JPH11256117A - 異方導電性光後硬化型粘着シート及び電気部品の接合方法 - Google Patents

異方導電性光後硬化型粘着シート及び電気部品の接合方法

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JPH11256117A
JPH11256117A JP10063027A JP6302798A JPH11256117A JP H11256117 A JPH11256117 A JP H11256117A JP 10063027 A JP10063027 A JP 10063027A JP 6302798 A JP6302798 A JP 6302798A JP H11256117 A JPH11256117 A JP H11256117A
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Japan
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adhesive sheet
resin
curing
sensitive adhesive
meth
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JP10063027A
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English (en)
Inventor
Koji Fukui
弘司 福井
Akira Nakasuga
章 中壽賀
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • H05K3/323Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives by applying an anisotropic conductive adhesive layer over an array of pads

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  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧着するだけで異方導電接続を果たすことが
でき、かつ加熱処理を施すことなく硬化させることがで
き、電気的接続の信頼性を高め得ると共に耐熱性が十分
でない部品や部材の接続にも用いることができる異方導
電性光後硬化型粘着シート、並びに該異方導電性光後硬
化型粘着シートを用いた電気部品の接合方法を提供す
る。 【解決手段】 高分子(A)と、光硬化性樹脂(B)
と、光硬化性樹脂を硬化させる硬化触媒(C)と、導電
性粒子(D)とを含み、粘着性を有する異方導電性光後
硬化型粘着シート、並びに上記異方導電性光後硬化型粘
着シートを用いて2つの電気部品を接合するにあたり、
該異方導電性光後硬化型粘着シートに光を照射する電気
部品の接合方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、異方導電性光後硬
化型粘着シート及び電気部品の接合方法に関し、より詳
細には、圧着するだけで異方導電接続を果たす程度の粘
着性を有し、かつ光照射により、加熱処理することなく
硬化し、異方導電接続の信頼性を高め得る異方導電性光
後硬化型粘着シート及び電気部品の接合方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電気・電子機器の高性能化、小型化及び
薄肉化に伴い、電気的接続部分の小型化が進行してい
る。例えば、微細な電気回路同士を接合したり、あるい
は微細な電気回路と多くの接続ピンを有するチップ部品
等を接合したりする必要が高まっている。このような非
常に小さな電気回路部分同士を接合したり、非常に狭い
範囲で電気的な接続を果たす場合には、周囲の電気的に
接続されてはならない部分との絶縁を確保することが困
難となることがある。
【0003】そこで、上記のような問題を解決するもの
として、異方導電性接合材が種々提案されている。異方
導電性接合材とは、ある方向には導電性を有するが、他
の方向には導電性を有しない接合材である。このような
異方導電性接合材は、例えば液晶ディスプレイ装置にお
ける液晶ディスプレイパネルとTCP(テープキャリヤ
パッケージ)との接続、あるいはフレキシブルプリント
配線基板(FPC)とTCPとの電気的接続などに広く
用いられている。
【0004】従来の異方導電性接合材としては、熱可塑
性樹脂中に導電性粒子を分散させ、フィルム状とした異
方導電性フィルム(特開昭60−84718号公報)、
あるいは熱可塑性樹脂中に導電性粒子を分散させペース
ト状とした異方導電性接着剤(特開昭62−15474
6号公報)などが検討されてきている。
【0005】上記熱可塑性樹脂をベースとした異方導電
性フィルムでは、接着に際し、該フィルムを接合すべき
部材間に挟み込み、加熱・加圧することよりフィルムを
溶融し、さらに冷却することにより部材同士の接着が果
たされる。この種の異方導電性フィルムでは、熱可塑性
樹脂をベースとするので、加熱・加圧を短時間で行うこ
とができ、すなわち短時間接合が可能である。しかしな
がら、接合部分のマトリクスが上記のように熱可塑性樹
脂により構成されているので、接合部分の耐熱性に限界
があった。
【0006】他方、熱硬化性樹脂をベースとした異方導
電性接着剤(特開昭61−74205号公報)では、接
着に際し、150℃近くまで接着剤を加熱し、熱硬化を
進行させることにより、接着力や接続の信頼性が高めら
れる。さらに、硬化物は、耐熱性及び耐薬品性において
も優れている。
【0007】しかしながら、硬化を完了させるのに、1
50℃程度の温度である程度の時間加熱する必要がある
ため、耐熱性が低い部材もしくは部品や、熱的寸法安定
性が十分でない部材や部品を接合する用途に用いること
ができなかった。
【0008】特開平9−291259号公報には、この
問題を解決するために、低温硬化性の異方導電性接着剤
が開示されている。しかしながら、この先行技術に記載
の異方導電性接着剤においても、加熱温度は低められる
ものの、それでも90℃近い高温で加熱する必要があ
り、やはり耐熱性が低い部材や部品、並びに熱的寸法安
定性が十分でない部材に用いるには十分ではなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来技術の欠点を解消し、圧着するだけで異方導電
接続を果たすことができ、かつ加熱処理を施すことなく
硬化させることができ、電気的接続の信頼性を高め得る
と共に耐熱性が十分でない部品や部材の接続にも用いる
ことができる異方導電性光後硬化型粘着シート、並びに
該異方導電性光後硬化型粘着シートを用いた電気部品の
接合方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、上記課題を達成するためになされたものであり、高
分子(A)と、光硬化性樹脂(B)と、前記光硬化性樹
脂を硬化させる硬化触媒(C)と、導電性粒子(D)と
を含み、粘着性を有することを特徴とする。
【0011】請求項2に記載の発明では、高分子(A)
が(メタ)アクリル系ポリマーであり、光硬化性樹脂
(B)が1分子中に少なくとも1つのカチオン重合性基
を有する樹脂であり、上記硬化触媒(C)が光カチオン
重合開始剤とされている。
【0012】請求項3に記載の発明では、上記1分子中
に少なくとも1つのカチオン重合性基を有する樹脂とし
て、エポキシ樹脂が用いられる。請求項4に記載の発明
では、上記高分子(A)100重量部に対し、光硬化性
樹脂(B)が5〜5000重量部及び導電性粒子(D)
が0.1〜2000重量部の割合で配合されている。
【0013】請求項5に記載の発明に係る電気部品の接
合方法は、請求項1〜4のいずれかに記載の異方導電性
光後硬化型粘着シートを用いて2つの電気部品間を導電
接続するにあたり、該異方導電性光後硬化型粘着シート
に光を照射することを特徴とする。
【0014】請求項6に記載の発明では、上記硬化のた
めの光として、200〜800nmの範囲の波長の成分
を含む光が用いられる。以下、本発明の詳細を説明す
る。
【0015】〔高分子(A)〕請求項1に記載の発明に
おいて用いられる上記高分子(A)は、光硬化性樹脂
(B)と相溶性を有するものであってもよく、あるいは
相溶性を有しないものであってもよく、マクロ相分離を
起さないものである限り、その分子量は大きいもの程好
ましい。ここで、マクロ相分離とは、高分子(A)と、
光硬化性樹脂(B)とが完全に相分離する現象をいい、
高分子(A)または光硬化性樹脂(B)のいずれか一方
または双方が透明性を有する状態で分離することをい
い、ミクロ相分離により単に白濁した状態とは異なる状
態である。
【0016】上記高分子(A)としては、上記光硬化性
樹脂(B)、触媒(C)及び導電性粒子(D)と混合
し、シート状とした場合に、十分な凝集力を示しかつ粘
着性を発現し得る限り、特に限定されるものではない。
従って、上記高分子(A)は、使用する光硬化性樹脂
(B)、触媒(C)及び導電性粒子(D)に応じて適宜
選択すればよい。
【0017】上記高分子(A)の分子量は大きい方が好
ましいが、特に、重量平均分子量が20万〜500万程
度のものが好ましい。重量平均分子量が20万未満の場
合、異方導電性光後硬化型粘着シートの凝集力が不足
し、貼付時に糸引を生じ、剥離することがある。重量平
均分子量が500万を超えると、高分子(A)と光硬化
性樹脂(B)とを含む組成物の粘度が高くなり、シート
状に成形することが困難となることがある。
【0018】上記高分子(A)の例としては、(メタ)
アクリル系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、シ
リコーン、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリビニ
ルエーテル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ビニル
エステル系ポリマー、ポリイソブチレン、ポリスチレ
ン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリアクリルニ
トリルなどを挙げることができ、また、これらに基づく
共重合体や変性高分子も用いることができる。また、上
記高分子(A)としては、上述した各種高分子を2種以
上併用してもよい。
【0019】好ましくは、耐候性及び粘着性に優れる、
(メタ)アクリル系ポリマーが好適に用いられる。上記
(メタ)アクリル系ポリマーとしては、少なくとも(メ
タ)アクリル酸エステルからなる単独重合体、2種以上
の(メタ)アクリル酸エステルからなる共重合体、(メ
タ)アクリル酸エステル及びこれに共重合可能な不飽和
結合を有するビニルモノマーとの共重合体などを用いる
ことができ、これらを2種以上併用してもよい。ここ
で、(メタ)アクリルとは、アクリル及びメタアクリル
を総称する表現として用いることとする。
【0020】上記(メタ)アクリル系ポリマーの製造方
法についても、特に限定されず、ラジカル重合法、アニ
オン重合法、配位重合法、光重合法などの公知の適宜の
重合方法により製造されたものを用いることができる。
また、上記(メタ)アクリル系ポリマーの構造について
も、例えば、単独重合体構造、ランダム共重合体構造、
ブロック共重合体構造、交互共重合体構造、立体規則性
構造、多分岐構造、星形構造、樹状構造、ラダー構造、
環状構造、ヘリックス構造などの適宜の構造のものを挙
げることができ、特に限定されるものではない。
【0021】より具体的には、上記(メタ)アクリル酸
エステルとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)ア
クリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、ter
t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メ
タ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリ
レート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオク
チル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリ
レート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ステア
リル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アク
リレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ブトキ
シエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル
(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレー
ト、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ヘ
キサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ
(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ
(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メ
タ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メ
タ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)ア
クリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリ
レート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレ
ート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレ
ート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレー
ト、ウレタンアクリレート、2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ
ート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2
−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロ
キシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘ
キシル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−3−メ
チルブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3
−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、ペンタエ
リスリトールトリ(メタ)アクリレート、2−〔(メ
タ)アクリロイルオキシ〕エチル−2−ヒドロキシエチ
ルフタル酸、2−〔(メタ)アクリロイルオキシ〕エチ
ル−2−ヒドロキシプロピルフタル酸、
【0022】
【化1】
【0023】
【化2】
【0024】
【化3】
【0025】
【化4】
【0026】
【化5】
【0027】
【化6】
【0028】
【化7】
【0029】
【化8】
【0030】
【化9】
【0031】
【化10】
【0032】
【化11】
【0033】
【化12】
【0034】
【化13】
【0035】
【化14】
【0036】
【化15】
【0037】
【化16】
【0038】を挙げることができるが、特に限定される
ものではない。
【0039】また、上記(メタ)アクリル酸エステルと
共重合可能な不飽和結合を有するビニルモノマーとして
は、特に限定されるわけではないが、例えば、(メタ)
アクリル酸、無水マレイン酸、マレイミド誘導体、(メ
タ)アクリロニトリル、N−ビニルピロリドン、N−ア
クリロイルモルフォリン、N−ビニルカプロラクトン、
N−ビニルピペリジン、N−ビニルホルムアミド、N−
ビニルアセトアミド、スチレン、インデン、α−メチル
スチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、
p−クロロメチルスチレン、p−メトキシスチレン、p
−tert−ブトキシスチレン、ジビニルベンゼン、酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン
酸ビニル、安息香酸ビニル、珪皮酸ビニル及びその誘導
体を挙げることができる。
【0040】また、上記(メタ)アクリル酸エステル及
び(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な不飽和結
合を有するビニルモノマーは、それぞれ、複数種併用し
てもよい。
【0041】〔光硬化性樹脂(B)〕請求項1に記載の
発明において上記光硬化性樹脂(B)としては、光を照
射することにより硬化する樹脂であれば特に限定されな
い。この光硬化性樹脂としては、例えば、エポキシアク
リレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリ
レート、共重合系アクリレート、ポリブタジエンアクリ
レート、シリコーンアクリレート、アミノ樹脂アクリレ
ートなどから選ばれるアクリル系オリゴマー樹脂;ビニ
ルエーテル基を有する化合物とマレイミド基を有する化
合物とを組み合わせてなるマレイミド樹脂;二重結合を
有する化合物とポリチオールとを組み合わせたエンチオ
ール系樹脂;ウレタンビニルエーテル、ポリエステルビ
ニルエーテル、多官能性ビニルエーテルオリゴマーなど
から選ばれる樹脂中にビニロキシ基を有するビニルエー
テル樹脂;エポキシ基またはオキセタニル基などの環状
エーテルを樹脂中に有する樹脂などを挙げることができ
る。また、これらの樹脂は複数種併用してもよい。
【0042】より好ましくは、光照射後の硬化反応性に
優れているため、1分子中に少なくとも1つのカチオン
重合性基を有する樹脂が用いられる。1分子中に少なく
とも1つのカチオン重合性基を有する樹脂としては、例
えば、ビニルエーテル系樹脂やエポキシ系樹脂などを挙
げることができるが、さらに好ましくは、硬化後の接着
性、耐候性、耐薬品性及び耐熱性に優れているため、エ
ポキシ樹脂が用いられる。
【0043】上記エポキシ樹脂としては、特に限定され
るわけではないが、例えば、ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂、水添ビスフェノール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、脂肪族環式エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、ゴ
ム変成エポキシ樹脂、ウレタン変成エポキシ樹脂、グリ
シジルエステル系化合物、エポキシ化大豆油、エポキシ
化エラストマーなどを挙げることができ、これらは複数
種併用してもよい。
【0044】〔硬化触媒(C)〕上記硬化触媒(C)と
しては、光硬化性樹脂(B)を硬化する際の硬化反応様
式に応じ、適宜の触媒を用いることができ、特に限定さ
れるわけではない。例えば、上記光硬化性樹脂としてア
クリルオリゴマー樹脂を用いた場合には、硬化触媒
(C)として光ラジカル重合開始剤が選ばれ、上記光硬
化性樹脂として、カチオン重合性基を有するビニルエー
テル系樹脂やエポキシ系樹脂を用いる場合には、触媒
(C)として光カチオン重合開始剤が用いられる。ま
た、上記光硬化性樹脂(B)としてエポキシ系樹脂を用
いた場合、硬化触媒(C)としては、光塩基触媒や光ア
ニオン触媒を用いてもよい。
【0045】上記光ラジカル重合開始剤としては、例え
ば、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、2−ヒド
ロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オ
ン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒ
ドロキシ−2−プロピル)ケトン、α−ヒドロキシ−
α,α' −ジメチルアセトフェノン、メトキシアセトフ
ェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェ
ノン等のアセトフェノン誘導体化合物;ベンゾインメチ
ルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプ
ロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベ
ンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインエーテル系
化合物;ベンジルジメチルケタール等のケタール誘導体
化合物;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾ
イル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4
−ヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体
化合物;チオキサンソン、2−クロロチオキサンソン、
2−メチルチオキサンソン、2,4−ジメチルチオキサ
ンソン、2−イソプロピルチオキサンソン、2,4−ジ
クロロチオキサンソン、2,4−ジエチルチオキサンソ
ン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキ
サンソン誘導体化合物;ハロゲン化ケトン;アシルフォ
スフィンオキシド;アシルフォスフォナート;ビス−
(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリ
メチルペンチルフォスフィンオキシドなどを挙げること
ができるが、特に限定されるわけではない。また、光ラ
ジカル重合開始剤は複数種併用してもよい。
【0046】上記光カチオン重合開始剤としては、光の
照射により活性化され、カチオン重合を誘発し得る化合
物である限り特に限定されるものではない。好ましく
は、20〜100℃付近では熱触媒活性が低い化合物
が、貯蔵安定性を高める上で好ましい。このような好ま
しい光カチオン重合開始剤としては、例えば、鉄−アレ
ン錯体化合物、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニ
ウム塩、芳香族スルホニウム塩、ピリジニウム塩などが
挙げられる。
【0047】より具体的には、例えば、オプトマーSP
−150(旭電化工業社製)、オプトマーSP151
(旭電化工業社製)、オプトマーSP171(旭電化工
業社製)、オプトマーSP−170(旭電化工業社
製)、UVE−1014(ゼネラルエレクトロニクス社
製)、CD−1012(サートマー社製)、サンエイド
SI−60L(三新化学工業社製)、サンエイドSL−
80L(三新化学工業社製)、サンエイドSI−100
L(三新化学工業社製)、CI−2064(日本曹達社
製)、CI−2639(日本曹達社製)、CI−262
4(日本曹達社製)、CI−2481(日本曹達社
製)、 RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074(ローヌ・ーラ
ン社製)などの市販の化合物またはその溶液を用いるこ
とができる。
【0048】上記光カチオン重合開始剤についても複数
種併用してもよく、さらに、重合を促進するために、光
増感剤、例えばチオキサンソン誘導体化合物を適宜組み
合わせて用いてもよい。
【0049】〔導電性粒子(D)〕請求項1に記載の発
明において、上記導電性粒子(D)は、高分子(A)及
び光硬化性樹脂(B)中に分散されている。この場合、
分散の態様は、異方導電性を発揮させ得る限り、限定さ
れない。通常、導電性粒子の粒径をシートの厚みより大
きくして異方導電性を発揮させるので、この場合には、
隣接する導電性粒子が、直接接触しない限り、面方向に
おいて絶縁を確保し得る。なお、粒径についても、接続
すべき回路パターンやピッチに応じて適宜選択すればよ
い。
【0050】上記導電性粒子(D)としては、例えば、
金、銀、銅、ニッケル、パラヂウム、白金、コバルト、
ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、
アルミニウム、亜鉛、錫、鉛などの適宜の金属を粒子状
としたもの、上記金属の合金を粒子状としたもの、酸化
錫などの金属酸化物を粒子状としたもの、カーボンなど
の導電性炭素同素体を粒子状としたもの、ガラス、カー
ボン、マイカ、プラスチックなどの絶縁性粒子の表面に
導電性金属をコーティングしたものなどを挙げることが
でき、特に限定されない。また、2種以上の導電性粒子
を併用してもよい。
【0051】上記導電性粒子の平均粒径は、上述したと
おり特に限定はされないが、1〜20μmの範囲とする
ことが望ましい。1μm未満では、導電性粒子同士の凝
集力が著しくなり、異方導電性光後硬化型粘着シート製
造に際し、導電性粒子を均一に分散させることが困難と
なることがあり、20μmを超えると、微細な回路を接
合する際に線間が狭くなった場合に、短絡を引き起こす
可能性が大きくなる。
【0052】〔配合割合〕本発明に係る異方導電性光後
硬化型粘着シートは、上述した高分子(A)、光硬化性
樹脂(B)、硬化触媒(C)、及び導電性粒子(D)を
必須成分として含むが、これらの配合割合については、
目的とする粘着性、硬化特性などに応じて適宜選ばれ
る。好ましくは、高分子(A)100重量部に対し、光
硬化性樹脂(B)は5〜5000重量部の範囲で配合さ
れる。光硬化性樹脂の配合割合が5重量部未満の場合に
は、接着硬化物の強度が十分でなく、硬化後の接合信頼
性を確保することが困難となることがあり、5000重
量部を超えると、粘着性の制御が困難となり、シート凝
集力と粘着力の双方を両立することが困難となることが
ある。
【0053】また、上記導電性粒子(D)は、高分子
(A)100重量部に対し0.1〜2000重量部の割
合で配合することが好ましい。導電性粒子の配合割合が
0.1重量部未満の場合には、異方導電性光後硬化型粘
着シート中の導電性粒子の分散が希薄となり、導通を確
保し得ないことがあり、2000重量部を超えると、異
方導電性光後硬化型粘着シートの透明性が損なわれ、硬
化反応に使用している光の透過率が下がることがあり、
完全に硬化させることが困難となる。また、隣り合う配
線と短絡する不具合が生じる。
【0054】上記硬化触媒(C)の配合割合について
は、光硬化性樹脂(B)の種類や硬化メカニズムによっ
て選ばれるが、好ましくは、光硬化性樹脂(B)100
重量部に対し0.001〜100重量部の範囲とされ
る。硬化触媒(C)の配合割合が0.001重量部未満
では、光を照射し硬化触媒を活性化させたとしても、カ
チオン重合種の濃度が十分に高くならず、硬化速度を高
めることが困難となることがあり、100重量部を超え
ると、異方導電性光後硬化型粘着シート表面で硬化が速
やかに進行し、異方導電性光後硬化型粘着シートの貼り
合わせ表面の電気部品に対する密着性が低下することが
ある。
【0055】〔他の添加物〕本発明は、上述した必須成
分を含むことを特徴とする異方導電性光後硬化型粘着シ
ートであるが、本発明の目的を阻害しない範囲におい
て、必要に応じて以下のような添加物を適宜配合しても
よい。
【0056】例えば、上記光硬化性樹脂(B)としてエ
ポキシ樹脂を用いる場合、光の照射から貼付までの時
間、すなわち可使時間を長くするために、ビニルエーテ
ル系化合物をさらに添加してもよい。ビニルエーテル系
化合物を含有させる場合、その配合割合は、エポキシ樹
脂100重量部に対し、1〜30重量部の範囲とするこ
とが好ましい。ビニルエーテル系化合物の配合割合が1
重量部未満では、可使時間を長くする効果が十分に得ら
れ難く、30重量部を超えると、硬化後の硬化物の強度
が低下し、十分な接着強度が発現されないことがある。
【0057】また、粘着性を高めるために、適宜の粘着
付与樹脂を添加してもよい。粘着付与樹脂としては、ロ
ジン系樹脂、変性ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、テル
ペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、C5系
またはC9系石油樹脂、クマロン樹脂などの公知の適宜
の粘着付与樹脂を用いることができる。
【0058】また、塗工性を高めるために、電気絶縁性
の増粘剤、チキソトロープ剤、増量剤などを適宜添加し
てもよい。増粘剤としては、アクリルゴム、エピクロル
ヒドリンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴムなどを挙げ
ることができ、チキソトロープ剤としては、コロイダル
シリカ、ポリビニルピロリドンを挙げることができ、増
量剤としては炭酸カルシウム、酸化チタン、クレーなど
を挙げることができる。
【0059】さらに、接着強度を高めるために、補強剤
として、電気絶縁性のガラスバルーン、アルミナバルー
ン、セラミックバルーンなどの無機中空体;ナイロンビ
ーズ、アクリルビーズ、シリコンビーズ、アクリルニト
リル−ブタジエン共重合体粒子、末端カルボキシル化ア
クリルニトリル−ブタジエン共重合体(CTBN)など
からなる粒子のような有機球状体;塩化ビニリデンバル
ーン、アクリルバルーンなどの有機中空体;ガラス、ポ
リエステル、レーヨン、ナイロン、セルロースなどの単
繊維などを添加してもよい。
【0060】〔製造方法〕本発明に係る異方導電性光後
硬化型粘着シートの製造方法については、特に限定され
ず、溶剤キャスト法、押出塗工法、カレンダー法、UV
塗工重合法などの公知の方法を用いることができる。
【0061】例えば、溶剤キャスト法では、高分子
(A)、光硬化性樹脂(B)、硬化触媒(C)を溶剤に
溶解し、さらに、導電性粒子(D)を分散させ、得られ
た溶液を離型処理したフィルム上にキャストし、溶剤を
乾燥することにより、異方導電性光後硬化型粘着シート
を得ることができる。
【0062】ホットメルト塗工法では、高分子(A)、
光硬化性樹脂(B)、硬化触媒(C)を加熱混合し、さ
らに、導電性粒子(D)を分散させてなる組成物をホッ
トメルト塗工すればよい。
【0063】UV塗工重合法では、高分子(A)として
アクリル系ポリマー、光硬化性樹脂(B)としてカチオ
ン硬化性樹脂を用いる場合に利用することができる。す
なわち、高分子(A)を構成するためのアクリル系モノ
マーを含むモノマー成分と、光硬化性樹脂(B)と、硬
化触媒(C)と、上記アクリル系ポリマーを構成するた
めのモノマー成分を光ラジカル重合するための光ラジカ
ル重合触媒とを混合し、さらに導電性粒子(D)を分散
し、塗工し、硬化触媒(C)を活性化せずに光ラジカル
重合開始剤を活性化し、アクリル系ポリマーを得、粘着
シートとする方法を挙げることができる。この場合、導
電性粒子を均一に分散させ、安定化するには、塗工前の
配合物にアクリル系ポリマーなどのラジカル重合で得ら
れるアクリル系ポリマーの他に、他のポリマーを添加し
ておいてもよい。
【0064】UV塗工重合法の好ましい態様としては、
エポキシ基を有する化合物、光カチオン重合開始剤、
(メタ)アクリレートモノマー、硬化触媒(C)が感光
しない波長領域の光で感光する光ラジカル重合開始剤、
導電性粒子(D)からなる光重合性組成物が用いられ
る。この光重合性組成物を、適当なシート基材に塗布
し、光ラジカル重合開始剤のみを感光させ、ラジカル重
合を起させ、上記材料において塗布された塗膜におい
て、高分子(A)としてのアクリル系ポリマーを形成
し、それによって異方導電性光後硬化型粘着シートとす
ることができる。
【0065】上記光ラジカル重合において光照射に用い
られるランプとしては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀
灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラ
ックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタ
ルハライドランプなどを用いることができ、特に限定さ
れるものではない。この場合、光カチオン重合開始剤に
感光する波長領域の光が照射される場合には、適宜のフ
ィルタを用いることにより、そのような波長の光をカッ
トして照射すればよい。
【0066】〔電気部品の接合方法〕本発明に係る電気
部品の接合方法は、本発明に係る異方導電性光後硬化型
粘着シートを用いて電気部品同士を接合するものであ
る。この場合、接合すべき電気部品のいずれか一方、あ
るいは双方が光を透過させる場合、異方導電性光後硬化
型粘着シートにより2つの電気部品を貼り合わせた後、
透明な電気部品側から光を照射し、光硬化性樹脂の硬化
反応を開始すればよく、しかる後室温下で所定の時間養
生することにより、硬化を完了させて接合することがで
きる。
【0067】また、照射光による電気部品による損傷が
懸念される場合には、先に異方導電性光後硬化型粘着シ
ートに光を照射し、しかる後異方導電性光後硬化型粘着
シートを用いて2つの電気部品間を導電接続し、かつ接
合する方法が好ましい。
【0068】具体的には、まず、上記異方導電性光後硬
化型粘着シートに光を照射し、硬化反応を活性化した
後、粘着性を保持している間に、2つの電気部品同士を
貼り合わせ、接合する。しかる後、室温下で所定の時間
養生し、硬化反応を飽和させ、接合を完了する。
【0069】あるいは、予め、一方の電気部品に異方導
電性光後硬化型粘着シートを貼り合わせ、しかる後異方
導電性光後硬化型粘着シートの表層に光を照射し、硬化
反応を活性化させ、他方の電気部品を貼り合わせ、接合
する。しかる後、室温下で所定の養生を行い、硬化反応
を飽和させ、接合を完了する。
【0070】硬化に使用する光については、使用する硬
化触媒(C)に応じて選ばれ、特に限定されるわけでは
ないが、好ましくは、200〜800nmの波長の成分
を含む光が用いられる。200nm未満の波長の光を照
射した場合には、異方導電性光後硬化型粘着シートの表
層のみが硬化し、貼り合わせ時に粘着力を発揮せず、電
気部品同士を接合できないことがある。800nmを超
える光を照射した場合には、十分なエネルギーを硬化触
媒(C)に与え難く、異方導電性光後硬化型粘着シート
を硬化させることが困難となることがある。より好まし
くは、光源の取り扱いが容易であるため、300〜50
0nmの範囲の波長の光が用いられる。
【0071】上記光源としては、光硬化性樹脂(B)を
硬化させ得る限り、特に限定されるものではない。例え
ば、紫外線や可視光源として、低圧水銀灯、中圧水銀
灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラ
ックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタ
ルハライドランプ、蛍光灯、太陽光などを挙げることが
できる。表層だけの硬化を防止し、内部硬化を実現する
には、200nm未満の光をカットし、照射することが
好ましい。なお、本明細書において、上記電気部品と
は、電気・電子機器を構成するものであれば、特に限定
されるものではない。
【0072】(用途)本発明の異方導電性光後硬化型粘
着シートの用途は、電気製品、電子製品を構成する電気
・電子部品同士の電気接続用に用いる限り特に限定され
ない。
【0073】電気製品、電子製品としては、例えば、携
帯電話、ポケットベル、モバイルパソコン等の移動体通
信機器、ICカード等の情報保持・記録カード、スーパ
ーコンピューター、ワークステーション、デスクトップ
型コンピューター、ノート型コンピューター、各種プリ
ンタ、光磁気ディスクドライブ、CDディスクドライ
ブ、スキャナー等のコンピュータ類及びその周辺機器、
カメラ、テープビデオカセットレコーダー、ビデオカメ
ラ、テレビ、ラジオ、DVD、CD再生装置、据置型電
話機、テレビ電話、一体型ステレオコンポ等の一般家電
製品等を挙げることができる。
【0074】また、上記電気部品としては、電気製品、
電子製品を構成するものであれば特に限定を受けない
が、接合工程の時間の短縮が可能であって、省スペース
で接合が実現できることから、少なくとも一方がフレキ
シブルプリント配線基板、硬質プリント配線基板、透明
電気配線ガラス基板、透明電気配線樹脂基板、集積回路
モジュールの場合に本発明を好適に用いることができ
る。
【0075】〔作用〕請求項1に記載の発明に係る異方
導電性光後硬化型粘着シートでは、初期状態では粘着性
を有するように高分子(A)が配合されているので、被
着体である電気部品などに容易に貼り合わせることがで
きる。また、光を照射することにより、硬化触媒(C)
が活性化され、光硬化性樹脂(B)が硬化する。従っ
て、異方導電性光後硬化型粘着シートを電気部品などの
被着体に貼付する前、あるいは貼付後に光を照射するこ
とにより、硬化が進行する。従って、例えば2つの電気
部品同士を異方導電性光後硬化型粘着シートで貼り合わ
せることにより、最終的に硬化完了後に電気部品同士が
強固に接合される。
【0076】また、異方導電性光後硬化型粘着シートで
は、上記導電性粒子(D)が適度に分散されているの
で、異方導電性を発揮する。よって、接合された電気部
品同士が確実に電気的に接続されると共に、両者を接合
する方向以外では導電性を示さず、他の部材との短絡を
防止することができる。加えて、上記光硬化性樹脂の硬
化が完了することにより、電気部品同士の電気的接続の
信頼性が高められる。
【0077】請求項2に記載の発明では、高分子(A)
として(メタ)アクリル系ポリマーが用いられ、光硬化
性樹脂(B)として1分子中に少なくとも1つのカチオ
ン重合性基を含有する樹脂が用いられ、硬化触媒(C)
として光カチオン重合開始剤が用いられるので、初期状
態では(メタ)アクリル系ポリマーの粘着性により、被
着体に容易に貼付することができ、光カチオン重合開始
剤を活性化させる光を照射することより、1分子中に少
なくとも1つのカチオン重合性基を有する樹脂がカチオ
ン重合反応により硬化する。従って、請求項1に記載の
発明と同様に、例えば電気部品同士を電気的に接続しか
つ接合する用途に好適に用いることができ、硬化の完了
により異方導電性を利用した電気的接続の信頼性を高め
得る。
【0078】請求項3に記載の発明では、1分子中に少
なくとも1つのカチオン重合性基を有する樹脂がエポキ
シ樹脂であるため、硬化完了後に優れた耐候性、耐薬品
性及び耐熱性を発揮する。
【0079】請求項4に記載の発明では、高分子(A)
100重量部に対し、光硬化性樹脂(B)が5〜500
0重量部の割合で配合されており、導電性粒子(D)が
0.1〜2000重量部の割合で配合されているので、
初期状態におけるシートの凝集力と粘着力のバランスに
優れており、かつ光硬化性樹脂の硬化が完了した際に十
分な強度を有し、従って信頼性に優れた異方導電性接続
を果たすことができる。
【0080】請求項5に記載の発明に係る電気部品の接
合方法では、請求項1〜4のいずれかに記載の異方導電
性光後硬化型粘着シートを用いて2つの電気部品間を導
電接続するにあたり、異方導電性光後硬化型粘着シート
に光を照射するので、当初は粘着性を利用して2つの電
気部品間を容易に貼り合わせることができると共に、光
照射後に進行する硬化反応の完了により、最終的には、
電気部品同士が確実に接合されると共に、両者が高い信
頼性をもって電気的に接続される。
【0081】請求項6に記載の発明では、上記光として
200〜800nmの波長の成分を含む光を用いるた
め、硬化反応を比較的短時間で完了させるのに十分なエ
ネルギーを与えることができ、比較的短時間で硬化を完
了させることができると共に、異方導電性光後硬化型粘
着シートの表層のみの硬化を抑制することができ、電気
部品同士を容易に貼り合わせることができる。
【0082】
【実施例】以下、本発明の非限定的な実施例を挙げるこ
とにより、本発明を明らかにする。
【0083】(実施例1)2Lセパラブルフラスコ中
で、高分子(A)としてエチルアクリレート(EA)と
グリシジルメタクリレート(GMA)との共重合体(重
量平均分子量70万、組成比:EA/GMA=8/2
(重量比))100gと、光硬化性樹脂(B)としてエ
ポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社製、商品名:エピコ
ート828)100gと、硬化触媒(C)として光カチ
オン重合開始剤(旭電化工業社製、商品名:オプトマー
SP−170)1.0gと、導電性粒子(D)としてニ
ッケル粉(平均粒径15μm)40gとを酢酸エチル3
00gで均一となるまで攪拌溶解し、塗工用組成物を得
た。
【0084】このようにして得られた塗工用組成物を、
表面が離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィ
ルムに乾燥後の厚みが20μmとなるように塗工し、異
方導電性光後硬化型粘着シートを得た。
【0085】(実施例2〜8)塗工用組成物の組成を、
下記の表1に示すように変更したことを除いては、実施
例1と同様にして異方導電性光後硬化型粘着シートを得
た。
【0086】(実施例9)0.5Lセパラブルフラスコ
内で、グリシジルメタクリレート50gと、光硬化性樹
脂(B)としてエポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社
製、商品名:エピコート828)50gと、400nm
の光に感光する光ラジカル重合開始剤としてビス(2,
6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル
ペンチルフォスフィンオキシド(チバガイギー社製、商
品名:イルガキュアー1700)0.10gと、硬化触
媒(C)として400nmの光に感光しない光カチオン
重合開始剤(旭電化工業社製、商品名:オプトマーSP
−170)0.5gと、導電性粒子(D)としてニッケ
ル粉(平均粒径15μm)20gとを均一になるまで攪
拌混合した後、窒素ガスを用いて20分間バブリングす
ることにより溶存酸素を除去し、光重合性組成物を得
た。
【0087】離型処理されたPETフィルムをガラス板
に密着させた積層体を2組用意し、その積層体でPET
フィルムが内側になるようにして、上記光重合性組成物
を厚み20μmになるようにスペーサーを介して挟み、
上記光重合性組成物を厚み方向に対して中央に配した積
層体を得た。この積層体に400nmに最大発光波長を
有する蛍光灯を用いて、光強度が1mW/cm2 となる
ようにして10分間光を照射し、グリシジルメタクリレ
ートを光重合させ高分子(A)を生成させ、異方導電性
光後硬化型粘着シートを得た。
【0088】(実施例10,11)光重合性組成物の組
成を下記の表2に示すように変更したことを除いては、
実施例9と同様にして異方導電性光後硬化型粘着シート
を得た。
【0089】(比較例1)硬化触媒(C)を用いずに、
熱硬化触媒としてジシアンジアミド(DICY)を1重
量部配合したことを除いては、実施例1と同様にして得
られた組成物を用い、実施例1と同様にして異方導電性
熱硬化型粘着シートを得た。
【0090】(比較例2〜5)下記の表1及び表2に示
すように組成物の組成を変更したことを除いては、比較
例1と同様にして、異方導電性熱硬化型粘着シートを得
た。
【0091】(評価)実施例1〜11で得た異方導電性
光後硬化型粘着シート及び比較例1〜5で得た異方導電
性熱硬化型粘着シートにつき、以下の要領で、接着力
及び接続抵抗、経時安定性を評価した。
【0092】接着力 厚み50μmのポリイミドフィルム上に200μmピッ
チで銅配線パターンが形成されているフレキシブルプリ
ント配線基板(FPC)と、厚み1mmのITOガラス
(表面抵抗20Ω)とを、接合した。すなわち、FPC
の配線面に、異方導電性光後硬化型粘着シートをラミネ
ートし、異方導電性光後硬化型粘着シート面に高圧水銀
灯を用い、25mW/cm2 で30秒間紫外線を照射し
た後、PETフィルムを剥離し、ITOガラスを30k
gf/cm2 の圧力で圧着し、接合体を得た。この接合
体を、25℃の温度で紫外線照射から7日間養生した。
【0093】接着力の評価は、上記FPCを幅10mm
について、剥離速度50mm/分で180℃剥離し、こ
の場合の強度を測定し、接着力とした。また、比較例1
〜5においては、上記FPCとITOガラスとを接合す
るにあたり、FPCの配線面に異方導電性熱硬化型粘着
シートをラミネートし、次にITOガラスを30kgf
/cm2 の圧力を加えて圧着し、接合体とし、しかる後
25℃の温度で7日間養生し、接着力評価に使用するサ
ンプルを得た。このサンプルについて、実施例1〜11
の場合と同様に、接着力を評価した。
【0094】接続抵抗 図1(a),(b)に示すように、一方面に接続部分が
200μmピッチで銅配線1,1の互いに平行の配線パ
ターンが形成されているフレキシブルプリント配線基板
(FPC)2を2枚用意し、FPC2,2の互いの配線
パターンが形成されている面同士を対向させ、異方導電
性光後硬化型粘着シート3を用いて貼り合わせた。な
お、破線で示す銅配線1は下面に形成されていることを
示す。この場合、貼り合わせにより得られた接合体の端
部間の抵抗値a、すなわち一方のFPC上の銅配線パタ
ーンの接合部分とは反対側の端部と、他方のFPC2に
おける銅配線パターンの接合部分と反対側の端部との間
の抵抗値と、隣合っている配線パターン間の抵抗値bと
を測定した。
【0095】さらに、上記接着力評価で用いた接合体
についても、図2に示すように、FPCの配線パターン
の接合部分と反対側の端部とITOガラスdとの間の抵
抗値cを測定した。
【0096】経時安定性 上記の方法でFPCと厚み1mmのITOガラス(表面
抵抗20Ω)を異方導電性光後硬化型粘着シートで接合
したものを、40℃の雰囲気下で、7日間養生した後、
抵抗値cを測定した。
【0097】結果を下記の表1,表2に併せて示す。な
お、表1における高分子A−1,A−2の詳細は以下の
とおりである。 高分子A−1:エチルアクリレート(EA)・グリシジ
ルメタクリレート(GMA)共重合体(重量平均分子量
70万、組成比:EA/GMA=8/2(重量比)) 高分子A−2:t−ブチルアクリレート(TBA)・テ
トラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)共重合
体(重量平均分子量70万、組成比:TBA/THFA
=9/1(重量比))
【0098】
【表1】
【0099】
【表2】
【0100】比較例1〜5の結果と、実施例1〜11の
結果を比較すれば明らかなように、実施例1〜11の異
方導電性光後硬化型粘着シートは、比較例1〜5の異方
導電性熱硬化型粘着シートと同様の接着力及び接続抵抗
を示すことがわかる。
【0101】しかしながら、比較例1〜5の熱硬化型粘
着シートは、25℃で接着硬化しないため、経時により
導通接続が困難であることがある。従って、実施例1〜
11によれば、被着体に熱による劣化を与えることなく
電気部品同士を強固に接合することができると共に、経
時による劣化を引き起こすことなく、異方導電性を利用
して両者を確実に電気的に接続し得ることがわかる。
【0102】
【発明の効果】本発明に係る異方導電性光後硬化型粘着
シートでは、高分子(A)により粘着性を有するように
構成されているので、電気部品などの被着体に容易に貼
付することができる。また、光を照射することにより硬
化触媒(C)が活性化され、光硬化性樹脂(B)におけ
る硬化反応が進行し、硬化する。従って、導電性粒子
(D)による被着体同士の電気的接続の信頼性が高めら
れると共に、被着体同士が強固に接合される。従って、
本発明に係る異方導電性光後硬化型粘着シートを用いる
ことにより、例えば、フレシキブルプリント配線基板同
士や他の電気部品などを容易に接合することができると
共に、異方導電接続の信頼性を高めることが可能とな
る。加えて、硬化に熱を必要としないため、耐熱性に難
がある材料を用いた電気部品や熱寸法安定性が不十分な
材料からなる電気部品の接続にも好適に用いることがで
きる。
【0103】本発明に係る電気部品の接合方法では、2
つの電気部品同士を接合しかつ導電接続するにあたり、
本発明に係る異方導電性光後硬化型粘着シートに光を照
射し、該異方導電性光後硬化型粘着シートを用いて両者
を接合するため、初期状態では、異方導電性光後硬化型
粘着シートの粘着性を利用して2つの電気部品同士を容
易に接合することができる。加えて、光の照射後、光硬
化性樹脂の硬化反応が進行するため、硬化反応の完了後
には、2つの電気部品同士が強固に接合されると共に、
導電性粒子(D)を介した異方導電接続の信頼性が高め
られる。加えて、硬化反応に熱を必要としないため、耐
熱性に難がある材料や熱寸法安定性に劣る材料を用いた
電気部品の接続にも好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例及び比較例の硬化型粘着シートの接着力
評価において用いたFPCとITOガラス板との接合体
を説明するための平面図及び側面図。
【図2】実施例及び比較例の硬化型粘着シートの接着力
評価に用いた接合体サンプルを説明するための平面図及
び側面図。
【符号の説明】
3…異方導電性光後硬化型粘着シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01R 4/04 H01R 4/04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高分子(A)と、光硬化性樹脂(B)
    と、前記光硬化性樹脂を硬化させる硬化触媒(C)と、
    導電性粒子(D)とを含み、粘着性を有することを特徴
    とする異方導電性光後硬化型粘着シート。
  2. 【請求項2】 前記高分子(A)が、(メタ)アクリル
    系ポリマーであり、前記光硬化性樹脂(B)が1分子中
    に少なくとも1つのカチオン重合性基を有する樹脂であ
    り、前記硬化触媒(C)が光カチオン重合開始剤である
    ことを特徴とする請求項1に記載の異方導電性光後硬化
    型粘着シート。
  3. 【請求項3】 前記1分子中に少なくとも1つのカチオ
    ン重合性基を有する樹脂がエポキシ樹脂である請求項2
    に記載の異方導電性光後硬化型粘着シート。
  4. 【請求項4】 前記高分子(A)100重量部に対し、
    前記光硬化性樹脂(B)が5〜5000重量部及び導電
    性粒子(D)が0.1〜2000重量部の割合で配合さ
    れていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに
    記載の異方導電性光後硬化型粘着シート。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の異方導
    電性光後硬化型粘着シートを用いて2つの電気部品間を
    導電接続するにあたり、該異方導電性光後硬化型粘着シ
    ートに光を照射することを特徴とする電気部品の接合方
    法。
  6. 【請求項6】 前記光として、200〜800nmの波
    長の成分を含む光を用いることを特徴とする請求項5に
    記載の電気部品の接合方法。
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