[go: up one dir, main page]

JP2006233201A - Anisotropically electroconductive adhesive film - Google Patents

Anisotropically electroconductive adhesive film Download PDF

Info

Publication number
JP2006233201A
JP2006233201A JP2006020505A JP2006020505A JP2006233201A JP 2006233201 A JP2006233201 A JP 2006233201A JP 2006020505 A JP2006020505 A JP 2006020505A JP 2006020505 A JP2006020505 A JP 2006020505A JP 2006233201 A JP2006233201 A JP 2006233201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating
adhesive
layer
particles
conductive particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006020505A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Taketoshi Usui
健敏 臼井
Hitoshi Shimada
仁 島田
Koushirou Yokota
耕史郎 横田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Original Assignee
Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Electronics Co Ltd filed Critical Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Priority to JP2006020505A priority Critical patent/JP2006233201A/en
Publication of JP2006233201A publication Critical patent/JP2006233201A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an anisotropically electroconductive adhesive film having high connection reliability even under severe thermal conditions. <P>SOLUTION: The anisotropically electroconductive adhesive film is one in which electroconductive particles are arranged as a single layer to form an electroconductive layer on the surface layer of an insulation adhesive, an insulation layer lies on at least one surface of the electroconductive layer, and electroconductivity develops upon the exertion of pressure in the thickness direction, wherein (1) the intercentral distance between electroconductive particles is 2 to 20 μm on the average, is 1.5 to 5 times as large as the average particle diameter of the electroconductive particles, and has a coefficient of variation of 0.025 to 0.5, (2) the insulation adhesive contains insulation fibers in an amount of 50 vol.% or smaller based on 100 vol.% insulation adhesive, (3) the internal stress at 25°C is 10 MPa or lower after the insulation adhesive containing the insulation fibers is cured, and (4) the average particle diameter of the electroconductive particles is 1 to below 6 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、微細パターンの電気的接続において、接続不良を起こしたり、絶縁不良を起こしたり、電極間がショートしたりすることなく、厳しい熱環境下でも高い接続信頼性を有する異方性導電接着フィルムに関する。   The present invention provides an anisotropic conductive adhesive having high connection reliability even in a severe thermal environment without causing connection failure, insulation failure, or short-circuiting between electrodes in electrical connection of fine patterns. Related to film.

異方性導電接着フィルムは、接着剤中に導電性粒子を分散させたフィルムであり、液晶ディスプレイとTCP又はFPCとTCPとの接続、FPCとプリント配線板との接続を簡便に行うために使用される接続部材で、例えば、テレビや携帯電話の液晶画面と制御ICとの接続用として、広範に用いられている(特許文献1、2、3)。
この分野では近年、接続される配線パターンや電極パターンの寸法が益々微細化されている。接続される電極パターンの寸法が小さくなると、導電粒子がランダムに分散配置されている異方性導電接着フィルムでは、導電粒子の分布に偏差が生じて、接続すべきパターンが導電粒子の存在しない位置に配置されてしまい、電気的に接続されない場合が、確率論として避けられない。
Anisotropic conductive adhesive film is a film in which conductive particles are dispersed in an adhesive. It is used to easily connect a liquid crystal display and TCP or FPC and TCP, and FPC and printed wiring board. For example, it is widely used for connecting a liquid crystal screen of a television or a mobile phone and a control IC (Patent Documents 1, 2, and 3).
In recent years, the dimensions of connected wiring patterns and electrode patterns have been increasingly miniaturized in this field. When the size of the electrode pattern to be connected is reduced, in the anisotropic conductive adhesive film in which the conductive particles are randomly distributed, a deviation occurs in the distribution of the conductive particles, so that the pattern to be connected does not exist in the conductive particles. It is unavoidable as a probability theory that it is placed in the area and not electrically connected.

この問題点を解決するためには、より小さな導電粒子を高密度でフィルム内に分散させることが有効であるが、導電粒子の寸法を小さくすると、表面積が急激に大きくなって2次凝集し易くなり、隣接電極間の絶縁を保持できなくなり、逆に、絶縁を保持するために導電粒子の密度を下げると、今度は、接続されない配線パターンや電極パターンが発生してしまうため、接続信頼性を保ったまま微細化に対応することは困難とされていた(特許文献4)。
さらに、絶縁性接着剤にエポキシ樹脂を用いる場合には、エポキシ樹脂が硬化時に内部に抱き込む硬化応力によるクラックが問題となる場合がある。すなわち、硬化収縮に伴い樹脂が内部応力を抱き込んだままで、接続部が熱衝撃などを受けると、そこからクラックが発生、さらには、侵入した水分が結露したり、腐食の原因となったり、イオンマイグレーションを起こしたり、クラックの発生により応力集中が移動して新たなクラックの原因となったり、さまざまな不具合を起こしてしまう。そのため、それに対する対応策が求められていた。
In order to solve this problem, it is effective to disperse smaller conductive particles in the film at a high density. However, when the size of the conductive particles is reduced, the surface area increases rapidly and secondary aggregation easily occurs. As a result, if the density of the conductive particles is lowered to maintain the insulation, a wiring pattern or an electrode pattern that is not connected is generated. It has been considered difficult to cope with miniaturization while maintaining (Patent Document 4).
Furthermore, when an epoxy resin is used for the insulating adhesive, cracks due to the curing stress that the epoxy resin holds inside when cured may be a problem. That is, when the resin is embracing internal stress with cure shrinkage and the connection part receives a thermal shock etc., cracks are generated from it, and further, moisture that has entered may condense or cause corrosion, Ion migration occurs, stress concentration moves due to the occurrence of cracks, causing new cracks, and various problems. Therefore, countermeasures against it were required.

特開平03−107888号公報Japanese Patent Laid-Open No. 03-107888 特開平04−366630号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-366630 特開昭61−195179号公報JP-A-61-195179 特開平09−312176号公報JP 09-31176 A

本発明は、微細パターンの電気的接続において、接続不良を起こしたり、絶縁不良を起こしたり、電極間がショートしたりすることなく、厳しい熱環境下でも高い接続信頼性を有する異方性導電接着フィルムの提供を目的とする。   The present invention provides an anisotropic conductive adhesive having high connection reliability even in a severe thermal environment without causing connection failure, insulation failure, or short-circuiting between electrodes in electrical connection of fine patterns. The purpose is to provide a film.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、まず、接続信頼性を保ったまま微細化に対応する課題に対しては、粒子間距離が特定の平均値と特定の標準偏差を有する様に、導電粒子を絶縁性接着剤の表面層に単層として配置する事で、上記目的に適合しうることを見出し、本発明の骨格をなした。
さらに、絶縁性接着剤に絶縁性繊維状物を混合することで、内部応力を吸収し、高い接続信頼性を維持できることが判り、本発明を完成させた。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have first determined that the distance between particles is a specific average value and a specific value for a problem corresponding to miniaturization while maintaining connection reliability. It has been found that the conductive particles are arranged as a single layer on the surface layer of the insulating adhesive so as to have a standard deviation, so that it can meet the above-mentioned purpose, and the skeleton of the present invention is made.
Furthermore, it has been found that mixing an insulating fibrous material with an insulating adhesive can absorb internal stress and maintain high connection reliability, thus completing the present invention.

すなわち、本発明は、
1.導電粒子が絶縁性接着剤の表面層に単層として配置されて導電層を形成し、該導電層の少なくとも片側に、絶縁性接着剤からなる絶縁層を有してなる、厚さ方向に加圧することで導電性を有する異方性導電接着フィルムにおいて、
(1)導電粒子の中心間距離の平均が2μm以上20μm以下、かつ、導電粒子の平均粒径に対して1.5倍以上5倍以下であり、その変動係数が、0.025以上0.5以下であり、
(2)絶縁性接着剤中に絶縁性繊維を、絶縁性接着剤を100体積%としたときに50体積%以下の範囲で含有し、
(3)該絶縁性繊維を含有する絶縁性接着剤を硬化させた後の、25℃における内部応力が10Pa以下であり、
(4)導電粒子径の平均粒径が1μm以上6μm未満であることを特徴とする異方性導電接着フィルムに係わる。
2.該異方性導電接着フィルムの膜厚が、5μm以上50μm以下である上記1記載の異方性導電接着フィルムに係わる。
3.該導電層が、絶縁性粒子を含み、絶縁性粒子の平均粒径が導電粒子の平均粒径よりも小さいことを特徴とする上記1あるいは2に記載の異方性導電接着フィルムに係わる。
That is, the present invention
1. Conductive particles are arranged as a single layer on the surface layer of the insulating adhesive to form a conductive layer, and an insulating layer made of an insulating adhesive is provided on at least one side of the conductive layer. In the anisotropic conductive adhesive film having conductivity by pressing,
(1) The average distance between the centers of the conductive particles is 2 μm or more and 20 μm or less, and is 1.5 times or more and 5 times or less with respect to the average particle diameter of the conductive particles. 5 or less,
(2) Insulating fibers are contained in the insulating adhesive in a range of 50% by volume or less when the insulating adhesive is 100% by volume,
(3) The internal stress at 25 ° C. after curing the insulating adhesive containing the insulating fiber is 10 Pa or less,
(4) The present invention relates to an anisotropic conductive adhesive film characterized in that the average particle diameter of the conductive particle diameter is 1 μm or more and less than 6 μm.
2. 2. The anisotropic conductive adhesive film according to 1 above, wherein the anisotropic conductive adhesive film has a thickness of 5 μm or more and 50 μm or less.
3. 3. The anisotropic conductive adhesive film according to 1 or 2 above, wherein the conductive layer contains insulating particles, and the average particle size of the insulating particles is smaller than the average particle size of the conductive particles.

本発明の異方性導電接着フィルムは、微細パターンの電気的接続において、高アスペクト比電極であっても、電極の接着性に優れ、接続不良を起こしたり、絶縁不良を起こしたり、電極間がショートしたりすることなく、高い接続信頼性を有する。   The anisotropic conductive adhesive film of the present invention is excellent in electrode adhesion even when it is a high aspect ratio electrode in a fine pattern electrical connection, causing connection failure, insulation failure, or High connection reliability without short circuit.

本発明について、以下具体的に説明する。
本発明は、導電粒子が絶縁性接着剤に分散し、厚さ方向に加圧することで導電性を有する異方性導電接着フィルムに関する。
本発明の異方性導電接着フィルムは、絶縁性接着剤の表面層に導電粒子が単層として配置されて導電層が形成されている。
ここで表面層に配置するとは、導電粒子の一部または全体が絶縁性接着剤の表面に埋め込まれている状態を意味し、全体が埋め込まれている状態が、電極への接着性が高く好ましい。導電粒子の一部が埋め込まれている場合、導電粒子はその平均粒径に対して1/3以上が絶縁性接着剤に埋め込まれていることで絶縁性接着剤からの脱離が起こりにくくなり好ましい。更に好ましくは1/2以上埋め込まれていることであり、更に好ましくは2/3以上埋め込まれていることであり、更に好ましくは4/5以上埋め込まれていることであり、更に好ましくは9/10以上埋め込まれていることである。一方、導電粒子が絶縁性接着剤層に完全に埋め込まれている場合、導電粒子と絶縁性接着剤の表面との間の絶縁性接着剤の厚みは、導電性を得るための加圧の際に導電粒子の移動を抑えるために、導電粒子の平均粒径に対して1.0倍未満が好ましい。更に好ましくは0.8倍未満、更に好ましくは0.5倍未満、更に好ましくは0.3倍未満、更に好ましくは0.1倍未満である。
The present invention will be specifically described below.
The present invention relates to an anisotropic conductive adhesive film having conductivity by dispersing conductive particles in an insulating adhesive and applying pressure in the thickness direction.
In the anisotropic conductive adhesive film of the present invention, a conductive layer is formed by arranging conductive particles as a single layer on the surface layer of an insulating adhesive.
Here, the arrangement in the surface layer means a state in which a part or the whole of the conductive particles is embedded in the surface of the insulating adhesive, and the state in which the entire conductive particle is embedded is preferable because of high adhesion to the electrode. . When a part of the conductive particles are embedded, the conductive particles are less than 1/3 of the average particle size embedded in the insulating adhesive, so that the conductive particles are less likely to be detached from the insulating adhesive. preferable. More preferably 1/2 or more, more preferably 2/3 or more, more preferably 4/5 or more, and even more preferably 9 /. 10 or more are embedded. On the other hand, when the conductive particles are completely embedded in the insulating adhesive layer, the thickness of the insulating adhesive between the conductive particles and the surface of the insulating adhesive is determined during pressurization to obtain conductivity. In order to suppress the movement of the conductive particles, it is preferably less than 1.0 times the average particle size of the conductive particles. More preferably, it is less than 0.8 times, more preferably less than 0.5 times, more preferably less than 0.3 times, and still more preferably less than 0.1 times.

本発明では、厚み方向の導電性と面方向の絶縁性(以下しばしば異方性導電性と称す)を高レベルで確保するために、絶縁性接着剤層に導電粒子は単層で配置される。ここで単層で配置されるとは、導電粒子の存在する接着剤層の厚みが導電粒子の平均粒径に対して2倍未満であることを意味する。好ましくは1倍以上1.8倍未満、更に好ましくは1倍以上1.5倍未満、更に好ましくは1倍以上1.3倍未満である。本発明では、導電粒子が絶縁性接着剤の表面層に単層として存在することにより、特に、半導体チップと液晶パネルの接続の様に、接続する電極高さが高いものとほぼ平らなものとの接続において、配列した導電粒子が接続時に大きく移動してしまう事を抑制することが可能となっている。   In the present invention, the conductive particles are arranged in a single layer in the insulating adhesive layer in order to secure the conductivity in the thickness direction and the insulation in the plane direction (hereinafter often referred to as anisotropic conductivity) at a high level. . Here, being arranged in a single layer means that the thickness of the adhesive layer in which the conductive particles are present is less than twice the average particle diameter of the conductive particles. Preferably they are 1 time or more and less than 1.8 times, More preferably, they are 1 time or more and less than 1.5 times, More preferably, they are 1 time or more and less than 1.3 times. In the present invention, since the conductive particles are present as a single layer on the surface layer of the insulating adhesive, the connecting electrode has a high height and a substantially flat one such as a connection between a semiconductor chip and a liquid crystal panel. In this connection, it is possible to prevent the arranged conductive particles from largely moving during the connection.

本発明の異方性導電接着フィルムは、導電粒子が特定の中心間距離で、更にその中心間距離が特定の変動係数を有して配列されることによって、高い異方性導電性を有している。即ち、本発明の異方性導電接着フィルムは、その導電粒子の中心間距離の平均が2μm以上20μm以下であり、かつ、導電粒子の平均粒径の1.5倍以上5倍以下である。2μm以上の中心間距離でかつ導電粒子の平均粒径の1.5倍以上にすることで、面方向の絶縁性、即ち、隣接する電極間の絶縁性を高レベルで維持できる。一方、中心間距離を20μm以下でかつ導電粒子の平均粒径の5倍以下にすることで、厚さ方向の導電性、即ち接続電極間の電気的接続性を維持できる導電粒子密度を得ることができ、異方性導電接着フィルムとして高い性能を発揮する。導電粒子の中心間距離の平均は、好ましくは2.5μm以上18μm以下、更に好ましくは3μm以上16μm以下、更に好ましくは3.5μm以上15μm以下であり、更に好ましくは4μm以上13μm以下であり、導電粒子の平均粒径に対して、好ましくは1.55倍以上4.5倍以下、更に好ましくは1.6倍以上4倍以下、更に好ましくは1.65倍以上3.5倍以下である。導電粒子の中心間距離の変動係数は、導電粒子の中心間距離の標準偏差をその平均値で割った値であり、本発明においては、0.025以上0.5以下である。好ましくは0.05以上0.45以下、更に好ましくは0.07以上0.4以下、更に好ましくは0.08以上0.35以下、更に好ましくは0.1以上0.3以下である。0.025以上にすることで、異なる電極パターンの半導体チップであっても安定した接続が可能であり、一方、0.5以下とすることで、接続電極間に補足される導電粒子数が安定し、電極ごとの接続抵抗のバラツキが小さく、安定した接続が得られる。   The anisotropic conductive adhesive film of the present invention has high anisotropic conductivity by arranging conductive particles at a specific center distance and further having a specific coefficient of variation. ing. That is, in the anisotropic conductive adhesive film of the present invention, the average distance between the centers of the conductive particles is 2 μm or more and 20 μm or less, and is 1.5 times or more and 5 times or less of the average particle diameter of the conductive particles. By setting the distance between centers to 2 μm or more and 1.5 times or more the average particle diameter of the conductive particles, the insulation in the plane direction, that is, the insulation between adjacent electrodes can be maintained at a high level. On the other hand, by setting the distance between centers to 20 μm or less and 5 times or less the average particle diameter of the conductive particles, a conductive particle density capable of maintaining the electrical conductivity in the thickness direction, that is, the electrical connectivity between the connection electrodes, is obtained. And exhibits high performance as an anisotropic conductive adhesive film. The average distance between the centers of the conductive particles is preferably 2.5 μm or more and 18 μm or less, more preferably 3 μm or more and 16 μm or less, further preferably 3.5 μm or more and 15 μm or less, and further preferably 4 μm or more and 13 μm or less. The average particle diameter is preferably 1.55 to 4.5 times, more preferably 1.6 to 4 times, and still more preferably 1.65 to 3.5 times. The variation coefficient of the distance between the centers of the conductive particles is a value obtained by dividing the standard deviation of the distance between the centers of the conductive particles by the average value, and is 0.025 or more and 0.5 or less in the present invention. Preferably they are 0.05 or more and 0.45 or less, More preferably, they are 0.07 or more and 0.4 or less, More preferably, they are 0.08 or more and 0.35 or less, More preferably, they are 0.1 or more and 0.3 or less. By setting it to 0.025 or more, stable connection is possible even with a semiconductor chip having a different electrode pattern. On the other hand, by setting it to 0.5 or less, the number of conductive particles captured between connection electrodes is stable. In addition, variations in connection resistance between electrodes are small, and a stable connection can be obtained.

本発明の異方性導電接着剤において、導電粒子を絶縁性接着剤の表面層に単層として配列させるには、例えば下記の様な方法がある。
即ち、まず延伸可能なフィルム上に粘着剤を塗布し、その上に導電粒子を密に充填する。次に、粘着剤層に届かず、他の導電粒子の上に乗った導電粒子を排除する事で、密に充填された単層の導電粒子層が得られる。ここで得られた導電粒子層の乗ったフィルムを、所望の延伸倍率で延伸することで、個々の導電粒子が、本発明に必要な標準偏差をもって、所望の中心間距離となる様に配置される。次に、延伸したフィルムの導電粒子が配置された側に、絶縁性接着剤層を重ね、絶縁性接着剤層に導電粒子を埋め込むことで、本発明の異方性導電接着フィルムが得られる。一般に異方性導電接着フィルムは、所望の幅にスリットされ、リール状に巻き取られる。
延伸可能なフィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、PET、PEN等のポリエステル、ナイロン、塩化ビニール、ポリビニルアルコール等のフィルムが例示される。粘着剤としては、例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、酢酸ビニル、クロロプレン等が例示される。好ましいフィルム用の樹脂としては、ポリプロピレン、PETが挙げられ、好ましい粘着剤としては、アクリル樹脂系粘着剤が挙げられる。
In the anisotropic conductive adhesive of the present invention, for example, the following method is used to arrange the conductive particles as a single layer on the surface layer of the insulating adhesive.
That is, first, an adhesive is applied onto a stretchable film, and conductive particles are densely filled thereon. Next, by removing the conductive particles that do not reach the pressure-sensitive adhesive layer and are on other conductive particles, a single-layer conductive particle layer that is densely packed can be obtained. By stretching the film on which the conductive particle layer obtained here is stretched at a desired stretch ratio, the individual conductive particles are arranged so as to have a desired center-to-center distance with a standard deviation necessary for the present invention. The Next, the anisotropic conductive adhesive film of the present invention is obtained by overlaying the insulating adhesive layer on the side of the stretched film where the conductive particles are arranged and embedding the conductive particles in the insulating adhesive layer. In general, the anisotropic conductive adhesive film is slit to a desired width and wound into a reel.
Examples of the stretchable film include films of polyester such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, PET, and PEN, nylon, vinyl chloride, and polyvinyl alcohol. Examples of the adhesive include urethane resin, acrylic resin, urea resin, melamine resin, phenol resin, vinyl acetate, chloroprene and the like. Preferable resin for film includes polypropylene and PET, and preferable adhesive includes acrylic resin-based adhesive.

延伸は縦方向延伸と横方向延伸の両方が行われる、所謂、2軸延伸であり、公知の方法で実施することができる。例えば、クリップ等でフィルムの2辺または4辺を挟んで引っ張る方法や、2以上のロールで挟んでロールの回転速度を変えることで延伸する方法等が挙げられる。延伸は縦方向と横方向を同時に延伸する同時二軸延伸でもしても良いし、一方向を延伸した後、他方を延伸する逐次ニ軸延伸でも良い。延伸時の導電粒子の配列乱れを起こし難いので同時ニ軸延伸が好ましい。延伸を精度良く行うために、延伸可能なフィルムを軟化させて行うのが好ましく、使用する延伸可能なフィルムによるが、例えば、70℃以上250℃以下で延伸を行うのが好ましい。
延伸したフィルムの導電粒子が配置された側に、絶縁性接着剤層を重ね、絶縁性接着剤層に導電粒子を埋め込む方法としては、例えば、絶縁性接着剤と溶剤を含む塗工液を、延伸したフィルムの導電粒子が配置された側に、所望の膜厚になる様に塗工し、溶剤を飛散させて乾燥する方法や、セパレーター上に形成されたフィルム状の絶縁性接着剤を、延伸したフィルムの導電粒子が配置された側に、ラミネーター等を用いてラミネートし、ローラー等を用いたて絶縁性接着剤層に導電粒子を埋め込む方法等が挙げられる。必要に応じ延伸したフィルムを剥離した後、本発明の異方性導電接着フィルムはスリットされる。
Stretching is so-called biaxial stretching in which both longitudinal stretching and lateral stretching are performed, and can be performed by a known method. Examples of the method include a method of pulling between two or four sides of the film with a clip or the like, and a method of stretching by changing the rotation speed of the roll while sandwiching between two or more rolls. The stretching may be simultaneous biaxial stretching in which the longitudinal direction and the transverse direction are simultaneously stretched, or sequential biaxial stretching in which the other is stretched after stretching in one direction. Simultaneous biaxial stretching is preferred because it is difficult to cause disorder in the arrangement of the conductive particles during stretching. In order to perform stretching with high accuracy, it is preferable to soften a stretchable film. Depending on the stretchable film used, for example, it is preferable to perform stretching at 70 ° C. or higher and 250 ° C. or lower.
As a method of overlaying the insulating adhesive layer on the side where the conductive particles of the stretched film are arranged and embedding the conductive particles in the insulating adhesive layer, for example, a coating liquid containing an insulating adhesive and a solvent, On the side where the conductive particles of the stretched film are arranged, a method of applying a desired film thickness, a method of scattering and drying the solvent, and a film-like insulating adhesive formed on the separator, Examples include a method of laminating using a laminator or the like on the side of the stretched film where the conductive particles are arranged, and embedding the conductive particles in the insulating adhesive layer using a roller or the like. After peeling the stretched film as necessary, the anisotropic conductive adhesive film of the present invention is slit.

本発明の重要な要件の一つは、絶縁性接着剤が絶縁性繊維を含有することである。該絶縁性繊維は、該接着剤の強度を増すことで、基板との熱膨張率の差に由来する応力や剥離を防止する効果が期待できて好ましく、不織布でも織布でも、絶縁性を有するならば使用することができ、例えば、ガラス、セラミック、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素などの無機物の繊維状物、ポリエステル、アクリル、ポリアミド、ケブラー、シリコーンカーバイドなどの有機物の繊維状物などが例示される。これらの繊維は、そのうちの一種類用いても良いし、また、複数種類用いても良い。   One important requirement of the present invention is that the insulating adhesive contains insulating fibers. The insulating fiber is preferable because it can increase the strength of the adhesive and can be expected to prevent stress and peeling due to the difference in coefficient of thermal expansion from the substrate. For example, inorganic fibrous materials such as glass, ceramic, aluminum oxide, magnesium oxide, boron nitride, and organic fibrous materials such as polyester, acrylic, polyamide, kevlar, and silicone carbide are examples. Is done. One type of these fibers may be used, or a plurality of types may be used.

該絶縁性繊維の長さは、電極間距離よりも平均繊維長が長い繊維が好ましく、太さは、単繊維の直径が上記導電層の層厚みよりも小さいものが好ましい。
該絶縁性繊維は、一本一本が絶縁性接着剤中に分散している状態でも好ましいし、繊維同士がネットワーク状に絡み合っている状態も好ましい。
このような繊維が分散している状態、あるいはネットワーク状に絡まった状態で存在する絶縁性接着剤の製造方法に関しては、樹脂組成物の一般的な製造方法に拠ればよく、該絶縁性接着剤に絶縁性繊維を混合して押出し機などで混練してもよいし、適切なミキサーを用いて充分に攪拌してもよいし、該絶縁性接着剤を適当な溶剤に溶かしたうえで絶縁性繊維を攪拌混合してもよいし、該絶縁繊維が絡み合った状態のものを型枠などに入れておき、そこに融点以上に加熱したり溶剤などを用いたりして流動化させた絶縁性接着剤を流し込む方法でも製造することができる。
The length of the insulating fiber is preferably a fiber having an average fiber length longer than the distance between the electrodes, and the thickness is preferably such that the diameter of the single fiber is smaller than the thickness of the conductive layer.
The insulating fibers are also preferable in a state where each of the insulating fibers is dispersed in the insulating adhesive, and a state where the fibers are intertwined in a network is also preferable.
With respect to the method for producing an insulating adhesive that exists in a state in which such fibers are dispersed or entangled in a network, it may be based on a general method for producing a resin composition. Insulating fibers may be mixed and kneaded with an extruder, etc., or may be sufficiently stirred using an appropriate mixer, or the insulating adhesive may be dissolved after being dissolved in an appropriate solvent. Insulative adhesion in which fibers may be mixed with stirring, or those in which the insulating fibers are intertwined are placed in a formwork and fluidized by heating above the melting point or using a solvent. It can also be produced by a method of pouring the agent.

該絶縁繊維の含有量は、絶縁性接着剤を100体積%としたときに、上限は50体積%以下であることが好ましく、さらに好ましくは45体積%以下、さらに好ましくは40体積%以下であり、下限は、一般的には0.01体積%以上である場合が多い。内部応力を緩和する効果が最も効果的に現れる含有率は、用いる絶縁繊維によって異なるが、およそ30体積%である場合が多い。50体積%を上回る割合で絶縁繊維を含有すると、内部応力を緩和する効果が期待できない場合があり好ましくない。
このように絶縁性繊維を含有することで低下させた内部応力の値としては、10Mpa以下であることが好ましく、更に好ましくは8MPa以下、更に好ましくは6MPa以下で、この値は低いほど良い。10MPaを上回る内部応力を抱き込んだ絶縁性接着剤は、熱履歴を受け易い使用や長期間の使用に際して、微小なクラックが入り易く、そこから、湿度やほこりなどが侵入し、絶縁不良や同通不良、絶縁破壊などの不具合を生じさせるため好ましくない。
The content of the insulating fiber is preferably 50% by volume or less, more preferably 45% by volume or less, and still more preferably 40% by volume or less when the insulating adhesive is 100% by volume. The lower limit is generally 0.01% by volume or more in many cases. The content rate at which the effect of relieving internal stress most effectively varies depending on the insulating fiber used, but is often about 30% by volume. If insulating fibers are contained in a proportion exceeding 50% by volume, the effect of relieving internal stress may not be expected, which is not preferable.
Thus, the value of the internal stress reduced by containing the insulating fiber is preferably 10 Mpa or less, more preferably 8 MPa or less, and further preferably 6 MPa or less. The lower the value, the better. Insulating adhesives that incorporate internal stresses exceeding 10 MPa are susceptible to minute cracks during use that is susceptible to thermal history or for long periods of time, and from which moisture and dust can enter, resulting in poor insulation and the same. This is not preferable because it causes problems such as poor communication and dielectric breakdown.

内部応力は、実施例の項で説明するように、JIS−K−7162記載の方法に従って、絶縁性接着剤を所定の条件で硬化させた後の、引張弾性率、線膨張係数、ガラス転移点温度と測定温度との温度差の積として導出される。
内部応力を低下あるいは緩和する方法は、既に示したように繊維状補強剤を用いる方法のほかにも、従来知られている方法を用いることができ、これらの方法は、本発明の効果をさらに高める目的で、繊維状補強剤と併用することも好ましい。
例えば、内部応力は硬化時の収縮が原因で起こるため、硬化時に膨張する樹脂を混合することは有効であり、そのための樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂をγ−ブチロラクトンと反応させたスピロオルトエステル化ビスフェノールA型樹脂のようなスピロ構造を持つ樹脂などが例示される。
As described in the Examples section, the internal stress is determined by the tensile modulus, linear expansion coefficient, glass transition point after the insulating adhesive is cured under predetermined conditions according to the method described in JIS-K-7162. It is derived as the product of the temperature difference between the temperature and the measured temperature.
As a method for reducing or alleviating the internal stress, a conventionally known method can be used in addition to the method using a fibrous reinforcing agent as already shown, and these methods further enhance the effects of the present invention. For the purpose of increasing, it is also preferable to use it together with a fibrous reinforcing agent.
For example, since internal stress is caused by shrinkage at the time of curing, it is effective to mix a resin that expands at the time of curing. As a resin for that purpose, spiro ortho obtained by reacting bisphenol A type epoxy resin with γ-butyrolactone is effective. Examples thereof include a resin having a spiro structure such as an esterified bisphenol A resin.

本発明では、異方性導電接着フィルムは絶縁性接着剤の中に導電粒子を含有するものであり、そのために絶縁性接着剤の内部応力の測定が難しくなったり、測定値がばらついて再現性が得られなかったりする場合が懸念される。そのため、本発明では、該接着フィルムと同じ組成で、導電粒子を除いた、接続時と同じ条件で硬化させたときの該フィルムの内部応力を以って、該接着フィルムの内部応力の値とする。
本発明に用いられる導電粒子としては、金属粒子、炭素からなる粒子や高分子核材に金属薄膜を被覆した粒子等を用いる事ができる。
金属粒子としては、例えば、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛、半田、インジウム、パラジウム等の単体や、2種以上のこれらの金属が層状あるいは傾斜状に組み合わされている粒子が例示される。好ましい金属粒子としては、ニッケル粒子、銀/銅傾斜粒子などが挙げられる。
In the present invention, the anisotropic conductive adhesive film contains conductive particles in the insulating adhesive, which makes it difficult to measure the internal stress of the insulating adhesive, and the measured values vary and are reproducible. There is a concern that may not be obtained. Therefore, in the present invention, with the same composition as the adhesive film, except for the conductive particles, the internal stress of the film when cured under the same conditions as at the time of connection, the internal stress value of the adhesive film and To do.
As the conductive particles used in the present invention, metal particles, particles composed of carbon, particles obtained by coating a polymer thin film with a metal thin film, and the like can be used.
As the metal particles, for example, a simple substance such as gold, silver, copper, nickel, aluminum, zinc, tin, lead, solder, indium, palladium, etc., or two or more of these metals are combined in a layered or inclined manner. Particles are exemplified. Preferable metal particles include nickel particles and silver / copper inclined particles.

高分子核材に金属薄膜を被覆した粒子としては、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ジビニルベンゼン架橋体、NBR、SBR等のポリマーの中から1種あるいは2種以上組み合わせた高分子核材に、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛、半田、インジウム、パラジウム等の中から1種あるいは2種以上組み合わせてメッキ等により金属被覆した粒子が例示される。金属薄膜の厚さは0.005μm以上1μm以下の範囲が、接続安定性と粒子の凝集性の観点から好ましい。金属薄膜は均一に被覆されていることが接続安定性上好ましい。これら導電粒子の表面を更に絶縁被覆した粒子も使用することができる。所定の粒子径のポリスチレン樹脂に金やニッケルを被覆した粒子などが好ましく例示される。
導電粒子の平均粒子径は、上限は10μm未満、好ましくは8μm未満、更に好ましくは6μm未満、更に好ましくは5μm未満であり、下限は0.5μm以上、好ましくは0.7μm以上、更に好ましくは1μm以上、更に好ましくは1.5μm以上である。導電粒子の粒子径分布の標準偏差は平均粒子径の50%以下が好ましい。
Particles with a polymer core coated with a metal thin film include epoxy resin, styrene resin, silicone resin, acrylic resin, polyolefin resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urethane resin, phenol resin, polyester resin, divinylbenzene crosslinked product, NBR , SBR and other polymer core materials combined with one or more polymers, gold, silver, copper, nickel, aluminum, zinc, tin, lead, solder, indium, palladium, etc. The particle | grains which metal-coated by plating etc. in combination of 2 or more types are illustrated. The thickness of the metal thin film is preferably in the range of 0.005 μm to 1 μm from the viewpoint of connection stability and particle cohesion. It is preferable in terms of connection stability that the metal thin film is uniformly coated. Particles obtained by further insulating coating the surfaces of these conductive particles can also be used. Preferred examples include particles in which gold or nickel is coated on a polystyrene resin having a predetermined particle size.
The average particle diameter of the conductive particles has an upper limit of less than 10 μm, preferably less than 8 μm, more preferably less than 6 μm, more preferably less than 5 μm, and a lower limit of 0.5 μm or more, preferably 0.7 μm or more, more preferably 1 μm. More preferably, it is 1.5 μm or more. The standard deviation of the particle size distribution of the conductive particles is preferably 50% or less of the average particle size.

本発明に用いられる絶縁性接着剤は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂から選ばれた1種類以上の樹脂を含有する。これらの樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、SBR、SBS、NBR、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリエーテルテレフタレート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルオキシド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリイソブチレン樹脂、アルキルフェノール樹脂、スチレンブタジエン樹脂、カルボキシル変性ニトリル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルケトン樹脂等又はそれらの変性樹脂が挙げられる。特に基板との接着性を必要とする場合には、エポキシ樹脂を含有することが好ましい。
ここで用いられるエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族エーテル型エポキシ樹脂等のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエーテルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環族エポキサイド等があり、これらエポキシ樹脂はハロゲン化や水素添加されていても良く、また、ウレタン変性、ゴム変性、シリコーン変性等の変性されたエポキシ樹脂でも良い。
The insulating adhesive used in the present invention contains one or more resins selected from thermosetting resins, thermoplastic resins, photocurable resins, and electron beam curable resins. Examples of these resins include epoxy resins, phenol resins, silicone resins, urethane resins, acrylic resins, polyimide resins, phenoxy resins, polyvinyl butyral resins, SBR, SBS, NBR, polyether sulfone resins, polyether terephthalate resins, polyphenylenes. Sulfide resin, polyamide resin, polyether oxide resin, polyacetal resin, polystyrene resin, polyethylene resin, polyisobutylene resin, alkylphenol resin, styrene butadiene resin, carboxyl modified nitrile resin, polyphenylene ether resin, polycarbonate resin, polyether ketone resin, etc. Of the modified resin. In particular, when adhesiveness with a substrate is required, an epoxy resin is preferably contained.
Examples of the epoxy resin used here include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, tetramethylbisphenol A type epoxy resin, biphenol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, and fluorene type epoxy. Resin, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, bisphenol A novolac epoxy resin, glycidyl ether epoxy resin such as aliphatic ether epoxy resin, glycidyl ether ester epoxy resin, glycidyl ester epoxy resin, glycidyl amine Type epoxy resin, hydantoin type epoxy resin, alicyclic epoxide, etc., these epoxy resins may be halogenated or hydrogenated Further, it may urethane-modified, rubber-modified, even modified epoxy resins such as silicone-modified.

本発明の異方性導電接着フィルムは、上記導電層の少なくとも片側に絶縁層を有することが特徴である。
絶縁層は、絶縁性接着剤からなり、該絶縁性接着剤は、上記に示した導電層の絶縁性接着剤の中から適宜選ばれる。
該絶縁層の製作方法としては、上記導電層の少なくとも片側にラミネート等の方法により接着させても良いし、上記導電層は、導電粒子が絶縁性接着剤の表面層に単層で配置されているため、該絶縁性接着剤の表面層より内側の部分は絶縁層になっており、これを以って絶縁層としても良い。
さらに、該導電層と該絶縁層の繰り返しを何層かに渡って積層しても良いし、導電層と絶縁層の中間に、例えば、熱可塑性樹脂などからなる中間層を有していても良い。
該絶縁層には、絶縁性粒子、無機微粒子などを適宜含有することができる。絶縁性粒子は隣接電極間の絶縁性向上や接続電極のギャップ調整の効果が期待できて好ましく、例えば無機系材料ならば、マイカ粉末、シリカまたは石英粉末、炭酸カルシウム、アルミナ、ケイ酸ジルコニウム、酸化鉄、ガラス粉末等が例示され、有機系材料であるならば、パルプ粉末、ナイロン粉末、テトロン粉末、あるいは、ベンゾグアナミン粒子などが例示される。絶縁性粒子は、平均粒径が導電粒子よりも小さく、また、硬度が導電粒子よりも固い粒子が好ましい。
The anisotropic conductive adhesive film of the present invention is characterized by having an insulating layer on at least one side of the conductive layer.
The insulating layer is made of an insulating adhesive, and the insulating adhesive is appropriately selected from the insulating adhesives for the conductive layer described above.
As a method for producing the insulating layer, the conductive layer may be adhered to at least one side of the conductive layer by a method such as laminating. The conductive layer is formed by arranging conductive particles as a single layer on the surface layer of the insulating adhesive. Therefore, the portion inside the surface layer of the insulating adhesive is an insulating layer, which may be used as the insulating layer.
Further, the conductive layer and the insulating layer may be repeated over several layers, or an intermediate layer made of, for example, a thermoplastic resin may be provided between the conductive layer and the insulating layer. good.
The insulating layer can appropriately contain insulating particles, inorganic fine particles, and the like. Insulating particles are preferable since they can be expected to improve the insulation between adjacent electrodes and adjust the gap of the connecting electrode. For example, for inorganic materials, mica powder, silica or quartz powder, calcium carbonate, alumina, zirconium silicate, oxidation Examples of the material are iron and glass powder, and examples of the organic material include pulp powder, nylon powder, tetron powder, and benzoguanamine particles. The insulating particles are preferably particles whose average particle size is smaller than that of the conductive particles and whose hardness is harder than that of the conductive particles.

無機微粒子も、該絶縁層の強度を増すことで、基板との熱膨張率の差に由来する応力や剥離を防止する効果が期待できて好ましく、例えば、シリカ、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、アルミナ、砂、タルク、金属粉末、エロジール等の微粒子が挙げられる。
本発明で開示する異方性導電接着フィルムは保護フィルムを有する場合がほとんどで、該保護フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、PET、PEN等のポリエステル、ナイロン、塩化ビニール、ポリビニルアルコール等のフィルムが例示される。好ましい保護フィルム用の樹脂としては、ポリプロピレン、PETが挙げられる。
該絶縁性接着剤は、接続に際して加熱されたり、それと基板等の熱伝導率の差により、応力がかかったり、剥離が生じたりする場合があるため、具備しておくことが好ましい物性がいくつか例示される。代表的な物性としては、例えば、該絶縁性接着剤が明瞭な融点を持つ場合には、その融点は一般的に25℃以上250℃以下が好ましく、JIS−K−6887記載の方法で測定した引張り強さは一般的に0.3kgf/mm以上10kgf/mm以下が好ましく、伸びは一般的に0%以上300%以下であることが好ましい。
Inorganic fine particles are also preferable because they can increase the strength of the insulating layer, and can be expected to prevent the effects of stress and peeling due to the difference in thermal expansion coefficient from the substrate. For example, silica, calcium silicate, calcium carbonate, alumina , Fine particles such as sand, talc, metal powder, and erogen.
In most cases, the anisotropic conductive adhesive film disclosed in the present invention has a protective film. Examples of the protective film include polyethylene, polypropylene, polystyrene, PET, PEN and other polyester, nylon, vinyl chloride, polyvinyl alcohol, and other films. Is exemplified. Preferred resins for the protective film include polypropylene and PET.
The insulating adhesive may be heated at the time of connection, or may be stressed or peeled off due to the difference in thermal conductivity between the insulating adhesive and the substrate. Illustrated. As typical physical properties, for example, when the insulating adhesive has a clear melting point, the melting point is generally preferably 25 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, and measured by the method described in JIS-K-6877. strength is generally 0.3 kgf / mm 2 or more 10 kgf / mm 2 or less is preferable tensile, it is preferable elongation is generally 300% or less than 0%.

前記エポキシ樹脂の硬化剤としては、潜在性硬化剤が好ましい。潜在性硬化剤としては、ホウ素化合物、ヒドラジド、3級アミン、イミダゾール、ジシアンジアミド、無機酸、カルボン酸無水物、チオール、イソシアネート、ホウ素錯塩及びそれらの誘導体等の硬化剤が好ましい。潜在性硬化剤の中でも、マイクロカプセル型の硬化剤が好ましい。マイクロカプセル型硬化剤は、前記硬化剤の表面を樹脂皮膜等で安定化したもので、接続作業時の温度や圧力で樹脂皮膜が破壊され、硬化剤がマイクロカプセル外に拡散し、エポキシ樹脂と反応する。マイクロカプセル型潜在性硬化剤の中でも、アミンアダクト、イミダゾールアダクト等のアダクト型硬化剤をマイクロカプセル化した潜在性硬化剤が安定性と硬化性のバランスに優れ好ましい。これらエポキシ樹脂の硬化剤は一般に、エポキシ樹脂100質量部に対して、2〜100質量部の量で用いられる。
本発明に用いられる絶縁性接着剤は、フィルム形成性、接着性、硬化時の応力緩和製等を付与する目的で、フェノキ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルゴム、SBR、NBR、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアセタール樹脂、尿素樹脂、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、カルボキシル基、ヒドロシキシル基、ビニル基、アミノ基などの官能基を含有するゴム、エラストマー類等の高分子成分を含有することが好ましい。これら高分子成分は分子量が10000〜10,000,000のものが好ましい。高分子成分の含有量は、絶縁性接着剤に対して2〜80質量%が好ましい。
As the curing agent for the epoxy resin, a latent curing agent is preferable. As the latent curing agent, curing agents such as boron compounds, hydrazides, tertiary amines, imidazoles, dicyandiamides, inorganic acids, carboxylic acid anhydrides, thiols, isocyanates, boron complex salts and derivatives thereof are preferable. Among latent curing agents, microcapsule type curing agents are preferred. The microcapsule-type curing agent is a material in which the surface of the curing agent is stabilized with a resin film, etc., and the resin film is destroyed by the temperature and pressure during connection work, the curing agent diffuses outside the microcapsule, and the epoxy resin and react. Among the microcapsule type latent curing agents, a latent curing agent obtained by microencapsulating an adduct type curing agent such as an amine adduct or an imidazole adduct is preferable because of excellent balance between stability and curability. Generally these epoxy resin hardening | curing agents are used in the quantity of 2-100 mass parts with respect to 100 mass parts of epoxy resins.
The insulating adhesive used in the present invention is a phenoxy resin, a polyester resin, an acrylic rubber, SBR, NBR, a silicone resin, a polyvinyl butyral resin for the purpose of imparting film formability, adhesiveness, stress relaxation during curing, etc. Polyurethane resin, polyacetal resin, urea resin, xylene resin, polyamide resin, polyimide resin, rubber containing functional groups such as carboxyl group, hydroxyl group, vinyl group, amino group, and polymer components such as elastomers Is preferred. These polymer components preferably have a molecular weight of 10,000 to 10,000,000. The content of the polymer component is preferably 2 to 80% by mass with respect to the insulating adhesive.

絶縁性接着剤には、さらに、充填剤、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色剤、難燃化剤、チキソトロピック剤、カップリング剤等を含有することもできる。充填剤を含有する場合、充填剤の最大径は導電粒子平均粒径未満である事が好ましい。カップリング剤としてはケチミン基、ビニル基、アクリル基、アミノ基、エポキシ基及びイソシアネート基含有シランカップリング剤が、接着性の向上の点から好ましい。
絶縁性接着剤の各成分を混合する場合、必要に応じ、溶剤を用いることができる。溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート等が挙げられる。
絶縁性接着剤は単一組成であっても構わないし、異なる組成の接着剤が2層以上積層されていても構わない。単一組成のほうが、内部応力の蓄積がなく好ましい。
絶縁性接着剤の製造は、例えば、各成分を溶剤中で混合、塗工液を作成し、基材上にアプリケーター塗装等により塗工、オーブン中で溶剤を揮散させる事で製造できる。
The insulating adhesive may further contain a filler, a softener, an accelerator, an anti-aging agent, a colorant, a flame retardant, a thixotropic agent, a coupling agent, and the like. When the filler is contained, the maximum diameter of the filler is preferably less than the average particle size of the conductive particles. As the coupling agent, ketimine group, vinyl group, acrylic group, amino group, epoxy group, and isocyanate group-containing silane coupling agent are preferable from the viewpoint of improving adhesiveness.
When mixing each component of an insulating adhesive, a solvent can be used as needed. Examples of the solvent include methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol monoalkyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether acetate, and the like.
The insulating adhesive may have a single composition, or two or more layers of adhesives having different compositions may be laminated. A single composition is preferred because there is no accumulation of internal stress.
The insulating adhesive can be produced, for example, by mixing each component in a solvent, preparing a coating solution, coating the substrate by applicator coating, etc., and evaporating the solvent in an oven.

本発明の異方性導電接着フィルムの厚みは、5μm以上50μm以下が好ましく、更に好ましくは6μm以上35μm以下、更に好ましくは7μm以上25μm以下、更に好ましくは8μm以上20μm以下である。
異方性導電接着フィルムは保護フィルムを有していてもよい。該保護フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、PET、PEN等のポリエステル、ナイロン、塩化ビニール、ポリビニルアルコール等のフィルムが例示される。好ましい保護フィルム用の樹脂としては、ポリプロピレン、PETが挙げられる。該保護フィルムはフッ素処理、Si処理、アルキド処理等の表面処理を行っていることが好ましい。
このようにして製造された本発明の異方性導電接着フィルムは、線幅10μクラスのファインピッチ接続用に好適に用いることができ、液晶ディスプレイとTCP、TCPとFPC、FPCとプリント配線基板との接続、あるいは、半導体シリコンチップを直接基板に実装するフリップチップ実装に好適に用いることができる。
The thickness of the anisotropic conductive adhesive film of the present invention is preferably 5 μm to 50 μm, more preferably 6 μm to 35 μm, still more preferably 7 μm to 25 μm, and still more preferably 8 μm to 20 μm.
The anisotropic conductive adhesive film may have a protective film. Examples of the protective film include films of polyester such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, PET, PEN, nylon, vinyl chloride, and polyvinyl alcohol. Preferred resins for the protective film include polypropylene and PET. The protective film is preferably subjected to surface treatment such as fluorine treatment, Si treatment or alkyd treatment.
The anisotropic conductive adhesive film of the present invention thus produced can be suitably used for fine pitch connection having a line width of 10 μm, and includes a liquid crystal display and TCP, TCP and FPC, FPC and printed wiring board. Or flip chip mounting in which a semiconductor silicon chip is directly mounted on a substrate.

本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
<内部応力の測定>
引張弾性率は、全自動プラスチック引張曲げ試験機(島津製作所(株)製 AGS−J)を用いて、引張速度5mm/min、標線間距離50.8mmで、ASTM−D638に準拠して測定した。
線膨張率は、ASTM−D696に準拠して、幅5mm、長さ50mm、厚み3mmの試験片で、石英管式膨張計を用いて測定した。
ガラス転移点温度は、示差熱分析計(島津製作所(株) DTA−50)を用いて行った。
内部応力の計算は、下記式にて計算した。
P = ε × E
ε = Δt × α
Δt = Tg − t
P : 内部応力 (MPa)
Tg : ガラス転移点温度 (℃)
t : 測定温度 (℃)
α : 線膨張率 (m/m・℃)
E : 引張弾性率 (MPa)
The invention is explained in more detail by means of examples.
<Measurement of internal stress>
Tensile modulus was measured according to ASTM-D638 using a fully automatic plastic tensile bending tester (AGS-J, manufactured by Shimadzu Corporation) at a tensile speed of 5 mm / min and a distance between marked lines of 50.8 mm. did.
The linear expansion coefficient was measured using a quartz tube dilatometer on a test piece having a width of 5 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 3 mm in accordance with ASTM-D696.
The glass transition point temperature was measured using a differential thermal analyzer (Shimadzu Corporation DTA-50).
The internal stress was calculated using the following formula.
P = ε × E
ε = Δt × α
Δt = Tg−t
P: Internal stress (MPa)
Tg: Glass transition temperature (° C)
t: Measurement temperature (° C)
α: Linear expansion coefficient (m / m · ° C)
E: Tensile modulus (MPa)

<熱衝撃試験>
−55℃〜125℃、1000サイクルの熱衝撃試験(JIS−C−0025準拠)を行い評価した。
<PCT試験>
121℃、2atm、200時間のPCT試験(JIS−C−0096準拠)を行い評価した。
<ハンダ耐熱試験>
260℃ハンダ浴、10秒浸漬の試験(JIS−C−7021準拠)を行い評価した。
<Thermal shock test>
The thermal shock test (conforming to JIS-C-0025) of -55 ° C to 125 ° C and 1000 cycles was performed and evaluated.
<PCT test>
A PCT test (conforming to JIS-C-0096) at 121 ° C., 2 atm, 200 hours was performed and evaluated.
<Solder heat resistance test>
A 260 ° C. solder bath, 10 second immersion test (based on JIS-C-7021) was performed and evaluated.

[実施例1]
フェノキシ樹脂(E1256;ジャパンエポキシレジン社製)100質量部、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂(旭化成ケミカルズ株式会社製、商品名:AER2603)50質量部、マイクロカプセル型潜在性硬化剤と液状エポキシ樹脂の混合物(旭化成ケミカルズ株式会社製、商品名:ノバキュアHX−3941HP)50質量部、酢酸エチル200質量部を混合し、この混合物100体積%に対して、さらにガラス繊維(平均繊維長100μm、直径 2μm)1体積%を混合して接着剤ワニスを得た。この接着剤ワニスを離型処理した厚さ50μmのPETフィルム製セパレーター上にブレードコーターを用いて塗布、溶剤を乾燥除去して、平均膜厚20μmのフィルム状の絶縁性接着剤Aを得た。
該絶縁性接着剤Aを190℃、1分の条件で硬化させた試験片の内部応力は6MPaであった。
[Example 1]
100 parts by mass of phenoxy resin (E1256; manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), 50 parts by mass of bisphenol A type liquid epoxy resin (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, trade name: AER2603), mixture of microcapsule type latent curing agent and liquid epoxy resin (Made by Asahi Kasei Chemicals Corporation, trade name: Novacure HX-3941HP) 50 parts by mass and 200 parts by mass of ethyl acetate are mixed, and glass fiber (average fiber length: 100 μm, diameter: 2 μm) is further added to 100% by volume of the mixture. Volume% was mixed to obtain an adhesive varnish. The adhesive varnish was applied onto a 50 μm thick PET film separator subjected to a release treatment using a blade coater, and the solvent was removed by drying to obtain a film-like insulating adhesive A having an average film thickness of 20 μm.
The internal stress of the test piece obtained by curing the insulating adhesive A at 190 ° C. for 1 minute was 6 MPa.

厚さ250μm無延伸ポリプロピレンフィルム上に、アクリル系の粘着剤を塗布、乾燥し、2μmの粘着剤層を有するフィルムを得た。このフィルム上に、平均粒径5μmのNi導電粒子を密に配置した後、エアーブローにより粘着剤層に到達していない導電粒子を排除した。次にこの導電粒子が付着したフィルムを、試験ニ軸延伸装置を用いて、150℃で、縦横共に3%/秒の比率で2倍延伸し、導電粒子が配列したフィルムを得た。この導電粒子が配列したフィルムの導電粒子側にセパレーターに付着した絶縁性接着剤Aをラミネートした後、ローラーを用いて、導電粒子を絶縁性接着剤の表面層に埋め込み固定させて異方性導電接着フィルムaを得た。
得られた異方性導電接着フィルムaをマイクロスコープ(株式会社キーエンス製、商品名:VHX−100、以下同じ)で観察した結果、絶縁性接着剤Aの表面に導電粒子が単層で配置され、絶縁性接着剤Aからはみ出している導電粒子部分は0.2μm以下であった。またマイクロスコープで得られた画像から、画像処理ソフト(旭化成株式会社製、商品名:A像くん、以下同じ)を用いて、導電粒子の中心間距離の平均値およびその標準偏差を求めた結果、平均値が9.9μm、標準偏差が2.1μmであった。尚、導電粒子の中心間距離は、各粒子の中心点を用いたデローニ三角分割でできる三角形の辺の長さを使用し、0.06mm内の粒子について測定した。
An acrylic pressure-sensitive adhesive was applied on a 250 μm-thick unstretched polypropylene film and dried to obtain a film having a 2 μm pressure-sensitive adhesive layer. Ni conductive particles having an average particle diameter of 5 μm were densely arranged on this film, and then the conductive particles that did not reach the pressure-sensitive adhesive layer were removed by air blowing. Next, the film to which the conductive particles were adhered was stretched twice at 150 ° C. at a rate of 3% / second in both longitudinal and lateral directions using a test biaxial stretching apparatus to obtain a film in which the conductive particles were arranged. After laminating the insulating adhesive A attached to the separator on the conductive particle side of the film in which the conductive particles are arranged, the conductive particles are embedded and fixed in the surface layer of the insulating adhesive by using a roller to conduct anisotropic conduction. An adhesive film a was obtained.
As a result of observing the obtained anisotropic conductive adhesive film a with a microscope (manufactured by Keyence Corporation, trade name: VHX-100, the same shall apply hereinafter), the conductive particles are arranged in a single layer on the surface of the insulating adhesive A. The conductive particle portion protruding from the insulating adhesive A was 0.2 μm or less. In addition, from the image obtained with a microscope, using image processing software (trade name: A image-kun, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., the same shall apply hereinafter), the average value of the distance between the centers of the conductive particles and the standard deviation thereof were obtained. The average value was 9.9 μm, and the standard deviation was 2.1 μm. The distance between the centers of the conductive particles was measured for particles within 0.06 mm 2 using the length of the sides of the triangle formed by Deloni triangulation using the center point of each particle.

次に、20μm×100μmの金バンプがピッチ30μmで並んだベアチップ1、15μm×130μmの金バンプがピッチ30μmで並んだベアチップ2、16μm×125μmの金バンプがピッチ25μmで並んだベアチップ3、および、13μm×150μmの金バンプがピッチ25μmで並んだベアチップ4とそれぞれのベアチップに対応した接続ピッチを有するITOガラス基板を準備し、異方性導電接着フィルムaを延伸したポリプロピレンフィルムから剥がし、4種類のITOガラス基板に80℃、5kg/cm、3秒間の条件で仮圧着し、セパレーターを剥がした後、それぞれのITOガラス基板に対応するベアチップをフリップチップボンダー(東レエンジニアリング株式会社製FC2000、以下同じ)を用いて位置合わせして、200℃、30kg/cm、20秒間加熱加圧し、ベアチップをITOガラス基板に本圧着して接続した。それぞれのベアチップとITOガラス基板からは、64箇所の接合部を有するデイジーチェーン回路と20対の櫛を有する櫛形電極が形成され、接続抵抗測定と絶縁抵抗測定を行った。4種類のベアチップとITOガラス電極よりなる回路のすべてにおいて、デイジーチェーン回路は導通がとれすべての接続が行われていた。
この接続品を、熱衝撃試験、PCT試験、ハンダ耐熱試験に供したが、導通、絶縁ともに良好であった。
さらに、電極の剥離、チップの基板からの浮きや基板からの剥離もなかった。
Next, a bare chip 1 in which gold bumps of 20 μm × 100 μm are arranged at a pitch of 30 μm, a bare chip 2 in which gold bumps of 15 μm × 130 μm are arranged at a pitch of 30 μm, a bare chip 3 in which gold bumps of 16 μm × 125 μm are arranged at a pitch of 25 μm, and A bare chip 4 in which gold bumps of 13 μm × 150 μm are arranged at a pitch of 25 μm and an ITO glass substrate having a connection pitch corresponding to each bare chip are prepared, and the anisotropic conductive adhesive film a is peeled off from the stretched polypropylene film, and the four types After pressure bonding to the ITO glass substrate at 80 ° C., 5 kg / cm 2 for 3 seconds and peeling off the separator, the bare chip corresponding to each ITO glass substrate was flip chip bonder (FC2000 manufactured by Toray Engineering Co., Ltd., and so on) ) To align , 200 ° C., 30 kg / cm 2 , heat-pressed for 20 seconds, and the bare chip was connected to the ITO glass substrate by pressure bonding. From each bare chip and ITO glass substrate, a daisy chain circuit having 64 joints and a comb-shaped electrode having 20 pairs of combs were formed, and connection resistance measurement and insulation resistance measurement were performed. In all of the circuits composed of four types of bare chips and ITO glass electrodes, the daisy chain circuit is conductive and all connections are made.
This connected product was subjected to a thermal shock test, a PCT test, and a solder heat resistance test, and both conduction and insulation were good.
Furthermore, there was no peeling of the electrode, no lifting of the chip from the substrate, and no peeling from the substrate.

[実施例2]
ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂(旭化成ケミカルズ株式会社製、商品名:AER2603)50質量部の代わりに、スピロオルトエステル化ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂25質量部を用いた以外は、実施例1と同様に製造した。
上記接着剤ワニスより得られたフィルム状接着剤を200℃、20秒の条件で硬化させた試験片の内部応力は約2MPaであった。
この接続品を、熱衝撃試験、PCT試験、ハンダ耐熱試験に供したが、導通、絶縁ともに良好であった。
さらに、電極の剥離、チップの基板からの浮きや基板からの剥離もなかった。
[比較例1]
繊維添加量を70体積%とした以外は、実施例1と同様に異方性導電接着フィルムを作成し、実施例1と同様に評価した。
絶縁性は良好であったが、接続できていない個所があった。
ハンダ耐熱試験後には、チップと基板の剥離が見られ、チップの足の部分には微小なクラックも見られた。
[Example 2]
Except for using 50 parts by mass of bisphenol A type liquid epoxy resin (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, trade name: AER2603) in the same manner as in Example 1 except that 25 parts by mass of spiroorthoesterified bisphenol A type liquid epoxy resin was used. Manufactured.
The internal stress of the test piece obtained by curing the film adhesive obtained from the adhesive varnish at 200 ° C. for 20 seconds was about 2 MPa.
This connected product was subjected to a thermal shock test, a PCT test, and a solder heat resistance test, and both conduction and insulation were good.
Furthermore, there was no peeling of the electrode, no lifting of the chip from the substrate, and no peeling from the substrate.
[Comparative Example 1]
An anisotropic conductive adhesive film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the fiber addition amount was 70% by volume, and was evaluated in the same manner as in Example 1.
The insulation was good, but there were places where connection was not possible.
After the solder heat test, peeling of the chip and the substrate was observed, and minute cracks were also observed in the foot portion of the chip.

本発明の異方性導電接着フィルムは、厳しい熱環境下でも、接続不良を起こしたり、絶縁不良を起こしたり、電極間がショートしたりすることなく、高い接続信頼性を有するものであり、微細パターンの電気的接続用途において好適に利用できる。   The anisotropic conductive adhesive film of the present invention has high connection reliability without causing connection failure, insulation failure, or short-circuiting between electrodes even under severe thermal environment. It can be suitably used in pattern electrical connection applications.

Claims (3)

導電粒子が絶縁性接着剤の表面層に単層として配置されて導電層を形成し、該導電層の少なくとも片側に、絶縁性接着剤からなる絶縁層を有してなる、厚さ方向に加圧することで導電性を有する異方性導電接着フィルムにおいて、
(1)導電粒子の中心間距離の平均が2μm以上20μm以下、かつ、導電粒子の平均粒径に対して1.5倍以上5倍以下であり、その変動係数が、0.025以上0.5以下であり、
(2)絶縁性接着剤中に絶縁性繊維を、絶縁性接着剤を100体積%としたときに50体積%以下の範囲で含有し、
(3)該絶縁性繊維を含有する絶縁性接着剤を硬化させた後の、25℃における内部応力が10MPa以下であり、
(4)導電粒子の平均粒径が1μm以上6μm未満であることを特徴とする異方性導電接着フィルム。
Conductive particles are arranged as a single layer on the surface layer of the insulating adhesive to form a conductive layer, and an insulating layer made of an insulating adhesive is provided on at least one side of the conductive layer. In the anisotropic conductive adhesive film having conductivity by pressing,
(1) The average distance between the centers of the conductive particles is 2 μm or more and 20 μm or less, and is 1.5 times or more and 5 times or less with respect to the average particle diameter of the conductive particles. 5 or less,
(2) Insulating fibers are contained in the insulating adhesive in a range of 50% by volume or less when the insulating adhesive is 100% by volume,
(3) The internal stress at 25 ° C. after curing the insulating adhesive containing the insulating fiber is 10 MPa or less,
(4) An anisotropic conductive adhesive film, wherein the conductive particles have an average particle size of 1 μm or more and less than 6 μm.
該異方性導電フィルムの膜厚が、5μm以上50μm以下である請求項1記載の異方性導電接着フィルム。   The anisotropic conductive adhesive film according to claim 1, wherein the anisotropic conductive film has a thickness of 5 μm to 50 μm. 該絶縁層が、絶縁性粒子を含み、絶縁性粒子の平均粒径が導電粒子の平均粒径よりも小さいことを特徴とする請求項1あるいは2に記載の異方性導電接着フィルム。   The anisotropic conductive adhesive film according to claim 1, wherein the insulating layer contains insulating particles, and the average particle size of the insulating particles is smaller than the average particle size of the conductive particles.
JP2006020505A 2005-01-31 2006-01-30 Anisotropically electroconductive adhesive film Pending JP2006233201A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006020505A JP2006233201A (en) 2005-01-31 2006-01-30 Anisotropically electroconductive adhesive film

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005022532 2005-01-31
JP2006020505A JP2006233201A (en) 2005-01-31 2006-01-30 Anisotropically electroconductive adhesive film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006233201A true JP2006233201A (en) 2006-09-07

Family

ID=37041202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006020505A Pending JP2006233201A (en) 2005-01-31 2006-01-30 Anisotropically electroconductive adhesive film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006233201A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015502988A (en) * 2011-10-25 2015-01-29 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Nonwoven adhesive tape and articles made therefrom
JP2015192073A (en) * 2014-03-28 2015-11-02 タツタ電線株式会社 Electromagnetic wave shielding film, shield printed wiring board, and method for producing electromagnetic wave shielding film
JP2016182699A (en) * 2015-03-25 2016-10-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 Film material, electronic component using the same, and method for manufacturing electronic component

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0329207A (en) * 1988-12-05 1991-02-07 Hitachi Chem Co Ltd Composition for circuit connection and connection method and connection structure of semiconductor chip using the composition
JP2000151084A (en) * 1998-11-05 2000-05-30 Hitachi Chem Co Ltd Anisotropic conductive adhesive film
JP2001052778A (en) * 1999-08-06 2001-02-23 Hitachi Chem Co Ltd Anisotropic conductive adhesive film and method for producing the same
JP2002080811A (en) * 2000-06-22 2002-03-22 Sony Chem Corp Ipn(interpenetrating polymer network) adhesive, ipn adhesive sheet and adhesion process
JP2002201450A (en) * 2000-12-28 2002-07-19 Hitachi Chem Co Ltd Adhesive composition, connecting method of circuit terminal using the same, and connected structure of circuit terminal
JP2002256237A (en) * 2001-03-01 2002-09-11 Hitachi Chem Co Ltd Adhesive sheet, method for producing semiconductor device and semiconductor device
JP2002332461A (en) * 2001-05-08 2002-11-22 Asahi Kasei Corp Method of arranging particles on adhesive layer
JP2003055632A (en) * 2001-08-21 2003-02-26 Lintec Corp Adhesive tape

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0329207A (en) * 1988-12-05 1991-02-07 Hitachi Chem Co Ltd Composition for circuit connection and connection method and connection structure of semiconductor chip using the composition
JP2000151084A (en) * 1998-11-05 2000-05-30 Hitachi Chem Co Ltd Anisotropic conductive adhesive film
JP2001052778A (en) * 1999-08-06 2001-02-23 Hitachi Chem Co Ltd Anisotropic conductive adhesive film and method for producing the same
JP2002080811A (en) * 2000-06-22 2002-03-22 Sony Chem Corp Ipn(interpenetrating polymer network) adhesive, ipn adhesive sheet and adhesion process
JP2002201450A (en) * 2000-12-28 2002-07-19 Hitachi Chem Co Ltd Adhesive composition, connecting method of circuit terminal using the same, and connected structure of circuit terminal
JP2002256237A (en) * 2001-03-01 2002-09-11 Hitachi Chem Co Ltd Adhesive sheet, method for producing semiconductor device and semiconductor device
JP2002332461A (en) * 2001-05-08 2002-11-22 Asahi Kasei Corp Method of arranging particles on adhesive layer
JP2003055632A (en) * 2001-08-21 2003-02-26 Lintec Corp Adhesive tape

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015502988A (en) * 2011-10-25 2015-01-29 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Nonwoven adhesive tape and articles made therefrom
JP2015192073A (en) * 2014-03-28 2015-11-02 タツタ電線株式会社 Electromagnetic wave shielding film, shield printed wiring board, and method for producing electromagnetic wave shielding film
JP2016182699A (en) * 2015-03-25 2016-10-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 Film material, electronic component using the same, and method for manufacturing electronic component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4789738B2 (en) Anisotropic conductive film
JP5388572B2 (en) Conductive particle arrangement sheet and anisotropic conductive film
KR100932045B1 (en) Curable resin composition, adhesive epoxy resin paste, adhesive epoxy resin sheet, conductive connection paste, conductive connection sheet, and electronic component bonding body
KR101355855B1 (en) Anisotropic conductive film
KR101362868B1 (en) A double layered anistropic conductive film
JP2007217503A (en) Anisotropically electroconductive adhesive film
JP2006233203A (en) Anisotropically electroconductive adhesive film
JP2009194359A (en) Adhesive film for circuit connection, and connection structure of circuit member and method of connecting circuit member using the same
JP5581605B2 (en) Method for producing anisotropic conductive adhesive film
JP2007009176A (en) Anisotropically electroconductive adhesive film
JP2006233202A (en) Anisotropically electroconductive adhesive film for circuit connection
JP2006233201A (en) Anisotropically electroconductive adhesive film
JP5099987B2 (en) Circuit connection method and connection structure
JP2005194413A (en) Adhesive film for circuit connection and circuit connection structure
JP2006332037A (en) Conductive particle connection structure
JP2006233200A (en) Anisotropically electroconductive adhesive film
JP2009299079A (en) Connecting member for circuit, and circuit board
JP4657047B2 (en) Connecting member
JP5046581B2 (en) Adhesive for circuit connection
JP4953685B2 (en) Connecting material
JP2009161684A (en) Adhesive composition for use in circuit connection, and connection structure of circuit member and connecting method of circuit member by using the adhesive composition
JP5202662B2 (en) Circuit connection film
JP4684087B2 (en) Connected structure
JP2007305994A (en) Circuit connection member and circuit board
JP4703306B2 (en) Conductive particle connection structure

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20090108

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20090401

A977 Report on retrieval

Effective date: 20120113

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20120131

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120529