异向性导电膜、接合体以及粘结方法

申请号 CN201180008066.X 申请日 2011-01-20 公开(公告)号 CN102741943B 公开(公告)日 2016-02-10
申请人 迪睿合电子材料有限公司; 发明人 山田泰伸; 宫内幸一;
摘要 本 发明 提供了一种异向性导电膜,所述异向性导电膜至少具有导电层和绝缘层,所述绝缘层含有粘结剂、单官能团的聚合性 单体 以及 固化 剂,所述导电层含有镍粒子、金属包覆 树脂 粒子、粘结剂、聚合性单体以及固化剂,所述金属包覆树脂粒子是树脂芯至少包覆有镍的树脂粒子。
权利要求

1.一种异向性导电膜,其特征在于,所述异向性导电膜至少具有导电层和绝缘层,所述绝缘层含有粘结剂、单官能团的聚合性单体以及固化剂,
所述导电层含有镍粒子、金属包覆树脂粒子、粘结剂、聚合性单体以及固化剂,所述金属包覆树脂粒子是树脂芯包覆有镍的树脂粒子、以及树脂芯被包覆有镍且最外表面被金包覆的树脂粒子中的任意一种,
所述镍粒子在所述导电层中的含量,相对于导电层树脂固形份100质量份,为1.9质量份~10质量份,
所述金属包覆树脂粒子在所述导电层中的含量,相对于导电层树脂固形份100质量份,为1.1质量份~10质量份。
2.根据权利要求1所述的异向性导电膜,其中,绝缘层至少含有,单官能团丙烯酸单体和单官能团甲基丙烯酸单体中的至少一种、和苯基树脂以及有机过氧化物。
3.根据权利要求1所述的异向性导电膜,其中,导电层至少含有,丙烯酸单体和甲基丙烯酸单体中的至少一种、和苯氧基树脂以及有机过氧化物。
4.根据权利要求1所述的异向性导电膜,其中,树脂芯的材料为苯乙烯-二乙烯苯共聚物以及苯代三聚氰胺树脂中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的异向性导电膜,其中,金属包覆树脂粒子的平均粒径为5μm以上。
6.根据权利要求1所述的异向性导电膜,其中,
所述镍粒子在所述导电层中的含量,相对于导电层树脂固形份100质量份,为2质量份~10质量份,
所述金属包覆树脂粒子在所述导电层中的含量,相对于导电层树脂固形份100质量份,为2质量份~10质量份。
7.根据权利要求1所述的异向性导电膜,其中,
所述导电层中所述镍粒子的含量与所述金属包覆树脂粒子的含量的比例为:所述镍粒子的含量或质量份:所述金属包覆树脂粒子的含量或质量份=2.8:3.8~1.9:1.1。
8.一种接合体,其特征在于,所述接合体具备第一电路部件、第二电路部件和权利要求
1至7中任一项所述的异向性导电膜,
所述绝缘层含有粘结剂、单官能团的聚合性单体以及固化剂,
所述导电层含有镍粒子、金属包覆树脂粒子、粘结剂、聚合性单体以及固化剂,所述金属包覆树脂粒子是树脂芯包覆有镍的树脂粒子、以及树脂芯被包覆有镍且最外表面被金包覆的树脂粒子中的任意一种,
所述镍粒子在所述导电层中的含量,相对于导电层树脂固形份100质量份,为1.9质量份~10质量份,
所述金属包覆树脂粒子在所述导电层中的含量,相对于导电层树脂固形份100质量份,为1.1质量份~10质量份,
所述第一电路部件和所述第二电路部件经由所述异向性导电膜粘结。
9.根据权利要求8所述的接合体,其中,第一电路部件为印刷线路板,第二电路部件为COF。
10.一种粘结方法,其特征在于,在第一电路部件和第二电路部件的粘结方法中,权利要求1至7中任一项所述的异向性导电膜夹持在所述第一电路部件和第二电路部件之间,所述异向性导电膜至少具有导电层和绝缘层,
所述绝缘层含有粘结剂、单官能团的聚合性单体以及固化剂,
所述导电层含有镍粒子、金属包覆树脂粒子、粘结剂、聚合性单体以及固化剂,所述金属包覆树脂粒子是树脂芯包覆有镍的树脂粒子、以及树脂芯被包覆有镍且最外表面被金包覆的树脂粒子中的任意一种,
所述镍粒子在所述导电层中的含量,相对于导电层树脂固形份100质量份,为1.9质量份~10质量份,
所述金属包覆树脂粒子在所述导电层中的含量,相对于导电层树脂固形份100质量份,为1.1质量份~10质量份,
通过从所述第一电路部件以及第二电路部件在加热的同时挤压来使所述异向性导电膜固化,从而将所述第一电路部件和所述第二电路部件粘结起来。
11.根据权利要求10所述的粘结方法,其中,第一电路部件为印刷线路板,第二电路部件为COF。
12.根据权利要求11所述的粘结方法,其中,以异向性导电膜的导电层位于印刷线路板侧、所述异向性导电膜的绝缘层位于COF侧的方式来配置。

说明书全文

异向性导电膜、接合体以及粘结方法

技术领域

[0001] 本发明涉及兼具高导通可靠性及高粘着的、特别是适于与COF和PWB连接的异向性导电膜、应用了该异向性导电膜的接合体以及粘结方法。

背景技术

[0002] 在向液晶显示屏(LCD)装配驱动芯片时,一般的方法是通过异向性导电膜(ACF:异向性导电膜)将在柔性基板(FPC)上预装有驱动芯片的COF(覆晶薄膜)热粘结在LCD及印刷线路板上。
[0003] 这种情况下,LCD与COF、或者COF与PWB通过ACF连接可相互电连接且相邻电极间可保持绝缘性,同时,还赋予了LCD与COF、或者COF与PWB不会因外部的力而剥离的粘着功能。
[0004] 近年,为了降低LCD模的成本,在踊跃进行通过将一个COF进行多输出化(=脚距密集化)来减少COF的部件个数的活动。
[0005] 但是,当像这样的脚距密集化得以发展时,则ACF热压合时的图案位置偏差精度就会变得严格。对于LCD侧的图案与COF的图案、以及COF的图案与PWB侧的图案的位置偏差难易程度,前者为细小间距而由于LCD侧为玻璃因此热膨胀量稳定,能够通过预先校正COF的图案脚距来进行应对。
[0006] 另一方面,后者由于PWB的玻璃和环材料的厚度在品质上的不稳定从而导致热膨胀量也不稳定,使位置偏差难易程度高。另外,通用PWB的FR-4规格中玻璃化转变温度(Tg)为110℃~130℃,如果考虑到PWB的翘曲和ACF的连接部的损伤降低,那么压合时的温度优选为更低的温度。此处,COF与PWB的连接要求低温连接。近年来,为了提高生产率,短时间连接的要求也正在变得强烈。
[0007] 然而,如果赋予ACF低温连接性以及短时间连接性并为了提高导通可靠性而提高粘结剂固化物的机械强度,COF与PWB的粘结部的粘着强度(90°Y轴方向剥离强度)就会有降低的倾向。这被认为是如下原因:由于在低温区域粘结剂会立即凝固,因此COF侧的聚酰亚胺材料和粘结剂就无法充分地湿润,难以形成化学结合,且由于粘结剂固化物凝固则在测量90°Y轴方向剥离强度时连接部的粘结剂固化物本身的变形量小,因此用于变形的吸收能较少。
[0008] 另一方面,为了使连接部的粘结剂固化物本身的变形量在测量90°Y轴方向剥离强度时增大而将粘结剂固化物的机械强度(=弹性模量)设计得较低时,虽然粘着强度会提高,但通信可靠性会变差。
[0009] 像这样在对COF的粘着强度的提高和对TCP(薄膜封装)的通信可靠性的提高之间谋求平衡是一个极其困难的课题。
[0010] 另外,由于COF种类的不同,存在无法获得足够的剥离强度的问题。为了对难以粘着(=剥离强度低)的COF高强度地粘着,也有使ACF的粘结剂组成最佳化的方法,但存在如果对一种COF进行最佳化则会难以对其它COF粘着的问题。
[0011] 通常,向LCD面板装配COF以完成LCD模块,而当将此LCD模块组装到框体上时,在LCD面板与COF、COF与PWB的ACF连接部上会施加暂时的外应力
[0012] 经验上,已知如果LCD面板与COF以及COF与PWB的剥离强度不是4N/cm以上,那么当将LCD模块组装到框体并作业时,COF与ACF连接部剥离的可能性会变高。这种情况下,LCD面板与COF以及COF和PWB的剥离强度越高,就越能够耐受组装时的外应力,从而使组装作业者的使用性能提升。
[0013] 作为对各种COF赋予高粘着性的方法,虽然可以通过降低ACF的粘结剂的玻璃化转变温度(Tg)以及弹性模量来扩大对各被粘着体的粘着余量,但由于在高温高湿环境(85℃、85%RH)下粘结剂容易松软,因此存在导通电阻上升的课题。
[0014] 为解决所述课题,一直以来尝试进行了许多研究。例如,专利文献1以及专利文献2中就提出了使用镍微粒子的ACF的方案。
[0015] 另外,专利文献3、专利文献4和专利文献5中提出了对树脂芯进行镍电并对其外壳实施金电镀导电性粒子以及应用了它的ACF。
[0016] 另外,专利文献6中提出了对树脂芯进行了镍电镀并对其外壳进行了电镀的ACF。
[0017] 另外,专利文献7中提出了含有硬质导电性粒子和软质导电性粒子的ACF。作为所述硬质导电性粒子,使用对镍实施了金电镀而成的粒子,作为所述软质导电性粒子,使用对交联聚苯乙烯树脂粒子实施了金电镀而成的粒子。
[0018] 然而,在所有的现有技术文件中尚未得到兼具在低温短时间(130℃、3秒)条件下的高粘着力和优异的导通可靠性的异向性导电膜、使用了该异向性导电膜的接合体以及粘结方法,期待其尽快提供乃是现状。
[0019] 现有技术文献
[0020] 专利文献
[0021] 专利文献1:日本特开2007-211122号公报
[0022] 专利文献2:日本特开2004-238738号公报
[0023] 专利文献3:日本特表2009-500804号公报
[0024] 专利文献4:日本特开2008-159586号公报
[0025] 专利文献5:日本特开2004-14409号公报
[0026] 专利文献6:日本特开2007-242731号公报
[0027] 专利文献7:日本特开平11-339558号公报

发明内容

[0028] 发明所要解决的课题
[0029] 本发明的课题在于解决以往的所述诸多问题,以达成以下目的。即,本发明的目的在于提供兼具低温短时间条件下的高粘着力和优异的导通可靠性的异向性导电膜、应用了该异向性导电膜的接合体以及粘结方法。
[0030] 解决课题的手段
[0031] 为解决所述问题,本发明经过反复地锐意研究,发现下述的异向性导电膜即使在低温短时间条件下也具备高的粘着性且具备优异的导通可靠性。所述异向性导电膜至少由绝缘层和导电层两层构成,所述绝缘层为了获得高的粘着力而含有单官能团单体,所述导电层含有为了顶破PWB电极上的氧化膜来获得低的连接电阻而含有镍粒子、和为了获得高的导通可靠性而含有在树脂芯上至少包覆了镍的树脂粒子这两种导电性粒子。
[0032] 本发明是基于发明者们做出的所述发现的,且作为解决所述课题的手段,如下所示。即:
[0033] <1>一种异向性导电膜,其特征在于,所述异向性导电膜至少具有导电层和绝缘层,
[0034] 所述绝缘层含有粘结剂、单官能的聚合性单体以及固化剂,
[0035] 所述导电层含有镍粒子、金属包覆树脂粒子、粘结剂、聚合性单体以及固化剂,[0036] 所述金属包覆树脂粒子是树脂芯至少包覆有镍的树脂粒子。
[0037] <2>根据所述<1>所述的异向性导电膜,其中,绝缘层至少含有苯氧基树脂、单官能团的(亚)丙烯单体以及有机过氧化物。
[0038] <3>根据所述<1>至<2>中任一项所述的异向性导电膜,其中,导电层至少含有苯氧基树脂、(亚)丙烯单体以及有机过氧化物。
[0039] <4>根据所述<1>至<3>中任一项所述的异向性导电膜,其中,金属包覆树脂粒子为树脂芯包覆有镍的树脂粒子、以及树脂芯包覆有镍且最外表面包覆有金的树脂粒子中的任意一种。
[0040] <5>根据所述<1>至<4>中任一项所述的异向性导电膜,其中,树脂芯的材料为苯乙烯-二乙烯苯共聚物以及苯代三聚氰胺树脂中的任意一种。
[0041] <6>根据所述<1>至<5>中任一项所述的异向性导电膜,其中,金属包覆树脂粒子的平均粒径为5μm以上。
[0042] <7>根据所述<1>至<6>中任一项所述的异向性导电膜,其中,相对于导电层树脂固形份100质量份,镍粒子以及金属包覆树脂粒子在导电层中的总含量为3.0质量份~20质量份。
[0043] <8>一种接合体,其特征在于,所述接合体具备第一电路部件、第二电路部件和所述<1>至<7>中任一项所述的异向性导电膜,
[0044] 所述第一电路部件和所述第二电路部件经由所述异向性导电膜粘结。
[0045] <9>根据所述<8>所述的接合体,其中,第一电路部件为印刷线路板,[0046] 第二电路部件为COF。
[0047] <10>一种粘结方法,其特征在于,对于第一电路部件和第二电路部件的连接方法,[0048] 将所述<1>至<7>中任一项所述的异向性导电膜夹持在所述第一电路部件和第二电路部件之间,
[0049] 通过从所述第一电路部件以及第二电路部件在加热的同时进行挤压来使所述异向性导电膜固化,从而将所述第一电路部件和所述第二电路部件粘结起来。
[0050] <11>根据所述<10>所述的粘结方法,其中,第一电路部件为印刷线路板,[0051] 第二电路部件为COF。
[0052] <12>根据所述<11>所述的粘结方法,其中,以异向性导电膜的导电层位于印刷线路板侧而所述异向性导电膜的绝缘层位于COF侧的方式进行配置。
[0053] 发明效果
[0054] 根据本发明,能够解决以往的所述诸多问题以达成所述目的,能够提供兼具低温短时间条件下的高粘着力和优异的导通可靠性的异向性导电膜、使用了该异向性导电膜的接合体以及粘结方法。附图说明
[0055] 图1是表示本发明的异向性导电膜的一例的示意图。
[0056] 图2是表示本发明的接合体的一例的示意图。
[0057] 图3是表示实施例中的剥离强度的测量方法的示意图。
[0058] 图4是表示实施例中的导通电阻的测量方法的示意图。
[0059] 附图标记说明
[0060] 10 PWB(第一电路部件)
[0061] 11 COF(第二电路部件)
[0062] 11a 端子
[0063] 12 异向性导电膜
[0064] 12a 导电性粒子(镍粒子、至少包覆有镍的树脂粒子)
[0065] 20 剥离基材(分离板)
[0066] 21 导电层
[0067] 22 绝缘层
[0068] 100 接合体

具体实施方式

[0069] (异向性导电膜)
[0070] 本发明的异向性导电膜至少具有导电层和绝缘层,根据需要还具有剥离基材和其它层。
[0071] 优选方式为,所述异向性导电膜为具有剥离基材(分离板)、形成在该剥离基材(分离板)上的绝缘层和形成在该绝缘层上的导电层。需要说明的是,也可以为所述异向性导电膜不具有剥离基材的方式,在具有剥离基材的情况下,剥离基材在粘结时被剥离去除。
[0072] <绝缘层>
[0073] 所述绝缘层含有粘结剂、单官能团的聚合性单体以及固化剂,根据需要还含有烷耦合剂和其它成分。
[0074] 历来,作为异向性导电膜(ACF)的粘结剂的反应主成分而没有使用单官能团单体。这是因为单官能团单体是出于赋予对于膜的粘性、并溶解粘结剂的目的而使用的,如果反应成分仅为单官能单体,粘结剂固化物会变为粘着状,从而变为耐热性低下的粘结剂固化物,所以没有应用于要求高导通可靠性的异向性导电膜。
[0075] 另一方面,由于COF驱动器驱动时也会发热到40℃~60℃左右,因此异向性导电膜的粘结剂显示出的高玻璃化转变温度(Tg)是适宜的,另外,即便使用单官能团单体也可以通过增大粘结剂的配合比例来提高机械强度,因此在具有含有两种导电性粒子的导电层和绝缘层两层结构的本发明的异向性导电膜中,即使在绝缘层中使用单官能团单体,通电特性也不会产生问题。
[0076] 另外,本发明的异向性导电膜的导电层中所含有的硬镍粒子是对端子进行咬边的结构,为了维持对该端子的咬边而需要足够的粘结强度(剥离强度)。并且,如果处于室温下的剥离强度高的状态,那么就能够耐受组装等时的外部应力,从而维持镍粒子对端子的咬边。
[0077] 因此,在本发明的异向性导电膜中,使得粘结剂的组成为在导电层含有两种导电性粒子(镍粒子和树脂芯至少包覆有镍的树脂粒子)、在绝缘层含有单官能团单体是必不可缺的。
[0078] -粘结剂-
[0079] 作为所述粘结剂没有特别的限制,可以根据目的适当地选择,例如可列举出苯氧基树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、饱和聚酯树脂、聚酯树脂、丁二烯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚烯树脂等。它们可以一种单独使用,也可以两种以上同时使用。其中,从制模性、加工型、粘结可靠性方面出发,特别优选苯氧基树脂。
[0080] 所述苯氧基树脂是由双酚A和环氧氯丙烷合成的树脂,可以使用适当地合成的树脂,也可以使用市售品。作为该市售品,例如可列举出商品名:YP-50(东都化成株式会社制)、YP-70(东都化成株式会社制)、EP1256(日本环氧树脂株式会社制)等。
[0081] 所述粘结剂在所述绝缘层中的含量不受到特别限制,可以根据目的适当地选择,例如优选为20质量%~70质量%,更优选为35质量%~55质量%。
[0082] -单官能团的聚合性单体-
[0083] 所述单官能的团聚合性单体不受特别的限制,只要在分子内具有一个聚合性基团即可,可以根据目的适当地选择,例如可列举出单官能团的(亚)丙烯单体、苯乙烯单体、丁二烯单体、其它具有双键的烯烃类单体等。它们可以一种单独使用,也可以两种以上同时使用。其中,从粘着强度、连接可靠性方面出发,尤其优选单官能团(亚)丙烯单体。
[0084] 作为所述单官能团(亚)丙烯单体,没有特别的限制,可以根据目的适当地选择,例如可列举出丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸n-十二烷基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸硬脂酸酰、丙烯酸-2-氯乙酯、丙烯酸苯酯等丙烯酸或者其酯类;甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸n-十二烷、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸硬脂酸酰、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸N、二乙基氨基乙基甲基丙稀酸酯等甲基丙烯酸或者其酯类。它们可以一种单独使用,也可以两种以上同时使用。
[0085] 所述单官能团的聚合性单体在所述绝缘层中的含量不受特别的限制,可以根据目的适当地选择,优选为2质量%~30质量%,更优选为5质量%~20质量%。
[0086] -固化剂-
[0087] 所述固化剂不受特别的限制,只要能够使粘结剂硬化即可,可以根据目的适当地选择,例如优选为有机过氧化物等。作为所述有机过氧化物,例如可以列举出过氧化月桂酰、丁基过氧化物、苄基过氧化物、过氧化十二酰、二丁基过氧化物、苄基过氧化物、过氧化二酸酯、过氧化苯甲酰等。它们可以一种单独使用,也可以两种以上同时使用。
[0088] 所述固化剂在所述绝缘层中的含量不受特别的限制,可以根据目的适当地选择,优选为1质量%~15质量%,更优选为3质量%~10质量%。
[0089] -硅烷耦合剂-
[0090] 所述硅烷耦合剂不受特别的限制,可以根据目的适当地选择,例如可以列举出环氧基硅烷耦合剂、丙烯基硅烷耦合剂、硫醇基硅烷耦合剂、胺基硅烷耦合剂等。
[0091] 所述硅烷耦合剂在所述绝缘层中的含量受特别的限制,可以根据目的适当地选择,优选为0.5质量%~10质量%,更优选为1质量%~5质量%。
[0092] -其它成分-
[0093] 所述其它成分在所述绝缘层中的含量不受特别的限制,可以根据目的适当地选择,例如可以列举出填充剂、软化剂、促进剂、防老化剂、着色剂(颜料、染料)、有机溶剂、离子捕捉剂等。所述其它部分的成分的添加量不受特别的限制,可以根据目的适当地选择。
[0094] 所述绝缘层可以通过调制绝缘层用涂布液,将该绝缘层用涂布液涂布在剥离基材(分离装置)上并使其干燥以去除有机溶剂来形成,所述绝缘层用涂布液含有单官能团的聚合性单体、固化剂,优选含有硅烷耦合剂,根据需要还含有其它成分(有机溶剂等)。
[0095] 所述绝缘层的厚度不受特别的限制,可以根据目的适当地选择,例如优选为10μm~25μm,更有选为18μm~21μm。所述厚度如果过薄,剥离强度就可能会降低,如果过厚,导通可靠性就可能会变差。
[0096] <导电层>
[0097] 所述导电层含有镍粒子、金属包覆树脂粒子、粘结剂、聚合性单体以及固化剂,根据需要还含有硅烷耦合剂和其它成分。
[0098] -镍粒子-
[0099] 所述镍粒子用于实现低的接触电阻。所述镍粒子不受特别的限制,可以根据需要适当地选择,平均粒径优选为1μm~5μm。所述平均粒径如果不满1μm,由于表面积小,因此压合后会在接触可靠性上产生不良情况,如果超过5μm,那么当配线脚距密集时,配线间可能会发生短路,引发不良情况。
[0100] 需要说明的是,还可以使用在所述镍粒子的表面具有金属突起的粒子和利用有机物在镍粒子表面形成绝缘皮膜的粒子。
[0101] 所述镍粒子的平均粒径表示个数平均粒径,例如可以利用粒度分布测量装置(麦奇克MT3100,日机装株式会社制)等进行测量。
[0102] 优选地,所述镍粒子的硬度为例如2000kgf/mm2~6000kgf/mm2。所述镍粒子的硬度例如可以通过微压缩机实验向镍粒子施加荷重并从使其变形10%时的试验力求出。
[0103] 作为所述镍粒子,可以使用适当地合成的镍粒子,也可以使用市售品。
[0104] 所述镍粒子在所述导电层中的含量不受特别限制,可以根据目的适当地选择,相对于树脂固形份(粘结剂、聚合性单体和固化剂的总量)100质量份,镍粒子在所述导电层中的含量优选为2质量份~10质量份,更优选为2质量份~8质量份。所述含量如果过少,则导通电阻就会变大,如果过多,则短路的危险度就可能会增加。
[0105] -金属包覆树脂粒子-
[0106] 从导通可靠性的度出发,作为所述金属包覆树脂粒子优选为树脂芯至少包覆有镍的树脂粒子,例如可以列举出树脂芯包覆有镍的树脂粒子、树脂芯包覆有镍且外最表面被金包覆的树脂粒子等。
[0107] 向所述树脂芯包覆镍或者金的方法不受特别限制,可以根据目的适当地选择,例如可以列举出无电解电镀法、溅射法等。
[0108] 所述树脂芯的材料不受特别限制,可以根据目的适当地选择,例如可以列举出苯乙烯-二乙烯苯共聚物、苯代三聚氰胺树脂、交联聚苯乙烯树脂、丙烯基树脂、苯乙烯-二氧化硅复合树脂等。其中,从柔软的粒子在压缩时接触面积变大从而能够确保良好的导通可靠性这一观点出发,特别优选苯乙烯-二乙烯苯共聚物。
[0109] 优选地,所述金属包覆树脂粒子的硬度为例如50kgf/mm2~500kgf/mm2。所述金属包覆树脂粒子的硬度例如可以通过微压缩机实验向镍粒子施加荷重并从使其发生变形10%时的试验力求出。
[0110] 所述镍粒子和硬度(A)与所述金属包覆树脂粒子的硬度(B)的硬度差(A-B)优选2 2 2
为1500kgf/mm以上,更优选为2000kgf/mm ~5000kgf/mm 。所述硬度差(A-B)如果不足
2
1500kgf/mm,镍粒子本身的硬度就会不足,镍粒子就无法顶破电极图案上的金属氧化膜,则会导通不良。
[0111] 作为所述金属包覆树脂粒子,可以使用适当地合成的金属包覆树脂粒子,也可以使用市售品。
[0112] 所述金属包覆树脂粒子的平均粒径优选为5μm以上,更优选为9μm~11μm。所述平均粒径如果不足5μm,压合时的金属包覆树脂粒子的反作用力就会下降,连接可靠性方面可能会产生不良情况。
[0113] 所述金属包覆树脂粒子的平均粒径表示个数平均粒径,例如可以利用粒度分布测量装置(麦奇克MT3100,日机装株式会社制)等进行测量。
[0114] 所述金属包覆树脂粒子在所述导电层中的含量不受特别限制,可以根据目的适当地选择,相对于树脂固形份(粘结剂、聚合性单体和固化剂的总量)100质量份,金属包覆树脂粒子在所述导电层中的含量优选为2质量份~10质量份,更优选为2质量份~8质量份。所述含量如果过少,则导通电阻就会变大,如果过多,短路的危险度就可能会增加。
[0115] 相对于树脂固形份100质量份,所述镍粒子以及所述金属包覆树脂粒子在所述导电层中的总含量优选为3质量份~20质量份,更优选为5质量份~10质量份。所述含量如果过少,导通电阻就会变大,如果过多,短路的危险度就可能会增加。
[0116] -聚合性单体-
[0117] 所述聚合性单体不受特别限制,可以使用单官能团或者多官能团的聚合性单体,例如可以列举出单官能团的(亚)丙烯单体、双功能团的(亚)丙烯单体、三官能团的(亚)丙烯单体等。它们可以一种单独使用,也可以两种以上同时使用。
[0118] 所述聚合性单体在所述导电层中的含量不受特别限制,可以根据目的适当地选择,优选为3质量%~60质量%,更优选为5质量%~50质量%。
[0119] -粘结剂、固化剂、硅烷耦合剂以及其它成分-
[0120] 作为所述导电层中的粘结剂、固化剂、硅烷耦合剂以及其它成分,可以以与所述绝缘层相同的含量使用与所述绝缘层的粘结剂、固化剂、硅烷耦合剂以及其它成分相同的成分。
[0121] 所述导电层可以通过调制导电层用涂布液,将该导电层用涂布液涂布在绝缘层上来形成,所述导电层用涂布液含有镍粒子、金属包覆树脂粒子、粘结剂、聚合性单体、固化剂,优选含有硅烷耦合剂,根据需要还含有其它成分。
[0122] 所述导电层的厚度并不受特别限制,可以根据目的适当地选择,例如优选为10μm~25μm,更有选为15μm~20μm。所述厚度如果过薄,导通可靠性就可能会变差,如果过厚,剥离强度就可能会降低。
[0123] 所述绝缘层和所述导电层合并后的异向性导电膜的厚度优选为25μm~55μm,更有选为30μm~50μm。所述厚度如果过薄,剥离强度就可能会由于充填不足而降低,如果过厚,就会发生由于插入不够而引发的导通不良。
[0124] -剥离基材-
[0125] 作为所述剥离基材,对其形状、结构、大小、厚度、材料(材质)等不特别限制,可以根据目的适当地选择,优选为剥离性良好的剥离基材和耐热性高的剥离基材,例如,可以列举出涂布有硅胶等剥离剂的透明的剥离PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)片材、PTFE(聚四氟乙烯)片材等。
[0126] 所述剥离基材的厚度并不受特别限制,可以根据目的适当地选择,例如优选为10μm~100μm,更有选为20μm~80μm。
[0127] 在此,如图1所示,本发明的异向性导电膜具有剥离基材(分离板)20、形成在该剥离基材(分离板)20上的绝缘层22和形成在该绝缘层22上的导电层21。导电层21中分散有导电性粒子12a(镍粒子以及镀镍/金树脂粒子)。
[0128] 如图2所示,以使导电层21位于PWB10侧的方式贴覆此导电性膜12。之后,剥离基材(分离装置)20被剥离且从绝缘层22侧压合COF11,形成接合体100。
[0129] (接合体)
[0130] 本发明的接合体具备第一电路部件、第二电路部件和本发明的所述异向性导电膜,且根据需要还具备其它部件。
[0131] 所述第一电路部件和所述第二电路部件经由所述异向性导电膜粘结。
[0132] -第一电路部件-
[0133] 所述第一电路部件不受特别限制,可以根据目的适当地选择,例如可以列举出FPC、PWB等。其中,优选PWB。
[0134] -第二电路部件-
[0135] 所述第二电路部件不受特别限制,可以根据目的适当地选择,例如可以列举出FPC、COF(Chip on film,覆晶薄膜)、TCP、PWB、IC基板、配电盘等。其中,优选COF。
[0136] 此处,在所述接合体中,以所述异向性导电膜的导电层位于作为第一电路部件的印刷线路板侧的方式贴合,从所述异向性导电膜剥下剥离基材并将绝缘层以位于作为第二电路部件的COF侧的方式配置。
[0137] (粘结方法)
[0138] 本发明的粘结方法如下:在第一电路部件和第二电路部件的粘结方法中,[0139] 本发明的所述的异向性导电膜夹持在所述第一电路部件和第二电路部件之间,[0140] 通过从所述第一电路部件以及第二电路部件在加热的同时挤压来使所述异向性导电膜固化,从而将所述第一电路部件和所述第二电路部件粘结起来。
[0141] 此时,优选地,所述第一电路部件为印刷线路板,所述第二电路部件为COF。
[0142] 所述异向性导电膜的导电层优选构成印刷线路板侧,所述异向性导电膜的绝缘层优选构成COF侧,通过从COF上面加热并挤压而接合。
[0143] -压合条件-
[0144] 所述加热由总热量决定,当在10秒以下的粘结时间内完成接合的情况下,优选在加热温度为120℃~220℃的条件下进行。
[0145] 所述压合因第二电路部件的种类的不同而不同,不可以笼统地规定,例如,优选地,在TAB带的情况下压力为2MPa~6MPa,在IC芯片的情况下压力为20MPa~120MPa,在COF的情况下压力为2MPa~6MPa,分别各进行3~10秒钟。
[0146] 【实施例】
[0147] 以下对本发明的实施例进行说明,但本发明不受下述实施例任何限制。
[0148] <镍粒子或树脂粒子的平均粒径的测量>
[0149] 所述镍粒子或树脂粒子的平均粒径表利用粒度分布测量装置(麦奇克MT3100,日机装株式会社制)等进行了测量。
[0150] (制备例1)
[0151] -镍粒子的制备-
[0152] 将河谷英可公司制的镍粉T255型进行分级以使其平均粒径为3μm,从而得到镍粒子。
[0153] (制备例2)
[0154] -镀金镍粒子的制备-
[0155] 在将淡水河谷英可公司制的镍粉T255型进行分级以使其平均粒径为3μm后,通过置换电镀将金电镀到镍粒子表面,从而得到镀金镍粒子。
[0156] (制备例3)
[0157] -镀镍树脂粒子的制备-
[0158] 对于平均粒径10μm的苯乙烯-二乙烯苯共聚物的树脂粒子,在粒子表面实施无电解镍电镀,从而制备镀镍树脂粒子。
[0159] (制备例4)
[0160] -镀镍/金树脂粒子A的制备-
[0161] 对于平均粒径10μm的苯乙烯-二乙烯苯共聚物的树脂粒子,对粒子表面实施无电解镍电镀并通过置换电镀对镀镍表面进行金电镀,从而制备镀镍/金树脂粒子A。
[0162] (制备例5)
[0163] -镀镍/金树脂粒子B的制备-
[0164] 对于平均粒径10μm的交联聚苯乙烯树脂,对粒子表面实施无电解镍电镀并通过置换电镀对镀镍表面进行金电镀,从而制备镀镍/金树脂粒子B。
[0165] (制备例6)
[0166] -镀镍/金树脂粒子C的制备-
[0167] 对于平均粒径5μm的苯代三聚氰胺粒子,对粒子表面实施无电解镍电镀并通过置换电镀对镀镍表面进行金电镀,从而制备镀镍/金树脂粒子C。
[0168] (实施例1)
[0169] <异向性导电膜1的制备>
[0170] -绝缘层1的制备-
[0171] 调制固形份为50质量%的乙酸乙酯和甲苯的混合溶液,所述混合溶液中含有苯氧基树脂(商品名:YP-50,东都化成株式会社制)45质量份、聚氨酯丙烯酸酯(商品名:U-2PPA,新中村化学株式会社制)20质量份、单官能团丙烯单体(商品名:4-HBA,大阪有机化学工业株式会社制)10质量份、磷酸酯型丙烯酸酯(商品名:PM-2,日本化药株式会社制)2质量份、作为有机过氧化物的过氧化苯甲酰(日油株式会社制)3质量份以及作为有机过氧化物的过氧化十二酰(日油株式会社制)3质量份。
[0172] 然后,在将该混合溶液涂布到厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上后,在80℃的烤炉内干燥5分钟并将PET膜剥离,从而制备厚度18μm的绝缘层1。
[0173] -导电层1的制备-
[0174] 调制固形份为50质量%的乙酸乙酯和甲苯的混合溶液,所述混合溶液中含有苯氧基树脂(商品名:YP-50,东都化成株式会社制)45质量份、聚氨酯丙烯酸酯(商品名:U-2PPA,新中村化学株式会社制)20质量份、单官能团丙烯单体(商品名:4-HBA,大阪有机化学工业株式会社制)10质量份、磷酸酯型丙烯酸酯(商品名:PM-2,日本化药株式会社制)2质量份、作为有机过氧化物的过氧化苯甲酰(日油株式会社制)3质量份、作为有机过氧化物的过氧化十二酰(日油株式会社制)3质量份、制备例1的镍粒子(平均粒径
3μm)2.8质量份以及制备例6的镀镍/金树脂粒子C(平均粒径5μm,树脂芯:苯代三聚氰胺树脂)3.8质量份。
[0175] 然后,在将该混合溶液涂布到厚50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上后,在80℃的烤炉内干燥5分钟并将PET膜剥离,从而制备厚17μm的导电层1。
[0176] 然后,利用辊子将制备的绝缘层1和导电层1层积以使其贴合。制备总厚度为35μm的、由绝缘层1和导电层1构成的两层结构的异向性导电膜1。
[0177] -接合体的制备-
[0178] 通过制备完成的异向性导电膜1进行COF(聚酰亚胺膜厚38μm,厚8μm,P(脚距)200μm(线宽∶光栅间距=1∶1),电镀品)或者TCP(聚酰亚胺膜厚75μm,铜厚18μm,环氧类粘结剂层12μm,P(脚距)200μm(线宽∶光栅间距=1∶1),锡电镀品)与PWB(玻璃环氧树脂基板,铜厚35μm,P(脚距)200μm(线宽∶光栅间距=1∶1),金闪熔电镀品)的接合,从而制备接合体1。
[0179] 需要说明的是,COF或者TCP与PWB的粘结按照以下压合条件进行。
[0180] <压合条件>
[0181] ·ACF宽度:2.0mm
[0182] ·工具宽度:2.0mm
[0183] ·缓冲材料:硅胶橡胶厚0.2mm
[0184] ·P(脚距)0.2mm-COF/PWB:130℃/3MPa/3sec
[0185] ·P(脚距)0.2mm-TCP/PWB:140℃/3MPa/3sec
[0186] 然后,对于制作成的异向性导电膜1以及接合体1,如下述那样测量剥离强度以及导通电阻。结果如图1所示。
[0187] <剥离强度的测量方法>
[0188] 如图3所示,以50mm/min的拉伸速度对制备成的接合体的90°Y轴方向剥离强度进行测量。由于对COF粘结比对TC粘结P更难,因此仅测量对COF的剥离强度并以下述标准评价。结果以剥离强度的最大值(N/cm)来表示。
[0189] [评价基准]
[0190] ○:剥离强度为8N/cm以上
[0191] ×:剥离强度不足8N/cm
[0192] <导通电阻的测量方法>
[0193] 如图4所示,使用试验器通过四端子法测量所制作成的接合体在施加1mA的恒定电流时的电压来测定导通电阻(初期导通电阻(Ω)以及环境试验(在85℃、85%RH的环境下放置1000小时)后的导通电阻(Ω)),并按照下述标准评价。由于对TCP的导通可靠性比COF更严格,因此仅测量对TCP的导通电阻。
[0194] [初期导通电阻的评价基准]
[0195] ○:导通电阻为0.060Ω以下
[0196] ×:导通电阻超过0.060Ω
[0197] [环境试验(在85℃、85%RH的环境下放置1000小时)后的导通电阻的评价基准]
[0198] ○:(初期导通电阻/环境试验后的导通电阻)不足5
[0199] △:(环境试验后的导通电阻/初期导通电阻)为5至11
[0200] ×:(环境试验后的导通电阻/初期导通电阻)为11以上
[0201] (实施例2)
[0202] <异向性导电膜2的制备及评价>
[0203] 除了在实施例1中将导电层1替换为下述的导电层2以外,以与实施例1同样的方式,制备总厚度为35μm的、由绝缘层1和导电层2构成的两层结构的异向性导电膜2以及接合体2。
[0204] 对于制备成的异向性导电膜2以及接合体2,与实施例1同样地测量剥离强度以及导通电阻。结果示于表1。
[0205] -导电层2的制备-
[0206] 调制固形份为50质量%的乙酸乙酯和甲苯的混合溶液,所述混合溶液中含有苯氧基树脂(商品名:YP-50,东都化成株式会社制)45质量份、聚氨酯丙烯酸酯(商品名:U-2PPA,新中村化学株式会社制)20质量份、双官能团丙烯单体(商品名:A-200,新中村化学株式会社制)20质量份、单官能团丙烯单体(商品名:4-HBA,大阪有机化学工业株式会社制)10质量份、磷酸酯型丙烯酸酯(商品名:PM-2,日本化药株式会社制)2质量份、作为有机过氧化物的过氧化苯甲酰(日油株式会社制)3质量份、作为有机过氧化物的过氧化十二酰(日油株式会社制)3质量份、制备例1的镍粒子(平均粒径3μm)2.8质量份以及制备例5的镀镍/金树脂粒子B(平均粒径10μm,树脂芯:交联聚苯乙烯)3.8质量份。
[0207] 然后,在将该混合溶液涂布到厚50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上后,在80℃的烤炉内干燥5分钟并将PET膜剥离,从而制备厚17μm的导电层2。
[0208] (实施例3)
[0209] <异向性导电膜3的制备>
[0210] 除了在实施例1中将导电层1替换为下述的导电层3以外以与实施例1相同的方式制备总厚度为35μm的、由绝缘层1和导电层3构成的两层结构的异向性导电膜3以及接合体3。
[0211] 对于制备成的异向性导电膜3以及接合体3,与实施例1同样地测量剥离强度以及导通电阻。结果示于表1。
[0212] -导电层3的制备-
[0213] 调制固形份为50质量%的乙酸乙酯和甲苯的混合溶液,所述混合溶液中含有苯氧基树脂(商品名:YP-50,东都化成株式会社制)45质量份、聚氨酯丙烯酸酯(商品名:U-2PPA,新中村化学株式会社制)20质量份、双官能团丙烯单体(商品名:A-200,新中村化学株式会社制)20质量份、单官能团丙烯单体(商品名:4-HBA,大阪有机化学工业株式会社制)10质量份、磷酸酯型丙烯酸酯(商品名:PM-2,日本化药株式会社制)2质量份、作为有机过氧化物的过氧化苯甲酰(日油株式会社制)3质量份、作为有机过氧化物的过氧化十二酰(日油株式会社制)3质量份、制备例1的镍粒子(平均粒径3μm)2.8质量份以及制备例4的镀镍/金树脂粒子A(平均粒径10μm,树脂芯:苯乙烯-二乙烯苯共聚物)3.8质量份。
[0214] 然后,在将该混合溶液涂布到厚50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上后,在80℃的烤炉内干燥5分钟并将PET膜剥离,从而制备厚17μm的导电层3。
[0215] (实施例4)
[0216] <异向性导电膜4的制备>
[0217] 除了在实施例1中将导电层1替换为下述的导电层4以外以与实施例1相同的方式,制备总厚度为35μm的、由绝缘层1和导电层4构成的两层结构的异向性导电膜4以及接合体4。
[0218] 对于制备成的异向性导电膜4以及接合体4,与实施例1同样地测量剥离强度以及导通电阻。结果示于表1。
[0219] -导电层4的制备-
[0220] 调制固形份为50质量%的乙酸乙酯和甲苯的混合溶液,所述混合溶液中含有苯氧基树脂(商品名:YP-50,东都化成株式会社制)45质量份、聚氨酯丙烯酸酯(商品名:U-2PPA,新中村化学株式会社制)20质量份、双官能团丙烯单体(商品名:A-200,新中村化学株式会社制)20质量份、单官能团丙烯单体(商品名:4-HBA,大阪有机化学工业株式会社制)10质量份、磷酸酯型丙烯酸酯(商品名:PM-2,日本化药株式会社制)2质量份、作为有机过氧化物的过氧化苯甲酰(日油株式会社制)3质量份、作为有机过氧化物的过氧化十二酰(日油株式会社制)3质量份、制备例1的镍粒子(平均粒径3μm)2.8质量份以及制备例3的镀镍树脂粒子(平均粒径10μm,树脂芯:苯乙烯-二乙烯苯共聚物)3.8质量份。
[0221] 然后,在将该混合溶液涂布到厚50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上后,在80℃的烤炉内干燥5分钟并将PET膜剥离,从而制备厚17μm的导电层3。
[0222] (实施例5)
[0223] <异向性导电膜5的制备>
[0224] 除了在实施例1中将导电层1替换为下述的导电层5以外以与实施例1同样地方式制备总厚度为35μm的、由绝缘层1和导电层5构成的两层结构的异向性导电膜5以及接合体5。
[0225] 对于制备成的异向性导电膜5以及接合体5,与实施例1同样地测量剥离强度以及导通电阻。结果示于表1。
[0226] -导电层5的制备-
[0227] 调制固形份为50质量%的乙酸乙酯和甲苯的混合溶液,所述混合溶液中含有苯氧基树脂(商品名:YP-50,东都化成株式会社制)45质量份、聚氨酯丙烯酸酯(商品名:U-2PPA,新中村化学株式会社制)20质量份、双官能团丙烯单体(商品名:A-200,新中村化学株式会社制)20质量份、单官能团丙烯单体(商品名:4-HBA,大阪有机化学工业株式会社制)10质量份、磷酸酯型丙烯酸酯(商品名:PM-2,日本化药株式会社制)2质量份、作为有机过氧化物的过氧化苯甲酰(日油株式会社制)3质量份、作为有机过氧化物的过氧化十二酰(日油株式会社制)3质量份、制备例1的镍粒子(平均粒径3μm)1.9质量份以及制备例4的镀镍/金树脂粒子A(平均粒径10μm,树脂芯:苯乙烯-二乙烯苯共聚物)1.1质量份。
[0228] 然后,在将该混合溶液涂布到厚50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上后,在80℃的烤炉内干燥5分钟并将PET膜剥离,从而制备厚17μm的导电层3。
[0229] (对比例1)
[0230] <异向性导电膜6的制备>
[0231] 除了在实施例1中将导电层1替换为下述的导电层6以外以与实施例1相同的方式制备总厚度为35μm的、由绝缘层1和导电层6构成的两层结构的异向性导电膜6以及接合体6。
[0232] 对于制备成的异向性导电膜6以及接合体6,与实施例1同样地测量剥离强度以及导通电阻。结果示于表1。
[0233] -导电层6的制备-
[0234] 调制固形份为50质量%的乙酸乙酯和甲苯的混合溶液,所述混合溶液中含有苯氧基树脂(商品名:YP-50,东都化成株式会社制)45质量份、聚氨酯丙烯酸酯(商品名:U-2PPA,新中村化学株式会社制)20质量份、双官能团丙烯单体(商品名:A-200,新中村化学株式会社制)20质量份、单官能团丙烯单体(商品名:4-HBA,大阪有机化学工业株式会社制)10质量份、磷酸酯型丙烯酸酯(商品名:PM-2,日本化药株式会社制)2质量份、作为有机过氧化物的过氧化苯甲酰(日油株式会社制)3质量份、作为有机过氧化物的过氧化十二酰(日油株式会社制)3质量份以及制备例1的镍粒子(平均粒径3μm)2.8质量份。
[0235] 然后,在将该混合溶液涂布到厚50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上后,在80℃的烤炉内干燥5分钟并将PET膜剥离,从而制备厚17μm的导电层3。
[0236] (对比例2)
[0237] <异向性导电膜7的制备>
[0238] 除了在实施例1中将导电层1替换为下述的导电层7以外以与实施例1相同的方式制备总厚度为35μm的、由绝缘层1和导电层7构成的两层结构的异向性导电膜7以及接合体7。
[0239] 对于制备成的异向性导电膜7以及接合体7,与实施例1同样地测量剥离强度以及导通电阻。表1中示出结果。
[0240] -导电层7的制备-
[0241] 调制固形份为50质量%的乙酸乙酯和甲苯的混合溶液,所述混合溶液中含有苯氧基树脂(商品名:YP-50,东都化成株式会社制)45质量份、聚氨酯丙烯酸酯(商品名:U-2PPA,新中村化学株式会社制)20质量份、双官能团丙烯单体(商品名:A-200,新中村化学株式会社制)20质量份、单官能团丙烯单体(商品名:4-HBA,大阪有机化学工业株式会社制)10质量份、磷酸酯型丙烯酸酯(商品名:PM-2,日本化药株式会社制)2质量份、作为有机过氧化物的过氧化苯甲酰(日油株式会社制)3质量份、作为有机过氧化物的过氧化十二酰(日油株式会社制)3质量份以及制备例4的镀镍/金树脂粒子A(平均粒径10μm,树脂芯:苯乙烯-二乙烯苯共聚物)3.8质量份。
[0242] 然后,在将该混合溶液涂布到厚50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上后,在80℃的烤炉内干燥5分钟并将PET膜剥离,从而制备厚17μm的导电层3。
[0243] (对比例3)
[0244] <异向性导电膜8的制备>
[0245] 除了在实施例3中将绝缘层1替换为下述的绝缘层2以外以与实施例3相同的方式制备总厚度为35μm的、由绝缘层2和导电层3构成的两层结构的异向性导电膜8以及接合体8。
[0246] 对于制备成的异向性导电膜8以及接合体8,与实施例1同样地测量剥离强度以及导通电阻。表1中示出结果。
[0247] -绝缘层2的制备-
[0248] 调制固形份为50质量%的乙酸乙酯和甲苯的混合溶液,所述混合溶液中含有苯氧基树脂(商品名:YP-50,东都化成株式会社制)45质量份、聚氨酯丙烯酸酯(商品名:U-2PPA,新中村化学株式会社制)20质量份、双官能团丙烯单体(商品名:A-200,新中村化学株式会社制)20质量份、单官能团丙烯单体(商品名:4-HBA,大阪有机化学工业株式会社制)10质量份、磷酸酯型丙烯酸酯(商品名:PM-2,日本化药株式会社制)2质量份、作为有机过氧化物的过氧化苯甲酰(日油株式会社制)3质量份以及作为有机过氧化物的过氧化十二酰(日油株式会社制)3质量份。
[0249] 然后,在将该混合溶液涂布到厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上后,在80℃的烤炉内干燥5分钟并将PET膜剥离,从而制备厚度18μm的绝缘层2。
[0250] (对比例4)
[0251] <异向性导电膜9的制备>
[0252] 调制固形份为50质量%的乙酸乙酯和甲苯的混合溶液,所述混合溶液中含有苯氧基树脂(商品名:YP-50,东都化成株式会社制)45质量份、聚氨酯丙烯酸酯(商品名:U-2PPA,新中村化学株式会社制)20质量份、双官能团丙烯单体(商品名:A-200,新中村化学株式会社制)20质量份、单官能团丙烯单体(商品名:4-HBA,大阪有机化学工业株式会社制)10质量份、磷酸酯型丙烯酸酯(商品名:PM-2,日本化药株式会社制)2质量份、作为有机过氧化物的过氧化苯甲酰(日油株式会社制)3质量份、作为有机过氧化物的过氧化十二酰(日油株式会社制)3质量份、制备例1的镍粒子(平均粒径3μm)2.8质量份以及制备例4的镀镍/金树脂粒子A(平均粒径10μm,树脂芯:苯乙烯-二乙烯苯共聚物)3.8质量份。
[0253] 然后,在将该混合溶液涂布到厚50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上后,在80℃的烤炉内干燥5分钟并将PET膜剥离,从而制备由厚35μm的导电层3构成的异向性导电膜9。
[0254] 使用该异向性导电膜9以与实施例1同样地方式制备接合体9,并且与实施例1同样地测定剥离强度以及导通电阻。结果示于表1。
[0255] (对比例5)
[0256] <异向性导电膜10的制备>
[0257] 调制固形份为50质量%的乙酸乙酯和甲苯的混合溶液,所述混合溶液中含有苯氧基树脂(商品名:YP-50,东都化成株式会社制)45质量份、聚氨酯丙烯酸酯(商品名:U-2PPA,新中村化学株式会社制)20质量份、单官能团丙烯单体(商品名:4-HBA,大阪有机化学工业株式会社制)10质量份、磷酸酯型丙烯酸酯(商品名:PM-2,日本化药株式会社制)2质量份、作为有机过氧化物的过氧化苯甲酰(日油株式会社制)3质量份、作为有机过氧化物的过氧化十二酰(日油株式会社制)3质量份、制备例2的镀金镍粒子(平均粒径
3μm)2.8质量份以及制备例5的镀镍/金树脂粒子B(平均粒径10μm,树脂芯:交联聚苯乙烯)3.8质量份。
[0258] 然后,在将该混合溶液涂布到厚50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上后,在80℃的烤炉内干燥5分钟并将PET膜剥离,从而制备由厚35μm的导电层8构成的异向性导电膜10。
[0259] 使用该异向性导电膜10以与实施例1相同的方式制备接合体10,并且与实施例1同样地测定剥离强度以及导通电阻。结果示于表1。
[0260] 表1-1
[0261]
[0262] 表1-2
[0263]
[0264] 表1-3
[0265]
[0266] 表1-4
[0267]
[0268] 表1-4
[0269]
[0270] 表1-5
[0271]
[0272] 表1的结果表明,尽管任一例都是在130℃、3MPa、3sec的所谓低温短时间条件下,但实施例1~5以及对比例1、2、5均显示出高的剥离强度,粘着性均良好。
[0273] 另外,实施例1~5以及对比例1、4、5的初期导通电阻都低至0.06Ω以下、良好。
[0274] 另外,实施例3、4以及对比例3、4在高温高湿环境(85℃、85%RH)下1000小时后的导通电阻均较低、良好。
[0275] 另外,实施例1作为导电层的金属包覆树脂粒子的树脂芯而使用平均粒径为5μm的苯代三聚氰胺树脂用,剥离强度以及初期导通电阻良好,而由于树脂芯自身的反作用力比苯乙烯-二乙烯苯共聚物大,且粘结剂固化物在85℃、85%RH的环境下会因树脂芯的反作用力而松软,因此在高温高湿环境(85℃、85%RH)下,1000小时后的导通电阻升高了少许。
[0276] 另外,实施例2作为导电层的金属包覆树脂粒子的树脂芯而使用交联聚苯乙烯,剥离强度以及初期导通电阻良好,而交联聚苯乙烯的树脂芯自身的反作用力比苯乙烯-二乙烯苯共聚物大,且压着粒子的粘结剂固化物在85℃、85%RH的环境下会因其反作用力的影响而松软,因此1000小时后的导通电阻升高了少许。
[0277] 另外,实施例3在绝缘层内包含单官能团丙烯单体,在导电层内包含Ni粒子和镀镍/金树脂粒子A(树脂芯:苯乙烯-二乙烯苯共聚物,平均粒径10μm),是本发明的最佳方式。
[0278] 另外,实施例4作为导电层的金属包覆树脂粒子的树脂芯而使用柔软的苯乙烯-二乙烯苯共聚物,反作用力变弱,因此粒子被压碎现象转好且粒子和电极的接触面积增大,因而即使只镀镍,在高温高湿环境(85℃、85%RH)下1000小时后也得到了与镀金/镍相比几乎没什么变化的水平的低的导通电阻值。
[0279] 另外,实施例5中镍粒子和镀镍/金树脂粒子A相对于树脂固形份100质量份的总量为2.9质量份,与实施例3的镍粒子和镀镍/金树脂粒子A相对于树脂固形份100质量份的总量为6.4质量份的情况相比为一半以下,因此在高温高湿环境(85℃、85%RH)下1000小时后的导通电阻升高。
[0280] 与此相反,由于对比例1在导电层内仅包含镍粒子,因此虽然剥离强度和初期导通电阻良好,但在高温高湿环境(85℃、85%RH)下1000小时后的导通电阻升高。
[0281] 另外,由于对比例2在导电层内不包含镍粒子而包含镀镍/金树脂粒子A,因此初期导通电阻比实施例3(最佳方式)高出少许,在高温高湿环境(85℃、85%RH)下1000小时后的导通电阻大大升高。这被认为是:由于仅利用镀镍/金树脂粒子A无法顶破形成于PWB图案表面的氧化膜以得到导电层,因此在高温高湿环境(85℃、85%RH)下1000小时后大大升高。
[0282] 另外,由于对比例3在导电层2内仅包含双功能团丙烯单体,因此虽然在初期及高温高湿环境(85℃、85%RH)下1000小时后的导通电阻良好,但剥离强度降低了。
[0283] 另外,对比例4的导电层为单层,降低了剥离强度。
[0284] 另外,对比例5再现了特开平11-339558号公报的实施例,由于其导电层为单层且固化反应成分仅为单官能团单体,因此粘结剂固化物的玻璃化转变温度(Tg)低(>85℃),在高温高湿环境(85℃、85%RH)下负于树脂芯的硬粒子的反作用力,因此1000小时后的导通电阻变为OPEN。另外,由于镍粒子的外壳上镀有柔软的金,因此无法对端子咬边,也难于顶破氧化膜。但是,由于反应成分仅为单官能团单体且玻璃化转变温度(Tg)低,因此剥离强度示出了较高的值。
[0285] 工业上的应用可能性
[0286] 本发明的异向性导电膜兼具低温短时间条件下的高粘着力和优异的导通可靠性,因此适宜应用到例如COF与PWB的粘结、TCP与PWB的粘结、COF与玻璃基板的粘结、COF与COF的粘结、IC基板与玻璃基板的粘结、IC基板与PWB的粘结等电路部件之间的粘结。
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