異方性導電材料及びその製造方法
【課題】高温・高湿条件下での接続信頼性に優れた異方性導電フィルム材料及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ポリウレタン樹脂原料のポリオールとして、耐熱性に優れるポリカーボネートジオールを用い、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを、質量比で（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝３：７〜９：１の割合で配合し、良好な接着強度を得る。
【解決手段】ポリウレタン樹脂原料のポリオールとして、耐熱性に優れるポリカーボネートジオールを用い、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを、質量比で（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝３：７〜９：１の割合で配合し、良好な接着強度を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性粒子が分散された異方性導電材料及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）は、プリント基板に半導体などの部品を装着させるために使用されている。
【０００３】
また、ポリウレタン樹脂は、硬化時の応力緩和性に優れ、また、極性基を有することから、特に、低温、短時間圧着を行うアクリル系異方性導電フィルムに好ましく使用されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
ポリウレタン樹脂は、ポリオール（ジオール）とポリイソシアネートとの重合によって生成され、ポリオールとして、従来からポリエステル骨格やポリエーテル骨格を有するものが用いられる。
【０００５】
しかし、ポリエステル骨格を有するポリオールは、接着力を向上させるものの、加水分解耐性が低く、高温・高湿条件下で異方性導電フィルムの接続信頼性が低下する。下記一般式（１）にポリエステル系ポリウレタンの加水分解機構を示す。ポリエステル部分のエステル結合が水と反応してアルコールと酸に分解される。
【０００６】
【化１】
【０００７】
一方、ポリエーテル骨格を有するポリオールは、良好な加水分解耐性を示すものの、耐熱水性に劣るため、高温・高湿条件下で同様に特性劣化が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３２２９３８号公報
【特許文献２】特開２００９−１１１３２７号公報
【特許文献３】特表２００９−５０８２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、高温・高湿条件下での接続信頼性に優れた異方性導電フィルム材料及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本件発明者らは、鋭意検討を行った結果、ポリウレタン樹脂原料のポリオールとして、耐熱性に優れるポリカーボネートジオールを用い、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとの質量比を規定することにより、高温・高湿条件下での接続信頼性を向上させることができることを見出した。
【００１１】
すなわち、本発明に係る異方性導電材料は、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂を含有する異方性導電材料において、前記ポリオールは、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとが３：７〜９：１の質量比で配合され、ポリカーボネートジオールの数平均分子量が、５００より大きいことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係る異方性導電材料の製造方法は、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂を含有する異方性導電材料の製造方法において、前記ポリオールとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを、３：７〜９：１の質量比で配合し、ポリカーボネートジオールの数平均分子量が、５００より大きいことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係る接続方法は、第１の電子部品の端子上に前記異方性導電フィルムを貼付け、前記異方性導電フィルム上に第２の電子部品を仮配置させ、前記第２の電子部品上から加熱押圧装置により押圧し、前記第１の電子部品の端子と、前記第２の電子部品の端子とを接続させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る接合体は、前記接続方法により製造される接合体である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ポリウレタン樹脂原料のポリオールとして、耐熱性に優れたポリカーボネートジオールを用い、さらに、ポリエーテルジオールを配合することにより、高温・高湿条件下での接続信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、下記順序にて詳細に説明する。
１．異方性導電材料
２．異方性導電材料の製造方法
３．接続方法
４．実施例
【００１７】
＜１．異方性導電材料＞
本発明の具体例として示す異方性導電材料は、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂を含有するものである。
【００１８】
ポリウレタン樹脂は、イソシアネート基とアルコール基とを縮合させた高分子量樹脂であり、骨格内に原料であるポリオールに起因するソフトセグメントと、ポリイソシアネートを起因とするハードセグメントとを有する。
【００１９】
本実施の形態におけるポリウレタン樹脂は、ソフトセグメントのポリオールとして、耐熱性及び耐湿性に優れたポリカーボネートジオールを用い、さらに、ポリエーテルジオールを配合することにより、耐熱性及び接着性を向上させたものである。
【００２０】
ポリカーボネートジオールとしては、下記一般式（２）で表される基本構造を有するものを用いることができる。
【００２１】
【化２】
［式（２）中、Ｒ１、Ｒ２は、炭素数１〜１８のアルキレン基を示し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また、ｎは、ポリカーボネートの重合度を表す。］
【００２２】
上記一般式（２）で表されるポリカーボネートジオールとしては、例えば、α，ω−ポリ（ヘキサメチレンカーボネート）ジオール、α，ω−ポリ（３−メチル−ペンタメチレンカーボネート）ジオールなどが挙げられ、市販されているものとしては、ダイセル化学（株）製の商品名：ＣＤ２０５、ＣＤ２２０などが挙げられる。本実施の形態では、これらを単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００２３】
また、ポリカーボネートジオールの数平均分子量Ｍｎは、５００より大きいことが好ましく、１０００以上５０００以下であることがより好ましい。ポリカーボネートポリオールの数平均分子量Ｍｎが５００以下の場合、ポリウレタンの架橋密度が高くなり、接着強度が低下する。また、ポリカーボネートポリオールの数平均分子量Ｍｎが５０００を超える場合、伸度の増加によるリール加工後のはみ出しが生じるとともにポリウレタン樹脂の溶媒溶解性が低下する。
【００２４】
ポリエーテルジオールとしては、例えば、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、ポリ（テトラメチレングリコール）、ポリ（メチルテトラメチレングリコール）などが挙げられ、これらを単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００２５】
本実施の形態では、ソフトセグメントのポリオールとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを、（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝３：７〜９：１の質量比で配合する。ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを、（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝０：１０〜２：８の質量比で配合した場合、異方性導電材料の耐熱性が低下するとともに、接着性も低下する。また、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを、（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝１０：０の質量比で配合した場合、異方性導電材料の耐熱性は良好であるが、接着性が低下する。より好ましいポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとの質量比は、（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝３：７〜７：３であり、高温・高湿環境後においても良好な接続抵抗値及び接着強度を得ることができる。
【００２６】
ハードセグメントのポリイソシアネートとしては、従来からポリウレタンの製造に使用されているものを使用することができる。例えば、脂肪族ポリイソシアネート（ヘキサメチレンジシソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなど）、脂環族ジイソシアネート（シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなど）、芳香族ポリイソシアネート（フェニレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートなど）が挙げられ、これらを単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００２７】
ソフトセグメントのポリオールとハードセグメントのポリイソシアネートとの仕込み質量比は、（ポリオール）：（ポリイソシアネート）＝１０００：１００〜１０００：４００であることが好ましい。ポリオール１０００質量部に対してポリイソシアネートが１００質量部未満の場合、及びポリオール１０００質量部に対してポリイソシアネートが４００質量部を超える場合、硬化時にポリウレタン樹脂の良好な応力緩和性を得ることができない。
【００２８】
また、本実施の形態における異方性導電材料は、ラジカル重合性物質と、硬化剤と、導電性粒子とを含有する。
【００２９】
ラジカル重合性物質は、ラジカルにより重合する官能基を有する物質であり、例えば、アクリレート、メタクリレート、マレイミド化合物などが挙げられる。これらは、いずれかを単独で用いてもよく、２種以上を併用することもできる。また、ラジカル重合性物質は、モノマー及びオリゴマーのいずれの状態でも用いることができ、モノマーとオリゴマーとを併用することもできる。
【００３０】
本実施の形態では、ラジカル重合性物質として、低温、短時間圧着を行うことが可能なアクリレートが好適に用いられる。アクリレートとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレン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、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシメトキシ）フェニル]プロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシエトキシ）フェニル]プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
硬化剤は、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、例えば、過酸化化合物、アゾ系化合物などが挙げられる。本実施の形態では、有機過酸化物が好適に用いられる。
【００３２】
有機過酸化物としては、例えば、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、シリルパーオキサイドなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、これらを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。
【００３３】
これらの接着剤成分の配合量は、通常の異方性導電材料と同様、ポリウレタン樹脂が２〜７５質量部、ラジカル重合性物質が３０〜６０質量部、硬化剤が０．１〜３０質量部である。これらの成分の配合量は、上述の範囲で適宜決定することができる。
【００３４】
ポリウレタン樹脂の配合量が２質量部未満では、異方性導電材料の硬化時、熱負荷時等の応力緩和の効果に乏しく接着強度が低下する。また、７５重量部を超えると、接続信頼性が低下する恐れがある。
【００３５】
また、その他の添加組成物として、シランカップリング剤を添加することが好ましい。シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などを用いることができる。これにより、有機材料と無機材料の界面における接着性を向上させることができる。また、無機フィラーを添加させてもよい。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウムなどを用いることができ、無機フィラーの種類は特に限定されるものではない。無機フィラーの含有量により、流動性を制御し、粒子捕捉率を向上させることができる。また、ゴム成分なども接合体の応力を緩和させる目的で、適宜使用することができる。
【００３６】
導電性粒子は、電気的に良好な導体であるものであれば使用でき、例えば、銅、銀、ニッケルなどの金属粉末や樹脂よりなる粒子を上記金属により被覆したものが挙げられる。また、導電性粒子の全表面を絶縁性の皮膜で被覆したものを用いてもよい。また、その配合量は、接着剤成分に対して０．１〜３０体積％とすることが好ましく、用途に応じて適宜決定することができる。
【００３７】
＜２．異方性導電材料の製造方法＞
次に、上述した異方性導電材料の製造方法について説明する。先ず、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントのポリオールとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを３：７〜９：１の質量比で配合し、ソフトセグメント（ポリオール）とハードセグメント（ポリイソシアネート）との仕込み質量比が、（ポリオール）：（ポリイソシアネート）＝１０００：１００〜１０００：４００の範囲となるように、ソフトセグメントとハードセグメントとを配合する。これらを反応炉で、窒素気流下、３０〜１００℃で反応させて、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得る。
【００３８】
次に、水性ウレタン樹脂分散液を得るために、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーをアミン類に添加し、３０〜１００℃で反応させて、鎖伸長させてポリカーボネートポリウレタン樹脂溶液（ポリウレタン樹脂）を得る。
【００３９】
アミン類としては、例えば、イソホロンジアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、エチレンジアミン、１，２ープロパンジアミンなどが挙げられ、これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４０】
次に、トルエン、酢酸エチル、又はこれらの混合溶剤、その他各種有機溶剤を用いて、ポリウレタン樹脂と、ラジカル重合性物質と、硬化剤とを２〜７５：３０〜６０：０．１〜３０の質量比で配合し、絶縁性バインダ（接着剤成分）を作製する。そして、絶縁性バインダに対して導電性粒子を体積比率０．１〜３０％で分散させ、異方性導電材料を得る。
【００４１】
シート状の異方性導電フィルムを作製する場合、シリコーンなどの剥離剤が塗布されたＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）などの剥離基材上に上述した異方性導電材料を塗布し、剥離基材上の異方性導電材料を熱オーブン、加熱乾燥装置などを用いて乾燥させ、所定厚さの層を形成する。
【００４２】
＜３．接続方法＞
次に、上述した異方性導電材料を用いた電子部品の接続方法について説明する。本実施の形態における電子部品の接続方法は、第１の電子部品の端子上に上述した異方性導電材料を貼付け、異方性導電材料上に第２の電子部品を仮配置させ、第２の電子部品上から加熱押圧装置により押圧し、第１の電子部品の端子と、前記第２の電子部品の端子とを接続させるものである。これにより、異方性導電材料に分散された導電性粒子を介して第１の電子部品の端子と第２の電子部品の端子とが接続された接続体が得られる。
【００４３】
本実施の形態における異方性導電材料は、ポリウレタン樹脂原料のポリオールとして、耐熱性に優れたポリカーボネートジオールを用い、さらに、ポリエーテルジオールを配合しているため、高温・高湿条件下でも接続抵抗及び接着強度が低下するのを防ぐことができる。
【実施例】
【００４４】
＜４．実施例＞
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。ここでは、実施例１〜９及び比較例１〜７のシート状接続材料を用いて実装体を作製し、実装体の接続抵抗及び接着強度を測定し、評価した。
【００４５】
［実施例１］
先ず、撹拌機、温度計、冷却器、及び窒素ガス導入管を備えた４ツ口フラスコに、ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）３００質量部と、ポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）７００質量部と、イソホロンジシソシアネート２００質量部とを配合し、窒素気流下、８０℃で５時間反応させて、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得た。これにトルエン５１２質量部を加えてウレタンプレポリマー溶液とした。
【００４６】
次に、イソホロンジアミン３１．２質量部、ジ−ｎ−ブチルアミン１２．８質量部、トルエン２７９質量部、メチルエチルケトン５７９質量部及びジアセトンアルコール５７９質量部からなる混合物に、ウレタンプレポリマー溶液１０００質量部を添加し、５０℃で３時間反応させ、固形分３０％のポリカーボネートポリウレタン樹脂溶液（ポリウレタン樹脂）を得た。
【００４７】
この合成したポリウレタン樹脂と、ラジカル重合性物質（商品名：ＥＢ６００、ダイセル・サイテック（株）製）と、硬化剤（商品名：パーヘキサＣ、日本油脂（株）製）とを６０：３８：２の質量比で配合し、絶縁性バインダを作製した。そして、絶縁性バインダに導電性粒子（商品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業（株）製）を体積比率１０％で分散させ、ＰＥＴフィルムに塗布・乾燥させることにより、厚さ２０μｍのシート状接続材料を作製した。
【００４８】
［実施例２］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を４００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を６００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００４９】
［実施例３］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を５００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を５００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５０】
［実施例４］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を６００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を４００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５１】
［実施例５］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を７００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を３００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５２】
［実施例６］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を８００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を２００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５３】
［実施例７］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝１０００、商品名：プラクセルＣＤ２１０、ダイセル化学工業（株）製）を５００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を５００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５４】
［実施例８］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝５０００、商品名：クラレポリオール Ｃ−５０９０、クラレ（株）製）を５００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を５００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５５】
［実施例９］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を５００質量部、ポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を５００質量部、及びイソホロンジシソシアネート４００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５６】
［比較例１］
ポリカーボネートジオール及びポリエーテルジオールの代わりに、ポリエステルジオール（クラポールＰ２０１０、クラレ（株）製）を１０００質量部配合した以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５７】
［比較例２］
ポリカーボネートジオールを配合せずに、ポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を１０００質量部配合した以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５８】
［比較例３］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を１０００質量部配合し、ポリエーテルジオールを配合しない以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５９】
［比較例４］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を２００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を８００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００６０】
［比較例５］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を５００質量部配合し、ポリエーテルジオールを配合せずに、ポリエステルジオール（クラポールＰ２０１０、クラレ（株）製）を５００質量部配合した以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００６１】
［比較例６］
ポリカーボネートジオールを配合せずに、ポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を５００質量部、及びポリエステルジオール（クラポールＰ２０１０、クラレ（株）製）を５００質量部配合した以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００６２】
［比較例７］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝５００、商品名：プラクセルＣＤ２０５、ダイセル化学（株）製）を５００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を５００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００６３】
＜評価＞
実施例１〜９及び比較例１〜７のシート状接続材料をそれぞれ１．５ｍｍにスリットし、これを緩衝材１５０μｍ厚のテフロンを用いたツール幅１．５ｍｍの仮圧着機にて７０℃−１ＭＰａ−１ｓｅｃの条件、ガラス基板（ＩＺＯ、厚さ２５０ｎｍ）上に仮圧着させた。
【００６４】
次いで、ＣＯＦ（Chip On Film用フィルム、５０μｍＰ（Ｌ／Ｓ＝１／１）、Ｃｕ：８μｍｔ、Ｓｎ plating、ＰＩ＝３８μｍｔ）を仮圧着機にて８０℃−０．５ＭＰａ−０．５ｓｅｃの圧着条件で仮固定し、最後に２００℃−５ＭＰａ−１０ｓｅｃの圧着条件にて１．５ｍｍツールを用いた本圧着機で圧着し、各実装体を完成させた。
【００６５】
このようにして得られた各実装体について、接続抵抗値及び接着強度を測定し、評価した。表１に評価結果を示す。また、接続抵抗値及び接着強度の測定は、次のように行った。
【００６６】
［接続抵抗値の測定］
各実装体について、プレッシャークッカー試験（ＰＣＴ）を行って接続抵抗値を評価した。初期及び８５℃／８５％／５００ｈｒ投入後の接続抵抗値は、デジタルマルチメータ（横河電機社製）を用いて測定した。測定は、４端子法を用い、電流１ｍＡを流して行った。
【００６７】
［接着強度の測定］
各実装体について、プレッシャークッカー試験（ＰＣＴ）を行って接着強度を評価した。初期及び８５℃／８５％／５００ｈｒ投入後の接着強度は、引張試験機（ＡＭＤ社製）を用いて測定した。測定は、９０℃の温度において５０ｍｍ／ｓｅｃの速度でＣＯＦを引き上げて行った。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１から分かるように、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリエステルジオールのみ用いた場合（比較例１）、ポリエステル骨格の加水分解によって高温・高湿環境後の接続抵抗値及び接着強度が劣化した。
【００７０】
また、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリエーテルジオールのみ用いた場合（比較例２）、耐熱水性に劣るため、高温・高湿環境後で同様に接続抵抗値及び接着強度が劣化した。
【００７１】
また、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリカーボネートジオールのみ用いた場合（比較例３）、耐熱性及び耐湿性に優れていたものの、良好な接着強度が得られなかった。
【００７２】
また、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリカーボネートジオールとポリエステルジオールとを配合した場合（比較例５）、ポリエステル骨格の加水分解によって高温・高湿環境後の接続抵抗値及び接着強度が劣化した。
【００７３】
また、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリエーテルジオールとポリエステルジオールとを配合した場合（比較例６）、ポリエステル骨格の加水分解によって高温・高湿環境後の接続抵抗値及び接着強度が劣化した。
【００７４】
また、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを質量比で、（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝２：８の割合で配合した場合（比較例４）、高温・高湿環境後の接続抵抗値及び接着強度が劣化した。
【００７５】
また、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを質量比で、（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝０：１０の割合で配合した場合（比較例３）、耐熱性及び耐湿性に優れていたものの、良好な接着強度が得られなかった。
【００７６】
一方、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを質量比で、（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝３：７〜８：２の割合で配合した場合（実施例１〜６）、高温・高湿環境後においても良好な接続抵抗値及び接着強度が得られた。
【００７７】
また、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを配合し、ポリカーボネートジオールに数平均分子量Ｍｎが５００のものを用いた場合（比較例７）、架橋密度が高くなり、脆くなるため、良好な接着強度が得られなないが、ポリカーボネートジオールに数平均分子量Ｍｎが１０００〜５０００のものを用いた場合（実施例３、７、８）、良好な接着強度が得られた。
【００７８】
また、ポリオールとポリイソシアネートとの仕込み質量比が１０００：４００である場合（実施例９）も、仕込み質量比が１０００：２００の場合（実施例３）と同様、良好な接続抵抗値及び接着強度が得られた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性粒子が分散された異方性導電材料及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）は、プリント基板に半導体などの部品を装着させるために使用されている。
【０００３】
また、ポリウレタン樹脂は、硬化時の応力緩和性に優れ、また、極性基を有することから、特に、低温、短時間圧着を行うアクリル系異方性導電フィルムに好ましく使用されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
ポリウレタン樹脂は、ポリオール（ジオール）とポリイソシアネートとの重合によって生成され、ポリオールとして、従来からポリエステル骨格やポリエーテル骨格を有するものが用いられる。
【０００５】
しかし、ポリエステル骨格を有するポリオールは、接着力を向上させるものの、加水分解耐性が低く、高温・高湿条件下で異方性導電フィルムの接続信頼性が低下する。下記一般式（１）にポリエステル系ポリウレタンの加水分解機構を示す。ポリエステル部分のエステル結合が水と反応してアルコールと酸に分解される。
【０００６】
【化１】
【０００７】
一方、ポリエーテル骨格を有するポリオールは、良好な加水分解耐性を示すものの、耐熱水性に劣るため、高温・高湿条件下で同様に特性劣化が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３２２９３８号公報
【特許文献２】特開２００９−１１１３２７号公報
【特許文献３】特表２００９−５０８２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、高温・高湿条件下での接続信頼性に優れた異方性導電フィルム材料及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本件発明者らは、鋭意検討を行った結果、ポリウレタン樹脂原料のポリオールとして、耐熱性に優れるポリカーボネートジオールを用い、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとの質量比を規定することにより、高温・高湿条件下での接続信頼性を向上させることができることを見出した。
【００１１】
すなわち、本発明に係る異方性導電材料は、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂を含有する異方性導電材料において、前記ポリオールは、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとが３：７〜９：１の質量比で配合され、ポリカーボネートジオールの数平均分子量が、５００より大きいことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係る異方性導電材料の製造方法は、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂を含有する異方性導電材料の製造方法において、前記ポリオールとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを、３：７〜９：１の質量比で配合し、ポリカーボネートジオールの数平均分子量が、５００より大きいことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係る接続方法は、第１の電子部品の端子上に前記異方性導電フィルムを貼付け、前記異方性導電フィルム上に第２の電子部品を仮配置させ、前記第２の電子部品上から加熱押圧装置により押圧し、前記第１の電子部品の端子と、前記第２の電子部品の端子とを接続させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る接合体は、前記接続方法により製造される接合体である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ポリウレタン樹脂原料のポリオールとして、耐熱性に優れたポリカーボネートジオールを用い、さらに、ポリエーテルジオールを配合することにより、高温・高湿条件下での接続信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、下記順序にて詳細に説明する。
１．異方性導電材料
２．異方性導電材料の製造方法
３．接続方法
４．実施例
【００１７】
＜１．異方性導電材料＞
本発明の具体例として示す異方性導電材料は、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂を含有するものである。
【００１８】
ポリウレタン樹脂は、イソシアネート基とアルコール基とを縮合させた高分子量樹脂であり、骨格内に原料であるポリオールに起因するソフトセグメントと、ポリイソシアネートを起因とするハードセグメントとを有する。
【００１９】
本実施の形態におけるポリウレタン樹脂は、ソフトセグメントのポリオールとして、耐熱性及び耐湿性に優れたポリカーボネートジオールを用い、さらに、ポリエーテルジオールを配合することにより、耐熱性及び接着性を向上させたものである。
【００２０】
ポリカーボネートジオールとしては、下記一般式（２）で表される基本構造を有するものを用いることができる。
【００２１】
【化２】
［式（２）中、Ｒ１、Ｒ２は、炭素数１〜１８のアルキレン基を示し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また、ｎは、ポリカーボネートの重合度を表す。］
【００２２】
上記一般式（２）で表されるポリカーボネートジオールとしては、例えば、α，ω−ポリ（ヘキサメチレンカーボネート）ジオール、α，ω−ポリ（３−メチル−ペンタメチレンカーボネート）ジオールなどが挙げられ、市販されているものとしては、ダイセル化学（株）製の商品名：ＣＤ２０５、ＣＤ２２０などが挙げられる。本実施の形態では、これらを単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００２３】
また、ポリカーボネートジオールの数平均分子量Ｍｎは、５００より大きいことが好ましく、１０００以上５０００以下であることがより好ましい。ポリカーボネートポリオールの数平均分子量Ｍｎが５００以下の場合、ポリウレタンの架橋密度が高くなり、接着強度が低下する。また、ポリカーボネートポリオールの数平均分子量Ｍｎが５０００を超える場合、伸度の増加によるリール加工後のはみ出しが生じるとともにポリウレタン樹脂の溶媒溶解性が低下する。
【００２４】
ポリエーテルジオールとしては、例えば、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、ポリ（テトラメチレングリコール）、ポリ（メチルテトラメチレングリコール）などが挙げられ、これらを単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００２５】
本実施の形態では、ソフトセグメントのポリオールとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを、（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝３：７〜９：１の質量比で配合する。ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを、（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝０：１０〜２：８の質量比で配合した場合、異方性導電材料の耐熱性が低下するとともに、接着性も低下する。また、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを、（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝１０：０の質量比で配合した場合、異方性導電材料の耐熱性は良好であるが、接着性が低下する。より好ましいポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとの質量比は、（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝３：７〜７：３であり、高温・高湿環境後においても良好な接続抵抗値及び接着強度を得ることができる。
【００２６】
ハードセグメントのポリイソシアネートとしては、従来からポリウレタンの製造に使用されているものを使用することができる。例えば、脂肪族ポリイソシアネート（ヘキサメチレンジシソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなど）、脂環族ジイソシアネート（シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなど）、芳香族ポリイソシアネート（フェニレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートなど）が挙げられ、これらを単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００２７】
ソフトセグメントのポリオールとハードセグメントのポリイソシアネートとの仕込み質量比は、（ポリオール）：（ポリイソシアネート）＝１０００：１００〜１０００：４００であることが好ましい。ポリオール１０００質量部に対してポリイソシアネートが１００質量部未満の場合、及びポリオール１０００質量部に対してポリイソシアネートが４００質量部を超える場合、硬化時にポリウレタン樹脂の良好な応力緩和性を得ることができない。
【００２８】
また、本実施の形態における異方性導電材料は、ラジカル重合性物質と、硬化剤と、導電性粒子とを含有する。
【００２９】
ラジカル重合性物質は、ラジカルにより重合する官能基を有する物質であり、例えば、アクリレート、メタクリレート、マレイミド化合物などが挙げられる。これらは、いずれかを単独で用いてもよく、２種以上を併用することもできる。また、ラジカル重合性物質は、モノマー及びオリゴマーのいずれの状態でも用いることができ、モノマーとオリゴマーとを併用することもできる。
【００３０】
本実施の形態では、ラジカル重合性物質として、低温、短時間圧着を行うことが可能なアクリレートが好適に用いられる。アクリレートとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレン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、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシメトキシ）フェニル]プロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシエトキシ）フェニル]プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
硬化剤は、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、例えば、過酸化化合物、アゾ系化合物などが挙げられる。本実施の形態では、有機過酸化物が好適に用いられる。
【００３２】
有機過酸化物としては、例えば、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、シリルパーオキサイドなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、これらを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。
【００３３】
これらの接着剤成分の配合量は、通常の異方性導電材料と同様、ポリウレタン樹脂が２〜７５質量部、ラジカル重合性物質が３０〜６０質量部、硬化剤が０．１〜３０質量部である。これらの成分の配合量は、上述の範囲で適宜決定することができる。
【００３４】
ポリウレタン樹脂の配合量が２質量部未満では、異方性導電材料の硬化時、熱負荷時等の応力緩和の効果に乏しく接着強度が低下する。また、７５重量部を超えると、接続信頼性が低下する恐れがある。
【００３５】
また、その他の添加組成物として、シランカップリング剤を添加することが好ましい。シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などを用いることができる。これにより、有機材料と無機材料の界面における接着性を向上させることができる。また、無機フィラーを添加させてもよい。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウムなどを用いることができ、無機フィラーの種類は特に限定されるものではない。無機フィラーの含有量により、流動性を制御し、粒子捕捉率を向上させることができる。また、ゴム成分なども接合体の応力を緩和させる目的で、適宜使用することができる。
【００３６】
導電性粒子は、電気的に良好な導体であるものであれば使用でき、例えば、銅、銀、ニッケルなどの金属粉末や樹脂よりなる粒子を上記金属により被覆したものが挙げられる。また、導電性粒子の全表面を絶縁性の皮膜で被覆したものを用いてもよい。また、その配合量は、接着剤成分に対して０．１〜３０体積％とすることが好ましく、用途に応じて適宜決定することができる。
【００３７】
＜２．異方性導電材料の製造方法＞
次に、上述した異方性導電材料の製造方法について説明する。先ず、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントのポリオールとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを３：７〜９：１の質量比で配合し、ソフトセグメント（ポリオール）とハードセグメント（ポリイソシアネート）との仕込み質量比が、（ポリオール）：（ポリイソシアネート）＝１０００：１００〜１０００：４００の範囲となるように、ソフトセグメントとハードセグメントとを配合する。これらを反応炉で、窒素気流下、３０〜１００℃で反応させて、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得る。
【００３８】
次に、水性ウレタン樹脂分散液を得るために、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーをアミン類に添加し、３０〜１００℃で反応させて、鎖伸長させてポリカーボネートポリウレタン樹脂溶液（ポリウレタン樹脂）を得る。
【００３９】
アミン類としては、例えば、イソホロンジアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、エチレンジアミン、１，２ープロパンジアミンなどが挙げられ、これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４０】
次に、トルエン、酢酸エチル、又はこれらの混合溶剤、その他各種有機溶剤を用いて、ポリウレタン樹脂と、ラジカル重合性物質と、硬化剤とを２〜７５：３０〜６０：０．１〜３０の質量比で配合し、絶縁性バインダ（接着剤成分）を作製する。そして、絶縁性バインダに対して導電性粒子を体積比率０．１〜３０％で分散させ、異方性導電材料を得る。
【００４１】
シート状の異方性導電フィルムを作製する場合、シリコーンなどの剥離剤が塗布されたＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）などの剥離基材上に上述した異方性導電材料を塗布し、剥離基材上の異方性導電材料を熱オーブン、加熱乾燥装置などを用いて乾燥させ、所定厚さの層を形成する。
【００４２】
＜３．接続方法＞
次に、上述した異方性導電材料を用いた電子部品の接続方法について説明する。本実施の形態における電子部品の接続方法は、第１の電子部品の端子上に上述した異方性導電材料を貼付け、異方性導電材料上に第２の電子部品を仮配置させ、第２の電子部品上から加熱押圧装置により押圧し、第１の電子部品の端子と、前記第２の電子部品の端子とを接続させるものである。これにより、異方性導電材料に分散された導電性粒子を介して第１の電子部品の端子と第２の電子部品の端子とが接続された接続体が得られる。
【００４３】
本実施の形態における異方性導電材料は、ポリウレタン樹脂原料のポリオールとして、耐熱性に優れたポリカーボネートジオールを用い、さらに、ポリエーテルジオールを配合しているため、高温・高湿条件下でも接続抵抗及び接着強度が低下するのを防ぐことができる。
【実施例】
【００４４】
＜４．実施例＞
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。ここでは、実施例１〜９及び比較例１〜７のシート状接続材料を用いて実装体を作製し、実装体の接続抵抗及び接着強度を測定し、評価した。
【００４５】
［実施例１］
先ず、撹拌機、温度計、冷却器、及び窒素ガス導入管を備えた４ツ口フラスコに、ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）３００質量部と、ポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）７００質量部と、イソホロンジシソシアネート２００質量部とを配合し、窒素気流下、８０℃で５時間反応させて、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得た。これにトルエン５１２質量部を加えてウレタンプレポリマー溶液とした。
【００４６】
次に、イソホロンジアミン３１．２質量部、ジ−ｎ−ブチルアミン１２．８質量部、トルエン２７９質量部、メチルエチルケトン５７９質量部及びジアセトンアルコール５７９質量部からなる混合物に、ウレタンプレポリマー溶液１０００質量部を添加し、５０℃で３時間反応させ、固形分３０％のポリカーボネートポリウレタン樹脂溶液（ポリウレタン樹脂）を得た。
【００４７】
この合成したポリウレタン樹脂と、ラジカル重合性物質（商品名：ＥＢ６００、ダイセル・サイテック（株）製）と、硬化剤（商品名：パーヘキサＣ、日本油脂（株）製）とを６０：３８：２の質量比で配合し、絶縁性バインダを作製した。そして、絶縁性バインダに導電性粒子（商品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業（株）製）を体積比率１０％で分散させ、ＰＥＴフィルムに塗布・乾燥させることにより、厚さ２０μｍのシート状接続材料を作製した。
【００４８】
［実施例２］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を４００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を６００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００４９】
［実施例３］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を５００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を５００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５０】
［実施例４］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を６００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を４００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５１】
［実施例５］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を７００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を３００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５２】
［実施例６］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を８００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を２００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５３】
［実施例７］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝１０００、商品名：プラクセルＣＤ２１０、ダイセル化学工業（株）製）を５００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を５００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５４】
［実施例８］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝５０００、商品名：クラレポリオール Ｃ−５０９０、クラレ（株）製）を５００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を５００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５５】
［実施例９］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を５００質量部、ポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を５００質量部、及びイソホロンジシソシアネート４００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５６】
［比較例１］
ポリカーボネートジオール及びポリエーテルジオールの代わりに、ポリエステルジオール（クラポールＰ２０１０、クラレ（株）製）を１０００質量部配合した以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５７】
［比較例２］
ポリカーボネートジオールを配合せずに、ポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を１０００質量部配合した以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５８】
［比較例３］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を１０００質量部配合し、ポリエーテルジオールを配合しない以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００５９】
［比較例４］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を２００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を８００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００６０】
［比較例５］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：プラクセルＣＤ２２０、ダイセル化学（株）製）を５００質量部配合し、ポリエーテルジオールを配合せずに、ポリエステルジオール（クラポールＰ２０１０、クラレ（株）製）を５００質量部配合した以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００６１】
［比較例６］
ポリカーボネートジオールを配合せずに、ポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を５００質量部、及びポリエステルジオール（クラポールＰ２０１０、クラレ（株）製）を５００質量部配合した以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００６２】
［比較例７］
ポリカーボネートジオール（Ｍｎ＝５００、商品名：プラクセルＣＤ２０５、ダイセル化学（株）製）を５００質量部、及びポリエーテルジオール（Ｍｎ＝２０００、商品名：エクセノール２０２０、旭硝子ウレタン（株）製）を５００質量部とした以外は、実施例１と同様にしてシート状接続材料を作製した。
【００６３】
＜評価＞
実施例１〜９及び比較例１〜７のシート状接続材料をそれぞれ１．５ｍｍにスリットし、これを緩衝材１５０μｍ厚のテフロンを用いたツール幅１．５ｍｍの仮圧着機にて７０℃−１ＭＰａ−１ｓｅｃの条件、ガラス基板（ＩＺＯ、厚さ２５０ｎｍ）上に仮圧着させた。
【００６４】
次いで、ＣＯＦ（Chip On Film用フィルム、５０μｍＰ（Ｌ／Ｓ＝１／１）、Ｃｕ：８μｍｔ、Ｓｎ plating、ＰＩ＝３８μｍｔ）を仮圧着機にて８０℃−０．５ＭＰａ−０．５ｓｅｃの圧着条件で仮固定し、最後に２００℃−５ＭＰａ−１０ｓｅｃの圧着条件にて１．５ｍｍツールを用いた本圧着機で圧着し、各実装体を完成させた。
【００６５】
このようにして得られた各実装体について、接続抵抗値及び接着強度を測定し、評価した。表１に評価結果を示す。また、接続抵抗値及び接着強度の測定は、次のように行った。
【００６６】
［接続抵抗値の測定］
各実装体について、プレッシャークッカー試験（ＰＣＴ）を行って接続抵抗値を評価した。初期及び８５℃／８５％／５００ｈｒ投入後の接続抵抗値は、デジタルマルチメータ（横河電機社製）を用いて測定した。測定は、４端子法を用い、電流１ｍＡを流して行った。
【００６７】
［接着強度の測定］
各実装体について、プレッシャークッカー試験（ＰＣＴ）を行って接着強度を評価した。初期及び８５℃／８５％／５００ｈｒ投入後の接着強度は、引張試験機（ＡＭＤ社製）を用いて測定した。測定は、９０℃の温度において５０ｍｍ／ｓｅｃの速度でＣＯＦを引き上げて行った。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１から分かるように、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリエステルジオールのみ用いた場合（比較例１）、ポリエステル骨格の加水分解によって高温・高湿環境後の接続抵抗値及び接着強度が劣化した。
【００７０】
また、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリエーテルジオールのみ用いた場合（比較例２）、耐熱水性に劣るため、高温・高湿環境後で同様に接続抵抗値及び接着強度が劣化した。
【００７１】
また、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリカーボネートジオールのみ用いた場合（比較例３）、耐熱性及び耐湿性に優れていたものの、良好な接着強度が得られなかった。
【００７２】
また、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリカーボネートジオールとポリエステルジオールとを配合した場合（比較例５）、ポリエステル骨格の加水分解によって高温・高湿環境後の接続抵抗値及び接着強度が劣化した。
【００７３】
また、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリエーテルジオールとポリエステルジオールとを配合した場合（比較例６）、ポリエステル骨格の加水分解によって高温・高湿環境後の接続抵抗値及び接着強度が劣化した。
【００７４】
また、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを質量比で、（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝２：８の割合で配合した場合（比較例４）、高温・高湿環境後の接続抵抗値及び接着強度が劣化した。
【００７５】
また、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを質量比で、（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝０：１０の割合で配合した場合（比較例３）、耐熱性及び耐湿性に優れていたものの、良好な接着強度が得られなかった。
【００７６】
一方、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを質量比で、（ポリカーボネートジオール）：（ポリエーテルジオール）＝３：７〜８：２の割合で配合した場合（実施例１〜６）、高温・高湿環境後においても良好な接続抵抗値及び接着強度が得られた。
【００７７】
また、ポリウレタン樹脂のソフトセグメントとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを配合し、ポリカーボネートジオールに数平均分子量Ｍｎが５００のものを用いた場合（比較例７）、架橋密度が高くなり、脆くなるため、良好な接着強度が得られなないが、ポリカーボネートジオールに数平均分子量Ｍｎが１０００〜５０００のものを用いた場合（実施例３、７、８）、良好な接着強度が得られた。
【００７８】
また、ポリオールとポリイソシアネートとの仕込み質量比が１０００：４００である場合（実施例９）も、仕込み質量比が１０００：２００の場合（実施例３）と同様、良好な接続抵抗値及び接着強度が得られた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂を含有する異方性導電材料において、
前記ポリオールは、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとが３：７〜９：１の質量比で配合され、
前記ポリカーボネートジオールの数平均分子量が、５００より大きい異方性導電材料。
【請求項２】
前記ポリカーボネートジオールの数平均分子量が、１０００以上５０００以下である請求項１記載の異方性導電材料。
【請求項３】
前記ポリオールと前記ポリイソシアネートとが、１０００：１００〜１０００：４００の仕込み質量比で配合されている請求項１又は２記載の異方性導電材料。
【請求項４】
ラジカル重合性物質と、硬化剤と、導電性粒子とを含有し、
前記ラジカル重合性物質が、アクリレートである請求項１乃至３のいずれかに記載の異方性導電材料。
【請求項５】
ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂を含有する異方性導電材料の製造方法において、
前記ポリオールとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを、３：７〜９：１の質量比で配合し、前記ポリカーボネートジオールの数平均分子量が、５００より大きい異方性導電材料の製造方法。
【請求項６】
第１の電子部品の端子上に請求項１乃至４のいずれかに記載の異方性導電材料を貼付け、
前記異方性導電フィルム上に第２の電子部品を仮配置させ、
前記第２の電子部品上から加熱押圧装置により押圧し、
前記第１の電子部品の端子と、前記第２の電子部品の端子とを接続させる接続方法。
【請求項７】
請求項６記載の接続方法により製造される接合体。
【請求項１】
ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂を含有する異方性導電材料において、
前記ポリオールは、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとが３：７〜９：１の質量比で配合され、
前記ポリカーボネートジオールの数平均分子量が、５００より大きい異方性導電材料。
【請求項２】
前記ポリカーボネートジオールの数平均分子量が、１０００以上５０００以下である請求項１記載の異方性導電材料。
【請求項３】
前記ポリオールと前記ポリイソシアネートとが、１０００：１００〜１０００：４００の仕込み質量比で配合されている請求項１又は２記載の異方性導電材料。
【請求項４】
ラジカル重合性物質と、硬化剤と、導電性粒子とを含有し、
前記ラジカル重合性物質が、アクリレートである請求項１乃至３のいずれかに記載の異方性導電材料。
【請求項５】
ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂を含有する異方性導電材料の製造方法において、
前記ポリオールとして、ポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールとを、３：７〜９：１の質量比で配合し、前記ポリカーボネートジオールの数平均分子量が、５００より大きい異方性導電材料の製造方法。
【請求項６】
第１の電子部品の端子上に請求項１乃至４のいずれかに記載の異方性導電材料を貼付け、
前記異方性導電フィルム上に第２の電子部品を仮配置させ、
前記第２の電子部品上から加熱押圧装置により押圧し、
前記第１の電子部品の端子と、前記第２の電子部品の端子とを接続させる接続方法。
【請求項７】
請求項６記載の接続方法により製造される接合体。
【公開番号】特開２０１１−４０４０３（Ｐ２０１１−４０４０３Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【公開請求】
【出願番号】特願２０１０−２１５４８５（Ｐ２０１０−２１５４８５）
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００１０８４１０）ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 (595)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１５４８５（Ｐ２０１０−２１５４８５）
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００１０８４１０）ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 (595)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]