TW202141721A - 連接體、及連接體之製造方法 - Google Patents

連接體、及連接體之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明之課題在於提供一種可實現微間距化及小型化之連接體、及連接體之製造方法。 本發明之連接體具備：基板10，其具有第1端子行11；連接器20，其具有第2端子行21A～21E；及接著層30，其由連接第1端子行11與第2端子行21之熱固性連接材料固化而成；且第2端子行21A～21E配置於連接器20之底面，形成吸收底面之階差之階差吸收部，熱固性連接材料含有焊料粒子與助銲劑成分。藉此，可連接第1端子行11與第2端子行21A～21E，因此可將端子行微間距化，從而可將連接體小型化。

Description

連接體、及連接體之製造方法
本發明技術係關於一種對連接器予以安裝之連接體、及連接體之製造方法。
先前，連接器之安裝係於基板上設置銲膏、或於連接器之導線部分設置焊料(BGA)，藉由回流銲進行焊料安裝(例如參照專利文獻1)。近年來，根據電子機器之小型化之要求，期待連接器之節距為0.8 mm以下、進而為0.3 mm以下者。
作為對窄節距之端子行進行連接之技術，可舉出各向異性連接，但連接器一般而言為樹脂成型品，因此於進行各向異性連接時，連接器因正式壓接時之工具之加壓而變形，而擔憂例如無法進行纜線之插入。
又，於先前之連接器之焊料安裝中，於基板側之端子行使用阻銲劑，因此難以將連接器之端子行之節距進一步狹小化。又，先前之連接器之引腳端子(鷗翼式端子)向外側伸出，因此安裝面積變大，而妨礙安裝體之小型化。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平10-284199號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明技術係鑒於如此之先前之實際情況而提議者，提供一種可實現微間距化及小型化之連接體、及連接體之製造方法。 [解決課題之技術手段]
本發明技術之連接體具備：基板，其具有第1端子行；連接器，其具有第2端子行；及接著層，其由連接前述第1端子行與前述第2端子行之熱固性連接材料固化而成；且前述第2端子行配置於前述連接器之底面，形成吸收該底面之階差之階差吸收部，前述熱固性連接材料含有焊料粒子與助銲劑成分。
本發明技術之連接體之製造方法，於具有第1端子行之基板上，經由含有焊料粒子與助銲劑成分之熱固性連接材料而載置連接器，該連接器於底面配置第2端子行，並形成有吸收該底面之階差的階差吸收部，且無需按壓前述連接器，以前述焊料粒子之熔點以上之溫度使前述熱固性連接材料熱固化，而將前述第1端子行與前述第2端子行連接。 [發明之效果]
根據本發明技術，於連接器之底面配置端子行，藉由吸收底面之階差而可將端子行微間距化，從而可將連接體小型化。
以下，對於本發明技術之實施形態，一面參照圖式一面依照下述順序詳細地說明。 1. 連接體 2. 熱固性連接材料 3. 連接體之製造方法 4. 連接器 5. 實施例
＜1. 連接體＞ 本實施形態之連接體具備：基板，其具有第1端子行；連接器，其具有第2端子行；及接著層，其由連接第1端子行與第2端子行之熱固性連接材料固化而成；且第2端子行配置於連接器之底面，形成吸收底面之階差之階差吸收部，熱固性連接材料含有焊料粒子與助銲劑成分。藉此，可吸收底面之階差，因此可將端子行微間距化，從而可將連接體小型化。
藉由將連接體小型化，而可實現電子機器之輕量化及小型化。又，可實現智慧型手機、個人電腦等電子機器內部之安裝基板之小型化。又，可謀求電池之大容量化。又，可實現藉由更大之指紋感測器等各種電子零件之大型化而帶來之功能擴大。
又，於連接器之底面具有特定範圍之高度之階差之情形下，較佳的是第2端子行之端子面之高度之最大值與最小值之差小於特定範圍之高度。藉此，可吸收連接器之底面之階差地將第1端子行與第2端子行予以連接。
又，較佳的是第2端子行之端子面之高度之最大值與最小值之差小於焊料粒子之平均粒徑。藉此，可將端子行進一步微間距化，從而可將連接體進一步小型化。
此處，所謂連接器主要係具有嵌合部之樹脂成型品。作為連接器，例如，可舉出插塞、插座之基板對基板用連接器、基板對撓性基板(FPC：Flexible Printed Circuits)、藉由倒裝鎖定(flip lock)方式將FPC予以嵌合之FPC用連接器等表面安裝用零件(SMD：Surface Mount Device)。再者，所謂連接體係兩個材料或構件電性連接而成者。
圖1係示意性地顯示本實施形態之連接體之一例之剖面圖。如圖1所示般，連接體具備：基板10，其具有第1端子行11；連接器20，其具有第2端子行21A～21E；及接著層30，其由連接第1端子行11與第2端子行21之熱固性連接材料固化而成。
基板10具有與連接器20之第2端子行21A～21E對應之第1端子行11。基板10並無特別限定，作為所謂印刷配線板(PWB)，可舉出可廣義地進行定義者，可為剛性基板，亦可為撓性基板。作為取決於基材種類之基板例，例如，可舉出玻璃基板、陶瓷基板、塑膠基板等。
又，較佳的是於第1端子行11之鄰接端子間(空間部)，未形成由阻銲劑實現的防止短路之加工(壁或槽等)。第1端子行11之端子面之高度或者與基板面相同(無端子之突出，連接面為平的狀態)，或者可如圖1所示般，較基板面突出。藉此，可藉由焊料粒子將第1端子行11與第2端子行21A～21E予以連接，且可將端子行微間距化。
連接器20於與熱固性連接材料相接之面具有包含第2端子行21A～21E之階差吸收部。連接器20係樹脂成型品，因此，通常於連接器20之底面，具有在製作時因樹脂模具而形成之20 μm左右之範圍之高度之階差(起伏)。
階差吸收部將第2端子行21A～21E之端子面之高度對齊，而吸收連接器20之底面之階差。第2端子行21A～21E之端子面之高度之最大值與最小值之差，較佳為小於連接器20之底面之階差及焊料粒子之平均粒徑，更佳為10 μm以下，尤佳為5 μm以下。
此處，於使用金屬顯微鏡、光學顯微鏡、SEM(Scanning Electron Microscope，掃描式電子顯微鏡)等電子顯微鏡等之觀察圖像中，平均粒徑為例如以N=20以上、較佳為N=50以上、更佳為N=200以上進行測定之粒子之長軸徑之平均值，於粒子為球形之情形下，係粒子之直徑之平均值。又，可為使用周知之圖像解析軟體(「WinROOF」：三谷商事(株)、「A像君(註冊商標)」：ASAHI KASEI ENGINEERING CORPORATION等)計測觀察圖像所得之測定值、或使用圖像型粒度分佈測定裝置(作為一例為FPIA-3000(馬爾文(Malvern)公司))測定所得之測定值(N=1000以上)。根據觀察圖像或圖像型粒度分佈測定裝置求出之平均粒徑可設為粒子之最大長之平均值。再者，於製作熱固性連接材料時，可使用簡易地藉由雷射繞射、散射法而求出之粒度分佈中之頻度之累積為50%之粒徑(D50)、算術平均徑(較佳為體積基準)等製造廠值。
如圖1所示般，階差吸收部例如可如第2端子21A、21E般於樹脂模具內部形成端子，亦可如第2端子21B、21D般於樹脂模具面形成端子，還可如第2端子21C般遠離樹脂模具面而形成端子。階差吸收部例如可藉由將向連接器之外側伸出之引腳端子朝連接器之底面折彎，將端子面之高度對齊而形成。又，階差吸收部例如可以預先位於底面之方式形成端子，並藉由樹脂成型而形成。又，亦可根據需要對端子面進行研磨，而將端子面之高度對齊。
接著層30如後述般係將含有焊料粒子31與助銲劑成分之熱固性連接材料固化而成為膜狀者。接著層30除了將基板10之第1端子行11與連接器20之第2端子行21進行焊料接合32之外，亦將基板10與連接器之間藉由熱固性連接材料之熱固性黏合劑進行接著。於1個端子面，存在複數個焊料接合32之部位、及熱固性黏合劑之接著部位。
於本實施形態之連接體中，第1端子行11及第2端子行21之鄰接端子間距離(空間間距離)之最小值之上限為800 μm以下，較佳為300 μm以下，更佳為150 μm以下。又，第1端子行11及第2端子行21之鄰接端子間之距離之最小值之下限為30 μm以上，更佳為50 μm以上，尤佳為70 μm以上。
又，焊料粒子31之平均粒徑相對於第1端子行11及第2端子行21之鄰接端子間距離之最小值之比之上限為未達0.15，更佳為0.1以下。又，第1端子行11之端子面與基板面之間之端子高度(距離)、跟第2端子行21之端子面與連接器底面之間之端子高度(距離)之合計之最小值，較佳的是大於焊料粒子31之平均粒徑。
又，第1端子行11及第2端子行21之端子之表面可予以金鍍覆。又，基板10及連接器20理想的是具備回流銲之耐熱性。
根據本實施形態之連接體，於連接器20之底面包含第2端子行21A～21E之階差吸收部，可吸收底面之階差，由於可進行由焊料粒子執行之連接，因此可應對端子行之微間距化，從而可將連接器小型化。
本實施形態之連接體藉由銲膏或BGA(Ball grid array，球柵陣列)等被廣泛使用之焊料粒子連接，連接信賴性高，因此可適用於感測器機器、離散零件、各種IC晶片、模組、eSim(Embedded Subscriber Identity Module，嵌入式使用者身分模組)、SoC(System on a chip，系統單晶片)、車載用機器、IoT(Internet of Things，物聯網)機器等眾多用途。
圖2～圖4係顯示先前技術之插塞、插座之基板對基板用連接器之一例之圖，圖2係顯示先前技術之插塞之一例之俯視圖，圖3係顯示先前技術之插座之一例之俯視圖，圖4係圖2所示之插塞及圖3所示之插座之A-A剖面圖。
先前技術之插塞140具備：第1凸型之垂直嵌合行141A；第2凸型之垂直嵌合行141B；第1引腳端子行142A，其自第1凸型之垂直嵌合行141A朝底面伸出，且朝短邊方向之外側伸出；第2引腳端子行142B，其自第2凸型之垂直嵌合行142A朝底面伸出，且朝短邊方向之外側伸出；及絕緣樹脂143，其將該等予以固定。又，先前技術之插塞140具備：第1補強部144A，其設置於長邊方向之一端部；及第2補強部144B，其設置於長邊方向之另一端部。若僅憑藉第1引腳端子行142A及第2引腳端子行142B之焊料接合則接著強度不足，因此有於第1補強部144A及第2補強部144B之底面，形成有補強金屬件之情形。
又，先前技術之插座150具備：第1凹型之垂直嵌合行151A；第2凹型之垂直嵌合行151B；第1引腳端子行152A，其自第1凹型之垂直嵌合行151A朝底面伸出，且朝短邊方向之外側伸出；第2引腳端子行152B，其自第2凹型之垂直嵌合行152A朝底面伸出，且朝短邊方向之外側伸出；及絕緣樹脂153，其將該等予以固定。又，先前技術之插座150具備：第1補強部154A，其設置於長邊方向之一端部；及第2補強部154B，其設置於長邊方向之另一端部。若僅憑藉第1引腳端子行152A及第2引腳端子行152B之焊料接合則接著強度不足，因此與插塞140同樣地，有於第1補強部154A及第2補強部154B之底面，形成有補強金屬件之情形。
先前技術之插塞140及插座150係引腳端子行向外側伸出之所謂蜈蚣型連接器，需要比較大之安裝面積，用於彌補接著不足之補強部進一步妨礙小型化。又，當於連接器之底面具有特定範圍之高度之階差之情形下，為了藉由焊料粒子連接，不得不使焊料粒子之平均粒徑大於階差之特定範圍之高度，而妨礙端子行之微間距化。
圖5～圖7係顯示本實施形態之插塞、插座之基板對基板用連接器之一例之圖，圖5係顯示本實施形態之插塞之一例之俯視圖，圖6係顯示本實施形態之插座之一例之俯視圖，圖7係圖5所示之插塞及圖6所示之插座之A-A剖面圖。
本實施形態之插塞40具備：第1凸型之垂直嵌合行41A；第2凸型之垂直嵌合行41B；第1端子行42A，其自第1凸型之垂直嵌合行41A朝底面伸出，且朝短邊方向之內側伸出；第2端子行42B，其自第2凸型之垂直嵌合行41B朝底面伸出，且朝短邊方向之內側伸出，及絕緣樹脂43，其將該等予以固定；第1端子行42A及第2端子行42B自底面突出，形成將端子面之高度設為相同之階差吸收部。
又，本實施形態之插座50具備：第1凹型之垂直嵌合行51A；第2凹型之垂直嵌合行51B；第1端子行52A，其自第1凹型之垂直嵌合行51A朝底面伸出，且朝短邊方向之內側伸出；第2端子行52B，其自第2凹型之垂直嵌合行51B朝底面伸出，且朝短邊方向之內側伸出；及絕緣樹脂53，其將該等予以固定；第1端子行52A及第2端子行52B自底面突出，形成端子面之高度之不一致小之階差吸收部。
插塞40之第1凸型之垂直嵌合行41A與插座50之第1凹型之垂直嵌合行51A以垂直嵌合之方式成形為金屬形狀，插塞40之第2凸型之垂直嵌合行41B與插座50之第2凹型之垂直嵌合行51B以垂直嵌合之方式成形為金屬形狀。
絕緣樹脂43、53例如含有聚醯胺、LCP等，例如藉由樹脂成形而將插塞40之第1端子行42A及第2端子行42B、以及插座50之第1端子行52A及第2端子行52B予以固定。
亦即，相對於本實施形態之插塞、插座之端子行自連接器之底面之外側朝內側延伸，先前技術之插塞、插座於端子行自連接器之底面朝外側延伸之點上不同。又，相對於本實施形態之插塞、插座無需具有補強部，先前技術之插塞、插座於必須具有補強部之點上不同。
根據本實施形態之插塞、插座，藉由將端子行配置於底面，與先前技術之所謂蜈蚣型之連接器相比，可削減安裝面積。又，由於可吸收連接器之底面之階差，因此可將端子行微間距化，從而可將連接器小型化。又，由於藉由熱固性連接材料將連接器之底面予以接著，因此可設為不具有形成有補強金屬件之補強部之構成，從而可將連接器進一步小型化。
＜2. 熱固性連接材料＞ 本實施形態之熱固性連接材料含有焊料粒子與助銲劑成分。助銲劑成分去除焊料粒子及端子表面之氧化膜，或降低熔融焊料之表面張力，因此無需利用工具進行熱壓接，可利用無荷重之回流銲而連接。此處，所謂無荷重係指在回流銲中無機械性之加壓之狀態。
熱固性連接材料可為膜狀之熱固性連接膜、或糊狀之熱固性連接糊之任一者。又，可將熱固性連接糊於連接時設為膜狀，亦可藉由搭載零件而設為接近膜之形態。
於使用熱固性連接糊之情形下，只要在基板上均一地塗佈特定量即可，例如，可使用分配、衝壓、絲網印刷等塗佈方法，可根據需要進行乾燥。該情形下，藉由沿用先前所使用之錫膏之設備，改造並應用，而可期待抑制設備投資。
於使用熱固性連接膜之情形下，不僅可藉由膜厚將接合材料(例如，各向異性導電材料)之量均一化，而且可於基板上批次覆膜，可縮短節拍，故為尤佳。又，由於藉由預先設為膜狀而易於操作，因此亦可期待提高作業效率。
又，若使用熱固性連接膜，可於基板上批次覆膜，因此不僅是連接器，並且可將離散零件、各種IC晶片、模組、eSim、SoC等各種電子零件批次安裝，而可謀求節拍時間之縮短化及各種電子零件之微間距化。又，藉由各種電子零件之微間距化，可縮小與相鄰之安裝零件之距離，而可進行高密度之安裝。藉由各種電子零件微間距化，從而零件變小，連帶地例如自1個晶圓切出之個數變多，而可謀求成本降低。又，不限於晶圓，可因零件變小而實現各種電子零件之成本降低。
又，使用熱固性連接材料之連接並不限定於上述零件，SMT零件中有導電用之連接端子，對於連接端子之高度相對於底面為平坦或凸起之形狀均可適用。又，亦可將由熱固性連接材料固定之各種電子零件、與由銲膏等連接材料固定之各種電子零件同時投入回流銲，進行連接。
熱固性連接材料之最低熔融黏度可為未達100 Pa·s，較佳為50 Pa·s以下，更佳為30 Pa·s以下，尤佳為10 Pa·s以下。若最低熔融黏度過高，則在回流銲中若無荷重則樹脂熔融無進展，而有對於焊料粒子與端子間之夾持帶來障礙之虞。又，熱固性連接材料之最低熔融黏度達到溫度，較佳為焊料粒子之熔點之-10℃～-60℃，更佳為焊料粒子之熔點之-10℃～-50℃，尤佳為焊料粒子之溶點之-10℃～-40℃。藉此，可於焊料熔融前達到最低熔融黏度而使樹脂熔融，於樹脂熔融後使焊料粒子熔融，其後，使樹脂固化，因此可獲得良好之焊料接合。此處，熱固性連接材料之最低熔融黏度達到溫度，例如是指在如下之條件下進行測定時，黏度成為最低值(最低熔融黏度)之溫度，即：使用旋轉式流變儀(TA instrument公司製)，測定壓力5 g、溫度範圍30～200℃、升溫速度10℃/分、測定頻率10 Hz、測定板直徑8 mm、相對於測定板之荷重變動為5 g之條件。
又，熱固性連接材料較佳為如下者：發熱波峰溫度較佳為較焊料粒子之熔點高，且具有較焊料粒子之熔點低之熔融溫度。藉此，於熱固性黏合劑之熔融後，焊料以焊料粒子被夾持於端子間之狀態熔融，因此可使微間距之端子行接合。此處，發熱波峰溫度可藉由差示掃描量熱測定(DSC)，以鋁鍋計量5 mg以上之試料，在溫度範圍30～250℃、升溫速度10℃/分之條件下進行測定。
於熱固性連接材料為膜狀之情形下，焊料粒子之平均粒徑相對於熱固性連接材料之厚度之比之下限，較佳為0.5以上，更佳為0.6以上。藉此，易於進行焊料粒子朝端子間之夾持，而可應對微間距之端子行。此處，膜厚可使用可測定1 μm以下、較佳為0.1 μm以下之周知之測微計或數位測厚規(例如，三豐(mitutoyo)股份有限公司：MDE-25M、最小顯示量0.0001 mm)進行測定。膜厚只要測定10個部位以上，求出平均值即可。然而，於膜厚較粒徑為薄之情形下，不適合使用接觸式之厚度測定器，因此較佳使用雷射位移計(例如，基恩斯(KEYENCE)股份有限公司、光譜干擾位移型SI-T系列等)。又，所謂膜厚僅指樹脂層之厚度，不包含粒徑。又，平均粒徑可使用周知之金屬顯微鏡或光學顯微鏡，將膜俯視下之1 mm2 以上之面積任取5個部位以上進行確認。
[焊料粒子] 焊料粒子可為JIS Z 3282-1999中所規定者，亦可非為其規定者，例如，可根據端子材料或連接條件等自Sn-Pb系、Pb-Sn-Sb系、Sn-Sb系、Sn-Pb-Bi系、Bi-Sn系、Sn-Bi-Cu系、Sn-Cu系、Sn-Pb-Cu系、Sn-In系、Sn-Ag系、Sn-Pb-Ag系、Pb-Ag系等適當選擇。
焊料粒子之熔點之下限較佳為110℃以上，更佳為120℃以上，尤佳為130℃以上。焊料粒子之熔點之上限可為200℃以下，較佳為180℃以下，更佳為160℃以下，尤佳為150℃以下。又，處於使表面活化之目的而焊料粒子亦可將助銲劑化合物直接結合於表面。藉由使表面活化而可促進與端子之金屬結合。
焊料粒子之平均粒徑較佳為基板之第1端子行及連接器之第2端子行之端子間距離(空間間距離)之最小值之0.2倍以下。若焊料粒子之平均粒徑大於基板之第1端子行及連接器之第2端子行之端子間距離之最小值之0.2倍，則發生短路之可能性變高。
焊料粒子之平均粒徑之下限，較佳為0.5 μm以上，更佳為3 μm以上、尤佳為5 μm以上。若焊料粒子之平均粒徑小於0.5 μm，則無法獲得與端子良好之焊料接合狀態，而有信賴性惡化之傾向。又，焊料粒子之平均粒徑之上限可為50 μm以下，為30 μm以下，較佳為20 μm以下，尤佳為10 μm以下。
又，焊料粒子之最大徑可為平均粒徑之200%以下，較佳為平均粒徑之150%以下，更佳為平均粒徑之120%以下。藉由焊料粒子之最大徑為上述範圍，而可使焊料粒子夾持於端子間，藉由焊料粒子之熔融使端子行接合。
又，焊料粒子可為團聚複數個之團聚體。於為團聚複數個焊料粒子之團聚體之情形下，可使團聚體之大小與前述之焊料粒子之平均粒徑相同。再者，團聚體之大小可利用電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察而求出。
焊料粒子之調配量之質量比範圍之下限，較佳為10 wt%以上、更佳為20 wt%以上、尤佳為30 wt%以上，焊料粒子之調配量之質量比範圍之上限為70wt%以下，更佳為60wt%以下，尤佳為50wt%以下。
若焊料粒子之調配量過少，則無法獲得優異之導通性，若調配量過多，則端子間之絕緣易於受損，而難以獲得優異之導通信賴性。再者，於焊料粒子位於熱固化型黏合劑中時，可使用體積比，於製造熱固性連接材料時(焊料粒子位於黏合劑之前)，可使用質量比。質量比可根據調配物之比重或調配比等轉換成體積比。
焊料粒子較佳的是分散於熱固化型黏合劑中，焊料粒子可為隨機配置，亦可以一定之規則配置。作為規則的配置之態樣，可舉出正方晶格、六方晶格、斜方晶格、長方晶格等晶格排列。又，焊料粒子亦可配置為團聚複數個之團聚體。該情形下，熱固性連接材料之俯視下之團聚體之配置，與前述之焊料粒子之配置同樣地，無論是規則性配置還是隨機配置皆可。
[助銲劑成分] 作為助銲劑成分，例如較佳的是使用乙醯丙酸、馬來酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸等羧酸。藉此，可獲得良好之焊料連接，且於調配有環氧樹脂之情形下，亦可作為環氧樹脂之固化劑發揮功能。
又，作為助銲劑化合物，可使用羧基化經烷基乙烯基醚封阻化之封阻化羧酸。藉此，可控制發揮助銲劑效果、及固化劑功能之溫度。又，為了提高對於樹脂之溶解性，可改善膜化時之混合・塗佈不均。
[熱固化型黏合劑] 作為熱固化型黏合劑(絕緣性黏合劑)，可舉出含有(甲基)丙烯酸酯化合物與熱致自由基聚合引發劑之熱致自由基聚合型樹脂組成物、含有環氧化合物與熱陽離子聚合引發劑之熱陽離子聚合型樹脂組成物、含有環氧化合物與熱陰離子聚合引發劑之熱陰離子聚合型樹脂組成物等。又，亦可使用周知之黏著劑組成物。再者，所謂(甲基)丙烯酸單體係包含丙烯酸單體、及甲基丙烯酸單體任一者之含義。
以下，作為具體例，舉出含有固形環氧樹脂、液狀環氧樹脂、環氧樹脂固化劑之熱陰離子聚合型樹脂組成物為例進行說明。
固形環氧樹脂於常溫下為固形，若為在分子內具有1個以上之環氧基之環氧樹脂，則無特別限定，例如，可為雙酚A型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂等。藉此，可維持膜形狀。此處，所謂常溫係於JIS Z 8703中規定之20℃±15℃(5℃～35℃)之範圍。
液狀環氧樹脂若在常溫下為液狀，則無特別限定，例如，可為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂等，亦可為聚酯變性之環氧樹脂。
液狀環氧樹脂之調配量相對於固形環氧樹脂100質量份，較佳為160質量份以下，更佳為100質量份以下，尤佳為70質量份以下。若液狀環氧樹脂之調配量變多，則難以維持膜形狀。
環氧樹脂固化劑若為固化係利用熱而開始之熱固化劑，則無特別限定，例如可舉出胺、咪唑等陰離子系固化劑、鋶鹽等陽離子系固化劑。又，固化劑亦可微囊化以針對在膜化時所使用之溶劑獲得耐性。
[其他添加劑] 於熱固性連接材料中，除了上述之絕緣性黏合劑及焊料粒子以外，可在無損本發明之效果之範圍內調配先前於加熱固化型接著劑中所使用之各種添加劑。添加劑之粒徑理想的是小於焊料粒子之平均粒徑，只要為不阻礙端子間接合之大小即可，並無特別限定。例如，為了進行平衡調整可調配間隔物。作為間隔物，例如可將單分散二氧化矽(例如宇部EXSYMO股份有限公司之「HIPRESICA」)配合焊料之粒徑而適當調配。
上述之熱固性連接材料例如可藉由將絕緣性黏合劑及焊料粒子在溶劑中混合，並將該混合物藉由棒式塗佈機以在剝離處理膜上成為特定厚度之方式塗佈之後，使其乾燥並使溶媒揮發而獲得。又，亦可在將混合物藉由棒式塗佈機塗佈於剝離處理膜上之後，藉由加壓設為特定厚度。又，為了提高焊料粒子之分散性，較佳的是在含有溶媒之狀態下施加高份額。例如，可使用周知之分次式行星攪拌裝置。又，熱固性連接材料之殘溶劑量較佳為2%以下，更佳為1%以下。
＜3. 連接體之製造方法＞ 本實施形態之連接體之製造方法，於具有第1端子行之基板上，經由含有焊料粒子與助銲劑成分之熱固性連接材料，載置連接器，該連接器於底面配置有第2端子行，形成吸收底面之階差之階差吸收部，無需按壓連接器，以焊料粒子之熔點以上之溫度使熱固性連接材料熱固化，而將第1端子行與第2端子行連接。藉此，由於可吸收底面之階差，因此可將端子微間距化，從而可將連接體小型化。
以下，參照圖8～圖12，對於在基板之第1端子行上設置熱固性連接材料之步驟(A)、將連接器載置於熱固性連接材料上之步驟(B)、及使用設置為焊料粒子之熔點以上之回流銲爐，使基板之第1端子行與連接器之第2端子行接合之步驟(C)進行說明。再者，對於與圖1所示之連接體同樣之構成標註同一符號，並於此處省略說明。
[步驟(A)] 圖8係示意性地顯示基板之一例之剖面圖，圖9係示意性地顯示在基板之端子上設置有熱固性連接材料之狀態之剖面圖。如圖8及圖9所示般，於步驟(A)中，於基板10之第1端子行11上，設置含有焊料粒子31之熱固性連接材料33。
步驟(A)可為將熱固性連接糊在基板上設為膜狀之步驟，亦可如在先前之導電膜或各向異性導電膜中所使用般，將熱固性連接膜在基板上利用低溫進行貼著之臨時貼著步驟，亦可為將熱固性連接膜覆膜於基板上之覆膜步驟。
於步驟(A)為臨時貼著步驟之情形下，可利用周知之使用條件在基板上設置熱固性連接膜。該情形下，可自先前之裝置僅進行工具之設置或變更等的最低限度之變更即可，因此可獲得經濟上之優勢。
於步驟(A)為覆膜步驟之情形下，例如，使用加壓式覆膜機將熱固性連接膜覆膜於基板上。覆膜步驟可為真空加壓式。若為使用先前之導電膜或各向異性導電膜之加熱加壓工具之臨時貼著之情形下，膜之寬度受工具寬度之製約，但於覆膜步驟之情形下，由於不使用加熱加壓工具，因此可期待可批次搭載較寬之寬度。
於步驟(A)中，焊料粒子之平均粒徑相對於熱固性連接材料之厚度之比之下限，與前述同樣地較佳為0.6以上，更佳為0.8以上，尤佳為0.9以上。藉此，易於進行焊料粒子朝端子間之夾持，而可應對微間距之端子行。
[步驟(B)] 圖10係示意性地顯示基板之端子行與連接器之端子行之位置對準之剖面圖。如圖10所示般，於步驟(B)中，例如，使用工具60，對基板10之端子行11與連接器30之端子行31進行位置對準，將連接器30載置於熱固性連接材料20上。工具60較佳的是具備吸附連接器20之吸附機構。於本發明技術中，因無法期待焊料之自對準，因此理想的是於步驟(B)中，將連接器20準確地對準，並藉由熱固性連接材料33予以固定。
[步驟(C)] 圖11係示意性地顯示將連接器載置於基板之狀態之剖面圖，圖12係示意性地顯示利用回流銲爐對基板及連接器予以加熱之狀態之剖面圖。如圖11及圖12所示般，於步驟(C)中，使用設定為焊料粒子31之熔點以上之回流銲爐，使基板10之第1端子行11與連接器20之第2端子21接合。
回流銲爐可無需機械性之加壓而在無荷重下進行加熱接合，因此可抑制基板10及連接器20之損傷。又，由於無荷重，因此焊料粒子之移動量變小，而可應對微間距之端子行。
作為回流銲爐，自簡便性之點而言較佳為大氣壓回流銲，可使用大氣壓回流銲、真空回流銲、大氣壓釜、高壓釜(加壓釜)等。
回流銲爐之波峰溫度(最高達到溫度)之下限，只要為焊料粒子熔融之溫度以上、且為熱固性黏合劑開始固化之溫度以上即可，較佳為150℃以上，更佳為180℃以上，尤佳為200℃以上。又，回流銲爐之波峰溫度之上限為300℃以下，更佳為290℃以下，尤佳為280℃以下。藉此，可使基板10之第1端子行11與連接器20之第2端子行21接合32。
根據本實施形態之連接體之製造方法，由於可吸收底面之階差，因此可將端子微間距化，從而可將連接體小型化。又，於熱固性連接材料為熱固性黏合劑之情形下，藉由將熱固性連接材料之熱固性之舉動與回流銲步驟之升溫・維持・降溫配合，而可將回流銲步驟中之樹脂熔融、端子間之焊料粒子之夾持、焊料熔融・樹脂固化最佳化。再者，熱固性連接材料之熱固性之舉動可藉由DSC測定或由流變儀執行之黏度測定來獲知。
＜4. 連接器＞ 接著，對於適用本發明技術之連接器之端子構造進行說明。先前之連接器由於係利用焊料進行之表面安裝，因此為端子行自連接器內部朝外側延伸之構造。因此，有如下情形，即：製作被稱為存根之開放端，而對頻率特性帶來不良影響。例如，開放端部分具有如下之頻率特性，即：於長度為1/4波長之頻率下產生共振，該頻率之信號位準成為0。
適用本發明技術之連接器之端子行無需自底面朝外側延伸，因此端子構造之自由度增加，而可實現在高頻特性上優異之端子構造之選擇。以下，模擬插塞、插座之端子構造之組合，藉由S參數(Scattering parameters，散射參數)進行了評估。
圖13係顯示在模擬中所使用之連接器構造之立體圖，圖14係顯示在模擬中所使用之連接器構造之一例之剖面圖。配線板模型設為配線節距0.35 mm、配線厚度18 μm之附帶保護層FPC(Flexible printed circuits，撓性印刷電路板)，將線寬最佳化。阻抗為100 Ω之線寬為0.25 mm。
如圖13及圖14所示般，於使用共面差動線路之連接器連接中，對於將插塞安裝於第1 FPC 71、及將插座安裝於第2 FPC 72之情形進行了模擬。插塞係自圖15～圖18所示之形狀進行選擇，插座係自圖19～圖22所示之形狀進行選擇，藉由傳送信號S21及反射信號S11對於插塞與插座之組合對傳送特性賦予之影響進行了評估。傳送信號S21係當自第1 FPC 71之端子A輸入了信號時，通過第2 FPC 72之端子B之信號，絕對值之分貝顯示表示端子A至端子B之插入損失(insertion loss)。反射信號S11係當自第1 FPC 71之端子A輸入了信號時，於端子A反射之信號，絕對值之分貝顯示表示端子A之反射損失(return loss)。
圖15(A)係顯示插塞之第1構成例(插塞-1)之剖面圖，圖15(B)係顯示插塞之第2構成例(插塞-2)之剖面圖。第1構成例具備：連接部81a，其自第1端部於水平方向(X軸方向)上直線狀延伸，並與配線連接；及凸型垂直嵌合部82b，其自連接部81a朝垂直方向(Y軸方向)彎曲，直線狀延伸，藉由半圓形狀朝連接部81a之內側延伸，而成為第2端部。第2構成例與第1構成例為左右對稱，具備：連接部82a，其自第1端部於水平方向(X軸方向)上直線狀延伸，並與配線連接；及凸型垂直嵌合部82b，其自連接部82a朝垂直方向(Y軸方向)彎曲，直線狀延伸，藉由半圓形狀朝連接部82a之內側延伸，而成為第2端部。而且，第1構成例將第1 FPC 71之配線之端部之朝向與第1端部之朝向對齊地安裝，第2構成例將第1 FPC 71之配線之端部之朝向與第1端部之相反朝向對齊地安裝。
圖16(A)係顯示插塞之第3構成例(插塞-3)之剖面圖，圖16(B)係顯示插塞之第4構成例(插塞-4)之剖面圖。第3構成例具備：連接部83a，其自第1端部於水平方向(X軸方向)上直線狀延伸，並與配線連接；及凸型垂直嵌合部83b，其自連接部83a朝垂直方向(Y軸方向)彎曲，直線狀延伸，藉由半圓形狀朝連接部83a之外側延伸，而成為第2端部。第4構成例係與第3構成例左右對稱，具備：連接部84a，其自第1端部於水平方向(X軸方向)上直線狀延伸，並與配線連接；及凸型垂直嵌合部84b，其自連接部84a朝垂直方向(Y軸方向)彎曲，直線狀延伸，藉由半圓形狀朝連接部84a之外側延伸，而成為第2端部。亦即，第3構成例及第4構成例分別係於第1構成例及第2構成例中，將半圓形狀朝連接部83a之外側延伸者。而且，第3構成例將第1 FPC 71之配線之端部之朝向與第1端部之相反朝向對齊地安裝，第4構成例將第1 FPC 71之配線之端部之朝向與第1端部之朝向對齊地安裝。
圖17(A)係顯示插塞之第1L構成例(插塞-1 環路)之剖面圖，圖17(B)係顯示插塞之第2L構成例(插塞-2 環路)之剖面圖。第1L構成例具備：連接部85a，其自第1端部於水平方向(X軸方向)上直線狀延伸，並與配線連接；及凸型垂直嵌合部85b，其自連接部85a朝垂直方向(Y軸方向)彎曲，直線狀延伸，藉由半圓形狀朝連接部85a之內側延伸，並藉由半圓形狀與連接部85a相連。第2L構成例係與第1L構成例左右對稱，具備：連接部86a，其自第1端部於水平方向(X軸方向)上直線狀延伸，並與配線連接；及凸型垂直嵌合部86b，其自連接部86a朝垂直方向(Y軸方向)彎曲，直線狀延伸，藉由半圓形狀朝連接部86a之內側延伸，並藉由半圓形狀與連接部86a相連。亦即，第1L構成例及第2L構成例分別係於第1構成例及第2構成例中，第2端部藉由半圓形狀與連接部相連者。而且，第1L構成例將第1 FPC 71之配線之端部之朝向與第1端部之朝向對齊地安裝，第2L構成例將第1 FPC 71之配線之端部之朝向與第1端部之相反朝向對齊地安裝。
圖18(A)係顯示插塞之第3L構成例(插塞-3 環路)之剖面圖，圖18(B)係顯示插塞之第4L構成例(插塞-4 環路)之剖面圖。第3L構成例具備：連接部87a，其自第1端部於水平方向(X軸方向)上直線狀延伸，並與配線連接；及凸型垂直嵌合部86b，其自連接部87a朝垂直方向(Y軸方向)彎曲，直線狀延伸，藉由半圓形狀朝連接部86a之外側延伸，並藉由半圓形狀與連接部86a相連。第4L構成例係與第3L構成例左右對稱，具備：連接部88a，其自第1端部於水平方向(X軸方向)上直線狀延伸，並與配線連接；及凸型垂直嵌合部88b，其自連接部88a朝垂直方向(Y軸方向)彎曲，直線狀延伸，藉由半圓形狀朝連接部88a之外側延伸，並藉由半圓形狀與連接部88a相連。亦即，第3L構成例及第4L構成例分別係於第3構成例及第4構成例中，第2端部藉由半圓形狀與連接部相連者。而且，第3構成例將第1 FPC 71之配線之端部之朝向與第1端部之相反朝向對齊地安裝，第4構成例將第1 FPC 71之配線之端部之朝向與第1端部之朝向對齊地安裝。
圖19係顯示插座之第1構成例(插座-0)之剖面圖。第1構成例具備：連接部91a，其自第1端部於水平方向(X軸方向)上直線狀延伸，並與配線連接；垂直部91b，其自連接部91a朝垂直方向(Y軸方向)彎曲，直線狀延伸；及凹型垂直嵌合部91c，其自垂直部91b藉由半圓形狀朝連接部91a之外側於垂直方向(Y軸方向)上直線狀延伸，於水平方向(X軸方向)上朝外側彎曲，直線狀延伸，再次於垂直方向(Y軸方向)上朝內側彎曲，進而朝內側彎曲，並藉由半圓形狀而成為第2端部。而且，第1構成例將第2 FPC 72之配線之端部之朝向與第1端部之相反朝向對齊地安裝。
圖20係顯示插座之第2構成例(插座-1)之剖面圖。第2構成例具備：連接部92a，其自第1端部於水平方向(X軸方向)上直線狀延伸，並與配線連接；垂直部92b，其自連接部92a朝垂直方向(Y軸方向)彎曲，直線狀延伸；及凹型垂直嵌合部92c，其自垂直部92b藉由半圓形狀朝連接部92a之內側於垂直方向(Y軸方向)上直線狀延伸，於水平方向(X軸方向)上朝外側彎曲，直線狀延伸，再次於垂直方向(Y軸方向)上朝內側彎曲，進而朝內側彎曲，並藉由半圓形狀而成為第2端部。亦即，第2構成例係於第1構成例中，連接部朝凹型垂直嵌合部側彎曲者。而且，第2構成例將第2 FPC 72之配線之端部之朝向與第1端部之朝向對齊地安裝。
圖21係顯示插座之第3構成例(插座-2)之剖面圖。第3構成例具備：垂直部93a，其自第1端部於垂直方向(Y軸方向)上直線狀延伸；連接部93b，其自垂直部93a朝水平方向(X軸方向)彎曲，直線狀延伸，並與配線連接；及凹型垂直嵌合部93c，其自連接部93b於垂直方向(Y軸方向)上朝內側彎曲，進而朝內側彎曲，並藉由半圓形狀而成為第2端部，而將垂直部93a與連接部93b設為構成要素。而且，第3構成例以垂直部93a相對於第2 FPC 72之配線之端部之朝向成為內側之方式安裝。
圖22係顯示插座之第4構成例(插座-3)之剖面圖。第4構成例係與第3構成例左右對稱，具備：垂直部94a，其自第1端部於垂直方向(Y軸方向)上直線狀延伸；連接部94b，其自垂直部94a朝水平方向(X軸方向)彎曲，直線狀延伸，並與配線連接；及凹型垂直嵌合部94c，其自連接部94b於垂直方向(Y軸方向)上朝內側彎曲，進而朝內側彎曲，藉由半圓形狀而成為第2端部，將垂直部94a與連接部94b設為構成要素。而且，第4構成例以垂直部94a相對於第2 FPC 72之配線之端部之朝向成為外側之方式安裝。
[第1構成例～第4構成例(插塞-1～插塞-4)之高頻特性] 圖23係顯示將第1構成例(插塞-1)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表，圖24係顯示將第1構成例(插塞-1)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。
圖25係顯示將第2構成例(插塞-2)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表，圖26係顯示將第2構成例(插塞-2)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。
圖27係顯示將第3構成例(插塞-3)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表，圖28係顯示將第3構成例(插塞-3)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。
圖29係顯示將第4構成例(插塞-4)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表，圖30係顯示將第4構成例(插塞-4)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。
自圖23～圖30所示之圖表可知：插塞、插座之端子構造之組合，例如，相對於第1構成例(插塞-1)之插塞，第1構成例(插座-0)或第2構成例(插座-1)之插座較佳，相對於第2構成例(插塞-2)之插塞，第4構成例(插座-3)之插座較佳，相對於第3構成例(插塞-3)之插塞，第1構成例(插座-0)或第2構成例(插座-1)之插座較佳，相對於第4構成例(插塞-4)之插塞，第4構成例(插座-3)之插座較佳。
[第1L構成例～第4L構成例(插塞-1 環路～插塞-4 環路)之高頻特性] 圖31係顯示將第1L構成例(插塞-1 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表，圖32係顯示將第1L構成例(插塞-1 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。
圖33係顯示將第2L構成例(插塞-2 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表，圖34係顯示將第2L構成例(插塞-2 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。
圖35係顯示將第3L構成例(插塞-3 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表，圖36係顯示將第3L構成例(插塞-3 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。
圖37係顯示將第4L構成例(插塞-4 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表，圖38係顯示將第4L構成例(插塞-4 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。
自圖31～圖38所示之圖表可知：插塞、插座之端子構造之組合，例如相對於第1L構成例(插塞-1 環路)之插塞，第3構成例(插座-2)或第4構成例(插座-3)之插座較佳，相對於第2L構成例(插塞-2 環路)之插塞，第3構成例(插座-2)或第4構成例(插座-3)之插座較佳，相對於第3L構成例(插塞-3 環路)之插塞，第3構成例(插座-2)或第4構成例(插座-3)之插座較佳，相對於第4L構成例(插塞-4 環路)之插塞，第3構成例(插座-2)或第4構成例(插座-3)之插座較佳。
[模擬評估] 於先前之焊料安裝中，係端子自連接器之底面朝外側延伸之構造，且僅為第4構成例(插塞-4)之插塞與第1構成例(插座-0)之插座之連接、及其反轉之組合。又，焊料安裝用之連接器中，兩端子之單側必須為電流動之行進方向，單側為相反，因此產生存根。又，先前之焊料安裝中，焊料之Z方向之厚度高達0.1～1 mm，而不適合於高頻特性。
另一方面，於使用本發明技術之熱固性連接材料之連接中，端子無需自連接器之底面朝外側延伸，而連接器可針對兩端子選擇端子之方向，且可選擇電流之流動之行進方向，而可減小存根之影響從而可使高頻特提高。又，藉由將插塞設為環路構造，而可進一步減小存根之影響。又，若熱固性連接材料之厚度降低為1～30 μm，是焊料之厚度之10分之1左右，而可改善高頻特性。
根據本發明技術，於目前為止之B2B連接器中，可使用以往所無法使用之因應高頻之區域，並可將該區域擴大。因此，可於智慧型手機等通信方面之電子機器中使用高頻特性優異之連接器。又，藉由使用因應高頻之連接器，而可較同軸連接器更為低價地因應基板損壞時之基板更換。 [實施例]
＜5. 實施例＞ 於本實施例中，製作含有焊料粒子之各向異性導電膜，作為熱固性連接材料。然後，使用各向異性導電膜，將插塞、插座之基板對基板用之連接器分別安裝於基板，進行了安裝體之初始之導通評估、及插拔試驗後之導通評估。再者，本實施例並不限定於此。
[初始之導通評估] 對於插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品，測定使電流1 mA流過連接器之端子和與其對應之基板之端子之間時之電阻值，並算出中央值。將電阻值之中央值為1.0 Ω以下之安裝體評估為「合格(OK)」，將其以外之安裝體評估為「不合格(NG)」。
[插拔試驗後之導通評估] 使用插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品，進行了10次插拔試驗。對於插拔試驗後之插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品，與初始之導通評估同樣地進行了評估。
[ACF-A之製作] 如表1所示般，調配固形環氧樹脂(雙酚F型環氧樹脂、三菱化學(股)、JER4007P、軟化點108℃)80質量份、液狀環氧樹脂(雙環戊二烯骨架環氧樹脂、ADEKA(股)、EP4088L)20質量份、環氧樹脂固化劑(咪唑系固化劑、四國化成工業(股)、Curezol 2P4MHZ-PW)5質量份、助銲劑化合物(戊二酸(1,3-丙二羧酸)、東京化成(股))3質量份、及平均粒徑30 μm之焊料粒子(MCP-137、5N Plus inc、Sn-58Bi合金、固相線溫度138℃)50質量份，製作出各向異性導電膜(ACF-A)。各向異性導電膜之最低熔融黏度為6.1 Pa·s，最低熔融黏度達到溫度為114℃。又，各向異性導電膜之發熱波峰溫度為163℃。
於溶解於PMA(Propylene glycol monoethyl ether acetate，丙二醇單甲醚乙酸酯)之固形環氧樹脂及液狀環氧樹脂中，混合了助銲劑化合物之MEK(methyl ethyl ketone，甲基乙基酮)溶解品、環氧樹脂固化劑。使焊料粒子分散於該混合溶液之後，藉由間隙塗佈機以溶劑乾燥後之厚度為焊料粒子之平均粒徑之+5 μm之方式於PET(polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)膜上進行塗佈，製作出各向異性導電膜(ACF-A)。乾燥係在70℃-5分鐘之條件下進行。
[ACF-B之製作] 如表1所示般，除了使用平均粒徑20 μm之焊料粒子(MCP-137、5N Plus inc、Sn-58Bi合金、固相線溫度138℃)以外，與ACF-A同樣地製作出各向異性導電膜(ACF-B)。各向異性導電膜之最低熔融黏度為6.1 Pa·s，最低熔融黏度達到溫度為114℃。又，各向異性導電膜之發熱波峰溫度為163℃。
[ACF-C之製作] 如表1所示般，除了使用平均粒徑10 μm之焊料粒子(MCP-137、5N Plus inc、Sn-58Bi合金、固相線溫度138℃)以外，與ACF-A同樣地製作各向異性導電膜(ACF-C)。各向異性導電膜之最低熔融黏度為6.1 Pa·s，最低熔融黏度達到溫度為114℃。又，各向異性導電膜之發熱波峰溫度為163℃。
[ACF-D之製作] 如表1所示般，調配液狀環氧樹脂(三菱化學股份有限公司製：EP828)15質量份、苯氧基樹脂(新日鐵化學股份有限公司製：YP50)20質量份、丁二烯-丙烯腈橡膠(品名：XER-91、JSR公司製)18質量份、含羥基丙烯酸橡膠(品名：SG-80H、Nagase chemteX公司製)4質量份、微囊型胺系固化劑(旭化成E-materials股份有限公司製：NovaCure HX3941HP)40質量份、及平均粒徑30 μm之焊料粒子(MCP-137、5N Plus inc、Sn-58Bi合金、固相線溫度138)50質量份，製作各向異性導電膜(ACF-D)。
於溶解於PMA(Propylene glycol monoethyl ether acetate，丙二醇單甲醚乙酸酯)之苯氧基樹脂及液狀環氧樹脂，混合有丁二烯-丙烯腈橡膠、含羥基丙烯酸橡膠、及微囊型胺系固化劑。使焊料粒子分散於該混合溶液之後，利用間隙塗佈機以溶劑乾燥後之厚度為焊料粒子之平均粒徑之+5 μm之方式於PET(polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)膜上進行塗佈，製作各向異性導電膜(ACF-D)。乾燥係在70℃-5分鐘之條件下進行。
[表1]
   ACF-A ACF-B ACF-C ACF-D
固形環氧樹脂 J E R 4 0 0 7 P 80 80 80 —
液狀環氧樹脂 E P 4 0 8 8 L 20 20 20 —
液狀環氧樹脂 E P 8 2 8 — — — 15
苯氧基樹脂 Y P 5 0 — — — 20
丁二烯-丙烯腈橡膠 X E R - 9 1 — — — 18
含羥基丙烯酸橡膠 S G - 8 0 H — — — 4
咪唑系固化劑 Curezol 2P4MHZ-PW 5 5 5 —
微膠囊型胺系固化劑 NovaCure HX 3 9 4 1 H P — — — 40
助銲劑化合物 戊二酸 3 3 3 —
焊料粒子平均粒徑10 μm MC P - 1 3 7 — — 50 —
焊料粒子平均粒徑20 μm MC P - 1 3 7 — 50 — —
焊料粒子平均粒徑30 μm MC P - 1 3 7 50 — — 50
合計[質量份] 139 139 139 147
＜實施例1＞ 準備插塞、插座之基板對基板用之連接器(HIROSE(株)、BM23FR0.6-20DS/DP)。於連接器之底面具有20 μm左右之階差(起伏)。然後，如圖2～圖4所示般，對於插塞、插座之各連接器，將連接器之朝向外側伸出之引腳端子朝連接器之底面折彎，而將端子面之高度對齊。端子面與連接器底面之間之最小高度(距離)為50 μm。又，如圖2、圖3所示般，對於插塞、插座之各連接器，削除補強部。
又，準備與上述插塞對應之撓性印刷基板(Dexerials(株)評估用FPC、Ni-Au鍍覆)、和與上述插座對應之硬性基板(Dexerials評估用玻璃環氧基板、18 μm厚Cu圖案、Ni-Au鍍覆)。
將插塞在撓性基板上隔著各向異性導電膜進行對準且在無加重-常溫下予以固定。又，將插座在剛性基板上隔著各向異性導電膜進行對準且在無加重-常溫下予以固定。然後，藉由回流銲，將插塞安裝於撓性基板上，將插座安裝於剛性基板上，而製作插塞之安裝體樣品、及插座之實施例1之安裝體樣品。回流銲條件設為150℃～260℃-100秒、峰頂260℃。表2顯示插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品之初始之導通評估結果、及插拔試驗後之導通評估結果。
＜實施例2＞ 除了使用ACF-B作為各向異性導電膜以外，與實施例1同樣地製作實施例2之插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品。表2顯示插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品之初始之導通評估結果、及插拔試驗後之導通評估結果。
＜實施例3＞ 除了使用ACF-C作為各向異性導電膜以外，與實施例1同樣地製作實施例3之插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品。表2顯示插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品之初始之導通評估結果、及插拔試驗後之導通評估結果。
＜比較例1＞ 除了使用ACF-D作為各向異性導電膜以外，與實施例1同樣地製作比較例1之插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品。表2顯示插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品之初始之導通評估結果、及插拔試驗後之導通評估結果。
＜比較例2＞ 準備ACF-B作為各向異性導電膜。
準備插塞、插座之基板對基板用之連接器(HIROSE(株)、BM23FR0.6-20DS/DP)。於連接器之底面具有20 μm左右之階差(起伏)。插塞、插座之各連接器之朝向外側伸出之引腳端子、及補強部保持原樣不變。
又，準備與上述插塞對應之撓性印刷基板(Dexerials(株)評估用FPC、Ni-Au鍍覆)、和與上述插座對應之硬性基板(Dexerials評估用玻璃環氧基板、Ni-Au鍍覆)。
將插塞在撓性基板上隔著各向異性導電膜進行對準且在無加重-常溫下予以固定。又，將插座在剛性基板上隔著各向異性導電膜進行對準且在無加重-常溫下予以固定。然後，藉由回流銲，將插塞安裝於撓性基板上，將插座安裝於剛性基板上，而製作插塞之安裝體樣品、及插座之比較例1之安裝體樣品。回流銲條件設為150℃～260℃-100秒、峰頂260℃。表2顯示插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品之初始之導通評估結果、及插拔試驗後之導通評估結果。
＜比較例3＞ 除了使用ACF-C作為各向異性導電膜以外，與比較例2同樣地製作比較例3之插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品。表2顯示插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品之初始之導通評估結果、及插拔試驗後之導通評估結果。
＜比較例4＞ 除了使用ACF-D作為各向異性導電膜以外，與比較例2同樣地製作比較例4之插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品。表2顯示插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品之初始之導通評估結果、及插拔試驗後之導通評估結果。
[表2]
   實施例1 實施例2 實施例3 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4
ACF A B C D B C D
平均粒徑/厚度[μm] 0.86 0.80 0.67 0.86 0.80 0.67 0.86
連接器節距[mm] 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35
端子折彎 有 有 有 有 無 無 無
補強部 無 無 無 無 有 有 有
回流銲後初始導通評估 合格 合格 合格 不合格 不合格 不合格 不合格
插拔試驗後導通評估 合格 合格 合格 不合格 不合格 不合格 不合格
比較例1及比較例4中所使用之ACF-D為熱壓接用，而未調配助銲劑化合物，因此不能取得插塞之安裝體樣品、及插座之安裝體樣品之初始之導通，而無法進行連接。於比較例2及比較例3中所使用之插塞、插座之基板對基板用之連接器，因引腳端子朝向外側伸出，故需要較大之安裝面。又，於比較例2及比較例3中所使用之插塞、插座之基板對基板用之連接器因連接器底面之階差而無法連接。
另一方面，於實施例1～3中所使用之插塞、插座之基板對基板用之連接器，於連接器底面具有端子行，吸收連接器底面之階差，且各向異性導電膜含有焊料粒子與助銲劑化合物，因此可進行連接。因此，可將端子行微間距化，從而可將連接器小型化。
於實施例1～3中所使用之插座在120 μm×170 μm之連接面積下，L(Line)/S(Space)=120 μm/230 μm，藉由使用平均粒徑10 μm之焊料粒子，而在原理上可微間距化至L/S為50 μm/50 μm、Line長度為200 μm之連接面積10000 μm2 (50 μm×200 μm)。
10:基板 11:第1端子行/端子行 20:連接器 21:第2端子行 21A～21E:第2端子行/第2端子 30:接著層 31:焊料粒子 32:焊料接合/接合 33:熱固性連接材料 40:插塞 41A:第1凸型之垂直嵌合行 41B:第2凸型之垂直嵌合行 42A:第1端子行 42B:第2端子行 43:絕緣樹脂 50:插座 51A:第1凹型之垂直嵌合行 51B:第2凹型之垂直嵌合行 52A:第1端子行 52B:第2端子行 53:絕緣樹脂 60:工具 71:第1 FPC 72:第2 FPC 81a, 82a, 83a, 84a, 85a, 86a, 87a, 88a:連接部 81b, 82b, 83b, 84b, 85b, 86b, 87b, 88b:凸型垂直嵌合部 91a, 92a:連接部 91b, 92b:垂直部 91c, 92c:凹型垂直嵌合部 93a, 94a:垂直部 93b, 94b:連接部 93c, 94c:凹型垂直嵌合部 140:插塞 141A:第1凸型之垂直嵌合行 141B:第2凸型之垂直嵌合行 142A:第1引腳端子行 142B:第2引腳端子行 143:絕緣樹脂 144A:第1補強部 144B:第2補強部 150:插座 151A:第1凹型之垂直嵌合行 151B:第2凹型之垂直嵌合行 152A:第1引腳端子行 152B:第2引腳端子行 153:絕緣樹脂 154A:第1補強部 154B:第2補強部 A-A:剖面 X, Y, Z:軸
圖1係示意性地顯示本實施形態之連接體之一例之剖面圖。 圖2係顯示先前技術之插塞之一例之俯視圖。 圖3係顯示先前技術之插座之一例之俯視圖。 圖4係顯示圖2所示之插塞及圖3所示之插座之A-A剖面圖。 圖5係顯示本實施形態之插塞之一例之俯視圖。 圖6係顯示本實施形態之插座之一例之俯視圖。 圖7係顯示圖5所示之插塞及圖6所示之插座之A-A剖面圖。 圖8係示意性地顯示基板之一例之剖面圖。 圖9係示意性地顯示在基板之端子上設置有熱固性連接材料之狀態之剖面圖。 圖10係示意性地顯示基板之端子行與連接器之端子行之位置對準之剖面圖。 圖11係示意性地顯示將連接器載置於基板之狀態之剖面圖。 圖12係示意性地顯示利用回流銲爐對基板及連接器予以加熱之狀態之剖面圖。 圖13係顯示在模擬中所使用之連接器構造之立體圖。 圖14係顯示在模擬中所使用之連接器構造之一例之剖面圖。 圖15(A)係顯示插塞之第1構成例(插塞-1)之剖面圖，圖15(B)係顯示插塞之第2構成例(插塞-2)之剖面圖。 圖16(A)係顯示插塞之第3構成例(插塞-3)之剖面圖，圖16(B)係顯示插塞之第4構成例(插塞-4)之剖面圖。 圖17(A)係顯示插塞之第1L構成例(插塞-1 環路)之剖面圖，圖17(B)係顯示插塞之第2L構成例(插塞-2 環路)之剖面圖。 圖18(A)係顯示插塞之第3L構成例(插塞-3 環路)之剖面圖，圖18(B)係顯示插塞之第4L構成例(插塞-4 環路)之剖面圖。 圖19係顯示插座之第1構成例(插座-0)之剖面圖。 圖20係顯示插座之第2構成例(插座-1)之剖面圖。 圖21係顯示插座之第3構成例(插座-2)之剖面圖。 圖22係顯示插座之第4構成例(插座-3)之剖面圖。 圖23係顯示將第1構成例(插塞-1)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表。 圖24係顯示將第1構成例(插塞-1)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。 圖25係顯示將第2構成例(插塞-2)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表。 圖26係顯示將第2構成例(插塞-2)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。 圖27係顯示將第3構成例(插塞-3)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表。 圖28係顯示將第3構成例(插塞-3)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。 圖29係顯示將第4構成例(插塞-4)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表。 圖30係顯示將第4構成例(插塞-4)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。 圖31係顯示將第1L構成例(插塞-1 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表。 圖32係顯示將第1L構成例(插塞-1 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。 圖33係顯示將第2L構成例(插塞-2 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表。 圖34係顯示將第2L構成例(插塞-2 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。 圖35係顯示將第3L構成例(插塞-3 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表。 圖36係顯示將第3L構成例(插塞-3 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。 圖37係顯示將第4L構成例(插塞-4 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之傳送信號S21之圖表。 圖38係顯示將第4L構成例(插塞-4 環路)之插塞與第1構成例～第4構成例(插座-0～插座-3)之插座予以連接之情形之反射信號S11之圖表。
10:基板
11:第1端子行/端子行
20:連接器
21A~21E:第2端子行/第2端子
30:接著層
31:焊料粒子
32:焊料接合/接合

Claims (15)

  1. 一種連接體，其具備：基板，其具有第1端子行； 連接器，其具有第2端子行；及 接著層，其由連接前述第1端子行與前述第2端子行之熱固性連接材料固化而成；且 前述第2端子行配置於前述連接器之底面，形成吸收該底面之階差之階差吸收部， 前述熱固性連接材料含有焊料粒子與助銲劑成分。
  2. 如請求項1之連接體，其中前述連接器之底面具有特定範圍之高度之階差， 前述第2端子行之端子面之高度之最大值與最小值之差小於前述特定範圍之高度。
  3. 如請求項1或2之連接體，其中前述第2端子行之端子面之高度之最大值與最小值之差小於前述焊料粒子之平均粒徑。
  4. 如請求項1至3之連接體，其中前述第2端子行自前述連接器之底面之外側朝內側延伸。
  5. 如請求項1至4之連接體，其中前述焊料粒子之平均粒徑為30 μm以下。
  6. 如請求項1至5之連接體，其中前述第2端子行之最小端子間距離為0.8 mm以下。
  7. 如請求項1至6之連接體，其中前述連接器不具有補強部。
  8. 一種連接器，其使用於前述請求項1至7之連接體。
  9. 一種熱固性連接材料，其使用於前述請求項1至7之連接體。
  10. 一種連接體之製造方法，其在具有第1端子行之基板上，經由含有焊料粒子與助銲劑成分之熱固性連接材料而載置連接器，該連接器於底面配置第2端子行，並形成有吸收該底面之階差的階差吸收部，且 無需按壓前述連接器，以前述焊料粒子之熔點以上之溫度使前述熱固性連接材料熱固化，而將前述第1端子行與前述第2端子行連接。
  11. 如請求項10之連接體之製造方法，其中藉由回流銲進行前述熱固化。
  12. 如請求項10或11之連接體之製造方法，其中前述焊料粒子之平均粒徑為30 μm以下。
  13. 如請求項10至12@之連接體之製造方法，其中前述第2端子行之最小端子間距離為0.8 mm以下。
  14. 一種連接器，其具備配置於具有特定高度之階差之底面的端子行， 前述端子行之端子面之高度之最大值與最小值之差小於前述階差之高度。
  15. 如請求項14之連接器，其中前述端子行自前述連接器之底面之外側朝內側延伸。
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