KR20100102647A - 전기 부품의 실장 방법 및 실장 장치 - Google Patents

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Abstract

두께가 200 ㎛ 이하인 얇은 전기 부품을 배선 기판 상에 실장할 때에, 도전성 입자를 함유하지 않고, 또한 최저 용융 점도가 낮은 비도전성 접착제를 사용하여 열압착한 경우에 발생하는 전기 부품의 휨량을 대폭 저감시킬 수 있는 전기 부품의 실장 장치를 제공한다. 실장 장치에 있어서는, 기대 (11) 상에 탑재된 배선 기판 (100) 상에, 최저 용융 점도가 1.0 × 103 Pa·s 이하인 비도전성 접착 필름 (300) 을 탑재함과 함께, 당해 비도전성 접착 필름 (300) 상에 두께가 200 ㎛ 이하인 IC 칩 (200) 을 탑재한다. 그리고, 실장 장치에 있어서는, 고무 경도가 60 이하인 엘라스토머로 이루어지는 압착부 (14) 를 갖는 열압착 헤드 (12) 에 의해 IC 칩 (200) 을 가압하고, 당해 IC 칩 (200) 을 배선 기판 (100) 상에 열압착한다.

Description

전기 부품의 실장 방법 및 실장 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MOUNTING ELECTRIC COMPONENT}
본 발명은, 예를 들어 반도체 칩 등의 전기 부품을 배선 기판 상에 실장하는 실장 방법 및 실장 장치에 관한 것으로, 특히 접착제를 사용하여 전기 부품을 실장하는 실장 방법 및 실장 장치에 관한 것이다.
최근, 휴대전화기를 비롯한 다양한 전자기기가 급속히 보급되고 있는 데에 수반하여, 추가적인 전자기기의 소형화나 박형화가 요구되고 있다. 이러한 소형화나 박형화를 실현하기 위해서는, LSI (Large Scale Integration) 칩 등의 각종 전기 부품을 고밀도로 배선 기판 상에 실장할 필요가 있다.
배선 기판 상으로의 전기 부품의 실장은, 이른바 플렉서블 프린트 배선 기판 (Flexible Printed Circuit ; FPC) 의 보급과 고밀도 실장의 요구에 수반하여, 전기 부품을 칩 상태인 채로 배선 기판 상에 실장하는, 이른바 베어 칩 실장이 실시되는 경우가 많다. 또한, 이와 같은 베어 칩을 배선 기판 상에 직접 실장하는 방법으로는, 접착제를 사용하는 방법이 알려져 있다.
예를 들어, 비도전성 접착 필름 (Non-conductive Film ; NCF) 을 사용한 실장에 있어서는, 비도전성 접착 필름을 첩부 (貼付) 한 배선 기판 상에 전기 부품을 탑재한 후에, 금속이나 세라믹 등으로 이루어지는 평탄한 경질 헤드를 사용하여 전기 부품을 가압 및 가열함으로써 당해 비도전성 접착 필름을 경화시키는 열압착 실장이 실시되고 있다.
그러나, 이와 같은 경질 헤드를 사용하여 전기 부품을 가압 및 가열하는 실장에 있어서는, 열압착시에 전기 부품 주위의 접착제의 필렛부에 대해 가열이 부족하여, 접속 신뢰성의 저하를 초래하는 경우가 있고, 또한 복수의 전기 부품의 실장이 곤란하다는 문제가 있다.
그래서, 최근에는, 실리콘 고무 등의 탄성체로 이루어지는 평탄한 탄성체 헤드를 사용하여 전기 부품의 열압착을 실시함으로써, 전기 부품의 가압면에 균등한 압력을 가하여 접속 신뢰성을 향상시키는 기술이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 등 참조). 이 특허문헌 1 에는, 탄성체가 엘라스토머인 경우에, 그 고무 경도가 40 미만이면 전기 부품에 대한 압력이 불충분해져, 접착제의 초기 저항 및 접속 신뢰성이 떨어지고, 또한 고무 경도가 80 보다 크면 필렛부에 대한 압력이 불충분해져, 접착제의 결착 수지에 보이드가 발생하여 접속 신뢰성이 떨어지는 것이 기재되어 있다. 따라서, 탄성체 헤드를 사용한 실장에 있어서는, 당해 탄성체 헤드의 고무 경도를 40 ∼ 80 으로 하는 것이 바람직하다고 되어 있다.
일본 공개특허공보 2005-32952호
그런데, 최근에는, 전자기기의 소형화나 박형화, 경량화의 요구가 한층 더 높아지고 있는 데에 수반하여, 실장하는 전기 부품의 두께도 얇아지고 있다.
이와 같은 상황 하에서, 본원 발명자는, 용융 점도가 낮은 비도전성 접착 필름 등의 비도전성 접착제를 사용하여 두께가 얇은 전기 부품을 실장하는 경우에는, 상기 서술한 특허문헌 1 에서 바람직한 값으로 기재되어 있는 고무 경도의 탄성체 헤드를 사용하면, 열압착 후에 발생하는 전기 부품의 휨량이 현저하게 커져, 접속 신뢰성에 영향을 미치는 것을 발견하였다.
본 발명은, 이와 같은 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 도전성 입자를 함유하지 않는 비도전성 접착제를 사용하여, 탄성체 헤드에 의한 열압착 실장을 실시할 때의 새로운 실장 조건을 제안하여, 열압착 후에 발생하는 전기 부품의 휨량을 대폭 저감시켜, 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전기 부품의 실장 방법 및 실장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원 발명자는, 두께가 200 ㎛ 이하인 얇은 전기 부품을 배선 기판 상에 실장할 때에, 도전성 입자를 함유하지 않고, 또한 최저 용융 점도가 낮은 비도전성 접착제를 사용하여 열압착하기 위한 방법에 대해 시행 착오를 반복하여, 열압착 후에 있어서의 전기 부품의 휨량을 대폭 저감시키기 위한 탄성체 헤드의 조건을 발견하고, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 상기 서술한 목적을 달성하는 본 발명에 관련된 전기 부품의 실장 방법은, 전기 부품을 배선 기판 상에 열압착하여 실장하는 전기 부품의 실장 방법으로서, 기대 (基臺) 상에 탑재된 상기 배선 기판 상에 최저 용융 점도가 1.0 × 103 Pa·s 이하인 비도전성 접착제를 탑재함과 함께, 당해 비도전성 접착제 상에 두께가 200 ㎛ 이하인 상기 전기 부품을 탑재하는 제 1 공정과, 고무 경도가 60 이하인 엘라스토머로 이루어지는 압착부를 갖는 열압착 헤드에 의해 상기 전기 부품을 가압하고, 당해 전기 부품을 상기 배선 기판 상에 열압착하는 제 2 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 상기 서술한 목적을 달성하는 본 발명에 관련된 전기 부품의 실장 장치는, 전기 부품을 배선 기판 상에 열압착하여 실장하는 전기 부품의 실장 장치로서, 상기 배선 기판을 탑재하는 기대와, 상기 기대 상에 탑재된 상기 배선 기판 상에 최저 용융 점도가 1.0 × 103 Pa·s 이하인 비도전성 접착제가 탑재됨과 함께, 당해 비도전성 접착제 상에 두께가 200 ㎛ 이하인 상기 전기 부품이 탑재된 상태에서 상기 전기 부품을 가압하고, 당해 전기 부품을 상기 배선 기판 상에 열압착하는 열압착 헤드를 구비하고, 상기 열압착 헤드는, 고무 경도가 60 이하인 엘라스토머로 이루어지는 압착부를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같은 본 발명에 관련된 전기 부품의 실장 방법 및 실장 장치에 있어서는, 최저 용융 점도가 낮고 열압착시에 있어서의 유동성이 큰 비도전성 접착제를 사용하여도, 열압착 헤드를 구성하는 압착부의 고무 경도가 작기 때문에, 열압착시에 비도전성 접착제의 결착 수지가 불필요하게 전기 부품의 하면 영역으로부터 외부로 배제되는 경우가 없어진다. 그 때문에, 본 발명에 관련된 전기 부품의 실장 방법 및 실장 장치에 있어서는, 열압착 후에 있어서도 비도전성 접착제의 결착 수지가 전기 부품의 하면 영역에 확실하게 잔류하는 상태를 만들어 낼 수 있다.
본 발명은, 열압착 후에 있어서도 비도전성 접착제의 결착 수지가 전기 부품의 하면 영역에 확실하게 잔류하는 상태를 만들어 낼 수 있기 때문에, 열압착 후에 발생하는 전기 부품의 휨량을 대폭 저감시키고, 보이드의 발생을 방지하여 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시형태로서 도시한 실장 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 실시형태로서 도시한 실장 장치를 사용한 열압착 공정을 설명하는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 실시형태로서 도시한 실장 장치의 다른 구성을 설명하는 도면이다.
도 4 는 최저 용융 점도가 1.0 × 103 Pa·s 인 비도전성 접착 필름을 사용한 경우에 대해, 열압착 후에 있어서의 IC 칩의 휨량을 측정한 결과를 설명하는 도면이다.
도 5 는 최저 용융 점도가 1.2 × 104 Pa·s 인 비도전성 접착 필름을 사용한 경우에 대해, 열압착 후에 있어서의 IC 칩의 휨량을 측정한 결과를 설명하는 도면이다.
부호의 설명
11 기대
12 열압착 헤드
13 히터
14 압착부
14a 압착면
15 헤드 본체
15a 오목부
100 배선 기판
100a 배선 패턴
200 IC 칩
200a 범프
200b 정상면
300 비도전성 접착 필름
300a 결착 수지
300b 필렛부
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명을 적용한 구체적인 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
이 실시형태는, 예를 들어 프린트 배선 기판 등의 배선 기판 상에 반도체 칩 등의 전기 부품을 실장하는 전기 부품의 실장 장치이다. 특히, 이 실장 장치는, 두께가 소정치 이하인 전기 부품을 열압착하는 헤드로서 탄성체 헤드를 사용함과 함께, 최저 용융 점도가 소정치 이하인 도전성 입자를 함유하지 않는 비도전성 접착제를 사용한 경우에 최적인 실장 조건에 기초하는 실장을 실시하는 것이다.
또한, 이하에서는, 설명의 편의상, 비도전성 접착제로서 비도전성 접착 필름 (Non-conductive Film ; NCF) 을 사용하기로 한다. 비도전성 접착 필름은, 도전성 입자를 함유하지 않는 시트 형상의 열경화성 수지를 주된 소재로 하여, 가압 및 가열함으로써, 접착 기능과 함께 절연 기능을 갖는 것이다.
실장 장치는, 도 1 에 도시한 바와 같이, 배선 패턴 (100a) 이 형성된 배선 기판 (100) 을 탑재하는 기대 (11) 와, 스터드 금 범프 등의 범프 (200a) 가 형성된 전기 부품으로서의 IC 칩 (200) 을 가압 및 가열하는 열압착 헤드 (12) 를 구비한다.
기대 (11) 는, 소정의 금속이나 세라믹 등으로 구성되고, 그 내부에 가열용 히터 (13) 를 형성하여 구성된다. 이와 같은 기대 (11) 는, 열압착 헤드 (12) 가 맞닿는 평탄한 압착면을 사이에 두고, 맞닿은 당해 열압착 헤드 (12) 에 의한 가압을 받아들임으로써, 배선 기판 (100) 과 IC 칩 (200) 을 가압한다.
열압착 헤드 (12) 는, IC 칩 (200) 을 열압착하기 위한 평탄한 압착면 (14a) 을 갖는 압착부 (14) 를 구비하고, 적어도 압착부 (14) 가 소정 탄성체로 구성된 것이다. 구체적으로는, 열압착 헤드 (12) 는, 소정 금속 등으로 구성되는 헤드 본체 (15) 를 갖고, 그 내부에 도시하지 않은 가열용 히터를 형성하여 구성된다. 헤드 본체 (15) 에는, 기대 (11) 와 대향하는 영역에 오목부 (15a) 가 형성되어 있고, 이 오목부 (15a) 에는, 플레이트 형상의 탄성체로 이루어지는 압착부 (14) 가 당해 오목부 (15a) 에 밀착하도록 장착되어 있다.
압착부 (14) 는, 그 압착면 (14a) 이 기대 (11) 의 평탄한 압착면과 평행해지도록 배치 형성되어 있다. 또한, 압착부 (14) 는, 압착면 (14a) 의 면적이 IC 칩 (200) 의 정상면 (200b) 의 면적보다 크게 형성되어 있음과 함께, 그 두께가 IC 칩 (200) 의 두께와 동등 이상으로 되도록 형성되어 있다. 또한, 본 발명에서 대상으로 하는 IC 칩 (200) 은, 그 두께가 200 ㎛ 이하인 것으로 되기 때문에, 압착부 (14) 는, 그 두께가 200 ㎛ 이상이면 본 발명에서 대상으로 하는 IC 칩 (200) 에 대응할 수 있다.
또한, 압착부 (14) 를 구성하는 탄성체로는, 열압착 후에 발생하는 IC 칩 (200) 의 휨량을 대폭 저감시켜 접속 신뢰성을 향상시키는 관점에서, 고무 경도가 60 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이것은, 후술하는 바와 같이, 비도전성 접착 필름 (300) 의 용융 점도가 낮은 것에서 기인하는 것이다. 즉, 비도전성 접착 필름 (300) 의 용융 점도가 낮다는 것은, 배선 기판 (100) 과 IC 칩 (200) 사이에 개재하는 결착 수지 (300a) 의 열압착시에 있어서의 유동성이 커서, 결착 수지 (300a) 가 IC 칩 (200) 의 하면 영역으로부터 외부로 배제되기 쉬운 상태를 만들어 낸다. 이와 같은 상태에서, 고무 경도가 지나치게 큰 탄성체를 사용하여 압착부 (14) 를 구성한 경우에는, 결착 수지 (300a) 의 배제가 용이하게 실시되어 버려, 열압착 후에 발생하는 IC 칩 (200) 의 휨량이 커져, 접속 신뢰성이 저하되게 된다. 그래서, 실장 장치에 있어서는, 이와 같은 문제를 회피하기 위해서, 압착부 (14) 를 구성하는 탄성체로서 고무 경도가 60 이하인 것을 사용한다. 한편, 고무 경도의 하한치로는, 내열성의 저하에 의한 고무 특성의 열화를 회피하는 관점에서 15 정도가 바람직하다. 또한, 압착부 (14) 를 구성하는 탄성체로는, 고무 경도가 60 이하인 것이면, 천연 고무나 합성 고무 등의 임의의 엘라스토머를 사용할 수 있는데, 내열성이나 내압성의 관점에서는, 실리콘 고무를 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 열압착 헤드 (12) 는, 도시하지 않은 소정의 구동 기구에 의해 상하 방향으로 이동할 수 있도록 구성되고, 도 2 에 도시한 바와 같이, IC 칩 (200) 의 정상면 (200b) 이나 측면과 맞닿을 때까지 하방향으로 강하시킴으로써, 기대 (11) 와의 사이에 배치 형성된 IC 칩 (200) 을 가압한다.
이와 같은 실장 장치를 사용하여 IC 칩 (200) 의 실장을 실시하는 데에 있어서는, 기대 (11) 상에 배선 기판 (100) 을 탑재함과 함께, 이 배선 기판 (100) 상에 소정의 결착 수지 (300a) 로 이루어지는 비도전성 접착 필름 (300) 을 탑재한다. 또한, 이 비도전성 접착 필름 (300) 은, 접착제로서의 최저 용융 점도가 1.0 × 103 Pa·s 이하인 것이다. 또한, 비도전성 접착 필름 (300) 의 접착제로서의 최저 용융 점도의 하한치로는, 1.0 × 102 Pa·s 정도가 현실적이다. 그리고, 실장 장치에 있어서는, 비도전성 접착 필름 (300) 상에 IC 칩 (200) 을 탑재하고, 도시하지 않은 보호 필름을 개재하여 IC 칩 (200) 의 정상면 (200b) 이나 측면에 열압착 헤드 (12) 의 압착면 (14a) 이 맞닿을 때까지 당해 열압착 헤드 (12) 를 하방향으로 강하시켜 가압하면서 히터 (13) 를 발열시킴으로써, 소정의 조건에서 임시 압착을 실시하고, 다시 이하의 조건에서 본 압착을 실시한다.
즉, 실장 장치는, 본 압착시에 IC 칩 (200) 측을 소정 온도에서 가열함과 함께, 이 소정 온도보다 높은 온도에서 배선 기판 (100) 측을 가열한다. 구체적으로는, 실장 장치는, 도시하지 않은 소정의 제어 장치에 의해, 압착부 (14) 의 온도가 100 ℃ 정도로 되도록, 열압착 헤드 (12) 에 형성된 히터를 제어함과 함께, 기대 (11) 의 온도가 200 ℃ 정도로 되도록, 기대 (11) 에 형성된 히터 (13) 를 제어하고, 비도전성 접착 필름 (300) 의 결착 수지 (300a) 의 온도를 180 ℃ 정도로 가열한다. 또한, 기대 (11) 의 가열 방법으로는, 일반적으로는 당초부터 히터 (13) 를 발열시킴으로써 기대 (11) 의 온도를 소정 온도로 유지하는 콘스턴트 히트 방식과, 초기시에는 상온 또는 비도전성 접착 필름 (300) 이 경화되지 않는 온도로 설정한 상태로부터 기대 (11) 의 가열을 개시하는 펄스 히트 방식이 있는데, 실장 장치는 어느 방식도 적용할 수 있다. 그리고, 실장 장치는, 이러한 가열과 함께 IC 칩 (200) 을 가압한다. 또한, 본 압착시에 있어서의 압력은, 1 개의 IC 칩 (200) 당 5 kgf 이상 15 kgf 이하 (50 N 이상 150 N 이하) 정도로 하여, 10 초 이상 가압하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 실장 장치에 있어서는, 최저 용융 점도가 1.0 × 103 Pa·s 이하인 비도전성 접착 필름 (300) 을 사용하여 두께가 200 ㎛ 이하인 IC 칩 (200) 을 실장하는 경우에는, 고무 경도가 60 이하인 엘라스토머로 이루어지는 압착부 (14) 에 의해 가압을 실시함으로써, 비도전성 접착 필름 (300) 의 결착 수지 (300a) 가 불필요하게 배제되는 경우가 없어져, 열압착 후에 발생하는 IC 칩 (200) 의 휨량을 대폭 저감시킬 수 있고, 또한 보이드의 발생을 방지하여 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 실장 장치에 있어서는, 고무 경도가 60 이하인 엘라스토머로 이루어지는 압착부 (14) 에 의해 가압을 실시함으로써, IC 칩 (200) 의 정상면 (200b) 에 대해 소정의 압력이 가해지면, 당해 IC 칩 (200) 의 측방의 필렛부 (300b) 에 대해서는, 정상면 (200b) 에 대한 압력보다 작은 압력이 균등하게 가해진다. 이로써, 실장 장치에 있어서는, IC 칩 (200) 과 배선 기판 (100) 의 접속 부분에 대해 충분한 압력을 가할 수 있는 한편, IC 칩 (200) 주위의 필렛부 (300b) 에 대해서도 보이드가 발생하지 않도록 가압할 수 있어, 고신뢰성 하에서, 비도전성 접착 필름 (300) 을 사용한 IC 칩 (200) 의 접속을 실시할 수 있다. 특히, 실장 장치에 있어서는, 압착부 (14) 의 두께가 IC 칩 (200) 의 두께와 동등 이상으로 되도록 형성되어 있기 때문에, IC 칩 (200) 의 정상면 (200b) 과 측면의 필렛부 (300b) 에 대해 최적의 압력으로 확실한 가압을 실시할 수 있다.
또한, 이 실장 장치에 있어서는, 열압착시에 IC 칩 (200) 측을 소정 온도에서 가열함과 함께, 이 소정 온도보다 높은 온도에서 배선 기판 (100) 측을 가열함으로써, IC 칩 (200) 주위의 필렛부 (300b) 에 대해 충분히 가열할 수 있어, 보이드의 발생을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 이 실장 장치에 있어서는, 도전성 입자를 함유하지 않는 비도전성 접착 필름 (300) 을 사용하여 IC 칩 (200) 을 실장하기 때문에, IC 칩 (200) 의 파인 피치화에 유효하다. 즉, 실장 장치에 있어서는, 예를 들어 이방성 도전 접착 필름 (Anisotropic Conductive Film ; ACF) 이나 이방성 도전 접착 페이스트 (Anisotropic Conductive Paste ; ACP) 등, 결착 수지 중에 미세한 도전성 입자를 분산시킨 접착제를 사용하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이러한 종류의 접착제를 사용한 경우에는, IC 칩 (200) 의 파인 피치화가 진행됨에 수반하여, 도전성 입자의 크기에 따라서는 범프간 영역에 도전성 입자가 체류하여, 이것에서 기인되는 쇼트 발생이 우려된다. 이에 대하여, 실장 장치에 있어서는, 도전성 입자를 함유하지 않는 접착제를 사용함으로써, 이러한 쇼트 불량의 문제를 방지할 수 있어, 접속 신뢰성을 보다 더 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 서술한 실시형태에서는, 1 개의 IC 칩만을 열압착하는 것으로 설명했으나, 본 발명은 복수의 IC 칩을 동시에 열압착하는 경우에도 적용할 수 있다.
예를 들어, 2 개의 IC 칩을 동시에 열압착하는 실장 장치로는, 도 3 에 도시한 바와 같이 구성할 수 있다. 즉, 이 실장 장치는, 압착면 (14a) 의 면적을, 두께가 200 ㎛ 이하인 2 개의 IC 칩 (200, 201) 을 배치한 면적보다 크게 형성하여 구성된다. 이 경우에도, 실장 장치는, 압착부 (14) 를 구성하는 탄성체로서 고무 경도가 60 이하인 것을 사용함과 함께, 비도전성 접착 필름 (300) 의 접착제로서의 최저 용융 점도가 1.0 × 103 Pa·s 이하인 것을 사용하여, IC 칩 (200, 201) 및 배선 기판 (100) 을 가열한다.
이로써, 이 실장 장치에 있어서는, 복수의 IC 칩 (200, 201) 의 두께가 상이한 경우에도, 고신뢰성 하에서 이들 IC 칩 (200, 201) 을 동시에 실장할 수 있어, 실장 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 비도전성 접착 필름을 사용하여 IC 칩을 실장하는 경우에 대해 설명했으나, 본 발명은, 비도전성 접착 페이스트 (Non-conductive Paste ; NCP) 등, 최저 용융 점도가 1.0 × 103 Pa·s 이하인 도전성 입자를 함유하지 않는 접착제를 사용하는 경우에도 적용할 수 있다.
그리고, 상기 서술한 실시형태에서는, 범프를 갖는 IC 칩을 실장하는 경우에 대해 설명했으나, 본 발명은, 범프를 갖지 않는 IC 칩이나 그 밖의 전기 부품의 실장에도 적용할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
[실시예]
이하, 본 발명을 적용한 실장 장치의 구체적인 실시예에 대해, 실험 결과에 기초하여 설명한다.
본원 발명자는, 기대와 열압착 헤드를 구비한 열압착 장치를 사용하여, 기대 상에 탑재된 소정의 배선 기판 상에 IC 칩을 실장하고, 열압착 후에 있어서의 IC 칩의 휨량을 측정하였다.
열압착 헤드로는, 고무 경도가 15, 40, 60, 80 인 4 종류의 엘라스토머로 이루어지는 압착부를 구비하는 것을 준비하였다. 또한, 접착제로는, 에폭시계 접착제로 이루어지는 소니 케미카루 앤드 인포메이션 디바이스사 제조의 열경화형 비도전성 접착 필름을 사용하여, 그 최저 용융 점도가 1.0 × 103 Pa·s, 1.2 × 104 Pa·s 인 2 종류를 준비하였다. 그리고, 이와 같은 실장 장치 및 비도전성 접착 필름을 사용하여, 비도전성 접착 필름의 온도가 180 ℃ 로 되도록 온도 제어한 다음, 실기 (實機) 의 양산시와 동일하게 열압착을 실시하여, 100 ㎛, 200 ㎛, 400 ㎛ 두께의 IC 칩을 배선 기판 상에 실장하였다. 또한, 열압착의 압력은 1 개의 IC 칩당 10 kgf 로 하였다.
이와 같이 하여 실장된 IC 칩에 대해, 열압착 후에 있어서의 휨량을 측정하였다. 최저 용융 점도가 1.0 × 103 Pa·s 인 비도전성 접착 필름을 사용한 경우에 있어서의 측정 결과를 다음의 표 1 및 도 4 에 나타낸다. 또한, 최저 용융 점도가 1.2 × 104 Pa·s 인 비도전성 접착 필름을 사용한 경우에 있어서의 측정 결과를 다음의 표 2 및 도 5 에 나타낸다.
Figure pct00001
Figure pct00002
이 결과로부터, 최저 용융 점도가 1.0 × 103 Pa·s 인 비도전성 접착 필름을 사용한 경우에는, 압착부의 고무 경도를 60 이하로 하면, 어느 두께의 IC 칩이어도, 열압착 후에 있어서의 휨량이 5 ㎛ 미만으로 되는데 비해, 두께가 200 ㎛ 이하인 IC 칩을 고무 경도가 80 인 압착부에 의해 열압착하면, 극단적으로 휨량이 커지는 것을 알 수 있다. 즉, 최저 용융 점도가 1.0 × 103 Pa·s 인 비도전성 접착 필름을 사용하여 두께가 얇은 IC 칩을 열압착하는 경우에는, 압착부의 고무 경도를 60 이하로 함으로써, 비도전성 접착 필름의 결착 수지가 불필요하게 배제되는 경우가 없어져, 작은 압력으로 확실하게 IC 칩과 배선 기판의 배선 패턴을 접속할 수 있다. 이것은, 압착부의 고무 경도를 80 으로 한 경우에, IC 칩의 휨량이 급격하게 커지는 것이나 두께가 400 ㎛ 인 IC 칩을 고무 경도가 80 인 압착부에 의해 열압착한 경우에는, 열압착 후에 발생하는 IC 칩의 휨량이 작은 것으로부터도 뒷받침된다.
이와 같이, 본 발명을 적용한 실장 장치에 있어서는, IC 칩의 두께가 200 ㎛ 이하로 얇은 경우에는, 압착부의 고무 경도와 접착제의 최저 용융 점도를 최적화함으로써, 열압착 후에 발생하는 IC 칩의 휨량을 대폭 저감시킬 수 있다. 이와 같은 최적화는, 파인 피치화가 진행되는 것이 예상되는 IC 칩의 실장에 매우 유효하다.

Claims (7)

  1. 전기 부품을 배선 기판 상에 열압착하여 실장하는 전기 부품의 실장 방법으로서,
    기대 (基臺) 상에 탑재된 상기 배선 기판 상에 최저 용융 점도가 1.0 × 103 Pa·s 이하인 비도전성 접착제를 탑재함과 함께, 당해 비도전성 접착제 상에 두께가 200 ㎛ 이하인 상기 전기 부품을 탑재하는 제 1 공정과,
    고무 경도가 60 이하인 엘라스토머로 이루어지는 압착부를 갖는 열압착 헤드에 의해 상기 전기 부품을 가압하고, 당해 전기 부품을 상기 배선 기판 상에 열압착하는 제 2 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 부품의 실장 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 공정에서는, 상기 열압착 헤드에 의해 상기 전기 부품의 정상면 영역을 상기 배선 기판에 대해 소정 압력으로 가압함과 함께, 당해 전기 부품의 측면 영역을 상기 정상면 영역에 대한 압력보다 작은 압력으로 가압하는 것을 특징으로 하는 전기 부품의 실장 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 압착부는, 그 압착면의 면적이 상기 전기 부품의 정상면의 면적보다 크게 형성되어 있음과 함께, 그 두께가 당해 전기 부품의 두께와 동등 이상으로 되도록 형성된 것인 것을 특징으로 하는 전기 부품의 실장 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 공정에서는, 상기 전기 부품측을 소정 온도에서 가열함과 함께, 당해 소정 온도보다 높은 온도에서 상기 배선 기판측을 가열하는 것을 특징으로 하는 전기 부품의 실장 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 공정에서는, 상기 열압착 헤드에 의해 상기 전기 부품의 1 개당 5 kgf 이상 15 kgf 이하의 압력으로 당해 전기 부품을 가압하는 것을 특징으로 하는 전기 부품의 실장 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비도전성 접착제는, 비도전성 접착 필름인 것을 특징으로 하는 전기 부품의 실장 방법.
  7. 전기 부품을 배선 기판 상에 열압착하여 실장하는 전기 부품의 실장 장치로서,
    상기 배선 기판을 탑재하는 기대와,
    상기 기대 상에 탑재된 상기 배선 기판 상에 최저 용융 점도가 1.0 × 103 Pa·s 이하인 비도전성 접착제가 탑재됨과 함께, 당해 비도전성 접착제 상에 두께가 200 ㎛ 이하인 상기 전기 부품이 탑재된 상태에서 상기 전기 부품을 가압하고, 당해 전기 부품을 상기 배선 기판 상에 열압착하는 열압착 헤드를 구비하고,
    상기 열압착 헤드는, 고무 경도가 60 이하인 엘라스토머로 이루어지는 압착부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 부품의 실장 장치.
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