JP2006352058A - 異方導電接着フィルムの固定方法および固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル回路基板への異方導電接着フィルムの固定を短時間でかつ正確に実施することが可能な異方導電接着フィルムの固定方法および固定装置の提供。
【解決手段】セパレータの片面に異方導電接着層を有してなる異方導電接着フィルムを、フレキシブル回路基板上に固定する方法であって、（ｉ）上記異方導電接着フィルムを切断刃の位置まで搬送し、上記切断刃を使用して上記異方導電接着フィルムを切断する工程（区域Ｄ１）と、（ii）上記切断された上記異方導電接着フィルムの上記異方導電接着層側を、フレキシブル回路基板上に圧着ヘッドを使用して固定する工程（区域Ｅ１）と、（iii）上記異方導電接着フィルムが固定された上記フレキシブル回路基板を、上記異方導電接着フィルムの面に対して４５度以上の角度で屈曲させることによって、上記異方導電接着層から上記セパレータを剥離させる工程（区域Ｆ１）とを有する。
【選択図】図９

Description

本発明は、半導体実装技術の分野に関し、より詳細には、ＩＣチップの搭載に先立ち、セパレータの片面に異方導電接着層を有してなる異方導電接着フィルムをフレキシブル回路基板に固定する方法および装置に関する。

近年、半導体実装技術の急速な進歩に従い、電子部品および電子機器の小型化、薄型化が進んでいる。ＩＣチップの実装構造の代表例を図１に示す。図１（ａ）は、金属製リードフレームを用いたＩＣチップの実装構造の一例を示す模式的断面図である。このような実装構造において、ＩＣチップは半導体パッケージの形態で回路基板上に実装される。具体例として、ＳＯＰ（Small Outline Package）およびＱＦＰ（Quad Flat Package）等が挙げられる。図１（ａ）に示すように、半導体パッケージにおいて、ＩＣチップ１００は接着剤１１０を介してリードフレーム１２０のダイパッド上に搭載され、ＩＣチップ１００の外部電極（不図示）とリードフレームの端子１２０とは金線等のボンディングワイヤ１３０によって接続され、さらにＩＣチップ１００の周囲は樹脂１４０によって封止されている。このような半導体パッケージの実装は、回路基板２００の端子２１０とリードフレーム１３０とをはんだ等を使用して接続することによって実施されている。

図１（ｂ）は、フリップチップ接続方式によるＩＣチップの実装構造の一例を示す模式的断面図である。このような実装構造では、多くの場合、ＩＣチップを回路基板に固定するために、異方導電接着剤が使用されている。近年、異方導電接着剤に関する様々な報告がなされている（例えば、特許文献１を参照）。図１（ｂ）に示すように、ＩＣチップ１０は、基板２０上に回路２１を有してなる回路基板の上に、異方導電接着層３０（導電粒子３１とマトリックス樹脂３２とを含む）を介して搭載されている。ＩＣチップ１０は、外部電極（不図示）上に形成された突起電極（バンプ）１１と、異方導電接着層３０中の導電粒子３１とを介して、回路基板の回路２１に電気的に接続され、異方導電接着層３０中のマトリックス樹脂３２によって回路基板に接着固定されている。

図１（ａ）および（ｂ）から明らかなように、従来のワイヤボンディング接続方式と比較して、フリップチップ接続方式による実装構造は、実装面積が小さく、高さも低い。また、異方導電接着剤を使用するフリップチップ接続方式による実装では、ＩＣチップを実装する回路基板上の所定の位置に異方導電接着層を形成した後に、その層の上からＩＣチップを加熱圧着させることによって接続が完了するため、製造プロセスは非常に簡易である。さらに、ＩＣチップと回路基板とは突起電極を介して直接接続されるため、電気特性にも優れている。したがって、異方導電接着剤を用いるフリップチップ接続方式は、電子部品の小型化ならびに薄型化、製造プロセスの簡易化、および電気特性の向上の観点から非常に好適である。

上述のように、異方導電接着剤を使用するフリップチップ接続方式は各種利点を有するが、その製造プロセスにおいて異方導電接着層の形成技術には改善の余地がある。

すなわち、液状の異方導電接着剤を使用する場合には、ディスペンス法や印刷法等に従い接着剤を回路基板上に塗布することによって、短時間で接着層を形成することが可能である。しかし、温度や湿度の変化または樹脂粘度の経時変化等によって、接着剤の吐出量や印刷性が変化し、回路基板上に一定量の接着剤を安定して供給することが困難となる傾向がある。一方、予め異方導電接着剤をフィルム状に加工し、セパレータに積層させたものを使用する場合には、回路基板上にフィルムを固定することによって一定量の接着剤を安定して供給することが可能となる。しかし、回路基板へのフィルムの固定、およびフィルムからのセパレータの剥離除去等に時間がかかる傾向がある。

図２は、回路基板上に異方導電性接着フィルムを固定するための従来法を説明するものであり、（ａ）〜（ｃ）は各工程に対応する模式的断面図である。より詳細には、図２（ａ）は異方導電性接着フィルムの切断工程、図２（ｂ）は異方導電性接着フィルムの固定工程、図２（ｃ）はセパレータの剥離工程を示す。図２（ａ）に示すように、従来法では、最初に、異方導電性接着層３０とセパレータ３３とから構成される異方導電接着フィルム３４に対して、切断刃４０を当て、異方導電接着層３０のみを切断する（所謂、「ハーフスリット」方式）。次に、図２（ｂ）に示すように、ハーフスリットさせた異方導電接着フィルム３４をセパレータ３３側から圧着ヘッド５０を用いて押圧し、基板２０上に回路２１を有してなる回路基板の上に、接続パッド（不図示）を介して異方導電接着層３０を圧着および固定する。一般に、圧着による固定は、圧着ヘッド５０を８０℃程度に加熱し、回路２１部に位置合せした接着層３０ａを圧着ヘッド５０で押圧しながら２〜３秒程度保持し、接着層３０ａと接続パッドとを密着させることによって達成可能である。最後に、図２（ｃ）に示すように、圧着ヘッド５０を異方導電接着フィルム３４のセパレータ３３から離すことによって、回路２１の上に異方導電接着層３０ａのみが固定され、セパレータ３３が除去される。

図２に沿って説明したように、従来法による異方導電接着フィルムの固定には、回路基板の回路部（接続パッド）に対する接着層の位置決め時間に加え、圧着ヘッドの上下移動および接着層の圧着に３〜４秒程度の時間を要する。また、隣り合う接着層（例えば図２の３０ａおよび３０ｂ）はハーフスリットによって分割されているが、それら接着層間の空隙は切断刃の幅程度しかない。そのため、接着層３０ａを回路基板上に仮固定する際の加熱圧着によって、接着層３０ａが押し広げられ、隣接する接着層３０ｂに付着しやすく、接着層３０ａと同時に接着層３０ｂも回路基板に圧着される等の固定ミスが発生しやすい傾向がある。
特願２００３−４０７１８２号明細書

本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、フレキシブル回路基板上に異方導電接着剤層を形成するために、フレキシブル回路基板上に異方導電接着フィルムを短時間でかつ正確に固定する方法および装置を提供することを課題とする。

すなわち、本発明は以下に関する。
本発明による方法は、セパレータの片面に異方導電接着層を有してなる異方導電接着フィルムを、フレキシブル回路基板上に固定する方法であって、
（ｉ）上記異方導電接着フィルムを切断刃の位置まで搬送し、上記切断刃を使用して上記異方導電接着フィルムを切断する工程と、
（ii）上記切断された上記異方導電接着フィルムの上記異方導電接着層側を、フレキシブル回路基板上に圧着ヘッドを使用して固定する工程と、
（iii）上記異方導電接着フィルムが固定された上記フレキシブル回路基板を、上記異方導電接着フィルムの面に対して４５度以上の角度で屈曲させることによって、上記異方導電接着層から上記セパレータを剥離させる工程とを有することを特徴とする。

ここで、上記工程（ｉ）において上記異方導電接着フィルムの搬送は、上記異方導電接着フィルムの上記異方導電接着層側に搬送テープを設けた後に、上記搬送テープの一部を上記異方導電接着層から剥がして剥離部位を形成し、引き続き上記剥離部位を上記異方導電接着フィルムの進行方向に対して９０度以上の方向に引っ張ることによって実施されることが好ましい。
上記工程（ｉ）の上記切断刃は、上記切断刃に係合し、かつ上記切断刃を上下に振幅運動させる第１のカム機構を有することが好ましい。

上記工程（ii）の上記圧着ヘッドは、上記圧着ヘッドに係合し、かつ上記圧着ヘッドを上下に振幅運動させる第２のカム機構を有することが好ましい。
上記第１のカム機構および上記第２のカム機構は、同期制御されることが好ましい。

上記工程（ii）の上記圧着ヘッドは、上記第２のカム機構、回転機構および真空機構を備えた円盤と、該円盤の側面に等間隔で設置された複数の圧着ヘッド部とから構成され、上記複数の圧着ヘッド部の各々には上記円盤の上記真空機構に連通する吸引口が設けられている回転式圧着ヘッドであり、
（iiａ）上記円盤を上記回転機構によって回転させて、上記圧着ヘッドの上記吸引口を、工程（ｉ）の上記切断された異方導電接着フィルムに対向させる工程と、
（iiｂ）上記円盤内を上記真空機構によって真空吸引し、上記吸引口に対向する上記切断された異方導電接着フィルムを、上記吸引口に吸着させる工程と、
（iiｃ）上記円盤を上記回転機構によって回転させて、上記吸引口に吸着させた上記切断された異方導電接着フィルムを、フレキシブル回路基板に対向させる工程と、
（iiｄ）上記円盤の側面に設置された圧着ヘッド部を上記第２のカム機構によって降下させ、上記吸引口に吸着させた上記切断された異方導電接着フィルムをフレキシブル回路基板上に押圧し、固定する工程とを繰り返し実施するものであることが好ましい。

上記工程（iii）の上記屈曲させたフレキシブル回路基板の屈曲部における曲率半径は、３ｍｍ以下であることが好ましい。
上記工程（iii）において上記剥離されたセパレータは、真空吸引によって捕獲回収されることが好ましい。

上記工程（ｉ）で搬送される上記異方導電接着フィルムはそれらを予め巻き取った第１のリールから巻き出され、上記工程（iii）で得られる上記異方導電接着層が固定されたフレキシブル回路基板が第２のリールに巻き取られることが好ましい。
上記セパレータは、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムからなることが好ましい。

本発明による固定装置は、セパレータの片面に異方導電接着層を有してなる異方導電接着フィルムを、フレキシブル回路基板上に固定するものであり、フレキシブル回路基板を搬送する手段と、上記異方導電接着フィルムを切断刃の位置まで搬送し、上記切断刃を使用して上記異方導電接着フィルムを切断する手段と、上記切断された上記異方導電接着フィルムを、圧着ヘッドを使用して、上記搬送されたフレキシブル回路基板上に固定する手段と、上記異方導電接着フィルムが固定された上記フレキシブル回路基板を、上記異方導電接着フィルム面に対して４５度以上の角度で屈曲させることによって、上記異方導電接着層から上記セパレータを剥離させる手段と、上記剥離されたセパレータを真空吸引によって捕獲回収する手段とを備えることを特徴とする。

本発明の異方導電接着フィルムの固定方法および固定装置によれば、短時間でかつ正確に異方導電接着フィルムをフレキシブル回路基板上に固定することが可能となり、フレキシブル回路基板上に異方導電接着層を効率良く形成することが可能となる。

本発明による異方導電接着フィルムの固定方法は、（ｉ）セパレータの片面に異方導電接着層を有してなる異方導電接着フィルムを切断刃の位置まで搬送し、上記切断刃を使用して上記異方導電接着フィルムを切断する工程と、（ii）上記切断された上記異方導電接着フィルムの上記異方導電接着層側を、フレキシブル回路基板上に圧着ヘッドを使用して固定する工程と、（iii）上記異方導電接着フィルムが固定された上記フレキシブル回路基板を、上記異方導電接着フィルムの面に対して４５度以上の角度で屈曲させることによって、上記異方導電接着フィルムから上記セパレータを剥離させる工程とを有することを特徴とする。なお、本発明による固定方法では、作業の効率性の観点から、工程（ｉ）で搬送される異方導電接着フィルムはそれらを予め巻き取った第１のリールから巻き出され、工程（iii）で得られる異方導電接着層が固定されたフレキシブル回路基板は第２のリールに巻き取られることが好ましい。以下、図面を参照しながら、各工程の詳細について説明する。

上記工程（ｉ）において異方導電接着フィルムを搬送する方法の一例を図３に沿って説明する。図３に示すように、異方導電接着フィルム３４は、セパレータ３３と、セパレータ３３の片面に設けられた異方導電接着層３０を有してなる。このような異方導電接着フィルム３４を搬送するために、本発明では異方導電接着層３０側に搬送テープ３５を設けることが好ましい。搬送は、搬送テープ３５の一部を異方導電接着層３０から剥がして剥離部位を形成し、引き続きその剥離部位を異方導電接着フィルム３４の進行方向に対して９０度以上の方法に引っ張ることによって達成される。

より具体的に、図３（ａ）では搬送テープ３５を下方に引っ張った場合、図３（ｂ）では搬送テープ３５を上方に引っ張った場合を例示した。異方導電接着フィルムの異方導電接着層側に予め搬送テープが設けられた３層構造のフィルムを使用しても、工程（ｉ）に先立って、セパレータと異方導電接着層とからなる２層構造の異方導電接着フィルムに、搬送用テープを貼り合わせて３層構造のフィルムを形成してもよい。このような３層構造のフィルムは、リールに予め巻き取られ、そのリールから巻き出されることが好ましい。

図３（ａ）では、リール（不図示）から巻き出された３層構造のフィルムにおける搬送用テープ３５の一部を異方導電接着層３０から剥がし、搬送ステージ６０の先端を支点にして、他の２層からなる異方導電接着フィルム３４の進行方向に対して９０度以上の角度で下方に引っ張ることによって、異方導電接着フィルム３４が前方に押し出される。ここで、搬送用テープ３５を引っ張る方向は、異方導電接着フィルムを安定して前方に押し出すために、少なくとも９０度以上、好ましくは１３５度以上とする。

また、別法として、図３（ｂ）に示すように、搬送ステージ６１上に図３（ａ）に示した３層構造のフィルムを上下反転させて配置し、搬送用テープ３５を上方に引っ張ることによって、異方導電接着フィルム３４を搬送してもよい。さらに、異方導電接着フィルム３４が水平方向に押し出されるように、押さえ治具６２を配置してもよい。以上説明した方法に従い、異方導電接着フィルムの先端が把持されていない状態でそれらを搬送することによって、セパレータを含む異方導電接着フィルム全体を切断することが可能となる。

上記工程（ｉ）における異方導電接着フィルムの切断は、切断刃を使用して、異方導電接着フィルムの異方導電接着層だけでなく、セパレータも一緒に切断することを特徴とする。切断刃の駆動には、どのような機構を適用してもよいが、タクト時間を短縮することが可能であるカム機構を適用することが好ましい。図４は、異方導電接着フィルムの切断方法の一例を説明する模式的断面図である。図４に示すように、切断刃７２は、切断刃７２に係合する第１のカム機構を有することを特徴とする。ここで「第１のカム機構」とは、切断刃７２に上下の振幅運動を与える第１の板カム７０と、その板カム７０を回転させる回転軸およびモータ（不図示）とを含む。特殊な形状を有する板カム７０が回転することによって、切断刃７２は異方導電接着フィルム３４を連続的に切断することが可能となる。また、切断刃７２の駆動に第１のカム機構を適用することによって、後述する工程（ii）における圧着ヘッドと同期させることも可能となる。図４（ａ）は切断刃７２が上限の位置にある場合、図４（ｂ）は切断刃７２が下限の位置にある場合を示している。第１のカム機構によって板カム７０が回転し、切断刃７２が下限の位置まで降下した時、異方導電接着フィルム３４は切断されることになる。

以上のようにして、工程（ｉ）における異方導電接着フィルムの搬送、および異方導電接着フィルムの切断が実施される。工程（ｉ）のタクト時間は、異方導電接着フィルムを搬送するために搬送用テープを引っ張る速度と、第１のカム機構による板カムの回転速度によって決定される。先に説明した方法に従えば、０．１秒程度のタクト時間が実現可能となる。

次に、工程（ii）の詳細について説明する。図５は、先に説明した工程（ｉ）で切断された異方導電接着フィルムを、圧着ヘッドを用いて回路基板上の所定の位置に固定する方法の一例を示す模式的断面図である。圧着ヘッドの駆動には、どのような機構を適用してもよいが、タクト時間を短縮することが可能である第２のカム機構を適用することが好ましい。ここで「第２のカム機構」とは、圧着ヘッド７３に上下の振幅運動を与える第２の板カム７１と、その板カム７１を回転させる回転軸およびモータ（不図示）とを含む。特殊な形状を有する板カム７１が回転することによって、圧着ヘッド７３は、切断された異方導電接着フィルム３４をセパレータ３３側から、フレキシブル基板２２上に回路２３を有してなるフレキシブル回路基板２４の上に押圧し、それらを固定することが可能となる。第２のカム機構は、切断刃に係合する第１のカム機構と同期制御されることが好ましい。第１のカム機構と第２のカム機構との同期制御によって、異方導電接着フィルムの切断および回路基板への異方導電接着フィルムの固定を、より効率的に実施することが可能となる。

より具体的には、図５（ａ）に示すように圧着ヘッド７３が上限の位置にある場合、切断刃７２は下限の位置にあるように制御される。また、図５（ｂ）に示すように圧着ヘッド７３が下限の位置にある場合、切断刃７２は上限の位置にあるように制御される。より詳細には、図５（ａ）に示すように、圧着ヘッド７３が上限の位置にある場合、工程（ｉ）において第１の板カム７０を備えた第１のカム機構を有する切断刃７２によって切断された異方導電接着フィルム３４と、第１のカム機構に同期させた第２の板カム７１を備えた第２のカム機構を有する圧着ヘッド７３とは、フレキシブル回路基板２４から離れた状態にある。

次いで、図５（ｂ）に示すように、第１および第２のカム機構によって第１および第２の板カム７０および７１がそれぞれ回転するにつれて、切断刃７２は上昇し、その一方で圧着ヘッド７３は下降する。第２のカム機構によって第２の板カム７１が回転し、圧着ヘッド７３が下限の位置まで降下した時、工程（ｉ）で切断された異方導電接着フィルム３４はフレキシブル回路基板２４上に押圧され固定されることになる。なお、図５（ａ）および（ｂ）に示した固定工程において、異方導電接着フィルム３４は、その異方導電接着層３０側がフレキシブル回路基板２４の表面（回路２３）に対向する方向で搬送および切断され、直線的に上下に振幅運動する圧着ヘッド７３によって回路２３上に固定される。

別法として、異方導電接着フィルムを、そのセパレータ側がフレキシブル回路基板の表面に対向する方向で搬送および切断し、回転運動可能な圧着ヘッド（以下、「回転式圧着ヘッド」と称す）によってフレキシブル回路基板上に固定することも可能である。以下、回転式圧着ヘッドを適用する固定工程の一例について図６に沿って説明する。回転式圧着ヘッド７５は、例えば、先に説明した第２のカム７１を備える第２のカム機構、回転機構および真空機構（不図示）を備えた円盤７５ａと、該円盤７５ａの側面に等間隔で設置された複数の圧着ヘッド部７５ｂとから構成され、複数の圧着ヘッド部７５ｂの各々には上記円盤７５ａの上記真空機構に連通する吸引口７５ｃが設けられている。このような回転式圧着ヘッド７５を使用することによって、（iiａ）上記円盤７５ａを上記回転機構によって回転させて、上記圧着ヘッド７５ｂの上記吸引口７５ｃを、工程（ｉ）の上記切断された異方導電接着フィルム３４に対向させる工程と、（iiｂ）上記円盤７５ａ内を上記真空機構によって真空吸引し、上記吸引口７５ｃに対向する上記切断された異方導電接着フィルム３４を、上記吸引口７５ｃに吸着させる工程と、（iiｃ）上記円盤７５ａを上記回転機構によって回転させて、上記吸引口７５ｃに吸着させた上記切断された異方導電接着フィルム３４を、フレキシブル基板２２上に回路２３を有してなるフレキシブル回路基板２４に対向させる工程と、（iiｄ）上記円盤７５ａの側面に設置された圧着ヘッド部７５ｂを上記第２のカム機構によって降下させ、上記吸引口７５ｃに吸着させた上記切断された異方導電接着フィルム３４をフレキシブル回路基板２４上に押圧し、固定する工程とを連続的にかつ繰り返して実施することが可能である。

ここで「回転機構」とは、上記円盤７５ａに係合された回転軸およびモータ（不図示）から構成される。また、「真空機構」とは、上記吸引口７５ｃが設けられた円盤７５ａ、真空ポンプおよび接続チューブから構成され、吸引口７５ｃ内部の気圧を低下させることによって、異方導電接着フィルムを吸着するものである。

具体的に、図６（ａ）は、第１のカム７０を備える第１のカム機構によって切断刃７２が下降し、異方導電接着フィルム３４を切断すると同時に、第１のカム機構に同期制御された第２のカム７１を備える第２のカム機構によって回転式圧着ヘッド７５が上昇し、回転式圧着ヘッド７５の最上部に位置する吸着口７５ｃに、切断された異方導電接着フィルム３４が吸着された状態を示している。

図６（ｂ）は、第１のカム機構に同期しながら第２のカム機構によって第２のカム７１が数回転し、回転式圧着ヘッド７５に設けられた複数の吸着口７５ｃに異方導電接着フィルム３４が順次吸着され、最初に吸着された異方導電接着フィルム３４がフレキシブル回路基板２４の表面（回路２３）に対向した状態を示している。

図６（ｃ）は、第２のカム７１がさらに半回転し、切断刃７０が上昇すると同時に回転式圧着ヘッド７５が下降し、回転式圧着ヘッド７５の最下部に位置する吸着口７５ｃに吸着された異方導電接着フィルムが、フレキシブル回路基板の回路２３上に押圧され、固定された状態を示している。

工程（iii）では、先の工程（ｉ）および（ii）で搬送および切断され、フレキシブル回路基板２４に固定された異方導電接着フィルム３４からセパレータ３３のみを除去する。セパレータ３３の除去は、異方導電接着フィルム３４が固定されたフレキシブル回路基板２４をその裏面方向に屈曲させ、それに伴って異方導電接着フィルム３４のセパレータ３３のみを剥離させることによって実施される。以下、図７を参照しながら、工程（iii）の詳細について説明する。

図７（ａ）は、異方導電接着フィルム３４が固定されたフレキシブル回路基板２４が、搬送ステージ６３に沿って前進し、搬送ステージ６３の屈曲部にさしかかった状態を示している。すなわち、フレキシブル回路基板２４が搬送ステージ６３の屈曲部にさしかかると、異方導電接着層３０からセパレータ３３の先端が剥離し始める。図７（ｂ）は、搬送ステージ６３の屈曲部に沿ってフレキシブル回路基板２４がさらに屈曲し、異方導電接着層３０からセパレータ３３が完全に剥離し除去された状態を示している。搬送ステージ６３は、フレキシブル回路基板２４を一定の角度に屈曲させる形状を有することが好ましい。また、工程（iii）におけるセパレータの除去によって得られる、異方導電接着層３０を有するフレキシブル回路基板２４は、リール（不図示）に連続的に巻き取られることが好ましい。

工程（iii）において、異方導電接着フィルム３４の異方導電接着層３０は、この段階では未硬化であるために柔軟性を有する。そのため、フレキシブル回路基板２４を屈曲させた時、異方導電接着層３０はフレキシブル回路基板２４に密着したまま、回路基板２４と一緒に屈曲することになる。一方、セパレータ３３はその剛性が異方導電接着層３０との密着力よりも勝るため、フレキシブル回路基板２４の屈曲に伴ってセパレータ３３の先端部から剥離が進行することになる。すなわち、セパレータの剥離をより効率的に実施するためには、接着層およびセパレータ間の密着力と比較して、セパレータの曲げ弾性をより大きくすることが好ましい。

セパレータの一例として、ポリエチレンテレフタレートからなるフィルムが挙げられる。そのようなフィルムの表面に、例えばシリコーンを塗布することによって、剥離処理が施すことが好ましい。セパレータの厚みは２５μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上とする。特に限定されるものではないが、実用面を考慮すると、セパレータの厚みは５０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。セパレータ３３の厚みが２５μｍ未満となると、セパレータに柔軟性が生じるため、剥離性が低下する傾向がある。一方、セパレータの厚みが１００μｍを超えると、１リール当たりの巻き長が短くなり、リールの交換頻度が高くなるため、作業効率が低下する傾向がある。

また、フレキシブル回路基板の曲率角度が小さくなると、セパレータの曲げ弾性は小さくなるため、剥離性が低下する傾向がある。そのため、フレキシブル回路基板の屈曲は、基板の裏面の方向に４５度以上、好ましくは９０度以上、より好ましくは１２０度以上の角度で実施することが望ましい。但し、角度をより大きくすると、フレキシブル回路基板に曲げ癖等の変形が生じやすくなる。したがって、実用面を考慮すると、屈曲角度は１２０度程度で十分である。フレキシブル回路基板の屈曲角度とセパレータの剥離率との関係を表１に示す。

さらに、フレキシブル回路基板の屈曲部における曲率半径が大きくなると、セパレータの曲げ弾性は小さくなり、剥離性が低下する傾向がある。そのため、搬送ステージの屈曲部における曲率半径は、３ｍｍ以下、好ましくは１〜２ｍｍにすることが望ましい。曲率半径を１ｍｍより小さくすると、フレキシブル回路基板に曲げ癖等の変形が生じやすくなる。したがって、実用面を考慮すると、曲率半径は１〜２ｍｍ程度で十分である。なお、「曲率半径」とは、曲面を円筒の一部と見なした時の円筒の半径を意味する。屈曲部における曲率半径とセパレータの剥離率との関係を表２に示す。

工程（iii）において除去されたセパレータは、図８に示すように、セパレータ吸引口８０を有する真空吸引等の方法によって、吸引口８０から容易に捕獲回収することが可能である。真空吸引によるセパレータの捕獲回収は、剥離されたセパレータが異方導電接着層またはフレキシブル回路基板上に再付着することがないため好適である。真空吸引は、例えばロータリー式真空ポンプを使用することによって実施することが可能である。以上のように工程（ｉ）〜（iii）を順次実施することによって、短時間でかつ正確に異方導電接着フィルムをフレキシブル回路基板上に固定することができる。

本発明による異方導電接着フィルムの固定装置は、先に説明した本発明による固定方法に関連して使用するものである。本発明による固定装置は、セパレータの片面に異方導電接着層を有してなる異方導電接着フィルムをフレキシブル回路基板上に固定するためのものであり、フレキシブル回路基板を搬送する手段と、上記異方導電接着フィルムを切断刃の位置まで搬送し、切断刃を使用して切断する手段と、上記切断された上記異方導電接着フィルムを、圧着ヘッドを使用して、上記搬送されたフレキシブル回路基板上に固定する手段と、上記異方導電接着フィルムが固定された上記フレキシブル回路基板を、上記異方導電接着フィルム面に対して４５度以上の角度で屈曲させることによって、上記異方導電接着フィルムから上記セパレータのみを剥離させる手段と、上記剥離されたセパレータを、真空吸引によって捕獲回収する手段とを備えることを特徴とする。

図９に本発明による固定装置の一例を説明する概念図を示す。図中、フレキシブル回路基板を搬送する手段（図９中、区域「Ａ１」で示される）は、フレキシブル回路基板用リールの巻き出し部と巻き取り部、および搬送用ローラーから構成される。フレキシブル回路基板は、上記巻き出し部と巻き取り部、及び搬送用ローラーをそれぞれ回転させることによって搬送される。

異方導電接着フィルムを搬送および切断する手段は、異方導電接着フィルムの異方導電接着層側に搬送テープを貼り付ける手段、搬送用テープを剥がし巻き取る手段、および異方導電接着フィルムを切断する手段（順に、図中区域「Ｂ１」、「Ｃ１」および「Ｄ１」で示される）から構成される。搬送テープを貼り付ける手段は、異方導電接着フィルム用リールの巻き出し部、搬送テープ用リールの巻き出し部と巻き取り部、および異方導電接着フィルムと搬送テープの圧着部から構成される。圧着部では、異方導電接着フィルムおよび搬送テープの両者を圧着ローラー等によって加圧することによって、搬送テープを貼り合わせた異方導電接着フィルムが得られる。

搬送用テープを剥がし巻き取る手段は、先に図３に沿って説明したように、搬送用テープを搬送ステージの先頭で剥がし、９０度以上の角度で引っ張る手段を含めばよく、図９では押さえ治具と搬送用テープを巻き取るリールとから構成される。搬送用テープがリールに巻き取られるにつれて、異方導電接着フィルムは前進し、切断刃の位置まで搬送される。

異方導電接着フィルムを切断する手段は、先に図４に沿って説明したように、切断刃と、切断刃を駆動する第１の板カムを備えた第１のカム機構とを含む。切断刃が上下に往復運動することによって、切断刃の位置まで搬送された異方導電接着フィルムを連続的に所定の大きさに切断する。

異方導電接着フィルムを固定する手段（図９中、区域「Ｅ１」）は、先に図５または６に沿って説明したように、圧着ヘッドと、その圧着ヘッドを第１のカム機構と同期して駆動させる第２のカム機構とを含む。図９では、回転式圧着ヘッドを適用した場合を示している。切断された異方導電接着フィルムは、回転式圧着ヘッドの吸着口で吸着され、圧着ヘッドの回転によってフレキシブル回路基板に対向する位置まで搬送され、圧着ヘッドが下降することによってフレキシブル回路基板上に固定される。なお、図６に示した回転式圧着ヘッドの代わりに、図５に沿って先に説明した非回転式の圧着ヘッドを適用することも可能である。その場合、搬送用テープを貼り合わせた異方導電接着フィルムの向きを上下反転させ、搬送用テープを下方に剥がしながら巻き取る。詳細については図３および図４を参照されたい。

セパレータを剥離する手段（図９中、区域「Ｆ１」）は、先に図７に沿って説明したように、フレキシブル回路基板を４５度以上の角度で屈曲する手段を含めばよく、図９では、フレキシブル回路基板を屈曲させるための搬送用ローラーの配置と、屈曲角度を一定にする搬送ステージとから構成されている。

剥離されたセパレータを捕獲回収する手段（図９中、区域「Ｇ１」）は、先に図８に沿って説明したように、セパレータを真空吸引してそれらを回収する手段を含めばよく、図９では、剥離したセパレータを吸引する吸引口と、真空源とから構成されている。真空ポンプ等の真空源を駆動することによって、セパレータは吸引口から捕獲回収される。セパレータの除去によって得られる、異方導電接着層を有するフレキシブル回路基板は、搬送ステージに沿って、引き続き実施されるチップ搭載工程および加熱圧着工程へと進められる。

以上、本発明による異方導電接着フィルムの固定装置の概略について説明したが、それらは独立して構成しても、あるいは引き続き実施されるチップ搭載工程および加熱圧着工程に適用される装置に接続させて構成してもよい。また、本発明による固定装置における各区域の構成は、特に限定されるものではなく、各区域において目的が達成可能な範囲において適宜変更することが可能である。

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、それらは本発明を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

（実施例１）
本実施例では、本発明による固定方法および装置を適用し、無線通信用のＩＣチップをアンテナ基板上に実装して構成されるＩＣタグを製作した。まず、フレキシブル回路基板として、幅７０ｍｍ、厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレート基材と、厚み１０μｍのアルミニウム箔とを接着剤を用いて貼り合わせ、アルミニウム箔側をエッチングすることによってアンテナ回路を形成した後に、連続的にリールに巻き取った。なお、アンテナ回路は、縦２．５ｍｍおよび横５８ｍｍの形状を有し、リールの進行方向とアンテナの縦方向とが一致する向きで、３．１７５ｍｍピッチで連続的に形成された。

次に、セパレータと異方導電接着層とからなる幅１．２ｍｍの異方導電接着フィルム（日立化成工業(株)製、商品名「ＡＣ−２０５２Ｐ−４５」）を準備した。異方導電接着層の厚みは４５μｍ、セパレータの厚みは５０μｍであり、セパレータはポリエチレンテレフタレートフィルムをシリコーンで離型処理したものである。また、上記異方導電接着フィルムの搬送用テープとして、幅１．２ｍｍ、厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを準備した。なお、このフィルムの表面はシリコーンで離型処理されている。

次に、先に準備したフレキシブル回路基板、異方導電接着フィルムおよび搬送テープを使用し、図９に示した本発明による固定装置によって、異方導電接着フィルムの固定を実施した。操作の詳細について、図９を参照しながら説明する。

まず、先に準備したフレキシブル回路基板、異方導電接着フィルムおよび搬送用テープを巻き取った各々のリールを、固定装置の所定の位置に装着した。フレキシブル回路基板を搬送する区域（図９中「Ａ１」）において、フレキシブル回路基板を、搬送ステージに沿って、異方導電接着フィルムを固定する区域（図９「Ｅ１」）まで搬送させた。その一方で、固定装置の搬送テープ貼り合わせ区域（図９中「Ｂ１」）において、異方導電接着フィルムに搬送用テープを貼り合せ、搬送ステージに沿って搬送した。次に、搬送用テープを剥がし巻き取る区域（図９中「Ｃ１」）において、搬送された異方導電接着フィルムに貼り合わせた搬送用テープを剥離しながらリールに巻き取り、異方導電接着フィルムを前方に搬送した。このとき、搬送用テープの巻き取り速度、すなわち異方導電接着フィルムの搬送速度は２１ｍｍ／秒であった。

次に、異方導電接着フィルムを切断する区域（図９中「Ｄ１」）において、異方導電接着フィルムを切断し、引き続き、異方導電接着フィルムを固定する区域（図中、「Ｅ１」）において、切断されたフィルムを回転式圧着ヘッドの吸着口に連続的に吸着させた。なお、回転式圧着ヘッドは、切断された異方導電接着フィルムを連続的に１０枚把持することが可能なものであった。カムの回転速度は６．７回／秒とし、切断された異方導電接着フィルムの長さは３ｍｍであった。回転式圧着ヘッドの吸着口に吸着された異方導電接着フィルムは、圧着ヘッドの回転にともない搬送され、フレキシブル回路基板に対向する位置になると、圧着ヘッドが下降して、それらがフレキシブル回路基板に押圧されることにより固定された。

次に、セパレータを除去する区域（図９中「Ｆ１」）において、フレキシブル回路基板が搬送ステージに沿って屈曲されることにより、セパレータが除去された。なお、フレキシブル回路基板の曲率半径は１ｍｍであり、屈曲角度は１２０度であった。除去されたセパレータは、セパレータを捕獲回収する区域（図９中「Ｇ１」）において、真空吸引され、回収された。

以上のようにして、３．１７５ｍｍピッチで形成されたＩＣタグ用のアンテナ上に異方導電接着フィルムを固定することによって、異方導電接着層を形成した。このとき、ＩＣタグ１個当たりのタクト時間は０．１５秒であった。また、１０００個の異方導電接着フィルムをフレキシブル回路基板に固定したところ、特に問題は発生せず、歩留りは１００％であった。

（比較例１）
本比較例では、従来の固定方法および装置を適用し、無線通信用のＩＣチップをアンテナ基板上に実装して構成されるＩＣタグを製作した。まず、実施例１と同様にして、フレキシブル回路基板、および異方導電接着フィルムを準備した。すなわち、フレキシブル回路基板として、幅７０ｍｍ、厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレート基材と、厚み１０μｍのアルミニウム箔とを接着剤を用いて貼り合わせ、アルミニウム箔側をエッチングすることによってアンテナ回路を形成した後に、連続的にリールに巻き取った。なお、アンテナ回路は、縦２．５ｍｍおよび横５８ｍｍの形状を有し、リールの進行方向とアンテナの縦方向とが一致する向きで、３．１７５ｍｍピッチで連続的に形成された。また、異方導電接着フィルムとして、セパレータと異方導電接着層とからなる幅１．２ｍｍの異方導電接着フィルム（日立化成工業(株)製、商品名「ＡＣ−２０５２Ｐ−４５」）を準備した。異方導電接着層の厚みは４５μｍ、セパレータの厚みは５０μｍであり、セパレータはポリエチレンテレフタレートフィルムをシリコーンで離型処理したものである。

次に、先に準備したフレキシブル回路基板および異方導電接着フィルムを使用し、図１０に示した従来の固定装置によって、異方導電接着フィルムの固定を実施した。操作の詳細について、図１０を参照しながら説明する。図１０に示すように、固定に使用する装置は、フレキシブル回路基板を搬送する区域「Ａ２」と、異方導電接着フィルムを切断する区域「Ｄ２」と、切断された異方導電接着フィルムを固定する区域「Ｅ２」と、セパレータを巻き取る区域「Ｆ２」とから概略構成され、フレキシブル回路基板は巻き出しリールと巻き取りリールによって各工程間を搬送される。セパレータの除去後に得られる、異方導電接着層を有するフレキシブル回路基板は、搬送ステージに沿って、引き続き実施されるチップ搭載工程および加熱圧着工程へと進められる。

図１０に示す従来の固定装置において、先に準備したフレキシブル回路基板、および異方導電接着フィルムを巻き取った各々のリールを、所定の位置に装着した。フレキシブル回路基板を搬送する区域（図１０中「Ａ２」）において、フレキシブル回路基板を、搬送ステージに沿って、異方導電接着フィルムを固定する区域（図１０「Ｅ２」）まで搬送させた。その一方で、異方導電接着フィルムを搬送ステージに沿って搬送し、異方導電接着フィルムを切断する区域（図１０中「Ｄ２」）において、ハーフスリット用切断刃を使用し、異方導電接着フィルムの異方導電接着層のみを切断および分離した。

次に、ハーフスリットにより接着層を分離させた異方導電接着フィルムを、異方導電接着フィルムを固定する区域（図１０中「Ｅ２」）において、フレキシブル回路基板に押圧し、固定した。固定は、異方導電接着フィルムのセパレータ側から、８０℃に加熱した固定用圧着ヘッドを降下させ、異方導電接着フィルムに押圧させた状態で２秒保持することによって実施した。次いで、圧着ヘッドを上昇させることによって、異方導電接着層からセパレータを除去した。除去されたセパレータは、セパレータを巻き取る区域（図１０中「Ｆ２」）において、リールに巻き取った。

以上のようにして、３．１７５ｍｍピッチで形成されたＩＣタグ用のアンテナ上に異方導電接着フィルムを固定することによって、異方導電接着層を形成した。このとき、ＩＣタグ１個当たりのタクト時間は２．５秒であった。また、１０００個の異方導電接着フィルムをフレキシブル回路基板に固定したところ、ハーフスリットによる異方導電接着フィルムの分離不良が発生し、歩留りは９８％であった。

ＩＣチップの実装構造の代表例を説明するものであり、（ａ）は金属製リードフレームを用いたＩＣチップの実装構造例、（ｂ）はフリップチップ接続方式によるＩＣチップの実装構造例を示す模式的断面図である。 回路基板上に異方導電性接着フィルムを固定するための従来法を説明するものであり、（ａ）〜（ｃ）は各工程に対応する模式的断面図である。 本発明における異方導電接着フィルムの搬送方法の一例を説明するものであり、（ａ）は搬送テープを下方に引っ張った場合、（ｂ）は搬送テープを上方に引っ張った場合を例示する模式的断面図である。 本発明における異方導電接着フィルムの切断方法の一例を説明するものであり、（ａ）は切断刃が上限の位置にある場合、（ｂ）は切断刃が下限の位置にある場合を例示する模式的断面図である。 本発明における異方導電接着フィルムの固定方法の一例を説明するものであり、（ａ）は圧着ヘッドが上限の位置にある場合、（ｂ）は圧着ヘッドが下限の位置にある場合を例示する模式的断面図である。 本発明における異方導電接着フィルムの固定方法の一例を説明するものであり、（ａ）〜（ｃ）は各工程に対応する模式的断面図である。 本発明におけるセパレータの剥離方法の一例を説明するものであり、（ａ）は剥離前半の状態、（ｂ）は剥離後半の状態を示す模式的断面図である。 本発明におけるセパレータの捕獲回収方法の一例を説明する模式的断面図である。 本発明による異方導電接着フィルムの固定装置の一例を説明する概念図である。 従来法による異方導電接着フィルムの固定装置の一例を説明する概念図である。

符号の説明

１０：ＩＣチップ、１１：突起電極（バンプ）
２０：基板、２１：回路、２２：フレキシブル基板、２３：回路、２４：フレキシブル回路基板
３０：異方導電接着剤、３１：導電粒子、３２：マトリックス樹脂、３３：セパレータ、３４：異方導電接着フィルム
４０：切断刃
５０：圧着ヘッド
６０、６１、６３：搬送ステージ、６２、６４：押さえ治具
７０、７１：カム、７２：切断刃、７３：圧着ヘッド、７５：回転式圧着ヘッド、７５ａ：円盤、７５ｂ：圧着ヘッド部、７５ｃ：吸着口
８０：セパレータ吸引口
１００：ＩＣチップ、１１０：接着剤、１２０：リードフレーム、１３０：ボンディングワイヤ
２００：回路基板、２１０：端子

Claims (11)

1. セパレータの片面に異方導電接着層を有してなる異方導電接着フィルムを、フレキシブル回路基板上に固定する方法であって、
   （ｉ）前記異方導電接着フィルムを切断刃の位置まで搬送し、前記切断刃を使用して前記異方導電接着フィルムを切断する工程と、
   （ii）前記切断された前記異方導電接着フィルムの前記異方導電接着層側を、フレキシブル回路基板上に圧着ヘッドを使用して固定する工程と、
   （iii）前記異方導電接着フィルムが固定された前記フレキシブル回路基板を、前記異方導電接着フィルムの面に対して４５度以上の角度で屈曲させることによって、前記異方導電接着層から前記セパレータを剥離させる工程と
   を有することを特徴とする、異方導電接着フィルムの固定方法。
2. 前記工程（ｉ）において前記異方導電接着フィルムの搬送が、前記異方導電接着フィルムの前記異方導電接着層側に搬送テープを設けた後に、前記搬送テープの一部を前記異方導電接着層から剥がして剥離部位を形成し、引き続き前記剥離部位を前記異方導電接着フィルムの進行方向に対して９０度以上の方向に引っ張ることによって実施されることを特徴とする、請求項１に記載の異方導電接着フィルムの固定方法。
3. 前記工程（ｉ）の前記切断刃が、前記切断刃に係合し、かつ前記切断刃を上下に振幅運動させる第１のカム機構を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の異方導電接着フィルムの固定方法。
4. 前記工程（ii）の前記圧着ヘッドが、前記圧着ヘッドに係合し、かつ前記圧着ヘッドを上下に振幅運動させる第２のカム機構を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の異方導電接着フィルムの固定方法。
5. 前記第１のカム機構および前記第２のカム機構が、同期制御されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の異方導電接着フィルムの固定方法。
6. 前記工程（ii）の前記圧着ヘッドが、前記第２のカム機構、回転機構および真空機構を備えた円盤と、該円盤の側面に等間隔で設置された複数の圧着ヘッド部とから構成され、前記複数の圧着ヘッド部の各々には前記円盤の前記真空機構に連通する吸引口が設けられている回転式圧着ヘッドであり、
   （iiａ）前記円盤を前記回転機構によって回転させて、前記圧着ヘッドの前記吸引口を、工程（ｉ）の前記切断された異方導電接着フィルムに対向させる工程と、
   （iiｂ）前記円盤内を前記真空機構によって真空吸引し、前記吸引口に対向する前記切断された異方導電接着フィルムを、前記吸引口に吸着させる工程と、
   （iiｃ）前記円盤を前記回転機構によって回転させて、前記吸引口に吸着させた前記切断された異方導電接着フィルムを、フレキシブル回路基板に対向させる工程と、
   （iiｄ）前記円盤の側面に設置された圧着ヘッド部を前記第２のカム機構によって降下させ、前記吸引口に吸着させた前記切断された異方導電接着フィルムをフレキシブル回路基板上に押圧し、固定する工程と
   を繰り返し実施することを特徴とする、請求項４または５に記載の異方導電接着フィルムの固定方法。
7. 前記工程（iii）の前記屈曲させたフレキシブル回路基板の屈曲部における曲率半径が、３ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の異方導電接着フィルムの固定方法。
8. 前記工程（iii）において前記剥離されたセパレータを、真空吸引によって捕獲回収することを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の異方導電接着フィルムの固定方法。
9. 前記工程（ｉ）で搬送される前記異方導電接着フィルムがそれらを予め巻き取った第１のリールから巻き出され、前記工程（iii）で得られる前記異方導電接着層が固定されたフレキシブル回路基板が第２のリールに巻き取られることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の異方導電接着フィルムの固定方法。
10. 前記セパレータが、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムからなることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の異方導電接着フィルムの固定方法。
11. セパレータの片面に異方導電接着層を有してなる異方導電接着フィルムを、フレキシブル回路基板上に固定する装置であって、
    フレキシブル回路基板を搬送する手段と、
    異方導電接着フィルムを切断刃の位置まで搬送し、前記切断刃を使用して前記異方導電接着フィルムを切断する手段と、
    前記切断された前記異方導電接着フィルムを、圧着ヘッドを使用して、前記搬送されたフレキシブル回路基板上に固定する手段と、
    前記異方導電接着フィルムが固定された前記フレキシブル回路基板を、前記異方導電接着フィルム面に対して４５度以上の角度で屈曲させることによって、前記異方導電接着層から前記セパレータを剥離させる手段と、
    前記剥離されたセパレータを、真空吸引によって捕獲回収する手段と
    を備えることを特徴とする、異方導電接着フィルムの固定装置。

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