特許 5745944 接続方法、接続体の製造方法、接続体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5745944

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月8日

(54)【発明の名称】接続方法、接続体の製造方法、接続体

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/32 20060101AFI20150618BHJP

   H05K 3/36 20060101ALI20150618BHJP

【ＦＩ】

   H05K3/32 B

   H05K3/36 A

【請求項の数】11

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2011-126642(P2011-126642)

(22)【出願日】2011年6月6日

(65)【公開番号】特開2012-253282(P2012-253282A)

(43)【公開日】2012年12月20日

【審査請求日】2014年4月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000108410

【氏名又は名称】デクセリアルズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067736

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 晃

(74)【代理人】

【識別番号】100096677

【弁理士】

【氏名又は名称】伊賀 誠司

(74)【代理人】

【識別番号】100106781

【弁理士】

【氏名又は名称】藤井 稔也

(74)【代理人】

【識別番号】100113424

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 信博

(74)【代理人】

【識別番号】100150898

【弁理士】

【氏名又は名称】祐成 篤哉

(72)【発明者】

【氏名】林 慎一

(72)【発明者】

【氏名】田中 祐治

【審査官】 吉澤 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２９８６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５０６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９０２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６３８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−５０２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３４９４２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ３／３２

Ｈ０５Ｋ ３／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

接続対象物と、被接続対象物とを、光硬化型の接着剤を介して貼り合わせ、
上記接着剤に光を照射することにより、上記接着剤を硬化させ、上記接続対象物と上記被接続対象物とを接続する工程を有し、
上記光の照度を連続的又は段階的に上昇させることにより、該光の照射量を漸次上昇させる接続方法。

【請求項2】

接続対象物と、被接続対象物とを、光硬化型の接着剤を介して貼り合わせ、
上記接着剤に光を照射することにより、上記接着剤を硬化させ、上記接続対象物と上記被接続対象物とを接続する工程を有し、
上記光の照度を連続的又は段階的に上昇させ、
加熱押圧ヘッドによって上記接続対象物を所定の温度及び所定の圧力で熱加圧し、
上記所定の温度と上記接着剤が最低溶融粘度を示す温度との差が４０℃以内である接続方法。

【請求項3】

上記加熱押圧ヘッドによる熱加圧を開始した後に、上記光を照射する請求項２記載の接続方法。

【請求項4】

上記光の照射を３段階に行い、
最初の段階で、上記光の総照射量の１７％未満の照射量をあてる請求項２又は３記載の接続方法。

【請求項5】

最初の段階は、上記光の総照射時間の２０〜４０％の照射時間である請求項４記載の接続方法。

【請求項6】

上記光の照射を多段階に行い、
〔最終段階の照射量〕／〔第１段階の照射量〕を４〜１０とする請求項２又は３記載の接続方法。

【請求項7】

上記接着剤は、導電性粒子を含有し、上記接続対象物及び上記被接続対象物にそれぞれ設けられた電極同士を電気的に接続する異方性導電接着剤であり、
上記光は、紫外線である請求項２〜請求項６のいずれか１項に記載の接続方法。

【請求項8】

接続対象物と、被接続対象物とを、光硬化型の接着剤を介して貼り合わせ、
上記接着剤に光を照射することにより、上記接着剤を硬化させ、上記接続対象物と上記被接続対象物とを接続する工程を有し、
上記光の照度を連続的又は段階的に上昇させることにより、該光の照射量を漸次上昇させる接続体の製造方法。

【請求項9】

接続対象物と、被接続対象物とを、光硬化型の接着剤を介して貼り合わせ、
上記接着剤に光を照射することにより、上記接着剤を硬化させ、上記接続対象物と上記被接続対象物とを接続する工程を有し、
上記光の照度を連続的又は段階的に上昇させ、
加熱押圧ヘッドによって上記接続対象物を所定の温度及び所定の圧力で熱加圧し、
上記所定の温度と上記接着剤が最低溶融粘度を示す温度との差が４０℃以内である接続体の製造方法。

【請求項10】

接続対象物と、被接続対象物とを、光硬化型の接着剤を介して貼り合わせ、
上記接着剤に光を照射することにより、上記接着剤を硬化させ、上記接続対象物と上記被接続対象物とを接続する工程を有し、
上記光の照度を連続的又は段階的に上昇させることにより、該光の照射量を漸次上昇させて接続された接続体。

【請求項11】

接続対象物と、被接続対象物とを、光硬化型の接着剤を介して貼り合わせ、
上記接着剤に光を照射することにより、上記接着剤を硬化させ、上記接続対象物と上記被接続対象物とを接続する工程を有し、
上記光の照度を連続的又は段階的に上昇させて、
加熱押圧ヘッドによって上記接続対象物を所定の温度及び所定の圧力で熱加圧し、
上記所定の温度と上記接着剤が最低溶融粘度を示す温度との差が４０℃以内で接続される接続体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光硬化型の接着剤を用いた接続方法、光硬化型の接着剤によって接続された接続体の製造方法、光硬化型の接着剤によって製造された接続体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基板とＩＣチップやフレキシブルフラットケーブル等の電子部品とを接続する接着剤として、紫外線硬化型の接着剤が用いられている。紫外線硬化型の接着剤は、基板と電子部品との間に塗布され、紫外線が照射されることにより硬化することで基板と電子部品との接続を図るものである。この紫外線硬化型の接着剤は、熱硬化型の接着剤と異なり、基板や電子部品を加熱押圧する工程がないため、基板の加熱による反りの発生がなく、近年の薄型化した基板への接続に適している。また、紫外線硬化型の接着剤は、基板や電子部品に対する熱による損傷もない。

【0003】

一方で、紫外線硬化型の接着剤を用いて接続された接続体は、接続信頼性に劣る場合がある。例えば、高温高湿環境に長期に亘って曝された場合などで、基板と電子部品との接続抵抗が上昇する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−５９７３７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、本発明は、光硬化型の接着剤を用いて接続信頼性を確保することができる接続方法、接続体の製造方法、及びこの接続方法によって製造された接続体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】

上述した課題を解決するために、本発明に係る接続方法は、接続対象物と、被接続対象物とを、光硬化型の接着剤を介して貼り合わせ、上記接着剤に光を照射することにより、上記接着剤を硬化させ、上記接続対象物と上記被接続対象物とを接続する工程を有し、上記光の照度を連続的又は段階的に上昇させることにより、該光の照射量を漸次上昇させる。また、本発明に係る接続方法は、接続対象物と、被接続対象物とを、光硬化型の接着剤を介して貼り合わせ、上記接着剤に光を照射することにより、上記接着剤を硬化させ、上記接続対象物と上記被接続対象物とを接続する工程を有し、上記光の照度を連続的又は段階的に上昇させ、加熱押圧ヘッドによって上記接続対象物を所定の温度及び所定の圧力で熱加圧し、上記所定の温度と上記接着剤が最低溶融粘度を示す温度との差が４０℃以内である。

【0007】

また、本発明に係る接続体の製造方法は、接続対象物と、被接続対象物とを、光硬化型の接着剤を介して貼り合わせ、上記接着剤に光を照射することにより、上記接着剤を硬化させ、上記接続対象物と上記被接続対象物とを接続する工程を有し、上記光の照度を連続的又は段階的に上昇させることにより、該光の照射量を漸次上昇させる。また、本発明に係る接続体の製造方法は、接続対象物と、被接続対象物とを、光硬化型の接着剤を介して貼り合わせ、上記接着剤に光を照射することにより、上記接着剤を硬化させ、上記接続対象物と上記被接続対象物とを接続する工程を有し、加熱押圧ヘッドによって上記接続対象物を所定の温度及び所定の圧力で熱加圧し、上記所定の温度と上記接着剤が最低溶融粘度を示す温度との差が４０℃以内である。

【0008】

また、本発明に係る接続体は、接続対象物と、被接続対象物とを、光硬化型の接着剤を介して貼り合わせ、上記接着剤に光を照射することにより、上記接着剤を硬化させ、上記接続対象物と上記被接続対象物とを接続する工程を有し、上記光の照度を連続的又は段階的に上昇させることにより、該光の照射量を漸次上昇させて接続される。さらに、本発明に係る接続体は、接続対象物と、被接続対象物とを、光硬化型の接着剤を介して貼り合わせ、上記接着剤に光を照射することにより、上記接着剤を硬化させ、上記接続対象物と上記被接続対象物とを接続する工程を有し、上記光の照度を連続的又は段階的に上昇させ、加熱押圧ヘッドによって上記接続対象物を所定の温度及び所定の圧力で熱加圧し、上記所定の温度と上記接着剤が最低溶融粘度を示す温度との差が４０℃以内で接続される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、光の照射量を漸次上昇させることにより、光照射の初期ではバインダー樹脂の硬化反応の進行が遅くされ、光照射の後期でバインダー樹脂の硬化反応を急速に進行させる。これは、光照射の初期から強い照度にすると、バインダー樹脂の反応開始点が多くなりすぎてしまい分子鎖の短い耐熱性に劣る硬化物となってしまうためである。本発明では、光照射の初期は比較的弱い照度で照射し、後期で照度を強めるため、耐熱性に優れた硬化物とすることができ、接続信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明にかかる接続方法が適用された実装装置によって、ガラス基板にＩＣチップ及びフレキシブル基板を実装する工程を示す断面図である。

【図2】異方性導電フィルムを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明が適用された接続方法、接続体の製造方法及び接続体について、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。

【0012】

以下では、接続対象物及び被接続対象物として、電子部品を接続する場合を例に説明するが、本技術は、電子部品の接続以外にも適用することができる。例えば、液晶表示パネルのガラス基板に液晶駆動用のＩＣチップを実装するいわゆるＣＯＧ（chip on glass）実装を行う。この液晶表示パネル１０は、図１に示すように、ガラス基板等からなる二枚の透明基板１１，１２が対向配置され、これら透明基板１１，１２が枠状のシール１３によって互いに貼り合わされている。そして、液晶表示パネル１０は、透明基板１１，１２によって囲繞された空間内に液晶１４が封入されることによりパネル表示部１５が形成されている。

【0013】

透明基板１１，１２は、互いに対向する両内側表面に、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等からなる縞状の一対の透明電極１６，１７が、互いに交差するように形成されている。そして、両透明電極１６，１７は、これら両透明電極１６，１７の当該交差部位によって液晶表示の最小単位としての画素が構成されるようになっている。

【0014】

両透明基板１１，１２のうち、一方の透明基板１２は、他方の透明基板１１よりも平面寸法が大きく形成されており、この大きく形成された透明基板１２の縁部１２ａには、液晶駆動用ＩＣ等の電子部品１８が実装されるＣＯＧ実装部２０が設けられ、またＣＯＧ実装部２０の外側近傍には、液晶駆動回路が形成されたフレキシブル基板２１が実装されるＦＯＧ実装部２２が設けられている。

【0015】

なお、液晶駆動用ＩＣや液晶駆動回路は、画素に対して液晶駆動電圧を選択的に印加することにより、液晶の配向を部分的に変化させて所定の液晶表示を行うことができるようになっている。

【0016】

各実装部２０，２２には、透明電極１７の端子部１７ａが形成されている。端子部１７ａ上には、導電性の接着剤として異方性導電フィルム１を用いて液晶駆動用ＩＣ等の電子部品１８やフレキシブル基板２１が接続される。異方性導電フィルム１は、導電性粒子４を含有しており、電子部品１８やフレキシブル基板２１の電極と透明基板１２の縁部１２ａに形成された透明電極１７の端子部１７ａとを、導電性粒子４を介して電気的に接続させるものである。この異方性導電フィルム１は、紫外線硬化型及び熱硬化型の接着剤であり、後述する加熱押圧ヘッド３０により熱圧着されるとともに紫外線照射器３１により紫外線が照射されることにより、導電性粒子４が端子部１７ａと電子部品やフレキシブル基板２１の各電極との間で押し潰された状態で硬化し、透明基板１２と電子部品１８やフレキシブル基板２１とを接続させる。

【0017】

また、両透明電極１６，１７上には、所定のラビング処理が施された配向膜２４が形成されており、この配向膜２４によって液晶分子の初期配向が規制されるようになっている。さらに、両透明基板１１，１２の外側には、一対の偏光板２５，２６が配設されており、これら両偏光板２５，２６によってバックライト等の光源（図示せず）からの透過光の振動方向が規制されるようになっている。

【0018】

［異方性導電フィルム］
異方性導電フィルム１は、図２に示すように、通常、基材となる剥離フィルム２上に導電性粒子含有層３が形成されたものである。異方性導電フィルム１は、図１に示すように、液晶表示パネル１０の透明基板１２に形成された透明電極１７と電子部品１８やフレキシブル基板２１との間に導電性粒子含有層３を介在させることで、液晶表示パネル１０と電子部品１８あるいはフレキシブル基板２１とを接続し、導通させるために用いられる。

【0019】

剥離フィルム２としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）において一般に用いられている例えばポリエチレンテレフタレートフィルム等の基材を使用することができる。

【0020】

導電性粒子含有層３は、バインダ中に導電性粒子４を分散してなるものである。バインダは、膜形成樹脂、硬化性樹脂、硬化剤、シランカップリング剤等を含有するものであり、通常の異方性導電フィルムに用いられるバインダと同様である。

【0021】

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、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、変形エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、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。

【0022】

硬化性樹脂としては、特に限定されず、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。

【0023】

エポキシ樹脂としては、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。具体例として、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。

【0024】

アクリル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体例として、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。

【0025】

硬化剤としては、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が、硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合はカチオン系硬化剤が好ましく、硬化性樹脂がアクリル樹脂の場合はラジカル系硬化剤が好ましい。

【0026】

カチオン系硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スルホニウム塩、オニウム塩等を挙げることができ、これらの中でも、芳香族スルホニウム塩が好ましい。ラジカル系硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機過酸化物を挙げることができる。

【0027】

シランカップリング剤としては、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。

【0028】

導電性粒子４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何れの導電性粒子を挙げることができる。導電性粒子４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。

【0029】

［接続方法］
次いで、異方性導電フィルム１を介して電子部品１８やフレキシブル基板２１を透明基板１２の透明電極１７上に接続する工程について説明する。先ず、異方性導電フィルム１を透明電極１７上に仮圧着する。異方性導電フィルム１を仮圧着する方法は、液晶表示パネル１０の透明基板１２の透明電極１７上に、導電性粒子含有層３が透明電極１７側となるように、異方性導電フィルム１を配置する。

【0030】

そして、導電性粒子含有層３を透明電極１７上に配置した後、剥離フィルム２側から導電性粒子含有層３を例えば加熱押圧ヘッド３０で加熱及び加圧し、加熱押圧ヘッド３０を剥離フィルム２から離し、剥離フィルム２を透明電極１７上の導電性粒子含有層３から剥離することによって、導電性粒子含有層３のみが透明電極１７上に仮圧着される。加熱押圧ヘッド３０による仮圧着は、剥離フィルム２の上面を僅かな圧力（例えば０．１ＭＰａ〜２ＭＰａ程度）で透明電極１７側に押圧しながら加熱する。ただし、加熱温度は、異方性導電フィルム１中のエポキシ樹脂やアクリル樹脂等の熱硬化性樹脂が硬化しない程度の温度（例えば７０〜１００℃程度）とする。

【0031】

次に、透明基板１２の透明電極１７と電子部品１８の電極端子とが導電性粒子含有層３を介して対向するように、電子部品１８を配置する。

【0032】

次に、電子部品１８の上面を所定の加熱温度に昇温された加熱押圧ヘッド３０により、所定の温度及び所定の圧力で熱加熱する。加熱押圧ヘッド３０による熱加圧温度は、硬化開始前に導電性粒子含有層３が溶融したときの粘度（最低溶融粘度）を示す所定の温度に対して±１０〜２０℃の温度（例えば１２０℃前後）に設定される。これにより、透明基板１２の反りを最小に抑え、また電子部品１８に熱による損傷を加えることもない。

【0033】

加熱押圧ヘッド３０が電子部品１８を押圧した後、透明基板１２の裏側に設けられた紫外線照射器３１によって異方性導電フィルム１に紫外線を照射する。紫外線照射器３１より発光された紫外線は、透明基板１２を支持するガラス等の透明な支持台及びこの支持台に支持された透明基板１２を透過して導電性粒子含有層３へ照射される。この紫外線照射器３１としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤランプ等を用いることができる。

【0034】

この加熱押圧ヘッド３０による発熱及び紫外線照射器３１による紫外線によって、異方性導電フィルム１は硬化反応を起こし、これにより、異方性導電フィルム１を介して電子部品１８が端子部１７ａ上に本圧着される。加熱押圧ヘッド３０による熱加圧及び紫外線照射器３１による紫外線照射は、同時に又は前後して終了する。

【0035】

本技術では、加熱押圧ヘッド３０によって電子部品１８を押圧するとともに、紫外線照射器３１によって紫外線を照射する。このとき、紫外線照射器３１は、段階的に照射量を上昇させる。また、本技術は、加熱押圧ヘッド３０によって電子部品１８を押圧した後、所定時間が経過した後から紫外線を照射することが好ましい。

【0036】

紫外線照射器３１によって、段階的に照射量を上昇させることにより、紫外線照射の初期ではバインダー樹脂の硬化反応の進行が遅くされ、紫外線照射の後期でバインダー樹脂の硬化反応を急速に進行させる。これは、紫外線照射の初期から強い照度にすると、バインダー樹脂の反応開始点が多くなりすぎてしまい分子鎖の短い耐熱性に劣る硬化物となってしまうためである。本技術では、紫外線照射の初期は比較的弱い照度で照射し、後期で照度を強めるため、耐熱性に優れた硬化物とすることができ、実装温度の低温化を図りつつ、接続信頼性を高めることができる。なお、紫外線の照度は、複数の段階に分けて上げられていき、段階数は紫外線の総照射量や照射時間等に応じて適宜設定することができ、好ましくは２〜１０段階に設定される。

【0037】

加熱押圧ヘッド３０による熱加圧を紫外線照射に先行させることにより、異方性導電フィルム１の導電性粒子含有層３を流動化させ、透明基板１２の透明電極１７と電子部品１８の電極端子との間からバインダー樹脂を流出させ、導電性粒子４を挟持させることができる。熱加圧によってバインダー樹脂を流動化させた状態で、さらに熱加圧を続けると共に紫外線を照射することにより、導電性粒子含有層３を、透明基板１２の透明電極１７と電子部品１８の電極端子とが導電性粒子４を挟持した状態で硬化させることができる。

【0038】

なお、加熱押圧ヘッド３０による電子部品の加熱押圧後、所定時間、好ましくは１〜１０秒程度経過した後に紫外線を照射する。また、紫外線を照射している間、加熱押圧ヘッド３０の押圧を連続又は断続的に行ってもよい。

【0039】

紫外線照射器３１による照射時間や、照射段階及び照射量、総照射量は、バインダー樹脂の組成や、加熱押圧ヘッド３０による熱加圧温度、圧力及び時間から、最もバインダーの硬化反応が効率よく進行する条件を設定する。

【0040】

例えば、照射量の好ましい範囲は５００〜３０００ｍＪ／ｓｅｃであり、照射段階の好ましい範囲は２〜１０段階に設定される。また、〔最終段階の照射量〕／〔第１段階の照射量〕を４〜１０とすることが好ましい。

【0041】

電子部品１８を透明基板１２の透明電極１７上に接続した後、同様にしてフレキシブル基板２１が透明基板１２の透明電極１７上に実装するいわゆるＦＯＧ（film on glass）実装が行われる。このときも、紫外線照射器３１は、加熱押圧ヘッド３０によってフレキシブル基板２１を押圧し、所定時間（例えば１〜１０秒程度）が経過した後から紫外線を照射する。また、紫外線を照射している間、加熱押圧ヘッド３０の押圧を連続又は断続的に行ってもよい。また、紫外線照射器３１は、段階的に照射量を上昇させる。

【0042】

これにより、異方性導電フィルム１を介して透明基板１２と電子部品１８やフレキシブル基板２１とが接続された接続体を製造することができる。なお、これらＣＯＧ実装とＦＯＧ実装は、一度の熱加圧及び紫外線照射によって一括して行ってもよい。

【0043】

以上、液晶駆動用ＩＣを直接液晶表示パネルのガラス基板上に実装するＣＯＧ実装、及びフレキシブル基板を直接液晶表示パネルの基板上に実装するＦＯＧ実装を例に説明したが、本技術は、ＣＯＧ実装、ＦＯＧ実装以外のその他の各種接続に用いることができる。

【0044】

特に、基板とＩＣチップやフレキシブルフラットケーブル等の電子部品とを接続する場合に、接続信頼性を確保すべく、従来は紫外線硬化及び熱硬化を併用する接続方法もあるが、この場合も、熱加圧による基板の反りや電子部品の損傷を防止する必要がある。

【0045】

例えば、ＬＣＤパネルに用いるガラス基板にＩＣチップをＣＯＧ実装する場合、ガラス基板外周部の実装領域の狭小化や、ガラス基板の薄型化により、熱加圧によるガラス基板の反りが発生しやすい。ガラス基板に反りが発生すると、ＣＯＧ実装領域周辺の液晶画面に色むらができてしまう。このガラス基板の反りは、ＩＣチップとガラス基板の熱膨張率の差に起因することから、実装温度の低温化が求められるが、接続信頼性の低下も防ぐ必要がある。

【0046】

本技術によれば、光の照射量を単調に上昇させることにより、光照射の初期ではバインダー樹脂の硬化反応の進行が遅くされ、光照射の後期でバインダー樹脂の硬化反応を急速に進行させることで、耐熱性に優れた硬化物とすることができる。すなわち、本技術によれば、熱硬化に要する高温加熱を必要とせずに、異方性導電フィルムの溶融に必要な最低限の加熱のみで実装温度の低温化を図り、これにより基板の反りを防止しつつ、接続信頼性を確保することができる。

【0047】

［その他］
また、本技術は、上述した紫外線硬化型の導電性接着剤を用いる他、例えば赤外光等の他の波長の光線によって硬化する光硬化型の導電性接着剤を用いることもできる。

【0048】

上記では、導電性の接着剤としてフィルム形状を有する異方性導電フィルム１について説明したが、ペースト状であっても問題は無い。本願では、導電性粒子４を含有する異方性導電フィルム１等のフィルム状の導電性接着フィルムまたはペースト状の導電性接着ペーストを「接着剤」と定義する。

【0049】

また、上記では、常温において固相であり、加熱することにより溶融する導電性接着剤を用いたが、常温において流動性を有する導電性接着剤を用いてもよい。この場合、加熱は要件ではなく、ＣＯＧ実装部２０やＦＯＧ実装部に導電性接着剤を塗布し、電子部品１８やフレキシブル基板２１を配置した後、適宜所定の圧力で加圧しながら紫外線を照射することにより接続を図る。

【0050】

また、上記では、紫外線の照射量を多段階に変えて紫外線の照射量を上昇させていったが、紫外線照射器３１による紫外線の照射量を線形で上昇させてもよい。この場合も、総照射量を考慮して照射時間当たりの照度を設定し、線形に上昇させる。紫外線照射器３１としてＬＥＤランプを用いることにより、照射時間と照度を容易に多段階に、あるいは線形に上昇させることができる。

【実施例1】

【0051】

次いで、本技術の実施例について説明する。本実施例は、紫外線の照射条件を異ならせて製造した各サンプルにおけるバインダー樹脂の硬化反応率（％）、初期導通抵抗値（Ω）、高温高湿試験（８５℃／８５％ＲＨ ５００ｈｒ）後の導通抵抗値（Ω）、及び基板の反り量（μｍ）を測定した。

【0052】

導電性粒子含有層は、
フェノキシ樹脂（ＹＰ−５０：新日鐵化学株式会社製）；４５質量部
エポキシ樹脂（ＥＰ−８２８：三菱化学株式会社製）；５０質量部
シランカップリング剤（ＫＢＭ−４０３：信越化学工業株式会社製）；１質量部
硬化剤（ＳＩ−６０Ｌ：三新化学工業株式会社製）；４質量部
導電性粒子；（ＡＵＬ７０４：積水化学工業株式会社製）：５００００個／ｍｍ^２で分散
を混合して樹脂組成物を調整し、厚さ２０μｍのカチオン硬化系電極接着用シートを作成した。

【0053】

評価素子として、
外形；１．８ｍｍ×２０ｍｍ
バンプ高さ；１５μｍ
の評価用ＩＣを用いた。

【0054】

評価用ＩＣが接続される評価基材として、ガラス厚０．５ｍｍのＩＴＯコーティングラスを用いた。

【0055】

このＩＴＯコーティングラスに導電性粒子含有層を介して評価用ＩＣを熱加圧及び適宜紫外線照射によって接続した接続体サンプルを形成した。紫外線照射器として、ＵＶ照射器ＺＵＶ−Ｃ３０Ｈ（オムロン株式会社製）を用いた。また、紫外線照射を行う各接続体サンプルにおいては、総照射量は９００ｍＪとし、照射時間が３秒の接続体サンプルでは加熱押圧ヘッド３０による評価用ＩＣへの熱加圧の開始後１秒後に紫外線照射を開始し、照射時間が４秒の接続体サンプルでは、加熱押圧ヘッド３０による評価用ＩＣへの熱加圧の開始と同時に紫外線照射を開始した。また、加熱押圧ヘッドの加熱温度は、比較例１を除き、硬化開始前に導電性粒子含有層が溶融したときの粘度（最低溶融粘度）を示す温度（１２０℃）に対して±〜４０℃の範囲に設定した。

【0056】

実施例１では、加熱押圧ヘッドによる加熱温度を１２０℃、圧力６０ＭＰａ、熱加圧時間を４秒とした。また、紫外線照射を２段階に分けて３秒間行い、第１段階ではＵＶ照度１００ｍＪで２秒、第２段階ではＵＶ照度７００ｍＪで１秒とした。

【0057】

実施例２では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件を実施例１と同じとした。また、紫外線照射を２段階に分けて３秒間行い、第１段階ではＵＶ照度５０ｍＪで２秒、第２段階ではＵＶ照度８００ｍＪで１秒とした。

【0058】

実施例３では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件を実施例１と同じとした。また、紫外線照射を２段階に分けて３秒間行い、第１段階ではＵＶ照度１００ｍＪで１秒、第２段階ではＵＶ照度４００ｍＪで２秒とした。

【0059】

実施例４では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件を実施例１と同じとした。また、紫外線照射を３段階に分けて３秒間行い、第１段階ではＵＶ照度１００ｍＪで１秒、第２段階ではＵＶ照度３００ｍＪで１秒、第３段階ではＵＶ照度５００ｍＪで１秒とした。

【0060】

実施例５では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件を実施例１と同じとした。また、紫外線照射を２段階に分けて３秒間行い、第１段階ではＵＶ照度５０ｍＪで１秒、第２段階ではＵＶ照度４２５ｍＪで２秒とした。

【0061】

実施例６では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件を実施例１と同じとした。また、紫外線照射を３段階に分けて３秒間行い、第１段階ではＵＶ照度５０ｍＪで１秒、第２段階ではＵＶ照度３００ｍＪで１秒、第３段階ではＵＶ照度５５０ｍＪで１秒とした。

【0062】

実施例７では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件を実施例１と同じとした。また、紫外線照射を３段階に分けて４秒間行い、第１段階ではＵＶ照度５０ｍＪで１秒、第２段階ではＵＶ照度２００ｍＪで２秒、第３段階ではＵＶ照度４５０ｍＪで１秒とした。

【0063】

実施例８では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件を実施例１と同じとした。また、紫外線照射を３段階に分けて３秒間行い、第１段階ではＵＶ照度１００ｍＪで１秒、第２段階ではＵＶ照度２００ｍＪで１秒、第３段階ではＵＶ照度６００ｍＪで１秒とした。

【0064】

実施例９では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件をバインダー樹脂の最低溶融粘度を示す温度（１２０℃）から−４０℃である８０℃に設定し、その他の条件は実施例８と同じとした。

【0065】

実施例１０では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件をバインダー樹脂の最低溶融粘度を示す温度（１２０℃）から−３０℃である９０℃に設定し、その他の条件は実施例８と同じとした。

【0066】

実施例１１では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件をバインダー樹脂の最低溶融粘度を示す温度（１２０℃）から＋２０℃である１４０℃に設定し、その他の条件は実施例８と同じとした。

【0067】

実施例１２では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件をバインダー樹脂の最低溶融粘度を示す温度（１２０℃）から＋３０℃である１５０℃に設定し、その他の条件は実施例８と同じとした。

【0068】

比較例１では、加熱押圧ヘッドによる加熱温度を１７０℃、圧力６０ＭＰａ、熱加圧時間を４秒とした。また、紫外線照射は行わなかった。

【0069】

比較例２では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件を実施例１と同じとした。また、紫外線照射は行わなかった。

【0070】

比較例３では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件を実施例１と同じとした。また、紫外線照射条件として、ＵＶ照度３００ｍＪで３秒とした。

【0071】

比較例４では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件を実施例１と同じとした。また、紫外線照射を２段階に分けて３秒間行い、第１段階ではＵＶ照度２００ｍＪで２秒、第２段階ではＵＶ照度５００ｍＪで１秒とした。

【0072】

比較例５では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件を実施例１と同じとした。また、紫外線照射を２段階に分けて３秒間行い、第１段階ではＵＶ照度１５０ｍＪで２秒、第２段階ではＵＶ照度６００ｍＪで１秒とした。

【0073】

比較例６では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件を実施例１と同じとした。また、紫外線照射を２段階に分けて３秒間行い、第１段階ではＵＶ照度２００ｍＪで１秒、第２段階ではＵＶ照度３５０ｍＪで２秒とした。

【0074】

比較例７では、加熱押圧ヘッドによる加熱条件を実施例１と同じとした。また、紫外線照射を２段階に分けて３秒間行い、第１段階ではＵＶ照度１５０ｍＪで１秒、第２段階ではＵＶ照度３７５ｍＪで２秒とした。

【0075】

以上の実施例及び比較例の各接続体サンプルについて、導電性粒子含有層におけるエポキシ環の減少を測定することにより、導電性粒子含有層の反応率（％）を測定した。また、各接続体サンプルについて、デジタルマルチメータを用いて４端子法にて電流２ｍＡを流した際の接続抵抗を測定した。また、各接続体サンプルについて、触針式表面粗度計（ＳＥ−３Ｈ：株式会社小阪研究所製）を用いて評価基材のＩＴＯコーティングラス下面からスキャンし、評価用ＩＣの接続後のＩＴＯコーティングラスのガラス基板面の反り量（μｍ）を測定した。測定結果を表１、表２に示す。

【0076】

【表1】

【0077】

【表2】

【0078】

表１、表２に示すように、反応率は、比較例２を除き、全ての接続体サンプルにおいて９５％以上となった。これは、実施例１〜１２、比較例３〜７においては、反応率が９０％以上となるように熱加圧条件（８０℃〜１５０℃、６０ＭＰａ、４秒）や紫外線照射条件（９００ｍＪ、３秒又は４秒）を設定したことによるものであり、比較例１においては、熱加圧のみで反応率が９０％以上となるように熱加圧条件（１７０℃、６０ＭＰａ、４秒）を設定したことによる。

【0079】

一方、比較例２では、紫外線照射の併用を前提に設定した実施例１〜８と同じ熱加圧条件でありながら、紫外線照射を行わなかったことから、反応率が４１％と低くなった。このため、比較例２では、初期導通抵抗値が１．８（Ω）と高く、高温高湿試験後の導通抵抗値では１００（Ω）を超えてしまった。

【0080】

実施例１〜１２と比較例１とを比べると、いずれも導電性粒子含有層が９１％以上の反応率を示し、初期導通抵抗値が０．２（Ω）、高温高湿試験後の導通抵抗値が９．６（Ω）以下と低かった。一方で、実施例１〜１２では、紫外線照射を併用することで加熱押圧ヘッドによる熱加圧温度を８０℃〜１５０℃に低く抑えることができ、ガラス基板の反りを１２．４（μｍ）以下に抑えることができた。比較例１では、紫外線照射を併用することなく導電性粒子含有層の高い反応率（％）を出すために加熱押圧ヘッドの熱加圧温度を１７０℃と高く設定したため、ガラス基板の反りが１６．２（μｍ）と大きくなってしまった。

【0081】

実施例１〜１２と比較例３とを比べると、比較例３では、紫外線照射を段階的に行わず、全照射時間（３秒）に亘って高い照度（３００ｍＪ／ｓｅｃ）で紫外線照射を行った。かかる比較例３では、高温高湿試験後の導通抵抗値が２０．２（Ω）と上昇し、接続信頼性に劣る。一方、実施例１〜１２は、紫外線照射を段階的にＵＶ照度が上昇するように行ったため、高温高湿試験後の導通抵抗値も９．６（Ω）以下であった。これより、比較例３では耐熱性に劣る硬化物となってしまったことが分かる。これは紫外線照射の初期から強いＵＶ照度で照射したため、バインダー樹脂の反応開始点が多くなりすぎてしまい分子鎖の短い耐熱性に劣る硬化物となってしまったためと思われる。

【0082】

実施例１〜１２と比較例４〜比較例７とを比べると、比較例４〜比較例７においても、紫外線照射の初期から強いＵＶ照度（２００ｍＪ／ｓｅｃ、１５０ｍＪ／ｓｅｃ）で照射したため、分子鎖の短い耐熱性に劣る硬化物となってしまい、高温高湿試験後の導通抵抗値が１３．５（Ω）と上昇し、実施例１〜１２に比して接続信頼性に劣ることが分かる。一方、実施例１〜１２は、高温高湿試験後の導通抵抗値も９．６（Ω）以下に抑えることができた。これは、紫外線照射の初期において１５０ｍＪ／ｓｅｃより低いＵＶ照度で照射しているため、耐熱性に優れた導電性粒子含有層の硬化物となったためと思われる。

【0083】

これより、ＵＶ照射の最初の段階におけるＵＶ照度は、所定の紫外線照射条件（本実施例では９００ｍＪ、３秒又は４秒）において、総照射量（９００ｍＪ）の約１７％未満（約１５０ｍＪ／ｓｅｃ未満）の照度で照射することが好ましいことが分かる。

【0084】

また、ＵＶ照射の最初の段階におけるＵＶ照度による照射時間は、所定の紫外線照射条件（本実施例では９００ｍＪ、３秒又は４秒）において、総照射時間（３秒又は４秒）の約２０〜４０％程度（約１秒〜２秒）とすることが好ましいことが分かる。

【0085】

加熱押圧ヘッドによる加熱条件について、実施例８〜実施例１２を比べると、実施例９では、加熱温度が、バインダー樹脂が最低溶融粘度を示す温度（１２０℃）に対して−４０℃と低めであったため、他の実施例に比して樹脂の流動性が悪く、端子間からバインダー樹脂が十分に排除できなかったため、高温高湿試験後の導通抵抗値が９．６（Ω）と比較的高くなった。

【0086】

また、実施例１１、実施例１２より、加熱温度がバインダー樹脂が最低溶融粘度を示す温度（１２０℃）に対して高くしていくと、他の実施例に比して基板の反りが大きくなっていくことが分かる。

【0087】

以上より、加熱押圧ヘッドによる加熱条件としては、バインダー樹脂が最低溶融粘度を示す温度（１２０℃）に対して−４０℃〜＋３０℃の範囲（８０℃〜１５０℃）で使用可能であるが、バインダー樹脂が最低溶融粘度を示す温度（１２０℃）に対して−３０℃程度までの範囲（９０℃〜１２０℃付近）で使用することが好ましいことが分かる。

【符号の説明】

【0088】

１ 異方性導電フィルム、２ 剥離フィルム、３ 導電性粒子含有層、４ 導電性粒子、１０ 液晶表示パネル、１１ 透明基板、１２ 透明基板、１３ シール、１４ 液晶、１５ パネル表示部、１６ 透明電極、１７ 透明電極、１７ａ 端子部、１８ 電子部品、２０ ＣＯＧ実装部、２１ フレキシブル基板、２２ ＦＯＧ実装部、２３ 異方性導電フィルム、２４ 配向膜、２５ 偏光板、２６ 偏光板、３０ 加熱押圧ヘッド、３１ 紫外線照射器

【図1】

【図2】