JPH01261478A - 回路接続用接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は回路接続用の接Ｎ剤組成物に関する。

（従来の技術） 電子部品の小形薄形化に伴ない、こわらに用いる回路は
高密度、扁Ｎ細化している。こちら微細回路の接続は従
来の早出やゴムコネクタなどでは対応が困難であること
から、最近では異方導電性の接Ｎ削や膜状物（以下接続
部材と称す）が多用さねるようになってきた。

この方法は、相対峙する回路間に４ｍ性材料を所定層含
有した接着剤よりなる接続部材Ｉ−を設け、加圧もしく
は加熱加圧手段を講じることによって、上下向路間の覗
気的接続と四時に隣接回路間にはＰ、＠性を付与し相対
峙する回路を接着固定するものである。

こちらの接着剤としては、スチレン・ブタジエン−スチ
レンのブロック共重合体（以下ＳＢＳと略記）をベース
ポリマとした糸が下記理由から多用さｎている。

（１）接続温度を２００℃以下に設定ＢＪ能であり。

接続物品への熱損傷が少い。

（２）接続物の耐熱性はスチレンブロックに依存するの
で、８０℃以上の実用耐熱性を有する。

（６）接続温度近辺での粘度変化が大きく、溶融−冷却
固化％注に＆ｎ熱圧受続時の讐離性に優ｎている。

しかしながらＳＢＳはジエン系ポリマの炭素−炭素不飽
和二重結合を有するので紫外線、成業、オゾンに対して
劣化が大きく酸化九対する抵抗性が不足していた。そこ
で不飽和結合を水添したＳＥＢＳ　（スチレン−エチレ
ン−ブチノン−スチレンのブロック共Ｍせ体）の検討も
試みらちでいる。

一方、導を性材料としては、たとえばカーボン、ニッケ
ル、熱浴触性金属などの剛直性材料を充填剤とすること
が知らｎている。我々は先に回路接続部の接着剤と熱膨
張係数や弾性率が近似した高分子核材の表面を金属薄層
で被値した４賓性光填削を用いる方法′ｔ１．提案（特
願昭６・　１−６１０８８）Ｌ、た。

この方法によ几は、接続回路間隙の温度変化に対して４
電注材料と接着剤がはｙ同様（て熱膨張収縮するので追
硼注が筒く、接Ｍ剤と熱膨張係数や弾性率が異なる剛直
性の導電材料を用いた場合に比べて大幅に接続信頼性が
向上し１こ。

（発明が解決しようとする課題） ＳＥＢＳ糸をベースポリマとした接続部材は、酸化にニ
アｊする抵抗性が向上するものの例えは金属、金属酸化
物、ガラス等の開極性界面である電極回路面に対する接
着性が不足していエニ。

そのため−ｆＩＪえは回路接続部の温湿度サイクル試験
等の信頼性評価において、接続端部に発生する応力集中
に対し耐えらｎずに４篭件光填削の接触が不十分となる
ことがら従続抵抗が土昇し、極端な場合には２４通不良
（オープン）全生じる欠点がありた。

ＳＥＢＳ糸の接着性が低下する理由は、ＥＢブロックが
ジエンブロックに比べて硬質であることや低極性である
こと罠起因すると考えらｎる。その１こめ、ＳＢＳ糸に
比べて粘Ｎ性（タック）も得にくいことから、オイル類
をタッキンアｄイヤと共に用いて凝集力を下げて用いて
いた。

接続部劇が、タックを有すると回路の位置会せを簡単に
行うことが口」能となり好ましいが、凝集力の低下は耐
熱性が低下するので好筐しくない０ 本発明は回路接続時の接着性とイぎ頼往が大巾に向上す
ることの出来る接着剤組成物を提供するものである。

（課題を解決するための手段） すなわち本発明は接着性官能基を含有するＳＥＢＳ　（
但しＳはスチレン瓜曾体ブロックを、ＥＢはエチレンと
ブチレンとの共重合体ブロックを示す）９０〜５０嵐債
％と、軟化点８０　℃以上のテルペン糸衛脂１０〜５ｏ
ム甘％およびカップ＋Ｊング削α０５〜５重量％よりな
る炉縁性接着剤に対し導電性充填剤を０．１〜１ｏ４７
−櫨％含有してなる回路接続用の接着剤組成物に関する
。

本発明に用いる汲Ｎ往官能基を含有するＳＥＢ　Ｓ’に
ついて説明する。ＳＥＢＳのＳ成分（スチレン重合体ブ
ロック）の好ましい条件としては分子量２．０００〜１
００，０００程度、ガラス転移点は５０℃以上であり、
ＥＢＳ成分エチレンとブチレン共重合体ブロック）とし
ての好ましい条件は分子ｔ　１　［１，０００〜５００
．０００　ｂ度、ガラス転移点は一２０℃以下である。

ＳＥＢＳ中に占めるＳ成分の好筐しい重量比は、１０〜
５０％程度である。Ｓ成分の重量比が増加すると接続体
の耐寒性が無くなり、減少すると耐熱性が低下すること
から好筐しくない。

接着性官能基としては、カルボキシル基、ヒドロキシル
基、エボキ７基などがあるが、この中でカルボキシル基
を含有するＳＥＢＳ　（Ｊ−ス下Ｃ−８ＥＢＳと略記）
がＩ！極に対する接考性が良好なことから一好！シく適
用できる。カルボキシル基はＳ成分及びＥＢＳ成分どち
らかもしくに相方に対し分子中に一個以上有″ｔｎは良
い。

Ｃ−８ＥＢＳのカルボキシル基ｉｔ調節する方法として
、Ｃ−８ＥＢＳとＳＥＢＳの混合物によることも可能で
ある。

本発明に用いられるテルペン系樹脂としては。

α−ピネン、βピネン、ジペンテン等のテルペンモノマ
ーを常法により重分したもので良い。

こｎらの軟化点は、接看剤系の耐熱性を保持することか
ら８０℃以上が好ましく通用でき、更に好ましくは１０
０℃以上が適用できる。この場合の軟化点は、ＪＩＳ　
　Ｋ−２５３１の環球法を用いる。テルペン系樹脂の中
で１本発明に好！しく通用できるのは水冷テルペン樹脂
と７工ノール変性テルペン樹月旨がある。この理由（ま
、水伶品の場合は加熱安定性（加熱着色−加熱減精が少
いンが良く甘わせて接着削として画成したときに着色せ
ずにタックが得やすく、またフェノール、５性品は接看
剤の凝集力同上に有効なことによる。したがってより好
ましい使用形態は、水路テルペン個脂とフェノール変性
テルペン樹脂とを併用することであり、この場合タック
と耐熱性を任意に調節できる。

Ｃ−３ＥＢＳに対するテルペン切崩の麻加倉は１０〜５
０血貨％が良好である。この範囲外では適当なタックが
得にくく、回路の仮付性が無くなる。好筐しくは１５〜
４０１＠量％の場合で、広い温度範囲で筒峯漸力を得る
ことができる。

本発明における前記＝４４注光イ剤としてはカーボン、
グラファイトをはじめとして、各棟の金属、金稠酸化物
などが通用できる。また、この導１！！を性光填剤とし
てはカラス等の無機物やプラスチック等の表面に金＠層
を設けＴこ物も通用可能である。こわら金蝙の例として
は、Ｆｅ　、　Ｎｉ、Ｃｒ　、　Ｃｏ　−ＡＩ　、　Ｓ
ｂ　、Ｍｏ　、Ｃｕ−Ａｇ、　Ｐｔ−Ａｎ等があり、と
ｎらの単体あるいは台金や酸化物などでもよく、こわら
の２種以上を複台して用いることも可能である。

こｎらの光填削のうち、プラスチック等の尚分子核材教
子の表面に金属薄層を形成しｙ：粒子の場合が、接続信
頼性が著しく同上することから好！シ＜通用できる。

本発明において前記４電性充填剤は、平均粒径が０．０
１〜１００　ａｍのものが好ましく用いらｎる。この平
均粒径がａ、ｏｉμｍ未満で（工、粒子の表面積が大き
く粒子間の接触が必要以上に生じることから、面方向の
？！縁性が得らｎない場合がある。

また、平均粒径が１００μｍを超えると、回路が＠細の
場合に隣接回路間に粒子が存在する確率が高くなり、や
はり面方向の絶縁性が得らｎない場合がある。

同様な理由により、さらに好ましい平均粒径は１〜５０
μｍである。

ここで平均粒径は次式（第〔１〕式）で求めるものとす
るう Ｄ＝Σｎｄ／Σｎ・・・・・・・・・・・・・・・・・
・〔１〕（式中、ｎはｄなる粒径の粒子の数を示す。こ
ｎら粒径の観察方法としては、−船釣に用いらｎる電子
顕微鏡や光学顕微鏡、コールタカウンター、光散乱法な
どがある。） 平均粒径が上記範囲内であｎば４１！注光填剤の形状は
特に規定しないが、良好な異方２４蒐性を得ろＫはアス
ペクト比のなるべく小さなもの。

たとえば球状、円錐状などのものが好ｆしい。

なお、これらの４篭性光墳剤は、１橿単独で用いても２
種以上併用して用いてもよい。

本発明における前記導′ＦＩＬ件光填削は、ｉｉＪ記受
着剤成分に対し、０．１〜１０体積％便柑する。

この値が０．１〜１０体横％の範囲では、良好な異方導
電性を示すが、０．１体積％未満でを工、微細回路の接
続において厚み方向の導１！性が得に＜＜＝ｉｏ体檀％
全超えると隣接回路間の絶縁性が得らちなくなる、 このような理由から信頼性の高い異方導電性を得る為に
は、この値全１〜７体積％の範囲内に設定することが好
ましい。

本発明に用いるカブプリング剤は、二種甜以上の異なる
材ｎ間の結合を促進するものであり、通常、クロム系−
シラン糸、チタン糸、アルミニウム糸、ジルコニウム糸
などの有機金属化合物等が通用可能である。こｎらの中
でも、代表的なシランカップリング剤についてその具体
例を示すと、例えはビニルトリエトキシシラン、ビニル
トリス（β−メトキンエトキン）シラン、γ−メタクリ
ロキンプロピルトリメトキシンラン、γ−グリンドキシ
プロビルトリメトキシシラン、β−（３，４エポキシシ
クロヘキンル）エチルトリメトキシ７ラン、Ｎ−β（ア
ミノエチル）γ−アばノグロビルメチルジメトキ７シラ
ン、γ−アばノブロビルトリエトキシプラン。

Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−ク
ロロプロピルトリメトキン７ランなどを挙げることがで
きろ。こｎらのうち。

アごノ基やエポキシ基を有するカップリング剤が、回路
との接着性の向上の点から好ましい。

なお、こｎらのカップリング炸Ｊヲ工阜３虫あるいは２
種以上ａ台もしくは併用して使用することができろ。こ
ｎらの中でエポキシ基を含有したカップリング剤が耐浮
接看力の保持性に漬ｎることから好ましく通用できる。

本発明におけるカップリング剤は絶縁性接着剤のα０５
〜５皇量％を占めることができ、好！シくに［１１〜２
重量％である。この値が０．０５重量％未満では接着性
の付与が不十分であり５重量％を超えると組成物の粘度
安定性が低下する。

上記した絶縁性接着剤中には、通常用いらｎているぢＳ
加削類（例えば、光填剤、軟化剤、硬化剤、硬化促進剤
、紫外線吸収剤、老化防止剤、金属不活性化剤など）を
本発明の主旨に反しない範囲で使用することが出来る。

（作用） 本発明の接Ｎ剤組成物は、酸化に対する抵抗性に優ｎた
Ｓ、ＥＢＳが接着性の官能基を有することから、電極面
に対する接着性が者しく向上した。

また軟化点８０℃以上のテルペン系樹脂の添加により、
耐恋性の低下を招くことなくタックの付与及び接続時に
おけろ流動性の調節が可能となり、接続作業性が著しく
向上した。カップリング剤は１！極面との接着作用を増
進し、特に耐湿接着力が向上する。

以上の接着性に優２″した接着剤と導電粒子を組み仕せ
ることにより信頼性が著しく優ｎた回路の接続が可能と
なった。

特にポリスチレン等の高分子核材上に金属薄層を形成し
１こ導を粒子と組み合せることにより、熱Ｗｅ張係数及
び弾性率が接着剤ときわめて近似し、又回路とり接着性
が署しく向上することにより回路の接続信頓性が大巾、
に改良できろ。

（実施例） 実施例１〜１０ タフチックＭ−１９１５とＭ−１９１１（Ｃ−８ＥＢＳ
、旭化成工業株式会社製曲品名）及びタフチックＨ−１
０４１（ＳＥＢＳ、旭化成工業株式会社製商品名）をト
ルエンとテトラヒドロフラン（以下ＴＨＦ）の重量混合
比１対１の溶媒を用いて攪拌溶解し、固形分２５％のポ
リマ溶液を得た。一方テルベン系樹脂として、クリアロ
ンＰ−１２５（水冷テルペン樹脂、軟化点１２５℃、安
原油脂株式会社製商品名ン、ＹＳポリスターＴ−１４５
とマイティエースＧ−１５，０（フェノール変性テルペ
ン樹脂、軟化点は各々１４５℃及び１５０℃、安原油脂
株式会社製商品名）の固形分５０％のトルエン溶液を得
た。カップリング剤は、Ａ−１８６［β−（３，４エポ
キシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、日本
ユニカー株式会社製商品名〕、及びＳ■ｌ−６０４０（
γ−グリシドキシプロビルトリメトキンシラン、トーレ
シリコーン株式会社製商品名）を準備した。こｎらの材
料を用いて表１に示す不揮発分重量比となるように配付
して接着剤溶液を得た。

次に導１！粒子として、平均粒径８μｍの架情ポリスチ
レン籾子（ｐｓＢの表面にニッケルを無ＮＭめっきで構
成し更に金の！換めっきを行うことで、約０．２μｍの
金属破檀層を有するめっきプラスチック粒子（以下、Ｐ
ｓｉ−Ｍと略記、比重２．０）、及びＮｉ籾子（平均板
径２μｍ、以下Ｎｉと略記、比重＆９）を用意した。前
記接着剤の不揮発分に対してこｎら４’［性光填剤の伶
加量（体積％）を変えて組み合せ、実施例−１〜１０の
接着剤組成物を作製した。これらの組成物を四フッ化エ
チレンフィルム（七−くレータ）土に乾燥後の厚みが２
５μｍとなるように塗布してフィルム状接続部材を得た
。　　。

この接続路≦材を用いてライン巾０．１市、ピッチα２
闘、厚み５５　ｔｉｍの銅回路を２５０本有するフレキ
シブル回路板（ＦＰＣ）と、全面に酸化インジウム（Ｉ
ＴＯ）の薄層を有する（表面抵抗３０Ω／口）厚み１．
１羅りガラス板とを１７０’Ｃ−２０ｋｇ／ａｌ１１−
２０秒の加熱加圧により接続幅３ｍｍで接続した。この
時、まずＦＰＣ上に接続部材の接着面を貼付けた後１２
０℃−５欣／　ｃｒｎ　−３秒の仮接続を行なった後に
七ノくレータを剥離してＩＴＯとの接続全行った。上記
により得た回路接続品の接着性及び接続信頼性の評価結
果を表１に示した。

以下余白 表１において、仮付性は２５℃でＦＰＣ上に接続部材を
手で押しつけた時に貼付可能な場合を○、不可能な場合
を×とした。接着力は、ＦＰＣを幅１　ｃｍで回路と平
行方向に９０度剥離（速度５ＱＯ！ｌ／分）したときの
値であり、この測定は２６℃の室温と尚温時の凝集力を
見るために１００℃の温度雰囲気においても行った。

接続抵抗は接続部を含むＦＰＣの隣接回路間の抵抗をマ
ルチメータで測定したものであり、温湿度サイクル（−
６０℃／　２　ｈ　ｄ７０℃−９０％ＲＨ／２　ｈ　）
　２００ナイクル後の、測定！極数２５０本の平均値（
Ωンで表示した。温湿度サイクルは、−３０℃の低温と
７０℃−９０％ＲＨの高温高湿の雰囲気下に接続体を燥
返し処理するものであり、強制的な凍結、温度９＃撃、
及び高温高湿下の処理を含む厳しい信頼性の評価方法で
ある。

実施例１へ５においては、テルペン糸樹脂の種類やＰＳ
ｔ−Ｍの添加量を１〜７体積％変えた場合であるが、い
ずれも良好な特性を示している。実施例１の場合には、
特にタックが大きく室温（２５℃）の接着力も高く仮付
性に優ｎていた。実施例−５の場合はタックは若干減少
したものの高温時の接着力に優ｎてぃた。

このことから、水硲テルペン樹脂とフェノール変性テル
ペン位（脂の配合化により、オイル類の添加なしでタッ
クや高温時の凝集力が調節ａ１能なことがわかる。

実施ｉ＋′１１６〜８は、カップリング剤の童をＱ、１
〜２．０重量％変動させたが良好な特性を得た。

実施例６〜７はテルペン系樹脂の配合量が１５Ｎ債％〜
４０車ｆ％の範囲で良好であり、実施例８は４電性光填
剤をＮｉとし１こ場合であるが接続抵抗はやや上昇の大
きいものの実用レベルであった。

実施例９はＣ−８ＥＢＳのグレードを変えた場合であり
、実施例１０はＣ−８ＥＢＳとＳＥＢＳの混合の場合で
あるが、両者ともに接着性のレベルは若干低下したが良
好な接続信頼性が得られた。

比較例 カルボキシル基を含有しないＳＥＢＳであるり２チック
Ｈ−１０４１を用いた場合を実施例１〜１０と同様に評
価した結果を表１に示した。・この場合、タックが無い
ことから仮付性が無くなり接着力も上記実施例に比べて
２５℃で１／２１００℃で１４と低接看力であっｔＱま
た信頼性においても、特に接続部の両端部における抵抗
の上昇が大きかった。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によｎは接着性と接続信頼
性に優ｎた回路の接続が可能であり、回路の微細化と高
密度化の進展が著しい各種の配線板類の接続にきわめて
有用な接続林料を提供するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、接着性官能基を有するＳＥＢＳ（スチレン−エチレ
   ン−ブテン−スチレン）共重合体９０〜５０重量％、軟
   化点８０℃以上のテルペン系樹脂１０〜５０重量％およ
   びカプリング剤０．０５〜５重量％よりなる絶縁性接着
   剤に対し、導電性充填剤を０．１〜１０体積％添加して
   なる回路接続用接着剤組成物。 ２、接着性官能基がカルボキシル基である請求項１に記
   載の回路接続用接着剤組成物。 ３、テルペン系樹脂が水添テルペン樹脂もしくはフェノ
   ール変性テルペン樹脂の単独あるいは混合物である請求
   項１に記載の回路接続用接着剤組成物。 ４、導電性充填剤がプラスチック等の高分子核材の表面
   に金属薄層を形成した粒子であり、その粒径が０．０１
   〜１００μｍである請求項１に記載の回路接続用接着剤
   組成物。 ５、カップリング剤がエポキシシランである請求項１に
   記載の回路接続用接着剤組成物。