JP2008308519A - 電極接続用接着剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エポキシ樹脂を主成分とし、熱可塑性樹脂、導電性粒子を含有する電極接続用接着剤2を介して、フレキシブルプリント配線板3の金属電極5と、配線基板1の配線電極4が接続されている。そして、電極接続用接着剤2は、ポリビニルブチラール樹脂を含有するとともに、エポキシ樹脂は、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂と、平均分子量が500以上4000以下のエポキシ樹脂を含有している。電極接続用接着剤の全体に対する平均分子量が500未満のエポキシ樹脂の配合量は、20重量%以上50重量%以下であり、電極接続用接着剤の全体に対する平均分子量が500以上4000以下のエポキシ樹脂の配合量は、15重量%以上40重量%以下である。
【選択図】図1
Description
(1)本実施形態においては、絶縁性の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を主成分とし、導電性粒子、および潜在性硬化剤を含有する電極接続用接着剤2において、電極接続用接着剤2が、ポリビニルブチラール樹脂を含有する構成としている。また、エポキシ樹脂が、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂と、平均分子量が500以上4000以下のエポキシ樹脂を含有する構成としている。そして、電極接続用接着剤2の全体に対する平均分子量が500未満のエポキシ樹脂の配合量が、20重量%以上50重量%以下であり、電極接続用接着剤2の全体に対する前記平均分子量が500以上4000以下の配合量が、15重量%以上40重量%以下とする構成としている。従って、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂により、電極接続用接着剤2を配線基板1上に仮接着する際の、配線基板1に対する電極接続用接着剤2の接着力を向上させることが可能になり、フレキシブルプリント配線板3の金属電極5を配線基板1の配線電極4に接続する際の作業性が向上することになる。
・上記実施形態においては、電極接続用接着剤2を介して、フレキシブルプリント配線板3の金属電極5を配線基板1の配線電極4に接続する構成としたが、本発明の電極接続用接着剤2を、例えば、ICチップ等の電子部品の突起電極(または、バンプ)と配線基板1の配線電極4との接続に使用する構成としても良い。
(接着剤の作製)
導電性粒子として、長径Lの分布が1μmから8μm、短径Rの分布が0.1μmから0.4μmである直鎖状ニッケル微粒子を用いた。また、エポキシ樹脂としては、(1)フェノキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1256、平均分子量50000〕、(2)ビスフェノールA型の固形エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1002、平均分子量1200〕、および(3)ナフタレン型エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロンHP4032、平均分子量270〕を使用した。また、熱可塑性樹脂としては、(4)ポリビニルブチラール樹脂〔積水化学工業(株)製、商品名エスレックBM−1〕を使用し、潜在性硬化剤としては、(5)マイクロカプセル型イミダゾール系硬化剤〔旭化成エポキシ(株)製、商品名ノバキュアHX3941、平均分子量380のビスフェノールA型のエポキシ樹脂を13重量%、平均分子量350のビスフェノールF型のエポキシ樹脂を52重量%含むもの〕を使用し、これら(1)〜(5)を重量比で(1)30/(2)40/(3)20/(4)10/(5)35の割合で配合した。なお、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂の配合量は31.7重量%、平均分子量が500以上4000以下のエポキシ樹脂の配合量は29.6重量%である。また、ポリビニルブチラール樹脂の配合量は7.4重量%である。
幅100μm、高さ35μmの、金メッキが施された銅電極が100μm間隔で50個配列されたリジッド配線板(ガラスクロスエポキシ基板)を用意した。次いで、当該リジッド配線板上に、上述のPETフィルム上に作製した電極接続用接着剤を載置し、当該電極接続用接着剤を60℃に加熱した状態で、配線基板1の方向へ、1MPaの圧力で10秒間加圧して、PETフィルムからリジッド配線板への電極接続用接着剤の転写(即ち、リジッド配線板上への電極接続用接着剤の仮接着)を試みた。そして、PETフィルムからリジッド配線板への電極接続用接着剤の転写ができ、かつ電極接続用接着剤をリジッド配線板上に載置できた場合を、仮接着性が良好なものとして判定した。以上の結果を表1に示す。
幅100μm、高さ18μmの、金メッキが施された銅電極が100μm間隔で、50個配列されたフレキシブルプリント配線板と、幅100μm、高さ35μmの、金メッキが施された銅電極が100μm間隔で50個配列されたリジッド配線板(ガラスクロスエポキシ基板)とを用意した。次いで、このフレキシブルプリント配線板とガラス基板の間に作製した接着剤を挟み、200℃に加熱しながら、4MPaの圧力で15秒間加圧して接着させ、フレキシブルプリント配線板とガラス基板の接合体を得た。次いで、当該接合体を200℃に加熱した状態で、ガラス基板からフレキシブルプリント配線板を剥離し、ガラス基板の銅電極上に残存している接着剤を、メチルエチルケトンとエタノールの混合溶媒(混合比率は70/30)を浸漬させた綿棒で拭き取り、ガラス基板の銅電極上に残存している接着剤を除去した。次いで、上述のフレキシブルプリント配線板と、接着剤を除去したガラス基板の間に、上述の、作製した接着剤を、再度、挟み、200℃に加熱しながら、4MPaの圧力で15秒間加圧して接着させ、フレキシブルプリント配線板とガラス基板の接合体を得た。次いで、この接合体において、1mAの定電流を印加した場合の、接着剤、および銅電極を介して接続された連続する10箇所の抵抗値を四端子法により求め、求めた値を10で除することにより、接続された1箇所あたりの接続抵抗(以下、「初期接続抵抗」という。)を求めた。そして、この評価を10回繰り返し、初期接続抵抗の平均値を求めた。そして、当該初期接続抵抗が1Ω以下の場合を、リペア性が良好なものとして判断した。また、上述の混合溶媒を浸漬させた綿棒で拭き取る際の拭き取り回数(即ち、ガラス基板の銅電極上に残存している接着剤に対する擦過回数)を、リペアに必要な時間の指標として使用し、リペアを行う際の作業時間を評価した。なお、上記拭き取り回数が、50回以下の場合を、リペアを行う際の作業時間が短く、良好なものとして判定した。以上の結果を表1に示す。
また、接続信頼性評価として、まず、上記の接合体(ガラス基板からフレキシブルプリント配線板を剥離する前のもの)を用意し、温度を85℃、湿度を85%に設定した恒温恒湿槽中に500時間放置した後、接合体を恒温恒湿槽から取り出し、再び、上記と同様にして、接続抵抗の平均値を求めた。そして、当該接続抵抗が3Ω以下の場合を、電極間の接続信頼性が良好なものとして判断した。以上の結果を表1に示す。
上述の実施例1において説明した、(1)フェノキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1256、平均分子量50000〕、(2)ビスフェノールA型の固形エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1002、平均分子量1200〕、(3)ナフタレン型エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロンHP4032、平均分子量270〕、(4)ポリビニルブチラール樹脂〔積水化学工業(株)製、商品名エスレックBM−1〕、および(5)マイクロカプセル型イミダゾール系硬化剤〔旭化成エポキシ(株)製、商品名ノバキュアHX3941、平均分子量380のビスフェノールA型のエポキシ樹脂を13重量%、平均分子量350のビスフェノールF型のエポキシ樹脂を52重量%含むもの〕の配合量を、重量比で(1)30/(2)40/(3)50/(4)10/(5)35の割合に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、厚さが35μmであるフィルム状の異方導電性をもつ電極接続用接着剤を作製し、フレキシブルプリント配線板とガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例1と同一条件により、仮接着性評価、リペア性評価、および接続信頼性評価を行った、以上の結果を表1に示す。なお、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂の配合量は44.1重量%、平均分子量が500以上4000以下のエポキシ樹脂の配合量は24.2重量%である。また、ポリビニルブチラール樹脂の配合量は6.1重量%である。
上述の実施例1において説明した、(1)フェノキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1256、平均分子量50000〕、(2)ビスフェノールA型の固形エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1002、平均分子量1200〕、(3)ナフタレン型エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロンHP4032、平均分子量270〕、(4)ポリビニルブチラール樹脂〔積水化学工業(株)製、商品名エスレックBM−1〕、および(5)マイクロカプセル型イミダゾール系硬化剤〔旭化成エポキシ(株)製、商品名ノバキュアHX3941、平均分子量380のビスフェノールA型のエポキシ樹脂を13重量%、平均分子量350のビスフェノールF型のエポキシ樹脂を52重量%含むもの〕の配合量を、重量比で(1)30/(2)40/(3)10/(4)10/(5)25の割合に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、厚さが35μmであるフィルム状の異方導電性をもつ電極接続用接着剤を作製し、フレキシブルプリント配線板とガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例1と同一条件により、仮接着性評価、リペア性評価、および接続信頼性評価を行った、以上の結果を表1に示す。なお、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂の配合量は22.8重量%、平均分子量が500以上4000以下のエポキシ樹脂の配合量は34.8重量%である。また、ポリビニルブチラール樹脂の配合量は8.7重量%である。
上述の実施例1において説明した、(1)フェノキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1256、平均分子量50000〕、(2)ビスフェノールA型の固形エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1002、平均分子量1200〕、(3)ナフタレン型エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロンHP4032、平均分子量270〕、(4)ポリビニルブチラール樹脂〔積水化学工業(株)製、商品名エスレックBM−1〕、および(5)マイクロカプセル型イミダゾール系硬化剤〔旭化成エポキシ(株)製、商品名ノバキュアHX3941、平均分子量380のビスフェノールA型のエポキシ樹脂を13重量%、平均分子量350のビスフェノールF型のエポキシ樹脂を52重量%含むもの〕の配合量を、重量比で(1)30/(2)20/(3)20/(4)10/(5)35の割合に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、厚さが35μmであるフィルム状の異方導電性をもつ電極接続用接着剤を作製し、フレキシブルプリント配線板とガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例1と同一条件により、仮接着性評価、リペア性評価、および接続信頼性評価を行った、以上の結果を表1に示す。なお、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂の配合量は37.2重量%、平均分子量が500以上4000以下のエポキシ樹脂の配合量は17.4重量%である。また、ポリビニルブチラール樹脂の配合量は8.7重量%である。
上述の実施例1において説明した、(1)フェノキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1256、平均分子量50000〕、(2)ビスフェノールA型の固形エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1002、平均分子量1200〕、(3)ナフタレン型エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロンHP4032、平均分子量270〕、(4)ポリビニルブチラール樹脂〔積水化学工業(株)製、商品名エスレックBM−1〕、および(5)マイクロカプセル型イミダゾール系硬化剤〔旭化成エポキシ(株)製、商品名ノバキュアHX3941、平均分子量380のビスフェノールA型のエポキシ樹脂を13重量%、平均分子量350のビスフェノールF型のエポキシ樹脂を52重量%含むもの〕の配合量を、重量比で(1)30/(2)50/(3)20/(4)10/(5)35の割合に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、厚さが35μmであるフィルム状の異方導電性をもつ電極接続用接着剤を作製し、フレキシブルプリント配線板とガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例1と同一条件により、仮接着性評価、リペア性評価、および接続信頼性評価を行った、以上の結果を表1に示す。なお、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂の配合量は29.5重量%、平均分子量が500以上4000以下のエポキシ樹脂の配合量は34.5重量%である。また、ポリビニルブチラール樹脂の配合量は6.9重量%である。
上述の実施例1において説明した、(1)フェノキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1256、平均分子量50000〕、(2)ビスフェノールA型の固形エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1002、平均分子量1200〕、(3)ナフタレン型エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロンHP4032、平均分子量270〕、(4)ポリビニルブチラール樹脂〔積水化学工業(株)製、商品名エスレックBM−1〕、および(5)マイクロカプセル型イミダゾール系硬化剤〔旭化成エポキシ(株)製、商品名ノバキュアHX3941、平均分子量380のビスフェノールA型のエポキシ樹脂を13重量%、平均分子量350のビスフェノールF型のエポキシ樹脂を52重量%含むもの〕の配合量を、重量比で(1)30/(2)40/(3)20/(4)35/(5)35の割合に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、厚さが35μmであるフィルム状の異方導電性をもつ電極接続用接着剤を作製し、フレキシブルプリント配線板とガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例1と同一条件により、仮接着性評価、リペア性評価、および接続信頼性評価を行った、以上の結果を表1に示す。なお、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂の配合量は26.7重量%、平均分子量が500以上4000以下のエポキシ樹脂の配合量は25.0重量%である。また、ポリビニルブチラール樹脂の配合量は21.9重量%である。
上述の実施例1において説明した、(1)フェノキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1256、平均分子量50000〕、(2)ビスフェノールA型の固形エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1002、平均分子量1200〕、(3)ナフタレン型エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロンHP4032、平均分子量270〕、および(5)マイクロカプセル型イミダゾール系硬化剤〔旭化成エポキシ(株)製、商品名ノバキュアHX3941、平均分子量380のビスフェノールA型のエポキシ樹脂を13重量%、平均分子量350のビスフェノールF型のエポキシ樹脂を52重量%含むもの〕の配合量を、重量比で(1)40/(2)30/(3)5/(5)15の割合に変更するとともに、実施例1において使用した(4)ポリビニルブチラール樹脂〔積水化学工業(株)製、商品名エスレックBM−1〕を使用しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、厚さが35μmであるフィルム状の異方導電性をもつ電極接続用接着剤を作製し、フレキシブルプリント配線板とガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例1と同一条件により、仮接着性評価、リペア性評価、および接続信頼性評価を行った、以上の結果を表1に示す。なお、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂の配合量は16.4重量%、平均分子量が500以上4000以下のエポキシ樹脂の配合量は33.3重量%である。
上述の実施例1において説明した、(1)フェノキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1256、平均分子量50000〕、(2)ビスフェノールA型の固形エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1002、平均分子量1200〕、(3)ナフタレン型エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロンHP4032、平均分子量270〕、および(5)マイクロカプセル型イミダゾール系硬化剤〔旭化成エポキシ(株)製、商品名ノバキュアHX3941、平均分子量380のビスフェノールA型のエポキシ樹脂を13重量%、平均分子量350のビスフェノールF型のエポキシ樹脂を52重量%含むもの〕の配合量を、重量比で(1)30/(2)70/(3)20/(5)35の割合に変更するとともに、実施例1において使用した(4)ポリビニルブチラール樹脂〔積水化学工業(株)製、商品名エスレックBM−1〕を使用しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、厚さが35μmであるフィルム状の異方導電性をもつ電極接続用接着剤を作製し、フレキシブルプリント配線板とガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例1と同一条件により、仮接着性評価、リペア性評価、および接続信頼性評価を行った、以上の結果を表1に示す。なお、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂の配合量は27.6重量%、平均分子量が500以上4000以下のエポキシ樹脂の配合量は45.2重量%である。
導電性粒子として、長径Lの分布が1μmから8μm、短径Rの分布が0.1μmから0.4μmである直鎖状ニッケル微粒子を用いた。また、エポキシ樹脂としては、(1)フェノキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1256、平均分子量50000〕、(2)ナフタレン型のエポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1032、平均分子量680〕、および(3)ナフタレン型エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロンHP4032、平均分子量270〕を使用した。また、潜在性硬化剤としては、(4)マイクロカプセル型イミダゾール系硬化剤〔旭化成エポキシ(株)製、商品名ノバキュアHX3941、平均分子量380のビスフェノールA型のエポキシ樹脂を13重量%、平均分子量350のビスフェノールF型のエポキシ樹脂を52重量%含むもの〕を使用し、これら(1)〜(4)を重量比で(1)40/(2)20/(3)30/(4)10の割合で配合した。なお、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂の配合量は36.5重量%、平均分子量が500以上4000以下のエポキシ樹脂の配合量は20.0重量%である。次いで、上述の実施例1と同様にして、厚さが35μmであるフィルム状の異方導電性をもつ電極接続用接着剤を作製し、フレキシブルプリント配線板とガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例1と同一条件により、仮接着性評価、リペア性評価、および接続信頼性評価を行った、以上の結果を表1に示す。
導電性粒子として、長径Lの分布が1μmから8μm、短径Rの分布が0.1μmから0.4μmである直鎖状ニッケル微粒子を用いた。また、エポキシ樹脂としては、(1)ビフェニル骨格を導入したエポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコートYL6954、平均分子量39000〕、および(2)ナフタレン型エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロンHP4032、平均分子量270〕を使用した。また、潜在性硬化剤としては、(3)マイクロカプセル型イミダゾール系硬化剤〔旭化成エポキシ(株)製、商品名ノバキュアHX3941、平均分子量380のビスフェノールA型のエポキシ樹脂を13重量%、平均分子量350のビスフェノールF型のエポキシ樹脂を52重量%含むもの〕を使用し、これら(1)〜(3)を重量比で(1)50/(2)40/(3)10の割合で配合した。なお、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂の配合量は46.5重量%である。次いで、上述の実施例1と同様にして、厚さが35μmであるフィルム状の異方導電性をもつ電極接続用接着剤を作製し、フレキシブルプリント配線板とガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例1と同一条件により、仮接着性評価、リペア性評価、および接続信頼性評価を行った、以上の結果を表1に示す。
導電性粒子として、長径Lの分布が1μmから8μm、短径Rの分布が0.1μmから0.4μmである直鎖状ニッケル微粒子を用いた。また、エポキシ樹脂としては、(1)フェノキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名エピコート1256、平均分子量50000〕、(2)ビスフェノールA型の液状エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業(株)製、商品名エピクロン850、平均分子量380〕を使用した。また、潜在性硬化剤としては、(3)マイクロカプセル型イミダゾール系硬化剤〔旭化成エポキシ(株)製、商品名ノバキュアHX3941、平均分子量380のビスフェノールA型のエポキシ樹脂を13重量%、平均分子量350のビスフェノールF型のエポキシ樹脂を52重量%含むもの〕を使用した。また、無機フィラーとして、(4)平均粒径が20nmの球状シリカ粒子を使用し、これら(1)〜(4)を重量比で(1)40/(2)55/(3)20/(4)5の割合で配合した。なお、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂の配合量は56.7重量%である。次いで、上述の実施例1と同様にして、厚さが35μmであるフィルム状の異方導電性をもつ電極接続用接着剤を作製し、フレキシブルプリント配線板とガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例1と同一条件により、仮接着性評価、リペア性評価、および接続信頼性評価を行った、以上の結果を表1に示す。
Claims (6)
- エポキシ樹脂を主成分とし、導電性粒子、および潜在性硬化剤を含有する電極接続用接着剤において、
前記電極接続用接着剤が、ポリビニルブチラール樹脂を含有するとともに、前記エポキシ樹脂が、平均分子量が500未満のエポキシ樹脂と、平均分子量が500以上4000以下のエポキシ樹脂を含有し、前記電極接続用接着剤の全体に対する前記平均分子量が500未満のエポキシ樹脂の配合量が、20重量%以上50重量%以下であり、前記電極接続用接着剤の全体に対する前記平均分子量が500以上4000以下のエポキシ樹脂の配合量が、15重量%以上40重量%以下であることを特徴とする電極接続用接着剤。 - 前記電極接続用接着剤の全体に対する前記ポリビニルブチラール樹脂の配合量が、1重量%以上30重量%以下であることを特徴とする請求項1に記載の電極接続用接着剤。
- 前記導電性粒子が、微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がった形状、または針形状を有する金属粉末であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電極接続用接着剤。
- 前記導電性粒子のアスペクト比が5以上であることを特徴とする請求項3に記載の電極接続用接着剤。
- フィルム形状を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の電極接続用接着剤。
- 前記導電性粒子の長径方向を、前記フィルム形状を有する接着剤の厚み方向に配向させたことを特徴とする請求項5に記載の電極接続用接着剤。
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