JPH11121073A - 接続部材およびその製造方法 - Google Patents
接続部材およびその製造方法Info
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- JPH11121073A JPH11121073A JP9281743A JP28174397A JPH11121073A JP H11121073 A JPH11121073 A JP H11121073A JP 9281743 A JP9281743 A JP 9281743A JP 28174397 A JP28174397 A JP 28174397A JP H11121073 A JPH11121073 A JP H11121073A
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Abstract
接続部材とその工業的な製造法を提供すること。 【解決手段】剥離可能な基材上に形成された絶縁性接着
剤層の表面に、表面が粘着性物質で被覆された導電粒子
を形成する。
Description
や、回路板同士を接着固定すると共に、両者の電極同士
を電気的に接続する接続部材の製造方法に関する。
れらに用いる回路は高密度、高精細化しており、このよ
うな電子部晶と微細電極の接続は、従来のハンダやゴム
コネクタなどでは対応が困難であることから、最近では
分解能に優れた異方導電性の接着剤や膜状物(以下接続
部材)が多用されている。この接続部材は、導電粒子を
所定量含有した接着剤からなるもので、この接続部材を
電子部品と電極や回路との間に設け、加圧または加熱加
圧手段を構じることによって、両者の電極同土が電気的
に接続されると共に、電極に隣接して形成されている電
極同士には絶縁性を付与して電子部品と回路とが接着固
定されるものである。上記接続部材を高分解能化するた
めの基本的な考えは、導電粒子の粒径を隣接電極間の絶
縁部分よりも小さくすることで隣接電極間における絶縁
性が確保され、併せて導電粒子の含有量をこの粒子同士
が接触しない程度とすることにより接続部分における導
通性が確実に得られるということである。しかしなが
ら、導電粒子の粒径を小さくすると、粒子表面積の著し
い増加により粒子が2次凝集を起こして隣接電極間の絶
縁性が保持できなくなり、また導電粒子の含有量を減少
すると接続すべき回路上の導電粒子の数も滅少すること
から接触点数が不足し接続電極間での導通が得られなく
なるため、長期接続信頼性を保ちながら接続部材を高分
解能化することは極めて困難であった。このような微細
電極や回路の接続を可能とし、かつ接続信頼性に優れた
接続部材として、我々は先に特願平9−10847号に
おいて、接着フィルムの表面に導電粒子を散布してなる
導電粒子が表面層に偏在した接続部材を提案した。これ
によれば、導電粒子の2次凝集の防止や導電粒子含有層
の極限薄肉化および接着剤中の導電性異物の除去が可能
などにより、半導体チッブのようなドット状の電極や、
TABやFPCなどの絶縁された多数の平行電極を有す
るライン状の微細電極の接続が可能となる。
単に高精度な接続部材を得る方法として優れているが、
導電粒子を散布して接着フィルムの全面にその表面の粘
着性により粒子を固定する方式のために、微視的に見る
と導電粒子の散布分布にばらつきが見られ、工業的な大
量生産がおこない難い欠点があった。本発明は上記欠点
に鑑みなされたもので、要部に導電粒子の密集領域を有
する接続部材およびその製造方法を提供せんとするもの
である。
材上に形成された絶縁性接着剤層の表面に、表面が粘着
性物質で被覆された導電粒子を形成してなる接続部材お
よび、下記の工程よりなる接続部材の製造方法に関す
る。 (a)剥離可能な基材上に絶縁性接着剤層を形成する工
程 (b)必要部に貫通孔を有するマスクを前記接着剤面に
密着する工程 (c)前記マスクの貫通孔に表面が粘着性を有する導電
粒子を配し、前記接着剤に粘着性導電粒子を接触する工
程 (d)マスクを接着剤層から剥離除去する工程
する。図1は、本発明の一実施例を説明する断面模式図
であり接続部材およびその製造方法を示す。図1(a)
は、剥離可能な基材1上に絶縁性接着剤層2を形成する
工程である。ここに光硬化性樹脂層2が剥離可能な基材
1としては、ポリエチレンやポリテトラフルオロエチレ
ン等の低表面張力材料や、ポリエチレンテレフタレート
等をシリコーン等で表面処理するなどしたものを例示で
きる。絶縁性接着剤層2は、熱可塑性材料や熱や光によ
り硬化性を示す材料が広く適用できる。接続後の耐熱性
や耐湿性に優れることから、硬化性材料の適用が好まし
い。なかでもエポキシ系接着剤は、短時間硬化が可能で
接続作業性が良く、分子構造上接着性に優れる等の特徴
から好ましく適用できる。エポキシ系接着剤は、例えば
高分子量エポキシ、固形エポキシと液状エポキシ、ウレ
タンやポリエステル、NBR等で変性したエポキシを主
成分とし、硬化剤や触媒、カップリング剤、充填剤など
を添加してなるものが一般的である。絶縁性接着剤層2
の厚みは、後述する導電粒子の密集領域形成の精度向上
の点から100μm以下程度と接着性の得られる範囲で
薄い方が好ましく、50μm以下より好ましくは35μ
m以下である。
マスク3を絶縁性接着剤層2の表面に接触させて密着す
る工程である。マスク3は、プラスチックフィルムや金
属箔およびガラス、石英等が適用でき、マスク3を絶縁
性接着剤層2から剥離する際を考慮して剥離剤で表面処
理する事が好ましい。マスク3と接着剤層2は気泡が入
らぬように密着させることで配置精度が向上する。図1
(c)は、マスク3の貫通孔4に粘着性粒子5を形成す
る工程である。ここで粘着性粒子5は図2に示すよう
に、表面が粘着性物質6で被覆された導電性粒子7より
なる。粘着性物質6としては、天然ゴム、ポリイソブチ
レン、ポリアクリル酸エステル系ゴム、スチレン系エラ
ストマ等に、必要に応じてロジン酸エステルやフェノー
ル樹脂等の粘着付与剤を加えたものが代表的である。こ
こに粘着性とは、室温で粘着性を育する事が好ましい
が、加熱下で粘着性を示すホットメルトタイプでもよ
い。導電粒子7としては、Au,Ag,Ni,Cu,
W,Sb,Sn、はんだ等の金属粒子やカーボン等があ
り、これら及び非導電性のガラス、セラミックス、プラ
スチック等の高分子核材等に、前記した導電層を被覆な
どにより形成したものでも良い。さらに導電粒子を絶縁
層で被覆してなる絶縁被覆粒子や、導電粒子と絶縁粒子
の併用なども適用可能である。これらの導電粒子は複合
して適用可能であり、また光硬化性樹脂層の表面に単層
で存在させ、合わせて良好な接続信頼性を得るためには
るためには、粒子径分布が狭い物が好ましく平均粒子径
±50%程度以内がより好ましい。
の高分子核材に導電層を形成したものは、加熱加圧もし
くは加圧により変形性を有し、積層時に回路との接触面
積が増加し信頼性が向上するので好ましい。特に高分子
類を核とした場合、はんだのように融点を示さないので
軟化の状態を接続温度で広く制御でき、電極の厚みや平
坦性のばらつきに対応し易い接続部材がえられるので好
ましい。また例えばNiやW等の硬質金属粒子の場合、
導電粒子が電極や配線パターンに突きささるので、酸化
膜や汚染層の存在する場合にも低い接続抵抗が得られ、
加えて接続部の固定による膨脹収縮の抑制にも有効で信
頼性が向上する。貫通孔4に粘着性粒子5を形成する方
法としては、例えばノズルよりの散布や吹き付けおよび
印刷などがある。この時、粘着性粒子5の凝集防止手段
として、冷却ノズルや水などに分散しエマルション化す
るなどの方法を適用できる。分散媒体を用いる場合は、
必要に応じてこれを除去する。また、粘着性粒子5を絶
縁性接着剤層2の表面に形成する手段として、加熱する
ことで接着剤層2の粘着性を増加するホットメルトタイ
ブとする事も好ましい。
剥離除去した後の、剥離可能な基材上に形成された絶縁
性接着剤層2の表面に、粘着性粒子5が形成されてなる
接続部材を示す。粘着性粒子5は接着剤層2の表面に単
層で配置されることが、使用時における電極上の導電粒
子の確保が向上するので好ましい。粘着性粒子5は、図
1(d)のように絶縁性接着剤層2の表面に露出して形
成されても、あるいは図3〜4のように絶縁性接着剤層
2の表面に埋め込まれても良く、後者の場合粘着性粒子
5が絶縁性接着剤層2から脱落しないので好適である。
これらの手段としては例えば図3の場合はロール圧着に
より、図4の場合は接着剤層2および2’のラミネート
等により可能である。
領域10を説明する。粘着性粒子5の密集領域10は、
図5のように隣接する平行電極11同士を導通させるこ
となく絶縁性を保ち、かつ接続する全ての平行電極間に
少なくとも密集領域10の一部が必ず挟まれる程度に配
置する。図6のように半導体チッブのようなドット状の
電極の場合、電極上に密集領域が必ず存在するように配
置する、密集領域10中の粘着性粒子5の数は原則的に
は1個あれば良いが、2個以上より好ましくは5個以上
とすることで接続信頼性が向上するので好ましい。
性物質6で被覆されてなる粘着性粒子5を用いるので、
その粘着性により絶縁性接着剤層2の表面に例えば噴霧
ノズルからの散布などの比較的簡単な方法で粘着性粒子
5の固定が可能である。また粘着性粒子5の密集頒域1
0の形成は、マスクの貫通孔により自由に設定可能なた
め、ドット状やライン状などの任意の配置が可能であ
る。また、本発明によれば、導電粒子7の表面が粘着性
物質6で被覆されてなる粘着性粒子5を用いるが、粘着
性物質6のガラス転移点や軟化温度などの熱的変移点は
電極接続時の温度より低いのが一般的であるため、電極
接続時において加圧方向(接続電極方向)には溶融排除
され導通可能であり、非加圧方向(隣接電極方向)に排
除されにくいので絶縁性が高い。そのため進展の著しい
微細電極の接続に極めて有効である。
明はこれに限定されない。 実施例1 (1)接着フィルムとマスク密着 接着フィルムは、ポリエステルフィルムを剥離剤処理し
たセパレータよりなる基材上に、高分子量エポキシを主
成分とする厚み20μmの室温で粘着生を有する熱硬化
系接着剤を用いた。正三角形を隙間無く並べその各頂点
に中心を持つような円形の貰通孔を有するステンレス製
メタルマスク(厚み10μm、サイズ100mm角、孔
の直径20μm、ピッチ50μm)の表面を剥離剤で処
理し、前記接着フィルム層にロールで密着させた。 (2)粘着性粒子の散布 導電粒子は粒径4±0.2μmのポリスチレン系粒子に
Ni/Auの厚さ0.1/0.02μmの金属被覆を形
成した導電性粒子を、さらにポリアクリル酸エステル系
ゴム(ガラス転移点0℃)の溶液中で攪拌およぴ乾燥す
ることで、厚み1μmの表面処理して粘着性粒子をえ
た。粘着性粒子の凝集防止のために水に分散しエマルシ
ョン化した。メタルマスクの上から、エマルション化し
た粘着性粒子を流動化させ噴霧ノズルから散布した後
で、熱風吹き付けにより水を乾燥除去した。接着フィル
ムおよぴ粘着性粒子の粘着性により固定が容易であっ
た。メタルマスクを除去し接続部材を得た。直径20μ
mの粒子密集領域において、それぞれ5個以上の粒子が
存在した。
る2層FPC回路板(回路ピッチは70μm、電極幅3
0μmの平行回路の電極)と、ガラス1.1mm上に酸
化インジウム厚み0.2μm(IT0、表面抵抗20Ω
/□)の薄膜回路を有する平面電極との接続を行った。
まずIT0電極側に前記接続部材を1.5mm幅で裁置
し、セパレータを剥離した後貼り付けた。この後セパレ
ータを剥離し、FPCと上下回路を位置合わせし接続部
材の有する粘着性により仮接続した。接続回路に比べ接
続部材の粒子密集領域のピッチが細かいので、両者の位
置合わせは不要であり、従来の接続部材と同様な仮接続
が可能であった。その後、ガラス製受け台と押し型より
なる接続装置(加熱ヘッド幅1.0mm)により、17
0℃、20kgf/mm2,20秒で加熱加圧した。 (4)評価 両電極を顕微鏡下で透視し、電極間の最大ずれ量を測定
したところ5μm以下であり、ほとんどずれがなかっ
た。相対時する電極間を接続抵抗、隣接する電極間を絶
縁抵抗として評価したところ、接続抵抗は2Ω以下、絶
縁抵抗は108Ω以上であり、これらは85℃、85%
RH1000時間処理後の耐湿信頼性も変化がほとんど
なく良好な長期接続信頼性を示した。
イブ(SEBS樹脂、スチレンーエチレンーブチレンー
スチレン共重合体、ガラス転移点60℃)とし、マスク
を密着した接着フィルムを、セパレータ側から80℃に
加熱し噴霧ノズルから散布した。この場合も接着フィル
ムおよび粘着性粒子の粘着性により固定が容易であっ
た。直径20μmの粒子密集頒域において、それぞれ5
個以上の粒子が存在した。この場合、粘着性粒子をホッ
トメルトタイブとして、接着フィルム加熱面に粒子を散
布する事で、分散媒体の乾燥が不要であった。
散し、厚みを25μmとした。この接続部材を画像解析
し直径20μmの面穣における粒子密集度を20か所測
定し、同様に測定した実施例1〜2の粒子密集領域と比
較し、表1の結果を得た。均一分散の比較例に比べて、
実施例1〜2共にばらつきが少なく最小部でも粒子数ゼ
ロが存在しなかった。
子の密集領域を図6のような配置に変更した。そのため
メタルマスクを、テスト用ICチップの電極配置(電極
数250個、突起電極の高さ20μm)と同じ配列に直
径50μmの貫通孔を有するメタルマスク(厚み25μ
m)を用いた。接続は熱圧着装置により行ったが、電極
上の粒子数は5個以上であり、接続信頼性も良好であっ
た。
部に導電粒子の精度の高い密集領域を有する接続部材と
その工業的な製造法を提供することができる。
造方法の断面模式図。
図。
図。
図。
面模式図。
面模式図。
Claims (2)
- 【請求項1】剥離可能な基材上に形成された絶縁性接着
剤層の表面に、表面が粘着性物質で被覆された導電粒子
を形成してなる接続部材。 - 【請求項2】下記工程よりなる接続部材の製造方法。 (a)剥離可能な基材上に絶縁性接着剤層を形成する工
程 (b)必要部に貫通孔を有するマスクを前記接着剤面に
密着する工程 (c)前記マスクの貫通孔に表面が粘着性を有する導電
粒子を配し、前記接着剤面に粘着性導電粒子を接触する
工程 (d)マスクを接着剤層から剥離除去する工程
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9281743A JPH11121073A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 接続部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9281743A JPH11121073A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 接続部材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121073A true JPH11121073A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17643374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9281743A Pending JPH11121073A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 接続部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11121073A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007211122A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Sony Chemical & Information Device Corp | 異方導電性接着剤、異方導電性接着フィルム及び電極の接続方法 |
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-
1997
- 1997-10-15 JP JP9281743A patent/JPH11121073A/ja active Pending
Cited By (8)
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