JPH0799644B2 - 電気接続用異方導電材料 - Google Patents
電気接続用異方導電材料Info
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- JPH0799644B2 JPH0799644B2 JP4280233A JP28023392A JPH0799644B2 JP H0799644 B2 JPH0799644 B2 JP H0799644B2 JP 4280233 A JP4280233 A JP 4280233A JP 28023392 A JP28023392 A JP 28023392A JP H0799644 B2 JPH0799644 B2 JP H0799644B2
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- Japan
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- conductive material
- conductive
- anisotropic conductive
- particles
- electrical connection
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/30—Die-attach connectors
- H10W72/321—Structures or relative sizes of die-attach connectors
- H10W72/325—Die-attach connectors having a filler embedded in a matrix
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/30—Die-attach connectors
- H10W72/351—Materials of die-attach connectors
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- Conductive Materials (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性材料の微粒子を
電気絶縁性材料の被覆物質で被覆し所謂マイクロカプセ
ル化し、任意の分解能が得られるようにした電気接続用
異方導電材料に関する。
電気絶縁性材料の被覆物質で被覆し所謂マイクロカプセ
ル化し、任意の分解能が得られるようにした電気接続用
異方導電材料に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電気接続用異方導電材料として、
例えば、図4(a)に示すような、金属や低融点ハンダ
等の導電性微粒子1を絶縁性材料2からなる分散媒中に
分散させ、フィルム状に形成したものがある。同図のよ
うに、所定のパターンによる電極4が貼着された2枚の
基板5を相互に接続する場合、上述の異方導電材料を電
極4を内側にした基板5によって挟持し、この状態で全
体を加圧ならびに加熱すると、絶縁性フィルムが溶融し
て対向する電極4間から押し出され、電極4間は導電性
微粒子1で電気的に接続されるとともに基板5相互は押
し出された絶縁性フィルム2によって接続され、図4
(b)に示すように2枚の基板が異方性導電材料によっ
て接続される。
例えば、図4(a)に示すような、金属や低融点ハンダ
等の導電性微粒子1を絶縁性材料2からなる分散媒中に
分散させ、フィルム状に形成したものがある。同図のよ
うに、所定のパターンによる電極4が貼着された2枚の
基板5を相互に接続する場合、上述の異方導電材料を電
極4を内側にした基板5によって挟持し、この状態で全
体を加圧ならびに加熱すると、絶縁性フィルムが溶融し
て対向する電極4間から押し出され、電極4間は導電性
微粒子1で電気的に接続されるとともに基板5相互は押
し出された絶縁性フィルム2によって接続され、図4
(b)に示すように2枚の基板が異方性導電材料によっ
て接続される。
【0003】しかし、従来の異方導電材料にあっては、
数μmオーダー以下の粒径の均一な導電粒子をフィルム
中に均一に分散することが困難であるため、IC実装等
を目的とした高分解能(10本/mm以上)の多接点電極の
接続に用いることができなかった(因みに、従来技術に
おいては5本/mm(ラインスペース=100μm)が限
界となっている)。例えば、20本/mmの分解能を得よ
うとすれば、電極ピッチは25μmとなる。このため、
数μmオーダー以下の粒径の均一な導電粒子を均一にフ
ィルム中に分散する必要があるが、従来技術によれば、
図5の図示aの如くの擬集、図示bの如く大径粒子の混
入による隣接電極間の短絡、及び図示cの如く粒子が介
在しないことによる絶縁状態の発生等の問題を生じ、十
分な信頼性を得ることができなかった。また、従来の異
方導電フィルムは、シート状あるいはテープ状のため、
(切断)→(仮付け)→(仮接着)→(セパレータ剥
離)→(回路位置合せ)→(本接着)の如き複雑な工程
を必要とするため、接続の長時間化、歩留りの低下等を
招き、ひいてはコストアップを招く不具合がある。
数μmオーダー以下の粒径の均一な導電粒子をフィルム
中に均一に分散することが困難であるため、IC実装等
を目的とした高分解能(10本/mm以上)の多接点電極の
接続に用いることができなかった(因みに、従来技術に
おいては5本/mm(ラインスペース=100μm)が限
界となっている)。例えば、20本/mmの分解能を得よ
うとすれば、電極ピッチは25μmとなる。このため、
数μmオーダー以下の粒径の均一な導電粒子を均一にフ
ィルム中に分散する必要があるが、従来技術によれば、
図5の図示aの如くの擬集、図示bの如く大径粒子の混
入による隣接電極間の短絡、及び図示cの如く粒子が介
在しないことによる絶縁状態の発生等の問題を生じ、十
分な信頼性を得ることができなかった。また、従来の異
方導電フィルムは、シート状あるいはテープ状のため、
(切断)→(仮付け)→(仮接着)→(セパレータ剥
離)→(回路位置合せ)→(本接着)の如き複雑な工程
を必要とするため、接続の長時間化、歩留りの低下等を
招き、ひいてはコストアップを招く不具合がある。
【0004】さらに、異方導電材料として、原出願の出
願後に公開された特開昭62−40183号公報に示さ
れるような、導電性粒子を接着剤に不溶な樹脂で被覆し
たものが提案されている。この異方導電材料は、エポキ
シ樹脂とアミノエチルピペラジンとからなる配合系樹脂
に半田金属粒子を混合して硬化させ、その後粉砕機で粉
砕して粒子とし、接着剤中に分散させ、連結シートを構
成し、この連結シートを電極上に重ねるように乗せ、圧
着力により被覆を破壊して、電気的接続を確保してい
る。尚、異方導電材料に関するものとして、「電子技
術」1984年、第26巻第7号、第117頁に記載の
内容、「日経エレクトロニクス」1984年7月16日
号、第102頁に記載の内容等がある。
願後に公開された特開昭62−40183号公報に示さ
れるような、導電性粒子を接着剤に不溶な樹脂で被覆し
たものが提案されている。この異方導電材料は、エポキ
シ樹脂とアミノエチルピペラジンとからなる配合系樹脂
に半田金属粒子を混合して硬化させ、その後粉砕機で粉
砕して粒子とし、接着剤中に分散させ、連結シートを構
成し、この連結シートを電極上に重ねるように乗せ、圧
着力により被覆を破壊して、電気的接続を確保してい
る。尚、異方導電材料に関するものとして、「電子技
術」1984年、第26巻第7号、第117頁に記載の
内容、「日経エレクトロニクス」1984年7月16日
号、第102頁に記載の内容等がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑みて
なされたものであり、高分解能を得られるようにするた
め、導電性材料の微粒子を電気絶縁性高分子材料からな
る殻の中に包み込んでマイクロカプセル化し、これらを
対象面上に密着配設して膜化し、或いはフィルム状に加
工するようにした電気接続用異方導電材料を提供するも
のである。
なされたものであり、高分解能を得られるようにするた
め、導電性材料の微粒子を電気絶縁性高分子材料からな
る殻の中に包み込んでマイクロカプセル化し、これらを
対象面上に密着配設して膜化し、或いはフィルム状に加
工するようにした電気接続用異方導電材料を提供するも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため
に、本発明は、電気接続用異方導電材料として、導電性
粒子の表面を、圧力の作用によって膜厚を減じてこの導
電性粒子に導通部を形成しうる電気絶縁性物質で被覆し
た異方導電性粒子を用いた。
に、本発明は、電気接続用異方導電材料として、導電性
粒子の表面を、圧力の作用によって膜厚を減じてこの導
電性粒子に導通部を形成しうる電気絶縁性物質で被覆し
た異方導電性粒子を用いた。
【0007】
【作用】
導電性粒子を被覆する電気絶縁性物質として、
導電性粒子の表面を圧力の作用 によって膜厚を減じてこ
の導電性粒子に導通部を形成しうる電気絶縁性物質で被
覆した異方導電性粒子を用いたので、熱を加えなくても
加圧することによって膜圧を減じて導電性粒子に導通部
を形成することができる。
導電性粒子の表面を圧力の作用 によって膜厚を減じてこ
の導電性粒子に導通部を形成しうる電気絶縁性物質で被
覆した異方導電性粒子を用いたので、熱を加えなくても
加圧することによって膜圧を減じて導電性粒子に導通部
を形成することができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明による電気接続用異方導電材料
を詳細に説明する。図1は本発明の一実施例を示し、図
4と同一の引用数字で示したので、重複する説明は省略
するが、本実施例は、導電性材料の微粒子を電気絶縁性
の物質によって被覆殻の中に包み込んでマイクロカプセ
ル化した異方導電マイクロカプセル10を、電極4が設
けられた基板5上へスクリーン印刷或いは吹き付けする
ことによって、異方導電マイクロカプセル層を形成し、
対向する他の電極が設けられた他方の基板を整合させた
後加圧して電極相互間を接続する異方導電材料とするも
のである。
を詳細に説明する。図1は本発明の一実施例を示し、図
4と同一の引用数字で示したので、重複する説明は省略
するが、本実施例は、導電性材料の微粒子を電気絶縁性
の物質によって被覆殻の中に包み込んでマイクロカプセ
ル化した異方導電マイクロカプセル10を、電極4が設
けられた基板5上へスクリーン印刷或いは吹き付けする
ことによって、異方導電マイクロカプセル層を形成し、
対向する他の電極が設けられた他方の基板を整合させた
後加圧して電極相互間を接続する異方導電材料とするも
のである。
【0009】ここで、異方導電マイクロカプセル10は
図2に示すように、芯物質11と、該芯物質11を被覆
する単層または多重の皮膜物質12より構成される。芯
物質11としては、金、白金、銀、銅、鉄、ニッケル、
アルミニウム、クロム等の金属及び金属化合物(IT
O、ハンダ等)、導電性カーボン等の導電性無機物及び
無機化合物、有機金属化合物等の導電性有機化合物等を
用いることができる。また、皮膜物質12としては、電
気絶縁性の高分子材料であるフェノール樹脂、ユリヤ樹
脂、メラミン樹脂、アリル樹脂、フラン樹脂、ポリエス
テル、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹
脂、ポリウレタン、テフロン樹脂等の熱硬化性高分子、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメ
タクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−
スチレン樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、アクリロニ
トリル−スチレン−ブタジエン樹脂、ビニル樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート、ポ
リアセタール、アイオノマー樹脂、ポリエーテルスルオ
ン、ポリ(フェニルオキシド)、ポリ(プェニレンスフ
ァイド)、ポルスルホン、ポリウレタン、フッ化樹脂
(PTFE、PCTFE、ポリフッ化ビニリデン)等の
熱可塑性高分子、繊維素系樹脂(エチルセルロース、酢
酸セルロース、プロピオン酸セルロース、プロピオン酸
セルロース、硝酸セルロース等)の有機−無機化合物を
用いることができる。
図2に示すように、芯物質11と、該芯物質11を被覆
する単層または多重の皮膜物質12より構成される。芯
物質11としては、金、白金、銀、銅、鉄、ニッケル、
アルミニウム、クロム等の金属及び金属化合物(IT
O、ハンダ等)、導電性カーボン等の導電性無機物及び
無機化合物、有機金属化合物等の導電性有機化合物等を
用いることができる。また、皮膜物質12としては、電
気絶縁性の高分子材料であるフェノール樹脂、ユリヤ樹
脂、メラミン樹脂、アリル樹脂、フラン樹脂、ポリエス
テル、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹
脂、ポリウレタン、テフロン樹脂等の熱硬化性高分子、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメ
タクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−
スチレン樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、アクリロニ
トリル−スチレン−ブタジエン樹脂、ビニル樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート、ポ
リアセタール、アイオノマー樹脂、ポリエーテルスルオ
ン、ポリ(フェニルオキシド)、ポリ(プェニレンスフ
ァイド)、ポルスルホン、ポリウレタン、フッ化樹脂
(PTFE、PCTFE、ポリフッ化ビニリデン)等の
熱可塑性高分子、繊維素系樹脂(エチルセルロース、酢
酸セルロース、プロピオン酸セルロース、プロピオン酸
セルロース、硝酸セルロース等)の有機−無機化合物を
用いることができる。
【0010】このような皮膜物質12で芯物質11を包
み込みマイクロカプセル化するに際しては、化学的製法
(例えば、界面重合法、in situ重合法、液中硬
化被覆法など)あるいは物理的・機械的製法(例えば、
スプレードライング法、気中懸濁被覆法、真空蒸着被覆
法、静電的合体法、融解分散冷却法、無機質カプセル化
法など)、あるいは物理化学的製法(例えば、コアセル
ベーション法、界面沈澱法など)によって行なわれる。
尚、マイクロカプセルに関する文献として、近藤保、小
石真純著「マイクロカプセル」三共出版刊等多数があ
る。
み込みマイクロカプセル化するに際しては、化学的製法
(例えば、界面重合法、in situ重合法、液中硬
化被覆法など)あるいは物理的・機械的製法(例えば、
スプレードライング法、気中懸濁被覆法、真空蒸着被覆
法、静電的合体法、融解分散冷却法、無機質カプセル化
法など)、あるいは物理化学的製法(例えば、コアセル
ベーション法、界面沈澱法など)によって行なわれる。
尚、マイクロカプセルに関する文献として、近藤保、小
石真純著「マイクロカプセル」三共出版刊等多数があ
る。
【0011】芯物質11を包み込みマイクロカプセル化
する皮膜物質12は、絶縁性物質として機能するのみな
らず、加圧によって芯物質11の表面に被覆した膜厚を
減じて基板5に形成されている電極4間を接着する機能
を有している。皮膜物質12は多重にすることによっ
て、絶縁用、接着用、すべり用(異方導電マイクロカプ
セル間のすべりを適度に調整することにより、下部基板
に塗布した際に単一層が形成し易くなる)等に機能を分
割し、信頼性を向上させることができる。
する皮膜物質12は、絶縁性物質として機能するのみな
らず、加圧によって芯物質11の表面に被覆した膜厚を
減じて基板5に形成されている電極4間を接着する機能
を有している。皮膜物質12は多重にすることによっ
て、絶縁用、接着用、すべり用(異方導電マイクロカプ
セル間のすべりを適度に調整することにより、下部基板
に塗布した際に単一層が形成し易くなる)等に機能を分
割し、信頼性を向上させることができる。
【0012】次に、異方導電材料の形成を基板の接続を
例にして、第1図(a)、(b)により説明する。前述
の製法によって調整された図2の如き異方導電マイクロ
カプセル10を粒径5±0.2μm、膜厚0.8±0.
05μm(20本/mmの分解能の要求から割出された
値)に作成し、これをスクリーン印刷あるいはスプレー
等によって下部電極基板5の所定部分に塗布(図1
(a)に示す)する。ついで上部電極基板5(或いはフ
レキシブルコネクタ、IC電極パット等)を目合せした
のち、これらを加圧によって2枚の基板間の電極を図1
(b)のように接続する。
例にして、第1図(a)、(b)により説明する。前述
の製法によって調整された図2の如き異方導電マイクロ
カプセル10を粒径5±0.2μm、膜厚0.8±0.
05μm(20本/mmの分解能の要求から割出された
値)に作成し、これをスクリーン印刷あるいはスプレー
等によって下部電極基板5の所定部分に塗布(図1
(a)に示す)する。ついで上部電極基板5(或いはフ
レキシブルコネクタ、IC電極パット等)を目合せした
のち、これらを加圧によって2枚の基板間の電極を図1
(b)のように接続する。
【0013】図1(b)に示すように、本発明による異
方導電材料を用いて電気接続すれば、粒径の揃った異方
導電材料10が基板5上に均質に存在するとともに、各
導電材料には、絶縁材料が被覆されているので導電微粒
子間に必ず絶縁層が形成され、電気的な短絡現象は生じ
ない。したがって、図5に示した如き従来の不具合は生
じない。このため、信頼性、分解能を共に高めることが
できる。尚、分解能は芯物質11の粒子径と皮膜12の
膜厚を調整することによって、任意の値が得られる。従
来より、異方導電フィルムの形成に際しては、絶縁性フ
ィルム材と導電粒子を直接混練したのち、シート状ある
いは整形している。同様に本発明においても、図3に示
すように、導電粒子をマイクロカプセル化して異方導電
マイクロカプセル10を形成し、これをローラ15(又
はヒートローラ等)によってシート状あるいはテープ状
の異方導電フィルムを製造することができる。
方導電材料を用いて電気接続すれば、粒径の揃った異方
導電材料10が基板5上に均質に存在するとともに、各
導電材料には、絶縁材料が被覆されているので導電微粒
子間に必ず絶縁層が形成され、電気的な短絡現象は生じ
ない。したがって、図5に示した如き従来の不具合は生
じない。このため、信頼性、分解能を共に高めることが
できる。尚、分解能は芯物質11の粒子径と皮膜12の
膜厚を調整することによって、任意の値が得られる。従
来より、異方導電フィルムの形成に際しては、絶縁性フ
ィルム材と導電粒子を直接混練したのち、シート状ある
いは整形している。同様に本発明においても、図3に示
すように、導電粒子をマイクロカプセル化して異方導電
マイクロカプセル10を形成し、これをローラ15(又
はヒートローラ等)によってシート状あるいはテープ状
の異方導電フィルムを製造することができる。
【0014】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の電気接続用
異方導電材料によれば、導電性微粒子を圧力の作用によ
って膜厚を減じて導電性微粒子に導通部を形成しうる電
気絶縁性物質で被覆したため、すなわち、導電性粒子を
電気絶縁性物質で包み込んでマイクロカプセル化したた
め、導電性粒子の側面には必ず電気絶縁性物質が存在す
るので、隣接する電極間に異方導電性粒子が凝集しても
短絡が発生しなくなり、高分解能を得ることができる。
さらに、導電性粒子を被覆する電気絶縁性物質が加圧に
よって異方導電性材料の配列方向に移動し膜厚が減じら
れるので、接続方向の導電性を確実に得ることができ
る。しかも、導電粒子の材料を選ばないため、あらゆる
電極材料に合せてオーミックな接続を行うことができ
る。
異方導電材料によれば、導電性微粒子を圧力の作用によ
って膜厚を減じて導電性微粒子に導通部を形成しうる電
気絶縁性物質で被覆したため、すなわち、導電性粒子を
電気絶縁性物質で包み込んでマイクロカプセル化したた
め、導電性粒子の側面には必ず電気絶縁性物質が存在す
るので、隣接する電極間に異方導電性粒子が凝集しても
短絡が発生しなくなり、高分解能を得ることができる。
さらに、導電性粒子を被覆する電気絶縁性物質が加圧に
よって異方導電性材料の配列方向に移動し膜厚が減じら
れるので、接続方向の導電性を確実に得ることができ
る。しかも、導電粒子の材料を選ばないため、あらゆる
電極材料に合せてオーミックな接続を行うことができ
る。
【図1】 本発明の一実施例を示す断面図。
【図2】 本発明に係るマイクロ化した導電性粒子の断
面図。
面図。
【図3】 本発明における異方導電フィルムの製造説明
図。
図。
【図4】 従来の異方導電材料を用いた電極の接続説明
図。
図。
【図5】 従来の材料による接続トラブル発生を示す説
明図。
明図。
4 電極、 5 基板、 10 異方導電マイクロカプ
セル、 11 芯物質、 12 皮膜物質。
セル、 11 芯物質、 12 皮膜物質。
Claims (1)
- 【請求項1】 導電性粒子の表面を、圧力の作用によっ
て膜厚を減じてこの導電性粒子に導通部を形成しうる電
気絶縁性物質で被覆した異方導電性粒子を用いることを
特徴とする電気接続用異方導電材料。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217598A JPH0618082B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 電気接続用異方導電材料 |
| JP4280233A JPH0799644B2 (ja) | 1985-09-30 | 1992-10-19 | 電気接続用異方導電材料 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217598A JPH0618082B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 電気接続用異方導電材料 |
| JP4280233A JPH0799644B2 (ja) | 1985-09-30 | 1992-10-19 | 電気接続用異方導電材料 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60217598A Division JPH0618082B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 電気接続用異方導電材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0660712A JPH0660712A (ja) | 1994-03-04 |
| JPH0799644B2 true JPH0799644B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=26522114
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60217598A Expired - Lifetime JPH0618082B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 電気接続用異方導電材料 |
| JP4280233A Expired - Lifetime JPH0799644B2 (ja) | 1985-09-30 | 1992-10-19 | 電気接続用異方導電材料 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60217598A Expired - Lifetime JPH0618082B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 電気接続用異方導電材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPH0618082B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010009804A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Asahi Kasei E-Materials Corp | 異方導電性接着シート及び微細接続構造体 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62176139A (ja) * | 1986-01-29 | 1987-08-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 異方導電材料およびこれを用いた半導体装置の実装方法 |
| JP3050384B2 (ja) * | 1989-02-01 | 2000-06-12 | 日立化成工業株式会社 | 異方導電性樹脂フィルム状成形物 |
| US5136365A (en) * | 1990-09-27 | 1992-08-04 | Motorola, Inc. | Anisotropic conductive adhesive and encapsulant material |
| JPH04332404A (ja) * | 1991-05-07 | 1992-11-19 | Nec Corp | 異方性導電材料及びこれを用いた集積回路素子の接続方法 |
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