(57)【要約】【課題】回路保護部材が設けられた回路部材を接合する場合でも、回路部材同士の接合強度を十分に確保でき、信頼性の向上を図ることができる回路部材の接合方法を提供する。【解決手段】回路部材の接合方法では、回路接続用異方導電フィルム４を介して回路部材２とフレキシブル配線板３とを接合しており、回路接続用異方導電フィルム４のソルダーレジスト６側端面４Ａと回路電極３ｂの露出した部分とソルダーレジスト６の回路接続用異方導電フィルム４側端部６ａとが連続層５によって被覆されている。そのため、回路電極３ｂとソルダーレジスト６の端部６ａとにより形成される隅部Ｃのように、回路接続用異方導電フィルム４では追従し難い部分には、絶縁ペースト７から成る連続層５が充填されて補強される。その結果、回路部材２とフレキシブル配線板３との接合強度を十分に確保でき、信頼性の向上を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板の主面上に第１の回路電極が形成された第１の回路部材を用意する工程と、
第２の基板の主面上に第２の回路電極が形成されると共に、前記第２の回路電極上の前記第１の回路電極と接続される部分以外に絶縁層が設けられた第２の回路部材を用意する工程と、
第１の回路電極上の前記第２の回路電極と接続される部分に、前記第１の回路電極の高さの１０〜１００００倍の厚みを有する絶縁ペーストを配置する工程と、
前記第２の回路電極上の前記第１の回路電極と接続される部分に、前記第２の回路電極の高さの０．５〜２倍の厚みを有する異方導電フィルムを、前記第２の回路電極の一部が露出するように前記絶縁層と離隔して配置する工程と、
前記異方導電フィルム及び前記絶縁ペーストを介して前記第１の回路部材と前記第２の回路部材とを押圧し、前記第１の回路電極と前記第２の回路電極とを電気的に接続すると共に、押圧に伴い前記第１の回路電極と前記第２の回路電極との間から排除される前記絶縁ペーストにより、前記異方導電フィルムの前記絶縁層側端部と前記第２の回路電極の露出した部分と前記絶縁層の前記異方導電フィルム側端部とを被覆する連続層を形成する工程と、
を有する回路部材の接合方法。
【請求項２】
前記絶縁ペーストは、ウレタンアクリレートを含有している請求項１記載の回路部材の接合方法。
【請求項３】
前記絶縁ペーストは、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレートを含有している請求項１記載の回路部材の接合方法。
【請求項４】
前記第１の回路部材及び前記第２の回路部材のうち少なくとも一方がフレキシブル配線板である請求項１〜３のいずれか一項記載の回路部材の接合方法。
【請求項５】
前記第１の基板の材質がガラスであり、
前記第２の回路部材がフレキシブル配線板である請求項１〜４のいずれか一項記載の回路部材の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路部材の接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、精密電子機器の分野では回路の高密度化が進んでおり、回路電極幅及び回路電極間隔が極めて狭くなってきているが、そのような回路においても従来と同等以上の高い信頼性を有する回路部材の接合方法が求められている。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１に記載の回路接合方法では、回路部材同士を接合する異方導電フィルムの厚みを接続される２つの回路電極の高さの合計以下としている。これにより、この回路接合方法では、異方導電フィルムのうち回路電極同士の間の部分には回路電極同士を電気的に接続すると共に接合するのに必要な量だけを残し、それ以外は回路電極のうち隣り合う回路電極間に排除することで、異方導電フィルムの一部が回路を保護する絶縁層の一部と重なるように異方導電フィルムを介して回路部材同士を接合する場合であっても、異方導電フィルムを介して電気的に接続された回路電極同士との間の接続抵抗の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３５３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、回路部材上の回路電極のうち異方導電フィルムを用いた回路接合部以外の部分に絶縁層が設けられた回路部材においては、回路電極と絶縁層の端部との境界部分に隅部が形成されており、この隅部は、非常に狭い空間となっている。そのため、隅部を覆うように異方導電フィルムを配置して回路部材同士を押圧したときに、異方導電フィルムが隅部に沿って追従しないことがある。この場合、異方導電フィルムと隅部との間に空隙ができ、回路部材同士の接合強度を十分に確保できないおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、絶縁層が設けられた回路部材を接合する場合でも、回路部材同士の接合強度を十分に確保でき、信頼性の向上を図ることができる回路部材の接合方法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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る回路部材の接合方法は、第１の基板の主面上に第１の回路電極が形成された第１の回路部材を用意する工程と、第２の基板の主面上に第２の回路電極が形成されると共に、第２の回路電極上の第１の回路電極と接続される部分以外に絶縁層が設けられた第２の回路部材を用意する工程と、第１の回路電極上の第２の回路電極と接続される部分に、第１の回路電極の高さの１０〜１００００倍の厚みを有する絶縁ペーストを配置する工程と、第２の回路電極上の第１の回路電極と接続される部分に、第２の回路電極の高さの０．５〜２倍の厚みを有する異方導電フィルムを、第２の回路電極の一部が露出するように絶縁層と離隔して配置する工程と、異方導電フィルム及び絶縁ペーストを介して第１の回路部材と第２の回路部材とを押圧し、第１の回路電極と第２の回路電極とを電気的に接続すると共に、押圧に伴い第１の回路電極と第２の回路電極との間から排除される絶縁ペーストにより、異方導電フィルムの絶縁層側端部と第２の回路電極の露出した部分と絶縁層の異方導電フィルム側端部とを被覆する連続層を形成する工程と、を有する。
【０００８】
この回路部材の接合方法では、異方導電フィルムを介して第１の回路部材と第２の回路部材とを接合しており、異方導電フィルムの絶縁層側端部と第２の回路電極の露出した部分と絶縁層の異方導電フィルム側端部とが、絶縁ペーストにて形成された連続層によって被覆されている。ここで、異方導電フィルムは、接着性を有しており、絶縁ペーストは、流動性を有している。そのため、第１の回路電極と第２の回路電極との間は、接着性が良好な異方導電フィルムにより接続され、第２の回路電極と絶縁層の端部とにより形成される隅部には、絶縁ペーストから成る連続層が充填される。したがって、異方導電フィルムでは追従し難い部分を絶縁ペーストから成る連続層により補強することができ、高い接合強度を得ることができる。その結果、絶縁層が設けられた第２の回路部材を接合する場合でも、第１及び第２の回路部材同士の接合強度を十分に確保でき、信頼性の向上を図ることができる。なお、異方導電フィルムの厚さを第２の回路電極の高さの０．５〜２倍とすることにより、異方導電フィルムのうち第１の回路電極と第２の回路電極との間の部分の、第１の回路電極のうち隣り合う電極間及び第２の回路電極のうち隣り合う電極間への排除を促進することができる。また、絶縁ペーストの厚みを第１の回路電極の高さの１０〜１００００倍とすることにより、第１の回路部材と第２の回路部材とを押圧した際に、異方導電フィルムの絶縁層側端部と第２の回路電極の露出した部分と絶縁層の異方導電フィルム側端部への絶縁ペーストの排除を促進することができる。
【０００９】
なお、第２の回路電極と絶縁層の端部との境界部分に形成された隅部における接合を補強するために、導電性粒子を含有するペーストのみを用いて第１の回路部材及び第２の回路部材を接合することも考えられる。しかし、ペーストは十分な接着性を有しておらず、また、ペーストは流動性を有しているため、第１の回路電極及び第２の回路電極の接続部分において導電性粒子がペーストの流動に伴って移動し易く、硬化時において第１の回路電極及び第２の回路電極の間に導電性粒子が減少し安定的に存在しないといった問題が生じるおそれがある。そのため、第１の回路電極と第２の回路電極との接続において、電気的に安定した接続が得られないといった問題が生じ得る。これに対して、異方導電シートと絶縁ペーストとを用いた本発明の回路部材の接合方法では、第１の回路電極及び第２の回路電極が異方導電シートにて接続されるため、接着性を確保でき且つ電気的に安定した接続を得ることができる。また、絶縁ペーストにて隅部の接合が補強されるため、高い接合強度で第１の回路部材及び第２の回路部材を接合することができる。
【００１０】
好ましくは、絶縁ペーストは、ウレタンアクリレートを含有している。また、好ましくは、絶縁ペーストは、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレートを含有している。このように、絶縁ペーストとしてウレタンアクリレートやビスフェノールＡ型エポキシアクリレートを用いることで、流動性を確保することができる。そのため、異方導電フィルムの絶縁層側端部と第２の回路電極の露出した部分と絶縁層の異方導電フィルム側端部とを被覆する連続層を良好に形成できる。
【００１１】
好ましくは、第１の回路部材及び第２の回路部材のうち少なくとも一方がフレキシブル配線板である。
【００１２】
好ましくは、第１の基板の材質がガラスであり、第２の回路部材がフレキシブル配線板である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、絶縁層が設けられた回路部材を接合する場合でも、回路部材同士の接合強度を十分に確保でき、信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。
【図４】液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１６】
（液晶表示装置の構造）
まず、図１及び図２を参照しながら、本発明に係る回路部材の接合方法が適用された液晶表示装置の構造について説明する。各図に示されるように、液晶表示装置１は、回路部材（第１の回路部材）２と、フレキシブル配線板（第２の回路部材）３と、回路接続用異方導電フィルム（異方導電フィルム、ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）４と、連続層５とを備えている。
【００１７】
回路部材２は、ガラス基板（第１の基板）２ａと、回路電極（第１の回路電極）２ｂとを有する。ガラス基板２ａは、図示しない他のガラス基板と共に液晶層を挟持しており、液晶パネルを構成している。回路部材２の高さは、０．７ｍｍ程度とすることができる。
【００１８】
回路電極２ｂは、例えばＩＺＯ（酸化インジウム・酸化亜鉛：０．０５μｍ）上にＭｏ（モリブデン：５０ｎｍ）及びＣｒ（クロム：０．１５μｍ）を積層して構成された薄膜電極であり、ガラス基板２ａの主面上に形成されている。回路電極２ｂは、液晶層に含まれる液晶を駆動するための電圧を液晶に印加する機能を有している。回路電極２ｂの高さｈ１は、例えば、０．１μｍ〜０．７μｍ程度とすることができる。また、図２に示されるように、回路電極２ｂの幅ｗ１は、例えば１３〜１４μｍ程度とすることができ、回路電極２ｂ同士の間隔ｗ２は、例えば１１〜１２μｍ程度とすることができる。
【００１９】
フレキシブル配線板３は、基材（第２の基板）３ａと、回路電極（第２の回路電極）３ｂとを有する。基材３ａは、例えばポリイミドフィルムを用いることができ、基材３ａの高さｈ２は、例えば３８μｍ程度とすることができる。回路電極３ｂは、例えばＣｕにＳｎメッキが施されて構成されており、基材３ａの主面上に形成されている。
【００２０】
フレキシブル配線板３には、回路電極３ｂを保護するための保護部材としてのソルダーレジスト（絶縁層）６が設けられている。回路電極３ｂの高さｈ３は、例えば５μｍ〜１００μｍ程度とすることができ、好ましくは８μｍ程度である。
【００２１】
回路接続用異方導電フィルム４は、熱硬化性接着剤４ａに導電性粒子４ｂを均一に分散したものである。回路接続用異方導電フィルム４は、力が加えられる厚み方向に導電性を発現するが面方向には導電性を発現しない異方導電性を有している。回路接続用異方導電フィルム４としては、導電性粒子４ｂを含有する接着フィルムであれれば特に限定なく使用することができる。なお、熱硬化性接着剤４ａに含まれる熱硬化樹脂としては、例えばアクリル樹脂、メタクリル樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェルール樹脂等を例示できる。また、熱硬化性接着剤４ａは、熱硬化性樹脂以外の成分を含んでもよく、かかる成分としては、フィルム形成ポリマー、ラジカル重合開始剤、エポキシ硬化剤、シランカップリング剤、触媒、充填剤等を例示できる。
【００２２】
回路接続用異方導電フィルム４は、回路部材２とフレキシブル配線板３とを接合している。具体的には、回路接続用異方導電フィルム４は、回路部材２と、フレキシブル配線板３のうち回路部材２と接続される部分との間に配置されており、ソルダーレジスト６とは圧着時の平行性の確保等の観点から１００μｍ〜５００μｍの間隔Ｄ（図３参照）を有して離間している。
【００２３】
連続層５は、例えばウレタンアクリレートやビスフェノールＡ型エポキシアクリレート等が含有された導電性粒子を有さない絶縁ペースト（ＮＣＰ：Non Conductive resin Paste）７により形成された層である。連続層５は、回路電極２ｂ（３ｂ）の延在方向において回路接続用異方導電フィルム４を挟むように両端側に形成されている。具体的には、連続層５は、回路接続用異方導電フィルム４のソルダーレジスト６側の端面４Ａ、回路電極３ｂの露出した部分及びソルダーレジスト６の回路接続用異方導電フィルム４側の端部６ａを被覆している。
【００２４】
また、図２に示されるように、回路接続用異方導電フィルム４のうち回路電極２ｂと回路電極３ｂとの間以外の部分は、回路電極２ｂのうち隣り合う電極間及び回路電極３ｂのうち隣り合う電極間において基材３ａ側に充填されており、導電性粒子４ｂによって回路電極２ｂと回路電極３ｂとが電気的に接続されている。また、連続層５は、回路電極２ｂのうち隣り合う電極間及び回路電極３ｂのうち隣り合う電極間においてガラス基板２ａ側に充填されており、隣り合う回路電極２ｂ及び隣り合う回路電極３ｂを絶縁している。
【００２５】
（液晶表示装置の製造方法）
続いて、図３及び図４を参照しながら、液晶表示装置１の製造方法について説明する。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、基材３ａの主面上に回路電極３ｂが形成されると共に、回路電極３ｂのうち回路電極２ｂと接続される部分以外の部分にソルダーレジスト６が設けられたフレキシブル配線板３を用意する。また、図３（ｂ）に示すように、ガラス基板２ａの主面上に回路電極２ｂが形成された回路部材（液晶パネル）２を用意する。
【００２７】
次に、図３（ａ）に示すように、回路接続用異方導電フィルム４を用意する。ここで、回路接続用異方導電フィルム４は、回路部材２とフレキシブル配線板３とを接続する前の厚みｈ４が回路電極３ｂの高さｈ３の０．５〜２倍の厚みを有しており、例えば４μｍ程度のものを用いることができる。これにより、回路接続用異方導電フィルム４のうち回路電極２ｂと回路電極３ｂとの間の部分の、回路電極２ｂのうち隣り合う電極間及び回路電極３ｂのうち隣り合う電極間への排除がより促進される。そして、回路接続用異方導電フィルム４を、回路電極３ｂの一部が露出するように、回路接続用異方導電フィルム４の端面４Ａとソルダーレジスト６の端部６ａの間に所定の間隔Ｄを設け、ソルダーレジスト６と離間して回路電極３ｂ上に配置する。
【００２８】
また、図３（ｂ）に示すように、回路電極２ｂ上に絶縁ペースト７を配置する。ここで、絶縁ペースト７は、回路部材２とフレキシブル配線板３とを接続する前の厚みｈ５が回路電極２ｂの高さｈ１の１０〜１００００倍の厚みを有しており、例えば１０μｍ〜５００μｍ程度である。このように、絶縁ペースト７の厚みｈ５を回路電極２ｂの厚みｈ１の１０〜１００００倍とすると、回路部材２とフレキシブル配線板３とが接合された際に形成される空隙（後述）に絶縁ペースト７を充填させることができる。
【００２９】
そして、図４に示すように、回路接続用異方導電フィルム４及び絶縁ペースト７を介して回路部材２とフレキシブル配線板３とを押圧する。これにより、回路部材２とフレキシブル配線板３とによって回路接続用異方導電フィルム４が挟圧され、回路接続用異方導電フィルム４を介して回路部材２とフレキシブル配線板３とが接合されると共に、回路電極２ｂと回路電極３ｂとが電気的に接続される。
【００３０】
また、絶縁ペースト７は、回路部材２とフレキシブル配線板３との押圧に伴い回路電極２ｂと回路電極３ｂとの間から排除され、回路接続用異方導電フィルム４のソルダーレジスト６側の端面４Ａ、回路電極３ｂの露出した部分、ソルダーレジスト６の回路接続用異方導電フィルム４側の端部６ａ及び回路電極２ｂによって形成される空隙に流動して充填される。つまり、絶縁ペースト７は、回路接続用異方導電フィルム４のソルダーレジスト６側の端面４Ａ、回路電極３ｂの露出した部分及びソルダーレジスト６の回路接続用異方導電フィルム４側の端部６ａの表面を被覆する。また、絶縁ペースト７は、回路接続用異方導電フィルム４の端面４Ａの反対の面側にも排除される。これにより、連続層５が形成される。以上のようにして、液晶表示装置が完成することになる。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態の回路部材の接合方法では、回路接続用異方導電フィルム４を介して回路部材２とフレキシブル配線板３とを接合しており、回路接続用異方導電フィルム４のソルダーレジスト６側の端面４Ａと回路電極３ｂの露出した部分とソルダーレジスト６の回路接続用異方導電フィルム４側の端部６ａとが、絶縁ペースト７にて形成された連続層５によって被覆されている。
【００３２】
ここで、回路接続用異方導電フィルム４は、上述のように高分子量の固形ポリマー材料を使用することができるため、良好な接着力を有し、信頼性を確保することができるといった特性を有する。一方、絶縁ペースト７は、溶融粘度が低く、低温硬化であっても流動性を得ることができるといった特性を有する。このような特性をそれぞれ有する回路接続用異方導電フィルム４及び絶縁ペースト７を用いたハイブリッドな接合方法により、回路電極２ｂと回路電極３ｂとの間は、接着性が良好な回路接続用異方導電フィルム４により接続されるため、回路部材２とフレキシブル配線板３とが、高い接合強度で接合される。また、回路電極３ｂとソルダーレジスト６の端部６ａとの境界部分に形成される隅部Ｃのように、回路接続用異方導電フィルム４では追従し難い部分は、絶縁ペースト７から成る連続層５が充填されて補強される。したがって、回路接続用異方導電フィルム４だけでは不十分となる接合を補強でき、回路部材２とフレキシブル配線板３との接合強度を確保できる。その結果、信頼性の向上を図ることができる。以上のように、回路部材の接合方法では、ソルダーレジスト６が設けられたフレキシブル配線板３と回路部材２とを接続する場合でも、回路部材２とフレキシブル配線板３との接合強度を十分に確保でき、信頼性の向上を図ることができる。
【００３３】
なお、フレキシブル配線板３とソルダーレジスト６の端部６ａとの境界部分に形成された隅部Ｃにおける接合の補強のために、導電性粒子を含有するペーストのみを用いて回路部材２及びフレキシブル配線板３を接合することも考えられる。しかし、ペーストは十分な接着性を有しておらず、また、ペーストは流動性を有しているため、回路電極２ｂ及び回路電極３ｂの接続部分において導電性粒子がペーストの流動に伴って移動し易く、ペーストの硬化時において回路電極２ｂ及び回路電極３ｂの間の導電性粒子が減少し安定的に存在しないといった問題が生じるおそれがある。そのため、回路電極２ｂと回路電極３ｂとの接続において、電気的に安定した接続が得られず接続信頼性が低下するといった問題が生じる。これに対して、回路接続用異方導電フィルム４と絶縁ペースト７とを用いた本発明の回路部材の接合方法では、回路電極２ｂ及び回路電極３ｂが回路接続用異方導電フィルム４にて接続されるため、接着性を確保でき且つ電気的に安定した接続を得ることができる。また、絶縁ペースト７にて隅部Ｃの接合が補強されるため、高い接合強度で回路部材２及びフレキシブル配線板３を接合することができる。
【００３４】
さらに、回路接続用異方導電フィルム４の厚さを回路電極３ｂの高さの０．５〜２倍とすることにより、回路接続用異方導電フィルム４のうち回路電極２ｂと回路電極３ｂとの間の部分の、回路電極２ｂのうち隣り合う電極間及び回路電極３ｂのうち隣り合う電極間への排除を促進することができる。また、絶縁ペースト７の厚みを回路電極２ｂの高さの１０〜１００００倍とすることにより、回路部材２とフレキシブル配線板３とを押圧した際に、回路接続用異方導電フィルム４のソルダーレジスト６側の端面４Ａと回路電極３ｂの露出した部分とソルダーレジスト６の回路接続用異方導電フィルム４側の端部６ａへの絶縁ペースト７の排除を促進することができる。
【００３５】
また、絶縁ペースト７として、ウレタンアクリレートやビスフェノールＡ型エポキシアクリレートが含有されたものを用いることで、良好な流動性を得ることができる。そのため、回路接続用異方導電フィルム４のソルダーレジスト６側の端面４Ａと回路電極３ｂの露出した部分とソルダーレジスト６の回路接続用異方導電フィルム４側の端部６ａとを被覆する連続層５を良好に形成できる。
【００３６】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、回路部材の接合方法を液晶表示装置１に適用したが、本発明の回路部材の接合方法は、液晶表示装置１以外の表示装置（プラズマや有機ＥＬディスプレイ等）にも適用可能である。
【００３７】
また、本実施形態では、回路接続用異方導電フィルム４によって回路部材２（ガラス基板２ａ）とフレキシブル配線板３とを接合していたが、ガラス基板同士を接合してもよくフレキシブル配線板同士を接合してもよい。また、これら以外の各種の回路部材同士を接合してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
２…回路部材（第１の回路部材）、２ａ…ガラス基板（第１の基板）、２ｂ…回路電極（第１の回路電極）、３…フレキシブル配線板（第２の回路部材）、３ａ…基材（第２の基板）、３ｂ…回路電極（第２の回路電極）、４…回路接続用異方導電フィルム（異方導電フィルム）、４Ａ…端面（端部）、５…連続層、６…ソルダーレジスト（絶縁層）、６ａ…端部、７…絶縁ペースト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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