JP5949811B2

JP5949811B2 - 電子部品の製造方法

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Publication number: JP5949811B2
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Authority: JP
Inventors: 晋川上
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Filing date: 2014-03-04
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Description

本発明は、電子部品の製造方法及び電子部品の中間体に関する。

従来、例えば液晶ディスプレイ等の基板と、ＩＣチップ等の回路部材との接続には、接着剤中に導電粒子を分散させた異方導電性接着剤が用いられている（例えば特許文献１参照）。回路部材を基板に接続するにあたっては、例えば回路部材側の電極をフェイスダウンで基板側の電極に実装する接続方法が採用されている。かかる接続方法では、異方導電性接着剤を介して回路部材側の電極と基板側の電極とを対向させ、回路基板と基板とに圧力を付与しながら熱で異方導電性接着剤を硬化させている。

特開２００３−２５３２１７号公報

上述したような接続方法では、回路部材と基板との間の熱膨張係数の差に起因して、熱圧着によって異方導電性接着剤が硬化した後の回路部材と基板との間で収縮差が生じ、接続後の電子部品に反りが生じるという問題があった。このような問題に対し、近年では、光硬化型の異方導電性接着剤を使用し、接着剤層に光照射を行いながら低温での熱圧着を行う接続方法も開発されてきている。しかしながら、光硬化型の異方導電性接着剤を使用する場合であっても、圧力を付与したときの異方導電性接着剤の流動性を確保する（余分な樹脂を排除する）観点から一定の熱の付与も行われるため、接続後の電子部品に反りが生じる問題は依然として残存しており、反りの問題を改善できる技術が望まれている。

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、接続後の電子部品の反りを十分に低減できる電子部品の製造方法及び電子部品の中間体を提供することを目的とする。

上記課題の解決のため、本発明に係る電子部品の製造方法は、第１の電極を有する第１の回路部材と第１の電極に対応する第２の電極を有する第２の回路部材とを光硬化型の異方導電性接着剤を用いて接続する電子部品の製造方法であって、異方導電性接着剤を介して第１の回路部材を第２の回路部材に対して配置する配置工程と、異方導電性接着剤を光硬化させ、第１の回路部材の第１の電極と第２の回路部材の第２の電極とを電気的に接続する接続工程と、を備え、配置工程において、異方導電性接着剤に第１の温度で熱を付加しながら第１の電極を前記異方導電性接着剤に押し込み、接続工程において、異方導電性接着剤に第１の温度よりも低く且つ８０℃以下である第２の温度で熱を付加しながら異方導電性接着剤の光硬化を行うことを特徴としている。

この電子部品の製造方法では、配置工程において、接続工程で付加される温度よりも高い温度で異方導電性接着剤に熱を付加し、第１の電極を異方導電性接着剤に押し込むことで予め余分な樹脂を排除する。配置工程では、異方導電性接着剤は実質的に未硬化であるため、熱を付加した後の収縮に異方導電性接着剤が追従し、第１の回路部材及び第２の回路部材の反りを抑制できる。配置工程に続く接続工程では、第１の温度よりも低い第２の温度を光硬化のアシストとして付加すればよく、接続後の電子部品の反りを十分に低減できる。また、この電子部品の製造方法では、異方導電性接着剤の流動と硬化とを実質的に異なる工程に分けることができ、配置工程での熱の付加によって異方導電性接着剤の濡れ性も高められるため、異方導電性接着剤による接着力を十分に確保でき、接続後の電子部品における第１の回路部材及び第２の回路部材の剥離を抑制できる。

また、配置工程と接続工程との間に、異方導電性接着剤の温度を第２の温度以下に冷却する冷却工程を更に備えることが好ましい。冷却工程を介在させることで、異方導電性接着剤の流動と硬化とをより確実に異なる工程に分けることができる。これにより、異方導電性接着剤による接着力を一層十分に確保でき、接続後の電子部品における第１の回路部材及び第２の回路部材の剥離を好適に抑制できる。

また、配置工程において、第１の圧力を付加しながら第１の電極を異方導電性接着剤に押し込み、接続工程において、第１の圧力よりも高い第２の圧力を付加しながら異方導電性接着剤の光硬化を行うことが好ましい。これにより、接続工程において第１の回路部材と第２の回路部材との電気的な接続をより確実に実現できる。

また、配置工程において、第１の電極と第２の電極とによって異方導電性接着剤中の導電粒子が噛合されるように異方導電性接着剤への第１の電極の押し込みを行うことが好ましい。この場合、配置工程で異方導電性接着剤の余分な樹脂を予め十分に排除することができ、接続工程において第１の回路部材と第２の回路部材との電気的な接続をより確実に実現できる。

また、配置工程において、第１の電極と第２の電極との間隔が異方導電性接着剤中の導電粒子の平均粒径の０％〜２００％となるように異方導電性接着剤への第１の電極の押し込みを行うことが好ましい。この場合、配置工程で異方導電性接着剤の余分な樹脂を予め十分に排除することができ、接続工程において第１の回路部材と第２の回路部材との電気的な接続をより確実に実現できる。

また、第１の電極は、突起電極であることが好ましい。この場合、突起電極を異方導電性接着剤に押し込むことで、予め余分な樹脂を一層確実に排除できる。

また、異方導電性接着剤は、光ラジカル重合性の成分を含有する接着剤成分を含むことが好ましい。この場合、接続工程での異方導電性接着剤の硬化率が好適なものとなる。

また、本発明に係る電子部品の製造方法は、第１の電極を有する第１の回路部材と第１の電極に対応する第２の電極を有する第２の回路部材とを光硬化型の異方導電性接着剤を用いて接続する電子部品の製造方法であって、異方導電性接着剤を介して第１の回路部材を第２の回路部材に対して配置する配置工程と、異方導電性接着剤を光硬化させ、第１の回路部材の第１の電極と第２の回路部材の第２の電極とを電気的に接続する接続工程と、を備え、配置工程において、第１の電極と第２の電極との間隔が異方導電性接着剤中の導電粒子の平均粒径の０％〜２００％となるように異方導電性接着剤への第１の電極の押し込みを行うことを特徴としている。

この電子部品の製造方法では、配置工程において、第１の電極を異方導電性接着剤に押し込むことで予め余分な樹脂を排除する。配置工程では、異方導電性接着剤は実質的に未硬化であるため、熱を付加した後の収縮に異方導電性接着剤が追従し、第１の回路部材及び第２の回路部材の反りを抑制できる。配置工程に続く接続工程では、光硬化のアシストとして比較的低温の熱を付加すればよく、接続後の電子部品の反りを十分に低減できる。また、この電子部品の製造方法では、異方導電性接着剤の流動と硬化とを実質的に異なる工程に分けることができ、接続後の電子部品における第１の回路部材及び第２の回路部材の剥離を抑制できる。

また、本発明に係る電子部品の中間体は、第１の電極を有する第１の回路部材と、第１の電極に対応する第２の電極を有する第２の回路部材とが、光硬化型の異方導電性接着剤を介して配置された電子部品の中間体であって、第１の電極と第２の電極との間隔が異方導電性接着剤中の導電粒子の平均粒径の０％〜２００％となるように、未硬化状態の異方導電性接着剤に第１の電極が押し込まれていることを特徴としている。

この電子部品の中間体では、第１の電極が未硬化状態の異方導電性接着剤に押し込まれていることで予め余分な樹脂が排除されている。したがって、異方導電性接着剤を光硬化する際には、光硬化のアシストとして比較的低温の熱を付加すればよく、接続後の電子部品の反りを十分に低減できる。

本発明によれば、接続後の電子部品の反りを十分に低減できる。

本発明の一実施形態に係る電子部品の製造方法を適用して形成される電子部品の一例を示す模式的な断面図である。本発明の一実施形態に係る電子部品の製造方法における配置工程を示す模式的な断面図である。図２の後続の工程を示す模式的な断面図である。図３に後続する接続工程を示す模式的な断面図である。実施例及び比較例についての配置工程・接続工程での条件を示す図である。実施例及び比較例についての評価結果を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る電子部品の製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る電子部品の製造方法を適用して形成される電子部品の一例を示す模式的な断面図である。同図に示すように、電子部品１は、互いに対向する第１の回路部材２と第２の回路部材３とを後述の異方導電性接着剤層４の硬化物１４で接合することによって構成されている。

第１の回路部材２は、例えばＩＣチップ、ＬＳＩチップ、抵抗体チップ、コンデンサチップ等といったチップ部品である。第１の回路部材２において、第２の回路部材３と対向する面は、実装面２ａとなっている。実装面２ａには、例えば突起電極（第１の電極）５が所定の間隔で複数形成されている。第１の回路部材２の本体部６の形成材料には例えばシリコン等が用いられる。また、突起電極５の形成材料には例えばＡｕ等が用いられる。突起電極５は、異方導電性接着剤層４に含有される導電粒子７よりも変形し易くなっていることが好ましい。

第２の回路部材３は、例えば第１の回路部材２に電気的に接続される回路電極（第２の電極）８を有する部材である。第２の回路部材３は、光透過性を有する基板９を有していることが好ましい。基板９としては、例えばガラス基板、ポリイミド基板、ポリエチレンテレフタレート基板、ポリカーボネート基板、ポリエチレンナフタレート基板、ガラス強化エポキシ基板、紙フェノール基板、セラミック基板、積層板が用いられる。これらの中でも、紫外光に対する透過性に優れるガラス基板、ポリエチレンテレフタレート基板、ポリカーボネート基板、又はポリエチレンナフタレート基板を用いることが好ましい。

基板９において、第１の回路部材２と対向する面は、実装面３ａとなっている。実装面３ａには、例えば３μｍ以下の厚さで突出する回路電極８が突起電極５に対応する間隔で複数形成されている。回路電極８の表面は、例えば金、銀、錫、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金及びインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）から選ばれる１種或いは２種以上の材料で構成されている。

硬化物１４の形成に用いられる異方導電性接着剤層４は、例えば光硬化性成分を含有する接着剤成分、及び導電粒子７を含んで形成される。光硬化性成分としては、光硬化性を示す成分であれば特に限定されないが、例えばアクリレートやメタクリレート樹脂と光ラジカル発生剤を含有する光ラジカル重合系の成分や、エポキシ樹脂及びオキセタンに代表される環状エーテル化合物と光酸発生剤を含有する光カチオン重合系の成分、前述の環状エーテル化合物と光塩基発生剤を含有する光アニオン重合系の成分などの公知の重合系の成分を使用できる。これらの中でも、光ラジカル重合性の成分を含有する接着剤成分を用いることが、８０℃以下の温度での硬化率を確保できる観点から好ましい。

アクリレート及びメタクリレート樹脂としては、例えばエポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエーテルアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー等の光重合性オリゴマーや、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリアルキレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールアクリレート等の光重合性多官能アクリレートモノマーなどのアクリル酸エステル、及びこれらと類似したメタクリル酸エステル等に代表される光重合型の樹脂が挙げられる。必要に応じてこれらの樹脂を単独あるいは混合して用いてもよい。接着剤硬化物の硬化収縮を抑制して柔軟性を与えるためには、ウレタンアクリレートオリゴマーを配合することが好ましい。

また、上述した光重合性オリゴマーは高粘度であるため、粘度調整のために低粘度の光重合性多官能アクリレートモノマー等のモノマーを配合することが好ましい。環状エーテル化合物としては、例えばエポキシ系樹脂及びオキセタン化合物が好適に使用できる。エポキシ系樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ノボラック型、脂環式等の液状又は固形のエポキシ樹脂を好適に使用できる。特に、脂環式エポキシ樹脂を使用した場合、紫外線照射で硬化させるときの硬化速度を上げることが可能となる。

オキセタン化合物としては、例えばキシリレンジオキセタン、３−エチル−３−（ヒドロキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（ヘキシルオキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタンビス｛［１−エチル（３−オキセタニル）］メチル｝エーテルを使用できる。

光ラジカル発生剤としては、ベンゾインエチルエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル等のベンゾインエーテル、ベンジル、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のベンジルケタール、ベンゾフェノン、アセトフェノン等のケトン類及びその誘導体、チオキサントン類、ビイミダゾール類などが挙げられる。これらの光開始剤に、必要に応じてアミン類、イオウ化合物、リン化合物等の増感剤を任意の比で添加してもよい。この際、用いる光源の波長や所望の硬化特性等に応じて最適な光ラジカル発生剤を選択する必要がある。

光塩基発生剤は、紫外線や可視光などの光照射によって分子構造が変化し、或いは分子内で開裂が起こることによって、速やかに１種類以上の塩基性物質又は塩基性物質に類似する物質を生成する化合物である。ここでいう塩基性物質は、１級アミン類、２級アミン類、３級アミン類、並びにこれらのアミン類が１分子中に２個以上存在するポリアミン類及びその誘導体、イミダゾール類、ピリジン類、モルホリン類及びその誘導体である。また、２種類以上の光照射によって塩基性物質を発生する化合物を併用してもよい。

また、α−アミノアセトフェノン骨格を有する化合物を好適に用いることができる。当該骨格を有する化合物は、分子中にベンゾインエーテル結合を有しているため、光照射によって分子内で容易に開裂し、これが塩基性物質として作用する。α−アミノアセトフェノン骨格を有する化合物の具体例としては、（４−モルホリノベンゾイル）−１−ベンジル−１−ジメチルアミノプロパン（ＢＡＳＦ社製：イルガキュア３６９）や、４−（メチルチオベンゾイル）−１−メチル−１−モルホリノエタン（ＢＡＳＦ社製：イルガキュア９０７）などの市販の化合物、又はその溶液が挙げられる。

光酸発生剤は、光照射によって酸を発生する化合物であれば、特に制限無く公知の化合物を使用することができる。光酸発生剤としては、例えばアリールジアゾニウム塩誘導体、ジアリールヨードニウム塩誘導体、トリアリールスルホニウム塩誘導体、トリアルキルスルホニウム塩誘導体、アリールジアルキルスルホニウム塩誘導体、トリアリールセレノニウム塩誘導体、トリアリールスルホキソニウム塩誘導体、アリーロキシジアリールスルホキソニウム塩誘導体、ジアルキルフェナシルスルホニウム塩誘導体等のオニウム塩や、鉄−アレーン錯体を用いることができる。

また、トリアリールシリルパーオキサイド誘導体、アシルシラン誘導体、α−スルホニロキシケトン誘導体、α−ヒドロキシメチルベンゾイン誘導体、ニトロベンジルエステル誘導体、α−スルホニルアセトフェノン誘導体など、光照射又は加熱によって有機酸を発生する化合物を使用することができる。特に、光照射又は加熱時の酸発生効率の観点から、旭電化工業株式会社製アデカオプトマーＳＰシリーズ、旭電化工業株式会社製アデカオプトンＣＰシリーズ、ＵｎｉｏｎＣａｒｂｉｄｅ社製ＣｙｒａｃｕｒｅＵＶＩシリーズ、ＢＡＳＦ社製Ｉｒｇａｃｕｒｅシリーズを用いることが好ましい。さらに、必要に応じて、アントラセンやチオキサントン誘導体に代表される公知の一重項増感剤や三重項増感剤を併用できる。

光ラジカル発生剤、光塩基発生剤、及び光酸発生剤の配合量は、接着剤組成物１００重量％中、０．０１重量部〜３０重量部で配合することが好ましい。０．０１重量部未満では硬化不足となり、接着力が低下するおそれがある。また、３０重量部を超えると、比較的低分子量物が多くなるため、これらの成分が異方導電性接着剤層４の表面に染み出して接着力が低下するおそれがある。

また、光ラジカル発生剤、光塩基発生剤、及び光酸発生剤の中には、熱により反応が開始するものが存在する。本実施形態においては、これらの反応開始温度が配置工程の温度より高いことが好ましい。このような観点で適宜、光ラジカル発生剤、光塩基発生剤、及び光酸発生剤を選択したり、必要に応じて配置工程温度を調整したりすることができる。

電子部品１において、例えば導電粒子７は、図１に示すように、僅かに扁平に変形しつつ、第１の回路部材２の突起電極５と第２の回路部材３の回路電極８とに食い込むようにして突起電極５と回路電極８との間に介在している。これにより、第１の回路部材２の突起電極５と第２の回路部材３の回路電極８との間の電気的な接続が実現されると同時に、突起電極５，５間の電気的な絶縁及び回路電極８，８間の電気的な絶縁が実現されている。

導電粒子７としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、はんだ等の金属粒子、カーボン粒子などが挙げられる。また、導電粒子７は、ガラス、セラミック、プラスチック等の非導電性材料からなる核体粒子と、該核体粒子を被覆する金属、金属粒子、カーボン等の導電層と、を有する複合粒子であってもよい。金属粒子は、銅粒子及び銅粒子を被覆する銀層を有する粒子であってもよい。複合粒子の核体粒子は、好ましくはプラスチック粒子である。

上記プラスチック粒子を核体粒子とする複合粒子は、加熱及び加圧によって変形する変形性を有するので、第１の回路部材２と第２の回路部材３とを接続する際に、導電粒子７と突起電極５及び回路電極８との接触面積を増加させることができる。このため、これらの複合粒子を導電粒子７として含有する接着剤組成物によれば、接続信頼性の点でより一層優れる接続体が得られる。

導電粒子７と、その表面の少なくとも一部を被覆する絶縁層又は絶縁性粒子とを有する絶縁被覆導電性粒子を、導電粒子７として使用してもよい。絶縁層は、ハイブリダイゼーション等の方法により設けることができる。絶縁層又は絶縁性粒子は、例えば高分子樹脂等の絶縁性材料から形成される。このような絶縁被覆導電性粒子を用いることで、隣接する導電粒子７同士による短絡が生じにくくなる。導電粒子７の平均粒径は、良好な分散性及び導電性を得る観点から、１μｍ〜１８μｍであることが好ましい。

導電粒子７は、接着剤成分１００体積に対して、例えば０．１〜５０体積％、より好ましくは０．１〜１０体積％の範囲で用途により適宜配合される。これにより、突起電極５と回路電極８との間に十分な数の導電粒子７を介在させることができる。

また、異方導電性接着剤層４には、熱可塑性樹脂を含有させることができる。熱可塑性樹脂としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ（メタ）アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂から選ばれる１種又は２種以上の樹脂が挙げられる。また、本発明の効果を阻害しない範囲で、各種添加剤やフィラーを異方導電性接着剤層４に含有させてもよい。

異方導電性接着剤層４は、配置工程の温度において第１の回路部材２の突起電極５を押し込むのに充分な流動性を有することが必要である。配置工程の温度にあわせ、例えば異方導電性接着剤層４に含まれるアクリレート樹脂、メタクリレート樹脂、環状エーテル化合物、及び熱可塑性樹脂の種類や配合量を調整することによって流動性を調整することができる。

また、異方導電性接着剤層４の厚みは、例えば２μｍ〜５０μｍであることが好ましい。異方導電性接着剤層４の厚みが２μｍ未満の場合、第１の回路部材２と第２の回路部材３との間の異方導電性接着剤層４が充填不足となるおそれがある。一方、異方導電性接着剤層４の厚みが５０μｍを超えると、第１の回路部材２と第２の回路部材３との間の導通の確保が困難となるおそれがある。このような厚みの異方導電性接着剤層４は、例えば異方導電性フィルムを用いることで容易に形成できる。異方導電性フィルムは、例えば塗工装置を用いて支持フィルム上に異方導電性接着剤を塗布し、これを熱風などで乾燥させることによって形成できる。

次に、上述した電子部品１の製造方法について説明する。

電子部品１の形成にあたっては、ステージ（不図示）上に第２の回路部材３を載置し、まず、図２に示すように、第２の回路部材３の実装面３ａ側に異方導電性接着剤層４を配置する。異方導電性接着剤層４の配置は、異方導電性フィルムのラミネートによって実施してもよく、異方導電性ペーストの塗布によって実施してもよい。

次に、突起電極５と回路電極８とが対向するように第１の回路部材２と第２の回路部材３との位置合わせを行い、異方導電性接着剤層４を挟んで第１の回路部材２を第２の回路部材３上に積層する（配置工程）。この配置工程では、図３に示すように、異方導電性接着剤層４に対して第１の温度Ｔ１で熱を付加しながら、第１の回路部材２を第２の回路部材３側に第１の圧力Ｐ１で加圧し、突起電極５を異方導電性接着剤層４に対して押し込む。第１の温度Ｔ１は、例えば８０℃〜１３０℃、好ましくは９０℃〜１１０℃に設定され、第１の圧力Ｐ１は、例えば１０ＭＰａに設定される。加熱・加圧の時間は、例えば０．５秒〜２０秒に設定される。

第１の温度Ｔ１での熱の付加により、異方導電性接着剤層４は、実質的に未硬化の状態で流動性を有することとなり、第１の圧力Ｐ１の付加により突起電極５が押し込まれることで異方導電性接着剤層４中の余分な樹脂が排除される。このとき、突起電極５と回路電極８とによって異方導電性接着剤層４中の導電粒子７が噛合される（突起電極５と回路電極８とが導通する）ように異方導電性接着剤層４への突起電極５の押し込みを行うことが好適である。したがって、第１の圧力Ｐ１は、第１の温度Ｔ１により異方導電性接着剤層４が有する流動性を参考に適宜調整すればよい。これにより、実質的に未硬化状態の異方導電性接着剤層４に突起電極５が押し込まれた電子部品の中間体Ｓが形成される。

突起電極５の押し込み量に関しては、必ずしも突起電極５と回路電極８との間に位置する導電粒子７が突起電極５及び回路電極８に接触していなくてもよく、突起電極５と回路電極８とが一定の間隔以下に近接していればよい。より具体的には、突起電極５と回路電極８との間隔（突起電極５の先端面と回路電極８の先端面との間の距離、すなわち、導電粒子７を噛合する面と面との間の距離）が異方導電性接着剤層４中の導電粒子７の平均粒径の０％〜２００％程度となっていればよい。突起電極５が異方導電性接着剤層４に含有される導電粒子７よりも変形し易い場合、突起電極５と回路電極８との間隔が異方導電性接着剤層４中の導電粒子７の平均粒径の１００％未満となっているときには、導電粒子７が扁平な状態に変形すると共に、その少なくとも一部が突起電極５に埋没した状態となる。

配置工程の後、電子部品の中間体Ｓにおける異方導電性接着剤層４の冷却（冷却工程）を行うことが好ましい。冷却工程では、後述する接続工程において異方導電性接着剤層４に付加する第２の温度Ｔ２よりも低い温度となるように異方導電性接着剤層４を冷却する。この温度は、例えば室温（２０℃程度）であることが好適である。

冷却工程の後、電子部品の中間体Ｓにおける異方導電性接着剤層４を光硬化させ、第１の回路部材２の突起電極５と第２の回路部材３の回路電極８とを電気的に接続する（接続工程）。接続工程では、図４に示すように、異方導電性接着剤層４に対して第２の温度Ｔ２で熱を付加しながら、第１の回路部材２を第２の回路部材３側に第２の圧力Ｐ２で加圧する。また、第２の回路部材３側から紫外光等の光を照射し、異方導電性接着剤層４の硬化を行う。これにより、図１に示した電子部品１が得られる。

第２の温度Ｔ２は、第１の温度Ｔ１に比べて低く、例えば５０℃に設定される。第２の温度Ｔ２は、７０℃以下であることが好ましく、６０℃以下であることが更に好ましい。また、第２の温度Ｔ２は、２０℃以上であることが好ましい。また、第２の圧力Ｐ２は、第１の圧力Ｐ１に比べて高くしてもよく、例えば２０ＭＰａ〜１００ＭＰａに設定される。光照射の強度は、例えば５０ｍＪ／ｃｍ^２〜２０００ｍＪ／ｃｍ^２に設定される。加熱・加圧・光照射の時間は、例えば５秒に設定される。なお、接続工程においては、ステージによる第２の回路部材３の加熱（バックアップ加熱）を実施してもよい。バックアップ加熱の温度は、第２の温度Ｔ２と同程度の温度或いは僅かに低い温度であればよく、例えば４０℃に設定される。また、異方導電性接着剤層４への光の照射は、第１の回路部材２及び第２の回路部材３の側方から行ってもよく、第１の回路部材２が光透過性を有している場合には第１の回路部材２側から行ってもよい。

以上説明したように、この電子部品の製造方法では、配置工程において、接続工程で付加される第２の温度Ｔ２よりも高い第１の温度Ｔ１で異方導電性接着剤層４に熱を付加し、突起電極５を異方導電性接着剤層４に押し込むことで予め余分な樹脂を排除している。配置工程では、異方導電性接着剤層４は実質的に未硬化であるため、熱を付加した後の収縮に異方導電性接着剤層４が追従し、第１の回路部材２及び第２の回路部材３の反りを抑制できる。配置工程に続く接続工程では、第１の温度Ｔ１よりも低い第２の温度Ｔ２を光硬化のアシストとして付加すればよく、接続後の電子部品１の反りを十分に低減できる。

また、この電子部品の製造方法では、異方導電性接着剤層４の流動性を得るための加熱と、異方導電性接着剤層４の硬化とが実質的にそれぞれ別の工程で実施され、さらに、配置工程での熱の付加によって異方導電性接着剤層４の濡れ性も高められるため、異方導電性接着剤層４による接着力を十分に確保できる。したがって、接続後の電子部品１における第１の回路部材２及び第２の回路部材３の剥離を抑制できる。

また、この電子部品の製造方法では、配置工程と接続工程との間に、異方導電性接着剤層４の温度を第２の温度Ｔ２以下に冷却する冷却工程を備えている。かかる冷却工程を介在させることで、異方導電性接着剤層４の流動と硬化とをより確実に異なる工程に分けることができる。これにより、異方導電性接着剤層４による接着力を一層十分に確保でき、接続後の電子部品１における第１の回路部材２及び第２の回路部材３の剥離を好適に抑制できる。

また、この電子部品の製造方法では、配置工程において、第１の圧力Ｐ１を付加しながら突起電極５を異方導電性接着剤層４に押し込み、接続工程において、第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２を付加しながら異方導電性接着剤層４の光硬化を行っている。このように、接続工程において第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２を付加することにより、異方導電性接着剤層４の硬化時に突起電極５と回路電極８とによって導電粒子７が噛合した状態が維持され、第１の回路部材２と第２の回路部材３との電気的な接続をより確実に実現できる。

また、この電子部品の製造方法では、配置工程において、突起電極５と回路電極８とによって異方導電性接着剤層４中の導電粒子７が噛合されるように異方導電性接着剤層４への突起電極５の押し込みが行われ、突起電極５と回路電極８との間隔が異方導電性接着剤層４中の導電粒子７の平均粒径の０％〜２００％となっている。これにより、配置工程で異方導電性接着剤層４の余分な樹脂を予め十分に排除することができ、接続工程において第１の回路部材２と第２の回路部材３との電気的な接続をより確実に実現できる。

さらに、この電子部品の製造方法では、接続工程においてバックアップ加熱を行っている。このようなバックアップ加熱により、異方導電性接着剤層４の硬化時の第１の回路部材２と第２の回路部材３との間の温度差を軽減することができ、電子部品１の反りを一層抑制できる。また、当該バックアップ加熱の温度は、第２の温度Ｔ２に応じて比較的低温にすることができるので、余分な熱履歴が加わることを回避でき、第２の回路部材３の基板９にうねり等の変形が生じることを抑制できる。このことは、基板９が薄い場合やプラスチック基板等である場合に特に有意である。

また、電子部品の中間体Ｓは、突起電極５と回路電極８との間隔が異方導電性接着剤層４中の導電粒子７の平均粒径の０％〜２００％となるように、未硬化状態の異方導電性接着剤層４に突起電極５が押し込まれることで形成されている。かかる電子部品の中間体Ｓでは、突起電極５が実質的に未硬化状態の異方導電性接着剤層４に押し込まれていることで予め余分な樹脂が排除されている。したがって、異方導電性接着剤層４を光硬化する際には、光硬化のアシストとして比較的低温の熱を付加すればよく、接続後の電子部品１の反りを十分に低減できる。

続いて、当該電子部品の製造方法の実施例について説明する。
［異方導電性接着剤の作製］
（フィルム状接着剤Ａ−１）

硬化性成分として、ラジカル重合性化合物であるＵＡ５５００（根上工業株式会社製：２５質量部）及びＭ３１３（新中村化学工業株式会社製：２５質量部）と、光ラジカル重合開始剤であるイルガキュアＯＸＥ０２（ＢＡＳＦ社製：３質量部）とを用いた。バインダとして、フェノキシ樹脂ＹＰ−７０（東都化成株式会社製：５０質量部）を用いた。また、ポリスチレンを核とする粒子の表面に厚み０．２μｍのニッケル層を設け、このニッケル層の外側に厚み０．０２μｍの金属層を設けることにより、平均粒径３μｍ、比重２．５の導電粒子を作製し、４０質量部を用いた。各成分を配合し、厚み４０μｍのＰＥＴフィルムに塗工装置を用いて塗布し、７０℃、５分の熱風乾燥によって厚みが２０μｍのフィルム状接着剤Ａ−１を得た。
［配置工程］

上記製法により得たフィルム状接着剤を、ガラス基板（コーニング＃１７３７、外形３８ｍｍ×２８ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、表面にＩＴＯ（酸化インジウム錫）配線パターン（パターン幅５０μｍ、ピッチ５０μｍ）を有するもの）に２ｍｍ×２０ｍｍの大きさでＰＥＴフィルムから転写した。次に、ＩＣチップ（外形１．７ｍｍ×１７．２ｍｍ、厚さ０．５５ｍｍ、バンプの大きさ５０μｍ×５０μｍ、バンプのピッチ５０μｍ）を図５に示す条件（温度、圧力、時間）で加熱加圧し、ＩＣチップをガラス基板に仮搭載した。この工程ではフィルム状接着剤への紫外線の照射は行わず、フィルム状接着剤は未硬化の状態である。
［接続工程］

ＩＣチップの仮搭載の後、紫外線照射装置である高圧水銀灯により、紫外線（波長３６５ｎｍ、強度１０００ｍＪ/ｃｍ^２）をガラス基板裏面からフィルム状接着剤に向けて照射し、図５に示す条件（温度、時間）で８０ＭＰａ（バンプ面積換算）の荷重をかけてＩＣチップとガラス基板との接続を行った。
［実施例及び比較例の評価］

実施例１及び２は、いずれもフィルム状接着剤Ａ−１を用い、配置工程での温度が接続工程での温度よりも高くなるように設定した。比較例１は、配置工程の温度と接続工程での温度とが同程度になるように設定した。比較例２及び３は、いずれも接続工程の温度が８０℃を超えるように設定した。これらの実施例及び比較例につき、接続後の電子部品におけるガラス基板の反り量、電子部品の接続抵抗、及び異方導電性接着剤層の硬化率の各項目をそれぞれ評価した。

ガラス基板の反り量は、接触式表面粗さ計を用いて測定した。反り量の測定箇所は、ガラス基板におけるＩＣチップ実装部の裏面側（ＩＴＯ基板の回路が設けられた面の反対面側）とした。また、接続抵抗の測定では、まず電子部品を温度サイクル槽中に配置し、温度サイクル試験を実施した。１サイクルでは１４０℃で３０分間の保持した後１００℃で３０分間し、これを５００サイクル繰り返した。温度サイクル試験後、電子部品の接続部分（突起電極と回路電極との間）の電気抵抗値を４端子測定法に従ってマルチメータで測定した。

硬化率の測定では、電子部品をせん断してＩＣチップとガラス基板とを分離し、ＩＣチップ側若しくはガラス基板側に付着している硬化後の異方導電性接着剤層を採取して赤外線スペクトルを測定した。そして、硬化前のフィルム状接着剤における赤外線吸収スペクトルのビニル基及びエポキシ基のシグナル強度の面積と、硬化後の異方導電性接着剤層における赤外線吸収スペクトルのビニル基及びエポキシ基のシグナル強度の面積との商を硬化率とした。

図６は、その評価結果を示す図である。同図に示すように、配置工程での温度が接続工程での温度よりも高い実施例１及び２では、反り量が２μｍ程度、接続抵抗が１Ω程度といずれも小さく、硬化率も良好であった。配置工程の温度と接続工程での温度とが同程度の比較例１では、反り量は１．４μｍ程度に抑えられているが、接続抵抗が１００Ω以上となった。一方、接続工程の温度が８０℃を超える比較例２及び３では、反り量が１０μｍ以上なった。以上の結果から、本発明の手法により、電子部品の接続抵抗を良好に保ちつつ、ガラス基板の反り量を十分に低減できることが確認できた。

１…電子部品、２…第１の回路部材、３…第２の回路部材、４…異方導電性接着剤層、５…突起電極（第１の電極）、７…導電粒子、８…回路電極（第２の電極）、Ｓ…電子部品の中間体。

Claims

第１の電極を有する第１の回路部材と前記第１の電極に対応する第２の電極を有する第２の回路部材とを光硬化型の異方導電性接着剤を用いて接続する電子部品の製造方法であって、
前記異方導電性接着剤を介して前記第１の回路部材を前記第２の回路部材に対して配置する配置工程と、
前記異方導電性接着剤を光硬化させ、前記第１の回路部材の前記第１の電極と前記第２の回路部材の前記第２の電極とを電気的に接続する接続工程と、を備え、
前記配置工程において、前記異方導電性接着剤に第１の温度で熱を付加し且つ第１の圧力を付加しながら前記第１の電極を前記異方導電性接着剤に押し込み、
前記接続工程において、前記異方導電性接着剤に前記第１の温度よりも低く且つ８０℃以下である第２の温度で熱を付加し且つ前記第１の圧力よりも高い第２の圧力を付加しながら前記異方導電性接着剤の光硬化を行う電子部品の製造方法。
前記配置工程と前記接続工程との間に、前記異方導電性接着剤の温度を前記第２の温度以下に冷却する冷却工程を更に備える請求項１記載の電子部品の製造方法。
前記配置工程において、前記第１の電極と前記第２の電極とによって前記異方導電性接着剤中の導電粒子が噛合されるように前記異方導電性接着剤への前記第１の電極の押し込みを行う請求項１又は２記載の電子部品の製造方法。
前記配置工程において、前記第１の電極と前記第２の電極との間隔が前記異方導電性接着剤中の導電粒子の平均粒径の０％〜２００％となるように前記異方導電性接着剤への前記第１の電極の押し込みを行う請求項１又は２記載の電子部品の製造方法。
前記第１の電極は、突起電極である請求項１〜４のいずれか一項記載の電子部品の製造方法。
前記異方導電性接着剤は、光ラジカル重合性の成分を含有する接着剤成分を含む請求項１〜５のいずれか一項記載の電子部品の製造方法。