JP6505423B2 - 実装体の製造方法、及び異方性導電フィルム - Google Patents

実装体の製造方法、及び異方性導電フィルム Download PDF

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Description

本発明は、電子部品同士を電気的、機械的に接続する実装体の製造方法、及び異方性導電フィルムに関する。
従来、電子部品同士を電気的に接続する接着フィルムとして、絶縁性のバインダーに導電性粒子が分散された異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）が用いられる。ＡＣＦを介して電子部品同士の電極部分を熱圧着することにより、加圧方向は導電粒子を介して電気的に接続しながら、隣接する電極間は絶縁性を維持し、かつ電子部品同士は互いに剥れないように固定することができる。
ＡＣＦ接続の課題としては、半田接続に比べ、リワーク作業難が挙げられる。半田は、リワーク対象品を加熱することで部品を容易に取外し、再接続することができる。一方、ＡＣＦ接続のリワーク対象品の場合は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）などの部品を取り外す際、ＡＣＦが電子部品同士を強く接着しているため、ＦＰＣ回路パターンを破損する可能性がある。また、ＦＰＣを取り外した際、対向部品に硬化ＡＣＦが残っているため、専用のリペア剤を塗布して長時間放置後、綿棒等で除去する必要がある。
これらの課題に対応すべく、特許文献１には、硬化ＡＣＦを残存させたまま、新しいＡＣＦを貼り付け、リペア剤レスにて再圧着可能な技術が記載されている。しかしながら、特許文献１の技術は、ＡＣＦの硬化物の１５０℃における弾性率が１０ＭＰａ以下に設計する必要があるため、ＡＣＦ接続の高い信頼性（耐熱性）を得るのが困難であった。
特開２０１０−２７２５４５号公報
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、リワーク作業を容易にするとともに、高い接続信頼性を得ることができる実装体の製造方法、及び異方性導電フィルムを提供する。
前述した課題を解決するために、本発明に係る実装体の製造方法は、エポキシ樹脂を主成分とするバインダーと、１０％圧縮変形時の圧縮硬さＫ値が５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上である導電性粒子とを含有し、前記バインダーの厚みＡと前記導電性粒子の平均粒子径Ｂとの関係が、０．６≦Ｂ／Ａ≦１．５であり、前記バインダーの硬化後の１００℃における弾性率が、５０ＭＰａ以上である異方性導電フィルムを介して、配線板上に電子部材を実装する実装工程を有し、前記実装工程は、前記バインダーの硬化温度以上の温度で加熱し、前記導電性粒子が圧し潰される圧力で加圧し、前記バインダーを硬化させ、前記実装工程における実装に不都合が生じない場合は前記実装工程で終了し、前記実装工程における実装に不都合が生じた場合、前記配線板と前記電子部材とを機械的に引き剥がし、該配線板を再利用して前記実装工程を行う再実装工程を行うことを特徴とする。
また、本発明に係る異方性導電フィルムは、配線板と電子部材との間に設けられ、前記電子部材上から加熱加圧されることにより硬化し、前記電子部材を前記配線板上に実装する異方性導電フィルムであって、エポキシ樹脂を主成分とするバインダーと、１０％圧縮変形時の圧縮硬さＫ値が５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上である導電性粒子とを含有し、前記バインダーの厚みＡと前記導電性粒子の平均粒子径Ｂとの関係が、０．６≦Ｂ／Ａ≦１．５であり、前記バインダーの硬化後の１００℃における弾性率が、５０ＭＰａ以上であることを特徴とする。
本発明によれば、配線板の破壊、変形を抑制することができるとともに、再利用の配線板に硬化ＡＣＦの残渣がある場合でも導電性粒子が突き抜け、導通を確保することができるため、リワーク作業を容易にすることができる。また、硬化後のバインダーの弾性率が高いため、耐熱性が向上し、高い接続信頼性を得ることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．実装体の製造方法、及び異方性導電フィルム
２．実施例
＜１．実装体の製造方法、及び異方性導電フィルム＞
本実施の形態に係る実装体の製造方法は、エポキシ樹脂を主成分とするバインダーと、１０％圧縮変形時の圧縮硬さＫ値が５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上である導電性粒子とを含有し、バインダーの厚みＡと導電性粒子の平均粒子径Ｂとの関係が、０．６≦Ｂ／Ａ≦１．５であり、バインダーの硬化後の１００℃における弾性率が、５０ＭＰａ以上である異方性導電フィルムを介して、配線板上に電子部材を実装する実装工程と、実装工程における実装に不都合が生じた場合、前記配線板と前記電子部材とを機械的に剥離し、配線板を再利用して実装工程を行う再実装工程とを有する。ここで、平均粒子径Ｂとは、粉体の粒径分布において、ある粒子径より大きい個数又は質量が、全粉体のそれの５０％を占めるときの粒子径であり、通常Ｄ５０で表される。
この実装体の製造方法に用いられる配線板及び電子部材としては、特に限定されるものではなく、ＦＯＦ（Ｆｉｌｍ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）、ＦＯＢ（Ｆｉｌｍ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）、ＧＯＧ（Ｇｌａｓｓ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）などの接続工法に適用可能なものが好ましく用いられ、例えば、ＦＯＦにおいて一方がフライングリード配線であっても構わない。
実装工程では、先ず、配線板上の所定の位置に異方性導電フィルムを配置し、配線板と異方性導電フィルムとの仮圧着を行う。仮圧着では、異方性導電フィルムを僅かに加圧しながら、異方性導電フィルムに含まれるエポキシ樹脂成分が硬化しない程度の温度、例えば７０℃〜１００℃程度の温度で加熱することで配線板と異方性導電フィルムとを仮圧着させる。これにより、異方性導電フィルムの適度な接着力により異方性導電フィルムが配線板上に仮圧着されて位置決め固定される。
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場合には、電子部材を異方性導電フィルム上の所定の位置に配置する。その後、電子部材上から加圧しながら加熱し、本圧着する。本圧着では、異方性導電フィルムに含まれる熱硬化樹脂成分の硬化温度以上の温度で加熱する。また、本圧着では、異方性導電フィルムに含まれる導電性粒子が押し潰されるような圧力で加圧する。例えば本圧着の際の温度及び圧力としては、使用する異方性導電フィルムの種類等によっても異なるが、温度１８０℃〜２２０℃程度、圧力２ＭＰａ〜５ＭＰａ程度とする。このような本圧着工程を経て、異方性導電フィルムを介して配線板に電子部材が実装されてなる実装体が製造される。実装体において、配線板と電子部材との剥離強度は、５．０Ｎ／ｃｍ以上９．０Ｎ／ｃｍ以下であることが好ましい。剥離強度がこの範囲内であることにより、いわゆるリペア作業が必要となった場合に、配線板の破壊、変形などを抑制し、配線板を再利用することが可能となる。
次に、実装体の配線板及び異方性導電フィルムの位置合わせ状態、接続強度等の機械的接続状態、及び、導通抵抗等の電気的接続状態を確認する。そして、実装体においてこれらの接続状態に不具合が生じている場合には、いわゆるリペア作業を行う再実装工程へ移行する。
再実装工程のリペア作業では、これらの接続状態に不具合を生じさせている実装体の配線板から電子部材及び異方性導電フィルムを引き剥がし、機械的に剥離する。通常は、この剥離の後、配線板の表面に残存する残渣を溶剤等によって除去することにより配線板の表面を清浄化してから再利用するが、本実施の形態では、異方性導電性フィルムが配線板の破壊、変形を抑制し、配線板に硬化ＡＣＦの残渣がある場合でも、これを導電性粒子が突き抜くため、導通を確保することができる。なお、異方性導電フィルムの残渣は、例えばガラス基板を用いた画像処理により確認することができる。
［異方性導電フィルム］
配線板に硬化ＡＣＦの残渣がある状態で再実装するには、異方性導電フィルムのバインダーの厚みＡと導電性粒子の平均粒子径Ｂとの関係は、０．６≦Ｂ／Ａ≦１．５であり、より好ましくは０．６≦Ｂ／Ａ≦１．０である。これにより、いわゆるリペア作業の際の配線板の破損、変形を抑制することができるとともに、安定した導通の確保、及び優れた仮貼り性を得ることができる。また、バインダーの厚みＡは、１５μｍ以下であることが好ましい。バインダーの厚みが大き過ぎると、リペア作業時の配線板を剥離させるプロセスにて、バインダーとの剥離強度が高くなり過ぎて、配線板の破壊、変形などが発生し、配線板の再利用ができなくなる可能性がある。
また、バインダーの硬化後の１００℃における弾性率は、５０ＭＰａ以上であり、より好ましくは７５ＭＰａ以上８００ＭＰａ以下である。硬化後の弾性率が小さ過ぎると高温高湿環境における導通信頼性が悪化してしまい、硬化後の弾性率が大き過ぎると、硬化ＡＣＦの残渣を残存させた状態で新しいＡＣＦを貼り付けて再実装を行う際に、導電粒子が硬化ＡＣＦの残渣を突き抜け難くなり、導通確保が困難となる。
バインダーは、エポキシ樹脂と、膜形成樹脂と、硬化剤とを含有する。エポキシ系のバインダーを用いることにより、硬化後に高弾性率を実現することができ、高温高湿環境における導通信頼性を向上させることができる。また、アクリル系のバインダーで発生するスプリングバックを抑制し、安定したＡＣＦ接続を実現することができる。
エポキシ樹脂としては、速硬化の観点から、２官能エポキシ樹脂を用いることが好ましい。２官能エポキシ樹脂としては、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、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；１，４−ジヒドロキシナフタレンのジグリシジルエーテル、１，５−ジヒドロキシナフタレンのジグリシジルエーテル、１，６−ジヒドロキシナフタレンのジグリシジルエーテル、２，６−ジヒドロキシナフタレンのジグリシジルエーテル、２，７−ジヒドロキシナフタレンのジグリシジルエーテル、１，１−ビ−２−ナフトールのジグリシジルエーテル等のナフタレン骨格を有する２官能エポキシ樹脂；４，４’−ビフェノールのジグリシジルエーテル、３，３’，５，５’−テトラメチル−４、４’−ビフェノールのジグリシジルエーテル等のビフェノール型エポキシ樹脂；カテコール、レゾルシン、ハイドロキノンなどの単環２官能フェノールのジグリシジルエーテル；ビスフェノールフルオレンのジグリシジルエーテル、ビスフェノールアセトフェノンのジグリシジルエーテル、ジヒドロキシビフェニルエーテル、ジヒドロキシビフェニルチオエーテルのジグリシジルエーテル等のエポキシ樹脂；シクロヘキサンジメタノール、１,６−ヘキサン、ネオペンチルグリコール等の２官能アルコールのジグリシジルエーテル等のエポキシ樹脂；フタル酸、イソフタル酸、テトラハイドロフタル酸、ヘキサハイドロフタル酸等の２価カルボン酸のジグリシジルエステル等のエポキシ樹脂が挙げられる。これらの２官能エポキシ樹脂は、アルキル基、アリール基、エーテル基、エステル基など悪影響のない置換基で置換されていてもよく、これらは、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、本実施の形態では、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好適に用いられる。
膜形成樹脂は、平均分子量が１００００以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、１００００〜８００００程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、フェノキシ樹脂、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、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ブチラール樹脂等の種々の樹脂が挙げられ、これらは単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
硬化剤は、アニオン硬化型、又はカチオン硬化型のいずれを用いてもよい。硬化剤としては、例えば、ポリアミン、イミダゾールなどのアニオン系硬化剤、スルホニウム塩などのカチオン系硬化剤、イミダゾール化合物粒子の表面をポリウレタン系、ポリエステル系などの高分子硬化物で被覆したマイクロカプセル型のものなどの潜在性硬化剤を挙げることができる。
バインダーの接着力を高くし過ぎると、リペアの際、配線板が破壊され、再利用が困難となるため、バインダーは、アクリルゴムからなるエラストマーを含有することが好ましい。これにより、リペアの際、再利用可能な状態の配線板を得ることが可能となる。アクリルゴムは、例えばアクリル酸エステルとアクリロニトリルを主成分とし、アクリル酸、メタアクリル酸、グリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリレート等を１種以上含有した共重合体である。アクリルゴムの重量平均分子量Ｍｗは、２０万〜１００万が好適である。重量平均分子量Ｍｗが小さいと、凝集力が低下し、高い弾性率を得るのが困難となる。重量平均分子量Ｍｗが大きすぎると、他の成分との相溶性が低下してしまう。なお、重量平均分子量Ｍｗは、ＧＰＣ法によるスチレン換算値として求めることができる。また、バインダーは、シランカップリング剤を配合しないことが好ましい。これにより、バインダーの接着力が高くなり過ぎるのを防ぐことができる。
導電性粒子は、１０％圧縮変形時の圧縮硬さＫ値が５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上、より好ましくは１０％圧縮変形時の圧縮硬さＫ値が３０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上であることが好ましい。導電性粒子が硬いことにより、配線板に残存した硬化ＡＣＦの残渣がある場合でも導電性粒子が突き抜け可能となるため、リペア剤レスにて再圧着することができる。
導電性粒子の１０％圧縮変形時の圧縮硬さＫ値は、下記式（１）によって算出される。
Figure 0006505423
ここで、Ｆ及びＳは、それぞれ導電性粒子の１０％圧縮変形時における荷重値（ｋｇｆ）及び圧縮変位（ｍｍ）であり、Ｒは半径（ｍｍ）である。
導電性粒子としては、異方性導電フィルムにおいて使用されている公知の導電性粒子を用いることができる。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、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。これらの中でも、粒子の硬さ、接続信頼性等の観点からニッケル粒子が好適に用いられる。また、導電性粒子の平均粒子径（Ｄ５０）としては、通常１〜２０μｍ、より好ましくは２〜１０μｍである。
このような構成からなる異方性導電フィルムは、配線板の破壊を抑制するとともに、配線板に硬化ＡＣＦの残渣がある場合でも導電性粒子が突き抜けるため、導通を確保することができる。また、硬化後のバインダーの弾性率が高いため、耐熱性が向上し、高い接続信頼性を得ることができる。
＜４．実施例＞
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、導電性粒子の平均粒子径（Ｄ５０）、導電性粒子の圧縮硬さ、バインダーの硬化後の弾性率、及びバインダーの厚みの異なる異方性導電フィルムを作製し、各異方性導電フィルムの仮貼り性を評価した。また、各異方性導電フィルムを用いてフレキシブル基板（ＦＰＣ）同士の実装体を作製し、ＦＰＣ剥離強度、ＦＰＣの破損状態を評価した。導通特性に関しては、ＡＣＦ実装体から配線板を剥離させ、硬化ＡＣＦの残渣を残存させた状態で新しいＡＣＦを貼り付けて再実装を行った後、初期導通抵抗及び導通信頼性について評価した。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
＜測定・評価＞
各種測定、及び評価は次のように行った。
［バインダーの弾性率の測定］
動的粘弾性測定機（オリエンテック社製）を用いて、バインダーの硬化後の貯蔵弾性率（Ｅ’）を測定した。バインダーをＰＥＴフィルムに挟み、バインダーを２００℃オーブンで１０分間静置して硬化させた後、ＰＥＴフィルムを引き剥がし、バインダーの硬化後の貯蔵弾性率（Ｅ’）を測定した。なお、測定は、引張りモードで周波数を１．１Ｈｚとした。
硬化物の１００℃における弾性率が９００ＭＰａ以上の場合を「◎」、７５ＭＰａ以上９００ＭＰａ未満の場合を「○」、５０ＭＰａ以上７５ＭＰａ未満の場合を「△」、及び５０ＭＰａ未満の場合を「×」と評価した。
［導電性粒子の圧縮硬さの測定］
微小圧縮試験機（ＰＣＴ−２００型、株式会社島津製作所製）を用いて、導電性粒子の１０％圧縮時の圧縮硬さ(Ｋ値)を測定した。
［異方性導電フィルムの仮貼り性の評価］
設定７０℃のホットステージ上にＰＥＴフィルムＡをセットし、５０ｍｍ角にカットされたＡＣＦを配置して５ｋｇローラーで２往復加圧後、ＡＣＦの剥離フィルムを剥離させ、その上にＰＥＴフィルムＢを重ね合わせ、ラミネートした後、その上からＰＥＴフィルム同士を仮固定する目的で再度５ｋｇローラーにて２往復加圧して仮接着サンプルを作製した。
上記仮接着サンプルの作製工程により、仮接着サンプルが作製できた場合を成功とした。ＡＣＦの剥離フィルムを剥離した際、ＡＣＦに折れ・シワ等が発生してラミネートできない場合や、ＰＥＴフィルムＡとＰＥＴフィルムＢとが仮接着し難く、互いに外れてしまい、仮接着サンプルを作製できない場合を失敗とした。
判定は、上記仮接着サンプルの作製工程を１０回行い、その成功回数で判断した。仮接着サンプルの作製が１０回成功した場合を「○」と評価した。仮接着サンプルの作製が５〜９回成功した場合を「△」と評価した。仮接着サンプルの作製が０〜４回成功した場合を「×」と評価した。
［剥離強度の測定］
フレキシブル基板（ＦＰＣ）同士をＡＣＦにより接合させた実装体について、片方のフレキシブル基板にコニシ株式会社製ボンドクイック５接着剤の２液を混合後に塗布し、次いで１．０ｍｍ厚のガラスエポキシ板に実装体を貼り合せ、室温に１２時間放置して接着した。この試験片について、剥離試験機（ＴＥＮＳＩＬＯＮ、オリオンテック社製）を用いて、ＪＩＳ Ｋ６８５４‐１（１９９９）に準拠し、フレキシブル基板を９０°方向に引き剥がし、ＡＣＦによる接合部の剥離強度を測定した。引っ張り速度は、５０ｍｍ／ｍｉｎとした。
［フレキシブル基板の破損状態の評価］
異方性導電フィルムを用いて作製されたフレキシブル基板（ＦＰＣ−Ａ、ＦＰＣ−Ｂ）同士の実装体について、フレキシブル基板を引き剥がし、ＦＰＣ−Ｂの破損状態を観察した。そして、１０個の実装体について、破損状態の観察を行い、評価をした。非破壊で再利用可能な状態のものが１０／１０の場合を「◎」、非破壊で再利用可能なものが８／１０以上９／１０未満の場合を「○」、非破壊で再利用可能なものが５／１０以上７／１０未満の場合を「△」、及び非破壊で再利用可能なものが４／１０未満の場合を「×」と評価した。
［導通抵抗の測定］
異方性導電フィルムを用いて作製されたフレキシブル基板（ＦＰＣ−Ａ、ＦＰＣ−Ｂ）同士の実装体からＦＰＣ−Ｂを剥離させ、硬化ＡＣＦの残渣を残存させた状態のＦＰＣ−Ｂ上に新しいＡＣＦを貼り付け、ＦＰＣ−Ａの再実装を行った。このリワークした実装体について、初期（Ｉｎｉｔｉａｌ）の導通抵抗と、温度８５℃湿度８５％ＲＨ１０００時間のＴＨテスト（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｈｕｍｉｄｉｔｙ Ｔｅｓｔ）後の導通抵抗とを測定した。導通抵抗は、デジタルマルチメータ（デジタルマルチメータ７５６１、横河電機社製）を用いて４端子法にて測定した。
導通抵抗の初期の評価、及び導通信頼性の評価は、導通抵抗が０．５Ω未満のものを「○」、導通抵抗が０．５Ω以上１．０未満のものを「△」、導通抵抗が１．０Ω以上のものを「×」、リワーク時にフレキシブル基板を引き剥がした際、ＦＰＣ−Ｂが破損のため圧着不能のものを「××」とした。
＜異方性導電フィルム＞
配合１〜９により異方性導電フィルムを作製した。表１に、エポキシ樹脂を主成分とした配合１〜８を示す。
Figure 0006505423
 エポキシ樹脂：ＥＰ−８２８（三菱化学社製）
フェノキシ樹脂：ＹＰ−５０（東都化成社製）
硬化剤：ノバキュア３９４１ＨＰ（旭化成イーマテリアルズ社製）
エラストマー：テイサンレジンＳＧ−８０Ｈ（ナガセケムテックス社製）、重量平均分子量３５万
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・マテリアルズ社製）
導電性粒子Ａ：ニッケル粒子、平均粒子径（Ｄ５０）６μｍ、１０％Ｋ値４０００ｋｇｆ／ｍｍ２
導電性粒子Ｂ：ニッケル粒子、平均粒子径（Ｄ５０）１０μｍ、１０％Ｋ値４０００ｋｇｆ／ｍｍ２
導電性粒子Ｃ：ニッケル粒子、平均粒子径（Ｄ５０）２０μｍ、１０％Ｋ値４０００ｋｇｆ／ｍｍ２
導電性粒子Ｄ：ミクロパールＡＵＬ（積水化学社製）、金属メッキ樹脂粒子、平均粒子径（Ｄ５０）５μｍ、１０％Ｋ値２５０ｋｇｆ／ｍｍ２
導電性粒子Ｅ：ブライト（日本化学工業社製）、金属メッキ樹脂粒子、平均粒子径（Ｄ５０）５μｍ、１０％Ｋ値７００ｋｇｆ／ｍｍ２
［配合１］
表１に示すように、エポキシ樹脂２０質量部、フェノキシ樹脂４０質量部、及び硬化剤４０質量部に、導電性粒子Ａを１５質量部分散させ、所定厚さの異方性導電フィルムを作製した。
［配合２］
表１に示すように、エポキシ樹脂２０質量部、フェノキシ樹脂２０質量部、エラストマー２０質量部、及び硬化剤４０質量部に、導電性粒子Ａを１５質量部分散させ、所定厚さの異方性導電フィルムを作製した。
［配合３］
表１に示すように、エポキシ樹脂２０質量部、フェノキシ樹脂４０質量部、シランカップリング剤１質量部、及び硬化剤４０質量部に、導電性粒子Ａを１５質量部分散させ、所定厚さの異方性導電フィルムを作製した。
［配合４］
表１に示すように、エポキシ樹脂２０質量部、フェノキシ樹脂４０質量部、及び硬化剤４０質量部に、導電性粒子Ｄを１５質量部分散させ、所定厚さの異方性導電フィルムを作製した。
［配合５］
表１に示すように、エポキシ樹脂１０質量部、フェノキシ樹脂４０質量部、エラストマー４０質量部、及び硬化剤１０質量部に、導電性粒子Ａを１５質量部分散させ、所定厚さの異方性導電フィルムを作製した。
［配合６］
表１に示すように、エポキシ樹脂１０質量部、フェノキシ樹脂２５質量部、エラストマー４０質量部、及び硬化剤２５質量部に、導電性粒子Ａを１５質量部分散させ、所定厚さの異方性導電フィルムを作製した。
［配合７］
表１に示すように、エポキシ樹脂２０質量部、フェノキシ樹脂４０質量部、及び硬化剤４０質量部に、導電性粒子Ｂを１５質量部分散させ、所定厚さの異方性導電フィルムを作製した。
［配合８］
表１に示すように、エポキシ樹脂２０質量部、フェノキシ樹脂４０質量部、及び硬化剤４０質量部に、導電性粒子Ｃを１５質量部分散させ、所定厚さの異方性導電フィルムを作製した。
［配合９］
アクリレートＡ（ＤＣＰ、新中村化学社製）２５質量部、エポキシアクリレートＢ（ＶＲ−９０、昭和電工社製）２０質量部、フェノキシ樹脂（ＹＰ−７０、新日鐵化学社製）２５質量部、ウレタン樹脂（デスモコール５４０、住化バイエルウレタン社製）１５質量部、ポリブタジエンゴム（ＸＥＲ−９１、ＪＳＲ社製）１２質量部、及び過酸化物（ナイパーＢＷ、日本油脂社製）３質量部をバインダーとした。このバインダーに対して、導電性粒子Ａを１２体積％分散させ、所定厚さの異方性導電フィルムを作製した。
［配合１０］
表１に示すように、エポキシ樹脂２０質量部、フェノキシ樹脂４０質量部、及び硬化剤４０質量部に、導電性粒子Ｅを１５質量部分散させ、所定厚さの異方性導電フィルムを作製した。
＜実施例１＞
表２に示すように、配合６のバインダーの厚みＡを８μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは６μｍであり、Ｂ／Ａは０．７５であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は８０ＭＰａであり、その評価は○であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は○であった。
この異方性導電フィルムを用いて、フレキシブル基板Ａ１（２５μｍ厚ポリイミド、１２μｍｔＣｕ配線（Ｎｉ／Ａｕメッキ）、４００μｍＰ（ＬＳ＝１／１））と、フレキシブル基板Ｂ（２５μｍ厚ポリイミド、１２μｍｔＣｕ配線（Ｎｉ／Ａｕメッキ）、４００μｍＰ（ＬＳ＝１／１））とを、１９０℃、３ＭＰａ、１０ｓｅｃの圧着条件で熱圧着し、実装体を作製した。そして、この実装体からフレキシブル基板Ｂ（ＦＰＣ−Ｂ）を剥離させ、硬化ＡＣＦの残渣を残存させた状態のフレキシブル基板Ｂ上に新しい異方性導電フィルムを貼り付け、フレキシブル基板Ａ１（ＦＰＣ−Ａ１）の再実装を行った。なお、リワーク前とリワーク後の実装体は、同一の圧着条件で作製した。
この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は７．９Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は◎であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は○であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は○であった。
＜実施例２＞
表２に示すように、配合６のバインダーの厚みＡを８μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは６μｍであり、Ｂ／Ａは０．７５であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は８０ＭＰａであり、その評価は○であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は○であった。
この異方性導電フィルムを用いて、フライングリードＡ２（フレキシブル基板Ａ１の端子部分のポリイミドフィルムが５ｍｍ幅で除去され、配線が露出しているフレキシブル基板）と、フレキシブル基板Ｂ（２５μｍ厚ポリイミド、１２μｍｔＣｕ配線（Ｎｉ／Ａｕメッキ）、４００μｍＰ（ＬＳ＝１／１））とを、１９０℃、３ＭＰａ、１０ｓｅｃの圧着条件で熱圧着し、実装体を作製した。そして、この実装体からフレキシブル基板Ｂ（ＦＰＣ−Ｂ）を剥離させ、硬化ＡＣＦの残渣を残存させた状態のフレキシブル基板Ｂ上に新しい異方性導電フィルムを貼り付け、フレキシブル基板Ａ２（ＦＰＣ−Ａ２）の再実装を行った。なお、リワーク前とリワーク後の実装体は、同一の圧着条件で作製した。
この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は７．９Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は◎であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は○であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は○であった。
＜実施例３＞
表２に示すように、配合６のバインダーの厚みＡを４μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは６μｍであり、Ｂ／Ａは１．５であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は８０ＭＰａであり、その評価は○であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は△であった。
この異方性導電フィルムを用いて、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は７．２Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は◎であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は○であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は○であった。
＜実施例４＞
表２に示すように、配合６のバインダーの厚みＡを１０μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは６μｍであり、Ｂ／Ａは０．６であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は８０ＭＰａであり、その評価は○であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は○であった。
この異方性導電フィルムを用いて、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は８．４Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は◎であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は○であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は○であった。
＜比較例１＞
表２に示すように、配合６のバインダーの厚みＡを３μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは６μｍであり、Ｂ／Ａは２．０であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は８０ＭＰａであり、その評価は○であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は×であった。
この異方性導電フィルムを用いて、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は６．０Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は◎であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は○であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は○であった。
＜比較例２＞
表２に示すように、配合６のバインダーの厚みＡを１２μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは６μｍであり、Ｂ／Ａは０．５であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は８０ＭＰａであり、その評価は○であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は○であった。
この異方性導電フィルムを用いて、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は８．９Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は×であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は××であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は××であった。
＜実施例５＞
表２に示すように、配合７のバインダーの厚みＡを１２μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは１０μｍであり、Ｂ／Ａは０．８３であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は９００ＭＰａであり、その評価は◎であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は○であった。
この異方性導電フィルムを用いて、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は８．７Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は○であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は○であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は○であった。
＜比較例３＞
表２に示すように、配合７のバインダーの厚みＡを４μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは１０μｍであり、Ｂ／Ａは２．５であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は９００ＭＰａであり、その評価は◎であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は×であった。
この異方性導電フィルムを用いて、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は７．０Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は◎であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は○であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は○であった。
＜実施例６＞
表２に示すように、配合１のバインダーの厚みＡを８μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは６μｍであり、Ｂ／Ａは０．７５であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は９００ＭＰａであり、その評価は◎であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は○であった。
この異方性導電フィルムを用いて、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は６．２Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は○であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は△であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は△であった。
＜実施例７＞
表２に示すように、配合５のバインダーの厚みＡを８μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは６μｍであり、Ｂ／Ａは０．７５であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は６０ＭＰａであり、その評価は△であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は○であった。
この異方性導電フィルムを用いて、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は８．２Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は◎であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は○であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は△であった。
＜実施例８＞
表２に示すように、配合２のバインダーの厚みＡを８μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは６μｍであり、Ｂ／Ａは０．７５であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は８００ＭＰａであり、その評価は○であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は○であった。
この異方性導電フィルムを用いて、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は７．１Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は◎であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は○であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は○であった。
＜実施例９＞
表２に示すように、配合３のバインダーの厚みＡを８μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは６μｍであり、Ｂ／Ａは０．７５であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は９００ＭＰａであり、その評価は◎であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は○であった。
この異方性導電フィルムを用いて、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は８．１Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は○であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は△であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は△であった。
＜比較例４＞
表２に示すように、配合８のバインダーの厚みＡを２６μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは２０μｍであり、Ｂ／Ａは０．７７であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は９００ＭＰａであり、その評価は◎であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は○であった。
この異方性導電フィルムを用いて、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は９．２Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は×であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は××であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は××であった。
＜比較例５＞
表２に示すように、配合４のバインダーの厚みＡを８μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは５μｍであり、Ｂ／Ａは０．６３であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は９００ＭＰａであり、その評価は◎であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は２５０ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は○であった。
この異方性導電フィルムを用いて、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は６．４Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は○であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は×であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は×であった。
＜比較例６＞
表２に示すように、配合９のバインダーの厚みＡを８μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは６μｍであり、Ｂ／Ａは０．７５であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は１５ＭＰａであり、その評価は×であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は○であった。
この異方性導電フィルムを用いて、圧着条件を１５０℃、３ＭＰａ、１０ｓｅｃとした以外は、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は８．２Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は○であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は○であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は×であった。
＜実施例１０＞
表２に示すように、配合１０のバインダーの厚みＡを８μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは５μｍであり、Ｂ／Ａは０．６３であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は９００ＭＰａであり、その評価は◎であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は７００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は○であった。
この異方性導電フィルムを用いて、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は６．４Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は○であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は○であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は△であった。
＜実施例１１＞
表２に示すように、配合７のバインダーの厚みＡを１６μｍとして異方性導電フィルムを作製した。導電性粒子の平均粒子径Ｂは１０μｍであり、Ｂ／Ａは０．６３であった。また、バインダーの１００℃における弾性率は９００ＭＰａであり、その評価は◎であった。また、導電性粒子の１０％Ｋ値は４０００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。この異方性導電フィルムの仮貼り性の評価は○であった。
この異方性導電フィルムを用いて、実施例１と同様にして実装体を作製した。この実装体におけるフレキシブル基板の剥離強度は９．０Ｎ／ｃｍであり、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価は△であった。また、再実装後の初期の導通抵抗の評価は○であり、高温高湿試験後の導通抵抗の評価は○であった。
Figure 0006505423
比較例１〜３のように、バインダーの厚みＡと導電性粒子の平均粒子径Ｂとの関係が、０．６≦Ｂ／Ａ≦１．５ではない場合、仮貼り性の評価及びフレキシブル基板Ｂの剥離後の評価の両者が良好となる結果が得られなかった。
また、比較例４のように、バインダーの厚みＡが１５μｍを大きく超える場合、フレキシブル基板Ｂの剥離後の評価が悪く、圧着不能となってしまった。また、比較例５のように、１０％Ｋ値が５００ｋｇｆ／ｍｍ２未満の場合、初期導通抵抗が高く、高温高湿試験後の導通抵抗の評価が悪かった。また、比較例６のように、アクリル系のバインダーを使用した場合、１００℃における弾性率が５０ＭＰa未満と低いため、高温高湿試験後の導通抵抗の評価が悪かった。
一方、実施例１〜１１のように、バインダーの厚みＡと導電性粒子の平均粒子径Ｂとの関係が、０．６≦Ｂ／Ａ≦１．５である場合、仮貼り性の評価、及びフレキシブル基板Ｂの剥離後の評価が良好であった。特に、バインダーの厚みＡと導電性粒子の平均粒子径Ｂとの関係が、０．６≦Ｂ／Ａ≦１．０である場合、仮貼り性の評価が特に良好であった。
また、実施例１〜１１のように、バインダーの硬化後の１００℃における弾性率が、５０ＭＰａ以上である場合、高温高湿試験後の導通抵抗の評価が良好であり、特にバインダーの硬化後の１００℃における弾性率が、８０ＭＰａ以上８００ＭＰａ以下ある場合、リワーク後の実装体（＝再圧着品）の導通性能が特に良好であった。
また、実施例１〜１１のように、バインダーの厚みＡが１６μｍ以下の場合、フレキシブル基板Ｂの剥離後において半数以上が非破壊で再利用可能となり良好な結果となった。さらに、実施例１〜１１のように、１０％Ｋ値が５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の場合、初期導通抵抗が低く、高温高湿試験後の導通抵抗の評価も良好であった。

Claims (15)

  1. エポキシ樹脂を主成分とするバインダーと、１０％圧縮変形時の圧縮硬さＫ値が５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上である導電性粒子とを含有し、前記バインダーの厚みＡと前記導電性粒子の平均粒子径Ｂとの関係が、０．６≦Ｂ／Ａ≦１．５であり、前記バインダーの硬化後の１００℃における弾性率が、５０ＭＰａ以上である異方性導電フィルムを介して、配線板上に電子部材を実装する実装工程を有し、
    前記実装工程は、前記バインダーの硬化温度以上の温度で加熱し、前記導電性粒子が圧し潰される圧力で加圧し、前記バインダーを硬化させ、
    前記実装工程における実装に不都合が生じない場合は前記実装工程で終了し、前記実装工程における実装に不都合が生じた場合、前記配線板と前記電子部材とを機械的に引き剥がし、該配線板を再利用して前記実装工程を行う再実装工程を行う
    実装体の製造方法。
  2. 前記再実装工程では、前記配線板上に前記異方性導電フィルムの残渣が残存した状態で前記実装工程を行う請求項１記載の実装体の製造方法。
  3. 前記バインダーの厚みが、前記配線板及び前記電子部材の各端子の合計厚さよりも小さい請求項１又は２記載の実装体の製造方法。
  4. 前記バインダーの厚みＡと前記導電性粒子の平均粒子径Ｂとの関係が、０．６≦Ｂ／Ａ≦１．０である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の実装体の製造方法。
  5. 前記バインダーの硬化後の１００℃における弾性率が、８０ＭＰａ以上８００ＭＰａ以下である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の実装体の製造方法。
  6. 前記バインダーが、アクリルゴムからなるエラストマーを含有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の実装体の製造方法。
  7. 前記配線板と前記電子部材との剥離強度が、５．０Ｎ／ｃｍ以上９．０Ｎ／ｃｍ以下である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の実装体の製造方法。
  8. 配線板と電子部材との間に設けられ、前記電子部材上から加熱加圧されることにより硬化し、前記電子部材を前記配線板上に実装する異方性導電フィルムであって、
    エポキシ樹脂を主成分とするバインダーと、１０％圧縮変形時の圧縮硬さＫ値が５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上である導電性粒子とを含有し、
    前記バインダーの厚みＡと前記導電性粒子の平均粒子径Ｂとの関係が、０．６≦Ｂ／Ａ≦１．５であり、
    前記バインダーの硬化後の１００℃における弾性率が、５０ＭＰａ以上である異方性導電フィルム。
  9. 前記バインダーの硬化後に前記電子部材を前記配線板から剥離した後、前記バインダーの残渣が残存した前記配線板上に前記電子部材の再実装が可能な請求項８記載の異方性導電フィルム。
  10. 前記バインダーの厚みが前記配線板及び前記電子部材の各端子の合計厚さよりも小さい請求項８又は９記載の異方性導電フィルム。
  11. 前記バインダーの厚みＡと前記導電性粒子の平均粒子径Ｂとの関係が、０．６≦Ｂ／Ａ≦１．０である請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の異方性導電フィルム。
  12. 前記バインダーの硬化後の１００℃における弾性率が、８０ＭＰａ以上８００ＭＰａ以下である請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の異方性導電フィルム。
  13. 前記バインダーが、アクリルゴムからなるエラストマーを含有する請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の異方性導電フィルム。
  14. エポキシ樹脂を主成分とするバインダーと、１０％圧縮変形時の圧縮硬さＫ値が５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上である導電性粒子とを含有し、前記バインダーの厚みＡと前記導電性粒子の平均粒子径Ｂとの関係が、０．６≦Ｂ／Ａ≦１．５であり、前記バインダーの硬化後の１００℃における弾性率が、５０ＭＰａ以上である異方性導電フィルムを介して、配線板上に電子部材が実装され、
    前記異方性導電フィルムは、前記バインダーの硬化後に電子部材を配線板上から剥離した後に、前記配線板上に前記バインダーの残渣が残存した状態で、前記電子部材の再実装が可能なものである実装体。
  15. 配線坂上に電子部材が、前記請求項８記載の異方性導電フィルムの硬化物を介して実装されている実装体。
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