JP5956362B2

JP5956362B2 - 異方性導電フィルム、接続方法、及び接合体

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Publication number: JP5956362B2
Application number: JP2013029645A
Authority: JP
Inventors: 剛志田巻
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Current assignee: Dexerials Corp
Priority date: 2013-02-19
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2016-07-27
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Description

本発明は、異方性導電フィルム、接続方法、及び接合体に関する。

従来より、電子部品を基板と接続する手段として、導電性粒子が分散された熱硬化性樹脂を剥離フィルムに塗布したテープ状の接続材料（例えば、異方性導電フィルム（ＡＣＦ；ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ））が用いられている。

この異方性導電フィルムは、例えば、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）やＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）チップの端子と、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）パネルのガラス基板上に形成された電極とを接続する場合を始めとして、種々の端子同士を接着すると共に電気的に接続する場合に用いられている。

前記異方性導電フィルムを用い基板の端子と電子部品の端子とを電気的に接続する異方性導電接続は、通常、前記基板と前記電子部品とで前記異方性導電フィルムを挟み前記異方性導電フィルムを加熱及び押圧することにより行われる。この際の加熱温度としては、例えば、１７０℃〜２００℃程度である。この熱が基板及び電子部品へ影響を及ぼすことがある。また、基板と電子部品との熱膨張係数の違いに起因して接続時に位置ずれが発生することがある。

そこで、低温で基板の端子と電子部品の端子とを異方性導電接続する方法が求められている。例えば、重合性アクリル系化合物、フィルム形成樹脂及び重合開始剤を含有する絶縁性接着層と、重合性アクリル系化合物、フィルム形成樹脂、重合開始剤及び導電性粒子を含有する導電性粒子含有層とが積層されてなる異方性導電フィルムにおいて、該絶縁性接着層及び該導電性粒子含有層が、それぞれチオール化合物を含有する異方性導電フィルムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この提案の技術では、１３０℃での接続を行っている。しかし、近年は、更に低温での接続（例えば、１１０℃）が求められている。この提案の技術では、そのような更に低温で接続しようとすると、接続信頼性が低下するという問題がある。

また、チオール化合物を含有する異方性導電フィルムは、一般的に、保存安定性が低下するという問題がある。

したがって、保存安定性、及び低温で接続した際の接続信頼性に優れる異方性導電フィルム、並びに該異方性導電フィルムを用いた接続方法、及び接合体の提供が求められているのが現状である。

特開２０１１−３２４９１号公報

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、保存安定性、及び低温で接続した際の接続信頼性に優れる異方性導電フィルム、並びに該異方性導電フィルムを用いた接続方法、及び接合体を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞基板の端子と電子部品の端子とを異方性導電接続させる異方性導電フィルムであって、
導電性粒子、膜形成樹脂、硬化性樹脂、及び硬化剤を含有する導電性粒子含有層と、
膜形成樹脂、硬化性樹脂、及び硬化剤を含有する絶縁性接着層とを有し、
前記絶縁性接着層のみが、チオール化合物を含有し、
前記導電性粒子が、表面にＣｕを有することを特徴とする異方性導電フィルムである。
＜２＞絶縁性接着層におけるチオール化合物の含有量が、０．２５質量％〜１５質量％である前記＜１＞に記載の異方性導電フィルムである。
＜３＞導電性粒子が、Ｃｕ粒子及びＣｕ被覆樹脂粒子の少なくともいずれかである前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の異方性導電フィルムである。
＜４＞基板の端子と電子部品の端子とを異方性導電接続させる接続方法であって、
前記基板の端子上に前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の異方性導電フィルムを配置する第１の配置工程と、
前記異方性導電フィルム上に前記電子部品を、前記電子部品の端子が前記異方性導電フィルムと接するように配置する第２の配置工程と、
前記電子部品を加熱押圧部材により加熱及び押圧する加熱押圧工程とを含むことを特徴とする接続方法である。
＜５＞端子を有する基板と、端子を有する電子部品と、前記基板と前記電子部品との間に介在して前記基板の端子と前記の電子部品の端子とを電気的に接続する異方性導電フィルムの硬化物とを有し、
前記異方性導電フィルムが、前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の異方性導電フィルムであることを特徴とする接合体である。

本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、保存安定性、及び低温で接続した際の接続信頼性に優れる異方性導電フィルム、並びに該異方性導電フィルムを用いた接続方法、及び接合体を提供することができる。

図１は、実施例における接続信頼性の測定方法を示す説明図である。図２は、実施例における接着強度の測定方法を示す説明図である。

（異方性導電フィルム）
本発明の異方性導電フィルムは、基板の端子と電子部品の端子とを異方性導電接続させる異方性導電フィルムであって、導電性粒子含有層と、絶縁性接着層とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の層を有する。
前記異方性導電フィルムは、前記絶縁性接着層のみが、チオール化合物を含有する。
前記導電性粒子は、表面にＣｕを有する。

＜導電性粒子含有層＞
前記導電性粒子含有層は、導電性粒子と、膜形成樹脂と、硬化性樹脂と、硬化剤とを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。

−導電性粒子−
前記導電性粒子としては、表面にＣｕを有する導電性粒子であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｃｕ粒子、Ｃｕ被覆樹脂粒子などが挙げられる。

前記Ｃｕ被覆樹脂粒子としては、樹脂粒子の表面をＣｕで被覆した粒子であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記樹脂粒子へのＣｕの被覆方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無電解めっき法、スパッタリング法などが挙げられる。
前記樹脂粒子の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ベンゾグアナミン樹脂、架橋ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−シリカ複合樹脂などが挙げられる。

前記導電性粒子は、異方性導電接続の際に、導電性を有していればよい。例えば、前記導電性粒子の表面に絶縁皮膜を施した粒子であっても、異方性導電接続の際にその粒子が変形し、前記導電性粒子が露出するものであれば、前記導電性粒子である。

前記導電性粒子の平均粒子径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１μｍ〜３０μｍが好ましく、２μｍ〜２５μｍがより好ましく、３μｍ〜１０μｍが特に好ましい。
前記平均粒子径は、任意に１０個の導電性粒子について測定した粒子径の平均値である。
前記粒子径は、例えば、走査型電子顕微鏡観察により測定できる。

前記導電性粒子含有層における前記導電性粒子の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１質量％〜３０質量％が好ましく、２質量％〜３０質量％がより好ましく、２質量％〜２０質量％が更により好ましく、２質量％〜１０質量％が特に好ましい。

−膜形成樹脂−
前記膜形成樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェノキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ブタジエン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。前記膜形成樹脂は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、製膜性、加工性、接続信頼性の点からフェノキシ樹脂が好ましい。
前記フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンより合成される樹脂などが挙げられる。
前記フェノキシ樹脂は、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。

前記導電性粒子含有層における前記膜形成樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０質量％〜６０質量％が好ましく、３５質量％〜５５質量％がより好ましい。

−硬化性樹脂−
前記硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ樹脂、重合性アクリル化合物などが挙げられる。

−−エポキシ樹脂−−
前記エポキシ樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、それらの変性エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

−−重合性アクリル化合物−−
前記重合性アクリル化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレングリコールジアクリレート、リン酸エステル型アクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート、２−アクリロイロキシエチルコハク酸、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ｏ−フタル酸ジグリシジルエーテルアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレートなど、及びこれらに相当するメタクリレートを挙げることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記導電性粒子含有層における前記硬化性樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０質量％〜８０質量％が好ましく、３５質量％〜６５質量％がより好ましい。

−硬化剤−
前記硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イミダゾール類、有機過酸化物、アニオン系硬化剤、カチオン系硬化剤などが挙げられる。

前記イミダゾール類としては、例えば、２−エチル４−メチルイミダゾールなどが挙げられる。
前記有機過酸化物としては、例えば、ラウロイルパーオキサイド、ブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、ベンゾイルパーオキサイドなどが挙げられる。
前記アニオン系硬化剤としては、例えば、有機アミン類などが挙げられる。
前記カチオン系硬化剤としては、例えば、スルホニウム塩、オニウム塩、アルミニウムキレート剤などが挙げられる。
これらの中でも、保存安定性に優れる点で、有機過酸化物が好ましく、ジラウロイルパーオキサイドがより好ましい。

前記硬化性樹脂と前記硬化剤との組合せとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記エポキシ樹脂と前記カチオン系硬化剤との組合せ、前記重合性アクリル化合物と前記有機過酸化物との組合せが好ましい。

前記導電性粒子含有層における前記硬化剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１質量％〜１０質量％が好ましく、２質量％〜５質量％がより好ましい。

−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シランカップリング剤、充填剤、軟化剤、硬化促進剤、老化防止剤、着色剤（顔料、染料）、有機溶剤、イオンキャッチャー剤などが挙げられる。
前記その他の成分の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

前記導電性粒子含有層の平均厚みとしては、特に制限はなく、前記導電性粒子の平均粒子径、前記絶縁性接着層の平均厚みとの関係で、適宜選択することができるが、５μｍ〜３０μｍが好ましく、１０μｍ〜２５μｍがより好ましい。前記平均厚みが、５μｍ未満であると、基板の端子と電子部品の端子の間に導電性粒子が十分に充填されないことがあり、３０μｍを超えると、接続不良の原因となることがある。
ここで、前記平均厚みは、任意に前記導電性粒子含有層の５箇所の厚みを測定した際の平均値である。

＜絶縁性接着層＞
前記絶縁性接着層は、チオール化合物と、膜形成樹脂と、硬化性樹脂と、硬化剤とを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。

−チオール化合物−
前記チオール化合物としては、チオール基（メルカプト基）を含有する化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、反応性、及び保存安定性の点からペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）（ＰＥＭＰ）、トリス−［（３−メルカプトプロピオニルオキシ）−エチル］−イソシアヌレート（ＴＥＭＰＩＣ）、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトプロピオネート）（ＴＭＭＰ）、ジペンタエリスリトールヘキサキス（３−メルカプトプロピオネート）（ＤＰＭＰ）、２−エチルヘキシル−３−メルカプトプロピオネート（ＥＨＭＰ）、テトラエチレングリコールビス（３−メルカプトプロピオネート）（ＥＧＭＰ−４）が好ましい。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記絶縁性接着層における前記チオール化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．２５質量％〜１５質量％が好ましく、０．２５質量％〜１０質量％がより好ましく、０．５質量％〜１０質量％が更に好ましく、２質量％〜７質量％が特に好ましい。

−膜形成樹脂−
前記膜形成樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記導電性粒子含有層の説明において例示した前記膜形成樹脂などが挙げられる。好ましい態様も同様である。

前記絶縁性接着層における前記膜形成樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０質量％〜６０質量％が好ましく、３５質量％〜５５質量％がより好ましい。

−硬化性樹脂−
前記硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ樹脂、重合性アクリル化合物などが挙げられる。
前記エポキシ樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記導電性粒子含有層の説明において例示した前記エポキシ樹脂などが挙げられる。
前記重合性アクリル化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記導電性粒子含有層の説明において例示した前記重合性アクリル化合物などが挙げられる。

前記絶縁性接着層における前記硬化性樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３０質量％〜８０質量％が好ましく、３５質量％〜６５質量％がより好ましい。

−硬化剤−
前記硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記導電性粒子含有層の説明において例示した前記硬化剤などが挙げられる。好ましい態様も同様である。

前記絶縁性接着層における前記硬化剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１質量％〜１０質量％が好ましく、２質量％〜５質量％がより好ましい。

前記絶縁性接着層の平均厚みとしては、特に制限はなく、適宜選択することができるが、５μｍ〜３０μｍが好ましく、１０μｍ〜２５μｍがより好ましい。前記平均厚みが、５μｍ未満であると、端子間における樹脂充填率が減少することがあり、３０μｍを超えると、接続不良の発生の原因となることがある。
ここで、前記平均厚みは、任意に前記絶縁性接着層の５箇所の厚みを測定した際の平均値である。

＜基板＞
前記基板としては、端子を有し、前記異方性導電フィルムを用いた異方性導電接続の対象となる基板であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、端子を有するガラス基板、端子を有するプラスチック基板などが挙げられる。前記基板は、プリント配線板（ＰＷＢ）であってもよい。
前記端子を有するガラス基板としては、例えば、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）ガラス基板、ＩＺＯ（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）ガラス基板、その他のガラスパターン基板などが挙げられる。これらの中でも、ＩＴＯガラス基板、ＩＺＯガラス基板が好ましい。
前記端子を有するプラスチック基板の材質、構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、端子を有するリジット基板、端子を有するフレキシブル基板などが挙げられる。

前記基板の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍが好ましく、０．２ｍｍ〜０．８ｍｍがより好ましい。
前記平均厚みは、前記基板の任意の１０箇所の厚みを測定した際の平均値である。

＜電子部品＞
前記電子部品としては、端子を有し、前記異方性導電材料を用いた異方性導電接続の対象となる電子部品であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）テープ、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ−ｏｎ−Ｆｌｅｘ、チップオンフレックス）、ＴＣＰ（Ｔａｐｅｃａｒｒｉｅｒｐａｃｋａｇｅ、テープ・キャリア・パッケージ）、液晶パネルなどが挙げられる。前記ＩＣとしては、例えば、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）における液晶画面制御用ＩＣチップなどが挙げられる。
前記電子部品の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上面から見た場合に、長方形、正方形などが挙げられる。

（接続方法）
本発明の接続方法は、第１の配置工程と、第２の配置工程と、加熱押圧工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
前記接続方法は、基板の端子と電子部品の端子とを異方性導電接続させる方法である。

前記基板、及び前記電子部品としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の前記異方性導電フィルムの説明で例示した前記基板、及び前記電子部品がそれぞれ挙げられる。

＜第１の配置工程＞
前記第１の配置工程としては、前記基板の端子上に本発明の前記異方性導電フィルムを配置する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記第１の配置工程においては、通常、前記異方性導電フィルムの前記導電性粒子含有層が前記基板の端子に接触するように、前記異方性導電フィルムを前記基板の端子上に配置する。
前記配置の際には、仮止めのための加熱及び加圧を行ってもよい。この際の加熱温度は、前記異方性導電フィルムを硬化させない加熱温度が好ましい。

＜第２の配置工程＞
前記第２の配置工程としては、前記異方性導電フィルム上に前記電子部品を、前記電子部品の端子が前記異方性導電フィルムと接するように配置する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記第２の配置工程においては、通常、前記異方性導電フィルムの前記絶縁性接着層が前記電子部品の端子に接触するように、前記電子部品を前記異方性導電フィルム上に配置する。

＜加熱押圧工程＞
前記加熱押圧工程としては、前記電子部品を加熱押圧部材により加熱及び押圧する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記加熱押圧部材としては、例えば、加熱機構を有する押圧部材などが挙げられる。前記加熱機構を有する押圧部材としては、例えば、ヒートツールなどが挙げられる。
前記加熱の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１１０℃〜１４０℃が好ましい。
前記押圧の圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５ＭＰａ〜１０ＭＰａが好ましい。
前記加熱及び押圧の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５秒間〜１０秒間が好ましい。

（接合体）
本発明の接合体は、基板と、電子部品と、異方性導電フィルムの硬化物とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。

前記異方性導電フィルムは、本発明の前記異方性導電フィルムである。
前記異方性導電フィルムの硬化物は、前記基板と前記電子部品との間に介在して前記基板の端子と前記電子部品の端子とを電気的に接続している。

前記接合体は、例えば、本発明の前記接続方法により製造できる。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）
＜異方性導電フィルムの作製＞
−導電性粒子含有層の作製−
フェノキシ樹脂（品名：ＹＰ５０、新日鐵化学株式会社製）４０質量部、２官能アクリルモノマー（ポリエチレングリコール＃２００ジアクリレート、品名：Ａ−２００、新中村化学工業株式会社製）３０質量部、ウレタンアクリレート（品名：Ｕ−２ＰＰＡ、新中村化学工業株式会社製）２０質量部、リン酸エステル型アクリレート（品名：ＰＭ−２、日本化薬株式会社製）２質量部、有機過酸化物（ジラウロイルパーオキサイド）３質量部、及び導電性粒子（Ｃｕ粒子、平均粒子径５μｍ）５質量部を、撹拌装置（自転公転ミキサー、あわとり練太郎、シンキー社製）を用いて均一に混合した。混合後の配合物をシリコーン処理したＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）上に乾燥後の平均厚みが１７μｍとなるように塗布し、７０℃で５分間乾燥し、導電性粒子含有層を作製した。

−絶縁性接着層の作製−
フェノキシ樹脂（品名：ＹＰ５０、新日鐵化学株式会社製）４５質量部、２官能アクリルモノマー（ポリエチレングリコール＃２００ジアクリレート、品名：Ａ−２００、新中村化学工業株式会社製）３０質量部、ウレタンアクリレート（品名：Ｕ−２ＰＰＡ、新中村化学工業株式会社製）２０質量部、リン酸エステル型アクリレート（品名：ＰＭ−２、日本化薬株式会社製）２質量部、有機過酸化物（ジラウロイルパーオキサイド）３質量部、及びチオール化合物（ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、表１に示す含有量となる量）を、撹拌装置（自転公転ミキサー、あわとり練太郎、シンキー社製）を用いて均一に混合した。混合後の配合物をシリコーン処理したＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）上に乾燥後の平均厚みが１８μｍとなるように塗布し、７０℃で５分間乾燥し、絶縁性接着層を作製した。

上記で得られた導電性粒子含有層と絶縁性接着層とをロールラミネータを用いて、ロール温度４５℃にてラミネートし、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を得た。

＜接合体の製造＞
以下の方法により接合体を製造した。
ＣＯＦ（チップオンフレックス）として、評価用ＣＯＦ（デクセリアルズ株式会社評価用基材、２００μｍＰ（ピッチ）、Ｃｕ８μｍｔ（厚み）−Ｓｎめっき、３８μｍｔ（厚み）−Ｓ’ｐｅｒｆｌｅｘ基材）を用いた。
ＰＷＢ（プリント配線板）として、評価用ＰＷＢ（デクセリアルズ株式会社評価用基材、２００μｍＰ（ピッチ）、Ｃｕ３５μｍｔ（厚み）−Ａｕめっき、ＦＲ−４基材）を用いた。
前記評価用ＰＷＢ上に、幅２ｍｍにスリットした前記異方性導電フィルムを、前記導電性粒子含有層が前記評価用ＰＷＢに接するように配置した。配置する際、８０℃、１ＭＰａ、１秒間で貼り付けた。続いて、その異方性導電フィルム上に、前記評価用ＣＯＦを前記異方性導電フィルムからはみ出さないように配置した。続いて、緩衝材（シリコーンラバー、厚み０．２５ｍｍ）を介して、加熱ツール（幅２．０ｍｍ）により１１０℃、３ＭＰａ、５秒間の条件で、前記評価用ＣＯＰを加熱及び押圧し、接合体を得た。

＜評価＞
以下の評価を行った。結果を表１に示す。

＜＜接続信頼性（導通抵抗）＞＞
得られた接合体の初期の抵抗値、並びに８５℃及び８５％ＲＨで５００時間放置した後の抵抗値を以下の方法で測定した。
具体的には、図１に示すようにして、デジタルマルチメーター（品番：デジタルメルチメータ７５５５、横河電機株式会社製）を用いて４端子法にて電流１ｍＡを流したときの抵抗値を測定した。３０チャンネルについて抵抗値を測定し、最大の抵抗値を測定値とした。測定結果について、下記評価基準で評価した。
〔評価基準〕
Ａ：２Ω未満
Ｂ：２Ω以上５Ω未満
Ｃ：５Ω以上

＜＜接着強度＞＞
作製した接合体を、図２に示すようにして、剥離試験機（株式会社エー・アンド・デイ製）を用いて、剥離速度５０ｍｍ／分間で、９０度剥離試験（ＪＩＳＫ６８５４−１）を行い、ピール強度を接着強度として測定した。測定結果について、下記評価基準で評価した。
〔評価基準〕
Ａ：８Ｎ／ｃｍ以上
Ｂ：５Ｎ／ｃｍ以上８Ｎ／ｃｍ未満
Ｃ：５Ｎ／ｃｍ未満

＜＜保存安定性＞＞
作製した異方性導電フィルムを、４０℃のオーブンに２４時間放置した。放置した後の異方性導電フィルムを用いて、上記の方法で接合体を作製し、上記接続信頼性（初期）及び接着強度の評価を行った。

＜＜絶縁性＞＞
異方性導電フィルムを２ｍｍ幅にスリットし、５０μｍピッチの電極を有するＣＯＦと５０μｍピッチのＰＷＢに、１１０℃、３ＭＰａ、５秒間の条件で加熱及び押圧し、サンプルを作製した。同じサンプルを１００枚作製し、ショート発生率を測定した。

（実施例２〜２０、及び比較例１〜５）
実施例１において、導電性粒子含有層（Ａ層）中の導電性粒子の種類、及び含有量、導電性粒子含有層中のチオール化合物の種類、及び含有量、絶縁性接着層（Ｎ層）のチオール化合物の種類、及び含有量、並びに、導電性粒子含有層、及び絶縁性接着層中の有機過酸化物の種類を、表１〜表３に示す、導電性粒子含有層中の導電性粒子の種類、及び含有量、導電性粒子含有層中のチオール化合物の種類、及び含有量、絶縁性接着層中のチオール化合物の種類、及び含有量、並びに、導電性粒子含有層、及び絶縁性接着層中の有機過酸化物の種類に変えた以外は、実施例１と同様にして、異方性導電フィルムを得た。
得られた異方性導電フィルムを用いて実施例１と同様にして接合体を作製するとともに、評価に供した。結果を表１〜表３に示す。

表１〜表３中、Ａ層は、導電性粒子含有層を表す。Ｎ層は、絶縁性接着層を表す。含有量は、その層における含有量（質量％）を表す。

表１〜表３中、実施例及び比較例における「Ｃｕ粒子」は、アトマイズ法で製造した銅粒子（平均粒子径５μｍ）である。
実施例２０における「樹脂粒子」は、平均粒子径４．８μｍのベンゾグアナミン樹脂粒子を無電解銅メッキすることで得られた銅メッキ樹脂粒子である。
比較例４における「Ｎｉ粒子」は、アトマイズ法で製造したニッケル粒子（平均粒子径５μｍ）である。
比較例５における「Ａｕ／Ｎｉ粒子」は、ニッケル粒子を無電解金メッキすることで得られた金メッキニッケル粒子（平均粒子径５μｍ）である。

表１〜表３中、「ラウロイル」は、ジラウロイルパーオキサイドである。「ＢＰＯ」は、ベンゾイルパーオキサイドである。

表１〜表３中、チオール化合物の種類は、以下のとおりである。
ＰＥＭＰ：、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）
ＴＥＭＰＩＣ：トリス−［（３−メルカプトプロピオニルオキシ）−エチル］−イソシアヌレート
ＴＭＭＰ：トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトプロピオネート）
ＤＰＭＰ：ジペンタエリスリトールヘキサキス（３−メルカプトプロピオネート）
ＥＨＭＰ：２−エチルヘキシル−３−メルカプトプロピオネート
ＥＧＭＰ−４：テトラエチレングリコールビス（３−メルカプトプロピオネート）
上記チオール化合物は、いずれもＳＣ有機化学株式会社製である。

実施例１〜２０では、絶縁性接着層にチオール化合物を含有し、導電性粒子含有層にＣｕを表面に有する導電性粒子を含有することにより、保存安定性と、１１０℃という非常に低温で接続した際の接続信頼性とを両立できることが確認できた。また、接着強度にも優れていた。

１１０℃などの温度領域では、通常、硬化性が悪く接続信頼性が低下する。チオール化合物を用いた場合でも、１３０℃で接続した際の接続信頼性を満足できても、１１０℃という更に低温で接続した際の接続信頼性を満足することは難しい。
本発明の異方性導電フィルムは、チオール化合物を含有するとともに、Ｃｕを表面に有する導電性粒子を含有している。このように、チオール化合物と併用してＣｕを表面に有する導電性粒子を用いることで、１１０℃という低温で接続した際の接続信頼性を満足していると考えられる。ところが、チオール化合物と、Ｃｕを表面に有する導電性粒子とを単純に併用すると、保存安定性が低下する。これは、硬化性が高くなるために保存時にも硬化が進行するためと考えられる。そこで、本発明のように、絶縁性接着層のみにチオール化合物を含有し、導電性粒子含有層にＣｕを表面に有する導電性粒子を含有することにより、接続時にのみ、チオール化合物とＣｕを表面に有する導電性粒子とが接触するようになり、保存安定性と、１１０℃という非常に低温で接続した際の接続信頼性とを両立できる。

前記絶縁性接着層における前記チオール化合物の含有量が２質量％〜７質量％の場合には、接続信頼性、接着強度、及び保存安定性の全てが非常に優れていた（例えば、実施例３及４）。
前記硬化剤としては、ベンゾイルパーオキサイドよりもジラウロイルパーオキサイドの方が、接続信頼性、接着強度、及び保存安定性の全てにおいて優れていた（例えば、実施例３及び１０）。
前記導電性粒子の平均粒子径を３μｍ〜１０μｍの範囲内で変動させても、ほとんど影響は無かった。
前記導電性粒子含有層における前記導電性粒子の含有量が２質量％〜３０質量％の場合には、接続信頼性、接着強度、及び保存安定性の全てが非常に優れていた（例えば、実施例１２及１９）。

前記チオール化合物を含有しない場合には、反応性が不十分であった（例えば、比較例１）。
前記導電性粒子含有層及び前記絶縁性接着層の両層に前記チオール化合物を含有する場合には、保存安定性が不十分であった（例えば、比較例２）。
前記導電性粒子含有層にのみ前記チオール化合物を含有する場合には、反応性、及び保存安定性が不十分であった（例えば、比較例３）。
導電性粒子としてＣｕを表面に有する導電性粒子以外の粒子（例えば、Ｎｉ粒子、Ａｕ／Ｎｉ粒子）の場合には、反応性が不十分であった（例えば、比較例４及び５）。

本発明の異方性導電フィルムは、保存安定性、及び低温で接続した際の接続信頼性に優れることから、低温での基板の端子と電子部品の端子との異方性導電接続に好適に用いることができる。

Claims

基板の端子と電子部品の端子とを異方性導電接続させる異方性導電フィルムであって、
導電性粒子、膜形成樹脂、硬化性樹脂、及び硬化剤を含有する導電性粒子含有層と、
膜形成樹脂、硬化性樹脂、及び硬化剤を含有する絶縁性接着層とを有し、
前記絶縁性接着層のみが、チオール化合物を含有し、
前記導電性粒子が、表面にＣｕを有することを特徴とする異方性導電フィルム。
絶縁性接着層におけるチオール化合物の含有量が、０．２５質量％〜１５質量％である請求項１に記載の異方性導電フィルム。
導電性粒子が、Ｃｕ粒子及びＣｕ被覆樹脂粒子の少なくともいずれかである請求項１から２のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
基板の端子と電子部品の端子とを異方性導電接続させる接続方法であって、
前記基板の端子上に請求項１から３のいずれかに記載の異方性導電フィルムを配置する第１の配置工程と、
前記異方性導電フィルム上に前記電子部品を、前記電子部品の端子が前記異方性導電フィルムと接するように配置する第２の配置工程と、
前記電子部品を加熱押圧部材により加熱及び押圧する加熱押圧工程とを含むことを特徴とする接続方法。
端子を有する基板と、端子を有する電子部品と、前記基板と前記電子部品との間に介在して前記基板の端子と前記の電子部品の端子とを電気的に接続する異方性導電フィルムの硬化物とを有し、
前記異方性導電フィルムが、請求項１から３のいずれかに記載の異方性導電フィルムであることを特徴とする接合体。