TWI658522B - 電子零件的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可充分減少連接後的電子零件的翹曲的電子零件的製造方法及電子零件的中間體。於電子零件的製造方法中,於配置步驟中,於較連接步驟中施加的第2溫度更高的第1溫度下對異向導電性黏著劑層施加熱,並將凸起電極壓入至異向導電性黏著劑層中,藉此預先排除多餘的樹脂。於配置步驟中,異向導電性黏著劑層未硬化,故異向導電性黏著劑層追隨於施加熱之後的收縮,可抑制第1電路構件及第2電路構件的翹曲。於繼配置步驟之後的連接步驟中,只要施加低於第1溫度的第2溫度作為光硬化的輔助即可,可充分減少連接後的電子零件的翹曲。
Description
本發明是有關於一種電子零件的製造方法及電子零件的中間體。
以前,例如於將液晶顯示器等的基板與積體電路(Integrated Circuit,IC)晶片等電路構件連接時,一直使用使導電粒子分散於黏著劑中而成的異向導電性黏著劑(例如參照專利文獻1)。於將電路構件連接於基板時,例如一直採用將電路構件側的電極以倒裝(face down)方式安裝於基板側的電極上的連接方法。該連接方法中,經由異向導電性黏著劑使電路構件側的電極與基板側的電極相對向,一面對電路構件與基板賦予壓力,一面藉由熱使異向導電性黏著劑硬化。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2003-253217號公報
如上所述的連接方法存在以下問題:由於電路構件與基板之間的熱膨脹係數之差,導致因熱壓接而於異向導電性黏著劑
硬化之後的電路構件與基板之間產生收縮差,連接後的電子零件產生翹曲等。針對此種問題,近年來亦開發出了使用光硬化型的異向導電性黏著劑,一面對黏著劑層進行光照射一面進行低溫下的熱壓接的連接方法。然而,即便於使用光硬化型的異向導電性黏著劑的情形時,就確保賦予壓力時的異向導電性黏著劑的流動性(排除多餘的樹脂)的觀點而言亦會賦予一定的熱,故連接後的電子零件產生翹曲的問題依然存在,從而期望可改善翹曲問題的技術。
本發明是為了解決所述課題而成,其目的在於提供一種可充分減少連接後的電子零件的翹曲的電子零件的製造方法及電子零件的中間體。
為了解決所述課題,本發明的電子零件的製造方法使用光硬化型的異向導電性黏著劑將具有第1電極的第1電路構件、以及具有與第1電極相對應的第2電極的第2電路構件連接,並且所述電子零件的製造方法的特徵在於包括:配置步驟,經由異向導電性黏著劑對第2電路構件配置第1電路構件;以及連接步驟,使異向導電性黏著劑進行光硬化,將第1電路構件的第1電極與第2電路構件的第2電極電性連接,且於配置步驟中,一面對異向導電性黏著劑於第1溫度下施加熱,一面將第1電極壓入至所述異向導電性黏著劑中,於連接步驟中,一面對異向導電性黏著劑於較第1溫度更低且80℃以下的第2溫度下施加熱,一面
進行異向導電性黏著劑的光硬化。
於所述電子零件的製造方法中,於配置步驟中,於較連接步驟中施加的溫度更高的溫度下對異向導電性黏著劑施加熱,並將第1電極壓入至異向導電性黏著劑中,由此預先排除多餘的樹脂。於配置步驟中,異向導電性黏著劑實質上未硬化,故異向導電性黏著劑追隨於加熱後的收縮,可抑制第1電路構件及第2電路構件的翹曲。於繼配置步驟之後的連接步驟中,只要施加低於第1溫度的第2溫度作為光硬化的輔助(asist)即可,可充分減少連接後的電子零件的翹曲。另外,於該電子零件的製造方法中,可將異向導電性黏著劑的流動與硬化分成實質上不同的步驟,藉由配置步驟中的熱的施加而亦可提高異向導電性黏著劑的濡濕性,故可充分確保異向導電性黏著劑的黏著力,可抑制連接後的電子零件中的第1電路構件及第2電路構件的剝離。
另外,較佳為於配置步驟與連接步驟之間,更包括將異向導電性黏著劑的溫度冷卻至第2溫度以下的冷卻步驟。藉由插入冷卻步驟,可將異向導電性黏著劑的流動與硬化更確實地分成不同的步驟。藉此,可更充分地確保異向導電性黏著劑的黏著力,可較佳地抑制連接後的電子零件中的第1電路構件及第2電路構件的剝離。
另外,較佳為於配置步驟中,一面施加第1壓力一面將第1電極壓入至異向導電性黏著劑中,於連接步驟中,一面施加高於第1壓力的第2壓力一面進行異向導電性黏著劑的光硬化。
藉此,可於連接步驟中更確實地實現第1電路構件與第2電路構件的電性連接。
另外,較佳為於配置步驟中,以藉由第1電極與第2電極使異向導電性黏著劑中的導電粒子嚙合的方式,進行第1電極向異向導電性黏著劑中的壓入。於該情形時,可於配置步驟中預先充分排除異向導電性黏著劑的多餘的樹脂,可於連接步驟中更確實地實現第1電路構件與第2電路構件的電性連接。
另外,較佳為於配置步驟中,以第1電極與第2電極的間隔成為異向導電性黏著劑中的導電粒子的平均粒徑的0%~200%的方式,進行第1電極向異向導電性黏著劑中的壓入。於該情形時,可於配置步驟中預先充分排除異向導電性黏著劑的多餘的樹脂,可於連接步驟中更確實地實現第1電路構件與第2電路構件的電性連接。
另外,第1電極較佳為凸起電極。於該情形時,藉由將凸起電極壓入至異向導電性黏著劑中,可預先更確實地排除多餘的樹脂。
另外,異向導電性黏著劑較佳為包含含有光自由基聚合性成分的黏著劑成分。於該情形時,連接步驟中的異向導電性黏著劑的硬化率變佳。
另外,本發明的電子零件的製造方法使用光硬化型的異向導電性黏著劑將具有第1電極的第1電路構件、以及具有與第1電極相對應的第2電極的第2電路構件連接,並且所述電子零件
的製造方法的特徵在於包括:配置步驟,經由異向導電性黏著劑對第2電路構件配置第1電路構件;以及連接步驟,使異向導電性黏著劑進行光硬化,將第1電路構件的第1電極與第2電路構件的第2電極電性連接,且於配置步驟中,以第1電極與第2電極的間隔成為異向導電性黏著劑中的導電粒子的平均粒徑的0%~200%的方式,進行第1電極向異向導電性黏著劑中的壓入。
於該電子零件的製造方法中,於配置步驟中,藉由將第1電極壓入至異向導電性黏著劑中而預先排除多餘的樹脂。於配置步驟中,異向導電性黏著劑實質上未硬化,故異向導電性黏著劑追隨於施加熱後的收縮,可抑制第1電路構件及第2電路構件的翹曲。於繼配置步驟之後的連接步驟中,只要施加相對較低溫度的熱作為光硬化的輔助即可,可充分減少連接後的電子零件的翹曲。另外,於該電子零件的製造方法中,可將異向導電性黏著劑的流動與硬化分成實質上不同的步驟,可抑制連接後的電子零件中的第1電路構件及第2電路構件的剝離。
另外,本發明的電子零件的中間體是經由光硬化型的異向導電性黏著劑來配置具有第1電極的第1電路構件、以及具有與第1電極相對應的第2電極的第2電路構件而成,並且所述電子零件的中間體的特徵在於:以第1電極與第2電極的間隔成為異向導電性黏著劑中的導電粒子的平均粒徑的0%~200%的方式,將第1電極壓入至未硬化狀態的異向導電性黏著劑中。
對於該電子零件的中間體而言,藉由將第1電極壓入至
未硬化狀態的異向導電性黏著劑中而預先排除多餘的樹脂。因此,於對異向導電性黏著劑進行光硬化時,只要施加相對較低溫度的熱作為光硬化的輔助即可,可充分減少連接後的電子零件的翹曲。
根據本發明,可充分減少連接後的電子零件的翹曲。
1‧‧‧電子零件
2‧‧‧第1電路構件
2a、3a‧‧‧安裝面
3‧‧‧第2電路構件
4‧‧‧異向導電性黏著劑層
5‧‧‧凸起電極(第1電極)
6‧‧‧本體部
7‧‧‧導電粒子
8‧‧‧電路電極(第2電極)
9‧‧‧基板
14‧‧‧硬化物
S‧‧‧電子零件的中間體
圖1為表示應用本發明的一實施形態的電子零件的製造方法所形成的電子零件的一例的示意性剖面圖。
圖2為表示本發明的一實施形態的電子零件的製造方法中的配置步驟的示意性剖面圖。
圖3為表示圖2的後續步驟的示意性剖面圖。
圖4為表示繼圖3之後的連接步驟的示意性剖面圖。
以下,一面參照圖式,一面對本發明的電子零件的製造方法的較佳實施形態加以詳細說明。
圖1為表示應用本發明的電子零件的製造方法所形成的電子零件的一例的示意性剖面圖。如該圖所示,電子零件1是藉由利用後述異向導電性黏著劑層4的硬化物14將彼此相對向的第1電路構件2與第2電路構件3接合而構成。
第1電路構件2例如為IC晶片、大規模積體電路(Large
Scale Integration,LSI)晶片、電阻器晶片、電容器晶片等晶片零件。第1電路構件2中,與第2電路構件3相對向的面成為安裝面2a。於安裝面2a上,例如以既定的間隔而形成有多個凸起電極(第1電極)5。對於第1電路構件2的本體部6的形成材料而言,例如可使用矽等。另外,對於凸起電極5的形成材料,例如可使用金(Au)等。凸起電極5較佳為相較於異向導電性黏著劑層4所含有的導電粒子7而更容易變形。
第2電路構件3例如為具有電性連接於第1電路構件2的電路電極(第2電極)8的構件。第2電路構件3較佳為具備具有光透過性的基板9。基板9例如可使用:玻璃基板、聚醯亞胺基板、聚對苯二甲酸乙二酯基板、聚碳酸酯基板、聚萘二甲酸乙二酯基板、玻璃強化環氧基板、紙苯酚基板、陶瓷基板、積層板。該些基板中,較佳為使用對紫外光的透過性優異的玻璃基板、聚對苯二甲酸乙二酯基板、聚碳酸酯基板或聚萘二甲酸乙二酯基板。
基板9中,與第1電路構件2相對向的面成為安裝面3a。於安裝面3a上,例如以與凸起電極5相對應的間隔而形成有多個以3μm以下的厚度凸出的電路電極8。電路電極8的表面例如是由選自金、銀、錫、釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑及銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)中的一種或兩種以上的材料所構成。
用於形成硬化物14的異向導電性黏著劑層4例如是包含含有光硬化性成分的黏著劑成分、及導電粒子7而形成。光硬化性成分只要為顯示出光硬化性的成分,則並無特別限定,例如
可使用:含有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯樹脂與光自由基產生劑的光自由基聚合系成分、含有環氧樹脂及氧雜環丁烷所代表的環狀醚化合物與光酸產生劑的光陽離子聚合系成分、含有所述環狀醚化合物與光鹼產生劑的光陰離子聚合系成分等公知的聚合系成分。該些成分中,就可確保80℃以下的溫度下的硬化率的觀點而言,較佳為使用含有光自由基聚合性成分的黏著劑成分。
丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯樹脂例如可列舉:環氧丙烯酸酯寡聚物、丙烯酸胺基甲酸酯寡聚物、聚醚丙烯酸酯寡聚物、聚酯丙烯酸酯寡聚物等光聚合性寡聚物,三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚伸烷基二醇二丙烯酸酯、季戊四醇丙烯酸酯等光聚合性多官能丙烯酸酯單體等的丙烯酸酯、及與該些化合物類似的甲基丙烯酸酯等所代表的光聚合型樹脂。視需要亦可將該些樹脂單獨或混合使用。為了抑制黏著劑硬化物的硬化收縮而賦予柔軟性,較佳為調配丙烯酸胺基甲酸酯寡聚物。
另外,上文所述的光聚合性寡聚物為高黏度,故較佳為調配低黏度的光聚合性多官能丙烯酸酯單體等單體以調整黏度。環狀醚化合物例如可較佳地使用環氧系樹脂及氧雜環丁烷化合物。環氧系樹脂例如可較佳地使用:雙酚A型、雙酚F型、酚醛清漆型、脂環式等液狀或固體的環氧樹脂。尤其於使用脂環式環氧樹脂的情形時,可提高藉由紫外線照射使其硬化時的硬化速度。
氧雜環丁烷化合物例如可使用:伸二甲苯基二氧雜環丁烷、3-乙基-3-(羥基甲基)氧雜環丁烷、3-乙基-3-(己氧基甲基)氧雜
環丁烷、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧雜環丁烷、雙{[1-乙基(3-氧雜環丁基)]甲基}醚。
光自由基產生劑可列舉:安息香乙醚、安息香異丙醚等安息香醚,苯偶醯、羥基環己基苯基酮等苯偶醯縮酮,二苯甲酮、苯乙酮等酮類及其衍生物,噻噸酮類,聯咪唑類等。於該些光自由基產生劑中,視需要能以任意之比而添加胺類、硫化合物、磷化合物等增感劑。此時,必須根據所使用的光源的波長、所需的硬化特性等來選擇最適的光自由基產生劑。
光鹼產生劑為藉由紫外線、可見光等的光照射而分子結構變化,或於分子內發生裂解,由此迅速生成一種以上的鹼性物質或類似於鹼性物質的物質的化合物。此處所謂鹼性物質,為一級胺類、二級胺類、三級胺類以及該些胺類於一分子中存在2個以上的多胺類及其衍生物,咪唑類、吡啶類、嗎啉類及其衍生物。另外,亦可併用兩種以上的藉由光照射而產生鹼性物質的化合物。
另外,可較佳地使用具有α-胺基苯乙酮骨架的化合物。具有該骨架的化合物於分子中具有安息香醚鍵,故藉由光照射而於分子內容易裂解,其作為鹼性物質而發揮作用。具有α-胺基苯乙酮骨架的化合物的具體例可列舉:(4-嗎啉基苯甲醯基)-1-苄基-1-二甲基胺基丙烷(巴斯夫(BASF)公司製造;豔佳固(Irgacure)369)、4-(甲硫基苯甲醯基)-1-甲基-1-嗎啉基乙烷(巴斯夫(BASF)公司製造;豔佳固(Irgacure)907)等市售的化合物、或其溶液。
光酸產生劑只要為藉由光照射而產生酸的化合物,則可
無特別限制地使用公知的化合物。光酸產生劑例如可使用:芳基重氮鎓鹽衍生物、二芳基錪鹽衍生物、三芳基鋶鹽衍生物、三烷基鋶鹽衍生物、芳基二烷基鋶鹽衍生物、三芳基硒鎓鹽(triaryl selenonium salt)衍生物、三芳基氧化鋶鹽(triaryl sulfoxonium salt)衍生物、芳氧基二芳基氧化鋶鹽衍生物、二烷基苯甲醯甲基鋶鹽衍生物等鎓鹽,或鐵-芳烴錯合物。
另外可使用:三芳基矽烷基過氧化物衍生物、醯基矽烷衍生物、α-磺醯氧基酮衍生物、α-羥基甲基安息香衍生物、硝基苄基酯衍生物、α-磺醯基苯乙酮衍生物等藉由光照射或加熱而產生有機酸的化合物。尤其就光照射或加熱時的酸產生效率的觀點而言,較佳為使用旭電化工業股份有限公司製造的艾迪科奧普托馬(Adeka Optomer)SP系列、旭電化工業股份有限公司製造的艾迪科奧普頓(Adeka Opton)CP系列、聯合碳化物(Union Carbide)公司製造的塞拉固(Cyracure)UVI系列、巴斯夫(BASF)公司製造的豔佳固(Irgacure)系列。進而,視需要可併用蒽、噻噸酮衍生物等所代表的公知的單重態增感劑或三重態增感劑。
關於光自由基產生劑、光鹼產生劑及光酸產生劑的調配量,較佳為於黏著劑組成物100重量份中以0.01重量份~30重量份而調配。若少於0.01重量份則有硬化變得不足,黏著力降低之虞。另外,若超過30重量份,則分子量相對較低的成分變多,故有該些成分於異向導電性黏著劑層4的表面滲出而黏著力降低之虞。
另外,光自由基產生劑、光鹼產生劑及光酸產生劑中,存在藉由熱而開始反應的化合物。於本實施形態中,較佳為該些化合物的反應起始溫度高於配置步驟的溫度。就此種觀點而言,可適當選擇光自由基產生劑、光鹼產生劑及光酸產生劑,或視需要而調整配置步驟溫度。
電子零件1中,例如導電粒子7如圖1所示般,一面稍許扁平地變形,一面以沒入至第1電路構件2的凸起電極5與第2電路構件3的電路電極8間的方式介於凸起電極5與電路電極8之間。藉此,實現第1電路構件2的凸起電極5與第2電路構件3的電路電極8之間的電性連接,同時實現凸起電極5、凸起電極5間的電性絕緣及電路電極8、電路電極8間的電性絕緣。
導電粒子7例如可列舉:金(Au)、銀(Ag)、鈀(Pd)、鎳(Ni)、銅(Cu)、焊料等金屬粒子,碳粒子等。另外,導電粒子7亦可為複合粒子,該複合粒子具有包含玻璃、陶瓷、塑膠等非導電性材料的核體粒子,及被覆該核體粒子的金屬、金屬粒子、碳等的導電層。金屬粒子亦可為具有銅粒子及被覆銅粒子的銀層的粒子。複合粒子的核體粒子較佳為塑膠粒子。
所述以塑膠粒子作為核體粒子的複合粒子具有藉由加熱及加壓而變形的變形性,故於將第1電路構件2與第2電路構件3連接時,可增大導電粒子7與凸起電極5及電路電極8的接觸面積。因此,根據含有該些複合粒子作為導電粒子7的黏著劑組成物,可獲得於連接可靠性方面更優異的連接體。
亦可將具有導電粒子7、及被覆其表面的至少一部分的絕緣層或絕緣性粒子的絕緣被覆導電性粒子用作導電粒子7。絕緣層可藉由混成(hybridization)等方法而設置。絕緣層或絕緣性粒子例如是由高分子樹脂等絕緣性材料所形成。藉由使用此種絕緣被覆導電性粒子,不易產生由鄰接的導電粒子7彼此所致的短路。就獲得良好的分散性及導電性的觀點而言,導電粒子7的平均粒徑較佳為1μm~18μm。
相對於黏著劑成分100體積,例如於0.1體積%~50體積%、更佳為0.1體積%~10體積%的範圍內根據用途而適當調配導電粒子7。藉此,可使充分數量的導電粒子7介於凸起電極5與電路電極8之間。
另外,異向導電性黏著劑層4中,可含有熱塑性樹脂。熱塑性樹脂例如可列舉:選自聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、苯氧樹脂、聚(甲基)丙烯酸系樹脂、聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯胺基甲酸酯樹脂及聚乙烯丁醛樹脂中的一種或兩種以上的樹脂。另外,亦可於不損及本發明的效果的範圍內,使異向導電性黏著劑層4中含有各種添加劑或填料。
異向導電性黏著劑層4必須具有於配置步驟的溫度下對於壓入第1電路構件2的凸起電極5而言充分的流動性。藉由根據配置步驟的溫度來調整例如異向導電性黏著劑層4所含的丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸酯樹脂、環狀醚化合物及熱塑性樹脂的種類及調配量,可調整流動性。
另外,異向導電性黏著劑層4的厚度例如較佳為2μm~50μm。於異向導電性黏著劑層4的厚度小於2μm的情形時,有第1電路構件2與第2電路構件3之間的異向導電性黏著劑層4的填充變得不足之虞。另一方面,若異向導電性黏著劑層4的厚度超過50μm,則有難以確保第1電路構件2與第2電路構件3之間的導通之虞。此種厚度的異向導電性黏著劑層4例如可藉由使用異向導電性膜而容易地形成。異向導電性膜例如可藉由以下方式形成:使用塗敷裝置於支撐膜上塗佈異向導電性黏著劑,並利用熱風等使其乾燥。
繼而,對上文所述的電子零件1的製造方法加以說明。
於形成電子零件1時,於平台(未圖示)上載置第2電路構件3,首先如圖2所示般,於第2電路構件3的安裝面3a側配置異向導電性黏著劑層4。異向導電性黏著劑層4的配置可藉由層疊(laminate)異向導電性膜來實施,亦可藉由塗佈異向導電性膏來實施。
繼而,以凸起電極5與電路電極8相對向的方式進行第1電路構件2與第2電路構件3的對位,夾持異向導電性黏著劑層4而將第1電路構件2積層於第2電路構件3上(配置步驟)。於該配置步驟中,如圖3所示,一面對異向導電性黏著劑層4於第1溫度T1下施加熱,一面於第2電路構件3側以第1壓力P1對第1電路構件2進行加壓,對異向導電性黏著劑層4壓入凸起電極5。第1溫度T1例如是設定為80℃~130℃、較佳為90℃~110℃,
第1壓力P1例如是設定為10MPa。加熱.加壓的時間例如是設定為0.5秒~20秒。
藉由第1溫度T1下的熱的施加,異向導電性黏著劑層4變得於實質上未硬化的狀態下具有流動性,藉由施加第1壓力P1而壓入凸起電極5,由此排除異向導電性黏著劑層4中的多餘的樹脂。此時,較佳為以藉由凸起電極5及電路電極8使異向導電性黏著劑層4中的導電粒子7嚙合(凸起電極5與電路電極8導通)的方式,進行凸起電極5向異向導電性黏著劑層4中的壓入。因此,第1壓力P1只要參考藉由第1溫度T1而異向導電性黏著劑層4所具有的流動性來適當調整即可。藉此,形成將凸起電極5壓入至實質上未硬化狀態的異向導電性黏著劑層4中而成的電子零件的中間體S。
關於凸起電極5的壓入量,亦可未必使位於凸起電極5與電路電極8之間的導電粒子7與凸起電極5及電路電極8接觸,只要凸起電極5與電路電極8以一定的間隔以下接近即可。更具體而言,只要凸起電極5與電路電極8的間隔(凸起電極5的前端面與電路電極8的前端面之間的距離,即嚙合導電粒子7的面與面之間的距離)成為異向導電性黏著劑層4中的導電粒子7的平均粒徑的0%~200%左右即可。於凸起電極5相較於異向導電性黏著劑層4所含有的導電粒子7而更容易變形的情形時,於凸起電極5與電路電極8的間隔小於異向導電性黏著劑層4中的導電粒子7的平均粒徑的100%時,導電粒子7變形為扁平的狀態,並
且其至少一部分成為埋沒至凸起電極5中的狀態。
較佳為於配置步驟後,進行電子零件的中間體S中的異向導電性黏著劑層4的冷卻(冷卻步驟)。於冷卻步驟中,以溫度成為低於後述連接步驟中對異向導電性黏著劑層4施加的第2溫度T2的方式將異向導電性黏著劑層4冷卻。該溫度例如較佳為室溫(20℃左右)。
於冷卻步驟後,使電子零件的中間體S中的異向導電性黏著劑層4進行光硬化,將第1電路構件2的凸起電極5與第2電路構件3的電路電極8電性連接(連接步驟)。於連接步驟中,如圖4所示,一面對異向導電性黏著劑層4於第2溫度T2下施加熱,一面於第2電路構件3側以第2壓力P2對第1電路構件2進行加壓。另外,自第2電路構件3側照射紫外光等光,進行異向導電性黏著劑層4的硬化。藉此可獲得圖1所示的電子零件1。
第2溫度T2低於第1溫度T1,例如是設定為50℃。第2溫度T2較佳為70℃以下,更佳為60℃以下。另外,第2溫度T2較佳為20℃以上。另外,第2壓力P2亦可高於第1壓力P1,例如是設定為20MPa~100MPa。光照射的強度例如是設定為50mJ/cm2~2000mJ/cm2。加熱.加壓.光照射的時間例如是設定為5秒。再者,於連接步驟中,亦可藉由平台來實施第2電路構件3的加熱(支承(backup)加熱)。支承加熱的溫度只要為與第2溫度T2相同程度的溫度或稍低的溫度即可,例如是設定為40℃。另外,對異向導電性黏著劑層4的光照射亦可自第1電路構件2
及第2電路構件3的側部進行,於第1電路構件2具有光透過性的情形時亦可自第1電路構件2側進行。
如以上所說明,於該電子零件的製造方法中,於配置步驟中,於較連接步驟中施加的第2溫度T2更高的第1溫度T1下對異向導電性黏著劑層4施加熱,並將凸起電極5壓入至異向導電性黏著劑層4中,由此預先排除多餘的樹脂。於配置步驟中,異向導電性黏著劑層4實質上未硬化,故異向導電性黏著劑層4追隨於施加熱之後的收縮,可抑制第1電路構件2及第2電路構件3的翹曲。於繼配置步驟之後的連接步驟中,只要施加低於第1溫度T1的第2溫度T2作為光硬化的輔助即可,可充分減少連接後的電子零件1的翹曲。
另外,於該電子零件的製造方法中,用以獲得異向導電性黏著劑層4的流動性的加熱、與異向導電性黏著劑層4的硬化實質上是各自以不同的步驟來實施,進而,藉由配置步驟中的熱的施加而亦可提高異向導電性黏著劑層4的濡濕性,故可充分確保異向導電性黏著劑層4的黏著力。因此,可抑制連接後的電子零件1中的第1電路構件2及第2電路構件3的剝離。
另外,於該電子零件的製造方法中,於配置步驟與連接步驟之間,包括將異向導電性黏著劑層4的溫度冷卻至第2溫度T2以下的冷卻步驟。藉由插入該冷卻步驟,可將異向導電性黏著劑層4的流動與硬化更確實地分成不同的步驟。藉此,可更充分地確保異向導電性黏著劑層4的黏著力,可較佳地抑制連接後的
電子零件1中的第1電路構件2及第2電路構件3的剝離。
另外,於該電子零件的製造方法中,於配置步驟中,一面施加第1壓力P1一面將凸起電極5壓入至異向導電性黏著劑層4中,於連接步驟中,一面施加高於第1壓力P1的第2壓力P2一面進行異向導電性黏著劑層4的光硬化。如此,於連接步驟中施加高於第1壓力P1的第2壓力P2,藉此於異向導電性黏著劑層4的硬化時藉由凸起電極5及電路電極8來維持導電粒子7嚙合的狀態,可更確實地實現第1電路構件2與第2電路構件3的電性連接。
另外,於該電子零件的製造方法中,於配置步驟中,以藉由凸起電極5及電路電極8使異向導電性黏著劑層4中的導電粒子7嚙合的方式,進行凸起電極5向異向導電性黏著劑層4中的壓入,凸起電極5與電路電極8的間隔成為異向導電性黏著劑層4中的導電粒子7的平均粒徑的0%~200%。藉此,可於配置步驟中預先充分排除異向導電性黏著劑層4的多餘的樹脂,可於連接步驟中更確實地實現第1電路構件2與第2電路構件3的電性連接。
進而,於該電子零件的製造方法中,於連接步驟中進行支承加熱。藉由此種支承加熱,可減輕異向導電性黏著劑層4的硬化時的第1電路構件2與第2電路構件3之間的溫度差,可進一步抑制電子零件1的翹曲。另外,該支承加熱的溫度可根據第2溫度T2而設定為相對較低的溫度,故可避免施加多餘的熱歷程,
可抑制第2電路構件3的基板9產生彎曲等變形。這一情況於基板9薄的情形或為塑膠基板等的情形時特別有意義。
另外,電子零件的中間體S是藉由以下方式形成:以凸起電極5與電路電極8的間隔成為異向導電性黏著劑層4中的導電粒子7的平均粒徑的0%~200%的方式,將凸起電極5壓入至未硬化狀態的異向導電性黏著劑層4中。對於該電子零件的中間體S而言,藉由將凸起電極5壓入至實質上未硬化狀態的異向導電性黏著劑層4中而預先排除多餘的樹脂。因此,於對異向導電性黏著劑層4進行光硬化時,只要施加相對較低溫度的熱作為光硬化的輔助即可,可充分減少連接後的電子零件1的翹曲。
繼而,對該電子零件的製造方法的實施例加以說明。
[異向導電性黏著劑的製作](膜狀黏著劑A-1)
使用作為自由基聚合性化合物的UA5500(根上工業股份有限公司製造;25質量份)及M313(新中村化學工業股份有限公司製造;25質量份)、作為光自由基聚合起始劑的豔佳固(Irgacure)OXE02(巴斯夫(BASF)公司製造;3質量份)作為硬化性成分。使用苯氧樹脂YP-70(東都化成股份有限公司製造;50質量份)作為黏合劑。另外,於以聚苯乙烯為核的粒子的表面上設置厚度0.2μm的鎳層,於該鎳層的外側設置厚度0.02μm的金屬層,藉此製作平均粒徑3μm、比重2.5的導電粒子,使用40質量份。調配各成分,使用塗敷裝置塗佈於厚度40μm的聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)膜上,藉由70℃、5分鐘的
熱風乾燥而獲得厚度為20μm的膜狀黏著劑A-1。
[配置步驟]
表1為表示關於實施例及比較例的配置步驟‧連接步驟中的條件的表。將藉由所述製法所得的膜狀黏著劑以2mm×20mm的大小自PET膜轉印至玻璃基板(康寧(Corning)#1737,外形38mm×28mm,厚度0.5mm,表面上具有氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)配線圖案(圖案寬度50μm,間距50μm))上。繼而,將IC晶片(外形1.7mm×17.2mm,厚度0.55mm,凸塊的大小50μm×50μm,凸塊的間距50μm)於表1所示的條件(溫度、壓力、時間)下加熱加壓,將IC晶片暫且搭載於玻璃基板上。於該步驟中不進行對膜狀黏著劑的紫外線照射,膜狀黏著劑為未硬化的狀態。
[連接步驟]
暫且搭載IC晶片後,藉由作為紫外線照射裝置的高壓水銀
燈,自玻璃基板背面向膜狀黏著劑照射紫外線(波長365nm,強度1000mJ/cm2),於表1所示的條件(溫度、時間)下施加80MPa(凸塊面積換算)的負重,進行IC晶片與玻璃基板的連接。
[實施例及比較例的評價]
實施例1及實施例2均使用膜狀黏著劑A-1,且以配置步驟中的溫度高於連接步驟中的溫度的方式設定。比較例1是以配置步驟中的溫度與連接步驟中的溫度成為相同程度的方式設定。比較例2及比較例3中均是以連接步驟的溫度超過80℃的方式設定。對於該些實施例及比較例,分別評價連接後的電子零件中的玻璃基板的翹曲量、電子零件的連接電阻及異向導電性黏著劑層的硬化率各項目。
玻璃基板的翹曲量是使用接觸式表面粗糙度計來測定。翹曲量的測定部位是設定為玻璃基板中的IC晶片安裝部的背面側(ITO基板的設有電路之面的相反面側)。另外,於連接電阻的測定中,首先將電子零件配置於溫度循環槽中,實施溫度循環試驗。1循環中於140℃下保持30分鐘後,於100℃下保持30分鐘,將此操作重複500循環。溫度循環試驗後,依照四端子測定法利用萬用錶(multimeter)來測定電子零件的連接部分(凸起電極與電路電極之間)的電阻值。
於硬化率的測定中,剪切電子零件而分離IC晶片與玻璃基板,採取附著於IC晶片側或玻璃基板側的硬化後的異向導電性黏著劑層來測定紅外線光譜。繼而,將硬化前的膜狀黏著劑的
紅外線吸收光譜的乙烯基及環氧基的訊號強度的面積、與硬化後的異向導電性黏著劑層的紅外線吸收光譜的乙烯基及環氧基的訊號強度的面積之商作為硬化率。
表2為表示關於實施例及比較例的評價結果的表。如該圖所示般,於配置步驟中的溫度高於連接步驟中的溫度的實施例1及實施例2中,翹曲量均小至2μm左右,連接電阻均小至1Ω左右,硬化率亦良好。於配置步驟中的溫度與連接步驟中的溫度為相同程度的比較例1中,雖可將翹曲量抑制為1.4μm左右,但連接電阻達到100Ω以上。另一方面,連接步驟的溫度超過80℃的比較例2及比較例3中,翹曲量達到10μm以上。由以上結果可確認,藉由本發明的方法,可保持電子零件的連接電阻良好,並且充分減少玻璃基板的翹曲量。
Claims (6)
- 一種電子零件的製造方法,使用光硬化型的異向導電性黏著劑將具有第1電極的第1電路構件、以及具有與所述第1電極相對應的第2電極的第2電路構件連接,並且所述電子零件的製造方法包括:配置步驟,經由所述異向導電性黏著劑對所述第2電路構件配置所述第1電路構件;以及連接步驟,使所述異向導電性黏著劑進行光硬化,將所述第1電路構件的所述第1電極與所述第2電路構件的所述第2電極電性連接,且於所述配置步驟中,一面對所述異向導電性黏著劑於第1溫度下施加熱且施加第1壓力,一面將所述第1電極壓入至所述異向導電性黏著劑中,於所述連接步驟中,一面對所述異向導電性黏著劑於較所述第1溫度更低且80℃以下的第2溫度下施加熱且施加高於所述第1壓力的第2壓力,一面進行所述異向導電性黏著劑的光硬化。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子零件的製造方法,其中於所述配置步驟與所述連接步驟之間,更包括將所述異向導電性黏著劑的溫度冷卻至所述第2溫度以下的冷卻步驟。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電子零件的製造方法,其中於所述配置步驟中,以藉由所述第1電極及所述第2電極使所述異向導電性黏著劑中的導電粒子嚙合的方式,進行所述第1電極向所述異向導電性黏著劑中的壓入。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電子零件的製造方法,其中於所述配置步驟中,以所述第1電極與所述第2電極的間隔成為所述異向導電性黏著劑中的導電粒子的平均粒徑的0%~200%的方式,進行所述第1電極向所述異向導電性黏著劑中的壓入。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電子零件的製造方法,其中所述第1電極為凸起電極。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電子零件的製造方法,其中所述異向導電性黏著劑包含含有光自由基聚合性成分的黏著劑成分。
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