JP6867425B2

JP6867425B2 - 接続構造体の製造方法、及び接続構造体

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Publication number: JP6867425B2
Application number: JP2019044256A
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Inventors: 秀昭奥宮; 宮内　幸一; 幸一宮内; 康祐浅羽; 尚也上澤
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Filing date: 2019-03-11
Publication date: 2021-04-28
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Description

本発明は、回路部材同士を電気的に接続する接続構造体の製造方法、及び接続構造体に関する。

現在、回路部材の接続用途に異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）が多用されている。しかし、回路部材の端子のファインピッチ化や、配線の複雑化に伴い、熱圧着時に導電性粒子が滞留し、粒子溜りを形成して、絶縁性の悪化やショートを引き起こすことがある。例えば、一方の回路部材がＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）である場合には、カバーレイの端部が圧着領域に存在することがあり、このような場合には、特に導電性粒子がカバーレイ端部に直線状に粒子溜りを形成して、ショートを引き起こす懸念があった。

特開２００９−０１６１３３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、優れた絶縁性及び導通性が得られる接続構造体の製造方法、及び接続構造体を提供する。

本発明者らは、鋭意検討を行った結果、導電性粒子の平均粒子径を端子の合計高さの所定範囲の比率とし、回路部材間のスペース部における導電性粒子が潰れていることにより、一方の回路部材がＦＰＣであっても優れた絶縁性及び導通性が得られることを見出した。

すなわち、本発明に係る接続構造体の製造方法は、第１の端子が形成された第１の回路部材及び第２の端子が形成された第２の回路部材の少なくとも一方がフレキシブル基板である接続構造体の製造方法であって、前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを、樹脂粒子の表面に金属をコートした樹脂コア粒子からなる導電性粒子を含有する異方性導電フィルムを介在させて圧着し、前記第１の回路部材と前記第２の回路部材との間の前記第１の端子と前記第２の端子とが存在していない領域であるスペース部における導電性粒子が、潰れてなり、前記導電性粒子の平均粒子径が１μｍ以上２０μｍ以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径に対する前記第１の端子及び前記第２の端子の合計高さの比が０．５以上１．８以下である接続構造体を得、前記圧着後の前記第１の回路部材と前記第２の回路部材との間のスペース部の距離が、前記第１の端子及び前記第２の端子の合計高さよりも小さいことを特徴とする。

また、本発明に係る接続構造体は、第１の端子が形成された第１の回路部材と、第２の端子が形成された第２の回路部材と、樹脂粒子の表面に金属をコートした樹脂コア粒子からなる導電性粒子を含有する異方性導電フィルムが硬化した硬化膜とを備え、前記第１の回路部材と前記第２の回路部材との間の前記第１の端子と前記第２の端子とが存在していない領域であるスペース部で、前記導電性粒子が潰れてなり、前記導電性粒子の平均粒子径が１μｍ以上２０μｍ以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径に対する前記第１の端子及び前記第２の端子の合計高さの比が０．５以上１．８以下であり、前記圧着後の前記第１の回路部材と前記第２の回路部材との間のスペース部の距離が、前記第１の端子及び前記第２の端子の合計高さよりも小さいことを特徴とする。

本発明によれば、導電性粒子の平均粒子径を端子の合計高さの所定範囲の比率とし、部材間のスペース部における導電性粒子が潰れることにより、導電性粒子の流動が抑制され、粒子溜りの発生が抑制されるため、優れた絶縁性及び導通性を得ることができる。

図１は、本実施の形態に係る接続構造体の一部断面を模式的に示す図である。図２は、圧着温度と発熱開始温度との差が小さい場合の接続構造体の一部断面を模式的に示す図である。図３は、導電性粒子が小さく、圧着温度と発熱開始温度との差が小さい場合の接続構造体の一部断面を模式的に示す図である。図４は、接続構造体の一部断面を模式的に示す図である。

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．接続構造体の製造方法、及び接続構造体
２．実施例

＜１．接続構造体の製造方法、及び接続構造体＞
本実施の形態に係る接続構造体の製造方法は、第１の端子が形成された第１の回路部材及び第２の端子が形成された第２の回路部材の少なくとも一方がフレキシブル基板である接続構造体の製造方法であって、第１の回路部材と第２の回路部材とを、第１の端子及び第２の端子の合計高さの０．５倍以上１．８倍以下の平均粒子径を有する導電性粒子を含有する異方性導電フィルムを介在させて圧着し、第１の回路部材と第２の回路部材との間のスペース部における導電性粒子が、潰れてなる接続構造体を得るものである。ここで、スペース部とは、第１の回路部材と第２の回路部材とが接続され、端子（ライン）と基材（スペース）とが交互に形成された接続部における基材（スペース）部分をいう。

第１の回路部材及び第２の回路部材は、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。第１の回路部材としては、例えば、プリント配線板（ＰＷＢ）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル用途のガラス基板等を挙げることができる。また、第２の回路部材としては、例えば、ＣＯＦ（Chip On Film）などのフレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）基板等を挙げることができる。

図１は、本実施の形態に係る接続構造体の一部断面を模式的に示す図である。図１に示すように、接続構造体は、第１の端子１１が第１の支持基板１２上に形成された第１の回路部材と、第２の端子２１が第２の支持基板２２上形成された第２の回路部材と、導電性粒子３１を含有する異方性導電フィルムが硬化した硬化膜とを備える。ここで、導電性粒子３１が、第１の端子１１の高さＴ１及び第２の端子２１の高さＴ２の合計高さ（Ｔ１＋Ｔ２）の０．５倍以上１．８倍以下の平均粒子径を有することにより、回路部材間のスペース部で導電性粒子３１が捕捉され易くなり、導電性粒子３１が潰れる。

スペース部における導電性粒子は、粒子径の１０％以上潰れていることが好ましい。導電性粒子の潰れは、圧着した試験片を剥離後、ＳＥＭ等を用いて観察することができる。

また、スペース部における導電性粒子の潰れ割合は、好ましくは１％以上２０％未満、より好ましくは２０％以上５０％未満、さらに好ましくは５０％以上である。導電性粒子の一部が潰れていれば、粒子溜りの発生の抑制の効果が得られる。スペース部における導電性粒子の潰れ割合は、光学顕微鏡を用いて観察し、潰れた状態の導電性粒子をカウントして算出することができる。

また、第１の回路部材と第２の回路部材との間のスペース部の距離は、端子の合計高さよりも小さいことが好ましい。これにより、優れた導通性を得ることができる。また、導電性粒子の平均粒子径に対する第１の回路部材と第２の回路部材との間のスペース部の距離の比の値は、好ましくは１．２以下、より好ましくは１．０以下、さらに好ましくは０．６以下である。これにより、より多くの導電性粒子をスペース部に捕捉することができる。

異方性導電フィルムを用いて、第１の回路部材の第１の端子１１と第２の回路部材の第２の端子２１とを接続する場合は、例えばヒートツールなどの圧着ツールを用いて、所定温度で第２の回路部材を押圧することにより行われる。ここで、所定温度は、圧着時における異方性導電フィルムの温度をいう。

圧着時の所定温度は、異方性導電フィルムのＤＳＣ（Differential Scanning Calorimetry）で測定した発熱開始温度よりも４０℃以上高いことが好ましく、７０℃以上高いことがより好ましい。圧着温度が発熱開始温度よりも高いことにより、図１のａのように圧着時に比較的短い時間で硬化反応が進行するため、導電性粒子が流動して滞留する前に、動きを抑えてスペース部に捕捉することができる。但し、発熱開始温度が低いと製品ライフに問題が生じ、発熱開始温度が高いと圧着温度が高くなってしまい、構成部材にダメージを与えたり、圧着後の熱収縮により接続体に歪みが生じたりすることがあるので、発熱開始温度の好ましい範囲は、６０℃以上１６０℃以下であり、より好ましい範囲は、８０℃以上１１０℃以下である。

図２及び図３は、圧着温度と発熱開始温度との差が小さい場合の接続構造体の一部断面を模式的に示す図である。圧着温度と発熱開始温度との差が小さい場合、図２に示すように、圧着時に硬化反応が進行していないため、回路部材間のスペース部で導電性粒子３１を捕捉し、流動を抑制することが困難となる。また、圧着時に緩衝材を使用した場合、図３に示すように、緩衝材がフィルムを変形させ、スペース部で導電性粒子３１が捕捉され易くなるものの、圧着温度と発熱開始温度との差が小さい場合、回路部材間のスペース部で導電性粒子を捕捉し、流動を抑制することが困難となる。

［異方性導電フィルム］
異方性導電フィルムは、導電性粒子とバインダー樹脂とを含有する。導電性粒子としては、樹脂粒子の表面にＮｉ、Ａｕ等の金属をコートした樹脂コア粒子を用いることができる。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用いることができる。また、導電性粒子の平均粒径としては、通常１〜２０μｍ、より好ましくは５〜１５μｍである。また、導電性粒子の含有量は、好ましくは０．１〜３０ｗｔ％、より好ましくは１〜１０ｗｔ％である。

バインダー樹脂は、特に限定されるものではなく、ラジカル重合型、アニオン重合型、カチオン重合型などを用いることができる。

［ラジカル重合型］
ラジカル重合型のバインダー樹脂は、膜形成樹脂と、ラジカル重合性化合物と、ラジカル重合開始剤とを含有する。

膜形成樹脂は、例えば重量平均分子量が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程度の重量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、接続信頼性などの観点からフェノキシ樹脂を好適に用いることが好ましい。膜形成樹脂の含有量は、好ましくは２０〜８０ｗｔ％、より好ましくは３０〜６０ｗｔ％である。

ラジカル重合性化合物は、光硬化性組成物自体の反応性を向上させるためのものである。このようなラジカル重合性化合物は、分子内にアクリレート残基又はメタクリレート残基（以下、（メタ）アクリレート残基）を有する重合性化合物であり、接着剤などの分野で用いられている（メタ）アクリレートモノマーから適宜選択して使用することができる。

ラジカル重合性化合物としては、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、リン酸エステル型（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、硬化物の凝集力の向上、導通信頼性の向上、接着性の向上などの観点から、２官能（メタ）アクリレートであるトリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、ウレタンアクリレート、リン酸エステル型アクリレートであるエチレンオキサイド変性リン酸ジメタクリレートを好ましく用いることができる。市場で入手可能な具体例としては、新中村化学工業（株）の商品名「ＤＣＰ」、新中村化学工業（株）の商品名「Ｕ−２ＰＰＡ」、日本化薬（株）の商品名「ＰＭ−２」などを挙げることができる。ラジカル重合性化合物の含有量は、好ましくは２０〜８０ｗｔ％、より好ましくは３０〜６０ｗｔ％である。なお、本明細書において、（メタ）アクリレートとは、アクリル酸エステル（アクリレート）とメタクリル酸エステル（メタクリレート）とを包含する意味である。

ラジカル重合開始剤としては、過酸化物、アゾ化合物などが挙げられる。過酸化物としては、ジアシルパーオキサイド化合物、パーオキシエステル化合物、ハイドロパーオキサイド化合物、パーオキシジカーボネート化合物、パーオキシケタール化合物、ジアルキルパーオキサイド化合物、及びケトンパーオキサイド化合物などが挙げられる。
これらの中でも、ジアシルパーオキサイド化合物であるラウロイルパーオキシド、ベンゾイルパーオキサイド、パーオキシエステル化合物である２，５−ジメチル−２，５−ビス（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサンを好ましく用いることができる。市場で入手可能な具体例としては、日油（株）の商品名「パーロイルＬ」、日油（株）の商品名「パーヘキサ２５０」、日油（株）の商品名「ナイパーＢＷ」などを挙げることができる。ラジカル重合開始剤の含有量は、好ましくは０．１〜２０ｗｔ％、より好ましくは１．０〜１０ｗｔ％である。

さらに、バインダー樹脂には、その他の成分として、必要に応じて、アクリルゴム、各種アクリルモノマー等の希釈用モノマー、充填剤、軟化剤、着色剤、難燃化剤、チキソトロピック剤、シランカップリング剤などを、目的に応じて適宜配合してもよい。

［イオン重合型］
アニオン重合型、又はカチオン重合型などのいわゆるイオン重合型のバインダー樹脂は、膜形成樹脂と、重合性化合物と、重合開始剤とを含有する。膜形成樹脂は、前述のラジカル重合型のバインダー樹脂と同様のものを用いることができる。膜形成樹脂の含有量は、好ましくは２０〜８０ｗｔ％、より好ましくは３０〜６０ｗｔ％である。

重合性化合物としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル等の１官能性エポキシ化合物；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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアネート、ヒダントインエポキシ等の含複素環エポキシ樹脂；水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトール−ポリグリシジルエーテル等の脂肪族系エポキシ樹脂；芳香族、脂肪族もしくは脂環式のカルボン酸とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるエポキシ樹脂；スピロ環含有エポキシ樹脂；ｏ−アリル−フェノールノボラック化合物とエピクロルヒドリンとの反応生成物であるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡのそれぞれの水酸基のオルト位にアリル基を有するジアリルビスフェノール化合物とエピクロルヒドリンとの反応生成物であるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂；シッフ系化合物、スチルベン化合物およびアゾベンゼン化合物のジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂；（１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−ヒドロキシイソプロピル）シクロヘキサンとエピクロルヒドリンとの反応生成物等の含フッ素脂環式、芳香環式エポキシ樹脂などを用いることができる。これらの中でも、ガラス、プラスチック等に対する接着性の観点から、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を好ましく用いることができる。市場で入手可能な具体例としては、三菱化学（株）の商品名「ＥＰ８２８」などを挙げることができる。重合性化合物の含有量は、好ましくは２０〜８０ｗｔ％、より好ましくは３０〜６０ｗｔ％である。

アニオン重合型の重合開始剤としては、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾールなどのイミダゾール誘導体；トリエチルアミンジメチルベンジルアミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エンなどの有機アミンなどが挙げられる。これらの中でも、イミダゾール誘導体をイソシアネートでアミンアダクト処理させたマイクロカプセル型の重合開始剤を好ましく用いることができる。市場で入手可能な具体例としては、旭化成（株）の商品名「ノバキュア３９４１ＨＰ」などを挙げることができる。重合開始剤の含有量は、好ましくは０．１〜５０ｗｔ％、より好ましくは１．０〜４０ｗｔ％である。

カチオン重合型の重合開始剤としては、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロボレート、トリフェニルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルフォニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルフォニウムヘキサフルオロボレートなどが挙げられる。カチオン重合型の重合開始剤の含有量は、好ましくは０．１〜５０ｗｔ％、より好ましくは１．０〜４０ｗｔ％である。

さらに、バインダー樹脂には、その他の成分として、必要に応じて、アクリルゴム、充填剤、軟化剤、着色剤、難燃化剤、チキソトロピック剤、シランカップリング剤などを、目的に応じて適宜配合してもよい。

＜２．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、ガラス基板と、所定高さの配線を有するＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）とを、平均粒径１０μｍの導電性粒子を含有する異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を用いて圧着した。そして、接続構造体の回路部材間の距離の測定、粒子潰れの評価、粒子溜りの評価、絶縁性の評価、及び導電性の評価を行った。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。

［評価用の回路部材］
第１の回路部材として、０．７ｍｍ厚みのＩＴＯベタガラスを（１５ｍｍ×８０ｍｍ）を３００μｍピッチ（Ｌ／Ｓ＝１／１）でパターニングしたＩＴＯガラス基板を準備した。また、第２の回路部材として、３００μｍピッチ（Ｌ／Ｓ＝１／１）の所定高さ（４，５，８，１２，１８，２５μｍ）の配線を有し、接続部の端部にカバーレイを有するＦＰＣを準備した。なお、ＩＴＯ配線の高さは、０．１μｍ未満と薄いため、合計の配線高さに含めなかった。

［ＡＣＦの作製］
表１に示すように、フェノキシ樹脂を３０質量部、２官能アクリレートを３０質量部、ウレタンアクリレートを２０質量部、リン酸エステル型アクリレートを２質量部、導電性粒子を２質量部、ラジカル発生剤Ａ（パーロイルＬ）を６質量部配合し、ＤＳＣ（Differential Scanning Calorimetry）で測定した反応開始温度が８０℃である組成物１を作製した。

表１に示すように、組成物１のラジカル発生剤Ａ（パーロイルＬ）の代わりに、ラジカル発生剤Ｂ（パーヘキサ２５０）を６質量部配合し、ＤＳＣで測定した反応開始温度が１００℃である組成物２を作製した。

表１に示すように、組成物１のラジカル発生剤Ａ（パーロイルＬ）の代わりに、ラジカル発生剤Ｃ（ナイパーＢＷ）を６質量部配合し、ＤＳＣで測定した反応開始温度が１１０℃である組成物３を作製した。

表１に示すように、フェノキシ樹脂を３０質量部、液状エポキシ化合物を１８質量部、エポキシ用硬化剤（ノバキュア３９４１ＨＰ）を４０質量部、シランカップリング剤を２質量部、導電性粒子を２質量部配合し、ＤＳＣで測定した反応開始温度が９０℃である組成物４を作製した。

ＡＣＦの厚みは、配線間から流れるＡＣＦ量をＦＰＣの配線高さから計算し、各ＦＰＣで配線間から流れるＡＣＦ量が同じになるように算出した。ＡＣＦの厚みの計算値は、１４μｍ〜２２μｍの範囲であった。

［接続構造体の作製］
２ｍｍ幅の異方性導電フィルムを、ＩＴＯガラス基板に貼り付け、その上にＦＰＣを仮固定した後、緩衝材として厚みが２００μｍのシリコンラバーを使用し、圧着ヘッドにてＦＰＣのカバーレイを踏むように圧着して接続構造体を作製した。すなわち、導電性粒子がカバーレイ部分に溜まり易く、粒子凝集が起こり易いように圧着した。

組成物１〜３の異方性導電フィルムを使用した場合の圧着条件は、１５０℃−５ＭＰａ−１０秒とし、組成物４の異方性導電フィルムを使用した場合の圧着条件は、１８０℃−３ＭＰａ−１０秒とした。

［回路部材間の距離］
図４に示すように、第１の回路部材と第２の回路部材とのスペース部の距離Ｄについて、接続構造体の接続部の断面をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）観察して測定した。

［粒子潰れの評価］
接続構造体の接続部をＦＰＣ側から光学顕微鏡を用いて第１の回路部材と第２の回路部材とのスペース部の１００個の導電性粒子を観察し、粒子径の１０％以上潰れた導電性粒子をカウントした。粒子潰れの評価は、次の基準により行った。
◎：潰れた導電性粒子が５０個以上
○：潰れた導電性粒子が２０個以上５０個未満
△：潰れた導電性粒子が１個以上２０個未満
×：潰れた導電性粒子が０個

［粒子溜りの評価］
接続構造体の接続部をＦＰＣ側から光学顕微鏡により観察し、カバーレイ部分の導電性粒子の凝集状態を目視した。粒子溜りの評価は、次の基準により行った。
◎：粒子凝集が観察されない。
○：粒子凝集が観察され、連結した導電性粒子が５個以下の凝集が１箇所以上存在する。
△：粒子凝集が観察され、連結した導電性粒子が６個〜１４個の凝集が１箇所以上存在する。
×：粒子凝集が観察され、連結した導電性粒子が１５個以上の凝集が１箇所以上存在する。

［絶縁性の評価］
接続構造体に３０Ｖの電圧を印加し（２端子法）、１５箇所の配線間（スペース部）の絶縁抵抗を測定し、ショートの発生回数をカウントした。絶縁性の評価は、次の基準により行った。
○：ショートの発生箇所が０箇所
×：ショートの発生箇所が１箇所以上

［導通性の評価］
デジタルマルチメーターを用いて、４端子法にて接合構造体の抵抗値を測定した。導通性の評価は、次の基準により行った。
◎：０．５Ω未満
○：０．５Ω以上、１．０Ω未満
×：１．０Ω以上

＜比較例１＞
表２に示すように、第２の回路部材として配線高さが２５μｍのＦＣＰを使用し、異方性導電フィルムとして反応開始温度が１１０℃である組成物３を使用した。すなわち、導電性粒子の平均粒子径に対する配線高さの比の値は２．５であった。異方性導電フィルムを用いて第１の回路部材と第２の回路部材とを、反応開始温度より４０℃高い１５０℃の温度で圧着させ、接続構造体を得た。第１の回路部材と第２の回路部材とのスペース部の距離は１８．３μｍであった。また、スペース部での粒子潰れの評価は×、カバーレイ部分での粒子溜りの評価は×、絶縁性の評価は×、導通性の評価は○であった。

＜比較例２＞
表２に示すように、第２の回路部材として配線高さが４μｍのＦＣＰを使用し、異方性導電フィルムとして反応開始温度が１１０℃である組成物３を使用した。すなわち、導電性粒子の平均粒子径に対する配線高さの比の値は０．４であった。異方性導電フィルムを用いて第１の回路部材と第２の回路部材とを、反応開始温度より４０℃高い１５０℃の温度で圧着させ、接続構造体を得た。第１の回路部材と第２の回路部材とのスペース部の距離は８．３μｍであった。また、スペース部での粒子潰れの評価は◎、カバーレイ部分での粒子溜りの評価は◎、絶縁性の評価は○、導通性の評価は×であった。

＜実施例１＞
表２に示すように、第２の回路部材として配線高さが１８μｍのＦＣＰを使用し、異方性導電フィルムとして反応開始温度が１１０℃である組成物３を使用した。すなわち、導電性粒子の平均粒子径に対する配線高さの比の値は１．８であった。異方性導電フィルムを用いて第１の回路部材と第２の回路部材とを、反応開始温度より４０℃高い１５０℃の温度で圧着させ、接続構造体を得た。第１の回路部材と第２の回路部材とのスペース部の距離は１１．７μｍであった。また、スペース部での粒子潰れの評価は△、カバーレイ部分での粒子溜りの評価は△、絶縁性の評価は○、導通性の評価は○であった。

＜実施例２＞
表２に示すように、第２の回路部材として配線高さが１２μｍのＦＣＰを使用し、異方性導電フィルムとして反応開始温度が１１０℃である組成物３を使用した。すなわち、導電性粒子の平均粒子径に対する配線高さの比の値は１．２であった。異方性導電フィルムを用いて第１の回路部材と第２の回路部材とを、反応開始温度より４０℃高い１５０℃の温度で圧着させ、接続構造体を得た。第１の回路部材と第２の回路部材とのスペース部の距離は７．８μｍであった。また、スペース部での粒子潰れの評価は○、カバーレイ部分での粒子溜りの評価は○、絶縁性の評価は○、導通性の評価は○であった。

＜実施例３＞
表２に示すように、第２の回路部材として配線高さが５μｍのＦＣＰを使用し、異方性導電フィルムとして反応開始温度が１１０℃である組成物３を使用した。すなわち、導電性粒子の平均粒子径に対する配線高さの比の値は０．５であった。異方性導電フィルムを用いて第１の回路部材と第２の回路部材とを、反応開始温度より４０℃高い１５０℃の温度で圧着させ、接続構造体を得た。第１の回路部材と第２の回路部材とのスペース部の距離は７．８μｍであった。また、スペース部での粒子潰れの評価は◎、カバーレイ部分での粒子溜りの評価は◎、絶縁性の評価は○、導通性の評価は△であった。

＜実施例４＞
表２に示すように、第２の回路部材として配線高さが８μｍのＦＣＰを使用し、異方性導電フィルムとして反応開始温度が１１０℃である組成物３を使用した。すなわち、導電性粒子の平均粒子径に対する配線高さの比の値は０．８であった。異方性導電フィルムを用いて第１の回路部材と第２の回路部材とを、反応開始温度より４０℃高い１５０℃の温度で圧着させ、接続構造体を得た。第１の回路部材と第２の回路部材とのスペース部の距離は５．２μｍであった。また、スペース部での粒子潰れの評価は◎、カバーレイ部分での粒子溜りの評価は○、絶縁性の評価は○、導通性の評価は○であった。

＜実施例５＞
表２に示すように、第２の回路部材として配線高さが１８μｍのＦＣＰを使用し、異方性導電フィルムとして反応開始温度が１００℃である組成物２を使用した。すなわち、導電性粒子の平均粒子径に対する配線高さの比の値は１．８であった。異方性導電フィルムを用いて第１の回路部材と第２の回路部材とを、反応開始温度より５０℃高い１５０℃の温度で圧着させ、接続構造体を得た。第１の回路部材と第２の回路部材とのスペース部の距離は１２．１μｍであった。また、スペース部での粒子潰れの評価は○、カバーレイ部分での粒子溜りの評価は○、絶縁性の評価は○、導通性の評価は○であった。

＜実施例６＞
表２に示すように、第２の回路部材として配線高さが１８μｍのＦＣＰを使用し、異方性導電フィルムとして反応開始温度が８０℃である組成物１を使用した。すなわち、導電性粒子の平均粒子径に対する配線高さの比の値は１．８であった。異方性導電フィルムを用いて第１の回路部材と第２の回路部材とを、反応開始温度より７０℃高い１５０℃の温度で圧着させ、接続構造体を得た。第１の回路部材と第２の回路部材とのスペース部の距離は１２．６μｍであった。また、スペース部での粒子潰れの評価は○、カバーレイ部分での粒子溜りの評価は◎、絶縁性の評価は○、導通性の評価は○であった。

＜実施例７＞
表２に示すように、第２の回路部材として配線高さが８μｍのＦＣＰを使用し、異方性導電フィルムとして反応開始温度が８０℃である組成物１を使用した。すなわち、導電性粒子の平均粒子径に対する配線高さの比の値は０．８であった。異方性導電フィルムを用いて第１の回路部材と第２の回路部材とを、反応開始温度より７０℃高い１５０℃の温度で圧着させ、接続構造体を得た。第１の回路部材と第２の回路部材とのスペース部の距離は５．４μｍであった。また、スペース部での粒子潰れの評価は◎、カバーレイ部分での粒子溜りの評価は◎、絶縁性の評価は○、導通性の評価は○であった。

＜実施例８＞
表２に示すように、第２の回路部材として配線高さが８μｍのＦＣＰを使用し、異方性導電フィルムとして反応開始温度が９０℃である組成物４を使用した。すなわち、導電性粒子の平均粒子径に対する配線高さの比の値は０．８であった。異方性導電フィルムを用いて第１の回路部材と第２の回路部材とを、反応開始温度より９０℃高い１８０℃の温度で圧着させ、接続構造体を得た。第１の回路部材と第２の回路部材とのスペース部の距離は４．９μｍであった。また、スペース部での粒子潰れの評価は◎、カバーレイ部分での粒子溜りの評価は◎、絶縁性の評価は○、導通性の評価は○であった。

比較例１のように、端子の合計高さが、導電性粒子の平均粒子径の２．５倍と大きい場合、スペース部での粒子潰れが無く、粒子溜りが発生し、絶縁性の評価が不良であった。また、比較例２のように、端子の合計高さが、導電性粒子の平均粒子径の０．４倍と小さい場合、ライン部で端子上の導電性粒子を潰す圧力が分散され、押し込み不足が生じるため、導通性の評価が不良であった。

一方、実施例１〜８のように、端子の合計高さが、導電性粒子の平均粒子径の０．５倍以上１．８倍以下である場合、スペース部で導電性粒子が潰れ、良好な絶縁性及び導通性が得られた。また、実施例１，２，４〜８のように、回路部材間のスペース部の距離が、端子の合計高さよりも小さいことにより、優れた導通性が得られた。また、実施例４，７，８のように、導電性粒子の平均粒子径に対する回路部材間のスペース部の距離の比の値が、０．６以下であることにより、スペース部で導電性粒子が潰れる割合が大きくなり、より良好な絶縁性及び導通性が得られた。また、実施例６〜８のように、圧着温度が異方性導電フィルムのＤＳＣで測定した発熱開始温度よりも７０℃以上高いことにより、ペース部分で導電性粒子が潰れる割合が大きくなり、粒子溜りの発生を抑制することができた。

１１第１の端子、１２第１の支持基板、２１第２の端子、２２第２の支持基板、３１導電性粒子

Claims

第１の端子が形成された第１の回路部材及び第２の端子が形成された第２の回路部材の少なくとも一方がフレキシブル基板である接続構造体の製造方法であって、
前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを、樹脂粒子の表面に金属をコートした樹脂コア粒子からなる導電性粒子を含有する異方性導電フィルムを介在させて圧着し、前記第１の回路部材と前記第２の回路部材との間の前記第１の端子と前記第２の端子とが存在していない領域であるスペース部における導電性粒子が、潰れてなり、前記導電性粒子の平均粒子径が１μｍ以上２０μｍ以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径に対する前記第１の端子及び前記第２の端子の合計高さの比が０．５以上１．８以下である接続構造体を得、
前記圧着後の前記第１の回路部材と前記第２の回路部材との間のスペース部の距離が、前記第１の端子及び前記第２の端子の合計高さよりも小さい接続構造体の製造方法。
前記圧着後の前記導電性粒子の平均粒子径に対する第１の回路部材と第２の回路部材との間のスペース部の距離の比の値が、０．６以下である請求項１記載の接続構造体の製造方法。
前記圧着後の前記第１の回路部材と前記第２の回路部材との間のスペース部における導電性粒子の潰れ割合が、２０％以上である請求項１又は２記載の接続構造体の製造方法。
前記圧着後の前記第１の回路部材と前記第２の回路部材との間のスペース部における導電性粒子の潰れ割合が、５０％以上である請求項１又は２記載の接続構造体の製造方法。
前記圧着後の前記第１の回路部材と前記第２の回路部材との間のスペース部における導電性粒子が、粒子径の１０％以上潰れてなる請求項１乃至４のいずれか１項に記載の接続構造体の製造方法。
前記異方性導電フィルムのＤＳＣ（Differential Scanning Calorimetry）で測定した発熱開始温度が、８０℃以上１１０℃以下であり、
前記圧着における温度が、前記発熱開始温度よりも４０℃以上高い請求項１乃至５のいずれか１項に記載の接続構造体の製造方法。
前記異方性導電フィルムのＤＳＣ（Differential Scanning Calorimetry）で測定した発熱開始温度が、８０℃以上１１０℃以下であり、
前記圧着における温度が、前記発熱開始温度よりも７０℃以上高い請求項１乃至５のいずれか１項に記載の接続構造体の製造方法。
前記導電性粒子の平均粒子径が５μｍ以上１５μｍ以下である請求項１乃至７のいずれか１項に記載の接続構造体の製造方法。
前記第１の回路部材及び前記第２の回路部材の少なくとも一方が端子端部にカバーレイを有するフレキシブル基板である請求項１乃至８のいずれか１項に記載の接続構造体の製造方法。
前記スペース部にある導電性粒子１００個中１個以上が潰れ、前記カバーレイにある導電性粒子が１５個以上連結した凝集が存在しない請求項９記載の接続構造体の製造方法。
第１の端子が形成された第１の回路部材と、
第２の端子が形成された第２の回路部材と、
樹脂粒子の表面に金属をコートした樹脂コア粒子からなる導電性粒子を含有する異方性導電フィルムが硬化した硬化膜とを備え、
前記第１の回路部材と前記第２の回路部材との間の前記第１の端子と前記第２の端子とが存在していない領域であるスペース部で、前記導電性粒子が潰れてなり、前記導電性粒子の平均粒子径が１μｍ以上２０μｍ以下であり、前記導電性粒子の平均粒子径に対する前記第１の端子及び前記第２の端子の合計高さの比が０．５以上１．８以下であり、
前記圧着後の前記第１の回路部材と前記第２の回路部材との間のスペース部の距離が、前記第１の端子及び前記第２の端子の合計高さよりも小さい接続構造体。
前記導電性粒子の平均粒子径に対する第１の回路部材と第２の回路部材との間のスペース部の距離の比の値が、０．６以下である請求項１１に記載の接続構造体。
前記第１の回路部材と前記第２の回路部材との間のスペース部における導電性粒子の潰れ割合が、２０％以上である請求項１１又は１２記載の接続構造体。
前記第１の回路部材及び前記第２の回路部材の少なくとも一方が端子端部にカバーレイを有するフレキシブル基板である請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の接続構造体。
前記スペース部にある導電性粒子１００個中１個以上が潰れ、前記カバーレイにある導電性粒子が１５個以上連結した凝集が存在しない請求項１４記載の接続構造体。