(57)【要約】【課題】２層ＦＰＣを用いる場合にも、十分に高い接着強度を有する接続体を得ることが可能な回路接続方法を提供すること。【解決手段】ポリイミドフィルム１１及びこれの主面上に直接形成された第一の回路電極１３を有するフレキシブルプリント配線板１０と、回路基板２１及びこれの主面上に形成された第二の回路電極２３を有する回路部材２０とを、第一の回路電極１３と第二の回路電極２３とが対向するように配置し、第一の回路電極１３と第二の回路電極２３とを、回路接続材料１を介して電気的に接続する回路接続方法であって、ポリイミドフィルム１１の厚みが４５μｍ以上である、回路接続方法。【選択図】図１
2009060075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミドフィルム及びこれの主面上に直接形成された第一の回路電極を有するフレキシブルプリント配線板と、
回路基板及びこれの主面上に形成された第二の回路電極を有する回路部材とを、
前記第一の回路電極と前記第二の回路電極とが対向するように配置し、
前記第一の回路電極と前記第二の回路電極とを、回路接続材料を介して電気的に接続する回路接続方法であって、
前記ポリイミドフィルムの厚みが４５μｍ以上である、回路接続方法。
【請求項２】
前記回路接続材料が、接着剤組成物と当該接着剤組成物中に分散した導電性粒子とを含む異方導電性接着剤である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記回路接続材料が、加熱により遊離ラジカルを発生する硬化剤と、ラジカル重合性物質とを含む、請求項１又は２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電極を備える回路部材同士を接続する方法として、異方導電性フィルム（ＡＣＦ）等の熱硬化型接着剤を、回路部材間に介して熱圧着する方法が知られている（特許文献１及び２参照）。この方法では、熱硬化型樹脂を硬化させて回路部材間の機械的固着を得るとともに、対向する電極間を直接又は導電性粒子を介して接触させて、電気的接続を得ることができる。
【０００３】
このような方法として、例えば、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）実装方法が用いられている。ＴＡＢ実装方法には、３層からなるフレキシブルプリント配線板（３層ＦＰＣ）を用いるＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）実装方法と、２層からなるフレキシブルプリント配線板（２層ＦＰＣ）を用いるＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｌｅｘ）実装方法がある。従来、ＴＣＰ実装方法が用いられてきたが、近年では、製品の軽量化や高密度実装化に伴い、より薄膜化、狭電極ピッチ化が可能なＣＯＦ実装方法が主流となりつつある。
【特許文献１】特開平０１−１１３４８０号公報
【特許文献２】特開２００２−２０３４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＣＯＦ実装方法のように２層ＦＰＣを用いる場合には、得られる接続体の接着強度が必ずしも高くないという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、２層ＦＰＣを用いる場合にも、十分に高い接着強度を有する接続体を得ることが可能な回路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】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意研究した結果、２層ＦＰＣを構成するポリイミドフィルムの厚みを４５μｍ以上とすることによって、ＣＯＦ実装を行う場合にも、十分に高い接着強度を有する接続体を得ることが可能となることを見出した。
【０００７】
すなわち、本発明は、ポリイミドフィルム及びこれの主面上に直接形成された第一の回路電極を有するフレキシブルプリント配線板と、回路基板及びこれの主面上に形成された第二の回路電極を有する回路部材とを、第一の回路電極と第二の回路電極とが対向するように配置し、第一の回路電極と第二の回路電極とを、回路接続材料を介して電気的に接続する回路接続方法であって、ポリイミドフィルムの厚みが４５μｍ以上である、回路接続方法である。ポリイミドフィルムの厚みを４５μｍ以上とすることによって、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）の強度が向上し、それにより、ＦＰＣを回路部材と接続して得られる接続体の接着強度も向上するものと考えられる。
【０００８】
回路接続材料は、接着剤組成物と当該接着剤組成物中に分散した導電性粒子とを含む異方導電性接着剤であることが、接続信頼性の観点から好ましい。また、回路接続材料は、加熱により遊離ラジカルを発生する硬化剤と、ラジカル重合性物質とを含むことが好ましい。すなわち、上記接着剤組成物は、ラジカル硬化系の接着剤組成物であることが好ましい。ラジカル硬化系の接着剤組成物を用いることにより、より低温短時間での接着が可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、２層ＦＰＣを用いる場合にも、十分に高い接着強度を有する接続体を得ることが可能な回路接続方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
図１は、本発明に係る回路接続方法により得られる接続体１００の一実施形態を示す端面図である。本実施形態に係る回路接続方法は、厚みが４５μｍ以上のポリイミドフィルム１１及びこれの主面上に直接形成された第一の回路電極１３を有するフレキシブルプリント配線板１０と、回路基板２１及びこれの主面上に形成された第二の回路電極２３を有する回路部材２０とを、第一の回路電極１３と第二の回路電極２３とが対向するように配置し、第一の回路電極１３と第二の回路電極２３とを、回路接続材料１を介して電気的に接続して、接続体１００を得る。
【００１２】
接続体１００は、ポリイミドフィルム１１の厚みが４５μｍ以上であることによって、十分に高い接着強度を備える。さらに、ポリイミドフィルム１１の厚みが６０μｍ以上であると、より高い接着強度向上効果が得られることから好ましい。また、接続体１００の薄膜化の観点から、ポリイミドフィルム１１の厚みは１００μｍ未満であることが好ましい。
【００１３】
フレキシブルプリント配線板１０は、ポリイミドフィルム１１と、ポリイミドフィルム１１の主面上に直接形成された第一の回路電極１３とを備える２層構造となっている。第一の回路電極１３は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、はんだ等からなる回路電極である。入手が容易であることから、一般に、銅からなる回路電極が用いられる。フレキシブルプリント配線板１０は例えば、ポリイミドフィルムとその主面上に直接形成された銅回路電極からなる２層構造をした２層ＦＰＣと呼ばれるものである。
【００１４】
回路部材２０は、ガラス基板である回路基板２１と、回路基板２１の主面上に形成された第二の回路電極２３とを有する。回路基板２１としては、ガラス基板の他にも、半導体、セラミック等の無機質、ポリイミド、ポリカーボネート等の有機物、又はこれらの複合材からなる基板を用いることができる。第二の回路電極２３は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、はんだ等からなる回路電極である。入手が容易であることから、一般に、銅からなる回路電極が用いられる。回路部材２０は例えば、ガラスとその主面上に形成された銅回路電極とを有するＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）基板である。
【００１５】
図２は、本実施形態に係る回路接続材料１を示す端面図である。本実施形態に係る回路接続材料１は、接着剤組成物３と接着剤組成物３中に分散した導電性粒子５とを含む異方導電性接着剤である。回路接続材料１は、接着剤組成物３のみからなるものでも構わないが、接続信頼性の観点から導電性粒子５を含む異方導電性接着剤であることが好ましい。
【００１６】
導電性粒子５としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、はんだ等の金属からなる粒子や、カーボンからなる粒子が挙げられる。また、導電性粒子５は、非導電性のガラス、セラミック、プラスチック等を核とし、この核に上記金属やカーボンを被覆したものでもよく、これらのうち、プラスチックを核とするものが特に好ましい。プラスチックを核とする導電性粒子５は、加熱加圧により変形性を有するため、接続時に回路電極の高さバラツキを吸収する点で好ましく、また、回路電極との接触面積が増加して接続信頼性が向上する点でも好ましい。導電性粒子５の具体例としては、ポリスチレンからなる粒子の表面にニッケル層を設け、さらにその外側に金層を設けたものや、可撓性エポキシ樹脂の硬化物からなる粒子（可撓性エポキシ硬化球）の表面にニッケル層を設けたものなどが挙げられる。
【００１７】
さらに、これらの導電性粒子の表面を高分子樹脂などで被覆した粒子（非導電性粒子）を、単独であるいは導電性粒子５と共に、接着剤組成物３中に分散させてもよい。このような非導電性粒子を接着剤組成物３中に分散させることにより、導電性粒子５の配合量を増加した場合に生じ得る導電性粒子５同士の接触による短絡を抑制し、電極回路１３同士又は電極回路２３同士の間の絶縁性を向上することができる。
【００１８】
導電性粒子５の平均粒径は、分散性、導電性の点から１〜１８μｍであることが好ましい。導電性粒子５の配合量は、特に制限されないが、接着剤組成物３に対して０．１〜３０容量％とすることが好ましく、０．１〜１０容量％とすることがより好ましい。この値が、０．１容量％未満であると導電性が低くなる傾向があり、３０容量％を超えると回路の短絡が起こりやすくなる傾向がある。
【００１９】
接着剤組成物３は、光照射もしくは加熱により、または、光照射、加熱及び加圧を併用することにより、硬化して接着性を生じるものである。接着剤組成物３は、加熱により遊離ラジカルを発生する硬化剤と、ラジカル重合性物質とを含むラジカル硬化系のものであることが好ましい。エポキシ硬化系等、公知のものを使用することもできるが、より低温短時間での接着が可能となるため、ラジカル硬化系のものを用いることが好ましい。
【００２０】
このような接着剤組成物３を含む回路接続材料１を、フレキシブルプリント配線板１０と回路部材２０との間に挟んだ状態で、光照射及び／又は加熱しながら加圧することにより、フレキシブルプリント配線板１０と回路部材２０とを接続することができる。
【００２１】
光照射には、１５０〜７５０ｎｍの波長域の照射光を用いることが好ましく、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ等を用いて０．１〜１０Ｊ／ｃｍ２の照射量で硬化することができる。加熱温度は、特に制限されないが、８０〜２００℃であることが好ましい。圧力は、被着体に損傷を与えない範囲であれば、特に制限されないが、一般的には０．１〜１０ＭＰａが好ましい。加熱及び加圧は、０．５秒〜３時間の範囲で行うことが好ましい。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２３】
回路接続材料の製造
（製造例１）
フェノキシ樹脂（ユニオンカーバイド株式会社製、商品名ＰＫＨＣ、平均分子量４５０００）５０ｇを、トルエン（沸点１１０．６℃）と酢酸エチル（沸点７７．１℃）の混合溶剤（質量比でトルエン：酢酸エチル＝１：１）に溶解して、固形分４０質量％のフェノキシ樹脂溶液を得た。
【００２４】
このフェノキシ樹脂溶液に、ラジカル重合性物質として、ウレタンアクリレート（平均分子量２００００）及びリン酸エステルジメタクリレート（共栄社化学株式会社製、商品名ライトエステルＰ−２Ｍ）と、硬化剤として１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン（日本油脂株式会社製、商品名パーヘキサＴＭＨ）を、以下の固形質量比で配合し、得られた溶液を「溶液１」とした。
フェノキシ樹脂：ウレタンアクリレート：リン酸エステルジメタクリレート：硬化剤＝１０：１０：２：１
【００２５】
ポリスチレンからなる粒子の表面に、厚み０．２μｍのニッケル層を設け、このニッケル層の外側に、厚み０．０４μｍの金層を設け、平均粒径５μｍの導電性粒子を作製した。この導電性粒子を、上記「溶液１」に対して１．５容量％配合し分散させて、混合溶液を得た。
【００２６】
得られた混合溶液を、厚み８０μｍのフッ素樹脂フィルム上に塗布し、７０℃で１０分間熱風乾燥することにより溶剤を除去して、フッ素樹脂フィルム上に形成された厚み４０μｍのフィルム状の異方導電性接着剤（回路接続材料）を得た。
【００２７】
（製造例２）
フェノキシ樹脂（高分子量エポキシ樹脂）を、トルエン（沸点１１０．６℃）と酢酸エチル（沸点７７．１℃）の混合溶剤（質量比でトルエン：酢酸エチル＝１：１）に溶解して、固形分４０質量％のフェノキシ樹脂溶液を得た。また、アクリルゴム（平均分子量１０００００）を、同様の混合溶剤に溶解して、固形分４０質量％のアクリルゴム溶液を得た。
【００２８】
これらフェノキシ樹脂溶液及びアクリルゴム溶液と、「ノバキュアＨＸ−３９４１ＨＰ」（旭化成工業株式会社製、商品名）とを、以下の固形質量比で配合し、得られた溶液を「溶液２」とした。
フェノキシ樹脂：アクリルゴム：「ノバキュアＨＸ−３９４１ＨＰ」（固形分）＝３：２：５
【００２９】
上記「ノバキュアＨＸ−３９４１ＨＰ」は、液状エポキシ樹脂中に非導電性粒子を分散させたものであり、ここで「非導電粒子」は、イミダゾール変性体を核とし、その表面を架橋ポリウレタンで被覆し、マイクロカプセル化した粒子（平均粒径２．５μｍ）である。
【００３０】
可撓性エポキシ樹脂の硬化物からなる粒子（可撓性エポキシ硬化球）の表面に、無電解ニッケルめっきにより厚み０．１μｍのニッケル層を設け、平均粒径５．２μｍの導電性粒子を作製した。この導電性粒子を、上記「溶液２」に対して１．５容量％配合し分散させて、混合溶液を得た。
【００３１】
得られた混合溶液を、厚み５０μｍの２軸延伸ポリプロピレンフィルム上に塗布し、９０℃で１５分間乾燥することにより溶剤を除去して、上記ポリプロピレンフィルム上に形成された厚み２５μｍのフィルム状の異方導電性接着剤（回路接続材料）を得た。
【００３２】
回路接続
（実施例１）
厚み７５μｍのポリイミドフィルム上に銅回路（ライン幅２５０μｍ、ピッチ５００μｍ、厚み８μｍ）が直接形成された２層ＦＰＣと、銅回路（ライン幅２５０μｍ、ピッチ５００μｍ、厚み３５μｍ）付きＰＣＢ基板（厚み０．７ｍｍ）との接続を、以下に示すように行った。
【００３３】
製造例１で得たフッ素樹脂フィルム上に形成された回路接続材料（２×４０ｍｍ）を、フッ素樹脂フィルムが付いた状態で、銅回路付きＰＣＢ基板の銅回路側の面に、６５℃、０．９８ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ２）にて貼り付けた。その後、フッ素樹脂（セパレータ）を剥離し、２層ＦＰＣを、その銅回路側の面が回路接続材料と接するように配置した。その状態で、１６０℃、３ＭＰａの条件で２０秒間加熱及び加圧を行うことにより、２層ＦＰＣと銅回路付きＰＣＢ基板とを接続し、接続体を得た。
【００３４】
（実施例２）
回路接続材料として、製造例２で得た回路接続材料を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接続体を得た。
【００３５】
（比較例１）
２層ＦＰＣとして、ポリイミドフィルムの厚みが２０μｍである２層ＦＰＣを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接続体を得た。
【００３６】
（比較例２）
回路接続材料として、製造例２で得た回路接続材料を用いたこと以外は、比較例１と同様にして、接続体を得た。
【００３７】
接着強度
実施例１〜２及び比較例１〜２で得た接続体の接着強度を、ＪＩＳ−Ｚ０２３７に準じて９０度剥離法により測定した。測定装置としては、東洋ボールドウィン株式会社製、商品名テンシロンＵＴＭ−４（剥離速度５０ｍｍ／ｍｉｎ、２５℃）を用いた。
【００３８】
実施例１で得た接続体の接着強度は７００〜８００Ｎ／ｍ、実施例２で得た接続体の接着強度は６００〜７００Ｎ／ｍであり、実施例１〜２で得た接続体はいずれも、十分に高い接着強度を示した。これに対し、比較例１〜２で得た接続体の接着強度は、４００〜５００Ｎ／ｍであり、実施例で得た接続体と比べて顕著に劣る、不十分なものであった。すなわち、本発明に係る回路接続方法によれば、２層ＦＰＣを用いる場合にも、十分に高い接着強度を有する接続体を得ることが可能であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係る回路接続方法は、ＣＯＦ実装により２層ＦＰＣと他の回路部材との接続を行う場合に好適に用いられる。具体的には、ドライバＩＣを液晶ディスプレイに対して実装する場合などに適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る回路接続方法により得られる接続体の一実施形態を示す端面図である。
【図２】本実施形態に係る回路接続材料を示す端面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…回路接続材料、３…接着剤組成物、５…導電性粒子、１０…フレキシブルプリント配線板、１１…ポリイミドフィルム、１３…第一の回路電極、２０…回路部材、２１…回路基板、２３…第二の回路電極、１００…接続体。
【図１】
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【図２】
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