JPH10224020A - 回路モジュールの製造方法 - Google Patents

回路モジュールの製造方法

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JPH10224020A
JPH10224020A JP9019265A JP1926597A JPH10224020A JP H10224020 A JPH10224020 A JP H10224020A JP 9019265 A JP9019265 A JP 9019265A JP 1926597 A JP1926597 A JP 1926597A JP H10224020 A JPH10224020 A JP H10224020A
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electrode
adhesive layer
electronic component
laser light
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Kazutaka Suzuki
一高 鈴木
Koichiro Tsujiku
浩一郎 都竹
Chikashi Nakazawa
睦士 中澤
Noriyoshi Fujii
知徳 藤井
Mitsuo Ueno
光生 上野
Iwao Fujikawa
巌 藤川
Kazuyuki Shibuya
和行 渋谷
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Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板電極と部品電極とを高精度で接続できる
回路モジュールの製造方法を提供する。 【解決手段】 接着層３に形成された電極露出孔３ａに
電子部品４のバンプ６及び電極５を挿入することによ
り、基板電極２とバンプ６及び電極５との位置合わせを
簡単に行うことができる。また、基板１上に載置された
電子部品４を接着層３の接着力によって基板１に固定し
ているので、位置合わせ後の電子部品４の基板１に対す
る位置ズレを確実に防止して、基板電極２とバンプ６と
を高精度で接続することができる。さらに、接続用のレ
ーザ光ＬＢを利用して接着層３に電極露出孔３ａを形成
しているので、電極露出孔３ａを形成するために特別な
ラインを必要とせず、製造プロセスを簡略化してコスト
低減に貢献できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、照射レーザ光のエ
ネルギーを利用して基板電極と部品電極との電気的な接
続を行う回路モジュールの製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図６はこの種従来の部品接続方法を示す
もので、図中の１０１はレーザ光透過性の基板、１０２
は基板１０１の表面に設けられた電極（ランド）、１０
３は基板１０１の表面に設けられた絶縁層、１０３ａは
絶縁層１０３の電極露出孔、１０４はＩＣ，ＬＳＩ等の
電子部品、１０５は電子部品１０４の裏面に設けられた
電極、１０６は部品電極１０５に設けられたバンプ（突
起電極）、ＬＢはレーザ光である。
【０００３】基板１０１の表面には、電極上側部分に電
極露出孔１０３ａを有する絶縁層１０３が予め形成され
ている。この基板１０１は、図７（ａ）に示すように、
基板表面に電極１０２を覆うように感光性樹脂から成る
絶縁層１０３を形成した後、同図（ｂ）に示すように、
該絶縁層１０３の電極上側部分をフォトエッチングによ
って除去して電極露出孔１０３ａを形成するか、或い
は、ペースト状の絶縁樹脂を基板表面の電極１０２を除
く部分にスクリーン印刷して乾燥焼成することによって
作成される。
【０００４】基板１０１に対して電子部品１０４を電気
的に接続するには、電子部品１０４のバンプ１０６を絶
縁層１０３の電極露出孔１０３ａに挿入して基板電極１
０２に押し付け、同状態で基板１０１の裏面にレーザ光
ＬＢを照射する。これにより、基板１０１を透過したレ
ーザ光ＬＢによって基板電極１０２及びバンプ１０６が
加熱され、両者が金属拡散によって熱圧着される。
【０００５】絶縁層１０３の電極露出孔１０３ａは、基
板１０１上に電子部品１０４を載置するときの位置決め
手段として用いられ、バンプ１０６を電極露出孔１０３
ａに挿入することによって基板電極１０２と部品電極１
０６との位置合わせが行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の部品接続方
法では、電子部品１０４のバンプ１０６を絶縁層１０３
の電極露出孔１０３ａに挿入して基板電極１０２に押し
付けているだけなので、基板１０１と電子部品１０４の
平行度に乱れがあったり振動等の外力が付加されると、
位置合わせ後の電子部品１０４に位置ズレを生じて、位
置ズレ状態のまま基板電極１０２と部品電極１０５とが
接続されてしまう不具合がある。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、基板電極と部品電極とを
高精度で接続できる回路モジュールの製造方法を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、基板電極を覆う接着層を表面に
備えた基板を用い、基板の裏面側から基板電極に対しレ
ーザ光を照射して接着層に電極露出孔を形成し、部品電
極を接着層の電極露出孔に挿入しながら電子部品を基板
上に載置して該電子部品を接着層の接着力によって基板
に固定し、同状態で基板の裏面側から基板電極に対し再
びレーザ光を照射して基板電極と部品電極とを電気的に
接続する、ことをその特徴としている。
【０００９】また、請求項２の発明は、電極露出孔を有
する接着層を表面に備えた基板を用い、部品電極を接着
層の電極露出孔に挿入しながら電子部品を基板上に載置
して該電子部品を接着層の接着力によって基板に固定
し、同状態で基板の裏面側から基板電極に対しレーザ光
を照射して基板電極と部品電極とを電気的に接続する、
ことをその特徴としている。
【００１０】さらに、請求項４の発明は、基板電極を覆
う接着層を表面に備えた基板を用い、基板の裏面側から
基板電極に対しレーザ光を照射し、接着層に電極露出孔
が形成されたところで部品電極を電極露出孔に挿入しな
がら電子部品を基板上に載置して該電子部品を接着層の
接着力によって基板に固定すると共に、基板電極と部品
電極とを電気的に接続する、ことをその特徴としてい
る。
【００１１】これら請求項１，２，４の各発明によれ
ば、部品電極を接着層の電極露出孔に挿入することによ
り、基板電極と部品電極との位置合わせを簡単に行うこ
とができる。また、基板上に載置された電子部品を接着
層の接着力によって基板に固定することにより、位置合
わせ後の電子部品の基板に対する位置ズレを確実に防止
することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］図１は本発明の第１実施形態に係るも
ので、図中の１はレーザ光透過性の基板、２は基板１の
表面に設けられた電極（ランド）、３は基板１の表面に
設けられた接着層、３ａは接着層３の電極露出孔、４は
ＩＣ，ＬＳＩ等の電子部品、５は電子部品４の裏面に設
けられた電極、６は部品電極５に設けられたバンプ（突
起電極）、ＬＢはレーザ光である。
【００１３】基板１はサファイヤ，ジルコニア，フッ化
カルシウム，チッ化アルミ，アルミナ，石英等のセラミ
クスやガラス、またはポリミド，アクリル，ＰＥＴ，シ
リコン，エポキシ，ガラスエポキシ等の樹脂から成り、
照射レーザ光ＬＢに対し透過性を有している。
【００１４】基板電極２は金，銀，アルミニウム，銅，
ニッケル，白金，パラジウムまたはその合金等から成
り、接続部品の電極数及び位置に対応して基板１の表面
に形成されている。
【００１５】接着層３はエポキシ系，フェノール系，シ
リコン系，アクリル系等の絶縁性樹脂から成り、粘着性
（接着性）を有する非固形状態のまま基板１の表面に形
成され基板電極２を覆っている（図１（ａ）参照）。こ
の接着層３はスクリーン印刷やドクターブレード等の厚
膜手法によって基板１の表面に形成されており、その厚
み寸法は基板電極２とバンプ６と部品電極５の高さ寸法
の和にほぼ一致している。
【００１６】部品電極５及びバンプ６は金，銀，アルミ
ニウム，銅，ニッケル，白金，パラジウムまたはその合
金等から成り、バンプ材料には基板電極２と熱圧着可能
な材料が選択される。
【００１７】レーザ光ＬＢはＹＡＧレーザやＣＯ2レー
ザ 等の周知のレーザ発振器（図示省略）から出射され
た赤外領域から紫外領域のもので、図示例のものでは電
子部品１の電極数に応じた複数のレーザ光ＬＢを同時に
照射できるような光学系が組まれている。このレーザ光
ＬＢの波長，出力及び照射時間等は、基板１のレーザ光
線透過率や基板電極２及びバンプ６の材質等に応じて予
め選定される。
【００１８】基板１に対して電子部品４を電気的に接続
するには、まず、図１（ｂ）に示すように、基板１の裏
面側から基板電極２に対して局部的にレーザ光ＬＢを照
射して基板電極２を加熱し、該熱を利用して、接着層３
の電極上側部分にバンプ６の外形よりも若干大きな電極
露出孔３ａを形成する。
【００１９】接着層３として加熱収縮可能な材料を用い
る場合は、接着層３の電極上側部分に熱収縮を生じさせ
て孔３ａを形成し、また、接着層３として加熱消失可能
な材料を用いる場合は、接着層３の電極上側部分を熱消
失させて孔３ａを形成するが、何れの場合も孔３ａの大
きさはレーザ光ＬＢの照射条件を変えることで調整でき
る。
【００２０】次に、図１（ｃ）に示すように、電子部品
４のバンプ６及び電極５を接着層３の電極露出孔３ａに
挿入しながら電子部品４を基板１上に載置し、このとき
接着層３ａの厚み寸法が基板電極２とバンプ６と部品電
極５の高さ寸法の和よりも大きい場合にはこれを変形さ
せながらバンプ６を基板電極２に押し付ける。これによ
り、基板電極２と部品電極６とが電極露出孔３ａを通じ
て位置合わせされると共に、位置合わせ後の電子部品４
が接着層３の接着力によって基板１に固定される。
【００２１】次に、図１（ｄ）に示すように、同状態
で、基板１の裏面側から基板電極２に対して局部的に再
びレーザ光ＬＢを照射する。これにより、基板電極２と
これに接触するバンプ６を加熱され、両者が金属拡散に
よって熱圧着する。
【００２２】接着層３の硬化タイミングは、電子部品４
を基板１上に載置した後、或いは基板電極２とバンプ６
との接続後の何れでもよく、硬化後の接着層３は、基板
１と電子部品４との隙間を埋める封止材料としての役目
を果たすと共に、基板１のオーバーコートとしての役目
を果たす。
【００２３】本実施形態によれば、接着層３に形成され
た電極露出孔３ａに電子部品４のバンプ６及び電極５を
挿入することにより、基板電極２とバンプ６及び電極５
との位置合わせを簡単に行うことができる。
【００２４】また、基板１上に載置された電子部品４を
接着層３の接着力によって基板１に固定しているので、
位置合わせ後の電子部品４の基板１に対する位置ズレを
確実に防止して、基板電極２とバンプ６とを高精度で接
続することができる。
【００２５】さらに、接続用のレーザ光ＬＢを利用して
接着層３に電極露出孔３ａを形成しているので、電極露
出孔３ａを形成するために特別なラインを必要とせず、
製造プロセスを簡略化してコスト低減に貢献できる。
【００２６】尚、上記実施形態では、接着層３の電極上
側部分のみに孔３ａを形成したものを例示したが、該孔
３ａは電子部品４のバンプ６及び電極５が挿入可能なも
のであればその形に制限はない。また、図２に示すよう
な開口縁に曲面を持つ孔３ａを形成すれば、バンプ及び
電極の挿入による位置合わせをより簡単に行うことがで
きる。
【００２７】また、電子部品側にバンプ（突起電極）を
設けたものを例示したが、基板側にバンプを設ける場合
でも同様の接続方法が採用できる。この場合には、図３
（ａ）に示すように、基板電極２及びバンプ６を覆う接
着層３を表面に形成した基板１を用意し、同図（ｂ）に
示すように、基板１の裏面側から基板電極２に対して局
部的にレーザ光ＬＢを照射して電極露出孔３ａを形成し
た後、同図（ｃ）に示すように、電子部品４の電極５を
電極露出孔３ａに挿入しながら電子部品４を基板１上に
載置し、同状態で基板１の裏面側から基板電極２に対し
て局部的にレーザ光ＬＢを照射すればよい。
【００２８】さらに、接続用のレーザ光ＬＢを利用して
接着層３に電極露出孔３ａを形成したものを例示した
が、図４に示すように、接着層７に電極露出孔７ａを予
め形成した基板１を用いるようにしてもよく、この場合
にはスクリーン印刷等の厚膜手法を利用して基板表面の
電極を除く部分に接着層材料を塗工するとよい。電極露
出孔７ａを有する接着層７を基板１の表面に形成する場
合には、該接着層７としてレーザ光ＬＢに対して反射性
や吸収性を有する光非透過性のもの、例えば先に述べた
基板材料にＺｎＯ等の白色系顔料を混合したものを用い
れば、接続時の照射レーザ光の照射形状が基板電極２よ
りも大きな場合や、照射レーザ光の一部が基板電極２か
ら逸れた場合でも、基板電極以外の部位が照射レーザ光
によって加熱されることを防止できる。
【００２９】さらにまた、接着層３として非固形状態の
ものを例示したが、固形状態の接着層を基板表面に形成
しておいても、照射レーザ光によって電極露出孔を形成
することは可能であり、このときに電極露出孔の周辺部
分が軟化することを利用して該軟化部分の接着力によっ
て電子部品を基板に固定するようにしてもよい。
【００３０】［第２実施形態］図５は本発明の第２実施
形成を示すもので、本実施形態が第１実施形態と異なる
ところは、電極露出孔３ａの形成と、基板電極２とバン
プ６の接続とを、１回のレーザ光照射によって行うよう
にした点にある。図示構成は第１実施形態と同じである
ため同一符号を用いてその説明を省略する。
【００３１】基板１に対して電子部品４を電気的に接続
するには、まず、図５（ａ）に示すように、基板１の裏
面側から基板電極２に対して局部的にレーザ光ＬＢを照
射して基板電極２を加熱し、該熱を利用して、接着層３
の電極上側部分にバンプ６の外形よりも若干大きな電極
露出孔３ａを形成する。
【００３２】そして、接着層３に電極露出孔３ａが形成
されたところで、図５（ｂ）に示すように、基板上方に
待機させておいた電子部品４の電子部品４のバンプ６及
び電極５を接着層３の電極露出孔３ａに挿入しながら電
子部品４を基板１上に載置して、バンプ６を基板電極２
に押し付ける。
【００３３】これにより、基板電極２と部品電極６とが
電極露出孔３ａを通じて位置合わせされると共に、位置
合わせ後の電子部品４が接着層３の接着力によって基板
１に固定される。また、基板電極２の熱がこれに接触す
るバンプ６に伝わって、両者が金属拡散によって熱圧着
する。
【００３４】本実施形態によれば、１回のレーザ光照射
によって接着層３に電極露出孔３ａを形成し、且つ基板
電極２とバンプ６とを接続しているので、第１実施形態
のようにレーザ光ＬＢを２回照射する必要がなく、製造
プロセスをより簡略化できる。他の作用，効果は第１実
施形態と同様である。
【００３５】以上、上述の各実施形態では、バンプと電
極とを熱圧着によって接続するものを例示したが、バン
プを排除して電極同士を直接熱圧着により接続するよう
にしてもよく、接続時に超音波振動を被接続部に付与す
れば該超音波振動のエネルギーを利用して接続をより効
率良く行うことができる。
【００３６】また、バンプとして各電極よりも低融点の
金属材料、例えばＳｎ−Ｐｂ系合金等を用いれば、照射
レーザ光によってバンプを加熱溶融して同様の部品接続
を行うことも可能であり、勿論、バンプ表面にバンプよ
りも低融点の接合材層、例えば半田層を設けて、該接合
材層のみを加熱溶融して接続を行うにしてもよく、ま
た、バンプを排除して部品電極と基板電極の何れか一方
に半田等の接合材を設けて、該接合材を加熱溶融して接
続を行うようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
接着層の電極露出孔に部品電極を挿入することにより、
基板電極と部品電極との位置合わせを簡単に行うことが
できると共に、基板上に載置された電子部品を接着層の
接着力によって基板に固定することにより、位置合わせ
後の電子部品の基板に対する位置ズレを確実に防止し
て、基板電極と部品電極とを高精度で接続することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る部品接続方法を示
す図
【図２】第１実施形態の変形例を示す図
【図３】第１実施形態の変形例を示す図
【図４】第１実施形態の変形例を示す図
【図５】本発明の第２実施形態に係る部品接続方法を示
す図
【図６】従来の部品接続方法を示す図
【図７】従来の部品接続方法に係る基板作成手順を示す
図
【符号の説明】
１…レーザ光透過性の基板、２…基板電極（ランド）、
３…接着層、３ａ…電極露出孔、４…電子部品、５…部
品電極、６…バンプ（突起電極）、ＬＢ…レーザ光、７
…接着層、７ａ…電極露出孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 知徳 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 上野 光生 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 藤川 巌 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 渋谷 和行 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーザ光透過性基板の裏面側から基板電
    極に対しレーザ光を照射することにより、基板上に載置
    された電子部品の電極と基板の電極とを電気的に接続す
    る回路モジュールの製造方法において、 基板電極を覆う接着層を表面に備えた基板を用い、 基板の裏面側から基板電極に対しレーザ光を照射して接
    着層に電極露出孔を形成し、 部品電極を接着層の電極露出孔に挿入しながら電子部品
    を基板上に載置して該電子部品を接着層の接着力によっ
    て基板に固定し、 同状態で基板の裏面側から基板電極に対し再びレーザ光
    を照射して基板電極と部品電極とを電気的に接続する、 ことを特徴とする回路モジュールの製造方法。
  2. 【請求項２】 レーザ光透過性基板の裏面側から基板電
    極に対しレーザ光を照射することにより、基板上に載置
    された電子部品の電極と基板の電極とを電気的に接続す
    る回路モジュールの製造方法において、 電極露出孔を有する接着層を表面に備えた基板を用い、 部品電極を接着層の電極露出孔に挿入しながら電子部品
    を基板上に載置して該電子部品を接着層の接着力によっ
    て基板に固定し、 同状態で基板の裏面側から基板電極に対しレーザ光を照
    射して基板電極と部品電極とを電気的に接続する、 ことを特徴とする回路モジュールの製造方法。
  3. 【請求項３】 接着層が、照射レーザ光に対して非透過
    性を有する、 ことを特徴とする請求項２記載の回路モジュールの製造
    方法。
  4. 【請求項４】 レーザ光透過性基板の裏面側から基板電
    極に対しレーザ光を照射することにより、基板上に載置
    された電子部品の電極と基板の電極とを電気的に接続す
    る回路モジュールの製造方法において、 基板電極を覆う接着層を表面に備えた基板を用い、 基板の裏面側から基板電極に対しレーザ光を照射し、 接着層に電極露出孔が形成されたところで部品電極を電
    極露出孔に挿入しながら電子部品を基板上に載置して該
    電子部品を接着層の接着力によって基板に固定すると共
    に、基板電極と部品電極とを電気的に接続する、 ことを特徴とする回路モジュールの製造方法。
  5. 【請求項５】 接着層が、加熱により収縮可能な材料か
    ら成る、 ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の回
    路モジュールの製造方法。
  6. 【請求項６】 接着層が、加熱により消失可能な材料か
    ら成る、 ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の回
    路モジュールの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009266857A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Tdk Corp 電子部品、及び回路基板
KR101197782B1 (ko) 2010-05-11 2012-11-06 엘지이노텍 주식회사 매립형 인쇄회로기판 및 그 제조방법

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