各向異性導電膜、各向異性導電膜的制造方法、連接方法及接合體的制作方法
【專利摘要】各向異性導電膜，其使基板的端子和電子零件的端子各向異性導電連接，含有導電性粒子，所述導電性粒子為樹脂粒子的表面依次設(shè)有金屬鍍敷層及絕緣層的導電性粒子以及金屬粒子的表面設(shè)有絕緣層的導電性粒子中的至少一種，所述導電性粒子是以平均3.0個～10.0個連結(jié)。
【專利說明】各向異性導電膜、各向異性導電膜的制造方法、連接方法及接合體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將1C芯片、液晶顯示器(IXD)中的液晶面板(IXD面板)等電子零件可電且機械連接的各向異性導電膜、以及該各向異性導電膜的制造方法、使用上述各向異性導電膜的連接方法、及接合體。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，作為將電子零件與基板連接的手段，使用將分散有導電性粒子的熱固化性樹脂涂布于剝離膜上的帶狀連接材料(例如各向異性導電膜(ACF ；AnisotropicConductive Film))。
[0003]該各向異性導電膜例如以將柔性印刷基板(FPC)及1C芯片的端子與LCD面板的玻璃基板上所形成的IT0(Indium Tin Oxide)電極連接的情況為主,用于將各種端子彼此粘合的同時進行電連接的情況。
[0004]近年來，電子零件正在更小型化、集成化。因此，就上述電子零件所具有的電極而言，相鄰的電極間的間距變得更小(微細間距)。但是，用于各向異性導電膜的導電成分多為球狀，且其大小也多使用直徑為數(shù)ym以上者。如果使用這樣的各向異性導電膜將進行小型化、集成化的電極間間距小的電極連接，則存在相鄰的電極(端子)彼此之間的絕緣電阻不充分的問題。因此，在微細間距的各向異性導電連接中，尋求導通電阻優(yōu)異且得到相鄰的端子間的絕緣電阻。
[0005]因此，作為與微細間距相關(guān)聯(lián)的技術(shù)，已提案有作為可用于基板間的連接及感應傳感器的各向異性導電材料，其為在橡膠材料中分散了具有將微細金屬粒鏈狀連結(jié)的形狀的金屬粉末的各向異性導電材料(參照專利文獻1)。
[0006]但是，在該提案的技術(shù)中，存在如下問題，S卩，在進行各向異性導電連接時，金屬粉末彼此接觸，基板或電子零件中相鄰的電極間的絕緣電阻不能充分確保，而發(fā)生短路。另夕卜，由于連結(jié)的金屬粒的數(shù)量未特定，所以鏈中存在未對各向異性導電連接有效作用的金屬粒，存在粒子捕捉率降低的問題。
[0007]另外，在使用各向異性導電性部件的連接方法中，提案有包含如下工序的連接方法，即，在形成有應連接的導體圖案的兩個基板之間夾持包含含有磁性體成分的導電性粒子的各向異性導電性部件的工序、以控制上述導電性粒子的取向狀態(tài)的方式施加磁場的工序、將上述2個基板進行熱壓裝的工序(參照專利文獻2)。
[0008]但是，在該提案的技術(shù)中，由于在進行各向異性導電連接時施加磁場，所以因施加的磁場而多個導電性粒子鏈狀連結(jié)，其結(jié)果存在基板或電子零件中相鄰的電極間的絕緣電阻不能充分確保，而產(chǎn)生短路的問題。另外，如果多個導電性粒子鏈狀連結(jié)，則鏈中存在未對各向異性導電連接有效作用的導電性粒子，存在粒子捕捉率降低的問題。
[0009]因此，在微細間距的各向異性導電連接中，現(xiàn)狀是尋求提供能夠得到相鄰的端子間的絕緣電阻，并且能夠進行導通電阻及粒子捕捉率優(yōu)異的各向異性導電連接的各向異性導電膜、以及該各向異性導電膜的制造方法、使用上述各向異性導電膜的連接方法、及接合體。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1:特開2003-346556號公報
[0013]專利文獻2:特開2004-185857號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0014]發(fā)明所要解決的課題
[0015]本發(fā)明的課題在于，解決現(xiàn)有的所述諸多問題，實現(xiàn)以下的目的。即，本發(fā)明的目的在于，提供在微細間距的各向異性導電連接中，能夠得到相鄰的端子間的絕緣電阻，并且能夠進行導通電阻及粒子捕捉率優(yōu)異的各向異性導電連接的各向異性導電膜、以及該各向異性導電膜的制造方法、使用上述各向異性導電膜的連接方法、及接合體。
[0016]用于解決課題的手段
[0017]作為解決上述課題的手段如下。即:
[0018]< 1 >各向異性導電膜，其為使基板的端子和電子零件的端子各向異性導電連接的各向異性導電膜，其特征在于，
[0019]含有導電性粒子，
[0020]所述導電性粒子為樹脂粒子的表面依次設(shè)有金屬鍍敷層及絕緣層的導電性粒子以及金屬粒子的表面設(shè)有絕緣層的導電性粒子中的至少一種，
[0021]所述導電性粒子以平均3.0個?10.0個連結(jié)。
[0022]< 2 >如上述< 1 >所述的各向異性導電膜，其中，金屬鍍敷層為含有Fe、N1、及Co的至少一種的磁性金屬鍍敷層。
[0023]< 3 >如上述< 1 >所述的各向異性導電膜，其中，金屬粒子為鎳粒子。
[0024]< 4 >如所述< 1 >?< 3 >中任一項所述的各向異性導電膜，其中，導電性粒子的粒子連結(jié)率為8%?50%。
[0025]< 5 >各向異性導電膜的制造方法，其為上述< 1 >?< 4 >中任一項所述的各向異性導電膜的制造方法，其特征在于，包含:
[0026]將含有具有磁性的導電性粒子的各向異性導電組成物的所述導電性粒子磁化的磁化工序；和
[0027]將含有磁化的所述導電性粒子的各向異性導電組成物涂布于基材上的涂布工序。
[0028]< 6 >連接方法，其為使基板的端子和電子零件的端子各向異性導電連接的連接方法，其特征在于，包含:
[0029]在所述基板的端子上貼合各向異性導電膜的貼合工序、
[0030]在所述各向異性導電膜上載置電子零件的載置工序、
[0031]將所述電子零件利用加熱擠壓部件進行加熱及擠壓的加熱擠壓工序，
[0032]所述各向異性導電膜為權(quán)利要求< 1 >?< 4 >中任一項所述的各向異性導電膜。
[0033]< 7 >接合體，其特征在于，通過上述< 6 >所述的連接方法制造。[0034]發(fā)明效果
[0035]根據(jù)本發(fā)明，可以解決現(xiàn)有的所述諸多問題，實現(xiàn)所述目的，可以提供在微細間距的各向異性導電連接中，能夠得到相鄰的端子間的絕緣電阻，并且能夠進行導通電阻及粒子捕捉率優(yōu)異的各向異性導電連接的各向異性導電膜、以及該各向異性導電膜的制造方法、使用上述各向異性導電膜的連接方法、及接合體。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]圖1是表示本發(fā)明的各向異性導電膜之一例的概略剖面圖。
【具體實施方式】
[0037](各向異性導電膜)
[0038]本發(fā)明的各向異性導電膜是使基板的端子和電子零件的端子各向異性導電連接的各向異性導電膜，含有導電性粒子，進而根據(jù)需要還含有其它成分。
[0039]<導電性粒子>
[0040]上述導電性粒子是在樹脂粒子的表面依次設(shè)有金屬鍍敷層及絕緣層的導電性粒子以及在金屬粒子的表面設(shè)有絕緣層的導電性粒子中的至少一種。
[0041]上述導電性粒子的形狀、大小沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0042]-樹脂粒子-
[0043]作為上述樹脂粒子的材質(zhì)，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉--聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚四氟乙烯、聚異丁烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸亞烷基酯、聚砜、聚碳酸酯、聚酰胺、酚醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、苯并胍胺甲醛樹月旨、尿素甲醛樹脂、(甲基)丙烯酸酯聚合物、二乙烯基苯聚合物、二乙烯基苯系共聚物等。它們可以單獨使用1種，也可以并用2種以上。
[0044]其中，優(yōu)選(甲基)丙烯酸酯聚合物、二乙烯基苯聚合物、二乙烯基苯系共聚物。
[0045]作為上述二乙烯基苯系共聚物，例如可列舉二乙烯基苯-苯乙烯共聚物、二乙烯基苯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等。
[0046]在此，(甲基)丙烯酸酯是指甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯中的任一種。上述(甲基)丙烯酸酯聚合物根據(jù)需要可以為交聯(lián)型及非交聯(lián)型中的任一種，也可以將它們混合使用。
[0047]作為上述樹脂粒子的形狀，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，但優(yōu)選表面形狀具有微小凹凸。
[0048]作為上述樹脂粒子的構(gòu)造，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉單層構(gòu)造、層置構(gòu)造等。
[0049]作為上述樹脂粒子的平均粒徑，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，但優(yōu)選為1 μ m~50 μ m,更優(yōu)選為2 μ m~20 μ m,特別優(yōu)選為2 μ m~10 μ m。
[0050]上述樹脂粒子的平均粒徑不足1 μ m,或超過50 μ m時，往往不能得到粒度分布清晰者。另一方面，上述樹脂粒子的平均粒徑在上述特別優(yōu)選的范圍內(nèi)時，在得到良好的連接可靠性這一點上是有利的。
[0051]此外，上述樹脂粒子的平均粒徑例如可使用粒度分布測定裝置(日機裝社制、商品名:MT3100)進行測定。[0052]-金屬鍍敷層-
[0053]作為上述金屬鍍敷層，只要是上述樹脂粒子的表面上形成的鍍敷層，就沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，但從磁性增強且粒子連結(jié)率增高這一點來看，優(yōu)選含有Fe、N1、及Co中的至少任一種的磁性金屬鍍敷層，更優(yōu)選含有Ni的磁性金屬鍍敷層。
[0054]上述金屬鍍敷層也可以含有磷及硼中的至少任一種。
[0055]作為上述金屬鍍敷層中的磷濃度，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，但優(yōu)選為10質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為3.0質(zhì)量％~10質(zhì)量％。上述磷濃度超過10質(zhì)量％時，往往粒子連結(jié)率、粒子捕捉數(shù)、及粒子捕捉率(粒子捕捉效率)降低。
[0056]作為上述金屬鍍敷層中的硼濃度，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0057]作為調(diào)整上述金屬鍍敷層的磷濃度及硼濃度的方法，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉控制鍍敷反應的pH的方法、控制鍍敷液中的磷酸濃度及硼濃度的方法等。
[0058]其中，從反應控制優(yōu)異這一點考慮，優(yōu)選控制鍍敷反應的pH的方法。
[0059]此外，上述金屬鍍敷層中的磷濃度及硼濃度例如可通過使用EDX (能量分散型X射線分析裝置、日立〃 "”口 7 — X社制)對鍍敷層進行成分分析來測定。
[0060]作為上述鍍敷， 例如可列舉鍍N1-P (鎳-磷)、鍍N1-B (鎳-硼)、鍍Fe、鍍Co等。
[0061]作為上述金屬鍍敷層的平均厚度，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，但優(yōu)選為10nm ~200nm。
[0062]上述平均厚度超過200nm時，鍍敷后的粒子彼此之間因鍍敷而容易凝集，有時容易成為巨大粒子。
[0063]此外，上述金屬鍍敷層的平均厚度為如下得到的厚度，即，使用例如聚焦離子束加工觀察裝置(日立?、"”口一社制、商品名:FB-2100)對任意選擇的10個粒子進行截面研磨，并使用透射電子顯微鏡(日立〃 4 f7 口 7—社制、商品名:H-9500)測定金屬鍍敷層的厚度，將這些測定值進行算術(shù)平均化。
[0064]作為形成上述金屬鍍敷層的鍍敷方法，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉無電解法、濺射法等。
[0065]-金屬粒子-
[0066]作為上述金屬粒子，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉:銅、鐵、鎳、金、銀、鋁、鋅、不銹鋼、赤鐵礦(Fe203)、磁鐵礦(Fe304)、由通式:MFe204、M0.nFe203 (兩式中，Μ表示2價的金屬，例如可列舉Mn、Co、N1、Cu、Zn、Ba、Mg等。N為正整數(shù)。而且，上述M在重復時可以是同種類也可以是不同種類。)表示的各種鐵酸鹽、硅鋼粉、坡莫合金、Co基非晶形合金、山達斯特合金、阿爾帕姆高導磁鐵鋁合金、鎳鐵鑰超高導磁合金、高導磁合金、波曼德合金、波尼瓦恒磁導率合金等各種金屬粉、其合金粉等。它們可以單獨使用1種，也可以并用2種以上。其中，從連接可靠性這一點來看，更優(yōu)選鎳粒子。
[0067]-絕緣層-
[0068]作為上述絕緣層，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉由樹脂構(gòu)成的層等。作為上述樹脂，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉固形環(huán)氧樹脂、苯氧基樹脂、乙烯聚合物、聚酯樹脂、烷基化纖維素樹脂、焊劑7 々7)樹脂等。
[0069]作為將上述絕緣層被覆于設(shè)有金屬鍍敷層的樹脂粒子及金屬粒子的方法，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉如下方法，即，使設(shè)有金屬鍍敷層的樹脂粒子或金屬粒子分散到樹脂溶液中，將得到的分散體作為微細液滴一邊噴霧一邊加溫，將溶劑干燥的方法。作為用于該方法的樹脂，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉固形環(huán)氧樹脂、苯氧基樹脂、乙烯聚合物、聚酯樹脂、烷基化纖維素樹脂、焊劑樹脂等。
[0070]作為上述導電性粒子的平均粒徑，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，但優(yōu)選為1 μ m?50 μ m,更優(yōu)選為2 μ m?10 μ m。上述平均粒徑不足1 μ m時,往往不能發(fā)現(xiàn)作為導電性粒子的功能，引起導通不良，超過50 μ m時，往往膜形成能力降低，制造中產(chǎn)生缺陷。
[0071]此外，上述導電性粒子的平均粒徑例如可使用粒度分布測定裝置(日機裝社制、商品名:7 4夕口卜9 7夕MT3100)進行測定。
[0072]上述導電性粒子在上述各向異性導電膜中是以平均3.0個?10.0個連結(jié)，優(yōu)選以平均3.0個?5.0個連結(jié)。連結(jié)的平均個數(shù)不足3.0個時，粒子捕捉率降低，超過10.0個時，壓裝時的擠壓性變差，導通不良。
[0073]上述導電性粒子的連結(jié)是指上述導電性粒子彼此相接觸的狀態(tài)。作為使上述導電性粒子連結(jié)的方法，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，但優(yōu)選后述的本發(fā)明的各向異性導電膜的制造方法中的磁化工序。
[0074]連結(jié)的平均個數(shù)可通過以下的方法求出。通過金屬顯微鏡(奧林巴斯社制、商品名:MX51)觀察各向異性導電膜，計數(shù)所觀察的1，000個導電性粒子的連結(jié)的粒子群的數(shù)目，將[1，000個/ (連結(jié)的粒子群的數(shù)目)]作為連結(jié)的平均個數(shù)。
[0075]在此，使用圖1說明在上述各向異性導電膜中上述導電性粒子連結(jié)的樣子。圖1是本發(fā)明的各向異性導電膜之一例的概略剖面圖。各向異性導電膜1含有導電性粒子2和包含膜形成樹脂等的樹脂層3。圖1中，4個導電性粒子數(shù)珠連接地接觸的粒子群A的導電性粒子的連結(jié)個數(shù)為4個。4個導電性粒子凝集接觸的粒子群B的導電性粒子的連結(jié)個數(shù)為4個。9個導電性粒子一部分數(shù)珠連接，一部分凝集接觸的粒子群C的導電性粒子的連結(jié)個數(shù)為9個。作為連結(jié)的方式，在提高粒子捕捉率這一點上優(yōu)選導電性粒子凝集接觸的粒子群。
[0076]作為上述導電性粒子的粒子連結(jié)率，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，但優(yōu)選為8 %?80 %，更優(yōu)選為8 %?50 %，特別優(yōu)選為30 %?50 %。上述粒子連結(jié)率不足8 %時往往粒子捕捉率的提高不足，超過80%時，往往粒子捕捉率降低，及容易存在無法捕捉的導電性粒子。
[0077]在此，粒子連結(jié)率)是對每1mm2各向異性導電膜的導電性粒子的數(shù)〔粒子密度(A)(個/mm2)〕和2個以下粒子連結(jié)的粒子密度(B)(個/mm2)(未與其它導電性粒子連結(jié)的導電性粒子、及導電性粒子的連結(jié)個數(shù)為2個的粒子群的導電性粒子的各向異性導電膜每1_2的數(shù))進行計數(shù)，由下述式⑴求出。粒子密度(面密度)例如可使用金屬顯微鏡(奧林巴斯社制、商品名:MX51)進行計數(shù)。
[0078]粒子連結(jié)率(％) =[1_(2個以下粒子連結(jié)的粒子密度(B)/粒子密度(A))]X100式⑴
[0079]其中，上述式⑴中，導電性粒子為以2個連結(jié)的情況下的粒子數(shù)作為2個進行計數(shù)。
[0080]作為上述各向異性導電膜中的上述導電性粒子的含量，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0081]<其它成分>
[0082]作為上述其它成分，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉膜形成樹月旨、熱固化性樹脂、固化劑、硅烷偶聯(lián)劑等。
[0083]-膜形成樹脂-
[0084]作為上述膜形成樹脂，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉:苯氧基樹脂、不飽和聚脂樹脂、飽和聚脂樹脂、聚氨酯樹脂、丁二烯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹月旨、聚烯烴樹脂等。上述膜形成樹脂可單獨使用1種，也可以并用2種以上。其中，從制膜性、加工性、連接可靠性這一點出發(fā)，特別優(yōu)選苯氧基樹脂。
[0085]上述苯氧基樹脂是指由雙酚A和環(huán)氧氯丙烷合成的樹脂，可以使用適宜合成的樹月旨，也可以使用市售品。
[0086]作為上述各向異性導電膜中的上述膜形成樹脂的含量，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0087]-熱固化性樹脂_
[0088]作為上述熱固化性樹脂，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉環(huán)氧樹月旨、丙烯酸樹脂等。
[0089]—環(huán)氧樹脂一
[0090]作為上述環(huán)氧樹脂，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、它們的改性環(huán)氧樹脂等熱固化性環(huán)氧樹脂等。它們可以單獨使用1種，也可以并用2種以上。
[0091]作為上述各向異性導電膜中的上述環(huán)氧樹脂的含量，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0092]—丙烯酸樹脂一
[0093]作為上述丙烯酸樹脂，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸異丁酯、含磷酸基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二羥甲基三環(huán)癸烷二丙烯酸酯、四亞甲基二醇四丙烯酸酯、2-羥基-1，3-二丙烯酰氧基丙烷、2，2-雙[4-(丙烯酰氧基甲氧基)苯基]丙烷、2，2-雙[4-(丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、丙烯酸二環(huán)戊烯酯、丙烯酸三環(huán)癸酯、三(丙烯酰氧乙基)異氰脲酸酯、氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯等。此外，也可以使用將上述丙烯酸酯換成甲基丙烯酸酯者。它們可以單獨使用1種，也可以并用2種以上。
[0094]作為上述各向異性導電膜中的上述丙烯酸樹脂的含量，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0095]-固化劑-
[0096]作為上述固化劑，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉陽離子系固化齊IJ、陰離子系固化劑、自由基系固化劑等。
[0097]—陽離子系固化劑一
[0098]作為上述陽離子系固化劑，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉锍鹽釔鹽等。其中，優(yōu)選芳香族锍鹽。
[0099]上述陽離子系固化劑優(yōu)選與作為上述熱固化性樹脂的環(huán)氧樹脂并用。[0100]作為上述各向異性導電膜中的上述陽離子系固化劑的含量，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0101]--陰離子系固化劑--
[0102]作為上述陰離子系固化劑，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉聚胺
坐寸。
[0103]上述陰離子系固化劑優(yōu)選與作為上述熱固化性樹脂的環(huán)氧樹脂并用。
[0104]作為上述各向異性導電膜中的上述陰離子系固化劑的含量，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0105]—自由基系固化劑一
[0106]作為上述自由基系固化劑，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉有機過氧化物等。
[0107]上述自由基系固化劑優(yōu)選與作為上述熱固化性樹脂的丙烯酸樹脂并用。
[0108]作為上述各向異性導電膜中的上述自由基系固化劑的含量，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0109]-硅烷偶聯(lián)劑_
[0110]作為上述硅烷偶聯(lián)劑，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉環(huán)氧系硅燒偶聯(lián)劑、丙稀酸系硅烷偶聯(lián)劑、硫醇系硅烷偶聯(lián)劑、胺系硅烷偶聯(lián)劑等。
[0111]作為上述各向異性導電膜中的上述硅烷偶聯(lián)劑的含量，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0112]作為上述各向異性導電膜的厚度，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0113](各向異性導電膜的制造方法)
[0114]本發(fā)明的各向異性導電膜的制造方法是本發(fā)明的上述各向異性導電膜的制造方法，至少包含磁化工序和涂布工序，進而根據(jù)需要還包含其它工序。
[0115]<磁化工序>
[0116]作為上述磁化工序，只要是將含有具有磁性的導電性粒子的各向異性導電組成物的上述導電性粒子磁化的工序，就沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0117]上述導電性粒子是本發(fā)明的上述各向異性導電膜中的上述導電性粒子。
[0118]作為上述各向異性導電組成物，只要含有上述導電性粒子，就沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如至少含有上述導電性粒子，更優(yōu)選的是，可列舉含有膜形成樹脂、熱固化性組成物、固化劑的各向異性導電組成物等。
[0119]作為上述各向異性導電組成物中的上述膜形成樹脂，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉本發(fā)明的上述各向異性導電膜的說明中示例的上述膜形成樹脂等。
[0120]作為上述各向異性導電組成物中的上述熱固化性樹脂，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉本發(fā)明的上述各向異性導電膜的說明中示例的上述熱固化性樹脂
坐寸。
[0121]作為上述各向異性導電組成物中的上述固化劑，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉本發(fā)明的上述各向異性導電膜的說明中示例的上述固化劑等。
[0122]作為將上述導電性粒子磁化的方法，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉使用脈沖磁化裝置進行磁化的方法等。[0123]作為上述磁化的條件，只要是在得到的各向異性導電膜中上述導電性粒子處于以平均3.0個?10.0個連結(jié)的狀態(tài)的條件，就沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0124]<涂布工序>
[0125]作為上述涂布工序，只要是在基材上涂布含有磁化的上述導電性粒子的各向異性導電組成物的工序，就沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0126]作為上述基材的材質(zhì)，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，但優(yōu)選為聚對苯二甲酸乙二醇酯膜。此外，從提高強度的目的出發(fā)，聚對苯二甲酸乙二醇酯膜也可以含有氧化鈦等無機填料。
[0127]作為上述基材的平均厚度，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，但優(yōu)選為10 μ m?80 μ m，更優(yōu)選為12 μ m?75 μ m。
[0128]上述基材的平均厚度不足10 μ m時，由于拉伸強度降低等，因此往往在安裝時難以處理各向異性導電膜，超過80 μ m時，難以形成卷形狀，另外，最終基材被廢棄，因此往往費料的量增多。
[0129]根據(jù)需要，也可以對上述基材施以硅酮處理等脫模處理。
[0130]作為上述涂布方法，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉:以刮刀涂布法、噴霧涂布法、旋涂法、輥涂法等為代表的各種涂布法、熱融法、共擠出法等。
[0131]在進行上述涂布時，也可以根據(jù)需要進行加熱。作為加熱溫度及加熱時間，沒有特另|J限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0132](連接方法及接合體)
[0133]本發(fā)明的連接方法至少包含貼合工序、載置工序、加熱擠壓工序，進而根據(jù)需要還包含其它工序。
[0134]上述連接方法為使基板的端子和電子零件的端子各向異性導電連接的連接方法。
[0135]本發(fā)明的接合體通過本發(fā)明的上述連接方法制造。
[0136]< 基板 >
[0137]作為上述基板，只要是成為各向異性導電連接的對象的、具有端子的基板，就沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉ΙΤ0玻璃基板、柔性基板、剛性基板等。
[0138]作為上述基板的大小、形狀、構(gòu)造，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0139]<電子零件>
[0140]作為上述電子零件，只要是成為各向異性導電連接的對象的、具有端子的電子零件，就沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉1C芯片、TAB帶、液晶面板等。作為上述1C芯片，例如可列舉平板顯示器(FPD)的液晶畫面控制用1C芯片等。
[0141]<貼合工序>
[0142]作為上述貼合工序，只要是在上述基板的端子上貼合各向異性導電膜的工序，就沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0143]上述各向異性導電膜是本發(fā)明的上述各向異性導電膜。
[0144]<載置工序>
[0145]作為上述載置工序，只要是在上述各向異性導電膜上載置上述電子零件的工序，就沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0146]通常，此時不進行各向異性導電連接。[0147]<加熱擠壓工序>
[0148]作為上述加熱擠壓工序，只要是利用加熱擠壓部件對上述電子零件進行加熱及擠壓的工序，就沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇。
[0149]作為上述加熱擠壓部件，例如可列舉具有加熱機構(gòu)的擠壓部件等。作為具有上述加熱機構(gòu)的擠壓部件，例如可列舉熱工具等。
[0150]作為上述加熱的溫度，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉100°C~250°C 等。
[0151]作為上述擠壓的壓力，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉0.1MPa ~lOOMPa 等。 [0152]作為上述加熱及擠壓的時間，沒有特別限制，可根據(jù)目的適宜選擇，例如可列舉
0.5秒~120秒等。
[0153]在上述加熱擠壓工序中，優(yōu)選使上述各向異性導電膜軟化進而使之固化。
[0154]在上述加熱擠壓工序中，通過加熱及擠壓，存在于上述基板的端子和上述電子零件的端子之間的導電性粒子因作用于端子間的壓力而發(fā)生變形。由于該變形，上述導電性粒子的絕緣層破裂，上述導電性粒子的金屬鍍敷層或金屬粒子露出。由于上述導電性粒子的金屬鍍敷層或金屬粒子露出，從而可經(jīng)由上述導電性粒子進行上述基板的端子和上述電子零件的端子的電連接，進行各向異性導電連接。
[0155]此時，上述導電性粒子是以平均3.0個~10.0個連結(jié)，由此，粒子捕捉率提高，實現(xiàn)優(yōu)異的各向異性導電連接。
[0156]另外，即使對各向異性導電膜進行加熱及擠壓，存在于上述基板的端子間或上述電子零件的端子間的上述導電性粒子也幾乎不會變形。因此，存在于上述基板的端子間或上述電子零件的端子間的上述導電性粒子的金屬鍍敷層或金屬粒子不會露出，而一直被絕緣層覆蓋。于是，即使在上述導電性粒子相連，并跨過上述基板的端子間或上述電子零件的端子間的情況下，上述基板的端子間或上述電子零件的端子間的絕緣電阻也能夠被維持，結(jié)果能夠防止短路。
[0157]【實施例】
[0158]以下，對本發(fā)明的實施例進行說明，但本發(fā)明不受這些實施例任何限定。此外，只要沒有特別說明，份表示質(zhì)量份。
[0159](制造例1)
[0160]<交聯(lián)聚苯乙烯粒子的制作>
[0161]向調(diào)整了二乙烯基苯、苯乙烯及甲基丙烯酸丁酯的混合比的溶液中作為聚合引發(fā)劑投入過氧化苯甲酰，一邊高速均勻攪拌一邊進行加熱，進行聚合反應，由此得到微粒子分散液。將上述微粒子分散液進行過濾并進行減壓干燥，由此得到作為微粒子的凝集體的塊(7' α 7)體。進而將上述塊體進行粉碎，由此得到平均粒徑3 μ m的交聯(lián)聚苯乙烯粒子。
[0162](比較例1)
[0163]<各向異性導電膜的制作>
[0164]-各向異性導電組成物的制作_
[0165]在微囊型胺系固化劑(旭化成> ^力 > 文社制、商品名.."? 了 HX3941HP)50份、液狀環(huán)氧樹脂(' c工>社制、商品名:EP828) 14份、苯氧基樹脂(新日鐵化學社制、商品名:YP50)35份及硅烷偶聯(lián)劑(信越化學工業(yè)社制、商品名:ΚΒΕ403)1份中，使制造例1得到的平均粒徑3 μ m的交聯(lián)聚苯乙烯粒子依次進行鍍Ni及鍍Au的平均粒徑3 μ m的導電性粒子以粒子密度為4，OOOpcs (個)/_2的方式分散于其中，得到各向異性導電組成物1。
[0166]此外，鍍Ni及鍍Au的合計的鍍敷層的平均厚度為lOOnm。
[0167]上述鍍敷層的平均厚度為如下得到的厚度，即，使用聚焦離子束加工觀察裝置(日立^ "”口夕一社制、商品名:FB-2100)對任意選擇的10個粒子進行截面研磨，并使用透射電子顯微鏡(日立^ ^ f7 口夕一社制、商品名:H-9500)測定鍍敷層的厚度，將這些測定值進行算術(shù)平均化。
[0168]-磁化工序-
[0169]使用圓筒狀的脈沖磁化裝置(P-2804、^ 〃卜9 社制)，以3秒1次的間隔流通磁化電流1，000A，進行15秒磁化，使各向異性導電組成物1中的導電性粒子磁化。
[0170]-各向異性導電膜的制作_
[0171]將含有磁化后的導電性粒子的各向異性導電組成物1以干燥后的平均厚度為20 μ m的方式涂布于進行了硅酮處理的脫模PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)膜上，得到片狀各向異性導電膜1。[0172]<連接方法(接合體的制造)>
[0173]作為評價基材，使用C0F(評價用基材、35μπι間距、線/間隔=l/l、Cu8ym厚度-鍍Sn、38 μ m厚度-S’perflex基材)和ΙΤ0涂布玻璃(評價用基材、35 μ m間距、玻璃厚度0.7mm)，進行各向異性導電連接。
[0174]具體而言，將制作好的各向異性導電膜1按1.0mm寬度切開。將該各向異性導電膜1貼合于ΙΤ0涂布玻璃上。
[0175]在其上放置上述C0F進行對位預固定后，以1.0mm寬度熱工具使用緩沖材料(厚度70μπι的77口> (注冊商標))在壓裝條件190°C、3MPa、10秒(工具速度10mm/秒、階段溫度40°C )下進行各向異性導電連接，制作接合體1。
[0176]< 評價 >
[0177]對制作出的各向異性導電膜及接合體進行以下評價。表1-1表示結(jié)果。
[0178]〔連結(jié)的平均個數(shù)〕
[0179]各向異性導電膜中的導電性粒子的連結(jié)的平均個數(shù)通過以下的方法求出，使用金屬顯微鏡(奧林巴斯社制、商品名:MX51)觀察各向異性導電膜，計數(shù)所觀察的1，000個導電性粒子的連結(jié)的粒子群的數(shù)目，將[1，000個/ (連結(jié)的粒子群的數(shù)目)]作為連結(jié)的平均個數(shù)。
[0180]〔粒子連結(jié)率〕
[0181]粒子連結(jié)率)通過計數(shù)每1_2各向異性導電膜的導電性粒子的數(shù)目〔粒子密度(A)(個/mm2)〕和2個以下粒子連結(jié)的粒子密度(B)(個/mm2)(未與其它導電性粒子連結(jié)的導電性粒子及導電性粒子的連結(jié)個數(shù)為2個的粒子群中的導電性粒子的各向異性導電膜每1_2的數(shù)目)并根據(jù)下式⑴求出。
[0182]粒子連結(jié)率(％) =[1_(2個以下粒子連結(jié)的粒子密度(B)/粒子密度(A))]X100式⑴[0183]其中，上述式(1)中，導電性粒子為以2個連結(jié)時的粒子數(shù)作為2個計數(shù)。
[0184]〔粒子捕捉數(shù)及粒子捕捉率(粒子捕捉效率)〕
[0185]粒子捕捉數(shù)及粒子捕捉率(粒子捕捉效率)通過下述方法測定。
[0186]對于各接合體，利用金屬顯微鏡(奧林巴斯社制、商品名:MX51)計數(shù)100個端子上的導電性粒子的數(shù)目(接合后的粒子數(shù))。
[0187]將此時的每一個端子的粒子數(shù)的最大值及最小值，甚至平均值作為粒子捕捉數(shù)求出。
[0188]另外，根據(jù)下式(2)求出每一個端子的粒子捕捉率(粒子捕捉效率)。
[0189]粒子捕捉効率(％ )=
[0190][(壓裝后被端子捕捉的粒子個數(shù))/(壓裝前存在于端子下的粒子個數(shù))]X100式⑵
[0191]其中，〔壓裝后被端子捕捉的粒子個數(shù)〕是處于端子上且明確判斷為與導通相關(guān)的導電性粒子的個數(shù)。〔壓裝前存在于端子下的粒子個數(shù)〕換言之是在壓裝前的各向異性導電膜中與端子同面積存在的導電性粒子的個數(shù)。
[0192]〔導通電阻〕
[0193]對于各接合體，使用4端子法流過1mA電流，測定15處端子間的電阻值(Ω)。求出此時的最大值、最小值、及平均值。
[0194]〔短路發(fā)生數(shù)〕
[0195]對各接合體，測定在端子間流過30V電壓時的絕緣電阻值。此時，將絕緣電阻值不足1Χ108Ω的情況判斷為短路。而且，對30處的端子間進行測定，求出短路發(fā)生數(shù)。
[0196](比較例2)
[0197]<各向異性導電膜及接合體的制作>
[0198]除將比較例1中鍍Ni及鍍Au僅代替為以下的鍍N1-P(鎳-磷)以外，與比較例1相同，得到片狀各向異性導電膜2。
[0199]另外，與比較例1相同地制作接合體2。
[0200]-鍍N1-P-
[0201]對制造例1中得到的平均粒徑3 μ m的交聯(lián)聚苯乙烯粒子10g進行采用5質(zhì)量％氫氧化鈉水溶液的堿蝕刻、酸中和、二氯化錫溶液的敏化。之后，實施二氯化鈀溶液的活化處理構(gòu)成的無電解鍍敷前處理，過濾清洗后，得到粒子表面附著有鈀的導電性粒子。
[0202]將得到的導電性粒子用水1，500mL稀釋，作為鍍敷穩(wěn)定劑，添加0.005mmol的硝酸鉍、及0.006mmol的硝酸鉈，并用10質(zhì)量％硫酸水和2N的氫氧化鈉水溶液將pH調(diào)整為
5.7，制成漿液，并將液溫度設(shè)為26 °C。
[0203]在該漿液中添加40mL硫酸鎳450g/L、80mL次磷酸鈉150g/L和檸檬酸鈉116g/L的混合液、280mL水、作為鍍敷穩(wěn)定劑的0.02mmol硝酸秘及0.024mmol硝酸銘,并用28質(zhì)量％氨水將pH調(diào)整為9.3，將該前期反應鍍敷液以80mL/分鐘的添加速度通過定量泵進行添加。
[0204]之后，攪拌至pH穩(wěn)定，確認氫停止發(fā)泡，進行無電解鍍敷前期工序。
[0205]其次，將180mL硫酸鎳450g/L、440mL次磷酸鈉150g/L和檸檬酸鈉116g/L的混合液、作為鍍敷穩(wěn)定劑的0.3mmol硝酸鉍及0.36mmol硝酸鉈的后期反應鍍敷液以27mL/分鐘的添加速度通過定量泵進行添加。
[0206]之后，攪拌至pH穩(wěn)定，確認氫停止發(fā)泡，進行無電解鍍敷后期工序。
[0207]接著，將鍍敷液過濾，將過濾物用水清洗，之后用80°C的真空干燥機進行干燥，由此得到具有N1-P鍍敷層的導電性粒子。
[0208]供與比較例1相同的評價。表1-1表示結(jié)果。
[0209]此外，鍍敷層的平均厚度為lOOnm，導電性粒子的鍍敷層中的P (磷)濃度為9.5質(zhì)量％。
[0210]另外，P濃度及后述的B(硼)濃度如下測定，即，使用聚焦離子束(日立〃 4 r ^)口 ^ 一*社制)切出鍍敷后的粒子的截面，使用EDX(能量分散型X射線分析裝置、日立
” 口 7 — X社制)對鍍敷層進行成分分析。
[0211](實施例1)
[0212]<各向異性導電膜及接合體的制作>
[0213]-導電性粒子1的制作-
[0214]除將比較例2中鍍N1-P (鎳-磷)的P濃度變更為表1-1所記載的P濃度以外，與比較例2同樣地得到 設(shè)有金屬鍍敷層的樹脂粒子。
[0215]接著，使用特開平4-362104號公報的段落〔0013〕~〔0014〕所記載的方法進行絕緣層的被覆。絕緣層被覆設(shè)有金屬鍍敷層的樹脂粒子可通過進行金屬顯微鏡觀察來確認。
[0216]-各向異性導電膜及接合體的制作-
[0217]除將比較例1中導電性粒子代替為上述導電性粒子1以外，與比較例1同樣地得到各向異性導電膜3及接合體3。
[0218]將得到的各向異性導電膜3及接合體3供與比較例1相同的評價。表1-1表示結(jié)果。
[0219](實施例2及3)
[0220]<各向異性導電膜及接合體的制作>
[0221]除將實施例1中制作導電性粒子時的鍍N1-P的P濃度變更為表1-1所示的P濃度以外，與實施例1同樣地得到各向異性導電膜4~5及接合體4~5。
[0222]此外，鍍敷層的平均厚度均為lOOnm。另外，絕緣層被覆設(shè)有金屬鍍敷層的樹脂粒子可通過進行金屬顯微鏡觀察來確認。
[0223]將得到的各向異性導電膜4~5及接合體4~5供與比較例1相同的評價。表1_1表不結(jié)果。
[0224](實施例4)
[0225]<各向異性導電膜及接合體的制作>
[0226]除將實施例1中制作導電性粒子時的鍍N1-P代替為鍍N1-B (鎳-硼)，將鍍敷層中的B(硼)濃度設(shè)為5.5質(zhì)量％以外，與實施例1同樣地得到各向異性導電膜6及接合體6。
[0227]此外，鍍敷層的平均厚度為lOOnm。另外，絕緣層被覆設(shè)有金屬鍍敷層的樹脂粒子可通過進行金屬顯微鏡觀察來確認。
[0228]將得到的各向異性導電膜6及接合體6供與比較例1相同的評價。表1-2表示結(jié)果。[0229](實施例δ)
[0230]<各向異性導電膜及接合體的制作>
[0231]除將實施例1中制作導電性粒子時的鍍N1-P代替為鍍Co以外，與實施例1同樣地得到各向異性導電膜7及接合體7。
[0232]此外，鍍敷層的平均厚度為lOOnm。另外，絕緣層被覆設(shè)有金屬鍍敷層的樹脂粒子可通過進行金屬顯微鏡觀察來確認。
[0233]將得到的各向異性導電膜7及接合體7供與比較例1相同的評價。表1-2表示結(jié)果。
[0234](實施例6)
[0235]<各向異性導電膜及接合體的制作>
[0236]除將實施例1中設(shè)有金屬鍍敷層的樹脂粒子代替為鎳粒子(4 =社制、商品名:T123、平均粒徑3μπι)以外，與實施例1同樣地得到各向異性導電膜8及接合體8。
[0237]絕緣層被覆鎳粒子可通過進行金屬顯微鏡觀察來確認。
[0238]將得到的各向異性導電膜8及接合體8供與比較例1相同的評價。表1-2表示結(jié)果。
[0239](比較例3及4)
[0240]<各向異性導電膜及接合體的制作>
[0241]在實施例1中，調(diào)整磁化條件，除將各向異性導電膜中的導電性粒子的連結(jié)的平均個數(shù)變更為表1-2所示的平均個數(shù)以外，與實施例1同樣地得到各向異性導電膜9~10及接合體9~10。
[0242]將得到的各向異性導電膜9~10及接合體9~10供與比較例1相同的評價。表1_2表不結(jié)果。
[0243](實施例7)
[0244]<各向異性導電膜及接合體的制作>
[0245]在實施例1中，調(diào)整磁化條件，除將各向異性導電膜中的導電性粒子的連結(jié)的平均個數(shù)變更為表1-2所示的平均個數(shù)以外，與實施例1同樣地得到各向異性導電膜11及接合體11。
[0246]將得到的各向異性導電膜11及接合體11供與比較例1相同的評價。表1-2表示結(jié)果。
[0247]【表1-1】
【權(quán)利要求】
1.各向異性導電膜，使基板的端子和電子零件的端子各向異性導電連接，其特征在于，含有導電性粒子，所述導電性粒子為樹脂粒子的表面依次設(shè)有金屬鍍敷層及絕緣層的導電性粒子以及金屬粒子的表面設(shè)有絕緣層的導電性粒子中的至少一種，所述導電性粒子是以平均3.0個?10.0個連結(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的各向異性導電膜，其中，金屬鍍敷層為含有Fe、Ni及Co中的至少一種的磁性金屬鍍敷層。
3.如權(quán)利要求1所述的各向異性導電膜，其中，金屬粒子為鎳粒子。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項所述的各向異性導電膜，其中，導電性粒子的粒子連結(jié)率為8%?50%。
5.各向異性導電膜的制造方法，制造權(quán)利要求1?4中任一項所述的各向異性導電膜，其特征在于，包含:將含有具有磁性的導電性粒子的各向異性導電組成物的所述導電性粒子磁化的磁化工序；和將含有磁化的所述導電性粒子的各向異性導電組成物涂布于基材上的涂布工序。
6.連接方法，使基板的端子和電子零件的端子各向異性導電連接，其特征在于，包含:在所述基板的端子上貼合各向異性導電膜的貼合工序、在所述各向異性導電膜上載置電子零件的載置工序、將所述電子零件利用加熱擠壓部件進行加熱及擠壓的加熱擠壓工序，所述各向異性導電膜為權(quán)利要求1?4中任一項所述的各向異性導電膜。
7.接合體，其特征在于，通過權(quán)利要求6所述的連接方法制造。
【文檔編號】H01R11/01GK103748744SQ201280040839
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月23日
【發(fā)明者】石松朋之 申請人:迪睿合電子材料有限公司