JP2017175093A - Electronic component, connection body, and method of designing electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本技術は、異方性導電接着剤を介して回路基板上に接続される電子部品、回路基板上に電子部品が接続された接続体、及び電子部品の設計方法に関する。 The present technology relates to an electronic component connected on a circuit board via an anisotropic conductive adhesive, a connection body in which the electronic component is connected on the circuit board, and an electronic component design method.
従来、各種電子機器の回路基板にICチップやLSIチップ等の電子部品が接続された接続体が提供されている。近年、各種電子機器においては、ファインピッチ化、軽量薄型化等の観点から、電子部品として、実装面に突起状の電極であるバンプが配列されたICチップやLSIチップを用いて、これらICチップ等の電子部品を直接回路基板上に実装するいわゆるCOB(chip on board)や、COG(chip on glass)、COF(chip on film)などが採用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a connection body is provided in which electronic components such as an IC chip and an LSI chip are connected to circuit boards of various electronic devices. In recent years, various electronic devices use IC chips or LSI chips in which bumps, which are protruding electrodes, are arranged on the mounting surface as electronic components from the viewpoints of fine pitch, light weight, and thinning. A so-called COB (chip on board), COG (chip on glass), COF (chip on film), etc., in which electronic components such as these are directly mounted on a circuit board are employed.
COB接続やCOG接続、COF接続においては、回路基板の端子部上に、異方性導電フィルムを介してICチップが熱圧着されている。異方性導電フィルムは、熱硬化型のバインダー樹脂に導電性粒子を混ぜ込んでフィルム状としたもので、2つの導体間で加熱圧着されることにより導電性粒子で導体間の電気的導通がとられ、バインダー樹脂にて導体間の機械的接続が保持される。異方性導電フィルムを構成する接着剤としては、信頼性の高い熱硬化性の接着剤の他、光硬化性樹脂や、熱硬化と光硬化を併用する接着剤が用いられている。 In the COB connection, the COG connection, and the COF connection, an IC chip is thermocompression-bonded on a terminal portion of a circuit board via an anisotropic conductive film. An anisotropic conductive film is a film formed by mixing conductive particles in a thermosetting binder resin, and heat conduction is carried out between two conductors so that electrical conduction between the conductors can be achieved with the conductive particles. And the mechanical connection between the conductors is maintained by the binder resin. As an adhesive constituting the anisotropic conductive film, a photocurable resin or an adhesive using both thermosetting and photocuring is used in addition to a highly reliable thermosetting adhesive.
バンプ付きICチップ50は、例えば図15(A)(B)に示すように、回路基板の実装面に、一方の側縁50aに沿って入力バンプ51が一列で配列された入力バンプ領域52が形成され、一方の側縁50aと対向する他方の側縁50bに沿って出力バンプ53が二列の千鳥状に配列された出力バンプ領域54が設けられている。バンプ配列はICチップの種類によって様々であるが、一般に、従来のバンプ付きICチップは、入力バンプ51の数よりも出力バンプ53の数が多く、入力バンプ領域52の面積よりも出力バンプ領域54の面積が広くなり、また入力バンプ51の形状が出力バンプ53の形状よりも大きく形成されている。
For example, as shown in FIGS. 15A and 15B, the bumped
そして、COG実装では、異方性導電フィルム55を介して回路基板56の電極端子57上にICチップ50が搭載された後、緩衝材60を介して熱圧着ツール58によりICチップ50の上から加熱押圧する。この熱圧着ツール58による熱加圧によって、異方性導電フィルム55のバインダー樹脂が溶融して各入出力バンプ51,53と回路基板56の電極端子57との間から流動するとともに、各入出力バンプ51,53と回路基板56の電極端子57との間に導電性粒子が挟持され、この状態でバインダー樹脂が熱硬化する。これにより、ICチップ50は、回路基板56上に電気的、機械的に接続される。
In COG mounting, after the
近年、電子部品が実装される電子部品や電子部品が実装される回路基板が小型化、薄型化、高集積化するとともに、電子部品の実装領域の狭小化が進んでいる。このような場合にも、外部応力が加わった際の電子部品の導通接続信頼性を確保するために、さらなる接着強度の向上が望まれている。 2. Description of the Related Art In recent years, electronic components on which electronic components are mounted and circuit boards on which electronic components are mounted have become smaller, thinner, and more integrated, and the mounting area for electronic components has been narrowed. Even in such a case, in order to ensure the conductive connection reliability of the electronic component when an external stress is applied, further improvement in adhesive strength is desired.
また、バンプを低背化することによって電子部品の薄型化、低コスト化を図ろうとすると、バンプ間のスペースに導電性粒子が過度に接触しやすくなり、バンプ間ショートの発生リスクが高まる。また、低背化によって、バインダー樹脂を充填させようとすると、従来から粘度条件を変更させる必要があり、設計工数の増加が懸念される。 In addition, if an attempt is made to reduce the thickness of the electronic component and reduce the cost by reducing the height of the bump, the conductive particles are likely to come into excessive contact with the space between the bumps, increasing the risk of occurrence of a short circuit between the bumps. Moreover, if it is going to be filled with binder resin by low profile, it is necessary to change a viscosity condition conventionally, and there is a concern about the increase in a design man-hour.
さらに、電子部品の高集積化に伴いバンプ数が増加すると、異方性導電接続でバンプに挟持される導電性粒子の数も増加するため、押圧に必要な力もこれに比例して増加していく傾向にある。 In addition, as the number of bumps increases as electronic parts become highly integrated, the number of conductive particles sandwiched between the bumps by anisotropic conductive connection also increases, so the force required for pressing increases proportionally. It tends to go.
しかし、押圧力を高めると電子部品への負荷が増して、損傷を与える恐れがある。また、電子部品の入出力バンプ領域に押圧力が局所的にかかり、電子部品の小型化、薄型化とあいまって反りや浮きが発生する恐れもある。 However, when the pressing force is increased, the load on the electronic component increases, which may cause damage. In addition, a pressing force is locally applied to the input / output bump area of the electronic component, and there is a possibility that warping and floating may occur together with the downsizing and thinning of the electronic component.
なお、バンプの低背化によって電子部品の圧着工程において接着樹脂の排除が不十分となり導通抵抗が上昇することを防止するために電子部品の基板のバンプ間領域に貫通孔を形成する技術も提案されている。しかし、基板に形成された貫通孔を介してバインダー樹脂が電子部品の押圧面まで回り、熱圧着ツールを汚損してしまうおそれがある。あるいは、熱圧着ツールと電子部品の押圧面との間に介在される緩衝材として、シリコンラバーのように繰り返し使用することを前提にした緩衝材に対しては、バインダー樹脂による汚損状況が安定しないため、不測の不良発生の原因となる。 In addition, a technology to form through-holes in the area between bumps on the board of the electronic component is also proposed to prevent the conductive resin from being insufficiently removed in the crimping process of the electronic component due to the low profile of the bump. Has been. However, the binder resin may travel to the pressing surface of the electronic component through the through hole formed in the substrate, and the thermocompression bonding tool may be soiled. Or, as a cushioning material that is used between the thermocompression bonding tool and the pressing surface of the electronic component, and the cushioning material is based on the assumption that it is used repeatedly, such as silicon rubber, the contamination by the binder resin is not stable. Therefore, it causes an unexpected failure.
また、電子部品が実装される電子機器の小型化、薄型化、高機能化等に伴い回路配線のファインピッチ化も進展している。これにより、異方性導電フィルムに分散されている導電性粒子の粒子密度を高めて、微細な電極上においても粒子捕捉率を確保する必要が生じている。一方で、狭小化された隣接するバンプ間のスペースに高密度充填された導電性粒子が凝集し、バンプ間ショートが発生するリスクも高まる問題があり、粒子捕捉率の向上とバンプ間ショートの防止を両立する必要が生じる。 In addition, with the downsizing, thinning, high functionality, etc. of electronic devices on which electronic components are mounted, the fine pitch of circuit wiring is also progressing. Thereby, it is necessary to increase the particle density of the conductive particles dispersed in the anisotropic conductive film and ensure the particle trapping rate even on a fine electrode. On the other hand, there is a problem that the conductive particles filled with high density in the space between adjacent narrowed bumps aggregate and the risk of shorting between bumps increases, improving the particle capture rate and preventing shorting between bumps Need to be compatible.
バンプ間ショートを防止するために電子部品のバンプ高さを高くすることでバンプ間領域を広げる方法も考えられるが、電子部品の小型化、低背化を損ない、また接続に要する異方性導電接着剤の量も増え、熱圧着ツールによる押圧力も増加してしまう。 In order to prevent a short circuit between bumps, a method of expanding the bump area by increasing the height of the bump of the electronic component is also conceivable, but the downsizing and low profile of the electronic component are impaired, and the anisotropic conductivity required for connection The amount of adhesive increases, and the pressing force by the thermocompression bonding tool also increases.
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、電極の低背化を図りつつ、粒子捕捉率の向上、ショートの防止及び接着強度の向上が図られた電子部品、接続体、電子部品の設計方法を提供することを目的とする。 The present technology has been made in view of such problems, and an electronic component, a connection body, and an electronic component that are improved in particle capture rate, short-circuit prevention, and improved adhesive strength while reducing the height of the electrode. The purpose is to provide a design method.
上述した課題を解決するために、本技術に係る電子部品は、基板と、上記基板の一面側に設けられ、複数の電極が配列された電極領域と、上記電極が形成されていない非電極領域とを備え、上記非電極領域に、一又は複数の窪みが形成されているものである。 In order to solve the above-described problems, an electronic component according to an embodiment of the present technology includes a substrate, an electrode region provided on one surface side of the substrate, and a plurality of electrodes arranged, and a non-electrode region where the electrodes are not formed. And one or a plurality of depressions are formed in the non-electrode region.
また、本技術に係る接続体は、第1の電子部品と第2の電子部品とが異方性導電接着剤を介して接続された接続体において、少なくとも一方の上記電子部品は、基板と、上記基板の上記回路基板上に接続される一面側に設けられ、複数の電極が配列された電極領域と、上記電極が形成されていない非電極領域とを備え、上記非電極領域に、上記異方性導電接着剤が流入する一又は複数の窪みが形成されているものである。 Further, the connection body according to the present technology is a connection body in which the first electronic component and the second electronic component are connected via an anisotropic conductive adhesive, wherein at least one of the electronic components includes a substrate, Provided on one side of the substrate connected to the circuit board, and having an electrode region in which a plurality of electrodes are arranged, and a non-electrode region in which the electrode is not formed. One or a plurality of depressions into which the anisotropic conductive adhesive flows are formed.
また、本技術に係る電子部品の設計方法は、基板と、上記基板の一面側に設けられ、複数の電極が配列された電極領域と、上記電極が形成されていない非電極領域とを備え、上記非電極領域に、一又は複数の窪みを形成するものである。 Further, the electronic component design method according to the present technology includes a substrate, an electrode region provided on one side of the substrate, in which a plurality of electrodes are arranged, and a non-electrode region where the electrode is not formed. One or a plurality of depressions are formed in the non-electrode region.
本技術によれば、窪みを設けることにより、電子部品が異方性導電接着剤を介して接続対象部品上に加熱押圧されると、バインダー樹脂が窪み内に流入する。したがって、電子部品とバインダー樹脂との接触面積が増加するとともに窪み内に充填されたバインダー樹脂によってアンカー効果が発現することにより、接続対象部品への接着強度が向上される。また、バインダー樹脂によって応力が緩和され、電子部品の剥離防止、反りや浮きの防止を図ることができる。 According to the present technology, by providing the recess, when the electronic component is heated and pressed onto the connection target component via the anisotropic conductive adhesive, the binder resin flows into the recess. Therefore, the contact area between the electronic component and the binder resin is increased, and the anchor effect is exhibited by the binder resin filled in the recess, thereby improving the adhesive strength to the connection target component. In addition, the stress is relieved by the binder resin, and it is possible to prevent peeling of the electronic component, and to prevent warping and lifting.
また、異方性導電接着剤は、窪み内へのバインダー樹脂の流入によって当該樹脂によって生じる分の電子部品の押し込み量が減ることで、電子部品の電極によるバインダー樹脂への押し込みによる圧力が吸収され、低圧で押圧することが可能になるとともに導電性粒子の流動が抑えられる。したがって、電子部品への負荷を減らし、反りや浮きを防止するとともに、ファインピッチ化された電極間においても、粒子を捕捉させ易くなるともに、隣接する電極間ショートの発生を低減させることができる。 In addition, the anisotropic conductive adhesive reduces the amount of indentation of the electronic component caused by the resin flow due to the inflow of the binder resin into the recess, so that pressure due to the indentation of the electronic component into the binder resin is absorbed. The pressure can be pressed at a low pressure and the flow of the conductive particles is suppressed. Therefore, it is possible to reduce the load on the electronic component, prevent warping and floating, and to easily capture particles even between the fine pitched electrodes, and to reduce the occurrence of a short circuit between adjacent electrodes.
以下、本技術が適用された電子部品、接続体、電子部品の設計方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本技術は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Hereinafter, a method for designing an electronic component, a connection body, and an electronic component to which the present technology is applied will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this technique is not limited only to the following embodiment, Of course, a various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this technique. Further, the drawings are schematic, and the ratio of each dimension may be different from the actual one. Specific dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
[接続体20]
図1(A)(B)に示すように、接続体20は、第1の電子部品となるICチップ1を第2の電子部品となる回路基板14上に異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)30等の接着剤を介して接続した接続体である。接続体20は、緩衝材15を介してICチップ1を熱圧着ツール40によって回路基板14上に加熱押圧することにより、ICチップ1の実装面に設けられた入出力バンプ3,5と回路基板14に設けられた入出力端子16,17とを導電接続したものである。ここで、第1の電子部品とは、加圧ツールによって押圧される側に配置される電子部品を指し、第2の電子部品とは台座に配置され第1の電子部品からの加圧を受けるものである。一般的に第1の電子部品はICチップやFPCであり、第2の電子部品はガラスなどの回路を備えた透明基板である。
[Connector 20]
As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), the
[ICチップ]
ICチップ1は、基板2を有し、基板2の一面2aが入出力バンプが配列され異方性導電フィルム30を介して回路基板14へ実装される実装面とされ、一面2aと反対側の他面2bが熱圧着ツール40によって加熱押圧される押圧面とされる。
[IC chip]
The
ICチップ1は、例えばシリコン基板からなる基板2に半導体回路が形成されるとともに、基板2の一面に入出力バンプ3,5が形成された素子である。ICチップ1は、シリコンウェハ上に複数形成され、ダイシングによって個片化されることにより形成される。また、ICチップ1は、ガラスエポキシやセラミック基板等の絶縁基板上に回路が形成されたパッケージ部品でもよい。
The
図2に示すように、基板2は、略矩形状をなし、長さ方向となる相対向する一対の側縁2c,2dに沿って、出力バンプ3が配列された出力バンプ領域4及び入力バンプ5が配列された入力バンプ領域6が形成されている。ICチップ1は、出力バンプ領域4が基板2の一方の側縁2c側に形成され、入力バンプ領域6が基板2の他方の側縁2d側に形成されている。これにより、ICチップ1は、実装面2の幅方向に亘って出力バンプ領域4と入力バンプ領域6とが離間して形成され、実装面2の中央部にバンプが形成されていないバンプ間領域7が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
出力バンプ領域4には、複数の出力バンプ3が基板2の長手方向に沿って配列されることにより、例えば一方の側縁2c側から順に2列の出力バンプ列3A、3Bが形成されている。また、各出力バンプ列3A、3Bの出力バンプ3は、千鳥状に配列されている。
In the
また、入力バンプ領域6には、例えば複数の入力バンプ5が、基板2の長手方向に沿って1列で配列された入力バンプ列5Aが形成されている。なお、入力バンプ5は、出力バンプ3よりも大きく形成される。これにより、ICチップ1は、出力バンプ領域4と入力バンプ領域6とが面積差を有するとともに、基板2において非対称に配置されている。なお、入出力バンプ3,5は、互いに同一サイズで形成してもよい。
In the
入出力バンプ3,5は、例えば銅バンプや金バンプ、あるいは銅バンプに金メッキを施したもの等が好適に用いられる。また、入出力バンプ3,5は、回路基板14に設けられている入出力端子16,17に応じた配置で設けられ、ICチップ1が回路基板14に位置合わせされて接続されることにより、異方性導電フィルム30を介して入出力端子16,17と接続される。
As the input /
なお、入出力バンプ3,5の配列は、図2に示す以外にも、一方の側縁に一又は複数列で配列され、他方の側縁に一又は複数列で配列されるいずれの構成であってもよい。また、入出力バンプ3,5は、一列配列の一部が複数列となってもよく、複数列の一部が一列となってもよい。さらに、入出力バンプ3,5は、複数列の各列が平行且つ隣接する電極端子同士が並列するストレート配列で形成されてもよく、あるいは複数列の各列が平行且つ隣接する電極端子同士が均等にズレる千鳥配列で形成されてもよい。
In addition to the arrangement shown in FIG. 2, the input /
なお、近年の液晶表示装置その他の電子機器の小型化、高機能化、低コスト化に伴い、ICチップ1等の電子部品も小型化、低背化、低コスト化が求められ、入出力バンプ3,5も、その高さHが低くなっている(特に限定されないが、例えば3〜15μm)。
With recent downsizing, high functionality, and cost reduction of liquid crystal display devices and other electronic devices, electronic components such as
[窪み]
また、ICチップ1は、基板2の一面2aの非電極領域10に、異方性導電フィルム30のバインダー樹脂33が流入する一又は複数の窪み9が設けられている。非電極領域10とは、出力バンプ領域4及び入力バンプ領域6以外の領域をいい、例えば上述したバンプ間領域7である。この非電極領域10に設けられる窪み9は、例えば円形の非貫通孔9a、あるいは溝9bである(図2、図4参照)。
[Dent]
Further, the
非電極領域10に窪み9を設けることにより、ICチップ1は、異方性導電フィルム30を介して回路基板14の実装面上に加熱押圧されると、異方性導電フィルム30のバインダー樹脂33が窪み9内に流入する。したがって、ICチップ1は、バインダー樹脂33の接触面積が増加するとともに窪み9内に充填されたバインダー樹脂33によってアンカー効果が発現することにより、回路基板14への接着強度が向上される。
By providing the
また、回路基板14上にICチップ1が異方性導電接続された接続体20は、回路基板14とICチップ1との間における応力を緩和するバインダー樹脂33の樹脂体積が増加するため、回路基板14とICチップ1との接着界面への負荷が減り、ICチップ1の剥離を防止することができる。
In addition, the
さらに、接続体20は、回路基板14とICチップ1との間における応力が緩和されることにより、ICチップ1や回路基板14の反りも抑制されるため、接続信頼性を向上できる他、回路基板14が例えばLCDパネル等の表示パネルの透明基板を構成する場合においては、表示部に対する反りの影響が抑えられ、表示ムラを防止することができる。
Furthermore, the
また、接続体20は、窪み9内にバインダー樹脂33が流入することにより、流入した樹脂の分だけICチップ1の押し込み量が減り、熱圧着ツール40による押圧力を減らすことができる。したがって、接続体20は、熱圧着ツール40による負荷が減り、ICチップ1や回路基板14の反りを抑制でき、またICチップ1の損傷を防止することができる。また、接続体20は、より低圧力で圧着することによっても、バインダー樹脂33を排出させるとともに導電性粒子32を十分に挟持することができ、良好な導通信頼性を維持することができる。
In addition, when the
また、接続体20は、入出力バンプ3,5によるバインダー樹脂33への押し込みによる圧力が窪み9内へのバインダー樹脂33の流入によって吸収され、導電性粒子32への影響を抑えることができる。したがって、接続体20は、導電性粒子32の流動が抑えられているため、ファインピッチ化された入出力バンプ3,5及び入出力端子16,17間においても、粒子を捕捉できるとともに、バンプ間ショートの発生を低減させることができる。
Further, in the
その他、接続体20は、回路基板14とICチップ1との間における応力が緩和されることにより、入出力バンプ3,5上に観察される導電性粒子32の押圧痕が、入出力バンプ列の内側と外側とで同様に現れ、導通信頼性が向上されていることが容易に確認できる。
In addition, since the stress between the
ここで、入出力バンプ領域4,6は、基板2の相対向する一対の側縁2c,2dの一方側及び他方側に沿って入出力バンプ列3A,3B,5Aが配列されている場合、窪み9は、バンプ間領域7において、基板2の相対向する一対の側縁2c,2dと平行に形成することができる。
Here, the input /
例えば、図2に示すように、窪み9は、円形の非貫通孔9aからなる。この非貫通孔9aは、バンプ間領域7に基板2の側縁2c,2dと平行に複数形成されている。基板2に非貫通孔9aを形成する方法としては、例えば、メカニカルドリリング、化学エッチング、サンドブラスト法、電子ビーム加工、放電加工、レーザー穴あけ等の公知の方法を用いることができる。
For example, as shown in FIG. 2, the
非貫通孔9aは、バンプ間領域7に一列に配列されてもよく、複数列に配列されてもよい。また、図3(A)に示すように、非貫通孔9aは、千鳥状に配列してもよい。また、非貫通孔9aは、基板2の長手方向の両端側のみに形成してもよく(図3(B))、あるいは基板2の長手方向の中央部のみに形成してもよい(図3(C))。
The
また、非貫通孔9aは、基板2の場所ごとに寸法や配置を変えることによりバインダー樹脂33の充填量を変えてもよい。すなわち、非貫通孔9aは、局所的に一列又は複数列に配列してもよい。また、非貫通孔9aは、同じ開口深さであってもよく、異なる開口深さのものが混在していてもよい。また、非貫通孔9aは、同じ開口径であってもよく、異なる開口径のものが混在していてもよい。
Further, the filling amount of the
例えば、接続体20は、矩形状に形成された基板2の長手方向の両端側に形成された非貫通孔9aの開口径を、基板2の中央部に形成された非貫通孔9aの開口径よりも大径に形成することにより、より多くのバインダー樹脂33を基板2の両端部に充填させて接着強度を向上させることができ、ICチップ1の両端部における浮きを防止でき、導通信頼性を向上させることができる。
For example, the
また、矩形状に形成された基板2の基板2の中央部に形成された非貫通孔9aの開口径を、長手方向の両端側に形成された非貫通孔9aの開口径よりも大径に形成することにより、相対的に放熱しにくい基板2の中央部におけるバインダー樹脂33の充填量を増やして熱収縮による応力を緩和し、反りを抑制することができる。また、バンプ間領域7には入出力バンプ領域4,6が支点となり熱圧着ツール40の押圧力が集中しやすく樹脂が排除されやすい領域であるが、バンプ間領域7に形成された窪み9にバインダー樹脂33を多く流入させることで、バインダー樹脂33が過剰に排除されることなく、応力緩和、反りの防止を図ることができる。
Further, the opening diameter of the
このような非貫通孔9aの寸法や配置は、ICチップ1の基板寸法や材質、バインダー樹脂33の溶融粘度、回路基板14への圧着温度、圧力、時間等の圧着条件等によって生じる接着強度、反りや浮きといった接着性に関する課題に応じて、適宜設計することができる。
The dimensions and arrangement of such non-through-
なお、非貫通孔9aは、円形の他、楕円形、方形、角丸長方形、多角形等、その開口形状は問わない。
The
また、図4に示すように、窪み9は、溝9bとしてもよい。溝9bは、バンプ間領域7に基板2の側縁2c,2dと平行に形成することができる。溝9bは、バンプ間領域7に一列に配列されてもよく、複数列に配列されてもよい。基板2に溝9bを形成する方法としては、例えば、化学エッチング、サンドブラスト法、電子ビーム加工、放電加工、レーザー加工等の公知の方法を用いることができるが、シリコンウェハからICチップ1を切り出すダイシング工程において、溝入れすることが製造効率上、好ましい。
Moreover, as shown in FIG. 4, the hollow 9 is good also as the groove |
また、溝9bは、基板2の場所ごとに寸法や配置を変えることによりバインダー樹脂33の充填量を変えてもよい。すなわち、溝9bは、局所的に一列又は複数列に配列してもよい。また、溝9bは、全長にわたって同じ深さであってもよく、深さが変動してもよい。また、溝9bは、全長にわたって同じ幅であってもよく、幅が変動してもよい。但し、溝9bは、直線状で且つ全長にわたって同一幅、同一深さとすることが製造効率上は好ましい。また、溝9bは、同じ幅の窪みが仮想直線状に点在しても製造効率上は好ましい。
Further, the filling amount of the
また、溝9bは、基板2の長手方向にわたって連続して形成してもよく、図5(A)に示すように、破線状に形成してもよい。また、窪み9は、溝9bと非貫通孔9aとを混合して、例えば一点鎖線状(図5(B))、二点鎖線状(図5(C))に配列してもよい。また、溝9bは、直線状に形成する他、曲線状(図5(D))に形成してもよい。
Further, the
また、溝9bは、基板2の相対向する一対の側縁2c,2dと平行に形成する他にも、図6(A)に示すように、基板2の側縁2c,2dと直交する方向に形成してもよく、図6(B)(C)に示すように、基板2の側縁2c,2dと斜交する方向に形成してもよく、あるいは基板2の側縁2c,2dと平行、直交、斜交する溝9bを混在させてもよい。接続体20は、基板2の側縁2c,2dと斜交する溝9bを形成することにより、ICチップ1のあらゆる方向に対する外力に対する耐性を向上させることができる。
Further, the
また、溝9bは、非貫通孔9aと同様に、基板2の長手方向の両端側のみに形成してもよく、あるいは基板2の長手方向の中央部のみに形成してもよい。
Further, the
接続体20は、窪み9内にバインダー樹脂33が流入することにより、ICチップ1の加熱押圧時におけるバインダー樹脂33が基板2外へ流出する量を抑制することができる。したがって、LCDパネル等においてICが実装される額縁領域が狭小化されていても、額縁領域にバインダー樹脂33が流出する量を抑制し、フィレットを適宜調整することができる。例えば、実装面積が狭い場合には接着強度に適した最低限のフィレットの大きさにすることで接続体20の小型化、薄型化に寄与することができる。
The
なお、図7に示すように、溝9bは、基板2の側面に臨まされていてもよい。これにより溝9bに流入したバインダー樹脂33を基板2の側面に臨まされている溝9bの開口部11より流出させることができ、加熱押圧時におけるバインダー樹脂33の流動を制御することができる。また、開口部11から基板2の側面に流出したバインダー樹脂33はフィレットを形成することから、フィレットの生成場所を所定の場所に制御することができる。これもまた、実装面積が狭い場合に接続構造体の設計および製造の上では望ましい。
As shown in FIG. 7, the
また、図8(A)(B)に示すように、窪み9(非貫通孔9a、溝9b)は、基板2の側縁2c,2dと入出力バンプ列3A,3B,5Aとの間の外縁部2eに形成してもよい。また、図9(A)(B)に示すように、窪み9(非貫通孔9a、溝9b)は、基板2の側縁2c,2dと直交する一対の側縁2f,2gと入出力バンプ列3A,3B,5Aとの間の外縁部2hに形成してもよい。その他、窪み9は、入出力バンプ列3A,3Bの各列の間や、入出力バンプ列3A,3B,5Aの各列内にスペースが形成されている場合は当該スペースに形成してもよい。
8A and 8B, the recess 9 (
[基板の厚みTに対する窪みの深さD]
ここで、窪み9の深さDは、基板2の厚みTの50%以下とすることが好ましい。窪み9の深さDを深くするほど、バインダー樹脂33の流入量が増えて接着強度の向上や反り、浮きの抑制といった接着性が向上する。一方で、窪み9の深さDを深くするほど基板2の剛性が低下し、ICチップ1の加熱押圧時等に掛かる負荷に対する耐性が低下する。したがって、窪み9の深さDは、基板2の材質や寸法、接着条件によって決定されるが、ICチップ1の基板2として一般的に用いられるシリコン基板の場合、窪み9の深さDは基板2の厚みTの50%以下とすることが好ましく、また、50%以下であっても、十分に接着性の向上等を図ることができる。
[Depth depth D with respect to substrate thickness T]
Here, the depth D of the
また、ICチップ1は、入出力バンプ3,5の高さHを低くすることにより、ICチップ1の低背化、低コスト化を促進し、接続体20としても小型化、低コスト化を実現することができる。異方性導電フィルム30は、入出力バンプ3,5の低背化に応じて、バインダー樹脂33の厚みを薄くでき、これと窪み9への樹脂の流入の効果によりICチップ1の押圧力を更に低減することができる。したがって、ICチップ1を低圧で押圧することで、ICチップ1に対する負荷を減らすことができ、また、導電性粒子を十分に押し込むことができ、導通性を確保することができる。
In addition, the
[回路基板]
回路基板14は、接続体20の用途に応じて選択されるものであり、例えば、ガラス基板、ガラスエポキシ基板、セラミック基板、フレキシブル基板等、その種類は問わない。回路基板14は、ICチップ1に設けられた入出力バンプ3,5と接続される入出力端子16,17が形成されている。入出力端子16,17は、入出力バンプ3,5の配列と同じ配列を有する。なお、回路基板14はICチップ1であってもよい。この場合、接続体20は、ICチップ1を多層にスタックしたものとなる。
[Circuit board]
The
接続体20は、第1の電子部品となるICチップ1に代えて又はICチップ1とともに、第2の電子部品となる回路基板14に上述した窪み9(非貫通孔9a、溝9b)を形成してもよい。接続体20は、回路基板14の入出力端子16,17が形成されていない非電極領域に窪み9を形成することによっても、ICチップ1に形成する場合と同様の効果を奏する。また、接続体20がICチップ1を多層にスタックしたものである場合、接続体20は、スタックされる一方及び/又は他方のICチップ1の基板2に窪み9を形成してもよい。
The connecting
[アライメントマーク]
なお、ICチップ1及び回路基板14は、重畳させることにより回路基板14に対するICチップ1のアライメントを行う図示しないアライメントマークが設けられている。基板側アライメントマーク及びIC側アライメントマークは、組み合わされることにより回路基板14とICチップ1とのアライメントが取れる種々のマークを用いることができる。回路基板14の入出力端子の配線ピッチやICチップ1の入出力バンプ3,5のファインピッチ化が進んでいることから、ICチップ1と回路基板14とは、高精度のアライメント調整が求められることが多い。
[Alignment mark]
The
また、窪み9をICチップ1側のアライメントマークとして使用することで、例えばおおよその位置合わせを行った後に、別途設けられたアライメントマークで微修正をすることにより、アライメント工程の効率化を図ることもできる。
Further, by using the
[ダミーバンプ]
また、ICチップ1は、バンプレイアウトや製造工数の制約が許せば、出力バンプ領域4と入力バンプ領域6との間に、信号等の入出力には使用しないいわゆるダミーバンプが配列されたダミーバンプ領域を適宜設けてもよい。
[Dummy bump]
Further, the
[接着剤]
ICチップ1を回路基板14に接続する接着剤としては、異方性導電フィルム30を好適に用いることができる。異方性導電フィルム30は、図10(A)に示すように、通常、基材となるベースフィルム31上に導電性粒子32を含有するバインダー樹脂33が積層されたものである。異方性導電フィルム30は、図1に示すように、回路基板14とICチップ1との間にバインダー樹脂33を介在させることで、回路基板14とICチップ1とを接続させるとともに、入出力バンプ3,5と入出力端子16,17とで導電性粒子32を挟持させ、導通させるために用いられる。
[adhesive]
As an adhesive for connecting the
バインダー樹脂33の接着剤組成物は、例えば膜形成樹脂、熱硬化性樹脂、潜在性硬化剤、シランカップリング剤等を含有する通常のバインダー成分からなる。
The adhesive composition of the
膜形成樹脂としては、平均分子量が10000〜80000程度の樹脂が好ましく、特にエポキシ樹脂、変形エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノキシ樹脂等の各種の樹脂が挙げられる。中でも、膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が好ましい。 As the film-forming resin, a resin having an average molecular weight of about 10,000 to 80,000 is preferable, and various resins such as an epoxy resin, a modified epoxy resin, a urethane resin, and a phenoxy resin are particularly mentioned. Among these, phenoxy resin is preferable from the viewpoint of film formation state, connection reliability, and the like.
熱硬化性樹脂としては特に限定されず、例えば市販のエポキシ樹脂やアクリル樹脂等を用いることができる。 It does not specifically limit as a thermosetting resin, For example, a commercially available epoxy resin, an acrylic resin, etc. can be used.
エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは単独でも、2種以上の組み合わせであってもよい。 The epoxy resin is not particularly limited. For example, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, bisphenol type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, triphenolmethane type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin. Naphthol type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
アクリル樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じてアクリル化合物、液状アクリレート等を適宜選択することができる。例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジアクリロキシプロパン、2,2−ビス[4−(アクリロキシメトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(アクリロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ウレタンアクリレート等を挙げることができる。なお、アクリレートをメタクリレートにしたものを用いることもできる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 There is no restriction | limiting in particular as an acrylic resin, According to the objective, an acrylic compound, liquid acrylate, etc. can be selected suitably. For example, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, isobutyl acrylate, epoxy acrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, dimethylol tricyclodecane diacrylate, tetramethylene glycol tetraacrylate, 2-hydroxy- 1,3-diacryloxypropane, 2,2-bis [4- (acryloxymethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (acryloxyethoxy) phenyl] propane, dicyclopentenyl acrylate, tricyclo Examples include decanyl acrylate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate, and urethane acrylate. In addition, what made acrylate the methacrylate can also be used. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
潜在性硬化剤としては、特に限定されないが、加熱硬化型の硬化剤が挙げられる。潜在性硬化剤は、通常では反応せず、熱、光、加圧等の用途に応じて選択される各種のトリガにより活性化し、反応を開始する。熱活性型潜在性硬化剤の活性化方法には、加熱による解離反応などで活性種(カチオンやアニオン、ラジカル)を生成する方法、室温付近ではエポキシ樹脂中に安定に分散しており高温でエポキシ樹脂と相溶・溶解し、硬化反応を開始する方法、モレキュラーシーブ封入タイプの硬化剤を高温で溶出して硬化反応を開始する方法、マイクロカプセルによる溶出・硬化方法等が存在する。熱活性型潜在性硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミン塩、ジシアンジアミド等や、これらの変性物があり、これらは単独でも、2種以上の混合体であってもよい。ラジカル重合開始剤としては、公知のものを使用することができ、中でも有機過酸化物を好ましく使用することができる。 The latent curing agent is not particularly limited, and examples thereof include a heat curing type curing agent. The latent curing agent does not normally react, but is activated by various triggers selected according to applications such as heat, light, and pressure, and starts the reaction. The activation method of the thermal activation type latent curing agent includes a method of generating active species (cation, anion, radical) by a dissociation reaction by heating, etc., and it is stably dispersed in the epoxy resin near room temperature, and epoxy at high temperature There are a method of initiating a curing reaction by dissolving and dissolving with a resin, a method of initiating a curing reaction by eluting a molecular sieve encapsulated type curing agent at a high temperature, and an elution / curing method using microcapsules. Thermally active latent curing agents include imidazole, hydrazide, boron trifluoride-amine complexes, sulfonium salts, amine imides, polyamine salts, dicyandiamide, etc., and modified products thereof. The above mixture may be sufficient. As the radical polymerization initiator, a known one can be used, and among them, an organic peroxide can be preferably used.
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系等を挙げることができる。シランカップリング剤を添加することにより、有機材料と無機材料との界面における接着性が向上される。 Although it does not specifically limit as a silane coupling agent, For example, an epoxy type, an amino type, a mercapto sulfide type, a ureido type etc. can be mentioned. By adding the silane coupling agent, the adhesion at the interface between the organic material and the inorganic material is improved.
[導電性粒子]
バインダー樹脂33に含有される導電性粒子32としては、異方性導電フィルムにおいて使用されている公知の何れの導電性粒子を挙げることができる。すなわち、導電性粒子としては、例えば、ニッケル、鉄、銅、アルミニウム、錫、鉛、クロム、コバルト、銀、金等の各種金属や金属合金の粒子、金属酸化物、カーボン、グラファイト、ガラス、セラミック、プラスチック等の粒子の表面に金属をコートしたもの、或いは、これらの粒子の表面に更に絶縁薄膜をコートしたもの等が挙げられる。樹脂粒子の表面に金属をコートしたものである場合、樹脂粒子としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル・スチレン(AS)樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、スチレン系樹脂等の粒子を挙げることができる。導電性粒子32の大きさは1〜10μmが好ましいが、これに限定されるものではない。
[Conductive particles]
Examples of the
バインダー樹脂33を構成する接着剤組成物は、このように膜形成樹脂、熱硬化性樹脂、潜在性硬化剤、シランカップリング剤等を含有する場合に限定されず、通常の異方性導電フィルムの接着剤組成物として用いられる何れの材料から構成されるようにしてもよい。
The adhesive composition constituting the
ここで、バインダー樹脂33の最低溶融粘度範囲の一例としては、10〜1×105Pa・sである。もちろんバインダー樹脂33の最低溶融粘度範囲は、この範囲に限定されるものではない。なお、バインダー樹脂33の最低溶融粘度は、例えば回転式レオメータ(TA instrument社製)を用い、昇温速度が10℃/分、測定圧力が5gで一定に保持し、直径8mmの測定プレートを使用して測定することにより求めることができる。
Here, an example of the minimum melt viscosity range of the
バインダー樹脂33を支持するベースフィルム31は、例えば、PET(Poly Ethylene Terephthalate)、OPP(Oriented Polypropylene)、PMP(Poly-4-methylpentene-1)、PTFE(Polytetrafluoroethylene)等にシリコーン等の剥離剤を塗布してなり、異方性導電フィルム30の乾燥を防ぐとともに、異方性導電フィルム30の形状を維持する。
The
異方性導電フィルム30は、何れの方法で作製するようにしてもよいが、例えば以下の方法によって作製することができる。膜形成樹脂、熱硬化性樹脂、潜在性硬化剤、シランカップリング剤、導電性粒子32等を含有する接着剤組成物を調整する。調整した接着剤組成物をバーコーター、塗布装置等を用いてベースフィルム31上に塗布し、オーブン等によって乾燥させることにより、ベースフィルム31にバインダー樹脂33が支持された異方性導電フィルム30を得る。
The anisotropic
なお、異方性導電フィルム30の形状は、特に限定されないが、例えば、図10に示すように、巻取リール36に巻回可能な長尺テープ形状とし、所定の長さだけカットして使用することができる。また、異方性導電フィルム30はバインダー樹脂33のベースフィルム31に支持されていない面に図示しない剥離フィルムが積層されていてもよい。
The shape of the anisotropic
[導電粒子非接触型ACF・配置型ACF]
ここで、異方性導電フィルム30は、平面視において、バンプ面積やレイアウトに応じて互いに非接触で独立して存在した導電性粒子32が遍在されているものを好適に用いることができる。これは、全導電粒子数の95%以上が個々に独立して存在していることが好ましく、99%以上が個々に独立して存在していることがさらに好ましい。複数の導電性粒子32を意図的に接触させユニット化させているものは当該ユニットを1個としてカウントする。また、このような導電粒子32が互いに非接触で独立して存在する状態は、導電性粒子32を意図的に所定の位置に配置することにより作成してもよい。
[Conductive particle non-contact ACF / arrangement type ACF]
Here, as the anisotropic
例えば、図13(A)(B)に示すように、互いに非接触で独立する導電性粒子32は、バインダー樹脂33中に平面視において粒子間距離が不規則とされた状態で遍在されている、即ち、方向によって異なる距離で存在してもよい。また、導電性粒子32は所定の配列パターンで配列され、図11(A)(B)や図12(A)(B)に示すように、四方格子状に規則配列され、あるいは六方格子状に規則配列することにより、平面視において互いに非接触で独立して存在していてもよい。導電性粒子32の配列パターンは、任意に設定することができ、これはバンプ面積やレイアウトに応じて適宜設定してもよい。
For example, as shown in FIGS. 13A and 13B, the
導電性粒子32が平面視において互いに非接触で独立して存在することにより、異方性導電フィルム30は、図14(A)(B)に示すように、導電性粒子32がランダムに分散され、凝集体が形成される等により導電性粒子の分布に疎密が生じている場合に比して、個々の導電性粒子32の補足される確率が向上するため、同一の高集積なICチップ1を異方性接続する場合、導電性粒子32の配合量を減少させることができる。これにより、導電性粒子32がランダムに分散される場合は、導電性粒子数が一定量以上必要になることから隣接する入力バンプ3間や出力バンプ5間のスペースにおいて凝集体や連結の発生が懸念されていたが、平面視において互いに非接触で独立した状態にすることで、このようなバンプ間ショートの発生を抑制させることができ、また入出力バンプ3,5と入出力端子16,17間の導通に寄与しない導電性粒子32の数を低減させることができる。
When the
また、導電性粒子32の粒子個数密度を低くすることができることから、ICチップ1は、入出力バンプ3,5の高さを低くすることができ、さらなる小型化、薄型化を実現することができる。すなわち、接続体20は、導電性粒子32の粒子個数密度が低くなることから、狭小化された隣接する入出力バンプ3,5間のスペースにおいても、バンプ間ショートの発生リスクを低減させることができる。また、入出力バンプ3,5の低背化に応じてバインダー樹脂33の厚みを薄くでき、ICチップ1の押圧力を低減できること、及び窪み9内へのバインダー樹脂33の流入によってICチップ1の押し込み量が減ることから、導電性粒子32の配列への影響を抑えることができる。したがって、接続体20は、導電性粒子32の流動が抑えられほぼ配列パターンの通りに押圧されるため、ファインピッチ化された入出力バンプ3,5及び入出力端子16,17間においても、粒子を捕捉できるとともに、バンプ間ショートの発生を低減させることができる。
Further, since the particle number density of the
また、異方性導電フィルム30は、平面視において互いに非接触で独立した導電性粒子32が遍在することにより、バインダー樹脂33に高密度に充填した場合にも、フィルム面内における導電性粒子32の疎密の発生が防止されている。したがって、導電性粒子32が互いに非接触で独立して配列された異方性導電フィルム30によれば、ファインピッチ化された入出力端子16,17や入出力バンプ3,5においても導電性粒子32の捕捉率を向上することができる。
Further, the anisotropic
このような異方性導電フィルム32は、例えば、延伸可能なシート上に粘着剤を塗布し、その上に導電性粒子32を単層配列した後、当該シートを所望の延伸倍率で延伸させてバインダー樹脂33に転写する方法、導電性粒子32を基板上に所定の配列パターンに整列させた後、ベースフィルム31に支持されたバインダー樹脂33に導電性粒子32を転写する方法、あるいはベースフィルム31に支持されたバインダー樹脂33上に、配列パターンに応じた開口部が設けられた配列板を介して導電性粒子32を供給する方法等により製造することができる。
Such an anisotropic
[積層ACF]
ここで、本技術に係る異方性導電フィルムは、図10(B)に示すように、バインダー樹脂33のみからなる絶縁性接着剤層34と導電性粒子32を含有したバインダー樹脂33からなる導電性粒子含有層35とを積層した構成とすることが好ましい。図10(B)に示す異方性導電フィルム36は、ベースフィルム31に絶縁性接着剤層34が積層され、絶縁性接着剤層34に導電性粒子含有層35が積層され、導電性粒子含有層35側を回路基板14に貼付し、絶縁性接着剤層34側からICチップ1が搭載される。なお、異方性導電フィルム36は、導電性粒子含有層35に図示しない剥離フィルムが積層され、リール状に巻回されて用いられる。
[Laminated ACF]
Here, as shown in FIG. 10B, the anisotropic conductive film according to the present technology has a conductive resin composed of an insulating
異方性導電フィルム36は、例えば絶縁性接着剤層34の最低溶融粘度が導電性粒子含有層35の最低溶融粘度より低い等により、絶縁性接着剤層34の流動性が導電性粒子含有層35の流動性よりも高い。したがって、異方性導電フィルム36は、回路基板14とICチップ1との間に介在され、熱圧着ツール40によって加熱押圧されると、先ず溶融粘度の低い絶縁性接着剤層34が回路基板14とICチップ1との間に充填されるとともに窪み9内に流入する。溶融粘度の高い導電性粒子含有層35は流動性が低いため、加熱押圧によりバインダー樹脂33が回路基板14とICチップ1との間で溶融した場合にも、導電性粒子32の流動が抑制される。また、先に流動し回路基板14とICチップ1との間に充填された絶縁性接着剤層34が硬化反応を開始することによっても導電性粒子32の流動が抑制される。したがって、接続体20は、導電性粒子32が隣接する出力バンプ3の間や入力バンプ5の間に凝集することなくバンプ間ショートの発生を低減させることができる。
In the anisotropic
絶縁性接着剤層34、導電性粒子含有層35、及び異方性導電フィルム36の最低溶融粘度範囲の一例を挙げると、絶縁性接着剤層34の最低溶融粘度範囲は1〜1×104Pa・s、導電性粒子含有層35の最低溶融粘度範囲は10〜1×105Pa・s、異方性導電フィルム36全体の最低溶融粘度範囲は10〜1×105Pa・sである。もちろん絶縁性接着剤層34、導電性粒子含有層35、及び異方性導電フィルム36の最低溶融粘度範囲は、ここにあげた範囲に限定されるものではない。なお、絶縁性接着剤層34、導電性粒子含有層35、及び異方性導電フィルム36の最低溶融粘度は、上述したバインダー樹脂33と同様に測定することにより求めることができる。
As an example of the minimum melt viscosity range of the insulating
なお、異方性導電フィルム36は、導電性粒子含有層35のみが積層されたものであってもよい。この場合、各導電性粒子含有層35の流動性は同じでもよく、異なっていてもよい。
The anisotropic
なお、窪み9内に流入するバインダー樹脂33の量が増えるほど、すなわち窪み9の体積に比例して流動性の高い絶縁性接着剤層34が窪み9内に流入し、導電性粒子含有層35の導電性粒子32に対する影響を抑えることができる。したがって、窪み9が形成されていないと仮定した基板2に対して、窪み9を形成した基板2は、効果的に導電性粒子32の流動を抑制し、粒子捕捉率を向上させ、またバンプ間ショートの発生率を下げることができる。また、窪み9内に流入するバインダー樹脂33の量が増えるほど、回路基板14とICチップ1との間における応力を緩和する能力は上がる。
In addition, as the amount of the
また、異方性導電フィルム36は、図11〜図13に示すように、導電性粒子含有層35に導電性粒子32を平面視において互いに非接触で独立して配列させることにより、ファインピッチ化された入出力バンプ3,5及び入出力端子16,17間においても、粒子捕捉率を向上させるとともに、導電性粒子32が隣接する出力バンプ3の間や入力バンプ5の間に凝集することなくバンプ間ショートの発生を低減させることができる。またこのような異方性導電フィルム36を用いることで、窪み9による樹脂流動の低減化の効果はより効果を発現できる。即ち、導電性粒子32の配置による捕捉効率の上昇と、樹脂流動の抑制による捕捉時の導電性粒子32の不要な移動の抑制が同時に生じるからである。
In addition, as shown in FIGS. 11 to 13, the anisotropic
また、導電性粒子含有層35に導電性粒子32を平面視において互いに非接触で独立して配列させることにより、導電性粒子32の粒子個数密度が低くなることから、入出力バンプ3,5の低背化が可能となり、熱圧着ツール40による入出力バンプ3,5の押し込み量が増えるが、異方性導電フィルム36は、入出力バンプ3,5による絶縁性接着剤層34への押し込みによる圧力が窪み9内へのバインダー樹脂33の流入によって吸収され、絶縁性接着剤層34の流動による導電性粒子含有層35への影響を抑えることができる。したがって、接続体20は、導電性粒子含有層35に配列された導電性粒子32の流動が抑えられているため、ファインピッチ化された入出力バンプ3,5及び入出力端子16,17間においても、確実に粒子を捕捉できるとともに、バンプ間ショートの発生を低減させることができる。
In addition, by arranging the
なお、上述の実施の形態では、異方性導電接着剤として、バインダー樹脂33に適宜導電性粒子32を含有した熱硬化性樹脂組成物をフィルム状に成形した接着フィルムを例に説明したが、本技術に係る接着剤は、これに限定されず、例えばバインダー樹脂33のみからなる絶縁性接着フィルムでもよい。また、異方性導電接着剤は、このようなフィルム成形されてなる接着フィルムに限定されず、バインダー樹脂組成物に導電性粒子32が分散された導電性接着ペースト、あるいはバインダー樹脂組成物のみからなる絶縁性接着ペーストとしてもよい。本技術に係る異方性導電接着剤は、上述したいずれの形態をも包含するものである。
In the above-described embodiment, as an anisotropic conductive adhesive, an example of an adhesive film obtained by forming a thermosetting resin composition appropriately containing
[接続工程]
次いで、回路基板14にICチップ1を接続する接続工程について説明する。先ず、回路基板14の入出力端子16,17が形成された実装面上に異方性導電フィルム30を仮貼りする。次いで、この回路基板14を接続装置のステージ上に載置し、回路基板14の実装面上に異方性導電フィルム30を介してICチップ1を配置する。
[Connection process]
Next, a connection process for connecting the
導電性粒子含有層35と絶縁性接着剤層34とが積層された異方性導電フィルム36を用いる場合は、導電性粒子含有層35側を回路基板14に貼付し、縁性接着剤層34側からICチップ1を配置する。
When the anisotropic
次いで、バインダー樹脂33を硬化させる所定の温度に加熱された熱圧着ツール40によって、緩衝材15を介してICチップ1の押圧面となる基板2の他面2b上を所定の圧力、時間で熱加圧する。これにより、異方性導電フィルム30のバインダー樹脂33は流動性を示し、ICチップ1と回路基板14の間から流出するとともに、バインダー樹脂33中の導電性粒子32は、出力バンプ3と出力端子16との間、及び入力バンプ5と入力端子17との間に挟持されて押し潰される。
Next, the
このとき、本技術が適用されたICチップ1によれば、入出力バンプ3,5が形成された基板2の一面2aに窪み9が設けられているため、異方性導電フィルム30のバインダー樹脂33が窪み9内に流入する。これによりICチップ1と回路基板14との間から排出させるバインダー樹脂33の量が減り、熱圧着ツール40による押圧力を減らすことができる。したがって、接続体20は、熱圧着ツール40による負荷が減り、回路基板14の反りを抑制でき、またICチップ1の損傷を防止することができる。また、接続体20は、より低圧力で圧着することによっても、バインダー樹脂33を排出させるとともに導電性粒子32を十分に挟持することができる。
At this time, according to the
また、絶縁性接着剤層34と導電性粒子含有層35とが積層された異方性導電フィルム36では、低溶融粘度の絶縁性接着剤層34が先にICチップ1と回路基板14との間に充填するとともに窪み9内に流入し、導電性粒子32の流動を抑制する。これにより、導電性粒子32がファインピッチ化された入出力バンプ3,5と入出力端子16,17との間に捕捉されるとともに、隣接する入出力バンプ3,5間のスペースに凝集することなく、バンプ間ショートが防止される。
In the anisotropic
その結果、入出力バンプ3,5と入出力端子16,17との間で導電性粒子32を挟持することによりICチップ1と回路基板14とが電気的に接続され、この状態で熱圧着ツール40によって加熱されたバインダー樹脂33が硬化し、接続体20が形成される。
As a result, the
接続体20は、入出力バンプ3,5と回路基板14の入出力端子16,17との間にない導電性粒子32がバインダー樹脂33に分散されており、電気的に絶縁した状態を維持している。これにより、ICチップ1の出力バンプ3及び入力バンプ5と回路基板14の入出力端子16,17との間のみで電気的導通が図られる。なお、バインダー樹脂として、ラジカル重合反応系の速硬化タイプのものを用いることで、短い加熱時間によってもバインダー樹脂を速硬化させることができる。また、異方性導電フィルム30,36としては、熱硬化型に限らず、加圧接続を行うものであれば、光硬化型もしくは光熱併用型の接着剤を用いてもよい。
In the
このような接続体20は、ICチップ1に設けられた窪み9により、バインダー樹脂33の接触面積が増加するとともに窪み9内に充填されたバインダー樹脂33によってアンカー効果が発現することにより、回路基板14への接着強度が向上されている。
Such a
また、接続体20は、窪み9によりICチップ1と回路基板14との間に充填されるバインダー樹脂33の樹脂体積が増加されているため、回路基板14とICチップ1との間における応力がより緩和され、回路基板14とICチップ1との接着界面への負荷が減り、ICチップ1の剥離を防止することができる。
In addition, since the resin volume of the
さらに、接続体20は、回路基板14とICチップ1との間における応力が緩和されることにより、回路基板14の反りも抑制されるため、回路基板14が例えばLCDパネル等の表示パネルの透明基板を構成する場合においては、表示部に対する反りの影響が抑えられ、表示ムラを防止することができる。
Furthermore, since the
1 ICチップ、2 基板、2a 一面、2b 他面、2c,2d 側縁、3 出力バンプ、4 出力バンプ領域、5 入力バンプ、6 入力バンプ領域、7 バンプ間領域、9 窪み、9a 非貫通孔、9b 溝、10 非電極領域、14 回路基板、15 緩衝材、16 出力端子、17 入力端子、20 接続体、30 異方性導電フィルム、31 ベースフィルム、32 導電性粒子、33 バインダー樹脂、34 絶縁性接着剤層、35 導電性粒子含有層、36 異方性導電フィルム、40 熱圧着ツール
1 IC chip, 2 substrate, 2a one side, 2b other side, 2c, 2d side edge, 3 output bump, 4 output bump area, 5 input bump, 6 input bump area, 7 bump area, 9 depression, 9a
また、図8(A)(B)に示すように、窪み9(非貫通孔9a、溝9b)は、基板2の側縁2c,2dと入出力バンプ列3A,3B,5Aとの間の外縁部2eに形成してもよい。また、図9(A)(B)に示すように、窪み9(非貫通孔9a、溝9b)は、基板2の側縁2c,2dと直交する一対の側縁2f,2gと入出力バンプ列3A,3B,5Aとの間の外縁部2hに形成してもよい。その他、窪み9は、出力バンプ列3A,3Bの各列の間や、入出力バンプ列3A,3B,5Aの各列内にスペースが形成されている場合は当該スペースに形成してもよい。
8A and 8B, the recess 9 (
導電性粒子32が平面視において互いに非接触で独立して存在することにより、異方性導電フィルム30は、図14(A)(B)に示すように、導電性粒子32がランダムに分散され、凝集体が形成される等により導電性粒子の分布に疎密が生じている場合に比して、個々の導電性粒子32の補足される確率が向上するため、同一の高集積なICチップ1を異方性接続する場合、導電性粒子32の配合量を減少させることができる。これにより、導電性粒子32がランダムに分散される場合は、導電性粒子数が一定量以上必要になることから隣接する出力バンプ3間や入力バンプ5間のスペースにおいて凝集体や連結の発生が懸念されていたが、平面視において互いに非接触で独立した状態にすることで、このようなバンプ間ショートの発生を抑制させることができ、また入出力バンプ3,5と入出力端子16,17間の導通に寄与しない導電性粒子32の数を低減させることができる。
When the
Claims (12)
上記非電極領域に、一又は複数の窪みが形成されている電子部品。 A substrate, an electrode region provided on one side of the substrate, in which a plurality of electrodes are arranged, and a non-electrode region where the electrode is not formed,
An electronic component in which one or a plurality of depressions are formed in the non-electrode region.
上記窪みは、上記基板の相対向する一対の側縁と平行に形成されている請求項1に記載の電子部品。 In the electrode region, the electrodes are arranged along one side and the other side of a pair of opposite side edges of the substrate,
The electronic component according to claim 1, wherein the recess is formed in parallel with a pair of opposing side edges of the substrate.
上記窪みは、上記基板の長手方向に沿って存在する請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子部品。 The substrate is formed in a rectangular shape,
The electronic component according to any one of claims 1 to 4, wherein the depression is present along a longitudinal direction of the substrate.
少なくとも一方の上記電子部品は、
基板と、上記基板の上記回路基板上に接続される一面側に設けられ、複数の電極が配列された電極領域と、上記電極が形成されていない非電極領域とを備え、
上記非電極領域に、上記異方性導電接着剤が流入する一又は複数の窪みが形成されている接続体。 In the connection body in which the first electronic component and the second electronic component are connected via an anisotropic conductive adhesive,
At least one of the electronic components is
A substrate, an electrode region provided on one side of the substrate connected to the circuit board, in which a plurality of electrodes are arranged, and a non-electrode region in which the electrodes are not formed,
A connection body in which one or a plurality of depressions into which the anisotropic conductive adhesive flows are formed in the non-electrode region.
上記非電極領域に、一又は複数の窪みを形成する電子部品の設計方法。 In a method for designing an electronic component comprising a substrate, an electrode region provided on one surface side of the substrate and arranged with a plurality of electrodes, and a non-electrode region where the electrode is not formed,
An electronic component design method for forming one or a plurality of depressions in the non-electrode region.
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