CN108476591B - 连接体、连接体的制造方法、检测方法 - Google Patents

连接体、连接体的制造方法、检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够利用压痕检测来判定导通性是否良好、并且能够确保导通可靠性的连接体。该连接体具备：形成有多个端子(19)的透明基板(12)；和隔着配置有导电性粒子(4)的各向异性导电粘接剂(1)与透明基板(12)连接、且形成有通过导电性粒子(4)与多个端子(19)进行电连接的多个突块(21)的电子部件(18)，导电性粒子(4)彼此互不接触地独立，突块(21)在表面形成有具备导电性粒子(4)的粒径的10％以上的高低差的凹凸部(28)，在一个突块(21)表面，来自于最突出的凸部(28a)的高低差为导电性粒子(4)的粒径的20％以上的区域为突块(21)表面积的70％以下。

Description

连接体、连接体的制造方法、检测方法
技术领域
本发明涉及电子部件与透明基板连接而成的连接体，尤其涉及通过含有导电性粒子的粘接剂而使电子部件与透明基板连接而成的连接体、连接体的制造方法及检测方法。
本申请主张以在日本于2015年6月16日提出的日本专利申请号日本特愿2015-120969为基础的优先权，该申请通过参照而被引用至本申请。
背景技术
以往，作为电视或PC显示器、手机或智能手机、便携式游戏机、平板电脑终端、可佩戴终端、或者车载用显示器等各种显示设备，使用液晶显示装置、有机EL面板。近年来，这样的显示装置中，从微间距化、轻量薄型化等观点考虑，采用如下制法：使用各向异性导电膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)，将驱动用IC直接安装于显示面板的玻璃基板上的制法；将形成有驱动电路等的柔性基板直接安装于玻璃基板等透明基板的制法。
在安装IC、柔性基板的玻璃基板上，形成有多个包含ITO(氧化铟锡)等的透明电极，在该透明电极上连接IC、柔性基板等电子部件。连接于玻璃基板的电子部件在安装面形成有与透明电极对应的多个电极端子(突块)，隔着各向异性导电膜而被热压接于玻璃基板上，从而使电极端子与透明电极连接。
各向异性导电膜是将导电性粒子混入粘合剂树脂而制成膜状的材料，通过在两个导体间进行加热压接从而利用导电性粒子而取得导体间的电导通，利用粘合剂树脂保持导体间的机械连接。作为构成各向异性导电膜的粘接剂，通常，使用可靠性高的热固化性的粘合剂树脂，但也可以为光固化性的粘合剂树脂或光热并用型的粘合剂树脂。
隔着这样的各向异性导电膜而将电子部件连接至透明电极的情况下，首先，利用未图示的预压接工具将各向异性导电膜预贴合于玻璃基板的透明电极上。接着，隔着各向异性导电膜将电子部件搭载于玻璃基板上，形成预连接体后，利用热压接头等热压接工具将电子部件连同各向异性导电膜一起向透明电极侧加热按压。通过该利用热压接头的加热，各向异性导电膜发生热固化反应，由此电子部件被粘接至透明电极上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4789738号公报
专利文献2：日本特开2004-214374号公报
专利文献3：日本特开2005-203758号公报
发明内容
发明所要解决的课题
可是，使用了这种各向异性导电膜的连接工序中，对于所连接的电子部件的连接部位的加热按压工序通常不能进行将许多安装品合计后按照大面积来进行加热按压等。这是因为，电子部件的连接部位相对于所连接的电子部件为较小的面积，此外，许多排列于连接部位的突块要求平行度等。但是，对于将平行度的要求比较低的突块一并连接从而提高生产率的情况而言，并不受此限制。
因此，使用了各向异性导电膜的连接工序中，从提高生产率的观点出发，除了要求连接工序本身的短时间化以外，也要求与短时间化相伴随的连接后的检测工序的迅速化。
连接后的检测是确认通过导电性粒子被电子部件的突块和玻璃基板的透明电极压坏而确保导通性的工序，迅速化时，有时通过从玻璃基板的背面观察透明电极上出现的导电性粒子的压痕的外观检测来进行检测。此外，作为连接后的检测，通过人的目视、使用拍摄图像来观察压痕的状态、其周围的粘接剂的浮起或剥离的状态。
可是，电子部件的突块中也有在捕捉导电性粒子的突块表面内形成有凹凸的突块。但是，如果导电性粒子被捕捉于表面形成有凹凸的突块，则不会充分出现压痕，即使是导通性没有问题的情况，也可能在压痕检测中判定为不良。此外，由于导电性粒子嵌入凹部而压入变得不充分而且凸部直接抵接于电极，因而也可能损害导通可靠性。
因此，本发明的目的在于，提供能够利用压痕检测来判定导通性是否良好、并且能够确保导通可靠性的连接体、连接体制造方法及检测方法。
用于解决课题的方法
为了解决上述课题，本发明涉及的连接体具备形成有多个端子的透明基板；和隔着在粘合剂树脂中配置导电性粒子而成的各向异性导电粘接剂与上述透明基板连接、且形成有通过上述导电性粒子与上述多个端子进行电连接的多个突块的电子部件，上述导电性粒子彼此互不接触地独立，上述突块在捕捉上述导电性粒子的表面形成有具备上述导电性粒子的粒径的10％以上的高低差的凹凸部，在一个上述突块表面，来自于最突出的凸部的高低差为上述导电性粒子的粒径的20％以上的区域被设为突块表面积的70％以下。
此外，本发明涉及的连接体的制造方法，在透明基板上隔着含有导电性粒子的粘接剂而搭载电子部件，将上述电子部件按压于上述透明基板，并且使上述粘接剂固化，从而通过上述导电性粒子将形成于上述电子部件的突块与形成于上述透明基板的端子进行电连接，就上述各向异性导电粘接剂而言，上述导电性粒子被互不接触地独立配置于粘合剂树脂，上述突块在捕捉上述导电性粒子的表面形成有具备上述导电性粒子的粒径的10％以上的高低差的凹凸部，在一个上述突块表面，来自于最突出的位置的高低差为上述导电性粒子的粒径的20％以上的区域被设为突块表面积的70％以下。
此外，本发明涉及的检测方法是检测在形成有多个端子的透明基板上隔着配置有导电性粒子的各向异性导电粘接剂连结形成有多个突块的电子部件而成的连接体的连接状态的检测方法，通过观察上述透明基板的端子上出现的上述各向异性导电粘接剂所含有的上述导电性粒子的压痕来检测上述电子部件的连接状态，就上述各向异性导电粘接剂而言，上述导电性粒子互不接触地独立配置于粘合剂树脂，上述突块在捕捉上述导电性粒子的表面形成有具备上述导电性粒子的粒径的10％以上的高低差的凹凸部，在一个上述突块表面，来自于最突出的位置的高低差为上述导电性粒子的粒径的20％以上的区域为突块表面积的70％以下。
发明效果
根据本发明，突块表面形成有具备导电性粒子的粒径的10％以上的高低差的凹凸部，在一个突块表面，来自于最突出的位置的高低差为导电性粒子的20％以上的区域为突块表面积的70％以下，因此即使导电性粒子被凹部捕捉的情况下，也能够在该凹部中充分压入导电性粒子，不损害压痕的辨识性，能够确保使用压痕的导通检测的可靠性。
此外，即使导电性粒子被凹部捕捉的情况下，在该凹部中也会充分压入导电性粒子，并且凸部不会与端子直接抵接。进一步，由于各向异性导电膜中导电性粒子互不接触地独立配置，因此凸部中也能够捕捉导电性粒子。因此，根据本发明，能够维持突块端子间的导通可靠性。
附图说明
[图1]图1是作为连接体的一例而显示的液晶显示面板的截面图。
[图2]图2是显示从透明基板的背面看到的输入输出端子上出现的压痕的状态的仰视图。
[图3]图3是显示液晶驱动用IC与透明基板的连接工序的截面图。
[图4]图4是显示液晶驱动用IC的电极端子(突块)和端子间空隙的俯视图。
[图5]图5是显示在具备小于导电性粒子的粒径的20％的高低差的区域夹持导电性粒子的状态的截面图。
[图6]图6是显示在具备小于导电性粒子的粒径的20％的高低差的区域夹持导电性粒子的状态的截面图。
[图7]图7是显示在具备导电性粒子的粒径的20％以上的高低差的区域夹持导电性粒子的状态的截面图。
[图8]图8是显示在具备导电性粒子的粒径的20％以上的高低差的区域夹持导电性粒子的状态的截面图。
[图9]图9是显示各向异性导电膜的截面图。
[图10]图10是显示导电性粒子按格子状规则排列的各向异性导电膜的图，图10(A)是俯视图，图10(B)是截面图。
[图11]图11是显示导电性粒子按六方格子状规则排列的各向异性导电膜的图，(A)是俯视图，(B)是截面图。
[图12]图12是显示互不接触而独立的导电性粒子不规则地遍布的各向异性导电膜的图，图12(A)是俯视图，图12(B)是截面图。
[图13]图13是显示导电性粒子随机地分散的各向异性导电膜的图，图13(A)是俯视图，图13(B)是截面图。
[图14]图14是显示端子上出现的压痕的俯视图，图14(A)显示使用导电性粒子随机地分散的各向异性导电膜的情况，图14(B)显示使用导电性粒子排列的各向异性导电膜的情况。
具体实施方式
以下，对本发明所适用的连接体、连接体的制造方法、检测方法，一边参照附图一边详细说明。予以说明的是，本发明并不仅限定于以下的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内当然能够进行各种变更。此外，附图是示意性的，各尺寸的比率等可能与实际不同。具体的尺寸等应当参考以下说明进行判断。此外，附图相互间当然也包括相互的尺寸关系、比率不同的部分。
[液晶显示面板]
以下，作为本发明所适用的连接体，以玻璃基板上安装了液晶驱动用的IC芯片作为电子部件的液晶显示面板为例进行说明。就该液晶显示面板10而言，如图1所示，将包含玻璃基板等的二块透明基板11、12相对配置，该透明基板11、12通过框状的封条13而被相互贴合。并且，液晶显示面板10通过在由透明基板11、12围绕而成的空间内封入液晶14而形成面板显示部15。
透明基板11、12在彼此相对的两内侧表面以相互交差的方式形成有包含ITO(氧化铟锡)等的条纹状的一对透明电极16、17。并且，两透明电极16、17通过该两透明电极16、17的该交差部位而构成作为液晶显示的最小单元的像素。
两透明基板11、12中，一方的透明基板12以比另一方的透明基板11更大的平面尺寸形成，在该更大地形成的透明基板12的边缘部12a设有安装作为电子部件的液晶驱动用IC18的安装部27。予以说明的是，在安装部27，如图2、图3所示，形成有透明电极17的多个输入端子19a排列而成的输入端子列20a和多个输出端子19b排列而成的输出端子列20b、与设于液晶驱动用IC18的IC侧对准标记32重叠的基板侧对准标记31。
液晶驱动用IC18通过对像素选择性施加液晶驱动电压，从而能够使液晶的取向部分地变化而进行预定的液晶显示。此外，如图3、图4所示，就液晶驱动用IC18而言，在向透明基板12的安装面18a，形成有与透明电极17的输入端子19a导通连接的多个输入突块21a排列而成的输入突块列22a、和与透明电极17的输出端子19b导通连接的多个输出突块21b排列而成的输出突块列22b。输入突块21a和输出突块21b可以合适地使用例如铜突块、金突块、或对铜突块施以镀金后的突块等。
输入突块21a例如沿着安装面18a的一侧的侧缘排列成一列，输出突块21b沿着与一侧的侧缘相对的另一侧的侧缘交错地排列成多列。输入输出突块21a、21b与设于透明基板12的安装部27的输入输出端子19a、19b分别以相同数量并且相同间距形成，透明基板12与液晶驱动用IC18通过位置匹配地进行连接而被连接。
予以说明的是，输入输出突块21a、21b的排列除了图4所示的以外，也可以为在一侧的侧缘排列成一列或多列，在另一侧的侧缘排列成一列或多列的任一构成。此外，输入输出突块21a、21b可以形成为一列排列中的一部分为多列，也可以形成为多列中的一部分为一列。进一步，输入输出突块21a、21b可以形成为多列的各列平行且相邻的电极端子彼此并列的直线排列，或者也可以形成为多列的各列平行且相邻的电极端子彼此均等地错开的交错排列。
此外，液晶驱动用IC18可以使输入输出突块21a、21b沿着IC基板的长边排列，并且沿着IC基板的短边形成侧突块。予以说明的是，输入输出突块21a、21b可以由相同尺寸形成，也可以由不同的尺寸形成。此外，输入输出突块列22a、22b可以是由相同尺寸形成的输入输出突块21a、21b对称或非对称地排列，也可以是由不同的尺寸形成的输入输出突块21a、21b非对称地排列。
予以说明的是，近年来随着液晶显示装置等电子设备的小型化、多功能化，液晶驱动用IC18等电子部件也要求小型化、低背化，输入输出突块21a、21b的高度也变低(例如6～15μm)。
此外，液晶驱动用IC18在安装面18a形成有通过与基板侧对准标记31重叠而进行与透明基板12对准的IC侧对准标记32。予以说明的是，由于推进透明基板12的透明电极17的配线间距、液晶驱动用IC18的输入输出突块21a、21b的微间距化，因此要求液晶驱动用IC18与透明基板12进行高精度的对准调整。
基板侧对准标记31和IC侧对准标记32可以使用通过组合而使得透明基板12与液晶驱动用IC18对准的各种各样的标记。
在形成于安装部27的透明电极17的输入输出端子19a、19b上，使用各向异性导电膜1作为电路连接用粘接剂而连接液晶驱动用IC18。各向异性导电膜1含有导电性粒子4，液晶驱动用IC18的输入输出突块21a、21b与形成于透明基板12的安装部27的透明电极17的输入输出端子19a、19b通过导电性粒子4而进行电连接。该各向异性导电膜1，通过利用热压接头33进行热压接从而粘合剂树脂流动化，导电性粒子4在输入输出端子19a、19b与液晶驱动用IC18的输入输出突块21a、21b之间被压坏，粘合剂树脂以该状态发生固化。由此，各向异性导电膜1将透明基板12与液晶驱动用IC18进行电性、机械性的连接。
此外，在两透明电极16、17上，形成实施了预定的摩擦处理的取向膜24，通过该取向膜24使液晶分子的初期取向被限定。进一步，在两透明基板11、12的外侧，配设有一对偏光板25、26，通过该两偏光板25、26，来自背光等光源(未图示)的透过光的振动方向被限定。
[凹凸部]
这里，液晶驱动用IC18的输入输出突块21a、21b在捕捉导电性粒子4的表面设有凹凸部28，该凹凸部28具备按压前的导电性粒子4的粒径的10％以上的高低差。凹凸部28例如如图5、图6所示，通过捕捉导电性粒子4的表面的两侧缘或中央部突出而形成。此外，凹凸部28的高低差是指，在输入输出突块21a、21b的表面，最突出的凸部28a与比凸部28a低的凹部28b之差。予以说明的是，凹凸部28的高低差可以使用例如高精度形状测定系统(商品名：KS-1100、株式会社基恩士公司制)来测量。予以说明的是，凹凸部28多形成于突块表面的侧缘部(参照图5)、突块表面的中央部(参照图6)、或其两方。
此外，就凹凸部28而言，在一个突块表面，来自于最突出的凸部28a的高低差为导电性粒子的粒径的20％以上的区域被设为突块表面积的70％以下。如后述那样，被输入输出突块21a、21b捕捉的导电性粒子彼此互不接触地独立，因此通过将高低差为导电性粒子4的粒径的20％以上的区域设为突块表面积的70％以下，从而即使导电性粒子4被该区域捕捉的情况下，也可以被高低差小于导电性粒子4的粒径的20％的区域捕捉。因此，能够在该区域中充分压入导电性粒子4，不损害压痕的辨识性，提高使用压痕的导通检测的可靠性。此外，即便连接后发生环境变化，也能够维持输入输出突块21a、21b与输入输出端子19a、19b间的导通可靠性。
此外，由于能够在高低差小于导电性粒子4的粒径的20％的区域捕捉导电性粒子4，因此在该区域中会充分压入导电性粒子4，并且凸部28a不会与输入输出端子19a、19b直接抵接。因此，输入输出突块21a、21b与输入输出端子19a、19b通过夹持导电性粒子4而被导通连接，即便连接后发生环境变化，也能够维持良好的导通可靠性。
进一步，如后述那样，各向异性导电膜1由于互不接触地独立的导电性粒子4遍布于突块表面，因此输入输出突块21a、21b在凸部28a中也能够捕捉到导电性粒子4。因此，液晶显示面板1能够更鲜明地出现被凸部28a捕捉的导电性粒子4的压痕，提高使用压痕的导通检测的可靠性。此外，液晶显示面板1通过用凸部28a捕捉导电性粒子4，从而即便连接后发生环境变化，也能够维持输入输出突块21a、21b与输入输出端子19a、19b间的导通可靠性。
另一方面，如果凹凸部28的高低差为按压前的导电性粒子4的粒径的20％以上的区域超过突块表面积的70％，则高低差小于导电性粒子4的粒径的20％的区域中的导电性粒子4的捕捉数减少，如图7、图8所示那样，导电性粒子4被高低差为导电性粒子4的粒径的20％以上的区域捕捉的情况下，导电性粒子4的压入不足，导致导通电阻的上升。此外，使用导电性粒子随机地分散的各向异性导电膜的情况下，由于局部发生导电性粒子的疏密，因此也可以设想导电性粒子无法被凸部28a捕捉。该情况下，由于凸部28a与输入输出端子19a、19b直接抵接，因而对于连接后的输入输出突块21a、21b与输入输出端子19a、19b的距离的变化的追随性变低，可能损害导通可靠性。
予以说明的是，图7中的导电性粒子4作为被输入输出突块21a、21b的高低差为导电性粒子4的粒径的20％以上的区域中的凹部28b捕捉时的一例，也说明了陷入凹部28b侧的状态。有时由于输入输出突块21a、21b的材质偏差而硬度存在偏差，压接工序中导电性粒子4陷入输入输出突块21a、21b。该情况下，也可以说对于连接后的输入输出突块21a、21b与输入输出端子19a、19b的距离的变化的追随性变低，可能损害导通可靠性。
[导电性粒子的面积占有率]
导电性粒子4在通过一对输入输出端子19a、19b和输入输出突块21a、21b重叠而捕捉导电性粒子4且有助于各向异性导电连接的有效突块面积中所占的面积比例优选为10％以上。导电性粒子4通过占据有效突块面积的10％以上，从而在占据突块表面积的30％以上的高低差小于粒径的20％的区域中捕捉大量导电性粒子，能够确保由所捕捉的导电性粒子4带来的导通性和压痕的辨识性。
[最少捕捉数]
如此，隔着遍布了互不接触而独立存在的导电性粒子4的各向异性导电膜1，将形成有具备导电性粒子4的粒径的20％以上的高低差的区域被设为突块表面积的70％以下的凹凸部28的输入输出突块21a、21b与输入输出端子19a、19b连接，从而液晶显示面板1能够将每一输入输出突块21a、21b的导电性粒子4的最少捕捉数设为3个以上。因此，液晶显示面板1能够确保由所捕捉的导电性粒子4带来的导通性和压痕的辨识性。
[独立的压痕比例]
此外，隔着遍布了互不接触而独立存在的导电性粒子4的各向异性导电膜1，将形成有具备导电性粒子4的粒径的20％以上的高低差的区域被设为突块表面积的70％以下的凹凸部28的输入输出突块21a、21b与输入输出端子19a、19b连接，从而液晶显示面板1存在于一个突块表面内的导电性粒子4的独立的压痕的比例成为捕捉于输入输出突块21a、21b的表面内的导电性粒子4的70％以上。因此，在输入输出端子19a、19b上出现的压痕明确地显现对比度或形成压痕的曲线，大幅提高各个压痕的辨识性。由此，液晶显示面板10能够以压痕为基础迅速、准确地检测输入输出突块21a、21b与输入输出端子19a、19b的连接性。
[各向异性导电膜]
接下来，对各向异性导电膜1进行说明。各向异性导电膜(ACF：AnisotropicConductive Film)1如图9所示，通常在成为基材的剥离膜2上形成有含有导电性粒子4的粘合剂树脂层(粘接剂层)3。各向异性导电膜1是热固化型或紫外线等的光固化型的粘接剂，其贴附在形成于液晶显示面板10的透明基板12的输入输出端子19a、19b上，并且搭载液晶驱动用IC18，通过利用热压接头33进行热加压而流动化，导电性粒子4在相对的透明电极17的输入输出端子19a、19b与液晶驱动用IC18的输入输出突块21a、21b之间被压坏，通过加热或紫外线照射，从而以导电性粒子被压坏的状态进行固化。由此，各向异性导电膜1能够将透明基板12和液晶驱动用IC18连接，使其导通。
此外，关于各向异性导电膜1，通过使导电性粒子4以预定的图案规则地排列于含有膜形成树脂、热固性树脂、潜伏性固化剂、硅烷偶联剂等的通常的粘合剂树脂层3等，从而互不接触地独立配置，并且遍布于粘合剂树脂层3。
支撑粘合剂树脂层3的剥离膜2例如将有机硅等剥离剂涂布于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET、Poly Ethylene Terephthalate)、定向聚丙烯(OPP、OrientedPolypropylene)、聚-4-甲基戊烯-1(PMP、Poly-4-methylpentene-1)、聚四氟乙烯(PTFE、Polytetrafluoroethylene)等而成，防止各向异性导电膜1的干燥，并且维持各向异性导电膜1的形状。
作为粘合剂树脂层3所含有的膜形成树脂，优选为平均分子量为10000～80000左右的树脂。作为膜形成树脂，可以举出环氧树脂、改性环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、苯氧树脂等各种树脂。其中，从膜形成状态、连接可靠性等观点考虑，特别优选为苯氧树脂。
作为热固性树脂，没有特别限定，例如，可以举出市售的环氧树脂、丙烯酸类树脂等。
作为环氧树脂，没有特别限定，例如，可以举出萘型环氧树脂、联苯型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚型环氧树脂、芪型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、三苯基甲烷型环氧树脂等。它们可以单独、也可以两种以上组合。
作为丙烯酸类树脂，没有特别限制，可以根据目的适宜选择丙烯酸类化合物、液态丙烯酸酯等。例如，可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸环氧酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯、四亚甲基二醇四丙烯酸酯、2-羟基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基甲氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、二环戊烯丙烯酸酯、丙烯酸三环癸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯等。予以说明的是，也可以使用将丙烯酸酯替换成甲基丙烯酸酯的物质。它们可以单独使用一种，也可以并用两种以上。
作为潜伏性固化剂，没有特别限定，例如，可以举出加热固化型、UV固化型等各种固化剂。潜伏性固化剂通常不发生反应，通过热、光、加压等根据用途而选择的各种触发因素而活化，引发反应。热活性型潜伏性固化剂的活化方法有：通过利用加热的解离反应等而生成活性种(阳离子、阴离子、自由基)的方法；在室温附近稳定地分散在环氧树脂中，在高温与环氧树脂相容、溶解，引发固化反应的方法；将分子筛封入型的固化剂在高温溶出而引发固化反应的方法；利用微胶囊的溶出、固化方法等。作为热活性型潜伏性固化剂，有咪唑系、肼系、三氟化硼-胺络合物、锍盐、胺化酰亚胺、聚胺盐、双氰胺等、它们的改性物，它们可以单独也可以为两种以上的混合体。其中，微胶囊型咪唑系潜伏性固化剂是合适的。
作为硅烷偶联剂，没有特别限定，例如，可以举出环氧系、氨基系、巯基硫化物系、酰脲系等。通过添加硅烷偶联剂，有机材料与无机材料的界面中的粘接性被提高。
[导电性粒子]
作为导电性粒子4，可以举出各向异性导电膜1中所使用的公知的任何导电性粒子。作为导电性粒子4，例如，可以举出镍、铁、铜、铝、锡、铅、铬、钴、银、金等各种金属或金属合金的粒子、在金属氧化物、碳、石墨、玻璃、陶瓷、塑料等粒子的表面涂布了金属的粒子、或在这些粒子的表面进一步涂布了绝缘薄膜的粒子等。在树脂粒子的表面涂布金属的情况下，作为树脂粒子，例如，可以举出环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸类树脂、丙烯腈-苯乙烯(AS)树脂、苯胍胺树脂、二乙烯基苯系树脂、苯乙烯系树脂等的粒子。导电性粒子4的大小优选为1～10μm，但本发明并不限定于此。
[导电性粒子的排列]
各向异性导电膜1在俯视图中遍布有互不接触而独立排列的导电性粒子4。例如，导电性粒子4可排列成预定的排列图案，如图10(A)(B)、图11(A)(B)所示那样，可以以四方格子状规则排列，或者以六方格子状规则排列。导电性粒子4的排列图案可以任意地设定。这样的导电性粒子4的排列距离可以适宜调整，例如如图12(A)(B)所示那样，互不接触而独立的导电性粒子4可以不规则地遍布，即可以根据排列方向来形成不同的排列距离。
通过在俯视图中互不接触而独立排列，从而各向异性导电膜1与如图13(A)(B)所示那样因导电性粒子4随机地分散、形成凝聚物等而导电性粒子的分布发生疏密的情况相比，导电性粒子4被凹凸部28的输入输出突块21a、21b的高低差小于20％的区域捕捉，能够提高导通可靠性，此外，在液晶驱动用IC18的连接后的检测中，能够提高在输入输出端子19a、19b上出现的压痕的辨识性。被具有凹凸部28的输入输出突块21a、21b的平面夹持的情况下，能够通过连接后的压痕在连接后掌握该突块平面的状态。此外，通过比较导电性粒子4的压坏的状态，从而也容易掌握形成充分按压的导电性粒子4的个数。
另一方面，导电性粒子被随机地分散的情况下，捕捉于狭小化的突块的导电性粒子少，导电性粒子不易被高低差小于20％的区域、凹凸部28的凸部28a捕捉，可能损害导通可靠性。
此外，各向异性导电膜1在俯视图中通过使互不接触而独立的导电性粒子4遍布，从而与导电性粒子4随机地分散的情况相比，提高各个导电性粒子4被捕捉的概率，因此将同一高集成的液晶驱动用IC18进行各向异性连接的情况下，能够减少导电性粒子4的配合量。由此，导电性粒子4随机地分散的情况下，由于需要一定量以上的导电性粒子数因而可能在突块间空隙中产生凝聚物、连结，但通过在俯视图中形成互不接触而独立的状态，从而能够抑制这样的短路的发生。
此外，各向异性导电膜1在俯视图中通过使互不接触而独立的导电性粒子4遍布，从而即使高密度地填充于粘合剂树脂层3的情况下，也可以防止膜面内的导电性粒子4的疏密的产生。因此，利用各向异性导电膜1，在微间距化的输入输出端子19a、19b、输入输出突块21a、21b中也能够捕捉导电性粒子4。
这样的各向异性导电膜1例如可以通过如下方法来制造：在可延伸的片上涂布粘着剂，在其上将导电性粒子4单层排列后，使该片以期望的延伸倍率进行延伸的方法；使导电性粒子4以预定的排列图案排列在基板上后，将导电性粒子4转印于剥离膜2所支撑的粘合剂树脂层3的方法；或在剥离膜2所支撑的粘合剂树脂层3上，通过设有符合排列图案的开口部的排列板供给导电性粒子4的方法等。
予以说明的是，各向异性导电膜1的形状没有特别限定，例如，如图9所示，可以制成能够卷绕于卷盘6的长尺寸的带形状，仅切割预定的长度而使用。
此外，上述实施方式中，作为各向异性导电膜1，以通过使互不接触而独立的导电性粒子4规则排列等而使其遍布于成型为膜状的粘合剂树脂层3而成的粘接膜为例进行了说明，但本发明的粘接剂并不限定于此，例如可以制成将仅包含粘合剂树脂3的绝缘性粘接剂层与包含使互不接触而独立的导电性粒子4遍布而成的粘合剂树脂3的含导电性粒子层层叠的构成。此外，各向异性导电膜1只要导电性粒子4以互不接触而独立的状态遍布，则除了如图9所示那样进行单层排列以外，还可以在多个粘合剂树脂层3中排列导电性粒子4，并且在俯视图中规则或不规则地遍布。此外，各向异性导电膜1也可以在多层构成的至少一个层内按预定距离单一地分散。
[连接工序]
接下来，对将液晶驱动用IC18与透明基板12连接的连接工序进行说明。首先，在透明基板12的形成有输入输出端子19a、19b的安装部27上预贴合各向异性导电膜1。接着，将该透明基板12载置于连接装置的操作台上，在透明基板12的安装部27上隔着各向异性导电膜1配置液晶驱动用IC18。
接着，利用可将粘合剂树脂层3加热至使其固化的预定的温度的热压接头33，以预定的压力、时间从液晶驱动用IC18上进行热加压。由此，各向异性导电膜1的粘合剂树脂层3显示流动性，从液晶驱动用IC18的安装面18a与透明基板12的安装部27之间流出，并且粘合剂树脂层3中的导电性粒子4被夹持在液晶驱动用IC18的输入输出突块21a、21b与透明基板12的输入输出端子19a、19b之间并被压坏。
其结果，输入输出突块21a、21b与输入输出端子19a、19b之间通过夹持导电性粒子4而被电连接，以该状态利用热压接头33而被加热的粘合剂树脂固化。由此，能够制造在液晶驱动用IC18的输入输出突块21a、21b与形成于透明基板12的输入输出端子19a、19b之间确保了导通性的液晶显示面板10。此外，将上述所夹持的导电性粒子4按压后(导电性粒子4的压坏的印入(写り込み))会在输入输出端子19a、19b内形成压痕。
不在输入输出突块21a、21b与输入输出端子19a、19b之间的导电性粒子4会在相邻的输入输出突块21a、21b间的空隙23中分散于粘合剂树脂中，维持电绝缘的状态。因此，液晶显示面板10仅在液晶驱动用IC18的输入输出突块21a、21b与透明基板12的输入输出端子19a、19b之间实现电导通。予以说明的是，作为粘合剂树脂，通过使用自由基聚合反应系的快速固化型的树脂，从而即使经由短的加热时间也能够使粘合剂树脂快速固化。此外，作为各向异性导电膜1，并不限于热固化型，只要能够进行加压连接，则也可以使用光固化型或光热并用型的粘接剂。
[压痕辨识性]
通过在与输入输出突块21a、21b之间按压导电性粒子4，从而能够从透明基板12侧在输入输出端子19a、19b处观察互不接触而独立的压痕30。在液晶驱动用IC18的连接后，从透明基板12的背面(输入输出端子19a、19b的相反侧)通过目视(显微镜等)或拍摄图像而进行观察，从而能够进行连接性的检测。
压痕30是通过以在输入输出突块21a、21b与输入输出端子19a、19b之间捕捉硬度高的导电性粒子4的状态利用热压接头33进行按压从而在透明电极17的输入输出端子19a、19b上出现的导电性粒子4的按压痕，通过从透明基板12的背面侧进行观察从而能够辨识。压痕30的形状一般具有导电性粒子4的粒径以上的直径，如图14(a)所示，形成大体圆形。此外，压痕30的形状通常如图14(b)所示，一侧模糊但大部分由曲线构成。此时的曲线只要是形成圆形时的40％以上、优选为50％以上、更优选为60％以上的、即可以识别为大体圆形的曲线即可。予以说明的是，金属粒子的情况等中，有时包含直线的状态。
压痕30会因导电性粒子4的压入的强度而使对比度、外径不同。因此，压痕成为判定利用热压接头33的按压是否在各输入输出端子19a、19b间以及各个输入输出端子19a、19b内被均匀按压的指标。
这里，在使用导电性粒子4随机地分散于粘合剂树脂层3的各向异性导电膜来连接的连接体中，如上所述，捕捉于狭小化的突块的导电性粒子变少，此外，即使导电性粒子被高低差小于20％的区域、凹凸部28的凸部28a捕捉的情况下，也如图14(c)所示，在输入输出端子上不规则地出现压痕30，并且接近、重复，因此压痕30的辨识性变差，由于状态的掌握耗费功夫而检测耗时，此外压痕30的判定精度会降低。即，成为不易识别形成压痕30的曲线的状态。此外，利用机械式图像处理进行检测的情况下，由于这样的辨识性的恶化，设定判定的基准变得困难。因此，判定的精度本身会恶化。这是因为，有时因分辨率而看到基于直线的组合。
另一方面，本发明的液晶显示面板10中，由于使用导电性粒子4互不接触而独立排列的各向异性导电膜1来形成，因此在输入输出端子19a、19b内，导电性粒子4也以排列的状态被夹持，如图14(a)所示，压痕30以各个独立的状态规则地出现。因此，输入输出端子19a、19b上出现的压痕30明确地显现对比度或形成压痕的曲线，大幅提高各个压痕30的辨识性。由此，液晶显示面板10能够以压痕30为基础迅速、准确地检测输入输出突块21a、21b与输入输出端子19a、19b的连接性。
如果输入输出端子19a、19b上出现的各个压痕30互不接触而独立地出现，则通过与不存在导电性粒子4的平滑面的对比度，能够确保辨识性，因此虽然彼此相邻为佳，但优选相隔预定的距离、例如外径的0.2倍以上而出现，更优选分离0.4倍以上而出现。予以说明的是，与上述平滑面的对比度也包括由曲线显现的情况。
这样的互不接触地独立的压痕30优选为存在于一个输入输出端子19a、19b的表面内的导电性粒子4的个数的70％以上，更优选为80％以上，进一步更优选为90％以上。互不接触而独立的压痕30是指由一个导电性粒子4形成的压痕，不独立是指相邻、重复。但是，将多个导电性粒子4有意地连结而排列的情况下，将该单元看做独立。
实施例
接下来，对本发明的实施例进行说明。本实施例中，使用导电性粒子互不接触而独立排列的各向异性导电膜、和导电性粒子随机地分散的各向异性导电膜，将在突块表面以预定的比例形成有具备导电性粒子的粒径的20％以上的高低差的凹凸部的评价用IC与评价用玻璃基板连接，制成连接体样品，分别数出评价用玻璃基板的端子上出现的压痕数，并且测定初期以及可靠性试验后的导通电阻、相邻的突块间短路的发生率。
[各向异性导电膜]
关于评价用IC的连接中所使用的各向异性导电膜的粘合剂树脂层，调制将苯氧树脂(商品名：YP50、新日铁化学社制)50质量份、环氧树脂(商品名：YL980、三菱化学社制)45质量份、硅烷偶联剂(商品名：KBM-403、信越化学工业社制)2质量份、阳离子系固化剂(商品名：SI-60L、三新化学工业社制)3质量份添加于溶剂中而成的粘合剂树脂组合物，将该粘合剂树脂组合物涂布在剥离膜上，利用70℃烘箱进行干燥，从而形成为厚度16μm。使导电性粒子以预定的粒子密度配置或随机地分散于该粘合剂树脂层。
[压痕数和导通电阻测定用的评价用IC]
作为压痕数和导通电阻测定用的评价元件，使用外形：0.7mm×20mm、厚度0.2mm、突块(镀金(Au-plated))：宽度15μm×长度100μm、高度12μm、突块间距14μm的评价用IC。
[突块间短路的发生率测量用的评价用IC]
作为突块间短路的发生率测量用的评价元件，使用7.5μm空隙的梳齿TEG(测试元件组(Test Element Group))。
此外，关于压痕数和导通电阻测定用的评价用IC、以及突块间短路的发生率测量用的评价用IC，分别准备高低差为导电性粒径的20％以上的区域占据70％、50％、30％的评价用IC。
[评价用玻璃基板]
作为导通电阻测定用的评价用IC和利用压痕的粒子捕捉数测量用的评价用IC所连接的评价用玻璃基板，使用外形：30mm×50mm、厚度0.5mm、形成有与导通电阻测定用的评价用IC的突块同尺寸同间距的端子多个排列而成的端子列的ITO图案玻璃(康宁公司制)。
将各向异性导电膜与该评价用玻璃基板预贴合后，搭载评价用IC，利用热压接头以180℃、80MPa、5sec的条件进行热压接，从而制作连接体样品。对于各连接体样品，测定评价用玻璃基板的端子上出现的压痕的个数、初期导通电阻、可靠性试验后的导通电阻以及突块间短路的发生率。可靠性试验的条件为85℃、85％RH、500hr。
对于连接了评价用IC的各连接体样品，从评价用玻璃基板的背面观察端子，将其摄影图像利用图像处理机(WinRoof：三谷商事公司制)进行处理，从而求出压痕数和导电性粒子的独立个数比例。此外，从连接时突块宽度求出一对端子与突块重叠且有助于各向异性导电连接的有效突块面积，并且基于导电性粒径和压痕数，求出导电性粒子在有效突块面积中所占的比例。连接时突块宽度表示突块(宽度15μm)与端子的对准偏移宽度，连接时突块宽度为15μm时成为没有对准偏移、整个表面均有助于各向异性导电连接的有效突块面积。连接时突块宽度为10μm时与端子之间产生5μm的对准偏移，有助于各向异性导电连接的有效突块面积减少。
[实施例1]
实施例1中，使用互不接触而独立且以六方格子状配置的导电性粒子遍布于粘合剂树脂层的各向异性导电膜。实施例1中使用的各向异性导电膜如下制造：在可延伸的片上涂布粘着剂，在其上将导电性粒子以格子状且均等地单层排列后，在将该片以期望的延伸倍率进行延伸的状态下，将粘合剂树脂层层压。此外，实施例1中使用的各向异性导电膜的导电性粒子(商品名：AUL704、积水化学工业公司制)的粒径为4μm，粒子个数密度为28000pcs/mm2。
此外，实施例1中，作为压痕数和导通电阻测定用的评价用IC，使用如下评价用IC：在捕捉导电性粒子的突块表面，形成有具备导电性粒子的粒径的10％以上的高低差的凹凸部，在一个突块表面，来自于最突出的位置的高低差为导电性粒子的粒径的20％以上的区域为突块表面积的50％。此外，实施例1涉及的连接体样品的连接时突块宽度为10μm，产生了5μm的对准偏移。
[实施例2]
实施例2中，使用与实施例1相同的各向异性导电膜和评价用IC，按照与实施例1相同的条件制造连接体样品。实施例2涉及的连接体样品的连接时突块宽度为5μm，产生了10μm的对准偏移。
[实施例3]
实施例3中，使用与实施例1相同的各向异性导电膜和评价用IC，按照与实施例1相同的条件制造连接体样品。实施例3涉及的连接体样品的连接时突块宽度为15μm，没有产生对准偏移。
[实施例4]
实施例4中，使用与实施例1相同的各向异性导电膜，按照与实施例1相同的条件制造连接体样品。此外，作为压痕数和导通电阻测定用的评价用IC，使用如下评价用IC：在捕捉导电性粒子的突块表面，形成有具备导电性粒子的粒径的10％以上的高低差的凹凸部，在一个突块表面，来自于最突出的位置的高低差为导电性粒子的粒径的20％以上的区域为突块表面积的70％。实施例4涉及的连接体样品的连接时突块宽度为10μm，产生了5μm的对准偏移。
[实施例5]
实施例5中，使用与实施例4相同的各向异性导电膜和评价用IC，按照与实施例1相同的条件制造连接体样品。实施例5涉及的连接体样品的连接时突块宽度为5μm，产生了10μm的对准偏移。
[实施例6]
实施例6中，使用与实施例1相同的各向异性导电膜，按照与实施例1相同的条件制造连接体样品。此外，作为压痕数和导通电阻测定用的评价用IC，使用如下评价用IC：在捕捉导电性粒子的突块表面，形成有具备导电性粒子的粒径的10％以上的高低差的凹凸部，在一个突块表面，来自于最突出的位置的高低差为导电性粒子的粒径的20％以上的区域为突块表面积的30％。实施例6涉及的连接体样品的连接时突块宽度为10μm，产生了5μm的对准偏移。
[实施例7]
实施例7中，使用含有粒径3μm的导电性粒子(商品名：AUL703、积水化学工业公司制)的各向异性导电膜，除此以外，按照与实施例4相同的条件制造连接体样品。实施例7涉及的连接体样品的连接时突块宽度为10μm，产生了5μm的对准偏移。
[比较例1]
比较例1中，使用如下各向异性导电膜：在粘合剂树脂组合物中加入导电性粒子进行调制，将其涂布于剥离膜上，进行烧成，从而导电性粒子随机地分散于粘合剂树脂层。所使用的导电性粒子(商品名：AUL704、积水化学工业公司制)的粒径为4μm，粒子个数密度为28000pcs/mm2。评价用IC、连接条件等与实施例1相同。比较例1涉及的连接体样品的连接时突块宽度为10μm，产生了5μm的对准偏移。
[比较例2]
比较例2中，使用粒子个数密度为65000pcs/mm2的各向异性导电膜，除此以外，按照与比较例1相同的条件制造连接体样品。比较例2涉及的连接体样品的连接时突块宽度为10μm，产生了5μm的对准偏移。
[比较例3]
比较例3中，使用与比较例2相同的各向异性导电膜制造连接体样品。此外，作为压痕数和导通电阻测定用的评价用IC，使用如下评价用IC：在捕捉导电性粒子的突块表面，形成有具备导电性粒子的粒径的10％以上的高低差的凹凸部，在一个突块表面，来自于最突出的位置的高低差为导电性粒子的粒径的20％以上的区域为突块表面积的70％。比较例3涉及的连接体样品的连接时突块宽度为10μm，产生了5μm的对准偏移。
[比较例4]
比较例4中，使用含有粒径3μm的导电性粒子(商品名：AUL703、积水化学工业公司制)的各向异性导电膜，除此以外，按照与比较例3相同的条件制造连接体样品。比较例4涉及的连接体样品的连接时突块宽度为10μm，产生了5μm的对准偏移。
[表1]
Figure BDA0001487600230000201
如表1所示，实施例1～7涉及的连接体样品中，由于使用遍布互不接触而独立配置的导电性粒子的各向异性导电膜，并且使用高低差为导电性粒子的20％以上的区域被设为突块表面积的70％以下的评价用IC，因此压痕数和导电性粒子在有效突块面积中所占的比例为10％以上，初期导通电阻为0.3Ω以下，可靠性试验后的导通电阻为3.8Ω以下，显示出良好的导通可靠性。
这是因为，实施例1～7涉及的连接体样品中，高低差小于导电性粒子4的粒径的20％的区域存在30％以上，遍布于粘合剂树脂层的独立配置的导电性粒子被该区域捕捉，从而能够将导电性粒子4充分压入，即便连接后发生环境变化，也能够维持突块与端子之间的导通可靠性。此外，实施例1～7涉及的连接体样品中，不损害压痕的辨识性，能够确保使用压痕的导通检测的可靠性。
进一步，实施例1～7涉及的连接体样品中，通过使用遍布了互不接触而独立配置的导电性粒子的各向异性导电膜，从而在狭小化的突块间区域中由导电性粒子连续而导致的突块间短路的发生率达到50ppm以下。
另一方面，比较例1～4涉及的连接体样品中，由于导电性粒子随机地分散，因此即使使用将粒子个数密度设为65000pcs/mm2而高密度地进行填充、且高低差为导电性粒子的20％以上的区域被设为突块表面积的70％以下的评价用IC，也会获得压痕数变少，初期导通电阻为0.3Ω～1.4Ω，可靠性试验后的导通电阻为2.9Ω～9.3Ω这样损害连接可靠性的结果。
这是因为，比较例1～4涉及的连接体样品中，由于导电性粒子随机地分散，因此在突块表面上产生疏密，在高低差小于导电性粒子4的粒径的20％的区域上无法捕捉导电性粒子的概率高。此外，由于导电性粒子的凝聚物而导致狭小化的突块间区域连续、突块间短路的发生率高达200ppm。
此外，对于实施例1～7涉及的连接体样品，通过截面观察来观察导电性粒子被突块夹持的状态，结果获得与利用压痕观察的检测大体等同的结果。即，可知：根据本发明，即使不通过有损检测中需要工作量的突块的截面观察，也能够通过作为无损检测的压痕观察来简便迅速地评价连接可靠性。
符号说明
1各向异性导电膜、2剥离膜、3粘合剂树脂层、4导电性粒子、6卷盘、10液晶显示面板、11，12透明基板、12a边缘部、13封条、14液晶、15面板显示部、16，17透明电极、18液晶驱动用IC、18a安装面、19a输入端子、19b输出端子、20a输入端子列、20b输出端子列、21a输入突块、21b输出突块、22a输入突块列、22b输出突块列、23端子间空隙、27安装部、28凹凸部、28a凸部、28b凹部、31基板侧对准标记、32IC侧对准标记、33热压接头

Claims (7)

1.一种连接体，具备：
透明基板，其形成有多个端子；和
电子部件，其隔着在粘合剂树脂中配置导电性粒子而成的各向异性导电粘接剂与所述透明基板连接、且形成有通过所述导电性粒子与所述多个端子进行电连接的多个突块，
所述导电性粒子彼此互不接触地独立，
所述多个突块包括在捕捉所述导电性粒子的表面形成有具备所述导电性粒子的粒径的10％以上的高低差的凹凸部的突块，在形成有所述凹凸部的所述突块表面，具有来自于最突出的凸部的高低差为所述导电性粒子的粒径的20％以上的区域，该区域为突块表面积的70％以下。
2.根据权利要求1所述的连接体，所述导电性粒子在一对所述端子和所述突块重叠的面积中所占的比例为10％以上。
3.根据权利要求1或2所述的连接体，形成有所述凹凸部的所述突块中的所述导电性粒子的最少捕捉数为3个以上。
4.根据权利要求1或2所述的连接体，所述导电性粒子的独立的压痕的比例为存在于形成有所述凹凸部的所述突块的表面内的所述导电性粒子数的70％以上。
5.一种连接体的制造方法，在透明基板上隔着含有导电性粒子的各向异性导电粘接剂而搭载电子部件，将所述电子部件按压于所述透明基板，并且使所述粘接剂固化，从而通过所述导电性粒子将形成于所述电子部件的突块与形成于所述透明基板的端子进行电连接，
就所述各向异性导电粘接剂而言，所述导电性粒子互不接触地独立配置于粘合剂树脂，
所述突块包括在捕捉所述导电性粒子的表面形成有具备所述导电性粒子的粒径的10％以上的高低差的凹凸部的突块，在形成有所述凹凸部的所述突块表面，具有来自于最突出的位置的高低差为所述导电性粒子的粒径的20％以上的区域，该区域为突块表面积的70％以下。
6.根据权利要求5所述的连接体的制造方法，包括检测工序：通过从所述透明基板的背面观察所述导电性粒子的压痕来检测所述连接体的连接状态。
7.一种检测方法，其是检测在形成有多个端子的透明基板上隔着配置有导电性粒子的各向异性导电粘接剂连结形成有多个突块的电子部件而成的连接体的连接状态的检测方法，
通过观察在所述透明基板的端子上出现的所述各向异性导电粘接剂所含有的所述导电性粒子的压痕来检测所述电子部件的连接状态，
就所述各向异性导电粘接剂而言，所述导电性粒子互不接触地独立配置于粘合剂树脂，
所述多个突块包括在捕捉所述导电性粒子的表面形成有具备所述导电性粒子的粒径的10％以上的高低差的凹凸部的突块，在形成有所述凹凸部的所述突块表面，具有来自于最突出的位置的高低差为所述导电性粒子的粒径的20％以上的区域，该区域为突块表面积的70％以下。
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