各向异性导电膜及其制造方法

各向异性导电膜及其制造方法
【专利摘要】具有以单层排列的导电粒子的多层构造的各向异性导电膜，其具有第1连接层和在其一面上形成的第2连接层。第1连接层是光聚合树脂层，第2连接层是热或光阳离子、阴离子或自由基聚合性树脂层。第1连接层的第2连接层一侧表面上，各向异性导电连接用的导电粒子以单层排列，第1连接层含有绝缘性填料。
【专利说明】
各向异性导电膜及其制造方法
技术领域
[0001] 本发明设及各向异性导电膜及其制造方法。
【背景技术】
[0002] IC忍片等电子部件的安装中广泛使用各向异性导电膜，近年来，从适用于高密度 安装的观点出发，W导通可靠性和绝缘性的提高、安装导电粒子捕捉率的提高、制造成本的 降低等为目的，有人提出了将各向异性导电连接用的导电粒子W单层排列于绝缘性粘接层 上而得的2层构造的各向异性导电膜(专利文献1)。
[0003] 该2层构造的各向异性导电膜如下制造:在转印层上W单层且细密填充的方式排 列导电粒子后，通过对转印层进行巧由延伸处理，形成导电粒子W既定间隔均等地排列的转 印层，然后，将该转印层上的导电粒子转印到含有热固化性树脂和聚合引发剂的绝缘性树 脂层上，进而在被转印的导电粒子上层压含有热固化性树脂、但不含有聚合引发剂的其他 绝缘性树脂层(专利文献1)。
[0004] 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本专利第4789738号说明书。

【发明内容】

[0005] 发明所要解决的课题 然而，就专利文献1的2层构造的各向异性导电膜而言，因为使用不含有聚合引发剂的 绝缘性树脂层，所W，尽管W单层、既定间隔均等地排列导电粒子，通过各向异性导电连接 时的加热，还是容易在不含有聚合引发剂的绝缘性树脂层上产生比较大的树脂流，导电粒 子也变得容易沿着该流而流动，故而产生安装导电粒子捕捉率的降低、导通可靠性等问题。
[0006] 本发明的目的是解决W上的现有技术的问题点，在具有W单层排列的导电粒子的 多层构造的各向异性导电膜中实现良好的导通可靠性及良好的安装导电粒子捕捉率。
[0007] 用于解决课题的手段 本发明人发现，使光聚合性树脂层中含有绝缘填料，在该光聚合性树脂层上使光导电 粒子W单层排列后，通过照射紫外线使导电粒子固定化或假固定化，进而在固定化或假固 定化的导电粒子上层叠热或光阳离子、阴离子或自由基聚合性树脂层，如此得到的各向异 性导电膜是能够达到上述的本发明的目的的结构，从而完成了本发明。
[000引目P，本发明提供各向异性导电膜，其是具有第1连接层和在其一面上形成的第2连 接层的各向异性导电膜，其特征在于， 第1连接层是光聚合树脂层， 第2连接层是热或光阳离子、阴离子或自由基聚合性树脂层， 第1连接层的第2连接层一侧表面上，各向异性导电连接用的导电粒子W单层排列， 第1连接层含有绝缘填料。
[0009] 此外，第2连接层优选为使用通过加热引发聚合反应的热聚合引发剂的热聚合性 树脂层，但也可W是使用通过光引发聚合反应的光聚合引发剂的光聚合性树脂层。也可W 是并用热聚合引发剂和光聚合引发剂的热光聚合性树脂层。运里，第2连接层有时限定为制 造上使用热聚合引发剂的热聚合性树脂层。
[0010] 对于本发明的各向异性导电膜，为了应力缓冲等防止接合体的翅曲的目的，也可 W在第1连接层的另一面上具有与第2连接层大致同样结构的第3连接层。即，也可W在第1 连接层的另一面上具有由热或光阳离子、阴离子或自由基聚合性树脂层构成的第3连接层。
[0011] 此外，第3连接层优选是使用通过加热引发聚合反应的热聚合引发剂的热聚合性 树脂层，但也可W是使用通过光引发聚合反应的光聚合引发剂的光聚合性树脂层。也可W 是并用热聚合引发剂和光聚合引发剂的热光聚合性树脂层。运里，第3连接层有时限定为在 制造上使用热聚合引发剂的热聚合性树脂层。
[0012] 另外，本发明提供上述的各向异性导电膜的制造方法，其中，所述制造方法具有通 过一阶段的光聚合反应形成第1连接层的W下的工序(A)~(C)或通过二阶段的光聚合反应 形成第1连接层的后述的工序(AA)~(DD)。
[0013] (通过一阶段的光聚合反应形成第1连接层的情况） 工序(A) 在含有绝缘填料的光聚合性树脂层上使导电粒子W单层排列的工序； 工序(B) 通过相对于排列有导电粒子的光聚合性树脂层照射紫外线来进行光聚合反应，W形成 导电粒子固定化于表面的第1连接层的工序;和 工序(C) 在第1连接层的导电粒子一侧表面上形成由热或光阳离子、阴离子或自由基聚合性树 脂层构成的第2连接层的工序。
[0014] (通过二阶段的光聚合反应形成第1连接层的情况） 工序(AA) 在含有绝缘填料的光聚合性树脂层上使导电粒子W单层排列的工序； 工序(BB) 通过相对于排列有导电粒子的光聚合性树脂层照射紫外线来进行光聚合反应，W形成 导电粒子假固定化于表面的假第1连接层的工序； 工序(CC) 在假第1连接层的导电粒子一侧表面上形成由热阳离子、阴离子或自由基聚合性树脂 层构成的第2连接层的工序;和 工序化D) 通过从与第2连接层相反一侧对假第1连接层照射紫外线来进行光聚合反应，W使假第 1连接层真正固化而形成第1连接层的工序。
[0015] 将工序(CC)中形成第2连接层时使用的引发剂限定为热聚合引发剂，是为了不对 作为各向异性导电膜的制品寿命、连接及连接构造体的稳定性产生不良影响。也就是说，在 分二阶段对第1连接层照射紫外线时，由于其工序上的制约，有时不得不将第2连接层限定 为热聚合固化性。此外，在连续进行二阶段照射时，由于可W通过与一阶段大致同样的工序 形成，所W可W期待相等的作用效果。
[0016] 另外，本发明提供在第1连接层的另一面上具有与第2连接层同样结构的第3连接 层的各向异性导电膜的制造方法，其中，所述制造方法:除了 W上的工序(A)~(C)之外在工 序(C)之后还具有W下的工序(Z)，或除了 W上的工序(AA)~(孤)之外在工序化D)之后还具 有W下的工序(Z)。
[0017] 工序(Z) 在第1连接层的与导电粒子一侧相反的面上形成由热或光阳离子、阴离子或自由基聚 合性树脂层构成的第3连接层的工序。
[0018] 此外，本发明提供在第1连接层的另一面上具有与第2连接层大致同样结构的第3 连接层的各向异性导电膜的制造方法，其中，所述制造方法:除了 W上的工序(A)~(C)之外 在工序(A)之前还具有W下的工序(a),或除了 W上的工序(AA)~(DD)之外在工序(AA)之前 还具有W下的工序(a)。
[0019] 工序(a) 在含有绝缘填料的光聚合性树脂层的一面上形成由热或光阳离子、阴离子或自由基聚 合性树脂层构成的第3连接层的工序。
[0020] 此外，在具有该工序(a)的制造方法的工序(A)或工序(AA)中，在光聚合性树脂层 的另一面上使导电粒子W单层排列即可。
[0021] 在运样的工序中设置第3连接层时，由于上述的理由，优选将聚合引发剂限定为基 于热反应的聚合引发剂。然而，只要是在设置第1连接层之后通过不对制品寿命或连接造成 不良影响的方法设置含有光聚合引发剂的第2及第3连接层，就不对含有光聚合引发剂的按 照本发明的主旨的各向异性导电膜的制作有特别限制。
[0022] 此外，本发明的第2连接层或第3连接层中的任一方作为粘性层发挥功能的方式也 包括在本发明中。
[0023] 另外，本发明提供连接构造体，其是通过上述的各向异性导电膜使第1电子部件与 第2电子部件进行各向异性导电连接而得。
[0024] 发明效果 本发明的各向异性导电膜具有：由使含有绝缘填料的光聚合性树脂层进行光聚合而得 的光聚合树脂层构成的第1连接层;和在其一面上形成的由热或光阳离子、阴离子或自由基 聚合性树脂层构成的第2连接层，进而，第1连接层的第2连接层一侧表面上，各向异性导电 连接用的导电粒子W单层排列。而且，第1连接层中渗混有绝缘填料。因此，可W将导电粒子 牢固地固定化于第1连接层上。自然地，可W实现良好的导通可靠性和良好的安装导电粒子 捕捉率。此外，对于第1连接层中的导电粒子的下方(背侧）的光聚合性树脂层，由于导电粒 子的存在，所W可W使紫外线的照射量相对低而降低固化率。因此，可W实现良好的压入 性。
[0025] 在该接合利用热时，成为与通常的各向异性导电膜的连接方法同样的方法。在利 用光时，进行利用连接工具的压入直到反应结束即可。在该情况下，为了促进树脂流动或粒 子的压入，也多将连接工具等加热。另外，在并用热和光时，也与上述同样地进行即可。
[0026] 在利用光反应的各向异性导电连接的情况下，从透光部一侧进行光照射。虽然运 存在受到布线阻碍之虞，但本发明是在布线狭小化（即狭间距化)的部件的各向异性导电连 接中表现效果，因此，即使是包括含有可能对抗连接的光反应化合物的方式，也不会特别地 产生矛盾。
【附图说明】
[0027] 图1是本发明的各向异性导电膜的截面图。
[0028] 图2是本发明的各向异性导电膜的制造工序(A)的说明图。
[0029] 图3A是本发明的各向异性导电膜的制造工序(B)的说明图。
[0030] 图3B是本发明的各向异性导电膜的制造工序(B)的说明图。
[0031] 图4A是本发明的各向异性导电膜的制造工序(C)的说明图。
[0032] 图4B是本发明的各向异性导电膜的制造工序(C)的说明图。
[0033] 图5是本发明的各向异性导电膜的截面图。
[0034] 图6是本发明的各向异性导电膜的制造工序(AA)的说明图。
[0035] 图7A是本发明的各向异性导电膜的制造工序(BB)的说明图。
[0036] 图7B是本发明的各向异性导电膜的制造工序(BB)的说明图。
[0037] 图8A是本发明的各向异性导电膜的制造工序(CC)的说明图。
[0038] 图8B是本发明的各向异性导电膜的制造工序(CC)的说明图。
[0039] 图9A是本发明的各向异性导电膜的制造工序(DD)的说明图。
[0040] 图9B是本发明的各向异性导电膜的制造工序(DD)的说明图。
【具体实施方式】
[0041] <<各向异性导电膜>> W下，详细地说明本发明的各向异性导电膜的优选的一个例子。
[0042] 如图1所示，本发明的各向异性导电膜1具有如下的构造:在由使含有绝缘填料的 光聚合性树脂层进行光聚合而得的光聚合树脂层构成的第1连接层2的一面上，形成有由热 或光阳离子、阴离子或自由基聚合性树脂层构成的第2连接层3。而且，第1连接层2的第2连 接层3-侧的表面2a上，为了各向异性导电连接，导电粒子4W单层排列，优选均等地排列。 运里，均等意指导电粒子在平面方向上排列的状态。对于该规则性，也可W W-定的间隔设 置。另外，第1连接层2中渗混有绝缘填料。
[00创 <第推接层2> 构成本发明的各向异性导电膜1的第1连接层2是使含有绝缘填料的光聚合性树脂层进 行光聚合而得的光聚合树脂层，因此可W使导电粒子固定化。另外，由于是聚合状态，所W， 即使在各向异性导电连接时进行加热，树脂也难W流动，故而能够大幅抑制短路的发生，因 此可W提高导通可靠性，且还可W提高安装导电粒子捕捉率。特别优选第1连接层2是使含 有丙締酸醋化合物、光自由基聚合引发剂和绝缘填料的光自由基聚合性树脂层进行光自由 基聚合而得的光自由基聚合树脂层。W下，就第1连接层2是光自由基聚合树脂层的情况进 行说明。
[0044](绝缘填料） 绝缘填料特别是为了提高第1连接层2的导通可靠性而使用。运样的绝缘填料的平均粒 径优选为5皿W上且500皿W下，更优选为7皿W上且300皿W下。若在该范围内，则可W提高 导通可靠性，也可W提高安装导电粒子捕捉率。另外，为了使第I连接层2整体充分进行光固 化，优选绝缘填料具有光散射性。运里，光散射性意指使外光在层内扩散的特性。作为运样 的绝缘填料的具体例，可W列举二氧化娃微粒、金红石型氧化铁等。
[0045] 绝缘填料的第1连接层2中的含量优选为0.5~20质量％，更优选为2~7质量％。若在 该范围内，则不损害导电粒子的压入，可W提高导通可靠性，也可W提高安装导电粒子捕捉 率。
[0046] (丙締酸醋化合物） 作为变成丙締酸醋单元的丙締酸醋化合物，可W使用W往公知的光自由基聚合性丙締 酸醋。例如，可W使用单官能（甲基）丙締酸醋（运里，（甲基）丙締酸醋中包括丙締酸醋和甲 基丙締酸醋）、二官能W上的多官能（甲基)丙締酸醋。本发明中，为了使粘接剂为热固化性， 优选丙締系单体的至少一部分使用多官能（甲基)丙締酸醋。
[0047] 就第1连接层2中的丙締酸醋化合物的含量而言，过少则存在难W赋予与第2连接 层3的粘度之差的倾向，过多则存在固化收缩大而操作性降低的倾向，因此优选为2~70质 量％，更优选为10~50质量％。
[0048] (光自由基聚合引发剂） 作为光自由基聚合引发剂，可W从公知的光自由基聚合引发剂中适当选择使用。例如， 可W列举苯乙酬类光聚合引发剂、苯甲基缩酬类光聚合引发剂、憐类光聚合引发剂等。
[0049] 就光自由基聚合引发剂的使用量而言，相对于丙締酸醋化合物100质量份，过少则 光自由基聚合不充分进行，过多则成为刚性降低的原因，因此优选为0.1~25质量份，更优 选为0.5~15质量份。
[0050] (导电粒子） 作为导电粒子，可W从W往公知的用于各向异性导电膜的导电粒子中适当选择使用。 例如，可列举:儀、钻、银、铜、金、钮等金属粒子，金属包覆树脂粒子等。也能够并用巧巾W上。
[0051] 作为导电粒子的平均粒径，过小则存在不能够吸收布线的高度偏差而电阻变高的 倾向，过大则存在成为短路的原因的倾向，因此优选为1~10皿，更优选为2~6皿。
[0052] 就运样的导电粒子的第1连接层2中的粒子量而言，过少则安装导电粒子捕捉数降 低而各向异性导电连接变难，过多则有短路之虞，因此优选为每1平方mm为50~50000个，更 优选为200~30000个。
[0053] 根据需要，可W在第1连接层2中并用苯氧基树脂、环氧树脂、不饱和聚醋树脂、饱 和聚醋树脂、聚氨醋树脂、下二締树脂、聚酷亚胺树脂、聚酷胺树脂、聚締控树脂等的成膜树 月旨。第2连接层3及第3连接层5中也可同样地并用。
[0054] 就第1连接层2的层厚而言，过薄则存在安装导电粒子捕捉率降低的倾向，过厚则 存在导通电阻变高的倾向，因此优选为1.0~6.0M1，更优选为2.0~5.Owii。
[0055] 第1连接层2中还可W含有环氧化合物和热或光阳离子或阴离子聚合引发剂。在该 情况下，如后所述，优选第2连接层3也为含有环氧化合物和热或光阳离子或阴离子聚合引 发剂的热或光阳离子或阴离子聚合性树脂层。由此，可W提高层间剥离强度。对于环氧化合 物和热或光阳离子或阴离子聚合引发剂，通过第2连接层3进行说明。
[0056] 第1连接层2中，如图1所示，优选导电粒子4陷入第2连接层3中（换言之，导电粒子4 在第1连接层2的表面露出）。运是因为，若导电粒子4全部埋入第1连接层2中，则有导通电阻 变高之虞。就陷入的程度而言，过小则存在安装导电粒子捕捉率降低的倾向，过大则存在导 通电阻变高的倾向，因此优选为导电粒子的平均粒径的10~90%，更优选为20~80%。
[0057] 另外，对光自由基聚合性树脂层照射紫外线W形成第1连接层2时，也可W从未配 置导电粒子的一侧的面和配置导电粒子的一侧的面的任一个照射。在从未配置导电粒子的 一侧照射时，第1连接层2中，可W使位于导电粒子4和第1连接层2的最外表面化之间的区域 的第1连接层部分2X的固化率与位于相互邻接的导电粒子4间的区域的第1连接层部分2Y的 固化率相比低。在该情况下，各向异性导电连接的热压接时，容易排除第1连接层部分2X，可 W期待提高导通可靠性的效果。运里，固化率是定义为乙締基的减少比率的数值，第1连接 层部分2X的固化率优选为40~80%，第1连接层部分2Y的固化率优选为70~100%。
[0058] 另外，在绝缘填料具有良好的光散射性或光扩散性时，存在第1连接层部分2X的固 化率与不含有运样的绝缘填料时相比提高的倾向，优选第1连接层部分2X和第1连接层部分 2 Y之间的固化率差不到10%。
[0059] 此外，第1连接层部分2X和2Y之间的固化率的差也可W实质上不存在。运是因为， 在制造中，促进导电粒子的固定化，可W确保稳定的质量。运是因为，作为制品进行一般的 连续化(長尺化)时，使卷取开始和卷取结束时施加于排列的导电粒子的压力均匀化，防止 排列的错乱。
[0060] 此外，对于形成第1连接层2时的光自由基聚合，可W W-阶段（即，一次光照射)进 行，也可W W二阶段(即，二次光照射)进行。在该情况下，对于第二阶段的光照射，优选在第 1连接层2的一面上形成第2连接层3之后，在含氧气氛(大气中）下从第1连接层2的另一面侧 进行。由此，可W期待下述效果：自由基聚合反应受到氧阻碍，未固化成分的表面浓度变高， 可W提高粘性。另外，通过W二阶段进行固化，也使聚合反应复杂化，因此，还可W期待树脂 或粒子的流动性的精细控制成为可能。
[0061] 运样的二阶段的光自由基聚合中的第1连接层部分2X在第一阶段中的固化率优选 为10~50%，第二阶段中的固化率优选为40~80%，第1连接层部分2Y在第一阶段中的固化率 优选为30~90%，第二阶段中的固化率优选为70~100%。
[0062] 在运样的二阶段的光自由基聚合中，绝缘填料具有良好的光扩散性时，存在第1连 接层部分2X的固化率与不含有运样的绝缘填料时相比提高的倾向，但优选第1连接层部分 2X和第1连接层部分2Y之间的固化率差不到10%。
[0063] 另外，在形成第1连接层2时的光自由基聚合反应W二阶段进行时，作为自由基聚 合引发剂也可W仅使用1种，但由于粘性提高而优选使用引发自由基反应的波长范围不同 的巧中光自由基聚合引发剂。例如，优选并用:通过来自LED光源的波长365nm的光引发自由 基反应的IRGACURE 369(BASUapan(株））和通过来自高压水银灯光源的光引发自由基反应 的IRGACURE 2959(BASF化pan(株））。运样，通过使用巧巾不同的固化剂使树脂的结合复杂 化，因此，可更精细地控制连接时树脂的热流动行为。运是因为，在各向异性导电连接的压 入时，粒子容易受到在厚度方向上施加的力，但由于面方向上的流动受到抑制，所W更容易 表现本发明的效果。
[0064] 另外，第1连接层2的经流变仪测定时的最低烙融粘度比第2连接层3的最低烙融粘 度高，具体而言，[第1连接层2的最低烙融粘度(m化IS)]/[第2连接层3的最低烙融粘度 (mPa，S)]的数值优选为1~1000，更优选为4~400。此外，就各自的优选最低烙融粘度而言， 前者为100~1000 OOmPa? S，更优选为500~SOOOOmPa? S。后者优选为O. I~1000 OmPa? S，更优 选为 0.5 ~lOOOmPa-s。
[0065] 第1连接层2的形成可如下进行:在含有光自由基聚合性丙締酸醋和光自由基聚合 引发剂的光自由基聚合性树脂层上，通过膜转印法、模具转印法、喷墨法、静电附着法等方 法附着导电粒子，从导电粒子侧、其相反侧或两侧照射紫外线。特别是，从可W将第1连接层 部分2X的固化率控制为相对低的方面出发，优选仅从导电粒子侧照射紫外线。
[0066] <第2连接层3> 第2连接层3由热或光阳离子、阴离子或自由基聚合性树脂层构成，优选由含有环氧化 合物和热或光阳离子或阴离子聚合引发剂的热或光阳离子或阴离子聚合性树脂层构成，或 由含有丙締酸醋化合物和热或光自由基聚合引发剂的热或光自由基聚合性树脂层构成。运 里，由热聚合性树脂层形成第2连接层3在生产的简便性及质量稳定性方面优选，因为不会 由于形成第1连接层2时的紫外线照射而发生第2连接层3的2聚合反应。
[0067] 在第2连接层3是热或光阳离子或阴离子聚合性树脂层时，还可W含有丙締酸醋化 合物和热或光自由基聚合引发剂。由此，可W提高与第1连接层2的层间剥离强度。
[0068] (环氧化合物） 在第2连接层3是含有环氧化合物和热或光阳离子或阴离子聚合引发剂的热或光阳离 子或阴离子聚合性树脂层时，作为环氧化合物，可优选列举出在分子内具有2个W上的环氧 基的化合物或树脂。它们可W是液状，也可W是固体状。
[0069] (热阳离子聚合引发剂） 作为热阳离子聚合引发剂，可W采用作为环氧化合物的热阳离子聚合引发剂公知的引 发剂，例如，可W使用通过热使阳离子聚合性化合物进行阳离子聚合而产生得到的酸的公 知的舰鐵盐、硫鐵盐、憐鐵盐、二茂铁类等，可W优选使用对溫度显示良好的潜在性的芳香 族硫鐵盐。
[0070] 就热阳离子聚合引发剂的渗混量而言，过少则存在固化不良的倾向，过多则存在 制品寿命降低的倾向，因此，相对于环氧化合物100质量份，优选为2~60质量份，更优选为5 ~40质量份。
[0071] (热阴离子聚合引发剂） 作为热阴离子聚合引发剂，可W采用作为环氧化合物的热阴离子聚合引发剂公知的引 发剂，例如，可W使用通过热使阴离子聚合性化合物进行阴离子聚合而发生得到的碱的公 知的脂肪族胺类化合物、芳香族胺类化合物、二级或=级胺类化合物、咪挫类化合物、聚硫 醇类化合物、=氣化棚-胺络合物、双氯胺、有机酷阱等，可W优选使用对溫度显示良好的潜 在性的胶囊化咪挫类化合物。
[0072] 就热阴离子聚合引发剂的渗混量而言，过少则存在固化不良的倾向，过多则存在 制品寿命降低的倾向，因此，相对于环氧化合物100质量份，优选为2~60质量份，更优选为5 ~40质量份。
[0073] (光阳离子聚合引发剂及光阴离子聚合引发剂） 作为环氧化合物用的光阳离子聚合引发剂或光阴离子聚合引发剂，可W适当使用公知 的引发剂。
[0074] (丙締酸醋化合物） 在第2连接层3是含有丙締酸醋化合物和热或光自由基聚合引发剂的热或光自由基聚 合性树脂层时，作为丙締酸醋化合物，可W从关于第1连接层2说明的那些中适当选择使用。
[0075] (热自由基聚合引发剂） 另外，作为热自由基聚合引发剂，例如，可列举有机过氧化物或偶氮类化合物等，但可 优选使用不发生成为气泡的原因的氮的有机过氧化物。
[0076] 就热自由基聚合引发剂的使用量而言，过少则固化不良，过多则制品寿命降低，因 此，相对于丙締酸醋化合物100质量份，优选为2~60质量份，更优选为5~40质量份。
[0077] (光自由基聚合引发剂） 作为丙締酸醋化合物用的光自由基聚合引发剂，可W使用公知的光自由基聚合引发 剂。
[0078] 就光自由基聚合引发剂的使用量而言，过少则固化不良，过多则制品寿命降低，因 此，相对于丙締酸醋化合物100质量份，优选为2~60质量份，更优选为5~40质量份。
[0079] (第3连接层5) W上，对图1的2层构造的各向异性导电膜进行了说明，但如图5所示，也可W在第1连接 层2的另一面上形成第3连接层5。由此，可得到更精细地控制层整体的流动性成为可能的效 果。运里，作为第3连接层5,也可使其与上述的第2连接层3为相同结构。即，第3连接层5与第 2连接层3同样，由热或光阳离子、阴离子或自由基聚合性树脂层构成。对于运样的第3连接 层5,可W在第1连接层的一面上形成第2连接层之后在第1连接层的另一面上形成，也可W 在形成第2连接层前，在第1连接层或作为其前体的光聚合性树脂层的另一面(未形成第2连 接层的面)上预先形成第3连接层。
[0080] <<各向异性导电膜的制造方法>> 对于本发明的各向异性导电膜的制造方法，可列举进行一阶段的光聚合反应的制造方 法和进行二阶段的光聚合反应的制造方法。
[0081] <进行一阶段的光聚合反应的制造方法> 说明W-阶段进行光聚合来制造图1(图4B)的各向异性导电膜的一个例子。该制造例 具有W下的工序(A)~(C)。
[0082] (工序(A)) 如图2所示，在根据需要于剥离膜30上形成的含有绝缘填料的光聚合性树脂层31上，W 单层排列导电粒子4。作为导电粒子4的排列方法，无特别限制，可W采用：日本专利第 4789738号的实施例1的对未延伸聚丙締膜利用2轴延伸操作的方法，和日本特开2010- 33793号公报的使用模具的方法等。此外，作为排列的程度，考虑到连接对象的尺寸、导通可 靠性、绝缘性、安装导电粒子捕捉率等，优选在2维上相互间隔1~IOOwii程度地排列。
[0083] (工序(B)) 接着，如图3A所示，相对于排列有导电粒子4的光聚合性树脂层31，通过照射紫外线 (UV)来进行光聚合反应，W形成导电粒子4固定化于表面的第1连接层2。在该情况下，可W 从导电粒子侧照射紫外线(UV)，也可W从相反侧照射，但是，在从导电粒子侧照射紫外线 (UV)时，如图3B所示，可W使位于导电粒子4和第1连接层2的最外表面之间的区域的第1连 接层部分2X的固化率与位于相互邻接的导电粒子4间的区域的第1连接层部分2Y的固化率 相比低。通过运样做，粒子的背侧的固化性可靠地变低，可W使接合时的压入容易，且同时 具备防止粒子的流动的效果。
[0084] (工序(C)) 接着，如图4A所示，在第1连接层2的导电粒子4 一侧表面上形成由热或光阳离子、阴离 子或自由基聚合性树脂层构成的第2连接层3。作为具体的一个例子，将在剥离膜40上通过 常法形成的第2连接层3载置于第1连接层2的导电粒子4 一侧表面上，热压接至不产生过度 的热聚合的程度。然后，通过除掉剥离膜30和40,可得到图4B的各向异性导电膜。
[0085] 此外，图5的各向异性导电膜100可通过在工序(C)之后实施W下的工序(Z)来得 到。
[0086] (工序(Z)) 在第1连接层的与导电粒子一侧相反的面上，优选与第2连接层同样地，形成由热或光 阳离子、阴离子或自由基聚合性树脂层构成的第3连接层。由此，可得到图5的各向异性导电 膜。
[0087] 另外，图5的各向异性导电膜100也可在不进行工序(Z)的情况下在工序(A)之前实 施W下的工序(a)来得到。
[008引（工序(a)) 该工序是在含有绝缘填料的光聚合性树脂层的一面上形成由热或光阳离子、阴离子或 自由基聚合性树脂层构成的第3连接层的工序。通过在该工序(a)之后继续实施工序(A)、 (B)及(C)，可得到图5的各向异性导电膜100。其中，工序(A)中，在光聚合性树脂层的另一面 上使导电粒子W单层排列。
[0089] <进行二阶段的光聚合反应的制造方法> 接着，说明W二阶段进行光聚合来制造图1(图4B)的各向异性导电膜的一个例子。该制 造例具有W下的工序(AA)~(孤）。
[0090] (工序(AA)) 如图6所示，在根据需要于剥离膜30上形成的含有绝缘填料的光聚合性树脂层31上，W 单层排列导电粒子4。作为导电粒子4的排列方法，无特别限制，可W采用：日本专利第 4789738号的实施例1的对未延伸聚丙締膜利用2轴延伸操作的方法，和日本特开2010- 33793号公报的使用模具的方法等。此外，作为排列的程度，考虑到连接对象的尺寸、导通可 靠性、绝缘性、安装导电粒子捕捉率等，优选在2维上相互间隔1~IOOwii程度地排列。
[0091] (工序(BB)) 接着，如图7A所示，相对于排列有导电粒子4的光聚合性树脂层31，通过照射紫外线 化V)来进行光聚合反应，W形成导电粒子4假固定化于表面的假第1连接层20。在该情况下， 可W从导电粒子侧照射紫外线(UV)，也可W从相反侧照射，但是，在从导电粒子侧照射紫外 线(UV)时，如图7B所示，可W使位于导电粒子4和假第1连接层20的最外表面之间的区域的 假第1连接层部分2X的固化率与位于相互邻接的导电粒子4间的区域的假第1连接层部分2Y 的固化率相比低。
[0092] (工序(CC)) 接着，如图8A所示，在假第1连接层20的导电粒子4 一侧表面上形成由热阳离子、阴离子 或自由基聚合性树脂层构成的第2连接层3。作为具体的一个例子，将在剥离膜40上通过常 法形成的第2连接层3载置于第1连接层2的导电粒子4 一侧表面上，热压接至不产生过度的 热聚合的程度。然后，通过除掉剥离膜30和40,可得到图SB的假各向异性导电膜50。
[0093] (工序(DD)) 接着，如图9A所示，通过从与第2连接层3相反一侧对假第1连接层20照射紫外线来进行 光自由基聚合反应，W使假第1连接层20真正固化而形成第1连接层2。由此，可得到图9B的 各向异性导电膜1。该工序中的紫外线的照射优选从相对于假第1连接层20垂直的方向进 行。另外，优选地，在使第1连接层部分2X和2Y之间的固化率之差不消失的情况下，隔着掩模 照射，或者通过照射部位设置照射光量的差。
[0094] 此外，W2阶段进行光自由基聚合时，图5的各向异性导电膜100可W通过在工序 (DD)之后实施W下的工序(Z)来得到。
[0095] (工序(Z)) 在第1连接层的与导电粒子一侧相反的面上，优选与第2连接层同样地，形成由热或光 阳离子、阴离子或自由基聚合性树脂层构成的第3连接层。由此，可得到图5的各向异性导电 膜。
[0096] 另外，图5的各向异性导电膜100也可在不进行工序(Z)的情况下通过在工序(AA) 之前实施W下的工序(a)来得到。
[0097] (工序(a)) 该工序是在含有绝缘填料的光聚合性树脂层的一面上形成热或光阳离子、阴离子或自 由基聚合性树脂层的工序。通过在该工序(a)之后继续实施工序(AA)~(DD)，可得到图5的 各向异性导电膜100。其中，工序(AA)中，在光聚合性树脂层的另一面上使导电粒子W单层 排列。在该情况下，作为形成第2连接层时使用的聚合引发剂，优选适用热聚合引发剂。在光 聚合引发剂的情况下，存在工序上对作为各向异性导电膜的制品寿命、连接及连接构造体 的稳定性造成不良影响之虞。
[009引 << 连接构造体>> 运样得到的各向异性导电膜可在对IC忍片、I对莫块等的第1电子部件和柔性基板、玻璃 基板等第2电子部件进行各向异性导电连接时优选地适用。运样得到的连接构造体也是本 发明的一部分。此外，从提高导通可靠性的方面出发，优选地，将各向异性导电膜的第1连接 层一侧配置于柔性基板等的第2电子部件一侧，并将第2连接层一侧配置于IC忍片等的第1 电子部件一侧。 实施例
[0099] W下，通过实施例更具体地说明本发明。
[0100] 实施例1~10、比较例1 按照日本专利第4789738号的实施例1的操作，进行导电粒子的排列，同时遵照表1所示 的渗混(质量份），制成了第1连接层和第2连接层层叠而成的2层构造的各向异性导电膜。 [OW](第推接层） 具体而言，首先，将丙締酸醋化合物、光自由基聚合引发剂及绝缘填料等在乙酸乙醋或 甲苯中制备成固体成分为50质量％的混合液。将该混合液涂覆在厚度50WI1的聚对苯二甲酸 乙二醇醋膜上，使干燥厚度为扣m，在80°C的烘箱中干燥5分钟，从而形成了作为第1连接层 的前体层的光自由基聚合性树脂层。
[0102]接着，相对于得到的光自由基聚合性树脂层，将平均粒径4WI1的导电粒子(锻Ni/Au 树脂粒子，A化704,积水化学工业(株））W相互间隔4皿且单层的方式排列。进而，从该导电 粒子侧相对于光自由基聚合性树脂层，W累积光量4000mJ/cm2照射波长365nm的紫外线，从 而形成了导电粒子固定于表面的第1连接层。此外，在实施例6~10的情况下，W累积光量 200mJ/cm2照射紫外线。
[010引（第链接层） 将热固化性树脂及潜在性固化剂等在乙酸乙醋或甲苯中制备成固体成分为50质量%的 混合液。将该混合液涂覆于厚度50皿的聚对苯二甲酸乙二醇醋膜上，使干燥厚度为12皿，在 80°C的烘箱中干燥5分钟，从而形成了第2连接层。
[0104] (各向异性导电膜） 通过将运样得到的第1连接层和第2连接层W导电粒子位于内侧的方式层压，得到了各 向异性导电膜。
[0105] 此外，对于实施例6~10的各向异性导电膜，从其第1连接层侧，进而W累积光量 2000mJ/cm2照射了波长365nm的紫外线。
[0106] (连接构造体样品） 使用得到的各向异性导电膜，将0.5 X 1.8 X 20.0 mm大小的IC忍片（凸点尺寸30 X 85皿， 凸点高度15WI1，凸点间距sown)在180°C、SOMPa、5秒的条件下安装到0.5 X 50 X 30mm大小的 Corning公司制的玻璃布线基板(1737巧上，得到了连接构造体样品。
[0107] (实验评价） 对于得到的连接构造体样品，如W下所说明地，进行各向异性导电膜的"安装导电粒子 捕捉率"、"初始导通电阻"及"导通可靠性"的实验评价。得到的结果示于表1。
[010引"安装导电粒子捕捉率" 按照W下的数学式，求得"加热加压后(实际安装后）的连接构造体样品的凸点上实际 捕捉的粒子量"相对于"加热加压前的连接构造体样品的凸点上存在的理论粒子量"的比 例： 安装导电粒子捕捉率(％) = {[加热加压后的凸点上的导电粒子数]/[加热加压前的凸 点上的导电粒子数]} X 100 "初始导通电阻" 使用数字万用表(Agilent Technologies)，测定了连接构造体样品的导通电阻值。实 际使用上，优选为2 Q W下。
[0109] 。导通可靠性" 将连接构造体样品在85°C、85%RH的高溫高湿环境下放置500小时后，使用数字万用表 (Agilent Technologies)测定了导通电阻。实际使用上，只要为4 Q W下，就可判断为导通 可靠性良好。
[0110] [表 1]
由表1可知，对于实施例1~10的各向异性导电膜，安装导电粒子捕捉率、初始导通电 阻、导通可靠性的各评价项目均显示在实际使用上优选的结果，与第1连接层中未渗混绝缘 填料的比较例I的各向异性导电膜相比，改善了安装导电粒子捕捉率及导通可靠性。
[011U 产业上的可利用性 本发明的各向异性导电膜具有下述层层叠而成的2层构造：由光聚合树脂层构成的第1 连接层和热或光阳离子、阴离子或自由基聚合性树脂层，进而，第1连接层的第2连接层一侧 表面上，各向异性导电连接用的导电粒子W单层排列。而且，第1连接层中渗混有绝缘填料。 因此，显示良好的导通可靠性、安装导电粒子捕捉率。因此，可用于与IC忍片等电子部件的 布线基板的各向异性导电连接。运样的电子部件的布线持续地狭小化，本发明在对运样的 技术的进步有贡献的情况下尤其表现其效果。
[0112]附图标记说明 1、1〇〇各向异性导电膜 2第1连接层 2X、2Y第1连接层部分 3第2连接层 4导电粒子 5第3连接层 30、40剥离膜 20假第1连接层 31光聚合性树脂层 50假各向异性导电膜。
【主权项】
1. 各向异性导电膜，所述各向异性导电膜是具有第1连接层和在其一面上形成的第2连 接层的各向异性导电膜，其特征在于， 第1连接层是光聚合树脂层， 第2连接层是热或光阳离子、阴离子或自由基聚合性树脂层， 第1连接层的第2连接层一侧表面上，各向异性导电连接用的导电粒子以单层排列， 第1连接层含有绝缘性填料。2. 权利要求1所述的各向异性导电膜，其中，绝缘性填料的平均粒径是5nm以上且500nm 以下。3. 权利要求1或2记载的各向异性导电膜，其中，绝缘性填料具有光散射性。4. 权利要求1~3中任一项所述的各向异性导电膜，其中，第1连接层是使含有丙烯酸酯 化合物和光自由基聚合引发剂的光自由基聚合性树脂层进行光自由基聚合而得的光自由 基聚合树脂层。5. 权利要求1~4中任一项所述的各向异性导电膜，其中，第1连接层还含有环氧化合物 和热或光阳离子或阴离子聚合引发剂。6. 权利要求1~5中任一项所述的各向异性导电膜，其中，第2连接层是:含有环氧化合 物和热或光阳离子或阴离子聚合引发剂的热或光阳离子或阴离子聚合性树脂层，或含有丙 烯酸酯化合物和热或光自由基聚合引发剂的热或光自由基聚合性树脂层。7. 权利要求6所述的各向异性导电膜，其中，第2连接层是:含有环氧化合物和热或光阳 离子或阴离子聚合引发剂的热或光阳离子或阴离子聚合性树脂层，还含有丙烯酸酯化合物 和热或光自由基聚合引发剂。8. 权利要求1~7中任一项所述的各向异性导电膜，其中，导电粒子陷入第2连接层中。9. 权利要求1~8中任一项所述的各向异性导电膜，其中，第1连接层中，位于导电粒子 和第1连接层的最外表面之间的区域的第1连接层部分的固化率比位于相互邻接的导电粒 子间的区域的第1连接层部分的固化率低。10. 权利要求1~9中任一项所述的各向异性导电膜，其中，第1连接层的最低熔融粘度 比第2连接层的最低熔融粘度高。11. 权利要求1所述的各向异性导电膜的制造方法，其中，所述制造方法具有以下的工 序(A)~(C): 工序⑷ 在含有绝缘填料的光聚合性树脂层上使导电粒子以单层排列的工序； 工序⑶ 通过相对于排列有导电粒子的光聚合性树脂层照射紫外线来进行光聚合反应，以形成 导电粒子固定化于表面的第1连接层的工序;和 工序(C) 在第1连接层的导电粒子一侧表面上形成由热或光阳离子、阴离子或自由基聚合性树 脂层构成的第2连接层的工序。12. 权利要求11所述的制造方法，其中，从光聚合性树脂层的排列有导电粒子的一侧进 行工序(B)的紫外线照射。13. 权利要求1所述的各向异性导电膜的制造方法，其中，所述制造方法具有以下的工 序(AA)~(DD): 工序(AA) 在含有绝缘填料的光聚合性树脂层上使导电粒子以单层排列的工序； 工序(BB) 通过相对于排列有导电粒子的光聚合性树脂层照射紫外线来进行光聚合反应，以形成 导电粒子假固定化于表面的假第1连接层的工序； 工序(CC) 在假第1连接层的导电粒子一侧表面上形成由热阳离子、阴离子或自由基聚合性树脂 层构成的第2连接层的工序;和 工序(DD) 通过从与第2连接层相反一侧对假第1连接层照射紫外线来进行光聚合反应，以使假第 1连接层真正固化而形成第1连接层的工序。14. 权利要求13所述的制造方法，其中，从光聚合性树脂层的排列有导电粒子的一侧进 行工序(BB)的紫外线照射。15. 权利要求11所述的制造方法，其中，所述制造方法在工序(C)之后具有以下的工序 (Z)： 工序⑵ 在第1连接层的与导电粒子一侧相反的面上形成由热或光阳离子、阴离子或自由基聚 合性树脂层构成的第3连接层的工序。16. 权利要求11所述的制造方法，其中，所述制造方法在工序(A)之前具有以下的工序 (a)： 工序(a) 在含有绝缘填料的光聚合性树脂层的一面上形成由热或光阳离子、阴离子或自由基聚 合性树脂层构成的第3连接层工序， 工序(A)中，在光聚合性树脂层的另一面上使导电粒子以单层排列。17. 权利要求13所述的制造方法，其中，所述制造方法在工序(DD)之后具有以下的工 序⑵： 工序⑵ 在第1连接层的与导电粒子一侧相反的面上形成由热或光阳离子、阴离子或自由基聚 合性树脂层构成的第3连接层的工序。18. 权利要求13所述的制造方法，其中，所述制造方法在工序(AA)之前具有以下的工 序(a): 工序(a) 在含有绝缘填料的光聚合性树脂层的一面上形成由热或光阳离子、阴离子或自由基聚 合性树脂层构成的第3连接层的工序， 工序(AA)中，在光聚合性树脂层的另一面上使导电粒子以单层排列。19. 连接构造体，其是通过权利要求1~10中任一项所述的各向异性导电膜使第1电子 部件与第2电子部件进行各向异性导电连接而得。
【文档编号】C09J4/00GK105940559SQ201580007299
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年2月3日
【发明人】塚尾怜司, 阿久津恭志
【申请人】迪睿合株式会社