JP6095006B2 - 電子部品の実装方法、この実装方法を用いてicタグを製造する方法、この実装方法を用いて発光電子部品を製造する方法、及びこの実装方法に用いる装置 - Google Patents
電子部品の実装方法、この実装方法を用いてicタグを製造する方法、この実装方法を用いて発光電子部品を製造する方法、及びこの実装方法に用いる装置 Download PDFInfo
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Description
基板に対して電子部品が位置する側から紫外可視光が照射され、非透過部分は、電子部品の少なくとも一部であってもよい。
基板は、紫外可視光が透過するように透明または半透明であり、基板に対して電子部品が位置する側とは反対側から紫外可視光が照射され、非透過部分は電極であってもよい。
非透過部分によって紫外可視光が遮られる非照射領域に塗布された前記接着剤の硬化後の厚みが200μm以下であることが好ましい。
非透過部分によって紫外可視光が遮られる非照射領域の面積が4mm2以下であることが好ましい。
接着剤は、0.01〜50質量%の導電性粒子を含み、導電性粒子の粒子径は、0.01〜100μmであってもよい。
紫外可視光を照射するステップとともに、電子部品を載置した基板を30〜100℃で加熱してもよい。
電子部品が半導体であってもよい。半導体がICチップであってもよい。上記電子部品の実装方法によって、このようなICチップを備えるICタグが製造される。
電子部品が発光ダイオードであってもよい。上記電子部品の実装方法によって、このような発光ダイオードを備える発光電子部品が製造される。
この実施の形態に係る電子部品の実装方法によって、基板に実装された電子部品の構成を図1に示す。フィルムや紙のような基板1の一方の面である表面1a上に、電極であるアルミアンテナ2が形成されている。表面1aには、少なくともアルミアンテナ2の全体を含む範囲に、紫外可視光が照射されることにより硬化する樹脂を含む接着剤3が塗布されている。ここで、紫外可視光とは、紫外線領域及び可視光の領域の一部を含む範囲の波長を有する光であり、当該範囲は、100〜700nm、好ましくは150〜500nm、さらに好ましくは180〜400nmである。基板1には表面1a上に、金属電極5を有する電子部品、すなわち半導体であるICチップ4が、金属電極5がアルミアンテナ2の上方に位置するように載置されている。ICチップ4は、接着剤3によって基板1の表面1a側に接着されている。尚、ICチップ4は紫外可視光を透過させない。接着剤3には、後述する特性を有する導電性粒子6が含まれており、アルミアンテナ2と、金属電極5すなわちICチップ4とは、導電性粒子6を介して通電するように構成されている(ただし、図1に図示されている導電性粒子6は、その存在を強調するために、実際の大きさよりも非常に大きく描かれている)。
変動係数(%)=(標準偏差/平均粒径)×100・・・(1)
この変動係数が大きいことは分布に幅があることを示し、一方、変動係数が小さいことは粒度分布がシャープであることを示す。この実施形態では、この変動係数が芯材粒子として50%以下、特に30%以下、とりわけ20%以下のものを使用することが好ましい。この理由は、このようにして得られた被覆導電性粉体を接着剤3中の導電性粒子6として用いた場合に、接続に有効な寄与割合が高くなるという利点があるからである。
K値(kgf/mm2)=(3/√2)×F×S−3/2×R−1/2・・・(2)
で定義されるKの値が、20℃において10kgf/mm2〜10000kgf/mm2の範囲であり、且つ10%の圧縮変形後の回復率が20℃において1%〜100%の範囲であるものが、アルミアンテナ2と金属電極5とを圧着する際にこれらを傷つけることなく、これらと十分に接触させることができる点で好ましい(ここに、計算式(2)で示されるF、Sは、微小圧縮試験機MCTM−500(島津製作所製)で測定したときの、それぞれ該微球体の10%の圧縮変形における荷重値(kgf)、圧縮変位(mm)であり、Rは該微球体の半径(mm)である)。
図5に、この実装方法に用いる装置30の構成を示す。装置30は、基板1を載置すると共に基板1を加熱する加熱部材であるヒートテーブル31と、紫外可視光を照射する照射部材32と、照射部材32をヒートテーブル31に向かってあるいはヒートテーブル31から離れるように移動させる駆動装置33と、制御部34とを備えている。制御部34は、ヒートテーブル31と、照射部材32と、駆動装置33とのそれぞれに電気的に接続されている。
図5に示されるように、ヒートテーブル31の上に基板1を載置する。基板1には既に、表面1aにアルミアンテナ2が形成され、少なくともアルミアンテナ2の全体を含む範囲に接着剤3が塗布され、金属電極5がアルミアンテナ2の上方に位置するようにICチップ4が載置されている。ヒートテーブル31の上に基板1を載置する前に、制御部34は予めヒートテーブル31を30〜100℃の範囲の適切な温度に加熱しておく。ヒートテーブル31の上に基板1を載置後、制御部34は、駆動装置33を起動することにより、照射部材32をヒートテーブル31に向かって移動させ、基板1をヒートテーブル31と照射部材32とによって挟む。さらに制御部34は、照射部材32から紫外可視光を照射させ、基板1をヒートテーブル31と照射部材32とによって加圧する。この際に加える圧力は、0.01〜500N/mm2の範囲で、より好ましくは0.03〜300N/mm2の範囲で適宜設定される。この加圧の間に、接着剤3に紫外可視光が照射されることにより接着剤3が硬化する。接着剤3が完全に硬化するのに十分な時間だけ加圧及び加熱した後、制御部34は、駆動装置33によって照射部材32をヒートテーブル31から離れるように移動させ、ヒートテーブル31による加熱及び照射部材32からの紫外可視光の照射を終了することにより、基板1へのICチップ4の実装が完了する。
表1に、実施例1〜6及び比較例1〜3について、基板に実装される電子部品の種類、当該電子部品による非透過部分の形状及びサイズ、当該非透過部分の外接矩形の短辺の長さ、当該非照射領域の面積、当該非照射領域に塗布された接着剤の硬化後の厚さを示す。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(jER828、ジャパン・エポキシレジン社製)100重量部、光カチオン重合開始剤(IRGACURE250、チバ・スペシャリティーケミカルズ社製)3重量部、粘度調製剤(アエロジル200、日本アエロジル社製)2重両部、導電粒子(ブライト20GNR4.6−EH、日本化学工業社製)5重量部を自転・公転式真空ミキサーを用いて混練し、光硬化型異方導電接着剤を得た。
アルミアンテナが形成された基板上において少なくともアルミアンテナの全体を含む範囲に、上記光硬化型異方導電接着剤を、硬化後の厚さが30μmとなるように塗布した。そこに、表1に示された各電子部品を載置し、電子部品が載置された基板を、この発明の電子部品の実装方法に用いる装置(図5参照)のヒートテーブル31の上に置いた。その後、既に説明した実装方法によって、ヒートテーブル31に置かれた基板を70℃で加熱するとともに1.5N/mm2で加圧し、さらに照射部材32から基板に紫外可視光(波長365nm、照度1000mW/cm2)を5秒間照射し、光硬化型異方導電接着剤を硬化させて、各電子部品を各基板に接着した。
アルミアンテナが形成された基板上において少なくともアルミアンテナ2の全体を含む範囲に、上記光硬化型異方導電接着剤を、硬化後の厚さが350μmとなるように塗布した以外は、実施例1〜6及び比較例1〜2と同様の方法で電子部品を基板上に実装した。
Claims (13)
- 電極が形成された基板の表面に、照射部材から紫外可視光が照射されることにより硬化する樹脂を含む接着剤を塗布するステップと、
電子部品の一部が前記電極の上方に位置するように前記電子部品を前記基板上に載置するステップと、
前記基板に対して垂直に紫外可視光を照射するステップと
を含む、電子部品の実装方法において、
前記基板の前記表面側には、前記紫外可視光を透過させない非透過部分が存在し、該非透過部分の外接矩形の短辺の長さが2mm以下であり、
前記紫外可視光を照射するステップの前またはそのステップと同時に、前記紫外可視光が透過可能な透明又は半透明の平坦な板部材で前記基板を加圧し、前記電子部品が載置された前記基板に接する前記照射部材の接触面が前記平坦な板部材を有することを特徴とする、電子部品の実装方法。 - 前記基板に対して前記電子部品が位置する側から前記紫外可視光が照射され、
前記非透過部分は、前記電子部品の少なくとも一部であることを特徴とする、請求項1に記載の電子部品の実装方法。 - 前記基板は、前記紫外可視光が透過するように透明または半透明であり、
前記基板に対して前記電子部品が位置する側とは反対側から前記紫外可視光が照射され、
前記非透過部分は前記電極であることを特徴とする、請求項1に記載の電子部品の実装方法。 - 前記非透過部分によって前記紫外可視光が遮られる非照射領域に塗布された前記接着剤の硬化後の厚みが200μm以下であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子部品の実装方法。
- 前記非透過部分によって前記紫外可視光が遮られる非照射領域の面積が4mm2以下であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子部品の実装方法。
- 前記接着剤は、0.01〜50質量%の導電性粒子を含み、該導電性粒子の粒子径は、0.01〜100μmであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子部品の実装方法。
- 前記紫外可視光を照射するステップとともに、前記電子部品を載置した前記基板を30〜100℃で加熱することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子部品の実装方法。
- 前記電子部品が半導体であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の電子部品の実装方法。
- 前記半導体がICチップであることを特徴とする、請求項8に記載の電子部品の実装方法。
- 前記基板に実装された前記ICチップを備えるICタグを製造する方法であって、
請求項9に記載の電子部品の実装方法によって、前記ICチップを前記基板に実装することを含む方法。 - 前記電子部品が発光ダイオードであることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の電子部品の実装方法。
- 前記基板に実装された前記発光ダイオードを備える発光電子部品を製造する方法であって、
請求項11に記載の電子部品の実装方法によって、前記発光ダイオードを前記基板に実装することを含む方法。 - 請求項7に記載の電子部品の実装方法に用いる装置において、
該装置は、
30〜100℃に加熱される加熱部材と、
前記紫外可視光を照射する照射部材と
を備え、
前記加熱部材または前記照射部材いずれか一方の上に、前記電子部品が載置された前記基板を載置し、前記加熱部材及び前記照射部材の少なくとも一方を他方に向かって移動させて、前記電子部品が載置された前記基板を前記加熱部材と前記照射部材との間に挟むことを特徴とする装置。
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