(57)【要約】　　　（修正有）【課題】電子部品と基板を有機材料を用い加圧して電気的に接続する場合に、等分布荷重を低減し撓みや凹みがない実装接続構造を提供し接続信頼性の向上を図る。【解決手段】ＡＣＦに代表される有機材料に、電子部品のバンプや基板の電極の間に相当する位置に予め構造部材を配置して加圧接合する。このような構成をとることで、電子部品のバンプや基板の電極の間に構造部材が存在するので、加圧したときにバンプや電極の間に支柱が形成される構造となり等分布荷重が緩和され、撓みや凹みが発生しない接合が可能になる。【選択図】　　　　図１−ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品と基板が有機材料の硬化収縮力、熱収縮力によって接合される接合構造において、予め所定の位置に構造部材を配置した有機材料を用いて電子部品と基板を加熱、加圧接合したことを特徴とする接合構造。
【請求項２】
電子部品と電子部品が有機材料の硬化収縮力、熱収縮力によって接合される接合構造において、予め所定の位置に構造部材を配置した有機材料を用いて電子部品と電子部品を加熱、加圧接合したことを特徴とする接合構造。
【請求項３】
基板と基板が有機材料の硬化収縮力、熱収縮力によって接合される接合構造において、予め所定の位置に構造部材を配置した有機材料を用いて基板と基板を加熱、加圧接合したことを特徴とする接合構造。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の接合構造を持った電子部品と基板を搭載したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品と基板、電子部品と電子部品、基板と基板の接合構造に係り、接合部の高信頼性を図る手法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を異方導電性フィルム（ＡＣＦ）、異方導電性ペースト（ＡＣＰ）、非導電性フィルム（ＮＣＦ）、非導電性ペースト（ＮＣＰ）に代表される熱硬化性有機材料、あるいは光硬化性有機材料を用いて基板に接合する場合、前記フィルムを電子部品と基板の間に挟んで加熱、加圧接合、光照射、加圧接合を行い電気的に接続していた。
【０００３】
有機材料を加熱、加圧接合する場合や光照射、加圧して電子部品と基板を接合する場合、電子部品のバンプと基板の電極間の有機材料を流動排出させて電子部品のバンプと基板の電極を相互に接触させ、バンプと電極間に有機材料を残さずに有機材料の接着力により電子部品と基板を電気的に接続する構造としていた。
【０００４】
さらに、電子部品と基板の加圧接合時に等分布荷重を低減するために、電子部品や基板上に本来の電気的接続以外の目的でダミーのバンプと電極を形成し、接合後に電子部品や基板の部分的撓みや凹みを低減すると同時に、接合部の信頼性向上を図っていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−６８７１５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例では、電子部品や基板にダミーのバンプや電極を形成するため、電子部品上に部品の機能とは関係ないエリアを設ける必要があり、電子部品や基板が大きくなりコストが上昇するという問題があった。
【０００７】
又、電子部品や基板にダミーのバンプや電極を形成する自由度が低い場合は、接合時に等分布荷重が低減されず部分的撓みや凹みが発生し、電子部品のバンプや基板の電極の塑性変形量がばらついた状態で接合され、最悪の場合電子部品と基板の電気接合部が剥離して電気的にオープンになるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記の問題点を解決する為になされたもので、電子部品を有機材料を挟んで基板に加熱、加圧接合する場合や、光照射、加圧接合する場合に、電子部品や基板にダミーバンプや電極を形成することなく電子部品と基板の接合信頼性向上を図るとともに、コスト上昇を抑える接合構造とこの接合構造を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為本出願に係る第１の発明は、電子部品と基板を加熱、加圧接合する有機材料中に、電子部品のバンプや基板の電極間に位置するように構造部材を設けたことを特徴とする。特に電子部品のバンプと基板の電極の接続点同士が離れている場合に構造部材を設けると効果が大きい。
【００１０】
上記構成において、有機材料中に配置した構造部材がバンプ間、電極間に存在するので、電子部品と基板を加熱、加圧接合する場合や、光照射、加圧接合する場合に構造部材による支柱が形成されるので等分布荷重が著しく低減される。
【００１１】
従って、電子部品や基板に撓みや凹みが発生し難い接合構造となり、バンプと電極の塑性変形量のばらつきが低減され、電子部品と基板との電気接合部の剥離は発生しない。
【００１２】
又、電子部品や基板にダミーのバンプや電極を形成する場合に比べ、電子部品や基板のサイズを小さくすることが可能となる。
【００１３】
その結果、電子部品と基板の接合信頼性が向上し、同時にコストの上昇も抑えることが可能となる。
【００１４】
なお、さらに詳細に説明すれば、本発明は下記の構成によって前記課題を解決できた。
【００１５】
（１）電子部品と基板が有機材料の硬化収縮力、熱収縮力によって接合される接合構造において、予め所定の位置に構造部材を配置した有機材料を用いて電子部品と基板を加熱、加圧接合したことを特徴とする接合構造。
【００１６】
（２）電子部品と電子部品が有機材料の硬化収縮力、熱収縮力によって接合される接合構造において、予め所定の位置に構造部材を配置した有機材料を用いて電子部品と電子部品を加熱、加圧接合したことを特徴とする接合構造。
【００１７】
（３）基板と基板が有機材料の硬化収縮力、熱収縮力によって接合される接合構造において、予め所定の位置に構造部材を配置した有機材料を用いて基板と基板を加熱、加圧接合したことを特徴とする接合構造。
【００１８】
（４）前記（１）または（２）記載の接合構造を持った電子部品と基板を搭載したことを特徴とする電子機器。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
図１−ａが本発明の特徴を最もよく表した図であり、シリコン基板１にベアチップＩＣ２がＡＣＦ３で熱圧着接合され、ベアチップＩＣ２のバンプ５とシリコン基板１の電極６間からＡＣＦ３が排出されバンプ５と電極６が接触し電気的に導通した状態を、横断面から示したものであり、図１−ｂは上面から示したものである。
【００２０】
図１において、７で示した構造部材がＡＣＦ３に予め形成された構造部材で、高耐熱性の樹脂ボールを用いている。構造部材７の高さは、ベアチップＩＣ２のバンプ５の厚みとシリコン基板１の電極６の厚みに合わせて決めればよいが、バンプ５と電極６が熱圧着されて塑性変形して決まるギャップ量に合わせる事が望ましい。
【００２１】
また、構造部材７を配置する間隔は、加圧されるベアチップＩＣの剛性により決めればよいが、剛性が低い場合は構造部材７の間隔を狭める事が望ましい。
【００２２】
このような構成をとることによって、構造部材７がバンプ５と電極６の接合個所の間に配置され支柱として機能するので、ベアチップＩＣ２が加圧された時に等分布荷重が著しく低減された。
【００２３】
その結果、加圧時の等分布荷重に起因したベアチップＩＣ２の凹みがなくなり、ベアチップＩＣ２のバンプ５とシリコン基板１の電極６の塑性変形量ばらつきが低減され、接合部の剥離が発生しなくなり、電気的接合信頼性が向上した。
【００２４】
（第２の実施例）
図２−ａ、図２−ｂは、本発明の第２の実施形態を説明する図である。この実施形態は、第１の実施の形態において、構造部材７に、高耐熱性樹脂ボールの代わりに金属ボールの周りを高耐熱樹脂で被覆したボールを用いた以外は、第１の実施の形態と同じ構成である。
【００２５】
このような構成でも第１の実施例と同様、構造部材７がバンプ５と電極６の接合個所の間に配置され支柱として機能するので、ベアチップＩＣ２が加圧された時に等分布荷重が著しく低減された。
【００２６】
その結果、加圧時の等分布荷重に起因したベアチップＩＣ２の凹みがなくなり、ベアチップＩＣ２のバンプ５とシリコン基板１の電極６の塑性変形量ばらつきが低減され、接合部の剥離が発生しなくなり、電気的接合信頼性が向上した。
【００２７】
（第３の実施例）
図３−ａ、図３−ｂは、本発明の第３の実施形態を説明する図である。この実施形態は、第１の実施の形態において、構造部材７の形状がボールではなく、円柱であること以外は第１の実施の形態と同じ構成である。
【００２８】
このような構成でも第１の実施例と同様、構造部材７がバンプ５と電極６の接合個所の間に配置され支柱として機能するので、ベアチップＩＣ２が加圧された時に等分布荷重が著しく低減された。
【００２９】
その結果、加圧時の等分布荷重に起因したベアチップＩＣ２の凹みがなくなり、ベアチップＩＣ２のバンプ５とシリコン基板１の電極６の塑性変形量ばらつきが低減され、接合部の剥離が発生しなくなり、電気的接合信頼性が向上した。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、基板としては、ガラスエポキシ基板、ガラス基板、セラミック基板など有機基板、無機基板で電子部品を搭載するものであれば全てに適用できる。同様に電子部品としては、能動部品、受動部品いずれであっても本発明を適用することができる。併せて、基板同士、電子部品同士の接合にも適用できる。
【００３１】
また有機材料としては、ＮＣＦ、ＡＣＰ、ＮＣＰなど熱硬化性有機材料、あるいは光硬化性有機材料のいずれであっても本発明を適用することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は電子部品を有機材料を用いて基板に加熱、加圧接合、あるいは光照射、加圧接合する場合、電子部品のバンプと基板の電極による接続個所の間に位置するように、有機材料に予め構造部材を設けて接合することにより等分布荷重を著しく低減することが可能となった。
【００３３】
その結果、電子部品や基板に撓みや凹みが発生しない接合構造となり、電子部品のバンプと基板の電極の塑性変形量ばらつきが低減され、電子部品と基板との電気接合部の剥離による接続不良が発生しなくなり接合信頼性が向上した。
【００３４】
又、電子部品や基板にダミーのバンプや電極を形成する場合に比べ、電子部品や基板のサイズを小さくすることが可能となり、その結果電子部品と基板のコスト上昇も抑えることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１−ａ】本発明の第１の実施形態を説明する図であり、ベアチップＩＣとシリコン基板がＡＣＦを介して接合された状態を示す断面図である。
【図１−ｂ】本発明の第１の実施形態を説明する図であり、ベアチップＩＣとシリコン基板がＡＣＦを介して接合された状態を示す上面図である。
【図２−ａ】本発明の第２の実施形態を説明する図であり、ベアチップＩＣとシリコン基板がＡＣＦを介して接合された状態を示す断面図である。
【図２−ｂ】本発明の第２の実施形態を説明する図であり、ベアチップＩＣとシリコン基板がＡＣＦを介して接合された状態を示す上面図である。
【図３−ａ】本発明の第３の実施形態を説明する図であり、ベアチップＩＣとシリコン基板がＡＣＦを介して接合された状態を示す断面図である。
【図３−ｂ】本発明の第３の実施形態を説明する図であり、ベアチップＩＣとシリコン基板がＡＣＦを介して接合された状態を示す上面図である。
【符号の説明】
１　シリコン基板
２　ベアチップＩＣ
３　ＡＣＦ
４　ＡＣＦに配置された構造部材（高耐熱性樹脂）
５　ベアチップＩＣのバンプ
６　シリコン基板の電極
７　金属コアボール（構造部材）
【図１−ａ】
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【図１−ｂ】
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【図２−ａ】
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【図２−ｂ】
2004128259.tif 000006
【図３−ａ】
2004128259.tif 000007
【図３−ｂ】
2004128259.tif 000008