JP5218725B2 - 接続方法 - Google Patents

接続方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5218725B2
JP5218725B2 JP2007209970A JP2007209970A JP5218725B2 JP 5218725 B2 JP5218725 B2 JP 5218725B2 JP 2007209970 A JP2007209970 A JP 2007209970A JP 2007209970 A JP2007209970 A JP 2007209970A JP 5218725 B2 JP5218725 B2 JP 5218725B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adhesive layer
anisotropic conductive
terminal
substrate
conductive adhesive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007209970A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008071748A (ja
Inventor
俊之 周藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dexerials Corp
Original Assignee
Dexerials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dexerials Corp filed Critical Dexerials Corp
Priority to JP2007209970A priority Critical patent/JP5218725B2/ja
Publication of JP2008071748A publication Critical patent/JP2008071748A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5218725B2 publication Critical patent/JP5218725B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • H05K3/323—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives by applying an anisotropic conductive adhesive layer over an array of pads
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1345—Conductors connecting electrodes to cell terminals
    • G02F1/13452—Conductors connecting driver circuitry and terminals of panels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/2919—Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83192—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H01L2224/83855—Hardening the adhesive by curing, i.e. thermosetting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H01L2224/83855—Hardening the adhesive by curing, i.e. thermosetting
    • H01L2224/83862—Heat curing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01004—Beryllium [Be]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06—Polymers
    • H01L2924/0665—Epoxy resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06—Polymers
    • H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/07802—Adhesive characteristics other than chemical not being an ohmic electrical conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06—Polymers
    • H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/0781—Adhesive characteristics other than chemical being an ohmic electrical conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06—Polymers
    • H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/0781—Adhesive characteristics other than chemical being an ohmic electrical conductor
    • H01L2924/07811—Extrinsic, i.e. with electrical conductive fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03—Conductive materials
    • H05K2201/0332—Structure of the conductor
    • H05K2201/0364—Conductor shape
    • H05K2201/0379—Stacked conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/36—Assembling printed circuits with other printed circuits
    • H05K3/361—Assembling flexible printed circuits with other printed circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

本発明は電気部品の接続方法に関する。
従来より基板と電気部品との接続や、電気部品同士の接続に異方導電性接着フィルムが用いられている。
例えば、液晶パネルに用いられるガラス基板には、半導体チップ、配線板等の複数種類の電気部品が異方導電性接着フィルムを用いて接続されている。
しかしながら、各電気部品の端子厚や端子間隔は必ずしも同じではなく、端子厚や端子間隔に応じて異方導電性接着フィルムの厚さを変えることが必要とされ、そのために、厚さの異なる複数種の異方導電性接着フィルムを用意して使用せねばならないという煩雑さがあった。即ち、薄い端子の電気部品を基板に接続する際に、厚い端子用の異方導電性接着フィルムを用いると接続不良が起こり、逆に厚い端子の電気部品を基板に接続する際に、薄い端子用の異方導電性接着フィルムを用いると、電気部品と基板との隙間に異方導電性接着フィルムが充填されずに空隙が生じ、その空隙が電気部品の剥離の原因となる。
特開２００１−２４０８１６号公報
本発明は上述した課題を解決するためのものであり、その目的は、端子厚又は端子間隔が異なることにより端子間容積が異なる複数の電気部品を異方導電性接着剤層を用いて接続する際に、より少ない種類の異方導電性接着剤層を用いてそれぞれの電気部品の端子を確実に接続することにある。
本発明者は、端子厚又は端子間隔が異なることにより端子間容積が異なる複数の電気部品を、異方導電性接着剤層を用いて基板に接続する際に、端子間容積の大きい電気部品に対しては、異方導電性接着剤層上に絶縁性接着剤層を形成しておくと、電気部品と基板との間の間隙の充填に必要な接着剤量を絶縁性接着剤層で補えることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、第一の電気部品の接続端子、該接続端子よりも端子間容積の大きい第二の電気部品の接続端子を、それぞれ基板表面の第一の基板側端子、第二の基板側端子に、異方導電性接着剤層によって接続する方法であって、
第二の電気部品の接続端子と第二の基板側端子との間に、異方導電性接着剤層と共に、該異方導電性接着剤層よりも導電性粒子の含有量の少ない第二の接着剤層を配置して第二の電気部品を接続する接続方法を提供する。
ここで、端子間容積とは、接続端子の形成領域における単位面積あたりの、接続端子同士の間隙の容積をいう。この端子間容積は、端子厚が厚い程大きく、接続端子の形成領域の平面図において接続端子の形成面積の合計が小さいほど（即ち、接続端子が疎に形成されているほど）大きい。
また、第一、第二の基板側端子とは、例えば、同一又は異なる基板上の離間した領域にそれぞれ形成された配線端子であって、電気部品の接続端子と接続される部分のことであり、各端子の形状、大きさ、配置場所は特に限定されるものではない。
本発明によれば、第一の電気部品の接続端子と第一の基板側端子との電気的接続と、第二の電気部品の接続端子と第二の基板側端子との電気的接続は、それぞれ異方導電性接着剤層中の導電性粒子で行われる。従って、第二の電気部品の接続に使用する第二の接着剤層の導電性粒子の含有量が異方導電性接着剤層より少なくても、さらには導電性粒子を含有しなくても、電気的接続不良は生じない。なお、異方導電性接着剤層の膜厚が、これらの電気的接続に必要な最低膜厚より厚くても、余分な異方導電性接着剤は、接続時の押圧により電気部品の接続端子と基板側端子との間から押し出されて排除されるので、この場合にも電気的接続不良は生じない。
一方、第一の電気部品の接続端子の形成領域と第一の基板側端子の形成領域との機械的接着は、異方導電性接着剤層の膜厚を、第一の接続端子と第一の基板側端子との接続に適した厚さに設定することにより、良好に行うことができる。
また、第二の電気部品の接続端子の形成領域と第二の基板側端子の形成領域との機械的接着は、端子間容積が第一の電気部品より第二の電気部品で大きくても、異方導電性接着剤層と共に第二の接着剤層を使用することにより端子間の間隙をこれらの接着剤で隙間無く充填することができるので、良好に行うことができ、第二の電気部品の基板からの剥離を防止できる。この場合、第二の接着剤層は、液状の接着剤層の塗布により形成できるので、塗布量を変えるだけで、第二の電気部品の接続に適合するように、容易に膜厚を変えることができる。
したがって本発明によれば、端子間容積の異なる第一の電気部品と第二の電気部品を、同じ異方導電性接着フィルムを用いて基板に接続することができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は、同一又は同等の構成要素を表している。
図１は、本発明の接続方法により製造された電気装置の一例である、ＬＣＤパネル１の平面図を示している。このＬＣＤパネル１は、フロントパネルとリアパネル１０が貼り合わされ、その内部に液晶材料が封入された積層基板を有している。
これらのフロントパネル又はリアパネル１０はガラス製の基板１１を有しており、その基板１１の表面には金属膜がパターニングされて複数本の細長の配線部１６が形成されている。この配線部１６の一端は第一の基板側端子１７の一部１７ａとなり、他端は第二の基板側端子１８となっている。
また、パネル１０には内部配線１９が設けられており、その一端はＴＦＴ等の駆動回路（不図示）に接続され、他端は第一の基板側端子１７の一部１７ｂとして集められている。図１に示したように、この内部配線１９の一端となる第一の基板側端子１７ｂは、前述の配線部１６の一端となる第一の基板側端子１７ａと二列に並べられている。
ここで、配線部１６と、第一、第二の基板側端子１７、１８は同じ金属膜から形成されているので、これらの膜厚は等しくなっている。
このＬＣＤパネル１においては、後に詳述するように、第一の基板側端子１７上に第一の電気部品である半導体チップ２０が、絶縁性接着剤４０中に導電性粒子４５を分散させた異方導電性接着剤層４１を用いて接続され、第二の基板側端子１８上に第二の電気部品である配線板２５が、同様の異方導電性接着剤層４１に加えて、第二の接着剤層である絶縁性接着剤層４３を用いて接続されている。したがって、配線板２５の配線膜（不図示）を外部回路に接続すれば、外部回路からの電気信号が配線板２５を介して半導体チップ２０に伝達され、半導体チップ２０で処理された電気信号がパネル１０の駆動回路に伝達され、ＬＣＤパネル１の表示画像を切り替えることができる。
ＬＣＤパネルの接続構造の詳細を、図２Ａ及び図２Ｂに示す。
図２Ａは、図１のＬＣＤパネル１における半導体チップ２０の接続部分のＡ−Ａ断面図である。半導体チップ２０はチップ本体２１と、チップ本体２１の一面に接続端子として配置された複数のバンプ２２とを有しており、このバンプ２２を基板１１上の第一の基板側端子１７に向けている。そして半導体チップ２０の複数のバンプ２２と基板側端子１７の対応する端子同士が、導電性粒子４５を介して電気的に接続され、これらの端子の間隙が絶縁性接着剤の硬化物４０’で充填され、半導体チップ２０と基板１１が機械的に接着している。
図２Ｂは図１のＬＣＤパネル１における配線板２５の接続部分のＢ−Ｂ断面図である。配線板２５は配線板本体２６と、配線板本体２６の表面に接続端子として配置された複数の電極２７とを有し、この複数の電極２７を基板１１上の第二の基板側端子１８に向けている。これらの電極２７は、前述の半導体チップ２０のバンプ２２よりも疎に形成されており、また、電極２７の厚みも厚いため、端子間容積が大きいが、端子の間隙には、異方導電性接着剤層の絶縁性接着剤の硬化物４０’と、その上に積層された絶縁性接着剤層の硬化物４３’が満たされているので、配線板２５と基板１１とは機械的に良好に接着されている。また、電極２７と第二の基板側端子１８の対応する端子同士は、異方導電性接着剤層４１に含まれる導電性粒子４５を介して電気的に接続されている。
次に、図３Ａ、３Ｂ〜図６Ａ、６Ｂを参照しつつＬＣＤパネル１の製造工程について説明する。なお、この製造工程を説明する以下の断面図は、上述のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図に対応する部位の断面図である。
先ず、異方導電性接着剤層４１として異方導電性接着フィルムを作成する。より具体的には、異方導電性接着剤を構成する絶縁性接着剤４０として、熱硬化性樹脂を含有するバインダーを用意し、この中に導電性粒子４５を分散させ、これをフィルム状に成形し、膜厚が均一な異方導電性接着フィルムを得る。
ここで、異方導電性接着剤層４１の膜厚は、第一の基板側端子１７に半導体チップ２０の接続端子であるバンプ２２を接続するのに適した厚さとし、基本的には、第一の基板側端子１７とバンプ２２の合計厚と同等以上になるようにするが、第一の基板側端子１７の厚みがバンプ２２の厚みに対して充分に薄い場合には、バンプ２２の厚みと同等又はそれ以上とする。これにより、後述するように、第一の基板側端子と複数のバンプ２２との間に異方導電性接着剤層のフィルム片４１ａを載置し、これらを加熱加圧することにより、基板１１と半導体チップ２０との間隙が異方導電性接着剤で隙間無く充填され、基板１１と半導体チップ２０とが密着する。特に、バインダーに熱可塑性樹脂やゴム等の接着性成分を含有させた場合には、基板１１と半導体チップ２０とを強固に接着することができる。
次に、異方導電性接着フィルム４１から、第一の基板側端子１７への半導体チップ２０の接続に用いる第一のフィルム片４１ａと、第二の基板側端子１８上への配線板２５の接続に用いる第二のフィルム片４１ｂを切り出す。
そして、図３Ａに示す基板１１の第一の基板側端子１７上に、この第一のフィルム片４１ａを載置すると共に、図３Ｂに示す第二の基板側端子１８上に第二のフィルム片４１ｂを載置する。
これにより、図４Ａに示すように、第一の基板側端子１７は第一のフィルム片４１ａで覆われ、図４Ｂに示すように、第二の基板側端子１８は第二のフィルム片４１ｂで覆われる。
次に、熱硬化性樹脂を含有した絶縁性バインダーからなり、導電粒子を含有しないペースト状の絶縁性接着剤を調製し、これをディスペンサ等を用いて、図５に示すように、第二のフィルム片４１ｂの表面に塗布し、絶縁性接着剤層４３を形成する。この絶縁性接着剤層４３の膜厚は、第二のフィルム片４１ｂと絶縁性接着剤層４３との合計膜厚が、基本的には電極２７と第二の基板側端子１８との合計厚と同等以上になるようにするが、第二の基板側端子１８の厚みが電極２７の厚みに対して充分に薄い場合には、電極２７同士の間隙を充填するのに十分な厚さとなるように、電極２７の厚さと同等又はそれ以上とする。
例えば、第二の基板側端子１８の厚みが配線板２５の電極２７の厚みに対して無視出来る程度に薄く、配線板２５の電極２７の厚みが３５μｍ以上の場合、第二のフィルム片４１ｂの厚みは２０μｍ以上２５μｍ以下とし、絶縁性接着剤層４３の膜厚は５μｍ以上３５μｍ以下とすることが好ましい。
次に、図６Ａに示すように、半導体チップ２０を、バンプ２２の配置面を下側に向け、第一の基板側端子１７上で位置合わせし、第一のフィルム片４１ａ上に配置し、半導体チップ２０を加熱しながら押圧する。これにより、熱伝導によって第一のフィルム片４１ａが昇温して軟化し、半導体チップ２０の押圧によって各バンプ２２と第一の基板側端子１７との間の異方導電性接着剤を押し退ける。
この押圧前のバンプ２２同士の間には半導体チップ本体２１の表面又はその表面上に形成された保護膜等が露出し、これらの露出表面を底面とする凹部３７が形成されているが、押圧によりこの凹部３７に上述の押し退けられた異方導電性接着剤が流れ込む。
フィルム片４１ａは熱硬化性樹脂を含有しているため、更に加熱押圧を続けると、凹部３７が異方導電性接着剤層で充填されたまま、そこに含まれる熱硬化性樹脂が重合して硬化し、図２Ａに示したように、半導体チップ２０が電気的にも機械的にも接続される。
一方、図６Ｂに示すように、配線板２５を、その電極２７の形成面を下側に向け、電極２７と第二の基板側端子とを位置合わせし、配線板２５を加熱しながら押圧する。これにより、熱伝導によって絶縁性接着剤層４３と異方導電性接着フィルムの第二のフィルム片４１ｂの両方が加熱されて軟化し、各電極２７と基板側端子との間の絶縁性接着剤と異方導電性接着剤を押し退ける。
この押圧前の配線板２５の電極２７同士の間には、配線板本体２６の表面又はその表面上の保護膜等が露出し、これらの露出表面を底面とする凹部３８が形成されているが、押圧によりこの凹部３８に上述の押し退けられた絶縁性接着剤と異方導電性接着剤の双方が流れ込む。
また、絶縁性接着剤層４３と第二のフィルム片４１ｂとの合計膜厚が電極２７同士の間隙を充填するのに十分な厚さとなるように、絶縁性接着剤層４３が形成されている。したがって、配線板２５の加熱押圧を続けると、図２Ｂに示したように、配線板２５が電気的にも機械的にも良好に接続される。
特に、絶縁性接着剤層４３を形成するバインダーに熱可塑性樹脂やゴム等の接着性成分を含有させると、基板１１と配線板２５とを強固に接着することができる。
これに対し、絶縁性接着剤層４３を形成しないで配線板２５を接続した場合には、半導体チップ２０のバンプ２２に比して、配線板２５の電極２７の端子間容積が大きいから、電極２７の端子間を異方導電性接着剤で満たすことができず、配線板２５と基板１１との機械的な接着不良が生じ易くなる。
以上は、第二の電気部品（配線板２５）の接続端子である電極２７が第一の電気部品（半導体チップ２０）の接続端子であるバンプ２２よりも厚く、かつ疎に形成されてい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。
例えば、第一の接続端子と第二の接続端子の厚さが同じであっても、第一の接続端子の間隔よりも第二の接続端子の間隔が広く、第二の接続端子がその接続時に異方導電性接着剤層を押し退ける量が、第二の接続端子間の凹部３８を充填する量に足りない場合には、第二の電気部品を押圧する前に、異方導電性接着剤層４１上に絶縁性接着剤層４３を形成する。
本発明においては、電気的接続に、より多くの導電粒子を用いて導通抵抗を低くする等の必要により、異方導電性接着剤層４１の上に設ける第二の接着剤層として、導電性粒子を含まない絶縁性接着剤層４３を用いることに代えて、絶縁性接着剤に導電性粒子を含有させたものを設けてもよい。
しかし、導電性粒子は高価なため、絶縁性接着剤層に導電性粒子を含有させると接続にかかるコストが高くなるだけでなく、特に導電性粒子を含有させた第二の接着剤層をペースト状の接着剤の塗布によって形成する場合には、そのペースト状の接着剤において導電性粒子の分散状態を維持させるための工夫が必要になり、製造工程が煩雑になる。
従って、通常は、第二の接着剤層４３の導電性粒子の含有量は少なくとも異方導電性接着剤層４１の含有量よりも少ない方が好ましく、より好ましくは導電性粒子を含有させないことである。
第二の接着剤層４３の形成は、ペースト状の接着剤の塗布に限定されず、フィルム状に成形したものを異方導電性接着剤層４１に貼付してもよい。
しかしながら、フィルム状に成形したものを貼付するための仮貼り装置に比べ、ディスペンサ等の塗布装置の方が安価である上、ペースト状の接着剤の塗布は、その膜厚を第二の接続端子の端子間容積に合わせて容易に変更可能であるという点と、第二の接続端子上の異方導電性接着剤層の表面に凹凸があっても、その凹凸が第二の接着剤層で平坦化されるので、第二の電気部品を押圧する際に、第二の接着剤層４３と第二の電気部品２５の界面に空気が巻き込まれ難いという利点がある。従って、第二の接着剤層４３の形成は、フィルム状に成形したものを貼付するよりも、ペースト状のものを塗布する方が優れている。
なお、ペースト状の第二の接着剤層４３の塗布には、ディスペンサやロールコーター等一般的な塗布装置を用いることができる。
本発明において、基板１１の第二の基板側端子１８上に異方導電性接着剤層４１と第二の接着剤層４３を配置する順序は、第二の基板側端子１８上に異方導電性接着剤層４１と第二の接着剤層４３を順次配置してから、第二の電気部品２５を接続する他、第二の基板側端子１８上に異方導電性接着剤層４１を配置し、一方、第二の電気部品２５の第二の接続端子２７上に第二の接着剤層４３を配置し、これらを接続してもよく、第二の基板側端子１８上に異方導電性接着剤層４１を配置せずに、第二の電気部品２５の第二の接続端子２７上に異方導電性接着剤層４１と第二の接着剤層４３を配置して第二の電気部品２５を基板１１上に接続することもできる。
しかし、異方導電性接着剤層４１と第二の接着剤層４３は、第二の電気部品２５に配置するよりも、基板１１の第二の基板側端子１８上に配置した方が第二の電気部品２５の取り扱いが容易である。したがって、第二の基板側端子１８上に異方導電性接着剤層４１と第二の接着剤層４３を順次配置してから、第二の電気部品２５を接続することが好ましい。
また、第二の接着剤層４３を構成する接着剤がフィルム状の場合には、基板１１の第二の基板側端子１８上に先ず第二の接着剤層４３を配置してから、その上に異方導電性接着剤層４１を配置してもよい。
本発明において、第一、第二の基板側端子１７、１８上に異方導電性接着剤層４１を設ける態様としては、第一、第二の基板側端子１７、１８上に別々の異方導電性接着フィルムのフィルム片４１ａ、４１ｂを貼付することに代えて、第一、第二の基板側端子１７、１８間の距離と同じかそれよりも長い長尺フィルム片を作成し、この１枚の長尺フィルム片を基板１１上に貼付し、第一、第二の基板側端子１７、１８を同時に被覆するように構成してもよい。この場合、フィルム片を貼付する工程が１回で済むので、別々のフィルム片を貼付する場合に比べて製造に要する時間を短くすることができる。
本発明の接続方法において、第一、第二の電気部品を接続する順番は特に限定されず、第二の電気部品を加熱押圧して接続した後、第一の電気部品を加熱押圧して接続してもよいし、第一、第二の電気部品を同時に加熱押圧して接続してもよい。
第一、第二の電気部品を加熱押圧する方法は特に限定されず、一般に用いられる方法、例えば、昇温した加熱ヘッドを第一、第二の電気部品に押し当てる方法、基板１１における第一、第二の電気部品の接続部分を昇温した加熱台に載置し、第一、第二の電気部品を押圧ヘッドで押圧する方法、又は加熱台と加熱ヘッドの両方を用いる方法がある。
加熱押圧の条件は特に限定されないが、一般に異方導電性接着剤層や絶縁性接着剤層の厚みや、電気部品の種類が異なると最適な熱圧着条件も異なるので、電気部品の種類毎に加熱押圧の条件を変えることが好ましい。一例を述べると、半導体チップ２０と配線板２５の加熱温度はそれぞれ１３０〜１８０℃であり、半導体チップ２０の加熱押圧時間は５秒〜１０秒であり、配線板の加熱押圧時間は８秒〜２０秒である。
本発明により接続する基板１１、半導体チップ２０、配線板２５それ自体の種類にも特に限定はない。
例えば、第一、第二の電気部品を接続する基板１１は、上述したＬＣＤパネル１の基板に限定されず、ＰＤＰ用パネルの基板、携帯電話やコンピュータ用の基盤等、種々の基板とすることができる。
電気部品の種類は半導体チップ２０と配線板２５に限定されず、抵抗素子等他の部品を用いることもできる。
配線板２５についても、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、リジッド基板等を用いることができる。
また、基板１１に接続する電気部品は２種類に限定されず、接続端子の厚さの異なる３種類以上の電気部品を同じ基板１１に接続することもできる。この場合、基板１１上に形成する異方導電性接着剤層の膜厚は、電気部品の端子間容積が最も小さいものに合わせることが好ましい。また、他の２種類以上の電気部品を基板１１に接続する際には、異方導電性接着剤層上に形成する第二の接着剤層の膜厚を、各電気部品の端子間容積の大きさに合わせて変えることが好ましい。
本発明に用いる異方導電性接着剤層４１自体の構成に関しては、そこに用いる導電性粒子４５の粒径と含有量は特に限定されないが、接続端子（バンプ２２、電極２７）のうち、先端の面積（接続面積）が小さい方の接続端子が確実に接続されるように設計することが好ましい。
一例を述べると、半導体チップ２０のバンプ２２の接続面積が２０００μｍ2である場合に、バンプ２２を確実に接続するのに必要な導電性粒子の含有量は１５０万個／ｍｍ3以上６００万個／ｍｍ3以下であるのに対し、配線板２５の電極２７の接続面積が４万μｍ2である場合に、電極２７を確実に接続するのに必要な導電性粒子の含有量は３万個／ｍｍ3以上１００万個／ｍｍ3以下である。
導電性粒子４５の種類は特に限定されず、金属粒子、樹脂粒子の表面に金属メッキ層等の導電層が形成された導電性被覆粒子、金属粒子や導電性被覆粒子の表面が樹脂膜で覆われた樹脂被覆粒子等を用いることができる。
異方導電性接着剤層４１に用いるバインダーの組成と、絶縁性接着剤層４３に用いるバインダーの組成は特に限定されるものではないが、熱硬化性樹脂を含有し、加熱により硬化するものが好ましい。これらは同一組成としてもよく、異なる組成としてもよい。
熱硬化性樹脂としては、加熱により重合するものであれば、例えば、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。中でも、硬化後の接着強度が良好な点を考慮すると、エポキシ樹脂が好ましい。
実際、異方導電性接着フィルム４１と絶縁性接着剤層４３に、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含有させると、異方導電性接着フィルム４１の上に絶縁性接着剤層４３を形成して配線板２５を接続した場合と、形成せずに配線板２５を接続した場合とを比べると、絶縁性接着剤層４３を形成した場合が形成しなかった場合に比べて配線板２５の接着強度が２Ｎ／ｃｍ〜５Ｎ／ｃｍ程度上昇した。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、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、エステル型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂等を単独、又は２種類以上混合して用いることができる。
アクリレートとしては、反応性二重結合を有するウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等を単独又は２種類以上用いることができる。
また、上述したバインダーには必要に応じて、熱硬化性樹脂の重合を促進させる硬化剤（例えばアミン系化合物）、接着性成分である熱可塑性樹脂及び／又はゴム、充填剤（シリカ、マイカ等）、顔料、帯電防止剤、無機材料（例えばガラス基板）への接着性を高めるためのカップリング剤、着色剤、老化防止剤等の添加剤のいずれか１種類以上を含有させることができる。
異方導電性接着剤層４１のバインダーの組成と絶縁性接着剤層４３に用いるバインダーの組成の一例を述べると、異方導電性接着剤層４１に用いるバインダーは熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含有し、ガラス転移温度を１３０〜１７０℃とし、絶縁性接着剤層４３に用いるバインダーは熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含有し、ガラス転移温度を１１０〜１２０℃とする。
本発明の接続方法は、異方導電性接着剤を用いる電気部品の製造に広く使用することができる。
本発明の接続方法により製造されるＬＣＤパネルの平面図である。 ＬＣＤパネルにおける半導体チップの接続部位のＡ−Ａ断面図である。 ＬＣＤパネルにおける配線板の接続部位のＢ−Ｂ断面図である。 基板上の半導体チップの接続部位の製造工程の説明図である。 基板上の配線板の接続部位の製造工程の説明図である。 異方導電性接着剤層を形成した半導体チップの接続部位のＡ−Ａ断面図である。 異方導電性接着剤層を形成した配線板の接続部位のＢ−Ｂ断面図である。 絶縁性接着剤層を形成した配線板の接続部位の断面図である。 基板上の半導体チップの接続部位における加熱押圧工程のＡ−Ａ断面図である。 基板上の配線板の接続部位における加熱押圧工程のＢ−Ｂ断面図である。
符号の説明
１…ＬＣＤパネル
１０…フロントパネル又はリアパネル
１１…基板
１６…配線部
１７…第一の基板側端子
１８…第二の基板側端子
１９…内部配線
２０…半導体チップ（第一の電気部品）
２１…半導体チップ本体
２２…バンプ（第一の接続端子）
２５…配線板（第二の電気部品）
２６…配線板本体
２７…電極（第二の接続端子）
３７…凹部
３８…凹部
４０…絶縁性接着剤
４０’…異方導電性接着剤を構成する絶縁性接着剤の硬化物
４１…異方導電性接着剤層（異方導電性接着フィルム）
４１ａ、４１ｂ…異方導電性接着フィルムのフィルム片
４３…絶縁性接着剤層（第二の接着剤層）
４３’…絶縁性接着剤の硬化物
４５…導電性粒子

Claims (4)

  1. 第一の電気部品の接続端子、該接続端子よりも端子間容積の大きい第二の電気部品の接続端子を、それぞれ基板表面の第一の基板側端子、第二の基板側端子に、異方導電性接着剤層を用いて接続する方法であって、
    第二の電気部品の接続端子が、第一の電気部品の接続端子に比して端子厚が大きく且つ端子間隔が広く、
    第一の電気部品の接続端子と第一の基板側端子との間に、異方導電性接着剤層を配置して第一の電気部品を接続し、第二の電気部品の接続端子と第二の基板側端子との間に、異方導電性接着剤層と共に導電性粒子を含有しない絶縁性接着剤層である第二の接着剤層を配置して第二の電気部品を接続する際に、
    異方導電性接着剤層を第二の基板側端子上に配置した後、その異方導電性接着剤層上に第二の接着剤層を配置する接続方法。
  2. 異方導電性接着剤層として異方導電性接着フィルムを使用し、流動性を有する接着剤を異方導電性接着フィルム上に塗布して第二の接着剤層を形成する請求項１記載の接続方法。
  3. 第一の基板側端子上の異方導電性接着剤層と第二の基板側端子上の異方導電性接着剤層の厚みを等しくする請求項１又は２記載の接続方法。
  4. 第一の電気部品として半導体チップを用い、第二の電気部品として配線板を用いる請求項１〜３のいずれかに記載の接続方法。
JP2007209970A 2006-08-16 2007-08-10 接続方法 Expired - Fee Related JP5218725B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007209970A JP5218725B2 (ja) 2006-08-16 2007-08-10 接続方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006222006 2006-08-16
JP2006222006 2006-08-16
JP2007209970A JP5218725B2 (ja) 2006-08-16 2007-08-10 接続方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008071748A JP2008071748A (ja) 2008-03-27
JP5218725B2 true JP5218725B2 (ja) 2013-06-26

Family

ID=39082102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007209970A Expired - Fee Related JP5218725B2 (ja) 2006-08-16 2007-08-10 接続方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5218725B2 (ja)
WO (1) WO2008020577A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010004793A1 (ja) * 2008-07-11 2010-01-14 ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 異方性導電フィルム
JP6307308B2 (ja) * 2014-03-06 2018-04-04 デクセリアルズ株式会社 接続構造体の製造方法、及び回路接続材料

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63310581A (ja) * 1987-06-12 1988-12-19 Canon Inc フイルム体及びそれを用いた素子並びにその製造方法
JPH0513119A (ja) * 1991-07-04 1993-01-22 Sharp Corp 電子部品接続用テープコネクタ
JPH0645024A (ja) * 1992-07-22 1994-02-18 Hitachi Chem Co Ltd 異方導電性接着フィルム
JP4032439B2 (ja) * 1996-05-23 2008-01-16 日立化成工業株式会社 接続部材および該接続部材を用いた電極の接続構造並びに接続方法
JP3876993B2 (ja) * 1997-02-27 2007-02-07 セイコーエプソン株式会社 接着構造、液晶装置、及び電子機器
JPH11195866A (ja) * 1997-12-27 1999-07-21 Canon Inc マルチチップモジュール、及びマルチチップモジュールの製造方法
JP2000113919A (ja) * 1998-08-03 2000-04-21 Sony Corp 電気的接続装置と電気的接続方法
JP2002093484A (ja) * 2000-09-11 2002-03-29 Shin Etsu Polymer Co Ltd ヒートシールコネクタ及びこれを用いた接続構造
JP4706142B2 (ja) * 2001-07-31 2011-06-22 日立化成工業株式会社 回路接続用接着剤及びそれを用いた回路接続方法、接続構造体
JP2005191386A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Optrex Corp 電極接続方法および液晶表示素子の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008071748A (ja) 2008-03-27
WO2008020577A1 (en) 2008-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101993340B1 (ko) 전자 부품의 실장 방법, 전자 부품의 접합 구조, 기판 장치, 디스플레이 장치, 디스플레이 시스템
EP0827632B1 (en) Semiconductor device having a semiconductor chip electrically connected to a wiring substrate
JP5152499B2 (ja) 電気装置及びその接続方法
KR20180024099A (ko) 접합 조립체 및 이를 포함하는 표시 장치
JP3491415B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法
US9999123B2 (en) Connection structure of circuit member, connection method, and connection material
KR20000067837A (ko) 전기적 접속 장치 및 전기적 접속 방법
KR102047733B1 (ko) 전자 부품의 실장 방법, 전자 부품의 접합 구조, 기판 장치, 디스플레이 장치, 디스플레이 시스템
JP5218725B2 (ja) 接続方法
CN102342189A (zh) 芯片部件安装结构、芯片部件安装方法以及液晶显示装置
JP7369756B2 (ja) 接続体及び接続体の製造方法
KR101069747B1 (ko) 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법 및 이에 의해 제조되는 결합체
CN108777911B (zh) 电性连接结构及其形成方法
JP2004006417A (ja) 接続部材及びこれを用いた電極の接続構造
JP2011199138A (ja) 電子部品相互の接続方法及び接続構造
JP2008112911A (ja) 基板間接続構造、基板間接続方法、表示装置
JP5485510B2 (ja) 電子デバイス、電子機器、及び電子デバイスの製造方法
JP6474008B2 (ja) 接続材料
JP7122084B2 (ja) フレキシブル回路基板、接続体、接続体の製造方法、フレキシブル回路基板の設計方法
JP6536968B2 (ja) 接続材料
JP2008112732A (ja) 電極の接続方法
KR101100133B1 (ko) 씨오지방식의 액정표시장치
CN114364162A (zh) 电极接合方法和接合组件
JPH09330947A (ja) 半導体素子の実装方法
JP4404071B2 (ja) 基板のリペア方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100415

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120215

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120416

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120905

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121105

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130219

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees