JPH02100206A - マイクロソルダリングシート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 本発明は、フレキシブル回路基板（以下、ＦＰＣと略す
）の電極部とリフラド回路基板（以下、ＰＣＢと略す）
の電極を電気的に接合する用途等に用い、特に上記電極
部が金又は金メツキで構成されている場合に用いるマイ
クロソルグリングシートに関するものである。

（ｂ）従来の技術 近年の電子機器の開発傾向は、薄型化、小型化が進み、
各素子の電気的接合は多数個配設した電極を短時間で、
しかも確実に接合する技術が要求されている。これらの
接合技術としては以下のものが挙げられる。

（１）金細線を各素子の電極、に溶着するワイヤーボン
ディング法。

（２）素子の各電極部にクリームはんだを塗布し、その
上に相手方の素子を重ね合わせて高温にさらす、いわゆ
る９７０−はんだ法。

（３）導電部材と絶縁部材を混合し、フィルム化したも
のを素子の電極部間に挟持し加熱及び／又は加圧して導
通をさせる、いわゆる導体分散型異方導電フィルム法。

（ｃ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記（１）の方法では金細線を用いてお
りその強度面より太さを過度に細くできず、しかもこの
金細線を素子の各電極に溶着するため、互いに隣接する
電極間のリークを防止するために電極が０．２〜０．４
１以下の細ピッチに用いることができない上、接合部の
厚みを薄くできないなどの問題がある。

又、上記（２）の方法では、各々の電極間にはんだが流
れ込み、いわゆるはんだプリフジが起こり電極間リーク
が発生しやすく信頼性が劣るのである。

更に上記（３）の方法では、素子の電極部に金又は金メ
ツキを使用した場合に、通常は導電部材として共晶はん
だ或いは金粒子（金メツキ粒子を含む）が用いられる。

しかし前者の場合は接続加工時の熱等により電極の金が
はんだ中に溶解する現象があり接続の信頼性が劣る。つ
まり、電子機器等の電極に會又は金メツキを用いる理由
は、接続抵抗を低くするために用いるが、近年の電極間
ピッチノ細パターン化にともない、易融金属による電気
的接合が各所で検討されているが、これらは総て易融金
属として通常のはんだが用いられているため接続加工時
に金のはんだへの溶解が起こり、その結果接続抵抗が上
昇する欠点があった。

一方、後者、つまり金粒子（金メツキ粒子を含む）を用
いる場合には會同士の接触で接続されているので別途加
圧挟持する治具を設ける以外は信頼性が劣るのである。

（ｄ）課題を解決するための手段 本発明者らは、導電部材が電気絶縁部材で区画されて電
気的に独立しており、ＦＰＣ，ＰＣＢ等の配線基板との
接続の際に、電極同士を易融金属で接合すると共に、電
極間のブリッジによるリークを防止することができ、且
つ電極部である金のはんだへの溶解を防止して信頼性の
高いマイクロソルグリングシートについて鋭意検討を重
ねてきた。

その結果、導電部材を易融金属で形成すると共に、該易
融金属がインジウムを含むはんだであり、その含有量が
４０重量％以上であって、錫の含有量が２０重量％以下
のもので形成すると、上記課題を解決しうろことを見い
出し、本発明を完成するに至ったものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明のマイクロソルグリングシートでは、導電部材が
電気絶縁部材で区画されて電気的に独立しているマイク
ロソルグリングシートであって、上記導電部材が易融金
属で形成されており、且つ、該易融金属がインジウムを
含むはんだであり、その含有量が４０重量％以上であっ
て、錫の含有量が２０重量％以下であることを特徴とす
るものである。

又、本発明に用いられる易融金属としては、鉛、錫、銀
、金、インジウム、ビスマス等の金属のうち２種以上か
らなる易融合金であって、箔状に形成できるものであり
、しかもインジウムの含有量が４０重１％以上であって
、且つ錫の含有量が２０重量％以下のものであれば特に
限定されるものではない。

本発明に用いる易融金属において、インジウムの含有量
が４０重量％未満であって、且つ錫の含有量が２０重量
％を超える場合には、■ＦＰＣやＰＣＢ等の電極同士を
電気的に接合する際に會の溶解を防止できないのであり
、■本発明のマイクロソルグリングシートの生産性にか
かわることであるが、箔状の形成が困難になり、いずれ
の場合も好ましくない。

又、本発明に用いられる電気絶縁部材としては、耐熱性
で、しかも導電部材として用いる易融金属の溶融温度以
上の融点のものであれば、接着性の有無を問わず特に限
定されるものではないが、具体的には、例えばポリテト
ラフルオロエチレン樹脂等のフッ素Ｐ、樹脂、ポリアミ
ドイミド樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性のものであり
、しかも切削加工性に優れているものが好ましい。

本発明のマイクロソルグリングシートにおいて、易融金
属がインジウムを４０重量％以上含有し、錫が２０重量
％以下の含有量であれば被接続材である電極が金又は金
メツキで構成されている場合に金のはんだへの溶解が防
止できるので接続抵抗が低く、従って、信頼性が極めて
高い電気的接合体が得られるのである。

即ち、このように構成することにより、電子機器等の電
極に金又は金メツキを用い場合において、金のはんだへ
の溶解が防止できるので接続抵抗が小さく、信頼性が者
しく高くなるのである。

本発明のマイクロソルグリングシートにおいて、インジ
ウム含有量が８０重量％以上であるものが、相手材であ
る電極の金のはんだへの溶解が一層少なくなり、接続抵
抗が極めて安定するのである。

次に本発明のマイクロソルグリングシートの製造方法に
ついて説明する。

本発明においては、先ず、易融金属箔の片面或いは両面
に耐熱性の電気絶縁部材をｆＩｌｔ層して積層フィルム
を形成する工程（Ａ）を実施する。

この工程Ａは、例えば（ａ）易融金属箔の片面或いは両
面に耐熱性の電気絶縁部材を積層し、これを加熱して互
いに接合したり、或いは（ｂ）易融金属箔及び／又は耐
熱性の電気絶縁部材に接着剤を塗布し、これらを上記（
ａ）のようにＭｔＷＩ、接合する等の方法により行なわ
れる。

本工程（Ａ）において、用いられる易融金属や電気絶縁
部材としては上述のものが挙げられる。

次に上記工程（Ａ）で得られた積層フィルムの複数をそ
の易融金属箔と耐熱性の電気絶縁部材とが交互になるよ
うに積層一体化して直方体状の積層体を形成する工程（
Ｂ）を実施する。

ここにおいて、積層一体化するとは、易融金属箔と耐熱
性の電気絶縁部材を加熱、加圧等の操作により接合して
剥離しないようにすることであり、この場合、耐熱性の
電気絶縁部材が接着性を有しないときには、換言すると
、素材の性質上圧いに接合しないと趣には、これらの各
部材間に各種の接着剤を塗工したり或いは接着性フィル
ムを介在させてこれらの部材が互いに接合しあうように
してもよい。

次に、上記工程（Ｂ）で得られた直方体状の積層体を、
これを構成する積層フィルムの積層方向に切断して縞状
のフィルムを製造する工程（Ｃ）を実施する。

更に、上記工程（Ｃ）で得られた縞状のフィルムと耐熱
性の電気絶縁部材が交互になるように多重に積層一体化
して直方体状のマイクロソルグリングシート素材を得る
工程（Ｄ）を実施する。

この耐熱性の電気絶縁部材としては上記工程（Ａ）で用
いるものと同一のものであっても異種のものであっても
よい。

又、この工程（Ｄ）において、積層一体化するとは、上
記工程（Ｂ）における積層一体化と同様の意義である。

本発明においては、最後に、上記工程（Ｄ）で得られた
マイクロソルグリングシート系材を積層方向にフィルム
状に切断する工程（Ｅ）を実施する。

上記工程（Ａ）〜（Ｅ）を経ることにより、本発明のマ
イクロソルグリングシートが得られる。

（ｅ）作用 本発明のマイクロソルグリングシートは、上記構成を有
するものであり、導電部材が易融金属で形成されており
、しかもその各々が独立している。

そのため、回路端子と該マイクロソルグリングシートを
接続する際に、加熱加圧してもブリッジができず、従っ
て、隣接する電極同士の短絡が防止されるのであり、更
に易融金属を融解することに上り、回路端子を構成して
いる金又は金メツキにはんだ付けができるのである。

この場合、導電部材である易融金属において、インジウ
ムの含有量が４０重量％以上であって、且つ錫の含有量
が２０重量％以下であるので、■ＦＰＣやＰＣＢ等の電
極同士を電気的に接合する際に金の溶解が防止されるの
で接続抵抗が小さくなり、信頼性が苦しく高くなり、又
、■本発明のマイクロソルグリングシートの生産性が良
好になる作用を有するのである。

（ｆ）実施例 以下、本発明を実施例に基づ軽詳細に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

のマイクロソルグ　ン　シー　の 第１図は本発明のマイクロソルグリングシートの斜視図
を示し、（１）はマイクロソルグリングシートであり、
該マイクロソルグリングシート（１）は導電部材（２）
と電気絶縁部材（３）がらなり、該導電部材（２）が電
気絶縁部材（３）で区画されて電気的に独立してなる。

そして、上記導電部材（２）は易融金属で形成されてお
り、且つ、該易融金属がインジウムを含むはんだである
と共に、その含有量が４０重１％以上であって、錫の含
有量が２０重量％以下であるはんだで構成されている。

のマイクロツル　　ン　シートの 実施例１ インジウムの含有量が４５重量％、鉛５５重１％からな
る易融金属をカレンダー成型機で、厚み３０μ−の箔状
に成形して易融金属箔を得る。

この易融金属箔のｍ融温度は１７５℃である。

そして、耐熱性の電、気絶縁部材である接着剤付きポリ
四７ツ化エチレン樹脂フィルム（総厚み５０μ鴫）を用
い、このフィルムを上記易融金属箔の片面に積層し、ロ
ール温度１３０℃で接着し、積層□フィルムを得る（工
程Ａ）。

次に、上記積層フィルムのポリ四７ツ化エチレン樹脂フ
ィルム側に接着剤を塗布した後、寸法５０１角に切り抜
きした。

次に、これを約６００枚を積層するにあたり・その易融
金属箔が重ならないように積層し、温度１３０℃、圧力
５　ｋｇ／ａｍ！、加圧時間３０分の条件でプレスし、
５０ｍｍの立方体成形品得る（工程Ｂ）。

次に、上記工程で得た立方体成形品を、積層方向に切断
して厚み３０μ輪、縦５０ＩＩ１１、横５０ｍｍの縞状
のフィルムを得る（工程Ｃ）。

更に、上記工程（Ｃ）で得た縞状のフィルムと、表裏両
面に接着剤を塗布した厚み５０μＩのポリ四７ツ化エチ
レン樹脂フィルム（日東電工株式会社製）を交互に各々
約６００枚積層し、上記プレス条件と同じ条件で５０−
一の立方体状のマイクロソルグリングシート素材を得る
（工程Ｄ）。

最後に、上記工程（Ｄ）で得られた素材を積層方向に、
厚み５０μ鴫のフィルム状に切断し、本発明のマイクロ
ソルグリングシートを得る（工程Ｅ）、。

実施例２ インジウム８０重量％、銀５重量％及び鉛１５重量％か
らなる易融金属をカレンダー成形機で、厚み３０μ−の
箔状に成形して易融金属箔を得る。

この易融金属箔の溶融温度は１４９℃である。

そして、耐熱性の電気絶縁部材である接着剤付きポリ四
７フ化エチレン樹脂フィルム（総厚み５０μ論）を用い
、このフィルムを上記易ＨＡＲＭの片面に積層し、ロー
ル温度１３０℃で接着し、積層フィルムを得る（工程Ａ
）。

次に、上記積層フィルムのポリ四７ツ化エチレン樹脂フ
ィルム側に接着剤を塗布した後、寸法５０論論角に切り
抜きした。

次に、これを約６００枚を積層するにあたり、その易融
金属箔が重ならないように積層し、温度１３０℃、圧力
５　ｋｇ／ａｍ”、加圧時間３０分の条件でプレスし、
５０１の立方体成形品得る（工程Ｂ）。

次に、上記工程で得た立方体成形品を、積層方向に切断
して厚み３０μ−１縦５０ｍｍ、１ｉ５０論−の縞状の
フィルムを得る（工程Ｃ）。

更に、上記工程（Ｃ）で得た縞状のフィルムと、表裏両
面に接着剤を塗布した厚み５０μ簡のポリ四７フ化エチ
レン樹脂フィルム（日東電工株式会社製）を交互に各々
約６００枚積層し、上記プレス条件と同じ条件で５０ｍ
５＋の立方体状のマイクロソルグリングシート素材を得
る（工程Ｄ）。

最後に、上記工程（Ｄ）で得られた素材を積層方向に、
厚み５０μ−のフィルム状に切断し、本発明のマイクロ
ソルグリングシートを得る（工程Ｅ）。

比較例１ 上記実施例で易融金属を錫６２重量％、鉛３８重量％の
はんだを用い、上記実施例と同様の方法で得たものを試
料とした（はんだの溶融温度は１８３℃）。

比較例２・３ 第１表に示す各組成のはんだを用い、上記実施例と同様
の方法で得たものを試料とした。

第１表 上記実施例及び各比較例で得たマイクロソルグリングシ
ートを、電極幅０．２ｍｍ、電極間隙０゜２ａ＋ｍのＦ
ＰＣ２枚の間に挟み、加熱加圧して各電極間の接続抵抗
及び絶縁抵抗を測定した結果を第２表に示す。

尚、ＦＰＣの電極には、銅に金メツキを施したものを用
いた。

第２表 第２表に示す結果より、実施例においては導電部材であ
る易融金属が電極面に施こされている金メツキ面がはん
だに溶解されることなく溶着して接合されており、従っ
て接続抵抗が極めて低く、絶縁抵抗も極めて高いことが
認められる。

又、比較例１・２において電極面の金メツキがはんだに
溶解し、溶着した接合部の周囲の金メツキが無くなって
いることが観察され、その結果、接続抵抗が増大するこ
とが判明した。

更に比較例３は錫含有量は小であるが比較例１及び２と
同様の現象が見られる他、絶縁抵抗の低下が認められる
。

（ｇ）発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

請求項１のマイクロソルグリングシートは、導電部材が
電気絶縁部材で区画されて電気的に独立しているマイク
ロソルグリングシートであって、上記導電部材が易融金
属で形成されており、且つ、該易融金属がインジウムを
含むはんだであると共に、その含有量が４０重量％以上
であって、錫の含有量が２０重量％以下であるので、回
路端子と該マイクロソルグリングシートを接続する際に
、加熱加圧してもブリッジができず、従って、隣接する
電極同士の短絡が防止されるのであり、更に易融金属を
融解することにより、回路端子を構成している金又は金
メツキにはんだ付けができる効果を有するのである。

又、本発明では導電部材である易融金属において、イン
ジウムの含有量が４０重量％以上であって、且つ錫の含
有量が２０重量％以下であるので、ＦＰＣやＰＣＢ等の
電極同士を電気的に接合する際に金の溶解が防止される
ので接続抵抗が小さ（なり、信頼性が着しく高くなり、
しかも、マイクロソルグリングシーＦの生産性が高くな
る効果を有するのである。

本発明のマイクロソルグリングシートにおいて、インジ
ウムの含有量が８０重量％以上であるものが、導電部材
の融点が一層低くなって電極同士の接続が極めて容易に
なしうる上、マイクロソルグリングシートの生産性が一
層高くなる効果を有するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマイクロソルグリングシートの一実施
例を示す斜視図である。 （１）・・・マイクロソルグリングシート、（２）・・
・導電部材、（３）・・・電気絶縁部材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電部材が電気絶縁部材で区画されて電気的に独
   立しているマイクロソルグリングシートであって、上記
   導電部材が易融金属で形成されており、且つ、該易融金
   属がインジウムを含むはんだであると共に、その含有量
   が４０重量％以上であって、錫の含有量が２０重量％以
   下であることを特徴とするマイクロソルグリングシート
   。
2. （２）インジウム含有量が８０重量％以上である請求項
   １記載のマイクロソルグリングシート。