(57)【要約】【課題】隣り合う接続端子間の短絡を防止する。【解決手段】複数の接続端子６，７が配列された電子部品１，２同士が、導電性接着剤３を介して接続端子６，７同士が接続された接続構造体において、少なくとも一方の電子部品１には、隣り合う接続端子６，６間に、絶縁性構造体２０が形成され、絶縁性構造体２０は、断面視で底部幅より上部幅が幅狭に形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の接続端子が配列された電子部品同士が、導電性接着剤を介して上記接続端子同士が接続された接続構造体において、
少なくとも一方の電子部品には、隣り合う上記接続端子間に、絶縁性構造体が形成され、
上記絶縁性構造体は、断面視で底部幅より上部幅が幅狭に形成されている接続構造体。
【請求項２】
上記絶縁性構造体は、対向する上記電子部品の両接続端子高さの合計よりも高く、上記両接続端子高さの合計と上記導電性接着剤に含有されている導電性粒子の平均粒径とを足した高さよりも低い請求項１記載の接続構造体。
【請求項３】
上記絶縁性構造体は、断面視で三角形状をなす請求項１又は請求項２に記載の接続構造体。
【請求項４】
上記絶縁性構造体は、断面視で台形状をなす請求項１又は請求項２に記載の接続構造体。
【請求項５】
上記絶縁性構造体は、断面視で半円形状をなす請求項１又は請求項２に記載の接続構造体。
【請求項６】
上記絶縁性構造体は、複数の上記接続端子が配列された端子領域の端部に形成された上記接続端子間に形成されている請求項１又は請求項２に記載の接続構造体。
【請求項７】
上記絶縁性構造体は、複数の上記接続端子が配列された端子領域に形成された全ての上記接続端子間に形成されている請求項１又は請求項２に記載の接続構造体。
【請求項８】
複数の接続端子が配列された電子部品同士が、導電性接着剤を介して上記接続端子同士が接続された接続構造体の製造方法において、
少なくとも一方の電子部品の隣り合う上記接続端子間に、断面視で底部幅より上部幅が幅狭に形成されている絶縁性構造体を形成し、
上記電子部品同士を、上記導電性接着剤を介して上記接続端子同士を対向させて加圧するとともに、上記接着剤を硬化させて、電気的、機械的に接続する接続構造体の製造方法。
【請求項９】
上記絶縁性構造体は、光硬化性樹脂を用いて形成されている請求項８記載の接続構造体の製造方法。
【請求項１０】
上記絶縁性構造体は、未硬化の光硬化性樹脂を上記接続端子間に塗布後、該接続端子間距離の８０％以下の幅の開口部を有するマスクを通じて、光による硬化処理を行った後に、推奨現像時間より５０％以上長い現像時間にてエッチングを行うことにより形成する請求項９記載の接続構造体の製造方法。
【請求項１１】
上記絶縁性構造体は、未硬化の光硬化性樹脂を上記接続端子間に塗布後、該接続端子間距離の１０％以下の幅の開口部を有するマスクを通じて、拡散光による硬化処理を行った後に、エッチングを行うことにより形成する請求項９記載の接続構造体の製造方法。
【請求項１２】
上記絶縁性構造体は、未硬化の光硬化性樹脂を上記接続端子間に塗布後、該接続端子間距離の５０％以下の幅の開口部を有するマスクを通じて、光による硬化処理を行った後に、推奨現像時間より５０％以下の現像時間にてエッチングを行うことにより形成する請求項９記載の接続構造体の製造方法。
【請求項１３】
隣接して配列された複数の接続端子と、
隣り合う複数の上記接続端子の間に形成され、断面視で底部幅より上部幅が幅狭に形成されている絶縁性構造体とを備え、
導電性接着剤を介して、上記接続端子が他の電子部品に形成された接続端子に接続される電子部品。
【請求項１４】
隣接して配列された複数の接続端子を形成し、
隣り合う複数の上記接続端子の間に断面視で底部幅より上部幅が幅狭に形成されている絶縁性構造体を形成する電子部品の製造方法。
【請求項１５】
上記絶縁性構造体は、光硬化性樹脂を用いて形成されている請求項１４記載の電子部品の製造方法。
【請求項１６】
上記絶縁性構造体は、未硬化の光硬化性樹脂を上記接続端子間に塗布後、該接続端子間距離の８０％以下の幅の開口部を有するマスクを通じて、光による硬化処理を行った後に、推奨現像時間より５０％以上長い現像時間にてエッチングを行うことにより形成する請求項１５記載の電子部品の製造方法。
【請求項１７】
上記絶縁性構造体は、未硬化の光硬化性樹脂を上記接続端子間に塗布後、該接続端子間距離の１０％以下の幅の開口部を有するマスクを通じて、拡散光による硬化処理を行った後に、エッチングを行うことにより形成する請求項１５記載の電子部品の製造方法。
【請求項１８】
上記絶縁性構造体は、未硬化の光硬化性樹脂を上記接続端子間に塗布後、該接続端子間距離の５０％以下の幅の開口部を有するマスクを通じて、光による硬化処理を行った後に、推奨現像時間より５０％以下の現像時間にてエッチングを行うことにより形成する請求項１５記載の電子部品の製造方法。
【請求項１９】
複数の接続端子が配列された電子部品同士を、導電性接着剤を介して接続する接続方法において、
少なくとも一方の電子部品の隣り合う上記接続端子間に、断面視で底部幅より上部幅が幅狭に形成されている絶縁性構造体を形成し、
上記電子部品同士を、上記導電性接着剤を介して上記接続端子同士を対向させて加圧するとともに、上記導電性接着剤を硬化させて、電気的、機械的に接続す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、複数の接続端子が配列された電子部品同士が、導電性接着剤を介して接続端子同士が接続された接続構造体及びその製造方法、複数の接続端子が配列された電子部品及びその製造方法、複数の接続端子が配列された電子部品同士を接続する電子部品の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス基板やガラスエポキシ基板等のリジッド基板とフレキシブル基板とを接続する際や、フレキシブル基板同士を接続する際に、バインダー樹脂に導電性粒子が分散されてなる異方性導電接着剤が用いられている。フレキシブル基板の接続端子とリジッド基板の接続端子とを接続する場合、両基板の接続端子が形成された領域の間に異方性導電接着剤を配置して熱加圧する。すると、バインダー樹脂は流動性を示し、フレキシブル基板の接続端子とリジッド基板の接続端子との間から流出するとともに、異方性導電接着剤中の導電性粒子は、両接続端子間に挟持されて押し潰される。
【０００３】
その結果、フレキシブル基板の接続端子とリジッド基板の接続端子とは、導電性粒子を介して電気的に接続され、この状態でバインダー樹脂が硬化する。両接続端子の間にない導電性粒子は、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、フレキシブル基板の接続端子とリジッド基板の接続端子との間のみで電気的導通が図られることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２８２００２号公報
【特許文献２】特開２０００−３２３５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、異方性導電接着剤を用いた接続方法においては、熱加圧領域に形成された端子の分布や端子高さにバラツキがあると、接続端子にかかる圧力が不均一となり、圧力不足による導通不良や圧力過剰による導電性粒子の潰れすぎが生じうる。
【０００６】
図１２（ａ）に示すように、相対向する基板の接続端子５０，５１間で導電性粒子５２を挟持したときに、該導電性粒子５２を潰しすぎてしまうと、熱加圧工程の終了後の温度や湿度等の環境変化や、基板同士の接続構造体の経年変化等により、接続領域のバインダー樹脂５３が膨張し、接続端子５０，５１間が離間した場合に、図１２（ｂ）に示すように、導電性粒子５２が接続端子５０，５１間の離間に追従する弾力を失い、導通不良を起こす危険がある。また、導電性粒子５２が潰れすぎるまで押し込むと、接続端子５０，５１間のバインダー樹脂５２も不足し、接続信頼性にも劣る。
【０００７】
また、熱加圧領域に形成された端子の分布や端子高さにバラツキがあると、熱加圧工程の際に、基板に反りを生じ、配線パターンの損傷や接続端子間の剥離等の危険もある。
【０００８】
そこで、従来、かかる不都合を防止するために、基板上に導通に寄与しないダミーバンプを設ける手法や、異方性導電接着剤中に大径のスペーサ粒子を配合する手法が採用されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００９】
しかし、図１３（ａ）に示すように、矩形状のダミーバンプ５４を設けた場合、図１３（ｂ）に示すように、ダミーバンプ５４上に導電性粒子５２が連なり、隣り合う接続端子５０，５０間や、隣り合う接続端子５１，５１間を短絡させる危険があった。
【００１０】
また、異方性導電接着剤中に大径のスペーサ粒子を配合した場合、相対向する基板の接続端子間で当該スペーサ粒子を挟持してしまうと、高さのバラツキや基板の反りを解消することができなかった。
【００１１】
そこで、本発明は、隣り合う接続端子間の短絡を防止することができる接続構造体及びその製造方法、電子部品及びその製造方法、電子部品の接続方法を提供することを目的とする。また、本発明は、導電性粒子の潰れすぎを防止することができる接続構造体及びその製造方法、電子部品及びその製造方法、電子部品の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】
【００１２】
上述した課題を解決するために、本発明に係る接続構造体は、複数の接続端子が配列された電子部品同士が、導電性接着剤を介して上記接続端子同士が接続された接続構造体において、少なくとも一方の電子部品には、隣り合う上記接続端子間に、絶縁性構造体が形成され、上記絶縁性構造体は、断面視で底部幅より上部幅が幅狭に形成されているものである。
【００１３】
また、本発明に係る接続構造体の製造方法は、複数の接続端子が配列された電子部品同士が、導電性接着剤を介して上記接続端子同士が接続された接続構造体の製造方法において、少なくとも一方の電子部品の隣り合う上記接続端子間に、断面視で底部幅より上部幅が幅狭に形成されている絶縁性構造体を形成し、上記電子部品同士を、上記接着剤を介して上記接続端子同士を対向させて加圧するとともに、上記接着剤を硬化させて、電気的、機械的に接続するものである。
【００１４】
また、本発明に係る電子部品は、隣接して配列された複数の接続端子と、隣り合う複数の上記接続端子の間に形成され、断面視で底部幅より上部幅が幅狭に形成されている絶縁性構造体とを備え、導電性接着剤を介して、上記接続端子が他の電子部品に形成された接続端子に接続されるものである。
【００１５】
また、本発明に係る電子部品の製造方法は、隣接して配列された複数の接続端子を形成し、隣り合う複数の上記接続端子の間に断面視で底部幅より上部幅が幅狭に形成されている絶縁性構造体を形成するものである。
【００１６】
また、本発明に係る電子部品の接続方法は、複数の接続端子が配列された電子部品同士を、導電性接着剤を介して接続する接続方法において、少なくとも一方の電子部品の隣り合う上記接続端子間に、断面視で底部幅より上部幅が幅狭に形成されている絶縁性構造体を形成し、上記電子部品同士を、上記接着剤を介して上記接続端子同士を対向させて加圧するとともに、上記接着剤を硬化させて、電気的、機械的に接続するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、絶縁性構造体は、断面視で底部幅より頂部幅が狭い形状を有し、電子部品を介して上方から熱加圧されることにより、頂部付近の導電性粒子を頂部に沿って左右に分離させる。これにより、絶縁性構造体は、隣り合う接続端子間に導電性粒子が連なることを防止することができ、接続端子間の短絡を防止することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、絶縁性構造体が電子部品同士の接続厚みを規制するストッパーとして機能し、接続端子同士によって導電性粒子を潰しすぎることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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】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】異方性導電フィルムを示す断面図である。
【図４】ＡＣＦを介して絶縁性構造体が形成されたプリント配線板とフレキシブル基板とを接続する工程を示す断面図であり、（ａ）は熱加圧前を示し、（ｂ）は熱加圧後を示す。
【図５】三角形状の絶縁性構造体が設けられたプリント配線板と、フレキシブル基板とを示す断面図である。
【図６】台形状の絶縁性構造体が設けられたプリント配線板と、フレキシブル基板とを示す断面図である。
【図７】本発明が適用された接続構造体において、接続後に、プリント配線板とフレキシブル基板とが離間した状態を示す断面図である。
【図８】プリント配線板にソルダーレジスト層を形成する工程を示す斜視図である。
【図９】半円状の絶縁性構造体を形成する工程を示す側面図である。
【図１０】三角形状の絶縁性構造体を形成する工程を示す側面図である。
【図１１】台形状の絶縁性構造体を形成する工程を示す側面図である。
【図１２】導電性粒子が潰れすぎた従来の接続構造体を示す断面図であり、（ａ）は接続直後、（ｂ）はバインダー樹脂の膨張による接続端子間の離間が生じた状態を示す。
【図１３】ダミーバンプを形成した従来の接続構造体を示す断面図であり、（ａ）は熱加圧前、（ｂ）は熱加圧によってダミーバンプ上に導電性粒子が連なり短絡が生じた状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明が適用された接続構造体及びその製造方法、電子部品及びその製造方法、電子部品の接続方法について、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。
【００２１】
［プリント配線板］
本発明が適用された接続構造体は、フレキシブル基板とリジット基板とが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り、例えば、テレビやＰＣ、携帯電話、ゲーム機、オーディオ機器、タブレット端末あるいは車載用モニタ等のあらゆる電子機器に内蔵されているプリント配線板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上に実装するいわゆるＦＯＢ（film on board）が採用されている。
【００２２】
プリント配線板１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、さらにフレキシブル基板２が異方性導電フィルム（ＡＣＦ：anisotropic conductive film）３を介して接続されることにより接続構造体を構成する。
【００２３】
プリント配線板１は、フレキシブル基板２が接続されるＦＯＢ実装部５には、フレキシブル基板２に設けられた接続端子７と接続される複数の端子部６が形成されている。端子部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。
【００２４】
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２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２の接続端子７とプリント配線板１に形成された端子部６とを、導電性粒子を介して電気的に接続させる。
【００２５】
［フレキシブル基板］
プリント配線板１のＦＯＢ実装部５に接続されるフレキシブル基板２は、ポリイミド等の可撓性を有する基板９上に、図２に示すように、端子部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、端子部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。
【００２６】
［異方性導電フィルム］
異方性導電フィルム３は、熱硬化型あるいは紫外線硬化型の接着剤であり、加熱押圧ヘッド（図示せず）により熱加圧されることにより流動化して導電性粒子が端子部６とフレキシブル基板２の接続端子７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３は、プリント配線板１とフレキシブル基板２とを電気的、機械的に接続する。
【００２７】
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８（接着剤）に導電性粒子９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１０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。
【００２８】
ベースフィルム１０は、例えば、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）、ＯＰＰ（Oriented Polypropylene）、ＰＭＰ（Poly-4-methlpentene-1）、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）等にシリコーン等の剥離剤を塗布してなる。
【００２９】
バインダー樹脂８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。
【００３０】
熱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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
導電性粒子９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何れの導電性粒子を挙げることができる。導電性粒子９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】
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１０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。また、異方性導電フィルム３の形状は、特に限定されないが、例えば、図３に示すように、巻取リール１２に巻回可能な長尺テープ形状とし、所定の長さだけカットして使用することができる。
【００３７】
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８に適宜導電性粒子９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８のみからなる絶縁性接着剤層と導電性粒子９を含有したバインダー樹脂８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導電性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９が分散された導電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。
【００３８】
［絶縁性構造体］
本発明が適用されたプリント配線板１は、図４に示すように、隣り合う端子部６間に、絶縁性構造体２０が設けられている。絶縁性構造体２０は、例えばソルダーレジストからなり、断面視で底部幅より頂部幅が狭い形状、例えば図４（ａ）に示す半球状、図５に示す三角形状、あるいは図６に示す台形状をなす。また、絶縁性構造体２０は、図２に示すように、接続端子７の形成方向に沿って連続して形成されている。
【００３９】
絶縁性構造体２０は、プリント配線板１の隣り合う端子部６，６間や、プリント配線板１の隣り合う接続端子７，７間の短絡を防止するものである。すなわち、絶縁性構造体２０は、図４（ｂ）に示すように、異方性導電フィルム３を介してフレキシブル基板２がプリント配線板１に熱加圧されることにより接続されると、フレキシブル基板２の隣り合う接続端子７，７間に頂部２０ａが位置される。また、絶縁性構造体２０は、断面視で底部幅より頂部幅が狭い形状を有し、フレキシブル基板２を介して上方から熱加圧されることにより、頂部２０ａ付近の導電性粒子９を頂部２０ａの形状に沿って左右に分離させる。これにより、絶縁性構造体２０は、隣り合う端子部６，６間や隣り合う接続端子７，７間に導電性粒子が連なることを防止することができ、端子部６，６間や接続端子７，７間の短絡を防止することができる。
【００４０】
また、絶縁性構造体２０は、対向するプリント配線板１とフレキシブル基板２の端子部６と接続端子７の各高さの合計よりも高い高さを有することが好ましい。これにより、絶縁性構造体２０は、プリント配線板１とフレキシブル基板２の接続厚みを規制するストッパーとして機能し、端子部６と接続端子７とによって導電性粒子９を潰しすぎることを防止することができる。
【００４１】
すなわち、図７（ａ）に示すように、絶縁性構造体２０が端子部６の高さＨ１及び接続端子７の高さＨ２の合計高さよりも高い高さＨ３を有することにより（Ｈ１＋Ｈ２＜Ｈ３）、フレキシブル基板２がプリント配線板１に熱加圧された場合に、絶縁性構造体２０によって端子部６と接続端子７との距離が規制される。これにより、ＦＯＢ実装部５内における端子部６や接続端子７の高さのバラツキや、加熱押圧ヘッドの熱加圧面の面精度、あるいは緩衝材の厚み公差等により、加熱押圧ヘッドの押圧力にバラツキが生じた場合にも、圧力過剰による導電性粒子９の潰れすぎを防止することができる。
【００４２】
したがって、プリント配線板１とフレキシブル基板２との接続構造体は、図７（ｂ）に示すように、熱加圧工程の終了後の温度や湿度等の環境変化や、基板同士の接続構造体の経年変化等により、接続領域のバインダー樹脂８が膨張し、端子部６と接続端子７とが離間した場合にも、導電性粒子９が弾力を失うことなく、端子部６と接続端子７との離間に追従する。これにより、この接続構造体は、端子部６と接続端子７との導通不良を防止することができる。
【００４３】
また、プリント配線板１とフレキシブル基板２との接続構造体は、導電性粒子９が潰れすぎるまで押し込まれることがないため、端子部６と接続端子７との間のバインダー樹脂８も不足することなく、接続信頼性を維持することができる。
【００４４】
さらに、絶縁性構造体２０は、端子部６と接続端子７の各高さに、導電性粒子９の平均粒径を加えた高さよりも低くすることが好ましい。これにより、絶縁性構造体２０は、高さが高くなりすぎて、端子部６と接続端子７とによって導電性粒子９を挟持し得なくなる事態を防止することができる。
【００４５】
なお、絶縁性構造体２０は、プリント配線板１のＦＯＢ実装部５に形成された全ての端子部６，６間の領域に形成してもよいが、特にプリント配線板１とフレキシブル基板２との高さ調整が必要な部位、例えば配列された複数の端子部６のうち、両端に形成された端子部６，６間の領域のみ、あるいは端子部６の疎密がある場合に端子部６のまばらな領域のみに形成するようにしてもよい。
【００４６】
また、絶縁性構造体２０は、プリント配線板１側のみに形成する他にも、フレキシブル基板２側に形成してもよい。この場合、プリント配線板１とフレキシブル基板２のいずれか一方に形成してもよく、両方に形成し、互いに対向して形成された絶縁性構造体２０を突き合わせるようにしてもよく、あるいは端子部６，６間と接続端子７，７間に交互に形成してもよい。
【００４７】
［絶縁性構造体の製造方法］
次いで、絶縁性構造体２０の形成工程について説明する。絶縁性構造体２０は、ソルダーレジスト等の絶縁性の光硬化性樹脂を用いて形成され、図８に示すように、端子部６や他の配線パターンが形成されたプリント配線板１に回路パターンを保護する絶縁膜となるソルダーレジストを形成する工程と同工程で形成することができる。また、絶縁性構造体２０は、プリント配線板１に回路パターンを保護するソルダーレジスト膜を形成する工程において同時に形成することができる。
【００４８】
具体的に、図８（ａ）に示すように、プリント配線板１に公知の手法によって端子部６や他の配線パターンを形成する。次いで、図８（ｂ）に示すように、液状ソルダーレジスト３０をプリント配線板１の全面に亘って塗布し、プレキュアを行う。プレキュアは、液状ソルダーレジストが塗布されたプリント配線板１を、例えば８０℃の熱で、２０〜３０分程度加熱した後、乾燥させることにより行う。
【００４９】
次いで、図８（ｃ）に示すように、露光を行う。露光は、マスク（ネガフィルム）３１を通してプリント配線板１に対して紫外線等の光線を照射することにより行う。紫外線が当たった部分はソルダーレジスト３０が硬化する。その後、図８（ｄ）に示すように、現像を行う。現像は、希アルカリ水溶液等の現像液で未硬化のソルダーレジスト３０をエッチングして、洗い流すことにより行う。最後にポストキュアを行う。ポストキュアは、プリント配線板１を例えば１５０℃の熱で、５０〜６０分程度加熱し、プリント配線板１上に残ったソルダーレジスト３０を完全に硬化させ、これによりソルダーレジスト３０のパターン形成が完了する。
【００５０】
ここで、断面視で半円状の絶縁性構造体２０は、図９に示すように、未硬化の液状ソルダーレジスト３０を端子部６，６間に塗布後、端子部６，６間距離の８０％以下の幅の開口部を有するマスクを通じて、平行に入射する紫外光による硬化処理を行った後に、推奨現像時間より５０％以上長い現像時間にてエッチングを行うことにより形成する。これにより絶縁性構造体２０は、現像時間が通常よりも長いために、露光部の一部も現像液に侵食され、その結果、断面視で上面の両角部が取れ、断面半円状に仕上がる。
【００５１】
また、断面視で三角形状の絶縁性構造体２０は、図１０に示すように、未硬化の液状ソルダーレジスト３０を端子部６，６間に塗布後、端子部６，６間距離の１０％以下の幅の開口部３２を有するマスク３１を通じて、拡散光による紫外光Ｌで硬化処理を行った後に、エッチングを行うことにより形成する。これにより絶縁性構造体２０は、マスク３１の開口部３２が狭く、また拡散光を用いているため、断面視で三角形状に仕上がる。
【００５２】
また、断面視で半円状の絶縁性構造体２０は、図１１に示すように、未硬化の液状ソルダーレジスト３０を端子部６，６間に塗布後、端子部６，６間距離の５０％以下の幅の開口部３２を有するマスク３１を通じて、平行に入射する紫外光Ｌによる硬化処理を行った後に、推奨現像時間より５０％以下の短い現像時間にてエッチングを行うことにより形成する。これにより絶縁性構造体２０は、マスク３１の開口部３２が若干狭いために上面の幅が狭まる。また、絶縁性構造体２０は、現像時間が通常よりも短いために、下部が通常よりも除去されにくくなる。その結果、絶縁性構造体２０は、断面視で台形状に仕上がる。
【００５３】
このように、絶縁性構造体２０は、光照射による硬化時の光源選択（平行光、あるいは拡散光）、マスクの開口部の大きさ、現像処理の強弱（現像時間等）によって目的の形状に形成することができる。
【００５４】
絶縁性構造体２０が形成されたプリント配線板１には、ＦＯＧ実装部５に異方性導電フィルム３が仮貼りされる。異方性導電フィルム３は、バインダー樹脂８が形成された面をＦＯＧ実装部５に貼着し、ベースフィルム１０の上から加熱押圧ヘッドによって、バインダー樹脂８が流動性を示すが熱硬化を開始しない温度で、低圧、短時間で熱加圧することによって行う。
【００５５】
次いで、異方性導電フィルム３が仮貼りされたＦＯＢ実装部５上にフレキシブル基板２が載置される。このとき、フレキシブル基板２は、接続端子７が所定の端子部６上に載置されるようにアライメント調整が行われる。そして、フレキシブル基板２の上から、バインダー樹脂８の硬化温度に加温された加熱押圧ヘッドによって、所定の圧力及び所定の時間だけ、熱加圧される。これにより、異方性導電フィルム３は、バインダー樹脂８が、流動化して端子部６と接続端子７との間から流出するとともに、導電性粒子９が端子部６と接続端子７とに挟持され、この状態で硬化する。これにより、プリント配線板１とフレキシブル基板２とが電気的、機械的に接続された接続構造体が製造される。
【００５６】
なお、上記では接続構造体としてプリント配線板１にフレキシブル基板２を接続した場合を例に説明したが、本発明は、ＦＯＢ実装に限られず、互いにＡＣＦ接続される少なくとも一方の電子部品に絶縁性構造体が形成された接続構造体、例えばフレキシブル基板同士が接続された接続構造体や、リジッド基板やフレキシブル基板にＩＣチップ等が実装された接続構造体に適用することができる。
【実施例】
【００５７】
次いで、本発明の実施例について説明する。本実施例では、隣り合う端子部間に絶縁性構造体を形成したプリント配線板を用意し、それぞれにＡＣＦを介してフレキシブル基板を接続した接続構造体サンプルを形成した。そして、各接続構造体サンプルについて、端子部間におけるショートの発生率を測定した。
【００５８】
実施例及び比較例に係るプリント配線板は、日立化成工業株式会社製：ＭＣＬ−Ｅ−６７を使用した。このプリント配線板は、ＦＲ−４グレードのガラスエポキシ基材であり、Ｎｉ／Ａｕめっきが施された厚さ１８μｍのＣｕ配線が、４００μｍピッチ（Ｌ／Ｓ＝１／１）で形成されている。
【００５９】
実施例及び比較例に係るフレキシブル基板は、新日鐵化学株式会社製：ＳＣ１２−２５−００ＣＥを使用した。このフレキシブル基板は、ポリイミド基材に、Ｎｉ／Ａｕめっきが施された厚さ１２μｍのＣｕ配線が、４００μｍピッチ（Ｌ／Ｓ＝１／１）で形成されている。
【００６０】
実施例及び比較例に係るプリント配線板に形成される絶縁性構造体は、太陽インキ製造株式会社製ソルダーレジスト：ＰＳＲ−４０００  ＢＬ０１を使用し、図８に示すフォトリソグラフィによるエッチングプロセスによって所定の形状に形成した。なお、露光器として、平行光はオーク製作所製：ＥＸＭ−１２０１を使用し、拡散光はオーク製作所製：ＨＭＷ−６８０を使用した。露光量は、いずれも３００ｍＪ／ｃｍ２である。また、現像機として、山縣機械社製リッタースプレーマシンを使用した。現像液は、３０℃の１質量％炭酸ナトリウム水溶液を、スプレー圧力０．２ＭＰａでスプレーした。
【００６１】
実施例１では、断面視で半円状の絶縁性構造体を形成したプリント配線板を用いた。実施例１に係る絶縁性構造体は、高さＡが４０μｍ、頂部幅Ｂが０μｍ、底部幅Ｃが１２０μｍである。
【００６２】
実施例２では、断面視で三角形状の絶縁性構造体を形成したプリント配線板を用いた。実施例２に係る絶縁性構造体は、高さＡが４０μｍ、頂部幅Ｂが０μｍ、底部幅Ｃが１２０μｍである。
【００６３】
実施例３では、断面視で台形状の絶縁性構造体を形成したプリント配線板を用いた。実施例３に係る絶縁性構造体は、高さＡが４０μｍ、頂部幅Ｂが１００μｍ、底部幅Ｃが１２０μｍである。
【００６４】
比較例１では、断面視で矩形状の絶縁性構造体を形成したプリント配線板を用いた。実施例１に係る絶縁性構造体は、高さＡが４０μｍ、頂部幅Ｂが１２０μｍ、底部幅Ｃが１２０μｍである。
【００６５】
【表１】
2013207115.tif 000003
【００６６】
表１に示すように、断面視で底部幅より上部幅が幅狭に形成されている絶縁性構造体を有する実施例１〜３では、ショート発生率が０〜０．５％であったのに対して、断面視で矩形状の絶縁性構造体を有する比較例では、ショート発生率が１％であった。
【００６７】
これは、実施例では、断面視で底部幅より頂部幅が狭い形状を有しているため、フレキシブル基板を介して上方から熱加圧されることにより、頂部付近の導電性粒子を頂部の形状に沿って左右に分離させることができ、隣り合う端子部間や隣り合う接続端子間に導電性粒子が連なることを防止することができたためである。
【００６８】
一方、比較例では、頂部に沿って導電性粒子が連なり、ショート発生率が上昇してしまった。
【符号の説明】
【００６９】
１  プリント配線板、２  フレキシブル基板、３  異方性導電フィルム、５  ＦＯＢ実装部、６  端子部、７  接続端子、８  バインダー樹脂、９  導電性粒子、１０  ベースフィルム、１２  巻取リール、２０  絶縁性構造体、２０ａ  頂部、３０  ソルダーレジスト、３１  マスク、３２  開口部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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