WO2015083809A1 - 接続構造体の製造方法、及び異方性導電フィルム - Google Patents

接続構造体の製造方法、及び異方性導電フィルム Download PDF

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absorption wavelength
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祐治 田中
慎一 林
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Dexerials Corp
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a connection structure using UV (ultraviolet) irradiation, and an anisotropic conductive film.
  • an anisotropic conductive film is used.
  • COG Chip-on-Glass
  • color unevenness generated in the liquid crystal screen around the mounting portion due to warping of the glass has become a problem.
  • the main cause of this color unevenness is a difference in thermal expansion between an IC (Integrated Circuit) chip and a glass substrate at the time of mounting, so that a reduction in mounting temperature is desired.
  • UV (ultraviolet) curing by ultraviolet irradiation As a method for lowering the mounting temperature, UV (ultraviolet) curing by ultraviolet irradiation has been studied (see, for example, Patent Documents 1 to 3). However, UV irradiation may cause insufficient curing on terminals that do not reach light, resulting in an increase in the conduction resistance of the connection structure.
  • the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and a method for manufacturing a connection structure that can eliminate insufficient curing on a terminal and obtain excellent conduction resistance, and anisotropic conduction Provide film.
  • the inventor has solved the insufficient curing on the terminal after the main curing by making the anisotropic conductive film affixed on the terminal a predetermined curing rate, and has an excellent conduction resistance. It was found that can be obtained.
  • the method for manufacturing a connection structure according to the present invention includes a pasting step of pasting a photocurable anisotropic conductive film on a terminal of a wiring board, and curing by irradiation with ultraviolet rays from the anisotropic conductive film side.
  • the anisotropic conductive film according to the present invention includes a conductive particle-containing layer containing a first photoinitiator and a second photoinitiator having an absorption wavelength region different from that of the first photoinitiator. It has the insulating resin layer containing this, It is characterized by the above-mentioned.
  • ultraviolet light is irradiated from the anisotropic conductive film side, and the anisotropic conductive film is temporarily cured so that the curing rate is 5 to 20%.
  • a high conduction resistance can be obtained.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a state in which an anisotropic conductive film having a two-layer structure is attached to a terminal of a wiring board.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state where the electronic component is pressed.
  • the manufacturing method of the connection structure according to the present embodiment includes a pasting step of pasting a photocurable anisotropic conductive film on a terminal of a wiring board, and irradiating ultraviolet rays from the anisotropic conductive film side, and a curing rate.
  • a main curing step of irradiating ultraviolet rays from the wiring substrate side and main curing the anisotropic conductive film includes a pasting step of pasting a photocurable anisotropic conductive film on a terminal of a wiring board, and irradiating ultraviolet rays from the anisotropic conductive film side, and a curing rate.
  • the photocurable anisotropic conductive film may be either a photocationic system or a photoradical system.
  • the anisotropic conductive film may have either a single-layer structure or a two-layer structure, but when the terminal has a fine pitch, it is preferable to use a two-layer structure.
  • the wiring substrate is preferably one that transmits light for curing the anisotropic conductive film, and examples thereof include a glass substrate and a plastic substrate.
  • the size, shape, and structure of the wiring board are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
  • Examples of the terminal of the wiring board include metals such as gold, silver, copper, and aluminum.
  • the size, shape and structure of the terminal are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the electronic component is not particularly limited, and examples thereof include an IC chip, a TAB tape, and a liquid crystal panel.
  • Examples of the IC chip include a liquid crystal screen control IC chip in a flat panel display (FPD).
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a state in which an anisotropic conductive film having a two-layer structure is attached on a terminal of a wiring board.
  • the wiring board 11 includes an IC chip terminal 11 a for controlling a liquid crystal screen and a liquid crystal panel 12.
  • the anisotropic conductive film has a conductive particle-containing layer 21 and an insulating resin layer 22, and is attached so that the conductive particle-containing layer 21 adheres to the terminal 11 a of the wiring substrate 11.
  • the anisotropic conductive film is temporarily cured so as to have a curing rate of 5 to 20% by irradiating ultraviolet rays from the anisotropic conductive film side.
  • the curing rate of the conductive particle-containing layer and the insulating resin layer, or the conductive particle-containing layer is temporarily cured so that the curing rate is 5 to 20%. If the curing rate is too low, curing will be insufficient on the wiring during the main curing and the conduction resistance will be high. If the curing rate is too high, the conductive particles will not be pushed in during the main curing and the conduction resistance will be high.
  • the curing rate of the portion of the anisotropic conductive film on the terminal of the wiring board can be set to 5 to 20%, and a sufficient curing rate can be obtained during the main curing.
  • the supplement rate of electroconductive particle can be improved at the time of this hardening.
  • the ultraviolet light source can be appropriately selected according to the purpose.
  • a metal halide lamp that emits ultraviolet rays over a wide range can be used.
  • the electronic component is placed on the anisotropic conductive film.
  • the insulating adhesive layer contacts the terminals of the electronic component.
  • the electronic component is pressed with a heating tool, and ultraviolet rays are irradiated from the wiring board side to fully cure the anisotropic conductive film.
  • the process of pressing with the heating tool is preferably started before the ultraviolet irradiation and until the end of the ultraviolet irradiation or until a predetermined time after the end of the ultraviolet irradiation.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state where the electronic component is pressed.
  • the anisotropic conductive film flows, and the terminals 11a of the wiring board and the terminals 13a of the electronic component 13 are electrically connected via the conductive particles. Connected to. Then, by irradiating ultraviolet rays from the wiring substrate 11 side, the anisotropic conductive film is fully cured, and the anisotropic conductive film 23 is formed.
  • the heating temperature is not particularly limited, but is preferably 80 ° C. to 140 ° C. from the viewpoint of fluidity of the anisotropic conductive film.
  • the pressure for pressing is not particularly limited, but is preferably 0.1 MPa to 100 MPa.
  • the ultraviolet irradiation is performed from the wiring board 11 side, the light from the ultraviolet irradiation source does not directly reach the portion of the anisotropic conductive film on the terminal 11a of the wiring board 11, but in the temporary curing step. Since this part is temporarily cured at a curing rate of 5 to 20%, insufficient curing can be solved. Moreover, since it is a hardening rate of the grade which can fully indent electroconductive particle, the outstanding conduction
  • the ultraviolet light source can be appropriately selected according to the purpose.
  • a metal halide lamp that emits ultraviolet rays over a wide range can be used.
  • an anisotropic conductive film having a two-layer structure having a conductive particle-containing layer and an insulating resin layer is preferably used, and at least the conductive particle-containing layer is preferably temporarily cured. Thereby, since the viscosity of an electroconductive particle content layer rises, the supplement rate of electroconductive particle can be improved.
  • connection structure using an anisotropic conductive film having a two-layer structure having a conductive particle-containing layer and an insulating resin layer will be described with specific examples.
  • Specific Example 1 a conductive particle-containing layer containing a first photoinitiator and a second photoinitiator having an absorption wavelength region different from that of the first photoinitiator, and the second photoinitiator An anisotropic conductive film having an insulating resin layer containing s is used.
  • the compounding quantity of the 1st photoinitiator of an electroconductive particle content layer is less than a 2nd photoinitiator. Thereby, it is possible to suppress an increase in the curing rate during temporary curing.
  • ultraviolet rays in the absorption wavelength region of the first photocuring agent are irradiated, and only the conductive particle-containing layer is temporarily cured.
  • the first photoinitiator has an absorption wavelength region having a longer wavelength than the second photoinitiator, a long wavelength absorption wavelength of the first photoinitiator using an LED lamp having a specific emission wavelength Only the conductive particle-containing layer can be temporarily cured by irradiating the region with ultraviolet rays.
  • the ultraviolet light in the absorption wavelength region of the second photocuring agent or the ultraviolet light in the absorption wavelength region of the first photocuring agent and the second photocuring agent is irradiated.
  • the curing rate can be improved by further irradiating ultraviolet rays in the absorption wavelength region of the first photocuring agent.
  • the first photoinitiator and the second photoinitiator can be obtained by using a mercury lamp that emits a wide wavelength range. The photoinitiator can be activated and an excellent curing rate can be obtained.
  • the electroconductive particle content layer containing the 1st photoinitiator and the 2nd photoinitiator which has an absorption wavelength range different from the 1st photoinitiator, and the 1st photoinitiator And the anisotropic conductive film which has the insulating resin layer containing the 2nd photoinitiator which has an absorption wavelength range different from a 1st photoinitiator is used.
  • the compounding quantity of the 1st photoinitiator of an electroconductive particle content layer is less than a 2nd photoinitiator. Thereby, it is possible to suppress an increase in the curing rate during temporary curing.
  • ultraviolet rays in the absorption wavelength region of the first photocuring agent are irradiated to temporarily cure the conductive particle-containing layer and the insulating resin layer.
  • the first photoinitiator has an absorption wavelength region having a longer wavelength than the second photoinitiator, a long wavelength absorption wavelength of the first photoinitiator using an LED lamp having a specific emission wavelength
  • the conductive particle-containing layer and the insulating resin layer can be temporarily cured.
  • the ultraviolet light in the absorption wavelength region of the second photocuring agent or the ultraviolet light in the absorption wavelength region of the first photocuring agent and the second photocuring agent is irradiated.
  • the curing rate can be improved by further irradiating ultraviolet rays in the absorption wavelength region of the first photocuring agent.
  • the first photoinitiator and the second photoinitiator can be obtained by using a mercury lamp that emits a wide wavelength range. The photoinitiator can be activated and an excellent curing rate can be obtained.
  • ultraviolet rays in the absorption wavelength region of the first photocuring agent are irradiated, and only the conductive particle-containing layer is temporarily cured.
  • the first photoinitiator has an absorption wavelength region having a longer wavelength than the second photoinitiator, a long wavelength absorption wavelength of the first photoinitiator using an LED lamp having a specific emission wavelength Only the conductive particle-containing layer can be temporarily cured by irradiating the region with ultraviolet rays.
  • the ultraviolet light in the absorption wavelength region of the second photocuring agent or the ultraviolet light in the absorption wavelength region of the first photocuring agent and the second photocuring agent is irradiated.
  • the conductive particle-containing layer and the insulating resin layer are mixed by thermocompression bonding, a sufficient curing rate can be obtained by irradiating ultraviolet rays in the absorption wavelength region of the second photocuring agent.
  • the curing rate can be improved by irradiating ultraviolet rays in the absorption wavelength region of the first photocuring agent.
  • the first photoinitiator and the second photoinitiator can be obtained by using a mercury lamp that emits a wide wavelength range.
  • the photoinitiator can be activated and an excellent curing rate can be obtained.
  • Specific Example 4 an anisotropic conductive film having a conductive particle-containing layer containing a second photoinitiator and an insulating resin layer containing a second photoinitiator is used. That is, the conductive particle-containing layer and the insulating resin layer each contain the second curing agent.
  • ultraviolet rays in the absorption wavelength region of the second photocuring agent are irradiated.
  • a mercury lamp that emits a wide wavelength range including the absorption wavelength range of the second photoinitiator is used.
  • the anisotropic conductive film is temporarily cured so that the curing rate of the conductive particle-containing layer and the insulating resin layer, or the curing rate of the conductive particle-containing layer is 5 to 20%.
  • ultraviolet rays in the absorption wavelength region of the second photocuring agent are irradiated to fully cure the anisotropic conductive film.
  • the conductive particle-containing layer and the insulating resin layer each contain only the second curing agent, and by adjusting the curing rate after temporary curing to a range of 5 to 20%, the supplemental rate of the conductive particles can be increased. Can be improved.
  • the anisotropic conductive film according to the present embodiment includes a conductive particle-containing layer containing a first photoinitiator and a second photoinitiator having an absorption wavelength region different from that of the first photoinitiator. And an insulating resin layer to be contained. Thereby, it becomes possible to harden only an electroconductive particle content layer in a temporary hardening process.
  • the conductive particle-containing layer may contain a second photoinitiator, and the amount of the first photoinitiator is preferably smaller than that of the second photoinitiator. Thereby, it is possible to suppress an increase in the curing rate during temporary curing.
  • the conductive particles blended in the conductive particle-containing layer can be used, for example, gold particles, silver particles, nickel particles, etc.
  • Metal-coated resin particles in which the surfaces of resin particles such as metal particles, benzoguanamine resin, and styrene resin are coated with a metal such as gold, nickel, and zinc can be used.
  • the average particle size of such conductive particles is usually 1 to 10 ⁇ m, more preferably 2 to 6 ⁇ m.
  • anisotropic conductive film according to the present embodiment may be either a photocationic system or a photoradical system, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the photocationic anisotropic conductive film contains a photocationic polymerization initiator and a photocationically polymerizable compound in each of the conductive particle-containing layer and the insulating resin layer.
  • the photocationic polymerization initiator can be appropriately selected according to the purpose so as to be a first photoinitiator and a second photoinitiator having different absorption wavelength ranges.
  • the cationic photopolymerization initiator include onium salts such as iodonium salts, sulfonium salts, aromatic diazonium salts, phosphonium salts, and selenonium salts, metal arene complexes, complex compounds such as silanol / aluminum complexes, benzoin tosylate, o- Nitrobenzyl tosylate or the like can be used.
  • a counter anion at the time of forming a salt propylene carbonate, hexafluoroantimonate, hexafluorophosphate, tetrafluoroborate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate or the like is used.
  • the photocationically polymerizable compound is a compound having a functional group that is polymerized by a cation species, and examples thereof include an epoxy compound, a vinyl ether compound, and a cyclic ether compound.
  • the epoxy compound is a compound having two or more epoxy groups in one molecule.
  • a bisphenol type epoxy resin derived from epichlorohydrin and bisphenol A, bisphenol F or the like, polyglycidyl ether, polyglycidyl ester, aromatic Group epoxy compounds, alicyclic epoxy compounds, novolac epoxy compounds, glycidyl amine epoxy compounds, glycidyl ester epoxy compounds, and the like.
  • the photoradical anisotropic conductive film contains a photoradical polymerization initiator and a photoradical polymerizable compound in each of the conductive particle-containing layer and the insulating resin layer.
  • the radical photopolymerization initiator can be appropriately selected according to the purpose so as to be a first photoinitiator and a second photoinitiator having different absorption wavelength ranges.
  • photo radical polymerization initiators examples include benzoin ethers such as benzoin ethyl ether and isopropyl benzoin ether, benzyl ketals such as benzyl and hydroxycyclohexyl phenyl ketone, ketones such as benzophenone and acetophenone and derivatives thereof, thioxanthones, and bisimidazoles.
  • sensitizers such as amines, sulfur compounds and phosphorus compounds may be added to these photoinitiators in any ratio as required. At this time, it is necessary to select an optimal photoinitiator according to the wavelength of the light source to be used, desired curing characteristics, and the like.
  • an organic peroxide curing agent can be used as a compound that generates active radicals upon light irradiation.
  • an organic peroxide 1 type (s) or 2 or more types can be used from diacyl peroxide, dialkyl peroxide, peroxy dicarbonate, peroxy ester, peroxy ketal, hydroperoxide, silyl peroxide, and the like.
  • the photoradical polymerizable compound is a substance having a functional group that is polymerized by an active radical, and examples thereof include an acrylate compound, a methacrylate compound, and a maleimide compound.
  • the photoradical polymerizable compound can be used in either a monomer or oligomer state, and the monomer and oligomer can be used in combination.
  • acrylic ester compounds and methacrylic ester compounds include epoxy acrylate oligomers, urethane acrylate oligomers, polyether acrylate oligomers, polyester acrylate oligomers, and other photopolymerizable oligomers; trimethylolpropane triacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polyalkylene glycol Diacrylate, Pentaerythritol acrylate, 2-cyanoethyl acrylate, cyclohexyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclobenzenyloxyethyl acrylate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-ethylhexyl Acrylate, n-hexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acetate Lilate, hydroxypropyl acrylate, isobornyl acrylate, isodecyl acrylate, iso
  • Example> Examples of the present invention will be described below.
  • a photocationic anisotropic conductive film having a conductive particle-containing layer and an insulating resin layer a glass substrate having an Al wiring and an IC chip are joined together to form a connection structure. Obtained.
  • positioned the anisotropic conductive film on the wiring of a glass substrate, the hardening rate after the main hardening which mounted the IC chip, conduction resistance, and indentation were evaluated.
  • the present invention is not limited to these examples.
  • the measurement of the curing rate after provisional curing, the measurement of the curing rate after the main curing, the measurement of the conduction resistance, and the evaluation of the indentation were performed as follows.
  • Curing rate was measured about the anisotropic conductive film affixed on the glass substrate.
  • the curing rate was determined by the reduction rate of the epoxy group of the resin in the anisotropic conductive film. That is, how much the epoxy group of the resin in the anisotropic conductive film before the anisotropic conductive connection was reduced by the anisotropic conductive connection was determined by measuring the absorption at 914 cm ⁇ 1 of the infrared absorption spectrum. It was.
  • the curing rate after this temporary curing is obtained by measuring the entire conductive particle-containing layer (ACF layer) and the insulating adhesive layer (NCF layer).
  • the curing rate was measured for each of the anisotropic conductive film on the Al wiring and the anisotropic conductive film on the glass substrate in the connection structure.
  • the curing rate was determined from the rate of decrease of epoxy groups in the anisotropic conductive film. That is, how much the epoxy group in the anisotropic conductive film before anisotropic conductive connection was reduced was determined by measuring the absorption at 914 cm ⁇ 1 in the infrared absorption spectrum.
  • anisotropic conductive film a film having a two-layer structure of a conductive particle-containing layer (ACF layer) and an insulating adhesive layer (NCF layer) was used.
  • Phenoxy resin product name: YP70, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 30 parts by mass, liquid epoxy resin (product name: EP828, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) 40 parts by mass, conductive particles (product name: AUL704, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) 30 5 parts by mass, photocationic curing agent A (product name: IRGACURE 250, manufactured by BASF), and photocationic curing agent B (product name: IRGACURE) having an absorption wavelength range longer than that of the photocationic curing agent A (270, manufactured by BASF) 1 part by mass was uniformly mixed. The mixture after mixing was applied on the release-treated PET so that the average thickness after drying was 6 ⁇ m, to prepare a conductive particle-containing layer.
  • Phenoxy resin product name: YP70, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 30 parts by mass, liquid epoxy resin (product name: EP828, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 40 parts by mass, and cationic curing agent (photocationic curing agent, product name: IRGACURE 250) And 5 parts by mass of BASF).
  • the mixture after mixing was applied onto the release-treated PET so that the average thickness after drying was 12 ⁇ m, and an insulating adhesive layer was produced.
  • the conductive particle-containing layer obtained above and the insulating adhesive layer were laminated at a roll temperature of 45 ° C. using a roll laminator to obtain an anisotropic conductive film.
  • Test IC chip having gold bumps arranged in three rows in a staggered manner at the periphery (bump size 2,550 ⁇ m 2 , bump height 15 ⁇ m, pitch 15 ⁇ m (between outer bump row and central bump row and between central bump row and inner bump row) And a glass substrate (glass thickness 0.7 mm) having Al wiring (average thickness 0.5 ⁇ m) corresponding to the bumps of the test IC chip.
  • An anisotropic conductive connection was made.
  • the anisotropic conductive film is slit to 1.5 mm width, and the anisotropic conductive film is attached to the glass substrate so that the conductive particle-containing layer is in contact with the glass substrate.
  • an LED lamp controller: ZUV-C20H, head unit: ZUV-H20MB, lens unit: ZUV-212L, manufactured by OMRON
  • UV irradiation is performed at a dose of 30 J / cm 2 And precured.
  • a test IC chip is placed on the anisotropic conductive film and temporarily fixed, and then a heat tool having a width of 1.5 mm and a buffer material (Teflon (registered trademark) having a thickness of 70 ⁇ m) is used for pressure bonding at 120 ° C. and 80 MPa.
  • a heat tool having a width of 1.5 mm and a buffer material (Teflon (registered trademark) having a thickness of 70 ⁇ m) is used for pressure bonding at 120 ° C. and 80 MPa.
  • the curing rate after temporary curing was 10%
  • the curing rate on the wiring after main curing was 85%
  • the curing rate on the substrate was 95%.
  • the maximum value of the conduction resistance of the connection structure was 2 ⁇
  • the average value was 1 ⁇ .
  • the evaluation of the indentation was ⁇ .
  • Example 2 At the time of temporary curing, UV irradiation was performed at an irradiation dose of 30 J / cm 2 from the anisotropic conductive film side using a mercury lamp UV irradiation machine (HOYACANDEO OPTRONICS Co., Ltd., UL-750); irradiation lens HLL-SQ5s-120). A connection structure was manufactured in the same manner as in Example 1 except that this was performed.
  • a mercury lamp UV irradiation machine HOYACANDEO OPTRONICS Co., Ltd., UL-750
  • irradiation lens HLL-SQ5s-120 irradiation lens
  • the curing rate after temporary curing was 10%
  • the curing rate on the wiring after main curing was 85%
  • the curing rate on the substrate was 95%.
  • the maximum value of the conduction resistance of the connection structure was 12 ⁇
  • the average value was 4 ⁇ .
  • the evaluation of the indentation was ⁇ .
  • Example 3 A connection structure was produced in the same manner as in Example 1 except that UV irradiation was performed at an irradiation dose of 50 J / cm 2 using an LED lamp having a maximum emission wavelength of 365 nm from the anisotropic conductive film side during temporary curing. did.
  • the curing rate after temporary curing was 20%
  • the curing rate on the wiring after the main curing was 85%
  • the curing rate on the substrate was 95%.
  • the maximum value of the conduction resistance of the connection structure was 5 ⁇
  • the average value was 2 ⁇ .
  • the evaluation of the indentation was ⁇ .
  • Example 4 A connection structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1 part by mass of a cationic curing agent B (photocation curing agent, product name: IRGACURE 270, manufactured by BASF) was further added to the NCF layer of the anisotropic conductive film. Manufactured.
  • a cationic curing agent B photocation curing agent, product name: IRGACURE 270, manufactured by BASF
  • the curing rate after temporary curing was 10%
  • the curing rate on the wiring after main curing was 85%
  • the curing rate on the substrate was 95%.
  • the maximum value of the conduction resistance of the connection structure was 10 ⁇
  • the average value was 2 ⁇ .
  • the evaluation of the indentation was ⁇ .
  • a cationic curing agent B photocationic curing agent, product name: IRGACURE 270, manufactured by BASF
  • a mercury lamp UV irradiation machine HOYACANDEO OPTRONICS
  • a connection structure was manufactured in the same manner as in Example 1 except that UV irradiation was performed at an irradiation dose of 30 J / cm 2 using an irradiation lens HLL-SQ5s-120).
  • the curing rate after temporary curing was 10%
  • the curing rate on the wiring after main curing was 85%
  • the curing rate on the substrate was 95%.
  • the maximum value of the conduction resistance of the connection structure was 20 ⁇
  • the average value was 6 ⁇ .
  • the evaluation of the indentation was ⁇ .
  • the curing rate after temporary curing was 0%
  • the curing rate on the wiring after the main curing was 20%
  • the curing rate on the substrate was 95%.
  • the maximum value of the conduction resistance of the connection structure was 80 ⁇
  • the average value was 20 ⁇ .
  • the evaluation of the indentation was x.
  • connection structure was manufactured in the same manner as in Example 1 except that UV irradiation was not performed during temporary curing.
  • the curing rate after temporary curing was 0%
  • the curing rate on the wiring after the main curing was 20%
  • the curing rate on the substrate was 95%.
  • the maximum value of the conduction resistance of the connection structure was 80 ⁇
  • the average value was 20 ⁇ .
  • the evaluation of the indentation was x.
  • the curing rate after temporary curing was 0%
  • the curing rate on the wiring after the main curing was 20%
  • the curing rate on the substrate was 95%.
  • the maximum value of the conduction resistance of the connection structure was 85 ⁇
  • the average value was 15 ⁇ .
  • the evaluation of the indentation was x.
  • connection structure was manufactured in the same manner as in Example 1 except that UV irradiation was performed at a dose of 100 J / cm 2 using an LED lamp having a maximum emission wavelength of 365 nm from the anisotropic conductive film side during temporary curing. did.
  • the curing rate after temporary curing was 30%
  • the curing rate on the wiring after main curing was 88%
  • the curing rate on the substrate was 95%.
  • the maximum value of the conduction resistance of the connection structure was 85 ⁇
  • the average value was 15 ⁇ .
  • the evaluation of the indentation was x.
  • connection structure was produced in the same manner as in Example 1 except that UV irradiation was performed at a dose of 5 J / cm 2 using an LED lamp having a maximum emission wavelength of 365 nm from the anisotropic conductive film side during temporary curing. did.
  • the curing rate after temporary curing was 2%
  • the curing rate on the wiring after the main curing was 40%
  • the curing rate on the substrate was 95%.
  • the maximum value of the conduction resistance of the connection structure was 60 ⁇
  • the average value was 10 ⁇ .
  • the evaluation of the indentation was ⁇ .
  • ultraviolet rays are irradiated from the anisotropic conductive film side at the time of temporary curing as in Examples 1 to 5, and the curing rate of the anisotropic conductive film is set to 5 to 20%.
  • the curing rate could be 80% or more, and insufficient curing could be resolved. Further, the conductive particles could be sufficiently pushed in and good conduction resistance could be obtained.

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Abstract

　端子上の硬化不足を解消し、優れた導通抵抗を得ることができる接続構造体の製造方法、及び異方性導電フィルムを提供する。光硬化性の異方性導電フィルムを配線基板（１１）の端子（１１ａ）上に貼り付ける貼付工程と、異方性導電フィルム側から紫外線を照射し、硬化率が５～２０％となるように異方性導電フィルムを仮硬化させる仮硬化工程と、異方性導電フィルム上に電子部品（１３）を載置する載置工程と、電子部品（１３）を加熱ツールにより押圧するとともに、配線基板（１１）側から紫外線を照射し、異方性導電フィルムを本硬化させる本硬化工程とを有する。

Description

接続構造体の製造方法、及び異方性導電フィルム
　本発明は、ＵＶ（ultraviolet）照射を利用する接続構造体の製造方法、及び異方性導電フィルムに関する。本出願は、日本国において２０１３年１２月５日に出願された日本特許出願番号特願２０１３－２５１７５４を基礎として優先権を主張するものであり、この出願は参照されることにより、本出願に援用される。
　例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルとフレキシブル基板とを接続する場合、異方性導電フィルムが使用されている。近年、ＬＣＤパネルの狭額縁化、ガラスの薄型化などに伴い、例えばＣＯＧ（Chip on Glass）実装において、ガラスの反りにより実装部周辺の液晶画面に発生する色むらが問題となっている。この色ムラの主な原因は、実装時のＩＣ（Integrated Circuit）チップとガラス基板の熱膨張の差であるため、実装温度の低温化が望まれている。
　実装温度の低温化方法として、紫外線照射によるＵＶ（ultraviolet）硬化が検討されている（例えば特許文献１～３参照。）。しかしながら、ＵＶ照射では、光の届かない端子上に硬化不足が生じ、接続構造体の導通抵抗が高くなることがあった。
特開２００３－２７１０６９号公報 特開２００７－１０００６３号公報 特開２００８－２５２０９８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、端子上の硬化不足を解消し、優れた導通抵抗を得ることができる接続構造体の製造方法、及び異方性導電フィルムを提供する。
　本発明者は、鋭意検討を行った結果、端子上に貼り付けた異方性導電フィルムを所定の硬化率とすることにより、本硬化後の端子上の硬化不足を解消し、優れた導通抵抗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、光硬化性の異方性導電フィルムを配線基板の端子上に貼り付ける貼付工程と、前記異方性導電フィルム側から紫外線を照射し、硬化率が５～２０％となるように異方性導電フィルムを仮硬化させる仮硬化工程と、前記異方性導電フィルム上に電子部品を載置する載置工程と、前記電子部品を加熱ツールにより押圧するとともに、前記配線基板側から紫外線を照射し、異方性導電フィルムを本硬化させる本硬化工程とを有することを特徴とする。
　また、本発明に係る異方性導電フィルムは、第１の光開始剤を含有する導電性粒子含有層と、前記第１の光開始剤とは異なる吸収波長域を有する第２の光開始剤を含有する絶縁性樹脂層とを有することを特徴とする。
　本発明によれば、異方性導電フィルム側から紫外線を照射し、硬化率が５～２０％となるように異方性導電フィルムを仮硬化するため、端子上の硬化不足を解消し、優れた導通抵抗を得ることができる。
図１は、２層構造の異方性導電フィルムを配線基板の端子上に貼り付けた状態を模式的に示す断面図である。 図２は、電子部品が押圧された状態を模式的に示す断面図である。
　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
２．異方性導電フィルム
３．実施例
　＜１．接続構造体の製造方法＞
　本実施の形態に係る接続構造体の製造方法は、光硬化性の異方性導電フィルムを配線基板の端子上に貼り付ける貼付工程と、異方性導電フィルム側から紫外線を照射し、硬化率が５～２０％となるように異方性導電フィルムを仮硬化させる仮硬化工程と、異方性導電フィルム上に電子部品を載置する載置工程と、電子部品を加熱ツールにより押圧するとともに、配線基板側から紫外線を照射し、異方性導電フィルムを本硬化させる本硬化工程とを有する。
　光硬化性の異方性導電フィルムは、光カチオン系又は光ラジカル系のいずれを用いてもよい。異方性導電フィルムは、１層構造又は２層構造のいずれを用いてもよいが、端子がファインピッチの場合、２層構造のものを用いることが好ましい。
　配線基板は、異方性導電フィルムを硬化させる光を透過するものであることが好ましく、例えば、ガラス基板、プラスチック基板などが挙げられる。配線基板の大きさ、形状、構造は、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。配線基板の端子としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウムなどの金属が挙げられる。端子の大きさ、形状、構造は、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。
　電子部品は、特に制限はなく、例えば、ＩＣチップ、ＴＡＢテープ、液晶パネルなどが挙げられる。ＩＣチップとしては、例えば、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）における液晶画面制御用ＩＣチップなどが挙げられる。
　以下、各工程について詳細に説明する。
　［貼付工程］
　貼付工程では、光硬化性の異方性導電フィルムを配線基板の端子上に貼り付ける。
　図１は、２層構造の異方性導電フィルムを配線基板の端子上に貼り付けた状態を模式的に示す断面図である。この配線基板１１は、液晶画面を制御するＩＣチップ用の端子１１ａと、液晶パネル１２を備える。異方性導電フィルムは、導電性粒子含有層２１と絶縁性樹脂層２２とを有し、導電性粒子含有層２１が配線基板１１の端子１１ａに接着するように貼り付けられる。
　［仮硬化工程］
　仮硬化工程では、異方性導電フィルム側から紫外線を照射し、硬化率が５～２０％となるように異方性導電フィルムを仮硬化させる。また、導電性粒子含有層と絶縁性樹脂層とを有する２層構造の異方性導電フィルムを用いた場合、導電性粒子含有層及び絶縁性樹脂層の硬化率、又は導電性粒子含有層の硬化率が５～２０％となるように異方性導電フィルムを仮硬化させる。硬化率が低すぎると本硬化時に配線上に硬化不足が生じて導通抵抗が高くなり、硬化率が高すぎると本硬化時に導電性粒子を押し込めず導通抵抗が高くなる。
　紫外線の照射は、異方性導電フィルム側から行われる。このため、異方性導電フィルムの配線基板の端子上の部位の硬化率を５～２０％とすることができ、本硬化時において十分な硬化率を得ることができる。また、粘度を上昇させることができるため、本硬化時において導電性粒子の補足率を向上させることができる。
　紫外線の光源は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば３６５ｎｍなどに最大発光波長を持つＬＥＤランプ、３６５ｎｍを主波長とし、２５４ｎｍ、３０３ｎｍ、３１３ｎｍの紫外線を放射する水銀ランプ、２００ｎｍ～４５０ｎｍまで広範囲にわたり紫外線を放射するメタルハライドランプなどを用いることができる。
　［載置工程］
　載置工程では、異方性導電フィルム上に電子部品を載置する。導電性粒子含有層と絶縁性樹脂層とを有する２層構造の異方性導電フィルムを用いた場合、絶縁性接着層が電子部品の端子と接触する。
　［本硬化工程］
　本硬化工程では、電子部品を加熱ツールにより押圧するとともに、配線基板側から紫外線を照射し、異方性導電フィルムを本硬化させる。加熱ツールにより押圧する処理は、紫外線照射の前に開始し、紫外線照射の終了まで、又は紫外線照射の終了後所定時間後まで行うことが好ましい。
　図２は、電子部品が押圧された状態を模式的に示す断面図である。図２に示すように、電子部品１３が加熱及び押圧されることにより、異方性導電フィルムが流動し、配線基板の端子１１ａと電子部品１３の端子１３ａとが導電性粒子を介して電気的に接続される。そして、配線基板１１側から紫外線を照射することにより、異方性導電フィルムが本硬化し、異方性導電膜２３が形成される。
　加熱の温度としては、特に制限はないが、異方性導電性フィルムの流動性の観点から、８０℃～１４０℃であることが好ましい。また、押圧の圧力としては、特に制限はないが、０．１ＭＰａ～１００ＭＰａであることが好ましい。
　紫外線の照射は、配線基板１１側から行われるため、異方性導電フィルムの配線基板１１の端子１１ａ上の部位には、紫外線照射源からの光が直接には届かないが、仮硬化工程でこの部位を５～２０％の硬化率で仮硬化させているため、硬化不足を解消することができる。また、導電性粒子を十分に押し込める程度の硬化率であるため、優れた導通抵抗を得ることができる。
　紫外線の光源は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば３６５ｎｍなどに最大発光波長を持つＬＥＤランプ、３６５ｎｍを主波長とし、２５４ｎｍ、３０３ｎｍ、３１３ｎｍの紫外線を放射する水銀ランプ、２００ｎｍ～４５０ｎｍまで広範囲にわたり紫外線を放射するメタルハライドランプなどを用いることができる。
　このような接続構造体の製造方法によれば、端子上の硬化不足を解消し、優れた導通抵抗を得ることができる。また、本法では、導電性粒子含有層と絶縁性樹脂層とを有する２層構造の異方性導電フィルムが好適に用いられ、少なくとも導電性粒子含有層を仮硬化させることが好ましい。これにより、導電性粒子含有層の粘度が上昇するため、導電性粒子の補足率を向上させることができる。
　以下、導電性粒子含有層と絶縁性樹脂層とを有する２層構造の異方性導電フィルムを用いた接続構造体の製造方法について、具体例を挙げて説明する。
　＜具体例１＞
　具体例１では、第１の光開始剤と、第１の光開始剤とは異なる吸収波長域を有する第２の光開始剤とを含有する導電性粒子含有層と、第２の光開始剤を含有する絶縁性樹脂層とを有する異方性導電フィルムを用いる。ここで、導電性粒子含有層の第１の光開始剤の配合量は、第２の光開始剤よりも少ないことが好ましい。これにより、仮硬化時の硬化率の上昇を抑制することが可能となる。
　仮硬化工程では、第１の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射し、導電性粒子含有層のみを仮硬化させる。例えば、第１の光開始剤が第２の光開始剤よりも長波長の吸収波長域を有する場合、特定の発光波長を持つＬＥＤランプを用いて第１の光開始剤の長波長の吸収波長域の紫外線を照射することにより、導電性粒子含有層のみを仮硬化させることができる。
　また、本硬化工程では、第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線、又は第１の光硬化剤及び第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射する。また、本硬化工程では、さらに第１の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射することにより硬化率を向上させることができる。例えば、第１の光開始剤が第２の光開始剤よりも長波長の吸収波長域を有する場合、広範囲の波長域を放射する水銀ランプを用いることにより、第１の光開始剤及び第２の光開始剤を活性化させ、優れた硬化率を得ることができる。
　＜具体例２＞
　具体例２では、第１の光開始剤と、第１の光開始剤とは異なる吸収波長域を有する第２の光開始剤とを含有する導電性粒子含有層と、第１の光開始剤と、第１の光開始剤とは異なる吸収波長域を有する第２の光開始剤とを含有する絶縁性樹脂層とを有する異方性導電フィルムを用いる。ここで、導電性粒子含有層の第１の光開始剤の配合量は、第２の光開始剤よりも少ないことが好ましい。これにより、仮硬化時の硬化率の上昇を抑制することが可能となる。
　仮硬化工程では、第１の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射し、導電性粒子含有層及び絶縁性樹脂層を仮硬化させる。例えば、第１の光開始剤が第２の光開始剤よりも長波長の吸収波長域を有する場合、特定の発光波長を持つＬＥＤランプを用いて第１の光開始剤の長波長の吸収波長域の紫外線を照射することにより、導電性粒子含有層及び絶縁性樹脂層を仮硬化させることができる。
　また、本硬化工程では、第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線、又は第１の光硬化剤及び第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射する。本硬化工程では、さらに第１の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射することにより硬化率を向上させることができる。例えば、第１の光開始剤が第２の光開始剤よりも長波長の吸収波長域を有する場合、広範囲の波長域を放射する水銀ランプを用いることにより、第１の光開始剤及び第２の光開始剤を活性化させ、優れた硬化率を得ることができる。
　＜具体例３＞
　具体例３では、第１の光開始剤を含有する導電性粒子含有層と、第１の光開始剤とは異なる吸収波長域を有する第２の光開始剤を含有する絶縁性樹脂層とを有する異方性導電フィルムを用いる。
　仮硬化工程では、第１の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射し、導電性粒子含有層のみを仮硬化させる。例えば、第１の光開始剤が第２の光開始剤よりも長波長の吸収波長域を有する場合、特定の発光波長を持つＬＥＤランプを用いて第１の光開始剤の長波長の吸収波長域の紫外線を照射することにより、導電性粒子含有層のみを仮硬化させることができる。
　また、本硬化工程では、第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線、又は第１の光硬化剤及び第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射する。本硬化工程では、熱圧着により導電性粒子含有層と絶縁性樹脂層とが混合されるため、第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射すれば十分な硬化率が得られる。また、さらに第１の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射することにより硬化率を向上させることができる。例えば、第１の光開始剤が第２の光開始剤よりも長波長の吸収波長域を有する場合、広範囲の波長域を放射する水銀ランプを用いることにより、第１の光開始剤及び第２の光開始剤を活性化させ、優れた硬化率を得ることができる。
　＜具体例４＞
　具体例４では、第２の光開始剤を含有する導電性粒子含有層と、第２の光開始剤を含有する絶縁性樹脂層とを有する異方性導電フィルムを用いる。すなわち、導電性粒子含有層及び絶縁性樹脂層は、それぞれ第２の硬化剤を含有する。
　仮硬化工程では、第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射する。例えば、第２の光開始剤の吸収波長域を含む広範囲の波長域を放射する水銀ランプを用いる。そして、導電性粒子含有層及び絶縁性樹脂層の硬化率、又は導電性粒子含有層の硬化率が５～２０％となるように異方性導電フィルムを仮硬化させる。また、本硬化工程では、仮硬化工程と同様に、第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射し、異方性導電フィルムを本硬化させる。このように導電性粒子含有層及び絶縁性樹脂層にそれぞれ第２の硬化剤のみ含有させ、仮硬化後の硬化率を５～２０％の範囲に調整することにより、導電性粒子の補足率を向上させることができる。
　＜２．異方性導電フィルム＞
　本実施の形態に係る異方性導電フィルムは、第１の光開始剤を含有する導電性粒子含有層と、第１の光開始剤とは異なる吸収波長域を有する第２の光開始剤を含有する絶縁性樹脂層とを有する。これにより、仮硬化工程において、導電性粒子含有層のみを硬化させることが可能となる。
　また、導電性粒子含有層は、第２の光開始剤を含有してもよく、第１の光開始剤の配合量が第２の光開始剤よりも少ないことが好ましい。これにより、仮硬化時の硬化率の上昇を抑制することが可能となる。
　また、導電性粒子含有層に配合される導電性粒子は、従来の異方性導電フィルムで用いられている導電性粒子を使用することができ、例えば、金粒子、銀粒子、ニッケル粒子等の金属粒子、ベンゾグアナミン樹脂やスチレン樹脂等の樹脂粒子の表面を金、ニッケル、亜鉛等の金属で被覆した金属被覆樹脂粒子等を使用することができる。このような導電性粒子の平均粒径としては、通常１～１０μｍ、より好ましくは２～６μｍである。
　また、本実施の形態に係る異方性導電フィルムは、光カチオン系又は光ラジカル系のいずれであってもよく、目的に応じて適宜選択することができる。
＜光カチオン系＞
　光カチオン系の異方性導電フィルムは、導電性粒子含有層及び絶縁性樹脂層のそれぞれに光カチオン重合開始剤と光カチオン重合性化合物とを含有する。
　光カチオン重合開始剤は、それぞれ異なる吸収波長域を有する第１の光開始剤及び第２の光開始剤となるように目的に応じて適宜選択することができる。光カチオン重合開始剤としては、例えば、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、セレノニウム塩等のオニウム塩や金属アレーン錯体、シラノール／アルミニウム錯体等の錯体化合物、ベンゾイントシレート、ｏ－ニトロベンジルトシレート等を用いることができる。また、塩を形成する際の対アニオンとしては、プロピレンカーボネート、ヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサフルオロホスフェート、テトラフルオロボレート、テトラキス（ぺンタフルオロフェニル）ボレート等が用いられる。
　光カチオン重合性化合物は、カチオン種によって重合する官能基を有する化合物であり、エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、環状エーテル化合物等が挙げられる。
　エポキシ化合物としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を有する化合物であり、例えば、エピクロルヒドリンとビスフェノールＡやビスフェノールＦ等から誘導されるビスフェノール型エポキシ樹脂や、ポリグリシジルエーテル、ポリグリシジルエステル、芳香族エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、ノボラック型エポキシ化合物、グリシジルアミン系エポキシ化合物、グリシジルエステル系エポキシ化合物等が挙げられる。
　＜光ラジカル系＞
　光ラジカル系の異方性導電フィルムは、導電性粒子含有層及び絶縁性樹脂層のそれぞれに光ラジカル重合開始剤と光ラジカル重合性化合物とを含有する。
　光ラジカル重合開始剤は、それぞれ異なる吸収波長域を有する第１の光開始剤及び第２の光開始剤となるように目的に応じて適宜選択することができる。
　光ラジカル重合開始剤としては、ベンゾインエチルエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル等のベンゾインエーテル、ベンジル、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のベンジルケタール、ベンゾフェノン、アセトフェノン等のケトン類およびその誘導体、チオキサントン類、ビスイミダゾール類等があり、これらの光開始剤に必要に応じてアミン類、イオウ化合物、リン化合物等の増感剤を任意の比で添加してもよい。この際、用いる光源の波長や所望の硬化特性等に応じて最適な光開始剤を選択する必要がある。
　また、光照射によって活性ラジカルを発生する化合物として有機過酸化物系硬化剤を用いることができる。有機過酸化物としては、ジアシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、シリルパーオキサイド等から１種または２種以上を用いることができる。
　光ラジカル重合性化合物は、活性ラジカルによって重合する官能基を有する物質であり、アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物、マレイミド化合物等が挙げられる。
　光ラジカル重合性化合物は、モノマー、オリゴマーいずれの状態で用いることが可能であり、モノマーとオリゴマーを併用することも可能である。
　アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物としては、エポキシアクリレートオリゴマ一、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエーテルアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー等の光重合性オリゴマー；トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリアルキレングリコールジアクリレート、ぺンタエリスリトールアクリレート、２－シアノエチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロぺンテニルアクリレート、ジシクロベンテニロキシエチルアクリレート、２－（２－エトキシエトキシ）エチルアクリレート、２－エトキシエチルアクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート、ｎ－ヘキシルアクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ｎ－ラウリルアクリレート、２－メトキシエチルアクリレート、２－フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリールアクリレート、ネオぺンチルグリコールジアクリレート、ジぺンタエリスリトールヘキサアクリレート等の光重合性単官能および多官能アクリレートモノマー等が挙げられる。これらは１種あるいは２種類以上を混合して用いてもよい。
　＜３．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、導電性粒子含有層と絶縁性樹脂層とを有する光カチオン系の異方性導電性フィルムを用いて、Ａｌ配線を有するガラス基板とＩＣチップとを接合し、接続構造体を得た。そして、異方性導電フィルムをガラス基板の配線上に配置した仮硬化後の硬化率、ＩＣチップを実装した本硬化後の硬化率、導通抵抗、及び圧痕について評価した。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。
　仮硬化後の硬化率の測定、本硬化後の硬化率の測定、導通抵抗の測定、及び圧痕の評価は、次のように行った。
　＜仮硬化後の硬化率の測定＞
　ガラス基板に貼り付けられた異方性導電フィルムについて硬化率を測定した。硬化率は、異方性導電フィルム中の樹脂のエポキシ基の減少率により求めた。すなわち、異方性導電接続前の異方性導電フィルム中の樹脂のエポキシ基が異方性導電接続によりどれだけ減少したかを、赤外吸収スペクトルの９１４ｃｍ－１の吸収を測定することで求めた。この仮硬化後の硬化率は、導電性粒子含有層（ＡＣＦ層）及び絶縁性接着層（ＮＣＦ層）の全体を測定したものである。
　＜本硬化後の硬化率の測定＞
　接続構造体におけるＡｌ配線上の異方性導電膜及びガラス基板上の異方性導電膜のそれぞれについて、硬化率を測定した。硬化率は、異方性導電膜中のエポキシ基の減少率により求めた。すなわち、異方性導電接続前の異方性導電膜中のエポキシ基が異方性導電接続によりどれだけ減少したかを、赤外吸収スペクトルの９１４ｃｍ－１の吸収を測定することで求めた。
　＜導通抵抗の測定＞
　各接続構造体について、３０箇所の端子間の抵抗値（Ω）を、４端子法を用いて電流１ｍＡを流し測定した。その際の最大値（ｍａｘ）、及び平均値（ａｖｅ．）を求めた。
　＜圧痕の評価＞
　接続構造体のガラス基板側から、異方性導電フィルムの異方性導電接続部における、３列千鳥配列バンプの長手方向の中央位置、バンプ列の長手方向の全長Ｌの０．１Ｌ及び０．９Ｌの位置の３箇所を倍率１０倍で顕微鏡観察し、圧痕の均一性について以下の評価基準で評価した。
◎：３つの観察位置についてそれぞれ１０箇所観察した結果、いずれの観察位置においても９箇所以上で圧痕が観察された場合
○：３つの観察位置についてそれぞれ１０箇所観察した結果、いずれかの観察位置において７箇所又は８箇所で圧痕が観察され、それ以外では９箇所以上で圧痕が観察された場合
△：３つの観察位置についてそれぞれ１０箇所観察した結果、いずれかの観察位置において５箇所又は６箇所で圧痕が観察され、それ以外では９箇所以上で圧痕が観察された場合
×：３つの観察位置についてそれぞれ１０箇所観察した結果、いずれかの観察位置で圧痕が観察できたのが５箇所未満であった場合
　＜実施例１＞
　［異方性導電フィルムの作製］
　異方性導電フィルムは、導電性粒子含有層（ＡＣＦ層）と絶縁性接着層（ＮＣＦ層）との２層構造のものを用いた。
　フェノキシ樹脂（品名：ＹＰ７０、新日鐵化学社製）３０質量部、液状エポキシ樹脂（品名：ＥＰ８２８、三菱化学社製）４０質量部、導電性粒子（品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業社製）３０質量部、光カチオン系硬化剤Ａ（品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ　２５０、ＢＡＳＦ社製）５質量部、及び光カチオン系硬化剤Ａよりも長波長の吸収波長域を有する光カチオン系硬化剤Ｂ（品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ　２７０、ＢＡＳＦ社製）１質量部を均一混合した。混合後の配合物を剥離処理したＰＥＴ上に乾燥後の平均厚みが６μｍとなるように塗布し、導電性粒子含有層を作製した。
　フェノキシ樹脂（品名：ＹＰ７０、新日鐵化学社製）３０質量部、液状エポキシ樹脂（品名：ＥＰ８２８、三菱化学社製）４０質量部、及びカチオン系硬化剤（光カチオン硬化剤、品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ　２５０、ＢＡＳＦ社製）５質量部を均一に混合した。混合後の配合物を剥離処理したＰＥＴ上に乾燥後の平均厚みが１２μｍとなるように塗布し、絶縁性接着層を作製した。
　上記で得られた導電性粒子含有層と絶縁性接着層とをロールラミネータを用いて、ロール温度４５℃にてラミネートし、異方性導電フィルムを得た。
　［接続構造体の製造］
　周縁部に３列千鳥配置された金バンプを有する試験用ＩＣチップ（バンプサイズ２，５５０μｍ２、バンプ高さ１５μｍ、ピッチ１５μｍ（外側バンプ列と中央バンプ列及び中央バンプ列と内側バンプ列間のそれぞれの距離１５μｍ、各列内のバンプ間の距離１５μｍ））と、前記試験用ＩＣチップのバンプに対応するＡｌ配線（平均厚み０．５μｍ）を有するガラス基板（ガラス厚み０．７ｍｍ）とを用い、異方性導電接続を行った。
　具体的には、異方性導電フィルムを１．５ｍｍ幅にスリットして、導電性粒子含有層がガラス基板に接するように、異方性導電フィルムをガラス基板に貼り付け、異方性導電フィルム側から３６５ｎｍに最大発光波長を持つＬＥＤランプ（コントローラー：ＺＵＶ－Ｃ２０Ｈ、ヘッドユニット：ＺＵＶ－Ｈ２０ＭＢ、レンズユニット：ＺＵＶ－２１２Ｌ、オムロン社製）を用いて３０Ｊ／ｃｍ２の照射量でＵＶ照射を行い、仮硬化させた。
　異方性導電フィルムの上に、試験用ＩＣチップを置いて仮固定した後、ヒートツール１．５ｍｍ幅で緩衝材（厚み７０μｍのテフロン（登録商標））を用いて、圧着条件１２０℃、８０ＭＰａ、１０秒間（ツールスピード２５ｍｍ／秒間、ステージ温度３０℃）で加熱押圧を開始し、開始から５秒間後に、ガラス基板側から水銀ランプＵＶ照射機（ＨＯＹＡＣＡＮＤＥＯ ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ（株）製、ＵＬ－７５０）；照射レンズＨＬＬ－ＳＱ５ｓ－１２０）を用いて１０００Ｊ／ｃｍ２の照射量でＵＶ照射を行い、本硬化した。なお、ＵＶ照射の際、加熱押圧は維持していた。
　表１に示すように、仮硬化後の硬化率は１０％であり、本硬化後の配線上の硬化率は８５％、基板上の硬化率は９５％であった。また、接続構造体の導通抵抗の最大値は２Ω、平均値は１Ωであった。また、圧痕の評価は◎であった。
　＜実施例２＞
　仮硬化時に異方性導電フィルム側から水銀ランプＵＶ照射機（ＨＯＹＡＣＡＮＤＥＯ ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ（株）製、ＵＬ－７５０）；照射レンズＨＬＬ－ＳＱ５ｓ－１２０）を用いて３０Ｊ／ｃｍ２の照射量でＵＶ照射を行った以外は、実施例１と同様にして接続構造体を製造した。
　表１に示すように、仮硬化後の硬化率は１０％であり、本硬化後の配線上の硬化率は８５％、基板上の硬化率は９５％であった。また、接続構造体の導通抵抗の最大値は１２Ω、平均値は４Ωであった。また、圧痕の評価は◎であった。
　＜実施例３＞
　仮硬化時に異方性導電フィルム側から３６５ｎｍに最大発光波長を持つＬＥＤランプを用いて５０Ｊ／ｃｍ２の照射量でＵＶ照射を行った以外は、実施例１と同様にして接続構造体を製造した。
　表１に示すように、仮硬化後の硬化率は２０％であり、本硬化後の配線上の硬化率は８５％、基板上の硬化率は９５％であった。また、接続構造体の導通抵抗の最大値は５Ω、平均値は２Ωであった。また、圧痕の評価は◎であった。
　＜実施例４＞
　異方性導電フィルムのＮＣＦ層にカチオン系硬化剤Ｂ（光カチオン硬化剤、品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ　２７０、ＢＡＳＦ社製）を１質量部さらに添加した以外は、実施例１と同様にして接続構造体を製造した。
　表１に示すように、仮硬化後の硬化率は１０％であり、本硬化後の配線上の硬化率は８５％、基板上の硬化率は９５％であった。また、接続構造体の導通抵抗の最大値は１０Ω、平均値は２Ωであった。また、圧痕の評価は◎であった。
　＜実施例５＞
　異方性導電フィルムのＡＣＦ層からカチオン系硬化剤Ｂ（光カチオン硬化剤、品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ　２７０、ＢＡＳＦ社製）を除き、仮硬化時に異方性導電フィルム側から水銀ランプＵＶ照射機（ＨＯＹＡＣＡＮＤＥＯ ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ（株）製、ＵＬ－７５０）；照射レンズＨＬＬ－ＳＱ５ｓ－１２０）を用いて３０Ｊ／ｃｍ２の照射量でＵＶ照射を行った以外は、実施例１と同様にして接続構造体を製造した。
　表１に示すように、仮硬化後の硬化率は１０％であり、本硬化後の配線上の硬化率は８５％、基板上の硬化率は９５％であった。また、接続構造体の導通抵抗の最大値は２０Ω、平均値は６Ωであった。また、圧痕の評価は◎であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　＜比較例１＞
　異方性導電フィルムのＡＣＦ層からカチオン系硬化剤Ｂ（光カチオン硬化剤、品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ　２７０、ＢＡＳＦ社製）を除き、仮硬化時にＵＶ照射を行わなかった以外は、実施例１と同様にして接続構造体を製造した。
　表２に示すように、仮硬化後の硬化率は０％であり、本硬化後の配線上の硬化率は２０％、基板上の硬化率は９５％であった。また、接続構造体の導通抵抗の最大値は８０Ω、平均値は２０Ωであった。また、圧痕の評価は×であった。
　＜比較例２＞
　仮硬化時にＵＶ照射を行わなかった以外は、実施例１と同様にして接続構造体を製造した。
　表２に示すように、仮硬化後の硬化率は０％であり、本硬化後の配線上の硬化率は２０％、基板上の硬化率は９５％であった。また、接続構造体の導通抵抗の最大値は８０Ω、平均値は２０Ωであった。また、圧痕の評価は×であった。
　＜比較例３＞
　異方性導電フィルムのＮＣＦ層にカチオン系硬化剤Ｂ（光カチオン硬化剤、品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ　２７０、ＢＡＳＦ社製）を１質量部さらに添加し、仮硬化時にＵＶ照射を行わなかった以外は、実施例１と同様にして接続構造体を製造した。
　表２に示すように、仮硬化後の硬化率は０％であり、本硬化後の配線上の硬化率は２０％、基板上の硬化率は９５％であった。また、接続構造体の導通抵抗の最大値は８５Ω、平均値は１５Ωであった。また、圧痕の評価は×であった。
　＜比較例４＞
　仮硬化時に異方性導電フィルム側から３６５ｎｍに最大発光波長を持つＬＥＤランプを用いて１００Ｊ／ｃｍ２の照射量でＵＶ照射を行った以外は、実施例１と同様にして接続構造体を製造した。
　表２に示すように、仮硬化後の硬化率は３０％であり、本硬化後の配線上の硬化率は８８％、基板上の硬化率は９５％であった。また、接続構造体の導通抵抗の最大値は８５Ω、平均値は１５Ωであった。また、圧痕の評価は×であった。
　＜比較例５＞
　仮硬化時に異方性導電フィルム側から３６５ｎｍに最大発光波長を持つＬＥＤランプを用いて５Ｊ／ｃｍ２の照射量でＵＶ照射を行った以外は、実施例１と同様にして接続構造体を製造した。
　表２に示すように、仮硬化後の硬化率は２％であり、本硬化後の配線上の硬化率は４０％、基板上の硬化率は９５％であった。また、接続構造体の導通抵抗の最大値は６０Ω、平均値は１０Ωであった。また、圧痕の評価は△であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　比較例１～３のように紫外線照射により仮硬化を行なっていない場合、本硬化後の配線上の硬化率が不十分であり、良好な導通抵抗を得ることができなった。また、比較例４のように仮硬化時の硬化率が高い場合、導電性粒子を十分に押し込むことができず、良好な導通抵抗が得られなかった。また、比較例５のように仮硬化時の硬化率が低い場合、本硬化後の配線上の硬化率が不十分であり、良好な導通抵抗が得られなかった。
　一方、実施例１～５のように仮硬化時に異方性導電フィルム側から紫外線を照射し、異方性導電フィルムの硬化率を５～２０％とすることにより、本硬化後の配線上の硬化率を８０％以上とすることができ、硬化不足を解消することができた。また、導電性粒子を十分に押し込むことができ、良好な導通抵抗を得ることができた。
１１　配線基板、１１ａ　端子、１２　液晶パネル、１３　電子部品、１３ａ　端子、２１　導電性粒子含有層、２２　絶縁性樹脂層
 

Claims (8)

  1. 　光硬化性の異方性導電フィルムを配線基板の端子上に貼り付ける貼付工程と、
    　前記異方性導電フィルム側から紫外線を照射し、硬化率が５～２０％となるように異方性導電フィルムを仮硬化させる仮硬化工程と、
    　前記異方性導電フィルム上に電子部品を載置する載置工程と、
    　前記電子部品を加熱ツールにより押圧するとともに、前記配線基板側から紫外線を照射し、異方性導電フィルムを本硬化させる本硬化工程と
    　を有する接続構造体の製造方法。
  2. 　前記異方性導電フィルムが、光カチオン系又は光ラジカル系である請求項１に記載の接続構造体の製造方法。
  3. 　前記異方性導電フィルムが、導電性粒子含有層と絶縁性樹脂層とを有し、
    　前記貼付工程では、前記導電性粒子含有層を端子上に貼り付ける請求項１又は２に記載の接続構造体の製造方法。
  4. 　前記導電性粒子層が、第１の光開始剤と、該第１の光開始剤とは異なる吸収波長域を有する第２の光開始剤とを含有してなり、
    　前記絶縁性樹脂層が、前記第２の光開始剤を含有してなり、
    　前記仮硬化工程では、前記第１の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射し、
    　前記本硬化工程では、前記第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線、又は前記第１の光硬化剤及び前記第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射する請求項３に記載の接続構造体の製造方法。
  5. 　前記導電性粒子層及び前記絶縁性樹脂層が、第１の光開始剤と、該第１の光開始剤とは異なる吸収波長域を有する第２の光開始剤とを含有してなり、
    　前記仮硬化工程では、前記第１の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射し、
    　前記本硬化工程では、前記第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線、又は前記第１の光硬化剤及び前記第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射する請求項３に記載の接続構造体の製造方法。
  6. 　前記導電性粒子層が、第１の光開始剤を含有してなり、
    　前記絶縁性樹脂層が、前記第１の光開始剤とは異なる吸収波長域を有する第２の光開始剤を含有してなり、
    　前記仮硬化工程では、前記第１の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射し、
    　前記本硬化工程では、前記第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線、又は前記第１の光硬化剤及び前記第２の光硬化剤の吸収波長域の紫外線を照射する請求項３に記載の接続構造体の製造方法。
  7. 　第１の光開始剤を含有する導電性粒子含有層と、
    　前記第１の光開始剤とは異なる吸収波長域を有する第２の光開始剤を含有する絶縁性樹脂層と
    　を有する異方性導電フィルム。
  8. 　前記導電性粒子含有層は、前記第２の光開始剤を含有し、
    　前記第１の光開始剤の配合量が、第２の光開始剤よりも少ない請求項７記載の異方性導電フィルム。
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