JP5049176B2 - 接合体及びその製造方法、並びに、異方性導電材料及びその製造方法 - Google Patents
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Description
この異方性導電フィルムは、例えば、フレキシブルプリント基板(FPC)やICチップの端子と、LCDパネルのガラス基板上に形成されたITO(Indium Tin Oxide)電極とを接続する場合を始めとして、種々の端子同士を接着すると共に電気的に接続する場合に用いられている。
(1)まず、図10Aに示すように、ベースフィルム(剥離層)とACF層(接着層)とで構成される接着フィルムのACF層側からナイフを挿入し、ACF層のみに任意の長さの切り込みを入れてハーフカットを行う。このハーフカットの際、ベースフィルムが切断されないように注意しながら、ACF層にしっかりナイフを挿入する。
(2)次に、図10B及び図10Cに示すように、接着フィルムをベースフィルム側から仮圧着装置の加熱ヘッドにより押圧して、ACF層を加熱しながらパネル(被着体)上に接触させて、ACF層をパネルの数mm〜数mの接合部分に仮貼りする。
(3)次に、ベースフィルムを剥がす(ACF層には、任意の長さの切り込みが入ってい
るので、パネル上には、パネルと接触した任意の長さのACF層のみが残る)。
(4)さらに、ICや配線等を接合させて、本圧着する。
しかしながら、上述した貼り付け(転着)方法によっては、異方性導電フィルム(ACF)等の接着フィルムを被着体に貼り付けるために、ハーフカット及び加熱などを行う必要があるので、工程が複雑になると共に、仮貼り用の大型装置を用いる必要があるという問題があった。
また、本発明は、導電性粒子の使用量を低減すると共に、仮貼り用の大型装置を用いることなく、容易に仮貼りすることができる異方性導電材料及びその製造方法を提供することを目的とする。
<1> 第1の回路部材と、前記第1の回路部材に電気的に接合された第2の回路部材とを備える接合体の製造方法であって、剥離層と、前記剥離層上に所定の間隔をもって形成され、導電性粒子を含有するドット形状の導電性粘着部とを有する異方性導電材料を、前記第1の回路部材上に所定の間隔をもって形成された第1の配線に貼り付ける貼付工程と、前記第1の配線に貼り付けられた異方性導電材料から前記剥離層を剥離して、前記第1の配線に前記導電性粘着部を転着させる転着工程と、前記転着された導電性粘着部を介して、前記第1の配線と、前記第2の回路部材上に形成された第2の配線とを電気的に接合する接合工程とを含み、前記異方性導電材料が前記第1の配線に貼り付けられる前において、隣接する導電性粘着部の中心間距離が、前記第1の配線の高さ位置における前記第1の配線の配線幅以下であり、且つ、前記導電性粘着部の高さが、前記導電性粒子の最大粒子径よりも大きいことを特徴とする接合体の製造方法である。
該接合体の製造方法では、貼付工程において、剥離層と、前記剥離層上に所定の間隔をもって形成され、導電性粒子を含有するドット形状の導電性粘着部とを有する異方性導電材料が、前記第1の回路部材上に所定の間隔をもって形成された第1の配線に貼り付けられ、転着工程において、前記第1の配線に貼り付けられた異方性導電材料から前記剥離層が剥離されて、前記第1の配線に前記導電性粘着部が転着され、接合工程において、前記転着された導電性粘着部を介して、前記第1の配線と、前記第2の回路部材上に形成された第2の配線とが電気的に接合される。前記異方性導電材料が前記第1の配線に貼り付けられる前において、隣接する導電性粘着部の中心間距離が、前記第1の配線の高さ位置における前記第1の配線の配線幅以下であり、且つ、前記導電性粘着部の高さが、前記導電性粒子の最大粒子径よりも大きい。その結果、接合特性を維持しつつ、配線間のショートを防ぐことができる。
<2> 異方性導電材料が第1の配線に貼り付けられる前において、隣接する導電性粘着部間のスペース幅と、前記隣接する導電性粘着部の一方の最大直径と、前記隣接する導電性粘着部の他方の最大直径との合計が、前記第1の配線の高さ位置における前記第1の配線の配線幅以下である前記<1>に記載の接合体の製造方法である。
<3> 異方性導電材料が第1の配線に貼り付けられる前において、導電性粘着部の最大直径が、隣接する導電性粘着部の中心間距離の1/2倍よりも小さい前記<1>から<2>のいずれかに記載の接合体の製造方法である。
<4> 異方性導電材料が第1の配線に貼り付けられる前において、導電性粘着部の高さが、前記第1の配線の高さよりも低く、前記導電性粘着部の最大直径が、隣接する第1の配線間の高さ位置におけるスペース幅よりも小さい前記<1>から<3>のいずれかに記載の接合体の製造方法である。
<5> 導電性粘着部が、導電性粒子を1ドットあたり5個以上含有する前記<4>に記載の接合体の製造方法である。
<6> 導電性粘着部が、バインダー樹脂及び硬化剤をさらに含む前記<1>から<5>のいずれかに記載の接合体の製造方法である。
<7> バインダー樹脂が、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂の少なくともいずれかを含有する前記<6>に記載の接合体の製造方法である。
<8> 硬化剤が、熱硬化剤及び光硬化剤の少なくともいずれかを含有する前記<6>から<7>のいずれかに記載の接合体の製造方法である。
<9> 前記<1>から<8>のいずれかに記載の接合体の製造方法により製造されたことを特徴とする接合体である。
<10> 第1の回路部材と、前記第1の回路部材に電気的に接合された第2の回路部材とを備える接合体であって、前記第1の回路部材上に第1の配線が形成され、前記第2の回路部材上に第2の配線が形成され、前記第1の配線及び前記第2の配線間のみに導電性粒子が存在することを特徴とする接合体である。
該接合体は、前記第1の配線及び前記第2の配線間のみに導電性粒子が存在するので、接合特性を維持しつつ、配線間のショートを防ぐことができる。
<11> 前記<1>から<8>のいずれかに記載の接合体の製造方法に用いられる異方性導電材料であって、剥離層と、前記剥離層上に形成されたドット形状の導電性粘着部とを備えることを特徴とする異方性導電材料である。
該異方性導電材料は、前記剥離層上に前記導電性粘着部がドット形状に形成されているので、導電性粒子の使用量を低減すると共に、仮貼り用の大型装置を用いることなく、容易に仮貼りすることができる。
<12> 前記<11>に記載の異方性導電材料の製造方法であって、バインダー樹脂、硬化剤、導電性粒子、及び溶媒を含む導電性ペーストを調製する調製工程と、前記調製された導電性ペーストを剥離層上にドット形成するドット形成工程とを含む異方性導電材料の製造方法である。
該接合体の製造方法では、調製工程において、バインダー樹脂、硬化剤、導電性粒子、及び溶媒を含む導電性ペーストが調製され、ドット形成工程において、前記調製された導電性ペーストが剥離層上にドット形成される。
本発明の接合体の製造方法は、貼付工程と、転着工程と、接合工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択した、その他の工程を含む。
前記貼付工程は、剥離層と、前記剥離層上に形成され、導電性粒子を含有するドット形状の導電性粘着部とを有する異方性導電材料を、前記第1の回路部材上に所定の間隔をもって形成された第1の配線に貼り付ける工程である。この貼付工程においては、例えば、図1A及び図1Bに示すように、異方性導電材料100を、第1の回路部材200上に所定の間隔をもって形成された第1の配線20に貼り付ける。
前記異方性導電材料としては、剥離層と導電性粘着部とを有してなるものであれば、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、例えば、幅が1mm〜20mmである接着テープなどが挙げられる。例えば、図2A及び図2Bに示すように、異方性導電材料100は、剥離層10と導電性粘着部11とを有する。
前記剥離層としては、その形状、構造、大きさ、厚み、材料(材質)などについては、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、剥離性の良好なものや耐熱性が高いものが好ましく、例えば、シリコーン等の剥離剤が塗布された透明な剥離PET(ポリエチレンテレフタレート)シートなどが好適に挙げられる。
前記導電性粘着部としては、前記剥離層上に所定の間隔をもって形成され、導電性粒子を含有するドット形状のものであれば、その形状、構造、大きさ、厚み、材料(材質)などについては、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、バインダー樹脂及び硬化剤をさらに含有する導電性粘着部等が挙げられる。例えば、図3に示すように、導電性粘着部11は、ドット形状であり、導電性粒子12を複数個含有する。
隣接するドット形状の導電性粘着部は、お互いに接触しない程度に離れていればよい。
また、剥離層上における配列方法は、縦横一列(図4A)、互い違い(図4B)のいずれであってもよく、他の配列であってもよい。
ドット形状としては、例えば、円形(図4A及び図4B)が挙げられるが、これに限定されるものではなく、隣接するドット形状の導電性粘着部と交わらない形状であれば、例えば、図4Cに示す形状であってもよい。
前記バインダー樹脂は、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、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂の少なくともいずれかを含有するのが好ましい。
また、前記アクリレートをメタクリレートにしたものが挙げられ、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。
前記硬化剤としては、バインダー樹脂を硬化するものであれば、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、熱硬化剤(熱によって活性化される硬化剤)及び光硬化剤(光によって活性化される硬化剤)の少なくともいずれかを含有するのが好ましい。前記熱硬化剤としては、バインダー樹脂がエポキシ樹脂であれば、例えば、アミン系硬化剤、スルホニウム塩が挙げられ、また、バインダー樹脂がアクリル樹脂であれば、例えば、有機過酸化物が挙げられる。また、前記光硬化剤としては、例えば、オニウム塩、スルホニウム塩が挙げられる。
前記導電性粒子としては、特に制限はなく、従来の異方性導電接着剤において用いられているものと同じ構成のものを使用することができる。例えば、半田、ニッケル等の金属粒子;金属(ニッケル、金、パラジウム、銅等)メッキで被覆された、樹脂粒子、ガラス粒子あるいはセラミック粒子;更にこれらを絶縁被覆した粒子;などが挙げられる。これらの導電性粒子を用いると、接合する端子及び基板配線の平滑性のばらつきを吸収し、製造時のプロセスマージンを確保することができるほか、応力により接続点が離れた場合でも、導通を確保することができ、高い信頼性が得られる。
前記導電性粒子の中でも、金属被覆樹脂粒子、例えば、ニッケル金メッキ被覆樹脂粒子が好ましく、端子間に前記導電性粒子が入り込むことにより生じるショートを防止可能な点で、前記金属被覆樹脂粒子が、絶縁樹脂により被覆されてなる絶縁粒子がより好ましい。
また、導電性粘着部が、導電性粒子を1ドットあたり1個以上含有することが好ましく、5個以上含有することがより好ましい。
また、粒子径1〜30μmのものを用いることが好ましい。ここで、粒子径とは、金属顕微鏡により測定された粒子径の平均値を意味する。
前記その他の成分の添加量としては、特に制限はなく、前記導電性粒子、前記バインダー樹脂、前記硬化剤などの添加量との関係で、適宜選択することができる。
前記第1の回路部材としては、第1の配線が所定の間隔をもって形成されたものであれば、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、FPC基板、PWB基板が挙げられる。
前記導電性粘着部のピッチと第1の配線の配線幅との関係としては、図4に示すように、隣接する導電性粘着部11a、11bの中心間距離(ドット形状の導電性粘着部11aの中心線と、導電性粘着部11aに隣接するドット形状の導電性粘着部11bの中心線との間の距離)Pが、第1の配線20a、20bの高さ位置における第1の配線20a、20bの配線幅L以下である(P≦Lを満たす)。このように、隣接する導電性粘着部11a、11bの中心間距離Pが、第1の配線20a、20bの高さ位置における第1の配線20a、20bの配線幅L以下である(P≦Lを満たす)と、第1の配線20a、20b上にドット形状の導電性粘着部11が捕捉される。なお、隣接する導電性粘着部11c、11d間のスペース幅Q1と、隣接する導電性粘着部の一方11cの最大直径Xと、隣接する導電性粘着部の他方11dの最大直径Xとの合計Qが、第1の配線20の高さ位置における第1の配線20の配線幅L以下である(Q≦Lを満たす)ことが好ましい。
前記導電性粘着部の高さと導電性粒子の最大粒子径との関係としては、図5に示すように、導電性粘着部11の高さYが、導電性粘着部11内の導電性粒子12の最大粒子径よりも大きい(Y>導電性粒子の最大粒子径)。ここで、導電性粒子の最大粒子径とは、金属顕微鏡により測定された各導電性粒子の粒子径(導電性粒子が球径でない場合は最大径)の最大値を意味する。導電性粘着部11の高さYは、前記導電性粘着部11における導電性粒子12の最大粒子径より小さいと、粘着性が低下して異方性導電材料の貼り付け性が問題となる。導電性粘着部11の高さYが大きすぎると、リール製品にした場合、潰れて広がる可能性があるが、隣り合うドット形状の導電性粘着部11と繋がらなければ特に制限を受けるものではない。
前記導電性粘着部の最大直径と導電性粘着部のピッチとの関係としては、図5に示すように、導電性粘着部11の最大直径Xが、隣接する導電性粘着部11a、11bの中心間距離Pの1/2倍よりも小さい(X<P×1/2を満たす)ことが好ましい。このように、導電性粘着部11の最大直径Xが、隣接する導電性粘着部11a、11bの中心間距離Pの1/2倍よりも小さい(X<P×1/2を満たす)と、隣接するドット同士が接触しないので、ドット形状、ドット間距離が変わることがない。
前記導電性粘着部の高さと第1の配線の高さとの関係としては、図5に示すように、導電性粘着部11の高さYが、第1の配線20の高さHよりも低いことが好ましい。これにより、異方性導電材料が第1の配線に貼り付けられた際に、導電性粘着部11が第1の回路部材200の基板部200aに接触するのを防止することができ、もって第1の配線20のみに導電性粘着部11を転着することができる。
前記導電性粘着部の最大直径と第1の配線のピッチとの関係としては、図5に示すように、導電性粘部11の最大直径Xが、隣接する第1の配線20a、20b間の高さ位置におけるスペース幅Sよりも小さいことが好ましい。これにより、1つの導電性粘着部11が、隣接する第1の配線20a、20bにまたがって転着されるのを防止することができ、もって配線間のショートを防止することができる。
前記転着工程は、第1の配線に貼り付けられた異方性導電材料から剥離層を剥離して、前記第1の配線に前記導電性粘着部を転着させる工程である。例えば、図6A及び図6Bに示すように、剥離層10を剥がすと、ドット形状の導電性粘着部11が、第1の回路部材200上に形成された第1の配線20上に転着される。ここで、ドット形状の導電性粘着部11は、第1の配線20上のみに転着され、第1の回路部材200の基板部200a上には転着されていない。
前記接合工程は、転着された導電性粘着部を介して、第1の配線と、第2の回路部材上に形成された第2の配線とを電気的に接合する工程である。例えば、図7A及び図7Bに示すように、転着された導電性粘着部11を介して、第1の配線20と第2の回路部材300の第2の配線(端子)(不図示)とを接合する。ここで、充填材として、NCP(Non Conductive Paste)、NCF(Non Conductive Film)を挟み込んでもよい。
前記第2の回路部材としては、第1の配線と対応する第2の配線を有し、前記第1及び第2の配線を介して、第1の回路部材と電気的に接合できるものであれば、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、FPC基板、COF基板、TCP基板、PWB基板、IC基板、パネル等が挙げられる。
前記その他の工程は、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。
本発明の接合体は、本発明の接合体の製造方法により製造された接合体である。本発明の接合体の製造方法により製造された接合体は、第1の配線及び第2の配線間のみに導電性粒子が存在する。
本発明の異方性導電材料は、本発明の接合体の製造方法に用いられる異方性導電材料である。
本発明の異方性導電材料の製造方法は、調製工程と、ドット形成工程とを含み、更に必要に応じて適宜選択した、その他の工程を含む。
前記調製工程は、バインダー樹脂、硬化剤、導電性粒子、及び溶媒を含む導電性ペーストを調製する工程である。
前記バインダー樹脂、前記硬化剤、及び導電性粒子としては、上述したものが挙げられる。
前記溶媒としては、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、メチルエチルケトン(MEK)、トルエン、酢酸エチル等が挙げられる。
前記調製の方法としては、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、攪拌装置を用いて調製する方法等が挙げられる。
前記ドット形成工程は、調製された導電性ペーストを剥離層上にドット形成する工程である。
前記ドット形成の方法としては、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、インクジェットプリンタ、レーザープリンタ等のドット形成装置を用いてドット形成する方法等が挙げられる。
フェノキシ樹脂(東都化成社製:YP50)を40部、ビスフェノールA型エポキアクリレート(ダイセルサイテック社製:EB600)を30部、シランカップリング剤(東レダウコーニング社製:Z-6033)を1部、硬化剤(日本油脂社製:パーブチルZ)を2部、導電性粒子(積水化学工業社製:AU205、5μmφ)27部からなる組成物をメチルエチルケトン(MEK)で固形分30%になるよう均一に溶解した熱硬化性接着剤Aを作製した。
製造例1において、導電性粒子(積水化学工業社製:AU205、5μmφ)の添加量を27部から5部に変更した以外は、製造例1と同様にして熱硬化性接着剤Bを作製した。
製造例1において、硬化剤を、硬化剤(日本油脂社製:パーブチルZ)から光硬化剤(チバスペシャリティーケミカル社製:イルガキュア184)に代えた以外は、製造例1と同様にして光硬化性接着剤Cを作製した。
スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(日本ゼオン社製:クインタック3450)50部、タッキファイヤー(日本ゼオン社製:クイントンB170)7部、軟和剤(出光興産社製:ダイアナプロセスオイルNS−90S)15部、及び老化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製:イルガノックス#1010)1部、導電粒子(積水化学工業社製:AU205、5μmφ)27部からなる組成物を固形分30%になるようにトルエンに均一に溶解し熱可塑性粘着剤Dを作製した。
ビスフェノールA型エポキシアクリレート(ダイセルUCB社製:EB600)を95部にリン酸アクリレート(東亞合成社製:PM-2)を1部、シランカップリング剤(東レダウコーニング社製:Z-6033)を1部、硬化剤(日本油脂社製;パーブチルZ)を3部含有させたペースト状接着剤P1を作製した。なお、ペースト状接着剤P1は、接合体を作製する際に、配線間を埋めるものとして使用される。
製造例5において、硬化剤を、硬化剤(日本油脂社製:パーブチルZ)から光硬化剤(チバスペシャリティーケミカル社製:イルガキュア184)に代えた以外は、製造例5と同様にして光硬化性ペースト状接着剤P2を作製した。なお、ペースト状接着剤P2は、接合体を作製する際に、配線間を埋めるものとして使用される。
製造例1で作製した熱硬化性接着剤Aを乾燥後の厚みが25μmになるよう離形フィルム(帝人社製:A-70)上に塗布した後、1mm幅にスリットした異方性導電材料Aを作製した。なお乾燥条件は100℃/10分で行った。
<異方性導電材料の作製>
インクジェットプリンタ(キーエンス社製:MK9100、ノズル径34μmφ)に製造例1の熱硬化性接着剤Aを注ぎ、離形フィルム(帝人社製:A-70)に、長辺ピッチ(図5における隣接する導電性粘着部11a、11bの中心間距離P)が80μm、短辺ピッチ(長辺ピッチに対して垂直方向のピッチ)が120μmの一定間隔でドット塗布した後に1mm幅にスリットした異方性導電材料Bを作製した。なお、異方性導電材料Bは、長辺が貼り付けられる配線のピッチ間隔に対応し、短辺が配線の長さに対応して貼り付けられた。
金属顕微鏡(オリンパス社製:MX-50)の倍率50倍を用いて、作製した異方性導電材料Bの単位ドット中に含有される導電性粒子の数(粒子密度)を測定した(N=20)。結果を表1に示す。
金属顕微鏡(オリンパス社製:MX-50)の倍率50倍を用いて、作製した異方性導電材料Bのドット形状の導電性粘着部の最大直径を測定した。結果を表1に示す。
マイクロメータ(ミツトヨ社製:MDC-25MJ)を用いて、作製した異方性導電材料Bのドット形状の導電性粘着部の高さを測定した。結果を表1に示す。
製造例8において、製造例1で作製した熱硬化性接着剤Aを製造例2で作製した熱硬化性接着剤Bに代えた以外は、製造例8と同様にして、異方性導電材料Cを作製し、単位ドット中の導電性粒子数測定、ドット形状の導電性粘着部の最大直径測定、及びドット形状の導電性粘着部の高さ測定を行った。結果を表1に示す。
製造例8において、製造例1で作製した熱硬化性接着剤Aを製造例3で作製した光硬化性接着剤Cに代えた以外は、製造例8と同様にして、異方性導電材料Dを作製し、単位ドット中の導電性粒子数測定、ドット形状の導電性粘着部の最大直径測定、及びドット形状の導電性粘着部の高さ測定を行った。結果を表1に示す。
製造例8において、製造例1の熱硬化性接着剤Aを製造例4の熱可塑性粘着剤Dに代えた以外は、製造例8と同様にして、異方性導電材料Eを作製し、単位ドット中の導電性粒子数測定、ドット形状の導電性粘着部の最大直径測定、及びドット形状の導電性粘着部の高さ測定を行った。結果を表1に示す。
製造例8において、長辺ピッチを80μmから120μmに変えた以外は、製造例8と同様にして、異方性導電材料Fを作製し、単位ドット中の導電性粒子数測定、ドット形状の導電性粘着部の最大直径測定、及びドット形状の導電性粘着部の高さ測定を行った。結果を表1に示す。
製造例8において、長辺ピッチを80μmから160μmに変えた以外は、製造例8と同様にして、異方性導電材料Gを作製し、単位ドット中の導電性粒子数測定、ドット形状の導電性粘着部の最大直径測定、及びドット形状の導電性粘着部の高さ測定を行った。結果を表1に示す。
製造例8において、固形分30%から固形分15%に変更した以外は、製造例8と同様にして、異方性導電材料Hを作製し、単位ドット中の導電性粒子数測定、ドット形状の導電性粘着部の最大直径測定、及びドット形状の導電性粘着部の高さ測定を行った。結果を表1に示す。
FPC基板(200μmピッチ、L/S=120μm/80μm、Cu厚18μm、Snメッキ、ポリイミド膜厚38μm)の端子部(第1の配線部)に異方性導電材料Bを載置し、ゴムローラーで押し付け、離形フィルムを剥離して、ドット形状の導電性粘着部が転着されたFPC基板FBを作製した。
作製したFPC基板FBについて、金属顕微鏡(オリンパス社製:MX-50)の倍率10倍で単位端子(単位配線)あたりのドット形状の導電性粘着部の転着個数を測定した。結果を表2に示す。
実施例1において、異方性導電材料Bを異方性導電材料Dに代えた以外は、実施例1と同様にして、ドット形状の導電性粘着部が転着されたFPC基板FDを作製し、単位端子あたりのドット形状の導電性粘着部の転着個数を測定した。結果を表2に示す。
実施例1において、異方性導電材料Bを異方性導電材料Eに代えた以外は、実施例1と同様にして、ドット形状の導電性粘着部が転着されたFPC基板FEを作製し、単位端子あたりのドット形状の導電性粘着部の転着個数を測定した。結果を表2に示す。
実施例1において、異方性導電材料Bを異方性導電材料Fに代えた以外は、実施例1と同様にして、ドット形状の導電性粘着部が転着されたFPC基板FFを作製し、単位端子あたりのドット形状の導電性粘着部の転着個数を測定した。結果を表2に示す。
実施例1において、異方性導電材料Bを異方性導電材料Gに代えた以外は、実施例1と同様にして、ドット形状の導電性粘着部が転着されたFPC基板FGを作製し、単位端子あたりのドット形状の導電性粘着部の転着個数を測定した。結果を表2に示す。
実施例1において、異方性導電材料Bを異方性導電材料Hに代えた以外は、実施例1と同様にして、ドット形状の導電性粘着部が転着されたFPC基板FHを作製し、単位端子あたりのドット形状の導電性粘着部の転着個数を測定した。結果を表2に示す。
ITOパターンガラス(200μmピッチ、L/S=120μm/80μm、10Ω/□)に製造例7で作製した異方性導電材料Aを80℃/1MPa/2secで貼り付けて、離形フィルムを剥離した後、FPC基板(200μmピッチ、L/S=120μm/80μm、Cu厚18μm、Snメッキ、ポリイミド膜厚38μm)を位置合わせして、接続をおこなった。接続条件は2.0mm幅ヒートツールを用いて190℃/4MPa/10secで行い、接合体Aを作製した。作製した接合体Aについて、4端子法を用いて電流1mAを流したときの接続抵抗を測定した。結果を表3に示す。
ITOパターンガラス(200μmピッチ、L/S=120μm/80μm、10Ω/□)上に製造例5で作製したペースト状接着剤P1を塗布して、実施例1で作製したFPC基板FBを位置合わせして、比較例3と同じ接続条件で接合体Bを作製した。作製した接合体Bについて、4端子法を用いて電流1mAを流したときの接続抵抗を測定した。結果を表3に示す。
実施例5において、FPC基板FBを実施例3で作製したFPC基板FEに代えた以外は、実施例5と同様にして、接合体Eを作製し、接続抵抗を測定した。結果を表3に示す。
実施例5において、FPC基板FBを実施例4で作製したFPC基板FFに代えた以外は、実施例5と同様にして、接合体Fを作製し、接続抵抗を測定した。結果を表3に示す。
実施例5において、FPC基板FBを比較例1で作製したFPC基板FGに代えた以外は、実施例5と同様にして、接合体Gを作製し、接続抵抗を測定した。結果を表3に示す。
実施例5において、FPC基板FBを比較例2で作製したFPC基板FHに代えた以外は、実施例5と同様にして、接合体Hを作製し、接続抵抗を測定した。結果を表3に示す。
比較例3で使用したITOパターンガラス上に、製造例6で作製したペースト状接着剤P2を塗布して、実施例2で作製したFDを位置合わせして、石英ガラスのステージの下から高圧水銀灯(東芝ライテック社製:H1000L)を用いて照射度500mJ/cm2で10sec照射した。圧力は120℃に加熱された2.0mm幅のヒートツールを用いて上から4MPaでFPCを押し込み接続を行い、接合体Iを作製した。作製した接合体Iについて、4端子法を用いて電流1mAを流したときの接続抵抗を測定した。結果を表3に示す。
実施例8において、FPC基板FDを実施例3で作製したFPC基板FEに代えた以外は、実施例8と同様にして、接合体Jを作製し、接続抵抗を測定した。結果を表3に示す。
FPC基板(200μmピッチ、L/S=120μm/80μm、Cu厚18μm、Snメッキ、ポリイミド膜厚38μm)の端子に、製造例9で作製した異方性導電材料Cのドット形状の導電性粘着部を単位端子あたりに1個転着させ、比較例3と同様に接続を行い、1個〜8個の導電性粒子が1個のドット形状の導電性粘着部内に含まれた接合体を8種作製した。1配線あたりの粒子捕捉数と環境試験85℃/85%/500hr後の接続抵抗上昇値の関係を図8に示す。粒子捕捉数は金属顕微鏡を用いてカウントした。
図8では、1個のドット形状の導電性粘着部内に5個以上の導電性粒子が含有されていると(1配線あたりの粒子捕捉数が5個以上であると)、抵抗値が2Ω以下となっていることから、導電性粘着部が5個以上の導電性粒子を内部に含有すると、良好な導通信頼性が得られることが判った。
比較例3及び実施例5で接合体A、Bを作製する際に、FPC基板とITOガラスの間に15μm厚のPETシートを0.2mmの幅で異方性導電材料と一緒に挟み込んで接続おこなった。それぞれの接合体をL、Mとした。接合体Lは挟み込んだPETに流れ込んだ導電粒子が塞き止められた状態になっていたのに対して、接合体Mは端子間に粒子は存在せず、粒子も塞き止められていなかった。
<絶縁性試験>
作製した接合体L、Mについて端子間に電圧30Vを印加したときのショート発生率を測定した。それぞれ100ポイント測定した。結果を表4に示す。
また、本発明の異方性導電材料は、COF基板/Glass基板の接続に限らず、COF基板/PWB基板、COF基板/COF基板、IC基板/Glass基板、IC基板/PWB基板などの接合に対応可能である。
11 導電性粘着部
11a 導電性粘着部
11b 導電性粘着部
11c 導電性粘着部
11d 導電性粘着部
12 導電性粒子
20 第1の配線
20a 第1の配線
20b 第1の配線
100 異方性導電材料
200 第1の回路部材
200a 基板部
300 第2の回路部材
Claims (11)
- 第1の回路部材と、前記第1の回路部材に電気的に接合された第2の回路部材とを備える接合体の製造方法であって、
剥離層と、前記剥離層上に所定の間隔をもって形成され、導電性粒子を含有するドット形状の導電性粘着部とを有する異方性導電材料を、前記第1の回路部材上に所定の間隔をもって形成された第1の配線に貼り付ける貼付工程と、
前記第1の配線に貼り付けられた異方性導電材料から前記剥離層を剥離して、前記第1の配線に前記導電性粘着部を転着させる転着工程と、
前記転着された導電性粘着部を介して、前記第1の配線と、前記第2の回路部材上に形成された第2の配線とを電気的に接合する接合工程とを含み、
前記異方性導電材料が前記第1の配線に貼り付けられる前において、隣接する導電性粘着部の中心間距離が、前記第1の配線の高さ位置における前記第1の配線の配線幅以下であり、且つ、前記導電性粘着部の高さが、前記導電性粒子の最大粒子径よりも大きいことを特徴とする接合体の製造方法。 - 異方性導電材料が第1の配線に貼り付けられる前において、隣接する導電性粘着部間のスペース幅と、前記隣接する導電性粘着部の一方の最大直径と、前記隣接する導電性粘着部の他方の最大直径との合計が、前記第1の配線の高さ位置における前記第1の配線の配線幅以下である請求項1に記載の接合体の製造方法。
- 異方性導電材料が第1の配線に貼り付けられる前において、導電性粘着部の最大直径が、隣接する導電性粘着部の中心間距離の1/2倍よりも小さい請求項1から2のいずれかに記載の接合体の製造方法。
- 異方性導電材料が第1の配線に貼り付けられる前において、導電性粘着部の高さが、前記第1の配線の高さよりも低く、前記導電性粘着部の最大直径が、隣接する第1の配線間の高さ位置におけるスペース幅よりも小さい請求項1から3のいずれかに記載の接合体の製造方法。
- 導電性粘着部が、導電性粒子を1ドットあたり5個以上含有する請求項4に記載の接合体の製造方法。
- 導電性粘着部が、バインダー樹脂及び硬化剤をさらに含む請求項1から5のいずれかに記載の接合体の製造方法。
- バインダー樹脂が、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂の少なくともいずれかを含有する請求項6に記載の接合体の製造方法。
- 硬化剤が、熱硬化剤及び光硬化剤の少なくともいずれかを含有する請求項6から7のいずれかに記載の接合体の製造方法。
- 請求項1から8のいずれかに記載の接合体の製造方法により製造されたことを特徴とする接合体。
- 請求項1から8のいずれかに記載の接合体の製造方法に用いられる異方性導電材料であって、剥離層と、前記剥離層上に形成されたドット形状の導電性粘着部とを備えることを特徴とする異方性導電材料。
- 請求項10に記載の異方性導電材料の製造方法であって、
バインダー樹脂、硬化剤、導電性粒子、及び溶媒を含む導電性ペーストを調製する調製工程と、
前記調製された導電性ペーストを剥離層上にドット形成するドット形成工程とを含む異方性導電材料の製造方法。
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