(57)【要約】  本発明の一側面は、導電性粒子と、含窒素芳香族複素環を有する化合物と、を含有する、接着剤組成物を提供する。
2019142791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性粒子と、含窒素芳香族複素環を有する化合物と、を含有する、接着剤組成物。
【請求項２】
前記含窒素芳香族複素環は、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、オキサゾール環及びピリミジン環からなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項３】
回路部材同士を接続するために用いられる、請求項１又は２に記載の接着剤組成物。
【請求項４】
第一の基板及び該第一の基板上に設けられた第一の電極を有する第一の回路部材と、
第二の基板及び該第二の基板上に設けられた第二の電極を有する第二の回路部材と、
前記第一の回路部材及び前記第二の回路部材の間に配置され、前記第一の電極と前記第二の電極とを互いに電気的に接続する回路接続部材と、を備え、
前記回路接続部材は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の接着剤組成物の硬化物である、接続構造体。
【請求項５】
前記第一の電極及び前記第二の電極は、銅、銅合金、又は銅酸化物で形成されている、請求項４に記載の接続構造体。
【請求項６】
第一の基板及び該第一の基板上に設けられた第一の電極を有する第一の回路部材と、第二の基板及び該第二の基板上に設けられた第二の電極を有する第二の回路部材との間に、請求項１〜３のいずれか一項に記載の接着剤組成物を配置し、
前記接着剤組成物を介して前記第一の回路部材と前記第二の回路部材とを圧着して、前記第一の回路部材と前記第二の回路部材とを互いに電気的に接続する工程を備える、接続構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤組成物、接続構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品の小型化、薄型化及び高性能化が進んでおり、それと共に経済的な高密度実装技術の開発が活発に行われている。微細な回路電極を有する電子部品と回路部材との接続を、従来のハンダ及びゴムコネクターによって行うことは困難である。そこで、特許文献１〜６に開示されているような、分解能に優れた異方導電性の接着剤組成物及びそのフィルム（接着剤フィルム）を用いる接続方法が多用されている。例えば、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display）のガラスと、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）又はＦＰＣ（Flexible Print Circuit）のような回路部材とを接続するのに際して、導電性粒子を含有する異方導電性接着剤フィルムを対向する電極間に挟み、加熱及び加圧することによって、同一の基板上で隣接する電極同士の絶縁性を維持しながら、両基板の電極同士を電気的に接続して、微細な回路電極を有する電子部品と回路部材とが圧着され、固定される。【０００３】
また、モジュールの軽量化、薄型化及び高感度化が要求されており、液晶表示装置、電子ペーパー等の表示モジュール、又は、タッチパネル等のセンサ用基板においては、配線抵抗を下げる目的で、電極として、従来の銀ペーストに代えて、表面抵抗の低い銅、金、アルミニウム及びそれらの合金を用いることにより、配線の幅を狭くしながら配線抵抗を低減させることが必要となっている。異方導電性の接着剤フィルムにおいても、接続抵抗を低減する目的で、接着剤フィルムに含まれる原料等を最適化する検討がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−１４８２１３号公報
【特許文献２】特開平０８−１２４６１３号公報
【特許文献３】特開平１１−５００３２号公報
【特許文献４】特開２０１１−９１０４４号公報
【特許文献５】特開２０１１−１００６０５号公報
【特許文献６】特開２０１３−５５０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した表面抵抗の低い金属の中でも、入手が容易な銅、銅合金、銅の酸化物等を電極に用いるための検討がなされている。しかし、このような電極に従来の接着剤フィルムを適用した場合、例えば、経時的に接続抵抗が上昇することがあり、接続信頼性の点で更なる改良の余地がある。【０００６】
そこで、本発明は、接続抵抗の上昇を抑制し、接続信頼性を向上させることが可能な接着剤組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、接続信頼性に優れた接続構造体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面は、導電性粒子と、含窒素芳香族複素環を有する化合物と、を含有する、接着剤組成物である。【０００８】
含窒素芳香族複素環は、好ましくは、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、オキサゾール環及びピリミジン環からなる群より選ばれる少なくとも１種である。これにより、接続信頼性を更に向上させることができる。【０００９】
接着剤組成物は、好ましくは、回路部材同士を接続するために用いられる。【００１０】
本発明の別の一側面は、第一の基板及び該第一の基板上に設けられた第一の電極を有する第一の回路部材と、第二の基板及び該第二の基板上に設けられた第二の電極を有する第二の回路部材と、第一の回路部材及び第二の回路部材の間に配置され、第一の電極と第二の電極とを互いに電気的に接続する回路接続部材と、を備え、回路接続部材は、上記の接着剤組成物の硬化物である、接続構造体である。【００１１】
第一の電極及び第二の電極は、好ましくは、銅、銅合金、又は銅酸化物である。【００１２】
本発明の別の一側面は、第一の基板及び該第一の基板上に設けられた第一の電極を有する第一の回路部材と、第二の基板及び該第二の基板上に設けられた第二の電極を有する第二の回路部材との間に、上記の接着剤組成物を配置し、上記の接着剤組成物を介して第一の回路部材と第二の回路部材とを圧着して、第一の回路部材と第二の回路部材とを電気的に接続する工程を備える、接続構造体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、接続抵抗の上昇を抑制し、接続信頼性を向上させることが可能な接着剤組成物を提供することができる。また、本発明は、接続信頼性に優れた接続構造体及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る接着剤フィルムを示す模式断面図である。
【図２】一実施形態に係る接続構造体の製造方法を示す模式断面図である。
【図３】実施例で用いた銅電極フィルム貼付体を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
一実施形態に係る接着剤組成物は、接着剤成分と、接着剤成分中に分散された導電性粒子とを含有する。接着剤成分は、接着剤組成物中の導電性粒子以外の不揮発分として定義される。
【００１７】
導電性粒子は、例えば、ポリスチレン等のポリマー粒子（プラスチック粒子）と、該ポリマー粒子を被覆する金属層とを有する。ポリマー粒子は、好ましくはその表面の実質的に全体が金属層で被覆されているが、回路接続材料としての機能が維持される範囲で、ポリマー粒子の表面の一部が金属層で被覆されずに露出していてもよい。ポリマー粒子は、例えば、スチレン及びジビニルベンゼンから選ばれる少なくとも１種のモノマーをモノマー単位として含む重合体を含む粒子であってもよい。
【００１８】
ポリマー粒子の平均粒径は、好ましくは、１μｍ以上であってよく、４０μｍ以下であってよく、１〜４０μｍであってよい。高密度実装の観点から、ポリマー粒子の平均粒径は、より好ましくは、３０μｍ以下であってよく、１〜３０μｍであってよい。電極の表面凹凸のばらつきのある場合にもより安定して接続状態を維持する観点からは、ポリマー粒子の平均粒径は、更に好ましくは、２μｍ以上であってよく、２０μｍ以下であってよく、２〜２０μｍであってよい。ポリマー粒子の平均粒径は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察して、ポリマー粒子３００個の粒径を測定し、その平均値として得ることができる。
【００１９】
金属層は、Ｎｉ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ、Ｃｕ、ＮｉＢ、Ａｇ、Ｒｕ等の各種の金属により形成されていてよい。金属層は、めっき、蒸着、スパッタ等で作製される薄膜であってもよい。
【００２０】
絶縁性向上の観点から、導電性粒子は、金属層の外側に設けられた、金属層を覆う絶縁層を更に有していてもよい。絶縁層は、シリカ、アクリル等の絶縁性材料から形成された層であってよい。
【００２１】
導電性粒子は、好ましくは、複数の突起部を形成している表面を有する。突起部を有する導電性粒子は、例えば、ポリマー粒子の表面上に金属メッキによって金属層を形成することによって得ることができる。
【００２２】
導電性粒子の含有量は、接続する電極の精細度等に応じて決められる。例えば、導電性粒子の含有量は、接着剤成分１００体積部に対して、１体積部以上であってよく、５０体積部以下であってよく、１〜５０体積部であってよい。絶縁性及び製造コストの観点から、導電性粒子の含有量は、より好ましくは、接着剤成分１００体積部に対して、３０体積部以下であってよく、１〜３０体積部であってよい。
【００２３】
接着剤成分は、一実施形態において、絶縁性を有し、熱又は光によって硬化するラジカル重合性物質と、遊離ラジカル発生剤と、含窒素芳香族複素環を有する化合物と、を含有する。
【００２４】
ラジカル重合性物質は、ラジカルにより重合する官能基を有する物質であり、例えば、アクリレート化合物、メタクリレート化合物、及びマレイミド化合物が挙げられる。ラジカル重合性物質の含有量は、接着剤成分全量を基準として、例えば、５０質量％以上であってよく、８０質量％以下であってよく、５０〜８０質量％であってよい。
【００２５】
アクリレート化合物及びメタクリレート化合物としては、例えば、ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、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−（アクリロキシポリエトキシ）フェニル］プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、ビス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ε−カプロラクトン変性トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、及びトリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレートが挙げられる。ラジカル重合性物質は、これらを１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。ラジカル重合性物質は、接着性の観点からは、好ましくはウレタンアクリレート又はウレタンメタクリレートである。
【００２６】
ラジカル重合性物質としては、耐熱性を向上させる観点から、ウレタンアクリレート又はウレタンメタクリレートと、有機過酸化物で架橋されたときに、単独で１００℃以上のＴｇを示すラジカル重合性物質とを併用することが特に好ましい。このようなラジカル重合性物質は、ジシクロペンテニル基及び／又はトリシクロデカニル基を有する化合物であってよく、好ましくは、トリシクロデカニル基を有する化合物である。
【００２７】
ラジカル重合性物質の２５℃における粘度は、１０００００ｍＰａ・ｓ以上であってよく、１００００００ｍＰａ・ｓ以下であってよく、１０００００〜１００００００ｍＰａ・ｓであってもよく、好ましくは、５０００００ｍＰａ・ｓ以下であってよく、１０００００〜５０００００ｍＰａ・ｓであってもよい。ラジカル重合性物質の２５℃における粘度は、市販のＥ型粘度計を用いて測定できる。
【００２８】
遊離ラジカル発生剤は、熱又は光により分解して遊離ラジカルを発生する化合物であり、例えば過酸化化合物又はアゾ系化合物である。遊離ラジカル発生剤は、目的とする接続温度、接続時間、ポットライフ等により適宜選定される。遊離ラジカル発生剤は、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、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及びハイドロパーオキサイドから選ばれる１種以上であってよい。高反応性とポットライフの観点からは、遊離ラジカル発生剤は、好ましくは、半減期１０時間の温度が４０℃以上で、且つ、半減期１分の温度が１８０℃以下の有機過酸化化合物である。遊離ラジカル発生剤の含有量は、接着剤成分全量を基準として、例えば、０．０５質量％以上であってよく、１５質量％以下であってよく、０．０５〜１５質量％であってよい。接着剤成分が遊離ラジカル発生剤を含有する場合、遊離ラジカル発生剤は、分解促進剤、抑制剤等と組み合わせて用いられてもよい。
【００２９】
本実施形態の接着剤成分は、重合禁止剤を更に含んでいてもよい。重合禁止剤は、ハイドロキノン化合物、メチルエーテルハイドロキノン化合物等であってよい。重合禁止剤の含有量は、接着剤成分全量を基準として、０．０５質量％以上であってよく、５質量％以下であってよく、０．０５〜５質量％であってよい。
【００３０】
含窒素芳香族複素環を有する化合物（以下、単に「複素環化合物」ともいう）は、環内に１個以上の窒素原子を含む芳香族性の複素環を有する化合物である。含窒素芳香族複素環（以下、単に「複素環」ともいう）は、少なくとも炭素原子及び窒素原子の２種の原子で構成されており、炭素原子及び窒素原子に加えて、硫黄原子、酸素原子等のその他の原子を含む３種以上の原子で構成されていてもよい。複素環は、例えば１〜４個の窒素原子を含み、好ましくは２〜４個の窒素原子を含む。複素環に含まれる窒素原子が１個である場合、複素環は、好ましくは、炭素原子及び窒素原子に加えて上記のその他の原子を更に含む。
【００３１】
複素環は、好ましくは、５員環又は６員環を有する化合物であり、より好ましくは５員環を有する化合物（アゾール）である。５員環としては、例えば、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、オキサゾール環等が挙げられる。６員環としては、例えばピリミジン環等が挙げられる。
【００３２】
複素環は、接続抵抗の上昇を抑制して接続信頼性をより向上させる観点から、好ましくは、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、オキサゾール環及びピリミジン環からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、より好ましくは、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環及びオキサゾール環からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、更に好ましくは、トリアゾール環、テトラゾール環及びチアジアゾール環からなる群より選ばれる少なくとも１種である。
【００３３】
複素環は、無置換であってもよく、置換基を有して（複素環を構成する原子に結合した水素原子が置換されて）いてもよい。複素環が置換基を有する場合、当該置換基は、炭化水素基であってよく、硫黄原子、酸素原子等を含む有機基であってもよい。炭化水素基は、アルキル基等であってよい。窒素原子を含む有機基は、アミノ基等であってよい。硫黄原子を含む有機基は、メルカプト基等であってよい。
【００３４】
複素環化合物は、単環からなる含窒素芳香族複素環を有していてもよいし、例えば、炭化水素のみで構成された芳香環（例えば、置換又は無置換のベンゼン環）と上述した含窒素芳香族複素環とが縮合した多環を有していてもよい。このような多環は、例えば、ベンゾイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環等であってよい。
【００３５】
複素環化合物は、具体的には、５−メチルテトラゾール、５−アミノ−１Ｈ−テトラゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、２−アミノピリミジン、５，６−ジメチルベンゾイミダゾール、２−アミノ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプトピリミジン、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾール等であってよい。
【００３６】
複素環化合物の含有量は、接続抵抗の上昇を抑制して接続信頼性を更に向上させる観点から、接着剤成分１００体積部に対して、好ましくは０．０１体積部以上であり、より好ましくは０．１体積部以上であり、更に好ましくは０．２体積部以上であり、また、好ましくは５体積部以下であり、より好ましくは２体積部以下であり、更に好ましくは１体積部以下である。
【００３７】
接着剤成分は、他の一実施形態において、熱硬化性樹脂と、上述した含窒素芳香族複素環を有する化合物とを含有する。
【００３８】
熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、マレイミド樹脂、アリルナジイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、レゾルシノールホルムアルデヒド樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、トリアリルシアヌレート樹脂、ポリイソシアネート樹脂、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌラートを含有する樹脂、トリアリルトリメリタートを含有する樹脂、シクロペンタジエンから合成された熱硬化性樹脂、芳香族ジシアナミドの三量化による熱硬化性樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂は、これらを１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。熱硬化性樹脂の含有量は、接着剤成分全量を基準として、例えば、２０質量％以上であってよく、５０質量％以下であってよく、２０〜５０質量％であってよい。
【００３９】
接着剤成分が熱硬化性樹脂を含有する場合、接着剤成分は、硬化剤を更に含有してもよい。硬化剤は、例えば触媒型の硬化剤であってよい。触媒型の硬化剤は、ヒドラジド、三フッ化ホウ素−アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ジアミノマレオニトリル、ポリアミン塩、ジシアンジアミド等であってよく、又はこれらの変性物であってもよい。硬化剤は、ポリアミン、ポリメルカプタン、ポリフェノール、酸無水物等の重付加型の硬化剤であってもよい。硬化剤として、重付加型の硬化剤と触媒型の硬化剤とを併用することもできる。硬化剤は、これらを１種単独で又は２種以上を組み合わせて使用されてよい。硬化剤の含有量は、接着剤成分全量を基準として、０．５質量％以上であってよく、１５質量％以下であってよく、０．５〜１５質量％であってよい。
【００４０】
硬化剤は、上述した硬化剤を、ポリウレタン系、ポリエステル系等の高分子化合物、又は、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属薄膜、ケイ酸カルシウムなどの無機化合物で被覆してマイクロカプセル化したものであってもよい。このような硬化剤は、可使時間が延長できるため好ましい。
【００４１】
接着剤成分は、他の一実施形態において、上述した、ラジカル重合性物質と、遊離ラジカル発生剤と、熱硬化性樹脂と、含窒素芳香族複素環を有する化合物と、を含有する。
【００４２】
本実施形態においては、ラジカル重合性物質の含有量及び熱硬化性樹脂の含有量の合計は、接着剤成分全量を基準として、例えば、５０質量％以上であってよく、８０質量％以下であってよく、５０〜８０質量％であってよい。
【００４３】
上述した各実施形態において、接着剤成分は、シリコーン粒子等の充填材、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、カップリング剤などを更に含有することもできる。
【００４４】
接着剤組成物は、ペースト状であってよく、取り扱い性の観点から、好ましくはフィルム状に形成されている接着剤フィルムであってもよい。図１は、一実施形態に係るフィルム状の接着剤組成物（接着剤フィルム）を示す模式断面図である。図１に示すように、接着剤フィルム１は、一実施形態において、接着剤成分２と、接着剤成分２中に分散された導電性粒子３とからなる一層で構成されている。接着剤成分２及び導電性粒子３は、一実施形態において、上述の接着剤成分及び導電性粒子であってよい。接着剤フィルム１の厚さは、例えば、１０μｍ以上であってよく、５０μｍ以下であってよく、１０〜５０μｍであってよい。
【００４５】
接着剤組成物をフィルム状に形成させる場合、フィルム形成性を高めるために、接着剤成分は、上述した熱硬化性樹脂以外の絶縁性樹脂を含んでいてよい。絶縁性樹脂としては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリイミド、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンオキサイド、尿素樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステルウレタン樹脂等であってよく、接続信頼性を更に高める観点からは、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）から求められる重量平均分子量が１００００以上の高分子量フェノキシ樹脂であってよい。接着剤成分は、これらの樹脂がラジカル重合性の官能基で変性したものを含有してもよいし、溶融粘度調整等のために、これらの樹脂と、スチレン系樹脂又はアクリル樹脂の混合物を含有してもよい。他の実施形態として、接着剤成分は、フィルム形成性を高めるためにゴムを含有してもよい。
【００４６】
接着剤フィルムは、多層の構成とすることもできる。接着剤フィルムは、例えば、導電性粒子を含む層と、導電性粒子を含まない層とから構成される二層構成、又は、導電性粒子を含む層と、その両側に設けられた導電性粒子を含まない層とから構成される三層構成であってもよい。接着剤フィルムには、導電性粒子を含む層が複数設けられていてもよい。これらの多層構成の接着剤フィルムは、電極上に効率よく導電性粒子を配置できるため、狭ピッチ接続をする際に好適である。接着剤フィルムは、回路部材との接着性を考慮して、接続されるそれぞれの回路部材に対して高い接着性を示す接着層を更に有していてもよい。
【００４７】
以上説明した接着剤組成物（接着剤フィルム）は、回路部材同士を接続するための材料（回路接続材料）として好適に用いられ、回路部材同士を接続するための異方導電性接着剤組成物（異方導電性接着剤フィルム）として特に好適に用いられる。
【００４８】
次に、接着剤フィルム１を用いた、接続構造体の製造方法を説明する。図２は、一実施形態に係る接続構造体の製造方法を示す模式断面図である。まず、図２（ａ）に示すように、第一の基板４及び第一の基板４上に設けられた第一の電極５を有する第一の回路部材６と、第二の基板７及び第二の基板７上に設けられた第二の電極８を有する第二の回路部材９とを用意する。
【００４９】
次に、第一の回路部材６と第二の回路部材９とを、第一の電極５と第二の電極８とが対向するように配置し、第一の回路部材６と第二の回路部材９との間に接着剤フィルム１を配置する。
【００５０】
そして、矢印Ａ及びＢ方向に全体を加圧しながら、接着剤フィルム１を硬化させる。加圧時の圧力は、例えば総接続面積あたり１〜１０ＭＰａであってよい。接着剤フィルム１を硬化させる方法は、加熱による方法であってよく、加熱に加えて光照射を併用する方法であってもよい。加熱は、例えば１００〜１７０℃で行われてよい。加圧及び加熱（必要に応じて光照射）は、例えば１〜１６０秒間行われてよい。これにより、第一の回路部材６と第二の回路部材９とが、接着剤フィルム１を構成する接着剤組成物の硬化物を介して圧着される。
【００５１】
本実施形態では、第一の回路部材６と第二の回路部材９との間に接着剤フィルム１を配置したが、他の実施形態として、接着剤フィルムに代えて、ペースト状の接着剤組成物を、第一の回路部材６又は第二の回路部材９上に、又はその両方に塗布してもよい。
【００５２】
このようにして得られる、一実施形態に係る接続構造体１１は、図２（ｂ）に示すように、第一の基板４及び第一の基板４上に設けられた第一の電極５を有する第一の回路部材６と、第二の基板７及び第二の基板７上に設けられた第二の電極８を有する第二の回路部材９と、第一の回路部材６と第二の回路部材９との間に配置され、第一の電極５と第二の電極８とを互いに電気的に接続する回路接続部材１０と、を備える。回路接続部材１０は、接着剤組成物の硬化物により構成されており、接着剤成分２の硬化物１２と、該硬化物１２中に分散された導電性粒子３とからなっている。接続構造体１１では、導電性粒子３が第一の電極５と第二の電極８との間に介在することにより、第一の電極５と第二の電極８とが互いに電気的に接続されている。
【００５３】
第一の基板４及び第二の基板７は、互いに同一であっても異なっていてもよく、例えば、熱可塑性樹脂を含むフレキシブル基板、ガラス基板、又は、ガラス基板及び該ガラス基板上に設けられた絶縁膜を有する複合基板であってよい。
【００５４】
フレキシブル基板は、例えば、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性樹脂を含む有機材料で形成された有機基板であってよい。
【００５５】
フレキシブル基板は、有機基板の表面上に形成された、光学及び機械的特性を向上するためのハードコート等の改質処理膜及び／又は保護膜等を更に有していてもよい。フレキシブル基板の取り扱い及び搬送を容易にするため、ガラス材及びＳＵＳ等から選ばれる補強材が有機基板に貼り合わせられていてもよい。
【００５６】
フレキシブル基板の厚さは、基板単体でフィルムとしての強度、及び曲げやすさを確保する点から、好ましくは、１０μｍ以上であってよく、２００μｍ以下であってよく、１０〜２００μｍであってよく、より好ましくは、１２５μｍ以下であってよく、１０〜１２５μｍであってよい。
【００５７】
従来の回路接続材料を用いると、回路部材同士の圧着のための加熱及び加圧により、フレキシブル基板上の電極が破断したり、クラックを生じたりし易いことがあった。また、十分な電気的接続を形成しにくい電極の接続に関しては、電極の破損を抑制するために、より低温又はより低応力の条件で回路部材を圧着する必要がある。本実施形態の接着剤フィルム１は、これらの点においても従来の材料と比較して有利な効果を有し得る。
【００５８】
ガラス基板は、ソーダガラス、石英硝子等で形成されていてよい。外部からの応力による破損防止の観点からは、これらの材料で形成された基板に化学強化処理が施されてもよい。複合基板は、ガラス基板と、ガラス基板の表面に設けられた、ポリイミド又は装飾のための加色の有機材料若しくは無機材料から構成される絶縁膜を有してよい。複合基板において、電極は、絶縁膜の上に形成されてよい。
【００５９】
第一の基板４及び第二の基板７の組み合わせとして、より具体的には、第一の基板４がＩＣチップ、又は熱可塑性樹脂を含むフレキシブル基板で、第二の基板７が、熱可塑性樹脂を含むフレキシブル基板であってもよい。あるいは、第一の基板４がＩＣチップ又はフレキシブル基板で、第二の基板７が、ガラス基板又は複合基板であってもよい。言い換えると、第二の基板７がフレキシブル基板であるとき、第一の基板４はＩＣチップであってもよいし、フレキシブル基板であってもよい。第一の基板４がＩＣチップで、第二の基板７がフレキシブル基板であるとき、ＣＯＰ（Chip on Plastic substrate）接続のために上述の接着剤フィルム１が用いられる。第一の基板４及び第二の基板７がフレキシブル基板であるとき、ＦＯＰ（Film on Plastic substrate）接続のために上述の接着剤フィルム１が用いられる。
【００６０】
第二の基板７がフレキシブル基板である場合、第一の回路部材６は、半導体チップ、トランジスタ、ダイオ−ド、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子等の電子部品、プリント基板、又は、ＩＴＯ等が回路形成されたガラス基板であってもよい。第一の基板４が半導体チップ又はガラス基板である場合、めっきで形成されるバンプ又は金ワイヤの先端をトーチ等により溶融させ、金ボールを形成し、このボールを電極パッド上に圧着した後、ワイヤを切断して得られるワイヤバンプ等の突起電極を設け、これを第一の回路部材６として用いることができる。
【００６１】
第一の電極５及び第二の電極８を形成する電極材料としては、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｏ等の金属、及び、ＩＴＯ、ＩＺＯ、銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブ等の透明導電体が挙げられる。第一の電極５及び第二の電極８は、同一の材料で形成されていても異なる材料で形成されていてもよいが、好ましくは同一の材料で形成されている。第一の電極５及び第二の電極８は、接続抵抗の低減及び入手のしやすさの観点から、好ましくは、銅、銅合金、又は銅酸化物で形成されている。第一の電極５及び第二の電極８上には、断線防止の観点から、酸化物又は窒化物の膜、合金膜、有機膜等の表面層を更に設けてもよい。第一の回路部材６及び第二の回路部材９には、第一の電極５及び第二の電極８がそれぞれ１つずつ設けられていてもよいが、好ましくは、複数の第一の電極５及び第二の電極８がそれぞれ所定の間隔で設けられている。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例を挙げて本発明について更に具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００６３】
＜実施例１＞
ラジカル重合性物質であるウレタンアクリレート（製品名：ＵＡ−５５００Ｔ、新中村化学工業（株）製）２０質量部、ビス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート（製品名：Ｍ−２１５、東亞合成（株）製）１５質量部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート（製品名：ＤＣＰ−Ａ、共栄社化学（株）製）５質量部、及び２−メタクリロイロキシエチルアッシドフォスヘート（製品名：Ｐ−２Ｍ、共栄社化学（株）製）１質量部と、遊離ラジカル発生剤であるベンゾイルパーオキサイド（製品名：ナイパーＢＭＴ−Ｋ、日本油脂（株）製）８質量部と、絶縁性樹脂であるポリエステルウレタン樹脂（製品名：ＵＲ４８００、東洋紡績（株）製）を含む濃度４０質量％の溶液６０質量部とを混合し、撹拌して、樹脂溶液を得た。このとき、ポリエステルウレタン樹脂の溶液は、ポリエステルウレタン樹脂をトルエン／メチルエチルケトン＝５０／５０の混合溶剤に溶解して調製した。【００６４】
一方、ポリスチレン粒子の表面に厚さ０．２μｍのニッケル層を形成した。さらに、このニッケル層の外側に厚さ０．０４μｍの金層を形成させた。これにより、平均粒径４μｍの導電性粒子を作製した。調製した樹脂溶液に、この導電性粒子を、樹脂溶液１００体積部に対して１０体積部の割合で分散させた。そこに、５−メチルテトラゾールを、樹脂溶液１００体積部に対して１体積部の割合で分散させた。さらに、充填材として、平均粒径２μｍのシリコーン微粒子（製品名：ＫＭＰ−６０５、信越化学（株）製）を、樹脂溶液１００質量部に対して２０質量部の割合で分散させて、ラジカル重合性物質、遊離ラジカル発生剤、絶縁性樹脂、導電性粒子、含窒素芳香族複素環を有する化合物、及び充填材を含む接着剤組成物の塗工液を得た。この塗工液を、片面を離型処理したポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルム（厚み５０μｍ）に、塗工装置を用いて塗布した。塗膜を７０℃の熱風乾燥により乾燥させて、実施例１に係る接着剤組成物からなる異方導電性の接着剤フィルム（厚さ１８μｍ）を形成させた。【００６５】
＜実施例２〜５、比較例１＞
実施例１において、５−メチルテトラゾールに代えて、表１に示す含窒素芳香族複素環を有する化合物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例２〜５に係る接着剤フィルムを作製した。また、実施例１において、５−メチルテトラゾールを添加しなかった以外は、実施例１と同様にして比較例１に係る接着剤フィルムを作製した。【００６６】
＜銅電極フィルム貼付体の作製＞
回路部材を模した被着体として、ＰＥＴフィルムと、該ＰＥＴフィルム上に形成された銅膜とを有する銅電極フィルム部材を準備した。この銅電極フィルム部材の銅膜上に、作製した接着剤フィルムを、接着剤フィルムの到達温度が７０℃となるように加熱しながら、総接続面積当たり２ＭＰａの圧力で１０秒間全体を加圧して、接着剤フィルムに由来する接着剤組成物の硬化物を備えた銅電極フィルム貼付体を得た。図３は、銅電極フィルム貼付体を示す模式断面図である。図３に示すように、銅電極フィルム貼付体１３は、ＰＥＴフィルム１４上に銅膜１５が形成され、銅膜１５のＰＥＴフィルム１４と反対側の面１５ａ上に、接着剤組成物の硬化物２０（接着剤成分の硬化物２２と導電性粒子２３とからなる）が更に設けられている。【００６７】
＜接続信頼性の評価＞
得られた実施例１〜５及び比較例１の貼付体を、８５℃、８５％ＲＨの環境下に１００時間静置して信頼性試験に供した。試験前後の銅電極フィルム貼付体１３について、銅膜１５のＰＥＴフィルム１４と反対側の面１５ａのうち硬化物２０が接する部分（貼付部）の外観を目視により観察した。試験前後で変色がほとんど見られなかったものをＡ、変色が見られたが程度が小さかったものをＢ、激しい変色が見られたものをＣとして、接続信頼性を評価した。評価結果を表１に示す。評価結果がＡ又はＢであれば、接続信頼性に優れているといえる。【００６８】
＜接続抵抗の評価＞
得られた実施例１〜５及び比較例１の異方導電性の接着剤フィルムを銅電極フィルムに貼り付けた後、銅電極フィルムの反対側の接着剤フィルム上にフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）を載せ、接着剤フィルムの到達温度が１７０℃となるように加熱しながら、総接続面積当たり２ＭＰａの圧力で１０秒間全体を加圧して接着フィルム実装体ａ（接続構造体）を得た。フレキシブル回路基板としては、電極幅１５０μｍ、電極間スペース１５０μｍで電極間ピッチは３００μｍ、銅箔厚さは１８μｍで、表面にＮｉ（膜厚３μｍ）及びＡｕ（膜厚０．０１μｍ）が形成されているものを使用した。この接着フィルム実装体ａについて、８５℃、８５％ＲＨの環境下に１００時間静置して信頼性試験に供した。信頼性試験後の接着フィルム実装体ａの接続抵抗を測定し、１Ω以下のものをＡ、１Ωを超えるものをＢとして評価した。表１に示すように、実施例１〜５の接着フィルム実装体ａの接続抵抗はいずれも１Ω以下と良好であった。【００６９】
＜接着性の評価＞
得られた実施例１〜５及び比較例１の異方導電性の接着剤フィルムを、ＳｉＯ２膜を有するＰＥＴフィルムに貼り付けた後、ＰＥＴフィルムの反対側の接着剤フィルム上にフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）を載せ、接着剤フィルムの到達温度が１７０℃となるように加熱しながら、総接続面積当たり２ＭＰａの圧力で１０秒間全体を加圧して接着フィルム実装体ｂ（接続構造体）を得た。フレキシブル回路基板としては、電極幅１５０μｍ、電極間スペース１５０μｍで電極間ピッチは３００μｍ、銅箔厚さは１８μｍで、表面にＮｉ（膜厚３μｍ）及びＡｕ（膜厚０．０１μｍ）が形成されているものを使用した。この接着フィルム実装体ｂについて、８５℃、８５％ＲＨの環境下に１００時間静置して信頼性試験に供した。信頼性試験後の接着フィルム実装体ｂの接着性（接着力）を測定し、４Ｎ／ｃｍ以上のものをＡ、４Ｎ／ｃｍ未満のものをＢとして評価した。表１に示すように、接着力はいずれも４Ｎ／ｃｍ以上と良好であった。【００７０】
【表１】
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【符号の説明】
【００７１】
１…接着剤フィルム（接着剤組成物）、２…接着剤成分、３…導電性粒子、４…第一の基板、５…第一の電極、６…第一の回路部材、７…第二の基板、８…第二の電極、９…第二の回路部材、１０…回路接続部材（接着剤組成物の硬化物）、１１…接続構造体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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