WO2022064925A1 - 接続体の製造方法、及び熱圧着ツール - Google Patents
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Definitions
- thermocompression bonding tool bonder head tool, hereinafter referred to as “thermocompression bonding tool”
- a cushioning material is sandwiched between the thermocompression bonding tool 10 and the lexible printed circuit board 32 for thermocompression bonding.
- the cushioning material include a tetrafluoroethylene sheet and a silicon rubber sheet, and the preferable thickness of the cushioning material is 0.01 mm to 0.50 mm. From the viewpoint of the thickness of the cushioning material, it is preferable to use a tetrafluoroethylene sheet that can reduce the thickness.
- the distance D between the COG portion and the FOG portion can be set to 1.0 mm or less, 0.6 mm or less, or 0.4 mm or less. You can also do it. Further, the lower limit of the distance D can be made smaller than the width of the tip portion 11 of the thermocompression bonding tool 10, for example, 0.2 mm.
- Thermocompression bonding tool > 2 is a perspective view showing an example of a thermocompression bonding tool
- FIG. 3A is a front view showing an example of a thermocompression bonding tool
- FIG. 3B is a side view
- 3 (C). ) Is a plan view
- FIG. 3 (D) is a bottom view.
- the front surface and the back surface of this thermocompression bonding tool are substantially the same, and the right side surface and the left side surface are substantially the same.
- FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a cross section in the width direction of the thermocompression bonding tool. That is, the shape of the cross section in the width direction of the thermocompression bonding tool and the shape of the side surface are substantially the same.
- An anisotropic conductive film (4.0 mm ⁇ 40 mm, glass transition temperature: about 150 ° C.) is temporarily attached to the COG portion of the glass substrate, and an evaluation IC (outer shape: 0.7 mm ⁇ ) is placed on the anisotropic conductive film.
- an anisotropic conductive film (predetermined width x 40 mm) is temporarily attached to the FOG portion of the evaluation glass substrate, and the evaluation FPC (thickness 38 ⁇ m, polyimide film, 50 ⁇ m pitch,) is placed on the anisotropic conductive film.
- Line: space 1: 1, terminal thickness 8 ⁇ m, Cu (base) / Sn (surface) plating) was temporarily mounted.
- thermocompression bonding tool having a cross-sectional shape as shown in FIG. 6 and an anisotropic conductive film having a width of 0.6 mm.
- the cross section of the thermocompression bonding tool used in Comparative Example 1 in the width direction comprises a lower end width of 0.6 mm, an upper end width of 0.6 mm, and a tip portion having a length of 6 mm and a heating portion.
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Abstract
熱圧着時の近傍への熱影響を抑制することができる接続体の製造方法、及び熱圧着ツールを提供する。第１の電子部品と第２の電子部品とを熱硬化性接着剤を介して熱圧着ツールにて加熱押圧し、第１の電子部品と第２の電子部品とを接続させ、熱圧着ツール（１０）が、下端の幅が０．６ｍｍ以下である先端部（１１）と、先端部（１１）の上端に連続し、先端部（１１）よりも幅が広い胴部（１２）とを備え、先端部（１１）の幅方向の断面積に対する胴部（１２）の幅方向の断面積の比が、１．３より大きく１０より小さい。これにより、熱圧着時の近傍への熱影響を抑制することができる。
Description
本技術は、第１の電子部品と第２の電子部品とを熱硬化性接着剤を介して熱圧着ツールにて加熱押圧し、第１の電子部品と第２の電子部品とを接続させる接続体の製造方法、及び熱圧着ツールに関する。本出願は、日本国において２０２０年９月２８日に出願された日本特許出願番号特願２０２０－１６１７９７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。
近年、スマートフォンに代表されるように表示画面の小型化が進んでおり、また、液晶画面の枠の形状も狭くなる傾向にある。異方性導電膜での接続についても、液晶画面の枠の狭幅化に伴い、異方性導電膜の幅が狭くなる傾向にある。そのため、接続の際の圧着部を捕らえる実装機器の熱圧着ツール（ボンダーヘッドツール、以下「熱圧着ツール」と呼ぶ。）の幅も、異方性導電膜と同様な幅になってきている。
図６は、従来の熱圧着ツールの幅方向断面の一例を示す断面図である。従来、熱圧着ツールは、先端部１０１と加熱部１０３とを備え、加熱部１０３から先端部１０１へ熱が供給される。
しかしながら、熱圧着ツールの先端部１０１の幅が狭い場合、異方性導電膜に十分な熱量を供給するために、熱圧着ツールの設定温度を高くする必要があり、熱圧着ツールの輻射熱による圧着部近傍への熱影響が懸念されている。
本技術は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、圧着部近傍への熱影響を抑制することができる接続体の製造方法、及び熱圧着ツールを提供する。
本技術に係る接続体の製造方法は、第１の電子部品と第２の電子部品とを熱硬化性接着剤を介して熱圧着ツールにて加熱押圧し、第１の電子部品と第２の電子部品とを接続させ、前記熱圧着ツールが、下端の幅が０．６ｍｍ以下である先端部と、前記先端部の上端に連続し、前記先端部よりも幅が広い胴部とを備え、前記先端部の幅方向の断面積に対する前記胴部の幅方向の断面積の比が、１．３より大きく１０より小さい。
本技術に係る熱圧着ツールは、下端の幅が０．６ｍｍ以下である先端部と、前記先端部の上端に連続し、前記先端部よりも幅が広い胴部とを備え、前記先端部の幅方向の断面積に対する前記胴部の幅方向の断面積の比が、１．３より大きく１０より小さい。
本技術に係る接続装置は、前述した熱圧着ツールを備える。
本技術によれば、熱圧着ツールの設定温度を低くすることができ、圧着部近傍への熱影響を抑制することができる。
以下、本技術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．接続体の製造方法
２．熱圧着ツール
３．実施例
１．接続体の製造方法
２．熱圧着ツール
３．実施例
＜１．接続体の製造方法＞
本実施の形態における接続体の製造方法は、第１の電子部品と第２の電子部品とを熱硬化性接着剤を介して熱圧着ツールにて加熱押圧し、第１の電子部品と第２の電子部品とを接続させ、熱圧着ツールが、下端の幅が０．６ｍｍ以下である先端部と、先端部の上端に連続し、先端部よりも幅が広い胴部とを備え、先端部の幅方向の断面積に対する胴部の幅方向の断面積の比が、１．３より大きく１０より小さい。これにより、熱圧着ツールの設定温度を低くすることができ、圧着部近傍への熱影響を抑制することができる。
本実施の形態における接続体の製造方法は、第１の電子部品と第２の電子部品とを熱硬化性接着剤を介して熱圧着ツールにて加熱押圧し、第１の電子部品と第２の電子部品とを接続させ、熱圧着ツールが、下端の幅が０．６ｍｍ以下である先端部と、先端部の上端に連続し、先端部よりも幅が広い胴部とを備え、先端部の幅方向の断面積に対する胴部の幅方向の断面積の比が、１．３より大きく１０より小さい。これにより、熱圧着ツールの設定温度を低くすることができ、圧着部近傍への熱影響を抑制することができる。
特に、第１の電子部品が、第２の電子部品が接続される電極の近傍に、第３の電子部品が搭載された基板である場合、第３の電子部品の接続部への熱影響を抑制することができ、高温高湿試験などの信頼性試験に投入した場合、第３の電子部品の接続部の導通抵抗が上昇するのを抑制することができる。
熱硬化性接着剤は、熱硬化型であればよく、熱硬化型と光硬化型を併用してもよい。また、異方性導電接着剤は、フィルム状の異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）、又はペースト状の異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Anisotropic conductive paste）のいずれであってもよい。取り扱いのし易さからは異方性導電フィルムが好ましく、コストの面からは異方性導電ペーストが好ましい。また、異方性導電接着剤の重合型は、カチオン重合型、アニオン重合型、又はラジカル重合型のいずれであってもよく、また、特に支障を来たさなければ、併用してもよい。重合型の併用例としては、カチオン重合型とラジカル重合型の併用などが挙げられる。
第１の電子部品、第２の電子部品及び第３の電子部品は、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の電子部品としては、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル用途、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）パネル用途、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）用途などのガラス基板、プラスチック基板、プリント配線板（ＰＷＢ）などが挙げられる。また、第２の電子部品及び第３の電子部品としては、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）基板などを挙げることができる。また、第１の電子部品と第２の電子部品との接続、又は第１の電子部品と第３の電子部品との接続は、ＣＯＧ（Chip On Glass）、ＦＯＧ（Film On Glass）、ＣＯＰ（Film On Plastics）、ＦＯＰ（Film On Plastics）であることが好ましい。また、本技術は、例えば、半導体装置（ドライバＩＣの他、光学素子や熱電変換素子、光電変換素子など半導体を利用したものは全て含む）、表示装置（モニター、テレビ、ヘッドマウントディスプレイなど）、携帯機器（タブレット端末、スマートフォン、ウェアラブル端末など）、ゲーム機、オーディオ機器、撮像装置（カメラモジュールなどのイメージセンサを用いるもの）、車両（移動装置）用電装実装、医療機器、センサーデバイス（タッチセンサー、指紋認証、虹彩認証など）などの電気的接続を用いるあらゆる電子機器の製造方法に適用することができる。
図１は、本実施の形態に係る熱圧着ツールによる接続工程の一例を示す断面図である。図１に示すように、接続装置は、先端部１１と胴部１２と加熱部１３とを有する熱圧着ツール１０と、接続対象の電子部品を支持するステージ２０とを備える。接続装置は、ステージ２０上に例えば基板と電子部品とを熱硬化性接着剤を介して載置し、例えばシリンダ機構により熱圧着ツール１０を押し下げ、先端部１１の押圧面で電子部品を押圧することにより、基板と電子部品とを接続させる。
熱圧着ツール１０は、後述するように、下端の幅が０．６ｍｍ以下である先端部１１と、先端部１１の上端に連続し、先端部１１よりも幅が広い胴部１２と、胴部１２に連続し、胴部１２に熱を供給する加熱部１３とを備える。熱圧着ツール１０の材料としては、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄、アルミニウム、セラミックなどが挙げられ、強度及び耐熱性の観点からは、ステンレスを用いることが好ましい。また、先端部１１と胴部１２と加熱部１３とは、異なる材料で構成されても構わないが、強度及び熱伝導の観点から、先端部１１と胴部１２と加熱部１３とは、同じ材料で構成され、例えば削り出しにより一体として形成されることが好ましい。また、加熱部１３は、ヒータブロックに取り付けられても構わないが、ヒータを内蔵することが好ましい。また、加熱方式は、製造コストの観点から、加熱部１３から先端部１１へ熱が常時供給される、所謂コンスタント方式を用いることが好ましい。
ステージ２０は、少なくとも熱圧着ツール１０の押圧面に対向している。ステージ２０の材料としては、熱圧着ツールと同様、ステンレス、鉄、アルミニウム、セラミックなどが挙げられ、強度及び耐熱性の観点からは、ステンレスを用いることが好ましい。また、ステージ２０は、熱圧着ツール１０からの熱伝導を抑制するため、熱圧着ツール１０の押圧面に対向する領域の周囲の少なくとも一部に空隙部を設けてもよい。
次に、図１を参照し、接続装置を用い接続体の製造方法の一例について説明する。ここでは、第１の部品としてガラス基板３１、第２の電子部品としてフレキシブルプリント基板３２、第３の電子部品としてＩＣ３３を例に挙げ、ガラス基板３１にＩＣ３３をＣＯＧ（Chip On Glass）接続した後、ガラス基板３１にフレキシブルプリント基板３２をＦＯＧ（Film On Glass）接続する例について説明する。
先ず、ガラス基板３１のＣＯＧ部に第１の熱硬化性接着フィルム３４を仮貼りし、第１の熱硬化性接着フィルム３４上にＩＣ３３を仮搭載する。次に、熱圧着ツールを用いて、ＩＣ３３の上面を所定温度、所定圧力で所定時間、熱加圧する。これにより、ＩＣ３３の端子とガラス基板３１の端子とが電気的に接続され、接着剤成分が硬化してＩＣ３３とガラス基板３１とが固定される。
ＣＯＧ接続後、ガラス基板３１のＦＯＧ部に第２の熱硬化性接着フィルム３５を仮貼りし、第２の熱硬化性接着フィルム３５上にフレキシブルプリント基板３２を仮搭載する。次に、図１に示すように、熱圧着ツール１０を用いて、フレキシブルプリント基板３２の圧着部を所定温度、所定圧力で所定時間、熱加圧する。これにより、フレキシブルプリント基板３２の端子とガラス基板３１の端子とが電気的に接続され、接着剤成分が硬化してフレキシブルプリント基板３２とガラス基板３１とが固定される。
また、ＦＯＧ接続において、熱圧着ツール１０とレキシブルプリント基板３２との間に、緩衝材を挟んで熱圧着することが好ましい。緩衝材としては、テトラフルオロエチレンシート、シリコンラバーシートなどが挙げられ、緩衝材の好ましい厚みは０．０１ｍｍ～０．５０ｍｍである。緩衝材の厚みの観点からは、厚みを小さくできるテトラフルオロエチレンシートを用いることが好ましい。
また、第１の熱硬化性接着フィルム３４及び第２の熱硬化性接着フィルム３５は、略同一のものを使用してもよいが、ＣＯＧ接続に使用される第１の熱硬化性接着フィルム３４のガラス転移温度を高くすることが好ましい。第１の熱硬化性接着フィルム３４のガラス転移温度を高くすることにより、ＦＯＧ接続における熱影響を低減させることができる。例えば、第１の熱硬化性接着フィルム３４のガラス転移温度をＦＯＧ接続においてＣＯＧ部に掛かる温度の１０℃以上、好ましくは２０℃以上、さらに好ましくは３０℃以上とすることにより、ＦＯＧ接続における熱影響を低減させることができる。
前述のＦＯＧ接続において、熱圧着ツール１０が、後述するように、下端の幅が０．６ｍｍ以下である先端部１１と、先端部１１の上端に連続し、先端部１１よりも幅が広い胴部１２とを備え、先端部１１の幅方向の断面積に対する胴部１２の幅方向の断面積の比が、１．３以上１０以下であることにより、熱圧着ツールの設定温度を低くすることができ、ＦＯＧ部近傍のＣＯＧ部への熱影響を抑制することができる。なお、前述の接続体の製造方法では、ＣＯＧ接続、ＦＯＧ接続することとして説明したが、これに限らず、第１の電子部品としてプラスチック基板を用いた、ＣＯＰ接続、ＦＯＰ接続であってもよい。
また、本技術を適用した熱圧着ツール１０を用いることにより、ＣＯＧ部とＦＯＧ部との距離Ｄを１．０ｍｍ以下とすることも、０．６ｍｍ以下とすることも、０．４ｍｍ以下とすることもできる。また、距離Ｄの下限は、熱圧着ツール１０の先端部１１の幅よりも小さくすることができ、例えば０．２ｍｍである。
＜２．熱圧着ツール＞
図２は、熱圧着ツールの一例を示す斜視図であり、図３（Ａ）は、熱圧着ツールの一例を示す正面図であり、図３（Ｂ）は、側面図であり、３（Ｃ）は、平面図であり、図３（Ｄ）は、底面図である。なお、この熱圧着ツールの正面と背面とは略同一であり、右側面と左側面とは略同一である。また、図４は、熱圧着ツールの幅方向断面の一例を示す断面図である。すなわち、熱圧着ツールの幅方向断面の形状と側面の形状とは略同一である。
図２は、熱圧着ツールの一例を示す斜視図であり、図３（Ａ）は、熱圧着ツールの一例を示す正面図であり、図３（Ｂ）は、側面図であり、３（Ｃ）は、平面図であり、図３（Ｄ）は、底面図である。なお、この熱圧着ツールの正面と背面とは略同一であり、右側面と左側面とは略同一である。また、図４は、熱圧着ツールの幅方向断面の一例を示す断面図である。すなわち、熱圧着ツールの幅方向断面の形状と側面の形状とは略同一である。
図２～図４に示すように、熱圧着ツール１０は、先端部１１と胴部１２と加熱部１３とを有し、幅方向の断面において、先端部１１の下端の幅Ｗｔが０．６ｍｍ以下であり、先端部１１の下端から胴部１２の上端に向かって幅が広がっている形状である。また、熱圧着ツール１０の長手方向の先端部１１、胴部１２、及び加熱部１３の長さは、特に制限されるものではないが、略同一としてもよい。熱圧着ツール１０の長手方向の先端部１１の長さは、接続端子の長さに応じて適宜設定することができ、先端部１１の長さの下限は１０ｍｍ以上、好ましくは２０ｍｍ以上、より好ましくは３０ｍｍ以上であり、先端部１１の長さの上限は６０ｍｍ以下、好ましくは５０ｍｍ以下、より好ましくは４０ｍｍ以下である。接続端子はファインピッチ化が進んでおり、本技術を適用し、設備（接続装置）を転用可能にすることで、技術知見の流用や同一設備での異方性接続が可能になるため、トータルでのコストメリットがある。また、先端部１１の長さを適宜設定することにより、大型サイズの基板に異方性接続する際、熱による影響の場所を選択できる、といった最終製品における設計自由度を高める効果も期待できる。
先端部１１は、下端の幅Ｗｔと上端の幅とが略同一であってもよく、下端から上端に向かって幅が広がっていてもよい。先端部１１は、近接する電子部品への熱影響を抑制する観点からは、下端の幅Ｗｔと上端の幅とが略同一であることが好ましい。また、先端部１１は、熱圧着ツールの設定温度を低減させる観点からは、下端から上端に向かって幅が広がっていることが好ましい。
胴部１２は、先端部１１と同様、下端の幅Ｗｂと上端の幅とが略同一であってもよく、下端から上端に向かって幅が広がっていてもよく、胴部１２の幅方向の断面形状は、矩形でも、扇形でもよい。胴部１２は、近接する電子部品への熱影響を抑制する観点からは、下端の幅Ｗｔと上端の幅とが略同一であることが好ましい。また、胴部１２は、熱圧着ツールの設定温度を低減させる観点からは、下端から上端に向かって幅が広がっていることが好ましい。
先端部１１の下端から上端までの長さＨｔは、先端部１１及び胴部１２の合計の長さ（Ｈｔ＋Ｈｂ）の１５％より大きく６０％より小さいことが好ましく、３０％より大きく６０％より小さいことがより好ましく、４０％以上６０％以下であることがさらに好ましい。先端部１１及び胴部１２の合計の長さ（Ｈｔ＋Ｈｂ）は、３ｍｍより大きく１０ｍｍより小さいことが好ましく、４ｍｍより大きく８ｍｍより小さいことが好ましく、５ｍｍ以上７ｍｍ以下であることがさらに好ましい。先端部１１の長さＨｔは、熱圧着ツールの設定温度を低減させる観点から、短い方が好ましいが、短すぎると胴部１２からの輻射熱により圧着部近傍へ熱影響を与えてしまう。
先端部１１の幅方向の断面積（Ｗｔ×Ｈｔ）に対する胴部１２の幅方向の断面積（Ｗｂ×Ｈｂ）の比は、１．３より大きく１０より小さいことが好ましく、１．５より大きく４より小さいことがより好ましく、２．０以上３．８以下であることがさらに好ましい。これにより、熱圧着ツール１０の設定温度を低くすることができ、熱圧着ツール１０の輻射熱による熱影響を抑制することができる。
図５は、熱圧着ツールの幅方向断面の他の例を示す断面図である。図５に示す熱圧着ツールは、図４に示す熱圧着ツールと同様に、下端の幅が０．６ｍｍ以下である先端部４１と、先端部４１の上端に連続し、先端部４１よりも幅が広い胴部４２と、胴部４２に連続し、胴部４２に熱を供給する加熱部４３とを備える。図５に示す熱圧着ツールは、胴部４２の幅が下端から上端に向かって広がっており、胴部４２の幅方向の断面形状が扇形である。先端部４１の下端から上端までの長さの好ましい範囲、及び先端部４１の幅方向の断面積に対する胴部４２の幅方向の断面積の比の好ましい範囲は、図４に示す熱圧着ツールと同様である。
本技術を適用した熱圧着ツールは、幅方向の断面において、先端部の下端の幅が０．６ｍｍ以下であり、先端部の下端から胴部の上端に向かって幅が広がっている形状であるため、熱圧着ツールの設定温度を低くすることができ、圧着部近傍への熱影響を抑制することができる。
＜３．実施例＞
本実施例では、ＣＯＧ部の近傍にＦＯＧ部を備える基板を準備し、ＣＯＧ接続後に所定の形状の熱圧着ツールを用いてＦＯＧ接続を行い、接続体を作製した。そして、熱圧着ツールの設定温度、ＦＯＧ接続時におけるＣＯＧ部の温度、ＣＯＧ部の初期及び信頼性試験後の導通抵抗値を測定した。なお、本実施例は、これらに限定されるものではない。
本実施例では、ＣＯＧ部の近傍にＦＯＧ部を備える基板を準備し、ＣＯＧ接続後に所定の形状の熱圧着ツールを用いてＦＯＧ接続を行い、接続体を作製した。そして、熱圧着ツールの設定温度、ＦＯＧ接続時におけるＣＯＧ部の温度、ＣＯＧ部の初期及び信頼性試験後の導通抵抗値を測定した。なお、本実施例は、これらに限定されるものではない。
［接続体の作製］
評価用ＩＣが実装されるＣＯＧ部と、評価用ＦＰＣが実装されるＦＯＧ部とを備える評価用ガラス基板（外形：３０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み０．５ｍｍのＩＴＯパターン）を準備した。ＣＯＧ部とＦＯＧ部との距離は０．５ｍｍであった。
評価用ＩＣが実装されるＣＯＧ部と、評価用ＦＰＣが実装されるＦＯＧ部とを備える評価用ガラス基板（外形：３０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み０．５ｍｍのＩＴＯパターン）を準備した。ＣＯＧ部とＦＯＧ部との距離は０．５ｍｍであった。
（ＣＯＧ接続）
ガラス基板のＣＯＧ部に、異方性導電フィルム（４．０ｍｍ×４０ｍｍ、ガラス転移温度：約１５０℃）を仮貼りし、異方性導電フィルム上に、評価用ＩＣ（外形：０．７ｍｍ×２０ｍｍ、厚み０．２ｍｍ、バンプ（Ａｕ‐ｐｌａｔｅｄ）：幅１５μｍ×長さ１００μｍ、高さ１２μｍ、バンプピッチ１４μｍ）を仮搭載した。そして、緩衝材として厚み５０μｍのポリテトラフルオロエチレンシートを介して熱圧着ツール（ＳＵＳ、押圧部：１０．０ｍｍ×４０．０ｍｍ）を押し下げ、温度：１５０℃、圧力：７０ＭＰａ、時間：５ｓｅｃの条件で熱圧着を行った。
ガラス基板のＣＯＧ部に、異方性導電フィルム（４．０ｍｍ×４０ｍｍ、ガラス転移温度：約１５０℃）を仮貼りし、異方性導電フィルム上に、評価用ＩＣ（外形：０．７ｍｍ×２０ｍｍ、厚み０．２ｍｍ、バンプ（Ａｕ‐ｐｌａｔｅｄ）：幅１５μｍ×長さ１００μｍ、高さ１２μｍ、バンプピッチ１４μｍ）を仮搭載した。そして、緩衝材として厚み５０μｍのポリテトラフルオロエチレンシートを介して熱圧着ツール（ＳＵＳ、押圧部：１０．０ｍｍ×４０．０ｍｍ）を押し下げ、温度：１５０℃、圧力：７０ＭＰａ、時間：５ｓｅｃの条件で熱圧着を行った。
（ＦＯＧ接続）
ＣＯＧ接続後、評価用ガラス基板のＦＯＧ部に、異方性導電フィルム（所定幅×４０ｍｍ）を仮貼りし、異方性導電フィルム上に、評価用ＦＰＣ（厚み３８μｍ、ポリイミドフィルム、５０μｍピッチ、ライン：スペース＝１：１、端子厚み８μｍ、Ｃｕ（下地）／Ｓｎ（表面）メッキ）を仮搭載した。そして、緩衝材として厚み１００μｍのポリテトラフルオロエチレンシートを介して熱圧着ツール（ＳＵＳ、押圧部：所定幅×４０．０ｍｍ）を押し下げ、温度：１７０℃、圧力：４．５ＭＰａ、時間：５ｓｅｃの条件で熱圧着を行った。
ＣＯＧ接続後、評価用ガラス基板のＦＯＧ部に、異方性導電フィルム（所定幅×４０ｍｍ）を仮貼りし、異方性導電フィルム上に、評価用ＦＰＣ（厚み３８μｍ、ポリイミドフィルム、５０μｍピッチ、ライン：スペース＝１：１、端子厚み８μｍ、Ｃｕ（下地）／Ｓｎ（表面）メッキ）を仮搭載した。そして、緩衝材として厚み１００μｍのポリテトラフルオロエチレンシートを介して熱圧着ツール（ＳＵＳ、押圧部：所定幅×４０．０ｍｍ）を押し下げ、温度：１７０℃、圧力：４．５ＭＰａ、時間：５ｓｅｃの条件で熱圧着を行った。
［熱圧着ツールの設定温度］
熱圧着ツールを押圧した際の圧着部の異方性導電フィルムの温度について、熱電対を用いて測定し、１７０℃に到達する際の加熱装置の設定温度を、１７０℃到達設定温度とした。
熱圧着ツールを押圧した際の圧着部の異方性導電フィルムの温度について、熱電対を用いて測定し、１７０℃に到達する際の加熱装置の設定温度を、１７０℃到達設定温度とした。
［ＦＯＧ接続時におけるＣＯＧ部の温度測定］
ＦＯＧ接続時のＣＯＧ部の温度について、熱電対を用いて測定し、最大温度をＣＯＧ個所の到達温度とした。
ＦＯＧ接続時のＣＯＧ部の温度について、熱電対を用いて測定し、最大温度をＣＯＧ個所の到達温度とした。
［ＣＯＧ部の初期及び信頼性試験後の導通抵抗値の測定］
ＦＯＧ接続後の接続体について、デジタルマルチメーター（商品名：デジタルマルチメーター７５６１、横河電機社製）を用いて、ＣＯＧ部の初期の抵抗値を測定した。また、信頼試験後（温度８５℃、湿度８５％、時間５００ｈ）の接続体について、初期の抵抗値の測定と同様に、ＣＯＧ部の抵抗値を測定した。
ＦＯＧ接続後の接続体について、デジタルマルチメーター（商品名：デジタルマルチメーター７５６１、横河電機社製）を用いて、ＣＯＧ部の初期の抵抗値を測定した。また、信頼試験後（温度８５℃、湿度８５％、時間５００ｈ）の接続体について、初期の抵抗値の測定と同様に、ＣＯＧ部の抵抗値を測定した。
＜比較例１＞
図６に示すような断面形状の熱圧着ツール及び幅０．６ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。比較例１で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．６ｍｍ、上端幅０．６ｍｍ、及び長さ６ｍｍの先端部と加熱部とからなる。
図６に示すような断面形状の熱圧着ツール及び幅０．６ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。比較例１で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．６ｍｍ、上端幅０．６ｍｍ、及び長さ６ｍｍの先端部と加熱部とからなる。
表１に示すように、比較例１で用いた熱圧着ツールによる圧着部の１７０℃到達設定温度は４８０℃であり、ＦＯＧ接続時におけるＣＯＧ部の温度は１４０℃であった。また、ＣＯＧ部の初期の導通抵抗値は２．１Ωであり、信頼性試験後の導通抵抗値は１２．８Ωであった。
＜比較例２＞
熱圧着ツール及び幅０．６ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。比較例２で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．６ｍｍ、上端幅０．６ｍｍ、及び長さ３ｍｍの先端部と、下端幅０．８ｍｍ、上端幅０．８ｍｍ、及び長さ３ｍｍの長方形の胴部と、加熱部とからなる。先端部の長さと胴部の長さとの合計に対する先端部の長さの割合は５０％であり、先端部の断面積に対する前記胴部の断面積の比は１．３であった。
熱圧着ツール及び幅０．６ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。比較例２で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．６ｍｍ、上端幅０．６ｍｍ、及び長さ３ｍｍの先端部と、下端幅０．８ｍｍ、上端幅０．８ｍｍ、及び長さ３ｍｍの長方形の胴部と、加熱部とからなる。先端部の長さと胴部の長さとの合計に対する先端部の長さの割合は５０％であり、先端部の断面積に対する前記胴部の断面積の比は１．３であった。
表１に示すように、比較例２で用いた熱圧着ツールによる圧着部の１７０℃到達設定温度は４３０℃であり、ＦＯＧ接続時におけるＣＯＧ部の温度は１２１℃であった。また、ＣＯＧ部の初期の導通抵抗値は１．４Ωであり、信頼性試験後の導通抵抗値は１１．１Ωであった。
＜実施例１＞
図４に示すような断面形状の熱圧着ツール及び幅０．６ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。実施例１で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．６ｍｍ、上端幅０．６ｍｍ、及び長さ３ｍｍの先端部と、下端幅１．２ｍｍ、上端幅１．２ｍｍ、及び長さ３ｍｍの長方形の胴部と、加熱部とからなる。先端部の長さと胴部の長さとの合計に対する先端部の長さの割合は５０％であり、先端部の断面積に対する前記胴部の断面積の比は２．０であった。
図４に示すような断面形状の熱圧着ツール及び幅０．６ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。実施例１で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．６ｍｍ、上端幅０．６ｍｍ、及び長さ３ｍｍの先端部と、下端幅１．２ｍｍ、上端幅１．２ｍｍ、及び長さ３ｍｍの長方形の胴部と、加熱部とからなる。先端部の長さと胴部の長さとの合計に対する先端部の長さの割合は５０％であり、先端部の断面積に対する前記胴部の断面積の比は２．０であった。
表１に示すように、実施例１で用いた熱圧着ツールによる圧着部の１７０℃到達設定温度は４００℃であり、ＦＯＧ接続時におけるＣＯＧ部の温度は９８℃であった。また、ＣＯＧ部の初期の導通抵抗値は１．３Ωであり、信頼性試験後の導通抵抗値は７．２Ωであった。
＜実施例２＞
図５に示すような断面形状の熱圧着ツール及び幅０．６ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。実施例２で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．６ｍｍ、上端幅０．６ｍｍ、及び長さ３ｍｍの先端部と、下端幅０．６ｍｍ、上端幅４．０ｍｍ、及び長さ３ｍｍの扇形の胴部と、加熱部とからなる。先端部の長さと胴部の長さとの合計に対する先端部の長さの割合は５０％であり、先端部の断面積に対する前記胴部の断面積の比は３．８であった。
図５に示すような断面形状の熱圧着ツール及び幅０．６ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。実施例２で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．６ｍｍ、上端幅０．６ｍｍ、及び長さ３ｍｍの先端部と、下端幅０．６ｍｍ、上端幅４．０ｍｍ、及び長さ３ｍｍの扇形の胴部と、加熱部とからなる。先端部の長さと胴部の長さとの合計に対する先端部の長さの割合は５０％であり、先端部の断面積に対する前記胴部の断面積の比は３．８であった。
表１に示すように、実施例２で用いた熱圧着ツールによる圧着部の１７０℃到達設定温度は３６０℃であり、ＦＯＧ接続時におけるＣＯＧ部の温度は９５℃であった。また、ＣＯＧ部の初期の導通抵抗値は１．２Ωであり、信頼性試験後の導通抵抗値は７．１Ωであった。
＜比較例３＞
熱圧着ツール及び幅０．６ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。比較例３で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．６ｍｍ、上端幅０．６ｍｍ、及び長さ１ｍｍの先端部と、下端幅１．２ｍｍ、上端幅１．２ｍｍ、及び長さ５ｍｍの長方形の胴部と、加熱部とからなる。先端部の長さと胴部の長さとの合計に対する先端部の長さの割合は１６．７％であり、先端部の断面積に対する前記胴部の断面積の比は１０であった。
熱圧着ツール及び幅０．６ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。比較例３で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．６ｍｍ、上端幅０．６ｍｍ、及び長さ１ｍｍの先端部と、下端幅１．２ｍｍ、上端幅１．２ｍｍ、及び長さ５ｍｍの長方形の胴部と、加熱部とからなる。先端部の長さと胴部の長さとの合計に対する先端部の長さの割合は１６．７％であり、先端部の断面積に対する前記胴部の断面積の比は１０であった。
表１に示すように、比較例３で用いた熱圧着ツールによる圧着部の１７０℃到達設定温度は３７５℃であり、ＦＯＧ接続時におけるＣＯＧ部の温度は１２５℃であった。また、ＣＯＧ部の初期の導通抵抗値は１．８Ωであり、信頼性試験後の導通抵抗値は１１．５Ωであった。
＜実施例３＞
図４に示すような断面形状の熱圧着ツール及び幅０．５ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。実施例３で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．５ｍｍ、上端幅０．５ｍｍ、及び長さ３ｍｍの先端部と、下端幅１．２ｍｍ、上端幅１．２ｍｍ、及び長さ３ｍｍの長方形の胴部と、加熱部とからなる。先端部の長さと胴部の長さとの合計に対する先端部の長さの割合は５０％であり、先端部の断面積に対する前記胴部の断面積の比は２．４であった。
図４に示すような断面形状の熱圧着ツール及び幅０．５ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。実施例３で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．５ｍｍ、上端幅０．５ｍｍ、及び長さ３ｍｍの先端部と、下端幅１．２ｍｍ、上端幅１．２ｍｍ、及び長さ３ｍｍの長方形の胴部と、加熱部とからなる。先端部の長さと胴部の長さとの合計に対する先端部の長さの割合は５０％であり、先端部の断面積に対する前記胴部の断面積の比は２．４であった。
表２に示すように、実施例３で用いた熱圧着ツールによる圧着部の１７０℃到達設定温度は４０３℃であり、ＦＯＧ接続時におけるＣＯＧ部の温度は１０４℃であった。また、ＣＯＧ部の初期の導通抵抗値は１．４Ωであり、信頼性試験後の導通抵抗値は７．４Ωであった。
＜実施例４＞
図４に示すような断面形状の熱圧着ツール及び幅０．４ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。実施例４で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．４ｍｍ、上端幅０．４ｍｍ、及び長さ３ｍｍの先端部と、下端幅１．２ｍｍ、上端幅１．２ｍｍ、及び長さ３ｍｍの長方形の胴部と、加熱部とからなる。先端部の長さと胴部の長さとの合計に対する先端部の長さの割合は５０％であり、先端部の断面積に対する前記胴部の断面積の比は３．０であった。
図４に示すような断面形状の熱圧着ツール及び幅０．４ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。実施例４で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．４ｍｍ、上端幅０．４ｍｍ、及び長さ３ｍｍの先端部と、下端幅１．２ｍｍ、上端幅１．２ｍｍ、及び長さ３ｍｍの長方形の胴部と、加熱部とからなる。先端部の長さと胴部の長さとの合計に対する先端部の長さの割合は５０％であり、先端部の断面積に対する前記胴部の断面積の比は３．０であった。
表２に示すように、実施例４で用いた熱圧着ツールによる圧着部の１７０℃到達設定温度は４０８℃であり、ＦＯＧ接続時におけるＣＯＧ部の温度は１１０℃であった。また、ＣＯＧ部の初期の導通抵抗値は１．４Ωであり、信頼性試験後の導通抵抗値は７．７Ωであった。
＜従来例１＞
図６に示すような断面形状の熱圧着ツール及び幅１．０ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。従来例１で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅１．０ｍｍ、上端幅１．０ｍｍ、及び長さ６ｍｍの先端部と加熱部とからなる。
図６に示すような断面形状の熱圧着ツール及び幅１．０ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。従来例１で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅１．０ｍｍ、上端幅１．０ｍｍ、及び長さ６ｍｍの先端部と加熱部とからなる。
表２に示すように、従来例１で用いた熱圧着ツールによる圧着部の１７０℃到達設定温度は３２０℃であり、ＦＯＧ接続時におけるＣＯＧ部の温度は８２℃であった。また、ＣＯＧ部の初期の導通抵抗値は１．２Ωであり、信頼性試験後の導通抵抗値は６．８Ωであった。
＜従来例２＞
図６に示すような断面形状の熱圧着ツール及び幅０．８ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。従来例２で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．８ｍｍ、上端幅０．８ｍｍ、及び長さ６ｍｍの先端部と加熱部とからなる。
図６に示すような断面形状の熱圧着ツール及び幅０．８ｍｍの異方性導電フィルムを用いてＦＯＧ接続を行った。従来例２で用いた熱圧着ツールの幅方向の断面は、下端幅０．８ｍｍ、上端幅０．８ｍｍ、及び長さ６ｍｍの先端部と加熱部とからなる。
表２に示すように、従来例２で用いた熱圧着ツールによる圧着部の１７０℃到達設定温度は３４０℃であり、ＦＯＧ接続時におけるＣＯＧ部の温度は９３℃であった。また、ＣＯＧ部の初期の導通抵抗値は１．２Ωであり、信頼性試験後の導通抵抗値は７．０Ωであった。
従来例１、２のように、先端部の下端幅が１．０ｍｍ、０．８ｍｍの場合、熱圧着ツールの設定温度が低くてよいため、ＣＯＧ部への熱影響はほとんど現れなかった。比較例１のように、先端部の下端幅が０．６ｍｍであり、胴部を有しない場合、１７０℃到達設定温度が高くなってしまい、その結果、熱圧着ツールの輻射熱により、ＣＯＧ部の異方性導電膜の樹脂が緩み、接続信頼性が低下してしまった。
一方、実施例１～４のように、先端部の下端幅が０．６ｍｍ以下であり、胴部を有し、先端部の幅方向の断面積に対する胴部の幅方向の断面積の比が、１．３より大きく１０より小さいことにより、比較例１～３よりも１７０℃到達設定温度を低減させることができ、ＣＯＧ部への熱影響を抑制することができた。特に実施例１～４のように、先端部の幅方向の断面積に対する胴部の幅方向の断面積の比が、１．５より大きく４より小さいことにより、ＣＯＧ部への熱影響を十分に抑制することができた。
１０ 熱圧着ツール、１１ 先端部、１２ 胴部、１３ 加熱部、２０ ステージ、３１ ガラス基板、３２ フレキシブルプリント基板、３３ ＩＣ、３４ 第１の熱硬化性接着フィルム、３５ 第２の熱硬化性接着フィルム、４１ 先端部、４２ 胴部、４３ 加熱部、１０１ 先端部、１０３ 加熱部
Claims (10)
- 第１の電子部品と第２の電子部品とを熱硬化性接着剤を介して熱圧着ツールにて加熱押圧し、第１の電子部品と第２の電子部品とを接続させ、
前記熱圧着ツールが、下端の幅が０．６ｍｍ以下である先端部と、前記先端部の上端に連続し、前記先端部よりも幅が広い胴部とを備え、前記先端部の幅方向の断面積に対する前記胴部の幅方向の断面積の比が、１．３より大きく１０より小さい接続体の製造方法。 - 前記先端部の下端から上端までの長さが、前記先端部及び前記胴部の合計の長さの１５％より大きく６０％より小さい請求項１記載の接続体の製造方法。
- 前記先端部の下端から上端までの長さが、前記先端部及び前記胴部の合計の長さの３０％より大きく６０％より小さい請求項１記載の接続体の製造方法。
- 前記先端部の幅方向の断面積に対する前記胴部の幅方向の断面積の比が、１．５より大きく４より小さい請求項１乃至３のいずれか１項に記載の接続体の製造方法。
- 前記第１の電子部品が、前記第２の電子部品が接続される電極の近傍に、第３の電子部品が搭載された基板である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の接続体の製造方法。
- 下端の幅が０．６ｍｍ以下である先端部と、
前記先端部の上端に連続し、前記先端部よりも幅が広い胴部とを備え、
前記先端部の幅方向の断面積に対する前記胴部の幅方向の断面積の比が、１．３より大きく１０より小さい熱圧着ツール。 - 前記先端部の下端から上端までの長さが、前記先端部及び前記胴部の合計の長さの１５％より大きく６０％より小さい請求項６記載の熱圧着ツール。
- 前記先端部の下端から上端までの長さが、前記先端部及び前記胴部の合計の長さの３０％より大きく６０％より小さい請求項６記載の熱圧着ツール。
- 前記先端部の幅方向の断面積に対する前記胴部の幅方向の断面積の比が、１．５より大きく４より小さい請求項６乃至８のいずれか１項に記載の熱圧着ツール。
- 請求項６乃至８のいずれか１項に記載の熱圧着ツールを備える接続装置。
Applications Claiming Priority (2)
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21872057 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21872057 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |