(57)【要約】【課題】単層で配列された導電粒子を有する多層構造の異方性導電フィルムにおいて、良好な接続信頼性、良好な絶縁性、及び良好な導電粒子捕捉率を実現する。【解決手段】異方性導電フィルム１は、順次積層した、第１絶縁性樹脂層２、第２絶縁性樹脂層３及び第３絶縁性樹脂層４を有する。第１絶縁性樹脂層２は光重合樹脂で形成され、第２絶縁性樹脂層３及び第３絶縁性樹脂層４が、それぞれ熱カチオン若しくは熱アニオン重合性樹脂、光カチオン若しくは光アニオン重合性樹脂、熱ラジカル重合性樹脂、又は光ラジカル重合性樹脂で形成され、第１絶縁性樹脂層２の第２絶縁性樹脂層３側表面に、異方性導電接続用の導電粒子１０が単層で配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁性樹脂層、第２絶縁性樹脂層、第３絶縁性樹脂層が順次積層している異方性導電フィルムであって、
第１絶縁性樹脂層が、光重合樹脂で形成され、
第２絶縁性樹脂層及び第３絶縁性樹脂層が、それぞれ熱カチオン若しくは熱アニオン重合性樹脂、光カチオン若しくは光アニオン重合性樹脂、熱ラジカル重合性樹脂、又は光ラジカル重合性樹脂で形成され、
第１絶縁性樹脂層の第２絶縁性樹脂層側表面に、異方性導電接続用の導電粒子が単層で配置されている異方性導電フィルム。
【請求項２】
第１絶縁性樹脂層において、導電粒子が第２絶縁性樹脂層側に存在する領域の硬化率が、導電粒子が第２絶縁性樹脂層側に存在しない領域の硬化率に対して低い請求項１記載の異方性導電フィルム。
【請求項３】
第１絶縁性樹脂層が、アクリレート化合物と光ラジカル重合開始剤とを含む光ラジカル重合性樹脂層を光ラジカル重合させたものである請求項１又は２記載の異方性導電フィルム。
【請求項４】
第１絶縁性樹脂層に、アクリレート化合物と光ラジカル重合開始剤が残存している請求項３記載の異方性導電フィルム。
【請求項５】
第１絶縁性樹脂層が、アクリレート化合物と熱ラジカル重合開始剤を含有する請求項１〜４のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
【請求項６】
第１絶縁性樹脂層が、エポキシ化合物と、熱カチオン若しくは熱アニオン重合開始剤又は光カチオン若しくは光アニオン重合開始剤を含有する請求項１〜５のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
【請求項７】
第２絶縁性樹脂層が、エポキシ化合物と、熱カチオン若しくは熱アニオン重合開始剤又は光カチオン若しくは光アニオン重合開始剤を含有する重合性樹脂、又はアクリレート化合物と、熱ラジカル若しくは光ラジカル重合開始剤を含有する重合性樹脂で形成されている請求項１〜６のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
【請求項８】
第３絶縁性樹脂層が、エポキシ化合物と、熱カチオン若しくは熱アニオン重合開始剤又は光カチオン若しくは光アニオン重合開始剤を含有する重合性樹脂、又はアクリレート化合物と熱ラジカル若しくは光ラジカル重合開始剤を含有する重合性樹脂で形成されている請求項１〜７のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
【請求項９】
第３絶縁性樹脂層の厚みが、第２絶縁性樹脂層の厚みの１／２以下である請求項１〜８のいずれかに記載の異方性導電フィルム。
【請求項１０】
請求項１記載の異方性導電フィルムの製造方法であって、以下の工程（Ａ）〜（Ｄ）：
工程（Ａ）
光重合性樹脂層に、導電粒子を単層で配置する工程；
工程（Ｂ）
導電粒子を配置した光重合性樹脂層に対して紫外線を照射することにより光重合反応させ、表面に導電粒子が固定化された第１絶縁性樹脂層を形成する工程；
工程（Ｃ）
第１絶縁性樹脂層の導電粒子側表面に、熱カチオン若しくは熱アニオン重合性樹脂、光カチオン若しくは光アニオン重合性樹脂、熱ラジカル重合性樹脂、又は光ラジカル重合性樹脂で形成された第２絶縁性樹脂層を積層する工程；
工程（Ｄ）
第２絶縁性樹脂層の片面に、熱カチオン若しくは熱アニオン重合性樹脂、光カチオン若しくは光アニオン重合性樹脂、熱ラジカル重合性樹脂、又は光ラジカル重合性樹脂で形成された第３絶縁性樹脂層を積層する工程；
を有し、
工程（Ｄ）を、工程（Ｃ）の前又は後に行う異方性導電フィルムの製造方法。
【請求項１１】
工程（Ｂ）において、紫外線を導電粒子側から照射する請求項１０記載の異方性導電フィルムの製造方法。
【請求項１２】
第１絶縁性樹脂層を形成する光重合性樹脂が、アクリレート化合物と光ラジカル重合開始剤を含む請求項１０又は１１記載の異方性導電フィルムの製造方法。
【請求項１３】
第１絶縁性樹脂層を形成する光重合性樹脂が、熱ラジカル重合開始剤を含有する請求項１０〜１２のいずれかに記載の異方性導電フィルムの製造方法。
【請求項１４】
第１絶縁性樹脂層を形成する光重合性樹脂が、エポキシ化合物と、熱カチオン若しくは熱アニオン重合開始剤又は光カチオン若しくは光アニオン重合開始剤を含有する請求項１０〜１３のいずれかに記載の異方性導電フィルムの製造方法。
【請求項１５】
第２絶縁性樹脂層が、エポキシ化合物と、熱カチオン若しくは熱アニオン重合開始剤又は光カチオン若しくは光アニオン重合開始剤を含有する重合性樹脂、又はアクリレート化合物と熱ラジカル若しくは光ラジカル重合開始剤を含有する重合性樹脂で形成されている請求項１０〜１４のいずれかに記載の異方性導電フィルムの製造方法。
【請求項１６】
第３絶縁性樹脂層が、エポキシ化合物と、熱カチオン若しくは熱アニオン重合開始剤又は光カチオン若しくは光アニオン重合開始剤を含有する重合性樹脂、又はアクリレート化合物と熱ラジカル若しくは光ラジカル重合開始剤を含有する重合性樹脂で形成されている請求項１０〜１５のいずれかに記載の異方性導電フィルムの製造方法。
【請求項１７】
第３絶縁性樹脂層の厚みが、第２絶縁性樹脂層の厚みの１／２以下である請求項１０〜１６のいずれかに記載の異方性導電フィルムの製造方法。
【請求項１８】
請求項１〜９のいずれかに記載の異方性導電フィルムで第１電子部品を第２電子部品に異方性導電接続した接続構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性導電フィルム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣチップなどの電子部品の実装に異方性導電フィルムは広く使用されており、近年では、高実装密度への適用の観点から、接続信頼性や絶縁性の向上、導電粒子捕捉率の向上、製造コストの低減等を目的に、単層に配置された異方性導電接続用の導電粒子と２層構造の絶縁性樹脂層で形成された異方性導電フィルムが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
この異方性導電フィルムは、粘着層に単層且つ密に導電粒子を配置し、その粘着層を２軸延伸処理することにより導電粒子が配列したシートを形成し、そのシート上の導電粒子を熱硬化性樹脂と潜在性硬化剤とを含有する絶縁性樹脂層に転写し、更に転写した導電粒子上に、熱硬化性樹脂を含有するが潜在性硬化剤を含有しない別の絶縁性樹脂層をラミネートすることにより製造される（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７８９７３８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の異方性導電フィルムは、潜在性硬化剤を含有していない絶縁性樹脂層を使用しているために、異方性導電接続時の加熱により、潜在性硬化剤を含有していない絶縁性樹脂層に比較的大きな樹脂流れが生じ易く、その流れに沿って導電粒子も流れ易くなるため、２軸延伸により導電粒子を単層で均等な間隔に配列させたにもかかわらず、導電粒子捕捉率の低下、ショートの発生等の問題が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、以上の従来の技術の問題点を解決することであり、単層に配置した導電粒子を有する多層構造の異方性導電フィルムにおいて、良好な導電粒子捕捉率、良好な接続信頼性及びショートの発生の低減を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、光重合性樹脂層の片面に導電粒子を単層で配置し、紫外線を照射することにより光重合樹脂に導電粒子を固定化し、更に固定化した導電粒子上に、熱又は光により重合する重合性樹脂層を２層積層した異方性導電フィルムにより、上述の本発明の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、第１絶縁性樹脂層、第２絶縁性樹脂層、第３絶縁性樹脂層が順次積層している異方性導電フィルムであって、
第１絶縁性樹脂層が、光重合樹脂で形成され、
第２絶縁性樹脂層及び第３絶縁性樹脂層が、それぞれ熱カチオン若しくは熱アニオン重合性樹脂、光カチオン若しくは光アニオン重合性樹脂、熱ラジカル重合性樹脂、又は光ラジカル重合性樹脂で形成され、
第１絶縁性樹脂層の第２絶縁性樹脂層側表面に、異方性導電接続用の導電粒子が単層で配置されている異方性導電フィルムを提供する。
【０００９】
なお、第２絶縁性樹脂層及び第３絶縁性樹脂層は、加熱により重合反応を開始する熱重合開始剤を使用した熱重合性樹脂層であることが好ましいが、光により重合反応を開始する光重合開始剤を使用した光重合性樹脂層であってもよい。熱重合開始剤と光重合開始剤とを併用した熱・光重合性樹脂層であってもよい。
【００１０】
また、本発明は、上述の異方性導電フィルムの製造方法であって、以下の工程（Ａ）〜（Ｄ）：
工程（Ａ）
光重合性樹脂層に、導電粒子を単層で配置する工程；
工程（Ｂ）
導電粒子を配置した光重合性樹脂層に対して紫外線を照射することにより光重合反応させ、表面に導電粒子が固定化された第１絶縁性樹脂層を形成する工程；
工程（Ｃ）
第１絶縁性樹脂層の導電粒子側表面に、熱カチオン若しくは熱アニオン重合性樹脂、光カチオン若しくは光アニオン重合性樹脂、熱ラジカル重合性樹脂、又は光ラジカル重合性樹脂で形成された第２絶縁性樹脂層を積層する工程；
工程（Ｄ）
第２絶縁性樹脂層の片面に、熱カチオン若しくは熱アニオン重合性樹脂、光カチオン若しくは光アニオン重合性樹脂、熱ラジカル重合性樹脂、又は光ラジカル重合性樹脂で形成された第３絶縁性樹脂層を積層する工程；
を有し、
工程（Ｄ）を、工程（Ｃ）の前又は後に行う異方性導電フィルムの製造方法を提供する。
【００１１】
加えて、本発明は、上述の異方性導電フィルムで第１電子部品を第２電子部品に異方性導電接続した接続構造体を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の異方性導電フィルムは、光重合性樹脂層を光重合させた第１絶縁性樹脂層と、その片面に順次積層された、熱又は光で重合する第２絶縁性樹脂層及び第３絶縁性樹脂層を有しており、更に、第１絶縁性樹脂層の第２絶縁性樹脂層側表面には、異方性導電接続用の導電粒子が単層で配置されている。このため、導電粒子を、光重合した第１絶縁性樹脂層よってしっかりと固定化できる。特に、第１絶縁性樹脂層を形成するにあたり、光重合性樹脂を光重合させるときに紫外線を導電粒子側から照射すると、導電粒子の下方（裏側）の光重合性樹脂は、導電粒子の影になるために紫外線が十分に照射されなくなる。そのため、導電粒子の影になった光重合樹脂は、影にならなかった光重合樹脂に対して相対的に硬化率が低くなり、異方性導電接続時に導電粒子が良好に押し込まれる。したがって、本発明の異方性導電フィルムは、良好な導電粒子捕捉率、導通信頼性、絶縁性（低いショート発生率）を実現することができる。
【００１３】
さらに、本発明の異方性導電フィルムは、導電粒子が配置されている第１絶縁性樹脂層上に、第２絶縁性樹脂層だけでなく、第３絶縁性樹脂層も積層されているので、本発明の異方性導電フィルムを異方性導電接続に使用した場合の応力を緩和し、異方性導電接続した接続構造体における反りを低減させることができる。
【００１４】
なお、本発明の異方性導電フィルムにおいて、第２絶縁性樹脂層又は第３絶縁性樹脂層が熱で反応する重合性樹脂で形成されている場合、それを用いた電子部品の異方性導電接続は、通常の異方性導電フィルムを用いる接続方法と同様に行うことができる。
一方、本発明の異方性導電フィルムにおいて、第２絶縁性樹脂層又は第３絶縁性樹脂層が光で反応する重合性樹脂で形成されている場合、それを用いた第１電子部品と第２電子部品の異方性導電接続は、接続ツールによる押し込みを、光反応が終了するまでに行えばよい。この場合においても、接続ツール等は樹脂流動や粒子の押し込みを促進するため加熱してもよい。また、第２絶縁性樹脂層又は第３絶縁性樹脂層において、熱で反応する重合性樹脂と光で反応する重合性樹脂が併用されている場合も、上記と同様に光反応が終了するまでに接続ツールによる押し込みを行い、かつ加熱を行えばよい。
【００１５】
また、第１電子部品と第２電子部品を、光反応を利用して異方性導電接続する場合は、透光性を有する電子部品側から光照射すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の異方性導電フィルムの断面図である。
【図２】図２は、本発明の異方性導電フィルムの製造方法における工程（Ａ）の説明図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の異方性導電フィルムの製造方法における工程（Ｂ）の説明図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の異方性導電フィルムの製造方法における工程（Ｂ）の説明図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の異方性導電フィルムの製造方法における工程（Ｃ）の説明図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の異方性導電フィルムの製造方法における工程（Ｃ）の説明図である。
【図５】図５は、本発明の異方性導電フィルムの製造方法における工程（Ｄ）の説明図である。本発明の異方性導電フィルムの断面図である。
【図６】図６は、本発明の異方性導電フィルムの製造方法における工程（Ｄ）の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の異方性導電フィルムの一例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は、同一又は同等の構成要素を表わしている。
＜＜異方性導電フィルム＞＞
【００１８】
図１は、本発明の一実施例の異方性導電フィルム１の断面図である。この異方性導電フィルム１では、第１絶縁性樹脂層２、第２絶縁性樹脂層３及び第３絶縁性樹脂層４が順次積層され、第１絶縁性樹脂層２の第２絶縁性樹脂層３側の表面２ａに、異方性導電接続用の導電粒子１０が単層に配置されている。
【００１９】
＜第１絶縁性樹脂層２＞
本発明の異方性導電フィルム１を構成する第１絶縁性樹脂層２は、光重合樹脂で形成されている。より具体的には、例えば、アクリレート化合物と光ラジカル重合開始剤とを含む光ラジカル重合性樹脂層を光ラジカル重合させたもので形成される。第１絶縁性樹脂層２が光重合していることにより、導電粒子１０を適度に固定化できる。即ち、異方性導電接続時に異方性導電フィルム１が加熱されても第１絶縁性樹脂層２は流れ難いので、樹脂流れにより導電粒子１０が不用に流されてショートが発生することを大きく抑制することができる。
【００２０】
特に、本実施例の異方性導電フィルム１では、第１絶縁性樹脂層２において、導電性粒子１０が第２絶縁性樹脂層３側に存在する領域２Ｘ（即ち、導電粒子１０と第１絶縁性樹脂層２の外側表面２ｂとの間に位置する領域）の硬化率が、導電粒子１０が第２絶縁性樹脂層３側に存在しない領域２Ｙの硬化率に比して低いことが好ましい。第１絶縁性樹脂層２の領域２Ｘには、光硬化が進行していないアクリレート化合物と光ラジカル重合開始剤が残存していてもよい。異方性導電フィルム１がこのような領域２Ｘを有することにより、異方性導電接続時に領域２Ｘの絶縁性樹脂が排除されやすくなるので、導電粒子１０が第１絶縁性樹脂層２の平面方向には移動しにくいが、厚み方向には良好に押し込まれるようになる。従って、導電粒子捕捉率を向上させ、さらに接続信頼性と絶縁性も向上させることができる。
【００２１】
ここで、硬化率はビニル基の減少比率と定義される数値であり、第１絶縁性樹脂層の領域２Ｘの硬化率は好ましくは４０〜８０％であり、領域２Ｙの硬化率は好ましくは７０〜１００％である。
【００２２】
（アクリレート化合物）
アクリレート単位となるアクリレート化合物としては、従来公知の光重合性アクリレートを使用することができる。例えば、単官能（メタ）アクリレート（ここで、（メタ）アクリレートにはアクリレートとメタクリレートとが包含される）、二官能以上の多官能（メタ）アクリレートを使用することができる。本発明においては、異方性導電接続時に絶縁性樹脂層を熱硬化できるように、アクリル系モノマーの少なくとも一部に多官能（メタ）アクリレートを使用することが好ましい。
【００２３】
第１絶縁性樹脂層２におけるアクリレート化合物の含有量は、少なすぎると異方性導電接続時に第１絶縁性樹脂層２と第２絶縁性樹脂層３との粘度差を付けにくくなる傾向があり、多すぎると硬化収縮が大きく作業性が低下する傾向があるので、好ましくは２〜７０質量％、より好ましくは１０〜５０質量％である。
【００２４】
（重合開始剤）
第１絶縁性樹脂層の形成に使用する光重合開始剤としては、例えば、公知の光ラジカル重合開始剤等の中から適宜選択して使用することができる。より具体的には、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンジルケタール系光重合開始剤、リン系光重合開始剤等が挙げられる。
また、光ラジカル重合開始剤に加えて、熱ラジカル重合開始剤を使用してもよい。熱ラジカル重合開始剤としては、例えば、有機過酸化物やアゾ系化合物等をあげる事ができる。特に、気泡の原因となる窒素を発生しない有機過酸化物を好ましく使用することができる。
【００２５】
光重合開始剤の使用量は、アクリレート化合物１００質量部に対し、少なすぎると光重合が十分に進行せず、多すぎると剛性低下の原因となるので、好ましくは０．１〜２５質量部、より好ましくは０．５〜１５質量部である。
【００２６】
（その他の樹脂と重合開始剤）
第１絶縁性樹脂層２には、必要に応じて、エポキシ化合物と、熱カチオン若しくは熱アニオン重合開始剤又は光カチオン若しくは光アニオン重合開始剤を含有させてもよい。これにより、層間剥離強度を向上させることができる。エポキシ化合物と共に使用する重合開始剤については、第２絶縁性樹脂層３で説明する。第１絶縁性樹脂層２には、必要に応じて、更にフェノキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ブタジエン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などの膜形成樹脂を併用することができる。
【００２７】
第１絶縁性樹脂層２の層厚は、薄すぎると粒子捕捉効率が低下する傾向があり、厚すぎると導通抵抗が高くなる傾向があるので、好ましくは１．０〜６．０μｍ、より好ましくは２．０〜５．０μｍである。
【００２８】
第１絶縁性樹脂層２の形成は、例えば、光ラジカル重合性樹脂と光ラジカル重合開始剤とを含有する光重合性樹脂層に、フィルム転写法、金型転写法、インクジェット法、静電付着法等の手法により導電粒子を単層に付着させ、紫外線を導電粒子側から照射し、必要に応じて導電粒子と反対側からも照射して光重合することにより行うことができる。特に、紫外線を導電粒子側からのみ照射することが、第１絶縁性樹脂層の領域２Ｘの硬化率を、領域２Ｙの硬化率に対して相対的に低く抑制することができる点から好ましい。
【００２９】
一方、第１絶縁性樹脂層を形成する光重合性樹脂への紫外線を導電粒子と反対側から行うと、第１絶縁性樹脂層におけて領域Ｘと領域Ｙとにおける硬化率の差が実質的に無くなる。これにより、導電粒子への第１絶縁性樹脂層への固定化が進行し、異方性導電フィルムの製造ラインで安定な品質を確保することができる。また、異方性導電フィルムを長尺に形成し、リールに巻く場合に、巻き始めから巻き終わりまで導電粒子にかかる圧力を略同一にすることができ、導電粒子の配列の乱れも防止することができる。
【００３０】
なお、導電粒子側から照射して光重合を行う場合に、光重合は、一段階（即ち、一回の光照射）で行ってもよいが、二段階（即ち、二回の光照射）で行ってもよい。この場合、二段階目の光照射は、第１絶縁性樹脂層２の片面に第２絶縁性樹脂層３を形成した後に、酸素含有雰囲気（大気中）下で第１絶縁性樹脂層２の他面側から、領域２Ｘの硬化率が領域２Ｙの硬化率よりも低くなるように照射強度を調整し、又はマスクを使用して行うことが好ましい。
【００３１】
このような二段階の光重合を行う場合に、第１絶縁性樹脂層の領域２Ｘの第一段階における硬化率は好ましくは１０〜５０％であり、第二段階における硬化率は好ましくは４０〜８０％であり、領域２Ｙの第一段階における硬化率は好ましくは３０〜９０％であり、第二段階における硬化率は好ましくは７０〜１００％である。
【００３２】
また、二段階の光重合を行う場合に、重合開始剤として１種類だけ使用することもできるが、反応を開始する波長帯域が異なる２種類の光重合開始剤を使用することがタック性向上のために好ましい。例えば、ＬＥＤ光源からの波長３６５ｎｍの光でラジカル反応を開始するイルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）３６９（ＢＡＳＦジャパン（株））と、高圧水銀ランプ光源からの光でラジカル反応を開始するイルガキュア（ＩＲＧＡＣＵＲＥ）２９５９（ＢＡＳＦジャパン（株））とを併用することが好ましい。このように２種類の異なる硬化剤を使用することで樹脂の結合が複雑化するため、異方性導電接続時の樹脂の熱流動の挙動をより精緻に制御することが可能になる。
【００３３】
光重合後の第１絶縁性樹脂層２の最低溶融粘度は、第２絶縁性樹脂層３の最低溶融粘度よりも高いことが好ましく、具体的にはレオメータで測定した[第１絶縁性樹脂層２の最低溶融粘度（ｍＰａ・ｓ）]／[第２絶縁性樹脂層３の最低溶融粘度（ｍＰａ・ｓ）]の数値が、好ましくは１〜１０００、より好ましくは４〜４００である。なお、それぞれの好ましい最低溶融粘度は、第１絶縁性樹脂層２については１００〜１０００００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは５００〜５００００ｍＰａ・ｓである。第２絶縁性樹脂層３については好ましくは０．１〜１００００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは０．５〜１０００ｍＰａ・ｓである。
【００３４】
＜導電粒子＞
導電粒子１０としては、従来公知の異方性導電フィルムに用いられているものの中から適宜選択して使用することができる。例えばニッケル、コバルト、銀、銅、金、パラジウムなどの金属粒子、金属被覆樹脂粒子などが挙げられる。２種以上を併用することもできる。
【００３５】
導電粒子の平均粒径としては、小さすぎると配線の高さのばらつきを吸収できず抵抗が高くなる傾向があり、大きすぎてもショートの原因となる傾向があるので、好ましくは１〜１０μｍ、より好ましくは２〜６μｍである。
【００３６】
このような導電粒子の第１絶縁性樹脂層２中の粒子量は、少なすぎると導電粒子捕捉数が低下して異方性導電接続が難しくなり、多すぎるとショートすることが懸念されるので、好ましくは１平方ｍｍ当たり５０〜５００００個、より好ましくは２００〜３００００個である。
【００３７】
第１絶縁性樹脂層２の厚み方向における導電粒子１０の位置は、図１に示すように、第１絶縁性樹脂層２内に埋没せずに、第２絶縁性樹脂層３に食い込んでいることが好ましい。導電粒子１０が第１絶縁性樹脂層２に埋没していると、異方性導電接続に導電粒子の押し込みが不均一になり電子部品を異方性導電接続した接続構造体の導通抵抗が高くなることが懸念されるからである。食い込みの程度は導電粒子捕捉率と導通抵抗のバランスから、好ましくは導電粒子１０の平均粒子径の１０〜９０％、より好ましくは２０〜８０％である。
＜第２絶縁性樹脂層３、第３絶縁性樹脂層４＞
【００３８】
第２絶縁性樹脂層３および第３絶縁性樹脂層４は、それぞれ、熱カチオン若しくは熱アニオン重合性樹脂、光カチオン若しくは光アニオン重合性樹脂、熱ラジカル重合性樹脂、又は光ラジカル重合性樹脂で形成される。より具体的には、エポキシ化合物と、熱カチオン若しくは熱アニオン重合開始剤又は光カチオン若しくは光アニオン重合開始剤とを含有する、熱又は光により重合する重合性樹脂層、又はアクリレート化合物と、熱ラジカル又は光ラジカル重合開始剤とを含有する熱又は光によりラジカル重合する重合性樹脂層からなるものである。
【００３９】
なお、異方性導電接続後の応力緩和の点から、第２絶縁性樹脂層３は第３絶縁性樹脂層４よりも、重合性樹脂の配合量が多くなるようにすることが好ましい。
【００４０】
また、第３絶縁性樹脂層４を、異方性導電接続時にタック層として機能させるため、第３絶縁性樹脂層４は、その１０質量％以内で添加剤を含んでもよい。
【００４１】
なお、必要に応じて、第１絶縁性樹脂層の第２絶縁性樹脂層とは反対側の面にタック層を設けてもよい。
【００４２】
（エポキシ化合物）
第２絶縁性樹脂層３又は第３絶縁性樹脂層４を形成するエポキシ化合物としては、分子内に２つ以上のエポキシ基を有する化合物もしくは樹脂が好ましく挙げられる。これらは液状であっても、固体状であってもよい。
【００４３】
（熱カチオン重合開始剤）
第２絶縁性樹脂層３又は第３絶縁性樹脂層４を形成する熱カチオン重合開始剤としては、エポキシ化合物の熱カチオン重合開始剤として公知のものを採用することができ、例えば、熱により酸を発生するヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、フェロセン類等を用いることができ、特に、温度に対して良好な潜在性を示す芳香族スルホニウム塩を好ましく使用することができる。
【００４４】
熱カチオン重合開始剤の配合量は、少なすぎても硬化不良となる傾向があり、多すぎても製品ライフが低下する傾向があるので、エポキシ化合物１００質量部に対し、好ましくは２〜６０質量部、より好ましくは５〜４０質量部である。
【００４５】
（熱アニオン重合開始剤）
第２絶縁性樹脂層３又は第３絶縁性樹脂層４を形成する熱アニオン重合開始剤としては、エポキシ化合物の熱アニオン重合開始剤として公知のものを採用することができ、例えば、熱により塩基を発生する脂肪族アミン系化合物、芳香族アミン系化合物、二級又は三級アミン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリメルカプタン系化合物、三フッ化ホウ素−アミン錯体、ジシアンジアミド、有機酸ヒドラジッド等を用いることができ、特に温度に対して良好な潜在性を示すカプセル化イミダゾール系化合物を好ましく使用することができる。
【００４６】
熱アニオン重合開始剤の配合量は、少なすぎても硬化不良となる傾向があり、多すぎても製品ライフが低下する傾向があるので、エポキシ化合物１００質量部に対し、好ましくは２〜６０質量部、より好ましくは５〜４０質量部である。
【００４７】
（光カチオン重合開始剤及び光アニオン重合開始剤）
エポキシ化合物用の光カチオン重合開始剤又は光アニオン重合開始剤としては、公知のものを適宜使用することができる。
【００４８】
（アクリレート化合物）
第２絶縁性樹脂層３又は第３絶縁性樹脂層４を形成するアクリレート化合物は、第１絶縁性樹脂層２に関して説明したアクリレート化合物の中から適宜選択して使用することができる。
【００４９】
（熱ラジカル重合開始剤）
また、第２絶縁性樹脂層３又は第３絶縁性樹脂層４にアクリレート化合物を含有させる場合に、アクリレート化合物と共に使用する熱ラジカル重合開始剤としては、第１絶縁性樹脂層２に関して説明した熱ラジカル重合開始剤の中から適宜選択して使用することができる。
【００５０】
熱ラジカル重合開始剤の使用量は、少なすぎると硬化不良となり、多すぎると製品ライフの低下となるので、アクリレート化合物１００質量部に対し、好ましくは２〜６０質量部、より好ましくは５〜４０質量部である。
【００５１】
（光ラジカル重合開始剤）
アクリレート化合物用の光ラジカル重合開始剤としては、公知の光ラジカル重合開始剤を使用することができる。
【００５２】
光ラジカル重合開始剤の使用量は、少なすぎると硬化不良となり、多すぎると製品ライフの低下となるので、アクリレート化合物１００質量部に対し、好ましくは２〜６０質量部、より好ましくは５〜４０質量部である。
【００５３】
（第２絶縁性樹脂層３及び第３絶縁性樹脂層４の層厚）
第２絶縁性樹脂層３の層厚は、異方性接続後の導電粒子捕捉性の点から、好ましくは３〜２０μｍ、より好ましくは５〜１５μｍである。
また、第３絶縁性樹脂層４の層厚は、押圧を制御しやすくするために、第２絶縁性樹脂層の層厚の１／２以下とすることが好ましい。
【００５４】
＜＜異方性導電フィルムの製造方法＞＞
本発明の異方性導電フィルムは、次の工程（Ａ）〜（Ｄ）を行い、製造することができる。
【００５５】
（工程（Ａ））
図２に示すように、必要に応じて剥離フィルム３０上に形成した光重合性樹脂層２０に、導電粒子１０を単層で配置する。導電粒子１０を単層で光重合性樹脂層２０に配置する方法としては、特に制限はなく、特許第４７８９７３８号の実施例１の導電粒子を粘着剤で固定した樹脂フィルムの２軸延伸操作を利用する方法や、特開２０１０−３３７９３号公報の金型を使用する方法等を採用することができる。なお、導電粒子１０の配置としては、縦横に所定間隔で配列させることが好ましい。また、接続対象のサイズ、導通信頼性、絶縁性、導電粒子捕捉率等を考慮し、２次元的な最近接粒子間距離を１〜１００μｍ程度とすることが好ましい。
【００５６】
（工程（Ｂ））
次に、図３Ａに示すように、導電粒子１０が配列した光重合性樹脂層２０に対して、導電粒子１０側から紫外線（ＵＶ）を照射することにより光重合反応させ、表面に導電粒子１０が固定化された第１絶縁性樹脂層２を形成する。これにより、図３Ｂに示すように、第１絶縁性樹脂層２において、導電性粒子１０が第２絶縁性樹脂層３側に存在する領域２Ｘ（第１絶縁性樹脂層２の剥離フィルム３０側表面２ｂと導電粒子１０との間に位置する領域）の第１絶縁性樹脂層の硬化率を、導電粒子１０が第２絶縁性樹脂層３側に存在しない領域２Ｙの硬化率よりも低くすることができる。したがって異方導電接続時の導電粒子１０の押し込みが容易になり、且つ導電粒子１０の接続平面方向の流動を抑制することもできる。
【００５７】
（工程（Ｃ））
次に、図４Ａに示すように、第１絶縁性樹脂層２の導電粒子１０側表面に、熱カチオン若しくは熱アニオン重合性樹脂、光カチオン若しくは光アニオン重合性樹脂、熱ラジカル重合性樹脂、又は光ラジカル重合性樹脂で形成された第２絶縁性樹脂層３を積層する。より具体的には、例えば、剥離フィルム３１に常法により形成した第２絶縁性樹脂層３を、第１絶縁性樹脂層２の導電粒子１０側表面に載せ、過大な熱重合が生じない程度に熱圧着する。そして剥離フィルム３１を取り除くことにより図４Ｂの異方性導電フィルムを得ることができる。
【００５８】
（工程（Ｄ））
次に、図５に示すように、第２絶縁性樹脂層３の片面（即ち、第１絶縁性樹脂層２と反対側の面）に、熱カチオン若しくは熱アニオン重合性樹脂、光カチオン若しくは光アニオン重合性樹脂、熱ラジカル重合性樹脂、又は光ラジカル重合性樹脂で形成された第３絶縁性樹脂層４を積層し、剥離フィルム３０を除去する。これにより図１の異方性導電フィルム１を得ることができる。
【００５９】
あるいは、図６に示すように、工程（Ｄ）を工程Ｃの前に行う。即ち、予め第２の絶縁性樹脂層３と第３絶縁性樹脂層４の積層体５を形成し、その積層体５の第２絶縁性樹脂層３を、第１絶縁性樹脂層２の導電粒子１０側表面に積層し、剥離フィルム３０、３１を除去することにより図１の異方性導電フィルム１を得てもよい。
【００６０】
＜＜接続構造体＞＞
本発明の異方性導電フィルム１は、ＩＣチップ、ＩＣモジュールなどの第１電子部品と、フレキシブル基板、ガラス基板などの第２電子部品とを異方性導電接続する際に好ましく適用することができる。このようにして得られる接続構造体も本発明の一部である。なお、異方性導電フィルムの第１絶縁性樹脂層２側をフレキシブル基板等の第２電子部品側に配し、第３絶縁性樹脂層４側をＩＣチップなどの第１電子部品側に配することが、接続信頼性を高める点から好ましい。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００６２】
実施例１〜６、比較例１
特許第４７８９７３８号の実施例１の操作に準じて導電粒子が単層に配列しており、表１に示す配合（質量部）に従って形成した第１絶縁性樹脂層と第２絶縁性樹脂層を有する比較例１の異方性導電フィルム、さらに第３絶縁性樹脂も有する実施例１〜６の異方性導電フィルムを作製した。
【００６３】
具体的には、まず、アクリレート化合物及び光ラジカル重合開始剤等を酢酸エチル又はトルエンにて固形分が５０質量％となるように混合液を調製した。この混合液を、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに、乾燥厚が３μｍとなるように塗布し、８０℃のオーブン中で５分間乾燥することにより、第１絶縁性樹脂層の前駆層である光ラジカル重合性樹脂層を形成した。
【００６４】
次に、得られた光ラジカル重合性樹脂層の表面に、平均粒子径４μｍの導電粒子（Ｎｉ／Ａｕメッキ樹脂粒子、ＡＵＬ７０４、積水化学工業（株））を、導電粒子間の最近接距離が４μｍとなるように単層に格子状に配列させた。
【００６５】
更に、この導電粒子側から光ラジカル重合性樹脂層に対し、波長３６５ｎｍ、積算光量４０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射することにより、表面に導電粒子が固定された第１絶縁性樹脂層を形成した。
【００６６】
熱硬化性樹脂及び重合開始剤等を酢酸エチル又はトルエンにて固形分が５０質量％となるように混合液を調製した。この混合液を、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに、乾燥厚が１２μｍとなるように塗布し、８０℃のオーブン中で５分間乾燥することにより、第２絶縁性樹脂層を形成し、同様にして第３絶縁性樹脂層を形成した。
【００６７】
このようにして得られた第１絶縁性樹脂層と第２絶縁性樹脂層とを、導電粒子が内側となるようにラミネートすることにより比較例１の異方性導電フィルムを得た。更に、第１絶縁性樹脂層と第２絶縁性樹脂層の積層体の第２絶縁性樹脂層の表面に第３絶縁性樹脂層をラミネートすることにより実施例１〜６の異方性導電フィルムを得た。
【００６８】
実施例７
光ラジカル重合性樹脂層への紫外線照射を、導電粒子側と、導電粒子と反対側から、積算光量２０００ｍＪ／ｃｍ２ずつ行う以外は実施例１と同様にして異方性導電フィルムを得た。
【００６９】
評価
各実施例及び比較例の異方性導電フィルムを用いて、０．５×１．８×２０．０ｍｍの大きさのＩＣチップ（バンプサイズ３０×８５μｍ、バンプ高さ１５μｍ、バンプピッチ５０μｍ）を、０．５×５０×３０ｍｍの大きさのコーニング社製のガラス配線基板（１７３７Ｆ）に１８０℃、８０ＭＰａ、５秒という条件で実装して接続構造体サンプルを得た。
【００７０】
得られた接続構造体サンプルについて、以下に説明するように、「反り」、「初期導通性」「導通信頼性」及び「ショート発生率」を試験評価した。結果を表１に示す。
【００７１】
「反り」
接続体の反りについては、ＩＣチップが実装されていない側のガラス基板表面において、ＩＣチップの裏側に相当する巾２０ｍｍの反りを、市販の三次元側長機（株）キーエンス）を用いて測定した。
反りは、実用上１５μｍ未満であることが好ましい。
【００７２】
「初期導通性」
接続構造体サンプルの導通抵抗を測定した。
【００７３】
「導通信頼性」
接続構造体サンプルを、８５℃、８５％ＲＨの高温高湿環境下に５００時間放置した後の導通抵抗を、初期導通性と同様に測定した。この導通抵抗は、接続した電子部品の実用的な導通安定性の点から、５Ω以上であると好ましくない。
【００７４】
「ショート発生率」
ショート発生率の評価用ＩＣとして、７．５μｍスペースの櫛歯ＴＥＧパターンのＩＣ（外径１．５×１３ｍｍ、厚み０．５ｍｍ、Ｂｕｍｐ仕様：金メッキ、高さ１５μｍ、サイズ２５×１４０μｍ、Ｂｕｍｐ間Ｇａｐ７．５μｍ）を用意し、各実施例及び比較例の異方性導電フィルムを、ショート発生率の評価用ＩＣと、それに対応したパターンのガラス基板との間に挟み、初期導通性と同様の条件で加熱加圧して接続体を得た。そして、その接続体のショート発生率を、「ショート発生数／７．５μｍスペース総数」により算出した。ショート発生率は、実用上、１００ｐｐｍ以下であることが望ましい。
【００７５】
【表１】
2015149127.tif 000003
【００７６】
表１から分かるように、実施例１〜６の異方性導電フィルムは、反り、初期導通性、導通信頼性、ショート発生率の全ての評価項目について実用上好ましい結果を示した。
実施例７は、実施例１に対して導通信頼性がやや劣っていたが、実用上問題はなく、反り、初期導通性、ショート発生率については実施例１と同様に実用上好ましい結果を示した。
【００７７】
それに対し、比較例１の異方性導電フィルムは、第３絶縁性樹脂層が無いために、反りが大きかった。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の異方性導電フィルムは、光ラジカル重合性樹脂層を光ラジカル重合させた第１絶縁性樹脂層と、熱カチオン若しくは熱アニオン重合性樹脂、光カチオン若しくは光アニオン重合性樹脂、熱ラジカル重合性樹脂、又は光ラジカル重合性樹脂で形成された第２絶縁性樹脂層が積層され、第１絶縁性樹脂層の第２絶縁性樹脂層側表面に導電粒子が単層で配置されているので、良好な粒子捕捉効率による優れた初期導通性、導通信頼性、絶縁性（低いショート発生率）を示す。さらに、第２絶縁性樹脂層上には、第３絶縁性樹脂層が積層されているため、異方性導電フィルムを異方性導電接続に使用した場合の応力が緩和され、異方性導電接続により得られた接続体における反りの発生が抑制される。よって、本発明の異方性導電フィルムは、ＩＣチップなどの電子部品の配線基板への異方性導電接続に有用である。電子部品の配線は狭小化が進んでおり、本発明は、狭小化した電子部品を異方性導電接続する場合に特に有用となる。
【符号の説明】
【００７９】
１  異方性導電フィルム
２  第１絶縁性樹脂層
２ａ  第１絶縁性樹脂層の表面
２ｂ  第１絶縁性樹脂層の表面
２Ｘ  第１絶縁性樹脂層において、第２絶縁性樹脂層側に導電粒子が存在する領域
２Ｙ  第１絶縁性樹脂層において、第２絶縁性樹脂層側に導電粒子が存在しない領域
３  第２絶縁性樹脂層
４  第３絶縁性樹脂層
１０  導電粒子
２０  光重合性樹脂層
３０  剥離フィルム
３１  剥離フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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