CN115053640A - 连接体的制造方法以及连接体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能抑制具有窄间距的端子列的连接器的变形，得到优异的绝缘性和导电性的连接体的制造方法以及连接体。所述连接体的制造方法包括如下工序：在基板(10)的第一端子列(11)上，隔着含有焊料粒子(21)的热固性连接材料(20)固定连接器(30)，所述连接器(30)在与基板(10)的接合面的内侧具有第一端子列(11)和第二端子列(31)中的端子间距离的最小值为0.8mm以下的第二端子列(31)；以及使用设定为焊料粒子(21)的熔点以上的回流焊炉，使第一端子列(11)与第二端子列(31)在无载荷下接合。
Description
技术领域
本技术涉及一种安装连接器的连接体的制造方法以及连接体。本申请主张以在日本在2020年2月7日申请的日本专利申请号特愿2020－019992为基础的优先权，该申请通过参照而援引于本申请。
背景技术
以往，连接器的安装通过如下方式进行：在基板上设置焊料膏、或在连接器的导线部分设置焊料(BGA)，对基板与连接器的焊料安装进行回流焊(例如参照专利文献1)。近年来，根据电子设备的小型化的要求，期望连接器的间距为0.8mm以下，进一步为0.3mm以下。
然而，在以往的连接器的安装中，在基板侧的端子列使用抗蚀剂，因此难以将连接器的间距进一步窄小化。作为将窄间距的端子列连接的技术，可列举出各向异性连接，连接器通常为树脂成型品，因此在进行各向异性连接的情况下，连接器因正式压接时的工具的加压而发生变形，例如可能无法进行电缆的插入。
现有技术文献
专利文献
专利文献：日本特开平10－284199号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本技术是鉴于这样以往的实际情况而提出的，提供一种能抑制具有窄间距的端子列的连接器的变形，得到优异的绝缘性和导电性的连接体的制造方法以及连接体。
用于解决问题的方案
本技术的连接体的制造方法包括如下工序：在基板的第一端子列上，隔着含有焊料粒子的热固性连接材料固定连接器，所述连接器在与所述基板的接合面的内侧具有端子间距离的最小值为0.8mm以下的第二端子列；以及使用设定为所述焊料粒子的熔点以上的回流焊炉，使所述第一端子列与所述第二端子列在无载荷下接合。
本技术的连接体具备：基板，具有第一端子列；连接器，在与所述基板的接合面的内侧具有端子间距离的最小值为0.8mm以下的第二端子列；以及粘接层，利用焊料粒子将所述第一端子列与所述第二端子列接合，并且将所述基板与所述连接器粘接。
发明效果
根据本技术，能抑制具有窄间距的端子列的连接器的变形，得到优异的绝缘性和导电性。此外，作为附带效果，具备连接器的连接体的省空间化、轻量化，能降低成本。
附图说明
图1是示意性地示出基板的一个例子的剖视图。
图2是示意性地示出在基板的端子上设有热固性连接材料的状态的剖视图。
图3是示意性地示出基板的第一端子列与连接器的第二端子列的对位的剖视图。
图4是示意性地示出利用工具从连接器侧进行挤压的状态的剖视图。
图5是示意性地示出在基板固定有连接器的状态的剖视图。
图6是示意性地示出将基板和连接器在回流焊炉中加热的状态的剖视图。
图7是示意性地示出连接体的剖视图。
图8是示出连接器的短尺寸方向的一个例子的剖视图。
具体实施方式
以下，关于本技术的实施方式，一边参照附图一边按下述顺序详细地进行说明。
1.连接体的制造方法。
2.连接体。
3.热固性连接材料。
4.实施例。
＜1.连接体的制造方法＞
本实施方式中的连接体的制造方法包括如下工序：在基板的第一端子列上，隔着含有焊料粒子的热固性连接材料固定连接器，所述连接器在与基板的接合面的内侧具有端子间距离的最小值为0.8mm以下的第二端子列；以及使用设定为焊料粒子的熔点以上的回流焊炉，使第一端子列与第二端子列在无载荷下接合的工序。在此，焊料粒子的平均粒径相对于第一端子列和第二端子列中的端子间距离的最小值之比优选小于0.15，更优选为0.1以下。
在本说明书中，平均粒径为在使用了金属显微镜、光学显微镜、SEM(ScanningElectron Microscope：扫描电子显微镜)等电子显微镜等的观察图像中，例如在N＝20以上，优选为N＝50以上，进一步优选为N＝200以上测定出的粒子的长轴径的平均值，在粒子为球形的情况下，平均粒径为粒子的直径的平均值。此外，也可以为对观察图像使用公知的图像解析软件(“WinROOF”：三谷商事(株)，“A像君(注册商标)”：旭化成Engineering株式会社等)计测出的测定值、使用图像型粒度分布测定装置(作为例子，FPIA－3000(Malvern公司))测定出的测定值(N＝1000以上)。由观察图像、图像型粒度分布测定装置求出的平均粒径可以作为粒子的最大长度的平均值。需要说明的是，制作热固性连接材料时，可以使用简易地通过激光衍射/散射法求出的粒度分布中的频率累积成为50％的粒径(D50)、算术平均直径(优选为体积基准)等制造商值。此外，连接体是指，两种材料或构件电连接而成的。此外，接合是指，将两种材料或构件接在一起。无载荷是指，无机械上的加压的状态。
作为基板，只要设有布线就没有特别限定，只要为设有能搭载连接器的电极的、作为所谓印刷电路板(PWB：Printed Wire Board)而广义定义的基板即可，可以为刚性基板，也可以为柔性基板(FPC：Flexible Printed Circuits)。作为基于基材种类的基板例子，例如，可列举出：玻璃基板、陶瓷基板、塑料基板等。
连接器具有端子间距离的最小值为0.8mm以下的第二端子列，第二端子列至少形成于与基板的接合面的内侧，连接器主体部分与基板的第一端子列重叠。所述端子间距离的最小值也可以小于0.35mm。分别设于基板和连接器的第一端子列和第二端子列(电极排列、电极组)对置设置，端子列也可以以多个连接器搭载于一个基板的方式设于基板。即，基板可以一并接合多个连接器。
此外，连接器通过在与基板的接合面的内侧具有第二端子列，在将连接器对位(对准)、固定连接器的工序中，能在垂直方向上施加充分的载荷，使焊料粒子与基板的端子和连接器的端子接触，去除焊料粒子表面的氧化膜变得容易。对准标记也可以以与连接器和基板对应的方式设置。
此外，优选基板的端子和连接器的端子的表面镀金。需要说明的是，基板和连接器理想的是具备回流焊工序中的耐热性。
本实施方式中的连接体通过在BGA(Ball grid array：球栅阵列)等中广泛使用的焊料粒子连接，连接可靠性高，因此能用于传感器设备、车载用设备、IoT(Internet ofThings：物联网)设备等多种用途。不过，比在BGA中使用的焊料粒子小。
热固性连接材料可以为膜状的热固性连接膜、或膏状的热固性连接膏中的任意。此外，可以将热固性连接膏在连接时制成膜状，也可以通过搭载零件而制成接近膜的形态。
在热固性连接膏的情况下，只要能在基板上均匀涂布规定量即可，例如，可以使用点胶、冲压(stamping)、丝网印刷等涂布方法，也可以根据需要进行干燥。在该情况下，通过沿用、改造以往使用的焊膏的设备来使用，能期待抑制设备投资。在热固性连接膜的情况下，不仅能根据膜厚将接合材料(例如，各向异性导电接合材料)的量均匀化，而且能一并层压至基板上，能缩短生产节奏，因此特别优选。此外，通过预先制成膜状而操作容易，因此能期待作业效率也提高。在该情况下，向以往设备中导入膜贴合装置、如后所述根据情况的接合装置；或改良来设置即可，能以最小限度的设备投资谋求作业的效率化。
以下，参照图1～图7，对如下工序进行说明：工序(A)，在基板的第一端子列上设置热固性连接材料；工序(B)，在热固性连接材料上固定连接器；以及工序(C)，使用设定为焊料粒子的熔点以上的回流焊炉，使基板的第一端子列与连接器的第二端子列接合。
[工序(A)]
图1是示意性地示出基板的一个例子的剖视图，图2是示意性地示出在基板的端子上设有热固性连接材料的状态的剖视图。如图1和图2所示，在工序(A)中，在基板10的第一端子列11上设置含有焊料粒子21的热固性连接材料20。
工序(A)可以为将热固性连接膏在基板上制成膜状的工序，也可以为如在以往的导电膜、各向异性导电膜中使用的那样，将热固性连接膜在低温低压下贴合于基板上的临时贴合工序，也可以为将热固性连接膜层压至基板上的层压工序。
在工序(A)为临时贴合工序的情况下，可以在公知的使用条件下将热固性连接膜设置于基板上。在该情况下，只需由以前的装置进行工具的设置、变更这样最低限度的变更即可，因此能得到经济上的优点。
在工序(A)为层压工序的情况下，例如，使用加压式层压机将热固性连接膜层压至基板上。层压工序也可以为真空加压式。若为以往的导电膜、各向异性导电膜的使用了加热加压工具的临时贴合，则膜的宽度受到工具宽度的制约，但在层压工序的情况下，不使用加热加压工具，因此能期待变得能够一并搭载较宽的宽度。此外，也可以对一个基板层压一片热固性连接膜。由此，不多次进行加热压接工具的上下运动和热固性连接膜的输送，因此能缩短设置热固性连接材料的工序的时间。
在工序(A)中，将接合材料设置于基板上，因此要求热固性连接材料的厚度在规定的范围内。就热固性连接材料的厚度的下限而言，若厚度过薄，则虽然能期待焊料粒子在电极间的夹持变得容易的效果，但制成膜状时的难易度可能会变高、设于基板上时的技术难易度提高，因此厚度的下限为焊料粒子的平均粒径的50％以上，优选为80％以上，更优选为90％以上。此外，热固性连接材料的厚度的上限为焊料粒子的平均粒径的300％以下，优选为200％以下，更优选为150％以下。若热固性连接材料的厚度过厚，则可能会对接合带来障碍。
此外，在考虑到后述的工序(B)的连接器的挤压的情况下，从优选容易在夹持焊料粒子之前排除热固性连接材料的观点考虑，焊料粒子的平均粒径相对于热固性连接材料的厚度之比的上限优选为1.4以下，更优选为1.2以下，进一步优选为1.0以下。若焊料粒子的平均粒径相对于热固性连接材料的厚度之比大，则在工序(B)的连接器的挤压时需要高压力，可能会对连接器造成损伤，因此不优选。
[工序(B)]
图3是示意性地示出基板的端子列与连接器的端子列的对位的剖视图，图4是示意性地示出利用工具从连接器侧进行挤压的状态的剖视图。如图3和图4所示，在工序(B)中，将基板10的端子列11与连接器30的端子列31对位，在热固性连接材料20上固定连接器30。在本技术中，无法期待基于焊料的自对准，因此理想的是，在工序(B)中，将基板10正确对准，利用热固性连接材料20来固定。
在工序(B)中，使用工具40，将基板10的第一端子列11与连接器30的第二端子列31对位，在热固性连接材料20上搭载连接器30。工具40优选为加热型拾取工具(pick-uptool)，优选为具备吸附连接器30的吸附机构。
此外，在工序(B)中，优选利用工具40从连接器30侧进行挤压的临时压接。对连接器30进行挤压的压力大于工序(A)，对基板10的第一端子列与连接器30的第二端子列所对峙的电极面积施加，该压力的上限只要不产生连接器主体、搭载的零件的变形就没有特别限制。此外，压力的下限例如可以大于1.0MPa，也可以大于2.0MPa，也可以大于3.0MPa，也可以大于5.0MPa。临时压接的目的在于，如图4所示，在基板10的第一端子列11与连接器30的第二端子列31的电极间可靠地夹持焊料粒子21，施加热而预先使焊料粒子21成为熔融状态的焊料接合24或接近该接合的状态，有利地对伴随着回流焊工序时的焊料粒子熔融的电极间的接合发挥作用。由此，能去除焊料粒子表面的氧化膜。此外，在临时压接中，也可以使基板10的第一端子列11与连接器30的第二端子列31直接接触，相对减少在回流焊工序中在利用焊料粒子的接合中的贡献度，使导通稳定并容易得到。通过使基板10的第一端子列与连接器30的第二端子列直接接触，并且在其附近存在焊料粒子，从而焊料粒子成为无载荷，仅在回流焊工序时熔融就有助于连接器的电极与基板的电极的接合，并且为不产生自对准的程度的焊料粒子的配合量，因此容易实现小间距(fine pitch)连接。这样的临时压接和利用回流焊工序的焊料接合为本技术与通常的焊膏或基于BGA的连接方法不同的一个例子。需要说明的是，根据容易沿用以往的见解的观点，与各向异性连接的临时压接条件相同即可。作为通常的在各向异性连接中使用的临时压接条件，优选为2.0MPa以下，更优选为1.5MPa以下，进一步优选为1.0MPa以下。此外，压力的下限优选为0.2MPa以上，更优选为0.4MPa以上。即使在该条件下，也能根据直至无载荷连接(回流焊工序)的焊料粒子和粘接剂粘合剂的条件的调整来实现目的。上限和下限有时根据装置的规格而变动，因此只要能实现将热固性连接材料20推至对置的电极所接触，或推至焊料粒径的目的，就不限定于上述数值范围。
此外，在工序(B)中，优选在热固性连接材料的最低熔融粘度到达温度－30℃～+60℃的范围的温度下对连接器进行挤压，更优选在热固性连接材料的最低熔融粘度到达温度－10℃～+40℃的范围的温度下对连接器进行挤压。由此，由于热固性连接材料的熔融粘度降低，因此即使将对连接器进行挤压的压力设得低，也能得到在基板10的第一端子列11与连接器30的第二端子列31之间夹持有焊料粒子21的状态。此外，在工序(B)中，只要得到在基板10的第一端子列11与连接器30的第二端子列31之间夹持有焊料粒子21的状态、或者各电极隔着熔融的焊料或者一部分熔融的焊料接触的状态，热固树脂层22的热固性连接材料就可以开始固化，也可以为热固性连接材料未完全固化，称为所谓B阶段的半固化状态，也可以完全固化。其原因在于，可以在回流焊工序时完全结束固化；或只要固化后使树脂熔融，在连接器的自重下(在无载荷状态下)得到利用焊料粒子的电极间的接合即可。从制造管理的方面考虑，也优选能选择性地进行这些。
此外，在工序(B)中，也可以在工具40与连接器30之间使用缓冲材料。作为缓冲材料，可以使用聚四氟乙烯(PTFE：polytetrafluoroethylene)、有机硅橡胶等。由此，能进一步抑制连接器30的损伤。
[工序(C)]
图5是示意性地示出在基板固定有连接器的状态的剖视图，图6是示意性地示出将基板和连接器在回流焊炉中加热的状态的剖视图，图7是示意性地示出连接体的剖视图。如图5～图7所示，在工序(C)中，使用设定为焊料粒子21的熔点以上的回流焊炉，使基板10的第一端子列11与连接器30的第二端子31接合。
回流焊炉能不进行机械上的加压而在无载荷下进行加热接合，因此能抑制基板10和连接器30的损伤。此外，与使用了通常的加热加压工具的各向异性导电连接相比，不产生不必要的树脂流动，因此也能抑制气泡的卷入。此外，由于为无载荷，因此可预想焊料粒子的移动量变小，焊料粒子的捕捉效率高。需要说明的是，也可以电极彼此直接接触，粘接剂保持该状态。此外，也可以是电极彼此连接的附近的焊料粒子辅助该情况而发挥作用。焊料粒子可以夹持于电极间，也可以在电极间直接连接后，存在于其周边的焊料粒子熔融，有助于接合。因此，优选为不进行自对准的程度的焊料粒子的含量。这是本技术与通常的各向异性导电连接的不同点之一。即，在本技术中，可以为隔着作为导电粒子的焊料粒子的导通(与各向异性连接相同或接近的状态)，也可以电极彼此直接接触，粘接剂保持该状态进行导通(与各向异性连接不同的状态)，也可以是存在于电极附近的焊料粒子辅助性地有助于导通和电极间接合。
作为回流焊炉，可列举出：大气压回流焊、真空回流焊、大气压烘箱、高压釜(加压烘箱)等，其中，优选使用能排出内包于接合部的气泡的真空回流焊、高压釜等。
回流焊炉中的峰值温度(最高到达温度)的下限只要为焊料粒子熔融的温度以上且热固性粘合剂开始固化的温度以上即可，优选为150℃以上，更优选为180℃以上，进一步优选为200℃以上。此外，回流焊炉中的峰值温度的上限为300℃以下，更优选为290℃以下，进一步优选为280℃以下。由此，基板10的第一端子列11与连接器30的第二端子列31进行焊料接合24。此外，热固性连接材料中的焊料粒子21的含量为无法期待自对准的程度，因此许多焊料粒子21不成为一体，在一个端子内存在多个焊料接合24部位。此外，在热固性连接材料为热固性粘合剂的情况下，端子内的多个焊料接合24部位以外通过热固性粘合剂粘接。在此，焊料接合是指，使焊料熔融来连接对置的电子零件的各自的电极。
在回流焊炉中，通过加热而热固树脂熔融，通过焊料熔点以上的正式加热而夹持于电极间的焊料粒子31熔融，焊料在电极上润湿扩展，通过冷却而基板10的第一端子列11与连接器30的第二端子列31接合。回流焊除了包括升温工序和降温工序以外，也可以包括维持为一定温度的工序(保持工序)。可以存在成为最高温的峰值工序，也可以包括在升温或降温的中途的工序。升温工序可以为使粘合剂熔融的工序(例如直至120℃)；以及焊料粒子熔融，涂布扩展的工序(例如120～175℃)这两个阶段。因此就升温速度而言，作为一个例子可以为10～120℃/min，也可以为20～100℃/min。保持工序(例如175～180℃)的维持时间也成为使粘合剂固化的工序。就该温度而言，作为一个例子为温度160～230℃，可以具有5～10℃左右的差，也可以与峰值温度相同。该时间可以适当选择，例如为0.5min以上、0.75min以上，若过长则制造效率恶化，因此例如为5min以下、3min以下。回流焊可以仅为升温工序和降温工序，在该情况下，只要通过两个工序而固化树脂熔融，通过焊料熔点以上的正式加热而夹持于电极间的焊料粒子31熔融，焊料在电极上润湿扩展，通过冷却而基板10的第一端子列11与连接器30的第二端子列31接合即可。工序管理上，能以超过规定的温度的时间进行管理。所述规定的温度优选为150℃，更优选为180℃以上，进一步优选为200℃以上。所述规定的时间例如为0.5min。通过经过降温工序来冷却(焊料粒子的熔点以下)，能使焊料粒子成为固相，使其在电极间接合。为了提高生产性而快速取出，降温速度较高为好，不对接合状态进行骤冷对于接合体的品质提高是理想的，因此较低为好。作为一个例子，可以为与升温工序相同的速度，优选为10～30℃/min。降温速度可以根据接合对象物的组合和使用的粘合剂的条件等来调整。也影响取出温度、其环境。
根据上述的连接体的制造方法，通过在回流焊工序前使焊料粒子与膜厚近似，使焊料粒子与端子接触，能更容易进行接合。此外，在热固性连接材料为热固性粘合剂的情况下，通过将回流焊工序的升温/维持/降温与热固性连接材料的热固性的行为合并，能优化回流焊工序中的树脂熔融、端子间的焊料粒子的夹持、焊料熔融/树脂固化。需要说明的是，热固性连接材料的热固性的行为可以通过DSC测定、利用流变仪的粘度测定得知。
此外，连接体的制造装置具备：材料设置部，在基板的第一端子列上设置含有焊料粒子的热固性连接材料；固定部，将连接器固定于热固性连接材料上；以及回流焊炉，使基板的第一端子列与连接器的第二端子列接合。
材料设置部在热固性连接材料为膜的情况下，可以为将膜在低温低压下贴合于基板上的临时贴合装置，也可以为将膜层压至基板上的层压装置。此外，材料设置部在热固性连接材料为膏的情况下，也可以为在基板上均匀涂布规定量的涂布装置。就固定部而言，例如可以使用具有加热机构和加压机构的倒装焊接机(Flip Chip bonder)，利用工具来吸附连接器并进行对位，将工具压低，由此在热固性连接材料上固定连接器。也可以沿用以往在连接器连接中使用的装置进行对位、固定。回流焊炉设定为最大温度为焊料粒子的熔点以上，在连接器固定于基板的状态下加热，将基板的端子与连接器的端子接合。
＜2.连接体＞
图7是示意性地示出连接体的剖视图。如图7所示，本实施方式的连接体具备：基板10，具有第一端子列11；连接器30，具有第二端子列31；以及粘接层23，利用焊料粒子21将第一端子列11与第二端子列31焊料接合24，并且将基板10与第二连接器30粘接。
此外，第一端子列11和第二端子列31中的邻接端子间距离(空间间距离)的最小值的上限为0.8mm以下，优选为0.3mm以下，更优选为0.2mm以下。此外，第一端子列11和第二端子列31中的邻接端子间的距离的最小值的下限为50μm以上，更优选为60μm以上，进一步优选为70μm以上。
此外，焊料粒子21的平均粒径相对于第一端子列11和第二端子列31中的邻接端子间距离(间隙间距离)的最小值之比的上限小于0.15，更优选为0.1以下。
可以根据如上所述的第一端子列11和第二端子列31中的邻接端子间距离、以及与焊料粒子21的平均粒径的关系，使用回流焊炉，使基板10的第一端子列11与连接器30的第二端子列31接合。
基板10与上述同样，作为基于基材种类的基板例子，例如，可列举出：刚性基板、玻璃基板、陶瓷基板、塑料基板等。此外，从经济性的观点考虑，优选在第一端子列的邻接端子间，不形成用于阻焊剂的防短路的加工(壁、槽等)。即，第一端子列11的邻接端子间的距端子的高度优选为100μm以下，更优选为35μm以下，进一步优选为12μm以下。此外，作为第一端子列11的邻接端子间的距端子的高度的下限可以与端子高度相同(端子间在水平与基板面相同，不为端子隆起的状态、基板的连接面为平坦的状态)，或也可以是设于基板的第一端子列的端子比基板平面突出。由此，在工序(B)中，基板10的第一端子列11与连接器30的第二端子列31之间，以接触焊料粒子21的状态夹持焊料粒子21。
粘接层23为在工序(C)后，热固树脂层22的热固性连接材料固化而成为膜状的粘接层，将基板10的第一端子列11与连接器30的第二端子列31焊料接合34，在基板10与连接器30之间填充热固性连接材料。并且，在一个端子内存在多个焊料接合24部位，在热固性连接材料为热固性粘合剂的情况下，除了多个焊料接合24部位以外，还存在利用热固性粘合剂的粘接部位。
在本说明书中，连接器是指，具有嵌合部的主要树脂成型品。嵌合部例如将FPC的端子、插塞(plug)嵌合，嵌合的端子的间距为0.8mm以下，优选为0.3mm以下，更优选为0.2mm以下。是指能进行插入至嵌合部的零件与安装有连接器的零件的电连接和机械结合的连接器。例如，存在在树脂成型物中多个电极向长尺寸方向突出的连接器(所谓蜈蚣型的连接器)，也包括未突出的连接器(倒装(Flip Chip)型的连接器)。即使为窄间距的连接器，也能如上所述地在低压下固定连接器，使用回流焊炉在无载荷下进行加热接合。
图8是表示连接器的短尺寸方向的一个例子的剖视图。该连接器为垂直嵌合型，由塞孔(receptacle)和插塞构成，所述塞孔利用绝缘树脂51固定有第一端子52A和第二端子52B，所述插塞利用绝缘树脂53固定有第一端子54A和第二端子54B。此外，在连接器的长尺寸方向上，第一端子52A和第二端子52B以及第一端子54A和第二端子54B以规定的间距形成。在该连接器中，例如，塞孔的第一端子52A或第二端子52B相当于图3所示的长尺寸方向的剖面的连接器30的第二端子列31。
绝缘树脂51、53例如由聚酰胺、LCP(Liquid Crystal Polymer：液晶聚合物)等构成，例如通过树脂成型来固定第一端子52A和第二端子52B以及第一端子54A和第二端子54。
就第一端子52A和第二端子52B以及第一端子54A和第二端子54而言，以第一端子52A、54A彼此以及第二端子52B彼此垂直嵌合的方式将金属折弯。此外，在塞孔和插塞的短尺寸方向的端部分别形成导线，形成蜈蚣型的端子。
在本实施方式中，能在低压下固定连接器，使用回流焊炉不进行机械上的加压而在无载荷下进行加热接合，因此即使连接器为窄间距的连接器，也能安装。此外，根据本实施方式，无需引线，因此能安装在与基板的接合面的内侧具有第二端子列的倒装型的连接器，能削减安装面积。应用本技术的连接器与通常的用于各向异性导电连接的FPC、IC芯片等相比，在连接方向具有厚度(为了插入FPC等使用)。因此，与通常的各向异性连接相比，可能会容易产生由连接时的加压(挤压)导致的对准的偏移(是指第一端子排列与第二端子排列的对置偏移)。但是，只要如上所述在对准后进行临时固定，使用回流焊炉不进行机械上的加压而在无载荷下进行加热接合，也能避免这样的技术上的问题。可以换言之，基于这样的理由，也需要本技术。
＜3.热固性连接材料＞
本实施方式中的热固性连接材料为焊料粒子分散于热固性粘合剂中而成，焊料粒子的含量为50wt％以下。由此，能固定热固性连接材料上的连接器而进行回流焊，并且能抑制焊料粒子的自对准的产生，因此能安装具有0.8mm间距以下的端子列的连接器。
焊料粒子的配合量的质量比范围的下限优选为20wt％以上，更优选为30wt％以上，进一步优选为35wt％以上，焊料粒子的配合量的质量比范围的上限为50wt％以下，更优选为45wt％以下，进一步优选为40wt％以下。此外，焊料粒子的配合量的体积比范围的下限优选为5vol％以上，更优选为10vol％以上，进一步优选为15vol％以上，焊料粒子的配合量的体积比范围的上限优选为30vol％以下，更优选为25vol％以下，进一步优选为20vol％以下。通过焊料粒子的配合量满足上述的质量比范围或体积比范围，能得到优异的导通性、散热性、以及粘接性。在焊料粒子存在于粘合剂中的情况下，可以使用体积比，在制造各向异性导电接合材料的情况(焊料粒子存在于粘合剂之前)下，可以使用质量比。质量比可以根据配合物的比重、配合比等而转换为体积比。若焊料粒子的配合量过少，则无法得到优异的导通性、散热性、以及粘接性，若配合量过多，则各向异性容易损失，不易得到优异的导通可靠性。
此外，热固性连接材料优选放热峰值温度比焊料粒子的熔点高，优选具有比焊料粒子的熔点低的熔融温度。在此，放热峰值温度可以使用旋转式流变仪(Thermo Fisher公司制)，在测定压力1N、温度范围30～200℃、升温速度10℃/分钟、测定频率1Hz、测定板直径8mm的条件下测定。由此，通过加热而热固性粘合剂熔融，在焊料粒子夹持于端子间的状态下焊料熔融，因此能使具备小间距的电极的电子零件接合。
在热固性连接材料如上所述为膜状的情况下，焊料粒子的平均粒径相对于热固性连接材料的厚度之比的下限优选为0.6以上，更优选为0.8以上，进一步优选为0.9以上。在焊料粒子的平均粒径相对于热固性连接材料的厚度之比大的情况下，在工序(B)中，焊料粒子在电极间中的夹持变得容易，但在制成膜的情况下操作性的难易度可能会变高。
此外，焊料粒子的平均粒径相对于热固性连接材料的厚度之比的上限优选为1.5以下，更优选为1.2以下，进一步优选为1.1以下。在焊料粒子的平均粒径相对于热固性连接材料的厚度之比大的情况下，在工序(B)的连接器的挤压中，需要高压力，可能会对连接器造成损伤。
膜厚可以使用能测定1μm以下，优选测定0.1μm以下的公知的测微计、数字厚度计(例如，株式会社Mitutoyo：MDE－25M，最小显示量0.0001mm)来测定。膜厚只要测定10处以上，进行平均而求出即可。不过，在膜厚比粒径薄的情况下，不适合接触式的厚度测定器，因此优选使用激光位移计(例如，株式会社KEYENCE，分光干涉位移型SI－T系列等)。在此，膜厚是指仅树脂层的厚度，不包括粒径。
[热固型粘合剂]
作为热固型粘合剂(绝缘性粘合剂)，可列举出：包含(甲基)丙烯酸酯化合物和热自由基聚合引发剂的热自由基聚合型树脂组合物、包含环氧化合物和热阳离子聚合引发剂的热阳离子聚合型树脂组合物、包含环氧化合物和热阴离子聚合引发剂的热阴离子聚合型树脂组合物等。此外，也可以使用公知的粘合剂组合物。需要说明的是，(甲基)丙烯酸单体是指包含丙烯酸单体和甲基丙烯酸单体中的任意种。
在以下，作为具体例子，列举出含有固体环氧树脂、液态环氧树脂以及环氧树脂固化剂的热阴离子聚合型树脂组合物为例子进行说明。
固体环氧树脂在常温下为固体，只要为分子内具有一个以上环氧基的环氧树脂就没有特别限定，例如，可以为双酚A型环氧树脂，联苯型环氧树脂等。由此，能维持膜形状。需要说明的是，常温是指，在JIS Z 8703中规定的20℃±15℃(5℃～35℃)的范围。
液态环氧树脂只要在常温下为液态就没有特别限定，例如，可以为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂等，也可以为氨基甲酸酯改性的环氧树脂。
液态环氧树脂的配合量相对于固体环氧树脂100质量份优选为160质量份以下，更优选为100质量份以下，进一步优选为70质量份以下。若液态环氧树脂的配合量变多，则难以维持膜形状。
环氧树脂固化剂只要为由于热而开始固化的热固化剂就没有特别限定，例如，可列举出：胺、咪唑等阴离子系固化剂；锍盐等阳离子系固化剂。此外，固化剂也可以进行微囊化以对膜化时所使用的溶剂得到耐性。
此外，在热固型粘合剂中，优选不含有焊剂化合物(flux compound)。由此，能提高绝缘性，并且无需焊剂化合物的清洗工序，缩短回流焊工序中的氧化膜去除工序的时间。
[焊料粒子]
焊料粒子优选分散于热固性连接材料中，所述焊料粒子可以随机配置，也可以按一定的规则配置。平均粒径可以使用公知的金属显微镜、光学显微镜，任意选出5处以上膜俯视下的1mm2以上的面积来确认。
此外，焊料粒子也可以为多个凝聚而成的凝聚体。凝聚体各自的焊料粒子的平均粒径可以与上述的平均粒径同样地计测。
焊料粒子的平均粒径为优选为被粘物的基板的第一端子列和连接器的第二端子列中的端子间距离(空间间距离)的最小值的0.2倍以下。若焊料粒子的平均粒径大于基板的第一端子列和连接器的第二端子列中的端子间距离的最小值的0.2倍，则发生短路的可能性变高。
焊料粒子的平均粒径的下限优选为0.5μm以上，更优选为3μm以上，更优选为5μm以上。由此，能使膜的涂布厚度恒定。若焊料粒子的平均粒径小于0.5μm，则无法得到与电极部的良好的焊料接合状态，存在可靠性恶化的倾向。此外，焊料粒子的平均粒径的上限可以为50μm以下，为30μm以下，优选为20μm以下，进一步优选为10μm以下。此外，在多个焊料粒子凝聚而成的凝聚体的情况下，也可以使凝聚体的大小与上述的焊料粒子的平均粒径同等。在制成凝聚体的情况下，也可以使焊料粒子的平均粒径小于上述的值。各焊料粒子的大小可以如上所述利用电子显微镜观察而求出。
此外，焊料粒子的最大直径可以设为平均粒径的200％以下，优选设为平均粒径的150％以下，更优选设为平均粒径的120％以下。通过焊料粒子的最大直径为上述范围，能使焊料粒子夹持于电极间，利用焊料粒子的熔融使电极间接合。此外，在多个焊料粒子凝聚而成的凝聚体的情况下，可以使凝聚体的大小与上述的焊料粒子的最大直径同等。在制成凝聚体的情况下，可以使焊料粒子的最大直径小于上述的值。各焊料粒子的大小可以如上所述利用电子显微镜观察来求出。
焊料粒子例如可以从JIS Z 3282－1999所规定的Sn－Pb系、Pb－Sn－Sb系、Sn－Sb系、Sn－Pb－Bi系、Bi－Sn系、Sn－Cu系、Sn－Pb－Cu系、Sn－In系、Sn－Ag系、Sn－Pb－Ag系、Pb－Ag系等中，根据电极材料、连接条件等来适当选择。焊料粒子的熔点的下限优选为110℃以上，更优选为120℃以上，进一步优选为130℃以上。焊料粒子的熔点的上限可以为200℃以下，优选为180℃以下，更优选为160℃以下，进一步优选为150℃以下。此外，就焊料粒子而言，也可以出于使表面活性化的目的而将焊剂化合物直接结合于表面。可以通过使表面活性化而促进与电极部的金属结合。
[其他添加剂]
在热固性连接材料中，除了配合上述的绝缘性粘合剂和焊料粒子以外，可以在不损害本发明效果的范围内，配合以往在加热固型粘接剂中使用的各种添加剂。添加剂的粒径理想的是小于焊料粒子的平均粒径，但只要为不阻碍电极间接合的大小就没有特别限定。
上述的热固性连接材料例如可以将绝缘性粘合剂和焊料粒子在溶剂中混合，利用刮棒涂布机，将该混合物以成为规定厚度的方式涂布于剥离处理膜上后，干燥使溶剂挥发由此得到。此外，也可以利用刮棒涂布机将混合物涂布于剥离处理膜上后，通过加压而制成规定厚度。此外，为了提高焊料粒子的分散性，优选在包含溶剂的状态下施加高剪切。例如，可以使用公知的间歇式行星搅拌装置。此外，热固性连接材料的剩余溶剂量优选为2％以下，更优选为1％以下。
实施例
＜4.实施例＞
在本实施例中，制作含有焊料粒子的粘接膜，将该粘接膜用作连接器的代替，将柔性印刷基板安装于刚性基板。然后，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。需要说明的是，本实施例不限定于此。
[安装体的绝缘评价]
关于安装体样品，测定邻接的端子间的电阻值，将106Ω以下作为短路进行计数。将无短路的安装体的评价评价为“OK”，将存在一处以上短路的安装体的评价评价为“NG”。
[安装体的连接电阻值评价]
关于安装体样品，测定在柔性印刷基板与刚性基板之间的各端子间流通电流1mA时的电阻值，计算出中位值。将电阻值的中位值为0.1Ω以下的安装体评价为“OK”，将除此以外的安装体评价为“NG”。
＜安装例1－1＞
准备了柔性印刷基板(Dexerials(株)评价用FPC，端子宽度100μm，邻接端子间距离(最小值)100μm，线宽/线距(line and space)1∶1，间距200μm，端子数30个，镀Ni－Au)和刚性基板(Dexerials评价用刚性基板，端子宽度100μm，邻接端子间距离(最小值)100μm，间距200μm，端子数30个，18μm厚Cu图案，镀Ni－Au)。
在90℃－2s－1MPa的搭载条件下，在刚性基板上隔着粘接膜将柔性印刷基板对位并固定。粘接膜使用了在丙烯酸系热固性粘合剂(Dexerials(株)社制，最低熔融粘度到达温度80℃)中配合了38wt％的平均粒径10μm的焊料粒子(MP－L20，千住金属工业(株)，Sn－58Bi合金，固层点温度139℃)的、膜厚为12μm的粘接膜。
然后，通过回流焊将柔性印刷基板安装于刚性基板上。回流焊条件设为150℃～260℃－100sec、峰顶260℃。
将安装体的绝缘评价和连接电阻值评价的结果示于表1。
＜安装例1－2＞
如表1所示，将搭载条件设为100℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例1－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
＜安装例1－3＞
如表1所示，将搭载条件设为130℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例1－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
＜安装例1－4＞
如表1所示，将搭载条件设为150℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例1－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
＜安装例2－1＞
准备了柔性印刷基板(Dexerials(株)评价用FPC，端子宽度300μm，邻接端子间距离(最小值)300μm，线宽/线距1∶1，间距300μm，端子数30个，镀Ni－Au)和刚性基板(Dexerials评价用刚性基板，端子宽度300μm，邻接端子间距离(最小值)300μm，间距300μm，端子数30个，18μm厚Cu图案，镀Ni－Au)。
在90℃－2s－1MPa的搭载条件下，在刚性基板上隔着粘接膜将柔性印刷基板对位并固定。粘接膜使用了在丙烯酸系热固性粘合剂(Dexerials(株)社制，最低熔融粘度到达温度80℃)中配合了38wt％的平均粒径30μm的焊料粒子(MP－L20，千住金属工业(株)，Sn－58Bi合金，固相点温度139℃)的、膜厚为35μm的粘接膜。
然后，通过回流焊将柔性印刷基板安装于刚性基板上。回流焊条件设为150℃～260℃－100sec、峰顶260℃。
将安装体的绝缘评价和连接电阻值评价的结果示于表1。
＜安装例2－2＞
如表1所示，将搭载条件设为100℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例2－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
＜安装例2－3＞
如表1所示，将搭载条件设为130℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例2－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
＜安装例2－4＞
如表1所示，将搭载条件设为150℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例2－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
＜安装例3－1＞
准备了柔性印刷基板(Dexerials(株)评价用FPC，端子宽度100μm，邻接端子间距离(最小值)100μm，线宽/线距1∶1，间距100μm，端子数30个，镀Ni－Au)和刚性基板(Dexerials评价用刚性基板，端子宽度100μm，邻接端子间距离(最小值)100μm，间距100μm，端子数30个，18μm厚Cu图案，镀Ni－Au)。
在90℃－2s－1MPa的搭载条件下，在刚性基板上隔着粘接膜将柔性印刷基板对位并固定。粘接膜使用了在丙烯酸系热固性粘合剂(Dexerials(株)社制，最低熔融粘度到达温度80℃)中配合了38wt％的平均粒径30μm的焊料粒子(MP－L20，千住金属工业(株)，Sn－58Bi合金，固相点温度139℃)的、膜厚为28μm的粘接膜。
然后，通过回流焊将柔性印刷基板安装于刚性基板上。回流焊条件设为150℃～260℃－100sec、峰顶260℃。
将安装体的绝缘评价和连接电阻值评价的结果示于表1。
＜安装例3－2＞
如表1所示，将搭载条件设为100℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例3－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
＜安装例3－3＞
如表1所示，将搭载条件设为130℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例3－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
＜安装例3－4＞
如表1所示，将搭载条件设为150℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例3－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
＜安装例4－1＞
准备了柔性印刷基板(Dexerials(株)评价用FPC，端子宽度100μm，邻接端子间距离(最小值)100μm，线宽/线距1∶1，间距100μm，端子数30个，镀Ni－Au)和刚性基板(Dexerials评价用刚性基板，端子宽度100μm，邻接端子间距离(最小值)100μm，间距100μm，端子数30个，18μm厚Cu图案，镀Ni－Au)。
在90℃－2s－1MPa的搭载条件下，在刚性基板上隔着粘接膜将柔性印刷基板对位并固定。粘接膜使用了在丙烯酸系热固性粘合剂(Dexerials(株)社制，最低熔融粘度到达温度80℃)中配合了38wt％的平均粒径30μm的焊料粒子(MP－L20，千住金属工业(株)，Sn－58Bi合金，固相点温度139℃)的、膜厚为35μm的粘接膜。
然后，通过回流焊将柔性印刷基板安装于刚性基板上。回流焊条件设为150℃～260℃－100sec、峰顶260℃。
将安装体的绝缘评价和连接电阻值评价的结果示于表2。
＜安装例4－2＞
如表2所示，将搭载条件设为100℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例4－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
＜安装例4－3＞
如表2所示，将搭载条件设为130℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例4－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
＜安装例4－4＞
如表2所示，将搭载条件设为150℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例4－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
＜安装例5－1＞
准备了柔性印刷基板(Dexerials(株)评价用FPC，端子宽度200μm，邻接端子间距离(最小值)200μm，线宽/线距1∶1，间距200μm，端子数30个，镀Ni－Au)和刚性基板(Dexerials评价用刚性基板，端子宽度200μm，邻接端子间距离(最小值)200μm，间距200μm，端子数30个，18μm厚Cu图案，镀Ni－Au)。
在90℃－2s－1MPa的搭载条件下，在刚性基板上隔着粘接膜将柔性印刷基板对位并固定。粘接膜使用了在丙烯酸系热固性粘合剂(Dexerials(株)社制，最低熔融粘度到达温度80℃)中配合了38wt％的平均粒径30μm的焊料粒子(MP－L20，千住金属工业(株)，Sn－58Bi合金，固相点温度139℃)的、膜厚为35μm的粘接膜。
然后，通过回流焊将柔性印刷基板安装于刚性基板上。回流焊条件设为150℃～260℃－100sec、峰顶260℃。
将安装体的绝缘评价和连接电阻值评价的结果示于表2。
＜安装例5－2＞
如表2所示，将搭载条件设为100℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例5－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
＜安装例5－3＞
如表2所示，将搭载条件设为130℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例5－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
＜安装例5－4＞
如表2所示，将搭载条件设为150℃－2s－1MPa，除此以外，与安装例5－1同样地制作安装体，进行了安装体的绝缘评价和连接电阻值评价。
[表1]
[表2]
根据安装例1－2～安装例1－4、安装例2－2～安装例2－4，通过邻接端子间距离的最小值为0.3mm以下，焊料粒子的平均粒径相对于邻接端子间距离的最小值之比小于0.15，能得到具有优异的绝缘性和导通性的安装体。此外，相对于最低熔融粘度到达温度为80℃的粘接膜，通过将对位时的温度设为100℃～150℃，能得到具有优异的绝缘性和导通性的安装体。
需要说明的是，在本实施例中，安装了柔性印刷基板，也能安装连接器。此外，连接器不仅可以安装蜈蚣型，也可以安装倒装型。
附图标记说明
10：基板；11：第一端子列；20：热固性连接材料；21：焊料粒子；30：连接器；31：第二端子列；40：工具；51：绝缘树脂；52A：第一端子；52B：第二端子；53：绝缘树脂；54A：第一端子；54B：第二端子。
Claims (8)
1.一种连接体的制造方法，其包括如下工序：
在基板的第一端子列上，隔着含有焊料粒子的热固性连接材料固定连接器，所述连接器在与所述基板的接合面的内侧具有端子间距离的最小值为0.8mm以下的第二端子列；以及
使用设定为所述焊料粒子的熔点以上的回流焊炉，使所述第一端子列与所述第二端子列在无载荷下接合。
2.根据权利要求1所述的连接体的制造方法，其中，
所述焊料粒子的平均粒径相对于所述第一端子列和所述第二端子列中的端子间距离的最小值之比小于0.15。
3.根据权利要求1或2所述的连接体的制造方法，其中，
在固定所述连接器的工序中，在所述热固性连接材料的最低熔融粘度到达温度－10℃～+40℃的范围的温度下压接所述连接器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的连接体的制造方法，其中，
在固定所述连接器的工序中，在2.0MPa以下的压力下压接所述连接器。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的连接体的制造方法，其中，
所述连接器为树脂成型品。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的连接体的制造方法，其中，
所述热固性连接材料中的所述焊料粒子的含量为50wt％以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的连接体的制造方法，其中，
所述热固性连接材料为膜状。
8.一种连接体，其具备：
基板，具有第一端子列；
连接器，在与所述基板的接合面的内侧具有端子间距离的最小值为0.8mm以下的第二端子列；以及
粘接层，利用焊料粒子将所述第一端子列与所述第二端子列接合，并且将所述基板与所述连接器粘接。
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