(57)【要約】【課題】耐湿性あるいは耐熱性もしくはその両者の信頼性の高い接続を行うことができる電子部品の製造方法及び製造装置、インクジェットヘッドを提供する。【解決手段】  実装部材に設けられた第１の電極と被実装部材に設けられた第２の電極とを対向させ、異方導電性材料を実装部材と被実装部材との間に挟んで加圧する加圧工程と、異方導電性材料を加熱する加熱工程と、異方導電性材料を加熱終了後に冷却する冷却工程と、異方導電性材料の架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方を取得する取得工程と、取得した架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方に応じて加熱工程の昇温タイミング及び冷却工程の冷却速度のうち少なくとも一方を制御する制御工程とを備えた電子部品の製造方法によって上記課題を解決する。【選択図】図２
2015082604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装部材に設けられた第１の電極と被実装部材に設けられた第２の電極とを対向させ、異方導電性材料を前記実装部材と前記被実装部材との間に挟んで加圧する加圧工程と、
前記異方導電性材料を加熱する加熱工程と、
前記異方導電性材料を加熱終了後に冷却する冷却工程と、
前記異方導電性材料の架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方を取得する取得工程と、
前記取得した架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方に応じて前記加熱工程の昇温タイミング及び前記冷却工程の冷却速度のうち少なくとも一方を制御する制御工程と、
を備えた電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記制御工程は、架橋密度に比例する前記異方導電性材料の動的粘弾性特性に応じて前記加熱工程の昇温タイミング及び前記冷却工程の冷却速度のうち少なくとも一方を制御する請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記制御工程は、架橋密度に反比例する前記異方導電性材料の硬化温度に応じて前記加熱工程の昇温タイミング及び前記冷却工程の冷却速度のうち少なくとも一方を制御する請求項１又は２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項４】
耐湿性及び耐熱性のうちユーザが重視する信頼性を選択する選択工程を備え、
前記制御工程は、前記選択した信頼性に応じて前記加熱工程の昇温タイミング及び前記冷却工程の冷却速度のうち少なくとも一方を制御する請求項１から３のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法。
【請求項５】
前記制御工程は、前記取得した架橋密度の減少又は破断応力の増加に伴い前記加熱工程の昇温タイミングを前記加圧工程における加圧の後にする請求項１から４のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法。
【請求項６】
前記制御工程は、前記取得した架橋密度の減少又は破断応力の増加に伴い前記冷却工程の冷却速度を増加させる請求項１から５のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法。
【請求項７】
前記被実装部材の実装面に予め前記異方導電性材料を仮着する仮着工程を備えた請求項１から６のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法。
【請求項８】
前記異方導電性材料の架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方と、前記異方導電性材料に適した最適昇温タイミング及び最適冷却速度のうち少なくとも一方との関係を示すテーブルを取得するテーブル取得工程と、
前記取得したテーブルを記憶手段に記憶させる記憶工程と、
を備え、
前記制御工程は、前記取得した架橋密度及び破断応力に応じて前記記憶手段から前記異方導電性材料に適した最適昇温タイミング及び最適冷却速度のうち少なくとも一方を読み出し、前記読み出した最適昇温タイミング及び最適冷却速度のうち少なくとも一方を用いて前記加熱工程の昇温タイミング及び前記冷却工程の冷却速度のうち少なくとも一方を制御する請求項１から７のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の電子部品の製造方法によって製造された電子部品を含むインクジェットヘッド。
【請求項１０】
実装部材に設けられた第１の電極と被実装部材に設けられた第２の電極とを対向させ、異方導電性材料を実装部材と被実装部材との間に挟んで加圧する加圧手段と、
前記異方導電性材料を加熱冷却する加熱冷却手段と、
前記異方導電性材料の架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方に応じた前記加熱冷却手段の昇温タイミング及び冷却速度を記憶する記憶手段と、
前記異方導電性材料の架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方を取得する取得手段と、
前記取得した架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方に応じた前記加熱冷却手段の昇温タイミング及び冷却速度のうち少なくとも一方を前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
前記読み出した昇温タイミング及び冷却速度のうち少なくとも一方に応じて前記加熱冷却手段を制御する制御手段と、
を備えた電子部品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の製造方法及び製造装置、インクジェットヘッドに関し、特に異方導電性材料を用いて電子部品を製造する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板やＦＰＣ等の基板にＩＣを実装する工法としては、半田や金銅等の金属接合を用いるものが一般的である。しかし、近年、バインダ樹脂に直径数μｍの導電性粒子を特定の濃度で混ぜ込んだフィルム状の異方導電性フィルム（Anisotropic Conductive Film、ＡＣＦ）若しくはペースト状の異方導電性ペースト（Anisotropic Conductive Paste、ＡＣＰ）と呼ばれる材料による接続が盛んに使われ始めている。
【０００３】
例えば、ＡＣＦを使用した実装プロセスでは、基板に予めＡＣＦを仮着後、加熱したＩＣをそこに押し込む。このとき、ＡＣＦの樹脂は部分的にガラス転移点以上になり、流動性が上がり、ＩＣ上の凹凸に流れ込む。
【０００４】
このように、異方導電性材料を用いた実装では、基板の端子とＩＣのパッドとの間に粒子をかみこませることで電気的な接続を構成し、バインダ樹脂により機械的な接続を構成する。即ち、従来のアンダーフィルと同じ効果を電気的接続と同時に実現できる利点を持っている。
【０００５】
しかしながら、異方導電性材料を用いた実装においては、電気的接続信頼性が重要になるために、バインダ樹脂の性能を自由に設定することが難しい。そのため、耐湿性もしくは耐熱性の一方に弱い異方導電性材料を使用せざるをえない。その結果、一般的なアンダーフィル材と比較し、耐湿性や耐熱性における信頼性が低いという問題点があった。
【０００６】
また、近年ＡＣＦの応用範囲が広がるにつれて基板とチップ材料ごとに最適なＡＣＦが異なり、実装プロセスも異なるために、条件選定や材料選定に時間が大きくとられている。即ち、構造接着をバインダ樹脂が担うために、接続したい対象の組み合わせに応じて最適な条件を一から探査する必要があり、これらの条件出しが早期立ち上げのボトルネックになっているという問題点があった。
【０００７】
このような課題に対し、引用文献１には、熱硬化樹脂を用いた実装に関して、接合体をシミュレートするためのプログラムと装置および方法が記載されている。
【０００８】
また、引用文献２には、ポリブタジエン系の微粒子を含む異方導電性フイルムの接続信頼性を向上させる接続構造体の製造方法が記載されている。
【０００９】
さらに、引用文献３には、電子部品を異方導電性接着剤で接続する際の硬化時間と冷却時間を制御することで接続信頼性を向上させる実装方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６―２８４２４９号公報
【特許文献２】特開２００９―５４３７７号公報
【特許文献３】特開２００７―５５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、引用文献１は、あくまで，シミュレートするためのアルゴリズムを提供しているに過ぎない。
【００１２】
また、引用文献２の技術では、ポリブタジエン系の粒子を含む樹脂を使用し、かつ樹脂は特定の範囲内の物性値を持ったものに限定されてしまうという問題点があった。同様に、引用文献３において開示されている実装条件についても、全ての異方導電性接着剤において定性的に成立する条件ではないという問題点があった。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、耐湿性あるいは耐熱性もしくはその両者の信頼性の高い接続を行うことができる電子部品の製造方法及び製造装置、インクジェットヘッド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】
【００１４】
上記目的を達成するために電子部品の製造方法の一の態様は、実装部材に設けられた第１の電極と被実装部材に設けられた第２の電極とを対向させ、異方導電性材料を実装部材と被実装部材との間に挟んで加圧する加圧工程と、異方導電性材料を加熱する加熱工程と、異方導電性材料を加熱終了後に冷却する冷却工程と、異方導電性材料の架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方を取得する取得工程と、取得した架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方に応じて加熱工程の昇温タイミング及び冷却工程の冷却速度のうち少なくとも一方を制御する制御工程とを備えた。
【００１５】
本態様によれば、異方導電性材料の物性値に応じて昇温タイミング及び冷却速度のうち少なくとも一方を制御することができるので、信頼性の高い電子部品を製造することができる。
【００１６】
制御工程は、架橋密度に比例する異方導電性材料の動的粘弾性特性に応じて加熱工程の昇温タイミング及び冷却工程の冷却速度のうち少なくとも一方を制御することが好ましい。これにより、動的粘弾性特性に応じて信頼性の高い電子部品を製造することができる。
【００１７】
制御工程は、架橋密度に反比例する異方導電性材料の硬化温度に応じて加熱工程の昇温タイミング及び冷却工程の冷却速度のうち少なくとも一方を制御することが好ましい。これにより、硬化温度に応じて信頼性の高い電子部品を製造することができる。
【００１８】
耐湿性及び耐熱性のうちユーザが重視する信頼性を選択する選択工程を備え、制御工程は、選択した信頼性に応じて加熱工程の昇温タイミング及び冷却工程の冷却速度のうち少なくとも一方を制御してもよい。これにより、ユーザが重視する信頼性の高い電子部品を製造することができる。
【００１９】
制御工程は、取得した架橋密度の減少又は破断応力の増加に伴い加熱工程の昇温タイミングを加圧工程における加圧の後にすることが好ましい。また、制御工程は、取得した架橋密度の減少又は破断応力の増加に伴い冷却工程の冷却速度を上昇させることが好ましい。これにより、信頼性の高い電子部品を製造することができる。
【００２０】
被実装部材の実装面に予め異方導電性材料を仮着する仮着工程を備えることが好ましい。これにより、適切に異方導電性材料を熱圧着することができる。
【００２１】
さらに、異方導電性材料の架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方と、異方導電性材料に適した最適昇温タイミング及び最適冷却速度のうち少なくとも一方との関係を示すテーブルを取得するテーブル取得工程と、取得したテーブルを記憶手段に記憶させる記憶工程とを備え、制御工程は、取得した架橋密度及び破断応力に応じて記憶手段から異方導電性材料に適した最適昇温タイミング及び最適冷却速度のうち少なくとも一方を読み出し、読み出した最適昇温タイミング及び最適冷却速度のうち少なくとも一方を用いて加熱工程の昇温タイミング及び冷却工程の冷却速度のうち少なくとも一方を制御することが好ましい。これにより、予めテーブルに記憶した最適昇温タイミング及び最適冷却速度を用いることができ、信頼性の高い電子部品を製造することができる。
【００２２】
上記目的を達成するためにインクジェットヘッドの一の態様は、実装部材に設けられた第１の電極と被実装部材に設けられた第２の電極とを対向させ、異方導電性材料を実装部材と被実装部材との間に挟んで加圧する加圧工程と、異方導電性材料を加熱する加熱工程と、異方導電性材料を加熱終了後に冷却する冷却工程と、異方導電性材料の架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方を取得する取得工程と、取得した架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方に応じて加熱工程の昇温タイミング及び冷却工程の冷却速度のうち少なくとも一方を制御する制御工程とを備えた電子部品の製造方法によって製造された電子部品を含むことが好ましい。本態様によれば、インクジェットヘッドに搭載された電子部品の製造に適用することができる。
【００２３】
上記目的を達成するために電子部品の製造装置の一の態様は、実装部材に設けられた第１の電極と被実装部材に設けられた第２の電極とを対向させ、異方導電性材料を実装部材と被実装部材との間に挟んで加圧する加圧手段と、異方導電性材料を加熱冷却する加熱冷却手段と、異方導電性材料の架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方に応じた加熱冷却手段の昇温タイミング及び冷却速度を記憶する記憶手段と、異方導電性材料の架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方を取得する取得手段と、取得した架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方に応じた加熱冷却手段の昇温タイミング及び冷却速度のうち少なくとも一方を記憶手段から読み出す読み出し手段と、読み出した昇温タイミング及び冷却速度のうち少なくとも一方に応じて加熱冷却手段を制御する制御手段とを備えた。
【００２４】
本態様によれば、異方導電性材料の物性値に応じて昇温タイミング及び冷却速度のうち少なくとも一方を制御することができるので、信頼性の高い電子部品を製造することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、耐湿性あるいは耐熱性もしくはその両者の信頼性の高い接続を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実装装置の電気的構成を示すブロック図
【図２】実装方法の一例を示すフローチャート
【図３】記憶部のデータを蓄積する方法を示したフローチャート
【図４】実施例１の熱サイクル試験を行った際の抵抗値の変化を示す図
【図５】実施例１の高温高湿試験を行った際の抵抗値の変化を示す図
【図６】実施例２の高温高湿試験を行った際の抵抗値の変化を示す図
【図７】実施例２の熱サイクル試験を行った際の抵抗値の変化を示す図
【図８】インクジェットヘッドを示す透視図
【図９】インクジェットヘッドの基盤の拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について詳説する。
【００２８】
〔実装装置の構成〕
図１は、本実施形態における実装装置１０（電子部品の製造装置の一例）の電気的構成を示すブロック図である。同図に示すように、実装装置１０は、載置部２０、保持部３０、加圧部５０、加熱冷却部５２、入力部５４、記憶部５６、制御部５８等を備えて構成される。
【００２９】
載置部２０は、実装基板２２（被実装部材の一例）を載置するためのものであり、ここでは実装基板２２は実装面を上方向へ向けて載置される。実装基板２２の実装面には、パッド電極２４（第２の電極の一例）が設けられている。また、実装基板２２の実装面側には、ＡＣＦ４０（異方導電性材料の一例）が仮着されている。
【００３０】
ＡＣＦ４０は、絶縁性を有するバインダ中に導電性を有する粒子を混入した異方導電性フィルムであり、厚み方向に加圧されると導電性粒子が接触することで厚み方向に導電性を有し、圧力がかからない面方向には導電性粒子が絶縁層を保持することで絶縁性を有する。バインダがペースト状の異方導電性材料である異方導電性ペーストを用いてもよい。
【００３１】
保持部３０は、ＩＣ３２（実装部材の一例）を保持する部材である。ＩＣ３２には、パッド電極３４（第１の電極の一例）が設けられ、パッド電極３４上にはバンプ（不図示）が形成されている。保持部３０は、載置部２０に載置された実装基板２２のパッド電極２４とＩＣ３２に設けられたパッド電極３４のバンプとを、ＡＣＦ４０を介して対向させて、ＩＣ３２の実装面（表面）を下側に向けて保持する。
【００３２】
加圧部５０（加圧手段の一例）は、ＩＣ３２を保持した保持部３０を載置部２０に向けて加圧する。加熱冷却部５２（加熱冷却手段の一例）は、保持部３０を加熱することで、ＩＣ３２を介してＡＣＦ４０を加熱する。ＡＣＦ４０は、バインダ樹脂に微小な導電性粒子が混入された異方導電性材料であり、ＩＣ３２と実装基板２２との間に挟まれた状態で加熱・加圧されることで熱圧着される。
【００３３】
加熱冷却部５２は、ＡＣＦ４０の熱圧着後、保持部３０を冷却する。加熱冷却部５２は、１秒当たりに低下させる温度（冷却速度）を制御可能に構成されている。
【００３４】
入力部５４（取得手段の一例）は、ユーザがＡＣＦ４０の架橋密度や破断応力を入力するためのユーザインターフェースである。なお、ここでの架橋密度とは、真の架橋密度に限定されず、測定により得られた見かけの架橋密度を含んでいる。
【００３５】
記憶部５６（記憶手段の一例）は、各種のＡＣＦの架橋密度及び破断応力に適した昇温タイミング及び冷却速度を記憶したメモリである。
【００３６】
制御部５８（制御手段の一例）は、加圧部５０による加圧速度（保持部３０の押圧速度）や最終押し圧、加熱冷却部５２による加熱温度や加熱時間を制御する。また、ＡＣＦ４０の架橋密度及び破断応力を入力部５４から取得し、取得した架橋密度及び破断応力に適した昇温タイミング及び冷却速度を記憶部５６から読み出し（読み出し手段の一例）、読み出した昇温タイミング及び冷却速度で加熱冷却部５２を制御する。
【００３７】
記憶部５６において、ＡＣＦ４０の種類や型番とＡＣＦ４０の架橋密度及び破断応力の関係を示すデータを記憶しておき、入力部５４から入力されたＡＣＦ４０の種類や型番に応じた架橋密度及び破断応力を記憶部５６から読み出す態様も可能である。
【００３８】
本実施形態では、加圧部５０が、ＩＣ３２を保持した保持部３０を載置部２０に向けて加圧しているが、この構成に限られるものではなく、実装基板２２とＩＣ３２とが相対的に近づくように加圧できればよい。即ち、保持部３０を固定した状態で実装基板２２を載置した載置部２０を保持部３０に向けて加圧してもよいし、載置部２０と保持部３０をそれぞれ保持部３０と載置部２０に向けて加圧してもよい。
【００３９】
〔実装方法〕
図２は、実装装置１０における実装方法（電子部品の製造方法の一例）を示すフローチャートである。
【００４０】
最初に、使用するＡＣＦ４０の架橋密度及び破断応力を取得する（ステップＳ１・取得工程の一例）。上述のように、実装装置１０は、入力部５４からＡＣＦ４０の架橋密度及び破断応力をユーザに入力させる。
【００４１】
本実施形態では、ＡＣＦ４０の架橋密度及び破断応力毎に最適な加熱冷却部５２の昇温タイミング及び冷却速度が記憶部５６に記憶されている。制御部５８は、取得したＡＣＦ４０の架橋密度及び破断応力に基づいて、記憶部５６から使用するＡＣＦ４０に適した昇温タイミング及び冷却速度を読み出す（ステップＳ２）。
【００４２】
次に、ＡＣＦ４０を実装基板２２に仮着し（ステップＳ３・仮着工程の一例）、制御部５８は、記憶部５６から読み出した昇温タイミング及び冷却速度によって加圧部５０・加熱冷却部５２を制御する（制御工程の一例）。
【００４３】
即ち、加圧部５０によりＡＣＦ４０を加圧し（ステップＳ４・加圧工程の一例）、加熱冷却部５２によりＡＣＦ４０を加熱し（ステップＳ５・加熱工程の一例）、加熱冷却部５２によりＡＣＦ４０を冷却する（ステップＳ６・冷却工程の一例）際の昇温タイミングと冷却速度を制御する。昇温タイミングによっては、ステップＳ４の加圧工程とステップＳ５の加熱工程は、順序が逆になる場合がある。
【００４４】
ここでは、ＡＣＦ４０の架橋密度及び破断応力に応じて昇温タイミング及び冷却速度を制御しているが、架橋密度及び破断応力のうち少なくとも一方に応じて制御してもよい。例えば、ＡＣＦ４０の架橋密度を入力部５４から取得し、取得した架橋密度に基づいて最適な昇温タイミング及び冷却速度を記憶部５６から読み出し、読み出した昇温タイミング及び冷却速度によって加圧部５０、加熱冷却部５２を制御する態様や、ＡＣＦ４０の破断応力を入力部５４から取得し、取得した破断応力に基づいて最適な昇温タイミング及び冷却速度を記憶部５６から読み出し、読み出した昇温タイミング及び冷却速度によって加圧部５０、加熱冷却部５２を制御する態様も可能である。
【００４５】
なお、ＡＣＦ４０の見かけの架橋密度ρ、ゴム領域の貯蔵弾性率Ｅ’、ガラス転移温度Ｔｇは、
ρ∝Ｅ’／Ｔｇ  …（式１）
の関係を有している。即ち、ＡＣＦ４０の見かけの架橋密度ρはゴム領域の貯蔵弾性率Ｅ’に比例し、ガラス転移温度Ｔｇに反比例する。
【００４６】
したがって、記憶部５６において各ＡＣＦ４０のゴム領域の貯蔵弾性率（動的粘弾性特性）やガラス転移温度（硬化温度）に応じた昇温タイミング及び冷却速度を記憶しておき、入力部５４から使用するＡＣＦ４０のゴム領域の貯蔵弾性率やガラス転移温度を取得する態様も可能である。この場合、制御部５８は、入力部５４から取得したゴム領域の貯蔵弾性率やガラス転移温度に適した昇温タイミング及び冷却速度を記憶部５６から読み出し、読み出した昇温タイミング及び冷却速度に基づいて加圧部５０及び加熱冷却部５２を制御すればよい。ゴム領域の貯蔵弾性率及びガラス転移温度に応じて昇温タイミング及び冷却速度を制御する態様や、ゴム領域の貯蔵弾性率、ガラス転移温度及び破断応力に応じて昇温タイミング及び冷却速度を制御する態様が可能であるのは言うまでもない。
【００４７】
また、昇温タイミング及び冷却速度のいずれか一方を制御する態様も可能である。例えば、使用するＡＣＦ４０の架橋密度及び破断応力を入力部５４から取得し、取得した架橋密度及び破断応力に基づいて最適な昇温タイミングを記憶部５６から読み出し、読み出した昇温タイミングによって加圧部５０、加熱冷却部５２を制御する態様や、取得した架橋密度及び破断応力に基づいて最適な冷却速度を記憶部５６から読み出し、読み出した冷却速度によって加熱冷却部５２を制御する態様も可能である。
【００４８】
さらに、記憶部５６において各ＡＣＦ４０の耐熱性に適した昇温タイミング及び冷却速度と耐湿性に適した昇温タイミング及び冷却速度とを記憶しておき、入力部５４からユーザが重視する信頼性を取得する態様も可能である。この場合、制御部５８は、入力部５４から取得した信頼性に適した昇温タイミング及び冷却速度を記憶部５６から読み出し、読み出した昇温タイミング及び冷却速度に基づいて加圧部５０及び加熱冷却部５２を制御すればよい。
【００４９】
〔記憶部の実装パラメータの蓄積〕
図３は、ＡＣＦ４０の架橋密度及び破断応力に応じた昇温タイミング及び冷却速度のテーブルデータを記憶部５６に蓄積する方法を示したフローチャートである。
【００５０】
最初に、用意したＡＣＦ４０の架橋密度と破断応力を取得する（ステップＳ１１）。
【００５１】
次に、実装パラメータとしてある昇温タイミングと冷却速度を選択する（ステップＳ１２）。
【００５２】
続いて、ステップＳ１１で用意したＡＣＦ４０を用いて、ステップＳ１２で選択した実装パラメータである昇温タイミング及び冷却速度で実装し、実装品の信頼性試験を行う（ステップＳ１３）。信頼性試験としては、例えば高温高湿試験や熱サイクル試験等を用いることができる。
【００５３】
最後に、信頼性試験の結果を判定し（ステップＳ１４）、予め定められた規格を満たしている場合には、ステップＳ１２で選択した昇温タイミング（最適昇温タイミングの一例）及び冷却速度（最適冷却速度の一例）をステップＳ１１で取得したＡＣＦ４０の架橋密度及び破断応力と関連付けたテーブルを作成し（テーブル取得工程の一例）、記憶部５６に記憶する（ステップＳ１５・記憶工程の一例）。
【００５４】
また、規格を満たしていない場合は、ステップＳ１２で選択した昇温タイミング及び冷却速度はステップＳ１１で用意したＡＣＦ４０の架橋密度及び破断応力に適した実装パラメータではないと判断し、ステップＳ１２に戻る。ステップＳ１２では、前回選択した昇温タイミングと冷却速度とは異なる昇温タイミングと冷却速度を選択し、ステップＳ１３に移行し、同様の処理を繰り返す。
【００５５】
なお、高温高湿試験の規格は満たしていないが、熱サイクル試験の規格は満たしている等、信頼性試験によって結果が異なる場合は、規格を満たした信頼性試験に適した実装パラメータとして記憶部５６に記憶すればよい。
【００５６】
このように、用意したＡＣＦ４０に対する適切な実装パラメータを探索し、ＡＣＦの構造物の物性値と実装プロセスとの関連性を明らかにすることで、様々な架橋密度及び破断応力を有するＡＣＦに対して、それぞれ適した昇温タイミング及び冷却速度を記憶部５６に蓄積することができる。この記憶部５６を用いることで、実装に用いるＡＣＦ４０に適した実装パラメータを選択することができる。
【００５７】
〔実施例１〕
見かけの架橋密度ρ＝0.0471［mol/ml］（＝4.71×104［mol/m3］）、破断応力=70[MPa]のＡＣＦ（タイプａ）と、見かけの架橋密度ρ＝0.0719［mol/ml］（＝7.19×104［mol/m3］）、破断応力=42[MPa]のＡＣＦ（タイプｂ）との２種類のＡＣＦを用意した。この２種類のＡＣＦを用いて、表１に示す実装条件で実装基板２２とＩＣ４０との接続（実装）をそれぞれ行い、実装品（電子部品の一例）の信頼性試験を行った。
【００５８】
実装条件としては、加圧量は70[MPa]、加熱時間は10[秒]、冷却速度は2〜4[℃／秒]で共通としている。最終温度は、タイプａとタイプｂとで異なっているが、それぞれ３〜１０秒以内に重合反応の反応率ができるだけ高く（約９５％以上）到達する温度を設定しており、架橋密度や破断応力への影響は受けないと仮定する。
【００５９】
また、表１における昇温開始タイミングの条件Ｃ１は、加圧部５０（図１参照）による加圧前に加熱冷却部５２（図１参照）による加熱を開始したものであり、条件Ｃ２は、加圧部５０による加圧後に加熱冷却部５２による加熱を開始したものである。なお、実装基板２２とＩＣ４０は、信頼性試験の結果に影響を及ぼさないものを使用している。
【００６０】
【表１】
2015082604.tif 000003
【００６１】
図４（ａ）は、タイプａのＡＣＦを用いた実装品について300時間の熱サイクル試験（-50［℃］・30［min］/125［℃］・30［min］）を行った際の１端子あたりの抵抗値の変化を示す図であり、図４（ｂ）は、タイプｂのＡＣＦを用いた実装品について1000時間の熱サイクル試験（-50［℃］・30［min］/125［℃］・30［min］）を行った際の１端子あたりの抵抗値の変化を示す図である。図４（ａ）、（ｂ）ともに、横軸は試験時間［単位：時間］を示し、縦軸は１端子あたりの抵抗値［単位：Ω］を示している。ここでは、１端子あたりの抵抗値が20［Ω］を超えた場合を不適格とする。
【００６２】
図４（ａ）に示すように、タイプａのＡＣＦを用いた実装品においては、条件Ｃ１の場合は、およそ150時間後に１端子あたりの抵抗値が規格である20［Ω］を超え、300時間後には60［Ω］を超えている。これに対し、条件Ｃ２の場合は、300時間後の１端子あたりの抵抗値は5［Ω］以下であり、20［Ω］を超えるのはおよそ6000時間後と想定される。このように、条件Ｃ２の実装品は条件Ｃ１の実装品の40倍の信頼性を確保でき、タイプａのＡＣＦでは、昇温タイミングは条件Ｃ２（加圧後昇温）が適していることがわかる。
【００６３】
また、図４（ｂ）に示すように、タイプｂのＡＣＦを用いた実装においては、条件Ｃ１の場合は、１端子あたりの抵抗値は1000時間後に20［Ω］程度になった。これに対し、条件Ｃ２の場合は1000時間後の１端子あたりの抵抗値は10［Ω］以下であり、20［Ω］を超えるのはおよそ5400時間後と想定される。このように、条件Ｃ２では条件Ｃ１の場合の５倍以上の信頼性を確保でき、タイプｂのＡＣＦを用いた実装についても、昇温タイミングは条件Ｃ２（加圧後昇温）が適していることがわかる。
【００６４】
図５（ａ）はタイプａのＡＣＦを用いた実装品、図５（ｂ）はタイプｂのＡＣＦを用いた実装品について、1000時間の高温高湿試験（85［℃］/85［%］）を行った際の１端子あたりの抵抗値の変化を示す図である。図４と同様に、横軸は試験時間［単位：時間］を示し、縦軸は１端子あたりの抵抗値［単位：Ω］を示している。熱サイクル試験と同様に、１端子あたりの抵抗値が20［Ω］を超えた場合を不適格とする。
【００６５】
図５（ａ）に示すように、タイプａのＡＣＦを用いた実装品においては、条件Ｃ１の場合は1000時間後の抵抗値は6［Ω］程度であり、およそ4400時間後に20［Ω］を超えると想定される。また、条件Ｃ２の場合は1000時間後の抵抗値は2［Ω］程度であり、およそ17000時間後に20［Ω］を超えると想定される。このように、条件Ｃ２では条件Ｃ１の場合の約３．８倍の信頼性を確保でき、タイプａのＡＣＦを用いた実装では、昇温タイミングは条件Ｃ２（加圧後昇温）が適していることがわかる。
【００６６】
これに対し、タイプｂのＡＣＦを用いた実装品においては、図５（ｂ）に示すように、条件Ｃ１の場合は1000時間後でも18［Ω］程度であり、20［Ω］を超えていないが、条件Ｃ２の場合はおよそ550時間で20［Ω］を超えている。このように、タイプｂのＡＣＦを用いた実装では、高温高湿試験における信頼性の観点からは、昇温タイミングは条件Ｃ１（加圧前昇温）が適していることがわかる。
【００６７】
このように、タイプａのＡＣＦにおいては、熱サイクル試験における信頼性（耐熱性）及び高温高湿試験における信頼性（耐湿性）の観点において、加圧後昇温が適していることがわかる。
【００６８】
また、タイプｂのＡＣＦにおいては、熱サイクル試験における信頼性（耐熱性）の観点からは加圧後昇温が適しており、高温高湿試験における信頼性（耐湿性）の観点からは加圧前昇温が適していることがわかる。
【００６９】
したがって、記憶部５６には、架橋密度ρ＝0.0471［mol/ml］、破断応力=70[MPa]のＡＣＦに適した昇温タイミングとして加圧後を記憶しておき、架橋密度ρ＝0.0719［mol/ml］、破断応力=42[MPa]のＡＣＦに適した昇温タイミングとして、耐熱性の観点からは加圧後、耐湿性の観点からは加圧前を記憶しておく。
【００７０】
制御部５８は、取得したＡＣＦの架橋密度と破断応力が、架橋密度ρ＝0.0471［mol/ml］、破断応力=70[MPa]の場合は、適した昇温タイミングとして記憶部５６から加圧後を読み出す。また、取得したＡＣＦの架橋密度と破断応力が架橋密度ρ＝0.0719［mol/ml］、破断応力=42[MPa]の場合は、入力部５４からユーザが重視する信頼性を耐熱性と耐湿性とのいずれかを入力させ（選択工程の一例）、入力された信頼性が耐熱性の場合は加圧後、耐湿性の場合は加圧前を読み出せばよい。
【００７１】
なお、適した昇温タイミングとして加圧後と加圧前とが切り替わるＡＣＦの架橋密度ρの閾値は、約0.0500［mol/ml］と考えられる。したがって、記憶部５６は、ＡＣＦの架橋密度と閾値とを比較し、ＡＣＦの架橋密度がρ＝0.0500［mol/ml］未満の場合は適した昇温タイミングとして加圧後を記憶し、架橋密度がρ＝0.0500［mol/ml］以上の場合は、適した昇温タイミングとして、重視する信頼性が耐熱性の場合は加圧後、耐湿性の場合は加圧前を記憶しておけばよい。
【００７２】
即ち、最適な昇温タイミングは、取得した架橋密度の減少に伴い加圧後となり、架橋密度の増加に伴い耐熱性重視の場合は加圧後、耐湿性重視の場合は加圧前となる。
【００７３】
同様に、適した昇温タイミングとして加圧後と加圧前とが切り替わるＡＣＦの破断応力の閾値は、約61±1［MPa］と考えられる。したがって、記憶部５６は、ＡＣＦの破断応力と閾値とを比較し、ＡＣＦの破断応力が約61±1［MPa］以上の場合（例えば61［MPa］以上の場合）は適した昇温タイミングとして加圧後を記憶し、破断応力が約61±1［MPa］未満の場合（例えば61［MPa］未満の場合）は、適した昇温タイミングとして、重視する信頼性が耐熱性の場合は加圧後、耐湿性の場合は加圧前を記憶しておけばよい。
【００７４】
即ち、最適な昇温タイミングは、取得した破断応力の増加に伴い加圧後となり、破断応力の減少に伴い耐熱性重視の場合は加圧後、耐湿性重視の場合は加圧前となる。
【００７５】
〔実施例２〕
実施例１と同様に、タイプａのＡＣＦ及びタイプｂのＡＣＦを用いて、表２に示す実装条件で実装基板２２とＩＣ４０との接続（実装）をそれぞれ行い、実装品の信頼性試験を行った。
【００７６】
実装条件としては、加圧量70[MPa]、加熱時間10[秒]の他、昇温開始タイミングを加圧後昇温で共通としている。最終温度については、実施例１と同様である。また、表２における冷却速度の条件Ｄ１は、加熱終了後に加熱冷却部５２による冷却を12〜15［℃／秒］の冷却速度で行うものであり、条件Ｄ２は、加熱冷却部５２による冷却を2〜4［℃／秒］で行うものである。
【００７７】
【表２】
2015082604.tif 000004
【００７８】
図６（ａ）はタイプａのＡＣＦを用いた実装品、図６（ｂ）はタイプｂのＡＣＦを用いた実装品について、400時間の高温高湿試験（85［℃］/85［%］）を行った際の１端子あたりの抵抗値の変化を示す図であり、横軸は試験時間［単位：時間］を示し、縦軸は１端子あたりの抵抗値［単位：Ω］を示している。ここでも同様に、１端子あたりの抵抗値が20［Ω］を超えた場合を不適格とする。
【００７９】
図６（ａ）に示すように、タイプａのＡＣＦを用いた実装品においては、条件Ｄ１の場合は、300時間後の１端子あたりの抵抗値は6［Ω］程度であり、およそ3500時間で20［Ω］を超えると想定される。これに対し、条件Ｄ２の場合は、300時間後の１端子あたりの抵抗値は1［Ω］程度であり、およそ32000時間で20［Ω］を超えると想定される。このように、条件Ｄ２の実装品は条件Ｄ１の実装品の約９倍の信頼性を確保でき、タイプａのＡＣＦを用いた実装では、冷却速度は条件Ｄ２（2〜4［℃／秒］）が適していることがわかる。
【００８０】
また、図６（ｂ）に示すように、タイプｂのＡＣＦを用いた実装品においては、条件Ｄ１の場合はおよそ260時間後に１端子あたりの抵抗値が20［Ω］を超えている。一方、条件Ｄ２の場合は300時間後の１端子あたりの抵抗値は9［Ω］程度であり、およそ900時間後に20［Ω］を超えると想定される。このように、条件Ｄ２の実装品は条件Ｄ１の実装品の約３．５倍の信頼性を確保でき、タイプｂのＡＣＦを用いた実装についても、冷却速度は条件Ｄ２（2〜4［℃／秒］）が適していることがわかる。
【００８１】
図７（ａ）は、タイプａのＡＣＦを用いた実装品について300時間の熱サイクル試験（-50［℃］・30［min］/125［℃］・30［min］）を行った際の１端子あたりの抵抗値の変化を示す図であり、図４（ｂ）は、タイプｂのＡＣＦを用いた実装品について600時間の熱サイクル試験（-50［℃］・30［min］/125［℃］・30［min］）を行った際の１端子あたりの抵抗値の変化を示す図である。これまでと同様に、横軸は試験時間［単位：時間］を示し、縦軸は１端子あたりの抵抗値［単位：Ω］を示している。また、１端子あたりの抵抗値が20［Ω］を超えた場合を不適格としている。
【００８２】
図７（ａ）に示すように、タイプａのＡＣＦを用いた実装品においては、条件Ｄ１の場合はおよそ110時間後に１端子あたりの抵抗値が20［Ω］を超えており、条件Ｄ２の場合は300時間経過後において10［Ω］未満となっている。このように、タイプａのＡＣＦでは、冷却速度は条件Ｄ２（2〜4［℃／秒］）が適していることがわかる。
【００８３】
また、図７（ｂ）に示すように、タイプｂのＡＣＦを用いた実装品においては、条件Ｄ１の場合は600時間後に１端子あたりの抵抗値は６［Ω］程度であるが、条件Ｄ２の場合は600時間後に１端子あたりの抵抗値は13［Ω］程度になっている。このように、タイプｂのＡＣＦを用いた実装では、冷却速度は条件Ｄ１（12〜15［℃／秒］）が適していることがわかる。
【００８４】
このように、タイプａのＡＣＦにおいては、耐熱性及び耐湿性の観点において、条件Ｄ２の２〜４℃／秒の冷却速度が適していることがわかる。
【００８５】
また、タイプｂのＡＣＦにおいては、耐熱性の観点からは条件Ｄ１の12〜15［℃／秒］の冷却速度が適しており、耐湿性の観点からは条件Ｄ２の2〜4［℃／秒］の冷却速度が適していることがわかる。
【００８６】
したがって、記憶部５６には、架橋密度ρ＝0.0471［mol/ml］、破断応力=70[MPa]のＡＣＦに適した冷却速度として12〜15［℃／秒］を記憶しておき、架橋密度ρ＝0.0719［mol/ml］、破断応力=42[MPa]のＡＣＦに適した冷却速度として、耐熱性の観点からは12〜15［℃／秒］、耐湿性の観点からは2〜4［℃／秒］を記憶しておく。
【００８７】
制御部５８は、取得したＡＣＦの架橋密度と破断応力が、架橋密度ρ＝0.0471［mol/ml］、破断応力=70[MPa]の場合は、適した冷却速度として記憶部５６から12〜15［℃／秒］を読み出す。また、取得したＡＣＦの架橋密度と破断応力が架橋密度ρ＝0.0719［mol/ml］、破断応力=42[MPa]の場合は、入力部５４からユーザが重視する信頼性を耐熱性と耐湿性とのいずれかを入力させ、入力された信頼性が耐熱性の場合は12〜15［℃／秒］、耐湿性の場合は2〜4［℃／秒］を読み出せばよい。
【００８８】
なお、適した冷却速度として12〜15［℃／秒］と2〜4［℃／秒］とが切り替わるＡＣＦの架橋密度ρの閾値は、約0.0500［mol/ml］と考えられる。したがって、記憶部５６は、ＡＣＦの架橋密度がρ＝0.0500［mol/ml］未満の場合は適した冷却速度として12〜15［℃／秒］を記憶し、架橋密度がρ＝0.0500［mol/ml］以上の場合は、適した冷却速度として、重視する信頼性が耐熱性の場合は12〜15［℃／秒］、耐湿性の場合は2〜4［℃／秒］を記憶しておけばよい。
【００８９】
即ち、最適な冷却速度は、取得した架橋密度の減少に伴い上昇し、架橋密度の増加に伴い耐湿性重視の場合は低下する。
【００９０】
同様に、適した冷却速度として12〜15［℃／秒］と2〜4［℃／秒］とが切り替わるＡＣＦの破断応力の閾値は、約61±1［MPa］と考えられる。したがって、記憶部５６は、ＡＣＦの架橋密度が61±1［MPa］以上の場合は適した冷却速度として12〜15［℃／秒］を記憶し、架橋密度が61±1［MPa］未満の場合は、適した冷却速度として、重視する信頼性が耐熱性の場合は12〜15［℃／秒］、耐湿性の場合は2〜4［℃／秒］を記憶しておけばよい。
【００９１】
即ち、最適な冷却速度は、取得した破断応力の増加に伴い上昇し、破断応力の減少に伴い耐湿性重視の場合は低下する。
【００９２】
〔インクジェットヘッドへの適用〕
図８は、インクジェット記録装置に用いられるインクジェットヘッド１００を示す透視図である。図８に示すように、インクジェットヘッド１００は、平行四辺形状のインク吐出モジュールを有している。
【００９３】
インク吐出モジュールは、半導体処理技法を用いて製造されるダイであってもよい。インク吐出モジュールは基板１０３を有し、基板１０３は例えば単結晶シリコン等の半導体材料から形成される。図９は、インクジェットヘッド１００の基板１０３の拡大図である。
【００９４】
基板１０３は、複数のインク流路１２４を有している。インク流路１２４は、例えばエッチング等の半導体処理技法によって形成される。更に、基板１０３は、複数のインク流路のノズルからのインクの吐出を個々に制御する複数のアクチュエータ４０１を有している。
【００９５】
また、インクジェットヘッド１００は、インク吐出モジュールを支持する内側ハウジング１１０及び外側ハウジング１４２と、内側ハウジング１１０及び外側ハウジング１４２を長尺のインクジェットヘッド（例えば、複数の整列したインクジェットヘッド１００を有する長尺のインクジェットヘッド）の支持構造体に連結する取付枠１９９と、外部プロセッサからデータを受け取って駆動信号をダイに提供するフレキシブル回路基板２０１と、を有している。このフレキシブル回路基板２０１は、本実施形態に係る実装方法により、基板１０３と接続されている。
【００９６】
内側ハウジング１１０は、インク吐出モジュールの構成部品に対して接合領域を提供するダイキャップ１０７を有している。また、ダイキャップ１０７は、インサート４２２を有している。
【００９７】
更に、内側ハウジング１１０を仕切り壁１３０によって仕切ることにより、入口室１３２及び出口室１３６が形成されている。入口室１３２及び出口室１３６は、それぞれフィルタ１３３及び１３７を有している。入口室１３２及び出口室１３６には、それぞれ開口１５２及び１５６を介して、インクを搬送する配管１６２及び１６６が連結されている。
【００９８】
図８に示すように、インクジェットヘッド１００は、インクを入口室１３２から基板１０３を通って出口室１３６まで循環させるための、インク供給口１０１及びインク排出口１０２を有している。
【００９９】
図９に示すように、基板１０３は、ノズル１２６で終端する複数のインク流路１２４を有している（図９には一つの流路しか示していない）。一つのインク流路１２４は、インク供給口１０１と連通するインク供給部１７０と、上昇部１７２と、圧力室１７４と、ノズル１２６で終端する下降部１７６と、を有している。
【０１００】
更に、インク流路１２４は、インク排出口１０２と連通する再循環路１７８を有している。これにより、インクが吐出されていない時であってもインクがインク流路１２４を流れることができる。
【０１０１】
インクジェットヘッド１００は、対応するインク流路１２４のノズル１２６から選択的にインクが吐出されるようにする、基板１０３上に支持されている個々に制御可能な複数のアクチュエータ４０１を有している（図９には一つのアクチュエータ４０１しか示していない）。
【０１０２】
このアクチュエータ４０１の駆動により、圧力室１７４上の膜が圧力室１７４内に偏向し、インクが下降部１７６を通ってノズル１２６から押し出される。例えば、アクチュエータ４０１は圧電アクチュエータであってもよい。或いは、アクチュエータ４０１は熱アクチュエータであってもよい。各インク流路１２４は、それに連携するアクチュエータ４０１と共に、個々に制御可能なインク室ユニットを構成する。図示しないが、ノズルをノズルプレートに形成することができる。ノズルプレートの表面には、例えば単分子層を含む自己組織化単層からなる撥液膜が形成される。
【０１０３】
更に、インクジェットヘッド１００は、アクチュエータ４０１を制御する電気信号を提供する一つ又は複数の集積回路素子１０４を有している。集積回路素子１０４のそれぞれは、集積回路が例えば半導体製造及び実装技法によって形成されている、基板１０３以外のマイクロチップであってもよい。例えば、集積回路素子１０４は、ＡＳＩＣ素子であってもよい。集積回路素子１０４は、本実施形態に係る実装方法により、インク供給口１０１又はインク排出口１０２の列に平行な列状に、基板１０３に接続されている。
【０１０４】
インクジェットヘッド１００は、インクをアクチュエータ４０１及び／又は集積回路素子１０４の電気部品から分離する下部インターポーザ１０５を有している。図９に示すように、下部インターポーザ１０５は、本体４３０及びフランジ４３２を有することができ、フランジ４３２は、本体４３０から下方に突出して、集積回路素子１０４とアクチュエータ４０１との間の領域において基板１０３と接触する。フランジ４３２は、本体４３０を基板１０３の上に保持することにより、アクチュエータキャビティ４３４を形成する。これにより、本体４３０は、アクチュエータ４０１に接触せずその動きに干渉しない。更に、インクジェットヘッド１００は、インクをアクチュエータ４０１又は集積回路素子１０４から更に分離する上部インターポーザ１０６を有することができる。
【０１０５】
下部インターポーザ１０５は、間に接合層を介して又は介さずに、基板１０３に直接接触し、上部インターポーザ１０６は、間に接合層を介して又は介さずに、下部インターポーザ１０５に直接接触する。したがって、下部インターポーザ１０５は、基板１０３と上部インターポーザ１０６との間に介挿されて、アクチュエータキャビティ４３４を維持する。
【０１０６】
上部インターポーザ１０６、下部インターポーザ１０５及び基板１０３は、インク吐出モジュールの一部であってもよい。
【０１０７】
インクジェットヘッド１００は、高湿度環境下で使用されるが、基板１０３とフレキシブル回路基板２０１、及び基板１０３と集積回路素子１０４とを本実施形態に係る実装方法を用いて接続（実装）することで、インクジェットヘッド１００の長寿命化を図ることができる。
【０１０８】
本発明の技術的範囲は、上記の実施形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０…実装装置、２０…載置部、３０…保持部、４０…ＡＣＦ、５０…加圧部、５２…加熱冷却部、５４…入力部、５６…記憶部、５８…制御部、１００…インクジェットヘッド、１０３…基板、１０４…集積回路素子
【図１】
2015082604.tif 000005
【図２】
2015082604.tif 000006
【図３】
2015082604.tif 000007
【図４】
2015082604.tif 000008
【図５】
2015082604.tif 000009
【図６】
2015082604.tif 000010
【図７】
2015082604.tif 000011
【図８】
2015082604.tif 000012
【図９】
2015082604.tif 000013