JP2013135114A - 異方性導電ペーストの塗布方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】材料コストを抑えつつディスペンサを用いて均一な膜厚で広範囲にわたって異方性導電ペーストを塗布する。
【解決手段】塗布装置１００は、ディスペンサ１０及びガス吐出ノズル２０からなる塗布部１０５を備える。ディスペンサ１０及びガス吐出ノズル２０は、所定の間隔で配置される。ディスペンサ１０のノズル１１から所定の圧力で接続導体端子４上に吐出されたＡＣＰ１は、その表面が凸凹の状態となるが、接続導体端子４上に載った直後に、ガス吐出ノズル２０から所定の流量及び圧力でＡＣＰ１の直上に吹き付けられたガスにより、ガス吐出ノズル２０の移動方向後方において平坦で均一な表面となる。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数の導電粒子を含む異方性導電ペーストを回路基板上に塗布する異方性導電ペーストの塗布方法及び装置に関する。

従来より、回路基板等に異方性導電ペーストを塗布する方法として、例えば下記特許文献１に開示されている方法が知られている。この方法では、配線基板上の半導体チップ対応部分に異方性導電ペーストを塗布する際に、コーナー対応部分に印刷により過剰に塗布しておき、半導体チップを圧着したときにこのコーナー部分に異方性導電ペーストからなる補強部材が形成されるようにしている。

特開２００３−１８８２１２号公報

しかしながら、上述した従来技術による異方性導電ペーストの塗布方法においては、印刷により異方性導電ペーストを塗布するため、ディスペンサを用いた場合と比較して余分に塗布される材料が発生し、材料コストが高くなってしまうという問題がある。しかし、材料コストを抑えようとしてディスペンサを用いた場合は線状塗布となるため、均一な膜厚で広範囲に異方性導電ペーストを塗布することが困難であるという問題がある。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、材料コストを抑えつつディスペンサを用いて均一な膜厚で広範囲にわたって異方性導電ペーストを塗布することができる異方性導電ペーストの塗布方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明に係る異方性導電ペーストの塗布方法は、回路基板の接続導体部に異方性導電ペーストを塗布する異方性導電ペーストの塗布方法において、前記接続導体部にディスペンサによって異方性導電ペーストを線状に塗布する工程と、前記線状に塗布された異方性導電ペーストにガスを吹き付ける工程とを有することを特徴とする。

本発明に係る異方性導電ペーストの塗布方法によれば、回路基板の接続導体部にディスペンサによって線状に塗布された異方性導電ペーストに対してガスを吹き付けるので、異方性導電ペーストを広範囲にわたって均一な所望の膜厚で塗布することができる。また、印刷と比べて余分に塗布される材料を抑えることができるので、材料コストを抑えることができる。

本発明の一実施形態においては、前記異方性導電ペーストを、前記接続導体部の接続導体端子上に塗布する。

本発明の他の実施形態においては、前記異方性導電ペーストを、前記接続導体部の接続導体端子間に塗布する。

本発明に係る異方性導電ペーストの塗布装置は、異方性導電ペーストを吐出するディスペンサノズルと、前記吐出された異方性導電ペーストにガスを吹き付けるガス吐出ノズルとを、所定の間隔で配置した塗布部を備えたことを特徴とする。

本発明に係る異方性導電ペーストの塗布装置によれば、ディスペンサノズル及びガス吐出ノズルを所定の間隔で配置した塗布部を備えるので、回路基板の接続導体部にディスペンサによって線状に塗布された異方性導電ペーストに対してガスを吹き付け、異方性導電ペーストを広範囲にわたって均一な膜厚で塗布することができる。

本発明によれば、異方性導電ペーストを、材料コストを抑えつつディスペンサを用いて均一な膜厚で広範囲にわたって塗布することができる。

本発明の第１の実施形態に係る異方性導電ペーストの塗布装置の概要を示す図である。 同塗布装置による異方性導電ペーストの塗布方法を示す図である。 同異方性導電ペーストの塗布方法を説明するための平面図である。 図３のＡ−Ａ’断面図である。 図３のＢ−Ｂ’断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る異方性導電ペーストの塗布方法を示す図である。

以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係る異方性導電ペーストの塗布方法及び装置を詳細に説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る異方導電性ペーストの塗布装置の概要を示す図である。図１に示すように、異方性導電ペーストの塗布装置１００は、回路基板２上の所定箇所に異方性導電ペースト（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ：以下、「ＡＣＰ」と呼ぶ。）１を塗布するための装置である。

ＡＣＰ１は、回路基板２に形成された銅箔等をパターン形成した接続導体端子を有する接続導体部（図示せず）同士を電気的に接続し、機械的に固定するものであり、接着剤として機能するバインダ成分と、このバインダ成分中に均一に分散された直径約１０μｍ〜３０μｍ程度の導電粒子とからなる。

塗布装置１００は、試料台１０１上に載置されたワークである回路基板２上にＡＣＰ１を塗布するディスペンサ１０と、ディスペンサ１０から吐出されたＡＣＰ１に対してガスを吹き付けるガス吐出ノズル２０とからなる塗布部１０５を備え、更にこれらを制御する制御装置３０を備えて構成されている。なお、ディスペンサ１０は、本例ではシリンジ１２とノズル１１とを有する構造からなる。また、回路基板２は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）やガラスエポキシ基板等からなる。

ディスペンサ１０及びガス吐出ノズル２０は、それぞれ電磁弁１９，２９を介してガス供給機構に接続されており、このガス供給機構から管路１９ａ，２９ａを通して供給される空気や窒素等のガスを利用して、ＡＣＰ１やガスを吐出する。各電磁弁１９，２９は、その開閉やガスの流量、管路内圧力などを制御可能な制御装置３０に接続されている。

塗布部１０５は、制御装置３０の制御によって、試料台１０１の端部に設置された支持体１０２を介して塗布部１０５を駆動する駆動機構１０３により、ＸＹＺ軸のいずれの方向にも駆動可能に構成されている。これにより、ＡＣＰ１を試料台１０１上のワークに対して自在に塗布することが可能となる。なお、試料台１０１をＸＹＺ軸の方向に駆動可能な構成として、ＡＣＰ１を自在に塗布可能にしてもよい。

このように構成された塗布装置１００においては、ＡＣＰ１は、例えば次のように塗布される。第１の実施形態においては、ＡＣＰ１は回路基板２の接続導体部の接続導体端子上に塗布されることとする。図２は、塗布装置による異方性導電ペーストの塗布方法を示す図である。また、図３は、異方性導電ペーストの塗布方法を説明するための平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ’断面図、図５は図３のＢ−Ｂ’断面図である。

図２に示すように、ディスペンサ１０及びガス吐出ノズル２０からなる塗布部１０５が、図中白抜き矢印で示す方向に移動しながらＡＣＰ１を銅箔等からなる接続導体端子４上に塗布する場合、ディスペンサ１０のノズル１１から所定の圧力で接続導体端子４上に吐出されたＡＣＰ１とＡＣＰ１が存在しない部分とで、塗布面が凸凹の状態となる。

すなわち、図３及び図４に示すように、ノズル１１の直下辺りにおいては、接続導体端子４上に表面張力により半円形状でＡＣＰ１が載った状態となり、接続導体端子４間の回路基板２上にはＡＣＰ１が塗布されていない状態となる。なお、接続導体端子４には金等のめっき層４ａが形成されている。

しかし、ＡＣＰ１は、接続導体端子４上に載った直後に、ガス吐出ノズル２０から所定の流量及び圧力で図２中矢印で示すように、ＡＣＰ１の直上に吹き付けられたガスにより、図３及び図５に示すように、ガス吐出ノズル２０の移動方向後方において平坦で均一な表面となる。この時点では、接続導体端子４間の回路基板２上にもＡＣＰ１が塗布された状態となる。

なお、このようなＡＣＰ１の塗布においては、次のような条件を考慮して、塗布装置１００の各構成部（各ノズルの数や形状及び口径等、ガス圧、ＡＣＰやガスの流量等）のパラメータを適切なパラメータにすれば、均一な所望の膜厚でＡＣＰ１を塗布することが可能となる。すなわち、例えばディスペンサ１０の移動速度とＡＣＰとの関係においては、ディスペンサ１０の移動速度が速い場合は、ＡＣＰの樹脂量は少なくなると共に塗布幅は細くなり、接続導体端子４上の膜厚は薄くなる。

一方、ディスペンサ１０の移動速度が遅い場合は、ＡＣＰの樹脂量は多くなると共に塗布幅は太くなり、接続導体端子４上の膜厚は厚くなる。また、ディスペンサ１０におけるガス圧とＡＣＰ吐出量との関係においては、ガス圧が高い場合はＡＣＰ吐出量が多くなり、ガス圧が低い場合はＡＣＰ吐出量が少なくなる。更に、ディスペンサ１０のノズル径とＡＣＰ吐出量との関係においては、ノズル径が太くなればＡＣＰ吐出量が多くなり、ノズル径が細くなればＡＣＰ吐出量が少なくなる。その他、パラメータの設定に関しては、ＡＣＰの流動性や粘着性、接続導体端子４や回路基板２の濡れ性などを考慮した設定が必要となる。

このように、第１の実施形態に係る塗布装置及び塗布方法によれば、ディスペンサ１０のノズル１１及びガス吐出ノズル２０を所定の間隔で配置した塗布部により、回路基板２上の接続導体部３における接続導体端子４上に、線状に塗布されたＡＣＰ１に対してガスを吹き付ける。これにより、ＡＣＰ１を広範囲にわたって均一な膜厚で回路基板２上に塗布することが可能となる。従って、必要部位よりも広い面積でＡＣＰを塗布するスクリーン印刷による塗布と比べて、材料コストを抑えつつ平坦な表面でＡＣＰ１を塗布することができる。

［第２の実施形態］
図６は、本発明の第２の実施形態に係る異方性導電ペーストの塗布方法を示す図である。図６に示すように、第２の実施形態に係る塗布方法は、ＡＣＰ１を接続導体端子４間に塗布する点が、第１の実施形態に係る塗布方法と相違している。このように接続導体端子４間にＡＣＰ１を塗布しても、ガス吐出ノズル２０からガスをＡＣＰ１に吹き付けることにより、接続導体端子４上にもＡＣＰ１が塗布された状態で平坦且つ均一な表面を実現することができる。

その他、ＡＣＰ１は、第１及び第２の実施形態による塗布方法を組み合わせて、接続導体端子４上及び接続導体端子４間に塗布するようにしてもよい。いずれの場合であっても、ディスペンサ１０から吐出されたＡＣＰ１に、吐出直後にガス吐出ノズル２０からガスを吹き付けることにより、平坦で均一な表面を実現することができる。

１ 異方性導電ペースト（ＡＣＰ）
２ 回路基板
３ 接続導体部
４ 接続導体端子
４ａ めっき層
１０ ディスペンサ
１１ ノズル
１２ シリンジ
１９，２９ 電磁弁
１９ａ，２９ａ 管路
２０ ガス吐出ノズル
３０ 制御装置
１００ 塗布装置
１０１ 試料台
１０２ 支持体
１０３ 駆動機構
１０５ 塗布部

Claims (4)

1. 回路基板の接続導体部に異方性導電ペーストを塗布する異方性導電ペーストの塗布方法において、
   前記接続導体部にディスペンサによって異方性導電ペーストを線状に塗布する工程と、
   前記線状に塗布された異方性導電ペーストにガスを吹き付ける工程とを有する
   ことを特徴とする異方性導電ペーストの塗布方法。
2. 前記異方性導電ペーストを、前記接続導体部の接続導体端子上に塗布することを特徴とする請求項１記載の異方性導電ペーストの塗布方法。
3. 前記異方性導電ペーストを、前記接続導体部の接続導体端子間に塗布することを特徴とする請求項１又は２記載の異方性導電ペーストの塗布方法。
4. 異方性導電ペーストを吐出するディスペンサノズルと、前記吐出された異方性導電ペーストにガスを吹き付けるガス吐出ノズルとを、所定の間隔で配置した塗布部を備えた
   ことを特徴とする異方性導電ペーストの塗布装置。

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