(57)【要約】      （修正有）【課題】微細な回路同士の接続、微小部分と微細な回路の接続等であっても、接続信頼性と絶縁性とに優れた端子接続が可能となる異方導電フィルムを安価に製造できる方法を提供する。【解決手段】導電粒子１３を配置させるべき所望の配置パターンと同じ間隔で、導電粒子の粒子径より小さな孔を有する多孔板１２の孔に粒子を捕捉させた後、導電粒子を基材上に転写させる異方導電フィルムの製造方法であり、必要であれば、多孔板の孔に捕捉されている以外の粒子を脱落させる工程を有するものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電粒子が特定の領域にのみ規則的に配置されている異方導電フィルムの製造方法であって、所望の配置パターンと同じ間隔で、導電粒子の粒子径より小さな孔を有する多孔板の孔に粒子を捕捉させた後、導電粒子を基材上に転写させる工程を有することを特徴とする異方導電フィルムの製造方法。
【請求項２】
導電粒子を捕捉させた状態のまま、前記多孔板の孔に捕捉されている以外の粒子を脱落させる工程を有する請求項１記載の異方導電フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記多孔板を隔てて導電粒子が存在する逆側を減圧状態とすることにより導電粒子を多孔板に捕捉させる請求項１もしくは２記載の異方導電フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記基材に粘着層を有する請求項１〜３何れか一項記載の異方導電フィルムの製造方法。
【請求項５】
転写後に絶縁性接着剤で導電粒子を被覆する工程を有する請求項１〜４何れか一項記載の異方導電フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な回路同士の電気的接続、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）とフレキシブル回路基板の接続や、半導体ＩＣとＩＣ搭載用基板のマイクロ接合等に用いることのできる異方導電フィルムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の電子機器の小型化・薄型化に伴い、微細な回路同士の接続、微小部分と微細な回路の接続等の必要性が飛躍的に増大してきており、その接続方法として、半田接合技術の進展とともに、新しい材料として、異方性の導電性接着剤やフィルムが使用されている（例えば、特許文献１〜１３参照）。特に、最近、半田付けでは対応できないＬＣＤパネルとドライバＩＣを搭載したＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）との接続に適用され、ＬＣＤには必要不可欠の接続材料となっている。
【０００３】
この方法は、図１にその一例を示したように、接続したい部材間に異方導電フィルムを挟み加熱加圧することにより、面方向の隣接端子間では電気的絶縁性を保ち、上下の端子間では電気的に導通させるものである。このような用途に異方導電フィルムが多用されてきたのは、被着体の耐熱性がないことや微細な回路では隣接端子間で電気的にショートしてしまうなど半田付けなどの従来の接続方法が適用できないことが理由である。
【０００４】
特許文献１４等に開示されているとおり、一般に異方導電フィルムは、絶縁性の接着剤中に導電粒子が均一に分散したもので、ＩＣ電極と基板電極とで位置合わせを行い、異方導電フィルムを圧着することにより異方導電フィルム中の導電粒子が圧接されて重なり合う電極間だけが電気的に接続される。
【０００５】
この異方導電フィルムは、導電粒子としてはニッケル、金等にて表面をめっきしたプラスチック粒子等が用いられており、絶縁性接着剤としては熱可塑タイプのものと熱硬化タイプのものに分類されるが、最近では熱可塑タイプのものより、信頼性の優れたエポキシ樹脂系の熱硬化タイプのものが広く用いられつつある。
【０００６】
近年の回路接続ピッチは微細化が進み、従来の異方導電フィルムでは横導通の問題が生じてきた。図1に示したように、絶縁性接着剤3中に導電粒子2を分散させている場合、異方
導電フィルムが圧着されると、絶縁性接着剤の中ほどに位置する導電粒子は端子外に流出しやすく、その結果、隣接端子間に高密度に導電粒子が存在することになり、端子間の絶縁性が不充分になったり、リークやショートを発生する等、絶縁性の保持に問題が生じる。
横導通を防止するためには異方導電フィルム中の導電粒子の混入率を低下させることが考えられるが、導電粒子の混入率を低下させると、導電粒子と端子との接続面積が落ちるので、接続抵抗が高くなるという問題があった。
【０００７】
また、製品品質上の問題のほか、一般的に導電粒子は1グラム当たり数千円と非常に高
価であり、その多くが本来目的とする端子間の接続に使用されないことは、生産コストの増加に繋がっていた。
【０００８】
そのため、導電粒子を規則的に配列させる方式が検討されており、例えば、NEDOのベンチャー企業支援型地域コンソーシアム研究開発（中小企業創造基盤型）ファインピッチ対応異方性導電材の研究開発として、圧着温度で溶融しない樹脂フィルムに孔を開けて、そこに導電粒子を埋め込んだ後、上下を溶融する樹脂で挟み込む方式が提案されている。こ
の方式では、導電粒子を規則的に配列するための格子孔はフォトリソグラフィーとレーザの2つの技術が利用されている。しかし、このような方式では、規則的な孔を開けるため
の特別なメタルマスクの作製やレーザ照射装置が必要であり、微細なものが得られる反面、製造装置が高価であるという問題があった。
【０００９】
【特許文献１】特開昭５９−１２０４３６号公報
【特許文献２】特開昭６０−８４７１８号広報
【特許文献３】特開昭６０−１９１２２８号広報
【特許文献４】特開昭６１−５５８０９号広報
【特許文献５】特開昭６１−２７４３９４号広報
【特許文献６】特開昭６１−２８７９７４号広報
【特許文献７】特開昭６２−２４４１４２号広報
【特許文献８】特開昭６３−１５３５３４号広報
【特許文献９】特開昭６３−３０５５９１号広報
【特許文献１０】特開昭６４−４７０８４号広報
【特許文献１１】特開昭６４−８１８７８号広報
【特許文献１２】特開平１−４６５４９号広報
【特許文献１３】特開平１−２５１７８７各号公報
【特許文献１４】特開昭６１─７８０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、微細な回路同士の接続、微小部分と微細な回路の接続等であっても、接続信頼性と絶縁性とに優れた端子接続が可能となる異方導電フィルムを安価に製造できる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】
すなわち本発明は、
（１）  導電粒子が特定の領域にのみ規則的に配置されている異方導電フィルムの製造方法であって、所望の配置パターンと同じ間隔で、導電粒子の粒子径より小さな孔を有する多孔板の孔に粒子を捕捉させた後、導電粒子を基材上に転写させる工程を有することを特徴とする異方導電フィルムの製造方法。
（２）  導電粒子を捕捉させた状態のまま、前記多孔板の孔に捕捉されている以外の粒子を脱落させる工程を有する（１）の異方導電フィルムの製造方法。
（３）  前記多孔板を隔てて導電粒子が存在する逆側を減圧状態とすることにより導電粒子を多孔板に捕捉させる（１）、（２）の異方導電フィルムの製造方法。
（４）  前記基材に粘着層を有する（１）〜（３）の異方導電フィルムの製造方法。
（５）転写後に絶縁性接着剤で導電粒子を被覆する工程を有する（１）〜（４）の異方導電フィルムの製造方法。
である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の製造方法によれば、導電粒子が規則的に配列している異方導電フィルムを得ることができるので、微細な回路同士の接続、微小部分と微細な回路の接続等であっても、接続信頼性と絶縁性とに優れた端子接続が可能となり、高価な導電性粒子を規則的に配列するために、導電粒子同士の接続による横導通を防止でき、少ない導電粒子で効率よく端子間を導通できるため、安価なコストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、導電粒子を配置させるべき所望の配置パターンと同じ間隔で、導電粒子の粒
子径より小さな孔を有する多孔板の孔に粒子を捕捉させた後、導電粒子を基材上に転写させる異方導電フィルムの製造方法であり、必要であれば、多孔板の孔に捕捉されている以外の粒子を脱落させる工程を有するものである。
本発明の製造方法の一例を、図2〜図3に基づき説明する。容器11に、所望の配置パターンとなるように導電粒子の粒子径より小さな孔16を有する多孔板12を取り付け、容器下槽11aに導電粒子を入れる。多孔板12を隔てて導電粒子13が存在する逆側となる容器上槽11bを減圧状態とすることにより導電粒子13を多孔板12に捕捉させる。導電粒子13を捕捉する際に、凝集などにより多孔板12や捕捉した導電粒子に付着した導電粒子を脱落させる工程を有しても良い。捕捉した導電粒子13は、粘着層14を有する基材上へ転写させる。基材15に転写した導電粒子13を固定化するため、転写後に絶縁性接着剤で導電粒子13を被覆する工程を有しても良い。簡便な方法で高価な導電粒子を必要とする分のみを捕捉し、規則的に配列できる本方式は、導電粒子同士の接続による横導通を防止でき、少ない導電粒子で効率よく端子間を導通できるため、材料面からも安価なコストで製造することができる生産性の高い方式である。
【００１４】
上記導電粒子13の粒子径より小さな孔16を有する多孔板12の孔径は、導電粒子13の粒子径より小さければ特に制限は無いが、孔径が粒子径に近すぎると捕捉した際に導電粒子13が孔16に挟まり、基材15へ転写できなくなる恐れが生じる。また、小さすぎる場合には、導電粒子13を効率よく捕捉できなくなるため導電粒子の直径Ｄに対して、孔径は０．３Ｄ〜０．９Ｄが好ましい。孔の形は、孔一つに対して一個の粒子を捕捉でき、捕捉する導電粒子同士が接触しない間隔を有していれば特に制限は無く、円形、多角形、不定形などに加工できる。孔のパターンは、回路設計に合わせても良いし、いずれの回路にも適用できるよう千鳥格子などのように一定間隔に配置したパターンでも良い。多孔板の材質としては導電粒子を捕捉できる強度を有するものであれば特に制限は無く、鉄、ステンレス、銅、アルミなどの金属材料やポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレンといった有機材料およびこれらを組み合わせた複合材料を使用することができる。
【００１５】
上記導電粒子13を捕捉する方法としては、上記のように多孔板12を隔てて導電粒子13が存在する逆側となる容器上槽11bを減圧状態として導電粒子を吸引により捕捉する方法や
、磁力により導電粒子13を捕捉する方法等が挙げられるが、多孔板12の孔に導電粒子13を選択的に捕捉できる方法であれば特に制限はない。また、導電粒子13を効率良く捕捉するために、容器11に振動を加えたり、容器下部を多孔質材料とし下部よりエアーを吹き込み、導電粒子を流動状態とさせても良い。その際、導電粒子同士の付着を防止するために除湿した乾燥エアーを用いることが好ましい。
【００１６】
上記導電粒子13を捕捉する際に、多孔板12や凝集などにより捕捉した導電粒子に付着した導電粒子を脱落させる工程としては、捕捉した導電粒子を脱落させること無く捕捉粒子以外の粒子のみを脱落させる方法であれば特に制限は無く、エアーブローやスクレッパーなどを使用することが出来る。その際、例えば多孔板12を隔てて導電粒子13が存在する逆側となる容器上槽11bは減圧状態にするなどして導電粒子を捕捉する力を作用させた状態
であれば、捕捉した粒子の脱落が防止できるため好ましい。
【００１７】
上記捕捉した導電粒子13を、粘着層14を有する基材上へ転写させる方法としては、捕捉した規則的に配列している導電粒子をそのままの状態で転写できる方法であれば特に制限は無く、捕捉している導電粒子13を粘着層14へ接触させることなどにより転写できる。導電粒子を捕捉する力を解除することにより基材15への転写を容易にすることができるが、導電粒子が孔より外れにくい場合には、導電粒子を捕捉している逆側からエアーやピンなどにより導電粒子に力を加え転写を容易にさせることもできる。
【００１８】
上記基材15としては、特に制限は無いが、粘着層14を有する基材を使用することができる
。上記粘着層を有する基材は、例えば、基材上に粘着性を有する材料を薄く塗布することにより製造することができる。粘着性があると、導電粒子13を転写した後、振動や次工程での外力に対して導電粒子が移動することを防止することができる。
【００１９】
上記粘着性を有する材料としては、後に用いる絶縁性接着剤20が粘着性を持つものであれば、その絶縁性接着剤を薄く塗布することにより、粘着性のある材料として用いることができる。また、絶縁性接着剤20が、溶剤等により希釈された場合、完全に乾燥する前で粘着性を示すものであるならば、同様に粘着性を有する材料として用いることができる。上記粘着性を有する材料は、絶縁性接着剤と異なってもよく、更には、基材自体が粘着性を持つものであれば、別途粘着性を有する材料を塗布する必要はない。
【００２０】
本発明に用いられる導電性粒子13は、導電性を有するものであれば特に制限するものではなく、ニッケル、鉄、銅、アルミニウム、錫、鉛、クロム、コバルト、銀、金など各種金属や金属合金、金属酸化物、カーボン、グラファイト、ガラスやセラミック、高分子粒子の表面に金属をコートしたもの等が適用できるが、接続の信頼性や微細な回路接続への適用を考慮すると高分子核材に金属被覆を施したものが望ましい。
【００２１】
ここで、高分子核材は特に組成などの制限はなく、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、スチレンブタジエン共重合体等のポリマー中から１種単独あるいは２種以上組み合わせて使用すれば良い。
【００２２】
高分子核材の表面に施す金属被覆には特に制限は無いが、導通の安定性を考慮すると通常適用されるニッケルと金の被覆が望ましい。
【００２３】
被膜の厚さには特に制限はないが、厚すぎると凝集が生じやすくなるなどの問題があるため、０．０１〜０．２μｍ程度が望ましい。また、被覆の形成方法では、この被覆と高分子核材との密着力・導電性などを考慮し、均一に形成されている方が良いことは言うまでもなく、従来から用いられているメッキなどが望ましい。
【００２４】
導電性粒子の粒子径や配合量は、接続したい回路のピッチやパターン、回路端子の厚みや材質等によって適切なものを選ぶことができる。
【００２５】
導電性粒子の粒子径は、特に制限はするものではないが、望ましくは平均２〜１５μｍである方がよい。２μｍより小さい場合では、微細な回路接続で高い接続信頼性を得るために導電性粒子数を多く配合することは可能であるが、凝集することなく高分子核材に均一に金属被覆を施すことは現状の技術では極めて困難であり、実際には微細な回路の接続を安定して行うことは困難である。逆に、１５μｍより大きい場合には、凝集なく均一に金属被覆を施すことは可能であるが、微細な回路を接続する場合には、端子間の電気的絶縁性が保てなくなるため、粒子数はあまり多く配合できず、接続信頼性の向上にも限界がでてくる。例えば、ＬＣＤパネルとＴＣＰやＦＰＣとの接続、特に５０μｍピッチ程度の極ファインピッチ回路の接続においては、平均粒径３〜５μｍ程度が望ましい。もちろん粒度分布がシャープな方が好ましいことは言うまでもなく、平均粒径±１０％以内であればなお好ましい。
【００２６】
基材上に転写された導電粒子13を固定化するための絶縁性接着剤20は特に限定されず、例えば、接着性シート等に用いられる熱可塑性材料や、熱や光により硬化性を示す材料等が挙げられる。なかでも、接続後硬化させることにより耐熱性や耐湿性に優れることから、硬化性材料が好ましい。特にエポキシ系接着剤として用いられる材料は短時間で硬化し、接着性に優れる等の点から好適に用いられる。硬化性樹脂を使用する場合には、異方導
電性フィルムとして使用する際に、溶融流動する必要があるため、導電粒子を固定化させている状態は半硬化状態が好ましい。
【００２７】
導電粒子13を固定化するための絶縁性接着剤20を塗布する方法に、特に制限は無く、コーティングやスプレー噴霧、キャストなどの方式を使用することができる。
絶縁性接着剤の厚みは、加熱加圧の本圧着時に導電性粒子以外の端子間を満たすに十分な量に相当していれば特に制限はなく、必然的に導電粒子の直径よりも大きな厚みとなる。例えば、ＬＣＤパネルとＴＣＰやＦＰＣとの接続においては、10〜20μｍの厚みが好ましい。
【００２８】
導電粒子を絶縁性接着剤で固定化した後に、導電粒子が存在する場所は、本方式に則れば、必然的に基材側に偏った分布となる。絶縁性接着剤の中ほどに位置する導電粒子は、加熱加圧の本圧着時に端子外へ流出し易いが、基材側に偏って存在するため、端子外への流出が少なくなり、効率的に端子間を導通させることができる。
【００２９】
上記方式にて製造された異方導電フィルムの使用例を図4に示す。絶縁性接着剤20で導
電粒子13を被覆した後、例えば、ＬＣＤパネル4上に加熱加圧により仮圧着し、基材15を
剥離しＴＣＰ5を載せ、加圧により仮止めを行う。更に、加熱加圧により本圧着を行うが
、導電粒子は、絶縁性接着剤の一方に存在しているため、端子外に流出しにくく、効率的に端子間 同士を導通させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の異方導電フィルムとその接続方法の一例を示す断面図
【図２】本発明の一実施例である製造方法を示す図
【図３】基材の粘着層に導電粒子が転写される様子を示す図
【図４】本発明の異方導電フィルムとその接続方法の一例を示す断面図
【符号の説明】
【００３１】
１  基材
２  導電粒子
３  絶縁性接着剤
４  ＬＣＤパネル
５  ＴＣＰ
６  端子
１１  容器
１１a  容器下槽
１１b  容器上槽
１２  多孔板
１３  導電粒子
１４  粘着層
１５  基材
１６  孔
１７  導電粒子
２０  絶縁性接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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