JP2010226140A - 接続構造体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】配線基板と電気素子とを異方性導電接続により接続構造体の製造する際に、異方性導電接着剤として、溶融温度Tsのハンダ粒子が最低溶融粘度温度Tvの絶縁性のアクリル系熱硬化性樹脂中に分散したものを使用する。第1加熱加圧工程では、異方性導電接着剤を溶融流動させて配線基板と電気素子との間隙からプレスアウトさせ、予備硬化させる。第2加熱加圧工程では、ハンダ粒子を溶融させて配線基板の電極と電気素子の電極との間に金属結合を形成させ、異方性導電接着剤を本硬化させる。第1加熱加圧工程の加熱温度をT1、加圧圧力をP1、第2加熱加圧工程の加熱温度をT2、加圧圧力をP2としたときに、Tv<T1<Ts<T2、P1>P2を満足する。
【選択図】図1
Description
異方性導電接着剤として、溶融温度Tsのハンダ粒子が、絶縁性のアクリル系熱硬化性樹脂中に分散してなるものを使用し、異方性導電接着剤の最低溶融粘度を示す温度がTvであり、
加熱加圧工程が、第1加熱加圧工程とそれに続く第2加熱加圧工程を有し、
第1加熱加圧工程の加熱温度をT1とし、加圧圧力をP1とし、
第2加熱加圧工程の加熱温度をT2とし、加圧圧力をP2としたときに、以下の式(1)及び(2)を満足しており、
第1加熱加圧工程において、異方性導電接着剤を溶融流動させて配線基板と電気素子との間隙からプレスアウトさせ、更に予備硬化させ
第2加熱加圧工程において、ハンダ粒子を溶融させて配線基板の電極と電気素子の電極との間に金属結合を形成させると共に異方性導電接着剤を本硬化させることを特徴とする製造方法、並びにこの製造方法により製造された接続構造体を提供する。
<加熱加圧工程>
本発明の製造方法において、異方性導電接続に使用する異方性導電接着剤としては、溶融温度Tsのハンダ粒子が最低溶融粘度温度Tvの絶縁性のアクリル系熱硬化性樹脂中に分散してペースト状あるいはフィルム状に成形されたものを使用する。
本発明の製造方法が適用できる配線基板、電気素子、電極としては、従来公知のものを使用することができる。例えば、配線基板としては、ガラス基板、セラミックス基板、ポリイミドフレキシブル基板、シリコン基板などを挙げることができる。電極としても、銅、アルミに無、銀、金等の金属電極、ITO等の金属複合酸化物電極などが挙げられる。この場合の電極形状は、特に制限はなく、パッド状でもバンプ状でもよい。また、電気素子としては、ベアチップ、チップサイズパッケージ、ICモジュール等の半導体素子、LED等の光学素子等、フレキシブル配線板等の種々の電気素子を使用することができ、その電極もパッド状でもバンプ状でもよい。
まず、異方性導電接着接着剤A及びBを以下に説明するように作成した。
ビスA型フェノキシ樹脂(YP50、新日鐵化学社)30質量部、液状アクリル化合物(EB3701、ダイセルサイテック社)30質量部、有機過酸化物硬化剤(パーオクタ0、日本油脂社)、アクリル系シランカップリング剤(A−172、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社)1質量部を混合し、更に平均粒子径10μmの溶融温度138℃の共晶SnBiハンダを樹脂固形分中に20質量%となるように添加し、更にトルエンを加え、固形物50wt%の異方性導電組成物を作成し、剥離処理されたPETにバーコーターを用いて塗布し、70℃のオーブンで5分乾燥させ、35μm厚の異方性導電フィルムを作製した。
異方性導電フィルムAの共晶SnBiハンダを共晶SnInハンダに変えた以外は、異方性導電フィルムBと同様に作製した。
40℃に設定された平盤上に配線板(端子導体パターン幅50μm、パターンピッチ100μm)、異方性導電フィルムA又はB、更にフレキシブル配線板(端子導体パターン幅50μm、パターンピッチ100μm)を重ね、表1の条件で加熱加圧し、接続構造体を作成した。
得られた接続構造体について、隣接間ショートの発生の有無(30V、1分間チャージ)、Jedecのレベル3相当の耐湿性(30℃、70%RH、168時間)を確保できるプレッシャークッカー(PCT(60℃、95%RH))処理時間並びに熱衝撃処理(H/S(−55℃(15分)←→125℃(15分)))サイクル数を調べた。得られた結果を表1に示す。
Claims (5)
- 配線基板の電極と電気素子の電極とが異方性導電接続されてなる接続構造体を製造する方法であって、配線基板に異方性導電接着剤を介して電気素子を載置し、その電気素子を加熱加圧することにより、配線基板の電極と電気素子の電極とを接続する加熱加圧工程を有する製造方法において、
異方性導電接着剤として、溶融温度Tsのハンダ粒子が最低溶融粘度温度Tvの絶縁性のアクリル系熱硬化性樹脂中に分散してなるものを使用し、
加熱加圧工程が、第1加熱加圧工程とそれに続く第2加熱加圧工程を有し、
第1加熱加圧工程の加熱温度をT1とし、加圧圧力をP1とし、
第2加熱加圧工程の加熱温度をT2とし、加圧圧力をP2としたときに、以下の式(1)及び(2)を満足しており、
第1加熱加圧工程において、異方性導電接着剤を溶融流動させて配線基板と電気素子との間隙からプレスアウトさせ、更に予備硬化させ
第2加熱加圧工程において、ハンダ粒子を溶融させて配線基板の電極と電気素子の電極との間に金属結合を形成させると共に異方性導電接着剤を本硬化させることを特徴とする製造方法。 - 異方性導電接着剤の最低溶融粘度を示す温度Tvが70〜150℃であり、第1加熱加圧工程の加熱温度T1が80〜160℃であり、ハンダ粒子の溶融温度Tsが100〜210℃であり、第2加熱加圧工程の加熱温度T2が130〜220℃である請求項1記載の製造方法。
- T1とTvとの差が10〜40℃であり、TsとT1との差が2〜110℃であり、T2とTsとの差が2〜100℃である請求項1又は2記載の製造方法。
- ハンダ粒子が、共晶SnBiハンダ粒子または共晶SnInハンダ粒子である請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法により製造された接続構造体。
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