(57)【要約】【課題】回路基板に常に確実に信頼性良く少ない工数で容易に搭載できる電子チップ部品とその製造方法を提供する。【解決手段】電子チップ部品１の各突起電極先端面１２１に選択的に導電接着層１４を形成し、各導電接着層１４の導電性粒子１４２を保持するバインダ樹脂層１４１をアクリル糊材からなる下地接着層１４１１とエポキシ樹脂からなる表面接着層１４１２の２層構造とし、この２層構造の導電接着層１４は、まず突起電極先端面１２１に導電性粒子１４２が均一に分散混合されたアクリル糊材をインクジェットにより塗布して下地接着層１４１１を形成し、この上に、エポキシ樹脂溶液をインクジェットにより塗布して表面接着層１４１２を積層することにより形成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ本体の表面に凸設された複数の突起電極と、
複数の導電性粒子がバインダ樹脂層中に分散して保持されてなり、前記複数の突起電極の少なくとも各先端面に形成された導電接着層とを、有することを特徴とする電子チップ部品。
【請求項２】
前記バインダ樹脂層は、前記チップ本体上に設置された下地接着層と該下地接着層上に積層された表面接着層とからなる積層構造に形成されていることを特徴とする請求項１の電子チップ部品。
【請求項３】
複数の導電性粒子は、前記下地接着層と前記表面接着層との境界面に分散されていることを特徴とする請求項２の電子チップ部品。
【請求項４】
前記下地接着層がアクリル樹脂系軟性接着剤からなり、前記表面接着層がエポキシ樹脂からなることを特徴とする請求項２に記載の電子チップ部品。
【請求項５】
第１のバインダ樹脂材料中に導電性粒子を均一に分散混合させた溶液を、チップ本体の表面に凸設されている複数個の突起電極の各先端面に塗布し、導電性粒子を均一に分散させて保持した下地接着層を形成し、
各突起電極の下地接着層と前記導電性粒子を覆って第２のバインダ樹脂材料液を塗布し、表面接着層を積層形成することを特徴とする電子チップ部品の製造方法。
【請求項６】
前記第１のバインダ樹脂材料がアクリル樹脂系軟性接着剤であり、前記第２のバインダ樹脂材料がエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項５に記載の電子チップ部品の製造方法。
【請求項７】
前記第１のバインダ樹脂材料と前記第２のバインダ樹脂材料の少なくとも一方は、インクジェットヘッドによりそれぞれ塗布されることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の電子チップ部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、集積回路（ＩＣ：integrated circuit）素子等の電子チップ部品とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣチップ等の電子チップ部品を電子回路基板に搭載する際の導通接合材料として、作業性に優れた異方性導電接着フィルム（以下、ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Filmという）が用いられている。このＡＣＦは、バインダとしての熱硬化性樹脂中に平均粒径が５μｍ程度の導電性粒子を分散混合し、フィルム状に成形したものである。
【０００３】
このＡＣＦを用いてＩＣチップを電子回路基板に搭載する際は、特許文献１に示されるように、ＡＣＦは、電子回路基板上に配置する際の位置ずれを見込んでＩＣチップの導通接合面よりも大面積のＡＣＦが配置される。
【特許文献１】特開平１１−３９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＣチップをその導通接合面よりも大面積のＡＣＦを用いて電子回路基板に接合するとき、ＡＣＦ上に載置したＩＣチップを熱圧着ツールで押圧すると、導通接合面から食み出したＡＣＦが熱圧着ツールの押圧面に付着し、押圧面とＩＣチップの表面との平行度を狂わせ、その結果、ＩＣチップの熱圧着接合に導通不良等の不具合を発生させる。
【０００５】
また、食み出したＡＣＦは、充分に加熱されていない為に未硬化状態であり、未硬化のＡＣＦは経時的に吸湿し易いから電子回路基板上の配線を腐食させる原因となる。
【０００６】
本発明の目的は、回路基板に確実に信頼性良く導通接続することができる、電子チップ部品とその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の電子チップ部品は、チップ本体の表面に凸設された複数の突起電極と、複数の導電性粒子がバインダ樹脂層中に分散して保持されてなり、前記複数の突起電極の少なくとも各先端面に形成された導電接着層とを、有することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に記載の電子チップ部品は、請求項１に記載の電子チップ部品において、前記バインダ樹脂層が、前記チップ本体上に設置された下地接着層と該下地接着層上に積層された表面接着層とからなる積層構造に形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の電子チップ部品は、請求項２に記載の電子チップ部品において、複数の導電性粒子が、前記下地接着層と前記表面接着層との境界面に分散されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載の電子チップ部品は、請求項２に記載の電子チップ部品において、前記下地接着層がアクリル樹脂系軟性接着剤からなり、前記表面接着層がエポキシ樹脂からなることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項５に記載した電子チップ部品の製造方法は、第１のバインダ樹脂材料中に導電性粒子を均一に分散混合させた溶液を、チップ本体の表面に凸設されている複数個の突起電極の各先端面に塗布し、導電性粒子を均一に分散させて保持した下地接着層を形成し、各突起電極の下地接着層と前記導電性粒子を覆って第２のバインダ樹脂材料液を塗布し、表面接着層を積層形成することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に記載の電子チップ部品の製造方法は、請求項５に記載の電子チップ部品の製造方法において、前記第１のバインダ樹脂材料がアクリル樹脂系軟性接着剤であり、前記第２のバインダ樹脂材料がエポキシ樹脂であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７に記載の電子チップ部品の製造方法は、請求項５又は請求項６に記載の電子チップ部品の製造方法において、前記第１のバインダ樹脂材料と前記第２のバインダ樹脂材料の少なくとも一方は、インクジェットヘッドによりそれぞれ塗布されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電子チップ部品によれば、回路基板に確実に、且つ信頼性良く導通接続することができる。
【００１５】
また、本発明の電子チップ部品の製造方法によれば、回路基板に確実に、且つ信頼性良く導通接続することができる電子チップ部品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施形態としての電子チップ部品を模式的に示した全体構成図と要部拡大図、図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ前記電子チップ部品の製造方法における各工程を模式的に示す工程図で、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図２（ａ）、（ｂ）に示した工程に続く工程を模式的に示す工程図である。
【００１７】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の電子チップ部品１は、直方体をなすチップ本体１１の導通接合面となる一方の主面１１１に金からなる複数の突起電極１２が所定の配置で立設されてなる。各突起電極１２はアンダバンプメタル１３を介して本体１１の内部回路に導通接続されている。
【００１８】
各突起電極１２の先端面１２１には、それぞれ、導電接着層１４が被着されている。導電接着層１４は、バインダ樹脂層１４１と、このバインダ樹脂層１４１中に分散保持された導電性粒子１４２とからなっている。本実施形態のバインダ樹脂層１４１は、突起電極先端面１２１上に設置された下地接着層１４１１とこの下地接着層１４１１上に積層された表面接着層１４１２とからなる２層構造に形成されている。
【００１９】
ここで、下地接着層１４１１は、水溶性アクリル樹脂系軟性接着剤（以下、水溶性アクリル糊という）或いは有機溶剤に溶けるアクリル樹脂系軟性接着剤（以下、有機溶剤系アクリル糊という）からなり、その層厚ｔ1 は、導電性粒子の平均粒径をφとした場合に、
（０．４）・φ≦ｔ1 ≦  （０．８）・φ    ・・・（１）
に設定される。これは、層厚ｔ1 が（０．４）・φより薄いと、導電性粒子を保持するのに必要な保持能を充分に確保することが難しく、（０．８）・φよりも厚くなると、後述する熱圧着時（図４参照）に表面接着層１４１２が突起電極先端面に到達し難くなるからである。なお、下地接着層１４１１の材料としては、アクリル糊に限らず、表面接着層１４１２材料との親和性に問題が無く、且つ、図示されるように必要数の導電性粒子１４２を突起電極先端面１２１に確実に保持できる程度の粘着性を備える、他の糊材料を使用してもよい。
【００２０】
一方、表面接着層１４１２は、材料として周知の異方性導電接着材のバインダ樹脂材料であるエポキシ樹脂を用いて形成され、その層厚ｔ2 は下地表面層１４１１の層厚ｔ1 の４〜６倍に設定される。なお、このエポキシ樹脂は、下地接着層１４１１の材料であるアクリル糊との親和性において問題の無い材料である。
【００２１】
導電性粒子１４２は図示されるように一部表面を露出させた状態で下地接着層１４１１に保持され、この下地接着層１４１１とこれに保持された複数の導電性粒子１４２を覆って表面接着層１４１２が略一様に被着されている。本実施形態の導電性粒子１４２は、球形樹脂ビーズに金／ニッケルメッキ処理を施したもので、平均粒径は４〜５μｍである。
【００２２】
上述したように、バインダ樹脂層１４１を下地接着層１４１１と表面接着層１４１２の２層構造とすることにより、導電接着層１４を突起電極先端面１２１に所期の層厚に被着形成することができる。すなわち、表面接着層１４１２を形成する前に、粘着性に富む糊性のアクリル樹脂材料を、上記（１）式の層厚ｔ1 が得られる量だけ突起電極先端面１２１に塗布することにより、塗布材料の先端面１２１からの垂れ下がりを回避できる。そして、この上に塗布されるエポキシ樹脂からなる表面接着層１４１２も垂れ下がらせること無く所期の層厚に積層できる。
【００２３】
突起電極１２上に各導電接着層１４が形成された電子チップ部品１は、全ての突起電極１２の各導電接着層１４に、テフロン（登録商標）からなる１枚の離型紙２が被着され、回路基板への搭載工程に供給される。搭載工程においては、離型紙２を除去し、熱圧着ツールにより回路基板の所定の部位に熱圧着搭載される。
【００２４】
図４は、回路基板３の配線４に電子部品１が熱圧着により導通接続された状態を示している。導電接着層１４（図１参照）が熱圧着ツールによりチップ本体１１を介して加熱しつつ加圧されることにより、下地接着層１４１１のアクリル糊と表面接着層１４１２のエポキシ樹脂が共に軟化し、図示されるように、導電接着層全体が導電性粒子１４２を配線４と突起電極先端面１２１とで挟圧した厚さとなるまで圧縮され、表面接着層１４１２のエポキシ樹脂が導電性粒子１４２間に進入し突起電極先端面１２１に到達する。このとき、アクリル糊の下地接着層１４１１は上記（１）式で示される程度に薄く形成されているから、これに比べて大量のエポキシ樹脂が各導電性粒子１４２を包み込むようにしてそれらの間に進入する。その結果、突起電極１２と配線４とが導電性粒子１４２を介し導通接続されると共に、この状態でエポキシ樹脂が熱硬化して電子チップ部品１が回路基板３に固着される。
【００２５】
次に、本発明の電子チップ部品の製造方法の一実施形態について、図２（ａ）、（ｂ）及び図３（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。
【００２６】
本実施形態の製造方法においては、導電接着材料を選択塗布するディスペンサとして、インクジェットを用いる。まず、図２（ａ）に示すように、導電性粒子１４２が略均等に分散混合されたアクリル糊溶液５を、インクジェット６により、突起電極１２の先端面１２１に向けて所定量だけ吐出する。
【００２７】
この場合のアクリル糊溶液５の粘度と吐出量は、インクジェット６のノズル６１からアクリル糊溶液５を導電性粒子１４２が均等に分散混合された状態のまま吐出でき、図２（ｂ）に示されるように、突起電極先端面１２１に着弾したアクリル糊溶液５が、先端面１２１の略全面に均一に広がり且つそれ自体の表面張力と粘着力により先端面１２１から垂れ下がることなく複数の導電性粒子１４２を一部分を露出させた状態で確実に保持できる程度に、調整されている。
【００２８】
次に、表面接着層１４１２を積層するため、図３（ａ）に示すように、エポキシ樹脂液７をインクジェット８により、導電性粒子１４２が露出する下地接着層１４１１表面に向けて所定量だけ吐出する。
【００２９】
吐出されたエポキシ樹脂液７が下地接着層１４１１表面に着弾したら、直ちに９０〜１１０℃程度に加熱して半硬化させる。これにより、図３（ｂ）で示されるように、半硬化したエポキシ樹脂からなる表面接着層１４１２が、下地接着層１４１１の表面に垂れ下がることなく積層形成される。この場合、吐出されるエポキシ樹脂液７の粘度は、着弾したエポキシ樹脂液７が下地接着層１４１１表面を徐々に広がる程度の比較的高い粘度に調整される。
【００３０】
図３（ｂ）に示される半硬化状態の表面接着層１４１２が全ての突起電極１２の各下地接着層１４１１上に積層されたら、図１に示すように、離型紙２を半硬化状態の各表面接着層１４１２に載置し、図外の熱圧着工程に搬送される。
【００３１】
以上のように、本実施形態の電子チップ部品１では、各突起電極１２の先端面１２１に選択的に導電接着層１４を設置し、各導電接着層１４の導電性粒子１４２を保持するバインダ樹脂層１４１をアクリル樹脂系糊材料からなる下地接着層１４１１とエポキシ樹脂からなる表面接着層１４１２の２層構造としたから、導電接着層１４を突起電極先端面１２１から垂れ下がらせることなく形成でき、これにより、全ての突起電極先端面１２１に必要な数量の導電性粒子１４２を略均一に分散させて確実に保持させることができる。したがって、この電子チップ部品１は、熱圧着搭載時に電子チップ部品１から食み出して熱圧着ツールに付着したり、未硬化のまま残る余分な導電接着材料を生じさせることがなく、回路基板に確実に、且つ信頼性良く搭載される。
【００３２】
加えて、本電子チップ部品１を用いることにより、導通接続するための特許文献１に示したような大面積の異方性導電接着材が不要となるだけでなく、熱圧着時に異方性導電接着材を介装する手間が省かれて工数が低減され、液晶表示モジュール等の搭載デバイスの生産性が向上する。
【００３３】
また、本実施形態の電子チップ部品の製造方法によれば、各突起電極先端面１２１に導電接着層１４を選択形成するプロセスを、導電性粒子１４２を保持する下地接着層１４１１を形成するプロセスとその上に表面接着層１４１２を積層するプロセスの２段階に分け、各段階における材料の塗布を共にインクジェット６、８により行う構成としたから、上述した余分な導電接着材料を生じさせることがなく回路基板に確実に、且つ信頼性良く搭載される電子チップ部品１を少ない工数で安定して製造することが可能となる。
【００３４】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態における表面接着層１４１２中にも導電性粒子１４２を保持させた構成としてもよい。この場合、表面接着層１４１２のバインダ樹脂材料は、導電接着層１４１を突起電極先端面１２１から垂れ下がらせず必要な厚さに形成するために粘度を調整する、この場合、たとえ表面接着層１４１２中の導電性粒子１４２の分散状態が不均一であっても、下地接着層１４１１によって必要な数量の導電性粒子１４２が突起電極先端面１２１に均一に付着させて保持されている。したがって、このような構成の電子チップ部品を熱圧着搭載した場合、図４に示す状態において突起電極先端面１２１と配線４間に挟圧されて導通接続に寄与する導電性粒子１４２の必要数量が過剰に確保されることはあっても足りなくなることはなく、より確実に電子チップ部品を導通接合することができる。
【００３５】
また、バインダ樹脂材料として、突起電極先端面に限定的に必要な厚さの導電接着層を安定して形成でき且つ導電性粒子を均一に分散保持できる材料を選定すれば、導電接着層のバインダ樹脂層を下地接着層と表面接着層に分けずに単一層とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施形態としての電子チップ部品を模式的に示す構成図とその要部拡大図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明方法の一実施形態としての電子チップ部品製造方法における下地接着層を形成する各工程を模式的に示す工程図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、前記電子チップ部品製造方法における表面接着層を形成する各工程を模式的に示す工程明図である。
【図４】前記電子チップ部品が熱圧着搭載された状態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１                            電子チップ部品
１１                          本体
１２                          突起電極
１２１                        先端面（突起電極）
１３                          アンダバンプメタル
１４                          導電接着層
１４１                        バインダ樹脂層
１４１１                      下地接着層
１４１２                      表面接着層
１４２                        導電性粒子
２                            離型紙
３                            回路基板
４                            配線
５                            アクリル糊溶液
６                            インクジェットヘッド（下地接着層形成用）
６１                          ノズル
７                            エポキシ樹脂溶液
８                            インクジェットヘッド（表面接着層形成用）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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