JP2005116291A

JP2005116291A - 異方性導電膜及びその製造方法

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Publication number: JP2005116291A
Application number: JP2003347831A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kashiwabara; 秀樹柏原; Masamichi Yamamoto; 正道山本
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2003-10-07
Filing date: 2003-10-07
Publication date: 2005-04-28

Abstract

【課題】隣り合う電極間が３０μｍ以下のような、近接した電子部品の電極に使用できる異方性導電膜を提供する。
【解決手段】導電成分と樹脂を主成分とする異方性導電膜であって、前記導電成分は微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がった形状を有する金属粉末を含み、また該金属粉末は膜厚方向に配向しており、かつ、その一部が膜から突出していることを特徴とする異方性導電膜とする。さらには、その片側若しくは両側に実質的に導電成分を含まない樹脂を被覆し、複層の異方性導電膜とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、各種電子部品における電極同士の接続に用いられる異方性導電膜及びその製造方法に関する。

電子部品における電極同士の接続は、その接続方法の１つとして異方性導電膜を使用する手段がある。
この方法は、膜の厚み方向には高導電性を有し、膜の面方向には低導電性か導電性の無い、いわゆる異方性を有する膜を、導電接続すべき電極間に挟み、加熱加圧等により接着する方法である。
その特徴は、小型化する電子部品同士の電極を導電接続する際、隣接する電極とのピッチが非常に近く、従来の半田等を用いた接続では、隣接する電極との絶縁が困難になっており、このような回路接続に効果的な接続方法である。

ところが、さらに電子部品の小型化、高密度実装等により、異方性導電膜でも隣接する電極との絶縁性に問題を生ずる程度の電極間距離を生じ、その対策として種々対策する手段が開示されている。
その一手段として、異方性導電膜に含む導電性粒子を、導電性微粒子と絶縁性微粒子との混合体とする方法がある（特許文献１参照）。このようにすると、異方性導電膜中の導電性微粒子同士の接触割合が減少し、横方向（隣接する電極方向）への導通を抑えることができると言う記載がある。

また、異方性導電膜は、前記のように導電性微粒子を絶縁性樹脂に含む構成となっており、圧縮時に樹脂の変形により、導電性微粒子同士が膜の厚み方向に接触することによって電極間を導通することになるため、接続回路に大きな電流を負荷しにくい問題がある。
この対策として、絶縁性樹脂シートに予め貫通孔を形成し、この貫通孔にめっきで金属を充填することにより、異方性導電膜を形成する方法がある（特許文献２参照）。この方法によれば、導通後に大きな電流を流すことができる。
特開２００２−７５４８８号公報、（００１０−００１３）特開２００２−７６０５６号公報、（００１２−００１３）

異方性導電膜を、電子部品の小型化や高密度実装による隣り合う電極が３０μｍ以下の至近距離で使用する場合、前述の特許文献１のような手段では、確率的に不都合となる可能性がある。また、特許文献２の手段では、樹脂シートに予め微細な貫通孔を用意するため、コストが高くなる可能性がある。こうした問題を解決することにより、電極間がたかだか１５μｍ程度のピッチであっても、信頼できる導通を確保することができる。

本発明は、導電成分と樹脂を主成分とする異方性導電膜であって、前記導電成分は微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がった形状を有する金属粉末を含み、また該金属粉末は膜厚方向に配向しており、かつ、その一部が膜の表面から突出していることを特徴とする異方性導電膜である。このような構成をとることにより、膜厚方向への導電性は、確保でき、かつ膜方向（隣り合う電極方向）の絶縁性も十分となる。さらには、含まれる導電性粒子が直鎖状であるため、大きな電流にも対応可能な形状である。

前記金属粉末を構成する微細な金属粒子は、磁性金属又はその合金、若しくはその複合金属であるのが好ましい。これは磁性を有することにより、直鎖状の形状を構成し、かつ該直鎖状の金属粉末を樹脂の膜厚方向に配向させるのに有利である。

前記金属粉末の最大鎖長は前記膜厚より大きく、かつ１５μｍ以下であると好ましい。膜厚より長ければ、少なくとも片方の直鎖状金属粉末が膜面から突出しており、導通が確実となる。しかし、何らかの障害により該直鎖状金属粉末が配向を妨げられても、１５μｍ以下であれば、隣接する電極との導通を防ぐことができる。

前記金属粉末の鎖の径が５０ｎｍ以上１μｍ以下であり、かつ５０％以上の粉末はアスペックト比が１０以上であると好ましい。鎖の径が５０ｎｍ未満では、直鎖状であるため樹脂との混合時に折れやすく、望ましい長さを維持できにくく、１μｍを超えると樹脂との混合後、静置により分離しやすくなる。
また、含まれる金属粉末は、直鎖状の形状をした金属粉末を含むが、金属粉末全体の５０％以上がアスペクト比（長さ／径）１０以上であると、膜方向（隣接電極方向）への配向性が十分であり、所望の導通を十分確保できる。

さらに、前記異方性導電膜の片面若しくは両面に導電成分を実質的に含まない樹脂膜を有する複層の膜とすることにより、使用上の信頼性を高める。このような複層の異方性導電膜とすることで、電極同士を導通させる際に、飛び出している電極部間を、金属粉末を実質的に含まない樹脂が埋めるため、接着の信頼性および、隣り合う電極間の絶縁性に対する信頼性を向上できる。

前記導電成分を含有する樹脂の１００℃における溶融粘度をη_１とし、前記導電成分を実質的に含まない樹脂膜を構成する樹脂の１００℃における溶融粘度をη_２としたときに、η_１／η_２が２以上であると、前記電極間を樹脂が埋める際、優先して実質的に導電成分を含まない樹脂が流れるので好ましい。

前記導電成分を含有する樹脂と、前記導電成分を実質的に含まない樹脂が、共に熱硬化性樹脂であると、接着後の接着強度が大きいため、好ましい。

前記導電成分を含有する樹脂が、熱硬化性樹脂であり、前記導電成分を実質的に含まない樹脂は、熱可塑性樹脂であると、一度固定した後、何らかの理由で導通を外したい場合、加熱溶融して取り外すことができるため、好ましい。

本発明の製造方法の１つは、液状の熱硬化性樹脂に、導電成分として微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がった形状を有する金属粉末を加え混合し、膜状に展開して磁界若しくは電界により前記金属粉末を膜厚方向に配向させ、その状態を維持したまま前記熱硬化性樹脂を固化若しくは硬化させることにより、前記膜の表面から該金属粉末の一部が突出した膜を得ることを特徴とする。

本発明になる製造方法の他の１つは、液状の熱硬化性樹脂に、導電成分として微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がった形状を有し、ハロゲン元素を１つ以上有する表面処理剤で表面を覆われた金属粉末を加え混合し、膜状に展開して磁界若しくは電界により前記金属粉末を膜厚方向に配向させ、その状態を維持したまま前記熱硬化性樹脂を固化若しくは硬化させることにより、前記膜の表面から該金属粉末の一部が突出した膜を得ることを特徴とする。

本発明になる製造方法のさらなる他の１つは、液状の熱硬化性樹脂に、導電成分として微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がった形状を有する金属粉末を加え混合し、膜状に展開して磁界若しくは電界により前記金属粉末を膜厚方向に配向させ、その状態を維持したまま前記熱硬化性樹脂を固化若しくは硬化させた後、該膜の表面から樹脂のみを一部浸食除去することにより、前記膜の表面から該金属粉末の一部が突出した膜を得ることを特徴とする。

本発明になる異方性導電膜は、特に電極ピッチが３０μｍ以下のファインピッチに対応できる特徴を有する。また、直鎖状をした導電成分であるがゆえ、比較的大電流にも使用可能である。

本発明に使用する、微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がった形状を有する金属粉末を図１の模式図をもちいて説明する。金属粉末１は、直径がｄで示される微細な金属粒子の集団であり、その集合体は直鎖状になり、直径がＤ、長さがＬで示される。ｄの大きさは、たかだか数ｎｍ〜数百ｎｍであり、直径Ｄになるには、数個乃至十数個の微細な金属粒子が集合している。その直径Ｄの集合体が直鎖状に伸び、長さＬに伸長したものである。

前記金属粉末は、長さＬ、直径Ｄが分布した状態にあるが、微細な金属粒子の直径ｄは同じロットであれば、ほぼ同じであり、バラツキはあまりない。
本発明は、このような金属粉と樹脂を混合し膜状にする際に、該膜の厚み方向に金属粉末を配向させた異方性導電膜である。

図２（ａ）にその模式図を示す。導電成分を含む樹脂２の膜には、前記金属粉末１が膜厚方向に配向した状態で含まれている。図２（ａ）に示すように、本発明になる異方性導電膜に含まれる導電成分は非常に少量である。その理由は、図２（ｂ）に示すように、基板５の電極６とＩＣ３の電極４を接続する際の異方性導電膜の変形は、双方の電極４，６に押さえられると同時に加熱され、つぶされるように変形する。このとき、両電極間に挟まれた金属粉末１は、直鎖状であるが故に両電極に上下で接触する。また、さらに押された場合には、座屈状態となって横に広がり、あたかも粘土を押さえたときのように長さＬは縮み、直径Ｄが大きくなる。このような変形をするために、ごく少量の導電成分で、大きな導電性を得ることができる。配合量としては１体積％もあれば十分である。

また、金属粉末１は導電成分を含む樹脂２の膜厚方向に一部突出している。このため、厚み方向に電極が押しつけられると、真っ先にこの突出部分が座屈するため、電極部分との接触が十分になる。たとえ加圧により曲がっても、電極との接触面積は大きくなるため導電性を低下させることはない。

そして、導電成分が少量で使用できることは、隣り合う電極への導通が起こりにくい。たとえ直鎖状金属粉末が曲がっても、隣り合う直鎖状金属粉末に接する確率がほとんど無いからである。従って、電極のスパンが３０μｍ以下となっても、隣り合う電極との絶縁性を十分に維持できる異方性導電膜として使用できる。

本発明で用いる金属粉末を構成する微細な金属粒子は、図１の形状を構成するため、金属粉末作製時に磁界をかけて作製するのが好ましく、この理由から磁性金属を使用するのが良い。又さらに、異方性導電膜とする際に、金属粉末が膜厚方向に配向するように作製するため、作製時に磁界若しくは電界をかけるのがよい。この理由からも磁性金属を使用するのがよい。
前記磁性金属は、磁性金属単独で使用するのが好ましいが、その合金を用いても良い。また、一旦磁性金属で金属粉末化してから、その表面に別種の金属を被覆する等の複合化された金属として用いることもできる。特に複合化するには、導電性の良い金属を磁性金属の表面に被覆すると、異方性導電膜とした際により導電性をよくすることができるため好ましい。

また、金属粉末は、長さを揃えることが好ましいが、そのための篩分等の作業は、対象が微粉であるため、困難な作業が必要となる。従って、ある程度の長さ分布を持った状態で使用する。そして、好ましくは最大鎖長（最大長さ）が異方性導電膜の膜厚より大きいと、膜の厚み方向に金属粉末が突出するので、前記説明の形態をとることが容易となる。
ここで異方性導電膜は、数μｍ程度の厚さがあれば十分に機能を発揮できるため、その厚みよりやや長い程度の鎖長があればよい。そして、最大長さは、長すぎると膜からの突出が大きくなるため、ハンドリングの阻害要因となる。従って最大鎖長の大きな金属粉末は、異方性導電膜が厚い場合に用いる等、使用時の組み合わせをすればよい。

なお、金属粉末の最大鎖長は、異方性電導膜として使用する際、隣り合う電極間のピッチより長いと、何らかの障害により金属粉末が配向せずに加圧されたときに、隣り合う電極間の導通を引き起こす可能性がある。従って隣接する電極間のピッチより最大鎖長が短いことが信頼性を高める。今後、高集積化や小型化により、前記ピッチは小さくなることが予想されるため、最大鎖長を１５μｍ以下にするのが好ましい。即ち電極間のピッチを１５μｍとした電子部品にも使用可能となる。もちろん、最大鎖長をより短くすることで、より電極間ピッチを短くしても、対応が可能である。

金属粉末の鎖の径は、金属粉末を構成する微細な金属粒子の大きさにも起因するが、該金属粒子の径は数ｎｍ〜数百ｎｍの範囲であり、これらが数個乃至十数個集積した結果の径となるため、数十ｎｍ乃至数μｍ程度である。異方性導電膜の厚みがたかだか数μｍ〜数十μｍであるから、好ましい金属粉末の径は５０ｎｍ以上１μｍ以下の範囲とするのがよい。前記したように、金属粉末の径があまりに細すぎれば、樹脂との混合の際に損傷し、短小になる可能性があり、太すぎれば、自重により、混合後の静置による分離を引き起こしやすい。このような点から、前記範囲を使用するのが好ましい。

そして、金属粉末の形状は、直鎖状であることが本発明における重要な要素であり、図１のように、鎖の長さＬと鎖の径Ｄとの関係がＬ／Ｄ（アスペクト比）で表現すると、１０以上有るものがより好ましい形態であり、特にこの比率が、全金属粉末の５０％以上（数換算）あれば好ましい。アスペクト比を測定する手段は、粒子形状（長さ・径）を顕微鏡により計測する。
前記金属粉末は、そのまま使用しても良いが、表面処理剤で表面を覆ってから使用するのも好ましい。使用する表面処理剤には、ハロゲン元素を１つ以上有する表面処理剤を用いると樹脂の粘度が大きくなっても、金属粉末の自由度が大きくとれるため、磁界若しくは電界による配向をしやすいので、好ましい。

以上が、本発明の基本的構成であるが、異方性導電膜の使用上、該異方性導電膜の片面若しくは両面に導電成分を実質的に含まない樹脂層を被覆してあるとより好ましい。その構成を、図３により説明する。図３は、本発明になる複層の異方性導電膜の断面模式図であるが、金属粉末１が配向する、導電成分を含む樹脂２の膜の表面に、実質的に導電成分を含まない樹脂７，８を被覆してある。図３では両面に樹脂の相を被覆してあるが、もちろん片面被覆でも構わない。このような構成にすることで、異方性導電膜を電極間に挟み、電極同士を加圧加熱圧着する際に、表面の樹脂が隣の電極間を埋め、封止効果と接着強度向上になる。

その状況を図４に模式図で示す。図４（ａ）は両面に導電成分を含まない樹脂で被覆された構成の複層の異方性導電膜である。この異方性導電膜を、図２（ｂ）のように、ＩＣ３と基板５の間に挟み両者を接着する。図２（ｂ）で、ＩＣ３の電極４と基板５の電極６が加圧加熱により接近すると、図４（ｃ）のように異方導電膜は変形し、電極４，６に押され、樹脂がＩＣ３の電極間、基板５の電極間に充填される。この状態で固化すると、ＩＣ３と基板５の電極を除いた部分は、異方性導電膜の表面に被覆されていた樹脂で封止される。また、封止した樹脂は、ＩＣ３と基板５の接着にも働くことになる。

ここで、導電成分を含有する樹脂は、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であっても使用できるが、使用後において、ＩＣ等の電子部品を基板等に固定し、かつ耐熱度向上に寄与するため、熱硬化性樹脂を用いるのが好ましい。
但し、異方性導電膜として使用するため、該膜の状態においては、未硬化若しくは半硬化（プリプレグ）の段階としておき、電子部品を熱圧着するときに硬化するのが好ましい。

そして、図３で示すような複層の異方性導電膜の場合は、導電成分を含む樹脂の１００℃における溶融粘度をη_１とし、導電成分を含まない樹脂の１００℃における溶融粘度をη_２としたとき、η_１／η_２が２以上の関係にあると好ましい。ここで、１００℃における溶融粘度とは、樹脂を１００℃に加熱溶融した際の粘度を言い、熱可塑性樹脂の場合は温度上昇に従って低下するが、熱硬化性樹脂の場合は、溶融と共に硬化反応により粘度が上昇する場合があり、最低溶融粘度が明確に現れる。本発明に用いる樹脂は、温度が１００℃で判断するのが好ましい。

そして、本発明に用いる樹脂は、導電成分を含む樹脂が熱硬化性樹脂であり、導電成分を実質的に含まない樹脂も熱硬化性樹脂であるのが好ましい。その理由は、加熱の際に、前記したη_１／η_２≧２の関係から、先に導電成分を含まない樹脂が流動する。その結果、隣り合う電極間に導電成分を含まない樹脂が充填され、封止と接着に寄与する。また、向かい合う電極間には、流動で残った金属粉末が座屈状態で残され、電極同士の接続がなされる。

一方、導電成分を含む樹脂を熱硬化性樹脂とし、導電成分を実質的に含まない樹脂を熱可塑性樹脂とすることも好ましい。その理由は、接着までは前記熱硬化性樹脂同士の組み合わせと同じであるが、一度実装した後、何らかの都合でリペアする際に、加熱することで電子部品を基板から取り外すことが可能となる。このような特性から、この構成にすると、脱着可能な異方性導電コネクタとして使用することも可能となる。

本発明の製造方法の１つは、以下のようにする。液状の熱硬化性樹脂（溶剤で溶解し、液状とした熱硬化性樹脂を含む）に直鎖状金属粉末を含む金属粉末を加え混合し、均一な分散液とする。ここで用いる金属粉末の量は、樹脂固形分との合計を１としたときに、１０体積％以下の量を用いるのが好ましく、さらに好ましくは、２体積％以下の量である。多く用いると、導電性の向上はするが、隣り合う電極との絶縁性を低下させる可能性が増す。通常は１体積％以下で十分に実用可能である。液状樹脂の固形分は粘度が大きいと金属粉末の配向性を低下させる。混合時の樹脂粘度は、金属粉末が沈殿しない程度で低粘度とするのが好ましい。

出来た分散液を所望の膜厚となる厚みに展延し、その状態で磁界若しくは電界を用いて直鎖状金属粉末を膜厚方向に配向させる。配向している状態のまま、加熱し、乾燥固化させる。一部硬化させておいてもよい。金属粉末の一部が膜厚から突出する手段としては、所望の膜厚以上に長い直鎖状金属粉末を予め使用するのが良い。また、乾燥固化する前の段階で磁界若しくは電界を用いて液状樹脂中の金属粉末を配向させるため、液中で金属粉末が自由に移動できる方が配向性に優れるため、液状樹脂を展延する際は、加えた直鎖状金属粉末の長さより厚い展延厚みとするのが好ましい。このため、樹脂溶液濃度を予め調節しておくのがよい。以上のようにすることで、表面から金属粉末の一部が突出した異方性導電膜が得られる。

本発明の製造方法の他の一つは、以下のようにする。液状の熱硬化性樹脂（溶剤で溶解し、液状とした熱硬化性樹脂を含む）に、予めハロゲン元素を１つ以上有する表面処理剤で表面を覆った直鎖状金属粉末を含む金属粉末を加え混合し、均一な分散液とする。以下は前記製造方法と同じ工程を用いることができる。前記ハロゲン元素を１つ以上有する表面処理剤で金属粉末を覆っておくと、樹脂と金属粉末との親和性を低下させる。その結果、液状樹脂の粘度が大きくても、磁界若しくは電界により金属粉末を配向させる際に、該金属粉末の自由度が増し、配向性が良くなる。また、樹脂の界面張力により配向した金属粉末が樹脂液中に引き込まれないため、樹脂表面から金属粉末の一部が突出した異方性導電膜を得やすい。

本発明の製造方法のさらなる他の１つは、以下のようにする。膜形成工程は、前記第１の製造方法と同じであるが、出来上がった異方性導電膜の表面を加工する。その１つは、膜の表面を有機溶剤等を用いて溶解する。使用する有機溶剤は、未硬化若しくは半硬化状の樹脂であるため、熱ピロリドン等の溶剤で素早く処理するのが好ましい。放置すると樹脂が深く溶解されるため、手早く処理することが大切である。他の一つは、膜の表面を削る方法である。これは、レーザーによる処理、イオンビームエッチング（ＲＩＥ）等を用いるのが好ましい。この手段においても、樹脂が未硬化若しくは半硬化状態にあるため、軽微な条件で対応できる。
このように膜を作成後処理する方法は、前記の方法に比較して、樹脂濃度、直鎖状の金属粉末の長さ、展延する厚み等を気にせずに異方導電膜を作製できる。

以下に実施例を示すが、本発明は前述の内容であり、以下の実施例によって限定されるものでもない。
（実施例）導電成分となる金属粉末には、粒子径（ｄ）が約５０ｎｍ程度の微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がったＮｉ粉末を用いた。このＮｉ粉末は、電子顕微鏡による観察から、鎖の平均径（Ｄ）が約１００ｎｍであり、最大の鎖長（Ｌ）は１４μｍであった。また、この金属粉末には、アスペクト比１０以上のものが含まれている。
樹脂には固形エポキシ樹脂であるエピコート（登録商標）１０１０を用い、これにマイクロカプセル型潜在性硬化剤であるノバキュア（登録商標）ＨＸ３７２１をくわえ、メチルエチルケトンで溶解し、液状とした。なお、前記樹脂の１００℃における溶融粘度η_１は約１００００Ｐａ・ｓｅｃである。この樹脂溶液に、固形分を１とした時の１体積％になるように前記Ｎｉ粉末を加え、混合均一化した。

出来た分散液をガラス基板上に展延し、０．２Ｔの磁場中で乾燥、固化し、異方性導電膜を作製した。この膜は、金属粉末が膜の厚み方向に配向しており、また、厚みが約１０μｍであるため、膜表面から随所に金属粉末の先端部が突出しているのを光学顕微鏡で観察できた。ここで得られた異方性導電膜を試料１とする。

さらに、前記異方性導電膜の一部を複合膜にした。前記作製の異方性導電膜をガラス基板に付着させたまま、その表面に導電成分の入らない樹脂液を展延した。樹脂液の内容は、固形エポキシ樹脂エピコート（登録商標）１００１、マイクロカプセル硬化剤ノバキュア（登録商標）ＨＸ３７２１をメチルエチルケトンで溶解、分散したものである。なお、前記樹脂の１００℃における溶融粘度η_２は約１００Ｐａ・ｓｅｃである。
この展延した樹脂液を乾燥固化したのち、該膜をガラス基板から剥離し、裏返した状態でガラス基板に乗せ、前記樹脂液を展延し、乾燥固化した。得られた複合化された異方性導電膜は、厚みが約３０μｍであった。ここで得られた異方性導電膜を試料２とする。

（比較例）導電成分として、直径５μｍの球状樹脂の表面に、１００ｎｍのＡｕを被覆した粉末を用意した。
樹脂としてアクリル樹脂を用い、メチルエチルケトンで溶解し、樹脂液とした。この樹脂に、固形分を１としたときに２０体積％となるように、前記粉末を加え、混合し、分散液とした。
この分散液を、ガラス基板上に展延し、乾燥固化し、異方性導電膜を作製した。膜の厚みは約３０μｍであった。ここで得られた異方性導電膜を試料３とする。

前述の試料１〜３を導電抵抗測定した。測定方法は以下の通りである。
（厚み方向の導電抵抗）
幅１５μｍ、長さ５０μｍ、厚み２μｍの金電極が１５μｍ間隔で配列された電極パターンを有するＦＰＣを用意し、このＦＰＣの電極パターン上に、異方性導電膜試料を乗せた。その上に、片面をアルミニウム膜が蒸着されたガラス基板をアルミニウム膜が異方性導電膜と接するように置き、１００℃雰囲気で加圧し、熱接着した。
放冷した後、異方導電膜とアルミニウム膜とを介して導電接続された隣り合う２つの金電極間の抵抗値を測定し、この測定値を１／２して、異方性導電膜の厚み方向の導電抵抗とした。
また、導電抵抗の評価は、以下の基準を用いた。
◎：導電抵抗が０．１Ω以下。厚み方向の導電性極めて良好。
○：導電抵抗が０．１Ωを超え、かつ１Ω以下。厚み方向の導電性良好。
×：導電抵抗が１Ωを超える。厚み方向の導電性不良。

（面方向の導電抵抗）
前記厚み方向で使用したＦＰＣと同じ内容のＦＰＣを用意し、これに異方性導電膜試料を乗せた。その上に、アルミニウムの蒸着無しのガラス基板を重ね、１００℃雰囲気で加圧し、熱接着した。
放冷した後、異方導電膜とアルミニウム膜とを介して導電接続された隣り合う２つの金電極間の抵抗値を測定し、異方性導電膜の面方向の導電抵抗とした。
また、導電抵抗の評価は、以下の基準を用いた。
◎：導電抵抗が１ＧΩを超える。面方向の絶縁性極めて良好。
○：導電抵抗が１ＭΩを超え、かつ１ＧΩ以下。面方向の絶縁性良好。
×：導電抵抗が１ＭΩ以下。面方向の絶縁性不良。

以上の導電抵抗測定結果を表１に示す。本発明になる異方性導電膜（試料１及び２）は、電極間に十分な導電性を与え、かつ隣り合う電極間の絶縁も十分である。比較例で用いた異方性導電膜（試料３）は、電極間の導電性は得られるが、隣り合う電極間の絶縁性が不足している。

本発明に用いる、直鎖状金属粉末を拡大した模式図である。Ｌは長さ、Ｄは直径、ｄは金属粒子の直径である。本発明の異方性導電膜の一例である、断面模式図である。（ａ）は膜状態の段階であり、（ｂ）は電極間に挟まれて接着されるときの状況を示す。本発明になる異方性導電膜の他の例である、断面模式図である。本発明になる異方性導電膜の使用状況を説明する図である。（ａ）は膜の状態であり、（ｂ）は電極に挟まれた段階であり、（ｃ）は加圧され接着した状態を示す。

符号の説明

１．金属粉末、
２．樹脂、
３．ＩＣ、
４．電極、
５．基板、
６．電極、
７．樹脂、
８．樹脂、

Claims

導電成分と樹脂を主成分とする異方性導電膜であって、前記導電成分は微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がった形状を有する金属粉末を含み、また該金属粉末は膜厚方向に配向しており、かつ、その一部が膜の表面から突出していることを特徴とする異方性導電膜。
前記金属粉末を構成する微細な金属粒子は、磁性金属又はその合金、若しくはその複合金属である請求項１に記載の異方性導電膜。
前記金属粉末の最大鎖長は前記膜厚より大きく、かつ１５μｍ以下である請求項１又は２に記載の異方性導電膜。
前記金属粉末の鎖の径が５０ｎｍ以上１μｍ以下であり、かつ５０％以上の粉末はアスペクト比が１０以上である請求項１乃至３のいずれかに記載の異方性導電膜。
さらに、請求項１乃至４のいずれかに記載の異方性導電膜の片面若しくは両面に導電成分を実質的に含まない樹脂膜を有する複層の異方性導電膜。
前記導電成分を含有する樹脂の１００℃における溶融粘度をη_１とし、前記導電成分を実質的に含まない樹脂膜を構成する樹脂の１００℃における溶融粘度をη_２としたときに、η_１／η_２が２以上である請求項５に記載の複層の異方性導電膜。
前記導電成分を含有する樹脂と、前記導電成分を実質的に含まない樹脂が、共に熱硬化性樹脂である請求項５又は６に記載の複層の異方性導電膜。
前記導電成分を含有する樹脂が、熱硬化性樹脂であり、前記導電成分を実質的に含まない樹脂は、熱可塑性樹脂である請求項５又は６に記載の複層の異方性導電膜。
液状の熱硬化性樹脂に、導電成分として微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がった形状を有する金属粉末を加え混合し、膜状に展開して磁界若しくは電界により前記金属粉末を膜厚方向に配向させ、その状態を維持したまま前記熱硬化性樹脂を固化若しくは硬化させることにより、前記膜の表面から該金属粉末の一部が突出した膜を得ることを特徴とする異方性導電膜の製造方法。
液状の熱硬化性樹脂に、導電成分として微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がった形状を有し、ハロゲン元素を一つ以上有する表面処理剤で表面を覆われた金属粉末を加え混合し、膜状に展開して磁界若しくは電界により前記金属粉末を膜厚方向に配向させ、その状態を維持したまま前記熱硬化性樹脂を固化若しくは硬化させることにより、前記膜の表面から該金属粉末の一部が突出した膜を得ることを特徴とする異方性導電膜の製造方法。
液状の熱硬化性樹脂に、導電成分として微細な金属粒子が多数、直鎖状に繋がった形状を有する金属粉末を加え混合し、膜状に展開して磁界若しくは電界により前記金属粉末を膜厚方向に配向させ、その状態を維持したまま前記熱硬化性樹脂を固化若しくは硬化させた後、該膜の表面から樹脂のみを一部浸食除去することにより、前記膜の表面から該金属粉末の一部が突出した膜を得ることを特徴とする異方性導電膜の製造方法。