电路连接材料及使用其的安装体的制造方法
【专利摘要】本发明提供具有优异的抗粘连性并同时具有优异的连接可靠性的电路连接材料，以及使用该材料的安装体的制造方法。在含有成膜树脂、自由基聚合性树脂和自由基聚合引发剂的粘接剂组合物中分散有压缩回复率为50%以上的弹性体粒子和导电性粒子。弹性体粒子具有可进行50%以上的变位的柔软性，由此在压合时可以对导电性粒子施加适宜的压力，因此可获得高的连接可靠性。并且弹性体粒子的压缩回复率为50%以上，由此可缓和卷的卷拧所产生的卷压，可防止粘连。
【专利说明】电路连接材料及使用其的安装体的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及分散有导电性粒子的电路连接材料、以及使用该材料的安装体的制造 方法。本申请以2012年3月2日在日本国申请的日本专利申请号特愿2012-046982为基 础主张优先权，通过参照该申请，援引到本申请中。
【背景技术】
[0002] 分散有导电性粒子的各向异性导电薄膜（ACF:Anisotropic Conductive Film)例 如作为卷绕到具有法兰的卷轴上而成的卷绕体使用。该卷绕体中，各向异性导电薄膜根据 例如温度条件等而伸缩，由此发生卷装体的卷拧(卷t絞 19 )。结果，各向异性导电薄膜的树 脂层（粘接剂成分）沿着树脂层长度方向流动至宽度方向一端的外侧，可能从剥离基材的 侧面渗出。树脂层若从剥离基材的侧面渗出，则各向异性导电薄膜中的树脂层附着于卷轴 的法兰的侧面，发生无法正常牵拉各向异性导电薄膜的问题（以下称为"粘连"）。
[0003] 专利文献1、2中记载，为了提高各向异性导电薄膜的抗粘连性而填充微粒子，从 而适当抑制粘接剂组合物的流动。但是，在粘接剂组合物中填充微粒子时，可能有压合时未 对导电性粒子施加适宜的压力，连接可靠性降低的问题。
[0004] 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2010-183049号公报 专利文献2 :日本特开2003-249287号公报。
【发明内容】
[0005] 发明所要解决的课题 本发明是针对这些以往的实际情况而提出，提供具有优异的抗粘连性并同时具有优异 的连接可靠性的电路连接材料，以及使用该材料的安装体的制造方法。
[0006] 解决课题的方案 本发明人进行了深入的研究，结果发现：通过配合具有高压缩回复率的弹性体粒子，抗 粘连性和连接可靠性得到了改善。
[0007] 即，本发明的电路连接材料的特征在于，在粘接剂组合物中分散有压缩回复率为 50%以上的弹性体粒子和导电性粒子。
[0008] 另外，本发明的安装体的制造方法的特征在于，具有以下工序：在第1电子部件的 电极上依次配置各向异性导电薄膜、第2电子部件的工序，其中，所述各向异性导电薄膜是 在含有成膜树脂、聚合性树脂、聚合引发剂的粘接剂组合物中分散有压缩回复率为50%以 上的弹性体粒子和导电性粒子而成；和用压头从所述第2电子部件的上面按压的工序。
[0009] 发明效果 本发明中，由于配合了具有高压缩回复率的弹性体粒子，因此可以缓和卷拧导致的卷 压，获得优异的抗粘连性。另外，压合时可以对导电性粒子施加适宜的压力，因此可获得高 的连接可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] [图1]图1是示意性显示卷绕到卷轴上的电路连接材料的截面图。
[0011] [图2]图2是示意性显示压合时弹性体粒子的平均粒径的影响的截面图。
[0012] [图3]图3是示意性显示本实施方案中压合时的端子部分的截面图。
【具体实施方式】
[0013] 以下，一边参照附图一边按照下述顺序对本发明的实施方案进行详细说明： 1. 电路连接材料及其制造方法 2. 安装体及其制造方法 3. 实施例。
[0014] < 1.电路连接材料及其制造方法> 作为本发明的具体例子示出的电路连接材料，是使具有高压缩回复率的弹性体粒子和 导电性粒子分散在粘接剂组合物中而构成。该电路连接材料是糊或薄膜形状，可根据目的 适当选择。
[0015] 弹性体粒子的压缩回复率为50%以上。这里，关于压缩回复率，是在以弹性体粒子 的直径为2amm、50%变位负载时的弹性体粒子的厚度为amm、去除负载后的厚度为bmm时，按 照（b-a) /a X 100 (%)计算。
[0016] 即，弹性体粒子具有可以进行50%以上的变位的柔软性。由此可以在压合时对导 电性粒子施加适宜的压力，因此可以获得高的连接可靠性。另外，弹性体粒子的压缩回复率 为50%以上，由此可以使卷的卷拧所产生的卷压缓和，可以防止粘接剂组合物附着于卷轴 的法兰侧面、无法正常牵拉电路连接材料的粘连。
[0017] 图1是示意性显示卷绕到卷轴上的电路连接材料的截面图。如图1所示，卷绕到 卷轴上的电路连接材料被剥离基材20夹持。本实施方案中，粘接剂组合物10中存在弹性 体粒子11，因此弹性体粒子11的回复力（回復L· ) i t 3力）作用于卷的卷拧所产生的 卷压。由此可以使卷的卷拧所产生的卷压缓和。
[0018] 作为弹性体粒子，只要满足所述压缩回复率的条件即可，没有特别限定，例如可举 出聚氨酯、聚苯乙烯等的树脂粒子。其中优选使用聚氨酯粒子。
[0019] 弹性体粒子的平均粒径优选为导电性粒子平均粒径的0. 2倍以上5. 0倍以下。由 此可获得优异的抗粘连性和连接可靠性。弹性体粒子的平均粒径若比导电性粒子平均粒径 的〇. 2倍小，则难以使卷的卷拧所产生的卷压缓和，抗粘连性降低。而弹性体粒子的平均粒 径若比导电性粒子平均粒径的5.0倍大，则压合时难以对导电性粒子施加适宜的压力，连 接可靠性降低。需说明的是，平均粒径例如可以是通过差示扫描电子显微镜观察的规定数 目弹性体粒子或导电性粒子的粒径的平均值。
[0020] 图2和图3是示意性显示压合时弹性体粒子的平均粒径的影响的截面图。该图2 和图3显示通过加热加压使基板30上的布线和芯片40的凸块41进行连接的情形。如图 2所示，弹性体粒子11的平均粒径相对于导电性粒子12足够大时，弹性体粒子11被凸块 41压破时的回复力大，因此无法充分压破导电性粒子12,连接电阻值升高。而如本实施方 案所示，通过使弹性体粒子的平均粒径为导电性粒子的平均粒径的0. 2倍以上5. 0倍以下， 弹性体粒子11被凸块41压破时的回复力减小，可以充分压破导电性粒子12。
[0021] 优选弹性体粒子的含量相对于粘接剂组合物为lwt%以上30wt%以下。由此可获 得优异的抗粘连性和连接可靠性。弹性体粒子的含量若相对于粘接剂组合物低于lwt%，则 难以使卷的卷拧所产生的卷压缓和，抗粘连性降低。而弹性体粒子的含量若相对于粘接剂 组合物超过30wt%，则压合时粘接剂组合物的流动性降低，难以将导电性粒子从端子之间排 除，连接可靠性降低。
[0022] 另外，本实施方案的粘接剂组合物含有成膜树脂、聚合性树脂和聚合引发剂。
[0023] 成膜树脂相当于平均分子量为10000以上的高分子量树脂，从成膜性方面考虑， 优选为10000-80000左右的平均分子量。成膜树脂可举出苯氧基树脂、聚酯聚氨酯树脂 (polyester urethane resin)、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、丁醒树 脂等各种树脂，它们可单独使用，也可将2种以上组合使用。其中，从成膜状态、连接可靠性 等方面考虑，优选使用苯氧基树脂。成膜树脂的含量是，相对于100质量份粘接剂组合物， 通常为30-80质量份，优选40-70质量份。
[0024] 聚合性树脂为自由基聚合性树脂、阳离子聚合性树脂等，可根据用途适当选择。
[0025] 自由基聚合性树脂是具有通过自由基聚合的官能团的物質，可举出环氧丙烯酸 酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等，它们可单独使用，也可以将2种以上组合使用。其 中，在本实施方案中优选使用环氧丙烯酸酯。自由基聚合性树脂的含量是，相对于100质量 份粘接剂组合物，通常为10-60质量份，优选20-50质量份。
[0026] 使用自由基聚合性树脂时的自由基聚合引发剂可以使用公知的化合物，其中可优 选使用有机过氧化物。有机过氧化物可举出：过氧化缩酮类、二酰基过氧化物类、过氧二碳 酸酯（盐）类、过氧化酯类、二烷基过氧化物类、氢过氧化物类、甲硅烷基过氧化物类等，它 们可单独使用，也可以将2种以上组合使用。其中，本实施方案中优选使用过氧化缩酮类。 自由基聚合引发剂的含量是，相对于100质量份自由基系粘接剂组合物，通常为〇. 1-30质 量份，优选1-20质量份。
[0027] 阳离子聚合性树脂可使用单官能性环氧化合物、含杂环环氧树脂、脂肪族系环氧 树脂等。特别优选将双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、萘型环氧树脂、酚醛清漆型环 氧树脂等的环氧树脂单独或混合使用。
[0028] 使用阳离子聚合性树脂时的阳离子固化剂中，阳离子物类使环氧树脂末端的环氧 基开环，使环氧树脂彼此进行自交联。这样的阳离子固化剂可举出：芳族锍盐、芳族重氮盐、 碘鎗盐、鱗盐、硒鎗盐（selenonium)等的鎗盐。特别是芳族锍盐在低温下的反应性优异，适 用期长，因此适合作为阳离子固化剂。
[0029] 另外，为了提高与无机基材的密合性，优选粘接剂组合物进一步含有硅烷偶联剂 等。娃烧偶联剂可举出甲基丙稀醜氧基系、环氧系、氣基系、乙稀基系、疏基?硫化物系、醜 脲系等，它们可单独使用，也可以将2种以上组合使用。其中，本实施方案优选使用甲基丙 稀醜氧基系娃烧偶联剂。
[0030] 另外，分散于粘接剂组合物中的导电性粒子例如可使用镍、金、铜等金属粒子，在 树脂粒子上实施了镀金等的粒子等。从连接可靠性方面考虑，导电性粒子的平均粒径优选 1-20 μ m，更优选2-10 μ m。从连接可靠性和绝缘可靠性方面考虑，粘接剂组合物中导电性粒 子的平均粒子密度优选为1000-50000个/mm2，更优选为5000-30000个/mm2。
[0031] 接着，对包含所述电路连接材料的各向异性导电薄膜的制造方法进行说明。本实 施方案中的各向异性导电薄膜的制造方法中，在含有成膜树脂、聚合性树脂和聚合引发剂 的粘接剂组合物中分散压缩回复率为50%以上的弹性体粒子和导电性粒子。使它们溶解的 有机溶剂可使用甲苯、乙酸乙酯或它们的混合溶剂、其它各种有机溶剂。
[0032] 具体来说，首先对所述电路连接材料进行调整，然后使用刮棒涂布机、涂布装置等 涂布在剥离基材上。剥离基材例如包含将有机硅等的剥离剂涂布于PET (聚对苯二甲酸乙 二醇酯）、0ΡΡ(取向聚丙烯）、PMP(聚-4-甲基戊烯-1)、PTFE(聚四氟乙烯）等上而成的 层合结构，可防止各向异性导电材料中树脂的干燥，同时保持树脂的形状。
[0033] 接着，通过加热烘箱、加热干燥装置等使涂布于剥离基材上的各向异性导电材料 干燥。由此可制造厚度5-50 μ m左右的各向异性导电薄膜。
[0034] 另外，制造各向异性导电薄膜的卷绕体时，例如可切裁各向异性导电薄膜，一边使 剥离基材的侧面与法兰的内面接触，一边将该各向异性导电薄膜卷取到卷取部，由此可获 得卷绕体。
[0035] <2.安装体的安装方法> 接着，对使用所述电路连接材料的电子部件的安装方法进行说明。本实施方案的电子 部件的安装方法具有以下工序：在第1电子部件的电极上依次配置各向异性导电薄膜、第2 电子部件的工序，其中，所述各向异性导电薄膜是在含有成膜树脂、聚合性树脂和聚合引发 剂的粘接剂组合物中分散压缩回复率为50%以上的弹性体粒子和导电性粒子而成；和用压 头从第2电子部件的上面按压的工序。由此可以将第1电子部件的电极与第2电子部件的 电极经由导电性粒子连接，同时使各向异性导电薄膜固化。
[0036] 这里，第1电子部件可举出：在玻璃基板上涂布有ΙΖ0 (氧化铟锌）膜的ΙΖ0涂布 玻璃、在玻璃基板上涂布有SiNx(氮化硅）膜的SiNx涂布玻璃等。第2电子部件可举出 C0F(chip on film,封装于柔性膜上的芯片）、IC(集成电路）等。
[0037] 本实施方案中，粘接剂组合物中含有压缩回复率为50%以上的弹性体粒子，因此 在压合时可对导电性粒子施加适宜的压力，可获得高的连接可靠性。 实施例
[0038] <3.实施例> 以下对本发明的实施例进行说明。这里，制作压缩回复率不同的聚氨酯粒子作为弹性 体粒子。然后，制作含有聚氨酯粒子的各向异性导电薄膜的卷样品。还使用各向异性导电薄 膜制作安装体。作为评价项目，进行卷样品的粘连试验以及安装体的连接电阻的测定。需 说明的是，本发明并不限定于这些实施例。
[0039] 压缩回复率的测定、粘连试验的评价以及连接电阻的测定如下进行。
[0040] [压缩回复率的测定] 测定仪器使用Fisher-Scope H100C(Fischer Instruments制造）。在室温的试样台上， 以压缩速度〇. 33mN/秒对聚氨酯粒子的中心方向施加载荷至50%的变位，保持5秒，然后以 0. 33mN/秒去除负载。然后，以变位负载前的聚氨酯粒子的直径为2amm、50%变位负载时的 聚氨酯粒子的厚度为amm、去除负载后放置30分钟时的厚度为bmm，按照（b-a)/aX 100(%) 计算。
[0041] [粘连试验的评价] 在卷样品顶端悬挂75g重锤，在35°C的烘箱中放置3小时，然后牵拉各向异性导电薄 膜，进行是否可以牵拉至最后的试验。进行5卷试验，5卷全部可以良好地牵拉至最后时，评 价为〇，发生至少1卷牵拉不良时，评价为X。
[0042] [连接电阻的测定] 对于安装体，使用数字万用表（数字万用表7555,横河电机社制造），通过4端子法测 定流过1mA电流时的初期连接电阻。
[0043] < 3. 1关于压缩回复率>
[实施例1] (聚氨酯粒子的制作） 首先制作聚氨酯粒子。在1000g离子交换水中溶解30g作为混悬稳定剂的磷酸三钙，制 成分散介质。向其中添加70g具有3个羟基且分子量700的己内酰胺三醇，以及100g具有 3个异氰酸酯基的无黄变型的聚异氰酸酯，以600rpm搅拌30分钟，制造混悬液。将该混悬 液加入到3L烧瓶中，升温至70°C，然后以250rpm反应6小时，冷却后离心，进行固液分离。 将其用水充分洗涤并干燥，得到平均粒径5μπι的聚氨酯粒子（PU-1)。测定该聚氨酯粒子 (PU-1)的压缩回复率，结果为90%。需说明的是，平均粒径采用通过差示扫描电子显微镜观 察的10个聚氨酯粒子的粒径的平均值。
[0044](各向异性导电薄膜的制作） 接着制作含有聚氨酯粒子的各向异性导电薄膜的卷样品。在按照固形成分换算为60 质量份的苯氧基树脂（品名：ΥΡ-50,东都化成社制造）、15质量份自由基聚合性树脂（品 名：EB-600, Daicel Cytec Co.，Ltd.(夕Μ七卟寸4ν夕社）制造）以及2质量份反应 引发剂（品名：PerheXa C( 〃一?々寸C)，日本油脂社制造）所构成的粘接剂组合物中，以 使平均粒子密度为10000个/mm2的方式分散平均粒径5 μ m的导电性粒子（品名：AUL704， 积水化学工业社制造）。相对于上述粘接剂组合物，填充l〇wt%平均粒径5 μ m的聚氨酯粒 子（PU-1)。使用刮棒涂布机，将该各向异性导电连接材料涂布于PET薄膜上，用烘箱干燥， 制作厚度20 μ m的各向异性导电薄膜。
[0045](卷样品的制作） 将各向异性导电薄膜切成1.5mm宽度，在塑料卷轴上卷取100M，制作卷样品。
[0046](安装体的制作） 使用150 μ m厚的缓冲材料（聚四氟乙烯），通过1. 5mm宽度工具的预压合机，在 70°C -IMPa-l秒的条件下，将切成1. 5mm宽的各向异性导电薄膜预压合在评价用玻璃基板 (ΙΖ0 (氧化铟锌）250nm涂布玻璃）上。接着，用同一压合机，在80°C-0.5MPa-0.5秒的条 件下，将评价用C0F(50 μ mP、Cu8 μ mt_镀Sn、38 μ mt)临时固定，最后通过使用1. 5mm宽度 工具的正式压合机，以190°C -2MPa-10秒的条件进行压合，制作安装体。
[0047] (评价结果） 表1显示实施例1的评价结果。卷样品的粘连试验结果为〇。连接电阻值为1.02Ω。
[0048] [实施例2] 添加100g具有2个异氰酸酯基的无黄变型异佛尔酮二异氰酸酯，除此之外与实施例1 同样，得到平均粒径5 μ m的聚氨酯粒子（PU-2)。测定该聚氨酯粒子（PU-2)的压缩回复率， 结果为50%。
[0049] 与实施例1同样地制作含有聚氨酯粒子（PU-2)的各向异性导电薄膜，制作卷样 品。进而与实施例1同样，使用各向异性导电薄膜将评价用玻璃基板与评价用C0F压合，制 作安装体。
[0050] (评价结果） 表1显示实施例2的评价结果。卷样品的粘连试验结果为〇。连接电阻值为1.12Ω。
[0051] [比较例1] 添加70g具有2个羟基且分子量2000的己内酰胺二醇，除此之外与实施例1同样，得 到平均粒径5μπι的聚氨酯粒子（PU-3)。测定该聚氨酯粒子（PU-3)的压缩回复率，结果为 40%。
[0052] 与实施例1同样地制作含有聚氨酯粒子（PU-3)的各向异性导电薄膜，制作卷样 品。进而与实施例1同样，使用各向异性导电薄膜将评价用玻璃基板与评价用C0F压合，制 作安装体。
[0053] (评价结果） 表1显示比较例1的评价结果。卷样品的粘连试验结果为X。连接电阻值为0.99 Ω。
[0054] [比较例2] 使用Si填料代替聚氨酯粒子。该Si填料（Si-ι)的压缩回复率由于填料破碎而无法 测定。
[0055] 与实施例1同样地制作含有Si填料（Si-Ι)的各向异性导电薄膜，制作卷样品。进 而与实施例1同样，使用各向异性导电薄膜将评价用玻璃基板与评价用C0F压合，制作安装 体。
[0056] (评价结果） 表1显示比较例2的评价结果。卷样品的粘连试验结果为〇。连接电阻值为4. 05Ω。
[0057] [表 1]
【权利要求】
1. 一种电路连接材料，其为在粘接剂组合物中分散有导电性粒子和压缩回复率为50% 以上的弹性体粒子而成的电路连接材料。
2. 权利要求1所述的电路连接材料，其中，所述弹性体粒子的平均粒径为所述导电性 粒子平均粒径的0. 2倍以上5. 0倍以下。
3. 权利要求1或2所述的电路连接材料，其中，所述弹性体粒子的含量相对于所述粘 接剂组合物为lwt%以上30wt%以下。
4. 权利要求1-3中任一项所述的电路连接材料，其中，所述粘接剂组合物含有成膜树 月旨、自由基聚合性树脂和自由基聚合引发剂，所述弹性体粒子为聚氨酯粒子。
5. -种安装体的制造方法，该制造方法具有以下工序： 在第1电子部件的电极上依次配置各向异性导电薄膜、第2电子部件的工序，其中，所 述各向异性导电薄膜是在含有成膜树脂、聚合性树脂、聚合引发剂的粘接剂组合物中分散 有导电性粒子和压缩回复率为50%以上的弹性体粒子而成；和 用压头从所述第2电子部件的上面按压的工序。
【文档编号】C09J9/02GK104145000SQ201380012143
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年2月27日 优先权日:2012年3月2日
【发明者】浜地浩史 申请人:迪睿合电子材料有限公司