專利名稱：各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑及使用了該粘結(jié)劑的電極連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如在顯示裝置和電路基板間的電連接中使用的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑以及使用了該粘結(jié)劑的電極連接方法。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，作為電連接例如液晶顯示裝置和集成電路基板等的方法，使用各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑。該各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑例如以粘結(jié)撓性印刷電路基板(FPC)或IC芯片端子與形成在LCD面板的玻璃基板上的ITO (氧化銦錫)電極端子的情況為代表，在粘結(jié)各種端子之間的同時(shí)進(jìn)行電連接的情況中使用。在這種各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜中，近年來(lái)隨著連接端子的微細(xì)間距化，產(chǎn)生了各種問(wèn)題。例如，具有由于熱壓接時(shí)基板的翹曲而發(fā)生連接故障的問(wèn)題、由于液晶顯示裝置的窄邊化而在連接部分發(fā)生短路的問(wèn)題、由于連接用凸點(diǎn)的微小化而使導(dǎo)電粒子的捕獲性降低等的問(wèn)題。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平11-60899號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明是為了解決這種現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題而完成，其目的在于提供相對(duì)于微細(xì)間距化的連接端子能夠確實(shí)連接的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑及使用了該粘結(jié)劑的電極連接方法。用于解決技術(shù)問(wèn)題的方法為了達(dá)成上述目的而完成的本發(fā)明是在絕緣性粘結(jié)劑成分中分散有通過(guò)加熱會(huì)表現(xiàn)發(fā)泡性的發(fā)泡成分、和導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑。本發(fā)明是在絕緣性粘結(jié)劑成分中分散有通過(guò)加熱表現(xiàn)發(fā)泡性的發(fā)泡成分和導(dǎo)電粒子、形成為薄膜狀的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜。上述發(fā)明中，發(fā)泡成分以能夠形成獨(dú)立狀態(tài)的泡部的方式分散在上述絕緣性粘結(jié)劑成分中。上述發(fā)明中，上述發(fā)泡成分含有將有機(jī)溶劑密封在熱塑性微膠囊中的微粒子。本發(fā)明為上述發(fā)明中絕緣性粘結(jié)薄膜層壓而成的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜。本發(fā)明為上述發(fā)明中不含上述發(fā)泡成分的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜與含有上述發(fā)泡成分的絕緣性粘結(jié)薄膜層壓而成的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜。本發(fā)明為具有通過(guò)配置具有連接用電極的多個(gè)連接構(gòu)件，使上述電極之間相對(duì)，在上述多個(gè)連接構(gòu)件之間配置各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑進(jìn)行加熱和加壓，從而在粘結(jié)上述連接構(gòu)件之間的同時(shí)將上述電極之間電連接的工序的電極連接方法，作為上述各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑，使用在絕緣性粘結(jié)劑成分中分散有通過(guò)加熱表現(xiàn)發(fā)泡性的發(fā)泡成分和導(dǎo)電粒子的粘結(jié)劑。上述發(fā)明中，使用在上述絕緣性粘結(jié)劑成分中以形成獨(dú)立狀態(tài)的泡部的方式而分散有上述發(fā)泡成分的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑。上述發(fā)明中，使用上述發(fā)泡成分含有將有機(jī)溶劑密封在熱塑性微膠囊中的微粒子的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑。上述發(fā)明中，作為上述各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑使用形成為薄膜狀的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜。上述發(fā)明中，作為上述各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑使用在上述各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜上層壓有絕緣性粘結(jié)薄膜的粘結(jié)劑。上述發(fā)明中，上述各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑使用層壓了不含上述發(fā)泡成分的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜和含有上述發(fā)泡成分的絕緣性粘結(jié)薄膜的粘結(jié)劑。本發(fā)明中，將這種各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑配置在電極間，進(jìn)行加熱和加壓，則表現(xiàn)出發(fā)泡成分的發(fā)泡性，各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑膨脹、其體積增加。結(jié)果，相鄰電極間的導(dǎo)電粒子的密度降低，由此絕緣特性提高。特別是，根據(jù)本發(fā)明，即便是厚度小于電極高度的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑也可以填充到連接構(gòu)件之間，而且由于阻止了導(dǎo)電粒子流入相鄰的電極間，因此可以提高微細(xì)間距的相鄰電極間的絕緣性。而且，由于與現(xiàn)有技術(shù)相比粘結(jié)劑中的樹(shù)脂成分相對(duì)地減少，因此可以降低線膨脹系數(shù)和彈性率，由此可以減輕熱壓接時(shí)的連接構(gòu)件的翹曲。另一方面，在本發(fā)明中，當(dāng)發(fā)泡成分例如使用將有機(jī)溶劑密封在熱塑性微膠囊中的微粒子、以形成獨(dú)立狀態(tài)的泡部的方式而分散時(shí)，可以提供連接構(gòu)件之間的粘結(jié)力高、且沒(méi)有水分等的浸入、導(dǎo)通可靠性高的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑。而且，如果使用在本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜上層壓有絕緣性粘結(jié)薄膜的產(chǎn)物作為各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑，則可以減少與電連接無(wú)關(guān)的導(dǎo)電粒子的數(shù)量，因此可以謀求導(dǎo)電粒子的有效利用。如果使用將不含發(fā)泡成分的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜和含有發(fā)泡成分的絕緣性粘結(jié)薄膜層壓所得的產(chǎn)物作為各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑，則不僅可以謀求導(dǎo)電粒子的有效利用，還可以使含有發(fā)泡成分的層變薄，因此在相對(duì)的連接構(gòu)件的電極間夾入發(fā)泡成分的可能性降低，結(jié)果可以拓寬熱壓接條件的自由度。發(fā)明效果通過(guò)本發(fā)明，可以提供能夠確實(shí)地連接于微細(xì)間距的連接端子的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑及使用了該粘結(jié)劑的電極連接方法。


圖1(a) (C)為使用了本發(fā)明的電極連接方法實(shí)施方式的示意圖。圖2(a) (b)為熱壓接時(shí)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑狀態(tài)的示意圖。
圖3(a) (b)為使用了本發(fā)明其它實(shí)施方式的電極連接方法的示意圖。圖4(a) (b)為使用了本發(fā)明另一個(gè)其它實(shí)施方式的電極連接方法的示意圖。符號(hào)說(shuō)明1各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜2電路基板3 電極4IC 芯片5凸點(diǎn)(電極)6絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂7導(dǎo)電粒子8發(fā)泡成分9 氣泡
具體實(shí)施例方式以下參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑及使用了該粘結(jié)劑的電極連接方法的優(yōu)選實(shí)施方式。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明還可以適用于漿狀或薄膜狀的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑的任一種。圖1(a) (c)是使用了本發(fā)明的電極連接方法實(shí)施方式的示意圖，圖2(a) (b)為熱壓接時(shí)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑狀態(tài)的示意圖。如圖1(a)和圖2(a)所示，本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜1例如用于電路基板(連接構(gòu)件)2的電極3與IC芯片(連接構(gòu)件)4的凸點(diǎn)(電極)5的電連接，因此在薄膜狀的絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂6中分散有導(dǎo)電粒子7。本發(fā)明的情況下可以使用以往公知的各種物質(zhì)作為導(dǎo)電粒子7。另一方面，絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂6沒(méi)有特別限定，但從提高連接可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)， 優(yōu)選使用含有環(huán)氧樹(shù)脂和苯氧樹(shù)脂和固化劑的組合物、含有(甲基)丙烯酸單體和引發(fā)劑的組合物。而且，本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜1在絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂6中分散有通過(guò)加熱膨脹表現(xiàn)發(fā)泡性的發(fā)泡成分8。本發(fā)明中，從提高導(dǎo)通可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選以形成獨(dú)立狀態(tài)的泡部的方式分散發(fā)泡成分8。由此觀點(diǎn)出發(fā)，在本發(fā)明中，可以優(yōu)選使用含有將有機(jī)溶劑密封在熱塑性微膠囊中的微粒子的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜。另外，通過(guò)加熱表現(xiàn)發(fā)泡性的發(fā)泡成分8的混合量沒(méi)有特別限定，從充分地發(fā)揮本發(fā)明效果而降低粘結(jié)強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選在絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂6中含有2 20重量％、更優(yōu)選5 20重量％的通過(guò)加熱表現(xiàn)發(fā)泡性的發(fā)泡成分8。使用本實(shí)施方式的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜1連接電路基板2的電極3和IC芯片4的凸點(diǎn)5時(shí)，如圖1 (a)所示，將電路基板2的電極3與IC芯片4的凸點(diǎn)5相對(duì)配置， 在其間配置各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜1。然后，如圖1(b)所示，使用熱壓接頭10向電路基板2擠壓IC芯片4，進(jìn)行預(yù)壓接。在該預(yù)壓接工序中，例如優(yōu)選在絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂6發(fā)生某種程度軟化的溫度 (例如40 70°C )下進(jìn)行加熱。如圖2(a)所示，此時(shí)上述發(fā)泡成分8并未發(fā)生變化。然后，使用熱壓接頭10在規(guī)定溫度(例如90 180°C )下進(jìn)行對(duì)絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂6進(jìn)行加熱，從而進(jìn)行正式壓接。此時(shí)，利用熱壓接頭10進(jìn)行加壓和加熱，直至IC芯片4的凸點(diǎn)5和電路基板2的電極3附近的絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂6發(fā)生固化、電極3和凸點(diǎn)5被電連接，確實(shí)地粘結(jié)上。之后，如圖1(c)所示，解除利用熱壓接頭10的加壓，從而如圖2(b)所示，電極3 和凸點(diǎn)5附近以外的發(fā)泡成分8膨脹發(fā)泡，在絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂6中產(chǎn)生分別獨(dú)立狀態(tài)的氣泡9。由于該氣泡9的產(chǎn)生，絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂6的體積增加，在電路基板2和IC芯片 4之間填充各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜1，由此IC芯片4完全地粘結(jié)在電路基板2上。根據(jù)以上說(shuō)明的本實(shí)施方式，由于在熱壓接時(shí)各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜1膨脹， 其體積增加，因此相鄰電極3和凸點(diǎn)5之間的導(dǎo)電粒子7的密度降低，由此可以提高絕緣特性。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，即便是厚度小于凸點(diǎn)5高度的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜1 也可以填充到電路基板2和IC芯片4之間，而且阻止了導(dǎo)電粒子7流入相鄰的電極3和凸點(diǎn)5之間，因而可以提高相鄰電極3和凸點(diǎn)5之間的絕緣性。而且，由于與現(xiàn)有技術(shù)相比絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂6中的樹(shù)脂成分相對(duì)地減少，因此可以降低線膨脹系數(shù)和彈性率，由此可以減輕熱壓接時(shí)的電路基板2的翹曲。另外，在本實(shí)施方式中，由于使用將有機(jī)溶劑密封在熱塑性微膠囊的微粒子、以形成獨(dú)立狀態(tài)的泡部的方式而分散發(fā)泡成分，因此可以提供粘結(jié)力高、且不會(huì)有水分等的浸入、導(dǎo)通可靠性高的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜1。圖3(a) (b)是使用了本發(fā)明其它實(shí)施方式的電極連接方法的示意圖，圖4(a) (b) 是使用了本發(fā)明其它實(shí)施方式的電極連接方法的示意圖。本發(fā)明中，還可以將在絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂6中分散有上述發(fā)泡成分8的層、和在絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂6中未分散上述發(fā)泡成分8的層層壓。以下，對(duì)于與上述實(shí)施方式共通的部分帶有相同的符號(hào)，省略其詳細(xì)的說(shuō)明，例如圖3(a) (b)所示的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜IA層壓有含有上述發(fā)泡成分8的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜10、和不含上述發(fā)泡成分8的絕緣性粘結(jié)劑薄膜11。此時(shí)，優(yōu)選將各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜IA配置在電路基板2上，使得絕緣性粘結(jié)劑薄膜11與IC芯片4相對(duì)。根據(jù)具有這種構(gòu)成的本實(shí)施方式，由于特別可以減少與IC芯片4側(cè)、即擠壓側(cè)的電連接無(wú)關(guān)的導(dǎo)電粒子7的數(shù)量，因此可以謀求導(dǎo)電粒子7的有效利用。另一發(fā)明，圖4(a) (b)所示的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜IB層壓有不含上述發(fā)泡成分8的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜12、和含有上述發(fā)泡成分8的絕緣性粘結(jié)劑薄膜13。此時(shí)，優(yōu)選將各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜IB配置在電路基板2上，使得含有發(fā)泡成分8的絕緣性粘結(jié)劑薄膜13與IC芯片4相對(duì)。
根據(jù)具有這種構(gòu)成的本實(shí)施方式，不僅可以與上述實(shí)施方式同樣地謀求導(dǎo)電粒子 7的有效利用，而且可以使含有發(fā)泡成分8的層變薄，因此在IC芯片4的凸點(diǎn)5與電路基板 2的電極3之間夾入發(fā)泡成分8的可能性降低，結(jié)果可以拓寬熱壓接條件的自由度。本發(fā)明中，不僅為上述2層結(jié)構(gòu)，還可以采用3層以上的層壓結(jié)構(gòu)。對(duì)于其它的構(gòu)成及作用效果，由于與上述實(shí)施方式相同，因此省略其詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例以下與比較例一起詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。<實(shí)施例1>使用作為溶劑的甲苯20重量份、乙酸乙酯20重量份，利用混合機(jī)將作為絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂的苯氧樹(shù)脂(東都化成公司生產(chǎn)YP50)40重量份、液狀環(huán)氧樹(shù)脂(日本環(huán)氧樹(shù)脂公司生產(chǎn)ΕΡ828) 30重量份、導(dǎo)電粒子(直徑4 μ m、鍍Ni/Au樹(shù)脂粒子)20重量份、微膠囊型環(huán)氧固化劑(旭化成公司生產(chǎn)HX3941HP)、作為通過(guò)加熱表現(xiàn)發(fā)泡性的發(fā)泡成分的發(fā)泡劑 A(松本油脂公司生產(chǎn)F30VSD膨脹初始溫度約80°C該溫度為通過(guò)在預(yù)壓接工序中稍有發(fā)泡從而在之后的正式壓接工序中促進(jìn)發(fā)泡的溫度。)4重量份溶解、混合。需要說(shuō)明的是，發(fā)泡劑使用通過(guò)孔徑ΙΟμπι的篩的篩分合格品。在施有剝離處理的PET薄膜上涂抹上述漿，在設(shè)定為65°C的電爐中加熱4分鐘，制作干燥膜厚為IOym的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜的樣品。<實(shí)施例2>作為發(fā)泡劑使用膨脹初始溫度約為150°C的發(fā)泡劑B(松本油脂公司生產(chǎn) F80GSD)，除此之外通過(guò)與實(shí)施例1相同的方法制作樣品。<實(shí)施例3>作為發(fā)泡劑使用膨脹初始溫度約為150°C的發(fā)泡劑C(松本油脂公司生產(chǎn) F80VSD)，除此之外通過(guò)與實(shí)施例1相同的方法制作樣品。<實(shí)施例4>除了將干燥膜厚調(diào)整為15μπι之外，通過(guò)與實(shí)施例3相同的方法制作樣品。<比較例1>除了不添加發(fā)泡劑之外，通過(guò)與實(shí)施例1相同的方法制作樣品?！幢容^例2>除了將干燥膜厚調(diào)整為30μπι之外，通過(guò)與比較例1相同的方法制作樣品。< 評(píng)價(jià) >使用實(shí)施例和比較例的樣品，將IC芯片熱壓接在玻璃基板上使各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜固化(溫度190°C、時(shí)間20秒)。此時(shí)，IC芯片的凸點(diǎn)的尺寸為30μπιΧ85μπι、凸點(diǎn)間的空間為20 μ m、凸點(diǎn)的高度為 22 μ m。然后從玻璃基板側(cè)通過(guò)目視分別確認(rèn)和計(jì)算各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜的填充性、 被捕獲到凸點(diǎn)上的導(dǎo)電粒子數(shù)、堵塞在凸點(diǎn)間的導(dǎo)電粒子的狀態(tài)。結(jié)果示于表1中。表1實(shí)施例和比較例的評(píng)價(jià)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑，其中，在絕緣性粘結(jié)劑成分中分散有通過(guò)加熱表現(xiàn)發(fā)泡性的發(fā)泡成分和導(dǎo)電粒子。
2.權(quán)利要求1所述的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑，其中，所述發(fā)泡成分以形成獨(dú)立狀態(tài)的泡部的方式分散在所述絕緣性粘結(jié)劑成分中。
3.權(quán)利要求1所述的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑，其中，所述發(fā)泡成分含有將有機(jī)溶劑密封在熱塑性微膠囊中的微粒子。
4.一種電極連接方法，其具有配置具有連接用電極的多個(gè)連接構(gòu)件，使所述電極之間相對(duì)，在所述多個(gè)連接構(gòu)件之間配置各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑進(jìn)行加熱和加壓，從而在粘結(jié)所述連接構(gòu)件之間的同時(shí)將所述電極之間電連接的工序；作為所述各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑，使用在絕緣性粘結(jié)劑成分中分散有通過(guò)加熱表現(xiàn)發(fā)泡性的發(fā)泡成分和導(dǎo)電粒子的粘結(jié)劑。
全文摘要
本發(fā)明提供相對(duì)于微細(xì)間距的連接端子能夠確實(shí)地連接的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑及使用了該粘結(jié)劑的電極連接方法。本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)薄膜1是在絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂6中分散有通過(guò)加熱表現(xiàn)發(fā)泡性的發(fā)泡成分8和導(dǎo)電粒子7的粘結(jié)薄膜。該發(fā)泡成分8以形成獨(dú)立狀態(tài)的泡部的方式分散在絕緣性粘結(jié)劑樹(shù)脂6中。作為發(fā)泡成分8使用含有將有機(jī)溶劑密封在熱塑性微膠囊中的微粒子的發(fā)泡成分。
文檔編號(hào)C09J9/02GK102277096SQ20111015435
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2006年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月4日
發(fā)明者小西美佐夫 申請(qǐng)人:索尼化學(xué)&信息部件株式會(huì)社