KR20040078556A - 복수전극접착용의 전자부품과 그 실장방법 - Google Patents

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KR20040078556A
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Abstract

전자부품의 회로기판으로의 부착을 간략화하여 작업효율의 향상을 꾀하는 동시에, 해당 전자부품의 접착력을 높여서 불량품의 발생을 방지하는 것이고, 절연성을 갖고 방열부를 구비한 칩커버의 하면에 설치한 수용부에 반도체소자의 복수의 돌기전극을 이면에 배열시킨 전극면을 갖는 플립칩편을 수용하며, 이 칩편의 전극면에 상기 돌기전극을 내부에 매설하도록 이방도전성접착제를, 또 상기 칩커버의 하면이고, 또한 상기 칩편의 주위에 위치하여 설치한 접합부에 절연접착제를 해당 돌기전극이 내부에 매설되도록 살두께상으로 각각 도포 또는 스크린인쇄하며, 해당 이방도전성접착제 및 절연접착제를 각각 가열·가압하여 가경화시키고 있다.

Description

복수전극접착용의 전자부품과 그 실장방법{ELECTRONIC PARTS FOR ADHERING MULTI-ELECTRODE AND THE MOUNTING METHOD THEREOF}
본 발명은 디스플레이 패널이나 각종 모듈 등에 사용하는 반도체소자로 이루어지는칩편, 특히 플립칩편의 접착력을 높이는 복수전극접착용의 전자부품과 그 실장방법에 관한 것이다.
종래 반도체소자로 이루어지는 각종의 전자부품을 회로기판에 실장시켜서 여러 종류의 회로모듈을 형성하고 있다. 그러나 전자부품은 그 구조에 의해 그 실장구조가 상위하고, 발이 긴 단자나 보딩와이어 등을 갖는 SIP형이나 QFP형을 한 각종의 칩편으로 이루어지는 전자부품을 실장하는 경우, 그 대부분은 땜납접합에 의해서 실시되고 있다.
근래의 액정패널이나 IC카드 등의 전자기기의 소형화·박형화에 동반하고, 반도체소자로 이루어지는 전자부품의 형상도 소형화·박형화가 요구되는 것으로부터 상기 칩편 대신에 평판상으로 형성한 칩편의 이면에 복수의 돌기단자(범프)를 노출시켜서 설치한 플립칩편(이하 칩편이라 한다)이 많이 사용되고 있다.
이 칩편의 실장은 종래와 같은 땜납접속도 가능한데, 각 전극단자의 피치가 짧으면 쇼트하기 쉽다. 또한 이 칩편의 실장은 회로기판의 상면에 설치한 복수의 기판전극과 칩편에 설치한 복수의 전극을 대향시켜서 서로 복수의 전극과 전극을 합치시켜 접속하고 있다. 그러나 전극과 전극의 위치가 합치하지 않았거나, 접점이 많기 때문에 접속불량부분이 발생하기 때문에 제품의 생산효율이 나쁘고, 또 땜납이 해당 부품에 부착한 불량부품의 재이용도 곤란한 것으로부터 비경제라는 문제점을 가지고 있었다. 그래서 최근은 칩편의 실장에 비교적 접착이 용이한 이방도전성접착제를 사용한 실장이 실시되고 있다.
도 17에 나타내는 바와 같이 이방도전성접착제를 사용하여 전극면(51)에 설치한 전극(52)을 갖는 플립형 칩편(50)을 회로기판(55)에 실장하는 경우, 미리 상기 전극(52)과 합치하도록 같은 간격으로 위치시켜서 회로기판(55)상에 설치한 기판전극(56)상에 베이스레진으로서 이방도전성접착제(S)를 도포한다. 이어서 도 18에 나타내는 바와 같이 칩편(50)의 전극(52)과, 회로기판(55)상의 기판전극(56)과 대향하여 합치시키고, 해당 칩편(50)의 위쪽으로부터 공지의 압착지그(X)로 가열·가압하여 이방도전성접착제(S)를 상하방향으로 가압해서 실장한다. 그 결과 도 19에 나타내는 바와 같이 상기한 일연의 공정을 거쳐서 회로모듈의 제조가 실시되고 있다.(예를 들면 특허문헌 1 참조)
[특허문헌 1]
일본국 특허공개공보 2002-299809호(제 3 페이지, 도 3)
그러나 이방도전성접착제(S)는 절연성을 가진 에폭시계 수지에 도전성의 금속미분말, 예를 들면 금, 은, 동 또는 니켈 등을 첨가하여 형성한 것이므로 해당 접착제를 가압하면 그 방향으로만 도전성을 갖고, 압력이 가해지지 않는 방향은 절연성을 유지한다는 특성을 갖고 있다.
따라서 칩편에 설치한 복수 전극을 접속하는 경우에는 접착제로서 매우 유효한데, 접착제 속에 도전성을 갖는 금속미분말을 비교적 다량(예를 들면 체적으로약 75％)으로 첨가한 것도 있고, 접착력이 부족하여 칩편이 박리하기 쉽다고 하는 문제점을 갖고 있다. 그로 인해 이방도전성접착제를 사용하여 실장한 칩편(50)은 부착한 기기에 대한 충격이나 온도변화 또는 장기간 사용함에 의한 경년변화 등에 의해서 회로기판(55)으로부터 박리하기 쉽고, 기기가 고장을 일으키는 원인으로 되는 등의 문제점을 갖고 있다.
회로기판(55)상의 칩편(50)을 실장하는 소정위치에 이방도전성접착제(S)를 도포하는 경우, 접착력의 약함을 커버하는데에는 필요한 접착면적의 확보가 필요하다. 그러나 고밀도실장으로의 요구로부터 충분한 접착면적을 확보하는 것이 곤란한 것이 많다. 또한 칩편을 소형·얇은 두께로 형성하여 IC카드 등에 실장한 경우, 외부로부터의 충격이나 접어 구부러짐 등의 기계적 외압에 의해서 단락하거나, 외부로부터의 불순물이온에 의해 부식하기 쉬운 등의 문제점을 갖고 있다.
본 발명은 소형·얇은 두께로 형성하여 복수전극을 가진 전자부품의 회로기판으로의 부착을 간략화해서 작업효율의 향상을 꾀하고, 해당 전자부품의 접착력을 높여서 외부로부터의 충격이나 부식에 의한 단락 등을 방지하여 불량품의 발생을 막고, 또한 전자부품의 보존·운반을 가능하게 하는 것을 목적으로 하는 것이다.
청구항 1의 발명은 절연성을 가진 베이스의 소망장소에 복수의 전극과 공간부를 설치하고, 해당 전극상에는 이방도전성접착제를 도포하며, 해당 공간부상에는 상기 이방도전성접착제의 경화조건과 거의 같은 경화조건을 가진 절연접착제를 도포하고, 각각의 접착제를 가경화시켜서 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 칩편의 베이스상의 전극부분에는 이방도전성접착제를, 또 베이스상의 전극 이외의 부분에는 절연접착제를 각각 도포하고 있기 때문에 칩커버 등을 이용하는 일없이 접착력이 약한 이방도전성접착제의 접착력을 절연접착제로 보강하기 때문에 해당 칩편을 강력하게 접착 홀딩할 수 있다.
청구항 2의 발명은 절연성을 갖고 방열부를 구비한 칩커버의 하면에 설치한 수용부에 반도체소자의 복수의 전극을 이면에 배열시킨 베이스로 이루어지는 플립칩편을 수용하고, 해당 칩편의 베이스의 전극상에는 이방도전성접착제를, 또 상기 칩커버의 하면이고, 또한 상기 칩편의 주위에 설치한 접합부에는 상기 이방도전성접착제의 경화조건과 거의 같은 경화조건을 가진 절연접착제를 각각 도포 또는 스크린인쇄하며, 해당 이방도전성접착제 및 절연접착제를 소정시간 가열·가압하여 가경화시키는 것을 특징으로 한다. 이 경우 상기 방열부는 상기 칩커버의 적어도 일단면을 외부로 연이어 통하게 설치한 개구부이어도 좋고, 또한 상기 절연접착제는 상기 이방도전성접착제가 가경화의 상태로부터 반응하여 경화하는 가열온도에 근사한 성질을 갖는 것이다.
따라서 칩편을 회로기판에 확실하게 실장할 수 있고, 외부로부터의 충격에 의해서 칩편이 파손되거나, 박리하는 것을 방지할 수 있으며, 또 전자부품으로서 바로 사용할 수 있는 상태로 운반이나 보존을 가능하게 할 수 있다.
청구항 5의 발명은, 복수의 전극을 가진 반도체소자를 평면상으로 배열한 플립칩편을, 방열부를 설치한 절연재로 이루어지는 칩커버의 하면에 설치한 수용부내에 부착하는 공정과, 상기 칩편의 베이스에 설치한 복수의 전극상에는 이방도전성접착제를, 또 상기 칩커버의 접합부에는 상기 이방도전성접착제와 같은 경화조건을가진 절연접착제를 각각 도포 또는 스크린인쇄하는 공정과, 상기 이방도전성접착제와 절연접착제를 각각 가열하면서 소정시간 가압하여 가경화시킨 전자부품을 제조하는 공정과, 상기 칩편의 전극과 합치하도록 배열시킨 기판전극을 구비한 회로기판상에 상기 전자부품을 배치하여 해당 전극과 해당 기판전극을 위치결정하는 공정과, 상기 칩커버에 가열·가압시키는 압착지그를 장착시키고, 상기의 양 접착제를 가열 용융시키면서 해당 압착지그를 강하시켜서 해당 칩커버를 상기 회로기판상에 소정시간 가압하여 양 전극을 전기적으로 접속하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서 회로기판으로의 실장·조립공정과, 접착제의 도포공정을 분리할 수 있기 때문에 작업능률의 향상을 꾀할 수 있고, 바로 실장 가능한 상태의 전자부품을 장기간 보존하는 것이 가능하게 되며, 실장을 위해 전자부품의 운반이나 이동이 용이하게 되어 실장을 능률적으로 실시할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 플립칩편의 저면도이다.
도 2는 칩커버의 사시도이다.
도 3은 칩커버의 저면도이다.
도 4는 본 발명에 관련되는 제 1 실시형태의 전자부품이고, 가경화처리전의 사시도이다.
도 5는 도 4의 저면도이다.
도 6은 도 4의 A-A선 단면도이다.
도 7은 가경화처리한 전자부품의 사시도이다.
도 8은 본 발명에 관련되는 제 2 실시형태를 나타내는 칩편의 저면도이다.
도 9는 도 8의 평면도이다.
도 10은 도 8의 B-B선 단면도이다.
도 11은 본 발명에 관련되는 제 3 실시형태를 나타내는 칩편의 저면도이다.
도 12는 도 11의 평면도이다.
도 13은 본 발명에 관련되는 제 4 실시형태의 LSI의 저면도이다.
도 14는 전자부품의 회로기판으로의 실장전 및 실장상태를 나타내는 단면도이다.
도 15는 압착지그로 전자부품을 회로기판에 가열·압착하는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 16은 전자부품을 회로기판에 압착하여 실장시킨 상태를 나타내는 단면도이다.
도 17은 종래의 칩편을 회로기판에 실장하기 전의 상태를 나타내는 정면도이다.
도 18은 종래의 전자부품을 회로기판에 가열·압착하는 상태를 나타내는 정면도이다.
도 19는 종래의 전자부품을 회로기판에 실장시킨 상태를 나타내는 정면도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 가경화한 전자부품 10a: 가경화전의 전자부품
11: 칩편 12: 베이스
13: 전극 20: 칩커버
21: 수용부 22: 방열부
24: 접합부 30: 회로기판
31: 기판전극 S: 이방도전성접착제
M: 절연접착제 X: 압착지그
본 발명에 관련되는 제 1 실시형태를 도면에 의해 설명하면, 도 1은 플립형 칩편의 저면도, 도 2는 칩커버의 사시도, 도 3은 동일의 저면도, 도 4는 본 발명에 관련되는 전자부품의 가경화처리전 상태를 나타내는 사시도, 도 5는 전자부품의 저면도, 도 6은 도 5의 A-A선 단면도, 도 7은 가경화처리한 전자부품의 사시도이다.
전자부품은 플립칩편(11)과, 해당 칩편을 보호하기 위한 칩커버(20)로 구성되고, 칩편(11)의 전극면을 이루는 베이스(12)에는 반경화 또는 가경화상태의 이방도전성접착제(S)를 도포하며, 또한 해당 칩커버(20)의 하면 주위에 설치한 접합부 (24)에 절연접착제(M)를 도포하여 형성하고, 가열·가압 처리해서 가경화한다.
도 1에 있어서, 반도체소자를 내장한 칩편(11)의 베이스(12)에 해당 반도체소자에 접속한 복수의 전극(범프, 13)을 배열하여 설치하고 있다. 칩편(11)은 전극(13)을 도 14에 나타낸 회로기판(30)의 표면에 설치한 기판전극(31)에 접속시키기 위해 회로기판(30)상에 차지하는 면적은 해당 칩편(11)과 같은 면적으로 끝나기 때문에 회로기판(30)을 소형 경량화할 수 있다. 그러나 칩편(11)에 설치한 복수의 전극(13)의 표면에 도포하는 이방도전성접착제(S)에는 다량의 도전성금속미분말을 첨가하고 있기 때문에 그 접착력은 필연적으로 약해지는 성질이 있다. 전극은 베이스면으로부터 다소 돌출하고 있는 쪽이 바람직한데, 동일면이어도 좋다.
도 2, 3에 있어서, 칩커버(20)는 절연성을 가진 소재, 바람직하게는 절연성의 합성수지재로 형성하고 있고, 해당 커버(20)의 저면에 상기 칩편(11)을 수용하는 수용부(21)를 설치하며, 해당 수용부(21)에는 외부로 연이어 통하여 열을 방산하는 방열부(22)을 형성하고, 또한 해당 수용부의 둘레면이고 또한 칩커버의 하면의 적어도 양측 저면에는 절연접착제(M)를 도포하는 접합부(24)를 설치하고 있다.
상기 수용부(21)는 좌우양면 또는 전후양면의 적어도 어느 쪽인가 한쪽을 해당 칩커버의 외부로 연이어 통한 개구부로 이루어지는 방열부(22)를 설치하고 있고, 해당 수용부에 수용한 칩편(11)으로부터 발생한 열을 상기 방열부(22)로부터 외부로 놓아 주어 해당 칩편의 가열을 방지하고 있다. 이 경우 칩커버(20)에 방열부(22)를 설치하는 방법 외에 해당 커버의 표면에 적절한 방열용 리브 또는 돌기등(도시생략)을 설치하여 열을 방산할 수 있도록 해도 좋다.
칩커버(20)의 수용부(21)에 수용하는 칩편(11)은 해당 수용부내에 접착 또는 끼워 맞추게 하여 일체적으로 걸어 맞추거나 또는 홀딩시키고 있다. 그로 인해 가경화처리전의 전자부품(10a)을 회로기판(30)에 장착 또는 접착시키는 경우, 칩커버 (20)의 위치를 전후좌우방향으로 이동 조정하여 칩편의 위치를 조정할 수 있다. 즉 가경화의 상태이므로 통전체크를 실시할 때에 상기 칩편(11)의 돌기전극(13)과 회로기판(30)의 기판전극(31)의 위치를 간단히 수정시켜서 해당 전자부품(10)의 불량품의 발생을 방지할 수 있다.
상기 칩커버(20)의 하면 양측에 설치한 접합부(24)의 표면과 칩편(11)의 전극면인 베이스(12)의 표면은 거의 동일 평면에 형성하고 있고, 해당 접합부(24)에는 통상의 절연접착제(M), 또 칩편의 베이스(12)에는 이방도전성접착제(S)를 동시 또는 다른 시간에 도포 또는 스크린인쇄에 의해 설치하고 있다.
이방도전성접착제(S)는 상기한 바와 같이 가압방향으로만 도전성이 발생하고, 압력이 가해지지 않는 방향에는 절연성을 유지한 성질을 갖는 접착제이다. 바람직하게는 유한회사 파인켐(fine chem)기술연구소가 제조 판매하는 이방도전성접착제(상품명: 파일에폭실(FineEposeal)5001)를 사용하고, 칩편(11)의 베이스(12) 전체에 얇은 것으로 20∼30미크론, 두꺼운 것으로 150∼200미크론으로 디스펜서에 의해서 도포 또는 스크린인쇄(이하 도포라 한다)한다.
칩편(11)의 베이스(12)에 이방도전성접착제(S)를 도포한 후, 해당 이방도전성접착제를 압착지그(X)에 의해 소정의 온도 및 임의의 압력으로 소정시간 가열 및가압해서 양 접착제(S, M)를 가경화의 상태로 형성한다. 이방도전성접착제의 가열은 비교적 저온의 약 70℃의 온도로 1∼3시간, 임의의 압력으로 가압하는 것이 바람직하다. 온도와 가압의 계속시간이 중요한데, 압력조건은 중요하지 않으나 그 한 예를 나타내면 0. 7∼1. 0㎏/㎠이다.
칩커버(20)의 접합부(24)에 도포한 절연접착제(M)는 전자부품(10)이 회로기판(30)으로부터 박리하거나 벗어나는 것을 방지하고 있다. 절연접착제(M)는 이방도전성접착제(S)의 B스테이지화의 조건, 즉 가경화의 조건에 반응하여 경화할 때에 가열하는 온도가 서로 근사한 성질을 갖는 것이 필요하다. 예를 들면 이방도전성접착제(S)가 경화를 위한 반응온도가 예를 들면 70℃의 경우, 해당 접착제(M)도 동일온도에서 반응할 필요가 있다. 이에 따라 도전성금속미분말을 다량으로 첨가하여 접착력이 약한 이방도전성접착제(S)를 절연접착제(M)에 의해 보강함으로써 불량품이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
여기에서 B스테이지형의 접착제란 온도·압력 등 일정한 조건을 부여하면 가경화(미반응이나 와관상 경화한 상태)하고, 그 사이는 반송·보존·접합부 이외의 접촉 등에 견디는 접착제를 말한다. 그리고 재차 다른 조건(일반적으로는 고온·고압)을 계속해서 일정시간 부여하면 액상으로 되돌아가고(재연화), 반응 후에 고형화하여 접착하는 것이다.
이 이방도전성접착제(S)는 같은 경화조건을 가진 절연접착제(M)를 사용함으로써 이방도전성접착제(S)와 절연접착제(M)를 압착지그(X)에 의해 가열·가압해서 가경화시킨다. 이 절연접착제(M)의 가압력 및 가열온도는 상기 이방도전성접착제(S)와 똑같이 약 70℃의 온도에서 임의의 압력으로 1∼3시간 계속해서 가하여 가경화시킨다. 그 압력은 예를 들면 0.7∼1. 0㎏/㎠ 정도 인데, 이 압력은 접착제의 종류나 실온 등에 의해 다르기 때문에 이것에 한정하는 것은 아니다.
다른 2종류의 접착제(S, M)의 도포 및 가경화는 칩편(11)을 칩커버(20)에 부착한 후에도 각각 독립한 부품상태의 경우이어도 좋다. 바람직하게는 칩편(11)을 칩커버(20)에 부착한 후에 도포를 실시하는 쪽이 접착제의 도포 및 가열·가압공정을 한번에 연속한 작업으로 실시할 수 있으므로 편리하다. 또한 소형·얇은 두께로 형성한 전자부품(10)을, 예를 들면 IC카드 등에 실장시킨 경우, 칩편에 칩커버 (20)를 장착함으로써 외부로부터 충격이나 접어 구부러짐 등의 기계적 외력이 가해지는 것에 의한 파괴나 단락 등을 방지할 수 있는 동시에, 불순물이온 등의 침입을 방지할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시형태에 대해서 도 8∼10에 의거하여 설명하면, 반도체소자를 내장하여 약간 큰 칩편(11a)의 베이스(12a)의 이면주변부분에 복수의 전극 (13a)을 설치한 전극부(60)에 이방도전성접착제(S)를 도포 또는 스크린인쇄한다. 또 해당 전극부(60)의 내부에 위치하는 공간부(62)내에 상기 이방도전성접착제와 경화조건이 거의 같은 절연접착제(M)를 도포 또는 스크린인쇄하고 있다.
도 11, 12는 본 발명에 관련되는 제 3 실시형태를 나타낸 것이고, 상기와 똑같이 칩편(11b)의 베이스(12b)의 중앙부분에 복수의 전극(13b)을 설치한 전극부 (70)내에 이방도전성접착제(S)를 도포 또는 스크린인쇄한다. 또한 이 베이스(12b)의 양측에 위치하는 공간부(72)에 상기 이방도전성접착제와 경화조건이 같은 절연접착제(M)를 도포 또는 스크린인쇄한다.
상기와 같이 칩편의 베이스면(12a, 12b)에 설치한 복수의 전극(13a, 13b)이 위치하는 전극부(60, 70)에 이방도전성접착제(S)를 도포하고, 또 전극이 위치하지 않는 여분의 공간부(62, 72)를 이용하여 절연접착제(M)를 도포하여 각각 가경화시킨 전자부품을 회로기판(도시생략)에 가열 경화시켜서 실장할 수 도 있다. 이 경우 칩편이 어느 정도의 크기를 갖고 있기 때문에 전극을 갖지 않는 공간부가 있는 경우에는 칩커버를 이용하는 일없이 해당 칩편을 그대로 실장할 수 있으므로 편리하다.
도 13에 있어서 본 발명의 제 4 실시형태에 대해서 설명하면, “80”은 시판의 LSI소켓이고, 중앙부분에 설치한 수용부(82)내에 LSI83을 장착하며, 이 LSI의 이면에 설치한 복수의 전극(84)의 전극부에 이방도전성접착제(S)를 도포하고, LSI소켓의 베이스(81)상에 절연접착제(M)를 도포하며, 양 접착제를 가경화시킨다. 이 소켓(80)은 상기 칩커버(20)와 거의 똑같은 기능을 갖는 것이고, LSI부분에 도포한 이방도전성접착제(S)는 접착력이 약하므로 소켓의 베이스(81)에 도포한 절연접착제로 보강하여 LSI소켓커버를 필요로 하는 일없이 회로기판에 실장할 수 있다.
양 접착제(S, M)를 가경화시킨 전자부품을 회로기판에 실징시키는데에는 도 14에 나타내는 바와 같이 칩편(11a, 11b, 80)으로 이루어지는 전자부품(10a), 또는 칩편(11)과 칩커버(20)로 이루어지는 전자부품(10)의 베이스(12)에 설치한 전극(13)과, 회로기판(30)에 돌설하여 설치한 기판전극(31)을 대향시키고 나서 화살표로 나타내는 바와 같이 해당 회로기판(30)상에 강하시켜서 서로의 전극위치가합치하도록 위치결정한다.
도 15에 나타내는 바와 같이 양 접착제(S, M)가 가경화되어 있는 전자부품 (10)을 압착지그(X)에 의해 소정온도로 가열해서 상기 접착제(S, M)를 재연화시킨다. 이어서 압착지그(X)를 아래쪽으로 눌러 내려서 연화시킨 양 접착제(S, M)의 하면을 회로기판(30)상에 접착시킨다. 이 경우 전자부품(10)의 하면 중앙부분에 위치하는 이방도전성접착제(S)는 양 전극(13, 31)의 사이에서 압착되어 전기적으로 접속한다. 그러나 가로방향으로 인접하는 전극간에는 상하방향의 압력이 가해지지 않기 때문에 절연성을 유지하여 전기적으로 접속하지 않는다.
압착지그(X)에 의해 가열되어 재연화한 접착제(S, M)가 상하방향으로 눌러 내려지면 우선 상하방향으로 압착되고, 이어서 좌우방향으로 넓혀진다. 즉 양 전극(13, 31)간에 위치하는 접착제(S)는 일정압 이상으로 가압되면 도통하고, 가로방향은 전기적으로 절연한 상태에서 전극을 둘러 싼다. 이 이방도전성접착제의 외측에 위치한 절연접착제(M)는 이방도전성접착제(S)에 의해서 좌우방향으로 펴서 넓혀지고, 해당 칩커버(20)의 하면으로부터 좌우방향으로 압출되기 때문에 그 만큼 접착제(M)의 접착면적이 확대되어 접착력은 한층 높아진다.
압착지그(X)에 의해 칩편(11)을 홀딩하여 일정시간 가압한 상태대로, 예를 들면 150℃까지 가열하면, 양 접착제(S, M)는 각각 재경화하여 복수의 양 전극(13, 31)을 일괄 접속시킨다. 즉 상하방향의 칩편의 전극(13)과 회로기판의 전극(31)의 사이에서 가압되어 양 전극간은 전기적으로 접속한다. 이와 같이 회로기판(30)의 표면의 소정장소에 이방도전성접착제(S)를 도포하여 가경화하고 있으면, 간단히 전자부품(10)을 실장할 수 있다.
다음으로 본 발명에 관련되는 전자부품(10)의 실장공정을 도면에 의해 설명하면, 제 1 공정은 칩편(11)을 칩커버(20)의 수용부(21)내에 고정하고, 칩커버의 수용부(21)에 수용하는 칩편(1)은 해당 수용부에 접착 또는 걸어 맞추어서 일체적으로 홀딩하며, 또한 해당 수용부는 열을 외부로 배출하는 방열부(22)를 갖고 있다.
제 2 공정은 상기 칩편(11)의 베이스(12)에 이방도전성접착제(S)를 도포하고, 또한 칩커버(20)의 접합부(24)에 절연접착제(M)를 도포한다. 이 경우 이방도전성접착제 도포용의 제 1 인쇄패턴(도시생략)과, 절연접착제 도포용의 제 2 인쇄패턴(도시생략)을 이용하여 양 접착제(S, M)를 형성하는데, 이 방법에 한정하는 것은 아니고, 적어도 접착제(S)는 양 전극이 내부에 매설되도록 살두께형상으로 형성하고 있다. 접착제는 디스펜서에 의한 도포 또는 스크린인쇄에 의해 실시한다. 베이스(12)면에 도포하는 이방도전성접착제(S)의 두께는 바람직하게는 두께 20∼30미크론에서 150∼200미크론까지 여러 가지이다.
상기 접착제(S, M)를 도포하는 공정은 칩편(11)의 베이스(12)에 도포하는 이방도전성접착제(S)와, 칩커버(20)의 접합부(24)에 도포하는 절연접착제(M)를 동시 또는 순차로 디스펜서도포 또는 스크린인쇄해도 좋다. 칩편(11)의 베이스(12)에 도포한 이방도전성접착제(S)와, 또 칩커버(20)의 접합부(24)에 도포한 절연접착제 (M)를 공지의 장치 또는 압착지그(X)로 가열·가압하여 가경화해서 복수전극접착용의 전자부품(10)을 제조한다.
이방도전성접착제(S)와 절연접착제(M)는, 예를 들면 같은 에폭시계 수지이면 가압압력·가열온도가 근사하고 있는 것이 필요하다. 또 양 접착제(S, M)를 가경화시키기 위한 가압·가열온도는 바람직하게는 약 70℃의 온도로 임의의 압력, 예를 들면 0. 7∼1. 0㎏/㎠의 압력으로 1∼3시간 계속해서 눌러 내려 경화시키는데, 반드시 이 압력 및 온도에 한정되는 것은 아니다.
제 3 공정은 도 14에 나타내는 바와 같이 양 접착제(S, M)를 가경화시킨 전자부품(10)의 칩편(11)에 복수 설치한 전극(13)과, 회로기판(30)에 설치한 기판전극(31)을 합치시켜서 위치결정한다. 이 위치결정은 전자부품(10)을 하강시켜서 실시하는 것이 통상인데, 수평방향으로 이동시키는 방법도 가능하다.
가경화한 이방도전성접착제(S)의 하면은 위치결정 때에 도 14에 나타내는 기판전극(31)상에 합치시킨다. 이 경우 실장을 빠르게 하기 위해 전자부품(10)을 위치결정용의 강하의 개시와 동시에 접착제를 가열하여 가경화의 상태로부터 용융시켜도 좋은 것은 물론이다. 또한 전자부품(10)을 위치결정하여 경화시키는 경우, 도 15에 나타내는 바와 같이 압착지그(X)에 맞닿게 하여 가열을 개시한다.
제 4 공정은 도 15에 나타내는 바와 같이 기판전극(31)상에 합치시킨 전자부품(10)을 압착지그(X)에 의해서 고온, 예를 들면 150℃로 가열하면, 용융하여 재연화하고, 그 상태에서 위쪽으로부터 임의의 압력으로 1∼3시간 계속해서 압착시켜 전자부품(10)과 회로기판(30)의 기판전극(31)을 접착시키면 상하로 위치하는 양 전극(13, 31)은 이방도전성접착제(S)에 의해 전기적으로 접속한다.
이방도전성접착제(S) 중에는 비교적 다량의 도전성금속미분말이 첨가되어 있어 접착력이 열화하고 있으므로 해당 칩편의 전극면의 주위 또는 양측부분에 위치시킨 칩커버(20)와 회로기판(30)과 접착하여 전자부품(10)과 회로기판(30)의 접착력을 종래의 이방도전성접착제(S)만을 사용하여 접착시키는 경우에 비해서 한층 접착력을 높일 수 있다.
상기와 같이 칩편 및 칩커버의 접합부에 각각 도포한 2종류의 접착제(S, M)를 가경화시켜서 형성한 전자부품(10)을 이용하여 회로기판(30)에 실장시키기 때문에 모듈회로를 제조할 때, 실장·조립과 접착제의 도포공정을 완전히 분리할 수 있고, 작업능률의 향상을 꾀하여 제조방법 및 로지스틱의 응용을 확대할 수 있다. 접착제를 가경화시킨 전자부품(10)은 그 대로의 상태에서 장기간 보존이 가능하고, 그 보존기간은 상온에서 3개월, 냉장에서 6개월, 냉동에서 약 1년간 보존하는 것이 가능하게 되어 필요에 따라 바로 실장할 수 있으므로 편리하다.
이 전자부품(10)은 운반 가능한 것으로부터 상품으로서 판매루트로 유통시키는 것이 가능하다. 그로 인해 실장 때에 회로기판상에 접착제를 도로한다는 곤란한 작업이 불필요하게 되기 때문에 간단히 전자부품의 실장작업을 실시할 수 있어 땜납실장에 비해 작업이 간단하고 생산수율이 개선되어 매우 경제적이다.
본 발명은 칩편의 일부 또는 칩커버의 접합부에 절연접착제, 칩편의 베이스면에 설치한 복수의 전극에 이방도전성접착제를 도포하여 가경화의 상태로 가공해서 형성한 전자부품은, 장기간의 보존과 운반이 가능한 것으로부터 상품으로서 판매루트로 유통시키는 것이 가능하다. 또한 본 발명은 실장·조립과 접착제의 도포공정을 분리할 수 있고, 실장 때에 회로기판으로의 접착제의 도포작업을 생략할 수 있기 때문에 실장의 작업성이 한층 향상하며, 실장방법 및 로지스틱의 응용을 확대시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

  1. 절연성을 가진 베이스의 소망장소에 복수의 전극과 공간부를 설치하고, 해당 전극상에는 이방도전성접착제를 도포하며, 해당 공간부상에는 상기 이방도전성접착제의 경화조건과 거의 같은 경화조건을 가진 절연접착제를 도포하고, 각각의 접착제를 가경화시켜서 이루어지는 것을 특징으로 하는 복수전극접착용의 전자부품.
  2. 절연성을 갖고 방열부를 구비한 칩커버의 하면에 설치한 수용부에 반도체소자의 복수의 전극을 이면에 배열시킨 베이스로 이루어지는 플립칩편을 수용하고, 해당 칩편의 베이스의 전극상에는 이방도전성접착제를, 또 상기 칩커버의 하면이고, 또한 상기 칩편의 주위에 설치한 접합부에는 상기 이방도전성접착제의 경화조건과 거의 같은 경화조건을 가진 절연접착제를 각각 도포 또는 스크린인쇄하며, 해당 이방도전성접착제 및 절연접착제를 소정시간 가열·가압하여 가경화시키는 것을 특징으로 하는 복수전극접착용의 전자부품.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 방열부는 상기 칩커버의 적어도 일단면에 외부로 연이어 통하는 개구부인 것을 특징으로 하는 복수전극접착용의 전자부품.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 절연접착제는 상기 이방도전성접착제가 가경화의 상태로부터 가열온도에 반응하여 경화하면, 똑같은 온도특성을 갖는 것을 특징으로 하는 복수전극접착용의 전자부품.
  5. 복수의 전극을 가진 반도체소자를 평면상으로 배열한 플립칩편을, 방열부를 설치한 절연재로 이루어지는 칩커버의 하면에 설치한 수용부내에 부착하는 공정과,
    상기 칩편의 베이스에 설치한 복수의 전극상에는 이방도전성접착제를, 또 상기 칩커버의 접합부에는 상기 이방도전성접착제와 같은 경화조건을 가진 절연접착제를 각각 도포 또는 스크린인쇄하는 공정과,
    상기 이방도전성접착제와 절연접착제를 각각 가열하면서 소정시간 가압하여 가경화시킨 전자부품을 제조하는 공정과,
    상기 칩편의 전극과 합치하도록 배열시킨 기판전극을 구비한 회로기판상에 상기 전자부품을 배치하여 해당 전극과 해당 기판전극을 위치결정하는 공정과,
    상기 칩커버에 가열·가압시키는 압착지그를 장착시키고, 상기의 양 접착제를 가열 용융시키면서 해당 압착지그를 강하시켜서 해당 칩커버를 상기 회로기판상에 소정시간 가압하여 양 전극을 전기적으로 접속하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복수전극접착용의 전자부품의 실장방법.
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