JP6440946B2 - 接続体の製造方法、電子部品の接続方法及び接続体 - Google Patents
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Description
本発明が適用された接続体は、接着フィルムを用いて各種電子部品同士が接続されたものであり、例えば、フレキシブル基板同士や、フレキシブル基板と電極フィルムやガラス基板が接続された接続体、ガラスエポキシ基板やガラス基板等にICチップやフレキシブル基板が接続された接続体、その他接着フィルムを用いて各種電子部品同士が接続されたあらゆる接続体を含む。
次いで、異方性導電フィルム1について説明する。異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)1は、図2に示すように、通常、基材となる剥離フィルム2上に導電性粒子4を含有するバインダー樹脂層(接着剤層)3が形成されたものである。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、電極フィルム11の端子部14aが形成された絶縁基板13の縁部13aに貼着されるとともにフレキシブル基板12が搭載され、熱圧着ヘッド33により熱加圧されることにより流動化して導電性粒子4が相対向する透明電極14の端子部14aとフレキシブル基板12の電極端子15aとの間で押し潰され、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、電極フィルム11とフレキシブル基板12とを接続し、導通させることができる。
導電性粒子4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4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。導電性粒子4の大きさは1〜10μmが好ましいが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、本発明に係る異方性導電フィルム1は、導電性粒子4を含有するバインダー樹脂層3と、導電性粒子が含まれない絶縁性の接着剤組成物からなる絶縁性接着剤層とを積層されてなる2層構造の異方性導電フィルムとしてもよい。
次いで、電極フィルム11にフレキシブル基板12を接続する接続装置について説明する。接続装置30は、異方性導電フィルム1を介してフレキシブル基板12が電極フィルム11の透明電極14上に接続された接続体の製造工程に用いるものであり、図3(A)に示すように、異方性導電フィルム1を介してフレキシブル基板12が仮搭載された電極フィルム11が載置されるステージ31と、ステージ31上に載置された電極フィルム11に異方性導電フィルム1を介して搭載されたフレキシブル基板12を加熱押圧する熱圧着ヘッド33と、熱圧着ヘッド33を移動するヘッド移動機構34とを有する。
次いで、接続装置30を用いて電極フィルム11にフレキシブル基板12を接続する接続工程について説明する。接続工程では、先ず、電極フィルム11の端子部14aが形成された縁部13a上に異方性導電フィルム1を仮貼りする。次いで、電極フィルム11の縁部13a上に異方性導電フィルム1を介してフレキシブル基板12を搭載する。次いで、この電極フィルム11を接続装置30のステージ31上に載置する。これにより、フレキシブル基板12がステージ31の上方に待機する熱圧着ヘッド33と対峙される。
このとき、本発明では、異方性導電フィルム1の一方の側縁部に、バインダー樹脂層3を硬化させるエネルギー線を照射してから電極フィルム11の縁部13aに仮貼りする。バインダー樹脂層3を硬化させるエネルギー線とは、異方性導電フィルム1が熱硬化型又は熱光併用型である場合は熱線であり、紫外線硬化型である場合は紫外光である。また、エネルギー線は、異方性導電フィルム1の搬送経路上にヒーターや紫外線照射器等の照射装置を設け、当該側縁部近傍に向けてエネルギー線を照射することにより、搬送中に連続的に照射することができる。
フレキシブル基板の接続に用いる異方性導電フィルムは、フェノキシ樹脂(商品名:YP50、新日鐵化学社製)40質量部、メタクリレート(商品名:DCP、新中村化学株式会社製)5質量部、ウレタンアクリレート(商品名:M1600、東亞合成株式会社)25質量部、ゴム成分(商品名:SG80H、ナガセケムテックス株式会社製)10質量部、リン酸アクリレート(商品名:P−1M、共栄化学株式会社製)1質量部、有機過酸化物(商品名:ナイパーBW、日油社製)3質量部、Ni−Auメッキ樹脂粒子(商品名:ミクロパールAU(4μmφ)、積水化学社製)5質量部を溶剤に加えたバインダー樹脂組成物を調整し、このバインダー樹脂組成物を剥離フィルム(PET)上に塗布した後、70℃の熱風中に5分間放置し溶剤を揮発させることにより形成した。乾燥後のバインダー樹脂層の厚みは25μmである。
導通抵抗を測定するための評価素子として、厚さ25μmのポリイミド基板に、厚さ25μmの銅箔が積層されたフレキシブル基板を用いた。このフレキシブル基板には、L/S=200μm/200μmのAuメッキ配線電極が形成されている。
導通抵抗を測定するためのフレキシブル基板が接続される評価用フィルムとして、厚さ50μmのPETフィルムにITO膜がフレキシブル基板と同パターンで形成されたITOフィルムを用いた。
実施例1では、異方性導電フィルムを評価用フィルムに仮貼りするに先立って、評価用フィルムの縁部の外側に向く側縁部を加熱することにより、予め硬化反応を進行させた。図4に示すように、加熱は異方性導電フィルムの搬送過程において行い、異方性導電フィルムの側縁部に向けてヒーター35(マイクロシステム赤外線ヒーターMSH、エスエージャパン株式会社製)を設け、搬送速度10m/minで搬送することにより行った。図4中点線で囲むヒーター35と対峙する側縁部付近の温度を測定したところ、130℃であった。
実施例2では、ヒーター35と対峙する側縁部付近の温度を測定したところ、140℃であった他は、実施例1と同じ条件とした。
実施例3では、ヒーター35と対峙する側縁部付近の温度を測定したところ、150℃であった他は、実施例1と同じ条件とした。
実施例4では、ヒーター35と対峙する側縁部付近の温度を測定したところ、120℃であった他は、実施例1と同じ条件とした。
実施例5では、ヒーター35と対峙する側縁部付近の温度を測定したところ、170℃であった他は、実施例1と同じ条件とした。
比較例1では、従来通り、異方性導電フィルムに対するヒーター加熱は行わずに評価用フィルムの縁部に仮貼りした。比較例1では異方性導電フィルムの両側縁部ABの硬化反応率はともに0%である。
比較例2では、ヒーター35を異方性導電フィルムのバインダー樹脂層の表面に対向配置し、全面にわたって加熱を行った。ヒーター35と対峙するバインダー樹脂層の表面付近の温度を測定したところ、130℃であった
Claims (11)
- 以下の接続体の製造工程を連続して行う接続体の製造方法において、
剥離基材上に接着剤層が設けられた接着フィルムを第1の電子部品に貼着し、
上記第1の電子部品に、上記接着フィルムを介して第2の電子部品を搭載し、
上記第1、第2の電子部品を押圧するとともに、上記接着フィルムを硬化させる工程を有し、
上記第1、第2の電子部品の押圧前に、上記接着フィルムの側縁部に、上記接着剤層を硬化させるエネルギー線を照射し、
次の接続工程を行う際に、上記第1の電子部品が載置されるステージ上に上記接着フィルムのバインダー樹脂が付着していない接続体の製造方法。 - 上記エネルギー線を、上記接着フィルムの一方の側縁側から上記接着フィルムの一方の側縁部に照射する請求項1記載の接続体の製造方法。
- 上記接着フィルムを上記第1の電子部品に貼着する前に、上記接着フィルムの側縁部にエネルギー線を照射する請求項1又は2に記載の接続体の製造方法。
- 上記接続体の製造工程が終了した後に、上記ステージ上に付着した上記バインダー樹脂を除去する工程を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の接続体の製造方法。
- 上記第1の電子部品は、縁部がステージ上に載置され、
上記接着フィルムは、上記第1の電子部品の縁部に貼着され、該縁部の外側の側縁部にエネルギー線が照射される請求項1〜4のいずれか1項に記載の接続体の製造方法。 - 上記接着フィルムは、上記第1、第2の電子部品を押圧する際における上記エネルギー線が照射された側縁部側の硬化反応率が、上記エネルギー線が照射されない側縁部側の硬化反応率よりも高い請求項1〜5のいずれか1項に記載の接続体の製造方法。
- 上記エネルギー線が照射された側縁部側の硬化反応率は20%以上であり、
上記エネルギー線が照射されない側縁部側の硬化反応率は、10%以下である請求項6記載の接続体の製造方法。 - 上記エネルギー線は、熱線である請求項1〜7のいずれか1項に記載の接続体の製造方法。
- 上記第2の電子部品がフレキシブル基板である請求項1〜8のいずれか1項に記載の接続体の製造方法。
- 以下の電子部品の接続工程を連続して行う電子部品の接続方法において、
剥離基材上に接着剤層が設けられた接着フィルムを第1の電子部品に貼着し、
上記第1の電子部品に、上記接着フィルムを介して第2の電子部品を搭載し、
上記第1、第2の電子部品を押圧するとともに、上記接着フィルムを硬化させる工程を有し、
上記第1、第2の電子部品の押圧前に、上記接着フィルムの側縁部に上記接着剤層を硬化させるエネルギー線を照射し、
次の接続工程を行う際に、上記第1の電子部品が載置されるステージ上に上記接着フィルムのバインダー樹脂が付着していない電子部品の接続方法。 - 上記電子部品の接続工程が終了した後に、上記ステージ上に付着した上記バインダー樹脂を除去する工程を有する請求項10に記載の接続体の製造方法。
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