JP3707231B2 - Anisotropic conductive film and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異方性導電膜に関する。より詳しくは、マルチチップモジュール基板(以下、MCM基板と略する)に複数のICチップ等を異方性導電膜を用いて実装する場合のように、接続部位ごとに当該異方性導電膜に要求される最適膜厚が異なる場合に、各接続部位に最適膜厚の異方性導電膜を低コストで提供できるようにする異方性導電膜に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶パネルのガラス基板上のITO端子と、フレキシブル基板やTCP(Tape carrier package)の端子とを接続する場合や、半導体チップをマザーボード上にフリップチップ接合する場合のように、2つの回路素子を接着すると共にその間の端子を電気的に接続するための材料の一つとして、異方性導電接着膜が広く用いられている。
【0003】
この異方性導電膜は、一般に、絶縁性接着剤からなるシート中に導電粒子を分散させたものからなり、接続すべき素子の端子間に異方性導電膜を挟み込み、熱圧着することにより、素子同士の接着と端子間の電気的接続とが同時に行われるようにしたものである。例えば、ICチップを基板に実装する場合、図4(a)に示すように、ICチップ1のバンプ2と基板3の配線端子4との間に異方性導電膜10aを挟み、次いで矢印のように熱圧着することにより、同図(b)に示すように、ICチップ1と基板3に密着した異方性導電膜10bによってICチップ1自体を基板3に接着すると共にICチップ1のバンプ2を基板3の配線端子4に電気的に接続する。
【0004】
この場合、ICチップ1と基板3との間に挟む異方性導電膜10aの膜厚は、基本的には、ICチップ1を基板3に載置したときの両者の間隙程度もしくは間隙よりもわずかに厚い程度とすることが好ましい。異方性導電膜10aの膜厚が、ICチップ1と基板3との間隙よりも薄すぎると、熱圧着後にICチップ1と基板3との間隙が異方性導電膜10bで充填されず、接続信頼性が低下する。反対に、異方性導電膜10aの膜厚が、ICチップ1と基板3との間隙よりも厚すぎると、熱圧着後にICチップ1と基板3との間からはみ出す異方性導電膜10bの量が増え、本来の接続部位以外の部分に流れ出して不良品が生じたり、熱圧着ヘッドに異方性導電膜が付着し、生産性が低下するなどの問題が引き起こされる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、異方性導電膜10aを用いてMCM基板に複数のICチップ等を実装する場合、より具体的には、例えば、FPD(Flat Panel Display)の製造に際し、ガラス基板上の配線端子にTABを接続したり、複数のICチップを基板に実装する場合、個々の接続部位ごとに接続する素子間の間隙等が異なるので、使用する異方性導電膜10aの最適膜厚は異なる。例えば、図5(同図(a)斜視図、同図(b)x−x断面図)に示すように、異方性導電膜10bによってICチップ1のバンプ2を平坦な基板3上の配線端子4に接続することによりICチップ1を基板3に実装する場合、図6(同図(a)斜視図、同図(b)x−x断面図)に示すように、異方性導電膜10bによってICチップ1のバンプ2を基板3上の配線端子4に接続することによりICチップ1を基板3に実装する際に、そのICチップ1の実装部位の基板3に凹部3xが形成されている場合、図7(同図(a)斜視図、同図(b)x−x断面図)に示すように、異方性導電膜10bによってICチップ1のバンプ2を基板3上の配線端子4に接続することによりICチップ1を基板3に実装する際に、そのICチップ1の下に配線5と配線5を覆うレジスト6が存在する場合、図8(同図(a)斜視図、同図(b)x−x断面図)に示すように、異方性導電膜10bによってICチップ1のバンプ2を基板3上の配線端子4に接続することによりICチップ1を基板3に実装する際に、ICチップ1のバンプ2がICチップ1の周囲だけでなく中央部にも形成されている場合、図9(同図(a)斜視図、同図(b)x−x断面図)に示すように、異方性導電膜10bによって複数のICチップ1p、1qのバンプ2p、2qをそれぞれ基板3上の配線端子4p、4qに接続することによりICチップ1p、1qを基板3に実装する際に、それらICチップ1p、1qのバンプ2p、2qの高さが異なる場合等においては、それぞれ使用する異方性導電膜の最適膜厚は互いに異なるものとなる。
【0006】
しかしながら、上述のように、接続部位に応じて異方性導電膜の最適膜厚が異なる場合でも、それら最適膜厚に対応して膜厚の異なる複数種の異方性導電膜のリールを用意すると、設備的にもコスト的にも不利益が大きくなる。そのため、従来は、一種のMCMの製造に対しては、通常、特定の膜厚の異方性導電膜のリールが一種のみ使用されている。したがって、接続不良の発生を解消することが困難となっている。
【0007】
これに対しては、できる限り単一の膜厚の異方性導電膜の使用により複数の接続部位で各素子を良好に実装できるよう、配線に制限を設けることがなされている。しかし、配線に制限を設けても、接続部位ごとの異方性導電膜の最適膜厚を同一にすることは困難であり、接続不良の発生を完全には解消することができない。
【0008】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、MCM基板に複数のICチップ等を異方性導電膜を用いて実装する場合のように、接続部位ごとに当該異方性導電膜に要求される最適膜厚が異なる場合に、各接続部位に最適膜厚の異方性導電膜を低コストで提供できるようにすることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の目的を達成するため、絶縁性接着剤からなるシート中に導電粒子が分散されてなる異方性導電膜において、該異方性導電膜が厚みの異なる複数の領域からなり、それらの領域のいずれもが異方性導電接続部位となりうることを特徴とする異方性導電膜を提供する。
【0010】
特に、この異方性導電膜が剥離フィルム上に積層されている態様を提供し、そのより好ましい態様として、異方性導電膜の厚さに対応して剥離フィルムに、色分けや打ち抜き符号等の厚み表示が施されている態様を提供する。
【0011】
また、この異方性導電膜の製造方法として、均一な厚みの剥離フィルム上に印刷層を該印刷層が厚みの異なる複数の領域をもつように形成し、その上に絶縁性接着剤と導電粒子からなる異方性導電接着剤を、剥離フィルムと印刷層を含む全厚が均一になるように塗布する方法を提供する。
【0012】
この異方性導電膜によれば、一つの異方性導電膜中に膜厚の異なる複数の領域が形成されているので、MCM基板へ複数種のICチップを実装する場合のように、実装するICごとに使用する異方性導電膜の最適膜厚が異なる場合でも、各ICチップに良好な実装を可能とする異方性導電膜を単一の異方性導電膜のリールから低コストに提供することができる。
【0013】
【発明の実施の形態様】
以下、本発明を図面を参照しつつ、詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は、同一又は同等の構成要素を表している。
【0014】
図1は、本発明の異方性導電膜の一つの態様の断面図である。この異方性導電膜20は、剥離フィルム30上に印刷層40を介して積層されている。図2は、図1の異方性導電膜20のリール50の斜視図である。
【0015】
この異方性導電膜20は、絶縁性接着剤からなるシート中に導電粒子が分散されたものからなり、膜厚の異なる領域21、22、23を長手方向に繰り返し有している。各領域21、22、23の膜厚は、当該異方性導電膜20を用いて実装する素子間の間隙等に応じて適宜定めることができるが、例えば、膜厚の最も厚い領域21を36〜41μm、中間の厚さの領域22を31〜36μm、最も薄い領域23を25〜31μm程度とすることができる。
【0016】
このように異方性導電膜20に膜厚の異なる領域21、22、23を設けることにより、MCM基板へ複数種のICチップを実装する場合において、当該ICチップの実装形態が、例えば、図7のICチップ1、図8のICチップ1、または図9のICチップ1qの実装のようにICチップと基板との間隙が比較的狭い場合には領域23を使用し、図5のようにICチップと基板とが一般的な間隙を有している場合には、領域22を使用し、図6のICチップ1又は図9のICチップ1pのようにICチップと基板との間隙が比較的広い場合には、領域21を使用することが可能となる。したがって、この異方性導電膜20の単一のリール50を用いることにより、各ICチップに対して、良好な実装をすることが可能となる。
【0017】
異方性導電膜20のいずれの領域21、22、23においても、それらを構成する絶縁性接着剤及び導電粒子自体は、公知の異方性導電膜と同様とすることができる。したがって、例えば、絶縁性接着剤としては、エポキシ系熱硬化型樹脂を主成分とする接着剤等を使用することができ、また導電粒子としては、半田粒子、ニッケル粒子等の金属粒子や、樹脂粒子に金属メッキした粒子等を使用することができる。
【0018】
一方、異方性導電膜20の下方に位置する印刷層40は、後述するこの異方性導電膜20の製造方法にしたがう場合に特徴的に形成されるものであり、異方性導電膜20の領域21、22、23が順次膜厚が小さくなっているのに対応して、順次層厚が大きくなっている領域41、42、43からなっている。即ち、これら印刷層40と異方性導電膜20とを合わせた厚さは、各領域において等しくなっている。
【0019】
このように印刷層40の各領域41、42、43は、異方性導電膜20の各領域21、22、23に対応した層厚となっているので、これら印刷層の各領域41、42、43は、図1及び図2に示すように、異方性導電膜20の各領域21、22、23に対応させて色分けすることが好ましい。これにより、当該ICチップの実装に最適な異方性導電膜20の領域を容易に識別することが可能となる。
【0020】
なお、異方性導電膜20の膜厚の異なる各領域21、22、23を容易に識別できるようにする厚み表示としては、印刷層40の各領域41、42、43を色分けする他、各領域41、42、43が色の濃淡で区別できるようにしてもよく、文字や図柄などを施すことにより区別できるようにしてもよい。
【0021】
本発明において、剥離フィルム30は、公知の剥離フィルム付き異方性導電膜に使用されている当該剥離フィルムと同様にポリエステルフィルム等から形成することができる。また、剥離フィルム30には、異方性導電膜20の各領域21、22、23の膜厚が容易に認識できるように厚み表示として、任意の打ち抜き符号、凹凸符号等を施してもよい。例えば、図3に示すリール51のように、剥離フィルム30に円形、四角形等の打ち抜き符号31を設けることができる。この他、バーコードを設けてもよい。
【0022】
図1及び図2に示した異方性導電膜20の製造方法としては、まず、均一な厚みの剥離フィルム30上に印刷層40をグラビア印刷等により形成する。この場合、印刷層40が厚みの異なる複数の領域41、42、43をもち、かつ各領域41、42、43ごとに異なる色となるようにする。次いで、その上に絶縁性接着剤と導電粒子からなる異方性導電接着剤を、剥離フィルム30と印刷層40を含む全厚が均一になるように塗布することにより異方性導電膜20を形成する。
【0023】
以上、図示した態様に基づいて、本発明を詳細に説明したが、本発明は、これに限られず種々の態様をとることができる。例えば、異方性導電膜における、厚さの異なる領域の形状や配置には特に制限はない。したがって、図1及び図2には異方性導電膜20の膜厚の異なる領域21、22、23をリール50の長手方向に繰り返し設けた例を示したが、巾方向に膜厚の異なる領域が順次現れるように形成してもよい。
【0024】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
【0025】
図1の層構成を有する異方性導電膜20のリール50を次のように作製した。まず、厚さ50μmの白色PETフィルムを剥離フィルム30とし、この上に黄色染料、青色染料、赤色染料でそれぞれ着色したポリエステル樹脂からなる塗料をグラビア印刷で巾1cmずつ繰り返し印刷することにより印刷層40を形成した。この場合、黄色染料からなる塗料、青色染料からなる塗料及び赤色染料からなる塗料は、それぞれ乾燥塗膜の厚さが10μm(領域41)、15μm(領域42)、20μm(領域43)となるようにした。
【0026】
次に、印刷層40上にシリコーン系剥離剤を2μm厚でコーティングすることにより剥離処理した。
【0027】
一方、異方性導電接着剤として、エポキシ樹脂からなる絶縁性接着剤中に導電粒子として金メッキプラスチック粒子を分散させたものを調製し、これを上述の剥離処理した印刷層40上に塗布することにより異方性導電膜20を形成し、リール50とした。この場合、剥離フィルム30と印刷層40と異方性導電膜20の全体の厚さを100μmとすることにより、異方性導電膜20中に膜厚の異なる領域21、22、23を形成した。
【0028】
得られた異方性導電膜20のリール50を、色感知センサー付きの異方性導電膜仮貼機で用いることにより、異方性導電膜20中の所定の膜厚の領域21、22、23を所定の形状にハーフカットし、それぞれ図5のような平坦な基板3上の実装部位に貼り付けた。その結果、印刷層の黄色領域41に対応する異方性導電膜21の貼着後の厚さは38μmであり、青色領域42に対応する異方性導電膜22の貼着後の厚さは33μmであり、赤色領域43に対応する異方性導電膜23の貼着後の厚さは28μmであった。
【0029】
【発明の効果】
本発明によれば、異方性導電膜を用いて素子間の接続を行う場合において、接続部位ごとに異方性導電膜に要求される最適膜厚が異なるときに、各接続部位に最適膜厚の異方性導電膜を単一のリールで低コストに提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の異方性導電膜の断面図である。
【図2】本発明の異方性導電膜のリールの斜視図である。
【図3】本発明の異方性導電膜のリールの斜視図である。
【図4】異方性導電膜の一般的な使用方法の説明図である。
【図5】異方性導電膜でICチップを基板に実装する場合の態様例である。
【図6】異方性導電膜でICチップを基板に実装する場合の態様例である。
【図7】異方性導電膜でICチップを基板に実装する場合の態様例である。
【図8】異方性導電膜でICチップを基板に実装する場合の態様例である。
【図9】異方性導電膜でICチップを基板に実装する場合の態様例である。
【符号の説明】
1…ICチップ、 2…バンプ、 3…基板、 4…配線端子、 20…異方性導電膜、 21…異方性導電膜中の領域、 22…異方性導電膜中の領域、 23…異方性導電膜中の領域、30…剥離フィルム、 40…印刷層、 41…印刷層中の領域、 42…印刷層中の領域、 43…印刷層中の領域、 50…リール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an anisotropic conductive film. More specifically, as in the case where a plurality of IC chips or the like are mounted on a multi-chip module substrate (hereinafter abbreviated as an MCM substrate) using an anisotropic conductive film, the connection to each anisotropic conductive film is performed for each connection site. The present invention relates to an anisotropic conductive film that can provide an anisotropic conductive film having an optimal film thickness at each connection site at a low cost when the required optimal film thickness is different.
[0002]
[Prior art]
Bonding two circuit elements, such as connecting an ITO terminal on a glass substrate of a liquid crystal panel to a flexible substrate or TCP (Tape carrier package) terminal, or flip-chip bonding a semiconductor chip on a motherboard At the same time, an anisotropic conductive adhesive film is widely used as one of the materials for electrically connecting the terminals therebetween.
[0003]
This anisotropic conductive film is generally made by dispersing conductive particles in a sheet made of an insulating adhesive. By sandwiching the anisotropic conductive film between terminals of elements to be connected, thermocompression bonding is performed. The bonding between the elements and the electrical connection between the terminals are performed simultaneously. For example, when an IC chip is mounted on a substrate, an anisotropic conductive film 10a is sandwiched between the
[0004]
In this case, the film thickness of the anisotropic conductive film 10a sandwiched between the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a plurality of IC chips or the like are mounted on the MCM substrate using the anisotropic conductive film 10a, more specifically, for example, when manufacturing an FPD (Flat Panel Display), a TAB is connected to a wiring terminal on the glass substrate. When a plurality of IC chips are mounted on a substrate, the optimum film thickness of the anisotropic conductive film 10a to be used is different because the gap between the elements to be connected is different for each connection part. For example, as shown in FIG. 5 (the perspective view of FIG. 5A and the cross-sectional view of FIG. 5B), the
[0006]
However, as described above, even when the optimum film thickness of the anisotropic conductive film differs depending on the connection site, a plurality of types of anisotropic conductive film reels having different film thicknesses corresponding to the optimum film thickness are prepared. As a result, the disadvantages in terms of equipment and cost increase. For this reason, conventionally, only one kind of reel of an anisotropic conductive film having a specific film thickness is used for the production of a kind of MCM. Therefore, it is difficult to eliminate the occurrence of connection failure.
[0007]
On the other hand, wiring is limited so that each element can be satisfactorily mounted at a plurality of connection sites by using an anisotropic conductive film having a single film thickness as much as possible. However, even if the wiring is limited, it is difficult to make the optimum film thickness of the anisotropic conductive film for each connection portion, and the occurrence of connection failure cannot be completely eliminated.
[0008]
The present invention seeks to solve the above-described problems of the prior art, and is applied to each connection site as in the case of mounting a plurality of IC chips or the like on an MCM substrate using an anisotropic conductive film. An object of the present invention is to provide an anisotropic conductive film having an optimum film thickness at each connection site at a low cost when the optimum film thickness required for the anisotropic conductive film is different.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, in order to achieve the object described above, in the anisotropic conductive film conductive particles dispersed in the sheet in made of an insulating adhesive, the anisotropic conductive film is composed of a plurality of regions having different thicknesses An anisotropic conductive film is provided in which any of these regions can serve as an anisotropic conductive connection part .
[0010]
In particular, the embodiment provides a mode in which this anisotropic conductive film is laminated on a release film, and as a more preferable mode, the release film corresponding to the thickness of the anisotropic conductive film has color coding, punching code, etc. A mode in which thickness indication is provided is provided.
[0011]
As a method for producing this anisotropic conductive film, a printed layer is formed on a release film having a uniform thickness so that the printed layer has a plurality of regions having different thicknesses, and an insulating adhesive and a conductive layer are formed thereon. Provided is a method of applying an anisotropic conductive adhesive composed of particles so that the entire thickness including a release film and a printed layer is uniform.
[0012]
According to this anisotropic conductive film, since a plurality of regions having different film thicknesses are formed in one anisotropic conductive film, mounting is performed as in the case of mounting a plurality of types of IC chips on the MCM substrate. Even if the optimum film thickness of the anisotropic conductive film used for each IC is different, the anisotropic conductive film that enables good mounting on each IC chip can be reduced from a single anisotropic conductive film reel at low cost Can be provided.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol represents the same or equivalent component.
[0014]
FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of the anisotropic conductive film of the present invention. The anisotropic
[0015]
This anisotropic
[0016]
Thus, by providing the regions 21, 22, and 23 having different film thicknesses on the anisotropic
[0017]
In any region 21, 22, 23 of the anisotropic
[0018]
On the other hand, the printed
[0019]
Thus, since each area |
[0020]
In addition, as a thickness display that makes it easy to identify the regions 21, 22, and 23 having different thicknesses of the anisotropic
[0021]
In this invention, the peeling
[0022]
As a method for manufacturing the anisotropic
[0023]
As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail based on the aspect shown in figure, this invention is not restricted to this but can take a various aspect. For example, there is no particular limitation on the shape and arrangement of regions having different thicknesses in the anisotropic conductive film. Accordingly, FIGS. 1 and 2 show examples in which the regions 21, 22, and 23 having different thicknesses of the anisotropic
[0024]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples.
[0025]
A
[0026]
Next, a release treatment was performed by coating the
[0027]
On the other hand, an anisotropic conductive adhesive is prepared by dispersing gold-plated plastic particles as conductive particles in an insulating adhesive made of an epoxy resin, and this is applied onto the above-described peeled
[0028]
By using the obtained
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, when connecting between elements using an anisotropic conductive film, when the optimum film thickness required for the anisotropic conductive film differs for each connection site, the optimum film for each connection site. A thick anisotropic conductive film can be provided at a low cost with a single reel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an anisotropic conductive film of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a reel of anisotropic conductive film of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of a reel of an anisotropic conductive film of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a general method of using an anisotropic conductive film.
FIG. 5 is an example of a case where an IC chip is mounted on a substrate with an anisotropic conductive film.
FIG. 6 is an example of a case where an IC chip is mounted on a substrate with an anisotropic conductive film.
FIG. 7 is an example of a case where an IC chip is mounted on a substrate with an anisotropic conductive film.
FIG. 8 is an example of a case where an IC chip is mounted on a substrate with an anisotropic conductive film.
FIG. 9 is an example of a case where an IC chip is mounted on a substrate with an anisotropic conductive film.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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