(57)【要約】【課題】電子部品の反りを防止し、電極端子の接続不良を解消する。【解決手段】対向する一対の側縁の一方側及び他方側に離間してバンプが設けられた電子部品を、接着フィルムを介して回路基板に配置し、圧着ツールによって上記電子部品を上記回路基板に圧着する接続体の製造方法において、上記接着フィルムは、上記電子部品が上記圧着ツールによって圧着される前に、予め上記電子部品の上記バンプ間が配置される領域に硬化反応を生じさせる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の側縁の一方側及び他方側に離間してバンプが設けられた電子部品を、接着フィルムを介して回路基板に配置し、
圧着ツールによって上記電子部品を上記回路基板に圧着する接続体の製造方法において、
上記接着フィルムは、上記電子部品が上記圧着ツールによって圧着される前に、予め上記電子部品の上記バンプ間が配置される領域に硬化反応を生じさせる接続体の製造方法。
【請求項２】
上記接着フィルムは、幅方向の中心部に硬化反応を生じさせる請求項１記載の接続体の製造方法。
【請求項３】
上記接着フィルムの硬化反応は、硬化反応率が１０〜３０％である請求項１又は２に記載の接続体の製造方法。
【請求項４】
上記接着フィルムを加熱することにより、上記硬化反応を生じさせる請求項１〜３のいずれか１項に記載の接続体の製造方法。
【請求項５】
上記接着フィルムに光を照射することにより、上記硬化反応を生じさせる請求項１〜３のいずれか１項に記載の接続体の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法により製造された接続体。
【請求項７】
対向する一対の側縁の一方側及び他方側に離間してバンプが設けられた電子部品を、接着フィルムを介して回路基板に配置し、
圧着ツールによって上記電子部品を上記回路基板に圧着する電子部品の接続方法において、
上記接着フィルムは、上記電子部品が上記圧着ツールによって圧着される前に、予め上記電子部品の上記バンプ間が配置される領域に硬化反応を生じさせる電子部品の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品と回路基板とが接続された接続体の製造方法に関し、特に接着フィルムを介して電子部品を加圧することにより当該電子部品が回路基板に接続された接続体の製造方法、電子部品の接続方法及びこれにより製造された接続体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種電子機器の回路基板にＩＣチップやＬＳＩチップ等の電子部品が接続された接続体が提供されている。近年、各種電子機器においては、ファインピッチ化、軽量薄型化等の観点から、電子部品として、実装面に突起状の電極であるバンプが配列されたＩＣチップやＬＳＩチップを用いて、これらＩＣチップ等の電子部品を直接回路基板上に実装するいわゆるＣＯＢ（chip  on  board）や、ＣＯＧ（chip  on  glass）が採用されている。
【０００３】
ＣＯＢ接続やＣＯＧ接続においては、回路基板の端子部上に、異方性導電フィルムを介してＩＣチップが熱圧着されている。異方性導電フィルムは、熱硬化型のバインダー樹脂に導電性粒子を混ぜ込んでフィルム状としたもので、２つの導体間で加熱圧着されることにより導電粒子で導体間の電気的導通がとられ、バインダー樹脂にて導体間の機械的接続が保持される。異方性導電フィルムを構成する接着剤としては、通常、信頼性の高い熱硬化性の接着剤を用いるようになっている。また、光硬化性樹脂による接続や、熱硬化と光硬化を併用した接続方法も用いられている。
【０００４】
バンプ付きＩＣチップ５０は、例えば図８（Ａ）に示すように、回路基板の実装面に、一方の側縁５０ａに沿って入力バンプ５１が一列で配列された入力バンプ領域５２が形成され、一方の側縁５０ａと対向する他方の側縁５０ｂに沿って出力バンプ５３が二列の千鳥状に配列された出力バンプ領域５４が設けられている。バンプ配列はＩＣチップの種類によって様々であるが、一般に、従来のバンプ付きＩＣチップは、入力バンプ５１の数よりも出力バンプ５３の数が多く、入力バンプ領域５２の面積よりも出力バンプ領域５４の面積が広くなり、また入力バンプ５１の形状が出力バンプ５３の形状よりも大きく形成されている。
【０００５】
そして、ＣＯＧ実装では、図８（Ｂ）に示すように、異方性導電フィルム５５を介して回路基板５６の電極端子５７上にＩＣチップ５０が搭載された後、熱圧着ヘッド５８によりＩＣチップ５０の上から加熱押圧する。この熱圧着ヘッド５８による熱加圧によって、異方性導電フィルム５５のバインダー樹脂が溶融して各入出力バンプ５１，５３と回路基板５６の電極端子５７との間から流動するとともに、各入出力バンプ５１，５３と回路基板５６の電極端子５７との間に導電性粒子が挟持され、この状態でバインダー樹脂が熱硬化する。これにより、ＩＣチップ５０は、回路基板５６上に電気的、機械的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１５５２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、バンプ付きＩＣチップ５０等の電子部品は、対向する一対の側縁の一方側に入力バンプ５１が形成され、他方側に出力バンプ５３が形成されることにより離間し、中央部にバンプが形成されていない領域がある。
【０００８】
また、ＩＣチップ５０は、入力バンプ５１と出力バンプ５３との各バンプ配列及び大きさが異なり、実装面において非対称に配置されている。そして、例えばスマートフォン等の各種液晶表示パネルに用いられる駆動用ＩＣ等のＩＣチップにおいては、高画素化が進むにつれて各画素に対応した出力信号も増え、出力バンプも増加する傾向にあり、一方の側縁に形成されている入力バンプ５１が一列で配列されているのに対し、他方の側縁に形成される出力バンプ５３は２列又は３列以上に配列される設計も提案されている。
【０００９】
さらに、近年のスマートフォンやタブレット端末、ウェアラブル端末等のモバイル機器の小型化、薄型化の進展に伴い、ＩＣチップ５０も幅広かつ薄型に設計され、入出力バンプ間の領域が広がり、面方向の押圧に対してバンプ間領域が変形しやすい。
【００１０】
このため、ＩＣチップ５０は、回路基板５６に接続する際に熱圧着ヘッド５８によって加熱押圧されると、入力バンプ５１や出力バンプ５３が形成されていない中央のバンプ間領域においてバインダー樹脂の排除が進み、撓みが生じる。その結果、ＩＣチップ５０は、基板の側縁に形成されている入力バンプ５１や出力バンプ５３の外側が浮いた状態となり、押圧力が弱まり、接続不良となる恐れが生じる。
【００１１】
また、図９に示すように、ＩＣチップ５０は、入力バンプ５１や出力バンプ５３が形成されていない中央部が撓むと、出力バンプ５３において、内側に形成されたバンプ５３ａに圧力が集中する結果、相対的に、外側に形成されたバンプ５３ｂによる導電性粒子６０への押圧力が弱まり、接続不良となる。また、圧着ヘッド５８による加熱押圧が終了し、プレスアウトした際に、回路基板５６とＩＣチップ５０の線膨張係数の差に起因する収縮率の差によって回路基板５６やＩＣチップ５０に反りが生じ、相対的に、外側に形成されたバンプ５３ｂによる導電性粒子６０への押圧力が弱まり、接続不良となる。
【００１２】
そこで、本発明は、電子部品の反りを防止し、電極端子の接続不良を解消することができる接続体の製造方法、電子部品の接続方法及び接続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】
【００１３】
上述した課題を解決するために、本発明に係る接続体の製造方法は、対向する一対の側縁の一方側及び他方側に離間してバンプが設けられた電子部品を、接着フィルムを介して回路基板に配置し、圧着ツールによって上記電子部品を上記回路基板に圧着する接続体の製造方法において、上記接着フィルムは、上記電子部品が上記圧着ツールによって圧着される前に、予め上記電子部品の上記バンプ間が配置される領域に硬化反応を生じさせるものである。
【００１４】
また、本発明に係る電子部品の接続方法は、対向する一対の側縁の一方側及び他方側に離間してバンプが設けられた電子部品を、接着フィルムを介して回路基板に配置し、圧着ツールによって上記電子部品を上記回路基板に圧着する電子部品の接続方法において、上記接着フィルムは、上記電子部品が上記圧着ツールによって圧着される前に、予め上記電子部品の上記バンプ間が配置される領域に硬化反応を生じさせるものである。
【００１５】
また、本発明に係る接続体は、上述した方法により製造されたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、接着フィルムが予め電子部品のバンプ間が配置される領域に硬化反応を生じさせているため、加熱押圧されている電子部品の撓みを防止し、両側縁に沿って配列されているバンプの浮きを防止し、接続抵抗の上昇を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明が適用された接続体の製造工程を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明が適用された接続体の製造工程を示す断面図である。
【図３】図３は、液晶駆動用ＩＣの実装面を示す平面図である。
【図４】図４は、異方性導電フィルムの断面図である。
【図５】図５は、異方性導電フィルムの平面図である。
【図６】図６は、本発明が適用された接続体の製造工程を示す断面図である。
【図７】図７は、異方性導電フィルムを予め硬化反応を進行させる工程を示す断面図である。
【図８】（Ａ）は液晶駆動用ＩＣの平面図であり、（Ｂ）は接続工程を示す断面図である。
【図９】図９は、液晶駆動用ＩＣに反りが生じた状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明が適用された接続体の製造方法、電子部品の接続方法及び接続体について、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。
【００１９】
［液晶表示パネル］
以下では、本発明が適用された接続体として、ガラス基板に、電子部品として液晶駆動用のＩＣチップが実装された液晶表示パネルを例に説明する。この液晶表示パネル１０は、図１に示すように、ガラス基板等からなる二枚の透明基板１１，１２が対向配置され、これら透明基板１１，１２が枠状のシール１３によって互いに貼り合わされている。そして、液晶表示パネル１０は、透明基板１１，１２によって囲繞された空間内に液晶１４が封入されることによりパネル表示部１５が形成されている。
【００２０】
透明基板１１，１２は、互いに対向する両内側表面に、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等からなる縞状の一対の透明電極１６，１７が、互いに交差するように形成されている。そして、両透明電極１６，１７は、これら両透明電極１６，１７の当該交差部位によって液晶表示の最小単位としての画素が構成されるようになっている。
【００２１】
両透明基板１１，１２のうち、一方の透明基板１２は、他方の透明基板１１よりも平面寸法が大きく形成されており、この大きく形成された透明基板１２の縁部１２ａには、電子部品として液晶駆動用ＩＣ１８が実装されるＣＯＧ実装部２０が設けられている。なお、ＣＯＧ実装部２０には、透明電極１７の端子部１７ａ、及び液晶駆動用ＩＣ１８に設けられたＩＣ側アライメントマーク２２と重畳させる基板側アライメントマーク２１が形成されている。
【００２２】
液晶駆動用ＩＣ１８は、画素に対して液晶駆動電圧を選択的に印加することにより、液晶の配向を部分的に変化させて所定の液晶表示を行うことができるようになっている。また、図２に示すように、液晶駆動用ＩＣ１８は、透明基板１２への実装面１８ａに、透明電極１７の端子部１７ａと導通接続される複数の電極端子１９（バンプ）が形成されている。電極端子１９は、例えば銅バンプや金バンプ、あるいは銅バンプに金メッキを施したもの等が好適に用いられる。
【００２３】
［電極端子］
液晶駆動用ＩＣ１８は、例えば、図３に示すように、実装面１８ａの一方の側縁に沿って電極端子１９ａ（入力バンプ）が一列で配列され、一方の側縁と対向する他方の側縁に沿って電極端子１９ｂ（出力バンプ）が複数列で千鳥状に配列され、電極端子１９ａと電極端子１９ｂとの間には電極端子が設けられていない端子間領域Ａを有する。各電極端子１９ａ，１９ｂと、透明基板１２のＣＯＧ実装部２０に設けられている端子部１７ａとは、それぞれ同数かつ同ピッチで形成され、透明基板１２と液晶駆動用ＩＣ１８とが位置合わせされて接続されることにより、接続される。
【００２４】
なお、電極端子１９ａ，１９ｂの配列は、図３に示す以外にも、一方の側縁に一又は複数列で配列され、他方の側縁に一又は複数列で配列されるいずれの構成であってもよい。また、電極端子１９ａ，１９ｂは、一列配列の一部が複数列となってもよく、複数列の一部が一列となってもよい。また、電極端子１９ａ，１９ｂは、複数列の各列が平行且つ隣接する電極端子同士が並列するストレート配列で形成されてもよく、あるいは複数列の各列が平行且つ隣接する電極端子同士が均等にズレる千鳥配列で形成されてもよい。なお、本明細書では、入力バンプを構成する電極端子１９ａと出力バンプを構成する電極端子１９ｂとを区別する必要のない場合は、たんに電極端子１９という。
【００２５】
また、液晶駆動用ＩＣ１８は、実装面１８ａに、基板側アライメントマーク２１と重畳させることにより、透明基板１２に対するアライメントを行うＩＣ側アライメントマーク２２が形成されている（図２参照）。なお、透明基板１２の透明電極１７の配線ピッチや液晶駆動用ＩＣ１８の電極端子１９のファインピッチ化が進んでいることから、液晶駆動用ＩＣ１８と透明基板１２とは、高精度のアライメント調整が求められている。
【００２６】
基板側アライメントマーク２１及びＩＣ側アライメントマーク２２は、組み合わされることにより透明基板１２と液晶駆動用ＩＣ１８とのアライメントが取れる種々のマークを用いることができる。
【００２７】
ＣＯＧ実装部２０に形成されている透明電極１７の端子部１７ａ上には、回路接続用接着フィルムとして異方性導電フィルム１を用いて液晶駆動用ＩＣ１８が接続される。異方性導電フィルム１は、導電性粒子４を含有しており、液晶駆動用ＩＣ１８の電極端子１９と透明基板１２の縁部１２ａに形成された透明電極１７の端子部１７ａとを、導電性粒子４を介して電気的に接続させるものである。この異方性導電フィルム１は、熱圧着ヘッド３３により熱圧着されることによりバインダー樹脂が流動化して導電性粒子４が端子部１７ａと液晶駆動用ＩＣ１８の電極端子１９との間で押し潰され、この状態でバインダー樹脂が硬化する。これにより、異方性導電フィルム１は、透明基板１２と液晶駆動用ＩＣ１８とを電気的、機械的に接続する。
【００２８】
また、両透明電極１６，１７上には、所定のラビング処理が施された配向膜２４が形成されており、この配向膜２４によって液晶分子の初期配向が規制されるようになっている。さらに、両透明基板１１，１２の外側には、一対の偏光板２５，２６が配設されており、これら両偏光板２５，２６によってバックライト等の光源（図示せず）からの透過光の振動方向が規制されるようになっている。
【００２９】
［異方性導電フィルム］
次いで、異方性導電フィルム１について説明する。異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）１は、図４に示すように、通常、基材となる剥離フィルム２上に導電性粒子４を含有するバインダー樹脂層（接着剤層）３が形成されたものである。異方性導電フィルム１は、熱硬化型あるいは紫外線等の光硬化型の接着剤であり、液晶表示パネル１０の透明基板１２に形成された透明電極１７上に貼着されるとともに液晶駆動用ＩＣ１８が搭載され、熱圧着ヘッド３３により熱加圧されることにより流動化して導電性粒子４が相対向する透明電極１７の端子部１７ａと液晶駆動用ＩＣ１８の電極端子１９との間で押し潰され、加熱あるいは紫外線照射により、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１は、透明基板１２と液晶駆動用ＩＣ１８とを接続し、導通させることができる。
【００３０】
また、異方性導電フィルム１は、膜形成樹脂、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層３に導電性粒子４が分散されている。
【００３１】
バインダー樹脂層３を支持する剥離フィルム２は、例えば、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methylpentene-1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）等にシリコーン等の剥離剤を塗布してなり、異方性導電フィルム１の乾燥を防ぐとともに、異方性導電フィルム１の形状を維持する。
【００３２】
バインダー樹脂層３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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、ＵＶ硬化型等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、光、加圧等の用途に応じて選択される各種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。
【００３７】
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。
【００３８】
バインダー樹脂層３を構成する接着剤組成物は、このように膜形成樹脂、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場合に限定されず、通常の異方性導電フィルムの接着剤組成物として用いられる何れの材料から構成されるようにしてもよい。
【００３９】
［導電性粒子］
導電性粒子４としては、異方性導電フィルム１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４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。
【００４０】
異方性導電フィルム１は、何れの方法で作製するようにしてもよいが、例えば以下の方法によって作製することができる。膜形成樹脂、硬化性樹脂、潜在性硬化剤、シランカップリング剤、導電性粒子等を含有する接着剤組成物を調整する。調整した接着剤組成物をバーコーター、塗布装置等を用いて剥離フィルム２上に塗布し、オーブン等によって乾燥させ、最後にカバーフィルム６をラミネートすることにより、剥離フィルム２にバインダー樹脂層３が支持された異方性導電フィルム１を得る。
【００４１】
［先行硬化］
異方性導電フィルム１は、液晶駆動用ＩＣ１８が後述する熱圧着ヘッド３３によって圧着される前に、液晶駆動用ＩＣ１８の電極端子１９ａ，１９ｂ間の、電極端子が設けられていない端子間領域Ａが配置される領域に予め硬化反応を生じさせる。図３に示すように、液晶駆動用ＩＣ１８の実装面１８ａが電極端子１９の配列方向を長手方向とする矩形状に形成されている場合、異方性導電フィルム１も、液晶駆動用ＩＣ１８の長手方向に沿って貼り付けられる。このとき、異方性導電フィルム１は、図５に示すように、液晶駆動用ＩＣ１８の端子間領域Ａに配置される幅方向の略中心付近に、予め硬化反応が生じさせられた予備硬化部５が形成される。
【００４２】
したがって、異方性導電フィルム１は、液晶駆動用ＩＣ１８がＣＯＧ実装部２０に配置されると、図６に示すように、液晶駆動用ＩＣ１８の端子間領域Ａが予備硬化部５上に設けられる。予備硬化部５は、硬化反応が進行しているためバインダー樹脂の粘度が高く、熱圧着ヘッド３３により液晶駆動用ＩＣ１８が加熱押圧された場合にも、端子間領域Ａからの排出が抑制される。したがって、異方性導電フィルム１は、予備硬化部５によって熱圧着ヘッド３３に加熱押圧されている液晶駆動用ＩＣ１８の撓みを防止し、両側縁に沿って配列されている電極端子部１９ａ，１９ｂの浮きを防止し、導電性粒子４の押圧不足による接続抵抗の上昇を防止することができる。
【００４３】
［硬化反応率］
ここで、予備硬化部５の硬化反応率は１０〜３０％とすることが好ましい。硬化反応率が１０％未満であると、液晶駆動用ＩＣ１８の反りを十分に抑制することができず、側縁側の電極端子１９ｂが浮いてしまい、導電性粒子４の押圧不足を十分に解消することができないおそれがある。また、硬化反応率が３０％を超えると、液晶駆動用ＩＣ１８の圧着時に、異方性導電フィルム１のバインダー樹脂の流動が妨げられ、電極端子１９と端子部１７ａとの間からバインダー樹脂が排除されずに導電性粒子４の押し込みが不足し、導通抵抗が上昇するおそれがある。
【００４４】
［先行熱硬化］
異方性導電フィルム１は、熱硬化型のバインダー樹脂層３を用いる場合は、予め幅方向の略中心付近を加熱することにより硬化させることができる。この予備硬化は、例えば、図７に示すように、異方性導電フィルム１の予備硬化部５の幅に応じた幅Ｗを有する熱圧着ツール７でカバーフィルム６上から加熱押圧することにより行う。
【００４５】
なお、予備硬化は、熱圧着ツール７で加熱押圧する以外にも、予備硬化させる幅に応じたスリットを通して赤外線を照射し、バインダー樹脂層１５の幅方向の略中心付近を加熱し、硬化反応を開始させてもよい。あるいは、赤外光を予備硬化させる幅に応じた幅に絞り、直接バインダー樹脂層１５の幅方向の略中心付近に照射してもよい。
【００４６】
［先行光硬化］
また、異方性導電フィルム１は、光硬化型のバインダー樹脂層３を用いる場合は、予備硬化させる幅に応じたスリットを通して、バインダー樹脂層１５の幅方向の略中心付近に紫外光を照射することにより硬化反応を開始させてもよい。あるいは、紫外光を予備硬化させる幅に応じた幅に絞り、直接バインダー樹脂層１５の幅方向の略中心付近に照射してもよい。
【００４７】
なお、異方性導電フィルム１の予備硬化は、加熱硬化が好ましい。光硬化によると、バインダー樹脂層１５の表面から極浅い深度までしか硬化させることができない。一方、熱硬化によれば、伝熱効果によりバインダー樹脂層１５の表面から厚さ方向に深く硬化反応を進行させることができ、予備硬化部５の厚さ方向の全域にわたって確実に硬化反応を生じさせることができる。
【００４８】
［２層ＡＣＦ］
なお、本発明に係る異方性導電フィルム１は、導電性粒子４を含有するバインダー樹脂層３と、導電性粒子が含まれない絶縁性の接着剤組成物からなる絶縁性接着剤層とを積層されてなる２層構造の異方性導電フィルムとしてもよい。
【００４９】
絶縁性接着材層を構成する絶縁性の接着剤組成物は、膜形成樹脂、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成分からなり、上述したバインダー樹脂層３の接着剤組成物と同様の材料で構成することができる。
【００５０】
この２層構造の異方性導電フィルム１は、絶縁性接着剤層を構成する接着剤組成物を剥離フィルムに塗布、乾燥させた後、上述した剥離フィルム２に支持されたバインダー樹脂層３と貼り合わせることにより形成することができる。
【００５１】
なお、異方性導電フィルム１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８に巻回可能な長尺テープ形状とすることにより、所定の長さだけカットして使用することができる。
【００５２】
また、上述の実施の形態では、接着フィルムとして、導電性粒子４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異方性導電フィルム１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、例えば導電性粒子４を含有しないバインダー樹脂層３を用いた絶縁性接着フィルムでもよい。
【００５３】
［接続装置］
次いで、透明基板１２に液晶駆動用ＩＣ１８を接続する接続装置について説明する。接続装置３０は、異方性導電フィルム１を介して液晶駆動用ＩＣ１８が透明基板１２の透明電極１７上に接続された接続体の製造工程に用いるものであり、図１に示すように、異方性導電フィルム１を介して液晶駆動用ＩＣ１８が仮搭載された透明基板１２が載置されるステージ３１と、ステージ３１上に載置された透明基板１２に異方性導電フィルム１を介して搭載された液晶駆動用ＩＣ１８を加熱押圧する熱圧着ヘッド３３と、熱圧着ヘッド３３を移動するヘッド移動機構３４とを有する。
【００５４】
ステージ３１は、表面に透明基板１２の縁部１２ａが載置されるとともに、熱圧着ヘッド３３と対峙されている。
【００５５】
なお、ステージ３１は、ヒータ等の図示しない加熱機構によって、バインダー樹脂層３が硬化しない程度の温度（例えば８０〜１００℃）に補助加熱するようにしもよい。これにより、ステージ３１は、表面に載置される透明基板１２と、熱圧着ヘッド３３に加熱押圧される液晶駆動用ＩＣ１８及び異方性導電フィルム１のバインダー樹脂層３との加熱温度差を縮小することができる。このため、ステージ３１は、例えばセラミック等の熱伝導性の良好な材料により形成することが好ましい。
【００５６】
熱圧着ヘッド３３は、透明基板１２に異方性導電フィルム１を介して搭載された液晶駆動用ＩＣ１８を加熱押圧するものであり、ヒータによって異方性導電フィルム１のバインダー樹脂が硬化する所定の温度に加熱される。また、熱圧着ヘッド３３は、ヘッド移動機構３４に保持されることにより、ステージ３１に近接、離間自在とされ、液晶駆動用ＩＣ１８に対する押圧力を調整可能とされている。
【００５７】
熱圧着ヘッド３３は、液晶駆動用ＩＣ１８の接続時には、ヘッド移動機構３４によって液晶駆動用ＩＣ１８を透明基板１２に対して所定の温度、圧力、時間にて加熱押圧する。熱圧着ヘッド３３に加熱押圧されることにより、異方性導電フィルム１のバインダー樹脂は流動性を示し、透明電極１７の端子部１７ａと液晶駆動用ＩＣ１８の電極端子１９との間から流出するとともに、導電性粒子４が挟持され、この状態でバインダー樹脂が硬化する。また、熱圧着ヘッド３３は、液晶駆動用ＩＣ１８の接続工程が終了すると、ヘッド移動機構３４によってステージ３１の上方に離間され、次の加熱押圧工程まで待機する。
【００５８】
［接続工程］
次いで、透明基板１２に液晶駆動用ＩＣ１８を接続する接続工程について説明する。接続工程では、先ず、透明基板１２の端子部１７ａが形成されたＣＯＧ実装部２０上に異方性導電フィルム１を仮貼りする。異方性導電フィルム１は、ＣＯＧ実装部２０上に仮貼りされる前、又は仮貼り後、液晶駆動用ＩＣ１８の搭載前に、予めバインダー樹脂層１５の液晶駆動用ＩＣ１８の端子間領域Ａが配置される領域に、加熱又は紫外線照射によって硬化反応を生じさせた予備硬化部５が形成されている。異方性導電フィルム１は、ＣＯＧ実装部２０上に仮貼りされた後、剥離フィルム２が剥離されることにより、バインダー樹脂層１５のみが貼付される。
【００５９】
次いで、透明基板１２のＣＯＧ実装部２０上に異方性導電フィルム１を介して液晶駆動用ＩＣ１８が搭載され、この透明基板１２を接続装置３０のステージ３１上に載置する。これにより、液晶駆動用ＩＣ１８がステージ３１の上方に待機する熱圧着ヘッド３３と対峙される。
【００６０】
次いで、バインダー樹脂層３を硬化させる所定の温度に加熱された熱圧着ヘッド３３によって、所定の圧力、時間で液晶駆動用ＩＣ１８上から熱加圧する。これにより、異方性導電フィルム１のバインダー樹脂層３は流動性を示し、液晶駆動用ＩＣ１８の実装面１８ａと透明基板１２のＣＯＧ実装部２０の間から流出するとともに、バインダー樹脂層３中の導電性粒子４は、液晶駆動用ＩＣ１８の電極端子１９と透明基板１２の端子部１７ａとの間に挟持されて押し潰され、この状態で熱圧着ヘッド３３によって加熱されたバインダー樹脂が硬化する。
【００６１】
このとき、本発明に係る接続工程においては、液晶駆動用ＩＣ１８の端子間領域Ａ下におけるバインダー樹脂層３に予め硬化反応を進行させているため、熱圧着ヘッド３３により液晶駆動用ＩＣ１８が加熱押圧された場合にも、端子間領域Ａからの排出が抑制される。
【００６２】
したがって、本接続工程によれば、図６に示すように、異方性導電フィルム１の予備硬化部５によって、熱圧着ヘッド３３に加熱押圧されている液晶駆動用ＩＣ１８の撓みを防止し、両側縁に沿って配列されている電極端子部１９ａ，１９ｂの浮きを防止し、導電性粒子４の押圧不足による接続抵抗の上昇を防止することができる。
【００６３】
また、本接続工程によれば、液晶駆動用ＩＣ１８の端子間領域Ａ下におけるバインダー樹脂層３に予め硬化反応を進行させているため、バインダー樹脂の硬化収縮に伴う液晶駆動用ＩＣ１８の端子間領域Ａの反りの発生を抑制することができ、熱圧着ヘッド３３の加熱押圧の終了後においても、液晶駆動用ＩＣ１８の残留応力によるスプリングバックを防止して、端子部１７ａ及び電極端子１９の接続性を維持することができる。
【００６４】
電極端子１９と端子部１７ａとは、導電性粒子４を挟持することにより電気的に接続される。これにより、液晶駆動用ＩＣ１８の電極端子１９と透明基板１２に形成された端子部１７ａとの間で導通性を確保された液晶表示パネル１０を製造することができる。
【００６５】
電極端子１９と端子部１７ａとの間にない導電性粒子４は、隣接する電極端子１９間の端子間スペースにおいて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、液晶駆動用ＩＣ１８の電極端子１９と透明基板１２の端子部１７ａとの間のみで電気的導通が図られる。なお、バインダー樹脂として、ラジカル重合反応系の速硬化タイプのものを用いることで、短い加熱時間によってもバインダー樹脂を速硬化させることができる。また、異方性導電フィルム１としては、熱硬化型に限らず、加圧接続を行うものであれば、光硬化型もしくは光熱併用型の接着剤を用いてもよい。
【実施例】
【００６６】
次いで、本発明の実施例について説明する。本実施例では、異方性導電フィルムを用いて評価用ＩＣを評価用ガラス基板に接続した接続体サンプルを作成し、評価用ＩＣのバンプと評価用ガラス基板の端子部とに挟持された導電性粒子の高さ、及び信頼性試験後における導通抵抗値を測定した。
【００６７】
［異方性導電フィルム］
評価用ＩＣの接続に用いる異方性導電フィルムは、フェノキシ樹脂（商品名：ＹＰ５０、新日鐵化学社製）６０質量部、エポキシ樹脂（商品名：ＥＰ８２８、ジャパンエポキシレジン社製）４０質量部、シランカップリング剤（商品名：ＫＢＭ−４０３、信越化学工業社製）１質量部、熱カチオン系硬化剤（商品名：ＳＩ‐６０Ｌ、三新化学工業社製）４質量部、導電性粒子（商品名：ミクロパールＡＵ、粒子径３μｍ、積水化学工業社製）をトルエンに加えたバインダー樹脂組成物を調整し、このバインダー樹脂組成物を剥離フィルム（ＰＥＴ）上に塗布した後、７０℃の熱風中に１０分間放置し乾燥させることにより形成した。異方性導電フィルムは、幅２．５ｍｍ、乾燥後のバインダー樹脂層の厚みは１８μｍである。
【００６８】
［評価用ＩＣ］
導通抵抗を測定するための評価素子として、幅２．０ｍｍ×長さ２４ｍｍ、厚み０．２０ｍｍのＩＣ基板を備え、一方の長辺側の側縁に沿って複数の出力バンプが２列千鳥配列で形成され、一方の長辺側の側縁と対向する他方の長辺側の側縁に沿って複数の入力バンプが１列ストレート配列で形成されている評価用ＩＣを用意した。入力バンプサイズは４０μｍ×１２０μｍ、出力バンプサイズは１４μｍ×１２０μｍである。また、入力バンプと出力バンプとの端子間領域の幅は１．５ｍｍである。
【００６９】
［評価用ガラス基板］
評価用ＩＣが接続される評価用ガラス基板として、厚み０．１ｍｍ、評価用ＩＣのバンプと同サイズ同ピッチの櫛歯状の電極パターンが形成されたＩＴＯパターングラスを用いた。
【００７０】
この評価用ガラス基板に異方性導電フィルムを仮貼りした後、ＩＣバンプと基板電極とのアライメントを取りながら評価用ＩＣを搭載し、熱圧着ヘッドにより１７０℃、圧力６０ＭＰａ、５ｓｅｃの条件で熱圧着することにより接続体サンプルを作成した。作成した各接続体サンプルについて、評価用ＩＣの出力バンプと評価用ガラス基板の端子部とに挟持された導電性粒子の高さを、接続体サンプルの断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて測定した。測定は、ＩＣ基板の一方の長辺の外側に配列された第１列と、内側に配列された第２列の各出力バンプ下の導電性粒子について行った。第１列と第２列の各出力バンプにおける導電性粒子の高さの差が小さいほど、導電性粒子が均等に押圧されている、すなわち評価用ＩＣの反りが抑制されていることとなり良好である。
【００７１】
また、各接続体サンプルの第１列の出力バンプについて、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、信頼性試験後における導通抵抗を測定した。信頼性試験の条件は、８５℃、８５％ＲＨ、５００ｈｒである。抵抗値の評価は、初期値：１０Ω未満を○（最良）、初期値：１０Ω以上３０Ω未満を△（普通）、３０Ω以上を×（不良）とした。
【００７２】
［実施例１］
実施例１では、異方性導電フィルムを評価用ガラス基板に貼着する前に、評価用ＩＣの入力バンプ及び出力バンプ間の、バンプが設けられていない端子間領域が配置される領域に予め硬化反応を生じさせた。この予備硬化は、幅０．５ｍｍの熱圧着ツール（ＳＵＳ製カートリッジヒーター）によって異方性導電フィルムを加熱押圧することにより行った（図７参照）。熱圧着ツールの加熱押圧条件は、１．０ＭＰａ、１３０℃、３秒とした。熱圧着ツールの温度は、先端に熱電対を設けて測定した。
【００７３】
実施例１に係る異方性導電フィルムの予備硬化部の硬化反応率を測定したところ、８％であった。硬化反応率の測定は、熱圧着ツールが接触した予備硬化部をカッターで切り取り、赤外分光光度計（ＦＴ／ＩＲ−４１００、日本分光社製）を用いて、評価用ガラス基板への仮貼り前と、評価用ＩＣの接続後のエポキシ環の吸収波長の減衰量（％）から算出した。
【００７４】
実施例１に係る接続体サンプルでは、第１列の出力バンプにおける導電性粒子高さが２．７μ、第２列の出力バンプにおける導電性粒子高さが２．２μｍで、信頼性試験後における導通抵抗の評価は△（普通）となった。
【００７５】
［実施例２］
実施例２では、熱圧着ツールの加熱温度を１４０℃とした他は、実施例１と同じ条件とした。実施例２に係る異方性導電フィルムの予備硬化部の硬化反応率を測定したところ、１６％であった。
【００７６】
実施例２に係る接続体サンプルでは、第１列の出力バンプにおける導電性粒子高さが２．３μ、第２列の出力バンプにおける導電性粒子高さが２．２μｍで、信頼性試験後における導通抵抗の評価は〇（最良）となった。
【００７７】
［実施例３］
実施例３では、熱圧着ツールの加熱温度を１５０℃とした他は、実施例１と同じ条件とした。実施例３に係る異方性導電フィルムの予備硬化部の硬化反応率を測定したところ、２７％であった。
【００７８】
実施例３に係る接続体サンプルでは、第１列の出力バンプにおける導電性粒子高さが２．２μ、第２列の出力バンプにおける導電性粒子高さが２．２μｍで、信頼性試験後における導通抵抗の評価は〇（最良）となった。
【００７９】
［実施例４］
実施例４では、熱圧着ツールの加熱温度を１６０℃とした他は、実施例１と同じ条件とした。実施例４に係る異方性導電フィルムの予備硬化部の硬化反応率を測定したところ、４１％であった。
【００８０】
実施例４に係る接続体サンプルでは、第１列の出力バンプにおける導電性粒子高さが２．４μ、第２列の出力バンプにおける導電性粒子高さが２．４μｍで、信頼性試験後における導通抵抗の評価は△（普通）となった。
【００８１】
［比較例１］
比較例１では、異方性導電フィルムに対する予備硬化を行わなかった。
【００８２】
比較例１に係る接続体サンプルでは、第１列の出力バンプにおける導電性粒子高さが２．９μ、第２列の出力バンプにおける導電性粒子高さが２．２μｍで、信頼性試験後における導通抵抗の評価は×（不良）となった。
【００８３】
【表１】
2015170647.tif 000003
【００８４】
表１に示すように、実施例１〜４に係る接続体サンプルにおいては、第１列と第２列の各出力バンプ下における導電性粒子の高さの差が０．５μｍ以下であり、評価用ＩＣの反りが抑制されていることが分かる。これは、評価用ＩＣの端子間領域に配置される領域で予め硬化反応を進行させておくことにより、評価用ＩＣの接続時において端子間領域下でのバインダー樹脂の排出を抑えるとともに、粘度の高い予備硬化部により評価用ＩＣの撓みを抑制していることによる。
【００８５】
一方、比較例１では、評価用ＩＣの端子間領域におけるバインダー樹脂の排出が進むことにより撓みが生じ、評価用ＩＣの外側に配列された第１列の出力バンプが浮いた状態となり、内側の第２列における出力バンプにおける導電性粒子高さとの差が０．７μｍと拡がった。また、第１列の出力バンプにおいては、導電性粒子自体も十分に押圧されていない。そのため、比較例１では、第１列における信頼性試験後における導通抵抗の評価も×（不良）となった。
【００８６】
実施例２及び実施例３では、第１列と第２列の各出力バンプ下における導電性粒子の高さの差がなく、信頼性試験後における導通抵抗の評価も〇（最良）となった。これに対し、実施例１では、予備硬化部の硬化反応率が８％とやや低く、実使用上は問題ないものの、第１列の出力バンプにおける導電性粒子高さが高くなり評価用ＩＣの反りの抑制効果が若干下がった。また、実施例４では、予備硬化部の硬化反応率が４１％とやや高く、実施例１〜３に比してバインダー樹脂の排出が抑制され、実使用上は問題ないものの、導通抵抗値が若干高くなった。これより、予備硬化部の硬化反応率は、１０〜３０％が最適であることが分かる。
【符号の説明】
【００８７】
１  異方性導電フィルム、２  剥離フィルム、３  バインダー樹脂層、４  導電性粒子、５  予備硬化部、６  カバーフィルム、７  熱圧着ツール、１０  液晶表示パネル、１１，１２  透明基板、１３  シール、１４  液晶、１５  パネル表示部、１６，１７  透明電極、１７ａ  端子部、１８  液晶駆動用ＩＣ、２０  ＣＯＧ実装部、３０  接続装置、３１  ステージ、３３  熱圧着ヘッド、３４  ヘッド移動機構
【図１】
2015170647.tif 000004
【図２】
2015170647.tif 000005
【図３】
2015170647.tif 000006
【図４】
2015170647.tif 000007
【図５】
2015170647.tif 000008
【図６】
2015170647.tif 000009
【図７】
2015170647.tif 000010
【図８】
2015170647.tif 000011
【図９】
2015170647.tif 000012