HK1145050B - 各向异性导电膜及其制造方法、以及使用该各向异性导电膜的接合体 - Google Patents
各向异性导电膜及其制造方法、以及使用该各向异性导电膜的接合体 Download PDFInfo
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Description
技术领域
本发明涉及一种可以将IC芯片、液晶显示器(LCD)的液晶面板(LCD面板)等电子部件与基板,或基板彼此之间电性并机械性地连接的各向异性导电膜及使用其的接合体。
并且,本发明涉及一种于树脂膜中含有以微米级的排列间隔单层排列的导电性粒子的各向异性导电膜(排列粒子含有膜)的制造方法。
背景技术
以往,作为连接电子部件等与电路基板的方法,使用各向异导电性粘合膜(ACF;Anisotropic Conductive Film)。该各向异导电性粘合膜使用于对各种端子进行粘结的同时电性连接的情形,例如,用于连接软性印刷基板(FPC)、IC芯片的端子和形成于LCD面板的玻璃基板上的ITO(Indium Tin Oxide)电极。
作为上述各向异导电性粘合膜,一般使用在环氧树脂系的绝缘性粘合剂层中分散了导电性粒子的各向异导电性粘合膜,例如,在IC芯片的端子与玻璃基板的ITO电极之间,通过夹持导电性粒子而使其变形,从而实现上述IC芯片的端子与上述ITO电极的电性连接。
近年,伴随电子机器的小型化及高性能化,带来接合端子的微细节距化,接合端子的面积也在减小,但是即使端子面积变小,也要求确保较高的导通可靠性。
但是,上述各向异导电性粘合膜中,因上述导电性粒子分散于上述绝缘性粘合剂层中,故由于连接时的热压接,存在导电性粒子与绝缘性粘合剂一同流动的问题,为使电性连接可靠,必须保证连接后端子上搭载有一定数量以上的导电性粒子,必须增加绝缘性粘合剂层中含有的导电性粒子的个数。
因此,期待开发这样一种各向异导电性粘合膜:通过使上述导电性粒子在上述绝缘性粘合剂层的厚度方向的一个面上规则排列,抑制该导电性粒子的流动,增大上述端子的粒子捕捉率,从而能够提高导通可靠性。
作为使上述导电性粒子规则排列的各向异导电性粘合膜的制造方法(以制造各向异性导电膜为目的,将导电性粒子排列在电极端子、配线上),公知有,例如下述的方法。
在专利文献1中,公开了将导电性粒子配置在绝缘性粘合剂层的表面上的各向异性粘合膜,作为将上述导电性粒子均匀地配置在上述绝缘性粘合剂层的表面层上的方法,提出了使上述导电性粒子带相同电荷并使其分散排布的方式。但是,这种方式因为上述导电性粒子的电荷会在短短数十秒间消失,所以很难维持使上述导电性粒子排列在上述绝缘性粘合剂层上的状态。
并且,在专利文献2中,公开了仅在特定区域配置导电性粒子的各向异性导电膜的制造方法,作为将上述导电性粒子仅配置在特定区域的方法,提出了对上述导电性粒子施加电压,使用开口仅开在与基板上的电极对应的区域的面具(mask),使上述导电性粒子仅分散排布在粘着层中的与上述电极对应的区域的方法。但是,该方法中,一旦粘接层的厚度变大,则导致上述导电性粒子的电荷发生扩散,因而无法获得与上述电极对应的微细的粒子排列。
进而,在专利文献3中,公开了导电性粒子规则排列的各向异性导电膜及其制造方法,作为将上述导电性粒子规则排列的方法,提出了在基材上涂覆了绝缘性粘合剂的绝缘性粘合剂面上,喷涂导电性粒子使其排列后,在其上涂覆绝缘性粘合剂的方法或喷涂在绝缘性粘合剂中分散有导电性粒子的物质的方法。但是,该方法中,若使上述导电性粒子的排列间隔变小,则导致上述导电性粒子发生凝集,因而很难使导电性粒子单层排列。
并且,除了这些方法,例如,在专利文献4中,提出了在各向异性导电膜的制造方法中,使用导电性磁性粒子,通过磁铁排列该导电性粒子的方法。但是,该方法中,因无法使用现在市面上出售的导电性粒子,故存在通用性差的问题。
因此,现状是还没有提出在绝缘性树脂膜中,导电性粒子不发生凝集,能够以微米级的排列间隔单层排列,并且能够使该导电性粒子使排列在上述绝缘性树脂膜的厚度方向的一个面上的简单的方法,因此期待着在连接电子部件等和基板时,通过抑制导电性粒子的流动,及确保高粒子捕捉率,能够得到优秀的导通可靠性的各向异性导电膜及与其相关的技术的开发。
专利文献1:日本特开2006-32335号公报
专利文献2:日本特开2002-75580号公报
专利文献3:日本特开2007-115560号公报
专利文献4:日本特开2006-93020号公报
发明内容
本发明的课题为,解决以往的上述问题,实现以下目的。即,本发明的目的在于提供一种在连接电子部件等和基板时,通过抑制导电性粒子的流动,及确保高粒子捕捉率,能够得到优秀的导通可靠性的各向异性导电膜、及使用该各向异性导电膜,具有较高的粒子捕捉率和优秀的导通可靠性的电子部件等和基板的接合体。
并且,本发明的目的在于提供一种于树脂膜中含有以微米级的排列间隔单层排列的导电性粒子的各向异性导电膜的简单并且有效的制造方法。
解决上述课题的方法如下所述。即,
<1>一种各向异性导电膜,其特征在于,在树脂膜中,于该树脂膜的厚度方向的一个面上,单层排列导电性粒子,所述树脂膜的厚度方向的一个面与所述导电性粒子的中心的距离的10点平均值为 9μm以下。
该<1>中所述的各向异性导电膜中,上述导电性粒子单层排列在上述树脂膜的厚度方向的一个面上,并且,该导电性粒子的中心位于距离上述一个面的9μm以下。因此,使用该各向异性导电膜接合电子部件等和基板时,上述导电性粒子不容易受到树脂流动的影响,以较高的比例被上述电子部件等中的接合端子捕捉,并且得到优秀的导通可靠性。
<2>如<1>中所述的各向异性导电膜,邻接的导电性粒子彼此之间的中心距离的10点平均值为1μm~30μm。
<3>如<1>~<2>中任一项所述的各向异性导电膜,将使用一喷涂装置喷出,并通过静电电位付与装置付与了静电电位的导电性粒子,及使用其他喷涂装置喷出的树脂粒子,同时喷涂在被处理面上,由此,在由所述树脂粒子形成的树脂膜中,将所述导电性粒子单层排列而得到该各向异性导电膜。
该<3>中所述的各向异性导电膜中,将使用不同的喷涂装置喷出的付与了静电电位的导电性粒子,及上述树脂粒子同时喷涂在上述被处理面上喷涂。于是,上述导电性粒子的静电电位没有被破坏,并在确保了上述被处理面中的上述导电性粒子的位置稳定性的状态下,上述树脂粒子发生堆积而形成上述树脂膜。其结果为得到在上述树脂膜的厚度方向的一个面上,以微米级的排列间隔单层排列上述导电性粒子的各向异性导电膜。
<4>如<1>~<3>中任一项所述的各向异性导电膜,树脂膜由选自环氧树脂及丙烯酸酯树脂中的至少一种绝缘性树脂组成。
<5>一种接合体,其特征在于,隔着上述<1>~<4>中任一项所述的各向异性导电膜,电性接合选自电子部件及基板的两种以上。
该<5>中所述的接合体因使用本发明的上述各向异性导电膜电性接合了选自上述电子部件及上述基板的两种以上,故上述导电性粒 子的粒子捕捉率较高,导通可靠性优秀。
<6>如<5>中所述的接合体,选自电子部件及基板的两种以上的接合端子的面积为600μm2以上,并小于1800μm2。
<7>如<5>~<6>中任一项所述的接合体,电子部件选自IC芯片及液晶面板,基板选自ITO玻璃基板、软性基板、刚性基板及软性印刷基板。
<8>一种各向异性导电膜的制造方法,其特征在于,包含下述工序:将使用一喷涂装置喷出,并通过静电电位付与装置付与了静电电位的导电性粒子,及使用其他喷涂装置喷出的树脂粒子,同时喷涂在被处理面上,由此,在由所述树脂粒子形成的树脂膜中,将所述导电性粒子单层排列。
该<8>中所述的各向异性导电膜的制造方法中,将使用不同的上述喷涂装置喷出的付与了静电电位的导电性粒子,及上述树脂粒子同时喷涂在上述被处理面上。于是,上述导电性粒子的静电电位没有被破坏,并在确保了上述被处理面中的上述导电性粒子的位置稳定性的状态下,上述树脂粒子发生堆积而形成上述树脂膜。其结果为得到在树脂膜中含有以微米级的排列间隔单层排列的上述导电性粒子的各向异性导电膜。
<9>如<8>中所述的各向异性导电膜的制造方法,树脂粒子由选自环氧树脂及丙烯酸酯树脂中的至少一种绝缘性树脂组成。
<10>如<8>~<9>中任一项所述的各向异性导电膜的制造方法,导电性粒子的静电电位为300V~1500V。
<11>如<8>~<10>中任一项所述的各向异性导电膜的制造方法,使用喷涂装置喷出的导电性粒子到达被处理面的速度为0.3m/min以下。
<12>如<8>~<11>中任一项所述的各向异性导电膜的制造方法,喷涂装置具有喷嘴。
<13>如<12>中所述的各向异性导电膜的制造方法,喷嘴直径为0.1~1.0mm。
<14>如<8>~<13>中任一项所述的各向异性导电膜的制造方法,树脂膜中邻接的导电性粒子彼此之间的中心距离的10点平均值为1μm~30μm。
<15>如<8>~<14>中任一项所述的各向异性导电膜的制造方法,树脂膜中导电性粒子的中心与被处理面的距离的10点平均值为9μm以下。
<16>如<8>~<15>中任一项所述的各向异性导电膜的制造方法,被处理面具有导电性布线,在该导电性布线上,选择性地排列导电性粒子。
本发明还包括一种各向异性导电膜,其特征在于,在树脂膜中,于该树脂膜的厚度方向的一个面上,单层排列导电性粒子,所述树脂膜的厚度方向的一个面与所述导电性粒子的中心的距离的10点平均值为9μm以下,将使用一喷涂装置喷出并通过静电电位付与装置付与了静电电位的导电性粒子,及使用其他喷涂装置喷出的树脂粒子,同时喷涂在被处理面上,由此,在由所述树脂粒子形成的树脂膜中,使所述导电性粒子单层排列,从而得到该各向异性导电膜。
本发明还包括一种接合体,其特征在于,隔着如下所述的各向异性导电膜,电性接合选自电子部件及基板的两种以上:在树脂膜中,于该树脂膜的厚度方向的一个面上,单层排列导电性粒子,所述树脂膜的厚度方向的一个面与所述导电性粒子的中心的距离的10点平均值为9μm以下,将使用一喷涂装置喷出并通过静电电位付与装置付与了静电电位的导电性粒子,及使用其他喷涂装置喷出的树脂粒子,同时喷涂在被处理面上,由此,在由所述树脂粒子形成的树脂膜中,使所述导电性粒子单层排列,从而得到该各向异性导电膜。
通过本发明,可以解决以往的上述诸多问题,提供一种在连接电 子部件等和基板时,通过抑制导电性粒子的流动,确保高粒子捕捉率,能够得到优秀的导通可靠性的各向异性导电膜、及使用该各向异性导电膜,具有较高的粒子捕捉率和优秀的导通可靠性的电子部件等与基板的接合体。
并且,通过本发明,可以解决以往的上述诸多问题,提供一种于树脂膜中含有以微米级的排列间隔单层排列的导电性粒子的各向异性导电膜的简单并且有效的制造方法。
附图说明
图1是作为喷涂装置的一个例子的双流体喷嘴的简要说明图;
图2是表示本发明的各向异性导电膜的制造方法的一个例子的简要说明图;
图3A是使用实施例1的各向异性导电膜制作的接合体的剖面SEM照片。
图3B是使用比较例1的各向异性导电膜制作的接合体的剖面SEM照片。
图4A是表示实施例4中环氧树脂膜中的金粒子的排列状态的SEM照片。
图4B是表示实施例5中环氧树脂膜中的金粒子的排列状态的SEM照片。
图5是表示比较例2中金粒子的排列状态的照片。
图6是表示比较例3中金粒子的排列状态的照片。
图7A是表示实施例20中金粒子的排列状态的照片(其1)。
图7B是表示实施例20中金粒子的排列状态的照片(其2)。
图7C是表示实施例20中金粒子的排列状态的照片(其3)。
图7D是表示实施例20中金粒子的排列状态的照片(其4)。
具体实施方式
(各向异性导电膜及其制造方法)
本发明的各向异性导电膜为,在树脂膜中,于该树脂膜的厚度方向的一个面上,单层排列导电性粒子,所述树脂膜的厚度方向的一个面与所述导电性粒子的中心的距离的10点平均值为9μm以下。
本发明的上述各向异性导电膜中,上述导电性粒子单层排列在上述树脂膜的厚度方向的一个面上,并且,该导电性粒子的中心位于距上述一个面离9μm以下的位置,因此,在连接电子部件等和基板时,不易受导电性粒子流动的影响,能够以较少的粒子添加量确保较高的粒子捕捉率,从而能够获得优秀的导通可靠性。
上述各向异性导电膜中,作为单层排列的上述导电性粒子的排列间隔,无特别的限定,可以根据目的适当选择,邻接的导电性粒子彼此之间的中心距离的10点平均值较佳的是1~30μm,更佳的是1~15μm,尤为较佳的是1~10μm。这些情形时,可以充分应对伴随接合端子的微细节距化而带来的该接合端子的面积的窄化。
作为本发明的上述各向异性导电膜的制造方法,无特别的限定,可以根据目的适当选择,以往的各向异性导电膜的通常制造方法中, 因为通过涂覆在树脂中分散了导电性粒子而形成的树脂组合物而制造,所以很难以10μm以下的厚度连续生产各向异性导电膜,由于涂覆床部分发生的增粘部分、粒子存留等影响,导致容易发生缺陷、不均等的问题。
相对于此,通过下述说明的方法制造各向异性导电膜,可以抑制这些问题的发生。即,作为本发明的上述各向异性导电膜的制造方法,较佳的是,较佳的是包含下述工序:将使用一喷涂装置喷出,并通过静电电位付与装置付与了静电电位的导电性粒子,及使用其他喷涂装置喷出的树脂粒子同时喷涂在被处理面上,由此,在由所述树脂粒子形成的树脂膜中,将所述导电性粒子单层排列,进而,可根据需要,包含其他工序。
-导电性粒子-
作为上述导电性粒子,无特别的限定,可以从已知的导电性粒子中适当选择,例如可列举焊锡、镍、金等金属粒子;镀敷金属(镍、金、铝、铜等)的树脂粒子、玻璃粒子或陶瓷粒子等。
作为上述导电性粒子的平均粒径,例如,以体积平均粒径测量,较佳的是2~10μm,更加的是2~4μm。
当上述体积平均粒径小于2μm时,很难分级处理和获得,超过10μm时,很难应对伴随接合端子的微细节距化而带来的(应用于需排列微细粒子的各种部件)该接合端子的窄小化。
作为上述导电性粒子的比重,无特别的限定,可以根据目的适当选择,例如,较佳的是1.5~3.0。
当上述比重小于1.5时,很难确保在上述被处理面上的上述导电性粒子的位置稳定性,当超过3.0时,为使上述导电性粒子单层排列,则须要付与更高的静电电位。
上述导电性粒子较佳的是在通过溶解或分散于溶剂中而调制而成的浆液状态下,使用上述喷涂装置喷出。
作为上述浆液中的上述导电性粒子的含量,无特别的限定,可以根据目的适当选择,例如,较佳的是20~40质量%。
当上述含量小于20质量%时,喷涂时间变长,导致制造效率降低,超过40质量%时,容易发生上述导电性粒子间的凝集。
作为上述溶剂,无特别的限定,可以根据目的适当选择,例如,可列举甲苯、乙酸乙酯、甲基乙基酮(MEK)、乙醇等。
-树脂粒子-
上述树脂粒子是将树脂溶解于溶剂中而调制成的浆液,使用上述喷涂装置将该浆液以雾状喷出,由此而形成。
并且,上述树脂粒子通过上述喷涂装置对上述被处理面进行喷涂,由此堆积而形成树脂膜。
作为上述树脂粒子的粒径,无特别的限定,可以根据上述导电性粒子的粒径适当选择,较佳是4~6μm。
当上述粒径小于4μm或大于6μm时,上述导电性粒子的排列容易混乱。
作为上述浆液中的上述树脂的含量,无特别的限定,可以根据目的适当选择,较佳的是10~30质量%。
当上述含量小于10质量%时,喷涂时间变长,导致制造效率降低,超过30质量%时,很难进行喷涂。
作为上述溶剂,无特别的限定,可以根据目的适当选择,例如,可列举甲苯、乙酸乙酯、甲基乙基酮(MEK)、乙醇等。
上述树脂粒子(由该树脂粒子形成的树脂膜)较佳的是由选自环氧树脂及丙烯酸酯树脂中的至少一种绝缘性树脂组成。
作为上述环氧树脂,无特别的限定,可以根据目的适当选择,例如可列举双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂等。这些可以单独使用一种,也可以两种以上并用。
作为上述丙烯酸酯树脂,无特别的限定,可以根据目的适当选择, 例如可列举丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、环氧丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三甲醇丙烷三丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、四甲二醇四丙烯酸酯(Tetramethylene glycol tetraacrylate)、2-羟基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷(diacryloxy propan)、2,2-双[4-(丙烯酰氧基甲氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、二环戊烯基丙烯酯、三环癸烯基丙烯酸酯(tricyclodecenylacrylate)、三(丙烯酰基乙基)异氰脲酸酯、氨酯丙烯酸酯等。这些可以单独使用一种,也可以两种以上并用。
并且,可以例举将上述丙烯酸酯改为甲基丙烯酸酯的物质,这些可以单独使用一种,也可以两种以上并用。
作为由上述树脂粒子形成的上述树脂膜的厚度,只要能将上述导电性粒子固定于上述被处理面上,无特别的限定,可以根据上述导电性粒子的粒径适当选择,较佳是2~20μm。
当上述厚度小于2μm时,上述导电性粒子的固化将变得困难,超过20μm时,喷涂时间将变长,导致制造效率降低。
-喷涂装置-
上述喷涂装置具有将上述导电性粒子和上述树脂粒子喷涂在上述被处理面上的功能。
上述喷涂装置须要具有上述一喷涂装置和其他喷涂装置这至少两个,必须通过这些不同的喷涂装置,将上述导电性粒子和上述树脂粒子同时喷涂在上述被处理面上。没有将这些粒子同时喷涂时,例如,在预先形成的树脂膜上,只喷涂上述导电性粒子时,即使具有通过下述的静电电位付与装置付与的静电电位,因为存在上述树脂膜,所以无法进行电性控制,不能使上述导电性粒子单层排列。
上述一喷涂装置及上述其他喷涂装置的形状、结构、大小等可以相同,也可以不同。
上述喷涂装置中,作为上述导电性粒子的喷出口与上述被处理面的距离,无特别的限定,可以根据上述喷涂装置的上述导电性粒子的喷出速度与上述导电性粒子到达上述被处理面的速度的关系适当选择。
作为上述导电性粒子到达上述被处理面的速度,无特别的限定,可以根据目的适当选择,较佳的是在0.3m/min以下。
当上述到达速度超过0.3m/min时,很难在任意场所形成上述导电性粒子的排列。
作为上述喷涂装置,只要能够喷涂上述导电性粒子及上述树脂粒子则无特别的限定,可以根据目的适当选择,例如较佳的是具有喷嘴。
作为上述喷嘴的形状、结构、大小、直径,无特别的限定,可以从已知的喷嘴中适当选择,但是作为上述喷嘴的直径,较佳的是0.1~1.0mm。
当上述喷嘴的直径小于0.1mm时,很难进行喷涂,超过1.0mm时,很难控制喷涂的粒径。
上述喷嘴可以使用市面上的出售品,也可以适当制作,作为上述市面上的出售品,例如,可列举图1所示的双流体喷嘴(“双流体喷嘴1/4JAUCO”;Spraying Systems(株)制)。
-静电电位付与装置-
上述静电电位付与装置具有对上述导电性粒子付与静电电位的功能。
上述静电电位付与装置较佳的是,在上述导电性粒子刚从上述喷涂装置喷出后,立刻对上述导电性粒子付与静电电位,例如,将上述静电电位付与装置邻接设置于上述喷涂装置的上述导电性粒子的喷出口,并且施加特定的电压,使上述导电性粒子带电。
作为上述静电电位付与装置的施加电压,无特别的限定,可以根据上述导电性粒子的种类适当选择。
作为通过上述静电电位付与装置付与了静电电位的上述导电性粒子的该静电电位的大小,无特别的限定,可以根据目的适当选择,较佳的是300~1500V。
当上述静电电位小于300V时,上述导电性粒子很难进行排列,超过1500V时,上述导电性粒子彼此之间相互排斥,无法控制排列构造。
作为上述静电电位付与装置,无特别的限定,可以从已知的静电电位付与装置中适当选择,例如可列举,电荷施加装置(直流高压电源,“PSD-200”;春日电机(株)制)等。
-被处理面-
上述被处理面是使上述导电性粒子单层排列的对象,作为该被处理面,可列举各种部件的表面,例如可列举基板的表面、各种膜(例如,树脂膜)的表面等。
上述被处理面较佳的是具有导电性布线。这时,在该导电性布线上,可以选择性地排列上述导电性粒子,因此可以简单地控制粒子的排列。
作为上述导电性布线,只要具有导电性则无特别的限定,可以根据目的适当选择,作为其材质,可以列举金属,作为布线的形状,除了线状,可以根据目的选择其他形状。
通过上述工序,将使用不同的上述喷涂装置喷出,并将通过上述静电电位付与装置付与了静电电位的上述导电性粒子,及上述树脂粒子同时喷涂在上述被处理面上,由此,在由上述树脂粒子形成的上述树脂膜中,上述导电性粒子将会单层排列。其结果为得到本发明的上述各向异性导电膜。
得到的各向异性导电膜中,作为单层排列的上述导电性粒子的排列间隔,无特别的限定,可以根据目的适当选择,邻接的导电性粒子彼此之间的中心距离的10点平均值较佳的是1~30μm,更佳的是1~ 15μm,尤为较佳的是1~10μm。这时,可以应对须要微细粒子排列的各种部件的制造。
并且,作为上述树脂膜中的上述导电性粒子的存在位置,较佳的是,该导电性粒子的中心与上述被处理面的距离的10点平均值为9μm以下。这时,可以用在须要微细粒子配列的各种部件的制造上。
<其他工序>
作为上述其他工序,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如可列举,加热单层排列了上述导电性粒子的上述树脂膜、使上述溶剂干燥等工序。
在此,通过图示,说明本发明的上述各向异性导电膜的制造方法。
如图2所示,将使用一喷涂装置10喷出的导电性粒子12,及使用其他喷涂装置20喷出的树脂粒子22同时喷涂在被处理面40上。这时,在一喷涂装置10与被处理面40之间,在一喷涂装置10的导电性粒子12的喷出口上,邻接设置静电电位付与装置30,导电性粒子12刚从一喷涂装置10喷出后,立刻被静电电位付与装置30施加电压,付与静电电位。
如此,使用不同的喷涂装置(喷涂装置10及喷涂装置20)喷出的导电性粒子12及树脂粒子22同时喷涂在被处理面40上,因此,导电性粒子12在静电电位没有遭到破坏的情况下单层配置在被处理面40上,并且在确保了导电性粒子12的位置稳定性的状态下,树脂粒子22发生堆积而形成树脂膜24。其结果得到,在树脂膜24中,树脂膜24的厚度方向的一个面上,导电性粒子12以微米级的排列间隔单层排列的各向异性导电膜。该各向异性导电膜中,树脂膜24的厚度方向的一个面与导电性粒子12的中心的距离的10点平均值为9μm以下。
本发明的各向异性导电膜,因为上述导电性粒子单层排列在从上述树脂膜的厚度方向一个面的9μm以内,,所以当用在电子部件等与 基板的连接时,在连接时,抑制了上述导电性粒子的流动,从而防止发生短路,并且能够以少量的粒子添加量,确保较高的粒子捕捉率,得到优秀的导通可靠性。
因此,本发明的上述各向异性导电膜可以适用于各种电子部件与基板、基板之间等的接合中,例如,适用于IC标签、IC卡、存储卡、平板显示器等的制造中。
通过本发明的各向异性导电膜的制造方法,可以容易地制造树脂中含有以微米级的排列间隔单层排列的上述导电性粒子的各向异性导电膜。
通过本发明的各向异性导电膜的制造方法得到的各向异性导电膜,因为具有以微米级的排列间隔单层排列的导电性粒子,所以可以适用于要求粒子规则排列的各种领域,例如,可以适用于DNA芯片中的DNA固定用导电性基材、微电子机械系统(MEMS;Micro ElectroMechanical Systems)开发中的导电性基材等。
(接合体)
本发明的接合体由选自电子部件及基板的两种以上,隔着本发明的上述各向异性导电膜电性接合而构成。即,在上述电子部件的接合端子与上述基板的电极或接合端子之间、或者在上述基板彼此的接合端子之间,通过夹持上述导电性粒子并使其变形,实现上述接合端子与上述电极的导通。
并且,有关本发明的上述各向异性导电膜的详细叙述如上所述。
作为上述电子部件,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如,可列举IC芯片,例如平板显示器(FPD)的液晶画面控制用IC芯片、液晶面板等。
作为上述基板,没有特别限制,可根据目的适当选择,例如,可列举ITO玻璃基板、软性基板、刚性基板及软性印刷基板等。
作为选自上述电子部件及上述基板两种以上的接合端子的面积, 没有特别限制,可根据目的适当选择,从能够应对伴随电子机器的小型化及高性能化而带来的接合端子的微细节距化的技术动向的观点出发,较佳的是600μm2以上并小于1800μm2,更佳的是600~1200μm2。
本发明的上述接合体因使用本发明的上述各向异性导电膜,故具有较高的粒子捕捉率、优秀的导通可靠性。
(实施例)以下对本发明的实施例进行说明,但本发明不限于下述实施例。
(实施例1)
-各向异性导电膜的制作-
在9质量份的作为上述导电性粒子的镀Ni-Au树脂粒子(“Micro-Pearl AU”;积水化学工业(株)制,粒径4μm,以下称为“金粒子”。)中,加入作为上述溶剂的甲苯,调制成含有40质量%导电性粒子的浆液。以下,该浆液称为“A液”。
接着,混合30质量份的作为上述绝缘性树脂的液状环氧树脂(“EP828”;Japan Epoxy Resins(株)制)、30质量份的苯氧树脂(“PKHH”;INCHEM(株)制)、1质量份的硅烷偶联剂(“A-187”;日本Unicar(株)制)及30质量份的咪唑系潜在性固化剂(“3941HP”;旭化成化学制),调制成树脂组合物,在其中加入作为上述溶剂的甲苯,调制成含有10质量%树脂的甲苯溶液。以下,该甲苯溶液称为“B液”。
作为使导电性粒子排列的对象(上述被处理面),准备由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)构成的薄膜(PET层)。
接着,准备两个连接了图1所示的双流体喷嘴(“双流体喷嘴1/4JAUCO”;Spraying Systems(株)制)的喷涂装置,分别用于导电性粒子喷涂和树脂粒子喷涂,每个喷嘴的喷出口与PET层表面的间隔距离配置为1m。并且,在导电性粒子喷涂用喷涂装置与PET层表 面之间设置电荷施加装置(直流高压电源,“PSD-200”;春日电机(株)制)。
并且,使用喷涂装置,在0.6mm的喷嘴直径、0.5秒的喷涂时间、金粒子及树脂粒子到达PET层的速度为0.3m/min的条件下,将A液和B液从不同的喷嘴喷涂。这时,对于从喷嘴喷出的A液中的金粒子,通过上述电荷施加装置,施加500V的电压,由此付与静电电位,金粒子在带电(静电电位300V)状态下,被喷涂在PET层的表面上。并且,从喷嘴喷出的、由B液形成的树脂粒子喷涂在PET层的表面上并堆积。
其结果为在PET层的表面上形成了在环氧树脂中单层排列金粒子的环氧树脂涂覆膜(上述各向异性导电膜)。
将得到的环氧树脂涂覆膜在60℃、15分钟的条件下,在烤炉中加热,使甲苯干燥,得到金粒子单层排列的环氧树脂膜(厚度20μm)。
测定得到的环氧树脂膜中的金粒子的存在位置时,该环氧树脂膜的厚度方向的金粒子所处的一侧面(与PET层的界面)与金粒子中心的距离的10点平均值为5μm。
并且,测定金粒子的排列间隔时,邻接的金粒子彼此之间的中心距离的10点平均值为10μm。
(实施例2)
-各向异性导电膜的制作-
除了将实施例1中的上述导电性粒子的浆液(A液)及上述树脂的甲苯溶液(B液)的组合改为下述组合进行调制以外,以与实施例1相同的方法制造了各向异性导电膜。
导电性粒子的浆液(A液)是在10质量份的作为上述导电性粒子的镀Ni-Au树脂粒子(“Micro-Pearl AU”);积水化学工业(株)制,粒径4μm)中,加入作为上述溶剂的甲苯,作为含有40质量%导电性粒子的浆液。
树脂的甲苯溶液(B液)是混合35质量份的作为上述绝缘性树脂的液状丙烯酸酯树脂(“3002A”;共荣社化学(株)制)、45质量份的苯氧树脂(“PKHH”;INCHEM(株)制)、2质量份的硅烷偶联剂(“A-172”;日本Unicar(株)制)及8质量份的自由基引发剂(“PERHEXA 3M”;日本油脂社制),调制成树脂组合物,加入作为上述溶剂的甲苯,作为含有10质量%树脂的甲苯溶液。
其结果,在PET层的表面上得到在丙烯酸酯树脂中单层排列金粒子的丙烯酸酯树脂膜(上述各向异性导电膜)。测定该丙烯酸酯树脂膜中的金粒子的存在位置时,该丙烯酸酯树脂膜的厚度方向的金粒子所处的一侧面(与PET层的界面)与金粒子中心的距离的10点平均值为5μm。
并且,在测定金粒子的排列间隔时,邻接的金粒子彼此之间的中心距离的10点平均值为10μm。
(比较例1)
-各向异性导电膜的制作-
将40质量份的咪唑系潜在性固化剂(“3941HP”;旭化成化学社制)、14质量份的液状环氧树脂(“EP828”;Japan Epoxy Resins(株)制)、35质量份的苯氧树脂(“PKHH”;INCHEM(株)制)及1质量份的硅烷偶联剂(“A-187”;日本Unicar(株)制)进行混合,在其中,作为导电性粒子,分散10质量份的镀Ni-Au树脂粒子(“Micro-Pearl AU”);积水化学工业(株)制,粒径4μm),调制成含有导电性粒子的树脂组合物。
使用刮条涂布机,将得到的含有导电性粒子的树脂组合物涂覆在由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)组成的膜(PET层)上,制作了厚度为20μm的环氧树脂涂覆膜(上述各向异性导电膜)。
将得到的环氧树脂涂覆膜在60℃、15分钟的条件下,在烤炉中加热,使甲苯干燥,得到分散了金粒子的环氧树脂膜。
测定环氧树脂膜中的金粒子的存在位置时,该环氧树脂膜的厚度方向的一个面(与PET层的界面)与金粒子中心的距离的10点平均值为15μm。
并且,测定金粒子的排列间隔时,邻接的金粒子彼此之间的中心距离的10点平均值为40μm。
(接合体的制作1)
使用实施例1~2及比较例1中制作的各向异性导电膜,制作下述评价用芯片A及评价用芯片B与ITO布线玻璃的接合体。
[评价用芯片A]
材质:硅、外形尺寸:20mm×20mm、厚度:0.5mm
突起种类:镀金突起、突起厚度:15μm、突起数量:800/芯片、突起大小:30μm×150μm、突起间距:18μm
[评价用芯片B]
材质:硅、外形尺寸:15mm×13mm、厚度:0.5mm
突起种类:镀金突起、突起厚度:15μm、突起数量:700/芯片、突起大小:30μm×140μm、突起间距:6μm
[ITO布线玻璃]
厚度:0.7mm
在将各向异性导电膜中的导电性粒子所处的一侧面设置在评价用芯片的突起侧、将另一侧面设置在ITO布线玻璃中的导体布线侧的状态下,隔着各向异性导电膜,使评价用芯片A及评价用芯片B分别与ITO布线玻璃重合,以使突起与导体布线相对,在180℃及200℃的加热条件,并在80Mpa/芯片、10秒钟的条件下分别进行加压,从而压接得到接合体。
其中,隔着实施例1的各向异性导电膜,评价用芯片A与ITO布线玻璃压接而形成的接合体的剖面SEM照片如图3A所示,隔着比较例1的各向异性导电膜,评价用芯片A与ITO布线玻璃压接而 形成的接合体的剖面SEM照片如图3B所示。
由于实施例1的各向异性导电膜中的金粒子单层排列在距该膜的厚度方向的一个面离极短距离的位置,故如图3A所示,可以判断用于导通的导电性粒子的粒子捕捉率有明显提高。
另一方面,实施例1的各向异性导电膜中的金粒子因没有单层排列,而是分散在膜中,故在评价用芯片A与ITO布线玻璃压接时,容易受到树脂流动的影响,如图3B所示,可以判断用于导通的导电性粒子的粒子捕捉率低。
<COG(Chip on glass)导通电阻试验>
接着,对各接合体,根据JEITA EIAJ ED-4701试验规则,通过四端子法测定导体布线间的电阻值,基于下述评价基准进行了评价。评价用芯片A的结果如表1所示,评价用芯片B的结果如表2所示。
[评价基准]
○:压接后的电阻值为5Ω以下,没有发生短路。
×:压接后的电阻值大于5Ω,发生短路。
【表1】
【表2】
根据表1及表2可以确认,使用实施例1~2中得到的各向异性导电膜,压接之后的接合体中的导通电阻值低,也没有发生短路,芯片与ITO布线玻璃能够接合。这是因为实施例1~2中得到的各向异性导电膜其导电性粒子单层排列在距该膜的厚度方向的一个面离极 短的距离位置,故像评价用芯片B那样突起间距窄到6μm时,可以可靠捕捉用于导通的导电性粒子。
相对于此,使用比较例1中得到的各向异性导电膜,对于压接评价用芯片A与ITO布线玻璃的接合体,刚刚压接后的接合体中的导通电阻值低,不发生短路,能够接合芯片与ITO布线玻璃,但是,对于压接评价用芯片B与ITO布线玻璃的接合体,压接之后的接合体中的导通电阻值高,并发生短路。这是因为比较例1中得到的各向异性导电膜其导电性粒子没有单层排列,而是分散在膜中,尤其是像评价用芯片B那样突起间距窄到6μm时,不能可靠捕捉用于导通的导电性粒子。
(接合体的制作2)
与接合体的制作1相同,使用实施例1及比较例1的各向异性导电膜,压接评价用芯片A与ITO布线玻璃,制作了接合体。
(接合体的制作3)
除了将加热条件改为170℃及190℃以外,以与接合体的制作1相同的方式,使用实施例2及比较例1的各向异性导电膜,压接评价用芯片A与ITO布线玻璃,制作了接合体。
<COG(Chip on glass)导通电阻可靠性试验>
接着,对上述接合体的制作2及3中得到的各接合体,根据JEITAEIAJ ED-4701试验规则,通过四端子法测定了导体布线间的电阻值。于此,电阻值为在温度85℃、湿度85%RH的条件下,在将评价用芯片A与ITO布线玻璃刚刚压接之后及老化后(经过250小时、经过500小时及经过1000小时)进行了测定,基于下述评价基准进行了评价。结果如表3所示。
[评价基准]
○:刚刚压接后的电阻值为5Ω以下,老化后的电阻值为刚刚压接后电阻值的3倍以下。
×:刚刚压接后的电阻值为5Ω以下,老化后的电阻值大于刚刚压接后电阻值的3倍。
【表3】
根据表3可以判断,实施例1及实施例2的各向异性导电膜在老化后的接合体中的电阻值低,显示了实际应用中充分的电特性,可以得到优秀的连接可靠性。相对于此,可以判断比较例1中的各向异性导电膜在刚刚压接之后的接合体的电阻值低,并且在经过250小时后,电阻值变为大于刚刚压接后电阻值的3倍,无法将接合体作为产品而使用,实用性差。
通过以上说明,本发明的各向异性导电膜因能够使用喷涂装置同时喷涂导电性粒子及树脂粒子而形成,所以无需以往的各向异性导电膜的制造中的多层层压,通过削减制造工序而大幅地减少了成本。
并且,本发明的各向异性导电膜中,能够应对的突起间距为6μm,能够应对的突起面积为600μm2。相对于此,在以往的各向异性导电膜中,能够应对的突起间距为18μm,能够应对的突起面积为1800μm2,因此本发明的各向异性导电膜可以充分应对突起的窄节距化的动向。
并且,可以判断,使用本发明的各向异性导电膜的接合体的导电性粒子的粒子捕捉率(突起的每单位面积的粒子捕捉率)高,约为98%,相比之下,以往的接合体的粒子捕捉率低,约为40%,本发明的各向异性导电膜相比以往的各向异性导电膜,导电性粒子的配合量即使降至1/2~1/5左右,但粒子捕捉率高,能够以低成本得到优秀的导通可靠性。并且,使用本发明的各向异性导电膜的接合体在芯片剪切可靠性试验中的强度与以往的使用各向异性导电膜的接合体相同, 具有充分的强度。
(实施例3)
在作为上述导电性粒子的镀Ni-Au树脂粒子(“Micro-Pearl AU”);积水化学工业(株)制,粒径4μm,以下称为“金粒子”。)中,加入作为上述溶剂的甲苯,调制100克30质量%的浆液。以下,该浆液称为“A液”。
接着,在作为上述绝缘性树脂的双酚A型环氧树脂(“EP828”;Japan Epoxy Resins社制)中加入作为上述溶剂的甲苯,调制100克20质量%的甲苯溶液。以下,该甲苯溶液称为“B液”。
作为使导电性粒子排列的对象(上述被处理面),准备由聚对苯二甲酸乙二酯(PET层)构成的薄膜(PET层)。
接着,准备两个连接了图1所示的双流体喷嘴(“双流体喷嘴1/4JAUCO”;Spraying Systems(株)制)的喷涂装置,分别用于导电性粒子喷涂和树脂粒子喷涂,每个喷嘴的喷出口与PET层表面的间隔距离配置成1m。并且,在导电性粒子喷涂用喷涂装置与PET层表面之间设置电荷施加装置(直流高压电源,“PSD-200”;春日电机(株)制)。
并且,使用喷涂装置,在0.6mm的喷嘴直径、0.3m/min的喷涂速度的条件下,分别从不同的喷嘴喷涂A液和B液。这时,对从喷嘴喷出的A液中的金粒子,通过上述电荷施加装置,施加500V的电压,由此付与静电电位,金粒子在带电(静电电位300V)状态下,被喷涂在PET层的表面上。并且,从喷嘴喷出的、由B液形成的树脂粒子喷涂在PET层的表面上并堆积。
其结果,在PET层的表面上形成了在环氧树脂中金粒子单层排列的环氧树脂涂覆膜(上述排列粒子含有膜)。
将得到的环氧树脂涂覆膜在70℃、5分钟的条件下,在烤炉中加热,使甲苯干燥,得到金粒子单层排列的环氧树脂膜。对该环氧树脂 膜的表面,使用透明的PET(覆盖膜)进行层压。
(实施例4~6)
实施例3中,除了将喷嘴直径及上述电荷施加装置的施加电压改为表4所示的条件以外,以与实施例3的方式,将金粒子的浆液(A液)及环氧树脂的甲苯溶液(B液),分别使用不同的喷嘴,同时喷涂在PET层上,形成了在环氧树脂中金粒子单层排列的环氧树脂膜。
实施例4中得到的环氧树脂膜的剖面SEM照片如图4A所示,实施例5中得到的环氧树脂膜的剖面SEM照片如图4B所示。并且,图4A及图4B中的剖面具有三层结构,最下层为上述被处理面(PET层),最上层为上述覆盖膜(PET层),中间层为金粒子单层排列的环氧树脂膜。
通过图4A及图4B,可以判断,在环氧树脂膜的厚度方向的PET层(最下层)的附近,金粒子发生了单层排列。于此,可以确认,在图4A(实施例4)中,在与PET层的表面之间几乎没有距离的状态下,单层排列金粒子,在图4B(实施例5)中,PET层的表面与金粒子之间,以数μm的厚度形成环氧树脂层。
测定金粒子的排列间隔时,邻接的金粒子彼此之间的中心距离的10点平均值在图4A(实施例4)中为4μm,在图4B(实施例5)中为5μm。
并且,测定环氧树脂膜中的金粒子的存在位置时,金粒子中心与PET层(最下层)的表面的距离10点平均值在图4A(实施例4)中为3μm,在图4B(实施例5)中为5μm。如此,可以确认,通过控制上述喷嘴直径及基于上述电荷施加装置的施加电压,可以将导电性粒子的中心与被处理面的距离以数μm的单位进行改变。
(比较例2~3)
实施例3中,除了不进行双酚A型环氧树脂的甲苯溶液(B液)的喷涂,且将喷嘴直径及上述电荷施加装置的施加电压改为表4所示 的条件以外,以与实施例3同样的方式,仅将金粒子的浆液(A液)喷涂在PET层的表面上。
(比较例4)
实施例3中,除了不通过上述电荷施加装置施加电压,且不对金粒子付与静电电位以外,以与实施例3同样的方式,将金粒子的浆液(A液)及环氧树脂的甲苯溶液(B液)分别使用不同的喷嘴,同时喷涂在PET层的表面上。
(比较例5)
实施例3中,不进行上述双酚A型环氧树脂的甲苯溶液(B液)的喷涂,而是先将B液涂覆在PET层上,形成环氧树脂膜。接着,在该环氧树脂膜的表面上,在与实施例3相同的喷涂条件下,仅喷涂了金粒子的浆液(A液)。
(比较例6)
实施例3中,除了将金粒子的浆液(A液)及环氧树脂的甲苯溶液(B液)使用一喷嘴喷出,并且相对于A液及B液的任一,通过上述施加装置施加电压以外,在与实施例3相同的喷涂条件下,将A液及B液喷涂在PET层的表面上。
(实施例7)
实施例3中,除了将作为上述导电性粒子的金粒子(“Micro-PearlAU”);积水化学工业(株)制,粒径4μm)改为镀Ni-Au树脂粒子(“Micro-Pearl AUH”);积水化学工业(株)制,粒径4μm,以下称为“金粒子”。)以外,以与实施例3相同的方式,将金粒子的浆液(A液)及环氧树脂的甲苯溶液(B液)分别使用不同的喷嘴,同时喷涂在PET层的表面上,形成在环氧树脂中单层排列金粒子的环氧树脂膜。
(实施例8)
实施例3中,除了将作为上述导电性粒子的金粒子(“Micro-Pearl AU”);积水化学工业(株)制,粒径4μm)改为镀Ni-Au树脂粒子(“Bright GNR”);日本化学工业(株)制,粒径5μm,以下称为“金粒子”。)以外,以与实施例3相同的方式,将金粒子的浆液(A液)及环氧树脂的甲苯溶液(B液)分别使用不同的喷嘴,同时喷涂在PET层的表面上,形成在环氧树脂中单层排列金粒子的环氧树脂膜。
(实施例9)
实施例3中,除了将作为上述导电性粒子的金粒子(“Micro-PearlAU”);积水化学工业(株)制,粒径4μm)改为镀镍树脂粒子(“BrightNR”);日本化学工业(株)制,粒径4μm,以下称为“镍粒子”。)以外,以与实施例3相同的方式,将镍粒子的浆液(A液)及环氧树脂的甲苯溶液(B液)分别使用不同的喷嘴,同时喷涂在PET层的表面上,形成在环氧树脂中镍粒子单层排列的环氧树脂膜。
(实施例10)
实施例3中,除了将作为上述绝缘性树脂的双酚A型环氧树脂(“EP828”;Japan Epoxy Resins社制)改为丙烯酸酯树脂(环氧丙烯酸酯,“3002A”;共荣社化学(株)制)以外,以与实施例3相同的方式,将金粒子的浆液(A液)及丙烯酸酯树脂的甲苯溶液(B液)分别使用不同的喷嘴,同时喷涂在PET层的表面上,形成在丙烯酸酯树脂中单层排列金粒子的丙烯酸酯树脂膜。
(实施例11)
实施例3中,除了将作为上述绝缘性树脂的双酚A型环氧树脂(“EP828”;Japan Epoxy Resins社制)改为丙烯酸酯树脂(三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯,“DCP-A”;共荣社化学(株)制)以外,以与实施例3相同的方式,将金粒子的浆液(A液)及丙烯酸酯树脂的甲苯溶液(B液)分别使用不同的喷嘴,同时喷涂在PET层的表面上,形成在丙烯酸酯树脂中单层排列金粒子的丙烯酸酯树脂膜。
接着,使用扫描电子显微镜(SEM)观察实施例3~11及比较例 2~6的导电性粒子的排列状态,基于下述标准进行评价。结果如表4及表5所示。
[评价基准]
○:导电性粒子单层排列。
△:导电性粒子单层排列,但一部分排列混乱。
×:导电性粒子凝集,没有单层排列。
【表4】
| 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 | |
| 喷嘴直径 (mm) | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 0.5 | 0.1 | 0.3 | 0.6 |
| 施加电压(V) | 500 | 1000 | 1800 | 400 | 100 | 200 | - |
| 静电电位(V) | 300 | 800 | 1500 | 250 | 80 | 100 | - |
| 导电性粒子 | 金粒子 Micro- Pearl AU | 金粒子 Micro- Pearl AU | 金粒子 Micro- Pearl AU | 金粒子 Micro- Pearl AU | 金粒子 Micro- Pearl AU | 金粒子Micro-Pearl AU | 金粒子 Micro- Pearl AU |
| 绝缘性树脂 | 双酚A型 环氧 | 双酚A型 环氧 | 双酚A型 环氧 | 双酚A型 环氧 | 无喷涂 | 无喷涂 | 双酚A型 环氧 |
| 排列状态 | ○ | ○ | ○ | △ | × | × | × |
【表5】
| 比较例5 | 比较例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | |
| 喷嘴直径 (mm) | 0.6 | 0.6(一喷 嘴) | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| 施加电压(V) | 500 | 500 | 500 | 500 | 500 | 500 | 500 |
| 静电电位(V) | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
| 导电性粒子 | 金粒子 Micro- Pearl AU | 金粒子 Micro- Pearl AU | 金粒子 Micro- Pearl AU | 金粒子 Micro- Pearl AU | 镍粒子 Micro- Pearl AU | 金粒子 Micro- Pearl AU | 金粒子 Micro- Pearl AU |
| 绝缘性树脂 | 无喷涂 (预先形 成环氧树 脂) | 双酚A型 环氧 | 双酚A型 环氧 | 双酚A型 环氧 | 双酚A型 环氧 | 环氧丙烯 酸酯 | 三环癸烷 二甲醇二 丙烯酸酯 |
| 排列状态 | × | × | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
根据表4及表5的结果,可以判断,在实施例3~11中,因为使用不同的喷嘴,同时喷涂导电性粒子及绝缘性树脂粒子,所以该导电性粒子以单层排列的状态固定在绝缘性树脂膜中。
另一方面,在比较例2~3中,因为没有喷涂绝缘性树脂,而是仅喷涂了付与静电电位的导电性粒子,所以不进行通过绝缘性树脂的导电性粒子的固定化,导电性粒子的静电电位在15秒中消失,无法 排列导电性粒子。在此,图5表示比较例2的显示导电性粒子的排列状态的SEM照片,图6表示比较例3的显示导电性粒子的排列状态的SEM照片。如图5及图6所示,几乎观察不到任何的导电性粒子的排列,尤其是比较例2(参考图5)中,因为施加电压低,所以没有发生任何凝集。
并且,比较例4中,因为导电性粒子上没有付与静电电位,所以该导电性粒子发生凝集,无法单层排列。
比较例5中,因为绝缘性树脂没有与导电性粒子同时喷涂,对预先涂覆绝缘性树脂而形成的绝缘性树脂,仅喷涂上述导电性粒子,所以通过该绝缘性树脂的存在,不能电性控制,无法进行微细粒子排列的控制。
并且,在比较例6中,因为使用同一喷嘴将导电性粒子及绝缘性树脂喷出的同时,在两者上付与静电电位,所以无法将上述导电性粒子单层排列。
(实施例12~19)
通过改变喷嘴直径及上述导电性粒子的静电电位,比较上述导电性粒子的排列状态。
即,在实施例3中,除了将喷嘴直径及上述电荷施加装置的施加电压分别改为表6及表7所示的条件以外,以与实施例3的方式,将金粒子的浆液(A液)及环氧树脂的甲苯溶液(B液),分别使用不同的喷嘴,同时喷涂在PET层上,形成了在环氧树脂中单层排列金粒子的环氧树脂膜。接着,使用扫描电子显微镜(SEM)观察导电性粒子的排列状态,基于上述评价基准进行评价。结果如表6及表7所示。并且,为了比较将喷嘴直径设为一定时的根据静电电位的大小而产生的排列状态的差异,合并实施例3、实施例5及实施例6的评价结果而进行显示。
【表6】
【表7】
根据表6及表7的结果,可以判断,当改变喷嘴直径及施加电压时,导电性粒子的排列状态将发生变化。
在此,比较实施例12及实施例19,实施例12(静电电位1500V)中,导电性粒子整齐单层排列,而实施例19(静电电位1600V)中,导电性粒子的一部分发生了单层排列,并且因为上述静电电位高,所以导电性粒子发生了烧焦,实用性差。由此,静电电位的适当数值范围的上限值的阈值在1500V~1600V之间。
(实施例20)
在实施例4中,除了作为排列导电性粒子的对象(上述被处理面),使用在表面上具有形成为布线状的金属配线(上述导电性布线)的硅基板以外,以与实施例4相同的方式,将金粒子的浆液(A液)及环氧树脂的甲苯溶液(B液)分别使用不同的喷嘴,同时喷涂在硅基板上。其结果为,如图7A~图7D所示,在形成于硅基板上的金 属配线上,金粒子被选择性地发生了单层排列,得到与金属配线的布线相同形状的金粒子布线。
工业实用性
本发明的各向异性导电膜可以适用于各种电子部件等与基板、基板之间等的接合中,例如,适用于IC标签、IC卡、存储卡、平板显示器等的制造中。
本发明的接合体具有较高的导电性粒子的粒子捕捉率、优秀的导通可靠性。
本发明的各向异性导电膜的制造方法可以容易地制造,于树脂膜中含有以微米级的排列间隔单层排列的导电性粒子的排列粒子含有膜。
Claims (15)
1.一种各向异性导电膜,其特征在于,
在树脂膜中,于该树脂膜的厚度方向的一个面上,单层排列导电性粒子,
所述树脂膜的厚度方向的一个面与所述导电性粒子的中心的距离的10点平均值为9μm以下,
将使用一喷涂装置喷出并通过静电电位付与装置付与了静电电位的导电性粒子,及使用其他喷涂装置喷出的树脂粒子,同时喷涂在被处理面上,由此,在由所述树脂粒子形成的树脂膜中,使所述导电性粒子单层排列,从而得到该各向异性导电膜。
2.如权利要求1所述的各向异性导电膜,邻接的导电性粒子彼此之间的中心距离的10点平均值为1μm~30μm。
3.如权利要求1~2中任一项所述的各向异性导电膜,树脂膜由选自环氧树脂及丙烯酸酯树脂中的至少一种绝缘性树脂构成。
4.一种接合体,其特征在于,隔着如下所述的各向异性导电膜,电性接合选自电子部件及基板的两种以上:在树脂膜中,于该树脂膜的厚度方向的一个面上,单层排列导电性粒子,所述树脂膜的厚度方向的一个面与所述导电性粒子的中心的距离的10点平均值为9μm以下,将使用一喷涂装置喷出并通过静电电位付与装置付与了静电电位的导电性粒子,及使用其他喷涂装置喷出的树脂粒子,同时喷涂在被处理面上,由此,在由所述树脂粒子形成的树脂膜中,使所述导电性粒子单层排列,从而得到该各向异性导电膜。
5.如权利要求4所述的接合体,选自电子部件及基板的两种以上中的接合端子的面积为600μm2以上,小于1800μm2。
6.如权利要求4所述的接合体,电子部件选自IC芯片及液晶面板,基板选自ITO玻璃基板、软性基板、刚性基板及软性印刷基板。
7.一种各向异性导电膜的制造方法,其特征在于,包含下述工序:将使用一喷涂装置喷出并通过静电电位付与装置付与了静电电位的导电性粒子,及使用其他喷涂装置喷出的树脂粒子,同时喷涂在被处理面上,由此,在由所述树脂粒子形成的树脂膜中,使所述导电性粒子单层排列。
8.如权利要求7所述的各向异性导电膜的制造方法,树脂粒子由选自环氧树脂及丙烯酸酯树脂中的至少一种绝缘性树脂构成。
9.如权利要求7所述的各向异性导电膜的制造方法,导电性粒子的静电电位为300V~1500V。
10.如权利要求7所述的各向异性导电膜的制造方法,使用喷涂装置喷出的导电性粒子到达被处理面的速度为0.3m/min以下。
11.如权利要求7所述的各向异性导电膜的制造方法,喷涂装置具有喷嘴。
12.如权利要求11所述的各向异性导电膜的制造方法,喷嘴直径为0.1mm~1.0mm。
13.如权利要求7所述的各向异性导电膜的制造方法,树脂膜中的邻接的导电性粒子彼此之间的中心距离的10点平均值为1μm~30μm。
14.如权利要求7所述的各向异性导电膜的制造方法,树脂膜中的导电性粒子的中心与被处理面的距离的10点平均值为9μm以下。
15.如权利要求7所述的各向异性导电膜的制造方法,被处理面具有导电性布线,在该导电性布线上选择性地排列导电性粒子。
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