本申請是申請日2013年8月23日,申請?zhí)?01380043932.8(pct/jp2013/072617),發(fā)明名稱為“各向異性導電膜的制造方法和各向異性導電膜”的發(fā)明專利申請的分案申請。
本發(fā)明涉及各向異性導電膜的制造方法和各向導電膜。
背景技術:
各向異性導電膜在ic芯片等電子部件的安裝中廣泛應用,近年來,從適用于高密度安裝的角度考慮,為了實現(xiàn)連接可靠性和絕緣性的提高、粒子捕獲效率的提高、制造成本的降低等,人們提出了將各向異性導電連接用的導電粒子以單層排列在絕緣性粘接層上而成的各向異性導電膜(專利文獻1)。
該各向異性導電膜如下制作。即,首先使導電粒子保持在具有開口的轉印模的該開口處,自其上按壓形成有轉印用粘合層的粘合膜,使導電粒子一次轉印到粘合層上。接著,將作為各向異性導電膜構成要素的高分子膜按壓在附著于粘合層上的導電粒子上,通過加熱加壓將導電粒子二次轉印于高分子膜表面。接著,在經導電粒子二次轉印的高分子膜的導電粒子一側表面以覆蓋導電粒子的方式形成粘接層,由此制成各向異性導電膜。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特愿2010-33793號公報。
技術實現(xiàn)要素:
所要解決的課題
但是,使用具有開口的轉印模制作的專利文獻1的各向異性導電膜中,只要一次轉印和二次轉印順利推進,則對于各向異性導電膜的連接可靠性、絕緣性、粒子捕獲效率或許可以期待一定程度的提高,但通常為了容易進行二次轉印,使用粘合力比較弱的膜作為一次轉印用的粘合膜,并且要減小導電粒子與粘合膜的接觸面積。因此,在進行一次轉印操作-二次轉印操作時,可能有產生未進行一次轉印的導電粒子、一次轉印后導電粒子從粘合膜上剝落、或者粘合膜上的導電粒子位置偏移等問題發(fā)生,整體操作效率降低。
另一方面,如果為了使一次轉印操作更高速且順暢地進行而使粘合膜的粘合力在一定程度上增強、使導電粒子穩(wěn)定地保持在粘合膜上,則二次轉印到高分子膜變難;如果為了避免該問題而增強高分子膜的膜性,則有各向異性導電膜的導通電阻增大,導通可靠性也降低的問題。這樣,在使用具有開口的轉印模制作各向異性導電膜時,實際情形是一次轉印和二次轉印并不一定順利推進,因此對于各向異性導電膜,現(xiàn)狀是依然強烈需求同時實現(xiàn)良好的連接可靠性、良好的絕緣性和良好的粒子的捕獲效率。
本發(fā)明的目的是解決以上的現(xiàn)有技術問題,其中,在利用具有開口的轉印模制造導電粒子單層排列的各向異性導電膜時,可以制造顯示良好的連接可靠性、良好的絕緣性和良好的粒子捕獲效率的各向異性導電膜。
解決問題的方法
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn):在使用具有開口的轉印模制作各向異性導電膜時,使用透光性的材料作為轉印模,另外,不是先將導電粒子暫時一次轉印在粘合膜上,而是從轉印模上直接以單層排列的方式轉印在構成各向異性導電膜的絕緣性樹脂層上,并且是使相鄰的導電粒子之間的中央區(qū)域的絕緣性樹脂層厚度比導電粒子附近的絕緣性樹脂層厚度減薄地進行轉印,進而經由透光性的轉印模照射紫外線,由此可以使保持有導電粒子的絕緣性樹脂光固化,并且將有導電粒子以單層排列的該絕緣性樹脂層的兩面用發(fā)揮粘接層功能的絕緣性樹脂層夾持,由此可實現(xiàn)上述目的,從而完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明提供一種制造方法,其為第1連接層被主要由絕緣性樹脂構成的第2連接層和第3連接層夾持的3層結構的各向異性導電膜的制造方法,所述制造方法具有以下工序(a)-(f)。
<工序(a)>
將導電粒子配置在形成有開口的透光性轉印模的開口內,使形成于剝離膜上的光聚合性絕緣性樹脂層與形成有開口的轉印模的表面相對的工序。
<工序(b)>
自剝離膜一側對光聚合性絕緣性樹脂層施加壓力,將光聚合性絕緣性樹脂壓入開口內,使導電粒子轉粘于光聚合性絕緣性樹脂層的表面,由此形成第1連接層的工序,所述第1連接層具有導電粒子以單層排列于光聚合性絕緣性樹脂層的平面方向上的結構,且具有相鄰的導電粒子之間的中央區(qū)域的光聚合性絕緣性樹脂層厚度比導電粒子附近的光聚合性絕緣性樹脂層厚度減薄的結構。
<工序(c)>
由透光性的轉印模一側對第1連接層照射紫外線的工序。
<工序(d)>
從第1連接層除去剝離膜的工序。
<工序(e)>
在第1連接層的與透光性轉印模相反一側的表面上形成主要由絕緣性樹脂構成的第2連接層的工序。
<工序(f)>
在第1連接層的與第2連接層相反一側的表面上形成主要由絕緣性樹脂構成的第3連接層的工序。
本發(fā)明還提供一種連接方法,該連接方法是用以上述的制造方法得到的各向異性導電膜將第1電子部件與第2電子部件各向異性導電連接的連接方法,其中,將各向異性導電膜自其第3連接層一側臨時粘貼于第2電子部件上,將第1電子部件搭載于臨時粘貼的各向異性導電膜上,由第1電子部件一側進行熱壓接;本發(fā)明還提供由該連接方法得到的各向異性導電連接構造體。
本發(fā)明進一步提供一種各向異性導電膜,該各向異性導電膜是第1連接層被主要由絕緣性樹脂構成的第2連接層和第3連接層夾持的3層結構的各向異性導電膜,其中,第1連接層與第3連接層的邊界有起伏,第1連接層具有導電粒子以單層排列在絕緣性樹脂層的第3連接層一側的平面方向上的結構,相鄰的導電粒子之間的中央區(qū)域的絕緣性樹脂層厚度比導電粒子附近的絕緣性樹脂層厚度減薄。
該各向異性導電膜優(yōu)選以下方案:第1連接層為含有丙烯酸酯化合物和熱或光自由基聚合引發(fā)劑的熱或光自由基聚合型樹脂層、或使該層熱或光自由基聚合得到的層;或者為含有環(huán)氧化合物和熱或光陽離子或陰離子聚合引發(fā)劑的熱或光陽離子或陰離子聚合型樹脂層、或使該層熱或光陽離子聚合或陰離子聚合得到的層。還優(yōu)選導電粒子擠入到第3連接層中的方案。進一步優(yōu)選在第1連接層中,位于導電粒子和第1連接層的第2連接層一側表面之間的區(qū)域的第1連接層的固化率比位于相互相鄰的導電粒子之間的區(qū)域的第1連接層的固化率低的方案。且優(yōu)選第1連接層的最低熔融粘度比第2連接層和第3連接層各自的最低熔融粘度高的方案。還優(yōu)選第1連接層的最低熔融粘度與第2連接層和第3連接層各自的最低熔融粘度之比為1:4-400的方案。
發(fā)明效果
本發(fā)明是第1連接層被絕緣性的第2連接層和第3連接層夾持的3層結構的各向異性導電膜的制造方法。該制造方法中,在使用具有開口的轉印模制作各向異性導電膜時,不是將導電粒子暫時一次轉印在粘合膜上,而是從轉印模上直接轉印在構成各向異性導電膜、作為第1連接層的光聚合性絕緣性樹脂層上,使導電粒子以單層排列。并且是使相鄰的導電粒子之間的中央的光聚合性絕緣性樹脂層厚度比導電粒子附近的光聚合性絕緣性樹脂層厚度減薄(換言之,使導電粒子從第1連接層上突起)地進行轉印。如果將該突起配置于第3連接層一側,該第3連接層配置于搭載有ic芯片等電子部件的布線基板等一側,則可以使粒子捕獲效率提高。還經由透光性的轉印模照射紫外線,由此可以使保持有導電粒子、作為第1連接層的光聚合性絕緣性樹脂層在保持在轉印模上的狀態(tài)下進行光固化,可以使紫外線被導電粒子遮擋的光聚合性絕緣性樹脂層部分的固化率相對減小。由此,可防止導電粒子向平面方向的過度移動,提高壓入性,實現(xiàn)良好的連接可靠性、良好的絕緣性以及良好的粒子捕獲效率。
附圖說明
圖1a是本發(fā)明的各向異性導電膜制造方法的工序(a)的說明圖。
圖1b是本發(fā)明的各向異性導電膜制造方法的工序(a)的說明圖。
圖2a是本發(fā)明的各向異性導電膜制造方法的工序(b)的說明圖。
圖2b是本發(fā)明的各向異性導電膜制造方法的工序(b)的說明圖。
圖3是本發(fā)明的各向異性導電膜制造方法的工序(c)的說明圖。
圖4是本發(fā)明的各向異性導電膜制造方法的工序(d)的說明圖。
圖5是本發(fā)明的各向異性導電膜制造方法的工序(e)的說明圖。
圖6是根據本發(fā)明的各向異性導電膜制造方法的工序(f)得到的本發(fā)明的各向異性導電膜的截面圖。
圖7是根據本發(fā)明的制造方法得到的各向異性導電膜的部分截面圖。
圖8是本發(fā)明的各向異性導電膜的截面圖。
具體實施方式
《各向異性導電膜的制造方法》
以下按照每道工序詳細說明本發(fā)明的各向異性導電膜的制造方法。
下面,對本發(fā)明的各向異性導電膜的制造方法的一個例子進行說明。該制造方法具有以下工序(a)-(f)。以下按照每道工序進行說明。
<工序(a)>
如圖1a所示,在形成有開口21的透光性轉印模20的開口21內配置導電粒子4。如圖1b所示,使光聚合性絕緣性樹脂層10與形成有開口21的轉印模20的表面相對,所述光聚合性絕緣性樹脂層10形成于進行了剝離處理的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜等的剝離膜22上。
轉印模20的透光性是指透過紫外線的性質。透過的水平沒有特別限定,從迅速進行光聚合的角度考慮,優(yōu)選通過分光光度計測定時的紫外線透過率(測定波長365nm,光路長1.0cm)為70%以上。
作為轉印模20,例如是通過光刻法(photolithograph)等公知的開口形成方法,在紫外線透過性的玻璃等的透明無機材料或聚甲基丙烯酸酯等的有機材料上形成開口所得。這樣的轉印模20可以取板狀、卷狀等形狀。
轉印模20的開口21在其內部容納有導電粒子。開口21的形狀可例舉:圓柱狀、四棱柱狀等多棱柱狀,四棱錐等的棱錐狀等。
開口21的排列優(yōu)選格狀、交錯狀等規(guī)則的排列。
從轉印性提高與導電粒子保持性的平衡考慮,導電粒子4的平均粒徑與開口21的深度之比(=導電粒子的平均粒徑/開口的深度)優(yōu)選0.4-3.0,更優(yōu)選0.5-1.5。
從導電粒子的容納容易、絕緣性樹脂的壓入容易等的平衡考慮,開口21的直徑與導電粒子4的平均粒徑之比(=開口直徑/導電粒子的平均粒徑)優(yōu)選1.1-2.0,更優(yōu)選1.3-1.8。
轉印模20的開口21的直徑與深度可通過激光顯微鏡測定。
在轉印模20的開口21內容納導電粒子4的方法沒有特別限定,可采用公知的方法。例如可以將干燥的導電粒子粉末、或將其分散于溶劑中得到的分散液散布或涂布在轉印模20的開口形成面上,然后使用刷子或刮板等擦抹開口形成面的表面。
<工序(b)>
接著如圖2a所示,從剝離膜22一側對光聚合性絕緣性樹脂層10施加壓力,將光聚合性絕緣性樹脂壓入開口21內,使導電粒子4以埋入的方式轉粘在光聚合性絕緣性樹脂層10的表面。由此如圖2b所示形成第1連接層,該第1連接層是導電粒子4以單層排列在光聚合性絕緣性樹脂層10的平面方向上的結構,其中,相鄰的導電粒子4之間的中央區(qū)域的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t1比導電粒子4附近的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t2減薄。
這里,相鄰的導電粒子4之間的中央區(qū)域的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t1相對于導電粒子4附近的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t2過薄,則在各向異性導電連接時,導電粒子4有過度移動的傾向,過厚,則壓入性有降低的傾向,都可能使粒子捕獲效率降低,因此優(yōu)選0.2-0.8,更優(yōu)選0.3-0.7。
另外,光聚合性絕緣性樹脂層厚度t1的絕對厚度過薄,則可能難以形成第1連接層,因此優(yōu)選0.5μm以上。過厚,則在進行各向異性導電連接時,絕緣性樹脂層難以從連接區(qū)域被排除,可能發(fā)生導通不良,因此優(yōu)選6μm以下。
相鄰的導電粒子4之間的中央區(qū)域是指:包含相鄰的導電粒子間距離的中間點、在光聚合性絕緣性樹脂層10之中厚度較薄地形成的區(qū)域;導電粒子4的附近是指:在第1連接層1的層厚方向上與導電粒子4相切的線段附近的位置。
作為調節(jié)為這樣的數(shù)值范圍的方法,可通過調節(jié)開口直徑、開口深度、導電粒子直徑、開口間隔、壓力值、光聚合性絕緣性樹脂的組成等進行。
如圖8所示,含有導電粒子的樹脂層的厚度在平面方向上變動較大,結果,當該樹脂層以被隔斷的方式存在時,導電粒子4之間的絕緣性樹脂層厚度可以實質上為0。實質上為0是指:含有導電粒子的絕緣性樹脂層各自獨立存在的狀態(tài)。這種情況下,為了實現(xiàn)良好的連接可靠性、良好的絕緣性以及良好的粒子捕獲效率,可通過控制通過導電粒子4中心的垂線與絕緣性樹脂層厚度最薄的位置的最短距離l1、l2、l3、l4…來優(yōu)選地進行。即,該最短距離l1、l2、l3、l4…變長,則第1連接層1的樹脂量相對增多,生產能力提高,可以抑制導電粒子4的流動。而該最短距離l1、l2、l3、l4…變短,則第1連接層1的樹脂量相對減小,可容易地控制粒子間距離。換言之,可以使導電粒子的位置對準精度提高。優(yōu)選的最短距離l1、l2、l3、l4…是優(yōu)選比導電粒子4粒徑的0.5倍大但低于1.5倍的范圍。
在不損害本發(fā)明的效果的范圍內,使導電粒子4之間的絕緣性樹脂層厚度實質上為0的方法可以采用各種方法。例如可采用:用刮漿板(squeegee)等將工序(b)中形成的光聚合性絕緣性樹脂層10的表面刮取至轉印模20的表面為止的方法。
如圖8所示,導電粒子4可以埋沒于第1連接層1中。淺埋或深埋這樣的埋沒程度根據第1連接層形成時材料的粘度、或排列有導電粒子的轉印模開口的形狀、大小等而變化,特別是可通過開口的基底直徑與開口直徑的關系來控制。例如優(yōu)選基底直徑為導電粒子直徑的1.1倍以上且低于2倍、開口直徑為導電粒子直徑的1.3倍以上且低于3倍。
在不損害本發(fā)明的效果的范圍內,如圖8中虛線所示,導電粒子4’可存在于第3連接層3中。通常存在于第3連接層3中的導電粒子數(shù)相對于全部導電粒子數(shù)的比例優(yōu)選1-50%,更優(yōu)選5-40%。特別是如果第1連接層1中的導電粒子4的數(shù)目與第3連接層3中的導電粒子4’的數(shù)目大致相同,則相鄰的粒子存在于互相不同的樹脂層中,因此可以抑制多個導電粒子的連接,同時還有望獲得可局部實現(xiàn)高的導電粒子密度的效果。因此本發(fā)明也包含以下方案:對于排列于平面的粒子,與任意的導電粒子相鄰的導電粒子存在并排列于與所述任意的導電粒子不同的層。
使導電粒子4’存在于第3連接層3中,這種情況如下產生:除了容納于轉印模開口內部的導電粒子之外,還在導電粒子存在于轉印模的表面的狀態(tài)下進行了形成第1連接層的操作,以及繼此之后進行了形成第3連接層3的操作。像這樣導電粒子以一定數(shù)目以上存在于開口部以外的轉印模表面等,這在實際應用上是難以避免的,因此,只要不產生損害產品性能這類的不良影響,結果是使不良品的發(fā)生降低,有助于成品率的提高。
<工序(c)>
接著如圖3所示,由透光性的轉印模20一側對第1連接層1照射紫外線。由此,可使構成第1連接層1的光聚合性絕緣性樹脂10聚合固化,使導電粒子4穩(wěn)定地保持在第1連接層1中,并且可以使紫外線被導電粒子4遮擋了的導電粒子4下方區(qū)域1x的光聚合性絕緣性樹脂的固化率與其周圍的區(qū)域1y的固化率相比相對降低,可以提高各向異性導電連接時導電粒子4的壓入性。通過這樣,在進行各向異性導電連接時,可防止導電粒子的位置偏移(換言之,粒子捕獲效率提高),使導電粒子的壓入性提高,降低導通電阻值,實現(xiàn)良好的導通可靠性。
紫外線照射條件可以從公知的條件中適當選擇。
這里,固化率是以對聚合有貢獻的官能基團(例如乙烯基)的減少比例來定義的數(shù)值。具體來說,如果固化后乙烯基的存在量為固化前的20%,則固化率為80%。乙烯基存在量的測定可通過紅外吸收光譜的乙烯基的特性吸收分析進行。
這樣定義的區(qū)域1x的固化率優(yōu)選為40-80%,而區(qū)域1y的固化率優(yōu)選為70-100%。
還優(yōu)選由流變儀測定的第1連接層1的最低熔融粘度比第2連接層2和第3連接層3各自的最低熔融粘度高。具體來說,[第1連接層1的最低熔融粘度(mpa?s)]/[第2連接層2或第3連接層3的最低熔融粘度(mpa?s)]的數(shù)值過低,則粒子捕獲效率降低,有短路發(fā)生概率提高的傾向,過高則導通可靠性有降低傾向,因此優(yōu)選1-1,000,更優(yōu)選4-400。另外,關于各自優(yōu)選的最低熔融粘度,對于前者來說如果過低,則粒子捕獲效率有降低傾向,過高則導通電阻值有增大傾向,因此優(yōu)選100-100000mpa?s,更優(yōu)選500-50000mpa?s;對于后者來說,如果過低則在制成卷時有樹脂滲出的傾向,過高則有導通電阻值升高的傾向,因此優(yōu)選0.1-10000mpa?s,更優(yōu)選1-1000mpa?s。
<工序(d)>
接著如圖4所示,從第1連接層1上除去剝離膜22。除去的方法沒有特別限定。
<工序(e)>
接著如圖5所示,在第1連接層1的與透光性轉印模20相反一側的表面形成主要由絕緣性樹脂構成的第2連接層2。
第2連接層2是位于第1連接層1中導電粒子4不突出的一側的表面的層,通常是配置于ic芯片的凸點等的必須以高位置精度對準的端子一側的層。第1連接層1中的導電粒子4與第2連接層2之間的固化率低的區(qū)域1x比除此之外的區(qū)域1y的固化率低,因此在各向異性導電連接時容易被排除,而導電粒子被固化率高的區(qū)域1y包圍,因此難以發(fā)生計劃外的移動。因此可防止導電粒子的位置偏移(換言之,可使粒子捕獲效率提高),提高導電粒子的壓入性,降低導通電阻值,實現(xiàn)良好的導通可靠性。
第2連接層2的層厚過薄,則可能由于樹脂填充不足而發(fā)生導通不良,過厚則在壓接時發(fā)生樹脂的滲出,可能污染壓接裝置,因此優(yōu)選5-20μm,更優(yōu)選8-15μm。
<工序(f)>
接著如圖6所示,在第1連接層1的與第2連接層2相反一側的表面(導電粒子突出的面)上形成主要由絕緣性樹脂構成的第3連接層3,由此得到各向異性導電膜100。由此,第1連接層和第3連接層的邊界成為起伏的狀態(tài),換言之該形狀為波浪形乃至凹凸形。這樣,通過采用膜內存在的層中具有起伏的形狀,接合時可以提高主要與凸點的接觸面積增加的概率,結果有望提高粘合強度。另外,通過如此存在起伏,則容易獲得上述第3連接層3中存在粒子的狀態(tài)。這是由于:在設置第3連接層3的過程中,存在于第1連接層1中的起伏未隆起的部分的粒子會移動至第3連接層3中。
第3連接層3通常配置于布線基板上的固體(ベタ)電極等相對不要求高的對準精度的端子一側。該第3連接層3配置于第1連接層1的導電粒子4突出的一側。因此,在各向異性導電連接時,第1連接層1的導電粒子4直接撞到布線基板等的電極上,發(fā)生變形,因此各向異性導電連接時的絕緣性樹脂即使發(fā)生流動也難以移動至計劃外的位置。因此,可防止導電粒子的位置偏移(換言之,可使粒子捕獲效率提高),提高導電粒子的壓入性,降低導通電阻值,實現(xiàn)良好的導通可靠性。
第3連接層3的層厚過薄,則在臨時粘貼到第2電子部件上時可能發(fā)生粘貼不良,過厚,則有導通電阻值增大的傾向,因此優(yōu)選0.5-6μm,更優(yōu)選1-5μm。
《第1、2和3連接層以及導電粒子的構成材料》
由本發(fā)明的制造方法得到的圖6所示的各向異性導電膜100如已說明的,具有第1連接層1被主要由絕緣性樹脂構成的第2連接層2和第3連接層3夾持的3層結構。該第1連接層1具有如下結構:根據各向異性導電膜100在制造時所使用的轉印模的開口圖案,導電粒子4以向光聚合性絕緣性樹脂層10的第3連接層3一側突出的方式以單層排列在平面方向上。這種情況下,優(yōu)選導電粒子在平面方向上隔開一定的間隔,以規(guī)則排列的均等狀態(tài)排列。還具有如下結構:相鄰的導電粒子4之間的中央區(qū)域的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t1比導電粒子4附近的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t2減薄。因此,未存在于需連接的端子之間而未被利用的導電粒子4會顯示圖7所示的行為。即,通過各向異性導電連接時的加熱加壓,導電粒子4之間相對較薄的絕緣性樹脂層熔斷,覆蓋導電粒子4,形成覆蓋層1d。從而可以極大的抑制短路的發(fā)生。
<第1連接層>
構成所述的第1連接層1的光聚合性絕緣性樹脂層10可適當采用公知的絕緣性樹脂層。例如可以采用:含有丙烯酸酯化合物和熱或光自由基聚合引發(fā)劑的熱或光自由基聚合型樹脂層、或使其熱或光自由基聚合得到的層;或者是含有環(huán)氧化合物和熱或光陽離子或陰離子聚合引發(fā)劑的熱或光陽離子或陰離子聚合型樹脂層、或使其熱或光陽離子聚合或陰離子聚合得到的層。
其中,構成第1連接層1的光聚合性絕緣性樹脂層10可以采用含有丙烯酸酯化合物和熱自由基聚合引發(fā)劑的熱自由基聚合型樹脂層,優(yōu)選采用含有丙烯酸酯化合物和光自由基聚合引發(fā)劑的光自由基聚合型樹脂層。由此,可以對光自由基聚合型樹脂層照射紫外線,使其光自由基聚合,形成第1連接層1。
<丙烯酸酯化合物>
在構成第1連接層1的光聚合性絕緣性樹脂層10中使用的丙烯酸酯化合物可以使用以往公知的自由基聚合性丙烯酸酯。例如可以使用單官能(甲基)丙烯酸酯(這里,(甲基)丙烯酸酯包含丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)、雙官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯。本發(fā)明中,為了使粘合劑為熱固化性,優(yōu)選丙烯酸類單體的至少一部分使用多官能(甲基)丙烯酸酯。
單官能(甲基)丙烯酸酯可舉出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲基丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸2-甲基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-丁基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸異壬基酯、(甲基)丙烯酸異癸基酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸芐基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基酯、(甲基)丙烯酸正壬基酯、(甲基)丙烯酸正癸基酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸嗎啉-4-基酯等。雙官能(甲基)丙烯酸酯可舉出:雙酚f-eo改性二(甲基)丙烯酸酯、雙酚a-eo改性二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、三環(huán)癸烷二羥甲基二(甲基)丙烯酸酯、二環(huán)戊二烯(甲基)丙烯酸酯等。三官能(甲基)丙烯酸酯可舉出:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷po改性(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸eo改性三(甲基)丙烯酸酯等。四官能以上的(甲基)丙烯酸酯可舉出:五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯等。除此之外也可以使用多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。具體可舉出:m1100、m1200、m1210、m1600(以上由東亞合成(株)制造)、ah-600、at-600(以上由共榮社化學(株)制造)等。
構成第1連接層1的光聚合性絕緣性樹脂層10中,丙烯酸酯化合物的含量過少,則有難以形成與第2連接層2的最低熔融粘度差的傾向,過多則固化收縮增大,有操作性降低的傾向,因此優(yōu)選2-70質量%,更優(yōu)選10-50質量%。
<光自由基聚合引發(fā)劑>
光自由基聚合引發(fā)劑可以從公知的光自由基聚合引發(fā)劑中適當選擇使用。例如可舉出:苯乙酮類光聚合引發(fā)劑、芐基縮酮類光聚合引發(fā)劑、磷類光聚合引發(fā)劑等。具體來說,苯乙酮類光聚合引發(fā)劑可舉出:2-羥基-2-環(huán)己基苯乙酮(irgacure184,basf日本公司制造)、α-羥基-α,α’-二甲基苯乙酮(darocur1173,basf日本公司制造)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(irgacure651,basf日本公司制造)、4-(2-羥基乙氧基)苯基(2-羥基-2-丙基)酮(darocur2959,basf日本制造)、2-羥基-1-{4-[2-羥基-2-甲基-丙?;鵠-芐基}苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(irgacure127,basf日本公司制造)等。芐基縮酮類光聚合引發(fā)劑可舉出:二苯甲酮、芴酮、二苯并環(huán)庚酮、4-氨基二苯甲酮、4,4’-二氨基二苯甲酮、4-羥基二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮等。也可使用2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁酮-1(irgacure369,basf日本公司制造)。磷類光聚合引發(fā)劑可舉出:雙(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦(irgacure819,basf日本公司制造)、(2,4,6-三甲基苯甲酰-二苯基氧化膦(darocuretpo,basf日本公司制造)等。
相對于100質量份的丙烯酸酯化合物,光自由基聚合引發(fā)劑的使用量如果過少,則光自由基聚合有不能充分進行的傾向,過多則可能成為剛性降低的原因,因此優(yōu)選0.1-25質量份,更優(yōu)選0.5-15質量份。
<熱自由基聚合引發(fā)劑>
熱自由基聚合引發(fā)劑例如可舉出:有機過氧化物或偶氮類化合物等,可優(yōu)選使用不產生導致氣泡的氮的有機過氧化物。
有機過氧化物可舉出:甲基乙基酮過氧化物、環(huán)己酮過氧化物、甲基環(huán)己酮過氧化物、乙酰丙酮過氧化物、1,1-雙(叔丁基過氧)3,3,5-三甲基環(huán)己烷、1,1-雙(叔丁基過氧)環(huán)己烷、1,1-雙(叔己基過氧)3,3,5-三甲基環(huán)己烷、1,1-雙(叔己基過氧)環(huán)己烷、1,1-雙(叔丁基過氧)環(huán)十二烷、異丁基過氧化物、過氧化月桂酰、琥珀酸過氧化物、3,5,5-三甲基己酰過氧化物、過氧化苯甲酰、辛酰過氧化物、硬脂酰過氧化物、過氧二碳酸二異丙酯、過氧二碳酸二正丙酯、過氧二碳酸二-2-乙基己基酯、過氧二碳酸二-2-乙氧基乙酯、過氧二碳酸二-2-甲氧基丁基酯、過氧二碳酸雙-(4-叔丁基環(huán)己基)酯、(α,α-雙-新癸酰過氧)二異丙基苯、過氧新癸酸枯基酯、過氧新癸酸辛基酯、過氧新癸酸己基酯、過氧新癸酸叔丁基酯、過氧特戊酸叔己基酯、過氧特戊酸叔丁基酯、2,5-二甲基-2,5-雙(2-乙基己酰過氧)己烷、過氧-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁基酯、過氧-2-乙基己酸叔己基酯、過氧-2-乙基己酸叔丁基酯、過氧-2-乙基己酸叔丁基酯、過氧-3-甲基丙酸叔丁基酯、過氧月桂酸叔丁基酯、過氧-3,5,5-三甲基己酸叔丁基酯、過氧異丙基單碳酸叔己基酯、過氧異丙基碳酸叔丁基酯、2,5-二甲基-2,5-雙(苯甲?;^氧)己烷、過乙酸叔丁基酯、過苯甲酸叔己基酯、過苯甲酸叔丁基酯等??梢栽谟袡C過氧化物中添加還原劑,作為氧化還原類聚合引發(fā)劑使用。
偶氮類化合物可舉出:1,1-偶氮二(環(huán)己烷-1-腈)、2,2’-偶氮二(2-甲基-丁腈)、2,2’-偶氮二丁腈、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈)、2,2’-偶氮二(2-脒基-丙烷)鹽酸鹽、2,2’-偶氮二[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]鹽酸鹽、2,2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]鹽酸鹽、2,2’-偶氮二[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]、2,2’-偶氮二[2-甲基-n-(1,1-雙(2-羥基甲基)-2-羥基乙基)丙酰胺]、2,2’-偶氮二[2-甲基-n-(2-羥基乙基)丙酰胺]、2,2’-偶氮二(2-甲基-丙酰胺)二水合鹽、4,4’-偶氮二(4-氰基-戊酸)、2,2’-偶氮二(2-羥基甲基丙腈)、2,2’-偶氮二(2-甲基丙酸)二甲酯(二甲基2,2’-偶氮二(2-甲基丙酸酯))、氰基-2-丙基偶氮甲酰胺等。
熱自由基聚合引發(fā)劑使用量過少,則固化不良,過多則產品壽命降低,因此相對于100質量份的丙烯酸酯化合物,優(yōu)選為2-60質量份,更優(yōu)選5-40質量份。
<環(huán)氧化合物>
可以使構成第1連接層1的光聚合性絕緣性樹脂層10由如下層構成:含有環(huán)氧化合物和熱或光陽離子或陰離子聚合引發(fā)劑的熱或光陽離子或陰離子聚合型樹脂層、或使其熱或光自由聚合得到的層。
構成第1連接層1的光聚合性絕緣性樹脂層10中含有含環(huán)氧化合物和熱陽離子聚合引發(fā)劑的熱陽離子聚合型樹脂時,環(huán)氧化合物可優(yōu)選舉出分子內具有2個以上環(huán)氧基的化合物或樹脂。它們可以是液狀也可以是固體狀。具體可舉出:雙酚a、雙酚f、雙酚s、六氫雙酚a、四甲基雙酚a、二烯丙基雙酚a、氫醌、兒茶酚、間苯二酚、甲酚、四溴雙酚a、三羥基聯(lián)苯、二苯甲酮、雙間苯二酚、雙酚六氟丙酮、四甲基雙酚a、四甲基雙酚f、三(羥基苯基)甲烷、聯(lián)二甲苯酚、苯酚酚醛清漆樹脂(phenolnovolac)、甲酚酚醛清漆樹脂(cresolnovolac)等的多元酚與表氯醇反應得到的縮水甘油基醚;或者是甘油、新戊二醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇(チレングリコール)、己二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等脂族多元醇與表氯醇反應得到的聚縮水甘油基醚;對羥基苯甲酸、β-羥基萘甲酸等的羥基羧酸與表氯醇反應得到的縮水甘油基醚酯;或者由鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸甲酯、間苯二甲酸、對苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、橋亞甲基四氫鄰苯二甲酸、橋亞甲基六氫鄰苯二甲酸、偏苯三酸、聚合脂肪酸等的多元羧酸得到的聚縮水甘油基酯;由氨基苯酚、氨基烷基苯酚得到的縮水甘油基氨基縮水甘油基醚;由氨基苯甲酸得到的縮水甘油基氨基縮水甘油基酯;由苯胺、甲苯胺、三溴苯胺、苯二甲胺、二氨基環(huán)己烷、二氨基甲基環(huán)己烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基砜等得到的縮水甘油基胺;環(huán)氧化聚烯烴等公知的環(huán)氧樹脂類。還可以使用3,4-環(huán)氧基環(huán)己烯基甲基-3’,4’-環(huán)氧基環(huán)己烯甲酸酯等脂環(huán)式環(huán)氧化合物。
<熱陽離子聚合引發(fā)劑>
熱陽離子聚合引發(fā)劑可以采用作為環(huán)氧化合物的熱陽離子聚合引發(fā)劑而公知的化合物,例如通過熱產生可使陽離子聚合型化合物進行陽離子聚合的酸的引發(fā)劑,可使用公知的碘
熱陽離子聚合引發(fā)劑的配合量過少,則有熱陽離子聚合不能充分進行的傾向,過多則可能成為剛性降低的原因,因此相對于100質量份環(huán)氧化合物,優(yōu)選0.1-25質量份,更優(yōu)選0.5-15質量份。
<熱陰離子聚合引發(fā)劑>
熱陰離子聚合引發(fā)劑可以采用作為環(huán)氧化合物的熱陰離子聚合引發(fā)劑而公知的化合物,例如通過熱產生可使陰離子聚合性化合物進行陰離子聚合的堿的引發(fā)劑,可使用公知的脂族胺類化合物、芳族胺類化合物、仲或叔胺類化合物、咪唑類化合物、聚硫醇類化合物、三氟化硼-胺絡合物、雙氰胺、有機酸酰肼等,可優(yōu)選使用對溫度顯示良好的潛在性的膠囊化咪唑類化合物。具體來說可舉出asahikaseie-materials(旭化成イーマテリアルズ)(株)制造的novacure(ノバキュア)hx3941hp等。
熱陰離子聚合引發(fā)劑的配合量過少,則有固化不良的傾向,過多則有產品壽命降低的傾向,因此相對于100質量份環(huán)氧化合物,優(yōu)選2-60質量份,更優(yōu)選5-40質量份。
<光陽離子聚合引發(fā)劑和光陰離子聚合引發(fā)劑>
環(huán)氧化合物用的光陽離子聚合引發(fā)劑或光陰離子聚合引發(fā)劑可以適當使用公知的化合物。
<導電粒子>
構成第1連接層1的導電粒子4可以從以往公知的各向異性導電膜中使用的粒子中適當選擇使用。例如可舉出:鎳、鈷、銀、銅、金、鈀等的金屬粒子,被覆金屬的樹脂粒子等??梢詫?種以上結合使用。
導電粒子4的平均粒徑過小,則無法對應布線高度的偏差,導通電阻有升高的傾向,過大則有導致短路發(fā)生的傾向,因此優(yōu)選1-10μm,更優(yōu)選2-6μm。平均粒徑可通過常規(guī)的粒度分布測定裝置測定。
所述導電粒子4在第1連接層1中的存在量過少,則粒子捕獲效率降低,難以進行各向異性導電連接,過多則可能發(fā)生短路,因此優(yōu)選每1平方mm為50-40000個,更優(yōu)選200-20000個。
<第1連接層中的其它成分>
第1連接層1中可以根據需要結合使用苯氧基樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、飽和聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、丁二烯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、聚烯烴樹脂等成膜樹脂。
構成第1連接層1的光聚合性絕緣性樹脂層10是使包含丙烯酸酯化合物和光自由基聚合引發(fā)劑的光自由基聚合型樹脂層進行光自由基聚合得到的層時,優(yōu)選光聚合性絕緣性樹脂層10中進一步含有環(huán)氧化合物和熱陽離子聚合引發(fā)劑。這種情況下如后所述,優(yōu)選第2連接層2和第3連接層3也設為含有環(huán)氧化合物和熱陽離子聚合引發(fā)劑的熱陽離子聚合型樹脂層。由此可以使層間剝離強度提高。
第1連接層1中,如圖6所示,優(yōu)選導電粒子4擠入第3連接層3中(換言之,導電粒子4露出于第1連接層1的表面)。這是因為,如果導電粒子完全埋沒于第1連接層1中,則可能由于絕緣性樹脂層的排除不足,使導通可靠性降低。擠入的程度過小,則粒子捕獲效率有降低傾向,過大則導通電阻有升高傾向,因此優(yōu)選為導電粒子的平均粒徑的10-90%,更優(yōu)選20-80%。
<第2連接層和第3連接層>
第2連接層2和第3連接層3均主要由絕緣性樹脂形成。絕緣性樹脂可以從公知的絕緣性樹脂中適當選擇使用??梢杂膳c第1連接層1的光聚合性絕緣性樹脂層10同樣的材質形成。
第3連接層3位于第1連接層1的導電粒子4一側,通常是配置在ic芯片的凸點等的必須以高位置精度對準的端子一側的層。而第2連接層2通常是配置在玻璃基板的固體電極等相對不要求高對準精度的端子一側的層。
第3連接層3的層厚度過薄,則可能由樹脂填充不足導致發(fā)生導通不良,過厚則在壓接時發(fā)生樹脂滲出,可能污染壓接裝置,因此優(yōu)選5-20μm,更優(yōu)選8-15μm。另一方面,第2連接層2的層厚度過薄,則在臨時粘貼到第2電子部件上時可能發(fā)生粘貼不良,過厚則有導通電阻值增大的傾向,因此優(yōu)選0.5-6μm,更優(yōu)選1-5μm。
《各向異性導電膜的用途》
這樣得到的各向異性導電膜可在將ic芯片、ic模塊等第1電子部件與柔性基板、玻璃基板等第2電子部件通過熱或光進行各向異性導電連接時優(yōu)選使用。這樣得到的連接構造體也是本發(fā)明的一部分。這種情況下,將各向異性導電膜從其第2連接層一側臨時粘貼于布線基板等的第2電子部件,將ic芯片等的第1電子部件搭載于臨時粘貼的各向異性導電膜,由第1電子部件一側進行熱壓接,這從提高連接可靠性方面考慮是優(yōu)選的。通過光連接時,也可以結合使用熱壓接。
實施例
以下通過實施例更具體地說明本發(fā)明。
實施例1-6
按照表1所示的配合組成,將丙烯酸酯和光自由基聚合引發(fā)劑等用乙酸乙酯或甲苯制備混合液,使固形成分為50質量%。將該混合液以使干燥厚度為5μm的方式涂布在厚度為50μm的剝離處理聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(剝離pet膜)上,在80℃的烘箱中干燥5分鐘,由此形成要作為第1連接層的光自由基聚合型的絕緣性樹脂層。
接著,準備以縱橫9μm的間距設有直徑5.5μm、深度4.5μm的圓柱狀開口的玻璃制的紫外線透過性轉印模,各開口中分別容納一個平均粒徑4μm的導電粒子(ni/au鍍樹脂粒子,aul704,積水化學工業(yè)(株)制造)。使第1連接層用的絕緣性樹脂層與該轉印模的開口形成面相對,在60℃、0.5mpa的條件下自剝離膜一側加壓,由此將導電粒子壓入絕緣性樹脂層。由此形成了相鄰的導電粒子之間的中央區(qū)域的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t1(參照圖2b)比導電粒子附近的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t2(參照圖2b)減薄的絕緣性樹脂層。表1示出使用電子顯微鏡測定相鄰的導電粒子之間的中央區(qū)域的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t1、以及導電粒子附近的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t2的結果。計算t1相對于t2的比例[t1/t2],結果也一并表示。
接著,自該紫外線透過性轉印模一側對光自由基聚合型的絕緣性樹脂層照射波長365nm、累積光量4000ml/cm2的紫外線,由此形成表面固定有導電粒子的第1連接層。
接著,剝去粘貼在第1連接層上的剝離pet膜,使第1連接層露出。
接著,將熱固化性樹脂和潛在性固化劑等用乙酸乙酯或甲苯制備混合液,使固形成分為50質量%。將該混合液以使干燥厚度為12μm的方式涂布在厚度50μm的剝離pet膜上,在80℃的烘箱中干燥5分鐘,由此形成第2連接層。通過同樣的操作形成干燥厚度3μm的第3連接層。
在60℃、0.5mpa的條件下將在剝離pet膜上形成的第2連接層層合在上述得到的第1連接層的露出面,從轉印模上取下層合體。將第3連接層同樣地層合在所取下的層合體的第1連接層導電粒子突出面,由此得到各向異性導電膜。
比較例1
與實施例1同樣地形成為第1連接層的前體層的光自由基聚合型的絕緣性樹脂層。
接著,準備以縱橫9μm的間距設有直徑5.5μm、深度4.5μm的圓柱狀開口的玻璃制的紫外線透過性轉印模,各開口中分別容納一個平均粒徑4μm的導電粒子(ni/au鍍樹脂粒子,aul704,積水化學工業(yè)(株)制造)。使第1連接層用的絕緣性樹脂層與該轉印模的開口形成面相對,在40℃、0.1mpa的相對較弱的條件下自剝離膜一側加壓,由此將導電粒子轉印至絕緣性樹脂層表面。取下轉印了導電粒子的該膜,將導電粒子完全壓入到絕緣性樹脂層中,使樹脂層的表面平坦。
接著,由該紫外線透過性轉印模一側對埋入有導電粒子的光自由基聚合型的絕緣性樹脂層照射波長365nm、累積光量4000ml/cm2的紫外線,由此形成平坦的第1連接層。
接著,剝去粘貼在第1連接層上的剝離pet膜,使第1連接層露出。
將與實施例1同樣制作的3μm厚度的第3連接層和12μm厚度的第2連接層與該第1連接層層合,由此得到各向異性導電膜。
比較例2
表1的第1連接層用的樹脂組合物使用與實施例1相同的成分,均勻分散有導電粒子,由所得混合物制作厚度6μm的含導電粒子的樹脂膜。導電粒子在該含導電粒子的樹脂膜中的存在量是每1平方mm為20000個,在60℃、0.5mpa的條件下粘貼與實施例1同樣地制作的厚度12μm的第2連接層,由此制作雙層結構的各向異性導電膜。
<評價>
對于所得各向異性導電膜中的導電粒子之間的平面方向均等排列,在形成平面均等排列時,記為有該應用(有),除此之外記為沒有應用(無)。對于導電粒子附近的絕緣性樹脂層厚度,在比導電粒子之間的中間區(qū)域的絕緣性樹脂層厚度(也包含層厚0)大時,記為導電粒子附近的絕緣性樹脂層厚有增大(有),除此之外的情況記為沒有(無)。其結果表示在表1中。各向異性導電膜的構成層數(shù)也一并示出。
使用所得各向異性導電膜,在180℃、80mpa、5秒的條件下將0.5×1.8×20.0mm大小的ic芯片(凸點尺寸30×85μm,凸點高度15μm,凸點間距50μm)安裝在0.5×50×30mm大小的コーニング公司制造的玻璃布線基板(1737f)上,得到連接構造試樣體。通過電子顯微鏡觀察該連接構造試樣體連接部的截面,如圖7所示,可確認在導電粒子的周圍存在絕緣性樹脂層。
如以下說明,對所得連接構造試樣體試驗評價“最低熔融粘度”、“粒子捕獲效率”、“導通可靠性”和“絕緣性”。所得結果如表1所示。
“最低熔融粘度”
使用旋轉式流變儀(tainstruments公司制造),在升溫速度10℃/分鐘、測定壓力5g恒定、使用測定板直徑8mm的條件下對構成連接構造試樣體的第1連接層和第2連接層各自的最低熔融粘度進行測定。
“粒子捕獲效率”
按照以下數(shù)學式求出“加熱?加壓后(實際安裝后)的連接構造試樣體凸點上實際捕獲的粒子量”與“加熱?加壓前的連接構造試樣體凸點上存在的理論粒子量”的比例。實際應用上希望為40%以上。
粒子捕獲效率(%)=
{[加熱加壓后凸點上的粒子數(shù)]/[加熱加壓前凸點上的粒子數(shù)]}×100
“導通可靠性”
將連接構造試樣體放置于85℃、85%rh的高溫高濕環(huán)境下,測定初始和經過500小時后的導通電阻值。實際應用上,希望即使經過500小時后電阻值也為10ω以下。
“絕緣性”
求出7.5μm距離的梳齒teg圖案的短路發(fā)生率。實際應用上希望為100ppm以下。
[表1]
由表1可知,對于實施例1-6的各向異性導電膜,粒子捕獲效率、導通可靠性、絕緣性的各評價項目均顯示了實際應用上優(yōu)選的結果。由實施例1-4的結果可知,如果第1、第2、第3連接層均為相同的固化體系,則它們的層之間發(fā)生反應,從而導電粒子的壓入性有些降低,導通電阻值有升高傾向。還可知,第1連接層為陽離子聚合體系,則耐熱性比自由基聚合體系有所改善,因此,仍然是導電粒子的壓入性有些降低,導通電阻值有升高傾向。
與此相對,對于比較例1的各向異性導電膜,在第1連接層中,相鄰的導電粒子之間的中央區(qū)域的絕緣性樹脂層厚度并未比導電粒子附近的絕緣性樹脂層厚度減薄,因此導通電阻性能有較大降低。對于以往的雙層結構的比較例2的各向異性導電膜,電子捕獲效率有很大降低,絕緣性也出現(xiàn)問題。
實施例7-8
如表2所示,形成第1連接層時,通過調節(jié)自剝離膜一側的加壓的條件,使相鄰的導電粒子之間的中央區(qū)域的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t1(參照圖2b)相對于導電粒子附近的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t2(參照圖2b)為表2的比例[t1/t2],除此之外與實施例1同樣地制造各向異性導電膜。
<評價>
對于所得各向異性導電膜中導電粒子之間的平面方向均等排列,與實施例1同樣地進行評價。所得結果如表2所示。各向異性導電膜的構成層數(shù)也一并示出。
使用所得各向異性導電膜,與實施例1同樣地得到了連接構造試樣體。通過電子顯微鏡觀察該連接構造試樣體的連接部的截面,如圖7所示,可確認在導電粒子的周圍存在絕緣性樹脂層。
對于所得連接構造試樣體,如以下的說明,與實施例1同樣地試驗評價“最低熔融粘度”、“粒子捕獲效率”和“絕緣性”。對于“導通可靠性”,如以下的說明進行試驗評價。所得結果如表2所示。
“導通可靠性”
將連接構造試樣體放置于85℃、85%rh的高溫高濕環(huán)境下,以100小時的間隔取出,確認導通電阻的升高。將導通電阻超過50ω的時間作為發(fā)生不良的時間。實際應用上希望為1000小時以上。
[表2]
由表2的結果可知,通過使相鄰的導電粒子之間的中央區(qū)域的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t1相對于導電粒子附近的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t2(參照圖2b)的比例[t1/t2]為0.2-0.8,在導通可靠性、絕緣性、粒子捕獲效率的各項目中均得到了良好的結果。另外,隨著[t1/t2]的數(shù)值變小,特別是絕緣性有提高傾向。
實施例9-20
如表3所示,在形成第1連接層時,通過調節(jié)自剝離膜一側的加壓的條件,使相鄰的導電粒子間的中央區(qū)域的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t1(參照圖2b)相對于導電粒子附近的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t2(參照圖2b)為表2的比例[t1/t2],再根據需要,在形成第1連接層之后采用公知的擦抹方法,例如使用刮漿板等對第1連接層的表面進行擦抹,除此之外與實施例1同樣地制造各向異性導電膜。
<評價>
對于所得各向異性導電膜中的導電粒子之間的平面方向均等排列,在形成平面均等排列時,記為有該應用(有),除此之外記為沒有應用(無)。對于導電粒子附近的絕緣性樹脂層厚度,在比導電粒子之間的中間區(qū)域的絕緣性樹脂層厚度(也包含層厚0)大時,記為導電粒子附近的絕緣性樹脂層厚度有增大(有),除此之外的情況記為沒有(無)。其結果表示在表1或表2中。各向異性導電膜的構成層數(shù)也一并示出。
對于實施例9-20,全部導電粒子中存在于第3連接層中的導電粒子的比例,是使用光學顯微鏡計測200μm×200μm的面積,將所得結果表示在表3中。可以確認存在于第3連接層中的導電粒子的比例帶來的影響。比例的數(shù)值為0的情形是導電粒子只存在于第1連接層中的情形,比例的數(shù)值為1的情形是導電粒子只存在于第3連接層3中的情形。
使用所得各向異性導電膜,與實施例1同樣地得到了連接構造試樣體。通過電子顯微鏡觀察該連接構造試樣體的連接部的截面,如圖7所示,可確認在導電粒子的周圍存在絕緣性樹脂層。
對于所得連接構造試樣體,如以下的說明,與實施例1同樣地試驗評價“最低熔融粘度”、“粒子捕獲效率”和“絕緣性”。對于“導通可靠性”,如以下的說明進行試驗評價。所得結果如表3所示。
“導通可靠性”
將連接構造試樣體放置于85℃、85%rh的高溫高濕環(huán)境下,以100小時的間隔取出,確認導通電阻的升高。將導通電阻超過50ω的時間作為發(fā)生不良的時間。實際應用上希望為1000小時以上。
[表3]
由表3的結果可知,通過使相鄰的導電粒子之間的中央區(qū)域的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t1與導電粒子附近的光聚合性絕緣性樹脂層厚度t2(參照圖2b)的比例[t1/t2]為0.2-0.8,導通可靠性、絕緣性、粒子捕獲效率的各項目均得到了良好的結果。另外,隨著[t1/t2]的數(shù)值減小,特別是絕緣性有提高的傾向。
即使光聚合性絕緣性樹脂層厚度t1設為0時(實施例9、13、17),如果使光聚合性絕緣性樹脂層厚度t2的厚度較厚、優(yōu)選比導電粒子直徑的等倍數(shù)還大但低于3倍,更優(yōu)選設定為1.25-2.2倍,則導通可靠性、絕緣性、粒子捕獲效率的各項目均得到良好的結果。還可知,使光聚合性絕緣性樹脂層厚度t2的厚度增厚,則全部導電粒子中的存在于第3連接層中的導電粒子的比例有增大傾向??芍词谷繉щ娏W拥倪^半數(shù)存在于第3連接層一側,各向異性導電膜的性能也沒有特別問題。
產業(yè)實用性
第1連接層被絕緣性的第2連接層和第3連接層夾持的3層結構的本發(fā)明的各向異性導電膜中,第1連接層具有導電粒子以單層在絕緣性樹脂層的第3連接層一側的平面方向上排列的結構,并具有相鄰的導電粒子之間的中央的絕緣性樹脂層厚度比導電粒子附近的絕緣性樹脂層厚度減薄的結構。因此有導電粒子以單層排列的各向異性導電膜中可實現(xiàn)良好的連接可靠性、良好的絕緣性和良好的粒子捕獲效率。由此,可用于ic芯片等電子部件與布線基板的各向異性導電連接。
符號說明
1第1連接層
1x第1連接層中固化率低的區(qū)域
1y第1連接層中固化率高的區(qū)域
2第2連接層
3第3連接層
4導電粒子
10光聚合性絕緣性樹脂層
20透光性的轉印模
21開口
22剝離膜
100各向異性導電膜。