(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性樹脂からなるフィルム基板中に複数の導通路が互いに絶縁されて該フィルム基板の厚み方向に貫通してなる異方導電性フィルムであって、前記フィルム基板が下記式（Ｉ）で表される構造を有するポリカルボジイミド共重合体を主体に構成されてなることを特徴とする異方導電性フィルム。
【化１】
0004522604.tif 000005
（式中、ｍは２〜５０の整数、ｎは１〜３０の整数、ｘは１〜１０の整数、Ａはウレタン結合、Ｒ1はアルキレン基、Ｒ2は芳香族ジイソシアネート残基、
Ｒ3は芳香族物モノイソシアネート残基を表す。）
【請求項２】
前記ポリカルボジイミド共重合体のガラス転移温度が５０〜１５０℃である請求項１記載の異方導電性フィルム。
【請求項３】
式（Ｉ）中のＲ1で表されるアルキレン基がヘキサメチレン基であり、Ｒ2で表される芳香族ジイソシアネート残基がトリレンジイソシアネート残基であり、Ｒ3で表される芳香族モノイソシアネート残基がｐ−イソプロピルフェニルイソシアネート残基である請求項１記載の異方導電性フィルム。
【請求項４】
当該異方導電性フィルムは、電子部品と回路基板間に介在させてこれら両者に熱圧着し、当該電子部品と回路基板間を機械的かつ電気的に接続する、電子部品の実装用の異方導電性フィルムである請求項１〜３のいずれかに記載の異方導電性フィルム。
【請求項５】
絶縁性樹脂からなるフィルム基板中に、複数の導通路が互いに絶縁されて該フィルム基板の厚み方向に貫通してなる異方導電性フィルムであって、前記フィルム基板が下記式（Ｉ）で表される構造を有するポリカルボジイミド共重合体の硬化物を主体に構成されてなることを特徴とする異方導電性フィルム。
【化２】
0004522604.tif 000006
（式中、ｍは２〜５０の整数、ｎは１〜３０の整数、ｘは１〜１０の整数、Ａはウレタン結合、Ｒ1はアルキレン基、Ｒ2は芳香族ジイソシアネート残基、
Ｒ3は芳香族物モノイソシアネート残基を表す。）
【請求項６】
前記ポリカルボジイミド共重合体の硬化物のガラス転移温度が１５０〜２５０℃である請求項５記載の異方導電性フィルム。
【請求項７】
式（Ｉ）中のＲ1で表されるアルキレン基がヘキサメチレン基であり、Ｒ2で表される芳香族ジイソシアネート残基がトリレンジイソシアネート残基であり、Ｒ3で表される芳香族モノイソシアネート残基がｐ−イソプロピルフェニルイソシアネート残基である請求項５記載の異方導電性フィルム。
【請求項８】
フィルム全体の１５０℃〜２５０℃での弾性率が１〜１０００ＭＰａである請求項５記載の異方導電性フィルム。
【請求項９】
当該異方導電性フィルムは、電子部品と回路基板間に挿入してこれら両者に圧接し、当該電子部品と回路基板を検査可能に導通させる、電子部品の機能検査用の異方導電性フィルムである請求項５〜８のいずれかに記載の異方導電性フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は異方導電性フィルムに関し、詳しくは、フィルム基板材料にポリカルボジイミド共重合体を用いた異方導電性フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、異方導電性フィルムは、半導体素子（ＩＣチップ）等の電子部品と回路基板間を電気的に接続するためのコネクタ部材として広く使用されるようになってきている。
【０００３】
異方導電性フィルムとしては、従来から、絶縁性フィルム中に導電性微粒子を分散させて形成したものが知られている。しかし、この異方導電性フィルムは、構造上、ファインピッチ化した接続対象物との接続が難しいという問題や、接続対象物の端子、例えば、半導体素子の電極等を凸状（バンプ状）にしなければならないという問題がある。そこで、かかる問題を解消できるもの、すなわち、ファインピッチかつバンプレス化に対応し得る異方導電性フィルムとして、国際公開公報ＷＯ９８／０７２１６に絶縁性フィルム基板中に複数の導通路を互いに絶縁してフィルム基板の厚み方向に貫通させた異方導電性フィルムが提案されている。
【０００４】
ところで、異方導電性フィルムは大きく分けて次の二つの用途で使用されている。一つは、異方導電性フィルムを半導体素子等の電子部品と回路基板間に介在させて両者に熱圧着して、電子部品と回路基板を電気的かつ機械的に接続する、所謂、実装用コネクタとしての用途である。もう一つは、半導体素子等の電子部品の機能検査において、異方導電性フィルムを電子部品と回路基板間に挿入して両者に圧接し、電子部品と回路基板を検査可能に導通させる、所謂、検査用コネクタとしての用途である。
【０００５】
なお、異方導電性フィルムを検査用コネクタとして使用するのは、電子部品の機能検査を、電子部品を回路基板に実装した後に行っていたのでは、電子部品が不良であった場合に、良品である回路基板も共に処分されることとなり、回路基板の歩留まりが低下し、金額的な損失も大きくなってしまうためである。
【０００６】
ところで、半導体素子等の電子部品を異方導電性フィルムを用いて回路基板に実装する場合、電子部品と回路基板間に良好な導通状態を形成するには、異方導電性フィルムのフィルム基板が十分に軟化または溶融して電子部品および回路基板に強固に接着する必要がある。近年、実装用コネクタに用いる異方導電性フィルムとして、フィルム基板にポリカルボジイミド樹脂を用いたものが多く使用されるようになってきている。これは、ポリカルボジイミド樹脂が低吸湿性であり、これをフィルム基板に用いた異方導電性フィルムは高耐湿信頼性に優れ、しかも、常温保存も可能である等の理由による。しかし、フィルム基板をポリカルボジイミド樹脂で形成した異方導電性フィルムの場合、フィルム基板（ポリカルボジイミド樹脂）を十分に軟化乃至溶融させるには、２５０℃以上の温度で熱圧着を行う必要がある。しかし、当該異方導電性フィルムを２５０℃以上の温度で熱圧着して得られた半導体装置（回路基板上に半導体素子を実装した完成品）の性状をよく調べたところ、回路基板のベース基板（樹脂基板）が劣化して変色し、半導体装置のマザーボードへの接続不良を発生させることが分かった。
【０００７】
一方、半導体素子等の電子部品の機能検査では、電子部品が実際の動作時に発熱するので、その発熱した状態での機能を診るべく、１５０℃以上の高温度下で機能検査（バーンインテスト）を行う場合がある。しかし、従来の異方導電性フィルムの殆どのものは、１５０℃以上の高温に耐え得る耐熱性を有しておらず、そのために、フィルム基板が軟化または溶融してその一部が回路基板（検査用治具）に付着して、検査作業を連続的に行えなくなる場合がある。すなわち、検査用治具として回路基板を繰り返し使用できなくなる。
【０００８】
耐熱性の良好な異方導電性フィルムとして、例えば、フィルム基板をシリコーンゴムで形成したものがあるが、フィルム基板にシリコーンゴムを用いた異方導電性フィルムでは、１５０℃以上の温度下での検査において、フィルム基板からシリコンガスが発生して、電子部品や回路基板を汚染して検査中に導通が取れなくなったり、また、Ｓｉ成分が電子部品（半導体素子）や回路基板に付着して誤動作を生じる場合がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような事情に鑑み、回路基板の劣化が生じることのない低温の熱圧着（ボンディング）作業で、電子部品と回路基板間を良好な導通状態に接続することができる異方導電性フィルムを提供することを第１の目的としている。
また、半導体素子等の電子部品の１５０℃以上の温度下での機能検査において、フィルム基板が電子部品や回路基板に粘着することがなく、比較的低圧（低荷重）の加圧によって電子部品と回路基板間を検査可能に導通させることができ、しかも、アウトガスを発生することもない異方導電性フィルムを提供することを第２の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明者らは鋭意研究した結果、ポリカルボジイミド分子中にポリアルキレンカーボネートの単位を導入したポリカルボジイミド共重合体は、ポリカルボジイミド樹脂が有する優れた低吸湿性を損なうことなく、比較的低温度で軟化乃至溶融し得るものとなり、これをフィルム基板に用いた異方導電性フィルムは比較的低温で電子部品と回路基板に熱圧着できること、さらに当該共重合体の熱硬化物は１５０℃以上の温度に耐え得る耐熱性を有しながらも比較的柔軟で、これをフィルム基板に用いた異方導電性フィルムは、比較的低圧（低荷重）の加圧で電子部品と回路基板に圧接するだけでこれら両者間を検査可能に導通させ得ることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下の特徴からなる。
【００１１】
（１）絶縁性樹脂からなるフィルム基板中に複数の導通路が互いに絶縁されて該フィルム基板の厚み方向に貫通してなる異方導電性フィルムであって、前記フィルム基板が下記式（Ｉ）で表される構造を有するポリカルボジイミド共重合体を主体に構成されてなることを特徴とする異方導電性フィルム。
【００１２】
【化３】
0004522604.tif 000002
【００１３】
（式中、ｍは２〜５０の整数、ｎは１〜３０の整数、ｘは１〜１０の整数、Ａはウレタン結合、Ｒ1はアルキレン基、Ｒ2は芳香族ジイソシアネート残基、
Ｒ3は芳香族物モノイソシアネート残基を表す。）
（２）前記ポリカルボジイミド共重合体のガラス転移温度が５０〜１５０℃である上記（１）記載の異方導電性フィルム。
（３）式（Ｉ）中のＲ1で表されるアルキレン基がヘキサメチレン基であり、Ｒ2で表される芳香族ジイソシアネート残基がトリレンジイソシアネート残基であり、Ｒ3で表される芳香族モノイソシアネート残基がｐ−イソプロピルフェニルイソシアネート残基である上記（１）記載の異方導電性フィルム。
（４）当該異方導電性フィルムは、電子部品と回路基板間に介在させてこれら両者に熱圧着し、当該電子部品と回路基板間を機械的かつ電気的に接続する、電子部品の実装用の異方導電性フィルムである上記（１）〜（３）のいずれかに記載の異方導電性フィルム。
（５）絶縁性樹脂からなるフィルム基板中に、複数の導通路が互いに絶縁されて該フィルム基板の厚み方向に貫通してなる異方導電性フィルムであって、前記フィルム基板が下記式（Ｉ）で表される構造を有するポリカルボジイミド共重合体の硬化物を主体に構成されてなることを特徴とする異方導電性フィルム。
【００１４】
【化４】
0004522604.tif 000003
【００１５】
（式中、ｍは２〜５０の整数、ｎは１〜３０の整数、ｘは１〜１０の整数、Ａはウレタン結合、Ｒ1はアルキレン基、Ｒ2は芳香族ジイソシアネート残基、
Ｒ3は芳香族物モノイソシアネート残基を表す。）
（６）前記ポリカルボジイミド共重合体の硬化物のガラス転移温度が１５０〜２５０℃である上記（５）記載の異方導電性フィルム。
（７）式（Ｉ）中のＲ1で表されるアルキレン基がヘキサメチレン基であり、Ｒ2で表される芳香族ジイソシアネート残基がトリレンジイソシアネート残基であり、Ｒ3で表される芳香族モノイソシアネート残基がｐ−イソプロピルフェニルイソシアネート残基である上記（５）記載の異方導電性フィルム。
（８）フィルム全体の１５０℃〜２５０℃での弾性率が１〜１０００ＭＰａである上記（５）記載の異方導電性フィルム。
（９）当該異方導電性フィルムは、電子部品と回路基板間に挿入してこれら両者に圧接し、当該電子部品と回路基板を検査可能に導通させる、電子部品の機能検査用の異方導電性フィルムである上記（５）〜（８）のいずれかに記載の異方導電性フィルム。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をより詳細に説明する。
図１は本発明の第１の態様の異方導電性フィルム、すなわち、実装用コネクタとして有用な異方導電性フィルムの一例を示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＩｂ−Ｉｂ線における断面図である。本発明の第１の態様の異方導電性フィルムは、この異方導電性フィルム１０Ａに示されるように、絶縁性樹脂からなるフィルム基板１Ａ中に複数の導通路２が互いに絶縁されてフィルム基板１Ａの厚み方向に貫通し、各導通路２の両端部２ａ、２ｂがフィルム基板１Ａの表裏面１ａ、１ｂにそれぞれ露出した構造を有し、フィルム基板１Ａが下記式（Ｉ）で表される構造を有するポリカルボジイミド共重合体（以下、単に式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体ともいう。）を主体に構成されていることを特徴とする。
【００１７】
【化５】
0004522604.tif 000004
【００１８】
（式中、ｍは２〜５０の整数、ｎは１〜３０の整数、ｘは１〜１０の整数、Ａはウレタン結合、Ｒ1はアルキレン基、Ｒ2は芳香族ジイソシアネート残基、
Ｒ3は芳香族物モノイソシアネート残基を表す。）
【００１９】
当該式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体は、芳香族ジイソシアネートから合成されるポリカルボジイミド樹脂の主鎖中にポリアルキレンカーボネートの単位を導入したものである。
【００２０】
式（Ｉ）において、ポリアルキレンカーボネート単位中のＲ1のアルキレン基は炭素数が２〜１２が好ましく、直鎖でも分岐でもよい。そのうちでも、エチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、ドデカメチレン基が好ましく、ヘキサメチレン基が特に好ましい。
【００２１】
また、Ｒ2の芳香族ジイソシアネート残基は、芳香族ジイソシアネートから二つのイソシアネートが除去されたものであり、例えば、４，４'−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４'−ジフェニルエーテルジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｏ−トリジンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート等が挙げられ、これらは１種でも、２種以上を混合して用いてもよい。これらのうちでも２，４−トリレンジイソシアネートおよび／または２，６−トリレンジイソシアネートが好ましい。
【００２２】
また、式中のＲ3の芳香族モノイソシアネート残基は、芳香族モノイソシアネートからイソシアネートが除去されたものであり、例えばフェニルイソシアネート、トシルイソシアネート、ジメチルフェニルイソシアネート、クロロフェニルイソシアネート、ｐ−イソプロピルフェニルイソシアネート、ジイソプロピルフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネート、ベンジルイソシアネート等が挙げられ、これらは１種でも、２種以上を混合して用いてもよい。これらのうちでも、ｐ−イソプロピルフェニルイソシアネートが特に好ましい。該芳香族モノイソシアネートは末端封止のために添加され、該末端封止によって共重合体の分子量が制御される。
【００２３】
カルボジイミド単位の繰り返し数ｎが３０よりも大きいと、共重合体の重合中にゲル化が生じ、固形物として取得することが困難となる。すなわち、後述のように、通常、当該ポリカルボジイミド共重合体の共重合反応は溶媒中で行われ、反応後の溶液から、溶媒を揮散（蒸発）させて、共重合体をフィルムとして採取するが、かかる作業を行えなくなる。また、ポリアルキレンカーボネートの重合度ｍが５０より大きいと溶媒への溶解性が低下して、作業性が悪く、共重合反応自体が困難になる。また、ポリアルキレンカーボネートの導入量を示す繰り返し数ｘが１０より大きいと、共重合体の分子量が大きくなりすぎて、重合反応中にゲル化して、上記と同様の問題を生じる。
【００２４】
前記のように、フィルム基板にポリカルボジイミド樹脂を用いた従来の異方導電性フィルムを、実装用コネクタに用いた場合、接続対象物（電子部品と回路基板）との間に良好な接続状態（強固に接着し、かつ、導通性が得られる状態）を形成するには、異方導電性フィルムを２５０℃以上の温度に加熱して熱圧着する必要があったが、当該第１の態様の異方導電性フィルムでは、１５０〜２００℃程度の低温での熱圧着（ボンディング）によって、フィルム基板が十分に軟化乃至溶融して、接続対象物との間に良好な接続状態を形成することができる。また、フィルム基板がポリカルボジイミド樹脂に由来する良好な低吸湿性を有しているので、実装して得られる完成品（例えば、半導体素子を回路基板に実装した半導体装置）は高耐湿信頼性を有するものとなる。
【００２５】
式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体は、例えば、過剰量の芳香族ジイソシアネート中でポリアルキレンカーボネートジオールと芳香族ジイソシアネートを反応させた後（水酸基とイソシアネートのウレタン化反応を行った後）、分子末端を封止するためのモノイソシアネートを添加した後、カルボジイミド化触媒を用いて反応系内の芳香族ジイソシアネート成分をカルボジイミド化することによって製造することができる。
【００２６】
上記の反応は、通常、適当な溶媒中で行われる。当該溶媒としては、シクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶媒；ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、クメン等の芳香族炭化水素系溶媒；テトラヒドロフラン、ジオキサン等の脂環式エーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサンノン等のケトン系溶媒等が挙げられる。これらは１種でも２種以上を併用してもよい。
【００２７】
ポリアルキレンカーボネートジオールと芳香族ジイソイソシアネートとの反応では、通常、ポリアルキレンカーボネートジオール１モルに対して芳香族ジイソイソシアネートを２〜５０モル程度を添加し、０〜１５０℃程度で、１０分〜３時間程度反応を行う。
【００２８】
カルボジイミド化触媒は、種々のものを使用できるが、例えば、１−フェニル−２−ホスホレン−１−オキシド、３−メチル−１−フェニル−２−ホスホレン−１−オキシド、１−フェニル−２−ホスホレン−１−スルフィド、１−エチル−３−メチル−２−ホスホレン−１−オキシド、３−メチル−１−フェニル−１−ホスファ−３−シクロペンテン−１−オキシド、２，５−ジヒドロ−３−メチル−１−フェニルホスホール−１−オキシドや、これらに相当する異性体、３−ホスホレン類等が好ましい。また、使用量はイソシアネート成分全量に対して０．０１〜５重量％程度が好ましい。また、カルボジイミド化反応は４０〜１５０℃程度で、１０分〜５時間程度行うのが好ましい。
【００２９】
式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体は、数平均分子量が１０００〜１００００が好ましく、特に好ましくは２０００〜８０００である。当該数平均分子量は、ＧＰＣによる測定値であり、測定装置：ＨＬＣ８１２０（東ソー社製）、カラム：ＧＭＨHR-H＋ＧＭＨHR-H＋Ｇ2000ＨHR（いずれも東ソー社製、３個を直列したもの）、展開溶媒：テトラヒドロフランの測定条件で測定し、ポリスチレン換算をした値である。
【００３０】
また、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体のガラス転移温度は５０〜１５０℃が好ましい。当該ガラス転移温度はＴＭＡ（熱機械分析）の引張りモードで測定した値である。測定条件は５℃／分で昇温し、１ｇの引張荷重を加えた。この測定によって得られたＴＭＡ曲線における変曲点をガラス転移温度とした。
【００３１】
本発明の第１の態様の異方導電性フィルムにおいて、「フィルム基板が式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体を主体に構成されてなる」とは、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体単独でフィルム基板を構成しても、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体にさらに必要に応じて他の絶縁性樹脂を配合してフィルム基板を構成してもよいことを意味する。
【００３２】
本発明の第１の態様の異方導電性フィルムは、フィルム基板１Ａが式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体のみで構成されたものが好ましいが、他の絶縁性樹脂を配合する場合、その割合はフィルム基板全体当たり１５重量％以下の少ない範囲で含有させてもよい。かかる他の絶縁性樹脂としては、当該分野で従来からフィルム基板材料として使用されている絶縁性樹脂を使用でき、例えば、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカルボジイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは１種を用いても、２種以上を併用してもよい。
【００３３】
当該第１の態様の異方導電性フィルムは、特に実装用コネクタとして有用なものであり、この点から、フィルム基板１Ａの厚みは１０〜２００μｍ程度が好ましく、特に好ましくは２０〜１００μｍ程度である。
【００３４】
導通路２には各種の金属を用いることができるが、銅、金、アルミニウム、ニッケルなどが好ましく、特に導電性の点から、銅、金が好ましい。金属導線のなかでも、例えばＪＩＳ  Ｃ  ３１０３に規定された銅線などのように電気を伝導すべく製造されたものがより好ましく、電気的特性、機械的特性、さらにはコストの点でも最も優れた導通路となる。
【００３５】
導通路２の断面形状（フィルム基板の面拡張方向と平行に切った断面の形状）、大きさ、ピッチ（配置間隔）は、接続対象物（電子部品、回路基板）の端子形成面の状態（端子の形状、ピッチ等）に応じて適宜設定される。通常、導通路の断面形状は円形または正多角形が好ましい。また、大きさは、断面が円形の導通路の場合で、断面の直径が５〜１００μｍ程度が好ましく、断面が正多角形の導通路の場合、上記直径の円の面積に相当する断面積となる大きさとするのが好適である。導通路のピッチ（配置間隔）は、通常、導通路の中心線間の間隔で２５〜１００μｍが好ましく、特に好ましくは４０〜８０μｍである。
【００３６】
フィルム基板１Ａの表裏面に露出する導通路２の両端部（端面）２ａ、２ｂは、フィルム基板の面と同一面にあっても、フィルム基板の面より窪んでいても、また、フィルム基板の面から突出していてもよく、さらに、これらの状態が混在していてもよい。また、フィルム基板の一方の面（表裏面の何れか一方）では導通路の端部（端面）が突出し、他方の面（表裏面の何れか他方）では導通路の端部が窪んでいるなどの態様でもよく、組み合わせは自由である。導通路の端部の凹凸の態様は、接続対象物の端子（電子部品の電極、回路基板の配線パターン）の形状等に応じて選択すればよい。
【００３７】
フィルム基板の面から導通路の端部を突出させる場合の突出量は、接続信頼性の点から、０．５〜３０μｍ程度が好ましく、１〜１５μｍ程度が特に好ましい。
【００３８】
導通路２の端部の表面は、導通性が高い金属材料や耐腐食性に優れた金やニッケルなどの材料でさらに被覆してもよい。また、導通路の材料、特に半導体素子側の端部を被覆する材料は、半導体素子の電極の表面の材料に応じて、好ましいものを選択すればよい。例えば、アルミニウム（電極側）と金（導通路側）、バリアメタル（電極側）と半田（導通路側）などの組み合わせが挙げられる。バリアメタルは、素子内の配線材料として用いられるＡｌと、外部の金属との拡散反応を防止する層を構成すべく用いられる金属であって、Ｃｒ、Ａｕ、Ｎｉ等の単体および合金などが挙げられる。
【００３９】
導通路２の配列パターン（フィルム面を見たときの導通路の配列のパターン）は、図１に示す最密状の他、正方行列状やその他のランダムな密集状態であってもよく、特に限定はされない。
【００４０】
当該第１の態様の異方導電性フィルムの製造方法は特に限定されないが、好ましい例として、例えば、下記の（Ａ）、（Ｂ）の２つの方法が挙げられる。
【００４１】
（Ａ）国際公開公報ＷＯ９８／０７２１６に記載された異方導電性フィルムの製造方法、すなわち、▲１▼所望の太さの金属導線の表面に絶縁性樹脂からなる被覆層を形成した絶縁導線を芯材にロール状に巻き付けて巻線コイルを形成する工程と、▲２▼該巻線コイルを加熱および／または加圧して、隣り合う絶縁導線の被覆層同士を融着および／または圧着させて一体化した巻線コイルブロックを形成する工程と、▲３▼該巻線コイルブロックを、各絶縁導線と角度をなして交差する平面を断面として所定のフィルム厚さにスライスする工程とを含む製造方法である。
当該方法で、絶縁導線に式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体で被覆層を形成した絶縁導線のみを用いることで、（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体でフィルム基板が形成された本発明の異方導電性フィルムが得られる。
なお、フィルム基板を式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体以外の他の絶縁性樹脂を含む構成とする場合は、絶縁導線に、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体と他の絶縁性樹脂を含む被覆層を形成した絶縁導線を使用する。ここで、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体と他の絶縁性樹脂を含む被覆層を形成した絶縁導線とは、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体と他の絶縁性樹脂との混合物の被覆層を形成したものでも、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体の層と他の絶縁性樹脂の層を積層した構造の被覆層を形成したものでもよい。また、巻線コイルブロック中に式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体の被覆層を形成した絶縁導線と、他の絶縁性樹脂の被覆層を形成した絶縁導線とを混在させることで、フィルム基板中に他の絶縁性樹脂を含有させることもできる。
【００４２】
（Ｂ）本件出願人が特願２０００−１１７０３９号で提案した製造方法、すなわち、図２（ａ）に示す金属導線１１の表面に絶縁性樹脂からなる被覆層１２を形成した絶縁導線１３を、図２（ｂ）に示すように、芯材２０に対してロール状に巻いて、絶縁導線１３からなる一層の巻線層１４を形成し、さらに、図２（ｃ）に示すように、この巻線層１４に絶縁性樹脂フィルム１５を重ね巻く作業を繰り返し行って、図３（ａ），（ｂ）に示す、絶縁導線からなる一層の巻線層１４と、絶縁性樹脂フィルム１５とが交互に重なった積層物１６を形成し、次に、この積層物１６中の絶縁導線１３の被覆層１２及び絶縁性樹脂フィルム１５の少なくとも一方を溶融して当該積層物１６をブロック化し、該ブロック化した積層物１６を絶縁導線１３（金属導線１１）と角度を成して交差する平面を断面として所望のフィルム厚さにスライスする製造方法である。
当該方法で、絶縁導線に式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体で被覆層を形成した絶縁導線を用い、絶縁性樹脂フィルムに式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体からなる絶縁性樹脂フィルムを用いることで、フィルム基板が式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体単体で形成された本発明の異方導電性フィルムが得られる。
【００４３】
なお、フィルム基板を式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体以外の他の絶縁性樹脂を含む構成とする場合は、絶縁導線および絶縁性樹脂フィルムの少なくとも一方の側で、他の絶縁性樹脂を含む構成のものを使用すればよい。例えば、全ての絶縁導線に式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体で被覆層を形成した絶縁導線を使用する場合は、全ての絶縁性樹脂フィルム、または、一部の絶縁性樹脂フィルムに、他の絶縁性樹脂からなるフィルム、または、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体と他の絶縁性樹脂を含むフィルムを使用し、全ての絶縁性樹脂フィルムに式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体からなるフィルムを使用する場合は、全ての絶縁導線、または、一部の絶縁導線に、他の絶縁性樹脂で被覆層を形成した絶縁導線、または、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体と他の絶縁性樹脂を含む被覆層を形成した絶縁導線を使用する。ここで、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体と他の絶縁性樹脂を含むフィルムとしては、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体と他の絶縁性樹脂の混合物のフィルムであっても、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体の層と他の絶縁性樹脂の層を積層した構造のフィルムであってもよい。式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体と他の絶縁性樹脂を含む被覆層を形成した絶縁導線は、前記（Ａ）の方法と同様に、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体と他の絶縁性樹脂との混合物の被覆層を形成したものでも、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体の層と他の絶縁性樹脂の層を積層した構造の被覆層を形成したものでもよい。
【００４４】
なお、上記（Ｂ）の本件出願人が特願２０００−１１７０３９号で提案した異方導電性フィルムの製造方法は、芯材に対して絶縁導線の巻線層と絶縁性樹脂フィルムが交互に繰り返し重なった積層物（多層構造物）をブロック化し、該ブロックからフィルムを切り出すので、フィルム中の導通路の配置間隔（ピッチ）を絶縁導線の被覆層の厚みと絶縁性樹脂フィルムの厚みによって調整でき、上記（Ａ）の国際公開公報ＷＯ９８／０７２１６に記載の絶縁導線の巻線コイルブロックからフィルムを切り出す方法（該方法はフィルム中の導通路の配置間隔（ピッチ）が絶縁導線の被覆層の厚みのみで決まる）に比べて、フィルム中の導通路の配置間隔（ピッチ）を容易に拡大できる利点がある。
【００４５】
導通路の端部がフィルム基板の面から突出した構造の異方導電性フィルムを得る場合は、上記（Ａ）または（Ｂ）の方法で製造された異方導電性フィルムに対して、フィルム基板（絶縁性樹脂部分）のエッチング処理、若しくは、金属導線の端面へのメッキ等による金属堆積処理を行えばよい。
【００４６】
次に、本発明の第２の態様の異方導電性フィルムを説明する。
図４は本発明の第２の態様の異方導電性フィルム、すなわち、特に検査用コネクタに有用な異方導電性フィルムの一例を示し、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）中のＩＶｂ−ＩＶｂ線における断面図である。本発明の第２の態様の異方導電性フィルムは、この異方導電性フィルム１０Ｂに示されるように、絶縁性樹脂からなるフィルム基板１Ｂ中に、複数の導通路２が互いに絶縁されてフィルム基板１Ｂの厚み方向に貫通し、各導通路２の両端部２ａ、２ｂがフィルム基板１Ｂの表裏面１ａ、１ｂにそれぞれ露出した構造を有し、フィルム基板１Ｂが前記の式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体の硬化物を主体に構成されていることを特徴とする。ここで、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体の硬化物を主体に構成されているとは、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体の硬化物単独でフィルム基板を構成しても、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体の硬化物にさらに必要に応じて他の絶縁性樹脂を配合してフィルム基板を構成してもよいことを意味する。
【００４７】
当該第２の態様の異方導電性フィルムは、そのフィルム基板１Ｂを式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体の硬化物を主体に構成したもので、その他の構成は第１の態様の異方導電性フィルムと基本的に同じである。
【００４８】
当該第２の態様の異方導電性フィルムは、フィルム基板１Ｂが式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体の硬化物を主体に構成されていることで、フィルム基板は高い耐熱性を有しながら、比較的で変形しやすく、電子部品と回路基板間に介在させて両者に圧接すると、電子部品や回路基板に反りやうねりがあっても、それを自らの変位で吸収し得る。よって、半導体素子等の電子部品の機能検査を１５０℃以上（一般に１５０〜２００℃）の温度下で行う場合に、フィルム基板は軟化や溶融を起こさず、しかも、比較的低圧力（荷重）の加圧でその導通路の両端を電子部品の電極と回路基板の回路（配線）パターンに確実に接触させることができる。
【００４９】
なお、半導体素子等の電子部品の機能検査において、回路基板には、半導体素子を実際に実装する製品としての回路基板でもよいが、多くの場合、この回路基板をモデルとして作製した検査用治具としての回路基板が用いられる。本発明の異方導電性フィルムを検査用コネクタに用いて電子部品の機能検査を行う場合も同様である。
【００５０】
ポリカルボジイミド樹脂を高温下に置くことで高硬度の硬化物が得られることは知られているが、式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体は１５０〜２００℃の高温下に概ね０．５〜５時間程度置くことで熱硬化する。
当該第２の態様の異方導電性フィルムにおいて、フィル基板１Ｂを構成する式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体の硬化物とは、かかる１５０〜２００℃の高温下に式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体を置くことで硬化したものである。硬化の程度としては、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１５に記載の方法で測定したデュロメータ硬度が７５〜９０となる程度が好ましく、特に好ましくは８０〜９０程度である。また、硬化後のガラス転移温度は１５０〜２５０℃が好ましい。
【００５１】
式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体の硬化物のデュロメータ硬度が７５より小さい場合、フィルム基板１Ｂの耐熱性が不十分になり、９０を超えるとフィルム基板が変形しにくく、異方導電性フィルムの弾性率が大きくなりすぎ、低圧（荷重）で電子部品と回路基板に異方導電性フィルムを適切な導通状態となるように圧接することが困難となる。
【００５２】
当該第２の態様の異方導電性フィルムは、フィルム基板１Ｂが式（Ｉ）のポリカルボジイミド共重合体の硬化物のみで構成されたものが好ましいが、柔軟性付与等の目的で、他の絶縁性樹脂をフィルム基板全体当たり１５重量％の以下の範囲で含有させることもできる。該他の絶縁性樹脂の例としては、前述の第１の態様の異方導電性フィルムにおける、フィルム基板に含有し得る他の絶縁性樹脂のそれと同様のものが挙げられる。
【００５３】
当該第２の態様の異方導電性フィルムは、特に検査用コネクタとして有用なものであり、かかる点から、フィルム基板１Ｂの厚みは５０〜６００μｍ程度が好ましく、特に好ましくは６０〜５００μｍ程度である。
【００５４】
導通路２の材料、断面形状、大きさ等は、前述の第１の態様の異方導電性フィルムの導通路におけるそれらと基本的に同じである。断面形状は円形または正多角形が好ましく、また、大きさは断面が円形の導通路の場合で、断面の直径が５〜３０μｍ程度が好ましく、断面が正多角形の導通路の場合、上記直径の円の面積に相当する断面積となる大きさとするのが好適である。導通路２のピッチ（配置間隔）は、導通路の中心線間の間隔で５〜２５０μｍ程度が好ましく、特に好ましくは１００〜２００μｍ程度である。
【００５５】
フィルム基板の表裏面に露出する導通路の両端部（端面）は、フィルム基板の面と同一面にあっても、フィルム基板の面より窪んでいても、また、フィルム基板の面から突出してもよく、さらに、これらの状態が混在していてもよい。また、フィルム基板の一方の面（表裏面の何れか一方）では導通路の一方の端部（端面）が突出し、他方の面（表裏面の何れか他方）では導通路の他方の端部（端面）窪んでいるなどの態様でもよく、組み合わせは自由である。導通路の端部の凹凸の態様は、電子部品および回路基板の端子形成面の状態に応じて選択すればよい。
【００５６】
フィルム基板の面から導通路の端部を突出させる場合の突出量は、良好な導通状態を得る観点から、通常、２〜１００μｍ程度が好ましく、１０〜６０μｍ程度が特に好ましい。
【００５７】
また、当該第２の異方導電性フィルムは、１５０℃〜２５０℃において、構造全体（フィルム全体）としての弾性率が１〜１０００ＭＰａが好ましく、５〜９００ＭＰａが特に好ましい。弾性率が１ＭＰａ未満であると、電子部品や回路基板に付着して、検査後にこれらから取り外しにくくなり、１０００ＭＰａより大きいと、電子部品や回路基板の反りやうねりを十分に吸収しにくくなる。
なお、異方導電性フィルムの構造全体（フィルム全体）の弾性率には、フィルム基板の構成材料と厚み以外に、導通路の材料、導通路のフィルム基板内の密度や配列パターン、導通路のフィルム基板面からの突出高さ等も影響を与える。よって、これらは、異方導電性フィルムの構造全体（フィルム全体）の弾性率が上記の好ましい範囲となるように設定するようにする。
【００５８】
異方導電性フィルムの構造全体の弾性率は、たとえば動的粘弾性測定装置（ＤＭＳ２１０、セイコーインスツルメンツ社製）を用いて測定できる。測定条件は、当該異方導電性フィルムのフィルムの面が拡張する方向のうちの一方向に対し、引張りモードで、一定の周波数（１０Ｈｚ）で、温度を５℃／分で昇温させて１５０℃と２５０℃での測定とする。測定時に入力する試料の厚みは、導通路の長さ（＝異方導電性フィルム全体の厚み）とする。
【００５９】
当該第２の態様の異方導電性フィルムの製造方法は特に限定されないが、例えば、前記第１の態様の異方導電性フィルムの製造方法の例として挙げた前記（Ａ）の方法において、絶縁導線からなる巻線コイルブロックを形成するための絶縁導線の被覆層を溶融固化する加熱を１５０〜２００℃で行う、または、（Ｂ）の方法において、絶縁導線の巻線層と絶縁性樹脂フィルムが交互に繰り返し重なった積層物をブロック化する際の絶縁導線の被覆層および絶縁性樹脂フィルムを溶融固化する加熱を１５０〜２００℃で行うことで、製造することができる。
【００６０】
当該第２の態様の異方導電性フィルムを用いることで、１５０℃以上の温度おいて、電子部品における一つの電極当たりの接触荷重が９．８〜２９４ｍＮ程度になるような低圧（低荷重）で、異方導電性フィルムを電子部品と回路基板に圧接して、機能検査を実施することができる。なお電子部品の一つの電極当たりの接触荷重は、電子部品の電極が全点導通させるために加えた圧力（荷重）を電子部品の電極数で割って求めた値である。
【００６１】
【実施例】
以下、実施例と比較例とにより本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６２】
実施例１
トリレンジイソシアネート（２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）と２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ）とのモル比（２，４−ＴＤＩ：２，６−ＴＤＩ）＝２：８の混合物）１００ｇ、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール１００ｇを、キシレンとシクロヘキサンの混合溶媒中で、１００℃、３時間反応させてウレタン化し、さらに３−メチル−１−フェニル−２−ホスホレン−１−オキシド０．８８３ｇ、ｐ−イソプロピルフェニルイソシアネート６．４７９９３ｇを添加し、１００℃で１時間重合させて、ポリヘキサメチレンカーボネートが共重合したポリカルボジイミド共重合体溶液を得た。該溶液を９０℃で３０分、２００℃で３０分乾燥してフィルム化してポリカルボジイミド共重合体を固形分として採取し、該固形分のガラス転移温度を測定したところ１３０℃であった。また、数平均分子量を測定したところ６３００であった。
【００６３】
上記合成したポリカルボジイミド共重合体を１８μｍ径の銅線にコーティングして被覆層とした絶縁導線を作製し、この絶縁導線を用いて、前記（Ａ）の方法で、図１に示す、導通路が最密状に配置され、各導通路の両端部（端面）がフィルム基板の表裏面と同一面にある、異方導電性フィルム（フィルムの厚み：７０μｍ、導通路の中心線間距離（ピッチ）：平均５０μｍ）を作製した。なお、製造段階での巻線コイルをブロック化する際の絶縁導線の被覆層を溶融するための加熱は１４０℃で１時間とした。
【００６４】
半導体素子として、チップサイズ（外形：８ｍｍ×８ｍｍ、厚さ：３００μｍ）、パッドサイズ（外形：１００μｍ×１００μｍ、厚み：１μｍ）、パッドピッチ：２００μｍ、パッド数：２１９個の集積回路チップを用意した。なお、パッドはＡｌパッドである。
【００６５】
厚さ１ｍｍのＦＲ−４基板（ガラスエポキシ基板）上にＣｕ／Ｎｉ／Ａｕからなる回路パターン（回路幅が１００μｍ、隣り合った回路間の隙間の幅が１００μｍ）形成された回路基板の回路パターンの形成面に、前記作製した異方導電性フィルムを載せ、さらにこの上に前記半導体素子を載せ、フリップチップボンダーを用い、温度１５０℃、荷重（圧力）１．９６ＭＰａ、加圧時間４０分の条件でボンディングを行い、半導体素子を回路基板に実装した。その結果、半導体素子の電極（パッド）は全点導通し、実装後の完成品は、回路基板のベース基板であるＦＲ−４基板（ガラスエポキシ基板）に変色は見られず、高信頼性の半導体装置を得ることができた。
【００６６】
比較例１
２，４'−トリレンジイソシアネート１００ｇ、３−メチル−１−フェニル−２−ホスホレン−１−オキシド０．８８３ｇ、ｐ−イソプロピルフェニルイソシアネート６．４７９９３ｇをキシレンとシクロヘキサンの混合溶媒中、１００℃で、１時間重合してポリカルボジイミド溶液を得た。該溶液を９０℃で３０分、２００℃で３０分乾燥してポリカルボジイミド樹脂を固形分として採取し、該固形分のガラス転移温度を測定したところ２３０℃であった。また、数平均分子量を測定したところ４８００であった。
【００６７】
上記合成したポリカルボジイミド樹脂を１８μｍ径の銅線にコーティングして被覆層とした絶縁導線を作製し、この絶縁導線を用い、前記（Ａ）の方法で、図１に示す、導通路が最密状に配置され、各導通路の両端部（端面）がフィルム基板の表裏面と同一面にある、異方導電性フィルム（フィルム厚み：７０μｍ、導通路の中心線間距離（ピッチ）：平均５０μｍ）を作製した。なお、製造段階での巻線コイルをブロック化する際の絶縁導線の被覆層を溶融するための加熱は１７５℃で１時間行った。
【００６８】
実施例１で使用したものと同じ回路基板の回路パターンの形成面に、前記作製した異方導電性フィルムを載せ、さらにこの上に実施例１で使用したものと同じ半導体素子を載せ、フリップチップボンダーを用い、実施例１と同じ条件（温度１５０℃、荷重（圧力）１．９６ＭＰａ、加圧時間４０分）でボンディングを行い、半導体素子を回路基板に実装した。その結果、半導体素子の電極（パッド）の導通率は２０％であった。さらに、ボンディング温度を３００℃にして（荷重、加圧時間は前記と同じ）ボンディングを行うと、全点導通したが、回路基板のベース基板であるＦＲ−４基板（ガラスエポキシ基板）が変色した。
【００６９】
実施例２
実施例１で合成したポリカルボジイミド共重合体を１８μｍ径の銅線にコーティングして被覆層とした絶縁導線を作製し、この絶縁導線を用い、前記（Ａ）の方法で、図１に示す、導通路が最密状に配置され、各導通路の両端部（端面）がフィルム基板の表裏面と同一面にある、異方導電性フィルム（フィルム厚み：７０μｍ、導通路の中心線間距離（ピッチ）：平均５０μｍ）を作製した。なお、製造段階での巻線コイルをブロック化する際の絶縁導線の被覆層を溶融するための加熱は１０℃／分で昇温し、２００℃到達後、０．５時間固定し、その後室温まで冷却した。作製した異方導電性フィルムの１５０℃での弾性率を測定したところ２００ＭＰａであった。
また、実施例１で合成したポリカルボジイミド共重合体の固形分試料に対して、上記と同様の加熱処理を施した後、ガラス転移温度を測定したところ、ガラス転移温度は１７０℃であった。また、デュロメータ硬度は８５であった。
【００７０】
検査する半導体素子として、チップサイズ（外形：１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ：５００μｍ）、バンプ径：７０μｍ、バンプ高さ：７０μｍ、バンプピッチ：２００μｍ、バンプ数：１５６個のベアチップ状態の集積回路チップを用意した。なお、バンプはＡｕスタッドバンプである。
【００７１】
厚さ１ｍｍのＦＲ−４基板（ガラスエポキシ基板）上にＣｕ／Ｎｉ／Ａｕからなる回路パターン（回路の厚み：１８μｍ、回路幅：１００μｍ、回路間の隙間の幅：１００μｍ）を形成した回路基板の回路パターン形成面に、前記作製した異方導電性フィルムを載せ、さらにこの異方導電性フィルム上に前記半導体素子を載せて、その上から荷重（圧力）９．８Ｎを加えた。その結果、半導体素子のバンプは全点導通した。そして、さらに１５０℃の温度下でこの加圧状態を維持したまま半導体素子の機能検査（検査時間は２４時間）を行ったところ、機能検査中、半導体素子のバンプは全点導通した状態を維持し、目的の機能検査を問題なく行えた。また、検査終了後は半導体素子と異方導電性フィルムと回路基板は接着しておらず、３者を簡単に分離できた。
【００７２】
比較例２
実施例２で使用した銅線にシリコーンゴムをコーティングして絶縁導線を作製し、この絶縁導線を用いて、前記（Ａ）の方法で、導通路が最密状に配置され、各導通路の両端部（端面）がフィルム基板の表裏面と同一面にある、異方導電性フィルム（フィルムの厚み：７０μｍ、導通路の中心線間距離（ピッチ）：平均５０μｍ）を作製した。
【００７３】
実施例２で用いたものと同じ回路基板の回路形成面に、前記作製した異方導電性フィルムを載せ、さらにこの異方導電性フィルム上に実施例２で用いたものと同じ半導体素子を載せて、その上から荷重（圧力）９．８Ｎを加えた。その結果、半導体素子のバンプは全点導通した。そして、さらに１５０℃の温度下でこの加圧状態を維持したまま実施例１と同じ半導体素子の機能検査を行ったところ、初期は半導体素子のバンプが全点導通（１００％導通）していたが、異方導電性フィルムのフィルム基板からＳｉ成分が半導体素子および回路基板に付着し、誤動作が生じた。
【００７４】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明の第１の態様の異方導電性フィルムによれば、フィルム基板をポリカルボジイミド樹脂で形成した従来の異方導電性フィルムを用いる場合に比べて低温（１５０〜２００℃程度）の熱圧着によって、半導体素子等の電子部品と回路基板間を良好な導通状態に接続することができ、回路基板のベース基板の劣化させることなく、電子部品を回路基板上に実装することができる。
また、第２の態様の異方導電性フィルムによれば、半導体素子等の電子部品の１５０℃以上の温度下での機能検査において、フィルム基板が電子部品や回路基板に粘着せず、しかも、アウトガスを発生することもなく、比較的低圧（低荷重）の加圧によって電子部品と回路基板間を検査可能に導通させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の態様による異方導電性フィルムの一例を示す図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）図は図１（ａ）中のＩｂ−Ｉｂ線における断面図である。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｃ）は本発明の異方導電性フィルムの製造方法において、芯材に絶縁導線からなる巻線層と絶縁性樹脂フィルムを交互に巻きつける作業（積層作業）の工程を示す図である。
【図３】本発明の異方導電性フィルムの製造方法において、図２の工程後に得られる絶縁導線からなる巻線層と絶縁性樹脂フィルムとが交互に積層した積層体を示し、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）中のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂにおける断面図である。
【図４】本発明の第２の態様による異方導電性フィルムの一例を示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）図は図４（ａ）中のＩＶｂ−ＩＶｂ線における断面図である。
【符号の説明】
１Ａ  フィルム基板
１ａ  フィルム基板の表側面
１ｂ  フィルム基板の裏側面
２  導通路
２ａ、２ｂ  導通路の端部
１０Ａ  異方導電性フィルム
【図１】
0004522604.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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