WO2007125789A1 - 接続構造体及びその製造方法 - Google Patents

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Susumu Sawada
Seiichi Nakatani
Seiji Karashima
Takashi Kitae
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Panasonic Corporation
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Definitions

  • connection terminals in which connection terminals are electrically connected and a method for manufacturing the connection structure, and in particular, a highly productive flip chip mounting body and a flip chip mounting method that can be applied to a narrow-pitch semiconductor chip.
  • the present invention relates to a connection structure that can be applied to and a manufacturing method of the connection structure.
  • solder bumps are formed on the electrode terminals of the LSI chip and are collectively bonded to the electrodes formed on the wiring board via the solder bumps. Is common.
  • solder paste made of a mixture of solder powder and flux is solidly applied onto a substrate having an electrode formed on the surface, and the substrate is heated to melt the solder powder, and between adjacent electrodes.
  • a technique for selectively forming solder bumps on an electrode with high wettability without causing a short circuit is known (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 JP 2000-94179 A
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 1-157796
  • Patent Document 3 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-332055
  • the conductive particles contributing to conduction between the opposing terminals are: It is limited to a part of the conductive particles contained in the resin.
  • the electrode size and pattern dimensions are minimized by increasing the number of pins and the pitch of the connection terminals. Since the number of trapped conductive particles decreases, it is difficult to realize a stable conduction state.
  • the adjacent terminal is a connecting terminal that is adjacent to the opposing direction of the opposing terminal in the horizontal direction. If the opposing direction of the opposing terminal is the vertical direction, the adjacent terminal is in a horizontal direction perpendicular thereto.
  • the connection structure of the present invention that can be applied to a mounting body or the like has been made to solve the above-described problems. For example, a next-generation semiconductor chip that requires a higher number of pins and a smaller pitch is used. It is an object of the present invention to provide a connecting structure and a manufacturing method of the connecting structure that can be mounted on a wiring board and can be applied to a mounting body and a mounting method with excellent productivity and reliability.
  • connection structure of the present invention includes:
  • a connection structure comprising:
  • connection terminals of the first plate-like body and the second plate-like body are connection terminals formed so as to protrude on the first plate-like body surface or the second plate-like body surface, respectively.
  • the conductive material is integrated so as to cover at least a part of the side surfaces of the connection terminals of the first plate-like body and the connection terminals of the second plate-like body facing each other. Electrically connected by the conductive material, and
  • a conductive substance is further interposed in at least one part between the opposing surfaces of the connection terminals of the first plate and the second plate, and / or the first plate.
  • a connection structure in which a plate-like body and a connection terminal of the second plate-like body face each other.
  • connection structure according to (1) above may be provided on the side surfaces of the connection terminals of the first plate-like body and the connection terminals of the second plate-like body facing each other.
  • the conductive substance integrated so as to cover at least a part is made of a powdery conductive substance, and the opposing conductive terminals are electrically connected to each other when the powdery conductive substance comes into contact with each other. It is preferable to be connected V.
  • connection structure according to (1) at least a side surface of the connection terminal of the first plate-like body and the connection terminal of the second plate-like body facing each other.
  • the conductive material accumulated so as to cover a part is melted and solidified to form a connection body, It is preferable that the connection terminals facing each other are electrically connected by a connecting body.
  • connection terminal of the first plate and the connection surface of the second plate are interposed between opposing surfaces.
  • the conductive material is embedded in a part of the connection terminal of the first plate and the connection terminal of the second plate.
  • connection structure between the connection terminals of the first plate-like body and the connection terminals of the second plate-like body facing each other, It is preferable that the conductive material intervening is sandwiched between a part of the surface of the connection terminal of the first plate-like body and the connection terminal of the second plate-like body. U ,.
  • connection terminal of the first plate-like body opposed to At least a part of the conductive material interposed between the surfaces of the connection terminals of the second plate-like body is melted and solidified, so that the connection terminal surfaces of the first plate-like body and the second plate-like body It is preferable that at least a part of the surface of the connection terminal is wet.
  • connection terminal of the first plate-like body opposed to the second plate and the second plate It is preferable that the side surfaces of the connection terminals of the body are covered with the conductive material.
  • connection terminals of the first plate-like body facing each other. It is preferable that the side surfaces of the connection terminals of the second plate-like body are all covered with the connection body in which the conductive substance is melted and solidified.
  • the first plate-like body includes an inorganic filler and a thermosetting resin. It is preferable that the plate is a plate-like body.
  • the first plate-like body includes a glass fiber woven fabric, a glass fiber non-woven fabric, a heat resistant At least one reinforcing material selected from woven fabrics of organic fibers and non-woven fabrics of heat-resistant organic fibers and the reinforcing materials. It is preferable to adopt an embodiment in which the plate-shaped body is composed of a soaked thermosetting resin composition.
  • the first plate-shaped body includes a flexible substrate including a film and a wiring pattern cover. It is preferable that the plate-like body is used.
  • the second plate-like body may be an active element. Favored ,.
  • the second plate-like body may be a semiconductor chip.
  • the second plate-like body may be a semiconductor chip.
  • the second plate-like body is a glass fiber woven fabric or glass fiber.
  • a plate-like body comprising at least one reinforcing material selected from a nonwoven fabric, a heat-resistant organic fiber woven fabric, and a heat-resistant organic fiber nonwoven fabric, and a thermosetting resin composition impregnated in the reinforcing material, Or it is preferable to set it as the aspect which is a plate-shaped body which consists of what contains an inorganic filler and a thermosetting resin.
  • the second plate-like body is a flexible film and a wiring pattern cover. It is preferable that the plate-like body including the substrate is used.
  • the conductive material has a single composition. It is preferable to have an embodiment containing at least one of metal particles, solder particles, solder-plated or metal-plated metal particles, and solder-plated or metal-plated resin particles. .
  • the conductive material may be composed of two types of conductive materials. Is preferred ⁇ .
  • connection structure according to any one of (1) to (17), the connection between the first plate-like body and the second plate-like body.
  • the greaves or greaves composition may have a sheet-like or paste-like greaves or greaves composition strength. Be good Good.
  • one of the methods for manufacturing a connection structure according to the present invention is a first method in which a wiring pattern having a plurality of connection terminals formed in a convex shape on a plate-like body surface is formed.
  • a second plate having at least two or more connection terminals formed in a convex shape on the plate-like body surface is arranged opposite to the plate-like body, and the first plate-like body is connected.
  • connection structure that electrically connects a terminal and a connection terminal of the second plate-like body, the connection terminal of the first plate-like body and the connection terminal of the second plate-like body And a first step of bringing at least a part of the opposing surfaces of the connection terminals of the first plate-like body and the connection terminals of the second plate-like body into contact with each other; A second step of supplying a resin composition containing a conductive substance and a convection additive to the gap between the first plate and the second plate; A third step of heating the rosin composition, and in the third heating step, the rosin composition generates convection mainly due to bubbles generated by the convection additive force, thereby adjacent to each other.
  • connection structure By integrating at least a part of the conductive material in the resin composition interposed between the connection terminals so as to cover at least a part of the side surfaces of the opposing connection terminals, A method for manufacturing a connection structure comprising electrically connecting a connection terminal of the first plate-like body and a connection terminal of the second plate-like body facing each other.
  • connection terminal of the first plate-like body facing the second and the second connection terminal The conductive material accumulated so as to cover at least part of the side surface of the connection terminal of the plate-like body is further melted and solidified to form a connection body, and the connection body connects the first plate-like body. It is preferable that the terminal includes an electrical connection between the terminal and the connection terminal of the second plate-like body.
  • connection terminals of the first plate-like body facing each other The conductive substance accumulated so as to cover at least a part of the side surface of the connection terminal of the second plate-like body becomes a powdery conductive substance force, and the powdery conductive substance comes into contact with each other.
  • the connection terminal of the first plate-like body and the connection terminal of the second plate-like body It is preferable to adopt an embodiment.
  • connection structure of the present invention a wiring pattern having a plurality of connection terminals formed in a convex shape on a plate-like body surface is formed.
  • a second plate having at least two or more connection terminals formed in a convex shape on the surface of the plate is disposed opposite to the first plate, and the first plate
  • a resin composition comprising a conductive substance and a convection additive on the first plate-like body And connecting the first plate-like body by aligning the connection terminal of the first plate-like body and the connection terminal of the second plate-like body.
  • the conductive material is self-assembled so as to cover at least a part of the side surfaces of the opposing connection terminals, and the connection terminals of the opposing first plate-like body and the A method for producing a connection structure comprising electrically connecting connection terminals of a second plate-like body.
  • connection terminals of the first plate-like bodies facing each other The conductive material sandwiched between the connection terminals of the second plate-like body is embedded in a part of the connection terminals of the first plate-like body and the connection terminals of the second plate-like body. It is preferable to adopt an embodiment.
  • connection terminal of the first plate and the connection terminal of the second plate-shaped body are melted and solidified, and the surface of the connection terminal of the first plate-shaped body and the second plate-shaped It is preferable that the surface of the body connection terminal is wetted with the conductive material.
  • connection terminal is electrically connected to the connection terminal of the second plate-like body.
  • the first plate-like body is a glass fiber weave.
  • the first plate-like body may include a film and a wiring pattern. It is preferable that the plate-shaped body includes a flexible substrate.
  • the second plate-like body is an active element. It is preferable to set it as an aspect.
  • the second plate-like body is a semiconductor chip. It is preferable to set it as an aspect.
  • the second plate-shaped body is made of glass fiber woven fabric, glass A plate-like body comprising at least one reinforcing material selected from a nonwoven fabric of fibers, a woven fabric of heat-resistant organic fibers, and a nonwoven fabric of heat-resistant organic fibers, and a thermosetting resin composition impregnated in the reinforcing material, or It is preferable that the plate is made of a material containing an inorganic filler and a thermosetting resin.
  • the second plate-like body may include a film and a wiring pattern. It is preferable that the plate-shaped body includes a flexible substrate.
  • the convective additive may include the third step or in step vi) It is preferable to adopt an embodiment that is an additive that generates bubbles when the resin composition is heated to cause convection in the resin composition.
  • the conductive material has a single-component metal force. It is preferable that at least one of metal particles, solder particles, soldered or metal-plated metal particles, and solder-plated or metal-plated resin particles is included.
  • the first step is performed in advance before the first step. It is preferable that the method further includes a step of supplying a second conductive granular material to a facing surface of any one of the connection terminal of the plate-like body and the connection terminal of the second plate-like body.
  • the second conductive material has a melting point different from that of the conductive material used in the second step. It is preferable to use an embodiment that is a conductive substance.
  • the connection structure of the present invention and the method for manufacturing the connection structure, the second plate-like body (for example, the semiconductor chip) and the first plate-like body (for example, the wiring board) can be reliably connected. It is possible to realize a connection structure such as a mounting body with excellent reliability that guarantees a smooth connection and insulation between adjacent terminals that can handle narrow pitches. Because the connection state between the connection terminals of the opposing second plate (including the electrode terminals) and the connection terminals of the first plate can be made uniform, the yield is high and manufacturing efficiency is improved. The effect is also produced.
  • connection structure and the manufacturing method thereof the conductivity in the resin composition containing the conductive material supplied to the gap between the first plate-like body and the second plate-like body.
  • the substances are brought together so as to cover the side surfaces of the respective terminals, thereby making contact with each other, and the connection terminals of the first plate body and the connection terminals of the second plate bodies facing each other are electrically connected.
  • the conductive material remaining between adjacent terminals can be determined by preliminarily setting the ratio of the conductive substance accumulated in the side surface of the terminal in the resin composition to an optimum amount for electrical connection. Residual amounts of material can be substantially eliminated, thereby improving the insulation between adjacent terminals.
  • connection structure such as a highly reliable mounting body that achieves both electrical connection and insulation.
  • the conductive material contained in the fat thread and the composition can be used effectively, and the necessary conductive material is required. Can also produce economic effects.
  • connection structure and the manufacturing method thereof the conductive material in the resin composition supplied to the gap between the first plate and the second plate is opposed to the first.
  • electrical conduction between the opposing terminals can be obtained.
  • Conductive substances that do not contribute to conduction remain in the resin composition between adjacent terminals, but after that, the conductive substances in the remaining resin composition are accumulated so as to cover the side surfaces of the terminals. Further, by effectively using the conductive material, it is possible to obtain an electrical connection between the opposing terminals.
  • the first plate-like body and the second plate-like body are electrically connected via the conductive material sandwiched between the opposing terminal surfaces, and at the same time are integrated on the side surfaces of the terminals. Therefore, a stable electrical connection with lower resistance between the opposing terminals can be realized.
  • the conductive material remaining between adjacent terminals without contributing to conduction is collected on the side surface of each terminal. Stacking and using it effectively can solve the problem that the residual conductive material causes a short circuit between adjacent terminals. Residual conductive substances that cause short circuits are forcibly accumulated on the side surfaces of each terminal, so that the insulation between adjacent terminals can be improved, so a highly reliable connection structure such as a mounting structure can be created. Can be realized.
  • connection structure and the manufacturing method thereof are suitable for, for example, a mounting body and a mounting method of a semiconductor chip with a narrow pitch.
  • the resin composition remaining between adjacent terminals can be cured using an underfill material, whereby the first plate-like body and the second plate-like body can be cured.
  • the conductive materials integrated on the side surfaces of the terminals are electrically connected, and further, the conductive material is sandwiched between the surfaces of the terminals!
  • the conductive material sandwiched between the surface of each terminal and the conductive material accumulated on the side surface of each terminal are electrically connected to each other, and Therefore, reliable mechanical holding of the first plate and the second plate and reliable insulation between adjacent terminals are maintained.
  • connection structure manufacturing method the electrical connection between the opposing terminals of the first plate-like body and the second plate-like body, and the first plate-like body of the second plate-like body. Since it is possible to fix all of them together, it is possible to realize a connection structure typified by a highly productive mounting body.
  • the conventional flip chip mounting method after mounting the semiconductor chip on the wiring board, it was necessary to inject an underfill material between the semiconductor chip and the wiring board in order to fix the semiconductor chip to the wiring board.
  • such a step of injecting such an underfill material is not particularly required. Therefore, when the number of manufacturing steps is reduced and the yield is improved, it is possible to produce the effect.
  • the distance between the opposing terminals is increased.
  • FIG. 1 is a schematic process cross-sectional view illustrating a mounting body and a mounting method according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the mounting body according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view showing a modified example of the mounting body according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional process diagram illustrating a mounting body and a mounting method according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 (a) is a partially enlarged cross-sectional view of the mounting body according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 5 (b) is buried between the surface of each terminal in the mounting body shown in FIG. 5 (a).
  • FIG. 5 is a partial enlarged cross-sectional view showing a state where the conductive material sandwiched between the conductive material and the conductive material accumulated on the side surfaces of each terminal are melted and solidified.
  • FIGS. 6 (a) to 6 (d) are partially enlarged sectional views showing modified examples of the mounting body according to Embodiment 2 of the present invention.
  • 10 is a mounting body in the first embodiment
  • 101 is a first plate-like body
  • 102 is a connection formed in a convex shape on the first plate-like body surface.
  • 103 a second plate-like body, 104 a convex shape formed on the surface of the second plate-like body, and an electrode terminal which is a form of a connection terminal, 105 a conductive substance, 106 a grease
  • the composition, 107 is air bubbles
  • 108 is the conductive material 105 accumulated on the sides of the opposed terminals 102 and 104
  • 109 is the cured resin composition 106
  • 112 is the convective additive.
  • the mounting body 10 has a second plate-like body 103 having a plurality of electrode terminals 104 arranged to face a plurality of connection terminals 102 formed on the first plate-like body 101. Are electrically connected by a conductive material 105 (108).
  • FIGS. 1 (a) to 1 (d) show the main manufacturing process and completion of the mounting body 10 according to the first embodiment. It is a schematic sectional drawing at the time.
  • a first plate-like body 101 for example, a glass epoxy substrate or the like
  • a desired wiring pattern (not shown) in which a plurality of connection terminals 102 are formed.
  • Circuit board and a second plate 103 having a plurality of electrode terminals 104 (for example, a semiconductor chip) are opposed to each other so that the connection terminals 102 of the first plate 101 and the second plate It arrange
  • the first plate-like body 101 may be a substrate including an inorganic filler (for example, aluminum nitride, silica, hydroxyaluminum hydroxide) and a thermosetting resin (for example, epoxy resin).
  • the second plate 103 is composed of a thermosetting resin (for example, epoxy resin, phenol resin, unsaturated polyester resin) and its reinforcing material resin, which may be an active element or a semiconductor chip (for example, a bare chip). It can be a substrate.
  • a thermosetting resin for example, epoxy resin, phenol resin, unsaturated polyester resin
  • its reinforcing material resin which may be an active element or a semiconductor chip (for example, a bare chip). It can be a substrate.
  • an electronic component for example, chip component
  • the first plate-like body 101 and the second plate-like body 103 may be rigid printed boards or flexible printed boards.
  • the electrode terminal 104 may have a bump prepared in advance on an electrode pad.
  • the connection structure of the present invention and the manufacturing method thereof can be applied to the case where the first plate-like body and the second plate-like body are both rigid printed circuit boards or the case where both are flexible printed circuit boards. .
  • connection terminal 102 is formed in a convex shape on the first plate surface
  • electrode terminal 104 is also formed on the second plate surface. It is formed in a convex shape.
  • the convex shape has a cross-sectional shape cut in the thickness direction as shown in the figure, such as rectangular, square, trapezoidal, parallelogram, etc., and the opposing surfaces are relatively flat (thickness exceeds 2Z3) It is preferable that the surface is relatively finely roughened in the sense that there is no unevenness with such a large level difference. In addition, it is preferable that the height of the facing surfaces of the plurality of connection terminals 102 facing the electrode terminals 104 is substantially the same and substantially parallel to the first plate surface.
  • the convex shape is such that the cross-sectional shape of the section cut in the thickness direction as shown in the figure is rectangular, square, trapezoidal, parallelogram, etc., and the opposing surfaces are relatively flat ( The surface should be relatively fine and rough in the sense that there should be no irregularities with a large height difference exceeding 2Z3 in thickness.
  • the heights of the opposing surfaces of the plurality of electrode terminals 104 are preferably substantially the same and substantially parallel to the second plate-like body surface. In either case, the shape of the terminal surface on the opposite side may be a curved surface as long as the object of the present invention can be achieved.
  • the fats in conductive material 105, convection additive 112, and grease composition 106 used in the mounting body or the mounting method of the present invention are not particularly limited, but are as follows. Materials can be used.
  • Conductive substance 105 is a substance containing at least one of metal particles, solder particles, solder-plated or metal-plated metal particles, and solder-plated or metal-plated resin particles.
  • solder component and metal component of the particles and solder there can be mentioned solder alloys such as Sn-Bi and Sn-Ag, and metals such as Cu, Ag and AgCu.
  • the conductive material 105 is accumulated on the surface of the conductive material 108 through contact with each other, so that the conductive material 105 grows on its surface as much as possible. It is preferred that it is evenly dispersed in the rosin composition 106 when not in the state! /.
  • the convection additive 112 is an additive added to cause convection in the resin composition 106 by boiling or decomposing when the resin composition 106 is heated to generate bubbles.
  • glycerin, wax, isopropyl alcohol, butylacetate, butyl carbitol, ethylene glycol, etc. as boiling evaporating types, decomposition sodium bicarbonate, ammonium metaborate, aluminum hydroxide, dawsonite, barium metaborate, etc. Exemplification can do. Air bubbles and convection generated in the resin composition naturally occur by heating the resin composition supplied between the first plate 101 and the second plate 103. The reason why the convection additive 112 is added to 106 is to further promote the behavior and achieve the object of the present invention.
  • the bubbles 107 generated from the convection additive 112 cause convection in the resin composition 106, the conductive material 105 in the resin composition 106 is dispersed, and the resin composition 106 is dispersed by the pressure of the bubbles.
  • the effect of being pushed out to the side surfaces of each terminal and being integrated so as to cover at least part of the side surfaces of the opposing connection terminal and electrode terminal is achieved.
  • the convective additive 112 hardly remains in the resin composition 106 after the process in which a substance that boils or evaporates by heating is preferred.
  • the "convection" of the convection additive means convection as a form of motion, and the convection additive boiled in the rosin composition 106 moves or by the generation of bubbles. Any form of movement may be used as long as it imparts kinetic energy to the conductive substance dispersed in the resin composition 106 and promotes the movement of the conductive substance.
  • the resin in the resin composition 106 is, for example, a thermosetting resin such as epoxy resin, phenol resin, or silicone resin, or fluorine resin, polyimide resin, polyamideimide resin, aromatic Heat-resistant resin such as aromatic polyamide resin or light (ultraviolet) curable resin is preferred, and thermoplastics such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, acrylonitrile z-metatal resin, and salt resin Coffin can also be used, and materials combining these can be mentioned.
  • a thermosetting resin such as epoxy resin, phenol resin, or silicone resin, or fluorine resin
  • polyimide resin polyamideimide resin
  • aromatic Heat-resistant resin such as aromatic polyamide resin or light (ultraviolet) curable resin
  • thermoplastics such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, acrylonitrile z-metatal resin, and salt resin Coffin can also be used, and materials combining these can be mentioned.
  • the resin composition 106 is heated.
  • the heating temperature of the resin composition 106 is higher than the boiling point or decomposition point of the convection additive 112. That is, when the convective additive is a type of convective additive that generates bubbles by boiling and evaporation, the caloric heat temperature is higher than the boiling point of the convective additive, and the convective additive generates bubbles by thermal decomposition.
  • the heating temperature is higher than the heating decomposition temperature of the convective additive.
  • the rosin composition causes convection mainly due to bubbles generated from the convective additive
  • the rosin composition has generated bubbles at least by the heating.
  • “when air bubbles are generated by heating, it is in a state in which it can flow” may be a resin composition in a state in which it can flow by force before bubbles are generated by heating. It also means that.
  • bubbles 107 are generated between adjacent terminals from the convection additive 112 in the resin composition 106 by heating, and convection occurs in the resin composition 106.
  • the movement of the conductive material 105 dispersed in the resin composition 106 is promoted.
  • the resin composition 106 containing the conductive substance 105 is self-assembled and pushed out to the side surface of each terminal by the pressure of the generated bubbles 107, and the conductive substance 105 in the self-assembled resin composition 106.
  • the terminals are integrated so as to cover the side surfaces of the terminals.
  • the connection terminals 102 and the electrode terminals 104 are electrically connected.
  • the conductive material 105 contained in the resin composition 106 is accumulated on the side surfaces of the terminals, the resin composition 106 does not contain the conductive material 105, and insulation between adjacent terminals is maintained. I'm leaning.
  • the accumulation of conductive substances in a self-assembled manner means that a plurality of conductive substances originally dispersed and present in a resin composition move and come into contact with each other.
  • the resin composition 106 remaining between adjacent terminals is further cured or solidified according to the type of resin used, such as heating, light (ultraviolet irradiation) or cooling (in the case of thermoplastic resin).
  • Most of the thermosetting resins are not cured by heat, such as heat-resistant resins such as polyimide, so that, for example, molten thermoplastic resins can be made fluid by cooling.
  • the term “solidification” is used in the above, including the case of losing and solidifying, but the term “hard ⁇ ” t is a generic term that includes solidification in a different term).
  • the resin composition 106 In order to cure the resin composition 106, for example, when the resin of the resin composition 106 is a thermosetting resin, the resin composition 106 is heated to a temperature higher than the temperature at which the resin composition 106 is cured, and then forcedly cooled after curing. Or natural cooling may be performed.
  • the cured resin composition 109 fixes or fixes the opposing connection terminal 102 and electrode terminal 104 while maintaining electrical continuity through the conductive material 108, so that the second plate shape
  • the electrical connection and mechanical fixation of the body 103 to the first plate-like body 101 can be further ensured. Thereby, the mounting body 10 in which the second plate-like body 103 is mounted on the first plate-like body 101 can be obtained.
  • an insulating grease In the case of the present embodiment 1, the first plate 101 and the second plate are cured by curing the remaining resin composition 106. Since 103 is fixed or fixed in the same manner as the underfill material, there is no need for a process of injecting an underfill material or the like, and it is possible to omit this process. It can be avoided. If necessary, an underfill material (not shown) is poured into the gap between the first plate body and the second plate body and is cured, so that the second plate body 103 is made into the first plate body 103. Of course, it may be fixed to the plate-like body 101.
  • the mounting body 10 and its mounting method are characterized in that the connecting terminal 102 of the first plate-like body 101 and the electrode terminal 104 of the second plate-like body 103 are arranged so as to face each other, and the force is also a conductive substance.
  • the resin composition 106 containing 105 and the convection additive 112 is supplied, and bubbles 107 are generated from the convection additive 112 so that the conductive material 105 is accumulated on the side surfaces of the terminals. That is, it is contained in the resin composition 106 between the first plate-like body 101 and the second plate-like body 103.
  • the heating temperature can be suppressed, so that damage to the first plate-like body 101 and the second plate-like body 102 given by heating can be reduced. it can.
  • an oxide film removing agent that removes the acid film on the surface of the conductive material to be melted is not necessarily required, the corrosion of the conductive material or the plate caused by the residue of the oxide film removing agent is not necessary. It also has the characteristics that it can suppress adverse effects on reliability such as insulation resistance deterioration of the body, and can omit the cleaning process for removing the residue of the acid film removal agent.
  • V is connected to the connection structure of the connection terminal of the first plate-like body and the connection terminal of the second plate-like body between the side surfaces of the connection terminals adjacent to each other on the basis of the plane direction of the plate-like body.
  • 110 indicates the conductive material 108 which has been once melted and then solidified.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view showing a state where the conductive material 105 is integrated on the side surfaces of the connection terminal 102 and the electrode terminal 104 (the integrated conductive material 108) of the mounting body 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a large cross-sectional view showing an enlarged partial cross-sectional view of one of the connection terminals 102 and electrode terminals 104 existing in FIG.
  • the connection terminal 102 and the electrode terminal 104 are electrically connected by the conductive material 108 integrated on the side surfaces of each terminal, and the gap between the first plate-like body 101 and the second plate-like body 103. Cure the residual grease composition 106 (cured grease composition 109) or apply an underfill material.
  • the resin composition 109 is fixed and the insulating property is maintained. 109 is a force indicating the cured resin composition. In this state, the conductive substance is accumulated on the side surfaces of the connection terminal 102 and the electrode terminal 104 as described above. Therefore, insulation between adjacent terminals is maintained.
  • a mounting body 10 that uses a material having a melting point lower than the temperature applied in the manufacturing process for the conductive material 108 integrated on the side surfaces of each terminal, or has completed electrical connection and sealing.
  • the accumulated conductive material 108 is melted and then solidified, so that the connection body of the melted and solidified conductive material 110 is connected to the side surface of each terminal.
  • the mounting body 11 in which the second plate-like body 103 is mounted on the substrate 101 which is the first plate-like body.
  • An even lower resistance connection can be realized by melting the accumulated conductive material 108 (molten and solidified conductive material 110).
  • the conductive material 105 When the conductive material 105 is melted in the course of the manufacturing process, it may be partially melted at the time of being accumulated on the side surfaces of the terminals or may be melted at the time of being accumulated on the side surfaces of the terminals. May start.
  • the conductive material is melted in this way, as a matter of course, in order to reduce damage to the target connection structure due to heat necessary for melting, the conductive material used is The metal material constituting the part to be melted is a metal material that melts at a relatively low temperature such as solder.
  • the mounting body 11 produced in this way has flexibility by the fixed portion of the first plate body 101 and the second plate body 103 forming a connection body. It works to relieve stress caused by thermal shock and has high reliability.
  • the electrical connection is performed by metal bonding (molten / solidified conductive material 110) by melting and solidifying the conductive material 108, a strong connection state can be maintained.
  • the remaining resin composition 106 or the underfill material is cured (cured resin composition 109) on the side surface of the conductive material 110, the stress is applied to the thermal stress of the conductive material 110. It has the function of alleviating plasticity and suppressing plastic deformation that occurs in the conductive material 108, and an extremely reliable mounting body can be obtained.
  • FIG. 3 shows a state in which all of the conductive material 108 is melted and solidified (melted and solidified conductive material 110).
  • the mounting body 11 in the modified example of the first embodiment is conductive. Nature It is not limited to melted and solidified quality. For example, in a state where a part of the conductive material 108 is not melted, only the surface of the conductive material 108 is melted and solidified to form a metal bond between the conductive materials 108 or at the interface between the conductive material 108 and each terminal side surface. It also includes situations that occur.
  • the molten conductive material 108 (110) may be in a state in which the molten conductive material 108 (110) spreads in the gap between the surfaces of the connection terminal 102 and the electrode terminal 104 that are in contact with each other.
  • FIG. 1 shows the case where the conductive material is accumulated on all the side surfaces of the respective terminals prepared in the plate-like body and is preferable! /. It is not necessary for all terminals on the body to have the structure shown in FIG. 2 or the enlarged cross-sectional view of FIG. 3, and some of the terminals have the structure of the present invention. Moyo!
  • the second conductive substance (not shown) ) May be supplied to either the connection terminal 102 or the electrode terminal 104 in advance, the second conductive material may have a melting point different from that of the first conductive material 105.
  • the raw material shape and structure of the second conductive material before undergoing the melting and solidification treatment of the second conductive material are the same as the first conductive material described above, such as metal particles, solder particles, It may be a substance containing at least one of solder plating and metal-plated metal particles and solder-plated and metal-coated resin particles.
  • the conductive material 105 is applied to the surface of each terminal. Steps to improve wettability, or change the shape of the conductive material 105 or the side of each terminal (for example, roughening the surface or roughening the surface), or forming a functional thin film on the surface (For example, by positively charging the surface or making it hydrophilic, etc.) by utilizing physical and chemical effects such as electrostatic interaction, metal affinity, etc.
  • FIGS. 4 (a) to 4 (e) are schematic cross-sectional views of the mounting body 12 in the second embodiment during the main manufacturing process and when completed.
  • reference numeral 111 denotes the conductive material 105 that is sandwiched between the surfaces of the connection terminal 102 and the electrode terminal 104 and embedded.
  • the mounting body 12 according to the second embodiment has a configuration in which the conductive material 111 interposed between the surfaces of the connection terminal 102 and the electrode terminal 104 and the conductive material 108 integrated on the side surface of each terminal are electrically connected. Have.
  • a resin composition containing a conductive substance 105 and a convection additive 112 on a first plate-like body 101 on which a plurality of connection terminals 102 are formed. 106 is supplied. It should be noted that the same effect can be obtained even if the rosin composition 106 is previously applied to the second plate-like body 103 side. Further, in FIG. 4 (a), the rosin composition 106 is illustrated as a pasty rosin composition, but the rosin composition 106 of Embodiment 2 is not limited to this, for example, a sheet-like, It may be a jelly composition like a jelly.
  • the second plate body 103 having the electrode terminals 104 facing the connection terminals 102 of the first plate body 101 is replaced with the first plate body. Pressurize toward the 101 side with a certain force and hold the conductive material 105 dispersed in the resin composition 106 so as to be sandwiched between the surfaces of the connection terminal 102 and the electrode terminal 104. . Inserted between the terminals The connection terminal 102 and the electrode terminal 104 are electrically connected by the conductive material 111 thus formed.
  • the pressure applied to the second plate-like body 103 in order to sandwich the conductive material 105 between the opposing terminals is such that the gap between the opposing terminals is fixed so as to be equal to or smaller than the particle size of the conductive material 105.
  • the conductive material 111 does not have to be embedded in the surface of each terminal.
  • the gap between the opposing terminals may be fixed so that a plurality of conductive substances interposed between the opposing terminal surfaces are sandwiched in contact with each other. In this state, the resin composition 106 is heated.
  • bubbles 107 are generated between adjacent terminals from the convection additive 112 in the resin composition 106 by heating, and the convection is generated in the resin composition 106.
  • the resin composition 106 containing the conductive substance 105 is self-assembled to the side surfaces of the terminals by the pressure of the generated bubbles 107, and the conductive substance 105 in the self-assembled resin composition 106 is As shown in Fig. 4 (e), stack the terminals so that the side faces are covered.
  • the connection terminal 102 and the electrode terminal 104 are electrically connected. Therefore, in the mounting body 12 according to the second embodiment, the first plate-like body 101 and the second plate-like body 103 are electrically connected via the conductive substance 111 sandwiched between the terminal surfaces. At the same time, they are electrically connected via the conductive material 108 integrated on the side surfaces of the terminals. At the same time, since the conductive material 105 in the resin composition 106 accumulates on the side surfaces of the terminals, the resin composition 106 interposed between adjacent terminals does not contain the conductive material 105. Will maintain insulation
  • the resin composition 106 remaining between adjacent terminals is cured in accordance with the type of resin used, such as heating, light (ultraviolet irradiation), or cooling.
  • the cured resin composition 109 fixes or fixes the connection terminal 102 and the electrode terminal 104 while maintaining electrical continuity with the conductive substance 111 and the conductive substance 108.
  • the electrical connection and mechanical fixation of 103 to the first plate-like body 101 can be further ensured. Thereby, the mounting body 12 in which the second plate-like body 103 is mounted on the first plate-like body 101 can be obtained.
  • the resin composition 106 is previously applied on the surfaces of the first plate-like body 101 and the connection terminal 102, whereby the first plate
  • the step of injecting and filling the resin composition 106 into the gap between the sheet-like body 102 and the second plate-like body 103 can be omitted, so that the restriction of viscosity and the like is reduced, and the range of material selection can be expanded.
  • the conductive material 105 (111) is interposed between the connection terminal 102 and the electrode terminal 104, so that the gap between the opposing terminals is increased. This is different from the first embodiment in that electrical connection with lower resistance is performed.
  • the mounting body 12 and its mounting method are characterized in that the second plate-like body 103 is pressurized and the conductive material 105 is sandwiched between the surfaces of the terminals to ensure electrical continuity between the opposing terminals.
  • the conductive material 105 that does not contribute to conduction is accumulated on the side surfaces of the terminals by the bubbles 107 generated from the convection additive 112. That is, electrical conduction between the opposing terminals has already been obtained by sandwiching the conductive material 105 between the surfaces of the connection terminal 102 and the electrode terminal 104, and then the convection contained in the resin composition 106 is obtained.
  • the bubbles 107 generated by the additive 112 cause convection in the resin composition 106, and the conductive material 105 in the resin composition 106 remaining between adjacent terminals is forcibly accumulated on the side surfaces of the terminals.
  • the conductive material 105 that causes a short circuit between adjacent terminals to improve insulation it is further improved by electrically connecting the opposing terminals via the integrated conductive material 108.
  • an electrical connection with high reliability can be obtained.
  • the conductive material 105 is accumulated on the side surfaces of each terminal to electrically connect the opposing terminals
  • the conductive material 105 is provided between the surfaces of the terminals. Electrical continuity has already been obtained by being sandwiched between the terminals, and a better and more reliable electrical connection can be obtained through the conductive material 108 integrated on the side surface of each terminal.
  • FIG. 5 (a) shows that the conductive material 105 is sandwiched between the surfaces of the connection terminal 102 and the electrode terminal 104 of the mounting body 12 in the present embodiment 2 so that the remaining conductive material is present.
  • Partially enlarged cross section showing a state in which the resin composition 106 accumulated on the side surfaces of each terminal by the convection additive 112 and interposed in the gap between the first plate 101 and the second plate 103 is cured. It is a figure.
  • FIG. 5 (a) shows that the conductive material 105 is sandwiched between the surfaces of the connection terminal 102 and the electrode terminal 104 of the mounting body 12 in the present embodiment 2 so that the remaining conductive material is present.
  • Partially enlarged cross section showing a state in which the resin composition 106 accumulated on the side surfaces of each terminal by the convection additive 112 and interposed in the gap between the first plate 101 and the second plate 103 is cured. It is a figure.
  • connection terminal 102 and the electrode terminal 104 are electrically connected by the conductive material 111 sandwiched between the surfaces of the terminals, and at the same time, the powder is applied to the side surfaces of the terminals in the subsequent process. Further electrical connection is made by the conductive material 108 integrated in a shape, so that stable electrical conduction with low resistance is obtained. Further, the gap between the first plate-like body 101 and the second plate-like body 103 is formed by curing the residual resin composition 106 without containing the conductive material 105, or by injecting an underfill material, By being cured, it is fixed with the cured resin composition 109, so that the first plate 101 and the second plate 103 are reliably mechanically held and reliable between adjacent terminals. Insulation is maintained!
  • FIG. 5 (b) shows the conductive material 111 sandwiched between the surface of each terminal in the mounting body 12 shown in FIG. 5 (a) and the conductive material integrated on the side surface of each terminal.
  • FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state where a substance 108 is melted and solidified.
  • a conductive material having a melting point lower than the temperature applied in the manufacturing process is used, or an electric material is used.
  • the package 12 that has been connected and sealed is heated until the melting point of the conductive material 105 (108, 111) is exceeded, thereby melting the conductive material 108 integrated with the embedded conductive material 111. Then, the second plate 103 is mounted on the first plate 101 when the molten and solidified conductive material 110 is formed between the terminal surfaces and the side surfaces of the terminals by solidification.
  • the body 13 can be obtained, and a highly reliable electrical connection with low resistance can be realized.
  • the mounting body 14 includes the conductive material 105 contained in the resin composition 106 with the connection terminal 102 of the first plate-like body 101 and the second terminal 102.
  • the plate 103 is sandwiched between the surface of the electrode terminal 104 and the electrode terminal 104 so as not to be embedded (the conductive material 111 sandwiched), and the conductive material 105 remaining between adjacent terminals is accumulated on the side surfaces of the terminals (facing each other).
  • Connection terminals and electrodes Conductive substance 108 accumulated on the side surface of the terminal, and the resin composition 106 interposed in the gap between the first plate 101 and the second plate 103 is cured (cured resin composition 109 FIG.
  • the cured resin composition 109 does not contain the conductive material 105, and the adjacent terminals are insulated from each other. Is maintained.
  • FIGS. 6B, 6C, and 6D are partially enlarged cross-sectional views for explaining the above-described modified embodiments.
  • the mounting body 15 [see FIG. 6B], the mounting body 16 [ FIG. 6 (c)] shows that the conductive material 108 accumulated on the side surfaces of the terminals in the mounting bodies 12 and 14 and the conductive material 111 interposed between the opposing terminals are melted and the surface of each terminal! , Spread and solidify on the side of each terminal!
  • FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state (molten / solidified conductive material 110).
  • Conductive material 1111 that is sandwiched or not buried between each terminal surface and conductive material 108 that is accumulated on each terminal side surface, and melting point that is higher than the temperature applied in the above manufacturing process.
  • the embedded body 12 and the mounted body 14 that have been electrically connected and sealed are heated to a temperature exceeding the melting point of the conductive material 105 (108, 111).
  • the conductive material 108 accumulated with the conductive material 111 is melted, wetted and spread on the surface of the terminal, and then solidified, the molten and solidified conductive material 110 is formed between the terminal surfaces and on the side surfaces of the terminals.
  • the mounting body 15 and the mounting body 16 in which the second plate-like body 103 is mounted on the first plate-like body 101 can be obtained.
  • the conductive material 108 accumulated on the side surfaces of each terminal and the conductive material 111 interposed between the opposing terminals are melted, spread, and solidified.
  • all of the conductive materials 108 and 111 on the side surfaces of the terminals are completely melted and wetted and solidified, or part of the conductive materials 108 and 111 are melted and wetted and solidified, or the conductive material is conductive.
  • the mounting bodies 15 and 16 are melted and solidified conductive materials 110 and 111, even if only the surfaces of the conductive materials 108 and 111 are melted, spread, and solidified to form metal bonds at their interfaces. Melting ⁇ Not limited to solidification! ,.
  • the process described at the end of the first embodiment is performed, or the added oxide film is removed.
  • % By weight of the agent or convection additive with respect to the resin composition, or the conditions such as heating temperature and heating time. By changing the conditions, it is possible to easily spread the conductive material 105 on each terminal surface or each terminal side surface.
  • the conductive material 111 between the opposing terminals is melted, and the conductive material 108 accumulated on the side surfaces of the terminals may not be melted.
  • the conductive material 111 sandwiched between the terminals facing each other tends to exfoliate when heated because the surface oxide film covering and covering the conductive material is easily peeled off when pressure is applied from the surface of the terminal. Therefore, only a part or the whole of the conductive material 111 between the opposing terminals is melted, and the conductive material 108 accumulated on the side surface of each terminal is melted, and the connection structure in the state is manufactured. It can be done.
  • the mounting body 17 [see FIG. 6 (d)] shows a state in which the conductive materials 108 and 111 between the opposing terminals or on the side surfaces of each terminal are melted and integrally solidified.
  • FIG. That is, in FIG. 6 (c), the conductive materials 108 and 111 are melted and united and solidified.
  • a process as described at the end of the first embodiment is performed in order to easily spread the conductive material on each terminal surface and each terminal side surface.
  • the amount of the resin composition 105 applied to the plate-like body 101 is adjusted to an amount suitable for conditions such as the height (thickness) of each terminal, the distance between opposing terminals, and the average particle size of the conductive material. By doing so, the mounting body 17 can be manufactured.
  • the average particle size of the powdery conductive material 105 used in the present invention is the height (thickness) of each of the connection terminal 102 and the electrode terminal 104, the area of the facing surface, the adjacent connection terminal or electrode. Since it varies depending on the pitch between the terminals and the like, it is generally difficult to specify, but usually a range of 0.1-100 / ⁇ ⁇ is preferably used, and a range of 5-30 / ⁇ ⁇ is more preferable.
  • the height (thickness) of each of the connection terminal 102 and the electrode terminal 104 is preferably 1 to 70 m, and more preferably 5 to 35 ⁇ m. It can be adjusted as appropriate depending on the diameter.
  • the distance between the facing terminals is preferably 0 to: LOO / zm, and can be appropriately adjusted depending on the height of each terminal, the particle size of the conductive material, and the like.
  • the conductive material having a specific average particle size described above or shown in the examples and the like described later has a particle size distribution, so that it is larger than the specified average particle size. Or, a conductive material having a small particle diameter is included. Therefore, when the plate-like body is pressed, the conductive material may be embedded in the surface between the terminals, or may be sandwiched, or may be crushed by the opposing terminal surface, or may be interposed between the opposing terminals. Some of them keep their state.
  • FIGS. 4, 5, and 6 the conductive materials sandwiched or embedded between the opposing terminals are described as being arranged one by one in the horizontal direction. Between the terminals, there are two or more powdered conductive materials sandwiched in the vertical direction, embedded conductive materials that are buried, or crushed by the opposing terminal surfaces. May be.
  • the conductive substances accumulated on the side surfaces are not limited to the state where they are arranged one by one in the vertical direction.
  • the distance between the terminals is larger than the distance between the opposing terminals. Increasing the total height (thickness), or reducing the distance between the terminals facing each other than the average particle diameter of the conductive material, increases the contact establishment of the conductive material to the side of each terminal You may design.
  • the average particle size of the conductive material is calculated by converting the particle size distribution of the powder from the scattered light intensity distribution by the laser light scattering method.
  • the laser diffraction particle size distribution analyzer SALD-3000J: Shimadzu Corporation
  • Measurement was carried out by Seisakusho.
  • the mounting bodies 15, 16 and 17 manufactured in this manner have a fixed portion between the first plate body 101 and the second plate body 103, and are flexible due to thermal shock or the like. It works to relieve stress and has high reliability.
  • the electrical connection is performed by metal bonding (melted / solidified conductive material 110) by melting and solidifying the conductive material 108, a strong connection state can be maintained.
  • the conductive material wets and spreads on the surface between the opposing terminals and the side surfaces of each terminal, or is integrated, so that the effect of reducing the resistance of the connecting portion and improving the reliability can be obtained. it can.
  • thermosetting resin As the resin composition containing a conductive substance and a convection additive, a thermosetting resin has been described as an example. However, a heat-resistant resin that is a resin other than a thermosetting resin and a thermoplastic resin. A resin, a photocured resin, or a combination of these can also be used.
  • thermosetting resin includes, for example, epoxy resin, phenol resin, cyanate resin.
  • heat resistant resin examples include polyimide resin, polyamideimide resin, and aromatic polyamide resin.
  • the photocurable resin for example, as a radical polymerization resin, acrylic oligomers such as polyester acrylate, urethane acrylate, epoxy acrylate, unsaturated polyester, enthiol, or these compounds are used. Can be mentioned.
  • cationic polymerization resins include epoxy resins such as glycidyl ether resins, cycloaliphatic epoxy resins, oxetane resins, burether resins, and compounds using these compounds. be able to.
  • the thermoplastic resin include polyethylene, polypropylene, polystyrene, acrylonitrile Z methacrylic resin, and vinyl chloride.
  • a convective additive decomposed sodium hydrogen carbonate, ammonium metaborate, aluminum hydroxide, dosonite, barium metaborate, boiling Medium or high boiling point solvents such as butyl carbitol, flux, isobutyl alcohol, xylene, isopentyl alcohol, butyl acetate, tetrachloroethylene, methyl isobutyl ketone, ethyl carbitol, butyl carbitol, ethylene glycol Can be used.
  • connection structure (mounting body 10) described with reference to FIGS. L (a) to (d) and FIG. 2 in the first embodiment was created.
  • first plate-like body 101 and second plate-like body 103 are all provided as first plate-like body 101 as an all-layer inter-layer of four-layer wiring.
  • connection terminal 102 Using a resin multilayer substrate “ALIVH” substrate (manufactured by Panasonic Electric Elect Port Device Co., Ltd.) with a Charvia Hall (IVH) structure, a part of the surface wiring pattern (not shown) made of copper foil
  • the wiring layer (thickness m, diameter m, pitch 100 m, 352 terminals) that becomes the connection terminal 102 is the second plate-like body 103 as a semiconductor chip (silicon memory semiconductor, thickness 0.3 mm, size 10 mm x 10 mm,
  • the electrode terminal 104 having the same size is disposed opposite to the connection terminal 102 of the first plate 101.
  • the connection terminals 102 and the wiring patterns of the substrate 101 were provided with metal plating such as nickel or gold.
  • conductive material 105 Cu powder (average particle size 5 ⁇ m [laser diffraction type particle size distribution measuring device], 10% by weight [resin composition weight basis]) was used as metal particles.
  • Convection additive 112 contains isopropyl alcohol 3% by weight [resin composition weight basis], and resin composition 106 contains 87% by weight of one-part curable epoxy resin [based on resin composition weight basis]. The above materials were mixed using a kneader.
  • bubbles 107 are generated between adjacent terminals from the convective additive 112 in the resin composition 106 by heating, and convection is generated in the resin composition 106. Heating was performed at 160 ° C. for 20 seconds, and the conductive material 105 in the resin composition 106 was accumulated so as to cover the side surfaces of the terminals as shown in FIG. 1 (d). Thereafter, the epoxy resin was cured by heating at 150 ° C. for 10 minutes.
  • the connection structure (mounting body 11) described with reference to FIG. 3 was created.
  • the conductive material 105 in the resin composition contains, as metal particles, solder powder (Sn— 3.OAg-0.5Cu, average particle size 18 / ⁇ ⁇ , 20% by weight [based on the weight of the resin composition]), rosin-modified flux (containing 32% glycol solvent, 5% by weight [based on the weight of the resin composition]) as an oxide film removing agent,
  • solder powder Sn— 3.OAg-0.5Cu, average particle size 18 / ⁇ ⁇ , 20% by weight [based on the weight of the resin composition]
  • rosin-modified flux containing 32% glycol solvent, 5% by weight [based on the weight of the resin composition]
  • the heating temperature and heating time for accumulating the conductive material in the resin composition on the side of each terminal are set to 230 ° C so that the melting point of the used solder powder is 217 ° C or higher. Heating was performed at C for 30 seconds.
  • the same conditions as in Example 1 of the mounting body 10 of the first embodiment were adopted.
  • connection structure mounting body 12 described with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (e) and FIG. 5 (a) was created.
  • the first plate-like body 101, the second plate-like body 103 and the conductive material 105, the resin composition 106, and the convection additive 112 used were the same as those in Example 1 of the mounting body 10 of the first embodiment. The same one used was used.
  • a dispenser having a stirring function is used to prevent the separation of the resin composition 106, and the supply is controlled so that a constant supply amount is obtained. The method used was used. At this time, it may be supplied so as to scan the mounting area in order to apply uniformly to the whole, or it may be dispensed into a proper character (such as a asterisk) shape at a predetermined position.
  • the distance between the opposing terminals (102, 104) is fixed to be zero, and the electrical conductivity interposed between the opposing terminals is fixed.
  • the active substance 111 is embedded in the surface between the opposing terminals.
  • the heating temperature and the heating time for accumulating the conductive material 105 that generates bubbles in the convection additive and causes convection in the resin composition so as to cover the side surface of each terminal are also shown in Example 1 of Embodiment 1. The same conditions as in Example 1 of Embodiment 1 were adopted for the heating temperature and heating time for curing the epoxy resin.
  • First plate-like body 101, second plate-like body 103 and conductive material 105, rosin composition 106, convection additive 112 used in the manufacture of mounting body 13 [see Fig. 5 (b)] was the same as that used in Example 2 of the mounting body 11.
  • the method for applying the material and the arrangement method of the plate state 103 were the same as those in Example 3 of the mounting body 12, and the heating temperature and heating time were the same as those in Example 2 of the mounting body 11.
  • connection structure mounting body 14 described with reference to Fig. 6 (a) was created.
  • the average particle diameter of the conductive material using the distance between the opposing terminals should be the same value.
  • the conductive material 111 intervening between the opposing terminals is sandwiched so as not to be buried in the surface between the opposing terminals.
  • the conditions similar to those in Example 3 of the mounting body 12 were adopted under conditions other than the fixing method of the plate-like body, such as the plate-like body, the material, the material application method, and the heating time.
  • the mounting body 14 shown in FIG. 6 (a) was manufactured and the electrical connection between the opposing connection terminals was inspected, and as a result, the initial connection was confirmed.
  • the pressure applied to the plate-like body can be reduced as much as possible by arranging and fixing the plate-like body so that the conductive substance 111 interposed between the opposed terminals is not buried in the surface between the opposed terminals. It becomes possible to avoid problems such as the destruction of the plate-like body.
  • the present invention is applicable to flip chip mounting of next-generation semiconductor chips whose pitch is becoming narrower, and is useful for electronic component mounting bodies excellent in productivity and reliability and a method for manufacturing the same.
  • a structure and a manufacturing method thereof can be provided.

Abstract

複数の接続端子102を有する配線パターンが形成された第１の板状体101と、前記接続端子に対向して配置される少なくとも２つ以上の接続端子（電極端子104）を有する第２の板状体とを備えた接続構造体（実装体10）であって、第１、第２の板状体の接続端子は、それぞれ第１、第２の板状体面上に凸となる形で形成されている接続端子であり、導電性物質108が対向する第１と第２の板状体の接続端子の側面の少なくとも一部を覆うよう集積されており前記対向する接続端子同士が前記導電性物質により電気的に接続されている接続構造体。次世代半導体チップの多ピン化、狭ピッチ化に対応可能な、生産性・信頼性に優れた実装体及びその製造に適用可能な接続構造体及びその製造方法として有用。

Description

明 細 書
接続構造体及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、複数の接続端子を有する一つの板状体と複数の接続端子 (電極端子も 含む意味)を有する別の板状体とを対向させ、対向した前記板状体同士の接続端子 を電気的に接続した接続構造体及び接続構造体の製造方法に関し、特に、狭ピッ チ化された半導体チップにも対応可能な、生産性の高 、フリップチップ実装体及び フリップチップ実装方法に適用可能な接続構造体及び接続構造体の製造方法に関 する。
背景技術
[0002] 近年、電子機器に使用される半導体集積回路 (LSI)の高密度、高集積化に伴い、 LSIチップの電極端子の多ピン化、狭ピッチ化が急速に進んでいる。これら LSIチッ プの配線基板への実装には、配線遅延を少なくするために、フリップチップ実装が広 く用いられている。
[0003] また、このフリップチップ実装にお!、ては、 LSIチップの電極端子上にはんだバンプ を形成し、当該はんだバンプを介して、配線基板上に形成された電極に一括接合さ れるのが一般である。
[0004] し力しながら、電極端子数が 5000を超えるような次世代 LSIを配線基板に実装す るためには、 100 m以下の狭ピッチに対応したはんだバンプを配線基板上に形成 する必要がある力 現在のはんだバンプ形成技術では、それに適応することが難し い。
[0005] また、電極端子数に応じた多数のはんだバンプを形成する必要があるので、低コス ト化を図るためには、チップ当たりの搭載タクト (tact time)の短縮による高い生産性も 要求される。
[0006] 従来、バンプの形成技術としては、メツキ法やスクリーン印刷法などが開発されてい る。メツキ法は狭ピッチには適するものの、工程が複雑になる点、生産性に問題があ り、また、スクリーン印刷法は、生産性には優れているが、マスクを用いる点で、狭ピッ チイ匕には適していない。
[0007] こうした中、最近では、 LSIチップや配線基板の電極上に、はんだバンプを選択的 に形成する技術力^、くつか開発されている。これらの技術は、微細バンプの形成に 適しているだけでなぐバンプの一括形成ができるので、生産性にも優れており、次 世代 LSIの配線基板への実装に適応可能な技術として注目されて 、る。
[0008] その一つに、はんだ粉とフラックスの混合物によるソルダーペーストを、表面に電極 が形成された基板上にベタ塗りし、基板を加熱することによって、はんだ粉を溶融さ せ、隣接電極間で短絡をおこさず、濡れ性の高い電極上に選択的にはんだバンプを 形成させる技術が知られている (例えば、特許文献 1参照)。
[0009] また、スーパーソルダ一法と呼ばれる技術がある。この技術は、有機酸鉛塩と金属 錫を主要成分とするペースト状組成物 (化学反応析出型はんだ)を、電極端子が形 成された配線基板上にベタ塗りし、配線基板を加熱することによって、 Pbと Snの置換 反応を起こさせ、 PbZSnの合金を基板の電極上に選択的に析出させる技術である（ 例えば、特許文献 2参照)。
[0010] また、従来のフリップチップ実装は、はんだバンプが形成された配線基板に半導体 チップを搭載した後、半導体チップを配線基板に固定するために、アンダーフィルと 呼ばれる榭脂を半導体チップと配線基板の間に注入する工程を、更に必要とする。 それにより、工程数が増加し、歩留まりが低下するという課題もあった。
[0011] そこで、対向する半導体チップの電極端子と配線基板の接続端子との電気的接続 と、半導体チップの配線基板への固定を同時に行なう方法として、異方性導電材料 を用いたフリップチップ実装技術が開発されている。これは、配線基板と半導体チッ プとの間に、導電粒子を含有させた熱硬化性榭脂を供給し、半導体チップを加圧す ると同時に、熱硬化性榭脂を加熱硬化することによって、半導体チップと配線基板の 電気的接続と固定とを同時に実現する方法である (例えば、特許文献 3参照)。
特許文献 1 :特開 2000— 94179号公報
特許文献 2：特開平 1― 157796号公報
特許文献 3：特開 2000— 332055号公報
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0012] し力しながら、特許文献 1に示すようなはんだバンプの形成方法や特許文献 2に示 すようなスーパーソルダ一法にぉ 、ては、単純にペースト状組成物を配線基板上に 塗布すると、局所的な厚みや濃度のバラツキが生じ、接続端子ごとにはんだ析出量 が異なるため、均一な高さのはんだバンプを得ることができない。また、これらの方法 は、表面に接続端子が形成された凹凸のある配線基板の上に、ペースト状組成物を 塗布するので、凸部となる接続端子の上には、十分な量のはんだを供給できず、フリ ップチップ実装において必要とされる所望のはんだバンプの高さを得ることが難しい
[0013] また、特許文献 3に示したようなフリップチップ実装方法においては、生産性や信頼 性の面で以下に示すような解決すべき課題を多く残している。
[0014] つまり、榭脂中に均一に分散された導電性粒子を介した機械的接触によってのみ 、対向端子間の電気的導通を得るため、対向端子間の導通に寄与する導電性粒子 は、榭脂中に含まれる一部の導電性粒子に限定される。特に、高接続密度化，小型 ィ匕 ·薄型化が要求される次世代 LSIチップ実装分野では、接続端子の多ピン化、狭 ピッチ化によって電極サイズやパターン寸法が極小化し、対向する接続端子間への 導電性粒子の捕獲数が減少するため、安定した導通状態の実現が難しい。
[0015] また、異方性導電接着材料または異方性導電膜を介して電気的に接続する方法 において、榭脂中に均一に分散している導電性粒子は、対向端子表面間に挟まれ ることによって対向端子間を電気的に接続する役割を持つと同時に、隣接する端子 間に残留することによって隣接端子間の短絡の原因ともなり得るため、狭ピッチ化の 適応が難しい。つまり、対向端子間の導通に寄与しない導電性粒子が、隣接端子間 の絶縁性の阻害要因となって、歩留まりを低下させるなどの課題がある。
[0016] また、狭ピッチ化に対応するために、粒径の小さい導電性粒子をより均一に分散さ せなければならな!/ヽなどの課題も残る。
[0017] 尚、隣接端子とは、対向端子の対向方向に対し水平方向に隣り合って存在する接 続端子であり、対向端子の対向方向が上下方向であるとすると、それと直角の水平 方向に隣り合って存在する接続端子のことを言う。 [0018] 実装体などに適用可能な本発明の接続構造体は、上記課題を解決するためになさ れたもので、更なる多ピン化、狭ピッチ化が要求される次世代半導体チップなどを配 線基板に実装することも可能な、生産性及び信頼性の優れた実装体及び実装方法 に適用可能な接続構造体及び接続構造体の製造方法を提供することを目的とする ものである。
課題を解決するための手段
[0019] 前記従来の課題を解決するため、本発明の接続構造体は、
(1)複数の接続端子を有する配線パターンが形成された第 1の板状体と、 前記接続端子に対向して配置される少なくとも 2つ以上の接続端子を有する第 2の板 状体とを備えた接続構造体であって、
前記第 1の板状体並びに第 2の板状体の前記接続端子は、それぞれ前記第 1の板 状体面又は第 2の板状体面上に凸となる形で形成されている接続端子であり、 導電性物質が前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の 接続端子の側面の少なくとも一部を覆うよう集積されており前記対向する接続端子同 士が前記導電性物質により電気的に接続されていて、更に
(a)前記第 1の板状体と前記第 2の板状体の接続端子の前記対向する表面の少な くとも一部が互いに直接接触している力、又は
(b)前記第 1の板状体と前記第 2の板状体の接続端子の前記対向する表面間の少 なくとも 1部に更に導電性物質が介在して!/、て前記第 1の板状体と前記第 2の板状体 の接続端子とが対向している接続構造体である。
[0020] (2)前記（1)項に記載の接続構造体にぉ 、ては、前記対向する前記第 1の板状体 の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の側面の少なくとも一部を覆うよう集積さ れている前記導電性物質が粉体状の導電性物質からなり、前記粉体状の導電性物 質が互いに接触することで前記対向する前記接続端子同士が電気的に接続されて V、る態様とすることが好ま 、。
[0021] (3)また、前記（1)項に記載の接続構造体においては、前記対向する前記第 1の 板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の側面の少なくとも一部を覆うよう 集積されている前記導電性物質が、溶融し固化されて接続体を形成しており、前記 接続体によって前記対向する接続端子同士が電気的に接続されている態様とするこ とが好ましい。
[0022] (4)また、前記（1)項に記載の接続構造体においては、前記第 1の板状体の接続 端子と前記第 2の板状体の接続端子の対向する表面間に介在している前記導電性 物質が、前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の一部に埋 まり込んで!/、る態様とすることが好ま 、。
[0023] (5)また、前記（1)項に記載の接続構造体においては、前記対向する前記第 1の 板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の表面間に介在している前記導 電性物質が、前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の表面 間の一部に挟まれて 、る態様とすることが好ま U、。
[0024] (6)また、前記 (4)〜（5)項の 、ずれか 1項に記載の接続構造体にお!、ては、前記 対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の表面間に 介在した前記導電性物質の少なくとも一部が溶融し固化されて、前記第 1の板状体 の接続端子表面と前記第 2の板状体の接続端子表面の少なくとも一部に濡れている 態様とすることが好ましい。
[0025] (7)また、前記（1)〜（6)項のいずれか 1項に記載の接続構造体においては、前記 対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の側面が全 て前記導電性物質で覆われて 、る態様とすることが好まし 、。
[0026] (8)また、前記（1)項又は（3)〜（6)項のいずれか 1項に記載の接続構造体におい ては、前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子 の側面が全て前記導電性物質の溶融し固化された接続体で覆われている態様とす ることが好ましい。
[0027] (9)また、前記（1)〜（8)項のいずれか 1項に記載の接続構造体においては、前記 第 1の板状体は、無機フィラーと熱硬化性榭脂とを含むものからなる板状体である態 様とすることが好ましい。
[0028] (10)また、前記（1)〜（8)項のいずれかに記載の接続構造体においては、前記第 1の板状体は、ガラス繊維の織布、ガラス繊維の不織布、耐熱有機繊維の織布およ び耐熱有機繊維の不織布カゝら選択された少なくとも一つの補強材とその補強材に含 浸された熱硬化性榭脂組成物とを含むものからなる板状体である態様とすることが好 ましい。
[0029] (11)また、前記（1)〜（8)項のいずれかに記載の接続構造体においては、前記第 1の板状体が、フィルムと配線パターンカゝらなるフレキシブル基板を含む板状体であ る態様とすることが好ましい。
[0030] (12)また、前記（1)〜（11)項のいずれか 1項に記載の接続構造体においては、前 記第 2の板状体が、能動素子である態様とすることが好ま 、。
[0031] (13)また、前記（1)〜（11)項のいずれか 1項に記載の接続構造体においては、前 記第 2の板状体が、半導体チップである態様とすることが好ま 、。
[0032] (14)また、前記（1)〜（11)項のいずれか 1項に記載の接続構造体においては、前 記第 2の板状体が、ガラス繊維の織布、ガラス繊維の不織布、耐熱有機繊維の織布 および耐熱有機繊維の不織布カゝら選択された少なくとも一つの補強材とその補強材 に含浸された熱硬化性榭脂組成物とを含むものからなる板状体、又は、無機フィラー と熱硬化性榭脂とを含むものからなる板状体である態様とすることが好ましい。
[0033] (15)また、前記（1)〜（11)項のいずれか 1項に記載の接続構造体においては、前 記第 2の板状体が、フィルムと配線パターンカゝらなるフレキシブル基板を含む板状体 である態様とすることが好まし 、。
[0034] (16)また、前記（1)〜（2)、（4)〜（5)項のいずれか 1項に記載の接続構造体にお いては、前記導電性物質が、単一組成の金属力 なる金属粒子、はんだ粒子、はん だめつき又は金属めつきされた金属粒子、及びはんだめつき又は金属めつきされた 榭脂粒子の少なくともいずれかを含有する態様とすることが好ましい。
[0035] (17)また、前記（1)〜（16)項のいずれか 1項に記載の接続構造体においては、前 記導電性物質が、 2種類の導電性物質から成る態様とすることが好ま ヽ。
[0036] (18)また、前記（1)〜（17)項のいずれか 1項に記載の接続構造体においては、前 記第 1の板状体と前記第 2の板状体との間に、更に榭脂又は榭脂組成物が充填され て 、る態様とすることが好ま 、。
[0037] (19)また、前記（18)項に記載の接続構造体においては、前記榭脂又は榭脂組成 物が、シート状またはペースト状の榭脂又は榭脂組成物力もなる態様とすることが好 ましい。
[0038] (20)次に本発明の接続構造体の製造方法の一つは、板状体面上に凸の形状で 形成されている複数の接続端子を有する配線パターンが形成された第 1の板状体と 対向させて、板状体面上に凸の形状で形成されている少なくとも 2つ以上の接続端 子を有する第 2の板状体を配置し、前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状 体の接続端子とを電気的に接続する接続構造体の製造方法において、前記第 1の 板状体の前記接続端子と前記第 2の板状体の前記接続端子とを対向するように位置 合せし、前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の対向する表 面の少なくとも一部を互いに接触させる第 1の工程と、前記第 1の板状体と前記第 2 の板状体の隙間に導電性物質と対流添加剤とを含む榭脂組成物を供給する第 2の 工程と、前記榭脂組成物を加熱する第 3の工程とを含み、前記第 3の加熱工程にお いて、主に前記対流添加剤力 発生する気泡により前記榭脂組成物が対流を生じる ことで、隣接接続端子間に介在する前記榭脂組成物中の前記導電性物質の少なくと も一部が前記対向する接続端子同士の側面の少なくとも一部を覆うように自己集合 的に集積することによって、前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の 板状体の接続端子とを電気的に接続することからなる接続構造体の製造方法である
[0039] (21)また、前記（20)項に記載の接続構造体の製造方法においては、前記第 3の 工程において、前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の 接続端子の側面の少なくとも一部を覆うように集積させた前記導電性物質を更に溶 融し固化して接続体を形成させ、前記接続体によって前記第 1の板状体の接続端子 と前記第 2の板状体の接続端子とを電気的に接続することを含む態様とすることが好 ましい。
[0040] (22)また、前記（20)項に記載の接続構造体の製造方法にお!、ては、前記第 3の 工程において、前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の 接続端子の側面の少なくとも一部を覆うように集積させた前記導電性物質が粉体状 の導電性物質力 なり、前記粉体状導電性物質が互いに接触することによって、前 記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子とを電気的に接続してい る態様とすることが好ましい。
[0041] (23)また、本発明の接続構造体の製造方法の別の一つは、板状体面上に凸の形 状で形成されている複数の接続端子を有する配線パターンが形成された第 1の板状 体と対向させて、板状体面上に凸の形状で形成されている少なくとも 2つ以上の接続 端子を有する第 2の板状体を配置し、前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板 状体の接続端子を電気的に接続する接続構造体の製造方法において、前記第 1の 板状体上に導電性物質と対流添加剤とを含む榭脂組成物を供給する工程 (iv)と、前 記第 1の板状体の前記接続端子と前記第 2の板状体の前記接続端子とを位置合せ して、前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子との間に前記榭 脂組成物を挟んで加圧し電気的接続を行う工程 (V)と、前記榭脂組成物を加熱する 工程 (vi)とを含み、前記加熱工程 (vi)において、主に前記対流添加剤から発生する 気泡により前記榭脂組成物が対流を生じることで、隣接接続端子間に介在する前記 榭脂組成物中の前記導電性物質の少なくとも一部が前記対向する接続端子同士の 側面の少なくとも一部を覆うように自己集合的に集積することによって、前記対向する 前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子とを電気的に接続す ることからなる接続構造体の製造方法である。
[0042] (24)また、前記（23)項に記載の接続構造体の製造方法にお!、ては、前記工程 (v )において、前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続 端子との間に挟まれた前記導電性物質を、前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2 の板状体の接続端子の一部に埋まり込ませる態様とすることが好ましい。
[0043] (25)また、前記（23)又は（24)項に記載の接続構造体の製造方法にお!、ては、 前記工程 (vi)において、前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板 状体の接続端子との間に挟まれた前記導電性物質を溶融し固化させて、前記第 1の 板状体の接続端子表面と前記第 2の板状体の接続端子の表面間を前記導電性物 質で濡れさせる態様とすることが好まし ヽ。
[0044] (26)また、前記（23)又は（24)項のいずれかに記載の接続構造体の製造方法に おいては、前記工程 (vi)において、前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前 記第 2の板状体の接続端子との間に挟まれた前記導電性物質を溶融し固化させて、 前記第 1の板状体の接続端子表面と前記第 2の板状体の接続端子の表面間を前記 導電性物質で濡れさせるとともに、前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前 記第 2の板状体の接続端子の側面の少なくとも一部を覆うように集積させた前記導電 性物質を溶融し固化させて接続体を形成し、前記接続体によって前記第 1の板状体 の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子とを電気的に接続させる態様とすること が好ましい。
[0045] (27)また、前記（20)〜（26)項の 、ずれか 1項に記載の接続構造体の製造方法に おいては、前記第 1の板状体が、ガラス繊維の織布、ガラス繊維の不織布、耐熱有機 繊維の織布および耐熱有機繊維の不織布力 選択された少なくとも一つの補強材と その補強材に含浸された熱硬化性榭脂組成物とを含むものカゝらなる基板である態様 とすることが好ましい。
[0046] (28)また、前記（20)〜（26)項の 、ずれか 1項に記載の接続構造体の製造方法に おいては、前記第 1の板状体が、フィルムと配線パターン力 なるフレキシブル基板 を含む板状体である態様とすることが好まし 、。
[0047] (29)また、前記（20)〜（28)項の 、ずれか 1項に記載の接続構造体の製造方法に おいては、前記第 2の板状体が、能動素子である態様とすることが好ましい。
[0048] (30)また、前記（20)〜（28)項の 、ずれか 1項に記載の接続構造体の製造方法に おいては、前記第 2の板状体が、半導体チップである態様とすることが好ましい。
[0049] (31)また、（20)〜（28)項のいずれか 1項に記載の接続構造体の製造方法におい ては、前記第 2の板状体が、ガラス繊維の織布、ガラス繊維の不織布、耐熱有機繊 維の織布および耐熱有機繊維の不織布から選択された少なくとも一つの補強材とそ の補強材に含浸された熱硬化性榭脂組成物とを含む板状体、又は、無機フィラーと 熱硬化性榭脂とを含むものからなる板状体である態様とすることが好ましい。
[0050] (32)また、前記（20)〜（28)項の 、ずれか 1項に記載の接続構造体の製造方法に おいては、前記第 2の板状体が、フィルムと配線パターン力 なるフレキシブル基板 を含む板状体である態様とすることが好ま 、。
[0051] (33)また、前記（20)〜（32)項のいずれか 1項に記載の接続構造体の製造方法に おいては、前記対流添加剤は、前記第 3の工程又は前記 (vi)の工程において前記 榭脂組成物が加熱されたときに気泡を発生して前記榭脂組成物に対流を起こさせる 添加剤である態様とすることが好ま U、。
[0052] (34)また、前記（20)〜（33)項の 、ずれか 1項に記載の接続構造体の製造方法に おいては、前記導電性物質は、単一組成の金属力 なる金属粒子、はんだ粒子、は んだめつき又は金属めつきされた金属粒子、及びはんだめつき又は金属めつきされ た榭脂粒子の少なくとも 、ずれかを含有する態様とすることが好ま 、。
[0053] (35)また、前記（20)〜（22)項の 、ずれか 1項に記載の接続構造体の製造方法に おいては、前記第 1の工程の前に、予め前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の 板状体の接続端子のいずれかの対向面に、第二の導電性粒物質を供給する工程を さらに含む態様とすることが好ま 、。
[0054] (36)また、前記（35)項に記載の接続構造体の製造方法においては、前記第二の 前記導電性物質は、前記第 2の工程で使用した導電性物質と融点が異なる導電性 物質である態様とすることが好ま U、。
発明の効果
[0055] 以上のように、本発明の接続構造体及びその製造方法によれば、第 2の板状体 (例 えば、半導体チップ)と第 1の板状体 (例えば配線基板)との確実な接続と、狭ピッチ に対応可能な隣接端子間の絶縁性を保証する信頼性に優れた実装体などの接続 構造体を実現することができる。対向する第 2の板状体の接続端子 (電極端子も含む 意味である）と第 1の板状体の接続端子間の接続状態を均一にできるため、歩留まり が高ぐ製造効率も向上するという効果も生み出している。
[0056] 本発明に係る接続構造体及びその製造方法において、第 1の板状体と第 2の板状 体との隙間に供給された導電性物質を含有する榭脂組成物中の導電性物質が各端 子の側面を覆うように集積することで互いに接触し、対向する第 1の板状体の接続端 子と第 2の板状体の接続端子とが電気的に接続される。このように隣接する端子間に 介在する榭脂組成物中の導電性物質を各端子側面に集積することによって、端子側 面以外での導電性物質の榭脂組成物中に含有する割合を減らすことができる。特に 、端子側面に集積する導電性物質の榭脂組成物中に含有する割合を、電気的接続 に対して最適な量に予め設定しておくことによって、隣接端子間に残留する導電性 物質の残留量を実質的になくすことができ、そうすることで隣接端子間の絶縁性が向 上する。
[0057] すなわち、隣接端子間に介在する導電性物質を各端子側面に集積させることによ つて、対向端子間の電気的接続を得ると同時に、隣接端子間の絶縁性を向上させる ことが可能であり、電気的接続と絶縁性の確保を両立した信頼性の高い実装体など の接続構造体を実現することができる。
[0058] また隣接端子間の導電性物質量の残留をなくすことで、脂糸且成物中に含有する導 電性物質を有効的に利用することができ、必要とする導電性物質の材料も少量で済 むため、経済的な効果も生み出すことが可能である。
[0059] また、各端子側面に集積させた導電性物質を溶融させ次いで固化させることによつ て、一旦導電性物質同士が接触していない状態になった場合も再度接着することが 可能であり、対向する第 1の板状体の接続端子と第 2の板状体の端子が位置ずれを 起こした場合も、導電性物質の持つ表面張力によってずれを修正するセルファラィメ ント効果を有することが可能である。各端子側面に導電性物質を集積させることによ つて、側面に形成した導電性物質層の可撓性を利用して応力緩和できるため、実装 体などの接続構造体の応力に対する信頼性を向上させることができる。
[0060] また、本発明に係る接続構造体およびその製造方法において、第 1の板状体と第 2 の板状体の隙間に供給された榭脂組成物中の導電性物質を対向する第 1の板状体 の接続端子と第 2の板状体の接続端子の表面間に挟み込むことによって、対向端子 間の電気的導通を得ることができる。導通に寄与しない導電性物質は、隣接端子間 の榭脂組成物中に残留することになるが、その後当該残留する榭脂組成物中の導 電性物質を各端子側面を覆うように集積させ、導電性物質を有効的に利用すること によって、さらに対向端子間の電気的接続が得ることが可能となる。
[0061] すなわち、第 1の板状体と第 2の板状体は、対向端子表面間に挟まれた導電性物 質を介して電気的に接続されると同時に、各端子側面に集積された導電性物質を介 して電気的に接続されるため、対向端子間のより低抵抗の安定的な電気的接続が実 現可能となる。
[0062] さらに、導通に寄与せずに隣接端子間に残留した導電性物質を、各端子側面に集 積させ有効利用することは、同時に、残留導電性物質が隣接端子間の短絡を引き起 こすという問題を解決することが可能である。短絡の原因である残留導電性物質を強 制的に各端子側面に集積させるため、隣接端子間の絶縁性を向上させることが可能 で、そのため信頼性に優れた実装体などの接続構造体を実現することができる。
[0063] すなわち、本発明によれば、対向端子間の安定的な電気的接続と隣接端子間の 絶縁性の確保とを同時に実現できる。
[0064] 接続端子の多ピン化、狭ピッチ化によって、接続端子サイズの極小化が進むほど 対向端子間に挟むことのできる導電性物質の捕獲数が減るため、対向する接続端子 の向かい合う表面間のみでの電気的接続では安定した電気的接続が困難になり、 同時に隣接端子間の狭ピッチ化が進むほど残留導電性物質による隣接端子間の短 絡問題は深刻であるため、本発明に係る接続構造体およびその製造方法は、例え ば半導体チップの狭ピッチ化された実装体および実装方法などに適している。
[0065] それに加えて、隣接端子間に残留した榭脂組成物をアンダーフィル材のように利用 して硬化させることもでき、それによつて第 1の板状体と第 2の板状体は、各端子側面 に集積された導電性物質が電気的接続された状態、また、更には各端子表面間に 挟まれた導電性物質を有する態様にお！ヽては、各端子表面間に挟まれた導電性物 質と、各端子側面に集積された導電性物質が電気的接続された状態で第 1の板状 体と第 2の板状体とが固定されるため、第 1の板状体と第 2の板状体の確実な機械的 保持と、隣接端子間の信頼ある絶縁性が保たれる。
[0066] この接続構造体の製造方法では、第 1の板状体と第 2の板状体の対向端子間の電 気的接続と、第 2の板状体の第 1の板状体への固定を一括で行うことが可能であるた め、生産性の高い実装体などに代表される接続構造体を実現できる。従来のフリップ チップ実装法において、配線基板上に半導体チップ搭載後、半導体チップを配線基 板に固定するために、半導体チップと配線基板間にアンダーフィル材を注入するェ 程を必要としたが、本発明の接続構造体の製造方法では、このようなアンダーフィル 材を注入する工程を特に必要としないため、製造工程数を減らし歩留まりを向上させ ると 、う効果を生み出すことが可能である。
[0067] また、対向する端子の間に導電性物質を挟みこむ工程では、対向端子間の距離を 制御してもよいが、板状体を加圧することによって導電性物質を対向端子間に挟み 込むあるいは埋め込む工程では、対向端子間距離の制御が不要となり、工程、装置 の簡略ィ匕が可能となる。
図面の簡単な説明
[0068] [図 1]図 1は本発明の実施の形態 1における実装体および実装方法を説明する概略 工程断面図。
[図 2]図 2は本発明の実施の形態 1における実装体の部分拡大断面図。
[図 3]図 3は本発明の実施形態 1に係る実装体の改変例を示す部分拡大断面図。
[図 4]図 4は本発明の実施の形態 2における実装体および実装方法を説明する概略 工程断面図。
[図 5]図 5 (a)は本発明の実施の形態 2における実装体の部分拡大断面図、図 5 (b) は図 5 (a)で示した実装体における、各端子表面間に埋まり込むように挟まれた導電 性物質と各端子側面に集積された導電性物質が溶融して固化した状態を示した部 分拡大断面図。
[図 6]図 6 (a)〜 (d)は、それぞれ、本発明の実施形態 2に係る実装体の改変例を示 す部分拡大断面図。
符号の説明
[0069] 10 実装体
11 実装体
12 実装体
13 実装体
14 実装体
15 実装体
16 実装体
17 実装体
101 第 1の板状体
102 接続端子
103 第 2の板状体 104 電極端子
105 導電性物質
106 榭脂組成物
107 気泡
108 接続端子と電極端子の側面に集積した導電性物質
109 硬化した榭脂組成物
110 溶融，固化した導電性物質
111 接続端子と電極端子の表面間に挟まれた導電性物質
112 対流添加剤
発明を実施するための最良の形態
[0070] 以下に、図面を参照しながら、本発明の接続構造体及びその製造方法の一実施の 形態として、本発明の実装体および実装方法の一実施の形態について説明する。以 下の図面においては、説明の簡略化のため、実質的に同一の機能を有する構成要 素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるもので はない。
[0071] (実施の形態 1)
図 1および図 2を参照しながら、本実施の形態 1における実装体 10及びその実装方 法について説明する。
[0072] 図 1、図 2において、 10は本実施の形態 1における実装体、 101は第 1の板状体、 1 02は第 1の板状体面上に凸の形状で形成されている接続端子、 103は第 2の板状 体、 104は第 2の板状体面上に凸の形状で形成されて 、る接続端子の一形態である 電極端子、 105は導電性物質、 106は榭脂組成物、 107は気泡、 108は対向する端 子 102及び 104側面に集積した導電性物質 105、 109は硬化した榭脂組成物 106、 112は対流添加剤を示す。本実施の形態 1における実装体 10は、第 1の板状体 101 の上に形成された複数の接続端子 102と対向して配置された複数の電極端子 104 を有する第 2の板状体 103とが導電性物質 105 (108)によって電気的に接続された 構成を有する。
[0073] 図 1 (a)〜（d)は、本実施の形態 1における実装体 10の主要製造工程中及び完成 時の概略断面図である。
[0074] まず、図 1 (a)に示すように、複数の接続端子 102が形成された所望の配線パター ン（図示せず)を有する第 1の板状体 101 (例えば、ガラスエポキシ基板などの回路基 板)と、複数の電極端子 104を有する第 2の板状体 103 (例えば、半導体チップ)を対 向させて、第 1の板状体 101の接続端子 102と第 2の板状体 103の電極端子 104と が互いに接触するように配置する。第 1の板状体 101は、無機フィラー (例えば、窒化 アルミ、シリカ、水酸ィ匕アルミニウム）と熱硬化性榭脂 (例えば、エポキシ榭脂）とを含 むものからなる基板でもよぐまた、ガラス繊維の織布、ガラス繊維の不織布、耐熱有 機繊維の織布および耐熱有機繊維の不織布力 選択された少なくとも一つの補強 材とその補強材に含浸された熱硬化性榭脂組成物とを含むものカゝらなる基板でもよく 、本実施形態では" ALIVH"基板 (パナソ-ックエレクト口デバイス (株)製：ガラス繊 維の織布にエポキシ榭脂が含浸された基板)を用いている。第 2の板状体 103は、能 動素子や半導体チップ (例えばベアチップ)でもよぐ熱硬化性榭脂 (例えば、ェポキ シ榭脂、フエノール榭脂、不飽和ポリエステル榭脂）とその補強材カゝらなる基板でもよ い。また、電子部品（例えば、チップ部品）でもよい。また、第 1の板状体 101、第 2の 板状体 103は、リジッドプリント基板でもよぐフレキシブルプリント基板でもよい。なお 、電極端子 104は、予め電極パッド上にバンプが用意されたものでもよい。また、本 発明の接続構造体及びその製造方法は、第 1の板状体、第 2の板状体が共にリジッ ドブリント基板同士である場合や、共にフレキシブルプリント基板同士の場合にも適 用できる。
[0075] また、第 1の板状体 101の接続端子 102と第 2の板状体 103の電極端子 104は完 全に接触するように第 2の板状体 103を加圧しなくてもよぐ接続端子 102と電極端 子 104を対向させ保持さえすればよい。また、図 1、 2からも明らかな様に、接続端子 102は第 1の板状体面上に凸の形状で形成されているものであり、同様に電極端子 104も第 2の板状体面上に凸の形状で形成されている。凸の形状は、図に示したよう な厚さ方向に切断した断面の断面形状が長方形、正方形、台形、平行四辺形などの 形で、対向する表面が比較的平坦 (厚さの 2Z3を超えるような大きな高低差のあるで こぼこが無 、方がょ 、と言う意味で、表面が比較的微細に粗面化されて 、ることは好 ましい)で、且つ、電極端子 104と対向させる複数個ある接続端子 102の対向表面の 高さがほぼ同じで且つ第 1の板状体面にほぼ平行であることが好ましぐ同様に、電 極端子についても、凸の形状は、図に示したような厚さ方向に切断した断面の断面 形状が長方形、正方形、台形、平行四辺形などの形で、対向する表面が比較的平 坦 (厚さの 2Z3を超えるような大きな高低差のあるでこぼこが無い方がよいと言う意味 で、表面が比較的微細に粗面化されていることは好ましい）で、且つ、接続端子 102 と対向させる複数個ある電極端子 104の対向表面の高さがほぼ同じで且つ第 2の板 状体面にほぼ平行であることが好ましい。尚、いずれも対向する面側の端子表面の 形状は、本発明の目的が達成できる範囲で、曲面状の面であっても何ら差し支えな い。
[0076] 次に、図 1 (b)に示すように、第 1の板状体 101と第 2の板状体 103の隙間に、導電 性物質 105および対流添加剤 112を含有する榭脂組成物 106を供給する。
[0077] ここで、本発明の実装体あるいは実装方法に使用する、導電性物質 105、対流添 加剤 112および榭脂組成物 106中の榭脂は、特に限定されないが、それぞれ、以下 のような材料を使用することができる。
[0078] 導電性物質 105は、金属粒子、はんだ粒子、はんだめつきや金属めつきされた金 属粒子及びはんだめつきや金属めつきされた榭脂粒子の少なくともいずれかを含有 する物質で、上記粒子やめつきのはんだ成分や金属成分としては、例えば、 Sn-Bi 系、 Sn—Ag系などのはんだ合金、あるいは Cu、 Ag、 AgCuなどの金属を挙げること ができる。本実施の形態 1では、後の工程を経て集積した導電性物質 108同士の接 触によって対向端子間の電気的接続を図ることから、導電性物質 105はできるだけ その表面に酸ィ匕膜が成長していない状態で榭脂組成物 106中に均一に分散されて 、ることが好まし!/、。
[0079] 対流添加剤 112は、榭脂組成物 106が加熱されたときに沸騰あるいは分解し気泡 を発生することで榭脂組成物 106に対流を起こさせるために加えられた添加剤であり 、例えば、沸騰蒸発型としてグリセリン、ワックス、イソプロピルアルコール、酢酸ブチ ル、ブチルカルビトール、エチレングリコールなど、分解型の炭酸水素ナトリウム、メタ ホウ酸アンモニゥム、水酸ィ匕アルミニウム、ドーソナイト、メタホウ酸バリウムなどを例示 することができる。榭脂組成物で発生する気泡や対流は、第 1の板状体 101と第 2の 板状体 103の間に供給された榭脂組成物を加熱することで当然起こるが、榭脂組成 物 106に対流添加剤 112をカ卩えたのはその挙動をさらに促進させ、本発明の目的を 達成することにある。即ち、対流添加剤 112から発生する気泡 107によって、榭脂組 成物 106に対流が起こり、榭脂組成物 106中の導電性物質 105が分散するとともに 、気泡の圧力によって榭脂組成物 106が各端子側面へ押し出され、前記対向する接 続端子と電極端子の側面の少なくとも一部を覆うように集積すると言う効果が達成さ れる。また、対流添加剤 112は、加熱によって沸騰または蒸発する物質が好ましぐ 工程終了後には、榭脂組成物 106中にほとんど残ることはない。
[0080] ここで、対流添加剤の「対流」とは、運動の形態としての対流を意味し、榭脂組成物 106中を沸騰した対流添加剤が運動することによって、ないしは気泡の発生により、 榭脂組成物 106中に分散する導電物質に運動エネルギーを与え、導電性物質の移 動を促進させる作用を与える運動であれば、どのような形態であっても構わない。
[0081] 榭脂組成物 106中の榭脂は、例えば、エポキシ榭脂、フエノール榭脂、シリコーン 榭脂などの熱硬化性榭脂、もしくはフッソ榭脂、ポリイミド榭脂、ポリアミドイミド榭脂、 芳香族ポリアミド榭脂などの耐熱性榭脂、もしくは光 (紫外線)硬化性榭脂など、が好 ましぐさらには、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル zメタタリ ル榭脂、塩ィ匕ビュルなどの熱可塑性榭脂も使用可能であり、またこれらを組み合わ せた材料を挙げることができる。
[0082] そして、この状態で、榭脂組成物 106を加熱する。なお、榭脂組成物 106の加熱温 度は、対流添加剤 112の沸点或いは分解点より高い温度で行われる。即ち、対流添 加剤が沸騰、蒸発により気泡を発生させるタイプの対流添加剤の場合には、上記カロ 熱温度は対流添加剤の沸点より高い温度であり、対流添加剤が加熱分解により気泡 を発生するタイプの対流添加剤の場合には、上記加熱温度は対流添加剤の加熱分 解温度より高い温度である。なお、通常、榭脂組成物は、少なくとも上記加熱により気 泡を発生させた際に、流動可能な状態になっていることが必要である。「前記加熱ェ 程において、主に前記対流添加剤から発生する気泡により前記榭脂組成物が対流 を生じる」とは、上述の「榭脂組成物が、少なくとも上記加熱により気泡を発生させた 際に、流動可能な状態になっている」ということも含んだ意味である。そして、「加熱に より気泡を発生させた際に、流動可能な状態になっている」とは、加熱により気泡を発 生させる以前力 流動可能な状態の榭脂組成物であってもよ 、ことも意味して 、る。 例えば、少数の例を挙げて説明すると、（a)加熱硬化又は光 (紫外線)硬化、その他 の硬化手段で榭脂を硬化させる前の段階において、榭脂が液状ないし粘液状で、し たがって、導電性物質と対流添加剤が添加された状態でも流動可能な状態になって いるもの、（b)硬化前の榭脂自体が固体状或いは粉末状であっても、液状の対流添 加剤の添カ卩により、或いは、溶媒などが添加されていて、更に導電性物質と対流添 加剤が添加された状態でも流動可能な状態になっているもの、（c)硬化前の榭脂自 体が固体状或いは粉末状であって、更に導電性物質と対流添加剤が添加された状 態でも流動可能な状態ではないが、加熱により樹脂が溶融して榭脂組成物が流動可 能な状態になるもの（なお、この場合の加熱温度は、対流添加剤の沸点或いは分解 点より高い温度で榭脂組成物が流動可能な状態になり得る温度以上の温度と言うこ とになる）など、要は、前記加熱工程において、主に前記対流添加剤力 発生する気 泡により前記榭脂糸且成物が対流を生じることができるものであればよい。
次に、図 1 (c)に示すように、加熱によって榭脂組成物 106中の対流添加剤 112か ら隣接する端子間で気泡 107が発生し榭脂組成物 106中に対流が起こることで、榭 脂組成物 106中に分散している導電性物質 105の移動が促進される。さらに導電性 物質 105を含有する榭脂組成物 106は、発生した気泡 107の圧力によって自己集 合的に各端子側面に押し出され、当該自己集合した榭脂組成物 106中の導電性物 質 105は、図 1 (d)に示すように、各端子の側面を覆うように集積する。当該各端子側 面に集積した導電性物質 108がお互いに接触することによって、接続端子 102と電 極端子 104が電気的に接続される。ここで、榭脂組成物 106中にあった導電性物質 105が各端子側面に集積したため、榭脂組成物 106は導電性物質 105を含有して おらず、隣接端子間同士は絶縁性が保たれている。（尚、本発明において、自己集 合的に導電性物質を集積するとは、もともと榭脂組成物中に分散して存在している複 数の導電性物質がお互いに接近するように移動し接触し接着した状態になることを 意味しているものである。 ) o [0084] その後さらに、加熱、光 (紫外線照射)或いは冷却など、用いた榭脂の種類などに 応じて隣接端子間に残留する榭脂組成物 106を硬化ないし固化させる (熱可塑性榭 脂の場合、熱硬化性榭脂ゃポリイミド系などの耐熱性榭脂の如く熱により硬化するも のではないものが大部分であるので、例えば、溶融している熱可塑性榭脂が冷却に より流動性を失い固化するような場合を含めて、上記では固化と称したが、以後、「硬 ィ匕」 t 、う用語で固化も含めた概念を総称する)。
[0085] 榭脂組成物 106を硬化させるには、例えば榭脂組成物 106の榭脂が熱硬化性榭 脂の場合、榭脂組成物 106が硬化する温度以上に加熱し、硬化後強制冷却あるい は自然冷却を行えばよい。当該硬化した榭脂組成物 109によって、対向する接続端 子 102と電極端子 104が、導電性物質 108を介した電気的導通をなしたまま固着ま たは固定されるため、第 2の板状体 103の第 1の板状体 101への電気的接続および 機械的な固着をより確実にすることができる。これによつて、第 2の板状体 103が第 1 の板状体 101に搭載された実装体 10を得ることができる。
[0086] ここで、従来の一般的なフリップチップ実装法の場合、配線基板上に半導体チップ 搭載後、半導体チップを配線基板に固定するために、半導体チップと配線基板間に 絶縁性榭脂（いわゆるアンダーフィル材)を注入する工程をさらに必要とする力 本実 施の形態 1の場合、残留した榭脂組成物 106を硬化させることによって第 1の板状体 101と第 2の板状体 103がアンダーフィル材と同様に固着または固定されるため、ァ ンダーフィル材などを注入する工程を特に必要とせず、この工程を省くことも可能で あり、工程数の増加や歩留まりの低下という問題を回避することができる。なお、必要 に応じて、第 1の板状体と第 2の板状体の隙間にアンダーフィル材（図示せず)を注 入、硬化させることによって、第 2の板状体 103を第 1の板状体 101に固定してももち ろんよい。
[0087] この実装体 10およびその実装方法の特徴は、第 1の板状体 101の接続端子 102と 第 2の板状体 103の電極端子 104とが対向するよう配置して力も導電性物質 105お よび対流添加剤 112を含有する榭脂組成物 106を供給し、対流添加剤 112から気 泡 107を発生させることによって導電性物質 105を各端子側面に集積させる点にあ る。すなわち、第 1の板状体 101と第 2の板状体 103間で、榭脂組成物 106中に含有 する対流添加剤 112の発生する気泡 107が榭脂組成物 106中に対流を起こし、端 子側面近傍に強制的に自己集合させた榭脂組成物 106中の導電性物質 105を各 端子側面に集積させることによって、隣接端子間の絶縁性を確保しながら、対向端 子間の電気的接続を得ることができる。各端子の側面で電気的導通をとることによつ て対向端子間にバンプを形成する必要がなくなるので、バンプ高さのバラツキの課題 発生を防止することが可能である。また、必要とする導電性物質 105の材料も少量で 済むという経済的な効果がある。また、導電性物質 105を溶融させる必要がないので 加熱温度を抑えることができるため、加熱によって与えられる、第 1の板状体 101、第 2の板状体 102へのダメージを少なく抑えることができる。さらに、溶融させるために添 カロされる導電性物質表面の酸ィ匕膜を取り除く酸ィ匕膜除去剤を必ずしも必要としない ため、酸化膜除去剤の残渣によって起こる、導電性物質の腐食や板状体の絶縁抵 抗劣化などの信頼性への悪影響を抑えることができる、酸ィ匕膜除去剤の残渣を取り 除くための洗浄工程を省くことができる、といった特徴も有する。
[0088] 前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の接続構造体にお V、て板状体の平面方向基準で隣接する接続端子の側面間にお 、ては、それぞれの 接続端子の側面近傍の導電性物質の濃度が高く、接続端子の側面から遠ざかる部 分の導電性物質の濃度が小さいと言う濃度勾配が生じている。なお、かかる濃度勾 配は、以下の他の実施形態にぉ ヽても同様に生じて 、る。
[0089] 次に、図 2および図 3を参照しながら、本実施の形態 1における実装体 10の構造の 詳細と、本実施の形態 1における実装体 10の改変例を説明する。図 3において、 11 0は一旦溶融させた後、固化した導電性物質 108を示す。
[0090] 図 2は、本実施の形態 1における実装体 10の、導電性物質 105が接続端子 102と 電極端子 104の側面に集積した状態 (集積された導電性物質 108)を示した部分拡 大断面図で、図 1 (d)において複数存在する接続端子 102と電極端子 104の一つと その周辺部を拡大した部分拡大断面図である。図 2において、接続端子 102と電極 端子 104は、各端子側面に集積された導電性物質 108によって電気的に接続され ており、第 1の板状体 101と第 2の板状体 103の隙間は、残留した榭脂組成物 106を 硬化させる（硬化した榭脂組成物 109)ことによって、あるいはアンダーフィル材を注 入、硬化させることによって、榭脂組成物 109で固定され、絶縁性が保たれている。 1 09は硬化した榭脂組成物を示している力 この状態では、導電性物質は、上述した ように接続端子 102と電極端子 104の各端子側面に集積されている。したがって隣 接する端子間の絶縁性は保持されることになる。
[0091] また、図 3に示すように、各端子側面に集積した導電性物質 108に製造工程で加え られた温度より融点の低い物質を用いる、あるいは電気接続と封止を完了した実装 体 10を導電性物質 108の融点を超えるまで加熱工程を続けることによって、前記集 積した導電性物質 108を溶融させ次いで固化させることにより、当該溶融'固化した 導電性物質 110の接続体を各端子側面に形成させると、第 2の板状体 103が第 1の 板状体である基板 101に搭載された実装体 11を得ることができる。集積した導電性 物質 108を溶融させること (溶融 ·固化した導電性物質 110)によってさらに低抵抗な 接続を実現することができる。
[0092] なお、前記製造工程の過程で導電性物質 105を溶融させる際、各端子側面に集 積される時点で一部溶融していてもよぐ各端子側面に集積し終わった時点で溶融 を開始してもよい。このように導電性物質を溶融させる場合には、当然のことながら、 溶融させるのに必要な熱により、目的とする接続構造体に与えるダメージを少なくす るために、用いる導電性物質として、当該溶融される部分を構成する金属材料が、は んだ等の比較的低温で溶融する金属材料を用いることになる。
[0093] このようにして作製された実装体 11は、第 1の板状体 101と第 2の板状体 103の固 定部分が接続体を形成することによって可撓性を有しており熱衝撃などによる応力を 緩和させる働きがあり、高い信頼性を有する。また導電性物質 108の溶融 ·固化によ る金属接合 (溶融 ·固化した導電性物質 110)で電気接続が行われるので強固な接 続状態が保持できる。更に導電性物質 110側面には残留した榭脂組成物 106ある いはアンダーフィル材が硬化 (硬化した榭脂組成物 109)されて ヽるため、導電性物 質 110の熱応力に対して応力を緩和したり、導電性物質 108に生じる塑性変形を抑 える働きがあり、極めて高信頼性の実装体が得られる。
[0094] なお、図 3では導電性物質 108全てが溶融し固化した状態 (溶融 ·固化した導電性 物質 110)を示して 、るが、本実施の形態 1の改変例における実装体 11は導電性物 質の溶融 ·固化状態に限定されない。例えば、導電性物質 108の一部が溶融しなか つた状態、導電性物質 108の表面だけ溶融し固化して、導電性物質 108同士、また は導電物質 108と各端子側面の界面で金属結合をなすような状態も含むものである 。また、溶融した導電性物質 108 (110)が、互いに接触した接続端子 102と電極端 子 104の表面間の隙間に濡れ広がっているような状態になっていてもよい。
[0095] なお、図 1では、板状体に用意された各端子の側面全てに対して導電性物質が集 積して 、る好まし!/、態様の場合を示して 、るが、板状体上にある全ての端子が図 2あ るいは図 3の拡大断面図のような構造をとっている必要はなぐ一部の端子が本発明 の構造となって 、るような場合あってもよ ヽ。
[0096] また、第 1の板状体 101の接続端子 102に対向させて第 2の板状体 103の電極端 子 104を配置させる工程の前に、第二の導電性物質（図示せず)を予め接続端子 10 2あるいは電極端子 104のどちらかに供給しておいてもよぐ第二の導電性物質は第 一の導電性物質 105と異なる融点でもよ 、。
[0097] また、第二の導電性物質の溶融'固化処理を受ける前の第二の導電性物質の原料 形状や構造は、前述した第一の導電性物質と同様、金属粒子、はんだ粒子、はんだ めっきや金属めつきされた金属粒子及びはんだめつきや金属めつきされた榭脂粒子 の少なくとも!ヽずれかを含有する物質とし得る。
[0098] また、導電性物質 105をより効率的に各端子側面に集積するために、例えば、各端 子側面へ UV照射、プラズマ照射処理を施すことによって導電性物質 105の各端子 表面への濡れ性を高める工程、あるいは、導電性物質 105または各端子側面の形 状を変化させたり（例えば、表面に粗化処理を施す、凹凸加工するなど）、機能性薄 膜を製膜して表面を修飾したりすること (例えば、表面を正に帯電させる、親水性に するなど）によって静電相互作用、金属親和性などの物理、化学的作用を利用して 導電性物質 105と各端子表面の反応性、選択性、エネルギー的安定性を高めるェ 程、あるいは、場合によっては、超音波振動、第 1の板状体からの気泡発生、第 1の 板状体の高速回転を行うなどして導電性物質 105の分散性または移動度を向上さ せ各端子側面への接触確立を高める工程を入れてもょ 、。
[0099] (実施の形態 2) 次に、図 4および図 5および図 6を参照しながら、本発明の接続構造体及びその製 造方法の一実施の形態として、本実施の形態 2における実装体 12およびその実装 方法について説明する。なお、本実施の形態 2において、採用した各個々の構成要 件について、本実施の形態 1で説明したような構成要件を採用した場合には、本実 施の形態 1においてそれぞれ対応する各個々の構成要件においては、本実施の形 態 1で説明したのと各個々の構成要件と同様な効果を得ることができる。従って、これ らの各個々の構成要件については、本実施の形態 1と同様の場合には、重複詳細説 明を省略している場合がある。
[0100] 図 4 (a)〜（e)は、本実施の形態 2における実装体 12の主要製造工程中及び完成 時の概略断面図である。図 4 (c)〜（e)において、 111は接続端子 102と電極端子 1 04の表面間に挟まれ埋め込められた状態にある導電性物質 105を示す。本実施の 形態 2における実装体 12は、接続端子 102と電極端子 104の表面間に介在する導 電性物質 111と、各端子側面に集積した導電性物質 108によって電気的に接続され た構成を有する。
[0101] まず、図 4 (a)に示すように、複数の接続端子 102が形成された第 1の板状体 101 上に、導電性物質 105および対流添加剤 112を含有する榭脂組成物 106を供給す る。なお、榭脂組成物 106を、予め第 2の板状体 103側に塗布しておいても同様の 効果を得ることができる。また、図 4 (a)において、榭脂組成物 106をペースト状榭脂 組成物として図示しているが、本実施の形態 2の榭脂組成物 106はこれに限られず、 例えば、シート状、ゼリー状のような榭脂組成物であってもよい。
[0102] 次に、図 4 (b)に示すように、第 1の板状体 101上に榭脂組成物 106を供給した状 態で榭脂組成物の 106の表面に速やかに、複数の電極端子 104を有する第 2の板 状体 103を当接させる。このとき、第 2の板状体 103の電極端子 104は、第 1の板状 体 101の接続端子 102に対向するように配置される。
[0103] 次に、図 4 (c)に示すように、第 1の板状体 101の接続端子 102に対向する電極端 子 104を有する第 2の板状体 103を第 1の板状体 101側へ向けて一定の力で加圧し 、榭脂組成物 106中に分散されている導電性物質 105を接続端子 102と電極端子 1 04との表面間で挟み込んだ状態になるように保持する。当該端子表面間に挟み込ま れた導電性物質 111によって、接続端子 102と電極端子 104は電気的に接続される 。ここで、導電性物質 105を対向端子間に挟み込むために第 2の板状体 103にかけ る圧力は、対向端子間の間隙が導電性物質 105の粒径以下になるように固定する程 度でもよぐ導電性物質 111が各端子の表面に埋まり込まなくてもよい。或いは、対 向端子表面間に介在する複数の導電性物質がお互いに接触した状態で挟まれるよ うに対向端子間の間隙を固定する程度でもよい。そして、この状態で、榭脂組成物 1 06を加熱する。
[0104] 次に、図 4 (d)に示すように、加熱によって榭脂組成物 106中の対流添加剤 112か ら隣接する端子間で気泡 107が発生し、榭脂組成物 106中に対流が起こることで榭 脂組成物 106中に分散している導電性物質 105の移動が促進される。導電性物質 1 05を含有する榭脂組成物 106は、発生した気泡 107の圧力によって自己集合的に 各端子側面に押し出され、当該自己集合した榭脂組成物 106中の導電性物質 105 は、図 4 (e)に示すように、各端子の側面を覆うように集積する。当該各端子側面に集 積した導電性物質 108がお互いに接触することによって、接続端子 102と電極端子 104は電気的に接続される。従って、本実施の形態 2における実装体 12において、 第 1の板状体 101と第 2の板状体 103は、端子表面間に挟まれた導電性物質 111を 介して電気的に接続されるとともに、各端子側面に集積された導電性物質 108を介 して電気的に接続されることになる。同時に、榭脂組成物 106中の導電性物質 105 が各端子側面へ集積することによって、隣接端子間に介在する榭脂組成物 106は導 電性物質 105を含有しなくなるため、隣接端子間同士は絶縁性が保たれることになる
[0105] その後さらに、加熱、光 (紫外線照射)或いは冷却など、用いた榭脂の種類などに 応じて隣接端子間に残留する榭脂組成物 106を硬化させる。当該硬化した榭脂組 成物 109によって、接続端子 102と電極端子 104が、導電性物質 111および導電性 物質 108による電気的導通を保持したまま固着または固定されるため、第 2の板状体 103の第 1の板状体 101への電気的接続および機械的な固着をより確実にすること ができる。これによつて、第 2の板状体 103が第 1の板状体 101に搭載された実装体 12を得ることができる。 [0106] 本実施の形態 2では、本実施形態 1と異なり予め榭脂組成物 106を第 1の板状体 1 01と接続端子 102の面上に塗布しておくことで、第 1の板状体 102と第 2の板状体 1 03の間隙に榭脂組成物 106を注入、充填する工程を省略できるため、粘度などの制 約が少なくなり材料選択の範囲拡大が実現することができる。また、第 2の板状体 10 3を第 1の板状体 101に加圧する際に、接続端子 102と電極端子 104の間に導電性 物質 105 (111)が介在することによって対向端子間のより低抵抗な電気的接続が行 われて 、る点も本実施形態 1と異なる。
[0107] この実装体 12およびその実装方法の特徴は、第 2の板状体 103を加圧して導電性 物質 105を各端子表面間に挟み込むことによって対向端子間の電気的導通を確保 した後に、導通に寄与しな 、導電性物質 105を対流添加剤 112から発生する気泡 1 07によって各端子側面に集積させる点にある。すなわち、導電性物質 105を接続端 子 102と電極端子 104の表面間へ挟み込むことによって既に対向端子間の電気的 導通が得られており、その上で、榭脂組成物 106中に含有する対流添加剤 112の発 生する気泡 107が榭脂組成物 106中に対流を起こし、隣接端子間に残留する榭脂 組成物 106中の導電性物質 105を強制的に各端子側面に集積させることによって隣 接端子間の短絡原因となる残留導電性物質 105を除去して絶縁性を向上させると同 時に、当該集積した導電性物質 108を介して対向端子間を電気的に接続させること によってさらに良好で信頼性の高い電気的接続を得るということを本実施形態 2では 実現している。
[0108] これによつて、隣接端子間の絶縁性の確保と、対向端子間の安定的な電気的接続 を同時に実現した実装体 12を得ることができる。
[0109] 導電性物質 105を各端子側面に集積することによって、対向端子間を電気的に接 続することを好適な実施形態として説明を進めてきたが、導電性物質 105を各端子 表面間に挟み込むことによって既に電気的導通が得られており、各端子側面に集積 した導電性物質 108を介することによってさらに良好で信頼性の高い電気的接続が 得られる。
[0110] 次に、図 5 (a)〜(b)および図 6 (a)〜（d)を参照しながら、本実施の形態 2における 実装体 12の構造の詳細と、本実施の形態 2における実装体 12の改変例を説明する [0111] 図 5 (a)は、本実施の形態 2における実装体 12の、接続端子 102と電極端子 104の 表面間に導電性物質 105が埋まり込むように挟まれ、残留した導電性物質が対流添 加剤 112によって各端子側面に集積され、第 1の板状体 101と第 2の板状体 103の 隙間に介在する榭脂組成物 106が硬化している状態を示した部分拡大断面図であ る。図 5において、接続端子 102と電極端子 104は、各端子表面間に埋まり込むよう に挟まれた導電性物質 111によって電気的接続されて ヽると同時に、その後の工程 で各端子側面に粉体状に集積された導電性物質 108によってさらに電気的接続さ れているため、低抵抗の安定した電気的導通が得られている。また、第 1の板状体 1 01と第 2の板状体 103の隙間は、導電物質 105を含まなくなった残留榭脂組成物 10 6を硬化させることによって、あるいは、アンダーフィル材を注入、硬化させることによ つて、硬化した榭脂組成物 109で固定されているため、第 1の板状体 101と第 2の板 状体 103の確実な機械的保持と、隣接端子間の信頼ある絶縁性が保たれて!/ヽる。
[0112] また図 5 (b)は、図 5 (a)で示した実装体 12における、各端子表面間に埋まり込むよ うに挟まれた導電性物質 111と各端子側面に集積された導電性物質 108が溶融して 固化した状態を示した部分拡大断面図である。各端子表面間に埋まり込むように挟 まれた導電性物質 111と各端子側面に集積した導電性物質 108として、前記製造ェ 程で加えられる温度より融点の低 ヽ導電性物質を用いる、あるいは電気接続と封止 を完了した実装体 12を導電性物質 105 (108、 111)の融点を超えるまで加熱をする こと〖こよって、前記埋め込まれた導電性物質 111と集積した導電性物質 108を溶融 させ次いで固化させることにより、当該溶融'固化した導電性物質 110を各端子表面 間および各端子側面に形成させると、第 2の板状体 103が第 1の板状体 101に搭載 された実装体 13を得ることができ、さらに低抵抗で高信頼な電気的接続を実現する ことができる。
[0113] 次に、図 6 (a)においては、実装体 14は、榭脂組成物 106中に含まれる導電性物 質 105を、第 1の板状体 101の接続端子 102と第 2の板状体 103の電極端子 104と の表面間に埋まり込まな ヽ程度に挟み込み (挟まれた導電性物質 111)、隣接端子 間に残留した導電性物質 105を各端子側面に集積させ (対向する接続端子と電極 端子の側面に集積した導電性物質 108)、第 1の板状体 101と第 2の板状体 103の 隙間に介在する榭脂組成物 106を硬化させた状態 (硬化した榭脂組成物 109)を示 した部分拡大断面図である。ここで、榭脂組成物 106中にあった導電性物質 105が 各端子側面に集積したため、硬化した榭脂組成物 109は導電性物質 105を含有し ておらず、隣接端子間同士は絶縁性が保たれている。
[0114] 図 6 (b)、 (c)、 (d)は、上記の変形態様を説明するための部分拡大断面図であり、 実装体 15 [図 6 (b)参照]、実装体 16 [図 6 (c)参照]は、それぞれ実装体 12、 14に おける各端子側面に集積された導電性物質 108、並びに対向する端子間に介在す る導電性物質 111が溶融し各端子表面或!、は各端子側面に濡れ拡がり固化して！/、 る状態 (溶融 ·固化した導電性物質 110)を示した部分拡大断面図である。各端子表 面間に埋まり込むように挟まれた或いは埋まり込まな 、程度に挟まれた導電性物質 1 11と各端子側面に集積した導電性物質 108として、前記製造工程で加えられる温度 より融点の低い導電性物質を用いる、あるいは電気接続と封止を完了した実装体 12 及び実装体 14を導電性物質 105 (108、 111)の融点を超えるまで加熱をすることに よって、前記埋め込まれた導電性物質 111と集積した導電性物質 108を溶融させ端 子表面に濡れ拡がらせ次いで固化させることにより、当該溶融 ·固化した導電性物質 110を各端子表面間および各端子側面に形成させると、第 2の板状体 103が第 1の 板状体 101に搭載された実装体 15及び実装体 16を得ることができる。なお、ここで は、各端子側面に集積された導電性物質 108並びに対向する端子間に介在する導 電性物質 111が溶融し濡れ拡がって固化している場合を示しているが、対向端子間 または各端子側面にある導電性物質 108、 111の全てが完全に溶融し濡れ拡がり固 化した状態、あるいは、導電性物質 108、 111の一部が溶融し濡れ拡がり固化した状 態、あるいは、導電性物質 108、 111の表面だけが溶融し濡れ拡がり固化して互い の界面で金属結合をなしている状態などであってもよぐ実装体 15、 16は溶融 ·固化 する導電性物質 110、 111の溶融 ·固化状態に限定されな！、。
[0115] なお、本実施の形態 1において導電性物質を効率的に各端子側面に集積させるた めに前記実施の形態 1の最後に記載したような工程を施したり、加える酸ィ匕膜除去剤 や対流添加剤の榭脂組成物に対する重量％、或いは加熱温度、加熱時間などの条 件を変えたりすることによって、導電性物質 105を各端子表面或いは各端子側面に 濡れ拡がりやすくすることが可能である。
[0116] また、対向端子間にある導電性物質 111の一部あるいは全体のみが溶融しており 、各端子側面に集積した導電性物質 108は溶融していない状態でもよい。対向する 端子間に挟まれた導電性物質 111は、端子表面から圧力がかかることで導電性物質 を覆って!/ヽる表面酸化膜が剥れやすくなるため加熱時に濡れ拡がりやすくなる。従つ て、対向端子間にある導電性物質 111の一部あるいは全体のみが溶融しており、各 端子側面に集積した導電性物質 108は溶融して 、な 、状態の接続構造体も製造す ることがでさる。
[0117] また、実装体 17 [図 6 (d)参照]は、対向端子間または各端子側面にある導電性物 質 108、 111が溶融し一体になつて固化して 、る状態を示した部分拡大断面図であ る。すなわち図 6 (c)中、導電性物質 108、 111が溶融し一体になつて固化した状態 の導電性物質である。尚、導電性物質が溶融し一体になつて固化させる際、上記の 導電性物質を各端子表面及び各端子側面に濡れ拡がりやすくするために前記実施 の形態 1の最後に記載したような工程を施したり、板状体 101に与える榭脂組成物 1 05の塗布量を各端子の高さ (厚み)、対向端子間の距離、導電性物質の平均粒径な どの条件に適した量に調整したりすることによって、実装体 17を製造することができる
[0118] 本発明に使用する粉体状の導電性物質 105の平均粒径は、接続端子 102と電極 端子 104それぞれの高さ (厚さ）や、対向面の面積、隣接する接続端子や電極端子 間のピッチなどによって異なるので、一概に規定しがたいが、通常 0. 1〜100 /ζ πιの 範囲のものが好ましく用いられ、より好ましくは 5〜30 /ζ πιの範囲である。接続端子 1 02と電極端子 104それぞれの高さ（厚さ）は、好ましくは 1〜70 mであり、より好適 には 5〜35 μ mの範囲であるが、使用する導電性物質の平均粒径などによって適宜 調整することができる。対向する端子間の距離は、好ましくは 0〜： LOO /z mであり、各 端子の高さ、導電性物質の粒径などによって適宜調整することができる。
[0119] 当然、上述した、あるいは後述する実施例などで示した、特定の平均粒径を有する 導電性物質は粒度分布を持っていることから当該特定された平均粒径よりも大きいあ るいは小さい粒径の導電性物質も含むことになる。そのため、板状体を加圧した際、 導電性物質は各端子間の表面に埋まり込まれた状態のもあれば挟み込まれた状態 あるいは対向する端子表面によって押しつぶされた状態あるいは対向端子間に介在 して 、るのみの状態を保持するものもある。
[0120] また、図 4、図 5、図 6では、対向端子間に挟み込まれたあるいは埋まり込んだ導電 性物質は水平方向に一つずつ並んだ状態で説明されているが、当然ながら、対向 端子間には 2つ以上の粉体状の導電性物質が鉛直方向に挟み込まれた状態ある 、 は埋まり込まれた状態、あるいは対向する端子表面によって押しつぶされた状態の 導電性物質が介在していてもよい。もちろん、側面に集積された導電性物質も、鉛直 方向に一つずつ並んで 、る状態に限定されるものではな 、。
[0121] また、導電性物質 105をより効率的に各端子側面に集積するために、本実施の形 態 1で述べたような工程に加えて、対向する端子間の距離よりも各端子の高さ (厚さ） の合計を大きくすることで、あるいは、導電性物質の平均粒径よりも対向する端子間 の距離を小さくすることで、導電性物質の各端子側面への接触確立を高める設計を 行ってもよい。
[0122] 尚、導電性物質の平均粒径は、レーザー光散乱法により散乱光強度分布から粉体 の粒度分布を換算しており、レーザー回折式粒度分布測定装置 (SALD-3000J :株式 会社島津製作所製)により測定を行った。
[0123] このようにして作製された実装体 15、 16および 17は、第 1の板状体 101と第 2の板 状体 103の固定部分が可撓性を有しており熱衝撃などによる応力を緩和させる働き があり、高い信頼性を有する。また導電性物質 108の溶融 ·固化による金属接合 (溶 融 ·固化した導電性物質 110)で電気接続が行われるので強固な接続状態が保持で きる。更に、導電性物質が対向端子間の表面間の間隙や各端子側面に濡れ拡がつ たり一体ィ匕したりすることによって、接続部の低抵抗化や信頼性向上の効果を得るこ とができる。更に導電性物質 110側面には残留した榭脂組成物 106あるいはアンダ 一フィル材が硬化されているため（硬化した榭脂組成物 109)、導電性物質 110の熱 応力に対して応力を緩和したり、導電性物質 110に生じる塑性変形を抑える働きが あり、極めて高信頼性の実装体が得られる。 [0124] 以上、本発明を各実施の形態を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記 述は限定事項ではなぐ種々の変形が可能である。
[0125] 導電性物質と対流添加剤を含有する榭脂組成物として、熱硬化性榭脂を例として 説明したが、熱硬化性榭脂以外の榭脂である耐熱性榭脂や、熱可塑性榭脂、光硬 化型榭脂またはこれらの併用型榭脂などを用いることもできる。
[0126] ここで、熱硬化性榭脂は、例えば、エポキシ榭脂、フエノール榭脂、シァネート榭脂
、ポリフエ-レンエーテル榭脂、またはそれらの混合物などが例示できる。
[0127] 耐熱性榭脂としては、例えば、ポリイミド榭脂、ポリアミドイミド榭脂、芳香族ポリアミド 榭脂などが例示できる。
[0128] 光硬化性榭脂は、例えば、ラジカル重合系榭脂として、ポリエステルアタリレート、ゥ レタンアタリレート、エポキシアタリレートなどのアクリル系オリゴマーや、不飽和ポリエ ステル、ェンチオールまたはこれらの化合物を用いたものを挙げることができる。カチ オン重合系榭脂として、グリシジルエーテル系榭脂、脂環式エポキシ系榭脂などのェ ポキシ系榭脂またはォキセタン系榭脂、ビュルエーテル系榭脂またはこれらの化合 物を用いたものを挙げることができる。熱可塑性榭脂は、例えば、ポリエチレン、ポリ プロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル Zメタクリル樹脂、塩ィ匕ビニルなどが例示で きる。
[0129] さらに、本発明の各実施の形態において、対流添加剤として一例を挙げると、分解 型の炭酸水素ナトリウム、メタホウ酸アンモ-ゥム、水酸ィ匕アルミニウム、ドーソナイト、 メタホウ酸バリウム、沸騰蒸発型としてプチルカルビトール、フラックス、イソプチルァ ルコール、キシレン、イソペンチルアルコール、酢酸ブチル、テトラクロルエチレン、メ チルイソブチルケトン、ェチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチレングリコール などの中沸点溶剤または高沸点溶剤を用いることができる。
[0130] 以下に本発明の理解を容易にするために、実施例を挙げて更に本発明を説明す るが、本発明は下記の実施例のみに限定されるものではない。
実施例 1
[0131] 前記実施の形態 1において図 l (a)〜(d)並びに図 2を引用して説明した接続構造 体 (実装体 10)を作成した。 [0132] 上記実施の形態 1で引用した図 1において、まず第 1の板状体 101および第 2の板 状体 103には、第 1の板状体 101として 4層配線の全層インターステイシャルバィァホ ール (IVH)構造の榭脂多層基板" ALIVH"基板 (パナソ-ックエレクト口デバイス (株 )製)を用い、銅箔よりなる表層の配線パターン（図示せず)の一部に接続端子 102と なる配線層（厚さ m、直径 m、ピッチ 100 m、 352端子）に第 2の板状体 1 03として半導体チップ（シリコンメモリー半導体、厚み 0. 3mm、サイズ 10mm X 10m m、第 1の板状体 101の接続端子 102と対向する位置に同様の大きさの電極端子 10 4を有する）を対向させた。また、基板 101の接続端子 102および配線パターンには 、ニッケル、金などの金属メツキが施されたものを使用した。
[0133] 導電性物質 105には、金属粒子として、 Cu粉 (平均粒子径 5 μ m [レーザー回折式 粒度分布測定装置]、 10重量％ [樹脂組成物重量基準])を用いて実施した。対流 添加剤 112には、イソプロピルアルコール 3重量％ [樹脂組成物重量基準]、榭脂組 成物 106の榭脂には、一液硬化型エポキシ榭脂 87重量％ [榭脂組成物重量基準] を用い、上記材料の混合は、混練機を用いて攪拌を行った。
[0134] 図 1 (c)に示すように、加熱によって榭脂組成物 106中の対流添加剤 112から隣接 する端子間で気泡 107が発生し榭脂組成物 106中に対流を生じさせるために 160 °Cで 20秒加熱し、榭脂組成物 106中の導電性物質 105を、図 1 (d)に示すように、 各端子の側面を覆うように集積した。尚、その後、 150°Cで 10分加熱し、エポキシ榭 脂の硬化を行った。
[0135] 上記方法で実装体 10を製造し、対抗する接続端子間での電気的接続を検査した 結果、初期接続を確認することができた。
実施例 2
[0136] 前記実施の形態 1において、図 3を引用して説明した接続構造体 (実装体 11)を作 成した。実装体 11 [図 3参照]の製造において、榭脂組成物中の導電性物質 105に は、金属粒子として、はんだ粉（Sn— 3. OAg-0. 5Cu、平均粒径 18 /ζ πι、 20重量 % [榭脂組成物重量基準])、酸化膜除去剤として、ロジン変性フラックス (グリコール 系溶剤 32%含有、 5重量％ [樹脂組成物重量基準])、対流添加剤 112には、イソプ 口ピルアルコール（3重量％ [樹脂組成物重量基準])、榭脂には、一液硬化型ェポキ シ榭脂（72重量％ [樹脂組成物重量基準])を用い、上記材料の混合は、混練機を 用いて攪拌を行った。上記の加熱溶融の際、榭脂組成物中の導電性物質を各端子 側面に集積させるための加熱温度、加熱時間を、使用したはんだ粉の融点 217°C以 上になるように温度 230°Cで 30秒間として加熱を行った。その他の条件は、本実施 の形態 1の実装体 10の実施例 1と同様の条件を採用した。
[0137] 上記方法で実装体 11を製造し、対向する接続端子間での電気的接続を検査した 結果、初期接続を確認することができた。また、実装体 10と比較して、対向接続端子 間の接続箇所での初期接続抵抗値の減少を確認することができた。
実施例 3
[0138] 前記実施の形態 2において、図 4 (a)〜（e)並びに図 5 (a)を引用して説明した接続 構造体 (実装体 12)を作成した。
[0139] 使用した第 1の板状体 101、第 2の板状体 103および導電性物質 105、榭脂組成 物 106、対流添加剤 112は、実施形態 1の実装体 10の実施例 1で使用したものと同 様のものを使用した。また、上記材料から混合作製された榭脂組成物 106の塗布方 法として、榭脂組成物 106の分離を防ぐため攪拌機能を持ったデイスペンサを用い、 一定の供給量になるよう制御して供給する方法を用いた。この際、全体に均一に塗 布するため実装領域に走査するよう供給しても良いし、所定の位置に適度な文字 (☆ 印など)形状にデイスペンスしてもよい。また、上記材料が塗布された板状体 101の 上に板状体 103を配置する際、対向端子（102、 104)間の距離が 0となるように固定 し、対向端子間に介在する導電性物質 111が対向端子間の表面に埋まり込むように した。尚、対流添加剤の気泡発生、榭脂組成物中に対流を生じさせる導電性物質 1 05を各端子の側面を覆うように集積するための加熱温度、加熱時間も実施形態 1の 実施例 1と同様の条件を採用し、エポキシ榭脂の硬化のための加熱温度、加熱時間 も実施形態 1の実施例 1と同様の条件を採用した。
[0140] 上記方法で図 5 (a)に示した実装体 12を製造し、対抗する接続端子間での電気的 接続を検査した結果、初期接続を確認することができた。また、実装体 10と比較して 、対向接続端子間の接続箇所での初期接続抵抗値の減少を確認することができた。 実施例 4 [0141] 前述した記実施の形態 2において、図 4 (a)〜（e)並びに図 5 (b)を引用して説明し た接続構造体 (実装体 13)を作成した。
[0142] 実装体 13 [図 5 (b)参照]の製造に使用した第 1の板状体 101、第 2の板状体 103 および導電性物質 105、榭脂組成物 106、対流添加剤 112は、実装体 11の実施例 2で使用したものと同様のものを使用した。上記材料の塗布方法、板状態 103の配置 方法は実装体 12の実施例 3と同様の方法を用い、加熱温度、加熱時間は実装体 11 の実施例 2と同様の条件を採用した。
[0143] 上記方法で図 5 (b)に示した実装体 13を製造し、対抗する接続端子間での電気的 接続を検査した結果、初期接続を確認することができた。また、実装体 12と比較して 、対向接続端子間の接続箇所での初期接続抵抗値の減少を確認することができた。 実施例 5
[0144] 前述した記実施の形態 2において、図 6 (a)を引用して説明した接続構造体 (実装 体 14)を作成した。
[0145] 実装体 14 [図 6 (a)参照]の作成においては、板状体 103を配置する際、対向する 端子間の距離を使用した導電性物質の平均粒径と同じ値になるように固定し、対向 端子間に介在する導電性物質 111が対向端子間の表面に埋まらない程度に挟まれ るようにした。尚、板状体や材料あるいは材料の塗布方法あるいは加熱時間など、板 状体の固定方法以外の条件においては、実装体 12の実施例 3と同様の条件を採用 した。力べして図 6 (a)に示した実装体 14を製造し、対抗する接続端子間での電気的 接続を検査した結果、初期接続を確認することができた。
[0146] 対向端子間に介在する導電性物質 111が対向端子間の表面に埋まらな 、ように板 状体を配置固定することによって、板状体に力かる圧力を極力減らすことができるた め、板状体の破壊などの問題を避けることが可能となる。
産業上の利用可能性
[0147] 本発明によれば、狭ピッチ化が進む次世代の半導体チップのフリップチップ実装に 適応可能であるとともに、生産性や信頼性に優れた電子部品実装体及びその製造 方法に有用な接続構造体及びその製造方法を提供することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 複数の接続端子を有する配線パターンが形成された第 1の板状体と、
前記接続端子に対向して配置される少なくとも 2つ以上の接続端子を有する第 2の板 状体とを備えた接続構造体であって、
前記第 1の板状体並びに第 2の板状体の前記接続端子は、それぞれ前記第 1の板 状体面又は第 2の板状体面上に凸となる形で形成されている接続端子であり、 導電性物質が前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の 接続端子の側面の少なくとも一部を覆うよう集積されており前記対向する接続端子同 士が前記導電性物質により電気的に接続されていて、更に
(a)前記第 1の板状体と前記第 2の板状体の接続端子の前記対向する表面の少な くとも一部が互いに直接接触している力、又は
(b)前記第 1の板状体と前記第 2の板状体の接続端子の前記対向する表面間の少 なくとも 1部に更に導電性物質が介在して!/、て前記第 1の板状体と前記第 2の板状体 の接続端子とが対向している接続構造体。
[2] 前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の側 面の少なくとも一部を覆うよう集積されている前記導電性物質が粉体状の導電性物 質力 なり、前記粉体状の導電性物質が互いに接触することで前記対向する前記接 続端子同士が電気的に接続されている請求項 1に記載の接続構造体。
[3] 前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の側 面の少なくとも一部を覆うよう集積されている前記導電性物質が、溶融し固化されて 接続体を形成しており、前記接続体によって前記対向する接続端子同士が電気的 に接続されて ヽる請求項 1に記載の接続構造体。
[4] 前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の対向する表面間 に介在している前記導電性物質が、前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状 体の接続端子の一部に埋まり込んで 、る請求項 1に記載の接続構造体。
[5] 前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の表 面間に介在している前記導電性物質が、前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の 板状体の接続端子の表面間の一部に挟まれている請求項 1に記載の接続構造体。
[6] 前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の表 面間に介在した前記導電性物質の少なくとも一部が溶融し固化されて、前記第 1の 板状体の接続端子表面と前記第 2の板状体の接続端子表面の少なくとも一部に濡 れている請求項 4、又は 5に記載の接続構造体。
[7] 前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の側 面が全て前記導電性物質で覆われて！/ヽる請求項 1から 6の ヽずれか 1項に記載の接 続構造体。
[8] 前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の側 面が全て前記導電性物質の溶融し固化された接続体で覆われている請求項 1又は 3
〜6の 、ずれか 1項に記載の接続構造体。
[9] 前記第 1の板状体は、無機フィラーと熱硬化性榭脂とを含むものからなる板状体で ある請求項 1から 8のいずれか 1項に記載の接続構造体。
[10] 前記第 1の板状体は、ガラス繊維の織布、ガラス繊維の不織布、耐熱有機繊維の 織布および耐熱有機繊維の不織布カゝら選択された少なくとも一つの補強材とその補 強材に含浸された熱硬化性榭脂組成物とを含むものからなる板状体である請求項 1 から 8の 、ずれか 1項に記載の接続構造体。
[11] 前記第 1の板状体が、フィルムと配線パターンカゝらなるフレキシブル基板を含む板 状体である請求項 1から 8のいずれか 1項に記載の接続構造体。
[12] 前記第 2の板状体が、能動素子である請求項 1から 11のいずれか 1項に記載の接 続構造体。
[13] 前記第 2の板状体が、半導体チップである請求項 1から 11のいずれか 1項に記載の 接続構造体。
[14] 前記第 2の板状体が、ガラス繊維の織布、ガラス繊維の不織布、耐熱有機繊維の 織布および耐熱有機繊維の不織布カゝら選択された少なくとも一つの補強材とその補 強材に含浸された熱硬化性榭脂組成物とを含むものからなる板状体、又は、無機フ イラ一と熱硬化性榭脂とを含むものからなる板状体である請求項 1から 11のいずれか 1項に記載の接続構造体。
[15] 前記第 2の板状体が、フィルムと配線パターンカゝらなるフレキシブル基板を含む板 状体である請求項 1から 11のいずれか 1項に記載の接続構造体。
[16] 前記導電性物質が、単一組成の金属力 なる金属粒子、はんだ粒子、はんだめつ き又は金属めつきされた金属粒子、及びはんだめつき又は金属めつきされた榭脂粒 子の少なくともいずれかを含有する請求項 1〜2、 4〜5のいずれ力 1項に記載の接続 構造体。
[17] 前記導電性物質が、 2種類の導電性物質力 成る請求項 1から 16のいずれか 1項 に記載の接続構造体。
[18] 前記第 1の板状体と前記第 2の板状体との間に、更に榭脂又は榭脂組成物が充填 されて 、る請求項 1から 17の 、ずれか 1項に記載の接続構造体。
[19] 前記榭脂又は榭脂組成物が、シート状またはペースト状の榭脂又は榭脂組成物か らなる請求項 18に記載の接続構造体。
[20] 板状体面上に凸の形状で形成されて!ヽる複数の接続端子を有する配線パターン が形成された第 1の板状体と対向させて、板状体面上に凸の形状で形成されている 少なくとも 2つ以上の接続端子を有する第 2の板状体を配置し、前記第 1の板状体の 接続端子と前記第 2の板状体の接続端子とを電気的に接続する接続構造体の製造 方法において、
(i)前記第 1の板状体の前記接続端子と前記第 2の板状体の前記接続端子とを対向 するように位置合せし、前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端 子の対向する表面の少なくとも一部を互いに接触させる工程と、
(ii)前記第 1の板状体と前記第 2の板状体の隙間に導電性物質と対流添加剤とを含 む榭脂組成物を供給する工程と、
(iii)前記榭脂組成物を加熱する工程とを含み、
前記加熱工程 (iii)において、主に前記対流添加剤力 発生する気泡により前記榭 脂組成物が対流を生じることで、隣接接続端子間に介在する前記榭脂組成物中の 前記導電性物質の少なくとも一部が前記対向する接続端子同士の側面の少なくとも 一部を覆うように自己集合的に集積することによって、前記対向する前記第 1の板状 体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子とを電気的に接続することからなる接 続構造体の製造方法。
[21] 前記工程 (m)において、前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の 板状体の接続端子の側面の少なくとも一部を覆うように集積させた前記導電性物質 を更に溶融し固化して接続体を形成させ、前記接続体によって前記第 1の板状体の 接続端子と前記第 2の板状体の接続端子とを電気的に接続することを含む請求項 2 0に記載の接続構造体の製造方法。
[22] 前記工程 (iii)において、前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の 板状体の接続端子の側面の少なくとも一部を覆うように集積させた前記導電性物質 が粉体状の導電性物質からなり、前記粉体状導電性物質が互いに接触することによ つて、前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子とを電気的に接 続している請求項 20に記載の接続構造体の製造方法。
[23] 板状体面上に凸の形状で形成されて!ヽる複数の接続端子を有する配線パターン が形成された第 1の板状体と対向させて、板状体面上に凸の形状で形成されている 少なくとも 2つ以上の接続端子を有する第 2の板状体を配置し、前記第 1の板状体の 接続端子と前記第 2の板状体の接続端子を電気的に接続する接続構造体の製造方 法において、
(iv)前記第 1の板状体上に導電性物質と対流添加剤とを含む榭脂組成物を供給す る工程と、
(V)前記第 1の板状体の前記接続端子と前記第 2の板状体の前記接続端子とを位置 合せして、前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子との間に前 記榭脂組成物を挟んで加圧し電気的接続を行う工程と、
(vi)前記榭脂組成物を加熱する工程とを含み、
前記加熱工程 (vi)において、主に前記対流添加剤から発生する気泡により前記榭 脂組成物が対流を生じることで、隣接接続端子間に介在する前記榭脂組成物中の 前記導電性物質の少なくとも一部が前記対向する接続端子同士の側面の少なくとも 一部を覆うように自己集合的に集積することによって、前記対向する前記第 1の板状 体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子とを電気的に接続することからなる接 続構造体の製造方法。
[24] 前記工程 (V)において、前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の 板状体の接続端子との間に挟まれた前記導電性物質を、前記第 1の板状体の接続 端子と前記第 2の板状体の接続端子の一部に埋まり込ませる請求項 23に記載の接 続構造体の製造方法。
[25] 前記工程 (vi)において、前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の 板状体の接続端子との間に挟まれた前記導電性物質を溶融し固化させて、前記第 1 の板状体の接続端子表面と前記第 2の板状体の接続端子の表面間を前記導電性物 質で濡れさせる請求項 23又は 24に記載の接続構造体の製造方法。
[26] 前記工程 (vi)において、前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の 板状体の接続端子との間に挟まれた前記導電性物質を溶融し固化させて、前記第 1 の板状体の接続端子表面と前記第 2の板状体の接続端子の表面間を前記導電性物 質で濡れさせるとともに、
前記対向する前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接続端子の側面 の少なくとも一部を覆うように集積させた前記導電性物質を溶融し固化させて接続体 を形成し、前記接続体によって前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の 接続端子とを電気的に接続させる請求項 23又は 24に記載の接続構造体の製造方 法。
[27] 前記第 1の板状体が、ガラス繊維の織布、ガラス繊維の不織布、耐熱有機繊維の 織布および耐熱有機繊維の不織布カゝら選択された少なくとも一つの補強材とその補 強材に含浸された熱硬化性榭脂組成物とを含む板状体、又は、無機フィラーと熱硬 化性榭脂とを含むものからなる板状体である請求項 20から 26のいずれか 1項に記載 の接続構造体の製造方法。
[28] 前記第 1の板状体が、フィルムと配線パターンカゝらなるフレキシブル基板を含む板 状体である請求項 20から 26のいずれか 1項に記載の接続構造体の製造方法。
[29] 前記第 2の板状体が、能動素子である請求項 20から 28のいずれか 1項に記載の接 続構造体の製造方法。
[30] 前記第 2の板状体が、半導体チップである請求項 20から 28のいずれか 1項に記載 の接続構造体の製造方法。
[31] 前記第 2の板状体が、ガラス繊維の織布、ガラス繊維の不織布、耐熱有機繊維の 織布および耐熱有機繊維の不織布カゝら選択された少なくとも一つの補強材とその補 強材に含浸された熱硬化性榭脂組成物とを含む板状体、又は、無機フィラーと熱硬 化性榭脂とを含むものからなる板状体である請求項 20から 28のいずれか 1項に記載 の接続構造体の製造方法。
[32] 前記第 2の板状体が、フィルムと配線パターンカゝらなるフレキシブル基板を含む板 状体である請求項 20から 28のいずれか 1項に記載の接続構造体の製造方法。
[33] 前記対流添加剤は、前記工程 (iii)又は前記工程 (vi)にお ヽて前記榭脂組成物が 加熱されたときに気泡を発生して前記榭脂組成物に対流を起こさせる添加剤である 請求項 20から 32のいずれか 1項に記載の接続構造体の製造方法。
[34] 前記導電性物質は、単一組成の金属力 なる金属粒子、はんだ粒子、はんだめつ き又は金属めつきされた金属粒子、及びはんだめつき又は金属めつきされた榭脂粒 子の少なくともいずれかを含有する請求項 20から 33のいずれか 1項に記載の接続構 造体の製造方法。
[35] 前記工程 (i)の前に、予め前記第 1の板状体の接続端子と前記第 2の板状体の接 続端子のいずれかの対向面に、第二の導電性粒物質を供給する工程をさらに含む 請求項 20から 22のいずれか 1項に記載の接続構造体の製造方法。
[36] 前記第二の前記導電性物質は、前記工程 (ii)で使用した導電性物質と融点が異な る導電性物質である請求項 35に記載の接続構造体の製造方法。
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