(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する回路電極を有する基板間に介在させ、相対向する回路電極を有する基板を加熱加圧して加圧方向の電極間を電気的に接続する回路接続用接着剤であって、
前記回路接続用接着剤は、
第１接着剤層と第２接着剤層とを有しており、
第１接着剤層に含まれる導電性粒子数が第２接着剤層に含まれる導電性粒子数より多く、
接続時の第１接着剤層の流動時間が接続時の第２接着剤層の流動時間よりも短く、
接続時の第１接着剤層の流動性が接続時の第２接着剤層の流動性よりも低く、
１８０℃における第１接着剤層の流動時間が３秒以下であり、
１８０℃における第１接着剤層の流動性が、１８０℃における第２接着剤層の流動性を１としたときに、０．４〜０．９であることを特徴とする回路接続用接着剤。
【請求項２】
１８０℃における前記第１接着剤層の前記流動時間が１秒以下である、請求項１に記載の回路接続用接着剤。
【請求項３】
前記第２接着剤層に含まれる導電性粒子数が、前記第１接着剤層に含まれる導電性粒子数を１としたときに、０〜０．７である、請求項１又は２に記載の回路接続用接着剤層。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の回路接続用接着剤を用いて相対向する回路電極を有する基板間に介在させ、相対向する回路電極を有する基板を加熱加圧して加圧方向の電極間を電気的に接続する回路接続方法であって、前記基板の回路電極の高さが低い方の基板側に前記第１接着剤層を配置して接続する回路接続方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の回路接続用接着剤を用いて相対向する回路電極を有する基板間を電気的に接続して得た接続構造体であって、高さの低い回路電極周辺の導電性粒子の粒子密度が、高さの高い回路周辺の導電性粒子の粒子密度よりも大きいことを特徴とする接続構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路接続用接着剤及びそれを用いた回路接続方法、それにより得られた接続構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶ディスプレイとＴＣＰ又はＦＰＣとＴＣＰとの接続、ＦＰＣとプリント配線板との接続には接着剤中に導電性粒子を分散させた異方導電性接着剤が使用されている。また、最近では、半導体シリコンチップを基板に実装する場合でも、従来のワイヤーボンド法ではなく、半導体シリコンチップをフェイスダウンで基板に直接実装するいわゆるフリップチップ実装が行われており、ここでも異方導電性接着剤の適用が開始されている（特開昭５９−１２０４３６号、特開昭６０−１９１２２８号、特開平１−２５１７８７号、特開平７−９０２３７号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電子機器の小型化、薄型化に伴ない、回路の高密度化が進んでおり、電極の間隔や電極幅が非常に狭くなっている。また、半導体チップの接続に関しては接続に用いられるバンプが小さくなりバンプ間も非常に狭くなってきている。一般に異方導電性接着剤を使用して、相対向する回路を接続する場合、接続抵抗を小さくするためには、回路またはバンプ上には導電性粒子が３個以上好ましくは５個以上あることが必要である。この異方導電性接着フィルムの製造方法は、通常エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂とカップリング剤、硬化剤、硬化促進剤および導電性粒子等を混入・分散した接着剤ワニスを剥離性フィルム（セパレータ）上に塗布・乾燥して製造される。しかしながら、回路間の幅やバンプ間の間隔が狭くなった場合、相対向する回路電極の接続のため回路上に必要とされる数の導電性粒子を配置するために接着剤中に含まれる導電性粒子数を増やして、回路またはバンプ上で捕捉する粒子数を確保する必要があるが、隣接した回路間に存在する導電性粒子数も増えてしまうために、絶縁性が低下する問題がある。このような問題を解決するために、導電性粒子の周りを絶縁性樹脂で被覆して粒子同士が回路間で接触しても絶縁性が保たれるような工夫がなされている（特開昭６２-４０１８３号公報）。しかしながら、この方法によると、導電性粒子の周りを絶縁性樹脂で被覆した特別な導電性粒子とする必要がある。
【０００４】
また、特開平１０-３０２９２６号公報では導電性粒子を絶縁性接着剤の表面に散布して埋め込むことにより、微細ピッチ接続を可能にする提案がなされているが、導電性粒子を散布するための装置を必要とする。
本発明は、従来の異方導電性接着剤の製法で作製可能で回路間が狭くなった場合に有効な回路接続用接着剤及びそれを用いた回路接続方法、接続構造体を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、［１］相対向する回路電極を有する基板間に介在させ、相対向する回路電極を有する基板を加熱加圧して加圧方向の電極間を電気的に接続する回路接続用接着剤であって、前記接着剤は第１接着剤層と第２接着剤層を有しており、第１接着剤層に含まれる導電性粒子数が第２接着剤層に含まれる導電性粒子数より多く、接続時の第１接着剤層の流動時間が第２接着剤層の流動時間よりも短いことを特徴とする回路接続用接着剤である。また、
［２］相対向する回路電極を有する基板間に介在させ、相対向する回路電極を有する基板を加熱加圧して加圧方向の電極間を電気的に接続する回路接続用接着剤であって、前記接着剤は第１接着剤層と第２接着剤層を有しており、第１接着剤層に含まれる導電性粒子数が第２接着剤層に含まれる導電性粒子数より多く、第１接着剤層は第２接着剤層よりも流動性が低いことを特徴とする回路接続用接着剤である。
また、本発明は、［３］前記［１］または前記［２］に記載の回路接続用接着剤を用いて相対向する回路電極を有する基板間に介在させ、相対向する回路電極を有する基板を加熱加圧して加圧方向の電極間を電気的に接続する回路接続方法であって、前記基板の回路電極の高さが低い方の基板側に第１接着剤層を配置して接続する回路接続方法である。
さらに、本発明は、［４］前記［１］または［２］に記載の回路接続用接着剤を用いて相対向する回路電極を有する基板間を電気的に接続して得た接続構造体であって、高さの低い回路電極周辺の導電性粒子の粒子密度が、高さの高い回路周辺の導電性粒子の粒子密度よりも大きいことを特徴とする接続構造体である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
一般に、電極高さが高い基板側では、熱圧着時にスペース部への樹脂の充填による流動が起こるため樹脂流れが複雑になる。これに対して、電極高さが低い、電極高さが２μｍ以下のほとんど平らな基板では樹脂の流動は小さい。また、熱圧着開始（加熱加圧ヘッド降下開始）から導電性粒子の流動が止まるまでの時間は、電極上の導電性粒子の場合には、加熱加圧ヘッド降下開始から電極によって挟まれる導電性粒子の両端が固定するまでの時間であるが、実際には加熱加圧ヘッドが接続部に接近するまでは、樹脂の溶融は起こらないので流動しない。したがって、導電性粒子の流動が止まるまでの時間は、加熱加圧ヘッドが接続部に接近してから導電性粒子の両端を電極が挟んで固定するまでの僅かコンマ数秒である。スペース部の導電性粒子の場合では、電極上の導電性粒子の両端を電極が挟んで固定した後さらに樹脂の流動が停止するまで流動する。
【０００７】
このことを利用して本発明は、相対向する回路電極を有する基板間に、回路接続用接着剤を介在させ、相対向する回路電極を有する基板を加熱加圧して加圧方向の電極間を電気的に接続する回路接続用接着剤及びこれを用いた回路接続方法、接続構造体であり、該接着剤は第１接着剤層と第２接着剤層を有しており、第１接着剤層に含まれる導電性粒子数が第２接着剤層に含まれる導電性粒子数より多く、且つ第１接着剤層の流動量を第２接着剤層より低く設計して、第１接着剤層側を電極高さの低い基板側に配置して接続する。これによって、熱圧着前に電極高さの低い基板の電極上に位置する導電性粒子は、熱圧着が開始されてから電極間に挟まれるまでに流動する粒子が少なく効率良く電極上に導電性粒子を補足することができる。
【０００８】
本発明における接着剤層の流動量とは、接着剤層の流動速度と接着剤層の流動時間の積で表されるものとする。流動速度は、圧着時の加圧ヘッドの降下速度、加圧時に接続部が受ける衝撃などの影響を受け、制御しにくい。一方、流動時間は、接着剤の流動性の影響を受け、接着剤の流動性は接着剤の流動し易さを示し、硬化剤の種類、樹脂の硬化反応の開始温度、樹脂の溶融粘度等の影響を受ける。これらを規定することによって接続する電極上に導電性粒子を効率良く捕捉することが可能となる。
【０００９】
本発明で用いられる回路接続用接着剤及び接続方法によれば、狭い回路間でも接続特性と絶縁特性が良好であり、かつ、耐湿試験、冷熱サイクル試験等各種信頼性試験後も、基板からの浮き、剥離が発生しないため、接着力の低下や接続抵抗の上昇が起きず優れた接続信頼性を示す。
【００１０】
本発明で用いられる回路接続用接着剤は、図１に示すように第１接着剤層と第２接着剤層から構成され、第１接着剤層は第１の接着剤１及び導電性粒子３からなり、第２接着剤層は第２の接着剤２及び導電性粒子３からなる。第１接着剤層の導電性粒子数は第２接着剤層の導電性粒子数より高いことが必要である。導電性粒子数とは、接着剤の単位体積中に含まれる導電性粒子数のことであり、ガラスに接続した平面を顕微鏡観察する方法や接続体の断面観察によって測定が可能である。ただし、平面観察による場合には、接着剤の厚みを測定する必要がある。また、断面観察による場合には、粒子１個分の厚みを仮定して、単位体積当たりに換算して求める。
【００１１】
導電性粒子は、接着剤成分１００体積％に対して、０〜３０体積％（第１接着剤層の場合は０を除く）、より好ましくは０〜１０体積％（第１接着剤層の場合は０を除く）の範囲で用途により適宜配合されるが、第１接着剤層の導電性粒子数が第２接着剤層の導電性粒子数よりも多いことが必要である。導電性粒子数の比としては、第１接着剤層の粒子数を１とした場合に、第２接着剤層の粒子数は０〜０．７である。第２の接着剤層は、導電性粒子を含んでいなくてもよい。これより大きいと隣接した回路間に粒子が多量に移動し絶縁特性が低下する。
【００１２】
導電性粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、はんだ等の金属粒子やカーボン、またはガラス、セラミック、プラスチックの非導電性粒子にＡｕ、Ａｇ、白金等の貴金属類を被覆した粒子が使用される。金属粒子の場合には表面の酸化を抑えるため、貴金属類で被覆したものが好ましい。上記導電性粒子のなかで、プラスチックを核体としてＡｕ、Ａｇ等で被覆した粒子や熱溶融金属粒子は、接続時の加熱加圧によって変形し接触面積が増加したり、回路電極の高さばらつきを吸収するので接続信頼性が向上する。貴金属類の被覆層の厚さは、１００Å以上、好ましくは３００Å以上であれば、良好な接続が得られる。
【００１３】
本発明で用いられる回路接続用接着剤における接続時の第１接着剤層の流動時間が第２接着剤層の流動時間よりも短いことが必要であり、流動時間は２枚の透明なガラス板間に接着剤を挟み、熱圧着時の樹脂の流動を圧着機のステージ下に据え付けたカメラによって直接観察することができる。
【００１４】
第１接着剤層の流動時間は、３秒以下であることが好ましく、より好ましくは１秒以下である。第２接着剤層の流動時間は圧着時間内に樹脂の流動が止まれば良く、特に規定しないが、後述する第１接着剤層の流動性との兼ね合いで適当な範囲内にあることが望ましい。
【００１５】
本発明で用いられる回路接続用接着剤の流動性は、接着剤を２枚のガラスの間に挟んで接続温度で、熱圧着したときの面積の増加量で比較することができ、第１接着剤層と第２接着剤層の接続時における流動性が第１接着剤層のほうが第２接着剤層よりも小さいことが好ましい。第１接着剤層の流動性を小さくすることで、導電性粒子の移動を抑制し、電極上に効率よく捕捉することができる。第２接着剤層の流動性を１としたときに、０．４〜０．９の範囲にすることが好ましい。流動性が０．４未満になると、加圧時に上下の回路電極間に樹脂が残存し、接続抵抗が高くなることがある。
【００１６】
さらに、本発明で用いられる回路接続用接着剤を用いた回路電極を有する基板間の電気的接続方法では、導電性粒子数の多い第１接着剤層を相対向する基板の回路高さの低い基板側に配置することが必要である。このことを図２（ａ）に示して説明する。回路接続用接着剤の第１接着剤層を回路高さの低い回路電極側の電極４を有する回路高さの低い回路電極５側に配置し、仮圧着した後、回路高さの高い回路電極７の電極６と回路高さの低い回路電極５の電極４を位置合わせして搭載する。この後、回路高さの高い回路電極側から加熱加圧して本圧着する。
【００１７】
本発明で用いられる回路接続用接着剤を用いて接続した接続構造体は、高さの低い回路電極周辺の導電性粒子の粒子密度が、高さの高い回路周辺の導電性粒子密度よりも大きい特徴を有する。導電性粒子密度は、接続構造体における接着剤の単位体積中の導電性粒子数であり、導電性粒子１個分の厚みを有する直方体を仮定して接続構造体断面を観察することによって、計測することができる。図２（ｂ）に接続構造体の断面図の一例を示す。回路接続用接着剤の第１接着剤層が回路高さの低い回路電極側の電極４を有する回路高さの低い回路電極５側に配置され、回路高さの高い回路電極７の電極６と回路高さの低い回路電極５の電極４が位置合わせされて接続されている。第１接着剤１は、第２接着剤２よりも早く樹脂の流動が終了するので、両者の間に第１接着剤層と第２接着剤層の境界線８が残る。この境界線８は、第１接着剤層と第２接着剤層を分離する機能を有する第三の層ではない。高さの高い回路周辺は境界線８と隣接回路との中間線で囲まれる領域９とし、同様にして高さの低い回路周辺領域１０を規定する。接着剤層の厚みによっては、回路高さの高い回路電極の電極６が境界線８を突き抜くこともある。その場合においても、前記規定に従うものとする。境界線に導電性粒子がまたがる場合には、導電性粒子の中心の位置で判断する。
【００１８】
本発明で使用される第１の接着剤層または第２の接着剤層としては、スチレン-ブタジエン-スチレン共重合体、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体などの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、マレイミド樹脂、シトラコンイミド樹脂、ナジイミド樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が使用されるが、耐熱性や信頼性の点で熱硬化性樹脂を使用することが好ましく、特にエポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、マレイミド樹脂、シトラコンイミド樹脂、ナジイミド樹脂を用いることが好ましい。さらに（メタ）アクリル樹脂、マレイミド樹脂、シトラコンイミド樹脂、ナジイミド樹脂などのラジカル重合性樹脂を用いた場合には低温硬化性の点で好ましい。
【００１９】
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂等があり、これらのエポキシ樹脂は、ハロゲン化されていてもよく、水素添加されていてもよい。これらのエポキシ樹脂は、２種以上を併用してもよい。
【００２０】
また、前記エポキシ樹脂の硬化剤としては、アミン類、フェノール類、酸無水物類、イミダゾール類、ジシアンジアミド等通常のエポキシ樹脂の硬化剤として使用されているものがある。さらには、硬化促進剤として通常使用されている３級アミン類、有機リン系化合物を適宜使用しても良い。
【００２１】
また、エポキシ樹脂を反応させる方法として、前記硬化剤を使用する以外に、スルホニウム塩、ヨードニウム塩等使用して、カチオン重合させても良い。
【００２２】
（メタ）アクリル樹脂としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチレングリコールテトラ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシメトキシ）フェニル]プロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシエトキシ）フェニル]プロパン、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレートトリシクロデカニル（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ウレタン（メタ）アクリレートなどが有り、単独または２種類以上を混合して用いても良い。また必要によっては、ハイドロキノン、メチルエーテルハイドロキノン等のラジカル重合禁止剤を硬化性が損なわれない範囲で使用しても良い。
【００２３】
さらに、リン酸エステル構造を有するラジカル重合性物質を使用した場合、金属等無機物に対する接着力を向上することができる。リン酸エステル構造を有するラジカル重合性物質の使用量は、０．１〜１０重量部であり、好ましくは０．５〜５重量部である。リン酸エステル構造を有するラジカル重合性物質は、無水リン酸と２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートの反応生成物として得られる。具体的には、モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）アシッドホスフェート、ジ（２−メタクリロイルオキシエチル）アシッドホスフェート等が有り、単独でも混合して使用しても良い。
【００２４】
マレイミド樹脂としては、分子中にマレイミド基を少なくとも１個有しているもので、例えば、フェニルマレイミド、１−メチル−２，４−ビスマレイミドベンゼン、Ｎ，Ｎ'−ｍ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ'−ｐ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ビフェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−（３，３−ジメチルビフェニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−（３，３−ジメチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−（３，３−ジエチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ジフェニルメタンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ジフェニルプロパンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ジフェニルエーテルビスマレイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ジフェニルスルホンビスマレイミド、２，２−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ｓ−ブチル−３，４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）プロパン、１，１−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）デカン、４，４'−シクロヘキシリデン−ビス（１−（４−マレイミドフェノキシ）フェノキシ）−２−シクロヘキシルベンゼン、２，２−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパンなどが有り、単独でも２種類以上を混合して使用しても良い。
【００２５】
シトラコンイミド樹脂としては、分子中にシトラコンイミド基を少なくとも１個有しているもので、例えば、フェニルシトラコンイミド、１−メチル−２，４−ビスシトラコンイミドベンゼン、Ｎ，Ｎ'−ｍ−フェニレンビスシトラコンイミド、Ｎ，Ｎ'−ｐ−フェニレンビスシトラコンイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ビフェニレンビスシトラコンイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−（３，３−ジメチルビフェニレン）ビスシトラコンイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−（３，３−ジメチルジフェニルメタン）ビスシトラコンイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−（３，３−ジエチルジフェニルメタン）ビスシトラコンイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ジフェニルメタンビスシトラコンイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ジフェニルプロパンビスシトラコンイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ジフェニルエーテルビスシトラコンイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ジフェニルスルホンビスシトラコンイミド、２，２−ビス（４−（４−シトラコンイミドフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ｓ−ブチル−３，４−（４−シトラコンイミドフェノキシ）フェニル）プロパン、１，１−ビス（４−（４−シトラコンイミドフェノキシ）フェニル）デカン、４，４'−シクロヘキシリデン−ビス（１−（４−シトラコンイミドフェノキシ）フェノキシ）−２−シクロヘキシルベンゼン、２，２−ビス（４−（４−シトラコンイミドフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパンなどが有り、単独でも２種類以上を混合して使用しても良い。
【００２６】
ナジイミド樹脂としては、分子中にナジイミド基を少なくとも１個有しているもので、例えば、フェニルナジイミド、１−メチル−２，４−ビスナジイミドベンゼン、Ｎ，Ｎ'−ｍ−フェニレンビスナジイミド、Ｎ，Ｎ'−ｐ−フェニレンビスナジイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ビフェニレンビスナジイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−（３，３−ジメチルビフェニレン）ビスナジイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−（３，３−ジメチルジフェニルメタン）ビスナジイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−（３，３−ジエチルジフェニルメタン）ビスナジイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ジフェニルメタンビスナジイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ジフェニルプロパンビスナジイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ジフェニルエーテルビスナジイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４−ジフェニルスルホンビスナジイミド、２，２−ビス（４−（４−ナジイミドフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ｓ−ブチル−３，４−（４−ナジイミドフェノキシ）フェニル）プロパン、１，１−ビス（４−（４−ナジイミドフェノキシ）フェニル）デカン、４，４'−シクロヘキシリデン−ビス（１−（４−ナジイミドフェノキシ）フェノキシ）−２−シクロヘキシルベンゼン、２，２−ビス（４−（４−ナジイミドフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパンなどが有り、単独でも２種類以上を混合して使用しても良い。
【００２７】
上記のラジカル重合性化合物を使用した場合には、重合開始剤を使用する。重合開始剤としては、熱または光によってラジカルを発生する化合物であれば特に制限はなく、過酸化物、アゾ化合物などがあり、目的とする接続温度、接続時間、保存安定性等を考慮し適宜選択されるが、高反応性と保存安定性の点から、半減期１０時間の温度が、４０℃以上かつ、半減期１分の温度が１８０℃以下の有機過酸化物が好ましく、半減期１０時間の温度が、５０℃以上、かつ、半減期１分の温度が１７０℃以下の有機過酸化物が特に好ましい。接続時間を１０秒とした場合、十分な反応率を得るための重合開始剤の配合量は、1〜２０重量％が好ましく、２〜１５重量％が特に好ましい。これより少ないと、接続時に硬化反応が十分進まず、これより多いと樹脂が流動して回路間の樹脂が十分排除される前に硬化が進んでしまい、いずれの場合にも接続信頼性が低下する。本発明で使用される有機過酸化物の具体的な化合物としては、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、シリルパーオキサイドなどから選定できるが、パーオキシエステル、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、シリルパーオキサイドは、開始剤中の塩素イオンや有機酸が５０００ｐｐｍ以下であり、加熱分解後に発生する有機酸が少なく、回路部材の回路電極の腐食を抑えることができるため特に好ましい。
【００２８】
ジアシルパーオキサイド類としては、イソブチルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、スクシニックパーオキサイド、ベンゾイルパーオキシトルエン、ベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。
【００２９】
パーオキシジカーボネート類としては、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ−２−エトキシメトキシパーオキシジカーボネート、ジ（２−エチルヘキシルパーオキシ）ジカーボネート、ジメトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ（３−メチル−３−メトキシブチルパーオキシ）ジカーボネート等が挙げられる。
【００３０】
パーオキシエステル類としては、クミルパーオキシネオデカノエート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシノエデカノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、２，５−ジメチル−２，５−ジ(２−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノネート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｍ−トルオイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシアセテート等を挙げることができる。
【００３１】
パーオキシケタール類では、１，１−ビス（t−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（t−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（t−ブチルパーオキシ)−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−（t−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）デカン等が挙げられる。
【００３２】
ジアルキルパーオキサイド類では、α,α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド等が挙げられる。
【００３３】
ハイドロパーオキサイド類では、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等が挙げられる。
【００３４】
シリルパーオキサイド類としては、ｔ−ブチルトリメチルシリルパーオキサイド、ビス（ｔ−ブチル）ジメチルシリルパーオキサイド、ｔ−ブチルトリビニルシリルパーオキサイド、ビス（ｔ−ブチル）ジビニルシリルパーオキサイド、トリス（ｔ−ブチル）ビニルシリルパーオキサイド、ｔ−ブチルトリアリルシリルパーオキサイド、ビス（ｔ−ブチル）ジアリルシリルパーオキサイド、トリス（ｔ−ブチル）アリルシリルパーオキサイド等が挙げられる。
【００３５】
これらの有機過酸化物は、回路電極の腐食を抑えるために、前述のように有機過酸化物中に含有される塩素イオンや有機酸は５０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、さらに、加熱分解後に発生する有機酸が少ないものがより好ましい。また、作製した回路接続用接着剤の安定性が向上することから室温（２５℃）常圧下で２４時間の開放放置後に２０重量％以上の重量保持率を有することが好ましい。これらは適宜混合して用いることができる。
これらの重合開始剤は単独または混合して使用することができ、分解促進剤、抑制剤等を混合して用いても良い。
上記の有機過酸化物は、単独または２種類以上を混合して使用しても良く、ポリウレタン系、ポリエステル系等の高分子物質で被覆し、マイクロカプセル化して使用することもできる。マイクロカプセル化したものは、可使時間が延長され好ましい。
【００３６】
本発明で用いられる回路接続用接着剤には、フィルム形成性、接着性、硬化時の応力緩和性を付与するため、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、キシレン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂等高分子成分を使用することもできる。これら高分子成分は、分子量が１００００〜１０００００００のものが好ましい。また、これらの樹脂は、ラジカル重合性の官能基で変性されていても良く、この場合耐熱性が向上する。高分子成分の配合量は、２〜８０重量％であり、５〜７０重量％が好ましく、１０〜６０重量％が特に好ましい。２重量％未満では、応力緩和や接着力が十分でなく、８０重量％を超えると流動性が低下する。
【００３７】
本発明で用いられる回路接続用接着剤には、適宜充填剤、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色剤、難燃剤、カップリング剤を添加しても良い。
【００３８】
本発明で用いられる回路接続用接着剤を使用して接着する基板としては、電気的接続を必要とする電極が形成されているものであれば特に制限はないが、液晶ディスプレイなどに用いられているＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等で電極が形成されているガラスまたはプラスチック基板、プリント配線板、セラミック配線板、フレキシブル配線板、半導体シリコンチップなどが有り、必要に応じて組み合わせて使用される。
【００３９】
接続する場合の条件としては特に制限はないが、接続温度９０〜２５０℃、接続時間１秒〜１０分であり、使用する用途、接着剤、基板によって適宜選択され必要に応じて、後硬化を行っても良い。また、接続時は加熱加圧により行われるが、必要に応じて熱以外のエネルギー例えば光、超音波、電磁波等を使用しても良い。
【００４０】
本発明の回路接続用接着剤の製法としては、第１接着剤層と第２接着剤層をそれぞれ別に基材上に塗工し、フィルム化したあとにラミネートにより２層化して製造しても、また、基材上に順次塗工してもよい。順次塗工で製造する場合には、最初に塗工する接着剤層は第１接着剤層、第２接着剤層のいずれからでもよく特に制限はないが、２番目に塗工する接着剤層を配合するときに使用する溶剤は、最初に塗工した接着剤層を溶解しない物を用いることが好ましい。それぞれの膜厚として特に制限はないが、第１の接着剤層は、第２の接着剤層よりも薄く、第２接着剤層の厚さを１とした場合に第１接着剤層の厚さは０．３〜１．０であることが好ましい。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
（第１接着剤層の作製）
フェノキシ樹脂（フルオレニル型、重量平均分子量５００００）、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、ウレタンアクリレート、メタクリロイルプロピルトリメトキシシランの比率（重量比）を７０/２０/８/２とし、メチルエチルケトンの固形分３０重量％の溶液を得た。
加熱により遊離ラジカルを発生する硬化剤として、１，１−ビス（t−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンを前記樹脂固形分に対して５重量％添加した。
この溶液に、平均粒径５±０．２μｍのポリスチレン系粒子に、ニッケル/金を厚さ０．２/０．０２μｍの厚さで金属被覆した導電性粒子を、接着剤成分に対し６体積％添加し混合分散させた。この分散液を、表面処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）(厚さ５０μｍ)上にロールコータで塗布し、７０℃、１５分間乾燥して第１接着剤層を得た(膜厚１０μｍ)。
(第２接着剤層の作製)
アクリルゴム(ガラス転移点  −１０℃、分子量約５０万、官能基としてカルボキシル基を１重量％含む)とマイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ樹脂（エポキシ当量１８５、硬化剤４０重量％含有）の比率（重量比）を４０/６０とし、トルエン／酢酸エチル重量比＝１／１の固形分３０重量％の溶液を作製した。
この溶液に、平均粒径５±０．２μｍのポリスチレン系粒子に、ニッケル/金を厚さ０．２/０．０２μｍの厚さで金属被覆した導電性粒子を、接着剤成分に対し１体積％添加し混合分散させた。この分散液を、表面処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ５０μｍ)上にロールコータで塗布し、７０℃、１５分乾燥して第２接着剤層を得た(膜厚１０μｍ)。
（積層フィルムの作製）
第１、第２接着剤層でロールラミネータを用いて、ロール温度５０℃でラミネートして回路接続用接着剤を得た。
【００４２】
（実施例２）
（第１接着剤層の作製）
フェノキシ樹脂（フルオレニル型、重量平均分子量５００００）、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、ウレタンアクリレート、メタクリロイルプロピルトリメトキシシランの比率（重量比）を７０/２０/８/２とし、メチルエチルケトンの固形分３０重量％の溶液を得た。
加熱により遊離ラジカルを発生する硬化剤として、t−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノネートの５０重量％ＤＯＰ（ジオクチルフタレート）溶液を、過酸化物換算で、前記樹脂固形分に対して５重量％添加した。
この溶液に、平均粒径５±０．２μｍのポリスチレン系粒子に、ニッケル/金を厚さ０．２/０．０２μｍの厚さで金属被覆した導電性粒子を、６体積％添加し混合分散させた。この分散液を、表面処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）(厚さ５０μｍ)上にロールコータで塗布し、７０℃、１５分間乾燥して第１接着剤層を得た(膜厚１０μｍ)。
(第２接着剤層の作製)
アクリルゴム(ガラス転移点  −１０℃、分子量約５０万、官能基としてカルボキシル基を１％含む)とマイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ樹脂（エポキシ当量１８５）の比率（重量比）を４０/６０とし、トルエン／酢酸エチル重量比＝１／１の固形分３０重量％の溶液を作製した。
この溶液に、平均粒径５±０．２μｍのポリスチレン系粒子に、ニッケル/金を厚さ０．２/０．０２μｍの厚さで金属被覆した導電性粒子を、１体積％添加し混合分散させた。この分散液を、表面処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ５０μｍ)上にロールコータで塗布し、７０℃、１５分乾燥して第２接着剤層を得た(膜厚１０μｍ)。
（積層フィルムの作製）
第１、第２接着剤層でロールラミネータを用いて、ロール温度５０℃でラミネートし回路接続用接着剤を得た。
【００４３】
（比較例１）
（第１接着剤層の作製）
フェノキシ樹脂（ビスフェノールＡ型、分子量４５０００）及びアクリルゴム(ガラス転移点  −１０℃、分子量約５０万、官能基としてカルボキシル基を１重量％含む)とマイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ樹脂（エポキシ当量１８５）の比率（重量比）を２０/２０/６０とし、トルエン／酢酸エチル重量比＝１／１の固形分３０重量％の溶液を作製した。
この溶液に、平均粒径５±０．２μｍのポリスチレン系粒子に、ニッケル/金を厚さ０．２/０．０２μｍの厚さで金属被覆した導電性粒子を、６体積％添加し混合分散させた。この分散液を、表面処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）(厚さ５０μｍ)上にロールコータで塗布し、７０℃、１５分間乾燥して第１接着剤層を得た(膜厚１０μｍ)。
（第２接着剤層の作製）
第１接着剤層で用いたアクリルゴムとマイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ樹脂（エポキシ当量１８５）の比率（重量比）を４０/６０とし、第１接着剤層で用いた導電性粒子の添加量を１体積％にして同様に厚み１０μｍの第２接着剤層を得た。
（積層フィルムの作製）
第１、第２接着剤層でロールラミネータを用いて、ロール温度５０℃でラミネートし回路接続用接着剤を得た。
【００４４】
（比較例２）
（第１接着剤層の作製）
フェノキシ樹脂（フルオレニル型、重量平均分子量５００００）、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、ウレタンアクリレート、メタクリロイルプロピルトリメトキシシランの比率（重量比）を７０/２０/８/２とし、メチルエチルケトンの固形分３０重量％の溶液を得た。
加熱により遊離ラジカルを発生する硬化剤として、１，１−ビス（t−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンを前記樹脂固形分に対して５重量％添加した。
この溶液に、平均粒径５±０．２μｍのポリスチレン系粒子に、ニッケル/金を厚さ０．２/０．０２μｍの厚さで金属被覆した導電性粒子を、６体積％添加し混合分散させた。この分散液を、表面処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）(厚さ５０μｍ)上にロールコータで塗布し、７０℃、１５分間乾燥して第１接着剤層を得た(膜厚１０μｍ)。
(第２接着剤層の作製)
アクリルゴム(ガラス転移点  −１０℃、分子量約５０万、官能基としてカルボキシル基を１重量％含む)とマイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ樹脂（エポキシ当量１８５）の比率（重量比）を４０/６０とし、トルエン／酢酸エチル重量比＝１／１の固形分３０重量％の溶液を作製した。
この溶液に、平均粒径５±０．２μｍのポリスチレン系粒子に、ニッケル/金を厚さ０．２/０．０２μｍの厚さで金属被覆した導電性粒子を、６体積％添加し混合分散させた。この分散液を、表面処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ５０μｍ)上にロールコータで塗布し、７０℃、１５分間乾燥して第２接着剤層を得た(膜厚１０μｍ)。
（積層フィルムの作製）
第１、第２接着剤層でロールラミネータを用いて、ロール温度５０℃でラミネートし回路接続用接着剤を得た。
【００４５】
(接続)
高さ１５μｍの金バンプを有するシリコンチップ(回路バンプ間スペース  １０μｍ、バンプ面積１５００μｍ２)と、ガラス基板上に高さ１μｍのＩＴＯ回路を形成した回路板（ピッチ４０μｍ）を用いて接続を行った。まず、ＩＴＯ付ガラス基板上に第１接着剤層がガラス基板側になるように配置し、７０℃、５秒の条件で仮接続した。その後ＰＥＴフィルムを剥離し、第２接着剤層側からチップを上下の回路の位置合わせを行いながら、配置し、１８０℃、２０秒間の条件で接続体を作製した。
(評価)
この接続体を使用して、上下回路間の接続抵抗（４端子法）を測定した。初期接続抵抗と８５℃、８５％ＲＨで５００時間高温高湿槽で処理した後の接続抵抗測定も測定した。次に水平回路間の絶縁抵抗（回路間距離１０μｍ、２０℃、５０％ＲＨ、通電時間６０ｓ、印加電圧５０Ｖ）を５０ヶ所測定し、ショート発生率を求めた。更に、接続体の断面を研磨し、導電性粒子数を顕微鏡により測定した。
流動時間は、回路接続用接着剤のそれぞれの層を２枚のガラスの間に挟んで接続温度で、熱圧着したときの流動開始から流動停止までの時間をビデオカメラにより撮影して測定した。
流動性は、回路接続用接着剤のそれぞれの層を２枚のガラスの間に挟んで接続温度で、熱圧着したときの面積の増加量で比較し、第２接着剤層の面積の増加量を１．０として規格化した。
測定結果を表１に示した。実施例１及び実施例２は、初期接続抵抗が低く、８５℃、８５％ＲＨ、５００時間後における接続抵抗も小さく良好であった。また、ショートの発生は見られなかった。これに対して、比較例１及び比較例２において初期接続抵抗及び８５℃、８５％ＲＨ、５００時間後における接続抵抗は、増加傾向にあり、また、ショートの発生があった。比較例１は、導電性粒子数は、実施例１、２と同様に第１接着剤層が第２接着剤層より多いが、流動性、流動時間は、第１接着剤層と第２接着剤層では、ほぼ同じである。また、比較例２では、流動性、流動時間は、実施例１、２と同様に第１接着剤層のほうが第２接着剤層より小さいが、第１接着剤層と第２接着剤層中の導電性粒子数が同じである。本願発明の実施例１、２のように、第１接着剤層に含まれる導電性粒子数が第２接着剤層に含まれる導電性粒子数より多く、接続時の第１接着剤層の流動時間、流動性が第２接着剤層の流動時間、流動性よりも短いとき、回路間が狭くなった場合でもショートの発生がなく、接続信頼性に優れる。また、実施例１、２と反対に、回路電極の高さが低い方の基板側に第２接着剤層を配置して接続した場合、初期接続抵抗は、３ｍΩであったが、８５℃、８５％ＲＨ、５００時間後の接続抵抗は、比較例と同じ程度の値でありショートの発生率が実施例１、２より高くなった。
【００４６】
【表１】
0004706142.tif 000002
（流動性は、第２接着剤層の面積の増加量を１．０として規格化）
【００４７】
【発明の効果】
本発明の回路接続用接着剤及びそれを用いた回路接続方法、接続構造体によれば、特別な材料を用いることなく、従来の異方導電性接着剤の製法で狭ピッチ接続可能な回路接続用接着剤及びそれを用いた回路接続方法、接続構造体の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の回路接続用接着剤の構成を示す断面図。
【図２】  （ａ）本発明の回路接続用接着剤を用いて回路電極を接続する様子を示す断面図、（ｂ）本発明の回路接続用接着剤を用いて電気的に接続した接続構造体を示す断面図。
【符号の説明】
１  第１の接着剤
２  第２の接着剤
３  導電性粒子
４  回路高さの低い回路電極側の電極
５  回路高さの低い回路電極
６  回路高さの高い回路電極側の電極
７  回路高さの高い回路電極
８  第１接着剤層と第２接着剤層の境界線
９  高さの高い回路周辺部
１０  高さの低い回路周辺部
【図１】
0004706142.tif 000003
【図２】
0004706142.tif 000004