JPH0345842B2 - - Google Patents
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- JPH0345842B2 JPH0345842B2 JP59195139A JP19513984A JPH0345842B2 JP H0345842 B2 JPH0345842 B2 JP H0345842B2 JP 59195139 A JP59195139 A JP 59195139A JP 19513984 A JP19513984 A JP 19513984A JP H0345842 B2 JPH0345842 B2 JP H0345842B2
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Description
(産業上の利用分野)
本発明は、印刷回路の回路間、印刷回路の検出
部、回路と制御部との接続の場合等にコネクター
と同様に用い得る異方導電性電極用組成物に関す
るものである。
(従来技術)
近時、印刷回路に関係した部分に接続に用いら
れるコネクター自体の小型化や端子数の増加に伴
い、端子を取り出しするためのハンダやかしめ接
続では不可能になり、シリコンゴム中に金メツキ
したステンレスワイヤーを埋めこんだものや、導
体や絶縁板を多層にして構成したエラストマーコ
ネクター、平行な多数体の印刷導体をパイプ状に
して丸めたコネクター、異方導電性感圧ゴムシー
ト等をコネクターとしたものが用いられている。
この中でも異方導電性感圧ゴムシートはゴム中
に、ある配合量の導電性微粒子を配合したもので
あつて、これを例えば印刷回路のような平行導体
を有する2枚の回路を接続することによつて厚み
の方向では導電性となり、厚みに直角な方向では
絶縁性となるコネクターとして注目を浴びてい
る。
しかしこのようなコネクターも従来のものはプ
ラスチツク中に一定の粒子サイズ(1μm程度)
の金属の粉体を混合し、ロール成形してシート状
に作つたもので、2枚の電極間に介在させて圧着
するものでロール成形し得るシートの厚みと金属
粉体の混入量による導電性の限界からある厚み以
下のものは期待できず極めて薄い塗料形式のもの
の出現が待望されていた。
この様な塗料形式のものとしては特公昭59−
2179号等が知られている。しかしながらこの明細
書に開示の技術は通常の形態を有する導電性微粒
子を使用したもので、これを混入した組成物を加
圧により電気部材間に介在させても効果的な導電
異方性を保つことができない。
本発明者はこの様な問題点を解決するために鋭
意研究を行つた結果、多数の突起を有しサイズの
異なつた2種の導電性粒子を用い、かつバインダ
ーとしてホツトメルト樹脂(熱可塑性樹脂)およ
び印刷用溶剤を用いることにより、塗料として塗
装した際にきわめて有効な異方性を示す導電性組
成物を見出し先に特許出願を行つた(特願昭58−
227057号)。
(発明の目的)
しかしながら本発明者の先願に係る上記異方導
電性組成物はバインダーとしてホツトメルト樹脂
を使用しているため、耐熱性、接着強度、耐溶剤
性に問題がありその用途が限定されていた。
本発明の目的は、先願と同じく大小2種の導電
性粒子を用いさらにバインダーとなる樹脂の種類
を選定することにより異方導電性に優れると共
に、上記各特性の改善された組成物を提供するこ
とにある。
(発明の構成)
本発明者はバインダーとしてホツトメルト樹脂
の代りに、その全部又は一部を熱硬化性樹脂を使
用することにより、先願に係る異方導電性組成物
の問題点を解決することに成功した。
本発明はすなわち、粒子径0.5μm以下の導電性
粒子0.2〜20重量%、粒子径1.0μm以上の多数の
突起を有する導電性粒子10〜75重量%、印刷用溶
剤に可溶性の熱硬化性樹脂組成物30〜80重量%、
印刷用溶剤に不溶性の粉体樹脂0〜70重量%から
なり、總計で100重量%となるように、配合され
た固形成分と適量の印刷用溶剤からなる異方導電
性組成物である。
粒子径0.5μm以下の導電性粒子としてはカーボ
ンブラツク、グラフアイトが一般に用いられるが
化学的還元、熱分解蒸着によつて製造することが
できるコロイド状金、白金、やロジウム、ルテニ
ウム、パラジウム、イリジウム等の金属粉体、又
はコロイドチタン等も用いられる。また粒子径
1.0μm以上の多数の突起を有する導電性粒子とし
ては製造方法によつて特長づけられカルボルニル
法でつくられるニツケル、コバルト、鉄等の金属
粒子、又はアトマイ法あるいはスタンプ法による
これらの合金等の金属粒子や砥粒としての酸化
物、窒化物、炭化物、ホウ化物たとえばAl2O3、
SiO2、SiC、WC、TaC、Si3N4等の顔料粒子に
ニツケル、銅、銀、金、白金、ロジウム、ルテニ
ウム、オスミウム、パラジウム等の導電性に優れ
た金属のメツキを施した粒子が挙げられる。更
に、金属の炭化物、窒化物、ホウ化物の砥粒状の
導電性粒子を用いてもよい。例えばタングステン
カーバイド(WC)、シリコンンカーバイド
(SiC)、チタニウムカーバイド(TiC)、タンタル
カーバイド(TaC)等の金属炭化物、シリコン
ニトリド
(Si3N4)、チタニウムニトリド(TiN)、バナジ
ウムニトリド(VN)、ジルコニウムニトリド
(ZrN)等の金属窒化物、タンタルボライド
(TaB)、ジルコニウムボライド(ZrB)、チタニ
ウムボライド(TiB)等の金属ホウ化物等が挙げ
られる。
粒子径0.5μm以下の導電性粒子は上記のように
0.2〜20重量%、好ましくは1〜15重量%の含量
に調整するが、この範囲未満では導電性が不十分
であり、この範囲を越えると必要な方向の絶縁性
が低下し、接着強度の低下とともにシール抵抗値
が大でその抵抗値のバラツキを生ずる。このよう
な粒子径0.5μm以下の導電性微粒子の実例と樹脂
に混合した場合の抵抗値を示せば次のとおりであ
る。
(Field of Industrial Application) The present invention relates to an anisotropically conductive electrode composition that can be used in the same way as a connector for connecting between circuits of a printed circuit, a detection section of a printed circuit, a circuit and a control section, etc. It is. (Prior art) Recently, as connectors used to connect parts related to printed circuits have become smaller and the number of terminals has increased, it has become impossible to use soldering or caulking to remove the terminals, and silicone rubber connectors with gold-plated stainless steel wire embedded in them, elastomer connectors made up of multiple layers of conductors and insulating plates, connectors with many parallel printed conductors rolled into a pipe shape, anisotropically conductive pressure-sensitive rubber sheets, etc. A connector is used.
Among these, anisotropically conductive pressure-sensitive rubber sheets are rubber sheets containing a certain amount of conductive fine particles, and are used to connect two circuits with parallel conductors, such as printed circuits. Therefore, it is attracting attention as a connector that is conductive in the direction of thickness and insulating in the direction perpendicular to the thickness. However, conventional connectors like this have a certain particle size (about 1 μm) in the plastic.
It is made by mixing metal powders and roll-forming them into a sheet, which is interposed between two electrodes and pressed together, and the conductivity depends on the thickness of the sheet that can be rolled and the amount of metal powder mixed in. Due to physical limitations, it was not possible to create a coating that was less than a certain thickness, and the emergence of an extremely thin paint format was eagerly awaited. This type of paint was first published in 1983.
No. 2179 etc. are known. However, the technology disclosed in this specification uses conductive fine particles having a normal shape, and maintains effective conductive anisotropy even when a composition containing these particles is interposed between electrical members by applying pressure. I can't. As a result of intensive research to solve these problems, the present inventor used two types of conductive particles with many protrusions and different sizes, and used hot melt resin (thermoplastic resin) as a binder. He filed a patent application for a conductive composition that exhibits extremely effective anisotropy when applied as a paint by using a printing solvent and a printing solvent (Japanese Patent Application No. 1983-
No. 227057). (Purpose of the Invention) However, since the above-mentioned anisotropically conductive composition according to the inventor's earlier application uses hot melt resin as a binder, there are problems with heat resistance, adhesive strength, and solvent resistance, which limits its use. It had been. The purpose of the present invention is to provide a composition that has excellent anisotropic conductivity and improved each of the above characteristics by using two types of conductive particles, large and small, and selecting the type of resin that serves as a binder, as in the previous application. It's about doing. (Structure of the Invention) The present inventor solved the problems of the anisotropically conductive composition according to the prior application by using a thermosetting resin in whole or in part instead of a hot melt resin as a binder. succeeded in. Specifically, the present invention includes 0.2 to 20% by weight of conductive particles having a particle size of 0.5 μm or less, 10 to 75% by weight of conductive particles having a large number of protrusions having a particle size of 1.0 μm or more, and a thermosetting resin soluble in a printing solvent. composition 30-80% by weight,
It is an anisotropically conductive composition consisting of 0 to 70% by weight of a powder resin insoluble in a printing solvent, and a solid component and an appropriate amount of a printing solvent blended so that the total amount is 100% by weight. Carbon black and graphite are generally used as conductive particles with a particle size of 0.5 μm or less, but colloidal gold, platinum, rhodium, ruthenium, palladium, and iridium, which can be produced by chemical reduction or pyrolysis vapor deposition, are also used. Metal powders such as, colloidal titanium, etc. are also used. Also particle size
Conductive particles having a large number of protrusions of 1.0 μm or more include metal particles such as nickel, cobalt, iron, etc. made by the carbonyl method, or metals such as alloys of these made by the atomy method or stamp method. Oxides, nitrides, carbides, borides as particles and abrasives such as Al 2 O 3 ,
Pigment particles such as SiO 2 , SiC, WC, TaC, and Si 3 N 4 are plated with highly conductive metals such as nickel, copper, silver, gold, platinum, rhodium, ruthenium, osmium, and palladium. Can be mentioned. Furthermore, abrasive conductive particles of metal carbide, nitride, or boride may be used. For example, metal carbides such as tungsten carbide (WC), silicon carbide (SiC), titanium carbide (TiC), tantalum carbide (TaC), silicon nitride (Si 3 N 4 ), titanium nitride (TiN), vanadium nitride (VN), metal nitrides such as zirconium nitride (ZrN), and metal borides such as tantalum boride (TaB), zirconium boride (ZrB), and titanium boride (TiB). Conductive particles with a particle size of 0.5 μm or less are as described above.
The content is adjusted to 0.2 to 20% by weight, preferably 1 to 15% by weight, but if it is less than this range, the conductivity will be insufficient, and if it exceeds this range, the insulation in the required direction will decrease, and the adhesive strength will deteriorate. As the seal resistance decreases, the seal resistance increases and the resistance varies. Examples of such conductive fine particles having a particle size of 0.5 μm or less and the resistance values when mixed with resin are as follows.
【表】
また粒子径1.0μm以上の表面に多数の突起を有
する導電性物質は俗に砥粒状粒子といわれる粗大
粒子であるが、このものは10重量%未満では接着
強度はよくなるが抵抗値が大きくてバラツキが大
となり、75重量%を越えると接着強度は弱く実用
的な塗膜が得られ難くなる。粒子径1.0μm以上の
導電性粒子の例について特性等を表示すれば次の
とおりである。[Table] Also, conductive substances with a particle size of 1.0 μm or more and many protrusions on the surface are coarse particles commonly called abrasive particles. If the amount exceeds 75% by weight, the adhesive strength will be weak and it will be difficult to obtain a practical coating film. The characteristics etc. of examples of conductive particles having a particle diameter of 1.0 μm or more are as follows.
【表】
この場合、粒子径を大きくすると印刷適性が悪
くなるが、電極間の接合抵抗が小さく、経時変化
の小さいものを作ることができる。なおこの粒子
径1.0μm以上の導電性粒子を使用するにあたり、
具体的な粒子の選定は、回路間の間隙、異方導電
性組成物皮膜の厚さ、接着強度、対向する電極
間、隣接する電極間の抵抗値等の特性や、導電性
皮膜構成方法、熱圧着方法等を配慮して定めるも
のである。
本発明に使用されるバインダーとしての熱硬化
性樹脂は融点50〜150℃、170℃でのゲル化時間1
秒〜30分、好ましくは、5秒〜2分の樹脂が適当
であり、例えばエポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、フエノール樹脂、メラミン樹脂、熱硬化
型アクリル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ウレ
タン樹脂又はこれらの変性樹脂が単独もしくは混
合物として用いられる。また反応性モノマー、硬
化剤、触媒、および硬化促進剤等が熱硬化性樹脂
を硬化させるために用いられる。その他の添加物
としてロジン誘導体、テルペン樹脂、石油樹脂等
の粘着性付与剤、シクロヘキサン、エチルセルソ
ルブ、ベンジルアルコール、ジアセトンアルコー
ル、テルピネオール等樹脂の硬化温度以下で指触
乾燥できる溶剤や、可撓性付与剤、耐燃性付与
剤、耐燃助剤等が必要に応じて用いられる。上記
エポキシ樹脂としてはビスフエノールA型、F
型、水添ビスフエノールA型、テトラブロムビス
フエノールA型、フエノールノボラツク型、臭素
化フエノールノボラツク型、クレゾールノボラツ
ク型、グリシジルアミン型、ヒダントイン型、ト
リグリシジルイソシアヌレート型、脂環型等が挙
げられる。硬化剤としてはジエチレントリアミ
ン、メタキシリレンジアミン、ポリアミド樹脂等
の脂肪族アミン、パラメンタンジアミン、2−エ
チル−4−メチルイミダゾール等の環状脂肪族ア
ミン、メタフエニレンジアミン、4−4′−ジアミ
ノジフエニルメタン等の芳香族アミン、無水フタ
ル酸、ナジツク酸無水物等の酸無水分物、三級ア
ミン、三フツ化ほう素−モノエチルアミン、ジシ
アンジアミド、モレキユラーシーブ硬化剤、マイ
クロカプセル硬化剤等の潜在性硬化剤が用いられ
る。またカチオン重合型のルイス酸触媒も用いる
ことができる。
不飽和ポリエステル樹脂としては不飽和二塩基
酸として無水マレイン酸、フマール酸、イタコン
酸、シトラコン酸、グルタミン酸、メサコン酸等
の1種又は2種以上、飽和二塩基酸としてはコハ
ク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ド
デカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、テ
レフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、テ
トラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸の1
種又は2種以上、グリコール成分としてはエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ジエチレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、トリエ
チレングリコール、1,3−ブチレングリコー
ル、2,3−ブチレングリコール、ネオペンチル
グリコール、ヘキシレングリコール、オクチレン
グリコール、ビスフエノールA、水添ビスフエノ
ールAの1種又は2種以上、架橋用単量体として
はスチレン、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレ
ート、トリアリルシアヌレート、(メタ)アクリ
ル酸及びそのアルキルエステル、アクリロニトリ
ル、酢酸ビニル、アクリルアミド等の1種又は2
種以上が用いられる。硬化触媒としては通常の有
機過酸化物、例えばベンゾイルポーオキサイド、
メチルエチルケトンバーオキサイド、ターシヤリ
ーブチルパーベンゾエート等が用いられる。その
他ナフテン酸コバルト、オクチル酸コバルト等の
促進剤、ハイドロキノン等の重合禁止剤を必要に
応じて添加してもよい。
フエノール樹脂としてはフエノールとホルマリ
ンとをアルカリ触媒の存在下で反応して得られる
レゾール樹脂や酸触媒の存在下で得られるノボラ
ツク樹脂が用いられる。
メラミン樹脂としてはメラミンとホルマリンと
をPH7以上で加熱反応して得られる液状又は粉末
樹脂が用いられる。
ジアリルフタレート樹脂としてはジアリルオル
ソフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリ
ルテレフタレート等の単独もしくは混合物より製
造されたプレポリマー、又は該ジアリルフタレー
ト類と共重合しうるビニル系モノマー、アリル系
モノマー等との共重合プレポリマーが用いられ
る。
ウレタン樹脂としてはポリイソシアネートとポ
リグリコール、又は両末端に水酸基を含むポリエ
ステルポリオールとを反応させて得られる分子量
2000〜4000のプレポリマーでイソシアネート基を
両末端又は2個以上有るものに架橋剤としてポリ
チレングリコール、又は両末端に水酸基を有する
ポリエステル、ポリアミン、ポリカルボン酸等活
性水素を2個以上持つ化合物を添加して用いられ
る。
ポリイソシアネートとしてはトリレンジイソシ
アネート、3,3′−トリレン−4,4′ジイソシア
ネート、ジフエニルメタン4,4′−ジイソシアネ
ート、トリフエニルメタンpp′p″−トリイソシア
ネート、2,4−トリレンダイマー、ナフタレン
−1,5−ジイソシアネート、トリス(4−フエ
ニルイソシアネート)チオホスフエート、トリレ
ンジイソシアネート三量体、ジシクロヘキサメタ
ン4,4′−ジイソシアネート、メタキシレンジイ
ソシアネート、ヘキサヒドロメタキシレンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、
トリメチルプロパン−1−メチル−2−イソシア
ノ−4−カーバメート、ポリメチレンポリフエニ
ルイソシアネート、3,3′−ジメトキシ4,4′−
ジフエニルジイソシアネート等が挙げられ、分子
の両末端に水酸基を有するポリエステルポリオー
ル、ポリエーテルポリオール等にポリイソシアネ
ートを添加して用いてもよい。
熱硬化性アクリル樹脂としてはアクリル樹脂に
2個以上のカルボン酸基又はその無水物、エポキ
シ基、アミノ基、その他の重合性官能基が導入さ
れたものが挙げられ、それぞれの官能基に適当な
硬化剤を加え加熱硬化さればよい。
フレキシブルな端子接続においては上記の樹脂
単独では接着強度が満足できないがさらに熱硬化
性樹脂の耐衝撃性、屈曲性、初期接着力を改良す
るために熱可塑性樹脂やエラストマー樹脂をブレ
ンドした複合熱硬化性樹脂を使用してもよい。こ
のような樹脂としてはフエノールポリビニルアセ
タール樹脂、フエノール−合成ゴム、エポキシ−
ナイロン、エポキシ−ニトリルゴム、エポキシポ
リブタジエン等が挙げられる。
また本発明では印刷用溶剤に不溶性の粉体樹脂
を0〜70重量%使用するものであり、この樹脂を
規定量配合することは、後述の理由で異方性導電
性インキは印刷適性の見地からある量の顔料が必
要とするが、それだけの顔料を混入すると接着力
を低下し、また導電性の顔料は絶縁を低下させる
ので溶剤不溶性の粉体樹脂が接着力の低下を伴な
わず同顔料の代用をなるものである。粒子径はス
クリーンを通過するサイズの70μm以下のもので
好ましくは2〜10μmの範囲で溶剤に溶けたり、
膨潤しない熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂を
用いる。
これら粉体樹脂の混入によつて印刷適性を図る
ほか印刷時の気泡が無くなり、接着強度を増大し
シール抵抗を小にすることができる。例えばナイ
ロン12(商品名T40P−1、ダイセル化学工業社)
はこの様な樹脂として用いられ、他に飽和ポリエ
ステル(商品名バイロンGM−900、東洋紡績
社)、エポキシ樹脂(商品名TEPIC、日産化学
社)、ポリウレタン樹脂(商品名ユーロポリマー
200、野村事務所)等が挙げられる。
本発明による組成物をプリント回路等の導体間
に適用する例を示せば第1図、第2図のとおりで
ある。まず絶縁フイルムFの表面に複数の平行導
体A1,B1,C1がある場合、これに本発明の組成
物をスクリーン印刷すると1.0μm以上の導電性粒
子E1の間に0.5μm以下の導電性粒子E2が混在しそ
れらの粒子は熱硬化性樹脂組成物Hがバインダー
として塗布されている。
これに同様な基板即ち絶縁フイルムFの上に複
数の平行導体A2,B2,C2がある基板を前記平行
導体A1,B1,C1と互いに対向するように配置す
るとA1,A2間、B1,B2間、C1,C2間では導電的
に働き、A1,A2とB1,B2、B1,B2とC1,C2間
は絶縁的に働き異方導電性を示すものである。
本発明では大小2種の導電性粒子を併用するこ
とにより塗膜形成時の厚み方向の導電性と面方向
の絶縁性がばらつかずに一定とすることができ
る。その理由は、塗膜が導電性を発揮するには導
電性粒子相互が接触していなければならないが
0.5μm以下の小さな導電性微粒子のみでは従来の
ように多量の導電性微粒子を混合した場合、隣接
回路間に絶縁で対向回路間に導電性を満足させる
含有量範囲が狭く、逆に1.0μm以上の大きい導電
性粒子のみでは粒子相互間が1つでも絶縁される
と、抵抗値のバラツキの大きい異方性導電接着剤
となるが、本発明のように導電性粒子を大小2種
併合するときは、大きい導電性粒子の間に小さい
導電性粒子が入りこんで各粒子が電気的に接続す
ることができるので電気的性質が安定するのであ
る。
この場合、熱硬化性樹脂を用いるので熱圧着時
に樹脂が硬化する過程で、対向する電極間では粒
子径0.5μm以下の導電性粒子と粒子径1.0μm以上
の導電性粒子が熱シールしたときの加圧では平面
方向では硬化過程の樹脂により絶縁されて、上下
の対向した電極間では加圧により導電性粒子が導
体間を電気的に導通することができる。すなわち
この場合大径の導電性粒子、例えば砥粒は多数の
凹凸を表面に有するので第2図におけるA1,A2、
B1,B2、C1,C2の各電極間を動き難く、主とし
て樹脂分がより間隙の大きいG部に押出されて流
れこむのでこの部分の樹脂含有量が増大しA1,
A2間、B1,B2間、C1,C2間で導電的に働き、
A1,A2とB1,B2、B1,B2とC1,C2との間は絶
縁的に働き異方導電性を示すものである。砥粒を
もつ顔料は熱シール時に樹脂が溶け流動性を示す
際、位置ずれを防止する働きがある。
第3図は導電性粒子の含有量と抵抗値との関係
を示すグラフで実線は前記第2図の対向する導体
間(シール間)を示す。
そしては粒子径0.5μm以下のカーボンブラツ
クのみを配合した場合、は粒子径1μm以上の
導電性粒子のみを配合した場合、は:=
5:95で配合した本発明の実施例を示す。第3図
QA,QB,QC点は熱圧着前のホール効果にも接触
抵抗による導電性を示さない含有量で、熱圧着時
には隣接する導体A,B,C…方向では絶縁さ
れ、厚さ方向A1,A2、B1,B2、C1,C2…のみ導
電性を示す含有量PA,PB,PCに移る。第3図の
場合A,B,C…の間の抵抗値を大にして絶縁性
にするため、QA点あるいはQB点を左に寄せると
(すなわち各粒子の含有量を小にすると)、熱圧着
時にPA点あるいはPB点を帯電域に保つことがで
きない。一方QA点あるいはQB点を右に寄せると
(すなわち各粒子の含有量を大にすると)A,B,
C…間の絶縁性を十分にすることができない。す
なわち両者を満足する範囲が狭いので、製造条件
の僅かな相違により不良化する原因となる。
そこで第3図のととの導電性粒子を組合せ
て第3図のとした。第3図のグラフを構成す
る導電性粒子はカーボンブラツクでなくともコロ
イド導電性を示す粒子であればよく、異方導電性
組成物中の含有量はそれぞれ単独で隣接導体間絶
縁である組成QA点を選ぶ。次に第3図のグラ
フを構成する導電性粒子は砥粒として適する粗面
凹凸状の導電性粒子でカルボニル法によるニツケ
ル粉、スタンプ法によるニツケル合金粉、アトマ
イ法によるニツケル合金粉、あるいは抵粒
(SiC、Al2O3、WC、Si3N4、TaC)等にニツケ
ル、金、あるいは白金族金属等のメツキしたもの
等を用いる。これも導電性粒子によつて、これら
単独で隣接導体間絶縁である導電性粒子の含有量
QBは異なるので実験によつて適性値を求める。
以上のQA、およびQBの合成によつてQC点を推
定する。QC点での異方導電性組成物のコネクタ
ーとしての断面状態は第1図のように隣接間で十
分絶縁がとれ2つのコネクターを位置合わせして
第2図のように熱圧着すると第3図のグラフで示
すように、QC点が熱圧着時に樹脂が第2図G部
に流出するので導電性粒子の含有量およびA1,
A2、B1,B2、C1,C2…間の抵抗値はPC点に移
り、その領域は必ず導電性の領域に入る。それ故
隣接方向A,B,C,…は十分なる絶縁1010Ω以
上を保ち、接合抵抗はA1,A2、B1,B2、C1,C2
…間で0.5〜1.5Ω/0.1×4mm2になる。また接着
性、異方導電性の特性を考慮すると、樹脂の選び
方で導電性粒子、樹脂、溶剤のインキとしての組
成バランスが不適性の場合がある。一般に導電性
粒子を少にして密着性を良くするとチクソ性に欠
け、粘性のある気泡の出易いインキとなつてピン
ホールを生じ易い皮膜となる。そこで溶剤に溶け
ない熱硬化性または熱可塑性の粉体樹脂を導電性
粒子の代用として用いるのが好ましい。この粉体
樹脂は、溶剤に溶けず印刷皮膜の指触乾燥時顔料
として働くため表面のべたつきがなく、熱圧着す
るときに溶け、密着性を改善する働きとなればよ
い。
以下実施態様を説明すると本発明の異方導電性
組成物は目的に応じ使用直前に硬化剤、触媒が添
加される2液タイプと潜在性硬化剤を添加した1
液タイプが用いられる。熱圧着の工程で熱硬化性
樹脂を完全に硬化させてもよいし又は熱圧着の工
程で仮接着(半硬化)させ恒温器等で加熱して後
硬化させてもよい。また恒温器に入れられる耐熱
性の部品でないときは熱硬化性樹脂の主剤と硬化
剤触媒とを別々に混入した異方導電性組成物を作
製し、2層にコーテイングするか又はそれぞれを
対向する回路端子に別々に塗布し両被着面を密着
させ短時間で硬化さてもよい。
(発明の効果)
本発明による異方導電性組成物は、小径0.5μm
以下と多数の突起を有する大径1.0μm以上の2種
の導電性粒子の組み合せ、溶剤可溶性あるいは液
状の熱硬化性樹脂と溶剤不溶性の熱硬化性あるい
は熱可塑性樹脂との2つのタイプの使い分け、そ
してそれらの組み合せによる適性配合によつて熱
圧着時に導体の隣接方向は十分絶縁で対向方向に
導電性をもつ異方導電性皮膜が得られる。印刷し
易い一方の基板に印刷し指触乾燥しコネクターに
することも、接合しようとする回路コネクターの
みでなく、電子部品の受動素子(コンデンサー、
コイル)、能動素子(IC、ダイオード、トランジ
スタ)の端子接続に用いることができる。
またテープ状にした受動素子、能動素子の端子
部分を異方導電性組成物のインキあるいはワニス
として皮膜構成したものをプリント基板側に接合
することができる。2つの物体を電気的、物理的
に接合するには、上述の2枚の基板のうち1枚を
熱板にしてその間に異方導電性組成物をはさんで
熱シールする。すなわち部品自身の重量を利用す
るか、あるいは重りをのせて恒温槽内において加
熱シールする方法、または熱ロールを通過させて
シールする方法等が採られる。熱源は一定温度に
保つた熱板の他、通電加熱、誘電加熱あるいは超
音波等の部分加熱等ホツトメルト接合方式、マイ
クロ波、超音波接合方式をそのまま代用すること
ができる。
異方導電性組成物によるコネクター接合の応用
分野として表3のように区分できる。[Table] In this case, if the particle size is increased, printability deteriorates, but it is possible to create a material with low bonding resistance between electrodes and little change over time. In addition, when using conductive particles with a particle diameter of 1.0 μm or more,
The specific selection of particles depends on the characteristics such as the gap between circuits, the thickness of the anisotropic conductive composition film, the adhesive strength, the resistance value between opposing electrodes and between adjacent electrodes, the method of forming the conductive film, This is determined by taking into consideration the thermocompression bonding method, etc. The thermosetting resin as a binder used in the present invention has a melting point of 50 to 150°C and a gelation time of 1 at 170°C.
It is appropriate to use the resin for 5 seconds to 30 minutes, preferably 5 seconds to 2 minutes, such as epoxy resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, melamine resin, thermosetting acrylic resin, diallyl phthalate resin, urethane resin, or Modified resins may be used alone or in mixtures. Additionally, reactive monomers, curing agents, catalysts, curing accelerators, and the like are used to cure the thermosetting resin. Other additives include tackifying agents such as rosin derivatives, terpene resins, and petroleum resins, solvents that can be dried to the touch at temperatures below the curing temperature of the resin, such as cyclohexane, ethyl cellosolve, benzyl alcohol, diacetone alcohol, and terpineol, and flexible A property imparting agent, a flame resistance imparting agent, a flame resistance aid, etc. are used as necessary. The above epoxy resins include bisphenol type A and type F.
type, hydrogenated bisphenol type A, tetrabromo bisphenol type A, phenol novolak type, brominated phenol novolak type, cresol novolak type, glycidylamine type, hydantoin type, triglycidyl isocyanurate type, alicyclic type, etc. can be mentioned. As a curing agent, aliphatic amines such as diethylenetriamine, metaxylylene diamine, polyamide resin, cycloaliphatic amines such as para-menthanediamine, 2-ethyl-4-methylimidazole, metaphenylene diamine, 4-4'-diaminodiph Aromatic amines such as enylmethane, acid anhydrides such as phthalic anhydride and nadic anhydride, tertiary amines, boron trifluoride-monoethylamine, dicyandiamide, molecular sieve hardening agents, microcapsule hardening agents, etc. latent curing agents are used. A cationic polymerization type Lewis acid catalyst can also be used. The unsaturated polyester resin includes one or more unsaturated dibasic acids such as maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, glutamic acid, and mesaconic acid, and the saturated dibasic acids include succinic acid, glutaric acid, Aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, and hexahydrophthalic acid.
Species or two or more types, glycol components include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, 1,3-butylene glycol, 2,3-butylene glycol, neopentyl glycol, hexylene glycol, octylene One or more of glycol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, crosslinking monomers such as styrene, divinylbenzene, diallyl phthalate, triallyl cyanurate, (meth)acrylic acid and its alkyl ester, acrylonitrile , vinyl acetate, acrylamide, etc. or two.
More than one species is used. As curing catalysts, common organic peroxides such as benzoyl poroxide,
Methyl ethyl ketone peroxide, tertiary butyl perbenzoate, etc. are used. Other accelerators such as cobalt naphthenate and cobalt octylate, and polymerization inhibitors such as hydroquinone may be added as necessary. As the phenol resin, a resol resin obtained by reacting phenol and formalin in the presence of an alkali catalyst or a novolak resin obtained in the presence of an acid catalyst are used. As the melamine resin, a liquid or powder resin obtained by heating and reacting melamine and formalin at a pH of 7 or higher is used. Examples of the diallyl phthalate resin include prepolymers produced from diallyl orthophthalate, diallyl isophthalate, diallyl terephthalate, etc. alone or in mixtures, or copolymerized prepolymers with vinyl monomers, allyl monomers, etc. that can be copolymerized with the diallyl phthalates. Polymers are used. The molecular weight urethane resin is obtained by reacting polyisocyanate with polyglycol or polyester polyol containing hydroxyl groups at both ends.
2,000 to 4,000 prepolymers with isocyanate groups at both ends or two or more, use polyethylene glycol as a crosslinking agent, or compounds with two or more active hydrogens such as polyesters, polyamines, and polycarboxylic acids that have hydroxyl groups at both ends. It is used by adding it. Examples of polyisocyanates include tolylene diisocyanate, 3,3'-tolylene-4,4' diisocyanate, diphenylmethane 4,4'-diisocyanate, triphenylmethane pp'p''-triisocyanate, 2,4-tolylene dimer, and naphthalene-diisocyanate. 1,5-diisocyanate, tris(4-phenyl isocyanate) thiophosphate, tolylene diisocyanate trimer, dicyclohexamethane 4,4'-diisocyanate, metaxylene diisocyanate, hexahydrometaxylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate,
Trimethylpropane-1-methyl-2-isocyano-4-carbamate, polymethylene polyphenyl isocyanate, 3,3'-dimethoxy 4,4'-
Examples include diphenyl diisocyanate, and polyisocyanate may be added to polyester polyols, polyether polyols, and the like having hydroxyl groups at both ends of the molecule. Examples of thermosetting acrylic resins include those in which two or more carboxylic acid groups or their anhydrides, epoxy groups, amino groups, and other polymerizable functional groups have been introduced into the acrylic resin. What is necessary is to add a curing agent and heat curing. For flexible terminal connections, adhesive strength cannot be satisfied with the above resins alone, but in order to further improve the impact resistance, flexibility, and initial adhesive strength of thermosetting resins, we use composite thermosetting resins blended with thermoplastic resins and elastomer resins. Polymer resins may also be used. Examples of such resins include phenol polyvinyl acetal resin, phenol synthetic rubber, and epoxy resin.
Examples include nylon, epoxy-nitrile rubber, and epoxy polybutadiene. In addition, in the present invention, 0 to 70% by weight of a powder resin insoluble in the printing solvent is used, and blending a specified amount of this resin is important from the viewpoint of printability of the anisotropic conductive ink for the reasons described later. A certain amount of pigment is required, but if that much pigment is mixed in, the adhesion strength will decrease, and conductive pigments will decrease the insulation, so solvent-insoluble powder resin can be used without reducing the adhesive strength. It can be used as a pigment substitute. The particle size is 70 μm or less, which is the size that can pass through the screen, and preferably in the range of 2 to 10 μm, and is soluble in the solvent.
Use a thermoplastic resin or thermosetting resin that does not swell. Incorporation of these powder resins improves printability, eliminates air bubbles during printing, increases adhesive strength, and reduces seal resistance. For example, nylon 12 (product name T40P-1, Daicel Chemical Industries, Ltd.)
is used as such a resin, and other resins include saturated polyester (product name: Byron GM-900, Toyobo Co., Ltd.), epoxy resin (product name: TEPIC, Nissan Chemical Co., Ltd.), polyurethane resin (product name: Europolymer)
200, Nomura Office), etc. Examples of applying the composition according to the present invention between conductors of printed circuits and the like are shown in FIGS. 1 and 2. First, when there are a plurality of parallel conductors A 1 , B 1 , C 1 on the surface of the insulating film F, when the composition of the present invention is screen printed on this, conductive particles E 1 of 1.0 μm or more are separated by 0.5 μm or less. Conductive particles E 2 are mixed therein, and the thermosetting resin composition H is applied as a binder to these particles. When a similar substrate, that is, a substrate having a plurality of parallel conductors A 2 , B 2 , C 2 on an insulating film F is placed so as to face the parallel conductors A 1 , B 1 , C 1 , A 1 , Conductive between A 2 , B 1 , B 2 , and C 1 , C 2 , and insulating between A 1 , A 2 and B 1 , B 2 , B 1 , B 2 and C 1 , C 2 It exhibits anisotropic conductivity. In the present invention, by using two types of large and small conductive particles in combination, the conductivity in the thickness direction and the insulation in the surface direction can be made constant without variation during coating film formation. The reason is that in order for a paint film to exhibit conductivity, conductive particles must be in contact with each other.
When using only small conductive particles of 0.5 μm or less and mixing a large amount of conductive particles as in the past, the content range that satisfies insulation between adjacent circuits and conductivity between opposing circuits is narrow; If only one conductive particle with a large size is insulated from each other, an anisotropic conductive adhesive with a large variation in resistance value will be obtained. However, when two types of conductive particles, large and small, are combined as in the present invention, In this case, small conductive particles are inserted between large conductive particles, and each particle can be electrically connected, resulting in stable electrical properties. In this case, since a thermosetting resin is used, in the process of curing the resin during thermocompression bonding, conductive particles with a particle size of 0.5 μm or less and conductive particles with a particle size of 1.0 μm or more are heat-sealed between opposing electrodes. When pressurized, the conductive particles are insulated in the planar direction by the resin in the curing process, and between the upper and lower opposing electrodes, the conductive particles can electrically conduct between the conductors. In other words, in this case, large-diameter conductive particles, such as abrasive grains, have many irregularities on their surfaces, so A 1 , A 2 in FIG.
It is difficult to move between the electrodes B 1 , B 2 , C 1 , and C 2 , and the resin content is mainly pushed out and flows into the G part, which has a larger gap, so the resin content in this part increases and A 1 ,
It acts conductively between A 2 , between B 1 and B 2 , and between C 1 and C 2 ,
A 1 , A 2 and B 1 , B 2 , B 1 , B 2 and C 1 , C 2 act insulatively and exhibit anisotropic conductivity. Pigments with abrasive grains work to prevent misalignment when the resin melts and exhibits fluidity during heat sealing. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the content of conductive particles and the resistance value, and the solid line indicates the area between the opposing conductors (between the seals) in FIG. 2. And, when only carbon black with a particle size of 0.5 μm or less is mixed, and when only conductive particles with a particle size of 1 μm or more are mixed, then: =
An example of the present invention with a ratio of 5:95 is shown. Figure 3
Q A , Q B , Q C points have a content that does not show conductivity due to Hall effect or contact resistance before thermocompression bonding, and during thermocompression bonding, adjacent conductors A, B, C... are insulated in the direction, and in the thickness direction Only A 1 , A 2 , B 1 , B 2 , C 1 , C 2 . . . have contents P A , P B , P C that exhibit conductivity. In the case of Figure 3, in order to increase the resistance value between A, B, C... and make them insulating, move point Q A or point Q B to the left (that is, reduce the content of each particle). , it is not possible to maintain point P A or point P B in the charged region during thermocompression bonding. On the other hand, if the Q A point or Q B point is moved to the right (that is, if the content of each particle is increased), A, B,
The insulation between C... cannot be made sufficient. In other words, since the range that satisfies both is narrow, slight differences in manufacturing conditions can cause defects. Therefore, the conductive particles shown in Fig. 3 were combined to form the structure shown in Fig. 3. The conductive particles constituting the graph in Figure 3 do not need to be carbon black, but may be particles that exhibit colloidal conductivity, and the content in the anisotropically conductive composition is composition Q, which alone provides insulation between adjacent conductors. Choose point A. Next, the conductive particles that make up the graph in Figure 3 are conductive particles with a rough surface that is suitable as abrasive grains, such as nickel powder produced by the carbonyl method, nickel alloy powder produced by the stamping method, nickel alloy powder produced by the attomy method, or fine particles. (SiC, Al 2 O 3 , WC, Si 3 N 4 , TaC), etc., plated with nickel, gold, platinum group metal, etc. are used. This is also due to the conductive particles, and the content of conductive particles that alone serve as insulation between adjacent conductors.
Since Q B is different, the appropriate value is determined by experiment. The Q C point is estimated by combining the above Q A and Q B. The cross-sectional state of the anisotropically conductive composition as a connector at the Q C point is as shown in Figure 1, with sufficient insulation between the adjacent connectors, and when the two connectors are aligned and thermocompressed as shown in Figure 2, the third As shown in the graph of the figure, the Q C point is the content of conductive particles and A 1 , since the resin flows out to part G in Figure 2 during thermocompression bonding.
The resistance value between A 2 , B 1 , B 2 , C 1 , C 2 . . . moves to point P C , and that region is definitely a conductive region. Therefore, the adjacent directions A, B, C, ... maintain sufficient insulation of 10 10 Ω or more, and the junction resistance is A 1 , A 2 , B 1 , B 2 , C 1 , C 2
…It becomes 0.5 to 1.5Ω/0.1× 4mm2 . In addition, when considering adhesiveness and anisotropic conductivity characteristics, the compositional balance of conductive particles, resin, and solvent as an ink may be inappropriate depending on how the resin is selected. In general, if the amount of conductive particles is reduced to improve adhesion, the resulting ink lacks thixotropy and tends to generate viscous bubbles, resulting in a film that is prone to pinholes. Therefore, it is preferable to use a thermosetting or thermoplastic powder resin that does not dissolve in solvents as a substitute for the conductive particles. This powder resin does not dissolve in solvents and acts as a pigment when the printed film is dry to the touch, so that the surface does not become sticky, and it melts during thermocompression bonding to improve adhesion. To explain the embodiments below, the anisotropically conductive composition of the present invention is a two-component type in which a curing agent and a catalyst are added immediately before use depending on the purpose, and a one-component type in which a latent curing agent is added.
Liquid type is used. The thermosetting resin may be completely cured in the thermocompression bonding process, or may be temporarily bonded (semi-cured) in the thermocompression bonding process and then heated in a thermostatic chamber or the like to be post-cured. In addition, if the component is not a heat-resistant component that can be placed in a thermostatic chamber, an anisotropically conductive composition is prepared in which the main component of the thermosetting resin and the curing agent catalyst are mixed separately, and the two layers are coated or each layer is placed facing each other. It is also possible to apply it separately to the circuit terminals, bring both adhered surfaces into close contact, and cure in a short time. (Effect of the invention) The anisotropically conductive composition according to the invention has a small diameter of 0.5 μm.
A combination of two types of conductive particles with a large diameter of 1.0 μm or more and a large number of protrusions, and the use of two types: a solvent-soluble or liquid thermosetting resin and a solvent-insoluble thermosetting or thermoplastic resin; By appropriately blending these combinations, it is possible to obtain an anisotropically conductive film that is sufficiently insulated in the adjacent direction of the conductor and conductive in the opposite direction during thermocompression bonding. It is also possible to print on one board that is easy to print on, dry to the touch, and make a connector.It is also possible to print not only on the circuit connector to be joined, but also on passive elements of electronic components (capacitors, etc.).
It can be used to connect terminals of active elements (ICs, diodes, transistors). Furthermore, a tape-shaped passive element or an active element whose terminal portions are coated with ink or varnish of an anisotropically conductive composition can be bonded to the printed circuit board side. In order to electrically and physically join two objects, one of the two substrates described above is used as a hot plate, and an anisotropically conductive composition is sandwiched between the two substrates for heat sealing. In other words, a method is employed in which the weight of the component itself is used, a method in which a weight is placed on the component and the component is heat-sealed in a thermostatic oven, or a method in which the component is sealed by passing it through a heated roll. As the heat source, in addition to a hot plate kept at a constant temperature, electric heating, dielectric heating, or partial heating such as ultrasonic, hot melt bonding, microwave, or ultrasonic bonding can be used as a substitute. The application fields of connector bonding using anisotropically conductive compositions can be classified as shown in Table 3.
【表】
特に本発明の異方導電性組成物は、バインダー
として熱硬化性樹脂を用いるためバインダーとし
てホツトメルト樹脂や、合成ゴムを使用した異方
導電性組成物に比較して第4図の回路方向、回路
直角方向の剥離強度が2〜3倍、引張りせん断強
度および耐熱性、耐湿特性、耐溶剤性も大幅に向
上した。以下実施例について説明する。なお実施
例中の%、部は特記のない限り重量%、重量部を
表わす。
実施例 1
表4に示す熱硬化性樹脂組成物に表5に示す組
成の導電性粒子を10〜20%混入し異方導電性組成
物を作成した。ポリエステルフイルム基材のフレ
キシブル銅張板(ポリエステル50μm、電解銅箔
35μm)に通常のエツチング法で導体回路幅0.5
mm、隣接する回路間1.0mm、回路長さ50mm、回路
数22本からなる配線パターンを作成し、その端子
に上記異方導電性組成物を用いて幅5mm、厚さ
30μmに印刷し、120℃で10分間加熱乾燥した。
次に厚さ0.8mmのガラス布基材、エポキシ樹脂
片面銅張板に上記配線パターンを同じくエツチン
グ法で作成したプリント配線板に上記異方導電性
組成物を印刷したフレキシブルプリント配線板を
配線位置に合せて200℃、10Kg/cm2にて20秒間熱
圧着した。この製品の特性を表6に示す。導電性
粒子の含有量が15%の場合の性能を表19に示す。
なお導電性粒子中の粒径0.5μmの粒子は16%であ
る。
表4 樹脂組成
不飽和ポリエステル樹脂(ユピカ8524、日本ユピ
カ社) 25部
軟質不飽和ポリエステル樹脂(KC−970、大日本
インキ社) 25〃
ジアリルテレフタレートモノマー 10〃
ナイロン12 40〃
ジクロミルパーオキサイド 3〃
酢酸カルビノール 70〃
表5 導電性粒子
カーボンブラツク(ケツチンブラツクEC、ライ
オンアグノ社)以下単にECと記す 2部
カーボンブラツク(アセチレンブラツクAB、電
気化学工業社)以下単にABと記す 4〃
コロイドニツケル(300A、三菱金属社) 10〃
ニツケル(#255ニツケル、インコ社) 84〃[Table] In particular, since the anisotropically conductive composition of the present invention uses a thermosetting resin as a binder, the circuit shown in FIG. The peel strength in the direction perpendicular to the circuit was 2 to 3 times greater, and the tensile shear strength, heat resistance, moisture resistance, and solvent resistance were also significantly improved. Examples will be described below. In addition, % and parts in the examples represent weight % and parts by weight unless otherwise specified. Example 1 10 to 20% of conductive particles having the composition shown in Table 5 were mixed into the thermosetting resin composition shown in Table 4 to prepare an anisotropically conductive composition. Flexible copper clad board with polyester film base material (polyester 50μm, electrolytic copper foil)
35μm) with a conductor circuit width of 0.5 using the usual etching method.
A wiring pattern consisting of 22 circuits with a distance of 1.0 mm between adjacent circuits and a circuit length of 50 mm was created, and the terminals were made of the above anisotropic conductive composition with a width of 5 mm and a thickness of 5 mm.
It was printed at 30 μm and dried by heating at 120° C. for 10 minutes. Next, the above wiring pattern was formed on a glass cloth base material with a thickness of 0.8 mm and an epoxy resin single-sided copper clad plate, and then a flexible printed wiring board on which the above anisotropically conductive composition was printed was placed on a printed wiring board prepared by the same etching method. Heat compression bonding was carried out at 200°C and 10 kg/cm 2 for 20 seconds. Table 6 shows the characteristics of this product. Table 19 shows the performance when the content of conductive particles is 15%.
Note that 16% of the conductive particles had a particle size of 0.5 μm. Table 4 Resin composition Unsaturated polyester resin (Yupica 8524, Japan Upica Co., Ltd.) 25 parts Soft unsaturated polyester resin (KC-970, Dainippon Ink Co., Ltd.) 25〃 Diallyl terephthalate monomer 10〃 Nylon 12 40〃 Dichromyl peroxide 3〃 Carbinol acetate 70〃 Table 5 Conductive particle carbon black (Ketsutin Black EC, Lion Agno Co., Ltd.) Hereinafter simply referred to as EC Two-part carbon black (Acetylene Black AB, Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) Hereinafter simply referred to as AB 4〃 Colloidal Nickel (300A, Mitsubishi Metals) 10〃 Nickel (#255 Nickel, Inco) 84〃
【表】
実施例 2
表7に示すエポキシ樹脂組成物に表8に導電性
粒子を固形分換算で40〜60%混入し異方導電性組
成物を作製した。なお導電性粒子中の粒径0.5μm
以下の粒子は4%である。
表7 樹脂組成
エポキシ樹脂(エポトートYD−128、東都化成
社) 70部
ポリアミド樹脂(硬化剤) 30〃
ナイロン12(T−450P−1、ダイセル化学工業
社) 100〃
エチルセロソルブ 50〃
シクロヘキサノン 50〃
表8 導電性粒子
カーボンブラツク(EC) 1部
カーボンブラツク(AB) 3〃
ニツケル(#287ニツケル、インコ社) 36〃
ニツケル合金(フクロダイFR401、福田金属社)
60〃
次に実施例1と同じ方法で、上記異方導電性組
成物を用いてプリント配線板同志を200℃、10
Kg/cm2にて20秒間加熱圧着した後、恒温器で150
℃、2時間の後硬化を行つた。この製品の特性を
表9に示す。[Table] Example 2 The conductive particles shown in Table 8 were mixed into the epoxy resin composition shown in Table 7 in an amount of 40 to 60% in terms of solid content to prepare an anisotropically conductive composition. The particle size of the conductive particles is 0.5 μm.
The following particles are 4%. Table 7 Resin composition Epoxy resin (Epotote YD-128, Toto Kasei Co., Ltd.) 70 parts Polyamide resin (curing agent) 30〃 Nylon 12 (T-450P-1, Daicel Chemical Industries, Ltd.) 100〃 Ethyl cellosolve 50〃 Cyclohexanone 50〃 Table 8 Conductive particle carbon black (EC) 1 part carbon black (AB) 3 Nickel (#287 Nickel, Inco Co., Ltd.) 36 Nickel alloy (Fukurodai FR401, Fukuda Kinzoku Co., Ltd.)
60〃 Next, in the same manner as in Example 1, using the above anisotropic conductive composition, printed wiring boards were heated at 200°C for 10
After heat-pressing for 20 seconds at Kg/ cm2 , 150
Post-curing was carried out at .degree. C. for 2 hours. Table 9 shows the characteristics of this product.
【表】
導電性粒子の含有量が45%の性能を表19に示
す。
実施例 3
表10に示すフエノール樹脂組成物、表11に示す
導電性粒子を用いた以外は、実施例1と同じ方法
で、プリント配線板同志を250℃、5Kg/cm2にて
10秒間加熱圧着した後、恒温器で150℃、30分の
後硬化を行つた。なお導電性粒子中の粒径0.5μm
以下の粒子は16%である。
表10 樹脂組成
フエノール樹脂(ミレツクスRN、三井東圧化学
社) 60部
ヘキサメチレンテトラミン 3〃
エポキシ樹脂(TEPIC、日産化学社) 37〃
エチルセロソルブ 30〃
シクロヘキサン 30〃
表11 導電性粒子
金メツキニツケル(30%金メツキNi#287、イン
コ社) 84部
コロイドニツケル(300A、三菱金属社) 10〃
カーボンブラツク(EC) 2〃
カーボンブラツク(AB) 4〃[Table] Table 19 shows the performance when the content of conductive particles is 45%. Example 3 Printed wiring boards were bonded together at 250°C and 5 kg/cm 2 in the same manner as in Example 1, except that the phenolic resin composition shown in Table 10 and the conductive particles shown in Table 11 were used.
After heat-pressing for 10 seconds, post-curing was performed at 150°C for 30 minutes in a constant temperature oven. The particle size of the conductive particles is 0.5 μm.
The following particles are 16%. Table 10 Resin composition Phenol resin (Mirex RN, Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.) 60 parts Hexamethylenetetramine 3 Epoxy resin (TEPIC, Nissan Chemical Co., Ltd.) 37 Ethyl cellosolve 30 Cyclohexane 30 Table 11 Conductive particles gold metal Nickel (30 % Gold plated Ni#287, Inco Co., Ltd.) 84 parts Colloidal Nickel (300A, Mitsubishi Metals Co., Ltd.) 10〃 Carbon black (EC) 2〃 Carbon black (AB) 4〃
【表】
表12より導電性粒子の含有量は40〜50%の間で
最も好ましい適性値を定めることができる。導電
性物質の含有量45%の性能を表19に示す。
実施例 4
表13に示すポリウレタン樹脂組成物をバインダ
ーとして用い、表14に示す導電性粒子を樹脂固形
分換算で48%混入し異方導電性組成物を作製し
た。なお導電性粒子中の粒径0.5μm以下の粒子は
13%である。
表13 樹脂組成
ポリエステルポリオール(デスモーフエン670、
住友バイエル社) 60部
脂肪族ポリイソシアネート(スミジユールN75、
住友バイエル社) 40〃
エチルセロソルブ 20〃
シクロヘキサン 20〃
表14 導電性粒子その他
ニツケル(Ni#287、インコ社) 78部
シリカ(アエロジルR−972、日本アエロジル社)
10〃
コロイドチタン(ブラツクチタン、三菱金属社)
10〃
カーボンブラツク(EC) 2〃
この異方導電性組成物をメタルマスクスクリー
ン(厚さ75μm)にて印刷回路基板に幅40mmで印
刷し80℃で10分指触乾燥後、150℃、3Kg/cm2に
て20秒間熱圧着した。ここで用いられた印刷回路
基板はポリエステルフイルム(厚さ75μm)に銀
レジン皮膜を回路幅0.1mm、回路間0.1mm、回路長
さ60mm、回路数30本印刷したもので銀レジン皮膜
の抵抗はR0=0.05Ωを示しており、熱圧着後の対
向電極間の抵抗は10〜15Ω、隣接電極間の抵抗は
1012以上であつた。耐電圧性は100Vで異常なし
であつた。この製品の特性を表19に示す。
実施例 5
市販の変性アクリル系接着剤(ボンドコニセツ
トAG−1、コニシ社)の主剤とプライマーとに
それぞれ表15に示される導電性粒子を48%混入し
異方導電性組成物を作製した。なお導電性粒子中
の粒径0.5μm以下の粒子は6%である。この接着
剤を実施例1のプリント配線板の端子に幅5mm、
プライマーは厚さ5μm、主剤はメタルマスクス
クリーンを使用して厚さ100μmに印刷し、直ち
に50℃、2Kg/cm2で20秒間圧着した。この製品の
特性を表19に示す。
表15 導電性粒子
ニツケル(#287ニツケル、インコ社) 74部
炭化ケイ素(#8000SiC、昭和電工社) 20〃
カーボンブラツク(EC) 2〃
カーボンブラツク(AB) 4〃
実施例 6
表16に示すカチオン重合系触媒(ルイス酸系)
を配合したエポキシ樹脂組成物をバインダーとし
て用い、表17に示す導電性粒子を固形分換算で45
%混入した異方導電性組成物を作製した。なお導
電性粒子中の粒径0.5μmの粒子は20%である。こ
の接着剤を実施例1のプリント配線板に200メツ
シユ、厚さ120μmのスクリーンを用いて幅5mm
に印刷した。これを90℃で8分間指触乾燥後、
220℃、8Kg/cm2にて10秒間熱圧着した。対向電
極の抵抗値のバラツキは、0.1%以下と良好であ
つた。この製品の性能を表19に示す。
表16 樹脂組成物
脂環式エポキシ樹脂(CY−179、旭電化社)
100部
触媒(700C、旭電化社) 1〃
エチルセロソルブ 20〃
表17 導電性粒子その他
ニツケル(#287ニツケル、インコ社) 72部
シリカ(アエロジルR−972、日本アエロジル社)
10〃
カーボンブラツク(EC) 2〃
カーボンブラツク(AB) 6〃
コロイドチタン(ブラツクチタン、三菱金属社)
10〃
比較例 1
表18に示す熱可塑性樹脂組成物に実施例2の導
電性粒子を固形分換算で40%混入し、異方導電性
組成物を作製した。
表18 樹脂組成物
熱可塑性ポリエステル(バイロン300、東洋紡績
社) 15部
熱可塑性ポリエステル(スタフイツクスLC、富
士フイルム社) 15〃
ナイロン12(T−450P−1、ダイセル化学工業
社) 70〃
酢酸カルビトール 70〃
次に実施例1と同じ方法で上記異方導電性組成
物を用いて100℃、3Kg/cm2にて10秒間実施例1
のプリント配線基板同志を熱圧着した。この製品
の特性を表19に示す。[Table] From Table 12, the most preferable value for the content of conductive particles can be determined between 40 and 50%. Table 19 shows the performance with a conductive substance content of 45%. Example 4 Using the polyurethane resin composition shown in Table 13 as a binder, an anisotropically conductive composition was prepared by mixing 48% of the conductive particles shown in Table 14 in terms of resin solid content. In addition, particles with a particle size of 0.5 μm or less in the conductive particles are
It is 13%. Table 13 Resin composition Polyester polyol (Desmorphen 670,
Sumitomo Bayer) 60 parts aliphatic polyisocyanate (Sumidyur N75,
Sumitomo Bayer) 40〃 Ethyl cellosolve 20〃 Cyclohexane 20〃 Table 14 Other conductive particles Nickel (Ni#287, Inco) 78 parts Silica (Aerosil R-972, Nippon Aerosil)
10〃 Colloidal titanium (black titanium, Mitsubishi Metals)
10〃 Carbon black (EC) 2〃 This anisotropic conductive composition was printed on a printed circuit board with a width of 40 mm using a metal mask screen (thickness 75 μm), dried to the touch at 80℃ for 10 minutes, and then heated to 3Kg at 150℃. /cm 2 for 20 seconds. The printed circuit board used here is a polyester film (thickness 75 μm) with a silver resin film printed on it with a circuit width of 0.1 mm, a circuit gap of 0.1 mm, a circuit length of 60 mm, and 30 circuits.The resistance of the silver resin film is R0 = 0.05Ω, the resistance between opposing electrodes after thermocompression bonding is 10 to 15Ω, and the resistance between adjacent electrodes is
It was over 10 12 . The voltage resistance was 100V without any abnormality. The characteristics of this product are shown in Table 19. Example 5 An anisotropically conductive composition was prepared by mixing 48% of the conductive particles shown in Table 15 into the main agent and primer of a commercially available modified acrylic adhesive (Bond Koniset AG-1, Konishi Co., Ltd.). . Note that the content of particles with a particle size of 0.5 μm or less in the conductive particles was 6%. Apply this adhesive to the terminals of the printed wiring board of Example 1 with a width of 5 mm.
The primer was printed to a thickness of 5 μm and the base material was printed to a thickness of 100 μm using a metal mask screen, and immediately pressed at 50° C. and 2 kg/cm 2 for 20 seconds. The characteristics of this product are shown in Table 19. Table 15 Conductive particles Nickel (#287 Nickel, Inco) 74 parts silicon carbide (#8000SiC, Showa Denko) 20 Carbon black (EC) 2 Carbon black (AB) 4 Example 6 Cations shown in Table 16 Polymerization catalyst (Lewis acid type)
Using an epoxy resin composition containing as a binder, the conductive particles shown in Table 17 were added to
% of the anisotropically conductive composition was prepared. Note that 20% of the conductive particles had a particle size of 0.5 μm. Apply this adhesive to the printed wiring board of Example 1 using 200 meshes and a 120 μm thick screen to a width of 5 mm.
printed on. After drying this to the touch for 8 minutes at 90℃,
Thermocompression bonding was carried out at 220° C. and 8 kg/cm 2 for 10 seconds. The variation in resistance value of the counter electrode was 0.1% or less, which was good. Table 19 shows the performance of this product. Table 16 Resin composition Alicyclic epoxy resin (CY-179, Asahi Denka)
100 parts catalyst (700C, Asahi Denka Co., Ltd.) 1 Ethyl Cellosolve 20 Table 17 Conductive particles and other Nickel (#287 Nickel, Inco Co., Ltd.) 72 parts Silica (Aerosil R-972, Nippon Aerosil Co., Ltd.)
10〃 Carbon black (EC) 2〃 Carbon black (AB) 6〃 Colloidal titanium (Black titanium, Mitsubishi Metals)
10 Comparative Example 1 The conductive particles of Example 2 were mixed at 40% in terms of solid content into the thermoplastic resin composition shown in Table 18 to prepare an anisotropically conductive composition. Table 18 Resin composition Thermoplastic polyester (Vylon 300, Toyobo Co., Ltd.) 15 parts Thermoplastic polyester (Stafix LC, Fujifilm Co., Ltd.) 15〃 Nylon 12 (T-450P-1, Daicel Chemical Industries, Ltd.) 70〃 Carbitol acetate 70〃 Next, using the above anisotropically conductive composition in the same manner as in Example 1, Example 1 was applied at 100°C and 3 Kg/cm 2 for 10 seconds.
The printed wiring boards were bonded together by thermocompression. The characteristics of this product are shown in Table 19.
【表】
上表に示すとおり、この比較例のものは隣接電
極間の絶縁性、対向電極間の導電性は良好である
が、各実施例に比較すると接着強さ耐熱性が劣
る。
比較例 2
実施例1のバインダーにニツケル合金(フクダ
ロイFR−401、福田金属社)を表20に示す組成で
混入し、実施例1と同じ方法でプリント配線板同
志を熱圧着した。この製品は隣接電極間の抵抗値
が1010Ω以上の場合、対向電極間の抵抗値が大き
く、またバラツキがあるためコネクターとして使
用できない。[Table] As shown in the above table, this comparative example has good insulation between adjacent electrodes and good conductivity between opposing electrodes, but is inferior in adhesive strength and heat resistance compared to each of the examples. Comparative Example 2 A nickel alloy (Fukudaloy FR-401, manufactured by Fukuda Kinzoku Co., Ltd.) was mixed into the binder of Example 1 in the composition shown in Table 20, and printed wiring boards were bonded together by thermocompression in the same manner as in Example 1. This product cannot be used as a connector when the resistance value between adjacent electrodes is 10 10 Ω or more because the resistance value between opposing electrodes is large and uneven.
第1図は3条の平行導体(回路)を有する基板
に本発明の組成物を塗布した状態の断面図、第2
図は2枚の同様な基板の間に本発明の組成物を塗
布介在させた状態の断面図、第3図は導電性粒子
の含有量と抵抗値との関係を示すグラフ、第4図
,は表19に示した引張せん断強度、剥離強度
(回路方向)に使用する試験片の概略図である。
第1図、第2図においてFは基板フイルム、
A1,B1,C1,A2,B2,C2は導体、Eは大径の導
電性粒子、E2は小径の導電性粒子、Hは熱硬化
性樹脂、Gは樹脂含量の多い帯域を示す。第4図
の矢印は引張り方向を示す。
Figure 1 is a cross-sectional view of a substrate having three parallel conductors (circuits) coated with the composition of the present invention;
The figure is a cross-sectional view of a state in which the composition of the present invention is applied between two similar substrates, FIG. 3 is a graph showing the relationship between the content of conductive particles and the resistance value, and FIG. is a schematic diagram of the test piece used for the tensile shear strength and peel strength (circuit direction) shown in Table 19. In FIGS. 1 and 2, F is a substrate film,
A 1 , B 1 , C 1 , A 2 , B 2 , C 2 are conductors, E is large-diameter conductive particles, E 2 is small-diameter conductive particles, H is thermosetting resin, and G is resin content. Indicates a large number of bands. The arrow in FIG. 4 indicates the direction of tension.
Claims (1)
%、粒子径1.0μm以上の多数の突起を有する導電
性粒子10〜75重量%、印刷用溶剤に可溶性の熱硬
化性樹脂組成物30〜80重量%、印刷用溶剤に不溶
性の粉体樹脂0〜70重量%からなり、總計で100
重量%となるように、配合された固形成分と適量
の印刷用溶剤とからなる異方導電性組成物。1 0.2 to 20% by weight of conductive particles with a particle size of 0.5 μm or less, 10 to 75% by weight of conductive particles having a large number of protrusions with a particle size of 1.0 μm or more, 30 to 30% by weight of a thermosetting resin composition soluble in a printing solvent 80% by weight, 0-70% by weight of powder resin insoluble in printing solvents, totaling 100% by weight.
An anisotropically conductive composition comprising a solid component and an appropriate amount of a printing solvent, which are blended in weight percentages.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP19513984A JPS6174205A (en) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | Anisotropically electroconductive composition |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPS6174205A JPS6174205A (en) | 1986-04-16 |
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Family
ID=16336098
Family Applications (1)
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| JP2007335392A (en) * | 2006-05-19 | 2007-12-27 | Hitachi Chem Co Ltd | Connecting method of circuit member |
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1984
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