JP2932185B2 - 異方性導電シートおよびそれを用いた電子部品の接続方法 - Google Patents
異方性導電シートおよびそれを用いた電子部品の接続方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子部品の接続に用いる異方性導電シートお
よびそれを用いた電子部品間の電気的接続方法に関する
ものである。
よびそれを用いた電子部品間の電気的接続方法に関する
ものである。
（従来の技術） 従来の異方性導電接着剤を用いた電子部品の接続方法
を説明するための半導体素子接続方法の概略構造を第４
図〜第６図に示す。図中の１は半導体素子、２は金属バ
ンプ、３は配線基板、４は配線基板上に設けられた電
極、５は異方性導電接着剤、６は異方性導電接着剤を構
造する導電性フィラー、７は異方性導電接着剤を構造す
る樹脂である。
を説明するための半導体素子接続方法の概略構造を第４
図〜第６図に示す。図中の１は半導体素子、２は金属バ
ンプ、３は配線基板、４は配線基板上に設けられた電
極、５は異方性導電接着剤、６は異方性導電接着剤を構
造する導電性フィラー、７は異方性導電接着剤を構造す
る樹脂である。
この半導体素子接続方法では、異方性導電接着剤５と
して、炭素粉若しくは繊維，ニッケル粒やはんだ粒によ
る導電性フィラー６と、接着性を有する熱可塑性樹脂や
熱硬化性樹脂による樹脂７により構成されたものが用い
られている。前記導電性フィラー６は樹脂７と良く混練
され分散した状態になっている。この異方性導電接着剤
を介して半導体素子１の金属バンプ２と配線基板３の電
極４をアライメントし、熱圧着ツール（図示せず）で半
導体素子１の裏面より加圧，加熱して半導体素子１を配
線基板３に押し付け、半導体素子１の金属バンプ２と配
線基板３の電極４を電気的に接続している。
して、炭素粉若しくは繊維，ニッケル粒やはんだ粒によ
る導電性フィラー６と、接着性を有する熱可塑性樹脂や
熱硬化性樹脂による樹脂７により構成されたものが用い
られている。前記導電性フィラー６は樹脂７と良く混練
され分散した状態になっている。この異方性導電接着剤
を介して半導体素子１の金属バンプ２と配線基板３の電
極４をアライメントし、熱圧着ツール（図示せず）で半
導体素子１の裏面より加圧，加熱して半導体素子１を配
線基板３に押し付け、半導体素子１の金属バンプ２と配
線基板３の電極４を電気的に接続している。
しかしながら、この接続方法では異方性導電接着剤５
の樹脂７の熱膨張係数が導電性フィラー６の熱膨張係数
に比べて大きいため、環境温度が低下した場合には第５
図に示すように、樹脂７は収縮し導電性フィラー６はこ
の収縮応力により押し潰され塑性変形を生じる。又、環
境温度が上昇した場合には第６図に示すように、導電性
フィラー６の熱膨張が樹脂７の熱膨張に追従できずに半
導体素子１の金属バンプ２と配線基板３の電極４と導電
性フィラー６との間に隙間を生じる。この温度変化が繰
り返されることにより、半導体素子１の金属バンプ２と
配線基板３の電極４との間の接続不良を生じるため、電
気的接続の信頼性に欠けるという問題点があった。
の樹脂７の熱膨張係数が導電性フィラー６の熱膨張係数
に比べて大きいため、環境温度が低下した場合には第５
図に示すように、樹脂７は収縮し導電性フィラー６はこ
の収縮応力により押し潰され塑性変形を生じる。又、環
境温度が上昇した場合には第６図に示すように、導電性
フィラー６の熱膨張が樹脂７の熱膨張に追従できずに半
導体素子１の金属バンプ２と配線基板３の電極４と導電
性フィラー６との間に隙間を生じる。この温度変化が繰
り返されることにより、半導体素子１の金属バンプ２と
配線基板３の電極４との間の接続不良を生じるため、電
気的接続の信頼性に欠けるという問題点があった。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上述の問題点を解決するためになされたも
ので、接続導体材料に加わる大きな熱歪みに対しても被
接続電極間に隙間を生じさせることなく、電子部品の接
続において電気的接続の信頼性が高く、しかも安価な接
続が得られる異方性導電シートおよびそれを用いた電子
部品間の電気的接続方法を提供するものである。
ので、接続導体材料に加わる大きな熱歪みに対しても被
接続電極間に隙間を生じさせることなく、電子部品の接
続において電気的接続の信頼性が高く、しかも安価な接
続が得られる異方性導電シートおよびそれを用いた電子
部品間の電気的接続方法を提供するものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、樹脂からなるシートへ島状に超弾性金属材
料に埋め込み、表裏に前記超弾性金属材料の一部を露出
させ、シートの表裏方向のみに導電性を付与したことを
特徴とする異方性導電シートと、前記の異方性導電シー
トを電子部品間に介在させて、両部品の電極間を電気的
に接続する方法を要旨とするものである。
料に埋め込み、表裏に前記超弾性金属材料の一部を露出
させ、シートの表裏方向のみに導電性を付与したことを
特徴とする異方性導電シートと、前記の異方性導電シー
トを電子部品間に介在させて、両部品の電極間を電気的
に接続する方法を要旨とするものである。
本発明では、前述の課題を解決するために異方性導電
シートの導電性媒体として超弾性金属を用いるようにし
たものであり、電子部品間又は電子部品と基板の電極間
に介在させて、加圧又ははんだ付け等の溶着により電極
を電気的に接続し固定するようにしたものである。
シートの導電性媒体として超弾性金属を用いるようにし
たものであり、電子部品間又は電子部品と基板の電極間
に介在させて、加圧又ははんだ付け等の溶着により電極
を電気的に接続し固定するようにしたものである。
この超弾性金属材料としては、例えばNi−Ti,Cu−Al
−Ni,Au−Cd,Ag−Cd,Cu−Zu−Al,Cu−Zn−Sn,Cu−Sn,Fe
−Pt,Fe−Pd,In−Tl,Ni−Al等が用いられ、弾性歪みと
して0.5％以上を示すものを使用することが望ましい。
また形状としては粒径50〜300μｍ程度の球状とするこ
とが好ましい。
−Ni,Au−Cd,Ag−Cd,Cu−Zu−Al,Cu−Zn−Sn,Cu−Sn,Fe
−Pt,Fe−Pd,In−Tl,Ni−Al等が用いられ、弾性歪みと
して0.5％以上を示すものを使用することが望ましい。
また形状としては粒径50〜300μｍ程度の球状とするこ
とが好ましい。
尚、超弾性金属材料は、接続性を向上させるために必
要に応じて他の金属でコーティングしても良い。
要に応じて他の金属でコーティングしても良い。
（作用） 前述の導電性フィラーとして超弾性金属を用いた異方
性導電シートにより電子部品の接続を行えば、温度変化
による異方性導電シートを構成する樹脂の膨張，収縮の
熱歪みを超弾性金属が受け、繰り返しの歪みに対しても
弾性範囲で変形を繰り返すことにより柔軟に対応でき、
電気的接続の信頼性向上を図ることができる。
性導電シートにより電子部品の接続を行えば、温度変化
による異方性導電シートを構成する樹脂の膨張，収縮の
熱歪みを超弾性金属が受け、繰り返しの歪みに対しても
弾性範囲で変形を繰り返すことにより柔軟に対応でき、
電気的接続の信頼性向上を図ることができる。
以下、本発明の実施例について、図面を用いて具体的
に説明する。
に説明する。
（実施例） 実施例１ 第１図は本発明の実施例を示すための半導体素子接続
構造の断面図である。第１図において11は半導体素子、
12は配線基板、13は半導体素子11の電極、14は配線基板
上の電極、15は異方性導電シート、16は異方性導電シー
ト15を構成する樹脂シート、17は異方性導電シート15を
構成する超弾性金属球である。
構造の断面図である。第１図において11は半導体素子、
12は配線基板、13は半導体素子11の電極、14は配線基板
上の電極、15は異方性導電シート、16は異方性導電シー
ト15を構成する樹脂シート、17は異方性導電シート15を
構成する超弾性金属球である。
異方性導電シート15の作成法の一例を第３図（ａ）〜
（ｅ）に示す。
（ｅ）に示す。
（ａ）島状に配列されたガイド溝20を有する治具21の
ガイド溝20に、（ｂ）接続ピッチを考慮した粒径（本実
施例でφ50μｍを使用）のTi−50.5at％Niの金メッキを
行った超弾性金属材球17（弾性歪み８％）を挿入し、
（ｃ）治具21と対となる治具22で超弾性金属球17を挟み
込む。（ｄ）次に治具21と22との間隙にポリイミド樹脂
16を流し込み加熱してポリイミド樹脂16を硬化させるこ
とにより、（ｅ）島状に超弾性金属球17が埋め込まれ、
表裏に超弾性金属球17の一部が露出した異方性導電シー
トが作成できる。超弾性金属球17のポリイミド樹脂16か
らの露出量は必要に応じてアルカリ又はヒドラジン等で
ポリイミド樹脂をエッチングすることにより調節する。
ガイド溝20に、（ｂ）接続ピッチを考慮した粒径（本実
施例でφ50μｍを使用）のTi−50.5at％Niの金メッキを
行った超弾性金属材球17（弾性歪み８％）を挿入し、
（ｃ）治具21と対となる治具22で超弾性金属球17を挟み
込む。（ｄ）次に治具21と22との間隙にポリイミド樹脂
16を流し込み加熱してポリイミド樹脂16を硬化させるこ
とにより、（ｅ）島状に超弾性金属球17が埋め込まれ、
表裏に超弾性金属球17の一部が露出した異方性導電シー
トが作成できる。超弾性金属球17のポリイミド樹脂16か
らの露出量は必要に応じてアルカリ又はヒドラジン等で
ポリイミド樹脂をエッチングすることにより調節する。
第１図の実施例は半導体素子11と配線基板12の間に前
記異方性導電シート15を挿入し、半導体素子11の電極13
と配線基板12の電極14との位置合せを行った後、硬化時
の収縮率の大きな樹脂18により加圧力を与え電気的に接
続を得る構造である。このとき超弾性金属球17は加圧力
により弾圧範囲内で圧縮変形しており、超弾性金属球17
の球径の誤差のバラツキを吸収するとともに、熱歪みに
対して弾性範囲内の変形で追従する。上記の半導体素子
接続方法により、０〜150℃,1000回の温度サイクル試験
においても安定な接続信頼性を示した。
記異方性導電シート15を挿入し、半導体素子11の電極13
と配線基板12の電極14との位置合せを行った後、硬化時
の収縮率の大きな樹脂18により加圧力を与え電気的に接
続を得る構造である。このとき超弾性金属球17は加圧力
により弾圧範囲内で圧縮変形しており、超弾性金属球17
の球径の誤差のバラツキを吸収するとともに、熱歪みに
対して弾性範囲内の変形で追従する。上記の半導体素子
接続方法により、０〜150℃,1000回の温度サイクル試験
においても安定な接続信頼性を示した。
実施例２ 第２図は本発明の第２の実施例を示すための半導体素
子接続構造の断面図である。半導体素子11の電極13と配
線基板12の電極14の表面に、低融点金属19としてSn−Pb
共晶はんだが電気メッキされている。
子接続構造の断面図である。半導体素子11の電極13と配
線基板12の電極14の表面に、低融点金属19としてSn−Pb
共晶はんだが電気メッキされている。
実施例１で説明した異方性導電シートを半導体素子11
と配線基板12の間に挿入し、位置合わせ後加熱すること
により低融点金属19を溶融し電気的接続を行ったもので
ある。この場合にも熱歪みに対しては超弾性金属球17が
弾性範囲内で変形追従するので、実施例１と同様の温度
サイクル試験においても安定な接続進信頼性を示した。
と配線基板12の間に挿入し、位置合わせ後加熱すること
により低融点金属19を溶融し電気的接続を行ったもので
ある。この場合にも熱歪みに対しては超弾性金属球17が
弾性範囲内で変形追従するので、実施例１と同様の温度
サイクル試験においても安定な接続進信頼性を示した。
（発明の効果） 以上述べた本発明の超弾性金属球を島状に配列した異
方性導電シートを介して電子部品と配線基板の接続を行
えば、電子部品と配線基板の熱膨張係数差に起因する歪
が生じても超弾性金属球が弾性範囲内で変形し応力を吸
収するので、電子部品の電気的接続の信頼性向上が図
れ、かつ安価な接続を行うことができる。
方性導電シートを介して電子部品と配線基板の接続を行
えば、電子部品と配線基板の熱膨張係数差に起因する歪
が生じても超弾性金属球が弾性範囲内で変形し応力を吸
収するので、電子部品の電気的接続の信頼性向上が図
れ、かつ安価な接続を行うことができる。
第１図、第２図はともに本発明に係わる異方性導電シー
トを用いた電子部品の接続方法を説明するための半導体
素子接続構造の断面図を示し、第３図は異方性導電シー
トの製作フローを示し、第４図〜第６図は従来の異方性
導電接着剤を用いた半導体素子接続構造の断面図を示
す。 1,11……半導体素子、２……金属バンプ、3,12……配線
基板、4,13,14……電極、５……異方性導電接着剤、６
……導電性フィラー、７……樹脂、15……異方性導電シ
ート、16……ポリイミド樹脂、17……超弾性金属球、18
……樹脂、19……低融点金属。
トを用いた電子部品の接続方法を説明するための半導体
素子接続構造の断面図を示し、第３図は異方性導電シー
トの製作フローを示し、第４図〜第６図は従来の異方性
導電接着剤を用いた半導体素子接続構造の断面図を示
す。 1,11……半導体素子、２……金属バンプ、3,12……配線
基板、4,13,14……電極、５……異方性導電接着剤、６
……導電性フィラー、７……樹脂、15……異方性導電シ
ート、16……ポリイミド樹脂、17……超弾性金属球、18
……樹脂、19……低融点金属。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大関 芳雄 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新 日本製鐵株式會社第１技術研究所内 (72)発明者 渡辺 敬介 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 金森 孝史 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 井口 泰男 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−28337（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−201207（ＪＰ，Ｕ) 特許2640973（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01R 11/01 H01R 43/00 H05K 3/32 H01B 5/16
Claims (2)
- 【請求項１】樹脂からなるシートへ島状に超弾性金属材
料に埋め込み、表裏に前記超弾性金属材料の一部を露出
させ、シートの表裏方向のみに導電性を付与したことを
特徴とする異方性導電シート。 - 【請求項２】電子部品間に請求項１記載の異方性導電シ
ートを挟み、加圧もしくは溶着により前記部品同士を固
定し、両部品間を電気的に接続することを特徴とする電
子部品の接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1058473A JP2932185B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 異方性導電シートおよびそれを用いた電子部品の接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1058473A JP2932185B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 異方性導電シートおよびそれを用いた電子部品の接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02239578A JPH02239578A (ja) | 1990-09-21 |
| JP2932185B2 true JP2932185B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=13085401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1058473A Expired - Fee Related JP2932185B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 異方性導電シートおよびそれを用いた電子部品の接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932185B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06181084A (ja) * | 1992-12-14 | 1994-06-28 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 電気接続用コネクタ |
| JPH09153516A (ja) * | 1995-11-30 | 1997-06-10 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体装置及びｉｃチップの検査方法 |
| JP3758872B2 (ja) * | 1998-12-28 | 2006-03-22 | 株式会社フジクラ | メンブレンスイッチ |
| DE19957609A1 (de) * | 1998-12-30 | 2000-07-06 | Giesecke & Devrient Gmbh | Verfahren zum Herstellen einer zugleich haftenden und elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einem Modul und einem elektronischen Bauelement |
| JP2007048589A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | 電気接続用シート及びその製造方法 |
| CN110726361B (zh) * | 2019-10-11 | 2021-07-06 | 杭州友邦演艺设备有限公司 | 一种水下舞台灯内板的安全检测方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2640973B2 (ja) | 1988-11-17 | 1997-08-13 | 新日本製鐵株式会社 | 半導体素子接続構造 |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP1058473A patent/JP2932185B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2640973B2 (ja) | 1988-11-17 | 1997-08-13 | 新日本製鐵株式会社 | 半導体素子接続構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02239578A (ja) | 1990-09-21 |
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