JPH10256306A - 回路板の製造法 - Google Patents

回路板の製造法

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JPH10256306A
JPH10256306A JP5791497A JP5791497A JPH10256306A JP H10256306 A JPH10256306 A JP H10256306A JP 5791497 A JP5791497 A JP 5791497A JP 5791497 A JP5791497 A JP 5791497A JP H10256306 A JPH10256306 A JP H10256306A
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electrode
electrodes
connection
projection
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Kenzo Takemura
賢三 竹村
Itsuo Watanabe
伊津夫 渡辺
Akira Nagai
朗 永井
Kazuhiro Isaka
和博 井坂
Osamu Watanabe
治 渡辺
Kazuyoshi Kojima
和良 小島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接続端子を有する回路部材どうしを優れた接
続信頼性で接続する回路板の製造法を提供する。 【解決手段】 半導体チップのアルミ電極パッド上にボ
ールと残存ワイヤからなるボールバンプ突起電極（突起
状電極）３を形成する。半導体チップ上の突起状電極３
を表面が平坦なガラス板一突起電極あたり２０ｇｆの荷
重で押し当てて突起電極３の平坦化を行う。プリント基
板１１に異方導電フィルム２１を転写した後、半導体チ
ップの突起状電極３とプリント基板の接続用電極１２と
の位置合せを行い、半導体チップ１を一突起状電極あた
り５０ｇｆの荷重を加え加熱圧着して異方導電フィルム
２１を硬化させ、突起状電極３とプリント基板の接続用
電極１２とを電気的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばフェイスダ
ウン方式により半導体チップを基板と異方導電性接着フ
ィルムで接着固定すると共に両者の電極どうしを電気的
に接続する回路板の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】異方導電性接着フィルムは、金属粒子等
の導電粒子を所定量含有した接着剤からなるもので、こ
の異方導電性接着フィルムを電子部品と電極や回路の間
に設け、加圧または加熱加圧手段を構じることによっ
て、両者の電極同士が電気的に接続されると共に、隣接
電極間の絶縁性を付与して、電子部品と回路とが接着固
定されるものである。異方導電性接着フィルムの接続信
頼性を向上するための基本的な考えは、導電粒子の粒径
を隣接電極間のスペース部分よりも小さくすることで隣
接電極間の絶縁性を確保し、併せて導電粒子の含有量を
この導電粒子が接触しない程度とし、かつ電極上に確実
に存在させることにより接続部分における電気的な接続
を得ることである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、突起電極はその
高さにばらつきが生じやすい。特に金属ワイヤの先端を
熱エネルギによりボール状としこのボールを接続端子が
構成される電極パッド部上に圧着した後前記金属ワイヤ
を切断して構成された突起状電極においては、電極の高
さばらつきが大きい。そのため、突起状電極の上部を平
坦面が形成された基材に押し当てて平坦化し、突起状電
極の高さを揃える平坦化の作業が行なわれている。しか
しながら、対向配置した接続端子間に接着剤を介在させ
直接接触により又は異方導電性接着剤の導電粒子を介し
て電気的に接続する実装方法においては、この平坦化の
工程において平坦面が形成された基材に押し当てる圧力
が接続実装工程での接続圧力より大きく、接続実装工程
での突起電極の変形が生じないため、接続不良を生じや
すいという問題があった。本発明は、例えば半導体チッ
プを基板と異方導電性接着フィルム等で接着固定すると
共に両者の電極どうしを電気的に接続することにより得
られる回路板のように、接続端子を有する回路部材どう
しを優れた接続信頼性で接続する回路板の製造法を提供
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の回路板の製造法
は、第一の接続端子を有する第一の回路部材と、第二の
接続端子を有する第二の回路部材とを、第一の接続端子
と第二の接続端子を対向して配置し、前記対向配置した
第一の接続端子と第二の接続端子の間に接着剤を介在さ
せ、加熱加圧して前記対向配置した第一の接続端子と第
二の接続端子を電気的に接続させる回路板の製造法であ
って、前記対向配置した第一の接続端子と第二の接続端
子の少なくとも一方の接続端子が金属からなる突起を有
する電極であり、前記突起を有する電極を平坦面が形成
された基材に、前記加熱加圧して第一の接続端子と第二
の接続端子を電気的に接続させる際の接続圧力より小さ
い圧力で押し当てて前記突起の上部を平坦化する工程を
備えることを特徴とするものである。前記突起を有する
電極（突起状電極）は、金属ワイヤの先端を熱エネルギ
によりボール状としこのボールを接続端子が構成される
電極パッド部上に圧着した後前記金属ワイヤを切断して
構成された突起状電極であることが好ましい。又前記接
着剤は、金属粒子等の導電粒子を所定量含有した異方導
電性接着剤であることが好ましい。
【０００５】本発明において、回路部材としては半導体
チップ、抵抗体チップ、コンデンサチップ等のチップ部
品、プリント基板等の基板等が用いられる。これらの回
路部材には接続端子が通常は多数（場合によっては単数
でも良い）設けられており、前記回路部材の少なくとも
１組をそれらの回路部材に設けられた接続端子の少なく
とも一部を対向配置し、対向配置した接続端子間に接着
剤を介在させ、加熱加圧して対続き向配置した接続端子
どうしを電気的に接続して回路板とする。回路部材の少
なくとも１組を加熱加圧することにより、対向配置した
接続端子どうしは、直接接触により又は異方導電性接着
剤の導電粒子を介して電気的に接続する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の回路板の製造法の好まし
い具体例としては、実装基板表面に形成された導体回路
上の所定の領域に、半導体チップの突起を有する電極
（突起状電極）が対応するように配置し、前記半導体チ
ップの前記突起状電極形成面側表面全体が接着剤を介し
て前記実装基板表面に密着するように固着し、前記導体
回路と前記半導体チップの突起状電極とを電気的に接続
する回路板の製造法であって、前記半導体チップに設け
た個々の突起状電極が、金属ワイヤの先端を熱エネルギ
によりボール状としこのボールを接続端子が構成される
電極パッド部上に圧着した後、金属ワイヤを切断してな
る突起状電極の上部を、予め半導体チップと実装基板を
固着する際の加圧力より小さい圧力で平坦化した電極で
ある回路板の製造法ある。
【０００７】図に基づいて本発明の一実施例を説明す
る。図１は、本発明の一実施例を示す突起を有する電極
（突起状電極）の作製工程を示す断面図であり、図２は
本発明の一実施例のプリント基板へ半導体チップを接続
したときの接続部分の断面構造を示す断面図である。ま
ず、図１に示すように金ワイヤ４の先端をトーチ等によ
り溶融させ金ボールを形成し、キャピラリ５により半導
体チップ１のアルミ電極パッド２上にエネルギを加えつ
つ金ボールを固着した後、金ワイヤ４を引っ張って切断
し、半導体チップ１のアルミ電極パッド続き２上にボー
ルと残存ワイヤからなるボールバンプ突起電極３を得
る。金ワイヤ４を引っ張って切断した段階のボールバン
プ突起電極３は、図１に示すようにボール上部に残存す
るワイヤの長さ、形状はばらつきが生じやすく、ボール
バンプ突起電極３の高さは不均一になっている。
【０００８】ボールバンプ突起電極３を形成した後、第
２図に示すように、半導体チップ１上の突起状電極３を
表面が平坦なたとえばガラス板のような平坦面を有する
基材１０に一突起電極３あたり２０ｇｆの荷重で押し当
てて突起電極３の平坦化を行い、第３図に示すように高
さの揃った突起電極３を得る。
【０００９】この後、第４図に示すように、突起状電極
３を形成した半導体チップ１の突起状電極３と第二の回
路部材となるプリント基板１１とを異方導電フィルム２
１により接続する。まず、プリント基板１１に異方導電
フィルム２１を転写した後、半導体チップ１の突起状電
極３とプリント基板１１の接続用電極１２との位置合せ
を行い、半導体チップ１を１８０℃の温度で、一突起状
電極３あたり５０ｇｆの荷重を加えつつ２０秒間加熱圧
着して異方導電フィルム２１を硬化させる。２２は導電
粒子である。これによって、異方導電フィルム２１を介
して半導体チップ１の突起状電極３とプリント基板１１
の接続用電極１２とを電気的に接続されると同時に半導
体チップとプリント基板間は異方導電フィルムの接着剤
の硬化によって、この接続状態を保持する。
【００１０】ここでは、第１の回路部材として半導体チ
ップを用いたがその他に抵抗体チップ、コンデンサチッ
プ等のチップ部品のほか、プリント基板等の基板が用い
られる。第２の回路部材も同様である。また、ここでは
突起を有する電極を第１の回路部材となる半導体チップ
に形成したが、第２の基板に形成して接続することもで
きる。さらに、第１の回路部材及び第２の回路部材双方
に突起状電極を形成して接続することもできる。ここで
は突起状電極あたり２０ｇｆの荷重で突起状電極の平坦
化を行い、半導体チップとプリント基板の接続を突起状
電極あたり５０ｇｆの荷重で行ったが、突起電極の平坦
化の圧力は接続時の圧力に対し小さければ本発明の効果
が得られる。ここでは突起状電極として金ワイヤによる
ボールバンプを用いたが、アルミニウムワイヤ、はんだ
ワイヤ等によるボールバンプのほか、金等のめっきバン
プ及びはんだボール等の突起電極を用いることができ
る。ここでは接続材料として接着剤中に導電粒子を分散
充填した異方導電接着剤を用いたが導電粒子を含まない
接着剤のみを用いることもできる。
【００１１】
【発明の効果】本発明により、接続端子どうしの接続信
頼性に優れる回路板を得ることができる。特にワイヤボ
ンド方式で得られるボールバンプ（ボールバンプ突起電
極）はその高さにばらつきがあり、高さを揃えるために
は金属ワイヤを切断した後の平坦化の処理を施す必要が
ある。本発明によれば、この平坦化処理時の一突起電極
あたりの荷重（圧力）を、第１の回路部材と第２の回路
部材を電気的に接続する際の一突起電極あたりの荷重
（圧力）より小さくすることによって、接続時の荷重
（圧力）下では突起状電極の先端は弾性、柔軟性を有し
た状態である。この状態の突起状電極をそれらと対向す
る第２の回路部材の電極に加熱と同時に平坦化処理時の
一突起電極あたりの荷重（圧力）より大きい荷重（圧
力）で加圧しながら接続するため、第２の回路部材の電
極高さのばらつきに追従して突起状電極の先端が変形
し、この第２の回路部材の電極高さのばらつきを吸収す
ることが可能となり、接続信頼性の向上が図れる。ま
た、平坦化処理により突起状電極の先端平面部分の面積
を大きくできることから、第２の回路部材の電極との接
触面積を確保及び導電粒子の確保が容易となり接続信頼
性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す突起状電極の作製工程
を示す断面図。
【図２】本発明の一実施例を示す突起状電極の平坦化工
程を示す断面図。
【図３】本発明の一実施例を示す突起状電極を示す断面
図。
【図４】本発明の一実施例のプリント基板へ半導体チッ
プを接続したときの接続部分の断面構造を示す断面図。
【符号の説明】
１．半導体チップ ２．アルミ電極パッド ３．ボールバンプ突起電極 ４．金ワイヤ ５．キャピラリ １０．平坦面を有する基材 １１．プリント基板 １２．接続用電極 ２１．異方導電フィルム ２２．導電粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井坂 和博 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社筑波開発研究所内 (72)発明者 渡辺 治 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社筑波開発研究所内 (72)発明者 小島 和良 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社筑波開発研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第一の接続端子を有する第一の回路部材
    と、 第二の接続端子を有する第二の回路部材とを、 第一の接続端子と第二の接続端子を対向して配置し、 前記対向配置した第一の接続端子と第二の接続端子の間
    に接着剤を介在させ、加熱加圧して前記対向配置した第
    一の接続端子と第二の接続端子を電気的に接続させる回
    路板の製造法であって、 前記対向配置した第一の接続端子と第二の接続端子の少
    なくとも一方の接続端子が金属からなる突起を有する電
    極であり、 前記突起を有する電極を平坦面が形成された基材に、前
    記加熱加圧して第一の接続端子と第二の接続端子を電気
    的に接続させる際の接続圧力より小さい圧力で押し当て
    て前記突起の上部を平坦化する工程を備えることを特徴
    とする回路板の製造法。
  2. 【請求項２】 突起を有する電極が、金属ワイヤの先端
    を熱エネルギによりボール状としこのボールを接続端子
    が構成される電極パッド部上に圧着した後前記金属ワイ
    ヤを切断して構成された電極である請求項１記載の回路
    板の製造法。
  3. 【請求項３】 接着剤が、異方導電性接着剤である請求
    項１又は２記載の回路板の製造法。
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