JP2007220839A - 回路基板および回路の電極接続構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】 高細密になり電極ピッチが狭くなっても十分に低い接続抵抗が得られ、安定した電極の接続ができ、接続信頼性に優れた回路基板Ａおよび回路の電極接続構造体Ｂを提供する。
【解決手段】 回路基板Ａは、電極１１が設けられた回路基板１０の電極面に導電性突起２０が設けられ、この導電性突起２０は合成樹脂を核２１としその表面が融点２５０℃以下の導電性金属薄層２２で覆われてなり且つ上記電極面に溶融金属結合３０されてなる。回路の電極接続構造体Ｂは、上記回路基板Ａの電極１１面と他の回路基板４０の電極４１面とが相対向して配設され、この相対向した電極面の間に合成樹脂を核２１としその表面が融点２５０℃以下の導電性金属薄層２２で覆われてなる導電性突起２０が設けられ、この導電性突起２０はやや扁平に押圧変形された状態で上記電極面に溶融金属結合３０されてなり、各電極間の空間には導電性微粒子が存在していない。
【選択図】 図２

Description

本発明は、集積回路や液晶表示パネルなどの接続端子と、それに対向配置される他の電気部材、ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路基板）、ＴＣＰ（テープキャリアパッケージ基板）、ＣＯＦ (チップオンフィルム基板)などを電気的に直接接続する所謂フェースダウン実装（フリップチップ実装）に適した回路基板および回路の電極接続構造体に関する。

集積回路や液晶表示パネルなどの接続端子と、それに対向配置される他の電気部材、ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路基板）やＴＣＰ（テープキャリアパッケージ基板）などを電気的に接続する際に、回路の電極（接続端子）が細かいピッチで並んでいる場合の接続方法として、ＯＬＢ（Ｏｕｔｅｒ Ｌｅａｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）法が広く採用されている。

ＯＬＢ法では、二枚の回路の電極、例えば液晶パネルの電極とドライブ回路基板の電極とを電気的に接続する際に、相対向する電極の間に導電性微粒子が分散された異方導電性接着シートを挟み、これを加熱加圧して上記接着シートを熱溶融後に熱硬化させ、それにより液晶パネルとドライブ回路基板とが厚み方向にのみ電気的に導通するように接続される。このＯＬＢ法によれば、多数の電極同士を一括で接続することができる。

近年、このような電子回路は、多ピン化、細密化（ファインピッチ化）が進んでおり、５０本／１ｍｍ以上の回路接続も多く実施されている。この場合、裸のＩＣチップの電極と液晶パネルの電極とを導電性微粒子が分散された異方導電性接着シートにより直接接続するＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）法が主に採用される。

ところが、高細密になり電極ピッチが狭くなると、相対向する電極で挟まれる部分以外の空間にも導電性微粒子が連なり、これ等の連なった導電性微粒子により隣接する電極同士や上下の異なる電極同士が導通されることになり、ショートが起こる危険があり、通電不良などの接続信頼性の問題が生じる。

上記の問題を解決するために、例えば下記特許文献１には、入出力端子として接続パッドを有する半導体素子（例えば、ドライバーＩＣの裸チップ電子回路）の電極（バンブのような突起電極を含む）の上に、導電性微粒子を分散した熱可塑性樹脂液を塗布することにより、あらかじめ複数個の導電性微粒子を上記樹脂により固定する方法が提案されている。また、下記特許文献２には、突起電極あるいは入出力端子を備えた半導体素子を導電性微粒子を分散しためっき液に浸漬し金めっきのような金属めっきを行うことにより、突起電極あるいは入出力端子の上に、あらかじめ複数個の導電性微粒子をめっき金属により固定する方法が提案されている。

上記各提案の方法によれば、回路の電極の上にあらかじめ複数個の導電性微粒子が固定されるので、導電性微粒子が分散された異方導電性接着シートを使用する必要がなく、電気的導通に必要な複数個の導電性微粒子を回路の電極上にのみ配設することが可能となり、こうして得られる回路の電極接続構造体にあっては、半導体素子とそれに対向配置される他の電気部材との接着固定は、導電性微粒子を含まない電気絶縁性の熱硬化樹脂により行われるので、通電不良などの信頼性の問題が生じない。

ところが、熱可塑性樹脂液を用いる塗布法やめっき法により、回路の電極上に複数個の導電性微粒子を接着固定する方法は、所望の数だけ正確に導電性微粒子を電極上に載せることが難しい。また、上記塗布法では、両方の電極と導電性微粒子との接点は単に接触しているに過ぎないので、電極との電気接続が不安定となることがある。

また、上記めっき法では、一方の電極と導電性微粒子との接点はめっき金属により固定されているが、他方の電極と導電性微粒子との接点は単に接触しているに過ぎないので、電極との電気接続が不安定となることがある。さらに、上記めっき法では、電極との接触面積が非常に小さいため、実装の際に固定された導電性微粒子が剥がれるという欠点がある。このように、上記従来技術では電極との接続信頼性の点で未だ改善すべき問題がある。

なお、下記特許文献３には、前記従来のＯＬＢ法において、高分子重合体からなる核材の表面に第１の金属薄層とその上に第２の金属薄層を形成してなる導電性微粒子が分散された異方導電性接着シートまたは異方導電性接着剤を用いる方法が提案されている。

この場合、加熱加圧により第１の金属薄層と第２の金属薄層とが拡散混合により融点２５０℃以下に合金化され、それにより相対向する電極と導電性微粒子とが溶融金属結合されるが、従来のＯＬＢ法と同様に、隣接する電極間の空間には導電性微粒子が存在しておりショートが起こる危険がある。しかも、加熱加圧条件の最適設定が難しく加熱加圧条件によっては合金化された金属薄層が溶融して周辺へ押しやられ、導電性微粒子の核材が露出したり金属薄層が非常に薄くなったり、或いは電極と導電性微粒子との接点に接着樹脂の薄層が挟まれたりして、通電不良など接続信頼性の問題が生じることがあった。
特開２００４−２１４３７５号公報 特開２００３−５９９５９号公報 特開昭６３−２３１８８９号公報

本発明は、上記の問題を解決するものであり、その目的とするところは、集積回路や液晶表示パネルなどの接続端子と、それに対向配置される他の電気部材、ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路基板）やＴＣＰ（テープキャリアパッケージ基板）などを電気的に接続するに適した回路基板および回路の電極接続構造体であって、高細密になり電極ピッチが狭くなっても、異なる電極同士が導通されてショートすることがなく、十分に低い接続抵抗が得られ電極との安定した接続ができ、接続信頼性に優れた回路基板および回路の電極接続構造体を提供することにある。

請求項１記載の発明に係る回路基板は、間隔を開けて電極が複数個設けられた回路基板の電極面に複数個の導電性突起が設けられ、該複数個の導電性突起は合成樹脂を核としその表面が融点２５０℃以下の導電性金属薄層で覆われてなり且つ上記電極面に溶融金属結合されていることを特徴とするものである。

請求項２記載の発明に係る回路基板は、請求項１に記載の発明において、導電性突起の導電性金属薄層が、内層から順にニッケル、銅、錫の３層構造、内層から順にニッケル、銅、錫、ビスマスの４層構造、内層から順にニッケル、銅、錫、ビスマス、銀の５層構造のいずれかからなることを特徴とするものである。

請求項３記載の発明に係る回路基板は、請求項１または２に記載の発明において、導電性突起が、ほぼ真球状であって直径が１〜１０μｍであることを特徴とするものである。

また、請求項４記載の発明に係る回路の電極接続構造体は、間隔を開けて電極が複数個設けられた回路基板同士が各電極面を対向して配設され、各対向した電極面の間に合成樹脂を核としその表面が融点２５０℃以下の導電性金属薄層で覆われてなる導電性突起が複数個設けられ、該導電性突起はやや扁平に押圧変形された状態で上記電極面に溶融金属結合されており、隣接する電極間の空間には導電性微粒子が存在していないことを特徴とするものである。

請求項５記載の発明に係る回路の電極接続構造体は、請求項４に記載の発明において、導電性突起の導電性金属薄層が、内層から順にニッケル、銅、錫の３層構造、内層から順にニッケル、銅、錫、ビスマスの４層構造、内層から順にニッケル、銅、錫、ビスマス、銀の５層構造のいずれかからなることを特徴とするものである。

請求項６記載の発明に係る回路の電極接続構造体は、請求項４または５に記載の発明において、導電性突起が、ほぼ真球状であって直径が１〜１０μｍであることを特徴とするものである。

以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、本発明の回路基板について説明する。図１は、本発明の回路基板の一例を示す断面模式図である。図１において、１０は例えばドライブ回路基板のような回路基板であり、この回路基板１０にはその一面に一定ピッチで一定の間隔を開けて一定の幅を有する電極１１が複数個設けられている。図には便宜上２個の電極１１を示している。なお、電極１１はバンブのような突起電極であってもよい。

回路基板１０は、例えばポリエステルフィルム、ポリイミドフィルムなどの透明性、耐熱性、耐湿性等の耐久性に優れたフィルム基板と電極１１とから構成されている。電極１１は、例えば金、銀、銅、ニッケル、ＩＴＯ等の精密配線パターンで形成されている。この精密配線パターンで形成された電極１１は、例えばＰＥＰ（Ｐｈｏｔｏ Ｅｎｇｒａｖｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ）法により形成される。

そして、上記回路基板１０の各電極１１の上に、複数個の導電性突起２０が設けられている。図には便宜上３個の導電性突起２０を示している。この導電性突起２０は、合成樹脂を核２１としその表面が融点２５０℃以下の導電性金属薄層２２により覆われてなり、上記電極１１に溶融金属結合されている。３０はその溶融金属結合部である。ここで、導電性突起２０を電極１１の一面に溶融金属結合させる方法としては、導電性突起２０を形成する導電性微粒子２０（導電性突起２０と同じ構成）を各電極１１の上に散布した後、加熱して導電性微粒子２０の導電性金属薄層２２を溶融する方法が採用される。

具体的には、回路基板１０の電極１１を含む全面に感光性のドライフィルムレジストをラミネートし、写真フィルムを利用してＵＶ照射により電極端子として露出する電極パターン以外の部分にレジストを残し、その全面に導電性微粒子２０を散布し、これを加熱することによって導電性微粒子２０の導電性金属薄層２２を溶融させ、電極１１上のみに導電性微粒子２０を溶融金属結合させる。なお、回路基板１０の電極１１以外の部分に付着した導電性微粒子はレジストを剥離する際に除去される。このような方法により、導電性微粒子２０を所望の数だけ電極１１上に載せることができる。

さらに、導電性微粒子２０の導電性金属薄層２２を溶融させ、電極１１上のみに導電性微粒子２０を溶融金属結合させた後、回路基板１０の電極１１以外の部分に付着した導電性微粒子を、洗浄したり、圧縮エアで吹き飛ばしたり、刷毛で掃くなどによってレジストを剥離除去することなく取り除いてもよい。このような方法であれば導電パターンは電極端子となる部分以外は残留するレジストにより被覆され保護されるため好ましい。

上記導電性突起２０の核２１となる合成樹脂は、後述のフェースダウン実装における加熱加圧の際にやや扁平に圧縮可能で且つ残存弾性（弾性回復）を有する必要がある。このような合成樹脂としては、ジビニルベンゼン重合体、ジビニルベンゼン−スチレン共重合体、ジビニルベンゼン−スチレン共重合体、ジビニルベンゼン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル系共重合体、アクリル系樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン重合体などが好適に用いられる。導電性突起２０（導電性微粒子２０）の圧縮変形後の回復率は２０℃において５〜９５％が好ましい。

導電性突起２０の導電性金属薄層２２は、２５０℃以下の温度、好ましくは２５０〜１００℃の温度で溶融する低融点の導電性金属薄層である。融点が１００℃よりも低くなると高温時における回路の接続信頼性が低下し、逆に融点が２５０℃よりも高くなると回路の接続時に高温を必要とするため回路に接続した部品に悪影響を生じる。

この場合、導電性金属薄層２２が２５０℃以下の温度、好ましくは２５０〜１００℃の温度で溶融する低融点の導電性金属薄層のみから構成されると、フェースダウン実装の際の加熱加圧により、この低融点の導電性金属薄層２２が溶融して周辺へ押しやられ、電極１１との接触部では合成樹脂製の核２１が露出することとなり、接続回路の導通不良が生じやすくなる。

上記の問題を改善するには、導電性金属薄層２２は、内側に溶融拡散しない高融点の導電金属薄層を形成し、その外側に上記のような低融点の導電金属膜を形成した複層構成のものが好ましい。このように、導電性金属薄層２２を複層構成にすると、外層の低融点の導電金属薄層が溶融して周辺へ押しやられても、内層の溶融拡散しない高融点の導電金属薄層は溶融しないので、合成樹脂製の核２１が露出することが防止され、接続回路の導通不良は生じない。

本発明では、特に、合成樹脂からなる核２１の表面に被覆される融点２５０℃以下の導電性金属薄層２２としては、内側から順にニッケル、銅、錫の３層構造、内側から順にニッケル、銅、錫、ビスマスの４層構造、内側から順にニッケル、銅、錫、ビスマス、銀の５層構造のいずれかからなるものが好適に用いられる。

すなわち、溶融拡散しない高融点の導電金属であるニッケル層（融点：１４５５℃）を内層とし、銅層（融点：１０８５℃）を密着性を維持させる層として介在させ、低融点の導電金属である錫層（融点：２３２℃）、ビスマス層（融点：２７０℃）、銀層（融点：９６２℃）を形成させることが好ましい。このような積層構造であれば、低融点の金属薄層が高融点で溶融拡散しない高融点の金属薄層から剥がれることない。また、低融点の金属層を形成する金属同士が加熱加圧により溶融して拡散混合されて融点が１００〜２５０℃の低融点の合金となる。

合成樹脂からなる核２１の表面に上記導電性金属薄層２２を被覆する方法としては、従来公知の方法が採用される。例えば、合成樹脂からなる核２１の表面に導電性金属層２２を析出させるための触媒の働きをするパラジウムを担持させた後、これを各種公知のめっき液に投入して無電解めっき処理することにより、合成樹脂からなる核２１の表面に導電性金属薄層２２が被覆される。

なお、上記合成樹脂からなる核２１は、触媒となるパラジウムイオンの付着性を向上させるために、その表面がパラジウムイオンの捕捉能を有するか、或いはパラジウムイオンの捕捉能を有するように表面改質されることが好ましい。ここで、パラジウムイオンの捕捉能を有するとは、パラジウムイオンをキレートまたは塩として捕捉し得ることをいう。合成樹脂からなる核の表面に、アミノ基、イミノ基、アミド基、イミド基、シアノ基、水酸基、ニトリル基、カルボキシル基が存在する場合は貴金属イオンの捕捉能を有するので、このような基を有する化合物で処理するのが好ましい。

無電解めっき液としては、例えば、金属塩（ニッケル塩、銅塩、錫塩、ビスマス塩、銀塩など）、還元剤（次亜燐酸ナトリウム、水素化ほう素ナトリウム、アミノボラン、ホルマリンなど）、錯化剤（ギ酸、酢酸、コハク酸、クエン酸、酒石酸、グリシン、エチレンジアミン、ＥＤＴＡ、トリエタノールアミンなど）、ＰＨ緩衝剤（硫酸、苛性ソーダなど）などを含む従来公知の無電解めっき液が使用される。

上記導電性突起２０は、ほぼ真球状のものが好ましいが楕円状その他表面に突起や凹凸のあるものでもよい。導電性突起２０がほぼ真球状である場合は、直径が１〜１０μｍのものが好ましく、直径が３〜５μｍ程度のものがさらに好ましい。また、導電性金属薄層２２の厚さは全厚で０．０２〜５μｍ、好ましく０．２〜１μｍである。

なお、回路基板１０の電極１１面に複数個の導電性突起２０を設けた後、その上に導電性金属めっきを施してもよい。この導電金属めっきとしては硬い金属、例えば、錫、ビスマスそれらの合金などの導電性金属めっきが採用される。導電性金属めっきの厚さは０．１〜１μｍが好ましい。このような、導電性金属めっきを施すことにより、対向電極との溶融金属結合がさらに強固となる。こうして、本発明の回路基板Ａが得られる。

つぎに、本発明の回路の電極接続構造体について説明する。図２は、本発明の回路の電極接続構造体の一例を示す断面模式図である。この回路の電極接続構造体は、図１に示すドライブ回路基板のような回路基板Ａを用い、この回路基板Ａを、例えば液晶表示パネルの駆動回路となる配線パターンが施された回路基板４０にフェースダウン実装することにより得られる。なお、上記配線パターンは、液晶表示パネルの一方（下側）ガラス基板の外側張出し部に施されている。

図２において、回路基板１０の電極１１の下方には、相対向する位置に液晶表示パネルの回路基板４０の電極４１が配設されている。そして、各対向した電極１１面と電極４１面の間には、上述したような合成樹脂を核２１としその表面が融点２５０℃以下の導電性金属薄層２２で覆われてなる導電性突起２０（導電性微粒子２０）が複数個設けられている。

ここで、上記導電性突起２０はやや扁平に押圧変形された状態で上記各電極１１面と電極４１面に溶融金属結合されている。３０はその溶融金属結合部である。さらに、各電極間の空間には電気絶縁性の熱硬化樹脂５０が充填されている。この熱硬化樹脂５０と溶融金属結合部３０とにより、導電性突起２０が両方の電極１１面と電極面４１面に接着固定されている。また、隣接する電極１１と電極４１の間の空間には導電性微粒子は存在していない。また、電極１１と導電性突起２０との接触面および電極４１と導電性突起２０との接触面に接着樹脂の薄層が挟み込まれていない。

本発明の回路の電極接続構造体は上述のように構成されており、このような回路の電極接続構造体は具体的には次の方法により得られる。まず、図１に示すドライブ回路基板のような回路基板Ａを用い、この回路基板Ａと液晶表示パネルの回路基板４０とを、両方の回路の電極１１と電極４１とが、相対向するように顕微鏡下で位置合わせする。ドライブ回路基板と液晶表示パネルのガラス基板とは透明であるので、両方の回路基板の位置合わせは容易である。

その後、両方の回路基板の電極１１と電極４１との間に形成される空間にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂液を注入し、回路基板Ａと液晶表示パネルの回路基板４０とを上からプレスにより加熱加圧して、上記熱硬化性樹脂液を加熱硬化させことにより、両方の回路基板の電極１１と電極４１とを電気絶縁性の熱硬化樹脂５０により固定する。なお、上記熱硬化性樹脂液の注入を省略し空間とすることもできる。

この場合、導電性突起２０は加熱加圧によりやや扁平に押圧変形された状態で上記電極１１面および電極４１面に溶融金属結合され、しかも各電極１１と各電極４１との間の空間には、熱硬化樹脂５０が存在するだけで、導電性微粒子が存在することはない。また、電極１１と導電性突起２０との接触面および電極４１と導電性突起２０との接触面に接着樹脂の薄層が挟み込まれることもない。

なお、電極の間に導電性微粒子を含有しない熱硬化性接着シートを仮着して挟むか或いは電極面に導電性微粒子を含有しない熱硬化性接着剤を塗布し、これをプレスにより加熱加圧して上記接着シート或いは接着剤を加熱硬化させてもよい。
また、上記両方の回路基板の電極１１と電極４１との間に形成される空間にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂液を注入、この熱硬化性樹脂液を加熱硬化させてもよい。熱硬化性樹脂液を注入する方法は、電極４１と導電性突起２０との接触面に接着樹脂の薄層が挟み込まれる恐れがないのでより好ましい。

上記加熱加圧の条件としては、導電性突起２０がやや扁平に圧縮される程度の条件が採用され、通常、圧力は５０〜１００ＭＰａ、温度は１６０〜２５０℃である。加熱加圧方法としてはプレスによる加熱加圧が好ましい。加熱加圧後、熱硬化性樹脂液５０が硬化するまで加圧を続けておく。こうして、本発明の回路の電極接続構造体Ｂが得られる。

本発明の回路基板は、基板の電極上にあらかじめ複数個の導電性微粒子のような導電性突起が溶融金属結合により固定されるので、電気的導通に必要な複数個の導電性突起を回路の電極上にのみ配設することが可能となり、このような回路基板を用いて得られる本発明の回路の電極接続構造体にあっては、隣り合う電極間の空間には熱硬化樹脂が存在するだけで、導電性微粒子が存在することはない。また、各電極と導電性突起との接触面に接着樹脂の薄層が挟み込まれることもない。それゆえ、電極のショートや通電不良が起こる危険が全くなく、電極との安定した接続ができ、電極との接続信頼性に優れる。

しかも、導電性突起はやや扁平に押圧変形された状態で相対する電極面に溶融金属結合されているので、接触面積が相当に確保され十分に低い接触抵抗が得られ、また導電性突起が電極面から剥がれることもなく、良好な導電性が得られる。

以下、本発明の具体的な実施例を挙げる。なお、本発明はこれ等の実施例に限定されるものではない。

（ニッケルめっき前処理）
平均粒径４μｍのジビニルベンゼン樹脂からなる合成樹脂微粒子を、塩化パラジウムの酸性水溶液に分散させ還元剤で処理することにより、パラジウム金属を付着させた。なお、塩化パラジウムのかわりに塩化パラジウム−塩化第１錫または硫酸パラジウムを用いてもよい。

（ニッケルめっき薄層の形成）
上記パラジウム金属を付着させた合成樹脂微粒子を、所定の反応層に分散させ、これにニッケル塩、還元剤（次亜燐酸塩）、錯化剤、安定剤、ＰＨ調整剤、緩衝剤が入っためっき液を滴下し、反応させることによって０．１μｍのニッケル金属薄層を被覆した。

（銅めっき前処理）
得られたニッケルめっき微粒子に、塩化パラジウムの酸性水溶液に分散させ還元剤で処理することにより、パラジウム金属を付着させた。なお、塩化パラジウムのかわりに塩化パラジウム−塩化第１錫または硫酸パラジウムを用いてもよい。

（銅めっき薄層の形成）
上記ニッケルめっき薄層を形成した合成樹脂微粒子を、所定の反応層に分散させ、これに銅塩、還元剤（ホルマリン）、錯化剤、安定剤、ＰＨ調整剤、緩衝剤が入っためっき液を滴下し、反応させることによって０．１μｍの銅めっき薄層を被覆した。

（錫めっき薄層の形成）
還元錫めっき反応を進行させるために、極薄層として置換錫めっきを被覆させ触媒化を行った。触媒化の方法として錫塩と還元剤（チオ尿素）、錯化剤、ＰＨ調整剤、結晶調整剤を含有した溶液中に、上記銅めっき薄層を形成した合成樹脂微粒子を分散させることによって０．０２μｍの錫めっき薄層を形成させた。その後、錫塩、塩化チタン、錯化剤、安定剤、結晶調整剤からなるめっき液を添加することによってさらに０．２μｍの錫めっき薄層を被覆した。

（ビスマスめっき薄層の形成）
上記錫めっき薄層を形成した合成樹脂微粒子を、所定の反応層に分散させ、これにビスマス塩、還元剤（塩化錫）、錯化剤、結晶調整剤、ＰＨ調整剤、安定剤を含んだめっき液を滴下し、反応させることによって０．１２μｍのビスマスめっき薄層を被覆した。

（銀めっき薄層の形成）
上記ビスマスめっき薄層を形成した合成樹脂微粒子を、所定の反応層に分散させ、これに銀塩、還元剤（グリオキシル酸、イミダゾール）、錯化剤、結晶調整剤を含んだめっき液中に分散させることによって０．０２μｍの銀めっき薄層を被覆した。

（導電性微粒子の調製）
こうして得られた５層の導電性金属薄層を有する導電性微粒子を、２００℃で２分間加熱することによって金属拡散をさせて約１５０℃で溶融する低融点合金層を形成させた。こうして、合成樹脂を核としその表面が融点２５０℃以下の導電性金属薄層で覆われてなる導電性微粒子を得た。得られた導電性微粒子の１０％圧縮弾性率（２０℃）は４９０Ｎ／ｍｍ^２であった。

（回路基板の作成）
得られた導電性微粒子を使用し、５μｍ間隔で電極パターンが形成された１０μｍのラインアンドスペースを有するフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）に、感光性のドライフィルムレジストをラミネートし、写真フィルムを利用してＵＶ露光により導電性微粒子の配置を回避したい部位を硬化させた後、炭酸ナトリウ溶液を用いてレジストを剥離することによって導電性微粒子を配置したい部位のみ露呈させた。その後、露呈部に上記導電性微粒子を散布により付着させ、これを加熱することによって電極上に導電性微粒子を溶融金属結合させた。その後、硬化した部位のレジストも剥離させ本発明の回路基板を得た。

（回路の電極接続構造体の作製）
上記フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）からなる回路基板と、この回路基板の電極と同一の配線パターンの電極を有する透明導電ガラス（酸化インジウム回路、ガラス厚み１ｍｍ）とを用い、顕微鏡下で両方の回路の位置合わせをした。その後、両方の回路基板の電極と電極との間に形成される空間にエポキシ樹脂と硬化剤とからなる熱硬化性樹脂液を注入し、１８０℃、１００ＭＰａで３０秒間加熱加圧して熱硬化性樹脂液を硬化させることにより回路を接続し、本発明の回路の電極接続構造体を得た。

この場合、導電性微粒子はやや扁平に押圧変形された状態で上記電極面に溶融金属結合されており、隣接する電極間の空間には、熱硬化樹脂が存在するだけで、導電性微粒子が存在していなかった。また、各電極と導電性微粒子との接触面に接着樹脂の薄層が挟み込まれていなかった。

（比較例１）
ゴム変性可撓性エポキシ樹脂、マイクロカプセル型潜在性硬化剤（活性化温度１２０℃）およびトルエン溶剤を主成分（不揮発分５０％）とする接着剤（不揮発分５０％）に、前記実施例１で得られた導電性微粒子を２０体積％添加してなる接着剤を、セパレータ（テトラフルオロエチレンフイルム）の上に塗布し乾燥させることにより薄いシート状に成形した。この薄いシートを１５０℃に加熱することにより、導電性微粒子が分散された異方導電性接着シート（セパレータ付き）を作製した。

つぎに、実施例１と同様に５μｍ間隔で電極パターンが形成された１０μｍのラインアンドスペースを有するフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）の電極面に上記異方導電性接着シート（セパレータ付き）を１３０℃、１０秒で仮圧着させたあとセパレータを剥がし、これに透明導電ガラスの電極面を重ね対向電極との位置合わせを行い、これを１８０℃、１００ＭＰａで３０秒間加熱加圧して異方導電性接着シートを硬化させた。こうして、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）と透明導電ガラスとが電気的に導通するように接続された回路の電極接続構造体を得た。

（比較例２）
特許文献１、特許文献２（特開２００３−５９９５９号公報、特開２００４−２１４３７５号公報）に記載のめっき法にもとづき、電極を形成させたフレキシブルプリント配線板を粒子分散中のめっき液に浸漬し、電極上にめっきするのと同時に粒子も電極に析出させ電極上のみ粒子を配置させた後、熱硬化性の樹脂をペーストし、上下電極と位置合わせを行った。これを１８０℃、１００ＭＰａで３０秒間加熱加圧して異方導電性接着シートを降下させた。こうして、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）と透明導電ガラスとが電気的に導通するように接続された回路の電極接続構造体を得た。

（評価）
上記実施例１および比較例１、２で得られた回路の電極接続構造体について、１８０℃、８５％の高温高湿内に１０００時間放置及び一定間隔で−４０℃と＋１２０℃に交互に浸漬を行い、この信頼性試験前後での接続抵抗値および絶縁抵抗値を測定したところ、対向電極同士の抵抗値の上昇は無く、隣接電極間の絶縁抵抗値の劣化も見られなかった。この結果より、実施例１では、異なる電極同士が導通されてショートすることがなく、十分に低い接続抵抗が得られ電極との安定した接続ができ、接続信頼性は極めて優れていることがわかった。

これに対して、比較例１では隣接する電極間でリーク電流によるショートが見られた。また比較例２では上下電極共に金属結合しているのではなく片側のみの金属結合であるため、いずれも実施例１に比べて接続信頼性は劣るものであった。

本発明の回路基板の一例を示す断面模式図である。 本発明の回路の電極接続構造体の一例を示す断面模式図である。

符号の説明

Ａ 本発明の回路基板
Ｂ 本発明の回路の電極接続構造体
１０ ドライブ回路基板
１１ ドライブ回路基板の電極
２０ 導電性突起（導電性微粒子）
２１ 合成樹脂からなる核
２２ 導電性金属薄層
３０ 溶融金属結合部
４０ 液晶表示パネルの回路基板
４１ 液晶表示パネルの回路基板の電極
５０ 電気絶縁性の熱硬化樹脂

Claims (6)

1. 間隔を開けて電極が複数個設けられた回路基板の電極面に複数個の導電性突起が設けられ、該複数個の導電性突起は合成樹脂を核としその表面が融点２５０℃以下の導電性金属薄層で覆われてなり且つ上記電極面に溶融金属結合されていることを特徴とする回路基板。
2. 導電性突起の導電性金属薄層が、内層から順にニッケル、銅、錫の３層構造、内層から順にニッケル、銅、錫、ビスマスの４層構造、内層から順にニッケル、銅、錫、ビスマス、銀の５層構造のいずれかからなることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
3. 導電性突起が、ほぼ真球状であって直径が１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の回路基板。
4. 間隔を開けて電極が複数個設けられた回路基板同士が各電極面を対向して配設され、各対向した電極面の間に合成樹脂を核としその表面が融点２５０℃以下の導電性金属薄層で覆われてなる導電性突起が複数個設けられ、該導電性突起はやや扁平に押圧変形された状態で上記電極面に溶融金属結合されており、隣接する電極間の空間には導電性微粒子が存在していないことを特徴とする回路の電極接続構造体。
5. 導電性突起の導電性金属薄層が、内層側から順にニッケル、銅、錫の３層構造、内層から順にニッケル、銅、錫、ビスマスの４層構造、内層から順にニッケル、銅、錫、ビスマス、銀の５層構造のいずれかからなることを特徴とする請求項４に記載の回路の電極接続構造体。
6. 導電性突起が、ほぼ真球状であって直径が１〜１０μｍであることを特徴とする請求項４または５に記載の回路の電極接続構造体。
   

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