JP2740699B2

JP2740699B2 - 端子接続構造、端子接続方法および導電性粒子製造方法

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Publication number: JP2740699B2
Application number: JP3167258A
Authority: JP
Inventors: 広行蛇口
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1998-04-15
Anticipated expiration: 2013-04-15
Also published as: JPH0582934A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶パネルやサ
ーマルプリンターヘッド等の基板の端子とこれを駆動す
る半導体素子の端子とを電気的に接続する際などに用い
られる端子接続構造および端子接続方法とこれらを実施
する際に使用される導電性粒子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５は従来の端子接続構造を示すもの
で、図中符号１は一方の電子部品の基板、符号２は他方
の電子部品の基板である。基板１，２の表面には端子
４，５が設けられている。これらの基板１，２間には、
接着剤に導電性粒子６が分散されてなる接着剤層７が設
けられている。そして前記端子４，５は接着剤層７の導
電性粒子６を介して電気的に接続している。

【０００３】この端子接続構造を形成するには、導電性
粒子６を分散させた接着剤を基板１に塗布し、ついで他
方の基板２を押し付けて、両基板１，２の端子４，５が
導電性粒子６に接触するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のような接続構造
では、図１６に示すように、導電性粒子６が凝集してい
る場合があり、この凝集した導電性粒子６を介して隣接
する端子４，４および５，５間でショートが発生するた
め、電極ピッチを狭めることが難しい問題があった。

【０００５】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、ショートが起こることの無い端子接続構造および端
子接続方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の端子接続構造
は、表面に微細な凹部が設けられた導電性粒子製造用基
板の表面に形成した導電性材料の膜が加熱溶融され表面
張力により溶融物が球状化されて前記導電性粒子製造用
基板の各凹部に導電性粒子が生成され、前記導電性粒子
製造用基板の表面に端子を有する第１の電子部品が重ね
合わされて前記導電性粒子が第１の電子部品の少なくと
も端子の設けられた部分に移され、該第１の電子部品に
端子を有する第２の電子部品が重ね合わされて互いの端
子が前記導電性粒子を介して電気的に接続されるととも
に前記導電性粒子が全て互いに離間した状態で配置され
ていることを特徴とする接続構造である。

【０００７】請求項２の端子接続方法は、表面に微細な
凹部が形成された導電性粒子製造用基板の表面に導電性
材料の膜を形成し、ついでこの膜を加熱溶融して溶融物
が表面張力により球状化したのち冷却することにより前
記導電性粒子製造用基板の各凹部に導電性粒子を生成せ
しめ、この後導電性粒子製造用基板の表面に第１の電子
部品を重ね合わせることによって導電性粒子を第１の電
子部品の少なくとも端子の設けられた部分に移し、つい
でこの第１の電子部品と第２の電子部品とを重ね合わせ
て互いの端子を電気的に接続することを特徴とする方法
である。

【０００８】請求項３の導電性粒子製造方法は、表面に
微細な凹部が形成された導電性粒子製造用基板の表面に
導電性材料の膜を形成し、ついでこの膜を加熱溶融して
溶融物が表面張力により球状化したのち冷却することに
より前記導電性粒子製造用基板の各凹部に導電性粒子を
生成せしめることを特徴とする方法である。

【０００９】前記導電性粒子製造用基板は、表面に微細
な凹部が形成されたものである。

【００１０】前記導電性粒子製造用基板（以下、粒子製
造用基板と略称する）は、その表面に成膜された導電性
材料の溶融物と濡れ性が悪いものであることが望まし
い。

【００１１】粒子製造用基板の凹部の形状は限定される
ものではないが、深部に向かって徐々に狭くなっている
ことが望ましい。このような凹部を有する粒子製造用基
板は、例えば、（１００）面のシリコン結晶や（１１
０）面のシリコン結晶の表面に所定のパターンの開口を
有するマスクを形成した後をＫＯＨ水溶液、アンモニア
水溶液、ヒドラジン等を用いて異方性エッチングするこ
とによって製造できる。

【００１２】この粒子製造用基板の凹部は、すべて同一
の形状であっても良いが、必要に応じて開口面積の異な
る凹部、深さの異なる凹部を設けると良い。

【００１３】この粒子製造用基板の凹部の開口面積およ
び深さと、この粒子製造用基板の表面に形成する導電性
材料の膜（以下、材料膜と略称する）の厚さは、電子部
品に付着される導電性粒子が粒子製造用基板の凹部から
数μｍ程度突出するように定める。

【００１４】成膜方法としては、蒸着法、スパッタ法、
超微粒子を吹き付けるガスデポジション法、電解めっき
法、無電解めっき法など各種の方法を単独あるいは組み
合わせて利用できる。

【００１５】また導電性材料としては、従来より導電性
粒子の素材として用いられていた金、ニッケル、はんだ
合金など、各種のものを利用できる。請求項４の液晶パ
ネルは、請求項１に記載の端子接続構造を備えたもので
ある。請求項５のサーマルプリンターヘッドは、請求項
１に記載の端子接続構造を備えたものである。

【００１６】

【作用】請求項１の端子接続構造によれば、表面に微細
な凹部が設けられた導電性粒子製造用基板の表面に形成
した導電性材料の膜が加熱溶融され表面張力により溶融
物が球状化されて前記導電性粒子製造用基板の各凹部に
導電性粒子が生成され、前記導電性粒子製造用基板の表
面に端子を有する第１の電子部品が重ね合わされて前記
導電性粒子が第１の電子部品の少なくとも端子の設けら
れた部分に移され、該第１の電子部品に端子を有する第
２の電子部品が重ね合わされて互いの端子が前記導電性
粒子を介して電気的に接続されたことにより、導電性粒
子が全て互いに離間した状態で配置されているので、導
電性粒子を介して隣接する端子間がショートすることは
ない。

【００１７】請求項２の端子接続方法では、表面に微細
な凹部が形成された粒子製造用基板の表面に導電性粒子
となる材料によって膜を形成し、ついでこの膜を加熱溶
融して溶融物が表面張力により球状化したのち冷却する
ことにより前記粒子製造用基板の各凹部に導電性粒子を
生成せしめ、この後粒子製造用基板の表面を第１の電子
部品に重ね合わせることによって導電性粒子を第１の電
子部品に移すので、導電性粒子は粒子製造用基板の凹部
間の壁によって離間されている状態を維持したまま第１
の電子部品に転写される。

【００１８】請求項３の導電性粒子の製造方法は、表面
に微細な凹部が形成された導電性粒子製造用基板の表面
に導電性材料の膜を形成し、ついでこの膜を加熱溶融し
て溶融物が表面張力により球状化したのち冷却すること
により前記導電性粒子製造用基板の各凹部に導電性粒子
を生成せしめる方法なので、粒子製造用基板の各凹部に
は凹部の開口面積に応じた量の導電性材料が成膜されて
これが導電性粒子となる。よって、導電性粒子の大きさ
は導電性材料の量で決まる。従ってこの導電性粒子の製
造方法によれば、凹部の開口面積と導電性材料の厚さが
同一で有れば同一径の導電性粒子が製造される。

【００１９】上記導電性粒子製造用基板として、表面に
微細な凹部が形成されたものを用いれば前記請求項２，
３の方法を実施することができ、請求項１の端子接続構
造を形成することができる。

【００２０】上記導電性粒子製造用基板として、開口面
積の異なる複数種類の凹部を設けたものを用い、この粒
子製造用基板に導電性材料を成膜すると各凹部内に積層
される導電性材料の量に差が生じる。この結果各凹部に
作られる導電性粒子の大きさに差が生じ、ひいては粒子
製造用基板の表面から各導電性粒子の頂部までの突出高
さに差が生じる。

【００２１】上記導電性粒子製造用基板として、深さの
異なる複数種類の凹部を設けたものを用い、この粒子製
造用基板に導電性材料を成膜すると、深い凹部に形成さ
れた導電性粒子はその分奥まって凹部内に位置すること
となる。この結果粒子製造用基板の表面から各凹部に形
成された導電性粒子の頂部までの突出高さに差が生じ
る。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の端子接続構
造、端子接続方法、導電性粒子製造方法および本発明で
用いる導電性粒子製造用基板を説明する。なお前記従来
例と同一構成部分には、同一符号を付して説明を簡略化
する。

【００２３】(実施例１)図１は、本発明の端子接続方法
の各工程を示すもので、図中符号２０は粒子製造用基板
を示すものである。この粒子製造用基板２０の表面に
は、図２に示すような四角錘状の凹部１０が、図３に示
すように碁盤目状に設けられている。

【００２４】このような粒子製造用基板２０は、（１０
０）面のシリコン結晶の表面を正方形の開口が所定のパ
ターンで設けられたマスクで覆い、ＫＯＨ水溶液等を用
いて異方性エッチングすることによって作ることができ
る。この粒子製造用基板２０の表面は、後に蒸着される
導電性材料の溶融物と濡れ性が悪いように処理されてい
る。

【００２５】このように粒子製造用基板２０を準備した
後、この端子接続方法では、粒子製造用基板２０の表面
に半田合金を蒸着して、図１（ａ）に示すように、導電
性材料からなる膜（以下材料膜と略称する）１２を形成
する。

【００２６】このように材料膜１２を形成した後で材料
膜１２を加熱溶融する。すると溶融した導電性材料は、
各凹部１０ごとに集まり表面張力により球状化する。こ
れを冷却すると、図１（ｂ）に示すように、各凹部１０
ごとに導電性粒子１１が作られる。

【００２７】この導電性粒子１１の大きさは、材料膜１
２の厚さによって決まるので、後述するように算出され
る適正な厚さに材料膜１２を形成して、図１（ｂ）に示
すように導電性粒子１１を粒子製造用基板２０の表面よ
り数μｍ突出させる。

【００２８】このように導電性粒子１１を各凹部１０に
生成せしめた後、この端子接続方法では、図１（ｃ）に
示すように、粒子製造用基板２０の表面に第１の電子部
品の基板１を重ね合わせる。この第１の電子部品の基板
１の表面には、予め接着剤２３を塗布しておく。このよ
うに粒子製造用基板２０に第１の電子部品の基板１を重
ね合わせると、図１（ｄ）に示すように導電性粒子１１
が第１の電子部品の基板１に移る。

【００２９】この後図１（ｅ）に示すように、前記第１
の電子部品の基板１と第２の電子部品の基板２とを位置
合わせして接着すると、互いの端子４，５が導電性粒子
１１を介して電気的に接続された状態となる。

【００３０】このようにして形成された端子接続構造
は、互いに離間した状態で配置された導電性粒子１１に
よって、第１の電子部品の端子４と第２の電子部品の端
子５とが接続された状態となる。

【００３１】次に、前述のような粒子製造用基板２０の
凹部１０の大きさと、材料膜の厚さと導電性粒子の突出
寸法の関係に付いて詳細に説明する。

【００３２】（１００）面のウェハに正方形の開口が設
けられたマスクを形成して、異方性エッチングすること
によって製作された粒子製造用基板２０の凹部１０は、
底面と斜面とがなす角度θが５４．７度の四角錘であ
る。この凹部１０に半径Ｒの真球状の導電性粒子１１が
形成されると仮定すると、形成される導電性粒子１１の
突出高さＨは、凹部１０の開口部の一辺の長さをＬとし
た場合、下記（１）式で与えられる。

【００３３】

【数１】

【００３４】他方、図４（ａ）に示す平坦な基板と図４
（ｂ）に示す凹部１０の形成された基板に蒸着法で同一
条件で材料膜１２を成膜した場合、凹部１０に成膜され
た金属の量（Ｖｍ）、即ち開口部がＬ×Ｌの正方形の凹
部１０に成膜された金属の量（Ｖｍ）は、図４（ａ）に
示す平坦な基板のＬ×Ｌの正方形の範囲に成膜された金
属の量（厚さ×面積＝ｔＬ²）と等しいと考えられる。
これは同一条件ではＬ×Ｌの開口部を通過する金属量は
等しいからである。

【００３５】凹部１０の内面に形成された材料膜１２が
全て導電性粒子１１になったと仮定すると、導電性粒子
１１の体積Ｖｂ（＝４πＲ³／３）は、凹部１０の内面
に成膜された材料膜１２の金属量Ｖｍ（＝ｔＬ²）と等
しい。従って、下記（２）式が成立する。

【００３６】

【数２】

【００３７】この（２）式を用いて前記（１）式は下記
（３）式のように書き換えることができる。

【００３８】

【数３】

【００３９】この（３）式から、導電性粒子１１の突出
高さＨは形成した材料膜１２の厚さｔと凹部１０の開口
部の辺の長さＬの大きさとによって定まることが判る。
ｔとＬとを（３）式に代入して計算すると、図５中線
ａ，ｂ，ｃで示す結果が得られる。

【００４０】この図を検討すると、例えば粒子製造用基
板２０に形成された凹部１０の一辺の長さがＬ＝１０μ
ｍである場合は、材料膜１２を１．１μｍの厚さに形成
することにより、導電性粒子１１を粒子製造用基板２０
の表面から＋１μｍ突出させることができることが判
る。

【００４１】このことから材料膜１２を適正な厚さに形
成すると、導電性粒子１１が粒子製造用基板から突出し
た状態となり、この状態で粒子製造用基板２０に電子部
品を重ねることにより導電性粒子１１を電子部品に転写
できることが判る。

【００４２】この実施例の端子接続構造によれば、表面
に微細な凹部１０が設けられた粒子製造用基板２０の表
面に形成した材料膜１２が加熱溶融され表面張力により
溶融物が球状化されて前記粒子製造用基板２０の各凹部
１０に導電性粒子１１が生成され、前記粒子製造用基板
２０の表面に端子４を有する第１の電子部品が重ね合わ
されて前記導電性粒子１１が第１の電子部品の少なくと
も端子４の設けられた部分に移され、該第１の電子部品
に端子５を有する第２の電子部品が重ね合わされて互い
の端子が前記導電性粒子１１を介して電気的に接続され
たことにより、導電性粒子１１が全て互いに離間した状
態で第１の電子部品の基板１と第２の電子部品の基板２
との間に配置されているので、導電性粒子１１を介して
隣接する端子４，４および５，５間がショートすること
はない。従ってこの端子接続構造によれば、端子４を狭
いピッチで配置することが可能となり高密度実装が可能
となる。

【００４３】またこの実施例の端子接続方法では、表面
に微細な凹部１０が所定の配置で形成された粒子製造用
基板２０を準備し、ついでこの粒子製造用基板２０の表
面に材料膜１２を形成し、ついでこの膜１２を加熱溶融
し表面張力により溶融物を球状化したのち冷却すること
により前記粒子製造用基板の各凹部１０に導電性粒子１
１を生成せしめ、この後粒子製造用基板２０の表面に第
１の電子部品を重ね合わせることによって導電性粒子１
１を第１の電子部品に移すので、この導電性粒子１１は
粒子製造用基板２０の凹部１０間の壁１０ａによって離
間されている状態を維持したまま第１の電子部品に転写
される。この結果この端子接続方法によれば、導電性粒
子１１は凝集せずに所定の配置で第１の電子部品に転写
される。従ってこの端子接続方法によれば、端子４およ
び５を狭いピッチで配置しても導電性粒子１１を介して
隣接する端子４，４および５，５間がショートするのを
防止でき高密度実装が可能となる。

【００４４】さらにこの実施例の導電性粒子の製造方法
によれば、表面に微細な凹部１０が形成された粒子製造
用基板２０の表面に材料膜１２を形成し、ついでこの膜
１２を加熱溶融し表面張力により溶融物を球状化したの
ち冷却することにより前記粒子製造用基板２０の各凹部
１０に導電性粒子１１を生成せしめる方法なので、成膜
時、各凹部１０には凹部１０の開口面積に応じた量の導
電性材料が積層され、これが導電性粒子１１となる。従
ってこの導電性粒子の製造方法によれば、凹部１０の開
口面積が同一で有れば同一径の導電性粒子１１が製造さ
れる。従ってこの導電性粒子の製造方法によれば、粒径
のそろった導電性粒子１１を製造できる。

【００４５】またこの実施例で用いられる粒子製造用基
板２０は、碁盤目状に同一形状の凹部１０が設けられた
ものなので、均一な密度で配置された状態で導電性粒子
１１を製造できる。

【００４６】(実施例２)図６は、本発明の端子接続方法
の第二実施例の各工程を示すもので、前記実施例と同一
構成部分には、同一符号を付して説明を簡略化する。

【００４７】この例の端子接続方法では、粒子製造用基
板２０として小さな凹部１０１と大きな凹部１０２とが
設けられたものを用いる。この粒子製造用基板２０は、
実施例１の粒子製造用基板２０を製造する際に用いたの
と同じ（１００）面のシリコン結晶に小さい正方形の開
口と、この小さい正方形の辺の長さの２倍の長さの辺を
有する正方形の開口とが設けられたマスクを形成したあ
と異方性エッチングすることによって製造できる。この
ようにして形成された大きい凹部１０２は、その開口部
の一辺の長さおよび深さともそれぞれ小さい凹部１０１
の一辺の長さ、深さの２倍である。

【００４８】小さな凹部１０１と大きな凹部１０２とは
図７に示すように配置されている。即ち後述する第１の
電子部品の端子４が存在する部分に対応する位置に小さ
な凹部１０１を配置し、他の部分には大きな凹部１０２
を配置する。

【００４９】この粒子製造用基板２０に図６（ａ）に示
すように導電性材料を蒸着し材料膜１２を形成する。す
ると、各凹部１０１，１０２にはそれぞれの開口面積に
比例する量の導電性材料が蒸着される。

【００５０】この後、材料膜１２を溶融すると溶融した
導電性材料は自らの表面張力によって球状になり、各凹
部１０１，１０２には、図６（ｂ）に示すように、導電
性粒子１１１，１１２が形成される。これら導電性粒子
１１１，１１２のうち大きな凹部１０２に形成された導
電性粒子１１２の頂点は、凹部１０２が深いので、小さ
い凹部１０１に形成された導電性粒子１１１のそれより
も低い位置にある。

【００５１】図５に示したように例えば大きな凹部１０
２が一辺の長さＬ＝２０μｍ、小さい凹部１０１がＬ＝
１０μｍであり、材料膜１２が厚さｔ＝１．１μｍに形
成された場合は、大きい凹部１０２では導電性粒子１１
２の突出高さがＨ＝−１μｍであり、小さな凹部１０１
では＋１μｍとなる。

【００５２】つぎにこの粒子製造用基板２０に、図６
（ｃ）に示すように、第１の電子部品を位置合わせして
重ね合わせると、小さい凹部１０１に在る導電性粒子１
１１が第１の電子部品の基板１に付着する。前述のよう
に小さな凹部１０１は端子４に対応する位置に配置され
ているので、図６（ｄ）に示すように導電性粒子１１１
は基板１の端子４の存在する部分にのみ付着する。

【００５３】この後、この第１の電子部品に第２の電子
部品を重ね合わせると互いの端子４，５を導電性粒子１
１１を介して接続できる。

【００５４】このようにして形成された端子接続構造
は、端子４，５の部分では導電性粒子１１１が密に配置
され、他の部分では導電性粒子１１１が存在しない状態
となっている。

【００５５】この実施例の端子接続構造では、前述のよ
うに端子４，５の部分に導電性粒子１１１が密に配置さ
れ、他の部分には導電性粒子１１１が存在しないので、
隣接する端子４，４および５，５間のショートを確実に
防止できる。

【００５６】またこの実施例では、深さの異なる小さい
凹部１０１と大きい凹部１０２とが設けられた粒子製造
用基板２０を用いたので、浅い方の小さい凹部１０１に
形成された導電性粒子１１１が大きい凹部１０２に形成
された導電性粒子１１２よりも突出した状態となる。こ
の状態で粒子製造用基板２０に電子部品を重ねることに
より小さい凹部１０１を設けた箇所の導電性粒子１１１
だけを転写できる。従って、この実施例では、第１の電
子部品の所望の位置にのみ導電性粒子１１１を配置する
ことができる。

【００５７】（実施例３）図８は、本発明で用いられる導電性粒子製造用基板の第
３実施例を示すものである。この粒子製造用基板２０で
は、開口部が正方形の凹部１０と長方形状の凹部１０３
が設けられている。凹部１０３の全体形状は、図９に示
すように、ほぼ逆寄せ棟屋根型の凹形状に形成されてい
る。図９（ａ）は表面に形成された凹部１０３の平面図
であり、そのＡ−Ａ断面を図９（ａ）に、またＢ−Ｂ断
面を図９（ｃ）に示した。この凹部１０３の開口部の短
辺は正方形の凹部１０の一辺と同じ長さである。またこ
の凹部１０３の長辺は正方形の凹部１０の一辺の長さ２
倍である。これに対し凹部１０と凹部１０３の深さは同
一である。

【００５８】このような粒子製造用基板２０は、（１０
０）面のシリコン結晶に長方形の開口と正方形の開口が
所定の配置で設けられたマスクを形成して、異方性エッ
チングすることによって製造できる。

【００５９】このように開口部が長方形の凹部１０３に
形成される導電性粒子１１の突出高さＨは、凹部１０３
の開口部の短辺の長さをｌとした場合、下記（４）式で
与えられる。

【００６０】

【数４】

【００６１】またこの実施例の粒子製造用基板２０の凹
部１０３は開口部の長辺の長さが２ｌとなるので、開口
面積はｌ×２ｌとなる。従って、凹部１０３に形成され
る材料膜１２の金属量は２ｔｌ²となるので、凹部１０
に形成される導電性粒子１１の体積Ｖｂ（＝４πｒ³／
３）は、下記（５）式で表せる。

【００６２】

【数５】

【００６３】この（５）式を用いて前記（４）式を書き
換えると下記（６）式になる。

【００６４】

【数６】

【００６５】この（６）式から、ｔとｌとＨの関係を計
算すると、図５中線ｄ，ｅ，ｆで示す結果が得られる。

【００６６】この図５から開口部が長方形状の凹部１０
３の場合は正方形状の凹部１０の場合に比較して導電性
粒子１１の突出高さＨが大になることが判る。例えば材
料膜１２の厚さ（ｔ）が０．８μｍの場合、開口部が１
０×２０μｍの長方形状の凹部１０３では導電性粒子１
１の突出高さＨが＋２μｍとなり、開口部が２０×２０
μｍの正方形状の突出高さＨは−３μｍである。

【００６７】この実施例の粒子製造用基板２０において
も、実施例２の粒子製造用基板２０と同様に、電子部品
の所望の位置に導電性粒子１１を配置することができる
うえ、この実施例の粒子製造用基板２０では、深さが同
一であるが開口面積の異なる２種類の凹部１０，１０３
を設けたので、この粒子製造用基板２０に材料膜１２を
形成すると開口面積の大きな凹部１０３に導電性材料が
より多く積層される。この結果材料膜１２を溶融して導
電性粒子１１とすると、開口面積の大きな凹部１０３に
作られる導電性粒子１１は粒径がかなり大となる。凹部
１０，１０３の深さは同一なので、開口面積の大きな凹
部１０３に作れられる導電性粒子１１と開口面積の小さ
な凹部１０に形成される導電性粒子１１との高さの差は
実施例２の場合よりも大となる。従って、この粒子製造
用基板２０では、予定外の導電性粒子１１、すなわち開
口部の小さい凹部１０に作られた導電性粒子１１が第１
の電子部品に付着するのを確実に避けることができる利
点がある。

【００６８】（実施例４）図１０は、本発明で用いられる導電性粒子製造用基板の
第４実施例の要部を示すものである。図１０（ａ）は表
面に形成された凹部１０４の平面図であり、そのＣ−Ｃ
断面を図１０（ｂ）に、又Ｄ−Ｄ断面を図１０（ｃ）に
示した。

【００６９】この粒子製造用基板２０は、（１１０）面
のシリコン結晶にひし形の開口が設けられたマスクを形
成して異方性エッチングすることによって製造されたも
のである。

【００７０】この粒子製造用基板２０の凹部１０４は、
図１１に示すように、ひし形の対向する１組の角から他
の対向する１組の角を結ぶ対角線に向かって漸次下降す
る底面２９を有するものでこの底面２９からひし形の開
口部の各辺に延びる側面３０は垂直面となっている。

【００７１】本実施例の粒子製造用基板２０を用いて導
電性粒子１１を製造する場合、基板２０の表面から導電
性粒子１１が突出する高さＨは以下のように計算でき
る。

【００７２】この凹部１０４の開口部の短い対角線の長
さをＬとすると長辺は２^1/2×Ｌである。従ってこの凹
部１０４の開口部の面積Ａは下記（７）式で与えられ
る。

【００７３】

【数７】

【００７４】平面に膜厚ｔだけ成膜される条件で、この
粒子製造用基板２０上に成膜すると、平面の面積Ａの部
分に成膜された金属の量Ｖ₀＝Ａ×Ｔと、開口面積Ａを
持った凹部１０４の中に成膜された金属の量Ｖ₁は等し
い。従って、上記成膜条件下では、導電性粒子１１の体
積Ｖ₂は、Ｖ₂＝Ｖ₁＝Ｖ₀＝Ａ・ｔとなる。

【００７５】導電性粒子１１が半径Ｒの完全な球である
と仮定すると、Ａ・ｔ＝Ｖ₂＝４πＲ³／３であるから、
次の（８）式が成り立つ。

【００７６】

【数８】

【００７７】他方、図１０（ｂ）から導電性粒子１１の
突出高さＨはＨ＝Ｒ’＋Ｒ−Ｄ

【００７８】この粒子製造用基板２０では凹部１０４の
深さＤはＬ／２となり、導電性粒子１１の中心から凹部
１０４の最深部までの距離Ｒ’はＲ／ｃｏｓθであるか
ら、下記（９）式が成立する。なお、この粒子製造用基
板２０では基板２０の表面と底面２９とのなす角θが３
５．２６度である。

【００７９】

【数９】

【００８０】上記（８）式と（９）式から導電性材料を
成膜する厚さｔと導電性粒子１１の突出高さＨと開口部
の短い対角線の長さＬとの関係を求めると図１２のよう
になる。

【００８１】この実施例の粒子製造用基板２０において
も、実施例１の粒子製造用基板２０と同様な作用効果が
得られる他、この実施例の粒子製造用基板２０は、凹部
１０４が垂直な側面３０によって囲まれているので、こ
の基板２０を用いて導電性粒子１１を製造するとき、隣
接する凹部１０４にある溶融された導電性材料同士の結
合が起こりにくい利点がある。

【００８２】（実施例５）図１３は、本発明の導電性粒
子の製造方法の他の実施例の各工程を示すものである。

【００８３】この実施例では、粒子製造用基板２０とし
て、導電体あるいは絶縁体からなる基板２６の表面に、
後に蒸着する導電性材料の溶融物と濡れ性の悪い導体層
２７例えばインジュウムすず酸化物からなる導体層２７
などを形成し、その上にやはり導電性材料の溶融物との
濡れ性の悪い絶縁膜２８を形成したもので、絶縁膜２８
をエッチングすることによって凹部１０が形成されてい
る。凹部１０の底には導体層２７が露出している。

【００８４】この実施例の導電性粒子の製造方法では、
まず前記粒子製造用基板２０を電気めっき浴に浸漬して
導体層２７に通電することにより、図１３（ｂ）に示す
ように、凹部１０内に金属を析出させて材料膜１２を各
凹部１０に形成する。

【００８５】ついでこの粒子製造用基板２０を加熱して
各凹部１０の材料膜１２を溶融した後冷却すると、溶融
した導電性材料が表面張力によって球状になり、図１３
（ｃ）に示すように、各凹部１０に導電性粒子１１が作
られる。

【００８６】この実施例の導電性粒子の製造方法によっ
ても、実施例１と同様な作用効果を得られる。

【００８７】（実施例６）図１４は、本発明で用いられる導電性粒子製造用基板の
第６実施例を示すものである。

【００８８】この粒子製造用基板２０では、基板２６の
表面に各凹部１０を仕切る壁部１０ａを形成する絶縁膜
２８が設けられており、この上に全面に渡って導体層２
７が形成されている。

【００８９】この粒子製造用基板２０を用いても、前記
実施例５と同様にして導電性粒子１１を製造することが
できる。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の端子接続構
造は、表面に微細な凹部が設けられた導電性粒子製造用
基板の表面に形成した導電性材料の膜が加熱溶融され表
面張力により溶融物が球状化されて前記導電性粒子製造
用基板の各凹部に導電性粒子が生成され、前記導電性粒
子製造用基板の表面に端子を有する第１の電子部品が重
ね合わされて前記導電性粒子が第１の電子部品の少なく
とも端子の設けられた部分に移され、該第１の電子部品
に端子を有する第２の電子部品が重ね合わされて互いの
端子が前記導電性粒子を介して電気的に接続されるとと
もに前記導電性粒子が全て互いに離間した状態で配置さ
れていることを特徴とする構造である。このような端子
接続構造によれば、導電性粒子を介して隣接する端子間
がショートすることはない。従ってこの端子接続構造に
よれば、端子を狭いピッチで配置することが可能となり
高密度実装が可能となる。

【００９１】また請求項２の端子接続方法は、表面に微
細な凹部が形成された導電性粒子製造用基板の表面に導
電性材料の膜を形成し、ついでこの膜を加熱溶融して溶
融物が表面張力により球状化したのち冷却することによ
り前記導電性粒子製造用基板の各凹部に導電性粒子を生
成せしめ、この後導電性粒子製造用基板の表面に第１の
電子部品を重ね合わせることによって導電性粒子を第１
の電子部品の少なくとも端子の設けられた部分に移し、
ついでこの第１の電子部品に第２の電子部品を重ね合わ
せて互いの端子を前記導電性粒子を介して電気的に接続
することを特徴とする方法である。このような請求項２
の端子接続方法によれば、導電性粒子は粒子製造用基板
の凹部間の壁によって離間されている状態を維持したま
ま電子部品に転写される。従ってこの端子接続方法によ
れば、導電性粒子を介して端子間がショートすることが
なく、端子を狭いピッチで配置して高密度実装すること
が可能となる。

【００９２】請求項３の導電性粒子の製造方法は、表面
に微細な凹部が形成された導電性粒子製造用基板の表面
に導電性材料の膜を形成し、ついでこの膜を加熱溶融し
て溶融物が表面張力により球状化したのち冷却すること
により前記導電性粒子製造用基板の各凹部に導電性粒子
を生成せしめることを特徴とする方法である。このよう
な請求項３の導電性粒子の製造方法では、粒子製造用基
板の凹部には凹部の開口面積に応じた量の導電性材料が
成膜される。そしてこの導電性材料を溶融させると溶融
した材料は凹部内で集まり表面張力によって自ずと球状
化して導電性粒子となる。導電性粒子の大きさは導電性
材料の量で決まるので、凹部の開口面積と導電性材料の
厚さが同一で有れば同一径の導電性粒子が製造される。
従ってこの導電性粒子の製造方法によれば、所望の粒径
の導電性粒子をバラツキなく製造できる。

【００９３】本発明において、上記導電性粒子製造用基
板として表面に微細な凹部が形成されたものを用いれば
前記請求項２，３の方法を実施することができ、請求項
１の端子接続構造を形成することができる。

【００９４】本発明において、上記導電性粒子製造用基
板として開口面積の異なる複数種類の凹部を設けたもの
を用い、この粒子製造用基板に導電性材料を成膜すると
各凹部内に積層される導電性材料の量に差が生じる。こ
の結果各凹部に作られた導電性粒子の大きさに差が生
じ、ひいては粒子製造用基板の表面から各導電性粒子の
頂部までの突出高さに差が生じる。このためこの導電性
粒子製造用基板を用いて導電性粒子を製造してこれに第
１の電子部品を重ねて導電性粒子を付着させると、高く
突出している導電性粒子が第１の電子部品に移る。従っ
てこの導電性粒子製造用基板を用いると、所定のパター
ンで導電性粒子が配置された端子接続構造を得ることが
できる。

【００９５】本発明において、上記導電性粒子製造用基
板として深さの異なる複数種類の凹部を設けたものを用
い、この粒子製造用基板に導電性材料を成膜すると、深
い凹部に形成された導電性粒子はその分奥まって凹部内
に位置することとなる。この結果粒子製造用基板の表面
から各凹部に形成された導電性粒子の頂部までの突出高
さに差が生じる。よってこの導電性粒子製造用基板を用
いても、所定のパターンで導電性粒子が配置された端子
接続構造を得ることができる。請求項４の液晶パネルに
あっては、請求項１記載の端子接続構造が備えられたこ
とにより、導電性粒子が全て互いに離間した状態で配置
されているので、導電性粒子を介して隣接する端子間が
ショートすることはない。従って請求項１の端子接続構
造を備えた液晶パネルによれば、端子を狭いピッチで配
置することが可能となり高密度実装が可能となる。請求
項５のサーマルプリンターヘッドにあっては、請求項１
記載の端子接続構造が備えられたことにより、導電性粒
子が全て互いに離間した状態で配置されているので、導
電性粒子を介して隣接する端子間がショートすることは
ない。従って請求項１の端子接続構造を備えたサーマル
プリンターヘッドによれば、端子を狭いピッチで配置す
ることが可能となり高密度実装が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の端子接続方法の各工程を示すもの
で、（ａ）ないし（ｃ）は断面図、（ｄ）は平面図、
（ｅ）は断面図。

【図２】実施例１で用いた粒子製造用基板の凹部を示す
もので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。

【図３】実施例１で用いた粒子製造用基板の凹部の配置
を示す平面図。

【図４】実施例１の粒子製造用基板の凹部表面に成膜さ
れる導電性材料の量を計算する際の条件を説明するため
の断面図。

【図５】（１００）面のシリコン結晶を用いて製造され
た実施例１ないし実施例３の粒子製造用基板を用いて導
電性粒子を製造した場合の導電性粒子の突出高さを計算
した結果を示す、材料膜の膜厚と突出高さのグラフ。

【図６】実施例２の端子接続方法の各工程を示すもの
で、（ａ）ないし（ｃ）は断面図、（ｄ）は平面図。

【図７】実施例２で用いた粒子製造用基板の凹部の配置
を示す平面図。

【図８】実施例３で用いた粒子製造用基板の凹部の配置
を示す平面図。

【図９】実施例３で用いた粒子製造用基板の凹部の一つ
を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図中Ａ−
Ａ線視断面図、（ｃ）は（ａ）図中Ｂ−Ｂ線視断面図。

【図１０】実施例４で用いた粒子製造用基板の凹部を示
すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図中Ｃ−Ｃ
線視断面図、（ｃ）は（ａ）図中Ｄ−Ｄ線視断面図。

【図１１】同実施例４の粒子製造用基板の凹部を示す斜
視図。

【図１２】（１１０）面のシリコン結晶を用いて製造さ
れた実施例４の粒子製造用基板を用いて導電性粒子を製
造した場合の導電性粒子の突出高さを計算した結果を示
す、材料膜の膜厚と突出高さのグラフ。

【図１３】実施例５の導電性粒子の製造方法の各工程を
示す断面図。

【図１４】実施例６の粒子製造用基板を示す断面図。

【図１５】従来の端子接続構造を示す断面図。

【図１６】従来の端子接続構造の問題点を説明するため
の断面図。

【符号の説明】

１基板２基板４端子５端子６導電性粒子７接着剤層１０凹部１１導電性粒子１２材料膜２０粒子製造用基板２１第１の電子部品２３接着剤２５第２の電子部品２６基板２７導体層２８絶縁膜２９底面３０側面１０１凹部１０２凹部１０４凹部１１１導電性粒子１１２導電性粒子

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に微細な凹部が設けられた導電性粒
子製造用基板の表面に形成した導電性材料の膜が加熱溶
融され表面張力により溶融物が球状化されて前記導電性
粒子製造用基板の各凹部に導電性粒子が生成され、前記
導電性粒子製造用基板の表面に端子を有する第１の電子
部品が重ね合わされて前記導電性粒子が第１の電子部品
の少なくとも端子の設けられた部分に移され、該第１の
電子部品に端子を有する第２の電子部品が重ね合わされ
て互いの端子が前記導電性粒子を介して電気的に接続さ
れるとともに前記導電性粒子が全て互いに離間した状態
で配置されていることを特徴とする端子接続構造。
【請求項２】表面に微細な凹部が形成された導電性粒
子製造用基板の表面に導電性材料の膜を形成し、ついで
この膜を加熱溶融して溶融物が表面張力により球状化し
たのち冷却することにより前記導電性粒子製造用基板の
各凹部に導電性粒子を生成せしめ、この後導電性粒子製
造用基板の表面に第１の電子部品を重ね合わせることに
よって導電性粒子を第１の電子部品の少なくとも端子の
設けられた部分に移し、ついでこの第１の電子部品に第
２の電子部品を重ね合わせて互いの端子を前記導電性粒
子を介して電気的に接続することを特徴とする端子接続
方法。
【請求項３】表面に微細な凹部が形成された導電性粒
子製造用基板の表面に導電性材料の膜を形成し、ついで
この膜を加熱溶融して溶融物が表面張力により球状化し
たのち冷却することにより前記導電性粒子製造用基板の
各凹部に導電性粒子を生成せしめることを特徴とする導
電性粒子製造方法。
【請求項４】請求項１に記載の端子接続構造を備えた
液晶パネル。
【請求項５】請求項１に記載の端子接続構造を備えた
サーマルプリンターヘッド。