JPH05283480A - 電子回路部品の接続方法 - Google Patents

電子回路部品の接続方法

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JPH05283480A
JPH05283480A JP4080598A JP8059892A JPH05283480A JP H05283480 A JPH05283480 A JP H05283480A JP 4080598 A JP4080598 A JP 4080598A JP 8059892 A JP8059892 A JP 8059892A JP H05283480 A JPH05283480 A JP H05283480A
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JP
Japan
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electrode terminal
conductive resin
electronic circuit
conductive
resin
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JP4080598A
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English (en)
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Hideo Aoki
秀夫 青木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H05K1/095Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks for polymer thick films, i.e. having a permanent organic polymeric binder
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321Assembling 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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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子回路部品チップに導電性樹脂製突起電極
端子を設け、導電性樹脂製電極端子を有する配線基板に
面付けするフェイスダウンボンディングにおいて、接続
抵抗が低く破断強度の大きい接続方法を提供する。 【構成】 配線基板9上の導電性樹脂組成物よりなる電
極端子5と、電子回路部品チップに形成された導電性樹
脂製突起電極端子3とを、位置合せ後加熱加圧すること
により両電極端子間の接続を行う方式において、両電極
端子の導電性樹脂組成物の結合材を、いずれも熱可塑性
樹脂または半硬化状態の熱硬化性樹脂で構成する。 【効果】配線基板上の電極端子とチップ上の突起電極端
子とを同系統の導電性樹脂組成物で構成したので、ボン
ディング後は均質な接合部が形成され、接続抵抗の減少
と破断強度の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子回路部品の接続方法
に関し、特に突起電極端子が形成された電子回路部品を
配線基板へ接続する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】チップ状の集積回路および類似の電子回
路部品を配線基板に接続する方法は、ワイヤボンデイン
グ技術とワイヤレスボンディング技術に大別されるが、
近年高密度または薄型実装の必要性から後者が採用され
ることが多くなった。後者を代表する技術にフェイスダ
ウンボンディング方式があるが、次の様な方法が一般的
にとられている。すなわちチップ状の電子回路部品(以
下チップと称する)の電極パッドに金属製の突起電極端
子を設け(金属の芯にはんだを被覆させる場合、あるい
ははんだのみで構成する場合もある)、配線基板の電極
端子に位置合せ後、熱圧着あるいははんだ付けで接合す
るか、導電性接着剤あるいは異方性導電膜を介して接合
する。この場合配線基板の基材としては、通常セラミッ
クス、ガラス、ガラスクロス入りエポキシ樹脂等が使用
されている。
【0003】これらの方法では、いずれもチップ表面に
金属製の突起電極端子を用いるが、突起電極製造工程が
複雑で高価になる欠点があり、安価な導電性樹脂製の突
起電極端子を用いる方法も行われている。導電性樹脂製
の突起電極端子を用いる場合について、以下図を用いて
説明する。
【0004】図4はチップ11の電極パッド12に導電
性樹脂製の突起電極端子13を設け、配線基板16の電
極端子15と位置合せ後突起電極端子13を電極端子1
5に熱圧着する方法である。なお突起電極端子13は、
エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を結合材として用いてお
り、すでに硬化が完了している。図5はチップ11の電
極パッド12と配線基板16の電極端子15とを、配線
基板16の電極端子15上に突起状に印刷された熱硬化
性導電性接着剤14で接着し、加熱硬化して接続を完了
させる方法である。これらの方法では、配線基板の基材
は通常安価な樹脂が使用されるが、セラミックスやガラ
スが使われることもある。また配線基板の電極端子には
金属や、硬化が完了した導電性の熱硬化性あるいは熱可
塑性樹脂、あるいは厚膜導体が使用される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の接続方
法においては、チップ上の突起電極端子として金属製の
ものを用いる場合は、突起電極製造工程が複雑となり、
また高価になる欠点があった。さらに金属製の突起電極
端子に代えて安価な導電性樹脂製の突起電極端子を用い
る方法においては、配線基板の電極端子が金属や厚膜導
体の場合、接続部が異種材料で構成されているため、表
面の変質あるいは絶縁性材料の界面への偏在により接続
面での接続抵抗が大きくなり、あるいはチップと配線基
板の熱膨張率の差に起因する機械的ストレスにより接合
面が破断する可能性があり、適切な材料の組合わせと細
心の工程管理が必要であった。また配線基板の電極端子
が硬化が完了した導電性樹脂の場合では、通常結合剤と
して熱硬化性樹脂が使用されるが、電極端子形成時の硬
化の際に表面に樹脂の絶縁膜を作ってしまい、熱圧着が
困難なこともあって接続抵抗が大きくなり、破断強度に
も問題があった。
【0006】そこで本発明では、導電性樹脂製のチップ
の突起電極端子と、導電性樹脂製の配線基板の電極端子
とを接続する場合において、接続抵抗が小さく、破断強
度の大きい接続方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、導電性粉と熱可塑性樹脂からなる
導電性樹脂製電極端子が形成された配線回路と、導電性
粉と熱可塑性樹脂からなる導電性樹脂製突起電極端子が
形成された電子回路部品とを、位置合せ後加熱加圧する
ことにより、前記電極端子と前記突起電極端子を融合し
て接合する電子回路部品の接続方法を提供する。更に本
発明は、前記導電性樹脂製電極端子が、熱可塑性樹脂を
基材とする配線基板に形成されている電子回路部品の接
続方法を提供する。
【0008】更に本発明は、導電性粉と熱硬化性樹脂か
らなる半硬化状態の導電性樹脂製電極端子が形成された
配線回路と、導電性粉と熱硬化性樹脂から成る半硬化状
態の導電性樹脂製突起電極端子が形成された電子回路部
品とを、位置合せ後加熱加圧することにより、前記電極
端子と前記突起電極端子を融合して接合する電子回路部
品の接続方法を提供する。
【0009】
【作用】配線基板の電極端子とチップの突起電極端子の
両方を、熱可塑性樹脂を結合剤とする導電性樹脂組成物
で構成し、あるいは半硬化状態の熱硬化性樹脂を結合剤
とする導電性樹脂組成物で構成し、位置合せ後樹脂が融
合あるいは架橋する程度に加熱加圧すると両電極端子が
均質に融合し、その後冷却すると樹脂部は一体化し、特
に含有する導電粒子は良好な接触状態を保つ。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1乃至図3を参照
して説明する。図1は接続を完了した状態を示したもの
で、集積回路からなるチップ1の電極パッド2が基板9
の表面に設けられた配線回路4の電極端子5に一体に接
続されている。なお本実施例の場合は、配線回路4と電
極端子5は同一材料で連続的に形成されている。保護用
樹脂8は、チップ1の保持力並びに耐環境性向上の目的
で、エポキシ樹脂等をチップ1の周囲に被覆したもので
あるが、使用しなくともよい。
【0011】次に図2並びに図3を用いて、本発明の一
実施例に係わる接続工程を説明する。図2は突起電極の
形成方法を示したもので、チップ1の電極パッド2上に
スクリーン印刷方式により導電性樹脂組成物を供給し、
この状態で加熱乾燥し、その後冷却することにより前記
導電性樹脂組成物からなる突起電極端子3が完成され
る。図2では単一のチップのみを示しているが、ウェハ
ー状態で複数のチップに導電性樹脂組成物を同時に印刷
し、後に分割して単一のチップにできることは言うまで
もない。またスクリーン印刷の代りにディスペンサ方式
を用いてもよい。前記導電性樹脂組成物は、例えば導電
性粉として銀の粉体(粒径約1μm)と熱可塑性樹熱脂
結合材として塩化ビニール、溶剤としてシクロヘキサノ
ンを混合したものである。導電性樹脂組成物に使用する
導電性紛としては、銀のほか金、銅、ニッケル、タング
ステン、モリブデン、白金、アルミニウム、錫等があ
り、カ−ボン、炭化珪素、五酸化バナジウム等の半導電
性紛であってもよい。熱可塑性樹脂としては、ポリエー
テルイミド、ポリスルフォン等が配線基板基材の耐熱性
に応じて使用可能である。
【0012】次に図3に示したようにポリカーボネイト
樹脂フィルム製基板の表面に、前記チップ1の突起電極
端子3と同組成の導電性樹脂組成物よりなる配線回路4
および電極端子5を一体に形成して配線基板9を設け
る。その後、配線基板9上にチップ1を対向配置せし
め、位置合せ機能および加熱加圧機能を有するピックア
ップヘッド6を持つボンダーにより、チップ1を配線基
板9の電極端子5に位置合せ、加熱、加圧を行う(以後
ボンディングと称す)。必要な加圧力および加熱の温度
は、突起電極端子3と配線基板9の電極端子5が融着す
る程度でよく、その後冷却を行えば接合を完了すること
ができる。突起電極端子3および配線基板9の電極端子
5の結合材が塩化ビニール樹脂の場合では、165℃で
充分良好な接続が得られた。
【0013】このようにしてボンディングを行なうこと
により、チップ1の突起電極端子3と配線基板9の電極
端子5は、ともに熱可塑性樹脂を結合剤とする導電性樹
脂から形成されているため、均質に融合し強固な接合が
行われる。
【0014】さらに上記実施例では、配線基板として熱
可塑性樹脂であるポリカーボネイト樹脂フィルムを用い
ているので、配線基板9と配線回路4および電極端子5
の間も熱融合し強固な一体化が行われる。
【0015】ここで配線基板9の電極端子5とチップ1
の突起電極端子3に使用される熱可塑性樹脂は、同一で
あることが望ましいが、必ずしも同一である必要はな
く、ほぼ同等な可塑性を有するものであれば、異なる組
合わせでもよい。また導電性粉、結合材、溶剤の配合比
は、チップ、配線基板それぞれの印刷に適したように変
えてもよい。ただし上記実施例で銀の含有量は、導電性
の点から固形物重量比で90%前後が好ましい。
【0016】また上記実施例では、導電性樹脂組成物を
印刷後加熱して乾燥させたが、導電性樹脂組成物を所定
位置に供給した直後、溶剤を含んだ状態でボンディング
し、、ボンディング以後の加熱で接合させることもでき
る。
【0017】また上記実施例では、導電性樹脂組成物の
結合材として熱可塑性樹脂を例に説明したが、本発明は
これのみに限定されるものではなく、熱硬化性樹脂にも
適用することができる。熱硬化性樹脂の場合は、加熱し
て硬化が完了したものを熱融合させることは困難なの
で、高分子の架橋が進行する前の半硬化の状態でボンデ
ィングすると良好な接続が得られる。すなわち導電性樹
脂組成物を印刷後溶剤を蒸発させる程度に乾燥し、ボン
ディング以後の加熱で硬化させるとよい。配線基板の基
材は、導電性樹脂組成物と特性が類似な樹脂が好ましい
が、セラミックスやガラス、金属に絶縁処理を施したも
のであってもよい。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
配線基板上の電極端子とチップ上の突起電極端子とを同
系統の導電性樹脂組成物で構成したので、ボンディング
後は均質な接合部が形成され、接続抵抗の減少と破断強
度の向上を図ることができる。加えて、導電性樹脂組成
物の結合剤および配線基板の基材として熱可塑性樹脂を
使用すれば、耐熱性が比較的劣る熱可塑性樹脂基板とチ
ップの間に良好な接続を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わる接続方法により接続さ
れた状態を示す断面図。
【図2】本発明の実施例に用いる集積回路チップの断面
図。
【図3】本発明の実施例のボンディング状態を示す断面
図。
【図4】従来技術による接続状態を示す断面図。
【図5】従来技術による他の接続状態を示す断面図。
【符号の説明】
1 … チップ 3 … 突起電極端子 4 … 配線回路 5 … 電極端子 9 … 配線基板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性粉と熱可塑性樹脂からなる導電性
    樹脂製電極端子が形成された配線回路と、導電性粉と熱
    可塑性樹脂からなる導電性樹脂製突起電極端子が形成さ
    れた電子回路部品とを、位置合せ後加熱加圧することに
    より、前記電極端子と前記突起電極端子を融合して接合
    することを特徴とする電子回路部品の接続方法。
  2. 【請求項2】 前記配線回路が、熱可塑性樹脂を基材と
    する配線基板に形成されていることを特徴とする請求項
    1記載の電子回路部品の接続方法。
  3. 【請求項3】 導電性粉と熱硬化性樹脂からなる半硬化
    状態の導電性樹脂製電極端子が形成された配線回路と、
    導電性粉と熱硬化性樹脂から成る半硬化状態の導電性樹
    脂製突起電極端子が形成された電子回路部品とを、位置
    合せ後加熱加圧することにより、前記電極端子と前記突
    起電極端子を融合して接合することを特徴とする電子回
    路部品の接続方法。
JP4080598A 1992-04-02 1992-04-02 電子回路部品の接続方法 Pending JPH05283480A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001298052A (ja) * 2000-02-09 2001-10-26 Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw 接着剤を用いた半導体素子のフリップチップアセンブリ方法
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US7753489B2 (en) 2004-09-27 2010-07-13 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Connection structure of flexible wiring substrate and connection method using same

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Effective date: 20040330