JPH07120843B2 - 回路基板の接続構造および方法 - Google Patents
回路基板の接続構造および方法Info
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- JPH07120843B2 JPH07120843B2 JP1160990A JP1160990A JPH07120843B2 JP H07120843 B2 JPH07120843 B2 JP H07120843B2 JP 1160990 A JP1160990 A JP 1160990A JP 1160990 A JP1160990 A JP 1160990A JP H07120843 B2 JPH07120843 B2 JP H07120843B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回路基板の接続構造および方法に関する。
さらに詳しくは、たとえば半導体集積回路基板、プリン
ト回路基板、ガラス回路基板、フレキシブル回路基板、
またはセラミック回路基板などの回路基板の電極を、他
の回路基板の電極に、相互に圧接によって電気的に接続
するために好適に実施される回路基板の接続構造および
方法に関する。
ト回路基板、ガラス回路基板、フレキシブル回路基板、
またはセラミック回路基板などの回路基板の電極を、他
の回路基板の電極に、相互に圧接によって電気的に接続
するために好適に実施される回路基板の接続構造および
方法に関する。
従来の技術 従来、回路基板同士の電極を電気的に接続する方法とし
ては、通常、半田付けが行われている。半田付けによる
方法では、一方の回路基板の電極上にめっき法や印刷法
などによって半田層を形成し、この半田層を200〜250℃
程度の高温に加熱し、溶融して他方の回路基板の電極に
接続する。したがって電極材料として、予めAu、Cu、Ni
などの親半田金属を用いる必要がある。
ては、通常、半田付けが行われている。半田付けによる
方法では、一方の回路基板の電極上にめっき法や印刷法
などによって半田層を形成し、この半田層を200〜250℃
程度の高温に加熱し、溶融して他方の回路基板の電極に
接続する。したがって電極材料として、予めAu、Cu、Ni
などの親半田金属を用いる必要がある。
このような半田付けという高温処理による回路基板など
への熱的な弊害や、親半田金属を用いることによるコス
ト高を回避するために、最近では、接着剤中に導電性粒
子を分散させて成る異方性導電シートを用いる傾向にあ
る。異方性導電シートは、このシートに加えられる圧力
方向に対してのみ導電性を示し、それ以外の方向に対し
ては非導電性であるという異方性を有する。この性質を
利用し、接続したい電極や端子などの間にこの異方性導
電シートを介在し、電極間に介在したシート部分をシー
ト厚み方向にわたって加圧および加熱して両電極間の電
気的接続を行う。特に、配線材料としてITO（Indium Ti
n Oxide）を使用する液晶表示板の端子の接続には、そ
の接続の容易性および熱的条件の点から異方性導電シー
トが多く用いられている。
への熱的な弊害や、親半田金属を用いることによるコス
ト高を回避するために、最近では、接着剤中に導電性粒
子を分散させて成る異方性導電シートを用いる傾向にあ
る。異方性導電シートは、このシートに加えられる圧力
方向に対してのみ導電性を示し、それ以外の方向に対し
ては非導電性であるという異方性を有する。この性質を
利用し、接続したい電極や端子などの間にこの異方性導
電シートを介在し、電極間に介在したシート部分をシー
ト厚み方向にわたって加圧および加熱して両電極間の電
気的接続を行う。特に、配線材料としてITO（Indium Ti
n Oxide）を使用する液晶表示板の端子の接続には、そ
の接続の容易性および熱的条件の点から異方性導電シー
トが多く用いられている。
発明が解決しようとする課題 上記した異方性導電シートは、樹脂中に導電性粒子を分
散させた構成である。したがって隣接端子間のピッチ幅
が微細となつた場合、シート中に存在する導電性粒子に
起因して電気的短絡が生じ、微小ピッチ幅での接続が困
難であるという問題点がある。
散させた構成である。したがって隣接端子間のピッチ幅
が微細となつた場合、シート中に存在する導電性粒子に
起因して電気的短絡が生じ、微小ピッチ幅での接続が困
難であるという問題点がある。
本発明の目的は、上記問題点を解決して、接続すべき電
極上にのみ導電性の粒子を配置することができ、したが
って電極の微細化に対応することができるとともに、接
続の信頼性を向上することができる回路基板の接続構造
および方法を提供することである。
極上にのみ導電性の粒子を配置することができ、したが
って電極の微細化に対応することができるとともに、接
続の信頼性を向上することができる回路基板の接続構造
および方法を提供することである。
課題を解決するための手段 本発明は、電極を有する第１の回路基板と、この第１の
回路基板の電極に対応する位置に電極を有する第２の回
路基板との接続構造において、 嫌気硬化性を有する樹脂に対して正の触媒作用を有する
遷移金属を少なくとも表面に含む第１の回路基板上の電
極と、第２の回路基板上の電極とを、 嫌気硬化性を有する熱可塑性樹脂によって保持された導
電性粒子を介して電気的に導通させることを特徴とする
回路基板の接続構造である。
回路基板の電極に対応する位置に電極を有する第２の回
路基板との接続構造において、 嫌気硬化性を有する樹脂に対して正の触媒作用を有する
遷移金属を少なくとも表面に含む第１の回路基板上の電
極と、第２の回路基板上の電極とを、 嫌気硬化性を有する熱可塑性樹脂によって保持された導
電性粒子を介して電気的に導通させることを特徴とする
回路基板の接続構造である。
また本発明は、電極を有する第１の回路基板と、この第
１の回路基板の電極に対応する位置に電極を有する第２
の回路基板とを接続する方法において、 第１の回路基板に、嫌気硬化性を有する樹脂に対して正
の触媒作用を有する遷移金属を少なくとも表面に含む電
極を形成する工程と、 この電極が形成された第１の回路基板に嫌気硬化性を有
する熱可塑性樹脂を塗布する工程と、 電極上に塗布された嫌気硬化性を有する熱可塑性樹脂を
選択的に硬化する工程と、 未硬化の熱可塑性樹脂を除去する工程と、 電極上の熱可塑性樹脂を軟化させ、導電性粒子を付着す
る工程と、 上記第１の回路基板と第２の回路基板とを対向して配置
し、電極を導電性粒子を介して電気的に導通させる工程
とを含むことを特徴とする回路基板の接続方法である。
１の回路基板の電極に対応する位置に電極を有する第２
の回路基板とを接続する方法において、 第１の回路基板に、嫌気硬化性を有する樹脂に対して正
の触媒作用を有する遷移金属を少なくとも表面に含む電
極を形成する工程と、 この電極が形成された第１の回路基板に嫌気硬化性を有
する熱可塑性樹脂を塗布する工程と、 電極上に塗布された嫌気硬化性を有する熱可塑性樹脂を
選択的に硬化する工程と、 未硬化の熱可塑性樹脂を除去する工程と、 電極上の熱可塑性樹脂を軟化させ、導電性粒子を付着す
る工程と、 上記第１の回路基板と第２の回路基板とを対向して配置
し、電極を導電性粒子を介して電気的に導通させる工程
とを含むことを特徴とする回路基板の接続方法である。
作 用 本発明に従えば、第１の回路基板の電極上に選択的に熱
可塑性樹脂が形成される。この回路基板を加熱し、電極
上の熱可塑性樹脂を軟化させた状態で導電性粒子を散布
すると、散布された導電性粒子は電極上の樹脂にのみ付
着する。
可塑性樹脂が形成される。この回路基板を加熱し、電極
上の熱可塑性樹脂を軟化させた状態で導電性粒子を散布
すると、散布された導電性粒子は電極上の樹脂にのみ付
着する。
このように導電性粒子を選択的に電極上に配置すること
によって、電極の微細化に対応した、高い信頼性で第２
の回路基板に接続することができる回路基板の接続構造
および方法を得ることができる。
によって、電極の微細化に対応した、高い信頼性で第２
の回路基板に接続することができる回路基板の接続構造
および方法を得ることができる。
実施例 第１図は本発明の第１の回路基板である半導体装置６と
嫌気硬化性を有する熱可塑性の樹脂層8aおよび導電性粒
子５の構成を示す断面図である。
嫌気硬化性を有する熱可塑性の樹脂層8aおよび導電性粒
子５の構成を示す断面図である。
半導体装置６は、電気絶縁性の基板１と、この基板１上
に予め形成される電極２とを含む。この電極２は、少な
くとも表面に、Fe、Ni、Cu、Co、Nnなどの嫌気硬化性を
有する樹脂に対して正の触媒作用を有する遷移金属を含
む。また、基板１上の電極２が形成されていない領域に
は、表面保護層３が形成されている。この表面保護層３
は、たとえばSiN、SiO2またはポリイミドなどから成
る。
に予め形成される電極２とを含む。この電極２は、少な
くとも表面に、Fe、Ni、Cu、Co、Nnなどの嫌気硬化性を
有する樹脂に対して正の触媒作用を有する遷移金属を含
む。また、基板１上の電極２が形成されていない領域に
は、表面保護層３が形成されている。この表面保護層３
は、たとえばSiN、SiO2またはポリイミドなどから成
る。
この電極上には嫌気硬化性を有する熱可塑性の樹脂層8a
が形成されており、この樹脂層8aには、後述する方法に
よって導電性粒子５の一端が電極２の表面に接触し、他
端が樹脂層8aから突出した状態で保持されている。導電
性粒子５としては、Au、Ag、Cu、Ｃ、Ni、Pt、In、Pa、
SnおよびPbなどの金属またはこれらの二種以上の合金を
使用できる。また、第１図に示したように高分子から成
る弾性粒子5bの表面に導電性材料から成る被覆層5aを形
成した導電性粒子５を用いてもよい。
が形成されており、この樹脂層8aには、後述する方法に
よって導電性粒子５の一端が電極２の表面に接触し、他
端が樹脂層8aから突出した状態で保持されている。導電
性粒子５としては、Au、Ag、Cu、Ｃ、Ni、Pt、In、Pa、
SnおよびPbなどの金属またはこれらの二種以上の合金を
使用できる。また、第１図に示したように高分子から成
る弾性粒子5bの表面に導電性材料から成る被覆層5aを形
成した導電性粒子５を用いてもよい。
第２図は、第１図の電気絶縁性基板１の電極２上に選択
的に導電性粒子５を散布する方法を説明する断面図であ
る。
的に導電性粒子５を散布する方法を説明する断面図であ
る。
第２図（１）に示すように、予め電極２および表面保護
層３を形成した基板１において、この電極２および表面
保護層３上に、たとえばスピンコートまたはロールコー
トなどの方法によって嫌気硬化性を有する熱可塑性の樹
脂を塗布し樹脂層８を形成する。その後、この基板１を
N2、Ar、などの不活性ガス中、または真空中に放置する
などして、O2を遮断すると、嫌気硬化性によって電極上
の樹脂層のみが選択的に硬化する。この理由を以下に説
明する。
層３を形成した基板１において、この電極２および表面
保護層３上に、たとえばスピンコートまたはロールコー
トなどの方法によって嫌気硬化性を有する熱可塑性の樹
脂を塗布し樹脂層８を形成する。その後、この基板１を
N2、Ar、などの不活性ガス中、または真空中に放置する
などして、O2を遮断すると、嫌気硬化性によって電極上
の樹脂層のみが選択的に硬化する。この理由を以下に説
明する。
通常、嫌気硬化性樹脂は、成分中の反応開始剤である過
酸化物と遷移金属その反応によって、硬化が開始され
る。
酸化物と遷移金属その反応によって、硬化が開始され
る。
但しM:金属原子 R:アルキル基 ROOH:過酸化物 上記の［RO2・］，［RO・］が樹脂の主成分のモノマー
の対して反応し、開裂、重合を開始させる。
の対して反応し、開裂、重合を開始させる。
但しX:樹脂モノマー しかしながら、周囲にO2が存在する状態では、 の反応が起こり、重合が阻止される。
以上の事から、無酸素雰囲気中で嫌気硬化性を有する樹
脂の成分の過酸化物と容易に酸化還元反応を起こす還元
状態の遷移金属に隣接している樹脂が選択的に、硬化す
ることになる。
脂の成分の過酸化物と容易に酸化還元反応を起こす還元
状態の遷移金属に隣接している樹脂が選択的に、硬化す
ることになる。
電極上の樹脂層8aが硬化した後、第２図（２）に示すよ
うに未硬化の樹脂層を溶剤によって除去する。
うに未硬化の樹脂層を溶剤によって除去する。
次に、この回路基板を50℃〜200℃程度に加熱すると、
樹脂層8aは熱可塑性によって軟化する。この状態で、第
２図（３）に示すように、前記導電性粒子５を散布し、
電極２上の樹脂層8aに付着させる。このとき熱軟化した
樹脂層8aは粘着性を有しており、これによって導電性粒
子５を吸着する。一方、樹脂層8aが形成されていない表
面保護層３上などでは、導電性粒子５が単に付着した状
態である。したがって電極２以外の他の領域に静電気力
などによって付着した不要な導電性粒子５は、エアブロ
ーによって、または、ブラシなどを使用して容易に除去
することができる。
樹脂層8aは熱可塑性によって軟化する。この状態で、第
２図（３）に示すように、前記導電性粒子５を散布し、
電極２上の樹脂層8aに付着させる。このとき熱軟化した
樹脂層8aは粘着性を有しており、これによって導電性粒
子５を吸着する。一方、樹脂層8aが形成されていない表
面保護層３上などでは、導電性粒子５が単に付着した状
態である。したがって電極２以外の他の領域に静電気力
などによって付着した不要な導電性粒子５は、エアブロ
ーによって、または、ブラシなどを使用して容易に除去
することができる。
上述のようにして電極２上の樹脂層8aに配置された導電
性粒子５は、導電性粒子５の一端が電極２表面に接触
し、その他端は樹脂層8aから突出するように樹脂層8aに
埋設される。あるいは、導電性粒子５が電極上に配置さ
れた半導体装置６を、他の回路基板に圧接によって接続
する際に、両回路基板に加えられた圧力によって導電性
粒子５が樹脂層8aを貫通して、その一端が電極２に接触
するようにしてもよい。また導電性粒子５を介して両回
路基板の相互に対応する電極が接続されるように加圧す
る際に、予め両回路基板間に接着剤を充填して硬化させ
るようにしてもよい。これによって電気的な接続部分が
接着剤によって封止され、接続の信頼性が向上する。
性粒子５は、導電性粒子５の一端が電極２表面に接触
し、その他端は樹脂層8aから突出するように樹脂層8aに
埋設される。あるいは、導電性粒子５が電極上に配置さ
れた半導体装置６を、他の回路基板に圧接によって接続
する際に、両回路基板に加えられた圧力によって導電性
粒子５が樹脂層8aを貫通して、その一端が電極２に接触
するようにしてもよい。また導電性粒子５を介して両回
路基板の相互に対応する電極が接続されるように加圧す
る際に、予め両回路基板間に接着剤を充填して硬化させ
るようにしてもよい。これによって電気的な接続部分が
接着剤によって封止され、接続の信頼性が向上する。
第３図は、上記した半導体装置６が実装された、本発明
の一実施例である液晶表示装置10の断面図である。また
第４図は第３図の切断面線IV−IVから見た一部断面図で
あり、第５図は第４図の細部を詳細に示す拡大断面図で
ある。
の一実施例である液晶表示装置10の断面図である。また
第４図は第３図の切断面線IV−IVから見た一部断面図で
あり、第５図は第４図の細部を詳細に示す拡大断面図で
ある。
第３図を参照して、本発明の第２の回路基板に相当する
表面に電極13および対向電極16がそれぞれ形成された一
対の液晶表示板11,12は、シール樹脂15を介して貼り合
わされており、その間に液晶17が封入されている。液晶
表示装置10において、電極13は液晶表示板11上を図面右
方に延び、液晶表示装置10の表示駆動を行うために実装
された半導体装置６と導電性粒子５を介して本発明の接
続構造および方法を用いて接続されている。また、半導
体装置６と液晶表示板11との接続部分と、接続の信頼性
を向上させるために接着剤14によって封止されている。
表面に電極13および対向電極16がそれぞれ形成された一
対の液晶表示板11,12は、シール樹脂15を介して貼り合
わされており、その間に液晶17が封入されている。液晶
表示装置10において、電極13は液晶表示板11上を図面右
方に延び、液晶表示装置10の表示駆動を行うために実装
された半導体装置６と導電性粒子５を介して本発明の接
続構造および方法を用いて接続されている。また、半導
体装置６と液晶表示板11との接続部分と、接続の信頼性
を向上させるために接着剤14によって封止されている。
半導体装置６は、シリコンあるいはガリウムヒ素などの
基板上に拡散層（図示せず）が形成され、これによって
多数のトランジスタやダイオードなどが構成されて液晶
表示装置10の表示駆動を行う機能を有する。半導体装置
６の電極２上には、前述した方法に従って、導電性粒子
５が樹脂層8aによって埋設して保持されている。一方、
液晶表示板11の電極13は、たとえばソーダガラスなどの
表面上にITO（Indium Tin Oxide）、あるいは接触抵抗
を低減するためにNiでめっきしたITOなどで形成されて
おり、通常厚みは50〜200nm程度である。
基板上に拡散層（図示せず）が形成され、これによって
多数のトランジスタやダイオードなどが構成されて液晶
表示装置10の表示駆動を行う機能を有する。半導体装置
６の電極２上には、前述した方法に従って、導電性粒子
５が樹脂層8aによって埋設して保持されている。一方、
液晶表示板11の電極13は、たとえばソーダガラスなどの
表面上にITO（Indium Tin Oxide）、あるいは接触抵抗
を低減するためにNiでめっきしたITOなどで形成されて
おり、通常厚みは50〜200nm程度である。
第６図に示されるように、半導体装置６の導電性粒子５
から成る突起電極が形成された表面と、液晶表示板11の
電極13が形成された表面とは対向され、導電性粒子５と
電極13とが位置合わせされる。位置合わせされた基板1,
11間には、接着剤14が充填され、半導体装置６は液晶表
示板11に対して導電性粒子５および接着剤14を介して矢
符19方向に、電極2,13間が第５図示の所定の間隔l1とな
るまで加圧される。この加圧状態において接着剤14を硬
化させることによって、半導体装置６が液晶表示板11に
実装される。
から成る突起電極が形成された表面と、液晶表示板11の
電極13が形成された表面とは対向され、導電性粒子５と
電極13とが位置合わせされる。位置合わせされた基板1,
11間には、接着剤14が充填され、半導体装置６は液晶表
示板11に対して導電性粒子５および接着剤14を介して矢
符19方向に、電極2,13間が第５図示の所定の間隔l1とな
るまで加圧される。この加圧状態において接着剤14を硬
化させることによって、半導体装置６が液晶表示板11に
実装される。
接着剤14としては、たとえば反応硬化性、嫌気硬化性、
熱硬化性、光硬化性などの各種接着剤を使用することが
できる。特に本実施例においては、液晶表示板11が透光
性材料であるガラスから成るので、接着剤14には、高速
接合可能な光硬化性接着剤を使用することが有効であ
る。
熱硬化性、光硬化性などの各種接着剤を使用することが
できる。特に本実施例においては、液晶表示板11が透光
性材料であるガラスから成るので、接着剤14には、高速
接合可能な光硬化性接着剤を使用することが有効であ
る。
また上記実施例においては、半導体装置６上に導電性粒
子５を配置する場合について説明したけれども、半導体
装置に限定する必要はなく、他の回路基板上に導電性粒
子を配置して圧接する場合についても本発明は実施する
ことができる。
子５を配置する場合について説明したけれども、半導体
装置に限定する必要はなく、他の回路基板上に導電性粒
子を配置して圧接する場合についても本発明は実施する
ことができる。
発明の効果 以上説明したように本発明によれば、簡単な方法によっ
て回路基板の電極上に導電性粒子を配置することができ
る。これによって電極の微細化に対応する回路基板の接
続構造および方法が得られ、回路基板と他の回路基板と
を圧接によって接続する場合の信頼性が向上する。した
がって生産性が向上し、コストを低減することができ
る。
て回路基板の電極上に導電性粒子を配置することができ
る。これによって電極の微細化に対応する回路基板の接
続構造および方法が得られ、回路基板と他の回路基板と
を圧接によって接続する場合の信頼性が向上する。した
がって生産性が向上し、コストを低減することができ
る。
第１図は本発明の第１の回路基板である半導体装置６の
断面図、第２図は第１図示の半導体装置６の製造工程を
説明する断面図、第３図は本発明の一実施例である半導
体装置６が実装された液晶表示装置10の断面図、第４図
は第３図の切断面線IV−IVから見た断面図、第５図は第
４図の一部拡大断面図、第６図は圧接によって第４図示
の接続を得るための断面図である。 １……基板、2,13,16……電極、５……導電性粒子、６
……半導体装置、８…樹脂層、10……液晶表示装置、19
……加圧方向
断面図、第２図は第１図示の半導体装置６の製造工程を
説明する断面図、第３図は本発明の一実施例である半導
体装置６が実装された液晶表示装置10の断面図、第４図
は第３図の切断面線IV−IVから見た断面図、第５図は第
４図の一部拡大断面図、第６図は圧接によって第４図示
の接続を得るための断面図である。 １……基板、2,13,16……電極、５……導電性粒子、６
……半導体装置、８…樹脂層、10……液晶表示装置、19
……加圧方向
Claims (2)
- 【請求項１】電極を有する第１の回路基板と、この第１
の回路基板の電極に対応する位置に電極を有する第２の
回路基板との接続構造において、 嫌気硬化性を有する樹脂に対して正の触媒作用を有する
遷移金属を少なくとも表面に含む第１の回路基板上の電
極と、第２の回路基板上の電極とを、 嫌気硬化性を有する熱可塑性樹脂によって保持された導
電性粒子を介して電気的に導通させることを特徴とする
回路基板の接続構造。 - 【請求項２】電極を有する第１の回路基板と、この第１
の回路基板の電極に対応する位置に電極を有する第２の
回路基板とを接続する方法において、 第１の回路基板に、嫌気硬化性を有する樹脂に対して正
の触媒作用を有する遷移金属を少なくとも表面に含む電
極を形成する工程と、 この電極が形成された第１の回路基板に嫌気硬化性を有
する熱可塑性樹脂を塗布する工程と、 電極上に塗布された嫌気硬化性を有する熱可塑性樹脂を
選択的に硬化する工程と、 未硬化の熱可塑性樹脂を除去する工程と、 電極上の熱可塑性樹脂を軟化させ、導電性粒子を付着す
る工程と、 上記第１の回路基板と第２の回路基板とを対向して配置
し、電極を導電性粒子を介して電気的に導通させる工程
とを含むことを特徴とする回路基板の接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1160990A JPH07120843B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 回路基板の接続構造および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP1160990A JPH07120843B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 回路基板の接続構造および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03215992A JPH03215992A (ja) | 1991-09-20 |
| JPH07120843B2 true JPH07120843B2 (ja) | 1995-12-20 |
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| KR20220049073A (ko) | 2020-10-13 | 2022-04-21 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 그것의 제조 방법 |
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1990
- 1990-01-19 JP JP1160990A patent/JPH07120843B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03215992A (ja) | 1991-09-20 |
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