JPH10502762A - 導電性接続を形成するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、熱可塑性の基剤の中に拡散した導電性粒子を有する融解接着剤を用いて、２つの接続される素子の対向する接点領域の間に導電性接続を形成するための方法に関する。融解接着剤（２２）を、素子（１０、２８、４２、５０）の内の少なくとも１つの素子の接点領域（１６）の上だけに意図的に塗布し、前記素子（１０、２８、４２、５０）を加熱作用によって接合するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】 導電性接続を形成するための方法 本発明は、請求項１の上位概念記載の導電性接続を形成するための方法に関す る。 従来技術 ２つの素子の間の導電性接続を導電性融解接着剤を用いて形成することは公知 である。ここでは、素子としては例えば、素子の表面上に設けられた接点領域を 有する電子部品、集積回路、導体プレートなどが想定される。導電性融解接着剤 は、熱可塑性の基剤の中に拡散された導電性粒子を有している。この粒子が、接 続される素子の接点領域の間の導電性接続を担う。この場合、接点領域は、圧力 作用及び加熱作用を加えると、融解接着剤の中間接続によって接合され、この結 果、導電性粒子がそれぞれの接点領域と接触して導電路を作る。公知の方法には 次のような不利な点がある。すなわち、融解接着剤が大きな面積にわたって塗布 され、つまり、相互に隣接配置された複数の接点領域に広がって塗布され、この 結果、融解接着剤の中の導電性粒子を介して素子が接触する場合に、隣接する接 点領域の間で望ましくない短絡が発生してしまう可能性がある、という不利な点 がある。このことによって 、接点領域は、比較的溶解度を小さくしないと、すなわち相互に比較的間隔を大 きくとらないと導電性接続できない。 発明の利点 請求項１の特徴部分記載の構成による本発明の方法は、従来技術に対して、次 のような利点を提供する。すなわち、相互に比較的小さな間隔を有する接点領域 、つまり大きな溶解度を有する接点領域を、相互に隣接する接点領域の間に短絡 が発生することなしに、確実に接続させることができる、という利点を提供する 。融解接着剤が、意図的に素子のうちの少なくとも１つの素子の接点領域上にだ け塗布されることによって、非常に有利なことに、素子の隣接する２つの接点領 域の間の領域に融解接着剤を付着させないことが可能である。したがって、この 領域においては、融解接着剤の中に拡散している導電性粒子が接点領域の間で横 断接続を形成することができない。 本発明の有利な実施形態では、接点領域の間の領域に疎液性の層が設けられる ように構成される。この結果、一方では、この領域に、接点領域上に融解接着剤 を塗布する間に融解接着剤の流出によって融解接着剤が付着することが避けられ る。他方では、２つの素子を接合する際、融解接着剤が溶ける間に、融解接着剤 がこの領域に付着し得ないようになる。本発明の趣旨においては一般的に、疎液 性の層としては、液体をよ せつけない層、ないしは液体に濡れることがない層が想定される。 本発明の別の有利な実施形態では、素子を接合する間に自己調整が得られるよ うに、接点領域上に塗布される融解接着剤に可塑的な構造を与える。従って、こ の構造を選択することによって、接続される接点領域は精確に向かい合うことに なるので、２つの導電的に接続される素子の状態に対応した位置決めのためのコ ストが低減される。 本発明の他の有利な実施形態は、その他の従属請求項の特徴部分記載の構成か ら得られる。 図面 次に本発明の実施例を所属の図面に基づいて詳しく説明する。 図１は、融解接着剤を塗布された基板の平面図及び側面図である。 図２は、接着剤を刷り込むためのマスクである。 図３は、２つの素子の接続部である。 図４は、融解接着剤を塗布するための装置である。 図５は、別の実施例による２つの素子の間の接続の図である。 図６は、さらに別の実施例による２つの素子の間の接続の図である。 実施例の説明 図１には基板１０が図示されている。この基板１０ は、例えばセラミック基板でもよい。このセラミック基板１０の中に、ないしは このセラミック基板１０の上に、ここには図示されていない電子構成要素を配置 することができる。この電子構成要素の接点は、導体線路１２を介して基板１０ の端子領域１４につながっている。この端子領域１４において、導体線路１２は 接点領域１６を有している。この接点領域１６はこの場合導体線路１２の部分か ら形成される。端子領域１４には、基板１０の上に疎液性の層１８が載せられて いる。この疎液性の層１８は、隣接する２つの接点領域１６の間の領域２０なら びに接点領域１６の隣の端子領域１４全部を被覆している。接点領域１６自体に は疎液性の層１８は設けられていない。接点領域１６上には融解接着剤２２が塗 布されている。この融解接着剤２２は、熱可塑性の基剤の中に拡散された導電性 粒子を有する。融解接着剤２２は、例えば図２に図示されているマスク２４を用 いて、接点領域１６上に刷り込むことができる。このために、マスク２４は、接 点領域１６のレイアウトに相応するマスク穴２６を有する。融解接着剤２２を刷 り込むために、マスク穴２６を有するマスク２４は接点領域１６の上に位置決め される。この結果、マスク２４の表面上に塗布される、例えばペースト状の融解 接着剤が、マスク穴２６を通りぬける。従って融解接着剤は、意図的に基板１０ の接点領域１６上に限定的に塗布される。マスク２４ は、例えばその表面に疎液性の皮膜層が設けられた金属製マスクでよい。このこ とによって、融解接着剤がマスク２４に貼り付いたり、くっついたりすることが 阻止される。マスク２４は、勿論、どんな別の適当な材料からでも構成されうる 。 図１に図示された基板１０の側面図から、融解接着剤２２が導体線路１２の接 点領域１６の上だけに塗布されていることが分かる。導体線路１２の間の領域２ ０は、疎液性の層１８で満たされている。この疎液性の層１８は例えばフッ素プ ラスチックから構成すればよい。 ここには図示されていない実施例によれば、融解接着剤２２をフォトリトグラ フ技術によって接点領域１６上に塗布することもできる。このためには、まず融 解接着剤２２を全端子領域１４上に面状に塗布する、例えば刷り込む。次に相応 のマスクを介してフォトリトグラフ技術によって融解接着剤２２を構造化する。 この結果、接点領域１６上だけに融解接着剤２２が残る。 図３は、例として接合接続部を示している。すでに図１で説明した基板１０を ここでは別の基板２８に導電的に接続させなければならない。この基板２８は、 例えば可撓性の接続フォイルでもよい。この可撓性の接続フォイルを介して、基 板１０上に配置された電子構成要素が他の装置、例えばディストリビュータ、差 し込みプラグなどに接続されることになる。このために、基板２８も同様に導体 線路３０を有する。この導体線路３０の接点領域３２は、導体線路１２の接点領 域１６に接続することになる。この場合、接点領域１６及び３２は、接続される 領域が相互に向かい合うように配置される。こうして基板２８は、導体線路３０ の接点領域３２が、導体線路１２の接点領域１６に前もって塗布された融解接着 剤２２の上に位置するように、基板１０の上に位置決めされる。このために、例 えば図３に示されている、ストッパーとして形成されている位置決め補助材３４ が使用される。この位置決め補助材は、例えば基板２８の導体線路間に構造化さ れた疎液性の層から形成すればよい。 基板１０及び２８は加熱作用によって接合される。熱源としては例えば誘導装 置３６が使用される。この誘導装置３６は、電流が流れる導電体を有する。この 電流の磁界が導体線路１２及び３０ないしはその接点領域１６及び３２に電圧を 誘導する。この電圧がそこで電流の流れを発生させる。この電流の流れを介して 、接点領域１６ないし３２が加熱され、この結果、接点領域１６と３２との間に 設けられた融解接着剤２２がその融解温度を越えて加熱され、よって溶液状にな る。融解接着剤２２が溶液状になることによって、融解接着剤２２の中に拡散し ている導電性粒子が、接点領域１６の各々から接点領域３２の各々へと導電路を 形成する。融解接着剤２２の冷却及び硬化の後で、導体線路１２と導体線路３０ との間に導電性接続がつくられる。この際、同時に融解接着剤２２の硬化した基 剤が、基板１０と基板２８との機械的結合を保証する。全体として、こうして簡 単な方法によって基板１０と基板２８との間の導電性接着接続が可能である。接 点領域１６の間の領域２０に疎液性の層１８を設けることによって、接続の非常 に高い確実性が保証される。このようにして、融解接着剤２２は、その融解温度 以上の温度の加熱フェーズの間、領域２０を濡らすことができない。この結果、 隣接する導体線路１２ないしは隣接する導体線路２０の間に導電性横断接続は形 成され得ない。従って、接続される導体線路１２ないしは３０において非常に高 い溶解度が達成されうる。 図４及び５には、導電性接続を形成するための別の実施例が図示されている。 このために、鉛版プレート３８が設けられている。この鉛版プレート３８は、そ の表面に溝４０を有する。この場合、溝４０は所定のパターンで配置されている 。このパターンは、接触する構成部材４２の端子のパターンに相応している。構 成部材４２は、例えば集積電子回路を有するチップでもよく、このチップの外側 に突き出た脚のような小さな突起が溝４０のパターンを定める。鉛版プレート３ ８に、例えば吹き付けや刷り込みなどによって、融解接着剤２２が塗り付けられ る。溝４０には、例えばフ ッ素プラスチックから成る疎液性の層が前もって設けられており、このため融解 接着剤２２は溝４０の中に付着できない。鉛版プレート３８の表面上を、ここに 図示されているドクターブレード４８で引っ掻くと、鉛版プレート３８の表面か ら融解接着剤２２が無くなり、融解接着剤２２は、鉛版プレート３８の表面と同 じく平らになって溝の中にだけ残る。次に、構成部材４２を鉛版プレート３８の 上に持ってくる。すると構成部材４２の端子接点を溝４０の中にはめ込むことが できる。鉛版プレート３８を加熱すると、融解接着剤が溝４０の中で溶け、構成 部材４２の端子接点に付着し得る。鉛版プレート３８の冷却の後、溝４０の中に ある融解接着剤が固まり、構成部材４２の端子接点に付着する。こうなれば、こ の構成部材４２を取り去ることができ、この構成部材４２の端子接点だけに融解 接着剤が意図的に付着される。 構成部材４２の端子接点に融解接着剤２２を塗布する別の手段は、いわゆるタ ンポンの圧力を利用することである。この場合、公知のやり方で、タンポン４６ を有する装置４４を鉛版プレート３８に押し付ける。このタンポン４６は、例え ば滑らかな表面を有するシリコンのゴムから成る。溝４０の中に残っていた融解 接着剤の突起は、タンポン４６に付着して離れなくなり、このタンポン４６によ って溝４０から取り出すことができる。この結果、（図４には図示されていない が）これら突起はタンポン４６に付着してぶら下がり、これら突起を構成部材４ ２の端子接点に移して取り付けることができる。 図５には、融解接着剤２２が設けられた構成部材４２が図示されている。ここ では、構成は異なるにもかかわらず、明解さを重視して図１〜３と同じ参照番号 を使用する。従って、構成部材４２は接点１２を有し、この接点１２は同時に接 点領域１６を形成する。この接点領域１６の間には疎液性の層１８が設けられて いる。この場合、図４で説明した融解接着剤の塗布より以前に、この層１８は接 点１２の上に塗布される。接点１２は、接点用突起４８として形成された融解接 着剤２２を有する。構成部材４２は、基板５０の上方に位置決めされる。この際 、接点１２は、基板５０に設けられている導体線路５２と接続しなければならな い。導体線路５２の間にも疎液性の層１８が設けられている。構成部材４２は加 熱作用によって基板５０に接合される。この結果、接点１２は導体線路５２の上 に位置することになり、融解接着剤２２の中に拡散している導電性粒子によって 導電性接続が得られる。ここで図示した接点１２への接点用突起４８の塗布は、 単なる例にすぎない。勿論、ここでどんな他の方法を適用してもよい。 図６には、本発明の有利な実施形態が図示されている。この場合、構成部材４ ２の接点領域１６にも基板 ５０の導体線路５２にも融解接着剤２２が塗布されている。ここでは、接点領域 １６は、すでに図４及び５で説明した接点用突起４８を有する。同様に導体線路 ５２の接点領域にも接点用突起５４が配置されている。接点用突起４８及び５４ は可塑的に変形されている。接点用突起４８は、ほぼ円錐形状に経過する尖端５ ６を有し、他方で接点用突起５４は、尖端５６に対応して適合する円錐形状の溝 ５８を有する。従って、溝５８は、尖端５６のネガの型を形成している。接点用 突起４８ないしは５４の可塑的変形は、この場合、場合によっては加熱すること ができる相応のスタンプを有する適当な工具によって行うことができる。接点用 突起４８ないしは５４の可塑的変形によって、接続される素子の位置決めが、こ こでは構成部材４２及び基板５０の位置決めが比較的容易に可能である。基板５ ０に構成部材４２を接合している間に、いわば接点領域１６と導体線路５２との 間で自己調整がなされ、この結果、これらは精確に向かい合って配置される。導 電性接続の形成は、融解接着剤２２をその融解温度以上に加熱することによって 行われる。この結果、融解接着剤２２の中の導電性粒子が互いに結合して、接点 領域１６と導体線路５２との間の導電路になる。融解接着剤２２の基剤は、冷却 及び相応の硬化の後で、基板５０と構成部材４２との機械的結合を保証する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年４月２２日 【補正内容】 請求の範囲 １．熱可塑性の基礎材料の中に拡散した導電性粒子を有する融解接着剤を用いて 、２つの接続される素子の対向する接点領域の間に導電性接続を形成するための 方法であって、 融解接着剤を、素子の内の少なくとも１つの素子の接点領域上に塗布し、 前記素子を加熱作用によって接合する方法において、 接点領域のパターンの形で鉛版プレート（３８）上に設けられた溝（４０） を融解接着剤（２２）で満たし、 接点領域を、融解接着剤（２２）で満たされた溝（４０）に接触接続させ、 続いて、前記接点領域に付着した融解接着剤を有する素子を前記鉛版プレー ト（３８）から取り去り、 前記素子を別の素子と接合することを特徴とする方法。 ２．溝（４０）の中に形成された、融解接着剤（２２）の接点用突起（４８）を 熱処理によって接点領域（１６）に結合することを特徴とする請求項１記載の方 法。 ３．融解接着剤（２２）を鉛版プレート（３８）とと 面合わせして溝（４０）の中に塗布することを特徴とする請求項１又は２記載の 方法。 ４．鉛版プレート（３８）の表面から溢れ出た融解接着剤（２２）をドクターブ レード（４７）で取り除くことを特徴とする請求項１〜３までのうち１項記載の 方法。 ５．融解接着剤（２２）を塗布する前に、溝（４０）に疎液性の層（１８）を設 けることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。 ６．溝（４０）の中に形成された、融解接着剤（２２）の接点用突起（４８）を タンポンの圧力を利用して接点領域（１６）に結合することを特徴とする請求項 １記載の方法。 ７．接続される接点領域（１６）上に対向して塗布された融解接着剤（２２）に 、素子（１０、２８、４２、５０）の接合中に自己調整がなされるような構造を 与えることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス ブルクハルト ドイツ連邦共和国 66994 ダーン アム ゼルシュトラーセ ７ (72)発明者 マルティン メニッヒ ドイツ連邦共和国 66287 フィッシュバ ッハ ミッテルシュトラーセ ５ (72)発明者 ヘルムート シュミット ドイツ連邦共和国 66130 ザールブリュ ッケン イム ケーニッヒ スフェルト 29

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．熱可塑性の基剤の中に導電性粒子を有する融解接着剤を用いて、２つの接続 される素子の対向する接点領域の間に導電性接続を形成するための方法において 、 融解接着剤（２２）を、素子（１０、２８、４２、５０）の内の少なくとも １つの素子の接点領域（１６）上だけに意図的に塗布し、 前記素子（１０、２８、４２、５０）を加熱作用によって接合することを特 徴とする導電性接続を形成するための方法。 ２．融解接着剤（２２）を塗布する間に及び／又は接着接続する間に、前記融解 接着剤（２２）が接点領域（１６）の間の領域（２０）に付かないように前記接 点領域（１６）の間の領域（２０）を処理することを特徴とする請求項１記載の 方法。 ３．融解接着剤（２２）を塗布する前に、領域（２０）に疎液性の層（１８）を 設けることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。 ４．融解接着剤（２２）をマスク（２４）を用いてシルクスクリーン法で刷り込 むことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 ５．フォトリトグラフ技術によって接点領域（１６）に融解接着剤（２２）を塗 布することを特徴とする 請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。 ６．融解接着剤（２２）を、接点領域（１６）に相応して形成された溝（４０） のパターンを有する鉛版プレート（３８）の表面にそって塗布し、 前記溝（４０）を融解接着剤（２２）で満たすことを特徴とする請求項１か ら５までのいずれか１項記載の方法。 ７．溝（４０）の中に作られた、融解接着剤の接触用突起（４８）を熱処理によ って接点領域（１６）に結合することを特徴とする請求項６記載の方法。 ８．溝（４０）の中に作られた、融解接着剤の接触用突起（４８）をタンポンの 圧力を利用して接点領域（１６）に結合することを特徴とする請求項６記載の方 法。 ９．接点領域（１６）上に塗布された融解接着剤（２２）に可塑的な構造を持た せることを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。 10．接続される接点領域（１６）上に向かい合って塗布された融解接着剤（２２ ）に、素子（１０、２８、４２、５０）を接合する間に自己調整が成されるよう な構造を持たせることを特徴とする請求項９記載の方法。