JP6329669B2 - 導電性接着フィルムの製造方法、導電性接着フィルム、接続体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、導電性接着剤に関し、特に異方性導電接続に用いて好適な導電性接着フィルムの製造方法、この製造方法を用いて製造された導電性接着フィルム、及びこの導電性接着フィルムを用いた接続体の製造方法に関する。

従来、ガラス基板やガラスエポキシ基板等のリジッド基板とフレキシブル基板やＩＣチップとを接続する際や、フレキシブル基板同士を接続する際に、接着剤として導電性粒子が分散されたバインダー樹脂をフィルム状に成形した異方性導電フィルムが用いられている。フレキシブル基板の接続端子とリジッド基板の接続端子とを接続する場合を例に説明すると、図１２（Ａ）に示すように、フレキシブル基板５１とリジッド基板５４の両接続端子５２，５５が形成された領域の間に異方性導電フィルム５３を配置し、適宜緩衝材５０を配して加熱押圧ヘッド５６によってフレキシブル基板５１の上から熱加圧する。すると、図１２（Ｂ）に示すように、バインダー樹脂は流動性を示し、フレキシブル基板５１の接続端子５２とリジッド基板５４の接続端子５５との間から流出するとともに、異方性導電フィルム５３中の導電性粒子は、両接続端子間に挟持されて押し潰される。

その結果、フレキシブル基板５１の接続端子５２とリジッド基板５４の接続端子５５とは、導電性粒子を介して電気的に接続され、この状態でバインダー樹脂が硬化する。両接続端子５２，５５の間にない導電性粒子は、バインダー樹脂に分散されており、電気的に絶縁した状態を維持している。これにより、フレキシブル基板５１の接続端子５２とリジッド基板５４の接続端子５５との間のみで電気的導通が図られることになる。

特開平０４−２５１３３７号公報 特開２０１０−２５１３３７号公報 特許第４７８９７３８号公報

近年、主に携帯電話やスマートフォン、タブレットＰＣ、ノートパソコン等の小型の携帯型電子機器においては、小型化、薄型化に伴って電子部品の高密度実装が進行し、フレキシブル基板をメイン基板に接続する所謂ＦＯＢ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）接続や、フレキシブル基板同士を接続する所謂ＦＯＦ（Ｆｉｌｍ ｏｎ Ｆｉｌｍ）接続において、接続端子の微小化と、隣接する接続端子間の狭小化が進行している。また、液晶画面の制御用ＩＣをガラス基板のＩＴＯ配線上に接続するといった、いわゆるＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）接続においても、画面の高精細化に伴う多端子化と制御用ＩＣの小型化による接続端子の微小化と、隣接する接続端子間の狭小化が進行している。

このような高密度実装の要求に伴う接続端子の微小化、及び接続端子間の狭小化の進行に対して、従来の異方性導電フィルムにおいては、導電性粒子をバインダー樹脂中にランダムに分散させていることから、微小端子間において導電性粒子が連結し、端子間ショートが生じるおそれがある。

このような問題に対し、導電性粒子の小径化や、粒子表面に絶縁皮膜を形成する方法も提案されているが、導電性粒子の小径化では微小化された接続端子における粒子捕捉率が低下するおそれがあり、また、絶縁皮膜を形成した場合にも端子間ショートを完全に防ぐことはできない。さらに、２軸延伸によって導電性粒子間を離す方法も提案されているが、すべての導電性粒子が離間するわけではなく、複数個の導電性粒子が連結する粒子凝集が残存し、隣接する端子間における端子間ショートを完全に防ぐことはできない。

そこで、本発明は、接続端子の微小化、及び接続端子間の狭小化の進行によっても、端子間ショートを防止するとともに微小化された接続端子においても導電性粒子を捕捉することができ、高密度実装の要求に応えることができる導電性接着フィルムの製造方法、導電性接着フィルム、接続体の製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係る導電性接着フィルムは、ベースフィルムと、上記ベースフィルム上に積層されたバインダー樹脂と、上記バインダー樹脂に、所定の配列パターンで、規則的に分散配置された導電性粒子とを備え、上記導電性粒子は、表面に痕が発生しているものを有し、複数の上記導電性粒子のうち、表面に痕が表面積の５％以上に発生しているものが粒子数全体の３０％以内である。

また、本発明に係る導電性接着フィルムは、ベースフィルムと、上記ベースフィルム上に積層されたバインダー樹脂と、上記バインダー樹脂に、所定の配列パターンで、規則的に分散配置された導電性粒子とを備え、上記導電性粒子は、表面が金属であり、上記導電性粒子は、表面の金属の一部が剥離しているものを含む。

また、本発明に係る導電性接着フィルムは、ベースフィルムと、上記ベースフィルム上に積層されたバインダー樹脂と、上記バインダー樹脂に、所定の配列パターンで、規則的に分散配置された導電性粒子とを備え、上記規則的に分散配置された導電性粒子は、上記導電性粒子が複数連結された凝集体を含み、上記導電性粒子は、表面に痕が発生しているものを有し、複数の上記導電性粒子のうち、表面に痕が表面積の５％以上に発生しているものが粒子数全体の３０％以内であり、上記凝集体は、上記規則的に分散配置された導電性粒子数全体の２０％以内である。

また、本発明に係る接続体は、導電性粒子が配列された異方性導電フィルムによって複数並列された端子同士が接続された接続体において、上記異方性導電フィルムは、上記いずれかに記載の導電性接着フィルムである。

また、本発明に係る接続体の製造方法は、導電性粒子が配列された異方性導電フィルムによって複数並列された端子同士が接続された接続体の製造方法において、上記異方性導電フィルムは、上記いずれかに記載の導電性接着フィルムである。

また、本発明に係る導電性接着フィルムの製造方法は、帯電が防止された基板上におけるスキージの移動によって、上記基板上に導電性粒子を所定の配列パターンに整列させ、バインダー樹脂層が設けられたフィルムによって上記導電性粒子を転写することにより製造される導電性接着フィルムの製造方法であって、上記スキージの基板上における移動に伴って、上記導電性粒子に、痕を表面積の５％以上に発生させること、又は粒子表面の金属の一部を剥離させることの少なくとも一方を生じさせ、複数の上記導電性粒子のうち、痕を表面積の５％以上に発生させること、又は粒子表面の金属の一部を剥離させることの少なくとも一方が生じているものが、粒子数全体の３０％以内であることを特徴とする。

本発明によれば、複数の導電性粒子の表面に痕が発生していることにより、バインダー樹脂の転写時や異方性導電フィルムの熱加圧時等において導電性粒子の流動が抑制される。これにより、接続端子の微小化、及び接続端子間の狭小化の進行によっても、端子間ショートを防止するとともに微小化された接続端子においても導電性粒子を捕捉することができ、高密度実装の要求に応えることができる導電性接着フィルムを提供することができる。

本発明が適用された異方性導電フィルムを示す断面図である。 導電性粒子を整列させる配線基板及びスキージを示す図である。 スキージの凹部を示す正面図である。 導電性粒子を帯電させた後、スキージで配線パターン間に整列させている状態を示す図である。 導電性粒子を帯電させた後、スキージで配線パターン間に整列させている状態を示す図である。 異方性導電フィルムの製造工程を示す図である。 複数の接続端子が並列するリジッド基板に異方性導電フィルムが貼り付けられる状態を示す斜視図である。 他の異方性導電フィルムを接続端子上に貼りつけた状態を説明するための図である。 異方性導電フィルムの長手方向（スキージの移動方向）に対して導電性粒子の配列が傾いている状態、及び９０°である状態の粒子間ピッチを示す図である。 他の異方性導電フィルムの製造工程を示す図である。 ロール状基板を示す図であり、（Ａ）及び（Ｂ）は斜視図、（Ｃ）はロール状基板を用いた製造工程を示す断面図である。 従来の異方性導電フィルムを用いた接続体の製造工程を示す断面図であり、（Ａ）は圧着前、（Ｂ）は圧着後の状態を示す。

以下、本発明が適用された導電性接着フィルムの製造方法、導電性接着フィルム、接続体の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［異方性導電フィルム］
本発明が適用された導電性接着フィルムは、接着剤となるバインダー樹脂中に導電性粒子が所定のパターンで均等に分散配置され、相対向する接続端子間に導電性粒子が挟持されることにより当該接続端子間の導通を図る異方性導電フィルム１として好適に用いられる。また、本発明が適用された導電性接着フィルムを用いた接続体としては、例えば、異方性導電フィルム１を用いてＩＣやフレキシブル基板がＣＯＧ接続、ＦＯＢ接続あるいはＦＯＦ接続された接続体、その他の接続体であって、テレビやＰＣ、携帯電話、ゲーム機、オーディオ機器、タブレット端末あるいは車載用モニタ等のあらゆる機器に好適に用いることができる。

異方性導電フィルム１は、熱硬化型あるいは紫外線等の光硬化型の接着剤であり、図示しない圧着ツールにより熱加圧されることにより流動化して導電性粒子が相対向する接続端子間で押し潰され、加熱あるいは紫外線照射により、導電性粒子が押し潰された状態で硬化する。これにより、異方性導電フィルム１は、ＩＣやフレキシブル基板をガラス基板等の接続対象に電気的、機械的に接続する。

異方性導電フィルム１は、例えば図１に示すように、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バインダー樹脂２（接着剤）に導電性粒子３が所定のパターンで配置されてなり、この熱硬化性接着材組成物が上下一対の第１、第２のベースフィルム４，５に支持されているものである。

第１、第２のベースフィルム４，５は、例えば、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methylpentene-1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）等にシリコーン等の剥離剤を塗布してなる。

バインダー樹脂２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、特に限定されず、例えば、市販のエポキシ樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。

エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、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。

アクリル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じてアクリル化合物、液状アクリレート等を適宜選択することができる。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、エポキシアクリレート等を挙げることができる。なお、アクリレートをメタクリレートにしたものを用いることもできる。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。

潜在性硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、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、ラジカル）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、特に限定されないが、例えば、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系等を挙げることができる。シランカップリング剤を添加することにより、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］
導電性粒子３としては、異方性導電フィルム１において使用されている公知の何れの導電性粒子を挙げることができる。導電性粒子３としては、例えば、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。

異方性導電フィルム１は、後述するように、導電性粒子３が所定の配列パターンで規則的に配列され、導電性粒子の凝集による粗密の発生が防止されている。したがって、異方性導電フィルム１によれば、接続端子間の狭小化の進行によっても導電性粒子の凝集体による端子間ショートを防止することができ、また微小化された接続端子においても導電性粒子を捕捉することができ、高密度実装の要求に応えることができる。

なお、異方性導電フィルム１の形状は、特に限定されないが、例えば、図１に示すように、巻取リール６に巻回可能な長尺テープ形状とし、所定の長さだけカットして使用することができる。

また、上述の実施の形態では、異方性導電フィルム１として、バインダー樹脂２に導電性粒子３を含有した熱硬化性樹脂組成物をフィルム状に成形した接着フィルムを例に説明したが、本発明に係る接着剤は、これに限定されず、例えばバインダー樹脂２のみからなる絶縁性接着剤層と導電性粒子３を含有したバインダー樹脂２からなる導電性粒子含有層とを積層した構成とすることができる。

［異方性導電フィルムの製造方法］
次いで、異方性導電フィルム１の製造方法について説明する。異方性導電フィルム１は、導電性粒子３を配線基板上に所定の配列パターンに整列させた後、バインダー樹脂層が設けられたフィルムによって導電性粒子３を転写することにより製造される。

導電性粒子３を整列させる配線基板１０は、図２に示すように、絶縁基板１１上に、導電性粒子３の配列パターンに応じて配線パターン１２が形成されている。絶縁基板１１は、ガラスエポキシ基板等の公知の各種絶縁基板を用いることができる。配線パターン１２は、例えばＣｕ配線により形成され、エッチングや印刷等の公知の手法で形成することができる。また、配線パターン１２は、アースされ、帯電が防止されることで、導電性粒子３の磁気吸着が防止されている。

また、配線パターン１２は、異方性導電フィルム１のバインダー樹脂３に転写される導電性粒子３の配列パターンに応じたパターンで形成され、配線基板１０は、後述するスキージ１３によって導電性粒子３が配線パターン１２の間に帯電付着される。そのため、配線パターン１２の形状は、導電性粒子３の配列パターンに応じて規定され、例えば図２に示すように、複数の直線状パターン１２ａが平行に配列されることにより、導電性粒子３が各直線状パターン１２ａの間隔に応じて均等に分散配置される。なお、各直線状パターン１２ａは、絶縁基板１１の一側縁に沿って形成されたアース配線１２ｂと連続し、このアース配線１２ｂを介して接地されている。

スキージ１３は、配線基板１０上を移動することにより、導電性粒子３を配線パターン１２の間に帯電付着させ、配線パターン１２に応じて整列させるものである。スキージ１３は、配線基板１０上を摺動する摺動辺１３ａに、所定間隔で複数の凹部１４が形成されている。各凹部１４は、スキージ１３の移動に伴って導電性粒子３を通過させ、隣接する凹部間の間隔によって規定される所定の間隔に整列させる。

配線基板１０上に複数の直線状パターン１２ａを所定間隔で平行に形成するとともに、所定間隔で複数の凹部１４が形成されたスキージ１３を用いることにより、導電性粒子３は、スキージ１３の移動方向に対しては直線状パターン１２ａの間隔で、またスキージ１３の移動方向と直行する方向に対しては凹部１４の間隔で均等に分散配置される。

各凹部１４は、図３に示すように、幅Ｗと高さＨが導電性粒子３の平均粒子径よりも大きく形成され、これにより導電性粒子３が通過可能とされている。また、凹部１４は、導電性粒子３の平均粒子径の２倍より小さい幅で形成されることが好ましい。凹部１４は、導電性粒子３の平均粒子径の２倍以上の幅を有すると、導電性粒子３を通過させても分散してしまい、粒子捕捉率が低下するおそれがあるからである。

なお、スキージ１３は、帯電が防止されることにより導電性粒子３の磁気吸着が防止されている。例えば、スキージ１３は、Ｎｉ等の導電材料によって形成されるとともにアースされることにより帯電が防止されている。また、スキージ１３は、帯電しにくい材料によって形成されることにより帯電を防止するようにしてもよい。また、このようなスキージ１３は、エレクトロフォーミング法、その他の公知の微細加工技術を用いて形成することができる。

導電性粒子３を配線基板１０上に整列するには、先ず、配線パターン１２が形成された配線基板１０の一端に導電性粒子３を置く。次いで、配線基板１０の一端側から他端側へ、静電気発生器１５を移動させ、導電性粒子３に電荷（例えばマイナスの電荷）を帯電させる（図４、図５）。

静電気発生器１５に続いてスキージ１３を配線基板１０の一端側から他端側へ摺動させる。これにより電荷を帯びた導電性粒子３が、スキージ１３の凹部１４を通過しながら直線状パターン１２ａ間に帯電付着する。このとき、導電性粒子３は、スキージ１３の移動方向に対しては直線状パターン１２ａの間隔で、またスキージ１３の移動方向と直行する方向に対しては凹部１４の間隔で配置される。

そして、図６（Ａ）に示すように、スキージ１３の移動方向を、直線状パターン１２ａの長手方向に対して９０°の傾きθを有することにより、導電性粒子３は、配線基板１０上に直線状パターン１２ａ及び凹部１４によって規定される所定の間隔で、格子状かつ均等に、分散配置される（図６（Ｂ））。

なお、配線パターン１２及びスキージ１３は、アースされる等により帯電が防止されているため、電荷が帯電された導電性粒子３が付着することなく、確実に直線状パターン１２ａの間に所定の間隔で分散配置される。

配線基板１０上に分散配置された導電性粒子３は、転写フィルムに転写される。転写フィルム２０は、異方性導電フィルム１を構成する第１のベースフィルム４の一面に、上述したバインダー樹脂２が塗布されてフィルム状に成形されている。転写フィルム２０は、バインダー樹脂２が塗布された面を配線基板１０上に貼り合わされることにより、所定のパターンに配列された導電性粒子３を、バインダー樹脂２に当該パターンで転写することができる。

このとき、図６（Ｃ）に示すように、転写フィルム２０は、長手方向をスキージの移動方向と平行とすることにより、長手方向に対して導電性粒子３が９０°に配列し、導電性粒子３が格子状かつ均等に転写される（図６（Ｄ））。

導電性粒子３が転写された転写フィルム２０は、異方性導電フィルム１を構成する第２のベースフィルム５によってラミネートされる（図６（Ｅ））。第２のベースフィルム５は、転写フィルム２０に転写された導電性粒子３をバインダー樹脂２に押し込み、位置決めを図るものである。第２のベースフィルム５は、剥離処理された面を転写フィルム２０の導電性粒子３が転写された面に貼り合わされることにより、導電性粒子３を第１、第２のベースフィルム４，５に塗布されたバインダー樹脂２中に保持する。これにより、導電性粒子３を含有するバインダー樹脂２が上下一対の第１、第２のベースフィルム４，５に支持された異方性導電フィルム１が形成される。

図６（Ｆ）に示すように、異方性導電フィルム１は、適宜、ラミネートロール２１によって押圧されることにより、第２のベースフィルム５に塗布されたバインダー樹脂２側に押し込まれる。次いで、異方性導電フィルム１は、第１のベースフィルム４側から紫外線が照射される等により、バインダー樹脂２の導電性粒子３が押し込まれた面が硬化され、これにより導電性粒子３を転写されたパターンで固定されている。

［接続体の製造工程］
異方性導電フィルム１は、ＩＣやフレキシブル基板がＣＯＧ接続、ＦＯＢ接続あるいはＦＯＦ接続された接続体等であって、テレビやＰＣ、携帯電話、ゲーム機、オーディオ機器、タブレット端末あるいは車載用モニタ等のあらゆる電子機器に好適に用いることができる。

図７に示すように、異方性導電フィルム１を介してＩＣやフレキシブル基板が接続されるリジッド基板２２は、複数の接続端子２３が並列して形成されている。これら接続端子２３は、高密度実装の要求から微小化、及び接続端子間の狭小化が図られている。

異方性導電フィルム１は、実使用時には、幅方向のサイズを接続端子２３のサイズに応じて切断された後、第１のベースフィルム４が剥離され、接続端子２３の並列方向を長手方向として、複数の接続端子２３上に貼り付けられる。次いで、接続端子２３上には、異方性導電フィルム１を介してＩＣやフレキシブル基板側の接続端子が搭載され、その上から図示しない圧着ツールにより熱加圧される。

これにより異方性導電フィルム１は、バインダー樹脂２が軟化して導電性粒子３が相対向する接続端子間で押し潰され、加熱あるいは紫外線照射により、導電性粒子３が押し潰された状態で硬化する。これにより、異方性導電フィルム１は、ＩＣやフレキシブル基板をガラス基板等の接続対象に電気的、機械的に接続する。

ここで、異方性導電フィルム１は、長手方向にわたって導電性粒子３が格子状かつ均等に転写されている。したがって、異方性導電フィルム１は、微小化された接続端子２３上にも確実に捕捉され、導通性を向上させることができ、また、狭小化された接続端子間においても導電性粒子３が連結することなく、隣接する端子間におけるショートを防止することができる。

［第２の形態］
次いで、本発明が適用された異方性導電フィルムの第２の形態について説明する。なお、以下では上述した異方性導電フィルム１や配線基板１０と同一の構成については同一の符号を付してその詳細を省略する。

図８に示す異方性導電フィルム３０は、長手方向に対して導電性粒子３の配列が傾きを有するように形成されている。この異方性導電フィルム３０は、長手方向に対して導電性粒子３の配列が傾きを有することにより、異方性導電フィルム１に比して、長手方向における導電性粒子３のピッチＰ１を狭小化することができる。したがって、異方性導電フィルム３０は、接続端子２３の並列方向を長手方向として貼り付けられた際に、微小化された接続端子２３の幅方向の配列ピッチが狭小化されているため、当該接続端子２３上における粒子捕捉率を向上させることができる。

この異方性導電フィルム３０は、配線基板１０に形成された直線状パターン１２ａがスキージ１３の移動方向に対して所定の角度θだけ傾きを有することにより、図９（Ａ）に示すように、直線状パターン１２ａ間に沿って整列される導電性粒子３の配列Ａ１、Ａ２は、異方性導電フィルム３０の長手方向Ｌ（スキージ１３の移動方向）に対しても同様に傾きθを有する。

図９（Ｂ）に、直線状パターン１２ａがスキージの移動方向に対して９０°である異方性導電フィルム１における粒子配列Ａ１、Ａ２を示す。異方性導電フィルム１は、長手方向Ｌにおける導電性粒子３のピッチＰ２が、直線状パターン１２ａの間隔に対応している。すなわち、異方性導電フィルム１では、長手方向における導電性粒子３のピッチＰ２は、粒子配列Ａ１、Ａ２間の間隔Ｐ０によって規定される。

一方、異方性導電フィルム３０では、長手方向Ｌにおける導電性粒子３のピッチＰ１が、粒子配列Ａ１上の導電性粒子３ａ，３ｂ間、及び導電性粒子３ｂと粒子配列Ａ２上の導電性粒子３ｃ間の距離によって規定される。したがって、粒子配列Ａ１、Ａ２間の間隔Ｐ０が異方性導電フィルム１と同じとした場合、異方性導電フィルム３０は、長手方向Ｌにおける導電性粒子３のピッチＰ１を異方性導電フィルム１に比して狭小化することができる。

［異方性導電フィルム３０の製造工程］
次いで、異方性導電フィルム３０の製造工程について説明する。図１０（Ａ）に示すように、配線基板１０に複数の直線状パターン１２ａからなる配線パターン１２を形成する。このとき、直線状パターン１２ａは、スキージ１３の移動方向に対して所定の角度、例えば３０°以上９０°未満の角度の傾きθを有する。

これにより、導電性粒子３は、配線基板１０上に直線状パターン１２ａに沿った角度、及び凹部１４の間隔によって規定される所定の間隔で、均等に分散配置される（図１０（Ｂ））。

配線基板１０上に分散配置された導電性粒子３は、転写フィルム２０に転写される。転写フィルム２０は、バインダー樹脂２が塗布された面を配線基板１０上に貼り合わされることにより、所定のパターンに配列された導電性粒子３を、バインダー樹脂２に当該パターンで転写することができる。

このとき、図１０（Ｃ）に示すように、転写フィルム２０は、長手方向をスキージの移動方向と平行とすることにより、長手方向に対して導電性粒子３が直線状パターン１２ａの傾きに応じた所定の角度で配列される（図１０（Ｄ））。その後、上記異方性導電フィルム１と同様に、転写フィルム２０に第２のベースフィルム５が貼り合わされることにより、異方性導電フィルム３０を得る（図１０（Ｅ）（Ｆ））。

異方性導電フィルム３０は、実使用時には、第１のベースフィルム４が剥離され、接続端子２３の並列方向を長手方向として、複数の接続端子２３上に貼り付けられる（図７、図８）。次いで、接続端子２３上には、異方性導電フィルム３０を介してＩＣやフレキシブル基板側の接続端子が搭載され、その上から図示しない圧着ツールにより熱加圧されることにより、ＩＣやフレキシブル基板をガラス基板等の接続対象に電気的、機械的に接続する。

ここで、異方性導電フィルム３０は、長手方向に対して導電性粒子３が直線状パターン１２ａの傾きに応じた所定の角度で配列されている。したがって、異方性導電フィルム３０は、異方性導電フィルム１に比して、長手方向における導電性粒子３のピッチＰを狭小化することができる。そして、異方性導電フィルム３０は、接続端子２３の配列方向を長手方向をとして貼り付けられると、導電性粒子３の配列ピッチが微小化された接続端子２３の幅方向に対して狭小化されているため、当該接続端子２３上における粒子捕捉率を向上させることができる。

［導電性粒子配列の角度］
なお、異方性導電フィルム３０は、長手方向に対する導電性粒子３の配列角度が３０°以上９０°未満とすることが好ましい。３０°未満とすると、導電性粒子３の配列方向における間隔が長くなり、かえって粒子捕捉率の低下を招くおそれが生じるからである。

［ロール状基板］
また、配線基板は、板状に形成する他にも、図１１に示すように、ロール状に形成してもよい。ロール状基板３０は、表面に配線パターン１２が形成されるとともに、転写フィルム２０のバインダー樹脂２が塗布された面上を転動する。そして、図１１（Ｃ）に示すように、ロール状基板３０には、転動方向上流側において導電性粒子３が供給されるとともに電荷が帯電され、その後スキージ１３が摺動されることにより、転写フィルム２０と接触する前に導電性粒子３が配線パターン１２に応じた所定のパターンに整列、帯電付着される。

ロール状基板３０を用いることにより、導電性粒子３の供給、帯電、スキージ１３による導電性粒子３の整列、及び転写フィルム２０への転写の一連の工程を繰り返し連続して行うことができ、製造効率を向上させることができる。

なお、ロール状基板３０においても、ロール表面に形成される配線パターン１２の直線状パターン１２ａをロールの転動方向に対して９０°の角度を有するようにすることで、長手方向に対して導電性粒子３が格子状かつ均等に転写される異方性導電フィルム１を形成することができる（図１１（Ａ））。また、ロール状基板３０は、直線状パターン１２ａをロールの転動方向に対して所定の傾き（例えば３０°以上、９０°未満）を有するようにすることで、異方性導電フィルム１に比して、長手方向における導電性粒子３のピッチＰが狭小化された異方性導電フィルム３０を形成することができる（図１１（Ｂ））。

［凝集体の含有割合］
なお、上述したように、本発明によれば、スキージ１３を配線基板１０の一端側から他端側へ摺動させることにより電荷を帯びた導電性粒子３が、スキージ１３の凹部１４を通過しながら直線状パターン１２ａ間に帯電付着する。このとき、導電性粒子３は、スキージ１３の移動方向に対しては直線状パターン１２ａの間隔で、またスキージ１３の移動方向と直行する方向に対しては凹部１４の間隔で、均等に分散配置される。

このとき、導電性粒子３が複数連結する凝集体は、全導電性粒子数の２０％以内、好ましくは１０％以内、より好ましくは５％となる。凝集体の大きさは、最大でも導電性粒子の平均粒子径の８倍以下とすることが好ましく、より好ましくは５倍以下である。ここでいう凝集体の大きさとは、導電性粒子３が連結された凝集体の最大長も含む。

［スキージとの摺接痕］
また、導電性粒子３は、スキージ１３の凹部１４を通過しながら直線状パターン１２ａ間に帯電付着することから、スキージ１３との摺接痕が発生する。例えば、導電性粒子３としてめっき粒子を用いた場合には、表面の一部が剥離し、あるいはめくれている。また導電性粒子３として金属粒子を用いた場合には、導電性粒子３の一部に変形が生じる場合もある。このような摺接痕は、導電性粒子３の表面積の５％以上に生じることにより、バインダー樹脂２の転写時や異方性導電フィルム１の熱加圧時等において導電性粒子３の流動が抑制される。また、摺接痕が発生した導電性粒子３が全体の３０％以内であれば、導通性能に影響はないが、全導電性粒子数の１５％以内とすることが好ましい。

次いで、本発明の実施例について説明する。本実施例では、製法の異なる複数の異方性導電フィルムを用意し、各異方性導電フィルムを用いてガラス基板上にＩＣを接続した接続体サンプルを製造した。そして各接続体サンプルについて、導通抵抗（Ω）及び端子間のショート割合（ｐｐｍ）を求めた。

実施例及び比較例に係る異方性導電フィルムは、バインダー樹脂として、
フェノキシ樹脂（ＹＰ‐５０、新日鉄住金化学株式会社製） ６０質量部
エポキシ樹脂（ｊＥＲ８２８ 三菱化学株式会社製） ４０質量部
カチオン系硬化剤（ＳＩ‐６０Ｌ 三新化学工業株式会社製） ２質量部
を配合した樹脂組成物を用いた。

実施例及び比較例に係る異方性導電フィルムは、これら樹脂組成物をトルエンにて固形分５０％になるように調整した混合溶液を作成し、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム上に塗布した後、８０℃オーブンにて５分間乾燥した。これにより、厚さ２０μｍのバインダー樹脂２を有する異方性導電フィルムを得た。

また、実施例及び比較例に係る異方性導電フィルムは、導電性粒子として、ＡＵＬ７０４（平均粒子径：４μｍ 積水化学工業株式会社製）を用いた。

ガラス基板としては、ＩＣチップのパターンに対応したアルミ配線パターンが形成されたガラス基板（商品名：１７３７Ｆ、コーニング社製、サイズ：５０ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ：０．５ｍｍ）を用いた。このガラス基板上に、実施例及び比較例に係る異方性導電フィルムを配置し、異方性導電フィルム上にＩＣチップ（サイズ：１．５ｍｍ×１３．０ｍｍ、厚さ：０．５ｍｍ、金バンプサイズ：２５μｍ×１４０μｍ、バンプ高さ：１５μｍ、ピッチ：７．５μｍ）を配置し、加熱押圧することにより、ＩＣチップとアルミ配線パターンガラス基板とを接続した。圧着条件は、１８０℃、８０ＭＰａ、５ｓｅｃとした。

［実施例１］
実施例１では、導電性粒子を配線基板上に所定の配列パターンに整列させた後、バインダー樹脂層が設けられたフィルムによって導電性粒子を転写することにより製造した。実施例１に係る配線基板には、Ｃｕ配線によって複数の直線状パターンが平行に形成されるとともに、各直線状パターンはアースされ、帯電が防止されている。

配線基板上を移動するスキージには、幅６μｍ高さ６μｍの凹部が一定間隔で形成されている。また、スキージは、Ｎｉで形成されるとともにアースされることにより、帯電が防止されている。

先ず、配線基板に導電性粒子を載置した後、配線基板の一端側から他端側へ、静電気発生器を移動させ、導電性粒子にマイナスの電荷を帯電させる。静電気発生器に続いてスキージを配線基板の一端側から他端側へ摺動させる。このとき、実施例１では、スキージの移動方向を、直線状パターンの長手方向に対して９０°となるようにする。これにより、導電性粒子は、配線基板上に直線状パターン及び凹部によって規定される所定の間隔で、格子状かつ均等に、分散配置される（図６（Ｂ）参照）。

次いで、配線基板上に分散配置された導電性粒子を、上述したバインダー樹脂が塗布されたＰＥＴフィルムに転写する。このとき、ＰＥＴフィルムは、長手方向をスキージの移動方向と平行とすることにより、長手方向にわたって、導電性粒子が格子状かつ均等に転写される（図６（Ｃ）（Ｄ）参照）。

最後に、導電性粒子が転写されたＰＥＴフィルムは、導電性粒子３が転写された面が、第２のＰＥＴフィルムによってラミネートされることにより、異方性導電フィルムを得た（図６（Ｅ）（Ｆ）参照）。

この異方性導電フィルムを、ガラス基板に形成されたアルミ配線パターンの接続端子の並列方向を長手方向として、複数の接続端子上に貼りつけた（図７参照）。

［実施例２］
実施例２では、スキージの凹部の幅を５μｍとした他は、実施例１と同じ条件で異方性導電フィルムを得た。

［実施例３］
実施例３では、スキージの凹部の幅を７μｍとした他は、実施例１と同じ条件で異方性導電フィルムを得た。

［実施例４］
実施例４では、スキージの凹部の幅を９μｍとした他は、実施例１と同じ条件で異方性導電フィルムを得た。

［実施例５］
実施例５では、スキージの移動方向を、直線状パターンの長手方向に対して３０°の傾きを有するようにした。これにより、導電性粒子は、配線基板上に直線状パターンに沿った角度、及び凹部によって規定される所定の間隔で、分散配置される（図１０（Ｂ）参照）。なお、スキージの凹部寸法は実施例１と同じである。

配線基板上に分散配置された導電性粒子は、ＰＥＴフィルムに転写される。このとき、ＰＥＴフィルムは、長手方向をスキージの移動方向と平行とすることにより、長手方向に対して導電性粒子が直線状パターンの傾きに応じた所定の角度で配列される（図１０（Ｃ）（Ｄ）参照）。その後、実施例１と同様に、ＰＥＴフィルムに第２のＰＥＴフィルムが貼り合わされることにより、異方性導電フィルムを得た。

［実施例６］
実施例６では、スキージの移動方向を、直線状パターンの長手方向に対して６０°の傾きを有するようにした他は、実施例５と同じ条件で異方性導電フィルムを得た。

［実施例７］
実施例７では、スキージの移動方向を、直線状パターンの長手方向に対して１５°の傾きを有するようにした他は、実施例５と同じ条件で異方性導電フィルムを得た。

［比較例１］
比較例１では、従来通りの製法で異方性導電フィルムを得た。すなわち、上述したバインダー樹脂中に導電性粒子を分散した樹脂組成物をＰＥＴフィルム上に塗布、乾燥することによりフィルム状に成形した異方性導電フィルムを得た。比較例１に係る異方性導電フィルムは、バインダー樹脂中に導電性粒子がランダムに配置されている。

この異方性導電フィルムを、ガラス基板に形成されたアルミ配線パターンの接続端子の並列方向を長手方向として、複数の接続端子上に貼りつけた。

［比較例２］
比較例２では、１００μｍ無延伸共重合ポリプロピレンフィルム上にアクリルポリマーを塗布、乾燥することにより粘着剤層を形成した。この粘着材層上に導電性粒子を一面に充填し、エアーブローにより粘着剤に到達していない導電性粒子を排除することにより、充填率６０％の単層導電性粒子層を形成した。

次に、この導電性粒子が固定されたポリプロピレンフィルムを、試験用二軸延伸装置を用いて、１３５℃で、縦横共に１０％／秒の比率で２．０倍まで延伸し、徐々に室温まで冷却し、配列シートを得た。

次に、配列シートの導電性粒子側に、バインダー樹脂が塗布されたＰＥＴフィルム（転写フィルム）を重ね、６０℃、０．３ＭＰａの条件でラミネートを行って導電性粒子をバインダー樹脂に埋め込んだ後、ポリプロピレンフィルムと粘着剤を剥離した。その後、実施例１と同様に、ＰＥＴフィルムに第２のＰＥＴフィルムが貼り合わされることにより、異方性導電フィルムを得た。

この異方性導電フィルムを、ガラス基板に形成されたアルミ配線パターンの接続端子の並列方向を長手方向として、複数の接続端子上に貼りつけた。

これら各実施例及び比較例に係る異方性導電フィルムを用いてガラス基板上にＩＣを接続した接続体サンプルを製造した。そして各接続体サンプルについて、導通抵抗（Ω）及び端子間のショート割合（ｐｐｍ）を求めた。結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例１〜７は、いずれもＩＣチップとガラス基板に形成された接続端子との間の導通抵抗が０．８Ω以下と低く、かつ端子間のショート割合も１ｐｐｍ以下であった。

一方、比較例１では、導通抵抗は０．２Ωと低いものの、端子間のショート割合が３０００ｐｐｍと多かった。同様に、比較例２では、導通抵抗は０．２Ωと低いものの、端子間のショート割合が３０００ｐｐｍと多かった。

これは、実施例１〜７では、配線基板１０に均等配置された導電性粒子３を転写することにより形成された異方性導電フィルムを用いているため、接続端子の微小化、及び接続端子間の狭小化に対しても、高い粒子捕捉率を維持し、かつ粒子の凝集が防止され狭小化された端子間における短絡を防止することができたことによる。

一方、比較例１では、導電性粒子をバインダー樹脂中にランダムに分散させていることから、バインダー樹脂中に導電性粒子が密集する箇所や分散する箇所が生じ、狭小化された隣接端子間において導電性粒子が連結し、３０００ｐｐｍと、端子間ショートが頻発した。

また、比較例２においても、２軸延伸によって導電性粒子間を離す方法では、すべての導電性粒子が離間するわけではなく、複数個の導電性粒子が連結する粒子凝集が残存し、狭小化された隣接端子間における端子間ショートが３００ｐｐｍで発生し、完全に防ぐことはできなかった。

実施例１〜７を対比すると、スキージの凹部幅が２倍未満である実施例１〜３は、導通抵抗が０．２〜０．３（Ω）であるのに対し、２倍を超える実施例４では導通抵抗が２．０（Ω）と上がった。これは、導電性粒子が通過するスキージの凹部幅が広がることで粒子が分散して配列され、粒子捕捉率が若干低下したことによる。このことから、スキージの凹部幅は導電性粒子の平均粒子径の２倍未満とすることが好ましいことが分かる。

また、スキージの移動方向が直線状パターンに対して所定の傾きを有する実施例５〜７のうち、傾きを３０°及び６０°とした実施例５及び実施例６においては、導通抵抗が０．１（Ω）となり、スキージの移動方向を直線状パターンに対して９０°とした実施例１〜４よりも下がった。これは導電性粒子の配列が異方性導電フィルムの長手方向に対して所定の傾きを有しているため、接続端子の並列方向に沿って異方性導電フィルムを貼り付けると、接続端子の幅方向における粒子ピッチが狭小化され、微小化された接続端子においても多くの粒子が捕捉されたことによる。

なお、実施例７では傾きを１５°としたことにより、異方性導電フィルムの粒子配列上における粒子ピッチが開いたことから、接続端子の長手方向における粒子捕捉率が低下し、０．８（Ω）と若干導通抵抗が上がった。このことから、スキージの移動方向は、直線状パターンに対して３０°以上とすることが好ましいことが分かる。

１ 異方性導電フィルム、２ バインダー樹脂、３ 導電性粒子、４ 第１のベースフィルム、５ 第２のベースフィルム、６ 巻取リール、１０ 配線基板、１１ 絶縁基板、１２ 配線パターン、１２ａ 直線状パターン、１３ スキージ、１４ 凹部、１５ 静電気発生器、２０ 転写フィルム、３０ ロール状基板

Claims (15)

1. ベースフィルムと、
   上記ベースフィルム上に積層されたバインダー樹脂と、
   上記バインダー樹脂に、所定の配列パターンで、規則的に分散配置された導電性粒子とを備え、
   上記導電性粒子は、表面に痕が発生しているものを有し、
   複数の上記導電性粒子のうち、表面に痕が表面積の５％以上に発生しているものが粒子数全体の３０％以内である導電性接着フィルム。
2. 上記導電性粒子は、表面が絶縁処理されたものである請求項１に記載の導電性接着フィルム。
3. 上記痕は、上記導電性粒子の表面の一部に生じた変形である請求項１又は２に記載の導電性接着フィルム。
4. ベースフィルムと、
   上記ベースフィルム上に積層されたバインダー樹脂と、
   上記バインダー樹脂に、所定の配列パターンで、規則的に分散配置された導電性粒子とを備え、
   上記導電性粒子は、表面が金属であり、
   上記導電性粒子は、表面の金属の一部が剥離しているものを含む導電性接着フィルム。
5. 上記導電性粒子は、表面が金属でコートされたものである請求項４に記載の導電性接着フィルム。
6. 上記表面に金属がコートされた導電性粒子は、めっき粒子である請求項５に記載の導電性接着フィルム。
7. 上記導電性粒子は、上記表面が更に絶縁処理されたものである請求項４〜６のいずれか１項に記載の導電性接着フィルム。
8. 複数の上記導電性粒子のうち、表面の金属の一部が剥離しているものが粒子数全体の３０％以内である請求項４〜７のいずれか１項に記載の導電性接着フィルム。
9. 上記規則的に分散配置された導電性粒子は、上記導電性粒子が複数連結された凝集体を含み、
   上記凝集体は、上記規則的に分散配置された導電性粒子数全体の２０％以内である請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電性接着フィルム。
10. 上記凝集体の大きさが、上記導電性粒子の粒子径の８倍以下である請求項９に記載の導電性接着フィルム。
11. 導電性粒子が配列された異方性導電フィルムによって複数並列された端子同士が接続された接続体において、
    上記異方性導電フィルムは、上記請求項１〜１０のいずれか１項に記載の導電性接着フィルムである接続体。
12. 導電性粒子が配列された異方性導電フィルムによって複数並列された端子同士が接続された接続体の製造方法において、
    上記異方性導電フィルムは、上記請求項１〜１０のいずれか１項に記載の導電性接着フィルムである接続体の製造方法。
13. 帯電が防止された基板上におけるスキージの移動によって、上記基板上に導電性粒子を所定の配列パターンに整列させ、
    バインダー樹脂層が設けられたフィルムによって上記導電性粒子を転写することにより製造される導電性接着フィルムの製造方法であって、
    上記スキージの基板上における移動に伴って、上記導電性粒子に、痕を表面積の５％以上に発生させること、又は粒子表面の金属の一部を剥離させることの少なくとも一方を生じさせ、
    複数の上記導電性粒子のうち、痕を表面積の５％以上に発生させること、又は粒子表面の金属の一部を剥離させることの少なくとも一方が生じているものが、粒子数全体の３０％以内であることを特徴とする導電性接着フィルムの製造方法。
14. 上記導電性粒子を帯電させる請求項１３に記載の導電性接着フィルムの製造方法。
15. 上記スキージは、帯電が防止されている請求項１３又は１４に記載の導電性接着フィルムの製造方法。

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