JP2009004603A

JP2009004603A - 基板の製造方法

Info

Publication number: JP2009004603A
Application number: JP2007164707A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Yamamoto; 正道山本
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2009-01-08

Abstract

【課題】接着剤を介して接続されたフレキシブル基板とリジッド基板に対してリペア処理を行う際に、剥離したフレキシブル基板を再利用することができる基板の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】導電性接着剤５を介して接着されたリジッド基板１とフレキシブル基板３を、導電性接着剤５の熱硬化性樹脂のガラス転移温度以上に加熱した状態で、フレキシブル基板３を、第１および第２の電極２，４の長手方向Ｈへ引き剥がして、リジッド基板１からフレキシブル基板３を剥離する。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板に形成され、接続された電極の位置ずれ等による接続不良が生じた場合に、一度接続した電極間を剥離して、再度、接着剤を用いて、電極間を接続する基板の製造方法に関する。

近年の電子機器の小型化、高機能化の流れの中で、構成部品（例えば、液晶製品における電子部品）内の接続端子の微小化が進んでいる。このため、エレクトロニクス実装分野においては、そのような端子間の接続を容易に行える種々の電極接続用の接着剤として、フィルム状の接着剤が広く使用されている。例えば、フレキシブルな基材上に金メッキされた銅電極からなる金属電極が形成されたフレキシブル基板（ＦＰＣ）と、ガラス基材、ガラスエポキシ基材等のリジッドな基材上にＩＴＯ電極からなる配線電極が形成されたリジッド基板の接合、ＩＣチップ等の電子部品とリジッド基板の接合、フレキシブル基板とプリント配線板の接合、およびフレキシブル基板同士の接合に使用されている。

この電極接続用接着剤は、例えば、エポキシ樹脂等の絶縁性の樹脂組成物中に導電性粒子を分散させた導電性接着剤であり、接続対象の間に挟まれ、加熱、加圧されて、接続対象を接着する。即ち、加熱、加圧により接着剤中の樹脂が流動し、例えば、フレキシブル基板の表面に形成された銅電極と、リジッド基板の表面に形成されたＩＴＯ電極の隙間を封止すると同時に、導電性粒子の一部が対峙する銅電極とＩＴＯ電極の間に噛み込まれて電気的接続が達成される。

ここで、当該導電性用接着剤による電極間の接続において、接続された電極の位置ずれ等による接続不良が生じた場合は、一度接続した電極間の破損または損傷を生じることなく、リジッド基板からフレキシブル基板を剥離して、接着剤を溶剤等で除去した後、再度、接着剤を用いて、電極間を接続する（以下、「リペア」という。）方法が、一般的に使用されている。

また、当該リペアを容易に行うための接着剤が提案されている。より具体的には、アクリル酸等のカルボキシル基を有するアクリル樹脂と、エポキシ樹脂等の反応性接着剤と、イミダゾール系等の潜在性硬化剤、及びニッケル等の導電性粒子を主成分とする接着剤が開示されている。このような接着剤を使用することにより、電極間を接続後は、アクリル樹脂が溶剤（トルエン、アセトン、アルコール等）に可溶であり、接着剤の溶剤による膨潤性が向上するため、リペアが容易にできると記載されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−２１０９４号公報

しかし、従来、リペアを行うために、接着剤により接続されたフレキシブル基板を、リジッド基板から剥離する際に、フレキシブル基板に変形が生じるという不都合があった。即ち、図７に示すように、フレキシブルな基材５０上に電極５１が形成されたフレキシブル基板５２と、リジッドな基材５３上に電極５４が形成されたリジッド基板５５が、例えば、上記従来の接着剤５６により接着されている状態において、リペアを行う際には、まず、フレキシブル基板５２を、リジッド基板５５から剥離する必要があるが、一般に、フレキシブル基板５２を剥離する方向が、電極５１，５４の長手方向Ｘに直交するピール方向Ｙ（即ち、フレキシブル基板の５２厚み方向であって、図中の矢印Ｙの方向）であるため、図８に示すように、フレキシブル基板５２を、リジッド基板５５から剥離する際に、フレキシブル基板５２にカール状の大きな変形が生じてしまう。従って、リペアを行うためには、剥離したフレキシブル基板５２とは別のフレキシブル配線板を用意する必要があった。その結果、上記従来のリペア性を有する接着剤５６を使用した場合であっても、リペアを行う際に、剥離したフレキシブル基板５２を再利用することができないという問題があった。また、新たにフレキシブル基板を用意する必要があるため、リペアを行う際のコストアップになるという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、接着剤を介して接続されたフレキシブル基板とリジッド基板に対してリペア処理を行う際に、剥離したフレキシブル基板を再利用することができるリペア方法を用いた基板の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、加熱した状態で、第１の圧力で加圧することにより、第１の基板が備える第１の基材上に形成された第１の電極と、第２の基板が備える第２の基材上に形成された第２の電極が、熱硬化性樹脂を主成分とする導電性接着剤を介して、電気的に接続された基板において、第１の基板と第２の基板を、熱硬化性樹脂のガラス転移温度以上に加熱した状態で、第２の基板を、第１および第２の電極の長手方向へ引き剥がして、第１の基板から第２の基板を剥離する工程と、第１の基板上に残存している導電性接着剤と、剥離された第２の基板上に残存している導電性接着剤を、溶剤で拭き取り、除去する工程と、加熱した状態で、第２の圧力で加圧することにより、導電性接着剤が除去された第１の基板と、剥離された第２の基板とを、熱硬化性樹脂を主成分とする他の導電性接着剤を介して接着することにより、第１および第２の電極を電気的に接続する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする基板の製造方法である。

同構成によれば、第１の基板から第２の基板を剥離する際に、第２の基板にカール状の大きな変形が生じるのを効果的に抑制することができる。その結果、剥離した第２の基板を再利用することができる。また、新たに第２の基板を用意する必要がないため、リペアを行う際のコストアップを抑制することができる。また、導電性接着剤を構成する熱硬化性樹脂のガラス転移温度以上に加熱した状態で、第１の基板から第２の基板を剥離するため、第２の基板を損傷させることなく剥離することが可能になる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板の製造方法であって、第２の圧力が、第１の圧力の１．２倍以上であることを特徴とする。同構成によれば、剥離された第２の基板に小さな変形が生じる場合であっても、リペア処理において、剥離した第２の基板を第１の基板上に接着して、第１の電極と第２の電極を、再度、接続する際に、第１の電極と第２の電極間の接続信頼性を確保することが可能になる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の基板の製造方法であって、他の導電性接着剤の、５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で９０°剥離する際の接着力が、３００ｇｆ／ｃｍ以上であることを特徴とする。同構成によれば、剥離された第２の基板に小さな変形が生じた場合であっても、剥離された第２の基板を第１の基板に、確実に接着して、固定することが可能になる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板の製造方法であって、溶剤が、ケトン系溶剤を含むことを特徴とする。同構成によれば、第１の基板上、および第２の基板上に残存している導電性接着剤を確実に除去することが可能になる。

本発明によれば、リペアにより剥離した第２の基板を再利用することができる。また、新たに第２の基板を用意する必要がないため、リペアを行う際のコストアップを抑制することができる。

以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る基板の製造方法が実施されるリジッド基板とフレキシブル基板が接続された状態を示す概略図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。なお、本実施形態においては、リジッドな基材上に形成された第１の電極を有する第１の基板であるリジッド基板と、フレキシブルな基材上に形成された第２の電極を有する第２の基板であるフレキシブル基板を例に挙げて説明する。

図１〜図３に示すように、本実施形態においては、リジッド基板１に形成された第１の電極２と、フレキシブル基板３に形成された第２の電極４の間を、導電性物質を含有する電極接続用接着剤である導電性接着剤５を介して、電気的に接続する構成となっている。

リジッド基板１は、図２、図３に示すように、ガラス基板やガラスクロスエポキシ基板等により形成されたリジッドな基材６の片面に、第１の電極２が複数個（本実施形態においては、２個）設けられたものである。また、フレキシブル基板３は、柔軟な樹脂フィルムにて形成されたフレキシブルな基材７の片面に、導体回路層を構成する第２の電極４を複数個（本実施形態においては、２個）設けた、いわゆる片面フレキシブル基板である。なお、接着剤層（不図示）を介して、フレキシブルな基材７上に第２の電極４を設ける構成としても良い。

フレキシブルな基材７を構成する樹脂フィルムとしては、柔軟性に優れた樹脂材料からなるものが使用される。かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルムなどの、フレキシブル基板用として汎用性のある樹脂のフィルムがいずれも使用可能である。また、特に、柔軟性に加えて高い耐熱性をも有しているのが好ましく、かかる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリアミド系の樹脂フィルムや、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのポリイミド系の樹脂フィルムやポリエチレンナフタレ−トが好適に使用される。

また、本発明の第２の電極４としては、例えば、フレキシブルな基材７の表面に、銅箔等の金属箔を積層し、当該金属箔を、常法により、露光、エッチング、メッキ処理することにより形成された、金メッキが施された銅電極が使用される。また、第１の電極２としては、例えば、上述の金メッキが施された銅電極や、リジッドな基材６上に形成されたＩＴＯ電極が使用される。

また、導電性接着剤５としては、従来、リジッド基板１とフレキシブル基板３の接続に使用されてきた、絶縁性の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を主成分とし、当該樹脂中に導電性粒子が分散されたものが使用できる。例えば、エポキシ樹脂に、ニッケル、銅、銀、金あるいは黒鉛等の導電性粒子の粉末が分散されたものが挙げられる。また、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用することにより、導電性接着剤５のフィルム形成性、耐熱性、および接着力を向上させることが可能になる。

なお、使用するエポキシ樹脂は、特に制限はないが、例えば、ビスフェノールＡ型、Ｆ型、Ｓ型、ＡＤ型、またはビスフェノールＡ型とビスフェノールＦ型との共重合型のエポキシ樹脂や、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を使用することができる。また、高分子量エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂を用いることもできる。

また、エポキシ樹脂の分子量は、導電性接着剤５に要求される性能を考慮して、適宜選択することができる。高分子量のエポキシ樹脂（即ち、上述のフェノキシ樹脂）を使用すると、フィルム形成性が高く、また、接続温度における樹脂の溶解粘度を高くでき、後述の導電性粒子の配向を乱すことなく接続できる効果がある。一方、低分子量のエポキシ樹脂を使用すると、架橋密度が高まって耐熱性が向上するという効果が得られる。また、加熱時に、上述の硬化剤と速やかに反応し、接着性能を高めるという効果が得られる。従って、分子量が１５０００以上の高分子量エポキシ樹脂と分子量が２０００以下の低分子量エポキシ樹脂とを組み合わせて使用することにより、性能のバランスが取れるため、好ましい。なお、高分子量エポキシ樹脂と低分子量エポキシ樹脂の配合量は、適宜、選択することができる。また、ここでいう「平均分子量」とは、ＴＨＦ展開のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）から求められたポリスチレン換算の重量平均分子量のことをいう。

また、本実施形態においては、導電性接着剤５に熱可塑性樹脂を含有させたものを使用する構成としている。当該熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂を含有するものを使用することができる。このようなポリビニルブチラール樹脂を使用することにより、ポリビニルブチラール樹脂は、リペアを行う際に使用する溶剤（トルエン、アセトン、アルコール等）に可溶であり、導電性接着剤５において、溶剤による膨潤性が向上するため、導電性接着剤５のリペア性を向上させることが可能になる。

また、ポリブチルビにラール樹脂は水酸基を有しており、第１の電極２および第２の電極４に対するポリビニルブチラール樹脂中の水酸基の親和性が高いため、導電性接着剤５を介して第１の電極２−第２の電極４間を接続する際の接着力を向上させることが可能になる。

また、リジッド基板１とフレキシブル基板３の実装方法としては、上述の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を主成分とする導電性接着剤５を介して、加熱加圧処理を行うことにより、当該エポキシ樹脂を硬化させ、リジッド基板１の第１の電極２をフレキシブル基板３の第２の電極４に接続する。

より具体的には、リジッドな基材６上に、絶縁性の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を主成分とし、導電性粒子を含有する導電性接着剤５を載置し、当該導電性接着剤５を所定の温度に加熱した状態で、リジッド基板１の方向へ所定の圧力で加圧し、導電性接着剤５をリジッド基板１上に仮接着する。なお、導電性接着剤５としては、フィルム形状を有するものが好適に使用できる。次いで、フレキシブル基板３を下向きにした状態で、リジッド基板１の表面に形成された第１の電極２と、フレキシブル基板３の表面に形成された第２の電極４との位置合わせをしながら、フレキシブル基板３を導電性接着剤５上に載置することにより、リジッド基板１とフレキシブル基板３との間に導電性接着剤５を介在させる。次いで、導電性接着剤５を所定の温度に加熱した状態で、フレキシブル基板３を介して、当該導電性接着剤５をリジッド基板１の方向へ所定の圧力（以下、「第１の圧力」という。）Ｐ_１で加圧することにより、導電性接着剤５を加熱溶融させる。なお、上述のごとく、導電性接着剤５は、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を主成分としているため、当該導電性接着剤５は、上述の温度にて加熱をすると、一旦、軟化するが、当該加熱を継続することにより、硬化することになる。そして、予め設定した導電性接着剤５の硬化時間が経過すると、導電性接着剤５の硬化温度の維持状態、および加圧状態を開放し、冷却を開始することにより、導電性接着剤５を介して、第１の電極２と第２の電極４を接続し、フレキシブル基板３をリジッド基板１上に接着する。

次に、本実施形態におけるリペア方法を用いた基板の製造方法について説明する。このリペア方法としては、まず、上述の方法により接着されたリジッド基板１とフレキシブル基板３の接合体を、導電性接着剤５を構成する熱硬化性樹脂のガラス転移温度以上に加熱して、導電性接着剤５を軟化させる。例えば、導電性接着剤５を構成する熱硬化性樹脂のガラス転移温度が１１０℃の場合は、１１０℃以上に加熱する。なお、ここでいう「ガラス転移温度」とは、動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）を用いて測定された導電性接着剤５を構成する熱硬化性樹脂の物性値のことをいう。

次いで、上述のガラス転移温度以上に加熱した状態で、図３、図４に示すように、フレキシブル基板３を、第１および第２の電極２，４の長手方向Ｈへ引き剥がし、リジッド基板１からフレキシブル基板３を剥離する。次いで、リジッド基板１、およびフレキシブル基板３上に残存している導電性接着剤５を、溶剤で拭き取り、リジッド基板１、およびフレキシブル基板３上に残存している導電性接着剤５を除去する。次いで、導電性接着剤５を除去したリジッド基板１上に、新たな導電性接着剤５（以下、「他の導電性接着剤５」という。）を載置し、当該他の導電性接着剤５を所定の温度に加熱した状態で、リジッド基板１の方向へ所定の圧力で加圧し、他の導電性接着剤５をリジッド基板１上に仮接着する。次いで、剥離したフレキシブル基板３を下向きにした状態で、リジッド基板１の表面に形成された第１の電極２と、フレキシブル基板３の表面に形成された第２の電極４との位置合わせをしながら、フレキシブル基板３を他の導電性接着剤５上に載置することにより、リジッド基板１とフレキシブル基板３との間に他の導電性接着剤５を介在させる。次いで、他の導電性接着剤５を所定の温度に加熱した状態で、フレキシブル基板３を介して、当該他の導電性接着剤５をリジッド基板１の方向へ所定の圧力（以下、「第２の圧力」という。）Ｐ_２で加圧することにより、導電性接着剤５を加熱溶融させる。そして、予め設定した他の導電性接着剤５の硬化時間の経過後、他の導電性接着剤５の硬化温度の維持状態、および加圧状態を開放し、冷却を開始することにより、他の導電性接着剤５を介して、第１の電極２と第２の電極４を接続し、フレキシブル基板３をリジッド基板１上に接着する。以上より、本実施形態におけるリペア方法を用いた基板の製造が終了する。

このように、本実施形態においては、リジッド基板１とフレキシブル基板３のリペアを行う際に、リジッド基板１とフレキシブル基板３の接合体を、導電性接着剤５を構成する熱硬化性樹脂のガラス転移温度以上に加熱した状態で、フレキシブル基板３を、第１および第２の電極２，４の長手方向Ｈへ引き剥がして、リジッド基板１からフレキシブル基板３を剥離する構成としている。従って、リジッド基板１からフレキシブル基板３を剥離する際に、フレキシブル基板３にカール状の大きな変形が生じるのを効果的に抑制することができる。その結果、剥離したフレキシブル基板３を再利用することが可能になる。

なお、リジッド基板１からフレキシブル基板３を剥離する際に、フレキシブル基板３にカール状の大きな変形が生じるのを効果的に抑制することはできるが、波打ち状の変形の発生までも完全に防止することはできないため、剥離されたフレキシブル基板３に小さな変形が生じることになる。その結果、リペア処理において、剥離したフレキシブル基板３をリジッド基板１上に接着して、第１の電極２と第２の電極４を、再度、接続する際に、第１の電極２と第２の電極４間の接続信頼性が低下する場合がある。そこで、このリペア処理において、剥離されたフレキシブル基板３とリジッド基板１を接着する際の圧力（即ち、上述の第２の圧力Ｐ_２）を、リペア処理が行われる、フレキシブル基板３とリジッド基板１の接合体の製造処理において、フレキシブル基板３とリジッド基板１を接着する際の圧力（即ち、上述の第１の圧力Ｐ_１）の１．２倍以上に設定することが好ましい。このような方法により、剥離されたフレキシブル基板３に、上述の小さな変形が生じた場合であっても、リペア処理において、剥離したフレキシブル基板３をリジッド基板１上に接着して、第１の電極２と第２の電極４を、再度、接続する際に、第１の電極２と第２の電極４間の接続信頼性を確保することが可能になる。例えば、上述の圧力Ｐ_１が４ＭＰａの場合、４．８ＭＰａ以上の圧力Ｐ_２により、剥離されたフレキシブル基板３をリジッド基板１上に実装する。

また、リペア処理を行う際に使用する他の導電性接着剤５の接着力が、３００ｇｆ／ｃｍ^２以上であることが好ましい。これは、上述のごとく、剥離されたフレキシブル基板３に小さな変形が生じるため、変形しているフレキシブル基板３をリジッド基板１に接着して、固定するために、接着力の高い接着剤を使用することが好ましいからである。なお、ここでいう「接着力」とは、５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で９０°剥離する際の接着力をいう。

また、リジッド基板１上、およびフレキシブル基板３上に残存している導電性接着剤５の溶剤による膨潤性を向上させて、当該導電性接着剤５を確実に除去するとの観点から、リペアの際に使用する溶剤として、ケトン系溶剤を含むものを使用することが好ましい。このケトン系溶剤としては、例えば、アセトン（沸点：５６℃）、メチルエチルケトン（沸点：８０℃）、２−ペンタノン（沸点：１０２℃）、３−ペンタノン（沸点：１０２℃）、２−ヘキサノン（沸点：１２７℃）、メチルイソブチルケトン（沸点１１６℃）、２−ヘプタノン（沸点：１５０℃）、シクロヘキサノン（沸点：１５６℃）が使用できる。なお、リジッド基板１上に残存している導電性接着剤５を拭き取った後、溶剤の揮発性を向上させるとの観点から、沸点が１００℃以下の溶剤を使用することが好ましい。

また、導電性接着剤５として、図５に示すように、導電性粒子８を含む異方導電性接着剤も使用することができる。より具体的には、当該異方導電性接着剤として、例えば、上述のエポキシ樹脂を主成分とし、当該樹脂中に、微細な金属粒子（例えば、球状の金属微粒子や金属でメッキされた球状の樹脂粒子からなる金属微粒子）が多数、直鎖状に繋がった形状、または針形状を有する、所謂アスペクト比が大きい形状を有する金属粉末により形成された導電性粒子８が分散されたものを使用することができる。なお、ここで言うアスペクト比とは、図６に示す、導電性粒子８の短径（導電性粒子８の断面の長さ）Ｒと長径（導電性粒子８の長さ）Ｌの比のことを言う。

このような導電性粒子８を使用することにより、異方導電性接着剤として、導電性接着剤５の面方向（厚み方向Ｂに直交する方向であって、図３の矢印Ｃの方向）においては、隣り合う電極間の絶縁を維持して短絡を防止しつつ、厚み方向Ｂにおいては、多数の第１の電極２−第２の電極４間を、一度にかつ各々を独立して接続し、低抵抗を得ることが可能になる。

また、導電性粒子８のアスペクト比が５以上であることが好ましい。このような導電性粒子８を使用することにより、導電性接着剤５として、異方導電性接着剤を使用する場合に、導電性粒子８間の接触確率が高くなる。従って、導電性粒子８の配合量を増やすことなく、第１の電極２−第２の電極４間を電気的に接続することが可能になる。

また、この異方導電性接着剤において、導電性粒子８の長径Ｌの方向を、フィルム状の異方導電性接着剤を形成する時点で、異方導電性接着剤の厚み方向Ｂにかけた磁場の中を通過させることにより、当該厚み方向Ｂに配向させて用いるのが好ましい。このような配向にすることにより、上述の、隣り合う電極間の絶縁を維持して短絡を防止しつつ、多数の第１の電極２−第２の電極４間を一度に、かつ各々を独立して導電接続することが可能になるという効果が、より一層向上する。

また、本発明に使用される金属粉末は、その一部に強磁性体が含まれるものが良く、強磁性を有する金属単体、強磁性を有する２種類以上の合金、強磁性を有する金属と他の金属との合金、および強磁性を有する金属を含む複合体のいずれかであることが好ましい。これは、強磁性を有する金属を使用することにより、金属自体が有する磁性により、磁場を用いて導電性粒子８を配向させることが可能になるからである。例えば、ニッケル、鉄、コバルトおよびこれらを含む２種類以上の合金等を挙げることができる。

なお、導電性粒子８のアスペクト比は、ＣＣＤ顕微鏡観察等の方法により直接測定するが、断面が円でない導電性粒子８の場合は、断面の最大長さを短径としてアスペクト比を求める。また、導電性粒子８は、必ずしもまっすぐな形状を有している必要はなく、多少の曲がりや枝分かれがあっても、問題なく使用できる。この場合、導電性粒子８の最大長さを長径としてアスペクト比を求める。

以上に説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態においては、リジッド基板１とフレキシブル基板３のリペアを行う際に、導電性接着剤５により接着ざれたリジッド基板１とフレキシブル基板３を、導電性接着剤５を構成する熱硬化性樹脂のガラス転移温度以上に加熱する構成としている。そして、ガラス転移温度以上に加熱した状態で、フレキシブル基板３を、第１および第２の電極２，４の長手方向Ｈへ引き剥がして、リジッド基板１からフレキシブル基板３を剥離する構成としている。従って、リジッド基板１からフレキシブル基板３を剥離する際に、フレキシブル基板３にカール状の大きな変形が生じるのを効果的に抑制することができる。その結果、剥離したフレキシブル基板３を再利用することができる。また、新たにフレキシブル基板を用意する必要がないため、リペアを行う際のコストアップを抑制することができる。また、導電性接着剤５を構成する熱硬化性樹脂のガラス転移温度以上に加熱した状態で、リジッド基板１からフレキシブル基板３を剥離するため、フレキシブル基板３を損傷させることなく剥離することが可能になる。

（２）本実施形態においては、リペア処理において、剥離されたフレキシブル基板３とリジッド基板１を接着する際の圧力（即ち、上述の第２の圧力Ｐ_２）を、リペア処理が行われる、フレキシブル基板３とリジッド基板１の接合体の製造処理において、フレキシブル基板３とリジッド基板１を接着する際の圧力（即ち、上述の第１の圧力Ｐ_１）の１．２倍以上とする構成としている。このような構成により、剥離されたフレキシブル基板３に小さな変形が生じる場合であっても、リペア処理において、剥離したフレキシブル基板３をリジッド基板１上に接着して、第１の電極２と第２の電極４を、再度、接続する際に、第１の電極２と第２の電極４間の接続信頼性を確保することが可能になる。

（３）本実施形態においては、リペアの際に使用する他の導電性接着剤５の、５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で９０°剥離する際の接着力が、３００ｇｆ／ｃｍ以上である構成としている。従って、剥離されたフレキシブル基板３に小さな変形が生じる場合であっても、変形しているフレキシブル基板３をリジッド基板１に、確実に接着して、固定することが可能になる。

（４）本実施形態においては、リペアを行う際に使用する溶剤に、ケトン系溶剤を含む構成としている。従って、リジッド基板１上、およびフレキシブル基板３上に残存している導電性接着剤５を確実に除去することが可能になる。

なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。
・本発明に使用される導電性接着剤５として、潜在性硬化剤を含有する接着剤を使用する構成としても良い。この潜在性硬化剤は、低温での貯蔵安定性に優れ、室温では殆ど硬化反応を起こさないが、熱や光等により、速やかに硬化反応を行う硬化剤である。この潜在性硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン系、第３級アミン、アルキル尿素系等のアミン系、ジシアンジアミド系、酸無水物系、フェノール系、および、これらの変性物が例示され、これらは単独または２種以上の混合物として使用できる。

・また、これらの潜在性硬化剤中でも、低温での貯蔵安定性、および速硬化性に優れているとの観点から、イミダゾール系潜在性硬化剤が好ましく使用される。イミダゾール系潜在性硬化剤としては、公知のイミダゾール系潜在性硬化剤を使用することができる。より具体的には、イミダゾール化合物のエポキシ樹脂との付加物が例示される。イミダゾール化合物としては、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−プロピルイミダゾール、２−ドデシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、４−メチルイミダゾールが例示される。

・また、特に、これらの潜在性硬化剤を、ポリウレタン系、ポリエステル系等の高分子物質や、ニッケル、銅等の金属薄膜およびケイ酸カルシウム等の無機物で被覆してマイクロカプセル化したものは、長期保存性と速硬化性という矛盾した特性の両立を図ることができるため、好ましい。従って、マイクロカプセル型イミダゾール系潜在性硬化剤が、特に好ましい。

・また、上記実施形態においては、リジッド基板１とフレキシブル基板３の接合体を例に挙げて説明したが、本実施形態に係る基板の製造方法は、ＩＣチップ等の電子部品とリジッド基板の接合体や、フレキシブル基板とプリント配線板の接合体、およびフレキシブル基板同士の接合体にも使用できることは言うまでもない。

以下に、本発明を実施例、比較例に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、これらの実施例を本発明の趣旨に基づいて変形、変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

（実施例１）
（接着剤の作製）
導電性粒子として、長径Ｌの分布が１μｍから８μｍ、短径Ｒの分布が０．１μｍから０．４μｍである直鎖状ニッケル微粒子を用いた。また、エポキシ樹脂としては、（１）フェノキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン（株）製、商品名エピコート１２５６〕、（２）ビスフェノールＡ型の固形エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン（株）製、商品名エピコート１００２〕、および（３）ナフタレン型エポキシ樹脂〔大日本インキ化学工業（株）製、商品名エピクロンＨＰ４０３２〕を使用した。また、熱可塑性樹脂としては、（４）ポリビニルブチラール樹脂〔積水化学工業（株）製、商品名エスレックＢＭ−１〕を使用し、潜在性硬化剤としては、（５）マイクロカプセル型イミダゾール系硬化剤〔旭化成エポキシ（株）製、商品名ノバキュアＨＸ３９４１〕を使用し、これら（１）〜（５）を重量比で（１）３０／（２）４０／（３）２０／（４）１０／（５）３５の割合で配合した。

これらのエポキシ樹脂、および潜在性硬化剤を、２−エトキシエチルアセタート（沸点：１５６℃）に溶解して、分散させた後、三本ロールによる混練を行い、固形分が４０重量％である溶液を作製した。この溶液に、固形分の総量（Ｎｉ粉末＋樹脂）に占める割合で表される金属充填率が、０．２体積％となるように上記Ｎｉ粉末を添加した後、遠心攪拌ミキサーを用いて攪拌することによりＮｉ粉末を均一に分散し、接着剤用の複合材料を作製した。次いで、この複合材料を離型処理したＰＥＴフィルム上にドクターナイフを用いて塗布した後、磁束密度１００ｍＴの磁場中、６０℃で３０分間、乾燥、固化させることにより、膜中の直鎖状粒子が磁場方向に配向した、厚さ３５μｍのフィルム形状の異方導電性をもつ電極接続用接着剤を作製した。

また、動的粘弾性測定装置（エスアイアイ・ナノテクノロジー、ＥＸＳＴＡＲ６０００ＤＭＳ）を使用して、昇温速度１０℃／分、周波数１Ｈｚ、加重５ｇの条件の下、動的粘弾性測定法（ＤＭＡ法）により、作製した接着剤を構成する樹脂の硬化物のガラス転移温度を測定したところ、１１０℃であった。なお、硬化物のサンプルとして、幅２ｍｍ、長さ１０ｍｍのものを使用した。

（リペア性評価）
幅１００μｍ、高さ１８μｍの、金メッキが施された銅電極が１００μｍ間隔で、５０個配列されたフレキシブル基板と、幅１００μｍ、高さ３５μｍの、金メッキが施された銅電極が１００μｍ間隔で５０個配列されたリジッド基板（ガラスクロスエポキシ基板）とを用意した。次いで、このフレキシブル基板とリジッド基板の間に作製した接着剤を挟み、２００℃に加熱しながら、４ＭＰａの圧力で１５秒間加圧して接着させ、フレキシブル基板とリジッド基板の接合体を得た。次いで、当該接合体を、１５０℃に加熱した状態で、フレキシブル基板を、銅電極の長手方向へ引き剥がし、リジッド基板からフレキシブル基板を剥離した。なお、剥離したフレキシブル基板には、カール状の大きな変形は生じていなかった。次いで、リジッド基板、およびフレキシブル基板上に残存している接着剤を、ケトン系の溶剤であるメチルエチルケトンを浸漬させた綿棒で拭き取り、リジッド基板、およびフレキシブル基板上に残存している接着剤を除去した。次いで、接着剤を除去したフレキシブル基板とリジッド基板の間に、上述の、作製した接着剤を、再度、挟み、２００℃に加熱しながら、４ＭＰａの圧力で１５秒間加圧して接着させ、フレキシブル基板とリジッド基板の接合体を得た。次いで、この接合体において、１ｍＡの定電流を印加した場合の、接着剤、および銅電極を介して接続された連続する１０箇所の抵抗値を四端子法により求め、求めた値を１０で除することにより、接続された１箇所あたりの接続抵抗（以下、「リペア後の初期接続抵抗」という。）を求めた。そして、この評価を１０回繰り返し、リペア後の初期接続抵抗の平均値を求めた。そして、当該初期接続抵抗が１Ω以下の場合を、リペア性が良好なものとして判断した。以上の結果を表１に示す。

（接続信頼性評価）
また、接続信頼性評価として、まず、上記の接合体（リペア処理後のもの）を用意し、温度を８５℃、湿度を８５％に設定した恒温恒湿槽中に５００時間放置した後、接合体を恒温恒湿槽から取り出し、再び、上記と同様にして、接続抵抗の平均値を求めた。そして、当該接続抵抗が３Ω以下の場合を、電極間の接続信頼性が良好なものとして判断した。その結果を表１に示す。

（比較例１）
まず、実施例１と同様にして、厚さが３５μｍであるフィルム状の異方導電性をもつ電極接続用接着剤を作製し、フレキシブル基板とガラス基板の接合体を得た。そして、リペアを行う際に、フレキシブル基板とリジッド基板の接合体を、１５０℃に加熱した状態で、フレキシブル基板を、銅電極の長手方向に直交するピール方向へ引き剥がし、リジッド基板からフレキシブル基板を剥離したこと以外は、実施例１と同様にして、リペアを行った。その後、上述の実施例１と同一条件により、リペア性評価、および接続信頼性評価を行った。以上の結果を表１に示す。なお、剥離したフレキシブル基板には、カール状の大きな変形が生じていた。

（比較例２）
まず、実施例１と同様にして、厚さが３５μｍであるフィルム状の異方導電性をもつ電極接続用接着剤を作製し、フレキシブル基板とガラス基板の接合体を得た。そして、当該接合体に対してリペアを行う際に、室温状態で、フレキシブル基板を、銅電極の長手方向へ引き剥がし、リジッド基板からフレキシブル基板を剥離したこと以外は、実施例１と同様にして、リペアを試みた。しかし、フレキシブル基板を剥離する際に、当該フレキシブル基板が破壊されてしまい、リペアを行うことができなかった。従って、上述の実施例１において説明した、リペア性評価、および接続信頼性評価を行うことができなかった。以上の結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例１においては、リペア後の初期接続抵抗が１Ω以下であり、リペア性が良好であることが判る。また、５００時間後の接続抵抗が３Ω以下（リペア後の初期接続抵抗と同じ０．０８Ω）であり、接続信頼性が極めて良好であることが判る。一方、比較例１においては、表１に示すように、リペア後の初期接続抵抗が１Ωより大きく、リペア性が不良であることが判る。さらに、比較例１においては、恒温恒湿槽中に５００時間放置中に断線が生じたため、５００時間後の接続抵抗を測定することができなかった。従って、接続信頼性が不良であることが判る。また、比較例２においては、上述のごとく、当該フレキシブル基板が破壊されてしまい、リペアを行うことができず、リペア性が極めて不良であることが判る。

これは、比較例１においては、リペアを行う際に、フレキシブル基板を、銅電極の長手方向に直交するピール方向へ引き剥がし、リジッド基板からフレキシブル基板を剥離したため、フレキシブル基板にカール状の大きな変形が生じたためであると考えられる。また、比較例２においては、リペアを行う際に、室温状態で行ったため、フレキシブル基板を損傷させることなく剥離することができなかったためであると考えられる。

本発明の活用例としては、基板に形成され、接続された電極の位置ずれ等による接続不良が生じた場合に、一度接続した電極間を剥離して、再度、接着剤を用いて、電極間を接続する基板の製造方法が挙げられる。

本実施形態に係る基板の製造方法が実施されるリジッド基板とフレキシブル基板が接続された状態を示す概略図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１のＢ−Ｂ断面図である。本発明に係る基板の製造方法を説明するための断面図である。本発明の実施形態における導電性接着剤として、導電性粒子を含有する異方導電性接着剤を使用し、異方導電性接着剤を介して、フレキシブル基板をリジッド基板に接続した状態を示す断面図である。本発明の実施形態における導電性接着剤において使用される導電性粒子を説明するための図である。従来の基板のリペア方法を説明するための断面図である。従来の基板のリペア方法を説明するための断面図である。

符号の説明

１…リジッド基板、２…第１の電極、３…フレキシブル基板、４…第２の電極、５…導電性接着剤、６…リジッドな基材、７…フレキシブルな基材、Ｈ…第１および第２の電極の長手方向

Claims

加熱した状態で、第１の圧力で加圧することにより、第１の基板が備える第１の基材上に形成された第１の電極と、第２の基板が備える第２の基材上に形成された第２の電極が、熱硬化性樹脂を主成分とする導電性接着剤を介して、電気的に接続された基板において、前記第１の基板と前記第２の基板を、前記熱硬化性樹脂のガラス転移温度以上に加熱した状態で、前記第２の基板を、前記第１および第２の電極の長手方向へ引き剥がして、前記第１の基板から前記第２の基板を剥離する工程と、
前記第１の基板上に残存している前記導電性接着剤と、剥離された前記第２の基板上に残存している前記導電性接着剤を、溶剤で拭き取り、除去する工程と、
加熱した状態で、第２の圧力で加圧することにより、前記導電性接着剤が除去された前記第１の基板と、剥離された前記第２の基板とを、熱硬化性樹脂を主成分とする他の導電性接着剤を介して接着することにより、前記第１および第２の電極を電気的に接続する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする基板の製造方法。
前記第２の圧力が、前記第１の圧力の１．２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の基板の製造方法。
前記他の導電性接着剤の、５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で９０°剥離する際の接着力が、３００ｇｆ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板の製造方法。
前記溶剤が、ケトン系溶剤を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板の製造方法。