JP2018170484A - 接続体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】遮光部における反応率を向上させ、優れた導通抵抗が得られる接続体の製造方法を提供する。【解決手段】エポキシ化合物、オキセタン化合物から選択される少なくとも１種のカチオン重合性化合物と、光カチオン重合開始剤と、熱カチオン重合開始剤と、導電粒子とを含有する異方性導電接着剤を第１の電子部品上に配置する配置工程と、異方性導電接着剤の最低溶融粘度が３００〜８０００Ｐａ・ｓ、最低溶融粘度の到達温度が５０〜１００℃となるように、少なくとも異方性導電接着剤側から光照射する光照射工程と、異方性導電接着剤上に第２の電子部品を配置し、熱圧着ツールにより第２の電子部品を第１の電子部品に熱圧着させる熱圧着工程とを有する。これにより、光の先照射による最低溶融粘度の過度な上昇を抑制し、遮光部の反応率を向上させ、優れた導通抵抗を得ることができる。【選択図】図１

Description

本技術は、異方性導電接着剤を用いた接続体の製造方法に関する。

近年、異方性導電接着剤を用いた異方性接続において、接続体の生産性の観点から、低温・短時間接続が強く求められている。このため、例えばツールによる熱圧着とは別に、ツールで加圧する際に基板側から光照射して低温・短時間接続する手段が検討されている。しかしながら、基板側から光照射した場合、基板の配線により光の届かない遮光部が発生し、異方性導電接着剤の硬化不足が発生してしまう。

光の届かない遮光部の発生を抑制するために、例えば、特許文献１には、アクリル系モノマーを使用して反応を迅速にさせる方法が提案されている。また、特許文献２には、異方性導電フィルム側から光を先照射し、半硬化させた後、部品を搭載させる方法が提案されている。

特開２００９−２５６６１９号公報 特開２０１５−１０９３５８号公報

特許文献１に記載の方法では、アクリル系モノマーを用いているため、硬化収縮が大きく、密着性が悪くなる傾向にある。また、特許文献１に記載の方法では、これらを改善するために、シランカップリング剤、アクリル系モノマーなどの配合に制限が生じ、また、光ライフに懸念が生じる。その結果として、アクリル系モノマーを用いた場合、異方性導電接着剤のハンドリングが悪くなる傾向にある。

特許文献２に記載の方法では、光の先照射による硬化率の制御が困難であり、例えば先照射後の反応の進行が進みすぎ、最低溶融粘度が過度に上昇した場合、導電粒子の押し込みが十分になされないため、良好な導通抵抗が得られないことがある。

本技術は、前述した課題を解決するものであり、遮光部における反応率を向上させ、優れた導通抵抗が得られる接続体の製造方法を提供する。

本発明者は、鋭意検討を行った結果、光の先照射の際に最低溶融粘度の過度な上昇を抑制することにより、前記課題を解決できることを見出した。

すなわち、本技術に係る接続体の製造方法は、エポキシ化合物、オキセタン化合物から選択される少なくとも１種のカチオン重合性化合物と、光カチオン重合開始剤と、熱カチオン重合開始剤と、導電粒子とを含有する異方性導電接着剤を第１の電子部品上に配置する配置工程と、前記異方性導電接着剤の最低溶融粘度が３００〜８０００Ｐａ・ｓ、最低溶融粘度の到達温度が５０〜１００℃となるように、少なくとも前記異方性導電接着剤側から光照射する光照射工程と、前記異方性導電接着剤上に第２の電子部品を配置し、熱圧着ツールにより前記第２の電子部品を前記第１の電子部品に熱圧着させる熱圧着工程とを有する。

本技術によれば、光の先照射による最低溶融粘度の過度な上昇を抑制することにより、遮光部の反応率を向上させ、優れた導通抵抗を得ることができる。

図１は、本実施の形態に係る接続体の製造方法を模式的に示す断面図であり、図１（Ａ）は、配置工程（Ｓ１）を示し、図１（Ｂ）は、先照射工程（Ｓ２）を示し、図１（Ｃ）は、熱圧着工程（Ｓ３）を示す。

以下、本技術の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．異方性導電接着剤
２．接続体の製造方法
３．実施例

＜１．異方性導電接着剤＞
本実施の形態に係る異方性導電接着剤は、エポキシ化合物、オキセタン化合物から選択される少なくとも１種のカチオン重合性化合物と、光カチオン重合開始剤と、熱カチオン重合開始剤と、導電粒子とを含有する。

異方性導電接着剤は、フィルム状の異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）、又はペースト状の異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Anisotropic conductive paste）のいずれであってもよい。取り扱いのし易さからは異方性導電フィルムが好ましく、コストの面からは異方性導電ペーストが好ましい。

異方性導電接着剤の光硬化前の最低溶融粘度は、好ましくは１００〜２０００Ｐａ・ｓ、より好ましくは２００〜１５００Ｐａ・ｓであり、光硬化前の最低溶融粘度到達温度は、好ましくは５０〜１００℃、より好ましくは６０〜９０℃である。これにより、異方性導電接着剤を被着体に配置する際に、被着体の形状に追従させることができる。

異方性導電接着剤の光硬化後の最低溶融粘度は、低すぎると捕捉性が悪くなる懸念があるので、３００Ｐａ・ｓ以上が好ましく、１０００Ｐａ・ｓ以上がより好ましく、１２００Ｐａ・ｓ以上が更により好ましい。上限が高すぎると押し込みに支障がでることが懸念されるため、好ましくは８０００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは７０００Ｐａ・ｓ以下、更により好ましくは３０００Ｐａ・ｓ以下である。光硬化後の最低溶融粘度到達温度は、好ましくは５０〜１００℃、より好ましくは６０〜９０℃、さらに好ましくは６０〜８０℃である。これにより、熱圧着する際に導電粒子を挟持させ、異方性導電接着剤を十分に流動させて接着させることができる。

異方性導電接着剤の最低溶融粘度到達温度及び最低溶融粘度は、レオメータを用いて、例えば、５℃／ｍｉｎ、１Ｈｚの条件で測定することができる。また、光硬化は、例えば、波長３１３ｎｍ、３６５ｎｍ、４０５ｎｍにピークトップを有する紫外線を照射する光源を備えるＵＶ照射装置を用いて、例えば照度２００ｍＷ、時間１０秒の条件で行うことができる。

また、エポキシ化合物、オキセタン化合物から選択される少なくとも１種のカチオン重合性化合物と、光カチオン重合開始剤と、熱カチオン重合開始剤と、導電粒子とを含有する第１層としての導電粒子含有層と、エポキシ化合物、オキセタン化合物から選択される少なくとも１種のカチオン重合性化合物と、光カチオン重合開始剤と、熱カチオン重合開始剤とを含有する第２層としての導電粒子非含有層とからなる２層型の異方性導電フィルムを用いることができる。

２層型の異方性導電フィルムを用いた場合、光硬化前の導電粒子含有層の最低溶融粘度は、導電粒子非含有層よりも１００〜１０００Ｐａ・ｓ大きいことが好ましく、３００〜７００Ｐａ・ｓ大きいことがさらに好ましい。

また、２層型の異方性導電フィルムを用いた場合、光硬化後の導電粒子含有層の最低溶融粘度と導電粒子非含有層の最低溶融粘度との差が、３００Ｐａ・ｓ未満であることが好ましく、２００Ｐａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。これにより、熱圧着時において、導電粒子含有層及び導電粒子非含有層をほぼ同時に硬化させることができ、導電粒子を挟持した状態で異方性導電接着剤を十分に流動させて接着させることができる。

エポキシ化合物としては、５官能以下のものを用いることが好ましい。５官能以下のエポキシ化合物としては、特に限定されず、グリシジルエーテル型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、脂環型エポキシ化合物、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、ノボラックフェノール型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物などが挙られ、これらの中から１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

市場で入手可能なグリシジルエーテル型の単官能エポキシ化合物の具体例としては、四日市合成（株）の商品名「エポゴーセーＥＮ」などを挙げることができる。また、市場で入手可能なビスフェノールＡ型の２官能エポキシ化合物の具体例としては、ＤＩＣ（株）の商品名「８４０−Ｓ」などを挙げることができる。また、市場で入手可能なジシクロペンタジエン型の５官能エポキシ化合物の具体例としては、ＤＩＣ（株）の商品名「ＨＰ−７２００シリーズ」などを挙げることができる。

オキセタン化合物としては。特に限定されず、ビフェニル型オキセタン化合物、キシリレン型オキセタン化合物、シルセスキオキサン型オキセタン化合物、エーテル型オキセタン化合物、フェノールノボラック型オキセタン化合物、シリケート型オキセタン化合物などが挙げられ、これらの中から１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。市場で入手可能なビフェニル型のオキセタン化合物の具体例としては、宇部興産（株）の商品名「ＯＸＢＰ」などを挙げることができる。

カチオン重合性化合物の含有量は、例えば樹脂成分の１０〜７０ｗｔ％とすることが好ましく、２０〜５０ｗｔ％とすることがより好ましい。カチオン重合性化合物の含有量が多すぎると光硬化後の最低溶融粘度の上昇が大きくなる傾向にある。

光カチオン重合開始剤は、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート（ＴＦＰＢ）をアニオンとするオニウム塩であることが好ましい。これにより、光硬化後の最低溶融粘度の過度な上昇を抑制することができる。これは、ＴＦＰＢの置換基が大きく、分子量が大きいためであると考えられる。

光カチオン重合開始剤のカチオン部分としては。特に限定されず、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などが挙られ、これらの中でも、芳香族スルホニウムであるトリアリールスルホニウムを用いることが好ましい。ＴＦＰＢをアニオンとするオニウム塩の市場で入手可能な具体例としては、ＢＡＳＦジャパン（株）の商品名「ＩＲＧＡＣＵＲＥ２９０」、和光純薬工業（株）の商品名「ＷＰＩ−１２４」などを挙げることができる。

光カチオン重合開始剤の含有量は、例えば樹脂成分の０．１〜１０ｗｔ％とすることが好ましく、１〜５ｗｔ％とすることがより好ましい。

熱カチオン重合開始剤としては、特に限定されず、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族アンモニウム塩などが挙られ、これらの中でも、芳香族スルホニウム塩を用いることが好ましい。市場で入手可能な芳香族スルホニウム塩の具体例としては、三新化学工業（株）の商品名「ＳＩ−６０」などを挙げることができる。

熱カチオン重合開始剤の含有量は、例えば樹脂成分の１〜３０ｗｔ％とすることが好ましく、５〜２０ｗｔ％とすることがより好ましい。

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、これらの中から２種以上を混在させてもよい。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。

導電性粒子の平均粒径としては、通常１〜３０μｍ、好ましくは２〜２０μｍ、より好ましくは２．５〜１５μｍである。また、バインダー樹脂中の導電性粒子の平均粒子密度は、接続信頼性及び絶縁信頼性の観点から、好ましくは１００〜１０００００個／ｍｍ^２、より好ましくは５００〜８００００個／ｍｍ^２である。

また、導電性粒子は、絶縁性樹脂中に分散されていてもよく、フィルム平面視において個々に独立していてもよく、また任意に配置されて存在していてもよい。導電性粒子が配置される場合、異方性接続される電極のサイズやレイアウトに応じて、個数密度や導電粒子間距離などを設定することができる。このため、捕捉向上、ショート抑制などに効果があり、歩留まりの向上などコスト削減効果も見込まれる。

また、異方性導電接着剤は、フィルム形成性の観点から、ポリマーを含有することが好ましい。ポリマーとしては、ビスフェノールＳ型フェノキシ樹脂、フルオレン骨格を有するフェノキシ樹脂、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリフェニレンスルフィド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネートなどが挙げられ、これらは単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、フィルム形成状態、接続信頼性等の観点からビスフェノールＳ型フェノキシ樹脂を好適に用いられる。フェノキシ樹脂は、ビスフェノール類とエピクロルヒドリンより合成されるポリヒドロキシポリエーテルである。市場で入手可能なフェノキシ樹脂の具体例としては、新日鐵住金化学（株）の商品名「ＦＡ２９０」などを挙げることができる。

ポリマーの配合量は、例えば樹脂成分の５〜７０ｗｔ％とすることが好ましく、２０〜６０ｗｔ％とすることがより好ましい。ポリマーの含有量が多いと光硬化前の最低溶融粘度が大きくなる傾向にある。本明細書において、「樹脂成分」は、ポリマー、カチオン重合性化合物、光カチオン重合開始剤、及び熱カチオン重合開始剤をいう。

また、異方性導電接着剤は、最低溶融粘度を調整するため、シリカなどの絶縁性フィラー（以下、フィラーとのみ記す。）を含有することが好ましい。フィラーの含有量は、異方性導電性接着剤の全量に対して好ましくは３〜６０ｗｔ％、より好ましくは１０〜５５ｗｔ％、さらに好ましくは２０〜５０ｗｔ％である。また、多層のフィルム形状である場合、各層のフィラーの含有量の合計が前述の範囲であることが好ましい。フィラーの含有量が多いと最低溶融粘度が高くなる傾向にあり、フィラーの含有量が少ないと最低溶融粘度が低くなる傾向にある。また、フィラーの平均粒子径は、好ましくは１〜５００ｎｍ、より好ましくは１０〜３００ｎｍ、さらに好ましくは２０〜１００ｎｍである。

また、異方性導電接着剤は、無機材料との界面における接着性を向上させるために、シランカップリング剤をさらに含有することが好ましい。シランカップリング剤としては、エポキシ系、メタクリロキシ系、アミノ系、ビニル系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などが挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種類以上を込み合わせて用いてもよい。

このような異方性導電接着剤によれば、光の先照射による光硬化時において最低溶融粘度の過度な上昇を抑制するとともに遮光部の反応率を向上させ、熱による本硬化時において導電粒子を挟持した状態で異方性導電接着剤を十分に流動させて接着させることができるため、優れた導通抵抗を得ることができる。

＜２．接続体の製造方法＞
本実施の形態に係る接続体の製造方法は、エポキシ化合物、オキセタン化合物から選択される少なくとも１種のカチオン重合性化合物と、光カチオン重合開始剤と、熱カチオン重合開始剤と、導電粒子とを含有する異方性導電接着剤を第１の電子部品上に配置する配置工程（Ｓ１）と、異方性導電接着剤の最低溶融粘度が３００〜８０００Ｐａ・ｓ、最低溶融粘度の到達温度が５０〜１００℃となるように、少なくとも異方性導電接着剤側から光照射する光照射工程（Ｓ２）と、異方性導電接着剤上に第２の電子部品を配置し、熱圧着ツールにより第２の電子部品を第１の電子部品に熱圧着させる熱圧着工程（Ｓ３）とを有する。これにより、先照射工程（Ｓ２）において、遮光部の反応率を向上させるとともに最低溶融粘度の過度な上昇を抑制し、熱圧着工程（Ｓ３）において、第２の電子部品を熱圧着ツールにてしっかり押し込むことができるため、優れた導通抵抗を得ることができる。

光照射される光としては、紫外線（ＵＶ：ultraviolet）、可視光線（visible light）、赤外線（ＩＲ：infrared）などの波長帯域から光硬化異方性導電接着剤の硬化システムに応じて選択することができる。これらの中でも、光照射器より照射される光は、エネルギーが高い紫外線を含むことが好ましい。

紫外線は、１０ｎｍ〜４００ｎｍの波長であり、波長が短い紫外線は、エネルギーが大きい反面、樹脂内部まで到達し難い性質があり、一方、波長が長い紫外線は、エネルギーはやや小さいものの比較的樹脂内部まで浸透し易い性質がある。また、波長が２００ｎｍ以下になると酸素を分解するのに消費されたり、酸素に吸収されたりし易い。このため、光照射器から照射される光は、波長が２００ｎｍ以上の近紫外線を含むことが好ましい。近紫外線を含む光を照射する光源としては、例えば、波長２４８ｎｍ、３１３ｎｍ、３３４ｎｍ、３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、４３６ｎｍを高出力する高圧水銀ランプなどが挙げられる。

以下、先照射型の異方性導電接着剤を用いた接続体の製造方法について説明する。図１は、本実施の形態に係る接続体の製造方法を模式的に示す断面図であり、図１（Ａ）は、配置工程（Ｓ１）を示し、図１（Ｂ）は、先照射工程（Ｓ２）を示し、図１（Ｃ）は、熱圧着工程（Ｓ３）を示す。なお、異方性導電接着剤は、前述と同様のため、ここでは説明を省略する。

［配置工程（Ｓ１）］
図１（Ａ）に示すように、配置工程（Ｓ１）では、エポキシ化合物、オキセタン化合物から選択される少なくとも１種のカチオン重合性化合物と、光カチオン重合開始剤と、熱カチオン重合開始剤と、導電粒子とを含有する異方性導電接着剤２０を、第１の電子部品１０上に配置する。

配置工程では、異方性導電接着剤２０の最低溶融粘度は、光硬化前と同様、好ましくは１００〜２０００Ｐａ・ｓ、より好ましくは２００〜１５００Ｐａ・ｓであり、最低溶融粘度到達温度は、好ましくは５０〜１００℃、より好ましくは６０〜９０℃である。これにより、異方性導電接着剤２０を第１の電子部品１０に配置する際に、第１の電子部品の形状に追従させることができる。

また、導電粒子含有層及び導電粒子非含有層からなる２層型の異方性導電フィルムを用いた場合、光硬化前の導電粒子含有層の最低溶融粘度は、導電粒子非含有層よりも１００〜１０００Ｐａ・ｓ大きいことが好ましく、３００〜７００Ｐａ・ｓ大きいことがさらに好ましい。

第１の電子部品１０は、第１の端子列１１を備える。第１の電子部品１０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。第１の電子部品１０としては、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用途、タッチパネル用途などの透明基板、プリント配線板（ＰＷＢ）などが挙げられる。プリント配線板の材質は、特に限定されず、例えば、ＦＲ−４基材などのガラスエポキシでもよく、熱可塑性樹脂などのプラスチック、セラミックなども用いることができる。また、透明基板は、透明性の高いものであれば特に限定はなく、ガラス基板、プラスチック基板などが挙げられる。

［先照射工程（Ｓ２）］
図１（Ｂ）に示すように、先照射工程（Ｓ２）では、異方性導電接着剤２０側から光照射する。これにより、第１の電子部品１０側から光照射した場合、遮光部となる第１の端子列上の反応率を向上させることができる。また、本実施の形態では、分子量の大きな特定の光カチオン重合開始剤を含有する異方性導電接着剤２０を用いているため、最低溶融粘度の過度な上昇を抑制することができる。

異方性導電接着剤の光硬化後の最低溶融粘度は、前述と同様、低すぎると捕捉性が悪くなる懸念があるので、３００Ｐａ・ｓ以上が好ましく、１０００Ｐａ・ｓ以上がより好ましく、１２００Ｐａ・ｓ以上が更により好ましい。上限が高すぎると押し込みに支障がでることが懸念されるため、好ましくは８０００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは７０００Ｐａ・ｓ以下、更により好ましくは３０００Ｐａ・ｓ以下である。光硬化後の最低溶融粘度到達温度は、５０〜１００℃であり、より好ましくは６０〜９０℃、さらに好ましくは６０〜８０℃である。これにより、熱圧着工程（Ｓ３）において、導電粒子２１を挟持した状態で異方性導電接着剤２０を十分に流動させて接着させることができる。

また、導電粒子含有層及び導電粒子非含有層からなる２層型の異方性導電フィルムを用いた場合、前述と同様、光硬化後の導電粒子含有層の最低溶融粘度と導電粒子非含有層の最低溶融粘度との差は、３００Ｐａ・ｓ未満であることが好ましく、２００Ｐａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。これにより、熱圧着工程（Ｓ３）において、導電粒子含有層及び導電粒子非含有層をほぼ同時に硬化させることができ、導電粒子２１を挟持した状態で異方性導電接着剤を十分に流動させて接着させることができる。

［熱圧着工程（Ｓ３）］
図１（Ｃ）に示すように、熱圧着工程（Ｓ３）では、光照射後の異方性導電接着剤２０上に第２の電子部品３０を配置し、熱圧着ツール４０により第２の電子部品３０を第１の電子部品１０に熱圧着させる。これにより、圧着ツール４０の熱により樹脂が溶融し、圧着ツール４０により第２の電子部品が十分に押し込まれ、導電粒子２１が端子間に挟持された状態で樹脂が熱硬化するため、優れた導通性を得ることができる。

また、熱圧着工程（Ｓ３）では、圧着ツール４０を用いて、好ましくは１６０℃以下の温度、より好ましくは１４０℃以下の温度、さらに好ましくは１２０℃の温度で押圧させる。このような低い温度で加圧することにより、第１の電子部品１０及び第２の電子部品３０への熱の影響を抑制することができる。

第２の電子部品２０は、第１の端子列１１に対向する第２の端子列２１を備える。第２の電子部品２０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。第２の電子部品２０としては、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、フレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）基板、ＩＣをＦＰＣに実装したＣＯＦ（Chip On Film）などが挙げられる。

このような接続体の製造方法によれば、先照射工程Ｓ２において最低溶融粘度の過度な上昇を抑制するとともに遮光部の反応率を向上させ、熱硬化工程Ｓ３において導電粒子が端子間に挟持された状態で樹脂を熱硬化させることにより、優れた導通抵抗を得ることができる。

［変形例］
なお、前述した接続体の製造方法では、光照射工程（Ｓ２）において、異方性導電接着剤側から光照射することとしたが、第１の端子列１１上の異方性導電接着剤に光照射することができれば、特に限定されるものではない。例えば、大型パネルのように接着面積が大きい場合、光スポットを移動させながら、若しくは旋回（首振り）させながら異方性導電接着剤に照射してもよい。また、光照射器が複数存在してもよく、異方性導電接着剤（接合部）に対して斜め方向又は横方向から照射してもよい。また、導電粒子含有層及び導電粒子非含有層からなる２層型の異方性導電フィルムを用いた場合、例えば、異方性導電接着剤側と第１の電子部品側の両方から光を照射し、光硬化後の導電粒子含有層の最低溶融粘度と導電粒子非含有層の最低溶融粘度との差を調整してもよい。

また、圧着ツール４０と第２の電子部品３０との間に緩衝材を使用してもよい。緩衝材としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：polytetrafluoroethylene）、ポリイミド、ガラスクロス、シリコンラバーなどを用いることができる。
＜３．実施例＞

以下、本技術の実施例について説明する。本実施例では、カチオン硬化型の異方性導電フィルムを作製し、様々な態様で接続体を作製した。そして、配線上の遮光部の反応率、及び基材上の開口部の反応率、並びに、初期の導通抵抗、及び信頼性試験後の導通抵抗を測定した。なお、本技術は、これらの実施例に限定されるものではない。

［単層型の異方性導電フィルムの作製］
表１に示す添加量（質量部）で材料を配合し、光照射前に所定の最低溶融粘度を有し、光照射後に所定の最低溶融粘度を有する厚み１２μｍの単層型の異方性導電フィルムＡ〜Ｈを作製した。また、導電粒子（平均粒径３．２μｍ）の面密度が６００００個／ｍｍ^２になるように調整した。また、フィラー（平均粒径５０ｎｍ、アドマファイン（株式会社アドマテックス製））を２０〜３０ｗｔ％配合して所定の最低溶融粘度になるように調整した。

異方性導電フィルムの最低溶融粘度及び最低溶融粘度到達温度は、レオメータ（ＴＡ社製ＡＲＥＳ）を用いて、５℃／ｍｉｎ、１Ｈｚの条件で測定した。

光照射は、波長３１３ｎｍ、３６５ｎｍ、４０５ｎｍにピークトップを有する紫外線を照射する光源を備えるＵＶ照射装置（ＲＥＸ−２５０、朝日分光株式会社製）を用い、照度２００ｍＷ、時間１０秒の条件で行った。また、照射時間を２０秒の条件で行った場合、異方性導電フィルムの最低溶融粘度及び最低溶融粘度到達温度は、照射時間を１０秒の条件で行った場合と同様であった。

フェノキシ樹脂：ＦＡ２９０（新日鐵住金化学（株））
単官能エポキシ化合物：エポゴーセーＥＮ（四日市合成（株））
２官能エポキシ化合物：８４０−Ｓ（ＤＩＣ（株））
５官能エポキシ化合物：ＨＰ−７２００シリーズ（ＤＩＣ（株））
オキセタン化合物：ＯＸＢＰ（宇部興産（株））
光カチオン重合開始剤：IRGACURE 290（ＢＡＳＦジャパン（株））
熱カチオン重合開始剤：ＳＩ−６０（三新化学工業（株））

［２層型の異方性導電フィルムの作製］
表２に示す添加量（質量部）で材料を配合し、光照射前に所定の最低溶融粘度を有し、光照射後に所定の最低溶融粘度を有する、厚み６μｍの導電粒子含有層、及び厚み１２μｍの導電粒子非含有層を作製した。導電粒子含有層は、導電粒子（平均粒径３．２μｍ）の面密度が６００００個／ｍｍ^２になるように調整を行った。また、導電粒子含有層及び導電粒子非含有層は、フィラー（平均粒径５０ｎｍ、アドマファイン（株式会社アドマテックス製））を導電粒子含有層に３０〜４０ｗｔ％、導電粒子非含有層に５〜１５ｗｔ％配合して最低溶融粘度を調整した。そして、所定の最低溶融粘度を有する導電粒子含有層と導電粒子非含有層とをロールラミネータを用いてラミネートし、厚み１８μｍの２層構造の異方性導電フィルムＡＡ〜ＤＤを作製した。

導電粒子含有層及び導電粒子非含有層の最低溶融粘度及び最低溶融粘度到達温度は、レオメータ（ＴＡ社製ＡＲＥＳ）を用いて、５℃／ｍｉｎ、１Ｈｚの条件で測定した。

光照射は、波長３１３ｎｍ、３６５ｎｍ、４０５ｎｍにピークトップを有する紫外線を照射する光源を備えるＵＶ照射装置（ＲＥＸ−２５０、朝日分光株式会社製）を用い、照度２００ｍＷ、時間１０秒の条件で行った。また、照射時間を２０秒の条件で行った場合、異方性導電フィルムの最低溶融粘度及び最低溶融粘度到達温度は、照射時間を１０秒の条件で行った場合と同様であった。

フェノキシ樹脂：ＦＡ２９０（新日鐵住金化学（株））
単官能エポキシ化合物：エポゴーセーＥＮ（四日市合成（株））
２官能エポキシ化合物：８４０−Ｓ（ＤＩＣ（株））
５官能エポキシ化合物：ＨＰ−７２００シリーズ（ＤＩＣ（株））
オキセタン化合物：ＯＸＢＰ（宇部興産（株））
光カチオン重合開始剤：IRGACURE 290（ＢＡＳＦジャパン（株））
熱カチオン重合開始剤：ＳＩ−６０（三新化学工業（株））

［接続体の作製］
異方性導電フィルムは、幅４．０ｍｍ、長さ４０．０ｍｍとしたものを用いた。ＩＣチップは、厚み０．５ｍｍ、幅１．８ｍｍ、長さ３４ｍｍであり、導通測定用配線（バンプサイズ：３０×８５μｍ、ピッチ：５０μｍ、金バンプ高さｈ＝１５μｍ）を形成した測定用ＴＥＧ（Test Element Group）を用いた。ガラス基板は、厚み０．５ｍｍの導通測定用配線を形成した測定用ＴＥＧを用いた。

（態様１）
表３に示す態様１のように構造体を作製した。先ず、ガラス基板上に異方性導電フィルムを配置し（工程Ａ）、異方性導電フィルム側から光照射した（工程Ｂ）。光照射は、波長３１３ｎｍ、３６５ｎｍ、４０５ｎｍにピークトップを有する紫外線を照射する光源を備えるＵＶ照射装置（ＲＥＸ−２５０、朝日分光株式会社製）を用い、照度２００ｍＷ、時間５秒の条件で行った。

光照射後の異方性導電フィルム上にＩＣチップを搭載し（工程Ｃ）、熱圧着ツール（幅１０．０ｍｍ、長さ４０．０ｍｍ）によりＩＣチップをガラス基板上に熱圧着させ（工程Ｄ）、接続体を作製した。熱圧着ツールによる熱加圧は、厚み０．０５ｍｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：polytetrafluoroethylene）からなる緩衝材を介して行った。また、熱圧着条件は、温度１００℃−圧力６０ＭＰａ−時間５ｓｅｃとした。

（態様２）
表３に示す態様２のように構造体を作製した。先ず、態様１と同様に、ガラス基板上に異方性導電フィルムを配置し（工程Ａ）、異方性導電フィルム側から光照射した（工程Ｂ）。そして、光照射後の異方性導電フィルム上にＩＣチップを搭載し（工程Ｃ）、ガラス基板側から光照射しながら（工程Ｄ１）、熱圧着ツール（幅１０．０ｍｍ、長さ４０．０ｍｍ）によりＩＣチップをガラス基板上に熱圧着させ（工程Ｄ）、接続体を作製した。

ガラス基板側からの光照射は、波長３１３ｎｍ、３６５ｎｍ、４０５ｎｍにピークトップを有する紫外線を照射する光源を備えるＵＶ照射装置（ＲＥＸ−２５０、朝日分光株式会社製）を用い、照度２００ｍＷ、時間５秒の条件で行った。また、熱圧着ツールによる熱加圧は、厚み０．０５ｍｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：polytetrafluoroethylene）からなる緩衝材を介して行い、熱圧着条件は、温度１００℃−圧力６０ＭＰａ−時間５ｓｅｃとした。

（態様３）
表３に示す態様３のように構造体を作製した。先ず、ガラス基板上に異方性導電フィルムを配置し（工程Ａ）、次に、異方性導電フィルム上にＩＣチップを搭載した（工程Ｃ）。そして、熱圧着ツール（幅１０．０ｍｍ、長さ４０．０ｍｍ）によりＩＣチップをガラス基板上に熱圧着させ（工程Ｄ）、接続体を作製した。熱圧着ツールによる熱加圧は、厚み０．０５ｍｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：polytetrafluoroethylene）からなる緩衝材を介して行った。また、熱圧着条件は、温度１００℃−圧力６０ＭＰａ−時間５ｓｅｃとした。

（態様４）
表３に示す態様４のように構造体を作製した。先ず、ガラス基板上に異方性導電フィルムを配置し（工程Ａ）、次に、異方性導電フィルム上にＩＣチップを搭載した（工程Ｃ）。そして、ガラス基板側から光照射しながら（工程Ｄ１）、熱圧着ツール（幅１０．０ｍｍ、長さ４０．０ｍｍ）によりＩＣチップをガラス基板上に熱圧着させ（工程Ｄ）、接続体を作製した。

ガラス基板側からの光照射は、波長３１３ｎｍ、３６５ｎｍ、４０５ｎｍにピークトップを有する紫外線を照射する光源を備えるＵＶ照射装置（ＲＥＸ−２５０、朝日分光株式会社製）を用い、照度２００ｍＷ、時間５秒の条件で行った。また、熱圧着ツールによる熱加圧は、厚み０．０５ｍｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：polytetrafluoroethylene）からなる緩衝材を介して行い、熱圧着条件は、温度１００℃−圧力６０ＭＰａ−時間５ｓｅｃとした。

［遮光部及び開口部の反応率の測定］
接続体における配線上の遮光部の異方性導電膜及びガラス基板上の開口部の異方性導電膜のそれぞれについて、反応率を測定した。反応率は、異方性導電膜中のエポキシ基の減少率により求めた。すなわち、異方性導電接続前の異方性導電膜中のエポキシ基が異方性導電接続によりどれだけ減少したかを、赤外吸収スペクトルの９１４ｃｍ^−１の吸収を測定することで求めた。

［導通抵抗の測定］
ＩＣチップとガラス基板との接続状態について、デジタルマルチメータを使用して、接続初期及び信頼性試験後における導通抵抗（Ω）を測定した。導通抵抗値の測定は、図に示すように、ＩＣチップのバンプに接続されたガラス基板の配線にデジタルマルチメータを接続し、５０Ｖの電圧測定でいわゆる４端子法にて導通抵抗値を測定した。また、信頼性試験の条件は、温度８５℃、湿度８５％ＲＨ、時間５００ｈｒとした。

＜実施例１＞
表４に、異方性導電フィルムＡを用いて、態様１により作製した実施例１の接続体の評価結果を示す。接続体における反応率及び導通抵抗は良好であった。

＜実施例２＞
表４に、異方性導電フィルムＡを用いて、態様２により作製した実施例２の接続体の評価結果を示す。接続体における反応率及び導通抵抗は良好であった。すなわち、第１の電子部品側から光照射しながら、熱圧着ツールにより第２の電子部品を第１の電子部品上に熱圧着させても、反応率及び導通抵抗が良好な接続体を得ることができた。

＜実施例３＞
表４に、異方性導電フィルムＢを用いて、態様１により作製した実施例３の接続体の評価結果を示す。接続体における反応率及び導通抵抗は良好であった。

＜実施例４＞
表４に、異方性導電フィルムＣを用いて、態様１により作製した実施例４の接続体の評価結果を示す。接続体における反応率及び導通抵抗は良好であった。

＜実施例５＞
表４に、異方性導電フィルムＤを用いて、態様１により作製した実施例５の接続体の評価結果を示す。接続体における反応率及び導通抵抗は良好であった。

＜実施例６＞
表４に、異方性導電フィルムＥを用いて、態様１により作製した実施例６の接続体の評価結果を示す。接続体における反応率及び導通抵抗は良好であった。

＜実施例７＞
表４に、異方性導電フィルムＦを用いて、態様１により作製した実施例７の接続体の評価結果を示す。接続体における反応率及び導通抵抗は良好であった。

＜比較例１＞
表４に、異方性導電フィルムＧを用いて、態様１により作製した比較例１の接続体の評価結果を示す。初期の導通抵抗及び信頼性試験後の導通抵抗が良好でなかった。これは、光照射後の最低溶融粘度が低すぎるため、熱圧着工程Ｄにおいて、第２の電子部品が押し込まれすぎて端子間の樹脂が少なくなったため、初期導通が高く、信頼性試験後に抵抗がオープンになったものと考えられる。

＜比較例２＞
表４に、異方性導電フィルムＨを用いて、態様１により作製した比較例２の接続体の評価結果を示す。初期の導通抵抗及び信頼性試験後の導通抵抗が良好でなかった。これは、光照射後の最低溶融粘度が高すぎるため、熱圧着工程Ｄにおいて、第２の電子部品を十分に押し込むことができず、初期導通が高く、信頼性試験後に抵抗がオープンになったものと考えられる。

＜比較例３＞
表４に、異方性導電フィルムＡを用いて、態様３により作製した比較例３の接続体の評価結果を示す。遮光部の反応率及び信頼性試験後の導通抵抗が良好でなかった。これは、光照射を行っていないため、遮光部の反応率が低く、また、最低溶融粘度が低すぎるため、熱圧着工程Ｄにおいて、第２の電子部品が押し込まれすぎて端子間の樹脂が少なくなったため、信頼性試験後に抵抗がオープンになったものと考えられる。

＜比較例４＞
表４に、異方性導電フィルムＡを用いて、態様４により作製した比較例４の接続体の評価結果を示す。遮光部の反応率及び信頼性試験後の導通抵抗が良好でなかった。これは、第１の部品側から光照射を行ったため、第１の端子列による遮光部が生じてしまい、遮光部の反応率が低いため、熱圧着工程Ｄにおいて、信頼性試験後に抵抗がオープンになったものと考えられる。

＜実施例８＞
表４に、異方性導電フィルムＡＡを用いて、態様１により作製した実施例８の接続体の評価結果を示す。接続体における反応率及び導通抵抗は良好であった。

＜実施例９＞
表４に、異方性導電フィルムＢＢを用いて、態様１により作製した実施例９の接続体の評価結果を示す。接続体における反応率及び導通抵抗は良好であった。

＜実施例１０＞
表４に、異方性導電フィルムＣＣを用いて、態様１により作製した実施例１０の接続体の評価結果を示す。接続体における反応率及び導通抵抗は良好であった。

＜比較例５＞
表４に、異方性導電フィルムＤＤを用いて、態様１により作製した比較例５の接続体の評価結果を示す。遮光部の反応率、初期の導通抵抗及び信頼性試験後の導通抵抗が良好でなかった。これは、光照射後の導電粒子含有層の最低溶融粘度と導電粒子非含有層の最低溶融粘度との差が大きいため、導電粒子含有層及び導電粒子非含有層をほぼ同時に熱硬化させることができず、導電粒子を挟持した状態で異方性導電接着剤を十分に流動させて接着させることができなかったためと考えられる。

１０ 第１の電子部品、１１ 第１の端子列、２０ 異方性導電接着剤、２１ 導電粒子、３０ 第２の電子部品、３１ 第２の端子列、４０ 圧着ツール

Claims (7)

1. エポキシ化合物、オキセタン化合物から選択される少なくとも１種のカチオン重合性化合物と、光カチオン重合開始剤と、熱カチオン重合開始剤と、導電粒子とを含有する異方性導電接着剤を第１の電子部品上に配置する配置工程と、
   前記異方性導電接着剤の最低溶融粘度が３００〜８０００Ｐａ・ｓ、最低溶融粘度の到達温度が５０〜１００℃となるように、少なくとも前記異方性導電接着剤側から光照射する光照射工程と、
   前記異方性導電接着剤上に第２の電子部品を配置し、熱圧着ツールにより前記第２の電子部品を前記第１の電子部品に熱圧着させる熱圧着工程と
   を有する接続体の製造方法。
2. 前記配置工程では、前記異方性導電接着剤の最低溶融粘度が、１００〜２０００Ｐａ・ｓであり、最低溶融粘度到達温度が、５０〜１００℃である請求項１記載の接続体の製造方法。
3. 前記異方性導電接着剤が、エポキシ化合物、オキセタン化合物から選択される少なくとも１種のカチオン重合性化合物と、光カチオン重合開始剤と、熱カチオン重合開始剤と、導電粒子とを含有する第１層と、ポリマーと、５官能以下のエポキシ化合物、オキセタン化合物から選択される少なくとも１種のカチオン重合性化合物と、光カチオン重合開始剤と、熱カチオン重合開始剤とを含有する第２層と備え、
   前記光照射工程では、前記第１層の最低溶融粘度が、前記第２層よりも大きくなるように光照射する請求項１又は２記載の接続体の製造方法。
4. 前記配置工程では、前記第１層の最低溶融粘度が、前記第２層よりも１００〜１０００Ｐａ・ｓ大きい請求項３記載の接続体の製造方法。
5. 前記カチオン重合性化合物の含有量が、樹脂成分の２０〜５０ｗｔ％である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の接続体の製造方法。
6. 前記異方性導電接着剤が、絶縁性フィラーを含有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の接続体の製造方法。
7. 前記異方性導電接着剤が、フィルム状である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の接続体の製造方法。
   
   

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