JP3995942B2

JP3995942B2 - Method for producing conductive adhesive sheet having anisotropy

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Publication number: JP3995942B2
Application number: JP2002020210A
Authority: JP
Inventors: 浩山田; 英徹栗田
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-01-29
Also published as: JP2003220669A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート面内に分散配置された導電性微粒子により、シートの厚さ方向のみに導電性を付与する導電性接着シートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液晶ディスプレイの配線とフレキシブル基板との接続や、集積回路部品の基板への高密度実装等の際に、厚さ方向のみに導電性を付与する導電性接着シートが使用されている。従来の導電性接着シートの一例を図７に示す。この例では、接着剤層からなるシート２０内に導電性微粒子４がランダムに分散配置されている。このシートには以下の問題点がある。
近年、接続される配線パターンやランドパターンの寸法は益々微細化されている。接続されるパターンの寸法が小さくなると、導電性微粒子がランダムに分散配置されているシートでは、図７（ｂ）に示すように、接続されるパターンが導電性微粒子の存在しない位置Ａに配置される確率が高くなる。その結果、接続されるパターン間が電気的に接続されない恐れがある。
【０００３】
この問題点を解決するためには、より小さな導電性微粒子を高密度でシート内に分散させることが有効であるが、導電性微粒子の寸法を小さくすると、図８（ａ）に示すように、接続パターンＰ１，Ｐ２の基板Ｂ１，Ｂ２の面からの突出高さのバラツキを吸収できないという問題点がある。また、シート２０内での導電性粒子４の密度を高くすると、図８（ｂ）に示すように、パターンＰ１，Ｐ２がファインピッチで配列されている場合に、隣り合うパターン間にショート（短絡）が生じる確率が高くなる。すなわち、これらの方法では、導電性微粒子がランダムに分散配置されている導電性接着シートの接続信頼性が改善されない。
【０００４】
一方、特開平５−６７４８０号公報および特開平１０−２５６７０１号公報には、シート内に導電性微粒子を所定配置で分散させることが記載されている。
特開平５−６７４８０号公報に記載されている方法では、導電性微粒子をシート（接着剤層）に分散させる前に帯電させ、導電性微粒子間の反発力を利用して導電性微粒子をシート内に均一に分散させている。また、導電性微粒子と支持体の各位置を異なる電荷で帯電させ、支持体上に所定配置で導電性微粒子を配置させた後に、この配置を保持した状態で導電性微粒子を接着剤層に転写することが記載されている。
【０００５】
しかしながら、この方法では、帯電した導電性微粒子同士の反発力によって配置を保持するため、シート面内で隣り合う導電性微粒子間の距離を２０μｍ以下まで接近させることは不可能である。
特開平１０−２５６７０１号公報には、磁性を有する導電性粒子を使用して、ゴム材料と導電性粒子とからなる組成物をシート状に形成し、このシート状物の厚さ方向に磁場をかけて導電性粒子を配向させ、この状態でゴムを硬化させることが記載されている。
しかしながら、この方法には以下の問題点がある。磁場を極めて狭い領域に集中させることが困難であるため、シート面内で隣り合う導電性微粒子間の距離を２０μｍ以下まで接近させることができない。導電性粒子がゴムシートの厚さ方向で重なって配列される場合がある。導電性粒子を規則的に（隣り合う粒子間に所定間隔を保持しながら）配置することが困難である。使用できる導電性粒子が磁性体に限られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術の問題点に着目してなされたものであり、シート面内に分散配置された導電性微粒子により、シートの厚さ方向のみに導電性を付与する導電性接着シートにおいて、導電性微粒子がシート面内に、規則的に且つ高密度で（隣り合う導電性微粒子間の距離が２０μｍ以下となるように）配置された導電性接着シートの製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決した導電性接着シートの製造方法である。
すなわち、
１．シート面内に分散配置された導電性微粒子により、シートの厚さ方向のみに導電性を付与する接着シートにおいて、厚さ方向の中央に配置したコアフィルムの両面に接着剤層が配置され、前記コアフィルムおよび接着剤層は絶縁性であり、コアフィルムは接着剤層を構成する樹脂よりも２０℃以上高い軟化温度を有する樹脂から形成されており、個々の導電性微粒子の一部あるいは全部がコアフィルム内に存在し、かつ当該導電性微粒子がコアフィルム面内に所定配置で配置されている異方性を有する導電性接着シートの製造方法において、
金属、セラミックスあるいは樹脂から形成された表面に所定配置で配置された凸部を有する型とシート状コアフィルムとを加熱圧着し、その後型からコアフィルムを剥離することによりコアフィルム面内に前記凸部に対応する凹部を形成し、前記フィルム面内に所定配置した凹部に導電性微粒子を入れた後、導電性微粒子を配置したコアフィルムを中央に挟んで両側に接着剤層を形成することを特徴とする導電性接着シートの製造方法。
２．１．に記載の導電性接着シートの製造方法において、該凸部を有する型とシート状コアフィルムとを加熱圧着する工程と、加熱圧着後型からコアフィルムを剥離する工程との間に、さらに、基材上に形成した接着剤層をコアフィルム側から接着する工程を加えることを特徴とする１．に記載の導電性接着シートの製造方法。
３．シート面内に分散配置された導電性微粒子により、シートの厚さ方向のみに導電性を付与する接着シートにおいて、厚さ方向の中央に配置したコアフィルムの両面に接着剤層が配置され、前記コアフィルムおよび接着剤層は絶縁性であり、コアフィルムは接着剤層を構成する樹脂よりも２０℃以上高い軟化温度を有する樹脂から形成されており、個々の導電性微粒子の一部あるいは全部がコアフィルム内に存在し、かつ当該導電性微粒子がコアフィルム面内に所定配置で配置されている異方性を有する導電性接着シートの製造方法において、
金属、セラミックスあるいは樹脂から形成された表面に所定配置で配置された凸部を有する型の、凸部の存在する表面に、コアフィルムを形成する樹脂成分を溶解させた樹脂溶液を塗布し、溶剤成分を乾燥除去した後、コアフィルムを型から剥離する工程を経ることにより、型の凸部に対応した凹部をコアフィルム面内に形成し、前記フィルム面内に所定配置した凹部に導電性微粒子を入れた後、導電性微粒子を配置したコアフィルムを中央に挟んで両側に接着剤層を形成することを特徴とする導電性接着シートの製造方法。
４．３．に記載の導電性接着シートの製造方法において、該凸部を有する型の凸部の存在する表面に、コアフィルムを形成する樹脂成分を溶解させた樹脂溶液を塗布し、溶剤成分を乾燥除去する工程と、当該工程の後コアフィルムを型から剥離する工程との間に、さらに、基材上に形成した接着剤層をコアフィルム側から接着する工程を加えることを特徴とする 3 ．に記載の導電性接着シートの製造方法。
５．該導電性微粒子が、銅、金、銀、ニッケル、パラジウム、インジウム、錫、鉛、亜鉛、またはビスマス、またはこれらいずれかの金属の合金、または炭素からなる微粒子、あるいは表面に金属被覆を有する微粒子であることを特徴とする１．から４．のいずれかに記載の導電性接着シートの製造方法。
【０００８】
本発明で用いるコアフィルムは、その両側に形成される接着剤層を構成する樹脂よりも２０℃以上高い軟化温度を有する樹脂から形成されていることが必要である。これは本発明の導電性接着シートを中央に配置して上下から接続する部品あるいは基板を加熱圧着した際に樹脂の流動が起こるが、所定配置させた導電性微粒子が移動し難いようにするための工夫である。すなわち、接着剤層は部品あるいは基板上の接続バンプの凹凸に追従して移動し空隙が発生しないようにコアフィルムが流動化する前に流動化させる必要がある。コアフィルムを構成する樹脂が、接着剤層が流動化するのと同時あるいは以前に流動化した場合、せっかく所定配置させた導電性微粒子が樹脂の流動にともない移動するため、ファインピッチの接続が困難となる。したがって、コアフィルムの軟化温度は接着剤層を形成する接着樹脂の軟化温度よりも２０℃以上、好ましくは５０℃以上、更に好ましくは８０℃以上高いものである。
【０００９】
ここで、コアフィルムおよび接着剤層の軟化温度とは、コアフィルムをなす樹脂および接着剤層をなす接着剤の温度を室温から上昇させた際に粘性率が大きく低下する（粘性率曲線の傾きが変化する）最初の温度を意味する。この軟化温度は、例えばレオメータ等の粘弾性測定装置を用いて、前記樹脂および接着剤の温度を室温から一定速度で上昇させながら、粘性率を測定することによって調べることができる。
本発明において用いられるコアフィルムを形成する樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、などの樹脂単独あるいはこれらの樹脂を主成分とした熱可塑性樹脂あるいは熱で可塑化した後硬化するタイプの熱硬化性成分を含有した熱硬化性樹脂が好ましい。
【００１０】
コアフィルムの厚さは、用いる導電性微粒子の大きさに大きく依存する。すなわち、本発明の導電性接着シートは、使用時に、接続する両パターンに導電性微粒子を接触させる必要がある。本発明において使用されるコアフィルムには貫通した孔は存在しない。すなわち所定配置された導電性微粒子はコアフィルムに形成した貫通していない孔に入っているかあるいは個々の導電性微粒子の一部あるいは全部がコアフィルムに取り込まれた状態にあり、使用時に先ず接着剤層のみが接続パターンの形状に合わせて流動化しその後熱により硬化が開始した後、コアフィルムが熱で軟化し、導電性微粒子周囲の薄いコアフィルムの部分が流動化する。したがって、導電性微粒子の周囲の絶縁体であるコアフィルムが接続の障害とならない厚みに設定する必要がある。
【００１１】
コアフィルムの厚さは、導電性接着シートで用いる導電性微粒子の平均粒子径の好ましくは３倍以下、更に好ましくは２倍以下にする。また、厚みの下限は、好ましくは導電性接着シートで用いる導電性微粒子の平均粒子径の０．５倍以上、更に好ましくは０．７５倍以上である。コアフィルムがこれより薄くなると、コアフィルムに形成された孔または凹部以外の場所に付着した導電性微粒子を除去する際に孔または凹部に入っている導電性微粒子も一緒に除去されてしまう。また、図１（ａ−１）を用いて説明すると、貫通していない孔の底部に存在するコアフィルムの厚さは、好ましくは導電性微粒子の存在しない部分のコアフィルムの厚さの０．５倍以下、更に好ましくは０．２５倍以下である。また、貫通していない孔の底部に存在するコアフィルムの厚さの下限は、好ましくは導電性微粒子の存在しない部分のコアフィルムの厚さの０．０５倍以上、更に好ましくは０．１倍以上である。これより薄くなると、コアフィルムに貫通していない凹部を形成する際に、凹部に対応する凸部を有する型から該コアフィルムを剥離する際に、物理的強度を維持できず破れる箇所が発生したり、凹部が貫通した孔になってしまう部分が発生するため好ましくない。
【００１２】
また、本発明の方法では、コアフィルムには貫通していない孔を形成し、この孔のみに導電性微粒子を入れる。したがって孔以外の場所に吸着した導電性微粒子は圧縮空気等を用いて吹き飛ばすか、あるいは粘着シート等を用いて接着除去する必要がある。この工程において、孔の深さが用いる導電性微粒子の粒子径に比較して浅い場合、孔に入った導電性微粒子が不要な導電性微粒子と一緒に除去されてしまう。そのため、好ましい孔の深さは、導電性微粒子の平均粒子径の０．５倍以上、更に好ましくは１倍以上である。したがって、孔の開いていない部分のコアフィルムの好ましい厚さは、用いる導電性微粒子の平均粒子径の０．７倍以上、更に好ましくは１．２倍以上である。
【００１３】
本発明の方法では、コアフィルムに形成する貫通していない孔の大きさは、用いる導電性微粒子の大きさに依存するが、好ましくは導電性粒子の平均粒子径の１〜１．５倍とする。孔の配列については、接続パターンの配列ピッチや配線幅に依存するが、配列ピッチの０．３倍〜１倍の間隔で孔を配列することが好ましい。また、接続する部分のパターンにのみ孔を形成することも可能である。ただし、この場合には、接続パターンと接続部品との位置合わせが必要となる。
本発明で使用する導電性微粒子の大きさは、好ましくは平均粒子径が０．５μｍから５０μｍ、更に好ましくは１μｍから２０μｍ、最も好ましくは２μｍから１０μｍとする。導電性微粒子の平均粒子径が０．５μｍ未満であると、接続パターンの高さのバラツキを吸収できない場合がある。また、５０μｍを越える大きさでは、ファインパターンの接続には不向きとなる。
【００１４】
本発明で使用する導電性微粒子の形状は、特に球形である必要はなく、多面体、球形粒子に多数の突起状物があるものでも構わない。ただし、扁平状のものは孔に入れ難い、あるいは吸着装置に吸着し難いので好ましくない。圧縮時に潰れやすい、変形し易い導電性微粒子は、接続パターンとの接触面積を大きくでき、接続パターンの高さのバラツキを吸収できるため好ましい。
本発明で使用する導電性微粒子の粒子径分布は、好ましくは標準偏差が平均粒子径の５０％以下となるようにする。更に好ましくは標準偏差が平均粒子径の２０％以下となるように、最も好ましくは１０％以下となるようにする。導電性微粒子の粒子径分布が標準偏差が平均粒子径の５０％を越えて広く分布すると、粒子径の小さな導電性微粒子により貫通孔に詰まりが発生したり、孔以外の場所に存在する不要な小さな導電性微粒子を取り除くことが難しくなる。また、接続パターンの高さばらつきを吸収することが難しくなる。そのため、接続パターン間の電気的な接続信頼性の低下につながる。また、一つの孔に一つの導電性微粒子が入っていること、すなわちコアフィルムの厚さ方向に導電性微粒子が１つ存在することが好ましい。
【００１５】
導電性微粒子の分級方法としては通常の方法、例えばサイクロン、クラシクロン等の遠心分級機、重力分級機、慣性分級機、気流分級機、あるいはふるい分けによる分級機等を用いることができる。粒子径が１０μｍ以下の微細な導電性微粒子を分級するには、まず、気流分級機等を用いて粗く分級し、その後精密に貫通孔を形成されたふるいを用いたふるい分けによる分級方法をとることが好ましい。粒子径が１０μｍ以下の微細な導電性微粒子を精密ふるいにより分級する場合、導電性微粒子が変質しないアルコール等の溶剤中で、超音波を用いることが効果的である。
【００１６】
導電性接着シートを構成する接着剤層をなす接着剤としては、例えば、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤あるいは感圧接着剤等を好適に使用することができる。特に、マイクロカプセル中に硬化剤を含有する化合物を閉じ込め、圧力あるいは熱によりマイクロカプセルが潰れることにより硬化が開始するいわゆる潜在性硬化剤を含有するタイプの接着剤を使用することが好ましい。
また、この接着剤層の材質としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、尿素樹脂、アミノ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、イソシアネート樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂等を挙げることができる。特に、寸法安定性、耐熱性等の観点からは、使用する接着剤を構成する樹脂が、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ピレン、ビフェニル、フェニレンエーテル等の芳香族化合物やシクロヘキサン、シクロヘキセン、ビシクロオクタン、ビシクロオクテン、アダマンタン等の脂肪族環状化合物の骨格を分子鎖中に有する化合物からなることが好ましい。
【００１７】
また、溶剤に可溶な樹脂からなる接着剤を使用すれば、接着剤を溶剤に溶かした状態で支持体上に塗布した後に乾燥することによって、接着剤層を得ることができる。好ましくはこの乾燥（溶媒除去）後の接着剤層の厚さを１μｍ〜５０μｍに、更に好ましくは５μｍ〜２０μｍとする。１μｍ未満の厚さでは、接着後の密着強度を得ることが難しい。接着剤層の厚さが５０μｍを越えると、接着剤の量が多すぎて、導電性微粒子と接続パターンとの間の電気的な接続が妨害される。
本発明の導電性接着シートでは、コアフィルムを挟んで両面に第１および第２の接着剤層が形成されているが、これらの接着剤層は組成の同じものであっても異なるものであっても構わない。また、第１および第２の接着剤層は、それぞれ機能の異なる複数の接着剤層が積層されたものであってもかまわない。
本発明で得られる導電性接着シートが製造工程において酸性水溶液や水などに曝される場合には、水系処理液で変質や反応が生じない接着剤層を使用することが好ましい。また、粘着性あるいはタック性を有する接着剤層を使用することによって、本発明の導電性接着シートを被接続物に対して仮止め可能とすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明の製造方法によって得られる導電性接着シートの一実施形態について、図１を用いて説明する。
図１（ａ−１）に示される導電性接着シートは、厚さ方向の中央に配置したコアフィルム１と、コアフィルム１の両面に配置された接着剤層２，３と、球状の導電性微粒子４とで構成されている。コアフィルム１はポリスルホン系熱硬化性樹脂からなり、厚さは１０μｍである。接着剤層２，３は、潜在性硬化剤を含有するエポキシ系の熱硬化型接着剤からなり、厚さは１２μｍである。導電性微粒子４は、銅と銀との合金からなる粉末であって、平均粒径が６μｍ、粒子径分布の標準偏差が０．５μｍである。コアフィルムとして用いるポリスルホン系熱硬化性樹脂の軟化温度は１６０℃であり、接着剤層として用いるエポキシ系熱硬化型接着剤の軟化温度は６０℃である。コアフィルム１には、厚さ方向に貫通していない孔１０が、フィルム面内に多数個、規則的に配置されている。
【００１９】
この実施形態では、図１（ｂ）に示すように、フィルム面内の格子点（格子の縦線と横線との交点）の位置および単位格子の面心位置に、貫通していない孔１０が配置されている。縦線に沿って隣り合う格子点の間隔は１５μｍであり、横線に沿って隣り合う格子点の間隔は１５μｍである。貫通していない孔１０の平面形状（フィルム面に沿った断面形状）は円形であり、この円の直径は７．５μｍ（導電性微粒子４の平均粒径の１．２５倍）である。また、コアフィルム１の全ての孔１０内に、各１個の導電性微粒子４が配置されている。
図１（ａ−２）の導電性接着シートは、コアフィルム１に所定配置で配列した導電性微粒子が包埋された状態で固定されている例である。コアフィルム１の厚さは４μｍ、接着剤層２，３の厚みは１０μｍ、導電性微粒子の平均粒径は６μｍである。
【００２０】
これらの導電性接着シートは、使用時に、接続する基板間に挟んで加熱しながら加圧する。これにより、接着剤層２，３を変形させて硬化が開始する。次いで時間的に遅れてコアフィルム１が変形し、接続する両パターンに導電性微粒子４を接触させる。この時、コアフィルム１によって、シート面内での導電性微粒子４の配置が固定される。また、この導電性接着シートでは、上述のように、導電性微粒子４がシート面内に、規則的に且つ高密度で（隣り合う導電性微粒子間の距離が２０μｍ以下となるように）配置されている。
したがって、この実施形態の導電性接着シートによれば、接続するパターンの寸法が小さい場合や、ファインピッチで配列されているパターンを接続する場合でも、信頼性の高い接続を行うことができる。特に、孔１０のピッチおよび大きさを、接続するパターンの配列ピッチおよび配線幅に対応させて設定することにより、接続するパターンが導電性微粒子４の存在しない位置（図７に符号Ａで表示）に配置される、という恐れがなくなる。
【００２１】
なお、この実施形態の導電性接着シートによれば、導電性微粒子が規則的に配置されているため、ランダムに配置されている場合のように導電性微粒子を極端に小さく（例えば、直径２μｍ以下に）しなくても、接続するパターンが導電性微粒子の存在しない位置（図７に符号Ａで表示）に配置される確率が原理的にはゼロになる。したがって、この実施形態の導電性接着シートは、導電性微粒子をある程度の大きさにすることによって、導電性微粒子がランダムに配置されている導電性接着シートよりも、接続パターンの基板面からの突出高さのバラツキを吸収し易くなる。
【００２２】
図１（ｃ）に、コアフィルム１の面内での孔１０の配置が上記とは異なる導電性接着シートを示す。この例では、孔１０がフィルム面内の格子点の位置に配置されている。これらの全ての孔１０内に、各１個の導電性微粒子４が配置されている。
本発明の導電性接着シートを製造する方法の実施形態について、図３を用いて説明する。
表面に所定配置で配置された凸部を有する型の形成方法について図２を用いて説明する。先ず、基板上に樹脂パターンを形成する。図２（ｂ）がこの状態を示す。基板上に樹脂パターンを形成する方法としては、感光性樹脂をフォトリソグラフィーを用いる方法、樹脂をレーザ光を用いて溶融あるいは結合を切断するアブレーション加工する方法がある。形成した樹脂パターン上にスパッタ蒸着法あるいは無電解めっきにより導体皮膜１２を形成し（図２（ｃ）がこの状態を示す。）、その後電解めっき法により金属１３を成長させ、形成した金属の型を基板から剥離する。図２（ｅ）がこの状態を示す。本発明で用いる電解めっきにより析出させる金属としては、銅、ニッケル、クロム、あるいは粒子径がサブμｍのポリテトラフルオロエチレン微粒子、炭化珪素微粒子、窒化ホウ素微粒子を分散させたニッケルめっきなどを挙げることができる。場合によっては金属の型表面に付着した樹脂を溶剤で洗浄する方法、プラズマ等の高エネルギー雰囲気で除去する方法など通常の方法を取ることができる。また、セラミックスあるいは樹脂板あるいは円筒状基材の表面をレーザ光を用いてパターン化することもできる。
【００２３】
１０μｍ以下のパターンを形成するためには、エキシマレーザが好ましい。また１０から２０μｍ程度のパターン形成には、エキシマレーザあるいはＹＡＧレーザの第三高調波、銅蒸気レーザを用いることができる。
コアフィルム表面に凹部パターンを形成する方法として、作製した型にシート状に形成したコアフィルムを加熱しながら押し当て、その後型から剥離する方法（請求項１の方法 )と、型の表面にコアフィルムを形成する樹脂成分を溶解した樹脂溶液を所定厚みで塗布し、その後溶剤を乾燥し、型から剥離する方法（請求項３の方法）がある（図３（ａ））。
【００２４】
コアフィルムが薄い場合、単独で取り扱いのが困難となるため、型から剥離する前に基材上に形成した接着剤層を接着剤側から接着し補強することができる。
例えば、プラスチックフィルム等からなる支持体５の上に、接着剤溶液（接着剤を溶剤に溶かした液体）を所定の厚さで塗布した後、溶剤を乾燥除去することにより、第１の接着剤層２を形成し、コアフィルムの凹部のない面に接着剤層を接着する。接着剤溶液の塗布方法としては、通常の方法、例えば、ブレードコート法、スプレーコート法、スピンコート法、ロールコート法などが採用できる。
この状態が図３（ｂ）である。
【００２５】
次に、図３（ｃ）に示す様に、コアフィルム１の上方から、多数の導電性微粒子４からなる粉末を散布した後、支持体５と第１の接着剤層２とコアフィルム１とからなるシート全体を振動させることにより、コアフィルム１の孔１０内に導電性微粒子４を入れる。孔１０内に入らず、コアフィルム１の上面に存在する導電性微粒子４ａは、接着剤の付いたフィルムなどで押し当てることによって除去する。シート全体を振動させることで、全ての孔１０に導電性微粒子４が入り易くなる。また、導電性微粒子の入った容器内にシート全体を複数回くぐらせることによって、コアフィルム１の孔１０内に導電性微粒子４を入れてもよい。こうして、図３（ｄ）に示す如く、孔１０の一つ一つに導電性粒子４が１個ずつ入った状態になる。
【００２６】
次に、コアフィルム１の上に接着剤溶液を所定の厚さで塗布した後、溶剤を乾燥除去することにより、コアフィルム１の上に第２の接着剤層３を形成する。さらに、この第２の接着剤層３の上にカバーフィルム６を被覆する。これにより、導電性接着シートが、図３（ｅ）に示すように、一方の面に支持体５が、他方の面にカバーフィルム６がそれぞれ接合された状態で得られる。
これに代えて、接着剤層３が形成されたカバーフィルム６を、接着剤層３をコアフィルム１側に向けて、コアフィルム１の上に置いて加熱することにより、図３（ｅ）の状態としてもよい。ただし、この場合の加熱温度は、接着剤層３をなす接着剤が硬化しない温度とする必要がある。
【００２７】
なお、導電性接着シートは、支持体５とカバーフィルム６を剥離した状態で使用される。そのため、支持体５の第１の接着剤層２を形成する面と、カバーフィルム６の第２の接着剤層３側となる面に、シリコン系等の剥離剤を塗布しておくことが好ましい。
以上説明したように、この方法によれば、表面に所定配置で配置された微細な凸部を有する型を採用することによって、コアフィルム１に直径２０μｍ以下の微小な孔１０を容易に形成することができる。
【００２８】
【実施例１】
［導電性接着シートの作製］
この実施例では、本発明の方法の実施例に相当する方法で導電性接着シートを作製する。この実施例を図３に基づいて説明する。
先ず、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用意し、このＰＥＴフィルムの表面に、剥離剤としてポリジメチルシロキサンを約５０ｎｍの膜厚で被覆した。このＰＥＴフィルム（支持体）５の剥離剤が被覆された面に、熱可塑性ポリイミド溶液をブレードコーターを用いて塗布した。次に、この塗布膜から溶剤を乾燥除去することにより、ＰＥＴフィルム５上に、厚さ１０μｍの熱可塑性ポリイミドからなるフィルムを形成した。
【００２９】
熱可塑性ポリイミド溶液としては、宇部興産社製の熱可塑性ポリイミド溶液「ＵＰＡ−Ｎ−２２１」を使用した。
次に、表面に直径７．５μｍ、高さ８μｍの円柱状の凸パターンが、図１（ｂ）に示す非貫通孔１０の配置と同じ配置で、格子点間隔が１５μｍピッチで規則的に配列し、更に格子の中心にも同じ円柱状の凸パターンが規則配置したニッケル製の板状の型１３を作製した。
この型の上に熱可塑性ポリイミドからなる厚さ１０μｍのコアフィルムを載せ、熱プレス機で、１８０℃、１ＭＰａ、１０分間の加熱圧着処理を行った（図３（ａ））。冷却後、コアフィルムを型から剥離することにより、コアフィルムの片面に型の凸部に対応した貫通していない凹部を形成した。
【００３０】
次に、図３（ｂ）に示すように、一方の面にエポキシ接着剤からなる接着剤層（第１の接着剤層）２が形成されているＰＥＴフィルム５を、接着剤層２をコアフィルム１の凹部のない面側に向けて、コアフィルム１の上に置いて加熱することにより接合した。
一方の面にエポキシ接着剤からなる接着剤層３が形成されているＰＥＴフィルム６は、以下のようにして作製した。先ず、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用意し、このＰＥＴフィルムの表面に、剥離剤としてポリジメチルシロキサンを約５０ｎｍの膜厚で被覆した。このＰＥＴフィルム（カバーフィルム）６の剥離剤が被覆された面に、エポキシ接着剤溶液をブレードコーターを用いて塗布した。次に、この塗布膜から溶剤を乾燥除去することにより、ＰＥＴフィルム６上に、厚さ１０μｍのエポキシ接着剤からなる層３を形成した。
【００３１】
使用したエポキシ接着剤溶液の組成は、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂：１０重量部、フェノキシ樹脂：１０重量部、マイクロカプセル型のイミダゾール誘導体エポキシ化合物からなる潜在性硬化剤：４．５重量部、およびトルエン／酢酸エチル混合液：５重量部である。
次に、コアフィルム１上に、多数の導電性微粒子４からなる粉末を散布した後、超音波振動装置を用いてシート全体に振動を与えることにより、全ての孔１０内に導電性微粒子４を入れた。次に、コアフィルム１の表面に、日東電工（株）製の粘着フィルム「ＳＰＶ−３６３」を、ローラーを用いて張り付けた後に剥がすことによって、孔１０に入らず、コアフィルム１の上面に存在する導電性微粒子４ａを取り除いた。
【００３２】
導電性微粒子４からなる粉末としては、特開平６−２２３６３３号公報に記載された、組成がＡｇ_xＣｕ_(1-x)（０．００８≦ｘ≦０．４）であって粒子表面の銀濃度が平均の銀濃度の２．２倍より高く、表面近傍で粒子表面に向かって銀濃度が増加する領域を有する球状の導電性粒子からなり、平均粒子径が６μｍ、粒子径分布の標準偏差が０．５μｍである粉末を使用した。
次に、図３（ｄ）に示すように、一方の面にエポキシ接着剤からなる接着剤層（第２の接着剤層）３が形成されているＰＥＴフィルム６を、接着剤層３をコアフィルム１側に向けて、コアフィルム１の上に置いて加熱することにより接合した。
【００３３】
以上のようにして、熱可塑性ポリイミド樹脂からなるコアフィルム１の両面にエポキシ接着剤からなる接着剤層２および３が配置され、コアフィルム１には、直径７．５μｍの円形の孔１０が、図１（ｂ）に示す配置で１５μｍピッチ（格子点間隔）で規則的に形成され、各孔１０に各１個の銅−銀合金製の導電性微粒子４が配置されている導電性接着シートが得られた。この導電性接着シートの両面にはＰＥＴフィルム５，６が接合されている。
コアフィルムを形成する熱可塑性ポリイミドおよびエポキシ接着剤の軟化温度を、レオメトリックス・サイエンティフィック・エフ・イー社製の粘弾性測定装置である回転型の「レオメーター」を用いて測定した。測定条件は、回転速度：１０ｒａｄ／秒、昇温開始温度：室温、昇温速度：１０℃／分とし、粘性率曲線の傾きが変化する最初の温度を軟化温度として求めた。その結果、エポキシ接着剤の軟化温度は約６０℃であり、熱可塑性ポリイミドの軟化温度は１７０℃であった。
【００３４】
［型の作製］
アルミニウムの表面を亜鉛置換めっきを行い、その上に厚さ３μｍの銅層をピロリン酸銅めっき浴を用いて形成した。更に銅表面を黒化処理することにより低反射率の導電性基板を作製した。
この導電性基板上に厚さ１０μｍの感光性樹脂層を形成し、図１（ｂ）に示した孔の配列パターンに対応したガラスクロムマスクを通して、フォトリソグラフィーを用いて樹脂パターンを得た。
使用した感光性樹脂は、数平均分子量が２０００である不飽和ポリエステルプレポリマー：１００重量部に、テトラエチレングリコールジメタクリレート：１０．７重量部、ジエチレングリコールジメタクリレート：４．３重量部、ペンタエリスリトールトリメタクリレート：１５重量部、リン酸（モノメタクリロイルオキシエチル）：３．６重量部、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン：２重量部、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール：０．０４重量部、およびオリヱント化学製「ＯＰＬＡＳイエロー１４０」：０．１１重量部を加えて、攪拌混合することにより得られたものである。
【００３５】
数平均分子量が２０００である不飽和ポリエステルプレポリマーは、アジピン酸、イソフタル酸、イタコン酸、フマル酸と、ジエチレングリコールとの仕込み比を調整し、脱水重縮合反応により得た。数平均分子量は、島津製作所社製のゲルパーミエーションクロマトグラフィー装置を用いて測定し、ポリスチレン標準品で検量化した。
次に、露光マスクＭとして、直径７．５μｍである円形のクロムパターンが、図１（ｂ）に示す貫通孔１０の配置と同じ配置で、格子点間隔が１５μｍピッチで、格子点および格子の中心に規則的に配列されているガラス製フォトマスクを用意した。この露光マスクＭを感光性樹脂層１１の上に配置し、この露光マスクＭの上から超高圧水銀ランプの光を照射した。この照射光は、光源からの光を光学系で平行にした平行光線である。図２（ａ）はこの状態を示す。但し、この図では、厚さ１０μｍのＰＥＴカバーフィルムが省略されている。
【００３６】
次に、ＰＥＴカバーフィルムを剥離し、現像処理を行った。その結果、感光性樹脂層１１の光の当たらなかった部分が除去されて、図２（ｂ）に示すように、多数の孔１０を有するコアフィルム１が、導電性基板上に形成された。
次に、樹脂パターンを形成した基板表面にパラジウム触媒付与処理を行い、続いて無電解ニッケルめっきを実施し、厚さ数μｍのニッケル層を形成した。更に、スルファミン酸ニッケルめっき浴で電解ニッケルめっきを実施し、厚さ７０μｍのニッケル層を形成した。図２（ｄ）はこの状態を示す。
その後、形成したニッケル層を基板から剥離することにより、直径７．５μｍ、高さ１０μｍの円筒状の凸部が表面に規則配列したニッケル製の型を得た。得られた型の表面は、シリコーン離型剤（信越化学工業社製、ＳＥＰＡ−ＣＯＡＴＳＰ）で処理した。
【００３７】
［性能評価］
図４（ａ）は試験用基板の一部を示す平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のａ−ａ線断面図である。
試験用基板３０は、絶縁性基板３１の上に、２００個の配線３２を有し、配線３２は厚さが１５μｍで絶縁基板３１上に凸状に露出している。配線３２の幅は１５μｍであり、配列ピッチｐは３０μｍである。
先ず、上述の方法で得られた導電性接着シートの両面からＰＥＴフィルム５，６を剥がして、試験用基板３０の全ての配線３２部分と、図６（ａ）にパターンの平面図を示したガラス基板上に凸状の１本の直線パターン２２と凸状の円形パターン２１および検査端子２６を有する基板Ｄとの間に挟み、５０ＭＰａの圧力をかけた状態で２３０℃に加熱して５分間保持した。基板Ｄのパターンは全て銅めっきを用いて作製されており、直線パターン２２の幅は１５μｍ、厚さは１５μｍであり、この直線パターン２２の両側に配置した円形パターンの直径は１５μｍ、高さ１５μｍであり、ピッチ３０μｍで配置している。ガラス基板と銅めっき被膜との間には、密着性を向上させる目的で薄いクロムの層を形成してある。円形パターン２１は、接続評価時の安定性確保のためのダミーパターンである。このとき、試験用基板３０の配線３２と基板Ｄの直線パターンは直交するように配置した。その結果、試験用基板３０の配線３２部分と基板Ｄとが、導電性接着シートによって接着された。
【００３８】
図５は、試験用基板３０の配線３２部分と図６（ａ）にパターンの平面図を示したガラス基板上に凸状の導体パターンを形成した基板Ｄとが、導電性接着シートによって接着された状態を示す断面図である。この断面図は図４（ａ）のｂ−ｂ線断面図に相当する。この接着時に、導電性接着シートのコアフィルム１とその両面の接着剤層２，３は変形するため、これらをまとめて図５では符号２３で示してある。
このようにして得られた２個のテストピースを用いて、実施例１の導電性接着シートによる接続確認試験を行った。すなわち、各テストピースについて、２００個の検査用パッド３５と基板Ｄの検査パッドとの間の抵抗を測定した。その結果、２個のテストピースの合計４００箇所の接続点のうち、銅基板Ｄと電気的に接続されていないものは無いことが分かった。
【００３９】
次に、上述の方法で得られた導電性接着シートの両面からＰＥＴフィルム５，６を剥がして、試験用基板３０の全ての配線３２部分と、図６（ｃ）に断面構造を示したガラス板Ｅとの間に挟み、５０ＭＰａの圧力をかけた状態で２３０℃に加熱して５分間保持した。このガラス基板Ｅ上には図６（ａ）に示したパターンと同じパターンで表面に凹凸を付けてある。すなわち、図６（ａ）の斜線で示した部分が凸となるように、エキシマレーザを用いてアブレーション加工した。凸部の高さは１５μｍであった。その結果、試験用基板３０の配線３２部分とガラス基板とが、導電性接着シートによって接着された。接続確認試験と同様、検査用基板の配線３２とガラス基板Ｅ上の直線パターンとが直交するように、両基板を配置した。
【００４０】
このようにして得られた２個のテストピースを用いて、隣接する検査用パッド３５間の絶縁抵抗を測定した。その結果、２個のテストピースの合計３９８組の検査用パッド３５について、全ての絶縁抵抗が１０¹²Ω以上であった。これにより、２個のテストピースの合計３９８組の全ての接続箇所について、隣接する全ての接続箇所にショートが発生していないことが分かった。
これらの試験結果から、この実施例の導電性接着シートによって、図４に示すように、試験用基板３０の配線３２と基板Ｄが、導電性接着シートの導電性微粒子４によって接続され、隣り合う配線３２間が導電性微粒子４で接続されていない状態になることがわかる。
【００４１】
【実施例２】
［導電性接着シートの作製］
コアフィルムを形成する樹脂の組成が、ポリスルホンとシアネートエステルをテトラヒドロフランに溶解したポリスルホン樹脂組成物であること意外は、実施例１と同じ方法により異方導電性を有する導電性接着シートを作製した。
用いたポリスルホン系熱硬化性樹脂溶液は、ポリスルホン樹脂（ＡｍｏｃｏＰｏｌｙｍｅｒ社製、ＵｄｅｌＰ−１７００）８０重量部、シアネートエステル樹脂（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ社製、Ｂ−３０）２０重量部、ＴＨＦ４００重量部を撹拌混合することにより得た。
ポリスルホン系熱硬化性樹脂の軟化温度は、実施例１と同じ方法により求めた。その結果、ポリスルホン系熱硬化性樹脂の軟化温度は、１６０℃であった。
【００４２】
［性能評価］
この実施例２で作製された導電性接着シートと、実施例１と同じ試験用基板３０、基板Ｄ、およびガラス基板Ｅとを用いて、実施例１と同じ方法で各２個のテストピースを作製し、実施例１と同じ方法で接続確認試験とショート確認試験を行った。
その結果、接続確認試験では、２個のテストピースの合計４００個の全ての接続箇所について、基板Ｄと電気的に接続されていないものは無いことが確認された。
また、ショート確認試験では、２個のテストピースの合計４００個の検査用パッド３５について、全ての絶縁抵抗が１０¹²Ω以上であった。これにより、２個のテストピースの合計３９８組の全ての接続箇所について、隣接する全ての接続配線３２間にショートが発生していないことが確認された。
【００４３】
【比較例１】
［導電性接着シートの作製］
実施例１で使用したエポキシ接着剤溶液に、実施例１で使用した導電性微粒子４を、１．２体積％の割合で添加して混合した。この液体を、剥離剤としてポリジメチルシロキサンが被覆されたＰＥＴフィルムの表面に、ブレードコーターを用いて塗布した。次に、この塗布膜から溶剤を乾燥除去することにより、ＰＥＴフィルム上に、厚さ２８μｍの導電性接着シートを形成した。この導電性接着シートはＰＥＴフィルムを剥がして使用する。
なお、導電性微粒子４のエポキシ接着剤溶液への添加率は、導電性接着シート内での導電性微粒子４の含有率が実施例２と同程度となるように設定した。
【００４４】
［性能評価］
この比較例１で作製された導電性接着シートと、実施例１と同じ試験用基板３０、銅板Ｄ、およびガラス基板とを用いて、実施例１と同じ方法で各２個のテストピースを作製し、実施例１と同じ方法で接続確認試験とショート確認試験を行った。
その結果、接続確認試験では、２個のテストピースの合計４００個の接続パッド３４のうち４箇所が銅板Ｄと電気的に接続されていないことが確認された。
また、ショート確認試験では、２個のテストピースの合計４００個の検査用パッド３５について、全ての絶縁抵抗が１０¹²Ω以上であった。これにより、２個のテストピースの合計４００個の全ての接続パッド３４について、隣接する全ての接続パッド３４間にショートが発生していないことが確認された。
【００４５】
【比較例２】
導電性微粒子４のエポキシ接着剤溶液への添加率を２０体積％とした以外は、比較例１と同じ方法で、同じ構成の導電性接着シートを作製した。
この比較例２で作製された導電性接着シートと、実施例１と同じ試験用基板３０、銅板Ｄ、およびガラス基板とを用いて、実施例１と同じ方法で各２個のテストピースを作製し、実施例１と同じ方法で接続確認試験とショート確認試験を行った。
その結果、接続確認試験では、２個のテストピースの合計４００個の接続パッド３４の全てが銅板Ｄと電気的に接続されていることが確認された。
また、ショート確認試験では、２個のテストピースの合計４００個の検査用パッド３５のうち１０箇所で、絶縁抵抗が１０⁸ Ω以下となった。これにより、これらの１０箇所で隣接する接続パッド３４間にショートが発生していることが分かった。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の導電性接着シートの製造方法によれば、コアフィルム面内に所定配置で複数個の貫通孔を形成し、この貫通孔に導電性微粒子を配置するため、貫通孔のピッチおよび大きさを、接続するパターンの配列ピッチおよび配線幅等に対応させて設定することが可能となる。また、使用時に、コアフィルムによってシート面内での導電性微粒子の配置が固定される。
そのため、貫通孔のピッチおよび大きさを、接続するパターンの配列ピッチおよび配線幅等に対応させて設定することによって、ファインピッチで配列されているパターンを接続する場合でも、隣り合うパターン間にショートが生じないようにすることができる。また、接続するパターンが導電性微粒子の存在しない位置に配置される、という恐れを無くすことができる。
その結果、本発明の導電性接着シートによれば、接続するパターンの寸法が小さい場合や、ファインピッチで配列されているパターンを接続する場合でも、信頼性の高い接続を行うことができる。
また、本発明の導電性接着シートの製造方法によれば、導電性微粒子がシート面内に、規則的に且つ高密度で（隣り合う導電性微粒子間の距離が２０μｍ以下となるように）配置された導電性接着シートを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の導電性接着シートの製造方法によって得られた導電性接着シートの一実施形態を示す断面図（ａ−１，ａ−２）と平面図（ｂ，ｃ）である。
【図２】本発明の導電性接着シートを製造する方法において用いる型の製造方法を説明する図である。
【図３】本発明の導電性接着シートを製造する方法の実施形態、および実施例１を説明する図である。
【図４】本発明の実施例１、２および比較例１，２で性能評価に使用した試験用基板を示す平面図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【図５】試験用基板の配線部分と基板Ｄとが、実施例１、２の導電性接着シートによって接着された状態を示す図であって、図４（ａ）のｂ−ｂ線断面図に相当する。
【図６】性能評価で用いる基板Ｄおよび基板Ｅのパターンを示す平面図（ａ）であって、（ｂ）は基板Ｄの（ｃ）は基板Ｅのｃ−ｃ線断面図に相当する。
【図７】従来の導電性接着シートの一例を示す断面図（ａ）と平面図（ｂ）である。
【図８】従来の導電性接着シートの問題点を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１コアフィルム
２接着剤層（第１の接着剤層）
３接着剤層（第２の接着剤層）
４導電性微粒子
５支持体
６カバーフィルム
７導電性基板
８感光性樹脂層
１０貫通孔
１１感光性樹脂層
１２無電解めっき層
１３金属層
２０接着剤層からなるシート
２１銅製円柱状凸部
２２銅製直線状凸部
２３コアフィルムと接着剤層
２４ガラスからなる円柱状凸部
２５ガラス板
２６電気検査用パッド
３０試験用基板
３１絶縁性基板
３２配線
３５検査用パッド
Ａ導電性微粒子の存在しない位置
Ｂ１基板
Ｂ２基板
Ｃ図６（ｂ）断面図の断面線
Ｄ基板
ｈ配線の高さ
Ｍ露光マスク
Ｐ１接続パターン
Ｐ２接続パターン
ｐ配線の配列ピッチ
ｐ１０円柱状凸部の配列ピッチ
Ｗ配線の幅
Ｗ１銅製直線状凸部の幅
Ｗ２銅製円柱状凸部の直径[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a conductive adhesive sheet in which conductivity is imparted only in the thickness direction of a sheet by conductive fine particles dispersed and arranged in the sheet surface.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a conductive adhesive sheet that imparts conductivity only in the thickness direction has been used at the time of connection between a liquid crystal display wiring and a flexible substrate, high density mounting of an integrated circuit component on a substrate, or the like. An example of a conventional conductive adhesive sheet is shown in FIG . In this example, the conductive fine particles 4 are randomly arranged in the sheet 20 made of an adhesive layer. This sheet has the following problems.
In recent years, the dimensions of connected wiring patterns and land patterns have been increasingly miniaturized. When the dimension of the connected pattern is reduced, in the sheet in which the conductive fine particles are randomly dispersed and arranged, the connected pattern is arranged at the position A where the conductive fine particles do not exist as shown in FIG. 7B. The probability that As a result, the connected patterns may not be electrically connected.
[0003]
In order to solve this problem, it is effective to disperse smaller conductive fine particles in the sheet at a high density. However, when the size of the conductive fine particles is reduced, as shown in FIG. There is a problem that variations in the protruding height of the connection patterns P1, P2 from the surfaces of the substrates B1, B2 cannot be absorbed. Further, when the density of the conductive particles 4 in the sheet 20 is increased, as shown in FIG. 8B , when the patterns P1 and P2 are arranged at a fine pitch, a short (short circuit) occurs between adjacent patterns. ) Is likely to occur. That is, in these methods, the connection reliability of a conductive adhesive sheet in which conductive fine particles are randomly dispersed and arranged is not improved.
[0004]
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-67480 and 10-256701 describe that conductive fine particles are dispersed in a predetermined arrangement in a sheet.
In the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-67480, the conductive fine particles are charged before being dispersed in the sheet (adhesive layer), and the repulsive force between the conductive fine particles is utilized to make the conductive fine particles in the sheet. Are uniformly dispersed. In addition, each position of the conductive fine particles and the support is charged with different charges, and after the conductive fine particles are arranged on the support in a predetermined arrangement, the conductive fine particles are transferred to the adhesive layer while maintaining this arrangement. It is described to do.
[0005]
However, in this method, since the arrangement is maintained by the repulsive force between the charged conductive fine particles, it is impossible to bring the distance between the adjacent conductive fine particles within the sheet surface closer to 20 μm or less.
In JP-A-10-256701, a composition comprising a rubber material and conductive particles is formed into a sheet using conductive particles having magnetism, and a magnetic field is applied in the thickness direction of the sheet. It is described that the conductive particles are oriented to cure the rubber in this state.
However, this method has the following problems. Since it is difficult to concentrate the magnetic field in a very narrow region, the distance between adjacent conductive fine particles in the sheet surface cannot be brought close to 20 μm or less. In some cases, the conductive particles are arranged so as to overlap in the thickness direction of the rubber sheet. It is difficult to arrange the conductive particles regularly (while maintaining a predetermined interval between adjacent particles). The conductive particles that can be used are limited to magnetic materials.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made paying attention to such problems of the prior art, and conductive adhesion imparting conductivity only in the thickness direction of the sheet by conductive fine particles dispersed in the sheet surface. To provide a method for producing a conductive adhesive sheet in which conductive fine particles are regularly and densely arranged in a sheet surface so that the distance between adjacent conductive fine particles is 20 μm or less. Is an issue.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
This invention is a manufacturing method of the electroconductive adhesive sheet which solved the said subject.
That is,
1. In the adhesive sheet that imparts conductivity only in the thickness direction of the sheet by the conductive fine particles dispersed and arranged in the sheet surface, an adhesive layer is disposed on both surfaces of the core film disposed in the center in the thickness direction, The core film and the adhesive layer are insulative, and the core film is formed of a resin having a softening temperature that is 20 ° C. or higher than the resin constituting the adhesive layer, and part or all of the individual conductive fine particles are formed. In the method for producing a conductive adhesive sheet having anisotropy that is present in the core film and the conductive fine particles are arranged in a predetermined arrangement in the core film surface,
A mold having a convex portion arranged in a predetermined arrangement on a surface formed of metal, ceramics, or resin and a sheet-like core film are heat-pressed, and then the core film is peeled off from the mold to thereby remove the convex in the core film plane. Forming a concave portion corresponding to the portion, placing conductive fine particles in the predetermined concave portion in the film surface, and then forming an adhesive layer on both sides with the core film having the conductive fine particles placed in the center A method for producing a conductive adhesive sheet.
2.1. In the method for producing a conductive adhesive sheet described in 1., between the step of thermocompression bonding the mold having the convex portion and the sheet-like core film and the step of peeling the core film from the die after thermocompression bonding, 1. A step of adhering an adhesive layer formed on the material from the core film side is added. The manufacturing method of the electroconductive adhesive sheet of description.
3. In the adhesive sheet that imparts conductivity only in the thickness direction of the sheet by the conductive fine particles dispersed and arranged in the sheet surface, an adhesive layer is disposed on both surfaces of the core film disposed in the center in the thickness direction, The core film and the adhesive layer are insulative, and the core film is formed of a resin having a softening temperature that is 20 ° C. or higher than the resin constituting the adhesive layer, and part or all of the individual conductive fine particles are formed. In the method for producing a conductive adhesive sheet having anisotropy that is present in the core film and the conductive fine particles are arranged in a predetermined arrangement in the core film surface,
A resin solution in which a resin component for forming a core film is dissolved is applied to the surface of a mold having a convex portion arranged in a predetermined arrangement on a surface formed of metal, ceramics or resin, and a solvent. After removing the components by drying, a step of peeling the core film from the mold is performed to form a concave portion corresponding to the convex portion of the mold in the core film surface, and the conductive fine particles are disposed in the concave portion predetermined in the film surface. A method for producing a conductive adhesive sheet, comprising forming an adhesive layer on both sides of a core film in which conductive fine particles are disposed, with a core film disposed in the center.
4). 3. In the method for producing a conductive adhesive sheet according to claim 1, a resin solution in which a resin component for forming a core film is dissolved is applied to the surface where the convex portion of the mold having the convex portion is present, and the solvent component is dried and removed. a step, between the step of separating the mold core film after said step, further, 3, characterized in that adding a step of adhering an adhesive layer formed on the substrate from the core film side. The manufacturing method of the electroconductive adhesive sheet of description.
5. The conductive fine particles are fine particles made of copper, gold, silver, nickel, palladium, indium, tin, lead, zinc, bismuth, an alloy of any of these metals, or carbon, or fine particles having a metal coating on the surface. It is characterized by the following. To 4. The manufacturing method of the electroconductive adhesive sheet in any one of.
[0008]
The core film used in the present invention needs to be formed from a resin having a softening temperature higher by 20 ° C. or more than the resin constituting the adhesive layer formed on both sides thereof. This is because the flow of resin occurs when the conductive adhesive sheet of the present invention is placed in the center and the components or substrates to be connected from above and below are heat-pressed, but the conductive fine particles arranged in advance are difficult to move. It is a device. That is, the adhesive layer needs to be fluidized before the core film is fluidized so that the adhesive layer moves following the unevenness of the connection bumps on the component or the substrate and no gap is generated. When the resin composing the core film is fluidized at the same time or before the adhesive layer is fluidized, it is difficult to connect the fine pitch because the conductive particles placed in a predetermined position move with the flow of the resin. It becomes. Therefore, the softening temperature of the core film is 20 ° C. or more, preferably 50 ° C. or more, more preferably 80 ° C. or more higher than the softening temperature of the adhesive resin forming the adhesive layer.
[0009]
Here, the softening temperature of the core film and the adhesive layer means that the viscosity decreases greatly when the temperature of the resin forming the core film and the adhesive forming the adhesive layer is increased from room temperature (the slope of the viscosity curve). Means the first temperature that changes. This softening temperature can be examined by measuring the viscosity using a viscoelasticity measuring device such as a rheometer while increasing the temperature of the resin and the adhesive from room temperature at a constant rate.
As the resin forming the core film used in the present invention, polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyester resin, unsaturated polyester resin, polyallyl resin, polyolefin resin, polycarbonate resin, polystyrene A resin such as a resin, a polyphenylene ether resin, a thermoplastic resin containing these resins as a main component, or a thermosetting resin containing a thermosetting component of a type that is cured after being plasticized with heat is preferable.
[0010]
The thickness of the core film greatly depends on the size of the conductive fine particles used. That is, in the conductive adhesive sheet of the present invention, it is necessary to bring conductive fine particles into contact with both patterns to be connected during use. There are no through-holes in the core film used in the present invention. That is, the conductive particles arranged in a predetermined manner are in the holes not penetrating formed in the core film, or some or all of the individual conductive particles are taken into the core film. After only the layer is fluidized in accordance with the shape of the connection pattern and then curing is started by heat, the core film is softened by heat, and the portion of the thin core film around the conductive fine particles is fluidized. Therefore, it is necessary to set the thickness so that the core film, which is an insulator around the conductive fine particles, does not hinder connection.
[0011]
The thickness of the core film is preferably not more than 3 times, more preferably not more than 2 times the average particle diameter of the conductive fine particles used in the conductive adhesive sheet. Further, the lower limit of the thickness is preferably 0.5 times or more, more preferably 0.75 times or more the average particle diameter of the conductive fine particles used in the conductive adhesive sheet. If the core film is thinner than this, the conductive fine particles contained in the holes or recesses will be removed together with the removal of the conductive fine particles adhering to places other than the holes or recesses formed in the core film. Further, with reference to FIG. 1 (a-1), the thickness of the core film present at the bottom of the hole not penetrating is preferably 0. The thickness of the core film in the portion where no conductive fine particles are present. 5 times or less, more preferably 0.25 times or less. Further, the lower limit of the thickness of the core film present at the bottom of the non-penetrating hole is preferably 0.05 times or more, more preferably 0.1 times the thickness of the core film in the portion where no conductive fine particles are present. That's it. If it is thinner than this, when forming a recess not penetrating into the core film, when the core film is peeled from a mold having a protrusion corresponding to the recess, a location where physical strength cannot be maintained and the portion is broken. Or a portion that becomes a hole through which the concave portion passes is not preferable.
[0012]
Further, in the method of the present invention, holes that do not penetrate are formed in the core film, and conductive fine particles are put only in these holes. Therefore, the conductive fine particles adsorbed at a place other than the holes must be blown away using compressed air or the like, or adhered and removed using an adhesive sheet or the like. In this step, when the hole depth is shallower than the particle diameter of the conductive fine particles used, the conductive fine particles entering the holes are removed together with unnecessary conductive fine particles. Therefore, the preferable depth of the hole is 0.5 times or more, more preferably 1 time or more of the average particle diameter of the conductive fine particles. Therefore, the preferable thickness of the core film in the part where the holes are not opened is 0.7 times or more, more preferably 1.2 times or more the average particle diameter of the conductive fine particles used.
[0013]
In the method of the present invention, the size of the non-penetrating holes formed in the core film depends on the size of the conductive fine particles used, but is preferably 1 to 1.5 times the average particle diameter of the conductive particles. To do. The arrangement of the holes depends on the arrangement pitch of the connection pattern and the wiring width, but it is preferable to arrange the holes at intervals of 0.3 to 1 times the arrangement pitch. Moreover, it is also possible to form a hole only in the pattern of the part to connect. However, in this case, it is necessary to align the connection pattern and the connection component.
The conductive fine particles used in the present invention preferably have an average particle size of 0.5 to 50 μm, more preferably 1 to 20 μm, and most preferably 2 to 10 μm. If the average particle size of the conductive fine particles is less than 0.5 μm, the variation in the height of the connection pattern may not be absorbed. On the other hand, when the size exceeds 50 μm, it is not suitable for connection of a fine pattern.
[0014]
The shape of the conductive fine particles used in the present invention is not particularly required to be spherical, and polyhedral and spherical particles may have a large number of protrusions. However, a flat shape is not preferable because it is difficult to put in a hole or to be adsorbed by an adsorption device. Conductive fine particles that are easily crushed during compression and that are easy to deform are preferable because they can increase the contact area with the connection pattern and absorb variations in the height of the connection pattern.
The particle size distribution of the conductive fine particles used in the present invention is preferably such that the standard deviation is 50% or less of the average particle size. More preferably, the standard deviation is 20% or less of the average particle diameter, and most preferably 10% or less. If the particle size distribution of the conductive fine particles is widely distributed with a standard deviation exceeding 50% of the average particle size, the conductive fine particles having a small particle size may cause clogging of the through-holes, or may be present in places other than the holes. It becomes difficult to remove small conductive fine particles. Further, it becomes difficult to absorb the variation in the height of the connection pattern. This leads to a decrease in electrical connection reliability between connection patterns. Moreover, it is preferable that one conductive fine particle is contained in one hole, that is, one conductive fine particle exists in the thickness direction of the core film.
[0015]
As a method for classifying the conductive fine particles, a usual method, for example, a centrifugal classifier such as cyclone or clacyclon, a gravity classifier, an inertia classifier, an airflow classifier, or a classifier by sieving can be used. In order to classify fine conductive fine particles having a particle diameter of 10 μm or less, first, coarse classification is performed using an airflow classifier or the like, and then a classification method is performed by sieving using a sieve in which through holes are precisely formed. Is preferred. When fine conductive fine particles having a particle diameter of 10 μm or less are classified by precision sieving, it is effective to use ultrasonic waves in a solvent such as alcohol that does not change the conductive fine particles.
[0016]
As the adhesive forming the adhesive layer constituting the conductive adhesive sheet , for example, a thermosetting adhesive, a thermoplastic adhesive, a pressure sensitive adhesive, or the like can be preferably used. In particular, it is preferable to use a type of adhesive containing a so-called latent curing agent in which a compound containing a curing agent is confined in a microcapsule and curing starts when the microcapsule is crushed by pressure or heat.
Examples of the material of the adhesive layer include epoxy resins, polyimide resins, urea resins, amino resins, melamine resins, phenol resins, xylene resins, furan resins, isocyanate resins, benzocyclobutene resins, polyphenylene ethers. Examples thereof include a resin, a polysulfone resin, and a polyethersulfone resin. In particular, from the viewpoint of dimensional stability, heat resistance, etc., the resin constituting the adhesive used is an aromatic compound such as benzene, naphthalene, anthracene, pyrene, biphenyl, phenylene ether, cyclohexane, cyclohexene, bicyclooctane, bicyclo It is preferably composed of a compound having a skeleton of an aliphatic cyclic compound such as octene or adamantane in the molecular chain.
[0017]
In addition, if an adhesive made of a resin soluble in a solvent is used, an adhesive layer can be obtained by applying the adhesive on a support in a state dissolved in a solvent and then drying. Preferably, the thickness of the adhesive layer after drying (solvent removal) is 1 μm to 50 μm, more preferably 5 μm to 20 μm. When the thickness is less than 1 μm, it is difficult to obtain adhesion strength after bonding. When the thickness of the adhesive layer exceeds 50 μm, the amount of the adhesive is too large and the electrical connection between the conductive fine particles and the connection pattern is hindered.
In the conductive adhesive sheet of the present invention, the first and second adhesive layers are formed on both sides of the core film, but these adhesive layers are different even if they have the same composition. It doesn't matter. The first and second adhesive layers may be a laminate of a plurality of adhesive layers having different functions.
When the conductive adhesive sheet obtained in the present invention is exposed to an acidic aqueous solution, water, or the like in the production process, it is preferable to use an adhesive layer that does not undergo alteration or reaction in the aqueous processing solution. Further, by using an adhesive layer having tackiness or tackiness, the conductive adhesive sheet of the present invention can be temporarily fixed to an object to be connected.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
One embodiment of a conductive adhesive sheet obtained by the production method of the present invention will be described with reference to FIG.
The conductive adhesive sheet shown in FIG. 1 (a-1) includes a core film 1 disposed in the center in the thickness direction, adhesive layers 2 and 3 disposed on both surfaces of the core film 1, and a spherical conductive property. It consists of fine particles 4. The core film 1 is made of a polysulfone thermosetting resin and has a thickness of 10 μm. The adhesive layers 2 and 3 are made of an epoxy thermosetting adhesive containing a latent hardener and have a thickness of 12 μm. The conductive fine particles 4 are powders made of an alloy of copper and silver, and have an average particle size of 6 μm and a standard deviation of particle size distribution of 0.5 μm. The softening temperature of the polysulfone thermosetting resin used as the core film is 160 ° C., and the softening temperature of the epoxy thermosetting adhesive used as the adhesive layer is 60 ° C. A large number of holes 10 that do not penetrate in the thickness direction are regularly arranged in the film surface in the core film 1.
[0019]
In this embodiment, as shown in FIG. 1 (b), holes 10 that do not pass through are located at the positions of lattice points (intersections between the vertical lines and horizontal lines of the lattice) and the center positions of the unit lattices in the film plane. Has been placed. The interval between adjacent lattice points along the vertical line is 15 μm, and the interval between adjacent lattice points along the horizontal line is 15 μm. The planar shape (cross-sectional shape along the film surface) of the hole 10 not penetrating is circular, and the diameter of this circle is 7.5 μm (1.25 times the average particle diameter of the conductive fine particles 4). In addition, one conductive fine particle 4 is disposed in every hole 10 of the core film 1.
The conductive adhesive sheet of FIG. 1A-2 is an example in which conductive fine particles arranged in a predetermined arrangement are embedded in the core film 1 in an embedded state. The thickness of the core film 1 is 4 μm, the thickness of the adhesive layers 2 and 3 is 10 μm, and the average particle size of the conductive fine particles is 6 μm.
[0020]
These conductive adhesive sheets are pressed while being sandwiched between substrates to be connected during use. As a result, the adhesive layers 2 and 3 are deformed to start curing. Subsequently, the core film 1 is deformed with a time delay, and the conductive fine particles 4 are brought into contact with both patterns to be connected. At this time, the arrangement of the conductive fine particles 4 in the sheet surface is fixed by the core film 1. In this conductive adhesive sheet, as described above, the conductive fine particles 4 are regularly and densely arranged in the sheet surface (so that the distance between adjacent conductive fine particles is 20 μm or less). ing.
Therefore, according to the conductive adhesive sheet of this embodiment, even when the dimension of the pattern to be connected is small or when patterns arranged at a fine pitch are connected, a highly reliable connection can be made. In particular, by setting the pitch and size of the holes 10 corresponding to the arrangement pitch and wiring width of the pattern to be connected, the position where the conductive fine particles 4 do not exist (indicated by symbol A in FIG. 7 ). The fear of being placed in is eliminated.
[0021]
According to the conductive adhesive sheet of this embodiment, since the conductive fine particles are regularly arranged, the conductive fine particles are extremely small (for example, a diameter of 2 μm or less, as in the case of being randomly arranged). Even if it is not, the probability that the pattern to be connected is arranged at a position where the conductive fine particles do not exist (indicated by symbol A in FIG. 7 ) becomes zero in principle. Therefore, in the conductive adhesive sheet of this embodiment, the conductive fine particles are made to have a certain size so that the connection pattern protrudes from the substrate surface more than the conductive adhesive sheet in which the conductive fine particles are randomly arranged. It becomes easy to absorb the variation in height.
[0022]
FIG. 1C shows a conductive adhesive sheet in which the arrangement of the holes 10 in the plane of the core film 1 is different from the above. In this example, the holes 10 are arranged at the positions of lattice points in the film plane. In each of these holes 10, one conductive fine particle 4 is disposed.
An embodiment of a method for producing a conductive adhesive sheet of the present invention will be described with reference to FIG .
A method for forming a mold having convex portions arranged in a predetermined arrangement on the surface will be described with reference to FIG. First, a resin pattern is formed on a substrate. FIG. 2B shows this state. As a method for forming a resin pattern on a substrate, there are a method using photolithography of a photosensitive resin, and a method of ablation processing in which the resin is melted or cut using a laser beam. A conductor film 12 is formed on the formed resin pattern by sputter deposition or electroless plating (FIG. 2 (c) shows this state), and then a metal 13 is grown by electrolytic plating, and the metal mold thus formed is formed. Is peeled from the substrate. FIG. 2 (e) shows this state. Examples of the metal to be deposited by electrolytic plating used in the present invention include copper, nickel, chromium, or nickel plating in which polytetrafluoroethylene fine particles, silicon carbide fine particles, and boron nitride fine particles having a particle size of sub-μm are dispersed. it can. In some cases, a normal method such as a method of cleaning the resin adhering to the metal mold surface with a solvent or a method of removing in a high energy atmosphere such as plasma can be used. Further, the surface of a ceramic or resin plate or a cylindrical substrate can be patterned using laser light.
[0023]
In order to form a pattern of 10 μm or less, an excimer laser is preferable. For pattern formation of about 10 to 20 μm, an excimer laser, a third harmonic of a YAG laser, or a copper vapor laser can be used.
As a method of forming a concave pattern on the surface of the core film, a method of pressing the core film formed in a sheet shape on the prepared mold while heating and then peeling it from the mold ( the method of claim 1 ), and a core on the surface of the mold There is a method ( method of claim 3) in which a resin solution in which a resin component forming a film is dissolved is applied in a predetermined thickness, and then the solvent is dried and peeled off from the mold (FIG. 3 (a)).
[0024]
When the core film is thin, it becomes difficult to handle by itself, so that the adhesive layer formed on the substrate before peeling from the mold can be adhered and reinforced from the adhesive side.
For example, the first adhesive is obtained by applying an adhesive solution (a liquid obtained by dissolving an adhesive in a solvent) on the support 5 made of a plastic film or the like to a predetermined thickness, and then removing the solvent by drying. Layer 2 is formed, and an adhesive layer is adhered to the surface of the core film that has no recess. As a method for applying the adhesive solution, a usual method such as a blade coating method, a spray coating method, a spin coating method, a roll coating method, or the like can be employed.
This state is shown in FIG.
[0025]
Next, as shown in FIG. 3 (c), after spraying a powder made of a large number of conductive fine particles 4 from above the core film 1, the support 5, the first adhesive layer 2, the core film 1, The conductive sheet 4 is put into the hole 10 of the core film 1 by vibrating the entire sheet made of the above. The conductive fine particles 4a that do not enter the hole 10 and exist on the upper surface of the core film 1 are removed by pressing with a film with an adhesive or the like. By vibrating the entire sheet, the conductive fine particles 4 easily enter all the holes 10. Alternatively, the conductive fine particles 4 may be put into the holes 10 of the core film 1 by passing the entire sheet through the container a plurality of times in the conductive fine particles. In this way, as shown in FIG. 3D, the conductive particles 4 are put in each of the holes 10 one by one.
[0026]
Next, after the adhesive solution is applied on the core film 1 at a predetermined thickness, the solvent is dried and removed, thereby forming the second adhesive layer 3 on the core film 1. Further, the cover film 6 is covered on the second adhesive layer 3. Thereby, as shown in FIG.3 (e), a conductive adhesive sheet is obtained in the state in which the support body 5 was joined to one surface, and the cover film 6 was joined to the other surface, respectively.
Instead of this, the cover film 6 on which the adhesive layer 3 is formed is heated by placing the adhesive layer 3 on the core film 1 with the adhesive layer 3 facing the core film 1 side, thereby heating the cover film 6 shown in FIG. It is good also as a state. However, the heating temperature in this case needs to be a temperature at which the adhesive forming the adhesive layer 3 is not cured.
[0027]
In addition, a conductive adhesive sheet is used in the state which peeled the support body 5 and the cover film 6. FIG. Therefore, it is preferable to apply a silicone-based release agent to the surface of the support 5 on which the first adhesive layer 2 is formed and the surface of the cover film 6 on the second adhesive layer 3 side. .
As described above, according to this method , by using a mold having fine protrusions arranged in a predetermined arrangement on the surface, a minute hole 10 having a diameter of 20 μm or less is easily formed in the core film 1. be able to.
[0028]
[Example 1]
[Preparation of conductive adhesive sheet]
In this embodiment, a conductive adhesive sheet is produced by a method corresponding to the embodiment of the method of the present invention . This embodiment will be described with reference to FIG.
First, a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 25 μm was prepared, and the surface of this PET film was coated with polydimethylsiloxane as a release agent to a thickness of about 50 nm. A thermoplastic polyimide solution was applied to the surface of the PET film (support) 5 coated with a release agent using a blade coater. Next, the solvent was dried and removed from the coating film to form a film made of thermoplastic polyimide having a thickness of 10 μm on the PET film 5.
[0029]
As the thermoplastic polyimide solution, a thermoplastic polyimide solution “UPA-N-221” manufactured by Ube Industries, Ltd. was used.
Next, cylindrical convex patterns having a diameter of 7.5 μm and a height of 8 μm are arranged on the surface in the same arrangement as the arrangement of the non-through holes 10 shown in FIG. Furthermore, a nickel plate-shaped mold 13 in which the same cylindrical convex pattern was regularly arranged at the center of the lattice was also produced.
A core film made of thermoplastic polyimide and having a thickness of 10 μm was placed on this mold, and a thermocompression treatment was performed at 180 ° C. and 1 MPa for 10 minutes using a hot press machine (FIG. 3A). After cooling, the core film was peeled from the mold to form a non-penetrating recess corresponding to the mold protrusion on one side of the core film.
[0030]
Next, as shown in FIG. 3 (b), a PET film 5 having an adhesive layer (first adhesive layer) 2 made of an epoxy adhesive on one surface is used, and the adhesive layer 2 is used as a core. The film 1 was placed on the core film 1 and heated toward the surface without a concave portion, and joined by heating.
The PET film 6 in which the adhesive layer 3 made of an epoxy adhesive is formed on one surface was produced as follows. First, a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 25 μm was prepared, and the surface of this PET film was coated with polydimethylsiloxane as a release agent to a thickness of about 50 nm. An epoxy adhesive solution was applied to the surface of the PET film (cover film) 6 coated with a release agent using a blade coater. Next, a layer 3 made of an epoxy adhesive having a thickness of 10 μm was formed on the PET film 6 by drying and removing the solvent from the coating film.
[0031]
The composition of the epoxy adhesive solution used was as follows: bisphenol A type liquid epoxy resin: 10 parts by weight, phenoxy resin: 10 parts by weight, latent hardener comprising microcapsule type imidazole derivative epoxy compound: 4.5 parts by weight, and Toluene / ethyl acetate mixture: 5 parts by weight.
Next, after spraying a powder made of a large number of conductive fine particles 4 on the core film 1, the conductive fine particles 4 are formed in all the holes 10 by applying vibration to the entire sheet using an ultrasonic vibration device. I put it in. Next, the adhesive film “SPV-363” manufactured by Nitto Denko Co., Ltd. is attached to the surface of the core film 1 using a roller and then peeled off, so that it does not enter the hole 10 and exists on the upper surface of the core film 1. The conductive fine particles 4a to be removed were removed.
[0032]
Examples of the powder composed of the conductive fine particles 4 include Ag _x Cu _(1-x) (0.008 ≦ x ≦ 0.4) described in JP-A-6-223633, and silver on the particle surface. Concentration is higher than 2.2 times the average silver concentration, and is composed of spherical conductive particles having a region where the silver concentration increases toward the particle surface near the surface, the average particle size is 6 μm, and the standard deviation of the particle size distribution A powder having a thickness of 0.5 μm was used.
Next, as shown in FIG. 3 (d), a PET film 6 having an adhesive layer (second adhesive layer) 3 made of an epoxy adhesive on one surface is used, and the adhesive layer 3 is used as a core. The film 1 was placed on the core film 1 and heated by heating toward the film 1 side.
[0033]
As described above, the adhesive layers 2 and 3 made of an epoxy adhesive are arranged on both surfaces of the core film 1 made of a thermoplastic polyimide resin, and the core film 1 has circular holes 10 having a diameter of 7.5 μm, A conductive adhesive sheet which is regularly formed at a pitch of 15 μm (lattice spacing) in the arrangement shown in FIG. 1B, and each conductive fine particle 4 made of copper-silver alloy is arranged in each hole 10. was gotten. PET films 5 and 6 are bonded to both surfaces of the conductive adhesive sheet.
The softening temperature of the thermoplastic polyimide and epoxy adhesive forming the core film was measured using a rotary “rheometer” which is a viscoelasticity measuring device manufactured by Rheometrics Scientific F.E. The measurement conditions were a rotation speed: 10 rad / sec, a temperature rise start temperature: room temperature, a temperature rise speed: 10 ° C./min, and the first temperature at which the slope of the viscosity curve changed was determined as the softening temperature. As a result, the softening temperature of the epoxy adhesive was about 60 ° C., and the softening temperature of the thermoplastic polyimide was 170 ° C.
[0034]
[Mold making]
Zinc displacement plating was performed on the surface of aluminum, and a copper layer having a thickness of 3 μm was formed thereon using a copper pyrophosphate plating bath. Further, the copper surface was blackened to produce a conductive substrate having a low reflectance.
A photosensitive resin layer having a thickness of 10 μm was formed on the conductive substrate, and a resin pattern was obtained using photolithography through a glass chromium mask corresponding to the hole arrangement pattern shown in FIG.
The photosensitive resin used was an unsaturated polyester prepolymer having a number average molecular weight of 2000: 100 parts by weight, tetraethylene glycol dimethacrylate: 10.7 parts by weight, diethylene glycol dimethacrylate: 4.3 parts by weight, pentaerythritol tris Methacrylate: 15 parts by weight, phosphoric acid (monomethacryloyloxyethyl): 3.6 parts by weight, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone: 2 parts by weight, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol : 0.04 parts by weight, and “OPLAS Yellow 140” manufactured by Orient Chemical Co., Ltd .: 0.11 parts by weight were added and mixed by stirring.
[0035]
The unsaturated polyester prepolymer having a number average molecular weight of 2,000 was obtained by dehydration polycondensation reaction by adjusting the charging ratio of adipic acid, isophthalic acid, itaconic acid, fumaric acid and diethylene glycol. The number average molecular weight was measured using a gel permeation chromatography apparatus manufactured by Shimadzu Corporation and calibrated with a polystyrene standard product.
Next, as an exposure mask M, a circular chrome pattern having a diameter of 7.5 μm has the same arrangement as the arrangement of the through holes 10 shown in FIG. A glass photomask regularly arranged in the center was prepared. This exposure mask M was placed on the photosensitive resin layer 11, and the light from the ultrahigh pressure mercury lamp was irradiated on the exposure mask M. This irradiation light is a parallel light beam obtained by collimating the light from the light source by the optical system. FIG. 2A shows this state. However, in this figure, a PET cover film having a thickness of 10 μm is omitted.
[0036]
Next, the PET cover film was peeled off and developed. As a result, the portion of the photosensitive resin layer 11 that was not exposed to light was removed, and the core film 1 having a large number of holes 10 was formed on the conductive substrate, as shown in FIG.
Next, the substrate surface on which the resin pattern was formed was subjected to a palladium catalyst application treatment, followed by electroless nickel plating to form a nickel layer having a thickness of several μm. Furthermore, electrolytic nickel plating was performed in a nickel sulfamate plating bath to form a nickel layer having a thickness of 70 μm. FIG. 2 (d) shows this state.
Thereafter, the formed nickel layer was peeled from the substrate to obtain a nickel mold in which cylindrical convex portions having a diameter of 7.5 μm and a height of 10 μm were regularly arranged on the surface. The surface of the obtained mold was treated with a silicone mold release agent (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., SEPA-COAT SP).
[0037]
[Performance evaluation]
4 (a) is a plan view showing a part of a test substrate, FIG. 4 (b) is a line a-a sectional view of FIGS. 4 (a).
The test substrate 30 has 200 wirings 32 on an insulating substrate 31, and the wirings 32 have a thickness of 15 μm and are exposed on the insulating substrate 31 in a convex shape. The width of the wiring 32 is 15 μm, and the arrangement pitch p is 30 μm.
First, peel off the PET film 5, 6 from both sides of the conductive adhesive sheets obtained in the above manner, and all the wiring 32 portion of the test substrate 30, shows a plan view of the pattern in FIGS. 6 (a) A glass substrate is sandwiched between one convex linear pattern 22 and a substrate D having a convex circular pattern 21 and an inspection terminal 26, and heated to 230 ° C. under a pressure of 50 MPa for 5 minutes. Retained. All the patterns of the substrate D are made using copper plating, the width of the linear pattern 22 is 15 μm, and the thickness is 15 μm. The diameter of the circular pattern arranged on both sides of the linear pattern 22 is 15 μm, and the height is 15 μm. They are arranged with a pitch of 30 μm. A thin chromium layer is formed between the glass substrate and the copper plating film for the purpose of improving adhesion. The circular pattern 21 is a dummy pattern for ensuring stability during connection evaluation. At this time, the wiring 32 of the test substrate 30 and the linear pattern of the substrate D were arranged so as to be orthogonal to each other. As a result, the wiring 32 portion of the test substrate 30 and the substrate D were bonded by the conductive adhesive sheet.
[0038]
Figure 5 includes a substrate D which was formed a convex-shaped conductor pattern on the glass substrate shown a plan view of the pattern wiring 32 parts in FIG. 6 of the test substrate 30 (a) is bonded by a conductive adhesive sheet It is sectional drawing which shows the state. The sectional view corresponds to a line b-b sectional view of FIG. 4 (a). At the time of bonding, the core film 1 of the conductive adhesive sheet and the adhesive layers 2 and 3 on both sides thereof are deformed, and these are collectively shown by reference numeral 23 in FIG.
A connection confirmation test using the conductive adhesive sheet of Example 1 was performed using the two test pieces thus obtained. That is, for each test piece, the resistance between the 200 test pads 35 and the test pads on the substrate D was measured. As a result, it was found that none of the total of 400 connection points of the two test pieces is not electrically connected to the copper substrate D.
[0039]
Next, the PET films 5 and 6 are peeled off from both surfaces of the conductive adhesive sheet obtained by the above method, and all the wiring 32 portions of the test substrate 30 and the glass whose cross-sectional structure is shown in FIG. The plate was sandwiched between the plates E, heated to 230 ° C. under a pressure of 50 MPa, and held for 5 minutes. This on the glass substrate E are given the irregularities on the surface in the same pattern as the pattern shown FIG. 6 (a). That is, the hatched portion in FIG. 6 (a) so as to project, and ablation processing using an excimer laser. The height of the convex portion was 15 μm. As a result, the wiring 32 portion of the test substrate 30 and the glass substrate were bonded by the conductive adhesive sheet. Similar to the connection confirmation test, both substrates were arranged so that the wiring 32 of the inspection substrate and the linear pattern on the glass substrate E were orthogonal.
[0040]
Using the two test pieces thus obtained, the insulation resistance between adjacent test pads 35 was measured. As a result, regarding the total of 398 test pads 35 of the two test pieces, all the insulation resistances were 10 ¹² Ω or more. As a result, it was found that no short circuit occurred at all the adjacent connection points for all the connection points of the total 398 sets of the two test pieces.
From these test results, with the conductive adhesive sheet of this example, as shown in FIG. 4 , the wiring 32 and the substrate D of the test substrate 30 are connected by the conductive fine particles 4 of the conductive adhesive sheet and are adjacent to each other. It can be seen that the wirings 32 are not connected by the conductive fine particles 4.
[0041]
[Example 2]
[Preparation of conductive adhesive sheet]
A conductive adhesive sheet having anisotropic conductivity was produced by the same method as in Example 1 except that the resin forming the core film was a polysulfone resin composition in which polysulfone and cyanate ester were dissolved in tetrahydrofuran.
The polysulfone-based thermosetting resin solution used was composed of 80 parts by weight of a polysulfone resin (Amoco Polymer, Udel P-1700), 20 parts by weight of a cyanate ester resin (Ciba-Geigy, B-30), and 400 parts by weight of THF. Obtained by stirring and mixing.
The softening temperature of the polysulfone-based thermosetting resin was determined by the same method as in Example 1. As a result, the softening temperature of the polysulfone-based thermosetting resin was 160 ° C.
[0042]
[Performance evaluation]
Using the conductive adhesive sheet produced in Example 2 and the same test substrate 30, substrate D, and glass substrate E as in Example 1, two test pieces were formed in the same manner as in Example 1. A connection confirmation test and a short confirmation test were performed in the same manner as in Example 1.
As a result, in the connection confirmation test, it was confirmed that none of the total 400 connection locations of the two test pieces was not electrically connected to the substrate D.
Further, in the short check test, all the insulation resistances were 10 ¹² Ω or more for a total of 400 test pads 35 of two test pieces. As a result, it was confirmed that no short circuit occurred between all the adjacent connection wirings 32 at all the connection points of the total 398 sets of the two test pieces.
[0043]
[Comparative Example 1]
[Preparation of conductive adhesive sheet]
The conductive fine particles 4 used in Example 1 were added to the epoxy adhesive solution used in Example 1 at a ratio of 1.2% by volume and mixed. This liquid was applied to the surface of a PET film coated with polydimethylsiloxane as a release agent using a blade coater. Next, by removing the solvent from the coating film by drying, a conductive adhesive sheet having a thickness of 28 μm was formed on the PET film. This conductive adhesive sheet is used after peeling off the PET film.
The addition rate of the conductive fine particles 4 to the epoxy adhesive solution was set so that the content of the conductive fine particles 4 in the conductive adhesive sheet was approximately the same as that in Example 2.
[0044]
[Performance evaluation]
Using the conductive adhesive sheet produced in Comparative Example 1 and the same test substrate 30, copper plate D, and glass substrate as in Example 1, two test pieces were produced in the same manner as in Example 1. Then, a connection confirmation test and a short confirmation test were performed in the same manner as in Example 1.
As a result, in the connection confirmation test, it was confirmed that four of the 400 connection pads 34 of the two test pieces were not electrically connected to the copper plate D.
Further, in the short check test, all the insulation resistances were 10 ¹² Ω or more for a total of 400 test pads 35 of two test pieces. As a result, it was confirmed that no short circuit occurred between all adjacent connection pads 34 for all 400 connection pads 34 of the two test pieces.
[0045]
[Comparative Example 2]
A conductive adhesive sheet having the same configuration was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the addition ratio of the conductive fine particles 4 to the epoxy adhesive solution was 20% by volume.
Using the conductive adhesive sheet produced in Comparative Example 2 and the same test substrate 30, copper plate D, and glass substrate as in Example 1, two test pieces were produced in the same manner as in Example 1. Then, a connection confirmation test and a short confirmation test were performed in the same manner as in Example 1.
As a result, in the connection confirmation test, it was confirmed that all the 400 connection pads 34 of the two test pieces were electrically connected to the copper plate D.
In the short check test, the insulation resistance was 10 ⁸ Ω or less at 10 points out of a total of 400 test pads 35 of 2 test pieces. Thereby, it turned out that the short circuit has generate | occur | produced between the connection pads 34 adjacent in these 10 places.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for manufacturing a conductive adhesive sheet of the present invention, a plurality of through holes are formed in a predetermined arrangement in the core film surface, and conductive fine particles are arranged in the through holes. The pitch and size of the holes can be set corresponding to the arrangement pitch of the pattern to be connected, the wiring width, and the like. In use, the arrangement of the conductive fine particles in the sheet surface is fixed by the core film.
Therefore, by setting the pitch and size of the through holes corresponding to the arrangement pitch and wiring width of the pattern to be connected, even when connecting patterns arranged at a fine pitch, short-circuits between adjacent patterns. Can be prevented from occurring. Further, it is possible to eliminate the fear that the pattern to be connected is disposed at a position where no conductive fine particles are present.
As a result, according to the conductive adhesive sheet of the present invention, a highly reliable connection can be performed even when the dimension of the pattern to be connected is small or when patterns arranged at a fine pitch are connected.
Further, according to the method for producing a conductive adhesive sheet of the present invention, the conductive fine particles are regularly and densely arranged in the sheet surface (so that the distance between adjacent conductive fine particles is 20 μm or less). It is possible to easily manufacture the conductive adhesive sheet.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view (a-1, a-2) and a plan view (b, c) showing an embodiment of a conductive adhesive sheet obtained by the method for producing a conductive adhesive sheet of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for producing a mold used in the method for producing a conductive adhesive sheet of the present invention .
FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment of a method for producing a conductive adhesive sheet of the present invention and Example 1.
FIG. 4 is a plan view (a) and a cross-sectional view (b) showing a test substrate used for performance evaluation in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.
[5] and the wiring portion and the substrate D of the test substrate is a view showing a state of being adhered by a conductive adhesive sheets of Examples 1, 2, b-b line cross-sectional view of FIGS. 4 (a) It corresponds to.
6 is a plan view (a) showing patterns of the substrate D and the substrate E used in the performance evaluation, where (b) corresponds to a cross-sectional view of the substrate E taken along the line cc. FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view (a) and a plan view (b) showing an example of a conventional conductive adhesive sheet.
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining problems of a conventional conductive adhesive sheet.
[Explanation of symbols]
1 Core film 2 Adhesive layer (first adhesive layer)
3 Adhesive layer (second adhesive layer)
4 conductive fine particles 5 support 6 cover film 7 conductive substrate 8 photosensitive resin layer 10 through hole 11 photosensitive resin layer 12 electroless plating layer 13 metal layer 20 sheet made of adhesive layer 21 copper cylindrical convex portion 22 made of copper Linear convex portion 23 Core film and adhesive layer 24 Cylindrical convex portion made of glass 25 Glass plate 26 Electrical inspection pad 30 Test substrate 31 Insulating substrate 32 Wiring 35 Inspection pad A Position where conductive fine particles do not exist B1 Substrate B2 Substrate C Fig. 6 (b) Cross section line D substrate h Wiring height M Exposure mask P1 Connection pattern P2 Connection pattern p Wiring arrangement pitch p10 Cylindrical convex arrangement pitch W Wiring width W1 Copper straight line Width of convex part W2 Diameter of copper cylindrical convex part

Claims

シート面内に分散配置された導電性微粒子により、シートの厚さ方向のみに導電性を付与する接着シートにおいて、厚さ方向の中央に配置したコアフィルムの両面に接着剤層が配置され、前記コアフィルムおよび接着剤層は絶縁性であり、コアフィルムは接着剤層を構成する樹脂よりも２０℃以上高い軟化温度を有する樹脂から形成されており、個々の導電性微粒子の一部あるいは全部がコアフィルム内に存在し、かつ当該導電性微粒子がコアフィルム面内に所定配置で配置されている異方性を有する導電性接着シートの製造方法において、 In the adhesive sheet that imparts conductivity only in the thickness direction of the sheet by the conductive fine particles dispersed and arranged in the sheet surface, an adhesive layer is disposed on both surfaces of the core film disposed in the center in the thickness direction, The core film and the adhesive layer are insulative, and the core film is formed of a resin having a softening temperature that is 20 ° C. or higher than the resin constituting the adhesive layer, and part or all of the individual conductive fine particles are formed. In the method for producing a conductive adhesive sheet having anisotropy that is present in the core film and the conductive fine particles are arranged in a predetermined arrangement in the core film surface,
金属、セラミックスあるいは樹脂から形成された表面に所定配置で配置された凸部を有する型とシート状コアフィルムとを加熱圧着し、その後型からコアフィルムを剥離することによりコアフィルム面内に前記凸部に対応する凹部を形成し、前記フィルム面内に所定配置した凹部に導電性微粒子を入れた後、導電性微粒子を配置したコアフィルムを中央に挟んで両側に接着剤層を形成することを特徴とする導電性接着シートの製造方法。 A mold having a convex portion arranged in a predetermined arrangement on a surface formed of metal, ceramics, or resin and a sheet-like core film are heat-pressed, and then the core film is peeled off from the mold to thereby remove the convex in the core film plane. Forming a concave portion corresponding to the portion, placing conductive fine particles in the predetermined concave portion in the film surface, and then forming an adhesive layer on both sides with the core film having the conductive fine particles placed in the center A method for producing a conductive adhesive sheet.

請求項１に記載の導電性接着シートの製造方法において、該凸部を有する型とシート状コアフィルムとを加熱圧着する工程と、加熱圧着後型からコアフィルムを剥離する工程との間に、さらに、基材上に形成した接着剤層をコアフィルム側から接着する工程を加えることを特徴とする請求項１に記載の導電性接着シートの製造方法。 In the manufacturing method of the conductive adhesive sheet according to claim 1, between the step of thermocompression bonding the mold having the convex portion and the sheet-like core film, and the step of peeling the core film from the die after thermocompression bonding, Furthermore, the process of adhere | attaching the adhesive bond layer formed on the base material from the core film side is added, The manufacturing method of the electroconductive adhesive sheet of Claim 1 characterized by the above-mentioned.

シート面内に分散配置された導電性微粒子により、シートの厚さ方向のみに導電性を付与する接着シートにおいて、厚さ方向の中央に配置したコアフィルムの両面に接着剤層が配置され、前記コアフィルムおよび接着剤層は絶縁性であり、コアフィルムは接着剤層を構成する樹脂よりも２０℃以上高い軟化温度を有する樹脂から形成されており、個々の導電性微粒子の一部あるいは全部がコアフィルム内に存在し、かつ当該導電性微粒子がコアフィルム面内に所定配置で配置されている異方性を有する導電性接着シートの製造方法において、 In the adhesive sheet that imparts conductivity only in the thickness direction of the sheet by the conductive fine particles dispersed and arranged in the sheet surface, an adhesive layer is disposed on both surfaces of the core film disposed in the center in the thickness direction, The core film and the adhesive layer are insulative, and the core film is formed of a resin having a softening temperature that is 20 ° C. or higher than the resin constituting the adhesive layer, and part or all of the individual conductive fine particles are formed. In the method for producing a conductive adhesive sheet having anisotropy that is present in the core film and the conductive fine particles are arranged in a predetermined arrangement in the core film surface,
金属、セラミックスあるいは樹脂から形成された表面に所定配置で配置された凸部を有する型の、凸部の存在する表面に、コアフィルムを形成する樹脂成分を溶解させた樹脂溶液を塗布し、溶剤成分を乾燥除去した後、コアフィルムを型から剥離する工程を経ることにより、型の凸部に対応した凹部をコアフィルム面内に形成し、前記フィルム面内に所定配置した凹部に導電性微粒子を入れた後、導電性微粒子を配置したコアフィルムを中央に挟んで両側に接着剤層を形成することを特徴とする導電性接着シートの製造方法。 A resin solution in which a resin component for forming a core film is dissolved is applied to the surface of a mold having a convex portion arranged in a predetermined arrangement on a surface formed of metal, ceramics or resin, and a solvent. After removing the components by drying, a step of peeling the core film from the mold is performed to form a concave portion corresponding to the convex portion of the mold in the core film surface, and the conductive fine particles are disposed in the concave portion predetermined in the film surface. And then forming an adhesive layer on both sides with a core film on which conductive fine particles are arranged sandwiched in the center.

請求項３に記載の導電性接着シートの製造方法において、該凸部を有する型の凸部の存在する表面に、コアフィルムを形成する樹脂成分を溶解させた樹脂溶液を塗布し、溶剤成分を乾燥除去する工程と、当該工程の後コアフィルムを型から剥離する工程との間に、さらに、基材上に形成した接着剤層をコアフィルム側から接着する工程を加えることを特徴とする請求項３に記載の導電性接着シートの製造方法。 In the manufacturing method of the electroconductive adhesive sheet of Claim 3, the resin solution which melt | dissolved the resin component which forms a core film is apply | coated to the surface where the convex part of the type | mold which has this convex part exists, and a solvent component is used. Claims characterized in that a step of adhering the adhesive layer formed on the substrate from the core film side is further added between the step of drying and removing and the step of peeling the core film from the mold after the step. Item 4. A method for producing a conductive adhesive sheet according to Item 3.

該導電性微粒子が、銅、金、銀、ニッケル、パラジウム、インジウム、錫、鉛、亜鉛、またはビスマス、またはこれらいずれかの金属の合金、または炭素からなる微粒子、あるいは表面に金属被覆を有する微粒子であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の導電性接着シートの製造方法。 The conductive fine particles are fine particles made of copper, gold, silver, nickel, palladium, indium, tin, lead, zinc, bismuth, an alloy of any of these metals, or carbon, or fine particles having a metal coating on the surface. The method for producing a conductive adhesive sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein: