JP2020045463A - 異方導電性接着剤およびそれを用いた電子基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】被着物同士の接着強度が高い異方導電性接着剤を提供すること。【解決手段】本発明の異方導電性接着剤は、（Ａ）導電性粒子と、（Ｂ）エポキシ樹脂と、（Ｃ）硬化剤と、（Ｄ）活性剤とを含有し、前記（Ｂ）成分が、（Ｂ１）ビスフェノールＡ骨格およびビスフェノールＦ骨格のうちの少なくとも一つの骨格と、炭素数６以上の炭化水素骨格とを有するエポキシ樹脂を含有することを特徴とするものである。【選択図】なし
Description
本発明は、異方導電性接着剤およびそれを用いた電子基板の製造方法に関する。
近年、フレキ基板（フレキシブル性を有する配線基板）とリジット基板（フレキシブル性を有しない配線基板）との接続や、電子部品と配線基板との接続には、異方導電性接着剤（異方導電性フィルム、異方導電性ペースト）を用いた接続方式が利用されている。例えば、電子部品と配線基板とを接続する場合には、電極が形成された電子部品と、電極のパターンが形成された配線基板との間に異方導電性接着剤を配置し、電子部品と配線基板とを熱圧着して電気的接続を確保している。
異方導電性ペーストとしては、はんだ粉末と、熱硬化性樹脂と、カルボン酸系硬化剤と、イミダゾール系硬化剤と、アミン系硬化剤とを含有するペーストが提案されている（例えば、特許文献１）。電子部品と配線基板とを熱圧着させると、接続対象である電子部品および配線基板の電極同士をはんだ接合することができ、これらの電極同士の間での導電性が確保される。一方、電子部品の電極同士の間隙や配線基板の電極同士の間隙では、樹脂成分内にはんだ粉末が埋設されたような状態となり、隣接電極間の絶縁性が確保される。
しかしながら、特許文献１に記載のような異方導電性ペーストにおいては、被着物同士の接着強度について、更なる改良が求められていた。
そこで、本発明は、被着物同士の接着強度が高い異方導電性接着剤、および電子基板の製造方法を提供することを目的とする。
そこで、本発明は、被着物同士の接着強度が高い異方導電性接着剤、および電子基板の製造方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決すべく、本発明は、以下のような異方導電性接着剤および電子基板の製造方法を提供するものである。
本発明の異方導電性接着剤は、（Ａ）導電性粒子と、（Ｂ）エポキシ樹脂と、（Ｃ）硬化剤と、（Ｄ）活性剤とを含有し、前記（Ｂ）成分が、（Ｂ１）ビスフェノールＡ骨格およびビスフェノールＦ骨格のうちの少なくとも一つの骨格と、炭素数６以上の炭化水素骨格とを有するエポキシ樹脂を含有することを特徴とするものである。
本発明の異方導電性接着剤は、（Ａ）導電性粒子と、（Ｂ）エポキシ樹脂と、（Ｃ）硬化剤と、（Ｄ）活性剤とを含有し、前記（Ｂ）成分が、（Ｂ１）ビスフェノールＡ骨格およびビスフェノールＦ骨格のうちの少なくとも一つの骨格と、炭素数６以上の炭化水素骨格とを有するエポキシ樹脂を含有することを特徴とするものである。
本発明の異方導電性接着剤においては、前記（Ｂ１）成分の配合量が、前記（Ｂ）成分１００質量％に対して、８質量％以上６０質量％以下であることが好ましい。
本発明の異方導電性接着剤においては、前記異方導電性接着剤からなる成形体が、下記条件（i）および（ii）の両方を満たすことが好ましい。
条件（i）：引張弾性率が１．４ＧＰａ以上である。
条件（ii）：破断伸び率が５％以上である。
本発明の電子基板の製造方法は、前記異方導電性接着剤を用いて電極同士を接続することを特徴とする方法である。
本発明の異方導電性接着剤においては、前記異方導電性接着剤からなる成形体が、下記条件（i）および（ii）の両方を満たすことが好ましい。
条件（i）：引張弾性率が１．４ＧＰａ以上である。
条件（ii）：破断伸び率が５％以上である。
本発明の電子基板の製造方法は、前記異方導電性接着剤を用いて電極同士を接続することを特徴とする方法である。
なお、本発明において、異方導電性接着剤とは、所定値以上の熱および所定値以上の圧力をかけた箇所では熱圧着方向（厚み方向）に導電性を持つようになるが、それ以外の箇所では隣接電極間の絶縁性を有する異方性導電材を形成できる接着剤のことをいう。
また、異方導電性接着剤としては、異方導電性フィルムおよび異方導電性ペーストが挙げられる。
また、異方導電性接着剤としては、異方導電性フィルムおよび異方導電性ペーストが挙げられる。
本発明の異方導電性接着剤によれば、被着物同士の接着強度を高くできる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。
すなわち、被着物同士の接着強度については、被着物と異方導電性接着剤との密着性だけでなく、異方導電性接着剤の破断伸び率および引張弾性率も関係する。異方導電性接着剤の伸びが足りない場合には、被着物同士の接着強度は低下してしまう。また、異方導電性接着剤の引張弾性率が足りない場合には、被着物同士の接着強度は低下してしまう。また、通常、破断伸び率および引張弾性率は、トレードオフの関係にあり、例えば、ゴム変性エポキシ樹脂を用いて、破断伸び率を高めると、引張弾性率は低下してしまう。これに対し、本発明の異方導電性接着剤においては、（Ｂ１）ビスフェノールＡ骨格およびビスフェノールＦ骨格のうちの少なくとも一つの骨格と、炭素数６以上の炭化水素骨格とを有するエポキシ樹脂を用いることで、引張弾性率を維持しつつ、破断伸び率を向上できる。
以上のようにして、本発明の異方導電性接着剤によれば、被着物同士の接着強度を高くできるものと本発明者らは推察する。
すなわち、被着物同士の接着強度については、被着物と異方導電性接着剤との密着性だけでなく、異方導電性接着剤の破断伸び率および引張弾性率も関係する。異方導電性接着剤の伸びが足りない場合には、被着物同士の接着強度は低下してしまう。また、異方導電性接着剤の引張弾性率が足りない場合には、被着物同士の接着強度は低下してしまう。また、通常、破断伸び率および引張弾性率は、トレードオフの関係にあり、例えば、ゴム変性エポキシ樹脂を用いて、破断伸び率を高めると、引張弾性率は低下してしまう。これに対し、本発明の異方導電性接着剤においては、（Ｂ１）ビスフェノールＡ骨格およびビスフェノールＦ骨格のうちの少なくとも一つの骨格と、炭素数６以上の炭化水素骨格とを有するエポキシ樹脂を用いることで、引張弾性率を維持しつつ、破断伸び率を向上できる。
以上のようにして、本発明の異方導電性接着剤によれば、被着物同士の接着強度を高くできるものと本発明者らは推察する。
本発明によれば、被着物同士の接着強度が高い異方導電性接着剤、および電子基板の製造方法を提供できる。
先ず、本実施形態の異方導電性接着剤について説明する。
本実施形態の異方導電性接着剤は、以下説明する（Ａ）導電性粒子、（Ｂ）エポキシ樹脂、（Ｃ）硬化剤および（Ｄ）活性剤を含有するものである。
本実施形態の異方導電性接着剤は、以下説明する（Ａ）導電性粒子、（Ｂ）エポキシ樹脂、（Ｃ）硬化剤および（Ｄ）活性剤を含有するものである。
［（Ａ）成分］
本実施形態に用いる（Ａ）導電性粒子としては、導電性を有する粒子（粉末）であれば、適宜公知のものを用いることができる。この（Ａ）成分としては、はんだ粉末、無機物粒子（ニッケル、銅、銀、およびカーボンなど）、無機物粒子の表面に導電性の高い金属（銀、および金など）をコーティングした粒子、および、有機物粒子の表面に導電性の高い金属（銀、および金など）をコーティングした粒子などが挙げられる。これらの導電性粒子は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
この（Ａ）成分としては、電極同士の間での導通性の観点から、はんだ粉末を用いることが好ましい。このはんだ粉末は、２４０℃以下の融点を有することが好ましく、低温プロセス化の観点からは、１８０℃以下の融点を有することがより好ましく、１３０℃以上１６０℃以下の融点を有することが特に好ましい。一方で、このはんだ粉末は、はんだ接合の強度の観点からは、１８０℃以上の融点を有することがより好ましい。
また、このはんだ粉末は、環境への影響の観点から、鉛フリーはんだ粉末であることが好ましい。ここで、鉛フリーはんだ粉末とは、鉛を添加しないはんだ金属または合金の粉末のことをいう。ただし、鉛フリーはんだ粉末中に、不可避的不純物として鉛が存在することは許容されるが、この場合に、鉛の量は、３００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
本実施形態に用いる（Ａ）導電性粒子としては、導電性を有する粒子（粉末）であれば、適宜公知のものを用いることができる。この（Ａ）成分としては、はんだ粉末、無機物粒子（ニッケル、銅、銀、およびカーボンなど）、無機物粒子の表面に導電性の高い金属（銀、および金など）をコーティングした粒子、および、有機物粒子の表面に導電性の高い金属（銀、および金など）をコーティングした粒子などが挙げられる。これらの導電性粒子は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
この（Ａ）成分としては、電極同士の間での導通性の観点から、はんだ粉末を用いることが好ましい。このはんだ粉末は、２４０℃以下の融点を有することが好ましく、低温プロセス化の観点からは、１８０℃以下の融点を有することがより好ましく、１３０℃以上１６０℃以下の融点を有することが特に好ましい。一方で、このはんだ粉末は、はんだ接合の強度の観点からは、１８０℃以上の融点を有することがより好ましい。
また、このはんだ粉末は、環境への影響の観点から、鉛フリーはんだ粉末であることが好ましい。ここで、鉛フリーはんだ粉末とは、鉛を添加しないはんだ金属または合金の粉末のことをいう。ただし、鉛フリーはんだ粉末中に、不可避的不純物として鉛が存在することは許容されるが、この場合に、鉛の量は、３００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
（Ａ）成分は、スズ（Ｓｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、アンチモン（Ｓｂ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、およびチタン（Ｔｉ）からなる群から選択される少なくとも１種の金属からなる金属または合金であることが好ましい。例えば、スズ基のはんだとしては、Ｓｎ−０．７Ｃｕなどのスズ−銅系；Ｓｎ−３．５Ａｇなどのスズ−銀系；Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ、Ｓｎ−３．５Ａｇ−０．７Ｃｕ、Ｓｎ−１．０Ａｇ−０．７Ｃｕ、Ｓｎ−０．３Ａｇ−０．７Ｃｕなどのスズ−銀−銅系；Ｓｎ−２．５Ａｇ−１．０Ｂｉ−０．５Ｃｕ、Ｓｎ−１．０Ａｇ−２．０Ｂｉ−０．５Ｃｕなどのスズ−銀−ビスマス−銅系；Ｓｎ−３．５Ａｇ−０．５Ｂｉ−８．０Ｉｎなどのスズ−銀−ビスマス−インジウム系；Ｓｎ−１．０Ａｇ−０．７Ｃｕ−２．０Ｂｉ−０．２Ｉｎなどのスズ−銀−銅−ビスマス−インジウム系；Ｓｎ−５８Ｂｉなどのスズ−ビスマス系；Ｓｎ−１．０Ａｇ−５８Ｂｉなどのスズ−銀−ビスマス系；Ｓｎ−５．０Ｓｂなどのスズーアンチモン系；Ｓｎ−９Ｚｎなどのスズ−亜鉛系；Ｓｎ−８．０Ｚｎ−３．０Ｂｉなどのスズ−亜鉛−ビスマス系；Ｓｎ−３０Ｉｎ−１２Ｓｂ−３Ｚｎなどのスズ−インジウム−アンチモン−亜鉛系；Ｓｎ−５６Ｂｉ−４Ｔｉなどのスズ−ビスマス−チタン系；Ｓｎ−３．５Ａｇ−４Ｔｉなどのスズ−銀−チタン系；Ｓｎ−５２Ｉｎなどのスズ−インジウム系などが挙げられる。インジウム基のはんだとしては、金属インジウムのインジウム系；Ｉｎ−３．０Ａｇなどのインジウム−銀系が挙げられる。また、上記金属、合金には更に微量成分として、上記の金属以外にも、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、モリブデン（Ｍｏ）、リン（Ｐ）、セリウム（Ｃｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニオブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、鉛（Ｐｂ）などを含有していてもよい。これらの中でも、はんだ接合の強度の観点からは、スズ−銀−銅系、スズ−銀系などが好ましい。また、低融点特性の点からは、スズ−ビスマス系、スズ−銀−ビスマス系、スズ−インジウム系、インジウム系、インジウム−銀系などがより好ましい。
（Ａ）成分の平均粒子径は、通常１μｍ以上４０μｍ以下であるが、はんだ付けパッドのピッチが狭い電子基板にも対応するという観点から、１μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましく、２μｍ以上１５μｍ以下であることがさらにより好ましく、３μｍ以上１２μｍ以下であることが特に好ましい。なお、平均粒子径は、動的光散乱式の粒子径測定装置により測定できる。
（Ａ）成分の配合量は、異方導電性接着剤１００質量％に対して、１５質量％以上４０質量％以下であることが好ましく、１７質量％以上３５質量％以下であることがより好ましく、１８質量％以上３０質量％以下であることが特に好ましい。（Ａ）成分の配合量が前記下限以上であれば、得られる異方導電性接着剤の接着強度および導電性を確保できる。他方、（Ａ）成分の配合量が前記上限以下であれば、得られる異方導電性接着剤の絶縁性を確保できる。
［（Ｂ）成分］
本実施形態に用いる（Ｂ）エポキシ樹脂は、（Ｂ１）ビスフェノールＡ骨格およびビスフェノールＦ骨格のうちの少なくとも一つの骨格と、炭素数６以上の炭化水素骨格とを有するエポキシ樹脂を含有することが必要である。この（Ｂ１）成分により、異方導電性接着剤の成形体において、引張弾性率を維持しつつ、破断伸び率を高めることができる。なお、炭化水素骨格の炭素数は、６以上２０以下であることが好ましく、６以上１２以下であることがより好ましく、６以上８以下であることがさらに好ましく、６であることが特に好ましい。
本実施形態に用いる（Ｂ）エポキシ樹脂は、（Ｂ１）ビスフェノールＡ骨格およびビスフェノールＦ骨格のうちの少なくとも一つの骨格と、炭素数６以上の炭化水素骨格とを有するエポキシ樹脂を含有することが必要である。この（Ｂ１）成分により、異方導電性接着剤の成形体において、引張弾性率を維持しつつ、破断伸び率を高めることができる。なお、炭化水素骨格の炭素数は、６以上２０以下であることが好ましく、６以上１２以下であることがより好ましく、６以上８以下であることがさらに好ましく、６であることが特に好ましい。
（Ｂ）成分は、（Ｂ１）成分以外のエポキシ樹脂（（Ｂ２）成分）を含有してもよい。
（Ｂ１）成分の配合量は、（Ｂ）成分１００質量％に対して、８質量％以上６０質量％以下であることが好ましく、１２質量％以上４０質量％以下であることがより好ましく、１５質量％以上３０質量％以下であることが特に好ましい。（Ｂ１）成分の配合量が前記下限以上であれば、得られる異方導電性接着剤の接着強度を向上できる。他方、（Ｂ１）成分の配合量が前記上限以下であれば、得られる異方導電性接着剤の絶縁信頼性を向上できる。
（Ｂ１）成分の配合量は、（Ｂ）成分１００質量％に対して、８質量％以上６０質量％以下であることが好ましく、１２質量％以上４０質量％以下であることがより好ましく、１５質量％以上３０質量％以下であることが特に好ましい。（Ｂ１）成分の配合量が前記下限以上であれば、得られる異方導電性接着剤の接着強度を向上できる。他方、（Ｂ１）成分の配合量が前記上限以下であれば、得られる異方導電性接着剤の絶縁信頼性を向上できる。
（Ｂ２）成分としては、（Ｂ１）成分以外の公知のエポキシ樹脂を適宜用いることができる。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、およびビスフェノールＦ型エポキシ樹脂など）、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、および結晶性エポキシ樹脂（テトラキス（グリシジルオキシフェニル）エタン、およびトリグリシジルイソシアヌレートなど）などが挙げられる。これらのエポキシ樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、これらのエポキシ樹脂は、常温で液状のものを含有することが好ましく、常温で固形のものを用いる場合には、常温で液状のものと併用することが好ましい。
なお、これらのエポキシ樹脂の中でも、絶縁信頼性の観点から、ビスフェノール型エポキシ樹脂およびビフェニルノボラック型エポキシ樹脂とを併用することが好ましい。
なお、これらのエポキシ樹脂の中でも、絶縁信頼性の観点から、ビスフェノール型エポキシ樹脂およびビフェニルノボラック型エポキシ樹脂とを併用することが好ましい。
（Ｂ）成分の配合量は、異方導電性接着剤１００質量％に対して、３０質量％以上７５質量％以下であることが好ましく、４０質量％以上７０質量％以下であることがより好ましく、４５質量％以上６５質量％以下であることが特に好ましい。（Ｂ）成分の配合量が前記下限以上であれば、得られる異方導電性接着剤の接着強度を確保できる。他方、（Ｂ）成分の配合量が前記上限以下であれば、得られる異方導電性接着剤の粘度を低くでき、塗布性を確保できる。
［（Ｃ）成分］
本実施形態に用いる（Ｃ）硬化剤としては、イミダゾール類、イミダゾール誘導体およびエポキシ樹脂アミンアダクト系硬化剤などが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、硬化性および硬化物の性能の観点から、イミダゾール類およびイミダゾール誘導体の少なくともいずれか１つと、エポキシ樹脂アミンアダクト系硬化剤と併用することが好ましい。
本実施形態に用いる（Ｃ）硬化剤としては、イミダゾール類、イミダゾール誘導体およびエポキシ樹脂アミンアダクト系硬化剤などが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、硬化性および硬化物の性能の観点から、イミダゾール類およびイミダゾール誘導体の少なくともいずれか１つと、エポキシ樹脂アミンアダクト系硬化剤と併用することが好ましい。
イミダゾール類としては、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、および２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンなどが挙げられる。これらの中でも、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、および１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイトなどを用いることが好ましい。
イミダゾール類の市販品としては、２Ｐ４ＭＨＺ、２ＰＨＺ−ＰＷ、２Ｅ４ＭＺ−Ａ、２ＭＺ−Ａ、２ＭＡ−ＯＫ、２ＰＺ−ＣＮ、２ＰＺＣＮＳ−ＰＷ、Ｃ１１Ｚ−ＣＮ、およびＣ１１Ｚ−Ａなど（四国化成工業社製など、商品名）が挙げられる。
イミダゾール類の市販品としては、２Ｐ４ＭＨＺ、２ＰＨＺ−ＰＷ、２Ｅ４ＭＺ−Ａ、２ＭＺ−Ａ、２ＭＡ−ＯＫ、２ＰＺ−ＣＮ、２ＰＺＣＮＳ−ＰＷ、Ｃ１１Ｚ−ＣＮ、およびＣ１１Ｚ−Ａなど（四国化成工業社製など、商品名）が挙げられる。
イミダゾール誘導体は、イミダゾール類から誘導して得られるものである。前記イミダゾール誘導体の市販品としては、サンマイド ＬＨ−２１０、Ｉｍｉｃｕｒｅ ＡＭＩ−２、および、Ｉｍｉｃｕｒｅ ＨＡＰＩなど（エアープロダクツ社製、商品名）が挙げられる。
エポキシ樹脂アミンアダクト系硬化剤としては、例えば、アミキュアＰＮ−２３、ＰＮ−Ｆ、ＭＹ−２４、ＶＤＨ、ＵＤＨ、ＰＮ−３１、ＰＮ−４０（味の素ファインテクノ社製、商品名）、ＥＨ−３６１５Ｓ、ＥＨ−３２９３Ｓ、ＥＨ−３３６６Ｓ、ＥＨ−３８４２、ＥＨ−３６７０Ｓ、ＥＨ−３６３６ＡＳ、ＥＨ−４３４６Ｓ（ＡＤＥＫＡ社製、商品名）が挙げられる。
エポキシ樹脂アミンアダクト系硬化剤としては、例えば、アミキュアＰＮ−２３、ＰＮ−Ｆ、ＭＹ−２４、ＶＤＨ、ＵＤＨ、ＰＮ−３１、ＰＮ−４０（味の素ファインテクノ社製、商品名）、ＥＨ−３６１５Ｓ、ＥＨ−３２９３Ｓ、ＥＨ−３３６６Ｓ、ＥＨ−３８４２、ＥＨ−３６７０Ｓ、ＥＨ−３６３６ＡＳ、ＥＨ−４３４６Ｓ（ＡＤＥＫＡ社製、商品名）が挙げられる。
（Ｃ）成分の配合量は、異方導電性接着剤１００質量％に対して、５質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、７質量％以上２５質量％以下であることがより好ましく、８質量％以上１５質量％以下であることが特に好ましい。（Ｃ）成分の配合量が前記下限以上であれば、得られる異方導電性接着剤の硬化性を確保できる。他方、（Ｃ）成分の配合量が前記上限以下であれば、得られる異方導電性接着剤の保存安定性を確保できる。
［（Ｄ）成分］
本実施形態に用いる（Ｄ）活性剤としては、有機酸、有機酸アミン塩、非解離型活性剤、およびアミン系活性剤などが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、環境対策の観点からは、有機酸、有機酸アミン塩を用いることが好ましい。
本実施形態に用いる（Ｄ）活性剤としては、有機酸、有機酸アミン塩、非解離型活性剤、およびアミン系活性剤などが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、環境対策の観点からは、有機酸、有機酸アミン塩を用いることが好ましい。
有機酸としては、モノカルボン酸、ジカルボン酸などの他に、その他の有機酸が挙げられる。
モノカルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブチリック酸、バレリック酸、カプロン酸、エナント酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ツベルクロステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸、およびグリコール酸などが挙げられる。
ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、酒石酸、およびジグリコール酸などが挙げられる。これらの中でも、グルタル酸、アジピン酸などが好ましい。
その他の有機酸としては、ダイマー酸、レブリン酸、乳酸、アクリル酸、安息香酸、サリチル酸、アニス酸、クエン酸、およびピコリン酸などが挙げられる。
モノカルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブチリック酸、バレリック酸、カプロン酸、エナント酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ツベルクロステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸、およびグリコール酸などが挙げられる。
ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、酒石酸、およびジグリコール酸などが挙げられる。これらの中でも、グルタル酸、アジピン酸などが好ましい。
その他の有機酸としては、ダイマー酸、レブリン酸、乳酸、アクリル酸、安息香酸、サリチル酸、アニス酸、クエン酸、およびピコリン酸などが挙げられる。
有機酸アミン塩は、前記有機酸のアミン塩である。前記アミンとしては、適宜公知のアミンを用いることができる。このようなアミンは、芳香族アミンであってもよく、脂肪族アミンであってもよい。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。このようなアミンとしては、有機酸アミン塩の安定性などの観点から、炭素数３〜１３のアミンを用いることが好ましく、炭素数４〜７の１級アミンを用いることがより好ましい。
芳香族アミンとしては、ベンジルアミン、アニリン、および１，３−ジフェニルグアニジンなどが挙げられる。これらの中でも、ベンジルアミンが特に好ましい。
脂肪族アミンとしては、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、シクロヘキシルアミン、およびトリエタノールアミンなどが挙げられる。
芳香族アミンとしては、ベンジルアミン、アニリン、および１，３−ジフェニルグアニジンなどが挙げられる。これらの中でも、ベンジルアミンが特に好ましい。
脂肪族アミンとしては、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、シクロヘキシルアミン、およびトリエタノールアミンなどが挙げられる。
非解離型活性剤としては、ハロゲン原子が共有結合により結合した非塩系の有機化合物が挙げられる。このハロゲン化化合物としては、塩素化物、臭素化物、フッ化物のように塩素、臭素、フッ素の各単独元素の共有結合による化合物でもよいが、塩素、臭素およびフッ素の任意の２つまたは全部のそれぞれの共有結合を有する化合物でもよい。これらの化合物は、水性溶媒に対する溶解性を向上させるために、例えばハロゲン化アルコールやハロゲン化カルボキシル化合物のように水酸基やカルボキシル基などの極性基を有することが好ましい。ハロゲン化アルコールとしては、臭素化アルコール（２，３−ジブロモプロパノール、２，３−ジブロモブタンジオール、トランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−ジブロモ−２−ブタノール、およびトリブロモネオペンチルアルコールなど）、塩素化アルコール（１，３−ジクロロ−２−プロパノール、および１，４−ジクロロ−２−ブタノールなど）、フッ素化アルコール（３−フルオロカテコールなど）、および、その他これらに類する化合物が挙げられる。ハロゲン化カルボキシル化合物としては、ヨウ化カルボキシル化合物（２−ヨード安息香酸、３−ヨード安息香酸、２−ヨードプロピオン酸、５−ヨードサリチル酸、および５−ヨードアントラニル酸など）、塩化カルボキシル化合物（２−クロロ安息香酸、および３−クロロプロピオン酸など）、臭素化カルボキシル化合物（２，３−ジブロモプロピオン酸、２，３−ジブロモコハク酸、および２−ブロモ安息香酸など）、および、その他これらに類する化合物が挙げられる。
アミン系活性剤としては、アミン類（エチレンジアミンなどのポリアミンなど）、アミン塩類（アミン（トリメチロールアミン、シクロヘキシルアミン、およびジエチルアミンなど）やアミノアルコールなどの有機酸塩や無機酸塩（塩酸、硫酸、および臭化水素酸など））、アミノ酸類（グリシン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、およびバリンなど）、およびアミド系化合物などが挙げられる。具体的には、ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアミン塩（塩酸塩、コハク酸塩、アジピン酸塩、およびセバシン酸塩など）、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、および、これらのアミンの臭化水素酸塩などが挙げられる。
（Ｄ）成分の配合量としては、異方導電性接着剤１００質量％に対して、０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上５質量％以下であることがより好ましく、１質量％以上３質量％以下であることが特に好ましい。（Ｄ）成分の配合量が前記下限以上であれば、はんだ粉末の表面への活性作用を確保できる。また、（Ｄ）成分の配合量が前記上限以下であれば、得られる異方導電性接着剤の絶縁性を確保できる。
また、本発明の異方導電性接着剤は、前記（Ａ）成分〜前記（Ｄ）成分の他に、（Ｅ）有機フィラーおよび（Ｆ）チクソ剤をさらに含有してもよい。
［（Ｅ）成分］
本実施形態に用いる（Ｅ）有機フィラーとしては、公知の有機フィラーを適宜用いることができる。このような有機フィラーとしては、例えば、アクリル系有機フィラー、シリコーン系フィラー、スチレン系有機フィラーが挙げられる。これらの中でも、得られる異方導電性接着剤の接合強度をほとんど低下させずに、フロー性を向上させることができるという観点から、コアシェル構造を有する（メタ）アクリル系重合体微粒子が好ましい。このコアシェル構造を有する（メタ）アクリル系重合体微粒子は、コア層およびシェル層を有する微粒子であって、コア層およびシェル層がともに（メタ）アクリル系重合体からなるものである。このコアシェル構造を有する（メタ）アクリル系重合体微粒子としては、適宜公知のものを用いることができる。また、この（メタ）アクリル系重合体は、アクリル基およびメタクリル基のうちの少なくとも一方の基を有する（メタ）アクリル系単量体を含む単量体成分を重合させて得られるものである。この（メタ）アクリル系重合体は、単独重合体であってもよく、共重合体であってもよい。
本実施形態に用いる（Ｅ）有機フィラーとしては、公知の有機フィラーを適宜用いることができる。このような有機フィラーとしては、例えば、アクリル系有機フィラー、シリコーン系フィラー、スチレン系有機フィラーが挙げられる。これらの中でも、得られる異方導電性接着剤の接合強度をほとんど低下させずに、フロー性を向上させることができるという観点から、コアシェル構造を有する（メタ）アクリル系重合体微粒子が好ましい。このコアシェル構造を有する（メタ）アクリル系重合体微粒子は、コア層およびシェル層を有する微粒子であって、コア層およびシェル層がともに（メタ）アクリル系重合体からなるものである。このコアシェル構造を有する（メタ）アクリル系重合体微粒子としては、適宜公知のものを用いることができる。また、この（メタ）アクリル系重合体は、アクリル基およびメタクリル基のうちの少なくとも一方の基を有する（メタ）アクリル系単量体を含む単量体成分を重合させて得られるものである。この（メタ）アクリル系重合体は、単独重合体であってもよく、共重合体であってもよい。
（Ｅ）成分の平均一次粒子径は、０．１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、０．３μｍ以上２μｍ以下であることがより好ましい。なお、平均粒子径は、動的光散乱式の粒子径測定装置により測定できる。
（Ｅ）成分の比重は、０．８ｇ／ｃｍ３以上１．４ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、０．９ｇ／ｃｍ３以上１．２ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましい。なお、比重は、ＪＩＳ−Ｋ００６１の記載に準拠する方法より測定できる。
（Ｅ）成分のシェル層の軟化点は、６０℃以上１５０℃以下であることが好ましく、７５℃以上１２０℃以下であることがより好ましい。なお、軟化点は、熱機械分析（ＴＭＡ）装置により測定できる。
（Ｅ）成分の比重は、０．８ｇ／ｃｍ３以上１．４ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、０．９ｇ／ｃｍ３以上１．２ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましい。なお、比重は、ＪＩＳ−Ｋ００６１の記載に準拠する方法より測定できる。
（Ｅ）成分のシェル層の軟化点は、６０℃以上１５０℃以下であることが好ましく、７５℃以上１２０℃以下であることがより好ましい。なお、軟化点は、熱機械分析（ＴＭＡ）装置により測定できる。
（Ｅ）成分を用いる場合、その配合量は、異方導電性接着剤１００質量％に対して、３質量％以上１８質量％以下であることが好ましく、５質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、７質量％以上１２質量％以下であることが特に好ましい。（Ｅ）成分の配合量が前記下限以上であれば、得られる異方導電性接着剤のフロー性を向上できる。他方、（Ｅ）成分の配合量が前記上限以下であれば、得られる異方導電性接着剤の接着強度が維持できる。
［（Ｆ）成分］
本実施形態に用いる（Ｆ）チクソ剤としては、公知のチクソ剤を適宜用いることができる。このようなチクソ剤としては、例えば、脂肪酸アマイド、水添ヒマシ油、オレフィン系ワックス、およびアモルファスシリカなどが挙げられる。これらの中でも、脂肪酸アマイド、アモルファスシリカが好ましく、特に、得られる異方導電性接着剤のにじみにくさの観点からは、アモルファスシリカが好ましい。アモルファスシリカとしては、アエロジルＲ９７４、およびアエロジル２００などが挙げられる。
（Ｆ）成分を用いる場合、その配合量は、異方導電性接着剤１００質量％に対して、０．５質量％以上４質量％以下であることが好ましい。（Ｆ）成分の配合量が前記下限以上であれば、十分なチクソ性が得られ、ダレを十分に抑制できる。また、（Ｆ）成分の配合量が前記上限以下であれば、チクソ性が高すぎて、塗布不良となることはない。
本実施形態に用いる（Ｆ）チクソ剤としては、公知のチクソ剤を適宜用いることができる。このようなチクソ剤としては、例えば、脂肪酸アマイド、水添ヒマシ油、オレフィン系ワックス、およびアモルファスシリカなどが挙げられる。これらの中でも、脂肪酸アマイド、アモルファスシリカが好ましく、特に、得られる異方導電性接着剤のにじみにくさの観点からは、アモルファスシリカが好ましい。アモルファスシリカとしては、アエロジルＲ９７４、およびアエロジル２００などが挙げられる。
（Ｆ）成分を用いる場合、その配合量は、異方導電性接着剤１００質量％に対して、０．５質量％以上４質量％以下であることが好ましい。（Ｆ）成分の配合量が前記下限以上であれば、十分なチクソ性が得られ、ダレを十分に抑制できる。また、（Ｆ）成分の配合量が前記上限以下であれば、チクソ性が高すぎて、塗布不良となることはない。
本実施形態の異方導電性接着剤は、必要に応じて、前記（Ａ）成分〜前記（Ｆ）成分の他に、界面活性剤、消泡剤、粉末表面処理剤、反応抑制剤、沈降防止剤、シランカップリング剤および無機フィラーなどの添加剤を含有していてもよい。これらの添加剤の配合量としては、異方導電性接着剤１００質量％に対して、０．０１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、０．０５質量％以上５質量％以下であることがより好ましい。
［異方導電性接着剤の物性］
本実施形態の異方導電性接着剤は、異方導電性接着剤からなる成形体を形成した場合に、以下の条件（i）および（ii）の両方を満たすことが好ましい。
なお、異方導電性接着剤からなる成形体は、異方導電性接着剤の硬化条件などに応じて作製されるものである。例えば、ここでの異方導電性接着剤からなる成形体は、温度１５０℃にて３０分間の加熱処理を施すことで硬化させたものである。
本実施形態の異方導電性接着剤は、異方導電性接着剤からなる成形体を形成した場合に、以下の条件（i）および（ii）の両方を満たすことが好ましい。
なお、異方導電性接着剤からなる成形体は、異方導電性接着剤の硬化条件などに応じて作製されるものである。例えば、ここでの異方導電性接着剤からなる成形体は、温度１５０℃にて３０分間の加熱処理を施すことで硬化させたものである。
条件（i）：引張弾性率が１．４ＧＰａ以上である。
引張弾性率が条件（i）の下限以上であれば、接着強度を向上できる。また、引張弾性率は、１．５ＧＰａ以上５ＧＰａ以下であることが好ましい。引張弾性率が前記上限以下であれば、接着強度とその他の物性とのバランスがとれる。他方、引張弾性率が前記下限以上であれば、接着強度を向上できる。
引張弾性率が条件（i）の下限以上であれば、接着強度を向上できる。また、引張弾性率は、１．５ＧＰａ以上５ＧＰａ以下であることが好ましい。引張弾性率が前記上限以下であれば、接着強度とその他の物性とのバランスがとれる。他方、引張弾性率が前記下限以上であれば、接着強度を向上できる。
条件（ii）：破断伸び率が５％以上である。
破断伸び率が条件（ii）の下限以上であれば、接着強度を向上できる。また、接着強度とその他の物性とのバランスの観点から、破断伸び率は、５．５％以上１００％以下であることが好ましく、６％以上１０％以下であることがより好ましい。破断伸び率が前記下限以上であれば、接着強度を向上できる。他方、破断伸び率が前記上限以下であれば、接着強度とその他の物性とのバランスがとれる。
破断伸び率が条件（ii）の下限以上であれば、接着強度を向上できる。また、接着強度とその他の物性とのバランスの観点から、破断伸び率は、５．５％以上１００％以下であることが好ましく、６％以上１０％以下であることがより好ましい。破断伸び率が前記下限以上であれば、接着強度を向上できる。他方、破断伸び率が前記上限以下であれば、接着強度とその他の物性とのバランスがとれる。
引張弾性率および破断伸び率は、島津製作所社製のオートグラフ「ＡＧ−５０ｋＮ Ｘ
ｐｌｕｓ」を用いて測定できる。具体的には、異方導電性接着剤からなる成形体（長さ：５０ｍｍ、幅：３ｍｍ、厚み：１００μｍ）を試料として、つかみ治具幅４０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／ｍｉｎ、測定温度２３℃の条件にて、破断伸び率を測定できる。また、引張弾性率は、測定により得られた応力−ひずみ曲線を用い、応力とひずみが比例している剛性領域における傾きから求めることができる。
ｐｌｕｓ」を用いて測定できる。具体的には、異方導電性接着剤からなる成形体（長さ：５０ｍｍ、幅：３ｍｍ、厚み：１００μｍ）を試料として、つかみ治具幅４０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／ｍｉｎ、測定温度２３℃の条件にて、破断伸び率を測定できる。また、引張弾性率は、測定により得られた応力−ひずみ曲線を用い、応力とひずみが比例している剛性領域における傾きから求めることができる。
なお、引張弾性率および破断伸び率を上述した範囲に調整する方法としては、以下のような方法が挙げられる。
引張弾性率および破断伸び率は、エポキシ樹脂および硬化剤の種類や配合量などを変更することによって調整できる。
引張弾性率および破断伸び率は、エポキシ樹脂および硬化剤の種類や配合量などを変更することによって調整できる。
［電子基板の製造方法］
次に、本実施形態の電子基板の製造方法について説明する。
本実施形態の電子基板の製造方法は、前述した本実施形態の異方導電性接着剤を用いて電極同士を接続する方法である。具体的には、配線基板上に前記異方導電性接着剤を塗布する塗布工程と、前記異方導電性接着剤上に電子部品を配置し、前記電子部品を前記配線基板に熱圧着する熱圧着工程と、を備える方法である。
配線基板としては、プリント配線基板などの公知の配線基板を使用できる。また、電子部品としては、複数の電極を有するものであれば、特に限定されず、例えば、フレキ基板であってもよい。ここでは、異方導電性接着剤を用いて、リジット基板およびフレキ基板の電極同士を接続する場合を例に挙げて説明する。
次に、本実施形態の電子基板の製造方法について説明する。
本実施形態の電子基板の製造方法は、前述した本実施形態の異方導電性接着剤を用いて電極同士を接続する方法である。具体的には、配線基板上に前記異方導電性接着剤を塗布する塗布工程と、前記異方導電性接着剤上に電子部品を配置し、前記電子部品を前記配線基板に熱圧着する熱圧着工程と、を備える方法である。
配線基板としては、プリント配線基板などの公知の配線基板を使用できる。また、電子部品としては、複数の電極を有するものであれば、特に限定されず、例えば、フレキ基板であってもよい。ここでは、異方導電性接着剤を用いて、リジット基板およびフレキ基板の電極同士を接続する場合を例に挙げて説明する。
塗布工程においては、前記リジット基板上に前記異方導電性接着剤を塗布する。
ここで用いる塗布装置としては、例えば、ディスペンサー、スクリーン印刷機、ジェットディスペンサーおよびメタルマスク印刷機が挙げられる。
また、塗布膜の厚みは、特に限定されないが、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以上３００μｍ以下であることがより好ましい。厚みが前記下限未満では、リジット基板の電極上にフレキ基板を搭載した際の付着力が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、接続部分以外にもペーストがはみ出しやすくなる傾向にある。
ここで用いる塗布装置としては、例えば、ディスペンサー、スクリーン印刷機、ジェットディスペンサーおよびメタルマスク印刷機が挙げられる。
また、塗布膜の厚みは、特に限定されないが、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以上３００μｍ以下であることがより好ましい。厚みが前記下限未満では、リジット基板の電極上にフレキ基板を搭載した際の付着力が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、接続部分以外にもペーストがはみ出しやすくなる傾向にある。
熱圧着工程においては、前記異方導電性接着剤上に前記フレキ基板を配置し、前記フレキ基板を前記リジット基板に熱圧着する。また、はんだ粉末を含有する異方導電性接着剤を用いる場合には、熱圧着時の温度を、前記はんだ粉末の融点よりも１℃以上高い温度（より好ましくは１０℃以上高い温度）とすることが好ましい。
熱圧着時の温度が、前記はんだ粉末の融点よりも１℃以上高いという条件を満たさない場合には、はんだを十分に溶融させることができない傾向にある。そのため、フレキ基板およびリジット基板の間に十分なはんだ接合を形成できず、フレキ基板およびリジット基板の間の導電性が不十分となる傾向にある。
熱圧着時の温度は、１３０℃以上２５０℃以下とすることが好ましく、１５０℃以上２４０℃以下とすることがより好ましく、１８０℃以上２２０℃以下とすることが特に好ましい。
熱圧着時の圧力は、特に限定されないが、０．０５ＭＰａ以上４ＭＰａ以下とすることが好ましく、０．１ＭＰａ以上３．５ＭＰａ以下とすることがより好ましい。圧力が前記下限以上であれば、リジット基板およびフレキ基板の間に十分なはんだ接合を形成でき、リジット基板およびフレキ基板の間の導電性を向上できる。他方、圧力が前記上限以下であれば、リジット基板に過度のストレスがかかることを抑制でき、デッドスペースを少なくできる。
なお、本実施形態においては、上記のように、熱圧着時の圧力を、導電性フィラー系の異方導電性接着剤を用いる方法による場合と比較して、低い圧力範囲に設定することができる。そのため、熱圧着工程に用いる装置の低コスト化を達成することもできる。
熱圧着時の時間は、特に限定されないが、通常、１秒間以上６０秒間以下であり、２秒間以上２０秒間以下であることが好ましく、３秒間以上１５秒間以下であることがより好ましい。
熱圧着時の温度が、前記はんだ粉末の融点よりも１℃以上高いという条件を満たさない場合には、はんだを十分に溶融させることができない傾向にある。そのため、フレキ基板およびリジット基板の間に十分なはんだ接合を形成できず、フレキ基板およびリジット基板の間の導電性が不十分となる傾向にある。
熱圧着時の温度は、１３０℃以上２５０℃以下とすることが好ましく、１５０℃以上２４０℃以下とすることがより好ましく、１８０℃以上２２０℃以下とすることが特に好ましい。
熱圧着時の圧力は、特に限定されないが、０．０５ＭＰａ以上４ＭＰａ以下とすることが好ましく、０．１ＭＰａ以上３．５ＭＰａ以下とすることがより好ましい。圧力が前記下限以上であれば、リジット基板およびフレキ基板の間に十分なはんだ接合を形成でき、リジット基板およびフレキ基板の間の導電性を向上できる。他方、圧力が前記上限以下であれば、リジット基板に過度のストレスがかかることを抑制でき、デッドスペースを少なくできる。
なお、本実施形態においては、上記のように、熱圧着時の圧力を、導電性フィラー系の異方導電性接着剤を用いる方法による場合と比較して、低い圧力範囲に設定することができる。そのため、熱圧着工程に用いる装置の低コスト化を達成することもできる。
熱圧着時の時間は、特に限定されないが、通常、１秒間以上６０秒間以下であり、２秒間以上２０秒間以下であることが好ましく、３秒間以上１５秒間以下であることがより好ましい。
また、本発明の異方導電性接着剤および電子基板の製造方法は、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例および比較例にて用いた材料を以下に示す。
（（Ａ）成分）
導電性粒子：はんだ粉末、平均粒子径は１２μｍ、はんだの融点は１３９℃、はんだの組成は４２Ｓｎ／５８Ｂｉ
（（Ｂ１）成分）
エポキシ樹脂Ａ：ビスフェノールＡ骨格とヘキサン骨格とを有するエポキシ樹脂、商品名「ＥＰＩＣＲＯＮ ＥＸＡ−４８１６」、ＤＩＣ社製
エポキシ樹脂Ｂ：ビスフェノール骨格とヘキサン骨格とを有するエポキシ樹脂、商品名「ＹＸ７１０５」、三菱ケミカル社製
（（Ｂ２）成分）
エポキシ樹脂Ｃ：ビスフェノールＦ型とビスフェノールＡ型との混合液状エポキシ樹脂、商品名「ＥＰＩＣＲＯＮ ＥＸＡ−８３０ＬＶＰ」、ＤＩＣ社製
エポキシ樹脂Ｄ：ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、商品名「ＮＣ−３０００」、日本化薬社製
エポキシ樹脂Ｅ：テトラキス（グリシジルオキシフェニル）エタン、商品名「ＧＴＲ−１８００」、日本化薬社製
エポキシ樹脂Ｆ：ゴム変性エポキシ樹脂、商品名「ＹＸ７４００」、三菱ケミカル社製
（（Ｃ）成分）
硬化剤Ａ：２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、商品名「キュアゾール２ＭＺＡ−ＰＷ」、四国化成工業社製
硬化剤Ｂ：エポキシ樹脂アミンアダクト、「アミキュアＰＮ−Ｆ」、味の素ファインテクノ社製
（（Ｄ）成分）
活性剤：アジピン酸
（（Ｅ）成分）
有機フィラー：アクリル酸アルキル・メタクリル酸アルキル共重合体微粒子、平均一次粒子径は０．５μｍ、比重は１．１〜１．２ｇ／ｃｍ３、コア層の軟化点は約−４０℃、シェル層の軟化点は１００〜１０５℃、商品名「スタフィロイドＡＣ―４０３０」、アイカ工業社製
（（Ｆ）成分）
チクソ剤：アモルファスシリカ、商品名「ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７４」、日本アエロジル社製
（（Ａ）成分）
導電性粒子：はんだ粉末、平均粒子径は１２μｍ、はんだの融点は１３９℃、はんだの組成は４２Ｓｎ／５８Ｂｉ
（（Ｂ１）成分）
エポキシ樹脂Ａ：ビスフェノールＡ骨格とヘキサン骨格とを有するエポキシ樹脂、商品名「ＥＰＩＣＲＯＮ ＥＸＡ−４８１６」、ＤＩＣ社製
エポキシ樹脂Ｂ：ビスフェノール骨格とヘキサン骨格とを有するエポキシ樹脂、商品名「ＹＸ７１０５」、三菱ケミカル社製
（（Ｂ２）成分）
エポキシ樹脂Ｃ：ビスフェノールＦ型とビスフェノールＡ型との混合液状エポキシ樹脂、商品名「ＥＰＩＣＲＯＮ ＥＸＡ−８３０ＬＶＰ」、ＤＩＣ社製
エポキシ樹脂Ｄ：ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、商品名「ＮＣ−３０００」、日本化薬社製
エポキシ樹脂Ｅ：テトラキス（グリシジルオキシフェニル）エタン、商品名「ＧＴＲ−１８００」、日本化薬社製
エポキシ樹脂Ｆ：ゴム変性エポキシ樹脂、商品名「ＹＸ７４００」、三菱ケミカル社製
（（Ｃ）成分）
硬化剤Ａ：２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、商品名「キュアゾール２ＭＺＡ−ＰＷ」、四国化成工業社製
硬化剤Ｂ：エポキシ樹脂アミンアダクト、「アミキュアＰＮ−Ｆ」、味の素ファインテクノ社製
（（Ｄ）成分）
活性剤：アジピン酸
（（Ｅ）成分）
有機フィラー：アクリル酸アルキル・メタクリル酸アルキル共重合体微粒子、平均一次粒子径は０．５μｍ、比重は１．１〜１．２ｇ／ｃｍ３、コア層の軟化点は約−４０℃、シェル層の軟化点は１００〜１０５℃、商品名「スタフィロイドＡＣ―４０３０」、アイカ工業社製
（（Ｆ）成分）
チクソ剤：アモルファスシリカ、商品名「ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７４」、日本アエロジル社製
［実施例１］
エポキシ樹脂Ａ７．５質量部、エポキシ樹脂Ｃ３７質量部、エポキシ樹脂Ｄ７．５質量部、硬化剤Ａ７質量部、硬化剤Ｂ４質量部、活性剤１．５質量部、有機フィラー１０質量部、およびチクソ剤２．５質量部を容器に投入し、攪拌機にて予備混合した後、３本ロールを用いて室温にて混合し分散させて樹脂組成物を得た。
その後、得られた樹脂組成物７７質量部に対し、導電性粒子２０質量部を容器に投入し、混練機にて２時間混合することで、下記表１に示す組成を有する異方導電性接着剤を調製した。
次に、リジット基板（基材：ＦＲ−４、ライン幅：３００μｍ、ピッチ：６００μｍ、銅厚：３５μｍ）を準備し、リジット基板の櫛形電極上に、得られた異方導電性接着剤を印刷機にて印刷した（硬化後の厚み：１００μｍ）。その後、異方導電性接着剤上に、フレキ基板（ライン幅：３００μｍ、ピッチ：６００μｍ、銅厚：２５μｍ）を配置し、熱圧着装置（アドバンセル社製）を用いて、温度１９０℃、圧力２ＭＰａ、圧着時間３０秒の条件で、フレキ基板をリジット基板に熱圧着して、フレキ基板付のリジット基板（接着強度評価用基板）を作製した。
また、リジット基板およびフレキ基板のライン幅を１００μｍとし、ピッチを２００μｍとした以外は、上記の方法と同様にして、フレキ基板付のリジット基板（絶縁信頼性評価用基板）を作製した。
エポキシ樹脂Ａ７．５質量部、エポキシ樹脂Ｃ３７質量部、エポキシ樹脂Ｄ７．５質量部、硬化剤Ａ７質量部、硬化剤Ｂ４質量部、活性剤１．５質量部、有機フィラー１０質量部、およびチクソ剤２．５質量部を容器に投入し、攪拌機にて予備混合した後、３本ロールを用いて室温にて混合し分散させて樹脂組成物を得た。
その後、得られた樹脂組成物７７質量部に対し、導電性粒子２０質量部を容器に投入し、混練機にて２時間混合することで、下記表１に示す組成を有する異方導電性接着剤を調製した。
次に、リジット基板（基材：ＦＲ−４、ライン幅：３００μｍ、ピッチ：６００μｍ、銅厚：３５μｍ）を準備し、リジット基板の櫛形電極上に、得られた異方導電性接着剤を印刷機にて印刷した（硬化後の厚み：１００μｍ）。その後、異方導電性接着剤上に、フレキ基板（ライン幅：３００μｍ、ピッチ：６００μｍ、銅厚：２５μｍ）を配置し、熱圧着装置（アドバンセル社製）を用いて、温度１９０℃、圧力２ＭＰａ、圧着時間３０秒の条件で、フレキ基板をリジット基板に熱圧着して、フレキ基板付のリジット基板（接着強度評価用基板）を作製した。
また、リジット基板およびフレキ基板のライン幅を１００μｍとし、ピッチを２００μｍとした以外は、上記の方法と同様にして、フレキ基板付のリジット基板（絶縁信頼性評価用基板）を作製した。
［実施例２〜６および比較例１〜２］
表１に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例１と同様にして、異方導電性接着剤を得た。
また、得られた異方導電性接着剤を用いた以外は実施例１と同様にして、フレキ基板付のリジット基板（接着強度評価用基板、および絶縁信頼性評価用基板）を作製した。
表１に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例１と同様にして、異方導電性接着剤を得た。
また、得られた異方導電性接着剤を用いた以外は実施例１と同様にして、フレキ基板付のリジット基板（接着強度評価用基板、および絶縁信頼性評価用基板）を作製した。
＜異方導電性接着剤の評価＞
異方導電性接着剤の評価（接着強度、引張弾性率、破断伸び率、絶縁信頼性）を以下のような方法で行った。得られた結果を表１に示す。
（１）接着強度（ピール強度）
島津製作所社製のオートグラフ「ＡＧ−５０ｋＮ Ｘ ｐｌｕｓ」を用い、接着強度評価用基板におけるリジット基板に対するフレキ基板の角度が９０度となるようにして、フレキ基板を試験速度２５ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、そのときのピール強度（単位：Ｎ）を測定した。そして、接着強度を、以下の基準に従って評価した。
◎：ピール強度が、７０Ｎ以上である。
〇：ピール強度が、５０Ｎ以上７０Ｎ未満である。
×：ピール強度が、５０Ｎ未満である。
（２）引張弾性率、および、（３）破断伸び率
テフロン（登録商標）シート上に、マスク（厚み：１００μｍ、開口：３ｍｍ×５０ｍｍ）を用い、異方導電性接着剤を印刷した。その後、１５０℃に設定した熱風乾燥炉にて３０分間の加熱処理を行い、異方導電性接着剤からなるフィルムを作製した。
得られたフィルムについて、島津製作所社製のオートグラフ「ＡＧ−５０ｋＮ Ｘ ｐｌｕｓ」を用いて、つかみ治具幅４０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／ｍｉｎ、測定温度２３℃の条件にて、破断伸び率（単位：％）を測定した。また、引張弾性率（単位：Ｐａ）を、測定により得られた応力−ひずみ曲線を用い、応力とひずみが比例している剛性領域における傾きから求めた。
（４）絶縁信頼性
絶縁信頼性評価用基板に対し、温度８５℃、８５％ＲＨ（相対湿度）の環境下にて、１５Ｖ電圧を印加して、２４時間後と１６８時間後の絶縁抵抗値を測定した。そして、絶縁信頼性、以下の基準に従って評価した。
◎：１６８時間後の絶縁抵抗値が、１×１０８Ω以上である。
〇：１６８時間後の絶縁抵抗値が、１×１０８Ω未満であるが、２４時間後の絶縁抵抗値が、１×１０８Ω以上である。
△：２４時間後の絶縁抵抗値が、１×１０７Ω以上１×１０８Ω未満である。
×：２４時間後の絶縁抵抗値が、１×１０７Ω未満である。
異方導電性接着剤の評価（接着強度、引張弾性率、破断伸び率、絶縁信頼性）を以下のような方法で行った。得られた結果を表１に示す。
（１）接着強度（ピール強度）
島津製作所社製のオートグラフ「ＡＧ−５０ｋＮ Ｘ ｐｌｕｓ」を用い、接着強度評価用基板におけるリジット基板に対するフレキ基板の角度が９０度となるようにして、フレキ基板を試験速度２５ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、そのときのピール強度（単位：Ｎ）を測定した。そして、接着強度を、以下の基準に従って評価した。
◎：ピール強度が、７０Ｎ以上である。
〇：ピール強度が、５０Ｎ以上７０Ｎ未満である。
×：ピール強度が、５０Ｎ未満である。
（２）引張弾性率、および、（３）破断伸び率
テフロン（登録商標）シート上に、マスク（厚み：１００μｍ、開口：３ｍｍ×５０ｍｍ）を用い、異方導電性接着剤を印刷した。その後、１５０℃に設定した熱風乾燥炉にて３０分間の加熱処理を行い、異方導電性接着剤からなるフィルムを作製した。
得られたフィルムについて、島津製作所社製のオートグラフ「ＡＧ−５０ｋＮ Ｘ ｐｌｕｓ」を用いて、つかみ治具幅４０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／ｍｉｎ、測定温度２３℃の条件にて、破断伸び率（単位：％）を測定した。また、引張弾性率（単位：Ｐａ）を、測定により得られた応力−ひずみ曲線を用い、応力とひずみが比例している剛性領域における傾きから求めた。
（４）絶縁信頼性
絶縁信頼性評価用基板に対し、温度８５℃、８５％ＲＨ（相対湿度）の環境下にて、１５Ｖ電圧を印加して、２４時間後と１６８時間後の絶縁抵抗値を測定した。そして、絶縁信頼性、以下の基準に従って評価した。
◎：１６８時間後の絶縁抵抗値が、１×１０８Ω以上である。
〇：１６８時間後の絶縁抵抗値が、１×１０８Ω未満であるが、２４時間後の絶縁抵抗値が、１×１０８Ω以上である。
△：２４時間後の絶縁抵抗値が、１×１０７Ω以上１×１０８Ω未満である。
×：２４時間後の絶縁抵抗値が、１×１０７Ω未満である。
表１に示す結果からも明らかなように、本発明の異方導電性接着剤を用いた場合（実施例１〜６）には、被着物同士の接着強度が高いことが確認された。
これに対し、本発明の（Ａ１）成分を含有しない異方導電性接着剤を用いた場合（比較例１および２）には、被着物同士の接着強度が劣ることが分かった。
これに対し、本発明の（Ａ１）成分を含有しない異方導電性接着剤を用いた場合（比較例１および２）には、被着物同士の接着強度が劣ることが分かった。
本発明の異方導電性接着剤は、配線基板同士（例えば、フレキ基板とリジット基板）を接続する技術や、電子部品と配線基板とを接続する技術として好適に用いることができる。
Claims (4)
- （Ａ）導電性粒子と、（Ｂ）エポキシ樹脂と、（Ｃ）硬化剤と、（Ｄ）活性剤とを含有し、
前記（Ｂ）成分が、（Ｂ１）ビスフェノールＡ骨格およびビスフェノールＦ骨格のうちの少なくとも一つの骨格と、炭素数６以上の炭化水素骨格とを有するエポキシ樹脂を含有する
ことを特徴とする異方導電性接着剤。 - 請求項１に記載の異方導電性接着剤において、
前記（Ｂ１）成分の配合量が、前記（Ｂ）成分１００質量％に対して、８質量％以上６０質量％以下である
ことを特徴とする異方導電性接着剤。 - 請求項１または請求項２に記載の異方導電性接着剤において、
前記異方導電性接着剤からなる成形体が、下記条件（i）および（ii）の両方を満たす
ことを特徴とする異方導電性接着剤。
条件（i）：引張弾性率が１．４ＧＰａ以上である。
条件（ii）：破断伸び率が５％以上である。 - 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の異方導電性接着剤を用いて電極同士を接続することを特徴とする電子基板の製造方法。
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