JP2008016690A - Connection structure for connecting electrode of substrate and connection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リジッド配線板、フレキシブル配線板及びガラス基板等の基板の電極を、非導電性接着剤を利用して電気的に接続した基板電極の接続構造体及び接続方法に関する。 The present invention relates to a substrate electrode connection structure and a connection method in which electrodes of a substrate such as a rigid wiring board, a flexible wiring board, and a glass substrate are electrically connected using a non-conductive adhesive.
従来、例えばリジッド配線板とフレキシブル配線板の電極同士を導電接続する場合、異方性導電フィルム(以下、ACF:Anisotropic Conductive Film)又は導電ペースト等の導電接着材料が多用されている。導電接着材料は、絶縁性接着剤中に導電粒子を分散含有させた材料であり、対向する電極間に導電粒子が挟まることで電気的な接続を確保している。 Conventionally, for example, when conductively connecting electrodes of a rigid wiring board and a flexible wiring board, an electrically conductive adhesive material such as an anisotropic conductive film (hereinafter referred to as ACF) or a conductive paste is often used. The conductive adhesive material is a material in which conductive particles are dispersed and contained in an insulating adhesive, and electrical connection is ensured by sandwiching the conductive particles between opposing electrodes.
しかし、導電性接着材料を用いた導電接続の場合、両電極間に介在する導電粒子数に限界がある。即ち、導電粒子数が多いと、隣接電極間の短絡又は絶縁劣化を招来する。このため、特に電極ピッチが狭くなった場合に、接触抵抗値が高くなるという問題点がある。また、狭ピッチ電極用のACFには、微細且つ均等な大きさの導電粒子を分散含有させる必要があるため、材料価格が高くなるという問題点もある。 However, in the case of conductive connection using a conductive adhesive material, there is a limit to the number of conductive particles interposed between both electrodes. That is, when the number of conductive particles is large, a short circuit between adjacent electrodes or insulation deterioration is caused. For this reason, there exists a problem that a contact resistance value becomes high especially when an electrode pitch becomes narrow. In addition, since the ACF for narrow pitch electrodes needs to contain fine and uniform conductive particles in a dispersed manner, there is also a problem that the material cost is increased.
そこで、近時、2つの配線板同士の電気的な接続に、導電接着材料を使用しない接続方法が提案されている。例えば、特許文献1の図3に記載されている従来の接続方法では、導電層と絶縁性の接着層の積層体にエンボス加工により突起を形成し、導電層の突起の先端側に他の導電層を配置し、前記突起の先端を前記他の導電層に接触させると共に、前記突起の周囲にある絶縁性の接着層により、導電層と他の導電層とを接着固定するものである。これにより、一方の導電層に設けた突起部分で他の導電層と電気的に接触させつつ、絶縁性の接着層により、両導電層を接着固定することで、電気的な接続を低加重で実現している。このようにして、配線板(導電層)同士を、導電粒子を含有しない非導電性の接着剤をバインダーとして接合することができる。
Therefore, recently, a connection method that does not use a conductive adhesive material has been proposed for electrical connection between two wiring boards. For example, in the conventional connection method described in FIG. 3 of
また、特許文献2では、特に突起などを設けていないフレキシブル配線板を、凹凸形状を有したツールで加圧・加熱することで、前記フレキシブル配線板の非導電性の接着剤を硬化させ、特許文献1の従来技術と同様の接続状態とする方法が提案されている。
Moreover, in
更に、特許文献3には、表面に配線パターンを有するフィルム基板と、表面に電極を有しフィルム基板上に実装される半導体チップと、予めフィルム基板又は半導体チップに塗布され、半導体チップの搭載後にフィルム基板と半導体チップとの間に充填される絶縁性の樹脂とを有する接続構造が開示されている。この接続構造においては、配線パターンが半導体チップの電極に向かって先細りとなる断面形状の突起部を有し、この突起部が電極に食い込んで、配線パターンと電極とが電気的に接続されている。このように、特許文献3においては、突起部が電極(実施形態ではバンプ電極)に食い込んで、突起部と電極とが接続されている。また、特許文献3においては、突起部と電極とが熱圧着されていてもよいことが記載されている。
Furthermore, in
更にまた、特許文献4においては、複数の端子を備えた1対の被接合部材の端子同士を超音波接合し、その端子間の隙間を絶縁性の樹脂で充填した接合体が開示されている。
Furthermore,
しかしながら、特許文献1に記載された従来技術の場合、エンボス工程又はエンボス工程専用の設備が必要となるため、材料価格を上昇させるという問題点がある。
However, in the case of the prior art described in
また、特許文献2の従来技術の場合、フレキシブル配線板の導電層を変形させるために大きな荷重を必要とするため、特に相手側が薄いガラス基板の場合等、相手側の配線板を破壊してしまう危険性がある。また、電極数が多くなると極めて高い荷重で加圧する必要があるため、市販設備では対応できなくなるという問題点がある。
Further, in the case of the prior art of
更に、特許文献1及び2の公知技術は、いずれも、配線層を変形させるため、フレキシブル配線板等の柔軟な材料で作られた配線板に限定されるという難点がある。
Furthermore, both of the known techniques of
更にまた、特許文献3に記載の従来技術においては、半導体チップにバンプ電極を設け、配線パターンに半導体チップの電極に食い込みやすいように半導体チップのバンプ電極に向かって先細りとなる断面形状を有する突起部を設けているため、これらの形状を形成するために、製造工程が複雑化するという問題点がある。また、一方の電極に突起部が食い込むためのバンプを設ける必要がある。
Furthermore, in the prior art described in
更にまた、特許文献4に記載の従来技術においては、端子同士を超音波接合しているが、樹脂基板同士の接合には、超音波が接合対象の端子(電極)に殆ど伝わらないので、適用することができない。また、被接合部材が大型化すると、均一に超音波が伝わらず、接合ができなくなる。そして、超音波接合のためには、高価な超音波ユニット等を設置し、高い剛性を有する設備が必要になる等、大きな設備投資が必要になる。
Furthermore, in the prior art described in
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、特殊な形状の断面を有する端子を形成する必要がなく、また、基板の種類及び大きさによらず、簡潔な製造工程で、低コスト及び高信頼性の電極間の電気的な接続を得ることができる基板電極の接続構造体及び接続方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and it is not necessary to form a terminal having a specially shaped cross section, and it is possible to reduce the number of substrates by a simple manufacturing process regardless of the type and size of the substrate. It is an object of the present invention to provide a substrate electrode connection structure and a connection method capable of obtaining electrical connection between electrodes with high cost and high reliability.
本発明に係る基板電極の接続構造体は、夫々先端幅が100μm以下の電極が形成された第1及び第2の基板が、前記電極の先端を突き合わせた状態で、各基板の電極間に設けられた絶縁性接着剤により接合され、前記第1及び第2の基板の電極同士が電気的に接続されていることを特徴とする。 In the substrate electrode connection structure according to the present invention, the first and second substrates each having an electrode having a tip width of 100 μm or less are provided between the electrodes of each substrate in a state in which the tips of the electrodes are in contact with each other. The electrodes of the first and second substrates are electrically connected to each other by being joined by the insulating adhesive.
本発明に係る基板電極の接続方法は、第1の基板の表面に先端幅が100μm以下の第1の電極を形成する工程と、前記第1の電極を覆うようにして前記第1の基板の表面上に絶縁性接着剤を設ける工程と、第2の基板の表面に先端幅が100μm以下の第2の電極を形成する工程と、前記第1及び第2の基板を前記第1及び第2の電極の先端面同士を突き合わせて配置し、前記絶縁性接着剤により前記第1及び第2の基板を接合する工程とを有することを特徴とする。 The substrate electrode connection method according to the present invention includes a step of forming a first electrode having a tip width of 100 μm or less on the surface of the first substrate, and a step of covering the first electrode with the first electrode. A step of providing an insulating adhesive on the surface, a step of forming a second electrode having a tip width of 100 μm or less on the surface of the second substrate, and the first and second substrates as the first and second substrates. And a step of joining the first substrate and the second substrate with the insulating adhesive.
本発明においては、前記電極の先端幅は30μm以下であることが好ましい。また、前記電極の先端面は平面であることが好ましい。 In the present invention, the tip width of the electrode is preferably 30 μm or less. Moreover, it is preferable that the front end surface of the said electrode is a plane.
本発明によれば、電極の先端幅を100μm以下と意図的に細く形成した配線板等の基板同士を絶縁性接着剤を使用して接着固定し、電極同士は、その先端面同士を突き合わせて接触させることにより電気的に接続させているので、簡易に低コストで電極を電気的に接続することができる。 According to the present invention, substrates such as wiring boards intentionally formed thin with an electrode tip width of 100 μm or less are bonded and fixed using an insulating adhesive, and the electrodes are brought into contact with each other at their tip surfaces. Since the electrodes are electrically connected to each other, the electrodes can be electrically connected easily and at low cost.
つまり、本発明においては、配線板をエンボス加工することがなく、また、先端が先細りの突起部を設けてこの突起部をバンプ電極に食い込ませることにより電極を接続する必要がなく、更に、突起部と電極とを熱圧着する必要がなく、更にまた、被接合部材の端子同士を超音波接合する必要なく、電極同士を直接接続できるので、製造工程が簡素で製造コストが低い。 In other words, in the present invention, there is no need to emboss the wiring board, and there is no need to connect the electrodes by providing a protruding portion with a tapered tip and causing the protruding portion to bite into the bump electrode. The electrodes and the electrodes need not be thermocompression bonded, and the electrodes can be directly connected to each other without the need to ultrasonically bond the terminals of the members to be bonded. Therefore, the manufacturing process is simple and the manufacturing cost is low.
また、基板同士の接着時には、電極の先端幅が100μm以下、好ましくは30μm以下と細いので、印加する所要荷重は低く、低荷重で電気的な接続が可能になり、従って、電極数が増大した場合でも、特別の加圧装置を設置することなく、市販の設備で対応することができる。 Further, when the substrates are bonded to each other, the tip width of the electrodes is as narrow as 100 μm or less, preferably 30 μm or less. Therefore, the required load to be applied is low, and electrical connection is possible with a low load, thus increasing the number of electrodes. Even in the case, it is possible to cope with commercially available equipment without installing a special pressurizing device.
なお、本発明においても、接着剤は導電粒子を含有しないので、電極間の絶縁性は容易に確保され、電極ピッチを狭くした場合でも、隣接電極間の絶縁性の信頼性を確保することができる。これにより、本発明においても、実装占有面積の縮小が可能となるため、高密度実装が可能となる。また、第1及び第2の基板を分離したリペア時に、各基板の電極間に絶縁性接着剤が残存していても、電極間の絶縁性が確保されるので、電極上の接着剤のみ除去すればよく、リペア時の接着剤の除去作業が容易である。また、配線板(基板)の導電層を変形させることなく、電極同士の電気的な接続が得られるので、配線板の材質(硬さ)に限定されずに、任意の組合せで配線板同士の電気的な接続が可能になる。 In the present invention, since the adhesive does not contain conductive particles, the insulation between the electrodes can be easily ensured, and even when the electrode pitch is narrowed, the reliability of the insulation between adjacent electrodes can be ensured. it can. Thereby, also in the present invention, since the mounting occupation area can be reduced, high-density mounting is possible. In addition, when the first and second substrates are separated, even if an insulating adhesive remains between the electrodes of each substrate, insulation between the electrodes is ensured, so only the adhesive on the electrodes is removed. The adhesive removal work at the time of repair is easy. In addition, since the electrical connection between the electrodes can be obtained without deforming the conductive layer of the wiring board (substrate), the wiring board is not limited to the material (hardness) of the wiring board, and the wiring boards can be arbitrarily combined. Electrical connection is possible.
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図1は、本発明の第1実施形態の基板電極の接続構造体を示す斜視図、図2は図1のA−A線による断面図である。本実施形態においては、リジッド配線板1にフレキシブル配線板2が接続されている。図2に示すように、リジッド配線板1には意図的に細く形成された外部電極3が、フレキシブル配線板2には外部電極3に整合する位置に意図的に細く形成された外部電極4が配置されている。これらの電極3,4は、図3に示すように、電極先端幅dが100μm以下、好ましくは30μm以下である。また、電極先端面は平面である。なお、電極3,4の基端部幅は、電極の配列ピッチより小さければ、任意である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a substrate electrode connection structure according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. In the present embodiment, the
両配線板1,2は、電極3,4の位置合わせをして両配線板1,2を配置し、電極3,4の先端面同士を突き合わせて接触させた状態で、その間に設けられた絶縁性接着剤5により接合されている。この絶縁性接着剤5は、配線板1,2を位置合わせした後、加圧及び加熱することにより、硬化し、両配線板1,2を接着する。
Both the
このとき、外部電極3、4は電極先端幅dが100μm以下、好ましくは30μm以下となるように、細く形成されているため、電極先端面の接触面積が小さくなるため、小さい荷重の印加で、外部電極3,4同士の導通に必要な圧力を得ることが可能となる。このように、本発明においては、電極の先端幅を十分小さくすることができるので、低荷重で電気的な接続が可能になり、従って、電極数が増大した場合でも、特別の加圧装置を設置することなく、市販の設備で対応することができる。
At this time, the
従って、本実施形態によれば、導電粒子が入った導電性接着剤を使用する必要がないと共に、予め先端先細りの突起を形成することなく、配線板同士の電気的な接続を確保することができる。 Therefore, according to the present embodiment, it is not necessary to use a conductive adhesive containing conductive particles, and it is possible to ensure electrical connection between the wiring boards without forming a tapered tip in advance. it can.
なお、本実施形態においても、接着剤は導電粒子を含有しないので、電極間の絶縁性は容易に確保され、電極ピッチを狭くした場合でも、隣接電極間の絶縁性の信頼性を確保することができる。これにより、本発明においても、実装占有面積の縮小が可能となるため、高密度実装が可能となる。また、第1及び第2の基板を分離するリペア作業時に、各基板の電極間に絶縁性接着剤が残存していても、電極間の絶縁性が確保されるので、電極上の接着剤のみ除去すればよく、リペア時の接着剤の除去作業が容易である。また、配線板(基板)の導電層を変形させることなく、電極同士の電気的な接続が得られるので、配線板の材質(硬さ)に限定されずに、任意の組合せで配線板同士の電気的な接続が可能になる。 In this embodiment as well, since the adhesive does not contain conductive particles, the insulation between the electrodes is easily ensured, and even when the electrode pitch is narrowed, the reliability of the insulation between adjacent electrodes is ensured. Can do. Thereby, also in the present invention, since the mounting occupation area can be reduced, high-density mounting is possible. In addition, during the repair work for separating the first and second substrates, even if the insulating adhesive remains between the electrodes of each substrate, the insulation between the electrodes is ensured, so only the adhesive on the electrodes What is necessary is just to remove and the adhesive removal work at the time of repair is easy. In addition, since the electrical connection between the electrodes can be obtained without deforming the conductive layer of the wiring board (substrate), it is not limited to the material (hardness) of the wiring board, and the wiring boards can be arbitrarily combined. Electrical connection is possible.
また、本実施形態では、リジッド配線板とフレキシブル配線板を例に挙げたが、リジッド配線板同士、フレキシブル配線板同士、ガラス基板とフレキシブル配線板との組み合わせ、及びセラミック配線板とフレキシブル配線板との組み合わせ等、種々の組み合わせのものに、本発明を適用することができる。 Moreover, in this embodiment, although the rigid wiring board and the flexible wiring board were mentioned as an example, the rigid wiring boards, the flexible wiring boards, the combination of a glass substrate and a flexible wiring board, and a ceramic wiring board and a flexible wiring board, The present invention can be applied to various combinations such as combinations of
次に、図4(a)乃至(d)を参照して、本実施形態の基板電極の接続方法について説明する。 Next, with reference to FIGS. 4A to 4D, the substrate electrode connecting method of this embodiment will be described.
先ず、図4(a)に示すように、先端幅が100μm以下、好ましくは30μm以下に細く形成された外部電極3を有するリジッド配線板1上に、図4(b)に示すように、絶縁性接着剤5を供給する。次に、外部電極3と整合する位置に、先端幅が100μm以下、好ましくは30μm以下になるように細く形成された外部電極4が配置されているフレキシブル配線板2を用意し、電極3,4が対向するように、配線板1,2を配置する。その後、図4(d)に示すように、配線板1、2を電極3,4の位置が整合するように位置合わせした後に、加圧・加熱することにより、絶縁性接着剤5を硬化させて、配線板1,2同士を絶縁性接着剤5により接合する。
First, as shown in FIG. 4A, on the
本実施例では、配線板の製造工程(回路形成工程)にて外部電極同士の接触面積が小さくなるよう電極先端幅を細くしているので、小さい荷重で電極3,4同士の電気的な接続が可能となる。従って、本実施形態によれば、導電粒子が入った接着剤及び予め電極上に突起が形成された配線板を使用する必要がなくなるため、部材コストの削減が可能となる。また、外部電極3,4同士の接触面積を小さくすることで、低荷重での電気的な接続を実現できるので、電極数が増えた場合でも市販の設備で配線板の接続が可能である。しかも、本実施形態においては、電極3,4の先端面は平面でよく、先端が先細りの突起を形成したり、バンプを形成する必要がないので、製造工程が簡素であり、製造コストが低い。
In this embodiment, the electrode tip width is narrowed so that the contact area between the external electrodes is reduced in the wiring board manufacturing process (circuit formation process), so that the
なお、絶縁性接着剤5はフィルム状でも良いし、ペースト状でも良い。また、配線板1,2のどちらの配線板上に設けても良い。
The insulating
次に、本発明の他の実施形態について、図5及び図6を参照して説明する。図5に示すように、本実施形態は、両配線板1,2のうち、一方の外部電極4のみを細くしたものであり、他の外部電極3は通常の幅を有する。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 5, in the present embodiment, only one of the
このように、本実施形態は、他方の外部電極3が通常の電極幅を有するので、図6に示すように、両配線板1,2の相対位置が多少ずれたとしても、電気的な接続信頼性及び隣接電極との絶縁信頼性が確保しやすくなる。
Thus, in the present embodiment, since the other
なお、上記各実施形態において、絶縁性接着剤5として、熱可塑性絶縁性接着剤を使用することができる。このように、熱可塑性絶縁性接着剤を使用することにより、接着剤の除去作業が容易になるため、リペア性に優れる接続構造体を得ることができる。
In each of the above embodiments, a thermoplastic insulating adhesive can be used as the insulating
本発明は、液晶モジュールとリジッド配線板との導電接続、液晶(ガラス)基板とフレキシブル配線板との導電接続(液晶モジュールの製造)等、種々の基板の電極接続に利用することができる。 The present invention can be used for electrode connection of various substrates such as conductive connection between a liquid crystal module and a rigid wiring board and conductive connection between a liquid crystal (glass) substrate and a flexible wiring board (production of a liquid crystal module).
1:リジット配線板
2:フレキシブル配線板
3、4:電極
5:絶縁性接着剤
1: Rigid wiring board 2:
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JP2006187410A JP2008016690A (en) | 2006-07-07 | 2006-07-07 | Connection structure for connecting electrode of substrate and connection method |
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---|---|---|---|---|
JP2015020294A (en) * | 2013-07-17 | 2015-02-02 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid spray head |
WO2017061369A1 (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | 株式会社村田製作所 | Resin substrate and resin substrate manufacturing method |
-
2006
- 2006-07-07 JP JP2006187410A patent/JP2008016690A/en active Pending
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WO2017061369A1 (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | 株式会社村田製作所 | Resin substrate and resin substrate manufacturing method |
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