JP2015154066A - 電子装置及び樹脂膜 - Google Patents

Abstract

【課題】異方性導電部材に含まれる粒子を減らすことにより、異方性導電部材及び電子装置のコストを下げる。【解決手段】電子装置１０は、基板２００、電子部品（部品）１００、及び樹脂膜３００を備えている。基板２００は端子２１０を備えている。電子部品１００は、端子２１０に接続している。樹脂膜３００は、絶縁性の樹脂で形成されており、電子部品１００を基板２００に接続している。樹脂膜３００は、導通領域３１０及び非導通領域３２０を有している。導通領域３１０は、樹脂膜３００のうち複数の導電粒子が導入されている領域である。非導通領域３２０は、樹脂膜３００のうち導電粒子及び他の粒子の双方が導入されていない領域である。そして、電子部品１００の端子１１０は、導通領域３１０の導電粒子を介して、基板２００の端子２１０に電気的に接続している。【選択図】図１

Description

本発明は、電子装置及び樹脂膜に関する。

電子装置を構成する２つの部材を電気的かつ機械的に接続する方法の一つに、異方性導電部材を用いる方法がある。異方性導電部材は、絶縁性の樹脂層に金属粒子などの導電粒子を導入したものである。

なお、特許文献１には、導通部分と絶縁部分とを有する異方性導電シートが開示されている。特許文献１において、導通部分には導電粒子が導入されており、絶縁部分には絶縁性の粒子が導入されている。特許文献１において、絶縁性の粒子を導入するのは、互いに接続される２つの電極の位置が温度変化によってずれることを抑制するため、と記載されている。また、特許文献１において、異方性導電シートには、点状の複数の絶縁部分が互いに離間して設けられている。

また、特許文献２には、異方性導電シートに識別用の切欠きを設けることが記載されている。この切欠きは、異方性導電シートの形状、構造、構成材料などを識別するために設けられている。

特開２０００−１１７６６号公報 特開平４−２６００８号公報

異方性導電部材の導電粒子は、異方性導電部材に導電性を持たせるために用いられている。しかし、異方性導電部材に導入された導電粒子の大部分は、導電性に寄与していないため、無駄になっている。

本発明が解決しようとする課題としては、異方性導電部材に含まれる粒子を減らして異方性導電部材及び電子装置のコストを下げること、及び異方性導電部材の無駄な使用を少なくすることが一例として挙げられる。

請求項１に記載の発明は、端子を有する基板と、
前記端子に接続する部品と、
前記部品を前記基板に接続し、絶縁性の樹脂からなる樹脂膜と、
を備え、
前記樹脂膜は、
前記端子に対向する領域に設けられ、導電粒子が導入されている導通領域と、
前記導電粒子及び他の粒子が導入されていない非導通領域と、
を有する電子装置である。

請求項７に記載の発明は、絶縁性の樹脂からなる樹脂層と、
前記樹脂層の一部であり、導電粒子が導入されている導通領域と、
を備えており、
前記樹脂層のうち前記導通領域以外の領域には、前記導電粒子及び他の粒子が導入されていない樹脂膜である。

第１の実施形態に係る電子装置の構成を示す平面図である。 図１から電子部品を取り除いた図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 樹脂膜の製造方法を説明するための図である。 第２の実施形態に係る電子装置の構成を示す平面図である。 図５から導通部材を取り除いた図である。 実施例１に係る電子装置の構成を示す平面図である。 図７のＡ−Ａ断面図である。 実施例２に係る電子装置の構成を示す平面図である。 図９のＢ−Ｂ断面図である。 実施例３に係る電子装置の構成を示す平面図である。 図１１のＣ−Ｃ断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電子装置１０の構成を示す平面図である。図２は、図１の円αで囲った部分の電子部品１００を取り除いた拡大図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。本実施形態に係る電子装置１０は、基板２００、電子部品（部品）１００、及び樹脂膜３００を備えている。基板２００は端子２１０を備えている。電子部品１００は、端子２１０に接続している。樹脂膜３００は、絶縁性の樹脂で形成されており、電子部品１００を基板２００に接続している。樹脂膜３００は、導通領域３１０及び非導通領域３２０を有している。導通領域３１０は、樹脂膜３００のうち複数の導電粒子が導入されている領域である。非導通領域３２０は、樹脂膜３００のうち導電粒子及び他の粒子の双方が導入されていない領域である。そして、電子部品１００の端子１１０は、導通領域３１０の導電粒子を介して、基板２００の端子２１０に電気的に接続している。以下、詳細に説明する。

電子装置１０は、例えばＴＶやスマートフォンなどの表示装置、又は照明などの発光装置である。発光部２２０（表示装置の場合は表示部）の周辺に電子部品１００が隣の電子部品１００とスペースＳを保って並べられている。図１では、説明のためスペースＳを広く取っているが、スペースＳは非常に狭い（例えば０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下）の場合もある。電子部品１００は、例えば半導体パッケージ、抵抗素子、容量素子、及びインダクタなどのディスクリート部品、又は発光装置などである。基板１００のうちの少なくともひとつは、発光部２２０を制御するＩＣである。電子部品１００は、基板２００に対向する面に端子１１０を有している。端子１１０は、一つのみ設けられていても良いし、複数設けられていても良い。なお、電子装置１０は、図１に示した例に限定されない。

基板２００は、例えば回路基板や配線基板であるが、発光装置の基板であってもよい。後者の場合、基板２００には、図示されていない発光素子が形成されている。この発光素子は、例えば有機ＥＬ素子やＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。基板２００は、電子部品１００の端子１１０に対向する領域に、端子２１０を有している。

樹脂膜３００は、例えば異方性導電性樹脂において、一部の領域にのみ導電粒子を導入したものである。そして、導電粒子が導入された領域が導通領域３１０となり、導電粒子が導入されていない領域が非導通領域３２０となっている。導通領域３１０に含まれる導電粒子は、例えばニッケルなどの金属粒子の表面を、金などの他の金属でコーティングしたものである。非導通領域３２０は、導電粒子及び絶縁性の粒子の双方が含まれていない。導通領域３１０の面積は、非導通領域３２０の面積よりも大きい。ただし、導通領域３１０の面積は非導通領域３２０の面積よりも小さい場合もある。

図２及び図３に示す例において、樹脂膜３００は、基板２００のうち電子部品１００と重なる領域の全面及びその周囲に設けられている。また、導通領域３１０は、樹脂膜３００のうち端子１１０，２１０と重なる領域に設けられている。具体的には、電子部品１００は矩形である。そして、端子１１０，２１０は電子部品１００の４辺のうち互いに対向する２辺に沿って複数設けられている。この場合、導通領域３１０は、電子部品１００のうち端子１１０，１２０が設けられている２辺のそれぞれに沿って設けられている。言い換えると、電子部品１００のうち端子１１０が設けられていない２辺に平行な方向で見た場合、導通領域３１０と非導通領域３２０が繰り返し設けられている。なお、２つの導通領域３１０の間の領域にも導電粒子が導入され、導通領域３１０になっていてもよい。この場合、樹脂膜３００は、導通領域３１０の周囲を非導通領域３２０が囲んだ構成になる。

そして、導通領域３１０及び非導通領域３２０が並んでいる方向において、非導通領域３２０の幅ｗは０．２ｍｍ以上、好ましくは１．０ｍｍ以上である。特に図２及び図３に示す例において、非導通領域３２０は樹脂膜３００の縁に沿って設けられている。そして非導通領域３２０のうちこの縁に沿っている部分の幅も、０．２ｍｍ以上、好ましくは１．０ｍｍ以上になっている。そして非導通領域３２０のうち樹脂膜３００の縁に沿って設けられている部分は、電子部品１００の縁と重なっている。言い換えると、電子部品１００の縁は導通領域３１０とは重なっていない。

図４は、樹脂膜３００の製造方法を説明するための図である。まず、導電粒子を導入する前の樹脂膜３００を剥離シート（例えば剥離紙）となる基材の上に形成する。この状態において、樹脂膜３００はやわらかく、ノズルヘッド４００のノズル４１０から樹脂膜３００に向けて導電粒子を吐出することで、導通領域３１０が形成される。また、複数の樹脂膜３００が互いに繋がって一枚の長い樹脂層になっている。なお、図４においては、説明のため、隣り合う樹脂膜３００の境界を点線で示している。前記基材（剥離シート）には、導通領域３１０となるべき領域を示す印３１２が印刷されている。樹脂膜３００は透光性を有しているため、印３１２は、樹脂膜３００を介して視認可能になっている。印３１２は、線であっても良いし、点線であっても良い。点線の場合、各点が星形や丸であってもよい。

そして、樹脂膜３００となる樹脂膜をノズルヘッド４００の下を通過させつつ、画像認識やレーザセンサによって、印３１２がノズルヘッド４００の下を通過するタイミングを認識する。そして、印３１２によって示された領域がノズルヘッド４００の下を通過するときに、ノズルヘッド４００のノズル４１０から導電粒子を吐出する。これにより、樹脂膜３００には導通領域３１０及び非導通領域３２０が形成される。

その後、電子部品１００を基板２００に固定するときに、剥離シートから樹脂膜３００を切り出し、基板２００のうち電子部品１００が搭載されるべき領域に貼り付ける。その後、電子部品１００を基板２００に押し付ける。これにより、電子部品１００は基板２００に固定され、また、電子部品１００の端子１１０は、樹脂膜３００の導通領域３１０を介して基板２００の端子２１０に固定される。このとき剥離シートに視認可能な印３１２が印字されているため、基板２００に樹脂膜３００を固定する際に、画像処理や目視などで印３１２を利用し、使用する樹脂膜３００の長さの員数管理を行うことができる。

以上、本実施形態によれば、電子部品１００は、樹脂膜３００によって基板２００に固定されている。そして樹脂膜３００のうち端子１１０，２１０が互いに対向する領域には導通領域３１０が形成されている。そして、樹脂膜３００は非導通領域３２０を有している。非導通領域３２０には、導電粒子及び絶縁性粒子の双方が含まれていない。従って、樹脂膜３００の製造コストを低くすることができる。その結果、電子装置１０の製造コストを低くすることができる。

なお、図１では、一つの電子部品１００と隣り合う電子部品１００との間にスペースＳを設けているが、スペースＳを非常に小さく（例えば０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下）することも可能である。従来のような異方性導電性樹脂では、導電粒子によるショートを防ぐためにスペースＳを一定の幅必要であった。本実施形態に示した樹脂膜３００では、非導通領域３２０には導電粒子及び絶縁性粒子の双方が含まれていないため、スペースＳを実質的になくすこともできる。したがって、電子部品１００を狭ピッチに並べることもでき、電子装置１０の設計レイアウトの幅を広げると共に製造コストを低くすることができる。また、本実施形態に示した樹脂膜３００を用いると、曲面を有する電子装置１０、フレキシブルな電子装置１０、円形など異形の電子装置１０に対して電子部品１００を実装することもできる。

また、樹脂膜３００の非導通領域３２０は樹脂膜３００の縁に形成されている。従って、樹脂膜３００の導通領域３１０を介して電子部品１００が他の部品と短絡することを抑制できる。また、樹脂膜３００を切り出すときに、カッターは導電粒子及び絶縁粒子のいずれにも当たらない。従って、カッターの寿命を長くすることができる。また、従来の異方性導電性樹脂では、カッターによる切断箇所の導電粒子のばらつきが大きくなる。この点も、電子部品１００の間に一定のスペースＳを設けなければならない理由であった。しかし、本実施形態に示した樹脂膜３００では、カッターによる導電粒子のばらつきが生じないため、スペースＳを小さくする、もしくは実質的になくすこともできる。

また、電子部品１００の縁は非導通領域３２０に重なっている。従って、電子部品１００は、他の部品と短絡しにくい状態のままで、傾きにくくなる。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る電子装置１０の構成を示す平面図である。図６は、図５から導通部材１０２を取り除いた図である。本実施形態に係る電子装置１０は、以下の点を除いて、第１の実施形態に係る電子装置１０と同様の構成である。

まず、基板２００には発光部２２０が形成されている。発光部２２０には、少なくとも一つの発光素子が形成されている。発光部２２０が表示部の場合、発光部２２０には複数の発光素子がマトリクス状に形成されている。また発光部２２０が照明装置の場合、発光部２２０が有する発光素子は、一つのみであっても良い。

基板２００は、たとえばガラス基板や樹脂基板などの透明基板である。基板２００は、可撓性を有していてもよい。この場合、基板２００の厚さは、例えば１０μｍ以上１００００μｍ以下である。この場合においても、基板２００は無機材料及び有機材料のいずれで形成されていてもよい。基板２００は、例えば矩形などの多角形である。

基板２００の端子２１０は、基板２００に設けられた配線を介して、発光部２２０の発光素子に接続している。端子２１０は、樹脂膜３００を介して導通部材１０２に接続している。導通部材１０２は、例えばＦＰＣ（Flexible printed circuits）やリード端子である。本図に示す例では、一つの導通部材１０２に複数の端子２１０が接続しているため、導通部材１０２はＦＰＣである。

そして、樹脂膜３００は、導通領域３１０及び非導通領域３２０を有している。本図に示す例において、複数の端子２１０は互いに近接して設けられている。そして、樹脂膜３００のうち複数の端子２１０が集まっている領域と重なる部分は、導通領域３１０となっている。導通領域３１０は異方性導電樹脂として機能するため、複数の端子２１０は互いに短絡しない。そして非導通領域３２０は、導通領域３１０を取り囲んでいる。

本実施形態によっても、樹脂膜３００は非導通領域３２０を有している。非導通領域３２０には、導電粒子及び絶縁性粒子の双方が含まれていない。従って、樹脂膜３００の製造コストを低くすることができる。その結果、電子装置１０の製造コストを低くすることができる。

（実施例１）
図７は、実施例１に係る電子装置１０の構成を示す平面図であり、第１の実施形態における図２に対応している。図８は、図７のＡ−Ａ断面図である。本実施例に係る電子装置１０は、樹脂膜３００の形状を除いて、第１の実施形態に係る電子装置１０と同様の構成である。

本実施例において、電子部品１００の端子１１０及び基板２００の端子２１０は、電子部品１００の互いに対向する２辺に沿って設けられている。そして樹脂膜３００は、これら２辺のそれぞれに沿って設けられている。２つの樹脂膜３００は、いずれも、導通領域３１０及び非導通領域３２０を有しており、互いに同様の形状を有している。導通領域３１０は、複数の端子２１０と重なる領域に位置しており、非導通領域３２０は導通領域３１０を囲んでいる。

本実施例によっても、電子装置１０の製造コストを低くすることができる。また、電子部品１００のうち端子１１０が形成されていない領域の下方には樹脂膜３００を設けていないため、電子装置１０の製造コストをさらに低くすることができる。

（実施例２）
図９は、実施例２に係る電子装置１０の構成を示す平面図であり、実施例２における図５に対応している。図１０は、図９のＢ−Ｂ断面図である。本実施例に係る電子装置１０は、以下の点を除いて第２の実施形態に係る電子装置１０と同様の構成である。なお、図１０においては、端子１１０，２１０を省略している。

まず、基板２００のうち導通部材１０２が取り付けられる辺の近くには、少なくとも一つの電子部品１００が導通部材１０２に並んで取り付けられている。電子部品１００の端子１１０は、樹脂膜３００を介して基板２００の端子２１０に接続している。そして、導通部材１０２及び電子部品１００は、一つの樹脂膜３００によって接続されている。言い換えると、樹脂膜３００のうち電子部品１００の端子１１０及び導通部材１０２の端子１１０に対向する部分は、いずれも導通領域３１０になっている。また、樹脂膜３００のうち、導通部材１０２と電子部品１００の間に位置する領域は、非導通領域３２０になっている。また、基板２００に複数の電子部品１００が取り付けられている場合、樹脂膜３００のうち隣り合う電子部品１００の間に位置する領域も非導通領域３２０になっている。

本実施例によっても、電子装置１０の製造コストを低くすることができる。また、基板２００には一枚の樹脂膜３００を貼り付ければよいため、基板２００に導通部材１０２及び電子部品１００を取り付けるときの工程数は少なくなる。

（実施例３）
図１１は、実施例３に係る電子装置１０の構成を示す平面図であり、第２の実施形態における図５に対応している。図１２は、図１１のＣ−Ｃ断面図である。本実施例に係る電子装置１０は、以下の点を除いて第２の実施形態又は実施例２に係る電子装置１０と同様の構成である。図１１，１２は、第２の実施形態と同様の場合を示している。

本実施例において基板２００には被覆膜２３０が設けられている。被覆膜２３０は、例えば酸化アルミニウム膜などの絶縁膜であり、例えばＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法を用いて形成されている。被覆膜２３０の膜厚は、例えば１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。被覆膜２３０は、発光部２２０、基板２００、及び発光部２２０と端子２１０とを接続する配線を覆っている。ただし、被覆膜２３０は、端子２１０を覆っていない。なお、被覆膜２３０は、ＡＬＤ法以外の成膜法、例えばＣＶＤ法を用いて形成されても良い。

そして、樹脂膜３００の非導通領域３２０のうち樹脂膜３００の縁に位置する部分の一部は、被覆膜２３０のうち端子２１０の周囲に位置する部分に接している。被覆膜２３０のうち端子２１０が、被覆膜２３０に設けられた開口内に位置している場合、非導通領域３２０は、被覆膜２３０の開口の縁の全周を覆っている。

本実施例によっても、電子装置１０の製造コストを低くすることができる。また、被覆膜２３０の縁に樹脂膜３００の非導通領域３２０が接しているため、被覆膜２３０の縁にクラックが入ったり、このクラックが被覆膜２３０の内側に進行することを抑制できる。

以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

１０ 電子装置
１００ 電子部品
１０２ 導通部材
１１０ 端子
２００ 基板
２１０ 端子
２２０ 発光部
２３０ 被覆膜
３００ 樹脂膜
３１０ 導通領域
３２０ 非導通領域

Claims (7)

1. 端子を有する基板と、
   前記端子に接続する部品と、
   前記部品を前記基板に接続し、絶縁性の樹脂からなる樹脂膜と、
   を備え、
   前記樹脂膜は、
   前記端子に対向する領域に設けられ、導電粒子が導入されている導通領域と、
   前記導電粒子及び他の粒子が導入されていない非導通領域と、
   を有する電子装置。
2. 請求項１に記載の電子装置において、
   前記導通領域と前記非導通領域とが並んでいる方向において、前記非導通領域の幅は、０．２ｍｍ以上である電子装置。
3. 請求項２に記載の電子装置において、
   前記非導通領域は、前記樹脂膜の縁に形成されている電子装置。
4. 請求項３に記載の電子装置において、
   前記非導通領域は、前記部品の縁と重なっている電子装置。
5. 請求項４に記載の電子装置において、
   並んで配置された複数の前記端子と、
   前記複数の端子に接続する複数の前記部品と、
   を備え、
   前記複数の端子は、ひとつの前記樹脂膜で前記複数の部品に接続されており、
   前記導通領域は、前記樹脂膜のうち前記複数の端子に対向する領域のそれぞれに設けられており、
   前記非導通領域は、前記樹脂膜のうち前記複数の端子の間に位置する領域に設けられている電子装置。
6. 請求項５に記載の電子装置において、
   前記基板に形成された発光部と、
   前記基板に形成され、前記発光部を被覆する被覆膜と、
   を備え、
   前記端子は、前記発光部に電気的に接続し、
   前記非導通領域は、前記被覆膜に接している電子装置。
7. 絶縁性の樹脂からなる樹脂層と、
   前記樹脂層の一部であり、導電粒子が導入されている導通領域と、
   を備えており、
   前記樹脂層のうち前記導通領域以外の領域には、前記導電粒子及び他の粒子が導入されていない樹脂膜。

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