特開 2024-49251 接続構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024049251

(43)【公開日】2024-04-09

(54)【発明の名称】接続構造体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20240402BHJP

   H05K 3/32 20060101ALI20240402BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20240402BHJP

   C09J 9/02 20060101ALI20240402BHJP

   C09J 11/04 20060101ALI20240402BHJP

   C09J 7/38 20180101ALI20240402BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 311S

H05K3/32 B

H01L33/62

C09J9/02

C09J11/04

C09J7/38

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022155610

(22)【出願日】2022-09-28

(71)【出願人】

【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】110000224

【氏名又は名称】弁理士法人田治米国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】塚尾 怜司

(72)【発明者】

【氏名】林 直樹

(72)【発明者】

【氏名】野田 大樹

(72)【発明者】

【氏名】渡部 一夢

(72)【発明者】

【氏名】白岩 俊紀

【テーマコード（参考）】

4J004

4J040

5E319

5F044

5F142

【Ｆターム（参考）】

4J004AB01

4J004BA02

4J004FA05

4J040HA066

4J040HA076

4J040JB09

4J040JB10

4J040KA32

4J040MA02

4J040NA19

5E319AA03

5E319AA07

5E319AB06

5E319BB11

5E319CC03

5E319CC12

5E319CC33

5E319GG15

5E319GG20

5F044KK01

5F044LL09

5F044QQ08

5F142BA02

5F142BA32

5F142CA11

5F142CA13

(57)【要約】

【課題】微小な発光素子等の電子部品を基板に接続する場合のショートや導通不良を防止する。
【解決手段】電子部品１０の電極１１と基板２０の電極２１とが、粘着材に導電粒子が保持されている導電粒子含有層由来の接続材料２’によって接続されている接続構造体１であって、電子部品１０の電極１１と基板２０の電極２１の接続面の平面視において、電子部品１０内の隣接する電極１１ａ、１１ｂ同士の間に導電粒子含有層由来の接続材料２’が存在しない領域５’を有する。接続構造体１の製造方法では、電子部品１０の電極１１上または基板２０の電極２１上に、粘着材に導電粒子が保持されている接続材料２を配置すると共に、電子部品１０内の隣接する電極１１ａ、１１ｂ同士又は基板２０の電極２１ａ、２１ｂ同士の間に接続材料２が存在しない領域５を形成し、電極１１、２１で接続材料２を挟み、圧着等を行う。
【選択図】図３Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向する電子部品の電極と基板の電極とが、粘着材に導電粒子が保持されている導電粒子含有層由来の接続材料によって接続されている接続構造体であって、電子部品の電極と基板の電極の接続面の平面視において、電子部品内の隣接する電極同士の間に導電粒子含有層由来の接続材料が存在しない領域を有する接続構造体。

【請求項2】

接続構造体が、電子部品の電極と基板の電極とが導電粒子含有層由来の接続材料によって接続されている電子部品を複数個有し、電子部品の全個数の９０％以上が電子部品内の隣接する電極同士の間に導電粒子含有層由来の接続材料が存在しない領域を有する請求項１記載の接続構造体。

【請求項3】

導電粒子含有層由来の接続材料が、フィルム状の粘着材層に導電粒子が保持された導電粒子含有フィルム由来の接続材料である請求項１又は２記載の接続構造体。

【請求項4】

請求項１記載の接続構造体の製造方法であって、粘着材層に導電粒子が保持されている導電粒子含有層を、電子部品の電極上または基板の電極上に形成すると共に、電子部品内の隣接する電極同士又はこれらの電極に対応する基板の電極同士の間には導電粒子含有層が存在しない領域を形成し、電子部品の電極と基板の電極で導電粒子含有層を挟み、少なくとも加熱又は加圧して接続する接続構造体の製造方法。

【請求項5】

導電粒子含有層が硬化性樹脂を含有しない請求項４記載の接続構造体の製造方法。

【請求項6】

導電粒子含有層における導電粒子の含有割合が２０～６０体積％である請求項４又は５記載の製造方法。

【請求項7】

電子部品の電極上の導電粒子含有層の導電粒子の該電極に対する面積占有率を３５％より大きくする請求項４又は５記載の製造方法。

【請求項8】

製造する接続構造体が複数個の電子部品を有し、電子部品の全個数の６０％以上で、前記導電粒子含有層が存在しない領域の最小幅が２μｍ超である請求項４又は５記載の製造方法。

【請求項9】

導電粒子含有層が導電粒子含有フィルムである請求項４又は５記載の製造方法。

【請求項10】

請求項４記載の接続構造体の製造方法に使用する、フィルム状の粘着材層に導電粒子が保持されている導電粒子含有フィルム。

【請求項11】

導電粒子の含有割合が２０～６０体積％である請求項１０記載の導電粒子含有フィルム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、微小な発光素子等の電子部品が導電粒子で基板に接続されている接続構造体、その製造方法、及びその製造方法で使用する接続材料に関する。

【背景技術】

【0002】

微小な発光素子であるμＬＥＤを基板上に配列してなるμＬＥＤディスプレイは、液晶ディスプレイに必要とされるバックライトを省略できることによりディスプレイを薄膜化することができ、さらに広色域化、高精細化、省電力化も実現することのできるディスプレイまたは光源として期待されている。

【0003】

μＬＥＤを配列したディスプレイの作製方法として、特許文献１にはキャリア基板上に形成した赤、青、緑のμＬＥＤアレイを移送ヘッドでピックアップし、ディスプレイ基板等の転写先基板に配置し、ハンダ層の溶着によりμＬＥＤアレイと転写先基板とを接合し、次いでその上にＩＴＯ等で接触線を形成することが記載されている。

【0004】

また、特許文献２には、ウエハに形成したＬＥＤ電極上に異方性導電フィルムを積層し、それをダイシングすることによりＬＥＤチップを作成し、ＬＥＤチップを凸型スタンプ状の保持部材に保持し、ＬＥＤチップを回路基板に配置して発光基板を製造する方法が記載されている。この方法によれば、ＬＥＤチップの電極上に既に異方性導電フィルムが形成されているので、不用な異方性導電フィルムを削減することができる。

【0005】

特許文献３には、ＬＥＤの基板への実装方法として、基板に予めバンプ電極を形成すると共に、ＬＥＤ搭載部位の周囲に半硬化型接着剤層をパターニングしておき、次にＬＥＤを基板に搭載してバンプ電極とＬＥＤの電極とを接触させ、ＬＥＤの周囲の半硬化型接着剤層を硬化させる方法が記載されている。この方法によれば、ＬＥＤの電極と基板の電極との間に接着剤が存在しないので、接着剤による接触不良を回収することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特表２０１５－５００５６２号公報

【特許文献2】特開２０２０－１９１４１９号公報

【特許文献3】特開２０２１－９９８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、ディスプレイの高精細化のためにμＬＥＤのサイズが小さくなり、それに伴いμＬＥＤ電極のサイズも小さくなり、電極間の間隔が狭くなると、上述した先行技術ではショートや接続不良のリスクが高まる。

【0008】

加えて、特許文献２に記載の方法では、凸型スタンプ状の保持部にＬＥＤを保持してからＬＥＤを基板に配置するので、広範囲にＬＥＤを配置する場合には生産性の観点から適さない場合がある。また、異方性導電フィルムに熱硬化型の樹脂を使用しているので、ＬＥＤチップをエッジング加工により個片化して回路基板に配置することができない。

【0009】

特許文献３に記載の方法では、基板にバンプ電極が予め形成されるのでショートは起こりにくいが、バンプ電極の形成に時間がかかり、量産に適さない。また、半硬化型接着剤層のパターニングはコントロールがし難い。

【0010】

これに対し、本発明は微小な発光素子等の電子部品を基板に接続した接続構造体であってショートや導通不良が抑制されたものを提供すること、そのような接続構造体の製造方法を提供すること、及びその製造方法で使用する接続材料を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明者は、電子部品の実装時に、まず、電子部品の電極と基板の電極との間には、高密度の導電粒子を層状の粘着材に保持させて存在させると共に、電子部品内の隣接する電極間には、粘着材と導電粒子由来の接続材料が存在しない領域を形成し、次いで熱圧着等を行うと、電子部品が微細化しても電気的接続が確実に行われ、かつショートが起こらないことを想到し、本発明を完成させた。

【0012】

即ち、本発明は、対向する電子部品の電極と基板の電極とが、粘着材に導電粒子が保持されている導電粒子含有層由来の接続材料によって接続されている接続構造体であって、電子部品内の隣接する電極同士の間に導電粒子含有層由来の接続材料が存在しない領域を有する接続構造体を提供する。

【0013】

また本発明は、上述の接続構造体の製造方法であって、粘着材に導電粒子が保持されている導電粒子含有層を、電子部品の電極上または基板の電極上に形成すると共に、電子部品内の隣接する電極同士又はこれらに対応する基板の電極同士の間には導電粒子含有層が存在しない領域を形成し、電子部品の電極と基板の電極で導電粒子含有層を挟み、少なくとも加熱又は加圧して接続する接続構造体の製造方法を提供する。

【0014】

加えて本発明は、上述の接続構造体の製造に使用する、粘着材層に導電粒子が保持されている導電粒子含有フィルムを提供する。

【発明の効果】

【0015】

本発明の接続構造体は、電子部品の電極と基板の電極の接続面の平面視において、電子部品内の隣接する電極同士の間には粘着材に導電粒子が保持されている導電粒子含有層由来の接続材料が存在しない領域を有する。言い換えると、本発明の接続構造体によれば、電子部品と基板の対向する電極間は導電粒子含有層由来の接続材料で確実に接続され、かつ電子部品内の隣接する電極同士の間には導電粒子含有層由来の接続材料が存在しない領域があることによりショートが防止される。

【0016】

また本発明の製造方法によれば、本発明の接続構造体を確実に製造することができる。加えて本発明の導電粒子含有フィルムによれば、フィルム状の粘着材層に導電粒子が保持されているので、レーザーリフトオフ法、スタンプ材を用いる転写法等により、本発明の導電粒子含有フィルムを電子部品の電極又は基板の電極に個片にして配置することにより簡便に本発明の製造方法を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1A】図１Ａは、実施例の接続構造体の製造過程を説明する縦断面図である。

【図1B】図１Ｂは、実施例の接続構造体の製造過程を説明する縦断面図である。

【図1C】図１Ｃは、実施例の接続構造体の製造過程における電極部分の横断面図（Ｘ－Ｘ図）である。

【図2】図２は、実施例の接続構造体の製造過程を説明する縦断面図である。

【図3A】図３Ａは、実施例の接続構造体の縦断面図である。

【図3B】図３Ｂは、実施例の接続構造体における電極部分の横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各図中同一符号は、同一又は同等の構成要素を表している。

【0019】

［接続構造体］
図３Ａは本発明の一実施例の接続構造体１の断面図であり、図３Ｂはその電極部分の横断面図（Ｙ－Ｙ図）である。
この接続構造体１は、電子部品１０の電極１１と、電子部品１０の配線回路が形成された基板２０の電極２１とが粘着材と導電粒子由来の接続材料２’によって接続されているものである。

【0020】

ここで、電子部品１０としては、例えばチップの一辺が５０μｍ未満のμＬＥＤ、チップの一辺が５０μ～２００μｍ程度のミニＬＥＤ等をあげることができる。

【0021】

粘着材と導電粒子由来の接続材料２’は、後述する接続構造体１の製造方法で説明するように、粘着性樹脂で形成された粘着材層４に導電粒子３が保持されている導電粒子含有フィルム等の導電粒子含有層２を少なくとも加熱又は加圧することにより、より具体的には導電粒子含有層２の種類に応じて加圧、熱圧着、リフロー等を行うことで形成されたものであり、導電粒子含有層由来の接続材料２’の導電粒子由来部分３’が対向する電極１１、２１を電気的に接続し、接続材料２’の粘着材由来部分４’が対向する電極１１、２１を固定している。

【0022】

本実施例の接続構造体１は、電子部品１０の電極１１と基板２０の電極２１の接続面の平面視において、導電粒子含有層由来の接続材料２’の面積が、電子部品１０の電極１１の面積と同等又は電極１１の面積以上となっている。導電粒子含有層由来の接続材料２’は、電子部品１０の電極１１又は基板２０の電極２１からはみ出ていても良いが、電子部品１０内の隣接する電極１１ａ、１１ｂ同士の間に接続材料２’が存在しない領域５’を有することを特徴としている。これにより、電極１１、２１間の電気的接続と固定が確実に行われると共に、電子部品１０内の隣接する電極１１ａ、１１ｂ同士の間に接続材料２’が存在しない領域５’が有ることにより、ショートが防止される。

【0023】

これに対し、導電粒子含有層由来の接続材料２’の面積が少なすぎると導通不良が発生し易くなり、生産性が悪化する。また、電子部品１０内の隣接する電極１１ａ、１１ｂ同士の間に導電粒子含有層由来の接続材料２’が存在しない領域５’が無く、隣接する電極１１ａ、１１ｂ同士の間を導電粒子含有層由来の接続材料２’が完全に覆っているとショートの発生が懸念される。また、電子部品がμＬＥＤ等の光学素子である場合に、隣接する電子部品１０間に導電粒子含有層由来の接続材料２’が存在すると、接続構造体の視認性への悪影響が懸念される。

【0024】

接続構造体１において、接続材料２’が存在しない領域５’の最小幅ｄ’は、ショートを回避するために電極間距離の１／４以上であることが好ましく、１／３以上であることがより好ましく、１／２以上であることが更により好ましい。具体的には、最小幅ｄ’は好ましくは１μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上である。粒子径の等倍以上としてもよく、好ましくは２倍以上としてもよい。本発明の接続構造体が、電子部品の電極と基板の電極とが導電粒子含有層由来の接続材料によって接続されている電子部品を複数個有する場合には、電子部品の全個数が電子部品内の隣接する電極同士の間に接続材料２’が存在しない領域５’を有することがショート発生の懸念を避ける上で好ましい。一方、接続構造体において電子部品の電極と基板の電極との接続箇所が多数個連続的に存在する場合があることを勘案すれば、実用上全接続箇所の９０％以上、好ましくは９５％以上に前記領域５’があることが望まれる。

【0025】

本発明の接続構造体１では、接続材料２’中の導電粒子由来部分３’の割合は、下限については好ましくは２０体積％以上、より好ましくは３０体積％以上であり、上限については、好ましくは６０体積％以下、より好ましくは５０体積％以下である。この割合は、後述するように、導電粒子含有層２の個片を電子部品１０の電極１１又は基板２０の電極２１へレーザーリフトオフ装置を用いて着弾させる場合の着弾性の点から、導電粒子含有層中の導電粒子の好ましい含有割合が２０～６０体積％であることに対応している。尚、本発明において導電粒子６０体積％超であってもよく、特に制限はない。

【0026】

上述の接続構造体１の接続材料２’中の導電粒子由来部分３’の体積割合は、顕微鏡観察と接続材料２’の厚みの計測値から求めることができる。

【0027】

一方、接続構造体１の接続材料２’中の粘着材由来部分４’は、対向する電極１１、２１、を固定できればよく、接続面の平面視において、接続材料２’の面積の好ましくは４０％以上８０％以下である。

【0028】

［接続構造体の製造方法］
接続構造体１の製造方法としては、概略、まず図１Ａに示すように、接続材料として、粘着材層４に導電粒子３が保持されている導電粒子含有層２を電子部品１０の電極１１上に形成するか、または図１Ｂに示すように、同様の導電粒子含有層２を基板２０の電極２１上に形成すると共に、電子部品１０内の隣接する電極１１ａ、１１ｂ同士の間には導電粒子含有層２が存在しない領域５を形成する。次に、電子部品１０の電極１１と基板２０の電極２１をアライメントし、これらの電極１１、２１で導電粒子含有層２を挟み、少なくとも加熱又は加圧して接続構造体を得る。

【0029】

ここで、導電粒子含有層２が存在しない領域５の最小幅ｄを、好ましくは２μｍ超、より好ましくは１μｍ超とする。あるいは、導電粒子３の粒子径の等倍以上としてもよく、好ましくは２倍以上としてもよい。これにより、導電粒子含有層２を挟んだ電極１１、２１間を熱圧着等しても、ショートが発生しにくくなる。また、接続構造体が複数個の電子部品を有する場合に、電子部品の全個数の６０％以上で最小幅２μｍ超の領域５が形成されるようにすることが好ましい。

【0030】

（導電粒子含有層を電極に形成する方法）
導電粒子含有層２を電子部品１０の電極１１上又は基板２０の電極２１上へ形成する方法としては、例えば、導電粒子含有フィルムを個片化して電子部品１０の電極１１又は基板２０の電極２１に設ける方法をあげることができる。この場合、導電粒子含有フィルムの個片の形状は特に限定されるものではなく、接続対象である電子部品の電極の形状や寸法に応じて適宜設定することができる。個片の形状は、電極上に設けた後の良否判定が容易になるなどの効果が期待されることから、一般的な電極の形状である矩形（正方形を含む）であってもよい。また、レーザーリフトオフ法により導電粒子含有フィルムの個片を電極に設ける場合には、捲れや欠けの発生を抑制するために、個片の形状を鈍角からなる多角形、角が丸い多角形、楕円、長円、及び円から選択される少なくとも１種であることが好ましい。このような形状の個片は、接続に支障を来さなければ、接続時にその一部が電極からはみ出していてもよい。電極のそれぞれに鈍角からなる多角形、角が丸い多角形、楕円、長円、及び円から選択される少なくとも１種の個片をそれぞれ設け、その上にマイクロＬＥＤを載置して接続してもよい。 マイクロＬＥＤの電極に予めこのような個片が設けられていてもよい。電極と個片はそれぞれの一部が重複するように見える場合 がある。個片の端部に基板の電極やマイクロＬＥＤの電極が存在するような状態であってもよい。 絶縁性樹脂が不足する場合には、別途絶縁性樹脂の個片を設けて構造体の電極付近やマイクロＬＥＤの外周部等に追加することも本発明は包含する。

【0031】

レーザーリフトオフ法としては、公知のレーザーリフト法（例えば、特開２０１７－１５７７２４号公報）又はそれに準じた方法を行うことができる。例えば、導電粒子含有フィルムにレーザー光を照射し、導電粒子含有フィルムから電極１１又は２１に対応する面積の個片状のフィルムを離脱させ、電極１１又は２１上に着弾させることができる。レーザーリフトオフ法で電子部品１０を基板２０上に着弾させる場合に基板２０上にはシリコーン層があってもよい。シリコーンゴム層は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等から形成することができる。また、レーザーリフトオフ法で電子部品をシリコーンゴムシートに着弾させ、シリコーンゴムシートに電子部品１０が設けられている状態で、電子部品１０の電極１１を基板２０の電極２１に重ね合わせても良い。

【0032】

レーザーリフトオフ法は、市販のレーザーリフトオフ装置（例えば、信越化学工業株式会社のレーザーリフトオフ装置、商品名「Invisi LUM-XTR」）を用いて行うことができる。

【0033】

また、公知のスタンプ材を用いた転写法（例えば、特開２０２１－１４１１６０号公報）により、導電粒子含有フィルムを電子部品１０の電極１１上又は基板２０の電極２１上に転写してもよい。

【0034】

導電粒子含有層２を電子部品１０の電極１１上又は基板２０の電極２１上へ形成する方法として、粘着材に導電粒子を分散させた導電粒子含有ペーストを用意し、インクジェット、スクリーン印刷等の印刷手法で導電粒子含有ペーストから導電粒子含有層２を形成してもよい。

【0035】

いずれの方法で導電粒子含有層２を形成する場合でも、圧着等の接続工程を経た接続構造体１では、導電粒子含有層由来の接続材料２’の面積が、電子部品１０の電極１１の面積の好ましくは電極の面積と同等又は電極の面積以上となるように電極１１又は２１上に形成する導電粒子含有層２の層厚や面積を調整することが好ましい。

【0036】

（導電粒子）
導電粒子含有層２を構成する導電粒子３の種類としては、電極１１、２１の導通をとれる金属であれば特に制限はなく、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｓｎ系ハンダなどを好ましくあげることができる。また、樹脂コア金属被覆粒子でもよい。電極１１、２１間で導電粒子の種類を単一としてもよく、複数種としてもよい。

【0037】

導電粒子３の粒子径は、好ましくは５０μｍ以下、２０μｍ以下、１０μｍ以下、３μｍ以下、１μｍ以下、さらには０．１μｍ以下とすることもできる。粒子径の下限に制限はない。一方、粒子径が大きすぎるとレーザーリフト装置を用いて導電粒子含有フィルムから導電粒子含有フィルムの個片を離脱させ、電子部品１０の電極１１又は基板２０の電極２１に着弾させることが難しくなる。

【0038】

（粘着材）
導電粒子含有層２を形成する樹脂としては、公知の異方性導電フィルム（例えば、特許６１８７６６５号公報、特開２０２２―７５７２３号公報、特開２０１８－９０７６８号公報等）で絶縁性樹脂として用いられている樹脂を使用することができ、特に導電粒子を保持する樹脂層上に接着層として積層されているタック性を有する樹脂を使用することが好ましい。

【0039】

なお、導電粒子含有層２を形成する樹脂には、クッション性のあるゴム材料が配合されていることが好ましい。ゴム成分としては、クッション性（衝撃吸収性）の高いエラストマーであれば特に限定されるものではなく、具体例として、例えば、アクリルゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、ポリウレタン樹脂（ポリウレタン系エラストマー）などを挙げることができる。

【0040】

レーザーリフトオフ法を使用して導電粒子含有層を電極上に形成する場合、硬化前（接続前）の粘着材は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠したデュロメータＡ硬度（ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠）が、好ましくは２０～４０、より好ましくは２０～３５、更に好ましくは２０～３０であり、ＪＩＳ Ｋ７２４４に準拠した動的粘弾性試験装置（バイブロン、株式会社エー・アンド・デイ）により得られる貯蔵弾性率（温度３０℃、周波数２００Ｈｚ）が好ましくは６０ＭＰａ以下、より好ましくは３０ＭＰａ以下、更に好ましくは１０ＭＰａ以下である。

【0041】

また、粘着材は、硬化後（接続後）のＪＩＳ Ｋ７２４４に準拠した引張モードで測定された温度３０℃における貯蔵弾性率が、好ましくは１００ＭＰａ以上、より好ましくは２０００ＭＰａ以上である。温度３０℃における貯蔵弾性率が低すぎる場合、良好な導通性が得られず、接続信頼性も低下する傾向にある。この貯蔵弾性率は、動的粘弾性試験装置（バイブロン、株式会社エー・アンド・デイ）を用いた引張モードで、例えば、周波数１１Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎの測定条件で測定することができる。

【0042】

また、粘着材は、レーザー照射前後の反応率が好ましくは２５％以下、より好ましくは２０％以下、更に好ましくは１５％以下であり、これが充足されるように粘着材を構成する樹脂の種類の選択、重合開始剤の濃度調整等を行うことが好ましい。これにより、製造条件が緩和され、生産性を安定化させることができる。この反応率の測定は、例えばＦＴ－ＩＲを用いて、レーザーリフトオフ法におけるレーザー照射の前後でエポキシ基（９１４ｃｍ^-1付近）、（メタ）アクリロイル基（１６３５ｃｍ^-1付近）等の反応基のピーク高さＡ，ａとメチル基（２９３０ｃｍ^-1付近）等の対照のピーク高さＢ、ｂとを計測し、反応基の減少率として、次式により求めることができる。反応率は個片の原反から求めてもよい。

【0043】

反応率（％）＝｛１－（ａ／ｂ）／（Ａ／Ｂ）｝×１００
式中、Ａはレーザー照射前の反応基のピーク高さ、Ｂはレーザー照射前の対照のピーク高さ、ａはレーザー照射後の反応基のピーク高さ、ｂはレーザー照射後の対照のピーク高さである。

【0044】

（導電粒子含有フィルム）
本発明の導電粒子含有フィルムは、導電粒子が樹脂層に保持されているという点では従来の異方性導電フィルムと共通する。一方、本発明の導電粒子含有フィルムでは個々の導電粒子が凝集していてもよいという点で従来の異方性導電フィルムと相違する。また、本発明の導電粒子含有フィルムとしては、導電粒子を保持する粘着材層が硬化性樹脂を含有しないことが好ましい。

【0045】

本発明の導電粒子含有フィルムは、一般的なファインピッチの電極を接続することができない点で従前の異方性導電フィルムと異なる。例えば、幅１０μｍの短冊状の電極（高さ８μｍ）が２０μｍピッチ（Ｌ／Ｓ＝１／１）で配列している電極パターンを有する電子部品（ＦＰＣ）と、対応する電極パターンを有するガラス基板との間に本発明の導電粒子含有フィルムを配置し、熱圧着すると、導電粒子の量が電極間スペースに対して過剰なため電子部品の電極間でショートが発生することにより導通特性を得ることができない。そのため、本発明では電極毎に接続材料を設け、隣接する電極間が、接続材料が存在しない領域で隔てられるようにすることが好ましい。

【0046】

また本発明の導電粒子含有フィルムでは樹脂量に対して導電粒子が過剰なため、従来の一般的な方法で導電粒子含有フィルムを仮貼りしようとしてもタック力が低下し貼り付け性が不安定になる虞があるが、導電粒子含有フィルムの使用方法としてレーザーリフトオフ法を用いて該導電粒子含有フィルムを個片化して基板上に載置する方法をとることにより、本発明の導電粒子含有フィルムは通常の異方性導電フィルムよりタック力が低くてもよい。

【0047】

なお、導電粒子がハンダ等の金属粒子の場合には、ハンダの溶融によっても対向する電極間を接続することができる。

【0048】

また、導電粒子を保持する粘着材層上に、導電粒子を含有しない接着層を積層しても良い。逆に導電粒子を含まない接着層を電極上に設けた後に、導電粒子を含有する粘着材層を設けてもよい。後述するように、接続後に必要に応じてアンダーフィルなどで封止をしてもよい。

【0049】

本発明の導電粒子含有フィルムにおいて導電粒子の個数密度は、一例として、下限については１５００００個／ｍｍ² 以上であり、上限については、フィルムのタック性を損なわない程度であればよく、３０００００個／ｍｍ² 以下である。本発明の導電粒子含有フィルムでは、導電粒子が密に充填されていることによりフィルム平面視で導電粒子の個数密度を計測することが適当ではない場合がある。この点で従来の異方性導電フィルムと異なる。

【0050】

導電粒子含有フィルムにおける導電粒子又は導電粒子凝集体のフィルム面方向（フィルム面視野）の配置は、整列していてもよくランダムでもよい。個々の導電粒子は互いに離間していることが好ましいが、電極上の導電粒子の個数密度を高めるために複数個の導電粒子がユニット又は凝集体を形成していてもよい。この場合、凝集体同士又はユニット同士は互いに離間していてもよい。

【0051】

本発明の導電粒子含有フィルムを電極上に配置した場合の、電極における導電粒子の面積占有率は、好ましくは３５％より大きく、より好ましくは４０％以上である。面積占有率の上限は、導電粒子含有フィルムを電極上に配置後にその状態を維持できればよいため特に制限はないが、一例として９０％以下、好ましくは８５％以下である。

【0052】

ここで、面積占有率は、次式により算出される。
面積占有率（％）＝［平面視における導電粒子の個数密度］×[導電粒子１個の平面視面積の平均]×１００

【0053】

なお、導電粒子の凝集が多い場合には、面積占有率を、平面視において導電粒子が存在しない領域を減じて求めてもよい。面積占有率は顕微鏡観察から求めることができる。

【0054】

導電粒子含有フィルムにおける導電粒子のフィルム厚方向の配置は、特に制限はない。レーザーリフトオフ装置を用いて導電粒子含有フィルムの個片を電極に着弾させる場合の大きさや位置精度を向上させる点からは、フィルム厚方向の導電粒子の位置が揃っていることが好ましい。

【0055】

導電粒子含有フィルムのフィルム厚に関しては、フィルム厚が薄すぎると対向する電極１１、２１間の接着力が不足し、厚すぎると接続構造体の製造過程における接続工程で導電粒子が位置ずれし、ショートの発生や電極１１、２１間の導通特性の低下が懸念されることから、フィルム厚は導電粒子３の粒子径の０．８倍以上、１倍以上が好ましく、また、３倍以下、２．５倍以下、１．５倍以下が好ましい。

【0056】

（導電粒子含有フィルム及び導電粒子含有ペーストの製造方法）
本発明の導電粒子含有フィルム及び導電粒子含有ペーストは、公知の方法で製造することができ、例えば、特開２０１８―１４５４１８号公報等に記載されている方法に準じて製造してもよく、該公報よりも導電粒子を過剰にし、小粒子径フィラーを少なくして製造してもよい。小粒子径フィラーをゼロとしてもよい。また、本発明の導電粒子含有フィルムにおいては、２～３個ずつの導電粒子が近接又は接触したユニットを形成してもよく、その場合の導電粒子含有フィルムは、例えば、特許６１８７６６５、特開２０１６―８５９８３号公報に記載の異方性導電フィルムに準じて製造することができる。

【0057】

（接続工程）
電子部品１０の電極１１又は基板２０の電極２１上に粘着材に導電粒子が保持されている導電粒子含有層２を形成した後は、導電粒子含有層２を配置した電極１１又は２１に、それと対向させる電極２１又は１１を常法によりアライメントし、図２に示すように対向する電極１１、２１間で導電粒子含有層２を挟み、加熱又は圧着等により電極１１、２１を接続する。このときの圧着条件は、導電粒子含有層２を構成する導電粒子３や粘着材の４の種類等に応じて適宜定めることができる。

【0058】

接続工程では粘着材を熱硬化させてもよく、光硬化させてもよい。また、粘着材を形成する樹脂の種類に応じて、加熱し、リフローにより対向する電極１１、２１を接続してもよい。

【0059】

こうして図３Ａに示す接続構造体１を得ることができる。
なお、さらにアンダーフィル工程を追加し、電子部品１０と基板２０との固定を強化させてもよい。本発明はソルダーペーストのようにハンダ粒子といった導電粒子が密に詰まったものと近しいものと考えることもでき、導電粒子がハンダ粒子の場合はこのように考えてもよいが、導電粒子が樹脂コア金属被覆粒子のように圧縮、扁平するものである場合は、この限りではない。

【符号の説明】

【0060】

１ 接続構造体
２ フィルム状の粘着材と導電粒子で形成された接続材料、導電粒子含有層
２’ 熱圧着後の導電粒子含有層由来の接続材料
３ 導電粒子
３’ 導電粒子由来部分
４ 粘着材層
４’ 粘着材由来部分
５ 熱圧着前に接続材料が存在しない領域
５’熱圧着後の接続構造体において接続材料が存在しない領域
１０ 電子部品、μＬＥＤ
１１ 電極
２０ 基板
２１ 電極
ｄ 熱圧着前に導電粒子含有層が存在しない領域の最小幅

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3A】

【図3B】