WO2024116988A1 - 異方性導電フィルム、接続構造体および接続構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

高い接着強度を有する異方性導電フィルムを提供する。本発明の異方性導電フィルムは、エポキシ化合物と成膜用成分を含有するバインダ組成物と、前記エポキシ化合物を硬化するアニオン系潜在性硬化剤と、１分子中に２以上のメルカプト基を有し、主鎖が有機鎖であるシランカップリング剤と、導電性粒子と、を含む。

Description

異方性導電フィルム、接続構造体および接続構造体の製造方法

　本発明は、異方性導電フィルム、接続構造体および接続構造体の製造方法に関する。

　電子部品と回路基板等とを接着する手段として、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Anisotropic　Conductive　Paste）や異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic　Conductive　Film）などの異方性導電フィルムやそのフィルム状物（接着フィルム）が広く用いられている。例えば、異方性導電フィルムは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）の端子と、ＦＰＤパネルのガラス基板の端子とを接続する場合（所謂、ＦＯＧ）をはじめとして、種々の端子同士を接着すると共に電気的に接続する場合に用いられている。

　ＦＰＣとガラス基板等の異なる基材を接合する場合、接着力に優れるエポキシ化合物とアニオン系硬化剤を含む異方性導電フィルムが使用されている。また、接着力を保持しながら、低温での接着を可能とするために、エポキシ樹脂とラジカル重合性（メタ）アクリル化合物を併用する異方性導電フィルムも提案されている（例えば、特許文献１～３参照）。

特開２００７－２２４２２８号公報 特開２０２１－９３３５７号公報 特開２０２１－８８６４５号公報

　特許文献１～３では、エポキシ樹脂とラジカル重合性（メタ）アクリル化合物を併用することにより低温での接着を可能としているが、低温で接着可能であって、より接着強度に優れる異方性導電フィルムが希求されている。

　本発明の課題は、低温接着が可能であって、接着強度に優れる異方性導電フィルムを提供することにある。

　本発明者らは、上記課題につき鋭意検討した結果、下記構成を有する異方性導電フィルムによって上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

　すなわち、本発明は以下の内容を含む。
［１］　エポキシ化合物と成膜用成分を含有するバインダ組成物と、
　前記エポキシ化合物を硬化するアニオン系潜在性硬化剤と、
　１分子中に２以上のメルカプト基を有し、主鎖が有機鎖であるシランカップリング剤と、
　導電性粒子と、を含む異方性導電フィルム。
［２］　前記シランカップリング剤の配合量は、０．５質量％以上２．０質量％以下である、請求項１に記載の異方性導電フィルム。
［３］　前記シランカップリング剤の配合量は、１．２質量％以上１．８質量％以下である、請求項１に記載の異方性導電フィルム。
［４］　第１の電子部品と第２の電子部品とが請求項１に記載の異方性導電フィルムにより接続されている接続構造体。
［５］　第１の電子部品と第２の電子部品とを、請求項１に記載の異方性導電フィルムを介在させて、圧着する工程を含む、接続構造体の製造方法。

　本発明によれば、ＦＰＣをガラス基板に実装するＦＯＧ実装等の高い接着強度が必要とされる接合にも使用可能であり、低温で接着した場合でも高い接着性を有する異方性導電フィルムを提供することができる。

　以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。本発明は以下の記述によって限定されるものではなく、各構成要素は本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

　［異方性導電フィルム］
　本発明の異方性導電フィルムは、エポキシ化合物と成膜用成分を含有するバインダ組成物と、エポキシ化合物を硬化するアニオン系潜在性硬化剤と、１分子中に２以上のメルカプト基を有し、主鎖が有機鎖であるシランカップリング剤と、導電性粒子と、を含むことを特徴とする。
　以下、各構成について詳細に説明する。

　＜バインダ組成物＞
　本発明の異方性導電フィルムは、エポキシ化合物と成膜用成分を含有するバインダ組成物を含む。

　（エポキシ化合物）
　本発明の異方性導電フィルムで使用するエポキシ化合物は、ビスフェノールＡ型液状エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物を例示することができる。エポキシ化合物は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて使用することもできる。

　本発明の異方性導電フィルムで使用するエポキシ化合物の重量平均分子量は、１５０～６０００であることが好ましく、２００～２０００であることがさらに好ましい。

　本発明の異方性導電フィルムにおいて、エポキシ化合物の含有量は、異方性導電フィルム中の不揮発成分を１００質量％としたとき、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上、さらに好ましくは１８質量％以上、さらにより好ましくは２０質量％以上である。該含有量の上限は、特に限定されないが、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５５質量％以下又は５０質量％以下である。

　（成膜用成分）
　成膜用成分は、膜形成能を有する限り特に限定されない。成膜用成分は、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、フェノキシ樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、エポキシ樹脂（重量平均分子量が１００００以上）、ポリビニルアセタール樹脂、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が挙げられる。（メタ）アクリレート樹脂は、(メタ)アクリレート系モノマーと、(メタ)アクリレート系モノマーと共重合可能な反応性二重結合を有する化合物および二官能あるいは多官能性モノマーとの共重合体を好ましく使用することができる。成膜用成分は１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いてよい。
　中でも、成膜性、加工性、接続信頼性の観点から、フェノキシ樹脂、（メタ）アクリレート樹脂を好適に用いることができる。

　成膜性の観点から、成膜用成分のポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは１００００以上、より好ましくは１５０００以上、さらに好ましくは２００００以上である。該Ｍｗの上限は、特に限定されないが、好ましくは８００００以下、より好ましくは７００００以下、６００００以下であってもよい。他の配合物や使用目的に応じて適宜選択すればよい。成膜用成分のポリスチレン換算のＭｗは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法で測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて算出することができる。

　異方性導電フィルム中の成膜用成分の含有量は、特に限定されず目的に応じて適宜決定してよいが、異方性導電フィルム中の不揮発成分を１００質量％としたとき、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上、さらに好ましくは２０質量％以上、さらにより好ましくは２５質量％以上である。該含有量の上限は、特に限定されないが、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下、さらに好ましくは４０質量％以下である。

　＜アニオン系潜在性硬化剤＞
　本発明の異方性導電フィルムは、エポキシ化合物をアニオン重合させるためのアニオン系潜在性硬化剤を含有する。アニオン系潜在性硬化剤としては、イミダゾール系硬化剤、ヒドラジド系硬化剤、三フッ素ホウ素－アミン錯体系硬化剤、アミンイミド系硬化剤、ポリアミン塩系硬化剤、ジシアンジアミド系硬化剤、およびこれらを変性したものが挙げられる。これらは２種以上を併用することもできる。また、必要に応じ、常法によりマイクロカプセル化して使用することもできる。硬化剤をマイクロカプセル化したもの（マイクロカプセル型硬化剤）中には、エポキシ化合物とアニオン系硬化剤とが含まれており、加熱によりマイクロカプセルが破裂することで、硬化剤成分とエポキシ化合物との反応が進行する。マイクロカプセル型硬化剤１００質量部中に、通常、硬化剤が２０～５０質量部、エポキシ樹脂が８０～５０質量部含有されている。

　アニオン系潜在性硬化剤としては、エポキシ化合物とアニオン系硬化剤を含むマイクロカプセル型潜在性硬化剤が好適に使用でき、例えば、ノバキュアＨＸＡ３９３２ＨＰ、ノバキュアＨＸ３９４１ＨＰ等が例示される。

　異方性導電フィルム中のアニオン系潜在性硬化剤の含有量は、エポキシ化合物の不揮発成分の合計を１００質量％としたとき、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上、さらに好ましくは２０質量％以上である。該含有量の上限は、特に限定されないが、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４５質量％以下、さらに好ましくは４０質量％以下である。

　＜シランカップリング剤＞
　本発明の異方性導電フィルムは、１分子中に２以上のメルカプト基を有し、主鎖が有機鎖であるシランカップリング剤を含む。

　本発明の異方性導電フィルムで使用するシランカップリング剤は、１分子中に２以上のメルカプト基と、１以上のアルコキシシリル基と、メルカプト基およびアルコキシシリル基を側鎖または末端基として有する有機鎖を有するものであれば特に限定されるものではない。メルカプト基を２以上有するシランカップリング剤は、ＦＰＣの金属配線との接着性を向上することができるため、接着強度を向上することができる。
　シランカップリング剤のアルコキシシリル基は、トリアルコキシシリル基であることが好ましく、トリメトキシシリル基がさらに好ましい。

　シランカップリング剤の好適な一実施形態として、下記式（１）で表される化合物を例示することができる。

 
　上記式（１）中、Ｒは、水酸基、メルカプト基、または下記式（２）で表されるアルコキシルシリル基から選択され、ｎは１以上１００以下の整数である。ただし、Ｒの少なくとも１つは下記式（２）で表されるアルコキシシリル基であり、Ｒの少なくとも２つはメルカプト基である。

 
　上記式（２）中、Ｒ’は炭素数１～６のアルキル基であり、Ｘは水素原子または炭素数１～４のアルキル基であり、ｍは１～３の整数である。

　また、シランカップリング剤の好適な一実施形態として、下記式（３）で表される化合物を例示することができる。

 
　上記式（３）中、Ｒは、水酸基、メルカプト基、または下記式（４）で表されるアルコキシルシリル基から選択され、ａは４以上１０以下の整数であり、ｂ、ｃおよびｄは０以上１０以下の整数である。ただし、Ｒの少なくとも１つは下記式（４）で表されるアルコキシシリル基であり、Ｒの少なくとも２つはメルカプト基である。

 
　上記式（４）中、Ｒ’は炭素数１～６のアルキル基であり、Ｘは水素原子または炭素数１～４のアルキル基であり、ｍは１～３の整数である。

　本発明の異方性導電フィルムで使用するシランカップリング剤において、アルコキシシリル基の基数に対するメルカプト基の基数の割合は、２以上であることが好ましく、３以上がより好ましい。また、アルコキシシリル基の基数に対するメルカプト基の基数の割合は、１０以下であることが好ましく、７以下がより好ましい。アルコキシシリル基の基数に対するメルカプト基の基数の割合が２以上であることにより、有機成分であるバインダ組成物への相溶性に優れ、バインダ組成物やＦＰＣの絶縁性樹脂と結合することで密着性を向上することができる。一方、アルコキシシリル基の基数に対するメルカプト基の基数の割合が１０以下であることにより、ガラス基板等の無機成分への接着強度を向上することができる。

　本発明の異方性導電フィルムで使用するシランカップリング剤は、主鎖が有機鎖であるため、バインダ組成物との相溶性、密着性に優れる。
　本発明の異方性導電フィルムで使用するシランカップリング剤の具体例としては、信越化学工業（株）製造のＸ－１２－１１５４、Ｘ－１２－１１５６等が挙げられる。

　本発明の異方性導電フィルムで使用するシランカップリング剤は、ポリスチレン換算の重量平均分子量が５００～３０００であることが好ましい。ポリスチレン換算の重量平均分子量が５００未満であると製造が困難となるおそれがあり、ポリスチレン換算の重量平均分子量が３０００より大きくなると、製造の際の作業性が悪くなるおそれがある。

　本発明の異方性導電フィルムにおいて、シランカップリング剤の含有量は、異方性導電フィルム中の不揮発成分を１００質量％としたとき、０．５質量％以上２．０質量％以下であることが好ましい。シランカップリング剤の含有量が０．５質量％未満または２．０質量％を超えると、圧痕状態が低下し、導通抵抗が上昇するおそれがある。シランカップリング剤の配合量は、１．２質量％以上１．８質量％以下であることがさらに好ましい。シランカップリング剤の配合量を、１．２質量％以上１．８質量％以下とすることにより、保存安定性が飛躍的に向上する。

　＜導電性粒子＞
　本発明の異方性導電フィルムは、導電性粒子を含む。導電性粒子としては、異方性導電フィルムにおいて用いられる公知の導電性粒子を用いてよい。導電性粒子としては、例えば、ニッケル、鉄、銅、アルミニウム、錫、鉛、クロム、コバルト、銀、金等の金属の粒子；これら金属の合金の粒子；金属酸化物、カーボン、グラファイト、ガラス、セラミック、樹脂等の粒子の表面に金属を被覆した被覆粒子等が挙げられる。樹脂粒子の表面に金属を被覆した金属被覆樹脂粒子を用いる場合、樹脂粒子の材料としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル・スチレン（ＡＳ）樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、スチレン系樹脂等が挙げられる。なお、導電性粒子は、接続後の導通性能に支障を来さなければ、端子間でのショートリスクの回避のために、上記粒子の表面に更に絶縁薄膜を被覆したものや、絶縁粒子を表面に付着させたものなど絶縁処理を施したものであってもよい。これら導電性粒子は１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いてよい。

　導電性粒子の平均粒子径は、特に限定されず目的に応じて適宜決定してよいが、好ましくは４０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下、さらに好ましくは２５μｍ以下、さらにより好ましくは２０μｍ以下である。該平均粒子径の下限は、特に限定されないが、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上、さらに好ましくは３μｍ以上である。導電性粒子の平均粒子径は、例えば、走査型電子顕微鏡観察（ＳＥＭ）により観察し、複数個（ｎ≧１０）の導電性粒子について粒子径を測定し、その平均値を算出すればよい。もしくは、画像型粒度分布測定装置（例として、ＦＰＩＡ－３０００（マルバーン社））を用いて測定した測定値（Ｎ＝１０００以上）であってもよい。

　異方性導電フィルム中の導電性粒子の含有量は、特に限定されず目的に応じて適宜決定してよいが、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上、さらに好ましくは３質量％以上である。該含有量の上限は、所期の異方導電性を得る観点から、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下、さらにより好ましくは７質量％以下である。

　本発明の異方性導電フィルムは、必要に応じてさらに他の成分を含んでもよい。かかる成分としては、例えば、有機充填材（例えば、ブタジエン系ゴム粒子、アクリル系ゴム粒子、シリコーン系ゴム粒子）、絶縁性無機フィラー（例えば、シリカフィラー）などの導通を阻害しない充填剤、表面改質剤、難燃剤、カップリング剤、着色剤等の、異方性導電フィルムの製造において使用される公知の添加剤が挙げられる。ブタジエン系ゴム粒子等の有機充填材の添加は、接着強度向上の観点で好ましい。ブタジエン系ゴム粒子等の有機充填材を添加する場合、０．１μｍ～２．０μｍ程度の粒子径のものが好ましい。

　本発明の異方性導電フィルムは、ラジカル重合性（メタ）アクリル化合物を併用することなく、低い接着温度で高い接着強度を有する。本発明の異方性導電フィルムは、ＦＰＣをガラス基板に実装するＦＯＧ実装等の基材違いにより高い接着強度が必要とされる接合にも好適に使用することができる。

　［異方性導電フィルムの形態］
　本発明の異方性導電フィルムは、単層からなっても複数層からなってもよい。複数層からなる場合、本発明の異方性導電フィルムからなる第１接着剤層と、該第１接着剤層上に設けられた、本発明の異方性導電フィルムからなる第２接着剤層とを含むものであってもよい。また本発明の異方性導電フィルムからなる第１接着剤層上に、本発明の異方性導電フィルムとは異なる層を設けてもよい。あるいは、本発明とは異なる層の前後を、本発明の異方性導電フィルムからなる第１接着剤層と、本発明の異方性導電フィルムからなる第２接着剤層で挟持してもよい。本発明の異方性導電フィルムと異なる層は、本発明とは異なる異方性導電フィルムからなる層であってもよく、接着剤層ではない（接着に寄与しない）樹脂層であってもよい。本発明とは異なる層は絶縁性であることが好ましい。

　［異方性導電フィルムの製造方法］
　異方性導電フィルムは、例えば、本発明の異方性導電フィルムの材料を、必要に応じて有機溶剤と混合して塗材を調製した後に、剥離基材上に塗布し、更に乾燥させてフィルム層を形成させることにより製造することができる。塗材の塗布は、バーコーター等の塗布装置を用いて実施すればよい。ドクターブレード法など、公知の異方性導電フィルムの塗布方式を用いることができる。複数層からなる異方性導電フィルムを製造する場合、上記塗布、乾燥の工程を繰り返し複数回実施すればよい。もしくは個別に製造し、ラミネートなどで積層すればよい。

　剥離基材は、異方性導電フィルムを支持することができ、所期のタイミングにて異方性導電フィルムから剥離することができるフィルム状物である限り特に限定されない。剥離基材の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン、ポリ－４－メチルペンテン－１（ＰＭＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のプラスチック材料を用いてよい。剥離基材はまた、接着フィルムと接合する側の表面に剥離層を有する基材であってよく、剥離層は、例えば、シリコーン樹脂やポリオレフィン樹脂等の剥離剤を含んでよい。

　剥離基材の厚さは、特に限定されないが、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下、さらに好ましくは６０μｍ以下、特に好ましくは５０μｍ以下である。剥離基材の厚さの下限は、特に限定されないが、接着フィルムの製造時、スリット加工時の取り扱い性の観点から、好ましくは８μｍ以上である。

　本発明の異方性導電フィルムの厚さは、特に限定されず目的に応じて適宜決定してよいが、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上、さらに好ましくは５μｍ以上である。接着剤層の厚さの上限は、特に限定されないが、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下、さらに好ましくは６０μｍ以下、さらにより好ましくは５０μｍ以下、特に好ましくは４０μｍ以下である。複数層で積層している場合は、合計の厚みとする。

　異方性導電フィルムは、所期の幅を有するようにスリット加工してよい。スリット加工の際、切削屑等によりフィルム層が汚染されるのを防止すべく、その露出表面にカバーフィルムを設けてよい。この場合の厚みは、目的に応じて適宜選択すればよい。カバーフィルムは、異方性導電フィルムのスリット加工時に使用される公知のフィルムを用いてよい。カバーフィルムはスリットなどの製造工程の他、接続使用に用いる製品として、使用時の汚染防止のために剥離基材とは別に設けられていてもよい。この場合、カバーフィルムは剥離性があることが好ましく、厚みは剥離基材と同じか、より薄いことが好ましい。

　［接続構造体］
　本発明の異方性導電フィルムを用いて、電子部品同士を接着した接続構造体を製造することができる。本発明は、第１の電子部品と第２の電子部品とが本発明の異方性導電フィルムにより接続されている接続構造体を包含する。

　第１の電子部品としては、例えば、一般的なプリント基板でよく、リジッド基板、ガラス基板、セラミック基板、プラスチック基板、ＦＰＣ等が挙げられ、また、第２の電子部品としては、ＦＰＣ、ＩＣチップ、ＩＣチップ以外の半導体素子等が挙げられる。電子部品の制約は特になく、接続構造体の用途も特に制限はない。例えば、携帯情報端末に使用してもよく、車載用の電気的実装に用いてもよい。本発明においては、一例として、ＦＯＢ、ＦＯＧ、ＦＯＰ、ＦＯＦ、ＣＯＧ、ＣＯＰ等の多用な接続構造体を製造し得る。特に、ＦＯＧ、ＦＯＰに好ましく適用できる。

　［接続構造体の製造方法］
　本発明の接続構造体の製造方法は、本発明の異方性導電フィルムにより第１の電子部品と第２の電子部品とが接続されている接続構造体を製造し得る限り特に限定されない。以下、本発明の接続構造体を製造する方法について一例を示す。

　一実施形態において、本発明の接続構造体の製造方法は、第１の電子部品と第２の電子部品とを、本発明の異方性導電フィルムを介在させて、圧着する工程を含む。

　はじめに第１の電子部品をステージに載置し、その上に本発明の異方性導電フィルム又は接着フィルムを設け、次いで第２の電子部品を載置する。ここで、ステージに載置した第１の電子部品上に本発明の異方性導電フィルムを設けた後、第１の電子部品の電極と第２の電子部品の電極が対向するように位置合わせし、第２の電子部品側から圧着ツールにて仮圧着を実施する。仮圧着時の温度、圧力及び時間は、具体的な設計に応じて適宜決定してよく、例えば６０～８０℃、０．５～２ＭＰａ、０．５～２秒間とし得る。後述する本圧着を実施するに先立ち、斯かる仮圧着を実施することにより、電子部品同士（それぞれの部品の導通部同士）をより精確に位置合わせして接続することができ好適である。仮圧着を行うことで、より高圧力で押圧する本圧着時の位置ずれの抑制が期待できる。

　仮圧着の後、第２の電子部品側から圧着ツールにて本圧着を実施する。本圧着時の温度、圧力及び時間は、接着フィルムを用いて電子部品を接着する際に用いられる公知の任意の条件としてよく、具体的な設計に応じて適宜決定してよい。例えば、低温（例えば、２００℃以下、１８０℃以下）かつ短時間（例えば、１０秒間以下、８秒間以下)の圧着であっても、第１の電子部品と第２の電子部品を良好に接着することが可能である。

　なお、仮圧着、本圧着の別を問わず、第２の電子部品と圧着ツールの間に緩衝材（例えば緩衝シート）を設けてよい。緩衝材は、その使用の有無も含めて、電子部品の組み合わせに応じて適宜調整、決定すればよい。

　本発明の異方性導電フィルムは、低い接着温度でも高い接着強度を有する。例えば、１８０℃、３ＭＰａ、８秒間という接着条件にて接着した場合に、本発明の異方性導電フィルムを用いて製造されたＦＰＣとガラス基板との接続構造体は、製造直後の異方性導電フィルム（接着フィルム）を用いたか常温・冷蔵環境下で一定期間保管した異方性導電フィルム（接着フィルム）を用いたかによらず、９０度剥離試験において１０Ｎ／ｃｍ以上の接着強度を呈することができる。

　以下、本発明について、実施例を示して具体的に説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に限定されるものではない。以下の説明において、量を表す「部」及び「％」は、別途明示のない限り、「質量部」及び「質量％」をそれぞれ意味する。

　［実施例１］
　－異方性導電フィルムの調製－
　アニオン性潜在性硬化剤を３５質量％、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物およびビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂を合計で６５質量％の割合で含むマイクロカプセル型硬化剤（商品名：ノバキュアＨＸＡ３９３２ＨＰ、旭化成（株）製）を４０．８４質量部、ナフタレン型エポキシ化合物（ＨＰ商品名：ＨＰ４０３２Ｄ、ＤＩＣ（株）製）を７．２１質量部、フェノキシ樹脂（商品名：ＹＰ－５０、日鉄ケミカル＆マテリアル（株）製、Ｍｗ＝６０，０００～８０，０００）２１．１２質量部、（メタ）アクリレート樹脂（商品名：ＳＧ－８０Ｈ、ナガセケムテックス（株）製）７．４０質量部、ブタジエン系ゴム粒子（商品名：ＲＫＢ５５１５Ｂ、レジナス化成（株）製、平均粒径０．５μｍ）１７．４１質量部、シランカップリング剤（商品名：Ｘ－１２－１１５４、信越化学工業（株）製）１．５０質量部、導電性粒子（商品名、：ブライト、日本化学工業（株）製、平均粒径４μｍ）４．５２質量部を、溶媒としてＰＭＡを全体の固形分が４３．４％になるよう加え、均一に混合して、異方性導電フィルムの塗材を得た。

　－異方性導電フィルムの作製－
　剥離基材として、ＰＥＴフィルム（厚さ５０μｍ）を用意した。この剥離基材上に、乾燥後の接着フィルム（接着剤層）の厚さが１８μｍとなるように、異方性導電フィルムを均一に塗布した。その後、７０℃のオーブン中で５分間乾燥させて、剥離基材上に接着剤層を形成した。次いで、接着剤層の露出面に、カバーフィルムを４５℃でラミネート処理した。

　［実施例２～６および比較例１～２］
　シランカップリング剤等の配合量を表１に示すとおり変更した以外は、実施例１と同様にして塗材を調製し、異方性導電フィルムを作製した。

　［比較例３～５］
　シランカップリング剤を、１分子中にエポキシ基を２以上有するもの（商品名：Ｘ－１２－９８１Ｓ、信越化学工業（株）製）、１分子中にエポキシ基を１つ有するもの（商品名：Ａ１８７、東レ・ダウコーニング（株）製）、１分子中にイソシアネート基を２以上有するもの（商品名：Ｘ－１２－１１５９Ｌ、信越化学工業（株）製）に変更し、各成分の配合量を表１に示す通り変更した以外は、実施例１と同様にして、塗材を調製し、異方性導電フィルムを作製した。

　［比較例６］
　シランカップリング剤に代えて４官能チオール化合物（商品名：カレンズＭＴＰＥ１、昭和電工（株）製）を配合し、各成分の配合量を表１に示すとおり変更した以外は、実施例１と同様にして、塗材を調製し、異方性導電フィルムを作製した。

　以下、試験・評価方法について説明する。

＜仮貼り評価＞
　ガラス基板のエッジに作製した異方性導電フィルムを貼り、４５℃のホットプレート上で均一に力を加えた後、剥離基材であるＰＥＴフィルムを剥離した（工程１）。異方性導電フィルムの露出面が完全に覆われるようにフレキシブルプリント基板（厚さ５０μｍ）の金配線部分を接続し貼り合わせた（工程２）。評価は、「○」、「△」、「×」の３段階で評価した。実用上は「△」以上であれば良く、「○」であれば好ましい。
　「〇」・・・下記の両条件を満たす。
　工程１において常温で剥離基材を剥離し、異方性導電フィルムを綺麗にガラス基板に貼ることができる。
　工程２において常温で異方性導電フィルムへのＦＰＣの金配線部分の接続、貼り合わせが可能。
　「△」・・・下記の両条件を満たす。
　工程１において常温では剥離基材を剥離することができないが、ホットプレート上で剥離することができ、異方性導電フィルムを綺麗にガラス基板に貼ることができる。
　工程２において常温では異方性導電フィルムにＦＰＣの金配線部分に接続できないが、ホットプレート上で金配線部分に接続し貼り合わすことができる。
　「×」・・・下記のいずれか一方を満たす。
　工程１においてホットプレート上でも異方性導電フィルムをガラス基板に貼ることができない。
　工程２においてホットプレート上でも異方性導電フィルムにＦＰＣの金配線部分を接続できない。

　＜導通抵抗の評価＞
　－接続構造体の作製－
　実施例及び比較例で作製した接着フィルムを幅１．０ｍｍにスリット加工した後、カバーフィルムを剥離した。次いで、異方性導電フィルムの露出面がＩＴＯガラス基板（厚さ各０．７ｍｍ）と接合するように、異方性導電フィルムをガラス基板のエッジに貼り、４５℃のホットプレート上で均一に力を加えた。その後、剥離基材を剥離し、異方性導電フィルムの露出面が完全に覆われるようにフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ；厚さ５０μｍ）の金配線部分を接続し貼り合わせた。異方性導電フィルムを介在させてＦＰＣとガラス基板とを熱圧着し、ＦＰＣとガラス基板の対向した導通部を全て接着剤層の硬化物により接着することで接続された接続構造体を得た。熱圧着の条件は、１８０℃、３ＭＰａ、８秒間であった。
　得られた接続構造体について、接着直後と、プレッシャークッカー装置（１１０℃、８５％ＲＨ）内に３２時間保持した後に、導通抵抗を測定した。

＜圧痕信頼性＞
　ガラス基板に替えて接着剤層の露出面がＡｌＭｏＩＺＯガラス基板（厚さ０．７ｍｍ）と接合するように、接着フィルムをガラス基板のエッジに貼り、４５℃のホットプレート上で均一に力を加えた。その後、剥離基材を剥離し、接着剤層の露出面が完全に覆われるようにフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ；厚さ５０μｍ）の金配線部分を接続し貼り合わせた。接着剤層を介在させてＦＰＣとガラス基板とを１８０℃、３ＭＰａ、８秒間、熱圧着し、ＦＰＣとガラス基板の対向した導通部を全て接着剤層の硬化物により接着することで接続された接続構造体を得た。
　接続条件はガラス基板を使用した接続体と同じ条件である。微分干渉顕微鏡を用いて接続体のバンプに捕捉されている粒子の圧痕強度を確認した。圧痕がより明瞭に観察されている場合を「○」、明瞭に観察されている場合を「△」、圧痕が明瞭に観察されていない場合を「×」と評価した。実用上は「△」以上であれば良く、「○」であれば好ましい。

　＜異方性導電層の浮き＞
　－接続構造体の作製－
　実施例及び比較例で作製した異方性導電フィルムを幅１．０ｍｍにスリット加工した後、カバーフィルムを剥離した。次いで、接着剤層の露出面がＳｉＮガラス基板またはＩＴＯガラス基板（厚さ各０．７ｍｍ）と接合するように、接着フィルムをガラス基板のエッジに貼り、４５℃のホットプレート上で均一に力を加えた。その後、剥離基材を剥離し、接着剤層の露出面が完全に覆われるようにフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ；厚さ５０μｍ）の金配線部分を接続し貼り合わせた。異方性導電フィルムを介在させてＦＰＣとガラス基板とを熱圧着し、ＦＰＣとガラス基板の対向した導通部を全て異方性導電フィルムの硬化物により接着することで接続された接続構造体を得た。熱圧着の条件は、１８０℃、３ＭＰａ、８秒間であった。

　得られた接続構造体について、接着直後と、プレッシャークッカー装置（１１０℃、８５％ＲＨ）内に３２時間保持した後に、視認により異方性導電層の浮き状態を確認した。評価は、浮きがない（〇）、わずかに浮きあり（△）、浮きあり（×）の３段階で行った。

　＜接着強度の評価＞
　圧着状態を評価した接続構造体について、９０度剥離試験により接着強度を測定した。詳細には、ＦＰＣおよび硬化物を長さ１．０ｃｍになるよう切り込み、その長さ１．０ｃｍのＦＰＣをつかみ具で掴み、室温（２５℃）下、５０ｍｍ／分の速度で垂直方向にＦＰＣがガラス基板から剥離するまで引き剥がした時の荷重（Ｎ／ｃｍ）を測定した。なお、測定には、テンシロン試験機（株式会社オリエンテック製：ＳＴＡ－１１５０）を使用した。プレッシャークッカー装置（１１０℃、８５％ＲＨ）内に３２時間保持した接続構造体、また、オーブン（５５℃）内に１２時間保持させた異方性導電フィルムを用いた接続構造体についても、同様に接着強度について評価した。

　実施例及び比較例の構成成分および評価結果を表１に示す。

 

　表１の結果から、１分子中に２以上のメルカプト基を有し、主鎖が有機鎖であるシランカップリング剤を使用した場合、低温での接着でも高い接着強度を有するとともに、導通も良好であることが確認された。また、１分子中に２以上のメルカプト基を有し、主鎖が有機鎖であるシランカップリング剤を１．２質量％以上１．８質量％以下配合する実施例１、４および５では、プレッシャークッカー試験後およびフィルムエージング後においても高い接着強度を有し、極めて高い保存安定を有することが確認された。

　また、比較例３～５によれば、主鎖が有機鎖であって、メルカプト基以外の反応基、例えば、エポキシ基、イソシアネート基を１分子中に１または２以上有するシランカップリング剤を使用した場合、仮貼り性に問題を有し、導通抵抗、圧痕、浮きの問題が発生するものがあることが確認された。

　さらに、メルカプト基の影響を確認するために４官能チオール化合物を配合した異方性導電フィルム（比較例６）では、仮貼り性、導通抵抗、圧痕、浮きの問題が発生することが確認された。

Claims (5)

1. 　エポキシ化合物と成膜用成分を含有するバインダ組成物と、
   　前記エポキシ化合物を硬化するアニオン系潜在性硬化剤と、
   　１分子中に２以上のメルカプト基を有し、主鎖が有機鎖であるシランカップリング剤と、
   　導電性粒子と、を含む異方性導電フィルム。
2. 　前記シランカップリング剤の配合量は、０．５質量％以上２．０質量％以下である、請求項１に記載の異方性導電フィルム。
3. 　前記シランカップリング剤の配合量は、１．２質量％以上１．８質量％以下である、請求項１に記載の異方性導電フィルム。
4. 　第１の電子部品と第２の電子部品とが請求項１に記載の異方性導電フィルムにより接続されている接続構造体。
5. 　第１の電子部品と第２の電子部品とを、請求項１に記載の異方性導電フィルムを介在させて、圧着する工程を含む、接続構造体の製造方法。