JP4801889B2 - Electrical element connection method and heating head - Google Patents
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Description
本発明は熱硬化性の接着剤を用いた電気部品の接続方法に関する。 The present invention relates to a method for connecting electrical components using a thermosetting adhesive.
従来より、半導体素子のような電気部品を配線板のような電気部品に接続するには、熱硬化性の接着剤が用いられており、半導体素子と配線板とで接着剤を挟み込んだ状態で加熱すると、接着剤が硬化する。
図9の符号101は従来技術の接続方法で半導体素子110と配線板115とが接続された電気装置を示している。
Conventionally, a thermosetting adhesive is used to connect an electrical component such as a semiconductor element to an electrical component such as a wiring board, and the adhesive is sandwiched between the semiconductor element and the wiring board. When heated, the adhesive is cured.
接着剤105には不図示の導電性粒子が分散されており、半導体素子110の端子112と配線板115の端子117とで導電性粒子が挟み込まれることで、半導体素子110と配線板115とは電気的に接続されている。また、硬化した接着剤105によって半導体素子110は配線板115に固定されており、従って半導体素子110と配線板115は機械的にも接続されている。
Conductive particles (not shown) are dispersed in the
しかし、半導体素子110や配線板115の温度差や線膨張係数の違いによって、接着剤が硬化するときの応力によって、半導体素子に反りが生じることがあり、特に半導体素子110が細長の場合には、その長手方向の端部が接着剤105から剥離し、図9に示すように半導体素子110の長手方向の端部で半導体素子110の端子112が配線板115の端子117から離間し、導通不良となってしまう。
However, due to the difference in temperature and linear expansion coefficient between the
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、細長の電気部品を熱硬化性の接着剤で接続し、信頼性の高い電気装置を得ることである。 The present invention was created in order to solve the above-described disadvantages of the prior art, and an object thereof is to obtain a highly reliable electric device by connecting elongated electric parts with a thermosetting adhesive. .
上記課題を解決するために請求項1記載の発明は、第一、第二の電気部品の間に熱硬化性樹脂からなる接着剤を配置し、前記第一の電気部品の第一の本体を加熱装置によって加熱して前記接着剤を加熱硬化し、前記第一、第二の電気部品の第一、第二の端子同士を電気的に接続する接続方法であって、前記第一の本体は細長にされ、前記第一の電気部品の前記第一の端子は前記第一の本体の少なくとも長手方向の端部に配置され、前記加熱装置はその熱伝導率が200W/m・k以上である高熱伝導部と、その熱伝導率が100W/m・k未満である低熱伝導部とを有し、前記第一の本体の加熱は、前記高熱伝導部を前記第一の本体の長手方向の端部に押し当てて、前記低熱伝導部を前記第一の本体の前記長手方向の中央部分に押し当て、前記加熱装置を前記第一の本体に押し当てた状態で、前記加熱装置を昇温させ、熱伝導により第一の本体を加熱する接続方法である。
請求項2記載の発明は、第一、第二の電気部品の間に熱硬化性樹脂からなる接着剤を配置し、前記第一の電気部品の第一の本体を加熱装置によって加熱して前記接着剤を加熱硬化し、前記第一、第二の電気部品の第一、第二の端子同士を電気的に接続する接続方法であって、前記第一の本体は細長にされ、前記第一の電気部品の前記第一の端子は前記第一の本体の少なくとも長手方向の端部に配置され、前記加熱装置を前記第一の本体に押し当てた状態で、前記加熱装置を昇温させ、熱伝導により前記第一の本体を加熱するものであり、前記加熱装置は凸部を有し、前記第一の本体の加熱は、前記凸部の先端を前記第一の本体の長手方向の端部に押し当てて加熱し、前記第一の本体の中央部は凸部と高さだけ離間した状態で加熱し、長手方向の両端部を強固に接着剤で固定させる接続方法である。
請求項3記載の発明は、請求項1記載の接続方法に用いられる加熱装置であって、前記加熱装置は、装置本体と、加熱手段とを有し、前記装置本体を被着体に押し当て、前記加熱手段に通電すると、熱伝導により前記装置本体が昇温し、前記被着体が加熱されるように構成され、前記装置本体は、低熱伝導部と、高熱伝導部とを有し、前記高熱伝導部は前記低熱伝導部を構成する材料よりも熱伝導率の高い材料で構成された高熱伝導部とを有する加熱装置である。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
According to a second aspect of the invention, first, an adhesive made of a thermosetting resin between the second electrical component is arranged to heat the first body of the first electrical component by press heating device A method of connecting the first and second terminals of the first and second electrical components by heat-curing the adhesive and electrically connecting the first and second terminals, wherein the first body is elongated, The first terminal of one electrical component is disposed at least in an end portion in the longitudinal direction of the first main body, and the heating device is heated while the heating device is pressed against the first main body. The first main body is heated by heat conduction, the heating device has a convex portion, and the heating of the first main body is performed by setting the tip of the convex portion in the longitudinal direction of the first main body. Heated by pressing against the end, the central part of the first main body is heated in a state separated from the convex part by a height, and the longitudinal direction It is a connection method for fixed firmly adhesive end portions.
According to a third aspect of the invention, a heating apparatus used in connection process of
接着剤を加熱硬化させる際に電気部品の長手方向端部が外気で冷却されても、冷却される分は長手方向の端部への伝熱量を多くすることで補充されるので、電気部品の細長の端部で接着剤の硬化率が低くならない。従って、電気部品の細長の端部は硬化した接着剤で強固に固定されることになり、接着剤が硬化するときの応力で電気部品に反りが生じても、長手方向の端部が接着剤から剥離しない。このように、本発明の接続方法で電気部品を接続すると、電気部品の剥離による導通不良が起こらず、接続信頼性の高い電気装置が得られる。 Even if the longitudinal end of the electrical component is cooled by the outside air when the adhesive is heat-cured, the amount of cooling is supplemented by increasing the amount of heat transfer to the longitudinal end. The curing rate of the adhesive does not decrease at the elongated end. Therefore, the elongated end of the electrical component is firmly fixed with the cured adhesive, and even if the electrical component warps due to the stress when the adhesive is cured, the longitudinal end is the adhesive. Do not peel from. As described above, when electrical components are connected by the connection method of the present invention, a conduction failure due to peeling of the electrical components does not occur, and an electrical device with high connection reliability can be obtained.
図1の符号30は本発明の第一例の加熱装置である加熱ヘッドを示しており、この加熱ヘッド30はヘッド本体31と、加熱手段35とを有している。ここでは、ヘッド本体31は細長の直方体形状にされている。ヘッド本体31は高熱伝導部32と、低熱伝導部33とを有しており、低熱伝導部33はヘッド本体31の長手方向の中央部分に設けられ、高熱伝導部32はヘッド本体31の長手方向の両端部に設けられている。
加熱手段35は高熱伝導部32と低熱伝導部33の両方にわたって埋設されており、不図示の電源から加熱手段35に通電すると加熱手段35が昇温し、高熱伝導部32と低熱伝導部33の両方が同時に加熱されるようになっている。
The heating means 35 is embedded over both the high
高熱伝導部32は高熱伝導セラミック(例えば熱伝導率が200W/m・K以上の窒化アルミニウムセラミック)のような高熱伝導材料で構成され、低熱伝導部33は低熱伝導金属(例えば熱伝導率が100W/m・K未満の鉄)のような低熱伝導材料で構成されている。
The high
物質の伝熱量は熱伝導率に比例するので、同じ加熱手段35で加熱した場合であっても、単位時間当たりの伝熱量は低熱伝導部33よりも高熱伝導部32の方が多くなる。従って、昇温した加熱ヘッド30を被着体に接触させた場合に、加熱ヘッド30から被着体への伝熱量は、高熱伝導部32が接触した部分の方が、低熱伝導部33が接触した部分よりも多くなる。
Since the heat transfer amount of the substance is proportional to the thermal conductivity, the high
次に、この加熱ヘッド30を用いて第一、第二の電気部品を接続する工程について説明する。
図2の符号10は第一の電気部品である半導体素子10を示している。半導体素子10は素子本体11(第一の本体)と、複数個の第一の端子12とを有している。素子本体11は細長の直方体形状にされており、第一の端子12は素子本体11の細長の一側面上に、その側面の四辺に沿って配置されている。
Next, the process of connecting the first and second electrical components using the
図3(a)の符号15は第二の電気部品である配線板を示している。配線板15は基板16を有しており、基板16の片面には配線が引き回され、その配線の一部で第二の端子17が構成されている。
配線板15は第二の端子17が配置された側の面を上側に向けた状態でステージ39上に配置されており、配線板15の第二の端子17が配置された側の面に接着剤5を配置する。次に、半導体素子10を配線板15上に配置し、第一、第二の端子12、17が互いに対向するように位置合わせし、半導体素子10を接着剤5上に載せる。
The
次に、上述した加熱ヘッド30を半導体素子10上に配置し、その長手方向を半導体素子10の長手方向に対して平行にすると、高熱伝導部32と低熱伝導部33が半導体素子10上に並べられた状態になる。
Next, when the above-described
高熱伝導部32と低熱伝導部33が半導体素子10上に並べられた時に、高熱伝導部32の素子本体11の長手方向の長さを高熱伝導部32の長さとし、低熱伝導部33の素子本体11の長手方向の長さを低熱伝導部33の長さとすると、素子本体11の長さは低熱伝導部33の長さよりも長く、かつ低熱伝導部33の長さと高熱伝導部32の長さの合計よりは短くなっている。
When the high
従って、素子本体11の長手方向の中央部分が、低熱伝導部32の長さの中央に位置するように位置合わせをし、加熱ヘッド30を半導体素子10に押し当てると、低熱伝導部33が素子本体11の長手方向の中央部分に接触し、高熱伝導部32が素子本体11の長手方向の両端部にそれぞれ接触する(図3(b))。
Therefore, when the alignment is performed so that the center portion in the longitudinal direction of the
低熱伝導部33と高熱伝導部32は加熱手段35によって予め加熱されており、低熱伝導部33と高熱伝導部32が接触すると、素子本体11の長手方向の中央部分と長手方向の両端部は同時に加熱されて昇温し、熱伝導によって接着剤5が加熱される。
The low
図4は接着剤5の拡大断面図であり、接着剤5は熱硬化性樹脂51と、熱硬化性樹脂51中に分散された導電性粒子52とを有している。加熱によって接着剤5が昇温すると熱硬化性樹脂51は軟化するので、加熱ヘッド30で押圧をしながら加熱を続けると、軟化した熱硬化性樹脂51は押しのけられ、第一、第二の端子12、17で導電性粒子52が挟み込まれる。更に加熱押圧を続け、接着剤5の温度が高くなると熱硬化性樹脂51が重合し、接着剤5が硬化する。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the
半導体素子10と接着剤5は加熱と同時に外気で冷却されるので、加熱ヘッド30から半導体素子10を介して接着剤5に伝わる熱量は、半導体素子10の端部と接着剤5の端部で多く損失される。
Since the
上述したように、高熱伝導部32からの単位時間当たりの伝熱量は、低熱伝導部33からの単位時間当たりの伝熱量よりも多く、素子本体11の長手方向の端部は中央部分に比べて多くの熱量を受け取るので、素子本体11の端部や接着剤5の端部で冷却による損失が起こっても、素子本体11の長手方向の端部に位置する接着剤5は、その長手方向の中央部分に位置する接着剤5に比べて伝達される熱量が小さくならない。
As described above, the heat transfer amount per unit time from the high
熱硬化性の接着剤5の硬化率は伝熱量が多い程高くなるので、接着剤5の硬化率は、半導体素子10の長手方向の端部と、半導体素子10の長手方向の中央部分で差が生じないことになる。
Since the curing rate of the
例えば、本発明の加熱ヘッド30で加熱を行った場合には、接着剤5の硬化率は素子本体11の長手方向の端部で78%、長手方向の中央部分で80%であり、その硬化率の差は小さかった。これに対し、ヘッド本体の熱伝導率が均一な加熱ヘッドを用いて加熱を行った場合には、接着剤の硬化率は、素子本体11の長手方向の中央部分で79%、長手方向の端部では66%であり、素子本体11長手方向端部での硬化率が中央部分に比べて10%以上も小さくなってしまった。
For example, when heating is performed with the
尚、硬化率は接着剤5としてエポキシ樹脂である熱硬化性樹脂に導電性粒子が分散された異方導電性接着剤を用い、フーリエ変換赤外分光光度計で求めたエポキシ基(波数914cm-1)の吸収スペクトル強度と、メチレン基(波数2930cm-1)の吸収スペクトル強度を下記式(1)に代入して求めた。 The curing rate was determined by using an anisotropic conductive adhesive in which conductive particles were dispersed in a thermosetting resin, which is an epoxy resin, as the adhesive 5, and an epoxy group (wave number 914 cm −) determined by a Fourier transform infrared spectrophotometer. The absorption spectrum intensity of 1 ) and the absorption spectrum intensity of the methylene group (wave number 2930 cm −1 ) were determined by substituting them into the following formula (1).
式(1):硬化率(%)=100−(a/b)/(A/B)×100
A:硬化前のエポキシ基の吸収スペクトル強度
B:硬化前のメチレン基の吸収スペクトル強度
a:硬化後のエポキシ基の吸収スペクトル強度
b:硬化後のメチレン基の吸収スペクトル強度
図5の符号1は接着剤5が硬化した状態の電気装置を示している。この電気装置1では、第一、第二の接続端子12、17が導電性粒子52を挟み込んだ状態で接着剤5が硬化しており、従って半導体素子10と配線板15は電気的にも機械的にも接続されている。
Formula (1): Curing rate (%) = 100− (a / b) / (A / B) × 100
A: Absorption spectrum intensity of epoxy group before curing B: Absorption spectrum intensity of methylene group before curing a: Absorption spectrum intensity of epoxy group after curing b: Absorption spectrum intensity of methylene group after curing The electric apparatus of the state which the
接着剤5が硬化する時の応力で半導体素子10に反りが生じることがあり、半導体素子10が細長の場合には、長手方向の中央部分よりも長手方向端部で接着剤5から剥離する力が強く働く。接着剤5の硬化率が低いと、半導体素子10の長手方向の端部が接着剤5から剥離するが、本発明によれば半導体素子10の長手方向の端部に位置する接着剤5の硬化率は小さくならないので、半導体素子10の長手方向の端部は剥離されない。
従って、本発明の接続方法により製造された電気装置1は、従来の接続方法によって製造された電気装置に比べて接続信頼性が高い。
When the adhesive 5 is cured, the
Therefore, the
以上は、ヘッド本体31に熱伝導率の異なる部分を設ける場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図6の符号60は本発明第二例の加熱ヘッドを示しており、この加熱ヘッド60はヘッド本体61と、2つの凸部62とを有している。
Although the above has described the case where the
ヘッド本体61は細長にされており、凸部62はヘッド本体61の細長の一側面の両端に互いに離間して配置されている。上述した素子本体11の長さは、凸部62と凸部62の間の距離よりも長く、かつ、ヘッド本体61の長さよりも短くなっている。
The head
従って、加熱ヘッド60をヘッド本体61の長手方向が素子本体11の長手方向と平行に向けた状態で、そのヘッド本体61の長手方向の中心と、素子本体11の長手方向の中心とを一致させるように位置合わせを行うと、素子本体11の長手方向の両端部上に凸部62がそれぞれ配置され、その状態で加熱ヘッド60を素子本体11上に押し付けると、素子本体11の長手方向の両端部に凸部62の先端が接触するが、素子本体11の長手方向の中央部分は凸部62の高さだけヘッド本体61と離間した状態になる。
Therefore, in the state where the longitudinal direction of the head
従って、加熱手段65に通電してヘッド本体61を昇温させると、素子本体11の長手方向の両端部にはヘッド本体61から直接熱が伝えられるため、伝熱量が多くなる。他方、素子本体11の長手方向の中央部分には、ヘッド本体61の熱が長手方向の端部を介して伝わるため、素子本体11の長手方向の中央部分への伝熱量は、その長手方向の両端部に比べて小さくなる。従って、接着剤5への伝熱量は素子本体11の長手方向の両端部で小さくならず、半導体素子10の長手方向の両端部は接着剤5で強固に固定されることになる。
Therefore, when the heating means 65 is energized to raise the temperature of the
以上は1つの加熱ヘッドに凸部を設け、凸部の先端と素子本体11の長手方向の端部とを接触させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば2台の加熱ヘッドをそれぞれ素子本体11の長手方向の両端部にだけに接触させて接着剤5を加熱硬化させてもよい。
The above has described the case where a convex portion is provided on one heating head and the tip of the convex portion and the end portion in the longitudinal direction of the
以上は、半導体素子10を加熱して接着剤5を熱硬化させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
図7(a)の符号70は本発明の加熱装置である加熱ステージを示している。この加熱ステージ70は、ステージ本体71と、加熱手段75とを有している。ステージ本体71は高熱伝導部72と、低熱伝導部73とを有しており、配線板15をステージ本体71上に配置すると配線板15の基板16が低熱伝導部73と高熱伝導部72の両方が配線板15に接触するようになっている。
Although the case where the
The code |
加熱手段75は低熱伝導部73と高熱伝導部72の両方に渡って埋設されており、加熱手段75に通電すると、低熱伝導部73と高熱伝導部72の両方が同時に加熱される。
The heating means 75 is embedded over both the low
第一例の加熱ヘッド30の場合と同様に、低熱伝導部73は低熱伝導材料で構成され、高熱伝導部72は低熱伝導材料よりも熱伝導率の高い高熱伝導材料で構成されているので、低熱伝導部73と高熱伝導部72が同じ加熱手段75で加熱されると、配線板15の高熱伝導部72に接触した部分は低熱伝導部73に接触した部分に比べて多くの熱量が伝達されることになる。ここでは高熱伝導部72は二箇所設けられ、低熱伝導部73は高熱伝導部72と高熱伝導部72の間に位置に、高熱伝導部72と直線状に並べて配置されている。
As in the case of the
高熱伝導部72と低熱伝導部73の並べられた方向を並び方向とすると、低熱伝導部72の並び方向の長さは、被着体である半導体素子10の長手方向の長さよりも短く、かつ、2つの高熱伝導部72の並び方向の長さと、低熱伝導部73の並び方向の長さを足した長さは、半導体素子10の長さよりも長くなっている。
When the direction in which the high
従って、加熱ステージ70上に配線板15と接着剤5とを配置し、半導体素子10を、素子本体11の長手方向と並び方向と平行にし、その長手方向の中央部分が低熱伝道部73の並び方向の中央部分上に位置するように位置あわせを行い、素子本体11を接着剤5上に配意すると、素子本体11の長手方向の両端部が高熱伝導部72上にそれぞれ配置され、長手方向の中央部分が低熱伝導部73上に配置される(図7(b))。
Therefore, the
第一例の加熱ヘッド30の場合と同様に、高熱伝導部72からの伝熱量は低熱伝導部73からの伝熱量よりも大きくされているので、配線板15への伝熱量は素子本体11の長手方向の端部位置で、その長手方向の中央位置よりも多くなる。 従って、配線板15端部や接着剤5端部が外気で冷却されたとしても、接着剤5の硬化率は素子本体11の長手方向の端部で小さくならず、半導体素子10の長手方向の端部は接着剤5で強固に固定されるので、半導体素子10に反りが生じても長手方向の端部で剥離が起こらず、導通信頼性の高い電気装置が得られる。
As in the case of the
以上は、ヘッドとステージのいずれか一方の加熱手段を設け、配線板15と半導体素子10のいずれか一方だけを加熱する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体素子10の長手方向の端部が位置する部分の伝熱量が、半導体素子10の長手方向の中央部分が位置する部分の伝熱量よりも多くなるのであれば、ヘッドとステージの両方に加熱手段を設け、配線板15と半導体素子10の両方を加熱することもできる。
The above has described the case where either one of the head and the stage is provided and only one of the
また、加熱ヘッド30や加熱ステージ70等の加熱装置に、高熱伝導部32、72と低熱伝導部33、73を設ける場合には、高熱伝導部32、72が細長の電気部品の両端部に配置されるのであれば、高熱伝導部32、72の数や形状および低熱伝導部33、73の数や形状も特に限定されるものではない。
Further, when the high
以上は、加熱装置に低熱伝導部と高熱伝導部を設ける場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図8(a)の符号89は冷却装置である放熱ステージを示しており、放熱ステージ89は配線板15が載置されるステージ本体86を有している。
Although the above has described the case where the low heat conduction portion and the high heat conduction portion are provided in the heating device, the present invention is not limited to this.
ステージ本体86は、低熱伝導材料で構成された低熱伝導部87と、該低熱伝導材料よりも熱伝導率の高い高熱伝導材料で構成された高熱伝導部88とを有している。低熱伝導部87と高熱伝導部88は直線状に並んで配置されておおり、低熱伝導部87と高熱伝導部88が並べられた方向を並び方向とすると、低熱伝導部87は、高熱伝導部88の並び方向の両端に配置されている。
The stage
上述した半導体素子10の素子本体11の長手方向の長さは、高熱伝導部88の並び方向の長さよりも長くされ、かつ高熱伝導部88の並び方向の長さと、2つの低熱伝導部87の並び方向の長さの合計よりは短くされている。
The length in the longitudinal direction of the
従って、放熱ステージ89上に上述した配線板15を配置し、配線板15上に接着剤5を配置した後、半導体素子10を素子本体11の長手方向と上述した並び方向とが平行になるように接着剤5上に配置し、素子本体11の長手方向の中央部分が高熱伝導部88の並び方向の中央部分上に位置するように半導体素子10を接着剤5上に配置させると、素子本体11の長手方向の両端部が低熱伝導部87上に位置し、素子本体11の長手方向の中央部分が高熱伝導部88上に位置する。
Therefore, after the
図8(b)の符号80は加熱ヘッドを示しており、予め加熱手段85に通電してヘッド本体81を昇温させておき、加熱ヘッド80を半導体素子10に押し当てると、ヘッド本体81が素子本体11に接触し、素子本体11が昇温する。ここではヘッド本体81の熱伝導率は均一にされており、従ってヘッド本体81から素子本体11の長手方向の両端部と中央部分へ伝わる伝熱量は略等しくなる。
放熱ステージ89には加熱手段が設けられておらず、放熱ステージ89の温度は半導体素子10が加熱されている間は、ヘッド本体81の温度よりも常に低くなるようにされているので、素子本体11から接着剤5へ伝わった熱の一部は、配線板15を通って、配線板15から放熱ステージ89へ放熱される。
The
上述したように、素子本体11の長手方向の両端部は低熱伝導部87上に位置し、長手方向の中央部分は高熱伝導部88上に位置しており、配線板15から低熱伝導部87へ放熱される熱量は、配線板15から高熱伝導部88へ放熱される熱量よりも小さいので、素子本体11の長手方向の両端部が位置する部分では、中央部分に比べて蓄積される熱量が多くなる。
As described above, both end portions in the longitudinal direction of the
従って、素子本体11の端部や接着剤5の端部が外気で冷却されたとしても、素子本体11の長手方向の両端部で蓄積される熱量が多くなることで、素子本体11の長手方向両端部に位置する接着剤5の硬化率が低くならず、素子本体11の長手方向の両端部は接着剤5で強固に固定された状態になる。
Therefore, even if the end portion of the
尚、放熱ステージ89に冷却手段を取り付け、素子本体11を加熱するときに、該冷却手段によって高熱伝導部88と低熱伝導部87の両方を冷却するようにすれば、加熱中に放熱ステージ89の温度を、ヘッド本体81の温度よりも常に低くすることができる。
If the cooling means is attached to the
以上は、配線板15に冷却装置である放熱ステージ89を接触させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
Although the case where the
例えば、加熱手段が設けられたステージに配線板15を配置する場合には、冷却装置である放熱ヘッドに高熱伝導部と低熱伝導部とを設けておき、低熱伝導部が素子本体11の長手方向の両端部に接触し、高熱伝導部が素子本体11の長手方向の中央部分に接触するように放熱ヘッドを半導体素子10に押し当てる。
For example, when the
放熱ヘッドの温度をステージ温度よりも低く維持しながら配線板15の加熱を行えば、加熱ステージから接着剤5へ伝わる熱の一部は素子本体11から放熱ヘッドへ放熱される。
If the
素子本体11の長手方向の両端部は低熱伝導部に接触し、長手方向の中央部分は高熱伝導部に接触するので、素子本体11の長手方向の両端部から放熱ヘッドに放熱される熱量は、素子本体11の長手方向の中央部分に比べて少なくなり、素子本体11の長手方向の端部位置で接着剤5に蓄積される熱量が多くなる。
Since both end portions in the longitudinal direction of the
従って、素子本体11の端部や接着剤5の端部が外気で冷却されたとしても、上述した図8(a)、(b)に示した場合と同様に、素子本体11の長手方向の両端部に位置する接着剤の硬化率が小さくならず、素子本体11の長手方向の両端部が強固に固定される。
Therefore, even if the end portion of the
以上は、冷却装置である放熱ヘッドや放熱ステージを用いる場合に、加熱装置である加熱ヘッドや加熱ステージの本体の熱伝導率が均一な場合について説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、図1、図6に示した加熱ヘッド30、60と、図8に示した放熱ステージ89とを一緒に用いたり、図7に示した加熱ステージ70と、上述した放熱ヘッドとを一緒に用いることも可能である。
The above is a case where the heat conductivity of the main body of the heating head or heating stage as the heating device is uniform when using the heat dissipation head or heat dissipation stage as the cooling device, but the present invention is not limited to this. 1 and 6, the heating heads 30 and 60 shown in FIG. 6 and the
低熱伝導部33、73を構成する低熱伝導材料と、高熱伝導部32、72を構成する高熱伝導材料は、高熱伝導材料の熱伝導率が低熱伝導材料の熱伝導率よりも高いのであれば特に限定されるものではない。
The low thermal conductive material constituting the low thermal
本発明に用いる第一、第二の電機部品も半導体素子や配線板に限定されるものでなく、例えば細長の配線板である第一の電気部品を、他の配線板である第二の電気部品に接続することもできる。 The first and second electric parts used in the present invention are not limited to semiconductor elements and wiring boards. For example, a first electric part that is an elongated wiring board is replaced with a second electric part that is another wiring board. It can also be connected to parts.
本発明に用いる接着剤5の種類も特に限定されるものではない。接着剤5に用いる熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂の他、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等種々のものを用いることができる。また、熱硬化性樹脂と導電性粒子の他に、熱可塑性樹脂、着色剤、老化防止剤等を接着剤5に添加したものを用いることもできる。
The type of the adhesive 5 used in the present invention is not particularly limited. As the thermosetting resin used for the adhesive 5, various resins such as an acrylic resin and a urethane resin can be used in addition to the epoxy resin. Moreover, what added the thermoplastic resin, the coloring agent, the antiaging agent, etc. to the
接着剤5に添加する導電性粒子52も特に限定されるものではなく、樹脂粒子の表面に金属メッキ層等の導電層を設けたものや、金属粒子等種々のものを用いることができる。また、接着剤5に導電性粒子52を添加せず、加熱押圧の際に端子12、17同士を直接接触させることで、電気部品10、15同士を電気的に接続することもできる。また、加熱ヘッド30や加熱ステージ70等の加熱装置に設ける加熱手段の数や種類も特に限定されるものではない。
The
1……電気装置 10……第一の電気部品(半導体素子) 11……第一の本体(素子本体) 12……第一の端子 15……第二の電気部品(配線板) 16……第二の本体(基板) 17……第二の端子 30、60……加熱装置(加熱ヘッド) 31、61……ヘッド本体 35、65、75、85……加熱手段 70……加熱ステージ 71……ステージ本体 72……高熱伝導部 73……低熱伝導部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記第一の本体は細長にされ、前記第一の電気部品の前記第一の端子は前記第一の本体の少なくとも長手方向の端部に配置され、
前記加熱装置はその熱伝導率が200W/m・k以上である高熱伝導部と、その熱伝導率が100W/m・k未満である低熱伝導部とを有し、
前記第一の本体の加熱は、前記高熱伝導部を前記第一の本体の長手方向の端部に押し当てて、前記低熱伝導部を前記第一の本体の前記長手方向の中央部分に押し当て、
前記加熱装置を前記第一の本体に押し当てた状態で、前記加熱装置を昇温させ、熱伝導により第一の本体を加熱する接続方法。 An adhesive made of a thermosetting resin is disposed between the first and second electrical components, the first body of the first electrical component is heated by a heating device to heat and cure the adhesive, A connection method for electrically connecting the first and second terminals of the first and second electrical components,
The first body is elongated, and the first terminal of the first electrical component is disposed at least in a longitudinal end of the first body;
The heating device has a high thermal conductivity part whose thermal conductivity is 200 W / m · k or more and a low thermal conductivity part whose thermal conductivity is less than 100 W / m · k,
The heating of the first main body is performed by pressing the high heat conductive portion against the longitudinal end portion of the first main body and pressing the low heat conductive portion against the central portion of the first main body in the longitudinal direction. ,
A connection method in which the heating device is heated while the heating device is pressed against the first main body, and the first main body is heated by heat conduction.
前記第一の本体は細長にされ、前記第一の電気部品の前記第一の端子は前記第一の本体の少なくとも長手方向の端部に配置され、
前記加熱装置を前記第一の本体に押し当てた状態で、前記加熱装置を昇温させ、熱伝導により前記第一の本体を加熱するものであり、
前記加熱装置は凸部を有し、
前記第一の本体の加熱は、前記凸部の先端を前記第一の本体の長手方向の端部に押し当てて加熱し、前記第一の本体の中央部は凸部と高さだけ離間した状態で加熱し、
長手方向の両端部を強固に接着剤で固定させる接続方法。 First, an adhesive made of a thermosetting resin between the second electrical component is arranged to heat curing the adhesive by heating the first body of the first electrical component by the pressurized heat device, A connection method for electrically connecting the first and second terminals of the first and second electrical components,
The first body is elongated, and the first terminal of the first electrical component is disposed at least in a longitudinal end of the first body;
With the heating device pressed against the first main body, the heating device is heated, and the first main body is heated by heat conduction,
The heating device has a convex portion,
The heating of the first main body is performed by pressing the front end of the convex portion against the end portion in the longitudinal direction of the first main body, and the central portion of the first main body is separated from the convex portion by a height. Heated in a state,
A connection method in which both ends in the longitudinal direction are firmly fixed with an adhesive.
前記加熱装置は、装置本体と、加熱手段とを有し、前記装置本体を被着体に押し当て、前記加熱手段に通電すると、熱伝導により前記装置本体が昇温し、前記被着体が加熱されるように構成され、
前記装置本体は、低熱伝導部と、高熱伝導部とを有し、前記高熱伝導部は前記低熱伝導部を構成する材料よりも熱伝導率の高い材料で構成された高熱伝導部とを有する加熱装置。 A heating device used in connection process of claim 1 Symbol placement,
The heating apparatus includes an apparatus main body and a heating unit. When the apparatus main body is pressed against an adherend and the heating unit is energized, the apparatus main body is heated by heat conduction, and the adherend is Configured to be heated,
The apparatus main body has a low heat conduction part and a high heat conduction part, and the high heat conduction part has a high heat conduction part made of a material having a higher thermal conductivity than a material constituting the low heat conduction part. apparatus.
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