JP2011109028A - Conductive adhesive film - Google Patents
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Abstract
【課題】配線板を接続する際の加熱温度を低下させることができるとともに、耐熱性の低い配線板を採用して配線板製造コストを低減させることができる導電性接着剤フィルムを提供する。
【解決手段】配線板間8,10で加熱しながら挟圧変形させられることにより、これら配線板に設けられた電極11a,11b,12a,12bを導通させるととともに、上記配線板を接着して配線板接続体を構成する導電性接着剤フィルム1であって、1以上の熱硬化性樹脂層2と、上記熱硬化性樹脂と反応して硬化させる1以上の硬化剤層3と、上記熱硬化性樹脂層と上記硬化剤層とを隔離する隔離層4とを備え、上記隔離層は、上記挟圧変形過程において破壊されて、上記熱硬化性樹脂と上記硬化剤とを反応させるように構成されているとともに、上記各層の少なくとも一つの層に導電性粒子が配合されて構成されている。
【選択図】図1Provided is a conductive adhesive film capable of lowering the heating temperature at the time of connecting wiring boards and reducing the manufacturing cost of the wiring boards by employing a wiring board having low heat resistance.
Electrodes 11a, 11b, 12a and 12b provided on the wiring boards are made conductive by being sandwiched and deformed while being heated between the wiring boards 8 and 10, and the wiring boards are bonded together. It is the conductive adhesive film 1 which comprises a wiring board connection body, Comprising: One or more thermosetting resin layers 2, One or more hardening agent layers 3 which react and harden | cure with the said thermosetting resin, The said heat | fever A separation layer 4 that separates the curable resin layer and the curing agent layer, and the separation layer is destroyed in the sandwiching deformation process so that the thermosetting resin and the curing agent react with each other. In addition, the conductive particles are blended in at least one of the above layers.
[Selection] Figure 1
Description
本願発明は、導電性接着剤フィルムに関する。詳しくは、対向する配線板間で加熱しながら挟圧変形させられることにより、これら配線板に設けられた電極を導通させるとともに、上記配線板を接着して配線板接続体を構成する導電性接着剤フィルムに関する。 The present invention relates to a conductive adhesive film. Specifically, by being sandwiched and deformed while being heated between opposing wiring boards, the electrodes provided on these wiring boards are made conductive, and the above-mentioned wiring boards are bonded to form a conductive board connection body. Agent film.
電子機器においては、2つの配線板上に設けられた電極を電気的に接続することにより、複数の配線板を接続した構造が採用されることが多い。たとえば、電子機器の可動部への配線等の用途にフレキシブル配線板が多用されるが、電子機器の小型化及び高機能化にともなって、上記フレキシブル配線板同士の配線板接続体や、上記フレキシブル配線板とリジッド配線板との配線板接続体等の多様な配線板接続体が用いられる。 In electronic devices, a structure in which a plurality of wiring boards are connected by electrically connecting electrodes provided on two wiring boards is often employed. For example, flexible wiring boards are frequently used for applications such as wiring to movable parts of electronic devices. With the downsizing and higher functionality of electronic devices, wiring board connectors between the flexible wiring boards and the flexible wiring boards are used. Various wiring board connectors such as a wiring board connector of a wiring board and a rigid wiring board are used.
上記配線板を接続するのに導電性接着剤が用いられることが多い。導電性接着剤は、絶縁性のある樹脂接着剤に微細な導電性粒子を分散させて構成されている。接続する配線板の対向する電極を含む領域に上記導電性接着剤を介在させて圧力と温度を加えて挟圧することにより、これら配線板が接着されると同時に、上記導電性粒子が電極間に掛け渡されてこれら電極が導通させられ、また、隣接する電極間が電気的に絶縁される。上記導電性接着剤として、フィルム形態の導電性接着剤フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)が採用されることが多い。 A conductive adhesive is often used to connect the wiring boards. The conductive adhesive is configured by dispersing fine conductive particles in an insulating resin adhesive. By interposing the conductive adhesive in a region including the opposing electrode of the wiring board to be connected and applying pressure and temperature to sandwich the wiring board, the conductive particles are adhered between the electrodes at the same time. These electrodes are stretched to be conducted, and the adjacent electrodes are electrically insulated from each other. As the conductive adhesive, a conductive adhesive film (ACF: Anisotropic Conductive Film) is often employed.
上記導電性接着剤フィルムは、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂と、導電性粒子と、硬化剤とを含んで構成されている。上記硬化剤は、マイクロカプセルに封入された状態で上記熱硬化性樹脂層中に配合されている。上記導電性接着剤に圧力及び温度を作用させることにより、上記マイクロカプセルが破壊されて上記硬化剤が熱硬化性樹脂中に拡散され、上記導電性粒子を介して上記電極間を導通させた状態で上記熱硬化性樹脂が硬化させられ、配線板接続体が形成される。 The conductive adhesive film includes a thermosetting resin such as an epoxy resin, conductive particles, and a curing agent. The said hardening | curing agent is mix | blended in the said thermosetting resin layer in the state enclosed with the microcapsule. By applying pressure and temperature to the conductive adhesive, the microcapsules are broken and the curing agent is diffused in the thermosetting resin, and the electrodes are electrically connected through the conductive particles. Then, the thermosetting resin is cured to form a wiring board connector.
上記導電性接着剤に含まれるマイクロカプセルは、主として加熱することにより破壊されるように構成されており、通常、80℃以上で破壊される。ところが、配線板を介して加熱が行われるとともに、短時間でマイクロカプセルを破壊できるように、接続工程において、配線板に180℃以上の熱が作用する。このため、配線板が加熱によって損傷を受けやすい。一方、加熱温度を低く設定すると、上記マイクロカプセルを充分に破壊できず、熱硬化性樹脂と硬化剤とを充分に反応させることができない。このため、熱硬化性樹脂の硬化不良が生じやすい。硬化不良が生じると、その後に対向する上記電極間の距離が大きくなる「浮き」や「戻り」現象が発生し、電極間の接続不良につながる。一方、上記マイクロカプセルを破壊するために加熱時間を増加させることも考えられるが、製造工程の能率が低下する。 The microcapsules contained in the conductive adhesive are configured to be broken mainly by heating, and are usually broken at 80 ° C. or higher. However, heating is performed through the wiring board, and heat of 180 ° C. or more acts on the wiring board in the connection process so that the microcapsules can be destroyed in a short time. For this reason, the wiring board is easily damaged by heating. On the other hand, if the heating temperature is set low, the microcapsules cannot be sufficiently destroyed, and the thermosetting resin and the curing agent cannot be sufficiently reacted. For this reason, poor curing of the thermosetting resin is likely to occur. When poor curing occurs, a “floating” or “return” phenomenon occurs in which the distance between the electrodes facing each other increases, leading to poor connection between the electrodes. On the other hand, it may be possible to increase the heating time in order to destroy the microcapsules, but the efficiency of the manufacturing process is reduced.
また、配線板接続体を構成する配線板の一方又は双方に、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)やアクリル樹脂等の耐熱性の低い配線板を採用することにより、配線板接続体の製造コストを低減させることができる。ところが、従来の接続方法では、上述したように、配線板に高い温度が作用するため、配線板が熱による損傷を受けたり、変形等が生じやすいという問題があった。 In addition, by adopting a wiring board having low heat resistance such as polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET) or acrylic resin for one or both of the wiring boards constituting the wiring board connector, the wiring board connector The manufacturing cost can be reduced. However, in the conventional connection method, as described above, since a high temperature acts on the wiring board, there is a problem that the wiring board is easily damaged or deformed by heat.
本願発明は、配線板を接続する際の加熱温度を低下させることができるとともに、耐熱性の低い配線板を採用して配線板接続体の製造コストを低減させることができる導電性接着剤フィルムを提供することを課題とする。 The present invention provides a conductive adhesive film that can reduce the heating temperature when connecting the wiring boards and can reduce the manufacturing cost of the wiring board connector by adopting a wiring board having low heat resistance. The issue is to provide.
本願の請求項1に記載した発明は、配線板間で加熱しながら挟圧変形させられることにより、これら配線板に設けられた電極を導通させるとともに、上記配線板を接着して配線板接続体を構成する導電性接着剤フィルムであって、1以上の熱硬化性樹脂層と、上記熱硬化性樹脂と反応して硬化させる1以上の硬化剤層と、上記熱硬化性樹脂層と上記硬化剤層とを隔離する隔離層とを備え、上記隔離層は、上記挟圧変形過程において破壊されて、上記熱硬化性樹脂と上記硬化剤とを反応させるように構成されているとともに、上記各層の少なくとも一つの層に導電性粒子が配合されたものである。
In the invention described in
本願発明に係る導電性接着剤フィルムは、接着剤成分としての熱硬化性樹脂と、この熱硬化性樹脂を硬化させるための硬化剤とが、隔離層を介して積層された構成を備える。上記隔離層を設けることにより、保存時や搬送時に上記熱硬化性樹脂と上記硬化剤とが反応することはない。したがって、安定性が高く保存性が良い。また、硬化剤をマイクロカプセルに封入したり、熱硬化性樹脂と硬化剤とを接続工程前に混合する必要はない。しかも、熱硬化性樹脂と硬化剤とを一体的に保存し、搬送できるため、取り扱い性が良い。 The conductive adhesive film according to the present invention has a configuration in which a thermosetting resin as an adhesive component and a curing agent for curing the thermosetting resin are laminated via an isolation layer. By providing the isolation layer, the thermosetting resin and the curing agent do not react during storage or transportation. Therefore, stability is high and storage stability is good. Further, it is not necessary to enclose the curing agent in the microcapsule or to mix the thermosetting resin and the curing agent before the connecting step. In addition, since the thermosetting resin and the curing agent can be stored and transported together, the handleability is good.
一方、上記隔離層は、配線板の接続工程において、配線板間で加熱しながら挟圧変形させられることにより破壊されるように構成されている。接続される電極は、接続工程において、1〜2μmの距離まで近接させられる。本願発明に係る上記隔離層は、主として、導電性接着剤フィルムが配線板間で挟圧変形させられることにより破壊される。 On the other hand, the isolation layer is configured to be destroyed by being pinched and deformed while being heated between the wiring boards in the wiring board connecting step. The electrodes to be connected are brought close to a distance of 1 to 2 μm in the connection step. The said isolation layer which concerns on this invention is destroyed mainly when a conductive adhesive film is pinched and deformed between wiring boards.
このため、主として熱により破壊されるマイクロカプセルに硬化剤を封止した場合と比べて、接続工程における加熱温度が低い場合であっても、隔離層を確実に破壊できる。これにより、接続工程で配線板に作用する温度を低減させることが可能となり、配線板が熱によって傷むのを防止できる。本願発明に係る導電性接着剤フィルムは、100℃以下の温度を作用させて接続工程を行うように構成するのが望ましい。 For this reason, compared with the case where a hardening | curing agent is sealed in the microcapsule mainly destroyed by a heat | fever, even when the heating temperature in a connection process is low, an isolation layer can be destroyed reliably. Thereby, it becomes possible to reduce the temperature which acts on a wiring board at a connection process, and it can prevent that a wiring board is damaged by a heat | fever. It is desirable that the conductive adhesive film according to the present invention is configured to perform the connecting step by applying a temperature of 100 ° C. or lower.
本願発明に係る上記各層の厚さ及び全体の厚さは特に限定されることはない。上記熱硬化性樹脂層と上記硬化剤層の厚さは、採用する樹脂及び硬化剤に応じて、最適な硬化反応が生じるように設定するのが好ましい。一方、上記隔離層の厚さは、容易に破壊されるようにできるだけ小さく設定するのが好ましく、5μm以下に設定するのが好ましい。 The thickness of each of the layers according to the present invention and the overall thickness are not particularly limited. The thickness of the thermosetting resin layer and the curing agent layer is preferably set so that an optimal curing reaction occurs according to the resin and the curing agent to be employed. On the other hand, the thickness of the isolation layer is preferably set as small as possible so as to be easily broken, and is preferably set to 5 μm or less.
また、上記熱硬化性樹脂層及び上記硬化剤層の数も限定されることはなく、各々2層以上の多層構造とすることができる。層の数が多くなるほど、挟圧変形させられた際に熱硬化性樹脂と硬化剤とが混ざって反応しやすくなる。このため、製造可能な範囲で層数を多くするのが好ましい。 Further, the number of the thermosetting resin layer and the curing agent layer is not limited, and each may have a multilayer structure of two or more layers. The larger the number of layers, the more easily the thermosetting resin and the curing agent are mixed and react when subjected to pinching deformation. For this reason, it is preferable to increase the number of layers within a manufacturable range.
本願発明に係る上記熱硬化性樹脂の種類は、特に限定されることはない。たとえば、エポキシ樹脂等を採用できる。エポキシ樹脂の種類も特に限定されることはなく、たとえば、ビスフェノールA型、F型、S型、AD型、又はビスフェノールA型とビスフェノールF型との共重合型のエポキシ樹脂や、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジクロペンタン型エポキシ樹脂等を採用することができる。 The kind of the said thermosetting resin which concerns on this invention is not specifically limited. For example, an epoxy resin can be employed. The type of the epoxy resin is not particularly limited. For example, bisphenol A type, F type, S type, AD type, or a copolymer type epoxy resin of bisphenol A type and bisphenol F type, or a naphthalene type epoxy resin. A novolac type epoxy resin, a biphenyl type epoxy resin, a dichloropentane type epoxy resin, or the like can be used.
上記硬化剤は、熱硬化性樹脂に応じて選択すればよく、たとえば、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン系、第3級アミン、アルキル尿素系等のアミン系、ジシアンジアミド系、無水物系、フェノール系、及び、これらの変性物を採用できる。また、これらは、単独又は2種以上の混合物として利用できる。さらに、これら硬化剤に加えて硬化促進剤を配合することもできる。また、上記硬化剤をフィルム状等の固体状体で保持できるように、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール等の保形用の樹脂を配合することもできる。 What is necessary is just to select the said hardening | curing agent according to a thermosetting resin, for example, amine systems, such as an imidazole type, a hydrazide type, a boron trifluoride-amine complex, an amine imide, a polyamine type | system | group, a tertiary amine, and an alkyl urea type | system | group. , Dicyandiamide, anhydride, phenol, and modified products thereof can be used. Moreover, these can be utilized as single or 2 or more types of mixtures. Furthermore, in addition to these curing agents, a curing accelerator can also be blended. Moreover, shape-retaining resins such as phenoxy resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, and polyvinyl alcohol can be blended so that the curing agent can be held in a solid body such as a film.
上記導電性粒子の種類及び形態も特に限定されることはない。たとえば、金、ニッケル等の金属粒子、金属メッキ層に被覆された樹脂粒子等の既存のものを使用できる。上記導電性粒子は、上記各層の少なくとも一つの層に配合されていればよい。また、すべての層に導電性粒子を配合することもできる。 The kind and form of the conductive particles are not particularly limited. For example, existing ones such as metal particles such as gold and nickel, and resin particles coated on a metal plating layer can be used. The said electroconductive particle should just be mix | blended with the at least 1 layer of said each layer. Moreover, electroconductive particle can also be mix | blended with all the layers.
上記隔離層は、上記熱硬化性樹脂と上記硬化剤とが反応しないように隔離できるとともに、接続工程において容易に破壊できる樹脂材料から構成される。また、上記隔離層は、請求項5に記載した発明のように、接続の際に作用する温度で溶融する樹脂材料から形成するのが好ましい。たとえば、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール等の樹脂を採用することができる。なお、上記硬化剤層と上記熱硬化性樹脂層との混合及び反応を促進するため、これら各層より軟化点の低い材料から上記隔離層を形成するのが好ましい。たとえば、100℃での粘度が、上記硬化剤層や上記熱硬化性樹脂層より低くなるような材料を選択するのが好ましい。 The isolation layer is made of a resin material that can be isolated so that the thermosetting resin and the curing agent do not react and can be easily broken in the connection process. The isolation layer is preferably formed of a resin material that melts at a temperature that acts upon connection, as in the fifth aspect of the invention. For example, resins such as phenoxy resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, and polyvinyl alcohol can be employed. In order to promote mixing and reaction between the curing agent layer and the thermosetting resin layer, it is preferable to form the isolation layer from a material having a softening point lower than those layers. For example, it is preferable to select a material whose viscosity at 100 ° C. is lower than that of the curing agent layer or the thermosetting resin layer.
上記構成の導電性接着剤フィルムは、100℃以下の温度を作用させて接続工程を行えるように、上記各層を構成する材料が選択される。 The material which comprises each said layer is selected so that the conductive adhesive film of the said structure can perform the connection process by applying the temperature of 100 degrees C or less.
本願発明に係る導電性接着剤フィルムは、種々の手法を用いて製造することができる。たとえば、各層を構成するフィルム状の材料を積層することにより製造することができる。また、少なくとも一つの層をフィルム状に形成しておき、他の層を構成する材料を、上記フィルム状の材料の表面に塗着等して積層することができる。 The conductive adhesive film according to the present invention can be manufactured using various techniques. For example, it can manufacture by laminating | stacking the film-form material which comprises each layer. In addition, at least one layer can be formed in a film shape, and the material constituting the other layer can be applied to the surface of the film-like material and laminated.
本願発明に係る熱硬化性樹脂と硬化剤とは、隔離層を介して層状に設けられている。このため、各層の軟化温度等が異なったり、接続工程における挟圧力が均一に作用しない場合は、隔離層が破壊される前に、各層の成分が厚さ方向に移動して、上記熱硬化性樹脂と上記硬化剤とが均一に混ざり合えない場合が生じる The thermosetting resin and the curing agent according to the present invention are provided in a layered manner via a separating layer. For this reason, when the softening temperature of each layer is different or the clamping pressure in the connection process does not act uniformly, the components of each layer move in the thickness direction before the isolation layer is destroyed, and the thermosetting There are cases where the resin and the curing agent cannot be mixed uniformly.
請求項2から請求項4に記載した発明は、上記不都合を回避するために案出されたのである。
The inventions described in
請求項2に記載した発明は、導電性接着剤フィルムの表面及び/又は上記各層の境界面が凹凸状に形成されているものである。
The invention described in
上記導電性接着剤フィルムは、2つの配線板間で厚さ方向に挟圧される。このため、フィルムの表面に凹凸を設けると、凸部の部分に高い応力が作用し、この部分で隔離層が破壊されやすくなる。また、各層の境界面を凹凸状に形成することにより、挟圧時に、隔離層の表面に作用する圧縮応力を上記凹凸に応じて異ならせることが可能となり、作用する挟圧力によって隔離層の全体を均一に破壊することが可能となる。これにより、隔離層の一部の破壊が遅れたり、各層を構成する材料が、上記隔離層が破壊される前に面方向に流動したりすることはなくなる。したがって、熱硬化性樹脂と硬化剤とを均一に作用させることが可能となる。 The conductive adhesive film is sandwiched between two wiring boards in the thickness direction. For this reason, when unevenness is provided on the surface of the film, high stress acts on the convex portion, and the isolation layer is easily broken at this portion. In addition, by forming the boundary surface of each layer in a concavo-convex shape, it becomes possible to vary the compressive stress acting on the surface of the isolation layer according to the concavo-convex during clamping, and the entire separation layer is affected by the applied clamping pressure. Can be uniformly broken. Thus, the destruction of a part of the isolation layer is not delayed, and the material constituting each layer does not flow in the surface direction before the isolation layer is destroyed. Therefore, the thermosetting resin and the curing agent can be made to act uniformly.
上記凹凸を設ける手法は特に限定されることはない。導電性フィルムの表面に凹凸を設ける手法として、たとえば、表面層を所要の凹凸パターンで印刷手法によって形成することができる。また、境界層に凹凸を設ける手法として、各層の積層途中に、プレス等によって凹凸パターンを転写して形成し、その後に、他の層を積層形成することができる。 The method for providing the irregularities is not particularly limited. As a method of providing unevenness on the surface of the conductive film, for example, the surface layer can be formed by a printing method with a required uneven pattern. Further, as a method of providing unevenness in the boundary layer, it is possible to transfer and form an uneven pattern with a press or the like in the middle of the lamination of each layer, and then laminate other layers.
請求項3に記載した発明は、上記隔離層に凹凸を設けたものである。隔離層に凹凸を設けることにより、挟圧した際に、隔離層の全域において破壊を発生させることが可能となり、硬化剤を熱硬化性樹脂層に均一に作用させることが可能となる。特に、隔離層の厚さが異なるように凹凸を設けることにより、挟圧時の破壊を促進できる。 According to a third aspect of the present invention, the isolation layer is provided with irregularities. By providing irregularities in the isolation layer, it is possible to cause destruction in the entire area of the isolation layer when sandwiched, and to allow the curing agent to act uniformly on the thermosetting resin layer. In particular, by providing irregularities so that the thicknesses of the isolation layers are different, it is possible to promote breakage during pinching.
上記隔離層に凹凸を設ける手法は特に限定されることはなく、プレス等による転写加工や、サンドブラスト加工、エッチング加工等を採用できる。 The method for providing irregularities in the isolation layer is not particularly limited, and transfer processing using a press or the like, sandblast processing, etching processing, or the like can be employed.
請求項4に記載した発明は、上記隔離層を、接続の際に作用する温度で溶融する樹脂材料から形成したものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the isolation layer is formed from a resin material that melts at a temperature that acts upon connection.
上記隔離層を、接続時に作用する挟圧力に加えて、熱により破壊することができるように構成することにより、硬化剤を熱硬化性樹脂に確実に作用させて硬化させることができる。本願発明は、従来より低い温度で接合工程を行うことを目的としており、100℃以下の温度で上記破壊されて、硬化反応が生じるように構成するのが望ましい。上記隔離層を構成する樹脂材料として、フェノシキ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリル樹脂等を採用できる。 By constituting the isolation layer so that it can be broken by heat in addition to the clamping pressure acting at the time of connection, the curing agent can be reliably applied to the thermosetting resin and cured. The present invention is intended to perform the bonding process at a temperature lower than that of the prior art, and is preferably configured so as to cause the above-described destruction at a temperature of 100 ° C. or lower to cause a curing reaction. As the resin material constituting the isolation layer, phenoxy resin, polyvinyl alcohol resin, acrylic resin, or the like can be used.
請求項5に記載した発明は、上記導電性接着剤フィルムに複数の上記熱硬化性樹脂層を設けるとともに、各層を異なる熱硬化性樹脂材料から構成したものである。 According to a fifth aspect of the present invention, a plurality of the thermosetting resin layers are provided on the conductive adhesive film, and each layer is made of a different thermosetting resin material.
たとえば、ポリアミド樹脂等から形成された耐熱性の高い配線板と、アクリル樹脂等の耐熱性の低い配線板とを接合する場合がある。このような配線板を構成する材料が異なる場合や電極材料が異なる配線板を接合する場合、表面の濡れ性等が異なるため、1種類の熱硬化性樹脂では、接着強度を確保できない場合がある。 For example, a highly heat resistant wiring board made of polyamide resin or the like and a low heat resistant wiring board such as acrylic resin may be joined. When the materials constituting such a wiring board are different, or when wiring boards having different electrode materials are joined, the wettability of the surface is different, so that one type of thermosetting resin may not ensure the adhesive strength. .
請求項5に記載した発明は、このような場合に対応したものであり、配線板の特性等に応じて、導電性接着剤フィルムを、複数の上記熱硬化性樹脂層を備えて構成したものである。上記複数熱硬化性樹脂の種類は、配線板や表面コーティング剤の種類等に応じて適宜選択できる。
The invention described in
請求項6に記載した発明は、上記導電性接着剤フィルムに複数の上記硬化剤層を設けるとともに、各層を異なる硬化剤を配合して構成したものである。 According to the sixth aspect of the present invention, a plurality of the curing agent layers are provided on the conductive adhesive film and each layer is blended with a different curing agent.
請求項5に記載した発明を採用する場合、熱硬化性樹脂によって最適な硬化剤を選択するのが望ましい。このため、複数の硬化剤層を設けて、それぞれ反応させられる樹脂に最適な硬化剤を配合した硬化剤層を設けることができる。
When adopting the invention described in
また、一種類の熱硬化性樹脂を採用する場合にも、硬化後の特性を高めるために複数の硬化剤を反応させるのが好ましい場合がある。本請求項に記載した発明によって、複数種類の硬化剤を、反応させる前に隔離して保持できるとともに、同時に熱硬化性樹脂に反応させることが可能となる。 Even when one kind of thermosetting resin is employed, it may be preferable to react a plurality of curing agents in order to enhance the characteristics after curing. According to the invention described in this claim, plural kinds of curing agents can be isolated and held before being reacted, and at the same time, they can be reacted with a thermosetting resin.
配線板の接続工程を低い温度で行うことができるとともに、熱硬化性樹脂に硬化剤を均一に作用させて、確実に硬化させることができる。 The wiring board connection step can be performed at a low temperature, and the curing agent can be uniformly applied to the thermosetting resin to be cured reliably.
以下、本願発明の実施形態を図に基づいて具体的に説明する。図1から図5に、本願発明の第1の実施形態に係る導電性接着剤フィルム及びこの導電性接着剤フィルムを用いて行う配線板の接続方法の一例を示す。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 to FIG. 5 show an example of a conductive adhesive film according to the first embodiment of the present invention and a wiring board connection method performed using this conductive adhesive film.
図1に示すように、本実施形態に係る導電性接着剤フィルム1は、熱硬化性樹脂層2と、この熱硬化性樹脂層2の両側に積層形成された隔離層4と、この隔離層4の外側に積層形成された硬化剤層3とを備えて構成される。
As shown in FIG. 1, a conductive
上記熱硬化性樹脂層2を構成する熱硬化性樹脂の種類は特に限定されることはない。たとえば、ビスフェノールA型、F型、S型、AD型、又はビスフェノールA型とビスフェノールF型との共重合型のエポキシ樹脂や、ナフタレン系エポシキ樹脂、ノボラック型エポシキ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等を使用できる。また、高分子系エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂を用いることもできる。また、上記熱硬化性樹脂に加えて、フィルム形状に形成するための添加剤等を加えて上記熱硬化性樹脂層2を形成することができる。
The kind of thermosetting resin which comprises the said
上記硬化剤層3を構成する硬化剤の種類も特に限定されることはない。たとえば、硬化剤として、たとえばイミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン系、第3級アミン、アルキル尿素系等のアミン系、ジシアンジアミド系、無水物系、フェノール系、及びこれらの変性物を採用できる。また、これらの硬化剤成分を単独あるいは2種以上の混合物として使用できる。
The kind of the curing agent constituting the
上記隔離層4は、少なくとも常温で上記熱硬化性樹脂層2と上記硬化剤層3とが反応しないように隔離できる樹脂が採用される。また、100℃以下の温度で軟化して、作用する圧力によって容易に破壊される樹脂を採用するのが好ましい。たとえば、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリル樹脂等の樹脂から形成することができる。
The
上記導電性接着剤フィルムは、種々の手法を用いて形成することができる。たとえば、上記熱硬化性樹脂層2をフィルム状に形成しておき、この両側に上記隔離層4を積層形成し、さらに、上記硬化剤層3を塗着等によって積層して形成することができる。あるいは、上記熱硬化性樹脂層2、隔離層4及び硬化剤層3をフィルム状に形成しておき、ラミネート加工により積層形成することもできる。
The conductive adhesive film can be formed using various techniques. For example, the
上記各層の厚さも特に限定されることはないが、上記隔離層4の厚さはできるだけ薄く形成するのが好ましい。たとえば、上記熱硬化性樹脂層2を20μm、上記隔離層4を各3μm、上記硬化剤層3を各7μmの厚さに形成して、導電性接着剤フィルム1の全体の厚さを40μmに形成することができる。
The thickness of each of the layers is not particularly limited, but it is preferable to form the
上記各層の少なくとも一つの層に導電性粒子が配合される。本実施形態では、上記熱硬化性樹脂層2と上記硬化剤層3に図示しない導電性粒子を配合している。
Conductive particles are blended in at least one of the above layers. In the present embodiment, conductive particles (not shown) are blended in the
上記導電性粒子の材質及び形態は特に限定されることはない。たとえば、金、ニッケル等の金属粒子、金属メッキ層に被覆された樹脂粒子等の既存のものを使用できる。また、配合量も特に限定されることはなく、従来の導電性接着剤と同様に配合することができる。 The material and form of the conductive particles are not particularly limited. For example, existing ones such as metal particles such as gold and nickel, and resin particles coated on a metal plating layer can be used. Moreover, a compounding quantity is not specifically limited, It can mix | blend similarly to the conventional conductive adhesive.
上記導電性接着剤フィルム1は、熱硬化性樹脂層2と硬化剤層3とが、隔離層4によって隔離された構成を備えるため、熱硬化性樹脂と硬化剤と別々に管理する必要がない。また、隔離層4を設けることにより、上記熱硬化性樹脂と上記硬化剤は、常温で反応することはなく、そのまま保存あるいは搬送できる。したがって、導電性接着剤の取り扱い性が良い。
Since the conductive
図2から図4に、上記導電性接着剤フィルム1を用いて配線板8と配線板10を接続する接続工程の概要を示す。
2 to 4 show an outline of a connection process for connecting the
図2に示すように、第1の配線板8が、接続用テーブル5の上に位置決めして載置されている。上記配線板8は、ポリエチレンナフタレート樹脂からなる基材の表面に銅等の導電性フィルムから形成された配線を備えて構成されており、その一部に第1の電極11a,12aが設けられている。上記第2の配線板10は、上記第1の配線板8より耐熱性の高いポリイミド樹脂からなる基材の表面に銅等の導電性フィルムから形成された配線を備えて構成されており、その一部に第2の電極11b,12bが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
上記第1の電極11a,12aを含む接続領域に上記導電性接着剤フィルム1が位置決めして積層される。その後、上記第2の電極11b,12bが、上記第1の電極11a,12aに対向するように、上記第2の配線板10が位置決めして積層される。
The conductive
本実施形態に係る接続工程は、上記接続用テーブル5の上方から、ヒータ7を内蔵した加熱挟圧治具6を、耐熱性の高い第2の配線板側から押し付けて、上記第1の配線板8と、上記第2の配線板10と、これら配線板間に保持された上記導電性接着剤フィルム1の積層体を挟圧することにより行われる。上記接続工程における上記加熱挟圧治具6の加熱温度は、80〜100℃に設定される。
In the connection step according to the present embodiment, the heating and
図3に示すように、上記加熱挟圧治具6を、上記第2の配線板10の外面から押し付けていくと、まず、上記硬化剤層3が変形させられるとともに、上記隔離層4が変形させられる。上記隔離層4は、他の層より薄く形成されているため、図3に示すように容易に破壊される。このため、上記熱硬化性樹脂と上記硬化剤とが、上記加熱挟圧治具6の垂下にともなって混合させられて反応させられる。
As shown in FIG. 3, when the heating and
上記接続用テーブル5と上記加熱挟圧治具6とによって、上記第1の電極11a,12aと上記第2の電極11b,12bとの間の隙間が1〜2μmとなるまで、配線板8,10と導電性接着剤フィルム1とから構成される積層体が挟圧される。上記接続工程において、上記熱硬化性樹脂と上記硬化剤とが混合されられる。そして、図4に示すように、上記第1の電極11a,12aと上記第2の電極11b,12bとが上記導電性粒子を介して導通させられた状態で、上記導電性接着剤フィルムが硬化させられて、図5に示す配線板接続体100が形成される。
Until the gap between the
本実施形態では、上記接続工程において作用する挟圧力によって変形させられることにより、上記隔離層4が容易に破壊されるように構成されている。このため、作用する温度によってマイクロカプセルを破壊して硬化剤と熱硬化性樹脂とを反応させるタイプの従来の導電性接着剤フィルムに比べて、接続工程において作用させる温度を低く設定することが可能となる。これにより、耐熱性の低い第1の配線板が作用する熱で損傷を受けるのを防止することが可能となる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態に係る導電性接着剤フィルム1は、上記熱硬化性樹脂層2の両側に、隔離層4を介して上記硬化剤層3を積層した多層構造を備えている。この構成によって、上記隔離層4を破壊して、上記熱硬化性樹脂層2を構成する熱硬化性樹脂の両側から硬化剤を反応させることができる。したがって、上記接続工程において、硬化剤を偏りなく作用させて、熱硬化性樹脂を均一に硬化させることが可能となる。
In addition, the conductive
このため、主として熱により破壊されるマイクロカプセルに硬化剤を封止した場合と比べて、接続工程における加熱温度が低い場合であっても、隔離層を確実に破壊することが可能となり、熱硬化性樹脂と硬化剤とを確実に反応させることができる。したがって、接続工程で配線板に作用する温度を、より低減させることが可能となり、配線板が熱によって傷むのを防止できる。 For this reason, it becomes possible to reliably break the isolation layer even when the heating temperature in the connection process is low, compared with the case where the curing agent is sealed in the microcapsules that are mainly destroyed by heat, and the thermosetting The reactive resin and the curing agent can be reacted reliably. Accordingly, it is possible to further reduce the temperature acting on the wiring board in the connecting step, and it is possible to prevent the wiring board from being damaged by heat.
また、熱硬化性樹脂を確実に硬化させることができる。このため、上記加熱挟圧治具6を除去した後に、接続電極間の隙間が拡開する「浮き」や「戻り」が発生することはなく、信頼性の高い配線板接続体100を製造することができる。
Moreover, a thermosetting resin can be hardened reliably. Therefore, after removing the heating and clamping
図6に、本願発明の第2の形態を示す。なお、熱硬化性樹脂層102、硬化剤層103、隔離層104を構成する材料は、第1の実施形態と同様であるので説明は省略する。
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In addition, since the material which comprises the
第2の実施形態は、熱硬化性樹脂層102を3層と、硬化剤層103を2層と、これら熱硬化性樹脂層102と硬化剤層103とを各々隔離する4層の隔離層104とを設けたものである。
In the second embodiment, three thermosetting resin layers 102, two curing agent layers 103, and four
本実施形態では、上記熱硬化性樹脂層102と上記硬化剤層103とを8μmで形成するとともに、上記隔離層104を2μの厚さで形成し、導電性接着剤フィルム101の合計厚さを48μmの厚さに設定している。また、導電性粒子は、上記熱硬化性樹脂層102と上記硬化剤層103にそれぞれ配合されている。
In the present embodiment, the
2以上の熱硬化性樹脂層102と2以上の硬化剤層103とを設けることにより、接合工程において、熱硬化性樹脂と硬化剤とをより均一に混合することが可能となる。このため、熱硬化性樹脂の硬化がより促進されるため、接続工程において加える温度をより低下させることが可能となる。 By providing the two or more thermosetting resin layers 102 and the two or more curing agent layers 103, the thermosetting resin and the curing agent can be more uniformly mixed in the bonding step. For this reason, since hardening of a thermosetting resin is accelerated | stimulated more, it becomes possible to lower more the temperature added in a connection process.
また、図6における表裏側の熱硬化性樹脂層102a,102bに、接合される第1の配線板と第2の配線板の表面特性等に応じた異なる熱硬化性樹脂を採用することが可能となり、より信頼性の高い配線板接続体を製造することが可能となる。
Moreover, it is possible to employ different thermosetting resins according to the surface characteristics of the first and second wiring boards to be joined to the
図7に、本願発明の第3の実施形態を示す。なお、熱硬化性樹脂層202、硬化剤層203、隔離層204を構成する材料は、第1の実施形態と同様であるので説明は省略する。
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. In addition, since the material which comprises the
第3の実施形態は、各層の境界面を凹凸状に形成したものである。本実施の形態では、中間部に硬化剤層203を設け、この両側に積層される上記隔離層を断面略V字状の形態に形成するとともに、この両側に積層される熱硬化性樹脂層202の表面を平滑に形成している。なお、上記V字状の凹凸210は、紙面と直交する方向にも形成されており、形成ピッチは、接続される電極面において複数の凹凸が存在するように設定するのが好ましい。たとえば、凹凸のピッチを3〜10μm間隔に設定することができる。
In the third embodiment, the boundary surface of each layer is formed in an uneven shape. In the present embodiment, a
上記凹凸の形成手法は特に限定されることはない。たとえば、上記硬化剤層203と上記隔離層204,204とを平滑状に積層した後、上記凹凸210に対応した型を用いてエンボス加工等を施すことにより、上記凹凸210を形成することができる。
The method for forming the unevenness is not particularly limited. For example, the
各層の境界面を凹凸状に形成することにより、接続工程において導電性接着剤フィルムが挟圧されると、上記V字形態が厚み方向に変位するようにして変形するとともに、隔離層が破壊される。このため、熱硬化性樹脂と硬化剤とが面方向に流れるのを防止することが可能となる。また、接着面の全域で均一に隔離層204を破壊できる。したがって、熱硬化性樹脂と硬化剤とを面方向に均一に作用させることが可能となり、熱硬化性樹脂の硬化むら等が生じるのを防止できる。
By forming the boundary surface of each layer in a concavo-convex shape, when the conductive adhesive film is sandwiched in the connection step, the V-shape is deformed so as to be displaced in the thickness direction, and the isolation layer is destroyed. The For this reason, it is possible to prevent the thermosetting resin and the curing agent from flowing in the surface direction. In addition, the
上記凹凸形状は、特に限定されることはない。図8に示す第4の実施形態に示すように、波形状の断面形態を備える凹凸310を設けることもできる。
The uneven shape is not particularly limited. As shown in the fourth embodiment shown in FIG. 8, the
図9に、本願発明の第5の実施形態を示す。なお、熱硬化性樹脂層202、硬化剤層203、隔離層204を構成する材料は、第1の実施形態と同様であるので説明は省略する。
FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention. In addition, since the material which comprises the
第5の実施形態は、隔離層404に、凹凸を設けたものである。本実施形態は、隔離層404に、厚みを小さく設定した切欠部410を設けることにより、凹凸を形成している。
In the fifth embodiment, the
隔離層に切欠部から構成される凹凸を設けることにより、接続工程において挟圧変形させられると、上記切欠部410から容易に破壊される。このため、第3の実施形態と同様に、導電性接着剤フィルムの積層面の全域で上記隔離層404を確実に破壊することが可能となり、熱硬化性樹脂と硬化剤とを確実に反応させることが可能となる。
By providing the isolation layer with recesses and projections composed of notches, the
上記隔離層404に凹凸状の切欠部410を形成する手法は特に限定されることはない。たとえば、上記第3の実施形態と同様にエンボス加工等を利用して形成することができる。また、サンドブラストやエッチングの手法によって表面を凹凸状に形成することができる。
There is no particular limitation on the method for forming the concave and
図10に、本願発明の第6の実施形態を示す。この実施形態は、中央部に熱硬化性樹脂層502を設けるとともに、その両側に隔離層504を設け、上記隔離層504の外面に所定のパターンで硬化剤層503を設けたものである。すなわち、上記硬化剤層503は、隔離層504の表面に凹凸状に積層形成されている。
FIG. 10 shows a sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, a
この構成の導電性接着剤フィルムを、接続工程において配線板間で挟圧すると、挟圧力が上記硬化剤のパターンに応じて作用し、上記隔離層504をより容易に破壊することができる。このため、上述した実施形態と同様に、導電性接着剤フィルムの積層面の全域で上記隔離層404を確実に破壊することが可能となり、熱硬化性樹脂と硬化剤とを確実に反応させることが可能となる。
When the conductive adhesive film having this configuration is clamped between the wiring boards in the connection step, the clamping pressure acts according to the pattern of the curing agent, and the
上記開示された本願発明の実施の形態の構造は、あくまで例示であって、本願発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本願発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。 The structure of the embodiment of the present invention disclosed above is merely an example, and the scope of the present invention is not limited to the scope of these descriptions. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.
従来に比べて、低い温度で配線板を接続して配線板接続体を製造することが可能となり、配線板が熱で損傷を受ける恐れがなく、また、耐熱性の低い配線板を用いて安価で信頼性の高い配線板接続体を製造することができる。 Compared to conventional products, it is possible to connect the wiring boards at a lower temperature to manufacture a wiring board assembly, and there is no risk of the wiring board being damaged by heat, and it is cheaper using a wiring board with low heat resistance. Thus, a highly reliable wiring board assembly can be manufactured.
1 導電性接着剤フィルム
2 熱硬化性樹脂層
3 硬化剤層
4 隔離層
8 第1の配線板
10 第2の配線板
11a 第1の電極
12a 第1の電極
11b 第2の電極
12b 第2の電極
100 配線板接続体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
1以上の熱硬化性樹脂層と、
上記熱硬化性樹脂と反応して硬化させる1以上の硬化剤層と、
上記熱硬化性樹脂層と上記硬化剤層とを隔離する隔離層とを備え、
上記隔離層は、上記挟圧変形過程において破壊されて、上記熱硬化性樹脂と上記硬化剤とを反応させるように構成されているとともに、
上記各層の少なくとも一つの層に導電性粒子が配合されている、導電性接着剤フィルム。 A conductive adhesive film that makes the electrodes provided on the wiring boards conductive by being sandwiched and deformed while being heated between the wiring boards, and forms a wiring board connector by bonding the wiring boards. ,
One or more thermosetting resin layers;
One or more curing agent layers that react and cure with the thermosetting resin;
A separating layer that separates the thermosetting resin layer and the curing agent layer;
The isolation layer is broken in the pinching deformation process and configured to react the thermosetting resin and the curing agent,
A conductive adhesive film in which conductive particles are blended in at least one of the above layers.
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