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    本發明之電路連接用黏著薄膜，其係含有絕緣性黏著劑、導電粒子、含有聚醯胺系彈性體及/或聚酯系彈性體之粒子狀之非導電相，導電粒子及非導電相分散於絕緣性黏著劑內。
    公开号:TW201319212A
    申请号:TW101142401
    申请日:2008-10-14
    公开日:2013-05-16
    发明作者:Takashi Tatsuzawa；Kouji Kobayashi；Akihiro Ito；Tomomi Yokozumi
    申请人:Hitachi Chemical Co Ltd；
    IPC主号:C08J5-00
    专利说明:
    電路連接用黏著薄膜及電路連接構造體
    本發明係關於一種電路連接用黏著薄膜及電路連接構造體。
    使具有相對向之電極的電路基板進行加熱及加壓，在加壓方向中可使用用以電氣連接電極間之電路連接材料，例如使導電粒子分散於環氧系黏著劑或丙烯酸系黏著劑之異方導電黏著薄膜。異方導電黏著薄膜係主要廣泛使用於驅動液晶顯示器(LCD)之半導體晶片被搭載的TCP(Tape Carrier Package)或COF(Chip on Flex)與LCD面板、及TCP或COF與印刷電路板之電氣連接。
    在最近係半導體晶片以面朝下直接封裝於LCD面板或印刷電路板之情形，亦可採用有利於薄型化或窄線距連接之覆晶封裝取代以往之線黏合法。此時亦可使用異方導電黏著薄膜作為電路連接材料(參照例如專利文獻1~4)。
    伴隨近年之LCD模組的COF的採用或電路之微線距化，使用電路連接材料之連接時，於相鄰之電極間產生短路之問題明顯化。就其對策而言已提出於黏著劑成分中分散絕緣粒子以防止短路之技術(參照例如專利文獻5~9)。
    另外，有如下之技術：黏著於具有由絕緣性有機物或玻璃所構成之基板的配線構件、或表面至少一部分由氮化矽、矽酮樹脂及/或聚醯亞胺樹脂所形成之配線構件的黏著劑中，含有矽酮粒子(例如專利文獻10)；或，為降低依據黏著後之熱膨脹率差之內部應力，使橡膠粒子分散於黏著劑(例如專利文獻11)。
    專利文獻1：特開昭59-120436號公報
    專利文獻2：特開昭60-191228號公報
    專利文獻3：特開平1-251787號公報
    專利文獻4：特開平7-90237號公報
    專利文獻5：特開昭51-20941號公報
    專利文獻6：特開平3-29207號公報
    專利文獻7：特開平4-174980號公報
    專利文獻8：特許3048197號公報
    專利文獻9：特許3477367號公報
    專利文獻10：國際公開第01/014484號手冊
    專利文獻11：特開2001-323249號公報
    使TFT面板等所代表之Al或Cr等不透明金屬電極形成於玻璃基板上之LCD面板藉電路連接材料而連接時，有藉由觀察押黏導電粒子而形成於電極表面之「壓痕」以確認連接狀態之方法。若適當地形成以導電粒子之扁平所造成的「壓痕」，可判斷適當地進行電路連接。「壓痕」係從玻璃基板側照射偏光而被觀察到。
    但，用以防止短路使用絕緣粒子之習知電路連接材料時，不僅導電粒子，以絕緣粒子所形成之壓痕亦混在一起，又，因導電粒子本身所造成之壓痕的分布亦變成不均一，故有時很難適當地進行連接狀態之確認的問題仍很明白。
    使用如矽酮微粒子之比較柔軟的絕緣粒子，壓痕之混在一起某種程度被改善，但若粒徑過大，即使為柔軟的絕緣粒子，亦會成為壓痕的原因。一般從柔軟的絕緣粒子完全排除粒徑大者係非常困難。又，若使有用尼龍等低融點之絕緣粒子，雖對於導電粒子之壓痕之妨礙比較少，但連接後於絕緣粒子之周邊易產生空洞(氣泡)。
    本發明係有鑑於上述事情而成者，其主要目的在於提供一種電路連接用黏著薄膜，其係一邊防止鄰接電路間之短路，一邊以導電粒子所產生之電極表面的壓痕之辨認性良好，同時可防止連接後之空洞發生。
    本發明之電路連接用黏著薄膜，其係含有絕緣性黏著劑、導電粒子、含有聚醯胺系彈性體及/或聚酯系彈性體之粒子狀之非導電相，導電粒子及非導電相分散於絕緣性黏著劑內。
    若依本發明之電路連接用黏著薄膜，藉由具備上述特定之構成，可一邊防止鄰接電路間之短路，一邊以導電粒子所產生之電極表面的壓痕之辨認性良好，同時可防止連接後之空洞發生。
    本發明之電路連接用黏著薄膜係對於該絕緣性黏著劑100重量份，宜含有1~60重量份之非導電相。宜非導電相之熔點為100~250℃。又，該電路連接用黏著薄膜被加熱及加壓時，宜非導電相溶解於該絕緣性黏著劑。藉由此等之電路連接材料滿足此等要件之中至少一個，俾更明顯地發揮本發明之效果。
    在另一側面中，本發明係有關電路連接構造體，其係具備：具有第一連接端子之第一電路構件、具有與第一連接端子對向配置同時並電連接之第二連接端子之第二電路構件、介於第一電路構件及第二電路構件之間而黏接此等電路構件之黏著層。有關本發明之電路連接構造體中，黏著層為可藉由將配置於第一電路構件及第二電路構件之間之上述本發明之電路連接用黏著薄膜加熱加壓來形成的層。
    若依上述本發明之電路連接構造體，可一邊防止鄰接電路間之短路，一邊以導電粒子所產生之電極表面的壓痕之辨認性良好，進一步係可充分抑制連接後之空洞發生。
    若依本發明，可一邊防止鄰接電路間之短路，一邊以導電粒子所產生之電極表面的壓痕之辨認性良好，同時可防止連接後之空洞發生。[用以實施發明之最佳形態1
    以下，依照需要而參照圖面，同時並詳細地說明本發明之適當實施形態。但，本發明係不限定於以下之實施形態。
    圖1係表示電路連接用黏著薄膜之一實施形態的截面圖。圖1所示之電路連接用黏著薄膜係含有薄膜狀之絕緣性黏著劑10、導電粒子12與含有聚醯胺系彈性體及/或聚酯系彈性體之粒子狀之非導電相14。導電粒子12與非導電相14係分散於絕緣性黏著劑10內。絕緣性黏著劑10係亦可為含(a)環氧樹脂與(b)潛在性硬化劑之熱硬化性樹脂組成物。
    環氧樹脂係可單獨使用於一分子內具有2個以上之縮水甘油基的各種環氧化合物等，或混合2種以上前述環氧化合物而使用。環氧樹脂之具體例係表氯醇與雙酚A、雙酚F及雙酚AD等之雙酚所衍生之雙酚型環氧樹脂、由表氯醇與酚酚醛清漆或甲酚酚醛清漆所衍生之環氧基酚醛清漆樹脂、具有含萘環之骨架的萘系環氧樹脂、縮水甘油基胺型環氧樹脂、縮水甘油基醚型環氧樹脂、聯苯基型環氧樹脂、以及脂環式環氧樹脂。此等之環氧樹脂，為了防止電子遷移使雜質離子(Na+、Cr-等)或水解性氯等之濃度降低至300ppm以下之高純度品較佳。
    潛在性硬化劑係可舉例如咪唑系、聯胺系、三氟化硼一胺錯合物、鹽、胺醯亞胺、聚胺之鹽、及二氰二醯胺等。此等係可單獨或混合而使用。亦可併用分解促進劑、抑制劑等。又，將此等之硬化劑以聚胺基甲酸酯系、聚酯系之高分子物質等被覆而微膠囊化者係可使用時間被延長，故佳。
    絕緣性黏著劑10係亦可為含有(c)藉加熱或光以產生游離自由基之硬化劑、與(d)自由基聚合性物質之熱硬化性樹脂組成物。
    藉加熱或光以產生游離自由基之硬化劑(以下，亦稱為「游離自由基產生劑」)係有過氧化合物、偶氮系化合物等。游離自由基產生劑係依目的之連接溫度、連接時間、操作時間等適當決定，但從高反應性與操作時間之點，宜為半衰期10小時之溫度為40℃以上且半衰期1分鐘的溫度為180℃以下之有機過氧化物。此時，游離自由基產生劑之調配量係相對於絕緣性黏著劑而宜為0.05~10質量%左右，更宜為0.1~5質量%。
    藉加熱或光以產生游離自由基之硬化劑具體上係可選自過氧化二醯基、過氧化二碳酸酯、過氧化酯、過氧化縮酮、過氧化二烷基及氫過氧化物。為抑制電路構件之連接端子的腐蝕，宜從過氧化酯、過氧化二烷基及氫過氧化物選定，更宜從可得到高反應性之過氧化酯選定。
    過氧化二醯基係可舉例如過氧化異丁基、過氧化2,4-二氯苯甲醯基、過氧化3,5,5-三甲基己醯基、過氧化辛醯基、過氧化月桂醯基、過氧化硬脂醯基、過氧化琥珀醯基、苯甲醯基過氧化甲苯及過氧化苯甲醯基。
    過氧化二碳酸酯可舉例如二正丙基過氧化二碳酸酯、二異丙基過氧化二碳酸酯、雙(4-第三丁基環己基)過氧化二碳酸酯、二-2-乙氧基甲氧基過氧化二碳酸酯、二(2-乙基己基過氧化)二碳酸酯、二甲氧基丁基過氧化二碳酸酯及二(3-甲基-3-甲氧基丁基過氧化)二碳酸酯。
    過氧化酯可舉例如枯基過氧化新癸酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基過氧化新癸酸酯、1-環己基-1-甲基乙基過氧化新癸酸酯、第三己基過氧化新癸酸酯、第三丁基過氧化三甲基乙酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基過氧化-2-乙基己酸酯、2,5-二甲基-2,5-雙(2-乙基己醯基過氧化)己烷、1-環己基-1-甲基乙基過氧化-2-乙基己酸酯、第三己基過氧化-2-乙基己酸酯、第三丁基過氧化-2-乙基己酸酯、第三丁基過氧化異丁酸酯、1,1-雙(第三丁基過氧化)環己烷、第三己基過氧化異丙基單碳酸酯、第三丁基過氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、第三丁基過氧化月桂酸酯、2,5-二甲基-2,5-雙(間-甲苯醯基過氧化)己烷、第三丁基過氧化異丙基單碳酸酯、第三丁基過氧化-2-乙基己基單碳酸酯、第三己基過氧化苯甲酸酯、及第三丁基過氧化乙酸酯。
    過氧化縮酮可舉例如1,1-雙(第三己基過氧化)、3,5,5-三甲基環己烷、1,1-雙(第三己基過氧化)環己烷、1,1,-雙(第三丁基過氧化)-3,5,5-三甲基己烷、1,1-(第三丁基過氧化)環十二碳烷及2,2-雙(第三丁基過氧化)癸烷。
    過氧化二烷基可舉例如α,α’-雙(第三丁基過氧化)二異丙基苯、過氧化二枯基、2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧化)己烷及過氧化第三丁基枯基。
    氫過氧化物可舉例如氫過氧化二異丙基苯及氫過氧化異丙苯。
    此等之游離自由基產生劑係可1種單獨或混合2種以上而使用。亦可併用分解促進劑及抑制劑等。
    自由基聚合性物質係具有藉自由基進行聚合之官能基的物質。自由基聚合性物質可選擇自例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及馬來醯亞胺化合物。
    丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯可舉例如胺基甲酸酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、異丙基丙烯酸酯、異丁基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯、2-羥基-1,3-二丙烯醯氧丙烷、2,2-雙[4-(丙烯醯氧甲氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(丙烯醯氧聚乙氧基)苯基]丙烷、二環戊烯基丙烯酸酯、三環癸烯基丙烯酸酯、雙(丙烯醯氧乙基)三聚異氰酸酯、ε-己內酯改性三(丙烯醯氧乙基)三聚異氰酸酯及三(丙烯醯氧乙基)三聚異氰酸酯。
    如此之自由基聚合性物質係可1種單獨或混合2種以上而使用。構成電路連接用黏著薄膜之絕緣性黏著劑係宜為至少含有在25℃之黏度為100000~1000000mPa．s之自由基聚合性物質，更宜為含有在25℃之黏度為100000~500000mPa．s之自由基聚合性物質。自由基聚合性物質之黏度的測定係可使用市售之E型黏度計而測定。
    自由基聚合性物質之中，從黏著性之觀點，宜為胺基甲酸酯丙烯酸酯或胺基甲酸酯甲基丙烯酸酯。又，尤宜併用如下：胺基甲酸酯丙烯酸酯及/或胺基甲酸酯甲基丙烯酸酯、與以有機化氧化物單獨硬化時形成具有100℃以上之玻璃轉移溫度的硬化物之自由基聚合性物質。藉此，硬化後之耐熱性會更提高。形成具有100℃以上之玻璃轉移溫度的硬化物之自由基聚合性物質係可使用具有二環戊烯基、三環癸烯基及/或三嗪環者。尤其可使用具有三環癸烯基及/或三嗪環之自由基聚合性物質。
    依需要而絕緣性黏著劑10亦可含有氫醌及甲基醚氫醌類等聚合抑制劑。
    絕緣性黏著劑10係相對於自由基聚合性物質100重量份宜含有具有磷酸酯構造之(甲基)丙烯酸酯0.1~10重量份。藉此，金屬等對無機物表面之黏著強度會提高。具有磷酸酯構造之自由基聚合性物質的量更宜為0.5~5重量份。具有磷酸酯構造之自由基聚合性物質係可作為磷酸酐與2-羥基(甲基)丙烯酸酯之反應物而得到。具體上可舉例如2-甲基丙烯醯氧乙基酸磷酸酯、2-丙烯醯氧乙基酸磷酸酯等。此等係可1種單獨或組合2種以上而使用。
    馬來醯亞胺化合物係宜於分子中至少具有2個以上馬來醯亞胺基。適宜的馬來醯亞胺化合物可舉例如1-甲基-2,4-雙馬來醯亞胺苯、N,N’-間-苯撐基雙馬來醯亞胺、N,N’-對-苯撐基雙馬來醯亞胺、N,N’-間-甲苯撐基雙馬來醯亞胺、N,N’-4,4-聯苯撐基雙馬來醯亞胺、N,N’-4,4-(3,3’-二甲基-聯苯撐基)雙馬來醯亞胺、N,N’-4,4-(3,3’-二甲基二苯基甲烷)雙馬來醯亞胺、N,N’-4,4-(3,3’-二乙基二苯基甲烷)雙馬來醯亞胺、N,N’-4,4-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、N,N’-4,4-二苯基丙烷雙馬來醯亞胺、N,N’-4,4-二苯基醚雙馬來醯亞胺、N,N’-3,3’-二苯基碸雙馬來醯亞胺、2,2-雙[4-(4-馬來醯亞胺苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[3-第二丁基-4,8-(4-馬來醯亞胺苯氧基)苯基]丙烷、1,1-雙[4-(4-馬來醯亞胺苯氧基)苯基]癸烷、4,4’-環己撐基-雙[1-(4-馬來醯亞胺苯氧基)-2-環己基]苯、及2,2-雙[4-(4-馬來醯亞胺苯氧基)苯基]六氟丙烷。此等係可1種單獨或併用2種以上而使用。亦可併用馬來醯亞胺化合物與烯丙基酚、烯丙基苯基醚及安香息酸烯丙酯等之烯丙基化合物。
    電路連接用黏著薄膜1係因為薄膜狀，故處理性優異。絕緣性黏著劑10係亦可含有用以賦予薄膜形成性之高分子成分。如此之高分子成分係選自例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚乙烯基丁縮醛、聚乙烯基甲醛、聚醯亞胺、聚醯胺、聚酯、聚氯化乙烯、聚苯氧、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、酚樹脂、二甲苯樹脂、環氧樹脂、聚異氰酸酯樹脂、苯氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、及聚酯胺基甲酸酯樹脂。此等之中，具有羥基等之官能基的樹脂係可提昇黏著性，故更佳。又，亦可使用以自由基聚合性之官能基改性此等之高分子成分者。此等高分子成分的重量平均分子量宜為10000以上。重量平均分子量若為1000000以上，因混合性降低，故宜為未達1000000。
    絕緣性黏著劑10亦可含有填充材、軟化劑、促進劑、抗老化劑、著色劑、難燃化劑、觸變劑、偶合劑、二異氰酸酯等。
    二異氰酸酯係可藉由與二胺與光氣等之反應而得到。二異氰酸酯之具體例係有使如下所舉例之二胺的胺基改變成二異氰酸酯基者，即如二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯撐基二異氰酸酯等。
    二胺係可使用芳香族胺。芳香族胺之具體例可舉例如4,4’-(或3,4’-、3,3’-、或2,4’-)二胺基苯基醚、4,4’-(或3,3’-)二胺基二苯基碸、4,4’-(或3,3’-)二胺基二苯基硫醚、4,4’-二苯甲酮二胺、3,3’-二苯甲酮二胺、4,4’-二(4-胺基苯氧基)苯基碸、4,4’-二(3-胺基苯氧基)苯基碸、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯基、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、2,2-雙{4-(4-胺基苯氧基)苯基}丙烷、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二(3-胺基苯氧基)苯基碸、2,2’雙(4-胺基苯基)丙烷、2,2’-三氟甲基-4,4’二胺基聯苯基、2,2’,6,6’-四甲基-4,4’-二胺基聯苯基、2,2’,6,6’-四三氟甲基-4,4’-二胺基聯苯基、雙{(4-胺基苯基)-2-丙基}1,4-苯、9,9-雙(4-胺基苯基)芴、9,9-雙(4-胺基苯氧基苯基)芴等之芳香族二胺、2,6-二胺基吡啶、2,4-二胺基吡啶、雙(4-胺基苯基-2-丙基)-1,4-苯、二胺基聚矽氧烷化合物、2-硝基-1,4-二胺基苯、3,3’-二硝基-4,4’-二胺基聯苯基、3,3’-二甲氧基-4,4’-二胺基聯苯基、3,3’-二羥基-4,4’-二胺基聯苯基、2,4-二胺基酚及鄰-三嗪碸、1,3-二胺基苯、1,4-二胺基苯、2,4-二胺基甲苯、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯基、2,2-雙(三氟)-甲基聯苯胺、2,2-雙-(4-胺基苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2-雙-(4-胺基苯基)丙烷、4,4’-二胺基二苯基甲烷、1,5-二胺基萘及9,10-雙(4-胺基苯基)蔥。
    與二胺反應之四羧酸係使用具有2組由相鄰之2個羧基所構成的組合者。四羧酸之具體例可舉例如均苯四甲酸二酐(1,2,3,4-苯四羧酸二酐)、3,4,3’,4’-聯苯基四羧酸二酐、3,4,3’,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,2’,3’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,3’,4’-聯苯基四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)醚二酐、雙(2,3-二羧基苯基)醚二酐、雙(3,4-二羧基苯基)碸二酐、雙(2,3-二羧基苯基)碸二酐、4,4’-{2、2、2-三氟-1-(三氟甲基)乙烯基}雙(1,2-苯二羧酸酐)、9,9-雙{4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基}芴二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐、2,3,5,6-吡啶四羧酸二酐、雙環(2,2,2)-辛-7-烯-2,3,5,6四羧酸二酐等。
    偶合劑係含有一種以上的基選自由乙烯基、丙烯酸基、胺基、環氧基及異氰酸酯基所構成之群的化合物，就黏著性之提昇而言，佳。
    導電粒子12可舉例如含有至少一種選自Au、Ag、Ni、Cu及焊錫之金屬的金屬粒子、以及碳粒子。亦可使用具有作為核之絕緣粒子、與被覆此絕緣粒子之1或2以上的層，且被覆絕緣粒子之層之中最外層為導電性之層的導電粒子。此時，為得到充分的操作時間，形成最外層之金屬係較Ni、Cu等之過渡金屬族更宜為Au、Ag、鉑族之貴金屬族，最宜為Au。
    導電粒子12係亦可為以Au等之貴金屬族被覆Ni等之過渡金屬族之表面。又，導電粒子12係亦可為以金屬等之導電性物質被覆非導電性之玻璃、陶瓷、塑膠等之絕緣粒子。導電粒子12具有絕緣粒子及被覆此之導電性物質的被覆層，最外層由貴金屬族形成，作為核之絕緣粒子由塑膠所形成時，或導電粒子為熱熔融金屬粒子時，藉加熱及加壓易變形，連接時增加與電極之接觸面積，信賴性會提高，故佳。
    貴金屬族之被覆層的厚度係為得到良好的電阻，宜為100埃以上。但，於Ni等之過渡金屬上設有貴金屬族之被覆層時，貴金屬族之被覆層之缺損或導電粒子之混合分散時所產生之貴金屬族之被覆層的缺損等造成之氧化還原作用，產生游離自由基，引起操作時間降低，故使用自由基聚合系之黏著劑成分時，被覆層之厚度宜為300埃以上。
    導電粒子12之量係相對於絕緣性黏著劑10的100體積為0.1~30體積份之範圍依用途而被調整。為更充分防止以導電粒子所造成之鄰接電路的短路等，更宜為0.1~10體積份。
    導電粒子12之粒徑係宜小於連接之電路的電極高度。藉此，可進一步減少鄰接電極間之短路。具體上導電粒子之粒徑宜為1~20μm，更宜為1.5~15μm，最宜為2~10μm。導電粒子12之10%壓縮彈性模數(K值)宜為100~1000kgf/mm2。
    粒子狀之非導電相14係含有聚酯系的彈性體及/或聚醯胺系彈性體。含有此等彈性體之非導電粒子亦可分散於絕緣性黏著劑中作為非導電相14，亦可具有海島構造之相分離構造之島形成於絕緣性黏著劑10中作為非導電相14。
    非導電相14之融點宜為100~250℃。又，電路連接用黏著薄膜1為電路連接被加熱及加壓時，具體上例如被一邊加熱至100~250℃，一邊加壓時，宜非導電相14熔融而溶解於絕緣性黏著劑10。藉此，可進一步改善導電粒子12之壓痕的辨認性。
    從同樣之觀點，非導電相14之粒徑宜為1~10μm。又，電路連接用黏著薄膜1係宜相對於100重量份之絕緣性黏著劑而含有1~60重量份之非導電相14。
    電路連接用黏著薄膜係連接時熔融流動，得到相對向之電路電極(連接端子)之連接後，硬化而具有保持連接之功能。因此，連接薄膜之流動性為重要的因子。具體上係於厚0.7mm、15mm×15mm之2片的玻璃板之間挾住厚35μm、5mm×5mm之黏著薄膜，以170℃、2MPa、10秒之條件進行加熱及加壓時，使用初期之面積(A)與加熱及加壓後之面積(B)所示之流動性=(B)/(A)的值宜為1.3~3.0，更宜為1.5~2.5。不足1.3時流動性會不足而很難得到良好的連接之傾向，若超過3.0，有易產生氣泡而信賴低之傾向。
    電路連接用黏著薄膜之硬化後的40℃之彈性模數宜為100~3000MPa，更宜為500~2000MPa。
    本發明之電路連接用黏著薄膜係不限定於如以上之實施形態，在不超出本發明之意旨的範圍可適當變形。例如，電路連接用黏著薄膜亦可由組成相異之複數層所構成。具體上，例如電路連接用黏著薄膜亦可具有含有反應性樹脂之層與含有潛在性硬化劑之層，亦可具有含有產生游離自由基之硬化劑的層、與含有導電粒子之層。藉此，除了可高精細化，尚且可得到操作時間提高的效果。電路連接用黏著薄膜具有複數之層時，非導電相亦包含於全部的層，亦可只包含於一層。但，非導電相係宜於與玻璃基板相接之側的最表層與導電粒子一起存在。電路連接用黏著薄膜係一般以於其單面或雙面具有離型性之表面的PET薄膜等之樹脂薄膜被層合的狀態被保管。
    圖2係表示電路連接構造體之製造方法的一實施形態之端面圖。在圖2所示之方法中係具有連接端子21(第一連接端子)之第一電路構件的LCD面板2、與具有連接端子51(第二連接端子)之第二電路構件的COF(Chip on film)5連接。LCD面板2係具有玻璃基板20、與設於玻璃基板20上之連接端子21及液晶顯示部30。COF5係具有樹脂基板50、與設於樹脂基板50上之連接端子51。
    在圖2所示之方法中係具備：於連接端子21貼黏電路連接用黏著薄膜1之步驟(圖2(a))、連接端子51使電路連接用黏著薄膜1挾於其間而與連接端子21對向配置之方式使COF5位置對準而配置，以其狀態一邊加熱一邊朝於箭號A之方向(垂直於電路構件之主面的方向)進行加壓俾使電路連接用黏著薄膜1流動同時並進行硬化，而介入於LCD面板2與COF5之間以形成黏著其等的黏著層1a之步驟(圖2(a)、(c))。藉此，可得到LCD面板2之連接端子21與COF5之連接端子51電氣連接之電路連接構造體100。
    用以連接之加熱及加壓係藉由導電粒子12押黏於連接端子21而於其表面形成壓痕之方式來進行。連接後，為確認電路連接構造體100之連接狀態，從玻璃基板20側觀察連接部分之壓痕的狀態。使用添加非導電粒子之習知的電路連接用黏著薄膜時，不僅導電粒子，非導電粒子本身的壓痕亦混在一起，進一步係導電粒子本身的壓痕之分布亦變成不均一。又，也會有起因於非導電粒子而在黏著層1a中形成空洞的情況。對此，藉由使用本實施形態之電路連接用黏著薄膜，以導電粒子所產生之電極表面的壓痕之辨認性良好，同時並可防止連接後之空洞發生。
    本實施形態中之電路連接用黏著薄膜係不限於如上述之LCD面板與COF之連接，而可用來作為異方導電性薄膜，該異方導電性薄膜係黏著具有連接端子之電路構件間。所黏接之電路構件係可舉例如半導體晶片、電阻體晶片及電容器晶片等之晶片零件、以及、印刷基板等之電路基板。為半導體晶片(IC晶片)與電路基板之黏著、或電氣電路基板相互之黏著，可適宜使用本實施形態之電路連接用黏著薄膜。此等電路構件具有之連接端子間係藉直接接觸或介由電路連接用黏著薄膜中之導電粒子而進行電連接。
    所連接之電路構件中至少一者的連接端子係宜表面從選自金、銀、錫及鉑族之金屬所形成。實施例
    以下，舉出實施例而更具體地詳細說明本發明。但，本發明係不限定於此等實施例。 實施例1
    使自由基聚合性物質之胺基甲酸酯丙烯酸酯(製品名：UA-55COT；新中村化學工業公司製)20重量份、雙(丙烯醯氧乙基)三聚異氰酸酯(製品名：M-215、東亞合成公司製)20重量份、二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯(製品名：DCP-A，共榮社化學公司製)10重量份、及2-甲基丙烯醯氧乙基酸磷酸酯(製品名：P-2M，共榮社化學公司製)1重量份、游離自由基產生劑之過氧化苯甲醯基(製品名：Nyper BMT-K、日本油脂製)3重量份、聚酯胺基甲酸酯樹脂(製品名：UR8240、東洋紡績公司製)與溶解於甲苯/甲乙酮=50/50之混合溶劑所得到之40重量%的溶液50重量份進行混合，攪拌，得到絕緣性黏著劑之溶液。
    於此溶液中，對於絕緣性黏著劑而調配3體積%之導電粒子以再分散，進一步，對於絕緣性黏著劑100重量份而分散5重量份之非導電粒子。就導電粒子而言，使用被覆粒子，該被覆粒子係具有：作為核之聚苯乙烯粒子、設於聚苯乙烯粒子表面上的厚度0.2μm之鎳層、設於鎳層之外側的厚度0.04μm之金層。此導電粒子之平均粒徑為4μm，10%壓縮彈性模數(K值)為410Kgf/mm2。非導電粒子而言，使用聚酯系彈性體的粒子(平均粒徑：5μm、10%壓縮彈性模數(K值)：250Kgf/mm2、融點：160℃)。
    使調配有導電粒子及非導電粒子之溶液使用塗佈裝置塗佈於表面處理單面之厚度50μm的PET薄膜，藉70℃、10分之熱風乾燥形成厚18μm之黏著薄膜，得到具有PET薄膜及黏著薄膜的膠帶狀之電路連接用材料(寬15cm、長60m)。將所得到之電路連接材料截切成1.2mm寬，於內徑40mm、外徑48mm之塑膠製捲盤的側面(厚1.5mm)，使黏著薄膜的面為內側而捲起50m。 實施例2~5
    除將非導電粒子之種類及調配量改變成如表1所示般以外，其餘係與實施例1同樣做法，而製作膠帶狀之電路連接材料。於實施例2所使用之非導電粒子係聚醯胺系彈性體的粒子(平均粒徑：10μm、10%壓縮彈性模數(K值)：260Kgf/mm2、融點：170℃)；於實施例3所使用之非導電粒子係聚醯胺系彈性體的粒子(平均粒徑：5μm、10%壓縮彈性模數(K值)：270Kgf/mm2、融點：180℃)；於實施例4所使用之非導電粒子係聚醯胺系彈性體的粒子(平均粒徑：3μm、10%壓縮彈性模數(K值)：280Kgf/mm2、融點：200℃)；於實施例5所使用之非導電粒子係聚酯系彈性體的粒子(平均粒徑：5μm、10%壓縮彈性模數(K值)：290Kgf/mm2、融點：210℃)。 比較例1~5
    就非導電粒子而言，使用聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物微粒子(6μm、10%壓縮彈性模數(K值)：320Kgf/mm2、製品名PB3006)、矽酮微粒子(2μm、10%壓縮彈性模數(K值)：35Kgf/mm2、製品名KMP605)、甲基丙烯酸酯共聚物微粒子(5μm、10%壓縮彈性模數(K值)：330Kgf/m2、製品名MX500)、尼龍微粒子(5μm、10%壓縮彈性模數(K值)：200Kgf/mm2)、聚醯亞胺微粒子(3μm、10%壓縮彈性模數(K值)：390Kgf/mm2)。除將各成分之調配量改變成如表2所示般以外，其餘係與實施例1同樣做法，而製作膠帶狀之電路連接材料。
    (電路連接後之壓痕的觀察)
    將實施例或比較例所得到之各電路連接材料(寬1.2mm、長3cm)的黏著薄膜之面，貼黏於具有厚7μm之鈉鈣玻璃及形成於此主面上之Al膜的玻璃基板而以70℃、1MPa加熱加壓2秒鐘，剝離PET薄膜，使黏著薄膜轉印至玻璃基板上。然後，使具有線距50μm、厚8μm之錫鍍銅電路600條之可撓性電路板(FPC)，置於所轉印之黏著薄膜上，以24℃、0.5MPa加壓1秒而暫固定。將藉電路連接材料而暫固定FPC之玻璃基板，設置於本壓著裝置，從FPC側藉加熱工具而以180℃、3MPa加熱及加壓6秒鐘，涵蓋鍍銅電路之長方向的寬1.2mm，使玻璃基板之Al膜與鍍銅電路連接。加熱及加壓時，使用200μm厚之矽酮橡膠作為緩衝材。
    於連接部分，使用Olympus公司製BH3-MJL液晶面板檢查用顯微鏡，藉Nomarski微分干涉觀察從玻璃基板側觀察壓痕的狀態。觀察之結果，幾乎看不出以非導電粒子所造成之壓痕時評估為「良好」，可確認出以非導電粒子所造成之壓痕時評估為「不良」。又，亦觀察連接部分中之空洞的發生狀態，幾乎看不出空洞的發生時判定為「良好」，看出許多空洞的發生時判定為「不良」。評估結果表示於表3、4中。
    圖3及圖4係分別於比較例2及3所製作之電路連接構造體的連接部分的顯微鏡照片。如圖3所示般，在比較例2中係與起因於導電粒子之壓痕70不同，可看出許多起因於非導電粒子之壓痕60。伴隨此，壓痕70之分布成為不均一。另外，使用比較柔軟的矽酮微粒子作為非導電粒子之比較例3時，如圖4所示般，起因於非導電粒子之壓痕70之比率係與比較例2相比，雖減少，但產生起因於具有大粒徑之矽酮微粒子中的大壓痕70。從柔軟之非導電粒子，要除去具有大的粒徑之部分乃非常困難。
    圖5係使用尼龍微粒子之比較例5所製作之電路連接構造體的連接部分之顯微鏡照片。尼龍微粒子之情形，導電粒子之壓痕的辨認性係比較良好，但如圖6所示般，常發生起因於尼龍微粒子之空洞65。
    圖6及圖7係使用聚酯系彈性體粒子之實施例1所製作之電路連接構造體的連接部分之顯微鏡照片。圖8係使用聚醯胺系彈性體粒子之實施例3所製作之電路連接構造體的連接部分之顯微鏡照片。在各實施例中係均一地觀測只起因於導電粒子之壓痕，亦幾乎看不出空洞的發生。 (連接電阻及黏著力之測定)
    將實施例或比較例所得到之電路連接材料(寬1.2mm、長3cm)的黏著薄膜之面，貼在ITO塗佈玻璃基板(15Ω□)而以70℃、1MPa加熱加壓2秒鐘，剝離PET薄膜，使黏著薄膜轉印於玻璃基板上。然後，使具有線距50μm、厚8μm之錫鍍銅電路600條之可撓性電路板(FPC)，置於所轉印之黏著薄膜上，以24℃、0.5MPa加壓1秒而暫固定。將藉電路連接材料而暫固定FPC之塗佈ITO玻璃基板，設置於本壓著裝置，從FPC側藉加熱工具而以180℃、3MPa加熱及加壓6秒鐘，涵蓋鍍銅電路之長方向的寬1.2mm，使鍍銅電路與ITO連接。加熱及加壓時，使用200μm厚之矽酮橡膠作為緩衝材。
    連接後，使用Multimeter(裝置名：TR6845、Advantest公司製)而測定40點含有連接部之FPC的鄰接電路間之電阻值，求出其平均值作為連接電阻。又，以90度剝離、剝離速度50mm/分之條件而測定黏著力。所得到之結果表示於表3、4中。

    從以上之實驗結果，亦可確認出若依本發明之電路連接材料，以導電粒子所產生之壓痕狀態的確認很容易，亦可抑制連接後之空洞的產生。進一步，若依本發明之電路連接材料，亦確認出可得到良好的黏著力及連接電阻。
    1‧‧‧電路連接用黏著薄膜(異方導電性黏著劑)
    2‧‧‧LCD面板
    5‧‧‧COF
    10‧‧‧絕緣性黏著劑
    12‧‧‧導電粒子
    14‧‧‧非導電相
    20‧‧‧玻璃基板
    21‧‧‧連接端子
    30‧‧‧液晶顯示部
    50‧‧‧樹脂基板
    51‧‧‧連接端子
    60‧‧‧起因於非導電粒子之壓痕
    70‧‧‧起因於導電粒子之壓痕
    100‧‧‧電路連接構造體
    圖1係表示電路連接用黏著薄膜之一實施形態的端面圖。
    圖2係表示電路連接構造體之製造方法的一實施形態之端面圖。
    圖3係於比較例2所製作之電路連接構造體的連接部分之顯微鏡照片。
    圖4係於比較例3所製作之電路連接構造體的連接部分之顯微鏡照片。
    圖5係於比較例5所製作之電路連接構造體的連接部分之顯微鏡照片。
    圖6係於實施例1所製作之電路連接構造體的連接部分之顯微鏡照片。
    圖7係於實施例1所製作之電路連接構造體的連接部分之顯微鏡照片。
    圖8係於實施例3所製作之電路連接構造體的連接部分之顯微鏡照片。
    1‧‧‧電路連接用黏著薄膜(異方導電性黏著劑)
    10‧‧‧絕緣性黏著劑
    12‧‧‧導電粒子
    14‧‧‧非導電相
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] 一種電路連接構造體，其特徵係具備：第一電路構件，其具有第一連接端子；第二電路構件，其具有與該第一連接端子對向配置，且與該第一連接端子電連接之第二連接端子．黏著層，其介於前述第一電路構件與前述第二電路構件之間，將前述第一電路構件與前述第二電路構件黏著，前述黏著層，是可藉由將被配置於前述第一電路構件與前述第二電路構件之間之異方導電性黏著劑加熱及加壓來形成的層，前述異方導電性黏著劑，含有絕緣性黏著劑、導電粒子、以及具有聚醯胺系彈性體及/或聚酯系彈性體之粒子狀之非導電相，且前述導電粒子及前述非導電相分散於前述絕緣性黏著劑內，其中對於該絕緣性黏著劑100重量份，含有1~60重量份之該非導電相，並且該異方導電性黏著劑被加熱及加壓時，該非導電相溶解於該絕緣性黏著劑。
    [2] 如申請專利範圍第1項之電路連接構造體，其中該非導電相之熔點為100~250℃。
    [3] 一種電路連接構造體，其特徵係具備：第一電路構件，其具有第一連接端子；第二電路構件，其具有與該第一連接端子對向配置，且與該第一連接端子電連接之第二連接端子．黏著層，其介於前述第一電路構件與前述第二電路構件之間，將前述第一電路構件與前述第二電路構件黏著，前述黏著層，是可藉由將被配置於前述第一電路構件與前述第二電路構件之間之異方導電性黏著劑加熱及加壓來形成的層，前述異方導電性黏著劑，含有絕緣性黏著劑、導電粒子、以及具有聚醯胺系彈性體及/或聚酯系彈性體之粒子狀之非導電相，且前述導電粒子及前述非導電相分散於前述絕緣性黏著劑內，其中對於該絕緣性黏著劑100重量份，含有1~60重量份之該非導電相，並且該非導電相之熔點為100~250℃。
    [4] 如申請專利範圍第1~3項中任一項之電路連接構造體，其中該絕緣性黏著劑，係含有藉加熱或光以產生游離自由基之硬化劑、與自由基聚合性物質之熱硬化性樹脂組成物。
    [5] 如申請專利範圍第1~4項中任一項之電路連接構造體，其中該導電粒子的量，係對於該絕緣性黏著劑100體積份，為0.1~30體積份。
    [6] 如申請專利範圍第1~5項中任一項之電路連接構造體，其中該導電粒子的粒徑，係為1~20μm。
    [7] 如申請專利範圍第1~6項中任一項之電路連接構造體，其中該導電粒子的10%壓縮彈性模數，係為100~1000kgf/mm2。
    [8] 如申請專利範圍第1~7項中任一項之電路連接構造體，其中該非導電相的粒徑，係為1~10μm。
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP2007267809||2007-10-15||
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