(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品に形成された電極を導電性接着剤を介して基板の電極と接合し、前記電子部品と基板との隙間を樹脂封止剤により封止する電子部品の実装方法であって、導電性接着剤を前記基板または電子部品の電極に供給する工程と、前記電子部品を前記基板に搭載する工程と、前記導電性接着剤が未硬化の状態で前記電子部品と基板との隙間を樹脂封止剤で充填する工程と、加熱により前記導電性接着剤と前記樹脂封止剤を同時に硬化させる工程とを含み、前記導電性接着剤のチキソ比が５以上であることを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項２】
電子部品に形成された電極を導電性接着剤を介して基板の電極と接合し、前記電子部品と基板との隙間を樹脂封止剤により封止する電子部品の実装方法であって、導電性接着剤を前記基板または電子部品の電極に供給する工程と、前記電子部品を前記基板に搭載する工程と、前記導電性接着剤が未硬化の状態で前記電子部品と基板との隙間を樹脂封止剤で充填する工程と、加熱により前記導電性接着剤と前記樹脂封止剤を同時に硬化させる工程とを含み、前記導電性接着剤の粘度が、前記樹脂封止剤の粘度の５倍以上であることを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項３】
電子部品に形成された電極を導電性接着剤を介して基板の電極と接合し、前記電子部品と基板との隙間を樹脂封止剤により封止する電子部品の実装方法であって、導電性接着剤を前記基板または電子部品の電極に供給する工程と、前記電子部品を前記基板に搭載する工程と、前記導電性接着剤が未硬化の状態で前記電子部品と基板との隙間を樹脂封止剤で充填する工程と、加熱により前記導電性接着剤と前記樹脂封止剤を同時に硬化させる工程とを含み、前記導電性接着剤または樹脂封止剤のいずれか一方がシリコン変成のエポキシ樹脂を含むことを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項４】
電子部品に形成された電極を導電性接着剤を介して基板の電極と接合し、前記電子部品と基板との隙間を樹脂封止剤により封止する電子部品の実装方法であって、導電性接着剤を前記基板または電子部品の電極に供給する工程と、前記電子部品を前記基板に搭載する工程と、前記導電性接着剤が未硬化の状態で前記電子部品と基板との隙間を樹脂封止剤で充填する工程と、加熱により前記導電性接着剤と前記樹脂封止剤を同時に硬化させる工程とを含み、前記樹脂封止剤に界面活性剤を混入しこの樹脂封止剤の表面張力を２０ｄｙｎ／ｃｍ以下にしたことを特徴とする電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性接着剤により電子部品を基板の電極に接合するとともに電気的に導通させる電子部品の実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を基板に実装する方法として、導電性接着剤を用いる方法が知られている。この方法は、銀などの導電材を含有したエポキシ樹脂接着剤により基板の電極と電子部品の電極とを接合するとともに、導電材を介して接合部の電気的な導通を確保するものである。そして、この接合部を補強するため、また接合部への水分などの異物の侵入を防止するため電子部品と基板との隙間にはエポキシ樹脂の樹脂封止剤が充填される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エポキシ樹脂などを硬化させるためには熱処理を必要とし、従来の導電性接着剤を用いた電子部品の実装方法では、導電性接着剤により基板の電極と電子部品の電極とを接合した後に、導電性接着剤を硬化させるための熱処理が行われ、そして、樹脂封止剤を充填した後に再び樹脂封止剤を硬化させるための熱処理が行われていた。すなわち、樹脂封止剤が硬化して実装が完了するまでには、２回の熱サイクルが繰り返されていた。この熱サイクルは、室温から１５０°Ｃ程度の加熱温度の間を上下するものであるため、導電性接着剤が硬化した後の接合部には電子部品と基板の熱膨張率の差に起因する熱応力が作用する。
【０００４】
ところが、導電性接着剤が硬化した後に室温まで冷却する過程および樹脂封止剤を硬化させるために再び加熱する過程では、導電性接着剤の接合部には樹脂封止剤による補強がない状態で熱応力が集中して作用し、接合部の破断などの不具合を発生しやすいという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、導電性接着剤の接合部に熱応力により発生する不具合を防止することができる電子部品の実装方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品の実装方法は、電子部品に形成された電極を導電性接着剤を介して基板の電極と接合し、前記電子部品と基板のと隙間を樹脂封止剤により封止する電子部品の実装方法であって、導電性接着剤を前記基板または電子部品の電極に供給する工程と、前記電子部品を前記基板に搭載する工程と、前記導電性接着剤が未硬化の状態で前記電子部品と基板との隙間を樹脂封止剤で充填する工程と、加熱により前記導電性接着剤と前記樹脂封止剤を同時に硬化させる工程とを含み、前記導電性接着剤のチキソ比が５以上であるようにした。
【０００７】
請求項２記載の電子部品の実装方法は、電子部品に形成された電極を導電性接着剤を介して基板の電極と接合し、前記電子部品と基板のと隙間を樹脂封止剤により封止する電子部品の実装方法であって、導電性接着剤を前記基板または電子部品の電極に供給する工程と、前記電子部品を前記基板に搭載する工程と、前記導電性接着剤が未硬化の状態で前記電子部品と基板との隙間を樹脂封止剤で充填する工程と、加熱により前記導電性接着剤と前記樹脂封止剤を同時に硬化させる工程とを含み、前記導電性接着剤の粘度が、前記樹脂封止剤の粘度の５倍以上であるようにした。
【０００８】
請求項３記載の電子部品の実装方法は、電子部品に形成された電極を導電性接着剤を介して基板の電極と接合し、前記電子部品と基板との隙間を樹脂封止剤により封止する電子部品の実装方法であって、導電性接着剤を前記基板または電子部品の電極に供給する工程と、前記電子部品を前記基板に搭載する工程と、前記導電性接着剤が未硬化の状態で前記電子部品と基板との隙間を樹脂封止剤で充填する工程と、加熱により前記導電性接着剤と前記樹脂封止剤を同時に硬化させる工程とを含み、前記導電性樹脂または樹脂封止剤のいずれか一方がシリコン変成のエポキシ樹脂を含むようにした。
【０００９】
請求項４記載の電子部品の実装方法は、電子部品に形成された電極を導電性接着剤を介して基板の電極と接合し、前記電子部品と基板との隙間を樹脂封止剤により封止する電子部品の実装方法であって、導電性接着剤を前記基板または電子部品の電極に供給する工程と、前記電子部品を前記基板に搭載する工程と、前記導電性接着剤が未硬化の状態で前記電子部品と基板との隙間を樹脂封止剤で充填する工程と、加熱により前記導電性接着剤と前記樹脂封止剤を同時に硬化させる工程とを含み、前記樹脂封止剤に界面活性剤を混入し
この樹脂封止剤の表面張力を２０ｄｙｎ／ｃｍ以下にした。
【００１０】
各請求項記載の発明によれば、相互に溶け合いにくい導電性接着剤と樹脂封止剤を用い、かつ導電性接着剤と樹脂封止剤を同時に硬化させることにより、基板と電子部品の電極の接合部に樹脂封止剤の補強がない状態で熱応力が発生することがなく、したがって熱応力に起因する接合部の破断などの不具合を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１（ａ），（ｂ），（ｃ）、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の一実施の形態の電子部品の実装方法の工程説明図である。
【００１２】
図１（ａ）において、基板１の上面には電極２が形成されており、電極２の表面は導電性の向上のため金メッキが施されている。次に図２（ｂ）に示すように、電極２の上面に導電性接着剤３が塗布される。導電性接着剤３は、接着剤としてのエポキシ樹脂に銀などの導電材を含有させたものである。この後、図１（ｃ）に示すように、突出電極である金のバンプ５が形成された電子部品４が基板１に搭載され、バンプ５を導電性接着剤３を介して電極２に接合する。
【００１３】
この後、基板１は樹脂封止工程に送られ、図２（ａ）に示すように、ディスペンサ６により樹脂封止剤７を吐出させて、基板１上面の電子部品４の周囲に塗布する。これにより樹脂封止剤７は基板１と電子部品４との隙間に浸入し、この隙間は樹脂封止剤７によって充填される。
【００１４】
ここで、導電性接着剤３と樹脂封止剤７について説明する。樹脂封止剤７は、導電性接着剤３が未硬化の状態でバンプ５と電極２の接合部の周囲に充填されるため、これら２種類の樹脂は相互に混ざり合わない性質のものであることが求められる。これらが混ざり合うと、導電性接着剤３中の銀などの導電材が周囲の樹脂封止剤７中に分散し、導電性が損なわれるからである。この必要性を満足させるため、本実施の形態では以下に説明するような導電性接着剤３および樹脂封止剤７を用いる。
【００１５】
まず第１の例として、導電性接着剤３として、チキソ比が５以上であるものを用いる。チキソ比は粘性流体の流れ易さを表す特性値であり、Ｅ型粘度計を使用して、０．５回転の条件で求められた測定値を、５回転の条件で求められた測定粘度で除した比率で定義されるものである。すなわち、チキソ比が大きい程流れ難い粘性流体であることを示しており、通常のエポキシ樹脂では２〜３程度の数値を示す。エポキシ樹脂にアエロジルやベントナイトなどのチキソ材を混入することにより、エポキシ樹脂のチキソ比は増大し、前記混入率を適切に設定することにより、チキソ比が５以上の導電性接着剤を得ることができる。このような大きなチキソ比を有する導電性接着剤を用いることにより、導電性接着剤３が未硬化の状態で周囲に樹脂封止剤７を注入しても、導電性接着剤３はほとんど流動することはなく、従って導電性接着剤３と樹脂封止剤７とは混じり合うことがない。
【００１６】
次に第２の例では、導電性接着剤３の粘度が、樹脂封止剤７の粘度の５倍以上であるような組合せ、好ましくは１０倍以上の粘度であるような組合せとする。このような粘度差を実現する方法としては、導電性接着剤７に第１の例で述べたようなチキソ材を混入する方法や、基材としてのエポキシ樹脂として、高粘度のものを採用する方法を用いることができる。いずれの方法によっても、導電性接着剤３の粘度を樹脂封止剤７より格段に大きなものとすることができ、これにより、樹脂封止剤７を注入したときに導電性接着剤３が樹脂封止剤７中に溶け込むことを抑制できる。
【００１７】
また第３の例では、導電性接着剤３または樹脂封止剤７のいずれか一方にシリコン変成のエポキシ樹脂を含むものを用いる。シリコン変成のエポキシ樹脂は、エポキシ樹脂中のエポキシ基を部分的にシリコンで置き換えたものであり、一般のエポキシ樹脂とは溶け合わないという特性を有している。したがって導電性接着剤３または樹脂封止剤７のいずれか一方にシリコン変成のエポキシ樹脂を用いることにより、樹脂封止剤７を注入したときに導電性接着剤３が樹脂封止剤７中に溶け込むことを防止できる。なお、好ましくは樹脂封止剤７にシリコン変成のエポキシ樹脂を用いる。シリコン変成のエポキシ樹脂を銀などの導電材と共に用いると導電性が低下するからである。
【００１８】
更に第４の例では、樹脂封止剤７中に界面活性剤を混入し、樹脂封止剤の表面張力を２０ｄｙｎ／ｃｍ以下にしたものを用いる。界面活性剤の例としては、フッ素界面活性剤や、シリコン界面活性剤などがあり、添加量は０．００１〜２％、好ましくは０．０１〜０．２％の範囲である。樹脂封止剤７の表面張力を下げることにより、樹脂接着剤７の導電性接着剤３に対する親和性が低下し、導電性接着剤３が樹脂封止剤７中に溶け込むことを防止できる。
【００１９】
上記４つの例はそれぞれ単独の条件として採用してもよく、また上記例の複数の条件を兼ね備えたものとしてもよい。いずれの例でも、図２（ｂ）に示すように導電性接着剤３が未硬化の状態で樹脂封止剤７を充填させても、電極２とバンプ５の接合部の導電性接着剤３が樹脂封止剤７中に溶け込んで導電性接着剤中の導電材が接合部から分散することがなく、したがって接合部の良好な導通を確保することができる。
【００２０】
この後、図２（ｃ）に示すように、基板１はリフロー工程に送られ、熱処理が行われる。ここでは１２０〜１８０°Ｃの温度範囲で５分〜２時間の条件で加熱される。この加熱過程で、導電性接着剤３と樹脂封止剤７は同時に硬化する。したがって加熱による熱膨張は導電性接着剤３の硬化が完了しない状態で発生することとなるため、熱膨張による変位に対しての拘束がなく、電極２とバンプ５との接合部には電子部品４と基板１の熱膨張率の差に起因する熱応力が発生しない。硬化熱処理完了後、基板１は冷却されるが、この冷却過程においては接合部の周囲は樹脂封止剤７によって有効に補強されており、接合部に破断が生じることがない。
【００２１】
すなわち、従来の方法において導電性接着剤３が硬化した後に樹脂封止剤７による補強がない状態で加熱されることによる接合部の破断などの不具合を発生することなく、電子部品４を基板１に実装することができる。
【００２２】
なお、本実施の形態では、バンプ５として金を用いる例を示しているが、銀など他の金属を用いてもよく、さらにはバンプを介さずに直接パッド状の電極相互を接合する形態であってもよい。また、導電性接着剤の供給方法として基板１の電極２上に導電性接着剤３を塗布する例を示しているが、電子部品のバンプ５に転写などにより導電性接着剤３を塗布して供給するようにしてもよく、また樹脂封止剤７は、予め基板１の電極２の周辺に塗布しておき、その状態で電子部品４を搭載するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、相互に溶け合いにくい導電性接着剤と樹脂封止剤を用い、かつ導電性接着剤と樹脂封止剤を同時に硬化させるようにしたので、接合部の良好な導通を確保できるとともに、基板と電子部品の電極の接合部に樹脂封止剤の補強がない状態で熱応力が発生することがなく、したがって熱応力に起因する接合部の破断などの不具合を防止して、信頼性の高い接合を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品の実装方法の工程説明図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品の実装方法の工程説明図
（ｃ）本発明の一実施の形態の電子部品の実装方法の工程説明図
【図２】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品の実装方法の工程説明図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品の実装方法の工程説明図
（ｃ）本発明の一実施の形態の電子部品の実装方法の工程説明図
【符号の説明】
１  基板
２  電極
３  導電性接着剤
４  電子部品
５  バンプ
７  樹脂封止剤
【図１】
0003697902.tif 000002
【図２】
0003697902.tif 000003