JP2002226807A - 回路接続用接着剤及びそれを用いた回路接続方法、接続構造体 - Google Patents

回路接続用接着剤及びそれを用いた回路接続方法、接続構造体

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JP2002226807A
JP2002226807A JP2001023809A JP2001023809A JP2002226807A JP 2002226807 A JP2002226807 A JP 2002226807A JP 2001023809 A JP2001023809 A JP 2001023809A JP 2001023809 A JP2001023809 A JP 2001023809A JP 2002226807 A JP2002226807 A JP 2002226807A
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Mitsugi Fujinawa
貢 藤縄
Masahiro Arifuku
征宏 有福
Takashi Nakazawa
孝 中澤
Itsuo Watanabe
伊津夫 渡辺
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリイミド製2層FPCを用いても良好な接
続が可能な回路接続用接着剤及びそれを用いた回路接続
方法、接続構造体を提供する。 【解決手段】 相対向する回路電極を有する基板間に介
在させ、相対向する回路電極を有する基板を加圧して加
圧方向の電極間を電気的に接続する回路接続用接着剤で
あって、前記接着剤は第1接着剤層と第2接着剤層を有
し、第1接着剤層の硬化物の50℃での弾性率E1が第
2接着剤層の硬化物の50℃での弾性率E2よりも高い
回路接続用接着剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路接続用接着剤
及びそれを用いた回路接続方法、それにより得られた接
続構造体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶ディスプレイとTCP又はF
PCとTCPとの接続、FPCとプリント配線板との接
続には接着剤中に導電性粒子を分散させた異方導電性接
着剤が使用されている。また、最近では、半導体シリコ
ンチップを基板に実装する場合でも、従来のワイヤーボ
ンドではなく、半導体シリコンチップをフェイスダウン
で基板に直接実装するいわゆるフリップチップ実装が行
われており、ここでも異方導電性接着剤の適用が開始さ
れている(特開昭59−120436号、特開昭60−
191228号、特開平1−251787号、特開平7
−90237号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
異方導電性接着剤は、異方導電性接着剤の物性と被着体
との物性が異なるため、熱圧着時に熱応力及び残留応力
が発生する。また、近年、電子機器の小型化、薄型化に
ともない、回路の高密度化が進んでおり、電極の間隔や
電極幅が非常に狭くなっている。このため、接続時の位
置ずれの低減化が求められてきている。具体的には、銅
箔に直接ポリイミド樹脂を塗布して作製またはポリイミ
ド樹脂に電気的に回路を形成したいわゆる2層FPCを
用いた検討が行われている。しかしながら、従来の異方
導電性接着剤を用いた場合、接着強度不足、電気的特性
不足などの問題があった。本発明は、銅箔に直接ポリイ
ミド樹脂を塗布して作製またはポリイミド樹脂に電気的
に回路を形成したいわゆる2層FPCを用いても良好な
接続が可能な回路接続用接着剤及びそれを用いた回路接
続方法、接続構造体を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、(1)相対向
する回路電極を有する基板間に介在させ、相対向する回
路電極を有する基板を加圧して加圧方向の電極間を電気
的に接続する回路接続用接着剤であって、前記接着剤は
第1接着剤層と第2接着剤層を有し、第1接着剤層の硬
化物の50℃での弾性率Elが第2接着剤層の硬化物の
50℃での弾性率E2よりも高いことを特徴とする回路
接続用接着剤である。ここで弾性率は、貯蔵弾性率であ
り、レオメトリック社(Rheometric Scientific社)製
動的粘弾性測定装置(Solid Analyzer RSA- II、昇温
速度5℃/分、1Hz)を用いて測定した。 (2)第1接着剤層の硬化物の50℃での弾性率El及
び第2接着剤層の硬化物の50℃での弾性率E2より求
められるE1/E2=1.1〜50の範囲であることを特
徴とする上記(1)に記載の回路接続用接着剤である。 (3)第1接着剤層、第2接着剤層の少なくとも一方に
導電性粒子を含む上記(1)または(2)に記載の回路
接続用接着剤である。 (4)第1接着剤層と第2接着剤層の厚さの比が、第2
接着剤層の厚さ/第1接着剤層の厚さ=0.3〜3.0
である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の回路
接続用接着剤である。また、本発明は、(5)上記
(1)ないし(4)のいずれかに記載の回路接続用接着
剤を相対向する回路電極を有する基板間に介在させ、相
対向する回路電極を有する基板を加圧して加圧方向の電
極間を電気的に接続する方法であって、相対向する回路
電極を有する基板のうち、熱膨張係数の小さい基板側に
第1接着剤層を配置して接続する回路接続方法である。
さらに、本発明は、(6)上記(1)ないし(4)のい
ずれかに記載の回路接続用接着剤を相対向する回路電極
を有する基板間に介在させ、相対向する回路電極を有す
る基板を加圧して加圧方向の電極間を電気的に接続した
接続構造体であって、前記接着剤は第1接着剤層と第2
接着剤層を有し、第1接着剤層の硬化物の50℃での弾
性率Elが第2接着剤層の硬化物の50℃での弾性率E
2よりも高く、かつ第1の接着剤層を相対向する回路電
極を有する基板のうち熱膨張係数の小さい基板側に配置
して接続した接続構造体である。 (7)上記(6)の相対向する回路電極の一方の回路電
極高さが5〜14μmであることを特徴とする接続構造
体である。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明による回路接続方法を用い
た場合、耐湿試験、冷熱サイクル試験等各種信頼性試験
後も、基板からの浮き、剥離が発生しないため、接着力
の低下や接続抵抗の上昇が起きず優れた接続信頼性を示
し、特に、銅箔に直接ポリイミド樹脂を塗布して作製ま
たはポリイミド樹脂に電気的に回路を形成したいわゆる
2層FPCにおける特性が飛躍的に向上できる。本発明
の回路接続用接着剤は、相対向する回路電極を有する基
板間に介在させ、相対向する回路電極を有する基板を加
圧して加圧方向の電極間を電気的に接続する回路接続用
接着剤であって、前記接着剤は第1接着剤層と第2接着
剤層を有し、第1接着剤層の硬化物の50℃での弾性率
Elが第2接着剤層の硬化物の50℃での弾性率E2よ
りも高いことを特徴とする回路接続用接着剤であり、第
1接着剤層の硬化物の50℃での弾性率El及び第2接
着剤層の硬化物の50℃での弾性率E2より求められる
E1/E2=1.1〜50範囲であることが望ましい。第
1接着剤層と第2接着剤層の厚さの比が、第2接着剤層
の厚さ/第1接着剤層の厚さ=0.3〜3.0の範囲内
で使用可能である。また、第1接着剤層、第2接着剤層
の少なくとも一方に導電性粒子を含有する場合、接続信
頼性が向上する。
【0006】本発明に使用される第1接着剤層または第
2接着剤層としては、アクリルゴム、スチレン−ブタジ
エン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチ
レン共重合体などの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、
(メタ)アクリル樹脂、マレイミド樹脂、シトラコンイ
ミド樹脂、ナジイミド樹脂、フェノール樹脂などの熱硬
化性樹脂が使用されるが、耐熱性や信頼性の点で熱硬化
性樹脂を使用することが好ましい。
【0007】(メタ)アクリル樹脂としては、メチル
(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、
イソプロピル(メタ)アクリレート、イソブチル(メ
タ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アク
リレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、テトラメチレングリコールテトラ(メタ)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−(アクリロキシエトキ
シ)フェニル]プロパン、ジシクロペンテニル(メタ)
アクリレートトリシクロデカニル(メタ)アクリレー
ト、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、
ウレタン(メタ)アクリレートなどが有り、単独または
2種類以上を混合して用いても良い。また、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
等のラジカル重合禁止剤を硬化性が損なわれない範囲で
使用しても良い。
【0008】さらに、リン酸エステル構造を有するラジ
カル重合性物質を使用した場合、金属等無機物に対する
接着力を向上することができる。リン酸エステル構造を
有するラジカル重合性物質の使用量は、0.1〜10重
量部であり、好ましくは0.5〜5重量部である。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
応生成物として得られる。具体的には、モノ(2−メタ
クリロイルオキシエチル)アシッドホスフエート、ジ
(2−メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェ
ート等が有り、単独でも混合して使用しても良い。
【0009】マレイミド樹脂としては、分子中にマレイ
ミド基を少なくとも1個有しているもので、例えば、フ
ェニルマレイミド、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’−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’−4,4−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)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が有り、
単独でも2種類以上を混合して使用しても良い。
【0010】シトラコンイミド樹脂としては、分子中に
シトラコンイミド基を少なくとも1個有しているもの
で、例えば、フェニルシトラコンイミド、1−メチル−
2,4−ビスシトラコンイミドベンゼン、N,N’−m−フ
ェニレンビスシトラコンイミド、N,N’−p−フェニレ
ンビスシトラコンイミド、N,N’−4,4−ビフェニレン
ビスシトラコンイミド、N,N’−4,4−(3,3−ジメチ
ルビフェニレン)ビスシトラコンイミド、N,N’−4,4
−(3,3−ジメチルジフェニルメタン)ビスシトラコン
イミド、N,N’−4,4−(3,3−ジエチルジフェニルメ
タン)ビスシトラコンイミド、N,N’−4,4−ジフェニ
ルメタンビスシトラコンイミド、N,N’−4,4−ジフェ
ニルプロパンビスシトラコンイミド、N,N’−4,4−ジ
フェニルエーテルビスシトラコンイミド、N,N’−4,4
−ジフェニルスルホンビスシトラコンイミド、2,2−ビ
ス(4−(4−シトラコンイミドフェノキシ)フェニル)
プロパン、2,2−ビス(3−s−ブチル−3,4−(4−シ
トラコンイミドフェノキシ)フェニル)プロパン、1,1
−ビス(4−(4−シトラコンイミドフェノキシ)フェニ
ル)デカン、4,4’−シクロヘキシリデン−ビス(1−
(4−シトラコンイミドフェノキシ)フェノキシ)−2−
シクロヘキシルベンゼン、2,2−ビス(4−(4−シトラ
コンイミドフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロ
パンなどが有り、単独でも2種類以上を混合して使用し
ても良い。
【0011】ナジイミド樹脂としては、分子中にナジイ
ミド基を少なくとも1個有しているもので、例えば、フ
ェニルナジイミド、1−メチル−2,4−ビスナジイミド
ベンゼン、N,N’−m−フェニレンビスナジイミド、N,
N’−p−フェニレンビスナジイミド、N,N’−4,4−ビ
フェニレンビスナジイミド、N,N’−4,4−(3,3−ジ
メチルビフェニレン)ビスナジイミド、N,N’−4,4−
(3,3−ジメチルジフェニルメタン)ビスナジイミド、
N,N’−4,4−(3,3−ジエチルジフェニルメタン)ビ
スナジイミド、N,N’−4,4−ジフェニルメタンビスナ
ジイミド、N,N’−4,4−ジフェニルプロパンビスナジ
イミド、N,N’−4,4−ジフェニルエーテルビスナジイ
ミド、N,N’−4,4−ジフェニルスルホンビスナジイミ
ド、2,2−ビス(4−(4−ナジイミドフェノキシ)フェ
ニル)プロパン、2,2−ビス(3−s−ブチル−3,4−
(4−ナジイミドフェノキシ)フェニル)プロパン、1,
1−ビス(4−(4−ナジイミドフェノキシ)フェニル)
デカン、4,4’−シクロヘキシリデン−ビス(1−(4−
ナジイミドフェノキシ)フェノキシ)−2−シクロヘキ
シルベンゼン、2,2−ビス(4−(4−ナジイミドフェノ
キシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパンなどが有り、
単独でも2種類以上を混合して使用しても良い。
【0012】上記のラジカル重合性化合物を使用した場
合には、重合開始剤を使用する。重合開始剤としては、
熱または光によってラジカルを発生する化合物であれば
特に制限はなく、過酸化物、アゾ化合物などがあり、目
的とする接続温度、接続時間、保存安定性等を考慮し適
宜選択されるが、高反応性と保存安定性の点から、半減
期10時間の温度が、40℃以上かつ、半減期1分の温
度が180℃以下の有機過酸化物が好ましく、半減期1
0時間の温度が、50℃以上、かつ、半減期1分の温度
が170℃以下の有機過酸化物が特に好ましい。接続時
間を10秒とした場合、十分な反応率を得るための重合
開始剤の配合量は、1〜20重量%が好ましく、2〜1
5重量%が特に好ましい。本発明で使用される有機過酸
化物の具体的な化合物としては、ジアシルパーオキサイ
ド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、
パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、ハイ
ドロパーオキサイド、シリルパーオキサイドなどから選
定できるが、パーオキシエステル、ジアルキルパーオキ
サイド、ハイドロパーオキサイド、シリルパーオキサイ
ドは、開始剤中の塩素イオンや有機酸が5000ppm
以下であり、加熱分解後に発生する有機酸が少なく、回
路部材の接続端子の腐食を抑えることができるためとく
に好ましい。
【0013】ジアシルパーオキサイド類としては、イソ
ブチルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパ
ーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパ
ーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイ
ルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、スク
シニツクパーオキサイド、ベンゾイルパーオキシトルエ
ン、ベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。
【0014】パーオキシジカーボネート類としては、ジ
−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロ
ピルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチル
シクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−2−
エトキシメトキシパーオキシジカーボネート、ジ(2−
エチルヘキシルパーオキシ)ジカーボネート、ジメトキ
シブチルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−
3−メトキシブチルパーオキシ)ジカーボネート等が挙
げられる。
【0015】パーオキシエステル類としては、クミルパ
ーオキシネオデカノエート、1,1,3,3−テトラメ
チルブチルパ−オキシネオデカノエート、1−シクロヘ
キシル−1−メチルエチルパーオキシノエデカノエー
ト、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ブ
チルパーオキシピバレート、1,1,3,3−テトラメ
チルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノネート、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(2−エチルヘキサノイ
ルパーオキシ)ヘキサン、1−シクロヘキシル−1−メ
チルエチルパーオキシ−2−エチルヘキサノネート、t
−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノネート、t
−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノネート、t−
ブチルパーオキシイソブチレート、1,1−ビス(t−
ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、t−ヘキシルパー
オキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパー
オキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノネート、t−
ブチルパーオキシラウレート、2,5−ジメチル−2,
5−ジ(m−トルオイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブ
チルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブ
チルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネー
ト、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、t−ブチル
パーオキシアセテート等を挙げることができる。
【0016】パーオキシケタール類では、1,1−ビス
(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチル
シクロヘキサン、1,1−ビス(t−へキシルパーオキ
シ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオ
キシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,
1−(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、2,2
−ビス(t−ブチルパーオキシ)デカン等が挙げられ
る。
【0017】ジアルキルパーオキサイド類では、α、
α’−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベ
ンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−
2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブ
チルクミルパーオキサイド等が挙げられる。
【0018】ハイドロパーオキサイド類では、ジイソプ
ロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイド
ロパーオキサイド等が挙げられる。
【0019】シリルパーオキサイド類としては、t−ブ
チルトリメチルシリルパーオキサイド、ビス(t−ブチ
ル)ジメチルシリルパーオキサイド、t−ブチルトリビ
ニルシリルパーオキサイド、ビス(t−ブチル)ジビニ
ルシリルパーオキサイド、トリス(t−ブチル)ビニル
シリルパーオキサイド、t−ブチルトリアリルシリルパ
ーオキサイド、ビス(t−ブチル)ジアリルシリルパー
オキサイド、トリス(t−ブチル)アリルシリルパーオ
キサイド等が挙げられる。
【0020】これらの有機過酸化物は、回路電極の腐食
を抑えるために、前述のように有機過酸化物中に含有さ
れる塩素イオンや有機酸は5000ppm以下であるこ
とが好ましく、さらに、加熱分解後に発生する有機酸が
少ないものがより好ましい。また、作製した回路接続用
接着剤の安定性が向上することから室温(25℃)常圧
下で24時間の開放放置後に20重量%以上の重量保持
率を有することが好ましい。これらは適宜混合して用い
ることができる。これらの重合開始剤は単独または混合
して使用することができ、分解促進剤、抑制剤等を混合
して用いても良い。上記の有機過酸化物は、単独または
2種類以上を混合して使用しても良く、ポリウレタン
系、ポリエステル系等の高分子物質で被覆し、マイクロ
カプセル化して使用することもできる。マイクロカプセ
ル化したものは、可使時間が延長され好ましい。
【0021】ラジカル重合系以外の熱硬化性樹脂として
は、エポキシ樹脂があり、エポキシ樹脂としては、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、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、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、脂環
式エポキシ樹脂、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、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、脂肪族鎖
状エポキシ樹脂等があり、これらのエポキシ樹脂は、ハ
ロゲン化されていてもよく、水素添加されていてもよ
い。これらのエポキシ樹脂は、2種以上を併用してもよ
い。
【0022】また、前記エポキシ樹脂の硬化剤として
は、アミン類、フェノール類、酸無水物類、イミダゾー
ル類、ジシアンジアミド等通常のエポキシ樹脂の硬化剤
として使用されているものがある。さらには、硬化促進
剤として通常使用されている3級アミン類、有機リン系
化合物を適宜使用しても良い。
【0023】また、エポキシ樹脂を反応させる方法とし
て、前記硬化剤を使用する以外に、スルホニウム塩、ヨ
ードニウム塩等を使用して、カチオン重合させても良
い。
【0024】本発明の回路接続用接着剤には、フィルム
形成性、接着性、硬化時の応力緩和性を付与するため、
ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹
脂、キシレン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂、尿素樹脂、アクリルゴム等の高分子成分を使用する
こともできる。これら高分子成分は、分子量が1000
0〜10000000のものが好ましい。また、これら
樹脂は、ラジカル重合性の官能基またはエポキシ基で変
成されていても良く、この場合、耐熱性が向上する。高
分子成分の配合量は、2〜80重量%であり、5〜70
重量%が好ましく、10〜60重量%が特に好ましい。
2重量%未満では、応力緩和や接着力が十分でなく、8
0重量%を超えると流動性が低下する。
【0025】本発明の回路接続用接着剤には、適宜充填
剤、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色剤、難燃剤、カ
ップリング剤を添加しても良い。
【0026】本発明で用いる回路接続用接着剤は、導電
性粒子がなくても、接続時に相対向する電極が直接接触
することにより接続が得られるが、導電粒性子を含んだ
場合、より安定に接続が得られる。導電性粒子として
は、Au、Ag、Ni、Cu、はんだ等の金属粒子やカ
ーボン、またはガラス、セラミック、プラスチックの非
導電性粒子にAu、Ag、白金等の貴金属類を被覆した
粒子が使用される。金属粒子の場合には表面の酸化を抑
えるため、貴金属類で被覆したものが好ましい。上記導
電性粒子のなかで、プラスチックを核体としてAu、A
g等で被覆した粒子や熱溶融金属粒子は、接続時の加熱
加圧によって変形し接触面積が増加したり、接続電極の
高さばらつきを吸収し信頼性が向上する。貴金属類の被
覆層の厚さは、100Å以上、好ましくは300Å以上
であれば、良好な接続が得られる。また、更には上記導
電性粒子を、絶縁性樹脂で被覆したものも使用できる。
導電性粒子は、接着剤成分100体積に対して、0.1
〜30体積%、より好ましくは0.1〜10体積%の範
囲で用途により適宜配合される。
【0027】本発明の回路接続用接着剤を使用して接着
する基板としては、電気的接続を必要とする電極が形成
されているものであれば特に制限はないが、液晶ディス
プレイに用いられているITO等で電極が形成されてい
るガラスまたはプラスチック基板、プリント配線板、セ
ラミック配線板、半導体シリコンチップ、TCP、2層
FPC等が有り、必要に応じて組み合わせて使用され
る。上記基板を用いて接続する場合、回路接続用接着剤
としては、50℃での弾性率の高い第1接着剤層を熱膨
張係数の小さい基板側に配置する。接続する場合の条件
としては特に制限はないが、接続温度90〜250℃、
接続時間1秒〜10分であり、使用する用途、接着剤、
基板によって適宜選択され、必要に応じて、後硬化を行
っても良い。また、接続時は加熱加圧により行われる
が、必要に応じて熱以外のエネルギーたとえば光、超音
波、電磁波等を使用しても良い。
【0028】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明
するが、本発明はこの実施例に制限されるものではな
い。 (接着剤の作製)以下に示す配合でそれぞれ配合し、簡
易塗工機(テスター産業製)を用いて、厚み50μmの
片面を表面処理したPET(ポリエチレンテレフテレー
ト)フィルムに塗布し、70℃、5分の熱風乾燥により
フィルムを作製した。
【0029】(実施例1) (第1接着剤層)熱硬化成分としてビスフェノールA型
エポキシ樹脂(エピコート828;油化シェルエポキシ
株式会社製商品名)を用いた。フィルム形成材としてフ
ェノキシ樹脂(PKHC;ユニオンカーバイド社製商品
名、重量平均分子量45000)を用いた。硬化剤とし
て、マイクロカプセル型硬化剤(HX3941HP;旭
化成工業株式会社製商品名) 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の金層を設けた平均粒径4μmの導電性粒
子を作製した。固形重量比でフェノキシ樹脂 40g、
ビスフェノールA型エポキシ樹脂 20g、マイクロカ
プセル型硬化剤 40g、シランカップリング剤(SH
6040;東レ・ダウシリコーン株式会社製商品名)
1gとなるように配合し、さらに導電性粒子を3体積%
配合分散させ、接着剤層の厚みが6μmの回路接続材料
を得た。この回路接続材料を硬化させた硬化物の50℃
の弾性率は1800MPaであった。
【0030】(第2接着剤層)熱硬化成分としてビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂(エピコート828;油化シ
ェルエポキシ株式会社製商品名)を用いた。フィルム形
成材としてアクリルゴム(重量平均分子量約80万、T
g,−22℃)を用いた。硬化剤として、マイクロカプ
セル型硬化剤(HX3941HP;旭化成工業株式会社
製商品名) 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の金層を設けた平均粒径4μmの導電性粒
子を作製した。アクリルゴム 40g、ビスフェノール
A型エポキシ樹脂 10g、マイクロカプセル型硬化剤
50g、シランカップリング剤(SH6040;東レ
・ダウシリコーン株式会社製商品名) 1gとなるよう
に配合し、さらに導電性粒子を3体積%配合分散させ、
接着剤層の厚みが12μmの回路接続材料を得た。この
回路接続材料を硬化させた硬化物の50℃の弾性率は5
00MPaであった。第1接着剤層と第2接着剤層をロ
ールラミネーターを用いて張り合わせ2層構成の回路接
続用接着剤とした。
【0031】(実施例2) (第1接着剤層)接着剤層の厚みを10μmとした以外
は実施例1の第1接着剤層と同様にして回路接続材料得
た。 (第2接着剤層)接着剤層の厚みが8μmとした以外は
実施例1の第2接着剤層と同様にして回路接続材料を得
た。第1接着剤層と第2接着剤層をロールラミネーター
を用いて張り合わせ2層構成の回路接続用接着剤とし
た。
【0032】(実施例3)実施例1と同様であるが、T
CP(ポリイミド75μm、接着剤;東レ♯7100、
銅箔18μm(表面Snメッキ)を用いて接続した。
【0033】(比較例1)実施例1の第1接着剤層のみ
を用いて接着剤層の厚みを18μmとして回路接続材料
を得た。
【0034】(比較例2)実施例1の第2接着剤層のみ
を用いて接着剤層の厚みを18μmとして回路接続材料
を得た。
【0035】(接続構造体の作製)上記の回路接続用接
着剤を、1.5mm幅にスリットし、電極としてITO
が形成されたガラス基板上に、硬化物の50℃での弾性
率E1の高い第1接着剤層が熱膨張係数の小さいガラス
側にくるように配置し、80℃、5秒、1MPaの条件
で、仮接続した。その後、PET基材を剥離し、ITO
の電極と蒸着法で作製した2層FPC(ピッチ50μm
銅箔厚み8μm)の電極の位置合わせを行い、180
℃、15秒、3MPaで本接続した。また、本発明の参
考例として、実施例1の2層構成接着剤を第2接着剤層
がガラス側に来るように配置し、同じ条件で接続した。
また、比較例1、2の回路接続用接着剤も上記と同様に
行った。実施例3の場合、ITOが形成されたガラス基
板上に第1接着剤層がガラス側にくるように配置し、8
0℃、5秒、1MPaの条件で、仮接続し、2層FPC
の代わりにTCPを用い上記条件と同様に本接続した。
【0036】(特性評価方法) 接続抵抗:株式会社アドバンテスト製マルチメータTR
6848を用いて、隣接回路間の抵抗を1mAの定電流
で測定した。 接着強度:JIS Z−0237に準拠し、90度ピー
ルで測定した。 接続部分の観察:金属顕微鏡で、接続部分の剥離、気泡
の有無を観察した。 信頼性評価:上記接続抵抗、接着強度に関して、80
℃、95%RHの条件で高温高湿試験を行い、240時
間後に取り出して初期と処理後の項目を試験した。それ
らの評価結果を表1に示した。
【0037】
【表1】
【0038】実施例1〜3は、いずれも接続抵抗、接着
力、外観ともに良好な結果であり、良好な接続信頼性を
示した。これに対して、単層構成の比較例1、2におい
て、比較例1では、2層FPCでの接着強度が低下し
た。比較例2は、2層FPCでの接着強度は良好であっ
たが耐湿試験後においても接続抵抗の変化が大きく接続
信頼性に劣る。
【0039】
【発明の効果】本発明では、銅箔に直接ポリイミド樹脂
を塗布して作製またはポリイミド樹脂に電気的に回路を
形成したいわゆる2層FPCを用いて良好な接続が得ら
れる。
───────────────────────────────────────────────────── 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) H01B 1/24 H01B 1/24 D 5G307 5/16 5/16 H01L 21/60 311 H01L 21/60 311R 311S (72)発明者 渡辺 伊津夫 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立化 成工業株式会社五所宮事業所内 Fターム(参考) 2H092 GA48 GA50 NA25 NA27 4J004 AA05 AA10 AA12 AA18 BA03 FA05 4J040 CA071 DF001 DM011 EB051 EC001 HA026 HA066 JA09 KA03 LA06 LA09 NA20 5F044 LL09 NN13 NN19 5G301 DA03 DA05 DA06 DA10 DA18 DA29 DA57 DD03 5G307 HA02 HB03 HB06 HC01

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相対向する回路電極を有する基板間に介
    在させ、相対向する回路電極を有する基板を加圧して加
    圧方向の電極間を電気的に接続する回路接続用接着剤で
    あって、前記接着剤は第1接着剤層と第2接着剤層を有
    し、第1接着剤層の硬化物の50℃での弾性率E1が第
    2接着剤層の硬化物の50℃での弾性率E2よりも高い
    ことを特徴とする回路接続用接着剤。
  2. 【請求項2】 第1接着剤層の硬化物の50℃での弾性
    率El及び第2接着剤層の硬化物の50℃での弾性率E
    2より求められるE1/E2=1.1〜50の範囲である
    ことを特徴とする請求項1に記載の回路接続用接着剤。
  3. 【請求項3】 第1接着剤層、第2接着剤層の少なくと
    も一方に導電性粒子を含む請求項1または請求項2に記
    載の回路接続用接着剤。
  4. 【請求項4】 第1接着剤層と第2接着剤層の厚さの比
    が、第2接着剤層の厚さ/第1接着剤層の厚さ=0.3
    〜3.0である請求項1ないし請求項3のいずれかに記
    載の回路接続用接着剤。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
    載の回路接続用接着剤を相対向する回路電極を有する基
    板間に介在させ、相対向する回路電極を有する基板を加
    圧して加圧方向の電極間を電気的に接続する方法であっ
    て、相対向する回路電極を有する基板のうち、熱膨張係
    数の小さい基板側に第1接着剤層を配置して接続する回
    路接続方法。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
    載の回路接続用接着剤を相対向する回路電極を有する基
    板間に介在させ、相対向する回路電極を有する基板を加
    圧して加圧方向の電極間を電気的に接続した接続構造体
    であって、前記接着剤は第1接着剤層と第2接着剤層を
    有し、第1接着剤層の硬化物の50℃での弾性率Elが
    第2接着剤層の硬化物の50℃での弾性率E2よりも高
    く、かつ第1の接着剤層を相対向する回路電極を有する
    基板のうち熱膨張係数の小さい基板側に配置して接続し
    た接続構造体。
  7. 【請求項7】 請求項6の相対向する回路電極の一方の
    回路電極高さが5〜14μmであることを特徴とする接
    続構造体。
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