特許 7173055 部材接続方法及び接着テープ

(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】

(24)【登録日】2022-11-08

(45)【発行日】2022-11-16

(54)【発明の名称】部材接続方法及び接着テープ

(51)【国際特許分類】

   C09J 5/00 20060101AFI20221109BHJP

   C09J 7/00 20180101ALI20221109BHJP

   H01L 21/60 20060101ALI20221109BHJP

   H01R 11/01 20060101ALI20221109BHJP

【ＦＩ】

C09J5/00

C09J7/00

H01L21/60

H01R11/01

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019569576

(86)(22)【出願日】2019-01-31

(86)【国際出願番号】 JP2019003475

(87)【国際公開番号】W WO2019151434

(87)【国際公開日】2019-08-08

【審査請求日】2021-08-16

(31)【優先権主張番号】P 2018016341

(32)【優先日】2018-02-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004455

【氏名又は名称】昭和電工マテリアルズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100169454

【弁理士】

【氏名又は名称】平野 裕之

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(72)【発明者】

【氏名】白川 哲之

【審査官】田名部 拓也

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－１１１１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１３７１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－０６５９４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１４／００７１１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－００３３１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０９Ｊ １／００ －２０１／１０

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｈ０１Ｒ １１／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セパレータの一面側に接着層が設けられた接着テープを用いて被接続部材同士を接続する部材接続方法であって、
前記接着層に対して少なくとも前記接着テープの幅方向に所定の間隔で切断線を形成し、前記切断線によって区分された前記接着層のセグメントを少なくとも前記接着テープの長手方向に連続させる切断工程と、
前記接着層のセグメントが一の被接続部材の接続面と対向するように配置し、任意のパターン形状を有する加熱加圧ツールを前記セパレータ側から前記接着テープに押し当て、前記加熱加圧ツールの押当部分に対応する前記接着層のセグメントを選択的に前記一の被接続部材に転写する転写工程と、
前記一の被接続部材に転写された前記接着層のセグメントを介して前記一の被接続部材に他の被接続部材を接続する接続工程と、を備える部材接続方法。

【請求項2】

前記切断工程において、前記接着層に対して前記接着テープの幅方向及び長手方向に所定の間隔で前記切断線を形成し、前記切断線によって区分された前記接着層のセグメントを前記接着テープの幅方向及び長手方向に連続させる請求項１記載の部材接続方法。

【請求項3】

前記切断工程において、前記接着テープを原反から繰り出し、前記接着層に前記切断線を形成した後、前記接着テープを巻き回して巻回体を形成する請求項１又は２記載の部材接続方法。

【請求項4】

前記接着層は、前記セパレータの一面側の全面に設けられている請求項１～３のいずれか一項記載の部材接続方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、部材接続方法及び接着テープに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、多数の電極を有する被接続部材同士の接続、リードフレームの固定などの用途を有する接着テープが知られている。このような接着テープとしては、例えば異方導電性テープ（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）が挙げられる（例えば特許文献１参照）。異方導電テープは、例えばプリント配線基板、ＬＣＤ用ガラス基板、フレキシブルプリント基板等の基板に、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子やパッケージなどの部材を接続する際、相対する電極同士の導通状態を保つ一方で、隣接する電極同士の絶縁状態を保つように電気的接続と機械的固着とを両立させる接続材料である。このような接着テープは、液晶パネル、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＥＬ（Electroluminescence）パネル、ベアチップ実装などの電子部品と回路基板との接着や、回路基板同士の接着等にも用いられている。

【0003】

接着テープを用いた一般的な部材接続方法では、接着層３を被接続部材１１１に貼り付ける貼付工程において、まず、図６（ａ）に示すように、接着テープ１０１の先端側の接着層１０３をハーフカットする。ここでは、接着テープ１０１のセパレータ１０２に刃痕が残る程度に接着層１０３に刃Ｂを入れる。次に、図６（ｂ）に示すように、ハーフカットした位置よりも先端側の接着層１０３に対し、セパレータ１０２側からヒートツール１１６を押し当てる。これにより、図７（ａ）に示すように、ハーフカットした位置よりも先端側の接着層１０３３がセパレータ１０２から剥離し、図７（ｂ）に示すように、被接続部材１１１への接着層１０３の貼り付けがなされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００１－２８４００５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した従来の手法では、貼付工程において接着テープに対するハーフカットを行っているため、被接続部材に配置される接着層の形状の自由度が乏しいという問題があった。また、貼り付けの際に被接続部材に対する接着層のアライメントの精度が要求されるという問題もあった。

【0006】

本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、被接続部材に対する接着層のアライメントの精度の要求を緩和でき、かつ被接続部材に対して任意の形状で接着層を配置できる部材接続方法、及びこのような方法に適用される接着テープ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】

【0007】

本開示の一側面に係る部材接続方法は、セパレータの一面側に接着層が設けられた接着テープを用いて被接続部材同士を接続する部材接続方法であって、接着層に対して少なくとも接着テープの幅方向に所定の間隔で切断線を形成し、切断線によって区分された接着層のセグメントを少なくとも接着テープの長手方向に連続させる切断工程と、接着層のセグメントが一の被接続部材の接続面と対向するように配置し、任意のパターン形状を有する加熱加圧ツールをセパレータ側から接着テープに押し当て、加熱加圧ツールの押当部分に対応する接着層のセグメントを選択的に一の被接続部材に転写する転写工程と、一の被接続部材に転写された接着層のセグメントを介して一の被接続部材に他の被接続部材を接続する接続工程と、を備える。

【0008】

この部材接続方法では、切断工程において接着層に形成した切断線により、接着層のセグメントを予め接着テープの長手方向に連続させる。そして、転写工程では、加熱加圧ツールを用いて接着層のセグメントを選択的に一の被接続部材に転写する。転写工程で転写される接着層のセグメントのパターン形状は、加熱加圧ツールのパターン形状によって任意に調整できる。したがって、被接続部材に対して任意の形状で接着層を配置できる。また、この部材接続方法では、接着層のセグメントが予め接着テープの長手方向に連続しているため、転写工程において一の被接続部材と接着層との厳密なアライメントが要求されることもない。

【0009】

また、切断工程において、接着層に対して接着テープの幅方向及び長手方向に所定の間隔で切断線を形成し、切断線によって区分された接着層のセグメントを接着テープの幅方向及び長手方向に連続させてもよい。この場合、接着層のセグメントが二次元的に形成されるため、被接続部材に対する接着層の配置の自由度を向上できる。

【0010】

また、切断工程において、接着テープを原反から繰り出し、接着層に切断線を形成した後、接着テープを巻き回して巻回体を形成してもよい。この場合、切断工程と転写工程とが分離されるので、転写工程を行う現場での装置の大型化・複雑化を回避できる。

【0011】

また、接着層は、セパレータの一面側の全面に設けられていてもよい。この場合、転写工程において一の被接続部材と接着層との間のアライメントの精度の要求を一層緩和できる。

【0012】

また、本発明の一側面に係る接着テープは、セパレータの一面側に接着層が設けられた接着テープであって、接着層に対して少なくとも接着テープの幅方向に所定の間隔で切断線が形成され、切断線によって区分された接着層のセグメントが少なくとも接着テープの長手方向に連続している。

【0013】

この接着テープでは、接着層に形成した切断線により、接着層のセグメントが接着テープの長手方向に連続している。この接着テープでは、加熱加圧ツールを用いて接着層のセグメントを選択的に一の被接続部材に転写することができる。一の被接続部材に転写される接着層のセグメントのパターン形状は、加熱加圧ツールのパターン形状によって任意に調整できる。したがって、被接続部材に対して任意の形状で接着層を配置できる。また、この接着テープでは、接着層のセグメントが予め接着テープの長手方向に連続しているため、転写の際に一の被接続部材と接着層との厳密なアライメントが要求されることもない。

【発明の効果】

【0014】

本開示によれば、被接続部材に対する接着層のアライメントの精度の要求を緩和でき、かつ被接続部材に対して任意の形状で接着層を配置できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】接着テープの一実施形態を示す模式的な断面図である。

【図2】図１に示した接着テープの接着層を示す模式的な平面図である。

【図3】切断工程の一例を示す模式図である。

【図4】転写工程の一例を示す模式的な断面図である。

【図5】接続工程の一例を示す模式的な断面図である。

【図6】接着テープを用いた一般的な部材接続方法を示す模式的な断面図である。

【図7】図６の後続の工程を示す模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しながら、本開示の一側面に係る部材接続方法及び接着テープの好適な実施形態について詳細に説明する。
［接着テープの構成］

【0017】

図１は、接着テープの一実施形態を示す模式的な断面図である。また、図２は、図１に示した接着テープの接着層を示す模式的な平面図である。同図に示すように、接着テープ１は、セパレータ２と、セパレータ２の一面２ａ側の全面に形成された接着層３とによる二層構造をなしている。接着テープ１は、例えば多数の電極を有する被接続部材１１Ａ，１１Ｂ（図５参照）同士の接続に用いられる異方導電性テープである。

【0018】

接着テープ１の長さは、例えば１０ｍ以上１０００ｍ以下となっている。本実施形態では、例えば３００ｍであり、巻回体の状態で保存及び搬送される。接着テープ１の幅は、例えば０．５ｍｍ以上２５．０ｍｍ以下となっており、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが更に好ましい。接着テープ１の厚さは、例えば５μｍ以上２５０μｍ以下となっており、１０μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下であることが更に好ましい。

【0019】

セパレータ２の材料としては、接着テープ１の強度及び接着層３の剥離性の観点から、例えば、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリアセテート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、合成ゴム系、液晶ポリマー等を用いることができる。

【0020】

セパレータ２の他面２ｂ側には、離型処理が施されていてもよい。離型処理を行う離型剤としては、例えばオレフィン系離型剤、エチレングリコールモンタン酸エステル、カルナウバロウ、石油系ワックス等の低融点ワックス、低分子量フッ素樹脂、シリコーン系又はフッ素系の界面活性剤、オイル、ワックス、レジン、ポリエステル変性シリコーン樹脂等のシリコーン樹脂などを用いることができる。離型剤としては、一般的には、シリコーン樹脂が用いられる。

【0021】

接着層３の材料としては、例えば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、或いは熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との混合系（混合樹脂）等の樹脂を含む接着剤を用いることができる。代表的な熱可塑性樹脂としては、例えばスチレン樹脂系、ポリエステル樹脂系が挙げられる。代表的な熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、シリコーン樹脂系が挙げられる。

【0022】

接着テープ１が異方導電性テープである場合、接着層３は、接着剤成分と、必要により含有される導電粒子とを含んで構成され得る。接着剤成分としては、例えば、熱や光により硬化性を示す材料を広く適用でき、接続後の耐熱性や耐湿性に優れていることから、架橋性材料を使用することが好ましい。熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を主成分として含有するエポキシ系接着剤は、短時間硬化が可能で接続作業性がよく、分子構造上接着性に優れている。エポキシ系接着剤としては、例えば高分子量エポキシ、固形エポキシ又は液状エポキシ、或いはこれらをウレタン、ポリエステル、アクリルゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、合成線状ポリアミド等で変性したエポキシを主成分とするものを用いることができる。エポキシ系接着剤は、主成分をなす上記エポキシに硬化剤、触媒、カップリング剤、充填剤等を添加してなるものが一般的である。

【0023】

導電粒子としては、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｓｂ、Ｓｎ、はんだ等の金属、或いはカーボンの粒子が挙げられる。また、非導電性のガラス、セラミック、プラスチック等を核とし、この核を上記の金属やカーボンで被覆した被覆粒子を使用してもよい。導電粒子の平均粒径は、分散性、導電性の観点から例えば１μｍ以上１８μｍ以下であることが好ましい。導電粒子を絶縁層で被覆してなる絶縁被覆粒子を使用してもよく、隣接する電極同士の絶縁性を向上させる観点から導電粒子と絶縁性粒子とを併用してもよい。

【0024】

接着層３には、図２に示すように、接着テープ１の幅方向及び長手方向に所定の間隔で切断線Ｃが形成されている。切断線Ｃは、接着層３側からセパレータ２の一面２ａに到達するように形成されている（図１参照）。接着層３には、これらの切断線Ｃによって区分されたセグメント４が接着テープ１の幅方向及び長手方向に連続した状態となっている。本実施形態では、接着テープ１の幅方向及び長手方向にそれぞれ０．５ｍｍ間隔で直線状の切断線Ｃが形成されている。これにより、接着層３には、一辺が０．５ｍｍの略正方形状のセグメント４がセパレータ２の一面２ａの全面にわたってマトリクス状に配列されている。
［部材接続方法］

【0025】

次に、上述した接着テープ１を用いた部材接続方法について説明する。

【0026】

この部材接続方法を適用する被接続部材１１Ａ，１１Ｂに特に制限はなく、任意の電子部品用の部材に適用可能である。ここでは、多数の電極を有する被接続部材１１Ａ，１１Ｂ同士の接続を例示する。この部材接続方法は、接着テープ１の接着層３に切断線Ｃを形成する切断工程と、接着層３を一の被接続部材１１Ａに転写する転写工程と、転写した接着層３を介して被接続部材１１Ａ，１１Ｂ同士を接続する接続工程とを備えている。

【0027】

切断工程では、例えば図３に示すように、接着テープ１を一定速度で搬送する搬送装置１２と、搬送装置１２によって搬送される接着テープ１に切断線を形成する切断装置１３とを用いる。搬送装置１２は、原反１４から接着テープ１を繰り出す繰出ローラ１２Ａと、原反１４から繰り出された接着テープ１を巻き回す巻回ローラ１２Ｂとを備えている。また、切断装置１３は、接着テープ１の幅方向に所定の間隔で接着層３に切断線Ｃを形成する第１の切断装置１３Ａと、接着テープ１の長手方向に所定の間隔で接着層３に切断線Ｃを形成する第２の切断装置１３Ｂとを有している。第１の切断装置１３Ａ及び第２の切断装置１３Ｂは、いずれが搬送方向の上流側に配置されていてもよい。

【0028】

繰出ローラ１２Ａの原反１４から繰り出された接着テープ１は、巻回ローラ１２Ｂに向かって搬送される過程で第１の切断装置１３Ａ及び第２の切断装置１３Ｂを通過する。これにより、接着層３に対して接着テープ１の幅方向及び長手方向に所定の間隔で切断線Ｃが形成され、切断線Ｃによって区分された接着層３のセグメント４が接着テープ１の幅方向及び長手方向に連続した状態となる（図２参照）。切断線Ｃの形成後、接着テープ１は、巻回ローラ１２Ｂによって巻き取られ、巻回体１５となる。接着テープ１は、巻回体１５の状態で保存され、転写工程の実施現場に搬送される。

【0029】

なお、第１の切断装置１３Ａ及び第２の切断装置１３Ｂの後段側にスリット加工装置を配置し、スリット加工装置で幅細に加工した複数条の接着テープ１を複数の巻回ローラ１２Ｂでそれぞれ巻き回すようにしてもよい。

【0030】

転写工程では、例えば図４に示すように、接着層３のセグメント４が一の被接続部材１１Ａの接続面１１ａと対向するように接着テープ１を一の被接続部材１１Ａに対して配置する。接着テープ１は、巻回体１５から引き出して用いてもよく、巻回体１５から引き出した部分を切断して用いてもよい。また、転写工程では、加熱加圧ツール１６を用いる。加熱加圧ツール１６は、例えばステンレス鋼、セラミック等によって形成され、加熱加圧面１６ａ側に任意のパターン形状を有している。

【0031】

転写工程では、図４（ａ）に示すように、加熱加圧ツール１６の加熱加圧面１６ａをセパレータ２側から接着テープ１に押し当て、接着層３を一の被接続部材１１Ａの接続面１１ａに密着させる。これにより、図４（ｂ）に示すように、加熱加圧ツール１６の押当部分に対応する接着層３のセグメント４のみが選択的に一の被接続部材１１Ａの接続面１１ａに転写される。加熱加圧ツール１６による圧力は、例えば０．５ＭＰａ～５ＭＰａ程度であり、加熱加圧ツール１６による温度は、２５℃～９０℃程度である。

【0032】

接続工程では、例えば図５に示すように、接着層３のセグメント４が選択的に転写された一の被接続部材１１Ａに他の被接続部材１１Ｂを接続する。これにより、接着層３のセグメント４を介して一の被接続部材１１Ａに他の被接続部材１１Ｂを接続した接続構造体１７が得られる。
［作用効果］

【0033】

以上説明したように、この部材接続方法では、切断工程において接着層３に形成した切断線Ｃにより、接着層３のセグメント４を予め接着テープ１の長手方向に連続させる。そして、転写工程では、加熱加圧ツール１６を用いて接着層３のセグメント４を選択的に一の被接続部材１１Ａに転写する。転写工程で転写される接着層３のセグメント４のパターン形状は、加熱加圧ツール１６のパターン形状によって任意に調整できる。したがって、一の被接続部材１１Ａに対して任意の形状で接着層３を配置できる。また、この部材接続方法では、接着層３のセグメント４が予め接着テープ１の長手方向に連続しているため、貼付工程において接着層のハーフカットを実施する手法（図６及び図７参照）に比べて、転写工程において一の被接続部材１１Ａと接着層３との厳密なアライメントが要求されることもない。

【0034】

また、本実施形態では、切断工程において、接着層３に対して接着テープ１の幅方向及び長手方向に所定の間隔で切断線Ｃを形成し、切断線Ｃによって区分された接着層３のセグメント４を接着テープ１の幅方向及び長手方向に連続させている。これにより、接着層３のセグメント４が二次元的に形成されるため、一の被接続部材１１Ａに対する接着層３の配置の自由度を向上できる。

【0035】

また、本実施形態では、切断工程において、接着テープ１を原反１４から繰り出し、接着層３に切断線Ｃを形成した後、接着テープ１を巻き回して巻回体１５を形成している。この場合、切断工程と転写工程とが分離されるので、転写工程を行う現場での装置の大型化・複雑化を回避できる。

【0036】

また、本実施形態では、接着層３がセパレータ２の一面２ａ側の全面に設けられている。これにより、転写工程において一の被接続部材１１Ａと接着層３との間のアライメントの精度の要求を一層緩和できる。
［変形例］

【0037】

本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、接着テープ１の幅方向及び長手方向に所定の間隔で接着層３に切断線Ｃを形成したが、切断線Ｃを接着テープ１の幅方向のみに形成してもよい。また、上記実施形態では、直線状の切断線Ｃを例示したが、切断線Ｃは、直線状に限られず、曲線状、蛇行線状、ジグザグ状などの他の態様であってもよい。切断線Ｃの間隔も一定に限られず、例えば周期性をもって変化していてもよい。切断線Ｃの間隔は、接着テープ１の幅方向と長手方向とで互いに異なっていてもよい。また、例えば上記実施形態では、接着層３のセグメント４の形状が正方形状となっているが、長方形、ひし形、三角形、多角形、円形、楕円形といった他の形状であってもよい。

【符号の説明】

【0038】

１…接着テープ、２…セパレータ、２ａ…一面、３…接着層、４…セグメント、１１Ａ，１１Ｂ…被接続部材、１１ａ…接続面、１４…原反、１５…巻回体、１６…加熱加圧ツール、Ｃ…切断線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】