異方導電性接着フィルム
【課題】微細パターンの電気的接続において、微小面積の電極の電気的接続性に優れると共に、微細な配線間の絶縁破壊（ショート）が起こり難い異方導電性接着フィルムを提供すること。
【解決手段】ニッケルを含む導電性粒子、及び絶縁性接着剤を含む異方導電性接着フィルムであって、該異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率が、０．１質量％以上１質量％未満であり、さらに該導電性粒子の平均粒径が２〜５．５μｍであるときに該異方導電性接着フィルム中の該導電性粒子の粒子密度が６０００〜４００００個／ｍｍ２であることを特徴とする異方導電性接着フィルム。
【解決手段】ニッケルを含む導電性粒子、及び絶縁性接着剤を含む異方導電性接着フィルムであって、該異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率が、０．１質量％以上１質量％未満であり、さらに該導電性粒子の平均粒径が２〜５．５μｍであるときに該異方導電性接着フィルム中の該導電性粒子の粒子密度が６０００〜４００００個／ｍｍ２であることを特徴とする異方導電性接着フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細パターンの電気的接続において、微小面積の電極の電気的接続性に優れると共に、微細な配線間の絶縁破壊（ショート）が起こり難い異方導電性接着フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
異方導電性接着フィルムは、絶縁性接着剤中に導電性粒子を分散させたフィルム、つまり、液晶ディスプレイとＩＣチップ若しくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）との接続、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）とＴＣＰとの接続、又はＦＰＣとプリント配線板との接続を簡便に行うために使用される接続部材である。異方導電性接着フィルムは、例えば、ノート型パソコン又は携帯電話の液晶ディスプレイと制御ＩＣとの接続用として広範に用いられ、最近では、ＩＣチップを直接プリント基板又はフレキシブル配線板に搭載するフリップチップ実装にも用いられている（以下、特許文献１、２、３参照）。
【０００３】
導電性粒子として高分子核体粒子に金属めっきしたものが、異方導電性接着フィルムに用いられる。特に、Ｎｉめっきを単独で用いるか、又はＮｉめっき、続いて金めっきした導電性粒子を用いる異方導電性接着フィルムが公知である。
【０００４】
近年、本技術分野では、接続される配線パターン又は電極パターンの寸法が益々微細化されている。微細化された配線又は電極の幅は１０数μｍレベルまで微細化される場合も見られる一方、これまで用いられてきた導電性粒子の平均粒径は、配線又は電極の線幅と同レベルの数μｍ〜１０μｍレベルの粒子であった。したがって、接続される電極パターンの寸法が小さくなると、導電性粒子がランダムに分散配置されている異方導電性接着フィルムでは、導電性粒子の分布に偏差が生じているため、接続すべき電極パターンが導電性粒子の存在しない位置に配置されてしまい、電気的に接続されない場合が、確率論として避けられない。
【０００５】
この問題を解決する技術として、導電性粒子を配列する技術が提案されている。絶縁接着剤の表面に導電性粒子を散布して、その表面に付着した導電性粒子を絶縁接着剤の表層中に埋め込む方法（以下、特許文献４参照）、所定の位置に配置された吸引孔を有する導電性粒子吸着治具を用いて、絶縁性接着剤上に導電性粒子を配列して、導電性粒子を絶縁性接着剤に埋め込む方法（以下、特許文献５参照）、又は延伸を利用して導電性粒子を絶縁性接着剤上に配列して、導電性粒子を絶縁性接着剤に埋め込む方法（以下、特許文献６、７参照）等が開示されている。
【０００６】
また、導電性粒子同士の接触による短絡を防止するため、導電性粒子の表面に絶縁体を設ける方法が公知である。しかしながら、加熱及び加圧して接続するときに、樹脂成分の流動により、導電粒子の配列が乱れ、導電性粒子間の凝集又は連結が起こるため、本来絶縁が求められる電極間の絶縁性が低下し、吸湿状態で電圧印加した場合に短絡が発生し易いという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０３−１０７８８８号公報
【特許文献２】特開平０４−３６６６３０号公報
【特許文献３】特開昭６１−１９５１７９号公報
【特許文献４】特開２０００−１５１０８４号公報
【特許文献５】特開２００２−３３２４６１号公報
【特許文献６】国際公開第２００５／０５４３８８号パンフレット
【特許文献７】特開２００７−２１７５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、微細パターンの電気的接続において、微小面積の電極の電気的接続性に優れると共に、微細な配線間に置いても導電性粒子の凝集等による絶縁破壊（ショート）が起こり難い高信頼性の異方導電性接着フィルムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の粒径及び粒子密度の範囲を有する導電性粒子、並びに異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率を特定の範囲とする異方導電性接着フィルムを用いることで、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、下記の通りである。
【００１０】
［１］ ニッケル層を含む導電性粒子、及び絶縁性接着剤を含む異方導電性接着フィルムであって、該異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率が、０．１質量％以上１質量％未満であり、さらに該導電性粒子の平均粒径が２〜５．５μｍであるときに該異方導電性接着フィルム中の該導電性粒子の粒子密度が６０００〜４００００個／ｍｍ２であることを特徴とする異方導電性接着フィルム。
【００１１】
［２］ 前記平均粒径が２〜３．５μｍであるときに前記粒子密度が１００００〜４００００個／ｍｍ２である、［１］に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１２】
［３］ 前記平均粒径が３．５〜４．５μｍであるときに前記粒子密度が８０００〜３５０００個／ｍｍ２である、［１］に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１３】
［４］ 前記平均粒径が４．５〜５．５μｍであるときに前記粒子密度が６０００〜２００００個／ｍｍ２である、［１］に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１４】
［５］ 前記異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の９０％以上が、他の導電性粒子と接触せず単独で分散している、［１］〜［４］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１５】
［６］ 前記導電性粒子中のニッケル含有率が、１５〜４５質量％である、［１］〜［５］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１６】
［７］ 前記ニッケル層中のリン含有率が、０．１〜１５質量％である、［１］〜［６］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１７】
［８］ 前記導電性粒子が、球状の高分子核体にニッケルをめっきすることにより形成されたニッケルめっき層を有する粒子であるか、又は該ニッケルめっき層上に更に他の金属をめっきすることにより形成された他の金属層を有する粒子である、［１］〜［７］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１８】
［９］ 前記導電性粒子の表面が、絶縁性物質で覆われている、［１］〜［８］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１９】
［１０］ 前記絶縁性接着剤が、フィルム形成性ポリマー（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）及び潜在性硬化剤（Ｃ）を含むエポキシ系絶縁性接着剤であり、該潜在性硬化剤（Ｃ）は、アミンアダクトから成るコアをカプセル膜で被覆することにより形成されるマイクロカプセル型潜在性硬化剤を、該マイクロカプセル型潜在性硬化剤の１倍〜５倍の質量の該エポキシ樹脂（Ｂ）に分散させることにより形成されたマスターバッチの形態であり、そして該マスターバッチは、昇温速度１０℃／分での示差走査熱量（ＤＳＣ）測定において２本の発熱ピークを有し、かつ昇温速度５０℃／分でのＤＳＣ測定において、１３０℃以上１６０℃以下の範囲に１本の発熱ピークを有する、［１］〜［９］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【００２０】
［１１］ 前記異方導電性接着フィルムの膜厚が、１０〜５０μｍである、［１］〜［１０］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【００２１】
［１２］ 対応する電極配置を有する一対の電子回路基板、及び［１］〜［１１］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルムを含む接続構造体
【００２２】
［１３］ 対応する電極配置を有する一対の電子回路基板を［１］〜［１１］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルムを介して加熱及び加圧する工程を含む接続構造体の製造方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、微細パターンの電気的接続において、微小面積の電極の電気的接続性に優れると共に、吸湿状態で電圧印加した場合でも微細な配線間の絶縁破壊（ショート）が起こり難いという効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の異方導電性接着フィルムは、ニッケルを含む導電性粒子、及び絶縁性接着剤を含む。また、本発明の異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率は、０．１質量％以上１質量％未満である。さらに、本発明の異方導電性接着フィルムは、導電性粒子の平均粒径が２〜５．５μｍであるときに異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の粒子密度が６０００〜４００００個／ｍｍ２であることを特徴とする。
【００２５】
本発明の異方導電性接着フィルムに含まれる導電性粒子は、導電性付与のために少なくともニッケル（Ｎｉ）を含有している。例えば、導電性粒子としては、球状の高分子核体にニッケルをめっきして、高分子核体上にニッケルめっき層を形成した粒子等を用いることができる。高分子核体としては、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ジビニルベンゼン架橋体、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンゴム（ＳＢＲ）等のポリマーの中から１種又は２種以上組み合わせた高分子核体を用いることができる。これらの高分子核体は、酸化ケイ素等の無機物を含んでよい。これらの高分子核体に無電解めっき等の手法でＮｉめっき層を形成することにより導電性粒子を得ることができる、また、Ｎｉめっき層上に更に金等のＮｉ以外の金属をめっきすることにより、Ｎｉめっき層上に他の金属層を形成することも好ましい。さらには、導電性粒子の最外層（表面）が絶縁性物質で覆われていることも好ましい。絶縁性物質は、接続温度以下で軟化する熱可塑性物質であることが好ましい。導電性粒子の表面を絶縁性物質で覆う方法は、公知の方法、例えば、微粒子を付着させ、粒子同士を衝突させることにより表面被覆する方法、スプレードライ法で樹脂被覆する方法等を用いることができる。
【００２６】
導電性粒子中のニッケル含有率は、１５〜４５質量％であることが好ましく、２０〜４０質量％であることがより好ましく、２５〜３５質量％であることが特に好ましい。ニッケル含有率が４５質量％以下の場合、ニッケルの磁性による凝集が起こり難くなり、またニッケル含有率が１５質量％以上の場合、ニッケルによる電気伝導度が良好である。
【００２７】
めっき等の手法によって形成されたニッケル層中には、めっき液由来のリンを含む場合がある。その場合には、ニッケル層中のリン含有率は、０．１〜１５質量％であることが好ましく、２〜１０質量％であることがより好ましく、３〜８質量％であることが特に好ましい。リン含有率が、１５質量％以下であれば、ニッケル層の電気伝導度は良好であり、０．１％以上であれば高分子核体上のめっき性を確保できる。
【００２８】
本発明の異方導電性接着性フィルムでは、導電性粒子の平均粒径が２〜５．５μｍであるときに異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の粒子密度が６０００〜４００００個／ｍｍ２である。前記範囲の平均粒径の導電性粒子を用いることで、ＩＣチップ又は回路基板の電極高さの変動、又は接続時の平行度の変動を吸収し、同時に隣接電極間の粒子滞留による絶縁破壊を抑制することができる。また、前記平均粒径が２〜３．５μｍであるときに前記粒子密度が１００００〜４００００個／ｍｍ２であることが好ましい。また、前記平均粒径が３．５〜４．５μｍであるときに前記粒子密度が８０００〜３５０００個／ｍｍ２であることも好ましい。また、前記平均粒径が４．５〜５．５μｍであるときに前記粒子密度が６０００〜２００００個／ｍｍ２であることも好ましい。
【００２９】
平均粒径が２〜３．５μｍの場合、粒子密度は１００００〜４００００個／ｍｍ２であり、より好ましくは１２０００〜３５０００個／ｍｍ２であり、特に好ましくは１３０００〜３００００個／ｍｍ２である。粒子密度が１００００個／ｍｍ２以上の場合、接続抵抗が良好であり、粒子密度が４００００個／ｍｍ２以下の場合、絶縁性が良好である。
【００３０】
平均粒径が３．５〜４．５μｍの場合、粒子密度は８０００〜３５０００個／ｍｍ２であり、より好ましくは１００００〜３００００個／ｍｍ２であり、特に好ましくは１１０００〜２５０００個／ｍｍ２である。粒子密度が８０００個／ｍｍ２以上の場合、接続抵抗が良好であり、粒子密度が３５０００個／ｍｍ２以下の場合、絶縁性が良好である。
【００３１】
平均粒径が４．５〜５．５μｍの場合、粒子密度は６０００〜２００００個／ｍｍ２であり、より好ましくは８０００〜１５０００個／ｍｍ２であり、特に好ましくは９０００〜１２０００個／ｍｍ２である。粒子密度が６０００個／ｍｍ２以上の場合、接続抵抗が良好であり、粒子密度が２００００個／ｍｍ２以下の場合、絶縁性が良好である。
【００３２】
導電性粒子の粒子密度は、マイクロスコープ等を用いて、異方導電性接着フィルムの拡大写真を撮影し、画像解析ソフトにより、算出されることができる。拡大写真としては、異方導電性接着フィルムの１０００倍の画像を１０箇所撮影した写真を使用できる。導電性粒子の粒子密度は、撮影した写真の面積及び平均粒子数から算出することが好ましい。
【００３３】
本発明の異方導電性フィルム中のニッケル含有率は、湿式分解法／ＩＣＰ−ＡＥＳ等の公知の分析手段を用いて測定することができる。異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率は、０．１質量％以上１質量％未満であるが、０．１５〜０．９質量％であることが好ましく、０．２〜０．８質量％
であることが特に好ましい。ニッケル含有率が、１質量％未満では良好な絶縁性が得られ、０．１質量％以上では、良好な接続抵抗が得られる。
【００３４】
導電性粒子の平均粒径の標準偏差は小さいほど好ましく、平均粒径の５０％以下が好ましく、より好ましくは２０％以下、さらに好ましくは１０％以下、特に好ましくは５％以下である。導電性粒子の平均粒径は、公知の方法を用いることができる。コールターカウンター、レーザー式粒径測定装置等を用いて導電性粒子の平均粒径を測定する方法、又は異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の粒径をレーザー顕微鏡を用いて測定する方法を用いることも可能である。レーザー顕微鏡を用いる場合、任意の１０００個の粒子の粒径を計測し、平均粒径を算出することが好ましい。
【００３５】
本発明の異方導電性接着フィルム中の導電性粒子は、その９０％以上が他の導電性粒子と接触せずに、すなわち、お互いに接触せずに、単独で分散していることが好ましく、９５％以上が単独で分散していることがより好ましい。導電性粒子の９０％以上が単独で分散している場合、接続構造体の接続部分の粒子数が偏在し難いため好ましい。単独で分散された導電性粒子の割合は、異方導電性接着フィルムをレーザー顕微鏡で観察し、任意の１０００個の粒子を観察し、そして単独粒子の個数を測定することにより、算出することができる。
【００３６】
導電性粒子の９０％以上を単独で分散させる方法としては、公知の方法で導電性粒子を配列させ、絶縁性接着剤を含む接着フィルムに転写させる方法を用いることができる。好ましくは、延伸可能な粘着フィルム上に導電性粒子を充填した導電性粒子充填フィルムを作製し、その後、延伸することにより、導電性粒子が単層配列したシートを作製し、絶縁性接着剤を含む接着フィルムに導電性粒子を転写する工程を含む異方導電性接着フィルムの製造方法を用いることができる。
【００３７】
導電粒子が異方導電性接着フィルムの表面層に単層として存在する場合、特に、半導体チップと液晶パネルとの接続のように、接続する電極高さが高いものと概ね平らなものとの接続において、配列した導電粒子の接続時における移動を抑制することが可能となり好ましい。
【００３８】
本発明の異方導電性接着フィルムの膜厚は、１０〜５０μｍであるが、１２〜４０μｍが好ましく、１５〜３５μｍがより好ましい。１０μｍ以上の場合、接着性が良好であり、４０μｍ以下であれば、絶縁性接着剤の流動による導電性粒子の流れ出しの影響を受け難いため好ましい。異方導電性接着フィルムの膜厚は、使用する導電性粒子の平均粒径の１．５〜１０倍であることが好ましく、２〜６倍であることが特に好ましい。
【００３９】
また、異方導電性接着剤で接着する一対の回路基板の電極高さの総和よりも異方導電性接着フィルムの膜厚が大きいことが好ましい。
【００４０】
本発明に用いられる絶縁性接着剤としては、イソシアネート系絶縁性接着剤、ラジカル重合系絶縁性接着剤、エポキシ系絶縁性接着剤が例示される。
【００４１】
イソシアネート系絶縁性接着剤では、絶縁性接着剤成分中にポリオール成分とポリイソシアネート成分が含有される。ポリオール成分としては、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等が例示される。ポリイソシアネート成分としては、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、脂肪族トリイソシアネート、ポリイソシアネート及びこれらのイソシアネート基をε−カプロラクタム又はメチルエチルケトオキシム等でブロックしたブロックイソシアネートが例示される。イソシアネート系絶縁性接着剤を用いた場合、架橋性官能基とは、ブロックされているか、又はブロックされていないイソシアネート基を意味する。
【００４２】
ラジカル重合系絶縁性接着剤では、絶縁性接着剤成分中に、アクリレート基、メタクリレート基、ビニル基等のラジカル重合性不飽和基を有するモノマー又はプレポリマー、及びラジカル重合開始剤が含有される。
【００４３】
ラジカル重合性不飽和基を有するモノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸−ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシブチル、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレートが例示される。
【００４４】
ラジカル重合性不飽和基を含有するプレポリマーとしては、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロリレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロリレングリコールジメタクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、ビスフェノールＦ型エポキシアクリレート、クレゾールノボラック型エポキシアクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシメタクリレート、ビスフェノールＦ型エポキシメタクリレート、クレゾールノボラック型エポキシメタアクリレート等が例示される。
【００４５】
ラジカル重合開始剤としては、有機化酸化物又はアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系化合物が例示される。潜在性の観点から、半減期１０時間の温度が５０℃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。具体的には、ラジカル重合開始剤としては、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−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）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート等が挙げられる。ラジカル重合系絶縁性接着剤を用いた場合、架橋性官能基とはラジカル重合性不飽和基を意味する。
【００４６】
本発明に用いられる絶縁性接着剤としては、高い接続信頼性、絶縁信頼性が得られるのでエポキシ系絶縁性接着剤が好ましい。以下、エポキシ系絶縁性接着剤について説明する。絶縁性接着剤としてエポキシ系絶縁性接着剤を用いた場合、架橋性官能基とはエポキシ基を意味する。
【００４７】
エポキシ系絶縁性接着剤は、フィルム形成性ポリマー（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）を含有することが好ましい。
【００４８】
フィルム形成性ポリマー（Ａ）は、好ましくは、絶縁性接着剤が室温でフィルム状の形状を維持するために含まれる。フィルム形成性ポリマー（Ａ）としては、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、及びカルボキシル基、ヒドロシキシル基、ビニル基、アミノ基などの官能基を有するエラストマー類等が例示される。
【００４９】
フィルム形成性ポリマー（Ａ）としては、接続信頼性に優れるフェノキシ樹脂が好ましい。ここで用いられるフェノキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＦ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＡビスフェノールＦ混合型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＡビスフェノールＳ混合型フェノキシ樹脂、フルオレン環含有フェノキシ樹脂、カプロラクトン変性ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂等が例示される。
【００５０】
フィルム形成性ポリマー（Ａ）の重量平均分子量は、２０，０００以上１００，０００以下が好ましい。
【００５１】
エポキシ系絶縁性接着剤中のフィルム形成性ポリマー（Ａ）の配合量は、絶縁性接着剤全量に対して、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上６０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以上５０質量％以下である。
【００５２】
絶縁性接着剤がエポキシ系絶縁性接着剤以外である場合も、エポキシ系絶縁性接着剤について上記で説明したフィルム形成性ポリマー（Ａ）を用いることが好ましい。
【００５３】
エポキシ系絶縁性接着剤に用いられるエポキシ樹脂（Ｂ）は、分子中に２個以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく、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、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラキスヒドロキシフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族エーテル型エポキシ樹脂等のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエーテルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環族エポキサイド等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、ハロゲン化又は水素添加されているか、又はウレタン変性、ゴム変性、シリコーン変性等のように変性されたエポキシ樹脂でよい。上記で列挙した複数のエポキシ樹脂を併用してもよい。
【００５４】
接着力の強さからグリシジルエーテル型エポキシ樹脂が好ましい。また、エポキシ樹脂（Ｂ）の少なくとも一部にナフタレン型エポキシ樹脂を用いることが、耐水性の高い硬化物が得られるため好ましい。
【００５５】
エポキシ樹脂（Ｂ）のエポキシ当量は、１００以上５００以下が好ましい。より好ましくは１２０以上４００以下、さらに好ましくは１４０以上３００以下である。エポキシ当量を１００以上とすることで安全性の高い異方導電性接着フィルムが得られるので好ましい。一方、エポキシ当量を５００以下とすることで架橋密度の高い硬化物が得られ、それにより高い接続信頼性が得られるので好ましい。なお、エポキシ当量が５００を超えるエポキシ樹脂をエポキシ樹脂（Ｂ）の一部に使用しても問題はなく、その場合、エポキシ樹脂全体としてのエポキシ当量が１００以上５００以下であることが好ましい。
【００５６】
エポキシ樹脂（Ｂ）の配合量は、フィルム形成性ポリマー（Ａ）１００質量部に対して５質量部以上３００質量部以下が好ましい。より好ましくは、エポキシ樹脂（Ｂ）の配合量は、１０質量部以上２５０質量部以下、さらに好ましくは１５質量部以上２００質量部以下である。エポキシ樹脂（Ｂ）の配合量を５質量部以上とすることで、得られる異方導電性接着フィルムの硬化物中に架橋構造が導入され、安定な接続信頼性が得られる。一方、３００質量部以下とすることで、得られる異方導電性接着フィルムの貼付け（本明細書では、接続するために基板上に搭載することをいう）ができない不具合を抑制することができるだけでなく、得られる異方導電性接着フィルムをリール状に巻いた場合にブロッキングが起こり、フィルムの引き出しが困難になるという問題を抑制できるので好ましい。
【００５７】
エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）は、ホウ素化合物、ヒドラジド、３級アミン、イミダゾール化合物（例えば、メチルイミダゾールなど）、ジシアンジアミド、無機酸、カルボン酸無水物、チオール、イソシアネート、ホウ素錯塩、アルミニウムキレートとシラン化合物との複合体、及びそれらの誘導体等の硬化剤が好ましい。
【００５８】
本発明の異方導電性接着フィルムは、上記の導電性粒子、及びエポキシ系絶縁性接着剤を含むことが好ましい。エポキシ系絶縁性接着剤は、フィルム形成性ポリマー（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）を含み、そしてエポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）は、マイクロカプセル型潜在性硬化剤であることが好ましい。
【００５９】
マイクロカプセル型硬化剤は、前記硬化剤の表面を樹脂皮膜等で安定化したものである。例えば、マイクロカプセル型硬化剤は、アミンアダクトから成るコアをカプセル膜で被覆することにより形成される。樹脂皮膜が、接続作業時の温度又は圧力で破壊されると、前記硬化剤がマイクロカプセル外に拡散し、エポキシ樹脂と反応する。マイクロカプセル型潜在性硬化剤としては、アミンアダクト、イミダゾールアダクト等のアダクト型硬化剤をマイクロカプセル化した潜在性硬化剤が、安定性と硬化性のバランスに優れるので好ましい。
【００６０】
さらに、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）は、マイクロカプセル型潜在性硬化剤などのエポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）をエポキシ樹脂（Ｂ）に分散させることにより形成されるマスターバッチの形態であることが好ましい。この場合、本発明に用いるエポキシ樹脂（Ｂ）の一部又は全部を該マスターバッチによって供給できる。マスターバッチを形成するエポキシ樹脂（Ｂ）の種類は、マスターバッチとせずに配合するエポキシ樹脂（Ｂ）（存在する場合）と同じであるか、又は異なっていてよい。マスターバッチに含まれるエポキシ樹脂（Ｂ）の質量は、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）の質量の１〜５倍であることが好ましく、特に好ましくは２倍である。
【００６１】
上記マスターバッチは、昇温速度１０℃／分で緩やかに昇温した示差走査熱量（ＤＳＣ）測定）においては、２本の発熱ピークを有することが好ましい。この場合、緩やかな昇温は、昇温される異方導電性接着フィルムの製造時の熱履歴の安定性を高めるので、好ましい。
【００６２】
また、上記マスターバッチが、昇温速度５０℃／分で急速に昇温したＤＳＣ測定において、１３０℃以上１６０℃以下の範囲に１本の発熱ピークを有することが好ましい。この場合、急速な昇温は、昇温される異方導電性接着フィルムの接続時に硬化反応を良好に進行させる観点から好ましい。
【００６３】
１０℃／分で緩やかに昇温した場合の発熱ピークの低温側のピーク頂点は１１５℃以上、より好ましくは１２０℃以上であり、一方で高温側のピーク頂点は１８５℃以下、好ましくは１８０℃以下であることが、異方導電性接着フィルムの使用時に硬化反応を良好に進行させる観点から好ましい。また、５０℃／分で急速に昇温したときの発熱ピークのピーク頂点は、１３０℃以上１６０℃以下、より好ましくは１３５℃以上１５５℃以下であることが、異方導電性接着フィルムの使用時に硬化反応を良好に進行させる観点から好ましい。
【００６４】
エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、２〜１００質量部以下であることが好ましく、より好ましくは５質量部以上８０質量部以下であり、さらに好ましくは１０質量部以上６０質量部以下である。エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）の配合量を２質量部以上とすることで、得られる異方導電性接着フィルムの硬化物中に架橋構造が導入され、安定な接続信頼性が得られる。一方、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）の配合量を１００質量部以下とすることで、得られる異方導電性接着フィルムの硬化物の耐水性が向上し、高い接続信頼性と絶縁信頼性が得られる。
【００６５】
本発明に用いられる絶縁性接着剤には、更に、その他の成分を含有することができる。その他の成分としては、絶縁粒子、充填剤、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、イオントラップ剤等が挙げられる。絶縁粒子又は充填剤等の固形成分である場合、これらの最大径は導電粒子の平均粒径未満であることが好ましい。カップリング剤としては、ケチミン基、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含有シランカップリング剤が、接着性の向上の点から好ましい。
【００６６】
その他の成分の配合量は、絶縁性接着剤の全質量に対して、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下である。
【００６７】
絶縁性接着剤の各成分を混合する場合、必要に応じ、溶剤を用いることができる。溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート等が挙げられる。
【００６８】
本発明の異方導電性接着フィルムは、単層のフィルムであるか、又は複数のフィルムを積層したフィルムでよい。複数のフィルムを積層する場合、導電性粒子を含まないフィルムを積層してよい。
【００６９】
本発明の異方導電性接着フィルムは、導電性粒子及び絶縁性接着剤をを溶剤中で予め混合して塗工液を作製し、塗工液をセパレーター上にアプリケーター塗装等により塗工して、オーブン中で溶剤を揮発させることにより製造されることができる。導電性粒子を絶縁性接着剤層に配列転写する場合は、絶縁性接着剤を溶剤中で混合して塗工液を作製し、塗工液をセパレーター上にアプリケータ−塗装等により塗工して、オーブン中で溶剤を揮発させることにより得られた接着フィルムに、予め配列した導電性粒子を熱ラミネートして転写することができる。
【００７０】
導電性粒子をラミネートする場合は、熱ロールを用いてラミネートする方法等が例示される。熱ロールを用いてラミネートする場合、その温度は、４０℃以上１２０℃以下が好ましく、より好ましくは４５℃以上１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以上８０℃以下である。塗工により導電性粒子及び絶縁性接着剤を順次塗り重ねる場合、積層体の乾燥温度は、好ましくは４０℃以上１２０℃以下であり、より好ましくは４５℃以上１００℃以下であり、さらに好ましくは５０℃以上８０℃以下である。
【００７１】
異方導電性接着フィルムに用いられるセパレーターとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ナイロン、塩化ビニル、ポリビニルアルコールのフィルムが例示される。好ましいセパレーター用の樹脂としては、ポリプロピレン及びＰＥＴが挙げられる。前記セパレーターは、フッ素処理、ケイ素（Ｓｉ）処理、アルキド処理等の表面処理を施されていることが好ましい。前記セパレーターの膜厚は、２０μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。
【００７２】
本発明の異方導電性接着フィルムは、必要に応じ、所望の幅にスリットされ、リール状に巻き取られる。
【００７３】
本発明の異方導電性接着フィルムは、液晶ディスプレイとＴＣＰ、ＴＣＰとＦＰＣ、ＦＰＣとプリント配線基板との接続、あるいは、ＩＣチップを直接基板に実装するフリップチップ実装に好適に用いることができる。
【００７４】
本発明の一実施形態では、接続構造体が、対応する電極配置を有する一対の電子回路基板を上記異方導電性接着フィルムを介して加熱及び加圧することにより製造される。
本発明の異方導電性接着フィルムを用いた接続方法は、ＩＴＯ配線又は金属配線等によって回路と電極を形成したガラス基板等の回路基板と、回路基板の電極と対を成す位置に電極を形成したＩＣチップ等の回路部材とを準備し、回路基板上の回路部材を配置する位置に、本発明の異方導電性接着フィルムを貼り付け、次に、回路基板と回路部材をそれぞれの電極が対を成すように位置を合わせた後、熱圧着することにより接続する工程を含む。
【００７５】
異方導電性接着フィルムの貼付け時に、セパレーターを剥離するために、加熱及び加圧することができる。加熱、加圧の条件は、例えば、４０℃以上９０℃以下の温度、０．１ＭＰa以上１ＭＰa以下の圧力で０．５秒以上３秒以下の間加熱及び加圧することが好ましい。
【００７６】
接続における熱圧着は、１５０℃以上２１０℃以下（より好ましくは１５５℃以上２００℃以下、さらに好ましくは１６０℃以上１９５℃以下）の温度範囲で、回路部材面積に対して、０．１ＭＰａ以上５０ＭＰa以下（より好ましくは０．５ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下）の圧力範囲で、３秒以上１５秒以下（より好ましくは４秒以上１２秒以下）の時間で、加熱及び加圧することが好ましい。
【００７７】
前記の温度、圧力及び時間の範囲で部材同士を接続することにより、高い接続信頼性が得られると共に、耐熱性の低い基板の接続を有利に行い、基板の反りを抑制し、かつ工程時間を短縮することができる。
【実施例】
【００７８】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
＜接続信頼性評価＞
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）ガラス基板（無アルカリガラス０．３ｍｍ上に全面ＩＴＯ形成したもの、抵抗値１０Ω／ｓｑ）とフレキシブル配線板（ポリイミド基板、金めっき銅電極１５μ厚、ピッチ３５μｍ、配線幅１７μｍ）を異方導電性接着フィルムで、２００℃、１５秒、４ＭＰａで接続した接続構造物について、フレキシブル配線板の電極で接続した隣接する２つの電極対を介して基板側の引出し配線上で２端子抵抗測定を、日置電機（株）製３５４１ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＨｉＴＥＳＴＥＲを用いて実施した。抵抗測定箇所は１つの接続構造体当たり２４箇所について実施し、その平均値を求めた。
【００７９】
更に、前記接続構造物を１０５℃、１．２気圧、飽和蒸気中（ＥＳＰＥＣ社製、ＨＡＳＴ ＣＨＡＭＢＥＲ ＥＨＳ−２１１）の環境で５００時間放置し、再度、前記と同様に抵抗測定を実施し、その平均値を求め、放置前後の平均値の抵抗上昇量が３０Ω未満であれば◎、３０Ω以上５０Ω未満であれば○、５０Ω以上１００Ω未満であれば△、１００Ω以上であれば×と評価した。
【００８０】
＜絶縁信頼性評価＞
無アルカリガラス基板と配線５０本で一組の櫛形パターンの電極を有するフレキシブル配線板（ポリイミド基板、金めっき銅電極１５μ厚、ピッチ３５μｍ、配線幅１７μｍ）を異方導電性接着フィルムで、２００℃、１５秒、４ＭＰａで接続した接続構造体について、１０５℃、１．２気圧、飽和蒸気中の環境（ＥＳＰＥＣ社製、ＨＡＳＴ ＣＨＡＭＢＥＲ ＥＨＳ−２１１）で櫛形電極間に２０Ｖの直流電圧を印加し、５００時間保持した（ＥＳＰＥＣ社製、イオンマイグレーションシステム、ＡＭＩ−１５０Ｓ−２５）。
【００８１】
その後、接続構造体を取り出して、２５℃、５５％相対湿度の環境下で１時間保持後、絶縁抵抗を測定した。絶縁抵抗が１０１０Ω以上であれば○、１０７Ω以上であれば△、１０６Ω以下であれば×とした。
【００８２】
＜導電性粒子数測定＞
異方導電性接着フィルムをマイクロスコープ（株式会社キーエンス製、商品名：ＶＨＸ-１００）で観察し、１０００倍の画像を撮影した。得られた画像を画像処理ソフト（旭化成株式会社製、商品名：Ａ像くん、以下同じ）を用いて解析し、導電性粒子密度を算出した。同様にしてマイクロスコープの拡大画像を観察し、導電性粒子の９０％以上が他の導電性粒子に接触せずに単独で分散している場合を○、導電性粒子の９０％以上が他の導電性粒子に接触せずに単独で分散していない場合を×とした。
【００８３】
［実施例１］
（マイクロカプセル型硬化剤及び液状エポキシ樹脂との混合物の製造）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１７５ｇ／当量、全塩素量３０ｐｐｍ（以下、エポキシ樹脂Ｂ−１と称す））１００質量部と２−メチルイミダゾール４７質量部とを、ｎ−ブタノール７４質量部とトルエン７４質量部の混合溶剤中で８０℃６時間反応させた。その後、減圧下２００℃で未反応の２−メチルイミダゾールが１０ｐｐｍ未満になるまで蒸留を行い、溶剤と共に留去し、エポキシ樹脂と２-メチルイミダゾールとの反応性生物であるアミンアダクトを得た。得られたアミンアダクトを２５℃下で粉砕して、平均粒径が２．５ｍｍの粉体状のアミンアダクトとした。
【００８４】
２１０質量部のエポキシ樹脂Ｂ−１（エポキシ樹脂成分として）に、上記の粉体状アミンアダクト１００質量部、水（活性水素化合物成分として）１．５質量部、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（イソシアネート濃度３１％、平均官能基数２．５〜２．６）（イソシアネート化合物成分として）５質量部を加えて、４０℃で攪拌しながら３時間反応を続け、ＦＴ−ＩＲ測定を行い、イソシアネート基の特性吸収が消失していることを確認して、マイクロカプセル型硬化剤Ｃ−１を得た。更に、マイクロカプセル型硬化剤Ｃ−１とエポキシ樹脂とを質量比で１対２の比率で混合し、マイクロカプセル型硬化剤と液状エポキシ樹脂との混合物Ｍ−１を得た。この混合物Ｍ−１をＤＳＣ測定した結果１０℃／分での昇温では、ピーク温度が１２７℃及び１７３℃である２本の発熱ピークが現れ、５０℃／分での昇温では、ピーク温度が１５１℃の１本のみの発熱ピークが現れた。
【００８５】
ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（重量平均分子量４３，０００）９０質量部、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂（エポキシ当量１８８ｇ／ｅｑ）９０質量部、上記マイクロカプセル型潜在性硬化剤と液状エポキシ樹脂の混合物６０質量部、シランカップリング剤（３−グリシドキシプロパントリメトキシシラン）２質量部、及び酢酸エチル３００質量部を混合し、絶縁性接着剤ワニスＡを得た。この絶縁性接着剤ワニスＡを離型処理した５０μｍのＰＥＴフィルム製セパレーター上にブレードコーターを用いて塗布し、８０℃で１０分間加熱し、溶剤を乾燥除去して、膜厚２０μｍの接着フィルムＡ−１を得た。
【００８６】
アクリル酸メチル６２質量部、アクリル酸−２−エチルヘキシル３０．６質量部、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル７質量部を酢酸エチル２３３質量部中で、アゾビスイソブチロニトリル０ .２質量部を開始剤として、窒素ガス気流中６５℃で８時間重合して、９５０，０００の重量平均分子量を有するアクリルポリマーを得た。得られたアクリルポリマー１１質量部とポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（イソシアネート濃度３１％）０．９質量部と酢酸エチル２００質量部を混合し、混合物を１２０μｍ無延伸共重合ポリプロピレンフィルム上にブレードコーターを用いて塗布し、８０℃で１０分間乾燥し、膜厚１．３μｍの粘着剤層Ｂ−１を形成した。
【００８７】
ジビニルベンゼン系樹脂をコアとして、そのコアの表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ０．０４μｍの金めっき層を形成して、平均粒径３．６μｍの導電性粒子を得た。粘着剤層Ｂ−１上に、得られた導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が７２％の単層導電性粒子層が形成された。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、２０質量％であった。ニッケル層中のリン含有率は４．１％であった。導電性粒子の平均粒径は、３．６μｍであった。
【００８８】
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、１３０℃で、縦横共に１０％／秒の比率で導電性粒子密度が３００００個／ｍｍ２になるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートＣ−１を得た。
【００８９】
配列シートＣ−１の導電性粒子側に接着フィルムＡ−１を重ね、７０℃、１．０ＭＰａの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムＤ−１を得た。この異方導電性接着フィルムＤ−１について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、２９５００個／ｍｍ２であった。
【００９０】
前述の方法により、任意に１０００個の導電性粒子を観察したところ、その９７％が単独粒子であった。誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ、パーキンエルマー社製、４３００ＤＶ）を用いて、異方導電性接着フィルムＤ−１のニッケル含有率を測定したところ、０．９１質量％であった。この異方導電性接着フィルムを用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、◎であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、○であった。
【００９１】
［実施例２］
膜厚を２２μｍとする以外は、実施例１と同様にして、接着フィルムＡ−２を得た。
【００９２】
膜厚を１．０μｍとする以外は、実施例１と同様にして、粘着剤層Ｂ−２を得た。アクリル系樹脂をコアとし、そのコアの表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ０．０３μｍの金めっき層を形成して導電性粒子を得た。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、２７質量％であった。ニッケル層中のリン含有率は５．２％であった。導電性粒子の平均粒径は、２．２μｍであった。粘着剤層Ｂ−２上に、平均粒径２．２μｍの導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が７０％の単層導電性粒子層が形成された。
【００９３】
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、１３０℃で、縦横共に１０％／秒の比率で導電性粒子密度が４００００個／ｍｍ２になるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートＣ−２を得た。
【００９４】
配列シートＣ−２の導電性粒子側に接着フィルムＡ−２を重ね、７０℃、１．０ＭＰａの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムＤ−２を得た。この異方導電性接着フィルムＤ−２について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、３９８００個／ｍｍ２であった。
【００９５】
前述の方法により、任意に１０００個の導電性粒子を観察したところ、その９６％が単独粒子であった。
【００９６】
誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ、パーキンエルマー社製、４３００ＤＶ）を用いて、異方導電性フィルムＤ−２のニッケル含有率を測定したところ、０．９０質量％であった。この異方導電性接着フィルムＤ−２を用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、◎であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、○であった。
【００９７】
[比較例１]
膜厚を１９μｍとする以外は、実施例１と同様にして、接着フィルムＡ−３を得た。
【００９８】
膜厚を１．０μｍとする以外は、実施例１と同様にして、粘着剤層Ｂ−３を得た。
【００９９】
アクリル系樹脂をコアとし、その表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ０．０３μｍの金めっき層を形成して導電性粒子を得た。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、３０質量％であった。ニッケル層中のリン含有率は４．７％であった。導電性粒子の平均粒径は、２．７μｍであった。粘着剤層Ｂ−３上に、平均粒径２．７μｍの導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が７１％の単層導電性粒子層が形成された。
【０１００】
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、１３０℃で、縦横共に１０％／秒の比率で導電性粒子密度が５００００個／ｍｍ２になるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートＣ−３を得た。
【０１０１】
配列シートＣ−３の導電性粒子側に接着フィルムＢ−３を重ね、７０℃、１．０ＭＰａの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムＤ−３を得た。この異方導電性接着フィルムＤ−３について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、４９９００個／ｍｍ２であった。
【０１０２】
前述の方法により、任意に１０００個の導電性粒子を観察したところ、その９３％が単独粒子であった。
【０１０３】
誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ、パーキンエルマー社製、４３００ＤＶ）を用いて、異方導電性フィルムＤ−３のニッケル含有率を測定したところ、１．８３質量％であった。この異方導電性接着フィルムＤ−３を用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、○であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、×であった。
【０１０４】
[比較例２]
膜厚を２１μｍとする以外は、実施例１と同様にして、接着フィルムＡ−４を得た。
【０１０５】
膜厚を１．０μｍとする以外は、実施例１と同様にして、粘着剤層Ｂ−４を得た。
【０１０６】
アクリル系樹脂をコアとし、そのコアの表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ０．０３μｍの金めっき層を形成して、導電性粒子を得た。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、４５質量％であった。ニッケル層中のリン含有率は４．７％であった。導電性粒子の平均粒径は、２．８μｍであった。粘着剤層Ｂ−４上に、平均粒径２．８μｍの導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が７１％の単層導電性粒子層が形成された。
【０１０７】
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、１３０℃で、縦横共に１０％／秒の比率で導電性粒子密度が４００００個／ｍｍ２になるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートＣ−４を得た。
【０１０８】
配列シートＣ−４の導電性粒子側に接着フィルムＡ−３を重ね、７０℃、１．０ＭＰａの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムＤ−４を得た。この異方導電性接着フィルムＤ−４について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、４０１００個／ｍｍ２であった。
【０１０９】
前述の方法により、任意に１０００個の導電性粒子を観察したところ、その９０％が単独粒子であった。
【０１１０】
誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ、パーキンエルマー社製、４３００ＤＶ）を用いて、異方導電性接着フィルムＤ−４のニッケル含有率を測定したところ、２．４４質量％であった。この異方導電性接着フィルムを用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、○であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、×であった。
【０１１１】
[比較例３]
ジビニルベンゼン系樹脂をコアとし、その表層に無電解めっきで厚さ０．１４μｍの銀めっき層を形成して、導電性粒子を得た。得られた導電性粒子の平均粒径は、３．６μｍであった。
【０１１２】
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、１３０℃で、縦横共に１０％／秒の比率で導電性粒子密度が３００００個／ｍｍ２になるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートＣ−５を得た。
【０１１３】
配列シートＣ−５の導電性粒子側に接着フィルムＡ−１を重ね、７０℃、１．０ＭＰａの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置した異方導電性接着フィルムＤ−５を得た。この異方導電性接着フィルムＤ−５について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、２９３００個／ｍｍ２であった。
【０１１４】
前述の方法により、任意に１０００個の導電性粒子を観察したところ、その９７％が単独粒子であった。
【０１１５】
この異方導電性接着フィルムＤ−５を用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、×であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、×であった。
【０１１６】
[比較例４]
ジビニルベンゼン系樹脂をコアとして、そのコアの表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ０．０４μｍの金めっき層を形成して、平均粒径３．５μｍの導電性粒子を得た。粘着剤層Ｂ−１上に、得られた導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が７２％の単層導電性粒子層が形成された。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、１５質量％であった。ニッケル層中のリン含有率は４．３％であった。導電性粒子の平均粒径は、３．５μｍであった。
【０１１７】
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、１３０℃で、縦横共に１０％／秒の比率で導電性粒子密度が３０００個／ｍｍ２になるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートＣ−６を得た。
【０１１８】
配列シートＣ−６の導電性粒子側に接着フィルムＡ−１を重ね、７０℃、１．０ＭＰａの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムＤ−１を得た。この異方導電性接着フィルムＤ−６について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、２９９０個／ｍｍ２であった。
【０１１９】
前述の方法により、任意に１０００個の導電性粒子を観察したところ、その９９％が単独粒子であった。誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ、パーキンエルマー社製、４３００ＤＶ）を用いて、異方導電性接着フィルムＤ−１のニッケル含有率を測定したところ、０．０８２質量％であった。この異方導電性接着フィルムを用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、×であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、○であった。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明の異方導電性接着フィルムは、微細パターンの電気的接続において、微小面積の電極の電気的接続性に優れると共に、微細な配線間の絶縁破壊（ショート）が起こりにくく、液晶ディスプレイとＩＣチップとの接続等の電気的接続用途において好適に利用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細パターンの電気的接続において、微小面積の電極の電気的接続性に優れると共に、微細な配線間の絶縁破壊（ショート）が起こり難い異方導電性接着フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
異方導電性接着フィルムは、絶縁性接着剤中に導電性粒子を分散させたフィルム、つまり、液晶ディスプレイとＩＣチップ若しくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）との接続、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）とＴＣＰとの接続、又はＦＰＣとプリント配線板との接続を簡便に行うために使用される接続部材である。異方導電性接着フィルムは、例えば、ノート型パソコン又は携帯電話の液晶ディスプレイと制御ＩＣとの接続用として広範に用いられ、最近では、ＩＣチップを直接プリント基板又はフレキシブル配線板に搭載するフリップチップ実装にも用いられている（以下、特許文献１、２、３参照）。
【０００３】
導電性粒子として高分子核体粒子に金属めっきしたものが、異方導電性接着フィルムに用いられる。特に、Ｎｉめっきを単独で用いるか、又はＮｉめっき、続いて金めっきした導電性粒子を用いる異方導電性接着フィルムが公知である。
【０００４】
近年、本技術分野では、接続される配線パターン又は電極パターンの寸法が益々微細化されている。微細化された配線又は電極の幅は１０数μｍレベルまで微細化される場合も見られる一方、これまで用いられてきた導電性粒子の平均粒径は、配線又は電極の線幅と同レベルの数μｍ〜１０μｍレベルの粒子であった。したがって、接続される電極パターンの寸法が小さくなると、導電性粒子がランダムに分散配置されている異方導電性接着フィルムでは、導電性粒子の分布に偏差が生じているため、接続すべき電極パターンが導電性粒子の存在しない位置に配置されてしまい、電気的に接続されない場合が、確率論として避けられない。
【０００５】
この問題を解決する技術として、導電性粒子を配列する技術が提案されている。絶縁接着剤の表面に導電性粒子を散布して、その表面に付着した導電性粒子を絶縁接着剤の表層中に埋め込む方法（以下、特許文献４参照）、所定の位置に配置された吸引孔を有する導電性粒子吸着治具を用いて、絶縁性接着剤上に導電性粒子を配列して、導電性粒子を絶縁性接着剤に埋め込む方法（以下、特許文献５参照）、又は延伸を利用して導電性粒子を絶縁性接着剤上に配列して、導電性粒子を絶縁性接着剤に埋め込む方法（以下、特許文献６、７参照）等が開示されている。
【０００６】
また、導電性粒子同士の接触による短絡を防止するため、導電性粒子の表面に絶縁体を設ける方法が公知である。しかしながら、加熱及び加圧して接続するときに、樹脂成分の流動により、導電粒子の配列が乱れ、導電性粒子間の凝集又は連結が起こるため、本来絶縁が求められる電極間の絶縁性が低下し、吸湿状態で電圧印加した場合に短絡が発生し易いという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０３−１０７８８８号公報
【特許文献２】特開平０４−３６６６３０号公報
【特許文献３】特開昭６１−１９５１７９号公報
【特許文献４】特開２０００−１５１０８４号公報
【特許文献５】特開２００２−３３２４６１号公報
【特許文献６】国際公開第２００５／０５４３８８号パンフレット
【特許文献７】特開２００７−２１７５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、微細パターンの電気的接続において、微小面積の電極の電気的接続性に優れると共に、微細な配線間に置いても導電性粒子の凝集等による絶縁破壊（ショート）が起こり難い高信頼性の異方導電性接着フィルムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の粒径及び粒子密度の範囲を有する導電性粒子、並びに異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率を特定の範囲とする異方導電性接着フィルムを用いることで、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、下記の通りである。
【００１０】
［１］ ニッケル層を含む導電性粒子、及び絶縁性接着剤を含む異方導電性接着フィルムであって、該異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率が、０．１質量％以上１質量％未満であり、さらに該導電性粒子の平均粒径が２〜５．５μｍであるときに該異方導電性接着フィルム中の該導電性粒子の粒子密度が６０００〜４００００個／ｍｍ２であることを特徴とする異方導電性接着フィルム。
【００１１】
［２］ 前記平均粒径が２〜３．５μｍであるときに前記粒子密度が１００００〜４００００個／ｍｍ２である、［１］に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１２】
［３］ 前記平均粒径が３．５〜４．５μｍであるときに前記粒子密度が８０００〜３５０００個／ｍｍ２である、［１］に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１３】
［４］ 前記平均粒径が４．５〜５．５μｍであるときに前記粒子密度が６０００〜２００００個／ｍｍ２である、［１］に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１４】
［５］ 前記異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の９０％以上が、他の導電性粒子と接触せず単独で分散している、［１］〜［４］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１５】
［６］ 前記導電性粒子中のニッケル含有率が、１５〜４５質量％である、［１］〜［５］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１６】
［７］ 前記ニッケル層中のリン含有率が、０．１〜１５質量％である、［１］〜［６］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１７】
［８］ 前記導電性粒子が、球状の高分子核体にニッケルをめっきすることにより形成されたニッケルめっき層を有する粒子であるか、又は該ニッケルめっき層上に更に他の金属をめっきすることにより形成された他の金属層を有する粒子である、［１］〜［７］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１８】
［９］ 前記導電性粒子の表面が、絶縁性物質で覆われている、［１］〜［８］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【００１９】
［１０］ 前記絶縁性接着剤が、フィルム形成性ポリマー（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）及び潜在性硬化剤（Ｃ）を含むエポキシ系絶縁性接着剤であり、該潜在性硬化剤（Ｃ）は、アミンアダクトから成るコアをカプセル膜で被覆することにより形成されるマイクロカプセル型潜在性硬化剤を、該マイクロカプセル型潜在性硬化剤の１倍〜５倍の質量の該エポキシ樹脂（Ｂ）に分散させることにより形成されたマスターバッチの形態であり、そして該マスターバッチは、昇温速度１０℃／分での示差走査熱量（ＤＳＣ）測定において２本の発熱ピークを有し、かつ昇温速度５０℃／分でのＤＳＣ測定において、１３０℃以上１６０℃以下の範囲に１本の発熱ピークを有する、［１］〜［９］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【００２０】
［１１］ 前記異方導電性接着フィルムの膜厚が、１０〜５０μｍである、［１］〜［１０］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【００２１】
［１２］ 対応する電極配置を有する一対の電子回路基板、及び［１］〜［１１］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルムを含む接続構造体
【００２２】
［１３］ 対応する電極配置を有する一対の電子回路基板を［１］〜［１１］のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルムを介して加熱及び加圧する工程を含む接続構造体の製造方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、微細パターンの電気的接続において、微小面積の電極の電気的接続性に優れると共に、吸湿状態で電圧印加した場合でも微細な配線間の絶縁破壊（ショート）が起こり難いという効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の異方導電性接着フィルムは、ニッケルを含む導電性粒子、及び絶縁性接着剤を含む。また、本発明の異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率は、０．１質量％以上１質量％未満である。さらに、本発明の異方導電性接着フィルムは、導電性粒子の平均粒径が２〜５．５μｍであるときに異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の粒子密度が６０００〜４００００個／ｍｍ２であることを特徴とする。
【００２５】
本発明の異方導電性接着フィルムに含まれる導電性粒子は、導電性付与のために少なくともニッケル（Ｎｉ）を含有している。例えば、導電性粒子としては、球状の高分子核体にニッケルをめっきして、高分子核体上にニッケルめっき層を形成した粒子等を用いることができる。高分子核体としては、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ジビニルベンゼン架橋体、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンゴム（ＳＢＲ）等のポリマーの中から１種又は２種以上組み合わせた高分子核体を用いることができる。これらの高分子核体は、酸化ケイ素等の無機物を含んでよい。これらの高分子核体に無電解めっき等の手法でＮｉめっき層を形成することにより導電性粒子を得ることができる、また、Ｎｉめっき層上に更に金等のＮｉ以外の金属をめっきすることにより、Ｎｉめっき層上に他の金属層を形成することも好ましい。さらには、導電性粒子の最外層（表面）が絶縁性物質で覆われていることも好ましい。絶縁性物質は、接続温度以下で軟化する熱可塑性物質であることが好ましい。導電性粒子の表面を絶縁性物質で覆う方法は、公知の方法、例えば、微粒子を付着させ、粒子同士を衝突させることにより表面被覆する方法、スプレードライ法で樹脂被覆する方法等を用いることができる。
【００２６】
導電性粒子中のニッケル含有率は、１５〜４５質量％であることが好ましく、２０〜４０質量％であることがより好ましく、２５〜３５質量％であることが特に好ましい。ニッケル含有率が４５質量％以下の場合、ニッケルの磁性による凝集が起こり難くなり、またニッケル含有率が１５質量％以上の場合、ニッケルによる電気伝導度が良好である。
【００２７】
めっき等の手法によって形成されたニッケル層中には、めっき液由来のリンを含む場合がある。その場合には、ニッケル層中のリン含有率は、０．１〜１５質量％であることが好ましく、２〜１０質量％であることがより好ましく、３〜８質量％であることが特に好ましい。リン含有率が、１５質量％以下であれば、ニッケル層の電気伝導度は良好であり、０．１％以上であれば高分子核体上のめっき性を確保できる。
【００２８】
本発明の異方導電性接着性フィルムでは、導電性粒子の平均粒径が２〜５．５μｍであるときに異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の粒子密度が６０００〜４００００個／ｍｍ２である。前記範囲の平均粒径の導電性粒子を用いることで、ＩＣチップ又は回路基板の電極高さの変動、又は接続時の平行度の変動を吸収し、同時に隣接電極間の粒子滞留による絶縁破壊を抑制することができる。また、前記平均粒径が２〜３．５μｍであるときに前記粒子密度が１００００〜４００００個／ｍｍ２であることが好ましい。また、前記平均粒径が３．５〜４．５μｍであるときに前記粒子密度が８０００〜３５０００個／ｍｍ２であることも好ましい。また、前記平均粒径が４．５〜５．５μｍであるときに前記粒子密度が６０００〜２００００個／ｍｍ２であることも好ましい。
【００２９】
平均粒径が２〜３．５μｍの場合、粒子密度は１００００〜４００００個／ｍｍ２であり、より好ましくは１２０００〜３５０００個／ｍｍ２であり、特に好ましくは１３０００〜３００００個／ｍｍ２である。粒子密度が１００００個／ｍｍ２以上の場合、接続抵抗が良好であり、粒子密度が４００００個／ｍｍ２以下の場合、絶縁性が良好である。
【００３０】
平均粒径が３．５〜４．５μｍの場合、粒子密度は８０００〜３５０００個／ｍｍ２であり、より好ましくは１００００〜３００００個／ｍｍ２であり、特に好ましくは１１０００〜２５０００個／ｍｍ２である。粒子密度が８０００個／ｍｍ２以上の場合、接続抵抗が良好であり、粒子密度が３５０００個／ｍｍ２以下の場合、絶縁性が良好である。
【００３１】
平均粒径が４．５〜５．５μｍの場合、粒子密度は６０００〜２００００個／ｍｍ２であり、より好ましくは８０００〜１５０００個／ｍｍ２であり、特に好ましくは９０００〜１２０００個／ｍｍ２である。粒子密度が６０００個／ｍｍ２以上の場合、接続抵抗が良好であり、粒子密度が２００００個／ｍｍ２以下の場合、絶縁性が良好である。
【００３２】
導電性粒子の粒子密度は、マイクロスコープ等を用いて、異方導電性接着フィルムの拡大写真を撮影し、画像解析ソフトにより、算出されることができる。拡大写真としては、異方導電性接着フィルムの１０００倍の画像を１０箇所撮影した写真を使用できる。導電性粒子の粒子密度は、撮影した写真の面積及び平均粒子数から算出することが好ましい。
【００３３】
本発明の異方導電性フィルム中のニッケル含有率は、湿式分解法／ＩＣＰ−ＡＥＳ等の公知の分析手段を用いて測定することができる。異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率は、０．１質量％以上１質量％未満であるが、０．１５〜０．９質量％であることが好ましく、０．２〜０．８質量％
であることが特に好ましい。ニッケル含有率が、１質量％未満では良好な絶縁性が得られ、０．１質量％以上では、良好な接続抵抗が得られる。
【００３４】
導電性粒子の平均粒径の標準偏差は小さいほど好ましく、平均粒径の５０％以下が好ましく、より好ましくは２０％以下、さらに好ましくは１０％以下、特に好ましくは５％以下である。導電性粒子の平均粒径は、公知の方法を用いることができる。コールターカウンター、レーザー式粒径測定装置等を用いて導電性粒子の平均粒径を測定する方法、又は異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の粒径をレーザー顕微鏡を用いて測定する方法を用いることも可能である。レーザー顕微鏡を用いる場合、任意の１０００個の粒子の粒径を計測し、平均粒径を算出することが好ましい。
【００３５】
本発明の異方導電性接着フィルム中の導電性粒子は、その９０％以上が他の導電性粒子と接触せずに、すなわち、お互いに接触せずに、単独で分散していることが好ましく、９５％以上が単独で分散していることがより好ましい。導電性粒子の９０％以上が単独で分散している場合、接続構造体の接続部分の粒子数が偏在し難いため好ましい。単独で分散された導電性粒子の割合は、異方導電性接着フィルムをレーザー顕微鏡で観察し、任意の１０００個の粒子を観察し、そして単独粒子の個数を測定することにより、算出することができる。
【００３６】
導電性粒子の９０％以上を単独で分散させる方法としては、公知の方法で導電性粒子を配列させ、絶縁性接着剤を含む接着フィルムに転写させる方法を用いることができる。好ましくは、延伸可能な粘着フィルム上に導電性粒子を充填した導電性粒子充填フィルムを作製し、その後、延伸することにより、導電性粒子が単層配列したシートを作製し、絶縁性接着剤を含む接着フィルムに導電性粒子を転写する工程を含む異方導電性接着フィルムの製造方法を用いることができる。
【００３７】
導電粒子が異方導電性接着フィルムの表面層に単層として存在する場合、特に、半導体チップと液晶パネルとの接続のように、接続する電極高さが高いものと概ね平らなものとの接続において、配列した導電粒子の接続時における移動を抑制することが可能となり好ましい。
【００３８】
本発明の異方導電性接着フィルムの膜厚は、１０〜５０μｍであるが、１２〜４０μｍが好ましく、１５〜３５μｍがより好ましい。１０μｍ以上の場合、接着性が良好であり、４０μｍ以下であれば、絶縁性接着剤の流動による導電性粒子の流れ出しの影響を受け難いため好ましい。異方導電性接着フィルムの膜厚は、使用する導電性粒子の平均粒径の１．５〜１０倍であることが好ましく、２〜６倍であることが特に好ましい。
【００３９】
また、異方導電性接着剤で接着する一対の回路基板の電極高さの総和よりも異方導電性接着フィルムの膜厚が大きいことが好ましい。
【００４０】
本発明に用いられる絶縁性接着剤としては、イソシアネート系絶縁性接着剤、ラジカル重合系絶縁性接着剤、エポキシ系絶縁性接着剤が例示される。
【００４１】
イソシアネート系絶縁性接着剤では、絶縁性接着剤成分中にポリオール成分とポリイソシアネート成分が含有される。ポリオール成分としては、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等が例示される。ポリイソシアネート成分としては、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、脂肪族トリイソシアネート、ポリイソシアネート及びこれらのイソシアネート基をε−カプロラクタム又はメチルエチルケトオキシム等でブロックしたブロックイソシアネートが例示される。イソシアネート系絶縁性接着剤を用いた場合、架橋性官能基とは、ブロックされているか、又はブロックされていないイソシアネート基を意味する。
【００４２】
ラジカル重合系絶縁性接着剤では、絶縁性接着剤成分中に、アクリレート基、メタクリレート基、ビニル基等のラジカル重合性不飽和基を有するモノマー又はプレポリマー、及びラジカル重合開始剤が含有される。
【００４３】
ラジカル重合性不飽和基を有するモノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸−ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシブチル、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレートが例示される。
【００４４】
ラジカル重合性不飽和基を含有するプレポリマーとしては、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロリレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロリレングリコールジメタクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、ビスフェノールＦ型エポキシアクリレート、クレゾールノボラック型エポキシアクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシメタクリレート、ビスフェノールＦ型エポキシメタクリレート、クレゾールノボラック型エポキシメタアクリレート等が例示される。
【００４５】
ラジカル重合開始剤としては、有機化酸化物又はアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系化合物が例示される。潜在性の観点から、半減期１０時間の温度が５０℃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。具体的には、ラジカル重合開始剤としては、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−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）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート等が挙げられる。ラジカル重合系絶縁性接着剤を用いた場合、架橋性官能基とはラジカル重合性不飽和基を意味する。
【００４６】
本発明に用いられる絶縁性接着剤としては、高い接続信頼性、絶縁信頼性が得られるのでエポキシ系絶縁性接着剤が好ましい。以下、エポキシ系絶縁性接着剤について説明する。絶縁性接着剤としてエポキシ系絶縁性接着剤を用いた場合、架橋性官能基とはエポキシ基を意味する。
【００４７】
エポキシ系絶縁性接着剤は、フィルム形成性ポリマー（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）を含有することが好ましい。
【００４８】
フィルム形成性ポリマー（Ａ）は、好ましくは、絶縁性接着剤が室温でフィルム状の形状を維持するために含まれる。フィルム形成性ポリマー（Ａ）としては、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、及びカルボキシル基、ヒドロシキシル基、ビニル基、アミノ基などの官能基を有するエラストマー類等が例示される。
【００４９】
フィルム形成性ポリマー（Ａ）としては、接続信頼性に優れるフェノキシ樹脂が好ましい。ここで用いられるフェノキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＦ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＡビスフェノールＦ混合型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＡビスフェノールＳ混合型フェノキシ樹脂、フルオレン環含有フェノキシ樹脂、カプロラクトン変性ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂等が例示される。
【００５０】
フィルム形成性ポリマー（Ａ）の重量平均分子量は、２０，０００以上１００，０００以下が好ましい。
【００５１】
エポキシ系絶縁性接着剤中のフィルム形成性ポリマー（Ａ）の配合量は、絶縁性接着剤全量に対して、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上６０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以上５０質量％以下である。
【００５２】
絶縁性接着剤がエポキシ系絶縁性接着剤以外である場合も、エポキシ系絶縁性接着剤について上記で説明したフィルム形成性ポリマー（Ａ）を用いることが好ましい。
【００５３】
エポキシ系絶縁性接着剤に用いられるエポキシ樹脂（Ｂ）は、分子中に２個以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく、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、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラキスヒドロキシフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族エーテル型エポキシ樹脂等のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエーテルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環族エポキサイド等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、ハロゲン化又は水素添加されているか、又はウレタン変性、ゴム変性、シリコーン変性等のように変性されたエポキシ樹脂でよい。上記で列挙した複数のエポキシ樹脂を併用してもよい。
【００５４】
接着力の強さからグリシジルエーテル型エポキシ樹脂が好ましい。また、エポキシ樹脂（Ｂ）の少なくとも一部にナフタレン型エポキシ樹脂を用いることが、耐水性の高い硬化物が得られるため好ましい。
【００５５】
エポキシ樹脂（Ｂ）のエポキシ当量は、１００以上５００以下が好ましい。より好ましくは１２０以上４００以下、さらに好ましくは１４０以上３００以下である。エポキシ当量を１００以上とすることで安全性の高い異方導電性接着フィルムが得られるので好ましい。一方、エポキシ当量を５００以下とすることで架橋密度の高い硬化物が得られ、それにより高い接続信頼性が得られるので好ましい。なお、エポキシ当量が５００を超えるエポキシ樹脂をエポキシ樹脂（Ｂ）の一部に使用しても問題はなく、その場合、エポキシ樹脂全体としてのエポキシ当量が１００以上５００以下であることが好ましい。
【００５６】
エポキシ樹脂（Ｂ）の配合量は、フィルム形成性ポリマー（Ａ）１００質量部に対して５質量部以上３００質量部以下が好ましい。より好ましくは、エポキシ樹脂（Ｂ）の配合量は、１０質量部以上２５０質量部以下、さらに好ましくは１５質量部以上２００質量部以下である。エポキシ樹脂（Ｂ）の配合量を５質量部以上とすることで、得られる異方導電性接着フィルムの硬化物中に架橋構造が導入され、安定な接続信頼性が得られる。一方、３００質量部以下とすることで、得られる異方導電性接着フィルムの貼付け（本明細書では、接続するために基板上に搭載することをいう）ができない不具合を抑制することができるだけでなく、得られる異方導電性接着フィルムをリール状に巻いた場合にブロッキングが起こり、フィルムの引き出しが困難になるという問題を抑制できるので好ましい。
【００５７】
エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）は、ホウ素化合物、ヒドラジド、３級アミン、イミダゾール化合物（例えば、メチルイミダゾールなど）、ジシアンジアミド、無機酸、カルボン酸無水物、チオール、イソシアネート、ホウ素錯塩、アルミニウムキレートとシラン化合物との複合体、及びそれらの誘導体等の硬化剤が好ましい。
【００５８】
本発明の異方導電性接着フィルムは、上記の導電性粒子、及びエポキシ系絶縁性接着剤を含むことが好ましい。エポキシ系絶縁性接着剤は、フィルム形成性ポリマー（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）を含み、そしてエポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）は、マイクロカプセル型潜在性硬化剤であることが好ましい。
【００５９】
マイクロカプセル型硬化剤は、前記硬化剤の表面を樹脂皮膜等で安定化したものである。例えば、マイクロカプセル型硬化剤は、アミンアダクトから成るコアをカプセル膜で被覆することにより形成される。樹脂皮膜が、接続作業時の温度又は圧力で破壊されると、前記硬化剤がマイクロカプセル外に拡散し、エポキシ樹脂と反応する。マイクロカプセル型潜在性硬化剤としては、アミンアダクト、イミダゾールアダクト等のアダクト型硬化剤をマイクロカプセル化した潜在性硬化剤が、安定性と硬化性のバランスに優れるので好ましい。
【００６０】
さらに、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）は、マイクロカプセル型潜在性硬化剤などのエポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）をエポキシ樹脂（Ｂ）に分散させることにより形成されるマスターバッチの形態であることが好ましい。この場合、本発明に用いるエポキシ樹脂（Ｂ）の一部又は全部を該マスターバッチによって供給できる。マスターバッチを形成するエポキシ樹脂（Ｂ）の種類は、マスターバッチとせずに配合するエポキシ樹脂（Ｂ）（存在する場合）と同じであるか、又は異なっていてよい。マスターバッチに含まれるエポキシ樹脂（Ｂ）の質量は、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）の質量の１〜５倍であることが好ましく、特に好ましくは２倍である。
【００６１】
上記マスターバッチは、昇温速度１０℃／分で緩やかに昇温した示差走査熱量（ＤＳＣ）測定）においては、２本の発熱ピークを有することが好ましい。この場合、緩やかな昇温は、昇温される異方導電性接着フィルムの製造時の熱履歴の安定性を高めるので、好ましい。
【００６２】
また、上記マスターバッチが、昇温速度５０℃／分で急速に昇温したＤＳＣ測定において、１３０℃以上１６０℃以下の範囲に１本の発熱ピークを有することが好ましい。この場合、急速な昇温は、昇温される異方導電性接着フィルムの接続時に硬化反応を良好に進行させる観点から好ましい。
【００６３】
１０℃／分で緩やかに昇温した場合の発熱ピークの低温側のピーク頂点は１１５℃以上、より好ましくは１２０℃以上であり、一方で高温側のピーク頂点は１８５℃以下、好ましくは１８０℃以下であることが、異方導電性接着フィルムの使用時に硬化反応を良好に進行させる観点から好ましい。また、５０℃／分で急速に昇温したときの発熱ピークのピーク頂点は、１３０℃以上１６０℃以下、より好ましくは１３５℃以上１５５℃以下であることが、異方導電性接着フィルムの使用時に硬化反応を良好に進行させる観点から好ましい。
【００６４】
エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、２〜１００質量部以下であることが好ましく、より好ましくは５質量部以上８０質量部以下であり、さらに好ましくは１０質量部以上６０質量部以下である。エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）の配合量を２質量部以上とすることで、得られる異方導電性接着フィルムの硬化物中に架橋構造が導入され、安定な接続信頼性が得られる。一方、エポキシ樹脂用潜在性硬化剤（Ｃ）の配合量を１００質量部以下とすることで、得られる異方導電性接着フィルムの硬化物の耐水性が向上し、高い接続信頼性と絶縁信頼性が得られる。
【００６５】
本発明に用いられる絶縁性接着剤には、更に、その他の成分を含有することができる。その他の成分としては、絶縁粒子、充填剤、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、イオントラップ剤等が挙げられる。絶縁粒子又は充填剤等の固形成分である場合、これらの最大径は導電粒子の平均粒径未満であることが好ましい。カップリング剤としては、ケチミン基、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含有シランカップリング剤が、接着性の向上の点から好ましい。
【００６６】
その他の成分の配合量は、絶縁性接着剤の全質量に対して、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下である。
【００６７】
絶縁性接着剤の各成分を混合する場合、必要に応じ、溶剤を用いることができる。溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート等が挙げられる。
【００６８】
本発明の異方導電性接着フィルムは、単層のフィルムであるか、又は複数のフィルムを積層したフィルムでよい。複数のフィルムを積層する場合、導電性粒子を含まないフィルムを積層してよい。
【００６９】
本発明の異方導電性接着フィルムは、導電性粒子及び絶縁性接着剤をを溶剤中で予め混合して塗工液を作製し、塗工液をセパレーター上にアプリケーター塗装等により塗工して、オーブン中で溶剤を揮発させることにより製造されることができる。導電性粒子を絶縁性接着剤層に配列転写する場合は、絶縁性接着剤を溶剤中で混合して塗工液を作製し、塗工液をセパレーター上にアプリケータ−塗装等により塗工して、オーブン中で溶剤を揮発させることにより得られた接着フィルムに、予め配列した導電性粒子を熱ラミネートして転写することができる。
【００７０】
導電性粒子をラミネートする場合は、熱ロールを用いてラミネートする方法等が例示される。熱ロールを用いてラミネートする場合、その温度は、４０℃以上１２０℃以下が好ましく、より好ましくは４５℃以上１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以上８０℃以下である。塗工により導電性粒子及び絶縁性接着剤を順次塗り重ねる場合、積層体の乾燥温度は、好ましくは４０℃以上１２０℃以下であり、より好ましくは４５℃以上１００℃以下であり、さらに好ましくは５０℃以上８０℃以下である。
【００７１】
異方導電性接着フィルムに用いられるセパレーターとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ナイロン、塩化ビニル、ポリビニルアルコールのフィルムが例示される。好ましいセパレーター用の樹脂としては、ポリプロピレン及びＰＥＴが挙げられる。前記セパレーターは、フッ素処理、ケイ素（Ｓｉ）処理、アルキド処理等の表面処理を施されていることが好ましい。前記セパレーターの膜厚は、２０μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。
【００７２】
本発明の異方導電性接着フィルムは、必要に応じ、所望の幅にスリットされ、リール状に巻き取られる。
【００７３】
本発明の異方導電性接着フィルムは、液晶ディスプレイとＴＣＰ、ＴＣＰとＦＰＣ、ＦＰＣとプリント配線基板との接続、あるいは、ＩＣチップを直接基板に実装するフリップチップ実装に好適に用いることができる。
【００７４】
本発明の一実施形態では、接続構造体が、対応する電極配置を有する一対の電子回路基板を上記異方導電性接着フィルムを介して加熱及び加圧することにより製造される。
本発明の異方導電性接着フィルムを用いた接続方法は、ＩＴＯ配線又は金属配線等によって回路と電極を形成したガラス基板等の回路基板と、回路基板の電極と対を成す位置に電極を形成したＩＣチップ等の回路部材とを準備し、回路基板上の回路部材を配置する位置に、本発明の異方導電性接着フィルムを貼り付け、次に、回路基板と回路部材をそれぞれの電極が対を成すように位置を合わせた後、熱圧着することにより接続する工程を含む。
【００７５】
異方導電性接着フィルムの貼付け時に、セパレーターを剥離するために、加熱及び加圧することができる。加熱、加圧の条件は、例えば、４０℃以上９０℃以下の温度、０．１ＭＰa以上１ＭＰa以下の圧力で０．５秒以上３秒以下の間加熱及び加圧することが好ましい。
【００７６】
接続における熱圧着は、１５０℃以上２１０℃以下（より好ましくは１５５℃以上２００℃以下、さらに好ましくは１６０℃以上１９５℃以下）の温度範囲で、回路部材面積に対して、０．１ＭＰａ以上５０ＭＰa以下（より好ましくは０．５ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下）の圧力範囲で、３秒以上１５秒以下（より好ましくは４秒以上１２秒以下）の時間で、加熱及び加圧することが好ましい。
【００７７】
前記の温度、圧力及び時間の範囲で部材同士を接続することにより、高い接続信頼性が得られると共に、耐熱性の低い基板の接続を有利に行い、基板の反りを抑制し、かつ工程時間を短縮することができる。
【実施例】
【００７８】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
＜接続信頼性評価＞
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）ガラス基板（無アルカリガラス０．３ｍｍ上に全面ＩＴＯ形成したもの、抵抗値１０Ω／ｓｑ）とフレキシブル配線板（ポリイミド基板、金めっき銅電極１５μ厚、ピッチ３５μｍ、配線幅１７μｍ）を異方導電性接着フィルムで、２００℃、１５秒、４ＭＰａで接続した接続構造物について、フレキシブル配線板の電極で接続した隣接する２つの電極対を介して基板側の引出し配線上で２端子抵抗測定を、日置電機（株）製３５４１ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＨｉＴＥＳＴＥＲを用いて実施した。抵抗測定箇所は１つの接続構造体当たり２４箇所について実施し、その平均値を求めた。
【００７９】
更に、前記接続構造物を１０５℃、１．２気圧、飽和蒸気中（ＥＳＰＥＣ社製、ＨＡＳＴ ＣＨＡＭＢＥＲ ＥＨＳ−２１１）の環境で５００時間放置し、再度、前記と同様に抵抗測定を実施し、その平均値を求め、放置前後の平均値の抵抗上昇量が３０Ω未満であれば◎、３０Ω以上５０Ω未満であれば○、５０Ω以上１００Ω未満であれば△、１００Ω以上であれば×と評価した。
【００８０】
＜絶縁信頼性評価＞
無アルカリガラス基板と配線５０本で一組の櫛形パターンの電極を有するフレキシブル配線板（ポリイミド基板、金めっき銅電極１５μ厚、ピッチ３５μｍ、配線幅１７μｍ）を異方導電性接着フィルムで、２００℃、１５秒、４ＭＰａで接続した接続構造体について、１０５℃、１．２気圧、飽和蒸気中の環境（ＥＳＰＥＣ社製、ＨＡＳＴ ＣＨＡＭＢＥＲ ＥＨＳ−２１１）で櫛形電極間に２０Ｖの直流電圧を印加し、５００時間保持した（ＥＳＰＥＣ社製、イオンマイグレーションシステム、ＡＭＩ−１５０Ｓ−２５）。
【００８１】
その後、接続構造体を取り出して、２５℃、５５％相対湿度の環境下で１時間保持後、絶縁抵抗を測定した。絶縁抵抗が１０１０Ω以上であれば○、１０７Ω以上であれば△、１０６Ω以下であれば×とした。
【００８２】
＜導電性粒子数測定＞
異方導電性接着フィルムをマイクロスコープ（株式会社キーエンス製、商品名：ＶＨＸ-１００）で観察し、１０００倍の画像を撮影した。得られた画像を画像処理ソフト（旭化成株式会社製、商品名：Ａ像くん、以下同じ）を用いて解析し、導電性粒子密度を算出した。同様にしてマイクロスコープの拡大画像を観察し、導電性粒子の９０％以上が他の導電性粒子に接触せずに単独で分散している場合を○、導電性粒子の９０％以上が他の導電性粒子に接触せずに単独で分散していない場合を×とした。
【００８３】
［実施例１］
（マイクロカプセル型硬化剤及び液状エポキシ樹脂との混合物の製造）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１７５ｇ／当量、全塩素量３０ｐｐｍ（以下、エポキシ樹脂Ｂ−１と称す））１００質量部と２−メチルイミダゾール４７質量部とを、ｎ−ブタノール７４質量部とトルエン７４質量部の混合溶剤中で８０℃６時間反応させた。その後、減圧下２００℃で未反応の２−メチルイミダゾールが１０ｐｐｍ未満になるまで蒸留を行い、溶剤と共に留去し、エポキシ樹脂と２-メチルイミダゾールとの反応性生物であるアミンアダクトを得た。得られたアミンアダクトを２５℃下で粉砕して、平均粒径が２．５ｍｍの粉体状のアミンアダクトとした。
【００８４】
２１０質量部のエポキシ樹脂Ｂ−１（エポキシ樹脂成分として）に、上記の粉体状アミンアダクト１００質量部、水（活性水素化合物成分として）１．５質量部、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（イソシアネート濃度３１％、平均官能基数２．５〜２．６）（イソシアネート化合物成分として）５質量部を加えて、４０℃で攪拌しながら３時間反応を続け、ＦＴ−ＩＲ測定を行い、イソシアネート基の特性吸収が消失していることを確認して、マイクロカプセル型硬化剤Ｃ−１を得た。更に、マイクロカプセル型硬化剤Ｃ−１とエポキシ樹脂とを質量比で１対２の比率で混合し、マイクロカプセル型硬化剤と液状エポキシ樹脂との混合物Ｍ−１を得た。この混合物Ｍ−１をＤＳＣ測定した結果１０℃／分での昇温では、ピーク温度が１２７℃及び１７３℃である２本の発熱ピークが現れ、５０℃／分での昇温では、ピーク温度が１５１℃の１本のみの発熱ピークが現れた。
【００８５】
ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（重量平均分子量４３，０００）９０質量部、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂（エポキシ当量１８８ｇ／ｅｑ）９０質量部、上記マイクロカプセル型潜在性硬化剤と液状エポキシ樹脂の混合物６０質量部、シランカップリング剤（３−グリシドキシプロパントリメトキシシラン）２質量部、及び酢酸エチル３００質量部を混合し、絶縁性接着剤ワニスＡを得た。この絶縁性接着剤ワニスＡを離型処理した５０μｍのＰＥＴフィルム製セパレーター上にブレードコーターを用いて塗布し、８０℃で１０分間加熱し、溶剤を乾燥除去して、膜厚２０μｍの接着フィルムＡ−１を得た。
【００８６】
アクリル酸メチル６２質量部、アクリル酸−２−エチルヘキシル３０．６質量部、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル７質量部を酢酸エチル２３３質量部中で、アゾビスイソブチロニトリル０ .２質量部を開始剤として、窒素ガス気流中６５℃で８時間重合して、９５０，０００の重量平均分子量を有するアクリルポリマーを得た。得られたアクリルポリマー１１質量部とポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（イソシアネート濃度３１％）０．９質量部と酢酸エチル２００質量部を混合し、混合物を１２０μｍ無延伸共重合ポリプロピレンフィルム上にブレードコーターを用いて塗布し、８０℃で１０分間乾燥し、膜厚１．３μｍの粘着剤層Ｂ−１を形成した。
【００８７】
ジビニルベンゼン系樹脂をコアとして、そのコアの表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ０．０４μｍの金めっき層を形成して、平均粒径３．６μｍの導電性粒子を得た。粘着剤層Ｂ−１上に、得られた導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が７２％の単層導電性粒子層が形成された。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、２０質量％であった。ニッケル層中のリン含有率は４．１％であった。導電性粒子の平均粒径は、３．６μｍであった。
【００８８】
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、１３０℃で、縦横共に１０％／秒の比率で導電性粒子密度が３００００個／ｍｍ２になるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートＣ−１を得た。
【００８９】
配列シートＣ−１の導電性粒子側に接着フィルムＡ−１を重ね、７０℃、１．０ＭＰａの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムＤ−１を得た。この異方導電性接着フィルムＤ−１について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、２９５００個／ｍｍ２であった。
【００９０】
前述の方法により、任意に１０００個の導電性粒子を観察したところ、その９７％が単独粒子であった。誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ、パーキンエルマー社製、４３００ＤＶ）を用いて、異方導電性接着フィルムＤ−１のニッケル含有率を測定したところ、０．９１質量％であった。この異方導電性接着フィルムを用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、◎であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、○であった。
【００９１】
［実施例２］
膜厚を２２μｍとする以外は、実施例１と同様にして、接着フィルムＡ−２を得た。
【００９２】
膜厚を１．０μｍとする以外は、実施例１と同様にして、粘着剤層Ｂ−２を得た。アクリル系樹脂をコアとし、そのコアの表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ０．０３μｍの金めっき層を形成して導電性粒子を得た。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、２７質量％であった。ニッケル層中のリン含有率は５．２％であった。導電性粒子の平均粒径は、２．２μｍであった。粘着剤層Ｂ−２上に、平均粒径２．２μｍの導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が７０％の単層導電性粒子層が形成された。
【００９３】
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、１３０℃で、縦横共に１０％／秒の比率で導電性粒子密度が４００００個／ｍｍ２になるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートＣ−２を得た。
【００９４】
配列シートＣ−２の導電性粒子側に接着フィルムＡ−２を重ね、７０℃、１．０ＭＰａの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムＤ−２を得た。この異方導電性接着フィルムＤ−２について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、３９８００個／ｍｍ２であった。
【００９５】
前述の方法により、任意に１０００個の導電性粒子を観察したところ、その９６％が単独粒子であった。
【００９６】
誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ、パーキンエルマー社製、４３００ＤＶ）を用いて、異方導電性フィルムＤ−２のニッケル含有率を測定したところ、０．９０質量％であった。この異方導電性接着フィルムＤ−２を用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、◎であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、○であった。
【００９７】
[比較例１]
膜厚を１９μｍとする以外は、実施例１と同様にして、接着フィルムＡ−３を得た。
【００９８】
膜厚を１．０μｍとする以外は、実施例１と同様にして、粘着剤層Ｂ−３を得た。
【００９９】
アクリル系樹脂をコアとし、その表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ０．０３μｍの金めっき層を形成して導電性粒子を得た。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、３０質量％であった。ニッケル層中のリン含有率は４．７％であった。導電性粒子の平均粒径は、２．７μｍであった。粘着剤層Ｂ−３上に、平均粒径２．７μｍの導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が７１％の単層導電性粒子層が形成された。
【０１００】
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、１３０℃で、縦横共に１０％／秒の比率で導電性粒子密度が５００００個／ｍｍ２になるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートＣ−３を得た。
【０１０１】
配列シートＣ−３の導電性粒子側に接着フィルムＢ−３を重ね、７０℃、１．０ＭＰａの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムＤ−３を得た。この異方導電性接着フィルムＤ−３について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、４９９００個／ｍｍ２であった。
【０１０２】
前述の方法により、任意に１０００個の導電性粒子を観察したところ、その９３％が単独粒子であった。
【０１０３】
誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ、パーキンエルマー社製、４３００ＤＶ）を用いて、異方導電性フィルムＤ−３のニッケル含有率を測定したところ、１．８３質量％であった。この異方導電性接着フィルムＤ−３を用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、○であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、×であった。
【０１０４】
[比較例２]
膜厚を２１μｍとする以外は、実施例１と同様にして、接着フィルムＡ−４を得た。
【０１０５】
膜厚を１．０μｍとする以外は、実施例１と同様にして、粘着剤層Ｂ−４を得た。
【０１０６】
アクリル系樹脂をコアとし、そのコアの表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ０．０３μｍの金めっき層を形成して、導電性粒子を得た。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、４５質量％であった。ニッケル層中のリン含有率は４．７％であった。導電性粒子の平均粒径は、２．８μｍであった。粘着剤層Ｂ−４上に、平均粒径２．８μｍの導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が７１％の単層導電性粒子層が形成された。
【０１０７】
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、１３０℃で、縦横共に１０％／秒の比率で導電性粒子密度が４００００個／ｍｍ２になるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートＣ−４を得た。
【０１０８】
配列シートＣ−４の導電性粒子側に接着フィルムＡ−３を重ね、７０℃、１．０ＭＰａの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムＤ−４を得た。この異方導電性接着フィルムＤ−４について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、４０１００個／ｍｍ２であった。
【０１０９】
前述の方法により、任意に１０００個の導電性粒子を観察したところ、その９０％が単独粒子であった。
【０１１０】
誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ、パーキンエルマー社製、４３００ＤＶ）を用いて、異方導電性接着フィルムＤ−４のニッケル含有率を測定したところ、２．４４質量％であった。この異方導電性接着フィルムを用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、○であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、×であった。
【０１１１】
[比較例３]
ジビニルベンゼン系樹脂をコアとし、その表層に無電解めっきで厚さ０．１４μｍの銀めっき層を形成して、導電性粒子を得た。得られた導電性粒子の平均粒径は、３．６μｍであった。
【０１１２】
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、１３０℃で、縦横共に１０％／秒の比率で導電性粒子密度が３００００個／ｍｍ２になるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートＣ−５を得た。
【０１１３】
配列シートＣ−５の導電性粒子側に接着フィルムＡ−１を重ね、７０℃、１．０ＭＰａの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置した異方導電性接着フィルムＤ−５を得た。この異方導電性接着フィルムＤ−５について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、２９３００個／ｍｍ２であった。
【０１１４】
前述の方法により、任意に１０００個の導電性粒子を観察したところ、その９７％が単独粒子であった。
【０１１５】
この異方導電性接着フィルムＤ−５を用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、×であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、×であった。
【０１１６】
[比較例４]
ジビニルベンゼン系樹脂をコアとして、そのコアの表層に無電解めっきでニッケル層を形成し、更にニッケル層上に金をめっきし、厚さ０．０４μｍの金めっき層を形成して、平均粒径３．５μｍの導電性粒子を得た。粘着剤層Ｂ−１上に、得られた導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除した。その結果、充填率が７２％の単層導電性粒子層が形成された。この導電性粒子中のニッケル含有率を測定したところ、１５質量％であった。ニッケル層中のリン含有率は４．３％であった。導電性粒子の平均粒径は、３．５μｍであった。
【０１１７】
次に、この導電性粒子が粘着剤によって固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、１３０℃で、縦横共に１０％／秒の比率で導電性粒子密度が３０００個／ｍｍ２になるように延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートＣ−６を得た。
【０１１８】
配列シートＣ−６の導電性粒子側に接着フィルムＡ−１を重ね、７０℃、１．０ＭＰａの条件でラミネートを行った。次に、粘着剤の付いたポリプロピレンフィルムを剥離し、導電性粒子が表面層に配置された異方導電性接着フィルムＤ−１を得た。この異方導電性接着フィルムＤ−６について前述の方法で導電性粒子密度を測定したところ、２９９０個／ｍｍ２であった。
【０１１９】
前述の方法により、任意に１０００個の導電性粒子を観察したところ、その９９％が単独粒子であった。誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ、パーキンエルマー社製、４３００ＤＶ）を用いて、異方導電性接着フィルムＤ−１のニッケル含有率を測定したところ、０．０８２質量％であった。この異方導電性接着フィルムを用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、×であった。同様にして絶縁信頼性評価を行ったところ、○であった。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明の異方導電性接着フィルムは、微細パターンの電気的接続において、微小面積の電極の電気的接続性に優れると共に、微細な配線間の絶縁破壊（ショート）が起こりにくく、液晶ディスプレイとＩＣチップとの接続等の電気的接続用途において好適に利用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケル層を含む導電性粒子、及び絶縁性接着剤を含む異方導電性接着フィルムであって、該異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率が、０．１質量％以上１質量％未満であり、さらに該導電性粒子の平均粒径が２〜５．５μｍであるときに該異方導電性接着フィルム中の該導電性粒子の粒子密度が６０００〜４００００個／ｍｍ２であることを特徴とする異方導電性接着フィルム。
【請求項２】
前記平均粒径が２〜３．５μｍであるときに前記粒子密度が１００００〜４００００個／ｍｍ２である、請求項１に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項３】
前記平均粒径が３．５〜４．５μｍであるときに前記粒子密度が８０００〜３５０００個／ｍｍ２である、請求項１に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項４】
前記平均粒径が４．５〜５．５μｍであるときに前記粒子密度が６０００〜２００００個／ｍｍ２である、請求項１に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項５】
前記異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の９０％以上が、他の導電性粒子と接触せず単独で分散している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項６】
前記導電性粒子中のニッケル含有率が、１５〜４５質量％である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項７】
前記ニッケル層中のリン含有率が、０．１〜１５質量％である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項８】
前記導電性粒子が、球状の高分子核体にニッケルをめっきすることにより形成されたニッケルめっき層を有する粒子であるか、又は該ニッケルめっき層上に更に他の金属をめっきすることにより形成された他の金属層を有する粒子である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項９】
前記導電性粒子の表面が、絶縁性物質で覆われている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項１０】
前記絶縁性接着剤が、フィルム形成性ポリマー（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）及び潜在性硬化剤（Ｃ）を含むエポキシ系絶縁性接着剤であり、該潜在性硬化剤（Ｃ）は、アミンアダクトから成るコアをカプセル膜で被覆することにより形成されるマイクロカプセル型潜在性硬化剤を、該マイクロカプセル型潜在性硬化剤の１倍〜５倍の質量のエポキシ樹脂に分散させることにより形成されたマスターバッチの形態であり、そして該マスターバッチは、昇温速度１０℃／分での示差走査熱量（ＤＳＣ）測定において２本の発熱ピークを有し、かつ昇温速度５０℃／分でのＤＳＣ測定において、１３０℃以上１６０℃以下の範囲に１本の発熱ピークを有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項１１】
前記異方導電性接着フィルムの膜厚が、１０〜５０μｍである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項１２】
対応する電極配置を有する一対の電子回路基板、及び請求項１〜１１のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルムを含む接続構造体
【請求項１３】
対応する電極配置を有する一対の電子回路基板を請求項１〜１１のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルムを介して加熱及び加圧する工程を含む接続構造体の製造方法。
【請求項１】
ニッケル層を含む導電性粒子、及び絶縁性接着剤を含む異方導電性接着フィルムであって、該異方導電性接着フィルム中のニッケル含有率が、０．１質量％以上１質量％未満であり、さらに該導電性粒子の平均粒径が２〜５．５μｍであるときに該異方導電性接着フィルム中の該導電性粒子の粒子密度が６０００〜４００００個／ｍｍ２であることを特徴とする異方導電性接着フィルム。
【請求項２】
前記平均粒径が２〜３．５μｍであるときに前記粒子密度が１００００〜４００００個／ｍｍ２である、請求項１に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項３】
前記平均粒径が３．５〜４．５μｍであるときに前記粒子密度が８０００〜３５０００個／ｍｍ２である、請求項１に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項４】
前記平均粒径が４．５〜５．５μｍであるときに前記粒子密度が６０００〜２００００個／ｍｍ２である、請求項１に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項５】
前記異方導電性接着フィルム中の導電性粒子の９０％以上が、他の導電性粒子と接触せず単独で分散している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項６】
前記導電性粒子中のニッケル含有率が、１５〜４５質量％である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項７】
前記ニッケル層中のリン含有率が、０．１〜１５質量％である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項８】
前記導電性粒子が、球状の高分子核体にニッケルをめっきすることにより形成されたニッケルめっき層を有する粒子であるか、又は該ニッケルめっき層上に更に他の金属をめっきすることにより形成された他の金属層を有する粒子である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項９】
前記導電性粒子の表面が、絶縁性物質で覆われている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項１０】
前記絶縁性接着剤が、フィルム形成性ポリマー（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）及び潜在性硬化剤（Ｃ）を含むエポキシ系絶縁性接着剤であり、該潜在性硬化剤（Ｃ）は、アミンアダクトから成るコアをカプセル膜で被覆することにより形成されるマイクロカプセル型潜在性硬化剤を、該マイクロカプセル型潜在性硬化剤の１倍〜５倍の質量のエポキシ樹脂に分散させることにより形成されたマスターバッチの形態であり、そして該マスターバッチは、昇温速度１０℃／分での示差走査熱量（ＤＳＣ）測定において２本の発熱ピークを有し、かつ昇温速度５０℃／分でのＤＳＣ測定において、１３０℃以上１６０℃以下の範囲に１本の発熱ピークを有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項１１】
前記異方導電性接着フィルムの膜厚が、１０〜５０μｍである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルム。
【請求項１２】
対応する電極配置を有する一対の電子回路基板、及び請求項１〜１１のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルムを含む接続構造体
【請求項１３】
対応する電極配置を有する一対の電子回路基板を請求項１〜１１のいずれか１項に記載の異方導電性接着フィルムを介して加熱及び加圧する工程を含む接続構造体の製造方法。
【公開番号】特開２０１２−９７２３１（Ｐ２０１２−９７２３１Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４７７２３（Ｐ２０１０−２４７７２３）
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（３０９００２３２９）旭化成イーマテリアルズ株式会社 (771)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（３０９００２３２９）旭化成イーマテリアルズ株式会社 (771)
【Ｆターム（参考）】
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