JPH11254185A - Flex joining material - Google Patents

Flex joining material

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JPH11254185A
JPH11254185A JP7842298A JP7842298A JPH11254185A JP H11254185 A JPH11254185 A JP H11254185A JP 7842298 A JP7842298 A JP 7842298A JP 7842298 A JP7842298 A JP 7842298A JP H11254185 A JPH11254185 A JP H11254185A
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JP
Japan
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bonding material
flex
resin powder
resistant resin
heat
Prior art date
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Pending
Application number
JP7842298A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Nakajima
高士 中島
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Mitsui High Tec Inc
Original Assignee
Mitsui High Tec Inc
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To absorb variance in a height and a sphere diameter of a joining material without impairing prescribed electrical and thermal conductivity in mounting an electronic parts to a circuit by dispersing spherical and/or shapeless elastic heat resistant resin powder in lead free solder to produce a joining material. SOLUTION: This joining material 10 is formed by evenly dispersing spherical and/or shapeless elastic heat resistant resin powder 12 in 20-60 vol.% in lead free solder 11 of low melting point or high melting point. The heat resistant resin powder used comprises at least one kind among elastomeric, polyimide, epoxy, silicon, urethane, polymer or acrylic resins. An electrical conductive metal thin film from Sn, Ti, Pd, Pb, Au, Ag, Ni, etc., is formed on its surface. Further, the joining material is in a solid state and has a ball shape of 0.5-1.5 mm diameter, and as required it may be a wire material of 0.1-3 mm diameter or a rectangular cross section thin sheet.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品、回路基
板等に形成された電極パッドを接合する場合に使用する
接合材に係り、特に、はんだの内部に弾性を有する耐熱
性樹脂粉末を備えたフレックス接合材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bonding material used for bonding an electrode pad formed on an electronic component, a circuit board, or the like, and more particularly, to a method for mounting an elastic heat-resistant resin powder inside solder. Flex bonding material.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から半導体装置等の電子部品を回路
基板に実装する場合には、電子部品や回路基板に形成さ
れた複数の電極パッド上に所定形状の接合材を固定配置
し、前記接合材に対応する電極との間に電気的導通回路
を形成することが行われている。そして、前記接合材と
しては、ソルダーバンプ、ソルダーボール、ソルダーボ
ール内にCu等の金属を核体とする金属ボールや、弾性
を有する樹脂を核体とする樹脂ボールがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, when an electronic component such as a semiconductor device is mounted on a circuit board, a bonding material having a predetermined shape is fixedly arranged on a plurality of electrode pads formed on the electronic component or the circuit board, and the bonding is performed. 2. Description of the Related Art An electrical conduction circuit is formed between an electrode corresponding to a material and the electrode. Examples of the bonding material include a solder bump, a solder ball, a metal ball having a core such as Cu in a solder ball, and a resin ball having an elastic resin as a core.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の接合材は、電極パッド上に接合する前に、予め別工程
で大量生産に製造するので、完全に同じ大きさ及び形状
の接合材を製造することは極めて困難であり、高さや真
球度(直径)に多少のバラツキを有する。従って、電子
部品と回路基板の平行度が正確であっても、中間に介在
する接合材の高さにバラツキを有するので、電子部品を
回路基板に接合する過程においては、電子部品に圧着力
を加えて、電極パッド上の接合材を、接合しようとする
相手側の電極に押付けて加熱する必要がある。前記ソル
ダーバンプやソルダーボールを用いた実装の場合には、
ソルダーバンプやソルダーボールの高さや真球度にバラ
ツキがあっても、再溶融の際の潰れのマージンによって
吸収することができるが、重量によって押しつぶされて
横に広がり、隣り合う電極やリードの間が狭い場合に
は、短絡したり、所定以上に潰れて電子部品と回路基板
とのスタンド・オフを維持することが難しいという問題
がある。また、金属ボールを用いた実装の場合には、ソ
ルダーバンプやソルダーボールに較べて高さや真球度の
バラツキは小さく、ソルダーバンプやソルダーボールに
較べて潰れにくいので、電子部品と回路基板との間のス
タンド・オフを維持することはできるが、接合しようと
する相手側の電極に未接合部分や接合不良が生じ、この
未接合部分を無くすことに圧着力を加えるか、予備はん
だ層を設ける必要がある。しかし、圧着力を加えると半
導体装置等の電子部品に大きな応力がかかり金属ボール
の接合部分に応力が残留する。これによって、電子部品
の破壊や接合部分の剥がれを招く恐れがある。また、予
備はんだ層を設けるには、予備はんだ層の形成工程を必
要として、製造コストを増加させるという問題がある。
更に、上記の従来例に係る接合材を用いた場合には、接
合され硬化した状態の接合材に弾性が乏しいので、電子
部品と回路基板の熱膨張係数差による熱応力や外部から
の荷重によって、接合材のネック部に無理な荷重が発生
し、クラックに至るという問題がある。樹脂ボールを用
いた実装の場合には、ソルダーバンプ、ソルダーボール
又は金属ボールに較べて弾性があり、電子部品と回路基
板の熱膨張係数差による熱応力や外部からの荷重を吸収
することができ、上記の問題を解決しているように思わ
れまるが、同一直径のボールを製造することが極めて困
難であり、前記ソルダーバンプやソルダーボール、金属
ボールが有するのと同様の問題がある。また、内部が絶
縁体であるので、導電率や熱放散性が悪いという問題が
ある。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、電
子部品を回路基板に実装するに当たって、接合材の高さ
や真球度(直径)のバラツキを吸収すると共に、電子部
品と回路基板との間隔を維持することができ、かつ接合
に使用した接合材が電子部品と回路基板との熱膨張係数
の差により生じる熱応力を吸収することができ、しか
も、所定の電気伝導性及び熱伝導性を維持することがで
きるフレックス接合材を提供することを目的とする。
However, since these joining materials are manufactured in advance in a mass production in a separate step before joining on the electrode pads, joining materials having exactly the same size and shape are manufactured. This is extremely difficult, and there is some variation in height and sphericity (diameter). Therefore, even if the degree of parallelism between the electronic component and the circuit board is accurate, the height of the bonding material interposed therebetween varies, so that in the process of bonding the electronic component to the circuit board, the crimping force is applied to the electronic component. In addition, it is necessary to press the bonding material on the electrode pad against the electrode on the other side to be bonded and heat it. In the case of mounting using the solder bump or solder ball,
Even if the height and sphericity of the solder bumps and solder balls vary, they can be absorbed by the crushing margin during re-melting, but they will be crushed by the weight and spread laterally, and between adjacent electrodes and leads. If the electronic component and the circuit board are narrow, it is difficult to maintain the stand-off between the electronic component and the circuit board. Also, in the case of mounting using metal balls, variations in height and sphericity are smaller than solder bumps and solder balls, and they are less likely to be crushed than solder bumps and solder balls. While the stand-off between the two can be maintained, an unjoined part or poor joint occurs in the other electrode to be joined, and a crimping force is applied to eliminate the unjoined part, or a preliminary solder layer is provided. There is a need. However, when a pressing force is applied, a large stress is applied to an electronic component such as a semiconductor device, and the stress remains at a joint portion of the metal ball. This may lead to destruction of the electronic component and peeling of the joint. In addition, the provision of the preliminary solder layer requires a step of forming the preliminary solder layer, which causes a problem of increasing the manufacturing cost.
Furthermore, when the bonding material according to the above-described conventional example is used, the bonding material in a bonded and hardened state has poor elasticity, so that a thermal stress or an external load due to a difference in thermal expansion coefficient between the electronic component and the circuit board causes. In addition, there is a problem that an excessive load is generated on the neck portion of the joining material, which leads to cracking. In the case of mounting using resin balls, it is more elastic than solder bumps, solder balls or metal balls, and can absorb thermal stress and external loads due to the difference in thermal expansion coefficient between electronic components and circuit boards. Although it seems that the above-mentioned problems have been solved, it is extremely difficult to manufacture balls having the same diameter, and there are problems similar to those of the solder bumps, solder balls, and metal balls. In addition, since the inside is an insulator, there is a problem that conductivity and heat dissipation are poor. The present invention has been made in view of such circumstances, and when mounting an electronic component on a circuit board, the height of the bonding material and the variation in sphericity (diameter) are absorbed, and the distance between the electronic component and the circuit board is reduced. Can be maintained, and the bonding material used for bonding can absorb thermal stress caused by a difference in thermal expansion coefficient between the electronic component and the circuit board, and maintain predetermined electrical conductivity and thermal conductivity. It is an object of the present invention to provide a flex bonding material that can be used.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載のフレックス接合材は、固化状態で形を有し、電気
的に接合しようとする部材を連結するために使用する接
合材であって、弾性を有する球状及び/又は不定形状の
耐熱性樹脂粉末がはんだ内部に均等分散している。請求
項2記載のフレックス接合材は、請求項1記載のフレッ
クス接合材において、前記耐熱性樹脂粉末が20〜60
体積%、及び残部の主体が低溶融点又は高溶融点はんだ
からなっている。
[MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] Claim 1 which meets the above object.
The flex bonding material according to the present invention has a shape in a solidified state and is a bonding material used for connecting members to be electrically bonded, and is a heat-resistant resin powder having an elastic spherical and / or irregular shape. Are evenly distributed inside the solder. The flex bonding material according to claim 2 is the flex bonding material according to claim 1, wherein the heat-resistant resin powder is 20 to 60.
The volume% and the remainder mainly consist of low melting point or high melting point solder.

【0005】請求項3記載のフレックス接合材は、請求
項1記載のフレックス接合材において、前記耐熱性樹脂
粉末が20〜60体積%、及び残部の主体が鉛レスのは
んだからなる。請求項4記載のフレックス接合材は、請
求項1〜3のいずれか1項に記載のフレックス接合材に
おいて、前記耐熱性樹脂粉末は、エラストマ系樹脂、ポ
リイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、ウ
レタン系樹脂、ポリマー系樹脂、又はアクリル系樹脂の
何れか1又は2以上からなっている。請求項5記載のフ
レックス接合材は、請求項1〜4のいずれか1項に記載
のフレックス接合材において、前記耐熱性樹脂粉末の表
面には、Sn、Ti、In、Pd、Pb−Sn、Au、
Ag、又はNi等の導電性金属薄膜層が形成されてい
る。
A flex bonding material according to a third aspect of the present invention is the flex bonding material according to the first aspect, wherein the heat-resistant resin powder is composed of 20 to 60% by volume, and the balance is mainly composed of lead-free solder. The flex bonding material according to claim 4, wherein the heat-resistant resin powder is an elastomer resin, a polyimide resin, an epoxy resin, or a silicon resin. , Urethane resin, polymer resin, or acrylic resin. The flex bonding material according to claim 5 is the flex bonding material according to any one of claims 1 to 4, wherein Sn, Ti, In, Pd, Pb-Sn, Au,
A conductive metal thin film layer such as Ag or Ni is formed.

【0006】請求項6記載のフレックス接合材は、請求
項1〜5のいずれか1項に記載のフレックス接合材にお
いて、前記固化状態の形は、外径が0.05〜1.5m
mのボール形状からなる。請求項7記載のフレックス接
合材は、請求項1〜5のいずれか1項に記載のフレック
ス接合材において、前記固化状態の形は、線径が0.1
〜3mmの線材からなる。そして、請求項8記載のフレ
ックス接合材は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の
フレックス接合材において、前記固化状態の形は、長方
形の断面を有する薄板材からなる。
A flex bonding material according to a sixth aspect is the flex bonding material according to any one of the first to fifth aspects, wherein the solidified state has an outer diameter of 0.05 to 1.5 m.
m. The flex bonding material according to claim 7 is the flex bonding material according to any one of claims 1 to 5, wherein the solidified state has a wire diameter of 0.1.
It consists of a wire rod of 33 mm. In a flex bonding material according to an eighth aspect, in the flex bonding material according to any one of the first to fifth aspects, the shape of the solidified state is a thin plate material having a rectangular cross section.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図1は本発明の第1の実施
の形態に係るフレックス接合材の正面図、図2は同フレ
ックス接合材を用いた電子部品の接合状態を示す断面図
である。図3(A)、(B)は本発明の第2の実施の形
態に係るフレックス接合材の斜視図及びその使用状態を
示す断面図、図4(A)、(B)は本発明の第3の実施
の形態に係るフレックス接合材の斜視図、及びその使用
状態を示す断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention. Here, FIG. 1 is a front view of a flex bonding material according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a bonding state of an electronic component using the flex bonding material. FIGS. 3A and 3B are perspective views of a flex bonding material according to a second embodiment of the present invention and sectional views showing a state of use thereof, and FIGS. It is the perspective view of the flex bonding material which concerns on 3rd Embodiment, and sectional drawing which shows the use condition.

【0008】本発明の第1の実施の形態に係るフレック
ス接合材10は、図1に示すように、その用途上の理由
から直径が0.05〜1.5mmの固化した球状(ボー
ル形状)となって、はんだ11と球状の耐熱性樹脂粉末
12の混合物からなっている。耐熱性樹脂粉末12とし
ては、直径が3〜30μm(好ましくは、10〜20μ
m)程度のエラストマ系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポ
キシ系樹脂、シリコン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリマ
ー系樹脂、又はアクリル系樹脂の何れか1又は2以上か
らなっている。そして、この耐熱性樹脂粉末12の表面
には、Sn、Ti、In、Pd、Pb−Sn、Au、A
g、又はNi等の導電性金属がめっきされている。この
ように、はんだと濡れ性のよい導電性金属を耐熱性樹脂
粉末12の表面にめっきするすることによって、はんだ
11と耐熱性樹脂粉末12とが馴染み、はんだ11中に
耐熱性樹脂粉末12を均等に分散させることができる。
As shown in FIG. 1, the flex bonding material 10 according to the first embodiment of the present invention has a solid spherical shape (ball shape) having a diameter of 0.05 to 1.5 mm due to its application. Thus, it is composed of a mixture of the solder 11 and the spherical heat-resistant resin powder 12. The heat-resistant resin powder 12 has a diameter of 3 to 30 μm (preferably 10 to 20 μm).
m) About one or two or more of an elastomer resin, a polyimide resin, an epoxy resin, a silicon resin, a urethane resin, a polymer resin, and an acrylic resin. Then, on the surface of the heat-resistant resin powder 12, Sn, Ti, In, Pd, Pb-Sn, Au, A
g or a conductive metal such as Ni is plated. By plating the surface of the heat-resistant resin powder 12 with a conductive metal having good wettability with the solder, the solder 11 and the heat-resistant resin powder 12 are adapted to each other, and the heat-resistant resin powder 12 is added to the solder 11. It can be evenly distributed.

【0009】ここで、耐熱性樹脂粉末12の量は、全体
の20〜60体積%としている。これによって、耐熱性
樹脂粉末12とはんだ11との均等混合物とし、はんだ
11に弾力性を付加させることができる。従って、耐熱
性樹脂粉末の量が全体の20体積%未満となると、弾力
性が減少し、60体積%を超えると、はんだと耐熱性樹
脂粉末との均等分散性が悪くとなると共に、電気抵抗が
大きくなり、更には強度や接合性も悪くなる。
Here, the amount of the heat-resistant resin powder 12 is 20 to 60% by volume of the whole. As a result, a uniform mixture of the heat-resistant resin powder 12 and the solder 11 can be obtained, and the solder 11 can be given elasticity. Therefore, when the amount of the heat-resistant resin powder is less than 20% by volume of the whole, the elasticity is reduced, and when it exceeds 60% by volume, the uniform dispersibility between the solder and the heat-resistant resin powder is deteriorated, and the electric resistance is reduced. And the strength and bondability also deteriorate.

【0010】このフレックス接合材10を製造する場合
には、その一例として予め別工程で耐熱性樹脂粉末12
を準備する。この耐熱性樹脂粉末12の製造は、一旦耐
熱性樹脂を繊維状にして、所定長さで溶融切断すると同
時に急冷し、その表面張力によって球状としてもよい。
そして、球状化した耐熱性樹脂粉末12の表面の導電性
金属のめっきは、無電解めっきによって行ってもよい
し、場合によっては蒸着等の方法で形成してもよい。ま
た、市販の耐熱性樹脂粉末12、又はその表面に導電性
金属で被覆したものを用いることもできる。表面に導電
性金属のめっきがなされた耐熱性樹脂粉末12を、溶融
したはんだ中に攪拌等の手段を用いて均等に分散させた
後、球状、薄板状又は線状に形成されることになる。前
記球状のフレックス接合材10を形成する場合には、そ
の一例として、溶融したはんだ中に攪拌等の手段を用い
て均等に分散された溶融はんだを、加圧と減圧を繰り返
す交番圧力をかけて細管から徐々に油中に落下させるこ
とにより球状のフレックス接合材10を製造する。ここ
で、フレックス接合材10の直径は、滴下させる細管の
内径及び交番圧力の大きさ及び周期によって制御でき
る。
When the flex bonding material 10 is manufactured, as an example, the heat-resistant resin powder 12
Prepare In the production of the heat-resistant resin powder 12, the heat-resistant resin may be formed into a fibrous shape, melt-cut at a predetermined length, rapidly cooled, and formed into a spherical shape by the surface tension.
The plating of the conductive metal on the surface of the spheroidized heat-resistant resin powder 12 may be performed by electroless plating, or may be formed by vapor deposition or the like in some cases. Alternatively, a commercially available heat-resistant resin powder 12 or one whose surface is coated with a conductive metal can be used. After uniformly dispersing the heat-resistant resin powder 12 having a surface plated with a conductive metal in a molten solder by using means such as stirring, the powder is formed into a spherical shape, a thin plate shape, or a linear shape. . When the spherical flex bonding material 10 is formed, as an example, the molten solder uniformly dispersed in the molten solder by using a means such as stirring is subjected to an alternating pressure that repeats pressurization and decompression. The spherical flex bonding material 10 is manufactured by gradually dropping the oil from the thin tube into the oil. Here, the diameter of the flex bonding material 10 can be controlled by the inner diameter of the thin tube to be dropped and the magnitude and cycle of the alternating pressure.

【0011】このようにして製造された球状のフレック
ス接合材10を用いて製造された電子部品の一例である
半導体装置13を図2に示すが、従来のはんだボールの
代わりに、球状のフレックス接合材10が用られてい
る。これによって、フレックス接合材10に高さに差が
あっても、フレックス接合材10を再溶融することによ
って、はんだ11が溶融し、半導体装置13の自重及び
フレックス接合材10の潰れのマージンにより、全体が
接合して電気的接合がなされると共に、耐熱性樹脂粉末
12を備えているので、半導体装置13と回路基板との
間隔を所定範囲で維持することができ、潰れ過ぎによる
短絡を防止することができる。なお、図2において、1
4は半導体素子を、15は基板を、16は封止樹脂、1
7はボンディングワイヤを示す。
FIG. 2 shows a semiconductor device 13 which is an example of an electronic component manufactured by using the spherical flex bonding material 10 manufactured as described above. Material 10 is used. Thus, even if the flex bonding material 10 has a difference in height, the solder 11 is melted by re-melting the flex bonding material 10, and the weight of the semiconductor device 13 and the margin of crushing of the flex bonding material 10 increase. Since the entire structure is joined to form an electrical joint and includes the heat-resistant resin powder 12, the distance between the semiconductor device 13 and the circuit board can be maintained within a predetermined range, and short circuit due to excessive crushing can be prevented. be able to. In FIG. 2, 1
4 is a semiconductor element, 15 is a substrate, 16 is a sealing resin, 1
Reference numeral 7 denotes a bonding wire.

【0012】次に、図3(A)に示す本発明の第2の実
施の形態に係るフレックス接合材18について説明する
が、原料及び組成については、フレックス接合材10と
同様である。製造にあっては、溶融状態のフレックス接
合材を糸状に引き出して製造している。その直径は用途
によるが、直径を0.1〜3mm程度にするのが、使用
上好ましい。このフレックス接合材18は通常の糸はん
だ(線材はんだ)の代用して使用する。これによって、
電子部品にリード線を接合したり、あるいは、電極同志
を接合することができる。なお、このフレックス接合材
18は通常リール19に巻かれた状態で、販売及び保管
され、使用にあっては徐々に引き出して、例えば、図3
(B)に示すように、端子パッド19a上に溶融落下さ
せてバンプ19bを形成する。
Next, a flex bonding material 18 according to a second embodiment of the present invention shown in FIG. 3A will be described. The raw material and composition are the same as those of the flex bonding material 10. In manufacturing, the flex bonding material in a molten state is drawn out into a thread shape and manufactured. The diameter depends on the application, but it is preferable for use to make the diameter about 0.1 to 3 mm. This flex bonding material 18 is used in place of ordinary thread solder (wire solder). by this,
A lead wire can be bonded to an electronic component, or electrodes can be bonded together. The flex bonding material 18 is usually sold and stored in a state wound on a reel 19, and is gradually pulled out for use, for example, as shown in FIG.
As shown in (B), the bump 19b is formed by being melted and dropped on the terminal pad 19a.

【0013】続いて、図4(A)に示す本発明の第3の
実施の形態に係るフレックス接合材20について説明す
るが、原料及び組成については、フレックス接合材10
と同様である。製造にあっては、溶融状態のフレックス
接合材を板状に引き出して圧延して製造する。このフレ
ックス接合材20は長方形の断面を有する薄板材からな
って、他のフレックス接合材10や18を製造する場合
の原料としたり、大きな電子部品を接合するので大量の
フレックス接合材を必要とする場合に使用できる。ま
た、図4(B)に示すように、端子パッド21上に所定
形状にプレスによって打ち抜きた小片22を配置して、
バンプとして使用することもできる。
Next, a flex bonding material 20 according to a third embodiment of the present invention shown in FIG. 4A will be described.
Is the same as In production, the flex bonding material in a molten state is drawn into a plate shape and rolled to produce. The flex bonding material 20 is made of a thin plate having a rectangular cross section, and is used as a raw material when manufacturing another flex bonding material 10 or 18, or requires a large amount of flex bonding material for bonding a large electronic component. Can be used in case. Further, as shown in FIG. 4B, a small piece 22 punched by a press into a predetermined shape is arranged on the terminal pad 21.
It can also be used as a bump.

【0014】前記実施の形態においては、耐熱性樹脂粉
末は球状としたが、短い繊維状又は不定形状とすること
もできる。この場合、繊維の表面に良導体のめっきをす
るのが好ましく、これによって、はんだ中により均等に
分散される。前記実施の形態においては、はんだの原料
は、鉛と錫を主体する低融点の合金材料であったが、錫
を主体とする硬質はんだ、鉛を全く使用しないはんだで
あっても本発明は適用される。また、球状のフレックス
接合材10の場合にはんだの融点を通常の接合用のはん
だより高くしておき、接合時のはんだを低融点のはんだ
を使用して、フレックス接合材10の形を変えないよう
にして電子部品の接合を行うと、フレックス接合材10
が弾性を有する導電性ボールのような作用を発揮して、
接合性を確保できると共に、熱応力や歪み応力に強い電
子部品を製造できる。この場合に、フレックス接合材1
0のはんだの融点は、通常のはんだに比較して、20〜
100℃程度、場合によってはそれ以上の高い温度の融
点を持つようにするのが好ましい。
In the above embodiment, the heat-resistant resin powder is spherical, but may be short fibrous or irregular. In this case, the surface of the fiber is preferably plated with a good conductor so that it is more evenly dispersed in the solder. In the above embodiment, the raw material of the solder is a low melting point alloy material mainly composed of lead and tin. However, the present invention is applicable to a hard solder mainly composed of tin and a solder using no lead at all. Is done. In addition, in the case of the spherical flex bonding material 10, the melting point of the solder is set higher than that of a normal bonding solder, and the shape of the flex bonding material 10 is not changed by using a solder having a low melting point at the time of bonding. When the electronic components are joined as described above, the flex joining material 10
Exerts an action like a conductive ball with elasticity,
It is possible to manufacture an electronic component that is resistant to thermal stress and strain stress while ensuring the bonding property. In this case, the flex bonding material 1
0 solder has a melting point of 20-
It is preferable to have a melting point at a high temperature of about 100 ° C., or higher in some cases.

【0015】なお、前記実施の形態においては、半導体
装置と回路基板との接合にフレックス接合材を使用する
ことについて説明したが、半導体チップとPCB等のサ
ブストレート、及びこれらから構成される半導体装置と
マザーボードとの接合部材として適用できる。即ち、前
記実施の形態に係るフレックス接合材は、SON(スモ
ール・アウトライン・ノンリード)、QON(クワッド
・アウトライン・ノンリード)、OL(アウタリー
ド)、BGA(ボールグリッドアレイ)、LGA(ラン
ドグリッドアレイ)、FCBGA(フリップチップ・ボ
ールグリッドアレイ)、FC(フリップチップ)などの
電極端子にも利用することもできる。
In the above embodiment, the use of a flex bonding material for bonding a semiconductor device to a circuit board has been described. However, a semiconductor chip and a substrate such as a PCB, and a semiconductor device formed therefrom are used. It can be applied as a joining member between a board and a motherboard. That is, the flex bonding material according to the embodiment includes SON (small outline non-lead), QON (quad outline non-lead), OL (outer lead), BGA (ball grid array), LGA (land grid array), It can also be used for electrode terminals such as FCBGA (flip chip ball grid array) and FC (flip chip).

【0016】[0016]

【発明の効果】請求項1〜8記載のフレックス接合材
は、弾性を有する球状及び/又は不定形状の耐熱性樹脂
粉末がはんだ内部に均等に分散しているので、海綿理論
によってフレックス性が付加されている。従って、この
フレックス接合材を用いて、電気的に接合しようとする
部材を接合すると、弾力的に接合でき、接合した電子部
品や基板等の熱変形、外部圧力による変形を吸収でき、
これによって部品や機器の破損、クラックの発生を防止
できる。特に、請求項2記載のフレックス接合材は、耐
熱性樹脂粉末が20〜60体積%、及び残部の主体が低
溶融点又は高溶融点はんだからなるので、適正な弾力性
と電気伝導度とを有する。請求項3記載のフレックス接
合材は、耐熱性樹脂粉末を20〜60体積%としている
ので、適度な弾力性と電気伝導度を有する他、鉛を使用
していないので、最終処分品から鉛が溶出する等の問題
がなく、公害源とならないという利点がある。請求項4
記載のフレックス接合材は、耐熱性樹脂粉末は、エラス
トマ系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリ
コン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリマー系樹脂、又はア
クリル系樹脂の何れか1又は2以上からなるので、製造
されたフレックス接合材自体が弾力性を有する。請求項
5記載のフレックス接合材は、耐熱性樹脂粉末の表面に
は、Sn、Ti、In、Pd、Pb−Sn、Au、A
g、又はNi等の導電性金属薄膜層が形成されているの
で、はんだとの馴染みがよく、耐熱性樹脂粉末をはんだ
中により均等に分散することが可能となる。請求項6記
載のフレックス接合材は、固化状態の形は、0.05〜
1.5mmのボール形状であるので、半導体装置等の電
子部品又は基板の接合用端子として使用できる。請求項
7記載のフレックス接合材は、固化状態の形は、線径が
0.1〜3mmの線材となっているので、通常の糸はん
だの代わりに使用できる。そして、請求項8記載のフレ
ックス接合材は、固化状態の形は、長方形の断面を有す
る薄板材であるので、他の形状のフレックス接合材の原
料や、大物の電子部品の接合に利用できる。
According to the flex bonding material according to the first to eighth aspects, since the spherical and / or irregularly shaped heat-resistant resin powder having elasticity is evenly dispersed inside the solder, the flexibility is added by sponge theory. Have been. Therefore, when the members to be electrically joined to each other are joined by using this flex joining material, the members can be joined elastically, and the heat deformation of the joined electronic components and substrates, and the deformation due to external pressure can be absorbed,
This can prevent breakage of components and equipment and occurrence of cracks. In particular, in the flex bonding material according to the second aspect, the heat-resistant resin powder is 20 to 60% by volume, and the remainder is mainly composed of a low melting point or a high melting point solder, so that appropriate elasticity and electric conductivity are obtained. Have. The flex bonding material according to the third aspect has a heat-resistant resin powder of 20 to 60% by volume, so that it has an appropriate elasticity and electric conductivity and does not use lead. There is an advantage that there is no problem such as elution and it is not a source of pollution. Claim 4
In the flex bonding material described above, the heat-resistant resin powder is made of one or more of an elastomer resin, a polyimide resin, an epoxy resin, a silicon resin, a urethane resin, a polymer resin, and an acrylic resin. Therefore, the manufactured flex bonding material itself has elasticity. In the flex bonding material according to the fifth aspect, Sn, Ti, In, Pd, Pb-Sn, Au, and A are formed on the surface of the heat-resistant resin powder.
Since the conductive metal thin film layer of g, Ni, or the like is formed, compatibility with the solder is good, and the heat-resistant resin powder can be more evenly dispersed in the solder. The flex bonding material according to claim 6, wherein the shape of the solidified state is 0.05 to
Since it has a 1.5 mm ball shape, it can be used as a terminal for joining electronic components such as semiconductor devices or a substrate. The flex bonding material according to claim 7 can be used in place of ordinary thread solder since the solidified state is a wire having a wire diameter of 0.1 to 3 mm. Since the flex bonding material according to the eighth aspect is a thin plate having a rectangular cross section in a solidified state, it can be used as a material for a flex bonding material having another shape or for bonding a large electronic component.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るフレックス接
合材の正面図である。
FIG. 1 is a front view of a flex bonding material according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同フレックス接合材を用いて電子部品の接合状
態を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a bonding state of an electronic component using the flex bonding material.

【図3】本発明の第2の実施の形態に係るフレックス接
合材の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a flex bonding material according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施の形態に係るフレックス接
合材の斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a flex bonding material according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 フレックス接合材 11 はんだ 12 耐熱性樹脂粉末 13 半導体装
置 14 半導体素子 15 基板 16 封止樹脂 17 ボンディ
ングワイヤ 18 フレックス接合材 19 リール 19a 端子パッド 19b バンプ 20 フレックス接合材 21 端子パッ
ド 22 小片
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Flex bonding material 11 Solder 12 Heat resistant resin powder 13 Semiconductor device 14 Semiconductor element 15 Substrate 16 Sealing resin 17 Bonding wire 18 Flex bonding material 19 Reel 19a Terminal pad 19b Bump 20 Flex bonding material 21 Terminal pad 22 Small piece

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固化状態で形を有し、電気的に接合しよ
うとする部材を連結するために使用する接合材であっ
て、 弾性を有する球状及び/又は不定形状の耐熱性樹脂粉末
がはんだ内部に均等分散していることを特徴とするフレ
ックス接合材。
1. A bonding material which has a shape in a solidified state and is used for connecting members to be electrically bonded, wherein a heat-resistant resin powder having a spherical and / or irregular shape having elasticity is soldered. Flex bonding material characterized by being evenly distributed inside.
【請求項2】 前記耐熱性樹脂粉末が20〜60体積
%、及び残部の主体が低溶融点又は高溶融点はんだから
なる請求項1記載のフレックス接合材。
2. The flex-joining material according to claim 1, wherein the heat-resistant resin powder is 20 to 60% by volume, and the remainder is mainly composed of low melting point or high melting point solder.
【請求項3】 前記耐熱性樹脂粉末が20〜60体積
%、及び残部の主体が鉛レスのはんだからなる請求項1
記載のフレックス接合材。
3. The heat-resistant resin powder is 20 to 60% by volume, and the remainder is mainly composed of lead-free solder.
Flex bonding material as described.
【請求項4】 前記耐熱性樹脂粉末は、エラストマ系樹
脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹
脂、ウレタン系樹脂、ポリマー系樹脂、又はアクリル系
樹脂の何れか1又は2以上からなる請求項1〜3のいず
れか1項に記載のフレックス接合材。
4. The heat-resistant resin powder comprises at least one of an elastomer resin, a polyimide resin, an epoxy resin, a silicon resin, a urethane resin, a polymer resin, and an acrylic resin. Item 4. The flex bonding material according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 前記耐熱性樹脂粉末の表面には、Sn、
Ti、In、Pd、Pb−Sn、Au、Ag、又はNi
等の導電性金属薄膜層が形成されている請求項1〜4の
いずれか1項に記載のフレックス接合材。
5. The surface of the heat-resistant resin powder, wherein Sn,
Ti, In, Pd, Pb-Sn, Au, Ag, or Ni
The flex bonding material according to any one of claims 1 to 4, wherein a conductive metal thin film layer is formed.
【請求項6】 前記固化状態の形は、外径が0.05〜
1.5mmのボール形状である請求項1〜5のいずれか
1項に記載のフレックス接合材。
6. The solidified form having an outer diameter of 0.05 to 0.05.
The flex bonding material according to any one of claims 1 to 5, which has a ball shape of 1.5 mm.
【請求項7】 前記固化状態の形は、線径が0.1〜3
mmの線材である請求項1〜5のいずれか1項に記載の
フレックス接合材。
7. The solidified shape has a wire diameter of 0.1-3.
The flex bonding material according to any one of claims 1 to 5, wherein the flex bonding material is a wire having a length of 1 mm.
【請求項8】 前記固化状態の形は、長方形の断面を有
する薄板材である請求項1〜5のいずれか1項に記載の
フレックス接合材。
8. The flex bonding material according to claim 1, wherein the solidified shape is a thin plate having a rectangular cross section.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005026702A (en) * 2000-06-12 2005-01-27 Hitachi Ltd Electronic apparatus, semiconductor device and semiconductor module
US7141873B2 (en) 2003-10-10 2006-11-28 Seiko Epson Corporation Semiconductor device and method of manufacturing the same, circuit board, and electronic instrument
TWI426546B (en) * 2007-11-02 2014-02-11 Harvard College Production of free-standing solid state layers by thermal processing of substrates with a polymer
JP2014029855A (en) * 2012-07-02 2014-02-13 Sekisui Chem Co Ltd Conductivity particle, and solder joint material

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