JPWO2006112383A1 - 電子回路装置およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

導体配線（２）および接続端子（３）が形成された回路基板（１）と、回路基板（１）の一方の面に設けられた異方導電性樹脂層（６）と、接続端子（３）と対向する位置にそれぞれ電極端子（８１、８２、８３）を設けた複数の電子部品（７１、７２、７３）とを有し、異方導電性樹脂層はコイル状、繊維毛玉状および表面に導電性を有する複数の突起部を備えた導電体粒子から選択された少なくとも１種類の導電体粒子（５）と樹脂バインダ（４）とを含み、複数の電子部品（７１、７２、７３）の電極端子（８１、８２、８３）と接続端子（３）とを上記導電体粒子（５）により電気的に接続するとともに、電子部品（７１、７２、７３）と回路基板（１）とを機械的に固定し、かつ導体配線（２）を保護する構成とした。

Description

本発明は、樹脂バインダ中に伸縮性を有する導電体粒子を含む異方導電性樹脂を用いて回路基板上の接続端子と電子部品の電極端子とを接続してなる電子回路装置およびその製造方法に関する。
従来から、液晶表示パネルにフレキシブル回路基板を接続する場合や、半導体部品、抵抗あるいはコンデンサ等の電子部品を回路基板に実装する場合に、端子同士を電気的に接続するために異方導電性接着剤や異方導電性シートが用いられている。
図８Ａおよび図８Ｂは、従来の異方導電性シートおよびその接続方法の一例を示す断面図である。なお、図８Ａおよび図８Ｂでは、回路基板に半導体チップ等の電子部品を接続する場合について示しているが、液晶パネルに半導体チップを直接接続する場合等にも同様の方法が用いられている。
図８Ａに示すように、異方導電性シート３３は熱硬化型接着性樹脂である樹脂バインダ３４中に導電体粒子３５を分散させ、シート状にしたものである。この異方導電性シート３３を用いて、回路基板３１の接続端子３２と電子部品３６の電極端子３７とを接続する。図８Ａに示すように、回路基板３１の上に、上記異方導電性シート３３を貼り付ける。次に、電子部品（例えば、半導体チップ）３６の電極端子３７を接続端子３２に位置合せする。
次に、図８Ｂに示すように、電子部品３６を回路基板３１に押し付ける。この押し付けにより電子部品３６の電極端子３７と回路基板３１の接続端子３２との距離が短くなり、導電体粒子３５によりこれらが電気的に接続される。一方、接続端子３２と電極端子３７の間以外の領域では、異方導電性シート３３が圧縮されないために横方向の絶縁性が確保される。このような状態としてから、樹脂バインダ３４を硬化させる。なお、図８Ｂでは、樹脂バインダ３４は熱硬化後には熱硬化済樹脂３８となる。
このような接続方法において、異方導電性シートには、接続方向である縦方向については低抵抗化、隣接間では高抵抗状態の保持および接着強度の向上が要求される。このような課題を解決するために多くの開発がなされている。
例えば、日本特開平１１−３０６８６１号公報には、隣接間での短絡を防止するための異方導電性フィルムと、それを用いた接続方法が示されている。これには、紫外線を含む放射線により硬化する放射線硬化型樹脂と熱硬化型樹脂との混合物と、この混合物中に分散している導電体粒子とからなる異方導電性フィルムを用いることが示されている。さらに、この異方導電性フィルムを回路基板上に貼り付け、回路基板上の接続端子に対応する位置に光遮断部を有するマスクを用いて放射線を照射する。次に、電子部品を位置合せし、加圧した後、加熱して接着する。このとき、先に放射線が照射された領域は硬化されており、導電体粒子の横方向の移動が防止されるため、隣接間での短絡を防止することができる。
また、日本特開２００４−２３８４４３号公報には、回路基板へ電子部品を接続するステップを簡略化する方法として、あらかじめ紫外線等の光を照射して硬化反応を励起することによって、加熱処理を必要とせずに硬化が進行する樹脂を用いた異方導電性シートも示されている。この異方導電性シートを用いた接続方法は、最初に異方導電性シートに光を照射して硬化反応を励起した後、この異方導電性シートが粘着性を有している間に、電子部品と回路基板とを接着する。その後、常温で保持することにより硬化反応が完了し、電子部品の接続が行われる。
上記の第１の例では、隣接間の短絡を防止することで高密度の実装が可能であるとされているが、それぞれ電極端子のピッチや電極端子の形状が異なる電子部品を用いて実装する場合には、それぞれに対応したマスクが必要になる。また、放射線により硬化された領域の異方導電性フィルムは変形し難い。このため、電子部品の電極端子と回路基板の接続端子とを、導電体粒子を介して充分に小さな接続抵抗で接続するためには大きな加圧力を必要とする。近年の小型、薄型化の進展により１００μｍ以下の厚みの半導体デバイスやシート状のデバイス等の実装も要求されているが、これらに対してこのような加圧力を加えると損傷する場合が生じる。
また、上記第２の例では、あらかじめ光を照射して硬化反応を励起することにより、加熱処理を必要とせず、常温で硬化させることができる。しかしながら、この方法では、電極端子と接続端子との間隔にバラツキを有するような電子部品を実装することは難しい。
また、どちらの例においても、回路基板上の電子部品を実装する領域のみに、異方導電性フィルムあるいはシートを貼り付け、その後このフィルムあるいはシート上に電子部品を実装する個別的な方法で実装している。このような方法では、生産ステップが複雑となる。
本発明の電子回路装置は、少なくとも一方の面に導体配線および接続端子が形成された回路基板と、回路基板の一方の面に設けられた異方導電性樹脂層と、接続端子と対向する位置にそれぞれ電極端子を設けた複数の電子部品とを有し、異方導電性樹脂層はコイル状の導電体粒子、繊維毛玉状の導電体粒子および表面に導電性を有する複数の突起部を備えた導電体粒子から選択された少なくとも１種類の導電体粒子と樹脂バインダとを含み、複数の電子部品の電極端子と接続端子とを導電体粒子により電気的に接続するとともに、電子部品と回路基板とを機械的に固定し、かつ導体配線を保護する構成からなる。
このような構成とすることにより、回路基板上に異方導電性樹脂層を形成し、実装するための電子部品を位置合せして押圧し、加熱硬化するだけで容易に電子回路装置を実現できる。あるいは、遅行硬化型絶縁性樹脂を用いる場合には、あらかじめ光照射することでタック性を付与し、実装するための電子部品を接続端子に位置合せして押圧し異方導電性樹脂層により接着固定してから、常温または１００℃以下の温度で加熱して硬化することで、電子回路装置を実現できる。さらに、回路基板上の電子部品が形成されない領域上にも異方導電性樹脂層が設けられている。この領域においては、電子部品等による押圧を受けないので絶縁性も良好であり、導体配線等の保護膜として用いることができる。したがって、従来必要であったレジスト膜等の保護膜の形成が不要となる。
なお、この電子回路装置に用いた異方導電性樹脂層は、縦方向、すなわち接続端子と電極端子との接続方向の低抵抗化が可能であり、一方、横方向、すなわち電子部品の電極間については高抵抗の状態を保持しやすい。これは、コイル状の導電体粒子、繊維毛玉状の導電体粒子および表面に導電性を有する複数の突起部を備えた導電体粒子から選択された少なくとも１種類の導電体粒子を用いていることによる。すなわち、例えば表面に大きな突起部を有する導電体粒子の場合には、異方導電性樹脂層が圧縮されると、この導電体粒子の突起部が接続端子および電極端子とに対して間隔の広い段階から接触する。さらに、その一部は接続端子および電極端子の表面に埋め込まれる。これらにより、電気的な接続だけでなく、機械的にも固定される。このため、従来の異方導電性シートを用いる場合に比べて、厚み、電極端子の形状、ピッチ等が、それぞれ異なる種々の電子部品であっても同じ異方導電性樹脂層により良好な電気的、機械的接続を行うことができる。
また、本発明の電子回路装置の製造方法は、回路基板上に、コイル状の導電体粒子、繊維毛玉状の導電体粒子および表面に導電性を有する複数の突起部を備えた導電体粒子から選択された少なくとも１種類の導電体粒子と樹脂バインダとを含む異方導電性樹脂からなる異方導電性樹脂層を設ける異方導電層形成ステップと、回路基板の接続端子に電子部品の電極端子を位置合せする位置合せステップと、電子部品を押圧し異方導電性樹脂層中に圧入して、電極端子と接続端子との間の異方導電性樹脂層を圧縮し導電体粒子により電極端子と接続端子とを電気的に接触させる部品押圧ステップと、異方導電性樹脂層を硬化して電子部品と回路基板とを接着固定する硬化ステップとを有する方法からなる。
この方法により、電子部品として、例えば半導体素子と受動部品との組み合わせや、厚みの異なる半導体素子等を同じ異方導電性樹脂層を用いて同じ実装方法により接続して電子回路装置を製造することができる。このため、製造ステップを簡略化できる。
以上のような構成および製造方法からなる本発明の電子回路装置は、種々の電子回路を作製するための受動部品や半導体素子等の電子部品を簡単なステップにより実装して製造することができる。このため、電子回路装置の製造ステップの簡略化と製造設備の簡略化を行うことができる。したがって、種々の電子回路装置を低コストに作製でき、かつ柔軟な製造プロセスを実現できるという大きな効果を奏する。
図１Ａは、本発明の第１の実施の形態にかかる電子回路装置の断面図である。 図１Ｂは、本発明の第１の実施の形態にかかる電子回路装置の断面図である。 図２Ａは、同実施の形態で用いた異方導電性樹脂層の一例を説明するための断面模式図である。 図２Ｂは、異方導電性樹脂に用いる導電体粒子の形状の一例を説明する模写図である。 図２Ｃは、異方導電性樹脂に用いる導電体粒子の形状の一例を説明する模写図である。 図３Ａは、本発明の第２の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図３Ｂは、本発明の第２の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図３Ｃは、本発明の第２の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図４Ａは、本発明の第３の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図４Ｂは、本発明の第３の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図４Ｃは、本発明の第３の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図４Ｄは、本発明の第３の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図５Ａは、本発明の第４の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図５Ｂは、本発明の第４の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図５Ｃは、本発明の第４の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図５Ｄは、本発明の第４の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図６Ａは、本発明の第５の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図６Ｂは、本発明の第５の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図６Ｃは、本発明の第５の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図６Ｄは、本発明の第５の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図７Ａは、本発明の第６の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図７Ｂは、本発明の第６の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図７Ｃは、本発明の第６の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。 図８Ａは、従来の異方導電性シートおよびその接続方法の一例を示す断面図である。 図８Ｂは、従来の異方導電性シートおよびその接続方法の一例を示す断面図である。
符号の説明
１，３１，１０１ 回路基板
２ 導体配線
３，３２ 接続端子
４，３４ 樹脂バインダ
５，３５ 導電体粒子
６，６１ 異方導電性樹脂層
１０ 紫外線
１１，２３ 光硬化領域
１２，１７，２０，２４ 硬化済異方導電性樹脂層
１３，１８ 硬化済フィレット
１４，１４０ 遮蔽板
１５，１５０ 光通過領域
１６ フィレット
１９ 硬化反応開始領域
２１ 転写基板
２２ 粘着層
３３ 異方導電性シート
３６ 電子部品
５１，５３ 核
５２，５４ 突起部
３８ 熱硬化済樹脂
７１ 第１の電子部品（電子部品）
７２ 第２の電子部品（電子部品）
７３ 第３の電子部品（電子部品）
８１，８２，８３，３７ 電極端子
９１ 第１の間隔
９２ 第２の間隔
９３ 第３の間隔
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同じ要素については同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。
（第１の実施の形態）
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の第１の実施の形態にかかる２種類の電子回路装置の構成を示すそれぞれの断面図である。図１Ａおよび図１Ｂの電子回路装置の構成の違いは、以下の通りである。すなわち、電子部品である第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３の厚みが異なり、図１Ａの構成ではこれらの電子部品の背面が同一面となるように配置されており、図１Ｂでは接続端子３と電極端子８１、８２、８３との間隔９１、９２、９３が同じになるように配置していることである。
図１Ａに示すように、本実施の形態にかかる電子回路装置は、一方の面に導体配線２および接続端子３が形成された回路基板１と、この回路基板１の一方の面に配置された異方導電性樹脂層６と、接続端子３と対向する位置にそれぞれ電極端子８１、８２、８３が設けられた第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３とを含み構成されている。
異方導電性樹脂層６は、本実施の形態では表面に導電性を有する複数の突起部を備えた導電体粒子５と樹脂バインダ４とを含み構成されている。第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３は、それぞれの電極端子８１、８２、８３と回路基板１のそれぞれ対応する接続端子３にこの異方導電性樹脂層６を介して接続されている。なお、電極端子８１と接続端子３との間隔を第１の間隔９１、電極端子８２と接続端子３との間隔を第２の間隔９２および電極端子８３と接続端子３との間隔を第３の間隔９３とする。
第１の電子部品７１と第３の電子部品７３の厚みが第２の電子部品７２より薄く、これらを一括して平板により押圧するステップにより接続する場合には、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３の背面が同一面になる。このため、第１の間隔９１と第３の間隔９３とは、第２の間隔９２より大きくなる。例えば、第１の電子部品７１と第３の電子部品７３とが０．４ｍｍ以下の厚みを有する半導体素子であり、第２の電子部品７２が１００５タイプのチップ部品であるとすれば、第１の間隔９１と第３の間隔９３とは第２の間隔９２に比べて、約０．１ｍｍ程度大きくなる。
しかしながら、本実施の形態においては、導電体粒子５は表面に導電性を有する複数の突起部を有しているので、これらの突起部により上記したような間隔の差があってもそれぞれ良好な接続を行うことができる。なお、図１Ａでは、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３の背面がほぼ同一面になるように配置され、異方導電性樹脂層６中にそれらの一部が埋め込まれた状態を示している。また、異方導電性樹脂層６は、回路基板１上に形成されている導体配線２の表面にも形成されており、保護膜としても機能する。
図１Ｂは、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３を個別に押圧してから、一括して加熱して異方導電性樹脂層６を硬化させた構成の断面図を示している。この場合には、第１の間隔９１、第２の間隔９２および第３の間隔９３をほぼ同一にすることができる。この場合、第２の電子部品７２は、第１の電子部品７１と第３の電子部品７３とに比べて突出している。
図１Ａに示す電子回路装置と図１Ｂに示す電子回路装置とのいずれの構造を採用するかは、用途および全体構成を考慮して適宜選択すればよい。ただし、図１Ｂに示す電子回路装置の構造とする場合には、樹脂バインダ４として遅行硬化型絶縁性樹脂を用いることが好ましい。このような樹脂バインダ４を用いると、接続する領域の樹脂バインダ４にあらかじめ光照射を行ってタック性を発現させておくことができる。これにより、接続端子に電子部品を押圧して接着することができ、この接着した状態で樹脂バインダ４が硬化するので加熱処理等を不要にすることができる。
次に、本実施の形態の電子回路装置およびその製造方法に用いる異方導電性樹脂の一例について、図２Ａから図２Ｃを用いて説明する。図２Ａは、本実施の形態で用いた異方導電性樹脂層の一例を説明するための断面模式図である。図２Ｂおよび図２Ｃは、それぞれ異方導電性樹脂に用いる導電体粒子の形状の一例を説明する模写図である。
図２Ａに示すように、異方導電性樹脂層６は樹脂バインダ４中に樹状晶の導電体粒子５を分散させた構成からなる。なお、導電体粒子５は、図２Ｂまたは図２Ｃに示すように、その表面に導電性で、かつ屈曲性を有する突起部を複数形成した構成を有している。図２Ｂは、核５１の表面に樹枝状の突起部５２を形成したものである。また、図２Ｃは、核５３の表面に針状の突起部５４を形成したものである。その形状は、例えば海中に生息するウニに似ている。しかしながら、これは形状を例示しただけであり、このような形状に限定されることはなく、核５１の表面に樹脂状の突起部５２を形成した構造であればよい。これらの導電体粒子５は、多数の突起部５２、５４を有し、かつこれらの突起部５２、５４がそれぞれの核５１、５３に比べて大きく突出していることが特徴である。このような導電体粒子５を用いると、上記したように第１の間隔９１、第２の間隔９２および第３の間隔９３がそれぞれ異なっても、この突起部５２、５４が電極端子８１、８２、８３および接続端子３に確実に接触して、接続抵抗が小さく、かつ安定な電気的導通を得ることができる。なお、間隔が小さい場合には、突起部５２、５４は変形して、その一部が電極端子８１、８２、８３および接続端子３に食い込むようになる。このように食い込みが生じると、電気的な接続だけでなく、機械的な接続も行われることになり、より安定した接続を行うことができる。
なお、樹脂バインダ４としては、光硬化型絶縁性樹脂、熱硬化型絶縁性樹脂、遅行硬化型絶縁性樹脂および嫌気硬化型絶縁性樹脂のいずれか１つ、またはそれらを組み合わせて用いることができる。望ましい組み合わせとしては、光硬化型絶縁性樹脂および熱硬化型絶縁性樹脂からなる樹脂バインダ４が考えられ、前者の樹脂としては光硬化性のエポキシ樹脂やアクリル樹脂が、また後者の樹脂としては熱硬化性のエポキシ樹脂やアクリル樹脂が用いられる。
また、光硬化型絶縁性樹脂に代えて、遅行硬化型絶縁性樹脂を用いることができる。あるいは、遅行硬化型絶縁性樹脂単独で用いてもよい。遅行硬化型絶縁性樹脂は、光遅延硬化型ともいわれ、光照射することによって硬化反応が開始され、所定の時間経過後に完全硬化する樹脂である。この遅行硬化型絶縁性樹脂は、光（特に紫外線）照射によってまず部分的に硬化し、全体としてタック性（又は粘着性若しくは接着性）を示すゲルの状態となり、所定の時間、例えば数秒〜数十分程度の時間は、そのゲルの状態を保持し得る特性を有する。そして、そのゲルの状態を示している間に、接着剤の内部では硬化反応が徐々に進み、所定の時間が経過した後には硬化が完了する性質を有している。
このような光硬化性樹脂として、１分子中に少なくとも１つのカチオン重合性基を有する樹脂を用いることが好ましい。１分子中に少なくとも１つのカチオン重合性基を有する樹脂としては、例えば、ビニルエーテル系樹脂やエポキシ系樹脂等を用いることができるが、硬化後の接着性、耐候性、耐薬品性および耐熱性に優れたエポキシ樹脂を用いることがさらに好ましい。
エポキシ樹脂としては、特に限定されるわけではないが、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族環式エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、ゴム変成エポキシ樹脂、ウレタン変成エポキシ樹脂、グリシジルエステル系化合物、エポキシ化大豆油、エポキシ化エラストマー等を用いることができる。また、これらの樹脂は１種で使用することもできるし、２種またはそれ以上の組み合わせで使用することもできる。
光重合開始剤としては、光の照射により活性化され、カチオン重合を誘発し得る化合物である限り特に限定されない。好ましくは、２０〜１００℃付近の温度では、熱触媒活性が低い化合物が好ましい。このような材料は貯蔵安定性に優れるからである。そのような光カチオン重合開始剤としては、例えば、鉄−アレン錯体化合物、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ピリジニウム塩等がある。具体的な例としては、例えばオプトマーＳＰ−１５０（旭電化工業社製）、ＵＶＥ−１０１４（ゼネラルエレクトロニクス社製）等の市販の組成物または製品を用いるこができる。
樹状晶の導電体粒子５としては、銀粒子やニッケル粒子を核としてその表面に樹状晶を成長させたもの、またメッキ法により突起部を形成したものが用いられる。また、核５ａ、５ｃとして、高分子やセラミックの粒子の表面に導電性の突起部を形成したものを用いてもよい。
さらに、導電体粒子５としては、図２Ｂや図２Ｃに示した形状以外に、微細なコイルからなるコイル状導電体粒子、少なくとも表面が導電性の繊維が絡み合った繊維毛玉状の導電体粒子、突起部を有する樹脂の表面に導電体膜を形成した導電体粒子、あるいは導電性高分子を用いた導電体粒子等を用いることができる。
導電体粒子５の平均粒径は、特に限定するものではないが、１〜２０μｍの範囲が好ましい。１μｍ未満では、導電体粒子５同士の凝集力が大きくなるため、樹脂バインダ４中での均一な分散が困難となることがある。一方、２０μｍを超えると、数１０μｍ程度の狭ピッチの接続端子の場合に短絡を引き起こす可能性が大きくなるためである。しかし、接続端子のピッチが大きい場合には、２０μｍ以上のものを用いてもよい。なお、導電体粒子５を樹脂バインダ４に配合する割合は、樹脂バインダ４を１００としたとき、導電体粒子５を５〜５０の範囲とすることが望ましい。
（第２の実施の形態）
図３Ａから図３Ｃは、本発明の第２の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。
まず、図３Ａに示すように、導体配線２および接続端子３が形成された回路基板１の主面に異方導電性樹脂層６を形成する。なお、図３Ａから図３Ｃに示すステップでは、光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂からなり表面粘着性を有する樹脂バインダ４中に、図２Ｃに示す形状の導電体粒子５を分散させた異方導電性樹脂層６を用いた例について説明する。この異方導電性樹脂層６はシート状にしたものを貼り付けてもよいし、あるいはペースト状のものを用いて印刷して形成してもよい。
次に、図３Ｂに示すように、第１の電子部品７１の電極端子８１を回路基板１の接続端子３に位置合せし、異方導電性樹脂層６に仮固定する。同様にして、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３も、異方導電性樹脂層６に仮固定する。この状態で、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３の裏面側から一括して紫外線１０を照射する。この場合、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３は不透明であるので、これらの下部に存在している光硬化型絶縁性樹脂は硬化しないが、露出している領域の光硬化型絶縁性樹脂は光硬化される。これを、図３Ｂでは、光硬化領域１１としている。この光硬化領域１１に含まれる導電体粒子５は、硬化した光硬化型絶縁性樹脂で固定されるため、以降のステップにおいてもほとんど移動することはない。一方、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３で遮蔽された領域の異方導電性樹脂層６は硬化せず、初期状態を保持している。
次に、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３の背面から押圧する。このとき、それぞれの電子部品ごとに押圧してもよいし、一括して押圧してもよい。このとき、それぞれの電子部品が樹脂バインダ４中に入り込んだ分、電子部品の側面にはフィレットが形成される。その部分にさらに光照射することによって、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３は、それぞれ強固に仮固定される。
この状態で、加熱して樹脂バインダ４中の熱硬化型絶縁性樹脂を熱硬化することによって、図３Ｃに示す電子回路装置が得られる。なお、フィレット中の熱硬化型絶縁性樹脂も硬化するので、それぞれの電子部品はより強固に接続される。なお、図３Ｃでは、熱硬化後の異方導電性樹脂層６を熱硬化済異方導電性樹脂層１２、熱硬化されたフィレットを硬化済フィレット１３として示している。
なお、図３Ｂに示すステップで、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３を一括して押圧した場合には、図３Ｃに示すような形状になる。すなわち、第１の電子部品７１の電極端子８１と接続端子３との間隔である第１の間隔９１は、第２の電子部品７２の電極端子８２と接続端子３との間隔である第２の間隔９２に比べて大きくなる。これは、第１の電子部品７１の厚みが、第２の電子部品７２より薄いためである。また、第３の電子部品７３と第２の電子部品７２との関係も同じである。しかしながら、本実施の形態では、図２Ｃに示す形状の導電体粒子５を用いているので、第１の間隔９１や第３の間隔９３が大きくなっても、電極端子８１、８２、８３とそれぞれの接続端子３との良好な接続が可能となる。
（第３の実施の形態）
図４Ａから図４Ｄは、本発明の第３の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。
まず、図４Ａに示すように、導体配線（図示せず）および接続端子３が形成された回路基板１の主面に、異方導電性樹脂層６を形成する。この異方導電性樹脂層６はシート状にしたものを貼り付けてもよいし、あるいはペースト状のものを用いて印刷して形成してもよい。なお、図４Ａから図４Ｄでは、回路基板１の表面に形成されている導体配線を示していないが、図１Ａ、図１Ｂ、および図３Ａから図３Ｃに示したのと同様に導体配線が形成されている。
図４Ａから図４Ｄに示すステップでは、光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂からなり表面粘着性を有する樹脂バインダ４中に、図２Ｃに示す形状の導電体粒子５を分散させた異方導電性樹脂層６を用いた例について説明する。
次に、図４Ｂに示すように、第１の電子部品７１の電極端子８１を回路基板１の所定の接続端子３に位置合せする。この状態で、第１の電子部品７１の周辺部に紫外線１０を照射し、第１の電子部品７１の周辺部のみ異方導電性樹脂層６中の光硬化型絶縁性樹脂を光硬化して、光硬化領域１１を形成する。このとき、必要ならば、光照射すべき部分のみに光通過領域１５を形成した遮蔽板１４を用いて紫外線照射して、他の接続領域の光硬化型絶縁性樹脂には光照射されないようにする。
次に、図４Ｃに示すように、第１の電子部品７１を加圧して、異方導電性樹脂層６中にその一部を埋め込み、電極端子８１と接続端子３とを導電体粒子５によって接続する。このとき、第１の電子部品７１の側面には光硬化領域１１の内側に沿って異方導電性樹脂層６の樹脂が盛り上がり、フィレット１６が形成される。
次に、第２の電子部品７２の電極端子８２を接続端子３に位置合せする。この状態で、第２の電子部品７２の周辺部に紫外線１０を照射し、第２の電子部品７２の周辺部のみ異方導電性樹脂層６中の光硬化型絶縁性樹脂を光硬化して、光硬化領域１１を形成する。このとき、必要ならば、光照射すべき部分のみに光通過領域１５０を形成した遮蔽板１４０を用いて紫外線照射して、他の接続領域の光硬化型絶縁性樹脂には光照射されないようにする。
次に、図４Ｄに示すように、第２の電子部品７２を加圧して、異方導電性樹脂層６中にその一部を埋め込み、電極端子８２と接続端子３とを導電体粒子５によって接続する。このとき、加圧によって、第２の電子部品７２の側面には光硬化領域１１の内側に沿って異方導電性樹脂層６の樹脂が盛り上がり、フィレット１６が形成される。同様にして、第３の電子部品７３も異方導電性樹脂層６中に埋め込む。
このように、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３をそれぞれ埋め込み、フィレット１６が形成されたときに、フィレット１６に紫外線を照射することによって、これらの電子部品はより強固に仮固定される。
このようにして、必要な電子部品を全て取り付けた後に加熱し、熱硬化型絶縁性樹脂を熱硬化する。このとき、フィレット１６も硬化されて硬化済フィレット１８となり、それぞれの電子部品は強固に接着される。なお、図４Ｄにおいては、異方導電性樹脂層６は熱硬化されて硬化済異方導電性樹脂層１７として示している。
なお、本実施の形態の製造方法においては、図４Ｄに示すように、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３の異方導電性樹脂層６への押し込み量を一定にしている。したがって、これらの電子部品の電極端子８１、８２、８３と回路基板１の接続端子３との間隔である第１の間隔９１、第２の間隔９２および第３の間隔９３は、ほぼ等しくなっている。
図４Ａから図４Ｄにおいて説明したように、本実施の形態の製造方法は、それぞれの電子部品の電極端子８１、８２、８３を回路基板１の接続端子３に位置合せした後、それぞれの電子部品の周辺部に光硬化領域１１を形成し、その領域での導電体粒子５の移動を規制するようにしている。そのために、横方向の高抵抗化が確保されるとともに、フィレット１６の形成により電子部品の接着強度が向上する。
なお、本実施の形態では、面状の紫外線照射源と光通過領域１５、１５０を形成した遮蔽板１４、１４０とを用いたが、例えばスポット状の光ビームを用いて照射してもよい。このようなスポット状の光ビームは光ファイバーにより容易に必要な箇所に導くことができるので小さな隙間や局所的にのみ照射したい場合に特に有効である。したがって、必要な箇所に選択的に照射することが可能となる。
（第４の実施の形態）
図５Ａから図５Ｄは、本発明の第４の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。
まず、図５Ａに示すように、導体配線（図示せず）および接続端子３が形成された回路基板１の主面に異方導電性樹脂層６を形成する。この異方導電性樹脂層６はシート状にしたものを貼り付けてもよいし、あるいはペースト状のものを用いて印刷して形成してもよい。なお、図５Ａから図５Ｄでは、回路基板１の表面に形成されている導体配線を示していないが、図１Ａ、図１Ｂおよび図３Ａから図３Ｃに示したのと同様に導体配線が形成されている。
図５Ａから図５Ｄに示すステップでは、光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂からなり、表面粘着性を有する樹脂バインダ４中に、図２Ｃに示す形状の導電体粒子５を分散させた異方導電性樹脂層６を用いた例について説明する。
次に、図５Ｂに示すように、第１の電子部品７１の電極端子８１を回路基板１の接続端子３に位置合せする。次に、第１の電子部品７１を加圧して、異方導電性樹脂層６中にその一部を埋め込み、電極端子８１と接続端子３とを導電体粒子５によって接続する。
この加圧された状態で、第１の電子部品７１の周辺部に紫外線１０を照射し、異方導電性樹脂層６中の光硬化型絶縁性樹脂を光硬化して、第１の電子部品７１の周辺部のみに光硬化領域１１を形成する。このとき第１の電子部品７１の周辺部に形成されるフィレット１６中の光硬化型絶縁性樹脂も光硬化され、第１の電子部品７１は強固に仮固定される。このとき、必要ならば、光照射部分のみ光通過領域１５を形成した遮蔽板１４を用いて紫外線照射して、他の接続領域の光硬化型絶縁性樹脂には光照射されないようにする。
次に、図５Ｃに示すように、第２の電子部品７２の電極端子８２を回路基板１の接続端子３に位置合せし、第２の電子部品７２を加圧して異方導電性樹脂層６中にその一部を埋め込み、電極端子８２と接続端子３とを導電体粒子５によって接続する。
この加圧された状態で、第２の電子部品７２の周辺部に紫外線１０を照射し、異方導電性樹脂層６中の光硬化型絶縁性樹脂を光硬化して、第２の電子部品７２の周辺部に光硬化領域１１を形成する。このときも、必要ならば、光照射部分のみ光通過領域１５０を形成した遮蔽板１４０を用いて紫外線照射して、他の接続領域の光硬化型絶縁性樹脂には光照射されないようにする。
次に、図５Ｄに示すように、上記の方法と同様にして、第３の電子部品７３も異方導電性樹脂層６中にその一部を埋め込み、接続する。
このようにして、必要な電子部品を全て取り付けた後に加熱し、熱硬化型絶縁性樹脂を熱硬化する。このとき、フィレット１６も熱硬化されて硬化済フィレット１８となり、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３は強固に接着される。なお、異方導電性樹脂層６は熱硬化されているので硬化済異方導電性樹脂層１７としている。
本実施の形態の電子回路装置の製造方法が、第２の実施の形態および第３の実施の形態の製造方法と異なる点は、それぞれの電子部品の電極端子を回路基板の接続端子に位置合せし、それぞれの電子部品を加圧し、電極端子を接続端子に接続してから光照射していることである。すなわち、それぞれの電子部品を加圧した状態で光照射することによって、それぞれの電子部品の周辺部に形成される光硬化領域とそれに連なるフィレットが光硬化される。それによって、熱硬化までの間、それぞれの電子部品は確実に回路基板に固定されるので、その後の取り扱いが容易になる。
なお、本実施の形態では、面状の紫外線照射源と光通過領域１５、１５０を形成した遮蔽板１４、１４０とを用いたが、例えばスポット状の光ビームを用いて照射してもよい。このようなスポット状の光ビームは光ファイバーにより容易に必要な箇所に導くことができるので小さな隙間や局所的にのみ照射したい場合に特に有効である。したがって、必要な箇所に選択的に照射することが可能となる。
（第５の実施の形態）
図６Ａから図６Ｄは、本発明の第５の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。
まず、図６Ａに示すように、導体配線（図示せず）および接続端子３が形成された回路基板１の主面に異方導電性樹脂層６１を形成する。この異方導電性樹脂層６１はシート状にしたものを貼り付けてもよいし、あるいはペースト状のものを用いて印刷して形成してもよい。なお、図６Ａから図６Ｄでは、回路基板１の表面に形成されている導体配線を示していないが、図１Ａ、図１Ｂおよび図３Ａから図３Ｃに示したのと同様に導体配線が形成されている。また、図６Ａから図６Ｄに示すステップでは、光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂からなる樹脂バインダ４１中に、図２Ｃに示す形状の導電体粒子５を分散させた異方導電性樹脂層６１を用いた例について説明する。
このように、本実施の形態で用いる異方導電性樹脂層６１の基本的構成は、第２の実施の形態から第４の実施の形態までの製造方法において説明したものと同じであるが、光硬化型絶縁性樹脂として遅行硬化型の樹脂を用いた点が異なる。遅行硬化型の光硬化型絶縁性樹脂とは、光を照射するとタック性が発現するとともに硬化反応が開始し、常温で放置することによって硬化反応が進行するものである。
次に、図６Ｂに示すように、第１の電子部品７１を接続する領域にのみ紫外線１０を照射して遅行硬化型樹脂にタック性を発現させるとともに硬化反応を開始させる。この光照射領域が硬化反応開始領域１９となる。このとき、必要ならば、光照射部分にのみ光通過領域１５を形成した遮蔽板１４を用いて紫外線照射して、他の接続領域には光照射されないようにする。
次に、図６Ｃに示すように、第１の電子部品７１の電極端子８１を回路基板１の接続端子３に位置合せし、第１の電子部品７１を加圧して、電極端子８１と接続端子３とを接続するとともに固定する。その後、硬化反応が進行し硬化するので、第１の電子部品７１が接着されて固定される。
次に、第２の電子部品７２を接続する領域にのみ紫外線１０を照射して、硬化反応を開始させる。必要ならば、上記と同様に遮蔽板１４０を使用する。
次に、図６Ｄに示すように、第２の電子部品７２の電極端子８２を回路基板１の接続端子３に位置合せし、第２の電子部品７２を加圧して、電極端子８２と接続端子３とを接続するとともに固定する。その後、硬化反応が進行し硬化するので、第２の電子部品７２が接着されて固定される。
このようにして、必要な電子部品を全て取り付けた後に加熱し、熱硬化型絶縁性樹脂を熱硬化する。異方導電性樹脂層６１は熱硬化されるので硬化済異方導電性樹脂層２０としている。
本実施の形態の電子回路装置の製造方法が、第２の実施の形態から第４の実施の形態までの製造方法と異なる点は、異方導電性樹脂層６１の光硬化型絶縁性樹脂として、遅行硬化型の樹脂を用いたことにある。すなわち、光照射からそれぞれの電子部品の加圧までの時間と硬化時間とを調整することによって、最適ステップ条件を容易に設定することができる。また、個々の電子部品ごとに光照射することによってタック性が発現するので、熱硬化するまでの間、それぞれの電子部品を接続して固定した状態で保持しておくことができる。このような遅行型絶縁性樹脂は、第１の実施の形態で説明した材料からなるものを用いることができる。
なお、本実施の形態の製造方法においては、個々の電子部品ごとに、硬化開始と電子部品圧入とを繰り返す方法について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、全面に光照射した後に、順次電子部品を圧入する方法としてもよい。また、本実施の形態の製造方法においては、遅行型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とを含む樹脂バインダ４１を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、遅行硬化型絶縁性樹脂のみを用いてもよい。この場合には、常温で硬化してもよいし、あるいは必要に応じて約１００℃、またはそれ以下の温度で加熱して硬化を促進させてもよい。
（第６の実施の形態）
図７Ａから図７Ｃは、本発明の第６の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。
まず、図７Ａに示すように、導体配線（図示せず）および接続端子３が形成された光透過性の回路基板１０１の主面に異方導電性樹脂層６を形成する。この異方導電性樹脂層６はシート状にしたものを貼り付けてもよいし、あるいはペースト状のものを用いて印刷して形成してもよい。なお、図７Ａから図７Ｃでは、回路基板１０１の表面に形成されている導体配線を示していないが、図１Ａ、図２Ｂおよび図３Ａから図３Ｃに示したのと同様に導体配線が形成されている。
図７Ａから図７Ｃに示すステップでは、光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり表面粘着性を有する樹脂バインダ４中に、図２（ｃ）に示す形状の導電体粒子５を分散させた異方導電性樹脂層６を用いた例について説明する。
さらに、転写基板２１の上に第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３の背面を粘着層２２で仮固定する。このとき、それぞれの電子部品は、回路基板１０１上での配置となるように仮固定する。
次に、図７Ｂに示すように、転写基板２１を介して第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３を回路基板１０１に押圧する。このとき、それぞれの電子部品の背面が転写基板２１に仮固定されているために、第１の電子部品７１の電極端子８１と回路基板１０１の接続端子３との間隔である第１の間隔９１は、第２の電子部品７２と接続端子３との間隔である第２の間隔９２に比べて大きくなる。しかし、上記のような導電体粒子５を用いているために、このような間隔の差異があっても、接続抵抗を小さくでき、良好な実装が可能である。なお、電子部品の厚さ方向の一部は、異方導電性樹脂層６中に圧入される。
この状態で、光透過性の回路基板１０１側から紫外線１０を照射する。この光照射によって、回路基板１０１上の導体配線や接続端子３等の不透明部分を除いて、異方導電性樹脂層６中の光硬化型絶縁性樹脂は光硬化される。したがって、それぞれの電子部品は回路基板１０１に固定されるとともに、光照射された領域の導電体粒子５も固定される。なお、光硬化された領域については、光硬化領域２３としている。
次に、図７Ｃに示すように、転写基板２１を除去し、加熱して熱硬化型絶縁性樹脂を熱硬化する。異方導電性樹脂層６は熱硬化されるので、硬化済異方導電性樹脂層２４としている。なお、図７Ｂでも説明したが、それぞれ電子部品の電極端子８１、８２、８３と回路基板１０１の接続端子３との間隔は、それぞれの電子部品の厚みの相違を反映して異なっている。
このように、転写基板２１を用いることにより、それぞれの電子部品を位置ずれなく、かつ一括して押圧して実装することができるので、電子回路装置の製造ステップがより簡略化される。
また、図７Ａから図７Ｃでは、光透過性の回路基板１０１側から紫外線を照射して、それぞれの電子部品を固定する方法について説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、回路基板が不透明の場合には、転写基板を光透過性とし、転写基板側から紫外線を照射しても同様の効果が得られる。また、回路基板および転写基板の両方を光透過性とし、両面から光照射する方法としてもよい。
さらに、転写基板２１の主面に形成した粘着層２２を、光照射によって粘着性を喪失する材料を用いて形成しておくことにより、異方導電性樹脂層６に光照射したステップの後に、転写基板２１を容易に除去することができる。また、粘着層２２を、加熱により粘着性を喪失する材料を用いて形成しておいてもよい。すなわち、熱硬化するまでは、電子部品は転写基板２１に確実に保持されるためステップ中に電子部品がずれることがなく、最終ステップ後に転写基板２１を容易に除去することができる。
また、第１の実施の形態から第６の実施の形態までにおいて、樹脂バインダが、光硬化型絶縁性樹脂、熱硬化型絶縁性樹脂、光照射によって硬化反応が開始され、所定の時間経過後に硬化が完了する遅行硬化型絶縁性樹脂、および嫌気硬化型絶縁性樹脂から選択された少なくとも１種類を用いてもよい。この場合に、熱硬化型絶縁性樹脂については、硬化により収縮する材料を用いてもよい。このような硬化収縮型の樹脂を用いると、さらに接続抵抗を小さくでき、かつ接着強度も大きくできる。また、異方導電性樹脂に用いる樹脂バインダとして、紫外線硬化型接着樹脂と熱硬化型接着樹脂とを組み合わせることで、応力の緩和も可能となり、接続部の信頼性もさらに向上させることができる。
さらに、第２の実施の形態から第６の実施の形態までの製造方法において、異方導電層形成ステップ後、位置合せステップを複数の電子部品に対して行った後に、複数の電子部品に対して一括して部品押圧ステップと硬化ステップとを行う方法としてもよい。この方法により、複数の電子部品を所定位置に位置合せした後に一括して押圧し、硬化させて接続することができる。このため、製造ステップを簡略化できる。特に、受動部品と半導体素子との組み合わせや、さらに厚みの異なる半導体素子を含む複数の電子部品を一括して接続することができるので、従来ステップに比べて大幅なステップの簡略化が可能である。
また、異方導電層形成ステップ後、位置合せステップおよび部品押圧ステップを複数の電子部品に対して行った後に、複数の電子部品に対して一括して硬化ステップを行う方法としてもよい。この方法により、異方導電性樹脂層の樹脂材料として熱硬化性樹脂を用いても、部品押圧ステップまでは個々の電子部品ごとに行い、硬化ステップを一括して行うことができるため、電子部品に対する加熱を最小限にできる。このため、比較的耐熱性の弱い電子部品でも一括して接続ができ、このような電子部品を用いた場合でもステップを簡略化できる。なお、異方導電性樹脂層を硬化させる方法としては、使用する樹脂材料に応じて加熱による硬化、紫外線照射による硬化あるいはこれらを併用する硬化方法等を選択することができる。
また、異方導電性樹脂の樹脂バインダは光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、位置合せステップ後に、電子部品を異方導電性樹脂層上に固定した状態で電子部品側から電子部品の周辺部のみに光照射する光照射ステップをさらに含む方法としてもよい。さらに、上記方法の部品押圧ステップにおいて、電子部品を押圧した状態で、電子部品の周辺部の異方導電性樹脂層に光照射する第２の光照射ステップをさらに含む方法としてもよい。このような方法とすることにより、回路基板上に複数個の電子部品を簡単な工法で実装することができる。特に、厚みの異なる電子部品や電極の本数やピッチの異なる電子部品であっても、横方向でショート等の不良が発生しにくく、信頼性の高い電子回路装置の製造が可能となる。
また、異方導電性樹脂の樹脂バインダは光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、部品押圧ステップにおいて、導電体粒子により電極端子と接続端子とを電気的に接触させた後に、電子部品の周辺部の異方導電性樹脂層に光照射する光照射ステップをさらに含む方法としてもよい。このような方法とすることにより、電子部品を押圧して電子部品の電極端子と回路基板の接続端子との間を導電体粒子により電気的に接続した状態で、電子部品の周辺部と、押圧して埋め込むことにより生じるフィレットとに対して光照射して仮硬化することで、その接続状態をさらに安定化できる。このため、複数個の電子部品を実装してから熱硬化するまでの時間を充分とることができ、製造ステップの調節をしやすくできる。
また、異方導電性樹脂の樹脂バインダは光照射によって硬化反応が開始され、所定の時間経過後に硬化が完了する遅行硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、異方導電層形成ステップ後、回路基板の電子部品を接続する接続領域の異方導電性樹脂層にあらかじめ光照射を行い、遅行硬化型絶縁性樹脂の硬化を開始させる硬化開始ステップをさらに含む方法としてもよい。このような方法とすることにより、電子部品を押圧して電子部品の電極端子と回路基板の接続端子との間を導電体粒子により電気的に接続した状態で、遅行硬化型絶縁性樹脂の硬化が進行する。このため、熱硬化する温度を低下あるいは加熱時間を短縮することができる。また、遅行硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂との材料および混合比を適切に選択することで、遅行硬化型絶縁性樹脂の硬化速度を調節することも製造条件に合せて容易に設定できる。
また、異方導電性樹脂の樹脂バインダは光照射によって硬化反応が開始され、所定の時間経過後に硬化が完了する遅行硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、異方導電層形成ステップ後、回路基板の電子部品を接続する接続領域の異方導電性樹脂層にあらかじめ光照射を行い、遅行硬化型絶縁性樹脂の硬化を開始させる硬化開始ステップと、部品押圧ステップを繰り返して行い、複数個の電子部品を回路基板の所定の位置に固定した後に、硬化ステップを行う方法としてもよい。この方法により、回路基板上へ電子部品を個々に押圧ステップまで行った後に、一括して加熱を行い熱硬化することにより、異なる電子部品を複数個実装する場合でも安定で、低抵抗の接続部が得られる。この結果、電子回路装置の製造ステップを簡略化できる。
また、異方導電性樹脂の樹脂バインダは光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、回路基板は光透過性を有し、部品押圧ステップにおいて、電極端子と接続端子とを電気的に接触させた後に、回路基板の裏面側から回路基板を通して異方導電性樹脂層に光照射する光照射ステップをさらに含む方法としてもよい。この方法により、回路基板が光透過性の基板である場合には、裏面側から光照射して仮硬化させることができるので、製造ステップを簡略化できる。
また、上記方法の部品押圧ステップにおいて、異方導電性樹脂層の圧縮により導電体粒子が変形して、その一部が接続端子と電極端子とに埋め込まれて電気的に接続される方法としてもよい。この方法により、接続端子と電極端子との間隔にバラツキがある電子部品を用いても、接続抵抗を小さくすることができる。また、厚みの異なる電子部品を一括して押圧しても、同様に接続抵抗を小さくすることができる。このため、回路基板上に複数の種々の電子部品を同じ異方導電性樹脂層を用いて、同じ実装工法により実装することができ、製造ステップを簡略化できる。
また、上記方法の光照射するステップにおいて、スポット状の光ビームにより照射してもよい。このようなスポット状の光ビームは光ファイバーにより容易に必要な箇所に導くことができるので小さな隙間や局所的にのみ照射したい場合に特に有効である。
また、異方導電性樹脂がシート状であり、シート状の異方導電性樹脂を回路基板に貼り付けて異方導電性樹脂層を形成してもよい。あるいは、異方導電性樹脂がペースト状であり、ペースト状の異方導電性樹脂を回路基板に塗布して異方導電性樹脂層を形成してもよい。このような方法とすることにより、異方導電性樹脂層を回路基板の広い面上にわたって均一に形成することができる。
さらに、第１の実施の形態から第６の実施の形態までにおいては、電子部品を３個用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。電子部品の個数は電子回路装置の規模に応じて適当に選択すればよい。さらに、電子部品としては、チップ抵抗、チップコンデンサ、インダクタ素子等のチップ構成で表面実装タイプの受動部品、あるいはセンサ、さらにベアチップ構成の半導体素子、パッケージタイプの半導体素子等、通常電子回路装置として用いられる電子部品であれば使用可能である。
また、第１の実施の形態から第６の実施の形態までにおいては、核の表面に針状の突起部を形成した導電体粒子を用いる場合について説明したが、核の表面に樹枝状の突起部を形成した導電体粒子を用いてもよい。さらに、コイル状の導電体粒子や繊維毛玉状の導電体粒子を用いても同様の効果を得ることができる。
また、第１の実施の形態から第６の実施の形態までにおいては、回路基板は表面層に導体配線と接続端子を設けた構成について説明したが、回路基板には内層導体や裏面の導体配線、さらに貫通導体等が形成されている多層配線でもよい。この回路基板としては、樹脂、セラミック、ガラス、フィルム等の材料を用いた基板であってもよい。
本発明の電子回路装置は、表面に突起部を有する導電体粒子を樹脂バインダ中に分散させた異方導電性樹脂を用いて、電子部品を回路基板に実装して構成される。このような電子回路装置およびその製造方法は、簡単なステップで、かつ低コストで、種々の電子回路装置を製造することができ、多くの電子機器分野において有用である。
本発明は、樹脂バインダ中に伸縮性を有する導電体粒子を含む異方導電性樹脂を用いて回路基板上の接続端子と電子部品の電極端子とを接続してなる電子回路装置およびその製造方法に関する。
従来から、液晶表示パネルにフレキシブル回路基板を接続する場合や、半導体部品、抵抗あるいはコンデンサ等の電子部品を回路基板に実装する場合に、端子同士を電気的に接続するために異方導電性接着剤や異方導電性シートが用いられている。
図８Ａおよび図８Ｂは、従来の異方導電性シートおよびその接続方法の一例を示す断面図である。なお、図８Ａおよび図８Ｂでは、回路基板に半導体チップ等の電子部品を接続する場合について示しているが、液晶パネルに半導体チップを直接接続する場合等にも同様の方法が用いられている。
図８Ａに示すように、異方導電性シート３３は熱硬化型接着性樹脂である樹脂バインダ３４中に導電体粒子３５を分散させ、シート状にしたものである。この異方導電性シート３３を用いて、回路基板３１の接続端子３２と電子部品３６の電極端子３７とを接続する。図８Ａに示すように、回路基板３１の上に、上記異方導電性シート３３を貼り付ける。次に、電子部品（例えば、半導体チップ）３６の電極端子３７を接続端子３２に位置合せする。
次に、図８Ｂに示すように、電子部品３６を回路基板３１に押し付ける。この押し付けにより電子部品３６の電極端子３７と回路基板３１の接続端子３２との距離が短くなり、導電体粒子３５によりこれらが電気的に接続される。一方、接続端子３２と電極端子３７の間以外の領域では、異方導電性シート３３が圧縮されないために横方向の絶縁性が確保される。このような状態としてから、樹脂バインダ３４を硬化させる。なお、図８Ｂでは、樹脂バインダ３４は熱硬化後には熱硬化済樹脂３８となる。
このような接続方法において、異方導電性シートには、接続方向である縦方向については低抵抗化、隣接間では高抵抗状態の保持および接着強度の向上が要求される。このような課題を解決するために多くの開発がなされている。
例えば、日本特開平１１−３０６８６１号公報には、隣接間での短絡を防止するための異方導電性フィルムと、それを用いた接続方法が示されている。これには、紫外線を含む放射線により硬化する放射線硬化型樹脂と熱硬化型樹脂との混合物と、この混合物中に分散している導電体粒子とからなる異方導電性フィルムを用いることが示されている。さらに、この異方導電性フィルムを回路基板上に貼り付け、回路基板上の接続端子に対応する位置に光遮断部を有するマスクを用いて放射線を照射する。次に、電子部品を位置合せし、加圧した後、加熱して接着する。このとき、先に放射線が照射された領域は硬化されており、導電体粒子の横方向の移動が防止されるため、隣接間での短絡を防止することができる。
また、日本特開２００４−２３８４４３号公報には、回路基板へ電子部品を接続するステップを簡略化する方法として、あらかじめ紫外線等の光を照射して硬化反応を励起することによって、加熱処理を必要とせずに硬化が進行する樹脂を用いた異方導電性シートも示されている。この異方導電性シートを用いた接続方法は、最初に異方導電性シートに光を照射して硬化反応を励起した後、この異方導電性シートが粘着性を有している間に、電子部品と回路基板とを接着する。その後、常温で保持することにより硬化反応が完了し、電子部品の接続が行われる。
上記の第１の例では、隣接間の短絡を防止することで高密度の実装が可能であるとされているが、それぞれ電極端子のピッチや電極端子の形状が異なる電子部品を用いて実装する場合には、それぞれに対応したマスクが必要になる。また、放射線により硬化された領域の異方導電性フィルムは変形し難い。このため、電子部品の電極端子と回路基板の接続端子とを、導電体粒子を介して充分に小さな接続抵抗で接続するためには大きな加圧力を必要とする。近年の小型、薄型化の進展により１００μｍ以下の厚みの半導体デバイスやシート状のデバイス等の実装も要求されているが、これらに対してこのような加圧力を加えると損傷する場合が生じる。
また、上記第２の例では、あらかじめ光を照射して硬化反応を励起することにより、加熱処理を必要とせず、常温で硬化させることができる。しかしながら、この方法では、電極端子と接続端子との間隔にバラツキを有するような電子部品を実装することは難しい。
また、どちらの例においても、回路基板上の電子部品を実装する領域のみに、異方導電性フィルムあるいはシートを貼り付け、その後このフィルムあるいはシート上に電子部品を実装する個別的な方法で実装している。このような方法では、生産ステップが複雑となる。
本発明の電子回路装置は、少なくとも一方の面に導体配線および接続端子が形成された回路基板と、回路基板の一方の面に設けられた異方導電性樹脂層と、接続端子と対向する位置にそれぞれ電極端子を設けた複数の電子部品とを有し、異方導電性樹脂層はコイル状の導電体粒子、繊維毛玉状の導電体粒子および表面に導電性を有する複数の突起部を備えた導電体粒子から選択された少なくとも１種類の導電体粒子と樹脂バインダとを含み、複数の電子部品の電極端子と接続端子とを導電体粒子により電気的に接続するとともに、電子部品と回路基板とを機械的に固定し、かつ導体配線を保護する構成からなる。
このような構成とすることにより、回路基板上に異方導電性樹脂層を形成し、実装するための電子部品を位置合せして押圧し、加熱硬化するだけで容易に電子回路装置を実現できる。あるいは、遅行硬化型絶縁性樹脂を用いる場合には、あらかじめ光照射することでタック性を付与し、実装するための電子部品を接続端子に位置合せして押圧し異方導電性樹脂層により接着固定してから、常温または１００℃以下の温度で加熱して硬化することで、電子回路装置を実現できる。さらに、回路基板上の電子部品が形成されない領域上にも異方導電性樹脂層が設けられている。この領域においては、電子部品等による押圧を受けないので絶縁性も良好であり、導体配線等の保護膜として用いることができる。したがって、従来必要であったレジスト膜等の保護膜の形成が不要となる。
なお、この電子回路装置に用いた異方導電性樹脂層は、縦方向、すなわち接続端子と電極端子との接続方向の低抵抗化が可能であり、一方、横方向、すなわち電子部品の電極間については高抵抗の状態を保持しやすい。これは、コイル状の導電体粒子、繊維毛玉状の導電体粒子および表面に導電性を有する複数の突起部を備えた導電体粒子から選択された少なくとも１種類の導電体粒子を用いていることによる。すなわち、例えば表面に大きな突起部を有する導電体粒子の場合には、異方導電性樹脂層が圧縮されると、この導電体粒子の突起部が接続端子および電極端子とに対して間隔の広い段階から接触する。さらに、その一部は接続端子および電極端子の表面に埋め込まれる。これらにより、電気的な接続だけでなく、機械的にも固定される。このため、従来の異方導電性シートを用いる場合に比べて、厚み、電極端子の形状、ピッチ等が、それぞれ異なる種々の電子部品であっても同じ異方導電性樹脂層により良好な電気的、機械的接続を行うことができる。
また、本発明の電子回路装置の製造方法は、回路基板上に、コイル状の導電体粒子、繊維毛玉状の導電体粒子および表面に導電性を有する複数の突起部を備えた導電体粒子から選択された少なくとも１種類の導電体粒子と樹脂バインダとを含む異方導電性樹脂からなる異方導電性樹脂層を設ける異方導電層形成ステップと、回路基板の接続端子に電子部品の電極端子を位置合せする位置合せステップと、電子部品を押圧し異方導電性樹脂層中に圧入して、電極端子と接続端子との間の異方導電性樹脂層を圧縮し導電体粒子により電極端子と接続端子とを電気的に接触させる部品押圧ステップと、異方導電性樹脂層を硬化して電子部品と回路基板とを接着固定する硬化ステップとを有する方法からなる。
この方法により、電子部品として、例えば半導体素子と受動部品との組み合わせや、厚みの異なる半導体素子等を同じ異方導電性樹脂層を用いて同じ実装方法により接続して電子回路装置を製造することができる。このため、製造ステップを簡略化できる。
以上のような構成および製造方法からなる本発明の電子回路装置は、種々の電子回路を作製するための受動部品や半導体素子等の電子部品を簡単なステップにより実装して製造することができる。このため、電子回路装置の製造ステップの簡略化と製造設備の簡略化を行うことができる。したがって、種々の電子回路装置を低コストに作製でき、かつ柔軟な製造プロセスを実現できるという大きな効果を奏する。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同じ要素については同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。
（第１の実施の形態）
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の第１の実施の形態にかかる２種類の電子回路装置の構成を示すそれぞれの断面図である。図１Ａおよび図１Ｂの電子回路装置の構成の違いは、以下の通りである。すなわち、電子部品である第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３の厚みが異なり、図１Ａの構成ではこれらの電子部品の背面が同一面となるように配置されており、図１Ｂでは接続端子３と電極端子８１、８２、８３との間隔９１、９２、９３が同じになるように配置していることである。
図１Ａに示すように、本実施の形態にかかる電子回路装置は、一方の面に導体配線２および接続端子３が形成された回路基板１と、この回路基板１の一方の面に配置された異方導電性樹脂層６と、接続端子３と対向する位置にそれぞれ電極端子８１、８２、８３が設けられた第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３とを含み構成されている。
異方導電性樹脂層６は、本実施の形態では表面に導電性を有する複数の突起部を備えた導電体粒子５と樹脂バインダ４とを含み構成されている。第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３は、それぞれの電極端子８１、８２、８３と回路基板１のそれぞれ対応する接続端子３にこの異方導電性樹脂層６を介して接続されている。なお、電極端子８１と接続端子３との間隔を第１の間隔９１、電極端子８２と接続端子３との間隔を第２の間隔９２および電極端子８３と接続端子３との間隔を第３の間隔９３とする。
第１の電子部品７１と第３の電子部品７３の厚みが第２の電子部品７２より薄く、これらを一括して平板により押圧するステップにより接続する場合には、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３の背面が同一面になる。このため、第１の間隔９１と第３の間隔９３とは、第２の間隔９２より大きくなる。例えば、第１の電子部品７１と第３の電子部品７３とが０．４ｍｍ以下の厚みを有する半導体素子であり、第２の電子部品７２が１００５タイプのチップ部品であるとすれば、第１の間隔９１と第３の間隔９３とは第２の間隔９２に比べて、約０．１ｍｍ程度大きくなる。
しかしながら、本実施の形態においては、導電体粒子５は表面に導電性を有する複数の突起部を有しているので、これらの突起部により上記したような間隔の差があってもそれぞれ良好な接続を行うことができる。なお、図１Ａでは、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３の背面がほぼ同一面になるように配置され、異方導電性樹脂層６中にそれらの一部が埋め込まれた状態を示している。また、異方導電性樹脂層６は、回路基板１上に形成されている導体配線２の表面にも形成されており、保護膜としても機能する。
図１Ｂは、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３を個別に押圧してから、一括して加熱して異方導電性樹脂層６を硬化させた構成の断面図を示している。この場合には、第１の間隔９１、第２の間隔９２および第３の間隔９３をほぼ同一にすることができる。この場合、第２の電子部品７２は、第１の電子部品７１と第３の電子部品７３とに比べて突出している。
図１Ａに示す電子回路装置と図１Ｂに示す電子回路装置とのいずれの構造を採用するかは、用途および全体構成を考慮して適宜選択すればよい。ただし、図１Ｂに示す電子回路装置の構造とする場合には、樹脂バインダ４として遅行硬化型絶縁性樹脂を用いることが好ましい。このような樹脂バインダ４を用いると、接続する領域の樹脂バインダ４にあらかじめ光照射を行ってタック性を発現させておくことができる。これにより、接続端子に電子部品を押圧して接着することができ、この接着した状態で樹脂バインダ４が硬化するので加熱処理等を不要にすることができる。
次に、本実施の形態の電子回路装置およびその製造方法に用いる異方導電性樹脂の一例について、図２Ａから図２Ｃを用いて説明する。図２Ａは、本実施の形態で用いた異方導電性樹脂層の一例を説明するための断面模式図である。図２Ｂおよび図２Ｃは、それぞれ異方導電性樹脂に用いる導電体粒子の形状の一例を説明する模写図である。
図２Ａに示すように、異方導電性樹脂層６は樹脂バインダ４中に樹状晶の導電体粒子５を分散させた構成からなる。なお、導電体粒子５は、図２Ｂまたは図２Ｃに示すように、その表面に導電性で、かつ屈曲性を有する突起部を複数形成した構成を有している。図２Ｂは、核５１の表面に樹枝状の突起部５２を形成したものである。また、図２Ｃは、核５３の表面に針状の突起部５４を形成したものである。その形状は、例えば海中に生息するウニに似ている。しかしながら、これは形状を例示しただけであり、このような形状に限定されることはなく、核51の表面に樹脂状の突起部５２を形成した構造であればよい。これらの導電体粒子５は、多数の突起部５２、５４を有し、かつこれらの突起部５２、５４がそれぞれの核５１、５３に比べて大きく突出していることが特徴である。このような導電体粒子５を用いると、上記したように第１の間隔９１、第２の間隔９２および第３の間隔９３がそれぞれ異なっても、この突起部５２、５４が電極端子８１、８２、８３および接続端子３に確実に接触して、接続抵抗が小さく、かつ安定な電気的導通を得ることができる。なお、間隔が小さい場合には、突起部５２、５４は変形して、その一部が電極端子８１、８２、８３および接続端子３に食い込むようになる。このように食い込みが生じると、電気的な接続だけでなく、機械的な接続も行われることになり、より安定した接続を行うことができる。
なお、樹脂バインダ４としては、光硬化型絶縁性樹脂、熱硬化型絶縁性樹脂、遅行硬化型絶縁性樹脂および嫌気硬化型絶縁性樹脂のいずれか１つ、またはそれらを組み合わせて用いることができる。望ましい組み合わせとしては、光硬化型絶縁性樹脂および熱硬化型絶縁性樹脂からなる樹脂バインダ４が考えられ、前者の樹脂としては光硬化性のエポキシ樹脂やアクリル樹脂が、また後者の樹脂としては熱硬化性のエポキシ樹脂やアクリル樹脂が用いられる。
また、光硬化型絶縁性樹脂に代えて、遅行硬化型絶縁性樹脂を用いることができる。あるいは、遅行硬化型絶縁性樹脂単独で用いてもよい。遅行硬化型絶縁性樹脂は、光遅延硬化型ともいわれ、光照射することによって硬化反応が開始され、所定の時間経過後に完全硬化する樹脂である。この遅行硬化型絶縁性樹脂は、光（特に紫外線）照射によってまず部分的に硬化し、全体としてタック性（又は粘着性若しくは接着性）を示すゲルの状態となり、所定の時間、例えば数秒〜数十分程度の時間は、そのゲルの状態を保持し得る特性を有する。そして、そのゲルの状態を示している間に、接着剤の内部では硬化反応が徐々に進み、所定の時間が経過した後には硬化が完了する性質を有している。
このような光硬化性樹脂として、１分子中に少なくとも１つのカチオン重合性基を有する樹脂を用いることが好ましい。１分子中に少なくとも１つのカチオン重合性基を有する樹脂としては、例えば、ビニルエーテル系樹脂やエポキシ系樹脂等を用いることができるが、硬化後の接着性、耐候性、耐薬品性および耐熱性に優れたエポキシ樹脂を用いることがさらに好ましい。
エポキシ樹脂としては、特に限定されるわけではないが、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族環式エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、ゴム変成エポキシ樹脂、ウレタン変成エポキシ樹脂、グリシジルエステル系化合物、エポキシ化大豆油、エポキシ化エラストマー等を用いることができる。また、これらの樹脂は１種で使用することもできるし、２種またはそれ以上の組み合わせで使用することもできる。
光重合開始剤としては、光の照射により活性化され、カチオン重合を誘発し得る化合物である限り特に限定されない。好ましくは、２０〜１００℃付近の温度では、熱触媒活性が低い化合物が好ましい。このような材料は貯蔵安定性に優れるからである。そのような光カチオン重合開始剤としては、例えば、鉄−アレン錯体化合物、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ピリジニウム塩等がある。具体的な例としては、例えばオプトマーＳＰ−１５０（旭電化工業社製）、ＵＶＥ―１０１４（ゼネラルエレクトロニクス社製）等の市販の組成物または製品を用いるこができる。
樹状晶の導電体粒子５としては、銀粒子やニッケル粒子を核としてその表面に樹状晶を成長させたもの、またメッキ法により突起部を形成したものが用いられる。また、核５ａ、５ｃとして、高分子やセラミックの粒子の表面に導電性の突起部を形成したものを用いてもよい。
さらに、導電体粒子５としては、図２Ｂや図２Ｃに示した形状以外に、微細なコイルからなるコイル状導電体粒子、少なくとも表面が導電性の繊維が絡み合った繊維毛玉状の導電体粒子、突起部を有する樹脂の表面に導電体膜を形成した導電体粒子、あるいは導電性高分子を用いた導電体粒子等を用いることができる。
導電体粒子５の平均粒径は、特に限定するものではないが、１〜２０μｍの範囲が好ましい。１μｍ未満では、導電体粒子５同士の凝集力が大きくなるため、樹脂バインダ４中での均一な分散が困難となることがある。一方、２０μｍを超えると、数１０μｍ程度の狭ピッチの接続端子の場合に短絡を引き起こす可能性が大きくなるためである。しかし、接続端子のピッチが大きい場合には、２０μｍ以上のものを用いてもよい。なお、導電体粒子５を樹脂バインダ４に配合する割合は、樹脂バインダ４を１００としたとき、導電体粒子５を５〜５０の範囲とすることが望ましい。
（第２の実施の形態）
図３Ａから図３Ｃは、本発明の第２の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。
まず、図３Ａに示すように、導体配線２および接続端子３が形成された回路基板１の主面に異方導電性樹脂層６を形成する。なお、図３Ａから図３Ｃに示すステップでは、光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂からなり表面粘着性を有する樹脂バインダ４中に、図２Ｃに示す形状の導電体粒子５を分散させた異方導電性樹脂層６を用いた例について説明する。この異方導電性樹脂層６はシート状にしたものを貼り付けてもよいし、あるいはペースト状のものを用いて印刷して形成してもよい。
次に、図３Ｂに示すように、第１の電子部品７１の電極端子８１を回路基板１の接続端子３に位置合せし、異方導電性樹脂層６に仮固定する。同様にして、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３も、異方導電性樹脂層６に仮固定する。この状態で、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３の裏面側から一括して紫外線１０を照射する。この場合、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３は不透明であるので、これらの下部に存在している光硬化型絶縁性樹脂は硬化しないが、露出している領域の光硬化型絶縁性樹脂は光硬化される。これを、図３Ｂでは、光硬化領域１１としている。この光硬化領域１１に含まれる導電体粒子５は、硬化した光硬化型絶縁性樹脂で固定されるため、以降のステップにおいてもほとんど移動することはない。一方、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３で遮蔽された領域の異方導電性樹脂層６は硬化せず、初期状態を保持している。
次に、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３の背面から押圧する。このとき、それぞれの電子部品ごとに押圧してもよいし、一括して押圧してもよい。このとき、それぞれの電子部品が樹脂バインダ４中に入り込んだ分、電子部品の側面にはフィレットが形成される。その部分にさらに光照射することによって、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３は、それぞれ強固に仮固定される。
この状態で、加熱して樹脂バインダ４中の熱硬化型絶縁性樹脂を熱硬化することによって、図３Ｃに示す電子回路装置が得られる。なお、フィレット中の熱硬化型絶縁性樹脂も硬化するので、それぞれの電子部品はより強固に接続される。なお、図３Ｃでは、熱硬化後の異方導電性樹脂層６を熱硬化済異方導電性樹脂層１２、熱硬化されたフィレットを硬化済フィレット１３として示している。
なお、図３Ｂに示すステップで、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３を一括して押圧した場合には、図３Ｃに示すような形状になる。すなわち、第１の電子部品７１の電極端子８１と接続端子３との間隔である第１の間隔９１は、第２の電子部品７２の電極端子８２と接続端子３との間隔である第２の間隔９２に比べて大きくなる。これは、第１の電子部品７１の厚みが、第２の電子部品７２より薄いためである。また、第３の電子部品７３と第２の電子部品７２との関係も同じである。しかしながら、本実施の形態では、図２Ｃに示す形状の導電体粒子５を用いているので、第１の間隔９１や第３の間隔９３が大きくなっても、電極端子８１、８２、８３とそれぞれの接続端子３との良好な接続が可能となる。
（第３の実施の形態）
図４Ａから図４Ｄは、本発明の第３の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。
まず、図４Ａに示すように、導体配線（図示せず）および接続端子３が形成された回路基板１の主面に、異方導電性樹脂層６を形成する。この異方導電性樹脂層６はシート状にしたものを貼り付けてもよいし、あるいはペースト状のものを用いて印刷して形成してもよい。なお、図４Ａから図４Ｄでは、回路基板１の表面に形成されている導体配線を示していないが、図１Ａ、図１Ｂ、および図３Ａから図３Ｃに示したのと同様に導体配線が形成されている。
図４Ａから図４Ｄに示すステップでは、光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂からなり表面粘着性を有する樹脂バインダ４中に、図２Ｃに示す形状の導電体粒子５を分散させた異方導電性樹脂層６を用いた例について説明する。
次に、図４Ｂに示すように、第１の電子部品７１の電極端子８１を回路基板１の所定の接続端子３に位置合せする。この状態で、第１の電子部品７１の周辺部に紫外線１０を照射し、第１の電子部品７１の周辺部のみ異方導電性樹脂層６中の光硬化型絶縁性樹脂を光硬化して、光硬化領域１１を形成する。このとき、必要ならば、光照射すべき部分のみに光通過領域１５を形成した遮蔽板１４を用いて紫外線照射して、他の接続領域の光硬化型絶縁性樹脂には光照射されないようにする。
次に、図４Ｃに示すように、第１の電子部品７１を加圧して、異方導電性樹脂層６中にその一部を埋め込み、電極端子８１と接続端子３とを導電体粒子５によって接続する。このとき、第１の電子部品７１の側面には光硬化領域１１の内側に沿って異方導電性樹脂層６の樹脂が盛り上がり、フィレット１６が形成される。
次に、第２の電子部品７２の電極端子８２を接続端子３に位置合せする。この状態で、第２の電子部品７２の周辺部に紫外線１０を照射し、第２の電子部品７２の周辺部のみ異方導電性樹脂層６中の光硬化型絶縁性樹脂を光硬化して、光硬化領域１１を形成する。このとき、必要ならば、光照射すべき部分のみに光通過領域１５０を形成した遮蔽板１４０を用いて紫外線照射して、他の接続領域の光硬化型絶縁性樹脂には光照射されないようにする。
次に、図４Ｄに示すように、第２の電子部品７２を加圧して、異方導電性樹脂層６中にその一部を埋め込み、電極端子８２と接続端子３とを導電体粒子５によって接続する。このとき、加圧によって、第２の電子部品７２の側面には光硬化領域１１の内側に沿って異方導電性樹脂層６の樹脂が盛り上がり、フィレット１６が形成される。同様にして、第３の電子部品７３も異方導電性樹脂層６中に埋め込む。
このように、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３をそれぞれ埋め込み、フィレット１６が形成されたときに、フィレット１６に紫外線を照射することによって、これらの電子部品はより強固に仮固定される。
このようにして、必要な電子部品を全て取り付けた後に加熱し、熱硬化型絶縁性樹脂を熱硬化する。このとき、フィレット１６も硬化されて硬化済フィレット１８となり、それぞれの電子部品は強固に接着される。なお、図４Ｄにおいては、異方導電性樹脂層６は熱硬化されて硬化済異方導電性樹脂層１７として示している。
なお、本実施の形態の製造方法においては、図４Ｄに示すように、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３の異方導電性樹脂層６への押し込み量を一定にしている。したがって、これらの電子部品の電極端子８１、８２、８３と回路基板１の接続端子３との間隔である第１の間隔９１、第２の間隔９２および第３の間隔９３は、ほぼ等しくなっている。
図４Ａから図４Ｄにおいて説明したように、本実施の形態の製造方法は、それぞれの電子部品の電極端子８１、８２、８３を回路基板１の接続端子３に位置合せした後、それぞれの電子部品の周辺部に光硬化領域１１を形成し、その領域での導電体粒子５の移動を規制するようにしている。そのために、横方向の高抵抗化が確保されるとともに、フィレット１６の形成により電子部品の接着強度が向上する。
なお、本実施の形態では、面状の紫外線照射源と光通過領域１５、１５０を形成した遮蔽板１４、１４０とを用いたが、例えばスポット状の光ビームを用いて照射してもよい。このようなスポット状の光ビームは光ファイバーにより容易に必要な箇所に導くことができるので小さな隙間や局所的にのみ照射したい場合に特に有効である。したがって、必要な箇所に選択的に照射することが可能となる。
（第４の実施の形態）
図５Ａから図５Ｄは、本発明の第４の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。
まず、図５Ａに示すように、導体配線（図示せず）および接続端子３が形成された回路基板１の主面に異方導電性樹脂層６を形成する。この異方導電性樹脂層６はシート状にしたものを貼り付けてもよいし、あるいはペースト状のものを用いて印刷して形成してもよい。なお、図５Ａから図５Ｄでは、回路基板１の表面に形成されている導体配線を示していないが、図１Ａ、図１Ｂおよび図３Ａから図３Ｃに示したのと同様に導体配線が形成されている。
図５Ａから図５Ｄに示すステップでは、光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂からなり、表面粘着性を有する樹脂バインダ４中に、図２Ｃに示す形状の導電体粒子５を分散させた異方導電性樹脂層６を用いた例について説明する。
次に、図５Ｂに示すように、第１の電子部品７１の電極端子８１を回路基板１の接続端子３に位置合せする。次に、第１の電子部品７１を加圧して、異方導電性樹脂層６中にその一部を埋め込み、電極端子８１と接続端子３とを導電体粒子５によって接続する。
この加圧された状態で、第１の電子部品７１の周辺部に紫外線１０を照射し、異方導電性樹脂層６中の光硬化型絶縁性樹脂を光硬化して、第１の電子部品７１の周辺部のみに光硬化領域１１を形成する。このとき第１の電子部品７１の周辺部に形成されるフィレット１６中の光硬化型絶縁性樹脂も光硬化され、第１の電子部品７１は強固に仮固定される。このとき、必要ならば、光照射部分のみ光通過領域１５を形成した遮蔽板１４を用いて紫外線照射して、他の接続領域の光硬化型絶縁性樹脂には光照射されないようにする。
次に、図５Ｃに示すように、第２の電子部品７２の電極端子８２を回路基板１の接続端子３に位置合せし、第２の電子部品７２を加圧して異方導電性樹脂層６中にその一部を埋め込み、電極端子８２と接続端子３とを導電体粒子５によって接続する。
この加圧された状態で、第２の電子部品７２の周辺部に紫外線１０を照射し、異方導電性樹脂層６中の光硬化型絶縁性樹脂を光硬化して、第２の電子部品７２の周辺部に光硬化領域１１を形成する。このときも、必要ならば、光照射部分のみ光通過領域１５０を形成した遮蔽板１４０を用いて紫外線照射して、他の接続領域の光硬化型絶縁性樹脂には光照射されないようにする。
次に、図５Ｄに示すように、上記の方法と同様にして、第３の電子部品７３も異方導電性樹脂層６中にその一部を埋め込み、接続する。
このようにして、必要な電子部品を全て取り付けた後に加熱し、熱硬化型絶縁性樹脂を熱硬化する。このとき、フィレット１６も熱硬化されて硬化済フィレット１８となり、第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３は強固に接着される。なお、異方導電性樹脂層６は熱硬化されているので硬化済異方導電性樹脂層１７としている。
本実施の形態の電子回路装置の製造方法が、第２の実施の形態および第３の実施の形態の製造方法と異なる点は、それぞれの電子部品の電極端子を回路基板の接続端子に位置合せし、それぞれの電子部品を加圧し、電極端子を接続端子に接続してから光照射していることである。すなわち、それぞれの電子部品を加圧した状態で光照射することによって、それぞれの電子部品の周辺部に形成される光硬化領域とそれに連なるフィレットが光硬化される。それによって、熱硬化までの間、それぞれの電子部品は確実に回路基板に固定されるので、その後の取り扱いが容易になる。
なお、本実施の形態では、面状の紫外線照射源と光通過領域１５、１５０を形成した遮蔽板１４、１４０とを用いたが、例えばスポット状の光ビームを用いて照射してもよい。このようなスポット状の光ビームは光ファイバーにより容易に必要な箇所に導くことができるので小さな隙間や局所的にのみ照射したい場合に特に有効である。したがって、必要な箇所に選択的に照射することが可能となる。
（第５の実施の形態）
図６Ａから図６Ｄは、本発明の第５の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。
まず、図６Ａに示すように、導体配線（図示せず）および接続端子３が形成された回路基板１の主面に異方導電性樹脂層６１を形成する。この異方導電性樹脂層６１はシート状にしたものを貼り付けてもよいし、あるいはペースト状のものを用いて印刷して形成してもよい。なお、図６Ａから図６Ｄでは、回路基板１の表面に形成されている導体配線を示していないが、図１Ａ、図１Ｂおよび図３Ａから図３Ｃに示したのと同様に導体配線が形成されている。また、図６Ａから図６Ｄに示すステップでは、光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂からなる樹脂バインダ４１中に、図２Ｃに示す形状の導電体粒子５を分散させた異方導電性樹脂層６１を用いた例について説明する。
このように、本実施の形態で用いる異方導電性樹脂層６１の基本的構成は、第２の実施の形態から第４の実施の形態までの製造方法において説明したものと同じであるが、光硬化型絶縁性樹脂として遅行硬化型の樹脂を用いた点が異なる。遅行硬化型の光硬化型絶縁性樹脂とは、光を照射するとタック性が発現するとともに硬化反応が開始し、常温で放置することによって硬化反応が進行するものである。
次に、図６Ｂに示すように、第１の電子部品７１を接続する領域にのみ紫外線１０を照射して遅行硬化型樹脂にタック性を発現させるとともに硬化反応を開始させる。この光照射領域が硬化反応開始領域１９となる。このとき、必要ならば、光照射部分にのみ光通過領域１５を形成した遮蔽板１４を用いて紫外線照射して、他の接続領域には光照射されないようにする。
次に、図６Ｃに示すように、第１の電子部品７１の電極端子８１を回路基板１の接続端子３に位置合せし、第１の電子部品７１を加圧して、電極端子８１と接続端子３とを接続するとともに固定する。その後、硬化反応が進行し硬化するので、第１の電子部品７１が接着されて固定される。
次に、第２の電子部品７２を接続する領域にのみ紫外線１０を照射して、硬化反応を開始させる。必要ならば、上記と同様に遮蔽板１４０を使用する。
次に、図６Ｄに示すように、第２の電子部品７２の電極端子８２を回路基板１の接続端子３に位置合せし、第２の電子部品７２を加圧して、電極端子８２と接続端子３とを接続するとともに固定する。その後、硬化反応が進行し硬化するので、第２の電子部品７２が接着されて固定される。
このようにして、必要な電子部品を全て取り付けた後に加熱し、熱硬化型絶縁性樹脂を熱硬化する。異方導電性樹脂層６１は熱硬化されるので硬化済異方導電性樹脂層２０としている。
本実施の形態の電子回路装置の製造方法が、第２の実施の形態から第４の実施の形態までの製造方法と異なる点は、異方導電性樹脂層６１の光硬化型絶縁性樹脂として、遅行硬化型の樹脂を用いたことにある。すなわち、光照射からそれぞれの電子部品の加圧までの時間と硬化時間とを調整することによって、最適ステップ条件を容易に設定することができる。また、個々の電子部品ごとに光照射することによってタック性が発現するので、熱硬化するまでの間、それぞれの電子部品を接続して固定した状態で保持しておくことができる。このような遅行型絶縁性樹脂は、第１の実施の形態で説明した材料からなるものを用いることができる。
なお、本実施の形態の製造方法においては、個々の電子部品ごとに、硬化開始と電子部品圧入とを繰り返す方法について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、全面に光照射した後に、順次電子部品を圧入する方法としてもよい。また、本実施の形態の製造方法においては、遅行型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とを含む樹脂バインダ４１を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、遅行硬化型絶縁性樹脂のみを用いてもよい。この場合には、常温で硬化してもよいし、あるいは必要に応じて約１００℃、またはそれ以下の温度で加熱して硬化を促進させてもよい。
（第６の実施の形態）
図７Ａから図７Ｃは、本発明の第６の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図である。
まず、図７Ａに示すように、導体配線（図示せず）および接続端子３が形成された光透過性の回路基板１０１の主面に異方導電性樹脂層６を形成する。この異方導電性樹脂層６はシート状にしたものを貼り付けてもよいし、あるいはペースト状のものを用いて印刷して形成してもよい。なお、図７Ａから図７Ｃでは、回路基板１０１の表面に形成されている導体配線を示していないが、図１Ａ、図２Ｂおよび図３Ａから図３Ｃに示したのと同様に導体配線が形成されている。
図７Ａから図７Ｃに示すステップでは、光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり表面粘着性を有する樹脂バインダ４中に、図２（ｃ）に示す形状の導電体粒子５を分散させた異方導電性樹脂層６を用いた例について説明する。
さらに、転写基板２１の上に第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３の背面を粘着層２２で仮固定する。このとき、それぞれの電子部品は、回路基板１０１上での配置となるように仮固定する。
次に、図７Ｂに示すように、転写基板２１を介して第１の電子部品７１、第２の電子部品７２および第３の電子部品７３を回路基板１０１に押圧する。このとき、それぞれの電子部品の背面が転写基板２１に仮固定されているために、第１の電子部品７１の電極端子８１と回路基板１０１の接続端子３との間隔である第１の間隔９１は、第２の電子部品７２と接続端子３との間隔である第２の間隔９２に比べて大きくなる。しかし、上記のような導電体粒子５を用いているために、このような間隔の差異があっても、接続抵抗を小さくでき、良好な実装が可能である。なお、電子部品の厚さ方向の一部は、異方導電性樹脂層６中に圧入される。
この状態で、光透過性の回路基板１０１側から紫外線１０を照射する。この光照射によって、回路基板１０１上の導体配線や接続端子３等の不透明部分を除いて、異方導電性樹脂層６中の光硬化型絶縁性樹脂は光硬化される。したがって、それぞれの電子部品は回路基板１０１に固定されるとともに、光照射された領域の導電体粒子５も固定される。なお、光硬化された領域については、光硬化領域２３としている。
次に、図７Ｃに示すように、転写基板２１を除去し、加熱して熱硬化型絶縁性樹脂を熱硬化する。異方導電性樹脂層６は熱硬化されるので、硬化済異方導電性樹脂層２４としている。なお、図７Ｂでも説明したが、それぞれ電子部品の電極端子８１、８２、８３と回路基板１０１の接続端子３との間隔は、それぞれの電子部品の厚みの相違を反映して異なっている。
このように、転写基板２１を用いることにより、それぞれの電子部品を位置ずれなく、かつ一括して押圧して実装することができるので、電子回路装置の製造ステップがより簡略化される。
また、図７Ａから図７Ｃでは、光透過性の回路基板１０１側から紫外線を照射して、それぞれの電子部品を固定する方法について説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、回路基板が不透明の場合には、転写基板を光透過性とし、転写基板側から紫外線を照射しても同様の効果が得られる。また、回路基板および転写基板の両方を光透過性とし、両面から光照射する方法としてもよい。
さらに、転写基板２１の主面に形成した粘着層２２を、光照射によって粘着性を喪失する材料を用いて形成しておくことにより、異方導電性樹脂層６に光照射したステップの後に、転写基板２１を容易に除去することができる。また、粘着層２２を、加熱により粘着性を喪失する材料を用いて形成しておいてもよい。すなわち、熱硬化するまでは、電子部品は転写基板２１に確実に保持されるためステップ中に電子部品がずれることがなく、最終ステップ後に転写基板２１を容易に除去することができる。
また、第１の実施の形態から第６の実施の形態までにおいて、樹脂バインダが、光硬化型絶縁性樹脂、熱硬化型絶縁性樹脂、光照射によって硬化反応が開始され、所定の時間経過後に硬化が完了する遅行硬化型絶縁性樹脂、および嫌気硬化型絶縁性樹脂から選択された少なくとも１種類を用いてもよい。この場合に、熱硬化型絶縁性樹脂については、硬化により収縮する材料を用いてもよい。このような硬化収縮型の樹脂を用いると、さらに接続抵抗を小さくでき、かつ接着強度も大きくできる。また、異方導電性樹脂に用いる樹脂バインダとして、紫外線硬化型接着樹脂と熱硬化型接着樹脂とを組み合わせることで、応力の緩和も可能となり、接続部の信頼性もさらに向上させることができる。
さらに、第２の実施の形態から第６の実施の形態までの製造方法において、異方導電層形成ステップ後、位置合せステップを複数の電子部品に対して行った後に、複数の電子部品に対して一括して部品押圧ステップと硬化ステップとを行う方法としてもよい。この方法により、複数の電子部品を所定位置に位置合せした後に一括して押圧し、硬化させて接続することができる。このため、製造ステップを簡略化できる。特に、受動部品と半導体素子との組み合わせや、さらに厚みの異なる半導体素子を含む複数の電子部品を一括して接続することができるので、従来ステップに比べて大幅なステップの簡略化が可能である。
また、異方導電層形成ステップ後、位置合せステップおよび部品押圧ステップを複数の電子部品に対して行った後に、複数の電子部品に対して一括して硬化ステップを行う方法としてもよい。この方法により、異方導電性樹脂層の樹脂材料として熱硬化性樹脂を用いても、部品押圧ステップまでは個々の電子部品ごとに行い、硬化ステップを一括して行うことができるため、電子部品に対する加熱を最小限にできる。このため、比較的耐熱性の弱い電子部品でも一括して接続ができ、このような電子部品を用いた場合でもステップを簡略化できる。なお、異方導電性樹脂層を硬化させる方法としては、使用する樹脂材料に応じて加熱による硬化、紫外線照射による硬化あるいはこれらを併用する硬化方法等を選択することができる。
また、異方導電性樹脂の樹脂バインダは光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、位置合せステップ後に、電子部品を異方導電性樹脂層上に固定した状態で電子部品側から電子部品の周辺部のみに光照射する光照射ステップをさらに含む方法としてもよい。さらに、上記方法の部品押圧ステップにおいて、電子部品を押圧した状態で、電子部品の周辺部の異方導電性樹脂層に光照射する第２の光照射ステップをさらに含む方法としてもよい。このような方法とすることにより、回路基板上に複数個の電子部品を簡単な工法で実装することができる。特に、厚みの異なる電子部品や電極の本数やピッチの異なる電子部品であっても、横方向でショート等の不良が発生しにくく、信頼性の高い電子回路装置の製造が可能となる。
また、異方導電性樹脂の樹脂バインダは光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、部品押圧ステップにおいて、導電体粒子により電極端子と接続端子とを電気的に接触させた後に、電子部品の周辺部の異方導電性樹脂層に光照射する光照射ステップをさらに含む方法としてもよい。このような方法とすることにより、電子部品を押圧して電子部品の電極端子と回路基板の接続端子との間を導電体粒子により電気的に接続した状態で、電子部品の周辺部と、押圧して埋め込むことにより生じるフィレットとに対して光照射して仮硬化することで、その接続状態をさらに安定化できる。このため、複数個の電子部品を実装してから熱硬化するまでの時間を充分とることができ、製造ステップの調節をしやすくできる。
また、異方導電性樹脂の樹脂バインダは光照射によって硬化反応が開始され、所定の時間経過後に硬化が完了する遅行硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、異方導電層形成ステップ後、回路基板の電子部品を接続する接続領域の異方導電性樹脂層にあらかじめ光照射を行い、遅行硬化型絶縁性樹脂の硬化を開始させる硬化開始ステップをさらに含む方法としてもよい。このような方法とすることにより、電子部品を押圧して電子部品の電極端子と回路基板の接続端子との間を導電体粒子により電気的に接続した状態で、遅行硬化型絶縁性樹脂の硬化が進行する。このため、熱硬化する温度を低下あるいは加熱時間を短縮することができる。また、遅行硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂との材料および混合比を適切に選択することで、遅行硬化型絶縁性樹脂の硬化速度を調節することも製造条件に合せて容易に設定できる。
また、異方導電性樹脂の樹脂バインダは光照射によって硬化反応が開始され、所定の時間経過後に硬化が完了する遅行硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、異方導電層形成ステップ後、回路基板の電子部品を接続する接続領域の異方導電性樹脂層にあらかじめ光照射を行い、遅行硬化型絶縁性樹脂の硬化を開始させる硬化開始ステップと、部品押圧ステップを繰り返して行い、複数個の電子部品を回路基板の所定の位置に固定した後に、硬化ステップを行う方法としてもよい。この方法により、回路基板上へ電子部品を個々に押圧ステップまで行った後に、一括して加熱を行い熱硬化することにより、異なる電子部品を複数個実装する場合でも安定で、低抵抗の接続部が得られる。この結果、電子回路装置の製造ステップを簡略化できる。
また、異方導電性樹脂の樹脂バインダは光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、回路基板は光透過性を有し、部品押圧ステップにおいて、電極端子と接続端子とを電気的に接触させた後に、回路基板の裏面側から回路基板を通して異方導電性樹脂層に光照射する光照射ステップをさらに含む方法としてもよい。この方法により、回路基板が光透過性の基板である場合には、裏面側から光照射して仮硬化させることができるので、製造ステップを簡略化できる。
また、上記方法の部品押圧ステップにおいて、異方導電性樹脂層の圧縮により導電体粒子が変形して、その一部が接続端子と電極端子とに埋め込まれて電気的に接続される方法としてもよい。この方法により、接続端子と電極端子との間隔にバラツキがある電子部品を用いても、接続抵抗を小さくすることができる。また、厚みの異なる電子部品を一括して押圧しても、同様に接続抵抗を小さくすることができる。このため、回路基板上に複数の種々の電子部品を同じ異方導電性樹脂層を用いて、同じ実装工法により実装することができ、製造ステップを簡略化できる。
また、上記方法の光照射するステップにおいて、スポット状の光ビームにより照射してもよい。このようなスポット状の光ビームは光ファイバーにより容易に必要な箇所に導くことができるので小さな隙間や局所的にのみ照射したい場合に特に有効である。
また、異方導電性樹脂がシート状であり、シート状の異方導電性樹脂を回路基板に貼り付けて異方導電性樹脂層を形成してもよい。あるいは、異方導電性樹脂がペースト状であり、ペースト状の異方導電性樹脂を回路基板に塗布して異方導電性樹脂層を形成してもよい。このような方法とすることにより、異方導電性樹脂層を回路基板の広い面上にわたって均一に形成することができる。
さらに、第１の実施の形態から第６の実施の形態までにおいては、電子部品を３個用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。電子部品の個数は電子回路装置の規模に応じて適当に選択すればよい。さらに、電子部品としては、チップ抵抗、チップコンデンサ、インダクタ素子等のチップ構成で表面実装タイプの受動部品、あるいはセンサ、さらにベアチップ構成の半導体素子、パッケージタイプの半導体素子等、通常電子回路装置として用いられる電子部品であれば使用可能である。
また、第１の実施の形態から第６の実施の形態までにおいては、核の表面に針状の突起部を形成した導電体粒子を用いる場合について説明したが、核の表面に樹枝状の突起部を形成した導電体粒子を用いてもよい。さらに、コイル状の導電体粒子や繊維毛玉状の導電体粒子を用いても同様の効果を得ることができる。
また、第１の実施の形態から第６の実施の形態までにおいては、回路基板は表面層に導体配線と接続端子を設けた構成について説明したが、回路基板には内層導体や裏面の導体配線、さらに貫通導体等が形成されている多層配線でもよい。この回路基板としては、樹脂、セラミック、ガラス、フィルム等の材料を用いた基板であってもよい。
本発明の電子回路装置は、表面に突起部を有する導電体粒子を樹脂バインダ中に分散させた異方導電性樹脂を用いて、電子部品を回路基板に実装して構成される。このような電子回路装置およびその製造方法は、簡単なステップで、かつ低コストで、種々の電子回路装置を製造することができ、多くの電子機器分野において有用である。
本発明の第１の実施の形態にかかる電子回路装置の断面図 本発明の第１の実施の形態にかかる電子回路装置の断面図 同実施の形態で用いた異方導電性樹脂層の一例を説明するための断面模式図 異方導電性樹脂に用いる導電体粒子の形状の一例を説明する模写図 異方導電性樹脂に用いる導電体粒子の形状の一例を説明する模写図 本発明の第２の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第２の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第２の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第３の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第３の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第３の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第３の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第４の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第４の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第４の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第４の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第５の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第５の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第５の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第５の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第６の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第６の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図 本発明の第６の実施の形態における電子回路装置の製造方法を説明する断面図 従来の異方導電性シートおよびその接続方法の一例を示す断面図 従来の異方導電性シートおよびその接続方法の一例を示す断面図
符号の説明
１，３１，１０１ 回路基板
２ 導体配線
３，３２ 接続端子
４，３４ 樹脂バインダ
５，３５ 導電体粒子
６，６１ 異方導電性樹脂層
１０ 紫外線
１１，２３ 光硬化領域
１２，１７，２０，２４ 硬化済異方導電性樹脂層
１３，１８ 硬化済フィレット
１４，１４０ 遮蔽板
１５，１５０ 光通過領域
１６ フィレット
１９ 硬化反応開始領域
２１ 転写基板
２２ 粘着層
３３ 異方導電性シート
３６ 電子部品
５１，５３ 核
５２，５４ 突起部
３８ 熱硬化済樹脂
７１ 第１の電子部品（電子部品）
７２ 第２の電子部品（電子部品）
７３ 第３の電子部品（電子部品）
８１，８２，８３，３７ 電極端子
９１ 第１の間隔
９２ 第２の間隔
９３ 第３の間隔

Claims (18)

  1. 少なくとも一方の面に導体配線および接続端子が形成された回路基板と、
    前記回路基板の前記一方の面に設けられた異方導電性樹脂層と、
    前記接続端子と対向する位置にそれぞれ電極端子を設けた複数の電子部品とを有し、
    前記異方導電性樹脂層は、コイル状の導電体粒子、繊維毛玉状の導電体粒子および表面に導電性を有する複数の突起部を備えた導電体粒子から選択された少なくとも１種類の導電体粒子と樹脂バインダとを含み、複数の前記電子部品の前記電極端子と前記接続端子とを前記導電体粒子により電気的に接続するとともに、前記電子部品と前記回路基板とを機械的に固定し、かつ前記導体配線を保護することを特徴とする電子回路装置。
  2. 複数の前記電子部品は少なくとも厚さの異なる２個以上からなり、前記電極端子と前記接続端子との間に介挿されている前記異方導電性樹脂層の厚みが、厚みの異なる前記電子部品間でそれぞれ異なることを特徴とする請求項１に記載の電子回路装置。
  3. 複数の前記電子部品は少なくとも厚さの異なる２個以上からなり、前記電極端子と前記接続端子との間に介挿されている前記異方導電性樹脂層の厚みが、前記電子部品間で同じであることを特徴とする請求項１に記載の電子回路装置。
  4. 前記電子部品の側面に、前記異方導電性樹脂層によるフィレットが形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電子回路装置。
  5. 前記樹脂バインダが、光硬化型絶縁性樹脂、熱硬化型絶縁性樹脂、光照射によって硬化反応が開始され、所定の時間経過後に硬化が完了する遅行硬化型絶縁性樹脂、および嫌気硬化型絶縁性樹脂から選択された少なくとも１種類を用いたことを特徴とする請求項１に記載の電子回路装置。
  6. 回路基板上に、コイル状の導電体粒子、繊維毛玉状の導電体粒子および表面に導電性を有する複数の突起部を備えた導電体粒子から選択された少なくとも１種類の導電体粒子と樹脂バインダとを含む異方導電性樹脂からなる異方導電性樹脂層を設ける異方導電層形成ステップと、
    前記回路基板の接続端子に電子部品の電極端子を位置合せする位置合せステップと、
    前記電子部品を押圧し前記異方導電性樹脂層中に圧入して、前記電極端子と前記接続端子との間の前記異方導電性樹脂層を圧縮し、前記導電体粒子により前記電極端子と前記接続端子とを電気的に接触させる部品押圧ステップと、
    前記異方導電性樹脂層を硬化して、前記電子部品と前記回路基板とを接着固定する硬化ステップとを有することを特徴とする電子回路装置の製造方法。
  7. 前記異方導電層形成ステップ後、
    前記位置合せステップを複数の前記電子部品に対して行った後に、複数の前記電子部品に対して、一括して前記部品押圧ステップと前記硬化ステップとを行うことを特徴とする請求項６に記載の電子回路装置の製造方法。
  8. 前記異方導電層形成ステップ後、
    前記位置合せステップおよび前記部品押圧ステップを複数の電子部品に対して行った後に、複数の前記電子部品に対して、一括して前記硬化ステップを行うことを特徴とする請求項６に記載の電子回路装置の製造方法。
  9. 前記異方導電性樹脂の前記樹脂バインダは、光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、前記位置合せステップ後に、前記電子部品を前記異方導電性樹脂層上に固定した状態で前記電子部品側から前記電子部品の周辺部のみに光照射する光照射ステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の電子回路装置の製造方法。
  10. 前記部品押圧ステップにおいて、前記電子部品を押圧した状態で、前記電子部品の周辺部の前記異方導電性樹脂層に光照射する第２の光照射ステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の電子回路装置の製造方法。
  11. 前記異方導電性樹脂の前記樹脂バインダは、光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、
    前記部品押圧ステップにおいて、前記導電体粒子により前記電極端子と前記接続端子とを電気的に接触させた後に、前記電子部品の周辺部の前記異方導電性樹脂層に光照射する光照射ステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の電子回路装置の製造方法。
  12. 前記異方導電性樹脂の前記樹脂バインダは、光照射によって硬化反応が開始され、所定の時間経過後に硬化が完了する遅行硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、
    前記異方導電層形成ステップ後、前記回路基板の前記電子部品を接続する接続領域の前記異方導電性樹脂層にあらかじめ光照射を行い、前記遅行硬化型絶縁性樹脂の硬化を開始させる硬化開始ステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の電子回路装置の製造方法。
  13. 前記異方導電性樹脂の前記樹脂バインダは、光照射によって硬化反応が開始され、所定の時間経過後に硬化が完了する遅行硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、
    前記異方導電層形成ステップ後、前記回路基板の前記電子部品を接続する接続領域の前記異方導電性樹脂層にあらかじめ光照射を行い、前記遅行硬化型絶縁性樹脂の硬化を開始させる硬化開始ステップと、前記部品押圧ステップを繰り返して行い、複数個の前記電子部品を前記回路基板の所定の位置に固定した後に、前記硬化ステップを行うことを特徴とする請求項７に記載の電子回路装置の製造方法。
  14. 前記異方導電性樹脂の前記樹脂バインダは、光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とからなり、前記回路基板は光透過性を有し、
    前記部品押圧ステップにおいて、前記電極端子と前記接続端子とを電気的に接触させた後に、前記回路基板の裏面側から前記回路基板を通して前記異方導電性樹脂層に光照射する光照射ステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の電子回路装置の製造方法。
  15. 前記部品押圧ステップにおいて、前記異方導電性樹脂層の圧縮により、前記導電体粒子が変形して、その一部が前記接続端子と前記電極端子とに埋め込まれて電気的に接続されることを特徴とする請求項６に記載の電子回路装置の製造方法。
  16. 光照射するステップにおいて、スポット状の光ビームにより照射することを特徴とする請求項９に記載の電子回路装置の製造方法。
  17. 前記異方導電性樹脂がシート状であり、前記シート状の前記異方導電性樹脂を前記回路基板に貼り付けて前記異方導電性樹脂層を形成することを特徴とする請求項６に記載の電子回路装置の製造方法。
  18. 前記異方導電性樹脂がペースト状であり、前記ペースト状の前記異方導電性樹脂を前記回路基板に塗布して前記異方導電性樹脂層を形成することを特徴とする請求項６に記載の電子回路装置の製造方法。
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