JPH0864938A - チップ型電子部品の接続方法 - Google Patents

チップ型電子部品の接続方法

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JPH0864938A
JPH0864938A JP6200555A JP20055594A JPH0864938A JP H0864938 A JPH0864938 A JP H0864938A JP 6200555 A JP6200555 A JP 6200555A JP 20055594 A JP20055594 A JP 20055594A JP H0864938 A JPH0864938 A JP H0864938A
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electronic component
wiring board
component
chip
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雅俊 尾本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】電極間などにおける短絡の発生を防止しつつ、
ＬＥＤ素子の小型化及び搭載ピッチの狭隘化を図ること
が可能で高密度実装を実現できるとともに、ストレスが
加わることを排除して信頼性向上を図ることができるチ
ップ型電子部品の接続方法を提供する。 【構成】本発明に係るチップ型電子部品の接続方法は、
配線基板１の素子搭載部上に非導電性接着剤１０を用い
て電子部品（ＬＥＤ素子）４を仮固定し、かつ、この電
子部品４の外部金属電極５と配線基板１上に形成された
金属配線パターン２とを近接させた後、所要の金属成分
を含有するメッキ液１１中に配線基板１及び電子部品４
を浸漬したうえでの電気メッキ処理を行って金属配線パ
ターン２上に金属成分を析出させて金属層１４として成
長させるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はチップ型電子部品、特に
は、チップ型ＬＥＤ素子（以下、ＬＥＤ素子という）の
接続方法に係り、詳しくは、光源用ＬＥＤアレイやＬＥ
ＤドットマトリックスなどのＬＥＤ表示装置を構成する
際に利用される技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、配線基板上にチップ型電子部
品の一例であるＬＥＤ素子を搭載するに際しては、つぎ
のような各種の接続方法を採用するのが一般的となって
いる。すなわち、まず、第１の接続方法は、図５で示す
ように、配線基板１の素子搭載部を介して対向する位置
ごとに形成された金属配線パターン２上に銀ペースト３
を塗布しておいた後、ＬＥＤ素子４の両端部に形成され
た外部金属電極５のそれぞれを銀ペースト３に当てつけ
たうえで銀ペースト３を熱硬化させることによって接続
する方法である。
【０００３】また、第２の接続方法は、図６で示すよう
に、配線基板１の金属配線パターン２上に半田ペースト
６を塗布しておき、ＬＥＤ素子４の外部金属電極５それ
ぞれを半田ペースト６に当てつけたうえでリフロー硬化
させることによって接続する方法である。さらにまた、
第３の接続方法は、図７で示すように、配線基板１の金
属配線パターン２上に異方性導電ペースト７を塗布して
おいた後、この異方性導電ペースト７に対してＬＥＤ素
子４を当てつけたうえでの熱圧着によって異方性導電ペ
ースト７を硬化させてＬＥＤ素子４の外部金属電極５と
金属配線パターン２とを互いに接続する方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例に係
る第１及び第２の接続方法においては、銀ペースト３も
しくは半田ペースト６の余剰分がにじみ出すことによっ
てＬＥＤ素子４の外部金属電極５や金属配線パターン２
間の短絡が発生することが避けられず、また、外部金属
電極５同士の離間間隔を狭めることが難しいためにＬＥ
Ｄ素子４のさらなる小型化を図ることも困難となってい
た。さらに、接続時のＬＥＤ素子４が熱ストレスを受け
るために信頼性の低下を招くことがあるほか、これらＬ
ＥＤ素子４の多数個を１枚の配線基板１上に搭載する場
合におけるＬＥＤ素子４相互の搭載ピッチを狭めること
が難しいために高密度実装の実現が困難になるという不
都合が生じていた。
【０００５】一方、異方性導電ペースト７を用いた第３
の接続方法によれば、上記第１及び第２の接続方法を採
用した際におけるような短絡などが発生することはな
く、高密度実装の実現が可能となる。しかしながら、こ
の接続方法においては、異方性導電ペースト７を介した
うえでＬＥＤ素子４を配線基板１に対して均一な加熱及
加圧状態でもって熱圧着する必要があるため、複雑な構
造を有する特別の熱圧着治具（図示していない）を用い
なければならず、接続作業に大変な手間を要することに
なっていた。そして、接続時の熱圧着に伴うストレスが
加わることも避けられないことになっていた。また、Ｌ
ＥＤ素子４の接続時高さがばらつくのを抑制し、かつ、
異方性導電ペースト７の接触面積を確保するために、外
部金属電極５の大きさを大きくする必要も生じていた。
【０００６】本発明は、これらの不都合に鑑みて創案さ
れたものであって、電極間などにおける短絡の発生を防
止しつつ、電子部品の小型化及び搭載ピッチの狭隘化を
図ることが可能で高密度実装を実現できるとともに、ス
トレスが加わることを排除して信頼性向上を図ることが
できるチップ型電子部品の接続方法を提供しようとする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の接続
方法は、上記目的を達成するため、配線基板の素子搭載
部上に非導電性接着剤を用いてチップ型電子部品を仮固
定し、かつ、この電子部品の外部金属電極と配線基板上
に形成された金属配線パターンとを近接させた後、所要
の金属成分を含有するメッキ液中に配線基板及び電子部
品を浸漬したうえでの電気メッキ処理を行って金属配線
パターン上に金属成分を析出させて成長させるものであ
る。また、第２の接続方法は、チップ型電子部品がＬＥ
Ｄ素子であることを特徴としている。さらにまた、第３
の接続方法は、配線基板上に形成された他の金属パター
ン上にも金属成分を同時に析出させて成長させることを
特徴とするものである。
【０００８】
【作用】第１及び第２の接続方法によれば、配線基板の
金属配線パターン上に析出してきた金属成分が成長する
ことによって近接配置されていた金属配線パターンとチ
ップ型電子部品もしくはＬＥＤ素子の外部金属電極とが
互いに接続されたうえで導通することになる。また、第
３の接続方法によれば、金属配線パターン及び外部金属
電極の接続が行われると同時に、配線基板上の他の金属
パターンを覆う保護膜も形成されることになる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明方法の実施例を図面に基づいて
説明するが、本実施例においてはチップ型電子部品がＬ
ＥＤ素子であるものとして説明する。
【００１０】図１は本実施例方法の工程を手順に従って
示す説明図、図２は本実施例に係る電気メッキ処理を簡
略化して示す説明図、図３はＬＥＤ表示装置の一例を示
す外観斜視図であり、図４はメッキ厚さと処理条件との
関係を示す説明図である。なお、図１ないし図３におい
て、従来例方法を示す図５ないし図７と同一である部
品、部分には同一符号を付している。
【００１１】本実施例方法においては、所要の金属配線
パターン２が表面上に形成された配線基板１と、この配
線基板１上に搭載されるべきチップ型電子部品としての
ＬＥＤ素子４とを用意した後、図１（ａ）で示すよう
に、配線基板１上の対向する位置ごとに形成された一対
の金属配線パターン２によって挟まれた領域である素子
搭載部上に、エポキシ系樹脂のような非導電性接着剤１
０の所定量を塗布する。そして、図１（ｂ）で示すよう
に、塗布された非導電性接着剤１０を介したうえでＬＥ
Ｄ素子４を配線基板１の素子搭載部上に載置し、この非
導電性接着剤１０を用いることによってＬＥＤ素子４を
素子搭載部上に仮固定する。また、この際には、ＬＥＤ
素子４の両端部に形成された外部金属電極５のそれぞれ
を各金属配線パターン２に対して近接させ、あるいはま
た、接触させておく。
【００１２】つぎに、図２で簡略化して示すように、Ｌ
ＥＤ素子４が表面上に仮固定された配線基板１を所要の
金属成分を含有するメッキ液１１、例えば、金属成分と
してニッケルを含有するメッキ液１１中に浸漬したう
え、配線基板１の表面上に形成された金属配線パターン
２に対してはメッキ処理装置の備える負（−）電極１２
を接続する。また、このメッキ液１１中の他方側には、
正（＋）電極１３を浸漬しておく。なお、この際のメッ
キ液１１中に含有されている金属成分がニッケルに限ら
れることはなく、半田や錫，金やパラジウムなどが必要
に応じて任意に選択されることになる。
【００１３】引き続き、メッキ処理装置の備える負電極
１２及び正電極１３間に電流を流すことによって配線基
板１に対する電気メッキ処理、例えば、ニッケルメッキ
処理の具体例として周知である硫酸ニッケル浴のうちの
ワット浴（「メッキ技術ハンドブック」日刊工業新聞社
刊 藤野武彦著 第８６ページ参照）を利用したうえで
の電気メッキ処理を行う。すると、配線基板１の金属配
線パターン２上にはメッキ液１１中に含有されていた金
属成分としてのニッケルが析出してくることになり、こ
の析出してきたニッケルからなる金属層１４が成長する
に従って近接配置され、あるいはまた、接触させられて
いた金属配線パターン２とＬＥＤ素子４の外部金属電極
５との各々同士は図１（ｃ）で示すように金属層１４を
介して接続されたうえで互いに導通することになる。な
お、この際における金属成分の析出及び成長は電流が流
れている金属部分にのみ生じ、金属配線パターン２や外
部金属電極５以外の部分において金属成分が析出するこ
とは起こり得ない。
【００１４】すなわち、本実施例方法を採用した場合に
はともに金属部分である配線基板１上に形成された金属
配線パターン３とＬＥＤ素子４の外部金属電極５とのみ
が電気メッキ処理に伴って析出及び成長した金属層１４
を介したうえで互いに接続されるのであるから、ＬＥＤ
素子４それぞれの小型化とともに、これらＬＥＤ素子４
の搭載ピッチを狭隘化することが可能となる結果、１枚
の配線基板１上に多数個のＬＥＤ素子４を高密度実装し
てなる図３で示すようなＬＥＤ表示装置、例えば、光源
用ＬＥＤアレイなどを極めて容易に構成することが可能
となる利点が得られる。なお、ここで、配線基板１に対
してＬＥＤ素子４を仮固定するために用いた非導電性接
着剤１０は金属層１４に比べて接着強度が小さいもので
あるから残存させたままであっても不都合を生じること
はないが、有機溶剤などを用いることによって除去して
もよいことは勿論である。
【００１５】ところで、電気メッキ処理の実行に際し
て、配線基板１上に形成された他の金属パターン（図示
していない）に対してもメッキ処理装置の負電極１２を
接続しておけば、これらの金属パターン上にもメッキ液
１１中の金属成分が析出してくることになり、各金属パ
ターン上には析出してきた金属成分からなる保護膜が金
属層１４と同時に形成されることになる。そして、この
ような電気メッキ処理によって金属配線パターン２と外
部金属電極５とを接続する場合には、従来例では少なく
とも５０ミクロン程度の厚さを有している必要があった
外部金属電極５の厚さを数ミクロン程度にまで薄くする
ことが可能になるという利点が得られる。
【００１６】さらに、以上のようにして形成される金属
層１４もしくは保護膜の厚みは電流密度及びメッキ時間
を調整することによって制御可能であり、必要なメッキ
厚さを得るための処理条件が図４の説明図で示すような
関係に基づいて算出されることは周知となっている。ま
た、以上説明した本実施例においては、チップ型電子部
品がＬＥＤ素子４であるものとしているが、ＬＥＤ素子
４に限定されることはなく、例えば、セラミックコンデ
ンサやセラミック抵抗などの電子部品についても本発明
方法の適用が可能であることは勿論である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るチッ
プ型電子部品の接続方法によれば、配線基板の金属配線
パターン間やチップ型電子部品の外部金属電極間におけ
る短絡が発生することはなくなり、各電子部品のさらな
る小型化及びこれら電子部品の搭載ピッチの狭隘化を図
ることが可能となる結果、高密度実装を実現することが
できる。そして、接続時においても熱や圧力によるスト
レスが加わることが起こらないため、信頼性の大幅な向
上を図ることができることにもなった。
【００１８】さらには、金属配線パターン及び外部金属
電極それぞれの大きさを小さくし、外部金属電極の厚み
を薄くすることも可能となるばかりか、析出してきた金
属成分からなる金属層の厚さを容易に制御することがで
き、配線基板の両面に対して同時にチップ型電子部品を
高密度実装することができるという効果も得られる。ま
た、金属配線パターン以外の金属パターン上にも保護用
のメッキ膜を同時に形成できることになり、別工程でも
って保護用のメッキ層を形成する必要がなくなる結果、
手間の削減やコストダウンを図ることも可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例方法の工程を手順に従って示す説明図
である。
【図２】本実施例に係る電気メッキ処理を簡略化して示
す説明図である。
【図３】ＬＥＤ表示装置の一例を示す外観斜視図であ
る。
【図４】メッキ厚さと処理条件との関係を示す説明図で
ある。
【図５】従来例に係る第１の接続方法を示す説明図であ
る。
【図６】従来例に係る第２の接続方法を示す説明図であ
る。
【図７】従来例に係る第３の接続方法を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
１ 配線基板 ２ 金属配線パターン ４ ＬＥＤ素子（チップ型電子部品） ５ 外部金属電極 １０ 非導電性接着剤 １１ メッキ液 １４ 金属層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 配線基板の素子搭載部上に非導電性接着
    剤を用いてチップ型電子部品を仮固定し、かつ、この電
    子部品の外部金属電極と前記配線基板上に形成された金
    属配線パターンとを近接させた後、所要の金属成分を含
    有するメッキ液中に前記配線基板及び電子部品を浸漬し
    たうえでの電気メッキ処理を行って前記金属配線パター
    ン上に金属成分を析出させて成長させることを特徴とす
    るチップ型電子部品の接続方法。
  2. 【請求項２】 配線基板の素子搭載部上に非導電性接着
    剤を用いてチップ型ＬＥＤ素子を仮固定し、かつ、この
    ＬＥＤ素子の外部金属電極と前記配線基板上に形成され
    た金属配線パターンとを近接させた後、所要の金属成分
    を含有するメッキ液中に前記配線基板及びＬＥＤ素子を
    浸漬したうえでの電気メッキ処理を行って前記金属配線
    パターン上に金属成分を析出させて成長させることを特
    徴とするチップ型電子部品の接続方法。
  3. 【請求項３】 配線基板上に形成された他の金属パター
    ン上にも金属成分を同時に析出させて成長させることを
    特徴とする請求項１または請求項２に記載のチップ型電
    子部品の接続方法。
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