[发明专利]各向异性导电材料

说明书

技术领域

本发明涉及在热固化性的绝缘树脂中含有导电性粒子的各向异性导 电材料，该各向异性导电材料可用于将液晶设备、等离子显示器的LCD与 FPC等印刷电路、印刷基板相接合。

背景技术

LCD等液晶设备由于没有耐热性，因此为了将其与FPC(柔性基板) 接合，使用采用环氧树脂等热固化性树脂的粘合剂成分与Ni粒子等导电性 粒子的、通过热压合而进行接合的各向异性导电性接合剂等各向异性导电 性材料。所谓该各向异性导电材料，是指显示了各向异性的导电材料，所 述各向异性是指将分散有球形的导电性粒子的热固化性的绝缘树脂夹持 于相对向的基板之间，通过一边加热一边沿厚度方向进行加压，从而使上 下方向具有导电性，但是在横方向的相邻导体之间具有绝缘性。

在此对于使用各向异性导电材料而将基板间接合的状态进行说明。图 1是说明基板间的接合前的示意图，图2是说明接合后的示意图。

如图1所示，在下部基板1上形成多个导体2···，在与该基板接合 的上部基板3上也在与下部基板的导体2···相同的位置形成多个导体 4···。将下部基板1与上部基板3以使导体2···与4···分别对齐 的方式进行位置定位，在下部基板1与上部基板3之间夹入作为各向异性导 电材料的各向异性导电膜5。在各向异性导电膜5中，在热固化性树脂6中 分散有多个导电性粒子7···。

如图2所示，在上部基板2上设置加热块8，并在向下方挤压的同时进 行加热，这时基于这种热压合，各向异性导电膜5发生软化从而上下的导 体2与4之间(以下称为上下导体间)变窄。这时，在上下导体间所夹的导 电性粒子7将上下的导体2、4相接从而导通。接着，若进一步进行加热， 则热固化性树脂6发生液化从而将下部基板1与上部基板3粘合。在相邻的 导体之间(以下称为相邻导体间)存在的导电性粒子，由于周围被热固化 性树脂所填充而不与其他导电性粒子接触，因此以与导通完全不相关的状 态在热固化性树脂中存在。然后，若进一步利用加热块8继续进行加热使 温度达到热固化性树脂的固化温度，则热固化性树脂6发生固化，从而将 上下的基板牢固地接合。以上是使用了各向异性导电材料的基板的接合机 理。

在用于各向异性导电材料的导电性粒子之中，有高熔点粒子和低熔点 粒子。作为该高熔点粒子，有金、银、镍等金属粒子，另外，也有在陶瓷、 塑料等非金属粒子的表面被覆了镍、金等的粒子。这些高熔点粒子，在热 压合时不发生熔融，接合后也保持原来的粒型。作为低熔点粒子，有Pb- 63Sn、Pb-5Sn、Sn-3.5Ag、Sn-In、Sn-Cu、Sn-Ag、Sn-Zn、Sn- Zn-Bi、Sn-Ag-Bi、Sn-Ag-Bi-In等。低熔点粒子是在热压合时发生 熔融的粒子。(专利文献1～7)

但是，各向异性导电材料中的上下导体间的导通原理是基于导电性粒 子将上下导体间进行电导通，但是对于导电性粒子进行导通的状态而言， 高熔点粒子与低熔点粒子的差异大。这里针对高熔点粒子和低熔点粒子的 导体间的导通状态进行说明。

对于高熔点粒子在上下导体间的导通而言，如图3所示，当定位于下 部基板1的导体2与上部基板3的导体4之间的上下导体间9中的高熔点粒子 7(K)被热压合装置热压合时，首先，在热固化性树脂6发生软化时，高 熔点粒子7(K)推开热固化性树脂6而到达上下导体2、4，变成高熔点粒 子7(K)与导体2、4发生接触从而导通的状态。该接触是平面的导体与球 的高熔点粒子的接触，因此是球的一部在平面上接触的所谓的点接触。若 进一步进行升温使热固化性树脂发生液化，则液化了的热固化性树脂将上 下基板1、3粘合。然后，通过进一步进行加热达到热固化性树脂的固化温 度时，热固化性树脂发生固化从而将上下基板2、4牢固地接合。这时，在 相邻导体间10中存在的高熔点粒子7(K)不与导体接触，因此与导通无关。