JPH04169080A - 加熱硬化型異方導電接続部材 - Google Patents

加熱硬化型異方導電接続部材

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は電気回路基板(以下基板という)間の接続に用
いられる加熱硬化型異方導電接続部材(以下接続部材と
いう)に関する。
[従来の技術] 異方導電接着剤はLCDとFPC,PCBとFPC等の
接続に用いられるが、近年接続部の多ピン化、小ピツチ
化が進み、また耐熱性等の信頼度の向上を求められる結
果、熱硬化型接着剤が使用されるようになった。
[発明が解決しようとするIII(] しかし熱硬化型異方導電接着剤により基板間を接続する
には、接続部にあらかじめ異方導電接着剤を仮圧着する
ため加熱するので、仮圧着後のポットライフが短くなる
という問題があった。
[課題を解決するための手段] ゛本発明は上記の問題を解決し、仮圧着後のボッ1 ト
ライフの長い接続部材を提供するもので、これは、加熱
硬化成分を含む絶縁性接着剤中に導電性粒子を分散した
異方導電接着剤層とこれに密着させたセパレータからな
り、該異方導電接着剤層とセパレータとの密着強度FS
と、該異方導電接着剤層を電気回路基板の接続部に温度
10〜50’C。
圧力3 kg/cd以上で押し付けた際の異方導電接着
剤層に対する接続部の密着強度FCどの関係が、FS<
FCであることを特徴とする加熱硬化型異方導電接続部
材である。
本発明を図面によっそ説明すると、第1図において、本
発明の接続部材上では、セパレータ2上に加熱硬化型接
着剤層3が密着されているが、この中には導電性粒子4
が分散され異方導電性を付与される。第2図は接続部材
上をリール状に巻いたもので、5はコアである。第3図
は、本発明の接続部材上による基板接続の一例で、基板
6と7のそれぞれの接続部8,9が接続部材上によって
接続されている。
基板間の接続部材は基板の種類によって異なるが、接続
部材と少なくとも一方の基板の接続部との密着強度がセ
パレータとの密着強度を上まわっておればよい。
基板の接続部表面にはつぎの構成が例示される。
すなわち、LCDの場合にはIT○とガラス、PCBの
場合には、ガラスエポキシあるいはガラスエポえ、羨。
。箔、、)接着剤、、Au)ツキ層、8nメツキ層ある
いはハンダメツキ層、FPCの場合には、ポリイミドあ
るいはポリイミドとCu箔との接着剤あるいはポリエス
テルあるいはBTレジンと、Auメツキ層+ Snメツ
キ層、ハンダメツキ層あるいはAgペースト、カーボン
ペースト等である。
絶縁性接着剤に混入される加熱硬化成分としては、エポ
キシ樹脂系、アクリル系、ウレタン系。
シリコーン系、クロロプレン系、ニトリル系などが例示
されるが、これらは導通の信頼性を向上させるため剥離
強度、耐熱性、可撓性を改善するよう熱可塑性樹脂とブ
レンドすることが効果的であり、例としてポリアミド系
、ポリエステル系、アイオノマー系、EVA、EAA、
EMA、EEAなどのポリオレフィン系、NBR,S、
BR等の各種合成ゴム系のもの、さらにはこれらの変性
物、複合物があげられる。いずれの場合も、硬化剤。
加硫剤、制御剤、劣化防止剤、耐熱添加剤、熱伝導向上
剤、粘着付与剤、軟化剤、着色剤、各種カップリング剤
、金属不活性剤等が適宜−添加されることが望ましい。
さらに、前記基板の接続部に対し、10〜50℃の温度
範囲において良好な密着性と、本接着時に十分な反応速
度、剥離強度を得るために、この絶縁性接着剤は、10
〜50℃における粘度が1000ボイズ以下である液状
エポキシ樹脂100重量部、加熱硬化型潜在性硬化剤な
らびに溶融温度が80℃以上の熱可塑性樹脂20〜10
00重量部および粘着付与剤5〜500重量部とを含ん
だものとすることが最も有効である。これは微視的に1
0〜50℃において固体状態にある熱可塑性樹脂マトリ
クス中に液状のエポキシ樹脂が分散した構造をとってお
り、これによって10〜50℃という低温においても基
板との密着性が良好になるとともに、接続部材としてフ
ィルム状の形を保持し、良好な作業性を得ることができ
る。
導電性粒子としては、ニッケル、ハンダ、金、銀、パラ
ジウムなどの金属粒子、タングステンカーバイドなどの
セラミック粒子、カーボン粒子、表面をメツキ等の方法
で金属被覆したプラスチック粒子等が例示される。導通
の信頼性を得るために、粒径はできるだけ均一にするこ
とがよく、低ピンチレヘル例えば0.1a++やQ、2
m+ピッチの接続部におけるリークを防ぐという観点か
ら、粒子径は平均25.以下であることが望ましいが、
粒子が小さすぎると接着剤が薄く強度が弱くなるため、
平均5p以上であることが好ましい、また粒子には粘着
性がないため、接続まえの状態で異方導電接着剤層表面
に粒子が露出しないことが好ましく、このため異方導電
接着剤層の厚さは導電性粒子の平均粒子径の1.2倍以
上にすることがよい。しかじ厚すぎると、ヒートシール
時に接着剤がフローしきれずに導通不良を生じ、さらに
オーバーフローにより接着剤が流れ出して周囲に悪影響
を与える危険性があるため、100μs以下とすること
がよい。
セパレータは、異方導電接着剤をフィルム状に保持する
とともに、仮圧着時に異方導電接着剤層を基板側へ転写
した後剥がされるため、易剥離性をもつことが必要で、
例えば合成紙、ポリプロピレンフィルム、シリコーンに
より離脱処理した紙やポリエステルフィルム、ふっ素樹
脂フィルム等が例示される。
本発明の接続部材は作業性の面からリール状にすること
がよく、このためセパレータは製造時に接着剤を塗布す
る面が1反対側の面より密着性のよいことが望まれ、こ
の点で最も良好なものは、ふっ素樹脂フィルムあるいは
面画にそれぞれの面の剥離し易さの度合いを変えてシリ
コーン離型処理を施したポリエステルフィルムである。
ふっ素樹脂フィルムとしてはPTFE、FEP、ETF
E、’PFA、PCT、FE、PVDF等が例示され、
これらは表面に微小な凹凸を有しているため、溶液状態
の接着剤を塗布した面には表面の凹凸に対するアンカー
効果によって良好な密着性が得られ、接着剤が乾燥した
後では、塗布面はどアンカー効果が得られないため、リ
ール状としたときに逆側に接着剤が取られることがない
。またシリコーン処理したポリエステルフィルムは、剥
離し難い方の面に接着剤を設けることによって逆側へ取
られることを防ぐことができる。剥離性の度合いは、シ
リコーンの処理量によって調節できるが、処理量が少な
いとシリコーン被膜に微小な欠陥を生じ、この欠陥の量
によって剥離性が変わるものど考えられる。
上記した接続部材を用いて基板間を接続するには、まず
この接続部材を基板のどちらか一方の接続部上に載置し
、10〜50℃の温度で3kg/cm2以上の圧力を加
えて仮圧着し、ついでセパレータを剥がした後、約15
0℃以上、10〜50kg/d、20〜60秒の条件で
本接続を達成する。仮圧着の際接着剤の表面の基板への
密着性をよくするために、圧着子として厚さ0.05+
m以上、硬度20〜80度の弾性体を用いると微妙な凹
凸に対する追従性がよく、エアーを巻き込み難く効果的
である。
以上によって加熱硬化型異方導電接着剤層を仮圧着した
後でも、硬化の反応性を低下させることなく、ポットラ
イフが長い接続部材を得ることができる。
[実施例] カルボキシル基含有の熱可塑性SBR(スチレン−ブタ
ジェンラバー)100重量部とテルペンフェノール系粘
着付与剤50重量部を、トルエン=MEK=8 : 2
の混合溶剤に25重量%となるように溶解し、これに液
状エポキシ樹脂(AER331L:旭化成)50重量部
、マイクロカプセル型エポキシ硬化剤(ツバキュアHX
−374J:旭化成)50重量部、粒径約10μの球形
フェノール樹脂にAg、Auの2層メツキを施した比重
的1.2の導電性粒子20重量部を混合して異方導電性
接着剤をつくった。これをナイフコーターで、セパレー
タとなる厚さ75ρのPTFEフィルムにヒフロンテー
プNo。900:日東電工)にコーティングし、送風乾
燥させて、総厚さloo庫(接着剤層の厚さ25庫)と
し、これを3I幅にスリットして巻取り接着部材を得た
これを、ガラス上にITO膜により0.2ピツチのパタ
ーンが形成されたLCDの接続部に載置し、室温27℃
において加熱することなく、圧着子トシて厚さlna、
ゴム硬度70度のシリコーンゴムを取付けた治具で10
kg/cdの圧力で1秒間押し付は仮圧着したが、セパ
レータであるPTFEフィルムを容易に剥がし取ること
ができた。仮圧着直後および仮圧着より2週間25℃、
50%RHの室内に放置した後、0.2m+ピッチのF
PCを170℃20kg/at、30秒にて本接着し、
抵抗値、剥離強度を測定した結果を表1に示す。
表1 [発明の効果コ 以上のように本発明により、熱硬化型樹脂の反応性の低
下を招くことなく仮圧着後のポットライフを長く維持す
ることができるため、組立工程に制約がなく、効率の良
い作業を行なうことができる。また10〜50’Cとい
う常温に近い温度範囲で仮圧着できるため、仮圧着機の
温度制御をほとんど必要とせず、圧着子の交換等のメン
テナンスも容易であり、火傷の心配もなく作業性がよく
、加熱のためのコストも低減できる。また液状エポキシ
樹脂と熱可塑性樹脂をブレンドすることによって、仮圧
着時のエツジでの接着剤の切れがよくなり、作業性が向
上する。また圧着子に厚さ0゜05m以上、硬度2o〜
80度の弾性体を用いることによって仮圧着する基板へ
の密着性が増し、エアーの巻き込みも少なくなるので歩
留りが向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の接続部材の断面図、第2図は本発明の
リール状にした接続部材の斜視図、第3図は本発明の接
続部材により2枚の基板を接続したときの断面図である
。 1・・・接続部材、  2・・・セパレータ、3・・加
熱硬化型接続部材、 4・・・導電性粒子。 5・・・コア、 6.7・・・基板、 8.9・・・接
続部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)加熱硬化成分を含む絶縁性接着剤中に導電性粒子を
    分散した異方導電接着剤層とこれに密着させたセパレー
    タからなり、該異方導電接着剤層とセパレータとの密着
    強度F_Sと、該異方導電接着剤層を電気回路基板の接
    続部に温度10〜50℃、圧力3kg/cm^2以上で
    押し付けた際の異方導電接着剤層に対する接続部の密着
    強度F_Cとの関係が、F_S<F_Cであることを特
    徴とする加熱硬化型異方導電接続部材。 2)上記絶縁性接着剤は、液状エポキシ樹脂100重量
    部、加熱硬化型の潜在性硬化剤ならびに熱可塑性樹脂の
    20〜1000重量部および粘着付与剤5〜500重量
    部を含み、該液状エポキシ樹脂の10〜50℃における
    粘度は1000ポイズ以下、該熱可塑性樹脂の溶融温度
    は80℃以上である請求項1に記載の接続部材。 3)上記導電性粒子の平均粒子径は5〜25μmである
    請求項1に記載の接続部材。 4)上記異方導電接着剤層の厚さは上記導電性粒子の平
    均粒子径の1.2倍以上、100μm以下である請求項
    1および3に記載の接続部材。
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