JP3114162B2 - 電気的接続方法 - Google Patents
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
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- H05K3/368—Assembling printed circuits with other printed circuits parallel to each other
Landscapes
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、２つの回路基板間の
端子の電気的接続方法に関する。さらに詳しくは、この
発明は、回路基板に接続すべき端子が細密なピッチで多
数形成されている場合でも、端子間にショートを発生さ
せることなく２つの回路基板間の端子を確実にかつ容易
に接続できるようにする電気的接続方法、並びにこのよ
うな電気的接続方法に使用する電気的接続用フィルムお
よび電気的接続用回路基板に関する。
端子の電気的接続方法に関する。さらに詳しくは、この
発明は、回路基板に接続すべき端子が細密なピッチで多
数形成されている場合でも、端子間にショートを発生さ
せることなく２つの回路基板間の端子を確実にかつ容易
に接続できるようにする電気的接続方法、並びにこのよ
うな電気的接続方法に使用する電気的接続用フィルムお
よび電気的接続用回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶パネルとＴＡＢとを接続する場合の
ように、２つの回路基板間の端子を電気的に接続する方
法としては、従来より、異方性導電性接着剤を使用する
方法が知られている。この方法においては、熱硬化性あ
るいは熱可塑性接着剤中に半田粒子、ニッケル粒子等の
金属粒子や樹脂粒子に金メッキを施した粒子等の導電粒
子を分散させた異方性導電性接着剤を使用し、このよう
な異方性導電性接着剤を２つの回路基板間に介在させ、
加熱加圧することにより相対する２端子間の電気的接続
が得られるようにする（特開昭５１−１１４４３９号公
報）。
ように、２つの回路基板間の端子を電気的に接続する方
法としては、従来より、異方性導電性接着剤を使用する
方法が知られている。この方法においては、熱硬化性あ
るいは熱可塑性接着剤中に半田粒子、ニッケル粒子等の
金属粒子や樹脂粒子に金メッキを施した粒子等の導電粒
子を分散させた異方性導電性接着剤を使用し、このよう
な異方性導電性接着剤を２つの回路基板間に介在させ、
加熱加圧することにより相対する２端子間の電気的接続
が得られるようにする（特開昭５１−１１４４３９号公
報）。
【０００３】このような異方性導電性接着剤に類する接
合材として、熱可塑性樹脂からなるシート状絶縁基材の
表面付近に導電粒子を埋設したものも知られている。こ
の接合材の使用方法としては、まず第１の回路基板の端
子面と接合材の導電粒子とを加熱溶着させ、次に加熱溶
着させた接合材上に第２の回路基板を加熱加圧してその
接合材のシート状絶縁基材を溶融させ、２つの回路基板
間を接合すると共に、第１の回路基板の端子に溶着して
いた導電粒子と第２の回路基板の端子とを接合させる
（特開昭６４−１４８８６号公報）。
合材として、熱可塑性樹脂からなるシート状絶縁基材の
表面付近に導電粒子を埋設したものも知られている。こ
の接合材の使用方法としては、まず第１の回路基板の端
子面と接合材の導電粒子とを加熱溶着させ、次に加熱溶
着させた接合材上に第２の回路基板を加熱加圧してその
接合材のシート状絶縁基材を溶融させ、２つの回路基板
間を接合すると共に、第１の回路基板の端子に溶着して
いた導電粒子と第２の回路基板の端子とを接合させる
（特開昭６４−１４８８６号公報）。
【０００４】また、ＩＣチップをＴＡＢに接続する方法
としては、バンプ形成用基板上にメッキによって金柱を
作成し、これをＴＡＢに位置合わせして転写し、接続す
る転写バンプ方式が知られている。
としては、バンプ形成用基板上にメッキによって金柱を
作成し、これをＴＡＢに位置合わせして転写し、接続す
る転写バンプ方式が知られている。
【０００５】さらに、印刷やディッピング等により導電
性接着剤を回路基板の接続すべきパターン上のみに載せ
る方法も知られている。
性接着剤を回路基板の接続すべきパターン上のみに載せ
る方法も知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
異方性導電性接着剤を使用する方法では、回路基板の接
続すべき端子を含む接着領域の全面に異方性導電性接着
剤を介在させるので、接続すべき端子間だけでなく他の
隣接する端子間にも導電粒子が存在することとなる。そ
のため、端子のピッチが細密になるとショートし易くな
るという問題があった。このような問題に対しては、異
方性導電性接着剤中の導電粒子の配合量を少なくするこ
とも考えられているが、導電粒子の配合量を少なくする
と接続すべき端子間に存在する導電粒子も少なくなるの
で導通信頼性が低下するという問題があった。
異方性導電性接着剤を使用する方法では、回路基板の接
続すべき端子を含む接着領域の全面に異方性導電性接着
剤を介在させるので、接続すべき端子間だけでなく他の
隣接する端子間にも導電粒子が存在することとなる。そ
のため、端子のピッチが細密になるとショートし易くな
るという問題があった。このような問題に対しては、異
方性導電性接着剤中の導電粒子の配合量を少なくするこ
とも考えられているが、導電粒子の配合量を少なくする
と接続すべき端子間に存在する導電粒子も少なくなるの
で導通信頼性が低下するという問題があった。
【０００７】熱可塑性樹脂からなるシート状絶縁基材の
表面付近に導電粒子を埋設した接合材を使用する方法
（特開昭６４−１４８８６号公報）によれば導通信頼性
をある程度向上させることはできるが、接合材中の導電
粒子の粒径のばらつきが大きい等のために、回路基板と
接合材との加熱圧着時に僅かでも圧着面が傾くと均一に
圧着圧力がかからなくなり、導通不良が生じるという問
題があった。また、この方法においても、従来の異方性
導電性接着剤を使用する方法と同様に、回路基板の接続
すべき端子を含む接着領域の全面に導電粒子が存在する
こととなるので、端子のピッチが細密になるとショート
し易くなるという問題点は解消されなかった。
表面付近に導電粒子を埋設した接合材を使用する方法
（特開昭６４−１４８８６号公報）によれば導通信頼性
をある程度向上させることはできるが、接合材中の導電
粒子の粒径のばらつきが大きい等のために、回路基板と
接合材との加熱圧着時に僅かでも圧着面が傾くと均一に
圧着圧力がかからなくなり、導通不良が生じるという問
題があった。また、この方法においても、従来の異方性
導電性接着剤を使用する方法と同様に、回路基板の接続
すべき端子を含む接着領域の全面に導電粒子が存在する
こととなるので、端子のピッチが細密になるとショート
し易くなるという問題点は解消されなかった。
【０００８】また、転写バンプ方式においては、メッキ
によって金柱を作成する工程、及びこれをＴＡＢと位置
合わせする工程が必要となるので、工程数が多く作業性
も悪いという問題があった。
によって金柱を作成する工程、及びこれをＴＡＢと位置
合わせする工程が必要となるので、工程数が多く作業性
も悪いという問題があった。
【０００９】さらに、印刷やディッピング等により導電
性接着剤を回路基板の接続すべきパターン上のみに載せ
る方法においては、所定のパターン上のみに導電性接着
剤を載せる技術が難しいという問題があった。また、２
つの回路基板間の接合を端子パターンどうしの接着のみ
で行うこととなるので接着強度や信頼性が低下するとい
う問題もあった。
性接着剤を回路基板の接続すべきパターン上のみに載せ
る方法においては、所定のパターン上のみに導電性接着
剤を載せる技術が難しいという問題があった。また、２
つの回路基板間の接合を端子パターンどうしの接着のみ
で行うこととなるので接着強度や信頼性が低下するとい
う問題もあった。
【００１０】この発明は以上のような従来技術の課題を
解決しようとするものであり、２つの回路基板間の端子
を、接続すべき端子が回路基板に細密なピッチで多数形
成されている場合でも、ショートを発生させることな
く、高い導通信頼性が得られるように、均一な圧着によ
り確実にかつ容易に接続できるようにすることを目的と
している。
解決しようとするものであり、２つの回路基板間の端子
を、接続すべき端子が回路基板に細密なピッチで多数形
成されている場合でも、ショートを発生させることな
く、高い導通信頼性が得られるように、均一な圧着によ
り確実にかつ容易に接続できるようにすることを目的と
している。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、電気的接続方法に使用する接合材と
して、フィルム上に導電粒子と、導電粒子よりも耐熱性
でかつ導電粒子の粒径の２０〜８０％の粒径を有するス
ペーサー粒子とを均一に１層に保持させたことを特徴と
する電気的接続用フィルムを提供する。
めに、この発明は、電気的接続方法に使用する接合材と
して、フィルム上に導電粒子と、導電粒子よりも耐熱性
でかつ導電粒子の粒径の２０〜８０％の粒径を有するス
ペーサー粒子とを均一に１層に保持させたことを特徴と
する電気的接続用フィルムを提供する。
【００１２】また、電気的接続方法に使用する回路基板
として、回路基板上の端子面と、上記の電気的接続用フ
ィルムの導電粒子とスペーサー粒子が保持されている面
とを合わせ、両者を加熱圧着し、剥離することにより回
路基板の端子上に導電粒子を転写させて得られる、回路
基板の端子上のみに１層の導電粒子が融着している電気
的接続用回路基板を提供する。
として、回路基板上の端子面と、上記の電気的接続用フ
ィルムの導電粒子とスペーサー粒子が保持されている面
とを合わせ、両者を加熱圧着し、剥離することにより回
路基板の端子上に導電粒子を転写させて得られる、回路
基板の端子上のみに１層の導電粒子が融着している電気
的接続用回路基板を提供する。
【００１３】そして、この発明の電気的接続方法とし
て、第１の回路基板の端子面と上記の電気的接続用フィ
ルムの導電粒子とスペーサー粒子が保持されている面と
を合わせ、両者を加熱圧着し、剥離して第１の回路基板
の端子上に導電粒子を転写させ、次いで、導電粒子を転
写させた第１の回路基板の端子面と第２の回路基板の端
子面とを接着剤を介して加熱圧着することを特徴とする
電気的接続方法を提供する。
て、第１の回路基板の端子面と上記の電気的接続用フィ
ルムの導電粒子とスペーサー粒子が保持されている面と
を合わせ、両者を加熱圧着し、剥離して第１の回路基板
の端子上に導電粒子を転写させ、次いで、導電粒子を転
写させた第１の回路基板の端子面と第２の回路基板の端
子面とを接着剤を介して加熱圧着することを特徴とする
電気的接続方法を提供する。
【００１４】この発明が接合材として使用する電気的接
続用フィルムは、従来の異方性導電性接着剤あるいはそ
れに類する接合材と同様に、接合材中の導電粒子により
導通性を確保するものであるが、この発明の接合材は導
電粒子に加えて導電粒子よりも耐熱性のスペーサー粒子
を含有することを特徴としている。そして、導電粒子の
粒径のばらつきが大きい等のために回路基板と接合材と
の加熱圧着時に圧着面が傾いても、このスペーサー粒子
が存在することにより均一に加熱圧着がなされるように
し、回路基板間の導通信頼性を向上させる。
続用フィルムは、従来の異方性導電性接着剤あるいはそ
れに類する接合材と同様に、接合材中の導電粒子により
導通性を確保するものであるが、この発明の接合材は導
電粒子に加えて導電粒子よりも耐熱性のスペーサー粒子
を含有することを特徴としている。そして、導電粒子の
粒径のばらつきが大きい等のために回路基板と接合材と
の加熱圧着時に圧着面が傾いても、このスペーサー粒子
が存在することにより均一に加熱圧着がなされるように
し、回路基板間の導通信頼性を向上させる。
【００１５】以下、この発明の電気的接続方法を図面に
基づいて具体的に説明する。なお、図中、同一符号は同
一または同等の構成要素を表している。
基づいて具体的に説明する。なお、図中、同一符号は同
一または同等の構成要素を表している。
【００１６】図１および図２は、それぞれこの発明の電
気的接続方法の工程説明図であり、図１の（ａ）および
図２の（ａ）は共にこの発明の電気的接続用フィルム１
０の一例の断面図である。これらの図のように、この電
気的接続用フィルム１０は、フィルム１上に導電粒子３
およびスペーサー粒子４を均一に１層保持させたものと
なっている。このように導電粒子３およびスペーサー粒
子４を１層保持させることにより、後述するこの電気的
接続用フィルムと回路基板との１次圧着時に回路基板の
端子に均一に導電粒子を融着させることが可能となる。
気的接続方法の工程説明図であり、図１の（ａ）および
図２の（ａ）は共にこの発明の電気的接続用フィルム１
０の一例の断面図である。これらの図のように、この電
気的接続用フィルム１０は、フィルム１上に導電粒子３
およびスペーサー粒子４を均一に１層保持させたものと
なっている。このように導電粒子３およびスペーサー粒
子４を１層保持させることにより、後述するこの電気的
接続用フィルムと回路基板との１次圧着時に回路基板の
端子に均一に導電粒子を融着させることが可能となる。
【００１７】このような電気的接続用フィルム１０の形
成方法としては、例えば、樹脂バインダー液中に導電粒
子３とスペーサー粒子４とを分散させ、そのバインダー
液をフィルム１上に厚さが導電粒子３の粒径以下となる
ように塗布すればよい。これにより図示したように、１
層の導電粒子３とスペーサー粒子４とがバインダー層２
によってフィルム１上に保持された形態の電気的接続用
フィルム１０を得ることができる。
成方法としては、例えば、樹脂バインダー液中に導電粒
子３とスペーサー粒子４とを分散させ、そのバインダー
液をフィルム１上に厚さが導電粒子３の粒径以下となる
ように塗布すればよい。これにより図示したように、１
層の導電粒子３とスペーサー粒子４とがバインダー層２
によってフィルム１上に保持された形態の電気的接続用
フィルム１０を得ることができる。
【００１８】また、この電気的接続用フィルムにおい
て、フィルム上に導電粒子およびスペーサー粒子を１層
保持させた形態としては種々の態様をとることができ、
例えば粘着テープ上に導電粒子やスペーサー粒子を付着
させたものとしてもよい。このような電気的接続用フィ
ルムの形成方法としては、剥離フィルム上に導電粒子と
スペーサー粒子を静電気により１層付着させ、これを耐
熱性粘着テープに転着させればよい。
て、フィルム上に導電粒子およびスペーサー粒子を１層
保持させた形態としては種々の態様をとることができ、
例えば粘着テープ上に導電粒子やスペーサー粒子を付着
させたものとしてもよい。このような電気的接続用フィ
ルムの形成方法としては、剥離フィルム上に導電粒子と
スペーサー粒子を静電気により１層付着させ、これを耐
熱性粘着テープに転着させればよい。
【００１９】電気的接続用フィルム１０に使用する導電
粒子３としては、金属表面を有する種々の粒子を使用す
ることができるが、接続する回路基板の端子の素材に応
じて選択することが好ましい。例えば、図１の（ａ）に
示すように、回路基板５の端子５ａ上に金メッキ層ある
いはニッケルメッキ層５ｂが形成されている場合や端子
がグリコートで処理されている場合には半田粒子、錫粒
子、インジウム粒子、その他これらの合金粒子、もしく
は半田メッキ、錫メッキ、インジウムメッキ等を施した
粒子を使用する。また、回路基板の端子がアルミニウム
からなる場合には、金粒子または金メッキ粒子を使用す
る。さらに、図２の（ｂ）に示すように、回路基板５の
端子５ａ上に半田メッキ層あるいは錫メッキ層５ｃが形
成されている場合には、導電粒子３としては半田付け可
能な金属粒子または金属メッキ粒子を使用する。
粒子３としては、金属表面を有する種々の粒子を使用す
ることができるが、接続する回路基板の端子の素材に応
じて選択することが好ましい。例えば、図１の（ａ）に
示すように、回路基板５の端子５ａ上に金メッキ層ある
いはニッケルメッキ層５ｂが形成されている場合や端子
がグリコートで処理されている場合には半田粒子、錫粒
子、インジウム粒子、その他これらの合金粒子、もしく
は半田メッキ、錫メッキ、インジウムメッキ等を施した
粒子を使用する。また、回路基板の端子がアルミニウム
からなる場合には、金粒子または金メッキ粒子を使用す
る。さらに、図２の（ｂ）に示すように、回路基板５の
端子５ａ上に半田メッキ層あるいは錫メッキ層５ｃが形
成されている場合には、導電粒子３としては半田付け可
能な金属粒子または金属メッキ粒子を使用する。
【００２０】また、導電粒子３の形状としては、球形、
針状、柱状、板状、不定形など種々のものを使用できる
が球形のものを使用するのが好ましい。また、粒径とし
ては、０．５〜５０μｍのものを使用することが好まし
く、粒径分布はできるだけ均一であることが好ましい。
針状、柱状、板状、不定形など種々のものを使用できる
が球形のものを使用するのが好ましい。また、粒径とし
ては、０．５〜５０μｍのものを使用することが好まし
く、粒径分布はできるだけ均一であることが好ましい。
【００２１】スペーサー粒子４としては、導電粒子より
も耐熱性の粒子を使用する。すなわち、回路基板と電気
的接続用フィルムとの加熱圧着時に導電粒子と回路基板
の端子とが融着する際に、十分に当初の粒子形状を維持
する硬度を有するものを使用する。したがって、スペー
サー粒子４の種類は、導電粒子や回路基板の端子材料の
種類に応じて定められるが、一般には例えばポリスチレ
ン、ジビニルベンゼン、ベンゾグアナミン等の樹脂粒子
を使用することができる。また回路基板の端子に金メッ
キ、ニッケルメッキ等が施されている場合には、銅やニ
ッケル等の金属粒子を使用することができる。
も耐熱性の粒子を使用する。すなわち、回路基板と電気
的接続用フィルムとの加熱圧着時に導電粒子と回路基板
の端子とが融着する際に、十分に当初の粒子形状を維持
する硬度を有するものを使用する。したがって、スペー
サー粒子４の種類は、導電粒子や回路基板の端子材料の
種類に応じて定められるが、一般には例えばポリスチレ
ン、ジビニルベンゼン、ベンゾグアナミン等の樹脂粒子
を使用することができる。また回路基板の端子に金メッ
キ、ニッケルメッキ等が施されている場合には、銅やニ
ッケル等の金属粒子を使用することができる。
【００２２】また、スペーサー粒子４の大きさとして
は、導電粒子の粒径の２０〜８０％の粒径とし、好まし
くは３μｍ以上とするが好ましい。スペーサー粒子４の
粒径がこの範囲外であると、回路基板と接合材との加熱
圧着時に圧着面が傾いた場合に、均一に圧着することが
困難となる。
は、導電粒子の粒径の２０〜８０％の粒径とし、好まし
くは３μｍ以上とするが好ましい。スペーサー粒子４の
粒径がこの範囲外であると、回路基板と接合材との加熱
圧着時に圧着面が傾いた場合に、均一に圧着することが
困難となる。
【００２３】この発明の電気的接続方法においては、ま
ず、上記のような電気的接続用フィルム１０を用いてこ
の発明の電気的接続用回路基板を作成する。すなわち、
図１の（ｂ）あるいは図２の（ｂ）に示したように、第
１の回路基板５の端子５ａと電気的接続用フィルム１０
の導電粒子３とスペーサー粒子４が保持されている面と
を合わせ、両者を加熱圧着（１次圧着）する。この１次
圧着の加熱加圧条件は、回路基板５の端子５ａや導電粒
子３の種類に応じて、端子５ａと導電粒子３とが融着す
るように適宜設定すればよい。例えば図１の（ｂ）に示
したように、金メッキ処理されている端子５ａに対し
て、導電粒子３として半田粒子を保持した電気的接続用
転写フィルム１０を１次圧着する場合には、半田粒子か
らなる導電粒子３が溶融して端子５ａと導電粒子３とが
融着するようにすればよく、また、図２の（ｂ）に示し
たように、半田メッキ処理されている端子５ａに対して
電気的接続用転写フィルム１０を１次圧着する場合に
は、端子５ａ上の半田層５ｃが溶融して端子５ａと導電
粒子３とが融着するようにすればよい。
ず、上記のような電気的接続用フィルム１０を用いてこ
の発明の電気的接続用回路基板を作成する。すなわち、
図１の（ｂ）あるいは図２の（ｂ）に示したように、第
１の回路基板５の端子５ａと電気的接続用フィルム１０
の導電粒子３とスペーサー粒子４が保持されている面と
を合わせ、両者を加熱圧着（１次圧着）する。この１次
圧着の加熱加圧条件は、回路基板５の端子５ａや導電粒
子３の種類に応じて、端子５ａと導電粒子３とが融着す
るように適宜設定すればよい。例えば図１の（ｂ）に示
したように、金メッキ処理されている端子５ａに対し
て、導電粒子３として半田粒子を保持した電気的接続用
転写フィルム１０を１次圧着する場合には、半田粒子か
らなる導電粒子３が溶融して端子５ａと導電粒子３とが
融着するようにすればよく、また、図２の（ｂ）に示し
たように、半田メッキ処理されている端子５ａに対して
電気的接続用転写フィルム１０を１次圧着する場合に
は、端子５ａ上の半田層５ｃが溶融して端子５ａと導電
粒子３とが融着するようにすればよい。
【００２４】１次圧着後は、図１の（ｃ）あるいは図２
の（ｃ）に示したように、第１の回路基板５と電気的接
続用フィルム１０とを互いに剥離して第１の回路基板５
の端子５ａ上に導電粒子３を転写させ、端子５ａ上にの
み導電粒子３が存在している電気的接続用回路基板６を
得る。なお、この場合、スペーサー粒子４は電気的接続
用フィルム１０のフィルム１に残存する。
の（ｃ）に示したように、第１の回路基板５と電気的接
続用フィルム１０とを互いに剥離して第１の回路基板５
の端子５ａ上に導電粒子３を転写させ、端子５ａ上にの
み導電粒子３が存在している電気的接続用回路基板６を
得る。なお、この場合、スペーサー粒子４は電気的接続
用フィルム１０のフィルム１に残存する。
【００２５】次いで、図１の（ｄ）あるいは図２の
（ｄ）に示したように、端子５ａ上にのみ導電粒子３が
存在している電気的接続用回路基板６と第２の回路基板
７とをそれらの端子面５ａ、７ａを内側にし、間に接着
剤として接着フィルム８を置いて重ね合わせ、加熱圧着
（本圧着）する。これにより、第１の回路基板５と第２
の回路基板７とは、その全面が接着フィルムで接着され
るので強い接着強度で接続される。しかも、第１の回路
基板５には、その端子５ａにのみ導電粒子３が存在して
いるので、第１の回路基板５の端子５ａと第２の回路基
板７の端子７ａとはショート等の導通不良を起こすこと
無く確実に接続される。
（ｄ）に示したように、端子５ａ上にのみ導電粒子３が
存在している電気的接続用回路基板６と第２の回路基板
７とをそれらの端子面５ａ、７ａを内側にし、間に接着
剤として接着フィルム８を置いて重ね合わせ、加熱圧着
（本圧着）する。これにより、第１の回路基板５と第２
の回路基板７とは、その全面が接着フィルムで接着され
るので強い接着強度で接続される。しかも、第１の回路
基板５には、その端子５ａにのみ導電粒子３が存在して
いるので、第１の回路基板５の端子５ａと第２の回路基
板７の端子７ａとはショート等の導通不良を起こすこと
無く確実に接続される。
【００２６】ここで、接着フィルム８としては、熱硬化
性あるいは熱可塑性の樹脂フィルムを使用することがで
きる。また、接着剤としてこのようなフィルムを使用す
ることなく、従来の異方性導電性接着剤に使用されてい
た熱硬化性あるいは熱可塑性の樹脂液を２つの回路基板
間に塗布してもよい。
性あるいは熱可塑性の樹脂フィルムを使用することがで
きる。また、接着剤としてこのようなフィルムを使用す
ることなく、従来の異方性導電性接着剤に使用されてい
た熱硬化性あるいは熱可塑性の樹脂液を２つの回路基板
間に塗布してもよい。
【００２７】また、本圧着の加熱加圧条件は、両回路基
板の端子素材、導電粒子３の種類、接着剤の種類等に応
じて、適宜設定すればよい。
板の端子素材、導電粒子３の種類、接着剤の種類等に応
じて、適宜設定すればよい。
【００２８】
【作用】この発明が接合材として提供する電気的接続用
フィルムは、導電粒子の他にスペーサー粒子を有してい
るので、導電粒子の粒径のばらつきが大きい等のために
回路基板と接合材との加熱圧着時に圧着面が傾いた場合
でも均一に圧着がなされるようにし、導通信頼性を向上
させる。このスペーサー粒子の配合による導通信頼性の
向上の効果は、回路基板の端子が半田メッキや錫メッキ
等の柔らかい金属で処理されている場合には、導電粒子
が半田粒子のように柔らかい金属で構成されているとき
に顕著に発揮される。これは、回路基板の端子が柔らか
い金属で処理されている場合に、導電粒子が硬い粒子で
構成されていると回路基板の端子の金属が緩衝材となっ
て圧着面の傾きを吸収するが、導電粒子も柔らかい粒子
で構成されている場合には回路基板の端子の金属が緩衝
材とならないのでスペーサー粒子の果たす作用が大きく
なると考えられるからである。
フィルムは、導電粒子の他にスペーサー粒子を有してい
るので、導電粒子の粒径のばらつきが大きい等のために
回路基板と接合材との加熱圧着時に圧着面が傾いた場合
でも均一に圧着がなされるようにし、導通信頼性を向上
させる。このスペーサー粒子の配合による導通信頼性の
向上の効果は、回路基板の端子が半田メッキや錫メッキ
等の柔らかい金属で処理されている場合には、導電粒子
が半田粒子のように柔らかい金属で構成されているとき
に顕著に発揮される。これは、回路基板の端子が柔らか
い金属で処理されている場合に、導電粒子が硬い粒子で
構成されていると回路基板の端子の金属が緩衝材となっ
て圧着面の傾きを吸収するが、導電粒子も柔らかい粒子
で構成されている場合には回路基板の端子の金属が緩衝
材とならないのでスペーサー粒子の果たす作用が大きく
なると考えられるからである。
【００２９】また、この発明の電気的接続用フィルム
は、熱可塑性樹脂からなるシート状絶縁基材の表面付近
に導電粒子を埋設した従来の接合材（特開昭６４−１４
８８６号公報）と同様に使用することができ、それによ
り従来の異方性導電性接着剤を使用していた電気的接続
方法よりも導通信頼性を向上させることが可能となる
が、この発明の電気的接続方法にしたがって使用するこ
とにより、回路基板に端子が細密なピッチで多数形成さ
れている場合でも、ショートを発生させることなく接続
することを可能とする。すなわち、この発明の電気的接
続方法によれば、フィルム上に導電粒子とスペーサー粒
子を１層に保持させた電気的接続用フィルムの導電粒子
を第１の回路基板の接続すべき端子上のみに転写し、次
いで、接着剤を介して第１の回路基板と第２の回路基板
とを接着するので、導電粒子は回路基板の接続すべき端
子以外の部分には存在しないこととなる。したがって、
ショートが起こらなくなる。また、電気的接続用フィル
ムの導電粒子の密度を上げることにより２つの回路基板
の端子間を接続する導電粒子の数を多くすることができ
るので、導通信頼性を一層向上させることが可能とな
る。
は、熱可塑性樹脂からなるシート状絶縁基材の表面付近
に導電粒子を埋設した従来の接合材（特開昭６４−１４
８８６号公報）と同様に使用することができ、それによ
り従来の異方性導電性接着剤を使用していた電気的接続
方法よりも導通信頼性を向上させることが可能となる
が、この発明の電気的接続方法にしたがって使用するこ
とにより、回路基板に端子が細密なピッチで多数形成さ
れている場合でも、ショートを発生させることなく接続
することを可能とする。すなわち、この発明の電気的接
続方法によれば、フィルム上に導電粒子とスペーサー粒
子を１層に保持させた電気的接続用フィルムの導電粒子
を第１の回路基板の接続すべき端子上のみに転写し、次
いで、接着剤を介して第１の回路基板と第２の回路基板
とを接着するので、導電粒子は回路基板の接続すべき端
子以外の部分には存在しないこととなる。したがって、
ショートが起こらなくなる。また、電気的接続用フィル
ムの導電粒子の密度を上げることにより２つの回路基板
の端子間を接続する導電粒子の数を多くすることができ
るので、導通信頼性を一層向上させることが可能とな
る。
【００３０】さらに、この発明の電気的接続方法によれ
ば、従来の転写バンプ方式と異なり、ＩＣチップにバン
プを形成することやバンプと回路基板との位置合わせを
することが不要となるので、２つの回路基板の電気的接
続工程が容易となる。
ば、従来の転写バンプ方式と異なり、ＩＣチップにバン
プを形成することやバンプと回路基板との位置合わせを
することが不要となるので、２つの回路基板の電気的接
続工程が容易となる。
【００３１】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて具体的に
説明する。 実施例１〜３、比較例１〜３ ポリエステル樹脂（ＶＥ３２２０、ユニチカ製）のＭＥ
Ｋ１５％溶液１００重量部に、イソシアネート（コロネ
ートＬ、日本ポリウレタン（株）製）０．１５重量部、
半田粒子（平均粒径１２μｍ、Ｆ１−６３５Ｍ、千住金
属製）６重量部、表１に示した種々のスペーサー粒子１
重量部を均一に分散し、この分散液を厚さ２５μｍのポ
リイミドフィルムに平均厚さが５μｍとなるように塗布
し、図１の（ａ）と同様の電気的接続用フィルムを作成
した。
説明する。 実施例１〜３、比較例１〜３ ポリエステル樹脂（ＶＥ３２２０、ユニチカ製）のＭＥ
Ｋ１５％溶液１００重量部に、イソシアネート（コロネ
ートＬ、日本ポリウレタン（株）製）０．１５重量部、
半田粒子（平均粒径１２μｍ、Ｆ１−６３５Ｍ、千住金
属製）６重量部、表１に示した種々のスペーサー粒子１
重量部を均一に分散し、この分散液を厚さ２５μｍのポ
リイミドフィルムに平均厚さが５μｍとなるように塗布
し、図１の（ａ）と同様の電気的接続用フィルムを作成
した。
【００３２】次ぎに、この電気的接続用フィルムを適当
な大きさにカットしてＴＡＢ（厚さ７５μｍのポリイミ
ドフィルム基材上、厚さ３５μｍの銅に厚さ１μｍの半
田メッキ（錫：鉛＝８：２）を施した端子が０．１ｍｍ
ピッチで形成されているもの）の上に置き、１９０℃、
５Ｋｇ／ｃｍ２、５秒で１次圧着した。この場合、図３
に示したようにプレスヘッド３１、受け台３２、マイク
ロジャッキ３３からなるプレス機を使用し、プレスケー
ル（富士化学紙製）を用いて平面性を均一にした後、マ
イクロジャッキ３３により図中右側を３μｍ上昇させ、
圧着面を傾かせた。
な大きさにカットしてＴＡＢ（厚さ７５μｍのポリイミ
ドフィルム基材上、厚さ３５μｍの銅に厚さ１μｍの半
田メッキ（錫：鉛＝８：２）を施した端子が０．１ｍｍ
ピッチで形成されているもの）の上に置き、１９０℃、
５Ｋｇ／ｃｍ２、５秒で１次圧着した。この場合、図３
に示したようにプレスヘッド３１、受け台３２、マイク
ロジャッキ３３からなるプレス機を使用し、プレスケー
ル（富士化学紙製）を用いて平面性を均一にした後、マ
イクロジャッキ３３により図中右側を３μｍ上昇させ、
圧着面を傾かせた。
【００３３】冷却後、ＴＡＢから電気的接続用フィルム
を剥離し、半田粒子をＴＡＢの端子に転写させた。
を剥離し、半田粒子をＴＡＢの端子に転写させた。
【００３４】ここで、画像処理装置（日本ピーシーシス
テム（株）製）を用いて、初期の電気的接続用フィルム
の２００μｍ角中の半田粒子の面積率とＴＡＢへ半田粒
子を転写させた後の電気的接続用フィルムの２００μｍ
角中の半田粒子の面積率とを測定し、次式(i) にて転写
率を測定した。結果を表１に示した。
テム（株）製）を用いて、初期の電気的接続用フィルム
の２００μｍ角中の半田粒子の面積率とＴＡＢへ半田粒
子を転写させた後の電気的接続用フィルムの２００μｍ
角中の半田粒子の面積率とを測定し、次式(i) にて転写
率を測定した。結果を表１に示した。
【００３５】 また、ＴＡＢへ転写前の半田粒子の形状は直径１２μｍ
の球形であり、転写後は円柱であるとして、転写後の半
田粒子の直径（ｄ）を顕微鏡で測定し、次式(ii)により
その円柱の高さを求めた。結果を表１に示した。
の球形であり、転写後は円柱であるとして、転写後の半
田粒子の直径（ｄ）を顕微鏡で測定し、次式(ii)により
その円柱の高さを求めた。結果を表１に示した。
【００３６】 高さ＝半田粒子の体積／（ｄ／２）2 ・π (ii) 次ぎに、このＴＡＢに以下の組成のエポキシ系接着フィ
ルムを仮圧着し、その後０．１ｍｍピッチのＩＴＯパタ
ーンが形成されているガラス基板と１７０℃、４０Ｋｇ
／ｃｍ２、２０秒で本圧着した。
ルムを仮圧着し、その後０．１ｍｍピッチのＩＴＯパタ
ーンが形成されているガラス基板と１７０℃、４０Ｋｇ
／ｃｍ２、２０秒で本圧着した。
【００３７】 エポキシ系接着フィルム組成 フェノキシ樹脂（ＹＰ５０、東都化成製） ４２．５部 ビスＡ型エポキシ（Ｅｐ８２８、油化シェル製） ４２．５部 硬化剤（Ｈ×３７４８、旭化成製） １５．０部 その後、ＴＡＢとＩＴＯパターンの初期導通抵抗とＭＩ
Ｌ ＳＴＤ ２０２Ｆ１０６Ｅによる１０００時間のエ
ージング後の導通抵抗、および絶縁抵抗をデジタルマル
チメーターを用いて測定した。結果を表１に示した。
Ｌ ＳＴＤ ２０２Ｆ１０６Ｅによる１０００時間のエ
ージング後の導通抵抗、および絶縁抵抗をデジタルマル
チメーターを用いて測定した。結果を表１に示した。
【００３８】表１の結果から、半田粒子の粒径の２０〜
８０％の粒径のスペーサー粒子を使用した実施例におい
ては、１次圧着時に圧着面を傾かせたにもかかわらず、
左右の転写粒子の高さがほぼ等しくなっており、均一に
圧着されたことが確認できた。また、ＭＩＬ１０００時
間後の導通抵抗も低く、導通信頼性の高いことが確認で
きた。
８０％の粒径のスペーサー粒子を使用した実施例におい
ては、１次圧着時に圧着面を傾かせたにもかかわらず、
左右の転写粒子の高さがほぼ等しくなっており、均一に
圧着されたことが確認できた。また、ＭＩＬ１０００時
間後の導通抵抗も低く、導通信頼性の高いことが確認で
きた。
【００３９】
【表１】 実施例１ 実施例２ 実施例３ 比較例１ 比較例２ 比較例３ スペーサー粒子 Ｍ＊1 Ｍ 銅粉 − Ｍ Ｍ 粒径（μｍ） 3 5 3 2 10 転写率（％） 42 38 41 43 39 13 粒子高さ (μｍ) 左 5.1 4.8 5.2 6.5 6.0 9.5 右 3.8 4.3 3.9 2 2.5 2.2 導通抵抗Max(Ω) 初期 6 6.5 5.8 1.1 10.5 8 MIL1000hr 後 17 15.8 16.3 1.2k 0.8k 0.4k 絶縁抵抗 ○＊2 ○ ○ ○ ○ ○ 注 ＊1 ベンゾグアナミン樹脂粒子（ミクロパール、触媒化学製） ＊2 １０10Ω以上
【００４０】
【発明の効果】この発明によれば、２つの回路基板間の
端子を接続するにあたり、接続すべき端子が回路基板に
細密なピッチで多数形成されている場合でも、ショート
を発生させることなく、高い導通信頼性が得られるよう
に確実にかつ容易に接続することが可能となる。
端子を接続するにあたり、接続すべき端子が回路基板に
細密なピッチで多数形成されている場合でも、ショート
を発生させることなく、高い導通信頼性が得られるよう
に確実にかつ容易に接続することが可能となる。
【図１】この発明の電気的接続方法の工程説明図であ
る。
る。
【図２】この発明の電気的接続方法の工程説明図であ
る。
る。
【図３】１次圧着に使用したプレス機の概略構成図であ
る。
る。
１ フィルム ２ バインダー層 ３ 導電粒子 ４ スペーサー粒子 ５ 第１の回路基板 ５ａ 第１の回路基板の端子 ６ 電気的接続用回路基板 ７ 第２の回路基板 ７ａ 第２の回路基板の端子 ８ 接着フィルム １０ 電気的接続用フィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 3/36 H01R 11/01 H01R 43/00 H05K 1/14 H05K 3/32
Claims (3)
- 【請求項１】 フィルム上に導電粒子と、導電粒子より
も耐熱性でかつ導電粒子の粒径の２０〜８０％の粒径を
有するスペーサー粒子とを均一に１層保持させたことを
特徴とする電気的接続用フィルム。 - 【請求項２】 回路基板上の端子面と請求項１記載の電
気的接続用フィルムの導電粒子とスペーサー粒子が保持
されている面とを合わせ、両者を加熱圧着し、剥離する
ことにより回路基板の端子上に導電粒子を転写させて得
られる、回路基板の端子上のみに１層の導電粒子が融着
している電気的接続用回路基板。 - 【請求項３】 第１の回路基板の端子と第２の回路基板
の端子とを電気的に接続する方法において、第１の回路
基板の端子面と請求項１記載の電気的接続用フィルムの
導電粒子とスペーサー粒子が保持されている面とを合わ
せ、両者を加熱圧着し、剥離して第１の回路基板の端子
上に導電粒子を転写させ、次いで、導電粒子を転写させ
た第１の回路基板の端子面と第２の回路基板の端子面と
を接着剤を介して加熱圧着することを特徴とする電気的
接続方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-199964 | 1991-07-14 | ||
| JP19996491 | 1991-07-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0575250A JPH0575250A (ja) | 1993-03-26 |
| JP3114162B2 true JP3114162B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=16416534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31401591A Expired - Lifetime JP3114162B2 (ja) | 1991-07-14 | 1991-10-31 | 電気的接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3114162B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998046811A1 (en) | 1997-04-17 | 1998-10-22 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Conductive particles and method and device for manufacturing the same, anisotropic conductive adhesive and conductive connection structure, and electronic circuit components and method of manufacturing the same |
| US6663799B2 (en) | 2000-09-28 | 2003-12-16 | Jsr Corporation | Conductive metal particles, conductive composite metal particles and applied products using the same |
| KR101037229B1 (ko) * | 2006-04-27 | 2011-05-25 | 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 | 반도체 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 |
| JP5049176B2 (ja) * | 2008-03-27 | 2012-10-17 | ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 | 接合体及びその製造方法、並びに、異方性導電材料及びその製造方法 |
| WO2012063386A1 (ja) | 2010-11-08 | 2012-05-18 | パナソニック株式会社 | はんだ転写基材の製造方法、はんだプリコート方法、及びはんだ転写基材 |
| KR101979078B1 (ko) * | 2017-04-10 | 2019-05-16 | 한국과학기술원 | 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름 |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP31401591A patent/JP3114162B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0575250A (ja) | 1993-03-26 |
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