連接體的制造方法與流程

本發明涉及隔著光固化型的各向異性導電膜而在第一電子部件上連接第二電子部件的連接體的制造方法。

背景技術：

一直以來，作為電視、pc顯示器、便攜電話、便攜游戲機、平板電腦或者車載用監視器等各種顯示裝置，大多正在使用液晶顯示裝置。近年來，從細間距化、輕量薄型化等觀點出發，在這樣的液晶顯示裝置中采用了將液晶驅動用ic直接安裝在液晶顯示面板的基板上的所謂cog(芯片綁定在玻璃上，chiponglass)、將形成有液晶驅動電路的柔性基板直接安裝在液晶顯示面板的基板上的所謂fog(膜綁定在玻璃上，filmonglass)(例如參照專利文獻1、2)。

例如，關于使用了熱固化型的各向異性導電膜的連接方法，通常而言，熱加壓溫度高，存在對于液晶驅動用ic等電子部件、透明基板的熱沖擊變大的傾向。像這樣對于透明基板的熱沖擊變大的話，例如在透明基板的端子部可能發生翹曲。此外，在連接了各向異性導電膜后，在溫度降低到常溫時，由于該溫度差而導致粘合劑收縮，存在透明基板的端子部發生翹曲的擔憂。像這樣在透明基板的端子部發生翹曲的結果是，存在發生顯示不均、液晶驅動用ic的連接不良的擔憂。

也考慮了替代熱固化型的各向異性導電膜而使用了紫外線固化型的各向異性導電膜的連接方法。關于使用了紫外線固化型的各向異性導電膜的連接方法，與熱固化型的各向異性導電膜相比，不需要為了使粘合劑樹脂固化而施以高熱，能夠抑制由于對液晶驅動用ic、透明基板的熱沖擊而導致的不良狀況。為了進行使用了紫外線固化型的各向異性導電膜的低溫連接，需要使紫外線固化型的各向異性導電膜的粘合劑樹脂的粘度本身降低。

如果使粘合劑樹脂的粘度降低，則在搭載液晶驅動用ic等電子部件、利用熱壓接裝置進行擠壓時；在熱壓接裝置離開液晶驅動用ic時，擔心發生液晶驅動用ic的對準偏離。由于該對準偏離，液晶驅動用ic的電極端子和與該電極端子連接的透明基板的端子部所鄰接的端子部之間的間距會變窄，其結果是，存在容易發生通過導電性粒子而短路等連接不良的傾向。此外，在搭載電子部件時也有產生該對準偏離的擔憂。因此，從發生短路的角度出發，也要求避免在連接時發生對準偏離。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-155936號公報

專利文獻2：日本特開2015-167187號公報

技術實現要素：

發明所要解決的課題

本發明是解決上述課題的發明，其目的在于提供一種能夠防止電子部件的連接工序中的對準偏離，抑制連接不良的連接體的制造方法。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，本發明涉及的連接體的制造方法具有下述工序：在第一電子部件上配置光固化型的各向異性導電膜的工序(a)，隔著各向異性導電膜而在第一電子部件上配置第二電子部件的工序(b)，從第二電子部件側進行光照射的工序(c)，以及利用加熱工具而從第二電子部件側將第一電子部件與第二電子部件連接的工序(d)。

發明的效果

根據本發明，能夠防止電子部件的連接工序中的對準偏離，抑制連接體的連接不良。

附圖說明

圖1為表示在第一電子部件上配置各向異性導電膜的工序(a)的一個例子的截面圖。

圖2為表示各向異性導電膜的一個例子的截面圖。

圖3為表示隔著各向異性導電膜而在第一電子部件上配置第二電子部件的工序(b)的一個例子的截面圖。

圖4為表示從第二電子部件側進行光照射的工序(c)的一個例子的截面圖。

圖5為表示將第一電子部件與第二電子部件連接的工序(d)的一個例子的截面圖。

圖6為表示將第二電子部件連接在第一電子部件上而成的連接體的一個例子截面圖。

圖7為表示工序(a)與工序(b)之間的、對于配置在第一電子部件上的各向異性導電膜整個面進行光照射的工序(e)的一個例子的截面圖。

圖8為表示在工序(d)中利用加熱工具將第一電子部件與第二電子部件連接時并用光照射的情況的一個例子的截面圖。

符號說明

1：各向異性導電膜；2：剝離膜；3：粘合劑樹脂層；4：導電性粒子；10：連接體；12：第一電子部件；18：第二電子部件；30：熱壓接工具；31：紫外線照射器；32：緩沖材。

具體實施方式

以下，參照附圖對于本發明所應用的連接體的制造方法進行詳細說明。

[連接體的制造方法]

本制造方法具有以下的工序(a)、工序(b)、工序(c)和工序(d)。

工序(a)：在第一電子部件上配置光固化型的各向異性導電膜。

工序(b)：隔著各向異性導電膜而在第一電子部件上配置第二電子部件。

工序(c)：從第二電子部件側進行光照射。

工序(d)：利用加熱工具從第二電子部件側將第一電子部件與第二電子部件連接。

[工序(a)]

工序(a)中，如圖1所示，在第一電子部件12上配置(臨時貼合)光固化型的各向異性導電膜1。第一電子部件12具有連接至第二電子部件的電極12a。關于第一電子部件12，可列舉例如lcd面板、有機el(oled)等平板顯示器用途、觸摸板用途等的玻璃基板、印刷配線板等。印刷配線板的材質沒有特別限定。印刷配線板的材質可以為例如熱塑性樹脂等塑料、陶瓷等。此外，關于玻璃基板也同樣，只要是透明性高的材質則沒有特別限定，可以是熱塑性樹脂等的塑料基板。第二電子部件沒有特別限定，使光照射的光不能透過的材質適合于第二電子部件的連接前的固定化，因而優選。

工序(a)中，例如如圖1所示，按照各向異性導電膜1的粘合劑樹脂層3與電極12a側相鄰的方式，在第一電子部件12的電極12a上配置各向異性導電膜1。將粘合劑樹脂層3配置于電極12a上之后，利用例如熱壓接工具從剝離膜2側對粘合劑樹脂層3進行加熱和加壓，將熱壓接工具從剝離膜2分離，將剝離膜2從粘合劑樹脂層3剝離。各向異性導電膜1的臨時貼合可以通過利用熱壓接工具的加壓和光照射來進行，也可以并用熱加壓和光照射。

關于各向異性導電膜1，例如如圖2所示，通常，在成為基材的剝離膜2上形成有含有導電性粒子的粘合劑樹脂層(粘接劑層)3。與糊料狀的各向異性導電粘接劑相比，各向異性導電膜的處理性優異。各向異性導電膜1用于通過在形成于第一電子部件12的電極12a與第二電子部件18之間存在粘合劑樹脂層3，從而將第一電子部件12的電極12a與第二電子部件18的電極18a連接。各向異性導電膜的聚合類型可以是陽離子聚合類型、陰離子聚合類型或自由基聚合類型中的任一種。此外，在沒有特別阻礙的情況下，例如可以并用陽離子聚合類型和自由基聚合類型。此外，對于各向異性導電膜的聚合，可以并用熱和光。

作為剝離膜2，可以使用通常在各向異性導電膜中使用的基材，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯膜等。

粘合劑樹脂層3是在粘合劑中分散有導電性粒子4而成的層。粘合劑含有形成膜的樹脂、固化性樹脂、固化劑、硅烷偶聯劑等，可以使用通常的各向異性導電膜所使用的粘合劑。

作為形成膜的樹脂，優選例如平均分子量為10000～80000程度的樹脂。作為形成膜的樹脂，可列舉苯氧樹脂、環氧樹脂、改性環氧樹脂、氨基甲酸酯樹脂等各種樹脂。其中，從膜形成狀態、連接可靠性等觀點考慮，特別優選為苯氧樹脂。

作為固化性樹脂，沒有特別限定，可列舉環氧樹脂、丙烯酸樹脂等。作為環氧樹脂，沒有特別限制，可以根據目的適當選擇。作為具體例，可列舉例如萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、芪型環氧樹脂、三酚甲烷型環氧樹脂、苯酚芳烷基型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三苯甲烷型環氧樹脂等。它們可以是單獨的，也可以是兩種以上的組合。例如作為固化性樹脂，可以并用環氧樹脂和丙烯酸樹脂。

作為丙烯酸樹脂，沒有特別限制，可以根據目的適當選擇，作為具體例，可列舉例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸異丁酯、環氧丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯、丁二醇四丙烯酸酯、2-羥基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷、2,2-二[4-(丙烯酰氧基甲氧基)苯基]丙烷、2,2-二[4-(丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、二環戊烯基丙烯酸酯、三環癸基丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)異氰脲酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯等。它們可以是單獨的，也可以是兩種以上的組合。

作為固化劑，只要是光固化型則沒有特別限制，可以根據目的適當選擇，固化性樹脂為環氧樹脂時優選為陽離子系固化劑，也可以為陰離子系固化劑。固化性樹脂為丙烯酸樹脂時優選為自由基系固化劑。

作為陽離子系固化劑，沒有特別限制，可以根據目的適當選擇，可列舉例如锍鹽、鹽等，這些之中優選為芳香族锍鹽。作為自由基系固化劑，沒有特別限制，可以根據目的適當選擇，可列舉例如有機過氧化物。

作為硅烷偶聯劑，可列舉環氧系、胺系、巰基硫化物系、脲系等。通過添加硅烷偶聯劑，可提高有機材料與無機材料之間界面的粘接性。

作為導電性粒子4，可列舉在各向異性導電膜中使用的公知的任意導電性粒子。作為導電性粒子4，可列舉例如鎳、鐵、銅、鋁、錫、鉛、鉻、鈷、銀、金等各種金屬、金屬合金的粒子、金屬氧化物、碳、石墨、玻璃、陶瓷、塑料等粒子的表面涂覆有金屬而成的粒子、或者在這些粒子的表面進一步涂覆有絕緣薄膜而成的粒子等。在樹脂粒子的表面涂覆有金屬而成的粒子的情況下，作為樹脂粒子，可列舉例如環氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯腈-苯乙烯(as)樹脂、苯胍胺樹脂、二乙烯基苯系樹脂、苯乙烯系樹脂等的粒子。導電性粒子可以單獨使用一種，也可以并用兩種以上。

[工序(b)]

工序(b)中，如圖3所示，隔著各向異性導電膜1而在第一電子部件12上配置第二電子部件18。第二電子部件18在與第一電子部件12相對的面形成有電極18a。電極18a以與第一電子部件12的電極12a對應的間隔形成。電極18a由例如金屬材料形成。作為第二電子部件18，可列舉例如柔性基板、帶式載體封裝基板、ic等。此外，也可以是將ic安裝于柔性基板而成的cof(芯片綁定在膜上，chiponfilm)等。

工序(b)中，優選進行第二電子部件18與第一電子部件12的對準。例如如圖3所示，按照各電極12a和各電極18a隔著粘合劑樹脂層3相對的方式配置第二電子部件18。

在第二電子部件18上搭載第一電子部件12時，通常存在發生由于裝置而引起的對準偏離的傾向。因此，期望避免在連接時進一步發生對準偏離。這樣的電子部件搭載時的對準偏離例如優選相對于第一電子部件12的電極12a、或第二電子部件18的電極18a的短邊(寬度)為5～10％。此外，在工序(d)即將第一電子部件12與第二電子部件18連接的工序中，要求防止進一步的對準偏離。雖然要求該連接工序中的對準偏離為零，但實用上優選為導電性粒徑的50％以內。作為連接體，優選為電極的短邊的10％和導電性粒徑的50％以內的對準偏離，更優選為電極的短邊的5％和導電性粒徑的50％以內的對準偏離。本制造方法中，通過具有以下的工序(c)，從而防止電子部件的連接工序中的對準偏離。

[工序(c)]

工序(c)中，從第二電子部件18側進行光照射。關于光照射的方法，可列舉例如如圖4所示，從配置于第二電子部件18側的紫外線照射器31照射紫外線的方法。作為紫外線照射器31，可以使用led燈、汞燈、金屬鹵化物燈等。通過向第二電子部件18和粘合劑樹脂層3照射紫外線，從而引發第二電子部件18的周緣部的粘合劑樹脂層3的固化，因此能夠將至少第二電子部件18的周緣部與粘合劑樹脂層3臨時壓接。由此，能夠抑制例如后述的工序(d)中第二電子部件18的對準偏離。

從抑制第二電子部件18的對準偏離的觀點出發，工序(c)中照射的累計光量例如優選設為200mj/cm²以上，更優選設為300～700mj/cm²。

[工序(d)]

工序(d)中，利用加熱工具而從第二電子部件18側將第一電子部件12與第二電子部件18連接(正式壓接工序)。工序(d)中，例如如圖5所示，隔著緩沖材32利用熱壓接工具30進行加熱，同時，施加能夠將導電性粒子4夾持在第二電子部件18的電極18a和電極12a之間那樣的壓力。利用熱壓接工具30而產生的熱加壓溫度優選設定為相對于顯示出固化開始前粘合劑樹脂層熔融時的粘度(最低熔融粘度)的規定溫度的±10～20℃的溫度(例如80℃左右)。由此，能夠抑制第一電子部件12的翹曲、抑制由于熱而導致的第二電子部件18的損傷。

正式壓接工序中，在粘合劑樹脂從第二電子部件18的電極18a與電極12a之間流出的同時，在電極18a與電極12a之間夾持導電性粒子4。并且，通過加熱使粘合劑樹脂固化，如圖6所示，得到第二電子部件18連接于第一電子部件12上而成的連接體10。

本制造方法中，在正式壓接工序前，從第二電子部件18側進行光照射，從而能夠引發第二電子部件18的周緣部的粘合劑樹脂層3的固化，將第二電子部件18的周緣部與粘合劑樹脂層3臨時壓接。此外，在正式壓接工序前，各向異性導電膜1的粘合劑樹脂的粘度在一定程度上被提高。因此，能夠抑制例如正式壓接工序中的熱加壓時、熱壓接工具的分離時第二電子部件18的對準偏離。從而，能夠抑制由于對準偏離而導致的端子間短路，例如電極18a和與電極18a連接的電極12a所鄰接的電極之間的間距變窄從而隔著導電性粒子4發生短路的端子間短路。特別地，在使用了細間距化的電子部件時也能獲得同樣的效果。

予以說明的是，本制造方法可以進一步具有以下所示的工序(e)、工序(f)。本制造方法例如可以在工序(a)與工序(b)之間，如圖7所示，進一步具有對于配置在第一電子部件12上的各向異性導電膜1整個面進行光(優選為紫外線)照射的工序(e)。從抑制第二電子部件18的對準偏離的觀點、以及使工序(d)中的連接性良好的觀點出發，工序(e)中照射的累計光量優選不過大。工序(e)中的累計光量例如優選設為小于100mj/cm²，更優選設為10～50mj/cm²。

此外，本制造方法可以在工序(c)的前后進一步具有擠壓第二電子部件18的工序(f)。該擠壓可以在工序(b)中將第二電子部件18配置在各向異性導電膜1上時進行，也可以在工序(c)中從第二電子部件18側進行紫外線照射的同時進行。關于擠壓，優選例如通過使第二電子部件18的上表面升溫至規定的加熱溫度的熱壓接工具，隔著緩沖材，在比工序(d)低溫、低壓的條件下進行。

此外，關于本制造方法，在工序(d)中，例如如圖8所示，在利用加熱工具將第一電子部件12與第二電子部件18連接時，可以并用光照射。光照射可以使用例如配置于第一電子部件12側的紫外線照射器31來進行。由此，能夠使粘合劑樹脂層3更有效地固化。在工序(d)中并用光照射的情況下，工序(d)中的累計光量優選設為例如300～1200mj/cm²。

此外，關于本制造方法，工序(c)中的光照射可以從工序(a)、即配置各向異性導電膜1時開始。

[實施例]

接下來，說明本技術的實施例。本實施例中，得到了隔著光固化型的各向異性導電膜而將評價用ic和ito鍍膜玻璃連接而成的連接體樣品。并且，對于所得到的連接體樣品，測定了連接初期和可靠性試驗后的導通電阻值、以及評價用ic的對準偏離量。予以說明的是，本發明不限定于以下的實施例。

作為評價元件，使用了以下的條件的評價用ic。

外形：1.8mm×20mm

凸塊高度：15μm

凸塊尺寸：30×60μm(最小凸塊間的空隙10μm)

作為連接有評價用ic的評價基材，使用了厚度0.5mm的ito鍍膜玻璃。

光固化型的各向異性導電膜使用了通過以下的方法得到的導電膜。用乙酸乙酯、甲苯將下述各成分按照固體成分成為50％的方式制成混合溶液，使導電性粒子(aul704：平均粒徑4μm，積水化學工業株式會社制)按照粒子密度成為約50,000個/mm²的方式分散。

苯氧樹脂(yp-50：新日鐵住金化學株式會社制)；45質量份

異氰脲酸eo改性二丙烯酸酯(m-215：東亞合成株式會社制)；45質量份

硅烷偶聯劑(kbm-403：信越化學工業株式會社制)；2質量份

光自由基引發劑(irgacure369：basf日本株式會社制)；8質量份

將所得到的混合溶液涂布在厚度50μm的pet膜上，用70℃烘箱干燥5分鐘，成型為厚度20μm的膜狀。由此，得到光固化型的各向異性導電膜。

[實施例1]

在評價基材上配置各向異性導電膜，隔著該各向異性導電膜而在評價基材上配置評價用ic。利用紫外線照射器(zuv-c30h：歐姆龍株式會社制)，從配置的評價用ic側照射紫外線(工序(c))，進行臨時壓接。臨時壓接后，從評價用ic側，利用熱壓接工具進行熱加壓，并利用紫外線照射器照射紫外線(工序(d))，進行正式壓接，得到連接體樣品。

臨時壓接時的紫外線照射量設為200mj/cm²。此外，正式壓接條件為100℃、80mpa、5秒，擠壓時，在熱壓接工具與評價用ic之間，間隔了厚度50μm的特氟龍(注冊商標)片作為緩沖材。此外，紫外線照射從通過熱壓接工具進行加熱加壓的2秒后開始，照射時間設為3秒，照度設為100mw/cm²。正式壓接時的紫外線照射從玻璃基板側進行。

對于所得到的連接體樣品，測定初期導通電阻值(ω)和可靠性試驗后的導通電阻值(ω)。可靠性試驗的條件為溫度85℃、相對濕度85％、500小時。關于導通電阻值的測定，將數字萬用表連接于與評價用ic的凸塊連接的評價基材的配線，利用4端子法測定流過電流2ma時的電阻值。

此外，使用體視顯微鏡，測定所得到的連接體樣品的對準偏離量(凸塊排列方向、即凸塊的短邊方向)。予以說明的是，評價用ic搭載時的對準偏離量為1μm以內。通過確認連接的前后，從而求出連接時的對準偏離量。連接時的對準偏離量的容許范圍為凸塊的短邊方向的導電性粒徑的50％以內。

[實施例2]

將臨時壓接時的紫外線照射量改變為600mj/cm²，除此之外，按照與實施例1同樣的條件得到連接體樣品。

[實施例3]

改變臨時壓接時的紫外線照度和照射時間，并且在正式壓接時不進行紫外線照射而僅進行熱加壓，除此之外，按照與實施例1同樣的條件得到連接體樣品。

[實施例4]

改變臨時壓接時的紫外線照度和照射時間，并且在臨時壓接時利用熱壓接工具從評價用ic側進行熱加壓之后，從評價用ic側照射紫外線，除此之外，按照與實施例1同樣的條件得到連接體樣品。臨時壓接時的熱加壓條件為80℃、2mpa、2秒，擠壓時，在熱壓接工具與評價用ic之間，間隔了厚度50μm的特氟龍(注冊商標)片作為緩沖材。

[實施例5]

改變臨時壓接時的紫外線照度和照射時間，并且在臨時壓接時利用熱壓接工具從評價用ic側進行熱加壓之后，從評價用ic側照射紫外線，除此之外，按照與實施例3同樣的條件得到連接體樣品。臨時壓接時的熱加壓條件為80℃、2mpa、2秒，擠壓時，在熱壓接工具與評價用ic之間，間隔了厚度50μm的特氟龍(注冊商標)片作為緩沖材。

[實施例6]

在臨時壓接時從評價用ic側照射紫外線之后，利用熱壓接工具從評價用ic側進行熱加壓，除此之外，按照與實施例1同樣的條件得到連接體樣品。臨時壓接時的熱加壓條件為80℃、2mpa、2秒，擠壓時，在熱壓接工具與評價用ic之間，間隔了厚度50μm的特氟龍(注冊商標)片作為緩沖材。

[實施例7]

改變臨時壓接時的紫外線照度和照射時間，并且在臨時壓接時從評價用ic側照射紫外線之后，利用熱壓接工具從評價用ic側進行熱加壓，除此之外，按照與實施例3同樣的條件得到連接體樣品。臨時壓接時的熱加壓條件為80℃、2mpa、2秒，擠壓時，在熱壓接工具與評價用ic之間，間隔了厚度50μm的特氟龍(注冊商標)片作為緩沖材。

[實施例8]

利用紫外線照射器，從配置于評價基材上的各向異性導電膜側對各向異性導電膜整個面照射紫外線(工序(e))，隔著紫外線照射后的各向異性導電膜而在評價基材上配置評價用ic，除此之外，按照與實施例1同樣的條件得到連接體樣品。

[實施例9]

利用紫外線照射器，從配置于評價基材上的各向異性導電膜側對各向異性導電膜整個面照射紫外線，隔著紫外線照射后的各向異性導電膜而在評價基材上配置評價用ic，除此之外，按照與實施例3同樣的條件得到連接體樣品。

[比較例1]

改變紫外線照射時間，以使得對各向異性導電膜整個面照射紫外線時的累計光量成為100mj/cm²，除此之外，按照與實施例8同樣的條件進行。

[比較例2]

改變紫外線照射時間，以使得對各向異性導電膜整個面照射紫外線時的累計光量成為200mj/cm²，除此之外，按照與實施例8同樣的條件進行。

[表1]

從實施例的結果可知，能夠防止電子部件的連接工序中的對準偏離，能夠抑制連接體的連接不良。

比較例1、2中，測定所得到的連接體樣品的初期導通電阻值時顯示超出范圍。可以認為，這是因為在工序(e)、即對各向異性導電膜整個面照射紫外線時的累計光量過大，因此各向異性導電膜正式固化，發生了連接不良。