JP2001160671A - 回路接続材料 - Google Patents
回路接続材料Info
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- Japan
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- circuit
- connection terminal
- conductive particles
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- 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.)
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- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波を用いて電気的に低温短時間の接続が
可能な電気・電子用の回路接続材料を提供する。 【解決手段】 第一の接続端子を有する第一の回路部材
と、第二の接続端子を有する第二の回路部材とを、第一
の接続端子と第二の接続端子を対向して配置し、前記対
向配置した第一の接続端子と第二の接続端子を、回路接
続材料を介在させて重ね合わせた状態で超音波を用いて
電気的に接続する接続方法において用いる回路接続材料
であり、（１）加熱または放射線エネルギーによって硬
化する接着剤、（２）比表面積が０．１〜５００ｍ2/ｇ
の絶縁性微粒子を必須として含有する回路接続材料。
可能な電気・電子用の回路接続材料を提供する。 【解決手段】 第一の接続端子を有する第一の回路部材
と、第二の接続端子を有する第二の回路部材とを、第一
の接続端子と第二の接続端子を対向して配置し、前記対
向配置した第一の接続端子と第二の接続端子を、回路接
続材料を介在させて重ね合わせた状態で超音波を用いて
電気的に接続する接続方法において用いる回路接続材料
であり、（１）加熱または放射線エネルギーによって硬
化する接着剤、（２）比表面積が０．１〜５００ｍ2/ｇ
の絶縁性微粒子を必須として含有する回路接続材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回路接続材料に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、回路接続材料を用いたＴＦＴ基
板とＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）の接続におい
てはＴＦＴ基板の側縁部に導出形成された電極端子部に
対して例えば、ＦＰＣ上に形成された外部配線としての
電極端子部が、回路接続材料を介して接続される。この
ＦＰＣは、例えばフィルム状のポリイミドよりなるフレ
キシブル基板上に、接着剤によって銅箔が接着され、こ
の銅箔がパターンエッチングされて所要の電極端子部が
形成されてなる。この場合、電極端子部の接続は、一般
にその接続部すなわち電極端子部の重ね合わせ部を加圧
および加熱することによって、回路接続材料中の導電性
粒子による電極端子部とＦＰＣ上の対応する電極端子部
との電気的接続を行うとともに、回路接続部材の絶縁性
接着剤による機械的接続を行うようになされる。このと
きＦＰＣの電極端子部の接続部にあらかじめ回路接続材
料を仮圧着しておいてもよい。このときの加圧、加熱は
作業時間の短縮のために、高温高圧で行う方法がとられ
るが、このようにすると接続部やその周囲に熱によるダ
メージを与え、ＴＦＴ基板を構成するガラス基板の割れ
や高温によるＴＦＴの特性悪化、液晶の変質による特性
悪化等の不都合があった。これらの問題に対して、低温
硬化性の回路接続材料の検討（例えば特開平７−９０２
３７号公報）や接続されるべき端子間に加熱加圧ととも
に超音波印加を行うことによる接続温度の低温化（例え
ば特開平８−１４６４５１号公報）が検討されている。
板とＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）の接続におい
てはＴＦＴ基板の側縁部に導出形成された電極端子部に
対して例えば、ＦＰＣ上に形成された外部配線としての
電極端子部が、回路接続材料を介して接続される。この
ＦＰＣは、例えばフィルム状のポリイミドよりなるフレ
キシブル基板上に、接着剤によって銅箔が接着され、こ
の銅箔がパターンエッチングされて所要の電極端子部が
形成されてなる。この場合、電極端子部の接続は、一般
にその接続部すなわち電極端子部の重ね合わせ部を加圧
および加熱することによって、回路接続材料中の導電性
粒子による電極端子部とＦＰＣ上の対応する電極端子部
との電気的接続を行うとともに、回路接続部材の絶縁性
接着剤による機械的接続を行うようになされる。このと
きＦＰＣの電極端子部の接続部にあらかじめ回路接続材
料を仮圧着しておいてもよい。このときの加圧、加熱は
作業時間の短縮のために、高温高圧で行う方法がとられ
るが、このようにすると接続部やその周囲に熱によるダ
メージを与え、ＴＦＴ基板を構成するガラス基板の割れ
や高温によるＴＦＴの特性悪化、液晶の変質による特性
悪化等の不都合があった。これらの問題に対して、低温
硬化性の回路接続材料の検討（例えば特開平７−９０２
３７号公報）や接続されるべき端子間に加熱加圧ととも
に超音波印加を行うことによる接続温度の低温化（例え
ば特開平８−１４６４５１号公報）が検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、精密電子機器の
分野では、回路の高密度化が進んでおり、電極幅、電極
間隔が極めて狭くなっている。このため、接続時の液晶
パネルの熱的ダメージの低減や位置ずれの低減化、及び
生産効率向上のために、１２０〜１４０℃、１０秒程度
で接続できる接続温度の低温化および接続時間の短縮化
が求められてきている。しかしながら、特開平７−９０
２３７号公報の回路接続材料では接続に１４０℃で１５
秒程度を必要とし、特開平８−１４６４５１号公報にお
いては従来用いられてきた異方導電膜を使用し超音波印
加及び加熱加圧を行う接続方法の提案であるが、１２０
〜１４０℃、１０秒程度で接続が可能な回路接続材料は
提供されていなかった。本発明は、超音波印加及び加熱
加圧を行う接続方法において、１２０〜１４０℃で１０
秒程度で接続が可能な電気・電子用の回路接続材料を提
供することにある。
分野では、回路の高密度化が進んでおり、電極幅、電極
間隔が極めて狭くなっている。このため、接続時の液晶
パネルの熱的ダメージの低減や位置ずれの低減化、及び
生産効率向上のために、１２０〜１４０℃、１０秒程度
で接続できる接続温度の低温化および接続時間の短縮化
が求められてきている。しかしながら、特開平７−９０
２３７号公報の回路接続材料では接続に１４０℃で１５
秒程度を必要とし、特開平８−１４６４５１号公報にお
いては従来用いられてきた異方導電膜を使用し超音波印
加及び加熱加圧を行う接続方法の提案であるが、１２０
〜１４０℃、１０秒程度で接続が可能な回路接続材料は
提供されていなかった。本発明は、超音波印加及び加熱
加圧を行う接続方法において、１２０〜１４０℃で１０
秒程度で接続が可能な電気・電子用の回路接続材料を提
供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は第一の接続端子
を有する第一の回路部材と、第二の接続端子を有する第
二の回路部材とを、第一の接続端子と第二の接続端子を
対向して配置し、前記対向配置した第一の接続端子と第
二の接続端子を、回路接続材料を介在させて重ね合わせ
た状態で超音波を用いて電気的に接続する接続方法にお
いて用いる回路接続材料であり、下記（１）、（２）の
成分を必須として含有する回路接続材料に関する。 （１）加熱または放射線エネルギーによって硬化する接
着剤、（２）比表面積が０．１〜５００ｍ2/ｇの絶縁性
微粒子、また、本発明は、（１）、（２）の成分とさら
に導電性粒子を必須成分として含有すると好ましい回路
接続材料である。そして、導電性粒子の表面が絶縁性樹
脂により被覆されていることが好ましく、導電性粒子の
表面を被覆する絶縁性樹脂の厚みが導電性粒子の粒子径
の２０％以下であると好ましい。さらに、加熱または放
射線エネルギーによって硬化する接着剤が、ラジカル重
合性物質を含有すると好ましい。加熱または放射線エネ
ルギーによって硬化させるには、加熱のみ、放射線エネ
ルギーのみ、加熱と放射線エネルギーの組合せを用い
る。
を有する第一の回路部材と、第二の接続端子を有する第
二の回路部材とを、第一の接続端子と第二の接続端子を
対向して配置し、前記対向配置した第一の接続端子と第
二の接続端子を、回路接続材料を介在させて重ね合わせ
た状態で超音波を用いて電気的に接続する接続方法にお
いて用いる回路接続材料であり、下記（１）、（２）の
成分を必須として含有する回路接続材料に関する。 （１）加熱または放射線エネルギーによって硬化する接
着剤、（２）比表面積が０．１〜５００ｍ2/ｇの絶縁性
微粒子、また、本発明は、（１）、（２）の成分とさら
に導電性粒子を必須成分として含有すると好ましい回路
接続材料である。そして、導電性粒子の表面が絶縁性樹
脂により被覆されていることが好ましく、導電性粒子の
表面を被覆する絶縁性樹脂の厚みが導電性粒子の粒子径
の２０％以下であると好ましい。さらに、加熱または放
射線エネルギーによって硬化する接着剤が、ラジカル重
合性物質を含有すると好ましい。加熱または放射線エネ
ルギーによって硬化させるには、加熱のみ、放射線エネ
ルギーのみ、加熱と放射線エネルギーの組合せを用い
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の回路接続材料は、第一の
接続端子を有する第一の回路部材と、第二の接続端子を
有する第二の回路部材とを、第一の接続端子と第二の接
続端子を対向して配置し、前記対向配置した第一の接続
端子と第二の接続端子を、回路接続材料を介在させて重
ね合わせた状態で超音波を用いて電気的に接続する接続
方法において用いられる。超音波印加は例えば、接続開
始から所定時間経過後に印加を開始するといったよう
に、本接続時に任意のタイミングで印加することができ
る。また、印加方向は接続物と垂直方向または水平方向
に超音波振動を与える方法が利用でき、接続部へのダメ
ージを低減できる水平方向に超音波振動を与えるのが好
ましい。しかし、接続初期では垂直方向に与えた後、水
平方向に超音波振動与えるといった印加方法も利用で
き、さらに上下からの超音波印加等の組み合わせも利用
できる。また、接続端子にあらかじめ回路接続材料を仮
接続するときに、超音波を印加することも可能であり、
この場合は仮圧着に要する加熱温度の低下が図れると共
に、基材との密着性が向上するといった点から好まし
い。さらに、仮接続及び本接続において超音波を印加す
ることも可能である。超音波の印加は超音波の印加また
は接続部の加熱が可能な押圧ツールからの印加や、支持
台からの超音波の印加または接続部の加熱によって行わ
れ、加熱加圧及び超音波の印加が可能な範囲で組み合わ
せて使用することができる。本発明で使用する接続端子
を有する回路部材の回路板として、ＴＦＴ基板、ＦＰ
Ｃ、ＴＣＰ等、さらには電極端子部として、例えばリー
ドボール、バンプによる電極端子部をもつ素子とこの素
子をマウントする基板等が挙げられる。接続端子表面は
ＩＴＯなどの導電性薄膜、金、スズ等が利用可能であ
る。
接続端子を有する第一の回路部材と、第二の接続端子を
有する第二の回路部材とを、第一の接続端子と第二の接
続端子を対向して配置し、前記対向配置した第一の接続
端子と第二の接続端子を、回路接続材料を介在させて重
ね合わせた状態で超音波を用いて電気的に接続する接続
方法において用いられる。超音波印加は例えば、接続開
始から所定時間経過後に印加を開始するといったよう
に、本接続時に任意のタイミングで印加することができ
る。また、印加方向は接続物と垂直方向または水平方向
に超音波振動を与える方法が利用でき、接続部へのダメ
ージを低減できる水平方向に超音波振動を与えるのが好
ましい。しかし、接続初期では垂直方向に与えた後、水
平方向に超音波振動与えるといった印加方法も利用で
き、さらに上下からの超音波印加等の組み合わせも利用
できる。また、接続端子にあらかじめ回路接続材料を仮
接続するときに、超音波を印加することも可能であり、
この場合は仮圧着に要する加熱温度の低下が図れると共
に、基材との密着性が向上するといった点から好まし
い。さらに、仮接続及び本接続において超音波を印加す
ることも可能である。超音波の印加は超音波の印加また
は接続部の加熱が可能な押圧ツールからの印加や、支持
台からの超音波の印加または接続部の加熱によって行わ
れ、加熱加圧及び超音波の印加が可能な範囲で組み合わ
せて使用することができる。本発明で使用する接続端子
を有する回路部材の回路板として、ＴＦＴ基板、ＦＰ
Ｃ、ＴＣＰ等、さらには電極端子部として、例えばリー
ドボール、バンプによる電極端子部をもつ素子とこの素
子をマウントする基板等が挙げられる。接続端子表面は
ＩＴＯなどの導電性薄膜、金、スズ等が利用可能であ
る。
【０００６】本発明の回路接続材料に必須成分として含
有する加熱または放射線エネルギーによって硬化する接
着剤としては、エポキシ硬化系、ラジカル硬化系、イソ
シアネート硬化系等を用いることができる。ラジカル硬
化系の場合により低温短時間接続が可能となり好まし
い。また、加熱または放射線エネルギーによって硬化す
る接着剤中にカップリング剤等の添加剤を含有させても
よい。加熱または放射線エネルギーによって硬化する接
着剤には、例えばポリビニルホルマール、ポリビニルブ
チラール、ポリエステル、ポリアミド、キシレン樹脂、
フェノキシ樹脂、ポリウレタン、ポリイミド等を含有し
てもよく、この場合、硬化時の応力緩和に優れ、分子内
に水酸基を有する場合接着性が向上するので好ましい。
分子量は１００００以上が好ましいが１０００００００
以上になると混合性、流動性が悪くなる。分子量１００
００以上の水酸基含有樹脂の配合量は、２〜８０重量％
が適用可能な範囲であり、５〜７０重量％が好ましく、
１０〜６０重量％がより好ましい。２重量％未満では、
回路接続材料の硬化時、熱負荷等の応力緩和の効果に乏
しく接着強度が低下する。また、８０重量％を超えると
流動性が低下する恐れがある。
有する加熱または放射線エネルギーによって硬化する接
着剤としては、エポキシ硬化系、ラジカル硬化系、イソ
シアネート硬化系等を用いることができる。ラジカル硬
化系の場合により低温短時間接続が可能となり好まし
い。また、加熱または放射線エネルギーによって硬化す
る接着剤中にカップリング剤等の添加剤を含有させても
よい。加熱または放射線エネルギーによって硬化する接
着剤には、例えばポリビニルホルマール、ポリビニルブ
チラール、ポリエステル、ポリアミド、キシレン樹脂、
フェノキシ樹脂、ポリウレタン、ポリイミド等を含有し
てもよく、この場合、硬化時の応力緩和に優れ、分子内
に水酸基を有する場合接着性が向上するので好ましい。
分子量は１００００以上が好ましいが１０００００００
以上になると混合性、流動性が悪くなる。分子量１００
００以上の水酸基含有樹脂の配合量は、２〜８０重量％
が適用可能な範囲であり、５〜７０重量％が好ましく、
１０〜６０重量％がより好ましい。２重量％未満では、
回路接続材料の硬化時、熱負荷等の応力緩和の効果に乏
しく接着強度が低下する。また、８０重量％を超えると
流動性が低下する恐れがある。
【０００７】本発明では、加熱または放射線エネルギー
により硬化する接着剤として、ラジカル重合性物質を使
用することが好ましい。ラジカル重合性物質としては、
ラジカルにより重合する官能基を有する物質であり、ア
クリレート、メタクリレート、マレイミド化合物等が挙
げられる。ラジカル重合性物質はモノマー、オリゴマー
いずれの状態で用いることが可能であり、モノマーとオ
リゴマーを併用することも可能である。アクリレート
（メタクリレート）の具体例てしては、メチルアクリレ
ート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレー
ト、イソブチルアクリレート、エチレングリコールジア
クリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロ
ールメタンテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，
３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス〔４−（ア
クリロキシメトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビ
ス〔４−（アクリロキシポリエトキシ）フェニル〕プロ
パン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデ
カニルアクリレート、トリス（アクリロイロキシエチ
ル）イソシアヌレート等が挙げられる。これらは単独ま
たは併用して用いることができ、必要によっては、ハイ
ドロキノン、メチルエーテルハイドロキノン類などの重
合禁止剤を適宜用いてもよい。また、ジシクロペンタニ
ル基またはトリシクロデカニル基またはトリアジン環を
有する場合は、耐熱性が向上するので好ましい。
により硬化する接着剤として、ラジカル重合性物質を使
用することが好ましい。ラジカル重合性物質としては、
ラジカルにより重合する官能基を有する物質であり、ア
クリレート、メタクリレート、マレイミド化合物等が挙
げられる。ラジカル重合性物質はモノマー、オリゴマー
いずれの状態で用いることが可能であり、モノマーとオ
リゴマーを併用することも可能である。アクリレート
（メタクリレート）の具体例てしては、メチルアクリレ
ート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレー
ト、イソブチルアクリレート、エチレングリコールジア
クリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロ
ールメタンテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，
３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス〔４−（ア
クリロキシメトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビ
ス〔４−（アクリロキシポリエトキシ）フェニル〕プロ
パン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデ
カニルアクリレート、トリス（アクリロイロキシエチ
ル）イソシアヌレート等が挙げられる。これらは単独ま
たは併用して用いることができ、必要によっては、ハイ
ドロキノン、メチルエーテルハイドロキノン類などの重
合禁止剤を適宜用いてもよい。また、ジシクロペンタニ
ル基またはトリシクロデカニル基またはトリアジン環を
有する場合は、耐熱性が向上するので好ましい。
【０００８】リン酸エステル構造を有するラジカル重合
性物質を０．１〜１０重量部用いた場合、金属等の無機
物表面での接着強度が向上するので好ましく、０．５〜
５重量部がより好ましい。リン酸エステル構造を有する
ラジカル重合性物質は、無水リン酸と２−ヒドロキシエ
チル（メタ）アクリレートの反応物として得られる。具
体的には、モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）ア
ッシドホスフェート、ジ（２−メタクリロイルオキシエ
チル）アッシドホスフェート等がある。これらは単独で
もまた組み合わせても使用できる。
性物質を０．１〜１０重量部用いた場合、金属等の無機
物表面での接着強度が向上するので好ましく、０．５〜
５重量部がより好ましい。リン酸エステル構造を有する
ラジカル重合性物質は、無水リン酸と２−ヒドロキシエ
チル（メタ）アクリレートの反応物として得られる。具
体的には、モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）ア
ッシドホスフェート、ジ（２−メタクリロイルオキシエ
チル）アッシドホスフェート等がある。これらは単独で
もまた組み合わせても使用できる。
【０００９】マレイミド化合物としては、分子中にマレ
イミド基を少なくとも２個以上含有するもので、例え
ば、１−メチル−２，４−ビスマレイミドベンゼン、
Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−
ｐ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ｍ−トルイ
レンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ビフェニレン
ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−−（３，３’−ジ
メチルビフェニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，
４−（３，３’−ジメチルジフェニルメタン）ビスマレ
イミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−（３，３’−ジエチルジフ
ェニルメタン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ジ
フェニルメタンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ジ
フェニルプロパンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−
ジフェニルエーテルビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−３，
３’−ジフェニルスルホンビスマレイミド、２，２−ビ
ス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）プロ
パン、２，２−ビス（３−ｓ−ブチル−３，４−（４−
マレイミドフェノキシ）フェニル）プロパン、１，１−
ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）デ
カン、４，４’−シクロヘキシリデン−ビス（１−（４
マレイミドフェノキシ）−２−シクロヘキシルベンゼ
ン、２，２−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）
フェニル）ヘキサフルオロプロパン、などを挙げること
ができる。
イミド基を少なくとも２個以上含有するもので、例え
ば、１−メチル−２，４−ビスマレイミドベンゼン、
Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−
ｐ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ｍ−トルイ
レンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ビフェニレン
ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−−（３，３’−ジ
メチルビフェニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，
４−（３，３’−ジメチルジフェニルメタン）ビスマレ
イミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−（３，３’−ジエチルジフ
ェニルメタン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ジ
フェニルメタンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ジ
フェニルプロパンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−
ジフェニルエーテルビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−３，
３’−ジフェニルスルホンビスマレイミド、２，２−ビ
ス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）プロ
パン、２，２−ビス（３−ｓ−ブチル−３，４−（４−
マレイミドフェノキシ）フェニル）プロパン、１，１−
ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）デ
カン、４，４’−シクロヘキシリデン−ビス（１−（４
マレイミドフェノキシ）−２−シクロヘキシルベンゼ
ン、２，２−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）
フェニル）ヘキサフルオロプロパン、などを挙げること
ができる。
【００１０】放射線エネルギーとして、α線、β線、γ
線及び電磁波が挙げられ、Ｘ線、紫外線、電子線が好適
に使用される。
線及び電磁波が挙げられ、Ｘ線、紫外線、電子線が好適
に使用される。
【００１１】本発明の回路接続材料に必須成分として含
有される比表面積が０．１〜５００ｍ2/ｇの絶縁性微粒
子としては、無機および有機微粒子から選定することが
でき、これらは組み合わせて用いることもできる。絶縁
性微粒子の粒子径は用いる導電性粒子の粒子径以下であ
ることが好ましく、導電性粒子の粒子径を超えたものが
含まれる場合導通不良が発生する可能性がある。比表面
積は０．１〜５００ｍ2/ｇが適用可能であり、１〜４０
０ｍ2/ｇが好ましい。接着剤中の含有量としては、０．
１〜５０体積％が適用可能であり、１〜４０体積％が好
ましい。
有される比表面積が０．１〜５００ｍ2/ｇの絶縁性微粒
子としては、無機および有機微粒子から選定することが
でき、これらは組み合わせて用いることもできる。絶縁
性微粒子の粒子径は用いる導電性粒子の粒子径以下であ
ることが好ましく、導電性粒子の粒子径を超えたものが
含まれる場合導通不良が発生する可能性がある。比表面
積は０．１〜５００ｍ2/ｇが適用可能であり、１〜４０
０ｍ2/ｇが好ましい。接着剤中の含有量としては、０．
１〜５０体積％が適用可能であり、１〜４０体積％が好
ましい。
【００１２】本発明の回路接続材料は導電性粒子がなく
ても、接続時に相対向する接続端子の直接接触により接
続が得られるが、導電性粒子を含有した場合、より安定
した接続が得られる。導電性粒子としては、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、はんだ等の金属粒子やカーボン等があ
り、十分なポットライフを得るためには、表層はＮｉ、
Ｃｕなどの遷移金属類ではなくＡｕ、Ａｇ、白金族の貴
金属類が好ましくＡｕがより好ましい。また、Ｎｉなど
の遷移金属類の表面をＡｕ等の貴金属類で被覆したもの
でもよい。また、非導電性のガラス、セラミック、プラ
スチック等に前記した金属類を被覆等により形成したも
のでもよい。プラスチックを核とし最外層を貴金属類で
被覆した場合や熱溶融金属粒子の場合、加熱加圧により
変形性を有するので接続時に電極との接触面積が増加し
信頼性が向上するので好ましい。貴金族類の被覆層の厚
みは良好な抵抗を得るためには、１００Å以上が好まし
い。しかし、Ｎｉ等の遷移金属の上に貴金属類の層を設
けた場合では、貴金属類層の欠損や導電粒子の混合分散
時に生じる貴金属類層の欠損等により生じる酸化還元作
用で遊離ラジカルが発生しポットライフの低下を引き起
こすため、３００Å以上が好ましい。また、上記導電性
粒子を絶縁性樹脂により被覆したものを用いることもで
き、この場合は超音波印加により加熱加圧のみでは達成
できなかった端子と導電性粒子間の絶縁樹脂の排除が達
成され低抵抗化が可能となるばかりでなく隣接端子間の
絶縁性が向上する。導電性粒子は接着剤成分１００体積
に対して０．１〜３０体積％の範囲で用途により使い分
ける。過剰な導電性粒子による隣接回路の短絡等を防止
するためには０．１〜１０体積％とするのがより好まし
い。本発明においては、従来の回路接続材料よりも超音
波印加時に低温速硬化性に優れる電気・電子用の回路接
続材料の提供が可能となる。
ても、接続時に相対向する接続端子の直接接触により接
続が得られるが、導電性粒子を含有した場合、より安定
した接続が得られる。導電性粒子としては、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、はんだ等の金属粒子やカーボン等があ
り、十分なポットライフを得るためには、表層はＮｉ、
Ｃｕなどの遷移金属類ではなくＡｕ、Ａｇ、白金族の貴
金属類が好ましくＡｕがより好ましい。また、Ｎｉなど
の遷移金属類の表面をＡｕ等の貴金属類で被覆したもの
でもよい。また、非導電性のガラス、セラミック、プラ
スチック等に前記した金属類を被覆等により形成したも
のでもよい。プラスチックを核とし最外層を貴金属類で
被覆した場合や熱溶融金属粒子の場合、加熱加圧により
変形性を有するので接続時に電極との接触面積が増加し
信頼性が向上するので好ましい。貴金族類の被覆層の厚
みは良好な抵抗を得るためには、１００Å以上が好まし
い。しかし、Ｎｉ等の遷移金属の上に貴金属類の層を設
けた場合では、貴金属類層の欠損や導電粒子の混合分散
時に生じる貴金属類層の欠損等により生じる酸化還元作
用で遊離ラジカルが発生しポットライフの低下を引き起
こすため、３００Å以上が好ましい。また、上記導電性
粒子を絶縁性樹脂により被覆したものを用いることもで
き、この場合は超音波印加により加熱加圧のみでは達成
できなかった端子と導電性粒子間の絶縁樹脂の排除が達
成され低抵抗化が可能となるばかりでなく隣接端子間の
絶縁性が向上する。導電性粒子は接着剤成分１００体積
に対して０．１〜３０体積％の範囲で用途により使い分
ける。過剰な導電性粒子による隣接回路の短絡等を防止
するためには０．１〜１０体積％とするのがより好まし
い。本発明においては、従来の回路接続材料よりも超音
波印加時に低温速硬化性に優れる電気・電子用の回路接
続材料の提供が可能となる。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明の回路接続材料を実施例によ
り具体的に説明する。 （実施例１） （回路接続材料）接着剤として、フェノキシ樹脂（ＰＫ
ＨＣ；ユニオンカーバイド社製商品名、重量平均分子量
４５０００）、ウレタンアクリレート、リン酸エステル
型アクリレート（共栄社油脂株式会社製商品名；Ｐ２
Ｍ）、t−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノネ
ートを用いた。導電性粒子として、ポリスチレンを核と
する粒子の表面に、厚み０．２μｍのニッケル層を設
け、このニッケル層の外側に厚み０．０４μｍの金層を
設け、さらにその最外層を絶縁性樹脂で被覆した平均粒
径５μｍの導電性粒子を用いた。固形重量比でフェノキ
シ樹脂５０ｇ、ウレタンアクリレート４９ｇ、リン酸エ
ステル型アクリレート１ｇ、t−ヘキシルパーオキシ−
２−エチルヘキサノネート５ｇ、メチルエチルケトン１
００ｇとなるように配合し、これに、平均粒子径５μｍ
の導電性粒子を３体積％と絶縁性微粒子として比表面積
が２００ｍ2/ｇの平均粒子径０．２μｍのシリカを５体
積％分散させて、厚み８０μｍの片面を表面処理したＰ
ＥＴフィルムに塗工装置を用いて塗布乾燥後、接着剤層
の厚みが２０μｍのフィルム状の回路接続材料を作製し
た。
り具体的に説明する。 （実施例１） （回路接続材料）接着剤として、フェノキシ樹脂（ＰＫ
ＨＣ；ユニオンカーバイド社製商品名、重量平均分子量
４５０００）、ウレタンアクリレート、リン酸エステル
型アクリレート（共栄社油脂株式会社製商品名；Ｐ２
Ｍ）、t−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノネ
ートを用いた。導電性粒子として、ポリスチレンを核と
する粒子の表面に、厚み０．２μｍのニッケル層を設
け、このニッケル層の外側に厚み０．０４μｍの金層を
設け、さらにその最外層を絶縁性樹脂で被覆した平均粒
径５μｍの導電性粒子を用いた。固形重量比でフェノキ
シ樹脂５０ｇ、ウレタンアクリレート４９ｇ、リン酸エ
ステル型アクリレート１ｇ、t−ヘキシルパーオキシ−
２−エチルヘキサノネート５ｇ、メチルエチルケトン１
００ｇとなるように配合し、これに、平均粒子径５μｍ
の導電性粒子を３体積％と絶縁性微粒子として比表面積
が２００ｍ2/ｇの平均粒子径０．２μｍのシリカを５体
積％分散させて、厚み８０μｍの片面を表面処理したＰ
ＥＴフィルムに塗工装置を用いて塗布乾燥後、接着剤層
の厚みが２０μｍのフィルム状の回路接続材料を作製し
た。
【００１４】（回路の接続）上述の回路接続材料を用い
て、ポリイミドとポリイミドと銅箔を接着する接着材及
び厚み１８μｍの銅箔からなる３層構成で、銅箔をライ
ン幅３０μｍ、ピッチ７０μｍにパターンニングしてレ
ジスト処理を施した後、銅箔表面にＳｎメッキを施し電
極端子部１１を有するＴＡＢ１０を作製した。このＴＡ
Ｂと厚み０．７ｍｍのガラス上にアルミ薄膜を形成し表
面にＩＴＯベタ電極端子部２をスパッタリング法により
形成したＩＴＯベタガラス１を上記回路接続材料を用い
て、超音波印加及び加熱可能な押圧ツール６で、１３０
℃、３ＭＰａで１０秒間加熱加圧及び超音波印加して幅
２ｍｍにわたり接続して、回路接続材料３中の絶縁性樹
脂により被覆された導電性粒子４の絶縁性樹脂を加熱加
圧及び超音波印加によって効果的に排除することで導電
性粒子４によるＩＴＯベタ電極端子部２と電極端子部１
１の電気的接続を確実にするとともに回路接続材料３中
の接着剤５を硬化させて機械的接続を行なった。この
時、ＩＴＯベタガラス１上に、回路接続材料の接着面を
貼り付けた後、６０℃、１ＭＰａ、３秒で加熱加圧を行
うとともに超音波を印加して仮接続し、その後、セパレ
ータ８を剥離してもう一方のＴＡＢと接続した（図２参
照）。
て、ポリイミドとポリイミドと銅箔を接着する接着材及
び厚み１８μｍの銅箔からなる３層構成で、銅箔をライ
ン幅３０μｍ、ピッチ７０μｍにパターンニングしてレ
ジスト処理を施した後、銅箔表面にＳｎメッキを施し電
極端子部１１を有するＴＡＢ１０を作製した。このＴＡ
Ｂと厚み０．７ｍｍのガラス上にアルミ薄膜を形成し表
面にＩＴＯベタ電極端子部２をスパッタリング法により
形成したＩＴＯベタガラス１を上記回路接続材料を用い
て、超音波印加及び加熱可能な押圧ツール６で、１３０
℃、３ＭＰａで１０秒間加熱加圧及び超音波印加して幅
２ｍｍにわたり接続して、回路接続材料３中の絶縁性樹
脂により被覆された導電性粒子４の絶縁性樹脂を加熱加
圧及び超音波印加によって効果的に排除することで導電
性粒子４によるＩＴＯベタ電極端子部２と電極端子部１
１の電気的接続を確実にするとともに回路接続材料３中
の接着剤５を硬化させて機械的接続を行なった。この
時、ＩＴＯベタガラス１上に、回路接続材料の接着面を
貼り付けた後、６０℃、１ＭＰａ、３秒で加熱加圧を行
うとともに超音波を印加して仮接続し、その後、セパレ
ータ８を剥離してもう一方のＴＡＢと接続した（図２参
照）。
【００１５】（接着力の測定）上記で得られた回路の接
続体を、９０度剥離、剥離速度５０mm／mｉｎで、初期
と、８５℃、８５％ＲＨの高温高湿槽中に５００時間保
持した後の接着力測定を行った。 （接続抵抗の測定）上記の回路接続材料を用いて、隣接
回路間の抵抗値を、初期と、８５℃、８５％ＲＨの高温
高湿槽中に５００時間保持した後にマルチメータで、隣
接回路間の抵抗５０点の平均値を測定した。
続体を、９０度剥離、剥離速度５０mm／mｉｎで、初期
と、８５℃、８５％ＲＨの高温高湿槽中に５００時間保
持した後の接着力測定を行った。 （接続抵抗の測定）上記の回路接続材料を用いて、隣接
回路間の抵抗値を、初期と、８５℃、８５％ＲＨの高温
高湿槽中に５００時間保持した後にマルチメータで、隣
接回路間の抵抗５０点の平均値を測定した。
【００１６】（比較例１）比較例１は、押圧ツールの加
熱加圧のみによって実施例１と同様にして接続を行っ
た。 （比較例２）接着剤をフェノキシ樹脂、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂（ＹＬ９８０、油化シェルエポキシ株
式会社製商品名）、イミダゾール系マイクロカプセル型
硬化剤（３９４１ＨＰ、旭化成工業株式会社製商品名）
を用いて、フェノキシ樹脂／ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂／イミダゾール系マイクロカプセル型硬化剤の固
形重量比を４０ｇ／２０ｇ／４０ｇとした他は、実施例
１と同様にして回路接続材料を得、実施例１と同様にし
て接続を行った。実施例１、比較例１、２で得られた接
続体の接着強度、接続抵抗を表１に示した。
熱加圧のみによって実施例１と同様にして接続を行っ
た。 （比較例２）接着剤をフェノキシ樹脂、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂（ＹＬ９８０、油化シェルエポキシ株
式会社製商品名）、イミダゾール系マイクロカプセル型
硬化剤（３９４１ＨＰ、旭化成工業株式会社製商品名）
を用いて、フェノキシ樹脂／ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂／イミダゾール系マイクロカプセル型硬化剤の固
形重量比を４０ｇ／２０ｇ／４０ｇとした他は、実施例
１と同様にして回路接続材料を得、実施例１と同様にし
て接続を行った。実施例１、比較例１、２で得られた接
続体の接着強度、接続抵抗を表１に示した。
【００１７】
【表１】 項目 初期接着強度（N/m） ５００時間後の接着強度（N/m） 接続抵抗（Ω） 実施例１ ８００ ６００ １．１ 比較例１ ６００ ４００ ６．８ 比較例２ ２００ １００ １７．３
【００１８】比較例２は、従来のエポキシ樹脂系の回路
接続材料の例であるが、接着強度が弱い。また、比較例
１は、超音波印可をしない場合であり、超音波印可を加
え接続した実施例１に比べ初期接着強度、５００時間後
の接着強度に劣っている。また、接続抵抗も高い。これ
に対し、本発明の回路接続材料は、比較例２の従来のエ
ポキシ樹脂系に比べ、低温短時間での接着強度が高く、
また高温での耐湿性に優れ、超音波印可により、初期接
着強度、５００時間後の接着強度が改善される。上記の
実施例は本発明の一例であり、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲でその他様々な構成が取り得る。上記の実施例に
おける加熱は、一定の加熱を連続して行う連続ヒートで
も、一定時間ごとに周期的に加熱を行うパルスヒートで
も行うことができる。
接続材料の例であるが、接着強度が弱い。また、比較例
１は、超音波印可をしない場合であり、超音波印可を加
え接続した実施例１に比べ初期接着強度、５００時間後
の接着強度に劣っている。また、接続抵抗も高い。これ
に対し、本発明の回路接続材料は、比較例２の従来のエ
ポキシ樹脂系に比べ、低温短時間での接着強度が高く、
また高温での耐湿性に優れ、超音波印可により、初期接
着強度、５００時間後の接着強度が改善される。上記の
実施例は本発明の一例であり、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲でその他様々な構成が取り得る。上記の実施例に
おける加熱は、一定の加熱を連続して行う連続ヒートで
も、一定時間ごとに周期的に加熱を行うパルスヒートで
も行うことができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、回路接続材料による電
極端子部と例えばＦＰＣ基板との接続の際に加熱や加圧
と同時に超音波印加をすることにより、低い加熱温度で
の接続及び接続抵抗の低抵抗化が可能となり、接続部と
周囲（ガラスや液晶等）へのダメージを低減することが
できる。
極端子部と例えばＦＰＣ基板との接続の際に加熱や加圧
と同時に超音波印加をすることにより、低い加熱温度で
の接続及び接続抵抗の低抵抗化が可能となり、接続部と
周囲（ガラスや液晶等）へのダメージを低減することが
できる。
【図１】 本発明の回路接続材料を用いた回路の接続を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】 本発明の回路接続材料を用いた仮接続を示す
断面図である。
断面図である。
【図３】 本発明の回路接続材料を用いた回路の接続を
示す断面図である。
示す断面図である。
１．ITOベタガラス ２．ITOベタ電極端子
部 ３．回路接続材料 ４．導電性粒子 ５．接着剤 ６．押圧ツール ７．支持台 ８．セパレータ １０．ＦＰＣ １１．電極端子部 １２．絶縁性微粒子
部 ３．回路接続材料 ４．導電性粒子 ５．接着剤 ６．押圧ツール ７．支持台 ８．セパレータ １０．ＦＰＣ １１．電極端子部 １２．絶縁性微粒子
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１ Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１Ｒ (72)発明者 小野 裕 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社総合研究所内 (72)発明者 田井 誠司 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化 成工業株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 2H092 GA48 GA49 GA50 HA26 MA33 MA35 MA37 NA15 NA16 NA25 4J040 EC001 EF001 FA141 FA151 FA161 FA191 FA212 GA01 HA026 HA066 HA076 JB02 JB07 KA03 KA07 KA09 KA32 LA01 LA09 MB14 NA20 PA32 5E344 AA02 BB02 BB04 CD06 DD06 5F044 NN19 5G301 DA05 DA10 DA29 DA42 DD03
Claims (5)
- 【請求項１】 第一の接続端子を有する第一の回路部材
と、第二の接続端子を有する第二の回路部材とを、第一
の接続端子と第二の接続端子を対向して配置し、前記対
向配置した第一の接続端子と第二の接続端子を、回路接
続材料を介在させて重ね合わせた状態で超音波を用いて
電気的に接続する接続方法において用いる回路接続材料
であり、下記（１）、（２）の成分を必須として含有す
る回路接続材料。 （１）加熱または放射線エネルギーによって硬化する接
着剤、 （２）比表面積が０．１〜５００ｍ2/ｇの絶縁性微粒
子、 - 【請求項２】 （１）、（２）の成分とさらに導電性粒
子を必須成分として含有する請求項１に記載の回路接続
材料。 - 【請求項３】 導電性粒子の表面が絶縁性樹脂により被
覆されていることを特徴とする請求項２に記載の回路接
続材料。 - 【請求項４】 導電性粒子の表面を被覆する絶縁性樹脂
の厚みが導電性粒子の粒子径の２０％以下であることを
特徴とする請求項３に記載の回路接続材料。 - 【請求項５】 加熱または放射線エネルギーによって硬
化する接着剤が、ラジカル重合性物質を含有することを
特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の
回路接続材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34317999A JP4513147B2 (ja) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | 回路接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34317999A JP4513147B2 (ja) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | 回路接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001160671A true JP2001160671A (ja) | 2001-06-12 |
| JP4513147B2 JP4513147B2 (ja) | 2010-07-28 |
Family
ID=18359532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34317999A Expired - Fee Related JP4513147B2 (ja) | 1999-12-02 | 1999-12-02 | 回路接続方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP2003064344A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Hitachi Chem Co Ltd | 回路接続用接着剤及びそれを用いた回路接続構造体 |
| JP2003064332A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Hitachi Chem Co Ltd | 回路接続用接着剤及びそれを用いた回路接続構造体 |
| JP2004217781A (ja) * | 2003-01-15 | 2004-08-05 | Hitachi Chem Co Ltd | 回路接続用異方導電性接着剤組成物、それを用いた回路端子の接続方法及び回路端子の接続構造体 |
| US6827880B2 (en) | 2000-12-15 | 2004-12-07 | Sony Chemicals Corp. | Anisotropic conductive adhesive |
| WO2008018160A1 (fr) * | 2006-08-07 | 2008-02-14 | Nippon Avionics Co., Ltd. | Procédé et appareil permettant de connecter des cartes de circuit imprimé |
| WO2011162137A1 (ja) * | 2010-06-22 | 2011-12-29 | ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 | 接合体及びその製造方法 |
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| WO1998044067A1 (en) * | 1997-03-31 | 1998-10-08 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Circuit connecting material, and structure and method of connecting circuit terminal |
-
1999
- 1999-12-02 JP JP34317999A patent/JP4513147B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR100905404B1 (ko) | 2006-08-07 | 2009-06-30 | 닛뽕 아비오닉스 가부시끼가이샤 | 프린트 배선판의 접속 방법 및 접속 장치 |
| WO2011162137A1 (ja) * | 2010-06-22 | 2011-12-29 | ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 | 接合体及びその製造方法 |
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|---|---|
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