JP6609406B2 - 接続体の製造方法、電子部品の接続方法、接続体 - Google Patents
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Description
透明フィルム2の実装部4に接続されるフレキシブル基板5は、図示しない位置検出用のコントローラに接続され、センサ部を構成する電極パターン毎に設けられている接続端子3と当該コントローラとを接続するコネクタとなる。図2に示すように、フレキシブル基板5は、ポリイミド等の可撓性を有する基板9の一面9a上に、透明フィルム2の接続端子3と接続される接続端子7が複数配列して形成されている。接続端子7は、例えば銅箔等がパターニングされるとともに、適宜、表面にニッケル金メッキ等のメッキコート処理が施されることにより形成され、接続端子3と同様に、例えば略矩形状に形成され、長手方向に直交する方向に亘って複数配列して形成されている。接続端子7の幅と接続端子3の幅、及び相隣接する接続端子7間の間隔と相隣接する接続端子3間の間隔とは、略同じパターンで配列され、接続端子7と接続端子3とは、異方性導電フィルム6を介して重畳される。
なお、フレキシブル基板5は、接続端子7の近傍にカバーレイ8が設けられている。カバーレイ8は、基板9の透明フィルム2と接続される一面9aに形成された他の配線パターンを保護するものであり、絶縁性のベースフィルムの一面に接着剤層が設けられ、この接着剤層によって基板9の一面9aに貼り付けられている。
異方性導電フィルム6は、光硬化型の接着剤であり、後述する熱圧着ツール20によって熱加圧されることにより流動化して導電性粒子16が透明フィルム2及びフレキシブル基板5の各接続端子3、7の間で押し潰され、光照射により、導電性粒子16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6は、透明フィルム2とフレキシブル基板5とを電気的、機械的に接続する。
ここで、本技術に係る異方性導電フィルム6は、後述するフレキシブル基板5の本圧着工程における熱圧着ツール20による加熱温度での溶融粘度が4000Pa・s以下である。本圧着工程の加熱温度における異方性導電フィルム6の溶融粘度を当該範囲とすることにより、光硬化型の異方性導電フィルム6を用いた低温低圧下での本圧着工程においても、バインダー樹脂15が適度な流動性を示し、接続端子3,7によって導電性粒子16を十分に押し込むことで、導通信頼性を確保することができる。
次いで、タッチセンサ1の製造工程について説明する。タッチセンサ1の製造工程は、異方性導電フィルム6を透明フィルム2の実装部4上に配置する接着剤配置工程と、異方性導電フィルム6を介して透明フィルム2上にフレキシブル基板5を配置し、フレキシブル基板5を透明フィルム2へ加熱押圧するとともに、紫外光を照射して異方性導電フィルム6を硬化させる本圧着工程とを有する。
先ず、異方性導電フィルム6を透明フィルム2上に仮貼りする(接着剤配置工程)。異方性導電フィルム6を仮貼りする方法は、透明フィルム2の接続端子3上に、バインダー樹脂15が接続端子3側となるように、異方性導電フィルム6を配置する。バインダー樹脂15を接続端子3上に配置した後、ベースフィルム17側から熱圧着ツールで加熱及び加圧してバインダー樹脂15を透明フィルム2に転着し、ベースフィルム17をバインダー樹脂15から剥離する。
次いで、透明電極6とフレキシブル基板5の接続端子7とがバインダー樹脂15を介して対向するようにフレキシブル基板5のアライメントを行いながら、透明フィルム2上にフレキシブル基板5を配置し、バインダー樹脂15が流動性を示す程度の低温低圧でフレキシブル基板5の仮圧着を行う。これにより、透明フィルム2の反りを最小に抑え、またフレキシブル基板5に熱による損傷を加えることもない。
次いで、図4に示すように、フレキシブル基板5を透明フィルム2に対して加熱押圧するとともに紫外光を照射することにより、電気的、機械的に接続する(本圧着工程)。本圧着工程では、熱圧着ツール20により、バインダー樹脂15を流動させる低温にて加熱するとともに、導電性粒子4をフレキシブル基板5の接続端子7及び透明フィルム2の接続端子3との間で挟持させる所定の圧力で加圧する。なお、熱圧着ツール20の熱加圧面には、シリコンラバー等のシート状の弾性剤からなる緩衝材22が介在されている。
ここで、本製造工程により製造されたタッチセンサ1は、熱圧着ツール20によって圧着された後の導電性粒子16が所定の面密度分布を示すことにより、接着強度及び導通信頼性の向上が図られている。具体的に、図5に示すように、タッチセンサ1は、透明フィルム2とフレキシブル基板5とが接続された後の導電性粒子16の面密度分布が、熱圧着ツール20がフレキシブル基板5及び異方性電フィルム6を押圧する実装部4からフェレット21が形成される透明フィルム2の外側縁にわたる外縁部12における粒子密度を(a)、熱圧着ツール20に押圧される実装部4における両接続端子3,7上の粒子密度を(b)としたときに、a>bとなる。
上記では、電子部品としてフレキシブル基板5を用いた場合を例に説明したが、本発明はフレキシブル基板5以外にも、ICチップやフレキシブルフラットケーブル、リジッド基板、テープキャリアパッケージ(TCP)等を用いてもよい。
各実施例及び比較例に係る接続体サンプルの製造に用いた異方性導電フィルムは、表1に示す配合(単位:質量部)により、A〜Dの4種類を用意した。配合A〜Cに係る異方性導電フィルムは光硬化型の接着剤であり、配合Dに係る異方性導電フィルムは加熱硬化型の接着剤である。
評価用フレキシブル基板は、厚さ25μmのポリイミド基板の一面に、Auメッキが施された厚さ12μmの銅配線パターンが形成されたものを用いた。配線ピッチは400μmで、L/S=1/1である。
異方性導電フィルムに用いる評価用の回路基板として、厚さ50μmのPETフィルムにITO電極を設け、その上にCu電極が積層された透明プラスチックフィルムを用いた(電極の厚みは各々0.1μmである)。配線ピッチは400μmで、L/S=1/1である。
実施例1では、配合Aに係る光硬化型の異方性導電フィルムを用いた。配合Aに係る異方性導電フィルムは、本圧着工程における加熱温度(80℃)における溶融粘度は1000Pa・sである。実施例1に係る接続体サンプルの導通信頼性評価は5Ω以下(OK)、フェレットのはみ出し幅Wは550μm(OK)であった。また、外縁領域における粒子密度(a)は12.1pcs/200×200μm、押圧領域における粒子密度(b)は4.2pcs/200×200μmであった。さらに、接続体サンプルの透明プラスチックフィルムの歪みも確認されなかった。
実施例2では、配合Bに係る光硬化型の異方性導電フィルムを用いた。配合Aに係る異方性導電フィルムは、本圧着工程における加熱温度(80℃)における溶融粘度は4000Pa・sである。実施例2に係る接続体サンプルの導通信頼性評価は5Ω以下(OK)、フェレットのはみ出し幅Wは400μm(OK)であった。また、外縁領域における粒子密度(a)は11.1pcs/200×200μm、押圧領域における粒子密度(b)は4.5pcs/200×200μmであった。さらに、接続体サンプルの透明プラスチックフィルムの歪みも確認されなかった。
比較例1では、配合Cに係る光硬化型の異方性導電フィルムを用いた。配合Cに係る異方性導電フィルムは、本圧着工程における加熱温度(80℃)における溶融粘度は10000Pa・sである。比較例1に係る接続体サンプルの導通信頼性評価は20Ω以上(NG)、フェレットのはみ出し幅Wは200μm(OK)であった。また、外縁領域における粒子密度(a)は8.4pcs/200×200μm、押圧領域における粒子密度(b)は4.2pcs/200×200μmであった。なお、接続体サンプルの透明プラスチックフィルムの歪みは確認されなかった。
比較例2では、配合Cに係る光硬化型の異方性導電フィルムを用いた。また、比較例2では、本圧着工程における加熱温度を130℃とした。比較例2に係る接続体サンプルの導通信頼性評価は5Ω以下(OK)、フェレットのはみ出し幅Wは350μm(OK)であった。また、外縁領域における粒子密度(a)は11.5pcs/200×200μm、押圧領域における粒子密度(b)は4.6pcs/200×200μmであった。なお、接続体サンプルの透明プラスチックフィルムの歪みが確認された。
比較例3では、配合Dに係る加熱硬化型の異方性導電フィルムを用いた。配合Dに係る異方性導電フィルムは、本圧着工程における加熱温度(80℃)における溶融粘度は1000Pa・sである。比較例3に係る接続体サンプルの導通信頼性評価は20Ω以上(NG)、フェレットのはみ出し幅Wは550μm(OK)であった。また、外縁領域における粒子密度(a)は13.5pcs/200×200μm、押圧領域における粒子密度(b)は5.1pcs/200×200μmであった。なお、接続体サンプルの透明プラスチックフィルムの歪みは確認されなかった。
比較例4では、配合Aに係る光硬化型の異方性導電フィルムを用いた。また、比較例4では、本圧着工程における加熱温度を130℃とした。比較例4に係る接続体サンプルの導通信頼性評価は5Ω以下(OK)、フェレットのはみ出し幅Wは900μm(NG)と広がった。また、外縁領域における粒子密度(a)は12.9pcs/200×200μm、押圧領域における粒子密度(b)は4.7pcs/200×200μmであった。なお、接続体サンプルの透明プラスチックフィルムの歪みが確認された。
Claims (9)
- 光重合開始剤を含有する回路接続用接着剤を、光透過性を有する回路基板上に設ける接着剤配置工程と、
上記回路接続用接着剤を介して上記回路基板上に電子部品を配置し、上記電子部品を上記回路基板へ加熱押圧するとともに、上記回路接続用接着剤を硬化させる圧着工程とを有し、
上記回路接続用接着剤は、異方性導電フィルムであり、
上記回路接続用接着剤は、上記圧着工程における加熱温度での溶融粘度が1000Pa・s以上4000Pa・s以下であり、
上記圧着工程において、上記電子部品が張り出す上記回路基板の側面に上記回路接続用接着剤がはみ出し、フェレットが形成され、
上記圧着工程後における上記回路接続用接着剤に含有された導電性粒子の粒子密度は、上記電子部品の押圧領域よりも上記フェレット領域の方が高く、
上記回路接続用接着剤は、上記電子部品が張り出す上記回路基板の側面から上記回路基板の裏面への回り込みが防止されている接続体の製造方法。 - 上記回路基板の上記電子部品が実装される実装部と、上記実装部から上記フェレットが形成される上記回路基板の外側縁にわたる外縁部における、上記導電性粒子の面密度分布を確認する工程を有する請求項1に記載の接続体の製造方法。
- 非破壊で、回路基板と上記電子部品との接着強度及び導通信頼性の検査を行う請求項2に記載の接続体の製造方法。
- 上記回路基板は、プラスチックフィルム基板であり、
上記圧着工程では、上記電子部品を100℃以下の温度で加熱する請求項1〜3のいずれか1項に記載の接続体の製造方法。 - 上記異方性導電フィルムは、巻取リールから所定の長さに切り出されたものである請求項1〜4のいずれか1項に記載の接続体の製造方法。
- 上記回路基板は、タッチパネルのセンサーフィルムである請求項1〜5のいずれか1項に記載の接続体の製造方法。
- 上記電子部品は、フレキシブル基板である請求項1〜6のいずれか1項に記載の接続体の製造方法。
- 光重合開始剤を含有する回路接続用接着剤を、光透過性を有する回路基板上に設ける接着剤配置工程と、
上記回路接続用接着剤を介して上記回路基板上に電子部品を配置し、上記電子部品を上記回路基板へ加熱押圧するとともに、上記回路接続用接着剤を硬化させる圧着工程とを有し、
上記回路接続用接着剤は、異方性導電フィルムであり、
上記回路接続用接着剤は、上記圧着工程における加熱温度での溶融粘度が1000Pa・s以上4000Pa・s以下であり、
上記圧着工程において、上記電子部品が張り出す上記回路基板の側面に上記回路接続用接着剤がはみ出し、フェレットが形成され、
上記圧着工程後における上記回路接続用接着剤に含有された導電性粒子の粒子密度は、上記電子部品の押圧領域よりも上記フェレット領域の方が高く、
上記回路接続用接着剤は、上記電子部品が張り出す上記回路基板の側面から上記回路基板の裏面への回り込みが防止されている電子部品の接続方法。 - 光重合開始剤を含有する回路接続用接着剤を介して、光透過性を有する回路基板上に電子部品が接続された接続体において、
上記回路接続用接着剤は、異方性導電フィルムであり、
上記電子部品が張り出す上記回路基板の側面に上記回路接続用接着剤がはみ出し、フェレットが形成され、
上記回路接続用接着剤に含有された導電性粒子の粒子密度は、上記電子部品の押圧領域よりも上記フェレット領域の方が高く、
上記回路接続用接着剤は、上記電子部品が張り出す上記回路基板の側面から上記回路基板の裏面への回り込みが防止されている接続体。
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