JP6106366B2 - 異方性導電材料を用いた接続方法 - Google Patents

Description

本発明は、異方性導電材料を用いた接続方法及び異方性導電接合体に関する。

従来より、電子部品を基板と接続する手段として、導電性粒子が分散された熱硬化性樹脂を剥離フィルムに塗布したテープ状の接続材料（例えば、異方性導電フィルム（ＡＣＦ；Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）などの異方性導電材料）が用いられている。

この異方性導電材料は、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。

異方性導電材料を用いた異方性導電接続の一般的な方法を図１Ａ〜図１Ｄに示す。まず、端子２を有する第１の電子部品１を用意する（図１Ａ）。次に、第１の電子部品１上に、導電性粒子４を有する異方性導電フィルム３を載せる。続いて、異方性導電フィルム３上に、端子６を有する第２の電子部品５を載せる（図１Ｂ）。続いて、緩衝材７を介して第２の電子部品５を加熱装置としての加熱押圧部材８により加熱及び押圧する（図１Ｃ）。そうすることにより、端子２と端子６とが導電性粒子４を介して接続され、第１の電子部品１と第２の電子部品５とが異方性導電接続される（図１Ｄ）。

しかし、前記加熱装置の熱は、電子部品に均一に伝わるものではない。特に、電子部品の端部は、前記電子部品の中央部よりも前記加熱装置の熱が伝わりにくい。その結果、端部において導電性粒子の潰れが不十分となるとともに、抵抗値が経時で高くなるという問題がある。

そこで、熱伝導率の異なるヘッドを用いて異方性導電接続させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この提案の技術では、熱伝導率の異なる前記ヘッドを電子部品に直接押し当てて加熱していることから、押し当てる圧力が不均一になりやすく、局所的に高い圧力が掛かる結果、電子部品の破損、及び変形が生じやすいという問題がある。
一方、前記提案の技術において、加熱及び押圧の際の圧力を均一にするために緩衝材を用いることも考えられるが、この場合、熱の不均一の問題は解消されない。

したがって、電子部品の破損及び変形を生じず、かつ電子部品の中央部及び端部間で加熱のムラが生じず、更には端部における導電性粒子の潰れ不足を抑制し、経時においても優れた抵抗値を有する異方性導電接合体を得ることができる接続方法の提供が求められているのが現状である。

特開２００６−０４９７３９号公報

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、電子部品の破損及び変形を生じず、かつ電子部品の中央部及び端部間で加熱のムラが生じず、更には端部における導電性粒子の潰れ不足を抑制し、経時においても優れた抵抗値を有する異方性導電接合体を得ることができる接続方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 第１の電子部品の端子と第２の電子部品の端子とを異方性導電接続させる接続方法であって、
前記第１の電子部品の前記端子上に、導電性粒子を含有する異方性導電フィルムと、前記第２の電子部品と、第１の領域及び前記第１の領域の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する第２の領域を有する緩衝材とをこの順で配置する配置工程と、
前記配置工程により配置された前記緩衝材を介して前記第２の電子部品を加熱押圧部材により加熱及び押圧する加熱押圧工程とを含み、
前記配置工程において、前記第１の領域が前記第２の電子部品の長手方向における中央部に配置され、前記第２の領域が前記第２の電子部品の長手方向における両端部に配置されることを特徴とする接続方法である。
＜２＞ 第２の電子部品と緩衝材との接触面かつ前記第２の電子部品の長手方向において、第１の領域が占める長さ（Ｘ_ｌ）と第２の領域が占める長さ（Ｙ_ｌ）との比（Ｘ_ｌ：Ｙ_ｌ）が、１０：９０：〜８０：２０である前記＜１＞に記載の接続方法である。
＜３＞ 第１の領域の平均厚み（Ｘ_ｔ）と第２の領域の平均厚み（Ｙ_ｔ）との比（Ｘ_ｔ：Ｙ_ｔ）が、１：１〜７：１である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の接続方法である。
＜４＞ 第１の領域の平均厚み（Ｘ_ｔ）と第２の領域の平均厚み（Ｙ_ｔ）との差（Ｘ_ｔ−Ｙ_ｔ）が、０μｍ〜３００μｍである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の接続方法である。
＜５＞ 第２の領域の熱伝導率（Ｙ_λ）と第１の領域の熱伝導率（Ｘ_λ）との差（Ｙ_λ−Ｘ_λ）が、０．０６０Ｗ／ｍ・Ｋ〜０．８１６Ｗ／ｍ・Ｋである前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の接続方法である。
＜６＞ 第１の電子部品が、端子を有するガラス基板及び端子を有するフレキシブル基板のいずれかであり、第２の電子部品が、端子を有するフレキシブル基板及びＩＣのいずれかである前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の接続方法である。
＜７＞ 前記＜１＞から＜６＞の接続方法により製造されることを特徴とする異方性導電接合体である。

本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、電子部品の破損及び変形を生じず、かつ電子部品の中央部及び端部間で加熱のムラが生じず、更には端部における導電性粒子の潰れ不足を抑制し、経時においても優れた抵抗値を有する異方性導電接合体を得ることができる接続方法を提供することができる。

図１Ａは、従来の異方性導電接続の一例を説明するための概略断面図である（その１）。 図１Ｂは、従来の異方性導電接続の一例を説明するための概略断面図である（その２）。 図１Ｃは、従来の異方性導電接続の一例を説明するための概略断面図である（その３）。 図１Ｄは、従来の異方性導電接続の一例を説明するための概略断面図である（その４）。 図２Ａは、緩衝材の一例を示す概略上面図である。 図２Ｂは、図２Ａに示す緩衝材の概略断面図である。 図３Ａは、緩衝材の一例を示す概略上面図である。 図３Ｂは、図３Ａに示す緩衝材の概略断面図である。 図４Ａは、緩衝材の一例を示す概略上面図である。 図４Ｂは、図４Ａに示す緩衝材の概略断面図である。 図５Ａは、緩衝材の一例を示す概略上面図である。 図５Ｂは、図５Ａに示す緩衝材の概略断面図である。

（接続方法及び異方性導電接合体）
本発明の接続方法は、少なくとも配置工程と、加熱押圧工程とを含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
前記接続方法は、第１の電子部品の端子と第２の電子部品の端子とを異方性導電接続させる接続方法である。
本発明の異方性導電接合体は、本発明の前記接続方法により製造される。
以下、前記接続方法の説明を通じて、前記異方性導電接合体についても説明する。

＜配置工程＞
前記配置工程としては、前記第１の電子部品の前記端子上に、導電性粒子を含有する異方性導電フィルムと、前記第２の電子部品と、緩衝材とをこの順で配置する工程であれば、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。
前記緩衝材は、第１の領域と、前記第１の領域の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する第２の領域とを有する。
前記配置工程において、前記第１の領域は前記第２の電子部品の長手方向における中央部に配置され、前記第２の領域は前記第２の電子部品の長手方向における両端部に配置される。

−第１の電子部品−
前記第１の電子部品としては、端子を有し、前記異方性導電フィルムを用いた異方性導電接続の対象となる電子部品であれば、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、端子を有するガラス基板、端子を有するプラスチック基板などが挙げられる。
前記端子を有するガラス基板としては、例えば、ＩＴＯガラス基板、非結晶ＩＴＯガラス基板、ＩＺＯガラス基板、その他ガラスパターン基板などが挙げられる。これらの中でも、ＩＴＯガラス非結晶ＩＴＯガラス基板、ＩＺＯガラス基板が好ましい。
前記端子を有するプラスチック基板の材質、構造としては、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、端子を有するリジット基板、端子を有するフレキシブル基板などが挙げられる。

−第２の電子部品−
前記第２の電子部品としては、端子を有し、前記異方性導電材料を用いた異方性導電接続の対象となる電子部品であれば、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、前記第１の電子部品で例示した各種基板、ＩＣ、ＴＡＢテープ、液晶パネルなどが挙げられる。前記ＩＣとしては、例えば、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）における液晶画面制御用ＩＣチップなどが挙げられる。
前記第２の電子部品の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、上面から見た場合に、長方形、正方形などが挙げられる。
前記接続方法に好適な前記第２の電子部品の形状としては、長方形であって、長手方向の長さ（Ａ）と短手方向の長さ（Ｂ）との比（Ａ：Ｂ）が、２：１〜１０：１である。このような前記第２の電子部品は、従来の接続方法の場合、加熱押圧の際の加熱のムラが中央部と端部とで特に生じ易いため、本発明の前記接続方法には特に好適である。

前記第１の電子部品と前記第２の電子部品との組合せとしては、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、Ｆｌｅｘ−ｏｎ−Ｇｌａｓｓ（フレックスオンガラス、ＦＯＧ）、Ｃｈｉｐ−ｏｎ−Ｇｌａｓｓ（チップオンガラス、ＣＯＧ）、Ｃｈｉｐ−ｏｎ−Ｆｌｅｘ（チップオンフレックス、ＣＯＦ）、Ｆｌｅｘ−ｏｎ−Ｂｏａｒｄ（フレックスオンボード、ＦＯＢ）、Ｆｌｅｘ−ｏｎ−Ｆｌｅｘ（フレックスオンフレックス、ＦＯＦ）などの各種実装方法に応じた電子部品の組合せが挙げられる。

−異方性導電フィルム−
前記異方性導電フィルムとしては、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、導電性粒子を少なくとも含有し、好ましくは膜形成樹脂と、硬化性樹脂と、硬化剤とを含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する異方性導電フィルムなどが挙げられる。

−−導電性粒子−−
前記導電性粒子としては、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、ニッケル粒子、金被覆ニッケル粒子、樹脂コアをＮｉで被覆した樹脂粒子、樹脂コアをＮｉで被覆し、更に最表面をＡｕで被覆した樹脂粒子などが挙げられる。

−−膜形成樹脂−−
前記膜形成樹脂としては、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、フェノキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ブタジエン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。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。これらの中でも、フェノキシ樹脂が特に好ましい。

−−硬化性樹脂−−
前記硬化性樹脂としては、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、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂などが挙げられる。

−−−エポキシ樹脂−−−
前記エポキシ樹脂としては、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、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、それらの変性エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。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。

−−−アクリレート樹脂−−−
前記アクリレート樹脂としては、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、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス［４−（アクリロキシメトキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（アクリロキシエトキシ）フェニル］プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。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。
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。

−−硬化剤−−
前記硬化性樹脂は、硬化剤と併用するのが好ましい。前記硬化剤としては、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、２−エチル４−メチルイミダゾールに代表されるイミダゾール類；ラウロイルパーオキサイド、ブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、ベンゾイルパーオキサイド等の有機過酸化物；有機アミン類等のアニオン系硬化剤；スルホニウム塩、オニウム塩、アルミニウムキレート剤等のカチオン系硬化剤などが挙げられる。
これらの中でも、エポキシ樹脂とイミダゾール系潜在性硬化剤の組み合わせ、アクリレート樹脂と有機過酸化物系硬化剤の組み合わせが特に好ましい。

−−その他の成分−−
前記その他の成分としては、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、シランカップリング剤、充填剤、軟化剤、硬化促進剤、老化防止剤、着色剤（顔料、染料）、有機溶剤、イオンキャッチャー剤などが挙げられる。前記その他の成分の添加量は、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。

前記異方性導電フィルムの厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

−緩衝材−
前記緩衝材は、第１の領域と、前記第１の領域の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する第２の領域とを有する。
前記緩衝材の材質としては、例えば、前記第１の領域と前記第２の領域とで異なることが好ましい。そうすることで、熱伝導率の異なる領域を容易に形成できる。
前記緩衝材の形状としては、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、上面から見た場合において、長方形、正方形、円形などが挙げられる。
前記緩衝材の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記第２の電子部品と略同一又は前記第２の電子部品よりも大きいことが好ましい。
前記緩衝材の構造としては、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、前記第１の領域が２つの前記第２の領域に挟まれている構造、前記第１の領域の外周が前記第２の領域により囲まれている構造などが挙げられる。

−−第１の領域−−
前記第１の領域としては、例えば、前記緩衝材の中央部に位置する領域などが挙げられる。
前記第１の領域の材質としては、例えば、ガラスクロス、テフロンなどが挙げられる。

前記第１の領域の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０μｍ〜４００μｍが好ましく、５０μｍ〜２００μｍがより好ましく、６０μｍ〜１７０μｍが特に好ましい。前記平均厚みが、前記特に好ましい範囲内であると、粒子潰れ、及び抵抗値のいずれにおいてもより優れる点で有利である。
前記平均厚みは、任意の点の厚みを１０点測定した際の平均値である。

前記第１の領域の熱伝導率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．０４４Ｗ／ｍ・Ｋ〜０．２３０Ｗ／ｍ・Ｋが好ましい。
前記熱伝導率は、温度傾斜法により測定することができる。

−−第２の領域−−
前記第２の領域としては、前記第１の領域の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する領域であれば、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。
前記第２の領域の材質としては、例えば、シリコーンゴム、ポリイミドなどが挙げられる。

前記第２の領域の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０μｍ〜１００μｍが好ましく、２０μｍ〜８０μｍがより好ましく、３０μｍ〜７０μｍが特に好ましい。前記平均厚みが、前記特に好ましい範囲内であると、粒子潰れ、及び抵抗値のいずれにおいてもより優れる点で有利である。
前記平均厚みは、任意の点の厚みを１０点測定した際の平均値である。

前記第２の領域の熱伝導率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．２９０Ｗ／ｍ・Ｋ〜０．８６０Ｗ／ｍ・Ｋが好ましい。

前記第２の電子部品と前記緩衝材との接触面かつ前記第２の電子部品の長手方向において、前記第１の領域が占める長さ（Ｘ_ｌ）と前記第２の領域が占める長さ（Ｙ_ｌ）との比（Ｘ_ｌ：Ｙ_ｌ）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るが、１０：９０〜８０：２０が好ましく、４０：６０〜５０：５０がより好ましい。

前記第１の領域の平均厚み（Ｘ_ｔ）と前記第２の領域の平均厚み（Ｙ_ｔ）との比（Ｘ_ｔ：Ｙ_ｔ）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るが、１：１〜７：１が好ましい。

前記第１の領域の平均厚み（Ｘ_ｔ）と前記第２の領域の平均厚み（Ｙ_ｔ）との差（Ｘ_ｔ−Ｙ_ｔ）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るが、０μｍ〜３００μｍが好ましく、１０μｍ〜１５０μｍがより好ましく、３０μｍ〜１００μｍが特に好ましい。前記差（Ｘ_ｔ−Ｙ_ｔ）が、前記特に好ましい範囲内であると、粒子潰れ、及び抵抗値のいずれにおいてもより優れる点で有利である。

前記第２の領域の熱伝導率（Ｙ_λ）と前記第１の領域の熱伝導率（Ｘ_λ）との差（Ｙ_λ−Ｘ_λ）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るが、０．０６０Ｗ／ｍ・Ｋ〜０．８１６Ｗ／ｍ・Ｋが好ましい。

前記第１の領域及び前記第２の領域は、前記第２の電子部品と均一に接触するために、前記第２の電子部品との接触面において、それらの境界に段差がないことが好ましい。

前記緩衝材の作製方法としては、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、前記第１の領域を形成する材料と、前記第２の領域を形成する材料を加熱により接合させて作製することができるし、必ずしも接合させなくとも、前記第１の領域を形成する材料と、前記第２の領域を形成する材料とを所定の位置に並べるだけでもよい。また、１種類の樹脂、又は２種類以上の樹脂を混合した混合樹脂を用い、それに部分的に所定の熱伝導率を有するフィラーを混合するか、フィラーの含有量の異なる領域を形成することによって、前記第１の領域と前記第２の領域とを形成してもよい。前記フィラーの種類及び含有量としては、所望の熱伝導率を得ることができれば、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。

ここで、前記緩衝材の一例を図を用いて説明する。
図２Ａ及び図２Ｂに示す緩衝材７は、長手方向の長さ（ａ１）２０ｍｍ、短手方向の長さ（ａ２）１０ｍｍ、及び平均厚み（ａ３）５０μｍの緩衝材である。この緩衝材７は、中央部に長手方向における長さが１６ｍｍの第１の領域７ａと、緩衝材７の長手方向の両端部に、第１の領域７ａを長手方向において挟む第２の領域７ｂ（長手方向における長さが２ｍｍ）を２つ有する。第１の領域７ａは、緩衝材７の短手方向においては、第２の領域７ｂに挟まれてはいない。
図２Ａ及び図２Ｂに示す緩衝材７が、長手方向の長さ及び短手方向の長さが同じ前記第２の電子部品と面全体において接触する場合、前記第２の電子部品の長手方向において、緩衝材７における前記第１の領域７ａが占める長さ（Ｘ_ｌ）と第２の領域７ｂが占める長さ（Ｙ_ｌ）との比（Ｘ_ｌ：Ｙ_ｌ）は、８０：２０である。

図３Ａ及び図３Ｂに示す緩衝材７は、長手方向の長さ（ａ１）２０ｍｍ、短手方向の長さ（ａ２）１０ｍｍ、及び平均厚み（ａ３）５０μｍの緩衝材である。この緩衝材７は、中央部に長手方向における長さが１０ｍｍの第１の領域７ａと、緩衝材７の長手方向の両端部に、第１の領域７ａを長手方向において挟む第２の領域７ｂ（長手方向における長さが５ｍｍ）を２つ有する。第１の領域７ａは、緩衝材７の短手方向においては、第２の領域７ｂに挟まれてはいない。
図３Ａ及び図３Ｂに示す緩衝材７が、長手方向の長さ及び短手方向の長さが同じ前記第２の電子部品と面全体において接触する場合、前記第２の電子部品の長手方向において、緩衝材７における前記第１の領域７ａが占める長さ（Ｘ_ｌ）と第２の領域７ｂが占める長さ（Ｙ_ｌ）との比（Ｘ_ｌ：Ｙ_ｌ）は、５０：５０である。

図４Ａ及び図４Ｂに示す緩衝材７は、長さ（ａ１）２０ｍｍ×長さ（ａ２）２０ｍｍ、及び平均厚み（ａ３）５０μｍの緩衝材である。この緩衝材７は、中央部に設けられた長さが１６ｍｍ×１６ｍｍの正方形の第１の領域７ａと、緩衝材７の外周部を囲む幅２ｍｍの第２の領域７ｂとを有する。図４Ａ及び図４Ｂに示す緩衝材７において、長手方向とは、ａ１の方向であってもよいし、ａ２の方向であってもよい。
図４Ａ及び図４Ｂに示す緩衝材７が、同じ形状及び面積を有する前記第２の電子部品と面全体において接触する場合、前記第２の電子部品の長手方向において、緩衝材７における第１の領域７ａが占める長さ（Ｘ_ｌ）と第２の領域７ｂが占める長さ（Ｙ_ｌ）との比（Ｘ_ｌ：Ｙ_ｌ）は、８０：２０である。

図５Ａ及び図５Ｂに示す緩衝材７は、長手方向の長さ（ａ１）２０ｍｍ、及び短手方向の長さ（ａ２）１０ｍｍの緩衝材である。この緩衝材７は、中央部に長手方向における長さが１０ｍｍの第１の領域７ａ（平均厚みが１００μｍ）と、緩衝材７の長手方向の両端部に、第１の領域７ａを長手方向において挟む第２の領域７ｂ（長手方向における長さが５ｍｍ、及び平均厚みが５０μｍ）を２つ有する。第１の領域７ａは、緩衝材７の短手方向においては、第２の領域７ｂに挟まれてはいない。
図５Ａ及び図５Ｂに示す緩衝材７が、長手方向の長さ及び短手方向の長さが同じ前記第２の電子部品と面全体において接触する場合、前記第２の電子部品の長手方向において、緩衝材７における前記第１の領域７ａが占める長さ（Ｘ_ｌ）と第２の領域７ｂが占める長さ（Ｙ_ｌ）との比（Ｘ_ｌ：Ｙ_ｌ）は、５０：５０である。
図５Ａ及び図５Ｂに示す緩衝材７は、片面において、第１の領域７ａと第２の領域７ｂとが、それらの境界において段差を有している。この緩衝材７は、通常、平坦な面である図５Ｂにおける下面が前記第２の電子部品と接するように配置される。

＜加熱押圧工程＞
前記加熱押圧工程としては、前記配置工程により配置された前記緩衝材を介して前記第２の電子部品を加熱押圧部材により加熱及び押圧する工程であれば、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、加熱押圧部材により加熱及び押圧することができる。
前記加熱押圧部材としては、例えば、加熱機構を有する押圧部材などが挙げられる。前記加熱機構を有する押圧部材としては、例えば、ヒートツールなどが挙げられる。
前記加熱押圧部材の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記第２の電子部品と略同一形状であることが好ましい。
前記加熱押圧部材の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記第２の電子部品と同等以上であることが好ましい。
前記加熱の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１４０℃〜２００℃が好ましい。
前記押圧の圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．１ＭＰａ〜８０ＭＰａが好ましい。
前記加熱及び押圧の時間としては、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、０．５秒間〜１２０秒間などが挙げられる。

通常、熱の伝達が不十分になりがちな前記第２の電子部品の端部、特に長手方向の端部においても、前記接続方法の如く、前記緩衝材を用いて前記特定の配置を行うことにより、中央部と遜色ない加熱を行うことが可能になり、前記第２の電子部品の中央部及び端部間で加熱のムラが生じない。そのため、加熱押圧の際に中央部と端部との間で、異方性導電フィルムの粘度差が生じにくくなり、加熱押圧部材による端部の押し込み不足を防ぐことができる。その結果、導電性粒子の潰れ不足、及び導電性粒子の潰れ不足に関係する抵抗値の経時の上昇を抑制することができる。
また、前記緩衝材を用いていることにより、前記緩衝材の緩衝作用により、加熱押圧部材からの不均一な押圧を抑制でき、前記第２の電子部品の破損及び変形を生じない。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

（製造例）
＜緩衝材の作製＞
以下の実施例に用いる緩衝材は、以下に記載の所定の形状、大きさ、及び材質を有する第１の領域及び第２の領域を、それらの端部を熱により接合させることにより作製した。

（実施例１）
＜異方性導電フィルムの作製＞
前記膜形成樹脂としてのフェノキシ樹脂（品名：ＰＫＨＨ、フェノキシアソシエーツ社製）３０質量部、前記硬化性樹脂としてのナフタレン型エポキシ樹脂（品名：ＨＰ４０３２Ｄ、ＤＩＣ社製）３０質量部、前記硬化剤としてのイミダゾール硬化剤（品名：ノバキュア３９４１ＨＰ、旭化成イーマテリアルズ社製）３０質量部、及びシランカップリング剤（品名：Ａ−１８７、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製）１質量部で構成された接着剤中に、導電性粒子（品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業社製）３５質量部を分散させて、不揮発分５０質量％の酢酸エチル−トルエン混合溶液を得た。
次に、この混合溶液を厚み５０μｍのＰＥＴフィルム上に塗布した後、８０℃のオーブンで５分間乾燥することで、平均厚み２０μｍの異方性導電フィルムを作製した。

＜異方性導電接合体の作製＞
前記第１の電子部品には、所定のＩＴＯパターンが形成されたガラス基板（厚み０．５ｍｍ、ＩＴＯの表面抵抗値は１０Ω／□）を用いた。
前記第２の電子部品には、ＩＣチップ（外形１．８ｍｍ×２０ｍｍ、厚み０．５ｍｍ、バンプ高さ１５μｍ、バンプ外形８５μｍ×３０μｍ）を用いた。
前記緩衝材には、図２Ａ及び図２Ｂに示すような長手方向の長さ（ａ１）２０ｍｍ、短手方向の長さ（ａ２）１０ｍｍ、及び平均厚み（ａ３）５０μｍの直方体状の緩衝材７を用いた。この緩衝材７は、緩衝材７の長手方向に長さ１６ｍｍの第１の領域７ａ（商品名：ニトフロン、日東電工株式会社製）（熱伝導率０．２３０Ｗ／ｍ・Ｋ、平均厚み５０μｍ）を有し、前記緩衝材の長手方向において、第１の領域７ａを挟むように長さ２ｍｍの第２の領域７ｂとしてのシリコーンゴム（商品名：ＨＣ２５−ＭＳ、信越化学工業株式会社製）（熱伝導率０．８６０Ｗ／ｍ・Ｋ、平均厚み５０μｍ）を２つ有している。
まず、前記第１の電子部品の上に、前記異方性導電フィルムを置いた。続いて、前記異方性導電フィルムの上に、前記第２の電子部品としての前記ＩＣチップを置いた。
続いて、前記ＩＣチップの上に、前記緩衝材を置いた。
そして、ヒートツール（長さ２２ｍｍ×幅６ｍｍ）で前記緩衝材上から前記第１の電子部品上を２００℃、６０ＭＰａ、５秒間（ツールスピード１０ｍｍ／ｓｅｃ、ステージ温度４０℃）で加熱及び押圧し、異方性導電接続を行い、異方性導電接合体を得た。

＜評価＞
作製した異方性導電接合体について、以下の評価を行った。結果を表１−１に示す。

〔導電性粒子の潰れ具合〕
異方性導電フィルムに含まれる導電性粒子について、金属顕微鏡（オリンパス社製、商品名：ＭＸ５１）を用いて、異方性導電接続前の前記導電性粒子の直径を測定し、次に異方性導電接続後の前記導電性粒子の短手方向の長さを測定し、下記式（１）から初期及び８５℃、８５％ＲＨで５００時間経過後の導電性粒子の潰れ具合を求めた。
導電性粒子の潰れ具合（％）＝（異方性導電接続後の導電性粒子の短手方向の長さ／異方性導電接続前の導電性粒子の直径）×１００・・・・・・・・・・・・・・式（１）
なお、異方性導電接続後の導電性粒子の短手方向の長さは、異方性導電接続時における第１の電子部品と第２の電子部品とに直交する方向の前記導電性粒子の長さとした。
そして、前記第２の電子部品の中央部、及び前記第２の電子部品の端部のそれぞれについて、第１の電子部品の端子及び第２の電子部品の端子が接続された接続箇所１００ヶ所について、全ての導電性粒子の潰れ具合を測定し、潰れ具合が５０％を超える導電性粒子を潰れた導電性粒子として、その割合を求め、以下の評価基準で評価した。
○：潰れた導電性粒子の数が、８０％以上
△：潰れた導電性粒子の数が、５０％以上８０％未満
×：潰れた導電性粒子の数が、５０％未満

〔導通抵抗値〕
製造した異方性導電接合体について、デジタルマルチメータ（品番：デジタルマルチメータ７５５５、横河電機社製）を用いて３０ｃｈの端子間の抵抗値（Ω）を測定した。具体的には、４端子法にて電流１ｍＡを流したときの、初期、及び８５℃、８５％ＲＨで５００時間経過後の抵抗値（導通抵抗値、Ω）を、中央部及び端部のそれぞれについて１０箇所測定し、それらの平均値を以下の評価基準で評価した。
◎：３Ω未満
○：３Ω以上５Ω未満
△：５Ω以上２０Ω未満
×：２０Ω以上

（実施例２〜７）
実施例１において、緩衝材の長手方向における第１の領域の幅と第２の領域の幅との比率を、表１−１に記載の比率に変えた以外は、実施例１と同様にして、異方性導電接続を行い、異方性導電接合体を得た。得られた異方性導電接合体について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１−１に示す。

表１−１〜表１−５において、長手方向における緩衝材の配列タイプの欄に記載の「Ａ」は、熱伝導率の高い材料を用いていることを示し、「Ｂ」は、熱伝導率の低い材料を用いていることを示す。

（実施例８〜９）
実施例３において、第１の領域の熱伝導率及び第２の領域の熱伝導率を、表１−２に記載の熱伝導率に変えた以外は、実施例３と同様にして、異方性導電接続を行い、異方性導電接合体を得た。得られた異方性導電接合体について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１−２に示す。
なお、実施例８における第２の領域の材質には、ポリイミド（商品名：カプトンテープ３０ＥＮ、東和電気株式会社製）（熱伝導率０．２９０Ｗ／ｍ）を用いた。実施例９における第１の領域の材質には、ガラスクロス（商品名：ニトフロン 含浸ガラスクロス、日東電工株式会社製）（熱伝導率０．０４４Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いた。

（実施例１０〜１１）
実施例２において、第１の領域の平均厚みを、表１−３に記載の平均厚みに変えた以外は、実施例２と同様にして、異方性導電接続を行い、異方性導電接合体を得た。得られた異方性導電接合体について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１−３に示す。
なお、前記緩衝材は、前記第２の電子部品との接触面において、前記第１の領域と前記第２の領域との境界に段差が生じないようにした。

（実施例１２）
実施例４において、第１の領域の平均厚みを、表１−３に記載の平均厚みに変えた以外は、実施例４と同様にして、異方性導電接続を行い、異方性導電接合体を得た。得られた異方性導電接合体について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１−３に示す。
なお、前記緩衝材は、前記第２の電子部品との接触面において、前記第１の領域と前記第２の領域との境界に段差が生じないようにした。

（実施例１３）
実施例５において、第１の領域の平均厚みを、表１−３に記載の平均厚みに変えた以外は、実施例５と同様にして、異方性導電接続を行い、異方性導電接合体を得た。得られた異方性導電接合体について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１−３に示す。
なお、前記緩衝材は、前記第２の電子部品との接触面において、前記第１の領域と前記第２の領域との境界に段差が生じないようにした。

なお、実施例１０〜１３において、前記緩衝材は、前記第２の電子部品との接触面において、前記第１の領域と前記第２の領域との境界に段差が生じないようにした。

（比較例１）
実施例１において、緩衝材として、シリコーンゴム（商品名：ＨＣ２５−ＭＳ、信越化学工業株式会社製）（熱伝導率０．８６０Ｗ／ｍ・Ｋ）を長手方向の長さ２０ｍｍ、短手方向の長さ１０ｍｍ、及び平均厚み５０μｍに薄くカットして使用した以外は、実施例１と同様にして、異方性導電接続を行い、異方性導電接合体を得た。得られた異方性導電接合体について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１−４に示す。

（比較例２）
実施例１において、第１の領域の材質と第２の領域の材質を入れ替えた以外は、実施例１と同様にして、異方性導電接続を行い、異方性導電接合体を得た。得られた異方性導電接合体について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１−４に示す。

（比較例３）
実施例１において、緩衝材として、長手方向の長さ２０ｍｍ、短手方向の長さ１０ｍｍ、及び平均厚み５０μｍのニトフロン（日東電工株式会社製）（熱伝導率０．２３０Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いた以外は、実施例１と同様にして、異方性導電接続を行い、異方性導電接合体を得た。得られた異方性導電接合体について、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１−４に示す。

実施例１〜７より、第２の電子部品と緩衝材との接触面かつ第２の電子部品の長手方向において、第１の領域が占める長さ（Ｘ_ｌ）と第２の領域が占める長さ（Ｙ_ｌ）との比（Ｘ_ｌ：Ｙ_ｌ）が、１０：９０：〜８０：２０の場合、良好な導電性粒子の潰れ、及び抵抗値が得られていることが確認できた。特に、前記比（Ｘ_ｌ：Ｙ_ｌ）が４０：６０：〜５０：５０の場合には、端部の導電性粒子の潰れ及び抵抗値が、より優れていた。
実施例８〜９より、第２の領域の熱伝導率（Ｙ_λ）と第１の領域の熱伝導率（Ｘ_λ）との差（Ｙ_λ−Ｘ_λ）が、０．０６０Ｗ／ｍ・Ｋ〜０．８１６Ｗ／ｍ・Ｋの場合、良好な導電性粒子の潰れ、及び抵抗値が得られていることが確認できた。
実施例２〜４、及び１０〜１３より、第１の領域の平均厚み（Ｘ_ｔ）と前記第２の領域の平均厚み（Ｙ_ｔ）との差（Ｘ_ｔ−Ｙ_ｔ）が、０μｍ〜３００μｍの場合、良好な導電性粒子の潰れ、及び抵抗値が得られていることが確認できた。
実施例１２〜１３より、前記差（Ｘ_ｔ−Ｙ_ｔ）が３０μｍ〜７０μｍであり、かつ前記比（Ｘ_ｌ：Ｙ_ｌ）が４０：６０：〜５０：５０の場合には、端部の導電性粒子の潰れ及び抵抗値が、より優れていることが確認できた。
一方、熱伝導率の異なる領域を有さない緩衝材を用いた比較例１及び３では、端部の粒子潰れが不十分であるとともに、信頼性試験後の抵抗値も不十分であった。
また、中央部に熱伝導率の高い領域、及び端部に熱伝導率の低い領域を有する緩衝材を用いた比較例２では、信頼性試験後の抵抗値が不十分であった。

本発明の接続方法は、電子部品の破損及び変形を生じず、かつ電子部品の中央部及び端部間で加熱のムラが生じず、更には端部における導電性粒子の潰れ不足を抑制し、経時においても優れた抵抗値を有する異方性導電接合体を製造できることから、異方性導電フィルムを用いた異方性導電接合体の接続に好適に用いることができる。

１ 第１の電子部品
２ 端子
３ 異方性導電フィルム
４ 導電性粒子
５ 第２の電子部品
６ 端子
７ 緩衝材
７ａ 第１の領域
７ｂ 第２の領域
８ 加熱押圧部材

Claims (6)

1. 第１の電子部品の端子と第２の電子部品の端子とを異方性導電接続させる接続方法であって、
   前記第１の電子部品の前記端子上に、導電性粒子を含有する異方性導電フィルムと、前記第２の電子部品と、第１の領域及び前記第１の領域の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する第２の領域を有する緩衝材とをこの順で配置する配置工程と、
   前記配置工程により配置された前記緩衝材を介して前記第２の電子部品を加熱押圧部材により加熱及び押圧する加熱押圧工程とを含み、
   前記配置工程において、前記第１の領域が前記第２の電子部品の長手方向における中央部に配置され、前記第２の領域が前記第２の電子部品の長手方向における両端部に配置され、前記第１の電子部品と前記第２の電子部品との対向領域の前記第２の電子部品の長手方向における両端部に、導電性粒子を含まない熱硬化性の絶縁性接着剤樹脂を配置しないことを特徴とする接続方法。
2. 第２の電子部品と緩衝材との接触面かつ前記第２の電子部品の長手方向において、第１の領域が占める長さ（Ｘ_ｌ）と第２の領域が占める長さ（Ｙ_ｌ）との比（Ｘ_１／Ｙ_２）が、１０／９０以上８０／２０以下である請求項１に記載の接続方法。
3. 第１の領域の平均厚み（Ｘ_ｔ）と第２の領域の平均厚み（Ｙ_ｔ）との比（Ｘ_ｔ／Ｙ_ｔ）が、１／１以上７／１以下である請求項１から２のいずれかに記載の接続方法。
4. 第１の領域の平均厚み（Ｘ_ｔ）と第２の領域の平均厚み（Ｙ_ｔ）との差（Ｘ_ｔ−Ｙ_ｔ）が、０μｍ以上３００μｍ以下である請求項１から３のいずれかに記載の接続方法。
5. 第２の領域の熱伝導率（Ｙ_λ）と第１の領域の熱伝導率（Ｘ_λ）との差（Ｙ_λ−Ｘ_λ）が、０．０６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上０．８１６Ｗ／ｍ・Ｋ以下である請求項１から４のいずれかに記載の接続方法。
6. 第１の電子部品が、端子を有するガラス基板及び端子を有するフレキシブル基板のいずれかであり、第２の電子部品が、端子を有するフレキシブル基板及びＩＣのいずれかである請求項１から５のいずれかに記載の接続方法。