回路接続用接着剤フィルム並びにそれを用いた回路接続体及び回路接続体の製造方法
【課題】充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度を得ることが可能な回路接続用接着剤フィルムを提供すること。
【解決手段】硬化剤を含有する接着剤成分及び導電粒子を含む導電性接着剤層と、硬化剤を含有する接着剤成分を含み導電粒子を含まない絶縁性接着剤層と、を備える回路接続用接着剤フィルムであって、導電性接着剤層の厚みは導電粒子の平均粒径の２倍以下であり、導電性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比が、絶縁性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の接着剤成分に対する質量比よりも少ない、回路接続用接着剤フィルム。
【解決手段】硬化剤を含有する接着剤成分及び導電粒子を含む導電性接着剤層と、硬化剤を含有する接着剤成分を含み導電粒子を含まない絶縁性接着剤層と、を備える回路接続用接着剤フィルムであって、導電性接着剤層の厚みは導電粒子の平均粒径の２倍以下であり、導電性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比が、絶縁性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の接着剤成分に対する質量比よりも少ない、回路接続用接着剤フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路接続用接着剤フィルム並びにそれを用いた回路接続体及び回路接続体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
相対向する回路を加熱、加圧し加圧方向の電極間を電気的に接続する回路接続材料、例えば、エポキシ系接着剤やアクリル系接着剤に導電粒子を分散させた異方導電接着フィルムは、主に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を駆動させる半導体が搭載されたＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）又はＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｌｅｘ）とＬＣＤパネル、あるいは、ＴＣＰ又はＣＯＦとプリント配線板との電気的接続に広く使用されている。
【０００３】
最近では、半導体をフェイスダウンで直接ＬＣＤパネルやプリント配線板に実装する場合でも、従来のワイヤーボンディング法ではなく、薄型化や狭ピッチ接続に有利なフリップチップ実装が採用されており、ここでも異方導電接着フィルムが回路接続材料として用いられている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００４】
近年、ＬＣＤモジュールのＣＯＦ化やファインピッチ化に伴い、回路接続材料を用いた接続の際に、隣り合う電極間に短絡が発生するという問題が生じている。上記問題の対応策として、接着剤成分中に絶縁粒子を分散させて短絡を防止する技術がある（例えば、特許文献５〜９参照）。
【０００５】
また、基板が絶縁性有機物又はガラスからなる配線部材や、表面の少なくとも一部に窒化シリコン、シリコーン樹脂及び／又はポリイミド樹脂を備える配線部材等に接着するため、接着剤成分にシリコーン粒子を含有させたり（例えば、特許文献１０参照）、接着後の熱膨張率差に基づく内部応力を低減させるため、接着剤にゴム粒子を分散させる技術がある（例えば、特許文献１１参照）。
【０００６】
さらに、導電粒子の捕捉効率を向上させ、接続する基板のガラスエッジ部での導電粒子の凝集によるショートを防止するため、導電粒子を分散した異方導電接着剤層と絶縁性接着剤層とが積層された構成を有する２層構成の回路接続材料の技術がある（例えば、特許文献１２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５９−１２０４３６号公報
【特許文献２】特開昭６０−１９１２２８号公報
【特許文献３】特開平１−２５１７８７号公報
【特許文献４】特開平７−９０２３７号公報
【特許文献５】特開昭５１−２０９４１号公報
【特許文献６】特開平３−２９２０７号公報
【特許文献７】特開平４−１７４９８０号公報
【特許文献８】特許第３０４８１９７号公報
【特許文献９】特許第３４７７３６７号公報
【特許文献１０】国際公開第０１／０１４４８４号パンフレット
【特許文献１１】特開２００１−３２３２４９号公報
【特許文献１２】特開２００９−１７０８９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、近年の回路部材では電極の高精細化が進み、回路接続時に回路接続材料の樹脂が充分に排除されないため、接続抵抗が高まる、圧痕強度が不充分となるなどの問題が生じている。
【０００９】
そこで、本発明は、充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度を得ることが可能な回路接続用接着剤フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、導電性接着剤層の厚みや硬化剤の含有量を調整することにより、接続抵抗及び圧痕強度の改善が可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、硬化剤を含有する接着剤成分及び導電粒子を含む導電性接着剤層と、硬化剤を含有する接着剤成分を含み導電粒子を含まない絶縁性接着剤層と、を備える回路接続用接着剤フィルムであって、上記導電性接着剤層の厚みは上記導電粒子の平均粒径の２倍以下であり、上記導電性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比が、上記絶縁性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比よりも少ない、回路接続用接着剤フィルムに関する。
【００１２】
導電性接着剤層の厚みが導電粒子の平均粒径の２倍以下であることによって、導電粒子の移動が抑制され、接続抵抗の上昇を抑制することができる。また、導電性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比が、絶縁性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比よりも少ないことによって、充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度が得られる。
【００１３】
上記接着剤成分は、熱可塑性樹脂及びラジカル重合性化合物を更に含有することが好ましく、上記硬化剤がラジカル重合開始剤であることが好ましい。このような接着剤成分を用いることによって、低温且つ短時間での硬化（低温速硬化）が可能となる。
【００１４】
また、本発明は、対向配置された一対の回路部材と、上記一対の回路部材の間に介在し、それぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように上記回路部材同士を接着する接続部と、を備える回路接続体であって、上記接続部が、本発明の回路接続用接着剤フィルムの硬化物からなる、回路接続体に関する。本発明の回路接続体は、上記本発明の回路接続用接着剤フィルムを用いて接続部を形成していることにより、充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度を有するものとなる。
【００１５】
さらに、本発明は、対向配置された一対の回路部材と、上記一対の回路部材の間に介在し、それぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように上記回路部材同士を接着する接続部と、を備える回路接続体の製造方法であって、上記一対の回路部材の間に、本発明の回路接続用接着剤フィルムを介在させ、全体を加熱及び加圧することにより、上記回路接続用接着剤フィルムの硬化物からなる上記接続部を設ける、上記回路接続体の製造方法に関する。本発明の製造方法によれば、充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度を有する回路接続体を得ることが可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度を得ることが可能な回路接続用接着剤フィルム並びにそれを用いた回路接続体及び回路接続体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の回路接続用接着剤フィルムの一実施形態を示す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書における「（メタ）アクリル酸」とは「アクリル酸」及びそれに対応する「メタクリル酸」を意味し、「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレート」及びそれに対応する「メタクリレート」を意味し、「（メタ）アクリロキシ」とは「アクリロキシ」及びそれに対応する「メタクリロキシ」を意味する。
【００１９】
本発明の回路接続用接着剤フィルム（以下、単に「接着剤フィルム」ともいう。）は、導電粒子を含む導電性接着剤層と、導電粒子を含まない絶縁性接着剤層と、を備える。
【００２０】
上記導電性接着剤層の厚みは、導電粒子の平均粒径の２倍以下である。これにより、導電粒子の移動が抑制され、接続抵抗の上昇を抑制することができる。上記厚みは、導電粒子の平均粒径の２倍以下であればよいが、導電粒子の平均粒径に対して、２０〜１００％の厚みであると好ましく、２５〜７５％の厚みであるとより好ましい。具体的には、上記厚みが１〜５μｍであると好ましく、１〜４μｍであるとより好ましい。
【００２１】
一方、絶縁性接着剤層の厚みは、２〜２１μｍであると好ましく、４〜１４μｍであるとより好ましい。
【００２２】
導電粒子の平均粒径は、次のようにして求めることができる。すなわち、１個の核粒子を任意に選択し、これを示差走査電子顕微鏡で観察してその最大径及び最小径を測定する。この最大径及び最小径の積の平方根をその粒子の粒径とする。この方法で、任意に選択した核粒子５０個について粒径を測定し、その平均値を導電粒子の平均粒径とする。
【００２３】
導電粒子の平均粒径は、接続する回路の電極高さより低くすると隣接電極間の短絡が減少する等の点から、１〜１０μｍであると好ましく、１〜８μｍであると好ましく、２〜６μｍであると更に好ましく、３〜５μｍであると特に好ましく、３〜４μｍであると最も好ましい。
【００２４】
導電粒子の１０％圧縮弾性率（Ｋ値）は、１００〜１０００ｋｇｆ／ｍｍ２であることが好ましい。
【００２５】
導電粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、はんだ等の金属粒子やカーボン等が挙げられる。導電粒子は、核となる粒子を１又は２以上の層で被覆し、最外層が導電性の層である粒子であってもよい。この場合、充分なポットライフを得るためには、最外層はＮｉ、Ｃｕ等の遷移金属類よりもＡｕ、Ａｇ、白金族の貴金属類が好ましく、Ａｕがより好ましい。
【００２６】
また、導電粒子は、Ｎｉ等の遷移金属類の表面をＡｕの貴金属類で被覆したものでもよい。さらに、導電粒子は、非導電性のガラス、セラミック、プラスチック等の絶縁粒子に金属等の導電性物質を被覆したものであってもよい。導電粒子が絶縁粒子に導電性物質を被覆したものであって、最外層を貴金属類、核となる絶縁粒子をプラスチックとした場合、又は導電粒子が熱溶融金属粒子の場合、加熱加圧により変形性を有し、接続時に電極との接触面積が増加し信頼性が向上するので好ましい。
【００２７】
貴金族類の被覆層の厚みは、良好な抵抗を得るためには、１００Å以上であると好ましい。ただし、Ｎｉ等の遷移金属の上に貴金属類の被覆層を設ける場合には、貴金属類の被覆層の欠損や導電粒子の混合分散時に生じる貴金属類の被覆層の欠損等により生じる酸化還元作用で遊離ラジカルが発生しポットライフ低下を引き起こすため、ラジカル重合系の接着剤成分を使用するときには被覆層の厚みは３００Å以上が好ましい。
【００２８】
導電粒子は、通常、接着剤成分１００体積部に対して０．１〜３０体積部の範囲で含有させることができるが、用途により好適な含有量は異なる。例えば、導電粒子による隣接回路の短絡等を一層充分に防止するためには０．１〜１０体積部とするとより好ましい。
【００２９】
絶縁性接着剤層に対する導電性接着剤層の最低溶融粘度比は、少なくとも１０倍以上であることが好ましい。これにより、加圧の際の導電粒子の移動抑制効果がより向上する。なお、上記最低溶融粘度比の上限は特に限定されないが、例えば１０００倍以下とすることができる。
【００３０】
本発明の接着剤フィルムにおいては、導電性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比が、上記絶縁性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比よりも少ない。これにより、導電性接着剤層の流動性が向上し、回路接続時に樹脂が充分に排除される結果、充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度が得られる。
【００３１】
導電性接着剤層に含まれる接着剤成分の硬化剤含有量は、３〜１０質量％であることが好ましく、４〜８質量％であることがより好ましい。一方、絶縁性接着剤層に含まれる接着剤成分の硬化剤含有量は、４〜１１質量％であることが好ましく、５〜９質量％であることがより好ましい。
【００３２】
導電性接着剤層及び絶縁性接着剤層に含まれる接着剤成分は、熱可塑性樹脂及びラジカル重合性化合物を更に含有し、上記硬化剤はラジカル重合開始剤であることが好ましい。このような接着剤成分を用いることによって、低温且つ短時間での硬化（低温速硬化）が可能となる。
【００３３】
熱可塑性樹脂としては、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタンイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられるが、特にポリエステルウレタンやエチレン−酢酸ビニル共重合体が好適に用いられる。
【００３４】
ラジカル重合性化合物は、ラジカルにより重合する官能基を有する化合物であり、その具体例としては、（メタ）アクリレート、マレイミド化合物等が挙げられる。ラジカル重合性化合物の配合量は、接着剤成分の固形分全体に対して、２５〜５５質量％であると好ましく、３０〜５０質量％であるとより好ましい。
【００３５】
（メタ）アクリレートとしては、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、イソブチル（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、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（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、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジ（メタ）アクリロキシプロパン、２，２−ビス〔４−（（メタ）アクリロキシメトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（（メタ）アクリロキシポリエトキシ）フェニル〕プロパン、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ビス（（メタ）アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ε−カプロラクトン変性トリス（（メタ）アクリロキシエチル）イソシアヌレート、トリス（（メタ）アクリロキシエチル）イソシアヌレート等が挙げられる。
【００３６】
マレイミド化合物としては、分子中にマレイミド基を少なくとも２個以上含有するものが好ましく、例えば、１−メチル−２，４−ビスマレイミドベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−Ｐ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ｍ−トルイレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ビフェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−（３，３’−ジメチル−ビフェニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−（３，３’−ジメチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−（３，３’−ジエチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ジフェニルメタンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ジフェニルプロパンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ジフェニルエーテルビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−３，３’−ジフェニルスルホンビスマレイミド、２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［３−ｓ−ブチル−４，８−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン、１，１−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］デカン、４，４’−シクロヘキシリデン−ビス［１−（４−マレイミドフェノキシ）−２−シクロヘキシル］ベンゼン、２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を併用して用いたり、アリルフェノール、アリルフェニルエーテル、安息香酸アリル等のアリル化合物と併用して用いてもよい。
【００３７】
このようなラジカル重合性化合物は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。ラジカル重合性化合物は、２５℃での粘度が１０００００〜１００００００ｍＰａ・ｓであるラジカル重合性化合物を少なくとも含有することが好ましく、特に１０００００〜５０００００ｍＰａ・ｓの粘度（２５℃）を有するラジカル重合性化合物を含有することが好ましい。ラジカル重合性化合物の粘度の測定は、市販のＥ型粘度計を用いて測定できる。
【００３８】
ラジカル重合性化合物の中でもウレタン（メタ）アクリレートが接着性の観点から好ましく、また、耐熱性を向上させるために用いる有機過酸化物との橋かけ後、単独で１００℃以上のＴｇを示すラジカル重合性化合物を併用して用いることが特に好ましい。このようなラジカル重合性化合物としては、ジシクロペンテニル基、トリシクロデカニル基及び／又はトリアジン環を有するものを用いることができる。特に、トリシクロデカニル基やトリアジン環を有するラジカル重合性化合物が好適に用いられる。
【００３９】
リン酸エステル構造を有するラジカル重合性化合物を０．１〜１０質量％用いた場合、金属等の無機物表面での接着強度が向上するので好ましく、０．５〜５質量％であるとより好ましい。リン酸エステル構造を有するラジカル重合性化合物は、無水リン酸と２−ヒドロキシル（メタ）アクリレートの反応物として得られる。具体的には、２−メタクリロイロキシエチルアッシドフォスヘート、２−アクリロイロキシエチルアッシドフォスヘート等があげられる。こららは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００４０】
硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、ジシアンジアミド等が挙げられる。これらは、１種を単独又は２種以上を混合して使用することができ、分解促進剤、抑制剤等を混合して用いてもよい。また、これらの硬化剤をポリウレタン系、ポリエステル系の高分子物質等で被覆してマイクロカプセル化したものは、可使時間が延長されるために好ましい。
【００４１】
上記硬化剤は、加熱若しくは光によって遊離ラジカルを発生するラジカル重合開始剤（ラジカル重合開始剤）を含むことが好ましい。
【００４２】
ラジカル重合開始剤は、過酸化化合物、アゾ系化合物等の加熱により分解して遊離ラジカルを発生するものであり、目的とする接続温度、接続時間、ポットライフ等により適宜選定されるが、高反応性とポットライフの点から、半減期１０時間の温度が４０℃以上かつ、半減期１分の温度が１８０℃以下の有機過酸化物が好ましい。この場合、ラジカル重合開始剤の配合量は、接着剤成分の固形分全体に対して、０．０５〜１０質量％であると好ましく、０．１〜５質量％であるとより好ましい。
【００４３】
ラジカル重合開始剤は、具体的には、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド等から選定できる。回路部材の接続端子（回路電極）の腐食を抑えるために、パーオキシエステル、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイドから選定されることが好ましく、高反応性が得られるパーオキシエステルから選定されることがより好ましい。
【００４４】
ジアシルパーオキサイドとしては、例えば、イソブチルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、スクシニックパーオキサイド、ベンゾイルパーオキシトルエン、ベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる
【００４５】
パーオキシジカーボネートとしては、例えば、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ−２−エトキシメトキシパーオキシジカーボネート、ジ（２−エチルヘキシルパーオキシ）ジカーボネート、ジメトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ（３−メチル−３−メトキシブチルパーオキシ）ジカーボネート等が挙げられる。
【００４６】
パーオキシエステルとしては、例えば、クミルパーオキシネオデカノエート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシノエデカノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｍ−トルオイルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート等が挙げられる。
【００４７】
パーオキシケタールとしては、例えば、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）デカン等が挙げられる。
【００４８】
ジアルキルパーオキサイドとしては、例えば、α，α’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド等が挙げられる
【００４９】
ハイドロパーオキサイドとしては、例えば、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等が挙げられる。
【００５０】
これらのラジカル重合開始剤は１種を単独で又は２種以上を混合して使用することができ、分解促進剤、抑制剤等を混合して用いてもよい。
【００５１】
上記接着剤成分は、必要に応じて、ハイドロキノン、メチルエーテルハイドロキノン類等の重合禁止剤を適宜含有してもよい。
【００５２】
本発明の接着剤フィルムは、フィルム状で使用することが取り扱い性に優れることから好ましく、その場合フィルム形成性高分子を含有してもよい。フィルム形成性高分子としては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンオキサイド、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステルウレタン樹脂等が用いられる。これらの中でも水酸基等の官能基を有する樹脂は接着性が向上することができるので、より好ましい。また、これらの高分子をラジカル重合性の官能基で変性したものも用いることができる。これら高分子の重量平均分子量は１００００以上が好ましい。また、重量平均分子量が１００００００以上になると混合性が低下するため、１００００００未満であると好ましい。
【００５３】
さらに、接着剤成分は、充填材、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色剤、難燃化剤、チキソトロピック剤、カップリング剤、フェノール樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート類等を含有することもできる。
【００５４】
充填材を含有する場合、接続信頼性等の向上が得られるので好ましい。充填材は、その最大径が導電粒子の粒径未満であれば使用でき、接着剤成分に対して５〜６０体積％の範囲で用いることが好ましい。６０体積％を超えると、信頼性向上の効果が飽和する。
【００５５】
カップリング剤としては、ビニル基、アクリル基、アミノ基、エポキシ基及びイソシアネート基からなる群より選ばれる１種以上の基を含有する化合物が、接着性の向上の点から好ましい。
【００５６】
導電性接着剤層及び絶縁性接着剤層は、上述の接着剤成分を含むことができるが、それぞれの層の成分の少なくとも一部は異なっていることが好ましい。
【００５７】
また、反応性樹脂を含有する層と潜在性硬化剤を含有する層に分離した場合や、遊離ラジカルを発生する硬化剤を含有する層と導電粒子を含有する層に分離した場合、従来の高精細化可能の効果に加えて、ポットライフの向上効果が得られる。
【００５８】
本発明の接着剤フィルムは、例えば、ＩＣチップと基板との接着や電気回路相互の接着用の材料として有用である。
【００５９】
本発明の接着剤フィルムを用いて回路接続対を得る場合、例えば、対向配置された一対の回路部材の間に、本発明の回路接続用接着剤フィルムを介在させ、全体を加熱及び加圧することにより、それぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように回路部材同士を接着し、回路接続体を得ることができる。
【００６０】
上記回路接続体は、対向配置された一対の回路部材と、当該一対の回路部材の間に介在し、それぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように上記回路部材同士を接着する接続部と、を備え、上記接続部は、本発明の回路接続用接着剤フィルムの硬化物からなる。
【００６１】
回路部材としては、例えば、半導体チップ、抵抗体チップ、コンデンサチップ等のチップ部品、プリント基板等の基板等が挙げられる。これらの回路部材には接続端子（回路電極）が通常は多数（場合によっては単数でもよい）設けられている。
【００６２】
接着剤フィルムは、接続時に接着剤が溶融流動し相対向する回路電極の接続を得た後、硬化して接続を保持するものであり、接着剤の流動性は重要な因子である。厚み０．７ｍｍ、１５ｍｍ×１５ｍｍのガラス板に、厚み３５μｍ、５ｍｍ×５ｍｍの接着剤フィルムを挟み、１７０℃、２ＭＰａ、１０秒の条件で加熱加圧を行った場合、初期の接着剤フィルムの主面の面積（Ａ）と加熱加圧後の主面の面積（Ｂ）とを用いて表される流動性（Ｂ）／（Ａ）の値は１．３〜３．０であることが好ましく、１．５〜２．５であることがより好ましい。１．３未満では流動性が悪く、良好な接続が得られない傾向があり、３．０を超える場合は、気泡が発生しやすく信頼性に劣る傾向がある。
【００６３】
接着剤フィルムの硬化後の４０℃での弾性率は１００〜３０００ＭＰａが好ましく、５００〜２０００ＭＰａがより好ましい。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６５】
（接着剤フィルムの作製）
熱可塑性樹脂として、ポリエステルウレタン１（東洋紡績（株）製、ＵＲ４１２５（商品名））２７質量部、ポリエステルウレタン２（東洋紡績（株）製、ＵＲ３５００（商品名））１０質量部及びエチレン−酢酸ビニル共重合体（三井・デュポン・ポリケミカル（株）製、ＥＶ４０Ｗ（商品名））７．５質量部、ラジカル重合性化合物として、アクリレート（東亞合成（株）製、Ｍ−２１５（商品名））１６質量部及びウレタンアクリレート（新中村化学工業（株）製、ＵＡ５５００Ｔ（商品名））２４質量部を混合し、ベース樹脂とした。
【００６６】
上記ベース樹脂に、ラジカル重合開始剤として、パーヘキサ２５０（２，５−ジメチル−２，５−ビス（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、日本油脂（株）製、商品名）及びＨＴＰ−６５Ｗ（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、化薬アクゾ（株）製、商品名）を、表１に示す質量比にてそれぞれ混合し、接着剤成分を調整した。得られた接着剤成分を１００体積部として、導電粒子としてＮｉめっきポリスチレン粒子（平均粒径３μｍ）８．３体積部を混合し、厚み７５μｍのＰＥＴフィルム上に塗工し、７０℃で５分乾燥させることにより、ＰＥＴフィルム上に膜厚４μｍの導電性接着剤層が形成されたフィルム状接着剤１を得た。
【００６７】
一方、上記ベース樹脂に上記２種のラジカル重合開始剤を表１に示す質量比にてそれぞれ混合し、得られた接着剤成分を、厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上に塗工し、７０℃で５分乾燥させることにより、ＰＥＴフィルム上に膜厚１０μｍの絶縁性接着剤層が形成されたフィルム状接着剤２を得た。
【００６８】
上記フィルム状接着剤１及び２を、導電性接着剤層と絶縁性接着剤層とが向き合うように合わせ、ラミネータ（５０℃、５０ｃｍ／分）を用いてラミネートし、実施例１並びに比較例１及び２の接着剤フィルムを得た。
【００６９】
【表１】
【００７０】
（評価用接続体の作製）
これらの接着剤フィルムを、それぞれ幅１．５ｍｍのサイズに切り出し、一方のセパレータ（ＰＥＴフィルム）を剥離しながら、ＩＴＯ電極及びＡｌ電極を有するガラス基板に７０℃、１ＭＰａ、２ｓの条件で貼り付け、もう一方のセパレータを剥離した後、ＣＯＦ（電極間ピッチ：２５μｍ、電極幅：１２．２μｍ、１２．８μｍ）を貼り付け、１５０℃又は１９０℃、３ＭＰａ、４秒の条件で圧着を行い、評価用の接続体を作製した。
【００７１】
（接続抵抗の評価）
得られた各接続体について、隣接電極間の抵抗値をデジタルマルチメータ（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ製、商品名）を用いて測定し、平均値が３Ω未満の場合を「Ａ」、３Ω以上の場合を「Ｂ」と評価した。
【００７２】
（圧痕強度の評価）
得られた各接続体について、強度が充分でムラがない場合を「Ａ」、強度が弱い場合やムラがある場合を「Ｂ」と評価した。評価結果を表２に示す。
【００７３】
【表２】
【００７４】
表２に示されるように、導電性接着剤層と絶縁性接着剤層に含まれるラジカル重合開始剤の質量が等しい比較例１及び２においては、１５０℃又は１９０℃で圧着した場合に接続抵抗が高まり圧痕強度が不充分となった。それに対して、導電性接着剤層に含まれるラジカル重合開始剤の質量が絶縁性接着剤層に含まれるラジカル重合開始剤の質量よりも少ない実施例１においては、１５０℃及び１９０℃のいずれで圧着した場合でも、充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の回路接続用接着剤フィルムは、ＴＣＰ、ＣＯＦ、プリント配線板等の高精細化された回路部材同士を接続する回路接続材料として好適に用いられる。
【符号の説明】
【００７６】
３ａ…絶縁性接着剤層、３ｂ…導電性接着剤層、４ａ，４ｂ…接着剤成分、５…導電粒子、１０…回路接続用接着剤フィルム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路接続用接着剤フィルム並びにそれを用いた回路接続体及び回路接続体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
相対向する回路を加熱、加圧し加圧方向の電極間を電気的に接続する回路接続材料、例えば、エポキシ系接着剤やアクリル系接着剤に導電粒子を分散させた異方導電接着フィルムは、主に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を駆動させる半導体が搭載されたＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）又はＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｌｅｘ）とＬＣＤパネル、あるいは、ＴＣＰ又はＣＯＦとプリント配線板との電気的接続に広く使用されている。
【０００３】
最近では、半導体をフェイスダウンで直接ＬＣＤパネルやプリント配線板に実装する場合でも、従来のワイヤーボンディング法ではなく、薄型化や狭ピッチ接続に有利なフリップチップ実装が採用されており、ここでも異方導電接着フィルムが回路接続材料として用いられている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００４】
近年、ＬＣＤモジュールのＣＯＦ化やファインピッチ化に伴い、回路接続材料を用いた接続の際に、隣り合う電極間に短絡が発生するという問題が生じている。上記問題の対応策として、接着剤成分中に絶縁粒子を分散させて短絡を防止する技術がある（例えば、特許文献５〜９参照）。
【０００５】
また、基板が絶縁性有機物又はガラスからなる配線部材や、表面の少なくとも一部に窒化シリコン、シリコーン樹脂及び／又はポリイミド樹脂を備える配線部材等に接着するため、接着剤成分にシリコーン粒子を含有させたり（例えば、特許文献１０参照）、接着後の熱膨張率差に基づく内部応力を低減させるため、接着剤にゴム粒子を分散させる技術がある（例えば、特許文献１１参照）。
【０００６】
さらに、導電粒子の捕捉効率を向上させ、接続する基板のガラスエッジ部での導電粒子の凝集によるショートを防止するため、導電粒子を分散した異方導電接着剤層と絶縁性接着剤層とが積層された構成を有する２層構成の回路接続材料の技術がある（例えば、特許文献１２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５９−１２０４３６号公報
【特許文献２】特開昭６０−１９１２２８号公報
【特許文献３】特開平１−２５１７８７号公報
【特許文献４】特開平７−９０２３７号公報
【特許文献５】特開昭５１−２０９４１号公報
【特許文献６】特開平３−２９２０７号公報
【特許文献７】特開平４−１７４９８０号公報
【特許文献８】特許第３０４８１９７号公報
【特許文献９】特許第３４７７３６７号公報
【特許文献１０】国際公開第０１／０１４４８４号パンフレット
【特許文献１１】特開２００１−３２３２４９号公報
【特許文献１２】特開２００９−１７０８９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、近年の回路部材では電極の高精細化が進み、回路接続時に回路接続材料の樹脂が充分に排除されないため、接続抵抗が高まる、圧痕強度が不充分となるなどの問題が生じている。
【０００９】
そこで、本発明は、充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度を得ることが可能な回路接続用接着剤フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、導電性接着剤層の厚みや硬化剤の含有量を調整することにより、接続抵抗及び圧痕強度の改善が可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、硬化剤を含有する接着剤成分及び導電粒子を含む導電性接着剤層と、硬化剤を含有する接着剤成分を含み導電粒子を含まない絶縁性接着剤層と、を備える回路接続用接着剤フィルムであって、上記導電性接着剤層の厚みは上記導電粒子の平均粒径の２倍以下であり、上記導電性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比が、上記絶縁性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比よりも少ない、回路接続用接着剤フィルムに関する。
【００１２】
導電性接着剤層の厚みが導電粒子の平均粒径の２倍以下であることによって、導電粒子の移動が抑制され、接続抵抗の上昇を抑制することができる。また、導電性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比が、絶縁性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比よりも少ないことによって、充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度が得られる。
【００１３】
上記接着剤成分は、熱可塑性樹脂及びラジカル重合性化合物を更に含有することが好ましく、上記硬化剤がラジカル重合開始剤であることが好ましい。このような接着剤成分を用いることによって、低温且つ短時間での硬化（低温速硬化）が可能となる。
【００１４】
また、本発明は、対向配置された一対の回路部材と、上記一対の回路部材の間に介在し、それぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように上記回路部材同士を接着する接続部と、を備える回路接続体であって、上記接続部が、本発明の回路接続用接着剤フィルムの硬化物からなる、回路接続体に関する。本発明の回路接続体は、上記本発明の回路接続用接着剤フィルムを用いて接続部を形成していることにより、充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度を有するものとなる。
【００１５】
さらに、本発明は、対向配置された一対の回路部材と、上記一対の回路部材の間に介在し、それぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように上記回路部材同士を接着する接続部と、を備える回路接続体の製造方法であって、上記一対の回路部材の間に、本発明の回路接続用接着剤フィルムを介在させ、全体を加熱及び加圧することにより、上記回路接続用接着剤フィルムの硬化物からなる上記接続部を設ける、上記回路接続体の製造方法に関する。本発明の製造方法によれば、充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度を有する回路接続体を得ることが可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度を得ることが可能な回路接続用接着剤フィルム並びにそれを用いた回路接続体及び回路接続体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の回路接続用接着剤フィルムの一実施形態を示す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書における「（メタ）アクリル酸」とは「アクリル酸」及びそれに対応する「メタクリル酸」を意味し、「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレート」及びそれに対応する「メタクリレート」を意味し、「（メタ）アクリロキシ」とは「アクリロキシ」及びそれに対応する「メタクリロキシ」を意味する。
【００１９】
本発明の回路接続用接着剤フィルム（以下、単に「接着剤フィルム」ともいう。）は、導電粒子を含む導電性接着剤層と、導電粒子を含まない絶縁性接着剤層と、を備える。
【００２０】
上記導電性接着剤層の厚みは、導電粒子の平均粒径の２倍以下である。これにより、導電粒子の移動が抑制され、接続抵抗の上昇を抑制することができる。上記厚みは、導電粒子の平均粒径の２倍以下であればよいが、導電粒子の平均粒径に対して、２０〜１００％の厚みであると好ましく、２５〜７５％の厚みであるとより好ましい。具体的には、上記厚みが１〜５μｍであると好ましく、１〜４μｍであるとより好ましい。
【００２１】
一方、絶縁性接着剤層の厚みは、２〜２１μｍであると好ましく、４〜１４μｍであるとより好ましい。
【００２２】
導電粒子の平均粒径は、次のようにして求めることができる。すなわち、１個の核粒子を任意に選択し、これを示差走査電子顕微鏡で観察してその最大径及び最小径を測定する。この最大径及び最小径の積の平方根をその粒子の粒径とする。この方法で、任意に選択した核粒子５０個について粒径を測定し、その平均値を導電粒子の平均粒径とする。
【００２３】
導電粒子の平均粒径は、接続する回路の電極高さより低くすると隣接電極間の短絡が減少する等の点から、１〜１０μｍであると好ましく、１〜８μｍであると好ましく、２〜６μｍであると更に好ましく、３〜５μｍであると特に好ましく、３〜４μｍであると最も好ましい。
【００２４】
導電粒子の１０％圧縮弾性率（Ｋ値）は、１００〜１０００ｋｇｆ／ｍｍ２であることが好ましい。
【００２５】
導電粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、はんだ等の金属粒子やカーボン等が挙げられる。導電粒子は、核となる粒子を１又は２以上の層で被覆し、最外層が導電性の層である粒子であってもよい。この場合、充分なポットライフを得るためには、最外層はＮｉ、Ｃｕ等の遷移金属類よりもＡｕ、Ａｇ、白金族の貴金属類が好ましく、Ａｕがより好ましい。
【００２６】
また、導電粒子は、Ｎｉ等の遷移金属類の表面をＡｕの貴金属類で被覆したものでもよい。さらに、導電粒子は、非導電性のガラス、セラミック、プラスチック等の絶縁粒子に金属等の導電性物質を被覆したものであってもよい。導電粒子が絶縁粒子に導電性物質を被覆したものであって、最外層を貴金属類、核となる絶縁粒子をプラスチックとした場合、又は導電粒子が熱溶融金属粒子の場合、加熱加圧により変形性を有し、接続時に電極との接触面積が増加し信頼性が向上するので好ましい。
【００２７】
貴金族類の被覆層の厚みは、良好な抵抗を得るためには、１００Å以上であると好ましい。ただし、Ｎｉ等の遷移金属の上に貴金属類の被覆層を設ける場合には、貴金属類の被覆層の欠損や導電粒子の混合分散時に生じる貴金属類の被覆層の欠損等により生じる酸化還元作用で遊離ラジカルが発生しポットライフ低下を引き起こすため、ラジカル重合系の接着剤成分を使用するときには被覆層の厚みは３００Å以上が好ましい。
【００２８】
導電粒子は、通常、接着剤成分１００体積部に対して０．１〜３０体積部の範囲で含有させることができるが、用途により好適な含有量は異なる。例えば、導電粒子による隣接回路の短絡等を一層充分に防止するためには０．１〜１０体積部とするとより好ましい。
【００２９】
絶縁性接着剤層に対する導電性接着剤層の最低溶融粘度比は、少なくとも１０倍以上であることが好ましい。これにより、加圧の際の導電粒子の移動抑制効果がより向上する。なお、上記最低溶融粘度比の上限は特に限定されないが、例えば１０００倍以下とすることができる。
【００３０】
本発明の接着剤フィルムにおいては、導電性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比が、上記絶縁性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比よりも少ない。これにより、導電性接着剤層の流動性が向上し、回路接続時に樹脂が充分に排除される結果、充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度が得られる。
【００３１】
導電性接着剤層に含まれる接着剤成分の硬化剤含有量は、３〜１０質量％であることが好ましく、４〜８質量％であることがより好ましい。一方、絶縁性接着剤層に含まれる接着剤成分の硬化剤含有量は、４〜１１質量％であることが好ましく、５〜９質量％であることがより好ましい。
【００３２】
導電性接着剤層及び絶縁性接着剤層に含まれる接着剤成分は、熱可塑性樹脂及びラジカル重合性化合物を更に含有し、上記硬化剤はラジカル重合開始剤であることが好ましい。このような接着剤成分を用いることによって、低温且つ短時間での硬化（低温速硬化）が可能となる。
【００３３】
熱可塑性樹脂としては、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタンイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられるが、特にポリエステルウレタンやエチレン−酢酸ビニル共重合体が好適に用いられる。
【００３４】
ラジカル重合性化合物は、ラジカルにより重合する官能基を有する化合物であり、その具体例としては、（メタ）アクリレート、マレイミド化合物等が挙げられる。ラジカル重合性化合物の配合量は、接着剤成分の固形分全体に対して、２５〜５５質量％であると好ましく、３０〜５０質量％であるとより好ましい。
【００３５】
（メタ）アクリレートとしては、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、イソブチル（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、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（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、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジ（メタ）アクリロキシプロパン、２，２−ビス〔４−（（メタ）アクリロキシメトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（（メタ）アクリロキシポリエトキシ）フェニル〕プロパン、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ビス（（メタ）アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ε−カプロラクトン変性トリス（（メタ）アクリロキシエチル）イソシアヌレート、トリス（（メタ）アクリロキシエチル）イソシアヌレート等が挙げられる。
【００３６】
マレイミド化合物としては、分子中にマレイミド基を少なくとも２個以上含有するものが好ましく、例えば、１−メチル−２，４−ビスマレイミドベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−Ｐ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ｍ−トルイレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ビフェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−（３，３’−ジメチル−ビフェニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−（３，３’−ジメチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−（３，３’−ジエチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ジフェニルメタンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ジフェニルプロパンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ジフェニルエーテルビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−３，３’−ジフェニルスルホンビスマレイミド、２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［３−ｓ−ブチル−４，８−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン、１，１−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］デカン、４，４’−シクロヘキシリデン−ビス［１−（４−マレイミドフェノキシ）−２−シクロヘキシル］ベンゼン、２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を併用して用いたり、アリルフェノール、アリルフェニルエーテル、安息香酸アリル等のアリル化合物と併用して用いてもよい。
【００３７】
このようなラジカル重合性化合物は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。ラジカル重合性化合物は、２５℃での粘度が１０００００〜１００００００ｍＰａ・ｓであるラジカル重合性化合物を少なくとも含有することが好ましく、特に１０００００〜５０００００ｍＰａ・ｓの粘度（２５℃）を有するラジカル重合性化合物を含有することが好ましい。ラジカル重合性化合物の粘度の測定は、市販のＥ型粘度計を用いて測定できる。
【００３８】
ラジカル重合性化合物の中でもウレタン（メタ）アクリレートが接着性の観点から好ましく、また、耐熱性を向上させるために用いる有機過酸化物との橋かけ後、単独で１００℃以上のＴｇを示すラジカル重合性化合物を併用して用いることが特に好ましい。このようなラジカル重合性化合物としては、ジシクロペンテニル基、トリシクロデカニル基及び／又はトリアジン環を有するものを用いることができる。特に、トリシクロデカニル基やトリアジン環を有するラジカル重合性化合物が好適に用いられる。
【００３９】
リン酸エステル構造を有するラジカル重合性化合物を０．１〜１０質量％用いた場合、金属等の無機物表面での接着強度が向上するので好ましく、０．５〜５質量％であるとより好ましい。リン酸エステル構造を有するラジカル重合性化合物は、無水リン酸と２−ヒドロキシル（メタ）アクリレートの反応物として得られる。具体的には、２−メタクリロイロキシエチルアッシドフォスヘート、２−アクリロイロキシエチルアッシドフォスヘート等があげられる。こららは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００４０】
硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、ジシアンジアミド等が挙げられる。これらは、１種を単独又は２種以上を混合して使用することができ、分解促進剤、抑制剤等を混合して用いてもよい。また、これらの硬化剤をポリウレタン系、ポリエステル系の高分子物質等で被覆してマイクロカプセル化したものは、可使時間が延長されるために好ましい。
【００４１】
上記硬化剤は、加熱若しくは光によって遊離ラジカルを発生するラジカル重合開始剤（ラジカル重合開始剤）を含むことが好ましい。
【００４２】
ラジカル重合開始剤は、過酸化化合物、アゾ系化合物等の加熱により分解して遊離ラジカルを発生するものであり、目的とする接続温度、接続時間、ポットライフ等により適宜選定されるが、高反応性とポットライフの点から、半減期１０時間の温度が４０℃以上かつ、半減期１分の温度が１８０℃以下の有機過酸化物が好ましい。この場合、ラジカル重合開始剤の配合量は、接着剤成分の固形分全体に対して、０．０５〜１０質量％であると好ましく、０．１〜５質量％であるとより好ましい。
【００４３】
ラジカル重合開始剤は、具体的には、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド等から選定できる。回路部材の接続端子（回路電極）の腐食を抑えるために、パーオキシエステル、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイドから選定されることが好ましく、高反応性が得られるパーオキシエステルから選定されることがより好ましい。
【００４４】
ジアシルパーオキサイドとしては、例えば、イソブチルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、スクシニックパーオキサイド、ベンゾイルパーオキシトルエン、ベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる
【００４５】
パーオキシジカーボネートとしては、例えば、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ−２−エトキシメトキシパーオキシジカーボネート、ジ（２−エチルヘキシルパーオキシ）ジカーボネート、ジメトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ（３−メチル−３−メトキシブチルパーオキシ）ジカーボネート等が挙げられる。
【００４６】
パーオキシエステルとしては、例えば、クミルパーオキシネオデカノエート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシノエデカノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｍ−トルオイルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート等が挙げられる。
【００４７】
パーオキシケタールとしては、例えば、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）デカン等が挙げられる。
【００４８】
ジアルキルパーオキサイドとしては、例えば、α，α’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド等が挙げられる
【００４９】
ハイドロパーオキサイドとしては、例えば、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等が挙げられる。
【００５０】
これらのラジカル重合開始剤は１種を単独で又は２種以上を混合して使用することができ、分解促進剤、抑制剤等を混合して用いてもよい。
【００５１】
上記接着剤成分は、必要に応じて、ハイドロキノン、メチルエーテルハイドロキノン類等の重合禁止剤を適宜含有してもよい。
【００５２】
本発明の接着剤フィルムは、フィルム状で使用することが取り扱い性に優れることから好ましく、その場合フィルム形成性高分子を含有してもよい。フィルム形成性高分子としては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンオキサイド、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステルウレタン樹脂等が用いられる。これらの中でも水酸基等の官能基を有する樹脂は接着性が向上することができるので、より好ましい。また、これらの高分子をラジカル重合性の官能基で変性したものも用いることができる。これら高分子の重量平均分子量は１００００以上が好ましい。また、重量平均分子量が１００００００以上になると混合性が低下するため、１００００００未満であると好ましい。
【００５３】
さらに、接着剤成分は、充填材、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色剤、難燃化剤、チキソトロピック剤、カップリング剤、フェノール樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート類等を含有することもできる。
【００５４】
充填材を含有する場合、接続信頼性等の向上が得られるので好ましい。充填材は、その最大径が導電粒子の粒径未満であれば使用でき、接着剤成分に対して５〜６０体積％の範囲で用いることが好ましい。６０体積％を超えると、信頼性向上の効果が飽和する。
【００５５】
カップリング剤としては、ビニル基、アクリル基、アミノ基、エポキシ基及びイソシアネート基からなる群より選ばれる１種以上の基を含有する化合物が、接着性の向上の点から好ましい。
【００５６】
導電性接着剤層及び絶縁性接着剤層は、上述の接着剤成分を含むことができるが、それぞれの層の成分の少なくとも一部は異なっていることが好ましい。
【００５７】
また、反応性樹脂を含有する層と潜在性硬化剤を含有する層に分離した場合や、遊離ラジカルを発生する硬化剤を含有する層と導電粒子を含有する層に分離した場合、従来の高精細化可能の効果に加えて、ポットライフの向上効果が得られる。
【００５８】
本発明の接着剤フィルムは、例えば、ＩＣチップと基板との接着や電気回路相互の接着用の材料として有用である。
【００５９】
本発明の接着剤フィルムを用いて回路接続対を得る場合、例えば、対向配置された一対の回路部材の間に、本発明の回路接続用接着剤フィルムを介在させ、全体を加熱及び加圧することにより、それぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように回路部材同士を接着し、回路接続体を得ることができる。
【００６０】
上記回路接続体は、対向配置された一対の回路部材と、当該一対の回路部材の間に介在し、それぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように上記回路部材同士を接着する接続部と、を備え、上記接続部は、本発明の回路接続用接着剤フィルムの硬化物からなる。
【００６１】
回路部材としては、例えば、半導体チップ、抵抗体チップ、コンデンサチップ等のチップ部品、プリント基板等の基板等が挙げられる。これらの回路部材には接続端子（回路電極）が通常は多数（場合によっては単数でもよい）設けられている。
【００６２】
接着剤フィルムは、接続時に接着剤が溶融流動し相対向する回路電極の接続を得た後、硬化して接続を保持するものであり、接着剤の流動性は重要な因子である。厚み０．７ｍｍ、１５ｍｍ×１５ｍｍのガラス板に、厚み３５μｍ、５ｍｍ×５ｍｍの接着剤フィルムを挟み、１７０℃、２ＭＰａ、１０秒の条件で加熱加圧を行った場合、初期の接着剤フィルムの主面の面積（Ａ）と加熱加圧後の主面の面積（Ｂ）とを用いて表される流動性（Ｂ）／（Ａ）の値は１．３〜３．０であることが好ましく、１．５〜２．５であることがより好ましい。１．３未満では流動性が悪く、良好な接続が得られない傾向があり、３．０を超える場合は、気泡が発生しやすく信頼性に劣る傾向がある。
【００６３】
接着剤フィルムの硬化後の４０℃での弾性率は１００〜３０００ＭＰａが好ましく、５００〜２０００ＭＰａがより好ましい。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６５】
（接着剤フィルムの作製）
熱可塑性樹脂として、ポリエステルウレタン１（東洋紡績（株）製、ＵＲ４１２５（商品名））２７質量部、ポリエステルウレタン２（東洋紡績（株）製、ＵＲ３５００（商品名））１０質量部及びエチレン−酢酸ビニル共重合体（三井・デュポン・ポリケミカル（株）製、ＥＶ４０Ｗ（商品名））７．５質量部、ラジカル重合性化合物として、アクリレート（東亞合成（株）製、Ｍ−２１５（商品名））１６質量部及びウレタンアクリレート（新中村化学工業（株）製、ＵＡ５５００Ｔ（商品名））２４質量部を混合し、ベース樹脂とした。
【００６６】
上記ベース樹脂に、ラジカル重合開始剤として、パーヘキサ２５０（２，５−ジメチル−２，５−ビス（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、日本油脂（株）製、商品名）及びＨＴＰ−６５Ｗ（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、化薬アクゾ（株）製、商品名）を、表１に示す質量比にてそれぞれ混合し、接着剤成分を調整した。得られた接着剤成分を１００体積部として、導電粒子としてＮｉめっきポリスチレン粒子（平均粒径３μｍ）８．３体積部を混合し、厚み７５μｍのＰＥＴフィルム上に塗工し、７０℃で５分乾燥させることにより、ＰＥＴフィルム上に膜厚４μｍの導電性接着剤層が形成されたフィルム状接着剤１を得た。
【００６７】
一方、上記ベース樹脂に上記２種のラジカル重合開始剤を表１に示す質量比にてそれぞれ混合し、得られた接着剤成分を、厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上に塗工し、７０℃で５分乾燥させることにより、ＰＥＴフィルム上に膜厚１０μｍの絶縁性接着剤層が形成されたフィルム状接着剤２を得た。
【００６８】
上記フィルム状接着剤１及び２を、導電性接着剤層と絶縁性接着剤層とが向き合うように合わせ、ラミネータ（５０℃、５０ｃｍ／分）を用いてラミネートし、実施例１並びに比較例１及び２の接着剤フィルムを得た。
【００６９】
【表１】
【００７０】
（評価用接続体の作製）
これらの接着剤フィルムを、それぞれ幅１．５ｍｍのサイズに切り出し、一方のセパレータ（ＰＥＴフィルム）を剥離しながら、ＩＴＯ電極及びＡｌ電極を有するガラス基板に７０℃、１ＭＰａ、２ｓの条件で貼り付け、もう一方のセパレータを剥離した後、ＣＯＦ（電極間ピッチ：２５μｍ、電極幅：１２．２μｍ、１２．８μｍ）を貼り付け、１５０℃又は１９０℃、３ＭＰａ、４秒の条件で圧着を行い、評価用の接続体を作製した。
【００７１】
（接続抵抗の評価）
得られた各接続体について、隣接電極間の抵抗値をデジタルマルチメータ（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ製、商品名）を用いて測定し、平均値が３Ω未満の場合を「Ａ」、３Ω以上の場合を「Ｂ」と評価した。
【００７２】
（圧痕強度の評価）
得られた各接続体について、強度が充分でムラがない場合を「Ａ」、強度が弱い場合やムラがある場合を「Ｂ」と評価した。評価結果を表２に示す。
【００７３】
【表２】
【００７４】
表２に示されるように、導電性接着剤層と絶縁性接着剤層に含まれるラジカル重合開始剤の質量が等しい比較例１及び２においては、１５０℃又は１９０℃で圧着した場合に接続抵抗が高まり圧痕強度が不充分となった。それに対して、導電性接着剤層に含まれるラジカル重合開始剤の質量が絶縁性接着剤層に含まれるラジカル重合開始剤の質量よりも少ない実施例１においては、１５０℃及び１９０℃のいずれで圧着した場合でも、充分に低い接続抵抗及び充分な圧痕強度が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の回路接続用接着剤フィルムは、ＴＣＰ、ＣＯＦ、プリント配線板等の高精細化された回路部材同士を接続する回路接続材料として好適に用いられる。
【符号の説明】
【００７６】
３ａ…絶縁性接着剤層、３ｂ…導電性接着剤層、４ａ，４ｂ…接着剤成分、５…導電粒子、１０…回路接続用接着剤フィルム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化剤を含有する接着剤成分及び導電粒子を含む導電性接着剤層と、硬化剤を含有する接着剤成分を含み導電粒子を含まない絶縁性接着剤層と、を備える回路接続用接着剤フィルムであって、
前記導電性接着剤層の厚みは前記導電粒子の平均粒径の２倍以下であり、
前記導電性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比が、前記絶縁性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比よりも少ない、回路接続用接着剤フィルム。
【請求項２】
前記接着剤成分が、熱可塑性樹脂及びラジカル重合性化合物を更に含有し、前記硬化剤がラジカル重合開始剤である、請求項１記載の回路接続用接着剤フィルム。
【請求項３】
対向配置された一対の回路部材と、
前記一対の回路部材の間に介在し、それぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように前記回路部材同士を接着する接続部と、を備える回路接続体であって、
前記接続部が、請求項１又は２に記載の回路接続用接着剤フィルムの硬化物からなる、回路接続体。
【請求項４】
対向配置された一対の回路部材と、前記一対の回路部材の間に介在し、それぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように前記回路部材同士を接着する接続部と、を備える回路接続体の製造方法であって、
前記一対の回路部材の間に、請求項１又は２に記載の回路接続用接着剤フィルムを介在させ、全体を加熱及び加圧することにより、前記回路接続用接着剤フィルムの硬化物からなる前記接続部を設ける、前記回路接続体の製造方法。
【請求項１】
硬化剤を含有する接着剤成分及び導電粒子を含む導電性接着剤層と、硬化剤を含有する接着剤成分を含み導電粒子を含まない絶縁性接着剤層と、を備える回路接続用接着剤フィルムであって、
前記導電性接着剤層の厚みは前記導電粒子の平均粒径の２倍以下であり、
前記導電性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比が、前記絶縁性接着剤層に含まれる接着剤成分が含有する硬化剤の当該接着剤成分に対する質量比よりも少ない、回路接続用接着剤フィルム。
【請求項２】
前記接着剤成分が、熱可塑性樹脂及びラジカル重合性化合物を更に含有し、前記硬化剤がラジカル重合開始剤である、請求項１記載の回路接続用接着剤フィルム。
【請求項３】
対向配置された一対の回路部材と、
前記一対の回路部材の間に介在し、それぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように前記回路部材同士を接着する接続部と、を備える回路接続体であって、
前記接続部が、請求項１又は２に記載の回路接続用接着剤フィルムの硬化物からなる、回路接続体。
【請求項４】
対向配置された一対の回路部材と、前記一対の回路部材の間に介在し、それぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように前記回路部材同士を接着する接続部と、を備える回路接続体の製造方法であって、
前記一対の回路部材の間に、請求項１又は２に記載の回路接続用接着剤フィルムを介在させ、全体を加熱及び加圧することにより、前記回路接続用接着剤フィルムの硬化物からなる前記接続部を設ける、前記回路接続体の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−１０３９４７（Ｐ２０１３−１０３９４７Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６３９５（Ｐ２０１１−２４６３９５）
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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