WO2006016532A1 - 電気部品の接続方法及び加熱装置 - Google Patents

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heating
heat conduction
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Definitions

  • the present invention relates to a method for connecting electrical components using a thermosetting adhesive.
  • thermosetting adhesive in order to connect an electrical component such as a semiconductor element to an electrical component such as a wiring board, a thermosetting adhesive is used, and the adhesive is sandwiched between the semiconductor element and the wiring board. When heated in a state, the adhesive is cured.
  • Reference numeral 101 in FIG. 10 denotes an electric device in which the semiconductor element 110 and the wiring board 115 are connected by a connection method of the prior art.
  • Conductive particles are dispersed in the adhesive 105, and the conductive particles are sandwiched between the terminal 112 of the semiconductor element 110 and the terminal 117 of the wiring board 115, so that the semiconductor element 110 and the wiring are connected.
  • the plate 115 is electrically connected.
  • the semiconductor element 110 is fixed to the wiring board 115 by the cured adhesive 105, and therefore the semiconductor element 110 and the wiring board 115 are also mechanically connected.
  • the semiconductor element 110 or the wiring board 115 may be warped due to a temperature difference, a difference in linear expansion coefficient, or a stress when the adhesive is cured.
  • the end in the longitudinal direction peels off from the adhesive 105, and the terminal 112 of the semiconductor element 110 is connected to the terminal 117 of the wiring board 115 at the end in the longitudinal direction of the semiconductor element 110 as shown in FIG. It will separate from and will become a conduction defect.
  • the present invention was created to solve the above-mentioned disadvantages of the prior art.
  • the purpose of the present invention is to connect a long and thin electrical component with a thermosetting adhesive, and to provide a highly reliable electrical device. Is to get.
  • the present invention provides an adhesive between the first and second electrical components.
  • the first body of the first electrical component is heated by a heating device to heat and cure the adhesive, and the first and second terminals of the first and second electrical components are electrically connected to each other.
  • the first body is elongated, and the first terminal of the first electrical component is disposed at least at an end in the longitudinal direction of the first body.
  • the heating of the first main body is performed by the amount of heat transfer from the heating device to the longitudinal end of the first main body, and the amount of heat transfer from the heating device to the central portion of the first main body in the longitudinal direction. It is a connection method that increases.
  • the present invention is a connection method in which the heating device is heated while the heating device is pressed against the first main body, and the first main body is heated by heat conduction.
  • a conductive portion and a low thermal conductivity portion having a lower thermal conductivity than the high thermal conductivity portion, and the heating of the first main body is performed by placing the high thermal conductivity portion at the longitudinal end of the first main body. It is a connection method in which the low heat conductive portion is pressed against the central portion in the longitudinal direction of the first main body.
  • the present invention is a connection method in which the heating device is heated to heat the first body by heat conduction in a state where the heating device is pressed against the first body, and the heating device is convex.
  • the heating of the first main body is a connection method in which the tip of the convex portion is pressed against the end in the longitudinal direction of the first main body.
  • an adhesive is disposed between the first and second electrical components, and the second body of the second electrical component is heated by a heating device to heat and cure the adhesive.
  • the amount of heat transfer from the heating device to the position facing the longitudinal end of the first main body via the adhesive faces the central portion in the longitudinal direction of the first main body via the adhesive. This is a connection method that increases the amount of heat transfer to the position of the heating device.
  • the present invention is a connection method in which the heating device is heated with the heating device pressed against the second main body, and the second main body is heated by heat conduction.
  • the device has a high heat conduction part and a low heat conduction part whose heat conductivity is lower than that of the high heat conduction part, and the heating of the second main body is performed in the longitudinal direction of the first main body through the adhesive.
  • the high thermal conductivity portion is pressed against a position facing the end of the first main body, and the low thermal conductivity portion is pressed against the position facing the central portion in the longitudinal direction of the first main body via the adhesive.
  • the present invention is a connection method in which the heating device is heated to heat the second body by heat conduction in a state where the heating device is pressed against the second body, and the heating device is convex.
  • the heating of the second main body is a connection method in which the tip of the convex portion is pressed against the position facing the longitudinal end of the first main body via the adhesive.
  • the second body of the second electrical component is brought into contact with a cooling device and the contact is made.
  • the amount of heat dissipated from the position facing the longitudinal end of the first main body through the agent to the cooling device is determined by the central portion in the longitudinal direction of the first main body through the adhesive.
  • the first main body is heated while being smaller than the amount of heat dissipated from the heat to the cooling device.
  • an adhesive is disposed between the first and second electrical components, the second body of the second electrical component is heated to cure the adhesive, and the first and second electrical components are heated.
  • the first and second terminals of the electrical component are electrically connected to each other, the first body being elongated, and the first terminal of the first electrical component being the first
  • the main body is disposed at least at the end portion in the longitudinal direction, the cooling device is brought into contact with the first main body, and the heat radiation amount from the end portion in the longitudinal direction of the first main body to the cooling device is reduced.
  • the second body is heated while being smaller than the amount of heat released from the central portion of the main body in the longitudinal direction to the cooling device.
  • the present invention includes an apparatus main body and heating means, and before the apparatus main body is pressed against an adherend
  • the heating means When the heating means is energized, the apparatus body is heated by heat conduction and the adherend is heated, and the apparatus body has a low heat conduction part and a high heat conduction part.
  • the high heat conduction part is a heating device having a high heat conduction part made of a material having a higher thermal conductivity than a material constituting the low heat conduction part.
  • the present invention includes an apparatus main body and a heating means.
  • the apparatus main body When the apparatus main body is pressed against the adherend and the heating means is energized, the apparatus main body is heated by heat conduction and the adherend is heated.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a heating head according to a first example of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view for explaining an example of a first electrical component used in the present invention.
  • FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b) are cross-sectional views for explaining an example of the connection method of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining an example of an adhesive used in the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining an example of an electric device manufactured by the connection method of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a heating head according to a second example of the present invention.
  • FIGS. 7 (a) and 7 (b) are cross-sectional views for explaining a process of connecting using a heating stage.
  • FIGS. 8 (a) and 8 (b) are cross-sectional views for explaining a process of connecting using a heat radiation stage.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a process of connecting using a heat radiating head.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining an example of an electric device manufactured by the connection method of the prior art.
  • a reference numeral 30 in FIG. 1 shows a heating head which is a heating device of the first example of the present invention, and the heating head 30 has a head body 31 and a heating means 35.
  • the head main body 31 has an elongated rectangular parallelepiped shape.
  • the head body 31 has a high heat conduction part 32 and a low heat conduction part 33.
  • the low heat conduction part 33 is provided in the central portion of the head body 31 in the longitudinal direction
  • the high heat conduction part 32 is a longitudinal part of the head body 31. It is provided at both ends of the direction.
  • the heating means 35 is embedded in both the high heat conduction portion 32 and the low heat conduction portion 33.
  • the heating means 35 When the heating means 35 is energized from a power source (not shown), the heating means 35 rises in temperature, and the high heat conduction portion 32 and the low heat conduction portion 33 Both parts 33 are heated at the same time.
  • the high thermal conductivity portion 32 is made of a high thermal conductivity material such as a high thermal conductivity ceramic (for example, an aluminum nitride ceramic having a thermal conductivity of 200 WZm'K or more), and the low thermal conductivity portion 33 is a low thermal conductivity metal (for example, thermal conductivity). Is made of a low thermal conductivity material such as iron below lOOWZm'K.
  • a high thermal conductivity ceramic for example, an aluminum nitride ceramic having a thermal conductivity of 200 WZm'K or more
  • the low thermal conductivity portion 33 is a low thermal conductivity metal (for example, thermal conductivity).
  • Is made of a low thermal conductivity material such as iron below lOOWZm'K.
  • the amount of heat transfer of a substance is proportional to the thermal conductivity, even when heated by the same heating means 35, the amount of heat transfer per unit time is greater in the high heat transfer section 32 than in the low heat transfer section 33. Become. Therefore, when the heated heating head 30 is brought into contact with the adherend, the heating head 30 The amount of heat transfer to the adherend is greater at the portion where the high thermal conductivity portion 32 is in contact than at the portion where the low thermal conductivity portion 33 is in contact.
  • Reference numeral 10 in FIG. 2 indicates a semiconductor element 10 which is a first electrical component.
  • the semiconductor element 10 has an element body 11 (first body) and a plurality of first terminals 12.
  • the element body 11 has an elongated rectangular parallelepiped shape, and the first terminal 12 is arranged on one side surface of the element body 11 along the four sides of the side surface.
  • Reference numeral 15 in FIG. 3 (a) denotes a wiring board as a second electrical component.
  • the wiring board 15 has a substrate 16, and wiring is routed on one side of the substrate 16, and the second terminal 17 is constituted by a part of the wiring.
  • the wiring board 15 is arranged on the stage 39 with the surface on which the second terminal 17 is arranged facing upward, and the side of the wiring board 15 on which the second terminal 17 is arranged Place Adhesive 5 on the surface.
  • the semiconductor element 10 is placed on the wiring board 15 and aligned so that the first and second terminals 12 and 17 face each other, and the semiconductor element 10 is placed on the adhesive 5.
  • the heating head 30 is arranged on the semiconductor element 10 and the longitudinal direction thereof is parallel to the longitudinal direction of the semiconductor element 10, the high heat conduction portion 32 and the low heat conduction portion 33 are formed into a semiconductor. It will be in the state arranged on the element 10.
  • the length of the element body 11 of the high heat conduction part 32 in the longitudinal direction is the length of the high heat conduction part 32, and the low heat conduction part 33 If the length of the element body 11 in the longitudinal direction is the length of the low heat conduction part 33, the length of the element body 11 is longer than the length of the low heat conduction part 33 and the length of the low heat conduction part 33 and the length of the high heat conduction part 32 It is shorter than the total length.
  • the low heat transfer is achieved.
  • the conducting portion 33 contacts the central portion of the element body 11 in the longitudinal direction, and the high heat conduction portion 32 contacts the both ends of the element body 11 in the longitudinal direction (FIG. 3B).
  • the low heat conduction part 33 and the high heat conduction part 32 are preheated by the heating means 35, and thus the low heat conduction part 33 and the high heat conduction part 32
  • the conductive portion 33 and the high heat conductive portion 32 come into contact with each other, the central portion in the longitudinal direction of the element body 11 and both end portions in the longitudinal direction are simultaneously heated to raise the temperature, and the adhesive 5 is heated by heat conduction.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the adhesive 5.
  • the adhesive 5 has a thermosetting resin 51 and conductive particles 52 dispersed in the thermosetting resin 51.
  • the thermosetting resin 51 softens. Therefore, if heating is continued while pressing with the heating head 30, the softened thermosetting resin 51 is pushed away, and the first Conductive particles 52 are sandwiched between the first and second terminals 12 and 17.
  • the thermosetting resin 51 is polymerized and the adhesive 5 is cured.
  • the amount of heat transfer per unit time from the high heat conduction section 32 is larger than the amount of heat transfer per unit time of the low heat conduction section 33 force. Because it receives a larger amount of heat than the amount of water, even if a loss due to cooling occurs at the end of the element body 11 or the edge of the adhesive 5, the adhesive 5 located at the end in the longitudinal direction of the element body 11 The amount of heat S transferred is not smaller than that of the adhesive 5 located in the central portion in the longitudinal direction.
  • thermosetting adhesive 5 Since the curing rate of the thermosetting adhesive 5 increases as the amount of heat transfer increases, the curing rate of the adhesive 5 depends on the longitudinal end of the semiconductor element 10 and the longitudinal center of the semiconductor element 10. There will be no difference between the parts.
  • the curing rate of the adhesive 5 is 78% at the longitudinal end of the element body 11 and 80% at the longitudinal center. There was little difference in the curing rate.
  • the curing rate of the adhesive is 66% at the end in the longitudinal direction and is medium in the longitudinal direction of the element body 11. 79% at the center, and the curing rate at the longitudinal end of the element body 11 is 1 compared to the center.
  • the curing rate was determined with a Fourier transform infrared spectrophotometer using an anisotropic conductive adhesive in which conductive particles are dispersed in a thermosetting resin, which is an epoxy resin, as the adhesive 5.
  • the absorption spectrum intensity of the epoxy group (wave number 914 cm— and the absorption spectrum intensity of the methylene group (wave number 2930 cm—) were substituted into the following formula (1).
  • Curing rate (%) 100— (a / b) / (A / B) X 100
  • Reference numeral 1 in FIG. 5 denotes the electric device in a state where the adhesive 5 is cured.
  • the adhesive 5 is cured with the first and second connection terminals 12 and 17 sandwiching the conductive particles 52, and therefore the semiconductor element 10 and the wiring board 15 are electrically mechanical. Is also connected.
  • the semiconductor element 10 may be warped due to stress when the adhesive 5 is cured.
  • the adhesive 5 is longer at the end in the longitudinal direction than at the center in the longitudinal direction. The peeling force works strongly.
  • the adhesive 5 positioned at the end of the semiconductor element 10 in the longitudinal direction is cured. Since the rate does not decrease, the end of the semiconductor element 10 in the longitudinal direction is not peeled off. Therefore, the electrical device 1 manufactured by the connection method of the present invention has higher connection reliability than the electrical device manufactured by the conventional connection method.
  • Reference numeral 60 in FIG. 6 denotes a heating head according to the second embodiment of the present invention.
  • This heating head 60 has a head body 61 and two convex portions 62.
  • the head main body 61 is elongated, and the protrusions 62 are spaced apart from each other at both ends of one elongated side surface of the head main body 61.
  • the length of the element main body 11 described above is longer than the distance between the convex portion 62 and the convex portion 62 and shorter than the length of the head main body 61.
  • the longitudinal center of the head body 61 and the longitudinal direction of the element body 11 are When alignment is performed so as to match the center, the convex portions 62 are arranged on both ends in the longitudinal direction of the element body 11, and when the heating head 60 is pressed onto the element body 11 in this state, the element The tips of the protrusions 62 come into contact with both ends in the longitudinal direction of the main body 11, but the central portion of the element body 11 in the longitudinal direction is separated from the head body 61 by the height of the protrusions 62.
  • the heating means 65 when the heating means 65 is energized to raise the temperature of the head main body 61, heat is directly transmitted from the head main body 61 to both ends in the longitudinal direction of the element main body 11, and the amount of heat transfer increases.
  • the thermal power of the head body 61 since the thermal power of the head body 61 is transmitted to the longitudinal center portion of the element body 11 through the longitudinal end portion of the element body 11, the heat transfer amount to the longitudinal center portion of the element body 11 is It becomes smaller than both ends of the element body 11 in the longitudinal direction.
  • the adhesive 5 may be heated and cured by bringing two heating heads into contact with both ends of the element body 11 in the longitudinal direction.
  • Reference numeral 70 in FIG. 7 (a) denotes a heating stage which is a heating apparatus of the present invention.
  • the heating stage 70 includes a stage main body 71 and a heating means 75.
  • the stage body 71 has a high heat conduction part 72 and a low heat conduction part 73.
  • the substrate 16 of the wiring board 15 becomes both the low heat conduction part 73 and the high heat conduction part 72. To contact each other.
  • the heating means 75 is embedded over both the low heat conduction portion 73 and the high heat conduction portion 72. When the heating means 75 is energized, both the low heat conduction portion 73 and the high heat conduction portion 72 are heated simultaneously.
  • the low thermal conductivity portion 73 is configured with a low thermal conductivity material
  • the high thermal conductivity portion 72 is configured with a high thermal conductivity material with a higher thermal conductivity than the low thermal conductivity material.
  • the low heat conduction part 73 and the high heat conduction part 72 are heated by the same heating means 75, the part of the wiring board 15 that is in contact with the high heat conduction part 72 is compared with the part that is in contact with the low heat conduction part 73. A lot of heat will be transferred.
  • two high heat conduction parts 72 are provided, and the low heat conduction part 73 is arranged between the high heat conduction part 72 and the high heat conduction part 72 so as to be aligned with the high heat conduction part 72 in a straight line.
  • the length of the low heat conduction portion 73 in the arrangement direction is longer than the length in the longitudinal direction of the semiconductor element 10 that is the adherend.
  • the length obtained by adding the length in the arrangement direction of the two high heat conduction portions 72 and the length in the arrangement direction of the low heat conduction portions 73 is equal to or longer than the length of the semiconductor element 10.
  • the wiring board 15 having the adhesive 5 disposed on the surface is disposed, the semiconductor element 10 is parallel to the longitudinal direction of the element body 11, and the center in the longitudinal direction. If the element body 11 is arranged on the adhesive 5 so that the part is positioned on the center part in the arrangement direction of the low heat conduction parts 73, both ends in the longitudinal direction of the element body 11 are the high heat conduction parts 72. Arranged above each other, the central part in the longitudinal direction is arranged on the low heat conduction part 73 (FIG. 7 (b)).
  • the amount of heat transferred from the high heat conducting portion 72 is larger than the amount of heat transferred from the low heat conducting portion 73, so the amount of heat transferred to the wiring board 15 is 11%.
  • the end position in the longitudinal direction is greater than the central position in the longitudinal direction.
  • the curing rate of the adhesive 5 does not decrease at the end in the longitudinal direction of the element body 11, and the longitudinal direction of the semiconductor element 10 Since this end is firmly fixed with the adhesive 5, even if the semiconductor element 10 is warped, no peeling occurs at the end in the longitudinal direction, and an electrical device with high conduction reliability is obtained.
  • the high heat conduction parts 32, 72 and the low heat conduction parts 33, 73 are provided in the heating device such as the heating head 30 and the heating stage 70, the high heat conduction parts 32, 72 are formed of elongated electrical parts. If they are arranged at both ends, the number and shape of the high heat conducting portions 32 and 72 and the number and shape of the low heat conducting portions 33 and 73 are not particularly limited.
  • Reference numeral 89 in FIG. 8 (a) denotes a heat radiation stage as a cooling device, and the heat radiation stage 89 has a stage body 86 on which the wiring board 15 is placed.
  • the stage main body 86 has a low heat conductive portion 87 made of a low heat conductive material, and a high heat conductive portion 88 made of a high heat conductive material having a higher thermal conductivity than the low heat conductive material. Speak.
  • the low heat conduction part 87 and the high heat conduction part 88 are arranged side by side in a straight line, and if the direction in which the low heat conduction part 87 and the high heat conduction part 88 are arranged is an arrangement direction, the low heat conduction part 87 is the high heat conduction part. It is arranged at both ends of 88 arrangement direction.
  • the length of the element body 11 of the semiconductor element 10 described above in the longitudinal direction is longer than the length of the high heat conduction portion 88 in the parallel direction, and the length of the high heat conduction portion 88 in the arrangement direction and two low heats.
  • the force is the same as the total length in the direction of arrangement of the conductive portions 87, but shorter than that.
  • the semiconductor element 10 is flattened between the longitudinal direction of the element body 11 and the above-described alignment direction.
  • the semiconductor element 10 is arranged on the adhesive 5 so that the central part in the longitudinal direction of the element body 11 is positioned on the central part in the arrangement direction of the high heat conduction parts 88.
  • both end portions of the element body 11 in the longitudinal direction are located on the low heat conduction portion 87, and the center portion in the longitudinal direction of the element body 11 is located on the high heat conduction portion 88.
  • Reference numeral 80 in FIG. 8 (b) denotes a heating head.
  • the heating means 85 When the heating means 85 is energized in advance to raise the temperature of the head body 81 and the heating head 80 is pressed against the semiconductor element 10, The head body 8 1 comes into contact with the element body 11, and the element body 11 is heated.
  • heat conduction of head body 81 The rate is made uniform, so that the amount of heat transferred from the head body 81 to both ends and the center of the element body 11 in the longitudinal direction is substantially equal.
  • the heat radiation stage 89 is not provided with a heating means, and the temperature of the heat radiation stage 89 is always kept lower than the temperature of the head body 81 while the semiconductor element 10 is heated. Therefore, part of the heat transferred from the element body 11 to the adhesive 5 passes through the wiring board 15 and is radiated from the wiring board 15 to the heat radiation stage 89.
  • both end portions of the element body 11 in the longitudinal direction are located on the low thermal conductivity portion 87, and a central portion in the longitudinal direction is located on the high thermal conductivity portion 88.
  • the amount of heat dissipated to the part 87 is smaller than the amount of heat dissipated from the wiring board 15 to the high heat conduction part 88, so that the part where both ends in the longitudinal direction of the element body 11 are located is accumulated compared to the center part. More heat is generated.
  • the head main body of the heat radiating head 95 that is a cooling device.
  • 96 is provided with a high thermal conductivity portion 97 and a low thermal conductivity portion 98, the low thermal conductivity portion 98 is in contact with both longitudinal ends of the element body 11, and the high thermal conductivity portion 97 is the central portion of the element body 11 in the longitudinal direction.
  • the heat radiating head 95 is pressed against the semiconductor element 10 so as to be in contact with the semiconductor element 10 (FIG. 9).
  • both end portions of the element body 11 in the longitudinal direction are in contact with the low heat conduction portion 98 and the center portion in the longitudinal direction is in contact with the high heat conduction portion 97, heat radiation from the both ends in the longitudinal direction of the element body 11 is performed.
  • the amount of heat radiated to the device body 95 is smaller than the amount of heat radiated from the central portion in the longitudinal direction of the element body 11 to the radiation head 95, and is accumulated in the adhesive 5 at the end position of the element body 11 in the longitudinal direction. More heat is generated.
  • the element body 11 is the same as the case shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b).
  • the curing rate of the adhesive located at both ends in the longitudinal direction is not reduced, and both ends in the longitudinal direction of the element body 11 are firmly fixed.
  • the above describes the case where the heat conductivity of the main body of the heating head or heating stage as the heating device is uniform when using the heat dissipation head or heat dissipation stage as the cooling device, but the present invention is not limited to this.
  • the heating heads 30 and 60 shown in FIGS. 1 and 6 and the heat dissipation stage 89 shown in FIG. 8 are used together, or the heating stage 70 shown in FIG. Can also be used together.
  • the low thermal conductive material constituting the low thermal conductive parts 33, 73, 87, 98 and the high thermal conductive material constituting the high thermal conductive parts 32, 72, 87, 98 are low in thermal conductivity of the high thermal conductive material. If it is higher than the thermal conductivity of, it is not particularly limited.
  • the first and second electric parts used in the present invention are not limited to semiconductor elements or wiring boards.
  • the first electric parts that are elongated wiring boards are replaced with the second electric parts that are other wiring boards. It can also be connected to other electrical components.
  • the type of the adhesive 5 used in the present invention is not particularly limited.
  • thermosetting resin used for the adhesive 5 various kinds of resins such as acrylic resin and urethane resin can be used in addition to epoxy resin.
  • thermosetting resin and the conductive particles those obtained by adding a thermoplastic resin, a colorant, an antiaging agent and the like to the adhesive 5 can also be used.
  • the conductive particles 52 to be added to the adhesive 5 are not particularly limited, and those having a conductive layer such as a metal plating layer on the surface of the resin particles, and various types such as metal particles may be used. Is possible.
  • the conductive particles 52 are not added to the adhesive 5, and the terminals 12 and 17 are not
  • the electrical components 10 and 15 can be electrically connected to each other by directly contacting the operator. Further, the number and types of heating means provided in the heating device such as the heating head 30 and the heating stage 70 are not particularly limited.

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Abstract

　信頼性の高い電気装置を提供する。 　本発明の接続方法によれば、細長の電気部品１０の長手方向端部に位置する接着剤５を加熱する時の伝熱量を、長手方向の中央部分に位置する接着剤５の伝熱量よりも多くすることで、接着剤５の端部や電気部品１０の端部が外気で冷却されたとしても、部品本体１１の長手方向の端部に位置する接着剤５の硬化率が、その長手方向の中央部分に位置する接着剤５に比べて小さくならない。従って、接着剤５が硬化するときの応力で電気部品１０に反りが生じても、部品本体１１の長手方向の端部は接着剤５で強固に固定されているので剥離が生じず、端子１２、１７の接続不良が起こらない。

Description

明 細 書
電気部品の接続方法及び加熱装置
技術分野
[0001] 本発明は熱硬化性の接着剤を用いた電気部品の接続方法に関する。
背景技術
[0002] 従来より、半導体素子のような電気部品を配線板のような電気部品に接続するには 、熱硬化性の接着剤が用いられており、半導体素子と配線板とで接着剤を挟み込ん だ状態で加熱すると、接着剤が硬化する。
図 10の符号 101は従来技術の接続方法で半導体素子 110と配線板 115とが接続 された電気装置を示して ヽる。
[0003] 接着剤 105には不図示の導電性粒子が分散されており、半導体素子 110の端子 1 12と配線板 115の端子 117とで導電性粒子が挟み込まれることで、半導体素子 110 と配線板 115とは電気的に接続されている。また、硬化した接着剤 105によって半導 体素子 110は配線板 115に固定されており、従って半導体素子 110と配線板 115は 機械的にも接続されている。
[0004] しかし、半導体素子 110や配線板 115の温度差、線膨張係数の違い、または接着 剤が硬化するときの応力によって、半導体素子に反りが生じることがあり、特に半導 体素子 110が細長の場合には、その長手方向の端部が接着剤 105から剥離し、図 1 0に示すように半導体素子 110の長手方向の端部で半導体素子 110の端子 112が 配線板 115の端子 117から離間し、導通不良となってしまう。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目 的は、細長の電気部品を熱硬化性の接着剤で接続し、信頼性の高い電気装置を得 ることである。
課題を解決するための手段
[0006] 上記課題を解決するために、本発明は、第一、第二の電気部品の間に接着剤を配 置し、前記第一の電気部品の第一の本体を加熱装置によって加熱して前記接着剤 を加熱硬化し、前記第一、第二の電気部品の第一、第二の端子同士を電気的に接 続する接続方法であって、前記第一の本体は細長にされ、前記第一の電気部品の 前記第一の端子は前記第一の本体の少なくとも長手方向の端部に配置され、前記 第一の本体の加熱は、前記加熱装置から前記第一の本体の長手方向の端部への 伝熱量を、前記加熱装置から前記第一の本体の長手方向の中央部分への伝熱量よ りも多くする接続方法である。
本発明は、前記加熱装置を前記第一の本体に押し当てた状態で前記加熱装置を 昇温させ、熱伝導により前記第一の本体を加熱する接続方法であって、前記加熱装 置は高熱伝導部と、前記高熱伝導部よりも熱伝導率が低い低熱伝導部とを有し、前 記第一の本体の加熱は、前記高熱伝導部を前記第一の本体の長手方向の端部に 押し当て前記低熱伝導部を前記第一の本体の前記長手方向の中央部分に押し当 てる接続方法である。
本発明は、前記加熱装置を前記第一の本体に押し当てた状態で、前記加熱装置 を昇温させ、熱伝導により前記第一の本体を加熱する接続方法であって、前記加熱 装置は凸部を有し、前記第一の本体の加熱は、前記凸部の先端を前記第一の本体 の長手方向の端部に押し当てる接続方法である。
本発明は、第一、第二の電気部品の間に接着剤を配置し、前記第二の電気部品 の第二の本体を加熱装置によって加熱して前記接着剤を加熱硬化し、前記第一、第 二の電気部品の第一、第二の端子同士を電気的に接続する接続方法であって、前 記第一の本体は細長にされ、前記第一の電気部品の前記第一の端子は前記第一 の本体の少なくとも長手方向の端部に配置され、前記第二の本体の加熱は、前記第 二の電気部品上に前記接着剤と前記第一の電気部品を配置した時に、前記接着剤 を介して前記第一の本体の長手方向の端部に対面する位置への前記加熱装置から の伝熱量を、前記接着剤を介して前記第一の本体の長手方向の中央部分と対面す る位置への前記加熱装置力 の伝熱量よりも多くする接続方法である。
本発明は、前記加熱装置を前記第二の本体に押し当てた状態で前記加熱装置を 昇温させ、熱伝導により前記第二の本体を加熱する接続方法であって、前記加熱装 置は高熱伝導部と、前記高熱伝導部よりも熱伝導率が低い低熱伝導部とを有し、前 記第二の本体の加熱は、前記接着剤を介して前記第一の本体の長手方向の端部に 対面する位置に前記高熱伝導部を押し当て、前記接着剤を介して前記第一の本体 の長手方向の中央部分に対面する位置に前記低熱伝導部を押し当てる接続方法で ある。
本発明は、前記加熱装置を前記第二の本体に押し当てた状態で、前記加熱装置 を昇温させ、熱伝導により前記第二の本体を加熱する接続方法であって、前記加熱 装置は凸部を有し、前記第二の本体の加熱は、前記凸部の先端を前記接着剤を介 して前記第一の本体の長手方向端部に対面する位置に押し当てる接続方法である 本発明は、第一、第二の電気部品の間に接着剤を配置し、前記第一の電気部品 の第一の本体を加熱して前記接着剤を加熱硬化し、前記第一、第二の電気部品の 第一、第二の端子同士を電気的に接続する接続方法であって、前記第一の本体は 細長にされ、前記第一の電気部品の前記第一の端子は前記第一の本体の少なくと も長手方向の端部に配置され、前記第二の電気部品の第二の本体を冷却装置に接 触させ、前記接着剤を介して前記第一の本体の長手方向の端部と対向する位置か ら前記冷却装置へ放熱される放熱量を、前記接着剤を介して前記第一の本体の長 手方向の中央部分から前記冷却装置へ放熱される放熱量よりも小さくしながら前記 第一の本体の加熱を行う接続方法である。
本発明は、第一、第二の電気部品の間に接着剤を配置し、前記第二の電気部品 の第二の本体を加熱して前記接着剤を加熱硬化し、前記第一、第二の電気部品の 第一、第二の端子同士を電気的に接続する接続方法であって、前記第一の本体は 細長にされ、前記第一の電気部品の前記第一の端子は前記第一の本体の少なくと も長手方向の端部に配置され、前記第一の本体に冷却装置を接触させ、前記第一 の本体の長手方向の端部から前記冷却装置への放熱量を、前記第一の本体の長手 方向の中央部分から前記冷却装置への放熱量よりも小さくしながら、前記第二の本 体の加熱を行う接続方法である。
本発明は、装置本体と、加熱手段とを有し、前記装置本体を被着体に押し当て前 記加熱手段に通電すると、熱伝導により前記装置本体が昇温し前記被着体が加熱さ れる加熱装置であって、前記装置本体は、低熱伝導部と、高熱伝導部とを有し、前 記高熱伝導部は前記低熱伝導部を構成する材料よりも熱伝導率の高い材料で構成 された高熱伝導部とを有する加熱装置である。
本発明は、装置本体と、加熱手段とを有し、前記装置本体を被着体に押し当て前 記加熱手段に通電すると、熱伝導により前記装置本体が昇温し前記被着体が加熱さ れる加熱装置であって、前記装置本体は凸部を有し、前記装置本体を前記被着体 に押し当てると、前記凸部の先端が前記被着体に密着するようにされた加熱装置で ある。
発明の効果
[0007] 接着剤を加熱硬化させる際に電気部品の長手方向端部が外気で冷却されても、冷 却される分は長手方向の端部への伝熱量を多くすることで補充されるので、電気部 品の細長の端部で接着剤の硬化率が低くならない。従って、電気部品の細長の端部 は硬化した接着剤で強固に固定されることになり、接着剤が硬化するときの応力で電 気部品に反りが生じても、長手方向の端部が接着剤から剥離しない。このように、本 発明の接続方法で電気部品を接続すると、電気部品の剥離による導通不良が起こら ず、接続信頼性の高い電気装置が得られる。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]図 1は本発明第一例の加熱ヘッドを説明するための断面図である。
[図 2]図 2は本発明に用いる第一の電気部品の一例を説明するための平面図である
[図 3]図 3 (a)と図 3 (b)は本発明の接続方法の一例を説明するための断面図である。
[図 4]図 4は本発明に用いる接着剤の一例を説明するための断面図である。
[図 5]図 5は本発明の接続方法で製造された電気装置の一例を説明するための断面 図である。
[図 6]図 6は本発明第二例の加熱ヘッドを説明するための断面図である。
[図 7]図 7 (a)と図 7 (b)は加熱ステージを用いて接続を行う工程を説明するための断 面図である。 [図 8]図 8 (a)と図 8 (b)は放熱ステージを用いて接続を行う工程を説明するための断 面図である。
[図 9]図 9は放熱ヘッドを用いて接続を行う工程を説明するための断面図である。
[図 10]図 10は従来技術の接続方法で製造された電気装置の一例を説明するための 断面図である。
符号の説明
[0009] 1……電気装置 10……第一の電気部品（半導体素子） 11……第一の本体（ 素子本体） 12……第一の端子 15……第二の電気部品（配線板） 16…… 第二の本体 (基板） 17……第二の端子 30、 60……加熱装置 (加熱ヘッド） 31、 61……ヘッド本体 35、 65、 75、 85……カロ熱手段 70……カロ熱ステージ 71……ステージ本体 72……高熱伝導部 73……低熱伝導部 95……放熱 ヘッド 97……高熱伝導部 98……低熱伝導部
発明を実施するための最良の形態
[0010] 図 1の符号 30は本発明の第一例の加熱装置である加熱ヘッドを示しており、この加 熱ヘッド 30はヘッド本体 31と、加熱手段 35とを有している。ここでは、ヘッド本体 31 は細長の直方体形状にされている。ヘッド本体 31は高熱伝導部 32と、低熱伝導部 3 3とを有しており、低熱伝導部 33はヘッド本体 31の長手方向の中央部分に設けられ 、高熱伝導部 32はヘッド本体 31の長手方向の両端部に設けられている。
[0011] 加熱手段 35は高熱伝導部 32と低熱伝導部 33の両方にわたって埋設されており、 不図示の電源から加熱手段 35に通電すると加熱手段 35が昇温し、高熱伝導部 32と 低熱伝導部 33の両方が同時に加熱されるようになって 、る。
[0012] 高熱伝導部 32は高熱伝導セラミック (例えば熱伝導率が 200WZm'K以上の窒 化アルミニウムセラミック)のような高熱伝導材料で構成され、低熱伝導部 33は低熱 伝導金属（例えば熱伝導率が lOOWZm'K未満の鉄）のような低熱伝導材料で構 成されている。
[0013] 物質の伝熱量は熱伝導率に比例するので、同じ加熱手段 35で加熱した場合であ つても、単位時間当たりの伝熱量は低熱伝導部 33よりも高熱伝導部 32の方が多くな る。従って、昇温した加熱ヘッド 30を被着体に接触させた場合に、加熱ヘッド 30から 被着体への伝熱量は、高熱伝導部 32が接触した部分の方が、低熱伝導部 33が接 触した部分よりも多くなる。
[0014] 次に、この加熱ヘッド 30を用いて第一、第二の電気部品を接続する工程について 説明する。
図 2の符号 10は第一の電気部品である半導体素子 10を示して 、る。半導体素子 1 0は素子本体 11 (第一の本体)と、複数個の第一の端子 12とを有している。素子本体 11は細長の直方体形状にされており、第一の端子 12は素子本体 11の細長の一側 面上に、その側面の四辺に沿って配置されている。
[0015] 図 3 (a)の符号 15は第二の電気部品である配線板を示している。配線板 15は基板 16を有しており、基板 16の片面には配線が引き回され、その配線の一部で第二の 端子 17が構成されている。
[0016] 配線板 15は第二の端子 17が配置された側の面を上側に向けた状態でステージ 3 9上に配置されており、配線板 15の第二の端子 17が配置された側の面に接着剤 5を 配置する。次に、半導体素子 10を配線板 15上に配置し、第一、第二の端子 12、 17 が互いに対向するように位置合わせし、半導体素子 10を接着剤 5上に載せる。
[0017] 次に、上述した加熱ヘッド 30を半導体素子 10上に配置し、その長手方向を半導体 素子 10の長手方向に対して平行にすると、高熱伝導部 32と低熱伝導部 33が半導 体素子 10上に並べられた状態になる。
[0018] 高熱伝導部 32と低熱伝導部 33が半導体素子 10上に並べられた時に、高熱伝導 部 32の素子本体 11の長手方向の長さを高熱伝導部 32の長さとし、低熱伝導部 33 の素子本体 11の長手方向の長さを低熱伝導部 33の長さとすると、素子本体 11の長 さは低熱伝導部 33の長さよりも長ぐかつ低熱伝導部 33の長さと高熱伝導部 32の長 さの合計よりは短くなつている。
[0019] 従って、素子本体 11の長手方向の中央部分が、低熱伝導部 33の長さの中央に位 置するように位置合わせをし、加熱ヘッド 30を半導体素子 10に押し当てると、低熱伝 導部 33が素子本体 11の長手方向の中央部分に接触し、高熱伝導部 32が素子本体 11の長手方向の両端部にそれぞれ接触する（図 3 (b) )。
[0020] 低熱伝導部 33と高熱伝導部 32は加熱手段 35によって予め加熱されており、低熱 伝導部 33と高熱伝導部 32が接触すると、素子本体 11の長手方向の中央部分と長 手方向の両端部は同時に加熱されて昇温し、熱伝導によって接着剤 5が加熱される
[0021] 図 4は接着剤 5の拡大断面図であり、接着剤 5は熱硬化性榭脂 51と、熱硬化性榭 脂 51中に分散された導電性粒子 52とを有している。加熱によって接着剤 5が昇温す ると熱硬化性榭脂 51は軟ィ匕するので、加熱ヘッド 30で押圧をしながら加熱を続ける と、軟化した熱硬化性榭脂 51は押しのけられ、第一、第二の端子 12、 17で導電性 粒子 52が挟み込まれる。更に加熱押圧を続け、接着剤 5の温度が高くなると熱硬化 性榭脂 51が重合し、接着剤 5が硬化する。
[0022] 半導体素子 10と接着剤 5は加熱と同時に外気で冷却されるので、加熱ヘッド 30か ら半導体素子 10を介して接着剤 5に伝わる熱量は、半導体素子 10の端部と接着剤 5の端部で多く損失される。
[0023] 上述したように、高熱伝導部 32からの単位時間当たりの伝熱量は、低熱伝導部 33 力 の単位時間当たりの伝熱量よりも多ぐ素子本体 11の長手方向の端部は中央部 分に比べて多くの熱量を受け取るので、素子本体 11の端部や接着剤 5の端部で冷 却による損失が起こっても、素子本体 11の長手方向の端部に位置する接着剤 5は、 その長手方向の中央部分に位置する接着剤 5に比べて伝達される熱量力 S小さくなら ない。
[0024] 熱硬化性の接着剤 5の硬化率は伝熱量が多い程高くなるので、接着剤 5の硬化率 は、半導体素子 10の長手方向の端部と、半導体素子 10の長手方向の中央部分で 差が生じないことになる。
[0025] 例えば、本発明の加熱ヘッド 30で加熱を行った場合には、接着剤 5の硬化率は素 子本体 11の長手方向の端部で 78%、長手方向の中央部分で 80%であり、その硬 化率の差は小さ力つた。
これに対し、ヘッド本体の熱伝導率が均一な加熱ヘッドを用いて加熱を行った場合 には、接着剤の硬化率は、長手方向の端部で 66%、素子本体 11の長手方向の中 央部分で 79%であり、素子本体 11長手方向端部での硬化率が中央部分に比べて 1
0%以上も小さくなつてしまった。 [0026] 尚、硬化率は接着剤 5としてエポキシ榭脂である熱硬化性榭脂に導電性粒子が分 散された異方導電性接着剤を用い、フーリエ変換赤外分光光度計で求めたエポキシ 基（波数 914cm— の吸収スペクトル強度と、メチレン基（波数 2930cm— の吸収スぺ タトル強度を下記式（1)に代入して求めた。
[0027] 式（1)：硬化率（％) = 100— (a/b) / (A/B) X 100
A：硬化前のエポキシ基の吸収スペクトル強度
B :硬化前のメチレン基の吸収スペクトル強度
a :硬化後のエポキシ基の吸収スペクトル強度
b :硬化後のメチレン基の吸収スペクトル強度
図 5の符号 1は接着剤 5が硬化した状態の電気装置を示している。この電気装置 1 では、第一、第二の接続端子 12、 17が導電性粒子 52を挟み込んだ状態で接着剤 5 が硬化しており、従って半導体素子 10と配線板 15は電気的にも機械的にも接続さ れている。
[0028] 接着剤 5が硬化する時の応力で半導体素子 10に反りが生じることがあり、半導体素 子 10が細長の場合には、長手方向の中央部分よりも長手方向端部で接着剤 5から 剥離する力が強く働く。
接着剤 5の硬化率が低いと半導体素子 10の長手方向の端部が接着剤 5から剥離 するが、本発明によれば半導体素子 10の長手方向の端部に位置する接着剤 5の硬 化率が小さくならないので、半導体素子 10の長手方向の端部は剥離されない。 従って、本発明の接続方法により製造された電気装置 1は、従来の接続方法によつ て製造された電気装置に比べて接続信頼性が高 ヽ。
[0029] 以上は、ヘッド本体 31に熱伝導率の異なる部分を設ける場合について説明したが 、本発明はこれに限定されるものではない。図 6の符号 60は本発明第二例の加熱へ ッドを示しており、この加熱ヘッド 60はヘッド本体 61と、 2つの凸部 62とを有している
[0030] ヘッド本体 61は細長にされており、凸部 62はヘッド本体 61の細長の一側面の両端 に互いに離間して配置されている。上述した素子本体 11の長さは、凸部 62と凸部 6 2の間の距離よりも長ぐかつ、ヘッド本体 61の長さよりも短くなつている。 [0031] 従って、加熱ヘッド 60をヘッド本体 61の長手方向が素子本体 11の長手方向と平 行に向けた状態で、そのヘッド本体 61の長手方向の中心と、素子本体 11の長手方 向の中心とを一致させるように位置合わせを行うと、素子本体 11の長手方向の両端 部上に凸部 62がそれぞれ配置され、その状態で加熱ヘッド 60を素子本体 11上に押 し付けると、素子本体 11の長手方向の両端部に凸部 62の先端が接触するが、素子 本体 11の長手方向の中央部分は凸部 62の高さだけヘッド本体 61と離間した状態に なる。
[0032] 従って、加熱手段 65に通電してヘッド本体 61を昇温させると、素子本体 11の長手 方向の両端部にはヘッド本体 61から直接熱が伝えられるため、伝熱量が多くなる。 他方、素子本体 11の長手方向の中央部分には、ヘッド本体 61の熱力 素子本体 1 1の長手方向の端部を介して伝わるため、素子本体 11の長手方向の中央部分への 伝熱量は、素子本体 11の長手方向の両端部に比べて小さくなる。
従って、素子本体 11の長手方向の両端部が冷却されても、その長手方向の両端 部で接着剤 5への伝熱量が小さくならず、半導体素子 10の長手方向の両端部は接 着剤 5で強固に固定されることになる。
[0033] 以上は 1つの加熱ヘッドに凸部を設け、凸部の先端と素子本体 11の長手方向の端 部とを接触させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく 、例えば 2台の加熱ヘッドをそれぞれ素子本体 11の長手方向の両端部にだけに接 触させて接着剤 5を加熱硬化させてもょ ヽ。
[0034] 以上は、半導体素子 10を加熱して接着剤 5を熱硬化させる場合について説明した 力 本発明はこれに限定されるものではない。
図 7 (a)の符号 70は本発明の加熱装置である加熱ステージを示して 、る。この加熱 ステージ 70は、ステージ本体 71と、加熱手段 75とを有している。ステージ本体 71は 高熱伝導部 72と、低熱伝導部 73とを有しており、配線板 15をステージ本体 71上に 配置すると配線板 15の基板 16が低熱伝導部 73と高熱伝導部 72の両方にそれぞれ 接触するようになっている。
[0035] 加熱手段 75は低熱伝導部 73と高熱伝導部 72の両方に渡って埋設されており、加 熱手段 75に通電すると、低熱伝導部 73と高熱伝導部 72の両方が同時に加熱される [0036] 第一例の加熱ヘッド 30の場合と同様に、低熱伝導部 73は低熱伝導材料で構成さ れ、高熱伝導部 72は低熱伝導材料よりも熱伝導率の高 ヽ高熱伝導材料で構成され ているので、低熱伝導部 73と高熱伝導部 72が同じ加熱手段 75で加熱されると、配 線板 15の高熱伝導部 72に接触した部分は低熱伝導部 73に接触した部分に比べて 多くの熱量が伝達されることになる。ここでは高熱伝導部 72は二箇所設けられ、低熱 伝導部 73は高熱伝導部 72と高熱伝導部 72の間に位置に、高熱伝導部 72と直線状 に並ぶように配置されて 、る。
[0037] 高熱伝導部 72と低熱伝導部 73の並べられた方向を並び方向とすると、低熱伝導 部 73の並び方向の長さは、被着体である半導体素子 10の長手方向の長さよりも短く 、かつ、 2つの高熱伝導部 72の並び方向の長さと低熱伝導部 73の並び方向の長さ を足した長さは、半導体素子 10の長さと同じか、それよりも長くなつている。
[0038] 従って、加熱ステージ 70上に、表面に接着剤 5が配置された配線板 15を配置し、 半導体素子 10を、素子本体 11の長手方向と並び方向と平行にし、その長手方向の 中央部分が低熱伝道部 73の並び方向の中央部分上に位置するように位置あわせを 行い、素子本体 11を接着剤 5上に配意すると、素子本体 11の長手方向の両端部が 高熱伝導部 72上にそれぞれ配置され、長手方向の中央部分が低熱伝導部 73上に 配置される（図 7 (b) )。
[0039] 第一例の加熱ヘッド 30の場合と同様に、高熱伝導部 72からの伝熱量は低熱伝導 部 73からの伝熱量よりも大きくなるので、配線板 15への伝熱量は素子本体 11の長 手方向の端部位置で、その長手方向の中央位置よりも多くなる。
従って、配線板 15端部や接着剤 5端部が外気で冷却されたとしても、接着剤 5の硬 化率は素子本体 11の長手方向の端部で小さくならず、半導体素子 10の長手方向の 端部は接着剤 5で強固に固定されるので、半導体素子 10に反りが生じても長手方向 の端部で剥離が起こらず、導通信頼性の高 、電気装置が得られる。
[0040] 以上は、ヘッドとステージの 、ずれか一方の加熱手段を設け、配線板 15と半導体 素子 10のいずれか一方だけを加熱する場合について説明した力 本発明はこれに 限定されるものではなぐ半導体素子 10の長手方向の端部が位置する部分の伝熱 量が、半導体素子 10の長手方向の中央部分が位置する部分の伝熱量よりも多くな るのであれば、ヘッドとステージの両方に加熱手段を設け、配線板 15と半導体素子 1 0の両方を加熱することもできる。
[0041] また、加熱ヘッド 30や加熱ステージ 70等の加熱装置に、高熱伝導部 32、 72と低 熱伝導部 33、 73を設ける場合には、高熱伝導部 32、 72が細長の電気部品の両端 部に配置されるのであれば、高熱伝導部 32、 72の数や形状および低熱伝導部 33、 73の数や形状も特に限定されるものではな 、。
[0042] 以上は、加熱装置に低熱伝導部と高熱伝導部を設ける場合について説明したが、 本発明はこれに限定されるものではない。図 8 (a)の符号 89は冷却装置である放熱 ステージを示しており、放熱ステージ 89は配線板 15が載置されるステージ本体 86を 有している。
[0043] ステージ本体 86は、低熱伝導材料で構成された低熱伝導部 87と、該低熱伝導材 料よりも熱伝導率の高!ヽ高熱伝導材料で構成された高熱伝導部 88とを有して ヽる。 低熱伝導部 87と高熱伝導部 88は直線状に並んで配置されており、低熱伝導部 87 と高熱伝導部 88が並べられた方向を並び方向とすると、低熱伝導部 87は、高熱伝 導部 88の並び方向の両端に配置されている。
[0044] 上述した半導体素子 10の素子本体 11の長手方向の長さは、高熱伝導部 88の並 び方向の長さよりも長くされ、かつ、高熱伝導部 88の並び方向の長さと 2つの低熱伝 導部 87の並び方向の長さの合計と同じ力、それよりも短くされている。
[0045] 従って、放熱ステージ 89上に上述した配線板 15を配置し、配線板 15上に接着剤 5 を配置した後、半導体素子 10を素子本体 11の長手方向と上述した並び方向とが平 行になるように接着剤 5上に配置し、素子本体 11の長手方向の中央部分が高熱伝 導部 88の並び方向の中央部分上に位置するように半導体素子 10を接着剤 5上に配 置させると、素子本体 11の長手方向の両端部が低熱伝導部 87上に位置し、素子本 体 11の長手方向の中央部分が高熱伝導部 88上に位置する。
[0046] 図 8 (b)の符号 80は加熱ヘッドを示しており、予め加熱手段 85に通電してヘッド本 体 81を昇温させておき、加熱ヘッド 80を半導体素子 10に押し当てると、ヘッド本体 8 1が素子本体 11に接触し、素子本体 11が昇温する。ここではヘッド本体 81の熱伝導 率は均一にされており、従ってヘッド本体 81から素子本体 11の長手方向の両端部と 中央部分へ伝わる伝熱量は略等しくなる。
[0047] 放熱ステージ 89には加熱手段が設けられておらず、放熱ステージ 89の温度は半 導体素子 10が加熱されている間は、ヘッド本体 81の温度よりも常に低くなるようにさ れているので、素子本体 11から接着剤 5へ伝わった熱の一部は、配線板 15を通って 、配線板 15から放熱ステージ 89へ放熱される。
[0048] 上述したように、素子本体 11の長手方向の両端部は低熱伝導部 87上に位置し、 長手方向の中央部分は高熱伝導部 88上に位置しており、配線板 15から低熱伝導 部 87へ放熱される熱量は、配線板 15から高熱伝導部 88へ放熱される熱量よりも小 さいので、素子本体 11の長手方向の両端部が位置する部分では、中央部分に比べ て蓄積される熱量が多くなる。
[0049] 従って、素子本体 11の端部や接着剤 5の端部が外気で冷却されたとしても、素子 本体 11の長手方向の両端部で蓄積される熱量が多くなることで、素子本体 11の長 手方向両端部に位置する接着剤 5の硬化率が低くならず、素子本体 11の長手方向 の両端部は接着剤 5で強固に固定された状態になる。
[0050] 尚、放熱ステージ 89に冷却手段を取り付け、素子本体 11を加熱するときに、該冷 却手段によって高熱伝導部 88と低熱伝導部 87の両方を冷却するようにすれば、加 熱中に放熱ステージ 89の温度を、ヘッド本体 81の温度よりも常に低くすることができ る。
[0051] 以上は、配線板 15に冷却装置である放熱ステージ 89を接触させる場合について 説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
[0052] 例えば、ステージ本体 91と、ステージ本体 91内に設けられた加熱手段 95とを有す る加熱ステージ 90に配線板 15を配置する場合には、冷却装置である放熱ヘッド 95 のヘッド本体 96に高熱伝導部 97と低熱伝導部 98とを設けておき、低熱伝導部 98が 素子本体 11の長手方向の両端部に接触し、高熱伝導部 97が素子本体 11の長手方 向の中央部分に接触するように放熱ヘッド 95を半導体素子 10に押し当てる（図 9)。
[0053] 放熱ヘッド 95の温度をステージ本体 91の温度よりも低く維持しながら配線板 15の 加熱を行えば、加熱ステージ 90から接着剤 5へ伝わる熱の一部は素子本体 11から 放熱ヘッドへ放熱される。
[0054] 素子本体 11の長手方向の両端部は低熱伝導部 98に接触し、長手方向の中央部 分は高熱伝導部 97に接触するので、素子本体 11の長手方向の両端部から放熱へ ッド 95に放熱される熱量は、素子本体 11の長手方向の中央部分から放熱ヘッド 95 に放熱される熱量に比べて少なくなり、素子本体 11の長手方向の端部位置で接着 剤 5に蓄積される熱量が多くなる。
[0055] 従って、素子本体 11の端部や接着剤 5の端部が外気で冷却されたとしても、上述し た図 8 (a)、（b)に示した場合と同様に、素子本体 11の長手方向の両端部に位置す る接着剤の硬化率が小さくならず、素子本体 11の長手方向の両端部が強固に固定 される。
[0056] 以上は、冷却装置である放熱ヘッドや放熱ステージを用いる場合に、加熱装置で ある加熱ヘッドや加熱ステージの本体の熱伝導率が均一な場合について説明したが 本発明はこれに限定されるものではなぐ図 1、図 6に示した加熱ヘッド 30、 60と、図 8に示した放熱ステージ 89とを一緒に用いたり、図 7に示した加熱ステージ 70と、上 述した放熱ヘッドとを一緒に用いることも可能である。
[0057] 低熱伝導部 33、 73、 87、 98を構成する低熱伝導材料と、高熱伝導部 32、 72、 87 、 98を構成する高熱伝導材料は、高熱伝導材料の熱伝導率が低熱伝導材料の熱 伝導率よりも高 、のであれば特に限定されるものではな 、。
[0058] 本発明に用いる第一、第二の電機部品も半導体素子や配線板に限定されるもので なぐ例えば細長の配線板である第一の電気部品を、他の配線板である第二の電気 部品に接続することもできる。
[0059] 本発明に用いる接着剤 5の種類も特に限定されるものではない。接着剤 5に用いる 熱硬化性榭脂はエポキシ榭脂の他、アクリル榭脂、ウレタン榭脂等種々のものを用い ることができる。また、熱硬化性榭脂と導電性粒子の他に、熱可塑性榭脂、着色剤、 老化防止剤等を接着剤 5に添加したものを用いることもできる。
[0060] 接着剤 5に添加する導電性粒子 52も特に限定されるものではなぐ榭脂粒子の表 面に金属メツキ層等の導電層を設けたものや、金属粒子等種々のものを用いることが できる。また、接着剤 5に導電性粒子 52を添加せず、加熱押圧の際に端子 12、 17同 士を直接接触させることで、電気部品 10、 15同士を電気的に接続することもできる。 また、加熱ヘッド 30や加熱ステージ 70等の加熱装置に設ける加熱手段の数や種類 も特に限定されるものではない。

Claims

請求の範囲
[1] 第一、第二の電気部品の間に接着剤を配置し、前記第一の電気部品の第一の本 体を加熱装置によって加熱して前記接着剤を加熱硬化し、前記第一、第二の電気部 品の第一、第二の端子同士を電気的に接続する接続方法であって、
前記第一の本体は細長にされ、前記第一の電気部品の前記第一の端子は前記第 一の本体の少なくとも長手方向の端部に配置され、
前記第一の本体の加熱は、前記加熱装置から前記第一の本体の長手方向の端部 への伝熱量を、前記加熱装置から前記第一の本体の長手方向の中央部分への伝 熱量よりも多くする接続方法。
[2] 前記加熱装置を前記第一の本体に押し当てた状態で前記加熱装置を昇温させ、 熱伝導により前記第一の本体を加熱する請求項 1記載の接続方法であって、 前記加熱装置は高熱伝導部と、前記高熱伝導部よりも熱伝導率が低!、低熱伝導 部とを有し、
前記第一の本体の加熱は、前記高熱伝導部を前記第一の本体の長手方向の端部 に押し当て、前記低熱伝導部を前記第一の本体の前記長手方向の中央部分に押し 当てる接続方法。
[3] 前記加熱装置を前記第一の本体に押し当てた状態で、前記加熱装置を昇温させ、 熱伝導により前記第一の本体を加熱する請求項 1記載の接続方法であって、 前記加熱装置は凸部を有し、
前記第一の本体の加熱は、前記凸部の先端を前記第一の本体の長手方向の端部 に押し当てる接続方法。
[4] 第一、第二の電気部品の間に接着剤を配置し、前記第二の電気部品の第二の本 体を加熱装置によって加熱して前記接着剤を加熱硬化し、前記第一、第二の電気部 品の第一、第二の端子同士を電気的に接続する接続方法であって、
前記第一の本体は細長にされ、前記第一の電気部品の前記第一の端子は前記第 一の本体の少なくとも長手方向の端部に配置され、
前記第二の本体の加熱は、前記第二の電気部品上に前記接着剤と前記第一の電 気部品を配置した時に、前記接着剤を介して前記第一の本体の長手方向の端部に 対面する位置への前記加熱装置からの伝熱量を、前記接着剤を介して前記第一の 本体の長手方向の中央部分と対面する位置への前記加熱装置からの伝熱量よりも 多くする接続方法。
[5] 前記加熱装置を前記第二の本体に押し当てた状態で前記加熱装置を昇温させ、 熱伝導により前記第二の本体を加熱する請求項 4記載の接続方法であって、 前記加熱装置は高熱伝導部と、前記高熱伝導部よりも熱伝導率が低!、低熱伝導 部とを有し、
前記第二の本体の加熱は、前記接着剤を介して前記第一の本体の長手方向の端 部に対面する位置に前記高熱伝導部を押し当て、前記接着剤を介して前記第一の 本体の長手方向の中央部分に対面する位置に前記低熱伝導部を押し当てる接続方 法。
[6] 前記加熱装置を前記第二の本体に押し当てた状態で、前記加熱装置を昇温させ、 熱伝導により前記第二の本体を加熱する請求項 4記載の接続方法であって、 前記加熱装置は凸部を有し、
前記第二の本体の加熱は、前記凸部の先端を前記接着剤を介して前記第一の本 体の長手方向端部に対面する位置に押し当てる接続方法。
[7] 第一、第二の電気部品の間に接着剤を配置し、前記第一の電気部品の第一の本 体を加熱して前記接着剤を加熱硬化し、前記第一、第二の電気部品の第一、第二 の端子同士を電気的に接続する接続方法であって、
前記第一の本体は細長にされ、前記第一の電気部品の前記第一の端子は前記第 一の本体の少なくとも長手方向の端部に配置され、
前記第二の電気部品の第二の本体を冷却装置に接触させ、前記接着剤を介して 前記第一の本体の長手方向の端部と対向する位置から前記冷却装置へ放熱される 放熱量を、前記接着剤を介して前記第一の本体の長手方向の中央部分から前記冷 却装置へ放熱される放熱量よりも小さくしながら前記第一の本体の加熱を行う接続方 法。
[8] 第一、第二の電気部品の間に接着剤を配置し、前記第二の電気部品の第二の本 体を加熱して前記接着剤を加熱硬化し、前記第一、第二の電気部品の第一、第二 の端子同士を電気的に接続する接続方法であって、
前記第一の本体は細長にされ、前記第一の電気部品の前記第一の端子は前記第 一の本体の少なくとも長手方向の端部に配置され、
前記第一の本体に冷却装置を接触させ、前記第一の本体の長手方向の端部から 前記冷却装置への放熱量を、前記第一の本体の長手方向の中央部分から前記冷 却装置への放熱量よりも小さくしながら、前記第二の本体の加熱を行う接続方法。
[9] 装置本体と、
加熱手段とを有し、
前記装置本体を被着体に押し当て前記加熱手段に通電すると、熱伝導により前記 装置本体が昇温し前記被着体が加熱される加熱装置であって、
前記装置本体は、低熱伝導部と、
高熱伝導部とを有し、
前記高熱伝導部は前記低熱伝導部を構成する材料よりも熱伝導率の高い材料で 構成された高熱伝導部とを有する加熱装置。
[10] 装置本体と、
加熱手段とを有し、
前記装置本体を被着体に押し当て前記加熱手段に通電すると、熱伝導により前記 装置本体が昇温し前記被着体が加熱される加熱装置であって、
前記装置本体は凸部を有し、
前記装置本体を前記被着体に押し当てると、前記凸部の先端が前記被着体に密 着するようにされた加熱装置。
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