JP2002075580A

JP2002075580A - 異方導電フィルムの製造方法

Info

Publication number: JP2002075580A
Application number: JP2000267374A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Tateno; 舘野　　晶彦
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2002-03-15

Abstract

(57)【要約】【課題】回路接続ピッチが微細であっても、接続信頼
性と絶縁性に優れた電極接続が可能となる異方導電フィ
ルムの製造方法を提供する。【解決手段】導電粒子が特定の領域にのみ配置されて
いる異方導電フィルムの製造方法であって、基材上に導
電粒子を集中して配置するための領域を形成する工程を
有する異方導電フィルムの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子部品の電
極同士の接続に用いられる異方導電フィルムの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】厚み方向にのみ導電性を有し、厚み方向
と交叉する方向には電気的に絶縁されている薄いフィル
ムは異方導電フィルム（ＡＣＦ；Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉ
ｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅｆｉｌｍ）と呼ばれ、電気
回路素子の相互接続に用いられている。例えば、液晶表
示パネルへのドライバーＩＣの実装方法はテープキャリ
アパッケージ（ＴＣＰ；ＴａｐｅｃａｒｒｉｅｒＰ
ａｃｋａｇｅ）を異方導電フィルムで接続するＴＢＡ
（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）工
法が実用化されている。また、ＩＣを直接ガラス基板上
に接続するＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ）にお
いても、その接続に異方導電フィルムが用いられてい
る。

【０００３】異方導電フィルムは液晶表示装置の透明電
極として用いられているＩＴＯ（Ｉｎｄｕｍ−Ｔｉｎ−
Ｏｘｉｄｅ）等、はんだ付けできない電極の接続に適し
ている。また、はんだ付けや導電性接着剤による方法は
導電回路部のみに限定して接続部材を形成しなければな
らないが、異方導電フィルムは必要箇所のみの導電が得
られるため、高密度、高精細化の進む微細回路接続に適
している。

【０００４】特開昭６１─７８０６９号公報等に開示さ
れているとおり、異方導電フィルムは絶縁性の接着剤中
に導電粒子が均一に分散したもので、ＩＣ電極と基板電
極とで位置合わせを行い、異方導電フィルムを圧着する
ことにより異方導電フィルム中の導電粒子が圧接されて
重なり合う電極間だけが電気的に接続される。

【０００５】このような異方導電フィルムにおいて、導
電粒子としては金属微粒子や表面が金属で覆われた樹脂
微粒子等が用いられており、接着剤としては熱硬化型エ
ポキシ樹脂等が用いられている。

【０００６】近年の回路接続ピッチは微細化が進み、従
来の異方導電フィルムでは横導通の問題が生じてきた。
異方導電フィルムが圧着されると、導電粒子は電極外に
流出し、その結果、隣接電極間に高密度に導電粒子が存
在することになり、電極間の絶縁性が不充分になった
り、リークやショートを発生する等、絶縁性の保持に問
題が生じる。図２にこの様子を示した。

【０００７】図２に示すように、異方導電フィルム４が
圧着されることにより導電粒子３は電極２外に流出し、
隣接電極間に高密度に存在することになる。その結果、
リークやショートが発生し、特に接続ピッチが微細化し
てくると顕著に発生頻度が高くなる。

【０００８】横導通を防止するためには異方導電フィル
ム中の導電粒子の混入率を低下させることが考えられる
が、導電粒子の混入率を低下させると、導電粒子と電極
との接続面積が落ちるので、接続抵抗が高くなるという
問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、回路接続ピッチが微細であっても、接続信頼性と絶
縁性とに優れた電極接続が可能となる異方導電フィルム
の製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、導電粒子が特
定の領域にのみ配置されている異方導電フィルムの製造
方法であって、基材上に導電粒子を集中して配置するた
めの領域を形成する工程を有する異方導電フィルムの製
造方法である。以下に本発明を詳述する。

【００１１】本発明者は、電極間の絶縁性が不充分にな
ったり、リークやショートの原因となるのは圧着により
導電粒子が電極外に流出し、隣接電極間に高密度に存在
するためであるので、図１に示すように隣接電極間に導
電粒子３が高密度に存在しないようにすれば、圧着によ
り導電粒子３が電極２外に流出して、電極間の絶縁性が
不充分になったり、リークやショートすることもなくな
ることを見いだした。本発明は、この知見に基づいて鋭
意検討後完成されたものである。

【００１２】本発明の製造方法は、基材上に導電粒子を
集中して配置するための領域を形成する工程を有するこ
とを特徴とする。上記基材としては、例えば、粘着層を
有する基材、電極基板等が挙げられる。上記粘着層を有
する基材は、例えば、基材上に粘着性を有する材料を薄
く塗布することにより製造することができる。粘着性が
あると、導電粒子を散布した後、振動や次工程での外力
に対して導電粒子が移動することを防止することができ
る。

【００１３】上記粘着性を有する材料としては、後に用
いる接着剤が粘着性を持つものであれば、その接着剤を
薄く塗布することにより、粘着性のある材料として用い
ることができ、また、接着剤が、溶剤等により希釈され
た場合、完全に乾燥する前であれば粘着性を示すもので
あるならば、同様に粘着性を有する材料として用いるこ
とができる。上記粘着性を有する材料は、後に用いる接
着剤と異なってもよく、更には、基材自体が粘着性を持
つものであれば、別途粘着性を有する材料を塗布する必
要はない。

【００１４】基材上に導電粒子を集中して配置するため
の領域を形成する方法としては、例えば、開口部を有す
るマスクを用いる方法、帯電している導電粒子に対して
静電的な引力又は斥力を作用させる方法等が挙げられ
る。上記開口部を有するマスクを用いる方法としては、
例えば、図３に示すように電極に対応する領域のみが開
口しているマスク５で基材７を覆い、電極に対応する領
域のみに導電粒子３を散布することができるようにす
る。上記マスクは基材に密着させてもよいし、基材から
離して設置してもよい。上記マスクとしては特に限定さ
れず、例えば、金属薄膜にフォトリソ等によりエッチン
グをして開口部を設けたものや、樹脂フィルムにレーザ
ー等で穴を開けたもの等が挙げられる。また、上記マス
クとして、スクリーンメッシュ等を用いてもよい。

【００１５】上記帯電している導電粒子に対して静電的
な引力又は斥力を作用させる方法としては、例えば、図
４に示すように、基材として電極基板を用い、その電極
２に電圧を印加する。その上から帯電した導電粒子３を
落下させると、例えば、導電粒子３の帯電が負帯電であ
る場合、電極２に正電圧を印加することにより、引力を
作用させて、導電粒子を電極基板の電極上に集中して配
置することができる。上記導電粒子は散布時に配管内壁
と衝突を繰り返すことにより帯電する。例えば、使用す
るガスにもよるが、ＳＵＳ配管に対して金メッキした導
電粒子が衝突すると負に帯電となる。電極に印加する電
圧としては、５００Ｖ〜５ｋＶ程度であるのが好まし
く、より好ましくは１．５〜２．５ｋＶである。

【００１６】帯電している導電粒子に対して静電的な引
力又は斥力を作用させる方法としては、例えば、開口部
を有するマスクを導電体で形成し、そのマスク自体に導
電粒子の帯電と同極性の電圧を印加することにより、導
電粒子に斥力を作用させ、マスク外の領域に導電粒子を
集中して配置することができる。

【００１７】異方導電フィルムを製造するには、基材上
に導電粒子を集中して配置するための領域を形成した
後、基材上に導電粒子を散布する。導電粒子を集中して
配置するための領域を形成した基材上に導電粒子を散布
することにより、基材上の特定の領域のみに集中して導
電粒子を配置することができる。

【００１８】導電粒子の散布方法としては、例えば、ス
プレーや振動を利用することにより、効率的に導電粒子
を散布することができる。粘着層を有する基材上に開口
部を有するマスクを設置した場合は、マスクを上記基材
上に設置した状態で、導電粒子を粘着層上に接触させ、
粘着力により開口部のみに付着させてもよく、導電粒子
の散布後、プレス等により導電粒子を開口部の粘着層へ
押し込んで固定しても良い。その後、マスクを除去する
ことにより、導電粒子が特定領域に密集した状態が得ら
れる。

【００１９】本発明の製造方法において、基材上に導電
粒子を散布した後、更に、異なる基材上に導電粒子を転
写してもよい。例えば、電極基板上等に導電粒子を散布
した後、導電粒子を粘着層を有する基材に転写してもよ
い。

【００２０】上記導電粒子を散布した後、導電粒子が付
着した基材上に接着剤を塗布する。導電粒子が付着した
基材上に、厚みを調節しながら接着剤層を形成すること
により導電粒子が特定の領域にのみ配置された異方導電
フィルムを得ることができる。得られた異方導電フィル
ムは、導電粒子の表面が異方導電フィルム上に露出して
いてもよい。

【００２１】得られた異方導電フィルムを電極上へ圧着
し、上記基材を剥離し、次いで、対向側に導通を得るべ
き電極を加熱圧着することにより、図１に示すように接
続部のみに導電粒子を配置することができる。加熱圧着
時に導電粒子が電極外に流れる場合があるが、その場合
は導電粒子の初期の配置状態をなるべく狭い状態にする
ことにより電極外への導電粒子の流出を少なくすること
ができる。

【００２２】上記基材として電極基板を用いる場合は、
電極基板上に直接粘着層を形成してから導電粒子の散布
を行い、更に、その上に接着層を形成して電極基板上か
ら導電粒子ごと剥離しても良い。

【００２３】上記導電粒子が配置されている領域は必ず
しも電極位置と一致していなくとも良く、電極間隔が広
い場合等は、電極間に導電粒子が存在していても、電極
間に存在する導電粒子と電極上に存在する導電粒子とが
接しなければ、リーク等は起こらないので、問題とはな
らない。

【００２４】本発明に用いられる導電粒子としては特に
限定されず、例えば、金属微粒子、合成樹脂微粒子に金
属を被覆したもの等が挙げられる。本発明に用いられる
接着剤としては特に限定されず、例えば、接着性シート
等に用いられる熱可塑性材料や、熱や光により硬化性を
示す材料等が挙げられる。なかでも、接続後の耐熱性や
耐湿性に優れることから、硬化性材料が好ましい。特に
エポキシ系接着剤として用いられる材料は短時間で硬化
し、接着性に優れる等の点から好適に用いられる。

【００２５】本発明の製造方法によれば、導電粒子が電
極上に集中して存在する異方導電フィルムを得ることが
できるので、微細ピッチの電極接続においても、隣接電
極間でリーク等のない電極接続を行うことができる。

【００２６】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００２７】（実施例１）マスクとして３０μｍ厚のＡ
ｌに直径３０μｍの開口部が３０μｍ間隔で一面に形成
してあるものを準備した。ポリプロピレンフィルム上に
エポキシ系接着剤を薄く塗布し、上記マスクを張り付け
た。貼りつけたマスク上に導電粒子としてミクロパール
ＡＵ、５μｍ（積水化学工業社製）を適量乗せ、振動装
置により振動を与えた。その後、マスクを剥がしたとこ
ろ、導電粒子はマスク開口部に相当する位置のみに存在
していた。続いてエポキシ系接着剤を塗布し、接着性フ
ィルムとした。

【００２８】得られた接着性フィルムをライン幅３０μ
ｍ、スペース３０μｍのストライプ状のＩＴＯパターン
／ガラス基板上に導電粒子の位置がＩＴＯ上になるよう
に圧着させ、ポリプロピレンフィルムを剥離し、接着性
フィルムを挟んで対向側に同様のＩＴＯパターン／ガラ
ス基板を載置し、ＩＴＯパターンで位置合わせを行い、
加熱圧着によりそれぞれ上下のＩＴＯパターン同士を接
着性フィルムを介して接続した。接続した上下のＩＴＯ
接続抵抗を測定した結果、１Ω以下であった。一方、隣
接するＩＴＯ同士の絶縁抵抗は１×１０¹¹Ω以上であっ
た。従って、得られた接着性フィルムは異方導電フィル
ムとして機能することが判った。

【００２９】（実施例２）ＩＴＯパターン１５μｍ、ス
ペース１５μｍのストライプパターンのＩＴＯ／ガラス
基板を準備した。ポリプロピレンフィルム上に薄くエポ
キシ系の接着剤を塗布し、上記ＩＴＯ／ガラス基板上に
密着させた。次いで、ＩＴＯパターンに−２．５ｋＶの
電圧を印加した状態を保ち、導電粒子としてミクロパー
ルＡＵ、５μｍ（積水化学工業社製）を所定量計量し、
圧縮空気を用いて、ＳＵＳ配管を経由させてポリプロピ
レンフィルム上に散布した。その結果、ポリプロピレン
フィルム上のＩＴＯパターンのスペースに相当する位置
のみにほぼ一列状態で導電粒子が付着していた。そのフ
ィルム上にエポキシ系の接着剤を塗布し、接着性フィル
ムを得た。

【００３０】得られた接着性フィルムをライン幅１５μ
ｍ、スペース１５μｍのストライプ状のＩＴＯパターン
／ガラス基板上に導電粒子の位置がＩＴＯと一致するよ
うに圧着させ、ポリプロピレンフィルムを剥離し、接着
性フィルムを挟んで対向側に同様のＩＴＯパターン／ガ
ラス基板を載置し、ＩＴＯパターンで位置合わせを行
い、加熱圧着によりそれぞれ上下のＩＴＯパターン同士
を接着性フィルムを介して接続した。接続した上下のＩ
ＴＯ接続抵抗を測定した結果、１Ω以下であった。一
方、隣接するＩＴＯ同士の絶縁抵抗は１×１０¹¹Ω以上
であった。従って、異方導電フィルムとして機能するこ
とが判った。

【００３１】（実施例３）実施例２で用いたＩＴＯパタ
ーン／ガラス基板に−２ｋＶの電圧を印加し、その状態
を保ち、導電粒子としてミクロパールＡＵ、５μｍ（積
水化学工業社製）を所定量計量し、圧縮空気を用いて、
ＳＵＳ配管を経由させてＩＴＯパターン／ガラス基板上
に直接散布した。その結果、ＩＴＯパターンのスペース
にのみほぼ一列状態で導電粒子が配置していた。

【００３２】次いで、エポキシ系の接着剤が薄く塗布さ
れたポリプロピレンフィルムを接着剤面を導電粒子側に
向けて上記導電粒子が配置された基板に均一に一度貼り
付け、その後剥離を行った。その結果、導電粒子は接着
剤面に転写された。転写された導電粒子面にエポキシ系
の接着剤を塗布し、接着性フィルムを得た。

【００３３】得られた接着性フィルムをライン幅１５μ
ｍ、スペース１５μｍのストライプ状のＩＴＯパターン
／ガラス基板上に導電粒子の位置がＩＴＯの位置と一致
するように圧着させ、ポリプロピレンフィルムを剥離
し、接着性フィルムを挟んで対向側に同様のＩＴＯパタ
ーン／ガラス基板を載置し、ＩＴＯパターンで位置合わ
せを行い、加熱圧着によりそれぞれ上下のＩＴＯパター
ン同士を接着層を介して接続した。接続した上下のＩＴ
Ｏ接続抵抗を測定した結果、１Ω以下であった。一方、
隣接するＩＴＯ同士の絶縁抵抗は１×１０¹¹Ω以上であ
った。従って、上記接着性フィルムは異方導電フィルム
として機能することが判った。

【００３４】（比較例１）エポキシ系接着剤を溶媒
（１，４−ジオキサン、メチルエチルケトン）で希釈
し、得られた溶液中に、導電粒子としてミクロパールＡ
Ｕ、５μｍ（積水化学工業社製）を１５体積％になるよ
うに添加し、攪拌して溶液中に分散させた。その後、そ
の溶液をポリプロピレンフィルム上に塗布し、接着性フ
ィルムを得た。得られた接着性フィルムをライン幅１５
μｍ、スペース１５μｍのストライプ状のＩＴＯパター
ン／ガラス基板上に接着させ、ポリプロピレンフィルム
を剥離し、接着層を挟んで対向側に同様のＩＴＯパター
ン／ガラス基板を載置し、ＩＴＯパターンで位置合わせ
を行い、加熱圧着によりそれぞれ上下のＩＴＯパターン
同士を接着性フィルムを介して接続した。実施例２と同
様にＩＴＯと接続して抵抗を測定したところ、上下、隣
接するＩＴＯとも１Ω以下の抵抗であった。従って、隣
接電極間でリークしていることが判った。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、上記の構成よりなるので、導
電粒子が特定の領域に集中し、微細ピッチの電極接続に
おいても、隣接電極間でリーク等のない電極接続が行え
る異方導電フィルムの製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】隣接電極間に導電粒子が存在しないようすを示
す図である。

【図２】異方導電フィルムが圧着され、導電粒子が電極
外に流出し、隣接電極間に高密度に導電粒子が存在する
ようすを示す図である。

【図３】開口部を有するマスクを用いて、導電粒子の散
布を行うようすを示す図である。

【図４】負に帯電している導電粒子に対して、電極に正
の電圧を印可することにより静電的な引力を作用させ
て、導電粒子の散布を行うようすを示す図である。

【符号の説明】

１基板２電極３導電粒子４異方導電フィルム５マスク６粘着層７基材８接着剤層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電粒子が特定の領域にのみ配置されて
いる異方導電フィルムの製造方法であって、基材上に導
電粒子を集中して配置するための領域を形成する工程を
有することを特徴とする異方導電フィルムの製造方法。
【請求項２】更に、異なる基材上に導電粒子を転写す
る工程を有することを特徴とする請求項１記載の異方導
電フィルムの製造方法。
【請求項３】基材上に導電粒子を集中して配置するた
めの領域を形成する工程は、開口部を有するマスクを用
いることにより行うことを特徴とする請求項１又は２記
載の異方導電フィルムの製造方法。
【請求項４】基材上に導電粒子を集中して配置するた
めの領域を形成する工程は、帯電している導電粒子に対
して静電的な引力又は斥力を作用させることにより行う
ことを特徴とする請求項１又は２記載の異方導電フィル
ムの製造方法。