JPS6155809A - 導電性接着フイルム巻重体 - 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〕 本発明は異方導電性接着フィルムの巻重体に関する。

〔従来の技術〕

液晶、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、半導体集積
回路などの電子部品の小型、薄形、高精細化に伴い、こ
れら電子部品間あるいは、電子部品と回路系とを接続す
る高密度回路用の接続材料が要望されており、この目的
の為に異方導電性を有する成形品類が注目されている。

異方導電性とは、一般的にはＸＹｚの３方回軸のうち少
くとも一方向が導電性でかつ一方向が絶縁性であるもの
を云い、たとえば導電層とシリコンゴム等の絶縁層を交
互に構成したいわゆるゼブラ型異方導電ゴムや、絶縁層
の厚み方向に金属繊維を貫通させ二局部的に４電性を得
るもの等が知られているが、これらは接着性能を持たな
い為に別途固定手段を必要とし、また成形品を薄く機械
的に切出すために大きな形状の物は入手しに（い欠点を
有していた。

一方異方導電性の接着剤をシート状とする試みもありた
とえば次のような特徴を有している。

（１）加熱、加圧、６るいは加熱加圧という簡単な手段
により多数の回路量接続を同時に一度の接続操作により
完了できる。

（２）　　シート状である為に、厚みが均一で導電性の
バラツキが少（接続信頼性が高い。

（５）無溶剤である為に、接続作業時に一般の接着剤類
にみられるような溶剤等による環境汚染がない。

しかしながらか〜る接着シートは厚みが比較的厚くまた
接着剤成分が硬質なため巻物状となし難いため予め所定
形状に打抜いた小片状として供給されており、回路接続
の自動化が難かしい状況にあった。

〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明はか〜る状況に鑑みなされたもので回路接続の自
動化を可能にするとともに接続信頼性にすぐれた異方導
電性接着フィルムの巻重体を提供せんとするものである
。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち本発明は剥離性基材上に、平均粒径が００１〜
５０μｍ″′Ｃめる金属靭子をα１〜１０体積％不均一
分散させてなる、厚さが１００μｍ以下の可撓性接着剤
層を形成してなる長尺テープを巻芯上に多重巻回してな
る異方４を性接着フィルム巻重体に関する。

以下本発明を実施例を示した図面を参照しながら説明す
ると第１図は本発明に係る異方感電性接着フィルム１の
断面を示したもので基本的には剥離性基材４と導電性金
属粒子３を不均一分散させてなる接着剤層２とからなっ
ている。

本発明で用いられる接着剤成分としては可撓性と絶縁性
を有するものであれば特に限定されないが例えばエチレ
ン酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体
変性物、ポリエチレン、エチレン−プロピレンｕｌＦ体
、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル
酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸塩共重合体
、アクリル酸エステル系ゴム、ポリイソブチレン、アタ
クチックポリプロピレン、ポリビニルブチラール、アク
リロニトリル−ブタジェン共重合体、スチレン−ブタジ
ェンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック
共重合体、ポリブタジェン、エチレンセルロース、ポリ
エステル、ポリアミド、ボリクレタン、天然ゴム、シリ
エン系ゴム、ポリクロロプレン、ポリビニルエーテルな
どが適用可能であり単独あるいは２種以上が併用して用
いられる。

接着剤成分としては上記各種ポリマの他必俄に応じアル
キルフェノール等の粘着付与剤、ジオクチルフタレート
等の可塑剤、ポリイソシアネート等の架橋剤の他充填剤
、分散剤、老化防止剤などの１種あるいは２種以上が併
用される。

導電性を付与するために用いられる金属粒子としては平
均粒径が０．０１〜５０μｍのものが用いられる。粒径
０．０１μｍ以下では、粒子の表面積が大きく粒子間の
接触が必賛以上に生じることから面方向の絶縁性が得ら
れない。

また平均粒径５０μｍ以上では、回路が微細の場合に隣
接回路間に粒子が存在する確率が高くなり、やはり面方
向の絶縁性が得られない。

ここで平均粒佳日は次式で求めるものとする。

Ｄ：Ｊ：ｎｄ／Σｎ ｎはｄなる粒径の粒子の数を示す。これら粒径の観察方
法としては、一般的に用いられ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。

導電性粒子として金属粒子を用いるのは接続回路部の熱
放散性の良いことによる。接続部における熱放散性が悪
いと、接続部が回路を流れる電流によりジュール熱で発
熱し、極端な場合には接続部が剥離する。

これら金属粒子の例としては、Ｆｅ、　Ｎｉ、　Ｃｒ。

Ｃｏ、　Ａｌｌ、　Ｓｂ、　Ｍｏ、　Ｃｕ、　Ａｇ、　
Ｐｔ、　Ａｕ　等があり、これらの単体あるいは合金や
酸化物などでもよく、これらの２種以上を待合して用い
ることも可能である。また金属粒子の中には、ガラスや
合成樹脂の表面に前記金属層を設けた物でも適用可能で
ある。

これら導電性金属粒子の含有量は０．１〜１０体積％が
良好な異方４１！性を示す。

０．１体積％以下では、微細回路の接続において厚み方
向の４電性が得られにくく、１０体積％以上では隣接回
路間の絶縁性が得られなくなる。

このような理由から信頼性の隅い異方導篭性を得る為の
含有量は０．５〜５体稍％がさらに好ましい。

粒子形状ははｙ球状であることが回路接続時における粒
子相互あるいは粒子と回路面との接触を得やすいことか
ら好ましい。

これら導電性金属粒子は、絶縁性接着剤の中に不均一分
散している。すなわち厚み方向に密集して回路接続後に
導電性を付与し、一方面方向にはランダム状に分散して
いるために回路接続時において面方向にはいかなる方向
にも導電性を有しない。　　　　゛ 接着剤層の厚みは１００μｍ以下が透明性、可撓性を得
るために好ましい。かよる接着剤層はＪＩＳ　　Ｋ−６
７１４による全光線透過率が４０％以上を保持している
。

接着剤層が透明性を有すると、製造時の品質管理が行な
い易くまた回路接続時における位置合せを接着剤層を透
視して行なえるので、非常に作業性が良好である。

またか〜る接着剤層は薄くフレキシビリティに富んでお
り巻重体とすることが容易であり、さらに接続作業時回
路接続部に応力が加わった場合にも追随性が高（、まだ
回路接続部を折曲げる等も可能となり機器を設計する際
に自由度が大きい。

剥離性基材としては接着剤層との剥店力が２〜２００ｇ
／１９１！１Ｉｎ（ＪＩＳ　　Ｃ−２１０７準拠）の範
囲になるものから選択される。

剥離力が２ｇ／１９ＩＩＩＩ１１以下であると接続操作
時に剥離し易（、また、２００ｇ／１９ｍｍ以上である
と、剥離し難くなり接続作業性が劣る。

上記適度な剥離力を得るためには基材の濡れ指数（ＪＩ
Ｓ　　Ｋ−６７６８）を目安とすることが可能であり、
接着剤の濡れ指数より略５ｄｙれ／　ｃｍ以上小さいこ
とが選定の目安となる。

か〜る剥離力を得るためには基材表面にシリコーンやポ
リビニルカルバメート等の剥離処理をしたものでもよい
がこの場合にはできるだけ接着剤層への転着、移行性の
ないものでないと接着力あるいは信頼性の低下を招（。

また繊維性基材は異物が接着剤層につき易いため好まし
くない。

上記条件を満すものとしては接着剤との組合せによって
も異なるがポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレ
ンテレフタレート、セルローズトリアセテート、６フツ
化ポリプロピレン、４２）化エチレン、４フッ化エチレ
ン−エチレン共重合体、ポリ２ツ化ビニリデン、ポリア
ミド、ポリイミドなどの各種プラスチックフィルムを用
いることができる。

また剥離性基材は透明性を有するもの、あるいは不透明
性であるものどちらも適用可能である。透明性である場
合には、接着層のもつ透明性と合わせて製品に美観を与
え、また製造時における品質管理が行ない易い。

一方剥離性基材が不透明性である場合においては、仮接
続後の剥離性基材の剥し忘れを防止することが可能とな
る。剥離性基材は接着剤層を挾んでサンドイッチ状に配
置してもよいう以上の構成材料を用いた巻重体の製造方
法は接着剤成分としてのポリマーおよびその他の必要に
応じて使用する添加剤からなる接着剤組成物を溶剤に溶
解し液状とした後に、導電性金属粒子を通常の攪拌等に
より混合し、セパレータ等の基材上に塗布し、乾燥時の
浴剤揮散による厚み方向の体積収縮により金属粒子を厚
み方向に配列“、密集化する方法、るるいは導′成性接
着剤組成物を磁場下で成形して、磁性を有する導電性金
属粒子を厚み方向に配列するなどの方法により導電性粒
子が異方配列した接着剤を得ることが可能でありこの物
をロール状に巻取ることにより巻重体が得られる。基本
的にはフィルムの厚み方向に粒子が苦集構造をとり面方
向にはランダム状に分布すれば良いので、製造方法は特
に問わない。

接着剤層の厚みは１００μｍ以下であることが必要であ
る。

すなわち厚みが１００μｍ以上では、電気抵抗のレベル
が増大しまた、回路接続の信頼性が低下し易（、また可
撓性、透明度が悪（なるため好ましくない。

第２図は巻重体を示す模式図であるが巻芯５はプラスチ
ック↓のものが細巾テープに切断する際接着剤層に異物
がつかないため好ましい。

連続状に巻取られた巻重体は通常２ｍ以下の製品中を有
するが、この広巾巻重体の場合においてはたとえば多層
回路配線板のスルホール代替ＦＡ；ｂるいはハイブリッ
ドＩＣの基板回路への接続材として連続状で供給できる
ことから有用である。

一方広巾巻重体を、通常の手段すなわちスリット刃によ
り巻取時に細巾に切断するあるいは広巾巻重体を回転刃
を用いてブツ切りするなどの方法により細巾のテープ状
となすことも可能である（第３図）。

細巾テープ状であると、たとえば液晶標示素子と回路系
との接続の場合のように、接続面積がきわめて細い場合
等において、接続材料としてのテープを一定巾で連続供
給できることから接続工程の自動化が可能となる長所を
有する。

テープ状とした場合の巾は任意にできるが通常１〜１０
順ものとして供給される。

本発明になる巻重体の用途としては、液晶、ＥＬ、太陽
電池等の表示素子類と回路系との接続、ＩＣ等の電子部
品の！４＠と回路基板系との接続、その他メンブレンス
イッチ、多層印刷配線板への適用等がある。

以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

導電性金属粒子は乾燥後の絶縁性接着剤に対する体積％
で表示した。また得られた巻重体の特性評価は、ライン
巾α１關、ピッチＱ、２ｍｍ０銅箔と合成樹脂層の交互
に連続する７レキシプル回路板（以下ＦＰＣと略す）同
士を接続中５ｍｒｏで接続して評価した。

実施例−１ 分子量約２０．０００の熱可塑性ポリエステルをメチル
エチルケトンに溶解し、固形分５５％の溶液を得た（Ａ
液）ｎ 一方粒径０．０３μｍのニッケル粒子を界面活性剤を含
むメタノール中に濃度５０％となるように超音波分散し
た。ここに界面活性剤はノニオン系のポリオキシエチレ
ンソルビタンモノステアレートをメタノール中に１０％
含有させた。

以上により粒径ａ０３μｍのニッケル粉は侠集すること
なく単独粒子として存在できるようになった（Ｂぼ）、
。

Ａ液とＢ液をニッケル分がｃＬ５体積％となるように配
合してボールミルで５時間混合分散した。この配合液を
、ロールコータにより延伸ポリプロピレンフィルム（ｍ
れ指数３０　ｄｙｎ　／　ｃｃｏ）５０μｍ上に、乾燥
後の厚みが１０μｍとなるように塗布し、１００℃−５
分乾燥して溶媒を除去した後にプラスチック芒に巻取り
巻重体を得た。この巻重体は有効＆品巾１ｍであり巻長
さけ任意てらったが１００ｍ巻とした。

この巻重体をスリット巾５ｍｍ″’ｌｆｌ巾に巻替えス
リットを行ない多数のテープ状巻重体を得た。

このテープ状巻重体を用いて、一方のＦＰＣの片面に載
置して１００℃−５ｋｇ／ａｎ’−５秒の加熱加圧によ
り仮接続を行なったあとポリプロピへ レンフィルラを剥離して、さらに他のＦＰＣを前記剥離
面にのせて回路が一致するように位置合せ後に、さらに
１５０℃−５ｋｇ／−−１ｏ秒間の加熱加圧によりＦＰ
Ｃ同士を対向させて接続した。

この物の特性を第１表に示すが、仮貼付後に基材は接着
面より簡単に剥離可能であり、接続したＦＰＣを６０℃
−９０％ＲＨ槽中にて１，０００Ｈｒ処理後も大きな劣
化は見られなかった。

★だ隣接する回路間の抵抗は１０１ＯΩ以上であり、処
理前後ともに充分な絶縁性を示した。

実施例−２ スチレン−ブタジェンのブロック共重合体１００重量部
と軟化点１００℃の芳香族系粘着付与剤５０重量部およ
びトルエン２００重量剖よりなる絶縁性接着剤溶液を作
成し、この溶液に平均粒径２０μｍのニッケル粉を乾燥
後の接着剤に対して１０体積％となるように混合した。

この混合液を６フツ化ポリプロピレンシート＜ｓｉすれ
指数３５　ｄｙｎ／Ｃ＋ｎ　）　１００　ｔｔｍ上に乾
燥後の厚みが５０μｍとなるように実施例−１と同様に
塗布して有効製品中５ＱＱａｕｎ長さ１００ｍの巻重体
を得た。

この巻重体を用いて仮接続温度を１５０℃とした他は全
て実施例−１と同様に接続評価した。

この場合剥離性基材の耐熱性が高（１５０℃の仮貼付が
可能であった。また隣接回路間はｌＱ１００以上と十分
な絶縁性を示した。

比較例 剥離性基材として比較例−１のシリコン処理ヲ行すった
ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた他は実施
例−２と全（同様にして巻重体を得、実施例−２と同様
な評価を行なった結果を＠１表に示す。この場合実施例
−２に較べて接着力が低（接続部の抵抗も高かった。

また比較例においては、接着剤層と剥離性基材の相方が
透明性であり、仮接続後に剥離性基材の剥し忘れをし易
かりたが、実施例−２においては剥離性基材が、白色状
であり剥し忘れのミスがなかった。

第　　１　　表 第１表において （１）仮接続後の基材の剥離力はＪＩＳＣ−２１０７に
準拠して、９０度剥離、速度３００ｍｍ１分、測定は２
０℃で行なった。なお９０度剥離とする為に仮貼付後の
ＦＰＣを両面粘着テープにより台座に固定して測定した
。

（２）接着剤層の全光線透過率はＪＩＳＫ−６７１４に
準拠して日本電色工業製デジタル濁度計ＤＨ−２０Ｄに
より測定した。

（３）接着力）ｔＪＩｓ　　Ｚ−０２５７ＶＣ準拠シテ
９０度剥離法にて行ない、一方のＦＰＣをアルミニウム
板１．０１１１１１ｆ　ｔで背面から補強した。

剥離速度は５０ｆｆｌＩＩＩ／分測定は２０℃−６５％
ＲＨで行なった。

（４）抵抗は接続部を含むＦＰＣの対向する″ｒＪＬ極
間の抵抗をマルチメータて測定した。

（５）初期値は、接続後１日以内に測定した。また老化
波特性は接続したＦＰＣを６０℃−９０％ＲＨの恒温恒
湿下で１，０００Ｈｒ処坤後の測定値である。

４、発明の効果 以上詳述したように本発明になる異方導′屯性接着フィ
ルム巻重体は連続ロール状であるとともに巻戻し性、透
明性にすぐれるため接続工程を自動化することが可能と
なつた。

また剥離処理していない剥離性基材および巻芯なプラス
チック製とすｎば、接着剤層への異物の混入、付着がさ
けられ接続信頼性の向上をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示すもので第１図は接
着フィルムの断明図、第２図および第３図は巻重体の斜
視図である。 符号の説明 １、　接着フィルム　　　２．＃着剤層五　ｓ′ｅＬ性
粒子　　　　４．剥除性基材５、巻芯

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、剥離性基材上に、平均粒径が０．０１〜５０μｍで
   ある金属粒子を０．１〜１０体積％不均一分散させてな
   る、厚さが１００μｍ以下の可撓性接着剤層を形成して
   なる長尺テープを巻芯上に多重巻回してなる異方導電性
   接着フィルム巻重体。 ２、剥離性基材と接着剤層との剥離強度（ＪＩＳ　Ｃ−
   ２１０７）が２ｇ／１９ｍｍ〜２００ｇ／１９ｍｍであ
   る特許請求の範囲第１項記載の異方導電性接着フィルム
   巻重体。 ３、剥離性基材が表面処理がされていないプラスチック
   フィルムであり巻芯がプラスチック製巻芯である特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の導電性接着フィルム
   巻重体。 ４、接着剤層が全光線透過率（ＪＩＳ　Ｋ−６７１４）
   ４０％以上を有するとともに貫層方向にのみ導電性を有
   するものである特許請求の範囲第１項乃至第３項いずれ
   かに記載の異方導電性接着フィルム巻重体。