(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性粒子を含有する光硬化型の接着剤を介して、基板上に電子部品を配置する工程と、
上記電子部品の上から加熱するとともに加圧する工程と、
加熱を停止し、加圧を続行する工程と、
加圧を続行しながら、上記接着剤に光を段階的又は連続的に照度が増加するように照射して硬化させる工程とを有する、上記基板上に上記電子部品が接続された接続体の製造方法。
【請求項２】
上記加熱を停止するとともに、冷却も行う請求項１に記載の接続体の製造方法。
【請求項３】
上記光は紫外線である請求項１又は２に記載の接続体の製造方法。
【請求項４】
導電性粒子を含有する光硬化型の接着剤を介して、基板上に電子部品を配置する工程と、
上記電子部品の上から加熱するとともに加圧する工程と、
加熱を停止し、加圧を続行する工程と、
加圧を続行しながら、上記接着剤に光を段階的又は連続的に照度が増加するように照射して硬化させる工程とを有する、上記基板上に上記電子部品を接続する接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光硬化型の接着剤を用いて電子部品等が接続された接続体の製造方法、及び光硬化型の接着剤を用いて電子部品等を接続する接続方法に関し、特に、加熱加圧と光照射とを併用した接続体の製造方法及び接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、テレビやＰＣモニタ、携帯電話、携帯型ゲーム機、タブレットＰＣあるいは車載用モニタ等の各種表示手段として、液晶表示装置が多く用いられている。近年、このような液晶表示装置においては、ファインピッチ化、軽量薄型化等の観点から、液晶駆動用ＩＣを直接液晶表示パネルの基板上に実装するいわゆるＣＯＧ（chip on glass）や、液晶駆動回路が形成されたフレキシブル基板を直接液晶表示パネルの基板上に実装するいわゆるＦＯＧ（film on glass）が採用されている。
【０００３】
例えばＣＯＧ実装方式が採用された液晶表示装置１００は、図８に示すように、液晶表示のための主機能を果たす液晶表示パネル１０４を有しており、この液晶表示パネル１０４は、ガラス基板等からなる互いに対向する二枚の透明基板１０２，１０３を有している。そして、液晶表示パネル１０４は、これら両透明基板１０２，１０３が枠状のシール１０５によって互いに貼り合わされるとともに、両透明基板１０２，１０３およびシール１０５によって囲繞された空間内に液晶１０６が封入されたパネル表示部１０７が設けられている。
【０００４】
透明基板１０２，１０３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１０８，１０９が、互いに交差するように形成されている。そして、両透明基板１０２，１０３は、これら両透明電極１０８，１０９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。
【０００５】
両透明基板１０２，１０３のうち、一方の透明基板１０３は、他方の透明基板１０２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１０３の縁部１０３ａには、透明電極１０９の端子部１０９ａが形成されている。また、両透明電極１０８，１０９上には、所定のラビング処理が施された配向膜１１１，１１２が形成されており、この配向膜１１１，１１２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、両透明電極１０８，１０９の外側には、一対の偏光板１１８，１１９が配設されており、これら両偏光板１１８，１１９によってバックライト等の光源１２０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。
【０００６】
端子部１０９ａ上には、異方性導電フィルム１１４を介して液晶駆動用ＩＣ１１５が熱圧着されている。異方性導電フィルム１１４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。液晶駆動用ＩＣ１１５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。なお、異方性導電フィルム１１４を構成する接着剤としては、通常、最も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。
【０００７】
このような異方性導電フィルム１１４を介して液晶駆動用ＩＣ１１５を端子部１０９ａへ接続する場合は、先ず、透明電極１０９の端子部１０９ａ上に異方性導電フィルム１１４を図示しない仮圧着手段によって仮圧着する。続いて、異方性導電フィルム１１４上に液晶駆動用ＩＣ１１５を載置した後、図９に示すように熱圧着ヘッド等の熱圧着手段１２１によって液晶駆動用ＩＣ１１５を異方性導電フィルム１１４とともに端子部１０９ａ側へ押圧しつつ熱圧着手段１２１を発熱させる。この熱圧着手段１２１による発熱によって、異方性導電フィルム１１４は熱硬化反応を起こし、これにより、異方性導電フィルム１１４を介して液晶駆動用ＩＣ１１５が端子部１０９ａ上に接着される。
【０００８】
しかし、このような異方性導電フィルムを用いた接続方法においては、熱加圧温度が高く、液晶駆動用ＩＣ１１５等の電子部品や透明基板１０３に対する熱衝撃が大きくなる。加えて、異方性導電フィルムが接続された後、常温まで温度が低下する際に、その温度差に起因して、バインダーが収縮し、透明基板１０３の端子部１０９ａに反りが生じうる。そのため、液晶駆動用ＩＣ１１５の接続不良を引き起こし、表示ムラ等の不具合を引き起こすおそれがあった。
【０００９】
そこで、このような熱硬化型の接着剤を用いた異方性導電フィルム１１４に代えて、紫外線硬化型の接着剤を用いた接続方法も提案されている。紫外線硬化型の接着剤を用いる接続方法においては、接着剤が熱によって軟化流動し、透明電極１０９の端子部１０９ａと液晶駆動用ＩＣ１１５の電極間に導電性粒子を捕捉するのに十分な温度まで加熱するに止め、紫外線照射によって接着剤を硬化させる。
【００１０】
しかし、かかる紫外線硬化型の接着剤を用いる接続方法においても、紫外線照射による硬化に伴って接着剤の収縮が起きる。そのため、当該収縮に起因して、透明基板１０３のＩＣ接続部に反りが生じ、そのため、液晶駆動用ＩＣ１１５の接続不良を引き起こし、表示ムラ等の不具合を引き起こすおそれは、依然として残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−２５２０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するものであり、紫外線硬化型の接着剤を用いることで低温で電子部品の接続を行うと共に、接着剤の硬化収縮を抑え、電子部品の接続不良を改善する接続体の製造方法、及び接続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】
【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、導電性粒子を含有する光硬化型の接着剤を介して、基板上に電子部品を配置する工程と、上記電子部品の上から加熱するとともに加圧する工程と、加熱を停止し、加圧を続行する工程と、加圧を続行しながら、上記接着剤に光を段階的又は連続的に照度が増加するように照射して硬化させる工程とを有するものである。
【００１４】
また、本発明に係る接続方法は、導電性粒子を含有する光硬化型の接着剤を介して、基板上に電子部品を配置する工程と、上記電子部品の上から加熱するとともに加圧する工程と、加熱を停止し、加圧を続行する工程と、加圧を続行しながら、上記接着剤に光を段階的又は連続的に照度が増加するように照射して硬化させる工程とを有するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、加熱加圧工程において、導電性粒子を含有する接着剤が流動性を示す温度まで加熱し、基板と電子部品の各電極間で導電性粒子を押し潰し、この状態で加熱を停止して、加圧を続行しながら紫外線を照射し、この紫外線照射によって接着剤を硬化する。
【００１６】
このような本発明によれば、接着剤を溶融させるのに必要な温度まで加熱し、溶融後は加熱を停止するため、接着剤の温度を下げながら硬化させることで、常温まで温度が低下する際の温度差を小さく抑えることができる。したがって、本発明によれば、加熱温度と常温との温度差に起因する基板の反りを抑えることができ、電子部品との接続不良や、これに起因する表示ムラ等の不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用された実装工程を示す断面図である。
【図２】異方性導電フィルムを示す断面図である。
【図３】ホースからエアーを噴出して冷却する工程を示す断面図である。
【図４】実施例及び比較例に係るガラス基板の反りの測定方法を説明するための図である。
【図５】実施例及び比較例に係る導通抵抗の測定方法を説明するための図である。
【図６】実施例及び比較例に係る加熱押圧ヘッドの温度と圧着時間との関係を示すグラフである。
【図７】実施例及び比較例に係る溶融粘度と圧着時間との関係を示すグラフである。
【図８】従来の液晶表示パネルを示す断面図である。
【図９】従来の液晶表示パネルのＣＯＧ実装工程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及び接続方法について、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】
以下では、接続対象物及び被接続対象物として、電子部品を接続する場合を例に説明するが、本技術は、電子部品の接続以外にも適用することができる。例えば、液晶表示パネルのガラス基板に液晶駆動用のＩＣチップを実装するいわゆるＣＯＧ（chip on glass）実装を行う。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、液晶駆動用ＩＣ等の電子部品１８が実装されるＣＯＧ実装部２０が設けられ、またＣＯＧ実装部２０の外側近傍には、液晶駆動回路が形成されたフレキシブル基板２１が実装されるＦＯＧ実装部２２が設けられている。
【００２２】
なお、液晶駆動用ＩＣや液晶駆動回路は、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。
【００２３】
各実装部２０，２２には、透明電極１７の端子部１７ａが形成されている。端子部１７ａ上には、導電性の接着剤として異方性導電フィルム１を用いて液晶駆動用ＩＣ等の電子部品１８やフレキシブル基板２１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、電子部品１８やフレキシブル基板２１の電極と透明基板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、紫外線硬化型の接着剤であり、後述する加熱押圧ヘッド３０により熱圧着されることにより流動化して導電性粒子４が端子部１７ａと電子部品やフレキシブル基板２１の各電極との間で押し潰され、紫外線照射器３１により紫外線が照射されることにより、導電性粒子４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と電子部品１８やフレキシブル基板２１とを電気的、機械的に接続する。
【００２４】
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。
【００２５】
［異方性導電フィルム］
異方性導電フィルム（ＡＣＦ）１は、図２に示すように、通常、基材となる剥離フィルム２上に導電性粒子含有層３が形成されたものである。異方性導電フィルム１は、図１に示すように、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と電子部品１８やフレキシブル基板２１との間に導電性粒子含有層３を介在させることで、液晶表示パネル１０と電子部品１８あるいはフレキシブル基板２１とを接続し、導通させるために用いられる。
【００２６】
剥離フィルム２としては、異方性導電フィルムにおいて一般に用いられている例えばポリエチレンテレフタレートフィルム等の基材を使用することができる。
【００２７】
導電性粒子含有層３は、バインダー中に導電性粒子４を分散してなるものである。バインダーは、膜形成樹脂、硬化性樹脂、硬化剤、シランカップリング剤等を含有するものであり、通常の異方性導電フィルムに用いられるバインダーと同様である。
【００２８】
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、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、変形エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、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。
【００２９】
硬化性樹脂としては、特に限定されず、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００３０】
エポキシ樹脂としては、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。具体例として、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。
【００３１】
アクリル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体例として、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。
【００３２】
硬化剤としては、光硬化型であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合はカチオン系硬化剤が好ましく、硬化性樹脂がアクリル樹脂の場合はラジカル系硬化剤が好ましい。
【００３３】
カチオン系硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スルホニウム塩、オニウム塩等を挙げることができ、これらの中でも、芳香族スルホニウム塩が好ましい。ラジカル系硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機過酸化物を挙げることができる。
【００３４】
シランカップリング剤としては、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。
【００３５】
導電性粒子４としては、異方性導電フィルム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。
【００３６】
［製造方法］
次いで、異方性導電フィルム１を介して電子部品１８やフレキシブル基板２１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ついて説明する。先ず、異方性導電フィルム１を透明電極１７上に仮圧着する。異方性導電フィルム１を仮圧着する方法は、液晶表示パネル１０の透明基板１２の透明電極１７上に、導電性粒子含有層３が透明電極１７側となるように、異方性導電フィルム１を配置する。
【００３７】
そして、導電性粒子含有層３を透明電極１７上に配置した後、剥離フィルム２側から導電性粒子含有層３を例えば加熱押圧ヘッド３０で加熱及び加圧し、加熱押圧ヘッド３０を剥離フィルム２から離し、剥離フィルム２を透明電極１７上の導電性粒子含有層３から剥離することによって、導電性粒子含有層３のみが透明電極１７上に仮圧着される。加熱押圧ヘッド３０による仮圧着は、剥離フィルム２の上面を僅かな圧力（例えば０．１ＭＰａ〜２ＭＰａ程度）で透明電極１７側に押圧しながら加熱する。ただし、加熱温度は、異方性導電フィルム１中のエポキシ樹脂やアクリル樹脂等の熱硬化性樹脂が硬化しない程度の温度（例えば７０〜１００℃程度）とする。
【００３８】
次に、透明基板１２の透明電極１７と電子部品１８の電極端子とが導電性粒子含有層３を介して対向するように、電子部品１８を配置する。
【００３９】
次に、電子部品１８の上面を所定の加熱温度に昇温された加熱押圧ヘッド３０により、所定の温度及び所定の圧力で熱加圧する。加熱押圧ヘッド３０による熱加圧温度は、硬化開始前に導電性粒子含有層３が溶融したときの粘度（最低溶融粘度）を示す所定の温度に対して±１０〜２０℃の温度（例えば１１０℃前後）に設定される。これにより、透明基板１２の反りを最小に抑え、また電子部品１８に熱による損傷を加えることもない。
【００４０】
加熱押圧ヘッド３０による加熱時間は、異方性導電フィルム１の導電性粒子含有層３が流動性を示し、透明電極１７の端子部１７ａと電子部品１８の電極端子との間からバインダー樹脂が流出し、透明電極１７の端子部１７ａ及び電子部品１８の電極端子の間で導電性粒子４が押し潰された状態となる所定の時間とする。
【００４１】
本接続方法では、加熱押圧ヘッド３０は、導電性粒子４が透明電極１７の端子部１７ａ及び電子部品１８の電極端子の間で押し潰された状態となるまで加熱押圧されると、押圧を維持したまま、加熱を停止する。
【００４２】
次いで、加熱押圧ヘッド３０による加熱が停止された後、電子部品１８を押圧した状態を続行しながら、透明基板１２の裏側に設けられた紫外線照射器３１によって異方性導電フィルム１に紫外線を照射する。紫外線照射器３１より発光された紫外線は、透明基板１２を支持するガラス等の透明な支持台及びこの支持台に支持された透明基板１２を透過して導電性粒子含有層３へ照射される。この紫外線照射器３１としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤランプ等を用いることができる。
【００４３】
この加熱押圧ヘッド３０による押圧及び紫外線照射器３１の紫外線による異方性導電フィルム１の硬化により、異方性導電フィルム１を介して電子部品１８が端子部１７ａ上に本圧着される。加熱押圧ヘッド３０による押圧及び紫外線照射器３１による紫外線照射は、同時に又は前後して終了する。
【００４４】
［本発明の作用効果］
このように、本製造工程によれば、加熱押圧ヘッド３０による熱加圧工程において、異方性導電フィルム１の導電性粒子含有層３が流動性を示す温度まで加熱し、透明電極１７の端子部１７ａと電子部品１８の電極端子とで導電性粒子４を押し潰す。そして、本製造工程では、この状態で加熱押圧ヘッド３０による加熱を停止して、紫外線照射器３１によって紫外線を照射し、この紫外線照射によって導電性粒子含有層３を硬化する。
【００４５】
このような本製造工程によれば、加熱押圧ヘッド３０は、導電性粒子含有層３を溶融させるのに必要な温度まで加熱し、溶融後は加熱を停止するため、導電性粒子含有層３の温度を下げながら硬化させることで、常温まで温度が低下する際の温度差を小さく抑えることができる。したがって、本製造工程によれば、加熱押圧ヘッド３０による加熱温度と常温との温度差に起因する透明基板１２の反りを抑えることができ、液晶駆動用ＩＣ等の電子部品１８と透明電極１７との接続不良や、これに起因する表示ムラ等の不具合を防止することができる。
【００４６】
［押圧＋冷却＋ＵＶ照射］
また、本発明は、加熱押圧ヘッド３０による加熱の停止に加え、導電性粒子含有層３を冷却してもよい。導電性粒子含有層３を冷却することにより、常温との温度差をさらに小さくすることができ、常温まで温度が低下する際の温度差に起因する透明基板１２の反りをさらに抑えることができる。
【００４７】
導電性粒子含有層３の冷却方法としては、例えば、図３に示すように、ＣＯＧ実装部２０に向けてエアーを噴射するホース３２を設ける方法や、電子部品１８を押圧する加熱押圧ヘッド３０を冷却する方法等を用いることができる。なお、ＣＯＧ実装部２０に向けてエアーを噴射する方法によれば、紫外線照射による硬化工程の短時間（数秒）の間でも、導電性粒子含有層３を冷却することができる。
【００４８】
［ＵＶ多段階照射］
また、本製造工程では、加熱押圧ヘッド３０によって電子部品１８を押圧するとともに、紫外線照射器３１によって紫外線を照射する。このとき、紫外線照射器３１は、照度を一定としてもよいが、段階的に照度を上昇させていくことが好ましい。
【００４９】
紫外線照射器３１によって、段階的に照射量を上昇させることにより、紫外線照射の初期ではバインダー樹脂の硬化反応の進行が遅くされ、紫外線照射の後期でバインダー樹脂の硬化反応を急速に進行させる。これにより、透明電極１７の端子部１７ａと電子部品１８の電極端子とで導電性粒子４を押し潰す作用が一定となる、すなわち端子部１７ａと電極端子との間に捕捉された導電性粒子４が一様に押し潰される効果を奏する溶融粘度まで、確実に導電性粒子含有層３を溶融させ、かつ、当該粘度を保持し、導電性粒子４が押し潰された後、溶融粘度が上昇し、この状態で硬化させることができる。
【００５０】
また、紫外線照射器３１によって、段階的に照射量を上昇させることにより、紫外線照射の初期ではバインダー樹脂の硬化反応の進行が遅くされ、紫外線照射の後期でバインダー樹脂の硬化反応を急速に進行させ、これにより導電性粒子含有層３の硬化収縮を抑えるとともに、異方性導電フィルム１による接続信頼性を高めることができる。
【００５１】
これは、紫外線硬化の反応は非常に早く、紫外線照射の初期から大きな照度で照射すると、導電性粒子含有層３に硬化ムラが生じ、これにより透明電極１７に反りが生じ、あるいは導電性粒子含有層３や透明電極１７に内在する応力が大きくなってしまうためである。そこで、紫外線照射の初期は比較的弱い照度で照射し、後期で照度を強めることにより、導電性粒子含有層３の硬化ムラを防止し、反りや内部応力の増大を防止することができる。
【００５２】
さらに、紫外線照射器３１によって、段階的に照射量を上昇させることにより、紫外線照射の初期ではバインダー樹脂の硬化反応の進行が遅くされ、その間に加熱押圧ヘッド３０による加熱の停止、あるいは冷却によって常温との温度差が縮小される。したがって、紫外線の照度を段階的に増加することで、硬化収縮による歪み及び温度低下による歪みの両方を補正しつつ硬化させることができる。一方、紫外線照射の初期に強い照度で照射すると、これらの歪みを内在させた状態で硬化させてしまう。
【００５３】
またさらに、紫外線照射の初期から強い照度にすると、バインダー樹脂の反応開始点が多くなりすぎてしまい分子鎖の短い耐熱性に劣る硬化物となってしまう。そこで、紫外線照射の初期は比較的弱い照度で照射し、後期で照度を強めることにより、耐熱性に優れた硬化物とすることができ、実装温度の低温化を図りつつ、接続信頼性を高めることができる。
【００５４】
紫外線照射器３１による照射時間や、照射段階及び照度、総照射量は、バインダー樹脂の組成や、加熱押圧ヘッド３０による熱加圧温度、圧力及び時間から、最もバインダーの硬化反応が効率よく進行する条件を設定する。また、照度は、段階的に上げてもよく、連続的に上昇させてもよい。
【００５５】
電子部品１８を透明基板１２の透明電極１７上に接続した後、同様にしてフレキシブル基板２１が透明基板１２の透明電極１７上に実装するいわゆるＦＯＧ（film on glass）実装が行われる。このときも、加熱押圧ヘッド３０による熱加圧工程の後、加熱を停止し、適宜冷却を行いながら押圧を続行し、紫外線照射を行う。また、紫外線照射器３１は、段階的に照射量を上昇させてもよい。
【００５６】
これにより、異方性導電フィルム１を介して透明基板１２と電子部品１８やフレキシブル基板２１とが接続された接続体を製造することができる。なお、これらＣＯＧ実装とＦＯＧ実装は、同時に行ってもよい。
【００５７】
以上、液晶駆動用ＩＣを直接液晶表示パネルのガラス基板上に実装するＣＯＧ実装、及びフレキシブル基板を直接液晶表示パネルの基板上に実装するＦＯＧ実装を例に説明したが、本技術は、ＣＯＧ実装、ＦＯＧ実装以外のその他の各種接続に用いることができる。
【００５８】
［その他］
また、本技術は、上述した紫外線硬化型の導電性接着剤を用いる他、例えば赤外光等の他の波長の光線によって硬化する光硬化型の導電性接着剤を用いることもできる。
【００５９】
上記では、導電性の接着剤としてフィルム形状を有する異方性導電フィルム１について説明したが、ペースト状であっても問題は無い。本願では、導電性粒子４を含有する異方性導電フィルム１等のフィルム状の導電性接着フィルムまたはペースト状の導電性接着ペーストを「接着剤」と定義する。
【実施例】
【００６０】
次いで、本技術の実施例について説明する。本実施例は、加熱押圧ヘッドの加熱条件、冷却の有無、及び紫外線の照射条件を異ならせて製造した基板とＩＣチップとの各接続体サンプルについて、ＩＣチップと基板との接続状態を導通抵抗値（Ω）によって評価し、表示ムラを基板の反り量（μｍ）を測定することで代替評価した。
【００６１】
接続に用いる異方性導電フィルムは、導電性粒子含有層（ＡＣＦ層）と絶縁性接着剤層（ＮＣＦ層）との積層フィルムを用いた。ＡＣＦ層は、
フェノキシ樹脂（ＹＰ−７０：新日鐵化学株式会社製）；２０質量部
液状エポキシ樹脂（ＥＰ−８２８：三菱化学株式会社製）；３０質量部
固形エポキシ樹脂（ＹＤ０１４：）新日鐵化学株式会社製）；２０質量部
導電性粒子；（ＡＵＬ７０４：積水化学工業株式会社製）：３０質量部
カチオン系硬化剤（ＳＩ−６０Ｌ：三新化学工業株式会社製）；５質量部
を酢酸エチル、トルエンにて固形分５０％になるように混合溶液を作成し、この混合溶液を厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム上に塗布し、７０℃オーブンにて５分間乾燥し、フィルム状に成形した。
【００６２】
ＮＣＦ層は、
フェノキシ樹脂（ＹＰ−７０：新日鐵化学株式会社製）；２０質量部
液状エポキシ樹脂（ＥＰ−８２８：三菱化学株式会社製）；３０質量部
固形エポキシ樹脂（ＹＤ０１４：）新日鐵化学株式会社製）；２０質量部
カチオン系硬化剤（ＳＩ−６０Ｌ：三新化学工業株式会社製）；５質量部
を酢酸エチル、トルエンにて固形分５０％になるように混合溶液を作成し、この混合溶液を厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム上に塗布し、７０℃オーブンにて５分間乾燥し、フィルム状に成形した。
【００６３】
これらＡＣＦ及びＮＣＦを、厚さ１８μｍとなるように調整して積層ラミネートすることにより、実施例及び比較例に用いる異方性導電フィルムを得た。
【００６４】
評価素子として、
外形；１．８ｍｍ×２０ｍｍ
厚さ；０．５ｍｍ
の評価用ＩＣを用いた。
【００６５】
評価用ＩＣが接続される評価基材として、ガラス厚０．５ｍｍの金属配線が形成されたガラス基板を用いた。
【００６６】
このガラス基板に上記異方性導電フィルムを介して評価用ＩＣを配置し、加熱押圧ヘッドによる熱加圧及び紫外線照射によって接続することにより、接続体サンプルを形成した。加熱押圧ヘッドの温度はいずれも１１０℃、押圧条件はいずれも６０ＭＰａ、５秒であり、加熱押圧ヘッドの熱加圧面には厚さ５０μｍのフッ素樹脂加工が施されている。紫外線照射は、加熱加圧開始から２秒経過後に始め、加熱加圧開始から５秒までの３秒間行い、いずれも積算光量は約２０００ｍＪとした。
【００６７】
実施例１では、紫外線照射と同時に、加熱押圧ヘッドの温度調節コントロールを切断することにより加熱を停止した。また、加熱加圧開始から２〜３秒間、３〜４秒間、４〜５秒間に亘って、紫外線の照度は６６６ｍＷ／ｃｍ２と一定にした。
【００６８】
実施例２では、加熱押圧ヘッド３０による加熱を停止するとともに、冷却を行う以外は実施例１と同様の条件とした。冷却は、評価用ＩＣの側方から、直径０．４ｍｍのホースから０．５ＭＰａでエアーを噴射することにより行った。エアーの噴射は紫外線照射中続けた。
【００６９】
実施例３では、紫外線の照度を、加熱加圧開始から２〜３秒間は３００ｍＷ／ｃｍ２、３〜４秒間は５００ｍＷ／ｃｍ２、４〜５秒間は１２００ｍＷ／ｃｍ２と、徐々に増加させていった。このほかの条件は実施例２と同様である。
【００７０】
実施例４では、紫外線の照度を、加熱加圧開始から２〜３秒間は１００ｍＷ／ｃｍ２、３〜４秒間は２００ｍＷ／ｃｍ２、４〜５秒間は１７００ｍＷ／ｃｍ２と、紫外線照射初期では照度を低く抑え、最後の１秒で照度を大きくした。このほかの条件は実施例２と同様である。
【００７１】
比較例では、紫外線照射中も、加熱押圧ヘッド３０による加熱を続行した。紫外線の照度は、実施例１と同様の条件とした。
【００７２】
以上の条件で加熱押圧及び紫外線照射を行って、評価用ＩＣがガラス基板に接続された接続体サンプルを形成し、各サンプルについて、反り（μｍ）の大きさ、及び導通抵抗値（Ω）を測定した。
【００７３】
反りの測定方法は、触針式表面粗度計（ＳＥ−３Ｈ：株式会社小阪研究所製）を用いて、図４に示すように、接合体サンプルのガラス基板４０下面から触針４１をスキャンし、評価用ＩＣの接続後のガラス基板面の反り量（μｍ）を測定した。
【００７４】
導通抵抗値の測定は、図５に示すように、評価用ＩＣのバンプ４２と接続されたガラス基板４０の金属配線４３に電流計Ａ、電圧計Ｖを接続し、いわゆる４端子法にて電流１ｍＡを流したときの導通抵抗値を測定した。結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
0005836830.tif 000002
【００７６】
表１に示すように、比較例においては、ガラス基板の反りが１５μｍであったのに対して、実施例１〜４においては、ガラス基板の反りが１２μｍ以下であった。また、実施例１では、ガラス基板の反りが１２μｍであったのに対して、実施例２〜４では８μｍであった。
【００７７】
これは、図６に示すように、比較例では加熱押圧ヘッドの温度（約１１０℃）が維持されていたのに対し、実施例１〜４では、紫外線照射時に加熱を停止したことから、異方性導電フィルムの紫外線硬化時に温度が低下していき（実施例１：約１０５℃、実施例２〜４：約９５℃）、硬化後、常温まで温度が低下する際の温度差を小さく抑えることができたためである。また、紫外線照射時に加熱を停止した実施例１に対し、エアー噴射による冷却を行った実施例２〜４では、さらに基板の反りが抑えられた。これより、紫外線照射時に加熱を停止するとともに、冷却させることが有効であることが分かる。なお、図６では、異方性導電フィルムのバインダー温度に代えて加熱押圧ヘッドの温度を測定することにより、導電性粒子含有層の温度差による影響を考察した。
【００７８】
また、冷却を併用する処理において、紫外線の照度を６６６ｍＷ／ｃｍ２と一定にした実施例２に対し、段階的に照度を上げた実施例３及び実施例４では、導通抵抗値が下がった。これにより、紫外線の照度を段階的に上昇させることが有効であることが分かる。さらに、実施例３及び実施例４より、紫外線の照度は、照射時間の最後に一気に上昇させて硬化させる方が導通抵抗値の上昇を抑える点で有効であった。
【００７９】
これは、図７に示すように、異方性導電フィルムの溶融粘度（Ｐａ・ｓ）と圧着時間（ｓｅｃ）との関係をみると、比較例では、紫外線照射を開始した直後（圧着開始後２秒）から溶融粘度が上昇するのに対し、実施例３では圧着開始後３秒まで溶融粘度が下がり続け、その後上昇し、実施例４では圧着開始後４秒まで溶融粘度が下がり続け、その後急激に上昇する。
【００８０】
このため、比較例では、溶融粘度が高く、導電性粒子がガラス基板と評価用ＩＣの両電極間に押し潰される作用が充分に奏する粘度Ｘまで下がる前に硬化に転じてしまい、導通抵抗が高くなる傾向がある。一方、実施例３では、硬化に転じるまでの時間が比較例に比してａの分長く、実施例４では、ａ＋ｂの分長い。その分、実施例３及び実施例４では、異方性導電フィルムの溶融粘度を導電性粒子が両電極間で押し潰されるに充分な粘度Ｘまで下げることができ、当該粘度で圧着させることができる。このため、実施例３及び実施例４では、導電性粒子を確実に両電極間で押し潰すことができ、この状態で硬化させることができるため、導通抵抗を低く抑えることができた。
【符号の説明】
【００８１】
１  異方性導電フィルム、２  剥離フィルム、３  導電性粒子含有層、４  導電性粒子、１０  液晶表示パネル、１１  透明基板、１２  透明基板、１３  シール、１４  液晶、１５  パネル表示部、１６  透明電極、１７  透明電極、１７ａ  端子部、１８  電子部品、２０  ＣＯＧ実装部、２１  フレキシブル基板、２２  ＦＯＧ実装部、２４  配向膜、２５  偏光板、２６  偏光板、３０  加熱押圧ヘッド、３１  紫外線照射器、３２  ホース
【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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【図８】
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【図９】
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