接合体及びその製造方法
【課題】電気特性に優れ、反りを抑制して、接続信頼性を向上させることができる接合体及びその製造方法の提供。
【解決手段】第１の回路部材と第２の回路部材とが、導電性粒子及び光硬化性樹脂を含む異方性導電フィルムを介して、電気的に接合されてなる接合体の製造方法において、前記第１の回路部材、前記異方性導電フィルム及び前記第２の回路部材をこの順で配置する工程と、前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを前記異方性導電フィルムを介して圧接する際に、超音波を印加する工程と、前記超音波を印加した後に、前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを前記異方性導電フィルムを介して圧接させながら、前記異方性導電フィルムに光を照射する工程と、を含む接合体の製造方法。
【解決手段】第１の回路部材と第２の回路部材とが、導電性粒子及び光硬化性樹脂を含む異方性導電フィルムを介して、電気的に接合されてなる接合体の製造方法において、前記第１の回路部材、前記異方性導電フィルム及び前記第２の回路部材をこの順で配置する工程と、前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを前記異方性導電フィルムを介して圧接する際に、超音波を印加する工程と、前記超音波を印加した後に、前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを前記異方性導電フィルムを介して圧接させながら、前記異方性導電フィルムに光を照射する工程と、を含む接合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子部品を接続する手段として、導電性粒子が分散された樹脂を剥離膜に塗布したテープ状の接続材料（例えば、異方性導電フィルム（ＡＣＦ；Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））が用いられている。
【０００３】
この異方性導電フィルムは、例えば、電子部品（ＩＣチップ）又はフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）の端子と、ＬＣＤパネルのガラス基板上に形成されたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）電極とを接続する場合を始めとして、種々の端子同士を接着すると共に電気的に接続して接合体を作製する場合に用いられている。
【０００４】
特に、前記異方性導電フィルムを用いて、ＬＣＤパネルなどにＩＣチップを実装するＣＯＧ実装、及び、前記異方性導電フィルムを用いて、ＬＣＤパネルなどに金属配線を有するフレキシブルテープに接合したＩＣチップを実装するＣＯＦ実装が、液晶ディスプレイの高精細化、薄型化及び狭額縁化に伴って、注目されている。
しかしながら、現状のＣＯＧ実装では、温度１５０℃〜２５０℃で５秒間〜１０秒間の熱量を加えて接続を行っており、ＩＣチップとパネルの熱伸縮差によってパネルが反ってしまい、画面表示ムラが発生してしまうという問題がある。さらに、現状のＣＯＦ実装でも、同様に、温度１５０℃〜２５０℃で５秒間〜１０秒間の熱量を加えて接続を行っており、フレキシブルテープに接合したＩＣチップの熱伸縮によりアライメントにずれが生じてしまい、接続不良、端子間ショートが発生してしまうという問題がある。
【０００５】
上記問題を解決する手段として、光硬化、超音波印加を利用した異方性導電接続に注目が集まっている。
【０００６】
例えば、硬化剤として有機過酸化物を含む異方性導電フィルムに超音波を印加して基板同士の接続を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、この技術には、異方性導電フィルムが熱硬化するので、熱伸縮による問題を依然として解決することができないという問題がある。
【０００７】
また、回路基板間に、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂を塗布し、回路基板の端子を超音波で接合し、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂を紫外線（ＵＶ）で硬化する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、この技術には、十分な接合強度が得られず、接続信頼性が低いという問題がある。
【０００８】
さらに、ＹＡＧレーザ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、などにより発生した光ビームを異方性導電フィルムに照射することにより加熱しながら、超音波印加を行う技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
しかしながら、この技術には、光照射により硬化する光硬化性樹脂を含む異方性導電フィルム（例えば、特許文献４参照）を用いると、接合（接着）強度が十分でなく、さらに、電気特性に劣るという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−４０６７号公報
【特許文献２】特開２００５−２０９７０４号公報
【特許文献３】特開平８−１４６４５１号公報
【特許文献４】特開２０１０−１６３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、電気特性に優れ、反りを抑制して、接続信頼性を向上させることができる接合体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決する手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 第１の回路部材と第２の回路部材とが、導電性粒子及び光硬化性樹脂を含む異方性導電フィルムを介して、電気的に接合されてなる接合体の製造方法において、前記第１の回路部材、前記異方性導電フィルム及び前記第２の回路部材をこの順で配置する工程と、前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを前記異方性導電フィルムを介して圧接する際に、超音波を印加する工程と、前記超音波を印加した後に、前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを前記異方性導電フィルムを介して圧接させながら、前記異方性導電フィルムに光を照射する工程と、を含むことを特徴とする接合体の製造方法である。
＜２＞ 異方性導電フィルムに対して一方の側から超音波を照射し、前記異方性導電フィルムに対して他方の側から光を照射する前記＜１＞に記載の接合体の製造方法である。
＜３＞ 照射される光の波長が２００ｎｍ〜７５０ｎｍである前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の接合体の製造方法である。
＜４＞ 光硬化性樹脂が光カチオン硬化性樹脂及び光ラジカル硬化性樹脂のいずれかを少なくとも含む前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の接合体の製造方法である。
＜５＞ 超音波の印加時間が０．１秒間〜２．０秒間であり、光の照射時間が１．０秒間〜５．０秒間である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の接合体の製造方法である。
＜６＞ 前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする接合体である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、電気特性に優れ、反りを抑制して、接続信頼性を向上させることができる接合体及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の接合体を示す概略説明図である。
【００１４】
（接合体）
本発明の接合体は、少なくとも第１の回路部材と、第２の回路部材と、異方性導電フィルムとを有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、その他の部材を有してなる。
【００１５】
＜第１及び第２の回路部材＞
前記第１及び第２の回路部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、配線基板、電子部品、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）が挙げられる。
【００１６】
前記配線基板としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＬＣＤ基板、ＰＤＰ基板、有機ＥＬ基板、などが挙げられる。
前記配線基板の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光透過性である点で、ガラス、透明プラスチック、などが好ましい。
前記配線基板の波長２００ｎｍ〜７５０ｎｍの光の透過率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０％〜１００％が好ましく、７０％〜１００％がより好ましい。
前記透過率が、５０％未満であると、バインダーの硬化率が低い部位ができやすくなり、接続不良を生じる場合がある。一方、前記透過率が前記特に好ましい範囲内であると、全体的に均一な硬化状態が得られ易くなり、良好な接続状態を保持できるようになる点で有利である。
また、ガラス基板上の金属配線等によって部分的に光を透過しない部位（非透光部位）が存在する場合でも、好適に使用することができる。前記非透光部位の基板における比率としては、良好なバインダーの硬化の観点から、５０％以下が好ましく、３０％以下がより好ましい。
【００１７】
前記電子部品としては、例えば、ＩＣチップ、ＩＣチップを搭載したＴＡＢテープ、などが挙げられる。
【００１８】
＜異方性導電フィルム＞
前記異方性導電フィルムは、少なくとも導電層を有してなり、さらに必要に応じて、その他の層を有してなる。
本発明の前記異方性導電フィルムは、膜形成樹脂（熱可塑性樹脂）、光硬化性樹脂、導電性粒子、及び硬化剤を少なくとも含むことが好ましい。
【００１９】
−導電層−
前記導電層は、少なくとも導電性粒子及び光硬化性樹脂を含み、さらに必要に応じて、硬化剤、熱可塑性樹脂、その他の成分を含んでいてもよい。
【００２０】
−−導電性粒子−−
前記導電性粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半田、ニッケル、金、銀、銅等の金属粒子；金属（ニッケル、金、銀、パラジウム、アルミニウム、銅等）で被覆（メッキ）された樹脂粒子等の有機フィラー；金属（ニッケル、金、銀、パラジウム、アルミニウム、銅等）で被覆（メッキ）された、ガラス粒子、セラミック粒子等の無機フィラー；などが挙げられる。
前記導電性粒子の粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、体積平均粒径で、２μｍ〜１０μｍが好ましく、２μｍ〜４μｍがより好ましい。
前記体積平均粒径が、２μｍ未満であると、分級処理及び入手が困難であり、１０μｍを超えると、接合端子のファインピッチ化に伴う、該接合端子の狭小化への対応が困難となることがある。
前記導電性粒子の比重としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、粒径としては、１μｍ〜５０μｍを好適に用いることができる。更にファインピッチ化した接続に使用する場合は、１μｍ〜１０μｍの粒径を有する導電性粒子を好適に用いることができる。回路部材における配線材の種類、高さ、接続面積などによって、適宜選択することができる。
【００２１】
−−光硬化性樹脂−−
前記光硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光ラジカル硬化性樹脂、光カチオン硬化性樹脂、などが挙げられる。
前記光ラジカル硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ（メタ）アクリレート類、ウレタン（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリレートオリゴマーなどが挙げられる。
前記光ラジカル硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシメトキシ）フェニル]プロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシエトキシ）フェニル]プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ウレタンアクリレート、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
さらに、前記アクリル樹脂としては、前記アクリレートをメタクリレートにしたものが挙げられ、これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記光カチオン硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、脂環式エポキシ樹脂それらの変性エポキシ樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
また、光ラジカル硬化性樹脂、光カチオン硬化性樹脂を混合などして、併用してもよい。
【００２２】
−−硬化剤−−
前記硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、波長領域２００ｎｍ〜７５０ｎｍの光により活性なカチオン種又はラジカル種を発生させる硬化剤、などが挙げられる。
カチオン種を発生する光カチオン硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スルホニウム塩、オニウム塩、などが挙げられ、種々のエポキシ樹脂を良好に硬化させることができる。
ラジカル種を発生する光ラジカル硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系重合開始剤、オシムエステル系光重合開始剤、などが挙げられ、種々のアクリレートを良好に硬化させることができる。
なお、前記波長領域２００ｎｍ〜７５０ｎｍの光により活性なカチオン種又はラジカル種を発生させる硬化剤としては、例えば、光ラジカル硬化剤（商品名：イルガキュア６５１、チバスぺシャリティーケミカルズ社製）、光カチオン硬化剤（商品名：イルガキュア３６９、チバスぺシャリティーケミカルズ社製）、などが挙げられる。
また、光ラジカル硬化剤、光カチオン硬化剤を混合などして、併用してもよい。
【００２３】
−−熱可塑性樹脂（膜形成樹脂）−−
前記熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェノキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンイソプレン樹脂、ニトリルブタジエン樹脂、などが挙げられる。
【００２４】
−−その他の成分−−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、顔料、シランカップリング剤、無機フィラー、有機フィラー、などが挙げられる。
【００２５】
−−−顔料−−−
前記顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、群青、ベンガラ、リトポン、鉛、カドミウム、鉄、コバルト、アルミニウム、塩酸塩、硫酸塩等の無機顔料；アゾ顔料、銅フタロシアニン顔料等の有機顔料；などが挙げられる。
【００２６】
−−−シランカップリング剤−−−
前記シランカップリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、などが挙げられる。
【００２７】
−−−無機フィラー−−−
前記無機フィラーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、硫酸バリウム、タルク、炭酸カルシウム、ガラス粉、石英粉、などが挙げられる。
【００２８】
−−−有機フィラー−−−
前記有機フィラーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタンパウダー、アクリルパウダー、シリコーンパウダー、などが挙げられる。
【００２９】
−その他の層−
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、剥離層を挙げることができる。
前記剥離層としては、その形状、構造、大きさ、厚み、材料（材質）などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、剥離性の良好なものや耐熱性が高いものが好ましく、例えば、シリコーン等の剥離剤が塗布された透明な剥離ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シートなどが好適に挙げられる。また、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）シートを用いてもよい。
【００３０】
図１に示すように、本発明の接合体１００は、第１の回路部材としてのＬＣＤパネル１０と、第２の回路部材としてのＩＣチップ１１と、異方性導電フィルム１２とを有する。ＩＣチップ１１における端子１１ａと、異方性導電フィルム１２における導電性粒子１２ａと、ＬＣＤパネル１０における端子（不図示）とが導通されることにより、ＬＣＤパネル１０とＩＣチップ１１とが電気的に接続される。
【００３１】
（接合体の製造方法）
本発明の接合体の製造方法は、少なくとも、配置工程と、超音波印加工程と、光照射工程とを含み、さらに、必要に応じて適宜選択した、その他の工程を含む。
【００３２】
＜配置工程＞
前記配置工程は、第１の回路部材、異方性導電フィルム、及び第２の回路部材をこの順で配置する工程である。
【００３３】
＜超音波印加工程＞
前記超音波印加工程は、第１の回路部材と第２の回路部材とを異方性導電フィルムを介して圧接する際に、超音波を印加する工程である。
【００３４】
前記圧接とは、第１の回路部材と第２の回路部材とが異方性導電フィルムを介して導通がとれること、即ち、異方性導電フィルムにおける導電性粒子が、第１及び第２の回路部材の接続端子に接する状態であることを意味する。
前記圧接は、例えば、ヒートツール等の押圧部材（図１における２０）を用いて、前記第１の回路部材及び前記第２の回路部材のいずれかを押圧することにより行われ、前記押圧部材と前記第２の回路部材との間にテフロン（登録商標）等による緩衝材を介装してもよい。前記緩衝材を介装することにより、押圧ばらつきを低減できると共に、ヒートツールが汚れるのを防止することができる。
【００３５】
前記押圧部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、押圧対象よりも大面積である押圧部材を用いて押圧を１回で行ってもよく、また、押圧対象よりも小面積である押圧部材を用いて押圧を数回に分けて行ってもよい。
【００３６】
前記押圧部材の先端形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、平面状、曲面状、などが挙げられる。なお、前記先端形状が曲面状である場合、前記曲面状に沿って押圧してもよい。
【００３７】
前記押圧時における押圧力としては、特に制限はなく、回路部材の種類や、目的に応じて様々であり、押圧力の範囲はその中から適宜選択することができる。
【００３８】
最適な硬化率に達するまで押圧を維持することが好ましい。前記最適な硬化率としては、接続材料及び回路部材の種類によっても異なるが、６０％〜１００％が好ましく、７０％〜１００％がより好ましい。
前記硬化率が６０％未満である場合、接続不良が起こる場合がある。
【００３９】
前記超音波の周波数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚが好ましく、２０ｋＨｚ〜６０ｋＨｚがより好ましい。
前記周波数が、１０ｋＨｚ未満であると、 回路部材を押し込む力が足りず、接続不良を生じることがあり、１００ｋＨｚを超えると、回路部材の接合端子が変形してショートや接続不良を引き起こすことがある。
【００４０】
前記超音波の振動方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、第１の回路部材又は第２の回路部材の平面に対して、水平振動でも、垂直振動のいずれであってもよい。第１の回路部材又は第２の回路部材へのダメージ低減の観点からは水平振動が好ましく、ファインピッチ接続のアライメントずれを防止する観点からは、垂直振動が好ましい。
【００４１】
前記超音波印加時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１秒間〜２．０秒間が好ましく、０．５秒間〜１．０秒間がより好ましい。
前記超音波印加時間が、０．１秒間未満であると、回路部材の押し込み不足が発生することがあり、２．０秒間を超えると、回路部材の配線が変形してしまうことがある。
【００４２】
前記超音波印加により、金属が溶融し、例えば、導電性粒子における金と回路部材の接合端子（バンプ）における金との結合、導電性粒子における金と回路部材の接合端子（バンプ）におけるスズとの結合、を形成できる。
前記超音波印加手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、
例えば、振動子などが内蔵された超音波印加可能な押圧部材（図１における２０）、など挙げられる。
【００４３】
＜光照射工程＞
前記光照射工程は、超音波を印加した後に、第１の回路部材と第２の回路部材とを異方性導電フィルムを介して圧接させながら、異方性導電フィルムに光を照射する工程である。
前記圧接とは、第１の回路部材と第２の回路部材とが異方性導電フィルムを介して導通がとれること、即ち、異方性導電フィルムにおける導電性粒子が、第１及び第２の回路部材の接続端子に接する状態であることを意味する。
第１の回路部材と第２の回路部材とを異方性導電フィルムを介して圧接させるために、例えば、第１の回路部材及び第２の回路部材の少なくともいずれかが押圧される。
【００４４】
前記光としては、光硬化性樹脂を硬化可能な光である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、波長２００ｎｍ〜７５０ｎｍの光（紫外線）が好ましい。
また、前記光を発する光源（図１における３０）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＬＥＤ光源、ＵＶランプ光源、などが挙げられる。
【００４５】
光照射のタイミングとしては、押圧及び超音波照射により、第１の回路部材と第２の回路部材とを異方性導電フィルムを介して圧接させ、その後、光照射される。また、光照射の際には、超音波印加は、停止されている。これは、光硬化がなされた状態で超音波を印加すると、接合体にクラックが生じる場合があり、接続信頼性が低下してしまうからである。
【００４６】
前記光照射の照射方向としては、特に制限はなく、照射効率などに応じて適宜選択することができ、例えば、照射対象に対して垂線方向であってもよく、また、前記垂線方向に対して傾斜した方向であってもよい。
【００４７】
さらに、第１の回路部材と第２の回路部材とを異方性導電フィルムを介して圧接させながら光を照射した後に、さらに、第２の回路部材を第１の回路部材側に押圧しないで、０．５秒間以上の光照射をおこなってもよい。これにより、押し込む応力が低減した状態で更に硬化を行うことができ、接続信頼性をさらに高めることができる。
【００４８】
前記押圧時における押圧力としては、特に制限はなく、回路部材の種類や、目的に応じて様々であり、押圧力の範囲はその中から適宜選択することができる。
【００４９】
最適な硬化率に達するまで押圧を維持することが好ましい。前記最適な硬化率としては、接続材料及び回路部材の種類によっても異なるが、６０％〜１００％が好ましく、７０％〜１００％がより好ましい。
前記硬化率が６０％未満である場合、接続不良が起こる場合がある。
【００５０】
前記光照射時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１．０秒間〜１０．０秒間が好ましく、１．０秒間〜５．０秒間がより好ましい。
前記光照射時間が、１．０秒間未満であると、十分に光硬化できないことがあり、１０．０秒間を超えると、短時間接続ができなくなりタクトタイムが増加することにより、コスト高となってしまうことがある。
【００５１】
超音波印加と光照射とは、異方性導電フィルムに対して、相対する方向から行うことが好ましい。例えば、超音波印加を一方の回路部材（電子部品又はＦＣＰ）側から行い、光照射を他方の回路部材（配線基板）側から行うことが好ましい。
光照射を他方の回路部材から行うことにより、一方の回路部材を押圧するための押圧部材が光を遮ることがないので、光照射効率を向上させることができ、もって押圧しながら光硬化させることができる。
【００５２】
例えば、ガラス配線基板とＩＣチップとの接続を行うＣＯＧ実装においては、ガラス配線基板上に紫外線硬化性樹脂を含む異方性導電フィルムを配置し、ＩＣチップ側から超音波で異方性導電フィルムを溶融させてＩＣチップを押し込んだ後、圧力を加えた状態でガラス基板側から紫外線照射を行い、硬化させることにより、ガラス配線基板とＩＣチップとの接続を加熱することなく行った。これにより、熱収縮によるパネル反りを防止することができ、もって表示ムラの問題を解決することができる。
また、ガラス配線基板とＣＯＦとの接続を行うＣＯＦ実装においては、同様の接続方法で熱伸縮によるアライメントずれを低減することができ、十分な接続面積の確保と端子ショートの防止が可能となる。
なお、異方性導電フィルムの溶融を促す目的で、補助的に６０℃〜１００℃の熱をかけて実装を行ってもよい。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
【００５４】
（製造例１）
フェノキシ樹脂（商品名：ＹＰ５０、東都化成社製）６０質量部と、光ラジカル重合性樹脂（商品名：ＥＢ−６００、ダイセル サイテック社製）３５質量部と、シランカップリング剤（商品名：ＫＢＭ−５０３、信越化学工業社製）１部と、光ラジカル硬化剤（商品名：イルガキュア６５１、チバスぺシャリティーケミカルズ社製）２部とを含む接着剤中に、金メッキ導電性粒子（商品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業社製）を粒子密度２０，０００個／ｍｍ２になるように分散させた厚み２０μｍのフィルム状接続材料Ａを得た。
【００５５】
（製造例２）
フェノキシ樹脂（商品名：ＹＰ５０、東都化成社製）６０質量部と、光カチオン硬化性樹脂（液状エポキシ樹脂）（商品名：ＪＥＲ−８２８、ジャパンエポキシレジン社製）３５質量部と、シランカップリング剤（商品名：ＫＢＭ−４０３、信越化学工業社製）１部と、光カチオン硬化剤（商品名：イルガキュア３６９、チバスぺシャリティーケミカルズ社製）２部とを含む接着剤中に、金メッキ導電性粒子（商品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業社製）を粒子密度２０，０００個／ｍｍ２になるように分散させた厚み２０μｍのフィルム状接続材料Ｂを得た。
【００５６】
（製造例３）
フェノキシ樹脂（商品名：ＹＰ５０、東都化成社製）６０質量部と、光ラジカル硬化性樹脂（商品名：ＥＢ−６００、ダイセル サイテック社製）３５質量部と、シランカップリング剤（商品名：ＫＢＭ−５０３、信越化学工業社製）１部と、熱ラジカル硬化剤（商品名：パーブチルＯ、日油社製）２部とを含む接着剤中に、金メッキ導電性粒子（商品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業社製）を粒子密度２０，０００個／ｍｍ２になるように分散させた厚み２０μｍのフィルム状接続材料Ｃを得た。
【００５７】
（製造例４）
製造例２において、金メッキ導電性粒子を分散させないこと以外は、製造例２と同様にしてフィルム状接続材料Ｄを得た。
【００５８】
（製造例５）
製造例２において、金メッキ導電性粒子の代わりに銀メッキ導電性粒子を用いたこと以外は、製造例２と同様にしてフィルム状接続材料Ｅを得た。
【００５９】
（製造例６）
製造例２において、金メッキ導電性粒子の代わりに銅メッキ導電性粒子を用いたこと以外は、製造例２と同様にしてフィルム状接続材料Ｆを得た。
【００６０】
（製造例７）
製造例２において、金メッキ導電性粒子の代わりにニッケルメッキ導電性粒子を用いたこと以外は、製造例２と同様にしてフィルム状接続材料Ｇを得た。
【００６１】
（製造例８）
製造例２において、金メッキ導電性粒子の代わりにパラジウムメッキ導電性粒子を用いたこと以外は、製造例２と同様にしてフィルム状接続材料Ｈを得た。
【００６２】
（実施例１）
ＩＣチップのパターンに対応したアルミ配線パターンガラス基板（商品名：１７３７Ｆ、コーニング社製、サイズ：５０ｍｍ×３０ｍｍ×０．５ｍｍ）上に、製造例１で作製したフィルム状接続材料Ａを配置し、フィルム状接続材料Ａ上にＩＣチップ（寸法：１．８ｍｍ×２０．０ｍｍ、厚さ：０．５ｍｍ、金バンプサイズ：３０μｍ×８５μｍ、バンプ高さ：１５μｍ、ピッチ：５０μｍ）を配置し、ＩＣチップとアルミ配線パターンガラス基板とをフィルム状接続材料Ａを介して圧接する際に、振動５０Ｈｚ、振幅２μｍ、押圧力６０ＭＰａの条件で超音波を１．０秒間印加した後、押圧力６０ＭＰａを保持したまま、アルミ配線パターンガラス基板側からメタルハライドランプ（商品名：ＭＬＤＳ２５０、岩崎電気（株）製）を用いて紫外線を５．０秒間、光量５，０００ｍＪ／ｃｍ２照射して、接合体１を作製した。
【００６３】
（実施例２）
実施例１において、フィルム状接続材料Ａを用いる代わりに、製造例２で作製したフィルム状接続材料Ｂを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接合体２を作製した。
【００６４】
（実施例３）
実施例１において、フィルム状接続材料Ａを用いる代わりに、製造例５で作製したフィルム状接続材料Ｅを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接合体３を作製した。
【００６５】
（実施例４）
実施例１において、フィルム状接続材料Ａを用いる代わりに、製造例６で作製したフィルム状接続材料Ｆを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接合体４を作製した。
【００６６】
（実施例５）
実施例１において、フィルム状接続材料Ａを用いる代わりに、製造例７で作製したフィルム状接続材料Ｇを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接合体５を作製した。
【００６７】
（実施例６）
実施例１において、フィルム状接続材料Ａを用いる代わりに、製造例８で作製したフィルム状接続材料Ｈを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接合体６を作製した。
【００６８】
（比較例１）
製造例３で作製したフィルム状接続材料Ｃを用いて、ＩＣチップ（寸法：１．８ｍｍ×２０．０ｍｍ、厚さ：０．５ｍｍ、金バンプサイズ：３０μｍ×８５μｍ、バンプ高さ：１５μｍ、ピッチ：５０μｍ）と、ＩＣチップのパターンに対応したアルミ配線パターンガラス基板（商品名：１７３７F、コーニング社製、サイズ：５０ｍｍ×３０ｍｍ×０．５ｍｍ）とを１７０℃、８０ＭＰａ、１０．０秒間の接続条件で接合体７を作製した。
【００６９】
（比較例２）
実施例１において、フィルム状接続材料Ａを用いる代わりに、製造例４で作製したフィルム状接続材料Ｄを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接合体８を作製した。
【００７０】
（比較例３）
実施例１において、超音波を１．０秒間印加した後、紫外線を５．０秒間照射する代わりに、超音波印加と紫外線照射を同時に１．０秒間行い、さらに紫外線照射のみを４．０秒間行ったこと以外は、実施例１と同様にして、接合体９を作製した。
【００７１】
（比較例４）
実施例１において、超音波を１．０秒間印加した後、紫外線を５．０秒間照射する代わりに、紫外線を５．０秒間照射した後、超音波を１．０秒間印加したこと以外は、実施例１と同様にして、接合体１０を作製した。
【００７２】
実施例１〜６及び比較例１〜４で作製した接合体１〜１０について、以下の測定を行った。
【００７３】
＜反応率（硬化率）の測定＞
アルミ配線パターンガラス基板におけるアルミ配線パターンの裏側に存在するフィルム状接続材料の反応率（硬化率）を、赤外分光光度計（品番ＦＴ／ＩＲ−４１００、日本分光社製）を用いて、実装前と実装後のエポキシ吸収波長の減衰量（％）または、不飽和基の吸収波長の減衰量（％）から算出した。結果を表１に示す。
【００７４】
＜反り量の測定＞
触針式表面粗度計（商品名：ＳＥ−３Ｈ、小阪研究所社製）を用いて、ガラス基板の下側からスキャンし、ＩＣチップ圧着後のアルミ配線パターンガラス基板面の反り量（μｍ）を測定した。結果を表１に示す。
【００７５】
＜接続抵抗の測定＞
デジタルマルチメーター（商品名：デジタルマルチメーター７５６１、横河電機（株）社製）を用いて、初期の接続抵抗（Ω）及び環境試験（８５℃／８５％／５００ｈｒ）後の接続抵抗（Ω）の測定を行った。結果を表１に示す。
【００７６】
＜初期接着強度の測定＞
ダイシェア測定機（商品名：Ｄａｇｅ２４００、デイジ社製）を用いて、初期接着強度（ｋｇ／ＩＣ）の測定を行った。結果を表１に示す。
【００７７】
【表１】
【００７８】
表１より、超音波と紫外線を併用して接合体を作製することで、高温に加熱することなく接続することができ、もって接合体パネルの反りを抑制して表示ムラの問題を解決することができる。また、実装後の接合体の残留応力が小さいため、接続信頼性が高い。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の接合体の製造方法は、例えば、ＩＣタグ、ＩＣカード、メモリーカード、フラットパネルディスプレイなどの製造に好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０ ＬＣＤパネル（回路部材）
１１ ＩＣチップ（回路部材）
１１ａ 端子
１２ 異方性導電フィルム
１２ａ 導電性粒子
２０ 押圧部材
３０ 光源
１００ 接合体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子部品を接続する手段として、導電性粒子が分散された樹脂を剥離膜に塗布したテープ状の接続材料（例えば、異方性導電フィルム（ＡＣＦ；Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））が用いられている。
【０００３】
この異方性導電フィルムは、例えば、電子部品（ＩＣチップ）又はフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）の端子と、ＬＣＤパネルのガラス基板上に形成されたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）電極とを接続する場合を始めとして、種々の端子同士を接着すると共に電気的に接続して接合体を作製する場合に用いられている。
【０００４】
特に、前記異方性導電フィルムを用いて、ＬＣＤパネルなどにＩＣチップを実装するＣＯＧ実装、及び、前記異方性導電フィルムを用いて、ＬＣＤパネルなどに金属配線を有するフレキシブルテープに接合したＩＣチップを実装するＣＯＦ実装が、液晶ディスプレイの高精細化、薄型化及び狭額縁化に伴って、注目されている。
しかしながら、現状のＣＯＧ実装では、温度１５０℃〜２５０℃で５秒間〜１０秒間の熱量を加えて接続を行っており、ＩＣチップとパネルの熱伸縮差によってパネルが反ってしまい、画面表示ムラが発生してしまうという問題がある。さらに、現状のＣＯＦ実装でも、同様に、温度１５０℃〜２５０℃で５秒間〜１０秒間の熱量を加えて接続を行っており、フレキシブルテープに接合したＩＣチップの熱伸縮によりアライメントにずれが生じてしまい、接続不良、端子間ショートが発生してしまうという問題がある。
【０００５】
上記問題を解決する手段として、光硬化、超音波印加を利用した異方性導電接続に注目が集まっている。
【０００６】
例えば、硬化剤として有機過酸化物を含む異方性導電フィルムに超音波を印加して基板同士の接続を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、この技術には、異方性導電フィルムが熱硬化するので、熱伸縮による問題を依然として解決することができないという問題がある。
【０００７】
また、回路基板間に、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂を塗布し、回路基板の端子を超音波で接合し、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂を紫外線（ＵＶ）で硬化する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、この技術には、十分な接合強度が得られず、接続信頼性が低いという問題がある。
【０００８】
さらに、ＹＡＧレーザ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、などにより発生した光ビームを異方性導電フィルムに照射することにより加熱しながら、超音波印加を行う技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
しかしながら、この技術には、光照射により硬化する光硬化性樹脂を含む異方性導電フィルム（例えば、特許文献４参照）を用いると、接合（接着）強度が十分でなく、さらに、電気特性に劣るという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−４０６７号公報
【特許文献２】特開２００５−２０９７０４号公報
【特許文献３】特開平８−１４６４５１号公報
【特許文献４】特開２０１０−１６３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、電気特性に優れ、反りを抑制して、接続信頼性を向上させることができる接合体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決する手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 第１の回路部材と第２の回路部材とが、導電性粒子及び光硬化性樹脂を含む異方性導電フィルムを介して、電気的に接合されてなる接合体の製造方法において、前記第１の回路部材、前記異方性導電フィルム及び前記第２の回路部材をこの順で配置する工程と、前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを前記異方性導電フィルムを介して圧接する際に、超音波を印加する工程と、前記超音波を印加した後に、前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを前記異方性導電フィルムを介して圧接させながら、前記異方性導電フィルムに光を照射する工程と、を含むことを特徴とする接合体の製造方法である。
＜２＞ 異方性導電フィルムに対して一方の側から超音波を照射し、前記異方性導電フィルムに対して他方の側から光を照射する前記＜１＞に記載の接合体の製造方法である。
＜３＞ 照射される光の波長が２００ｎｍ〜７５０ｎｍである前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の接合体の製造方法である。
＜４＞ 光硬化性樹脂が光カチオン硬化性樹脂及び光ラジカル硬化性樹脂のいずれかを少なくとも含む前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の接合体の製造方法である。
＜５＞ 超音波の印加時間が０．１秒間〜２．０秒間であり、光の照射時間が１．０秒間〜５．０秒間である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の接合体の製造方法である。
＜６＞ 前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする接合体である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、電気特性に優れ、反りを抑制して、接続信頼性を向上させることができる接合体及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の接合体を示す概略説明図である。
【００１４】
（接合体）
本発明の接合体は、少なくとも第１の回路部材と、第２の回路部材と、異方性導電フィルムとを有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、その他の部材を有してなる。
【００１５】
＜第１及び第２の回路部材＞
前記第１及び第２の回路部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、配線基板、電子部品、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）が挙げられる。
【００１６】
前記配線基板としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＬＣＤ基板、ＰＤＰ基板、有機ＥＬ基板、などが挙げられる。
前記配線基板の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光透過性である点で、ガラス、透明プラスチック、などが好ましい。
前記配線基板の波長２００ｎｍ〜７５０ｎｍの光の透過率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０％〜１００％が好ましく、７０％〜１００％がより好ましい。
前記透過率が、５０％未満であると、バインダーの硬化率が低い部位ができやすくなり、接続不良を生じる場合がある。一方、前記透過率が前記特に好ましい範囲内であると、全体的に均一な硬化状態が得られ易くなり、良好な接続状態を保持できるようになる点で有利である。
また、ガラス基板上の金属配線等によって部分的に光を透過しない部位（非透光部位）が存在する場合でも、好適に使用することができる。前記非透光部位の基板における比率としては、良好なバインダーの硬化の観点から、５０％以下が好ましく、３０％以下がより好ましい。
【００１７】
前記電子部品としては、例えば、ＩＣチップ、ＩＣチップを搭載したＴＡＢテープ、などが挙げられる。
【００１８】
＜異方性導電フィルム＞
前記異方性導電フィルムは、少なくとも導電層を有してなり、さらに必要に応じて、その他の層を有してなる。
本発明の前記異方性導電フィルムは、膜形成樹脂（熱可塑性樹脂）、光硬化性樹脂、導電性粒子、及び硬化剤を少なくとも含むことが好ましい。
【００１９】
−導電層−
前記導電層は、少なくとも導電性粒子及び光硬化性樹脂を含み、さらに必要に応じて、硬化剤、熱可塑性樹脂、その他の成分を含んでいてもよい。
【００２０】
−−導電性粒子−−
前記導電性粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半田、ニッケル、金、銀、銅等の金属粒子；金属（ニッケル、金、銀、パラジウム、アルミニウム、銅等）で被覆（メッキ）された樹脂粒子等の有機フィラー；金属（ニッケル、金、銀、パラジウム、アルミニウム、銅等）で被覆（メッキ）された、ガラス粒子、セラミック粒子等の無機フィラー；などが挙げられる。
前記導電性粒子の粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、体積平均粒径で、２μｍ〜１０μｍが好ましく、２μｍ〜４μｍがより好ましい。
前記体積平均粒径が、２μｍ未満であると、分級処理及び入手が困難であり、１０μｍを超えると、接合端子のファインピッチ化に伴う、該接合端子の狭小化への対応が困難となることがある。
前記導電性粒子の比重としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、粒径としては、１μｍ〜５０μｍを好適に用いることができる。更にファインピッチ化した接続に使用する場合は、１μｍ〜１０μｍの粒径を有する導電性粒子を好適に用いることができる。回路部材における配線材の種類、高さ、接続面積などによって、適宜選択することができる。
【００２１】
−−光硬化性樹脂−−
前記光硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光ラジカル硬化性樹脂、光カチオン硬化性樹脂、などが挙げられる。
前記光ラジカル硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ（メタ）アクリレート類、ウレタン（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリレートオリゴマーなどが挙げられる。
前記光ラジカル硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシメトキシ）フェニル]プロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシエトキシ）フェニル]プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ウレタンアクリレート、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
さらに、前記アクリル樹脂としては、前記アクリレートをメタクリレートにしたものが挙げられ、これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記光カチオン硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、脂環式エポキシ樹脂それらの変性エポキシ樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
また、光ラジカル硬化性樹脂、光カチオン硬化性樹脂を混合などして、併用してもよい。
【００２２】
−−硬化剤−−
前記硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、波長領域２００ｎｍ〜７５０ｎｍの光により活性なカチオン種又はラジカル種を発生させる硬化剤、などが挙げられる。
カチオン種を発生する光カチオン硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スルホニウム塩、オニウム塩、などが挙げられ、種々のエポキシ樹脂を良好に硬化させることができる。
ラジカル種を発生する光ラジカル硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系重合開始剤、オシムエステル系光重合開始剤、などが挙げられ、種々のアクリレートを良好に硬化させることができる。
なお、前記波長領域２００ｎｍ〜７５０ｎｍの光により活性なカチオン種又はラジカル種を発生させる硬化剤としては、例えば、光ラジカル硬化剤（商品名：イルガキュア６５１、チバスぺシャリティーケミカルズ社製）、光カチオン硬化剤（商品名：イルガキュア３６９、チバスぺシャリティーケミカルズ社製）、などが挙げられる。
また、光ラジカル硬化剤、光カチオン硬化剤を混合などして、併用してもよい。
【００２３】
−−熱可塑性樹脂（膜形成樹脂）−−
前記熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェノキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンイソプレン樹脂、ニトリルブタジエン樹脂、などが挙げられる。
【００２４】
−−その他の成分−−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、顔料、シランカップリング剤、無機フィラー、有機フィラー、などが挙げられる。
【００２５】
−−−顔料−−−
前記顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、群青、ベンガラ、リトポン、鉛、カドミウム、鉄、コバルト、アルミニウム、塩酸塩、硫酸塩等の無機顔料；アゾ顔料、銅フタロシアニン顔料等の有機顔料；などが挙げられる。
【００２６】
−−−シランカップリング剤−−−
前記シランカップリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、などが挙げられる。
【００２７】
−−−無機フィラー−−−
前記無機フィラーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、硫酸バリウム、タルク、炭酸カルシウム、ガラス粉、石英粉、などが挙げられる。
【００２８】
−−−有機フィラー−−−
前記有機フィラーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタンパウダー、アクリルパウダー、シリコーンパウダー、などが挙げられる。
【００２９】
−その他の層−
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、剥離層を挙げることができる。
前記剥離層としては、その形状、構造、大きさ、厚み、材料（材質）などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、剥離性の良好なものや耐熱性が高いものが好ましく、例えば、シリコーン等の剥離剤が塗布された透明な剥離ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シートなどが好適に挙げられる。また、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）シートを用いてもよい。
【００３０】
図１に示すように、本発明の接合体１００は、第１の回路部材としてのＬＣＤパネル１０と、第２の回路部材としてのＩＣチップ１１と、異方性導電フィルム１２とを有する。ＩＣチップ１１における端子１１ａと、異方性導電フィルム１２における導電性粒子１２ａと、ＬＣＤパネル１０における端子（不図示）とが導通されることにより、ＬＣＤパネル１０とＩＣチップ１１とが電気的に接続される。
【００３１】
（接合体の製造方法）
本発明の接合体の製造方法は、少なくとも、配置工程と、超音波印加工程と、光照射工程とを含み、さらに、必要に応じて適宜選択した、その他の工程を含む。
【００３２】
＜配置工程＞
前記配置工程は、第１の回路部材、異方性導電フィルム、及び第２の回路部材をこの順で配置する工程である。
【００３３】
＜超音波印加工程＞
前記超音波印加工程は、第１の回路部材と第２の回路部材とを異方性導電フィルムを介して圧接する際に、超音波を印加する工程である。
【００３４】
前記圧接とは、第１の回路部材と第２の回路部材とが異方性導電フィルムを介して導通がとれること、即ち、異方性導電フィルムにおける導電性粒子が、第１及び第２の回路部材の接続端子に接する状態であることを意味する。
前記圧接は、例えば、ヒートツール等の押圧部材（図１における２０）を用いて、前記第１の回路部材及び前記第２の回路部材のいずれかを押圧することにより行われ、前記押圧部材と前記第２の回路部材との間にテフロン（登録商標）等による緩衝材を介装してもよい。前記緩衝材を介装することにより、押圧ばらつきを低減できると共に、ヒートツールが汚れるのを防止することができる。
【００３５】
前記押圧部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、押圧対象よりも大面積である押圧部材を用いて押圧を１回で行ってもよく、また、押圧対象よりも小面積である押圧部材を用いて押圧を数回に分けて行ってもよい。
【００３６】
前記押圧部材の先端形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、平面状、曲面状、などが挙げられる。なお、前記先端形状が曲面状である場合、前記曲面状に沿って押圧してもよい。
【００３７】
前記押圧時における押圧力としては、特に制限はなく、回路部材の種類や、目的に応じて様々であり、押圧力の範囲はその中から適宜選択することができる。
【００３８】
最適な硬化率に達するまで押圧を維持することが好ましい。前記最適な硬化率としては、接続材料及び回路部材の種類によっても異なるが、６０％〜１００％が好ましく、７０％〜１００％がより好ましい。
前記硬化率が６０％未満である場合、接続不良が起こる場合がある。
【００３９】
前記超音波の周波数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚが好ましく、２０ｋＨｚ〜６０ｋＨｚがより好ましい。
前記周波数が、１０ｋＨｚ未満であると、 回路部材を押し込む力が足りず、接続不良を生じることがあり、１００ｋＨｚを超えると、回路部材の接合端子が変形してショートや接続不良を引き起こすことがある。
【００４０】
前記超音波の振動方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、第１の回路部材又は第２の回路部材の平面に対して、水平振動でも、垂直振動のいずれであってもよい。第１の回路部材又は第２の回路部材へのダメージ低減の観点からは水平振動が好ましく、ファインピッチ接続のアライメントずれを防止する観点からは、垂直振動が好ましい。
【００４１】
前記超音波印加時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１秒間〜２．０秒間が好ましく、０．５秒間〜１．０秒間がより好ましい。
前記超音波印加時間が、０．１秒間未満であると、回路部材の押し込み不足が発生することがあり、２．０秒間を超えると、回路部材の配線が変形してしまうことがある。
【００４２】
前記超音波印加により、金属が溶融し、例えば、導電性粒子における金と回路部材の接合端子（バンプ）における金との結合、導電性粒子における金と回路部材の接合端子（バンプ）におけるスズとの結合、を形成できる。
前記超音波印加手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、
例えば、振動子などが内蔵された超音波印加可能な押圧部材（図１における２０）、など挙げられる。
【００４３】
＜光照射工程＞
前記光照射工程は、超音波を印加した後に、第１の回路部材と第２の回路部材とを異方性導電フィルムを介して圧接させながら、異方性導電フィルムに光を照射する工程である。
前記圧接とは、第１の回路部材と第２の回路部材とが異方性導電フィルムを介して導通がとれること、即ち、異方性導電フィルムにおける導電性粒子が、第１及び第２の回路部材の接続端子に接する状態であることを意味する。
第１の回路部材と第２の回路部材とを異方性導電フィルムを介して圧接させるために、例えば、第１の回路部材及び第２の回路部材の少なくともいずれかが押圧される。
【００４４】
前記光としては、光硬化性樹脂を硬化可能な光である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、波長２００ｎｍ〜７５０ｎｍの光（紫外線）が好ましい。
また、前記光を発する光源（図１における３０）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＬＥＤ光源、ＵＶランプ光源、などが挙げられる。
【００４５】
光照射のタイミングとしては、押圧及び超音波照射により、第１の回路部材と第２の回路部材とを異方性導電フィルムを介して圧接させ、その後、光照射される。また、光照射の際には、超音波印加は、停止されている。これは、光硬化がなされた状態で超音波を印加すると、接合体にクラックが生じる場合があり、接続信頼性が低下してしまうからである。
【００４６】
前記光照射の照射方向としては、特に制限はなく、照射効率などに応じて適宜選択することができ、例えば、照射対象に対して垂線方向であってもよく、また、前記垂線方向に対して傾斜した方向であってもよい。
【００４７】
さらに、第１の回路部材と第２の回路部材とを異方性導電フィルムを介して圧接させながら光を照射した後に、さらに、第２の回路部材を第１の回路部材側に押圧しないで、０．５秒間以上の光照射をおこなってもよい。これにより、押し込む応力が低減した状態で更に硬化を行うことができ、接続信頼性をさらに高めることができる。
【００４８】
前記押圧時における押圧力としては、特に制限はなく、回路部材の種類や、目的に応じて様々であり、押圧力の範囲はその中から適宜選択することができる。
【００４９】
最適な硬化率に達するまで押圧を維持することが好ましい。前記最適な硬化率としては、接続材料及び回路部材の種類によっても異なるが、６０％〜１００％が好ましく、７０％〜１００％がより好ましい。
前記硬化率が６０％未満である場合、接続不良が起こる場合がある。
【００５０】
前記光照射時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１．０秒間〜１０．０秒間が好ましく、１．０秒間〜５．０秒間がより好ましい。
前記光照射時間が、１．０秒間未満であると、十分に光硬化できないことがあり、１０．０秒間を超えると、短時間接続ができなくなりタクトタイムが増加することにより、コスト高となってしまうことがある。
【００５１】
超音波印加と光照射とは、異方性導電フィルムに対して、相対する方向から行うことが好ましい。例えば、超音波印加を一方の回路部材（電子部品又はＦＣＰ）側から行い、光照射を他方の回路部材（配線基板）側から行うことが好ましい。
光照射を他方の回路部材から行うことにより、一方の回路部材を押圧するための押圧部材が光を遮ることがないので、光照射効率を向上させることができ、もって押圧しながら光硬化させることができる。
【００５２】
例えば、ガラス配線基板とＩＣチップとの接続を行うＣＯＧ実装においては、ガラス配線基板上に紫外線硬化性樹脂を含む異方性導電フィルムを配置し、ＩＣチップ側から超音波で異方性導電フィルムを溶融させてＩＣチップを押し込んだ後、圧力を加えた状態でガラス基板側から紫外線照射を行い、硬化させることにより、ガラス配線基板とＩＣチップとの接続を加熱することなく行った。これにより、熱収縮によるパネル反りを防止することができ、もって表示ムラの問題を解決することができる。
また、ガラス配線基板とＣＯＦとの接続を行うＣＯＦ実装においては、同様の接続方法で熱伸縮によるアライメントずれを低減することができ、十分な接続面積の確保と端子ショートの防止が可能となる。
なお、異方性導電フィルムの溶融を促す目的で、補助的に６０℃〜１００℃の熱をかけて実装を行ってもよい。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
【００５４】
（製造例１）
フェノキシ樹脂（商品名：ＹＰ５０、東都化成社製）６０質量部と、光ラジカル重合性樹脂（商品名：ＥＢ−６００、ダイセル サイテック社製）３５質量部と、シランカップリング剤（商品名：ＫＢＭ−５０３、信越化学工業社製）１部と、光ラジカル硬化剤（商品名：イルガキュア６５１、チバスぺシャリティーケミカルズ社製）２部とを含む接着剤中に、金メッキ導電性粒子（商品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業社製）を粒子密度２０，０００個／ｍｍ２になるように分散させた厚み２０μｍのフィルム状接続材料Ａを得た。
【００５５】
（製造例２）
フェノキシ樹脂（商品名：ＹＰ５０、東都化成社製）６０質量部と、光カチオン硬化性樹脂（液状エポキシ樹脂）（商品名：ＪＥＲ−８２８、ジャパンエポキシレジン社製）３５質量部と、シランカップリング剤（商品名：ＫＢＭ−４０３、信越化学工業社製）１部と、光カチオン硬化剤（商品名：イルガキュア３６９、チバスぺシャリティーケミカルズ社製）２部とを含む接着剤中に、金メッキ導電性粒子（商品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業社製）を粒子密度２０，０００個／ｍｍ２になるように分散させた厚み２０μｍのフィルム状接続材料Ｂを得た。
【００５６】
（製造例３）
フェノキシ樹脂（商品名：ＹＰ５０、東都化成社製）６０質量部と、光ラジカル硬化性樹脂（商品名：ＥＢ−６００、ダイセル サイテック社製）３５質量部と、シランカップリング剤（商品名：ＫＢＭ−５０３、信越化学工業社製）１部と、熱ラジカル硬化剤（商品名：パーブチルＯ、日油社製）２部とを含む接着剤中に、金メッキ導電性粒子（商品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業社製）を粒子密度２０，０００個／ｍｍ２になるように分散させた厚み２０μｍのフィルム状接続材料Ｃを得た。
【００５７】
（製造例４）
製造例２において、金メッキ導電性粒子を分散させないこと以外は、製造例２と同様にしてフィルム状接続材料Ｄを得た。
【００５８】
（製造例５）
製造例２において、金メッキ導電性粒子の代わりに銀メッキ導電性粒子を用いたこと以外は、製造例２と同様にしてフィルム状接続材料Ｅを得た。
【００５９】
（製造例６）
製造例２において、金メッキ導電性粒子の代わりに銅メッキ導電性粒子を用いたこと以外は、製造例２と同様にしてフィルム状接続材料Ｆを得た。
【００６０】
（製造例７）
製造例２において、金メッキ導電性粒子の代わりにニッケルメッキ導電性粒子を用いたこと以外は、製造例２と同様にしてフィルム状接続材料Ｇを得た。
【００６１】
（製造例８）
製造例２において、金メッキ導電性粒子の代わりにパラジウムメッキ導電性粒子を用いたこと以外は、製造例２と同様にしてフィルム状接続材料Ｈを得た。
【００６２】
（実施例１）
ＩＣチップのパターンに対応したアルミ配線パターンガラス基板（商品名：１７３７Ｆ、コーニング社製、サイズ：５０ｍｍ×３０ｍｍ×０．５ｍｍ）上に、製造例１で作製したフィルム状接続材料Ａを配置し、フィルム状接続材料Ａ上にＩＣチップ（寸法：１．８ｍｍ×２０．０ｍｍ、厚さ：０．５ｍｍ、金バンプサイズ：３０μｍ×８５μｍ、バンプ高さ：１５μｍ、ピッチ：５０μｍ）を配置し、ＩＣチップとアルミ配線パターンガラス基板とをフィルム状接続材料Ａを介して圧接する際に、振動５０Ｈｚ、振幅２μｍ、押圧力６０ＭＰａの条件で超音波を１．０秒間印加した後、押圧力６０ＭＰａを保持したまま、アルミ配線パターンガラス基板側からメタルハライドランプ（商品名：ＭＬＤＳ２５０、岩崎電気（株）製）を用いて紫外線を５．０秒間、光量５，０００ｍＪ／ｃｍ２照射して、接合体１を作製した。
【００６３】
（実施例２）
実施例１において、フィルム状接続材料Ａを用いる代わりに、製造例２で作製したフィルム状接続材料Ｂを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接合体２を作製した。
【００６４】
（実施例３）
実施例１において、フィルム状接続材料Ａを用いる代わりに、製造例５で作製したフィルム状接続材料Ｅを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接合体３を作製した。
【００６５】
（実施例４）
実施例１において、フィルム状接続材料Ａを用いる代わりに、製造例６で作製したフィルム状接続材料Ｆを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接合体４を作製した。
【００６６】
（実施例５）
実施例１において、フィルム状接続材料Ａを用いる代わりに、製造例７で作製したフィルム状接続材料Ｇを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接合体５を作製した。
【００６７】
（実施例６）
実施例１において、フィルム状接続材料Ａを用いる代わりに、製造例８で作製したフィルム状接続材料Ｈを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接合体６を作製した。
【００６８】
（比較例１）
製造例３で作製したフィルム状接続材料Ｃを用いて、ＩＣチップ（寸法：１．８ｍｍ×２０．０ｍｍ、厚さ：０．５ｍｍ、金バンプサイズ：３０μｍ×８５μｍ、バンプ高さ：１５μｍ、ピッチ：５０μｍ）と、ＩＣチップのパターンに対応したアルミ配線パターンガラス基板（商品名：１７３７F、コーニング社製、サイズ：５０ｍｍ×３０ｍｍ×０．５ｍｍ）とを１７０℃、８０ＭＰａ、１０．０秒間の接続条件で接合体７を作製した。
【００６９】
（比較例２）
実施例１において、フィルム状接続材料Ａを用いる代わりに、製造例４で作製したフィルム状接続材料Ｄを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接合体８を作製した。
【００７０】
（比較例３）
実施例１において、超音波を１．０秒間印加した後、紫外線を５．０秒間照射する代わりに、超音波印加と紫外線照射を同時に１．０秒間行い、さらに紫外線照射のみを４．０秒間行ったこと以外は、実施例１と同様にして、接合体９を作製した。
【００７１】
（比較例４）
実施例１において、超音波を１．０秒間印加した後、紫外線を５．０秒間照射する代わりに、紫外線を５．０秒間照射した後、超音波を１．０秒間印加したこと以外は、実施例１と同様にして、接合体１０を作製した。
【００７２】
実施例１〜６及び比較例１〜４で作製した接合体１〜１０について、以下の測定を行った。
【００７３】
＜反応率（硬化率）の測定＞
アルミ配線パターンガラス基板におけるアルミ配線パターンの裏側に存在するフィルム状接続材料の反応率（硬化率）を、赤外分光光度計（品番ＦＴ／ＩＲ−４１００、日本分光社製）を用いて、実装前と実装後のエポキシ吸収波長の減衰量（％）または、不飽和基の吸収波長の減衰量（％）から算出した。結果を表１に示す。
【００７４】
＜反り量の測定＞
触針式表面粗度計（商品名：ＳＥ−３Ｈ、小阪研究所社製）を用いて、ガラス基板の下側からスキャンし、ＩＣチップ圧着後のアルミ配線パターンガラス基板面の反り量（μｍ）を測定した。結果を表１に示す。
【００７５】
＜接続抵抗の測定＞
デジタルマルチメーター（商品名：デジタルマルチメーター７５６１、横河電機（株）社製）を用いて、初期の接続抵抗（Ω）及び環境試験（８５℃／８５％／５００ｈｒ）後の接続抵抗（Ω）の測定を行った。結果を表１に示す。
【００７６】
＜初期接着強度の測定＞
ダイシェア測定機（商品名：Ｄａｇｅ２４００、デイジ社製）を用いて、初期接着強度（ｋｇ／ＩＣ）の測定を行った。結果を表１に示す。
【００７７】
【表１】
【００７８】
表１より、超音波と紫外線を併用して接合体を作製することで、高温に加熱することなく接続することができ、もって接合体パネルの反りを抑制して表示ムラの問題を解決することができる。また、実装後の接合体の残留応力が小さいため、接続信頼性が高い。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の接合体の製造方法は、例えば、ＩＣタグ、ＩＣカード、メモリーカード、フラットパネルディスプレイなどの製造に好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０ ＬＣＤパネル（回路部材）
１１ ＩＣチップ（回路部材）
１１ａ 端子
１２ 異方性導電フィルム
１２ａ 導電性粒子
２０ 押圧部材
３０ 光源
１００ 接合体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回路部材と第２の回路部材とが、導電性粒子及び光硬化性樹脂を含む異方性導電フィルムを介して、電気的に接合されてなる接合体の製造方法において、
前記第１の回路部材、前記異方性導電フィルム及び前記第２の回路部材をこの順で配置する工程と、
前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを前記異方性導電フィルムを介して圧接する際に、超音波を印加する工程と、
前記超音波を印加した後に、前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを前記異方性導電フィルムを介して圧接させながら、前記異方性導電フィルムに光を照射する工程と、を含むことを特徴とする接合体の製造方法。
【請求項２】
異方性導電フィルムに対して一方の側から超音波を照射し、前記異方性導電フィルムに対して他方の側から光を照射する請求項１に記載の接合体の製造方法。
【請求項３】
照射される光の波長が２００ｎｍ〜７５０ｎｍである請求項１から２のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項４】
光硬化性樹脂が光カチオン硬化性樹脂及び光ラジカル硬化性樹脂のいずれかを少なくとも含む請求項１から３のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項５】
超音波の印加時間が０．１秒間〜２．０秒間であり、光の照射時間が１．０秒間〜５．０秒間である請求項１から４のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする接合体。
【請求項１】
第１の回路部材と第２の回路部材とが、導電性粒子及び光硬化性樹脂を含む異方性導電フィルムを介して、電気的に接合されてなる接合体の製造方法において、
前記第１の回路部材、前記異方性導電フィルム及び前記第２の回路部材をこの順で配置する工程と、
前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを前記異方性導電フィルムを介して圧接する際に、超音波を印加する工程と、
前記超音波を印加した後に、前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを前記異方性導電フィルムを介して圧接させながら、前記異方性導電フィルムに光を照射する工程と、を含むことを特徴とする接合体の製造方法。
【請求項２】
異方性導電フィルムに対して一方の側から超音波を照射し、前記異方性導電フィルムに対して他方の側から光を照射する請求項１に記載の接合体の製造方法。
【請求項３】
照射される光の波長が２００ｎｍ〜７５０ｎｍである請求項１から２のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項４】
光硬化性樹脂が光カチオン硬化性樹脂及び光ラジカル硬化性樹脂のいずれかを少なくとも含む請求項１から３のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項５】
超音波の印加時間が０．１秒間〜２．０秒間であり、光の照射時間が１．０秒間〜５．０秒間である請求項１から４のいずれかに記載の接合体の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする接合体。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−２５１７８９（Ｐ２０１０−２５１７８９Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【公開請求】
【出願番号】特願２０１０−１４２０１２（Ｐ２０１０−１４２０１２）
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（０００１０８４１０）ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 (595)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４２０１２（Ｐ２０１０−１４２０１２）
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（０００１０８４１０）ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 (595)
【Ｆターム（参考）】
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