(57)【要約】【課題】優れた耐水性を有する接続構造体を提供する。また、優れた耐折り曲げ性を有する接続構造体を提供する。【解決手段】第１の端子列を備える第１の電子部品と、第１の端子列に対向する第２の端子列を備える第２の電子部品と、第１の端子列の周縁部に延在してなり、第１の端子列と第２の端子列とを接続させる異方性導電膜とを備え、異方性導電膜が、第１の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含む。【選択図】図１
2017147439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端子列を備える第１の電子部品と、
前記第１の端子列に対向する第２の端子列を備える第２の電子部品と、
前記第１の端子列の周縁部に延在してなり、前記第１の端子列と前記第２の端子列とを接続させる異方性導電膜とを備え、
前記異方性導電膜が、前記第１の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含む接続構造体。
【請求項２】
前記異方性導電膜が、前記第１の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１３０℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含む請求項１記載の接続構造体。
【請求項３】
前記異方性導電膜中の前記膜形成樹脂の配合量が、１５〜３０ｗｔ％である請求項１又は２記載の接続構造体。
【請求項４】
前記膜形成樹脂が、フェノキシ樹脂である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の接続構造体。
【請求項５】
前記第１の電子部品が、ガラス基材からなり、
前記第２の電子部品が、プラスチック基材からなる請求項１乃至４のいずれか１項に記載の接続構造体。
【請求項６】
前記膜形成樹脂のガラス転移温度が、前記第２の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の接続構造体。
【請求項７】
第１の端子列を備える第１の電子部品と、
前記第１の端子列に対向する第２の端子列を備える第２の電子部品と、
前記第１の端子列の周縁部に延在してなり、前記第１の端子列と前記第２の端子列とを接続させる異方性導電膜とを備え、
前記異方性導電膜が、前記第１の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含み、
前記第２の電子部品が、フレキシブル基板であり、
前記フレキシブル基板の一端が、前記第１の電子部品と接続され、前記フレキシブル基板が、前記第１の電子部品の接続面の反対の面が重なるように折り返され、前記フレキシブル基板の他端が、第３の電子部品と接続されてなる接続構造体。
【請求項８】
前記フレキシブル基板が、前記一端の接続面と前記他端の接続面とを同一面に有する請求項７記載の接続構造体。
【請求項９】
前記異方性導電膜が、前記第１の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１３０℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含む請求項７又は８記載の接続構造体。
【請求項１０】
前記異方性導電膜中の前記膜形成樹脂の配合量が、１５ｗｔ％以上である請求項７乃至９のいずれか１項に記載の接続構造体。
【請求項１１】
前記膜形成樹脂が、フェノキシ樹脂である請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の接続構造体。
【請求項１２】
前記第１の電子部品が、ガラス基材からなる請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の接続構造体。
【請求項１３】
前記膜形成樹脂のガラス転移温度が、前記第２の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃である請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の接続構造体。
【請求項１４】
前記請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の接続構造体を備えるタッチパネル。
【請求項１５】
前記請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の接続構造体を備えるウェアラブル端末。
【請求項１６】
第１の端子列を備える第１の電子部品と、前記第１の端子列に対向する第２の端子列を備える第２の電子部品とを、前記第１の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含む異方性導電接着剤を介して圧着し、前記第１の端子列と前記第２の端子列とを接続させ、前記第１の端子列の周縁部に延在してなる異方性導電膜を形成する接続構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品同士が電気的に接続された接続構造体に関し、特に小型化、薄型化された接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートホン、タブレット端末などのモバイル機器は、小型化、薄型化が進展している。また、人体に装着される所謂ウェアラブル端末の開発も活発化されており、ウェアラブル端末は、益々小型化、薄型化、高機能化が求められている。また、ウェアラブル端末に限らず、これらの小型端末は、部品を密に詰め込んで組立てされることが強く求められており、その場合は柔軟性の高い電子部品（ＦＰＣなど）を屈曲させることも求められている。
【０００３】
ウェアラブル端末は、どこでも身につけていける利便性がある一方、品質面では耐候性が求められている。特に、小型化、薄型化すると組立工程で不可逆的になり易い異方性導電接続部において、優れた耐候性が求められている。
【０００４】
特許文献１、２には、異方性導電接続部に封止樹脂を塗布することで、水分の浸入を防ぐことが記載されている。しかしながら、ウェアラブル端末においては、小型の製品が多く、異方性導電接続部も大変小さいことから、封止樹脂を塗布できない場合が多い。また、封止樹脂を塗布できたとしても、技術的に難易度が高く、コストが上がるため望ましくない。
【０００５】
また、異方性導電接続部で接続されたフレキシブル基板を折り曲げて使用した場合、フレキシブル基板が剥離してしまうことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２０３６２８号公報
【特許文献２】特開２００３−１５１７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前述した課題を解決するものであり、優れた耐水性を有する接続構造体を提供する。また、優れた耐折り曲げ性を有する接続構造体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、鋭意検討を行った結果、端子列の周縁部表面の接触角に対し、異方性導電膜に含まれる膜形成樹脂のガラス転移温度を所定範囲とすることにより、優れた耐水性が得られることを見出した。また、優れた耐折り曲げ性が得られることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明に係る接続構造体は、第１の端子列を備える第１の電子部品と、前記第１の端子列に対向する第２の端子列を備える第２の電子部品と、前記第１の端子列の周縁部に延在してなり、前記第１の端子列と前記第２の端子列とを接続させる異方性導電膜とを備え、前記異方性導電膜が、前記第１の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る接続構造体は、第１の端子列を備える第１の電子部品と、前記第１の端子列に対向する第２の端子列を備える第２の電子部品と、前記第１の端子列の周縁部に延在してなり、前記第１の端子列と前記第２の端子列とを接続させる異方性導電膜とを備え、前記異方性導電膜が、前記第１の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含み、前記第２の電子部品が、フレキシブル基板であり、前記フレキシブル基板の一端が、前記第１の電子部品と接続され、前記フレキシブル基板が、前記第１の電子部品の接続面の反対の面が重なるように折り返され、前記フレキシブル基板の他端が、第３の電子部品と接続されてなることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るタッチパネル及びウェアラブル端末は、前述した接続構造体を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る接続構造体の製造方法は、第１の端子列を備える第１の電子部品と、前記第１の端子列に対向する第２の端子列を備える第２の電子部品とを、前記第１の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含む異方性導電接着剤を介して圧着し、前記第１の端子列と前記第２の端子列とを接続させ、前記第１の端子列の周縁部に延在してなる異方性導電膜を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、端子列の周縁部表面の接触角に対し、異方性導電膜に含まれる膜形成樹脂のガラス転移温度を所定範囲とすることにより、優れた耐水性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、接続構造体の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、変形例に係る接続構造体の構成例を模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、接続構造体の耐折り曲げ性の評価方法を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、下記順序にて詳細に説明する。
１．接続構造体
２．異方性導電接着剤
３．接続構造体の製造方法
４．変形例
５．実施例
【００１６】
＜１．接続構造体＞
本実施の形態に係る接続構造体は、第１の端子列を備える第１の電子部品と、第１の端子列に対向する第２の端子列を備える第２の電子部品と、第１の端子列の周縁部に延在してなり、第１の端子列と第２の端子列とを接続させる異方性導電膜とを備え、異方性導電膜が、第１の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含むものである。これにより、優れた耐水性、特に耐塩水性を得ることができる。このため、本実施の形態に係る接続構造体をユーザが身につけるウェアラブル端末に適用することにより、優れた耐候性を得ることができる。
【００１７】
また、膜形成樹脂のガラス転移温度は、第２の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃であることが好ましい。これにより、第１の電子部品と異方性導電膜との界面、及び第２の電子部品と異方性導電膜との界面における耐水性を向上させ、優れた耐候性を得ることができる。
【００１８】
なお、膜形成樹脂のＴｇは、異方性導電膜をガスクロマトグラフィー（ＧＣ：Gas Chromatography）やゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ：Gel Permeation Chromatography）にて測定し、膜形成樹脂を同定することにより、推定することができる。また、第１の端子列の周縁部表面及び第２の端子列の周縁部表面の接触角は、界面活性剤の塗布、表面の粗面化処理などにより制御することができる。
【００１９】
第１の電子部品及び第２の電子部品は、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。第１の電子部品としては、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用途、タッチパネル用途などの透明基板、プリント配線板（ＰＷＢ）などが挙げられる。プリント配線板の材質は、特に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂などのプラスチック、セラミックなどを用いることができる。また、透明基板は、透明性の高いものであれば特に限定はなく、ガラス基板、プラスチック基板などが挙げられる。また、第２の電子部品としては、例えば、フレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）基板、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＩＣをＦＰＣに実装したＣＯＦ（Chip On Film）などが挙げられる。
【００２０】
また、第２の電子部品は、例えば、カメラ、無線、認証などのモジュールが組み込まれたＦＰＣであってもよく、また、ＦＰＣは、折り曲げられていてもよい。
【００２１】
以下、第１の電子部品としてガラス基板、及び第２の電子部品としてフレキシブル基板を用いたＦＯＧ（Film On Glass）を例に挙げて説明する。このような接続構造体の具体例として、タッチパネルセンサーと、フレキシブル基板とを備えるタッチパネル装置、ディスプレイパネルと、フレキシブル基板とを備える表示装置などが挙げられる。
【００２２】
図１は、接続構造体の一例を模式的に示す断面図である。図１に示すように、接続構造体は、第１の端子列１１を備えるガラス基板１０と、第１の端子列１１に対向する第２の端子列２１を備えるフレキシブル基板２０と、第１の端子列１１と第２の端子列１２とを接続させる異方性導電膜３０とを備える。
【００２３】
ガラス基板１０は、例えば無アルカリガラスなどのガラス基材上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる第１の端子列１１が形成されている。第１の端子列１１は、例えば矩形からなるガラス基板の一辺に沿って設けられている。
【００２４】
第１の端子列１１の周縁部表面の接触角は、４０°〜８０°であることが好ましい。接触角が８０°より大きくなると、濡れ性が低下するため、異方性導電膜３０との接着力が低下する傾向にあり、接触角が４０°より小さくなると、濡れ性が向上するため、異方性導電膜３０との界面に水が浸入し、耐水性が低下する傾向にある。第１の端子列１１の周縁部表面の接触角は、ＪＩＳ Ｒ ３２５７（基板ガラス表面のぬれ性試験方法）に準拠して測定することができる。
【００２５】
フレキシブル基板２０は、例えばポリイミドなどのプラスチック基材上にＣｕからなる第２の端子列２１が形成されている。第２の端子列２１は、例えば矩形からなるフレキシブル基板の一辺に沿って設けられている。
【００２６】
第２の端子列２１の周縁部表面の接触角は、第１の端子列１１の周縁部表面と同様に、４０°〜８０°であることが好ましい。第２の端子列２１の周縁部表面の接触角は、第１の端子列１１の周縁部表面と同様に、ＪＩＳ Ｒ ３２５７に準拠して測定することができる。
【００２７】
異方性導電膜３０は、後述する異方性導電接着剤が硬化したものであり、導電性粒子３１により第１の端子列１１と第２の端子列２１とを電気的に接続させ、ガラス基板１０の一辺とフレキシブル基板２０の一辺とを重畳させて固着させる。また、異方性導電膜３０は、第１の端子列１１の周縁部に延在してなり、第１の端子列１１及び第２の端子列２１を封止したフィレットを形成し、水分の浸入を防止する。
【００２８】
異方性導電膜３０は、第１の端子列１１の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含む。これにより、温度変化に対する応力を緩和することができ、ガラス基板１０と異方性導電膜３０との界面における水分の浸入を防ぐことができる。
【００２９】
また、異方性導電膜３０は、第１の端子列１１の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１３０℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含むことが好ましい。これにより、優れた耐水性とともに優れた接着強度を得ることができる。
【００３０】
また、フィレットは、第１の端子列１１と第２の端子列２１とからなる圧着部に比べ、硬化率が低い場合があるが、異方性導電膜３０が第１の端子列１１の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含むことにより、塩水試験においてもフィレットとガラス基板１０との界面における水分の浸入を防ぐことができる。よって、水分の浸入による実装部の浮きの発生を抑制し、導通不良の発生を抑制することができる。
【００３１】
また、フィレットの延在量ａは、フレキシブル基板２０の端部から０．５〜１．０ｍｍであることが好ましい。フィレットの延在量ａが小さすぎると第１の端子列１１及び第２の端子列２１を封止する機能が低下し、水分の浸入を防ぐのが困難となり、フィレットの延在量ａが大きすぎると接続構造体の小型化の妨げになってしまう。
【００３２】
このような接続構造体は、ユーザが身につけるウェアラブル端末に適用されることが好ましい。また、ウェアラブル端末に適用される接続構造体が、ディスプレイパネル、タッチパネルセンサーなどの表示領域を有する場合、表示領域のサイズは、例えば画面そのものの認識性の観点から、０．８インチ以上であることが好ましく、装着時の負担を大きくさせないために、３インチ以下であることが好ましい。透明基板のサイズとしては、表示領域に額縁など非表示領域の大きさが加わることを加味し、一例として表示領域の１３０％以下のサイズが好ましく、１２０％以下のサイズがより好ましい。また、透明基板と表示領域が実質的に同じであってもよい。
【００３３】
＜２．異方性導電接着剤＞
本実施の形態に係る異方性導電接着剤は、１００℃〜１５０℃のガラス転移温度、より好ましくは１３０℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含むものである。これにより、温度変化に対する応力を緩和することができ、被着体との界面における水分の浸入を防ぐことができる。
【００３４】
膜形成樹脂としては、ビスフェノールＳ型フェノキシ樹脂、フルオレン骨格を有するフェノキシ樹脂、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリフェニレンスルフィド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネートなどが挙げられ、これらは単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、膜形成状態、接続信頼性等の観点からビスフェノールＳ型フェノキシ樹脂を好適に用いられる。フェノキシ樹脂は、ビスフェノール類とエピクロルヒドリンより合成されるポリヒドロキシポリエーテルである。
【００３５】
膜形成樹脂の配合量は、５〜５０ｗｔ％であることが好ましく、１０〜４０ｗｔ％であることがより好ましく、１５〜３０ｗｔ％であることがさらに好ましい。膜形成樹脂の配合量が少なすぎると耐水性の効果が低下する傾向にあり、膜形成樹脂の配合量が多すぎると接着強度が低下する傾向にある。
【００３６】
異方性導電接着剤は、フィルム状の異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）、又はペースト状の異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Anisotropic conductive paste）のいずれであってもよい。取り扱いのし易さからは異方性導電フィルムが好ましく、コストの面からは異方性導電ペーストが好ましい。また、異方性導電接着剤の硬化型は、熱硬化型、又は光硬化型のいずれであってもよく、熱硬化型と光硬化型を併用してもよい。また、異方性導電接着剤の重合型は、カチオン重合型、アニオン重合型、又はラジカル重合型のいずれであってもよく、また、特に支障を来たさなければ、併用してもよい。重合型の併用例としては、カチオン重合型とラジカル重合型の併用などが挙げられる。
【００３７】
以下では、具体例として、前述した膜形成樹脂と、エポキシ樹脂と、潜在性硬化剤と、アクリルゴムと、導電性粒子とを含有する熱アニオン重合型の異方性導電フィルムを挙げて説明する。
【００３８】
エポキシ樹脂としては、速硬化の観点から、２官能エポキシ樹脂を用いることが好ましい。２官能エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；１，４−ジヒドロキシナフタレンのジグリシジルエーテル、１，５−ジヒドロキシナフタレンのジグリシジルエーテル、１，６−ジヒドロキシナフタレンのジグリシジルエーテル、２，６−ジヒドロキシナフタレンのジグリシジルエーテル、２，７−ジヒドロキシナフタレンのジグリシジルエーテル、１，１−ビ−２−ナフトールのジグリシジルエーテル等のナフタレン骨格を有する２官能エポキシ樹脂；４，４’−ビフェノールのジグリシジルエーテル、３，３’，５，５’−テトラメチル−４、４’−ビフェノールのジグリシジルエーテル等のビフェノール型エポキシ樹脂；カテコール、レゾルシン、ハイドロキノンなどの単環２官能フェノールのジグリシジルエーテル；ビスフェノールフルオレンのジグリシジルエーテル、ビスフェノールアセトフェノンのジグリシジルエーテル、ジヒドロキシビフェニルエーテル、ジヒドロキシビフェニルチオエーテルのジグリシジルエーテル等のエポキシ樹脂；シクロヘキサンジメタノール、１,６−ヘキサン、ネオペンチルグリコール等の２官能アルコールのジグリシジルエーテル等のエポキシ樹脂；フタル酸、イソフタル酸、テトラハイドロフタル酸、ヘキサハイドロフタル酸等の２価カルボン酸のジグリシジルエステル等のエポキシ樹脂が挙げられる。これらの２官能エポキシ樹脂は、アルキル基、アリール基、エーテル基、エステル基など悪影響のない置換基で置換されていてもよく、これらは、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、本実施の形態では、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好適に用いられる。
【００３９】
潜在性硬化剤としては、例えば、イミダゾール系、ヒドラジド系、アミンイミド、ジシアンジアミド、若しくは、アンチモン系、リン系、フッ素系などの酸発生剤などが挙げられる。これらは、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、イミダゾール化合物粒子の表面をポリウレタン系、ポリエステル系などの高分子硬化物で被覆したマイクロカプセル型のものが好適に用いられる。また、マイクロカプセル型硬化剤を液状エポキシ樹脂中に分散してなるマスターバッチ型硬化剤を用いてもよい。
【００４０】
潜在性硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂１００部に対して、１０〜２００部であることが好ましく、８０〜１２０部であることがより好ましい。これにより、硬化反応において十分な反応率を得ることができる。
【００４１】
エラストマーとしては、例えば、アクリルゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴムなどが挙げられ、これらは、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、良好な接着強度が得られるアクリルゴムが好適に用いられる。アクリルゴムの具体例としては、ナガセケムテックス社製の「テイサンレジンＳＧ−８０Ｈ」などが挙げられる。
【００４２】
また、エラストマーの重量平均分子量Ｍｗは、１０万〜１２０万が好適である。重量平均分子量Ｍｗが小さいと、接着剤の凝集力が低下し、高い接着力を得るのが困難となる。また、重量平均分子量Ｍｗが大きすぎると、他の成分との相溶性が低下してしまう。なお、重量平均分子量Ｍｗは、ＧＰＣ法によるスチレン換算値として求めることができる。
【００４３】
導電性粒子としては、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、これらの中から２種以上を混在させてもよい。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できる。
【００４４】
導電性粒子の平均粒径としては、通常１〜３０μｍ、好ましくは２〜２０μｍ、より好ましくは２．５〜１５μｍである。また、バインダー樹脂中の導電性粒子の平均粒子密度は、接続信頼性及び絶縁信頼性の観点から、好ましくは１００〜１０００００個／ｍｍ２、より好ましくは５００〜８００００個／ｍｍ２である。
【００４５】
また、導電性粒子は、絶縁性樹脂中に分散されていてもよく、フィルム平面視において個々に独立していてもよく、また任意に配置されて存在していてもよい。導電性粒子が配置される場合、異方性接続される電極のサイズやレイアウトに応じて、個数密度や導電粒子間距離などを設定することができる。このため、捕捉向上、ショート抑制などに効果があり、歩留まりの向上などコスト削減効果も見込まれる。
【００４６】
また、異方性導電フィルムは、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含有することが好ましい。シランカップリング剤としては、エポキシ系、メタクリロキシ系、アミノ系、ビニル系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などが挙げられ、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、エポキシ系シランカップリング剤が好ましく用いられる。また、異方性導電フィルムは、流動性の調整のため、シリカなどの無機フィラーを含有してもよい。
【００４７】
このような構成からなる異方性導電フィルムは、高いガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含むため、温度変化に対する応力を緩和することができ、被着体との界面における水分の浸入を防ぐことができる。
【００４８】
＜３．接続構造体の製造方法＞
本実施の形態における接続構造体の製造方法は、第１の端子列を備える第１の電子部品と、第１の端子列に対向する第２の端子列を備える第２の電子部品とを、第１の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含む異方性導電接着剤を介して圧着し、第１の端子列と第２の端子列とを接続させ、第１の端子列の周縁部に延在してなる異方性導電膜を形成するものである。これにより、優れた耐水性、特に耐塩水性を有する接続構造体を得ることができる。
【００４９】
なお、第１の電子部品及び第２の電子部品は、前述した接続構造体における第１の電子部品及び第２の電子部品と同様であるため、ここでは説明を省略する。また、異方性導電接着剤も、前述した異方性導電接着剤と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５０】
先ず、異方性導電接着剤として所定の長さにカットされた異方性導電フィルムを介して、第１の電子部品の第１の端子列と第２の電子部品の第２の端子列とが仮貼りされる。このとき、加熱押圧ヘッドによって、所定の圧力で所定時間、熱加圧されるため、異方性導電フィルムの流動性及び粘着性が向上する。仮貼り時の温度は、常温よりも高く硬化温度よりも低い所定温度であることが好ましく、具体的には、４０℃以上８０℃以下であることが好ましい。また、仮貼り後の異方性導電フィルムは、長時間粘着性を持続するため、加熱押圧ヘッドを取り去った後、本圧着時までに発生する位置ズレを防止することができる。
【００５１】
次に、仮貼り後の接続構造体を加熱押圧ヘッドによって、所定の圧力で所定時間、本圧着する。本圧着時の温度は、異方性導電フィルムのバインダー成分によるが、通常１６０℃〜２１０℃である。これにより、バインダーが、第１の電子部品と第２の電子部品の両電極間から流出すると共に、両電極間に導電性粒子が挟持され、この状態でバインダーが硬化する。これにより、導電性粒子を介して第１の電子部品の端子と第２の電子部品の端子とが接続された接続構造体を得ることができる。
【００５２】
＜４．変形例＞
変形例に係る接続構造体は、前述の接続構造体と同様、第１の端子列を備える第１の電子部品と、第１の端子列に対向する第２の端子列を備える第２の電子部品と、第１の端子列の周縁部に延在してなり、第１の端子列と第２の端子列とを接続させる異方性導電膜とを備え、異方性導電膜が、第１の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含み、第２の電子部品が、フレキシブル基板であり、フレキシブル基板の一端が、第１の電子部品と接続され、フレキシブル基板が、第１の電子部品の接続面の反対の面が重なるように折り返され、フレキシブル基板の他端が、第３の電子部品と接続される。このように第３の電子部品を組み込むことにより、機器を小型化することができる。また、異方性導電膜は、優れた耐折り曲げ性を有するため、フレキシブル基板の剥離を抑制することができる。
【００５３】
また、膜形成樹脂のガラス転移温度は、第２の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃であることが好ましい。これにより、フレキシブル基板の折り曲げに対する異方性導電膜の耐折り曲げ性を向上させることができる。
【００５４】
また、フレキシブル基板は、一端の接続面と他端の接続面とを同一面に有することが好ましい。すなわち、後述する図２に示す接続構造体の構成例において、フレキシブル基板４２は、異方性導電膜４３と接する面と同じ面に、一端の端子列と他端の端子列とを有する。これにより、フレキシブル基板の一方の面に端子列を形成すればよいため、フレキシブル基板のコストを削減することができる。なお、フレキシブル基板の一方の面と他方の面に端子列を形成して接続すれば、フレキシブル基板を折り曲げる必要がないが、フレキシブル基板のコストが増加してしまうため好ましくない。そのため、上記のようにフレキシブル基板を折り曲げる態様が求められることになる。フレキシブル基板の収容容積が小さいものを低コストで得るには、このような態様がより求められる。
【００５５】
また、第３の電子部品としては、タッチパネルセンサー、近接センサー、温度センサーなどの各種センサーが挙げられる。
【００５６】
また、異方性導電膜は、第１の端子列の周縁部表面の接触角８０°〜４０°に対し、１３０℃〜１５０℃のガラス転移温度を有する膜形成樹脂を含むことが好ましい。これにより、異方性導電膜の接着強度を向上させることができる。
【００５７】
また、異方性導電膜中の膜形成樹脂の配合量は、１５ｗｔ％以上であることが好ましい。これにより、異方性導電膜の耐折り曲げ性を向上させることができる。
【００５８】
図２は、変形例に係る接続構造体の構成例を模式的に示す断面図である。図２に示すように、接続構造体は、第１の端子列を備えるガラス基板４１と、第１の端子列に対向する第２の端子列を備えるフレキシブル基板４２と、第１の端子列と第２の端子列とを接続させる異方性導電膜４３とを備え、フレキシブル基板４２が、ガラス基板４１の接続面の反対の面が重なるように折り返されている。変形例において、ガラス基板４１及び異方性導電膜４３は、それぞれ前述したガラス基板１０及び異方性導電膜３０と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５９】
フレキシブル基板４２は、ポリエチレンテレフタラートやポリエチレンナフタラートなどのポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などを含む基材を備え、例えば矩形からなる基材の一端に第２の端子列が形成され、他端に第３の端子列が形成され、第２の端子列と第３の端子列とが同一面に形成されている。
【００６０】
フレキシブル基板４２の厚みは、例えば１０μｍ〜３００μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ〜２００μｍの範囲内である。また、フレキシブル基板４２の弾性率は、例えば１〜１０ＧＰａの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１〜８ＧＰａの範囲内である。フレキシブル基板４２の屈曲半径Ｒは、１ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．８ｍｍ以下、さらに好ましくは０．５ｍｍ以下である。これにより、機器を小型化することができる。
＜４．実施例＞
【実施例】
【００６１】
［第１の実施例］
以下、本発明の実施例について説明する。第１の実施例では、接触角の異なるガラス基板と、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）とをＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）で接続して接続構造体を作製し、塩水試験及び接着強度について評価した。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００６２】
［接続構造体の作製］
ガラス基板として、配線高さが２００ｎｍ、配線間隔が２００μｍＰのものを準備した。また、２．５インチの表示領域を有するものを準備した。ガラス基板の端子列の周縁部表面の接触角は、ＪＩＳ Ｒ ３２５７（基板ガラス表面のぬれ性試験方法）に準拠して測定した。
【００６３】
ＦＰＣとして、基材がポリイミド、厚みが２５μｍ、配線高さが１８μｍ、配線間隔が２００μｍＰ（Ｌ／Ｓ＝１）のものを準備した。
【００６４】
表１に示すように、ＡＣＦとして、フェノキシ樹脂と、ゴム成分と、潜在性硬化剤と、シランカップリング剤と、フィラーと、導電性粒子とを含有する配合物Ａ〜Ｇを準備した。フェノキシ樹脂は、新日鐵住金化学（株）の「フェノトート」シリーズを使用した。フェノキシ樹脂のガラス転移温度は、フェノキシ樹脂をＭＥＫ（Methyl Ethyl Ketone）で溶解させた後、フィルム状に乾燥させ、示差走査熱量計（DSC: Differential scanning calorimetry）を用いて測定した。潜在性硬化剤は、イミダゾール変性体を核とし、その表面をポリウレタンで被覆してなる平均粒径５μｍのマイクロカプセル型硬化剤を液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂中に分散してなるマスターバッチ型硬化剤を用いた。導電性粒子は、粒径１０μｍのアクリル樹脂粒子にＮｉ／Ａｕメッキが施されたものを用いた。
【００６５】
【表１】
2017147439.tif 000003
【００６６】
ＡＣＦを用いてガラス基板上にＦＰＣを実装した。熱圧着条件は、温度１９０℃、圧力３ＭＰａ、１０ｓｅｃとした。また、熱圧着時に、緩衝材として厚み２００μｍのシリコンラバーをＦＰＣ上に配置した。なお、実装後、ＦＰＣを引き剥がし、ＡＣＦの存在した箇所に隣接した箇所のガラス基板の接触角を測定したところ、実装前の値とほぼ同じであった。
【００６７】
［塩水試験の評価］
５ｗｔ％に調整したＮａＣｌ溶液に接続構造体を、３５℃、２４０時間の条件で浸漬させた後、乾燥させ、異方性導電接続の浮きの有無を確認した。ガラス基板とＦＰＣとの配線間に浮きが発生していない場合を「Ａ」と評価し、ガラス基板とＦＰＣとの配線間に１つでも浮きが発生した場合を「Ｂ」と評価した。
【００６８】
［接着強度の評価］
接続構造体のＦＰＣを引っ張り速度５０ｍｍ／ｓｅｃで９０°方向に引き剥がし、その引き剥がしに要したピール強度の最大値を接着強度とした。初期の接続構造体、及び環境試験後の接続構造体について測定した。環境試験の条件は、温度６０℃、湿度９５％、時間２４０ｈｒとした。
【００６９】
［総合判定］
塩水試験の評価が「Ａ」、且つ環境試験後の接着強度が６．０Ｎ／ｃｍ以上の場合を「Ａ」と評価した。また、塩水試験の評価が「Ａ」、且つ環境試験後の接着強度が６．０Ｎ／ｃｍ未満の場合を「Ｂ」と評価した。また、環境試験後の接着強度の値に関わらず、塩水試験の評価が「Ｂ」の場合を「Ｃ」とした。
【００７０】
［実施例１］
表２に示すように、配合物ＢのＡＣＦを用いて接触角が４０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００７１】
［実施例２］
表２に示すように、配合物ＢのＡＣＦを用いて接触角が８０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００７２】
［実施例３］
表２に示すように、配合物ＣのＡＣＦを用いて接触角が４０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００７３】
［実施例４］
表２に示すように、配合物ＣのＡＣＦを用いて接触角が８０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００７４】
［実施例５］
表２に示すように、配合物ＡのＡＣＦを用いて接触角が４０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００７５】
［比較例１］
表２に示すように、配合物ＤのＡＣＦを用いて接触角が８０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００７６】
［比較例２］
表２に示すように、配合物ＥのＡＣＦを用いて接触角が４０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００７７】
［実施例６］
表２に示すように、配合物ＥのＡＣＦを用いて接触角が８０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００７８】
［比較例３］
表２に示すように、配合物ＦのＡＣＦを用いて接触角が８０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００７９】
［実施例７］
表２に示すように、配合物ＧのＡＣＦを用いて接触角が４０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００８０】
［実施例８］
表２に示すように、配合物ＧのＡＣＦを用いて接触角が８０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００８１】
【表２】
2017147439.tif 000004
【００８２】
比較例１〜３のように、基板の接触角８０°に対し、１５０℃のガラス転移温度を有するフェノキシ樹脂を含む異方性導電膜、基板の接触角４０°に対し、１００℃のガラス転移温度を有するフェノキシ樹脂を含む異方性導電膜、及び基板の接触角８０°に対し、７５℃のガラス転移温度を有するフェノキシ樹脂を含む異方性導電膜は、塩水試験においてガラス基板とＦＰＣとの配線間に浮きが発生した。
【００８３】
一方、実施例１〜８のように、基板の接触角８０°〜４０°に対し、１００℃〜１５０℃のガラス転移温度を有するフェノキシ樹脂を含む異方性導電膜は、塩水試験においてガラス基板とＦＰＣとの配線間に浮きが発生しなかった。
【００８４】
また、実施例１〜４、７、８のように、基板の接触角８０°〜４０°に対し、１３０℃〜１５０℃のガラス転移温度を有するフェノキシ樹脂を含む異方性導電膜は、優れた接着強度が得られた。なお、全ての実施例で得られた接着強度に関しては、初期も環境試験後も実用上問題のないものであった。
【００８５】
［第２の実施例］
第２の実施例では、第１の実施例と同様に、接触角の異なるガラス基板と、ＦＰＣとをＡＣＦで接続して接続構造体を作製した。そして、接続構造体の接着強度、及びＡＣＦ実装部の耐折り曲げ性について評価した。接着強度の評価は、第１の実施例と同様に行った。
【００８６】
［接続構造体の作製］
ＡＣＦは、第１の実施例と同様に表１に示す配合物Ａ〜Ｇを使用した。また、表３に示す配合物Ｈを使用した。それ以外は、第１の実施例と同様に接続構造体を作製した。
【００８７】
【表３】
2017147439.tif 000005
【００８８】
［耐折り曲げ性の評価］
図３は、接続構造体の耐折り曲げ性の評価方法を模式的に示す断面図である。図３に示すように、ガラス基板５１と異方性接続する異方性導電膜５３側の面とは反対の面が重なるようにＦＰＣ５２を１８０°折り返し、ＦＰＣ５２の端に２５ｇｆの荷重を掛けながら、温度６０℃、湿度９５％のオーブンに投入し、ＦＰＣ５２の落下時間を測定した。ＦＰＣが２０ｍｉｎ未満の間に落下した場合を「ＮＧ」と評価し、ＦＰＣが２０ｍｉｎ以上落下しなかった場合を「ＯＫ」と評価した。
【００８９】
［総合判定］
耐折り曲げ性の評価が「ＯＫ」、且つ環境試験後の接着強度が６．０Ｎ／ｃｍ以上の場合を「Ａ」と評価した。また、耐折り曲げ性の評価が「ＯＫ」、且つ環境試験後の接着強度が６．０Ｎ／ｃｍ未満の場合を「Ｂ」と評価した。また、環境試験後の接着強度の値に関わらず、耐折り曲げ性の評価が「ＮＧ」の場合を「Ｃ」とした。
【００９０】
［実施例１１］
表４に示すように、配合物ＨのＡＣＦを用いて接触角が４０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００９１】
［実施例１２］
表４に示すように、配合物ＨのＡＣＦを用いて接触角が８０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００９２】
［実施例１３］
表４に示すように、配合物ＡのＡＣＦを用いて接触角が４０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。すなわち、前記実施例５と同様に接続構造体を作製した。
【００９３】
［実施例１４］
表４に示すように、配合物ＡのＡＣＦを用いて接触角が８０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００９４】
［実施例１５］
表４に示すように、配合物ＢのＡＣＦを用いて接触角が４０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。すなわち、前記実施例１と同様に接続構造体を作製した。
【００９５】
［実施例１６］
表４に示すように、配合物ＢのＡＣＦを用いて接触角が８０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。すなわち、前記実施例２と同様に接続構造体を作製した。
【００９６】
［実施例１７］
表４に示すように、配合物ＣのＡＣＦを用いて接触角が４０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。すなわち、前記実施例３と同様に接続構造体を作製した。
【００９７】
［実施例１８］
表４に示すように、配合物ＣのＡＣＦを用いて接触角が８０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。すなわち、前記実施例４と同様に接続構造体を作製した。
【００９８】
［比較例１１］
表４に示すように、配合物ＤのＡＣＦを用いて接触角が４０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【００９９】
［比較例１２］
表４に示すように、配合物ＤのＡＣＦを用いて接触角が８０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。すなわち、前記比較例１と同様に接続構造体を作製した。
【０１００】
［比較例１３］
表４に示すように、配合物ＦのＡＣＦを用いて接触角が４０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。
【０１０１】
［比較例１４］
表４に示すように、配合物ＦのＡＣＦを用いて接触角が８０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。すなわち、前記比較例３と同様に接続構造体を作製した。
【０１０２】
［比較例１５］
表４に示すように、配合物ＥのＡＣＦを用いて接触角が４０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。すなわち、前記比較例２と同様に接続構造体を作製した。
【０１０３】
［実施例１９］
表４に示すように、配合物ＥのＡＣＦを用いて接触角が８０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。すなわち、前記実施例６と同様に接続構造体を作製した。
【０１０４】
［実施例２０］
表４に示すように、配合物ＧのＡＣＦを用いて接触角が４０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。すなわち、前記実施例７と同様に接続構造体を作製した。
【０１０５】
［実施例２１］
表４に示すように、配合物ＧのＡＣＦを用いて接触角が８０°であるガラス基板上にＦＰＣを実装した。すなわち、前記実施例８と同様に接続構造体を作製した。
【表４】
2017147439.tif 000006
【０１０６】
実施例１１〜１８及び比較例１１〜１２から分かるように、１５０℃のガラス転移温度を有するフェノキシ樹脂を用いた場合、その配合量を１５ｗｔ％とすることにより、良好な耐折り曲げ性を得ることができた。また、配合量が１５〜３０ｗｔ％である実施例１５〜１８は、優れた接着強度が得られた。
【０１０７】
また、実施例１５、１６、１９〜２１、及び比較例１３〜１５から分かるように、フェノキシ樹脂を２７ｗｔ％配合した場合、そのガラス転移温度を基板の接触角８０°に対して１００〜１５０℃とし、基板の接触角４０°に対して１３０〜１５０℃とすることにより、良好な耐折り曲げ性を得ることができた。また、ガラス転移温度が１３０〜１５０℃である実施例１５、１６、２０、２１は、優れた接着強度が得られた。なお、全ての実施例で得られた接着強度に関しては、初期も環境試験後も実用上問題のないものであった。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  ガラス基板、１１  第１の端子列、  ２０  フレキシブル基板、２１  第２の端子列、  ３０  異方性導電膜、３１  導電性粒子、４１  ガラス基板、４２  フレキシブル基板、４３  異方性導電膜、５１  ガラス基板、５２  ＦＰＣ、５３  異方性導電膜
【図１】
2017147439.tif 000007
【図２】
2017147439.tif 000008
【図３】
2017147439.tif 000009