JP2009267009A - Connection method between boards, interboard connection structure, and electronic component mounting body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電極が形成された基板間の接続方法に関し、特に狭ピッチな電極が形成された基板間の接続方法、基板間接続構造、及び電子部品実装体に関する。 The present invention relates to a connection method between substrates on which electrodes are formed, and more particularly to a connection method between substrates on which electrodes having a narrow pitch are formed, an inter-substrate connection structure, and an electronic component mounting body.
電子機器において、電子部品が実装された基板間を電気的に接続する方法は様々な方法がある。 There are various methods for electrically connecting substrates on which electronic components are mounted in an electronic device.
例えば、電気コネクタを用いて基板間を接続する方法がある(例えば、特許文献1)。この方法は、簡易に基板間を接続することができ、必要に応じて着脱も容易であるが、電気コネクターの占める体積を電子機器の中で確保しなければならず、薄型化・高密度化実装が進む電子機器への適用には限界がある。 For example, there is a method of connecting substrates using an electrical connector (for example, Patent Document 1). This method allows easy connection between boards and is easy to attach and detach as needed, but the volume occupied by the electrical connector must be secured in the electronic equipment, making it thinner and more dense There is a limit to the application to electronic devices that are increasingly being mounted.
一方、異方性導電性樹脂を用いて基板間を接続する方法がある(例えば、特許文献2)。この方法は、導電性粒子を含む樹脂を基板間に配置し、加熱および加圧をすることにより基板間の電気的接続を図るものである。この方法は、基板間の接続部の体積を電気コネクタを用いるより減少させることができるため、薄型化・高密度実装化が進む電子機器に適している。
しかしながら、異方性導電性樹脂を用いた基板間の接続は、加熱および加圧により実行されるため、本来電気接続を行わない領域まで異方性導電性樹脂がはみ出してしまうおそれがある。そのため、基板に形成された電極間のピッチが狭小になると、電気的な短絡や、信頼性低下等の発生要因になりうる。 However, since the connection between the substrates using the anisotropic conductive resin is performed by heating and pressurization, the anisotropic conductive resin may protrude to a region where electrical connection is not originally performed. For this reason, if the pitch between the electrodes formed on the substrate is narrowed, it may be a cause of occurrence of electrical short-circuiting or deterioration of reliability.
ところで、本願発明者等は、導電性粒子及び気泡発生剤を含有させた樹脂を用いたフリップチップ実装方法を提案している(特許文献3)。 Incidentally, the inventors of the present application have proposed a flip chip mounting method using a resin containing conductive particles and a bubble generating agent (Patent Document 3).
図1(a)〜(d)は、特許文献3に開示したフリップチップ実装方法の基本的な工程を示した断面図である。 1A to 1D are cross-sectional views showing the basic steps of the flip chip mounting method disclosed in Patent Document 3. FIG.
図1(a)に示すように、複数の接続端子11を有する回路基板10と、複数の電極端子13を有する半導体チップ12との間に、導電性粒子15と気泡発生剤(不図示)を含有した樹脂(流動媒体)14を供給した後、図1(b)に示すように、樹脂14を加熱して、樹脂14中の気泡発生剤から気泡20を発生させる。このとき、樹脂14は、成長する気泡20で気泡外に押し出されることによって、図1(c)に示すように、接続端子11と電極端子13との間に自己集合する。その後、図1(d)に示すように、樹脂14をさらに加熱することによって、端子11、13間に自己集合した樹脂14中の導電性粒子15を溶融させて、端子11、13間に接続体16を形成する。これにより、端子11、13間が電気的に接続されたフリップチップ実装体が得られる。
As shown in FIG. 1A,
上記方法は、気泡発生剤から発生する気泡の成長によって、樹脂を端子11、13間に移動させる促進力を付与しているため、狭ピッチな電極間の接続に適している。また、この方法は、電子部品が搭載された基板間の接続等にも適用することができる。
The method described above is suitable for connection between electrodes having a narrow pitch because the growth force of the bubbles generated from the bubble generating agent provides an accelerating force for moving the resin between the
図2〜図4は、電子部品が搭載された回路基板10を、フレキシブル配線基板12に接続する一例を示した工程図である。ここで、図2(a)は平面図で、図2(b)は図2(a)のIb−Ibに沿った断面図、図2(c)は図2(a)のIc−Icに沿った断面図である(図3(a)〜(c)、及び図4(a)〜(c)においても同様)。
2 to 4 are process diagrams showing an example of connecting the
図2(a)〜(c)に示すように、電子部品(不図示)を搭載した回路基板10に形成された接続端子11と、フレキシブル配線基板12に形成された配線パターン13とが対向する位置に、回路基板10とフレキシブル配線基板12とを配置し、接続端子11と配線パターン13との接続領域Aに、導電性粒子15と気泡発生剤(不図示)を含有する樹脂14を供給する。
2A to 2C, the
次に、図3(a)〜(c)に示すように、樹脂14を加熱することによって、樹脂14中の気泡発生剤から気泡を発生させて、樹脂14を接続端子11と配線パターン13との間に自己集合させる。
Next, as shown in FIGS. 3A to 3C, by heating the
その後、図4(a)〜(c)に示すように、樹脂14をさらに加熱することによって、樹脂14中の導電性粒子15を溶融させて、接続端子11と配線パターン13との間に接続体16を形成する。
Thereafter, as shown in FIGS. 4A to 4C, the
しかしながら、本願発明者等は、このような方法で形成した接続端子11と配線パターン13との接続における信頼性を検討していたところ、接続端子11間または配線パターン13間でショートを起こしているものがあることが分かった。
However, the inventors of the present application have examined the reliability of the connection between the
このショートの原因は、樹脂14を加熱して、樹脂14を接続端子11と配線パターン13との間に自己集合させる工程(図3(a)〜(c))において、図5に示すように、一部の樹脂14aが、接続領域Aから、本来電気接続を行わない領域(例えば、配線パターン13間の領域)にはみ出ることによって、樹脂14a中の導電性粒子15同士が接触したことに起因するものと考えられる。
The cause of this short circuit is as shown in FIG. 5 in the process of heating the
これは、接続端子11(配線パターン13)のピッチが狭くなるに従い、回路基板10とフレキシブル配線基板12との距離も狭くなり、それに伴い、毛細管現象が顕著になり、気泡の成長による促進力だけでは、樹脂の移動を制御できなくなったものと考えられる。
This is because the distance between the
また、本来電気接続を行わない領域に樹脂14aが残ると、長期使用による材料劣化で剥離等が生じるおそれがあり、長期信頼性保証の面でも問題となりうる。
Further, if the
なお、かかる毛細管現象に基づく樹脂の流動は、導電性粒子を含有した異方性導電性樹脂にも生じる現象と考えられる。 The flow of the resin based on the capillary phenomenon is considered to be a phenomenon that occurs also in the anisotropic conductive resin containing conductive particles.
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、電極間ピッチが狭小になっても、信頼性の高い基板間接続を有する基板間の接続方法、基板間接続構造、及び電子部品実装体を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and its main purpose is to provide a method for connecting between substrates having a highly reliable connection between substrates even when the pitch between electrodes becomes narrow, an inter-substrate connection structure, and It is to provide an electronic component mounting body.
本発明における基板間の接続方法は、基板間に供給した導電性粒子を含有する流動媒体を加熱して、電極間に導電性粒子からなる接続体を形成することによって電極間の接続を実現する方法において、電極を含む接続領域に近傍する部位に、加熱時における流動媒体の流動を抑制する手段を設けた構成を採用したことを特徴とする。なお、流動媒体の流動を抑制する手段としては、流動媒体の流動特性を考慮して、基板間の対向距離や、接続領域における加熱温度その他の周囲環境等を制御する手段を採用しうる。 The connection method between the substrates in the present invention realizes connection between the electrodes by heating a fluid medium containing conductive particles supplied between the substrates and forming a connection body made of conductive particles between the electrodes. The method is characterized in that a configuration is adopted in which means for suppressing the flow of the fluid medium at the time of heating is provided at a site near the connection region including the electrode. As a means for suppressing the flow of the fluid medium, a means for controlling the facing distance between the substrates, the heating temperature in the connection region, and other surrounding environments in consideration of the fluid characteristics of the fluid medium can be employed.
すなわち、本発明に係わる基板間の接続方法は、複数の第1の電極を有する第1の基板に対向させて、複数の第2の電極を有する第2の基板を配置し、第1の電極と第2の電極とを接続体を介して電気的に接続する基板間の接続方法であって、第1の基板上であって、複数の第1の電極を含む接続領域に、導電性粒子が含有された流動媒体を供給する工程(a)と、第2の基板を、流動媒体に当接した状態で、第1の基板に対向させて配置する工程(b)と、流動媒体を加熱して、第1の電極と第2の電極との間に、導電性粒子からなる接続体を形成する工程(c)とを有し、工程(b)において、第1の基板と第2の基板との対向距離が、少なくとも接続領域に近傍する部位において、接続領域の部位よりも広くなるように維持されていることを特徴とする。 That is, according to the method for connecting between substrates according to the present invention, a second substrate having a plurality of second electrodes is disposed opposite to a first substrate having a plurality of first electrodes, and the first electrodes are arranged. And a second electrode are electrically connected to each other through a connecting body, the method comprising: connecting conductive particles to a connection region on the first substrate and including a plurality of first electrodes (A) supplying a fluid medium containing a liquid, a step (b) for placing the second substrate in contact with the fluid medium, facing the first substrate, and heating the fluid medium And (c) forming a connection body made of conductive particles between the first electrode and the second electrode. In the step (b), the first substrate and the second electrode The distance between the substrate and the substrate is maintained to be wider than at least the portion of the connection region at a portion near the connection region. And wherein the door.
ある好適な実施形態において、上記流動媒体は、気泡発生剤をさらに含有し、工程(c)は、流動媒体を加熱して、気泡発生剤から気泡を発生させて、該気泡が成長することで、流動媒体を気泡外に押し出すことによって、流動媒体を対向する第1及び第2の電極間に自己集合させる工程(c1)と、第1及び第2の電極間に自己集合した流動媒体をさらに加熱して、流動媒体に含有する導電性粒子を溶融させて、第1及び第2の電極間に溶融された導電性粒子からなる接続体を形成する工程(c2)とを有する。 In a preferred embodiment, the flow medium further contains a bubble generating agent, and the step (c) is performed by heating the flow medium to generate bubbles from the bubble generating agent, and the bubbles grow. A step (c1) of extruding the fluid medium out of the bubbles to cause the fluid medium to self-assemble between the first and second electrodes facing each other; and a fluid medium self-assembled between the first and second electrodes. And (c2) forming a connected body made of conductive particles melted between the first and second electrodes by heating and melting the conductive particles contained in the fluid medium.
ある好適な実施形態において、上記流動媒体は、熱硬化性樹脂からなり、工程(c)は、工程(c2)の後、熱硬化性樹脂をさらに加熱して、該熱硬化性樹脂を硬化させる工程(c3)をさらに有する。 In a preferred embodiment, the fluid medium is made of a thermosetting resin, and step (c) further heats the thermosetting resin after step (c2) to cure the thermosetting resin. It further has a process (c3).
ある好適な実施形態において、上記流動媒体は、異方性導電性樹脂からなり、工程(c)において、流動媒体を加熱及び加圧することによって、第1及び第2の電極間に、導電性粒子からなる接続体を形成する。 In a preferred embodiment, the fluidized medium is made of an anisotropic conductive resin, and in step (c), the fluidized medium is heated and pressurized to form conductive particles between the first and second electrodes. A connection body consisting of is formed.
ある好適な実施形態において、上記第1の基板または第2の基板の少なくとも一方は、フレキシブル基板であって、工程(b)において、第1の基板と第2の基板との対向距離を、少なくとも接続領域に近傍する部位において、接続領域の部位よりも広くなるように、フレキシブル基板を湾曲または屈曲させた状態に維持されている。 In a preferred embodiment, at least one of the first substrate and the second substrate is a flexible substrate, and in step (b), the opposing distance between the first substrate and the second substrate is set to at least The flexible substrate is maintained in a curved or bent state so as to be wider than a portion of the connection region at a portion near the connection region.
また、上記工程(b)において、フレキシブル基板は、平坦部及び該平坦部に隣接する湾曲部または屈曲部を有する加熱部材に当接され、フレキシブル基板の接続領域の部位は平坦部が当接され、フレキシブル基板の接続領域に近傍する部位は湾曲部又は屈曲部が当接された状態で維持されており、工程(c)において、加熱部材を加熱することにより、流動媒体の加熱が行われる。 In the step (b), the flexible substrate is brought into contact with a heating member having a flat portion and a curved portion or a bent portion adjacent to the flat portion, and the portion of the connection region of the flexible substrate is brought into contact with the flat portion. The portion near the connection region of the flexible substrate is maintained in a state where the curved portion or the bent portion is in contact with each other, and in step (c), the fluid medium is heated by heating the heating member.
ある好適な実施形態において、上記第1の基板は、電子部品を搭載した回路基板を構成し、第2の基板は、フレキシブル配線基板を構成しており、複数の第1の電極は、回路基板の端部に延出された接続端子からなり、複数の第2の電極は、フレキシブル配線基板の端部に延出された配線パターンからなる。 In a preferred embodiment, the first board constitutes a circuit board on which electronic components are mounted, the second board constitutes a flexible wiring board, and the plurality of first electrodes are circuit boards. The plurality of second electrodes are composed of a wiring pattern extending to the end of the flexible wiring board.
本発明に係わる他の基板間の接続方法は、複数の第1の配線パターンを有する第1の基板に対向させて、複数の第2の配線パターンを有する第2の基板を配置し、第1の基板の端部に延出された部位の第1の配線パターンと、第2の基板の端部に延出された部位の第2の配線パターンとを接続体を介して電気的に接続する基板間の接続方法であって、第1の基板上であって、複数の第1の配線パターンを含む接続領域に、導電性粒子が含有された流動媒体を供給する工程(a)と、第2の基板を、流動媒体に当接した状態で、第1の基板に対向させて配置する工程(b)と、流動媒体を加熱して、第1の配線パターンと第2の配線パターンとの間に、導電性粒子からなる接続体を形成する工程(c)とを有し、工程(c)において、少なくとも接続領域に近傍する部位において、流動媒体に気体を吹き込みながら、流動媒体を加熱することを特徴とする。 In another method for connecting between substrates according to the present invention, a second substrate having a plurality of second wiring patterns is disposed so as to face a first substrate having a plurality of first wiring patterns. The first wiring pattern at the portion extending to the end portion of the substrate and the second wiring pattern at the portion extending to the end portion of the second substrate are electrically connected via the connection body. A method for connecting between substrates, the step (a) of supplying a fluid medium containing conductive particles to a connection region on a first substrate and including a plurality of first wiring patterns; The step (b) of disposing the second substrate in contact with the fluid medium so as to oppose the first substrate, and heating the fluid medium so that the first wiring pattern and the second wiring pattern are A step (c) of forming a connection body made of conductive particles, and in the step (c), at least In sites near the connection area, while blowing a gas into the fluidized medium, characterized by heating the flowing medium.
本発明に係わる他の基板間の接続方法は、複数の第1の電極を有する第1の基板に対向させて、複数の第2の電極を有する第2の基板を配置し、第1の電極と第2の電極とを接続体を介して電気的に接続する基板間の接続方法であって、第1の基板上であって、複数の第1の電極を含む接続領域に、導電性粒子が含有された流動媒体を供給する工程(a)と、第2の基板を、流動媒体に当接した状態で、第1の基板に対向させて配置する工程(b)と、流動媒体を加熱して、第1の電極と第2の電極との間に、導電性粒子からなる接続体を形成する工程(c)とを有し、工程(c)において、第1の基板または第2の基板の少なくとも一方の基板に加熱部材を当接し、該加熱部材の温度を、少なくとも接続領域に近傍する部位において、接続領域の部位よりも低くした状態で、流動媒体を加熱することを特徴とする。 In another method for connecting between substrates according to the present invention, a second substrate having a plurality of second electrodes is disposed opposite to a first substrate having a plurality of first electrodes, and the first electrodes are arranged. And a second electrode are electrically connected to each other through a connecting body, the method comprising: connecting conductive particles to a connection region on the first substrate and including a plurality of first electrodes (A) supplying a fluid medium containing a liquid, a step (b) for placing the second substrate in contact with the fluid medium, facing the first substrate, and heating the fluid medium And (c) forming a connection body made of conductive particles between the first electrode and the second electrode, and in the step (c), the first substrate or the second electrode A heating member is brought into contact with at least one of the substrates, and the temperature of the heating member is connected at least in a region near the connection region. While lower than the site of frequency, characterized by heating the flowing medium.
本発明に係わる他の基板間の接続方法は、複数の第1の電極を有する第1の基板に対向させて、複数の第2の電極を有する第2の基板を配置し、第1の電極と第2の電極とを接続体を介して電気的に接続する基板間の接続方法であって、第1の基板上であって、複数の第1の電極を含む接続領域に、導電性粒子が含有された流動媒体を供給する工程(a)と、第2の基板を、流動媒体に当接した状態で、第1の基板に対向させて配置する工程(b)と、流動媒体を加熱して、第1の電極と第2の電極との間に、導電性粒子からなる接続体を形成する工程(c)とを有し、工程(b)において、第2の基板は、保持部材で保持された状態で、第1の基板に対向させて配置され、少なくとも接続領域に近傍する部位において、第1の基板と保持部材との対向距離が、第1の基板と第2の基板との対向距離よりも狭くなっていることを特徴とする。 In another method for connecting between substrates according to the present invention, a second substrate having a plurality of second electrodes is disposed opposite to a first substrate having a plurality of first electrodes, and the first electrodes are arranged. And a second electrode are electrically connected to each other through a connecting body, the method comprising: connecting conductive particles to a connection region on the first substrate and including a plurality of first electrodes (A) supplying a fluid medium containing a liquid, a step (b) for placing the second substrate in contact with the fluid medium, facing the first substrate, and heating the fluid medium And (c) forming a connection body made of conductive particles between the first electrode and the second electrode. In the step (b), the second substrate is a holding member. The first substrate and the holding portion are disposed at least in the vicinity of the connection region. Facing distance between, characterized in that is narrower than the opposing distance between the first substrate and the second substrate.
本発明に係わる基板間接続構造は、複数の第1の電極を有する第1の基板に対向させて、複数の第2の電極を有する第2の基板が配置され、第1の電極と第2の電極とが接続体を介して電気的に接続された基板間接続構造であって、第1の電極と第2の電極とは、第1の基板と第2の基板との間であって、複数の第1の電極及び第2の電極を含む接続領域に供給された導電性粒子を含有する流動媒体が加熱されて、第1の電極と第2の電極との間に形成された導電性粒子からなる接続体を介して電気的に接続されており、第1の基板または第2の基板の少なくとも一方の基板は、接続領域に近傍する部位において、接続領域における第1の基板と第2の基板との対向距離よりも広がる方向に湾曲または屈曲していることを特徴とする。 In the inter-substrate connection structure according to the present invention, a second substrate having a plurality of second electrodes is arranged to face a first substrate having a plurality of first electrodes, and the first electrode and the second electrode Between the first substrate and the second substrate, wherein the first electrode and the second electrode are between the first substrate and the second substrate. The conductive medium formed between the first electrode and the second electrode by heating the fluid medium containing the conductive particles supplied to the connection region including the plurality of first electrodes and the second electrode. And at least one of the first substrate and the second substrate is connected to the first substrate in the connection region and the first substrate in a region near the connection region. It is characterized in that it is curved or bent in a direction that is wider than the facing distance between the two substrates.
本発明に係わる電子部品実装体は、第1の電子部品が搭載された第1の回路基板と、第2の電子部品が搭載された第2の回路基板とが、電気的に接続されてなる電子部品実装体であって、第1及び第2の回路基板間は、上記発明に係わる基板間の接続方法によって、第1及び第2の回路基板に形成された接続端子同士が接続体を介して電気的に接続されていることを特徴とする。 An electronic component mounting body according to the present invention is formed by electrically connecting a first circuit board on which a first electronic component is mounted and a second circuit board on which a second electronic component is mounted. In the electronic component mounting body, between the first and second circuit boards, the connection terminals formed on the first and second circuit boards are connected to each other via the connection body by the method for connecting the boards according to the invention. And is electrically connected.
本発明に係わる電子部品実装体は、電子部品が搭載された回路基板が、フレキシブル配線基板に電気的に接続されてなる電子部品実装体であって、回路基板とフレキシブル基板間は、上記発明に係わる基板間の接続方法によって、回路基板に形成された接続端子と、フレキシブル配線基板に形成された配線パターンとが接続体を介して電気的に接続されていることを特徴とする。 An electronic component mounting body according to the present invention is an electronic component mounting body in which a circuit board on which an electronic component is mounted is electrically connected to a flexible wiring board. A connection terminal formed on a circuit board and a wiring pattern formed on a flexible wiring board are electrically connected through a connection body by the connection method between the boards concerned.
本発明に係わる基板間の接続方法は、電極を含む接続領域に近傍する部位に、加熱時における流動媒体の流動を抑制する手段を設けることによって、流動媒体を加熱して電極間に導電性粒子からなる接続体を形成する際に、流動媒体が接続領域以外に流動するのを抑制することができる。これにより、電極間のピッチが狭小になっても、ショートの発生のない、信頼性の高い基板間の接続を実現することができる。 In the method for connecting between substrates according to the present invention, a conductive particle is heated between electrodes by heating the fluidized medium by providing means for suppressing the flow of the fluidized medium at the time of heating in a region near the connection region including the electrodes. When forming the connection body which consists of, it can suppress that a fluid medium flows out of a connection area | region. As a result, even when the pitch between the electrodes is narrowed, it is possible to realize a reliable connection between the substrates without causing a short circuit.
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、説明の簡略化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。本発明は以下の実施形態に限定されない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, components having substantially the same function are denoted by the same reference numerals for the sake of simplicity. The present invention is not limited to the following embodiments.
(第1の実施形態)
図6は、本発明の第1の実施形態における基板間の接続方法を示した断面図である。なお、本実施形態における基板間の接続方法の基本的な工程は、図2〜図4に示した工程と同じである。
(First embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a connection method between substrates in the first embodiment of the present invention. In addition, the basic process of the connection method between the substrates in the present embodiment is the same as the process shown in FIGS.
すなわち、複数の第1の電極11を有する第1の基板10上であって、第1の電極11を含む接続領域に、導電性粒子15が含有された流動媒体14を供給した後、複数の第2の電極13を有する第2の基板12を、流動媒体14に当接した状態で、第1の基板10に対向させて配置する。その後、流動媒体14を加熱して、第1の電極11と第2の電極13との間に、導電性粒子15からなる接続体を形成することによって、第1及び第2の基板10、12間の接続を行う。
That is, after supplying the fluid medium 14 containing the
図6は、図2(b)に示した工程に対応した断面図で、第1の基板10と第2の基板12との間の接続領域A(図2(a)を参照)に、導電性粒子15を含有する流動媒体14が供給された状態を示す。このとき、第1の基板10と第2の基板12との対向距離が、少なくとも接続領域Aに近傍する部位において、接続領域Aの部位よりも広くなるように維持した状態になっている。そして、この状態で、流動媒体14を加熱することによって、第1の電極11と第2の電極13との間に、導電性粒子15からなる接続体を形成する。
FIG. 6 is a cross-sectional view corresponding to the process shown in FIG. 2B, and a conductive region is connected to the connection region A (see FIG. 2A) between the
これにより、少なくとも接続領域Aに近傍する部位に、毛細管現象が生じない領域を設けることによって、接続領域Aに供給された流動媒体14が、接続領域Aからはみ出ることなく、第1の電極11と第2の電極13との間に、導電性粒子15からなる接続体を形成することができる。
Thus, by providing a region where capillary action does not occur at least in a region near the connection region A, the fluid medium 14 supplied to the connection region A does not protrude from the connection region A and the
なお、接続領域Aから離れた部位において、第1の基板10と第2の基板12との対向距離が狭い領域があっても、少なくとも接続領域Aに近傍する部位において、流動媒体14の流動を抑制する手段が設けられていれば、本発明の効果は発揮しうる。
It should be noted that even if there is a region where the facing distance between the
ここで、流動媒体14は、少なくとも加熱時に流動性を有する材料であれば、特にその種類は問わない。流動媒体14としては、例えば、導電性粒子15及び気泡発生剤を含有した熱硬化性樹脂を用いることができる。
Here, the
この場合、図6に示した状態で、熱硬化性樹脂(流動媒体)14を加熱して、気泡発生剤(不図示)から気泡を発生させて、気泡が成長することで、樹脂14を気泡外に押し出すことによって、樹脂14を対向する電極11、13間に自己集合させる。その後、電極11、13間に自己集合した樹脂14をさらに加熱して、樹脂14に含有する導電性粒子15を溶融させて、電極11、13間に溶融された導電性粒子からなる接続体を形成する。
In this case, in the state shown in FIG. 6, the thermosetting resin (fluid medium) 14 is heated to generate bubbles from the bubble generating agent (not shown), and the bubbles grow, so that the
なお、電極11、13間に接続体を形成した後、熱硬化性樹脂14をさらに加熱して、樹脂14を硬化させることによって、基板10、12間の接続を固定することができる。
In addition, after forming a connection body between the
また、流動媒体14には、導電性粒子15を含有した異方性導電性樹脂を用いることもできる。この場合、図6に示した状態で、異方性導電性樹脂(流動媒体)14を加熱及び加圧することによって、第1及び第2の電極11、13間に、導電性粒子15からなる接続体を形成する。
In addition, an anisotropic conductive resin containing
また、第2の基板12がフレキシブル基板の場合には、図6に示すように、第1の基板10と第2の基板12との対向距離を、少なくとも接続領域Aに近傍する部位において、接続領域Aよりも長くなるように、フレキシブル基板12を湾曲または屈曲させた状態で、流動媒体14を加熱することができる。
Further, when the
この場合、図6に示すように、フレキシブル基板12に加熱部材31を当接し、加熱部材31を加熱することにより、流動媒体14の加熱を行ってもよい。このとき、加熱部材31のフレキシブル基板12との当接面を、平坦部と、平坦部に隣接する湾曲部または屈曲部とを有するようにしておけば、フレキシブル基板12の接続領域Aの部位に平坦部を当接させ、フレキシブル基板12の接続領域Aに近傍する部位に湾曲部又は屈曲部を当接した状態で、加熱部材31を加熱することができる。
In this case, as shown in FIG. 6, the fluid medium 14 may be heated by bringing the
ここで、湾曲部は、曲率半径が10mm以下であることが好ましく、また、屈曲部は、屈曲角が10〜30°の範囲にあることが好ましい。 Here, the bending portion preferably has a curvature radius of 10 mm or less, and the bending portion preferably has a bending angle in the range of 10 to 30 °.
また、加熱部材31がフレキシブル基板12と当接する面は、少なくとも、接続領域Aの端部から2mm以内の領域において、隙間なく密着させることが好ましい。これにより、接続領域Aにある流動媒体14中の導電性粒子15が未溶融で残ることを防止することができる。
In addition, it is preferable that the surface on which the
なお、第1の基板10にも加熱部材30を設けてもよい。これにより、接続領域Aにある流動媒体14中の導電性粒子15を、より確実に溶融させることができる。
Note that the
また、図6では、フレキシブル基板12の湾曲部または屈曲部は、接続領域Aの片側のみに設けたが、図7に示すように、接続領域Aの両側に設けるようにしてもよい。このようにすることにより、接続領域Aが、基板端以外、例えば基板中央にある場合にも、図6と同様な効果が得られ、流動媒体14がはみ出すことなく接続することができる。
In FIG. 6, the bent portion or the bent portion of the
なお、第2の基板12がフレキシブル基板でない場合には、第2の基板12に湾曲部または屈曲部を設けることはできない。この場合には、図8に示すように、第2の基板(リジッド基板)12を、第1の基板10に対して、傾斜を持たせて配置すればよい。これにより、接続領域Aに近傍する部位において、第1の基板10と第2の基板12との対向距離を、接続領域Aの部位よりも広くすることができ、接続領域A以外に流動媒体14が流動するのを抑制することができる。なお、傾斜角は10〜30°の範囲にあることが好ましい。
Note that when the
なお、本発明において、第1の基板10及び第2の基板12の構成に制限はなく、例えば、電子部品が搭載された回路基板、または配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板等を用いることができる。
In the present invention, the configurations of the
例えば、第1の基板10が、電子部品を搭載した回路基板を構成し、第2の基板12が、フレキシブル配線基板を構成している場合には、図2(a)に示すように、第1の電極11は、回路基板10の端部に延出された接続端子からなり、第2の電極13は、フレキシブル配線基板12の端部に延出された配線パターンからなる。
For example, when the
なお、上記例では、接続領域Aは、回路基板10及びフレキシブル配線基板12の端部に設定されているが、これに限らず、基板10、12上の任意の場所に設定することができる。
In the above example, the connection region A is set at the ends of the
(第2の実施形態)
図9は、本発明の第2の実施形態における基板間の接続方法を示した断面図である。なお、本実施形態における基板間の接続方法の基本的な工程は、図2〜図4に示した工程と同じである。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a connection method between substrates in the second embodiment of the present invention. In addition, the basic process of the connection method between the substrates in the present embodiment is the same as the process shown in FIGS.
図9は、図2(b)に示した工程に対応した断面図で、第1の基板10と第2の基板12との間の接続領域A(図2(a)を参照)に、導電性粒子15を含有する流動媒体14が供給された状態を示す。ここで、第1の基板10及び第2の基板12には、それぞれ加熱部材30、31が当接されており、さらに、加熱部材30、31には、気体流入口40、41がそれぞれ設けられている。そして、この状態で、気体流入口40、41から、流動媒体14に気体を吹き込みながら、流動媒体14を加熱する。これにより、接続領域A以外に流動媒体14が流動するのを抑制することができる。
FIG. 9 is a cross-sectional view corresponding to the step shown in FIG. 2B, in which a conductive region is connected to the connection region A (see FIG. 2A) between the
ただし、このときの気体は、流動媒体14が移動することを抑える役割を担っているため、結果的に流動媒体14が移動しないように、気体流入口40、41からの流入量のバランスをとることができれば、流入方向は吸引しても、吹き込んでも、どちらでも構わない。なお、吸引した場合には、接続工程中に発生した気泡も取り除くことができる。
However, since the gas at this time has a role of suppressing the movement of the
(第3の実施形態)
図10は、本発明の第3の実施形態における基板間の接続方法を示した断面図である。なお、本実施形態における基板間の接続方法の基本的な工程は、図2〜図4に示した工程と同じである。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a method for connecting substrates in the third embodiment of the present invention. In addition, the basic process of the connection method between the substrates in the present embodiment is the same as the process shown in FIGS.
図10は、図2(b)に示した工程に対応した断面図で、第1の基板10と第2の基板12との間の接続領域A(図2(a)を参照)に、導電性粒子15を含有する流動媒体14が供給された状態を示す。ここで、第2の基板12に加熱部材31を当接し、加熱部材31を加熱することにより、流動媒体14の加熱を行う。なお、加熱部材31には、加熱部材31とは独立に温度設定が可能な加熱部材22が設けられており、加熱部材22は、第2の基板12の接続領域Aの部位に当接している。そして、加熱部材22の温度を、加熱部材31の温度よりも低くした状態で、流動媒体14を加熱する。すなわち、少なくとも接続領域Aに近傍する部位の加熱温度を、接続領域Aの加熱温度よりも低くした状態で流動媒体14を加熱することによって、接続領域A以外に流動媒体14が流動するのを抑制することができる。これは、2枚の略平板状に囲まれた流動媒体14は、温度が高くなると、より低いところ移動しようとし、温度が低いところに安定して存在しようとするためである。
FIG. 10 is a cross-sectional view corresponding to the process shown in FIG. 2B, and a conductive region is connected to the connection region A (see FIG. 2A) between the
(第4の実施形態)
図11は、本発明の第4の実施形態における基板間の接続方法を示した断面図である。なお、本実施形態における基板間の接続方法の基本的な工程は、図2〜図4に示した工程と同じである。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a method for connecting substrates in the fourth embodiment of the present invention. In addition, the basic process of the connection method between the substrates in the present embodiment is the same as the process shown in FIGS.
図11は、図2(c)に示した工程に対応した断面図で、第1の基板10と第2の基板12との間の接続領域A(図2(a)を参照)に、導電性粒子15を含有する流動媒体14が供給された状態を示す。ここで、第2の基板12は、保持部材31で保持された状態で、第1の基板10に対向させて配置され、かつ、接続領域Aの近傍において、第1の基板10と保持部材31との対向距離が、第1の基板10と第2の基板12との対向距離よりも狭くなっている。
FIG. 11 is a cross-sectional view corresponding to the process shown in FIG. 2C, in which a conductive region is connected to the connection region A (see FIG. 2A) between the
この状態で、流動媒体14を加熱すると、第1の基板10と保持部材31との対向距離が狭くなっている領域Bには、毛細管現象により、流動媒体14が接続領域Aから流動してくる作用が働くため、その反作用として、第1の基板10と第2の基板12とが対向する領域において、流動媒体14が接続領域A外に流動するのを抑制することができる。
When the
ここで、第1の基板10と保持部材31との対向距離は100μm以下であることが好ましい。また、保持部材31は、加熱部材を兼ねていてもよい。
Here, the facing distance between the
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、種々の改変が可能である。例えば、リジッド基板としては、電子部品が搭載された回路基板以外に、例えば、半導体ウエハ、半導体チップ(ベアチップ、実装チップを含む)等を用いることができる。また、フレキシブル基板の構成に制限はないが、機能が損なわない程度に弾性変形の大きな材料からなる基板が好ましい。また、第2乃至第4の実施形態において、流動媒体として、導電性粒子及び気泡発生剤を含有する熱硬化性樹脂や、導電性粒子を含有する異方性導電性樹脂等を用いることができる。 As described above, the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, but such description is not a limitation and various modifications can be made. For example, as the rigid substrate, for example, a semiconductor wafer, a semiconductor chip (including a bare chip and a mounting chip), and the like can be used in addition to a circuit board on which electronic components are mounted. Moreover, although there is no restriction | limiting in the structure of a flexible substrate, the board | substrate which consists of a material with a big elastic deformation so that a function is not impaired is preferable. In the second to fourth embodiments, a thermosetting resin containing conductive particles and a bubble generating agent, an anisotropic conductive resin containing conductive particles, or the like can be used as the fluid medium. .
本発明は、次世代の薄型化・高密度実装化が進む電子機器における電子部品実装体に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for an electronic component mounting body in an electronic device in which next-generation thinning and high-density mounting are progressing.
10 第1の基板(回路基板)
11 第1の電極(接続端子)
12 第2の基板(フレキシブル配線基板)
13 第2の電極(配線パターン)
14 流動媒体(樹脂)
14a 一部の樹脂
15 導電性粒子
16 接続体
20 気泡
22、30、31 加熱部材(保持部材)
40、41 気体流入口
10 First board (circuit board)
11 First electrode (connection terminal)
12 Second board (flexible wiring board)
13 Second electrode (wiring pattern)
14 Fluid medium (resin)
14a Some
40, 41 Gas inlet
Claims (13)
前記第1の基板上であって、前記複数の第1の電極を含む接続領域に、導電性粒子が含有された流動媒体を供給する工程(a)と、
前記第2の基板を、前記流動媒体に当接した状態で、前記第1の基板に対向させて配置する工程(b)と、
前記流動媒体を加熱して、前記第1の電極と前記第2の電極との間に、前記導電性粒子からなる接続体を形成する工程(c)と
を有し、
前記工程(b)において、前記第1の基板と前記第2の基板との対向距離が、少なくとも前記接続領域に近傍する部位において、前記接続領域の部位よりも広くなるように維持されている、基板間の接続方法。 A second substrate having a plurality of second electrodes is arranged to face a first substrate having a plurality of first electrodes, and the first electrode and the second electrode are connected via a connector. A method of connecting between boards to be electrically connected,
Supplying a fluid medium containing conductive particles to the connection region on the first substrate and including the plurality of first electrodes;
A step (b) of disposing the second substrate so as to face the first substrate while being in contact with the fluid medium;
(C) forming the connection body made of the conductive particles between the first electrode and the second electrode by heating the fluid medium;
In the step (b), the facing distance between the first substrate and the second substrate is maintained so as to be wider than a portion of the connection region at least in a portion near the connection region. Connection method between boards.
前記工程(c)は、
前記流動媒体を加熱して、前記気泡発生剤から気泡を発生させて、該気泡が成長することで、前記流動媒体を前記気泡外に押し出すことによって、前記流動媒体を前記対向する第1及び第2の電極間に自己集合させる工程(c1)と、
前記第1及び第2の電極間に自己集合した前記流動媒体をさらに加熱して、前記流動媒体に含有する前記導電性粒子を溶融させて、前記第1及び第2の電極間に溶融された前記導電性粒子からなる接続体を形成する工程(c2)と
を有する、請求項1に記載の基板間の接続方法。 The fluid medium further contains a bubble generating agent,
The step (c)
The fluid medium is heated to generate bubbles from the bubble generating agent, and the bubbles grow to push the fluid medium out of the bubbles, thereby causing the fluid medium to be opposed to the first and second opposing surfaces. A step (c1) of self-assembly between the two electrodes;
The fluid medium self-assembled between the first and second electrodes is further heated to melt the conductive particles contained in the fluid medium, and is melted between the first and second electrodes. The connection method between the board | substrates of Claim 1 which has the process (c2) of forming the connection body which consists of the said electroconductive particle.
前記工程(c)は、
前記工程(c2)の後、前記熱硬化性樹脂をさらに加熱して、該熱硬化性樹脂を硬化させる工程(c3)
をさらに有する、請求項2に記載の基板間の接続方法。 The fluid medium is made of a thermosetting resin,
The step (c)
After the step (c2), the thermosetting resin is further heated to cure the thermosetting resin (c3).
The method for connecting between substrates according to claim 2, further comprising:
前記工程(c)において、前記流動媒体を加熱及び加圧することによって、前記第1及び第2の電極間に、前記導電性粒子からなる接続体を形成する、請求項1に記載の基板間の接続方法。 The fluid medium is made of an anisotropic conductive resin,
2. The connection between the substrates according to claim 1, wherein in the step (c), a connection body made of the conductive particles is formed between the first and second electrodes by heating and pressurizing the fluid medium. Connection method.
前記工程(b)において、前記第1の基板と前記第2の基板との対向距離を、少なくとも前記接続領域に近傍する部位において、前記接続領域の部位よりも広くなるように、前記フレキシブル基板を湾曲または屈曲させた状態に維持されている、請求項1に記載の基板間の接続方法。 At least one of the first substrate or the second substrate is a flexible substrate,
In the step (b), the flexible substrate is formed so that the facing distance between the first substrate and the second substrate is wider at least in a portion near the connection region than in the connection region. The method for connecting between substrates according to claim 1, wherein the method is maintained in a curved or bent state.
前記工程(c)において、前記加熱部材を加熱することにより、前記流動媒体の加熱が行われる、請求項5に記載の基板間の接続方法。 In the step (b), the flexible substrate is brought into contact with a heating member having a flat portion and a curved portion or a bent portion adjacent to the flat portion, and the portion of the connection region of the flexible substrate is contacted with the flat portion. The portion that is in contact with and is close to the connection region of the flexible substrate is maintained in a state in which the curved portion or the bent portion is in contact,
The method for connecting between substrates according to claim 5, wherein in the step (c), the fluid medium is heated by heating the heating member.
前記複数の第1の電極は、前記回路基板の端部に延出された接続端子からなり、前記複数の第2の電極は、前記フレキシブル配線基板の端部に延出された配線パターンからなる、請求項1または5に記載の基板間の接続方法。 The first board constitutes a circuit board on which electronic components are mounted, and the second board constitutes a flexible wiring board,
The plurality of first electrodes are formed of connection terminals extending to the end portions of the circuit board, and the plurality of second electrodes are formed of a wiring pattern extending to the end portions of the flexible wiring board. The method for connecting between substrates according to claim 1 or 5.
前記第1の基板上であって、前記複数の第1の配線パターンを含む接続領域に、導電性粒子が含有された流動媒体を供給する工程(a)と、
前記第2の基板を、前記流動媒体に当接した状態で、前記第1の基板に対向させて配置する工程(b)と、
前記流動媒体を加熱して、前記第1の配線パターンと前記第2の配線パターンとの間に、前記導電性粒子からなる接続体を形成する工程(c)と
を有し、
前記工程(c)において、少なくとも前記接続領域に近傍する部位において、前記流動媒体に気体を吹き込みながら、前記流動媒体を加熱する、基板間の接続方法。 A second substrate having a plurality of second wiring patterns is arranged opposite to a first substrate having a plurality of first wiring patterns, and a portion extended to an end of the first substrate is arranged. A method for connecting between substrates, wherein the first wiring pattern and the second wiring pattern at a portion extending to an end of the second substrate are electrically connected via a connecting body,
Supplying a fluid medium containing conductive particles to a connection region on the first substrate and including the plurality of first wiring patterns;
A step (b) of disposing the second substrate so as to face the first substrate while being in contact with the fluid medium;
(C) forming the connection body made of the conductive particles between the first wiring pattern and the second wiring pattern by heating the fluid medium;
In the step (c), the connection method between substrates, wherein the fluid medium is heated while blowing a gas into the fluid medium at least in a region near the connection region.
前記第1の基板上であって、前記複数の第1の電極を含む接続領域に、導電性粒子が含有された流動媒体を供給する工程(a)と、
前記第2の基板を、前記流動媒体に当接した状態で、前記第1の基板に対向させて配置する工程(b)と、
前記流動媒体を加熱して、前記第1の電極と前記第2の電極との間に、前記導電性粒子からなる接続体を形成する工程(c)と
を有し、
前記工程(c)において、前記第1の基板または第2の基板の少なくとも一方の基板に加熱部材を当接し、該加熱部材の温度を、少なくとも前記接続領域に近傍する部位において、前記接続領域の部位よりも低くした状態で、前記流動媒体を加熱する、基板間の接続方法。 A second substrate having a plurality of second electrodes is arranged to face a first substrate having a plurality of first electrodes, and the first electrode and the second electrode are connected via a connector. A method of connecting between boards to be electrically connected,
Supplying a fluid medium containing conductive particles to the connection region on the first substrate and including the plurality of first electrodes;
A step (b) of disposing the second substrate so as to face the first substrate while being in contact with the fluid medium;
(C) forming the connection body made of the conductive particles between the first electrode and the second electrode by heating the fluid medium;
In the step (c), a heating member is brought into contact with at least one of the first substrate and the second substrate, and the temperature of the heating member is set at least in the region near the connection region. A connection method between substrates, in which the fluid medium is heated in a state of being lower than a part.
前記第1の基板上であって、前記複数の第1の電極を含む接続領域に、導電性粒子が含有された流動媒体を供給する工程(a)と、
前記第2の基板を、前記流動媒体に当接した状態で、前記第1の基板に対向させて配置する工程(b)と、
前記流動媒体を加熱して、前記第1の電極と前記第2の電極との間に、前記導電性粒子からなる接続体を形成する工程(c)と
を有し、
前記工程(b)において、前記第2の基板は、保持部材で保持された状態で、前記第1の基板に対向させて配置され、少なくとも前記接続領域に近傍する部位において、前記第1の基板と前記保持部材との対向距離が、前記第1の基板と前記第2の基板との対向距離よりも狭くなっている、基板間の接続方法。 A second substrate having a plurality of second electrodes is arranged to face a first substrate having a plurality of first electrodes, and the first electrode and the second electrode are connected via a connector. A method of connecting between boards to be electrically connected,
Supplying a fluid medium containing conductive particles to the connection region on the first substrate and including the plurality of first electrodes;
A step (b) of disposing the second substrate so as to face the first substrate while being in contact with the fluid medium;
(C) forming the connection body made of the conductive particles between the first electrode and the second electrode by heating the fluid medium;
In the step (b), the second substrate is disposed so as to face the first substrate while being held by a holding member, and at least in the vicinity of the connection region, the first substrate And a holding member, the connecting distance between the substrates, wherein the facing distance between the first board and the second board is narrower than the facing distance between the first board and the second board.
前記第1の電極と前記第2の電極とは、前記第1の基板と前記第2の基板との間であって、前記複数の第1の電極及び第2の電極を含む接続領域に供給された導電性粒子を含有する流動媒体が加熱されて、前記第1の電極と前記第2の電極との間に形成された前記導電性粒子からなる接続体を介して電気的に接続されており、
前記第1の基板または前記第2の基板の少なくとも一方の基板は、前記接続領域に近傍する部位において、前記接続領域における前記第1の基板と前記第2の基板との対向距離よりも広がる方向に湾曲または屈曲している、基板間接続構造。 A second substrate having a plurality of second electrodes is arranged to face a first substrate having a plurality of first electrodes, and the first electrode and the second electrode are connected via a connection body. Board-to-board connection structure electrically connected to each other,
The first electrode and the second electrode are supplied to a connection region between the first substrate and the second substrate and including the plurality of first electrodes and the second electrode. The fluidized medium containing the conductive particles is heated and electrically connected via the connection body made of the conductive particles formed between the first electrode and the second electrode. And
A direction in which at least one of the first substrate and the second substrate is wider than a facing distance between the first substrate and the second substrate in the connection region in a portion near the connection region. A board-to-board connection structure that is curved or bent.
前記第1及び第2の回路基板間は、請求項1に記載された基板間の接続方法によって、前記第1及び第2の回路基板に形成された接続端子同士が接続体を介して電気的に接続されている、電子部品実装体。 An electronic component mounting body in which a first circuit board on which a first electronic component is mounted and a second circuit board on which a second electronic component is mounted are electrically connected,
The connection terminals formed on the first and second circuit boards are electrically connected to each other between the first and second circuit boards by a connection method between the boards according to claim 1. Electronic component mounting body connected to
前記回路基板と前記フレキシブル基板間は、請求項1に記載された基板間の接続方法によって、前記回路基板に形成された接続端子と、前記フレキシブル配線基板に形成された配線パターンとが接続体を介して電気的に接続されている、電子部品実装体。 The circuit board on which the electronic component is mounted is an electronic component mounting body that is electrically connected to the flexible wiring board,
A connection terminal formed between the circuit board and the flexible board includes a connection terminal formed on the circuit board and a wiring pattern formed on the flexible wiring board according to the connection method between boards described in claim 1. Electronic component mounting body that is electrically connected via
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