(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電子部品の第１の面に設けられた複数の第１の電極を半田粒子を含んだ熱硬化性樹脂を使用して第２の電子部品の第２の面に設けられた複数の第２の電極に接続して成る電子部品接続構造であって、
相対向した前記第１の面と前記第２の面との間に介在して両者を接着する樹脂部と、前記樹脂部によって周囲を覆われ前記第１の電極とこれに対応する第２の電極とを接続する略柱状の半田部とを有し、
前記半田部は、前記第１の電極と前記第２の電極間に２つ以上存在し、１つの半田部は１個の半田粒子にて形成され、前記第１の電極の表面の近傍および第２の電極の表面の近傍の２箇所に外周面が内部側にくびれ込んだくびれ部を有するとともに、２つのくびれ部の間に挟まれて外周方向に膨出した膨出部を有し、前記第１の電極の表面および第２の電極の表面との接触角度が鋭角となっていることを特徴とする電子部品接続構造。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品接続構造を得るための電子部品接続方法であって、
半田粒子を含んだ熱硬化性樹脂を前記第２の面に塗布する樹脂塗布工程と、
前記第１の面が前記半田粒子の溶融温度よりも高い温度に加熱された前記第１の電子部品を前記第２の電子部品に搭載して前記第１の面を第２の面に相対向して接近させる部品搭載工程と、
前記第１の電子部品を第２の電子部品に対して所定の押圧力で押圧するとともに前記半田粒子および熱硬化性樹脂を前記第１の電子部品を介して加熱する加熱押圧工程とを含み、
前記部品搭載工程において前記第１の電極の表面および第２の電極の表面を前記熱硬化性樹脂中の半田粒子に接触させてこの半田粒子を前記第１の電極の表面との接触部から溶融させ、
前記加熱押圧工程において、溶融状態の前記半田粒子が前記熱硬化性樹脂中において略球形の形状を保つことが可能な押圧荷重にて押圧するとともに前記第１の面を介して前記半田粒子および熱硬化性樹脂の加熱を継続することにより、前記くびれ部と前記膨出部を有する半田部を形成するとともに前記熱硬化性樹脂を熱硬化させて前記樹脂部を形成することを特徴とする電子部品接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム状のフレキシブル基板などの電子部品をリジッド基板などの他の電子部品に接続する電子部品接合構造およびこの電子部品接合構造を得るための電子部品接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話など小型・高機能が求められる電子機器には、ＣＣＤカメラや表示パネルのなど個々の機能モジュールを、フィルム状のフレキシブル基板を介してリジッド基板に設けられた主電子回路モジュールに接続する構成が一般に用いられる。このフレキシブル基板に設けられた端子をリジッド基板の回路電極に接続する方法として、半田プリコート法によりこれらの端子と回路電極とを半田接合する方法（例えば特許文献１参照）や、ＡＣＦ（異方性導電接着剤）を用いて端子と回路電極とを導通させる方法（例えば特許文献２，３参照）が従来より用いられている。
【０００３】
半田プリコート法は、回路電極に半田メッキなどの方法によって予め半田部を形成しておき、フレキシブル基板をリジッド基板に対して押し付けて加熱することにより、半田部を溶融させて端子を回路電極に半田接合する。これにより、端子と回路電極とは電気的に導通し、フレキシブル基板は半田接合部によってリジッド基板と機械的に固着される。
【０００４】
ＡＣＦを用いる方法では、導電粒子を含有した熱硬化性樹脂を回路電極上に供給しておき、フレキシブル基板をリジッド基板に対して熱圧着することにより、導電粒子を回路電極と端子との間に挟み込んで接触させるとともに、熱硬化製樹脂を熱硬化させる。これにより、回路電極と端子とが導電粒子を介して電気的に導通し、フレキシブル基板とリジッド基板とは硬化した熱硬化性樹脂によって相互に接着される。
【０００５】
さらに、ＡＣＦを用いる方法において、導電粒子として半田粒子を用いる方法が提案されている（例えば特許文献４，５参照）。この方法は、回路電極と端子との間に挟み込まれた半田粒子が熱圧着により溶融して回路電極と端子とを半田接合することにより、回路電極と端子とが電気的に導通する。
【特許文献１】特開平６−８５４５４号公報
【特許文献２】特開平１１−２３３９１２号公報
【特許文献３】特開平１１−１６７９７１号公報
【特許文献４】特開平１１−１７６８７９号公報
【特許文献５】特許第３４１７１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献例に示す従来技術には、それぞれの方法の特性に起因して以下に述べるような難点があった。まず、半田プリコート法においては、予め回路電極に半田部を形成する工程が付加されることによる生産工程面でのコストアップとともに、回路電極が挟ピッチ化すると半田接合時に溶融半田が隣接する電極間に繋がった状態のまま固化するブリッジが発生しやすく、さらに挟ピッチ化によりプリコート半田量が制約されると接続後に必要とされる接合保持力を十分に確保し難いことなど、接合信頼性に難点がある。
【０００７】
またＡＣＦを用いる方法においては、ＡＣＦの材料費そのものが高価であることに加えて、接続のための熱圧着において長い圧着時間を必要とすることから生産性が低く、コス
ト削減が難しいという難点がある。また端子と回路電極とは接触状態の導電粒子を介して導通することから接続部の電気抵抗が高く、接続信頼性を確保することが難しい。
【０００８】
さらには導電粒子を端子や回路電極と良好に接触させるためには高い圧着荷重（１０〜２０ＭＰａ）を必要とすることに起因して、ＡＣＦによる接続を適用することのできる接続対象には大きな制約が存在する。すなわち、リジッド基板が内部配線を有する多層基板であるような場合や、両面実装基板で接続面の裏面に実装された電子部品などの突起が存在するような場合には、圧着荷重を十分に支持可能な安定した下受けが困難で、ＡＣＦによる接続の適用が難しい。
【０００９】
このような半田プリコート法やＡＣＦによる接続方法における上述の問題点を解消するため、特許文献４，５に示すような半田粒子を導電粒子として用いる方法が提案されているが、これらの先行技術例においては、半田粒子が端子と回路電極との間を半田接合した後に形成される半田部の形状に起因して、次のような課題がある。
【００１０】
すなわち、導電粒子として半田粒子を用いた場合には、熱圧着過程において半田粒子が溶融するため、熱圧着後に半田が冷却固化して形成される半田部の形状は、端子や回路電極とのとの接合面における接触角度が鈍角となり、鋭い形状不連続部が形成されやすい。このような形状不連続部は、電子機器の使用状態におけるヒートサイクルに対する疲労強度を大きく低下させ、接続信頼性を損なう結果となる。このように、フィルム状基板などの電子部品を対象とした従来の電子部品接続構造には、多様な種類の電子部品を対象として、低コスト・高生産性で高い接続信頼性を確保することが可能な電子部品接続構造を実現することが困難であるという問題点があった。
【００１１】
そこで本発明は、多様な種類の電子部品を対象として、低コスト・高生産性で高い接続信頼性を確保することが可能な電子部品接続構造をおよび電子部品接合方法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】
本発明の電子部品接合構造は、第１の電子部品の第１の面に設けられた複数の第１の電極を半田粒子を含んだ熱硬化性樹脂を使用して第２の電子部品の第２の面に設けられた複数の第２の電極に接続して成る電子部品接続構造であって、相対向した前記第１の面と前記第２の面との間に介在して両者を接着する樹脂部と、前記樹脂部によって周囲を覆われ前記第１の電極とこれに対応する第２の電極とを接続する略柱状の半田部とを有し、前記半田部は、前記第１の電極と前記第２の電極間に２つ以上存在し、１つの半田部は１個の半田粒子にて形成され、前記第１の電極の表面の近傍および第２の電極の表面の近傍の２箇所に外周面が内部側にくびれ込んだくびれ部を有するとともに、２つのくびれ部の間に挟まれて外周方向に膨出した膨出部を有し、前記第１の電極の表面および第２の電極の表面との接触角度が鋭角となっている。
【００１３】
本発明の電子部品接合方法は、請求項１に記載の電子部品接続構造を得るための電子部品接続方法であって、半田粒子を含んだ熱硬化性樹脂を前記第２の面に塗布する樹脂塗布工程と、前記第１の面が前記半田粒子の溶融温度よりも高い温度に加熱された前記第１の電子部品を前記第２の電子部品に搭載して前記第１の面を第２の面に相対向して接近させる部品搭載工程と、前記第１の電子部品を第２の電子部品に対して所定の押圧力で押圧するとともに前記半田粒子および熱硬化性樹脂を前記第１の電子部品を介して加熱する加熱押圧工程とを含み、前記部品搭載工程において前記第１の電極の表面および第２の電極の表面を前記熱硬化性樹脂中の半田粒子に接触させてこの半田粒子を前記第１の電極の表面との接触部から溶融させ、前記加熱押圧工程において、溶融状態の前記半田粒子が前記熱硬化性樹脂中において略球形の形状を保つことが可能な押圧荷重にて押圧するとともに前記第１の面を介して前記半田粒子および熱硬化性樹脂の加熱を継続することにより、前記くびれ部と前記膨出部を有する半田部を形成するとともに前記熱硬化性樹脂を熱硬化させて前記樹脂部を形成する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第１の電子部品の第１の電極を第２の電子部品の第２の電極に接続して成る電子部品接続構造を、これらの電子部品相互を接着する樹脂部とこの樹脂部によって周囲を覆われた略柱状の半田部とで構成し、この半田部は、第１の電極と第２の電極間に２つ以上存在し、１つの半田部は１個の半田粒子にて形成され、この半田部の形状を、電極表面の近傍に外周面が内部側にくびれ込んだくびれ部を有するとともに、２つのくびれ部の間に挟まれて外周方向に膨出した膨出部を有し且つ電極表面との接触角度が鋭角となる形状にすることにより、多様な種類の電子部品を対象として、低コスト・高生産性で高い接続信頼性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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は本発明の一実施の形態の電子部品接続方法に使用される電子部品実装装置の断面図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品接合方法が適用される電子回路モジュールの斜視図、図３，図４は本発明の一実施の形態の電子部品接続方法の工程説明図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品接続構造の断面図、図６は従来の電子部品接続構造の断面図である。
【００１６】
まず図１を参照して、本発明の電子部品接続方法に使用される電子部品実装装置１の構成を説明する。電子部品実装装置１は、電子部品が既に実装された状態のリジッド基板にフィルム状のフレキシブル基板を電気的に接続する機能を有しており、図２に示すように、制御基板モジュール４Ａ、表示パネルモジュール４Ｂ、カメラモジュール４Ｃなどの電子回路モジュールをフレキシブル基板１０を介して相互に接続するために用いられる。図２に示す例では、リジッド基板５に電子部品８ａを実装して構成された制御基板モジュール４Ａに、液晶パネルなどの表示パネルを主体とする表示パネルモジュール４Ｂをフレキシブル基板１０Ａを介して接続し、さらにＣＣＤカメラが組み込まれたカメラモジュール４Ｃをフレキシブル基板１０Ｂを介して接続している。
【００１７】
図１に示すように、電子部品実装装置１は、基板保持部２、ディスペンサ９および圧着機構１１を備えており、圧着機構１１によって第１の電子部品であるフレキシブル基板１０を保持し、基板保持部２に保持された第２の電子部品であるリジッド基板５に熱圧着する。フレキシブル基板１０の端子形成面１０ａ（第１の面）には、第１の電極である端子１６（図３（ｃ）参照）が設けられており、端子１６をリジッド基板５の接続面５ａ（第２の面）の端部に設けられた外部接続用の電極６に接続することにより、フレキシブル基板１０はリジッド基板５に接続される。
【００１８】
基板保持部２は保持テーブル２ａ上に複数の下受けピン３を立設した構成となっており、下受けピン３によって制御基板モジュール４Ａのリジッド基板５の下面を下受けして支持する。リジッド基板５の接続面５ａには前工程にて複数種類の電子部品８ａが実装されており、接続面５ａの反対面にも同様に電子部品８ｂが既に実装されている。下受けピン３は、リジッド基板５の下面において電子部品８ｂが存在しない下受可能部位を選択して配置される。
【００１９】
リジッド基板５の上面は、フレキシブル基板１０と接続される電極６が設けられた接続面５ａとなっており、電極６にはフレキシブル基板１０との接続に先立って、ディスペンサ９によって半田入樹脂７が塗布される。半田入樹脂７は熱硬化性樹脂中に所定粒径サイズの半田粒子１５（図３参照）を混入した構成となっている。半田粒子１５の材質には、電子回路組立で一般的に使用されるＳｎＡｇ系、ＳｎＺｎ系、ＳｎＢｉ系等の半田が使用できるが、好ましくはＳｎＢｉ系がよく、中でも４２ＳｎＢｉ共晶半田（融点１３９℃）が最も適している。半田粒子１５のサイズとしては、平均粒径で５μｍ〜３０μｍのものが使用できる。熱硬化性樹脂としては、半田粒子１５の融点よりも低い温度で熱硬化を開
始し、比較的短時間で硬化するような熱硬化特性を有するエポキシ系やアクリル系のものが用いられる。
【００２０】
圧着機構１１は、基板保持部２に対して水平方向および上下方向に相対移動可能な作業ヘッド１２を備えており、作業ヘッド１２には保持ヘッド１３および熱圧着ツール１４が装着されている。保持ヘッド１３は、複数の吸着パッド１３ａによってフレキシブル基板１０（フレキシブル基板１０Ａまたはフレキシブル基板１０Ｂ）を、端子形成面１０ａの反対面側から吸着保持する。熱圧着ツール１４はフレキシブル基板１０において端子１６が設けられた接続部位を、端子形成面１０ａの反対面側から吸着孔１４ａによって吸着保持する。
【００２１】
熱圧着ツール１４は、フレキシブル基板１０をリジッド基板５に対して押圧する押圧手段およびフレキシブル基板１０を接触熱伝達により加熱する加熱手段を備えている。作業ヘッド１２を移動させてフレキシブル基板１０をリジッド基板５に対して位置合わせし、フレキシブル基板１０の端部をリジッド基板５の電極６上に半田入樹脂７を介して重ねた状態で、フレキシブル基板１０を熱圧着ツール１４によってリジッド基板５に対して加熱・押圧することにより、フレキシブル基板１０がリジッド基板５に接続される。
【００２２】
すなわち、電極６と端子１６とを半田入樹脂７中において溶融固化した半田粒子によって電気的に導通させるとともに、リジッド基板５とフレキシブル基板１０とを半田入樹脂７の熱硬化性樹脂が熱硬化した樹脂部によって接着する。これにより、フレキシブル基板１０（第１の電子部品）の端子形成面１０ａ（第１の面）に設けられた複数の端子１６（第１の電極）を、リジッド基板５（第２の電子部品）の接続面５ａ（第２の面）に設けられた複数の電極６ａ（第２の電極）に接続して成る電子部品接続構造が形成される。
【００２３】
次に図３、図４を参照して、フレキシブル基板１０をリジッド基板５に接続する電子部品接続方法について説明する。図３（ａ）に示すように、基板保持部２に保持されたリジッド基板５の接続面５ａには、複数の電極６が形成されている。接続面５ａには、図３（ｂ）に示すように、熱硬化性樹脂７ａ中に半田粒子１５を含んだ半田入樹脂７が、電極６を覆ってディスペンサ９によって塗布される。すなわち、半田粒子を含んだ熱硬化性樹脂を第２の面である接続面５ａに塗布する（樹脂塗布工程）。ここで半田入樹脂７が接続面５ａに塗布された状態において、それぞれの電極６の上方に必ず複数の半田粒子１５が点在するように、半田入樹脂７における半田粒子１５の含有割合が設定されている。
【００２４】
次いで作業ヘッド１２によってフレキシブル基板１０の搭載が行われる。まず保持ヘッド１３にフレキシブル基板１０を吸着保持させる。このとき、熱圧着ツール１４が端子１６の直上に位置するように位置合わせする。そして端子１６の下面が半田粒子１５の溶融温度以上の温度まで昇温するように、熱圧着ツール１４によってフレキシブル基板１０を予め加熱する。
【００２５】
この後作業ヘッド１２を移動させて、図３（ｃ）に示すように、端子形成面１０ａと接続面５ａとを相対向させて、端子１６を電極６に対して位置合わせする。次いで熱圧着ツール１４を下降させて端子形成面１０ａと接続面５ａとを接近させ、端子１６をこれに対応する電極６に半田入樹脂７を介して当接させる。すなわち端子形成面１０ａが半田粒子１５の溶融温度よりも高い温度に加熱されたフレキシブル基板１０を、リジッド基板５に搭載して端子形成面１０ａを接続面５ａに相対向して接近させる（部品搭載工程）。
【００２６】
次いで、図３（ｄ）に示すように、熱圧着ツール１４によってフレキシブル基板１０をリジッド基板５に対して所定の押圧荷重で押圧するとともに、熱硬化性樹脂７ａおよび半田粒子１５を熱圧着ツール１４によってフレキシブル基板１０を介して加熱する（加熱押
圧工程）。ここでは、押圧条件として、１〜４Ｍｐａの圧力範囲となるように、熱圧着ツール１４の押圧荷重を設定する。このように、従来の熱圧着による電子部品接続方法における押圧荷重条件（１０〜２０ＭＰａ）と比較して低い押圧荷重を設定することにより、以下に説明する加熱押圧工程において既に溶融した半田粒子を押しつぶすことなく、ほぼ粒子原型を保った状態で半田部を形成するようにしている。
【００２７】
上述の部品搭載工程および加熱押圧工程における半田粒子１５の挙動および状態変化について、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、熱圧着ツール１４を下降させて、端子形成面１０ａを接続面５ａに接近させる動作において、端子１６が半田入樹脂７に接触した状態を示している。このとき電極６と端子１６との間には、複数の半田粒子１５が存在している。図４においては、２つの半田粒子１５が存在する例を示しており、以下、それぞれを区別するために、半田粒子１５Ａ、１５Ｂと記述する。
【００２８】
この後熱圧着ツール１４を更に下降させることにより、図４（ｂ）に示すように、端子面１６ａが、半田入樹脂７中においてより上方の位置にある半田粒子１５Ａに接触する。これにより、半田粒子１５Ａは半田の融点以上の温度まで加熱された端子面１６ａからの伝熱により加熱されて、この接触面から溶融を開始するなお、図中では半田粒子１５において溶融した部分を黒色で示している。そして溶融した半田は端子面１６ａに沿って濡れ拡がり、接触開始当初の接触面よりも広い範囲で端子面１６ａを濡らすようになる。このとき半田粒子１５Ｂは、端子面１６ａとは未だ接触していない。
【００２９】
この後フレキシブル基板１０が更に下降すると、半田粒子１５Ｂも端子面１６ａと接触するようになり、次いで図４（ｃ）に示すように、半田粒子１５Ａ、半田粒子１５Ｂがいずれも電極面６ａ、端子面１６ａに挟まれるに至る。このとき、端子面１６ａに先に接触した半田粒子１５Ａは先行して完全溶融状態となり、後に接触した半田粒子１５Ｂは端子面１６ａとの接触面から溶融が進行している状態にある。
【００３０】
この状態において、熱硬化性樹脂７ａはフレキシブル基板１０を介して加熱されることにより熱硬化が進行し、溶融状態または溶融進行過程にある半田粒子１５Ａ、１５Ｂの流動を防止している。そして更に加熱を継続することにより、図４（ｄ）に示すように、半田粒子１５Ａ、１５Ｂがいずれも完全溶融して電極面６ａ、端子面１６ａと半田接合され、端子１６と電極６とを接続する略柱状の半田部１５＊が形成されるとともに、熱硬化性樹脂７ａが熱硬化して半田部の周囲を覆う樹脂部７＊が形成される。これにより、フレキシブル基板１０をリジッド基板５に接続する電子部品接続構造が完成する。
【００３１】
次に図５を参照して、このようにして形成された電子部品接合構造について説明する。図５において、フレキシブル基板１０とリジッド基板５との間には、半田入樹脂７の熱硬化性樹脂７ａが熱硬化した硬化物である樹脂部７＊が形成されている。樹脂部７＊は相対向した端子形成面１０ａと接続面５ａとの間に介在して両者を接着する。そして電極６と端子１６とは、半田粒子１５Ａ、１５Ｂが溶融固化した半田部１５＊によって接続されている。
【００３２】
半田部１５＊は樹脂部７＊によって周囲を覆われ、端子１６とこれに対応する電極６とを接続する。ここでは、半田入樹脂７中への半田粒子１５の配合割合を適切に設定することにより、端子１６とこれに対応する電極６との間に、半田部７＊が２つ以上存在するようにしている。このように、各電極間を複数の半田部１５＊で半田接合によって接続することにより、ＡＣＦを用いた接続において導電粒子を介しての接触によって電極間を導通させる構造と比較して、低電気抵抗で高信頼性の接続構造が実現されている。
【００３３】
次に、このようにして形成された半田部１５＊の形状について説明する。半田部１５＊
は、前述のように半田粒子１５が周囲を熱硬化過程の熱硬化性樹脂７ａによって覆われた状態で溶融固化する。さらにこの過程において半田粒子１５には低い押圧荷重しか付加されないことから、溶融後においても半田粒子１５は、端子面１６ａおよび電極面６ａとの接触部分を除いて、全体として略原型を保ったまま溶融固化する。
【００３４】
すなわち、半田粒子１５と端子面１６ａ、電極面６ａとが接触すると、端子面１６ａ、電極面６ａとの接触部分では半田粒子１５の表面の酸化膜が破壊されることにより、また熱硬化性樹脂７ａの活性作用によって酸化膜が除去されることにより、半田粒子１５と端子面１６ａ、電極面６ａとの接触部分においては、溶融半田は接触面に沿って良好な濡れ性で濡れ拡がることが許容される。したがって、半田部１５＊の上下両端部において電極面６ａ、端子面１６ａと半田接合されている部分には、図５中の部分拡大図で示すように、鋭角の接触角度θ１、θ２の接合部が形成される。
【００３５】
そしてこのような接合部の形状により、半田部１５＊においては、端子面１６ａ、電極面６ａの近傍に、外周面が内部側にくびれ込んだ形状のくびれ部１５ａが形成される。そして２つのくびれ部１５ａの中間には、半田粒子１５が原形状をほぼ保って、くびれ部１５ａに対して相対的に外側に膨出した形状の膨出部１５ｂが形成される。すなわち半田部１５＊は、端子１６の表面である端子面１６ａの近傍および電極６の表面である電極面６ａの近傍の少なくとも２箇所に、外周面が内部側にくびれ込んだくびれ部１５ａを有し、端子面１６ａおよび電極面６ａとの接触角度が鋭角となった形状を有しており、さらにこれら２箇所のくびれ部１５ａの間に挟まれて外周方向に膨出した形状の膨出部１５ｂを有する形状となっている。
【００３６】
すなわち、前述の電子部品接続方法の部品搭載工程において、端子１６の端子面１６ａおよび電極６の電極面６ａを熱硬化性樹脂７ａ中の半田粒子１５に接触させてこの半田粒子１５を端子１６の端子面１６ａとの接触部から溶融させ、加熱押圧工程において、溶融状態の半田粒子１５が熱硬化性樹脂７ａ中において略球形の形状を保つことが可能な押圧荷重にて押圧するとともに、端子形成面１０ａを介して半田粒子１５および熱硬化性樹脂７ａの加熱を継続することにより、上述のくびれ部１５ａを有する半田部７＊を形成するとともに、熱硬化性樹脂７ａを熱硬化させて樹脂部７＊を形成する。
【００３７】
このような半田部１５＊の形状は、熱硬化性樹脂中に半田粒子を混入した同様構成の半田入り樹脂を接続材料として用いた電子部品接続構造と比較して、以下に説明するような特徴を有している。図６は、本実施の形態と同様に端子１１６を有するフレキシブル基板１１０を電極１０６を有する基板１０５に接続して形成された電子部品接続構造を示している。
【００３８】
すなわち従来技術による接続構造においては、端子１１６と電極１６とを接続する半田部１１５＊は、溶融時の押圧荷重によって上下方向に押しつぶされた形状となり易く、半田部１１５＊と端子１１６や電極１０６との接合部において、鈍角の接触角度θ３を有する接合形状となる。このため半田部１１５＊は矢印ａに示すような形状不連部を有することとなり、接続後の使用状態において発生するヒートサイクルによる熱応力に対する疲労強度の低下が避けられなかった。これに対し、本発明による電子部品接続構造においては、半田部１５＊は鋭角の接触角度で各電極と接合されていることから形状不連続部分が存在せず、耐疲労強度に優れた電子部品接続構造が実現されている。
【００３９】
なお上述実施の形態においては、第１の電子部品としてフィルム状のフレキシブル基板１０をリジッド基板５に接続する例を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば第１の電子部品として、接続面に金属バンプや接続用端子などの突起電極を有する半導体部品をリジッド基板に直接接続する場合においても、本発明を適用すること
ができる。
【００４０】
上記説明したように本実施の形態に示す電子部品接続構造は、フレキシブル基板１０の端子１６をリジッド基板５の電極６に接続して成る電子部品接続構造を、これらの電子部品相互を接着する樹脂部７＊と、この樹脂部７＊によって周囲を覆われた略柱状の半田部１５＊とで構成し、この半田部１５＊の形状を、端子１６や電極６表面の近傍に外周面が内部側にくびれ込んだくびれ部１５ａを有し且つ端子１６や電極６との接触角度が鋭角となる形状としたものである。
【００４１】
そしてこのような電子部品接続構造を実現するために、熱硬化性樹脂７ａ中に半田粒子１５を混入した半田入樹脂７を電極６に塗布しておき、予め端子１６が半田溶融温度より高い温度に加熱されたフレキシブル基板１０を、半田入樹脂７を介してリジッド基板５に低押圧荷重で押圧して、半田粒子１５の形状を極力保ったまま溶融固化させて、上述形状の半田部１５＊を得るようにしている。
【００４２】
これにより、同様の電子部品を対象とした従来の電子部品接続方法と比較して、次のような優れた効果を得ることができる。まず、半田プリコート法においては、予め回路電極に半田部を形成する工程が付加されることによる生産工程面でのコストアップが避けられないが、本実施の形態においては、半田入樹脂７の塗布後直ちに熱圧着を行うようにしており、工程が極めて簡略化されている。また半田入樹脂７中の半田粒子１５の混入量を適切に設定することにより、挟ピッチ電極を対象とする場合にあっても電極間でのブリッジ発生を防止することができ、さらに樹脂部７＊の補強効果により、接合保持力を十分に確保することが可能となっている。
【００４３】
またＡＣＦを用いる方法と比較して、高価なＡＣＦに替えて半田粒子を熱硬化性樹脂に混入した安価な接合材料を用いることから、低いランニングコストが実現されている。またＡＣＦによる熱圧着と比較して、短い圧着時間で接続を完了させて高生産性を実現することが可能となっており、低ランニングコストと相俟ってコスト削減を促進することが可能となっている。
【００４４】
さらに、ＡＣＦによる方法のように低接続抵抗を得るために高い押圧荷重で圧着を行う必要がないことから、内部配線を有する多層基板や両面実装基板で接続面の裏面に突起が存在して高荷重の下受けができない種類の基板を対象とする場合においても、低押圧荷重によって低接続抵抗を実現することが可能となっている。このように、本実施の形態に示す電子部品接合構造および電子部品接合方法によれば、多様な種類の電子部品を対象として、低コスト・高生産性で高い接続信頼性を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の電子部品接合構造および電子部品接合方法は、多様な種類の電子部品を対象として、低コスト・高生産性で高い接続信頼性を確保することができるという効果を有し、小型の携帯用電子機器などにおいてリジッド基板に設けられた電極にフィルム状のフレキシブル基板を接合する分野に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品接合方法に使用される電子部品実装装置の断面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品接合方法が適用される電子回路モジュールの斜視図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品接続方法の工程説明図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品接続方法の工程説明図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品接続構造の断面図
【図６】従来の電子部品接続構造の断面図
【符号の説明】
【００４７】
１  電子部品実装装置
２  基板保持部
４Ａ  制御基板モジュール
４Ｂ  パネルモジュール
４Ｃ  カメラモジュール
５  リジッド基板（第２の電子部品）
５ａ  接続面（第２の面）
６  電極（第２の電極）
６ａ  電極面
７  半田入樹脂
７ａ  熱硬化性樹脂
７＊  樹脂部
８ａ  電子部品
９  ディスペンサ
１０、１０Ａ、１０Ｂ  フレキシブル基板（第１の電子部品）
１０ａ  端子形成面（第１の面）
１１  圧着機構
１４  熱圧着ツール
１５、１５Ａ、１５Ｂ  半田粒子
１５＊  半田部
１６  端子（第１の電極）
１６ａ  端子面
【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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