JPS6130098A - 電子部品の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、配線基板に対して薄板状の電子部品（例えば
ＩＣチップ等）を搭載して接合・導通せしめる方法に関
するものである。

〔発明の背景〕

この種の接合方法としては、従来一般にフリップチップ
法が用いられている。この方法は接合部に半田を供給し
、この半田を熱溶解・冷却凝固せしめる方法であって、
従来の集積回路技術に対しては極めて有利であったが５
デバイスの大型化。

接合部の微細化、接合数の増大の点で、将来の応用に限
界がある。すなわち熱膨張係数の合っていない集積回路
、チップキャリア、へイブリットＩＣ等と集積回路、チ
ップキャリア、ハイブリットＩＣ，配線基板等の各組合
せにこのような接合法を使用すれば、温度サイクルが生
じると、はんだ接合部に大きな応力が生じ、それによっ
てパッケージ全体の信頼性が損われる。

上に述べたフリップチップ法の範囲内でその改善が提案
されているものとして特公昭４３−２８７３５号公報に
記載の方法や、米国特許第３３９２４４２号に開示され
た方法や、米国特許第３４２９０４０号に開示された方
法が有るが、いずれも前記の不具合（熱応力による損耗
）を有している。

上記の熱応力を解消するための１つの方法として特公昭
５３−３３３９０号公報に記載の発明［異方導電性シー
ト及びその製造方法」が有る。この異方導電性シートは
シートの厚み方向にのみ導電性を有し、面と平行な方向
に導電性を有しないシートであって、同公報中には「こ
れはたとえば電子式卓上計算機、カメラ、電子式腕時計
などのように極めて限られたスペースに収納される回路
素子相互の接続材料として特に有用である」旨が述べら
れ、その使用方法も説明されているが、この異方導電性
シートは着脱が容易であるという半面、この異方導電性
シートを介して双方の被接続部材を挟持し続けなければ
ならないという不便が有る。即ち。

この異方導電性シートは被接続部材を機械的に保持する
機能を有していないので仮接続や一時的接続には便利で
あるが永続的接続をする場合は該異方導電性シートを介
して双方の部材を挟圧保持する手段を設けなければなら
ないので、装置全体を複雑にし、大形、大重量化させる
という不具合を伴う。

〔発明の目的〕

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、配線基板
と薄板状の電子部品とを、機械的に強固に、電気的に精
密なパターンで、接合・導通せしめることができ、しか
も温度サイクルが加わっても熱応力による損耗を生じる
虞れの無い、電子部品の接合方法を提供しようとするも
のである。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するため、本発明の接続方法は、配線
基板に対して薄板状の電子部品を接合・導通せしめる方
法において、双方の部材を微小間隙を隔ててほぼ平行に
対向せしめ、対向面とほぼ垂直な多数（少なくとも数十
本）の細い電線の両端をそれぞれ双方の部材に固着・導
通せしめることを特徴とする。

ただし、本発明において細かい電線とは、接合面とほぼ
同等かそれ以下（数十分の一以下）の充分に小さい断面
積を有する電線の意である。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の１実施例について、第２図乃至第５図を
参照しつつ工程を順序を追って説明する。

本実施例は、チップ１に設けられた３個の電極部導体を
、配線基板９に設けられた３個の接続端子部７にそれぞ
れ接合せしめ、電気的に導通せしめるとともに機械的に
固着する例である。

まず、第２図に示すようにチップ１の電極部導体２にろ
う材３を迎えろうし、この上に電極部導体２の大きさよ
り十分に小さい直径のピン４を平行に並べ、それぞれを
接着部材５例えばプラスチック、ガラス類を用いて一体
化しピン接続子６を構成し、この接続子６をチップ１の
上に配置する。

この場合のビン接続子６の大きさはチップ１に形成され
た接続用電極部すべてをカバーする程度の大きさとする
。

第２図のようにしてろう付けを行なうと、多数のピン４
のうち、電極部導体２に対向しているものだけがろう付
けされる。

ろう付けの後、前記の接着部材５を除去すると、第３図
に示す如く電極部導体２に対向しているピン４（実線で
示す）のみが該電極部導体２に植設され、その他のピン
（仮想線で示す）４′は脱落して除去される。

上述の如く接着部材５を除去するため、その材料は予め
除去に適したものを選んでおく。

例えばプラスチックを接着部材５として用いてピン４を
仮保持した場合は薬液によってプラスチックを溶解除去
しても良く、スパッタを用いたドライエツチングによっ
ても良い。　　　　　・同様に、ガラスを用いて仮保持
したときは、薬液で除去することも可能である。

また、融点の低い材料（ろう材よりも易融性の材料）を
用いて仮保持したときは、加熱溶融して除去しても良い
。また熱分解によって除去しても良い。これらの場合に
は接着部材５を除去し得る温度がろう材の融点よ、りも
５低い−ものを選、定・して用いる。

次いで第４図の如く配線基板９の接続端子部７にろう材
８を迎えろうした後電極部導体２と接続端子部７を位置
せしめて、第５図の如く融着せしめる。

第１図は本実施例の全体的斜視図であるが、第２図〜第
５図に比して上下を反転して描いである。

（第１図参照）本実施例において、チップ１の寸法は７
　＋ｎｍ　Ｘ　７　ｍｎである。１個のチップ１に対応
して、７×８列の迎えろう８が現れているが、それぞれ
の下には７×８列の接続端子が隠れている。

このように７　Ｘ　８’＝５６個の接続端子を含む精密
な導通パターンが多数のピン４を介して接合・導通され
る。

本実施例におけるピン４の直径は１０μｍで、長さは１
■である。このため、第５図から容易に理解できるよう
に基板９とチップ１とが熱変形によって相対的に変位し
ても、その変位はピン４の撓みによって吸収され、基板
やチップに過大な熱応力を生じる虞れが無い。しかも、
チップ１は多数のピン４によって機械的にも安定して支
承される。

本発明を実施する際、ピン４の直径や長さは任意に選定
できるが、径１０μｍ〜１００μｍ、長さ１■〜５票が
適当である。これにより、チップ１の寸法の将来におけ
る大形化（例えば５　ｃＩｌｌ　Ｘ　５　ａｎ　）に対
処して熱サイクルに耐え得る。

第６図に示すように配線基板９の表面に凹凸が有る場合
、ピン４と接続端子部７とをろう付けする際に適宜の圧
力（矢印Ｐ、Ｐ’方向）を加え。

ピン４を座屈せしめた状態でろう付けする。ピン４は細
い電線（直径１０μｌ１１）であるから容易に撓んで前
記の凹凸に順応する。第６図においてピン４′が加圧さ
れたわんだピンを、接続端子部７′が突起した部分にあ
る接続端子部をそれぞれ表わしている。

第７図に示すようにピン４を予め円弧状に成形し、若し
くは第８図に示すように予め波形に成形しておくと、配
線基板の凹凸や反りに対して順応し易く、熱応力の緩和
効果も大きい。

また、ピン４の材質・形状、及び相手部材である接続端
子部７及び電極部導体２の材質を適宜に選定すると、ろ
う材３，８を用いずに圧着によって接合・導通させる−
こともできる。

〔発明の効果〕　　　　　゛ 以上詳述したように、本発二接合方法によれば、配線基
板と薄板状の電子部品とを、機械的に強固に、電気的に
精密なパターンで、接合・導通せしめることができ、し
かも温度サイクルが加わっても熱応力による損耗を生じ
る虞れが無いという優れた実用的効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を説明するための全体的斜視
図である。第２図乃至第５図は上記の実施例における工
程の順に描いた断面図である。第６図は上記実施例の応
用例の説明図、第７図及び第８図はそれぞれ前記と異な
る実施例の説明図である。 １・・・チップ、２・・・チップ電極部導体、３・・・
ろう材、４・・・ピン、５・・・接着部材、６・・・ピ
ン接続子、７・・・接続端子部、８・・・ろう材、９・
・・配線基板。 代理人　弁理士　　秋　　本　　正　　実第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 ル 第７ｒＡ 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、配線基板に対して薄板状の電子部品を接合・導通せ
   しめる方法において、双方の部材を微小間隙を隔ててほ
   ぼ平行に対向せしめ、対向面とほぼ垂直な多数（少なく
   とも数十本）の細い電線の両端をそれぞれ双方の部材に
   固着・導通せしめることを特徴とする、電子部品の接合
   方法。 ２、前記の多数の細い電線は、予め、平行にかつ端部を
   平面状に揃えた状態において、容易に除去できる接合剤
   を用いて仮保持したものを用い、その両端部をそれぞれ
   前記双方の被接合部材の少なくとも何れか一方に固着・
   導通せしめた後、前記の接合剤を除去することを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項に記載の電子部品の接合方
   法。 ３、前記の容易に除去できる接合剤は、加熱により除去
   し得る接合剤であることを特徴とする、特許請求の範囲
   第２項に記載の電子部品の接合方法。 ４、前記の容易に除去できる接合剤は、化学薬品によっ
   て溶解せしめ得る接合剤であることを特徴とする、特許
   請求の範囲第２項に記載の電子部品の接合方法。 ５、前記の容易に除去できる接合剤は、スパッタリング
   によって除去し得る接合剤であることを特徴とする、特
   許請求の範囲第２項に記載の電子部品の接合方法。 ６、前記の多数の細い電線の両端をそれぞれ前記双方の
   被接合部材に固着・導通させる方法は、ろう付であるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第２項乃至第５項の内
   の何れか一つに記載の電子部品の接合方法。 ７、前記の多数の細い電線の両端をそれぞれ前記双方の
   被接合部材に固着・導通させる方法は、圧接であること
   を特徴とする、特許請求の範囲第２項乃至第６項の内の
   何れか一つに記載の電子部品の接合方法。 ８、前記の多数の細い電線は、予め円弧状乃至波形に成
   形したものであることを特徴とする、特許請求の範囲第
   ２項乃至第７項の内の何れか一つに記載の電子部品の接
   合方法。 ９、前記多数の細い電線の両端をそれぞれ前記双方の被
   接合部材に固着・導通せしめる際、上記双方の被接合部
   材を接近せしめる方向に押圧して該多数の細い電線に軸
   方向の圧縮力を加えて座屈状に変形せしめることを特徴
   とする、特許請求の範囲第２項乃至第８項の内の何れか
   一つに記載の電子部品の接合方法。