JPH11163501A - 電子部品の実装方法、およびその方法によって製造された電子回路装置 - Google Patents

電子部品の実装方法、およびその方法によって製造された電子回路装置

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JPH11163501A
JPH11163501A JP9331600A JP33160097A JPH11163501A JP H11163501 A JPH11163501 A JP H11163501A JP 9331600 A JP9331600 A JP 9331600A JP 33160097 A JP33160097 A JP 33160097A JP H11163501 A JPH11163501 A JP H11163501A
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anisotropic conductive
electronic component
conductive layer
electronic
terminal
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Kazutaka Shibata
和孝 柴田
Tsunemori Yamaguchi
恒守 山口
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】プリント基板表面などの電子部品実装対象面に
対して複数の電子部品を面実装する作業の容易化を図
り、その作業能率を高める。 【解決手段】面実装用の導体部6a,6b,6cを有す
る複数の電子部品D1,D2,D3を、電子部品実装対
象面10に設けられている複数の端子部形成領域3a,
3b,3cに面実装するための電子部品の実装方法であ
って、電子部品実装対象面10に、複数の端子部形成領
域3a,3b,3cに跨がる異方性導電層5を形成する
工程と、異方性導電層5上における複数の端子部形成領
域3a,3b,3cのそれぞれの上方位置に複数の電子
部品D1,D2,D3を配置し、かつこれら複数の電子
部品D1,D2,D3を異方性導電層5に押しつけるこ
とにより、複数の電子部品D1,D2,D3の各導体部
6a,6b,6cを異方性導電層5を介して複数の端子
部形成領域3a,3b,3cの各端子部30a,30
b,30cに導通接着させる工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本願発明は、プリント基板などの所望の部
材に各種の半導体装置や半導体素子などの電子部品を効
率良く面実装するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のとおり、プリント基板に複数の半
導体装置を面実装する場合には、一般にはハンダリフロ
ー法が採用されている。このハンダリフロー法は、プリ
ント基板に形成されている端子部の表面にハンダペース
トを塗布した後に、そのハンダペースト上に半導体装置
を載せ、その後上記プリント基板を加熱炉内に入れて、
上記ハンダペーストをリフロー(再溶融)させる手段で
ある。このような手段によれば、プリント基板に塗布さ
れた各所のハンダペーストを加熱溶融させることによっ
て、複数の半導体装置のハンダ付け作業を一括して行う
ことができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の手段では、次のような不具合があった。
【0004】第1に、上記従来の手段では、プリント基
板の表面にハンダペーストを塗布するには、印刷装置を
用いてハンダペーストをプリント基板の端子部表面に高
い精度で塗布する必要がある。端子部表面からハンダペ
ーストが大きくはみ出すと、導電接続不良を生じる場合
があり、上記ハンダペーストの印刷作業は精密に行う必
要がある。したがって、上記従来の手段では、ハンダペ
ーストの塗布作業が非常に煩雑となっており、全体の作
業能率が悪くなる場合があった。とくに、このような不
具合は、プリント基板に実装する電子部品の数が多く、
ハンダペーストを塗布する箇所が多数である場合には一
層顕著となっていた。
【0005】第2に、上記従来の手段では、プリント基
板を加熱炉内に入れてからそれらの全体をハンダの溶融
温度まで加熱する必要があるために、上記プリント基板
には耐熱性に劣る部品を予め実装しておくことができな
い。したがって、従来では、プリント基板に種々の部品
を実装する場合に、耐熱性に劣る部品が加熱によってダ
メージを受けないようにそれらの部品の実装順序を配慮
する必要があり、それらの部品の実装作業に融通がきか
ず、これが不便となる場合があった。
【0006】なお、従来では、上記ハンダリフロー法を
用いる手段とは異なる手段として、異方性導電フィルム
を用いる手段がある。この手段は、突起状の端子または
電極を有する半導体装置を面実装する場合に適する手段
であり、プリント基板の端子部形成領域と半導体装置と
の間に異方性導電フィルムを介在させてから、上記異方
性導電フィルムを加熱しながら半導体装置を上記異方性
導電フィルムに押しつける手段である。この手段では、
上記半導体装置をプリント基板の表面に異方性導電フィ
ルムを介して接着することことができる。また、異方性
導電フィルムが押圧された部分のみ、すなわち半導体装
置の突起状の端子または電極とそれに対面するプリント
基板の端子部との間の領域のみが導電性を有することと
なる。したがって、異方性導電フィルムを用いる手段に
よれば、ハンダリフロー法の場合とは異なり、プリント
基板の全体を加熱する必要がなくなり、耐熱性に劣る部
品が加熱によってダメージを受ける虞れをなくすことが
可能となる。
【0007】ところが、従来において異方性導電フィル
ムを用いる場合には、プリント基板に複数設けられてい
る端子部形成領域のそれぞれの形状やサイズに見合った
複数枚の異方性導電フィルムを作製してから、これら複
数枚の異方性導電フィルムを上記複数の端子部形成領域
のそれぞれに個々に貼付していたのが実情であった。こ
のため、従来では、上記複数枚の異方性導電フィルムを
作製する作業や、それら複数枚の異方性導電フィルムを
プリント基板に貼付する作業が煩雑となっていた。
【0008】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、プリント基板表面などの電子部
品実装対象面に対して複数の電子部品を面実装する作業
の容易化を図り、その作業能率を高めることをその課題
としている。
【0009】
【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。
【0010】本願発明の第1の側面によれば、電子部品
の実装方法が提供される。この電子部品の実装方法は、
面実装用の導体部を有する複数の電子部品を、電子部品
実装対象面に設けられている複数の端子部形成領域に面
実装するための電子部品の実装方法であって、上記電子
部品実装対象面に、上記複数の端子部形成領域に跨がる
異方性導電層を形成する工程と、上記異方性導電層上に
おける上記複数の端子部形成領域のそれぞれの上方位置
に上記複数の電子部品を配置し、かつこれら複数の電子
部品を上記異方性導電層に押しつけることにより、上記
複数の電子部品の各導体部を上記異方性導電層を介して
上記複数の端子部形成領域の各端子部に導通接着させる
工程と、を有することに特徴づけられる。
【0011】本願発明においては、電子部品実装対象面
に設けられている複数の端子部形成領域のいずれに対し
ても、それら各端子部形成領域の端子部に対して電子部
品の面実装用の導体部を異方性導電層を介して導通接着
させることができ、複数の電子部品の面実装が的確に行
えることとなる。一方、本願発明では、電子部品実装対
象面に異方性導電層を形成する場合には、1つの端子部
形成領域ごとに個々に異方性導電層を形成するのではな
く、複数の端子部形成領域に一連に跨がらせた状態に異
方性導電層を形成している。したがって、従来と比較し
て、異方性導電層を電子部品実装対象面に形成する作業
が著しく容易となる。その結果、本願発明では、電子部
品の実装作業の作業効率を高めることができる。なお、
本願発明では、異方性導電層が端子部形成領域以外の領
域にも形成されているが、上記異方性導電層は電子部品
の導体部と端子部形成領域の各端子部との間の圧縮力を
受けた部分のみを電気的に導通させる特性を有するもの
であるため、上記異方性導電層を端子部以外の領域に形
成したことによって電気的な導通不良を生じるといった
不具合はむろんない。本願発明では、広い面積に形成さ
れた異方性導電層によって電子部品実装対象面を覆うこ
とができるために、この異方性導電層を電子部品実装対
象面を保護する絶縁層として役立たせることができると
いう効果も得られる。
【0012】本願発明の好ましい実施の形態では、上記
異方性導電層は、熱硬化性の合成樹脂製フィルム内に導
電性粒子が分散して含有された異方性導電フィルムを上
記電子部品実装対象面に貼付することにより形成され、
または熱硬化性の合成樹脂製接着剤内に導電性粒子が分
散して含有された異方性導電接着剤を上記電子部品実装
対象面に塗布することによって形成されており、かつ上
記複数の電子部品を上記異方性導電層に押しつけるとき
には、上記異方性導電層を加熱する構成とすることがで
きる。
【0013】このような構成によれば、異方性導電層が
上記異方性導電フィルムによって形成されている場合に
は、複数の電子部品をこの異方性導電層に押しつけると
きにこの異方性導電層を加熱によって溶融軟化させるこ
とができ、これによって各電子部品を電子部品実装対象
面に接着する接着性が得られることとなる。さらに、そ
の後異方性導電層の加熱温度を高めると、溶融軟化した
異方性導電層を短時間で熱硬化させることも可能とな
る。また、上記異方性導電層が異方性導電接着剤によっ
て形成されている場合には、それ自体が複数の電子部品
を電子部品実装対象面に接着させる機能を発揮する他、
やはりこの異方性導電層を加熱することによって上記異
方性導電層を最終的には熱硬化させることができる。こ
のようにして、異方性導電層を加熱により硬化させれ
ば、電子部品を電子部品実装対象面に対して確実かつ強
固に接着保持させておくことができる。また、自然放置
による硬化とは異なり、異方性導電層の硬化作業を短時
間で行うことができる。
【0014】本願発明の第2の側面によれば、電子回路
装置が提供される。この電子回路装置は、本願発明の第
1の側面によって提供される電子部品の実装方法によっ
て、複数の電子部品が所望の電子部品実装対象面に面実
装されていることに特徴づけられる。
【0015】本願発明の第2の側面によって提供される
電子回路装置は、複数の電子部品が異方性導電層を介し
て複数の端子部形成領域に対して適切に面実装された構
造を有するが、その製造は既述したとおり能率良く行え
るために、その製造コストを安価にできる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【0017】図1は、本願発明に係る電子部品の実装方
法に用いられるプリント基板の一例を示す平面図であ
る。図2(a)〜(c)は、本願発明に係る電子部品の
実装方法に用いられる電子部品の具体例を示す図であ
る。図3ないし図6は、本願発明に係る電子部品の実装
方法の作業工程を示し、図3および図4は平面図であ
り、図5および図6は要部断面図である。
【0018】図1に示すプリント基板1は、たとえばガ
ラスエポキシ樹脂などの合成樹脂、あるいはその他の絶
縁材料によって形成されており、平面視略矩形のプレー
ト状に形成されている。このプリント基板1の表面10
は、本願発明でいう電子部品実装対象面の一例に相当す
る部分であり、この表面10には、この表面10に実装
される複数の電子部品との導電接続を図るための配線パ
ターンが銅箔などによって形成されている。
【0019】より具体的には、上記プリント基板1の表
面10には、後述する2つの半導体装置D1,D2をそ
れぞれ実装するための2つの端子部形成領域3a,3
b、および後述する複数の半導体素子D3を実装するた
めの複数の端子部形成領域3cが設けられている。上記
端子部形成領域3aは、複数条の導電配線2aの各先端
部に平面視略矩形状の端子部30aを形成し、これら複
数の端子部30aを所定の配列に設けた部分である。同
様に、上記端子部形成領域3bは、複数条の導電配線2
bの各先端部に形成された端子部30bを所定の配列に
設け、また上記各端子部形成領域3cは、複数条の導電
配線2cの各先端部に形成された端子部30cを所定の
配列に設けた部分である。
【0020】上記プリント基板1の表面10には、電子
部品を面実装とは異なる方法で実装するための他の領域
4も設けられている。この領域4は、いわゆるピン差し
込み方式で電子部品を実装するための領域であり、複数
条の導電配線41の各先端部に電子部品のピン状の端子
を挿入するための孔部40を設けた構成とされている。
上記プリント基板1は、その表面10に配線パターンが
形成されているに限らず、必要に応じてその裏面にも配
線パターンが形成されている。ただし、本実施形態で
は、上記プリント基板1の裏面の配線パターンおよびそ
の裏面に対する電子部品の実装方法については、表面1
0に対するそれと同様であり、その説明は便宜上省略す
る。
【0021】上記半導体装置D1,D2、および半導体
素子D3は、図2に示すように、いずれも面実装が可能
に構成されたものであり、端子または電極としての面実
装用の導体部を有している。すなわち、同図(a)に示
すように、半導体装置D1は、いわゆるJリードタイプ
と称される構造の樹脂パッケージ型の半導体装置であ
り、ダイパッド61上にボンディングされた半導体チッ
プ60を複数本のリード端子6aに対してワイヤWを介
して結線接続するとともに、それらワイヤWや半導体チ
ップ60などを封止樹脂62によって樹脂パッケージし
たものである。上記複数本のリード端子6aは、封止樹
脂62の下面にその先端部が位置するように断面略J字
状に屈曲形成されており、これらのリード端子6aの先
端部を利用して面実装が可能となっている。
【0022】同図(b)に示すように、半導体装置D2
は、いわゆるボールグリッドアレイと称されるタイプの
半導体装置であり、上記半導体装置D1と同様に半導体
チップを樹脂パッケージして構成されているが、その封
止樹脂62aの下面部には、ハンダボールによって形成
された複数の突起状の端子6bが設けられている。この
半導体装置D2は、本来的には、上記端子6bを利用し
て所望の位置へハンダ付けされるように構成されたもの
であるが、本願発明では、このような半導体装置も実装
対象部品とすることができる。同図(c)に示すよう
に、半導体素子D3は、たとえばチップ型コンデンサま
たはチップ型抵抗器として形成されたものであり、半導
体チップ63の左右両端部に、金属製の電極6c,6c
が設けられた構成となっている。上記電極6c,6cは
半導体チップ63の表面よりも外方に膨らんだ段状に形
成されており、この半導体素子D3は上記電極6c,6
cを実装対象面に導通接着させることによって面実装可
能なものである。
【0023】上記半導体装置D1,D2、および半導体
素子D3のそれぞれを、上記プリント基板1の表面10
に面実装するには、まず図3に示すように、1枚の異方
性導電フィルム5を上記プリント基板1の表面10上に
貼付する。この異方性導電フィルム5は、図5によく表
れているように、熱硬化性を有するたとえばエポキシ樹
脂製フィルム内に金属粒子などの導電性粒子51を分散
させて含有させたものである。この異方性導電フィルム
5の内部には、導電性粒子51が分散しているために、
本来的には、その厚み方向に導電性を有しない。ところ
が、この異方性導電フィルム5がその厚み方向に所定の
圧縮力を受けた場合には、その圧縮力を受けた部分の導
電性粒子51の密度が高まってこれらが互いに接触する
ことにより、その圧縮力を受けた部分のみが導電性を有
することとなる。本実施形態では、上記プリント基板1
上に位置する異方性導電フィルム5が、本願発明でいう
異方性導電層に相当する。
【0024】上記異方性導電フィルム5は、上記プリン
ト基板1の表面10のかなり広い範囲を覆う形状および
サイズに形成されており、上記異方性導電フィルム5に
よって複数の端子部形成領域3a〜3cのそれぞれが一
連に覆われている。ただし、面実装対象とならない所定
の領域4については、上記異方性導電フィルム5によっ
て覆われないように配慮されている。上記異方性導電フ
ィルム5は、プリント基板1の表面10上に貼付されて
いるが、本願発明でいう貼付とは、かならずしも異方性
導電フィルム5がプリント基板表面に積極的に接着され
ている必要はなく、異方性導電フィルム5をプリント基
板表面上に単に載せるだけの場合も含む概念である。な
お、実際上は、異方性導電フィルム5がプリント基板1
上において不用意に位置ずれしないように、上記異方性
導電フィルム5をプリント基板表面に仮接着することが
望ましい。
【0025】次いで、図4および図5に示すように、上
記異方性導電フィルム5上には、半導体装置D1,D
2、および複数の半導体素子D3を載置する。第1の半
導体装置D1の載置作業は、その複数のリード端子6a
が端子部形成領域3aの各端子部30aの上方に位置す
るように行う。また同様に、第2の半導体装置D2につ
いては、その複数の端子6bが端子部形成領域3bの各
端子部30bの上方に位置するように載置し、さらに各
半導体素子D3については、その電極6c,6cが各端
子部形成領域3cの各端子部30cの上方に位置するよ
うに載置する。
【0026】また、上記半導体装置D1,D2、および
複数の半導体素子D3を上記異方性導電フィルム5上に
載置したときには、異方性導電フィルム5を加熱しなが
らそれらの電子部品をこの異方性導電フィルム5の表面
に押しつける。具体的には、たとえば図6に示すよう
に、半導体装置D1をコレット7を利用して異方性導電
フィルム5上に載置したときには、このコレット7を利
用するなどして半導体装置D1を下方に押しつける。ま
た、上記異方性導電フィルム5を加熱する手段として
は、たとえばプリント基板1の下方にヒータを配置した
り、あるいは半導体装置D1を押圧する部材にヒータを
内蔵させるといった手段を採用することができる。さら
に、上記半導体装置D1を押しつけるときには、ホーン
70で発生させた超音波を上記異方性導電フィルム5に
作用させる手段を併用することもできる。
【0027】このような作業を行うと、上記異方性導電
フィルム5は、加熱により軟化するとともに、半導体装
置D1のリード端子6aとそれに対向する端子部30a
との間が圧縮力を受け、その部分の導電性粒子51が上
記リード端子6aの表面と端子部30aの表面とにそれ
ぞれ接触することとなる。このため、上記リード端子6
aと端子部30aとは導電性粒子51を介して導通す
る。この部分に超音波を作用させれば、上記導電性粒子
51を上記リード端子6aや端子部30aの表面に対し
てより確実に密着させる効果が得られる。これに対し、
異方性導電フィルム5の上記以外の箇所については、大
きな圧縮力を受けず、導電性粒子51が分散した状態を
保持したままであるから、導電性をもたない。したがっ
て、上記半導体装置D1については、そのリード端子6
aのみが端子部形成領域3aの各端子部30aと導通接
続されることとなる。また、上記半導体装置D1のリー
ド端子6aを含む下面部全体は、軟化した異方性導電フ
ィルム5、より正確には、異方性導電フィルム5が溶融
軟化した状態の樹脂を介してプリント基板1の表面10
に接着されることとなる。上記異方性導電フィルム5の
加熱温度を上昇させると、上記溶融軟化した樹脂を硬化
させることができる。したがって、上記半導体装置D1
をプリント基板1の端子部形成領域3aの表面領域に確
実かつ強固に接着保持させておくことが可能となる。こ
のような作用は、他の半導体装置D2の端子6bと端子
部形成領域3bの各端子部30bや、各半導体素子D3
の電極6c,6cと端子部形成領域3cの各端子部30
cとの関係においても同様に得られる。
【0028】上記一連の作業工程は、プリント基板1の
表面10の所定領域に1枚の異方性導電フィルム5を貼
付してから、半導体装置D1,D2や複数の半導体素子
D3をそれぞれ実装する作業工程であり、それら一連の
作業は非常に容易となる。したがって、上記プリント基
板1、上記半導体装置D1,D2、および半導体素子D
3などを用いて構成される電子回路装置の製造コストを
安価にすることが可能となる。また、上記異方性導電フ
ィルム5の全体を熱硬化させた後においては、この異方
性導電フィルム5の各所のうち、上記各半導体装置D
1,D2や半導体素子D3が実装されていない部分が絶
縁層となるため、上記異方性導電フィルム5がプリント
基板1の表面10の各所の絶縁保護を図る機能をも発揮
することとなる。
【0029】図7(a),(b)は、本願発明で用いら
れる異方性導電フィルムの他の例を示す平面図である。
【0030】すなわち、同図(a)に示す異方性導電フ
ィルム5は、その一部に切り欠き部52を形成した構成
である。同図(b)は、異方性導電フィルム5に非切り
欠き状の開口孔53を形成した構成である。このよう
に、異方性導電フィルム5に切り欠き部52や開口部5
3を設ければ、異方性導電フィルムを1枚のフィルム状
に形成したまま、この異方性導電フィルム5が配置され
る箇所を任意に選択できることとなる。ただし、本願発
明は、必ずしも異方性導電フィルムを1枚のフィルムと
して形成する必要はなく、電子部品の面実装領域が非常
に大きなサイズである場合や、あるいはその形状が複雑
な場合などにおいては、異方性導電フィルムを複数枚の
フィルムに分割してもかまわない。本願発明では、要
は、1枚の異方性導電フィルムが複数の端子部形成領域
に跨がるように設けられればよい。
【0031】本願発明は、異方性導電層を形成する手段
としては、必ずしも異方性導電フィルムを用いる手段に
限定されない。すなわち、本願発明では、異方性導電フ
ィルムに代えて、異方性導電接着剤を用いてもかまわな
い。この異方性導電接着剤は、たとえば熱硬化性のエポ
キシ樹脂などの合成樹脂製接着剤内に導電性粒子を分散
させて含有させたものであり、この異方性導電接着剤を
プリント基板の表面に塗布することによって異方性導電
層を形成することができる。この異方性導電接着剤は、
それ自体が電子部品をプリント基板の表面に接着させる
機能をもつため、電子部品をプリント基板に接着させる
ことを目的としてこの異方性導電接着剤を加熱する必要
はない。ただし、異方性導電接着剤を介して電子部品を
プリント基板の所定位置に導通接続した後に、この異方
性導電接着剤を加熱すれば、この異方性導電接着剤を硬
化させることができ、自然放置による硬化の場合よりも
短時間で電子部品の実装状態を安定させることができ
る。
【0032】その他、本願発明に係る電子部品の実装方
法の各作業工程の具体的な構成は、上記実施形態に限定
されず、種々に変更自在である。また同様に、本願発明
に係る電子回路装置の具体的な構成も、種々に設計変更
自在である。本願発明の電子部品の実装方法によって製
造される電子回路装置の具体的な種類や用途などは一切
問うものではない。さらに、実装対象となる電子部品の
種類も限定されず、面実装用の導体部(端子や電極な
ど)を有する電子部品であれば、その種類を問わず、本
願発明の適用対象とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係る電子部品の実装方法に用いられ
るプリント基板の一例を示す平面図である。
【図2】本願発明に係る電子部品の実装方法に用いられ
る電子部品の具体例を示し、(a)は断面図、(b)は
斜視図、(c)は断面図である。
【図3】本願発明に係る電子部品の実装方法の作業工程
を示す平面図である。
【図4】本願発明に係る電子部品の実装方法の作業工程
を示す平面図である。
【図5】本願発明に係る電子部品の実装方法の作業工程
を示す要部断面図である。
【図6】本願発明に係る電子部品の実装方法の作業工程
を示す要部断面図である。
【図7】本願発明で用いられる異方性導電フィルムの他
の例を示す平面図である。
【符号の説明】
1 プリント基板 5 異方性導電フィルム 10 表面(電子部品実装対象面) D1,D2 半導体装置(電子部品) D3 半導体チップ(電子部品) 3a〜3c 端子部形成領域 6a リード端子(導体部) 6b 端子(導体部) 6c 電極(導体部) 30a〜30c 端子部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 面実装用の導体部を有する複数の電子部
    品を、電子部品実装対象面に設けられている複数の端子
    部形成領域に面実装するための電子部品の実装方法であ
    って、 上記電子部品実装対象面に、上記複数の端子部形成領域
    に跨がる異方性導電層を形成する工程と、 上記異方性導電層上における上記複数の端子部形成領域
    のそれぞれの上方位置に上記複数の電子部品を配置し、
    かつこれら複数の電子部品を上記異方性導電層に押しつ
    けることにより、上記複数の電子部品の各導体部を上記
    異方性導電層を介して上記複数の端子部形成領域の各端
    子部に導通接着させる工程と、 を有することを特徴とする、電子部品の実装方法。
  2. 【請求項2】 上記異方性導電層は、熱硬化性の合成樹
    脂製フィルム内に導電性粒子が分散して含有された異方
    性導電フィルムを上記電子部品実装対象面に貼付するこ
    とにより形成され、または熱硬化性の合成樹脂製接着剤
    内に導電性粒子が分散して含有された異方性導電接着剤
    を上記電子部品実装対象面に塗布することによって形成
    されており、かつ、 上記複数の電子部品を上記異方性導電層に押しつけると
    きには、上記異方性導電層を加熱する、請求項1に記載
    の電子部品の実装方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の電子部品の実
    装方法によって、複数の電子部品が所望の電子部品実装
    対象面に面実装されていることを特徴とする、電子回路
    装置。
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