JP3458707B2 - 実装ユニット - Google Patents

実装ユニット

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JP3458707B2
JP3458707B2 JP12318798A JP12318798A JP3458707B2 JP 3458707 B2 JP3458707 B2 JP 3458707B2 JP 12318798 A JP12318798 A JP 12318798A JP 12318798 A JP12318798 A JP 12318798A JP 3458707 B2 JP3458707 B2 JP 3458707B2
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    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
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    • H01L2224/29298Fillers
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    • HELECTRICITY
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    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]

Landscapes

  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LCD(Liqu
id Crystal Display−液晶ディスプ
レイ−)と実装基板との接続剤などとして用いられる異
方導電性フィルムによる実装ユニットに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】導電接続剤として用いられている異方導
電性フィルム−Anisotropic Conduc
tive Film−(以下、「ACF」という。)
は、金属コートプラスチック粒子や金属粒子などの導電
粒子を熱硬化性樹脂等の樹脂に分散した導電フィルムで
ある。そして、ボールバンプあるいはめっきバンプの形
成された半導体チップとACFの貼られた実装基板とに
熱と荷重を印加(約200℃、20sec、数十g/バ
ンプ)すると、バンプと基板電極との間にACF中の導
電粒子が挟み込まれ、これにより両者が電気的に接続さ
れる。このようなACFは、電子部品と実装基板との電
気的接続に広く利用されている。
【0003】以下に、従来のACFについて説明する。
ここで、図5は従来のACF実装における実装前の状態
を示す断面図、図6はACF実装において実装荷重が足
りないときの接合状態を示す断面図、図7はACF実装
において電気的導通が図られる程度の実装荷重が印加さ
れた接合状態を示す断面図、図8は過大な実行荷重によ
り潰れた導電粒子を示す説明図である。
【0004】図5において、ACF3は接着性を有する
樹脂3aに導電粒子4が分散されたものからなる。ま
た、一方の接合対象である半導体チップ1にはボールバ
ンプ2が形成され、他方の接合対象であるプリント基板
6には基板電極5が形成されている。そして、ACF3
によってボールバンプ2と基板電極5とが電気的に接続
されるとともに半導体チップ1とプリント基板6とが接
合されるようになっている。なお、導電粒子4は、核と
なる樹脂部4aと、この樹脂部4aの表面に施された金
属めっきからなるメッキ部4bとから構成されている。
【0005】そして、半導体チップ1とプリント基板6
とを接合する際には、これらの間にACF3を挟み、矢
印で示すように、半導体チップ1をプリント基板6方向
に押圧して実装荷重を印加する。
【0006】ここで、図5に示すように、ACF3によ
る実装前にあっては、基板電極5の高さのばらつきが大
きい(十数μm程度)ため、相互に対応するボールバン
プ2と基板電極5を一対として示すJ1部、K1部、L
1部において、J1部、L1部、K1部の順でボールバ
ンプ2と基板電極5との間隔が大きくなっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このようにボールバン
プ2と基板電極5との間隔にばらつきがあると、実装荷
重が弱い場合には、図5のJ1部に対応する図6のJ2
部に示すように、導電粒子4が良好な潰れ量(実験結果
からすると、初期状態比約60%)になっている。これ
に対して、その他の箇所ではばらつきを吸収できるだけ
の荷重が印加されないため、図5のK1部に対応する図
6のK2部に示すように、導電粒子4が全くボールバン
プ2と基板電極5とに潰されていない状態、あるいは図
5のL1部に対応する図6のL2部に示すように、導電
粒子4がボールバンプ2と基板電極5の間に若干潰され
ているか、潰されず点で接触している状態になってい
る。この様な状態では、J2部では導電粒子4が良好な
潰れ量になっているため接触抵抗値が安定しているが、
K2部やL2部では導電粒子4とボールバンプ2、導電
粒子4と基板電極5との電気的接触が不安定になって接
触抵抗値が不安定となり、またそのばらつきも大きくな
る。さらに、この状態で熱ストレス等をかけると、電気
的接触が不安定なK2部やL2部では導通不良等の問題
を引き起こす。
【0008】これに対して、図7に示すように、過大な
荷重を印加すると、図5のK1部に対応する図7のK3
部、あるいは図5のL1部に対応する図7のL3部に示
すように、K3部やL3部では導電粒子4が良好な潰れ
量になるが、図6において良好な潰れ量となっていた図
5のJ1部に対応する図7のJ3部はさらに潰されるた
め、図8に示すように、めっき部4bにクラック12が
入り、電気的導通を取ることができなくなるといった問
題を引き起こす。
【0009】そこで、本発明は、安定した電気的接触を
図ることのできる実装ユニットを提供することを目的と
する。
【0010】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の実装ユニットは、バンプの形成された半導
体チップと、絶縁性および接着性を有する樹脂中に相互
に連携して荷重の印加方向に対してのみ電気的導通を発
生させる多数の導電粒子が分散された異方導電性フィル
ムと、基板電極が形成され、異方導電性フィルムを介し
てバンプと基板電極とが電気的に接続された状態で半導
体チップが実装される実装基板とからなり、導電粒子の
弾性率と実装基板の弾性率は、印加された荷重が、導電
粒子を所定の潰れ量にする荷重と、導電粒子をその所定
の潰れ量以上にしないように実装基板を変形させる荷重
とに分散されるように設定され、また前記導電粒子は、
核となる樹脂部、この樹脂部の表面を覆う樹脂膜および
前記樹脂膜の表面に施された金属めっきからなるめっき
部とから構成された球体からなり、前記樹脂部の弾性
率、前記実装基板の弾性率、前記樹脂膜の弾性率の順に
弾性率が低く設定されている構成としたものである。
【0011】これにより、導電粒子によりバンプと導電
粒子、基板電極と導電粒子の接触面積が安定化してバン
プと基板電極と接触抵抗のばらつきが低減され、安定し
た電気的接触を図ることが可能になる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、バンプの形成された半導体チップと、絶縁性および
接着性を有する樹脂中に相互に連携して荷重の印加方向
に対してのみ電気的導通を発生させる多数の導電粒子が
分散された異方導電性フィルムと、基板電極が形成さ
れ、異方導電性フィルムを介してバンプと基板電極とが
電気的に接続された状態で半導体チップが実装される実
装基板とからなり、導電粒子の弾性率と実装基板の弾性
率は、印加された荷重が、導電粒子を所定の潰れ量にす
る荷重と、導電粒子をその所定の潰れ量以上にしないよ
うに実装基板を変形させる荷重とに分散されるように設
定され、また前記導電粒子は、核となる樹脂部、この樹
脂部の表面を覆う樹脂膜および前記樹脂膜の表面に施さ
れた金属めっきからなるめっき部とから構成された球体
からなり、前記樹脂部の弾性率、前記実装基板の弾性
率、前記樹脂膜の弾性率の順に弾性率が低く設定され
いることを特徴とする実装ユニットであり、導電粒子に
よりバンプと導電粒子、基板電極と導電粒子の接触面積
が安定化してバンプと基板電極と接触抵抗のばらつきが
低減され、安定した電気的接触を図ることが可能になる
という作用を有する。また導電粒子によりバンプと導電
粒子、基板電極と導電粒子の接触面積が安定化してバン
プと基板電極と接触抵抗のばらつきが低減され、安定し
た電気的接触を図ることが可能になるという作用を有す
る。
【0013】
【0014】本発明の請求項に記載の発明は、請求項
1記載の発明において、異方導電性フィルムの樹脂中に
は、導電粒子および実装基板よりも高い弾性率を有し、
導電粒子の設定された潰れ量後の径と同じ径とされた非
導電性の潰れ量制御粒子が分散されていることを特徴と
する実装ユニットであり、導電粒子によりバンプと導電
粒子、基板電極と導電粒子の接触面積が安定化してバン
プと基板電極と接触抵抗のばらつきが低減され、安定し
た電気的接触を図ることが可能になるという作用を有す
る。
【0015】本発明の請求項に記載の発明は、請求項
記載の発明において、導電粒子が潰れ量制御粒子と同
等以上となる配合比率とされていることを特徴とする実
装ユニットであり、潰れ量制御粒子のみがバンプと基板
電極との間に存在して電気的な導通がとれなくなるとい
った事態が未然に防止されるという作用を有する。
【0016】本発明の請求項に記載の発明は、バンプ
の形成された半導体チップと、絶縁性および接着性を有
する樹脂中に相互に連携して荷重の印加方向に対しての
み電気的導通を発生させる多数の導電粒子が分散された
異方導電性フィルムと、基板電極が形成され、前記異方
導電性フィルムを介して前記バンプと前記基板電極とが
電気的に接続された状態で前記半導体チップが実装され
る実装基板とからなり、前記導電粒子の弾性率と実装基
板の弾性率は、印加された荷重が、前記導電粒子を所定
の潰れ量にする荷重と、前記導電粒子をその所定の潰れ
量以上にしないように実装基板を変形させる荷重とに分
散されるように設定され、且つ導電粒子は、核となる樹
脂部とこの樹脂部の表面に施された金属めっきからなる
めっき部とから構成された楕円球状体からなり、樹脂部
の弾性率よりも実装基板の弾性率の方が低く設定されて
いることを特徴とする実装ユニットであり、導電粒子に
よりバンプと導電粒子、基板電極と導電粒子の接触面積
が安定化してバンプと基板電極と接触抵抗のばらつきが
低減され、安定した電気的接触を図ることが可能になる
という作用を有する。
【0017】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図4を用いて説明する。なお、これらの図面におい
て同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複
した説明は省略されている。
【0018】(実施の形態1)図1は本発明の一実施の
形態におけるACFによる実装工程を連続して示す断面
図であり、図1(a)は実装前の状態を、図1(b)は
荷重印加時の状態を、図1(c)は実装後の接合状態を
示している。
【0019】図1において、ACF3は、半導体チップ
1とプリント基板(実装基板)6という2つの接続対象
部材間を電気的および機械的に接続するもので、絶縁性
および接着性を有するたとえばエポキシ系の樹脂3a中
に球体の多数の導電粒子4が分散されたものからなる。
【0020】導電粒子4は、核をなす樹脂部4aと、こ
の樹脂部4aの表面に施された金属めっきからなるメッ
キ部4bとから構成されている。ここで、めっき部4b
のめっき金属としては金やNi等が望ましい。さらに、
めっき部4bの表面には、他の導電粒子4とのショート
を避けるために絶縁膜を施すのが望ましい。なお、樹脂
3aはエポキシ系のものに限定されるものではなく、さ
らに熱硬化性、熱可塑性の樹脂でもよい。また、一方の
接合対象である半導体チップ1にはボールバンプ(バン
プ)2が形成され、他方の接合対象であるプリント基板
6には基板電極5が形成されている。
【0021】ここで、ボールバンプ2の材質としては金
やアルミ等を用いることができるが、ACF接合では特
に金が好ましい。なお、半導体チップ1には、ボールバ
ンプ2ではなく、めっきによるバンプが形成されていて
もよい。また、プリント基板6の基材は感光性のエポキ
シ樹脂やガラス繊維の含浸されたエポキシ樹脂等を用い
ることができる。そして、基板電極5は、たとえば金め
っきによる表面処理が施された銅により形成されている
のが好ましい。
【0022】そして、半導体チップ1とプリント基板6
との間にACF3を挟み、矢印で示すように、半導体チ
ップ1をプリント基板6方向に押圧して実装荷重を印加
すると、ACF3によってボールバンプ2と基板電極5
とが電気的に接続されるとともに半導体チップ1とプリ
ント基板6とが接合される。
【0023】ここで、図示するように、ACF3による
実装前にあっては、基板電極5の高さばらつきが大きい
(十数μm程度)ため、相互に対応するボールバンプ2
と基板電極5を一対として示すA1部、B1部、C1部
において、A1部、C1部、B1部の順でボールバンプ
2と基板電極5との間隔が大きくなっている。そして、
何らの手当もなければ、前述のような問題が発生する。
【0024】なお、図1(a)において、A1部、B1
部、C1部は相互に対応するボールバンプ2と基板電極
5を一対として示しており、図1(b)のA2部、B2
部、C2部は図1(a)のA1部、B1部、C1部に、
図1(c)のA3部、B3部、C3部は図1(b)のA
2部、B2部、C2部に対応している。
【0025】本実施の形態において、導電粒子4の弾性
率とプリント基板6の弾性率は、ACF実装時に印加さ
れた荷重が、導電粒子4を良好な潰れ量(実験結果から
すると、初期状態比約60%)にする荷重と、導電粒子
4を前述した潰れ量以上にしないようにプリント基板6
を変形させる荷重とに分散するように設定されている。
なお、導電粒子の良好な潰れ量は必ずしも前述した数値
である必要はなく、導電粒子の構成材料などによって適
宜規定することができる。
【0026】ここで、弾性率には温度依存性があるた
め、本実施の形態では、実装温度(たとえば約180
℃)時に導電粒子4が良好な潰れ量になる荷重と、プリ
ント基板6を変形させる荷重とに分散するように、導電
粒子4の弾性率とプリント基板6の弾性率とが配されて
いる。但し、実装温度は自由に設定できるものであるか
ら、特定の実装温度に対してだけではなく、様々な実装
温度に対しても同様の荷重分散となるように、導電粒子
4およびプリント基板6の弾性率の温度依存性を設定、
調整することが望ましい。
【0027】このように導電粒子4の弾性率とプリント
基板6の弾性率とを設定することにより、荷重印加途中
では図1(b)のA2部に示すように、図1(a)のA
1部に位置する導電粒子4がまず最初に良好な潰れ量に
なり、その他の箇所では、B2部に示すように導電粒子
4が全くボールバンプ2と基板電極5とに潰されていな
い状態になったり、あるいはC2部に示すように導電粒
子4がボールバンプ2と基板電極5の間に若干潰されて
いるか、潰されず点で接触している状態になっている。
【0028】そして、さらに荷重を印加して実装を終了
すると、図1(c)に示すように、A3部においては図
1(b)のA2部の導電粒子4の潰れは良好な状態を保
ったままプリント基板6側が変形する。また、図1
(a)のC1部および図1(a)のB1部の順に図1
(b)のC2部の状態からC3部の状態に、図1(b)
のB2部の状態からB3部の状態にそれぞれ導電粒子4
が良好な潰れ量になる。
【0029】その結果、ボールバンプ2と基板電極5と
の間隔にばらつきがあっても、これらを相互に電気的に
接続する導電粒子4が全ての箇所において良好な潰れ量
となり、ボールバンプ2と導電粒子4、基板電極5と導
電粒子4の接触面積が安定化する。したがって、導電粒
子4が、ある箇所では良好な潰れ量となるものの、他の
箇所では潰れ量が不十分で電気的接触が不安定になった
り、潰れ量が大きすぎて表面にクラックが入って導通不
良となったりすることがなくなって接触抵抗のばらつき
が低減され、安定した電気的接触を図ることが可能にな
る。
【0030】(実施の形態2)図2は本発明の実施の形
態2におけるACF中に分散された導電粒子を示す断面
図であり、図2(a)は荷重により潰れる前の導電粒子
を、図2(b)は荷重により潰れた導電粒子をそれぞれ
示す。
【0031】図示するように、本実施の形態の導電粒子
は、核をなす樹脂部7aと、この樹脂部7aの表面を覆
う樹脂膜7bと、樹脂膜7bの表面に施された金属めっ
きからなるめっき部7cとから構成されている。なお、
めっき部7cのめっき金属には種々のものを適用するこ
とができるが、金やNiなどが望ましい。さらに、めっ
き部7cの表面には、他の導電粒子7とのショートを避
けるための絶縁膜を成膜しておくのが非常に望ましい。
【0032】ここで、本実施の形態においては、樹脂部
7aの弾性率、プリント基板6の弾性率、樹脂膜7bの
弾性率の順に低くなっている。なお、弾性率には温度依
存性があるため、本実施の形態では、実装時の温度(た
とえば約180℃)で弾性率を基準にする。但し、実装
温度は自由に設定できるものであるから、特定の実装温
度に対してだけではなく、様々な実装温度に対しても同
様の弾性率が成立するように弾性率の温度依存性を設
定、調整することができる。
【0033】ここで、一例として、潰れる前の導電粒子
7の径が5μm径場合、荷重印加後の潰れた部分の径が
3μmになるようにする。これにより、導電粒子7に荷
重がかかった場合、弾性率の関係が、「樹脂部7a≫プ
リント基板6≫樹脂膜7b」となっているため、樹脂部
7aを覆う樹脂膜7bがまず最初に潰れる。次に、導電
粒子7の潰れ量を保持したまま、弾性率の高いプリント
基板6が変形する。そして、核をなす樹脂部7aが潰れ
に対するストッパとなって導電粒子7の潰れすぎが防止
される。
【0034】これにより、ボールバンプ2と基板電極5
との間隔にばらつきがあっても、これらを相互に電気的
に接続する導電粒子4が全ての箇所において良好な潰れ
量となり、ボールバンプ2と導電粒子4、基板電極5と
導電粒子4の接触面積が安定化する。したがって、導電
粒子4が、ある箇所では良好な潰れ量となるものの、他
の箇所では潰れ量が不十分で電気的接触が不安定になっ
たり、潰れ量が大きすぎて表面にクラックが入って導通
不良となったりすることがなくなって接触抵抗のばらつ
きが低減され、安定した電気的接触を図ることが可能に
なる。
【0035】(実施の形態3)図3は本発明の実施の形
態3におけるACFによる実装工程を連続して示す断面
図であり、図3(a)は実装前の状態を、図3(b)は
荷重印加時の状態を、図3(c)は実装後の接合状態を
示している。
【0036】図3に示すように、本実施の形態のACF
8においては、樹脂8a中に、導電粒子4の潰れ量を制
御する非導電性の潰れ量制御粒子9が分散されている。
この潰れ量制御粒子9は、導電粒子4やプリント基板6
の弾性率よりも高い弾性率を有している。
【0037】なお、図3(a)において、D1部、E1
部、F1部は相互に対応するボールバンプ2と基板電極
5を一対として示しており、図3(b)のD2部、E2
部、F2部は図3(a)のD1部、E1部、F1部に、
図3(c)のD3部、E3部、F3部は図3(b)のD
2部、E2部、F2部に対応している。
【0038】ここで、弾性率には温度依存性があるた
め、本実施の形態では、実装温度(たとえば約180
℃)時に非常に高い弾性率を示す材料が非導電性の潰れ
量制御粒子9の材料として用いられている。但し、実装
温度は自由に設定できるものであるから、潰れ量制御粒
子9は、特定の実装温度に対してだけでなく、設定され
た実装温度に対して高い弾性率を示すように温度依存性
が設定、調整されているのがよい。
【0039】潰れ量制御粒子9の寸法は、導電粒子4が
所定の良好な潰れ量となる寸法に設定されている。たと
えば、前述のように潰れ量を初期状態比約60%に設定
すると、一例として5μm径の導電粒子4を用いた場
合、非導電性の潰れ量制御粒子9の寸法は、導電粒子4
の潰れ量後の径と同じ約3μmに設定される。また、潰
れ量制御粒子9のみがボールバンプ2と基板電極5との
間に存在して電気的な導通がとれなくなるといった問題
が起こらないように、導電粒子4が潰れ量制御粒子9と
同等以上となる配合比率とする。
【0040】このようにACF8の樹脂8a中に潰れ量
制御粒子9を分散した場合での実装フローを図3を参照
しながら説明する。
【0041】図3(a)に示すように、実装前にあって
は、基板電極5の高さばらつきが大きい(十数μm)た
め、D1部、E1部、F1部において、D1部、F1
部、E1部の順でボールバンプ2と基板電極5との間隔
が大きくなっている。そして、このような間隔のばらつ
きにより、前述のような問題が発生する。
【0042】ここで、本実施の形態においては、荷重を
印加する途中では、図3(b)のD2部に示すように、
図3(a)のD1部に位置する導電粒子4がまず最初に
潰れていく。このとき、ACF8の樹脂8a中に非導電
性の潰れ量制御粒子9が分散されているので、この潰れ
量制御粒子9がスペーサ代わりとなって導電粒子4は良
好な潰れ量になる。その他の箇所では、E2部に示すよ
うに導電粒子4が全くボールバンプ2と基板電極5とに
潰されていない状態になったり、あるいはF2部に示す
ように導電粒子4がボールバンプ2と基板電極5の間に
若干潰されているか、潰されず点で接触している状態に
なっている。
【0043】そして、さらに荷重を印加して実装を終了
すると、図3(c)に示すように、D3部においては図
3(b)のD2部の導電粒子4の潰れは、潰れ量制御粒
子9がスペーサ代わりとなって良好な状態を保ったまま
プリント基板6側が変形する。また、図3(a)のF1
部および図3(a)のE1部の順に図3(b)のF2部
の状態からF3部の状態に、図3(b)のE2部の状態
からE3部の状態にそれぞれ導電粒子4が良好な潰れ量
になる。
【0044】その結果、ボールバンプ2と基板電極5と
の間隔にばらつきがあっても、これらを相互に電気的に
接続する導電粒子4が全ての箇所において良好な潰れ量
となり、ボールバンプ2と導電粒子4、基板電極5と導
電粒子4の接触面積が安定化する。したがって、導電粒
子4が、ある箇所では良好な潰れ量となるものの、他の
箇所では潰れ量が不十分で電気的接触が不安定になった
り、潰れ量が大きすぎて表面にクラックが入って導通不
良となったりすることがなくなって接触抵抗のばらつき
が低減され、安定した電気的接触を図ることが可能にな
る。
【0045】(実施の形態4)図4は本発明の実施の形
態4におけるACFによる実装工程を連続して示す断面
図であり、図4(a)は実装前の状態を、図4(b)は
荷重印加時の状態を、図4(c)は実装後の接合状態を
示している。
【0046】図4に示すように、本実施の形態のACF
10における導電粒子11は、長軸に沿った断面形状が
楕円、短軸に沿った断面形状が円となる楕円球状体とな
っており、核をなす樹脂部11aと、この樹脂部11a
の表面に施された金属めっきからなるめっき部11bと
から構成されている。そして、この導電粒子11の短軸
の寸法は、導電粒子11が荷重により過大に潰れること
なく良好な接合状態が得られるよう予め設定された良好
な潰れ量となる寸法に設定されている。たとえば、一例
として5μm径の真円の導電粒子を潰した場合の良好な
潰れ量が初期状態比約60%である場合に、その潰れ形
状は、長軸が約8.3μm、短軸が約3μmとなるの
で、導電粒子11の寸法は、このような潰れ後を想定し
た形状に前もって形成されている。
【0047】また、導電粒子11の弾性率よりもプリン
ト基板6の弾性率の方が非常に低く設定されている。な
お、弾性率には温度依存性があるため、本実施の形態で
は、実装温度(たとえば約180℃)時に導電粒子11
が非常に高い弾性率を有するようになっている。但し、
実装温度は自由に設定できるものであるから、特定の実
装温度に対してだけではなく、様々な実装温度に対して
も同様の弾性率が成立するように弾性率の温度依存性を
設定、調整することができる。
【0048】めっき金属には種々のものを用いることが
できるが、金やNi等が望ましい。さらに、めっき部1
1bの表面には、導電粒子4とのショートを避けるため
に絶縁膜を施すのが望ましい。
【0049】なお、図4(a)において、G1部、H1
部、J1部は相互に対応するボールバンプ2と基板電極
5を一対として示しており、図4(b)のG2部、H2
部、J2部は図4(a)のG1部、H1部、J1部に、
図4(c)のG3部、H3部、J3部は図4(b)のG
2部、H2部、J2部に対応している。
【0050】ACF10の樹脂10a中に前述のような
導電粒子11が分散された場合における実装フローを図
4を参照しながら説明する。
【0051】図4(a)に示すように、実装前にあって
は、基板電極5の高さばらつきが大きい(十数μm)た
め、G1部、H1部、J1部において、G1部、J1
部、H1部の順でボールバンプ2と基板電極5との間隔
が大きくなっている。そして、このようなばらつきによ
り、既に述べたような問題が発生する。
【0052】そこで、本実施の形態においては、前述の
ような導電粒子11が用いられているので、荷重を印加
する途中では、図4(b)のG2部に示すように、図4
(a)のG1部に位置する導電粒子11がまず最初にボ
ールバンプ2と基板電極5との間に捕獲される。その他
の箇所では、H2部およびJ2部に示すように、導電粒
子11がボールバンプ2と基板電極5の間に僅かに接触
しているか、ほとんど接触していないかの状態になって
いる。
【0053】そして、さらに荷重を印加して実装を終了
すると、図4(c)に示すように、G3部においては図
4(b)のG2部の接合状態を保ったままプリント基板
6側が変形する。また、図4(a)のH1部および図4
(a)のH1部の順に図4(b)のJ2部の状態からJ
3部の状態に、図4(b)のH2部の状態からH3部の
それぞれ導電粒子11が捕獲される。
【0054】その結果、ボールバンプ2と基板電極5と
の間隔にばらつきがあっても、これらを相互に電気的に
接続する導電粒子11が全ての箇所において捕獲され、
ボールバンプ2と導電粒子4、基板電極5と導電粒子4
の接触面積が安定化する。したがって、ボールバンプ2
と基板電極5と接触抵抗のばらつきが低減され、安定し
た電気的接触を図ることが可能になる。
【0055】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、バンプ
と基板電極との間隔にばらつきがあっても、これらを相
互に電気的に接続する導電粒子によりバンプと導電粒
子、基板電極と導電粒子の接触面積が安定化するという
有効な効果が得られる。
【0056】これにより、バンプと基板電極と接触抵抗
のばらつきが低減され、安定した電気的接触を図ること
が可能になるという有効な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるACFによる実
装工程を連続して示す断面図
【図2】本発明の実施の形態2におけるACF中に分散
された導電粒子を示す断面図
【図3】本発明の実施の形態3におけるACFによる実
装工程を連続して示す断面図
【図4】本発明の実施の形態4におけるACFによる実
装工程を連続して示す断面図
【図5】従来のACF実装における実装前の状態を示す
断面図
【図6】ACF実装において実装荷重が足りないときの
接合状態を示す断面図
【図7】ACF実装において電気的導通が図られる程度
の実装荷重が印加された接合状態を示す断面図
【図8】過大な実行荷重により潰れた導電粒子を示す説
明図
【符号の説明】
1 半導体チップ 2 ボールバンプ(バンプ) 3 異方導電性フィルム(ACF) 3a 樹脂 4 導電粒子 4a 樹脂部 4b めっき部 5 基板電極 6 プリント基板(実装基板) 7 導電粒子 7a 樹脂部 7b 樹脂膜 7c めっき部 8 異方導電性フィルム(ACF) 8a 樹脂 9 潰れ量制御粒子 10 異方導電性フィルム(ACF) 10a 樹脂 11 導電粒子 11a 樹脂部 11b めっき部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/60 H01L 21/92 H05K 1/18

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バンプの形成された半導体チップと、 絶縁性および接着性を有する樹脂中に相互に連携して荷
    重の印加方向に対してのみ電気的導通を発生させる多数
    の導電粒子が分散された異方導電性フィルムと、 基板電極が形成され、前記異方導電性フィルムを介して
    前記バンプと前記基板電極とが電気的に接続された状態
    で前記半導体チップが実装される実装基板とからなり、 前記導電粒子の弾性率と実装基板の弾性率は、印加され
    た荷重が、前記導電粒子を所定の潰れ量にする荷重と、
    前記導電粒子をその所定の潰れ量以上にしないように実
    装基板を変形させる荷重とに分散されるように設定さ
    れ、 また 前記導電粒子は、核となる樹脂部、この樹脂部の表
    面を覆う樹脂膜および前記樹脂膜の表面に施された金属
    めっきからなるめっき部とから構成された球体からな
    り、 前記樹脂部の弾性率、前記実装基板の弾性率、前記樹脂
    膜の弾性率の順に弾性率が低く設定されていることを特
    徴とする実装ユニット。
  2. 【請求項2】前記異方導電性フィルムの樹脂中には、前
    記導電粒子および前記実装基板よりも高い弾性率を有
    し、前記導電粒子の設定された潰れ量後の径と同じ径と
    された非導電性の潰れ量制御粒子が分散されていること
    を特徴とする請求項1記載の実装ユニット。
  3. 【請求項3】前記導電粒子が潰れ量制御粒子と同等以上
    となる配合比率とされていることを特徴とする請求項
    記載の実装ユニット。
  4. 【請求項4】バンプの形成された半導体チップと、 絶縁性および接着性を有する樹脂中に相互に連携して荷
    重の印加方向に対してのみ電気的導通を発生させる多数
    の導電粒子が分散された異方導電性フィルムと、 基板電極が形成され、前記異方導電性フィルムを介して
    前記バンプと前記基板電極とが電気的に接続された状態
    で前記半導体チップが実装される実装基板とからなり、 前記導電粒子の弾性率と実装基板の弾性率は、印加され
    た荷重が、前記導電粒子を所定の潰れ量にする荷重と、
    前記導電粒子をその所定の潰れ量以上にしないように実
    装基板を変形させる荷重とに分散されるように設定さ
    れ、 また 前記導電粒子は、核となる樹脂部とこの樹脂部の表
    面に施された金属めっきからなるめっき部とから構成さ
    れた楕円球状体からなり、 前記樹脂部の弾性率よりも前記実装基板の弾性率の方が
    低く設定されていることを特徴とする実装ユニット。
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