JP4888565B2 - 回路接続用接着フィルム及び回路接続構造体 - Google Patents

Description

本発明は、回路接続用接着フィルム及び回路接続構造体に関する。

相対向する電極を有する回路基板を加熱及び加圧し、加圧方向において電極間を電気的に接続するために用いられる回路接続材料として、例えば、エポキシ系接着剤又はアクリル系接着剤に導電粒子を分散させた異方導電接着フィルムがある。異方導電接着フィルムは、主に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を駆動させる半導体チップが搭載されたＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）又はＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｌｅｘ）とＬＣＤパネル、及び、ＴＣＰ又はＣＯＦとプリント配線板との電気的接続のために広く使用されている。

最近では、半導体チップをフェイスダウンで直接ＬＣＤパネルやプリント配線板に実装する場合でも、従来のワイヤーボンディング法に代えて、薄型化や狭ピッチ接続に有利なフリップチップ実装が採用されている。この場合も異方導電接着フィルムが回路接続材料として用いられている（例えば特許文献１〜４参照）。

近年のＬＣＤモジュールへのＣＯＦの採用や回路のファインピッチ化に伴い、回路接続材料を用いた接続の際に、隣り合う電極間に短絡が発生するという問題が顕在化している。その対策として、接着剤成分中に絶縁粒子を分散させて短絡を防止する技術が提案されている（例えば特許文献５〜９）。

一方、絶縁性有機物又はガラスから構成される基板を有する配線部材や、表面の少なくとも一部が窒化シリコン、シリコーン樹脂及び／又はポリイミド樹脂から形成された配線部材に接着させる接着剤にシリコーン粒子を含有させたり（例えば、特許文献１０）、接着後の熱膨張率差に基づく内部応力を低減させるため接着剤にゴム粒子を分散させる技術がある（例えば、特許文献１１）。
特開昭５９−１２０４３６号公報 特開昭６０−１９１２２８号公報 特開平１−２５１７８７号公報 特開平７−９０２３７号公報 特開昭５１−２０９４１号公報 特開平３−２９２０７号公報 特開平４−１７４９８０号公報 特許第３０４８１９７号公報 特許第３４７７３６７号公報 国際公開第０１／０１４４８４号パンフレット 特開２００１−３２３２４９号公報

ＴＦＴパネル等に代表される、ＡｌやＣｒ等の不透明な金属電極をガラス基板上に形成したＬＣＤパネルを回路接続材料によって接続する場合、導電粒子が押し付けられることによって電極表面に形成される「圧痕」を観察することによって接続状態を確認する方法がある。導電粒子の扁平による「圧痕」が適切に形成されていれば、適切に回路接続が行われたと判断することができる。「圧痕」は、ガラス基板側から偏光を当てて観察される。

しかし、短絡防止のために絶縁粒子を用いた従来の回路接続材料の場合、導電粒子だけでなく絶縁粒子によって形成される圧痕も混在してしまい、また、導電粒子自体による圧痕の分布も不均一になるため、接続状態の確認を適切に行うことが困難な場合があるという問題があることが明らかとなった。

シリコーン微粒子のような比較的柔らかい絶縁粒子を用いることで圧痕の混在はある程度改善はされるものの、粒径が大きいと柔らかい絶縁粒子であっても圧痕の原因となる。一般に、柔らかい絶縁粒子から粒径の大きいものを完全に排除することは非常に困難である。また、ナイロン等の低融点の絶縁粒子を用いると、導電粒子の圧痕を妨げることは比較的少ないものの、接続後に絶縁粒子の周辺にボイド（気泡）が発生しやすくなる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的とするところは、隣接回路間の短絡を防止しながら、導電粒子による電極表面の圧痕の視認性が良好であるとともに、接続後のボイド発生の防止を可能にする回路接続用接着フィルムを提供することにある。

本発明に係る回路接続用接着フィルムは、絶縁性接着剤と、導電粒子と、ポリアミド系エラストマー及び／又はポリエステル系エラストマーを含む粒子状の非導電相とを含有する。導電粒子及び非導電相は絶縁性接着剤内に分散している。

本発明に係る回路接続用接着フィルムによれば、上記特定の構成を備えていることにより、隣接回路間の短絡を防止しながら、導電粒子による電極表面の圧痕の視認性が良好であるとともに、接続後のボイド発生の防止が可能となった。

本発明に係る回路接続用接着フィルムは、絶縁性接着剤１００重量部に対して１〜６０重量部の非導電相を含有することが好ましい。非導電相の融点は１００〜２５０℃であることが好ましい。また、当該回路接続用接着フィルムが加熱及び加圧されたときに、非導電相が絶縁性接着剤に溶解することが好ましい。これらの回路接続材料がこれら要件のうち少なくとも一つを満たすことにより、本発明による効果がより一層顕著に奏される。

別の側面において、本発明は、第一の接続端子を有する第一の回路部材と、第一の接続端子と対向配置されるとともに電気的に接続された第二の接続端子を有する第二の回路部材と、第一の回路部材及び第二の回路部材の間に介在してこれらを接着する接着層とを備える回路接続構造体に関する。本発明に係る回路接続構造体において、接着層は、第一の回路部材及び第二の回路部材の間に配置された上記本発明に係る回路接続用接着フィルムを加熱及び加圧することにより形成することのできる層である。

上記本発明に係る回路接続構造体によれば、隣接回路間の短絡が防止しながら、導電粒子による電極表面の圧痕の視認性が良好であり、さらには、接続後のボイドの発生が十分に抑制される。

本発明によれば、隣接回路間の短絡を防止しながら、導電粒子による電極表面の圧痕の視認性が良好であることとともに、接続後のボイド発生の防止が可能である。

回路接続用接着フィルムの一実施形態を示す端面図である。 回路接続構造体の製造方法の一実施形態を示す端面図である。 比較例２で作製された回路接続構造体の接続部分の顕微鏡写真である。 比較例３で作製された回路接続構造体の接続部分の顕微鏡写真である。 比較例５で作製された回路接続構造体の接続部分の顕微鏡写真である。 実施例１で作製された回路接続構造体の接続部分の顕微鏡写真である。 実施例１で作製された回路接続構造体の接続部分の顕微鏡写真である。 実施例３で作製された回路接続構造体の接続部分の顕微鏡写真である。

符号の説明

１…回路接続用接着フィルム（異方導電性接着剤）、２…ＬＣＤパネル、５…ＣＯＦ、１０…絶縁性接着剤、１２…導電粒子、１４…非導電相、２０…ガラス基板、２１…接続端子、３０…液晶表示部、５０…樹脂基板、５１…接続端子、６０…非導電粒子に起因する圧痕、７０…導電粒子に起因する圧痕、１００…回路接続構造体。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

図１は、回路接続用接着フィルムの一実施形態を示す断面図である。図１に示す回路接続用接着フィルム１は、フィルム状の絶縁性接着剤１０と、導電粒子１２と、ポリアミド系エラストマー及び／又はポリエステル系エラストマーを含む粒子状の非導電相１４とを含有する。導電粒子１２及び非導電相１４は絶縁性接着剤１０内に分散している。絶縁性接着剤１０は、（ａ）エポキシ樹脂と、（ｂ）潜在性硬化剤とを含む熱硬化性樹脂組成物であってもよい。

エポキシ樹脂としては、１分子内に２個以上のグリシジル基を有する各種のエポキシ化合物等を単独に又は２種以上を混合して用いることが可能である。エポキシ樹脂の具体例としては、エピクロルヒドリンとビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ及びビスフェノールＡＤ等のビスフェノールとから誘導されるビスフェノール型エポキシ樹脂、エピクロルヒドリンとフェノールノボラックやクレゾールノボラックとから誘導されるエポキシノボラック樹脂、ナフタレン環を含んだ骨格を有するナフタレン系エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、並びに脂環式エポキシ樹脂がある。これらのエポキシ樹脂は、不純物イオン（Ｎａ^＋、Ｃｌ⁻等）や加水分解性塩素等の濃度を３００ｐｐｍ以下に低減した高純度品であることが、エレクトロンマイグレーション防止のために好ましい。

潜在性硬化剤としては、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、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、及びジシアンジアミド等が挙げられる。これらは、単独または混合して使用することができる。分解促進剤、抑制剤等を併用してもよい。また、これらの硬化剤をポリウレタン系、ポリエステル系の高分子物質等で被覆して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。

絶縁性接着剤１０は、（ｃ）加熱又は光によって遊離ラジカルを発生する硬化剤と、（ｄ）ラジカル重合性物質とを含む熱硬化性樹脂組成物であってもよい。

加熱又は光により遊離ラジカルを発生する硬化剤（以下、「遊離ラジカル発生剤」ともいう。）としては、過酸化化合物、アゾ系化合物などがある。遊離ラジカル発生剤は、目的とする接続温度、接続時間、ポットライフ等により適宜選定されるが、高反応性とポットライフの点から、半減期１０時間の温度が４０℃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。この場合、遊離ラジカル発生剤の配合量は絶縁性接着剤に対して０．０５〜１０質量％程度であると好ましく、０．１〜５質量％であるとより好ましい。

加熱又は光により遊離ラジカルを発生する硬化剤は、具体的には、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及びハイドロパーオキサイドから選ぶことができる。回路部材の接続端子の腐食を抑えるために、パーオキシエステル、ジアルキルパーオキサイド及びハイドロパーオキサイドから選定されることが好ましく、高反応性が得られるパーオキシエステルから選定されることがより好ましい。

ジアシルパーオキサイドとしては、例えば、イソブチルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、スクシニックパーオキサイド、ベンゾイルパーオキシトルエン及びベンゾイルパーオキサイドが挙げられる。

パーオキシジカーボネートとしては、例えば、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、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、ジ−２−エトキシメトキシパーオキシジカーボネート、ジ（２−エチルヘキシルパーオキシ）ジカーボネート、ジメトキシブチルパーオキシジカーボネート及びジ（３−メチル−３−メトキシブチルパーオキシ）ジカーボネートが挙げられる。

パーオキシエステルとしては、例えば、クミルパーオキシネオデカノエート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシノエデカノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノネート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｍ−トルオイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、及びｔ−ブチルパーオキシアセテートが挙げられる。

パーオキシケタールとしては、例えば、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，５，５−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）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン及び２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）デカンが挙げられる。

ジアルキルパーオキサイドとしては、例えば、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン及びｔ−ブチルクミルパーオキサイドが挙げられる。

ハイドロパーオキサイドとしては、例えば、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド及びクメンハイドロパーオキサイドが挙げられる。

これらの遊離ラジカル発生剤は１種を単独で又は２種以上を混合して使用することができる。分解促進剤及び抑制剤等を併用してもよい。

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る。ラジカル重合性物質は、例えば、アクリレート、メタクリレート及びマレイミド化合物から選ばれる。

アクリレート又はメタクリレートとしては、例えば、ウレタンアクリレート、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、テトラメチロールメタン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−（アクリロキシポリエトキシ）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、ビス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ε−カプロラクトン変性トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、及びトリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレートが挙げられる。

このようなラジカル重合性物質の１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。回路接続用接着フィルムを構成する絶縁性接着剤は２５℃での粘度が１０００００〜１００００００ｍＰａ・ｓであるラジカル重合性物質を少なくとも含有することが好ましく、２５℃での粘度が１０００００〜５０００００ｍＰａ・ｓのラジカル重合性物質を含有することがより好ましい。ラジカル重合性物質の粘度の測定は、市販のＥ型粘度計を用いて測定できる。

ラジカル重合性物質の中でも、ウレタンアクリレート又はウレタンメタアクリレートが接着性の観点から好ましい。また、ウレタンアクリレート及び／又はウレタンメタアクリレートと、有機化酸化物によって単独で硬化したときに１００℃以上のガラス転移温度を有する硬化物を形成するラジカル重合性物質とを併用することが特に好ましい。これにより硬化後の耐熱性がより向上する。１００℃以上のガラス転移温度を有する硬化物を形成するラジカル重合性物質としては、ジシクロペンテニル基、トリシクロデカニル基及び／又はトリアジン環を有するものを用いることができる。特に、トリシクロデカニル基及び／又はトリアジン環を有するラジカル重合性物質が好適に用いられる。

必要に応じて、絶縁性接着剤１０がハイドロキノン及びメチルエーテルハイドロキノン類などの重合禁止剤を含んでいてもよい。

絶縁性接着剤１０は、リン酸エステル構造を有する（メタ）アクリレートをラジカル重合性物質全体１００重量部に対して０．１〜１０重量部含んでいることが好ましい。これにより、金属等の無機物表面に対する接着強度が向上する。リン酸エステル構造を有するラジカル重合性物質の量は０．５〜５重量部であるとより好ましい。リン酸エステル構造を有するラジカル重合性物質は、無水リン酸と２−ヒドロキシル（メタ）アクリレートの反応物として得られる。具体的には、２−メタクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、２−アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート等があげられる。こららは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。

マレイミド化合物は、分子中にマレイミド基を少なくとも２個以上有することが好ましい。好適なマレイミド化合物としては、例えば、１−メチル−２，４−ビスマレイミドベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−Ｐ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ｍ−トルイレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ビフェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−（３，３’−ジメチル−ビフェニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−（３，３’−ジメチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−（３，３’−ジエチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ジフェニルメタンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ジフェニルプロパンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４，４−ジフェニルエーテルビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−３，３’−ジフェニルスルホンビスマレイミド、２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［３−ｓ−ブチル−４，８−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン、１，１−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］デカン、４，４’−シクロヘキシリデン−ビス［１−（４−マレイミドフェノキシ）−２−シクロヘキシル］ベンゼン、及び２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパンが挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。マレイミド化合物と、アリルフェノール、アリルフェニルエーテル及び安息香酸アリルなどのアリル化合物とを併用してもよい。

回路接続用接着フィルム１は、フィルム状であることから取り扱い性に優れる。絶縁性接着剤１０はフィルム形成性を付与するための高分子成分を含有してもよい。係る高分子成分は、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンオキサイド、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、及びポリエステルウレタン樹脂から選ばれる。これらの中でも水酸基等の官能基を有する樹脂は接着性が向上することができるので、より好ましい。また、これらの高分子成分をラジカル重合性の官能基で変性したものも用いることができる。これら高分子成分の重量平均分子量は１００００以上が好ましい。また、重量平均分子量が１００００００以上になると混合性が低下するため、１００００００未満であると好ましい。

絶縁性接着剤１０は、充填材、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、ジイソシアナート等を含有することもできる。

ジイソシアナートは、ジアミンとホスゲン等との反応によって得ることができる。ジイソシアナートの具体例としては、ジフエニルメタンジイソシアナート、トルイレンジイソシアナート等の、次に挙げるジアミンのアミノ基をイソシアナート基に変換したものがある。

ジアミンとしては芳香族アミンを用いることができる。芳香族アミンの具体例として、４、４’−（又は、３、４’−、３、３’−若しくは２、４’−）ジアミノジフェニルエーテル、４、４’−（又は３、３’−）ジアミノジフェニルスルフォン、４、４’−（又は３、３’−、）ジアミノジフェニルスルフィッド、４、４’−ベンゾフェノンジアミン、３、３’−ベンゾフェノンジアミン、４、４’−ジ（４−アミノフェノキシ）フェニルスルフォン、４、４’−ジ（３−アミノフェノキシ）フェニルスルフォン、４、４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、１、４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１、３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２、２−ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）フェニル｝プロパン、３、３’、５、５’−テトラメチル−４、４’−ジアミノジフェニルメタン、４、４’−ジ（３−アミノフェノキシ）フェニルスルフォン、２、２’−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２、２’−トリフルオロメチル−４、４’−ジアミノビフェニル、２、２’、６、６’−テトラメチル−４、４’−ジアミノビフェニル、２、２’、６、６’−テトラトリフルオロメチル−４、４’−ジアミノビフェニル、ビス｛（４−アミノフェニル）−２−プロピル｝１、４−ベンゼン、９、９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン、９、９−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）フルオレン等の芳香族ジアミン、２、６−ジアミノピリジン、２、４−ジアミノピリジン、ビス（４−アミノフェニル−２−プロピル）−１、４−ベンゼン、ジアミノポリシロキサン化合物、２−ニトロ−１、４−ジアミノベンゼン、３、３’−ジニトロ−４、４’−ジアミノビフェニル、３、３’−ジメトキシ−４、４’−ジアミノビフェニル、３、３’−ジヒドロキシ−４、４’−ジアミノビフェニル、２、４−ジアミノフェノール及びｏ−トリジンスルホン、１、３−ジアミノベンゼン、１、４−ジアミノベンゼン、２、４−ジアミノトルエン、３、３’−ジメチル−４、４’−ジアミノビフェニル、２、２−ビス（トリフルオロ）−メチルベンチジン、２、２−ビス−（４−アミノフェニル）プロパン、１、１、１、３、３、３−ヘキサフルオロ−２−ビス−（４−アミノフェニル）プロパン、４、４’−ジアミノジフェニルメタン、１、５−ジアミノナフタレン及び９、１０−ビス（４−アミノフェニル）アントラセンが挙げられる。

ジアミンと反応させるテトラカルボン酸としては隣接する２つのカルボキシル基からなる組を２組有するものを用いる。テトラカルボン酸の具体例としては、ピロメリット酸ジ無水物（１、２、３、４−ベンゼンテトラカルボン酸ジ無水物）、３、４、３’、４’―ビフェニルテトラカルボン酸ジ無水物、３、４、３‘、４’―ベンゾフェノンテトラカルボン酸ジ無水物、２、３、２’、３’―ベンゾフェノンテトラカルボン酸ジ無水物、２、３、３’、４’―ビフェニルテトラカルボン酸ジ無水物、２、２−ビス（３、４−ジカルボキシフェニル）プロパンジ無水物、２、２−ビス（２、３−ジカルボキシフェニル）プロパンジ無水物、ビス（３、４−ジカルボキシフェニル）エーテルジ無水物、ビス（２、３−ジカルボキシフェニル）エーテルジ無水物、ビス（３、４−ジカルボキシフェニル）スルホンジ無水物、ビス（２、３−ジカルボキシフェニル）スルホンジ無水物、４、４’−｛２、２、２−トリフルオロ−１−（トリフルオロメチル）エチリデン｝ビス（１、２−ベンゼンジカルボン酸無水物）、９、９−ビス｛４−（３、４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル｝フルオレンジ無水物、１、２、５、６―ナフタレンテトラカルボン酸ジ無水物、２、３、６、７―ナフタレンテトラカルボン酸ジ無水物、１、４、５、８―ナフタレンテトラカルボン酸ジ無水物、３、４、９、１０−ペリレンテトラカルボン酸ジ無水物、２、３、５、６―ピリジンテトラカルボン酸ジ無水物、ビシクロ（２、２、２）―オクトー７―エンー２、３、５、６―テトラカルボン酸ジ無水物等が挙げられる。

カップリング剤としては、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からなる群より選ばれる１種以上の基を含有する化合物が、接着性の向上の点から好ましい。

導電粒子１２としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ及びはんだから選ばれる少なくとも１種の金属を含む金属粒子、並びにカーボン粒子が挙げられる。核としての絶縁粒子と、これを被覆する１又は２以上の層とを有し、絶縁粒子を被覆する層のうち最外層が導電性の層である導電粒子を用いてもよい。この場合、十分なポットライフを得るためには、最外層を形成する金属はＮｉ、Ｃｕなどの遷移金属類よりもＡｕ、Ａｇ、白金族の貴金属類が好ましく、Ａｕがより好ましい。

導電粒子１２は、Ｎｉなどの遷移金属類の表面をＡｕ等の貴金属類で被覆したものでもよい。また、導電粒子１２は、非導電性のガラス、セラミック、プラスチック等の絶縁粒子を金属等の導電性物質で被覆したものであってもよい。導電粒子１２が絶縁粒子及びこれを被覆する導電性物質の被覆層を有し、最外層が貴金属類から形成され、核としての絶縁粒子がプラスチックから形成される場合、又は導電粒子が熱溶融金属粒子の場合、加熱及び加圧により変形しやすく、接続時に電極との接触面積が増加して、信頼性が向上するので好ましい。

貴金族類の被覆層の厚みは、良好な抵抗を得るためには、１００Å以上が好ましい。ただし、Ｎｉ等の遷移金属の上に貴金属類の被覆層を設ける場合、貴金属類の被覆層の欠損や導電粒子の混合分散時に生じる貴金属類の被覆層の欠損等により生じる酸化還元作用に起因して、遊離ラジカルが発生しポットライフ低下を引き起こすため、ラジカル重合系の接着剤成分を使用する場合には被覆層の厚みは３００Å以上が好ましい。

導電粒子１２の量は、絶縁性接着剤１０の１００体積部に対して０．１〜３０体積部の範囲で用途に応じて調整される。導電粒子による隣接回路の短絡等を一層十分に防止するためには０．１〜１０体積部がより好ましい。

導電粒子１２の粒径は、接続する回路の電極高さより小さいことが好ましい。これにより、隣接電極間の短絡をさらに減少させることができる。具体的には、導電粒子の粒径は１〜２０μｍが好ましく、１．５〜１５μｍがより好ましく、２〜１０μｍが更に好ましい。導電粒子１２の１０％圧縮弾性率（Ｋ値）は１００〜１０００ｋｇｆ／ｍｍ^２であることが好ましい。

粒子状の非導電相１４は、ポリエステル系エラストマー及び／又はポリアミド系エラストマーを含む。これらエラストマーを含む非導電粒子が非導電相１４として絶縁性接着剤中に分散されていてもよいし、海島構造を有する相分離構造の島が絶縁性接着剤１０中に非導電相１４として形成されていてもよい。

非導電相１４の融点は１００〜２５０℃であることが好ましい。また、回路接続用接着フィルム１が回路接続のために加熱及び加圧されたときに、具体的には例えば１００〜２５０℃に加熱しながら加圧されたときに、非導電相１４が溶融して絶縁性接着剤１０に溶解することが好ましい。これにより、導電粒子１２による圧痕の視認性が更に改善される。

同様の観点から、非導電相１４の粒径は１〜１０μｍであることが好ましい。また、回路接続用接着フィルム１は、１００重量部の絶縁性接着剤に対して１〜６０重量部の非導電相１４を含有することが好ましい。

回路接続用接着フィルムは、接続時に溶融流動し、相対向する回路電極（接続端子）の接続を得た後、硬化して接続を保持する機能を有する。そのため、接着フィルムの流動性は重要な因子である。具体的には、厚み０．７ｍｍ、１５ｍｍ×１５ｍｍの２枚のガラス板の間に厚み３５μｍ、５ｍｍ×５ｍｍの接着フィルムを挟み、１７０℃、２ＭＰａ、１０秒の条件で加熱及び加圧を行ったときの、初期の面積（Ａ）と加熱及び加圧後の面積（Ｂ）とを用いて表される流動性＝（Ｂ）／（Ａ）の値は、１．３〜３．０であることが好ましく、１．５〜２．５であることがより好ましい。１．３未満では流動性が不足して良好な接続が得られにくくなる傾向があり、３．０を超えると気泡が発生しやすくなって信頼性が低下する傾向がある。

回路接続用接着フィルムの硬化後の４０℃での弾性率は、１００〜３０００ＭＰａが好ましく、５００〜２０００ＭＰａがより好ましい。

本発明に係る回路接続用接着フィルムは、以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形が可能である。例えば、回路接続用接着フィルムが、組成の異なる複数の層から構成されていてもよい。具体的には、例えば、回路接続用接着フィルムが、反応性樹脂を含有する層と潜在性硬化剤を含有する層とを有していてもよいし、遊離ラジカルを発生する硬化剤を含有する層と導電粒子を含有する層とを有していてもよい。これにより、高精細化が可能であることに加えて、ポットライフ向上の効果が得られる。回路接続用接着フィルムが複数の層を有する場合、非導電相は全ての層に含まれていてもよいし、一層にのみ含まれていてもよい。ただし、非導電相は、ガラス基板と接する側の最表層に導電粒子とともに存在していることが好ましい。回路接続用接着フィルムは、通常、その片面又は両面に離型性の表面を有するＰＥＴフィルム等の樹脂フィルムが積層された状態で保管される。

図２は、回路接続構造体の製造方法の一実施形態を示す断面図である。図２に示す方法では、接続端子２１（第一の接続端子）を有する第一の回路部材であるＬＣＤパネル２と、接続端子５１（第二の接続端子）を有する第二の回路部材であるＣＯＦ（チップ オン フィルム）５とが接続される。ＬＣＤパネル２は、ガラス基板２０と、ガラス基板２０上に設けられた接続端子２１及び液晶表示部３０とを有する。ＣＯＦ５は、樹脂基板５０と、樹脂基板５０上に設けられた接続端子５１とを有する。

図２に示す方法は、接続端子２１に回路接続用接着フィルム１を貼り付ける工程（図２（ａ））と、ＣＯＦ５を、接続端子５１が回路接続用接着フィルム１を間に挟んで接続端子２１と対向配置されるように位置合わせして配置し、その状態で加熱しながら矢印Ａの方向（回路部材の主面に垂直な方向）に加圧することにより回路接続用接着フィルム１を流動させるとともに硬化して、ＬＣＤパネル２とＣＯＦ５との間に介在してこれらを接着する接着層１ａを形成する工程（図２（ｂ）、（ｃ））とを備える。これにより、ＬＣＤパネル２の接続端子２１とＣＯＦ５の接続端子５１とが電気的に接続された回路接続構造体１００が得られる。

接続のための加熱及び加圧は、導電粒子１２が接続端子２１に押し付けられることによってその表面に圧痕が形成されるように行われる。接続後、回路接続構造体１００における接続状態の確認のため、接続部分の圧痕の状態をガラス基板２０側から観察する。非導電粒子が添加された従来の回路接続用接着フィルムを用いた場合、導電粒子だけでなく、非導電粒子自体の圧痕も混在してしまい、さらには導電粒子自体の圧痕の分布も不均一になることがあった。また、非導電粒子に起因して接着層１ａ中にボイドが形成される場合もあった。これに対して、本実施形態に係る回路接続用接着フィルムを用いることにより、導電粒子による電極表面の圧痕の視認性が良好であるとともに、接続後のボイド発生を防止することができる。

本実施形態に係る回路接続用接着フィルムは、上記のようなＬＣＤパネルとＣＯＦとの接続に限らず、接続端子を有する回路部材同士を接着する異方導電性フィルムとして有用である。接着される回路部材としては、例えば、半導体チップ、抵抗体チップ及びコンデンサチップ等のチップ部品、並びに、プリント基板等の回路基板が挙げられる。半導体チップ（IＣチップ）と回路基板との接着や、電気回路基板相互の接着のために本実施形態に係る回路接続用接着フィルムが好適に用いられる。これら回路部材が有する接続端子同士は、直接接触により又は回路接続用接着フィルム中の導電粒子を介して電気的に接続される。

接続される回路部材のうち少なくとも一方の接続端子は、表面が金、銀、錫及び白金属から選ばれる金属から形成されていることが好ましい。

以下、実施例を挙げて本発明について更に具体的に詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１
ラジカル重合性物質であるウレタンアクリレート（製品名：ＵＡ−５５００Ｔ、新中村化学工業社製）２０重量部、ビス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート（製品名：Ｍ−２１５、東亞合成社製）２０重量部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート（製品名：ＤＣＰ−Ａ、共栄社化学社製）１０重量部、及び２−メタクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート（製品名：Ｐ−２Ｍ、共栄社化学社製）１重量部と、遊離ラジカル発生剤であるベンゾイルパーオキサイド（製品名：ナイパーＢＭＴ−Ｋ、日本油脂製）３重量部と、ポリエステルウレタン樹脂（製品名：ＵＲ８２４０、東洋紡績社製）をトルエン／メチルエチルケトン＝５０／５０の混合溶剤に溶解して得られた４０質量％の溶液５０重量部とを混合し、攪拌して、絶縁性接着剤の溶液を得た。

この溶液に、絶縁性接着剤に対して３体積％の導電粒子を配合してこれを分散させ、さらに絶縁性接着剤１００重量部に対して５重量部の非導電粒子を分散させた。導電粒子として、核としてのポリスチレン粒子と、ポリスチレン粒子の表面上に設けられた厚み０．２μｍのニッケル層と、ニッケル層の外側に設けられた厚み０．０４μｍの金層とを有する被覆粒子を用いた。この導電粒子の平均粒径は４μｍ、１０％圧縮弾性率（Ｋ値）は４１０Ｋｇｆ／ｍｍ^２である。非導電粒子として、ポリエステル系エラストマーの粒子（平均粒径：５μｍ、１０％圧縮弾性率（Ｋ値）：２５０Ｋｇｆ／ｍｍ^２、融点：１６０℃）を用いた。

導電粒子及び非導電粒子が配合された溶液を、片面を表面処理した厚み５０μｍのＰＥＴフィルムに塗工装置を用いて塗布し、７０℃、１０分の熱風乾燥により厚み１８μｍの接着フィルムを形成させて、ＰＥＴフィルム及び接着フィルムを有するテープ状の回路接続用材料（幅１５ｃｍ、長さ６０ｍ）を得た。得られた回路接続材料を１．２ｍｍ幅に裁断し、内径４０ｍｍ、外径４８ｍｍのプラスチック製リールの側面（厚み１．５ｍｍ）に、接着フィルムの面を内側にして５０ｍ巻きつけた。

実施例２〜５
非導電粒子の種類及び配合量を表１に示すように変化させたこと以外は実施例１と同様にして、テープ状の回路接続材料を作製した。実施例２で用いた非導電粒子はポリアミド系エラストマーの粒子（平均粒径：１０μm、１０％圧縮弾性率（Ｋ値）：２６０Ｋｇｆ／ｍｍ^２、融点：１７０℃）、実施例３で用いた非導電粒子はポリアミド系エラストマーの粒子（平均粒径：５μm、１０％圧縮弾性率（Ｋ値）：２７０Ｋｇｆ／ｍｍ^２、融点：１８０℃）、実施例４で用いた非導電粒子はポリアミド系エラストマーの粒子（平均粒径：３μm、１０％圧縮弾性率（Ｋ値）：２８０Ｋｇｆ／ｍｍ^２、融点：２００℃）、実施例５で用いた非導電粒子はポリエステル系エラストマーの粒子（平均粒径：５μm、１０％圧縮弾性率（Ｋ値）：２９０Ｋｇｆ／ｍｍ^２、融点：２１０℃）である。

比較例１〜５
非導電粒子としてポリスチレン−ジビニルベンゼン共重合体微粒子（６μｍ、１０％圧縮弾性率（Ｋ値）：３２０Ｋｇｆ／ｍｍ^２、製品名ＰＢ３００６）、シリコーン微粒子（２μｍ、１０％圧縮弾性率（Ｋ値）：３５Ｋｇｆ／ｍｍ^２、製品名ＫＭＰ６０５）、メタクリル酸エステル共重合物微粒子（５μｍ、１０％圧縮弾性率（Ｋ値）：３３０Ｋｇｆ／ｍｍ^２、製品名ＭＸ５００）、ナイロン微粒子（５μm、１０％圧縮弾性率（Ｋ値）：２００Ｋｇｆ／ｍｍ^２）、ポリイミド微粒子（３μｍ、１０％圧縮弾性率（Ｋ値）：３９０Ｋｇｆ／ｍｍ^２）を用いた。各成分の配合量を表２に示すように変化させたことの他は実施例１と同様にして、テープ状の回路接続材料を作製した。

（回路接続後の圧痕の観察）
実施例又は比較例で得られた各回路接続材料（幅１．２ｍｍ、長さ３ｃｍ）の接着フィルムの面を、厚み７μｍのソーダライムガラス及びこれの主面上に形成されたＡｌ膜を有するガラス基板に貼り付けて７０℃、１ＭＰａで２秒間加熱加圧し、ＰＥＴフィルムを剥離して、接着フィルムをガラス基板に転写した。ついで、ピッチ５０μｍ、厚み８μｍのすずめっき銅回路を６００本有するフレキシブル回路板（ＦＰＣ）を、転写した接着フィルム上に置き、２４℃、０．５ＭＰａで１秒間加圧して仮固定した。ＦＰＣが回路接続材料によって仮固定されたガラス基板を、本圧着装置に設置し、ＦＰＣ側からヒートツールによって１８０℃、３ＭＰａで６秒間加熱及び加圧して、めっき銅回路の長手方向の幅１．２ｍｍにわたり、ガラス基板のＡｌ膜とめっき銅回路とを接続した。加熱及び加圧の際、２００μｍ厚みのシリコーンゴムをクッション材として用いた。

接続部分を、オリンパス社製ＢＨ３−ＭＪＬ液晶パネル検査用顕微鏡を用いて、ノマルスキー微分干渉観察によりガラス基板側から圧痕の状態を観察した。観察の結果、非導電粒子による圧痕がほとんど認められないときに「良好」、非導電粒子による圧痕が確認されたときに「不良」と評価した。また、接続部分におけるボイドの発生状態も観察し、ボイドの発生がほとんど認められないときに「良好」、ボイドの発生が多く認められたときに「不良」と判定した。評価結果を表３、４に示す。

図３及び図４は、比較例２及び３でそれぞれ作製された回路接続構造体の接続部分の顕微鏡写真である。図３に示されるように、比較例２では導電粒子に起因する圧痕７０とは別に、非導電粒子に起因する圧痕６０が多数認められる。これに伴い、圧痕７０の分布が不均一となっている。一方、比較的柔らかいシリコーン微粒子を非導電粒子として用いた比較例３の場合、図４に示されるように、非導電粒子に起因する圧痕７０の比率は比較例２と比べると減少するものの、大きな粒径を有するシリコーン微粒子中に起因する大きな圧痕７０が発生する。柔らかい非導電粒子から、大きな粒径を有する部分を取り除くのは非常に困難である。

図５は、ナイロン微粒子を用いた比較例５で作製された回路接続構造体の接続部分の顕微鏡写真である。ナイロン微粒子の場合、導電粒子の圧痕の視認性は比較的良好であったものの、図６に示されるように、ナイロン微粒子に起因するボイド６５が多く発生した。

図６及び図７は、ポリエステル系エラストマー粒子を用いた実施例１で作製された回路接続構造体の接続部分の顕微鏡写真である。図８は、ポリアミド系エラストマー粒子を用いた実施例３で作製された回路接続構造体の接続部分の顕微鏡写真である。各実施例においては、導電粒子に起因する圧痕のみが均一に観測され、ボイドの発生もほとんど認められなかった。

（接続抵抗及び接着力の測定）
実施例又は比較例で得られた回路接続材料（幅１．２ｍｍ、長さ３ｃｍ）の接着フィルムの面を、ＩＴＯコートガラス基板（１５Ω／□）に貼り付けて７０℃、１ＭＰａで２秒間加熱加圧し、ＰＥＴフィルムを剥離して、接着フィルムをガラス基板に転写した。ついで、ピッチ５０μｍ、厚み８μｍのすずめっき銅回路を６００本有するフレキシブル回路板（ＦＰＣ）を、転写した接着フィルム上に置き、２４℃、０．５ＭＰａで１秒間加圧して仮固定した。ＦＰＣが回路接続材料によって仮固定されたＩＴＯコートガラス基板を、本圧着装置に設置し、ＦＰＣ側からヒートツールによって１８０℃、３ＭＰａで６秒間加熱及び加圧して、めっき銅回路の長手方向の幅１．２ｍｍにわたり、銅めっき回路とＩＴＯとを接続した。加熱及び加圧の際、２００μｍ厚みのシリコーンゴムをクッション材として用いた。

接続後、接続部を含むＦＰＣの隣接回路間の抵抗値をマルチメータ（装置名：ＴＲ６８４５、アドバンテスト社製）を用いて４０点測定し、その平均値を接続抵抗として求めた。また、９０度剥離、剥離速度５０ｍｍ／分の条件で接着力を測定した。得られた結果を表３、４に示す。

以上の実験結果からも、本発明に係る回路接続材料によれば、導電粒子による圧痕の状態の確認が容易であるとともに、接続後のボイドの発生も抑制されることが確認された。さらには、本発明に係る回路接続材料によれば良好な接着力及び接続抵抗が得られることも確認された。

Claims (5)

1. 絶縁性接着剤と、導電粒子と、ポリアミド系エラストマー及び／又はポリエステル系エラストマーを含む粒子状の非導電相と、を含有し、前記導電粒子及び前記非導電相が前記絶縁性接着剤内に分散しており、
   前記絶縁性接着剤１００重量部に対して１〜６０重量部の前記非導電相を含有し、
   当該回路接続用接着フィルムが加熱及び加圧されたときに、前記非導電相が前記絶縁性接着剤に溶解する、回路接続用接着フィルム。
2. 前記非導電相の融点が１００〜２５０℃である、請求項１に記載の回路接続用接着フィルム。
3. 絶縁性接着剤と、導電粒子と、ポリアミド系エラストマー及び／又はポリエステル系エラストマーを含む粒子状の非導電相と、を含有し、前記導電粒子及び前記非導電相が前記絶縁性接着剤内に分散しており、
   前記絶縁性接着剤１００重量部に対して１〜６０重量部の前記非導電相を含有し、
   前記非導電相の融点が１００〜２５０℃である、回路接続用接着フィルム。
4. 前記絶縁性接着剤は、加熱又は光によって遊離ラジカルを発生する硬化剤とラジカル重合性物質とを含む熱硬化性樹脂組成物である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回路接続用接着フィルム。
5. 第一の接続端子を有する第一の回路部材と、
   前記第一の接続端子と対向配置されるとともに電気的に接続された第二の接続端子を有する第二の回路部材と、
   前記第一の回路部材及び前記第二の回路部材の間に介在してこれらを接着する接着層と、
   を備え、
   前記接着層が、前記第一の回路部材及び前記第二の回路部材の間に配置された請求項１〜４のいずれか一項に記載の回路接続用接着フィルムを加熱及び加圧することにより形成することのできる層である、回路接続構造体。