JP2003273146A - 導電性粒子配置フィルムの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の導電性粒子を過不足なくかつ速やかに位
置決めして配置する。 【解決手段】接着性フィルム１２を吸着ヘッド１３によ
り吸着しつつ、空気を接着性フィルム１２の各貫通孔１
２ａを通じて吸引している。そして、トレイ１５内の各
導電性粒子１４を振動させながら、各導電性粒子１４を
吸着ヘッド１３上の接着性フィルム１２の各貫通孔１２
ａに吸着して配置し、これにより各導電性粒子１４を接
着性フィルム１２上に過不足なくかつ速やかに位置決め
して配列している。また、吸着ヘッド１３上の接着性フ
ィルム１２を押し込みステージ３１に押し付けて、各導
電性粒子１４を接着性フィルム１２の各貫通孔１２ａに
押し込み、各導電性粒子１４の脱落を防止している。こ
の後、吸着ヘッド１３による接着性フィルム１２の吸着
を停止して、接着性フィルム１２を吸着ヘッド１３から
解放している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子や回路
基板を電気的に接続するための導電性粒子配置フィルム
の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイ、パーソナルコンピュ
ータ、携帯通信端末等の電子機器において、その小型化
を図るには、各電子部品の搭載スペースを縮小すること
が前提となる。このため、例えば電子部品の各リードを
省き、この代わりに微小な各突起電極（以下、バンプと
称する）を電子部品に設け、電子部品の各バンプを半田
又は導電ペーストにより基板に直接接続し、これにより
電子部品の搭載スペースを縮小するという方法が提案さ
れている。

【０００３】この様なバンプは、例えば導電性ボール
（半田ボール）を電子部品に対して融着させることによ
り形成されるものであり、その製造方法が例えば特開平
９−２６０３８７号公報、特開平１１−３１７４６９号
公報、及び特開平１１−３３０１６０号公報等に開示さ
れている。

【０００４】また、特願２００１−１８０３１１号に
は、複数の導電性粒子を接着性フィルムのそれぞれの貫
通孔に嵌合させ、この接着性フィルムを例えば電子部品
と基板間に挟み込んで、電子部品と基板を接着性フィル
ムにより接着すると共に、電子部品と基板を接着性フィ
ルムの各導電性粒子を通じて電気的に接続するという技
術が提案されている。

【０００５】この様な導電性ボールもしくは導電性粒子
による接続方法は、電子部品と基板間の接続に用いられ
るだけではなく、ＩＣやＬＳＩの更なる集積化に役立て
られている。この更なる集積化は、複数のＩＣやＬＳＩ
等の半導体装置を薄層化して積層するというものであ
り、各半導体装置にそれぞれの孔を開けて、各孔にそれ
ぞれの電極を設け、各半導体装置のそれぞれの孔の電極
間に導電性ボールや導電性粒子を介在させて、各半導体
装置を接続するという接続方法を必要とする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特開平
９−２６０３８７号公報では、多数の導電性ボールを収
納した容器を振動させると共に、各導電性ボールに空気
を吹き付けて、各導電性ボールを流動化させておき、ヘ
ッドの各吸着孔にそれぞれの導電性ボールを吸着し、ヘ
ッドを基板上に移動させてから、ヘッドの各吸着孔によ
る吸着を停止させて、各導電性ボールをヘッドの各吸着
孔から基板上へと移動させて配置している。しかしなが
ら、各導電性ボールをヘッドから基板上へと移動させる
ときに、各導電性ボールの位置ずれを生じる可能性があ
る。また、各導電性ボールを基板上に固定するには、基
板表面にフラックス等を塗布するという工程を別途必要
とする。

【０００７】また、上記特開平１１−３１７４６９号公
報では、複数の導電性要素を転写板上に撒き、転写板を
振動させて、各導電性要素を転写板のそれぞれの凹部に
入れ、シートを転写板に重ね合わせて、各導電性要素を
シートに転写して埋め込み、更にシートを半導体素子に
重ね合わせて、各導電性要素を半導体素子に融着させて
いる。しかしながら、転写板を振動させるだけでは、導
電性要素が入らない凹部が発生したり、余分な導電要素
が転写板上に残る可能性があり、各導電要素の過不足が
発生する虞がある。また、各導電性要素がそれぞれの凹
部に入るまでに長い時間を要する。更に、転写板からシ
ートへの各導電性要素の移動、及びシートから半導体素
子への各導電性要素の移動という様に、各導電性要素の
移動を２回必要とするので、製造工程が繁雑化し、生産
効率が低下する虞がある。

【０００８】更に、上記特開平１１−３３０１６０号で
は、複数の導電性要素を絶縁性シート上に撒き、絶縁性
シートを振動さるか、あるいは刷毛等により絶縁性シー
トを掃いて、各導電性要素を絶縁性シートのそれぞれの
凹部に入れ、更に絶縁性シートを半導体素子に重ね合わ
せて、各導電性要素を半導体素子に融着させている。し
かしながら、転写板を振動させるか、あるいは刷毛等に
より絶縁性シートを掃くだけでは、導電性要素の欠落が
発生したり、余分な導電要素が絶縁シート上に残る可能
性があり、各導電要素の過不足が発生する虞がある。ま
た、各導電性要素をそれぞれの凹部に収容するまでに長
い時間を要する。

【０００９】尚、上記特願２００１−１８０３１１号に
は、複数の導電性粒子を接着性フィルムのそれぞれの貫
通孔に嵌合させて配列するための具体的な方法が明記さ
れてはいない。

【００１０】そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑
みてなされたものであり、複数の導電性粒子を過不足な
くかつ速やかに位置決めして配置することが可能な導電
性粒子配置フィルムの製造装置を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、複数の導電性粒子を接着性フィルムの複
数の貫通孔に配置する導電性粒子配置フィルムの製造装
置において、接着性フィルムを吸着すると共に、空気を
接着性フィルムの各貫通孔を通じて吸引する吸着ヘッド
と、複数の導電性粒子を収容する収容手段と吸着ヘッド
上の接着性フィルムが押し付けられる押し込みステージ
とを備え、収容手段内の各導電性粒子を吸着ヘッド上の
接着性フィルムの各貫通孔に吸着して配置し、吸着ヘッ
ド上の接着性フィルムを押し込みステージに押し付け
て、各導電性粒子を接着性フィルムの各貫通孔に押し込
み、吸着ヘッドによる接着性フィルムの吸着を停止し
て、接着性フィルムを吸着ヘッドから解放している。

【００１２】この様な構成の製造装置によれば、接着性
フィルムを吸着ヘッドにより吸着しつつ、空気を接着性
フィルムの各貫通孔を通じて吸引し、各導電性粒子を吸
着ヘッド上の接着性フィルムの各貫通孔に吸着して配置
している。これにより、各導電性粒子を接着性フィルム
上に過不足なくかつ速やかに位置決めして配列すること
ができる。そして、吸着ヘッド上の接着性フィルムを押
し込みステージに押し付けて、各導電性粒子を接着性フ
ィルムの各貫通孔に押し込んでいる。これにより、各導
電性粒子の脱落を防止することができる。この後、吸着
ヘッドによる接着性フィルムの吸着を停止して、接着性
フィルムを吸着ヘッドから解放している。この接着性フ
ィルムは、例えば電子部品と基板間に挟み込まれ、電子
部品と基板を接着すると共に、電子部品と基板を該接着
性フィルムの各導電性粒子を通じて電気的に接続するも
のである。

【００１３】また、本発明においては、導電性粒子は、
高分子量体の球状コアの表面を金属導電層により被覆し
たものである。

【００１４】この様な導電性粒子は、球状コア表面の金
属導電層により導電性を保ち、半田ボールの様に加熱溶
融されずに、そのままの状態で用いられる。例えば、接
着性フィルムを電子部品と基板間に挟み込んだ状態で
は、接着性フィルムの導電性粒子が電子部品と基板に共
に接触して、電子部品と基板が導電性粒子の金属導電層
を通じて電気的に接続される。

【００１５】更に、本発明においては、押し込みステー
ジは、吸着ヘッド上の接着性フィルムが該押し込みステ
ージに押し付けられたときに、該押し込みステージに反
発力を与える弾性体により支持されている。

【００１６】この様に弾性体の反発力を押し込みステー
ジに与えれば、吸着ヘッド上の接着性フィルム全体が押
し込みステージに適宜の圧力で押し付けられて、接着性
フィルムの全ての各貫通孔に各導電性粒子が押し込めら
れる。この弾性体を適用しなかった場合は、接着性フィ
ルムが極めて薄く、各導電性粒子が極めて小さいことか
ら、吸着ヘッド上の接着性フィルム全体が押し込みステ
ージに適宜の圧力で押し付けられる様に、吸着ヘッドと
押し込みステージのそれぞれのつら位置や平行度を高精
度で設定せねばならず、この設定のために長い時間を要
することになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明の製造装置の一実施形態を
概略的に示す図である。本実施形態の製造装置は、複数
の接着性フィルム１２を予め積み重ねて載置した搭載ス
テージ１１と、昇降並びにＡ方向に往復移動され、搭載
ステージ１１上の接着性フィルム１２を吸着して搬送す
る吸着ヘッド１３と、多数の導電性粒子１４を収容する
トレイ１５と、トレイ１５を振動させる加振機１６と、
吸着ヘッド１３の吸着面上の接着性フィルム１２が押し
付けられる押し込みステージ３１と、吸着ヘッド１３か
ら解放された接着性フィルム１２を載置する解放ステー
ジ１７とを備えている。

【００１９】各接着性フィルム１２は、図２（ａ）及び
（ｂ）に示す様に矩形状であって、複数の貫通孔１２ａ
及び一対の位置決め用孔１２ｂを有している。接着性フ
ィルム１２の各貫通孔１２ａの平均的な直径は、各導電
性粒子１４の平均的な直径よりも僅かに小さく設定され
ている。

【００２０】各導電性粒子１４は、高分子量体の球状コ
アの表面を金属導電層により被覆したものである。

【００２１】搭載ステージ１１上には、図３に示す様に
一対の位置決めピン２１を突設しており、各接着性フィ
ルム１２の一対の位置決め用孔１２ｂに各位置決めピン
２１を挿入した状態で、各接着性フィルム１２を搭載ス
テージ１１上に位置決めして載置している。

【００２２】吸着ヘッド１３の吸着面には、図４に示す
様に矩形状の溝１３ａ及び該溝１３ａ内側の各吸引孔１
３ｂを形成している。各吸引孔１３ｂは、真空ポンプ
（図示せず）に接続されており、これらの吸引孔１３ｂ
を通じて空気が吸引される。また、矩形状の溝１３ａ
は、後で述べる様に接着性フィルム１２の各貫通孔１２
ａに重ね合わせられる。

【００２３】トレイ１５は、加振機１６により支持され
て振動される。加振機１６は、各支持棒１８に通された
それぞれのバネ１９によりトレイ１５を振動可能に支持
し、モータ２０をトレイ１５に固定し、このモータ２０
の駆動軸に偏芯荷重を固定し、このモータ２０により偏
芯荷重を回転させて、トレイ１５を振動させ、表層の各
導電性粒子を飛び跳ねさせ浮遊させる。また、トレイ１
５の底面には、球面状凹部１５ａを形成している。この
球面状凹部１５ａ上の各導電性粒子１４は、該各導電性
粒子１４の振動に伴い、球面状凹部１５ａの焦点近傍へ
と移動し、この焦点近傍に集中して浮遊する。

【００２４】尚、リニアモータをトレイ１５に連結し、
このリニアモータによりトレイ１５を直接上下振動させ
ても良い。あるいは、トレイ１５の底にシートを張り渡
して、このシートを振動させたり、空気をトレイ１５内
に吹き付けても構わない。いずれにしても、各導電性粒
子１４をトレイ１５から飛散させないために、各導電性
粒子１４を垂直方向に振動させることが好ましい。

【００２５】押し込みステージ３１は、弾性体３３を介
して支持体３２上に支持されている。弾性体３３は、ウ
レタンや合成ゴム等からなる。

【００２６】尚、図５に示す様に押し込みステージ３１
を複数のバネ３４を介して支持体３２上に支持しても構
わない。

【００２７】解放ステージ１７上には、図６に示す様に
一対の位置決めピン２２を突設しており、吸着ヘッド１
３から解放された各接着性フィルム１２の一対の位置決
め用孔１２ｂに各位置決めピン２２を挿入しつつ、各接
着性フィルム１２を解放ステージ１７上に位置決めして
載置する。

【００２８】この様な構成の製造装置においては、まず
吸着ヘッド１３を搭載ステージ１１上に移動させ、吸着
ヘッド１３の吸着面が搭載ステージ１１の各位置決めピ
ン２１の先端に当接するまで吸着ヘッド１３を下降さ
せ、吸着ヘッド１３の各吸引孔１３ｂからの空気の吸引
を開始する。これにより、搭載ステージ１１上の１枚の
接着性フィルム１２が浮上して吸着ヘッド１３の吸着面
に吸着される。このとき、接着性フィルム１２の一対の
位置決め用孔１２ｂに各位置決めピン２１が挿入された
ままの状態で、接着性フィルム１２が吸着ヘッド１３の
吸着面へと吸着されるので、図７に示す様に接着性フィ
ルム１２が吸着ヘッド１３の吸着面の所定位置に位置決
めされる。この結果、吸着ヘッド１３の吸着面の矩形状
の溝１３ａが接着性フィルム１２の各貫通孔１２ａに正
確に重ね合わせられ、接着性フィルム１２の各貫通孔１
２ａを通じて吸着ヘッド１３の矩形状の溝１３ａへと空
気を確実に吸引することが可能になる。

【００２９】尚、吸着ヘッド１３を下降させる前に、搭
載ステージ１１をｘｙ方向に移動させて、搭載ステージ
１１の位置を調整し、吸着ヘッド１３の吸着面上の接着
性フィルム１２の位置を予め設定しておくことが好まし
い。

【００３０】次に、吸着ヘッド１３の各吸引孔１３ｂか
らの空気の吸引を継続しつつ、吸着ヘッド１３を上昇さ
せ、吸着ヘッド１３をトレイ１５上に移動させる。そし
て、吸着ヘッド１３の吸着面がトレイ１５内の多数の導
電性粒子１４の表層に十分接近するまで吸着ヘッド１３
を下降させる。このとき、空気を接着性フィルム１２の
各貫通孔１２ａから吸引していることから、図８に示す
様に接着性フィルム１２の各貫通孔１２ａにそれぞれの
導電性粒子１４が吸着されて嵌合する。また、加振機１
６によりトレイ１５内の各導電性粒子１４を振動させ
て、表層の各導電性粒子１４を飛び跳ねさせ浮遊させて
いることから、それぞれの貫通孔１２ａに導電性粒子１
４が一個ずつ行き渡る。

【００３１】次に、吸着ヘッド１３の各吸引孔１３ｂか
らの空気の吸引を継続しつつ、吸着ヘッド１３を上昇さ
せ、吸着ヘッド１３を押し込みステージ３１上に移動さ
せる。そして、吸着ヘッド１３上の接着性フィルム１２
を押し込みステージ３１に押し付けて、各導電性粒子１
４を接着性フィルム１２の各貫通孔１２ａに押し込む。
このとき、弾性体３３が適宜に変形し、吸着ヘッド１３
上の接着性フィルム１２全体が押し込みステージ３１に
密接する。また、弾性体３３が押し込みステージ３１と
支持体３２間で押圧されて、弾性体３３に反発力が生
じ、この反発力が押し込みステージ３１に作用する。こ
れにより、吸着ヘッド１３上の接着性フィルム１２全体
が押し込みステージ３１に適宜の圧力で押し付けられ、
図９に示す様に接着性フィルム１２の全ての各貫通孔１
２ａに各導電性粒子１４が押し込められる。このため、
各導電性粒子１４が接着性フィルム１２の各貫通孔１２
ａから脱落し難くなる。

【００３２】仮に、弾性体３３を適用しなかった場合
は、接着性フィルム１２が極めて薄く、各導電性粒子１
４が極めて小さいことから、吸着ヘッド１３と押し込み
ステージ３１のそれぞれのつら位置や平行度を高精度で
設定せねばならず、この設定のために時間を要すること
になる。

【００３３】この後、吸着ヘッド１３の各吸引孔１３ｂ
からの空気の吸引を継続しつつ、吸着ヘッド１３を上昇
させ、吸着ヘッド１３を解放ステージ１７上に移動させ
る。そして、吸着ヘッド１３の吸着面が解放ステージ１
７の各位置決めピン２２の先端に当接するまで吸着ヘッ
ド１３を下降させてから、吸着ヘッド１３の各吸引孔１
３ｂからの空気の吸引を停止する。これにより、接着性
フィルム１２が吸着ヘッド１３から解放されて離間し、
この接着性フィルム１２の各位置決め用孔１２ｂに解放
ステージ１７の各位置決めピン２２が挿入され、接着性
フィルム１２が解放ステージ１７上に位置決めして載置
される。尚、接着性フィルム１２を解放ステージ１７上
に解放するときに、空気を吸着ヘッド１３の吸着面の各
吸引孔１３ｂから僅かに吹き出させても良い。

【００３４】この様に本実施形態では、接着性フィルム
１２を吸着ヘッド１３により吸着しつつ、空気を接着性
フィルム１２の各貫通孔１２ａを通じて吸引している。
そして、トレイ１５内の各導電性粒子１４を振動させた
状態で、各導電性粒子１４を吸着ヘッド１３上の接着性
フィルム１２の各貫通孔１２ａに吸着して配置してい
る。これにより、各導電性粒子１４を接着性フィルム１
２上に過不足なくかつ速やかに位置決めして配列するこ
とができる。また、吸着ヘッド１３上の接着性フィルム
１２を押し込みステージ３１に押し付けて、各導電性粒
子１４を接着性フィルム１２の各貫通孔１２ａに押し込
み、各導電性粒子１４の脱落を防止している。この後、
吸着ヘッド１３による接着性フィルム１２の吸着を停止
して、接着性フィルム１２を吸着ヘッド１３から解放し
ている。

【００３５】また、接着性フィルム１２の一対の位置決
め用孔１２ｂに搭載ステージ１１の各位置決めピン２１
を挿入した状態で、接着性フィルム１２を吸着ヘッド１
３の吸着面に吸着するので、接着性フィルム１２が吸着
ヘッド１３の吸着面の所定位置に位置決めされて、吸着
ヘッド１３の吸着面の矩形状の溝１３ａが接着性フィル
ム１２の各貫通孔１２ａに正確に重ね合わせられ、各貫
通孔１２ａを通じて矩形状の溝１３ａへと空気を確実に
吸引することが可能になる。更に、接着性フィルム１２
の一対の位置決め用孔１２ｂに解放ステージ１７の各位
置決めピン２２を挿入しつつ、接着性フィルム１２を解
放ステージ１７上に載置するので、接着性フィルム１２
が解放ステージ１７上の所定位置に位置決めされる。

【００３６】こうして製造された接着性フィルム１２
は、その両面のＰＥＴフィルムを剥離されてから、例え
ば電子部品と基板間に挟み込まれ、電子部品と基板を接
着すると共に、電子部品と基板を該接着性フィルム１２
の各導電性粒子１４を通じて電気的に接続するものであ
る。電子部品としては、一般的なＩＣやＬＳＩ等があ
り、基板としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、マレイミド樹脂
等の樹脂系のもの、アルミナ等のセラミックのもの、シ
リコンのもの等がある。また、電子部品と基板の接続だ
けではなく、接着性フィルム１２を各電子部品同士の接
続にも適用することができる。特に高集積化のために薄
層化されて積層される複数のＩＣやＬＳＩの接続に接着
性フィルム１２を適用すれば、その全体の面積及び高さ
を低減して、集積密度を大幅に向上させることができ、
また隣接する各電極間のリークを低く抑えることができ
る。

【００３７】この接着性フィルム１２の実装は、例えば
フリップチップボンダー等のボンディング装置により行
われる。この種の装置では、例えば接着性フィルム１２
の両面のＰＥＴフィルムを剥離してから、接着性フィル
ム１２の各導電性粒子１４、電子部品の各電極、及び基
板の各電極の位置合わせを行いつつ、接着性フィルム１
２を電子部品と基板間に挟み込み加圧して、電子部品と
基板を接着性フィルム１２により接着し、接着性フィル
ム１２の各導電性粒子１４を電子部品の各電極及び基板
の各電極に圧接して、電子部品の各電極と基板の各電極
を各導電性粒子１４を通じて接続する。更に、接着性フ
ィルム１２、電子部品、及び基板を樹脂封止して固定す
ることにより、電子部品と基板間の接続の信頼性を向上
させても良い。

【００３８】次に、実験により得られた本実施形態の製
造装置の評価及び他の各比較例の評価を図１０の図表に
示す。ここでは、本実施形態Ａ及び各比較例Ｂ〜Ｄ別
に、押し込みステージ３１の有無や仕様を設定して、押
し込みステージ３１の効果を評価している。

【００３９】本実施形態Ａでは、図１に示す様に押し込
みステージ３１を弾性体３３を介して支持体３２上に支
持している。また、比較例Ｂでは、図５に示す様に押し
込みステージ３１を各バネ３４を介して支持体３２上に
支持している。更に、比較例Ｃでは、押し込みステージ
３１そのものが無く、吸着ヘッド１３上の接着性フィル
ム１２を押し込みステージ３１に押し付ける工程もな
い。また、比較例Ｄでは、弾性体３３を省略し、ステー
ジ３１を支持体３２上に直接支持している。

【００４０】評価は、接着性フィルム１２の製造工程を
終了した後、接着性フィルム１２の両面のＰＥＴフィル
ムを剥離して、接着性フィルム１２の貫通孔１２ａから
脱落した導電性粒子１４の個数を目視により計数するこ
とにより行われている。

【００４１】本実施形態Ａ及び各比較例Ｂ〜Ｄのいずれ
においても、各導電性粒子１４として、ジビニルベンゼ
ン系の球状コアをニッケルメッキ層及び金メッキ層によ
り二重に被覆したものを適用している。

【００４２】また、本実施形態Ａ及び比較例Ｂでは、接
着性フィルム１２として、ポリイミドフィルムを適用
し、その両面に２５μm 厚のＰＥＴフィルムを貼り付け
て仕上げる。一方、各比較例Ｃ、Ｄでは、接着性フィル
ム１２として、エポキシフィルムを適用し、その両面に
２５μm 厚のＰＥＴフィルムを貼り付けて仕上げる。

【００４３】更に、本実施形態Ａ及び各比較例Ｂ〜Ｄの
いずれにおいても、接着性フィルム１２の各貫通孔１２
ａをレーザーによりテーパ状に形成し、図２（ｂ）に示
す様な各貫通孔１２ａの空気流入側の直径ｄ１を空気流
出側の直径ｄ２よりも大きくし、各導電性粒子１４を各
貫通孔１２ａに嵌合し易くしている。

【００４４】また、本実施形態Ａ及び各比較例Ｂ〜Ｄの
いずれにおいても、各導電性粒子１４のニッケルメッキ
層及び金メッキ層の厚み、各導電性粒子１４の平均的な
直径（μm ）、各導電性粒子１４のアスペクト比、各導
電性粒子１４のＣＶ値、接着性フィルム１２の厚み（μ
m ）、接着性フィルム１２の各貫通孔１２ａの空気流入
側の直径ｄ１（μm ）と空気流出側の直径ｄ２（μm
）、及び各導電性粒子１４の平均的な直径（μm ）に
対する各貫通孔１２ａの空気流入側の直径ｄ１（μm ）
の比等を互いに一致させている。

【００４５】アスペクト比は、各導電性粒子１４の平均
長径をその平均短径で割った値である。ＣＶ値は、各導
電性粒子１４の直径の標準偏差をσとし、平均的な直径
をＤn とすると、（σ／Ｄn ）×１００（％）で表わさ
れる。

【００４６】図１０の図表に示す様なアスペクト比、Ｃ
Ｖ値、及び直径の比を設定した場合は、各導電性粒子１
４の形状や大きさのバラツキが小さく、かつ各導電性粒
子１４の平均的な直径に対する各貫通孔１２ａの平均的
な直径の比が適確であることから、各導電性粒子１４を
接着性フィルム１２上に過不足なくかつ速やかに位置決
めして配列することができる。このため、接着性フィル
ム１２の各貫通孔１２ａの全てにそれぞれの導電性粒子
１４が嵌合する。

【００４７】本実施形態Ａ及び比較例Ｂでは、接着性フ
ィルム１２の両面のＰＥＴフィルムを剥離しても、接着
性フィルム１２の各貫通孔１２ａのいずれからも導電性
粒子１４が脱落せず、その個数が０であった。

【００４８】また、比較例Ｃでは、押し込みステージ３
１そのものが無く、各導電性粒子１４が接着性フィルム
１２の各貫通孔１２ａに押し込まれていないため、接着
性フィルム１２の両面のＰＥＴフィルムを剥離すると、
接着性フィルム１２の３つの貫通孔１２ａからそれぞれ
の導電性粒子１４が脱落した。

【００４９】更に、比較例Ｄでは、弾性体３３が省略さ
れ、その上、吸着ヘッド１３と押し込みステージ３１の
平行度が僅かにずれていたことから、吸着ヘッド１３上
の接着性フィルム１２全体が押し込みステージ３１に適
宜の圧力で押し付けられず、接着性フィルムの全ての各
貫通孔に各導電性粒子が押し込められていなかった。こ
のため、接着性フィルム１２の両面のＰＥＴフィルムを
剥離すると、接着性フィルム１２の１つの貫通孔１２ａ
から導電性粒子１４が脱落した。

【００５０】この様な実験の結果から、押し込みステー
ジ３１を設けた方が良く、更に押し込みステージ３１を
弾性体３３又は各バネ３４を介して支持体３２上に支持
した方が望ましい。

【００５１】尚、各導電性粒子１４の球状コアの材料と
しては、高分子量体、シリカ、アルミナ、金属、カーボ
ン等の無機物、低分子量化合物等を適用することができ
る。その中でも高分子量体は、弾性、柔軟性、及び回復
性等を適度に有し、かつ球状に加工し易いことから望ま
しい材質である。高分子量体としては、上記ジビニルベ
ンゼン系の他に、フェノール樹脂、アミノ樹脂、アクリ
ル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、スチレン−ブタジ
エンブロック共重合体、ポリエステル樹脂、尿素樹脂、
メラミン樹脂、アルキド樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタ
ン樹脂、エポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂、架橋樹脂、有機無機ハイブリッド重合体等を挙げる
ことができる。更に、その中でも架橋樹脂は耐熱性の点
から好ましい。また、充填物を必要に応じて混入したも
のでも構わない。

【００５２】各導電性粒子１４は、例えば電子部品や基
板間に挟み込まれて加圧される。このため、各導電性粒
子１４の球状コアには、機械的な強度が要求される。例
えば、Ｋ値として５００〜１００００Ｎ／ｍｍ² 、回復
率として１０％以上を要求される。Ｋ値は、２０℃での
１０％圧縮変形時の荷重をＦ（Ｎ）とし、圧縮変位をＳ
（ｍｍ）とし、半径をＲとすると、（３／√２）・Ｆ・
Ｓ^-3/2・Ｒ^-1/2で表される。Ｋ値が５００未満の場合
は、各導電性粒子１４が小さな負荷でも破壊され易く、
またＫ値が１００００を超える場合は、導電性粒子１４
を電子部品や基板間に挟み込んで加圧したときに、導電
性粒子１４に接触する電子部品や基板の電極に局所的な
圧力がかかり、電極が破壊されたり、電子部品や基板そ
のものが破壊される可能性がある。このＫ値を２０００
〜６０００Ｎ／ｍｍ² にするとより好ましい。また、回
復率が１０％未満の場合は、導電性粒子１４を電子部品
や基板間に挟み込んで加圧したときに、各導電性粒子１
４が塑性変形し易く、導電性粒子１４が電子部品と基板
に共に接触せず、電子部品と基板間の導通不良を招く。
この回復率を３０％以上にするとより好ましい。

【００５３】球状コアを被覆する金属導電層には、接触
抵抗が低く、かつ酸化による劣化を起こさないという点
から、少なくとも表層に金を適用することが好ましい。
金属導電層の厚みは、十分な強度を保つために０．４μ
ｍ以上であることが好ましい。また、金属導電層の厚み
は、球状コアの機械的な特性を導電性粒子１４そのもの
に十分に反映させるために導電性粒子１４の直径の１／
５以下であることが好ましい。

【００５４】導電性粒子１４の抵抗は、該導電性粒子１
４の直径を１０％圧縮変形させた状態で、０．５Ω以下
であることが好ましい。導電性粒子１４の抵抗が０．５
Ωを超えた場合は、電力損失が大きくなり、電子部品や
基板に印加される電圧の低下を招いたり、導電性粒子１
４そのものが破壊されてしまう。この導電性粒子１４の
抵抗を０．０５Ω以下にするとより好ましく、電子部品
と基板間の接続手段としての信頼性を高くすることがで
き、電流駆動型の電子部品への適用が容易になる。

【００５５】尚、各導電性粒子の球状コアの材料とし
て、金属を適用する場合は、球状コアを被覆する金属導
電層を省略することができる。各導電性粒子の材料とな
る金属としては、半田の様な３５０℃以下の低融点の合
金や、延転性の高い金等を挙げることができる。

【００５６】また、接着性フィルム１２としては、高分
子量体及びその複合物、セラミック、金属、カーボン等
の無機物、低分子量化合物等を適用することができる。
その中の高分子量体としては、フェノール樹脂、アミノ
樹脂、アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、スチ
レン−ブタジエンブロック共重合体、ポリエステル樹
脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、マレイミ
ド樹脂、ポリエーテル樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド
樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂、
熱硬化性樹脂、架橋樹脂、有機無機ハイブリッド重合体
等を挙げることができる。更に、ガラス繊維やアルミナ
粒子等の無機充填物を必要に応じて混入したものでも構
わない。

【００５７】接着性フィルム１２の厚みは、その強度を
保つために２０μｍ以上にすることが好ましい。また、
先に述べた様に高集積化のために薄層化されて積層され
る複数のＩＣやＬＳＩ間の接続に接着性フィルム１２を
適用する場合は、その全体の高さを抑えるために２００
μｍ以下にすることが好ましい。

【００５８】尚、本発明は、上記実施形態に限定される
ものではなく、多様に変形することができる。例えば、
導電性フィルムそのものをＩＣやＬＳＩに組み込んで、
導電性フィルムの各導電性粒子をＩＣやＬＳＩの電極と
しても良い。

【００５９】また、吸着ヘッドとして、多孔質の板を適
用しても構わない。更に、吸着ヘッドの吸着面に複数の
接着性フィルムを吸着し、これらの接着性フィルムの各
貫通孔にそれぞれの導電性粒子を嵌合させても良い。こ
の場合は、各接着性フィルムを別々の真空ポンプにより
吸着して、各接着性フィルムに対する吸着力の均一化を
図ることが望ましい。

【００６０】更に、各導電性粒子をトレイ内で振動させ
ると、各導電性粒子間の摩擦により静電気が発生して、
各導電性粒子が帯電し、各導電性粒子が接着性フィルム
の各貫通孔とは異なる箇所に付着するため、トレイを電
気的に接地する等、静電気を除去する機構を設けること
が好ましい。更に、静電気の除去が困難であって、各導
電性粒子が接着性フィルムの各貫通孔とは異なる箇所に
付着する場合は、この異なる箇所に付着した余分な導電
性粒子を接着性フィルムから取り払うために、各導電性
粒子を接着性フィルムの各貫通孔に吸着した直後に、空
気を接着性フィルムに吹き付けたり、回転ブラシ、ブレ
ード、及びスキージ等により接着性フィルムの表面を掃
いたり、振動を接着性フィルムに加えても良い。回転ブ
ラシを用いる場合は、複数の毛を回転体に螺旋状に植毛
した円柱状のものが好ましく、この回転ブラシの各毛を
接着性フィルムの表面に適宜の圧力で押し付ける。

【００６１】また、各貫通孔１２ａの形状をテーパ状に
する代わりに、各貫通孔１２ａの径を途中で変更して、
各貫通孔１２ａの内側を階段状に形成しても構わない。
更に、接着性フィルムの貫通孔からの導電性粒子の欠落
をより確実に防止するために、接着性フィルムの表面に
粘着性材料を予め塗布しても良い。

【００６２】

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、接着
性フィルムを吸着ヘッドにより吸着しつつ、空気を接着
性フィルムの各貫通孔を通じて吸引し、各導電性粒子を
吸着ヘッド上の接着性フィルムの各貫通孔に吸着して配
置している。これにより、各導電性粒子を接着性フィル
ム上に過不足なくかつ速やかに位置決めして配列するこ
とができる。そして、吸着ヘッド上の接着性フィルムを
押し込みステージに押し付けて、各導電性粒子を接着性
フィルムの各貫通孔に押し込んでいる。これにより、各
導電性粒子の脱落を防止することができる。

【００６３】また、本発明によれば、導電性粒子は、球
状コア表面の金属導電層により導電性を保ち、半田ボー
ルの様に加熱溶融されずに、そのままの状態で用いられ
る。例えば、接着性フィルムを電子部品と基板間に挟み
込んだ状態では、接着性フィルムの導電性粒子が電子部
品と基板に共に接触して、電子部品と基板が導電性粒子
の金属導電層を通じて電気的に接続される。

【００６４】更に、本発明によれば、弾性体の反発力を
押し込みステージに与えているので、吸着ヘッド上の接
着性フィルム全体が押し込みステージに適宜の圧力で押
し付けられて、接着性フィルムの全ての各貫通孔に各導
電性粒子が押し込められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造装置の一実施形態を概略的に示す
図である。

【図２】（ａ）は本実施形態の装置で用いられる接着性
フィルムを示す平面図であり、（ｂ）は該接着性フィル
ムを拡大して示す断面図である。

【図３】本実施形態の装置における搭載ステージを示す
平面図である。

【図４】本実施形態の装置における吸着ヘッドの吸着面
を示す平面図である。

【図５】本実施形態の装置における押し込みステージの
変形例を示す側面図である。

【図６】本実施形態の装置における解放ステージを示す
平面図である。

【図７】本実施形態の装置における吸着ヘッドの吸着面
に接着性フィルムを吸着した状態を示す平面図である。

【図８】図２の接着性フィルムの各貫通孔にそれぞれの
導電性粒子が吸着する過程を示す図である。

【図９】図２の接着性フィルムの各貫通孔にそれぞれの
導電性粒子を押し込んだ状態を示す図である。

【図１０】実験により得られた本実施形態の製造装置の
評価及び各比較例の評価を示す図表である。

【符号の説明】 １１ 搭載ステージ １２ 接着性フィルム １３ 吸着ヘッド １４ 導電性粒子 １５ トレイ １６ 加振機 １７ 解放ステージ １８ 支持棒 １９ バネ ２０ モータ ２１，２２ 位置決めピン ３１ 押し込みステージ ３２ 支持体 ３３ 弾性体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の導電性粒子を接着性フィルムの複
   数の貫通孔に配置する導電性粒子配置フィルムの製造装
   置において、 接着性フィルムを吸着すると共に、空気を接着性フィル
   ムの各貫通孔を通じて吸引する吸着ヘッドと、 複数の導電性粒子を収容する収容手段と吸着ヘッド上の
   接着性フィルムが押し付けられる押し込みステージとを
   備え、 収容手段内の各導電性粒子を吸着ヘッド上の接着性フィ
   ルムの各貫通孔に吸着して配置し、吸着ヘッド上の接着
   性フィルムを押し込みステージに押し付けて、各導電性
   粒子を接着性フィルムの各貫通孔に押し込み、吸着ヘッ
   ドによる接着性フィルムの吸着を停止して、接着性フィ
   ルムを吸着ヘッドから解放することを特徴とする導電性
   粒子配置フィルムの製造装置。
2. 【請求項２】 各導電性粒子は、高分子量体の球状コア
   の表面を金属導電層により被覆したものであることを特
   徴とする請求項１に記載の導電性粒子配置フィルムの製
   造装置。
3. 【請求項３】 押し込みステージは、吸着ヘッド上の接
   着性フィルムが該押し込みステージに押し付けられたと
   きに、該押し込みステージに反発力を与える弾性体によ
   り支持されたことを特徴とする請求項１に記載の導電性
   粒子配置フィルムの製造装置。