電子部品の接続方法及び接続構造体
【課題】高い接続信頼性を得ることができる電子部品の接続方法及び接続構造体を提供する。
【解決手段】異方性導電フィルム２０の単層領域２３上に第２の電子部品１２の回路保護領域１４と端子領域１５との境界１６が位置し、異方性導電フィルム２０の２層領域２４上に第２の電子部品１２の端子領域１５が位置するように異方性導電フィルム２０を仮設置して熱圧着する。
【解決手段】異方性導電フィルム２０の単層領域２３上に第２の電子部品１２の回路保護領域１４と端子領域１５との境界１６が位置し、異方性導電フィルム２０の２層領域２４上に第２の電子部品１２の端子領域１５が位置するように異方性導電フィルム２０を仮設置して熱圧着する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性粒子が分散された異方性導電フィルムを介して電子部品を接続する接続方法及び接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル、ＰＤ（Plasma Display）パネル等の基板と、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）、ＣＯＦ（Chip On Film）、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）等の配線材とを、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）を用いて接続している。配線材には、回路を保護する回路保護材（ソルダーレジスト）が形成されており、レジスト層が異方性導電フィルムと接触した状態で圧着されることにより、接続強度の向上、及び配線間への異物侵入防止が図られている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
しかしながら、回路保護材が異方性導電フィルムと接触した状態で圧着される際、流動した導電性粒子が回路保護材端部に詰まり、隣接接続端子間でショートが発生することがある。また、回路保護材と基板との間に導電性粒子が詰まり、押し込みによる樹脂の排除が不十分となり、接続端子間の接続抵抗が上がってしまうことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３５３８８号公報
【特許文献２】特開２００７−４１３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、高い接続信頼性を得ることができる電子部品の接続方法及び接続構造体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明に係る電子部品の接続方法は、接続端子が形成された第１の電子部品上に、絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層からなる単層領域と、前記絶縁性樹脂層と絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層とからなる２層電領域とを有する異方性導電フィルムを仮設置し、該異方性導電フィルム上に、接続端子が形成された端子領域と接続端子の回路パターンを保護する回路保護材が形成された回路保護領域とを有する第２の電子部品を仮設置する仮設置工程と、前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とを熱圧着し、前記第１の電子部品の接続端子と、前記第２の電子部品の接続端子とを接続させる接続工程とを有し、前記仮設置工程では、前記異方性導電フィルムの単層領域上に前記第２の電子部品の回路保護領域と端子領域との境界が位置し、前記異方性導電フィルムの２層領域上に前記第２の電子部品の端子領域が位置するように前記異方性導電フィルムを仮設置することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明に係る接続構造体は、上述した接続方法により第１の電子部品と第２の電子部品とが電気的に接続されていることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る異方性導電フィルムは、絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層からなる単層領域と、前記絶縁性樹脂層と絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層とからなる２層領域とを有することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る異方性導電フィルムの製造方法は、絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層と絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層とを貼り合わせ、前記絶縁性樹脂層からなる単層領域と、前記絶縁性樹脂層と前記導電性粒子含有層とからなる２層領域とを形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、熱圧着の際、導電性粒子が回路保護材まで到達するのを防ぐとこができるため、導電性粒子が回路保護材端部に詰まるのを防止し、隣接接続端子間でショートが発生するのを防ぐことができる。また、回路保護材と基板との間に導電性粒子が詰まるのを防止し、押し込みによる樹脂の排除が十分に行われ、接続端子間の接続抵抗が上がるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電子部品の実装方法を説明するための図である。
【図２】従来の電子部品の実装方法を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る異方性導電フィルムを示す断面図である。
【図４】異方性導電フィルムの製造方法の一例を示す図である。
【図５】実施例１〜３における電子部品の実装方法を説明するための図である。
【図６】比較例１〜３における電子部品の実装方法を説明するための図である。
【図７】比較例４〜６における電子部品の実装方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．電子部品の接続方法
２．異方性導電フィルム
３．実施例
【００１３】
＜１．電子部品の接続方法＞
図１は、本実施の形態における電子部品の接続方法を説明するための図である。具体例として示す電子部品の接続方法は、第１の電子部品１１の端子と第２の電子部品１２の端子との間に、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２とを有する異方性導電フィルム２０を介在させ、これらを加熱押圧することにより、第１の電子部品１１の端子と第２の電子部品１２の端子とを接続させるものである。
【００１４】
第１の電子部品１１は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル、ＰＤ（Plasma Display）パネルなどのガラス基板であり、第２の電子部品１２と接続するための端子が形成されている。
【００１５】
第２の電子部品１２は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）、ＣＯＦ（Chip On Film）、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）などの配線材であり、第１の電子部品１１と接続するための端子が形成されている。また、第２の電子部品１２には、端子回路を保護する回路保護材（ソルダーレジスト）１３が形成され、回路保護材１３が形成された回路保護領域１４と端子が露出した端子領域１５とが形成されている。
【００１６】
異方性導電フィルム２０は、後述のように、絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層２１と、絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層２２とから構成されている。また、異方性導電フィルム２０は、絶縁性樹脂層２２の１層構造からなる単層領域２３と、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２との２層構造からなる２層領域２４とを有する。
【００１７】
本実施の形態における電子部品の接続方法は、第１の電子部品１１上に異方性導電フィルム２０を仮設置し、異方性導電フィルム２０上に第２の電子部品１２を仮設置する仮設置工程と、第１の電子部品１１と第２の電子部品１２とを熱圧着し、第１の電子部品１１の接続端子と、第２の電子部品１２の接続端子とを接続させる接続工程とを有する。
【００１８】
仮設置工程では、図１（Ａ）に示すように、異方性導電フィルム２０の単層領域２３上に第２の電子部品１２の回路保護領域１４と端子領域１５との境界１６が位置し、異方性導電フィルム２０の２層領域２４上に第２の電子部品１２の端子領域１５が位置するように異方性導電フィルム２０を仮設置する。より好ましくは、異方性導電フィルム２０の単層領域２４の中心部に第２の電子部品１２の回路保護領域１４と端子領域１５との境界１６が位置するように異方性導電フィルム２０を仮設置する。これにより、高い接続信頼性を得ることができる。また、特に、第１の電子部品１１が画像表示パネルのガラス基板であり、第２の電子部品１２がフレキシブル配線基板である場合、絶縁性樹脂層２２がフレキシブル基板側となるように異方性導電フィルムを仮配置することで、粒子捕捉性を向上させることができる。
【００１９】
次の接続工程では、図１（Ｂ）に示すように、回路保護領域１４と端子領域１５との境界１６の部分ａにおいて、導電性粒子が回路保護材１３まで到達しない状態で接続端子間が接続される。これにより、導電性粒子が回路保護材１３端部に詰まるのを防ぐことができ、隣接接続端子間でショートが発生するのを防ぐことができる。また、回路保護材１３と基板１１との間に導電性粒子が詰まるのを防ぐことができるため、押し込みによる樹脂の排除が十分に行われ、接続端子間の接続抵抗が上がるのを防止することができる。
【００２０】
一方、図２は、従来の電子部品の実装方法を説明するための図である。従来の電子部品の実装方法では、図２（Ａ）に示すように、導電性粒子含有層３１と絶縁性樹脂層３２の２層構造からなる異方性導電フィルムを用い、第２の電子部品１２の回路保護領域１４と端子領域１５との境界１６上に導電性粒子含有層３１が存在している。したがって、図２（Ｂ）に示すように、熱圧着時の導電性粒子の流動により、導電性粒子が回路保護材１３端部に詰まり、隣接接続端子間でショートが発生してしまう。また。回路保護材１３と基板１１との間に導電性粒子が詰まってしまい、押し込みによる樹脂の排除が十分に行われず、接続端子間の接続抵抗が上がってしまう。
【００２１】
＜２．異方性導電フィルム＞
次に、本実施の形態における異方性導電フィルムについて説明する。図３は、本発明の一実施の形態に係る異方性導電フィルムを示す断面図である。この異方性導電フィルム２０は、絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層２１と、絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層２２とから構成されている。
【００２２】
また、異方性導電フィルム２０は、絶縁性樹脂層２２の１層構造からなる単層領域２３と、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２との２層構造からなる２層領域２４とを有する。導電性粒子含有層２１の幅は、絶縁性樹脂層２２の幅よりも小さく形成されており、導電性粒子含有層２１の幅方向の一方の端部は、絶縁性樹脂層２２の端部と同じ位置に貼り付けられている。すなわち、単層領域２３の幅方向の長さは、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２の幅方向の差となる。具体的には、絶縁性樹脂層２２の幅方向の長さが１０００〜２０００μｍの場合、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２の幅方向の差は１００〜５００μｍであることが好ましく、１００〜３００μｍであることがさらに好ましい。導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２の幅方向の差が、１００〜５００μｍであることにより、熱圧着時の導電性粒子含有層２１の流動により回路保護材１３端部で発生する導電性粒子の詰まりを防止することができる。
【００２３】
異方性導電フィルム２０の導電性粒子含有層２１は、膜形成樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、導電性粒子とを少なくとも含有する。
【００２４】
膜形成樹脂は、平均分子量が１００００以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、１００００〜８００００程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ブチラール樹脂などの種々の樹脂が挙げられ、これらは単独で用いても良いし、２種類以上を組み合わせて用いても良い。これらの中でも膜形成状態、接続信頼性などの観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
【００２５】
熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、常温で流動性を有する液状エポキシ樹脂などを単独で用いても２種以上を混合して用いてもよい。エポキシ樹脂としては、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や、ゴム、ウレタン等の各種変成エポキシ樹脂等が例示され、これらは単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。また、液状エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂などを用いることができ、これらは単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２６】
硬化剤は、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、加熱により活性化する潜在性硬化剤、加熱により遊離ラジカルを発生させる潜在性硬化剤などを用いることができる。加熱により活性化する潜在性硬化剤としては、例えば、ポリアミン、イミダゾール等のアニオン系硬化剤やスルホニウム塩などのカチオン系硬化剤などが挙げられる。
【００２７】
導電性粒子は、電気的に良好な導体であるものであれば使用でき、例えば、銅、銀、ニッケル等の金属粉末や樹脂よりなる粒子を上記金属により被覆したものが挙げられる。また、導電性粒子の全表面を絶縁性の皮膜で被覆したものを用いてもよい。
【００２８】
その他の添加組成物として、シランカップリング剤を添加することが好ましい。シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などを用いることができる。これらの中でも、本実施の形態では、エポキシ系シランカップリング剤が好ましく用いられる。これにより、有機材料と無機材料の界面における接着性を向上させることができる。また、無機フィラーを添加させてもよい。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができ、無機フィラーの種類は特に限定されるものではない。無機フィラーの含有量により、流動性を制御し、粒子捕捉率を向上させることができる。また、ゴム成分なども接合体の応力を緩和させる目的で、適宜使用することができる。
【００２９】
また、異方性導電フィルム２０の絶縁性樹脂層２２は、膜形成樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含有する。膜形成樹脂、熱硬化性樹脂、及び硬化剤は、導電性粒子含有層２１と同様なものを用いることができる。また、導電性粒子含有層２１と同様に、シランカップリング剤、無機フィラー、ゴム成分などの添加組成物を添加することが好ましい。
【００３０】
上述した異方性導電フィルム２０は、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２とを積層させて製造される。具体的には、剥離基材上に導電性粒子含有層２１の樹脂組成物を塗布し、乾燥させ導電性粒子含有層２１を形成し、同様にして絶縁性樹脂層２２を形成する形成工程と、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２とを貼り合わせる貼り合わせ工程とを有する。
【００３１】
形成工程では、導電性粒子含有層２１、又は絶縁性樹脂層２２の樹脂組成物をバーコーター、塗布装置などを用いて剥離基材上に塗布し、剥離基材上の樹脂組成物を熱オーブン、加熱乾燥装置などを用いて乾燥させ、所定の厚さの層を形成する。
【００３２】
貼り合わせ工程では、形成工程にて形成された所定の厚さの導電性粒子含有層２１、及び絶縁性樹脂層２２を貼り合わせ、積層させる。例えば、図４に示すように、導電性粒子含有層２１をリールに巻き取って作製した導電性粒子含有樹脂テープ４１と、導電性粒子含有層２１よりも所定幅大きい絶縁性樹脂層２２をリールに巻き取って作製した絶縁性樹脂テープ４２とを貼り合わせ装置４３に通して貼り合わせ、巻き取り、幅方向の一方に所定幅の絶縁性樹脂層２２からなる単層領域２３を有する異方性導電フィルムテープ４４を作製する。
【００３３】
なお、上述のような製造方法に限られず、剥離基材上に絶縁性樹脂層２２の樹脂組成物を塗布、乾燥させて絶縁性樹脂層２２を形成し、その上に同様にして、導電性粒子含有層２１を形成してもよい。また、任意の幅にカットした矩形の導電性粒子含有層２１のフィルムと絶縁性樹脂層２２のフィルムとを貼り合わせて異方性導電フィルムを作製してもよい。
【実施例】
【００３４】
＜３．実施例＞
以下、本発明の実施例について説明する。ここでは、導電性粒子含有層、及び絶縁性樹脂層を作製し、これらを貼り合わせて２層構造の異方性導電フィルムを作製した。そして、異方性導電フィルムを介して半導体素子と基板とを熱圧着させて実装体を作製し、実装体における粒子捕捉数及び接続抵抗値を評価した。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３５】
［導電性粒子含有層の作製］
フェノキシ樹脂（品名：ＰＫＨＣ、巴工業社製）を４５質量部、ラジカル重合性樹脂（品名：ＥＢ−６００、ダイセル・サイテック社製）を５０質量部、疎水性シリカ（品名：ＡＥＲＯＳＩＬ９７２、ＥＶＯＮＩＫ社製）を３質量部、シランカップリング剤（品名：ＫＢＭ−５０３、信越化学工業社製）を２質量部、及び反応開始剤（品名：パーヘキサＣ，日本油脂社製）を３質量部配合した樹脂組成物に、導電性粒子（品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業社製）を粒子密度６０００個／ｍｍ２となるように分散させたものをバーコーターにより剥離基材上に塗布し、剥離基材上の樹脂組成物を熱オーブンにより乾燥させ、厚み８μｍの導電性粒子含有層を得た。
【００３６】
［絶縁性樹脂層の作製］
フェノキシ樹脂（品名：ＰＫＨＣ、巴工業社製）を５５質量部、ラジカル重合性樹脂（品名：ＥＢ−６００、ダイセル・サイテック社製）を４５質量部、及び反応開始剤（品名：パーヘキサＣ，日本油脂社製）を３質量部配合した樹脂組成物をバーコーターにより剥離基材上に塗布し、剥離基材上の樹脂組成物を熱オーブンにより乾燥させ、厚み８μｍの絶縁性樹脂層を得た。
【００３７】
［導電性フィルムの作製］
導電性粒子含有層を１．２ｍｍ幅にスリットし、リールに巻き取って導電性粒子含有層テープを作製した。また、絶縁性樹脂層を１．５ｍｍ幅にスリットし、リールに巻き取って絶縁性樹脂層テープを作製した。導電性粒子含有層テープと絶縁性樹脂層テープとを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、巻き取り、幅方向の一方に０．３ｍｍ幅の絶縁樹脂層からなる単層領域と１．２ｍｍ幅の２層領域を有する異方性導電フィルムを作製した。
【００３８】
［実装体の作製］
第１の電子部品としてガラス基板であるＩＴＯコーティングガラス（全面ＩＴＯコート、ガラス厚０．７ｍｍ、面取り０．３ｍｍ）、及び第２の電子部品としてフレキシブル配線基板であるソルダーレジストが形成されたＣＯＦ（５０μｍＰ、Ｃｕ８μｍｔ−Ｓｎめっき、Ｓ／Ｒ ＰＩ系,ＰＩ３８μｍｔ−ＳｐｅｒＦｌｅｘ基材）を用い、ＩＴＯコーティングガラスとＣＯＦとの接合を行った。ＩＴＯコーティングガラス上の所定位置に異方性フィルムを仮貼りし、その上にＣＯＦを仮固定した後、緩衝材として１５０μｍｔのテフロンが被覆された１．５ｍｍ幅のヒートツールを用いて、１９０℃‐４ＭＰａ−１０ｓｅｃの接合条件で接合を行い、実装体を完成させた。
【００３９】
［導通抵抗試験］
実装体について、デジタルマルチメータ（品番：デジタルマルチメータ７５５５、横河電機社製）を用いて４端子法にて電流１ｍＡを流したときの導通抵抗値（初期）の測定を行った。また、温度８５℃、湿度８５％ＲＨ、５００時間のＴＨテスト（Thermal Humidity Test）後の導通抵抗を測定した。
【００４０】
［ショート試験］
実装体に１５Ｖの電圧を印加し、１００ｃｈの絶縁抵抗測定を行い、ショート数をカウントした。
【００４１】
［接着強度試験］
実装体を引張強度５０ｃｍ／ｍｉｎで９０℃方向に剥離したときの剥離強度（Ｎ／ｃｍ）を、剥離強度試験機（テンシロン、オリエンテック社製）を用いて測定した。
【００４２】
［実施例１］
図５（Ａ）は、実施例１における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。ここでは、１．２ｍｍ幅の導電性粒子含有層６１と１．５ｍｍ幅の絶縁性樹脂層６２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、０．３ｍｍ幅の絶縁性樹脂層６２からなる単層領域６３と、１．２ｍｍ幅の２層構造の２層領域６４とを有する段差異方性導電フィルムを用いた。
【００４３】
図５（Ａ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６が、異方性導電フィルムの単層領域６３と２層領域６４との境界と一致するように異方性導電フィルムを仮貼りした。すなわち、段差異方性導電フィルムとソルダーレジスト５３とが、０．３ｍｍ重なるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が段差異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００４４】
実装体の初期の導通抵抗は１．２４Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．４７Ωであった。また、ショート数は０であり、接着強度は６．６Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００４５】
［実施例２］
図５（Ｂ）は、実施例２における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。実施例１と同様に、１．２ｍｍ幅の導電性粒子含有層６１と１．５ｍｍ幅の絶縁性樹脂層６２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、０．３ｍｍ幅の絶縁性樹脂層６２からなる単層領域６３と、１．２ｍｍ幅の２層構造の２層領域６４とを有する段差異方性導電フィルムを用いた。
【００４６】
図５（Ｂ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６が、異方性導電フィルムの単層領域６３の中心部となるように段差異方性導電フィルムを仮貼りした。すなわち、段差異方性導電フィルムとソルダーレジスト５３とが、０．１５ｍｍ重なるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が段差異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００４７】
実装体の初期の導通抵抗は１．１１Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．３２Ωであった。また、ショート数は０であり、接着強度は６．５Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００４８】
［実施例３］
図５（Ｃ）は、実施例３における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。実施例１と同様に、１．２ｍｍ幅の導電性粒子含有層６１と１．５ｍｍ幅の絶縁性樹脂層６２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、０．３ｍｍ幅の絶縁性樹脂層６２からなる単層領域６３と、１．２ｍｍ幅の２層構造の２層領域６４とを有する段差異方性導電フィルムを用いた。
【００４９】
図５（Ｃ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６が、異方性導電フィルムの端部、すなわち絶縁性樹脂層６２の端部となるように段差異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００５０】
実装体の初期の導通抵抗は１．１２Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．３４Ωであった。また、ショート数は０であり、接着強度は５．８Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００５１】
［比較例１］
図６（Ａ）は、比較例１における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。ここでは、１．５ｍｍ幅の導電性粒子含有層７１と１．５ｍｍ幅の絶縁性樹脂層７２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、１．５ｍｍ幅の２層構造を有する異方性導電フィルムを用いた。
【００５２】
図６（Ａ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６上に異方性導電フィルムを仮貼りした。具体的には、異方性導電フィルムとソルダーレジスト５３とが０．３ｍｍ重なるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００５３】
実装体の初期の導通抵抗は１．３７Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．８２Ωであった。また、ショート数は４であり、接着強度は６．４Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００５４】
［比較例２］
図６（Ｂ）は、比較例２における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。比較例１と同様に、１．５ｍｍ幅の導電性粒子含有層７１と１．５ｍｍ幅の絶縁性樹脂層７２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、１．５ｍｍ幅の２層構造を有する異方性導電フィルムを用いた。
【００５５】
図６（Ｂ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６上に異方性導電フィルムを仮貼りした。具体的には、異方性導電フィルムとソルダーレジスト５３とが０．１５ｍｍ重なるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００５６】
実装体の初期の導通抵抗は１．３４Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．７９Ωであった。また、ショート数は３であり、接着強度は６．５Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００５７】
［比較例３］
図６（Ｃ）は、比較例３における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。比較例１と同様に、１．５ｍｍ幅の導電性粒子含有層７１と１．５ｍｍ幅の絶縁性樹脂層７２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、１．５ｍｍ幅の２層構造を有する異方性導電フィルムを用いた。
【００５８】
図６（Ｃ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６上に異方性導電フィルムを仮貼りした。具体的には、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６が、異方性導電フィルムの端部となるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００５９】
実装体の初期の導通抵抗は１．２２Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．４５Ωであった。また、ショート数は２であり、接着強度は５．９Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００６０】
［比較例４］
図７（Ａ）は、比較例４における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。ここでは、１．５ｍｍ幅の導電性粒子含有層８１と１．３ｍｍ幅の絶縁性樹脂層８２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、０．２ｍｍ幅の導電性粒子含有層８１からなる単層領域８３と、１．３ｍｍ幅の２層構造の２層領域８４とを有する異方性導電フィルムを用いた。
【００６１】
図７（Ａ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６上に異方性導電フィルムを仮貼りした。具体的には、異方性導電フィルムとソルダーレジスト５３とが、０．３ｍｍ重なるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００６２】
実装体の初期の導通抵抗は１．２３Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．４５Ωであった。また、ショート数は４であり、接着強度は６．４Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００６３】
［比較例５］
図７（Ｂ）は、比較例５における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。比較例４と同様に、１．５ｍｍ幅の導電性粒子含有層８１と１．３ｍｍ幅の絶縁性樹脂層８２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、０．２ｍｍ幅の導電性粒子含有層８１からなる単層領域８３と、１．３ｍｍ幅の２層構造の２層領域８４とを有する異方性導電フィルムを用いた。
【００６４】
図７（Ｂ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６が、異方性導電フィルムの導電性粒子含有層８１からなる単層領域８３と２層領域８４との境界と一致するように異方性導電フィルムを仮貼りした。すなわち、異方性導電フィルムとソルダーレジスト５３とが、０．２ｍｍ重なるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００６５】
実装体の初期の導通抵抗は１．１０Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．３１Ωであった。また、ショート数は４であり、接着強度は５．７Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００６６】
［比較例６］
図７（Ｃ）は、比較例６における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。比較例４と同様に、１．５ｍｍ幅の導電性粒子含有層８１と１．３ｍｍ幅の絶縁性樹脂層８２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、０．２ｍｍ幅の導電性粒子含有層８１からなる単層領域８３と、１．３ｍｍ幅の２層構造の２層領域８４とを有する異方性導電フィルムを用いた。
【００６７】
図５（Ｃ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６が、異方性導電フィルムの端部、すなわち導電性粒子含有層８１の端部となるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００６８】
実装体の初期の導通抵抗は１．１１Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．３２Ωであった。また、ショート数は１であり、接着強度は４．８Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００６９】
【表１】
【００７０】
比較例１〜３の導電性粒子含有層７１と絶縁性樹脂層７２の幅に差が無い異方性導電フィルム、及び比較例４〜６の導電性粒子含有層８１の幅が絶縁性樹脂層８２の幅よりも大きい異方性導電フィルムでは、図６（Ａ）〜（Ｃ）、及び図７（Ａ）〜（Ｃ）示すように配置しても、ショートが発生した。
【００７１】
一方、実施例１〜３の導電性粒子含有層６１の幅が絶縁性樹脂層６２の幅よりも小さい異方性導電フィルムでは、異方性導電フィルムの単層領域６３上にＣＯＦ５２の回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６を配置するとともに、異方性導電フィルムの２層領域６４上にＣＯＦ５２の端子領域５５を配置することにより、導通抵抗を低下させ、ショートの発生を防止し、接着強度を向上させ、高い接続信頼性を得ることができた。
【符号の説明】
【００７２】
１１ 第１の電子部品、１２ 第２の電子部品、１３ 回路保護材、１４ 回路保護領域、１５ 端子領域、１６ 境界、２０ 異方性導電フィルム、２１ 導電性粒子含有層、２２ 絶縁性樹脂層、２３ 単層領域、２４ ２層領域、３１ 導電性粒子含有層、３２ 絶縁性樹脂層、４１ 導電性粒子含有樹脂テープ、４２ 絶縁性樹脂テープ、４３ 貼り合わせ装置、４４ 異方性導電フィルムテープ、 ５１ ＩＴＯコーティングガラス、５２ ＣＯＦ、５３ ソルダーレジスト、５４ 回路保護領域、５５ 端子領域、５６ 境界、６１ 導電性粒子含有層、６２ 絶縁性樹脂層、６３ 単層領域、６４ ２層領域、７１ 導電性粒子含有層、７２ 絶縁性樹脂層、８１ 導電性粒子含有層、８２ 絶縁性樹脂層、８３ 単層領域、８４ ２層領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性粒子が分散された異方性導電フィルムを介して電子部品を接続する接続方法及び接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル、ＰＤ（Plasma Display）パネル等の基板と、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）、ＣＯＦ（Chip On Film）、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）等の配線材とを、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）を用いて接続している。配線材には、回路を保護する回路保護材（ソルダーレジスト）が形成されており、レジスト層が異方性導電フィルムと接触した状態で圧着されることにより、接続強度の向上、及び配線間への異物侵入防止が図られている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
しかしながら、回路保護材が異方性導電フィルムと接触した状態で圧着される際、流動した導電性粒子が回路保護材端部に詰まり、隣接接続端子間でショートが発生することがある。また、回路保護材と基板との間に導電性粒子が詰まり、押し込みによる樹脂の排除が不十分となり、接続端子間の接続抵抗が上がってしまうことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３５３８８号公報
【特許文献２】特開２００７−４１３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、高い接続信頼性を得ることができる電子部品の接続方法及び接続構造体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明に係る電子部品の接続方法は、接続端子が形成された第１の電子部品上に、絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層からなる単層領域と、前記絶縁性樹脂層と絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層とからなる２層電領域とを有する異方性導電フィルムを仮設置し、該異方性導電フィルム上に、接続端子が形成された端子領域と接続端子の回路パターンを保護する回路保護材が形成された回路保護領域とを有する第２の電子部品を仮設置する仮設置工程と、前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とを熱圧着し、前記第１の電子部品の接続端子と、前記第２の電子部品の接続端子とを接続させる接続工程とを有し、前記仮設置工程では、前記異方性導電フィルムの単層領域上に前記第２の電子部品の回路保護領域と端子領域との境界が位置し、前記異方性導電フィルムの２層領域上に前記第２の電子部品の端子領域が位置するように前記異方性導電フィルムを仮設置することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明に係る接続構造体は、上述した接続方法により第１の電子部品と第２の電子部品とが電気的に接続されていることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る異方性導電フィルムは、絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層からなる単層領域と、前記絶縁性樹脂層と絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層とからなる２層領域とを有することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る異方性導電フィルムの製造方法は、絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層と絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層とを貼り合わせ、前記絶縁性樹脂層からなる単層領域と、前記絶縁性樹脂層と前記導電性粒子含有層とからなる２層領域とを形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、熱圧着の際、導電性粒子が回路保護材まで到達するのを防ぐとこができるため、導電性粒子が回路保護材端部に詰まるのを防止し、隣接接続端子間でショートが発生するのを防ぐことができる。また、回路保護材と基板との間に導電性粒子が詰まるのを防止し、押し込みによる樹脂の排除が十分に行われ、接続端子間の接続抵抗が上がるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電子部品の実装方法を説明するための図である。
【図２】従来の電子部品の実装方法を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る異方性導電フィルムを示す断面図である。
【図４】異方性導電フィルムの製造方法の一例を示す図である。
【図５】実施例１〜３における電子部品の実装方法を説明するための図である。
【図６】比較例１〜３における電子部品の実装方法を説明するための図である。
【図７】比較例４〜６における電子部品の実装方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．電子部品の接続方法
２．異方性導電フィルム
３．実施例
【００１３】
＜１．電子部品の接続方法＞
図１は、本実施の形態における電子部品の接続方法を説明するための図である。具体例として示す電子部品の接続方法は、第１の電子部品１１の端子と第２の電子部品１２の端子との間に、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２とを有する異方性導電フィルム２０を介在させ、これらを加熱押圧することにより、第１の電子部品１１の端子と第２の電子部品１２の端子とを接続させるものである。
【００１４】
第１の電子部品１１は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル、ＰＤ（Plasma Display）パネルなどのガラス基板であり、第２の電子部品１２と接続するための端子が形成されている。
【００１５】
第２の電子部品１２は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）、ＣＯＦ（Chip On Film）、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）などの配線材であり、第１の電子部品１１と接続するための端子が形成されている。また、第２の電子部品１２には、端子回路を保護する回路保護材（ソルダーレジスト）１３が形成され、回路保護材１３が形成された回路保護領域１４と端子が露出した端子領域１５とが形成されている。
【００１６】
異方性導電フィルム２０は、後述のように、絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層２１と、絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層２２とから構成されている。また、異方性導電フィルム２０は、絶縁性樹脂層２２の１層構造からなる単層領域２３と、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２との２層構造からなる２層領域２４とを有する。
【００１７】
本実施の形態における電子部品の接続方法は、第１の電子部品１１上に異方性導電フィルム２０を仮設置し、異方性導電フィルム２０上に第２の電子部品１２を仮設置する仮設置工程と、第１の電子部品１１と第２の電子部品１２とを熱圧着し、第１の電子部品１１の接続端子と、第２の電子部品１２の接続端子とを接続させる接続工程とを有する。
【００１８】
仮設置工程では、図１（Ａ）に示すように、異方性導電フィルム２０の単層領域２３上に第２の電子部品１２の回路保護領域１４と端子領域１５との境界１６が位置し、異方性導電フィルム２０の２層領域２４上に第２の電子部品１２の端子領域１５が位置するように異方性導電フィルム２０を仮設置する。より好ましくは、異方性導電フィルム２０の単層領域２４の中心部に第２の電子部品１２の回路保護領域１４と端子領域１５との境界１６が位置するように異方性導電フィルム２０を仮設置する。これにより、高い接続信頼性を得ることができる。また、特に、第１の電子部品１１が画像表示パネルのガラス基板であり、第２の電子部品１２がフレキシブル配線基板である場合、絶縁性樹脂層２２がフレキシブル基板側となるように異方性導電フィルムを仮配置することで、粒子捕捉性を向上させることができる。
【００１９】
次の接続工程では、図１（Ｂ）に示すように、回路保護領域１４と端子領域１５との境界１６の部分ａにおいて、導電性粒子が回路保護材１３まで到達しない状態で接続端子間が接続される。これにより、導電性粒子が回路保護材１３端部に詰まるのを防ぐことができ、隣接接続端子間でショートが発生するのを防ぐことができる。また、回路保護材１３と基板１１との間に導電性粒子が詰まるのを防ぐことができるため、押し込みによる樹脂の排除が十分に行われ、接続端子間の接続抵抗が上がるのを防止することができる。
【００２０】
一方、図２は、従来の電子部品の実装方法を説明するための図である。従来の電子部品の実装方法では、図２（Ａ）に示すように、導電性粒子含有層３１と絶縁性樹脂層３２の２層構造からなる異方性導電フィルムを用い、第２の電子部品１２の回路保護領域１４と端子領域１５との境界１６上に導電性粒子含有層３１が存在している。したがって、図２（Ｂ）に示すように、熱圧着時の導電性粒子の流動により、導電性粒子が回路保護材１３端部に詰まり、隣接接続端子間でショートが発生してしまう。また。回路保護材１３と基板１１との間に導電性粒子が詰まってしまい、押し込みによる樹脂の排除が十分に行われず、接続端子間の接続抵抗が上がってしまう。
【００２１】
＜２．異方性導電フィルム＞
次に、本実施の形態における異方性導電フィルムについて説明する。図３は、本発明の一実施の形態に係る異方性導電フィルムを示す断面図である。この異方性導電フィルム２０は、絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層２１と、絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層２２とから構成されている。
【００２２】
また、異方性導電フィルム２０は、絶縁性樹脂層２２の１層構造からなる単層領域２３と、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２との２層構造からなる２層領域２４とを有する。導電性粒子含有層２１の幅は、絶縁性樹脂層２２の幅よりも小さく形成されており、導電性粒子含有層２１の幅方向の一方の端部は、絶縁性樹脂層２２の端部と同じ位置に貼り付けられている。すなわち、単層領域２３の幅方向の長さは、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２の幅方向の差となる。具体的には、絶縁性樹脂層２２の幅方向の長さが１０００〜２０００μｍの場合、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２の幅方向の差は１００〜５００μｍであることが好ましく、１００〜３００μｍであることがさらに好ましい。導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２の幅方向の差が、１００〜５００μｍであることにより、熱圧着時の導電性粒子含有層２１の流動により回路保護材１３端部で発生する導電性粒子の詰まりを防止することができる。
【００２３】
異方性導電フィルム２０の導電性粒子含有層２１は、膜形成樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、導電性粒子とを少なくとも含有する。
【００２４】
膜形成樹脂は、平均分子量が１００００以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、１００００〜８００００程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ブチラール樹脂などの種々の樹脂が挙げられ、これらは単独で用いても良いし、２種類以上を組み合わせて用いても良い。これらの中でも膜形成状態、接続信頼性などの観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
【００２５】
熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、常温で流動性を有する液状エポキシ樹脂などを単独で用いても２種以上を混合して用いてもよい。エポキシ樹脂としては、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や、ゴム、ウレタン等の各種変成エポキシ樹脂等が例示され、これらは単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。また、液状エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂などを用いることができ、これらは単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２６】
硬化剤は、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、加熱により活性化する潜在性硬化剤、加熱により遊離ラジカルを発生させる潜在性硬化剤などを用いることができる。加熱により活性化する潜在性硬化剤としては、例えば、ポリアミン、イミダゾール等のアニオン系硬化剤やスルホニウム塩などのカチオン系硬化剤などが挙げられる。
【００２７】
導電性粒子は、電気的に良好な導体であるものであれば使用でき、例えば、銅、銀、ニッケル等の金属粉末や樹脂よりなる粒子を上記金属により被覆したものが挙げられる。また、導電性粒子の全表面を絶縁性の皮膜で被覆したものを用いてもよい。
【００２８】
その他の添加組成物として、シランカップリング剤を添加することが好ましい。シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などを用いることができる。これらの中でも、本実施の形態では、エポキシ系シランカップリング剤が好ましく用いられる。これにより、有機材料と無機材料の界面における接着性を向上させることができる。また、無機フィラーを添加させてもよい。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができ、無機フィラーの種類は特に限定されるものではない。無機フィラーの含有量により、流動性を制御し、粒子捕捉率を向上させることができる。また、ゴム成分なども接合体の応力を緩和させる目的で、適宜使用することができる。
【００２９】
また、異方性導電フィルム２０の絶縁性樹脂層２２は、膜形成樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含有する。膜形成樹脂、熱硬化性樹脂、及び硬化剤は、導電性粒子含有層２１と同様なものを用いることができる。また、導電性粒子含有層２１と同様に、シランカップリング剤、無機フィラー、ゴム成分などの添加組成物を添加することが好ましい。
【００３０】
上述した異方性導電フィルム２０は、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２とを積層させて製造される。具体的には、剥離基材上に導電性粒子含有層２１の樹脂組成物を塗布し、乾燥させ導電性粒子含有層２１を形成し、同様にして絶縁性樹脂層２２を形成する形成工程と、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２とを貼り合わせる貼り合わせ工程とを有する。
【００３１】
形成工程では、導電性粒子含有層２１、又は絶縁性樹脂層２２の樹脂組成物をバーコーター、塗布装置などを用いて剥離基材上に塗布し、剥離基材上の樹脂組成物を熱オーブン、加熱乾燥装置などを用いて乾燥させ、所定の厚さの層を形成する。
【００３２】
貼り合わせ工程では、形成工程にて形成された所定の厚さの導電性粒子含有層２１、及び絶縁性樹脂層２２を貼り合わせ、積層させる。例えば、図４に示すように、導電性粒子含有層２１をリールに巻き取って作製した導電性粒子含有樹脂テープ４１と、導電性粒子含有層２１よりも所定幅大きい絶縁性樹脂層２２をリールに巻き取って作製した絶縁性樹脂テープ４２とを貼り合わせ装置４３に通して貼り合わせ、巻き取り、幅方向の一方に所定幅の絶縁性樹脂層２２からなる単層領域２３を有する異方性導電フィルムテープ４４を作製する。
【００３３】
なお、上述のような製造方法に限られず、剥離基材上に絶縁性樹脂層２２の樹脂組成物を塗布、乾燥させて絶縁性樹脂層２２を形成し、その上に同様にして、導電性粒子含有層２１を形成してもよい。また、任意の幅にカットした矩形の導電性粒子含有層２１のフィルムと絶縁性樹脂層２２のフィルムとを貼り合わせて異方性導電フィルムを作製してもよい。
【実施例】
【００３４】
＜３．実施例＞
以下、本発明の実施例について説明する。ここでは、導電性粒子含有層、及び絶縁性樹脂層を作製し、これらを貼り合わせて２層構造の異方性導電フィルムを作製した。そして、異方性導電フィルムを介して半導体素子と基板とを熱圧着させて実装体を作製し、実装体における粒子捕捉数及び接続抵抗値を評価した。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３５】
［導電性粒子含有層の作製］
フェノキシ樹脂（品名：ＰＫＨＣ、巴工業社製）を４５質量部、ラジカル重合性樹脂（品名：ＥＢ−６００、ダイセル・サイテック社製）を５０質量部、疎水性シリカ（品名：ＡＥＲＯＳＩＬ９７２、ＥＶＯＮＩＫ社製）を３質量部、シランカップリング剤（品名：ＫＢＭ−５０３、信越化学工業社製）を２質量部、及び反応開始剤（品名：パーヘキサＣ，日本油脂社製）を３質量部配合した樹脂組成物に、導電性粒子（品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業社製）を粒子密度６０００個／ｍｍ２となるように分散させたものをバーコーターにより剥離基材上に塗布し、剥離基材上の樹脂組成物を熱オーブンにより乾燥させ、厚み８μｍの導電性粒子含有層を得た。
【００３６】
［絶縁性樹脂層の作製］
フェノキシ樹脂（品名：ＰＫＨＣ、巴工業社製）を５５質量部、ラジカル重合性樹脂（品名：ＥＢ−６００、ダイセル・サイテック社製）を４５質量部、及び反応開始剤（品名：パーヘキサＣ，日本油脂社製）を３質量部配合した樹脂組成物をバーコーターにより剥離基材上に塗布し、剥離基材上の樹脂組成物を熱オーブンにより乾燥させ、厚み８μｍの絶縁性樹脂層を得た。
【００３７】
［導電性フィルムの作製］
導電性粒子含有層を１．２ｍｍ幅にスリットし、リールに巻き取って導電性粒子含有層テープを作製した。また、絶縁性樹脂層を１．５ｍｍ幅にスリットし、リールに巻き取って絶縁性樹脂層テープを作製した。導電性粒子含有層テープと絶縁性樹脂層テープとを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、巻き取り、幅方向の一方に０．３ｍｍ幅の絶縁樹脂層からなる単層領域と１．２ｍｍ幅の２層領域を有する異方性導電フィルムを作製した。
【００３８】
［実装体の作製］
第１の電子部品としてガラス基板であるＩＴＯコーティングガラス（全面ＩＴＯコート、ガラス厚０．７ｍｍ、面取り０．３ｍｍ）、及び第２の電子部品としてフレキシブル配線基板であるソルダーレジストが形成されたＣＯＦ（５０μｍＰ、Ｃｕ８μｍｔ−Ｓｎめっき、Ｓ／Ｒ ＰＩ系,ＰＩ３８μｍｔ−ＳｐｅｒＦｌｅｘ基材）を用い、ＩＴＯコーティングガラスとＣＯＦとの接合を行った。ＩＴＯコーティングガラス上の所定位置に異方性フィルムを仮貼りし、その上にＣＯＦを仮固定した後、緩衝材として１５０μｍｔのテフロンが被覆された１．５ｍｍ幅のヒートツールを用いて、１９０℃‐４ＭＰａ−１０ｓｅｃの接合条件で接合を行い、実装体を完成させた。
【００３９】
［導通抵抗試験］
実装体について、デジタルマルチメータ（品番：デジタルマルチメータ７５５５、横河電機社製）を用いて４端子法にて電流１ｍＡを流したときの導通抵抗値（初期）の測定を行った。また、温度８５℃、湿度８５％ＲＨ、５００時間のＴＨテスト（Thermal Humidity Test）後の導通抵抗を測定した。
【００４０】
［ショート試験］
実装体に１５Ｖの電圧を印加し、１００ｃｈの絶縁抵抗測定を行い、ショート数をカウントした。
【００４１】
［接着強度試験］
実装体を引張強度５０ｃｍ／ｍｉｎで９０℃方向に剥離したときの剥離強度（Ｎ／ｃｍ）を、剥離強度試験機（テンシロン、オリエンテック社製）を用いて測定した。
【００４２】
［実施例１］
図５（Ａ）は、実施例１における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。ここでは、１．２ｍｍ幅の導電性粒子含有層６１と１．５ｍｍ幅の絶縁性樹脂層６２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、０．３ｍｍ幅の絶縁性樹脂層６２からなる単層領域６３と、１．２ｍｍ幅の２層構造の２層領域６４とを有する段差異方性導電フィルムを用いた。
【００４３】
図５（Ａ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６が、異方性導電フィルムの単層領域６３と２層領域６４との境界と一致するように異方性導電フィルムを仮貼りした。すなわち、段差異方性導電フィルムとソルダーレジスト５３とが、０．３ｍｍ重なるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が段差異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００４４】
実装体の初期の導通抵抗は１．２４Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．４７Ωであった。また、ショート数は０であり、接着強度は６．６Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００４５】
［実施例２］
図５（Ｂ）は、実施例２における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。実施例１と同様に、１．２ｍｍ幅の導電性粒子含有層６１と１．５ｍｍ幅の絶縁性樹脂層６２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、０．３ｍｍ幅の絶縁性樹脂層６２からなる単層領域６３と、１．２ｍｍ幅の２層構造の２層領域６４とを有する段差異方性導電フィルムを用いた。
【００４６】
図５（Ｂ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６が、異方性導電フィルムの単層領域６３の中心部となるように段差異方性導電フィルムを仮貼りした。すなわち、段差異方性導電フィルムとソルダーレジスト５３とが、０．１５ｍｍ重なるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が段差異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００４７】
実装体の初期の導通抵抗は１．１１Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．３２Ωであった。また、ショート数は０であり、接着強度は６．５Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００４８】
［実施例３］
図５（Ｃ）は、実施例３における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。実施例１と同様に、１．２ｍｍ幅の導電性粒子含有層６１と１．５ｍｍ幅の絶縁性樹脂層６２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、０．３ｍｍ幅の絶縁性樹脂層６２からなる単層領域６３と、１．２ｍｍ幅の２層構造の２層領域６４とを有する段差異方性導電フィルムを用いた。
【００４９】
図５（Ｃ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６が、異方性導電フィルムの端部、すなわち絶縁性樹脂層６２の端部となるように段差異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００５０】
実装体の初期の導通抵抗は１．１２Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．３４Ωであった。また、ショート数は０であり、接着強度は５．８Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００５１】
［比較例１］
図６（Ａ）は、比較例１における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。ここでは、１．５ｍｍ幅の導電性粒子含有層７１と１．５ｍｍ幅の絶縁性樹脂層７２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、１．５ｍｍ幅の２層構造を有する異方性導電フィルムを用いた。
【００５２】
図６（Ａ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６上に異方性導電フィルムを仮貼りした。具体的には、異方性導電フィルムとソルダーレジスト５３とが０．３ｍｍ重なるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００５３】
実装体の初期の導通抵抗は１．３７Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．８２Ωであった。また、ショート数は４であり、接着強度は６．４Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００５４】
［比較例２］
図６（Ｂ）は、比較例２における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。比較例１と同様に、１．５ｍｍ幅の導電性粒子含有層７１と１．５ｍｍ幅の絶縁性樹脂層７２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、１．５ｍｍ幅の２層構造を有する異方性導電フィルムを用いた。
【００５５】
図６（Ｂ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６上に異方性導電フィルムを仮貼りした。具体的には、異方性導電フィルムとソルダーレジスト５３とが０．１５ｍｍ重なるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００５６】
実装体の初期の導通抵抗は１．３４Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．７９Ωであった。また、ショート数は３であり、接着強度は６．５Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００５７】
［比較例３］
図６（Ｃ）は、比較例３における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。比較例１と同様に、１．５ｍｍ幅の導電性粒子含有層７１と１．５ｍｍ幅の絶縁性樹脂層７２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、１．５ｍｍ幅の２層構造を有する異方性導電フィルムを用いた。
【００５８】
図６（Ｃ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６上に異方性導電フィルムを仮貼りした。具体的には、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６が、異方性導電フィルムの端部となるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００５９】
実装体の初期の導通抵抗は１．２２Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．４５Ωであった。また、ショート数は２であり、接着強度は５．９Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００６０】
［比較例４］
図７（Ａ）は、比較例４における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。ここでは、１．５ｍｍ幅の導電性粒子含有層８１と１．３ｍｍ幅の絶縁性樹脂層８２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、０．２ｍｍ幅の導電性粒子含有層８１からなる単層領域８３と、１．３ｍｍ幅の２層構造の２層領域８４とを有する異方性導電フィルムを用いた。
【００６１】
図７（Ａ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６上に異方性導電フィルムを仮貼りした。具体的には、異方性導電フィルムとソルダーレジスト５３とが、０．３ｍｍ重なるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００６２】
実装体の初期の導通抵抗は１．２３Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．４５Ωであった。また、ショート数は４であり、接着強度は６．４Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００６３】
［比較例５］
図７（Ｂ）は、比較例５における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。比較例４と同様に、１．５ｍｍ幅の導電性粒子含有層８１と１．３ｍｍ幅の絶縁性樹脂層８２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、０．２ｍｍ幅の導電性粒子含有層８１からなる単層領域８３と、１．３ｍｍ幅の２層構造の２層領域８４とを有する異方性導電フィルムを用いた。
【００６４】
図７（Ｂ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６が、異方性導電フィルムの導電性粒子含有層８１からなる単層領域８３と２層領域８４との境界と一致するように異方性導電フィルムを仮貼りした。すなわち、異方性導電フィルムとソルダーレジスト５３とが、０．２ｍｍ重なるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００６５】
実装体の初期の導通抵抗は１．１０Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．３１Ωであった。また、ショート数は４であり、接着強度は５．７Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００６６】
［比較例６］
図７（Ｃ）は、比較例６における電子部品の実装方法を説明するための断面図である。比較例４と同様に、１．５ｍｍ幅の導電性粒子含有層８１と１．３ｍｍ幅の絶縁性樹脂層８２とを貼り合わせ装置に通して貼り合わせ、０．２ｍｍ幅の導電性粒子含有層８１からなる単層領域８３と、１．３ｍｍ幅の２層構造の２層領域８４とを有する異方性導電フィルムを用いた。
【００６７】
図５（Ｃ）に示すように、回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６が、異方性導電フィルムの端部、すなわち導電性粒子含有層８１の端部となるように異方性導電フィルムを仮貼りした。そして、上述した接合条件にて接合を行い、ソルダーレジスト５３の端部が異方性導電フィルムに接着された状態の実装体を得た。
【００６８】
実装体の初期の導通抵抗は１．１１Ω、ＴＨテスト後の導通抵抗は１．３２Ωであった。また、ショート数は１であり、接着強度は４．８Ｎ／ｃｍであった。表１にこれらの結果を示す。
【００６９】
【表１】
【００７０】
比較例１〜３の導電性粒子含有層７１と絶縁性樹脂層７２の幅に差が無い異方性導電フィルム、及び比較例４〜６の導電性粒子含有層８１の幅が絶縁性樹脂層８２の幅よりも大きい異方性導電フィルムでは、図６（Ａ）〜（Ｃ）、及び図７（Ａ）〜（Ｃ）示すように配置しても、ショートが発生した。
【００７１】
一方、実施例１〜３の導電性粒子含有層６１の幅が絶縁性樹脂層６２の幅よりも小さい異方性導電フィルムでは、異方性導電フィルムの単層領域６３上にＣＯＦ５２の回路保護領域５４と端子領域５５との境界５６を配置するとともに、異方性導電フィルムの２層領域６４上にＣＯＦ５２の端子領域５５を配置することにより、導通抵抗を低下させ、ショートの発生を防止し、接着強度を向上させ、高い接続信頼性を得ることができた。
【符号の説明】
【００７２】
１１ 第１の電子部品、１２ 第２の電子部品、１３ 回路保護材、１４ 回路保護領域、１５ 端子領域、１６ 境界、２０ 異方性導電フィルム、２１ 導電性粒子含有層、２２ 絶縁性樹脂層、２３ 単層領域、２４ ２層領域、３１ 導電性粒子含有層、３２ 絶縁性樹脂層、４１ 導電性粒子含有樹脂テープ、４２ 絶縁性樹脂テープ、４３ 貼り合わせ装置、４４ 異方性導電フィルムテープ、 ５１ ＩＴＯコーティングガラス、５２ ＣＯＦ、５３ ソルダーレジスト、５４ 回路保護領域、５５ 端子領域、５６ 境界、６１ 導電性粒子含有層、６２ 絶縁性樹脂層、６３ 単層領域、６４ ２層領域、７１ 導電性粒子含有層、７２ 絶縁性樹脂層、８１ 導電性粒子含有層、８２ 絶縁性樹脂層、８３ 単層領域、８４ ２層領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続端子が形成された第１の電子部品上に、絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層からなる単層領域と、前記絶縁性樹脂層と絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層とからなる２層電領域とを有する異方性導電フィルムを仮設置し、該異方性導電フィルム上に、接続端子が形成された端子領域と接続端子の回路パターンを保護する回路保護材が形成された回路保護領域とを有する第２の電子部品を仮設置する仮設置工程と、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とを熱圧着し、前記第１の電子部品の接続端子と、前記第２の電子部品の接続端子とを接続させる接続工程とを有し、
前記仮設置工程では、前記異方性導電フィルムの単層領域上に前記第２の電子部品の回路保護領域と端子領域との境界が位置し、前記異方性導電フィルムの２層領域上に前記第２の電子部品の端子領域が位置するように前記異方性導電フィルムを仮設置する電子部品の接続方法。
【請求項２】
前記仮設置工程では、前記異方性導電フィルムの単層領域の中心部に第２の電子部品の回路保護領域と端子領域との境界が位置するように前記異方性導電フィルムを仮設置する請求項１記載の電子部品の接続方法。
【請求項３】
前記第１の電子部品は、画像表示パネルのガラス基板であり、
前記第２の電子部品は、フレキシブル配線基板であり、
前記仮設置工程では、前記絶縁樹脂層が前記フレキシブル配線板側となるように前記異方性導電フィルムを仮設置する請求項１又は２記載の電子部品の接続方法。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の接続方法により第１の電子部品と第２の電子部品とが電気的に接続された接続構造体。
【請求項５】
絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層からなる単層領域と、前記絶縁性樹脂層と絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層とからなる２層領域とを有する異方性導電フィルム。
【請求項６】
絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層と絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層とを貼り合わせ、前記絶縁性樹脂層からなる単層領域と、前記絶縁性樹脂層と前記導電性粒子含有層とからなる２層領域とを形成する異方性導電フィルムの製造方法。
【請求項１】
接続端子が形成された第１の電子部品上に、絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層からなる単層領域と、前記絶縁性樹脂層と絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層とからなる２層電領域とを有する異方性導電フィルムを仮設置し、該異方性導電フィルム上に、接続端子が形成された端子領域と接続端子の回路パターンを保護する回路保護材が形成された回路保護領域とを有する第２の電子部品を仮設置する仮設置工程と、
前記第１の電子部品と前記第２の電子部品とを熱圧着し、前記第１の電子部品の接続端子と、前記第２の電子部品の接続端子とを接続させる接続工程とを有し、
前記仮設置工程では、前記異方性導電フィルムの単層領域上に前記第２の電子部品の回路保護領域と端子領域との境界が位置し、前記異方性導電フィルムの２層領域上に前記第２の電子部品の端子領域が位置するように前記異方性導電フィルムを仮設置する電子部品の接続方法。
【請求項２】
前記仮設置工程では、前記異方性導電フィルムの単層領域の中心部に第２の電子部品の回路保護領域と端子領域との境界が位置するように前記異方性導電フィルムを仮設置する請求項１記載の電子部品の接続方法。
【請求項３】
前記第１の電子部品は、画像表示パネルのガラス基板であり、
前記第２の電子部品は、フレキシブル配線基板であり、
前記仮設置工程では、前記絶縁樹脂層が前記フレキシブル配線板側となるように前記異方性導電フィルムを仮設置する請求項１又は２記載の電子部品の接続方法。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の接続方法により第１の電子部品と第２の電子部品とが電気的に接続された接続構造体。
【請求項５】
絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層からなる単層領域と、前記絶縁性樹脂層と絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層とからなる２層領域とを有する異方性導電フィルム。
【請求項６】
絶縁性樹脂に導電性粒子が含まれない絶縁性樹脂層と絶縁性樹脂に導電性粒子が分散された導電性粒子含有層とを貼り合わせ、前記絶縁性樹脂層からなる単層領域と、前記絶縁性樹脂層と前記導電性粒子含有層とからなる２層領域とを形成する異方性導電フィルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−４９１７５（Ｐ２０１１−４９１７５Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【公開請求】
【出願番号】特願２０１０−２４１８６５（Ｐ２０１０−２４１８６５）
【出願日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【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２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４１８６５（Ｐ２０１０−２４１８６５）
【出願日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【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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