(57)【要約】【課題】熱圧着ツールの熱の放熱を抑え、硬化不足による導通性悪化を解消する。【解決手段】一面に接続端子７が形成された基板２を、接続端子７と接続される電極端子６が形成された接続対象物１上に、接着剤３を介して接続端子７と電極端子６とが対向するように配置し、基板２を、接続端子７が形成された一面と反対側の他面から、熱圧着ツール２０によって接続端子７上を加熱押圧することにより、接着剤３を硬化させ、基板２が接続された接続構造体を製造する製造方法において、熱圧着ツール２０と独立して基板２を他面から加熱押圧する補助加熱ツール２１を有し、熱圧着ツール２０による熱加圧の際に、補助加熱ツール２１によって、接続端子７又は電極端子６と導電パターン１０を介して連続する、熱圧着ツール２０の熱加圧部位とは異なる部位を加熱押圧する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に接続端子が形成された基板を、上記接続端子と接続される電極端子が形成された接続対象物上に、接着剤を介して上記接続端子と上記電極端子とが対向するように配置し、
上記基板を、上記接続端子が形成された一面と反対側の他面から、熱圧着ツールによって上記接続端子上を加熱押圧することにより、上記接着剤を硬化させ、上記基板が接続された接続構造体を製造する製造方法において、
上記熱圧着ツールと独立して上記基板を上記他面から加熱押圧する補助加熱ツールを有し、上記熱圧着ツールによる熱加圧の際に、該補助加熱ツールによって、上記接続端子又は上記電極端子と導電パターンを介して連続する、上記熱圧着ツールの熱加圧部位とは異なる部位を加熱押圧する接続構造体の製造方法。
【請求項２】
上記補助加熱ツールは、上記接続端子又は上記電極端子と導電パターンを介して連続する端子上を加熱押圧する請求項１記載の接続構造体の製造方法。
【請求項３】
上記補助加熱ツールは、上記接続端子又は上記電極端子と導電パターンを介して連続する部位に搭載された電子部品上を加熱押圧する請求項１記載の接続構造体の製造方法。
【請求項４】
上記補助加熱ツールは、上記熱圧着ツールによる熱加圧前から加熱押圧を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の接続構造体の製造方法。
【請求項５】
上記補助加熱ツールは、上記熱圧着ツールによる熱加圧と同時に加熱押圧を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の接続構造体の製造方法。
【請求項６】
上記補助加熱ツールは、上記熱圧着ツールによる熱加圧後であって、上記熱圧着ツールによる総熱加圧時間の５０％未満の時から加熱押圧を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の接続構造体の製造方法。
【請求項７】
上記補助加熱ツールの加熱温度は、上記熱圧着ツールによる上記接着剤の到達温度より低く、上記接着剤のＤＳＣによる反応開始温度以上である請求項１〜６のいずれか１項に記載の接続構造体の製造方法。
【請求項８】
一面に接続端子が形成された基板を、上記接続端子と接続される電極端子が形成された接続対象物上に、接着剤を介して上記接続端子と上記電極端子とが対向するように配置し、
上記基板を、上記接続端子が形成された一面と反対側の他面から、熱圧着ツールによって上記接続端子上を加熱押圧することにより、上記接着剤を硬化させ、上記基板を上記接続対象物に接続する接続方法において、
上記熱圧着ツールと独立して上記基板を加熱押圧する補助加熱ツールを有し、上記熱圧着ツールによる熱加圧の際に、該補助加熱ツールによって、上記接続端子又は上記電極端子と導電パターンを介して連続する、上記熱圧着ツールの熱加圧部位とは異なる部位を加熱押圧する接続方法。
【請求項９】
上記請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の方法により製造された接続構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化型の接着剤を介して基板を接続対象物上に接続する方法に関し、特に、基板や接続対象物上に形成された端子と導体パターンを介して連続するスルーホールやＩＣチップ等の熱容量の大きな部位を備える接続構造体の製造方法、接続方法、接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス基板やガラスエポキシ基板等のリジッド基板とフレキシブル基板とを接続する際や、フレキシブル基板同士を接続する際に、バインダー樹脂に導電性粒子が分散されてなる異方性導電接着剤が用いられている。フレキシブル基板の接続端子とリジッド基板の接続端子とを接続する場合を例に説明すると、図７（Ａ）に示すように、フレキシブル基板５１とリジッド基板５４の両接続端子５２，５５が形成された領域の間に異方性導電接着剤５３を配置し、緩衝材５０を介して加熱押圧ヘッド５６によってフレキシブル基板５１の上から熱加圧する。すると、図７（Ｂ）に示すように、バインダー樹脂は流動性を示し、フレキシブル基板５１の接続端子５２とリジッド基板５４の接続端子５５との間から流出するとともに、異方性導電接着剤５３中の導電性粒子は、両接続端子間に挟持されて押し潰される。
【０００３】
その結果、フレキシブル基板５１の接続端子５２とリジッド基板５４の接続端子５５とは、導電性粒子を介して電気的に接続され、この状態でバインダー樹脂が硬化する。両接続端子５２，５５の間にない導電性粒子は、バインダー樹脂に分散されており、電気的に絶縁した状態を維持している。これにより、フレキシブル基板５１の接続端子５２とリジッド基板５４の接続端子５５との間のみで電気的導通が図られることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これら接続端子５２，５５は、導電パターンが延長された先の回路上に形成されたＩＣチップやスルーホール等と連続されている場合、接続端子５２，５５に熱を掛けても、掛けた熱の一部が熱伝導率の高い導電パターンを介して放熱され、また、熱容量の大きなスルーホールやＩＣチップ等に吸収されてしまう。そのため、異方性導電接着剤に十分な熱を掛けることができず、硬化不足となり、特に信頼性試験後に導通性が悪化するおそれがあった。
【０００６】
異方性導電接着剤の硬化不足を解消するために、加熱温度を上げる、あるいは熱加圧の時間を延長するといった方法が考えられるが、加熱温度を上げると、フレキシブル基板やリジッド基板等に熱衝撃のダメージが生じたり、また熱収縮による変形や導通不良が発生するおそれがある。また、熱加圧の時間を延長すると、生産性が悪化するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、熱圧着ツールの熱の放熱を抑え、硬化不足による導通性悪化を解消することができる接続構造体の製造方法、接続方法、及びこの方法を用いて製造された接続構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明に係る接続構造体の製造方法は、一面に接続端子が形成された基板を、上記接続端子と接続される電極端子が形成された接続対象物上に、接着剤を介して上記接続端子と上記電極端子とが対向するように配置し、上記基板を、上記接続端子が形成された一面と反対側の他面から、熱圧着ツールによって上記接続端子上を加熱押圧することにより、上記接着剤を硬化させ、上記基板が接続された接続構造体を製造する製造方法において、上記熱圧着ツールと独立して上記基板を上記他面から加熱押圧する補助加熱ツールを有し、上記熱圧着ツールによる熱加圧の際に、該補助加熱ツールによって、上記接続端子又は上記電極端子と導電パターンを介して連続する、上記熱圧着ツールの熱加圧部位とは異なる部位を加熱押圧するものである。
【０００９】
また、本発明に係る接続方法は、一面に接続端子が形成された基板を、上記接続端子と接続される電極端子が形成された接続対象物上に、接着剤を介して上記接続端子と上記電極端子とが対向するように配置し、上記基板を、上記接続端子が形成された一面と反対側の他面から、熱圧着ツールによって上記接続端子上を加熱押圧することにより、上記接着剤を硬化させ、上記基板を上記接続対象物に接続する接続方法において、上記熱圧着ツールと独立して上記基板を加熱押圧する補助加熱ツールを有し、上記熱圧着ツールによる熱加圧の際に、該補助加熱ツールによって、上記接続端子又は上記電極端子と導電パターンを介して連続する、上記熱圧着ツールの熱加圧部位とは異なる部位を加熱押圧するものである。
【００１０】
また、本発明に係る接続構造体は、上記方法により製造されたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、補助加熱ツールを併用することにより、熱圧着ツールは、電極端子と接続端子との間に所定の熱を掛けることができ、接着剤を確実に硬化させることができる。また、熱圧着ツールの熱が放熱されることがないため、短時間の加熱で十分に接着剤を硬化させることができ、接続構造体の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が適用されたプリント配線板とフレキシブル基板との接続構造体を示す分解斜視図である。
【図２】プリント配線板のＦＯＢ実装部における接続状態を示す分解斜視図である。
【図３】プリント配線板におけるＦＯＢ実装部及びスルーホールやＩＣチップを示す平面図である。
【図４】異方性導電フィルムを示す断面図である。
【図５】熱圧着ツール及び補助加熱ツールによる熱加圧工程を示す断面図である。
【図６】実施例及び比較例における熱圧着ツール及び補助加熱ツールによる熱加圧時間を示す図である。
【図７】異方性導電フィルムを用いた接続工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明が適用された接続構造体の製造方法、接続方法、接続構造体について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１４】
［プリント配線板］
本発明が適用された接続構造体は、フレキシブル基板とリジット基板とが異方性導電接続された接続構造体、あるいはフレキシブル基板同士が異方性導電接続された接続構造体であり、例えば、テレビやＰＣ、携帯電話、ゲーム機、オーディオ機器、タブレット端末あるいは車載用モニタ等のあらゆる電子機器に内蔵されているプリント配線板に用いることができる。このようなプリント配線板においては、ファインピッチ化、軽量薄型化等の観点から、各種回路が形成されたフレキシブル基板を直接プリント配線板上に実装するいわゆるＦＯＢ（film on board）が採用されている。
【００１５】
プリント配線板１は、図１に示すように、各種配線パターンが形成されると共に、ＩＣチップ等の各種部品が実装され、あるいはスルーホールを介して裏面に形成された配線パターンと接続されている。そして、プリント配線板１は、フレキシブル基板２が異方性導電フィルム（ＡＣＦ：anisotropic conductive film）３を介して接続されることにより接続構造体を構成する。
【００１６】
プリント配線板１は、フレキシブル基板２が接続されるＦＯＢ実装部５には、フレキシブル基板２に設けられた接続端子７と接続される複数の電極端子６が形成されている。電極端子６は、図２に示すように、例えば略矩形状に形成され、長手方向に直交する方向に亘って複数配列して形成されている。
【００１７】
電極端子６は、導電パターン１０を介して他の回路と接続されている。図３に示すように、例えば、電極端子６は、導電パターン１０を介してスルーホール１１やＩＣチップ１２と連続されている。このスルーホール１１やＩＣチップ１２が形成されている領域は、後述する熱圧着ツール２０によっては熱加圧されず、補助加熱ツール２１によって熱加圧される。
【００１８】
このＦＯＢ実装部５は、導電性の接着剤として異方性導電フィルム３を用いてフレキシブル基板２が接続される。異方性導電フィルム３は、後述するように、バインダー樹脂に導電性粒子を含有しており、フレキシブル基板２の接続端子７とプリント配線板１に形成された電極端子６とを、導電性粒子を介して電気的に接続させる。
【００１９】
［フレキシブル基板］
プリント配線板１のＦＯＢ実装部５に接続されるフレキシブル基板２は、ポリイミド等の可撓性を有する基板９の一面９ａ上に、図２に示すように、電極端子６と接続される接続端子７が複数配列して形成されている。接続端子７は、例えば銅箔等がパターニングされるとともに、適宜、表面にニッケル金メッキ等のメッキコート処理が施されることにより形成され、電極端子６と同様に、例えば略矩形状に形成され、長手方向に直交する方向に亘って複数配列して形成されている。接続端子７と電極端子６、及び接続端子７間の領域と電極端子６間の領域とは、略同じパターンで配列され、同一幅を有し、異方性導電フィルム３を介して重畳される。
【００２０】
［異方性導電フィルム］
異方性導電フィルム３は、熱硬化型の接着剤であり、後述する熱圧着ツール２０により熱加圧されることにより流動化して導電性粒子が電極端子６とフレキシブル基板２の接続端子７との間で押し潰され、加熱により、導電性粒子が押し潰された状態で硬化する。これにより、異方性導電フィルム３は、プリント配線板１とフレキシブル基板２とを電気的、機械的に接続する。
【００２１】
異方性導電フィルム３は、例えば図４に示すように、膜形成樹脂、熱硬化性樹脂、潜在性硬化剤、シランカップリング剤等を含有する通常のバインダー樹脂１５（接着剤）に導電性粒子１６が分散されてなり、この熱硬化性接着材組成物がベースフィルム１７上に塗布されることによりフィルム状に成型されたものである。
【００２２】
ベースフィルム１７は、例えば、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methlpentene-1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）等にシリコーン等の剥離剤を塗布してなる。
【００２３】
バインダー樹脂１５に含有される膜形成樹脂としては、平均分子量が１００００〜８００００程度の樹脂が好ましい。膜形成樹脂としては、エポキシ樹脂、変形エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂等の各種の樹脂が挙げられる。中でも、膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が特に好ましい。
【００２４】
熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えば、市販のエポキシ樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００２５】
エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは単独でも、２種以上の組み合わせであってもよい。
【００２６】
アクリル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じてアクリル化合物、液状アクリレート等を適宜選択することができる。例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシメトキシ）フェニル]プロパン、２，２−ビス[４−（アクリロキシエトキシ）フェニル]プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等を挙げることができる。なお、アクリレートをメタクリレートにしたものを用いることもできる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２７】
潜在性硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、加熱硬化型の各種硬化剤が挙げられる。潜在性硬化剤は、通常では反応せず、熱、加圧等のトリガにより活性化し、反応を開始する。熱活性型潜在性硬化剤の活性化方法には、加熱による解離反応などで活性種（カチオンやアニオン、ラジカル）を生成する方法、室温付近ではエポキシ樹脂中に安定に分散しており高温でエポキシ樹脂と相溶・溶解し、硬化反応を開始する方法、モレキュラーシーブ封入タイプの硬化剤を高温で溶出して硬化反応を開始する方法、マイクロカプセルによる溶出・硬化方法等が存在する。熱活性型潜在性硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミン塩、ジシアンジアミド等や、これらの変性物があり、これらは単独でも、２種以上の混合体であってもよい。中でも、マイクロカプセル型イミダゾール系潜在性硬化剤が好適である。
【００２８】
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系等を挙げることができる。シランカップリング剤を添加することにより、有機材料と無機材料との界面における接着性が向上される。
【００２９】
導電性粒子１６としては、異方性導電フィルム３において使用されている公知の何れの導電性粒子を挙げることができる。導電性粒子１６としては、例えば、ニッケル、鉄、銅、アルミニウム、錫、鉛、クロム、コバルト、銀、金等の各種金属や金属合金の粒子、金属酸化物、カーボン、グラファイト、ガラス、セラミック、プラスチック等の粒子の表面に金属をコートしたもの、或いは、これらの粒子の表面に更に絶縁薄膜をコートしたもの等が挙げられる。樹脂粒子の表面に金属をコートしたものである場合、樹脂粒子としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル・スチレン（ＡＳ）樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、スチレン系樹脂等の粒子を挙げることができる。
【００３０】
なお、異方性導電フィルム３は、取り扱いの容易さ、保存安定性等の見地から、ベースフィルム１７が積層された面とは反対の面側にカバーフィルムを設ける構成としてもよい。また、異方性導電フィルム３の形状は、特に限定されないが、例えば、図４に示すように、巻取リール１８に巻回可能な長尺テープ形状とし、所定の長さだけカットして使用することができる。
【００３１】
また、上述の実施の形態では、接着剤として、バインダー樹脂１５に適宜導電性粒子１６を含有した熱硬化性樹脂組成物をフィルム状に成形した接着フィルムを例に説明したが、本発明に係る接着剤は、これに限定されず、例えばバインダー樹脂１５のみからなる絶縁性接着剤層と導電性粒子１６を含有したバインダー樹脂１５からなる導電性粒子含有層とを積層した構成とすることができる。また、接着剤は、このようなフィルム成形されてなる導電性接着フィルムに限定されず、バインダー樹脂組成物に導電性粒子１６が分散された導電性接着ペーストとしてもよい。さらに、接着剤は、バインダー樹脂１５に導電性粒子１６が含有されていない絶縁性接着フィルム、あるいは絶縁性接着ペーストであってもよい。本発明に係る接着剤は、上述したいずれの形態をも包含するものである。
【００３２】
［熱圧着ツール／補助加熱ツール］
次いで、フレキシブル基板２を熱加圧する熱圧着ツール２０及び補助加熱ツール２１について説明する。図５に示すように、熱圧着ツール２０及び補助加熱ツール２１は、載置されたプリント配線板１及びフレキシブル基板２が載置されるステージ１９の上方に昇降自在に設けられている。
【００３３】
熱圧着ツール２０は、緩衝材２２を介して、フレキシブル基板２の接続端子７が並列する端子領域を、プリント配線板１のＦＯＢ実装部５に加熱押圧するものである。熱圧着ツール２０は、プリント配線板１を熱加圧することにより、電極端子６と接続端子７との間に熱と圧力を掛けることができ、導電性粒子１６を確実に挟持させるとともに、この状態でバインダー樹脂１５を硬化させることができる。
【００３４】
なお、熱圧着ツール２０のフレキシブル基板２と接する熱加圧面２０ａと、フレキシブル基板２との間に介在される緩衝材２２は、シート状の弾性材からなり、例えばシリコンラバーが用いられる。
【００３５】
補助加熱ツール２１は、熱圧着ツール２０による熱加圧の際に、フレキシブル基板２の上から、電極端子６と導電パターン１０を介して連続するスルーホール１１やＩＣチップ１２上を加熱押圧するものである。補助加熱ツール２１は、電極端子６と導電パターン１０を介して連続する、熱圧着ツール２０の熱加圧部位とは異なる部位を加熱押圧することにより、導電パターン１０や、導電パターン１０と連続するスルーホール１１やＩＣチップ１２を介して、熱圧着ツール２０による熱が放熱されることを防止することができる。
【００３６】
したがって、補助加熱ツール２１を併用することにより、熱圧着ツール２０は、電極端子６と接続端子７との間に所定の熱を掛けることができ、異方性導電フィルム３のバインダー樹脂１５を確実に硬化させることができる。また、熱圧着ツール２０の熱が放熱されることがないため、短時間の加熱で十分にバインダー樹脂１５を硬化させることができ、接続構造体の生産性を向上させることができる。
【００３７】
［温度／圧力／緩衝材］
補助加熱ツール２１が導電パターン１０や、導電パターン１０と連続するスルーホール１１やＩＣチップ１２に掛ける温度は、熱圧着ツール２０による熱加圧領域における到達温度以下が好ましい。熱圧着ツール２０による熱加圧領域における到達温度を超えると、スルーホール１１を構成する導電体やＩＣチップ１２に対する熱衝撃が大きくなるといった問題が生じ得る。また、導電パターン１０を介してバインダー樹脂１５に熱が伝わり、電極端子６及び接続端子７によって導電性粒子１６を挟持する前に硬化させてしまうおそれがある。
【００３８】
また、補助加熱ツール２１が導電パターン１０や、導電パターン１０と連続するスルーホール１１やＩＣチップ１２に掛ける温度は、異方性導電接着フィルム３のＤＳＣ（示差走査熱量）測定による反応開始温度以上が好ましい。該反応開始温度より低い温度でも、熱圧着ツール２０による熱の放熱を抑制する効果は期待できるが、このような低温による補助加熱による放熱抑制効果は小さい。
【００３９】
また、補助加熱ツール２１は、緩衝材２３を介して熱加圧してもよい。緩衝材２３は、補助加熱ツール２１のフレキシブル基板２と接する熱加圧面に貼付してもよく、あるいはシート状に形成し、補助加熱ツール２１とフレキシブル基板２との間に介在させて使用してもよい。緩衝材２３は、上記緩衝材２２と同様に、シリコンラバー等の弾性部材を用いて形成される。
【００４０】
また、補助加熱ツール２１が導電パターン１０や、導電パターン１０と連続するスルーホール１１やＩＣチップ１２に掛ける圧力は、熱を掛けることができれば低圧（例えば０．１ＭＰａ）でよく、緩衝材２３を用いる場合、緩衝材２３がフレキシブル基板２に密着する程度の圧力で充分である。圧力が高いと、ＩＣチップ１２に対する負荷が大きくなる。
【００４１】
［タイミング］
次いで、補助加熱ツール２１による熱加圧のタイミングについて説明する。補助加熱ツール２１は、熱圧着ツール２０による熱加圧よりも前に熱加圧を開始してもよく、熱圧着ツール２０と同時に熱加圧を開始してもよく、あるいは、熱圧着ツール２０による熱加圧開始後、熱圧着ツール２０による総熱加圧時間の５０％経過時までに加熱押圧を開始するようにしてもよい。
【００４２】
補助加熱ツール２１によって熱圧着ツール２０による熱加圧よりも前に熱加圧を開始する場合、予め導電パターン１０及びスルーホール１１やＩＣチップ１２を加熱することができるため、熱圧着ツール２０の熱逃げを防止する効果が高い。
【００４３】
補助加熱ツール２１によって熱圧着ツール２０と同時に熱加圧を開始する場合、補助加熱ツール２１と熱圧着ツール２０とを同期させて昇降させればよく制御が容易である他、補助加熱ツール２１による予備加熱に要する時間を省くことから、タクトタイムの短縮を図ることができる。
【００４４】
補助加熱ツール２１によって、熱圧着ツール２０による熱加圧開始後、熱圧着ツール２０による総熱加圧時間の５０％未満経過時から加熱押圧を行う場合、先に熱圧着ツール２０がフレキシブル基板２をプリント配線板１に対して押圧し、その後補助加熱ツール２１によってフレキシブル基板２をプリント配線板１に対して押圧することとなる。したがって、電極端子６と接続端子７とが正対するように調整されたプリント配線板１及びフレキシブル基板２のアライメントがずれることがない。
【００４５】
また、熱圧着ツール２０による総熱加圧時間の５０％未満経過時から加熱押圧を行うようにしたのは、これよりも熱加圧の開始が遅れると、補助加熱ツール２１による熱逃げ防止の効果が満足に得られないからである。
【００４６】
また、いずれの場合も、補助加熱ツール２１は、熱圧着ツール２０による熱加圧が終了する以前に熱加圧を停止するため、補助加熱ツール２１の熱加圧のために接続工程の終期が延びることはない。
【００４７】
なお、本発明では、補助加熱ツール２１による加熱に加え、ヒータが設けられたステージにプリント配線板１を載置し、いわゆるステージ加熱を併用してもよい。この場合、ステージ加熱は、プリント配線板１に仮貼りされた異方性導電フィルム３の硬化反応が進行することを防止するために、反応開始温度よりも低い温度とすることが好ましい。例えば、常温以上で、３０℃〜４０℃程度でもよい。
【実施例】
【００４８】
次いで、本発明の実施例について説明する。本実施例では、補助加熱ツール２１による熱加圧の有無や、熱加圧条件を変えて、フレキシブル基板２が異方性導電フィルム３を介してプリント配線板１に接続された接続構造体を製造し、これら接続構造体サンプルについて、反応率（％）、接続初期と信頼性試験後における導通抵抗（Ω）を測定、評価した。
【００４９】
フレキシブル基板２の接続に用いた異方性導電フィルム３は、
２官能アクリレート（ＤＣＰ、新中村化学製）          ３４部
フェノキシ樹脂（ＹＰ５０、東都化成製）              ３４部
ウレタンアクリレート（Ｕ−２ＰＰＡ、新中村化学製）  ２０部
リン酸エステル型アクリレート（ＰＭ−２、日本化薬製）  ３部
Ｎｉ粒子                                              ３部
ベンゾイルパーオキサイド（ナイパーＢＷ、日油製）      ６部
を配合した樹脂組成物をＰＥＴフィルム上に塗布することにより成型した。この異方性導電フィルム３の発熱開始温度（ＤＳＣ）は１００℃である。
【００５０】
実施例及び比較例に用いたプリント配線板１は、ＦＲ−４グレードのガラスエポキシ基材であり、電極端子として、Ｎｉ／Ａｕめっきが施された厚さ３５μｍのＣｕ配線が、２００μｍピッチ（Ｌ／Ｓ＝１００μｍ／１００μｍ）で形成されている。また、プリント配線板１は、電極端子６から導電パターン１０が導出されるとともにスルーホール１１又はＩＣチップ１２が設けられている（図３参照）。
【００５１】
実施例及び比較例に用いたフレキシブル基板は、厚さ２５μｍのポリイミド基板の一面に、接続端子として、Ｎｉ／Ａｕめっきが施された厚さ１２μｍのＣｕ配線が、２００μｍピッチ（Ｌ／Ｓ＝１００μｍ／１００μｍ）で形成されている。
【００５２】
フレキシブル基板２の接続工程としては、先ず、プリント配線板１のＦＯＢ実装部５上に、異方性導電フィルム３を、８０℃、１ＭＰａ、２秒で加熱押圧することにより仮圧着を行う。次いで、ＰＥＴフィルムを剥離し、電極端子６と接続端子７との位置を合わせてフレキシブル基板２を配置する。次いで、熱圧着ツール２０によって、到達温度１６０℃、３ＭＰａ、１０秒で加熱押圧することにより、４ｃｍに亘ってフレキシブル基板２が接続された接続構造体を得た。
【００５３】
各実施例及び比較例に係る接続構造体サンプルについて、電極端子６と接続端子７との導通抵抗を４端子法にて測定した。測定は、接続初期と信頼性試験後に行い、抵抗値が１．０Ω未満を◎、１．０Ω以上１．５Ω未満を○、１．５Ω以上を×とした。信頼性試験としては、環境試験（８５℃  ８５％ＲＨ  ５００ｈ）を行った。
【００５４】
補助加熱ツール２１は、実施例及び比較例ともに、押圧力を０．１ＭＰａとし、加熱時間を図６に示すように、熱圧着ツール２０による熱加圧の開始温度を０秒として、−１０〜+１０秒の間で変化させた。
【００５５】
また、補助加熱ツール２１は、フレキシブル基板２との間にシリコンゴム製の緩衝材を設けた。補助加熱ツール２１の熱加圧部位は、スルーホール１１又はＩＣチップ１２上である。
【００５６】
実施例１では、プリント配線板１は、電極端子６が導電パターン１０を介してＩＣチップ１２と接続されている。補助加熱ツール２１による加熱温度は１５０℃であり、補助加熱時間は、−１０〜+１０秒とした。すなわち、実施例１では、熱圧着ツール２０よりも先に補助加熱ツール２１による加熱を開始している。
【００５７】
実施例２では、プリント配線板１は、電極端子６が導電パターン１０を介してスルーホール１１と接続されている。補助加熱ツール２１による加熱条件は実施例１と同じである。
【００５８】
実施例３では、補助加熱ツール２１による加熱時間を、−５〜+１０秒とした以外は、実施例２と同じである。
【００５９】
実施例４では、補助加熱ツール２１による加熱時間を、０〜+１０秒とした以外は、実施例２と同じである。すなわち、実施例４では、熱圧着ツール２０と補助加熱ツール２１とが同期して駆動され、同時に熱加圧を開始し、同時に熱加圧を終了する。
【００６０】
実施例５では、補助加熱ツール２１による加熱時間を、−１０〜０秒とした以外は、実施例２と同じである。すなわち、実施例５では、補助加熱ツール２１による熱加圧は、熱圧着ツール２０による熱加圧が開始されると同時に終了する。
【００６１】
実施例６では、補助加熱ツール２１による加熱時間を、+３〜+１０秒とした以外は、実施例２と同じである。すなわち、実施例６では、熱圧着ツール２０による熱加圧開始後、熱圧着ツール２０による総熱加圧時間の５０％経過以前に加熱押圧を開始する。
【００６２】
実施例７では、補助加熱ツール２１による加熱温度を１２０℃とした以外は、実施例２と同じである。
【００６３】
比較例１では、補助加熱ツール２１による加熱温度を１７０℃とした以外は、実施例２と同じである。
【００６４】
比較例２では、補助加熱ツール２１による加熱時間を、+５〜+１０秒とした以外は、実施例２と同じである。すなわち、比較例２では、熱圧着ツール２０による熱加圧開始後、熱圧着ツール２０による総熱加圧時間の５０％以上経過した時から加熱押圧を行う。
【００６５】
比較例３では、補助加熱ツール２１による熱加圧を行わず、変わりにプリント配線板１をヒータ付ステージに載置し、ステージ加熱を行った。ステージ加熱の加熱温度は１５０℃であり、加熱時間は、−１０〜+１０秒である。
【００６６】
比較例４では、補助加熱ツール２１による熱加圧もステージ加熱も行わずに、熱圧着ツール２０のみでＦＯＢ実装を行った。
【００６７】
【表１】
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【００６８】
表１に示すように、補助加熱ツール２１によって熱加圧を行う実施例１〜７では、熱圧着ツール２０による熱加圧領域における到達温度（１６０℃）以下、かつ異方性導電フィルム３のＤＳＣ（示差走査熱量）測定による反応開始温度（１００℃）以上で、熱圧着ツール２０による熱加圧よりも前に（実施例１，２，３，５，７）、又は熱圧着ツール２０による熱加圧と同時に（実施例４）、あるいは熱圧着ツール２０による熱加圧開始後、熱圧着ツール２０による総熱加圧時間の５０％経過時以前に（実施例６）、それぞれ加熱押圧を行った。この結果、実施例１〜７では、いずれもバインダー樹脂１５の硬化反応率が８０％以上、端子間の接続抵抗が１．５Ω未満となり、熱圧着ツール２０による熱がスルーホール１１やＩＣチップ１２より放熱されることが防止されることで充分に硬化させることができた。
【００６９】
なかでも、実施例３は、接続抵抗の値が、接続初期、信頼性試験後のいずれも良好であった。
【００７０】
一方、比較例４では、補助加熱ツール２１による熱加圧を併用していないため、熱圧着ツール２０による熱が導電パターン１０及びスルーホール１１を介して放熱され、バインダー樹脂１５の硬化反応率は７２％、ＰＣＴ後の接続抵抗が１．５Ω以上となった。
【００７１】
また、比較例３では、ステージ加熱を併用したことから、異方性導電フィルム３が設けられ熱圧着ツール２０によって熱加圧される部位まで加熱され、熱圧着ツール２０による熱加圧の前からバインダー樹脂１５の硬化反応が進行し、熱圧着ツール２０による熱加圧によっても両端子間からバインダー樹脂１５を排除できず、導電性粒子の押し込み不足から、接続抵抗が接続初期及びＰＣＴ後のいずれも１．５Ω以上となった。
【００７２】
比較例１では、補助加熱ツール２１による加熱温度を熱圧着ツール２０による熱加圧領域における到達温度（１６０℃）以上の温度（１７０℃）としたため、熱圧着ツール２０による熱加圧の前から補助加熱ツール２１の高熱がバインダー樹脂１５に伝達して硬化反応が進行し、熱圧着ツール２０による熱加圧によっても両端子間からバインダー樹脂１５を排除できず、導電性粒子の押し込み不足から、接続抵抗が接続初期及びＰＣＴ後のいずれも１．５Ω以上となった。これより、補助加熱ツール２１による加熱温度は、熱圧着ツール２０による熱加圧領域における到達温度以下が好ましいことが分かる。
【００７３】
比較例２では、熱圧着ツール２０による熱加圧開始後、熱圧着ツール２０による総熱加圧時間の５０％以上経過時（+５秒）から補助加熱ツール２１による熱加圧を開始しているため、熱逃げ防止の効果を充分に得ることができず、反応率は７８％に留まり、接続抵抗も接続初期及びＰＣＴ後のいずれも１．５Ω以上となった。これより、補助加熱ツール２１による加熱を熱圧着ツール２０による熱加圧開始後に行う場合は、熱圧着ツール２０による熱加圧開始後、熱圧着ツール２０による総熱加圧時間の５０％未満経過時までに開始することが好ましいことが分かる。
【符号の説明】
【００７４】
１  プリント配線板、２  フレキシブル基板、３  異方性導電フィルム、５  ＦＯＢ実装部、６  電極端子、７  接続端子、９  基板、１０  導電パターン、１１  スルーホール、１２  ＩＣチップ、１５  バインダー樹脂、１６  導電性粒子、１７  ベースフィルム、１８  巻取リール、２０  熱圧着ツール、２１  補助加熱ツール、２２  緩衝材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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