JP4085488B2 - Circuit member mounting method and circuit member mounting adhesive - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばフリップチップ実装方式により半導体チップを基板と接着剤で接着固定すると共に両者の電極同士を電気的に接続する回路部材の実装方法及びび回路部材接続用接着剤に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体実装分野では、低コスト化・高精度化に対応した新しい実装形態としてICチップを直接プリント基板やフレキシブル配線板に搭載するフリップチップ実装が注目されている。フリップチップ実装方式としては、チップの端子にはんだバンプを設け、はんだ接続を行う方式や導電性接着剤を介して電気的接続を行う方式が知られている。これらの方式では、接続するチップと基板の熱膨張係数差に基づくストレスが、各種環境下に曝した場合、接続界面で発生し接続信頼性が低下するという問題がある。このため、接続界面のストレスを緩和する目的で一般にエポキシ樹脂系のアンダフィル材をチップ/基板の間隙に注入する方式が検討されている。しかし、このアンダフィルの注入工程は、プロセスを煩雑化し、生産性、コストの面で不利になるという問題がある。このような問題を解決すべく最近では、異方導電性と封止機能を有する異方導電性接着剤を用いたフリップチップ実装が、プロセス簡易性という観点から注目されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
異方導電性接着剤による実装は熱と圧力を必要とするため、基板裏側への実装ができないことや他の電子部品実装への配慮から、基板への電子部品の実装工程の最初に行わなければならないなどの制限があり、熱圧着後、他の電子部品とともにリフロ工程を経るという非効率な実装工程をとっていた。
本発明は、他の電子部品と同時に実装して、一括して加熱処理で熱硬化するとともに回路部材同士の電極の電気的導通を得る回路部材の実装方法及び回路部材接続用接着剤を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の回路部材の実装方法は、回路部材を、前記回路部材の端子(a)に対応した端子(b)が設けられた実装基板に前記端子(a)(b)を対向し接着剤を介し、他の電子部品とともに搭載し、一括して加熱して前記接着剤を熱硬化することにより前記端子(a)(b)を電気的に接続する回路部材の実装方法であって、前記接着剤はマトリックス樹脂と易溶融性金属表面を持つ金属粒子を含む異方導電性接着剤であり、前記加熱により前記金属粒子は溶融変形し溶融変形した金属粒子により前記端子(a)(b)が電気的に接続されるものであり、前記マトリックス樹脂は、UV硬化系と加熱によって遊離ラジカルを発生する硬化剤系及び/もしくは熱硬化系エポキシ樹脂との混合系、加熱によって遊離ラジカルを発生する硬化剤系と熱硬化系エポキシ樹脂との混合系、加熱によって遊離ラジカルを発生する硬化剤系、または、熱硬化系エポキシ樹脂であり、前記溶融変形した金属粒子による前記端子(a)(b)の電気的接続を妨げない粘度を前記加熱段階で有するものであり、前記加熱段階で前記回路部材の自重だけで前記端子(a)(b)を電気的に接続することを特徴とする。
【0005】
本発明の実装方法は、特別に加圧することなく回路部材の自重だけ接着剤を介して回路部材の実装を実現する。上記回路部材の実装方法において、マトリックス樹脂は加熱硬化性樹脂であり、加熱により端子(a)(b)を電気的に接続した後、金属粒子の溶融する温度で前記マトリックス樹脂を加熱硬化させるようにすることができる。
【0006】
本発明の回路部材実装用接着剤は、回路部材を前記回路部材の端子(a)に対応した端子(b)が設けられた実装基板に前記端子(a)(b)を対向して、他の電子部品とともに搭載し、一括して加熱して熱硬化することにより前記端子(a)(b)を電気的に接続するための回路部材実装用接着剤であって、マトリックス樹脂と易溶融性金属表面を持つ金属粒子を含み、前記金属粒子は加熱により溶融変形し溶融変形した金属粒子により前記端子(a)(b)が電気的に接続されるものであり、前記マトリックス樹脂は、UV硬化系と加熱によって遊離ラジカルを発生する硬化剤系及び/もしくは熱硬化系エポキシ樹脂との混合系、加熱によって遊離ラジカルを発生する硬化剤系と熱硬化系エポキシ樹脂との混合系、加熱によって遊離ラジカルを発生する硬化剤系、または、熱硬化系エポキシ樹脂であり、前記溶融変形した金属粒子による前記端子(a)(b)の電気的接続を妨げない粘度を前記加熱段階で有するものであることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる易溶融性金属表面を持つ金属粒子としては、Sn,Bi,In,Ag,Sb,Cu,Zn,Ni,Au,Mg,Ga及びAlの群から選択された1種の金属または2種以上の金属を組み合わせてできる合金材であり、導電性微粒子の融点が250℃以下が好ましく、さらに好ましくは100℃以上190℃以下である。金属粒子表面層が易溶融性金属であっても良い。
【0008】
本発明に用いられる接着剤は、UV硬化系、加熱によって遊離ラジカルを発生する硬化剤系もしくは熱硬化系エポキシ樹脂またはこれらの混合系であり、UV硬化系の光開始剤としては、ベンゾインエチルエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル等のベンゾインエーテル、ベンジル、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のベンジルケタール、ベンゾフェノン、アセトフェノン等のケトン類及びその誘導体、チオキサントン類、ビスイミダゾール類等があり、これらの光開始剤に必要に応じてアミン類、イオウ化合物、リン化合物等の増感剤を任意の比で添加しても良い。
【0009】
加熱により遊離ラジカルを発生する硬化剤としては、過酸化化合物、アゾ系化合物などの加熱により分解して遊離ラジカルを発生するものであり、目的とする接続温度、接続時間、ポットライフ等により適宜選定される。配合量は0.05〜10重量%程度であり0.1〜5重量%がより好ましい。具体的には、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、シリルパーオキサイドなどから選定できる。また、回路部材の接続端子の腐食を抑えるために、硬化剤中に含有される塩素イオンや有機酸は5000ppm以下であることが好ましく、さらに、加熱分解後に発生する有機酸が少ないものがより好ましい。具体的には、パーオキシエステル、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、シリルパーオキサイドから選定され、高反応性が得られるパーオキシエステルから選定されることがより好ましい。これらは、適宜混合して用いることができる。
また、これらの硬化剤をポリウレタン系、ポリエステル系の高分子物質等で被覆してマイクロカプセル化したものは、可使時間が延長されるために好ましい。
【0010】
本発明で用いるラジカル重合性物質としては、ラジカルにより重合する官能基を有する物質であり、アクリレート、メタクリレート、マレイミド化合物等が挙げられる。ラジカル重合性物質はモノマー、オリゴマーいずれの状態で用いることが可能であり、モノマーとオリゴマーを併用することも可能である。
【0011】
本発明で用いるエポキシ樹脂としては、エピクロルヒドリンとビスフェノールAやF、AD等から誘導されるビスフェノール型エポキシ樹脂、エピクロルヒドリンとフェノールノボラックやクレゾールノボラックから誘導されるエポキシノボラック樹脂やナフタレン環を含んだ骨格を有するナフタレン系エポキシ樹脂、グリシジルアミン、グリシジルエーテル、ビフェニル、脂環式等の1分子内に2個以上のグリシジル基を有する各種のエポキシ化合物等を単独にあるいは2種以上を混合して用いることが可能である。これらのエポキシ樹脂は、不純物イオン(Na+、Cl−等)や、加水分解性塩素等を300ppm以下に低減した高純度品を用いることがエレクトロンマイグレーション防止のために好ましい。
エポキシ樹脂は熱膨張係数の低下及びガラス転移温度の向上として、3官能以上の多官能エポキシ樹脂及び/又はナフタレン系エポキシ樹脂が好ましい。3官能以上の多官能エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂等がある。また、ナフタレン系エポキシ樹脂は、1分子中に少なくとも1個以上のナフタレン環を含んだ骨格を有しており、ナフトール系、ナフタレンジオール系等がある。
【0012】
また接着剤中にアクリルゴムなどのゴム成分を必要量添加しても良く、アクリルゴムとしては、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルまたはアクリロニトリルのうち少なくともひとつをモノマー成分とした重合体または共重合体があげられ、中でもグリシジルエーテル基を含有するグリシジルアクリレートやグリシジルメタクリレートを含む共重合体系アクリルゴムが好適に用いられる。
また、接着剤にはフィルム形成性をより容易にするためにフェノキシ樹脂などの熱可塑性樹脂を配合することもできる。特に、フェノキシ樹脂は、エポキシ樹脂と構造が類似しているため、エポキシ樹脂との相溶性、接着性に優れるなどの特徴を有するので好ましい。
【0013】
また、エポキシ樹脂の硬化剤としては、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、芳香族スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤が速硬化性の観点から有効であり、その他に酸無水物系硬化剤もイオン性不純物が少ないことから有効である。
本発明の言うところのリフロ処理は、赤外線、エア、ベーパーフェーズ(VPS)、窒素などの全体加熱方式およびYAGレーザ、半導体レーザ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、パルスヒータ、ホットエアなどの部分加熱方式のことである。
【0014】
本発明の金属粒子の配列技術としては、例えば特開平6―163550号公報や特開平6―310515号公報に記載されたものなどがあり、特開平6―163550号公報記載の技術では、両面で径の異なる多数の貫通孔を有し、径の大きい穴を有する面側にはんだボールを装着可能なガラス治具上に閉空間を形成して、はんだボールを圧縮空気により閉空間に送り込んで、ガラス治具の径の小さい穴から吸引することにより、はんだボールをガラス治具の径の大きい貫通孔に吸引して、配列させている。また、特開平6―310515号公報に記載の技術では、はんだボールを一定数整列に搭載できるプレート上にはんだボールをスクリューフィーダ等により供給して、真空ポンプとバイブレータにより振動を与えて、配列させている。また、搭載ヘッドに所望の間隔に吸着孔を設け、搭載ヘッドを上下動させて導電性ボールを真空吸着して配置すべきシート上に搭載ヘッドを移動した後、吸着を解放して配列させる方法やメッシュを用いる方法がある。これらの技術を用いても良い。
また接着フィルムを支持層と接着層の多層構成にしても良く、その場合には、接着剤層塗工→乾燥→支持層塗工→硬化→接着剤層塗工→乾燥の工程をとれば良い。導電性微粒子の散布については、静電気力を利用すると余剰な粒子を回収することが出来、効率的な散布が可能となる。
【0015】
また本発明においてフィルム状に成形した場合、導電性微粒子の表面がフィルムの表裏の表面から露出していることが望ましく、フィルムの表面に粘着力が付与されていることが望ましい。また導電性微粒子については、粒径は基板の電極の最小の間隔よりも小さいことが必要であるため、必要に応じて所定の形状に変形させても良い。また、接着剤に分散される導電粒子量は、接着剤樹脂組成物100体積部に対して0.1〜30体積部であり、好ましくは0.2〜15体積部である。
【0016】
また本発明に用いられる回路部材接続用接着剤は、フィルム状接着剤ではなく、液状の接着剤を回路板の電極上にスクリーン印刷して用いても良い。
回路部材としては、半導体パッケージ(QFP、BGA、CSP、SOP、TCP等)、コンデンサ、抵抗体、コイル等のチップ部品、コネクタ等が用いられる。
回路部材には端子が多数設けられており、回路部材はその端子に対応した多数の端子が設けられた実装基板に端子どうしを対向して接着剤を介し搭載され、端子どうしを電気的に接続して実装される。
チップ部品を実装する基板として、半導体チップ端子に対応する電極(接続端子)が形成された有機質絶縁基板が使用される。
【0017】
有機質絶縁基板としては、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の合成樹脂フィルム、又はガラスクロス、ガラス不織布等のガラス基材にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノ−ル樹脂等の樹脂を含浸し硬化させた積層板が使用される。
回路部材端子と接続する電極、この電極が形成された表面絶縁層及び所定数層の絶縁層と前記各絶縁層を介して配置される所定数層の配線層と所定の前記電極・配線層間を電気的に接続する導体化された穴を有する多層配線板が使用できる。
このような多層配線板として、ガラスクロスを用いた絶縁層により構成された基材もしくは1層以上の導体回路を有する配線基板上に絶縁層と導体回路層とを交互に形成した、ビルドアップ多層基板が好ましい。
【0018】
表面絶縁層は、樹脂フィルムを用いることができ、この樹脂フィルムはエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、変成ポリフェニレンエーテル樹脂、フェノキシ樹脂、アミドエポキシ樹脂、フェノール樹脂やこれらの混合物、共重合物等のフィルムが、またポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、全芳香族液晶ポリエステル、フッ素系樹脂などの耐熱性熱可塑性エンジニヤリングプラスチックのフィルムが使用できる。樹脂フィルム中に有機もしくは無機のフィラーを含むものが使用できる。ガラス基材で補強された樹脂よりなる絶縁層としては、ガラスクロス、ガラス不織布等のガラス基材にエポキシ樹脂、フェノ−ル樹脂等の樹脂を含浸し硬化させたプリプレグが使用できる。
【0019】
半導体チップや基板の電極パッド上には、めっきで形成されるバンプや金ワイヤの先端をトーチ等により溶融させ、金ボールを形成し、このボールを電極パッド上に圧着した後、ワイヤを切断して得られるワイヤバンプなどの突起電極を設け、接続端子として用いることができる。
【0020】
図1は、本発明の実装方法を用いてQFPパッケージを実装基板に実装した断面図であり、図2は本発明の実装方法を用いてCSPパッケージを実装基板に実装した断面図である。1は実装基板、2は基板上の電極、3はQFPパッケージ、4はリード端子、5はNi粒子、6はSn−Bi合金、7は接着剤、8は半導体素子、9は封止剤、10はインターポーザ、11ははんだボールを示す。
【0021】
【実施例】
Ni粒子の表面にSn−Bi合金(融点139℃)を被覆した粒子(10μmφ、8vol%)をゲル化温度160℃のフェノール硬化系の熱硬化性接着剤中に分散し、ガラス−エポキシ回路基板上に塗布した後、BGAパッケージ(225ピン)をアライメント後搭載し、加熱炉(max.150℃)に1分間通した後、導通検査を行い、NGのサンプルはリペアして再接続し、OKのサンプルについて200℃のオーブン中で3時間硬化して実装部品を得た。ヒートサイクル試験(−55℃〜125℃)、高温高湿試験(85℃/85%RH)ともに良好な結果を得た。尚フェノール硬化系熱硬化性接着剤の粘度は加熱炉(max.150℃)中で1000CPであった。
【0022】
【発明の効果】
本発明の実装方法によれば、特別に加圧することなく電子部品の自重だけで異方性導電接着剤を用いた電子部品の実装を実現することが出来、他の電子部品の実装と一括して加熱処理で熱硬化するとともに回路部材同士の電極の電気的導通を得ることが出来、実装工程を簡略化できるとともに、大幅なコスト低減を図ることが可能となる。また、必要に応じて電気的接続工程と機械的接続工程の間に検査工程とリペア工程を設けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実装方法を用いて、QFPパッケージを実装基板に実装した断面図である。
【図2】本発明の実装方法を用いて、CSPパッケージを実装基板に実装した断面図である。
【符号の説明】
1 回路基板
2 基板上の電極
3 QFPパッケージ
4 リード端子
5 Ni粒子
6 Sn−Bi合金
7 接着剤
8 半導体素子
9 封止剤
10 インターポーザ
11 はんだボール
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit member mounting method for bonding a semiconductor chip to a substrate with an adhesive by, for example, a flip chip mounting method, and electrically connecting both electrodes, and an adhesive for connecting a circuit member.
[0002]
[Prior art]
In the semiconductor mounting field, flip chip mounting, in which an IC chip is directly mounted on a printed circuit board or a flexible wiring board, has attracted attention as a new mounting form corresponding to cost reduction and high accuracy. As the flip chip mounting method, there are known a method in which solder bumps are provided on the terminals of the chip and solder connection is made, and a method in which electrical connection is made through a conductive adhesive. In these methods, there is a problem that when the stress based on the difference in thermal expansion coefficient between the chip to be connected and the substrate is exposed to various environments, it is generated at the connection interface and connection reliability is lowered. For this reason, a method of injecting an epoxy resin-based underfill material into the gap between the chip and the substrate is generally studied for the purpose of alleviating the stress at the connection interface. However, the underfill injection process complicates the process and is disadvantageous in terms of productivity and cost. Recently, flip-chip mounting using an anisotropic conductive adhesive having anisotropic conductivity and a sealing function has attracted attention from the viewpoint of process simplicity in order to solve such problems.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since mounting with anisotropic conductive adhesive requires heat and pressure, it must be performed at the beginning of the mounting process of electronic components on the board because it cannot be mounted on the back side of the board and due to considerations for mounting other electronic components. There was a restriction such as having to do so, and after thermocompression bonding, it took an inefficient mounting process of going through a reflow process with other electronic components.
The present invention provides a circuit member mounting method and a circuit member connecting adhesive that are mounted simultaneously with other electronic components and collectively cured by heat treatment while obtaining electrical conduction between electrodes of the circuit members. Is.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In the circuit member mounting method according to the present invention, the circuit member is bonded to the mounting substrate provided with the terminal (b) corresponding to the terminal (a) of the circuit member, with the terminal (a) and (b) facing each other. A circuit member mounting method for electrically connecting the terminals (a) and (b) by mounting together with other electronic components and heating the adhesive in a batch to thermally cure the adhesive. agents are including anisotropic conductive adhesive metal particles with a matrix resin and easily meltable metal surface, wherein the metal particles wherein the metal particles are melted deformed melted deformed by the heating terminal (a) (b) The matrix resin is a mixture of a UV curing system and a curing agent system that generates free radicals upon heating and / or a thermosetting epoxy resin, and generates free radicals upon heating. Hardener system and It is a mixed system with a curable epoxy resin, a curing agent system that generates free radicals by heating, or a thermosetting epoxy resin, and the electrical connection of the terminals (a) and (b) by the melted and deformed metal particles all SANYO having a viscosity which does not interfere with the heating step, characterized by connecting the only self-weight of the circuit member in said heating step terminals (a) (b) electrically.
[0005]
The mounting method of the present invention realizes the mounting of the circuit member through the adhesive only by the weight of the circuit member without applying special pressure . In implementing the above method Symbol circuit member, the matrix resin is a thermosetting resin, after electrically connecting the terminal (a) (b) by heating, is cured by heating the matrix resin at a temperature at which the molten metal particles Can be.
[0006]
Circuit member mount adhesive of the present invention, opposite the terminal of the circuit member to the mounting board terminals (b) are provided corresponding to the terminal (a) of the circuit member (a) (b), other It is an adhesive for mounting a circuit member for electrically connecting the terminals (a) and (b) by being mounted together with the electronic components , and being collectively heated and thermally cured , and is easily meltable with a matrix resin. Metal particles having a metal surface, wherein the metal particles are melted and deformed by heating, and the terminals (a) and (b) are electrically connected by the melted and deformed metal particles, and the matrix resin is UV-cured System and mixed system of curing agent system that generates free radicals by heating and / or thermosetting epoxy resin, mixed system of curing agent system that generates free radicals by heating and thermosetting epoxy resin, free radicals by heating The curing agent system generates le, or a thermosetting epoxy resin, those having the viscosity that does not interfere with the electrical connection of the by molten deformed metal particles terminals (a) (b) in the heating stage It is characterized by that.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The metal particles having an easily meltable metal surface used in the present invention include one metal selected from the group consisting of Sn, Bi, In, Ag, Sb, Cu, Zn, Ni, Au, Mg, Ga, and Al. Or it is an alloy material formed by combining two or more metals, and the melting point of the conductive fine particles is preferably 250 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or higher and 190 ° C. or lower. The metal particle surface layer may be an easily meltable metal.
[0008]
The adhesive used in the present invention is a UV curing system, a curing agent system that generates free radicals upon heating, a thermosetting epoxy resin, or a mixed system thereof. As a UV curing photoinitiator, benzoin ethyl ether is used. Benzoin ethers such as isopropyl benzoin ether, benzyl ketals such as benzyl and hydroxycyclohexyl phenyl ketone, ketones such as benzophenone and acetophenone and derivatives thereof, thioxanthones, bisimidazoles, etc. Sensitizers such as amines, sulfur compounds, and phosphorus compounds may be added in any ratio.
[0009]
Curing agents that generate free radicals upon heating are those that decompose upon heating of peroxide compounds, azo compounds, etc. to generate free radicals, and are appropriately selected according to the desired connection temperature, connection time, pot life, etc. Is done. A compounding quantity is about 0.05 to 10 weight%, and 0.1 to 5 weight% is more preferable. Specifically, it can be selected from diacyl peroxide, peroxydicarbonate, peroxyester, peroxyketal, dialkyl peroxide, hydroperoxide, silyl peroxide, and the like. Further, in order to suppress corrosion of the connection terminals of the circuit member, the chlorine ions and organic acids contained in the curing agent are preferably 5000 ppm or less, and more preferably less organic acids generated after the thermal decomposition. . Specifically, it is more preferably selected from peroxyesters, dialkyl peroxides, hydroperoxides, silyl peroxides, and peroxyesters that provide high reactivity. These can be mixed and used as appropriate.
In addition, it is preferable to use these curing agents coated with a polyurethane-based or polyester-based polymer substance to form a microcapsule because the pot life is extended.
[0010]
The radical polymerizable substance used in the present invention is a substance having a functional group that is polymerized by radicals, and examples thereof include acrylates, methacrylates, maleimide compounds, and the like. The radical polymerizable substance can be used in either a monomer or oligomer state, and the monomer and oligomer can be used in combination.
[0011]
The epoxy resin used in the present invention has a skeleton containing a bisphenol type epoxy resin derived from epichlorohydrin and bisphenol A, F, AD, etc., an epoxy novolac resin derived from epichlorohydrin and phenol novolac or cresol novolac, and a naphthalene ring. It is possible to use various epoxy compounds having two or more glycidyl groups in one molecule such as naphthalene epoxy resin, glycidylamine, glycidyl ether, biphenyl, alicyclic, etc. alone or in combination of two or more. It is. For these epoxy resins, it is preferable to use a high-purity product in which impurity ions (Na +, Cl-, etc.), hydrolyzable chlorine, etc. are reduced to 300 ppm or less to prevent electron migration.
The epoxy resin is preferably a trifunctional or higher polyfunctional epoxy resin and / or a naphthalene-based epoxy resin in order to lower the thermal expansion coefficient and improve the glass transition temperature. Examples of the trifunctional or higher polyfunctional epoxy resin include phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, trishydroxyphenylmethane type epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin, dicyclopentadiene phenol type epoxy resin and the like. Naphthalene-based epoxy resins have a skeleton containing at least one naphthalene ring in one molecule, and include naphthol-based and naphthalenediol-based resins.
[0012]
A necessary amount of a rubber component such as acrylic rubber may be added to the adhesive. As the acrylic rubber, a polymer or copolymer containing at least one of acrylic acid, acrylic ester, methacrylic ester or acrylonitrile as a monomer component is used. Among them, a copolymer type acrylic rubber containing glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate containing a glycidyl ether group is preferably used.
In addition, a thermoplastic resin such as a phenoxy resin can be blended in the adhesive in order to make film forming easier. In particular, the phenoxy resin is preferable because it has a similar structure to the epoxy resin and has characteristics such as excellent compatibility with the epoxy resin and excellent adhesion.
[0013]
As epoxy resin curing agents, latent curing agents such as imidazole, hydrazide, boron trifluoride-amine complexes, aromatic sulfonium salts, amine imides, polyamine salts and dicyandiamide are effective from the viewpoint of fast curing. In addition, an acid anhydride curing agent is also effective because it contains few ionic impurities.
The reflow treatment referred to in the present invention is a whole heating method such as infrared ray, air, vapor phase (VPS), nitrogen, and a partial heating method such as YAG laser, semiconductor laser, xenon lamp, halogen lamp, pulse heater, hot air. It is.
[0014]
Examples of the metal particle arrangement technique of the present invention include those described in JP-A-6-163550 and JP-A-6-310515, and the technique described in JP-A-6-163550 includes both sides. A closed space is formed on a glass jig on which a solder ball can be mounted on the surface side having a large diameter hole having a large number of through holes having different diameters, and the solder ball is sent into the closed space by compressed air. By sucking from the small holes of the glass jig, the solder balls are sucked into the large through holes of the glass jig and arranged. Further, in the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-310515, solder balls are supplied by a screw feeder or the like onto a plate on which a certain number of solder balls can be mounted in an alignment, and are arranged by being oscillated by a vacuum pump and a vibrator. ing. Also, a method is provided in which suction holes are provided at desired intervals in the mounting head, the mounting head is moved up and down, and the conductive balls are vacuum-sucked to move the mounting head onto the sheet to be disposed, and then the suction is released and arranged. And a method using a mesh. These techniques may be used.
In addition, the adhesive film may have a multilayer structure of a support layer and an adhesive layer. In that case, an adhesive layer coating → drying → support layer coating → curing → adhesive layer coating → drying step may be taken. . Regarding the dispersion of the conductive fine particles, if electrostatic force is used, excess particles can be recovered, and efficient dispersion can be achieved.
[0015]
Moreover, when shape | molded in the shape of a film in this invention, it is desirable that the surface of electroconductive fine particles is exposed from the surface of the front and back of a film, and it is desirable that the adhesive force is provided to the surface of the film. The conductive fine particles need to have a particle size smaller than the minimum distance between the electrodes of the substrate, and may be deformed into a predetermined shape as necessary. The amount of conductive particles dispersed in the adhesive is 0.1 to 30 parts by volume, preferably 0.2 to 15 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the adhesive resin composition.
[0016]
The adhesive for connecting circuit members used in the present invention may be used by screen-printing a liquid adhesive on the electrodes of the circuit board instead of the film adhesive.
As the circuit member, semiconductor packages (QFP, BGA, CSP, SOP, TCP, etc.), chip parts such as capacitors, resistors, coils, connectors, and the like are used.
The circuit member is provided with a large number of terminals, and the circuit member is mounted on a mounting board provided with a number of terminals corresponding to the terminals with the terminals facing each other via an adhesive, and the terminals are electrically connected. And implemented.
As a substrate on which chip components are mounted, an organic insulating substrate on which electrodes (connection terminals) corresponding to semiconductor chip terminals are formed is used.
[0017]
As an organic insulating substrate, a laminated board obtained by impregnating and curing a resin material such as a polyimide resin, an epoxy resin or a phenol resin on a glass substrate such as a polyimide resin or a polyester resin, or a glass cloth or a glass nonwoven fabric. Is used.
An electrode connected to the circuit member terminal, a surface insulating layer on which the electrode is formed, a predetermined number of insulating layers, a predetermined number of wiring layers disposed via the insulating layers, and a predetermined number of the electrodes / wiring layers A multilayer wiring board having conductive holes for electrical connection can be used.
As such a multilayer wiring board, a build-up multilayer in which insulating layers and conductor circuit layers are alternately formed on a substrate composed of an insulating layer using glass cloth or a wiring substrate having one or more conductor circuits A substrate is preferred.
[0018]
A resin film can be used for the surface insulating layer, and this resin film is an epoxy resin, a polyimide resin, a polyamide-imide resin, a modified polyphenylene ether resin, a phenoxy resin, an amide epoxy resin, a phenol resin, a mixture thereof, a copolymer, or the like. A film of heat-resistant thermoplastic engineering plastic such as polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, wholly aromatic liquid crystal polyester, and fluorine resin can be used. A resin film containing an organic or inorganic filler can be used. As the insulating layer made of a resin reinforced with a glass substrate, a prepreg obtained by impregnating and curing a resin such as an epoxy resin or a phenol resin on a glass substrate such as glass cloth or glass nonwoven fabric can be used.
[0019]
On the electrode pad of the semiconductor chip or substrate, the bump formed by plating or the tip of the gold wire is melted with a torch or the like to form a gold ball, and after the ball is pressed onto the electrode pad, the wire is cut. Protruding electrodes such as wire bumps obtained in this way can be provided and used as connection terminals.
[0020]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a QFP package mounted on a mounting substrate using the mounting method of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a CSP package mounted on a mounting substrate using the mounting method of the present invention. 1 is a mounting substrate, 2 is an electrode on the substrate, 3 is a QFP package, 4 is a lead terminal, 5 is Ni particles, 6 is a Sn-Bi alloy, 7 is an adhesive, 8 is a semiconductor element, 9 is a sealing agent, Reference numeral 10 denotes an interposer, and 11 denotes a solder ball.
[0021]
【Example】
Particles (10 μmφ, 8 vol%) coated with Sn—Bi alloy (melting point: 139 ° C.) on the surface of Ni particles are dispersed in a phenol curing thermosetting adhesive having a gelation temperature of 160 ° C., and a glass-epoxy circuit board After coating on top, BGA package (225 pin) is mounted after alignment, passed through heating furnace (max. 150 ° C) for 1 minute, continuity test is performed, NG sample is repaired and reconnected, OK The sample was cured in an oven at 200 ° C. for 3 hours to obtain a mounted component. Good results were obtained in both the heat cycle test (−55 ° C. to 125 ° C.) and the high temperature and high humidity test (85 ° C./85% RH). The viscosity of the phenol curable thermosetting adhesive was 1000 CP in a heating furnace (max. 150 ° C.).
[0022]
【The invention's effect】
According to the mounting method of the present invention, it is possible to realize mounting of an electronic component using an anisotropic conductive adhesive only by its own weight without applying special pressure, and it can be performed together with mounting of other electronic components. Thus, heat curing can be performed and electrical conduction between the electrodes of the circuit members can be obtained, so that the mounting process can be simplified and a significant cost reduction can be achieved. Further, an inspection process and a repair process can be provided between the electrical connection process and the mechanical connection process as necessary.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a QFP package mounted on a mounting substrate using the mounting method of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a CSP package mounted on a mounting substrate using the mounting method of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Circuit board 2 Electrode on a board | substrate 3 QFP package 4 Lead terminal 5 Ni particle 6 Sn-Bi alloy 7 Adhesive 8 Semiconductor element 9 Sealant 10 Interposer 11 Solder ball

Claims (2)

回路部材を、前記回路部材の端子(a)に対応した端子(b)が設けられた実装基板に前記端子(a)(b)を対向し接着剤を介し、他の電子部品とともに搭載し、一括して加熱して前記接着剤を熱硬化することにより前記端子(a)(b)を電気的に接続する回路部材の実装方法であって、
前記接着剤はマトリックス樹脂と易溶融性金属表面を持つ金属粒子を含む異方導電性接着剤であり
前記加熱により前記金属粒子は溶融変形し溶融変形した金属粒子により前記端子(a)(b)が電気的に接続されるものであり、
前記マトリックス樹脂は、UV硬化系と加熱によって遊離ラジカルを発生する硬化剤系及び/もしくは熱硬化系エポキシ樹脂との混合系、加熱によって遊離ラジカルを発生する硬化剤系と熱硬化系エポキシ樹脂との混合系、加熱によって遊離ラジカルを発生する硬化剤系、または、熱硬化系エポキシ樹脂であり、前記溶融変形した金属粒子による前記端子(a)(b)の電気的接続を妨げない粘度を前記加熱段階で有するものであり、
前記加熱段階で前記回路部材の自重だけで前記端子(a)(b)を電気的に接続することを特徴とする回路部材の実装方法。
A circuit member is mounted together with other electronic components via an adhesive, facing the terminals (a) and (b) on a mounting board provided with terminals (b) corresponding to the terminals (a) of the circuit members, A circuit member mounting method for electrically connecting the terminals (a) and (b) by collectively heating and thermally curing the adhesive,
The adhesive is including anisotropic conductive adhesive metal particles with a matrix resin and easily meltable metal surface,
The metal particles are melted and deformed by the heating, and the terminals (a) and (b) are electrically connected to the melted and deformed metal particles,
The matrix resin is composed of a UV curing system and a curing system that generates free radicals upon heating and / or a thermosetting epoxy resin, a curing system that generates free radicals upon heating and a thermosetting epoxy resin. It is a mixed system, a curing agent system that generates free radicals upon heating, or a thermosetting epoxy resin, and has a viscosity that does not hinder the electrical connection of the terminals (a) and (b) by the melted and deformed metal particles. all SANYO has in stage,
The circuit member mounting method , wherein the terminals (a) and (b) are electrically connected only by the weight of the circuit member in the heating step .
請求項1記載の回路部材の実装方法であって、マトリックス樹脂は加熱硬化性樹脂であり、加熱により端子(a)(b)を電気的に接続した後、金属粒子の溶融する温度で前記マトリックス樹脂を加熱硬化させる回路部材の実装方法。  2. The circuit member mounting method according to claim 1, wherein the matrix resin is a thermosetting resin, and after the terminals (a) and (b) are electrically connected by heating, the matrix is melted at a temperature at which the metal particles melt. A circuit member mounting method in which resin is heat-cured.
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