圧着性異方導電性樹脂組成物及び弾性異方導電部材
【解決手段】 （Ａ）１分子中に平均２個以上のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン
１００質量部、
（Ｂ）接着性向上剤 ０．１〜１０質量部、
（Ｃ）シリカ微粉末 ０〜１００質量部、
（Ｄ）金属被覆導電粒子 ０．１〜１０質量部、
（Ｅ）（Ａ）成分の硬化剤 硬化有効量
を構成成分とし、圧着することにより異方導電性となることを特徴とする圧着性異方導電性樹脂組成物。
【効果】 本発明の圧着性異方導電樹脂組成物によれば、導電性微粒子が電極の高さのばらつきを吸収して、全端子が安定した接続状態にすることができる。
１００質量部、
（Ｂ）接着性向上剤 ０．１〜１０質量部、
（Ｃ）シリカ微粉末 ０〜１００質量部、
（Ｄ）金属被覆導電粒子 ０．１〜１０質量部、
（Ｅ）（Ａ）成分の硬化剤 硬化有効量
を構成成分とし、圧着することにより異方導電性となることを特徴とする圧着性異方導電性樹脂組成物。
【効果】 本発明の圧着性異方導電樹脂組成物によれば、導電性微粒子が電極の高さのばらつきを吸収して、全端子が安定した接続状態にすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣベアチップ等の電極と相対峙させた回路基板の電極を接続固定するのに用いられる圧着性異方導電性樹脂組成物、及び弾性異方導電部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、電子部品の小型化、薄型化、高性能化等が進んでおり、それと共に経済的な高密度実装技術の開発が活発に行われている。これらの微細回路の接続は、従来のハンダやゴムコネクターでは対応が困難であることから、分解能に優れた異方導電性の材料が多用されるようになって来た。この方法は、例えば液晶表示モジュール（ＬＣＤ）とＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）又はＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）の基板の微細電極同士を接続するに際し、導電性微粒子を所定量含有した接着剤からなる異方導電性樹脂を相対峙させた電極間に挾み、加熱加圧することにより複数の電極を一括接続するものである。
【０００３】
ここで使用されている導電性微粒子は、従来から金属微粉末、めっき等で金属被覆を行った有機系又は無機系の粒子などが用いられている。金属微粉末については、一般に粒度分布が広く、導電性、絶縁性、接続メカニズム等による影響により接続信頼性に問題がある。また、プラスチック微粒子に金属被覆した導電性微粒子では、粒度分布の狭いものが得られるが、凝集しやすい欠点があり、更に電極同士の接続における接触面積が小さく、両電極への保持力も小さいため、凝集を起こさない添加量で高精細化に対応することは、極めて困難な状況である。
【０００４】
一方、近年液晶表示モジュール等の高精細化、高信頼性化が進み、従来の電極ピッチ２００μｍ（５本／ｍｍ）程度から１００μｍ以下（１０本／ｍｍ以上）が要求されて来ており、今後更なる高分解能化が求められている。更には、電子部品の軽薄短小化や高性能化が急速に進む中で、ベアチップをガラス基板上に直接接続する実装技術、所謂ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）技術、あるいはプリント基板上に直接接続する実装技術、所謂ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｄ）技術等を異方導電性材料を用いて行おうとする動きが強まって来ている。これに伴い、異方導電性材料中に添加される導電性微粒子に関しても、電極同士の接続信頼性において、更なる特性の向上が求められている。
【０００５】
特開昭５１−１３５９３８号公報（特許文献１）、特開平５−２１０９４号公報（特許文献２）、特開平８−７６５８号公報（特許文献３）、特開平１０−１８４９６２号公報（特許文献４）に、ポリマー微粒子に金属メッキした導電粒子を使用し、接続信頼性の高い異方導電性接着フィルムが報告されている。しかしながら、微細な隣接回路間ピッチ接続では十分な導電性と接着強度が同時に得られない可能性がある。
【０００６】
異方導電性樹脂によるベアチップの実装技術を考えた場合、各種の性能が要求される。その一つは、微細接続における接続信頼性である。従来の異方導電性樹脂における高分解能化に対する考え方は、隣接回路との絶縁性を確保するために導電性微粒子の粒径を回路間の絶縁部分よりも小さくし、併せて導電性微粒子同士が接触しない程度に添加量を調整し、回路接続部の導通性を得ることであった。しかしながら、導電性微粒子の粒径を小さくすると、粒子数の著しい増加及び表面積の増加により、粒子は二次凝集を起こして隣接回路との絶縁性が保持できなくなる。また、粒子の添加量を減少すると、接続すべき回路上の導電性微粒子の数が減少することから接触点の数が不足し、回路接続部の導通性が得られ難くなるために、接続信頼性を保ちながら高分解能化することは極めて困難であった。
【０００７】
他の一つは、ＩＣ等のベアチップ電極の高さのばらつき、ガラス基板側又はプリント基板側の高さのばらつき等による接続時の不安定性を如何に解決するかである。導電性微粒子がこれらの高さのばらつきを吸収して、全端子が安定した接続状態にすることが求められる。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５１−１３５９３８号公報
【特許文献２】特開平５−２１０９４号公報
【特許文献３】特開平８−７６５８号公報
【特許文献４】特開平１０−１８４９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ＩＣベアチップ等の電極と相対峙させた回路基板の電極を接続固定した際に、高い接続信頼性を与える圧着性異方導電性樹脂組成物、及び弾性異方導電部材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、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、１分子中に平均２個以上のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンをベース樹脂として使用し、これに金属被覆導電粒子を接着性向上剤と共に配合することが有効であることを知見した。即ち、本発明は、上述した従来の異方導電材料の接続安定性をより高めるために、バインダーとしてシリコーンポリマーを用いたことに特徴があり、シリコーンポリマーの優れた特性により得られた弾性異方導電部材は、低温から高温に亘る広い温度範囲、あるいはヒートショック環境においても安定した接続抵抗を得ることができるものである。また、この場合、金属被覆導電粒子の基材粒子としてガラスバルーン等の中空粒子を用いる場合には、電極同士の接続の際、加圧により導電粒子が破壊するため、保持力が優れ、高分解能であり、接続信頼性の優れた異方導電部材を提供できることを知見し、本発明をなすに至った。
【００１１】
従って、本発明は、
（Ａ）１分子中に平均２個以上のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン
１００質量部、
（Ｂ）接着性向上剤 ０．１〜１０質量部、
（Ｃ）シリカ微粉末 ０〜１００質量部、
（Ｄ）好ましくは平均粒径が１〜５０μｍであり、特に基材粒子が中空粒子であり、真比重が５以下である金属被覆導電粒子 ０．１〜１０質量部、
（Ｅ）（Ａ）成分の硬化剤 硬化有効量
を構成成分とし、圧着することにより異方導電性となることを特徴とする圧着性異方導電性樹脂組成物、及びこの組成物を圧着加熱硬化することによって得られ、電極と電極との間を接続固定する弾性異方導電部材を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の圧着性異方導電樹脂組成物によれば、導電性微粒子が電極の高さのばらつきを吸収して、全端子が安定した接続状態にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の圧着性異方導電樹脂組成物は、下記（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有してなるものである。なお、本明細書中において、室温とは２５℃を意味する。
【００１４】
<（Ａ）オルガノポリシロキサン>
（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは、この組成物の主剤であり、１分子中に平均２個以上のケイ素原子に結合したアルケニル基を含有する。（Ａ）成分のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基等の通常炭素数２〜８、好ましくは２〜４程度のものが挙げられ、特に、ビニル基であることが好ましい。
【００１５】
（Ａ）成分中におけるケイ素原子に結合したアルケニル基の結合位置としては、例えば、分子鎖末端及び／又は分子鎖側鎖が挙げられる。（Ａ）成分のアルケニル基以外のケイ素原子に結合する有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基；ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基；クロロメチル基、３−クロロプロピル基、３，３，３−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基などの、通常、炭素数１〜１２、好ましくは１〜１０程度の、非置換又はハロゲン置換一価炭化水素基が挙げられ、特に、メチル基、フェニル基であることが好ましい。
【００１６】
なお、（Ａ）成分中のアルケニル基の含有量は、ケイ素原子に結合した１価の有機基（又は、非置換又は置換一価炭化水素基）全体に対して０．００１〜１０モル％、特に０．０１〜５モル％程度であることが好ましい。
【００１７】
このような（Ａ）成分の分子構造としては、例えば、直鎖状、一部分岐を有する直鎖状、環状、分岐鎖状が挙げられるが、主鎖が基本的にジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された、直鎖状のジオルガノポリシロキサンであることが好ましい（なお、ここでのオルガノ基にはアルケニル基も包含し得る。）。その重合度は１００〜１０万、特に１５０〜２万である。
【００１８】
<（Ｂ）接着性向上剤>
（Ｂ）成分の接着性向上剤は、液晶表示モジュール（ＬＣＤ）とＴＡＢ又はＦＰＣの基板の微細電極に対する接着性を向上させる作用を有する成分である。この接着性向上剤は、組成物の自己接着性を向上させることができるものであれば特に限定されない。例えば、有機ケイ素化合物系接着性向上剤及び非ケイ素系有機化合物系接着性向上剤が挙げられる。具体的には、有機ケイ素化合物系接着性向上剤としては、例えば、有機ケイ素化合物からなる接着性向上剤が挙げられ、非ケイ素系化合物系接着性向上剤としては、例えば、有機酸アリルエステル、エポキシ開環触媒又は有機チタン化合物からなる接着性向上剤が挙げられる。これらは１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００１９】
有機ケイ素化合物としては、例えば、ケイ素原子に直接結合した、ビニル基、アリル基等のアルケニル基；γ−グリシドキシプロピル基、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル基等の、アルキレン基等の炭素原子を介してケイ素原子に結合したエポキシ基；γ−アクリロキシプロピル基、γ−メタクリロキシプロピル基等の、アルキレン基等の炭素原子を介してケイ素原子に結合したアクリロキシ基、メタクリロキシ基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基；エステル構造、ウレタン構造、エーテル構造を１〜２個含有していてもよい、アルキレン基を介してケイ素原子に結合したトリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、メチルジメトキシシリル基等のアルコキシシリル基；イソシアネート基；及びＳｉＨ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基をそれぞれ有するオルガノシラン、ケイ素原子数３〜１００、好ましくは３〜５０、より好ましくは５〜２０の、直鎖状又は環状のシロキサンオリゴマー、トリアリルイソシアヌレートの（アルコキシ）シリル変性物、そのシロキサン誘導体等が挙げられ、これらの官能基を一分子中に２種以上有するものが好ましい。
【００２０】
このような有機ケイ素化合物の具体例としては、例えば、下記のものが挙げられる。
【００２１】
【化１】
【００２２】
【化２】
【００２３】
有機チタン化合物は、分子中にケイ素原子を有しないものであって、その具体例としては、テトラブトキシチタン、テトラキス（２−エチルヘキシルオキシ）チタン、テトラステアリルオキシチタン、チタニウムステアレート、テトラオクチルオキシチタン、チタニウムイソプロポキシオクチレングリコレート、トリエタノールアミンチタネート、チタニウムアセチルアセトネート、チタニウムエチルアセトネート、チタニウムラクトネート、これらの縮合反応生成物であるオリゴマー及びポリマー等が挙げられる。
【００２４】
また、（Ｂ）成分として、エポキシ当量が１００〜５，０００ｇ／ｍｏｌの有機酸アリルエステル、エポキシ当量が１００〜５，０００ｇ／ｍｏｌのエポキシ開環触媒、エポキシ当量が１００〜５，０００ｇ／ｍｏｌの有機ケイ素化合物、分子中にアルケニル基及び／又はヒドロシリル基とアルコキシ基とを有する有機ケイ素化合物、窒素原子を含有する有機ケイ素化合物、並びに炭素原子数１２以上の有機チタン化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが特に好ましい。
【００２５】
この場合、有機酸アリルエステルの例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸等不飽和カルボン酸等のアリルエステル；安息香酸アリルエステル、フタル酸ジアリルエステル、ピロメリット酸テトラアリルエステル等の芳香族カルボン酸アリルエステル；酢酸アリルエステル、プロピオン酸アリルエステル、酪酸アリルエステル、吉草酸アリルエステル、ラウリン酸アリルエステル等の飽和脂肪酸アリルエステル等が挙げられる。エポキシ開環触媒の例としては、分子中にケイ素原子を有しないものであって、例えば、有機金属キレート、アミン系、アミド系、イミダゾール系、酸無水物系等のエポキシ開環触媒が挙げられる。
なお、有機ケイ素化合物、有機チタン化合物の例は、上述した通りである。
【００２６】
更に、（Ｂ）成分として、Ｒ3ＳｉＯ1/2単位（式中、Ｒは非置換又は置換の一価炭化水素基）とＳｉＯ2単位を主成分とし、Ｒ3ＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ2単位とのモル比［Ｒ3ＳｉＯ1/2／ＳｉＯ2］が０．５〜１．５であり、Ｒがアルケニル基を含まないか、含んでいてもその総量が０．０００１ｍｏｌ／ｇ未満である樹脂質共重合体等が挙げられる。ここでＲは、非置換又は置換の一価炭化水素基であり、炭素数１〜１０、特に１〜８のものが好ましく、Ｒで示される一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基や、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフロロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられる。
【００２７】
（Ｂ）成分の接着性向上剤は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
（Ｂ）成分の配合量は、特に限定されないが、（Ａ）成分１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であることが必要であり、好ましくは０．５〜５質量部である。この配合量が０．１質量部未満である場合には、硬化物が十分な接着力を有さず、１０質量部を超える場合には、硬化物のゴム強度や接着力が低下するだけでなく、コスト的にも高いものとなるため不経済である。
【００２８】
<（Ｃ）微粉末シリカ>
（Ｃ）成分の微粉末シリカは、本発明の組成物を硬化して得られる硬化物に高引裂き強度を付与する補強剤として作用する成分である。この微粉末シリカは、より良好な引裂き強度を有するゴムコーティング層を形成することが可能となることから、ＢＥＴ法による比表面積が、通常５０ｍ2／ｇ以上のものであり、好ましくは５０〜４００ｍ2／ｇのものであり、より好ましくは１００〜３００ｍ2／ｇのものである。
【００２９】
本成分の微粉末シリカは、上記条件を満たすものであれば特に限定されず、シリコーンゴムの補強性充填剤として従来使用されている公知のものを用いてもよく、例えば、沈殿シリカ、ヒュームドシリカ、焼成シリカ等が挙げられる。これらの微粉末シリカは、そのまま使用してもよいが、組成物により良好な流動性を付与できることから、ヘキサメチルジシラザン等のシラザン；メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、ビニルトリス（メトキシエトキシ）シラン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジビニルジメトキシシラン、クロロプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤；ポリメチルシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン等の有機ケイ素化合物等で表面疎水化処理することにより、疎水性微粉末シリカとして使用することが好ましい。
【００３０】
本成分の微粉末シリカは、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００３１】
本成分の微粉末シリカの配合量は、（Ａ）成分１００質量部に対して、通常０〜１００質量部であり、好ましくは１〜５０質量部、より好ましくは１〜３０質量部である。この配合量が多すぎると、接着力が低下する場合がある。
【００３２】
<（Ｄ）金属被覆導電粒子>
（Ｄ）成分の金属被覆導電粒子は、球状シリカ、アクリル樹脂、ガラスバルーン、シリカバルーン、フェノールバルーン、アクリロニトリルバルーンなどの基材粒子にＮｉ，Ａｇ，Ａｕなどの金属をメッキすることにより得られる。また、ＮｉやＡｇなどの微粒子に金メッキしてもよい。この場合、基材粒子は中空粒子であることが好ましい。
【００３３】
（Ｄ）成分の金属被覆導電粒子の金属は、銀、ニッケル、金、銅、スズ、亜鉛、白金、パラジウム、鉄、タングステン、モリブデン、又はこれらの合金から選択でき、これらの金属の２層以上の複数層構成としてもよい。被膜の厚さは０．０２〜０．５μｍとするのが好ましい。
【００３４】
例えば、樹脂にＮｉ，ＡｕメッキしたミクロパールＡＵ（積水化学工業（株）製）、特開２００４−１５２６６０号公報で示される導電性粉体（信越化学工業（株）製）などが例示される。
【００３５】
本発明の金属被覆導電粒子は、平均粒径が１〜５０μｍ、特に１〜２０μｍであることが好ましく、より好ましくは基材粒子が中空粒子で真比重が５以下、特に１〜３であって、平均粒子が１〜５０μｍ、特に１〜２０μｍであるものがファインピッチ回路において、隣接回路との絶縁性を確保する点より好ましい。
【００３６】
この場合、平均粒径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値Ｄ５０（即ち、累積質量が５０％となるときの粒子径又はメジアン径）として測定した値とすることができる。
【００３７】
添加量は、本発明組成物を１００μｍ以下に圧縮したときに、異方導電になればよく、通常の添加量としては、（Ａ）成分１００質量部に対して０．１〜１０質量部、特に０．１〜５質量部がよい。この場合、組成物中に０．１〜３０容量％、特に０．１〜１０容量％含有されるようにすることが粒子不足により導通性が悪くなることなく、また短絡が発生することもない点から好ましい。
【００３８】
次に、本発明に用いられる（Ｅ）成分の硬化剤について述べる。
本発明において第５必須成分（Ｅ）の硬化剤としては、既知のオルガノハイドロジェンポリシロキサン／白金系触媒（付加反応用硬化剤）又は有機過酸化物触媒を使用し得る。
【００３９】
白金系触媒としては公知のものが使用でき、具体的には白金元素単体、白金化合物、白金複合体、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール化合物、アルデヒド化合物、エーテル化合物、各種オレフィン類とのコンプレックスなどが例示される。白金系触媒の添加量は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンに対し、白金原子として１〜２，０００ｐｐｍの範囲とすることが望ましい。
【００４０】
一方、オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよいが、重合度が３００以下のものが好ましく、ジメチルハイドロジェンシリル基で末端が封鎖されたジオルガノポリシロキサン、ジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジメチルハイドロジェンシロキサン単位（Ｈ（ＣＨ3）2ＳｉＯ0.5単位）とＳｉＯ2単位とからなる低粘度流体、１，３，５，７−テトラハイドロジェン−１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１−プロピル−３，５，７−トリハイドロジェン−１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１，５−ジハイドロジェン−３，７−ジヘキシル−１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサンなどが例示される。
【００４１】
この硬化剤としてのオルガノハイドロジェンポリシロキサンの添加量は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンの脂肪族不飽和基（アルケニル基）に対して、珪素原子に直結した水素原子が５０〜５００モル％となる割合で用いられることが望ましい。
【００４２】
また、有機過酸化物触媒としては、例えばベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｐ−メチルベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−ビス（２，５−ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエート、１，６−ヘキサンジオールビス−ｔ−ブチルパーオキシカーボネートなどが挙げられる。有機過酸化物触媒の添加量は（Ａ）成分のオルガノポリシロキサン１００質量部に対して０．１〜５質量部とすればよい。
【００４３】
本発明に係るシリコーンゴム組成物には、上記必須成分に加え、任意成分として本発明の効果を妨げない範囲で必要に応じ、増量剤を添加してもよい。
【００４４】
また、金属被覆導電粒子と併用して、従来から知られている導電性カーボンブラック、導電性亜鉛華、導電性酸化チタン等の他の導電性無機酸化物などの導電材や増量剤としてシリコーンゴムパウダー、ベンガラ、粉砕石英、炭酸カルシウムなどの充填剤を添加してもよい。
【００４５】
更には、スポンジを成形するための無機、有機の発泡剤を添加してもよい。この発泡剤としてはアゾビスイソブチロニトリル、ジニトロペンタメチレンテトラミン、ベンゼンスルフォンヒドラジドアゾジカルボンアミドなどが例示され、その添加量はシリコーンゴム組成物１００質量部に対して１〜１０質量部の範囲が好適である。このように、本発明組成物に発泡剤を添加すると、スポンジ状のシリコーンゴムを得ることができる。
【００４６】
また、本発明の組成物には、必要に応じて着色剤、耐熱性向上剤などの各種添加剤や反応制御剤、離型剤あるいは充填剤用分散剤などを添加することは任意とされるが、この充填剤用分散剤として使用されるジフェニルシランジオール、各種アルコキシシラン、カーボンファンクショナルシラン、シラノール基含有低分子量シロキサンなどは本発明の効果を損なわないように最小限の添加量に止めることが好ましい。
【００４７】
更に、本発明のシリコーンゴム組成物を難燃性、耐火性にするために、白金含有材料、白金化合物と二酸化チタン、白金と炭酸マンガン、白金とγ−Ｆｅ2Ｏ3、フェライト、マイカ、ガラス繊維、ガラスフレークなどの公知の添加剤を添加してもよい。
【００４８】
本発明に係るシリコーンゴム組成物は、上記した成分を２本ロール、バンバリーミサー、ドウミキサー（ニーダー）などのゴム混練り機を用いて均一に混合して、必要に応じて加熱処理を施すことにより得ることができる。
【００４９】
この場合、組成物は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンの粒度、性状に応じてペースト状又はシート状として用いることが好ましい。
【００５０】
本発明の圧着性異方導電性樹脂組成物は、例えば液晶表示モジュール（ＬＣＤ）とＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）又はＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）の基板の微細電極同士を接続するに際し、本発明組成物を相対峙させた電極間に挾み、加熱加圧することにより複数の電極を一括接続する場合に使用することができ、特にベアチップをガラス基板上に直接接続する実装技術、所謂ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）技術、あるいはプリント基板上に直接接続する実装技術、所謂ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｄ）技術等に有効に用いられる。この場合、電極ピッチが１００μｍ以下（１０本／ｍｍ以上）に対しても好適に使用される。
【００５１】
なお、本発明組成物を圧着、加熱硬化する条件は適宜選定されるが、８０〜２５０℃、特に１２０〜２３０℃において、０．１〜１０ＭＰａ、特に１〜５ＭＰａで５〜６０秒、特に５〜３０秒の条件とすることが好ましい。この場合、圧着間隔は、２００μｍ以下、特に１〜１０μｍとすることができ、通常、初期の組成物の厚さを１〜１００μｍ、特に１０〜５０μｍとし、これを５〜９５％の割合、好ましくは２０〜８０％の割合で圧縮することが好ましい。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例を用いて本発明についてより詳細に説明するが、これらの実施例は本発明を何ら制限するものではない。なお、部とは質量部を表す。
【００５３】
［実施例１］
分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖された粘度が５，０００ｍＰａ・ｓのジメチルポリシロキサン１００部、トリメチルシリル基で処理された比表面積１３０ｍ2／ｇの疎水性シリカ１５部、粘度が２５ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端及び分子鎖側鎖にケイ素原子結合水素原子を有するジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体（ケイ素原子結合水素原子含有量＝０．５４質量％）５部、１−エチニルシクロヘキサノール０．０５部、塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンの錯体を白金金属として（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計量に対して３０ｐｐｍ、接着性向上剤として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１部、（ＣＨ3）3ＳｉＯ1/2単位３９．５モル％、（ＣＨ3）2（ＣＨ2＝ＣＨ）ＳｉＯ1/2単位６．５モル％、ＳｉＯ2単位５４モル％からなるオルガノポリシロキサン樹脂２部、Ａｇメッキガラスバルーン（Ａｇ１０８５ＣＬＤ、平均粒径３０μｍ、比重１ｇ／ｃｍ3：信越化学工業（株）製）を１部（組成物中１ｖｏｌ％）混合して、組成物Ａを調製した。
【００５４】
［実施例２］
Ａｇメッキガラスバルーンを３部（組成物中３ｖｏｌ％）にした以外は実施例１と同様にして、組成物Ｂを調製した。
【００５５】
［実施例３］
Ａｇメッキガラスバルーンではなく、金メッキ樹脂（商品名ＡＵＥＬ００３Ａ、平均粒径４μｍ、比重３ｇ／ｃｍ3、積水化学工業（株）製）を３部（組成物中１ｖｏｌ％）添加した以外は実施例１と同様にして、組成物Ｃを調製した。
【００５６】
［実施例４］
ジメチルシロキサン単位９９．８２５モル％、メチルビニルシロキサン単位０．１５モル％、ジメチルビニルシロキサン単位０．０２５モル％からなり、平均重合度が約６０００であるオルガノポリシロキサン１００部、比表面積が１１０ｍ2／ｇである疎水化処理されたヒュームドシリカ（商品名Ｒ−９７２、日本アエロジル（株）製）３０部、粘度が２５ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端及び分子鎖側鎖にケイ素原子結合水素原子を有するジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体（ケイ素原子結合水素原子含有量＝０．５４質量％）５部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１部、（ＣＨ3）3ＳｉＯ1/2単位３９．５モル％、（ＣＨ3）2（ＣＨ2＝ＣＨ）ＳｉＯ1/2単位６．５モル％、ＳｉＯ2単位５４モル％からなるオルガノポリシロキサン樹脂１部を添加し、金メッキ樹脂（商品名ＡＵＥＬ００３Ａ、積水化学工業（株）製）を３部（組成物中１ｖｏｌ％）、硬化剤として１，６−ヘキサンジオール−ビス−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシカーボネートを１．５部混合し、組成物Ｄを調製した。
【００５７】
［実施例５］
Ａｇメッキガラスバルーンではなく、金メッキシリカ（Ａｕ１０９２、平均粒径１０μｍ、比重３ｇ／ｃｍ3：信越化学工業（株）製）を３部（組成物中１ｖｏｌ％）にした以外は実施例１と同様にして、組成物Ｅを調製した。
【００５８】
［比較例１］
エピコート８２８ＸＡ（油化シェルエポキシ（株）製）１００部、硬化剤としてエピキュア１１３（油化シェルエポキシ（株）製）３０部に、比表面積が１１０ｍ2／ｇである疎水化処理されたヒュームドシリカ（商品名Ｒ−９７２、日本アエロジル（株）製）３０部、金メッキ樹脂（商品名ＡＵＥＬ００３Ａ、積水化学工業（株）製）を３部（組成物中１ｖｏｌ％）混合して、組成物Ｆを調製した。
【００５９】
次に、上記組成物を用いてテストピースを作製し、以下の評価を行った。結果を表１に示す。
テストピース
回路１；ポリイミドフィルム上に、２００μｍピッチで金メッキした銅電極が１０本あるＦＣＰ。
回路２：ガラスエポキシ樹脂上に幅５００μｍで金メッキした銅電極の回路。
テストピース１：回路１と回路２の間に、幅３ｍｍ，厚さ５０μｍとなるように、組成物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆを塗工し、異方導電性樹脂部分を１８０℃で、２０秒，３ＭＰａとなるような条件で加熱圧着し、回路を接続した。
【００６０】
組成物Ｄは、幅３ｍｍ、厚さ５０μｍとなるように部出し、異方導電性樹脂部分が１８０℃で、２０秒，３ＭＰａとなるような条件で加熱圧着し、回路を接続した。
この場合、組成物の圧着後の厚さはいずれも１０μｍ以下であった。
回路１と回路２の間の抵抗値を測定した。この場合、１０本の回路の平均値と標準偏差を示した。接続後の信頼性試験は、−４０℃／３０ｍｉｎ⇔１３０℃／３０ｍｉｎの環境サイクル下で行った。３００サイクル後に接続している回路の本数を示した。
【００６１】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣベアチップ等の電極と相対峙させた回路基板の電極を接続固定するのに用いられる圧着性異方導電性樹脂組成物、及び弾性異方導電部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、電子部品の小型化、薄型化、高性能化等が進んでおり、それと共に経済的な高密度実装技術の開発が活発に行われている。これらの微細回路の接続は、従来のハンダやゴムコネクターでは対応が困難であることから、分解能に優れた異方導電性の材料が多用されるようになって来た。この方法は、例えば液晶表示モジュール（ＬＣＤ）とＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）又はＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）の基板の微細電極同士を接続するに際し、導電性微粒子を所定量含有した接着剤からなる異方導電性樹脂を相対峙させた電極間に挾み、加熱加圧することにより複数の電極を一括接続するものである。
【０００３】
ここで使用されている導電性微粒子は、従来から金属微粉末、めっき等で金属被覆を行った有機系又は無機系の粒子などが用いられている。金属微粉末については、一般に粒度分布が広く、導電性、絶縁性、接続メカニズム等による影響により接続信頼性に問題がある。また、プラスチック微粒子に金属被覆した導電性微粒子では、粒度分布の狭いものが得られるが、凝集しやすい欠点があり、更に電極同士の接続における接触面積が小さく、両電極への保持力も小さいため、凝集を起こさない添加量で高精細化に対応することは、極めて困難な状況である。
【０００４】
一方、近年液晶表示モジュール等の高精細化、高信頼性化が進み、従来の電極ピッチ２００μｍ（５本／ｍｍ）程度から１００μｍ以下（１０本／ｍｍ以上）が要求されて来ており、今後更なる高分解能化が求められている。更には、電子部品の軽薄短小化や高性能化が急速に進む中で、ベアチップをガラス基板上に直接接続する実装技術、所謂ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）技術、あるいはプリント基板上に直接接続する実装技術、所謂ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｄ）技術等を異方導電性材料を用いて行おうとする動きが強まって来ている。これに伴い、異方導電性材料中に添加される導電性微粒子に関しても、電極同士の接続信頼性において、更なる特性の向上が求められている。
【０００５】
特開昭５１−１３５９３８号公報（特許文献１）、特開平５−２１０９４号公報（特許文献２）、特開平８−７６５８号公報（特許文献３）、特開平１０−１８４９６２号公報（特許文献４）に、ポリマー微粒子に金属メッキした導電粒子を使用し、接続信頼性の高い異方導電性接着フィルムが報告されている。しかしながら、微細な隣接回路間ピッチ接続では十分な導電性と接着強度が同時に得られない可能性がある。
【０００６】
異方導電性樹脂によるベアチップの実装技術を考えた場合、各種の性能が要求される。その一つは、微細接続における接続信頼性である。従来の異方導電性樹脂における高分解能化に対する考え方は、隣接回路との絶縁性を確保するために導電性微粒子の粒径を回路間の絶縁部分よりも小さくし、併せて導電性微粒子同士が接触しない程度に添加量を調整し、回路接続部の導通性を得ることであった。しかしながら、導電性微粒子の粒径を小さくすると、粒子数の著しい増加及び表面積の増加により、粒子は二次凝集を起こして隣接回路との絶縁性が保持できなくなる。また、粒子の添加量を減少すると、接続すべき回路上の導電性微粒子の数が減少することから接触点の数が不足し、回路接続部の導通性が得られ難くなるために、接続信頼性を保ちながら高分解能化することは極めて困難であった。
【０００７】
他の一つは、ＩＣ等のベアチップ電極の高さのばらつき、ガラス基板側又はプリント基板側の高さのばらつき等による接続時の不安定性を如何に解決するかである。導電性微粒子がこれらの高さのばらつきを吸収して、全端子が安定した接続状態にすることが求められる。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５１−１３５９３８号公報
【特許文献２】特開平５−２１０９４号公報
【特許文献３】特開平８−７６５８号公報
【特許文献４】特開平１０−１８４９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ＩＣベアチップ等の電極と相対峙させた回路基板の電極を接続固定した際に、高い接続信頼性を与える圧着性異方導電性樹脂組成物、及び弾性異方導電部材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、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、１分子中に平均２個以上のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンをベース樹脂として使用し、これに金属被覆導電粒子を接着性向上剤と共に配合することが有効であることを知見した。即ち、本発明は、上述した従来の異方導電材料の接続安定性をより高めるために、バインダーとしてシリコーンポリマーを用いたことに特徴があり、シリコーンポリマーの優れた特性により得られた弾性異方導電部材は、低温から高温に亘る広い温度範囲、あるいはヒートショック環境においても安定した接続抵抗を得ることができるものである。また、この場合、金属被覆導電粒子の基材粒子としてガラスバルーン等の中空粒子を用いる場合には、電極同士の接続の際、加圧により導電粒子が破壊するため、保持力が優れ、高分解能であり、接続信頼性の優れた異方導電部材を提供できることを知見し、本発明をなすに至った。
【００１１】
従って、本発明は、
（Ａ）１分子中に平均２個以上のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン
１００質量部、
（Ｂ）接着性向上剤 ０．１〜１０質量部、
（Ｃ）シリカ微粉末 ０〜１００質量部、
（Ｄ）好ましくは平均粒径が１〜５０μｍであり、特に基材粒子が中空粒子であり、真比重が５以下である金属被覆導電粒子 ０．１〜１０質量部、
（Ｅ）（Ａ）成分の硬化剤 硬化有効量
を構成成分とし、圧着することにより異方導電性となることを特徴とする圧着性異方導電性樹脂組成物、及びこの組成物を圧着加熱硬化することによって得られ、電極と電極との間を接続固定する弾性異方導電部材を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の圧着性異方導電樹脂組成物によれば、導電性微粒子が電極の高さのばらつきを吸収して、全端子が安定した接続状態にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の圧着性異方導電樹脂組成物は、下記（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有してなるものである。なお、本明細書中において、室温とは２５℃を意味する。
【００１４】
<（Ａ）オルガノポリシロキサン>
（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは、この組成物の主剤であり、１分子中に平均２個以上のケイ素原子に結合したアルケニル基を含有する。（Ａ）成分のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基等の通常炭素数２〜８、好ましくは２〜４程度のものが挙げられ、特に、ビニル基であることが好ましい。
【００１５】
（Ａ）成分中におけるケイ素原子に結合したアルケニル基の結合位置としては、例えば、分子鎖末端及び／又は分子鎖側鎖が挙げられる。（Ａ）成分のアルケニル基以外のケイ素原子に結合する有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基；ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基；クロロメチル基、３−クロロプロピル基、３，３，３−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基などの、通常、炭素数１〜１２、好ましくは１〜１０程度の、非置換又はハロゲン置換一価炭化水素基が挙げられ、特に、メチル基、フェニル基であることが好ましい。
【００１６】
なお、（Ａ）成分中のアルケニル基の含有量は、ケイ素原子に結合した１価の有機基（又は、非置換又は置換一価炭化水素基）全体に対して０．００１〜１０モル％、特に０．０１〜５モル％程度であることが好ましい。
【００１７】
このような（Ａ）成分の分子構造としては、例えば、直鎖状、一部分岐を有する直鎖状、環状、分岐鎖状が挙げられるが、主鎖が基本的にジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された、直鎖状のジオルガノポリシロキサンであることが好ましい（なお、ここでのオルガノ基にはアルケニル基も包含し得る。）。その重合度は１００〜１０万、特に１５０〜２万である。
【００１８】
<（Ｂ）接着性向上剤>
（Ｂ）成分の接着性向上剤は、液晶表示モジュール（ＬＣＤ）とＴＡＢ又はＦＰＣの基板の微細電極に対する接着性を向上させる作用を有する成分である。この接着性向上剤は、組成物の自己接着性を向上させることができるものであれば特に限定されない。例えば、有機ケイ素化合物系接着性向上剤及び非ケイ素系有機化合物系接着性向上剤が挙げられる。具体的には、有機ケイ素化合物系接着性向上剤としては、例えば、有機ケイ素化合物からなる接着性向上剤が挙げられ、非ケイ素系化合物系接着性向上剤としては、例えば、有機酸アリルエステル、エポキシ開環触媒又は有機チタン化合物からなる接着性向上剤が挙げられる。これらは１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００１９】
有機ケイ素化合物としては、例えば、ケイ素原子に直接結合した、ビニル基、アリル基等のアルケニル基；γ−グリシドキシプロピル基、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル基等の、アルキレン基等の炭素原子を介してケイ素原子に結合したエポキシ基；γ−アクリロキシプロピル基、γ−メタクリロキシプロピル基等の、アルキレン基等の炭素原子を介してケイ素原子に結合したアクリロキシ基、メタクリロキシ基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基；エステル構造、ウレタン構造、エーテル構造を１〜２個含有していてもよい、アルキレン基を介してケイ素原子に結合したトリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、メチルジメトキシシリル基等のアルコキシシリル基；イソシアネート基；及びＳｉＨ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基をそれぞれ有するオルガノシラン、ケイ素原子数３〜１００、好ましくは３〜５０、より好ましくは５〜２０の、直鎖状又は環状のシロキサンオリゴマー、トリアリルイソシアヌレートの（アルコキシ）シリル変性物、そのシロキサン誘導体等が挙げられ、これらの官能基を一分子中に２種以上有するものが好ましい。
【００２０】
このような有機ケイ素化合物の具体例としては、例えば、下記のものが挙げられる。
【００２１】
【化１】
【００２２】
【化２】
【００２３】
有機チタン化合物は、分子中にケイ素原子を有しないものであって、その具体例としては、テトラブトキシチタン、テトラキス（２−エチルヘキシルオキシ）チタン、テトラステアリルオキシチタン、チタニウムステアレート、テトラオクチルオキシチタン、チタニウムイソプロポキシオクチレングリコレート、トリエタノールアミンチタネート、チタニウムアセチルアセトネート、チタニウムエチルアセトネート、チタニウムラクトネート、これらの縮合反応生成物であるオリゴマー及びポリマー等が挙げられる。
【００２４】
また、（Ｂ）成分として、エポキシ当量が１００〜５，０００ｇ／ｍｏｌの有機酸アリルエステル、エポキシ当量が１００〜５，０００ｇ／ｍｏｌのエポキシ開環触媒、エポキシ当量が１００〜５，０００ｇ／ｍｏｌの有機ケイ素化合物、分子中にアルケニル基及び／又はヒドロシリル基とアルコキシ基とを有する有機ケイ素化合物、窒素原子を含有する有機ケイ素化合物、並びに炭素原子数１２以上の有機チタン化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが特に好ましい。
【００２５】
この場合、有機酸アリルエステルの例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸等不飽和カルボン酸等のアリルエステル；安息香酸アリルエステル、フタル酸ジアリルエステル、ピロメリット酸テトラアリルエステル等の芳香族カルボン酸アリルエステル；酢酸アリルエステル、プロピオン酸アリルエステル、酪酸アリルエステル、吉草酸アリルエステル、ラウリン酸アリルエステル等の飽和脂肪酸アリルエステル等が挙げられる。エポキシ開環触媒の例としては、分子中にケイ素原子を有しないものであって、例えば、有機金属キレート、アミン系、アミド系、イミダゾール系、酸無水物系等のエポキシ開環触媒が挙げられる。
なお、有機ケイ素化合物、有機チタン化合物の例は、上述した通りである。
【００２６】
更に、（Ｂ）成分として、Ｒ3ＳｉＯ1/2単位（式中、Ｒは非置換又は置換の一価炭化水素基）とＳｉＯ2単位を主成分とし、Ｒ3ＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ2単位とのモル比［Ｒ3ＳｉＯ1/2／ＳｉＯ2］が０．５〜１．５であり、Ｒがアルケニル基を含まないか、含んでいてもその総量が０．０００１ｍｏｌ／ｇ未満である樹脂質共重合体等が挙げられる。ここでＲは、非置換又は置換の一価炭化水素基であり、炭素数１〜１０、特に１〜８のものが好ましく、Ｒで示される一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基や、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフロロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられる。
【００２７】
（Ｂ）成分の接着性向上剤は、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
（Ｂ）成分の配合量は、特に限定されないが、（Ａ）成分１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であることが必要であり、好ましくは０．５〜５質量部である。この配合量が０．１質量部未満である場合には、硬化物が十分な接着力を有さず、１０質量部を超える場合には、硬化物のゴム強度や接着力が低下するだけでなく、コスト的にも高いものとなるため不経済である。
【００２８】
<（Ｃ）微粉末シリカ>
（Ｃ）成分の微粉末シリカは、本発明の組成物を硬化して得られる硬化物に高引裂き強度を付与する補強剤として作用する成分である。この微粉末シリカは、より良好な引裂き強度を有するゴムコーティング層を形成することが可能となることから、ＢＥＴ法による比表面積が、通常５０ｍ2／ｇ以上のものであり、好ましくは５０〜４００ｍ2／ｇのものであり、より好ましくは１００〜３００ｍ2／ｇのものである。
【００２９】
本成分の微粉末シリカは、上記条件を満たすものであれば特に限定されず、シリコーンゴムの補強性充填剤として従来使用されている公知のものを用いてもよく、例えば、沈殿シリカ、ヒュームドシリカ、焼成シリカ等が挙げられる。これらの微粉末シリカは、そのまま使用してもよいが、組成物により良好な流動性を付与できることから、ヘキサメチルジシラザン等のシラザン；メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、ビニルトリス（メトキシエトキシ）シラン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジビニルジメトキシシラン、クロロプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤；ポリメチルシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン等の有機ケイ素化合物等で表面疎水化処理することにより、疎水性微粉末シリカとして使用することが好ましい。
【００３０】
本成分の微粉末シリカは、１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００３１】
本成分の微粉末シリカの配合量は、（Ａ）成分１００質量部に対して、通常０〜１００質量部であり、好ましくは１〜５０質量部、より好ましくは１〜３０質量部である。この配合量が多すぎると、接着力が低下する場合がある。
【００３２】
<（Ｄ）金属被覆導電粒子>
（Ｄ）成分の金属被覆導電粒子は、球状シリカ、アクリル樹脂、ガラスバルーン、シリカバルーン、フェノールバルーン、アクリロニトリルバルーンなどの基材粒子にＮｉ，Ａｇ，Ａｕなどの金属をメッキすることにより得られる。また、ＮｉやＡｇなどの微粒子に金メッキしてもよい。この場合、基材粒子は中空粒子であることが好ましい。
【００３３】
（Ｄ）成分の金属被覆導電粒子の金属は、銀、ニッケル、金、銅、スズ、亜鉛、白金、パラジウム、鉄、タングステン、モリブデン、又はこれらの合金から選択でき、これらの金属の２層以上の複数層構成としてもよい。被膜の厚さは０．０２〜０．５μｍとするのが好ましい。
【００３４】
例えば、樹脂にＮｉ，ＡｕメッキしたミクロパールＡＵ（積水化学工業（株）製）、特開２００４−１５２６６０号公報で示される導電性粉体（信越化学工業（株）製）などが例示される。
【００３５】
本発明の金属被覆導電粒子は、平均粒径が１〜５０μｍ、特に１〜２０μｍであることが好ましく、より好ましくは基材粒子が中空粒子で真比重が５以下、特に１〜３であって、平均粒子が１〜５０μｍ、特に１〜２０μｍであるものがファインピッチ回路において、隣接回路との絶縁性を確保する点より好ましい。
【００３６】
この場合、平均粒径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値Ｄ５０（即ち、累積質量が５０％となるときの粒子径又はメジアン径）として測定した値とすることができる。
【００３７】
添加量は、本発明組成物を１００μｍ以下に圧縮したときに、異方導電になればよく、通常の添加量としては、（Ａ）成分１００質量部に対して０．１〜１０質量部、特に０．１〜５質量部がよい。この場合、組成物中に０．１〜３０容量％、特に０．１〜１０容量％含有されるようにすることが粒子不足により導通性が悪くなることなく、また短絡が発生することもない点から好ましい。
【００３８】
次に、本発明に用いられる（Ｅ）成分の硬化剤について述べる。
本発明において第５必須成分（Ｅ）の硬化剤としては、既知のオルガノハイドロジェンポリシロキサン／白金系触媒（付加反応用硬化剤）又は有機過酸化物触媒を使用し得る。
【００３９】
白金系触媒としては公知のものが使用でき、具体的には白金元素単体、白金化合物、白金複合体、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール化合物、アルデヒド化合物、エーテル化合物、各種オレフィン類とのコンプレックスなどが例示される。白金系触媒の添加量は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンに対し、白金原子として１〜２，０００ｐｐｍの範囲とすることが望ましい。
【００４０】
一方、オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよいが、重合度が３００以下のものが好ましく、ジメチルハイドロジェンシリル基で末端が封鎖されたジオルガノポリシロキサン、ジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジメチルハイドロジェンシロキサン単位（Ｈ（ＣＨ3）2ＳｉＯ0.5単位）とＳｉＯ2単位とからなる低粘度流体、１，３，５，７−テトラハイドロジェン−１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１−プロピル−３，５，７−トリハイドロジェン−１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１，５−ジハイドロジェン−３，７−ジヘキシル−１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサンなどが例示される。
【００４１】
この硬化剤としてのオルガノハイドロジェンポリシロキサンの添加量は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンの脂肪族不飽和基（アルケニル基）に対して、珪素原子に直結した水素原子が５０〜５００モル％となる割合で用いられることが望ましい。
【００４２】
また、有機過酸化物触媒としては、例えばベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｐ−メチルベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−ビス（２，５−ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエート、１，６−ヘキサンジオールビス−ｔ−ブチルパーオキシカーボネートなどが挙げられる。有機過酸化物触媒の添加量は（Ａ）成分のオルガノポリシロキサン１００質量部に対して０．１〜５質量部とすればよい。
【００４３】
本発明に係るシリコーンゴム組成物には、上記必須成分に加え、任意成分として本発明の効果を妨げない範囲で必要に応じ、増量剤を添加してもよい。
【００４４】
また、金属被覆導電粒子と併用して、従来から知られている導電性カーボンブラック、導電性亜鉛華、導電性酸化チタン等の他の導電性無機酸化物などの導電材や増量剤としてシリコーンゴムパウダー、ベンガラ、粉砕石英、炭酸カルシウムなどの充填剤を添加してもよい。
【００４５】
更には、スポンジを成形するための無機、有機の発泡剤を添加してもよい。この発泡剤としてはアゾビスイソブチロニトリル、ジニトロペンタメチレンテトラミン、ベンゼンスルフォンヒドラジドアゾジカルボンアミドなどが例示され、その添加量はシリコーンゴム組成物１００質量部に対して１〜１０質量部の範囲が好適である。このように、本発明組成物に発泡剤を添加すると、スポンジ状のシリコーンゴムを得ることができる。
【００４６】
また、本発明の組成物には、必要に応じて着色剤、耐熱性向上剤などの各種添加剤や反応制御剤、離型剤あるいは充填剤用分散剤などを添加することは任意とされるが、この充填剤用分散剤として使用されるジフェニルシランジオール、各種アルコキシシラン、カーボンファンクショナルシラン、シラノール基含有低分子量シロキサンなどは本発明の効果を損なわないように最小限の添加量に止めることが好ましい。
【００４７】
更に、本発明のシリコーンゴム組成物を難燃性、耐火性にするために、白金含有材料、白金化合物と二酸化チタン、白金と炭酸マンガン、白金とγ−Ｆｅ2Ｏ3、フェライト、マイカ、ガラス繊維、ガラスフレークなどの公知の添加剤を添加してもよい。
【００４８】
本発明に係るシリコーンゴム組成物は、上記した成分を２本ロール、バンバリーミサー、ドウミキサー（ニーダー）などのゴム混練り機を用いて均一に混合して、必要に応じて加熱処理を施すことにより得ることができる。
【００４９】
この場合、組成物は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンの粒度、性状に応じてペースト状又はシート状として用いることが好ましい。
【００５０】
本発明の圧着性異方導電性樹脂組成物は、例えば液晶表示モジュール（ＬＣＤ）とＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）又はＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）の基板の微細電極同士を接続するに際し、本発明組成物を相対峙させた電極間に挾み、加熱加圧することにより複数の電極を一括接続する場合に使用することができ、特にベアチップをガラス基板上に直接接続する実装技術、所謂ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）技術、あるいはプリント基板上に直接接続する実装技術、所謂ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｄ）技術等に有効に用いられる。この場合、電極ピッチが１００μｍ以下（１０本／ｍｍ以上）に対しても好適に使用される。
【００５１】
なお、本発明組成物を圧着、加熱硬化する条件は適宜選定されるが、８０〜２５０℃、特に１２０〜２３０℃において、０．１〜１０ＭＰａ、特に１〜５ＭＰａで５〜６０秒、特に５〜３０秒の条件とすることが好ましい。この場合、圧着間隔は、２００μｍ以下、特に１〜１０μｍとすることができ、通常、初期の組成物の厚さを１〜１００μｍ、特に１０〜５０μｍとし、これを５〜９５％の割合、好ましくは２０〜８０％の割合で圧縮することが好ましい。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例を用いて本発明についてより詳細に説明するが、これらの実施例は本発明を何ら制限するものではない。なお、部とは質量部を表す。
【００５３】
［実施例１］
分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖された粘度が５，０００ｍＰａ・ｓのジメチルポリシロキサン１００部、トリメチルシリル基で処理された比表面積１３０ｍ2／ｇの疎水性シリカ１５部、粘度が２５ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端及び分子鎖側鎖にケイ素原子結合水素原子を有するジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体（ケイ素原子結合水素原子含有量＝０．５４質量％）５部、１−エチニルシクロヘキサノール０．０５部、塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンの錯体を白金金属として（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計量に対して３０ｐｐｍ、接着性向上剤として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１部、（ＣＨ3）3ＳｉＯ1/2単位３９．５モル％、（ＣＨ3）2（ＣＨ2＝ＣＨ）ＳｉＯ1/2単位６．５モル％、ＳｉＯ2単位５４モル％からなるオルガノポリシロキサン樹脂２部、Ａｇメッキガラスバルーン（Ａｇ１０８５ＣＬＤ、平均粒径３０μｍ、比重１ｇ／ｃｍ3：信越化学工業（株）製）を１部（組成物中１ｖｏｌ％）混合して、組成物Ａを調製した。
【００５４】
［実施例２］
Ａｇメッキガラスバルーンを３部（組成物中３ｖｏｌ％）にした以外は実施例１と同様にして、組成物Ｂを調製した。
【００５５】
［実施例３］
Ａｇメッキガラスバルーンではなく、金メッキ樹脂（商品名ＡＵＥＬ００３Ａ、平均粒径４μｍ、比重３ｇ／ｃｍ3、積水化学工業（株）製）を３部（組成物中１ｖｏｌ％）添加した以外は実施例１と同様にして、組成物Ｃを調製した。
【００５６】
［実施例４］
ジメチルシロキサン単位９９．８２５モル％、メチルビニルシロキサン単位０．１５モル％、ジメチルビニルシロキサン単位０．０２５モル％からなり、平均重合度が約６０００であるオルガノポリシロキサン１００部、比表面積が１１０ｍ2／ｇである疎水化処理されたヒュームドシリカ（商品名Ｒ−９７２、日本アエロジル（株）製）３０部、粘度が２５ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端及び分子鎖側鎖にケイ素原子結合水素原子を有するジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体（ケイ素原子結合水素原子含有量＝０．５４質量％）５部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１部、（ＣＨ3）3ＳｉＯ1/2単位３９．５モル％、（ＣＨ3）2（ＣＨ2＝ＣＨ）ＳｉＯ1/2単位６．５モル％、ＳｉＯ2単位５４モル％からなるオルガノポリシロキサン樹脂１部を添加し、金メッキ樹脂（商品名ＡＵＥＬ００３Ａ、積水化学工業（株）製）を３部（組成物中１ｖｏｌ％）、硬化剤として１，６−ヘキサンジオール−ビス−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシカーボネートを１．５部混合し、組成物Ｄを調製した。
【００５７】
［実施例５］
Ａｇメッキガラスバルーンではなく、金メッキシリカ（Ａｕ１０９２、平均粒径１０μｍ、比重３ｇ／ｃｍ3：信越化学工業（株）製）を３部（組成物中１ｖｏｌ％）にした以外は実施例１と同様にして、組成物Ｅを調製した。
【００５８】
［比較例１］
エピコート８２８ＸＡ（油化シェルエポキシ（株）製）１００部、硬化剤としてエピキュア１１３（油化シェルエポキシ（株）製）３０部に、比表面積が１１０ｍ2／ｇである疎水化処理されたヒュームドシリカ（商品名Ｒ−９７２、日本アエロジル（株）製）３０部、金メッキ樹脂（商品名ＡＵＥＬ００３Ａ、積水化学工業（株）製）を３部（組成物中１ｖｏｌ％）混合して、組成物Ｆを調製した。
【００５９】
次に、上記組成物を用いてテストピースを作製し、以下の評価を行った。結果を表１に示す。
テストピース
回路１；ポリイミドフィルム上に、２００μｍピッチで金メッキした銅電極が１０本あるＦＣＰ。
回路２：ガラスエポキシ樹脂上に幅５００μｍで金メッキした銅電極の回路。
テストピース１：回路１と回路２の間に、幅３ｍｍ，厚さ５０μｍとなるように、組成物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆを塗工し、異方導電性樹脂部分を１８０℃で、２０秒，３ＭＰａとなるような条件で加熱圧着し、回路を接続した。
【００６０】
組成物Ｄは、幅３ｍｍ、厚さ５０μｍとなるように部出し、異方導電性樹脂部分が１８０℃で、２０秒，３ＭＰａとなるような条件で加熱圧着し、回路を接続した。
この場合、組成物の圧着後の厚さはいずれも１０μｍ以下であった。
回路１と回路２の間の抵抗値を測定した。この場合、１０本の回路の平均値と標準偏差を示した。接続後の信頼性試験は、−４０℃／３０ｍｉｎ⇔１３０℃／３０ｍｉｎの環境サイクル下で行った。３００サイクル後に接続している回路の本数を示した。
【００６１】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）１分子中に平均２個以上のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン
１００質量部、
（Ｂ）接着性向上剤 ０．１〜１０質量部、
（Ｃ）シリカ微粉末 ０〜１００質量部、
（Ｄ）金属被覆導電粒子 ０．１〜１０質量部、
（Ｅ）（Ａ）成分の硬化剤 硬化有効量
を構成成分とし、圧着することにより異方導電性となることを特徴とする圧着性異方導電性樹脂組成物。
【請求項２】
（Ｄ）成分の金属被覆導電粒子の平均粒径が１〜５０μｍである請求項１記載の圧着性異方導電性樹脂組成物。
【請求項３】
（Ｄ）成分の金属被覆導電粒子が、基材粒子が中空粒子であり、平均粒径が１〜５０μｍで、真比重が５以下である請求項１記載の圧着性異方導電性樹脂組成物。
【請求項４】
ペースト状である請求項１〜３のいずれか１項記載の圧着性異方導電性樹脂組成物。
【請求項５】
シート状である請求項１〜３のいずれか１項記載の圧着性異方導電性樹脂組成物。
【請求項６】
圧着間隔が２００μｍ以下である電極間接続固定用である請求項１〜５のいずれか１項記載の圧着性異方導電性樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の圧着性異方導電性樹脂組成物を圧着、加熱硬化することによって得られ、電極と電極との間を接続固定する弾性異方導電部材。
【請求項１】
（Ａ）１分子中に平均２個以上のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン
１００質量部、
（Ｂ）接着性向上剤 ０．１〜１０質量部、
（Ｃ）シリカ微粉末 ０〜１００質量部、
（Ｄ）金属被覆導電粒子 ０．１〜１０質量部、
（Ｅ）（Ａ）成分の硬化剤 硬化有効量
を構成成分とし、圧着することにより異方導電性となることを特徴とする圧着性異方導電性樹脂組成物。
【請求項２】
（Ｄ）成分の金属被覆導電粒子の平均粒径が１〜５０μｍである請求項１記載の圧着性異方導電性樹脂組成物。
【請求項３】
（Ｄ）成分の金属被覆導電粒子が、基材粒子が中空粒子であり、平均粒径が１〜５０μｍで、真比重が５以下である請求項１記載の圧着性異方導電性樹脂組成物。
【請求項４】
ペースト状である請求項１〜３のいずれか１項記載の圧着性異方導電性樹脂組成物。
【請求項５】
シート状である請求項１〜３のいずれか１項記載の圧着性異方導電性樹脂組成物。
【請求項６】
圧着間隔が２００μｍ以下である電極間接続固定用である請求項１〜５のいずれか１項記載の圧着性異方導電性樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の圧着性異方導電性樹脂組成物を圧着、加熱硬化することによって得られ、電極と電極との間を接続固定する弾性異方導電部材。
【公開番号】特開２００６−３３５９２６（Ｐ２００６−３３５９２６Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６３７０５（Ｐ２００５−１６３７０５）
【出願日】平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【出願人】（０００００２０６０）信越化学工業株式会社 (3,361)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【出願人】（０００００２０６０）信越化学工業株式会社 (3,361)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]