各向异性导电连接材料、连接结构体、连接结构体的制造方法和连接方法
【专利摘要】一种连接结构体的制造方法，所述连接结构体是使各向异性导电连接层存在于柔性显示器上设置的端子和电子部件的端子之间，将上述柔性显示器与上述电子部件连接和导通而成的连接结构体，该制造方法具有以下工序：搭载工序，其中，经由上述各向异性导电连接层，将上述电子部件搭载于上述柔性显示器上，使上述电子部件的端子与上述柔性显示器上设置的端子相对；和连接工序，其中，将上述电子部件相对于上述柔性显示器加压，将上述柔性显示器上设置的端子与上述电子部件的端子用上述各向异性导电连接层连接，以及经由上述各向异性导电连接层中的导电性粒子导通；上述导电性粒子的30%压缩变形时的压缩硬度为150-400Kgf/mm2。
【专利说明】各向异性导电连接材料、连接结构体、连接结构体的制造方 法和连接方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在柔性显示器中安装例如柔性印刷布线板、半导体元件等电子部件时 使用的各向异性导电连接材料；使用各向异性导电连接层将柔性显示器与电子部件进行连 接而成的连接结构体；使用各向异性导电连接层将柔性显示器与电子部件进行连接的连接 方法；以及由该连接方法制造连接结构体的制造方法。
【背景技术】
[0002] 作为将半导体元件等电子部件安装在基板上的技术，例如广泛使用在所谓的倒装 (face down)状态下，将电子部件安装在基板上的倒装芯片（Flip Chip)安装法。在倒装芯 片安装法中，为了提高连接可靠性等，使各向异性导电膜存在于电子部件的端子和设于基 板上的端子之间，通过各向异性导电膜进行电和机械连接。各向异性导电膜是在含有树脂 等的粘接剂中分散有导电性粒子而成。导电性粒子例如是对树脂颗粒实施了镀镍、镀金的 粒子等。
[0003] 在这样的安装方法中，例如专利文献1是将电子部件的端子或布线基板的端子的 表面制成平坦的面，使导电性粒子均匀破碎，由此使电子部件的端子与设于布线基板上的 端子的电连接良好。
[0004] 另外，该安装方法也可应用于液晶显示器或柔性显示器。液晶显示器使用杨氏模 量高达72GPa、难以变形的玻璃基材，容易因来自外部的挤压而破损。而将柔软的塑料用 作基材的柔性显示器非常薄，具有挠曲性，因此可弯曲，不易破损，可用于电子纸或卷式屏 (roll up screen)〇
[0005] 柔性显示器中，显示区的透明电极（ΙΤ0等）延伸，在由塑料等形成的基材的端部 设有与1C芯片、柔性印刷布线板等电子部件电连接的连接用端子。柔性显示器中，该连接 用的端子设于显示区的正下方或附近，适应高密度安装等，因此可实现端子的微细化和窄 间距（pitch)化。这样微细化、窄间距化的端子与电子部件、柔性印刷布线板等的端子的电 连接可如上所述，使用各向异性导电膜（例如参照专利文献2)。
[0006] 柔性显示器中使用聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等柔软的基材，因此，在使用 与电子部件的连接中使用的常规各向异性导电膜并通过加压来连接时，会发生以下问题： 裂纹以导电性粒子为起点进入端子，或者裂纹甚至进入基材或基材被破坏等。例如，1C芯 片等电子部件直接连接在柔性显示器的基材上时，与以布线宽度进行连接的柔性印刷布线 板的情形不同，1C芯片等中，作为端子的凸块（bump)是以点分散形式存在（点在），连接时 施加的压力也集中于点上施加，因此裂纹容易进入。
[0007] 在柔性显示器中，显示部的正下方或附近存在电子部件的安装区，因此，与如上述 专利文献1所述的仅在设于布线基板的端子上安装电子部件的情形相比，必须特别抑制裂 纹的产生，使裂纹不会在狭窄的安装区中产生。柔性显示器中，如果在连接电子部件时裂纹 进入端子，或柔性的基材被破坏，则裂纹、破坏等甚至可能在显示部产生，因此对显示部的 影响大，寻求抑制电子部件的连接所导致的裂纹的产生、基材的破坏。
[0008] 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2009-111043号公报 专利文献2 :日本特开2009-242508号公报。
【发明内容】
[0009] 发明要解决的课题 本发明针对上述以往的情况而提出，其目的在于提供：在将柔性显示器上设置的端子 与电子部件的端子用各向异性导电连接材料进行机械和电连接时，可以抑制柔性显示器上 设置的端子处裂纹的进入、对柔性显示器本身的裂纹进入或者产生破坏的各向异性导电连 接材料；以及使用各向异性导电连接层将柔性显示器与电子部件连接而成的连接结构体； 使用各向异性导电连接层，将柔性显示器与电子部件进行连接的连接方法；以及通过该连 接方法制造连接结构体的制造方法。
[0010] 解决课题的方案 实现上述目的的本发明的连接结构体的制造方法，其为使各向异性导电连接层存在于 柔性显示器上设置的端子与电子部件的端子之间，将柔性显示器与电子部件连接和导通而 成的连接结构体的制造方法，其特征在于，具有以下工序：搭载工序，其中，经由各向异性导 电连接层，将电子部件搭载于柔性显示器上，使电子部件的端子与柔性显示器上设置的端 子相对；和连接工序，其中，将电子部件相对于柔性显示器加压，将柔性显示器上设置的端 子与电子部件的端子用各向异性导电连接层连接，以及经由各向异性导电连接层中的导电 性粒子导通；导电性粒子的30%压缩变形时的压缩硬度为150-400Kgf/mm 2。
[0011] 实现上述目的的本发明的连接方法，其为通过各向异性导电连接层将柔性显示 器上设置的端子与电子部件的端子连接的连接方法，其特征在于，具有以下工序：搭载工 序，其中，经由各向异性导电连接层，将电子部件搭载于柔性显示器上，使电子部件的端 子与柔性显示器上设置的端子相对；和连接工序，其中，将电子部件相对于柔性显示器加 压，将柔性显示器上设置的端子与电子部件的端子用各向异性导电连接层连接，以及经由 各向异性导电连接层中的导电性粒子导通；导电性粒子的30%压缩变形时的压缩硬度为 150-400Kgf/mm 2。
[0012] 实现上述目的的本发明的各向异性导电连接材料，其为将柔性显示器上设置的端 子与电子部件的端子连接的各向异性导电连接材料，其特征在于，粘接剂中含有30%压缩 变形时的压缩硬度为150-400Kgf/mm 2的导电性粒子。
[0013] 实现上述目的的本发明的连接结构体，其为使各向异性导电连接层存在于柔性显 示器上设置的端子和电子部件的端子之间，将柔性显示器与电子部件连接和导通而成连接 结构体，其特征在于，各向异性导电性层中的导电性粒子的30%压缩变形时的压缩硬度为 150-400Kgf/mm 2。
[0014] 发明效果 根据本发明，通过使各向异性导电连接材料的绝缘性粘接剂中含有的导电性粒子的 30%压缩变形时的压缩硬度为150-400Kgf/mm2,由此，尽管在将柔性显示器与电子部件进行 连接时加压，导电性粒子变形，导电性粒子与柔性显示器的端子的接触面积增大，可防止裂 纹进入柔性显示器的端子，可以抑制对柔性显示器本身的裂纹进入或破坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是应用本发明的膜层合体的截面图。
[0016] 图2是表示导电性粒子的30%压缩变形时的压缩硬度计算中的压缩位移-载荷的 关系的图。
[0017] 图3是表示将柔性显示器与电子部件用各向异性导电膜进行连接而成的连接结 构体的图，（A)是连接结构体的顶视图，（B)是连接结构体的截面图。
[0018] 图4是表示柔性膜的端子与电子部件的端子的连接部分的截面图。
[0019] 图5是在柔性显示器中，将2个1C芯片和柔性印刷布线基板用各向异性导电膜进 行连接而成的连接结构体的顶视图。
【具体实施方式】
[0020] 以下，参照附图对本发明所适用的各向异性导电连接材料、连接结构体、连接结构 体的制造方法和连接方法进行详细说明。如未特别说明，本发明并不限于以下的详细说明。 本发明的实施方案的说明按以下顺序进行： 1. 各向异性导电连接材料 2. 连接结构体?连接结构体的连接方法?连接方法。
[0021] 〈各向异性导电连接材料〉 各向异性导电连接材料存在于柔性显示器上设置的端子和电子部件的端子之间，连接 并导通柔性显示器与电子部件。这样的各向异性导电连接材料可例举膜状的各向异性导电 膜或糊状的各向异性导电连接糊。本申请中，将各向异性导电膜或各向异性导电连接糊定 义为"各向异性导电连接材料"。以下，以各向异性导电膜为例进行说明。
[0022] 如图1所示，膜层合体1通常是在作为剥离基材的剥离膜2上层合作为各向异性 导电连接层的各向异性导电膜3而成。
[0023] 剥离膜2例如是在PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯）、0ΡΡ (取向聚丙烯）、 PMP (聚-4-甲基戊烯-1)、PTFE (聚四氟乙烯）等上涂布有机硅等剥离剂而成。
[0024] 各向异性导电膜3是在含有成膜树脂、热固性树脂和固化剂等的绝缘性粘接剂 (粘结剂）4中分散有导电性粒子5的物质。该各向异性导电膜3在剥离膜2上形成为膜 状。
[0025] 成膜树脂优选平均分子量为10000-80000左右的树脂。成膜树脂特别可举出： 环氧树脂、改性环氧树脂（変形^· #々 > 樹脂）、聚氨酯树脂、苯氧基树脂等各种树脂。其 中，从成膜状态、连接可靠性等角度考虑，优选苯氧基树脂。成膜树脂的含量若过少则不形 成膜，过多则用于电连接的树脂排除难以进行，因此相对于100质量份绝缘性粘接剂4,为 20-80质量份，优选40-70质量份。
[0026] 固化成分只要在常温下具有流动性即可，没有特别限定，可举出市售的环氧树脂、 丙烯酸树脂。
[0027] 环氧树脂没有特别限定，可根据目的适当选择。例如可举出：萘型环氧树脂、联苯 型环氧树脂、线型酚醛型环氧树脂、双酚型环氧树脂、均二苯乙烯型环氧树脂、三酚甲烷型 环氧树脂、苯酚芳烷基型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、三苯基甲烷 型环氧树脂等。它们可以是单独，也可以是2种以上的组合。
[0028] 丙烯酸树脂没有特别限定，可根据目的适当选择，例如可举出：丙烯酸化合物、液 状丙烯酸酯等。具体来说可举出：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、 丙烯酸环氧基酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二甘醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二羟 甲基三环癸烷二丙烯酸酯、四丙烯酸1，4- 丁二醇酯、2-羟基-1，3-二丙烯酰氧基丙烷、 2, 2-双[4-(丙烯酰氧基甲氧基）苯基]丙烷、2, 2-双[4-(丙烯酰氧基乙氧基）苯基]丙 烷、丙烯酸二环戊烯基酯、丙烯酸三环癸烷基酯、三（丙烯酰氧基乙基）异氰脲酸酯、氨基甲 酸酯丙烯酸酯、丙烯酸环氧基酯等。它们可以是单独，也可以是2种以上的组合。
[0029] 热固性树脂优选使用环氧树脂或丙烯酸树脂。
[0030] 潜伏性固化剂可举出热固化型、UV固化型等各种固化剂。潜伏性固化剂通常不反 应，而通过热、光、加压等的根据用途选择的触发物活化，引发反应。热活化型潜伏性固化 剂的活化方法存在以下方法：通过加热导致解离反应等，由此生成活性物种（阳离子或阴 离子）的方法；在室温附近稳定分散于环氧树脂中，而在高温下与环氧树脂发生相溶?溶 解，引发固化反应的方法；在高温下将分子筛封装型的固化剂溶出，引发固化反应的方法； 通过微胶囊进行溶出?固化的方法等。热活化型潜伏性固化剂有：咪唑类、酰肼类、三氟 化硼-胺络合物、锍盐、胺酰亚胺、多胺盐、二氰二酰胺等或它们的改性物，它们可以是单独 的，也可以是2种以上的混合体。其中优选微胶囊型咪唑类潜伏性固化剂。
[0031] 各向异性导电膜3中可含有硅烷偶联剂。硅烷偶联剂没有特别限定，例如可举出： 环氧类、氨基类、巯基?硫化物类、脲基类等。通过添加硅烷偶联剂，可以使有机材料与无机 材料之间界面处的连接性提高。
[0032] 导电性粒子5在30%压缩变形时的压缩硬度（K值）为150-400Kgf/ mm2(l. 50-4. OOGPa)，优选 150-350Kgf/mm2(l. 50-3. 50GPa)。该导电性粒子 5 的硬度指标是： 在对一个粒子施加载荷而使粒子变形时，由相对于无载荷状态的粒径产生30%压缩变形所 必需的载荷计算的K值。30%压缩变形是指在将导电性粒子5沿一个方向压缩时，导电性粒 子的粒径2R (mm)与原粒径相比缩短30%这样变形的状态，S卩，是指导电性粒子的粒径2R为 原粒径的70%的变形状态。K值越小则是越软的粒子。
[0033] 该导电性粒子5的30%压缩变形时的压缩硬度（K值）由下式（1)计算。
【权利要求】
1. 一种连接结构体的制造方法，其为使各向异性导电连接层存在于柔性显示器上设 置的端子和电子部件的端子之间，将所述柔性显示器与所述电子部件连接和导通而成的连 接结构体的制造方法，其特征在于， 该制造方法具有以下工序： 搭载工序，其中，经由所述各向异性导电连接层，将所述电子部件搭载于所述柔性显示 器上，使所述电子部件的端子与所述柔性显示器上设置的端子相对；和 连接工序，其中，将所述电子部件相对于所述柔性显示器加压，将所述柔性显示器上设 置的端子与所述电子部件的端子用所述各向异性导电连接层进行连接，以及经由所述各向 异性导电连接层中的导电性粒子导通； 所述导电性粒子的30%压缩变形时的压缩硬度为150-400Kgf/mm2。
2. 权利要求1的连接结构体的制造方法，其特征在于，在所述柔性显示器的基材中使 用的柔性膜的杨氏模量为2-10GPa。
3. 权利要求1或2的连接结构体的制造方法，其特征在于，所述导电性粒子的30%压 缩变形时的压缩硬度为150_350Kgf/mm 2。
4. 权利要求1-3中任一项的连接结构体的制造方法，其特征在于，在所述柔性显示器 的基材中使用的柔性膜是聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
5. -种连接方法，其为将柔性显示器上设置的端子与电子部件的端子通过各向异性 导电连接层连接的连接方法，其特征在于， 该连接方法具有以下工序： 搭载工序，其中，经由所述各向异性导电连接层，将所述电子部件搭载于所述柔性显示 器上，使所述电子部件的端子与所述柔性显示器上设置的端子相对；和 连接工序，其中，将所述电子部件相对于所述柔性显示器加压，将所述柔性显示器上设 置的端子与所述电子部件的端子用所述各向异性导电连接层连接，以及经由所述各向异性 导电连接层中的导电性粒子导通； 所述导电性粒子的30%压缩变形时的压缩硬度为150-400Kgf/mm2。
6. 权利要求5的连接方法，其特征在于，在所述柔性显示器的基材中使用的柔性膜的 杨氏模量为2-10GPa。
7. 权利要求5或6的连接方法，其特征在于，所述导电性粒子的30%压缩变形时的压 缩硬度为 150_350Kgf/mm2。
8. 权利要求5-7中任一项的连接方法，其特征在于，在所述柔性显示器中使用的柔性 膜是聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
9. 一种各向异性导电连接材料，其为将柔性显示器上设置的端子与电子部件的端子 连接的各向异性导电连接材料，其特征在于，在绝缘性粘接剂中含有30%压缩变形时的压 缩硬度为150-400Kgf/mm 2的导电性粒子。
10. 权利要求9的各向异性导电连接材料，其特征在于，所述导电性粒子的30%压缩变 形时的压缩硬度为150_350Kgf/mm 2。
11. 权利要求9或10的各向异性导电连接材料，其特征在于，所述导电性粒子是在树 脂上实施了金属镀覆的粒子。
12. 权利要求9-11中任一项的各向异性导电连接材料，其特征在于，在剥离基材上形 成为膜状。
13. -种连接结构体，其为使各向异性导电连接层存在于柔性显示器上设置的端子 和电子部件的端子之间，将所述柔性显示器与所述电子部件连接和导通而成的连接结构 体，其特征在于，所述各向异性导电性层中的导电性粒子的30%压缩变形时的压缩硬度为 150-400Kgf/mm 2。
【文档编号】H01B5/00GK104106182SQ201380010151
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年2月12日 优先权日:2012年2月20日
【发明者】川津雅巳 申请人:迪睿合电子材料有限公司