(57)【要約】【課題】リペア作業の仕上がりを安定化し、良好な接続信頼性を確保する。【解決手段】基板２に接着剤層３を介して電子部品４が接続された接続構造体１から、電子部品４を取り外し、基板２の接着剤層３が残存する電極端子６に光を照射して、反射光強度を測定し、反射率に応じて接着剤層３を研削する研削治具２２の研削回数を決定し、研削治具２２によって決定された研削回数だけ接着剤層３を研削し、再度、接着剤層３を設け、電子部品４を接続する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に接着剤層を介して電子部品が接続された接続構造体から、上記電子部品を取り外し、
上記基板の上記接着剤層が残存する電極端子に光を照射して、反射光強度を測定し、
反射率に応じて上記接着剤層を研削する研削治具の研削回数を決定し、
上記研削治具によって上記決定された研削回数だけ上記接着剤層を研削し、
再度、上記電極端子上に接着剤層を設け、電子部品を接続するリペア方法。
【請求項２】
上記接着剤層を研削した後、再度光を照射して反射光強度を測定し、
反射率が所定の値以下の場合、該反射率に応じて研削回数を決定し、上記研削治具によって上記決定された研削回数だけ上記接着剤層の再研削を行う請求項１記載のリペア方法。
【請求項３】
上記接着剤層の研削工程の際に、上記研削治具に振動を付与する請求項１又は２に記載のリペア方法。
【請求項４】
上記研削治具の硬度は、上記接着剤層が設けられる上記電極端子の材料の硬度以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載のリペア方法。
【請求項５】
上記研削治具による研削工程の際、上記接着剤層に溶剤を供給する請求項１〜４のいずれか１項に記載のリペア方法。
【請求項６】
上記研削治具の先端部は、研削方向と直交する方向に亘って平坦に形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のリペア方法。
【請求項７】
上記研削治具の先端部は、研削方向と直交する方向に亘って鋸歯状に形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のリペア方法。
【請求項８】
基板に接着剤層を介して電子部品が接続された接続構造体から、上記電子部品を取り外し、
上記基板の上記接着剤層が残存する電極端子に光を照射して、反射光強度を測定し、
反射率に応じて上記接着剤層を研削する研削治具の研削回数を決定し、
上記研削治具によって上記決定された研削回数だけ上記接着剤層を研削し、
再度、接着剤層を設け、電子部品を接続する接続構造体の製造方法。
【請求項９】
基板に接着剤層を介して電子部品が接続された接続構造体から、上記電子部品を取り外し、
上記基板の上記接着剤層が残存する電極端子に光を照射して、反射光強度を測定し、
反射率に応じて上記接着剤層を研削する研削治具の研削回数を決定し、
上記研削治具によって上記決定された研削回数だけ上記接着剤層を研削し、
再度、光を照射して反射光強度を測定する研削表面の検査方法。
【請求項１０】
配線基板が載置される載置部と、
上記載置部に載置された配線基板の実装部に設けられた接着剤層を削り取る研削部材と、
上記研削部材を移動させる移動機構と、
上記接着剤層が設けられる上記配線基板の電極端子に光を照射し、上記電極端子からの反射光強度を検出する検出部材とを備えたリペア装置。
【請求項１１】
上記研削部材を振動させる振動機構を備えた請求項１０記載のリペア装置。
【請求項１２】
研削治具の硬度は、上記接着剤層が設けられる端子の材料の硬度以下である請求項１０又は請求項１１に記載のリペア装置。
【請求項１３】
上記研削治具による研削工程の際に、上記接着剤層に溶剤を供給する供給機構を備える請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のリペア装置。
【請求項１４】
上記研削治具の先端部は、研削方向と直交する方向に亘って平坦に形成されている請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のリペア装置。
【請求項１５】
上記研削治具の先端部は、研削方向と直交する方向に亘って鋸歯状に形成されている請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のリペア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤を介して電子部品が基板に接続された接続構造体の製造方法に関し、特に、電子部品を接続した後に、電子部品及び接着剤を除去して再度電子部品を接続するリペア方法、リペア装置及びこれを用いた接続構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器の小型化、高密度化、高機能化の要請が高まるなかで、ＩＣやＬＳＩ等のパッケージ部品や、抵抗、コンデンサ等のチップ部品の実装、あるいはフレキシブルプリント配線基板とリジッドプリント配線基板やガラス基板等の配線基板との接続においては、これら電子部品の端子間接続を容易に行える異方性導電フィルムが広く用いられている。
【０００３】
異方性導電フィルムは、例えば膜形成樹脂、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（接着剤）に導電性粒子が分散された樹脂組成物からなり、この樹脂組成物がＰＥＴ等の剥離フィルム上に塗布されることにより、フィルム状に形成されたものである。
【０００４】
この異方性導電フィルムは、電子部品と配線基板の電極端子間に配置され、加熱押圧ヘッドによって一方の電子部品が熱加圧されることにより、両電極端子間に導電性粒子が挟持された状態でバインダが熱硬化する。これにより、異方性導電フィルムは、両電極端子の電気的な接続を図ると共に、電子部品と配線基板との機械的な接続を図る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２２３６９４号公報
【特許文献２】特開２０１２−４４２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述の異方性導電フィルムを介して配線基板に電子部品を実装する方法としては、通常、異方性導電フィルムを配線基板上に配置して僅かな圧力で加圧しながらこの異方性導電フィルムに含まれる熱硬化性樹脂が硬化しない７０℃程度の温度で加熱加圧することで圧着（仮貼り）し、異方性導電フィルムがある程度固定されたところで電子部品を配置し、電子部品上から熱硬化性樹脂が硬化する温度以上の温度で加熱加圧することで圧着（本圧着）して実装体とする、という方法が採用されている。
【０００７】
このような実装法では、本圧着後の電子部品の実装状態に、例えば導通不良や加圧による位置ずれ等の不具合が発生した場合に、微細な配線パターンが形成されるとともに高価なＩＣチップ等の多数の電子部品が実装された配線基板を有効に再利用するため、電子部品や異方性導電フィルムを機械的に引き剥がすリペア工程が行われる。
【０００８】
リペア工程では、電子部品を取り外した後、配線基板の端子上に残存する異方性導電フィルムの硬化物残渣を、適宜溶剤を供給しながら綿棒や竹串等で擦り取ることにより清浄化する。これにより、配線基板上に電子部品を再実装した場合にも、良好な接続信頼性を確保することができる。
【０００９】
しかし、このようなリペア作業は、人手を用いた手作業で行われているため、作業者の熟練度によって作業の仕上がり具合にばらつきが生じ得る。また、清浄化の判定も目視による官能評価によるため、再実装後の接続信頼性にもばらつきが生じ得る。さらに、人手によるリペア作業には多くの時間を要し、また、リペアコストも増大する。また、電子部品が接続される端子部の微細化に伴い、綿棒等による除去、清浄化では限界もある。
【００１０】
そこで、本発明は、リペア作業の仕上がりを安定化し、良好な接続信頼性を確保することができるリペア方法、及び接続構造体の製造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】
【００１１】
上述した課題を解決するために、本発明に係るリペア方法は、基板に接着剤層を介して電子部品が接続された接続構造体から、上記電子部品を取り外し、上記基板の上記接着剤層が残存する電極端子に光を照射して、反射光強度を測定し、反射率に応じて上記接着剤層を研削する研削治具の研削回数を決定し、上記研削治具によって上記決定された研削回数だけ上記接着剤層を研削し、再度、上記電極端子上に接着剤層を設け、電子部品を接続するものである。
【００１２】
また、本発明に係る接続構造体の製造方法は、基板に接着剤層を介して電子部品が接続された接続構造体から、上記電子部品を取り外し、上記基板の上記接着剤層が残存する電極端子に光を照射して、反射光強度を測定し、反射率に応じて上記接着剤層を研削する研削治具の研削回数を決定し、上記研削治具によって上記決定された研削回数だけ上記接着剤層を研削し、再度、接着剤層を設け、電子部品を接続するものである。
【００１３】
また、本発明に係る研削表面の検査方法は、基板に接着剤層を介して電子部品が接続された接続構造体から、上記電子部品を取り外し、上記基板の上記接着剤層が残存する電極端子に光を照射して、反射光強度を測定し、反射率に応じて上記接着剤層を研削する研削治具の研削回数を決定し、上記研削治具によって上記決定された研削回数だけ上記接着剤層を研削し、再度、光を照射して反射光強度を測定するものである。
【００１４】
また、本発明に係るリペア装置は、配線基板が載置される載置部と、上記載置部に載置された配線基板の実装部に設けられた接着剤層を削り取る研削部材と、上記研削部材を移動させる移動機構と、上記接着剤層が設けられる上記配線基板の電極端子に光を照射し、上記電極端子からの反射光強度を検出する検出部材とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、接着剤層の残渣が残存する電極端子の反射率に応じて、研削治具の研削回数が決定され、自動的に接着剤層の研削を行う。したがって、本発明によれば、人手による手作業と比べて研削の仕上がり具合が安定し、また、再接続後の接続信頼性も向上することができる。さらに、リペア工程の自動化を図ることにより、作業時間の短縮化、低コスト化を図ることができる。また、本発明によれば、電極端子の微細化が進んだ場合にも、研削治具の先端部の形状や寸法を変更することで容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、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】図２は、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】図３は、異方性導電フィルムを示す断面図である。
【図４】図４は、リペア装置を示す側面図である。
【図５】図５は、研削治具を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は、研削工程を示す断面図である。
【図６】図６は、他の研削治具を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は、研削工程を示す断面図である。
【図７】図７は、検出部材の構成を示す図である。
【図８】図８は、リペア工程を示すフローチャートである。
【図９】図９は、リペア工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明が適用されたリペア方法、接続構造体の製造方法、研削表面の検査方法及びリペア装置について、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。
【００１８】
［接続構造体］
本発明が適用されたリペア方法は、配線基板に接着フィルムを介してフレキシブル基板等の電子部品が実装された接続構造体を製造する工程において用いられるものである。接接続構造体は、一面に第１の接続端子が複数並列された配線基板と、第１の接続端子と接続される第２の接続端子が複数並列された接続対象物とが導電性接着剤によって接続されたものであり、例えば、フレキシブル基板がガラス基板やガラスエポキシ基板等のリジッド基板に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る。
【００１９】
本発明が適用された接続構造体は、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、車載用モニタあるいはカメラモジュール等のあらゆる電子機器に設けられているプリント配線板の接続端子部とフレキシブル基板との接続等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等の接続端子部に実装するいわゆるＦＯＢ（film on board）が採用されている。
【００２０】
以下では、接続構造体１として、ガラスエポキシ基板からなるプリント配線板２に、導電性接着剤として異方性導電フィルム（ＡＣＦ：anisotropic conductive film）３を用いて、フレキシブル基板４を接続する場合を例に説明する。
【００２１】
プリント配線板２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２は、フレキシブル基板４が異方性導電フィルム３を介して接続されることにより接続構造体１を構成する。
【００２２】
プリント配線板２は、フレキシブル基板４が接続されるＦＯＢ実装部５に、フレキシブル基板４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、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る。また、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。各電極端子６は、導電パターン１０を介して他の回路や電子部品と接続されている。
【００２３】
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４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４の接続端子７とプリント配線板２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。また、電極端子６と接続端子７とは、導電性接着フィルム３を介して対向配置された後、熱加圧ヘッドや加圧ロール等の圧着ツール（図示せず）によってフレキシブル基板４の上から熱加圧されることにより接続されていく。
【００２４】
［フレキシブル基板］
プリント配線板２のＦＯＢ実装部５に接続されるフレキシブル基板４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。
【００２５】
［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、圧着ツールにより熱加圧されることにより流動化して導電性粒子１６が電極端子６とフレキシブル基板４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２とフレキシブル基板４とを電気的、機械的に接続する。
【００２６】
異方性導電フィルム３は、例えば図３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。なかでも、熱加圧によって速硬化させる場合には、膜形成樹脂と、ラジカル重合性化合物と、ラジカル重合開始剤とを含有するバインダー樹脂１５を用いることが好ましい。
【００２７】
ベースフィルム１７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る。
［バインダー樹脂］
【００２８】
異方性導電フィルム３のバインダー樹脂１５は、膜形成樹脂と、ラジカル重合性化合物と、ラジカル重合反応を開始するラジカル重合開始剤と、導電性粒子１６とを含有する。
【００２９】
バインダー樹脂１５は、ラジカル重合開始剤として、熱ラジカル重合開始剤を含有する。異方性導電フィルム３は、熱ラジカル重合開始剤を含有することにより、実使用時に、熱加圧されることにより、フレキシブル基板４等の電子部品をプリント配線板２に接続することができる。
【００３０】
膜形成樹脂は、平均分子量が１００００以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、１００００〜８００００程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ブチラール樹脂等の種々の樹脂が挙げられ、これらは単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂を好適に用いる。膜形成樹脂の含有量は、バインダー樹脂組成物１００質量部に対し、通常、３０〜８０質量部、好ましくは４０〜７０質量部である。
【００３１】
＜ラジカル重合性化合物（樹脂）＞
ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合する官能基を有する物質である。ラジカル重合性化合物としては、例えば、ポリエチレングリコールジアクリレート、リン酸エステル型アクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート、２−アクリロイロキシエチルコハク酸、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ｏ−フタル酸ジグリシジルエーテルアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等、及びこれらに相当する（メタ）アクリレートを挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
本実施の形態では、高い接着強度と導通信頼性とを得る点から、２官能アクリレート５〜４０質量部と、ウレタンアクリレート１０〜４０質量部と、リン酸エステル型アクリレート０．５〜５質量部とを併用することが好ましい。ここで、２官能アクリレートは硬化物の凝集力を向上させ、導通信頼性を向上させるために配合され、ウレタンアクリレートはポリイミドに対する接着性向上のために配合され、そしてリン酸エステル型アクリレートは金属に対する接着性向上のために配合される。
【００３３】
ラジカル重合性化合物の使用量は、少なすぎると導通信頼性が低くなり、多すぎると接着強度が低くなる傾向があるので、好ましくはバインダー樹脂組成物１００質量部に対し、２０〜７０質量部、より好ましくは３０〜６０質量部である。
【００３４】
＜ラジカル重合開始剤＞
熱ラジカル重合開始剤は、公知のものを使用することができ、中でも有機過酸化物を用いることが好ましい。有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート等が挙げられ、これらは単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３５】
熱ラジカル重合開始剤の含有量は、少なすぎると反応性が無くなり、多すぎると接着剤の製品ライフが低下する傾向があるため、バインダー樹脂組成物１００重量部に対し、好ましくは０．１〜３０重量部、より好ましくは０．５〜２０重量部である。
【００３６】
バインダー樹脂１５には、無機材料との界面における接着性を向上させるために、シランカップリング剤をさらに含有させることが好ましい。シランカップリング剤としては、メタクリロキシ系、エポキシ系、アミノ系、ビニル系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種類以上を込み合わせて用いてもよい。これらの中でも、本実施の形態では、メタクリロキシ系シランカップリング剤が好ましく用いられる。
【００３７】
［導電性粒子］
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導電性粒子を用いることができる。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、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用いることが好ましい。
【００３８】
［無機フィラー］
また、バインダー樹脂１５の流動性を制御し、粒子捕捉率を向上させるために、バインダー樹脂組成物には、無機フィラーを含有させるようにしてもよい。無機フィラーとしては、特に限定されないが、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができる。このような無機フィラーは、異方性導電フィルム３によって接続される接続構造体の応力を緩和させる目的によっても適宜用いることができる。
【００３９】
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。
【００４０】
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フィルムでもよい。また、本発明に係る接着剤は、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、あるいはバインダー樹脂１５のみからなる絶縁性接着ペーストとしてもよい。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。
【００４１】
［製造工程］
次いで、プリント配線板２にフレキシブル基板４を接続する接続工程について説明する。先ず、ステージ上にプリント配線板２を載置し、ＦＯＢ実装部５上に異方性導電フィルム３を介してフレキシブル基板４を配置する。次いで、バインダー樹脂層１５を硬化させる所定の温度に加熱された圧着ツールによって、所定の圧力、時間でフレキシブル基板４上から熱加圧する。これにより、異方性導電フィルム３のバインダー樹脂１５は流動性を示し、フレキシブル基板４の接続端子７とプリント配線板２の電極端子６との間から流出するとともに、バインダー樹脂層１５中の導電性粒子１６は、電極端子６及び接続端子７間に挟持されて押し潰される。
【００４２】
その結果、フレキシブル基板４の接続端子７とプリント配線板２の電極端子６とは、導電性粒子１６を介して電気的に接続され、この状態で圧着ツールによって加熱されたバインダー樹脂１５が硬化する。電極端子６及び接続端子７の間にない導電性粒子１６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４の接続端子７とプリント配線板２の電極端子６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１５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１５を速硬化させることができる。
【００４３】
フレキシブル基板４の接続後に、例えば導通不良や加圧による位置ずれ等の不具合が発生した場合には、微細な配線パターンが形成されるとともに高価なＩＣチップ等の多数の電子部品が実装されたプリント配線板２を有効に再利用するため、フレキシブル基板４やバインダー樹脂１５を機械的に引き剥がすリペア工程が行われる。
【００４４】
［リペア装置］
リペア工程では、フレキシブル基板４を機械的に取り外した後、プリント配線板２の電極端子６上に残存するバインダー樹脂１５の残渣を、リペア装置２０を用いて除去する。リペア装置２０は、従来、人手によって行われていたリペア作業を自動化することにより、仕上がりの安定化、リペア作業の効率化を図るものであり、図４に示すように、プリント配線板２が載置される載置部２１と、載置部２１に載置されたプリント配線板２のＦＯＢ実装部５に設けられたバインダー樹脂１５を削り取る研削治具２２と、研削治具２２を移動させる移動機構２３と、バインダー樹脂１５が削り取られたプリント配線板２のＦＯＢ実装部５に光を照射し、プリント配線板２のＦＯＢ実装部５からの反射光強度を検出する検出部材２４とを備える。
【００４５】
［載置部］
プリント配線板２が載置される載置部２１は、例えば板状のセラミックによって形成される。載置部２１は、後述する研削治具２２による研削工程においてプリント配線板２の位置ズレを生じさせないようにプリント配線板２を保持する。
【００４６】
［研削治具］
図５に示すように、載置部２１に載置されたプリント配線板２のバインダー樹脂１５の残渣を削り取る研削治具２２は、例えば金属等の硬質な材料を用いて略矩形板状に形成されている。また、図５（ａ）（ｂ）に示すように、研削治具２２は、先端がプリント配線板２の電極端子６と同じ幅（例えば０．１ｍｍ）で形成され、プリント配線板２に当接させる先端が幅方向に平坦で且つ長手方向の先端に向かって厚さ方向に漸次先細となる鋭角状の尖端部２２ａが形成されている。そして、研削治具２２は、図５（ｃ）に示すように、移動機構２３により、載置部２１に載置されたプリント配線板２に対して鋭角に支持され、これにより尖端部２２ａが電極端子６に当接される。そして、研削治具２２は、移動機構２３によって鋭角側に移動されることにより、尖端部２２ａをバインダー樹脂１５上に摺動させ、これによりバインダー樹脂１５の残渣を削り取っていく。
【００４７】
また、研削治具２２は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、先端が幅方向に鋸歯状に形成され且つ長手方向の先端に向かって厚さ方向に漸次先細となる鋸歯状部２２ｂを形成し、図６（ｃ）に示すように、この鋸歯状部２２ｂをバインダー樹脂１５上に摺動させ、これによりバインダー樹脂１５の残渣を研削してもよい。なお、尖端部２２ａや鋸歯状部２２ｂ等の研削治具２２の先端形状は、材料の削りだしによって形成することができる。
【００４８】
研削治具２２の材質は特に限定はなく、いずれの材料も用いることができる。例えば、研削治具２２は、銅やステンレス等を用いて形成することができる。ただし、電極端子６の損傷を防止する観点から、研削治具２２の材質は、電極端子６の硬度以下の硬度を有するものが好ましい。
【００４９】
［移動機構］
研削治具２２を移動させる移動機構２３は、研削治具２２をプリント配線板２に対して斜めに保持するとともに、研削治具２２をプリント配線板２に対して近接離間させる。そして、移動機構２３は、研削治具２２の鋭角側を進行方向として配線基板の電極端子６に沿って移動させることにより、ＦＯＢ実装部５上に設けられたバインダー樹脂１５を研削させる。
【００５０】
また、移動機構２３は、研削治具２２を電極端子６の長手方向に沿って直線状に移動させて所定の回数だけ研削を行い、その後、電極端子６の長手方向と直交する電極端子６の配列方向に研削治具２２を振動させ、順次、電極端子６の研削を行っていく。なお、このような移動機構２３は、例えば、リニア方向への制御機構を持つモーターと、カムシャフトを備えることにより直交方向への制御機構を持つモーターとの組み合わせ等によって構成することができる。
【００５１】
［検出部材］
検出部材２４は、バインダー樹脂１５が削り取られたプリント配線板２のＦＯＢ実装部５に光を照射し、ＦＯＢ実装部５からの反射光強度を検出するものであり、例えば図７に示すように、光源３０と、光源３０から出射する光から特定の波長のみを有する光を取り出す光学フィルタ３１と、光学フィルタ３１から出力された光をプリント配線板２のＦＯＢ実装部５に照射するとともに、その反射光を垂直方向に屈折させるビームスプリッタ３２と、ビームスプリッタ３２によって屈折された反射光を受光して電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子３４とを備える。また、検出部材２４は、図示しない移動機構によって支持され、ＦＯＢ実装部５を走査可能とされている。
【００５２】
この構成において、光学フィルタ３１は光源３０から出射した白色光のうち特定の波長成分のみを通過させ、ビームスプリッタ３２を介してＦＯＢ実装部５へ入射させる。ＦＯＢ実装部５へ入射した光は、電極端子６及び残存するバインダー樹脂１５で反射されてビームスプリッタ３２へ向かう。この時、ＦＯＢ実装部５に入射した光は、ＦＯＢ実装部５が清浄な場合、電極端子６からの反射光は高い反射率を示すが、ＦＯＢ実装部５にバインダー樹脂１５の残渣が残存していると、錯乱等により反射光の反射率は低くなる。固体撮像素子３４はビームスプリッタ３２を通じて受光した光の強度に応じた電気信号を研削回数判別回路３５へ送る。
【００５３】
研削回数判別回路３５は、固体撮像素子３４から送られた反射光強度から反射率を求め、この反射率よりバインダー樹脂１５の残渣量及び当該バインダー樹脂１５の残渣を削り取る研削治具２２の研削回数を決定する。具体的に、研削回数判別回路３５は、使用するバインダー樹脂１５の種類や硬化条件（温度、圧力、時間）、研削治具２２の研削条件（先端形状、圧力、速度等）に応じて、反射率と研削回数とを対応付けたデータベースを有する。プリント配線板２は、研削治具２２が当該データベースを参照して決定された研削回数だけバインダー樹脂１５を研削することにより、電極端子６が再度、異方性導電接続が可能となる。
【００５４】
なお、反射率と研削回数とを対応付けたデータベースは、使用するバインダー樹脂１５や研削治具２２の種類、及び硬化条件（温度、圧力、時間）によって決まるバインダー樹脂１５の硬化度等の各種条件の下で、予め、研削後の反射率測定を複数回行うことにより、最適な反射率と研削回数との関係を決定することができる。
【００５５】
［リペア方法］
次いで、本発明に係るリペア工程について説明する。リペア工程は、図８に示すように、プリント配線板２からフレキシブル基板４等の電子部品を取り外す工程（ステップＳ１）と、電子部品が取り外された実装部上に光を照射して反射光強度を測定する工程（ステップＳ２）と、反射光強度から必要な研削回数を決定する工程（ステップＳ３）と、研削治具２２による研削工程（ステップＳ４）と、電子部品の再接続工程（ステップＳ５）とを有する。
【００５６】
先ず、プリント配線板２のＦＯＢ実装部５に、異方性導電フィルム３を介してフレキシブル基板４等の電子部品が接続されている接続構造体１から、当該フレキシブル基板４を機械的に取り外す（ステップＳ１）。これによりＦＯＢ実装部５に形成された電極端子６が現れる。電極端子６の表面には、異方性導電フィルム３のバインダー樹脂１５の残渣が付着されている。
【００５７】
次いで、プリント配線板２をリペア装置２０の載置部２１上に載置し、検出部材２４を用いてバインダー樹脂１５の残渣が付着しているＦＯＢ実装部５に光を照射し、反射光強度を測定する（ステップＳ２）。ＦＯＢ実装部５からの反射光は、清浄度に応じた強度で検出部材の固体撮像素子３４に入射する。検出部材２４は、検出された反射光強度に応じた電気信号を研削回数判別回路３５へ送る。
【００５８】
研削回数判別回路３５は、反射光強度から求められる反射率と研削回数とを対応付けたデータベースを参照して、検索治具２２による研削回数を決定する（ステップＳ３）。データベースは、バインダー樹脂１５の残渣が存在しない完全な清浄端子面の反射率を１００％として、当該研削治具２２による当該バインダー樹脂１５の研削によって、適切な値（例えば８０％）以上になるように、測定された反射率に応じて必要な研削回数が定められている。
【００５９】
移動機構２３は、研削回数判別回路３５によって決定された研削回数に応じて、所定の圧力、速度で検索治具２２を移動させ、電極端子６上に付着したバインダー樹脂１５の残渣を研削する（ステップＳ４）。研削治具２２は、図５、図６に示すように、移動機構２３により、載置部２１に載置されたプリント配線板２に対して鋭角に支持され、これにより先端が電極端子６に当接される。そして、研削治具２２は、移動機構２３によって鋭角側に移動されることにより、先端を電極端子６に摺動させ、これによりバインダー樹脂１５を削り取っていく。
【００６０】
研削治具２２は、一方向に往復移動され、電極端子６上を同じ向き（鋭角側）に摺動されることにより研削を行う。研削回数判別回路３５によって決定された研削回数に応じて研削治具２２が研削することにより、電極端子６は、反射率８０％以上となる程度まで清浄化される。
【００６１】
なお、リペア装置２０は、研削治具２２による研削工程に際し、電極端子６上に、適宜、溶剤を供給してもよい。溶剤は、ディスペンサをリペア装置２０に設けることにより自動的に供給してもよく、あるいは人手によって滴下させることにより供給してもよい。溶剤としては、例えばイソプロピルアルコールを用いることができる。
【００６２】
研削後は、電極端子６上に残る溶剤やバインダー樹脂１５の残渣を拭き取る。なお、溶剤の滴下及び拭き取りは、研削工程の前後に一回行ってもよく、研削治具による研削毎に行ってもよい。
【００６３】
その後、電極端子６上に再度異方性導電フィルム３、及びフレキシブル基板４等の電子部品が搭載され、圧着ツールを用いた再接続が行われる（ステップＳ５）。再接続時においても、初期の接続と同じ異方性導電フィルム３を用いて、同じ熱加圧条件で接続することができる。
【００６４】
電極端子６は、研削治具２２によって反射率８０％以上となるように清浄化されているため、再度異方性導電フィルム３を介してフレキシブル基板４が接続された場合にも、確実に接続端子７との間で導電性粒子１６を挟持することができる。
【００６５】
このとき、本発明によれば、リペア装置２０によって、バインダー樹脂１５の残渣が残存する電極端子６の反射率に応じて、研削治具２２の研削回数が決定され、自動的に電極端子６の研削を行う。したがって、本発明によれば、人手による手作業と比べて研削の仕上がり具合が安定し、また、再接続後の接続信頼性も向上することができる。さらに、リペア工程の自動化を図ることにより、作業時間の短縮化、低コスト化を図ることができる。また、本発明によれば、電極端子６の微細化が進んだ場合にも、研削治具２２の先端部の形状や寸法を変更することで容易に対応することができる。
【００６６】
［再測定、再研削］
また、本発明は、上記研削工程の後に清浄度の検査を行ってもよい。すなわち、図９に示すように、上記研削工程（ステップＳ４）の後に、再度、反射光強度の再測定を行い（ステップＳ６）、反射率から研削による電極端子６の清浄度を判定し（ステップＳ７）、所定の反射率未満の場合（例えば８０％未満）には、当該反射率から再研削回数を決定し（ステップＳ３）、当該決定された研削回数に応じて再研削を行うようにしてもよい（ステップＳ４）。再研削後に、再度、電極端子６の反射光強度測定及び清浄度の検査を行い、反射率が所定の値以上になった場合には、電子部品の再接続工程に供し（ステップＳ５）、依然として反射率が所定の値未満の場合は、研削回数の決定（ステップＳ３）、再研削（ステップＳ４）を行う。
【００６７】
このように、研削工程後に電極端子６の反射光強度の再測定を行い、反射率から電極端子６の清浄度を検査することにより、電極端子６の清浄が不十分なプリント配線板２が再接続に供されることを防止でき、電子部品の再接続後における接続信頼性を確保することができる。
【００６８】
［振動付与］
また、リペア装置２０は、研削工程の際に、研削治具２２に振動を付与してもよい。例えば、リペア装置２０は、研削治具に振動子（図示せず）を設け、所定の振動を印加しながらバインダー樹脂１５の残渣を研削してもよい。なお、振動子は、電極端子６や研削治具２２のサイズ、研削治具２２の移動速度等に応じて発振周波数と振幅を調節することができる。
【００６９】
リペア装置２０は、研削工程の際に、研削治具２２に振動を付与することにより、より少ない研削回数でバインダー樹脂１５の残渣を取り除くことができる。したがって、リペア装置２０は、リペア工程に要する時間を短縮できるとともに、電極端子６に対する研削治具２２の摺動負荷や研削治具２２の摩耗等を軽減することができる。
【実施例】
【００７０】
次いで、本発明の実施例について説明する。本実施例では、上述したリペア装置を用いて電極端子に残存するバインダー樹脂の残渣を研削し、フレキシブル基板を再接続した接続構造体を形成し、従来のリペア方法を用いて製造した接続構造体と比較して、リペア作業の工数や接続信頼性について評価した。
【００７１】
本実施例では、プリント配線板として、ガラスエポキシの銅貼り積層板からなるプリント配線板を用いた。プリント配線板は、厚さは１．０ｍｍで、銅箔をエッチングして厚さ３５μｍの電極端子が形成されている。また、電子部品として、フレキシブル基板を用いた。フレキシブル基板は、厚さ２５μｍのポリイミドを基材とし、厚さ１８μｍの電極端子が形成されている。
【００７２】
また、異方性導電フィルムとして、ラジカル反応系のＡＣＦ（ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社製：ＣＰ８０４４Ｚ）を使用した。加熱押圧ヘッドによる熱加圧条件は、１９０℃、３ＭＰａ、７秒である。
【００７３】
実施例及び比較例ともに、これら異方性導電フィルムを用いてプリント配線板の電極端子上にフレキシブル基板を接続した接続構造体を作成後、フレキシブル基板を剥離し、反射率を測定した。また、リペア作業後に、再度異方性導電フィルムを用いてフレキシブル基板を再接続することにより接続構造体を作成し、当該再接続に係る接続構造体の初期導通抵抗と信頼性試験後（８５℃  ８５％  １０００ｈｒ）における導通抵抗を測定し、抵抗上昇率を求めた。
【００７４】
［実施例１］
実施例１では、研削治具を電極端子の材料と同じ銅により製造することにより、同じ硬度とした。また、実施例１に係る研削治具の先端部は、鋸歯状部のものを用いた（図６参照）。研削工程に際しては、振動を付与した。振動速度は３ｍｍ／３０ｓｅｃ、周波数は３ｍｍ／１５ｃｙｃｌｅである。研削前における電極端子の反射率は３０％であった。
【００７５】
以上の条件から、実施例１では研削回数を５回と決定した。研削治具は４５°で電極端子に押し付け、押し付けの圧力は１ｋｇｆとした。研削に際しては、溶剤としてイソプロピルアルコールを滴下した。研削に要する時間は１０秒、研削後における電極端子の反射率は９０％であった。また、再接続に係る接続構造体の抵抗上昇率は３％であった。
【００７６】
［実施例２］
実施例２では、実施例１と同じ研削治具を用い、付与する振動条件、電極端子への押し付け条件も同じとした。研削に際しては、溶剤としてイソプロピルアルコールを滴下した。研削前における電極端子の反射率は５０％であった。
【００７７】
以上の条件から、実施例２では研削回数を３回と決定した。研削に要する時間は６秒、研削後における電極端子の反射率は８６％であった。また、再接続に係る接続構造体の抵抗上昇率は８％であった。
【００７８】
［実施例３］
実施例３では、実施例１と同じ研削治具を用い、電極端子への押し付け条件も同じとした。また、実施例３では、研削工程において振動を付与しない条件とした。研削に際しては、溶剤としてイソプロピルアルコールを滴下した。研削前における電極端子の反射率は３０％であった。
【００７９】
以上の条件から、実施例３では研削回数を８回と決定した。研削に要する時間は１６秒、研削後における電極端子の反射率は８５％であった。また、再接続に係る接続構造体の抵抗上昇率は５％であった。
【００８０】
［実施例４］
実施例４では、研削治具を電極端子の材料と同じ銅により製造することにより、同じ硬度とした。また、実施例４に係る研削治具の先端部は、幅方向に平坦な尖端部を有するものを用いた（図５参照）。研削工程に際しては、電極端子への押し付け条件を実施例１と同じとしたが、振動は付与しない条件とした。研削に際しては、溶剤としてイソプロピルアルコールを滴下した。研削前における電極端子の反射率は３０％であった。
【００８１】
以上の条件から、実施例４では研削回数を１０回と決定した。研削に要する時間は２０秒、研削後における電極端子の反射率は８５％であった。また、再接続に係る接続構造体の抵抗上昇率は９％であった。
【００８２】
［比較例１］
比較例１では、リペア装置を用いず、人手によって電極端子上のバインダー樹脂１５の残渣を除去した。比較例１では竹串を用いて電極端子を擦り、目視にて仕上がりを判定した。リペア作業に際しては、溶剤としてイソプロピルアルコールを滴下した。リペア作業前における電極端子の反射率は３０％である。
【００８３】
比較例１では、リペア作業に要する時間が３分、再接続に係る接続構造体の抵抗上昇率は３％であった。
【００８４】
［比較例２］
比較例２では、比較例１の竹串に代えて綿棒を用いて電極端子上のバインダー樹脂１５の残渣を擦り取り、目視にて仕上がりを判定した。リペア作業に際しては、溶剤としてイソプロピルアルコールを滴下した。リペア作業前における電極端子の反射率は３０％である。
【００８５】
比較例２では、リペア作業に要する時間が５分、再接続に係る接続構造体の抵抗上昇率は１１％であった。
【００８６】
【表１】
2015095637.tif 000003
【００８７】
表１に示すように、各実施例に係るリペア工程では、リペア装置を用いて自動的に検索作業を行うため、各比較例に比してリペア作業に要する時間が大幅に短縮されている。また、研削後における電極端子の反射率はいずれも８０％以上と良好であった。そのため、再接続に係る接続構造体の抵抗上昇率も１０％以下と低く、接続信頼性を安定的に備えていることが分かる。
【００８８】
一方、各比較例では、人手によってリペア作業を行うため、所要時間も長く、また仕上がりの判定も目視によるため、研削方法や作業者の技量等によって製品ごとにばらつきが生じ、目視判定において合格とされた接続構造体であっても抵抗上昇率が１０％を超えるものが発生した。
【００８９】
なお、リペア装置を用いた工法において、研削前の反射率が共に３０％である実施例１と実施例３とを参照すると、研削工程の際に振動を付与した実施例１では研削回数や研削後の反射率が実施例３よりも良好であった。これより、研削工程の際に振動を付与することが好ましいことが分かる。
【００９０】
また、研削前の反射率が共に３０％である実施例１と実施例４とを参照すると、研削治具の先端を鋸歯状とした実施例１では研削回数や研削後の反射率が実施例４よりも良好であった。これより、研削治具の先端形状は鋸歯状とすることが好ましいことが分かる。
【符号の説明】
【００９１】
１  接続構造体、２  プリント配線板、３  異方性導電フィルム、４  フレキシブル基板、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、１５  バインダー樹脂、１６  導電性粒子、１７  ベースフィルム、２０  リペア装置、２１  載置部、２２  研削治具、２２ａ  尖端部、２２ｂ  鋸歯状分、２３  移動機構、２４  検出部材、３０  光源、３１  光学フィルタ、３２  ビームスプリッタ、３４  固体撮像素子、３５  研削回数判別回路
【図１】
2015095637.tif 000004
【図２】
2015095637.tif 000005
【図３】
2015095637.tif 000006
【図４】
2015095637.tif 000007
【図５】
2015095637.tif 000008
【図６】
2015095637.tif 000009
【図７】
2015095637.tif 000010
【図８】
2015095637.tif 000011
【図９】
2015095637.tif 000012