TW201644340A - 連接構造體 - Google Patents

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TW201644340A
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Abstract

本發明係於將IC晶片等電子零件與基板進行各向異性導電連接而成之連接體中,防止由IC晶片之變形引起之連接不良。 本發明之連接構造體具有:電子零件18,其具備:第1凸塊行24,其係將凸塊23沿一側緣排列而成;及第2凸塊行26,其係將凸塊25沿與一側緣對向之另一側緣排列而成;以及基板12,其具有:第1端子行20,其係將與排列於第1凸塊行24之凸塊23連接之電極端子19排列而成;第2端子行22,其係將與排列於第2凸塊行26之凸塊25連接之電極端子21排列而成;及突起40,其設置於第1端子行20與第2端子行22之間,且支撐第1凸塊行24與第2凸塊行26之間之凸塊行間區域30;電子零件18經由接著劑1而壓接於基板12。

Description

連接構造體
本發明係關於一種將電子零件與電路基板連接而成之連接構造體,且係關於藉由將電子零件經由接著劑壓接於電路基板而連接成之連接構造體。
本申請案係以2015年1月16日於日本提出申請之日本專利申請案編號特願2015-007185為基礎而主張優先權者,該申請案以參照之方式被引用於本申請案。
以往,作為電視或PC顯示器、行動電話或智慧型手機、攜帶型遊戲機、平板終端或可穿戴式終端、或車載用顯示器等各種顯示手段,使用液晶顯示裝置或有機EL面板。近年來,於此種顯示裝置中,自微間距化、輕量薄型化等觀點而言採用使用各向異性導電膜(ACF:Anisotropic Conductive Film),將驅動用IC直接安裝於顯示面板之玻璃基板上之方法;或將形成有驅動電路等之可撓性基板直接安裝於玻璃基板之方法。
於安裝有IC或可撓性基板之玻璃基板上,形成有多個由ITO(氧化銦錫)等所構成之透明電極,且於該透明電極上連接有IC或可撓性基板等電子零件。連接於玻璃基板之電子零件於安裝面,對應於透明電極 而形成有多個電極端子,且經由各向異性導電膜而熱壓於玻璃基板上,藉此將電極端子與透明電極連接。
各向異性導電膜係使導電性粒子混入至黏合劑樹脂而形成膜狀者,於2個導體間藉由熱壓接而由導電性粒子取得導體間之電性導通,且由黏合劑樹脂使導體間之機械性連接得以保持。作為構成各向異性導電膜之接著劑,通常使用可靠性高之熱硬化性黏合劑樹脂,但亦可為光硬化性黏合劑樹脂或光熱併用型之黏合劑樹脂。
於經由此種各向異性導電膜將電子零件連接於透明電極之情形時,首先,將各向異性導電膜藉由暫時壓接手段而暫貼於玻璃基板之透明電極上。繼而,經由各向異性導電膜將電子零件搭載於玻璃基板上而形成暫時連接體之後,藉由熱壓頭等熱壓手段將電子零件與各向異性導電膜一併向透明電極側加熱按壓。各向異性導電膜藉由該熱壓頭之加熱而引起熱硬化反應,藉此電子零件接著於透明電極上。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-110404號公報
例如圖10(A)所示,用於此種COG連接之IC晶片50於朝玻璃基板56之安裝面,形成有將輸入凸塊51沿一側緣50a排列為一行之輸入凸塊區域52,且設置有將輸出凸塊53沿與一側緣50a對向之另一側緣 50b排列為兩行鋸齒狀之輸出凸塊區域54。凸塊排列根據IC晶片之種類而有各式各樣,但一般對於附凸塊之IC晶片,輸出凸塊53之數量多於輸入凸塊51之數量,輸出凸塊區域54之面積大於輸入凸塊區域52之面積,又,形成為輸入凸塊51之形狀大於輸出凸塊53之形狀。
又,附凸塊之IC晶片50藉由於對向之一對側緣之一側形成輸入凸塊51、且於另一側形成輸出凸塊53而被隔開,於中央部具有未形成凸塊之區域。
又,IC晶片50中,輸入凸塊51與輸出凸塊53之各凸塊排列及大小不同,於安裝面非對稱地配置。而且,例如在用於智慧型手機等之各種液晶顯示面板之驅動用IC等之IC晶片中,隨著高像素化之推進,存在與各像素對應之輸出信號亦增加、且輸出凸塊亦增加之傾向,從而亦提出如下設計,即,相對於將形成於一側緣之輸入凸塊51排列為一行,將形成於另一側緣之輸出凸塊53排列為兩行或三行以上。
進而,隨著近年來之智慧型手機或平板終端、可穿戴式終端等移動式機器之小型化、薄型化之進展,將IC晶片50或玻璃基板亦設計成寬幅且薄型,輸入輸出凸塊行間之區域變寬,因而凸塊行間區域相對於面方向之按壓容易變形。又,亦有時以如下方式變形,即,玻璃基板或IC晶片藉由黏合劑樹脂之熱收縮或硬化收縮而相互拉伸,使凸塊行間區域之間隔變窄。
因此,如圖10(B)所示,若IC晶片50在連接於電路基板56時藉由熱壓頭58而加熱按壓,則於未形成輸入凸塊51或輸出凸塊53之中央之凸塊行間區域,各向異性導電膜55之黏合劑樹脂之排除進行,從而 如圖11所示產生彎曲。其結果,IC晶片50中,與形成於基板之內側之輸出凸塊53a相比,形成於基板之外側緣之輸出凸塊53b成為自玻璃基板56之透明電極57浮起之狀態,向導電性粒子60之按壓力變弱,從而產生連接不良之虞。
針對此種課題,亦提出如下方法,即,藉由將與IC晶片和基板相接之粒子配置於凸塊行間區域而抑制IC晶片與基板之變形。然而,實際上,連接後之IC晶片與基板之間隔為9~17μm左右,若藉由使粒子介存而欲保持該間隔,則必須配置至少具有10μm以上之粒徑的粒子。若如此使用大徑之粒子,則不易確保相鄰之凸塊間之絕緣性,從而凸塊間產生短路之可能性變高。
又,技術上難以將粒子配置於規定之凸塊行間區域,且需要配合IC晶片之凸塊佈局而改變位置,於製造上亦花費成本。
因此,本發明之目的在於提供一種連接構造體,其於將IC晶片等電子零件與基板進行各向異性導電連接而成之連接體中,可有效地防止由IC晶片之變形引起之連接不良。
為解決上述課題,本發明之連接構造體具有:電子零件,其具備:第1凸塊行,其係將凸塊沿一側緣排列而成;及第2凸塊行,其係將凸塊沿與上述一側緣對向之另一側緣排列而成;以及基板,其具有:第1端子行,其係將與排列於上述第1凸塊行之上述凸塊連接之電極端子排列而成;第2端子行,其係將與排列於上述第2凸塊行之上述凸塊連接之電極端子排列而成;及突起,其設置於上述第1端子行與上述第2端子行之 間,且支撐上述第1凸塊行與上述第2凸塊行之間之凸塊行間區域;上述電子零件係經由接著劑而壓接於上述基板者。
根據本發明,因於基板上,根據電子零件之凸塊行間區域而於規定之位置形成有突起,故可藉由突起而承受壓接頭對凸塊行間區域之按壓力,從而可抑制電子零件之翹曲,並且可藉由壓接頭將凸塊充分地按壓至電極端子。
1‧‧‧各向異性導電膜
2‧‧‧剝離膜
3‧‧‧黏合劑樹脂層
4‧‧‧導電性粒子
6‧‧‧捲取轉盤
10‧‧‧液晶顯示面板
11‧‧‧透明基板
12‧‧‧透明基板
13‧‧‧密封圈
14‧‧‧液晶
15‧‧‧面板顯示部
16‧‧‧透明電極
17‧‧‧透明電極
18‧‧‧液晶驅動用IC
18a‧‧‧安裝面
19‧‧‧輸入端子
20‧‧‧輸入端子行
21‧‧‧輸出端子
22‧‧‧輸出端子行
22a‧‧‧第1輸出端子行
22b‧‧‧第2輸出端子行
23‧‧‧輸入凸塊
24‧‧‧輸入凸塊行
25‧‧‧輸出凸塊
26‧‧‧輸出凸塊行
26a‧‧‧第1輸出凸塊行
26b‧‧‧第2輸出凸塊行
27‧‧‧安裝部
28‧‧‧配向膜
29‧‧‧偏光板
30‧‧‧凸塊行間區域
31‧‧‧基板側對準標記
32‧‧‧IC側對準標記
33‧‧‧壓接頭
40‧‧‧突起
41‧‧‧突起行
圖1係表示應用有本發明之電子零件之連接步驟之剖視圖。
圖2係表示透明基板之安裝部之圖,(A)係俯視圖,(B)係A-A'剖視圖。
圖3係表示應用有本發明之電子零件之連接步驟之剖視圖。
圖4係表示電子零件之安裝面之俯視圖。
圖5係表示連接構造體之剖視圖。
圖6係表示將突起之中心配置於自凸塊行間之中心算起之凸塊行間距離之±10%以內之位置之構成的俯視圖。
圖7係表示將突起配置於凸塊行間之中心線之兩側之構成之俯視圖。
圖8係表示於凸塊行間之中心線之兩側形成突起行,並且將突起行間之中心線配置成為自凸塊行間之中心算起之凸塊行間距離之±10%以內之構成的俯視圖。
圖9係表示各向異性導電膜之剖視圖。
圖10(A)係液晶驅動用IC之俯視圖,圖10(B)係表示連接步驟之剖視圖。
圖11係表示液晶驅動用IC上產生有翹曲之狀態之剖視圖。
以下,一面參照圖式一面對應用有本發明之連接構造體詳細地進行說明。再者,本發明並非僅限定於以下之實施形態,當然能夠於不脫離本發明之要旨之範圍內進行各種變更。又,圖式係模式性圖式,有時各尺寸之比率等與實物並不相同。具體之尺寸等應參照以下之說明而判斷。又,當然於圖式相互間亦包含相互之尺寸之關係或比率並不相同之部分。
[液晶顯示面板]
以下,作為應用有本發明之連接體,以將作為電子零件之液晶驅動用之IC晶片安裝於玻璃基板之液晶顯示面板為例進行說明。如圖1所示,該液晶顯示面板10中,將由玻璃基板等所構成之兩塊透明基板11、12對向配置,該等透明基板11、12藉由框狀之密封圈13而相互貼合。而且,液晶顯示面板10中,藉由將液晶14裝入至由透明基板11、12所包圍之空間內而形成面板顯示部15。
透明基板11、12於相互對向之兩內側表面,以相互交叉之方式形成有由ITO(氧化銦錫)等所構成之一對條紋狀之透明電極16、17。而且,兩透明電極16、17藉由該等兩透明電極16、17之該交叉部位而構成作為液晶顯示之最小單位之像素。
兩透明基板11、12中之一透明基板12形成得較另一透明基板11之平面尺寸大,且於該較大地形成之透明基板12之緣部12a,設置有將作為電子零件之液晶驅動用IC18經由各向異性導電膜1而安裝之安裝部27。再者,如圖2、圖3所示,於安裝部27,形成有由透明電極17之多個輸入端子19排列而成之輸入端子行20及由多個輸出端子21排列而成之輸出端子行22、以及與設置於液晶驅動用IC18之IC側對準標記32重疊之基板側對準標記31。
安裝部27例如大致平行地形成有一個輸入端子行20、及於與輸出端子21之排列方向正交之寬度方向上並列之兩個輸出端子行22a、22b。輸出端子行22具有:將輸出端子21排列於內側即輸入端子行20側而成之第1輸出端子行22a、及將輸出端子21排列於外側即安裝部27之外緣側而成之第2輸出端子行22b。
[液晶驅動用IC]
液晶驅動用IC18可藉由對像素選擇性地施加液晶驅動電壓而使液晶之配向局部地變化以進行規定之液晶顯示。又,如圖3、圖4所示,液晶驅動用IC18於朝透明基板12之安裝面18a,形成有將與透明電極17之輸入端子19導通連接之多個輸入凸塊23排列而成之輸入凸塊行24、及將與透明電極17之輸出端子21導通連接之多個輸出凸塊25排列而成之輸出凸塊行26。輸入凸塊23及輸出凸塊25可較佳地使用例如銅凸塊或金凸塊、或對銅凸塊實施鍍金而成者等。
液晶驅動用IC18中,例如將輸入凸塊23沿安裝面18a之一側緣排列為一行而成之輸入凸塊行24、與於和輸出凸塊25之排列方向正交 之寬度方向並列之兩個輸出凸塊行26a、26b大致平行地形成。輸出凸塊行26具有:將輸出凸塊排列於內側即輸入凸塊行24側而成之第1輸出凸塊行26a、及將輸出凸塊25排列於外側即安裝面18a之外緣側而成之第2輸出凸塊行26b。再者,第1、第2輸出凸塊行26a、26b之輸出凸塊25係沿與一側緣對向之另一側緣呈鋸齒狀排列成多行。
又,如圖4所示,液晶驅動用IC18藉由沿安裝面18a之一側緣形成輸入凸塊行24、且沿與該一側緣對向之另一側緣形成輸出凸塊行26而被隔開,於中央部形成有未形成凸塊之凸塊行間區域30。
再者,輸入輸出凸塊23、25、與設置於透明基板12之安裝部27之輸入輸出端子19、21藉由以下方式而連接,即,分別以相同數量且相同間距而形成,且將透明基板12與液晶驅動用IC18位置對準而連接。
再者,輸入輸出凸塊行24、26之排列除圖4所示之情形外,亦可為將輸入凸塊行24以一行或多行排列於安裝面18a之一側緣、且將輸出凸塊行26以一行或多行排列於另一側緣之任一構成。又,輸入輸出凸塊行24、26中,一行排列之輸入輸出凸塊23、25之一部分亦可成為多行,且多個排列之輸入輸出凸塊23、25之一部分亦可成為一行。進而,輸入輸出凸塊行24、26中,多行之各輸入輸出凸塊23、25之排列可以平行且相鄰之凸塊彼此並列之直線排列而形成,或多行之各輸入輸出凸塊23、25之排列亦可以平行且相鄰之凸塊彼此均勻地錯開之鋸齒排列而形成。
又,液晶驅動用IC18中,亦可使輸入輸出凸塊23、25沿IC基板之長邊排列,並且沿IC基板之短邊形成有側凸塊。再者,輸入輸出凸塊23、25能以相同尺寸而形成,亦能以不同尺寸而形成。又,輸入輸出凸 塊行24、26中,可將以相同尺寸形成之輸入輸出凸塊23、25對稱或非對稱地排列,亦可將以不同尺寸形成之輸入輸出凸塊23、25非對稱地排列。
再者,隨著近年來液晶顯示裝置等電子機器之小型化、高功能化,液晶驅動用IC18等電子零件亦要求小型化、低背化,且輸入輸出凸塊23、25之高度亦變低(例如6~15μm)。
[突起]
此處,如圖4所示,液晶驅動用IC18中,於輸入凸塊行24與第1輸出凸塊行26a之間形成有凸塊行間區域30。而且,如圖5所示,液晶驅動用IC18中,凸塊行間區域30以設置於透明基板12之輸入端子行20與第1輸出端子行22a之間之突起40而受到支撐。藉此,當液晶驅動用IC18藉由熱壓頭33而受到按壓時,亦可防止凸塊行間區域30之翹曲,不會導致輸入輸出凸塊23、25對輸入輸出端子19、21之按壓力不足,從而可提高連接可靠性。
如圖2(A)、(B)所示,突起40係形成於在將液晶驅動用IC18連接於透明基板12時與凸塊行間區域30對向之位置。突起40彈性支撐液晶驅動用IC18而藉此防止彎曲,並且具有不阻礙各向異性導電膜1之黏合劑樹脂之流動之形狀、大小,例如使用樹脂並形成為柱狀。又,突起40之高度較佳設為相對於液晶驅動用IC18之輸入輸出凸塊23、25之高度之0.6~1.2倍。
又,突起40較佳為沿輸入輸出凸塊行24、26而形成多個。藉此,可遍及沿輸入輸出凸塊行24、26形成之凸塊行間區域30之整體而防止彎曲。
又,支撐液晶驅動用IC18之凸塊行間區域30之突起40之面積較佳為凸塊行間區域30之面積之50%以內。凸塊行間區域30稱為輸入輸出凸塊行之間之區域,於圖4所示之液晶驅動用IC18中,稱為輸入凸塊行24與第1輸出凸塊行26a之間之區域。於設置有多個突起40時,突起40之面積設為所有突起40之面積之總計。
藉由將突起40之面積設為凸塊行間區域50之面積之50%以內而能以不阻礙黏合劑樹脂之流動之方式,使輸入輸出端子19、21與輸入輸出凸塊23、25之間夾持導電性粒子4,從而可確保良好之導通性。另一方面,若突起40之面積超出凸塊行間區域50之面積之50%,則有如下之虞,即,因突起40而阻礙由熱壓頭33之加壓引起之黏合劑樹脂之流出,輸入輸出端子19、21與輸入輸出凸塊23、25對導電性粒子4之壓入不足,從而導致導通電阻之上升。
又,如圖6所示,突起40較佳為使中心C位於自輸入凸塊行24及第1輸出凸塊行26a之間之中心線L1算起,於遍及輸入輸出凸塊行24、26間之寬度方向上輸入凸塊行24及第1輸出凸塊行26a間之距離D之±10%以內的區域R。液晶驅動用IC18中,輸入凸塊行24及第1輸出凸塊行26a之間之中心附近受到最強壓入,故藉由形成為使突起40之中心C位於自上述中心算起之輸入凸塊行24及第1輸出凸塊行26a間之距離D之±10%以內之區域R,而可有效地防止翹曲。
又,突起40亦可配置於輸入凸塊行24及第1輸出凸塊行26a之間之中心線L1之兩側。此時,突起40能以中心線L1為界而對稱地配置,又,如圖7所示,亦可呈鋸齒狀配置於與中心線L1等距離之位置。又, 如圖8所示,突起40亦能以如下方式配置,即,設置有將突起40排列於中心線L1之兩側而成之突起行41a、41b,並且突起行41a、41b間之中心線L2位於:自中心線L1算起於跨及輸入輸出凸塊行24、26間之寬度方向上,且於輸入凸塊行24及第1輸出凸塊行26a間之距離D之±10%以內的區域R。藉由圖7及圖8所示之配置突起40亦可有效地防止最受壓入之凸塊行間區域30之翹曲。
再者,如圖8所示,突起40藉由使突起行41a、41b間之中心線L2較輸入凸塊行24及第1輸出凸塊行26a之間之中心線L1更偏靠由多個凸塊行所構成之輸出凸塊行26側,而可使形成於液晶驅動用IC18之外緣側且易受到翹曲之影響之第2輸出凸塊行26b之導通性提高。
再者,突起40可如圖6~圖8所示規律地排列,亦可隨機地排列。
[突起製法]
如上所述,突起40藉由彈性支撐液晶驅動用IC18而防止彎曲,並且具有不阻礙各向異性導電膜1之黏合劑樹脂之流動之形狀、大小,例如使用樹脂並形成為柱狀。具體而言,突起40可藉由以下方法而形成。
首先,於透明基板12之上,使用狹縫式塗佈機等塗佈負型光阻。塗佈厚度例如設為相對於輸入輸出凸塊23、25之高度之±2μm,以使突起40之高度成為相對於液晶驅動用IC18之輸入輸出凸塊23、25之高度的0.6~1.2倍。其後,對所塗佈之光阻進行加熱而製作樹脂層。
其次,經由於液晶驅動用IC18之與凸塊行間區域30對向之規定之位置形成有開口部之光罩而對樹脂層上照射曝光之光。最後進行顯 影處理而去除未曝光部分之樹脂層,形成由曝光之樹脂層所構成之突起40。
此外,突起40亦可藉由印刷用於各向異性導電接著劑等之接著劑樹脂組成物且使其熱硬化或光硬化而形成。例如,突起40亦能以如下方式而形成,即,將含有膜形成樹脂、熱及/或光硬化性樹脂、及硬化劑等之接著劑樹脂組成物以規定之圖案印刷至透明基板12上,且藉由加熱及/或光照射而使其硬化。
[其他構成]
再者,液晶驅動用IC18於安裝面18a,形成有藉由與基板側對準標記31重疊而進行相對於透明基板12之對準之IC側對準標記32。再者,由於推進透明基板12之透明電極17之配線間距或液晶驅動用IC18之輸入輸出凸塊23、25之微間距化,故要求液晶驅動用IC18與透明基板12進行高精度之對準調整。
基板側對準標記31及IC側對準標記32可藉由組合而使用能取得透明基板12與液晶驅動用IC18之對準之各種標記。
液晶驅動用IC18連接於:使用各向異性導電膜1作為電路連接用接著劑而形成於安裝部27之透明電極17之輸入輸出端子19、21上。各向異性導電膜1含有導電性粒子4,且係使液晶驅動用IC18之輸入輸出凸塊23、25與形成於透明基板12之安裝部27之透明電極17之輸入輸出端子19、21經由導電性粒子4電性連接者。該各向異性導電膜1由熱壓頭33熱壓,藉此使黏合劑樹脂流動化而將導電性粒子4於輸入輸出端子19、21與液晶驅動用IC18之輸入輸出凸塊23、25之間壓碎,且於該狀態下黏合劑樹脂硬化。藉此,各向異性導電膜1將透明基板12與液晶驅動用IC18電性、 機械性連接。
又,於兩透明電極16、17上,形成有已實施規定之摩擦處理之配向膜28,且由該配向膜28限制液晶分子之初始配向。進而,於兩透明基板11、12之外側配設有一對偏光板29a、29b,由該等兩偏光板29a、29b限制來自背光等光源(未圖示)之穿透光之振動方向。
[各向異性導電膜]
其次,對各向異性導電膜1進行說明。如圖9所示,各向異性導電膜(ACF:Anisotropic Conductive Film)1通常於成為基材之剝離膜2上形成有含有導電性粒子4之黏合劑樹脂層(接著劑層)3。各向異性導電膜1係熱硬化型或紫外線等光硬化型之接著劑,其貼合於液晶顯示面板10之透明基板12之形成有輸入輸出端子19、21之安裝部27並且搭載液晶驅動用IC18,由熱壓頭33熱壓藉此流動化,而導電性粒子4於相對向之透明電極17之輸入輸出端子19、21與液晶驅動用IC18之輸入輸出凸塊23、25之間被壓碎,且藉由加熱或紫外線照射而於導電性粒子4被壓碎之狀態下硬化。藉此,各向異性導電膜1可使透明基板12與液晶驅動用IC18連接並導通。
又,各向異性導電膜1中,將導電性粒子4調配於含有膜形成樹脂、熱硬化性樹脂、潛伏性硬化劑、及矽烷偶合劑等之通常之黏合劑樹脂層3中。
支撐黏合劑樹脂層3之剝離膜2例如係對PET(Poly Ethylene Terephthalate)、OPP(Oriented Polypropylene)、PMP(Poly-4-methylpentene-1)、PTFE(Polytetrafluoroethylene)等塗佈矽酮等剝離劑而成,其防止各向異性導電膜1之乾燥,並且維持各向異性導電膜1之形狀。
作為黏合劑樹脂層3含有之膜形成樹脂,較佳為平均分子量10000~80000左右之樹脂。作為膜形成樹脂,可列舉環氧樹脂、改質環氧樹脂、胺酯樹脂(Urethane resin)、苯氧樹脂等各種樹脂。其中,自膜形成狀態、連接可靠性等觀點而言尤佳為苯氧樹脂。
作為熱硬化性樹脂,並未特別限定,可列舉例如市售之環氧樹脂、丙烯酸樹脂等。
作為環氧樹脂,並未特別限定,可列舉例如萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、酚系酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、二苯乙烯型環氧樹脂、三苯酚甲烷型環氧樹脂、苯酚芳烷基型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三苯甲烷型環氧樹脂等。該等可單獨,亦可為2種以上之組合。
作為丙烯酸樹脂,並未特別限制,可根據目的而適當選擇丙烯酸化合物、液狀丙烯酸酯等。可列舉例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸異丁酯、環氧丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯、1,4-丁二醇四丙烯酸酯、2-羥基-1,3-二丙烯醯氧基丙烷、2,2-二[4-(丙烯醯氧基甲氧基)苯基]丙烷、2,2-二[4-(丙烯醯氧基乙氧基)苯基]丙烷、二環戊烯基丙烯酸酯、三環癸基丙烯酸酯、三(丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯、胺酯丙烯酸酯、及環氧丙烯酸酯等。再者,亦可使用將丙烯酸酯製成甲基丙烯酸酯者。該等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
作為潛伏性硬化劑,並未特別限定,可列舉例如加熱硬化型、UV硬化型等各種硬化劑。潛伏性硬化劑通常不反應,藉由根據熱、光、 加壓等用途選擇之各種觸發而活化,並開始反應。於熱活性型潛伏性硬化劑之活化方法中,存在由加熱引起之解離反應等中生成活性種(陽離子或陰離子、自由基)之方法;於室溫附近穩定地分散於環氧樹脂中且於高溫下與環氧樹脂相溶、熔解,而開始硬化反應之方法;使分子篩封入型之硬化劑於高溫下溶出而開始硬化反應之方法;及微膠囊之溶出、硬化方法等。作為熱活性型潛伏性硬化劑,有咪唑系、醯肼系、三氟化硼-胺錯合物、鋶鹽、胺醯亞胺、聚胺鹽、雙氰胺等或該等之改質物,該等可單獨,亦可為2種以上之混合體。其中,較佳為微膠囊型咪唑系潛伏性硬化劑。
作為矽烷偶合劑,並未特別限定,可列舉例如環氧系、胺基系、巰基-硫基系、脲基系等。藉由添加矽烷偶合劑而使有機材料與無機材料之界面之接著性提高。
[導電性粒子]
作為導電性粒子4,可列舉各向異性導電膜1中所使用之公知之任一導電性粒子。作為導電性粒子4,可列舉例如鎳、鐵、銅、鋁、錫、鉛、鉻、鈷、銀、金等各種金屬或金屬合金之粒子、於金屬氧化物、碳、石墨、玻璃、陶瓷、塑膠等粒子之表面塗佈有金屬者,或於該等粒子之表面進而塗佈有絕緣薄膜者等。當為於樹脂粒子之表面塗佈有金屬者之情形時,作為樹脂粒子,可列舉例如環氧樹脂、酚樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯腈-苯乙烯(AS)樹脂、苯胍胺樹脂、二乙烯苯系樹脂、苯乙烯系樹脂等之粒子。導電性粒子4之大小較佳為1~10μm,但本發明並不限定於此。
再者,各向異性導電膜1之形狀並未特別限定,例如圖9所示,可設為能夠捲繞於捲取轉盤6之長條帶形狀,且可切下規定之長度 而使用。
各向異性導電膜1亦能以任一方法製作,例如可藉由以下方法製作。製備含有膜形成樹脂、熱硬化性樹脂、潛伏性硬化劑、矽烷偶合劑、及導電性粒子等之接著劑組成物。使用棒式塗佈機、塗佈裝置等將所製備之接著劑組成物塗佈於剝離膜2上,藉由烘箱等乾燥,以此獲得將黏合劑樹脂層3支撐於剝離膜2之各向異性導電膜1。
又,於上述實施形態中,作為接著劑,以將於黏合劑樹脂層3中適當含有導電性粒子4之熱硬化性樹脂組成物成形為膜狀之接著膜為例進行說明,但本發明之接著劑並不限定於此,例如亦可為僅由黏合劑樹脂層3所構成之絕緣性接著膜。又,本發明之接著劑亦可設為將僅由黏合劑樹脂層3所構成之絕緣性接著劑層、與由含有導電性粒子4之黏合劑樹脂層3所構成之導電性粒子含有層積層而成之構成。又,接著劑並不限定於由此種膜成形而成之接著膜,亦可設為使導電性粒子4分散於黏合劑樹脂組成物中之導電性接著膏、或僅由黏合劑樹脂組成物所構成之絕緣性接著膏。本發明之接著劑係亦包含上述任一形態者。
[連接步驟]
其次,對將液晶驅動用IC18連接於透明基板12之連接步驟進行說明。首先,將各向異性導電膜1暫貼於透明基板12之形成有輸入輸出端子19、21之安裝部27上。其次,將該透明基板12載置於連接裝置之平台上,且經由各向異性導電膜1將液晶驅動用IC18配置於透明基板12之安裝部27上。
其次,藉由已加熱至會使黏合劑樹脂層3硬化之規定溫度之 熱壓頭33以規定壓力、時間自液晶驅動用IC18上進行熱壓。藉此,各向異性導電膜1之黏合劑樹脂層3呈現流動性,自液晶驅動用IC18之安裝面18a與透明基板12之安裝部27之間流出,並且黏合劑樹脂層3中之導電性粒子4夾持於液晶驅動用IC18之輸入輸出凸塊23、25與透明基板12之輸入輸出端子19、21之間而被壓碎。
此時,根據應用有本發明之透明基板12,按照液晶驅動用IC18之凸塊行間區域30而於規定之位置形成有突起40,故藉由突起40而承受熱壓頭33對凸塊行間區域30之按壓力。藉此,可抑制液晶驅動用IC18之翹曲,並且藉由熱壓頭33而可將輸入輸出凸塊23、25充分地按壓至輸入輸出端子19、21。
其結果,輸入輸出凸塊23、25與輸入輸出端子19、21之間藉由夾持導電性粒子4而電性連接,該狀態下經熱壓頭33加熱之黏合劑樹脂硬化。藉此,可製造液晶驅動用IC18之輸入輸出凸塊23、25與形成於透明基板12之輸入輸出端子19、21之間之導通性得以確保的液晶顯示面板10。
於輸入輸出凸塊23、25與輸入輸出端子19、21之間無導電性粒子4於相鄰之輸入輸出凸塊23、25間之空間中分散至黏合劑樹脂,而維持電性絕緣之狀態。因此,液晶顯示面板10謀求僅液晶驅動用IC18之輸入輸出凸塊23、25與透明基板12之輸入輸出端子19、21之間之電性導通。又,作為各向異性導電膜1,並不限於熱硬化型,只要為進行加壓連接者,則亦可使用光硬化型或光熱併用型之接著劑。
[實施例]
其次,對本發明之實施例進行說明。本實施例中,準備於輸入輸出端子行之間形成有突起之評估用玻璃基板、及於輸入輸出端子行之間不形成突起之評估用玻璃基板,製作經由各向異性導電膜而連接有形成輸入輸出凸塊行之評估用IC之連接體樣本。繼而,對實施例及比較例之連接體樣本,測定、評估導電性粒子之高度、及可靠性試驗後之導通電阻。
[各向異性導電膜]
用於評估用IC之連接之各向異性導電膜之黏合劑樹脂層係以如下方法形成,即,製備於溶劑中添加有苯氧樹脂(商品名:YP50,新日鐵化學公司製造)60質量份、環氧樹脂(商品名:EP828,三菱化學公司製造)40質量份、矽烷偶合劑(商品名:KBM-403,信越化學工業公司製造)1質量份、熱陽離子系硬化劑(商品名:SI-60L,三新化學工業公司製造)4質量份、及導電性粒子(商品名:Micropearl AUL-703,粒徑3μm,積水化學工業公司製造)5質量份之黏合劑樹脂組成物,且將該黏合劑樹脂組成物塗佈於剝離膜上,並使其乾燥。
[評估用IC]
作為評估元件,準備將輸入凸塊沿一側緣排列成1行、且將輸出凸塊沿與上述一側緣對向之另一側緣鋸齒排列成2行而成之評估用IC。輸入輸出凸塊均係高度15μm之鍍金凸塊。再者,於沿評估用IC之另一側緣排列之2行輸出凸塊中,將排列於外側即另一側緣側之凸塊行設為第1行,將排列於內側即輸入凸塊行側之凸塊行設為第2行。
[評估用玻璃基板]
作為評估用玻璃基板,準備將輸入端子沿一側緣排列成1行、且將輸 出端子沿與上述一側緣對向之另一側緣鋸齒排列成2行而成之厚度0.7mm之鍍ITO玻璃。
於評估用玻璃基板上,於輸入輸出端子間之中心排列形成有多個突起(參照圖2)。突起係以如下方式形成,即,製備於溶劑中添加有苯氧樹脂(商品名:YP50,新日鐵化學公司製造)60質量份、環氧乙烷改質雙酚F之二丙烯酸酯(商品名:M208,東亞合成公司製造)29質量份、及光聚合起始劑(商品名:IRGACURE184,BASF公司製造)2質量份之樹脂組成物,且將該樹脂組成物沿輸入輸出端子行間區域之中心進行印刷,並使其光硬化。
將各向異性導電膜暫貼於該評估用玻璃基板之後,搭載評估用IC,由熱壓頭以170℃、60MPa、5sec之條件進行熱壓,藉此製作連接體樣本。對各連接體樣本,藉由剖面觀察而測定輸出凸塊行之第1行及第2行之各輸出凸塊下之導電性粒子之高度。導電性粒子藉由夾持於輸出凸塊與輸出端子之間且被壓縮而具備良好之導通性,故高度越低越佳,又,第1行與第2行之高度差越小,則越可抑制翹曲,故而越佳。
又,對各連接體樣本,測定易受評估用IC之翹曲之影響之第1行之可靠性試驗後之導通電阻。可靠性試驗係將連接體樣本置於溫度85℃、濕度85%RH之恆溫槽中500小時。將可靠性試驗後之導通電阻未達10Ω設為○(最佳),將10Ω以上且未達30Ω設為△(普通),將30Ω以上設為×(不良)。
[實施例1]
實施例1中,於評估用玻璃基板上形成有突起。突起之面積設為評估 用IC之凸塊行間區域(參照圖4)之面積之50%。又,突起之高度設為相對於評估用IC之輸入輸出凸塊之高度之1.2倍。實施例1之連接體樣本中,夾持於第1行輸出凸塊下之導電性粒子之高度為2.3μm,夾持於第2行輸出凸塊下之導電性粒子之高度為2.3μm,第1行之可靠性試驗後之導通電阻之評估為○(最佳)。
[實施例2]
實施例2中,於評估用玻璃基板上形成有突起。突起之面積設為評估用IC之凸塊行間區域(參照圖4)之面積之50%。又,突起之高度設為相對於評估用IC之輸入輸出凸塊之高度之0.6倍。實施例2之連接體樣本中,夾持於第1行輸出凸塊下之導電性粒子之高度為2.3μm,夾持於第2行輸出凸塊下之導電性粒子之高度為2.1μm,第1行之可靠性試驗後之導通電阻之評估為(最佳)。
[實施例3]
實施例3中,於評估用玻璃基板上形成有突起。突起之面積設為評估用IC之凸塊行間區域(參照圖4)之面積之20%。又,突起之高度設為相對於評估用IC之輸入輸出凸塊之高度之1.2倍。實施例3之連接體樣本中,夾持於第1行輸出凸塊下之導電性粒子之高度為2.2μm,夾持於第2行輸出凸塊下之導電性粒子之高度為2.2μm,第1行之可靠性試驗後之導通電阻之評估為○(最佳)。
[實施例4]
實施例4中,於評估用玻璃基板上形成有突起。突起之面積設為評估用IC之凸塊行間區域(參照圖4)之面積之20%。又,突起之高度設為相 對於評估用IC之輸入輸出凸塊之高度之0.6倍。實施例4之連接體樣本中,夾持於第1行輸出凸塊下之導電性粒子之高度為2.2μm,夾持於第2行輸出凸塊下之導電性粒子之高度為2.1μm,第1行之可靠性試驗後之導通電阻之評估為○(最佳)。
[比較例1]
比較例1中,於評估用玻璃基板上未形成突起。比較例1之連接體樣本中,夾持於第1行輸出凸塊下之導電性粒子之高度為2.9μm,夾持於第2行輸出凸塊下之導電性粒子之高度為2.0μm,第1行之可靠性試驗後之導通電阻之評估為×(不良)。
[比較例2]
比較例2中,於評估用玻璃基板上形成有突起。突起之面積設為評估用IC之凸塊行間區域(參照圖4)之面積之70%。又,突起之高度設為相對於評估用IC之輸入輸出凸塊之高度之1.2倍。比較例2之連接體樣本中,夾持於第1行輸出凸塊下之導電性粒子之高度為2.8μm,夾持於第2行輸出凸塊下之導電性粒子之高度為2.7μm,第1行之可靠性試驗後之導通電阻之評估為△(普通)。
[比較例3]
比較例3中,於評估用玻璃基板上形成有突起。突起之面積設為評估用IC之凸塊行間區域(參照圖4)之面積之50%。又,突起之高度設為相對於評估用IC之輸入輸出凸塊之高度之2.0倍。比較例3之連接體樣本中,夾持於第1行輸出凸塊下之導電性粒子之高度為2.7μm,夾持於第2行輸出凸塊下之導電性粒子之高度為2.8μm,第1行之可靠性試驗後之導通電 阻之評估為△(普通)。
如表1所示,於評估用玻璃基板上形成有突起實施例1~4中,夾持於第1行、第2行之輸出凸塊下之導電性粒子之高度無差異,又,導電性粒子被充分地壓縮,於可靠性試驗後第1行之導通電阻亦均為○(最佳)。
另一方面,於評估用玻璃基板上未形成突起之比較例1中,於評估用IC之凸塊行間區域產生翹曲,夾持於設置於側緣側之第1行輸出凸塊下之導電性粒子之壓縮不足,又,於可靠性試驗後導通電阻評估亦為×(不良)。
又,比較例2中,形成於評估用玻璃基板上之突起之面積較多,為凸塊行間區域之面積之70%,故由熱壓頭之加壓引起之黏合劑樹脂之流出藉由突起而阻礙,輸入輸出端子與輸入輸出凸塊對導電性粒子之壓入不足,導致導通電阻之上升,第1行之可靠性試驗後之導通電阻評估為△(普通)。由此可知,如實施例1~4所示,形成於評估用玻璃基板上之突起之總面積較佳為凸塊行間區域之面積之20~50%。
又,比較例3中,因形成於評估用玻璃基板上之突起之高度較高,為評估用IC之凸塊高度之2倍,故反而阻礙輸入輸出端子與輸入輸 出凸塊對導電性粒子之壓入,導致導通電阻之上升,第1行之可靠性試驗後之導通電阻評估為△(普通)。由此可知,如實施例1~4所示,形成於評估用玻璃基板上之突起之高度較佳為評估用IC之凸塊高度之0.6~1.2倍。
12‧‧‧透明基板
18‧‧‧液晶驅動用IC
23‧‧‧輸入凸塊
25‧‧‧輸出凸塊
40‧‧‧突起

Claims (7)

  1. 一種連接構造體,其具有:電子零件,其具備:第1凸塊行,其係將凸塊沿一側緣排列而成;及第2凸塊行,其係將凸塊沿與上述一側緣對向之另一側緣排列而成;以及基板,其具有:第1端子行,其係將與排列於上述第1凸塊行之上述凸塊連接之電極端子排列而成;第2端子行,其係將與排列於上述第2凸塊行之上述凸塊連接之電極端子排列而成;及突起,其設置於上述第1端子行與上述第2端子行之間,且支撐上述第1凸塊行與上述第2凸塊行之間之凸塊行間區域;上述電子零件經由接著劑而壓接於上述基板。
  2. 如申請專利範圍第1項之連接構造體,其中,多個上述突起係沿上述第1凸塊行及上述第2凸塊行而形成。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之連接構造體,其中,上述突起之面積為上述凸塊行間區域之面積之50%以內。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之連接構造體,其中,上述突起之中心位於自上述第1凸塊行及上述第2凸塊行之間之中心算起之上述第1凸塊行及上述第2凸塊行間之距離之±10%以內。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之連接構造體,其中,多個上述突起呈直線狀、鋸齒狀、或隨機地排列。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之連接構造體,其具有:將多個上述突起以上述第1凸塊行及上述第2凸塊行之間之中心為界而排列於一側之 第1突起行、及排列於另一側之第2突起行,上述第1、第2突起行之中心線位於自上述第1凸塊行及上述第2凸塊行之間之中心算起之上述第1凸塊行及上述第2凸塊行間之距離之±10%以內。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之連接構造體,其中,上述突起之高度為相對於上述凸塊之高度之0.6~1.2倍。
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