JP2013201241A - 接続体の製造方法、及び電子部品の接続方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】光硬化型接着剤の硬化収縮を抑え、電子部品の接続不良を改善する。
【解決手段】光硬化型の接着剤３を介して、基板１２上に電子部品１８を配置する工程と、接着剤３に光を照射して硬化させる工程とを有し、基板１２と電子部品１８とが接続される領域が複数の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５に分割され、接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５ごとに、光の照射開始のタイミングをずらして硬化させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、光硬化型の接着剤を用いて電子部品等が接続された接続体の製造方法、及び光硬化型の接着剤を用いて電子部品等を接続する接続方法に関する。
従来から、テレビやＰＣモニタ、携帯電話、携帯型ゲーム機、タブレットＰＣあるいは車載用モニタ等の各種表示手段として、液晶表示装置が多く用いられている。近年、このような液晶表示装置においては、ファインピッチ化、軽量薄型化等の観点から、液晶駆動用ＩＣを直接液晶表示パネルの基板上に実装するいわゆるＣＯＧ（chip on glass）や、液晶駆動回路が形成されたフレキシブル基板を直接液晶表示パネルの基板上に実装するいわゆるＦＯＧ（film on glass）が採用されている。
例えばＣＯＧ実装方式が採用された液晶表示装置１００は、図１１に示すように、液晶表示のための主機能を果たす液晶表示パネル１０４を有しており、この液晶表示パネル１０４は、ガラス基板等からなる互いに対向する二枚の透明基板１０２，１０３を有している。そして、液晶表示パネル１０４は、これら両透明基板１０２，１０３が枠状のシール１０５によって互いに貼り合わされるとともに、両透明基板１０２，１０３およびシール１０５によって囲繞された空間内に液晶１０６が封入されたパネル表示部１０７が設けられている。
透明基板１０２，１０３は、互いに対向する両内側表面に、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等からなる縞状の一対の透明電極１０８，１０９が、互いに交差するように形成されている。そして、両透明基板１０２，１０３は、これら両透明電極１０８，１０９の当該交差部位によって液晶表示の最小単位としての画素が構成されるようになっている。
両透明基板１０２，１０３のうち、一方の透明基板１０３は、他方の透明基板１０２よりも平面寸法が大きく形成されており、この大きく形成された透明基板１０３の縁部１０３ａには、透明電極１０９の端子部１０９ａが形成されている。また、両透明電極１０８，１０９上には、所定のラビング処理が施された配向膜１１１，１１２が形成されており、この配向膜１１１，１１２によって液晶分子の初期配向が規制されるようになっている。さらに、両透明電極１０８，１０９の外側には、一対の偏光板１１８，１１９が配設されており、これら両偏光板１１８，１１９によってバックライト等の光源１２０からの透過光の振動方向が規制されるようになっている。
端子部１０９ａ上には、異方性導電フィルム１１４を介して液晶駆動用ＩＣ１１５が熱圧着されている。異方性導電フィルム１１４は、熱硬化型のバインダー樹脂に導電性粒子を混ぜ込んでフィルム状としたもので、２つの導体間で加熱圧着されることにより導電粒子で導体間の電気的導通がとられ、バインダー樹脂にて導体間の機械的接続が保持される。液晶駆動用ＩＣ１１５は、画素に対して液晶駆動電圧を選択的に印加することにより、液晶の配向を部分的に変化させて所定の液晶表示を行うことができるようになっている。なお、異方性導電フィルム１１４を構成する接着剤としては、通常、最も信頼性の高い熱硬化性の接着剤を用いるようになっている。
このような異方性導電フィルム１１４を介して液晶駆動用ＩＣ１１５を端子部１０９ａへ接続する場合は、先ず、透明電極１０９の端子部１０９ａ上に異方性導電フィルム１１４を図示しない仮圧着手段によって仮圧着する。続いて、異方性導電フィルム１１４上に液晶駆動用ＩＣ１１５を載置した後、図１２に示すように熱圧着ヘッド等の熱圧着手段１２１によって液晶駆動用ＩＣ１１５を異方性導電フィルム１１４とともに端子部１０９ａ側へ押圧しつつ熱圧着手段１２１を発熱させる。この熱圧着手段１２１による発熱によって、異方性導電フィルム１１４は熱硬化反応を起こし、これにより、異方性導電フィルム１１４を介して液晶駆動用ＩＣ１１５が端子部１０９ａ上に接着される。
しかし、このような異方性導電フィルムを用いた接続方法においては、熱加圧温度が高く、液晶駆動用ＩＣ１１５等の電子部品や透明基板１０３に対する熱衝撃が大きくなる。
そこで、このような熱硬化型の接着剤を用いた異方性導電フィルム１１４に代えて、紫外線硬化型の接着剤を用いた接続方法も提案されている。紫外線硬化型の接着剤を用いる接続方法においては、接着剤が熱によって軟化流動し、透明電極１０９の端子部１０９ａと液晶駆動用ＩＣ１１５の電極間で導電性粒子を挟持するのに十分な温度まで加熱するに止め、紫外線照射によって接着剤を硬化させる。
しかし、かかる紫外線硬化型の接着剤を用いる接続方法においても、紫外線照射による硬化に伴って接着剤の収縮が起きる。そのため、当該収縮に起因して、液晶１０６を挟持する透明基板１０３のＩＣ接続部に反りが生じ、そのため、パネル表示部１０７における透明基板１０２，１０３間のギャップの面均一性が失われるとともに、液晶の配向が乱れ、表示ムラ等の不具合を引き起こすおそれがある。また、透明基板１０３のＩＣ接続部に生じた反りにより液晶駆動用ＩＣ１１５の接続不良を引き起こすおそれもある。
ＷＯ００／４６３１５号公報
そこで、本発明は、上述した課題を解決するものであり、紫外線硬化型の接着剤を用いることで低温で電子部品の接続を行うと共に、接着剤の硬化収縮による歪みを抑え、電子部品の接続不良を改善する接続体の製造方法、及び電子部品の接続方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明に係る接続体の製造方法は、光硬化型の接着剤を介して、基板上に電子部品を配置する工程と、上記接着剤に光を照射して硬化させる工程とを有し、上記基板と上記電子部品とが接続される領域が複数の接続領域に分割され、上記接続領域ごとに、上記光の照射開始のタイミングをずらして硬化させるものである。
また、本発明に係る電子部品の接続方法は、光硬化型の接着剤を介して、基板上に電子部品を配置する工程と、上記接着剤に光を照射して硬化させる工程とを有し、上記基板と上記電子部品とが接続される領域が複数の接続領域に分割され、上記接続領域ごとに、上記光の照射開始のタイミングをずらして硬化させるものである。
本発明によれば、光照射のタイミングをずらすことで、各接続領域ごとに硬化開始のタイミングが異なり、順次、各接続領域における硬化収縮による歪みを吸収しながら電子部品と基板との接続を図ることができる。
本発明が適用された実装工程を示す断面図である。 異方性導電フィルムを示す断面図である。 電子部品及びガラス基板が接続されることにより形成される接続領域を示す斜視図である。 本発明が適用された紫外線照射の開始タイミングを示す平面図である。 本発明の他の実施の形態を示す平面図である。 本発明の他の実施の形態を示す平面図である。 本発明の他の実施の形態を示す平面図である。 本発明の他の実施の形態を示す平面図である。 実施例及び比較例に係るガラス基板の反りの測定方法を説明するための図である。 実施例及び比較例に係る導通抵抗の測定方法を説明するための図である。 従来の液晶表示パネルを示す断面図である。 従来の液晶表示パネルのＣＯＧ実装工程を示す断面図である。
以下、本発明が適用された接続体の製造方法及び接続方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
以下では、接続対象物及び被接続対象物として、基板に電子部品を接続する場合を例に説明するが、本技術は、基板と電子部品との接続以外にも適用することができる。例えば、液晶表示パネルのガラス基板に液晶駆動用のＩＣチップを実装するいわゆるＣＯＧ（chip on glass）実装を行う。この液晶表示パネル１０は、図１に示すように、ガラス基板等からなる二枚の透明基板１１，１２が対向配置され、これら透明基板１１，１２が枠状のシール１３によって互いに貼り合わされている。そして、液晶表示パネル１０は、透明基板１１，１２によって囲繞された空間内に液晶１４が封入されることによりパネル表示部１５が形成されている。
透明基板１１，１２は、互いに対向する両内側表面に、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等からなる縞状の一対の透明電極１６，１７が、互いに交差するように形成されている。そして、両透明電極１６，１７は、これら両透明電極１６，１７の当該交差部位によって液晶表示の最小単位としての画素が構成されるようになっている。
両透明基板１１，１２のうち、一方の透明基板１２は、他方の透明基板１１よりも平面寸法が大きく形成されており、この大きく形成された透明基板１２の縁部１２ａには、液晶駆動用ＩＣ等の電子部品１８が実装されるＣＯＧ実装部２０が設けられ、またＣＯＧ実装部２０の外側近傍には、液晶駆動回路が形成されたフレキシブル基板２１が実装されるＦＯＧ実装部２２が設けられている。
なお、液晶駆動用ＩＣや液晶駆動回路は、画素に対して液晶駆動電圧を選択的に印加することにより、液晶の配向を部分的に変化させて所定の液晶表示を行うことができるようになっている。
各実装部２０，２２には、透明電極１７の端子部１７ａが形成されている。端子部１７ａ上には、導電性の接着剤として異方性導電フィルム１を用いて液晶駆動用ＩＣ等の電子部品１８やフレキシブル基板２１が接続される。異方性導電フィルム１は、導電性粒子４を含有しており、電子部品１８やフレキシブル基板２１の電極と透明基板１２の縁部１２ａに形成された透明電極１７の端子部１７ａとを、導電性粒子４を介して電気的に接続させるものである。この異方性導電フィルム１は、紫外線硬化型の接着剤であり、後述する加熱押圧ヘッド３０により熱圧着されることにより流動化して導電性粒子４が端子部１７ａと電子部品１８やフレキシブル基板２１の各電極との間で押し潰され、紫外線照射器３１により紫外線が照射されることにより、導電性粒子４が押し潰された状態で硬化する。これにより、異方性導電フィルム１は、透明基板１２と電子部品１８やフレキシブル基板２１とを電気的、機械的に接続する。
また、両透明電極１６，１７上には、所定のラビング処理が施された配向膜２４が形成されており、この配向膜２４によって液晶分子の初期配向が規制されるようになっている。さらに、両透明基板１１，１２の外側には、一対の偏光板２５，２６が配設されており、これら両偏光板２５，２６によってバックライト等の光源（図示せず）からの透過光の振動方向が規制されるようになっている。
［異方性導電フィルム］
異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）１は、図２に示すように、通常、基材となる剥離フィルム２上に導電性粒子含有層３が形成されたものである。異方性導電フィルム１は、図１に示すように、液晶表示パネル１０の透明基板１２に形成された透明電極１７と電子部品１８やフレキシブル基板２１との間に導電性粒子含有層３を介在させることで、液晶表示パネル１０と電子部品１８あるいはフレキシブル基板２１とを接続し、導通させるために用いられる。
剥離フィルム２としては、異方性導電フィルムにおいて一般に用いられている例えばポリエチレンテレフタレートフィルム等の基材を使用することができる。
導電性粒子含有層３は、バインダー中に導電性粒子４を分散してなるものである。バインダーは、膜形成樹脂、硬化性樹脂、硬化剤、シランカップリング剤等を含有するものであり、通常の異方性導電フィルムに用いられるバインダーと同様である。
膜形成樹脂としては、平均分子量が１００００〜８００００程度の樹脂が好ましい。膜形成樹脂としては、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、変形エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、等の各種の樹脂が挙げられる。中でも、膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が特に好ましい。
硬化性樹脂としては、特に限定されず、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
エポキシ樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。具体例として、例えば、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは単独でも、２種以上の組み合わせであってもよい。
アクリル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体例として、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス［４−（アクリロキシメトキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（アクリロキシエトキシ）フェニル］プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等が挙げられる。これらは単独でも、２種以上の組み合わせであってもよい。
硬化剤としては、光硬化型であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合はカチオン系硬化剤が好ましく、硬化性樹脂がアクリル樹脂の場合はラジカル系硬化剤が好ましい。
カチオン系硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スルホニウム塩、オニウム塩等を挙げることができ、これらの中でも、芳香族スルホニウム塩が好ましい。ラジカル系硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機過酸化物を挙げることができる。
シランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系等を挙げることができる。シランカップリング剤を添加することにより、有機材料と無機材料との界面における接着性が向上される。
導電性粒子４としては、異方性導電フィルムにおいて使用されている公知の何れの導電性粒子を挙げることができる。導電性粒子４としては、例えば、ニッケル、鉄、銅、アルミニウム、錫、鉛、クロム、コバルト、銀、金等の各種金属や金属合金の粒子、金属酸化物、カーボン、グラファイト、ガラス、セラミック、プラスチック等の粒子の表面に金属をコートしたもの、或いは、これらの粒子の表面に更に絶縁薄膜をコートしたもの等が挙げられる。樹脂粒子の表面に金属をコートしたものである場合、樹脂粒子としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル・スチレン（ＡＳ）樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、スチレン系樹脂等の粒子を挙げることができる。
［製造方法］
次いで、異方性導電フィルム１を介して電子部品１８やフレキシブル基板２１が透明基板１２の透明電極１７上に接続された接続体の製造工程について説明する。先ず、異方性導電フィルム１を透明電極１７上に仮圧着する。異方性導電フィルム１を仮圧着する方法は、液晶表示パネル１０の透明基板１２の透明電極１７上に、導電性粒子含有層３が透明電極１７側となるように、異方性導電フィルム１を配置する。
そして、導電性粒子含有層３を透明電極１７上に配置した後、剥離フィルム２側から導電性粒子含有層３を例えば加熱押圧ヘッド３０で加熱及び加圧し、加熱押圧ヘッド３０を剥離フィルム２から離し、剥離フィルム２を透明電極１７上の導電性粒子含有層３から剥離することによって、導電性粒子含有層３のみが透明電極１７上に仮圧着される。加熱押圧ヘッド３０による仮圧着は、剥離フィルム２の上面を僅かな圧力（例えば０．１ＭＰａ〜２ＭＰａ程度）で透明電極１７側に押圧しながら加熱する。ただし、加熱温度は、異方性導電フィルム１中のエポキシ樹脂やアクリル樹脂等の熱硬化性樹脂が硬化しない程度の温度（例えば７０〜１００℃程度）とする。
次に、透明基板１２の透明電極１７と電子部品１８の電極端子とが導電性粒子含有層３を介して対向するように、電子部品１８を配置する。
次いで、透明基板１２の下部に配された紫外線照射器３１によって紫外線を照射し、導電性粒子含有層３を硬化させ、透明基板１２に電子部品１８を接続する。このとき、本接続工程では、透明電極１７の端子部１７ａと電子部品１８とが接続される領域を、図３に示すように、複数の接続領域に分割し、各接続領域ごとに、紫外線の照射開始のタイミングをずらして硬化させる。
電子部品１８の電極端子と透明電極１７の端子部１７ａとが接続される領域は、適宜複数の接続領域に分割され、例えば電子部品１８の電極端子と透明電極１７とが接続されることで多チャンネルを形成する場合に、各チャンネル毎に分割される。あるいは、電子部品１８の電極端子と透明電極１７の端子部１７ａとが接続される領域は、全領域を均等な面積で複数領域に分割してもよい。図３では、一例として、電子部品１８及び透明電極１７の端子部１７ａには、接続されることによりチャンネルを構成する第１〜第５の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５の５つが設けられている場合を示す。第１〜第５の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５は、異方性導電フィルム１を介して電子部品１８の端子部と透明電極１７の端子部１７ａとが接続される領域の全幅に亘って略均等に配置されている。
また、紫外線照射器３１は、例えば第１〜第５の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５に対応して、第１〜第５の紫外線照射部３１ａ〜３１ｅが設けられている。紫外線照射器３１は、各紫外線照射部３１ａ〜３１ｅを個別に照射制御が可能とされ、これにより、本接続工程では、接続領域ごとに、紫外線照射のタイミングをずらして硬化させることができる。なお、各紫外線照射部３１ａ〜３１ｅは、隣接する紫外線照射部と一部照射範囲が重複し、紫外線が照射されない部分がないようにされている。
このように、紫外線照射のタイミングをずらすことで、各接続領域ごとに硬化開始のタイミングが異なり、順次、各接続領域における硬化収縮による歪みを吸収しながら電子部品１８と透明基板１２との接続を図ることができる。これは、各接続領域ごとに硬化開始のタイミングを異ならせることで、最初に紫外線が照射された接続領域が硬化し始めバインダーの硬化収縮が起こったときに、当該接続領域に隣接する紫外線未照射の接続領域では、バインダーが未硬化で流動性を有することから、紫外線が照射された接続領域側に流動することで、紫外線照射の接続領域における硬化収縮による歪みを吸収することができるためと考えられる。
具体的に、図３に示す第１〜第５の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５では、図４（ａ）に示すように、第３の紫外線照射部３１ｃから紫外線の照射を開始し、中央部に位置する第３の接続領域ＣＨ３から硬化させる。次いで、第３の紫外線照射部３１ｃからの照射開始後、所定時間経過後、例えば１秒後に、図４（ｂ）に示すように、隣接する第２、第４の紫外線照射部３１ｂ，３１ｄからの紫外線照射を開始し、第２、第４の接続領域ＣＨ２、ＣＨ４を硬化させる。最後に、第２、第４の紫外線照射部３１ｂ，３１ｄからの照射開始後、所定時間経過後、例えば１秒後に、図４（ｃ）に示すように、両端の第１、第５の紫外線照射部３１ａ、３１ｅからの紫外線照射を開始し、第１、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ５を硬化させる。
このように、本接続工程によれば、第１〜第５の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５に対する紫外線の照射タイミングを異ならせることで、中央部に位置する第３の接続領域ＣＨ３の硬化時における歪みを隣接する第２、第４の接続領域ＣＨ２、ＣＨ４の未硬化のバインダーで吸収し、第２、第４の接続領域ＣＨ２、ＣＨ４の硬化時における歪みを隣接する第１、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ５の未硬化のバインダーで吸収していく。
これに対し、第１〜第５の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５に対して同時に紫外線を照射する場合、各接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５が同時に硬化を開始するため、隣接する接続領域の歪みを吸収することができない。したがって、本接続工程によれば、透明基板１２の歪みを抑制するとともに、電子部品１８の接続不良を防止することができる。
また、紫外線が未照射の接続領域と隣接しない接続領域に対して紫外線を照射する場合は、紫外線硬化に必要最小限度の照射量を照射することで、バインダーの硬化収縮に伴う歪みを最小限に抑えることができる。
具体的に、本接続工程では、最後に紫外線が照射される第１、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ５に、紫外線硬化に必要最小限度の照射量が照射された後、全接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５に対する紫外線照射が停止されるようにしてもよい。例えば、紫外線照射器３１は、第１、第５の紫外線照射部３１ａ、３１ｅからの照射開始後、所定時間経過後、例えば２秒後に、図４（ｄ）に示すように、全紫外線照射部３１ａ〜３１ｅからの照射を停止する。
このように、最後に紫外線が照射される第１、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ５には、硬化収縮を吸収する未硬化のバインダーを備える隣接領域が存在しないため、紫外線硬化に必要最小限度の照射量を照射するにとどめることで、バインダーの硬化収縮に伴う歪みを最小限に抑えることができる。
なお、本接続工程では、紫外線照射を開始するタイミングをずらして硬化させればよく、必ずしも紫外線照射の終期を、各接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５で揃える必要はない。
電子部品１８を透明基板１２の透明電極１７上に接続した後、同様にしてフレキシブル基板２１が透明基板１２の透明電極１７上に実装するいわゆるＦＯＧ（film on glass）実装が行われる。これにより、異方性導電フィルム１を介して透明基板１２と電子部品１８やフレキシブル基板２１とが接続された接続体を製造することができる。なお、これらＣＯＧ実装とＦＯＧ実装は、同時に行ってもよい。
以上、液晶駆動用ＩＣを直接液晶表示パネルのガラス基板上に実装するＣＯＧ実装、及びフレキシブル基板を直接液晶表示パネルの基板上に実装するＦＯＧ実装を例に説明したが、本技術は、ＣＯＧ実装、ＦＯＧ実装以外のその他の各種接続に用いることができる。
［他のタイミング１］
また、最初に紫外線照射を開始する領域は、１箇所でなくともよく、互いに隣接し合わない複数箇所で、同時に紫外線照射を開始してもよい。例えば、図５（ａ）に示すように、第２及び第４の接続領域ＣＨ２、ＣＨ４から紫外線照射を開始してもよい。
この場合も、紫外線が照射された接続領域に隣接する接続領域、例えば第１、第３、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ３、ＣＨ５における未硬化のバインダーが第２及び第４の接続領域ＣＨ２、ＣＨ４へ流動することで、紫外線が照射された第２及び第４の接続領域ＣＨ２、ＣＨ４における歪みを吸収することができる。また、この場合も、図５（ｂ）に示すように、第１、第３、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ３、ＣＨ５といった紫外線が未照射の接続領域と隣接しない接続領域に対して紫外線を照射する場合は、紫外線硬化に必要最小限度の照射量が照射することで、バインダーの硬化収縮に伴う歪みを最小限に抑えることができる。
［他のタイミング２］
また、本接続工程では、複数に分割された接続領域の一方の端部から紫外線を照射するようにしてもよい。例えば、図６（ａ）に示すように、紫外線照射器３１は、第１の紫外線照射部３１ａから第１の接続領域ＣＨ１への紫外線照射を開始し、所定時間経過後、例えば１秒後に、第２の紫外線照射部３１ｂから第２の接続領域ＣＨ２への紫外線照射を開始し（図６（ｂ））、順次１秒経過ごとに、第５の接続領域ＣＨ５に至るまで、隣接する接続領域への紫外線照射を開始していく（図６（ｃ）〜図６（ｅ））。
この場合も、紫外線が照射された接続領域に隣接する接続領域、例えば第１の接続領域ＣＨ１に隣接する第２の接続領域ＣＨ２における未硬化のバインダーが第１の接続領域ＣＨ１へ流動することで、紫外線が照射された第１の接続領域ＣＨ１における歪みを吸収することができる。また、この場合も、紫外線が未照射の接続領域と隣接しない接続領域、例えば接続領域ＣＨ５に対して紫外線を照射する場合は、紫外線硬化に必要最小限度の照射量が照射することで、バインダーの硬化収縮に伴う歪みを最小限に抑えることができる。
［他のタイミング３］
また、本接続工程では、複数に分割された接続領域の複数の端部から紫外線を照射するようにしてもよい。例えば、図７（ａ）に示すように、紫外線照射器３１は、第１の紫外線照射部３１ａから第１の接続領域ＣＨ１への紫外線照射を開始するとともに第５の紫外線照射部３１ｅから第５の接続領域ＣＨ５への紫外線照射を開始する。所定時間経過後、例えば１秒後に、図７（ｂ）に示すように、第２の紫外線照射部３１ｂから第２の接続領域ＣＨ２への紫外線照射を開始するとともに第４の紫外線照射部３１ｄ第４の接続領域ＣＨ４への紫外線照射を開始する。さらに所定時間経過後、例えば１秒後に、図７（ｃ）に示すように、第３の紫外線照射部３１ｃから第３の接続領域ＣＨ３への紫外線照射を開始する。
この場合も、紫外線が照射された接続領域に隣接する接続領域、例えば第１、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ５に隣接する第２、第４の接続領域ＣＨ２、ＣＨ４における未硬化のバインダーが第１、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ５へ流動することで、紫外線が照射された第１、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ５における歪みを吸収することができる。また、この場合も、紫外線が未照射の接続領域と隣接しない第３の接続領域ＣＨ３に対して紫外線を照射する場合は、紫外線硬化に必要最小限度の照射量が照射することで、バインダーの硬化収縮に伴う歪みを最小限に抑えることができる。
［他のタイミング４］
上記では透明電極１７の端子部１７ａと電子部品１８とが接続される領域を、一列に配列された接続領域に分割したが、図８に示すように、平面上においてＸＹ方向に区分けされた接続領域に分割してもよい。この場合も、中央から端部、端部から端部、あるいは複数の端部から中央等のように、各接続領域ごとに紫外線の照射開始のタイミングをずらして硬化させることで、バインダーの硬化収縮に伴う歪みを吸収させることができる。
また、上記では、紫外線硬化型のバインダーを用いたが、本発明は、照射によりバインダーを硬化させることができれば、紫外線以外の光を用いてもよい。また、上記では、導電性の接着剤としてフィルム形状を有する異方性導電フィルム１について説明したが、ペースト状であっても問題は無い。本願では、導電性粒子４を含有する異方性導電フィルム１等のフィルム状の導電性接着フィルムまたはペースト状の導電性接着ペーストを「接着剤」と定義する。
次いで、本発明の実施例について説明する。本実施例では、ガラス基板に設けた透明電極とＩＣチップに設けた電極端子とが接続されることによって５つのチャンネルを構成する第１〜第５の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５が設けられた接続体サンプルを形成し（図３参照）、各接続体サンプルについて、ＩＣチップと基板との接続状態を導通抵抗値（Ω）によって評価し、表示ムラを基板の反り量（μｍ）を測定することで代替評価した。
接続に用いる異方性導電フィルムは、厚さ１８μｍの導電性粒子含有層（ＡＣＦ層）からなる接着剤層からなる。ＡＣＦ層は、
フェノキシ樹脂（ＹＰ−７０：新日鐵化学株式会社製）；２０質量部
液状エポキシ樹脂（ＥＰ−８２８：三菱化学株式会社製）；３０質量部
固形エポキシ樹脂（ＹＤ０１４：）新日鐵化学株式会社製）；２０質量部
導電性粒子；（ＡＵＬ７０４：積水化学工業株式会社製）：３０質量部
カチオン系硬化剤（ＬＷ−Ｓ１：サンアプロ株式会社製）；５質量部
を溶媒に溶融させて混合溶液を作成し、この混合溶液をＰＥＴフィルム上に塗布し、オーブンにて乾燥し、フィルム状に成形した。
このＡＣＦを、厚さ１８μｍとなるように調整して積層ラミネートすることにより、異方性導電フィルムを得た。実施例及び比較例に用いる異方性導電フィルムは、幅４．０ｍｍ×長さ４０．０ｍｍである。
評価素子として、
外形；１．８ｍｍ×３４．０ｍｍ
厚さ；０．５ｍｍ
で、導通測定用配線を形成した評価用ＩＣを用いた。
評価用ＩＣが接続される評価基材として、ガラス厚０．５ｍｍで、導通測定用配線が形成されたガラス基板を用いた。
このガラス基板に上記異方性導電フィルムを介して評価用ＩＣを配置し、加熱押圧ヘッドによる熱加圧及び紫外線照射によって接続することにより、接続体サンプルを形成した。加熱押圧ヘッドの熱加圧面は、１０．０ｍｍ×４０．０ｍｍであり、加熱押圧ヘッドの熱加圧面には緩衝材として厚さ０．０５ｍｍのフッ素樹脂加工が施されている。加熱押圧ヘッドの温度条件はいずれも１１０℃、押圧条件はいずれも７０ＭＰａ、５秒である。
紫外線照射は、所定温度に設定された加熱押圧ヘッドによる評価用ＩＣの熱加圧の開始後５秒の間に行い、各接続領域ごとに熱加圧の開始から所定時間が経過した後から照射を開始し、加熱押圧ヘッドによる熱加圧の開始から５秒後に一律に照射を停止した。加熱押圧ヘッドによる評価用ＩＣの熱加圧の開始から、実施例及び比較例にかかる各接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５への紫外線照射までの経過時間は、表１の通りである。
実施例１では、第３の接続領域ＣＨ３への紫外線照射までの経過時間を０秒とし、第１、第２、第４、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ４、ＣＨ５への紫外線照射までの経過時間を、いずれも１秒とした。すなわち、実施例１では、第３の接続領域ＣＨ３の紫外線照射時間は５秒、第１、第２、第４、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ４、ＣＨ５の紫外線照射時間は４秒である。
実施例２では、第３〜第５の接続領域ＣＨ３〜ＣＨ５への紫外線照射までの経過時間を１秒とし、第２の接続領域ＣＨ２への紫外線照射までの経過時間を２秒とし、第１の接続領域ＣＨ１への紫外線照射までの経過時間を３秒とした。すなわち、実施例２では、第３〜第５の接続領域ＣＨ３〜ＣＨ５の紫外線照射時間は４秒、第２の接続領域ＣＨ２の紫外線照射時間は３秒、第１の接続領域ＣＨ１の紫外線照射時間は２秒である。
実施例３では、第３の接続領域ＣＨ３への紫外線照射までの経過時間を１秒とし、第２、第４の接続領域ＣＨ２、ＣＨ４への紫外線照射までの経過時間を２秒とし、第１、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ５への紫外線照射までの経過時間を３秒とした。すなわち、実施例３では、第３の接続領域ＣＨ３の紫外線照射時間は４秒であり、第２、第４の接続領域ＣＨ２、ＣＨ４の紫外線照射時間は３秒であり、第１、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ５の紫外線照射時間は２秒である。
実施例４では、第１、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ５への紫外線照射までの経過時間を１秒とし、第２、第４の接続領域ＣＨ２、ＣＨ４への紫外線照射までの経過時間を３秒とし、第３の接続領域ＣＨ３への紫外線照射までの経過時間を４秒とした。すなわち、実施例４では、第１、第５の接続領域ＣＨ１、ＣＨ５の紫外線照射時間は４秒であり、第２、第４の接続領域ＣＨ２、ＣＨ４の紫外線照射時間は２秒であり、第３の接続領域ＣＨ３の紫外線照射時間は１秒である。
比較例１では、第１〜第５の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５への紫外線照射までの経過時間を一律０秒とした。すなわち、比較例１では、第１〜第５の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５の紫外線照射時間は一律５秒である。
比較例２では、第１〜第５の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５への紫外線照射までの経過時間を一律４秒とした。すなわち、比較例２では、第１〜第５の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５の紫外線照射時間は一律１秒である。
なお、紫外線照射時間と、実施例及び比較例に係る異方性導電フィルムの硬化収縮率との関係について、表２に示す。硬化収縮率とは、紫外線硬化に伴って異方性導電フィルムが収縮する割合をいい、
硬化収縮率＝（接着剤層の硬化物比重−接着剤層の樹脂液比重）／接着剤層の硬化物比重×１００
で求めることができる。
以上の条件で加熱押圧及び紫外線照射を行って、評価用ＩＣがガラス基板に接続された接続体サンプルを形成し、各サンプルについて、反り（μｍ）の大きさ、及び導通抵抗値（Ω）を測定した。
反りの測定方法は、触針式表面粗度計（ＳＥ−３Ｈ：株式会社小阪研究所製）を用いて、図９に示すように、接合体サンプルのガラス基板４０下面から触針４１をスキャンし、評価用ＩＣの接続後のガラス基板面の反り量（μｍ）を測定した。
導通抵抗値の測定は、接続体サンプルを８５℃、８５％ＲＨの環境下に５００時間放置する高温高湿試験を実施した後、図１０に示すように、評価用ＩＣのバンプ４２と接続されたガラス基板４０の金属配線４３に電流計Ａ、電圧計Ｖを接続し、いわゆる４端子法にて電流１ｍＡを流したときの導通抵抗値を測定した。結果を表２に示す。
表２に示すように、各実施例では、第１〜第５の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５にかけて紫外線の照射タイミングをずらして硬化させているため、先行して紫外線照射が行われる接続領域の硬化時における歪みを隣接する接続領域の未硬化のバインダーで吸収していく。したがって、各実施例によれば、反り量も最大で１１．３μｍに収まり、また接続抵抗も最大で１２．４Ωであった。したがって、本接続工程によれば、ガラス基板の歪みを抑制するとともに、評価用ＩＣの接続不良を防止することができることがわかる。
これに対し、第１〜第５の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５に対して熱加圧と同時に紫外線を照射を開始した比較例１では、各接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５が同時に硬化が開始し、また紫外線照射時間も長く、硬化収縮率も２．７％と大きいため、隣接する接続領域の歪みを吸収することができず、反り量１４．５μｍと大きく、また接続抵抗も１５．１Ωとなった。
また、第１〜第５の接続領域ＣＨ１〜ＣＨ５に対して熱加圧から４秒経過後に紫外線を照射を開始した比較例２では、硬化収縮率が１．１％と小さいため反りは５．０μｍに抑えられたが、硬化が不十分となり、高温高湿試験後の接続抵抗は１１０．８Ωとなった。
各実施例をみると、中央の第３の接続領域ＣＨ３から照射を開始し、順次端部へ向かって紫外線を照射していく実施例３や、端部の接続領域ＣＨ１、ＣＨ５から中央部へ向かって紫外線を照射していく実施例４において反り量及び接続抵抗が比較的良好であった。これは、紫外線が照射される接続領域に必ず紫外線が未照射の接続領域が設けられていることから、多くの接続領域において、硬化時における歪みを隣接する接続領域の未硬化のバインダーで吸収していくことができたためと考えられる。
なかでも、実施例３では、端部の接続領域ＣＨ１、ＣＨ５への紫外線照射を最後にして、かつ照射時間も短く硬化収縮率も低くしている。ガラス基板の反りは中央部から外側に向かって大きくなることから、外側（端部）の硬化収縮率が低くなる実施例３が最も反りを抑えることができた。
１ 異方性導電フィルム、２ 剥離フィルム、３ 導電性粒子含有層、４ 導電性粒子、１０ 液晶表示パネル、１１ 透明基板、１２ 透明基板、１３ シール、１４ 液晶、１５ パネル表示部、１６ 透明電極、１７ 透明電極、１７ａ 端子部、１８ 電子部品、２０ ＣＯＧ実装部、２１ フレキシブル基板、２２ ＦＯＧ実装部、２４ 配向膜、２５ 偏光板、２６ 偏光板、３０ 加熱押圧ヘッド、３１ 紫外線照射器

Claims (9)

  1. 光硬化型の接着剤を介して、基板上に電子部品を配置する工程と、
    上記接着剤に光を照射して硬化させる工程とを有し、
    上記基板と上記電子部品とが接続される領域が複数の接続領域に分割され、上記接続領域ごとに、上記光の照射開始のタイミングをずらして硬化させる、上記基板上に上記電子部品が接続された接続体の製造方法。
  2. 複数に分割された上記接続領域の任意の一つ又は複数から上記光の照射を開始し、
    所定時間経過後に、上記任意の一つ又は複数の接続領域以外の接続領域への上記光の照射を開始する請求項１記載の接続体の製造方法。
  3. 上記光が最後に照射される接続領域に、光硬化に必要最小限度の照射量が照射された後、全接続領域に対する光照射が停止される請求項２記載の接続体の製造方法。
  4. 複数に分割された上記接続領域のうち、上記基板と上記電子部品とが接続される領域の中央の接続領域から上記光の照射を開始し、
    所定時間経過後に、上記中央の接続領域以外の接続領域への上記光の照射を開始する請求項２又は請求項３記載の接続体の製造方法。
  5. 上記中央の接続領域から上記基板と上記電子部品とが接続される領域の端部の上記接続領域へ向かって段階的に上記光の照射を開始するタイミングを遅らせる請求項４記載の接続体の製造方法。
  6. 上記基板と上記電子部品とが接続される領域の一又は複数の端部の上記接続領域から上記光の照射を開始し、
    所定時間経過後に、上記一又は複数の端部の接続領域以外の接続領域へ上記光の照射を開始する請求項２又は請求項３記載の接続体の製造方法。
  7. 上記基板と上記電子部品とが接続される領域の一の端部の上記接続領域から上記光の照射を開始し、
    上記基板と上記電子部品とが接続される領域の他の端部の上記接続領域へ向かって段階的に上記光の照射を開始するタイミングを遅らせる請求項６記載の接続体の製造方法。
  8. 上記基板と上記電子部品とが接続される領域の複数の端部の上記接続領域から上記光の照射を開始し、
    上記基板と上記電子部品とが接続される領域の中央の上記接続領域へ向かって段階的に上記光の照射を開始するタイミングを遅らせる請求項６記載の接続体の製造方法。
  9. 光硬化型の接着剤を介して、基板上に電子部品を配置する工程と、
    上記接着剤に光を照射して硬化させる工程とを有し、
    上記基板と上記電子部品とが接続される領域が複数の接続領域に分割され、上記接続領域ごとに、上記光の照射開始のタイミングをずらして硬化させる、上記基板上に上記電子部品を接続する電子部品の接続方法。
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