JP7096210B2 - 接続体、接続体の製造方法、電子部品の接続方法、及び電子部品 - Google Patents
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Description
[接続体]
本発明が適用された接続体は、プラスチック基板等の可撓性を有する基板と電子部品とが接続されたあらゆる接続体に用いることができ、例えば、図1に示すように、有機EL素子が規則的に配置されたプラスチック基板2に、映像表示用のドライバである駆動回路素子3が実装されたフレキシブルな有機電界発光カラーディスプレイ(有機ELディスプレイ)1を例示できる。また、接続体としては、有機ELディスプレイのような表示素子とタッチパッドのような位置入力装置を組み合わせたいわゆるタッチパネルでもよい。その他にも、本発明は、可撓性を有すると電子部品とが接続されたあらゆる接続体に適用することができる。また、本発明が適用された接続体の用途は問わず、スマートホン、タブレット、テレビ、乗り物のナビゲーションシステム、ウェアラブル端末等の各種モニタ、その他可撓性を有すると電子部品とが接続された接続体を備えたものであれば、家具、家電、日用品等、あらゆるものに用いることができる。
プラスチック基板2は、PETやPEN等の可撓性を有する材料からなる基板上に、有機TFT等の画素駆動回路9及び複数の有機EL素子2R、2G、2Bがマトリクス状に規則配列されることにより表示領域5が形成され、この表示領域5には、映像表示用の信号線及び走査線が互いに直交する方向に形成されている。有機ELディスプレイ1は、例えばそれぞれ赤、緑、青の光を発光する有機EL素子2R、2G、2Bの組が一つのピクセルを構成する。有機EL素子が形成された有機層は、保護層に被覆されるとともに、接着層を介して封止基板により封止されている。
駆動回路素子3は、画素に対して駆動電圧を選択的に印加することにより、所望の表示を行うことができるようになっている。また、図2に示すように、駆動回路素子3は、プラスチック基板2へ実装される基板4の実装面4aに、信号線や走査線の各電極と導通接続される複数の電極端子6(バンプ)が形成されている。基板4の実装面4aは、例えば、実装面4aの一方の側縁に沿って電極端子6が配列された入力端子列7が一列で配列され、一方の側縁と対向する他方の側縁に沿って電極端子6が配列された出力端子列8が複数列、例えば3列(8A、8B、8C)で千鳥状に配列されている。電極端子6と、プラスチック基板2に設けられている電極とは、それぞれ同数かつ同ピッチで形成され、プラスチック基板2と駆動回路素子3とが位置合わせされて接続されることにより、接続される。
駆動回路素子3は、信号線や走査線の各電極が設けられたプラスチック基板2の表示領域5の外側の領域に、回路接続用接着剤として異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)10を用いて接続される。異方性導電フィルム10は、導電性粒子11を含有しており、駆動回路素子3の電極端子6とプラスチック基板2に形成された電極とを、導電性粒子11を介して電気的に接続させるものである。この異方性導電フィルム10は、熱圧着ヘッドにより熱圧着されることによりバインダー樹脂が流動化して導電性粒子11がプラスチック基板2の電極と駆動回路素子3の電極端子6との間で押し潰され、この状態でバインダー樹脂が硬化する。これにより、異方性導電フィルム10は、プラスチック基板2と駆動回路素子3とを電気的、機械的に接続する。
導電性粒子11としては、異方性導電フィルム10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11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。
次いで、プラスチック基板2に駆動回路素子3を接続する接続工程について説明する。先ず、プラスチック基板2の表示領域5の外側の信号線や走査線の各電極が設けられた接続領域上に異方性導電フィルム10を仮貼りする。次いで、このプラスチック基板2を接続装置のステージ上に載置し、プラスチック基板2の各電極上に異方性導電フィルム1を介して駆動回路素子3を配置する。
ここで、上述したように、駆動回路素子3は、複数の電極端子6が配列された出力端子列8が、電極端子6の配列方向と直交する方向に複数形成されている。そして、図7に示すように、有機ELディスプレイ1は、一の出力端子列8と、当該一の出力端子列8に隣接する出力端子列8、あるいは対向する入力端子列7との間の領域において、駆動回路素子3の基板4とプラスチック基板2との最少距離Dが、接続後における電極端子6の基板4からの高さHの80%以上有することが好ましく、80%より大きいことがより好ましい。これにより、有機ELディスプレイ1は、プラスチック基板2の屈曲が緩和され、プラスチック基板2と駆動回路素子3の基板4との距離が適度に保たれることから、バインダー樹脂が過剰に排除されることなく強固な接続強度を有する。
[接続体]
第2の実施の形態に係る接続体は、プラスチック基板等の可撓性基板と電子部品とが接続された接続体に用いることができる。第2の実施の形態に係る接続体としては、例えば図1に示すように、プラスチック基板2に、電子部品としての駆動回路素子20が実装されたフレキシブルな有機電界発光カラーディスプレイ1が例示できる。
(1)S≦L
第2の実施の形態に係る接続体の製造方法は、例えば複数の電極端子6が配列された出力端子列22を基板4上に備える駆動回路素子20と、電極端子6と接続される複数の電極が配列されたプラスチック基板2とを、接着剤を介して電極端子6とプラスチック基板2の電極とが対向するように配置し、圧着ツールによって駆動回路素子20と宇プラスチック基板2とを圧着するとともに、接着剤を硬化させる工程を有する。プラスチック基板2に駆動回路素子20を接続する接続工程については、上述した第1の実施の形態で説明した接続工程と同様に行うことができる。
実施例1では、端子列を構成する電極端子として、矩形状のゴム部材の表面に長手方向に沿ってAgメッキを施すことにより複数の端子部が縞状に積層されてなる評価用素子を用いた(図5参照)。実施例1に係る評価用素子の電極端子は、弾性率が5GPaであり、押圧前の高さが17μm、10MPaで押圧した場合の高さが16μm、100MPaで押圧した場合の高さが13μmであった。
実施例2では、端子列を構成する電極端子として、それぞれゴム部材の表面にAgメッキを施すことにより端子部が積層されてなる評価用素子を用いた(図3参照)。実施例2に係る評価用素子の電極端子は、弾性率が5GPaであり、押圧前の高さが17μm、10MPaで押圧した場合の高さが16μm、100MPaで押圧した場合の高さが13μmであった。
比較例1では、端子列を構成する電極端子として、Auスタッドバンプが形成された評価用素子を用いた(図9参照)。比較例1に係る評価用素子の電極端子は、弾性率が82GPaであり、押圧前の高さが15μm、10MPaで押圧した場合の高さが15μm、100MPaで押圧した場合の高さが15μmであった。
Claims (11)
- 複数のバンプが配列されたバンプ列を基板上に備える電子部品と、
上記バンプと接続される複数の電極が配列されたプラスチック基板と、
上記電子部品と上記プラスチック基板とを接続する接着剤とを備え、
上記バンプは、上記プラスチック基板の上記電極と導通接続される端子部を有し、
上記バンプ列は、上記電子部品の側縁に沿って単数もしくは複数で配列されており、
上記バンプ列が単数である場合、上記単数のバンプ列を構成する複数のバンプは、隣接するバンプ同士が上記配列方向と直交する方向に互い違いに配置されており、
上記バンプ列が複数である場合、上記電子部品の最も中央部側に配列された一の上記バンプ列を構成する複数のバンプは、隣接するバンプ同士が上記配列方向と直交する方向に互い違いに配置されている、接続体。
但し、上記プラスチック基板は、PIフィルムとPETフィルムが硬化された接着剤層を介して積層され、上記電子部品との接続時の押圧力に対して屈曲するものである。 - 上記隣接するバンプ同士が配列方向と直交する方向に互い違いに配置されたバンプ列は、下記式(1)を満たす、請求項1記載の接続体。
(1)S≦L
(式(1)中、Sは、上記隣接するバンプ同士が配列方向と直交する方向に互い違いに配置されたバンプ列を構成する一のバンプと、上記一のバンプに隣接する他のバンプとの上記配列方向の距離を表し、Lは、上記一のバンプと、上記他のバンプとの上記配列方向と直交する方向のずれの距離を表す。) - 上記隣接するバンプ同士が配列方向と直交する方向に互い違いに配置されたバンプ列を構成する複数のバンプは、上記配列方向に、隣接するバンプの一部が重なるように配列されている、請求項1又は2に記載の接続体。
- 上記接着剤は、異方性導電接着剤である請求項1~3のいずれか1項に記載の接続体。
- 上記接着剤層は、上記プラスチック基板を構成する各層の中で最も柔らかい、請求項1~4のいずれか1項に記載の接続体。
- 複数のバンプが配列されたバンプ列を基板上に備える電子部品と、上記バンプと接続される複数の電極が配列されたプラスチック基板とを、接着剤を介して上記バンプと上記電極とが対向するように配置し、
圧着ツールによって上記電子部品と上記プラスチック基板とを圧着するとともに、上記接着剤を硬化させる工程を有し、
上記バンプは、上記プラスチック基板の上記電極と導通接続される端子部を有し、
上記バンプ列は、上記電子部品の側縁に沿って単数もしくは複数で配列されており、
上記バンプ列が単数である場合、上記単数のバンプ列を構成する複数のバンプは、隣接するバンプ同士が上記配列方向と直交する方向に互い違いに配置されており、
上記バンプ列が複数である場合、上記電子部品の最も中央部側に配列された一の上記バンプ列を構成する複数のバンプは、隣接するバンプ同士が上記配列方向と直交する方向に互い違いに配置されている、接続体の製造方法。
但し、上記プラスチック基板は、PIフィルムとPETフィルムが硬化された接着剤層を介して積層され、上記電子部品との接続時の押圧力に対して屈曲するものである。 - 上記接着剤層は、上記プラスチック基板を構成する各層の中で最も柔らかい、請求項6に記載の接続体の製造方法。
- 上記接着剤は、異方性導電フィルムである請求項6又は7に記載の接続体の製造方法。
- 複数のバンプが配列されたバンプ列を基板上に備える電子部品と、上記バンプと接続される複数の電極が配列されたプラスチック基板とを、接着剤を介して上記バンプと上記電極とが対向するように配置し、
圧着ツールによって上記電子部品と上記プラスチック基板とを圧着するとともに、上記接着剤を硬化させる工程を有し、
上記バンプは、上記プラスチック基板の上記電極と導通接続される端子部を有し、
上記バンプ列は、上記電子部品の側縁に沿って単数もしくは複数で配列されており、
上記バンプ列が単数である場合、上記単数のバンプ列を構成する複数のバンプは、隣接するバンプ同士が上記配列方向と直交する方向に互い違いに配置されており、
上記バンプ列が複数である場合、上記電子部品の最も中央部側に配列された一の上記バンプ列を構成する複数のバンプは、隣接するバンプ同士が上記配列方向と直交する方向に互い違いに配置されている、電子部品の接続方法。
但し、上記プラスチック基板は、PIフィルムとPETフィルムが硬化された接着剤層を介して積層され、上記電子部品との接続時の押圧力に対して屈曲するものである。 - 上記接着剤層は、上記プラスチック基板を構成する各層の中で最も柔らかい、請求項9に記載の電子部品の接続方法。
- 上記接着剤は、異方性導電フィルムである請求項9又は10に記載の電子部品の接続方法。
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