(57)【要約】【課題】回線電極を有する回路基板間の電気的接続において、低温接続性及び接続信頼性に優れる硬化剤付き回路基板並びに接続構造体を提供すること。【解決手段】回路電極上に、フィルム形成性樹脂、硬化剤及び該硬化剤により硬化しない粘着性付与樹脂を含む硬化剤層と、保護フィルムから成る保護フィルム層とが順に形成されていることを特徴とする硬化剤付き回路基板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路電極上に、フィルム形成性樹脂、硬化剤及び該硬化剤により硬化しない粘着性付与樹脂を含む硬化剤層と、保護フィルムから成る保護フィルム層とが順に形成されていることを特徴とする硬化剤付き回路基板。
【請求項２】
前記粘着性付与樹脂の含有量は、硬化剤層中の全樹脂成分の質量を基準として、５〜４０質量％である、請求項１に記載の硬化剤付き回路基板。
【請求項３】
前記粘着性付与樹脂は、１００〜４００００ｍＰａ・ｓの２５℃における粘度を有する液状樹脂である、請求項１又は２に記載の硬化剤付き回路基板。
【請求項４】
回路電極高さｈと、回路電極上の硬化剤層の厚みｄとの関係が、０．０５ｈ≦ｄ≦０．５ｈである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の硬化剤付き回路基板。
【請求項５】
前記硬化剤層は、前記硬化剤層の全体積を基準として、導電性粒子を０．１〜１０体積％含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の硬化剤付き回路基板。
【請求項６】
前記硬化剤は、エポキシ系硬化剤である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の硬化剤付き回路基板。
【請求項７】
前記硬化剤は、三級アミンとカルボン酸の塩である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の硬化剤付き回路基板。
【請求項８】
硬化剤付き回路基板の接続部全体の面積に対する回路電極の面積の割合が３０〜７０％である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の硬化剤付き回路基板。
【請求項９】
前記回路電極に対応した回路電極を有する回路基板上に、硬化性樹脂及びフィルム形成性樹脂を含む回路接着フィルムを貼り付け、該回路接着フィルム上に請求項１〜８のいずれか１項に記載の硬化剤付き回路基板を位置合わせし、熱圧着する工程を含む接続構造体の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法により製造された接続構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回線電極を有する回路基板間の電気的接続において、低温接続性及び接続信頼性に優れる硬化剤付き回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイとＩＣチップ若しくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）との接続又はＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）とＴＣＰとの接続、ＦＰＣとプリント配線板との接続、例えば、ノート型パソコン又は携帯電話の液晶ディスプレイと制御ＩＣ、その他の部品の搭載されたフレキシブル配線板との接続を簡便に行うために回路接着フィルムが用いられている。この回路接着フィルムは、潜在性硬化剤を含む絶縁性接着剤フィルムであり、対向する回路電極を有する回路基板の間に介在させ、熱圧着することにより、電気的接続と機械的接続を同時に、短時間で形成することが出来る。
【０００３】
回路接着フィルムとしては、保存性と接続性を両立させるため、熱硬化性絶縁樹脂と潜在性硬化剤の組み合わせを用いる回路接着フィルムが知られている。
【０００４】
一方、本技術分野では近年、接続される配線パターン又は電極パターンの寸法が益々微細化されている。微細化された配線又は電極の場合、接続される回路基板間の線膨張係数の差により、配線ズレが発生し易く、接続エラー又は隣接する端子間の絶縁エラーが発生し易くなる。また、液晶パネルの場合、パネルの薄膜化又は大型化の影響で接続時の線膨張係数の差によりパネルの反りが発生し易く、表示ムラ又はパネル割れが発生し易くなるという問題が生じる。
【０００５】
この問題を解決する技術として、より低温で接続する技術が提案されている。例えば、速硬化性硬化剤と熱硬化性樹脂の混合物を剥離性の支持フィルム上に塗布、乾燥して回路接着フィルムを形成しようとしても、溶剤乾燥時の熱により硬化反応が進行してしまい形成できない。そこで、接着剤の主剤成分を含む層と、これと反応して硬化をもたらす成分を含む層とを、隔離膜を設けることで隔離して成る回路接着フィルムが知られている（特許文献１及び２）。また、多層化による製造工程の複雑化を低減するため、２層構成による回路接着フィルムも検討されている（特許文献３及び４）。
【０００６】
隔離膜で隔離して成る方法の場合、保存性を高めるため隔離性能を向上した場合、反応性が低下し、反応を高めるため隔離性能を調整した場合、保存性か低下し、保存性と反応性のバランスを取り難いという課題があった。また、２層構成の場合は更に保存性と反応性を両立させることは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−１１１１２４号公報
【特許文献２】特許第３８７１０８２号
【特許文献３】特許弟３８７１０８３号
【特許文献４】特開２００５−１９７０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、回線電極を有する回路基板間の電気的接続において、低温接続性及び接続信頼性に優れる硬化剤付き回路基板に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定構成とすることで硬化性、フィルム形成性に優れた硬化剤付き回路基板を得ることが出来、それらを用いることで、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明は、下記の通りである。
［１］  回路電極上に、フィルム形成性樹脂、硬化剤及び該硬化剤により硬化しない粘着性付与樹脂を含む硬化剤層と、保護フィルムから成る保護フィルム層とが順に形成されていることを特徴とする硬化剤付き回路基板。
【００１１】
［２］  前記粘着性付与樹脂の含有量は、硬化剤層中の全樹脂成分の質量を基準として、５〜４０質量％である、［１］に記載の硬化剤付き回路基板。
【００１２】
［３］  前記粘着性付与樹脂は、１００〜４００００ｍＰａ・ｓの２５℃における粘度を有する液状樹脂である、［１］又は［２］に記載の硬化剤付き回路基板。
【００１３】
［４］  回路電極高さｈと、回路電極上の硬化剤層の厚みｄとの関係が、０．０５ｈ≦ｄ≦０．５ｈである、［１］〜［３］のいずれか１項に記載の硬化剤付き回路基板。
【００１４】
［５］  前記硬化剤層は、前記硬化剤層の全体積を基準として、導電性粒子を０．１〜１０体積％含む、［１］〜［４］のいずれか１項に記載の硬化剤付き回路基板。
【００１５】
［６］  前記硬化剤は、エポキシ系硬化剤である、［１］〜［５］のいずれか１項に記載の硬化剤付き回路基板。
【００１６】
［７］  前記硬化剤は、三級アミンとカルボン酸の塩である、［１］〜［６］のいずれか１項に記載の硬化剤付き回路基板。
【００１７】
［８］  硬化剤付き回路基板の接続部全体の面積に対する回路電極の面積の割合が３０〜７０％である、［１］〜［７］のいずれか１項に記載の硬化剤付き回路基板。
【００１８】
［９］  前記回路電極に対応した回路電極を有する回路基板上に、硬化性樹脂及びフィルム形成性樹脂を含む回路接着フィルムを貼り付け、該回路接着フィルム上に［１］〜［８］のいずれか１項に記載の硬化剤付き回路基板を位置合わせし、熱圧着する工程を含む接続構造体の製造方法。
【００１９】
［１０］  ［９］に記載の方法により製造された接続構造体。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、回線電極を有する回路基板間の電気的接続において、低温接続性及び接続信頼性に優れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】接続構造体の製造方法の一態様を示す工程図である。図１において、（ａ）は、回路基板Ａの断面図であり、（ｂ）は、回路基板Ａに回路接着フィルムを貼り付けた部材の断面図であり、（ｃ）は、硬化剤付き回路基板Ｂに保護フィルムを貼り付けた部材の断面図であり、（ｄ）は、前記（ｃ）の部材から保護フィルムを除去することにより得られる硬化剤付き回路基板Ｂの断面図であり、（ｅ）は、前記（ｂ）の部材と硬化剤付き回路基板Ｂとを位置合わせした部材の断面図であり、そして（ｆ）は、前記（ｅ）の部材を熱圧着することにより得られる接続構造体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の硬化剤付き回路基板は、回路電極上に、フィルム形成性樹脂、硬化剤及び該硬化剤により硬化しない粘着性付与樹脂を含む硬化剤層と、保護フィルムから成る保護フィルム層とが順に形成されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明に用いる硬化剤層は、フィルム形成性樹脂、硬化剤及び該硬化剤により硬化しない粘着性付与樹脂を含む。好ましくは、フィルム形成性樹脂は、室温でフィルムの形状を維持するために、絶縁性接着剤を含む。フィルム形成性樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、及びカルボキシル基、ヒドロシキシル基、ビニル基、アミノ基などの官能基を有するエラストマー類等が例示される。
【００２４】
フィルム形成性樹脂としては、接続信頼性に優れるフェノキシ樹脂が好ましい。本明細書で用いられるフェノキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＦ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＡビスフェノールＦ混合型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＡビスフェノールＳ混合型フェノキシ樹脂、ビフェニル型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＡビフェニル混合型フェノキシ樹脂、フルオレン環含有フェノキシ樹脂、カプロラクトン変性ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂等が例示される。
【００２５】
フィルム形成性樹脂の重量平均分子量は、２０，０００以上１００，０００以下が好ましい。接着性及びフィルム形成性を調整するため、上記のフィルム形成性樹脂の種類又は分子量と異なる種類又は分子量の樹脂を任意に組み合わせることも可能である。
【００２６】
絶縁性接着剤は、好ましくはエポキシ系絶縁性接着剤である。しかしながら、絶縁性接着剤がエポキシ系絶縁性接着剤以外である場合も、エポキシ系絶縁性接着剤と同様のフィルム形成性樹脂を用いることが好ましい。硬化剤層中のフィルム形成性樹脂の配合量は、硬化剤層の樹脂成分１００質量部中、１０〜７０質量部の範囲にあることが好ましく、２０〜６０質量部の範囲にあることがより好ましく、３０〜５０質量部の範囲にあることがさらに好ましい。フィルム形成性樹脂の配合量が、１０質量部以上であれば、良好にフィルム形成可能であり好ましく、７０質量部以下であれば、保護フィルムに対する密着性が高く好ましい。
【００２７】
本発明に用いる粘着性付与樹脂は、本発明に含まれる硬化剤により硬化しない樹脂であればいかなる構造でもよい。本明細書では、「粘着性付与樹脂が硬化剤により硬化しない」とは、以下の測定方法により定義する。硬化剤フィルム中の配合比で混合した粘着性付与樹脂と硬化剤との混合物の加熱前後の粘度を測定する。８０℃での１時間保持前後の粘度比、すなわち加熱保持後粘度／加熱前粘度が１．２以下である場合を、硬化していないとする。本発明の粘着性付与樹脂としては、ポリエステルポリオール樹脂、アクリル酸エステル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、テルペン樹脂、あるいは、それらの変性樹脂を単独、あるいは２種以上組み合わせて用いることが出来る。
【００２８】
本発明に用いる粘着性付与樹脂の含有量は、硬化剤層中の全樹脂成分の質量を基準として、５〜４０質量％であることが好ましく、１０〜４０質量％であることがより好ましく、２０〜３０質量％であることがさらに好ましい。粘着性付与樹脂の含有量が、５質量％以上であれば、保護フィルムとの密着性が良好であり好ましく、４０質量％以下であれば保護フィルムの剥離性が良好であり、かつ接着信頼性も良好であり好ましい。
【００２９】
本発明に用いる粘着性付与樹脂の２５℃における粘度は、１００〜６００００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１００〜５００００ｍＰａ・ｓであることがより好ましく、１００〜４００００ｍＰａ・ｓであることがさらに好ましく、５００〜４００００ｍＰａ・ｓであることが特に好ましく、そして１０００〜３００００ｍＰａ・ｓであることが最も好ましい。粘着性付与樹脂の２５℃における粘度が、１００ｍＰａ・ｓ以上であれば、接続後の密着性が良好であり、６００００ｍＰａ・ｓ以下であれば、保護フィルムとの密着性が良好である。
【００３０】
好ましくは、本発明に用いる粘着性付与樹脂は、１００〜４００００ｍＰａ・ｓの２５℃における粘度を有する液状樹脂である。この液状樹脂としては、ポリエステルポリオール樹脂、アクリル酸エステル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、テルペン樹脂、又はそれらの変性樹脂を単独、あるいは２種以上組み合わせて用いることが出来る。
【００３１】
本発明の回路基板の回路電極高さｈと回路電極上の硬化剤層の厚みｄとの関係は、０．０５ｈ≦ｄ≦０．５ｈであることが好ましく、０．１ｈ≦ｄ≦０．４ｈがより好ましく、０．１ｈ≦ｄ≦０．３ｈが更に好ましい。回路電極上の硬化剤層の厚みｄが、０．０５ｈ以上であれば、硬化性の観点より好ましく、０．５ｈ以下であれば、接続抵抗値の観点から好ましい。電極上の硬化剤層厚みｄは、接触式膜厚計又はレーザー式膜厚計を用いて測定可能である。
【００３２】
本発明の硬化剤層の回路電極部以外の膜厚は、３〜３０μｍが好ましく、５〜２０μｍがより好ましく、５〜１５μｍが更に好ましい。硬化剤層の電極部以外の膜厚が、３μｍ以上の場合、硬化性が良好であり、そして３０μｍ以下であれば、密着性のバランスが取り易く好ましい。また、硬化剤層の電極部以外の膜厚は、本発明の回路基板の回路電極と対応する回路接着フィルムの膜厚の０．１〜１倍であることが好ましく、０．２〜０．７倍がより好ましく、０．３〜０．５倍が更に好ましい。硬化剤層の電極部以外の膜厚が、本発明の回路基板の回路電極と対応する回路接着フィルムの膜厚の０．１倍以上であれば、硬化性良好であり、１倍以下であれば、機械強度が良好である。
【００３３】
本発明に用いられる硬化剤としては、ラジカル重合系硬化剤及びエポキシ系硬化剤が例示される。本発明の硬化剤は、組み合わせて用いる異方導電性フィルムの絶縁硬化性樹脂の種類に合わせて選択可能である。硬化剤の硬化開始温度は、５０〜１２０℃であることが好ましく、６０〜１１０℃がより好ましく、７０〜１００℃が更に好ましい。硬化剤の硬化開始温度が、５０℃以上であれば、可使時間を確保し易く、１２０℃以下であれば良好な低温接続性が得られるため好ましい。この場合の硬化剤の硬化開始温度は、組み合わせて用いる異方導電性フィルム中の硬化性樹脂と本発明の硬化剤フィルム中の硬化剤とを混合し、ＤＳＣ、ＩＲ等の公知の方法で測定することが可能である。また、反応開始温度と反応ピーク温度が異なる場合、反応ピーク温度は９０〜１５０℃であることが好ましく、１００〜１４０℃であることがより好ましく、１１０〜１２０℃であることが更に好ましい。
【００３４】
本発明に用いられる硬化剤としては、高い接続信頼性及び絶縁信頼性が得られるのでエポキシ系硬化剤が好ましい。以下、エポキシ系硬化剤について説明する。
【００３５】
エポキシ系硬化剤は、アミン誘導体、ホウ素化合物、ヒドラジド、三級アミン、三級アミンとカルボン酸の塩、イミダゾール、イミダゾールアダクト、ジシアンジアミド、無機酸、カルボン酸無水物、チオール、イソシアネート、ホウ素錯塩、アルミニウムキレートとシラン化合物との複合体、及びそれらの誘導体等の硬化剤が好ましい。
【００３６】
アニオン型エポキシ硬化剤を用いる場合、これら硬化剤の中でも、潜在性を有する硬化剤が好ましい。更に触媒性があり、かつ高反応性である三級アミンとカルボン酸の塩が好ましい。
【００３７】
カチオン型エポキシ硬化剤を用いる場合、安定性、反応性の観点から、芳香族スルホニウム塩を用いることが好ましい。さらに、アラルキル置換基型、例えば、ベンジル置換基型、ナフチル置換基型のスルホニウム塩が好ましい。スルホニウム塩の対イオンとしては、非求核性イオン、例えば、ヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサフルオロホスフェート、テトラフルオロボレート、芳香族置換ボレートが好適に使用できる。その中でも、不純物イオンの少ない芳香族置換ボレート、例えば、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートが好ましい。
【００３８】
ラジカル系硬化剤としては、有機化酸化物又はアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系化合物が例示される。潜在性の観点から、半減期１０時間の温度が５０℃以上かつ、半減期１分の温度が１５０℃以下の有機過酸化物が好ましく、具体的には、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、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−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、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等が挙げられる。
【００３９】
本発明の硬化剤層中の硬化剤の配合量は、硬化剤層中の全成分１００質量部に対して、５〜５０質量部の範囲にあることが好ましく、１０〜４０質量部であることがより好ましい。硬化剤層中の硬化剤の配合量が、５質量部以上の場合、硬化性が良好であり、５０質量部以下の場合、接続信頼性が良好である。
【００４０】
本発明の回路基板上に硬化剤層及び保護フィルム層を順に形成する方法、すなわち、回路基板上に硬化剤層を形成し、そして形成された硬化剤層上に保護フィルムから成る層をさらに形成する方法としては、既知の方法を用いることが出来る。例えば、予め保護フィルムから成る保護フィルム層上に硬化剤層を形成し、回路基板の電極サイズに合わせて切断したフィルム状硬化剤を電極上にラミネートする方法が好ましい。この場合には、保護フィルム層側より、柔軟性のある緩衝材を挟み、緩衝材の上から熱圧着する方法が好ましい。この方法により、回路電極上の硬化剤層の厚みｄを制御でき、かつ回路電極−硬化剤層間の十分な密着性が得られるため好ましい。
【００４１】
柔軟性のある緩衝材としては、シリコーンゴム等のゴム系緩衝材が好ましい。緩衝材の厚みは、回路電極厚みの１倍〜１００倍であることが好ましく、２倍〜５０倍がより好ましく、５倍〜１０倍が更に好ましい。緩衝材の厚みは、電極への追随性の観点から回路電極厚みの１倍以上が好ましく、熱圧着時の熱伝導の観点から回路電極厚みの１００倍以下が好ましい。熱圧着の温度は４０℃〜１２０℃の範囲が好ましく、５０℃〜１００℃の範囲がより好ましく、６０℃〜９０℃の範囲が更に好ましい。熱圧着の温度が、４０℃以上であれば、密着性の観点から好ましく、１２０℃以下であれば、硬化剤層のはみ出しの観点から好ましい。
【００４２】
また、本発明の硬化剤層には、硬化剤層の全体積を基準として、０．１〜１０体積％の導電性粒子を配合することも好適である。硬化剤層に導電性粒子を配合することにより、接続性を向上することが可能となり好ましい。硬化剤層中の導電性粒子の配合量が、０．１体積％以上であれば、接続性を得易く、１０体積％以下であれば、絶縁性低下を起こし難く好ましい。硬化剤層中の導電性粒子の配合量は、より好ましくは０．２〜５体積％、更に好ましくは０．５〜３体積％である。硬化剤層中の導電性粒子の配合量は、絶縁性の観点から、組み合わせて用いる異方導電性フィルム中の導電性粒子の体積％より少ないことが好ましい。
【００４３】
本発明の硬化剤層に配合する導電性粒子としては、既知の導電性粒子を用いることが可能である。硬化剤層に配合する導電性粒子は、組み合わせて用いる回路接着フィルム中の導電性粒子と同じであるか、又は異なっていてもよい。硬化剤層に配合する導電性粒子の平均粒径は、１〜２０μｍであることが好ましく、２〜１５μｍであることがより好ましく、３〜１０μｍであることが更に好ましい。硬化剤層に配合する導電性粒子の平均粒径は、組み合わせて用いる回路接着フィルムに含まれる導電性粒子の平均粒径より小さいことが好ましい。導電性粒子は、既知の方法により絶縁被覆することも好適である。
【００４４】
本発明の硬化剤層には、更に、その他の成分を含有させることができる。その他の成分としては、絶縁粒子、充填剤、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色剤、難燃化剤、チキソトロピック剤、カップリング剤、イオントラップ剤等が挙げられる。カップリング剤としては、シランカップリング剤が接着性の向上の点から好ましい。
【００４５】
その他の成分の配合量は、絶縁性接着剤の配合量に対して、好ましくは２０質量％以下であり、より好ましくは１０質量％以下である。
【００４６】
本発明の硬化剤層の各成分を混合する場合、必要に応じ、溶剤を用いることができる。溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、シクロヘキサノン、γ―ブチロラクトン、ベンジルアルコール、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート等が挙げられる。
【００４７】
本発明の硬化剤層は、単層のフィルムであるか、又は複数のフィルムを積層した層でよい。
【００４８】
硬化剤層の製造方法としては、予め絶縁性接着剤成分を溶剤中で混合して塗工液を作製し、保護フィルム上にアプリケーター塗装等により塗工し、そしてオーブン中で溶剤を揮発させる工程を含む製造方法が挙げられる。
【００４９】
本発明に用いられる保護フィルム層は、保護フィルムから成る。保護フィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ナイロン、塩化ビニル、ポリビニルアルコール等のフィルムが挙げられる。好ましい保護フィルム用の樹脂としては、ポリプロピレン及びＰＥＴが挙げられる。保護フィルムは、フッ素処理、シリコーン又はケイ素（Ｓｉ）処理、アルキド処理等の表面処理を施されていることが好ましい。
【００５０】
また、本発明は、本発明の硬化剤付き回路基板における回路電極に対応した回路電極を有する別の回路基板上に、硬化性樹脂及びフィルム形成性樹脂を含む回路接着フィルムを貼り付けるか、又は接触させて、該回路接着フィルム上に本発明の硬化剤付き回路基板を位置合わせし、熱圧着する工程を含む接続構造体の製造方法にも関する。また、本発明は、前記の製造方法により製造された接続構造体にも関する。
【００５１】
例えば、接続構造体の製造方法の工程図が図１に示される。図１では、工程（ａ）において、電極２を有する回路基板Ａ（１）が準備され、工程（ｂ）において、回路基板Ａ（１）の電極２を有する面上に導電粒子４を含む回路接着フィルム３を適用することにより、回路基板Ａ（１）に回路接着フィルム３を貼り付けた部材が形成される一方で、工程（ｃ）において、電極６を有する硬化剤層７付き回路基板Ｂ（５）に保護フィルム８を貼り付けた部材が準備され、工程（ｄ）において、前記工程（ｃ）の部材から保護フィルム８を除去することにより、電極６を有する硬化剤層７付き回路基板Ｂ（５）が形成され、工程（ｅ）において、前記工程（ｂ）の部材の回路接着フィルム３面と前記工程（ｄ）の部材の硬化剤層７面を位置合わせすることにより、複合部材が形成され、そして工程（ｆ）において、前記工程（ｅ）の複合部材を熱圧着することにより、硬化剤と接着剤の混合層９を含む接続構造体が得られる。
【００５２】
本発明の硬化剤付き回路基板と組み合わせる回路接着フィルムは、フィルム形成樹脂及び硬化性樹脂を含む回路接着性フィルムである。また、硬化性向上のため、回路接着性フィルムは、潜在性硬化剤をさらに含むこともできる。さらに、接続性向上のため、回路接着性フィルムは、導電性粒子をさらに含むこともでき、その場合には、回路接着性フィルムの全体積を基準として、０．１〜１０体積％の導電性粒子を含むことが好ましい。
【００５３】
本発明の硬化剤付き回路基板は、硬化剤層中の硬化剤と反応する絶縁性樹脂を含む回路接着性フィルムとともに用いることにより、液晶ディスプレイとＴＣＰ、ＴＣＰとＦＰＣ、ＦＰＣとプリント配線基板との接続に好適に用いることができる。
【００５４】
本発明の回路基板としては、既知の回路基板を用いることができるが、特に、ポリイミド基板、ポリアミド基板、ポリエーテルスルホン基板、ポリエチレンナフタレート基板、シクロオレフィンポリマー基板、ポリカーボネート基板、ポリエチレンテレフタレート基板等のフレキシブル基板を用いることが好適である。
【００５５】
本発明の硬化剤付き回路基板の回路電極としては、銅、銀、金、アルミニウム、タンタル、モリブデン、ニッケル等の金属、又はそれらの合金を単独若しくは組み合わせた電極；及び酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の酸化物電極を単独若しくは前述の金属系電極と組み合わせた電極を用いることが可能である。好ましくは、銅電極上にニッケル若しくは金をめっきした電極、又は金バンプを用いることが好適である。本発明の硬化剤付き回路基板の回路電極高さｈは、３μｍ〜５０μｍが好ましく、５〜３０μｍがより好ましく、８〜２０μｍが更に好ましい。回路電極高さｈは、硬化性の観点から３μｍ以上が好ましく、接続信頼性の観点から５０μｍ以下であることが好ましい。
【００５６】
本発明の硬化剤付き回路基板の接続部全体の面積に対する電極部分の面積の割合は、３０〜７０％であることが好ましく、４０〜６０％であることがより好ましい。本発明の硬化剤付き回路基板の接続部全体の面積に対する電極部分の面積の割合が、３０％以上である場合には、硬化剤層中の硬化剤と回路接着性フィルム中の硬化性樹脂との混合が良好であるため接続性の観点から好ましく、７０％以下である場合には、機械的強度が良好である。
【００５７】
本発明の硬化剤付き回路基板の回路電極と対応する回路基板としては、無アルカリガラス基板、ガラスエポキシ基板、セラミックス基板等のリジッド基板、及びポリイミド基板、ポリアミド基板、ポリエーテルスルホン基板、ポリエチレンナフタレート基板、シクロオレフィンポリマー基板、ポリカーボネート基板、ポリエチレンテレフタレート基板等のフレキシブル基板を用いることが出来る。特に、低温接続が必要とされる耐熱性の低い基板、例えばポリエチレンテレフタレート基板及びポリカーボネート基板が、好適に使用されることができる。
【００５８】
本発明の硬化剤付き回路基板を用いて接続する用途としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパー等のディスプレイとフレキシブル基板、ＩＣとの接続が挙げられる。特に、本発明の硬化剤付き回路基板は、フィルム基板を用いた電子ペーパーに好適に用いることができる。
【００５９】
本発明の硬化剤付き回路基板を用いた接続方法では、ＩＴＯ配線又は金属配線等によって回路と電極を形成した回路基板と、前記回路基板の電極と対を成す位置に電極を形成した本発明の硬化剤付き回路基板とを準備し、前記回路基板上の接続部に、対応する回路接着性フィルムを貼り付け、次いで本発明の硬化剤付き回路基板の保護フィルムを除去して、回路接着性フィルム上に電極位置が合うように配置し、熱圧着して接続する。回路接着性フィルムの幅Ｗ１と硬化剤層の幅Ｗ２の関係は、０．５Ｗ１≦Ｗ２≦１．０Ｗ１であることが好ましく、０．７Ｗ１≦Ｗ２≦０．９Ｗ１であることがより好ましい。Ｗ２が０．５Ｗ１以上であれば、接続部の硬化性は良好であり、Ｗ２が１．０Ｗ１以下であれば、接続信頼性は良好である。
【００６０】
接続における熱圧着は、好ましくは１００℃以上１７０℃以下、より好ましくは１１０℃以上１５０℃以下、特に好ましくは１２０℃以上１４０℃以下の温度範囲で、好ましくは２秒以上１０秒以下、より好ましくは４秒以上７秒以下に亘って行われる。
【００６１】
前記温度範囲及び時間での接続は、高い接続信頼性を提供すると共に、耐熱性の低い基板の接続に対し有利であり、基板の反りが抑制でき、かつ工程時間の短縮に有利である。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
＜接続信頼性評価＞
ＩＺＯ付きガラス基板（無アルカリガラス０．５ｍｍ上に全面ＩＺＯ形成したもの、抵抗値３０Ω／ｓｑ）に７０℃、０．１ＭＰａ及び１秒の貼り付け条件で回路接着性フィルム（２ｍｍ幅）を適用し、次いで硬化剤付きポリイミド基板（硬化剤層１．８ｍｍ幅、金めっき銅電極１５μ厚、ピッチ５０μｍ、配線幅２５μｍ、接続電極面積の割合５０％）の保護フィルムを除去して前記回路接着性フィルムと位置合わせし、１４０℃、７秒及び４ＭＰａ（圧着ヘッド幅１．８ｍｍ）の接続条件で接続した接続構造体について、ポリイミド基板の電極で接続した隣接する２つの電極対を介して基板側の引出し配線上で２端子抵抗測定を、日置電機（株）製３５４１ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ  ＨｉＴＥＳＴＥＲを用いて実施した。抵抗測定箇所は１つの接続構造体当たり２４箇所について実施し、その平均値を求めた。
【００６３】
更に、前記接続構造体を１００℃で３０分、そして−４０℃で３０分を１サイクルとして２４０サイクル（ＥＳＰＥＣ社製、ＴＨＥＲＭＡＬ  ＳＨＯＣＫ  ＣＨＡＭＢＥＲ  ＴＳＥ−１１）で処理し、再度、前記と同様に抵抗測定を実施し、その平均値を求め、放置前後の平均値の抵抗上昇量が２０Ω未満であれば◎、２０Ω以上４０Ω未満であれば○、４０Ω以上１００Ω未満であれば△、１００Ω以上であれば×と評価した。
【００６４】
＜剥離強度信頼性評価＞
＜接続信頼性評価）と同様にして接続構造体を作製した。接続構造体を接続幅１０ｍｍとなるようにポリイミド基板を切断し、９０°ピール強度を測定した（２５℃、５０ｍｍ／分、ＳＨＩＭＡＺＵ製、オートグラフ、ＥＺ−Ｓ）。各サンプルについて５回測定し、平均値を測定値とした。測定値が≧７００ｇｆ／ｃｍであれば○、４００ｇｆ／ｃｍ以上７００ｇｆ／ｃｍ未満であれば△、４００ｇｆ／ｃｍであれば×と評価した。
【００６５】
更に、前記接続構造体を１００℃で３０分、そして−４０℃で３０分を１サイクルとして２４０サイクル（ＥＳＰＥＣ社製、ＴＨＥＲＭＡＬ  ＳＨＯＣＫ  ＣＨＡＭＢＥＲ  ＴＳＥ−１１）で処理し、前記と同様に剥離強度測定を実施し、測定値が≧７００ｇｆ／ｃｍであれば○、４００ｇｆ／ｃｍ以上７００ｇｆ／ｃｍ未満であれば△、４００ｇｆ／ｃｍであれば×と評価した。
【００６６】
［実施例１］
（回路接着性フィルムの作製）
ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（数平均分子量１１，０００）５０質量部、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂（エポキシ当量１８８ｇ／ｅｑ）２０質量部、マイクロカプセル型潜在性イミダゾール硬化剤と液状エポキシ樹脂の混合物３０質量部（マイクロカプセル硬化剤の平均粒径５μｍ、活性温度１２５℃、液状エポキシ樹脂６６質量部）、シランカップリング剤（３−グリシドキシプロパントリメトキシシラン）２質量部、酢酸エチル２００質量部、及びトルエン１００質量部を混合し、絶縁性接着剤ワニスＡを得た。この絶縁性接着剤ワニスＡの全樹脂成分に対して３体積部になるように導電性粒子Ｂを加えて分散し、離型処理した５０μｍのＰＥＴフィルム上にブレードコーターを用いて塗布し、６０℃で２０分間加熱し、溶剤を乾燥除去し、膜厚２０μｍの回路接着性フィルムＣを得た。導電性粒子Ｂは、ジビニルベンゼン樹脂を核とする粒子の表面に厚み０．２μｍのニッケル層を設け、そのニッケル層の外側に、厚み０．０２μｍの金層を設けた平均粒径４μｍの導電性粒子である。
【００６７】
（硬化剤付き回路基板の作製）
ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（数平均分子量１１，０００、３０質量部、変性ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（数平均分子量１１，０００のフェノキシ樹脂の二級水酸基の３０％をカプロラクタムで変性したフェノキシ樹脂）２０質量部、ポリエステルポリオール樹脂Ｄ（アジピン酸と３−メチル−１，５−ペンタンジオールから成る分子量２０００のポリエステルポリオール樹脂、２５℃粘度、８０００ｍＰａ・ｓ）３０質量部、及び４−ピロリジノピリジンのトリメリット酸塩２０質量部をメチルエチルケトン１００質量部に溶解し、絶縁性接着ワニスＥを得た。
【００６８】
この絶縁性接着ワニスＥを離型処理した５０μｍのＰＥＴ製保護フィルム上にブレードコーターを用いて塗布し、６０℃で２０分間加熱し、そして溶剤を乾燥除去して膜厚１０μｍの硬化剤フィルムＦを得た。上記ポリエステルポリオール樹脂Ｄ３０質量部と４−ピロリジノピリジンのトリメリット酸塩２０質量部を混合し、８０℃で１時間保持する前後での粘度比を算出したところ、１．０５であった（Ｅ型粘度計、東機産業製、ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ、ＲＥ−８５Ｒ）。
【００６９】
この硬化剤フィルムＦを１．８ｍｍ幅にスリットし、ポリイミド基板（金めっき銅電極１５μ厚、ピッチ５０μｍ、配線幅２５μｍ、接続電極面積の割合５０％）の電極部に配置し、０．２５ｍｍのシリコーンゴムを介して、１００℃、１０秒及び２ＭＰａ（ヘッド幅２．５ｍｍ）の圧着条件で圧着し、硬化剤付き回路基板Ｇを作製した。
【００７０】
硬化剤付き回路基板Ｇの保護フィルムを剥離し、触針式段差計で電極上の硬化剤層厚みを測定したところ、１．５μｍであった。
【００７１】
上記の回路接着性フィルムＣ及び硬化剤フィルムＦを用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、初期抵抗の平均値は７．３Ωであり、信頼性評価の結果は◎であった。同様にして剥離強度信頼性評価を行ったところ、初期剥離強度○、信頼性評価の結果は○であった。
【００７２】
［実施例２］
硬化剤フィルムの作製に用いるポリエステルポリオール樹脂Ｄを、アジピン酸とジエチレングリコールから成る分子量２２００のポリエステルポリオール樹脂Ｈ（２５℃での粘度、４００００ｍＰａ・ｓ）に変えて、膜厚を１０μｍとする以外は、実施例１と同様にして、硬化剤フィルムＩを得た。ポリエステルポリオール樹脂Ｈ３０質量部と４−ピロリジノピリジンのトリメリット酸塩２０質量部を混合し、８０℃で１時間保持する前後での粘度比を算出したところ、１．１０であった。
【００７３】
この硬化剤フィルムＩを１．８ｍｍ幅にスリットし、ポリイミド基板（金めっき銅電極１５μ厚、ピッチ５０μｍ、配線幅２５μｍ、接続電極面積の割合５０％）の電極部に配置し、０．２５ｍｍのシリコーンゴムを介して、１１０℃、１０秒及び２．５ＭＰａ（ヘッド幅２．５ｍｍ）の圧着条件で圧着して、硬化剤付き回路基板Ｊを作製した。
【００７４】
硬化剤付き回路基板Ｊの保護フィルムを剥離し、触針式段差計で電極上の硬化剤層厚みを測定したところ、１．８μｍであった。
【００７５】
上記の回路接着性フィルムＣ及び硬化剤フィルムＩを用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、初期抵抗の平均値は６．４Ωであり、信頼性評価の結果は◎であった。同様にして剥離強度信頼性評価を行ったところ、初期剥離強度○、信頼性評価の結果は○であった。
【００７６】
[比較例１]
ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（数平均分子量１１０００）７０質量部、変性ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（数平均分子量１１０００のフェノキシ樹脂の二級水酸基の３０％をカプロラクタムで変性したフェノキシ樹脂）２０質量部、及び４−ピロリジノピリジンのトリメリット酸塩１０質量部をメチルエチルケトン１００質量部に溶解し、絶縁性接着ワニスＥ’を得た。この絶縁性接着ワニスＥ’を離型処理した５０μｍのＰＥＴ製支持フィルム上にブレードコーターを用いて塗布、６０℃で２０分間加熱し、溶剤を乾燥除去し、膜厚８μｍの硬化剤フィルムＫを得た。
【００７７】
この硬化剤フィルムＫを１．８ｍｍ幅にスリットしたところ、保護フィルムの剥離が発生した。ポリイミド基板（金めっき銅電極１５μ厚、ピッチ５０μｍ、配線幅２５μｍ、接続電極面積の割合５０％）の電極部に配置し、０．２５ｍｍのシリコーンゴムを介して、１２０℃、１０秒及び４ＭＰａ（ヘッド幅２．５ｍｍ）の圧着条件で圧着し、硬化剤付き回路基板Ｌを作製した。
【００７８】
硬化剤付き回路基板Ｌの保護フィルムを剥離し、触針式段差計で電極上の硬化剤層厚みを測定したところ、４μｍであった。
【００７９】
上記の回路接着性フィルムＣ及び硬化剤フィルムＫを用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、初期抵抗の平均値は２６０．５Ωであり、信頼性評価の結果は×であった。同様にして剥離強度信頼性評価を行ったところ、初期剥離強度の結果は×、信頼性評価の結果は×であった。
【００８０】
[比較例２]
上記の回路接着性フィルムＣとポリイミド基板（金めっき銅電極１５μ厚、ピッチ５０μｍ、配線幅２５μｍ、接続電極面積の割合５０％）を用いて、前述の接続信頼性評価を行ったところ、初期抵抗の平均値は３ｋΩであり、信頼性評価の結果は×であった。同様にして剥離強度信頼性評価を行ったところ、初期剥離強度の結果は×、信頼性評価の結果は×であった。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の硬化剤付き回路基板は、回路電極を有する回路基板との電気的接続において、保存性及び低温接続性に優れるとともに、接続信頼性に優れており、特に有機基板を用いるフラットパネルディスプレイとフレキシブル基板若しくはＩＣチップとの接続等の電気的接続用途において好適に利用できる。
【符号の説明】
【００８２】
１    回路基板Ａ
２    電極
３    回路接着フィルム
４    導電粒子
５    回路基板Ｂ
６    電極
７    硬化剤層
８    保護フィルム
９    硬化剤と接着剤の混合層
【図１】
2012146881.tif 000003