JP3561166B2

JP3561166B2 - 異方性導電ペーストを用いた電子部品の接続方法

Info

Publication number: JP3561166B2
Application number: JP01349299A
Authority: JP
Inventors: 務坂津
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2019-01-21
Also published as: JP2000216199A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体の実装やフリップチップの接合などの技術分野に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
ノートパソコンのＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）とドライバＩＣを実装したＴＣＰ（ＴａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）との接続といった電子部品間の接続では、異方性導電ペースト（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＰａｓｔｅすなわちＡＣＰ）が用いられている。
【０００３】
たとえば、図１に示すように、バンプ（電極、通常はＡｕ使用）を半導体チップ（図１ではＣＨＩＰと表示）上に形成し〔図１（ａ）〕、レベリング装置を用いてバンプの高さをそろえて〔図１（ｂ）〕から、接続を意図するマウント部中央に異方性導電ペーストを塗布し〔図１（ｃ）〕、半導体チップをコレットを用いて圧着し〔図１（ｄ）〕、加熱により接続を完了するというのが、異方性導電接続方法の１例である。なお、図２は接続部分の部分拡大断面図である。また、図１でも図２の電極が含まれているが、表示は省略されている。
【０００４】
このような場合に、異方性導電ペーストの量が少ないと、図１（ｄ′）に示すように異方性導電ペーストがバンプ（電極）部まで広がらず、バンプと半導体チップの間に導電粒子が介在できなくなってしまう。ところが、一方では異方性導電ペーストが多すぎると、図１（ｄ）に示すように異方性導電ペーストがコレット部までまわりこみ、加熱硬化させたとき、半導体チップとコレットがくっついてしまうという問題がおきる。
【０００５】
このような問題に対応するため、塗布量の制御、ディスペンスポイントの制御などの方法が提案されている。しかしながら、それでもまだ、チップ電極が降下してきたときの異方性導電ペーストの広がりを制御することは困難であり、ディスペンスポイントの設定は極めて困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は異方性導電ペーストが半導体チップのような電子部品をマウントする前に、必要なエリアに異方性導電ペーストが充分行き渡り、かつ圧着接続後にコレットと半導体チップのような電子部品が接着してしまうことがない“異方性導電ペーストを用いた電子部品の接続方法”を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、異方性導電ペーストを電子部品の所定部に供給した後、その上方部とコレット側からガスを吹き付けることにより、それを意図した領域に広げることを特徴とする異方性導電ペーストを用いた電子部品の接続方法に関する。
【０００８】
前記ガスの吹き付けをより具体的に説明すると、前記所定部に供給された異方性導電ペーストの上方部よりガスを吹き付けて異方性導電ペーストの膜厚を制御すると同時に、外周部からもガスを吹き付けて異方性導電ペーストの広がりを制御するものである。
【０００９】
本発明においては、前記所定部に供給された異方性導電ペーストの上方部よりガスを吹き付けて異方性導電ペーストの膜厚を制御すると同時に、外周部からもガスを吹き付けて異方性導電ペーストの広がりを制御し、ついで、前記電子部品をコレット側に吸引した後、前記電子部品を異方性導電ペースト層を介して相手方の電子部品に圧接することが好ましい。
【００１０】
また、本発明においては、前記圧接にさいし、相手方の電子部品の外周部に、コレット側からガスを吹き付けることにより異方性導電ペーストがコレットと接触するのを防止することが好ましい。
【００１１】
本発明は、相手方電子部品の外周部全体にガスを吹き付けるためのガス吹き出し機構を設けたコレットを利用する。
【００１２】
前記コレットは、その中央部にガス吹き出し機能と吸引（例えば真空吸引）機能とを切り換えによりそれぞれ発揮できる機構を設けたものであることが好ましい。
【００１３】
前記ガスは、空気がもっとも経済的であるが、異方性導電ペーストの組成によっては不活性ガス、たとえば炭酸ガスや窒素ガスを用いることもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
半導体チップを相手方の電子部品に接続する場合を例にとって、本発明の接続方法を説明する。図３に示すように、相手方電子部品（Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ、たとえばプリント基板）の中央部に適用された異方性導電ペースト（ＡＣＰ）を半導体チップのマウントエリア（バンプレイアウト範囲、すなわちＳｕｂｓｔｒａｔｅ上でチップがマウントされるエリア）まで押し広げるため、中央上部より矢印Ａで示すように空気量を制御しながら吹き付ける（例えば図４のコレット中央部の穴ａより空気を吹き付ける）。一方、半導体チップの外形に合わせた形に異方性導電ペーストが治るように例えば矢印Ｂ^１〜Ｂ^ｎの各方向からも空気量を制御しながら吹き付け、異方性導電ペーストが図３のイ−１およびロ−１（イ−１は断面図、ロ−１は平面図）の状態からイ−２およびロ−２（イ−２は断面図、ロ−２は平面図）の状態になるようにする。
【００１５】
前記Ｂ１〜Ｂｎの方向から空気を吹き付けるためには、例えばリングの内側に連続したスリットまたは多数の吹きだし穴を設けた空気吹き付けリングを通して空気を所定の角度で吹き付けることができる。吹き出し穴を用いる場合には、個々の吹きだし穴の空気量を制御すれば異方性導電ペーストの塗布形は任意に調節できる。吹きだし穴の形状は円形、長方形などニーズに応じて種々の形状と数を設定することができる。
【００１６】
前述のように異方性導電ペーストの形状が目的の形状に均一に塗布できたら、図４に示すようにコレットの中央部の穴ａから真空吸引して半導体チップをコレットに固定した状態で、コレットを相手方の電子部品（Ｓａｂｓｔｒａｔｅ）方向に降下させ、半導体チップのマウントを異方性導電ペーストを介して相手方の電子部品に圧着させる。このとき、半導体チップ外周にはみ出した異方性導電ペーストが、図１（ｄ）のようにコレットに接触するのを防止するため、図４の穴ｂ−１〜ｂ−４より空気を吹きだすことが好ましい。ついで例えば、パルスヒート方式により異方性導電ペーストを加熱して、その主成分である熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂）を硬化させることにより、接続を完了する。
【００１７】
本発明に用いる異方性導電ペーストおよびそれに含まれる導電材料については格別の制限はなく、例えば、雑誌「表面実装技術」１９９６年Ｎｏ．３、第１０〜１３頁および同１９９７年Ｎｏ．４、第４６〜５２頁記載のものを使用することができる。
【００１８】
【効果】
（１）異方性導電ペーストに上方部よりガスを吹き付けることにより、異方性導電ペーストの膜厚や広がりを制御することができる。
（２）異方性導電ペーストに、上方部とコレット側の両方からガスを吹き付けることにより、目的とする所定の形状に異方性導電ペーストを広げることができる。
（３）請求項１の発明により、圧接したとき異方性導電ペーストがコレットに接着するのを防止することができる。
（４）請求項２の発明により、上側の電子部品の位置を所定の位置にマウントすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】異方性導電ペーストを用いた電子部品の接続方法の作業手順を示す図である。
【図２】異方性導電ペーストを用いて電子部品を接続したときのバンプ周辺の拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明の接続方法の一実施態様を示す。イ−１およびイ−２はそれぞれ断面図であり、ロ−１およびロ−２は平面図である。
【図４】本発明方法を実施するのに好適に用いられるコレットの一具体例を示し、（イ）は断面図、（ロ）は平面図を示す。

Claims

異方性導電ペーストを電子部品の所定部に供給した後、前記所定部に供給された異方性導電ペーストの上方部よりガスを吹き付けて異方性導電ペーストの膜厚を制御すると同時に、外周部からもガスを吹き付けて異方性導電ペーストの広がりを制御し、ついで前記電子部品を異方性導電ペースト層を介して相手方の電子部品に圧接するにあたり、相手方の電子部品の外周部に、コレット側からガスを吹き付けることにより、異方性導電ペーストがコレットと接触するのを防止することを特徴とする異方性導電ペーストを用いた電子部品の接続方法。
異方性導電ペーストを電子部品の所定部に供給した後、前記所定部に供給された異方性導電ペーストの上方部よりガスを吹き付けて異方性導電ペーストの膜厚を制御すると同時に、外周部からもガスを吹き付けて異方性導電ペーストの広がりを制御し、ついで前記電子部品をコレット側に吸引した後、前記電子部品を異方性導電ペースト層を介して、相手方の電子部品に圧接するにあたり、相手方の電子部品の外周部に、コレット側からガスを吹き付けることにより、異方性導電ペーストがコレットと接触するのを防止することを特徴とする異方性導電ペーストを用いた電子部品の接続方法。