JPH04213893A - 回路基板の接続方法 - Google Patents

回路基板の接続方法

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JPH04213893A
JPH04213893A JP41414190A JP41414190A JPH04213893A JP H04213893 A JPH04213893 A JP H04213893A JP 41414190 A JP41414190 A JP 41414190A JP 41414190 A JP41414190 A JP 41414190A JP H04213893 A JPH04213893 A JP H04213893A
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anisotropic conductive
circuit board
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Masakazu Kawada
政和 川田
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
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    • H05K3/321Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • HELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、異方導電フィルムを用
いた信頼性の高い回路基板の接続方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路、ディスプレイな
どの電子部品の小型・薄型・高精細化に伴い、これらの
電子部品と回路系とを接続する高密度回路用の接続材料
が要望されており、この目的の為に異方性を有する導電
性接着剤が注目されている。
【0003】異方導電性接着剤は、導電性粒子を接着剤
へ分散させたものであり、加熱、加圧、あるいは加熱・
加圧という簡単な手段により、導電性粒子に圧力をかけ
、これを電気的接続媒体とすることにより、多数の回路
間の接続を同時に一度の接続操作により完了でき、接続
回路間では良好な低抵抗接続性を隣接回路間では高絶縁
性を示すものであり、この異方導電性接着剤を可撓性の
ある基材上に塗布し長尺テープ状にした、いわゆる異方
導電フィルムが回路接続用、特に液晶ディスプレイによ
く用いられている。
【0004】実際の異方導電フィルムによる接続は、図
3に示すように、相対する面に回路を形成した2枚の回
路基板(1)、(1’)間に異方導電フィルム(2)を
挟み、両基板の回路端子の(3)、(3’)の位置合せ
を行った後、加熱ヘッド(4)を持つ熱圧着装置(5)
を用いて温度・圧力を加え、導電性粒子(6)をつぶし
、接着剤(7)を硬化させて行っていた。
【0005】しかしながら、接続の信頼性は、異方導電
フィルムの性能そのもの以上に、この熱圧着方法に大き
く左右され、圧着条件がほんの少しずれただけで、接続
の信頼性は大きく低下するものであった。
【0006】さらに、図2に示すように、圧着後の2つ
の回路端子(3)、(3’)間の位置ずれ(11)は、
大きな問題であり、最適な条件で圧着しても、回路端子
ピッチが微細なために両回路端子間の位置ずれが生じる
ことが多く、高い接続の信頼性が得られなかった。すな
わち、通常、2つの回路基板の一方を熱圧着装置の受け
台(9)に固定し、もう一方の回路基板をこの回路端子
に位置合せして、異方導電フィルムのタック性を利用し
て両回路基板を仮止めし、その上で熱圧着接続を行って
いたが、数個の基板を同時に圧着する場合には、一部の
基板が圧着する前に外れてしまうため再度位置合せを行
う必要があったり、完全に外れるまでは至らずほんの少
し外れかかって位置がずれた状態で圧着を行い接続不良
になるなど、非常に作業性が悪く、安定して高い接続の
信頼性を得ることが出来なかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
このような欠点に鑑みて種々の検討の結果なされたもの
であり、その目的とするところは、異方導電フィルムを
用いた信頼性の高い回路基板の接続方法を提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、相対
する面に回路を形成した2枚の回路基板間に異方導電フ
ィルムを挟み、両回路端子の位置合せを行って、熱圧着
装置を用いて温度・圧力を加えることにより両回路基板
を接続する方法であって、該回路基板の一方を熱圧着装
置の受け台に固定し、もう一方の回路基板をこの回路端
子に位置合せして載置し、載置した回路基板の端部を裏
側より局所的に加熱して両回路基板を仮固定してから熱
圧着接続を行う回路基板の接続方法であり、さらには、
この熱圧着装置の受け台に、回路基板位置合せ用のピン
が備えられていることを特徴とする回路基板の接続方法
である。
【0009】以下、図面により本発明を詳細に説明する
。図1は、本発明を説明するための異方導電フィルムを
用いた熱圧着装置による接続方法を示す図である。
【0010】まず、接続したい2つの回路基板の内、一
方の回路基板(1’)を熱圧着装置の受け台(9)に固
定し、異方導電フィルム(2)を乗せ低温低圧で数秒仮
圧着を行い、回路基板(1’)に異方導電フィルム(2
)を密着させる。次に、異方導電フィルムを覆っている
キャリアフィルム(8)をはがし、もう一方の回路基板
(1)を位置合わせして載置し、異方導電フィルム(2
)のタック性を利用して両基板を仮固定する。
【0011】さらに、回路基板(1)の端部の裏側から
局所加熱装置(10)により加圧し、異方導電フィルム
(2)の一部を接着硬化させることにより、両基板間の
仮止めを強固にする。ここでの位置合せは、あらかじめ
2つの基板の所定の位置に穴を設け、この穴に受け台(
9)に設けた位置合せ用ピン(12)を合せて行う。 その後、加熱ヘッド(4)を用いて高温高圧で加熱加圧
することにより両基板の熱圧着を行う。
【0012】すなわち、あらかじめ2つの基板の所定の
位置に穴を設け、この穴に受け台に設けたピンを合せて
位置合せするとともに、異方導電フィルムのタック性を
利用して両基板を仮固定したうえに、さらに回路基板の
端部の裏側から局所的に加熱加圧し、両基板間の仮止め
を強固にすることが本発明の特徴である。
【0013】これにより、従来の熱圧着方法よりも、回
路基板端子間の位置ずれが少ない良好な接続ができ、安
定して信頼性の高い接続が可能となる。
【0014】本発明において、回路基板の端部の裏側か
ら局所的に加熱加圧する装置(10)および方法は、特
に制限するものではないが、広範囲に加熱すると実際の
接続の為の圧着の前に異方導電フィルムが硬化してしま
い、回路端子間の導通接続に支障をきたすことから、例
えば、先端が細く、温度が制御できる半田ごてなどが望
ましい。
【0015】本発明で用いられる異方導電フィルム(2
)は、通常回路接続用として用いられているものであれ
ば特に限定するものではない。すなわち、接着剤(7)
は、可撓性と絶縁性を有するものであれば特に限定され
るものではなく、導電性粒子(6)も、導電性を持つも
のなら特に限定するものではない。
【0016】本発明で用いる被接続体である回路基板(
1)、(1’)は、硬質プリント回路基板、フレキシブ
ルプリント回路基板(以下、フレキ基板と言う)、透明
導電膜付ガラス、IC・LSIパッケージなど、特に限
定するものではないが、被着体に合せて異方導電フィル
ム、圧着条件などを選択する方が望ましいことは言うま
でもない。
【0017】本発明において、受け台(9)に設ける位
置合せ用ピン(12)は、その形状・材質・位置などは
特に限定するものではないが、被接続体の材質・厚さ・
形状などにより選択する方が望ましいことはいうまでも
ない。また、このピンは、位置合せが終わり熱圧着を行
うときには、受け台の中へ沈み込む、または加熱ヘッド
に穴をあけておく等の方法により、加熱ヘッドにピンが
接触せず平滑な圧着ができるようにする方が望ましいこ
とは言うまでもない。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例および従来方法による
比較例を示す。
【0019】〔実施例1〕 シート抵抗90Ω、回路幅/間隔=0.5/0.5mm
のITO膜(インジウム錫酸化物の薄膜)付きのガラス
基板を熱圧着装置の受け台にセットし、エポキシ樹脂を
主体とする熱硬化接着剤部と半田粒子とからなる異方導
電フィルムを接続部に乗せて40℃、10kg/cm2
、9sec仮圧着を行い、ガラス基板に異方導電フィル
ムを密着させた。次に、異方導電フィルムを覆っている
キャリアフィルムをはがし、回路幅/間隔=0.5/0
.5mm、基材厚/銅箔厚=200/35μ、メッキ厚
Ni/Au=5/0.5μのフレキ基板をガラス基板の
回路端子に位置合せをした後、異方導電フィルムのタッ
ク性を利用してガラス基板にフレキ基板を仮止めし、そ
の後、先端温度280℃の半田ごてを回路基板の端部の
裏側から当て、両基板を密着させた。この状態で、加熱
ヘッドを降ろし、150℃、50kg/cm2、60s
ecの条件で、同時に3個のフレキ基板の圧着接合を行
った。
【0020】20枚の圧着サンプルの圧着部を観察した
ところ、端子間の位置ずれは平均約50μ、最大でも1
20μであった。また、このサンプルを、温度サイクル
試験( の約2.2倍、最大3倍であった。
【0021】〔実施例2〕 あらかじめ所定の位置に穴を設けた、回路幅/間隔=0
.5/0.5mm、基板厚/銅箔厚=0.8mm/35
μのガラスエポキシ基板を、熱圧着装置の受け台に設け
たピンにこの穴を差し込んでセットし、エポキシ樹脂を
主体とする熱硬化性接着剤部と半田粒子とからなる異方
導電フィルムを接続部に乗せて80℃、8kg/cm2
、7sec仮圧着を行い、ガラスエポキシ基板に異方導
電フィルムを密着させた。次に、異方導電フィルムを覆
っているキャリアフィルムをはがし、この上に、あらか
じめ前記の基板と同じ位置に穴をあけた、回路幅/間隔
=0.5/0.5mm、基材厚/銅箔厚=200/18
μ、メッキ厚Ni/Au=5/0.5μの3層フレキ基
板を、受け台のピンに合せることにより、ガラスエポキ
シ基板の回路端子に位置合せをした後、異方導電フィル
ムのタック性を利用してガラスエポキシ基板にフレキ基
板を仮止めし、その後、先端温度250℃の半田ごてを
回路基板の端部の裏側から当て、両基板を密着させた。 この状態で加熱ヘッドを降ろし、160℃、50kg/
cm2、50secの条件で、同時に3個のガラスエポ
キシ基板の圧着接合を行った。
【0022】20枚の圧着サンプルの圧着部を観察した
ところ、端子間の位置ずれは平均約30μ、最大でも8
0μであった。また、このサンプルを、温度サイクル試
験( 値の約1.5倍、最大2倍であった。
【0023】〔比較例〕 実施例1と同じ回路基板と異方導電フィルムを用い、同
じ熱圧着機を使って、異方導電フィルムのタック性にの
みに頼って仮止めし、半田ごてで仮止めせず、150℃
、50kg/cm2、60secの条件で圧着接合を行
った。
【0024】20枚の圧着サンプルの圧着部を観察した
ところ、端子間の位置ずれは平均約110μ、最大では
280μにも達していた。また、このサンプルを、温度
サイクル で初期値の約7倍、最大では25倍にまで上昇していた
【0025】
【発明の効果】このように、本発明の方法によれば、2
枚の回路基板間を異方導電フィルムを用いて接続する方
法において、回路基板の一方を熱圧着装置の受け台に固
定し、もう一方の回路基板を両回路端子の位置合せをし
て載置し、回路基板の端部の裏側から加熱して両回路基
板を仮固定してから熱圧着接続を行うことにより、従来
の熱圧着方法の、両基板端子間での大きな位置ずれや、
作業性の悪さ、接続の信頼性の不安定さという欠点を解
決し、位置ずれがなく、信頼性の高い接続が可能となる
。また更に、2枚の回路基板の所定の位置に夫々あらか
じめ穴を設けておいて、熱圧着装置の受け台に設けたピ
ンを用いて回路端子の位置合わせをすることにより、一
層すぐれた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による異方導電フィルムを用いた回路基
板の接続方法を説明するための図である。
【図2】圧着後の回路端子の位置ずれの様子を示す図で
ある。
【図3】従来の回路基板の接続方法を説明するための図
である。
【符号の説明】
1,1’回路基板 2    異方導電フィルム 4    加熱ヘッド 9    受け台 10  局所加熱装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】相対する面に回路を形成した2枚の回路基
    板間に異方導電フィルムを挟み、両回路端子の位置合せ
    を行って、熱圧着装置を用いて温度・圧力を加えること
    により両回路基板を接続する方法であって、該回路基板
    の一方を熱圧着装置の受け台に固定し、もう一方の回路
    基板をこの回路端子に位置合せして載置し、載置した回
    路基板の端部を裏側より局所的に加熱して両回路基板を
    仮固定してから熱圧着接続を行うことを特徴とする回路
    基板の接続方法。
  2. 【請求項2】前記熱圧着装置の受け台に、回路基板位置
    合せ用のピンが備えられていることを特徴とする請求項
    (1)記載の回路基板の接続方法。
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