JPH10223685A - フリツプチツプ実装型電子部品の実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、フリツプチツプ実装型電子部品の実
装方法において、生産性を向上し得ると共に、フリツプ
チツプ実装型電子部品の実装部における電気的接続の信
頼性を確保し得るようにする。 【解決手段】フリツプチツプ実装型電子部品を異方性導
電部材を介してプリント配線基板上の所定位置に仮止め
し、仮止めされたフリツプチツプ実装型電子部品をプリ
ント配線基板に押し付け、フリツプチツプ実装型電子部
品を上記プリント配線基板に押し付けた状態で異方性導
電部材を加熱して硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。

【０００２】発明の属する技術分野 従来の技術（図５及び図６） 発明が解決しようとする課題（図５及び図６） 課題を解決するための手段（図２） 発明の実施の形態（図１〜図４） 発明の効果

【０００３】

【発明の属する技術分野】本発明はフリツプチツプ実装
型電子部品の実装方法に関し、例えばベアチツプ集積回
路をプリント配線板と接合するものに適用して好適なも
のである。

【０００４】

【従来の技術】従来、この種のフリツプチツプ実装型電
子部品の実装方法においては、フリツプチツプ実装型電
子部品に設けられた金属の突起電極とプリント配線板上
のパターン電極とを異方性導電部材を介して接合するも
のがある。この接合の際には、熱圧着ツールを用いて加
熱及び加圧して異方性導電部材を熱硬化させる方法が一
般的に知られている。

【０００５】図５に示すように、実装装置１は、フリツ
プチツプ実装型電子部品２を、例えばハンドリングロボ
ツト（図示せず）に支持された熱圧着ツール３に吸着し
て保持する。熱圧着ツール３は、吸着機構、加熱機構、
加圧機構さらには上下可動機構（それぞれ図示せず）等
を有する。実装装置１は、プリント配線板４上のパター
ン電極と、フリツプチツプ実装型電子部品２に設けられ
た突起電極５とを位置合わせする。

【０００６】加熱前に異方性導電膜６は、プリント配線
板４上に形成されたパターン電極上に貼り付けや塗布等
により付着される。この後、図６に示すように、実装装
置１は、熱圧着ツール３を降下して加熱及び加圧するこ
とによつて、異方性導電膜６を熱硬化させる。

【０００７】これにより、フリツプチツプ実装型電子部
品２とプリント配線板４との間の電気的接続が得られ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の実装
方法においては、異方性導電膜６を熱硬化させるため
に、熱圧着ツール３をプリント配線板４上に数10秒間、
加熱及び加圧した状態で保持する必要がある。このため
同一基板上に実装するフリツプチツプ実装型電子部品の
数に比例して、実装完了までに要する時間が増大して生
産性が低下するという問題があつた。

【０００９】また熱圧着ツール３によつて加熱及び加圧
している期間に、余剰の異方性導電膜６が、フリツプチ
ツプ実装型電子部品２の周辺部を伝わつて、熱圧着ツー
ル３とフリツプチツプ実装型電子部品２との接触部に付
着することがあつた。このため、熱圧着ツール３を頻繁
に清掃する必要があるなど、熱圧着ツール３の維持及び
管理の手間や時間が掛かかる。従つて、その分、生産性
が低下するという問題があつた。

【００１０】さらに、フリツプチツプ実装型電子部品２
と、従来より半田等をリフローして実装する部品、例え
ばモールドパツケージ部品（ＱＦＰ（quad flat packag
e ）、ＳＯＰ等）や抵抗、コンデンサ等一般電子部品と
を同一の基板上に混載して実装する場合がある。この場
合には、このリフロー工程において、異方性導電膜６に
再度熱ストレスを加えることになる。このため、フリツ
プチツプ実装型電子部品２の実装部における電気的接続
の信頼性が低下するおそれがあるという問題があつた。

【００１１】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、生産性を向上し得ると共に、フリツプチツプ実装型
電子部品の実装部における電気的接続の信頼性を確保し
得るフリツプチツプ実装型電子部品の実装方法を提案し
ようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、フリツプチツプ実装型電子部品を
プリント配線基板上の所定位置に異方性導電部材を用い
て実装するフリツプチツプ実装型電子部品の実装方法に
おいて、フリツプチツプ実装型電子部品をプリント配線
基板上の所定位置に異方性導電部材を介して仮止めする
第１の工程と、プリント配線基板上に仮止めされたフリ
ツプチツプ実装型電子部品をプリント配線基板に押し付
ける第２の工程と、フリツプチツプ実装型電子部品をプ
リント配線基板に押し付けた状態で異方性導電部材を加
熱して硬化させる第３の工程とを設ける。

【００１３】フリツプチツプ実装型電子部品を異方性導
電部材を介してプリント配線基板上の所定位置に仮止め
し、仮止めされたフリツプチツプ実装型電子部品をプリ
ント配線基板に押し付け、フリツプチツプ実装型電子部
品をプリント配線基板に押し付けた状態で異方性導電部
材を加熱して硬化させることにより、生産性が向上する
と共に、フリツプチツプ実装型電子部品の実装部におけ
る電気的接続の信頼性を確保することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【００１５】図５及び図６との対応部分に同一符号を付
して示す図１において、７は全体として半導体装着装置
を示し、フリツプチツプ実装型電子部品２をプリント配
線基板としてのプリント配線板４上に装着する。フリツ
プチツプ実装型電子部品２が装着されたプリント配線板
４は、リフロー炉（図示せず）へ搬送されてフリツプチ
ツプ実装型電子部品２が実装される。このとき図２に示
すフリツプチツプ実装型電子部品の実装手順に従つて工
程が進行する。

【００１６】すなわち半導体装着装置７は、ステツプＳ
Ｐ０より入り、ステツプＳＰ１において位置合わせ工程
に入る。位置合わせ工程において、半導体装着装置７
は、例えばロボツトハンドでプリント配線板４を矩形の
ステージ８上に載置する。また半導体装着装置７は、角
柱形状の駆動ユニツト９の下端部に配設した装着ツール
１０の下面にフリツプチツプ実装型電子部品２を真空吸
着する。半導体装着装置７は、画像処理部１１の出力に
基づいて、フリツプチツプ実装型電子部品２とプリント
配線板４とを位置合わせする。

【００１７】ステージ８は、真空吸着部（図示せず）を
もち、この真空吸着部で吸着してプリント配線板４をス
テージ８上に固定する。ステージ８は、例えばモータや
ボールネジ等でなる駆動部をもち、この駆動部によつて
水平面内で互いに直交するＸ方向及びＹ方向に移動す
る。これにより、プリント配線板４は、Ｘ方向及びＹ方
向の任意の位置に移動される。

【００１８】駆動ユニツト９は、Ｘ方向及びＹ方向にそ
れぞれ直交するＺ方向に移動する。駆動ユニツト９は、
真空吸着部、加熱部、加圧部（それぞれ図示せず）をも
つ。

【００１９】異方性導電部材としての異方性導電膜６を
プリント配線板４上に付着する前に、画像処理部１１
は、フリツプチツプ実装型電子部品２とプリント配線板
４との間の空間に挿入され、フリツプチツプ実装型電子
部品２及びプリント配線板４を同時に撮像する。画像処
理部１１は、撮像結果に基づいて、フリツプチツプ実装
型電子部品２下面の突起電極５とプリント配線板４上の
パターン電極（図示せず）との位置を認識し、この認識
結果をステージ８に与える。

【００２０】ステージ８は、この認識結果に基づいて、
Ｘ方向及びＹ方向に移動する。これにより、突起電極５
とパターン電極とは、正確に位置合せされる。因みに、
突起電極５は、例えばワイヤーボンデイング技術や金属
メツキを蒸着して形成される。また異方性導電膜６は、
熱硬化性異方性導電膜である。

【００２１】位置合わせ工程が済むと、半導体装着装置
７はステツプＳＰ２の第１の工程としての仮止め工程に
移る。仮止め工程においては、半導体装着装置７はまず
異方性導電膜６がプリント配線板４上のパターン電極周
辺部に付着される。続いて、駆動ユニツト９は、降下し
てフリツプチツプ実装型電子部品２の突起電極５を異方
性導電膜６を介してプリント配線板４のパターン電極に
接合する。

【００２２】このとき、駆動ユニツト９内の加熱部及び
押付け部によつて、異方性導電膜６を熱硬化温度に比し
て低い所定温度で加熱すると同時に押し付けて突起電極
５とパターン電極とを仮止めする。ここでの低温加熱に
より、異方性導電膜６に含まれる接着剤成分が軟化（又
は半硬化）し、押付けにより、突起電極５とパターン電
極相互間の接合性（密着性）が高くなる。これにより、
加熱温度を低く設定することができるので、装着時に余
剰の異方性導電膜６が装着ツール１０に固着することが
ないと共に、短時間で仮止めして装着できる。

【００２３】次に、半導体装着装置７はステツプＳＰ３
の第２の工程としての押付け工程に移る。図３に示すよ
うに、仮止めされたフリツプチツプ実装型電子部品２上
面には、第３の工程としてのリフロー工程に搬送する前
に矩形板形状の押付け治具１２が載置される。これによ
り、フリツプチツプ実装型電子部品２及び異方性導電膜
６は、パターン面と直交する方向に押付け治具１２の自
重でプリント配線板４に押し付けられる。

【００２４】押付け治具１２は、材質が例えばリフロー
炉内の温度に耐える金属であり、フリツプチツプ実装型
電子部品２の上面に比して僅かに狭く一体に形成されて
いる。また押付け治具１２は、下面がフリツプチツプ実
装型電子部品２の上面と面接触するように形成されてい
る。押付け治具１２の自重は、必要とされる押付け量に
相当する荷重をもつように設定されている。

【００２５】次に、半導体装着装置７は、ステツプＳＰ
４に移り、プリント配線板４を、押付け治具１２がフリ
ツプチツプ実装型電子部品２上面に載置された状態でリ
フロー工程に搬送する。リフロー工程において、仮止め
工程で半硬化状態であつた異方性導電膜６は、押付け治
具１２の自重により押し付けられた状態で、リフロー炉
内の雰囲気で加熱される。 これにより、異方性導電膜
６が完全に熱硬化して、フリツプチツプ実装型電子部品
２はプリント配線板４に完全に実装される。従つて、フ
リツプチツプ実装型電子部品２とプリント配線板４との
間の接合強度が仮止め状態のときに比して増大して、接
合部の信頼性を十分に確保することができる。

【００２６】この後、フリツプチツプ実装型電子部品２
を実装したプリント配線板４がリフロー炉より搬出され
るとリフロー炉はステツプＳＰ５に移つてフリツプチツ
プ実装型電子部品２の実装手順を終了する。

【００２７】以上の構成において、複数のフリツプチツ
プ実装型電子部品２をプリント配線板４に装着する場
合、半導体装着装置７は、フリツプチツプ実装型電子部
品２を低温で仮止めするだけで済む。これにより、フリ
ツプチツプ実装型電子部品２の装着時間が一段と減少す
る。またフリツプチツプ実装型電子部品２を仮止めして
一度にリフローすることにより、フリツプチツプ実装型
電子部品２とプリント配線板４とを完全に接合するまで
の時間を一段と減少させることができる。従つて、生産
性が一段と向上すると共に、接合部の信頼性を十分に確
保することができる。

【００２８】以上の構成によれば、フリツプチツプ実装
型電子部品２を異方性導電膜６を介してプリント配線板
４上の所定位置に仮止めし、仮止めされたフリツプチツ
プ実装型電子部品２をプリント配線板４に押し付け、フ
リツプチツプ実装型電子部品２をプリント配線板４に押
し付けた状態で異方性導電膜６を加熱して熱硬化させる
ことにより、生産性が向上すると共に、フリツプチツプ
実装型電子部品２の実装部における電気的接続の信頼性
を確保することができる。

【００２９】なお上述の実施例においては、１つのフリ
ツプチツプ実装型電子部品２を１つのプリント配線板４
に実装する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、複数のフリツプチツプ実装型電子部品をプリント配
線基板上に実装する場合にも適用できる。この場合にも
上述と同様の効果を得ることが出来る。

【００３０】例えば図４に示すように、押付け治具１３
は、材質が金属であり、矩形板状に形成されている。押
付け治具１３は、厚さ方向に貫通する複数の円形の貫通
穴１４が格子状に配列して設けられている。押付け治具
１３は、下面に押付けブロツク１５が取り付けられるよ
うになされていると共に、上面に押付け調整ブロツク１
６が取り付けられるようになされている。

【００３１】押付けブロツク１５は、材質が金属であ
り、円柱形状に形成されている。押付けブロツク１５
は、上端面が押付け治具１３の下面より貫通穴１４に挿
通され、プリント配線板１７の上に押付け治具１３を載
置すると、フリツプチツプ実装型電子部品２の上面と押
付けブロツク１５の下端面とが面接触する。押付け調整
ブロツク１６は、押付けブロツク１５と同様に材質が金
属であり、円柱形状に形成されている。押付け調整ブロ
ツク１６は、下端面が押付け治具１３の上面側より押付
けブロツク１５上端面に取り付けられる。

【００３２】これにより、フリツプチツプ実装型電子部
品２と異方性導電膜６への押付け量を調整することがで
きる。

【００３３】因みに、押付けブロツク及び押付け調整ブ
ロツクを角柱形状に形成しても良く、この場合は、貫通
孔形状を矩形に形成することになる。また貫通穴１４に
代えて貫通ねじを設けても良い。この場合は、押付けブ
ロツク１５の上端部と、押付け調整ブロツク１６の下端
部とに雄ねじを形成すれば良い。

【００３４】プリント配線板１７上には、複数のフリツ
プチツプ実装型電子部品２が装着されている。押付け治
具１３には、複数の貫通穴１４が格子状に配列して設け
られていることにより、プリント配線板１７の面内の任
意の位置に装着されているフリツプチツプ実装型電子部
品２を押し付けることができる。またフリツプチツプ実
装型電子部品２と同数の押付けブロツク１５を押付け治
具１３に取り付けることによつて、プリント配線板１７
上の全部のフリツプチツプ実装型電子部品２を１回のリ
フローで実装することができる。

【００３５】プリント配線板１７上には、半田などを用
いて実装するモールドパツケージ部品や一般電子部品
と、フリツプチツプ実装型電子部品２とを混載して同時
にリフローすることができる。これにより、実装時間を
全体として一段と短くすることができる。従つて、実装
効率が向上すると共に、異方性導電膜６への熱ストレス
が軽減されて、電気的接続部の信頼性が一段と高くな
る。

【００３６】また上述の実施例においては、異方性導電
膜６を使用する場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、任意の異方性導電部材、例えば異方性導電接着
剤を使用する場合にも適用し得る。

【００３７】さらに上述の実施例においては、押付け治
具１２の材質が金属である場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、リフロー炉内の温度に耐える任意の
材質であれば良い。

【００３８】さらに上述の実施例においては、押付け治
具１２を一体に形成する場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、プリント配線基板の厚さ方向や面方向
に複数に分離するように形成する場合にも適用できる。
これにより、フリツプチツプ実装型電子部品の上に複数
の押付け治具を積層したり、並べて配列して必要な押付
け量を得ることができる。

【００３９】さらに上述の実施例においては、押付け治
具１２を載置してフリツプチツプ実装型電子部品２を押
し付ける場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、任意の方法で押し付ける場合にも適用できる。

【００４０】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、フリツプ
チツプ実装型電子部品を異方性導電部材を介してプリン
ト配線基板上の所定位置に仮止めし、仮止めされたフリ
ツプチツプ実装型電子部品をプリント配線基板に押し付
け、フリツプチツプ実装型電子部品を上記プリント配線
基板に押し付けた状態で異方性導電部材を加熱して硬化
させることにより、生産性が向上すると共に、フリツプ
チツプ実装型電子部品の実装部における電気的接続の信
頼性を確保し得るフリツプチツプ実装型電子部品の実装
方法を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるフリツプチツプ実装型電子部品の
実装方法の一実施例を示す斜視図である。

【図２】フリツプチツプ実装型電子部品の実装手順を示
すフローチヤートである。

【図３】押付け治具の載置状態を示す斜視図である。

【図４】他の実施例の押付け治具を示す斜視図である。

【図５】従来の実装装置を示す略線的正面図である。

【図６】従来の実装方法による加熱及び押付け状態を示
す略線図である。

【符号の説明】

１……実装装置、２……フリツプチツプ実装型電子部
品、３……熱圧着ツール、４……異方性導電膜、５、１
７……プリント配線板、６……突起電極、７……半導体
装着装置、８……ステージ、９……駆動ユニツト、１０
……装着ツール、１１……画像処理部、１２、１３……
押付け治具、１４……貫通穴、１５……押付けブロツ
ク、１６……押付け調整ブロツク。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フリツプチツプ実装型電子部品をプリント
   配線基板上の所定位置に異方性導電部材を用いて実装す
   るフリツプチツプ実装型電子部品の実装方法において、 上記フリツプチツプ実装型電子部品を上記プリント配線
   基板上の所定位置に上記異方性導電部材を介して仮止め
   する第１の工程と、 上記プリント配線基板上に仮止めされた上記フリツプチ
   ツプ実装型電子部品を上記プリント配線基板に押し付け
   る第２の工程と、 上記フリツプチツプ実装型電子部品を上記プリント配線
   基板に押し付けた状態で上記異方性導電部材を加熱して
   硬化させる第３の工程とを具えることを特徴とするフリ
   ツプチツプ実装型電子部品の実装方法。
2. 【請求項２】上記異方性導電部材は、 上記第１の工程において、熱硬化しない所定温度で加熱
   して軟化させることを特徴とする請求項１に記載のフリ
   ツプチツプ実装型電子部品の実装方法。
3. 【請求項３】上記第２の工程では、 フリツプチツプ実装型電子部品上に耐熱ブロツクを載置
   して押し付けることを特徴とする請求項１に記載のフリ
   ツプチツプ実装型電子部品の実装方法。