(57)【要約】【課題】低い加圧力で、容易に変形して、均一な接続抵抗で接続するとともに、接続信頼性に優れた電子部品実装構造体を提供することを目的とする。【解決手段】第１電極１２を有する第１電子部品１０に第２電極２２を有する第２電子部品２０を実装した電子部品実装構造体１００であって、第１電極１２と第２電極２２の対向する面およびその周囲が、導電性樹脂バンプ３０により電気的に接続された構成を有する。これにより、高い平面精度を必要とせず、低い接続抵抗で接続された電子部品実装構造体１００を実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極を有する第１電子部品に第２電極を有する第２電子部品を実装した電子部品実装構造体であって、
前記第１電極と前記第２電極の対向する面およびその周囲が、導電性樹脂バンプにより電気的に接続されていることを特徴とする電子部品実装構造体。
【請求項２】
前記導電性樹脂バンプが、少なくとも前記第１電極および前記第２電極のいずれかに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項３】
前記第１電極の面積と前記第２電極の面積が、異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子部品実装構造体。
【請求項４】
少なくとも前記第１電極および前記第２電極の断面形状において、その周囲がテーパ部を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子部品実装構造体。
【請求項５】
前記第１電子部品と前記第２電子部品とが絶縁性樹脂で接着固定されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子部品実装構造体。
【請求項６】
前記第１電子部品が回路基板であり、前記第２電子部品が半導体素子であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項７】
少なくとも第１電子部品の第１電極および第２電子部品の第２電極のいずれかに導電性樹脂バンプを形成する工程と、
前記第１電子部品の前記第１電極と前記第２電子部品の前記第２電極を圧接し、前記第１電極と前記第２電極の対向する面およびその周囲に前記導電性樹脂バンプをはみ出させて接続する工程と、
を含むことを特徴とする電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項８】
前記導電性樹脂バンプを、光造形法を用いて形成することを特徴とする請求項７に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項９】
前記導電性樹脂バンプを、半硬化状態で形成することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項１０】
絶縁性樹脂で、前記第１電子部品と前記第２電子部品を接着固定する工程を、さらに含むことを特徴とする請求項７に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体素子の電極端子と回路基板の接続端子を高い接続信頼性を備えて実装した電子部品実装構造体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速に普及が拡大している携帯電話やノートパソコン、ＰＤＡ、デジタルビデオカメラなどに代表される移動体電子機器は、その小型・薄型・軽量化を実現するための技術開発が急速に進んでいる。
【０００３】
この技術開発を支える主要電子部品である半導体素子は、その高密度化を目指して電極端子のピッチおよび面積が小さくなってきている。それに伴い、半導体素子を実装基板にフリップチップ実装する際に用いる導電性バンプに関しても厳しい条件が要求されている。例えば、狭ピッチに形成できるとともに、実装時の反りの吸収や低い加圧力での接続を実現できる導電性バンプである。
【０００４】
そこで、狭ピッチ化を避けるためにエリアバンプ方式が開発されている。しかし、エリアバンプ方式では、半導体素子と実装基板を確実に接続するために実装エリア全体に高い平面精度が求められるため、基板材料の選択範囲の制限や加工時間による生産性の低下などの問題がある。そのため、導電性バンプには、平面精度の低い実装基板の実装エリア全体の反りに対応できる高アスペクト比のバンプが要求される。
【０００５】
しかし、現在のはんだや金ワイヤなどを用いた金属バンプの形成技術では、これらの要求に対応することが困難であるので、めっき法による金属バンプやスクリーン印刷法などによる導電性樹脂バンプを採用している。ところが、めっき法は狭ピッチのバンプ形成には適するものの、実装基板の反りに対応する高アスペクト化が困難で、さらに、工程が複雑で生産性に問題がある。また、スクリーン印刷法は、生産性には優れているが、マスクを用いるため狭ピッチ化と高アスペクト化の両方を満足するバンプ形成は困難とされている。さらに、含有する樹脂の収縮により均一な高さのバンプ形成に問題がある。
【０００６】
上記課題に対応するために、表面に電極端子が形成された回路基板を薬剤に浸して接続端子の表面のみに粘着性皮膜を形成した後、その粘着性皮膜にはんだ粉末を接着させ、これを加熱溶融して接続端子上に選択的にバンプを形成させる例が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
これらは、半導体素子の電極端子上または回路基板の接続端子上に狭ピッチに対応したバンプを形成する方法である。しかし、均一な高さのバンプを形成することは困難である。そのため、通常のフリップチップ実装で電子部品実装構造体を作製する場合、半導体素子の回路形成面に損傷を生じやすい。また、はんだリフローによりバンプを介して接続端子と電極端子間を接合する場合、耐熱性などにより回路基板の材料が大幅に制限されるなどの課題がある。
【０００８】
そこで、最近、半導体素子の突起電極と回路基板上の接続端子間に導電粒子を含有する異方性導電接着剤よりなるフィルムを挟んで加熱、加圧することにより所定の導通部分のみ電気的に接合する例が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
また、実装基板の平面度の制約を緩和できる弾性を有する導電性バンプにおいては、弾性を確保するために樹脂の含有量を増やすと、高い導電性が得られない。一方、高い導電性を確保するために、導電フィラーの配合量を増やすと樹脂のゴム弾性を十分に活用できず、実装時に大きな荷重が必要である。また、導電性バンプの高さばらつきを高精度に制御する必要があるという課題がある。それを解決するために、コア材をウィスカーとする針形状の導電フィラーをゴム弾性を有する樹脂に混合する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平７−７４４５９号公報
【特許文献２】特開２０００−３３２０５５号公報
【特許文献３】特開２００４−５１７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記各特許文献に示された導電性バンプや金属バンプは、均一な高さでバンプを形成することが困難である。その結果、均一な接続を実現するために高い加圧力で実装する必要があり、それにより半導体素子の割れや損傷または素子特性の変動を生じるという課題があった。また、半導体素子への損傷を軽減するために低い加圧力で実装する場合、加圧力によるバンプの変形量にばらつきを生じるため、均一な接続抵抗で接続できないという課題もある。特に、エリアバンプを有する半導体素子では、接続する回路基板の平面精度により、バンプの加圧力や接続抵抗のばらつきを生じやすく、回路基板の高い平面精度または、高アスペクト比のバンプが要求される。その結果、高コストや生産性の低下を生じていた。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、低い加圧力で、容易に変形して、均一な接続抵抗で接続するとともに、接続信頼性に優れた電子部品実装構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述したような目的を達成するために、本発明は、第１電極を有する第１電子部品に第２電極を有する第２電子部品を実装した電子部品実装構造体であって、第１電極と第２電極の対向する面およびその周囲が、導電性樹脂バンプにより電気的に接続された構成を有する。
【００１３】
さらに、導電性樹脂バンプが、少なくとも第１電極および第２電極のいずれかに設けられている。
【００１４】
これらにより、高い平面精度の半導体素子や回路基板を必要とせず、高い接続強度、低い接続抵抗で接続された電子部品実装構造体を実現できる。
【００１５】
さらに、第１電極の面積と第２電極の面積が、異なる。また、少なくとも第１電極および第２電極の断面形状において、その周囲がテーパ部を有する。
【００１６】
これらにより、効率的に導電性樹脂バンプで電極全体を被覆することができる。
【００１７】
さらに、第１電子部品と第２電子部品とが絶縁性樹脂で接着固定されている。これにより、さらに接続強度を向上させた信頼性の高い電子部品実装構造体を実現できる。
【００１８】
さらに、第１電子部品が回路基板であり、第２電子部品が半導体素子である。これにより、高い信頼性が要求されるメモリカードなどの高記憶容量の電子部品実装構造体を実現できる。
【００１９】
また、本発明の電子部品実装構造体の製造方法は、少なくとも第１電子部品の第１電極および第２電子部品の第２電極のいずれかに導電性樹脂バンプを形成する工程と、第１電子部品の第１電極と第２電子部品の第２電極を圧接し、第１電極と第２電極の対向する面およびその周囲に導電性樹脂バンプをはみ出させて接続する工程と、を含む。
【００２０】
これにより、高い平面精度の半導体素子や回路基板を必要とせず、高い接続強度、低い接続抵抗で接続された電子部品実装構造体を容易に作製できる。
【００２１】
さらに、導電性樹脂バンプを、光造形法を用いて形成する。また、導電性樹脂バンプを、半硬化状態で形成する。
【００２２】
これらにより、均一な高さを備え、圧接時に容易に変形できる導電性樹脂バンプを作製できる。
【００２３】
さらに、絶縁性樹脂で、第１電子部品と第２電子部品を接着固定する工程を、さらに含む。これにより、さらに接続強度を向上させた信頼性の高い電子部品実装構造体を作製できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、低い加圧力で接続するとともに、接続抵抗のばらつきが小さい接続信頼性に優れた電子部品実装構造体を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態および各図面において、同一構成要素には同じ符号を付して説明する。
【００２６】
（第１の実施の形態）
以下、図１を用いて、本発明の第１の実施の形態における電子部品実装構造体について説明する。
【００２７】
図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態における電子部品実装構造体を説明する断面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部拡大断面図である。
【００２８】
図１（ａ）に示すように、電子部品実装構造体１００は、第１電子部品１０の第１電極１２上に、第２電子部品２０の第２電極２２が、少なくとも感光性樹脂と導電フィラーからなる導電性樹脂バンプ３０を介して接続された構成を有する。このとき、導電性樹脂バンプ３０は、図１（ｂ）に示すように、接続時の圧接による加圧力により変形して、第１電極１２と第２電極２２の対向する面とその周囲を被覆している。そして、この状態で硬化することにより、第１電子部品の第１電極と第２電子部品の第２電極とが電気的に接続される。
【００２９】
ここで、第１電子部品１０は回路基板であり、第１電極１２は、回路基板の配線パターンに設けられた接続端子などである。また、第２電子部品２０は、例えば外形サイズ８ｍｍ角のＲＯＭやＲＡＭなどの半導体メモリーからなる半導体素子であり、第２電極２２は、半導体素子に設けられた、例えば１５０μｍピッチに配置された１００μｍ角の電極端子などである。このとき、半導体素子２０の電極端子２２は、例えばエリアバンプ配置が可能にパターン形成された配線（図示せず）の一部を露出させた開口部であり、例えばＡｌ電極上に、０．１μｍ〜０．３μｍのＮｉバリア層（図示せず）を形成して設けられている。なお、電極端子２２の材料として、Ａｕ、Ｃｕなどの金属、バリア層としてＴｉ、Ｃｒ、Ｗなどの金属を適宜用いることができる。
【００３０】
なお、以降では、第１電子部品１０の第１電極１２を回路基板の接続端子と表現し、第２電子部品２０の第２電極２２を半導体素子の電極端子と表現して、同じ符号を付して説明する。
【００３１】
そして、導電性樹脂バンプ３０は、少なくとも、例えば感光性ポリイミド樹脂などの感光性樹脂を主成分とする樹脂と、例えば５０ｗｔ％以上９５ｗｔ％未満の鱗片状のＡｇ粒子の導電フィラーとからなり、以下で詳細に述べる光造形法により、例えば高さ１０μｍ〜５０μｍで形成されている。このとき、導電性樹脂バンプ３０の高さは、圧接時の変形により、接続端子１２と電極端子２２の対向する面とその周囲を被覆できる量であればよく、対向させる電極面の間隔や電極面積、導電性樹脂バンプの形状や形成面積などにより任意に設定できるものである。
【００３２】
なお、本実施の形態では、導電性樹脂バンプを構成する導電フィラーとして、Ａｇ粉を用いた例で説明したが、これに限られない。例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔから選択された少なくとも１種の金属粉末またはＳｎ−Ａｇ−Ｉｎ系合金、Ｓｎ−Ｐｂ系合金、Ｓｎ−Ａｇ系合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ−Ｂｉ系合金、Ｚｎ−Ｉｎ系合金、Ａｇ−Ｓｎ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系合金、Ｉｎ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ−Ｂｉ−Ｓｎ系合金およびＳｎ−Ｂｉ系合金から選択された少なくとも１種のはんだ合金との少なくともいずれかを用いてもよい。
【００３３】
また、本実施の形態では、導電フィラーとして、鱗片状の形状を例に説明したが、これに限られない。例えば、球状、フレーク状やウィスカー状の形状からなる導電フィラーを用いてもよい。
【００３４】
本実施の形態によれば、対向する電極端子と接続端子に位置ずれを生じても、均一な接続面積で接続できる。この結果、接続抵抗が均一な電子部品実装構造体を実現できる。
【００３５】
また、本実施の形態によれば、導電性樹脂バンプ全体を変形させ、対向する電極面および電極周囲を被覆させた状態で接続するため、薄型の電子部品実装構造体を実現できる。
【００３６】
また、本実施の形態によれば、嵩密度の高い状態で半導体素子と回路基板を実装できるため、接続抵抗を低減した電子部品実装構造体を実現できる。
【００３７】
なお、上記構成の電子部品実装構造体１００において、例えば半導体素子における導電性樹脂バンプの数が１００個に対して加圧力５００ｇ重の低い加圧力で接続した場合でも、導電性樹脂バンプ当り１５ｍΩ以下の接続抵抗値が実現された。
【００３８】
以下に、本発明の第１の実施の形態における電子部品実装構造体１００の製造方法について、図２を用いて説明する。
【００３９】
図２（ａ）〜図２（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態における電子部品実装構造体の製造方法を説明する工程断面図である。
【００４０】
まず、図２（ａ）に示すように、後述する光造形法を用いて形成した導電性樹脂バンプ３０を電極端子２２上に備えた半導体素子２０と、少なくとも片面に接続端子１２を備えた回路基板１０とを準備する。そして、半導体素子２０の電極端子２２と回路基板１０の接続端子１２とを、対向して位置合わせして配置する。このとき、導電性樹脂バンプ３０は、圧接により変形しやすいように、例えば半硬化状態で形成することが、好ましい。
【００４１】
つぎに、図２（ｂ）に示すように、半導体素子２０の電極端子２２と回路基板１０の接続端子１２を導電性樹脂バンプ３０を介して、図面中の矢印方向から押圧する。これにより、半硬化状態の導電性樹脂バンプ３０は、押圧により、電極端子２２と接続端子１２の対向する面からはみ出す。このとき、導電性樹脂バンプ３０は、その表面張力により、半円状にはみ出す。
【００４２】
つぎに、図２（ｃ）に示すように、半導体素子２０の電極端子２２と回路基板１０の接続端子１２を所定の間隔（例えば、１０μｍ〜４０μｍ）まで押圧することにより、はみ出した導電性樹脂バンプ３０で、電極端子２２と接続端子１２の周囲が被覆される。そして、この状態で、半硬化状態の導電性樹脂バンプ３０を、例えば１２０℃、３０分程度加熱することにより、半導体素子２０と回路基板１０が、電気的に接続されるとともに、接着固定される。
【００４３】
上記方法により、電子部品実装構造体１００が作製される。
【００４４】
なお、必要に応じて、例えば図２（ｄ）に示すように、対向する半導体素子２０と回路基板１０との間に、アンダーフィル材３５として、例えばエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂を注入してもよい。これにより、確実に接着固定し、変形による接続不良を未然に防止し、さらに信頼性を高めた電子部品実装構造体１１０を実現できる。
【００４５】
以下に、本発明の第１の実施の形態に用いられる導電性樹脂バンプ３０の製造方法について、図３を用いて詳細に説明する。
【００４６】
図３（ａ）と図３（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に用いられる導電性樹脂バンプ３０の製造方法を説明する工程断面図である。
【００４７】
まず、図３（ａ）に示すように、容器４２中に、例えば感光性樹脂（アクリレート系）などを樹脂成分とし、５０ｗｔ％〜８０ｗｔ％の球状のＳｎ−Ａｇ−Ｉｎ系合金粒子を導電フィラーとして含む導電性感光性樹脂ペースト４４を充填する。そして、ステージ（図示せず）に設置した半導体素子２０の電極端子２２を、導電性感光性樹脂ペースト４４の液表面から所定の間隔Ｈ１（例えば、１０μｍ〜３０μｍ）の位置まで導電性感光性樹脂ペースト４４中に浸漬する。
【００４８】
つぎに、図３（ｂ）に示すように、例えば液晶パネルよりなるフォトマスク４６の開口部４８を介して、例えば紫外光または可視光などの光５０を照射して、所定領域の導電性感光性樹脂ペースト４４を露光し、電極端子２２上に導電性樹脂バンプ３０をＨ１の高さまで、半硬化状態で形成する。このとき、導電性樹脂バンプ３０は、導電性感光性樹脂ペースト４４中に、例えば半導体素子２０を連続的に引き下げながら、または所定の深さＨ１まで半導体素子２０を沈めた状態で、３次元ＣＡＤデータに基づいて制御されるフォトマスク４６の開口部４８から光５０を照射することにより形成される。また、半硬化状態は、導電性感光性樹脂ペーストを完全に感光する露光量以下の、光量で露光することにより実現される。
【００４９】
そして、導電性樹脂バンプ３０が形成された半導体素子２０を、容器４２から取り出して、付着した未露光の導電性感光性樹脂ペースト４４を除去し、洗浄・乾燥する。
【００５０】
上記製造方法により、半導体素子２０の電極端子２２上に、導電性樹脂バンプ３０が、例えば半硬化状態で形成される。
【００５１】
なお、上記では、導電性樹脂バンプ３０を半硬化状態で製造する例で説明したが、これに限られない。例えば、実装時の加圧力により、半導体素子などの回路形成面に損傷を生じなければ、完全に硬化させて形成してもよい。
【００５２】
本実施の形態の製造方法によれば、複数の導電性樹脂バンプを、形成する半導体素子や回路基板の凹凸に関わらず、均一な平面で形成できる。そのため、複数の電極面同士を均一な加圧力で押圧できる。その結果、導電性樹脂バンプの不均一な高さや、実装する電極間の間隔のばらつきによる押圧力の集中を回避し、低い加圧力での実装を可能にする。
【００５３】
また、本実施の形態の製造方法によれば、光造形法により、狭ピッチであるとともに、高アスペクトなどの優れた導電性樹脂バンプを任意に作製できる。
【００５４】
また、本実施の形態の製造方法によれば、導電性樹脂バンプを半硬化状態で形成することにより、低い加圧力で、接続する半導体素子や回路基板の凹凸に関わらず、容易に変形する導電性樹脂バンプを実現できる。これにより、半導体素子と回路基板とを、凹凸に対応して接続するとともに、狭い間隔で実装できる。この結果、より薄型の電子部品実装構造体を作製できる。
【００５５】
なお、上記実施の形態では、所定の高さを有する導電性樹脂バンプを、一括または連続的に形成する例で説明したが、これに限られない。例えば、所定の高さをｎ分割して、１／ｎごとに、順次露光硬化して、複数層からなる積層構造の導電性樹脂バンプを作製してもよい。これにより、高さ方向に任意の形状を有する導電性樹脂バンプを実現できる。以下に、図４を用いて、その一例を説明する。
【００５６】
図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における導電性樹脂バンプの第１の変形例を示す断面図である。図４（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態における導電性樹脂バンプの第２の変形例を示す断面図である。図４（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態における導電性樹脂バンプの第３の変形例を示す断面図である。
【００５７】
まず、図４（ａ）に示すように、例えば半導体素子２０の電極端子２２上に順次形状が小さくなる階段状の導電性樹脂バンプ６０を形成したものである。これにより、導電性樹脂バンプの接続体積を容易に制御できる。その結果、電極の周囲にはみ出す導電性樹脂バンプの量を任意に設定できる。また、押圧時の接触する対向面積を狭くできるため、より低い加圧力で導電性樹脂バンプを変形できる。そのため、さらに接続ダメージの少ない電子部品実装構造体を実現できる。
【００５８】
また、図４（ｂ）に示すように、例えば半導体素子２０の電極端子２２上に順次形状が大きくなる階段状の導電性樹脂バンプ７０を形成したものである。これにより、対向する電極の周囲を確実に被覆することができるので、例えば対向する電極の位置ずれの許容範囲を広くできる。
【００５９】
また、図４（ｃ）に示すように、例えば半導体素子２０の電極端子２２上に、太鼓状の断面形状を有する階段状の導電性樹脂バンプ８０を形成したものである。これにより、太鼓の腹部分により、電極端子２２および対向する電極の周囲を確実に被覆できるので、さらに電極の位置ずれの許容範囲を拡大できる。
【００６０】
なお、第１の変形例から第３の変形例において、段階的に積層して導電性樹脂バンプを形成した例で説明したが、これに限られない。例えば、導電性感光性樹脂ペースト中に、半導体素子を沈降させる速度に同期させて、連続的にフォトマスクの開口部の開口面積を変化させて導電性樹脂バンプを形成してもよい。
【００６１】
また、第１の変形例から第３の変形例の導電性樹脂バンプの形状は、一例であり、電極間の周囲を被覆できるような形状であれば、特に制限されず任意である。
【００６２】
本実施の形態では、半導体素子の電極端子上に導電性樹脂バンプを形成した例について説明したが、これに限られず、例えば、配線などが形成された回路基板の接続端子上に、同様の形成方法で導電性樹脂バンプを形成してもよい。
【００６３】
（第２の実施の形態）
以下、図５を用いて、本発明の第２の実施の形態における電子部品実装構造体について説明する。
【００６４】
図５（ａ）は本発明の第２の実施の形態における電子部品実装構造体を説明する断面図で、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ部拡大断面図である。そして、半導体素子と回路基板とを、例えばエポキシ樹脂などの非導電性フィルム（Ｎｏｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ：ＮＣＦ）からなる樹脂フィルム２１０を介して接着固定した点で、第１の実施の形態の電子部品実装構造体１００とは異なる。なお、他の構成や材料などは、第１の実施の形態と同様であるので、以下の説明で省略する場合がある。
【００６５】
すなわち、図５（ａ）に示すように、電子部品実装構造体２００は、回路基板１０の接続端子１２上に、半導体素子２０の電極端子２２が、少なくとも感光性樹脂と導電フィラーからなる導電性樹脂バンプ３０を介して接続され、樹脂フィルム２１０で接着固定された構成を有する。そして、導電性樹脂バンプ３０は、図５（ｂ）に示すように、接続時の圧接による加圧力により変形して、接続端子１２と電極端子２２の対向する面とその周囲を被覆している。このとき、導電性樹脂バンプ３０は、樹脂フィルム２１０の貫通時や、圧接時に広がるように変形する。しかし、導電性樹脂バンプ３０の変形による隣接する接続端子１２への広がりは、樹脂フィルム２１０で制限される。この結果、隣接する電極間の短絡などを確実に防止できる。また、樹脂フィルム２１０を加熱、硬化することにより、半導体素子の電極端子と回路基板の接続端子とを、電気的に接続するとともに、接着固定する。
【００６６】
本実施の形態によれば、導電性樹脂バンプ全体を変形させ、対向する電極面および電極周囲を被覆させた状態で接続するため、薄型の電子部品実装構造体を実現できる。また、導電性樹脂バンプの変形が樹脂フィルムにより制限されるため、隣接する電極との短絡などの発生を未然に防止できる。これにより、接続信頼性に優れた電子部品実装構造体２００を実現できる。
【００６７】
なお、上記構成の電子部品実装構造体２００において、例えば半導体素子における導電性樹脂バンプの数が１００個に対して加圧力５００ｇ重の低い加圧力で接続した場合でも、導電性樹脂バンプ当り１５ｍΩ以下の接続抵抗値が実現された。
【００６８】
以下に、本発明の第２の実施の形態における電子部品実装構造体２００の製造方法について、図６を用いて説明する。
【００６９】
図６（ａ）〜図６（ｄ）は、本発明の第２の実施の形態における電子部品実装構造体２００の製造方法を説明する工程断面図である。
【００７０】
まず、図６（ａ）に示すように、回路基板１０の接続端子１２の形成面を覆うように、例えば２０μｍの厚みを有するＮＣＦなどの樹脂フィルム２１０を貼りつける。
【００７１】
つぎに、図６（ｂ）に示すように、上述した光造形法を用いて形成した導電性樹脂バンプ３０を電極端子２２上に備えた半導体素子２０と、樹脂フィルム２１０を貼りつけた回路基板１０とを、対向して位置合わせして配置する。このとき、導電性樹脂バンプ３０は、少なくとも圧接により変形するとともに、少なくとも加熱により軟化させた樹脂フィルム２１０を貫通する強度を有するように作製することが、好ましい。そして、少なくとも樹脂フィルム２１０を貼りつけた回路基板１０を、樹脂フィルム２１０の溶融温度未満の温度、例えば８０℃で加熱し、樹脂フィルム２１０を軟化させる。
【００７２】
つぎに、図６（ｃ）に示すように、半導体素子２０の電極端子２２と回路基板１０の接続端子１２とを、導電性樹脂バンプ３０を介して、図面中の矢印方向から軟化した樹脂フィルム２１０を貫通または排斥しながら押圧する。これにより、導電性樹脂バンプ３０は、電極端子２２と接続端子１２の対向する面からはみ出す。このとき、導電性樹脂バンプ３０は、その表面張力により、半円状にはみ出す。
【００７３】
つぎに、図６（ｄ）に示すように、半導体素子２０の電極端子２２と回路基板１０の接続端子１２を所定の間隔（例えば、１０μｍ〜４０μｍ）まで押圧することにより、はみ出した導電性樹脂バンプ３０で、電極端子２２と接続端子１２の周囲が被覆される。このとき、導電性樹脂バンプ３０により排斥された樹脂フィルムにより、隣接する接続端子などへの導電性樹脂バンプの広がりが防止される。
【００７４】
そして、この状態で、樹脂フィルム２１０を自然冷却または強制冷却することにより、半導体素子２０と回路基板１０とを、電気的に接続するとともに、接着固定する。
【００７５】
上記方法により、電子部品実装構造体２００が作製される。
【００７６】
本実施の形態の製造方法によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００７７】
また、本実施の形態の製造方法によれば、外部応力による変形などに対する接続信頼性をさらに向上させた電子部品実装構造体２００を、簡単な工程で生産性よく作製できる。
【００７８】
なお、本実施の形態では、回路基板１０の接続端子１２の形成面の前面に樹脂フィルム２１０を貼り合わせた例で説明したが、これに限られない。例えば、接続端子１２の位置に貫通孔を有する樹脂フィルムを貼り合わせてもよい。
【００７９】
また、本実施の形態では、半導体素子の電極端子上に導電性樹脂バンプを形成した例で説明したが、回路基板の接続端子上に形成してもよく、同様の効果が得られる。このとき、半導体素子の電極端子上に樹脂フィルムを設けることが好ましい。
【００８０】
（第３の実施の形態）
以下、図７を用いて、本発明の第３の実施の形態における電子部品実装構造体３００について説明する。
【００８１】
図７（ａ）は本発明の第３の実施の形態における電子部品実装構造体を説明する断面図で、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ部拡大断面図である。そして、少なくとも導電性樹脂バンプが形成された半導体素子の電極端子または回路基板の接続端子の面積に対して、対向する回路基板の接続端子または半導体素子の電極端子の面積を異ならせ、例えば狭くした点で、第１の実施の形態の電子部品実装構造体１００とは異なる。なお、他の構成や材料などは、第１の実施の形態と同様であるので、以下の説明で省略する場合がある。また、電子部品実装構造体３００の製造方法も、電極の面積が異なる以外は、第１の実施の形態の電子部品実装構造体１００の製造方法と同様であるので説明を省略する。
【００８２】
すなわち、図７（ｂ）に示すように、電子部品実装構造体３００は、半導体素子２０の電極端子２２と、電極端子２２の面積よりも狭い回路基板１０の接続端子１２Ａを導電性樹脂バンプ３０を介して接続し、接着固定した構成を有する。
【００８３】
これにより、接続端子１２Ａの形成位置精度の低い回路基板を用いても、導電性樹脂バンプの変形により、確実に接続端子１２Ａを被覆できる。その結果、接続抵抗の変動の小さい安定した接続を有する電子部品実装構造体３００を実現できる。
【００８４】
なお、本実施の形態では、導電性樹脂バンプで半導体素子と回路基板を接着固定した例で説明したが、これに限られない。例えば、第１の実施の形態や第２の実施の形態で説明したように、アンダーフィル材の注入や樹脂フィルムなどの絶縁性樹脂を介して、半導体素子と回路基板を接着固定してもよい。
【００８５】
（第４の実施の形態）
以下、図８を用いて、本発明の第４の実施の形態における電子部品実装構造体４００について説明する。
【００８６】
図８（ａ）は本発明の第４の実施の形態における電子部品実装構造体を説明する断面図で、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ部拡大断面図である。そして、少なくとも導電性樹脂バンプが形成された半導体素子の電極端子または回路基板の接続端子と対向する回路基板の接続端子または半導体素子の電極端子の断面形状において、その周囲に、例えば台形状にテーパ部を設けた点で、第１の実施の形態の電子部品実装構造体１００とは異なる。なお、他の構成や材料などは、第１の実施の形態と同様であるので、以下の説明で省略する場合がある。また、電子部品実装構造体４００の製造方法も、テーパ状に形成したマスクなどを用いて接続端子にテーパ部を設ける以外は、第１の実施の形態の電子部品実装構造体１００の製造方法と同様であるので説明を省略する。
【００８７】
すなわち、図８（ｂ）に示すように、電子部品実装構造体４００は、導電性樹脂バンプ３０を形成した半導体素子２０の電極端子２２と、回路基板１０に形成した台形状のテーパ部１２２を有する接続端子１２Ｂを導電性樹脂バンプ３０を介して接続し、接着固定した構成を有する。
【００８８】
これにより、接続端子１２Ｂのテーパ部１２２により、導電性樹脂バンプを接続端子の周囲に容易に変形させることができる。この結果、確実に接続端子１２Ｂを被覆して、より低い加圧力での接続を可能とし、安定した接続を有する電子部品実装構造体４００を実現できる。
【００８９】
なお、本実施の形態では、導電性樹脂バンプで半導体素子と回路基板を接着固定した例で説明したが、これに限られない。例えば、第１の実施の形態や第２の実施の形態で説明したように、アンダーフィル材の注入や樹脂フィルムなどの絶縁性樹脂を介して、半導体素子と回路基板を接着固定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、小型・薄型化で高容量化が進む携帯電話、携帯型デジタル機器やデジタル家電機器などの電子部品実装構造体の技術分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施の形態における電子部品実装構造体を説明する断面図（ｂ）図１（ａ）のＡ部拡大断面図
【図２】（ａ）〜（ｃ）本発明の第１の実施の形態における電子部品実装構造体の製造方法を説明する工程断面図（ｄ）本発明の第１の実施の形態における電子部品実装構造体の別の例を説明する断面図
【図３】（ａ）、（ｂ）本発明の第１の実施の形態に用いられる導電性樹脂バンプの製造方法を説明する工程断面図
【図４】（ａ）本発明の第１の実施の形態における導電性樹脂バンプの第１の変形例を示す断面図（ｂ）本発明の第１の実施の形態における導電性樹脂バンプの第２の変形例を示す断面図（ｃ）本発明の第１の実施の形態における導電性樹脂バンプの第３の変形例を示す断面図
【図５】（ａ）本発明の第２の実施の形態における電子部品実装構造体を説明する断面図（ｂ）図５（ａ）のＡ部拡大断面図
【図６】（ａ）〜（ｄ）本発明の第２の実施の形態における電子部品実装構造体の製造方法を説明する工程断面図
【図７】（ａ）本発明の第３の実施の形態における電子部品実装構造体を説明する断面図（ｂ）図７（ａ）のＡ部拡大断面図
【図８】（ａ）本発明の第４の実施の形態における電子部品実装構造体を説明する断面図（ｂ）図８（ａ）のＡ部拡大断面図
【符号の説明】
【００９２】
１０    回路基板（第１電子部品）
１２，１２Ａ，１２Ｂ    接続端子（第１電極）
２０    半導体素子（第２電子部品）
２２    電極端子（第２電極）
３０，６０，７０，８０    導電性樹脂バンプ
３５    アンダーフィル材
４２    容器
４４    導電性感光性樹脂ペースト
４６    フォトマスク
４８    開口部
５０    光
１００，１１０，２００，３００，４００    電子部品実装構造体
１２２    テーパ部
２１０    樹脂フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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