JP2015135859A - Method of manufacturing connection structure - Google Patents

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浩史 浜地
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a connection structure which is excellent in ultrasonic transmissibility and can obtain excellent connection reliability.SOLUTION: A method of manufacturing a connection structure includes: an arrangement process for arranging a first circuit member 11 and a second circuit member 12 via an anisotropic conductive film 13; and a crimp process for obtaining a connection structure by applying an ultrasonic wave with a crimp tool 22 from above a buffer material 21 when crimping an adherend arranged in the arrangement process. The buffer material 21 is formed by dispersing particles in a resin. Specific acoustic impedance in the particles is smaller than specific acoustic impedance of the crimp tool 22 and larger than specific acoustic impedance of the adherend. Consequently, uniform pressurization can be performed without disturbing ultrasonic delivery to the anisotropic conductive film 13 and adhesion of the anisotropic conductive film 13 to the crimp tool 22 can be prevented.

Description

本発明は、超音波を使用して圧着接続を行う接続構造体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a connection structure that performs crimping connection using ultrasonic waves.

従来、超音波を使用し、又は超音波と熱や光照射とを併用し、電子部品等の圧着接続を行う工法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。超音波印加により、例えば、導電性粒子における金と回路部材の接合端子(バンプ)における金との結合、導電性粒子における金と回路部材の接合端子(バンプ)における錫との結合などを形成することができる。   2. Description of the Related Art Conventionally, a construction method that uses ultrasonic waves or uses ultrasonic waves, heat, and light irradiation in combination to perform crimping connection of electronic components or the like is known (see, for example, Patent Document 1). By applying ultrasonic waves, for example, a bond between gold in the conductive particles and gold at the junction terminal (bump) of the circuit member, a bond between gold in the conductive particles and tin at the junction terminal (bump) of the circuit member, and the like are formed. be able to.

また、異方性導電フィルムを用いて接続を行う場合には、例えば、圧着ツールの傾きによる圧力の偏在を吸収して均一化するため、電子部品の端子厚みのバラツキに起因する圧力の偏在を吸収して均一化するため、圧着ツールへの異方性導電フィルムの付着を防止するためなどに、緩衝材を用いることが一般的に行われている。緩衝材としては、圧着時の圧力に対して弾性変形又は塑性変形を示し、かつ離形性のある、シリコーンゴム、ポリ4フッ化エチレン等が使用されている。   In addition, when connecting using an anisotropic conductive film, for example, in order to absorb and equalize the uneven distribution of pressure due to the inclination of the crimping tool, the uneven distribution of pressure due to variations in the terminal thickness of the electronic component is reduced. In order to absorb and make uniform, it is common to use a buffer material to prevent the anisotropic conductive film from adhering to the crimping tool. As the buffer material, silicone rubber, polytetrafluoroethylene, or the like, which exhibits elastic deformation or plastic deformation with respect to the pressure at the time of pressure bonding and has releasability, is used.

シリコーンゴム、ポリ4フッ化エチレン等は、固有音響インピーダンスが、3.0×10N・s/m程度と低いため、例えば圧着ツールの材質が固有音響インピーダンス46×10N・s/mのステンレス(SUS)である場合には、固有音響インピーダンスの差が大きくなり、圧着ツールと緩衝材の界面で振動が生じ、熱が発生してしまい、超音波エネルギーを使い尽くしてしまう。そのため、本来の目的である、被着体(例えばポリイミド)や異方導電性接着剤自体を発熱させるという目的を達成することができない。 Silicone rubber, polytetrafluoroethylene and the like have a low specific acoustic impedance of about 3.0 × 10 6 N · s / m 3, and therefore, for example, the material of the crimping tool is a specific acoustic impedance of 46 × 10 6 N · s / m / s. In the case of m 3 stainless steel (SUS), the difference in specific acoustic impedance becomes large, vibration is generated at the interface between the crimping tool and the buffer material, heat is generated, and ultrasonic energy is exhausted. Therefore, the original purpose of heating the adherend (for example, polyimide) or the anisotropic conductive adhesive itself cannot be achieved.

また、緩衝材を使用しなければ、被着体や異方導電性接着剤自体を発熱させることができるが、前述の偏在圧力の吸収による均一化や圧着ツールへの異方性導電フィルムの付着を防止できない。   In addition, if the cushioning material is not used, the adherend and the anisotropic conductive adhesive itself can generate heat, but the above-described uniformization by absorbing the uneven pressure and adhesion of the anisotropic conductive film to the crimping tool Cannot be prevented.

特開2010−251789号公報JP 2010-251789 A

本発明は、前述した従来技術における課題を解決するものであり、超音波伝達性に優れ、良好な接続信頼性を得ることができる接続構造体の製造方法を提供する。   The present invention solves the above-described problems in the prior art, and provides a method of manufacturing a connection structure that is excellent in ultrasonic transmission and can obtain good connection reliability.

前述した課題を解決するために、本発明に係る接続構造体の製造方法は、第1の回路部材と、第2の回路部材とを異方性導電フィルムを介して配置させる配置工程と、前記配置工程にて配置された被着体を圧着する際、緩衝材上から圧着ツールにて超音波を印加し、接続構造体を得る圧着工程とを有し、前記緩衝材が、樹脂中に粒子を分散させてなり、前記粒子の固有音響インピーダンスが、前記圧着ツールの固有音響インピーダンスより小さく、前記被着体の固有音響インピーダンスより大きいことを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a connection structure according to the present invention includes a disposing step of disposing a first circuit member and a second circuit member via an anisotropic conductive film, A crimping step of applying ultrasonic waves from above the cushioning material with a crimping tool to obtain a connection structure when crimping the adherend placed in the placement step, wherein the cushioning material is a particle in the resin The specific acoustic impedance of the particles is smaller than the specific acoustic impedance of the crimping tool and larger than the specific acoustic impedance of the adherend.

また、本発明に係る接続構造体は、接続構造体の製造方法により得られることを特徴とする。   In addition, the connection structure according to the present invention is obtained by a method for manufacturing a connection structure.

また、本発明は、第1の回路部材と、第2の回路部材とを異方性導電フィルムを介して配置させる配置工程と、前記配置工程にて配置された被着体を圧着する際、緩衝材上から圧着ツールにて超音波を印加し、接続構造体を得る圧着工程とを有する接続構造体の製造方法に用いられる緩衝材であって、樹脂中に粒子が分散されてなり、前記粒子の固有音響インピーダンスが、前記圧着ツールの固有音響インピーダンスより小さく、前記被着体の固有音響インピーダンスよりも大きいことを特徴とする。   In addition, the present invention provides an arrangement step in which the first circuit member and the second circuit member are arranged via an anisotropic conductive film, and when crimping the adherend arranged in the arrangement step, A buffer material used in a manufacturing method of a connection structure having a crimping step of applying ultrasonic waves from above the buffer material with a crimping tool to obtain a connection structure, wherein particles are dispersed in the resin, The specific acoustic impedance of the particles is smaller than the specific acoustic impedance of the crimping tool and larger than the specific acoustic impedance of the adherend.

本発明は、超音波の減衰が少ない緩衝材を用いるため、超音波伝達性に優れ、良好な接続信頼性を得ることができる。   Since the present invention uses a buffer material with less attenuation of ultrasonic waves, the ultrasonic wave transmission is excellent and good connection reliability can be obtained.

本発明が適用された圧着工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the crimping | compression-bonding process to which this invention was applied.

以下、本発明の実施の形態について、下記順序にて詳細に説明する。
1.接続構造体の製造方法
2.実施例
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail in the following order.
1. 1. Manufacturing method of connection structure Example

<1.接続構造体の製造方法>
本実施の形態に係る接続構造体の製造方法は、第1の回路部材と、第2の回路部材とを異方性導電フィルムを介して配置させる配置工程と、配置工程にて配置された被着体を圧着する際、緩衝材上から圧着ツールにて超音波を印加し、接続構造体を得る圧着工程とを有する。
<1. Manufacturing method of connection structure>
The manufacturing method of the connection structure according to the present embodiment includes a disposing step of disposing the first circuit member and the second circuit member via an anisotropic conductive film, and a substrate disposed in the disposing step. A crimping step of applying ultrasonic waves from above the cushioning material with a crimping tool to obtain a connection structure.

[配置工程]
配置工程では、第1の回路部材、異方性導電フィルム(ACF:Anisortropic Conductive Film)、及び第2の回路部材をこの順に配置する。
[Arrangement process]
In the arrangement step, the first circuit member, the anisotropic conductive film (ACF), and the second circuit member are arranged in this order.

第1の回路部材及び第2の回路部材は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、第1の回路部材としてLCD(Liquid Crystal Display)パネル等のガラス基板、及び第2の回路部材としてCOF(Chip On Film)を用いるFOG(Film On Glass)実装、第1の回路部材としてLCDパネル等のガラス基板、及び第2の回路部材としてICチップを用いるCOG(Chip On Glass)実装などに適用することができる。   There is no restriction | limiting in particular in a 1st circuit member and a 2nd circuit member, According to the objective, it can select suitably. For example, a glass substrate such as an LCD (Liquid Crystal Display) panel as the first circuit member, an FOG (Film On Glass) mounting using COF (Chip On Film) as the second circuit member, and an LCD as the first circuit member The present invention can be applied to a glass substrate such as a panel, and COG (Chip On Glass) mounting using an IC chip as a second circuit member.

異方性導電フィルムは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、熱カチオン硬化型、熱ラジカル硬化型などの熱硬化型、光カチオン硬化型、光ラジカル硬化型などの光硬化型、熱、光のどちらでも硬化する熱/光硬化型の異方性導電フィルムを用いることができる。   There is no restriction | limiting in particular in an anisotropic conductive film, According to the objective, it can select suitably. For example, heat curable type such as thermal cation curable type, thermal radical curable type, photo cation curable type, photo curable type such as photo radical curable type, heat / light curable anisotropic conduction that cures by either heat or light. A film can be used.

例えば、熱カチオン硬化型の異方性導電フィルムは、膜形成樹脂と、カチオン硬化性樹脂と、熱カチオン重合開始剤と導電性粒子とを含有する。また、光カチオン硬化型の異方性導電フィルムは、膜形成樹脂と、カチオン硬化性樹脂と、光カチオン重合開始剤と、導電性粒子とを含有する。また、熱/光カチオン硬化型の異方性導電フィルムは、膜形成樹脂と、カチオン硬化性樹脂と、熱カチオン重合開始剤と、光カチオン重合開始剤とを含有する。なお、熱/光カチオン硬化型の異方性導電フィルムは、熱カチオン重合開始剤及び光カチオン重合開始剤を併用する代わりに、熱/光どちらにも適用可能な、熱/光カチオン重合開始剤を1種類使用してもよい。また、熱カチオン重合開始剤と熱/光カチオン重合開始剤、光カチオン重合開始剤と熱/光カチオン重合開始剤を組み合わせてもよい。   For example, a thermal cation curable anisotropic conductive film contains a film-forming resin, a cation curable resin, a thermal cation polymerization initiator, and conductive particles. Moreover, the photocation curable anisotropic conductive film contains a film-forming resin, a cation curable resin, a photo cation polymerization initiator, and conductive particles. Further, the heat / photocation curable anisotropic conductive film contains a film-forming resin, a cation curable resin, a thermal cation polymerization initiator, and a photocation polymerization initiator. The heat / photocation curable anisotropic conductive film can be applied to both heat / light instead of using a heat cationic polymerization initiator and a photocationic polymerization initiator in combination. One kind of may be used. Further, a thermal cationic polymerization initiator and a thermal / photocationic polymerization initiator, or a photocationic polymerization initiator and a thermal / photocationic polymerization initiator may be combined.

また、例えば、熱ラジカル硬化型の異方性導電フィルムは、膜形成樹脂と、ラジカル硬化性樹脂と、熱ラジカル重合開始剤と導電性粒子とを含有する。また、光ラジカル硬化型の異方性導電フィルムは、膜形成樹脂と、ラジカル硬化性樹脂と、光ラジカル重合開始剤と、導電性粒子とを含有する。また、熱/光ラジカル硬化型の異方性導電フィルムは、膜形成樹脂と、ラジカル硬化性樹脂と、熱ラジカル重合開始剤と、光ラジカル重合開始剤とを含有する。   Further, for example, a thermal radical curable anisotropic conductive film contains a film-forming resin, a radical curable resin, a thermal radical polymerization initiator, and conductive particles. The photoradical curable anisotropic conductive film contains a film-forming resin, a radical curable resin, a photoradical polymerization initiator, and conductive particles. The heat / photo radical curable anisotropic conductive film contains a film-forming resin, a radical curable resin, a thermal radical polymerization initiator, and a photo radical polymerization initiator.

膜形成樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンイソプレン樹脂、ニトリルブタジエン樹脂などが挙げられる。   Examples of the film forming resin include phenoxy resin, urethane resin, polyester resin, styrene isoprene resin, and nitrile butadiene resin.

カチオン硬化性樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、脂環式エポキシ樹脂それらの変性エポキシ樹脂などが挙げられ、これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the cationic curable resins include bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, novolac type epoxy resins, oxetane resins, alicyclic epoxy resins, and their modified epoxy resins. Or two or more of them may be used in combination.

熱カチオン重合開始剤としては、例えば、ベンジルスルホニウム塩、チオフェニウム塩、チオラニウム塩、ベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、ヒドラジニウム塩、カルボン酸エステル、スルホン酸エステル、アミンイミドなどが挙げられる。   Examples of the thermal cationic polymerization initiator include benzylsulfonium salt, thiophenium salt, thioranium salt, benzylammonium salt, pyridinium salt, hydrazinium salt, carboxylic acid ester, sulfonic acid ester, and amine imide.

光カチオン重合開始剤としては、例えば、カチオン部分が、芳香族スルホニウム、芳香族ヨードニウム、芳香族ジアゾニウム、芳香族アンモニウム、チアンスレニウム、チオキサントニウム、(2,4−シクロペンタジエン−1−イル)[(1−メチルエチル)ベンゼン]−Feカチオンであり、アニオン部分が、BF 、PF 、SbF 、[BX(但し、Xは少なくとも2つ以上のフッ素またはトリフルオロメチル基で置換されたフェニル基)で構成されるオニウム塩等が挙げられる。 As a photocationic polymerization initiator, for example, the cation moiety is aromatic sulfonium, aromatic iodonium, aromatic diazonium, aromatic ammonium, thianthrhenium, thioxanthonium, (2,4-cyclopentadien-1-yl) [(1-methylethyl) benzene] -Fe cation, and the anion moiety is BF 4 , PF 6 , SbF 6 , [BX 4 ] (where X is at least two fluorines or trifluoro And onium salts composed of a phenyl group substituted with a methyl group.

ラジカル硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ(メタ)アクリレート類、ウレタン(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリレートオリゴマーなどが挙げられ、これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the radical curable resin include epoxy (meth) acrylates, urethane (meth) acrylates, (meth) acrylate oligomers, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. May be used in combination.

熱ラジカル重合開始剤としては、過酸化物、アゾ化合物などが挙げられる。過酸化物としては、ジアシルパーオキサイド化合物、パーオキシエステル化合物、ハイドロパーオキサイド化合物、パーオキシジカーボネート化合物、パーオキシケタール化合物、ジアルキルパーオキサイド化合物、及びケトンパーオキサイド化合物などが挙げられる。   Examples of the thermal radical polymerization initiator include peroxides and azo compounds. Examples of peroxides include diacyl peroxide compounds, peroxy ester compounds, hydroperoxide compounds, peroxydicarbonate compounds, peroxyketal compounds, dialkyl peroxide compounds, and ketone peroxide compounds.

光ラジカル重合開始剤としては、例えば、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系重合開始剤、オシムエステル系光重合開始剤などが挙げられる。   Examples of the radical photopolymerization initiator include alkylphenone photopolymerization initiators, acylphosphine oxide photopolymerization initiators, titanocene polymerization initiators, and oxime ester photopolymerization initiators.

導電性粒子としては、異方性導電フィルムにおいて使用されている公知の導電性粒子を用いることができる。例えば、ニッケル、鉄、銅、アルミニウム、錫、鉛、クロム、コバルト、銀、金等の各種金属や金属合金の粒子、金属酸化物、カーボン、グラファイト、ガラス、セラミック、プラスチック等の粒子の表面に金属をコートしたもの、これらの粒子の表面に更に絶縁薄膜をコートしたもの等が挙げられる。樹脂粒子の表面に金属をコートしたものである場合、樹脂粒子としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル・スチレン(AS)樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、スチレン系樹脂等の粒子を用いることができる。   As electroconductive particle, the well-known electroconductive particle currently used in the anisotropic conductive film can be used. For example, on the surface of particles of various metals and metal alloys such as nickel, iron, copper, aluminum, tin, lead, chromium, cobalt, silver and gold, particles of metal oxide, carbon, graphite, glass, ceramic, plastic, etc. The thing which coated the metal, the thing which coat | covered the insulating thin film further on the surface of these particle | grains, etc. are mentioned. In the case where the surface of the resin particle is coated with metal, examples of the resin particle include an epoxy resin, a phenol resin, an acrylic resin, an acrylonitrile / styrene (AS) resin, a benzoguanamine resin, a divinylbenzene resin, a styrene resin, and the like. The particles can be used.

また、異方性導電フィルムには、その他の成分として、シランカップリング剤、無機フィラー、アクリルゴムなどのエラストマー、カーボンブラックなどの顔料を、目的に応じて適宜配合するようにしてもよい。   Moreover, you may make it mix | blend suitably with pigments, such as silane coupling agents, an inorganic filler, elastomers, such as an acrylic rubber, and carbon black, as an other component in an anisotropic conductive film.

[圧着工程]
図1は、本発明が適用された圧着工程を示す断面図である。図1に示すように、圧着工程では、第1の回路部材11と、第2の回路部材12とを異方性導電フィルム13を介して配置された被着体を圧着する際、緩衝材21上から圧着ツール22にて超音波を印加し、接続構造体を得る。
[Crimping process]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a crimping process to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, in the pressure-bonding step, when the adherend arranged with the first circuit member 11 and the second circuit member 12 interposed via the anisotropic conductive film 13 is pressure-bonded, the cushioning material 21. An ultrasonic wave is applied from above with the crimping tool 22 to obtain a connection structure.

圧着工程では、第1の回路部材11と第2の回路部材12とが異方性導電フィルム13を介して導通がとれること、すなわち、異方性導電フィルム13における導電性粒子が、第1の回路部材11及び第2の回路部材12の接続端子に接する状態となる。   In the crimping step, the first circuit member 11 and the second circuit member 12 are electrically connected via the anisotropic conductive film 13, that is, the conductive particles in the anisotropic conductive film 13 are the first It will be in the state which touches the connection terminal of the circuit member 11 and the 2nd circuit member 12. FIG.

圧着工程では、例えば、ヒートツール等の圧着ツール22を用いて、第2の回路部材12を押圧することにより行われ、さらに、圧着ツール22と第2の回路部材12との間に緩衝材21を介装して行われる。緩衝材21を介装することにより、押圧ばらつきを低減できると共に、圧着ツール12が汚れるのを防止することができる。   In the crimping process, for example, the second circuit member 12 is pressed using a crimping tool 22 such as a heat tool, and the cushioning material 21 is further interposed between the crimping tool 22 and the second circuit member 12. It is performed with the intervention. By interposing the buffer material 21, it is possible to reduce pressure variation and to prevent the crimping tool 12 from becoming dirty.

圧着ツール22としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、押圧対象よりも大面積である押圧部材を用いて押圧を1回で行ってもよく、また、押圧対象よりも小面積である押圧部材を用いて押圧を数回に分けて行ってもよい。   There is no restriction | limiting in particular as the crimping | compression-bonding tool 22, According to the objective, it can select suitably, You may perform a press once using the press member which is a larger area than a press target, Alternatively, pressing may be performed in several times using a pressing member having a small area.

圧着ツール22の先端形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、平面状、曲面状などが挙げられる。なお、先端形状が曲面状である場合、曲面状に沿って押圧することが好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a front-end | tip shape of the crimping | compression-bonding tool 22, According to the objective, it can select suitably, For example, planar shape, curved surface shape, etc. are mentioned. In addition, when the tip shape is a curved surface shape, it is preferable to press along the curved surface shape.

圧着ツール22を用いて印加する超音波の周波数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10kHz〜100kHzであることが好ましく、20kHz〜60kHzであることがより好ましい。周波数が、10kHz未満であると、回路部材を押し込む力が足りず、接続不良を生じることがあり、100kHzを超えると、回路部材の接合端子が変形してショートや接続不良を引き起こすことがある。   There is no restriction | limiting in particular as a frequency of the ultrasonic wave applied using the crimping | compression-bonding tool 22, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable that it is 10kHz-100kHz, and it is more preferable that it is 20kHz-60kHz. . When the frequency is less than 10 kHz, the force for pushing the circuit member is insufficient, and connection failure may occur. When the frequency exceeds 100 kHz, the junction terminal of the circuit member may be deformed to cause short circuit or connection failure.

超音波の振動方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、第1の回路部材11又は第2の回路部材12の平面に対して、水平振動でも、垂直振動のいずれであってもよい。第1の回路部材11又は第2の回路部材12へのダメージ低減の観点からは水平振動が好ましく、ファインピッチ接続のアライメントずれを防止する観点からは、垂直振動が好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a vibration direction of an ultrasonic wave, According to the objective, it can select suitably, For example, it is perpendicular | vertical with respect to the plane of the 1st circuit member 11 or the 2nd circuit member 12, even with a horizontal vibration. Any of vibration may be sufficient. From the viewpoint of reducing damage to the first circuit member 11 or the second circuit member 12, horizontal vibration is preferable, and from the viewpoint of preventing misalignment of fine pitch connection, vertical vibration is preferable.

超音波印加時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1秒間〜2.0秒間であることが好ましく、0.5秒間〜1.0秒間であることがより好ましい。超音波印加時間が、0.1秒間未満であると、回路部材の押し込み不足が発生することがあり、2.0秒間を超えると、回路部材の配線が変形してしまうことがある。   There is no restriction | limiting in particular as ultrasonic application time, Although it can select suitably according to the objective, It is preferable that it is 0.1 second-2.0 second, and it is 0.5 second-1.0 second. It is more preferable. If the ultrasonic wave application time is less than 0.1 second, the circuit member may be insufficiently pushed, and if it exceeds 2.0 seconds, the wiring of the circuit member may be deformed.

超音波印加手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、振動子などが内蔵された超音波印加可能な押圧部材などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as an ultrasonic application means, According to the objective, it can select suitably, For example, the press member etc. which can apply the ultrasonic wave etc. which incorporated the vibrator | oscillator etc. are mentioned.

圧着ツール22を用いて超音波振動を異方性導電フィルム13へ印加することにより、超音波振動で発生する摩擦熱により異方性導電フィルム13の硬化を促すことができる。具体的には、超音波印加により、金属が溶融し、例えば、導電性粒子における金と回路部材の接合端子(バンプ)における金との結合、導電性粒子における金と回路部材の接合端子(バンプ)におけるスズとの結合などを形成可能となる。これにより、圧着ツール22の加熱温度を低温化することができ、偏光板などのLCD部材への熱影響を低減することが可能となる。   By applying ultrasonic vibration to the anisotropic conductive film 13 using the crimping tool 22, curing of the anisotropic conductive film 13 can be promoted by frictional heat generated by the ultrasonic vibration. Specifically, the application of ultrasonic waves causes the metal to melt, for example, bonding of gold in conductive particles to gold in bonding terminals (bumps) of circuit members, bonding terminals of gold and circuit members in conductive particles (bumps) ) And a bond with tin can be formed. Thereby, the heating temperature of the crimping tool 22 can be lowered, and the thermal influence on the LCD member such as a polarizing plate can be reduced.

超音波印加圧着は、超音波振動の減衰を小さくし、いかに異方性導電フィルム13へ伝達させるかが重要である。圧着ツール22は、通常、固有音響インピーダンスが高いステンレス(SUS)が用いられ、緩衝材21は、通常、固有音響インピーダンスが低いシリコンラバー、ポリエチレンテレフタラートなどが用いられる。   In ultrasonic pressure bonding, it is important to reduce the attenuation of ultrasonic vibration and transmit it to the anisotropic conductive film 13. The crimping tool 22 is usually made of stainless steel (SUS) having a high specific acoustic impedance, and the buffer material 21 is usually made of silicon rubber, polyethylene terephthalate or the like having a low specific acoustic impedance.

表1に、一般的な物質の固有音響インピーダンスを示す。なお、固有音響インピーダンスZは、音に対する抵抗値を示し、下記式で表される。
Z=C×ρ
Z=音響インピーダンス[kg/m・S=N・S/m
C=物質の音速[m/s]
ρ=物質の密度[kg/m
Table 1 shows specific acoustic impedances of common substances. In addition, the specific acoustic impedance Z shows the resistance value with respect to sound, and is represented by the following formula.
Z = C × ρ
Z = acoustic impedance [kg / m 2 · S = N · S / m 3 ]
C = Sonic velocity of matter [m / s]
ρ = material density [kg / m 3 ]

ステンレスとシリコンラバーのように固有音響インピーダンスの差が大きい場合、超音波が材料界面で反射してしまう。そのため、異方性導電フィルム13へ超音波が到達せず、超音波振動で発生する摩擦熱により異方性導電フィルム13の硬化を促す効果を得ることができない。   When there is a large difference in specific acoustic impedance, such as stainless steel and silicon rubber, ultrasonic waves are reflected at the material interface. Therefore, the ultrasonic wave does not reach the anisotropic conductive film 13, and the effect of promoting the curing of the anisotropic conductive film 13 by frictional heat generated by ultrasonic vibration cannot be obtained.

本実施の形態では、緩衝材の樹脂中に粒子を分散させ、粒子の固有音響インピーダンスを圧着ツールの固有音響インピーダンスより小さく、被着体の固有音響インピーダンスより大きくすることにより、緩衝材全体の音響インピーダンスを上げ、圧着ツールの固有音響インピーダンスとの差を小さくする。これにより、材料界面の反射を抑制し、超音波振動の減衰を抑制して異方性導電フィルムへ超音波を伝達させることができる。なお、被着体の固有音響インピーダンスは、緩衝材と接する第2の回路部材の基材の固有音響インピーダンスとすることが好ましい。   In this embodiment, the particles are dispersed in the resin of the buffer material, and the specific acoustic impedance of the particles is smaller than the specific acoustic impedance of the crimping tool and larger than the specific acoustic impedance of the adherend, so Increase the impedance and reduce the difference from the inherent acoustic impedance of the crimping tool. Thereby, reflection of a material interface can be suppressed, attenuation of ultrasonic vibration can be suppressed, and ultrasonic waves can be transmitted to the anisotropic conductive film. In addition, it is preferable that the specific acoustic impedance of the adherend is the specific acoustic impedance of the base material of the second circuit member in contact with the buffer material.

また、粒子の固有音響インピーダンスは、緩衝材の樹脂の固有音響インピーダンスよりも圧着ツールの材質の固有音響インピーダンスの値に近いことが好ましい。より具体的には、粒子の固有音響インピーダンスは、圧着ツールの材質の固有音響インピーダンスの値の10×10N・S/m以内である好ましい。これにより、超音波の減衰を抑制する効果を大きくすることができる。 The specific acoustic impedance of the particles is preferably closer to the value of the specific acoustic impedance of the material of the crimping tool than the specific acoustic impedance of the resin of the buffer material. More specifically, the specific acoustic impedance of the particles is preferably within 10 × 10 6 N · S / m 3 of the value of the specific acoustic impedance of the material of the crimping tool. Thereby, the effect which suppresses attenuation | damping of an ultrasonic wave can be enlarged.

また、緩衝材中の粒子の含有量は、20体積%以上であることが好ましく、20体積%以上50体積%以下であることがより好ましい。粒子の含有量は、1体積%でも効果はあるが、20体積%以上あると、超音波の減衰を抑制する効果が大きい。   Further, the content of the particles in the buffer material is preferably 20% by volume or more, and more preferably 20% by volume or more and 50% by volume or less. The particle content is effective even at 1% by volume, but if it is 20% by volume or more, the effect of suppressing the attenuation of ultrasonic waves is great.

また、緩衝材中の粒子の平均粒径(D50)は、緩衝材の厚みの50%以下であることが好ましく、1%以上30%以下であることがより好ましい。粒子の平均粒径が小さすぎると、緩衝材の樹脂と粒子の界面が多数存在するため、エネルギーロスが生じてしまい、粒子の平均粒径が大きすぎると、緩衝材の変形による緩衝効果を妨げてしまう。   In addition, the average particle diameter (D50) of the particles in the buffer material is preferably 50% or less, more preferably 1% or more and 30% or less of the thickness of the buffer material. If the average particle size of the particles is too small, there will be many interfaces between the resin and particles of the buffer material, resulting in energy loss. If the average particle size of the particles is too large, the buffer effect due to deformation of the buffer material will be hindered. End up.

このように固有音響インピーダンスが圧着ツールの材質より小さく、被着体の材質や異方性導電フィルムの固有音響インピーダンスよりも大きな物質を分散させた緩衝材を被着体と圧着ツール間に配した状態で超音波を印加し、圧力を掛けて接続を行うことにより、圧着ツールより印加された超音波の緩衝材界面における減衰が抑制され、比較的大きな超音波エネルギーが、被着体及び異方性導電フィルムに到達し、発熱が生じる。よって、接続構造体の良好な接続信頼性を得ることができる。   In this way, a buffer material in which a material having a specific acoustic impedance smaller than the material of the crimping tool and a material larger than the material of the adherend or the anisotropic conductive film is dispersed is disposed between the adherend and the crimping tool. By applying ultrasonic waves in the state and applying pressure, the attenuation of ultrasonic waves applied from the crimping tool at the buffer material interface is suppressed, and relatively large ultrasonic energy is applied to the adherend and anisotropic material. Reaches the conductive conductive film and generates heat. Therefore, good connection reliability of the connection structure can be obtained.

[変形例]
また、前述の圧着工程において、超音波印加と同時に、熱、紫外線等のエネルギー線照射を併用してもよい。なお、紫外線等のエネルギー線照射を併用する場合には、異方性導電フィルムに予め熱による開始剤の他に、エネルギー線照射によりバインダー成分の反応を生じさせる開始剤を併用して配合しておく必要がある。
[Modification]
Moreover, in the above-mentioned crimping | compression-bonding process, you may use energy beam irradiation, such as a heat | fever and an ultraviolet-ray, simultaneously with ultrasonic application. In addition, when using energy rays irradiation such as ultraviolet rays together, in addition to the initiator by heat in advance to the anisotropic conductive film, an initiator that causes reaction of the binder component by energy ray irradiation is used in combination. It is necessary to keep.

圧着工程において、エネルギー線を照射する場合、超音波を印加した後に、第1の回路部材と第2の回路部材とを異方性導電フィルムを介して圧着させながら、異方性導電フィルムに光を照射する。   In the pressure bonding process, when irradiating energy rays, after applying ultrasonic waves, light is applied to the anisotropic conductive film while the first circuit member and the second circuit member are pressure bonded via the anisotropic conductive film. Irradiate.

光としては、光硬化性樹脂を硬化可能な光である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、波長200nm〜750nmの光(紫外線)が好ましい。また、光を発する光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、LED光源、UVランプ光源などが挙げられる。   The light is not particularly limited as long as it is light that can cure the photocurable resin, and can be appropriately selected according to the purpose, but light (ultraviolet light) having a wavelength of 200 nm to 750 nm is preferable. Moreover, there is no restriction | limiting in particular as a light source which emits light, According to the objective, it can select suitably, For example, an LED light source, a UV lamp light source, etc. are mentioned.

また、光照射のタイミングとしては、押圧及び超音波照射により、第1の回路部材と第2の回路部材とを異方性導電フィルムを介して圧着させ、その後、光照射される。また、光照射の際には、超音波印加は、停止されている。これは、光硬化がなされた状態で超音波を印加すると、接合体にクラックが生じる場合があり、接続信頼性が低下してしまうからである。   Moreover, as a timing of light irradiation, the first circuit member and the second circuit member are pressed through an anisotropic conductive film by pressing and ultrasonic irradiation, and then light irradiation is performed. In addition, the application of ultrasonic waves is stopped during light irradiation. This is because if an ultrasonic wave is applied in a photocured state, a crack may occur in the bonded body, resulting in a decrease in connection reliability.

光照射の照射方向としては、特に制限はなく、照射効率などに応じて適宜選択することができ、例えば、照射対象に対して垂線方向であってもよく、また、垂線方向に対して傾斜した方向であってもよい。   There is no restriction | limiting in particular as an irradiation direction of light irradiation, It can select suitably according to irradiation efficiency etc. For example, a perpendicular direction may be sufficient with respect to irradiation object, and it inclined with respect to the perpendicular direction It may be a direction.

さらに、第1の回路部材と第2の回路部材とを異方性導電フィルムを介して圧着させながら光を照射した後に、さらに、第2の回路部材を第1の回路部材側に押圧しないで、0.5秒間以上の光照射をおこなってもよい。これにより、押し込む応力が低減した状態で更に硬化を行うことができ、接続信頼性をさらに高めることができる。   Further, after irradiating light while pressing the first circuit member and the second circuit member through the anisotropic conductive film, do not further press the second circuit member toward the first circuit member. The light irradiation may be performed for 0.5 seconds or longer. Thereby, it can harden | cure further in the state which the stress to push in reduced, and can improve connection reliability further.

光照射時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1.0秒間〜10.0秒間が好ましく、1.0秒間〜5.0秒間がより好ましい。光照射時間が、1.0秒間未満であると、十分に光硬化できないことがあり、10.0秒間を超えると、短時間接続ができなくなりタクトタイムが増加することにより、コスト高となってしまうことがある。   There is no restriction | limiting in particular as light irradiation time, Although it can select suitably according to the objective, 1.0 second-10.0 second is preferable, and 1.0 second-5.0 second is more preferable. If the light irradiation time is less than 1.0 seconds, it may not be sufficiently photocured. If it exceeds 10.0 seconds, the connection cannot be made for a short time and the tact time increases, resulting in high costs. May end up.

超音波印加と光照射とは、異方性導電フィルムに対して、相対する方向から行うことが好ましい。例えば、超音波印加を一方の回路部材(電子部品又はFCP)側から行い、光照射を他方の回路部材(配線基板)側から行うことが好ましい。   The application of ultrasonic waves and light irradiation are preferably performed from opposite directions with respect to the anisotropic conductive film. For example, it is preferable to apply ultrasonic waves from one circuit member (electronic component or FCP) side and to perform light irradiation from the other circuit member (wiring board) side.

光照射を他方の回路部材から行うことにより、一方の回路部材を押圧するための押圧部材が光を遮ることがないので、光照射効率を向上させることができ、もって押圧しながら光硬化させることができる。   By performing light irradiation from the other circuit member, the pressing member for pressing one circuit member does not block light, so that the light irradiation efficiency can be improved and photocured while pressing. Can do.

例えば、ガラス配線基板とICチップとの接続を行うCOG実装においては、ガラス配線基板上に異方性導電フィルムを配置し、ICチップ側から超音波で異方性導電フィルムを溶融させてICチップを押し込んだ後、圧力を加えた状態でガラス基板側から紫外線照射を行い、硬化させることにより、ガラス配線基板とICチップとの接続を加熱することなく行うことができる。これにより、熱収縮によるパネル反りを防止することができ、表示ムラの問題を解決することができる。   For example, in COG mounting in which a glass wiring board and an IC chip are connected, an anisotropic conductive film is disposed on the glass wiring board, and the anisotropic conductive film is melted with ultrasonic waves from the IC chip side, thereby the IC chip. After pressing, UV irradiation is performed from the glass substrate side in a state where pressure is applied, and curing is performed, so that the connection between the glass wiring substrate and the IC chip can be performed without heating. Thereby, panel warpage due to heat shrinkage can be prevented, and the problem of display unevenness can be solved.

また、ガラス配線基板とCOFとの接続を行うFOG実装においては、同様の接続方法により熱伸縮によるアライメントずれを低減することができ、十分な接続面積の確保と端子ショートの防止が可能となる。   Further, in FOG mounting in which the glass wiring board and the COF are connected, misalignment due to thermal expansion and contraction can be reduced by the same connection method, and a sufficient connection area can be secured and terminal short-circuit can be prevented.

また、前述の圧着工程において、異方性導電フィルムの溶融を促す目的で、補助的に60℃〜100℃の熱をかけて実装を行ってもよい。
<2.実施例>
Moreover, in the above-mentioned crimping | compression-bonding process, in order to accelerate | stimulate melting | fusing of an anisotropic conductive film, you may carry out mounting by applying a 60 to 100 degreeC heat supplementary.
<2. Example>

以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、第1の回路部材と、第2の回路部材とを異方性導電フィルム(ACF)を介して配置された被着体を圧着する際、緩衝材上から圧着ツールにて超音波を印加し、実装体を得た。そして、初期の接続抵抗値、高温高湿試験後の接続抵抗値、ACFの反応率、及び、圧着ツールへのACF付着の有無について評価した。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below. In the present embodiment, when the adherend disposed via the anisotropic conductive film (ACF) is pressure-bonded to the first circuit member and the second circuit member, it is super A sound wave was applied to obtain a mounted body. Then, the initial connection resistance value, the connection resistance value after the high-temperature and high-humidity test, the reaction rate of ACF, and the presence or absence of ACF adhesion to the crimping tool were evaluated. The present invention is not limited to these examples.

[ACFの作製]
フェノキシ樹脂(品名:YP−50、東都化成社製)を50部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(品名:EP−828、ジャパンエポキシレジン社製)を45部、カチオン系硬化剤(品名:SI−80L、三新化学社製)を3部、及び導電性粒子(品名:AUL704、積水化学工業社製)を体積比率10%で秤量、混合を行い、PETフィルムに塗布し、厚さ20μmのシート状のACFを作製した。
[Production of ACF]
50 parts of phenoxy resin (product name: YP-50, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), 45 parts of bisphenol A type epoxy resin (product name: EP-828, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), cationic curing agent (product name: SI-80L) , Manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd.) and conductive particles (product name: AUL704, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) are weighed and mixed at a volume ratio of 10%, applied to a PET film, and formed into a sheet having a thickness of 20 μm. ACF was prepared.

[実装体の作製]
第1の回路部材として、評価用のITOガラス基板(0.7mmtガラス、50μmP(L/S=1/1))を用い、第2の回路部材として、評価用のCOF(25μmtポリイミド、50μmP(L/S=1/1)、8μmtCu配線(Snメッキ)、S’perflex基材)を用いた。
[Production of mounting body]
An ITO glass substrate for evaluation (0.7 mmt glass, 50 μmP (L / S = 1/1)) is used as the first circuit member, and COF (25 μmt polyimide, 50 μmP (for evaluation) is used as the second circuit member. L / S = 1/1), 8 μmtCu wiring (Sn plating), S′perflex substrate) was used.

ツール幅が1.5mmの仮圧着機にて、70℃−1MPa−1secの条件で前記ITOガラス基板上に1.5mmにスリットされた前記ACFを仮圧着した。次いで、前記COFを同仮圧着機にて、80℃−0.5MPa−0.5secの条件で仮固定し、最後に振動50Hz、振幅2μm、5MPa、4secの条件で超音波印加圧着を実施し、実装体を作製した。   The ACF slit to 1.5 mm on the ITO glass substrate was temporarily pressure-bonded on a condition of 70 ° C.-1 MPa-1 sec with a temporary pressure bonding machine having a tool width of 1.5 mm. Next, the COF was temporarily fixed by the same temporary crimping machine under the conditions of 80 ° C.-0.5 MPa-0.5 sec, and finally ultrasonic bonding was performed under the conditions of vibration 50 Hz, amplitude 2 μm, 5 MPa, 4 sec. A mounting body was produced.

超音波印加圧着に使用される圧着ツールは、ステンレス製であり、その固有音響インピーダンスは、46×10N・s/mである。また、COFのポリイミドの固有音響インピーダンスは、3.5×10N・s/mである。 The crimping tool used for ultrasonic application crimping is made of stainless steel, and its specific acoustic impedance is 46 × 10 6 N · s / m 3 . The intrinsic acoustic impedance of COF polyimide is 3.5 × 10 6 N · s / m 3 .

[接続抵抗の測定]
前記実装体について、初期(Initial)の接続抵抗、及び温度85℃湿度85%RH500時間のTHテスト(Thermal Humidity Test)後の接続抵抗を測定した。接続抵抗は、デジタルマルチメータ(デジタルマルチメータ7555、横河電機社製)を用いて4端子法にて電流を1mA流して測定し、Max値、Min値、及びMax値−Min値を求めた。
[Measurement of connection resistance]
With respect to the mounting body, an initial connection resistance and a connection resistance after a TH test (Thermal Humidity Test) at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% RH for 500 hours were measured. The connection resistance was measured by using a digital multimeter (digital multimeter 7555, manufactured by Yokogawa Electric Corporation) with a 4-terminal method to flow a current of 1 mA, and a Max value, a Min value, and a Max value−Min value were obtained. .

[反応率の算出]
下記サンプル1〜3を測定し、反応率を算出した。
サンプル1:未硬化の異方性導電フィルム(反応前)の試料
サンプル2:サンプル1を180℃−1時間にて完全硬化させた試料
サンプル3:実装体の異方性導電フィルム(硬化後)の試料
[Calculation of reaction rate]
The following samples 1 to 3 were measured, and the reaction rate was calculated.
Sample 1: Sample of uncured anisotropic conductive film (before reaction) Sample 2: Sample obtained by completely curing sample 1 at 180 ° C. for 1 hour Sample 3: Anisotropic conductive film of mounted body (after curing) Sample of

各サンプルについて、FT−IR測定を行い、得られたIRチャートから(I)914cm−1:エポキシ環の逆対象伸縮振動及び(II)829cm−1:芳香環のC−H間界面外変角振動2つのピークを数値化した。そして、各試料について、下記(1)式にて吸光度比を求め、得られた吸光度比を用いて下記(2)式で示される反応率を算出した。
吸光度比=(I)/(II) (1)
反応率(%)=(1−サンプル3の吸光度比/サンプル1の吸光度比)/(1−サンプル2の吸光度比/サンプル1の吸光度比)×100 (2)
For each sample, FT-IR measurement was performed, and from the obtained IR chart, (I) 914 cm −1 : inverse target stretching vibration of epoxy ring and (II) 829 cm −1 : C-H interfacial deflection angle of aromatic ring. Two peaks of vibration were quantified. And about each sample, the light absorbency ratio was calculated | required by the following (1) formula, and the reaction rate shown by the following (2) formula was computed using the obtained light absorbency ratio.
Absorbance ratio = (I) / (II) (1)
Reaction rate (%) = (1-absorbance ratio of sample 3 / absorbance ratio of sample 1) / (1-absorbance ratio of sample 2 / absorbance ratio of sample 1) × 100 (2)

[ACF付着の有無]
前述の実装体の圧着を5回繰り返し行い、圧着ツールへのACFの付着を目視にて確認した。ACFの付着が1回以上ある場合を「有」とし、ACFの付着が0回ある場合を「無」とした。
[ACF presence or absence]
The above-mentioned mounting body was pressure-bonded 5 times, and the adhesion of ACF to the pressure-bonding tool was visually confirmed. The case where there was one or more ACF attachments was “present”, and the case where there was zero ACF attachment was “no”.

<比較例1>
前述の実装体の作製において、緩衝材を使用せずに超音波印加圧着を実施し、実装体Aを得た。
<Comparative Example 1>
In the production of the mounting body described above, ultrasonic application pressure bonding was performed without using a buffer material, and a mounting body A was obtained.

表2に示すように、実装体Aの初期の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ3.2Ω、1.0Ω、及び1.5Ωであった。また、実装体AのTHテスト後の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ6.2Ω、1.2Ω、及び5.0Ωであった。また、実装体Aの異方性導電フィルムの反応率は95%であった。また、実装体Aの作製の際、圧着ツールへのACFの付着が確認された。   As shown in Table 2, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the initial connection resistance of the mounting body A were 3.2Ω, 1.0Ω, and 1.5Ω, respectively. Further, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the connection resistance after the TH test of the mounting body A were 6.2Ω, 1.2Ω, and 5.0Ω, respectively. Moreover, the reaction rate of the anisotropic conductive film of the mounting body A was 95%. Further, when the mounting body A was produced, it was confirmed that the ACF adhered to the crimping tool.

<比較例2>
前述の実装体の作製において、緩衝材Bを使用して超音波印加圧着を実施し、実装体Bを得た。未硬化液状シリコーンゴムを四フッ化エチレン樹脂シートで挟み、厚さ300μmになるように成形した。その後、60℃の温度にて24時間硬化させた。硬化後、2cm×10cmの長さに切りだし、緩衝材Bを作製した。シリコーンゴムの固有音響インピーダンスは、3.0×10N・s/mである。
<Comparative Example 2>
In manufacturing the mounting body described above, ultrasonic bonding was performed using the buffer material B to obtain the mounting body B. Uncured liquid silicone rubber was sandwiched between tetrafluoroethylene resin sheets and molded to a thickness of 300 μm. Thereafter, it was cured at a temperature of 60 ° C. for 24 hours. After curing, it was cut into a length of 2 cm × 10 cm to prepare a buffer material B. The intrinsic acoustic impedance of the silicone rubber is 3.0 × 10 6 N · s / m 3 .

表2に示すように、実装体Bの初期の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ5.5Ω、5.2Ω、及び0.3Ωであった。また、実装体BのTHテスト後の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ10.6Ω、6.2Ω、及び4.4Ωであった。また、実装体Bの異方性導電フィルムの反応率は55%であった。また、実装体Bの作製の際、圧着ツールへのACFの付着は確認されなかった。   As shown in Table 2, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the initial connection resistance of the mounting body B were 5.5Ω, 5.2Ω, and 0.3Ω, respectively. Further, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the connection resistance after the TH test of the mounting body B were 10.6Ω, 6.2Ω, and 4.4Ω, respectively. Moreover, the reaction rate of the anisotropic conductive film of the mounting body B was 55%. Further, when the mounting body B was produced, the adhesion of ACF to the crimping tool was not confirmed.

<実施例1>
前述の実装体の作製において、粒子を含有させた緩衝材Cを使用して超音波印加圧着を実施し、実装体Cを得た。未硬化液状シリコーンゴムに平均粒径(D50)が0.012μmであるシリカ((SiO)アエロジルRY200、日本アエロジル社製)を30体積%秤量、混合し、四フッ化エチレン樹脂シートで挟み、厚さ300μmになるように成形した。その後、60℃の温度にて24時間硬化させた。硬化後、2cm×10cmの長さに切りだし、緩衝材Cを作製した。SiOの固有音響インピーダンスは、3.3×10N・s/mである。
<Example 1>
In manufacturing the mounting body described above, ultrasonic bonding was performed using the buffer material C containing particles, and the mounting body C was obtained. Silica ((SiO 2 ) Aerosil RY200, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having an average particle diameter (D50) of 0.012 μm is weighed and mixed with uncured liquid silicone rubber, and sandwiched between tetrafluoroethylene resin sheets. Molded to a thickness of 300 μm. Thereafter, it was cured at a temperature of 60 ° C. for 24 hours. After curing, the material was cut into a length of 2 cm × 10 cm to prepare a buffer material C. The intrinsic acoustic impedance of SiO 2 is 3.3 × 10 6 N · s / m 3 .

表2に示すように、実装体Cの初期の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ2.2Ω、1.0Ω、及び1.2Ωであった。また、実装体CのTHテスト後の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ4.3Ω、1.6Ω、及び2.7Ωであった。また、実装体Cの異方性導電フィルムの反応率は70%であった。また、実装体Cの作製の際、圧着ツールへのACFの付着は確認されなかった。   As shown in Table 2, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the initial connection resistance of the mounting body C were 2.2Ω, 1.0Ω, and 1.2Ω, respectively. Further, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the connection resistance after the TH test of the mounting body C were 4.3Ω, 1.6Ω, and 2.7Ω, respectively. Further, the reaction rate of the anisotropic conductive film of the mounting body C was 70%. Further, when the mounting body C was produced, the adhesion of ACF to the crimping tool was not confirmed.

<実施例2>
前述の実装体の作製において、粒子を含有させた緩衝材Dを使用して超音波印加圧着を実施し、実装体Dを得た。未硬化液状シリコーンゴムに平均粒径(D50)が0.3μmである微細酸化亜鉛((ZnO)境化学工業社製)を30体積%秤量、混合し、四フッ化エチレン樹脂シートで挟み、厚さ300μmになるように成形した。その後、60℃の温度にて24時間硬化させた。硬化後、2cm×10cmの長さに切りだし、緩衝材Dを作製した。ZnOの固有音響インピーダンスは、36.1×10N・s/mである。
<Example 2>
In producing the mounting body described above, ultrasonic bonding was performed using the buffer material D containing particles, and the mounting body D was obtained. 30% by volume of fine zinc oxide ((ZnO) Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) having an average particle diameter (D50) of 0.3 μm is weighed and mixed with uncured liquid silicone rubber, and sandwiched between tetrafluoroethylene resin sheets. It was molded to a thickness of 300 μm. Thereafter, it was cured at a temperature of 60 ° C. for 24 hours. After curing, a buffer material D was produced by cutting into 2 cm × 10 cm lengths. The specific acoustic impedance of ZnO is 36.1 × 10 6 N · s / m 3 .

表2に示すように、実装体Dの初期の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ1.2Ω、1.0Ω、及び0.2Ωであった。また、実装体DのTHテスト後の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ2.3Ω、1.2Ω、及び1.1Ωであった。また、実装体Dの異方性導電フィルムの反応率は83%であった。また、実装体Dの作製の際、圧着ツールへのACFの付着は確認されなかった。   As shown in Table 2, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the initial connection resistance of the mounting body D were 1.2Ω, 1.0Ω, and 0.2Ω, respectively. Further, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the connection resistance after the TH test of the mounting body D were 2.3Ω, 1.2Ω, and 1.1Ω, respectively. Moreover, the reaction rate of the anisotropic conductive film of the mounting body D was 83%. In addition, when the mounting body D was produced, the adhesion of ACF to the crimping tool was not confirmed.

<実施例3>
前述の実装体の作製において、粒子を含有させた緩衝材Eを使用して超音波印加圧着を実施し、実装体Eを得た。未硬化液状シリコーンゴムに平均粒径(D50)が150μmであるマグネシウム粉末((Mg)関東金属社製)を30体積%秤量、混合し、四フッ化エチレン樹脂シートで挟み、厚さ300μmになるように成形した。その後、60℃の温度にて24時間硬化させた。硬化後、2cm×10cmの長さに切りだし、緩衝材Eを作製した。Mgの固有音響インピーダンスは、10.0×10N・s/mである。
<Example 3>
In producing the mounting body described above, ultrasonic application pressure bonding was performed using the buffer material E containing particles, and the mounting body E was obtained. Magnesium powder ((Mg) manufactured by Kanto Metal Co., Ltd.) having an average particle diameter (D50) of 150 μm is weighed and mixed with uncured liquid silicone rubber, and sandwiched between tetrafluoroethylene resin sheets to a thickness of 300 μm. Molded as follows. Thereafter, it was cured at a temperature of 60 ° C. for 24 hours. After curing, it was cut into a length of 2 cm × 10 cm to produce a buffer material E. The specific acoustic impedance of Mg is 10.0 × 10 6 N · s / m 3 .

表2に示すように、実装体Eの初期の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ2.4Ω、1.2Ω、及び1.2Ωであった。また、実装体EのTHテスト後の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ3.1Ω、1.8Ω、及び1.3Ωであった。また、実装体Eの異方性導電フィルムの反応率は73%であった。また、実装体Eの作製の際、圧着ツールへのACFの付着は確認されなかった。   As shown in Table 2, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the initial connection resistance of the mounting body E were 2.4Ω, 1.2Ω, and 1.2Ω, respectively. Further, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the connection resistance after the TH test of the mounting body E were 3.1Ω, 1.8Ω, and 1.3Ω, respectively. Moreover, the reaction rate of the anisotropic conductive film of the mounting body E was 73%. Further, when the mounting body E was produced, the adhesion of ACF to the crimping tool was not confirmed.

<実施例4>
前述の実装体の作製において、粒子を含有させた緩衝材Fを使用して超音波印加圧着を実施し、実装体Fを得た。未硬化液状シリコーンゴムに平均粒径(D50)が6μmであるニッケル金属粒子(Ni)を20体積%秤量、混合し、四フッ化エチレン樹脂シートで挟み、厚さ300μmになるように成形した。その後、60℃の温度にて24時間硬化させた。硬化後、2cm×10cmの長さに切りだし、緩衝材Fを作製した。Niの固有音響インピーダンスは、42.2×10N・s/mである。
<Example 4>
In manufacturing the mounting body described above, ultrasonic bonding was performed using the buffer material F containing particles, and the mounting body F was obtained. Nickel metal particles (Ni) having an average particle size (D50) of 6 μm were weighed and mixed in uncured liquid silicone rubber, sandwiched between tetrafluoroethylene resin sheets, and molded to a thickness of 300 μm. Thereafter, it was cured at a temperature of 60 ° C. for 24 hours. After curing, the material was cut into a length of 2 cm × 10 cm to prepare a buffer material F. The specific acoustic impedance of Ni is 42.2 × 10 6 N · s / m 3 .

表2に示すように、実装体Fの初期の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ2.3Ω、1.2Ω、及び1.1Ωであった。また、実装体FのTHテスト後の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ2.9Ω、1.4Ω、及び1.5Ωであった。また、実装体Fの異方性導電フィルムの反応率は80%であった。また、実装体Fの作製の際、圧着ツールへのACFの付着は確認されなかった。   As shown in Table 2, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the initial connection resistance of the mounting body F were 2.3Ω, 1.2Ω, and 1.1Ω, respectively. Further, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the connection resistance after the TH test of the mounting body F were 2.9Ω, 1.4Ω, and 1.5Ω, respectively. Moreover, the reaction rate of the anisotropic conductive film of the mounting body F was 80%. In addition, when the mounting body F was produced, ACF adhesion to the crimping tool was not confirmed.

<実施例5>
前述の実装体の作製において、粒子を含有させた緩衝材Gを使用して超音波印加圧着を実施し、実装体Gを得た。未硬化液状シリコーンゴムに平均粒径(D50)が6μmであるニッケル金属粒子(Ni)を30体積%秤量、混合し、四フッ化エチレン樹脂シートで挟み、厚さ300μmになるように成形した。その後、60℃の温度にて24時間硬化させた。硬化後、2cm×10cmの長さに切りだし、緩衝材Gを作製した。Niの固有音響インピーダンスは、42.2×10N・s/mである。
<Example 5>
In manufacturing the mounting body described above, ultrasonic bonding was performed using the buffer material G containing particles, and the mounting body G was obtained. Nickel metal particles (Ni) having an average particle size (D50) of 6 μm were weighed and mixed in uncured liquid silicone rubber, sandwiched between tetrafluoroethylene resin sheets, and molded to a thickness of 300 μm. Thereafter, it was cured at a temperature of 60 ° C. for 24 hours. After curing, the material was cut into a length of 2 cm × 10 cm to prepare a buffer material G. The specific acoustic impedance of Ni is 42.2 × 10 6 N · s / m 3 .

表2に示すように、実装体Gの初期の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ2.2Ω、1.1Ω、及び1.1Ωであった。また、実装体GのTHテスト後の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ2.8Ω、1.3Ω、及び1.5Ωであった。また、実装体Gの異方性導電フィルムの反応率は87%であった。また、実装体Gの作製の際、圧着ツールへのACFの付着は確認されなかった。   As shown in Table 2, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the initial connection resistance of the mounting body G were 2.2Ω, 1.1Ω, and 1.1Ω, respectively. Moreover, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the connection resistance after the TH test of the mounting body G were 2.8Ω, 1.3Ω, and 1.5Ω, respectively. Moreover, the reaction rate of the anisotropic conductive film of the mounting body G was 87%. In addition, when the mounting body G was manufactured, adhesion of ACF to the crimping tool was not confirmed.

<実施例6>
前述の実装体の作製において、粒子を含有させた緩衝材Hを使用して超音波印加圧着を実施し、実装体Hを得た。未硬化液状シリコーンゴムに平均粒径(D50)が20μmであるニッケル金属粒子(Ni)を30体積%秤量、混合し、四フッ化エチレン樹脂シートで挟み、厚さ300μmになるように成形した。その後、60℃の温度にて24時間硬化させた。硬化後、2cm×10cmの長さに切りだし、緩衝材Hを作製した。Niの固有音響インピーダンスは、42.2×10N・s/mである。
<Example 6>
In manufacturing the mounting body described above, ultrasonic bonding was performed using the buffer material H containing particles, and the mounting body H was obtained. Nickel metal particles (Ni) having an average particle diameter (D50) of 20 μm were weighed and mixed with uncured liquid silicone rubber, sandwiched between tetrafluoroethylene resin sheets, and molded to a thickness of 300 μm. Thereafter, it was cured at a temperature of 60 ° C. for 24 hours. After curing, the buffer material H was cut out to a length of 2 cm × 10 cm. The specific acoustic impedance of Ni is 42.2 × 10 6 N · s / m 3 .

表2に示すように、実装体Hの初期の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ2.0Ω、1.0Ω、及び1.0Ωであった。また、実装体HのTHテスト後の接続抵抗のMax値、Min値、及びMax値−Min値は、それぞれ2.6Ω、1.2Ω、及び1.4Ωであった。また、実装体Hの異方性導電フィルムの反応率は92%であった。また、実装体Hの作製の際、圧着ツールへのACFの付着は確認されなかった。   As shown in Table 2, the Max value, Min value, and Max value-Min value of the initial connection resistance of the mounting body H were 2.0Ω, 1.0Ω, and 1.0Ω, respectively. Further, the Max value, the Min value, and the Max value−Min value of the connection resistance after the TH test of the mounting body H were 2.6Ω, 1.2Ω, and 1.4Ω, respectively. Moreover, the reaction rate of the anisotropic conductive film of the mounting body H was 92%. In addition, when the mounting body H was manufactured, adhesion of ACF to the crimping tool was not confirmed.

比較例1は、緩衝材を使用していないため、圧着ツールの平衡度に敏感となっており、接続抵抗のMax値とMin値の差が大きかった。また、圧着ツールへのACFの付着も見られた。   Since the comparative example 1 does not use the buffer material, it is sensitive to the balance of the crimping tool, and the difference between the Max value and the Min value of the connection resistance is large. In addition, the adhesion of ACF to the crimping tool was also observed.

比較例2は、緩衝材の固有音響インピーダンスが低いため、圧着ツール−緩衝材界面で超音波の反射が発生してしまい、超音波がACFへ到達せず、摩擦熱が発生しなかったため、反応不足による接続抵抗値の悪化が生じた。   In Comparative Example 2, since the intrinsic acoustic impedance of the cushioning material is low, ultrasonic waves are reflected at the interface between the crimping tool and the cushioning material, the ultrasonic waves do not reach the ACF, and no frictional heat is generated. The connection resistance value deteriorated due to the shortage.

一方、実施例1〜6は、超音波印加圧着時、圧着ツールの固有音響インピーダンスより小さく、被着体の固有音響インピーダンスより大きい固有音響インピーダンスを有する粒子を含有させた緩衝材を用いることにより、ACFへの超音波到達を妨げることなく、均一加圧することができ、また、圧着ツールへのACFの付着を防止することができた。   On the other hand, in Examples 1-6, by using a buffer material containing particles having a specific acoustic impedance that is smaller than the specific acoustic impedance of the crimping tool and larger than the specific acoustic impedance of the adherend during ultrasonic application crimping, Uniform pressure could be applied without hindering the arrival of ultrasonic waves to the ACF, and adhesion of the ACF to the crimping tool could be prevented.

また、実施例2、4〜6は、粒子の固有音響インピーダンスが、圧着ツールの材質の固有音響インピーダンスの値の10×10N・S/m以内であるため、超音波の減衰を抑制する効果を大きく、特に優れた接続信頼性及び反応率を得ることができた。 In Examples 2, 4 to 6, since the specific acoustic impedance of the particles is within 10 × 10 6 N · S / m 3 of the value of the specific acoustic impedance of the material of the crimping tool, the attenuation of ultrasonic waves is suppressed. In particular, excellent connection reliability and reaction rate could be obtained.

11 第1の回路部材、12 第2の回路部材、13 異方性導電フィルム、21 緩衝材、22 圧着ツール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 1st circuit member, 12 2nd circuit member, 13 Anisotropic conductive film, 21 Buffer material, 22 Crimping tool

Claims (10)

第1の回路部材と、第2の回路部材とを異方性導電フィルムを介して配置させる配置工程と、
前記配置工程にて配置された被着体を圧着する際、緩衝材上から圧着ツールにて超音波を印加し、接続構造体を得る圧着工程とを有し、
前記緩衝材が、樹脂中に粒子を分散させてなり、
前記粒子の固有音響インピーダンスが、前記圧着ツールの固有音響インピーダンスより小さく、前記被着体の固有音響インピーダンスより大きい接続構造体の製造方法。
An arrangement step of arranging the first circuit member and the second circuit member via an anisotropic conductive film;
When crimping the adherend placed in the placement step, it has a crimping step of applying ultrasonic waves with a crimping tool from above the cushioning material to obtain a connection structure,
The buffer material is obtained by dispersing particles in a resin.
A method for manufacturing a connection structure, wherein the specific acoustic impedance of the particles is smaller than the specific acoustic impedance of the crimping tool and larger than the specific acoustic impedance of the adherend.
前記粒子の固有音響インピーダンスが、前記緩衝材の樹脂の固有音響インピーダンスよりも圧着ツールの材質の固有音響インピーダンスの値に近い請求項1記載の接続構造体の製造方法。   The method for manufacturing a connection structure according to claim 1, wherein the specific acoustic impedance of the particles is closer to the value of the specific acoustic impedance of the material of the crimping tool than the specific acoustic impedance of the resin of the buffer material. 前記粒子の固有音響インピーダンスは、圧着ツールの材質の固有音響インピーダンスの値の10×10N・S/m以内である請求項2記載の接続構造体の製造方法。 The method for manufacturing a connection structure according to claim 2, wherein the specific acoustic impedance of the particles is within 10 × 10 6 N · S / m 3 of the value of the specific acoustic impedance of the material of the crimping tool. 前記緩衝材中の粒子の含有量が、20体積%以上である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の接続構造体の製造方法。   The method for manufacturing a connection structure according to any one of claims 1 to 3, wherein a content of particles in the buffer material is 20% by volume or more. 前記緩衝材中の粒子の含有量が、20体積%以上50体積%以下である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の接続構造体の製造方法。   The method for manufacturing a connection structure according to any one of claims 1 to 3, wherein a content of the particles in the buffer material is 20% by volume or more and 50% by volume or less. 前記粒子の平均粒径が、前記緩衝材の厚みの50%以下である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の接続構造体の製造方法。   The method for manufacturing a connection structure according to any one of claims 1 to 5, wherein an average particle diameter of the particles is 50% or less of a thickness of the buffer material. 前記粒子の平均粒径が、前記緩衝材の厚みの1%以上30%以下である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の接続構造体の製造方法。   The method for manufacturing a connection structure according to any one of claims 1 to 5, wherein an average particle diameter of the particles is 1% or more and 30% or less of a thickness of the buffer material. 前記被着体の固有音響インピーダンスは、前記緩衝材に接する第2の回路部材の基材の固有音響インピーダンスである請求項1乃至7のいずれか1項に記載の接続構造体の製造方法。   The method for manufacturing a connection structure according to any one of claims 1 to 7, wherein the specific acoustic impedance of the adherend is a specific acoustic impedance of a base material of a second circuit member in contact with the buffer material. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の接続構造体の製造方法により得られる接続構造体。   The connection structure obtained by the manufacturing method of the connection structure of any one of Claims 1 thru | or 8. 第1の回路部材と、第2の回路部材とを異方性導電フィルムを介して配置させる配置工程と、前記配置工程にて配置された被着体を圧着する際、緩衝材上から圧着ツールにて超音波を印加し、接続構造体を得る圧着工程とを有する接続構造体の製造方法に用いられる緩衝材であって、
樹脂中に粒子が分散されてなり、
前記粒子の固有音響インピーダンスが、前記圧着ツールの固有音響インピーダンスより小さく、前記被着体の固有音響インピーダンスよりも大きい緩衝材。
An arrangement step of arranging the first circuit member and the second circuit member via an anisotropic conductive film, and a crimping tool from above the cushioning material when crimping the adherend arranged in the arrangement step A buffer material used in a method for manufacturing a connection structure, which includes applying a ultrasonic wave to obtain a connection structure;
Particles are dispersed in the resin,
A buffer material in which the specific acoustic impedance of the particles is smaller than the specific acoustic impedance of the crimping tool and larger than the specific acoustic impedance of the adherend.
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