JP5608504B2

JP5608504B2 - 接続方法及び接続構造体

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Application number: JP2010226439A
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Inventors: 真己内田; 芳人田中
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Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2014-10-15
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Also published as: JP2011014931A

Description

本発明は、電子部品と基板とを接続させる接続方法及びこの接続方法を用いて得られる接続構造体に関する。

近年の電気装置の小型化及び高性能化に伴い、半導体素子等の電子部品において電極のファインピッチ化が促進されている。電極がファインピッチに形成されている電子部品をフェースダウンで基板に接続する方法としては、フリップチップ実装法やマイクロバンプボンディング実装法等の実装法が挙げられる。

これらの実装法では、接続信頼性を高めること等を目的に、電子部品の電極（バンプ）と基板の電極との間に異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）を挟み込み、熱圧着により導電性粒子を押し潰し、電子部品と基板とを電気的に接続する。電極間にない導電性粒子は、異方性導電フィルムの絶縁性樹脂中に分散されており、電気的に絶縁した状態を維持している。すなわち、電極がある部分でのみ電気的導通が図られることになる。

例えば、特許文献１には、フリップチップ実装法やマイクロバンプボンディング実装法等の技術において、ボンディング装置を用いて電子部品の一種である半導体チップを回路基板に実装する技術が記載されている。

特許２７５４８８３号公報

このようなボンディング装置を用いた接続方法において、通常、異方性導電フィルム中の導電性粒子は、均一な分散状態であるのに対し、接続対象となる電子部品の電極は、ファインピッチに形成されており、この電極の配列状態は、局在的である。このため、接続構造体において、電極間の導通に関与しない導電性粒子が多数存在し、電極間における導電性粒子の粒子捕捉率が低下する。このように、接触不良を生じる等、導通状態が良好な接続構造体を実現することが困難となっている。

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、電極間の粒子捕捉率を向上させて良好な導通状態を実現する接続方法及びこの接続方法を用いて得られる接続構造体を提供することを目的とする。

前述の目的を達成するために、本発明の接続方法は、接着剤成分に導電性粒子が分散されてなる異方性導電フィルムを介して基板と電子部品とを接続する接続方法において、剥離フィルム上に異方性導電フィルムが積層されてなるフィルム積層体を基板と異方性導電フィルムとが対向するように基板上に配置する第１の配置工程と、押圧ヘッドを剥離フィルム上面に押し当ててフィルム積層体を押圧することにより基板と異方性導電フィルムとを仮圧着させる仮圧着工程と、剥離フィルムを異方性導電フィルムから剥離して異方性導電フィルム上に電子部品を配置する第２の配置工程と、異方性導電フィルムを介して基板と電子部品とを熱圧着させる本圧着工程とを有し、仮圧着工程では、押圧ヘッドにより、異方性導電フィルムにおける基板の一の電極領域以外の所定の領域上の位置を異方性導電フィルムにおける一の電極領域上の位置よりも深く押し込ませ、所定の領域には、他の電極領域が設けられ、一の電極領域は、他の電極領域の電極数よりも多くの電極が配列され且つ一の電極領域の電極ピッチは、他の電極領域の電極ピッチよりも狭小化されていることを特徴とする。

また、前述の目的を達成するために、本発明の接続構造体は、接着剤成分に導電性粒子が分散されてなる異方性導電フィルムを介して基板と電子部品とを接続してなる接続構造体において、剥離フィルム上に異方性導電フィルムが積層されてなるフィルム積層体を基板と異方性導電フィルムとが対向するように基板上に配置する第１の配置工程と、押圧ヘッドを剥離フィルム上面に押し当ててフィルム積層体を押圧することにより基板と異方性導電フィルムとを仮圧着させる仮圧着工程と、異方性導電フィルム上に電子部品を配置する第２の配置工程と、異方性導電フィルムを介して基板と電子部品とを熱圧着させる本圧着工程とを有し、仮圧着工程では、押圧ヘッドにより、異方性導電フィルムにおける基板の一の電極領域以外の所定の領域上の位置を異方性導電フィルムにおける一の電極領域上の位置よりも深く押し込ませ、所定の領域には、他の電極領域が設けられ、一の電極領域は、他の電極領域の電極数よりも多くの電極が配列され且つ一の電極領域の電極ピッチは、他の電極領域の電極ピッチよりも狭小化されている接続方法によって接続されることを特徴とする。

本発明によれば、基板と異方性導電フィルムとを仮圧着させる際、押圧ヘッドにより、異方性導電フィルムにおける基板の一の電極領域以外の所定の領域上の位置を一の電極領域上の位置よりも深く押し込ませる。これにより、導電性粒子を異方性導電フィルムにおける基板の出力電極領域上に偏在させ、一の電極領域上における電極間の粒子捕捉率を向上させて良好な導通状態を実現することが可能となる。

本実施の形態における接続方法を説明するための図である。本実施の形態の接続方法で用いられるＩＣチップの構成を示す概略平面図である。従来の接続方法を説明するための図である。押圧ヘッドのヘッド面を傾斜させて異方性導電フィルムを押圧した際の粒子捕捉率について説明するための概念図である。本実施の形態の接続方法の処理工程の一例を示す図である。本実施の形態の別の例を説明するための図である。本実施の形態のさらに別の例を説明するための図である。

本発明の接続方法では、接着剤成分（バインダ）に導電性粒子が分散されてなる異方性導電フィルムにより基板と電子部品とを熱圧着させる。具体的に、異方性導電フィルムが剥離フィルム上に積層されてなるフィルム積層体を基板と異方性導電フィルムとが対向するように基板上に配置し、押圧ヘッドを剥離フィルム上面に押し当てて押圧する。これにより、基板と異方性導電フィルムとを仮圧着させる。その後、剥離フィルムを異方性導電フィルムから剥離する。そして、異方性導電フィルム上に電子部品を配置し、異方性導電フィルムを介して基板と電子部品とを熱圧着させる。

本発明の接続方法では、仮圧着の際、押圧ヘッドにより、異方性導電フィルムにおける基板の一の電極領域以外の所定の領域上の位置を異方性導電フィルムにおける一の電極領域上の位置よりも深く押し込ませる。これにより、一の電極領域上に導電性粒子を偏在させ、良好な導通状態を実現することが可能となる。ここで、所定の領域は、一の電極領域以外の領域であり、他の電極領域を形成してもよい。

以下、本発明の接続方法の具体的な実施の形態の一例（以下、「本実施の形態」という。）について、図面を参照しながら説明する。

本実施の形態における接続方法は、異方性導電フィルムを介して基板と電子部品の一例であるＩＣ（Integrated Circuit）チップとを接続するものである。

図１は、本実施の形態における接続方法の概要を説明するための図である。本実施の形態における接続方法では、図１（ａ）に示すように、接着剤成分に導電性粒子２４２が分散されてなる異方性導電フィルム２４１が剥離フィルム２４３上に積層されてなるフィルム積層体２４を用いる。具体的に、フィルム積層体２４を基板２１と異方性導電フィルム２４１とが対向するように基板２１に配置し、基板２１に異方性導電フィルム２４１を仮圧着させる。基板２１には、前述の他の電極領域として、複数の入力電極を有する入力電極領域２２が設けられている。また、基板２１上には、前述の一の電極領域として、入力電極領域２２と同一面積で比較した場合に入力電極領域２２の入力電極数よりも多くの出力電極が配列されて出力電極ピッチが狭小化されている出力電極領域２３が設けられている。

本実施の形態における接続方法では、仮圧着の際、押圧ヘッド２５のヘッド面２５ａを基板２１平面に対して入力電極領域２２側に傾斜させる。この状態で、押圧ヘッド２５を降下させてフィルム積層体２４の剥離フィルム２４３上に押し当ててフィルム積層体２４を押圧する。なお、押圧ヘッド２５のヘッド面２５ａのサイズは、特に限定されない。

仮圧着の際、このように押圧ヘッド２５を入力電極領域２２側に傾斜させてフィルム積層体２４を押圧する。これにより、仮圧着後の異方性導電フィルム２４１において出力電極領域２３上の厚さが入力電極領域２２上の厚さよりも厚くなる。このような押圧ヘッド２５の押圧によって異方性導電フィルム２４１における出力電極領域２３上の厚さと入力電極領域２２上の厚さとの差に応じた量の接着剤成分が出力電極領域２３側に流動する。この接着剤成分の流動に伴って導電性粒子２４２が出力電極領域２３上に偏在される。その結果、異方性導電フィルム２４１において、出力電極領域２３上の導電性粒子２４２の数が、入力電極領域２２上の導電性粒子２４２の数よりも多くなる。

基板２１に異方性導電フィルム２４１を仮圧着した後、剥離フィルム２４３を異方性導電フィルム２４１から剥離する。そして、図１（ｂ）に示すように、異方性導電フィルム２４１上にＩＣチップ１０を配置する。ＩＣチップ１０は、例えば図２の概略平面図に示すように、複数の入力電極２２ａが一直線上に形成されてなる入力電極領域２２を有する。また、ＩＣチップ１０は、この入力電極２２ａよりも平面の面積が小さい出力電極２３ａが千鳥模様で入力電極領域２２よりもファインピッチに形成された出力電極領域２３を有する。

すなわち、出力電極領域２３では、入力電極領域２２と同一面積で比較した場合、入力電極領域２２の入力電極２２ａの数よりも多くの出力電極２３ａが配列されて出力電極２３ａ間のピッチも狭小化されている。なお、入力電極領域２２、出力電極領域２３は、何れもこのような電極配列構成に限定されず、様々な電極配列構成とすることが可能である。このように、入力電極領域２２を構成する入力電極２２ａは、出力電極２３ａよりも平面の面積が大きい。このため、入力電極領域２２上には、異方性導電フィルム２４１における押圧ヘッド２５によって最も深く押し込まれる位置を存在させるようにしてもよい。

異方性導電フィルム２４１上にＩＣチップ１０を配置した後、出力電極領域２３上に導電性粒子２４２が偏在された異方性導電フィルム２４１を介してＩＣチップ１０を本圧着させる。このような接続方法により、出力電極領域１２，２３の電極間に多数の導電性粒子２４２を介在させることができ、その結果、出力電極領域１２，２３の電極間における導電性粒子２４２の粒子捕捉率を向上させることが可能となる。

基板２１に異方性導電フィルム２４１を仮圧着させる際、仮に、図３（ａ）に示すように、押圧ヘッド２５のヘッド面２５ａが基板２１平面に対して垂直になるように押圧ヘッド２５を降下させてフィルム積層体２４の剥離フィルム２４３上に押し当ててフィルム積層体２４を押圧する場合について考える。この場合、押圧された異方性導電フィルム２４１において、導電性粒子２４２は、略均一に存在するようになる。

このように押圧された異方性導電フィルム２４１上に、図３（ｂ）に示すようにＩＣチップ１０を配置し、異方性導電フィルム２４１を介してＩＣチップ１０を本圧着させるとする。すると、本圧着後の接続構造体においては、入力電極領域１１，２２の電極間、出力電極領域１２，２３の電極間の何れにも存在せず導通に関与しない多数の導電性粒子２４２が存在することになる。

このため、入力電極領域１１，２２よりもファインピッチに形成された出力電極領域１２，２３の電極間において充分な粒子捕捉率が得られず、ＩＣチップ１０と基板２１との電極間において良好な導通を図ることができない。本実施の形態の接続方法は、仮圧着の際、押圧ヘッド２５を入力電極領域２２側に傾斜させてフィルム積層体２４を押圧するため、このような問題点を解決することができる。

図４は、押圧ヘッド２５のヘッド面２５ａを傾斜させてフィルム積層体２４を押圧した際の導電性粒子２４２の粒子捕捉率について説明するための概念図である。なお、ここでは、説明上、剥離フィルム２４３を省略する。図４（ａ），（ｂ）に示すように、仮圧着時、ヘッド面２５ａ（図４では直線２５ａとして示す。）を入力電極領域２２側に傾斜させた押圧ヘッド２５によって異方性導電フィルム２４１の一部の領域２４１ａが押圧される。この押圧により、領域２４１ａ中に存在する導電性粒子２４２の内、直線２５ａよりも上側の領域に存在する導電性粒子２４２が、接着剤成分の流動に伴って直線２５ａよりも下側の領域に移動する。

ここで、図４（ａ）に示すように、ヘッド面２５ａの基板２１平面に対する傾斜角度がθ_１であるとする。この傾斜角度θ_１に基づいて、領域２４１ａ内の出力電極領域２３の位置における異方性導電フィルム２４１の厚さｂ_１、及び、入力電極領域２２の位置における異方性導電フィルム２４１の厚さｂ_２が特定される。

すなわち、ｂ_１は、基板２１平面と交角θ_１をなす直線２５ａと出力電極領域２３直上方向を示す線分ＡＡ’との交点から基板２１までの距離として特定される。また、ｂ_２は、直線２５ａと入力電極領域２２直上方向を示す線分ＢＢ’との交点から基板２１までの距離として特定される。このようにして特定されたｂ_１とｂ_２との関係は、図４（ａ）に示すように、ｂ_２＜ｂ_１となる。この厚さの差ｂ_１−ｂ_２に応じた量の導電性粒子２４２が出力電極領域２３上に偏在し、出力電極領域２３上の粒子捕捉率が大きくなる。

また、図４（ｂ）に示すように、ヘッド面２５ａの基板２１平面に対する傾斜角度がθ_２（θ_２＜θ_１）であるとする。この傾斜角度θ_２に基づいて、領域２４１ａ内の出力電極領域２３位置における異方性導電フィルム２４１の厚さｂ_３、及び、入力電極領域２２位置における異方性導電フィルム２４１の厚さｂ_４が特定される。

すなわち、ｂ_３は、基板２１平面と交角θ_２をなす直線２５ａと出力電極領域２３直上方向を示す線分ＡＡ’との交点から基板２１までの距離として特定される。また、ｂ_４は、直線２５ａと入力電極領域２２直上方向を示す線分ＢＢ’との交点から基板２１までの距離として特定される。このように特定されたｂ_３とｂ_４との関係は、この図４（ｂ）に示すように、ｂ_４＜ｂ_３となる。この厚さの差ｂ_３−ｂ_４に応じた量の導電性粒子２４２が出力電極領域２３上に偏在し、出力電極領域２３上の粒子捕捉率が大きくなる。

しかしながら、傾斜角度θ_２は傾斜角度θ_１よりも小さいため、厚さの差ｂ_３−ｂ_４は、厚さの差ｂ_１−ｂ_２よりも小さくなる。このため、図４（ｂ）に示す押圧による出力電極領域２３上の粒子捕捉率は、図４（ａ）に示す押圧による出力電極領域２３上の粒子捕捉率よりも小さくなる。このように、押圧ヘッドの傾斜角度が小さくなると、出力電極領域２３上の粒子捕捉率の増加率が低下する。

基板２１平面と入力電極領域２２側に傾斜されたヘッド面２５ａとの交差により得られる傾斜角度が小さすぎると、仮圧着後の異方性導電フィルム２４１において出力電極領域２３上の厚さと入力電極領域２２上の厚さがほぼ同じになる。この場合、導電性粒子２４２が出力電極領域２３上に充分に偏在されない。その結果、出力電極領域１２，２３の電極間における導電性粒子２４２の粒子捕捉率を向上させることができない。一方、この入力電極領域２２側への傾斜角度が大きすぎると、出力電極領域２３上での押圧が不十分となる。その結果、本圧着後、出力電極領域１２，２３の電極間において、異方性導電フィルム２４１を隙間なく充填させることができない。このため、この入力電極領域２２側への傾斜角度は、０．６°未満が好ましく、０．２〜０．４°が特に好ましい。

また、異方性導電フィルム２４１のサイズを調整した上で、仮圧着後の異方性導電フィルム２４１において出力電極領域２３上の厚さは、入力電極領域２２上の厚さよりも１５μｍ未満厚いことが好ましく、５〜１０μｍ厚いことが特に好ましい。基板２１平面と傾斜されたヘッド面２５ａとの交差により得られる入力電極領域２２側への傾斜角度とともに異方性導電フィルム２４１のサイズを調整することで、異方性導電フィルム２４１において導電性粒子２４２が出力電極領域２３上に充分に偏在可能なだけの厚さの差を得ることができる。

このような接続方法によれば、出力電極領域１２，２３の電極間の粒子捕捉率を向上させ、抵抗値が安定した導通状態が良好な接続構造体を得ることが可能となる。

電子部品は、上述のＩＣチップ１０に替えて他の電子部品であってもよい。例えば、ＬＳＩ（Large Scale Integration）チップ等、上述のＩＣチップ以外の半導体チップやチップコンデンサ等の半導体素子、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible printed circuits）等の電子部品を挙げることができる。何れの電子部品も、電極がファインピッチに形成されていることにより、電極間の導電性粒子２４２の粒子捕捉率の向上、抵抗値の安定等の効果を得ることができる。

基板２１としては、配線を有し、ＩＣチップを所定の位置に配置することで電気回路を形成する絶縁性の基板を用いることができ、例えば、ガラス基板、ガラス強化エポキシ基板等を挙げることができる。

異方性導電フィルム２４１は、膜形成樹脂、熱硬化性樹脂、潜在性硬化剤、シランカップリング剤等を含有する通常の接着剤成分に導電性粒子２４２が分散された異方性導電組成物を剥離フィルム２４３上に塗布することにより形成される。これにより、剥離フィルム２４３上に異方性導電フィルム２４１が積層されてなるフィルム積層体２４が作製される。

剥離フィルム２４３は、例えば、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methlpentene−1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）等にシリコーン等の剥離剤を塗布してなり、異方性導電フィルム２４１の乾燥を防ぐとともに、異方性導電フィルム２４１の形状を維持する。

接着剤成分に含有される膜形成樹脂としては、平均分子量が１００００〜８００００程度の樹脂が好ましい。膜形成樹脂としては、エポキシ樹脂、変形エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂等の各種の樹脂が挙げられる。中でも、膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が特に好ましい。

熱硬化性樹脂としては、常温で流動性を有していれば特に限定されず、例えば、市販のエポキシ樹脂が挙げられる。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは単独でも、２種以上の組み合わせであってもよい。

潜在性硬化剤としては、加熱硬化型、ＵＶ硬化型等の各種硬化剤が挙げられる。潜在性硬化剤は、通常では反応せず、熱、光、加圧等の用途に応じて選択される各種のトリガにより活性化し、反応を開始する。熱活性型潜在性硬化剤の活性化方法には、加熱による解離反応などで活性種（カチオンやアニオン）を生成する方法、室温付近ではエポキシ樹脂中に安定に分散しており高温でエポキシ樹脂と相溶・溶解し、硬化反応を開始する方法、モレキュラーシーブ封入タイプの硬化剤を高温で溶出して硬化反応を開始する方法、マイクロカプセルによる溶出・硬化方法等が存在する。熱活性型潜在性硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミン塩、ジシアンジアミド等や、これらの変性物があり、これらは単独でも、２種以上の混合体であってもよい。中でも、マイクロカプセル型イミダゾール系潜在性硬化剤が好適である。

シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系等が用いられる。中でも、本実施の形態では、エポキシ系シランカップリング剤が好適である。シランカップリング剤によれば、有機材料と無機材料との界面における接着性が向上される。

導電性粒子２４２としては、異方性導電フィルム２４１において使用されている公知の何れの導電性粒子が挙げられる。例えば、導電性粒子２４２としては、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、或いは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挙げることができる。

このような接続方法により、異方性導電フィルム２４１を介して基板２１とＩＣチップ１０とが接続されてなる接続構造体を得ることができる。この接続構造体では、出力電極領域１２，２３の電極間の導電性粒子２４２の数を増加させて粒子捕捉率が向上され、ＩＣチップ１０と基板２１との電極間において良好な導通が実現される。

次に、本実施の形態の接続方法の処理工程について詳細に説明する。先ず、図５（ａ）に示すように、ベース（図示せず）上に固定した基板２１上の所定の位置に、基板２１と異方性導電フィルム２４１とが対向するようにフィルム積層体２４を配置する（第１の配置工程）。

次に、図５（ｂ）に示すように、フィルム積層体２４の剥離フィルム２４３上面を押圧ヘッド２５にて僅かな圧力（例えば０．１ＭＰａ〜２ＭＰａ程度）で押圧しながら加熱する。ただし、加熱温度は、異方性導電フィルム２４１中の熱硬化性樹脂が硬化せず、接着剤成分が流動して導電性粒子２４２が出力電極領域２３上に偏在可能な程度の温度（例えば７０〜１００℃程度）とする。このような条件下での加熱押圧により、基板２１に異方性導電フィルム２４１を仮圧着させる（仮圧着工程）。この仮圧着工程では、押圧ヘッド２５を入力電極領域２２側に傾斜させて剥離フィルム２４３上面から押し当ててフィルム積層体２４を押圧する。

仮圧着工程の後、異方性導電フィルム２４１の位置合わせ状態を確認し、位置ずれ等の不具合が生じていない場合には、異方性導電フィルム２４１から剥離フィルム２４３を剥離する。そして、ＩＣチップ１０を異方性導電フィルム２４１上の所定の位置に配置する（第２の配置工程）。この第２の配置工程では、入力電極領域１１，２２、出力電極領域１２，２３がそれぞれ対向するように異方性導電フィルム２４１上にＩＣチップ１０を配置する。

続いて、図５（ｃ）に示すように、ＩＣチップ１０上面を熱加圧ヘッド（図示せず）により、例えば圧力３ＭＰａ〜５０ＭＰａ程度の圧力で加圧しながら異方性導電フィルム２４１中の熱硬化性樹脂の硬化温度以上の温度（熱硬化性樹脂の種類によっても異なるが、例えば温度１４０〜２２０℃程度）で加熱する（本圧着工程）。これにより、異方性導電フィルム２４１を介して基板２１上とＩＣチップ１０とが接続されてなる接続構造体が製造される。

なお、仮圧着工程の後、異方性導電フィルム２４１の位置合わせ状態を確認し、位置ずれ等の不具合が生じている場合には、図５（ｄ）に示すように、フィルム積層体２４を剥離して図５（ａ）の工程に戻すリペア処理を行うようにしてもよい（リペア工程）。

このように、本実施の形態の接続方法では、仮圧着工程にて、入力電極領域２２側に傾斜させたヘッド面２５ａによって異方性導電フィルム２４１の仮圧着を行う。これにより、異方性導電フィルム２４１中の出力電極領域２３上に導電性粒子２４２が偏在され、出力電極領域２３上の導電性粒子２４２数を増加させることができる。その結果、ＩＣチップ１０の本圧着後、出力電極領域１２，２３の電極間において導電性粒子２４２の粒子捕捉率が向上し、安定した導通抵抗値を有する良好な導通状態の接続構造体とすることができる。

以上、本実施の形態について説明したが、本発明が前述の実施の形態に限定されるものでないことは言うまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上述の実施の形態では、異方性導電フィルム２４１の仮圧着時、平面形状のヘッド面２５ａを有する押圧ヘッド２５を出力電極領域２３側に傾斜させてフィルム積層体２４を押圧することにより、出力電極領域２３上にのみ導電性粒子２４２を偏在化させるようにした。しかしながら、導電性粒子２４２の偏在化の態様はこれに限定されず、例えば導電性粒子２４２を複数の電極領域上に偏在化させるようにしてもよい。この場合、例えば図６（ａ）に示すように、曲面形状のヘッド面３１ａを有する押圧ヘッド３１を基板２１に対して垂直方向に降下させてフィルム積層体２４を押圧する。なお、押圧ヘッド３１のヘッド面３１ａのサイズは、特に限定されない。

これにより、異方性導電フィルム２４１における基板２１の電極が存在しない領域上の所定の位置が最も深く押し込まれる。そして、異方性導電フィルム２４１に厚さの差が生じて接着剤成分が流動し、導電性粒子２４１が入力電極領域２２上及び出力電極領域２３上へ移動する。その結果、入力電極領域２４１上及び出力電極領域２３上で導電性粒子２４２が偏在される。その後、剥離フィルム２４３を異方性導電フィルム２４１から剥離し、図６（ｂ）に示すように、ＩＣチップ１０を本圧着させることにより、入力電極領域１１，２２、出力電極領域１２，２３の何れの電極間においても導電性粒子２４２の粒子捕捉効率を向上させ、安定した導通抵抗値を有する良好な導通状態の接続構造体を得ることが可能となる。

また、例えば図７（ａ）に示すように、曲面形状の凸部からなる中央部４１１ａと平面形状の両端部４１２ａとからなるヘッド面４１ａを有する押圧ヘッド４１を基板２１に対して垂直方向に降下させてフィルム積層体２４を押圧するようにしてもよい。なお、押圧ヘッド４１のヘッド面４１ａのサイズは、特に限定されない。この例においても、異方性導電フィルム２４１における基板２１の電極が存在しない領域上の所定の位置が最も深く押し込まれる。

これにより、異方性導電フィルム２４１に厚さの差が生じて接着剤成分が流動し、導電性粒子２４１が入力電極領域２２上及び出力電極領域２３上へ移動する。その結果、入力電極領域２４１上及び出力電極領域２３上で導電性粒子２４２が偏在される。この図７に示す例では、フィルム積層体２４の押圧後、異方性導電フィルム２４１の両端部分上面を平面形状とすることが可能である。その後、剥離フィルム２４３を異方性導電フィルム２４１から剥離し、図７（ｂ）に示すように、ＩＣチップ１０を本圧着することにより、入力電極領域１１，２２、出力電極領域１２，２３の何れの電極間においても導電性粒子２４２の粒子捕捉効率を向上させることが可能となる。

また、上述の実施の形態では、基板２１の一の電極領域を出力電極領域１２，２３として説明したが、基板の一の電極領域は、このような構成に限定されず、例えば基板の幅方向或いは長手方向の中央位置に形成されるようにしてもよい。また、上述の実施の形態では、基板２１の所定の領域に他の電極領域である入力電極領域２２が形成されるようにしたが、この所定の領域には、必ずしも他の電極領域が形成される必要はない。

以下、本発明の具体的な実施例について実験結果を基に説明する。

（サンプル１）
ガラス基板とＩＣチップとを異方性導電フィルムを介して接続し、接続構造体を製造した。ガラス基板としては、入力電極が一直線上に形成されてなる入力電極領域と、この入力電極よりも平面の面積が小さい出力電極が千鳥模様で入力電極領域よりもファインピッチに形成された出力電極領域とが設けられているものを使用した。ＩＣチップとしては、このような入力電極領域と出力電極領域とが設けられているものを使用した。

ここで、ガラス基板、ＩＣチップの何れにおいても、入力電極サイズは６０μｍ×６０μｍであり、出力電極サイズは６０μｍ×２０μｍである。

剥離フィルム上に異方性導電フィルムが積層されてなるフィルム積層体を次のようにして作製した。ビスＡ型フェノキシ樹脂（ＹＰ５０、東都化成株式会社製）３０質量部、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂（ＥＰ８２８、ジャパンエポキシレジン株式会社製）３０質量部、イミダゾール系硬化剤（ＰＨＸ３９４１ＨＰ、旭化成株式会社製）４０質量部、エポキシ系シランカップリング剤（Ａ−１８７、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ株式会社製）１質量部、Ｎｉ／Ａｕメッキ樹脂粒子（平均粒径４．０μｍ）である導電性粒子（ＡＵＬ７０４、積水化学工業株式会社製）３５質量部にトルエンを加え、固形物５０ｗｔ％の異方性導電組成物を作製した。剥離フィルムである厚さ５０μｍのＰＥＴ（polyethylene terephthalate）フィルム全面にバーコータを用いてこの異方性導電組成物を塗布した。その後、８０℃のオーブンで乾燥させ、ＰＥＴフィルム上に厚さ２５μｍの異方性導電フィルムを形成し、２ｍｍ×２４ｍｍに裁断することにより、フィルム積層体を作製した。

ベース（図示せず）上に固定したガラス基板上の所定の位置にフィルム積層体を配置した。次に、フィルム積層体の剥離フィルム上面を押圧ヘッドにて圧力１ＭＰａ、温度８０℃の条件で５秒間押圧し、ガラス基板上に異方性導電フィルムを仮圧着させた。この仮圧着においては、押圧ヘッドを基板平面から基板の入力電極領域側に０．２°傾斜させてフィルム積層体の剥離フィルム上面から押し当ててフィルム積層体を押圧した。ここで、仮圧着後の異方性導電フィルムにおいて出力電極領域上の厚さが入力電極領域上の厚さよりも５μｍ厚くなるようにした。

異方性導電フィルムの仮圧着の後、異方性導電フィルムの位置合わせ状態を確認し、位置ずれ等が生じていないことを確認した。その後、フィルム積層体のＰＥＴフィルムを剥離してＩＣチップを異方性導電フィルム上に配置した。配置の際には、ガラス基板の入力電極領域とＩＣチップの入力電極領域、また、ガラス基板の出力電極領域とＩＣチップの出力電極領域とがそれぞれ対向するようにＩＣチップを配置した。

続いて、ＩＣチップ上面を熱加圧ヘッドにより、４０ＭＰａの圧力で加圧しながら異方性導電フィルム中の熱硬化性樹脂の硬化温度以上の温度（２００℃）で加熱し、異方性導電フィルムを硬化させてＩＣチップを本圧着させた。これにより、異方性導電フィルムを介してガラス基板とＩＣチップとが接続された接続構造体のサンプル１を製造した。

（サンプル２）
異方性導電フィルムの仮圧着において、押圧ヘッドをガラス基板の入力電極領域側に０．４°傾斜させ、仮圧着後の異方性導電フィルムにおいて出力電極領域上の厚さが入力電極領域上の厚さよりも１０μｍ厚くなるようにした以外は、サンプル１を製造する場合と同様に行い、接続構造体のサンプル２を製造した。

（サンプル３）
異方性導電フィルムの仮圧着において、押圧ヘッドをガラス基板の入力電極領域側に０．６°傾斜させ、仮圧着後の異方性導電フィルムにおいて出力電極領域上の厚さが入力電極領域上の厚さよりも１５μｍ厚くなるようにした以外は、サンプル１を製造する場合と同様に行い、接続構造体のサンプル３を製造した。

（サンプル４）
異方性導電フィルムの仮圧着において、押圧ヘッドを傾斜させず（ガラス基板の入力電極領域側に０°傾斜）、仮圧着後の異方性導電フィルムにおいて出力電極領域上の厚さと入力電極領域上の厚さとの差を０μｍとした以外は、サンプル１を製造する場合と同様に行い、接続構造体のサンプル４を製造した。

［粒子捕捉数の評価］
サンプル１〜４において、ガラス基板とＩＣチップとの電極間（入力電極領域の電極間、出力電極領域の電極間）における導電性粒子の粒子捕捉数の最小値（最小粒子捕捉数）を測定した。

［初期導通の評価］
サンプル１〜４について、それぞれガラス基板とＩＣチップとの電極間（入力電極領域の電極間、出力電極領域の電極間）の導通抵抗の最大値（Ω）を測定した。

サンプル１〜４における最小粒子捕捉数及び導通抵抗の結果を［表１］に示す。

この［表１］の結果に示すように、サンプル４では、押圧ヘッドを傾斜させずにフィルム積層体の剥離フィルム上面から押し当ててフィルム積層体を押圧して仮圧着を行ったことから、出力電極領域の電極間の粒子捕捉数が少なく、出力電極領域の電極間の導通抵抗の最大値（Ω）も大きく、導通状態が悪いことがわかる。

これに対し、異方性導電フィルムの仮圧着において、サンプル１、２では、押圧ヘッドを基板の入力電極領域側に０．２〜０．４°傾斜させてフィルム積層体の剥離フィルム上面から押し当ててフィルム積層体を押圧して仮圧着を行ったことから、サンプル４と比べ、出力電極領域の電極間の粒子捕捉数が大幅に増加した。また、サンプル１、２は、サンプル４と比べ、出力電極領域の電極間の導通抵抗の最大値（Ω）が大幅に減少した。すなわち、サンプル１、２は、出力電極領域において電極間の粒子捕捉率が向上し、安定した導通抵抗値を有する良好な導通状態の接続構造体であることがわかる。

また、サンプル３は、導電性粒子が出力電極領域上に偏在されたものの、仮圧着において押圧ヘッドの傾きが０．６°と大きい値であったことから、出力電極領域上に異方性導電フィルムが充填されず、得られた接続構造体の導通抵抗値がＯＰＥN（∞）となり、導通状態に不具合生じていることがわかる。

１０ＩＣチップ、１１，２２入力電極領域、１２，２３出力電極領域、２１基板、２４異方性導電フィルム、２５押圧ヘッド、２４１異方性導電フィルム、２４２導電性粒子、２４３剥離フィルム

Claims

接着剤成分に導電性粒子が分散されてなる異方性導電フィルムを介して基板と電子部品とを接続する接続方法において、
剥離フィルム上に前記異方性導電フィルムが積層されてなるフィルム積層体を前記基板と前記異方性導電フィルムとが対向するように前記基板上に配置する第１の配置工程と、
押圧ヘッドを前記剥離フィルム上面に押し当てて前記フィルム積層体を押圧することにより前記基板と前記異方性導電フィルムとを仮圧着させる仮圧着工程と、
前記剥離フィルムを前記異方性導電フィルムから剥離して前記異方性導電フィルム上に電子部品を配置する第２の配置工程と、
前記異方性導電フィルムを介して前記基板と前記電子部品とを熱圧着させる本圧着工程とを有し、
前記仮圧着工程では、前記押圧ヘッドにより、前記異方性導電フィルムにおける前記基板の一の電極領域以外の所定の領域上の位置を該異方性導電フィルムにおける該一の電極領域上の位置よりも深く押し込ませ、
前記所定の領域には、他の電極領域が設けられ、前記一の電極領域は、該他の電極領域の電極数よりも多くの電極が配列され且つ該一の電極領域の電極ピッチは、該他の電極領域の電極ピッチよりも狭小化されている接続方法。
前記仮圧着工程では、前記押圧ヘッドにより、前記異方性導電フィルムにおける前記基板の前記所定の領域の前記他の電極領域上を最も深く押し込ませる請求項１記載の接続方法。
前記一の電極領域は、複数の電極領域からなる請求項１又は２記載の接続方法。
前記押圧ヘッドのヘッド面は、平面形状であり、
前記仮圧着工程では、前記ヘッド面を前記基板の平面方向に対して前記基板の前記他の電極領域側に傾斜させた状態で前記押圧ヘッドを降下させて前記剥離フィルム上面に押し当てて前記フィルム積層体を押圧する請求項１乃至３の何れか１項記載の接続方法。
前記仮圧着工程では、前記ヘッド面を前記基板の平面方向に対して前記基板の前記他の電極領域側に０．６°未満傾斜させた状態で前記押圧ヘッドを降下させて前記剥離フィルム上面に押し当てて前記フィルム積層体を押圧する請求項４記載の接続方法。
前記仮圧着工程では、前記ヘッド面を前記基板の平面方向に対して前記基板の前記他の電極領域側に０．２°乃至０．４°傾斜させた状態で前記押圧ヘッドを前記剥離フィルム上面に押し当てて前記フィルム積層体を押圧する請求項５記載の接続方法。
前記仮圧着工程では、前記押圧ヘッドによる押圧後の異方性導電フィルムにおける前記一の電極領域上の厚さが前記他の電極領域上の厚さよりも５μｍ乃至１０μｍ厚くなる請求項６記載の接続方法。
接着剤成分に導電性粒子が分散されてなる異方性導電フィルムを介して基板と電子部品とを接続する接続方法において、
剥離フィルム上に前記異方性導電フィルムが積層されてなるフィルム積層体を前記基板と前記異方性導電フィルムとが対向するように前記基板上に配置する第１の配置工程と、
押圧ヘッドを前記剥離フィルム上面に押し当てて前記フィルム積層体を押圧することにより前記基板と前記異方性導電フィルムとを仮圧着させる仮圧着工程と、
前記剥離フィルムを前記異方性導電フィルムから剥離して前記異方性導電フィルム上に電子部品を配置する第２の配置工程と、
前記異方性導電フィルムを介して前記基板と前記電子部品とを熱圧着させる本圧着工程とを有し、
前記押圧ヘッドのヘッド面の一部又は全部は、曲面形状であり、
前記仮圧着工程では、前記押圧ヘッドにより、前記異方性導電フィルムにおける前記基板の一の電極領域以外の所定の領域上の位置を該異方性導電フィルムにおける該一の電極領域上の位置よりも深く押し込ませ、押圧ヘッド面を前記基板の平面方向に対する垂直方向に降下させて前記剥離フィルム上面に押し当てて前記フィルム積層体を押圧する接続方法。
前記所定の領域には、他の電極領域が設けられ、上記一の電極領域は、該他の電極領域の電極数よりも多くの電極が配列され且つ該一の電極領域の電極ピッチは、該他の電極領域の電極ピッチよりも狭小化されている請求項８記載の接続方法。
前記所定の領域には、他の電極領域が設けられ、
前記仮圧着工程では、前記押圧ヘッドにより、前記異方性導電フィルムにおける前記基板の前記所定の領域の前記他の電極領域上を最も深く押し込ませる請求項８又は９記載の接続方法。
前記一の電極領域は、複数の電極領域からなる請求項８乃至１０の何れか１項記載の接続方法。
接着剤成分に導電性粒子が分散されてなる異方性導電フィルムを介して基板と電子部品とを接続してなる接続構造体において、
剥離フィルム上に前記異方性導電フィルムが積層されてなるフィルム積層体を前記基板と前記異方性導電フィルムとが対向するように前記基板上に配置する第１の配置工程と、
押圧ヘッドを前記剥離フィルム上面に押し当てて前記フィルム積層体を押圧することにより前記基板と前記異方性導電フィルムとを仮圧着させる仮圧着工程と、
前記異方性導電フィルム上に電子部品を配置する第２の配置工程と、
前記異方性導電フィルムを介して前記基板と前記電子部品とを熱圧着させる本圧着工程とを有し、
前記仮圧着工程では、前記押圧ヘッドにより、前記異方性導電フィルムにおける前記基板の一の電極領域以外の所定の領域上の位置を該異方性導電フィルムにおける該一の電極領域上の位置よりも深く押し込ませ、
前記所定の領域には、他の電極領域が設けられ、前記一の電極領域は、該他の電極領域の電極数よりも多くの電極が配列され且つ該一の電極領域の電極ピッチは、該他の電極領域の電極ピッチよりも狭小化されている接続方法によって接続される接続構造体。