(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、良好な導電粒子捕捉率及び良好な仮圧着リペア性を実現する。【解決手段】異方性導電フィルム１は、第１絶縁性樹脂層２及び第２絶縁性樹脂層３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が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。異方性導電フィルム全体の弾性率が０．１３ＭＰａ以上である。【選択図】図１
2015149128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁性樹脂層及び第２絶縁性樹脂層が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、光ラジカル重合樹脂で形成され、
第２絶縁性樹脂層が、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、
異方性導電フィルム全体の弾性率が０．１３ＭＰａ以上である異方性導電フィルム。
【請求項２】
第１絶縁性樹脂層の弾性率が０．０６ＭＰａ以上である請求項１記載の異方性導電フィルム。
【請求項３】
第１絶縁性樹脂層と第２絶縁性樹脂層との間に結晶性樹脂で形成された中間層を有する請求項１記載の異方性導電フィルム。
【請求項４】
第１絶縁性樹脂層と中間層の積層フィルムの弾性率が０．１４ＭＰａ以上である請求項１又は２記載の異方性導電フィルム。
【請求項５】
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）〜（Ｃ）：
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）
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絶縁性樹脂層を形成する工程；
を有し、
工程（Ｂ）において、異方性導電フィルム全体の弾性率が０．１３ＭＰａ以上となるように光重合反応を行うことで第１絶縁性樹脂層を形成し、
工程（Ｃ）で形成した第２絶縁性樹脂層を、工程（Ｂ）で形成した第１絶縁性樹脂層の導電粒子側に積層する製造方法。
【請求項６】
工程（Ｂ）において、光重合性樹脂層に対して紫外線を導電粒子側から照射する請求項５記載の異方性導電フィルムの製造方法。
【請求項７】
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）
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絶縁性樹脂層を形成する工程；
工程（Ｄ）
工程（Ｂ）で形成した第１絶縁性樹脂層の導電粒子側に、結晶性樹脂で形成された中間層と第２絶縁性樹脂層が順次積層している積層体を形成する工程；
を有する製造方法。
【請求項８】
工程（Ｃ）で第２絶縁性樹脂層を形成した後、該第２絶縁性樹脂層に、結晶性樹脂で形成された中間層を積層し、その積層体と工程（Ｂ）で形成した第１絶縁性樹脂層を積層することにより工程（Ｄ）を行う請求項７記載の製造方法。
【請求項９】
工程（Ｂ）で形成した第１絶縁性樹脂層の導電粒子側に、結晶性樹脂で形成された中間層及び工程（Ｃ）で形成した第２絶縁性樹脂層を順次積層することにより工程（Ｄ）を行う請求項７記載の製造方法。
【請求項１０】
工程（Ｂ）において、光重合性樹脂層に対して紫外線を導電粒子側から照射する請求項７〜９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１１】
請求項１〜４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（絶縁性の低下）等の問題が生じる。
また、異方性導電フィルムの腰が弱く、異方性導電接続をする場合の仮圧着後にリペアすると、フィルムが破断したり、接続面に樹脂が残ったりするという問題もあった。
【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、及び良好なリペア性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積層した異方性導電フィルムは導電粒子捕捉率や接続信頼性に優れ、さらに異方性導電フィルム全体の弾性率を高めてフィルムの腰を強くすると、異方性導電接続時に溶融した絶縁性樹脂層のはみ出しを抑制することができ、仮圧着後のリペア性も向上することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、第１絶縁性樹脂層及び第２絶縁性樹脂層が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絶縁性樹脂層が、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、
異方性導電フィルム全体の弾性率が０．１３ＭＰａ以上である異方性導電フィルムを提供する。
【０００９】
特に、第１絶縁性樹脂層と第２絶縁性樹脂層との間に結晶性樹脂で形成された中間層を有する態様を提供する。
【００１０】
なお、第２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。
【００１１】
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）〜（Ｃ）：
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）
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絶縁性樹脂層を形成する工程；
を有し、
工程（Ｂ）において、異方性導電フィルム全体の弾性率が０．１３ＭＰａ以上となるように光重合反応を行うことで第１絶縁性樹脂層を形成し、
工程（Ｃ）で形成した第２絶縁性樹脂層を、工程（Ｂ）で形成した第１絶縁性樹脂層の導電粒子側に積層する製造方法を提供する。
【００１２】
また、上述の異方性導電フィルムの製造方法の別法として、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）
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絶縁性樹脂層を形成する工程；
工程（Ｄ）
工程（Ｂ）で形成した第１絶縁性樹脂層の導電粒子側に、結晶性樹脂で形成された中間層と第２絶縁性樹脂層が順次積層している積層体を形成する工程；
を有する製造方法を提供する。
【００１３】
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】
【００１４】
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、熱又は光で重合する第２絶縁性樹脂層が積層しており、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、異方性導電接続時の樹脂流れにより導電粒子が端子面方向に流れることを防止することができる。したがって、本発明の異方性導電フィルムによれば、良好な導電粒子捕捉率、導通信頼性、及び低いショート発生率を実現することができる。
【００１５】
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、より一層、良好な導通信頼性、ショート発生率の低下を実現することができる。
【００１６】
一方、第１絶縁性樹脂層を形成するにあたり、光重合性樹脂に導電粒子の反対側、ないしは両面側から紫外線を照射すると導電粒子の固定化が促進され、異方性導電フィルムの製造ラインで安定した品質を確保することができる。また、異方性導電フィルムの製造後のリールへの巻き取りや、異方導電接続時におけるフィルムのリールからの引き出し工程で異方性導電フィルムに不要な外部応力がかかっても、異方性導電接続前の導電粒子の配列に外部応力の影響が及びにくくなる。
【００１７】
また、一般に、リールに巻き取られた異方性導電フィルムは、異方性導電フィルムにかかる応力により、絶縁性樹脂層がはみ出すことが懸念され、腰が弱い（剛性が低い）ことで仮圧着後にリペアしにくくなることも懸念されるが、本発明の異方性導電フィルムは、フィルム全体の弾性率が０．１３ＭＰａ以上であり、フィルムに腰が有るため、絶縁性樹脂層のはみ出しを抑制することができ、仮圧着後のリペア性も向上させることができる。また、フィルムに腰があることで仮圧着時の基板への固定化に際しても、フィルムのズレやたわみによる導電粒子の配列の乱れを防止することができる。
【００１８】
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。
【００１９】
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】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の第１実施例の異方性導電フィルム１Ａの断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２実施例の異方性導電フィルム１Ｂの断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第１実施例の異方性導電フィルムの製造方法の工程（Ａ）の説明図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１実施例の異方性導電フィルムの製造方法の工程（Ｂ）の説明図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、第１実施例の異方性導電フィルムの製造方法の工程（Ｂ）の説明図である。
【図３Ｄ】図３は、第１実施例の異方性導電フィルムの製造方法の工程（Ｃ）の説明図である。
【図３Ｅ】図３Ｄは、第１実施例の異方性導電フィルムの製造方法の工程（Ｃ）に続く工程の説明図である。
【図３Ｆ】図３Ｆは、第１実施例の異方性導電フィルムの製造方法の工程（Ｃ）に続く工程の説明図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第２実施例の異方性導電フィルムの製造方法における工程（Ｄ）の方法(i)の説明図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第２実施例の異方性導電フィルムの製造方法における工程（Ｄ）の方法(i)の説明図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、第２実施例の異方性導電フィルムの製造方法の工程（Ｄ）の方法(i)で得られた異方性導電フィルムの断面図である。
【図５】図５は、第２実施例の異方性導電フィルムの製造方法における工程（Ｄ）の方法(ii)の説明図である。
【図６】図６は、第２実施例の異方性導電フィルムの製造方法の工程（Ｄ）の方法(ii)で得られた異方性導電フィルムの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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している。また、本発明において弾性率は、異方性導電フィルムの粘度を、回転式レオメータ（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社）を用い、３０℃にてねじり方向に一定変位（測定圧力  ０〜５ｇ）をかけ、時間による応力の変化を測定し、０．１ｍｉｎ経過時点での接着材料の応力（弾性率）を測定し、算出したものである
＜＜異方性導電フィルム＞＞
【００２２】
図１は、本発明の第１実施例の異方性導電フィルム１Ａの断面図である。この異方性導電フィルム１Ａでは、第１絶縁性樹脂層２と第２絶縁性樹脂層３が積層され、異方性導電接続用の導電粒子１０が、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が単層で配置されている。
【００２３】
また、図２は、本発明の第２実施例の異方性導電フィルム１Ｂの断面図である。この異方性導電フィルム１Ｂは、第１絶縁性樹脂層２と第２絶縁性樹脂層３との間に、結晶性樹脂で形成された中間層４を有する点で第１実施例の異方性導電フィルム１Ａと異なっている。
【００２４】
いずれの異方性導電フィルム１Ａ、１Ｂも、異方性導電フィルム全体の弾性率が０．１３ＭＰａ以上であり、それにより、腰のあるフィルムとなっている。ただし、図１の第１実施例の異方性導電フィルム１Ａでは、フィルムの腰の強さに第１絶縁性樹脂層２の弾性率が大きく寄与し、図２の第２実施例の異方性導電フィルム１Ｂでは、フィルムの腰の強さに中間層４の弾性率が大きく寄与している点で双方は異なっている。それ以外の点では、第１、第２の異方性導電フィルム１Ａ、１Ｂは同様に構成されている。
【００２５】
＜第１絶縁性樹脂層２＞
本発明の異方性導電フィルム１Ａ、１Ｂ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。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て形成される。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１Ａ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。
【００２６】
ここで、第１実施例の異方性導電フィルム１Ａでは、第１絶縁性樹脂層２の弾性率が０．０６ＭＰａ以上となるように、光重合反応させており、これにより異方性導電フィルム１Ａ全体の弾性率が０．１３ＭＰａ以上となるようにし、フィルムに腰を持たせている。
このような第１絶縁性樹脂層２の弾性率の調整は、第１絶縁性樹脂層２を形成する光重合性樹脂層への紫外線の照射量や弾性体の配合等で硬化率を調整することにより行うことができる。
【００２７】
また、第１、第２の実施例の異方性導電フィルム１Ａ、１Ｂにおいて、第１絶縁性樹脂層２内の、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。
【００２８】
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、導電粒子１の厚み方向の押し込み性の点から、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％あり、さらに第１実施例の異方性導電フィルム１Ａでは、第１絶縁性樹脂層２の弾性率を０．０６ＭＰａ以上とする点から、フィルム全体としての硬化率を７５〜１００％とすることが好ましい。
【００２９】
（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。
【００３０】
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。
【００３１】
（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、公知の光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。例えば、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の光ラジカル重合開始剤等が挙げられる。
【００３２】
また、光重合開始剤に加えて、熱重合開始剤を使用してもよい。熱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の熱ラジカル重合開始剤等を挙げる事ができる。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。
【００３３】
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。
【００３４】
（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。
【００３５】
第１絶縁性樹脂層２の層厚は、薄すぎると導電粒子捕捉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。
【００３６】
第１絶縁性樹脂層２の形成は、光重合性樹脂と光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、紫外線を照射することにより行うことができる。この場合、紫外線照射は、導電粒子側から照射することが好ましいが、導電粒子と反対側から照射してもよい。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で好ましい。
【００３７】
ここで光重合は、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。
【００３８】
このような二段階の光重合を行う場合に、導電粒子１０の厚み方向の押し込み性の点から、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７５〜１００％である。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
＜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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
第１の絶縁性樹脂層２の厚み方向における導電粒子１０の位置は、図１、図２に示すように、第１の絶縁性樹脂層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、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（即ち、第１絶縁性樹脂層２から突出している程度）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。
【００４５】
＜第２絶縁性樹脂層３＞
第２絶縁性樹脂層３は、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。
（エポキシ化合物）
第２絶縁性樹脂層３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。
【００４６】
（熱カチオン重合開始剤）
第２絶縁性樹脂層３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。
【００４７】
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。
【００４８】
（熱アニオン重合開始剤）
第２絶縁性樹脂層３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。
【００４９】
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。
【００５０】
（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。
【００５１】
（アクリレート化合物）
第２絶縁性樹脂層３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。
【００５２】
（熱ラジカル重合開始剤）
また、第２絶縁性樹脂層３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。
【００５３】
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。
【００５４】
（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。
【００５５】
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。
【００５６】
（第２絶縁性樹脂層３の層厚）
第２絶縁性樹脂層３の層厚は、異方性導電接続時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。
【００５７】
＜中間層４＞
中間層４は、図２に示した第２実施例の異方性導電フィルム１Ｂにおいて、第１絶縁性樹脂層と第２絶縁性樹脂層との間に設けられる層であって、結晶性樹脂で形成されている。
中間層４を形成する結晶性樹脂としては、常温で硬いものが好ましく、中間層４と第１絶縁性樹脂層２との積層フィルムの弾性率が０．１４ＭＰａ以上となるようにすることが好ましい。これにより、異方性導電フィルム１Ｂ全体としての弾性率を０．１３ＭＰａ以上とすることができる。したがって、絶縁性樹脂層のはみ出しを抑制し、また、仮圧着後のリペア性を向上させることができる。
【００５８】
また、中間層４を形成する結晶性樹脂は、異方性導電接続の仮圧着時の熱では溶融せず、本圧着の熱を加えることで溶融するものが好ましい。本圧着では溶融するようにすることで、異方性導電接続における接続信頼性を維持することができる。更に、中間層４を形成する樹脂は、異方性導電フィルムの製造容易性の点から耐溶剤性、耐熱性を有することが好ましい。
【００５９】
中間層４を形成する結晶性樹脂としては、例えば、ＰＥＴ等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ナイロン、アイオノマー等を挙げることができる。
【００６０】
中間層４の厚さは、異方性導電フィルムの製造から異方性導電接続工程までの種々の取り扱い性の点から、全体の厚みの５〜４０％の範囲とすることが好ましい。
【００６１】
＜＜異方性導電フィルムの製造方法＞＞
本発明の第１実施例の異方性導電フィルム１Ａは、次の工程（Ａ）〜（Ｃ）を行い、製造することができる。
【００６２】
（工程（Ａ））
図３Ａ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。
【００６３】
（工程（Ｂ））
次に、導電粒子１０を配置した光重合性樹脂層２０に対して紫外線（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。この場合、好ましくは図３Ｂに示すように、導電粒子１０側から紫外線（ＵＶ）を照射する。これにより、図３Ｃ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。
また、この光重合反応では、異方性導電フィルム１Ａ全体の弾性率が０．１３ＭＰａ以上となるように第１絶縁性樹脂層２の硬化率を調整する。
【００６４】
（工程（Ｃ））
一方、図３Ｄに示すように、剥離フィルム３１上に、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を常法により形成する。
【００６５】
その後、図３Ｅに示すように、工程（Ｃ）で形成した第２絶縁性樹脂層３と、工程（Ｂ）で形成した第１絶縁性樹脂層２の導電粒子１０とを対向させ、図３Ｆに示すように熱圧着する。この場合、熱圧着により過大な熱重合が生じないようにする。そして剥離フィルム３０、３１を取り除くことにより図１の異方性導電フィルム１Ａを得ることができる。
【００６６】
一方、本発明の第２実施例の異方性導電フィルム１Ｂの製造方法としては、まず、第１実施例の異方性導電フィルム１Ａの製造方法と同様に、工程（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を行う。
次に、工程（Ｄ）で、図４Ｃ又は図６に示すように、工程（Ｂ）で形成した第１絶縁性樹脂層の導電粒子側に、結晶性樹脂で形成された中間層と第２絶縁性樹脂層が順次積層している積層体を形成するが、この工程（Ｄ）は次の(i)又は(ii)の方法で行うことができる。
【００６７】
方法(i)
工程（Ｃ）で形成した第２絶縁性樹脂層３の表面に、図４Ａに示すように、結晶性樹脂で形成された中間層４を積層する。次に、図４Ｂに示すように、その積層体の中間層４と工程（Ｂ）で導電粒子１０を固定した第１絶縁性樹脂層２の導電粒子１０側の表面とを対向させ、図４Ｃに示すように、これらを熱圧着する。そして剥離フィルム３０、３１を取り除くことにより図２の異方性導電フィルム１Ｂを得ることができる。
【００６８】
方法(ii)
工程（Ｂ）で導電粒子１０を固定した第１絶縁性樹脂層２の導電粒子１０側の表面に、図５に示すように、結晶性樹脂で形成された中間層４を積層し、その上に工程（Ｃ）で形成した第２絶縁性樹脂層３を対向させ、図６に示すように、これらを熱圧着して積層する。そして剥離フィルム３０、３１を取り除くことにより第２実施例の異方性導電フィルム１Ｂを得ることができる。
なお、図５及び図６では、第１絶縁性樹脂層２からの導電粒子１０の突出量が、図２に示した第２実施例の異方性導電フィルム１Ｂよりも少ないが、これは、本発明において、第１絶縁性樹脂層２からの導電粒子１０の突出量は、種々変えられることを示している。
【００６９】
＜＜接続構造体＞＞
本発明の異方性導電フィルム１Ａ、１Ｂ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２絶縁性樹脂層３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】
【００７０】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００７１】
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、中間層と、第２絶縁性樹脂層が積層した異方性導電フィルムを、第１絶縁性樹脂層の弾性率、又は中間層の弾性率を変えて作製した。
【００７２】
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。
【００７３】
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を４μｍとなるように単層に格子状に配列させた。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。この場合、紫外線の照射量を変えることにより、表１に示すように、第１絶縁性樹脂層の弾性率を変えた。
【００７４】
また、第２絶縁性樹脂層を形成するために、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た。
【００７５】
一方、中間層として、融点が異なる３種の結晶性樹脂（日本ポリエチレン株式会社製ノバテックＥＶＡ ＬＶ２１１Ａ（ｍｐ．１００℃）、ノバテックＨＤ ＨＦ５６０（ｍｐ．１３０℃）、プライムポリマー社製プライムポリプロＦ３２９ＲＡ（ｍｐ．１６０℃））を厚さ５μｍのフィルムになるよう延伸処理して用意した。
【００７６】
このようにして得られた、導電粒子が固定されている第１絶縁性樹脂層と、結晶性ポリエステルフィルムと第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実施例１〜６及び比較例１の異方性導電フィルムを得た。この場合、実施例１及び比較例１では中間層を設けなかった。
実施例７
光ラジカル重合型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２と同様にして異方性導電フィルムを得た。
【００７７】
評価
各実施例及び比較例の異方性導電フィルムについて、(a)異方性導電フィルム全体の弾性率、(b)第１絶縁性樹脂層の弾性率、(c)第１絶縁性樹脂層と中間層の積層体の弾性率、(d)異方性導電フィルムの仮圧着リペア性、(e)異方性導電フィルムを用いて異方性導電接続した接続構造体サンプルの実装粒子捕捉率、(f)同接続構造体サンプルの初期導通性、を次のように評価ないし測定した。結果を表１に示す。
【００７８】
(a)(b)(c)の弾性率
回転式レオメータ（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社）を用い、３０℃にてねじり方向に定変位（測定圧力  ０〜５ｇ）をかけ、時間による応力の変化を測定し、０．１ｍｉｎ経過時点でのフィルムの応力（弾性率）を求めた。
【００７９】
(d)仮圧着リペア性
フィルムの圧着性の評価用ガラス（全表面ＩＴＯコート、ガラス厚み０．７ｍｍ）に対し、各異方性導電フィルムの仮圧着を行った。この場合、評価用ガラスに、１．５ｍｍ幅にスリットした異方性導電フィルムの第１絶縁性樹脂層を、ツール幅１．５ｍｍの仮圧着機にて、緩衝材として１５０μｍ厚のテフロン（登録商標）を使用し、７０℃、１ＭＰａ、２秒の条件で仮圧着した。
その後、異方性導電フィルムを評価用ガラスから９０°方向に機械的に引っ張ることにより剥離し、剥離途中で異方性導電フィルムが破断して評価用ガラスの表面に樹脂が残る状態をＮＧ、異方性導電フィルムが破断せず、異方性導電フィルム全体を剥離できた場合をＯＫと評価した。
【００８０】
(e)実装粒子捕捉率
各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。
【００８１】
「実装粒子捕捉率」
［加熱・加圧前の接続構造体サンプルのバンプ上に存在する導電粒子の数］に対する、［加熱・加圧後の接続構造体サンプルのバンプ上で実際に捕捉されている導電粒子の数］の割合（％）を以下の式により求め、実装粒子捕捉率とした。
なお、加熱加圧前の接続構造体サンプルのバンプ上に存在する導電粒子の数は、加熱・加圧前のＡＣＦの導電粒子の個数密度とバンプ面積から算出し、加熱加圧後の接続構造体サンプルのバンプ上に存在する導電粒子の数は光学顕微鏡の観察により求めた。
実用上、５０%以上であることが好ましい。
【００８２】
2015149128.tif 000003
【００８３】
(f)初期導通性
接続構造体サンプルの導通抵抗を測定した。
【００８４】
【表１】
2015149128.tif 000004
【００８５】
表１から分かるように、各実施例及び比較例の異方性導電フィルムの厚みは全て同じである。実施例１〜６の異方性導電フィルムは、フィルム全体の弾性率が０．１３〜０．２５ＭＰａの範囲にあり、いずれも良好な仮圧着リペア性を示した。このうち、実施例２〜４の異方性導電フィルムは、第１絶縁性樹脂層の弾性率が共通であるが、中間層の弾性率が異なり、実施例５の異方性導電フィルムは、第１絶縁性樹脂層の弾性率は比較的低いが、中間層の弾性率が高く、実施例６の異方性導電フィルムは、第１絶縁性樹脂層の弾性率が高いことにより、フィルム全体の弾性率が高くなっている。
実施例７は、実施例２に対して実装粒子捕捉率がやや劣っていたが、実用上問題はなく、フィルム全体の弾性率、仮圧着リペア性、初期導通性については実施例２と同様に好ましい結果を示した。
【００８６】
それに対し、比較例１の異方性導電フィルムは、フィルム全体の弾性率が低いことにより仮圧着リペア性が劣っていた。
なお、各実施例及び比較例の異方性導電フィルムにおいて、実装捕捉率及び初期導通性は良好であった。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
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、良好な導電粒子捕捉率による優れた初期導通性、導通信頼性、低いショート発生率を示す。さらに、異方性導電フィルム全体の弾性率の調整により腰の強いフィルムになっているため、絶縁性樹脂層がはみ出したり、異方性導電接続の仮圧着時に位置ズレしたり、仮圧着後にリペアしにくいという問題が生じにくい。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】
【００８８】
１Ａ、１Ｂ  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  中間層
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】
2015149128.tif 000005
【図２】
2015149128.tif 000006
【図３Ａ】
2015149128.tif 000007
【図３Ｂ】
2015149128.tif 000008
【図３Ｃ】
2015149128.tif 000009
【図３Ｄ】
2015149128.tif 000010
【図３Ｅ】
2015149128.tif 000011
【図３Ｆ】
2015149128.tif 000012
【図４Ａ】
2015149128.tif 000013
【図４Ｂ】
2015149128.tif 000014
【図４Ｃ】
2015149128.tif 000015
【図５】
2015149128.tif 000016
【図６】
2015149128.tif 000017