(57)【要約】【課題】接続端子がファインピッチ化した高精細デバイスにおける導通接続においてもショートを引き起こすことなく低電気抵抗値で確実に導通接続できる異方性導電接着材を提供する。【解決手段】セパレータとしてのベースシート１上に成形された異方性導電接着材２は、導電性粒子２２が均一に分散保持されたバインダ樹脂層２１中に、加熱されつつ加圧されて軟化し流動し始めるバインダ樹脂層２１中での前記導電性粒子２２の移動を規制するための粒子移動規制部材として、メッシュ部材２３が包含されて構成されている。メッシュ部材２３は、バインダ樹脂層２１が硬化温度まで加熱される過程でバインダ樹脂層２１に溶融し、且つ、溶融してもバインダ樹脂層２１の接着保持能に悪影響を及ぼさない熱可塑性樹脂材料で形成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂材料からなるバインダ樹脂層と、
前記バインダ樹脂層中に分散保持された複数の導電性粒子と、
前記バインダ樹脂層の前記熱硬化性樹脂材料が軟化して流動性を示す温度より高い温度で、且つ前記熱硬化性樹脂材料の硬化温度よりも低い温度の融点を有する材料で形成され、前記バインダ樹脂層が軟化して流動性を示す温度に加熱されつつ加圧されることによる前記バインダ樹脂層の流動に伴う前記導電性粒子の移動を規制する粒子移動規制部材とを、有することを特徴とする異方性導電接着材。
【請求項２】
前記粒子移動規制部材は、熱可塑性樹脂材料からなる糸を編んで形成され、前記バインダ樹脂層に包含された網目クロス材であることを特徴とする請求項１に記載の異方性導電接着材。
【請求項３】
前記粒子移動規制部材は、前記導電性粒子を保持するバインダ樹脂層の一方の表面に重畳設置され、前記バインダ樹脂層に接する表面が断面が三角形をなす複数の突条を平行に並設してなる凹凸面に形成されている制動層であることを特徴とする請求項１に記載の異方性導電接着材。
【請求項４】
前記粒子移動規制部材は、前記導電性粒子を保持するバインダ樹脂層の一方の表面に重畳設置され、複数の穴が所定の配置で厚さ方向に穿設されている制動層であることを特徴とする請求項１に記載の異方性導電接着材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、接続端子同士を導通接続する際に用いられる異方性導電接着材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示パネル等の表示装置は、所謂ハイビジョン映像等の高精細画像を表示するために画素が高密度化され、これに伴い、画素を駆動するためのドライバチップやリード配線の接続端子ピッチも微細化している。
【０００３】
上述のような高精細化表示装置の接続端子と高集積化されたドライバチップや外部配線基板との導通接続においては、特許文献１に示されるような異方性導電接着材が、信頼性及び作業性等の面で有利であることから広く用いられている。
【特許文献１】特開平１１−３２９５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
異方性導電接着材を用いて接続端子同士を導通接続する場合、対応する接続端子間に異方性導電接着材を挟み、熱圧着ツールにより１８０℃程度に加熱しつつ加圧するが、この熱圧着時に、導電性粒子が相対的に圧力の高い接続端子の対向部から圧力の低い隣接接続端子間へ流動する。
【０００５】
導電性粒子が対向接続端子間から流れ出すと、接続すべき接続端子間に挟持される導電性粒子の数が少なくなって導通接続の電気抵抗値が大きくなるだけでなく、接続端子ピッチが高度に微細化（ファインピッチ化）した高精細デバイスにおいては隣接接続端子間に移動した導電性粒子により隣接接続端子同士をショートさせるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、接続端子がファインピッチ化した高精細デバイスにおける導通接続においてもショートを引き起こすことなく低電気抵抗値で確実に導通接続できる異方性導電接着材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の異方性導電接着材は、熱硬化性樹脂材料からなるバインダ樹脂層と、前記バインダ樹脂層中に分散保持された複数の導電性粒子と、前記バインダ樹脂層の前記熱硬化性樹脂材料が軟化して流動性を示す温度より高い温度で、且つ前記熱硬化性樹脂材料の硬化温度よりも低い温度の融点を有する材料で形成され、前記バインダ樹脂層が軟化して流動性を示す温度に加熱されつつ加圧されることによる前記バインダ樹脂層の流動に伴う前記導電性粒子の移動を規制する粒子移動規制部材とを、有することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に記載の異方性導電接着材は、請求項１に記載の異方性導電接着材において、前記粒子移動規制部材が、熱可塑性樹脂材料からなる糸を編んで形成され、前記バインダ樹脂層に包含された網目クロス材であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の異方性導電接着材は、請求項１に記載の異方性導電接着材において、前記粒子移動規制部材が、前記導電性粒子を保持するバインダ樹脂層の一方の表面に重畳設置され、前記バインダ樹脂層に接する表面が断面が三角形をなす複数の突条を平行に並設してなる凹凸面に形成されている制動層であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載の異方性導電接着材は、請求項１に記載の異方性導電接着材において、前記粒子移動規制部材が、前記導電性粒子を保持するバインダ樹脂層の一方の表面に重畳設置され、複数の穴が所定の配置で厚さ方向に穿設されている制動層であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の異方性導電接着材によれば、確実な導通接続が得られ導通接続の信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１実施形態）
図１（ａ）は本発明の第１実施形態としての異方性導電接着シートを示す模式的断面図である。
本実施形態の異方性導電接着シートは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene terephthalate）からなるセパレータとしてのベースシート１の一方の表面に異方性導電接着材２が成形されて構成されている。
【００１３】
異方性導電接着材２は、熱硬化性樹脂のエポキシ樹脂をバインダ樹脂層２１の材料として用い、このバインダ樹脂層２１中に複数の導電性粒子２２とメッシュ部材２３とを包含させた構成となっている。
【００１４】
導電性粒子２２は、アクリル樹脂ビーズを核としてその表面に金メッキ処理を施してなり、平均粒径が約５μｍ程度の粒子に調製されている。
【００１５】
メッシュ部材２３は、バインダ樹脂層２１の材料であるエポキシ樹脂に均一に溶融可能で且つバインダ樹脂としての物性に悪影響を及ぼさない熱可塑性樹脂材料を用い、これを材料として紡糸された樹脂繊維を所定のピッチに織り上げて形成されている。メッシュ部材２３に用いられる熱可塑性樹脂材料は、前記バインダ樹脂層の前記熱硬化性樹脂材料が軟化して流動性を示す温度より高い温度で、且つ前記熱硬化性樹脂材料の硬化温度よりも低い温度の範囲にその融点を有する樹脂材料からなっている。この熱可塑性樹脂材料としては、プロピレン／エチレン／ブタジエン・ブロック・コポリマーやポリスチレンスピレンアクリル等を用いることができる。
【００１６】
図１（ｂ）は、本実施形態の異方性導電接着材をバインダ樹脂層２１を透視して示した模式的平面図である。メッシュ部材２３の縦糸２３１間のピッチ（横ピッチ）ｐ1 と横糸２３２間のピッチ（縦ピッチ）ｐ2 は、用途つまり導通接合すべきデバイスの接続端子ピッチに応じて設定される。例えば、高精細液晶表示パネルのリード配線端子にドライバチップをＣＯＧ（Chip On Glass）方式により導通接合するのに用いられる異方性導電接着材の場合であれば、配線端子間ピッチが２０μｍ程度であるから、メッシュ部材２３の長手ピッチつまり横ピッチｐ1 を約２０μｍに設定することが好ましい。
【００１７】
上述のような構成の異方性導電接着材は、種々の方法により製造可能であるが、そのうちでもロールコータ方式が好適に用いられる。このロールコータ方式による場合、まず、上述したような熱可塑性樹脂材料を用いてメッシュ部材２３を製造し、これに導電性粒子２１を分散混合したバインダ樹脂材料をロールコートすることによって容易に得られる。
【００１８】
次に、本実施形態の異方性導電接着材を液晶表示パネルにドライバチップをＣＯＧ方式により導通接合する工程に使用する方法とその接合作用について、図２の斜視図と図３（ａ）〜（ｃ）の模式的断面図に基づき説明する。
【００１９】
図２に示すように、熱圧着接合工程で用いる熱圧着装置は、ワークを支持するテーブル３とこれに対して昇降自在に進退する熱圧着ツール４からなり、テーブル３の所定位置にワークとしての液晶表示パネル５がセットされる。液晶表示パネル５は一対のガラス基板５１、５２間に液晶を挟持させてなり、一方のガラス基板５２の他方のガラス基板６１の対応する端面から突出させた突出部５２１には液晶を駆動する信号電圧を供給するための配線回路５３が配設され、この配線回路５３にドライバチップ６が搭載される。
【００２０】
まず、異方性導電接着シートを所要の大きさに切断してベースシート１を剥離した異方性導電接着材２を、液晶表示パネル５の一方のガラス基板５２の突出部５２１におけるドライバチップ搭載位置に載置する。このとき、図３（ａ）に示されるように、液晶表示パネル５の配線端子５３１間にメッシュ部材２３の縦糸２３１が位置するように位置合わせを行いつつ異方性導電接着層２を載置する。
【００２１】
次いで、ドライバチップ６を上記異方性導電接着層２上に位置合わせを行いつつ載置する。このとき、図３（ａ）に示すように、液晶表示パネル５の配線端子５３１とドライバチップ６の対応する端子電極６１とが異方性導電接着材２を挟んで正確に対向する配置となるように位置合わせを行う。
【００２２】
次に、ヒータ４１を内蔵する熱圧着ツール４をヒータ４１をオンしつつ下降させ、その押圧ヘッド４２の先端面をドライバチップ６の上面に当接させて熱圧着を開始する。これにより、図３（ｂ）に示されるように、ドライバチップ６を介し加熱されて軟化し、流動性を持ったバインダ樹脂２１が対向する配線端子５３１、端子電極６１間において加圧され、加圧されていない隣設配線端子５３１、５３１間及び隣設端子電極６１、６１間に流れ込む。このバインダ樹脂２１の流動に伴い、導電性粒子２２も追従して移動しようとするが、前記バインダ樹脂２１の流動性を示す温度より高い融点を有するメッシュ部材２３は、いまだその温度では軟化していないため、前記メッシュ部材２３によりその移動が規制される。その結果、図示されるように、メッシュ糸２３１、２３２が存在しない網目に対応する領域に大部分の導電性粒子２２が集められた状態となる。この網目に対応する領域は、対応する配線端子５３１と端子電極６１とが対向する領域である。
【００２３】
この後、熱圧着ツール４（図２参照）を所定の最大ストローク位置まで下降させると、図３（ｃ）に示されるように、熱可塑性樹脂からなるメッシュ部材２３が融点以上に加熱されてバインダ樹脂２１中に溶融し、且つ、導電性粒子２２の大部分が対応する配線端子６３１と端子電極７１間に選択的に押圧挟持された状態が得られる。
【００２４】
以上のように、本実施形態の異方性導電接着シートは、導電性粒子２２の追従移動を規制する部材としてメッシュ部材２３を導電性粒子２２と共にバインダ樹脂層２１中に一体に成形したから、熱圧着導通接合工程において異方性導電接着材２を加熱しつつ加圧した際に、軟化し圧延されるバインダ樹脂２１に追従する導電性粒子２２の移動が抑制され、その結果、対応する配線端子５３１と端子電極６１間に選択的に必要で充分な量の導電性粒子２２が確実に挟圧保持され、電気抵抗値が小さく且つショートの無い信頼性に優れた導通接続状態が得られる。
【００２５】
また、メッシュ部材２３が、バインダ樹脂が硬化温度まで加熱される過程でバインダ樹脂に溶融すると共にその接着効果に悪影響を及ぼさない熱可塑性樹脂で形成されているから、バインダ樹脂として必要な接着強度が充分に確保される。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図４（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。図４（ａ）は本実施形態の異方性導電接着シートの内部構成をバインダ樹脂層を透過して示した斜視図で、図４（ｂ）はその模式的Ｂ−Ｂ線断面図である。なお、上記第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００２７】
本実施形態の異方性導電接着シートは、ベースシート１の片側表面に、２層構造の異方性導電接着材７が形成されてなる。異方性導電接着材７は、粒子移動規制部材としての制動層７１に導電接着層７２が積層された２層構造に構成され、導電接着層７２は、熱硬化性樹脂からなるバインダ樹脂７２１中に導電性粒子７２２が略均一に分散保持されてなる。
【００２８】
制動層７１は、上記第１実施形態のメッシュ部材２３と同様に、バインダ樹脂層の熱硬化性樹脂材料が軟化して流動性を示す温度より高い温度で、且つ前記熱硬化性樹脂材料の硬化温度よりも低い温度の範囲に融点を有する樹脂材料であって、バインダ樹脂７２１がその硬化温度まで加熱される過程でバインダ樹脂７２１に溶融すると共にその接着保持効能に悪影響を及ぼさない熱可塑性樹脂を用いて形成され、その導電接着層７２に接する表面は、断面が三角形の複数の突条７１１が平行に並設されてなる凹凸面に形成されている。この場合、突条７１１の並設ピッチｐ3 は、導電性粒子７２２の平均粒径よりも大きく、導通接続すべき接続端子の並設ピッチよりも小さい範囲に設定される。
【００２９】
このように、異方性導電接着材７を粒子移動規制部材としての制動層７１と導電接着層７２との２層構造とすることにより、粒子移動規制部材を備えた本発明に係わる異方性導電接着材７を容易に製造することができる。すなわち、ベースシート１上に制動層７１を所定の形状に例えばインジェクション法等により形成し、その上に、導電接着層７２をロールコート法等により積層することによって、異方性導電接着材７が容易に得られる。
【００３０】
本実施形態の異方性導電接着シートを熱圧着接合工程において用いる際は、突条７１１の延在方向を接続すべき接続端子の延在方向に平行に揃えて、異方性導電接着材７を一方の接続端子アレイ上に載置する。
【００３１】
載置された異方性導電接着材７を熱圧着ツールにより加熱しつつ加圧すると、まず、導電性粒子７２２が制動層７１における隣設突条７１１、７１１間の溝７１２内に進入する。溝７１２内に進入した導電性粒子７２２は、突条７１１の延在方向への移動は規制されないが、延在方向と直角方向つまり、接続端子の並設（アレイ）方向への移動は規制される。
【００３２】
大部分の導電性粒子７２２が溝７１２内に進入した状態で、更に熱圧着ツールにより異方性導電接着材７が加熱されつつ加圧されることにより、制動層７１がバインダ樹脂７２１中に溶融し、この後、制動層材料の熱可塑性樹脂が溶融したバインダ樹脂７２１が硬化する。この硬化状態においては、導電性粒子７２２が移動を規制された突条７１１の並設方向（接続端子のアレイ方向）に対し略均等に分布している。
【００３３】
これにより、導通接続すべき対応する接続端子同士が必要で充分な数量の導電性粒子を挟圧保持した状態で確実に導通接続され、且つ、隣り合う接続端子同士の絶縁性が確保される。
【００３４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図５（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。図５（ａ）は本実施形態の異方性導電接着シートの内部構成をバインダ樹脂層を透過して示した斜視図で、図５（ｂ）はその模式的Ｂ−Ｂ線断面図である。なお、上記第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３５】
第３実施形態としての異方性導電接着材８は、導電性粒子の移動を規制するための複数の貫通穴８１１が厚さ方向に所定の配置で穿設された制動層８１に、バインダ樹脂８２１中に導電性粒子８２２が均一に分散保持されてなる上記第２実施形態の導電接着層７２と同じ構成の導電接着層８２を積層したものである。
【００３６】
制動層８１は、第２実施形態の制動層７１と同様に、バインダ樹脂層の熱硬化性樹脂材料が軟化して流動性を示す温度より高い温度で、且つ前記熱硬化性樹脂材料の硬化温度よりも低い温度の範囲に融点を有する樹脂材料であって、導電接着層８２のバインダ樹脂８２１が硬化温度まで加熱される過程でバインダ樹脂８２１に溶融すると共にその接着保持効能に悪影響を及ぼさない熱可塑性樹脂を用いて形成されている。
【００３７】
貫通穴８１１は、マトリクス配列で穿設され、その少なくとも何れか一方の配設ピッチｐ4 は、導通接続すべき接続端子のピッチと同じ寸法に設定されることが好ましく、また、その内径Ｄは、導電性粒子８２２の平均粒径ｄに対して
３ｄ≦Ｄ≦５ｄ
程度に設定されることが好ましい。
【００３８】
このように構成される本実施形態の異方性導電接着材８は、制動層８１と導電接着層８２を個々にそれぞれに適した方法で製造しておき、出来上がった制動層８１に出来上がった導電接着層８２を貼着することにより、容易に得ることができる。
【００３９】
本実施形態の異方性導電接着材８を熱圧着接合工程において用いる際は、接合すべき接続端子アレイのピッチと同じ寸法に設定したピッチｐ4 で並ぶ貫通穴８１１の列が対応する接続端子に適正に重なるように位置を合わせて異方性導電接着材８を載置する。
【００４０】
載置された異方性導電接着材８を熱圧着ツールにより加熱しつつ加圧すると、各導電性粒子８２２がそれぞれに近い貫通穴８１１内に進入する。大部分の導電性粒子８２２が貫通穴８１１内に進入した状態で、更に熱圧着ツールにより加熱されつつ加圧されることにより、制動層８１がバインダ樹脂８２１中に溶融し、この後、制動層材料が溶融したバインダ樹脂８２１が硬化する。この硬化状態においては、貫通穴８１１により追従移動を規制された大部分の導電性粒子８２２が対向する接続端子間に挟圧保持されている。これにより、接続すべき対応する接続端子同士が必要で充分な数量の導電性粒子を挟圧保持した状態で確実に導通接続され、且つ、隣り合う接続端子同士の絶縁性が確保される。
【００４１】
なお、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、図１に示した第１実施形態ではメッシュ部材２３の網目ピッチｐ1 を、図５に示した第３実施形態では貫通穴８１１の配設ピッチｐ4 を、それぞれ、導通接続すべき接続端子ピッチと略同じ寸法に設定したが、これに限らず、上記各ピッチｐ1 、ｐ4 は接続端子ピッチよりも小さく設定することも可能である。これにより、圧延されるバインダ樹脂に追従する導電性粒子の移動を規制する制動効果が増し、硬化したバインダ樹中に保持される導電性粒子の分布がより均等化されるため、異方性導電接着材を導通接合部に載置する際の接続端子列に対する位置合わせにおいて、許容幅を大きく見込むことができ、導通接合作業が容易になる。
【００４２】
また、上記第１実施形態においては、本発明の異方性導電接着材がドライバチップと液晶表示パネルのガラス基板に配設された駆動回路の配線端子との導通接合に採用されているが、本発明の異方性導電接着材は、フレキシブル配線基板等の配線基板と駆動回路基板の配線端子とのように配線基板同士の導通接合にも好適に用いることができる。配線基板同士の導通接合には、図４に示した第２実施形態としての異方性導電接着材７のように導電性粒子の追従移動を一方向（溝７１１の並設方向）において規制する異方性導電接着材がより好適である。
【００４３】
更に、図１に示す第１実施形態と図５に示す第３実施形態の折衷例として、貫通穴８１１が設けられた制動層８１を図１のメッシュ部材２４のようにバインダ樹脂８２１中に一体に包含させてもよい。
【００４４】
加えて、第３実施形態において制動層８１に設ける穴は、貫通穴でなく、導電性粒子の追従移動を有効に規制可能な深さを備えた凹部であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態としての異方性導電接着シートを示す模式的断面図で、（ｂ）はその要部構成を透視して示す平面図である。
【図２】上記第１実施形態の異方性導電接着材を用いた熱圧着工程を示す斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、上記熱圧着工程における熱圧着動作を段階順に示した各段階毎模式的断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２実施形態としての異方性導電接着シートを示す斜視図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第３実施形態としての異方性導電接着シートを示す斜視図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１                    ベースシート
２                    異方性導電接着材
２１                  バインダ樹脂層
２２                  導電性粒子
２３                  メッシュ部材
３                    テーブル
４                    熱圧着ツール
４１                  ヒータ
４２                  押圧ヘッド
５                    液晶表示パネル
５１、５２            ガラス基板
５３                  配線回路
５３１                配線端子
６                    ドライバチップ
６１                  端子電極
７、                  異方性導電接着材
７１                  制動層
７１１                突条
７１２                溝
７２                  導電接着層
８                    異方性導電接着材
８１                  制動層
８１１                貫通穴
８２                  導電接着層
【図１】
2008248044.tif 000003
【図２】
2008248044.tif 000004
【図３】
2008248044.tif 000005
【図４】
2008248044.tif 000006
【図５】
2008248044.tif 000007