JP4437827B2 - Method for producing anisotropic conductive adhesive sheet - Google Patents
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Description
本発明は、シート面内に分散配置された導電性微粒子により、シートの厚さ方向のみに導電性を付与する導電性接着シートの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a conductive adhesive sheet in which conductivity is imparted only in the thickness direction of a sheet by conductive fine particles dispersed and arranged in the sheet surface.
従来より、液晶ディスプレイの配線とフレキシブル基板との接続や、集積回路部品の基板への高密度実装等の際に、厚さ方向のみに導電性を付与する導電性接着シートが使用されている。従来の導電性接着シートの一例を図9に示す。この例では、接着剤層からなるシート20内に導電性微粒子4がランダムに分散配置されている。このシートには以下の問題点がある。
近年、接続される配線パターンやランドパターンの寸法は益々微細化されている。接続されるパターンの寸法が小さくなると、導電性微粒子がランダムに分散配置されているシートでは、図9(b)に示すように、接続されるパターンが導電性微粒子の存在しない位置Aに配置される確率が高くなる。その結果、接続されるパターン間が電気的に接続されない恐れがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a conductive adhesive sheet that imparts conductivity only in the thickness direction has been used at the time of connection between a liquid crystal display wiring and a flexible substrate, high density mounting of an integrated circuit component on a substrate, or the like. An example of a conventional conductive adhesive sheet is shown in FIG . In this example, the conductive
In recent years, the dimensions of connected wiring patterns and land patterns have been increasingly miniaturized. When the dimension of the connected pattern is reduced, in the sheet in which the conductive fine particles are randomly dispersed and arranged, as shown in FIG. 9B , the connected pattern is arranged at the position A where the conductive fine particles do not exist. The probability that As a result, the connected patterns may not be electrically connected.
この問題点を解決するためには、より小さな導電性微粒子を高密度でシート内に分散させることが有効であるが、導電性微粒子の寸法を小さくすると、図10(a)に示すように、接続パターンP1,P2の基板B1,B2の面からの突出高さのバラツキを吸収できないという問題点がある。また、シート20内での導電性粒子4の密度を高くすると、図10(b)に示すように、パターンP1,P2がファインピッチで配列されている場合に、隣り合うパターン間にショート(短絡)が生じる確率が高くなる。すなわち、これらの方法では、導電性微粒子がランダムに分散配置されている導電性接着シートの接続信頼性が改善されない。
In order to solve this problem, it is effective to disperse smaller conductive fine particles in the sheet at a high density. However, when the size of the conductive fine particles is reduced, as shown in FIG. There is a problem that variations in the protruding height of the connection patterns P1, P2 from the surfaces of the substrates B1, B2 cannot be absorbed. When the density of the
一方、特開平5−67480号公報および特開平10−256701号公報には、シート内に導電性微粒子を所定配置で分散させることが記載されている。
特開平5−67480号公報に記載されている方法では、導電性微粒子をシート(接着剤層)に分散させる前に帯電させ、導電性微粒子間の反発力を利用して導電性微粒子をシート内に均一に分散させている。また、導電性微粒子と支持体の各位置を異なる電荷で帯電させ、支持体上に所定配置で導電性微粒子を配置させた後に、この配置を保持した状態で導電性微粒子を接着剤層に転写することが記載されている。
しかしながら、この方法では、帯電した導電性微粒子同士の反発力によって配置を保持するため、シート面内で隣り合う導電性微粒子間の距離を20μm以下まで接近させることは不可能である。
On the other hand, JP-A-5-67480 and JP-A-10-256701 describe that conductive fine particles are dispersed in a predetermined arrangement in a sheet.
In the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-67480, the conductive fine particles are charged before being dispersed in the sheet (adhesive layer), and the repulsive force between the conductive fine particles is utilized to make the conductive fine particles in the sheet. Are uniformly dispersed. In addition, each position of the conductive fine particles and the support is charged with different charges, and after the conductive fine particles are arranged on the support in a predetermined arrangement, the conductive fine particles are transferred to the adhesive layer in a state in which this arrangement is maintained. It is described to do.
However, in this method, since the arrangement is maintained by the repulsive force between the charged conductive fine particles, it is impossible to bring the distance between the adjacent conductive fine particles within the sheet surface closer to 20 μm or less.
特開平10−256701号公報には、磁性を有する導電性粒子を使用して、ゴム材料と導電性粒子とからなる組成物をシート状に形成し、このシート状物の厚さ方向に磁場をかけて導電性粒子を配向させ、この状態でゴムを硬化させることが記載されている。
しかしながら、この方法には以下の問題点がある。磁場を極めて狭い領域に集中させることが困難であるため、シート面内で隣り合う導電性微粒子間の距離を20μm以下まで接近させることができない。導電性粒子がゴムシートの厚さ方向で重なって配列される場合がある。導電性粒子を規則的に(隣り合う粒子間に所定間隔を保持しながら)配置することが困難である。使用できる導電性粒子が磁性体に限られる。
In JP-A-10-256701, a composition comprising a rubber material and conductive particles is formed into a sheet using conductive particles having magnetism, and a magnetic field is applied in the thickness direction of the sheet. It is described that the conductive particles are oriented to cure the rubber in this state.
However, this method has the following problems. Since it is difficult to concentrate the magnetic field in a very narrow region, the distance between adjacent conductive fine particles in the sheet surface cannot be brought close to 20 μm or less. In some cases, the conductive particles are arranged so as to overlap in the thickness direction of the rubber sheet. It is difficult to arrange the conductive particles regularly (while maintaining a predetermined interval between adjacent particles). The conductive particles that can be used are limited to magnetic materials.
本発明は、このような従来技術の問題点に着目してなされたものであり、シート面内に分散配置された導電性微粒子により、シートの厚さ方向のみに導電性を付与する導電性接着シートにおいて、導電性微粒子がシート面内に、規則的に且つ高密度で(隣り合う導電性微粒子間の距離が20μm以下となるように)配置された導電性接着シートの製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made paying attention to such problems of the prior art, and conductive adhesion imparting conductivity only in the thickness direction of the sheet by conductive fine particles dispersed and arranged in the sheet surface. Provided is a method for producing a conductive adhesive sheet in which conductive fine particles are regularly and densely arranged in a sheet surface (so that the distance between adjacent conductive fine particles is 20 μm or less). Is an issue.
本発明は、上記課題を解決した導電性接着シートの製造方法である。
すなわち、
1、 シート面内に分散配置された導電性微粒子により、シートの厚さ方向のみに導電性を付与する接着シートにおいて、厚さ方向の中央に配置したコアフィルムの両面に接着剤層が配置され、前記コアフィルムおよび接着剤層は絶縁性であり、コアフィルムは接着剤層を構成する樹脂よりも20℃以上高い軟化温度を有する樹脂から形成されており、個々の導電性微粒子の一部あるいは全部がコアフィルム内に存在し、かつ当該導電性微粒子がコアフィルム面内に所定配置で配置されている異方性を有する導電性接着シートの製造方法において、貫通していない孔を有するコアフィルムの面と反対側の面に第1の接着剤層を形成し、次いで、前記孔内に導電性微粒子を入れた後に、このコアフィルムの他方の面に第2の接着剤層を形成することを特徴とする導電性接着シートの製造方法。
2、 レーザー照射によってコアフィルムに貫通していない孔を形成する工程を含む1、に記載の導電性接着シートの製造方法。
3、 該導電性微粒子が、銅、金、銀、ニッケル、パラジウム、インジウム、錫、鉛、亜鉛、またはビスマス、またはこれらいずれかの金属の合金、または炭素からなる微粒子、あるいは表面に金属被覆を有する微粒子であることを特徴とする1、または2、に記載の導電性接着シートの製造方法に関する。
This invention is a manufacturing method of the electroconductive adhesive sheet which solved the said subject.
That is,
1. Adhesive layers are disposed on both sides of a core film disposed in the center in the thickness direction in an adhesive sheet that imparts conductivity only in the thickness direction of the sheet by conductive fine particles dispersed in the sheet surface. The core film and the adhesive layer are insulative, and the core film is formed of a resin having a softening temperature higher by 20 ° C. or more than the resin constituting the adhesive layer, and a part of the individual conductive fine particles or In the method of manufacturing an electrically conductive adhesive sheet having anisotropy, all of which are present in the core film and the conductive fine particles are arranged in a predetermined arrangement in the core film surface, the core film having holes that do not penetrate therethrough A first adhesive layer is formed on the surface opposite to the first surface, and then conductive fine particles are placed in the holes, and then a second adhesive layer is formed on the other surface of the core film. A method for producing a conductive adhesive sheet.
2. The method for producing a conductive adhesive sheet according to 1, comprising a step of forming a hole not penetrating the core film by laser irradiation.
3. The conductive fine particles are formed of copper, gold, silver, nickel, palladium, indium, tin, lead, zinc, bismuth, or an alloy of any of these metals, or carbon, or a metal coating on the surface. 3. The method for producing a conductive adhesive sheet according to 1 or 2, wherein the conductive adhesive sheet is a fine particle .
本発明の導電性接着シートによれば、コアフィルム面内に所定配置で複数個の貫通孔を形成し、この貫通孔に導電性微粒子を配置するため、貫通孔のピッチおよび大きさを、接続するパターンの配列ピッチおよび配線幅等に対応させて設定することが可能となる。また、使用時に、コアフィルムによってシート面内での導電性微粒子の配置が固定される。
そのため、貫通孔のピッチおよび大きさを、接続するパターンの配列ピッチおよび配線幅等に対応させて設定することによって、ファインピッチで配列されているパターンを接続する場合でも、隣り合うパターン間にショートが生じないようにすることができる。また、接続するパターンが導電性微粒子の存在しない位置に配置される、という恐れを無くすことができる。
その結果、本発明の導電性接着シートによれば、接続するパターンの寸法が小さい場合や、ファインピッチで配列されているパターンを接続する場合でも、信頼性の高い接続を行うことができる。
また、本発明の導電性接着シートの製造方法によれば、導電性微粒子がシート面内に、規則的に且つ高密度で(隣り合う導電性微粒子間の距離が20μm以下となるように)配置された導電性接着シートを容易に製造することができる。
According to the conductive adhesive sheet of the present invention, a plurality of through holes are formed in a predetermined arrangement in the core film surface, and conductive fine particles are arranged in the through holes. It is possible to set in accordance with the arrangement pitch of the pattern to be performed, the wiring width, and the like. In use, the arrangement of the conductive fine particles in the sheet surface is fixed by the core film.
Therefore, by setting the pitch and size of the through holes corresponding to the arrangement pitch and wiring width of the pattern to be connected, even when connecting patterns arranged at a fine pitch, short-circuits between adjacent patterns. Can be prevented from occurring. Further, it is possible to eliminate the fear that the pattern to be connected is disposed at a position where no conductive fine particles are present.
As a result, according to the conductive adhesive sheet of the present invention, a highly reliable connection can be performed even when the dimension of the pattern to be connected is small or when a pattern arranged at a fine pitch is connected.
Further, according to the method for producing a conductive adhesive sheet of the present invention, the conductive fine particles are regularly and densely arranged in the sheet surface (so that the distance between adjacent conductive fine particles is 20 μm or less). The manufactured conductive adhesive sheet can be easily manufactured.
本発明で用いるコアフィルムは、その両側に形成される接着剤層を構成する樹脂よりも20℃以上高い軟化温度を有する樹脂から形成されていることが必要である。これは本発明の導電性接着シートを中央に配置して上下から接続する部品あるいは基板を加熱圧着した際に樹脂の流動が起こるが、所定配置させた導電性微粒子が移動し難いようにするための工夫である。
すなわち、接着剤層は部品あるいは基板上の接続バンプの凹凸に追従して移動し空隙が発生しないようにコアフィルムが流動化する前に流動化させる必要がある。コアフィルムを構成する樹脂が、接着剤層が流動化するのと同時あるいは以前に流動化した場合、せっかく所定配置させた導電性微粒子が樹脂の流動にともない移動するため、ファインピッチの接続が困難となる。
The core film used in the present invention needs to be formed from a resin having a softening temperature higher by 20 ° C. or more than the resin constituting the adhesive layer formed on both sides thereof. This is because the flow of resin occurs when the conductive adhesive sheet of the present invention is placed in the center and the components or substrates to be connected from above and below are heat-pressed, but the conductive fine particles arranged in advance are difficult to move. It is a device.
That is, the adhesive layer needs to be fluidized before the core film is fluidized so that the adhesive layer moves following the unevenness of the connection bumps on the component or the substrate and no gap is generated. When the resin composing the core film is fluidized at the same time or before the adhesive layer is fluidized, it is difficult to connect the fine pitch because the conductive particles placed in a predetermined position move with the flow of the resin. It becomes.
したがって、コアフィルムの軟化温度は接着剤層を形成する接着樹脂の軟化温度よりも20℃以上、好ましくは50℃以上、更に好ましくは80℃以上高いものである。
ここで、コアフィルムおよび接着剤層の軟化温度とは、コアフィルムをなす樹脂および接着剤層をなす接着剤の温度を室温から上昇させた際に粘性率が大きく低下する(粘性率曲線の傾きが変化する)最初の温度を意味する。この軟化温度は、例えばレオメータ等の粘弾性測定装置を用いて、前記樹脂および接着剤の温度を室温から一定速度で上昇させながら、粘性率を測定することによって調べることができる。
本発明において用いられるコアフィルムを形成する樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、などの樹脂単独あるいはこれらの樹脂を主成分とした熱可塑性樹脂あるいは熱で可塑化した後硬化するタイプの熱硬化性成分を含有した熱硬化性樹脂が好ましい。
Therefore, the softening temperature of the core film is 20 ° C. or more, preferably 50 ° C. or more, more preferably 80 ° C. or more higher than the softening temperature of the adhesive resin forming the adhesive layer.
Here, the softening temperature of the core film and the adhesive layer means that the viscosity decreases greatly when the temperature of the resin forming the core film and the adhesive forming the adhesive layer is increased from room temperature (the slope of the viscosity curve). Means the first temperature that changes. This softening temperature can be examined by measuring the viscosity using a viscoelasticity measuring device such as a rheometer while increasing the temperature of the resin and the adhesive from room temperature at a constant rate.
As the resin forming the core film used in the present invention, polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyester resin, unsaturated polyester resin, polyallyl resin, polyolefin resin, polycarbonate resin, polystyrene A resin such as a resin, a polyphenylene ether resin, a thermoplastic resin containing these resins as a main component, or a thermosetting resin containing a thermosetting component of a type that is cured after being plasticized with heat is preferable.
コアフィルムの厚さは、用いる導電性微粒子の大きさに大きく依存する。すなわち、本発明の導電性接着シートは、使用時に、接続する両パターンに導電性微粒子を接触させる必要がある。本発明において使用されるコアフィルムには貫通した孔は存在しない。
すなわち所定配置された導電性微粒子はコアフィルムに形成した貫通していない孔に入っているかあるいは個々の導電性微粒子の一部あるいは全部がコアフィルムに取り込まれた状態にあり、使用時に先ず接着剤層のみが接続パターンの形状に合わせて流動化しその後熱により硬化が開始した後、コアフィルムが熱で軟化し、導電性微粒子周囲の薄いコアフィルムの部分が流動化する。したがって、導電性微粒子の周囲の絶縁体であるコアフィルムが接続の障害とならない厚みに設定する必要がある。
The thickness of the core film greatly depends on the size of the conductive fine particles used. That is, in the conductive adhesive sheet of the present invention, it is necessary to bring conductive fine particles into contact with both patterns to be connected during use. There are no through-holes in the core film used in the present invention.
That is, the conductive particles arranged in a predetermined manner are in the holes not penetrating formed in the core film, or some or all of the individual conductive particles are taken into the core film. After only the layer is fluidized in accordance with the shape of the connection pattern and then curing is started by heat, the core film is softened by heat, and the portion of the thin core film around the conductive fine particles is fluidized. Therefore, it is necessary to set the thickness so that the core film, which is an insulator around the conductive fine particles, does not hinder connection.
コアフィルムの厚さは、導電性接着シートで用いる導電性微粒子の平均粒子径の好ましくは3倍以下、更に好ましくは2倍以下にする。また、厚みの下限は、好ましくは導電性接着シートで用いる導電性微粒子の平均粒子径の0.5倍以上、更に好ましくは0.75倍以上である。コアフィルムがこれより薄くなると、コアフィルムに形成された孔または凹部以外の場所に付着した導電性微粒子を除去する際に孔または凹部に入っている導電性微粒子も一緒に除去されてしまう。
また、図1(a−1)を用いて説明すると、貫通していない孔の底部に存在するコアフィルムの厚さは、好ましくは導電性微粒子の存在しない部分のコアフィルムの厚さの0.5倍以下、更に好ましくは0.25倍以下である。また、貫通していない孔の底部に存在するコアフィルムの厚さの下限は、好ましくは導電性微粒子の存在しない部分のコアフィルムの厚さの0.05倍以上、更に好ましくは0.1倍以上である。これより薄くなると、コアフィルムに貫通していない凹部を形成する際に、凹部に対応する凸部を有する型から該コアフィルムを剥離する際に、物理的強度を維持できず破れる箇所が発生したり、凹部が貫通した孔になってしまう部分が発生するため好ましくない。
The thickness of the core film is preferably not more than 3 times, more preferably not more than 2 times the average particle diameter of the conductive fine particles used in the conductive adhesive sheet. Further, the lower limit of the thickness is preferably 0.5 times or more, more preferably 0.75 times or more the average particle diameter of the conductive fine particles used in the conductive adhesive sheet. If the core film is thinner than this, the conductive fine particles contained in the holes or recesses will be removed together with the removal of the conductive fine particles adhering to places other than the holes or recesses formed in the core film.
Further, with reference to FIG. 1 (a-1), the thickness of the core film present at the bottom of the hole not penetrating is preferably 0. The thickness of the core film in the portion where no conductive fine particles are present. 5 times or less, more preferably 0.25 times or less. Further, the lower limit of the thickness of the core film present at the bottom of the non-penetrating hole is preferably 0.05 times or more, more preferably 0.1 times the thickness of the core film in the portion where no conductive fine particles are present. That's it. If it is thinner than this, when forming a recess not penetrating into the core film, when the core film is peeled from a mold having a protrusion corresponding to the recess, a location where physical strength cannot be maintained and the portion is broken. Or a portion that becomes a hole through which the concave portion passes is not preferable.
また、本願における参考例では、コアフィルムには貫通していない孔を形成し、この孔のみに導電性微粒子を入れる。したがって孔以外の場所に吸着した導電性微粒子は圧縮空気等を用いて吹き飛ばすか、あるいは粘着シート等を用いて接着除去する必要がある。この工程において、孔の深さが用いる導電性微粒子の粒子径に比較して浅い場合、孔に入った導電性微粒子が不要な導電性微粒子と一緒に除去されてしまう。そのため、好ましい孔の深さは、導電性微粒子の平均粒子径の0.5倍以上、更に好ましくは1倍以上である。
したがって、孔の開いていない部分のコアフィルムの好ましい厚さは、用いる導電性微粒子の平均粒子径の0.7倍以上、更に好ましくは1.2倍以上である。
Moreover, in the reference example in this application, the hole which is not penetrated is formed in a core film, and electroconductive fine particles are put only into this hole. Therefore, it is necessary to blow away the conductive fine particles adsorbed at a place other than the holes using compressed air or the like, or to remove them using an adhesive sheet or the like. In this step, when the hole depth is shallower than the particle diameter of the conductive fine particles used, the conductive fine particles that have entered the hole are removed together with unnecessary conductive fine particles. Therefore, the preferable depth of the hole is 0.5 times or more, more preferably 1 time or more of the average particle diameter of the conductive fine particles.
Therefore, the preferable thickness of the core film in the part where the holes are not opened is 0.7 times or more, more preferably 1.2 times or more the average particle diameter of the conductive fine particles used.
本願における参考例では、コアフィルムに形成する貫通していない孔の大きさは、用いる導電性微粒子の大きさに依存するが、好ましくは導電性粒子の平均粒子径の1〜1.5倍とする。孔の配列については、接続パターンの配列ピッチや配線幅に依存するが、配列ピッチの0.3倍〜1倍の間隔で孔を配列することが好ましい。また、接続する部分のパターンにのみ孔を形成することも可能である。ただし、この場合には、接続パターンと接続部品との位置合わせが必要となる。
本発明で使用する導電性微粒子の大きさは、好ましくは平均粒子径が0.5μmから50μm、更に好ましくは1μmから20μm、最も好ましくは2μmから10μmとする。導電性微粒子の平均粒子径が0.5μm未満であると、接続パターンの高さのバラツキを吸収できない場合がある。また、50μmを越える大きさでは、ファインパターンの接続には不向きとなる。
In the reference example in the present application, the size of the non-penetrating holes formed in the core film depends on the size of the conductive fine particles used, but is preferably 1 to 1.5 times the average particle diameter of the conductive particles. To do. The arrangement of the holes depends on the arrangement pitch of the connection pattern and the wiring width, but it is preferable to arrange the holes at intervals of 0.3 to 1 times the arrangement pitch. Moreover, it is also possible to form a hole only in the pattern of the part to connect. However, in this case, it is necessary to align the connection pattern and the connection component.
The conductive fine particles used in the present invention preferably have an average particle size of 0.5 to 50 μm, more preferably 1 to 20 μm, and most preferably 2 to 10 μm. If the average particle size of the conductive fine particles is less than 0.5 μm, the variation in the height of the connection pattern may not be absorbed. On the other hand, when the size exceeds 50 μm, it is not suitable for connecting a fine pattern.
本発明で使用する導電性微粒子の形状は、特に球形である必要はなく、多面体、球形粒子に多数の突起状物があるものでも構わない。ただし、扁平状のものは孔に入れ難い、あるいは吸着装置に吸着し難いので好ましくない。圧縮時に潰れやすい、変形し易い導電性微粒子は、接続パターンとの接触面積を大きくでき、接続パターンの高さのバラツキを吸収できるため好ましい。
本発明で使用する導電性微粒子の粒子径分布は、好ましくは標準偏差が平均粒子径の50%以下となるようにする。更に好ましくは標準偏差が平均粒子径の20%以下となるように、最も好ましくは10%以下となるようにする。導電性微粒子の粒子径分布が標準偏差が平均粒子径の50%を越えて広く分布すると、粒子径の小さな導電性微粒子により貫通孔に詰まりが発生したり、孔以外の場所に存在する不要な小さな導電性微粒子を取り除くことが難しくなる。また、接続パターンの高さばらつきを吸収することが難しくなる。そのため、接続パターン間の電気的な接続信頼性の低下につながる。また、一つの孔に一つの導電性微粒子が入っていること、すなわちコアフィルムの厚さ方向に導電性微粒子が1つ存在することが好ましい。
The shape of the conductive fine particles used in the present invention is not particularly required to be spherical, and polyhedral and spherical particles may have a large number of protrusions. However, a flat shape is not preferable because it is difficult to put into a hole or to be adsorbed by an adsorption device. Conductive fine particles that are easily crushed during compression and that are easy to deform are preferable because they can increase the contact area with the connection pattern and absorb variations in the height of the connection pattern.
The particle size distribution of the conductive fine particles used in the present invention is preferably such that the standard deviation is 50% or less of the average particle size. More preferably, the standard deviation is 20% or less of the average particle diameter, and most preferably 10% or less. When the particle size distribution of the conductive fine particles is widely distributed with a standard deviation exceeding 50% of the average particle size, the conductive fine particles having a small particle size may cause clogging of the through-holes, or may be present in places other than the holes. It becomes difficult to remove small conductive fine particles. Moreover, it becomes difficult to absorb the height variation of the connection pattern. This leads to a decrease in electrical connection reliability between connection patterns. Moreover, it is preferable that one conductive fine particle is contained in one hole, that is, one conductive fine particle exists in the thickness direction of the core film.
導電性微粒子の分級方法としては通常の方法、例えばサイクロン、クラシクロン等の遠心分級機、重力分級機、慣性分級機、気流分級機、あるいはふるい分けによる分級機等を用いることができる。粒子径が10μm以下の微細な導電性微粒子を分級するには、まず、気流分級機等を用いて粗く分級し、その後精密に貫通孔を形成されたふるいを用いたふるい分けによる分級方法をとることが好ましい。粒子径が10μm以下の微細な導電性微粒子を精密ふるいにより分級する場合、導電性微粒子が変質しないアルコール等の溶剤中で、超音波を用いることが効果的である。
本発明で製造した導電性接着シートを構成する接着剤層をなす接着剤としては、例えば、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤あるいは感圧接着剤等を好適に使用することができる。特に、マイクロカプセル中に硬化剤を含有する化合物を閉じ込め、圧力あるいは熱によりマイクロカプセルが潰れることにより硬化が開始するいわゆる潜在性硬化剤を含有するタイプの接着剤を使用することが好ましい。
As a method for classifying the conductive fine particles, a conventional method, for example, a centrifugal classifier such as cyclone or clacyclon, a gravity classifier, an inertia classifier, an air classifier, or a classifier by sieving can be used. In order to classify fine conductive fine particles having a particle size of 10 μm or less, first, a coarse classification is performed using an airflow classifier or the like, and then a classification method is performed by sieving using a sieve in which through holes are precisely formed. Is preferred. When fine conductive fine particles having a particle diameter of 10 μm or less are classified by precision sieving, it is effective to use ultrasonic waves in a solvent such as alcohol that does not change the conductive fine particles.
For example, a thermosetting adhesive, a thermoplastic adhesive, or a pressure sensitive adhesive can be suitably used as the adhesive forming the adhesive layer constituting the conductive adhesive sheet produced in the present invention . In particular, it is preferable to use a type of adhesive containing a so-called latent curing agent in which a compound containing a curing agent is confined in a microcapsule and curing starts when the microcapsule is crushed by pressure or heat.
また、この接着剤層の材質としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、尿素樹脂、アミノ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、イソシアネート樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂等を挙げることができる。特に、寸法安定性、耐熱性等の観点からは、使用する接着剤を構成する樹脂が、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ピレン、ビフェニル、フェニレンエーテル等の芳香族化合物やシクロヘキサン、シクロヘキセン、ビシクロオクタン、ビシクロオクテン、アダマンタン等の脂肪族環状化合物の骨格を分子鎖中に有する化合物からなることが好ましい。 Examples of the material of the adhesive layer include epoxy resins, polyimide resins, urea resins, amino resins, melamine resins, phenol resins, xylene resins, furan resins, isocyanate resins, benzocyclobutene resins, polyphenylene ethers. Examples thereof include a resin, a polysulfone resin, and a polyethersulfone resin. In particular, from the viewpoint of dimensional stability, heat resistance, etc., the resin constituting the adhesive used is an aromatic compound such as benzene, naphthalene, anthracene, pyrene, biphenyl, phenylene ether, cyclohexane, cyclohexene, bicyclooctane, bicyclo It preferably comprises a compound having a skeleton of an aliphatic cyclic compound such as octene or adamantane in the molecular chain.
また、溶剤に可溶な樹脂からなる接着剤を使用すれば、接着剤を溶剤に溶かした状態で支持体上に塗布した後に乾燥することによって、接着剤層を得ることができる。好ましくはこの乾燥(溶媒除去)後の接着剤層の厚さを1μm〜50μmに、更に好ましくは5μm〜20μmとする。1μm未満の厚さでは、接着後の密着強度を得ることが難しい。接着剤層の厚さが50μmを越えると、接着剤の量が多すぎて、導電性微粒子と接続パターンとの間の電気的な接続が妨害される。
本発明で製造した導電性接着シートでは、コアフィルムを挟んで両面に第1および第2の接着剤層が形成されているが、これらの接着剤層は組成の同じものであっても異なるものであっても構わない。また、第1および第2の接着剤層は、それぞれ機能の異なる複数の接着剤層が積層されたものであってもかまわない。
In addition, if an adhesive made of a resin soluble in a solvent is used, an adhesive layer can be obtained by applying the adhesive on a support in a state dissolved in a solvent and then drying. Preferably, the thickness of the adhesive layer after drying (solvent removal) is 1 μm to 50 μm, more preferably 5 μm to 20 μm. When the thickness is less than 1 μm, it is difficult to obtain adhesion strength after bonding. When the thickness of the adhesive layer exceeds 50 μm, the amount of the adhesive is too large and the electrical connection between the conductive fine particles and the connection pattern is hindered.
In the conductive adhesive sheet produced in the present invention, the first and second adhesive layers are formed on both sides of the core film, but these adhesive layers are different even if they have the same composition. It does not matter. In addition, the first and second adhesive layers may be formed by laminating a plurality of adhesive layers having different functions.
本発明で製造した導電性接着シートが製造工程において酸性水溶液や水などに曝される場合には、水系処理液で変質や反応が生じない接着剤層を使用することが好ましい。また、粘着性あるいはタック性を有する接着剤層を使用することによって、本発明の導電性接着シートを被接続物に対して仮止め可能とすることができる。
以下、本発明の製造方法で製造した導電性接着シートの実施形態について説明する。
本発明の製造方法で製造した導電性接着シートの一実施形態について、図1を用いて説明する。
図1(a−1)に示される導電性接着シートは、厚さ方向の中央に配置したコアフィルム1と、コアフィルム1の両面に配置された接着剤層2,3と、球状の導電性微粒子4とで構成されている。コアフィルム1はポリスルホン系熱硬化性樹脂からなり、厚さは10μmである。接着剤層2,3は、潜在性硬化剤を含有するエポキシ系の熱硬化型接着剤からなり、厚さは12μmである。
When the electroconductive adhesive sheet manufactured by this invention is exposed to acidic aqueous solution, water, etc. in a manufacturing process, it is preferable to use the adhesive bond layer which neither a quality change nor reaction arises with an aqueous processing liquid. Further, by using an adhesive layer having tackiness or tackiness, the conductive adhesive sheet of the present invention can be temporarily fixed to an object to be connected.
Hereinafter, an embodiment of a conductive adhesive sheet manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described.
One embodiment of the conductive adhesive sheet manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIG.
The conductive adhesive sheet shown in FIG. 1 (a-1) includes a
導電性微粒子4は、銅と銀との合金からなる粉末であって、平均粒径が6μm、粒子径分布の標準偏差が0.5μmである。コアフィルムとして用いるポリスルホン系熱硬化性樹脂の軟化温度は160℃であり、接着剤層として用いるエポキシ系熱硬化型接着剤の軟化温度は60℃である。コアフィルム1には、厚さ方向に貫通していない孔10が、フィルム面内に多数個、規則的に配置されている。
この実施形態では、図1(b)に示すように、フィルム面内の格子点(格子の縦線と横線との交点)の位置および単位格子の面心位置に、貫通していない孔10が配置されている。縦線に沿って隣り合う格子点の間隔は15μmであり、横線に沿って隣り合う格子点の間隔は15μmである。貫通していない孔10の平面形状(フィルム面に沿った断面形状)は円形であり、この円の直径は7.5μm(導電性微粒子4の平均粒径の1.25倍)である。また、コアフィルム1の全ての孔10内に、各1個の導電性微粒子4が配置されている。
The conductive
In this embodiment, as shown in FIG. 1 (b), holes 10 that do not pass through are located at the positions of lattice points (intersections of vertical lines and horizontal lines of the lattice) and the center positions of the unit lattices in the film plane. Has been placed. The interval between adjacent lattice points along the vertical line is 15 μm, and the interval between adjacent lattice points along the horizontal line is 15 μm. The planar shape (cross-sectional shape along the film surface) of the
図1(a−2)の導電性接着シートは、コアフィルム1に所定配置で配列した導電性微粒子が包埋された状態で固定されている例である。コアフィルム1の厚さは4μm、接着剤層2,3の厚みは10μm、導電性微粒子の平均粒径は6μmである。
これらの導電性接着シートは、使用時に、接続する基板間に挟んで加熱しながら加圧する。これにより、接着剤層2,3を変形させて硬化が開始する。次いで時間的に遅れてコアフィルム1が変形し、接続する両パターンに導電性微粒子4を接触させる。この時、コアフィルム1によって、シート面内での導電性微粒子4の配置が固定される。また、この導電性接着シートでは、上述のように、導電性微粒子4がシート面内に、規則的に且つ高密度で(隣り合う導電性微粒子間の距離が20μm以下となるように)配置されている。
The conductive adhesive sheet of FIG. 1A-2 is an example in which conductive fine particles arranged in a predetermined arrangement are embedded in the
These conductive adhesive sheets are pressed while being sandwiched between substrates to be connected during use. As a result, the
したがって、この実施形態の導電性接着シートによれば、接続するパターンの寸法が小さい場合や、ファインピッチで配列されているパターンを接続する場合でも、信頼性の高い接続を行うことができる。特に、孔10のピッチおよび大きさを、接続するパターンの配列ピッチおよび配線幅に対応させて設定することにより、接続するパターンが導電性微粒子4の存在しない位置(図9に符号Aで表示)に配置される、という恐れがなくなる。
なお、この実施形態の導電性接着シートによれば、導電性微粒子が規則的に配置されているため、ランダムに配置されている場合のように導電性微粒子を極端に小さく(例えば、直径2μm以下に)しなくても、接続するパターンが導電性微粒子の存在しない位置(図9に符号Aで表示)に配置される確率が原理的にはゼロになる。したがって、この実施形態の導電性接着シートは、導電性微粒子をある程度の大きさにすることによって、導電性微粒子がランダムに配置されている導電性接着シートよりも、接続パターンの基板面からの突出高さのバラツキを吸収し易くなる。
Therefore, according to the conductive adhesive sheet of this embodiment, even when the dimension of the pattern to be connected is small or when patterns arranged at a fine pitch are connected, highly reliable connection can be performed. In particular, by setting the pitch and size of the
According to the conductive adhesive sheet of this embodiment, since the conductive fine particles are regularly arranged, the conductive fine particles are extremely small (for example, a diameter of 2 μm or less, as in the case of being randomly arranged). Even if it is not, the probability that the pattern to be connected is arranged at a position where the conductive fine particles do not exist (indicated by symbol A in FIG. 9 ) becomes zero in principle. Therefore, in the conductive adhesive sheet of this embodiment, the conductive fine particles are made to have a certain size, so that the connection pattern protrudes from the substrate surface more than the conductive adhesive sheet in which the conductive fine particles are randomly arranged. It becomes easy to absorb the variation in height.
図1(c)に、コアフィルム1の面内での孔10の配置が上記とは異なる導電性接着シートを示す。この例では、孔10がフィルム面内の格子点の位置に配置されている。これらの全ての孔10内に、各1個の導電性微粒子4が配置されている。
本発明の導電性接着シートを製造する方法の実施形態について、図4および5を用いて説明する。
先ず、支持体5の上に接着剤溶液を所定の厚さで塗布した後、乾燥することによって、支持体5の上に第1の接着剤層2を形成する。図4(a)はこの状態を示す。この第1の接着剤層2の上に、図4(b)に示すような、孔10を有するコアフィルム1を接合する。図4(c)はこの状態を示す。この接合は、第1の接着剤層2の上にコアフィルム1を載せて加熱することで行う。この加熱温度は、接着剤層2をなす接着剤が硬化しない温度とする。
FIG. 1C shows a conductive adhesive sheet in which the arrangement of the
An embodiment of a method for producing a conductive adhesive sheet of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the first
次に、導電性微粒子4をコアフィルム1の孔10内に充填する。
図3(c)に示す様に、コアフィルム1の上方から、多数の導電性微粒子4からなる粉末を散布した後、支持体5と第1の接着剤層2とコアフィルム1とからなるシート全体を振動させることにより、コアフィルム1の孔10内に導電性微粒子4を入れる。孔10内に入らず、コアフィルム1の上面に存在する導電性微粒子4aは、接着剤の付いたフィルムなどで押し当てることによって除去する。シート全体を振動させることで、全ての孔10に導電性微粒子4が入り易くなる。また、導電性微粒子の入った容器内にシート全体を複数回くぐらせることによって、コアフィルム1の孔10内に導電性微粒子4を入れてもよい。こうして、図3(d)に示す如く、孔10の一つ一つに導電性粒子4が1個ずつ入った状態になる。 Next, the conductive
As shown in FIG. 3C, a sheet made of a
次に、コアフィルム1上への第2の接着剤層3の形成およびカバーフィルム6の被覆を行う。これにより、導電性接着シートが、図4(e)に示すように、一方の面に支持体5が、他方の面にカバーフィルム6がそれぞれ接合された状態で得られる。
この方法において、図4(b)に示すような、貫通していない孔10を有するコアフィルム1を形成する方法としては、図5に示すように、コアフィルム1にレーザ光照射を行う方法を採用することが好ましい。
レーザ光照射の方法の実施形態としては、先ず、図5(a)に示すように、コアフィルム1に形成する孔10に対応させた開口部K1を有する金属マスクKを、支持体5の上に接着剤層を形成し更にその上に固定した熱可塑性ポリイミド樹脂からなるコアフィルム1の上方に配置し、このマスクKの上からエキシマレーザを照射する。これにより、コアフィルム1のエキシマレーザが照射された部分が除去されて、孔10が形成される。図5(b)はこの状態を示す。
Next, the second
In this method , as shown in FIG. 4B, as a method of forming the
As an embodiment of the laser beam irradiation method, first, as shown in FIG. 5A, a metal mask K having an opening K1 corresponding to the
ここで用いるレーザ光としては、炭酸ガスレーザ、YAGレーザの基本波等のように、赤外線領域に発振波長を持つもの、YAGレーザの第3、第4高調波や、エキシマレーザ、銅蒸気レーザ等のように、紫外線あるいは真空紫外線領域の光を照射できるものが挙げられる。
例えば、YAGレーザの第3、第4高調波、銅蒸気レーザあるいはエキシマレーザを用いることにより、直径20μm以下の微小な孔10を容易に形成することができる。孔の断面形状は、テーパー状であっても構わない。
以上説明したように、この方法によれば、レーザ照射法を採用することによって、コアフィルム1に直径20μm以下の微小な孔10を容易に形成することができる。
As the laser light used here, such as a carbon dioxide laser, a fundamental wave of a YAG laser, etc. having an oscillation wavelength in the infrared region, the third and fourth harmonics of a YAG laser, an excimer laser, a copper vapor laser, etc. Thus, the thing which can irradiate the light of an ultraviolet-ray or a vacuum ultraviolet-ray area | region is mentioned.
For example, by using the third and fourth harmonics of a YAG laser, a copper vapor laser, or an excimer laser, the
As described above, according to this method , the
なお、この実施形態では、本発明の方法における、貫通していない孔10を有するコアフィルム1の一方の面に第1接着剤層2を形成する方法として、支持体5の上に形成された第1接着剤層2の上に、非貫通孔10を有するコアフィルム1を接合する方法を採用しているが、これに代えて、例えば、非貫通孔10を有するコアフィルム1の上に接着剤溶液を塗布・乾燥する方法を採用してもよい。
この場合、コアフィルム上に第1の接着剤層を形成した後にコアフィルム側を上にして、孔内に導電性微粒子を入れた後、このコアフィルムの上に第2の接着剤層を形成する。
In this embodiment, the method of the present invention was formed on the
In this case, after forming the first adhesive layer on the core film, the core film side is turned up, and conductive fine particles are put in the holes, and then the second adhesive layer is formed on the core film. To do.
[参考例1]
(導電性接着シートの作製)
この参考例を図3に基づいて説明する。
先ず、厚さ25μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意し、このPETフィルムの表面に、剥離剤としてポリジメチルシロキサンを約50nmの膜厚で被覆した。このPETフィルム(支持体)5の剥離剤が被覆された面に、熱可塑性ポリイミド溶液をブレードコーターを用いて塗布した。次に、この塗布膜から溶剤を乾燥除去することにより、PETフィルム5上に、厚さ10μmの熱可塑性ポリイミドからなるフィルムを形成した。
[ Reference Example 1 ]
(Preparation of conductive adhesive sheet)
This reference example will be described with reference to FIG.
First, a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 25 μm was prepared, and the surface of this PET film was coated with polydimethylsiloxane as a release agent to a thickness of about 50 nm. A thermoplastic polyimide solution was applied to the surface of the PET film (support) 5 coated with a release agent using a blade coater. Next, by removing the solvent from the coating film by drying, a film made of thermoplastic polyimide having a thickness of 10 μm was formed on the
熱可塑性ポリイミド溶液としては、宇部興産社製の熱可塑性ポリイミド溶液「UPA−N−221」を使用した。
次に、表面に直径7.5μm、高さ8μmの円柱状の凸パターンが、図1(b)に示す非貫通孔10の配置と同じ配置で、格子点間隔が15μmピッチで規則的に配列し、更に格子の中心にも同じ円柱状の凸パターンが規則配置したニッケル製の板状の型13を作製した。
この型の上に熱可塑性ポリイミドからなる厚さ10μmのコアフィルムを載せ、熱プレス機で、180℃、1MPa、10分間の加熱圧着処理を行った(図3(a))。冷却後、コアフィルムを型から剥離することにより、コアフィルムの片面に型の凸部に対応した貫通していない凹部を形成した。
As the thermoplastic polyimide solution, a thermoplastic polyimide solution “UPA-N-221” manufactured by Ube Industries, Ltd. was used.
Next, cylindrical convex patterns having a diameter of 7.5 μm and a height of 8 μm are arranged on the surface in the same arrangement as the arrangement of the
A core film made of thermoplastic polyimide and having a thickness of 10 μm was placed on this mold, and a thermocompression treatment was performed at 180 ° C. and 1 MPa for 10 minutes using a hot press machine (FIG. 3A). After cooling, the core film was peeled from the mold to form a non-penetrating recess corresponding to the mold protrusion on one side of the core film.
次に、図3(b)に示すように、一方の面にエポキシ接着剤からなる接着剤層(第1の接着剤層)2が形成されているPETフィルム5を、接着剤層2をコアフィルム1の凹部のない面側に向けて、コアフィルム1の上に置いて加熱することにより接合した。
一方の面にエポキシ接着剤からなる接着剤層3が形成されているPETフィルム6は、以下のようにして作製した。先ず、厚さ25μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意し、このPETフィルムの表面に、剥離剤としてポリジメチルシロキサンを約50nmの膜厚で被覆した。このPETフィルム(カバーフィルム)6の剥離剤が被覆された面に、エポキシ接着剤溶液をブレードコーターを用いて塗布した。次に、この塗布膜から溶剤を乾燥除去することにより、PETフィルム6上に、厚さ10μmのエポキシ接着剤からなる層3を形成した。
Next, as shown in FIG. 3 (b), a
The
使用したエポキシ接着剤溶液の組成は、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂:10重量部、フェノキシ樹脂:10重量部、マイクロカプセル型のイミダゾール誘導体エポキシ化合物からなる潜在性硬化剤:4.5重量部、およびトルエン/酢酸エチル混合液:5重量部である。
次に、コアフィルム1上に、多数の導電性微粒子4からなる粉末を散布した後、超音波振動装置を用いてシート全体に振動を与えることにより、全ての孔10内に導電性微粒子4を入れた。次に、コアフィルム1の表面に、日東電工(株)製の粘着フィルム「SPV−363」を、ローラーを用いて張り付けた後に剥がすことによって、孔10に入らず、コアフィルム1の上面に存在する導電性微粒子4aを取り除いた。
The composition of the epoxy adhesive solution used is as follows: bisphenol A type liquid epoxy resin: 10 parts by weight, phenoxy resin: 10 parts by weight, latent hardener comprising imidazole derivative epoxy compound of microcapsule type: 4.5 parts by weight Toluene / ethyl acetate mixture: 5 parts by weight.
Next, after spraying a powder made of a large number of conductive
導電性微粒子4からなる粉末としては、特開平6−223633号公報に記載された、組成がAgxCu(1-x)(0.008≦x≦0.4)であって粒子表面の銀濃度が平均の銀濃度の2.2倍より高く、表面近傍で粒子表面に向かって銀濃度が増加する領域を有する球状の導電性粒子からなり、平均粒子径が6μm、粒子径分布の標準偏差が0.5μmである粉末を使用した。
次に、図3(d)に示すように、一方の面にエポキシ接着剤からなる接着剤層(第2の接着剤層)3が形成されているPETフィルム6を、接着剤層3をコアフィルム1側に向けて、コアフィルム1の上に置いて加熱することにより接合した。
Examples of the powder composed of the conductive
Next, as shown in FIG. 3 (d), a
以上のようにして、熱可塑性ポリイミド樹脂からなるコアフィルム1の両面にエポキシ接着剤からなる接着剤層2および3が配置され、コアフィルム1には、直径7.5μmの円形の孔10が、図1(b)に示す配置で15μmピッチ(格子点間隔)で規則的に形成され、各孔10に各1個の銅−銀合金製の導電性微粒子4が配置されている導電性接着シートが得られた。この導電性接着シートの両面にはPETフィルム5,6が接合されている。
コアフィルムを形成する熱可塑性ポリイミドおよびエポキシ接着剤の軟化温度を、レオメトリックス・サイエンティフィック・エフ・イー社製の粘弾性測定装置である回転型の「レオメーター」を用いて測定した。測定条件は、回転速度:10rad/秒、昇温開始温度:室温、昇温速度:10℃/分とし、粘性率曲線の傾きが変化する最初の温度を軟化温度として求めた。その結果、エポキシ接着剤の軟化温度は約60℃であり、熱可塑性ポリイミドの軟化温度は170℃であった。
As described above, the
The softening temperature of the thermoplastic polyimide and epoxy adhesive forming the core film was measured using a rotary “rheometer” which is a viscoelasticity measuring device manufactured by Rheometrics Scientific F.E. The measurement conditions were a rotation speed: 10 rad / sec, a temperature rise start temperature: room temperature, a temperature rise speed: 10 ° C./min, and the first temperature at which the slope of the viscosity curve changed was determined as the softening temperature. As a result, the softening temperature of the epoxy adhesive was about 60 ° C., and the softening temperature of the thermoplastic polyimide was 170 ° C.
(型の作製)
アルミニウムの表面を亜鉛置換めっきを行い、その上に厚さ3μmの銅層をピロリン酸銅めっき浴を用いて形成した。更に銅表面を黒化処理することにより低反射率の導電性基板を作製した。 この導電性基板上に厚さ10μmの感光性樹脂層を形成し、図1(b)に示した孔の配列パターンに対応したガラスクロムマスクを通して、フォトリソグラフィーを用いて樹脂パターンを得た。
使用した感光性樹脂は、数平均分子量が2000である不飽和ポリエステルプレポリマー:100重量部に、テトラエチレングリコールジメタクリレート:10.7重量部、ジエチレングリコールジメタクリレート:4.3重量部、ペンタエリスリトールトリメタクリレート:15重量部、リン酸(モノメタクリロイルオキシエチル):3.6重量部、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン:2重量部、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール:0.04重量部、およびオリヱント化学製「OPLASイエロー140」:0.11重量部を加えて、攪拌混合することにより得られたものである。
(Production of mold)
Zinc displacement plating was performed on the surface of aluminum, and a copper layer having a thickness of 3 μm was formed thereon using a copper pyrophosphate plating bath. Further, the copper surface was blackened to produce a conductive substrate having a low reflectance. A photosensitive resin layer having a thickness of 10 μm was formed on the conductive substrate, and a resin pattern was obtained using photolithography through a glass chromium mask corresponding to the hole arrangement pattern shown in FIG.
The photosensitive resin used was an unsaturated polyester prepolymer having a number average molecular weight of 2000: 100 parts by weight, tetraethylene glycol dimethacrylate: 10.7 parts by weight, diethylene glycol dimethacrylate: 4.3 parts by weight, pentaerythritol tris Methacrylate: 15 parts by weight, phosphoric acid (monomethacryloyloxyethyl): 3.6 parts by weight, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone: 2 parts by weight, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol : 0.04 parts by weight, and “OPLAS Yellow 140” manufactured by Orient Chemical Co., Ltd .: 0.11 parts by weight were added and mixed by stirring.
数平均分子量が2000である不飽和ポリエステルプレポリマーは、アジピン酸、イソフタル酸、イタコン酸、フマル酸と、ジエチレングリコールとの仕込み比を調整し、脱水重縮合反応により得た。数平均分子量は、島津製作所社製のゲルパーミエーションクロマトグラフィー装置を用いて測定し、ポリスチレン標準品で検量化した。
次に、露光マスクMとして、直径7.5μmである円形のクロムパターンが、図1(b)に示す貫通孔10の配置と同じ配置で、格子点間隔が15μmピッチで、格子点および格子の中心に規則的に配列されているガラス製フォトマスクを用意した。この露光マスクMを感光性樹脂層11の上に配置し、この露光マスクMの上から超高圧水銀ランプの光を照射した。この照射光は、光源からの光を光学系で平行にした平行光線である。図2(a)はこの状態を示す。但し、この図では、厚さ10μmのPETカバーフィルムが省略されている。
The unsaturated polyester prepolymer having a number average molecular weight of 2,000 was obtained by dehydration polycondensation reaction by adjusting the charging ratio of adipic acid, isophthalic acid, itaconic acid, fumaric acid and diethylene glycol. The number average molecular weight was measured using a gel permeation chromatography apparatus manufactured by Shimadzu Corporation and calibrated with a polystyrene standard product.
Next, as an exposure mask M, a circular chrome pattern having a diameter of 7.5 μm has the same arrangement as the arrangement of the through
次に、PETカバーフィルムを剥離し、現像処理を行った。その結果、感光性樹脂層11の光の当たらなかった部分が除去されて、図2(b)に示すように、多数の孔10を有するコアフィルム1が、導電性基板上に形成された。
次に、樹脂パターンを形成した基板表面にパラジウム触媒付与処理を行い、続いて無電解ニッケルめっきを実施し、厚さ数μmのニッケル層を形成した。更に、スルファミン酸ニッケルめっき浴で電解ニッケルめっきを実施し、厚さ70μmのニッケル層を形成した。図2(d)はこの状態を示す。
その後、形成したニッケル層を基板から剥離することにより、直径7.5μm、高さ10μmの円筒状の凸部が表面に規則配列したニッケル製の型を得た。得られた型の表面は、シリコーン離型剤(信越化学工業社製、SEPA−COAT SP)で処理した。
Next, the PET cover film was peeled off and developed. As a result, the portion of the
Next, the substrate surface on which the resin pattern was formed was subjected to a palladium catalyst application treatment, followed by electroless nickel plating to form a nickel layer having a thickness of several μm. Furthermore, electrolytic nickel plating was performed in a nickel sulfamate plating bath to form a nickel layer having a thickness of 70 μm. FIG. 2 (d) shows this state.
Thereafter, the formed nickel layer was peeled from the substrate to obtain a nickel mold in which cylindrical convex portions having a diameter of 7.5 μm and a height of 10 μm were regularly arranged on the surface. The surface of the obtained mold was treated with a silicone release agent (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., SEPA-COAT SP).
(性能評価)
図6(a)は試験用基板の一部を示す平面図であり、図6(b)は図6(a)のa−a線断面図である。 試験用基板30は、絶縁性基板31の上に、200個の配線32を有し、配線32は厚さが15μmで絶縁基板31上に凸状に露出している。配線32の幅は15μmであり、配列ピッチpは30μmである。
先ず、上述の方法で得られた導電性接着シートの両面からPETフィルム5,6を剥がして、試験用基板30の全ての配線32部分と、図8(a)にパターンの平面図を示したガラス基板上に凸状の1本の直線パターン22と凸状の円形パターン21および検査端子26を有する基板Dとの間に挟み、50MPaの圧力をかけた状態で230℃に加熱して5分間保持した。
(Performance evaluation)
6 (a) is a plan view showing a part of a test substrate, FIG. 6 (b) is a line a-a sectional view of FIGS. 6 (a). The
First, peel off the
基板Dのパターンは全て銅めっきを用いて作製されており、直線パターン22の幅は15μm、厚さは15μmであり、この直線パターン22の両側に配置した円形パターンの直径は15μm、高さ15μmであり、ピッチ30μmで配置している。ガラス基板と銅めっき被膜との間には、密着性を向上させる目的で薄いクロムの層を形成してある。円形パターン21は、接続評価時の安定性確保のためのダミーパターンである。このとき、試験用基板30の配線32と基板Dの直線パターンは直交するように配置した。その結果、試験用基板30の配線32部分と基板Dとが、導電性接着シートによって接着された。
図7は、試験用基板30の配線32部分と図8(a)にパターンの平面図を示したガラス基板上に凸状の導体パターンを形成した基板Dとが、導電性接着シートによって接着された状態を示す断面図である。この断面図は図6(a)のb−b線断面図に相当する。この接着時に、導電性接着シートのコアフィルム1とその両面の接着剤層2,3は変形するため、これらをまとめて図7では符号23で示してある。
All the patterns of the substrate D are made using copper plating, the width of the
Figure 7 includes a substrate D which was formed a convex-shaped conductor pattern on the glass substrate shown a plan view of the
このようにして得られた2個のテストピースを用いて、参考例1の導電性接着シートによる接続確認試験を行った。すなわち、各テストピースについて、200個の検査用パッド35と基板Dの検査パッドとの間の抵抗を測定した。その結果、2個のテストピースの合計400箇所の接続点のうち、銅基板Dと電気的に接続されていないものは無いことが分かった。
次に、上述の方法で得られた導電性接着シートの両面からPETフィルム5,6を剥がして、試験用基板30の全ての配線32部分と、図8(c)に断面構造を示したガラス板Eとの間に挟み、50MPaの圧力をかけた状態で230℃に加熱して5分間保持した。このガラス基板E上には図8(a)に示したパターンと同じパターンで表面に凹凸を付けてある。すなわち、図8(a)の斜線で示した部分が凸となるように、エキシマレーザを用いてアブレーション加工した。凸部の高さは15μmであった。その結果、試験用基板30の配線32部分とガラス基板とが、導電性接着シートによって接着された。接続確認試験と同様、検査用基板の配線32とガラス基板E上の直線パターンとが直交するように、両基板を配置した。
A connection confirmation test using the conductive adhesive sheet of Reference Example 1 was performed using the two test pieces thus obtained. That is, for each test piece, the resistance between the 200
Next, the
このようにして得られた2個のテストピースを用いて、隣接する検査用パッド35間の絶縁抵抗を測定した。その結果、2個のテストピースの合計398組の検査用パッド35について、全ての絶縁抵抗が1012Ω以上であった。これにより、2個のテストピースの合計398組の全ての接続箇所について、隣接する全ての接続箇所にショートが発生していないことが分かった。
これらの試験結果から、この実施例の導電性接着シートによって、図6に示すように、試験用基板30の配線32と基板Dが、導電性接着シートの導電性微粒子4によって接続され、隣り合う配線32間が導電性微粒子4で接続されていない状態になることがわかる。
Using the two test pieces thus obtained, the insulation resistance between the
From these test results, with the conductive adhesive sheet of this example, as shown in FIG. 6 , the
[実施例1]
(導電性接着シートの作製)
この実施例では、本発明の方法の実施例に相当する方法により、導電性接着シートを作製する。この実施例を図5に基づいて説明する。 先ず、厚さ25μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意し、このPETフィルムの表面に、剥離剤としてポリジメチルシロキサンを約50nmの膜厚で被覆した。このPETフィルムの剥離剤が被覆された面に、エポキシ接着剤溶液をブレードコーターを用いて塗布した。次に、この塗布膜から溶剤を乾燥除去することにより、PETフィルム上に、厚さ12μmのエポキシ接着剤からなる接着剤層を形成した。このPETフィルムと接着剤層とからなるシートを2枚用意した。
使用したエポキシ接着剤溶液の組成は、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂:10重量部、フェノキシ樹脂:10重量部、マイクロカプセル型のイミダゾール誘導体エポキシ化合物からなる潜在性硬化剤:4.5重量部、およびトルエン/酢酸エチル混合液:5重量部である。
[ Example 1 ]
(Preparation of conductive adhesive sheet)
In this embodiment, a conductive adhesive sheet is produced by a method corresponding to the embodiment of the method of the present invention . This embodiment will be described with reference to FIG. First, a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 25 μm was prepared, and the surface of this PET film was coated with polydimethylsiloxane as a release agent to a thickness of about 50 nm. An epoxy adhesive solution was applied to the surface of the PET film coated with the release agent using a blade coater. Next, the solvent was dried and removed from the coating film to form an adhesive layer made of an epoxy adhesive having a thickness of 12 μm on the PET film. Two sheets comprising this PET film and an adhesive layer were prepared.
The composition of the epoxy adhesive solution used is as follows: bisphenol A type liquid epoxy resin: 10 parts by weight, phenoxy resin: 10 parts by weight, latent hardener comprising imidazole derivative epoxy compound of microcapsule type: 4.5 parts by weight Toluene / ethyl acetate mixture: 5 parts by weight.
一方、上記と同じPETフィルムの表面に、剥離剤としてポリジメチルシロキサンを約50nmの膜厚で被覆した。このPETフィルムの剥離剤が被覆された面に、熱可塑性ポリイミド樹脂溶液(宇部興産社製の「UPA−N−111C」)をブレードコーターを用いて塗布した。次に、この塗布膜から溶剤を乾燥除去することにより、PETフィルム(支持体)上に、熱可塑性ポリイミド樹脂からなるコアフィルム1を厚さ10μmで形成し、既に作製済の接着剤層の上にコアフィルム側から接着し、その後PETフィルムを剥離した。
次に、コアフィルム1に形成する非貫通孔10を形成できるように設計した開口部K1を有するニッケル製の金属マスクKを用意し、この金属マスクKをコアフィルム1の上方に配置し、この金属マスクKの上からエキシマレーザを照射した。図5(a)はこの状態を示す。金属マスクKには、直径7.5μm径の円形の孔が、図1(b)に示す貫通孔の配置と同じ配置で、15μmピッチ(格子点間隔)で規則的に形成されている。
On the other hand, the surface of the same PET film as described above was coated with polydimethylsiloxane as a release agent in a film thickness of about 50 nm. A thermoplastic polyimide resin solution (“UPA-N-111C” manufactured by Ube Industries, Ltd.) was applied to the surface of the PET film coated with the release agent using a blade coater. Next, by removing the solvent from the coating film by drying, a
Next, a nickel metal mask K having an opening K1 designed so as to form a
エキシマレーザの照射は、LUMONICS社製のエキシマレーザ「INDEX800」と住友重機械工業社製の搬送系「SIL300H」とからなるエキシマレーザ加工装置を用いて行った。レーザの波長は248nm(フッ化クリプトンガス)であり、レーザビームの寸法は8mmx25mmであり、発振周波数は200Hzであった。
これにより、コアフィルム1のエキシマレーザが照射された部分(開口部K1の下側の部分)が除去されて、コアフィルム1の所定位置に非貫通孔10が形成された。このコアフィルム1には、直径が7.5μm、深さ8μmである円形の非貫通孔10が、図1(b)に示す配置で15μmピッチ(格子点間隔)で規則的に配列されている。図5(b)(図4(c)に同じ)はこの状態を示す。
Excimer laser irradiation was performed using an excimer laser processing apparatus including an excimer laser “INDEX800” manufactured by LUMONICS and a transport system “SIL300H” manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd. The laser wavelength was 248 nm (krypton fluoride gas), the laser beam dimensions were 8 mm × 25 mm, and the oscillation frequency was 200 Hz.
As a result, the portion of the
このコアフィルム1上に、多数の導電性微粒子4からなる粉末を散布した後、超音波振動装置を用いてシート全体に振動を与えることにより、全ての貫通孔10内に導電性微粒子4を入れた。この状態を図4(d)に示す。次に、コアフィルム1の表面に、日東電工(株)製の粘着フィルム「SPV−363」を、ローラーを用いて張り付けた後に剥がすことによって、貫通孔10に入らず、コアフィルム1の上面に存在する導電性微粒子を取り除いた。
導電性微粒子4からなる粉末としては、特開平6−223633号公報に記載された、組成がAgxCu(1-x) (0.008≦x≦0.4)であって粒子表面の銀濃度が平均の銀濃度の2.2倍より高く、表面近傍で粒子表面に向かって銀濃度が増加する領域を有する球状の導電性粒子からなり、平均粒子径が6μm、粒子径分布の標準偏差が0.6μmである粉末を使用した。
After the powder composed of a large number of conductive
Examples of the powder composed of the conductive
次に、上述の方法で予め用意した、PETフィルム上にエポキシ接着剤からなる接着剤層が形成されたシートを、図4(e)に示すように、接着剤層(第2の接着剤層)3側を下側に向けてコアフィルム1の上に載せて、加熱により接合した。
これにより、ポリイミド樹脂からなる厚さ10μmのコアフィルム1の両面に、厚さ12μmのエポキシ接着剤からなる接着剤層2,3が配置され、コアフィルム1には直径7.5μmの円形の非貫通孔10が、図1(b)に示す配置で15μmピッチ(格子点間隔)で規則的に形成され、各孔10に各1個の銅−銀合金製の導電性微粒子4が配置されている導電性接着シートが得られた。この導電性接着シートの両面にはPETフィルム5,6が接合されている。
Next, as shown in FIG. 4 (e), an adhesive layer (second adhesive layer) prepared in advance by the above-mentioned method and having an adhesive layer made of an epoxy adhesive formed on a PET film is formed. ) It was placed on the
Thereby, the
(性能評価)
この実施例で作製された導電性接着シートと、参考例1と同じ試験用基板30、基板D、およびガラス基板とを用いて、参考例1と同じ方法で各2個のテストピースを作製し、参考例1と同じ方法で接続確認試験とショート確認試験を行った。
その結果、接続確認試験では、2個のテストピースの合計400個の全ての接続箇所について、基板Dと電気的に接続されていないものは無いことが確認された。
また、ショート確認試験では、2個のテストピースの合計398組の配線32について、全ての絶縁抵抗が1012Ω以上であった。これにより、2個のテストピースの合計398組の全ての接続箇所について、隣接する全ての配線32間にショートが発生していないことが確認された。
(Performance evaluation)
A conductive adhesive sheet produced in this example, Reference Example 1 and the
As a result, in the connection confirmation test, it was confirmed that none of the total 400 connection locations of the two test pieces was not electrically connected to the substrate D.
In the short check test, all the insulation resistances were 10 12 Ω or more for a total of 398 sets of
[比較例1]
(導電性接着シートの作製)
参考例1で使用したエポキシ接着剤溶液に、参考例1で使用した導電性微粒子4を、1.2体積%の割合で添加して混合した。この液体を、剥離剤としてポリジメチルシロキサンが被覆されたPETフィルムの表面に、ブレードコーターを用いて塗布した。次に、この塗布膜から溶剤を乾燥除去することにより、PETフィルム上に、厚さ28μmの導電性接着シートを形成した。この導電性接着シートはPETフィルムを剥がして使用する。
なお、導電性微粒子4のエポキシ接着剤溶液への添加率は、導電性接着シート内での導電性微粒子4の含有率が実施例2と同程度となるように設定した。
[Comparative Example 1]
(Preparation of conductive adhesive sheet)
To the epoxy adhesive solution used in Reference Example 1 , the conductive
The addition rate of the conductive
(性能評価)
この比較例1で作製された導電性接着シートと、参考例1と同じ試験用基板30、銅板D、およびガラス基板とを用いて、参考例1と同じ方法で各2個のテストピースを作製し、参考例1と同じ方法で接続確認試験とショート確認試験を行った。
その結果、接続確認試験では、2個のテストピースの合計400個の接続パッド34のうち4箇所が銅板Dと電気的に接続されていないことが確認された。
また、ショート確認試験では、2個のテストピースの合計400個の検査用パッド35について、全ての絶縁抵抗が1012Ω以上であった。これにより、2個のテストピースの合計400個の全ての接続パッド34について、隣接する全ての接続パッド34間にショートが発生していないことが確認された。
(Performance evaluation)
Preparation and conductive adhesive sheet produced in Comparative Example 1, Reference Example 1 and the
As a result, in the connection confirmation test, it was confirmed that four of the 400 connection pads 34 of the two test pieces were not electrically connected to the copper plate D.
Further, in the short check test, all the insulation resistances were 10 12 Ω or more for a total of 400
[比較例2]
導電性微粒子4のエポキシ接着剤溶液への添加率を20体積%とした以外は、比較例1と同じ方法で、同じ構成の導電性接着シートを作製した。
この比較例2で作製された導電性接着シートと、参考例1と同じ試験用基板30、銅板D、およびガラス基板とを用いて、参考例1と同じ方法で各2個のテストピースを作製し、参考例1と同じ方法で接続確認試験とショート確認試験を行った。
その結果、接続確認試験では、2個のテストピースの合計400個の接続パッド34の全てが銅板Dと電気的に接続されていることが確認された。
また、ショート確認試験では、2個のテストピースの合計400個の検査用パッド35のうち10箇所で、絶縁抵抗が108 Ω以下となった。これにより、これらの10箇所で隣接する接続パッド34間にショートが発生していることが分かった。
[Comparative Example 2]
A conductive adhesive sheet having the same configuration was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the addition ratio of the conductive
Preparation and conductive adhesive sheet produced in Comparative Example 2, Reference Example 1 and the
As a result, in the connection confirmation test, it was confirmed that all the 400 connection pads 34 of the two test pieces were electrically connected to the copper plate D.
In the short check test, the insulation resistance was 10 8 Ω or less at 10 points out of a total of 400
1 コアフィルム
2 接着剤層(第1の接着剤層)
3 接着剤層(第2の接着剤層)
4 導電性微粒子
5 支持体
6 カバーフィルム
7 導電性基板
8 感光性樹脂層
10 貫通孔
11 感光性樹脂層
12 無電解めっき層
13 金属層
20 接着剤層からなるシート
21 銅製円柱状凸部
22 銅製直線状凸部
23 コアフィルムと接着剤層
24 ガラスからなる円柱状凸部
25 ガラス板
26 電気検査用パッド
30 試験用基板
31 絶縁性基板
32 配線
35 検査用パッド
170 導電性微粒子配列用治具
171 凹部
100 多孔質部品
300 粒子吸着装置
A 導電性微粒子の存在しない位置
B1 基板
B2 基板
C 図8(b)断面図の断面線
D 基板
h 配線の高さ
K1 開口部
K 金属マスク
M 露光マスク
M1 フォトマスク
P1 接続パターン
P2 接続パターン
p 配線の配列ピッチ
p10 円柱状凸部の配列ピッチ
W 配線の幅
W1 銅製直線状凸部の幅
W2 銅製円柱状凸部の直径
1
3 Adhesive layer (second adhesive layer)
4 conductive
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