好ましく適用することができる。この場合、第２の電子部品に異方性導電フィルムを仮貼りし、第２の電子部品上に仮貼りした異方性導電フィルム上に第１の電子部品を仮設置し、次いで、第１の電子部品と異方性導電フィルムと第２の電子部品とを加熱加圧もしくは光照射することが好ましく、より好ましくは、加熱加圧を第１の電子部品の上から行い、もしくは光照射を第２電子部品の下から行う。これらの加熱加圧と光照射とは同時に行うこともできるが、加熱加圧開始後、遅れて光照射を行うこともできる。
　このように本発明の異方性導電フィルムを用いる接続方法や、この接続方法により得られた第１の電子部品と第２の電子部品との接続体も、本発明は包含する。
　以下、本発明をより具体的に実施例により説明する。
　　実施例１～５、比較例１、２
（１）粒子分散液の調製
　導電性粒子として、平均粒子径４μｍの樹脂コアＮｉＡｕメッキ粒子（積水化学工業株式会社、ＡＵＬ７０４）を使用し、この導電性粒子１．５ｇをエタノール５０ｍＬに分散させた。一方、乾燥により被膜を形成する熱可塑性樹脂としてエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）（住友化学株式会社、エバテート、型番：Ｄ２０４５、ビカット軟化温度８３℃）を使用し、ＥＶＡのトルエン溶液を表１に示すように３通りの固形分濃度で調製し（２ｗｔ％、８ｗｔ％、１５ｗｔ％）、このＥＶＡのトルエン溶液５ｍＬを、上述の導電性粒子の分散液に滴下しながら超音波ホモジナイザーで１０分間分散させ、粒子分散液を得た。
（２）導電性粒子含有層の形成
　（１）で得た粒子分散液を、ＰＥＴフィルムにバーコーターで、表１に示す、塗膜の厚さ（乾燥前）Ｌ１（図１（ｂ）参照）に塗布し、１００℃で３分間熱風乾燥させ、導電性粒子含有層を形成した。乾燥後の導電性粒子含有層における、ＥＶＡで被覆された導電性粒子の粒子間距離Ｌ２（図１（ｃ）参照）を表１に示す。なお、乾燥前の粒子分散液の塗膜の厚さＬ１と、乾燥後の粒子間距離Ｌ２は、金属顕微鏡（倍率×１００）を用いて、１００μｍ角の任意の領域内における導電性粒子（Ｎ＝２０）について塗膜の厚さＬ１と粒子間距離Ｌ２を測定し、その平均値とした。
（３）異方性導電フィルムの作製
　表１に示す絶縁性樹脂層の原料成分を混合し、それをＰＥＴフィルムにバーコーターで塗布し、７０℃で５分熱風乾燥して絶縁性樹脂フィルムを作製し、この絶縁性樹脂フィルムを上述の導電性粒子含有層にラミネーター（ロール表面温度４５℃）でラミネートし、ＰＥＴフィルム上に、層厚Ｌ３（図１（ｄ）参照）が２０μｍの異方性導電フィルム１０を作製した（実施例１～５）。
　一方、表１に示す絶縁性樹脂層の原料成分の混合物１００質量部に対して、実施例と同様の導電性粒子２０質量部を使用し、特許第４７８９７３８号に記載の２軸延伸法に準じて、導電性粒子を単層に配置した、層厚２０μｍの異方性導電フィルムを作製した（比較例１）。
　また、表１に示す絶縁性樹脂層の原料成分の混合物１００質量部に、実施例と同様の導電性粒子２０質量部を添加したものを調製し、これをＰＥＴフィルムにバーコーターで塗布し、７０℃で５分熱風乾燥し、層厚２０μｍの異方性導電フィルムを作製した（比較例２）。
　図２に示すように、比較例２の異方性導電フィルムでは、ＰＥＴフィルム５上の絶縁性樹脂層８に導電性粒子３がランダムに複数層に分散しており、その層厚Ｌ３が２０μｍである。
　　実施例６～１１
（１）粒子分散液の調製
　実施例１で調製したものと同じ粒子分散液を調製した。
（２）被覆導電性粒子群パターンの形成
　（１）で得た粒子分散液を、深さ１０μｍで表１に示すパターン幅（溝巾又は凹部巾）を有する図３Ａ（実施例６～８）又は図３の転写型にバーコーターで、表１に示す塗膜の厚さ（乾燥前）Ｌ１（図１（ｂ）参照）となるように塗布し、更に、溝又は凹部に入らなかった粒子分散液をワイパーで除去した後、剥離ＰＥＴフィルムに溝又は凹部に充填された粒子分散液を転写した。これを１００℃で３分間熱風乾燥し、被覆導電性粒子群パターンを形成した。乾燥後の被覆導電性粒子群における、ＥＶＡで被覆された導電性粒子の粒子間距離Ｌ２（図１（ｃ）参照）を表１に示す。なお、乾燥前の粒子分散液の塗膜の厚さＬ１と、乾燥後の粒子間距離Ｌ２は、金属顕微鏡（倍率×１００）を用いて、１００μｍ角の任意の領域内における導電性粒子（Ｎ＝２０）について塗膜の厚さＬ１と粒子間距離Ｌ２を測定し、その平均値とした。
（３）異方性導電フィルムの作製
　表１に示す絶縁性樹脂層の原料成分を混合し、それをＰＥＴフィルムにバーコーターで塗布し、７０℃で５分熱風乾燥して絶縁性樹脂フィルムを作製し、この絶縁性樹脂フィルムを上述の被覆導電性粒子群パターンにラミネーター（ロール表面温度４５℃）でラミネートし、ＰＥＴフィルム上に、層厚Ｌ３（図１（ｄ）参照）が２０μｍの異方性導電フィルムを作製した（実施例６～１１）。
＜＜異方性導電フィルムの特性評価＞＞
（イ）ショート発生率
　実施例及び比較例の各異方性導電フィルムをそれぞれ３５ｍｍ×２０ｍｍにカットし、ＩＴＯガラス（ｔ＝０．７ｍｍ）に貼り付け、アライメント実装設備にて、ＩＣ（１．５ｍｍ×１３ｍｍ、ｔ＝０．５ｍｍ、Ａｕ－ｐｌａｔｅｄ　ｂｕｍｐ　２５μｍ×１４０μｍ、ｈ＝１５μｍ、Ｂｕｍｐ間スペース７．５μｍ）を圧着した（圧着条件：１８０℃、７０Ｍｐａ　５秒、緩衝材　ポリテトラフルオロエチレン　ｔ＝５０μｍ）。こうして得られた接続体を、８５℃、８５％ＲＨで２５０時間保管し、保管の前後のショートの発生率を求めた。結果を表１に示す。実用上、１００ｐｐｍ以下であることが望ましい。ショート発生率は、「ショートの発生数／７．５μｍスペース総数」で算出される。
（ロ）導通抵抗
　実施例及び比較例の各異方性導電フィルムをそれぞれ３５ｍｍ×２４ｍｍにカットし、ＩＴＯガラス（ｔ＝０．７ｍｍ）に貼り付け、アライメント実装設備にて、ＩＣ（１．８ｍｍ×２０ｍｍ、ｔ＝０．５ｍｍ、Ａｕ－ｐｌａｔｅｄ　ｂｕｍｐ　３０μｍ×８５μｍ、ｈ＝１５μｍ）を圧着した（圧着条件：１８０℃、７０Ｍｐａ　５秒、緩衝材　ポリテトラフルオロエチレン　ｔ＝５０μｍ）。こうして得られた接続体を、８５℃、８５％ＲＨで２５０時間保管し、保管の前後の導通抵抗を測定した。結果を表１に示す。実用上、１０Ω以下であることが望ましい。導通抵抗は、ＩＣのバンプとパネル電極との間の抵抗を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から、実施例１～１１の異方性導電フィルムが、２軸延伸法により導電性粒子を単層に配置した比較例１の異方性導電フィルムや、導電性粒子がランダムに複数層に分散している比較例２の異方性導電フィルムと同様に導通抵抗が低く、かつ、これらよりもショートの発生率が低いことがわかる。このことは、実施例の異方性導電フィルムは、粒子間距離のばらつきが少ないことを示している。以上により、本発明の実施例によれば、ショート発生率を低減しつつ、低い導通抵抗を得られる。
　また、実施例１～３の結果から、ＥＶＡの固形分濃度を変えることにより、導電性粒子間の粒子間距離を変えられることがわかる。また、実施例２、４、５の結果から、絶縁性樹脂の硬化系がラジカル系、アニオン系、カチオン系であるかに関わらず、ショート発生率と導通抵抗とについて同様な結果が得られることがわかる。更に、実施例６～１１の結果から、異方性導電フィルム製造時に線状パターン又は島状パターンの転写型を使用するか否かにかかわらず、ショート発生率と導通抵抗とについて同様な結果が得られることがわかる。なお、パターン巾が広くなると導通抵抗値が低下する傾向があることがわかる。また、異方性導電フィルム製造時に線状パターン又は島状パターンの転写型を使用すると、転写型を使用しない実施例２の場合に比べ、Ｌ１とＬ２が若干増大する傾向があることがわかる。圧力の影響を受け易くなるためであると考えられる。
　１　粒子分散液
　２　熱可塑性樹脂希釈液
　３　導電性粒子
　４　被覆導電性粒子
　５　剥離基材又はＰＥＴフィルム
　６ａ　剥離基材上の熱可塑性樹脂の乾燥塗膜
　６ｂ　導電性粒子を被覆している熱可塑性樹脂の乾燥被膜
　７　導電性粒子含有層
　８　絶縁性樹脂層
１０、４６　異方性導電フィルム
３０Ａ、３０Ｂ、４０　転写型
３１　溝
３２　凹部
４１　窪み
４３　導電性粒子群
４４　熱可塑性樹脂
４５　被覆導電性粒子群パターン
５０　剥離フィルム

Claims (14)

  1. 　乾燥により被膜を形成する熱可塑性樹脂希釈液中に導電性粒子が分散している粒子分散液の塗膜を乾燥させることにより、その乾燥塗膜に該熱可塑性樹脂希釈液の乾燥被膜で被覆された被覆導電性粒子が単層で固着している導電性粒子含有層を形成し、導電性粒子含有層を絶縁性樹脂層と積層する異方性導電フィルムの製造方法。
  2. 　粒子分散液における熱可塑性樹脂の固形分濃度の調整により異方性導電フィルムにおける導電性粒子の間隔を制御する請求項１記載の異方性導電フィルムの製造方法。
  3. 　粒子分散液における熱可塑性樹脂の固形分濃度を、熱可塑性樹脂希釈液の２～１５ｗｔ％に調整することにより、被覆導電性粒子の粒子間距離を１～６μｍに制御する請求項２記載の異方性導電フィルムの製造方法。
  4. 　溶媒に導電性粒子を分散し、その分散液に、乾燥により被膜を形成する熱可塑性樹脂を配合して粒子分散液を調製する請求項１～３のいずれかに記載の異方性導電フィルムの製造方法。
  5. 　熱可塑性樹脂が、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂である請求項４記載の異方性導電フィルムの製造方法。
  6. 　導電性粒子含有層に絶縁性樹脂フィルムをラミネートすることにより、導電性粒子含有層を絶縁性樹脂層と積層する請求項１～５のいずれかに記載の異方性導電フィルムの製造方法。
  7. 　導電性粒子含有層が、規則的なパターンを有する転写型を用いて形成する請求項１～６のいずれかに記載の製造方法。
  8. 　熱可塑性樹脂希釈液の乾燥塗膜に、該熱可塑性樹脂希釈液の乾燥被膜で被覆された被覆導電性粒子が単層で固着されている導電性粒子含有層と、絶縁性樹脂層とが積層している異方性導電フィルム。
  9. 　前記熱可塑性樹脂が、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂である請求項８記載の異方性導電フィルム。
  10. 　被覆導電性粒子の粒子間距離が１～６μｍである請求項８又は９に記載の異方性導電フィルム。
  11. 　複数の導電性粒子が、規則的なパターンで導電性粒子群を形成している請求項８～１０載のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
  12. 　第１の電子部品の端子と第２の電子部品の端子とを異方性導電フィルムを用いて異方性導電接続する接続方法であって、
    　第２の電子部品上に、請求項８～１１のいずれかに記載の異方性導電フィルムを仮貼りし、
    　第２の電子部品上に仮貼りした異方性導電フィルム上に第１の電子部品を仮設置し、
    　次いで、第１の電子部品と異方性導電フィルムと第２の電子部品とを加熱加圧する接続方法。
  13. 　第１の電子部品が実装部品であり、第２の電子部品が基板類であり、第１の電子部品と異方性導電フィルムと第２の電子部品の加熱加圧を、第１の電子部品の上から加熱ツールで行う請求項１２記載の接続方法。
  14. 　請求項１２又は１３に記載の接続方法により得られた第１の電子部品と第２の電子部品との接続体。
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