(57)【要約】電子部品の複数のバンプのみに導電性粒子を含む異方導電性樹脂を付与するステップと、異方導電性樹脂を介して可撓性の配線基板の主面上に電子部品を配置するステップと、電子部品を配線基板に押圧して複数のバンプに付与された異方導電性樹脂を硬化させ、複数のバンプを配線基板の電極に接合するステップと、を含む。これにより、電子部品の実装不良を防止することができる。
2007094167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）電子部品の複数のバンプのみに導電性粒子を含む異方導電性樹脂を付与するステップと、
ｂ）前記異方導電性樹脂を介して可撓性の配線基板の主面上に前記電子部品を配置するステップと、
ｃ）前記電子部品を前記配線基板に押圧して前記複数のバンプに付与された前記異方導電性樹脂を硬化させ、前記複数のバンプを前記配線基板の配線に接合するステップと、
を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記ｃ）ステップにおいて、前記異方導電性樹脂を硬化させることにより、前記電子部品のエッジよりも内側において前記複数のバンプを個別に覆う第１樹脂層が形成されることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記ａ）ステップにおける前記異方導電性樹脂の付与が、層状の異方導電性樹脂に前記電子部品の前記複数のバンプのみを接触させることにより行われることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記ｂ）ステップよりも前に、前記配線基板上の前記電子部品が実装される予定の領域のうち、前記複数のバンプが接合される予定の領域以外の一部の領域に非導電性の接着剤を付与するステップと、
前記ｃ）ステップと並行して、前記接着剤を硬化させて第２樹脂層を形成し前記電子部品を前記配線基板に固定するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記複数のバンプが、先端部に突起部を有するボールバンプであることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記電子部品が、所定の情報を記憶する記憶素子であり、
前記配線基板が、前記電子部品と電気的に接続されて前記電子部品に記憶されている前記所定の情報の読み取りに利用される無線通信用のアンテナを備えることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記配線基板の厚さが、５μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項８】
可撓性の配線基板と、
前記配線基板の主面上に複数のバンプを介して実装される電子部品と、
導電性粒子を含む異方導電性樹脂により形成され、前記複数のバンプを個別に覆う第１樹脂層と、
前記電子部品と前記配線基板を固定する第２樹脂層と、
を備えることを特徴とする回路基板。
【請求項９】
前記第１樹脂層が、前記電子部品のエッジよりも内側に位置することを特徴とする請求項８に記載の回路基板。
【請求項１０】
前記電子部品が、所定の情報を記憶する記憶素子であり、
前記配線基板が、前記電子部品と電気的に接続されて前記電子部品に記憶されている前記所定の情報の読み取りに利用される無線通信用のアンテナを備えることを特徴とする請求項８に記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性の配線基板に電子部品が実装された回路基板および回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、配線基板に電子部品を実装して回路基板を製造する方法の１つとして、電子部品の電極上にバンプを設け、バンプと配線基板上の電極とを接合する方法が知られている。例えば、半導体チップの電気的接続接点（バンプ）上に導電性接着剤をスタンピング法等により転写し、半導体チップを回路基板に対して押圧しながら導電性接着剤を加熱して硬化する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
一方、近年、磁気カードに代わるカード型記録媒体としてＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｃａｒｄ）が普及してきている。そして、ＩＣカード用の基板上にベアチップを実装する方法として、金バンプを有するベアチップを銀ペーストや異方導電性フィルムを介してフリップチップ実装する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、電子部品の突起電極（バンプ）の先端をＩＣカード用の基板の電極に食い込ませて装着し、熱可塑性樹脂により基板上の電子部品を封止する技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。【０００４】
しかしながら、特許文献１によれば、実装される電子部品が小型になるにしたがって、バンプ間の距離が短くなる。そのため、銀ペーストのようにフィラー含有率が高い導電性接着剤を介して電子部品を実装すると、バンプ間に導電性接着剤が広がり、電極間の短絡等の実装不良を生じる場合がある。また、非導電性樹脂ペースト等を利用した実装では、バンプと電極との電気的接続に対する信頼性向上に限界がある。【０００５】
また、特許文献２、３に示されているＩＣカードでは、薄型化やコスト低減のためにＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）製の配線基板が一般的に利用されている。しかし、ＰＥＴ製の配線基板は可撓性が高いため、電子部品を配線基板に実装する場合、バンプが押圧される領域近傍の配線基板が撓んで変形する。そのため、電子部品のエッジ近傍やバンプ間の中央近傍において電子部品の下面と配線基板の上面とが近接する。そのとき、例えば電子部品と配線基板との電気的接続に異方導電性樹脂を用いた場合、電子部品と配線基板とが近接している箇所において、異方導電性樹脂に含まれる導電性粒子が電子部品と配線基板との間に挟まれる。その結果、電子部品と配線基板とが電気的に接続し、電子部品の実装不良を生じるなどの問題がある。
【特許文献１】特公平７−５０７２６号公報
【特許文献２】特開平１１−１７５６８２号公報
【特許文献３】特開２００５−１１１９２８号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明の回路基板の製造方法は、ａ）電子部品の複数のバンプのみに導電性粒子を含む異方導電性樹脂を付与するステップと、ｂ）異方導電性樹脂を介して可撓性の配線基板の主面上に電子部品を配置するステップと、ｃ）電子部品を配線基板に押圧して複数のバンプに付与された異方導電性樹脂を硬化させ、複数のバンプを配線基板の配線に接合するステップと、を含む。
【０００７】
この方法により、複数のバンプのみに異方導電性樹脂を付与するため、電子部品の実装不良を防止した回路基板を作製できる。
【０００８】
また、本発明の回路基板は、可撓性の配線基板と、配線基板の主面上に複数のバンプを介して実装される電子部品と、導電性粒子を含む異方導電性樹脂により形成され、複数のバンプを個別に覆う第１樹脂層と、電子部品と配線基板を固定する第２樹脂層と、を備える。
【０００９】
この構成により、電子部品を配線基板に強固に固定し、接続の信頼性に優れた回路基板を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る回路基板の構成を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る回路基板の図１の２−２線の位置で切断した一部を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る回路基板の製造の流れを示すフローチャートである。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施の形態に係る回路基板の製造方法を説明する部分断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施の形態に係る回路基板の製造方法を説明する部分断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明の実施の形態に係る回路基板の製造方法を説明する部分断面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、本発明の実施の形態に係る回路基板の製造方法を説明する部分断面図である。
【符号の説明】
【００１１】
１    回路基板
２    配線基板
３    ＩＣチップ（電子部品）
４    第１樹脂層
４ａ，４０    異方導電性樹脂
５    第２樹脂層
５ａ    接着剤
２１    上面
２２    アンテナ
２３，３２    電極
３１    チップ本体
３３    バンプ
４２    部材
９１    チップ保持部
９２    押圧ツール
３１１    下面
３３１    突起部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態に係る回路基板１の構成を示す平面図であり、図２は回路基板１を図１の２−２線の位置で切断した一部を示す断面図である。【００１３】
図１と図２に示すように、回路基板１は、例えばＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｃａｒｄ）用のインレットである。そして、回路基板１は、例えばＰＥＴなどからなる可撓性の配線基板２と、その一方の主面（図２中の上側の主面であり、以下、「上面」と記す）２１上に実装される、例えばＩＣチップなどの電子部品（以下、「ＩＣチップ」と記す）３と、情報や電力を送受するアンテナ２２を備える。このとき、一般的に、図２に示すように、配線基板２がＩＣチップ３との接合部近傍において撓んだ状態で実装されている。なお、図２では撓みを強調して示している。ここで、図１と図２に示すＩＣチップ３は、例えば商品履歴や管理データ等の所定の情報を記憶する記憶素子であり、例えばＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）混載のＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）などである。【００１４】
また、ＩＣチップ３のチップ本体３１は、平面視において略矩形であり、チップ本体３１の配線基板２と対向する面（以下、「下面」と記す）３１１の電極３２上に設けられる複数のバンプ３３を備えている。そして、ＩＣチップ３はバンプ３３を介して配線基板２の上面２１上に実装される。なお、バンプ３３は、図２に示すように、その先端部に突起部３３１を有する、例えば鋲型のボールバンプ（いわゆる、スタッドバンプ）である。【００１５】
また、図１に示すように、配線基板２の外周に沿ってコイル状に形成された無線通信用のアンテナ２２は、配線基板２の上面２１上に形成されたアンテナ２２を構成する配線の一部である２つの電極２３を介してＩＣチップ３と電気的に接続され、ＩＣチップ３に記憶されている情報の読み取りを行うものである。そして、回路基板１で、図１中の左側に位置する２つのバンプ３３が、それぞれ配線基板２上の２つの電極２３と電気的に接続される。また、図１中の右側に位置するバンプ３３は、ＩＣチップ３を安定して実装するための、例えばダミーバンプであり、この場合、配線基板２と電気的に接続されていない。【００１６】
そして、図１と図２に示すように、回路基板１は、ＩＣチップ３のチップ本体３１のエッジよりも内側において複数のバンプ３３を個別に覆う複数の第１樹脂層４を備える。なお、第１樹脂層４は、例えば微小な導電性粒子を含む異方導電性樹脂などで形成されている。【００１７】
さらに、図１に示すように、回路基板１は、少なくとも配線基板２の上面２１とＩＣチップ３の下面３１１との間に、複数の第１樹脂層４を覆うとともにＩＣチップ３を配線基板２と接着する第２樹脂層５を備える。なお、第２樹脂層５は、例えば非導電性樹脂である接着剤などで形成されている。また、図１では、理解を容易にするために第２樹脂層５を図示していない。【００１８】
ここで、配線基板２の厚さは、５μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、本実施の形態では、約１２．５μｍとしている。また、ＩＣチップ３の厚さは、例えば約５０μｍであり、バンプ３３の高さは約２５μｍである。なお、配線基板２の厚みが５μｍ未満では、取り扱いが困難であり、５０μｍを超える場合には、薄型化や可撓性を有する回路基板を実現することが困難となる。【００１９】
以下に、本発明の実施の形態に係る回路基板１の製造方法について、図３を用いて説明する。図３は本発明の実施の形態に係る回路基板１の製造の流れを示すフローチャートで、図４Ａから図４Ｄは回路基板１の製造方法を説明する部分断面図である。なお、図４Ａから図４Ｄは、図１中の２−２線の位置で切断した部分断面図で示している。【００２０】
まず、図４Ａに示すように、実装装置（図示せず）のチップ保持部９１によりＩＣチップ３を保持し、少なくともＩＣチップ３の複数のバンプ３３の先端部の突起部３３１を、所定の平滑面を有する部材４２上に形成された層状の異方導電性樹脂４０に接触させる。その後、ＩＣチップ３を上方に持ち上げて、バンプ３３を層状の異方導電性樹脂４０から離間させる。これにより、図４Ｂに示すように、微小な導電性粒子を含む異方導電性樹脂４ａが、少なくともバンプ３３の先端部の突起部３３１に付与（すなわち、転写）される（ステップＳ１１）。【００２１】
次に、図４Ｂに示すように、配線基板２の上面２１上で、ＩＣチップ３が実装される予定の領域（少なくともＩＣチップの下面と対向する領域）のうち、バンプ３３が接合される予定の領域（複数の電極２３）以外の領域の一部の領域に、例えば非導電性樹脂ペーストなどの接着剤５ａを付与する（ステップＳ１２）。そして、チップ保持部９１を配線基板２の上方へと相対的に移動させ、配線基板２に対するＩＣチップ３の位置の調整を行う（ステップＳ１３）。これにより、ダミーバンプ以外の２つのバンプ３３が、配線基板２の配線の一部である２つの電極２３とそれぞれ対向する。【００２２】
次に、図４Ｃに示すように、ＩＣチップ３をチップ保持部９１とともに下降させて、バンプ３３の先端部の突起部３３１に付与された異方導電性樹脂４ａを介してＩＣチップ３を配線基板２の上面２１上に配置する。このとき、接着剤５ａは、チップ本体３１の自重により、チップ本体３１の下面３１１で周囲に向けて押し広げられるとともに、ＩＣチップ３と配線基板２との間に充填される（ステップＳ１４）。【００２３】
次に、図４Ｄに示すように、チップ保持部９１によるＩＣチップ３の保持を解除し、押圧ツール９２を介してＩＣチップ３を配線基板２の上面２１に押圧する。これにより、少なくともＩＣチップ３のバンプ３３の突起部３３１と配線基板２の電極２３が圧接されて接続する。このとき、配線基板２はＩＣチップ３の押圧力により撓み、配線基板２のバンプ３３近傍部分が、例えば下側に変形する。そして、回路基板２のバンプ３３から少し離れた周囲の部分は、例えば上側に変形してＩＣチップ３の下面３１１に近接する。特に、ＩＣチップ３のチップ本体３１のエッジ近傍とバンプ３３間の中央近傍（隣接する２つのバンプ３３を結ぶ直線の中央近傍）において、配線基板２とＩＣチップ３とが近接する。【００２４】
また、配線基板２上では、ＩＣチップ３の押圧により、異方導電性樹脂４ａはバンプ３３の周囲へと押し広げられるとともに、接着剤５ａもさらに押し広げられる。なお、ステップＳ１１において、バンプ３３の先端部の突起部３３１に付与された異方導電性樹脂４ａの量は少量である。そのため、バンプ３３により押し広げられた異方導電性樹脂４ａは、ＩＣチップ３のチップ本体３１のエッジよりも外側までは広がらず、チップ本体３１と配線基板２との間のバンプ３３近傍に留まる。これにより、バンプ３３と電極２３との間では、バンプ３３と電極２３とが圧接による接続とともに、異方導電性樹脂４ａ内の導電性粒子が押し潰されて電気的に確実に接続される。【００２５】
このとき、ＩＣチップ３の配線基板２に対する押圧と同時に、押圧ツール９２に設けられたヒータ（図示せず）により、ＩＣチップ３が配線基板２に押圧された状態で押圧ツール９２を介して加熱される。そして、ＩＣチップ３の複数のバンプ３３に付与された異方導電性樹脂４ａは、熱により硬化する。これにより、図２に示すように、ＩＣチップ３のエッジよりも内側において複数のバンプ３３を個別に覆う複数の第１樹脂層４が形成される。【００２６】
このように、ＩＣチップ３の押圧および加熱により、ＩＣチップ３がバンプ３３を挟んで配線基板２のアンテナ２２（図１参照）の電極２３と電気的に接続されるとともに、ＩＣチップ３が配線基板２に接合されて実装される。このとき、接着剤５ａも熱で硬化して、ＩＣチップ３と配線基板２との間の空間を封止する第２樹脂層５が形成され、ＩＣチップ３が配線基板２に強固に固定される（ステップＳ１５）。上記により、配線基板２にＩＣチップ３が実装され回路基板１が作製される。【００２７】
その後、回路基板１の両側の主面が、例えばポリカーボネートなどで形成されたカバーシート等により覆われてＩＣカードが作製される。なお、このとき、ＩＣカードの厚さは、例えば約０．７６ｍｍで形成される。【００２８】
以上で説明したように、本実施の形態の回路基板１によれば、少なくともＩＣチップ３のバンプ３３の先端部の突起部３３１に異方導電性樹脂４ａを少量だけ付与する。これにより、ＩＣチップ３の実装時に異方導電性樹脂４ａに含まれる導電性粒子が、ＩＣチップ３のチップ本体３１のエッジよりも外側やバンプ３３間の中央近傍へ広がることを防止できる。すなわち、導電性粒子を、バンプ３３と配線基板２との接合部および接合部の近傍のみに選択的に存在させることができる。さらに、本実施の形態の回路基板１では、配線基板２の上面２１とＩＣチップ３の下面３１１との間の距離が小さくなっている箇所に導電性粒子が到達することを防止できる。その結果、その箇所における配線基板２とチップ本体３１との導通やバンプ３３間の導通を防ぐことにより、ＩＣチップ３の短絡等の実装不良を防止し、接続等の信頼性に優れた回路基板１を実現できる。【００２９】
また、本実施の形態の回路基板１の製造方法によれば、複数のバンプ３３に付与された異方導電性樹脂４ａにより、ＩＣチップ３のエッジよりも内側において複数のバンプ３３を個別に覆う複数の第１樹脂層４が形成される。これにより、異方導電性樹脂４ａがＩＣチップ３のエッジやバンプ３３間の中央に到達することが防止される。その結果、その部位への導電性粒子の到達をより確実に防止し、ＩＣチップ３の実装不良の発生をさらに確実に防止できる。そのため、本実施の形態の回路基板１の製造方法は、例えば、厚さ５μｍ以上５０μｍ以下の薄く撓みやすい配線基板２に対するＩＣチップ３等の電子部品の実装に適している。【００３０】
また、本実施の形態では、層状の異方導電性樹脂４０にＩＣチップ３のバンプ３３を接触させて、バンプ３３の突起部３３１に容易に異方導電性樹脂４ａを付与することができるため、回路基板１の生産性を向上することができる。また、ＩＣチップ３のバンプ３３を先端部に突起部３３１を有するスタッドバンプで形成することにより、バンプ３３の先端部の凹凸により異方導電性樹脂４ａを確実に、かつバンプ３３の封止に必要な量だけ付着させて保持することができる。【００３１】
また、本実施の形態では、第２樹脂層５でＩＣチップ３を配線基板２に強固に固定するとともに、チップ本体３１と配線基板２との間を封止してＩＣチップ３の実装不良をより確実に防止し、回路基板１の信頼性をより一層向上することができる。【００３２】
なお、本実施の形態の回路基板によれば、特に、ＩＣチップ３のチップ本体３１に、例えば絶縁性膜等の形成による導通防止処理を行う必要がないため、それによるＩＣカードの通信特性への影響を防止できる。そのため、アンテナが設けられた配線基板を用いるＩＣタグのインレット等の回路基板などに特に適している。【００３３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すような様々な変更が可能である。【００３４】
すなわち、上記実施の形態では、層状の異方導電性樹脂４０にＩＣチップ３のバンプ３３を接触させて、その先端部の突起部３３１に異方導電性樹脂４ａを付与する例で説明したが、これに限られない。例えば、ディスペンサ等により、各バンプ３３の先端部に異方導電性樹脂４ａを順次付与してもよい。【００３５】
また、上記実施の形態では、接着剤５ａを、配線基板２の電極２３以外の一部の領域に付与する例で説明したが、これに限られない。例えば、接着剤５ａを、配線基板２の上面２１上のＩＣチップ３が実装される領域のうち、複数のバンプ３３が接合される予定の複数の領域の周囲を囲むように付与してもよい。このとき、周囲の全周に形成される接着剤５ａの一部に空気抜き用のために付与しない部分を設けることが好ましい。【００３６】
また、上記実施の形態では、ＩＣカードのインレットを例に説明したが、これに限られない。例えば、ＩＣタグなどのインレットの製造に適用してもよく、ＣＯＦ（ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｆｉｌｍ）法によるディスプレイ等のドライバＩＣの実装等に適用してもよい。【００３７】
また、上記実施の形態では、配線基板２に実装される電子部品３として、記憶素子などのＩＣチップ３を例に説明したが、これに限られない。例えば、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）のようにバンプを有するモールドタイプのＩＣチップや、受動部品であるチップ部品であってもよく、実装される電子部品は複数であってもよい。【００３８】
また、上記実施の形態では、配線基板２として、ＰＥＴを例に説明したが、これに限られない。例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）やポリイミド等により形成された可撓性の基板であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、ＩＣカードやＩＣタグのインレット等として用いられる回路基板や他の様々な回路基板に利用可能である。
【図１】
2007094167.tif 000003
【図２】
2007094167.tif 000004
【図３】
2007094167.tif 000005
【図４Ａ】
2007094167.tif 000006
【図４Ｂ】
2007094167.tif 000007
【図４Ｃ】
2007094167.tif 000008
【図４Ｄ】
2007094167.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月13日(2008.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）電子部品の複数のバンプのみに導電性粒子を含む異方導電性樹脂を付与するステップと、
ｂ）前記異方導電性樹脂を介して可撓性の配線基板の主面上に前記電子部品を配置するステップと、
ｃ）前記電子部品を前記配線基板に押圧して前記複数のバンプに付与された前記異方導電性樹脂を硬化させ、前記複数のバンプを前記配線基板の配線に接合するステップと、
を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記ｃ）ステップにおいて、前記異方導電性樹脂を硬化させることにより、前記電子部品のエッジよりも内側において前記複数のバンプを個別に覆う第１樹脂層が形成されることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記ａ）ステップにおける前記異方導電性樹脂の付与が、層状の異方導電性樹脂に前記電子部品の前記複数のバンプのみを接触させることにより行われることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記ｂ）ステップよりも前に、前記配線基板上の前記電子部品が実装される予定の領域のうち、前記複数のバンプが接合される予定の領域以外の一部の領域に非導電性の接着剤を付与するステップと、
前記ｃ）ステップと並行して、前記接着剤を硬化させて第２樹脂層を形成し前記電子部品を前記配線基板に固定するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記複数のバンプが、先端部に突起部を有するボールバンプであることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記電子部品が、所定の情報を記憶する記憶素子であり、
前記配線基板が、前記電子部品と電気的に接続されて前記電子部品に記憶されている前記所定の情報の読み取りに利用される無線通信用のアンテナを備えることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記配線基板の厚さが、５μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項８】
可撓性の配線基板と、
前記配線基板の主面上に複数のバンプを介して実装される電子部品と、
導電性粒子を含む異方導電性樹脂により形成され、前記複数のバンプを個別に覆う第１樹脂層と、
前記電子部品と前記配線基板を固定する第２樹脂層と、
を備えることを特徴とする回路基板。
【請求項９】
前記第１樹脂層が、前記電子部品のエッジよりも内側に位置することを特徴とする請求項８に記載の回路基板。
【請求項１０】
前記電子部品が、所定の情報を記憶する記憶素子であり、
前記配線基板が、前記電子部品と電気的に接続されて前記電子部品に記憶されている前記所定の情報の読み取りに利用される無線通信用のアンテナを備えることを特徴とする請求項８に記載の回路基板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性の配線基板に電子部品が実装された回路基板および回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、配線基板に電子部品を実装して回路基板を製造する方法の１つとして、電子部品の電極上にバンプを設け、バンプと配線基板上の電極とを接合する方法が知られている。例えば、半導体チップの電気的接続接点（バンプ）上に導電性接着剤をスタンピング法等により転写し、半導体チップを回路基板に対して押圧しながら導電性接着剤を加熱して硬化する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、近年、磁気カードに代わるカード型記録媒体としてＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｃａｒｄ）が普及してきている。そして、ＩＣカード用の基板上にベアチップを実装する方法として、金バンプを有するベアチップを銀ペーストや異方導電性フィルムを介してフリップチップ実装する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、電子部品の突起電極（バンプ）の先端をＩＣカード用の基板の電極に食い込ませて装着し、熱可塑性樹脂により基板上の電子部品を封止する技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１によれば、実装される電子部品が小型になるにしたがって、バンプ間の距離が短くなる。そのため、銀ペーストのようにフィラー含有率が高い導電性接着剤を介して電子部品を実装すると、バンプ間に導電性接着剤が広がり、電極間の短絡等の実装不良を生じる場合がある。また、非導電性樹脂ペースト等を利用した実装では、バンプと電極との電気的接続に対する信頼性向上に限界がある。
【０００５】
また、特許文献２、３に示されているＩＣカードでは、薄型化やコスト低減のためにＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）製の配線基板が一般的に利用されている。しかし、ＰＥＴ製の配線基板は可撓性が高いため、電子部品を配線基板に実装する場合、バンプが押圧される領域近傍の配線基板が撓んで変形する。そのため、電子部品のエッジ近傍やバンプ間の中央近傍において電子部品の下面と配線基板の上面とが近接する。そのとき、例えば電子部品と配線基板との電気的接続に異方導電性樹脂を用いた場合、電子部品と配線基板とが近接している箇所において、異方導電性樹脂に含まれる導電性粒子が電子部品と配線基板との間に挟まれる。その結果、電子部品と配線基板とが電気的に接続し、電子部品の実装不良を生じるなどの問題がある。
【特許文献１】特公平７−５０７２６号公報
【特許文献２】特開平１１−１７５６８２号公報
【特許文献３】特開２００５−１１１９２８号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明の回路基板の製造方法は、ａ）電子部品の複数のバンプのみに導電性粒子を含む異方導電性樹脂を付与するステップと、ｂ）異方導電性樹脂を介して可撓性の配線基板の主面上に電子部品を配置するステップと、ｃ）電子部品を配線基板に押圧して複数のバンプに付与された異方導電性樹脂を硬化させ、複数のバンプを配線基板の配線に接合するステップと、を含む。
【０００７】
この方法により、複数のバンプのみに異方導電性樹脂を付与するため、電子部品の実装不良を防止した回路基板を作製できる。
【０００８】
また、本発明の回路基板は、可撓性の配線基板と、配線基板の主面上に複数のバンプを介して実装される電子部品と、導電性粒子を含む異方導電性樹脂により形成され、複数のバンプを個別に覆う第１樹脂層と、電子部品と配線基板を固定する第２樹脂層と、を備える。
【０００９】
この構成により、電子部品を配線基板に強固に固定し、接続の信頼性に優れた回路基板を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態に係る回路基板１の構成を示す平面図であり、図２は回路基板１を図１の２−２線の位置で切断した一部を示す断面図である。
【００１１】
図１と図２に示すように、回路基板１は、例えばＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｃａｒｄ）用のインレットである。そして、回路基板１は、例えばＰＥＴなどからなる可撓性の配線基板２と、その一方の主面（図２中の上側の主面であり、以下、「上面」と記す）２１上に実装される、例えばＩＣチップなどの電子部品（以下、「ＩＣチップ」と記す）３と、情報や電力を送受するアンテナ２２を備える。このとき、一般的に、図２に示すように、配線基板２がＩＣチップ３との接合部近傍において撓んだ状態で実装されている。なお、図２では撓みを強調して示している。ここで、図１と図２に示すＩＣチップ３は、例えば商品履歴や管理データ等の所定の情報を記憶する記憶素子であり、例えばＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）混載のＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）などである。
【００１２】
また、ＩＣチップ３のチップ本体３１は、平面視において略矩形であり、チップ本体３１の配線基板２と対向する面（以下、「下面」と記す）３１１の電極３２上に設けられる複数のバンプ３３を備えている。そして、ＩＣチップ３はバンプ３３を介して配線基板２の上面２１上に実装される。なお、バンプ３３は、図２に示すように、その先端部に突起部３３１を有する、例えば鋲型のボールバンプ（いわゆる、スタッドバンプ）である。
【００１３】
また、図１に示すように、配線基板２の外周に沿ってコイル状に形成された無線通信用のアンテナ２２は、配線基板２の上面２１上に形成されたアンテナ２２を構成する配線の一部である２つの電極２３を介してＩＣチップ３と電気的に接続され、ＩＣチップ３に記憶されている情報の読み取りを行うものである。そして、回路基板１で、図１中の左側に位置する２つのバンプ３３が、それぞれ配線基板２上の２つの電極２３と電気的に接続される。また、図１中の右側に位置するバンプ３３は、ＩＣチップ３を安定して実装するための、例えばダミーバンプであり、この場合、配線基板２と電気的に接続されていない。
【００１４】
そして、図１と図２に示すように、回路基板１は、ＩＣチップ３のチップ本体３１のエッジよりも内側において複数のバンプ３３を個別に覆う複数の第１樹脂層４を備える。なお、第１樹脂層４は、例えば微小な導電性粒子を含む異方導電性樹脂などで形成されている。
【００１５】
さらに、図１に示すように、回路基板１は、少なくとも配線基板２の上面２１とＩＣチップ３の下面３１１との間に、複数の第１樹脂層４を覆うとともにＩＣチップ３を配線基板２と接着する第２樹脂層５を備える。なお、第２樹脂層５は、例えば非導電性樹脂である接着剤などで形成されている。また、図１では、理解を容易にするために第２樹脂層５を図示していない。
【００１６】
ここで、配線基板２の厚さは、５μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、本実施の形態では、約１２．５μｍとしている。また、ＩＣチップ３の厚さは、例えば約５０μｍであり、バンプ３３の高さは約２５μｍである。なお、配線基板２の厚みが５μｍ未満では、取り扱いが困難であり、５０μｍを超える場合には、薄型化や可撓性を有する回路基板を実現することが困難となる。
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態に係る回路基板１の製造方法について、図３を用いて説明する。図３は本発明の実施の形態に係る回路基板１の製造の流れを示すフローチャートで、図４Ａから図４Ｄは回路基板１の製造方法を説明する部分断面図である。なお、図４Ａから図４Ｄは、図１中の２−２線の位置で切断した部分断面図で示している。
【００１８】
まず、図４Ａに示すように、実装装置（図示せず）のチップ保持部９１によりＩＣチップ３を保持し、少なくともＩＣチップ３の複数のバンプ３３の先端部の突起部３３１を、所定の平滑面を有する部材４２上に形成された層状の異方導電性樹脂４０に接触させる。その後、ＩＣチップ３を上方に持ち上げて、バンプ３３を層状の異方導電性樹脂４０から離間させる。これにより、図４Ｂに示すように、微小な導電性粒子を含む異方導電性樹脂４ａが、少なくともバンプ３３の先端部の突起部３３１に付与（すなわち、転写）される（ステップＳ１１）。
【００１９】
次に、図４Ｂに示すように、配線基板２の上面２１上で、ＩＣチップ３が実装される予定の領域（少なくともＩＣチップの下面と対向する領域）のうち、バンプ３３が接合される予定の領域（複数の電極２３）以外の領域の一部の領域に、例えば非導電性樹脂ペーストなどの接着剤５ａを付与する（ステップＳ１２）。そして、チップ保持部９１を配線基板２の上方へと相対的に移動させ、配線基板２に対するＩＣチップ３の位置の調整を行う（ステップＳ１３）。これにより、ダミーバンプ以外の２つのバンプ３３が、配線基板２の配線の一部である２つの電極２３とそれぞれ対向する。
【００２０】
次に、図４Ｃに示すように、ＩＣチップ３をチップ保持部９１とともに下降させて、バンプ３３の先端部の突起部３３１に付与された異方導電性樹脂４ａを介してＩＣチップ３を配線基板２の上面２１上に配置する。このとき、接着剤５ａは、チップ本体３１の自重により、チップ本体３１の下面３１１で周囲に向けて押し広げられるとともに、ＩＣチップ３と配線基板２との間に充填される（ステップＳ１４）。
【００２１】
次に、図４Ｄに示すように、チップ保持部９１によるＩＣチップ３の保持を解除し、押圧ツール９２を介してＩＣチップ３を配線基板２の上面２１に押圧する。これにより、少なくともＩＣチップ３のバンプ３３の突起部３３１と配線基板２の電極２３が圧接されて接続する。このとき、配線基板２はＩＣチップ３の押圧力により撓み、配線基板２のバンプ３３近傍部分が、例えば下側に変形する。そして、回路基板２のバンプ３３から少し離れた周囲の部分は、例えば上側に変形してＩＣチップ３の下面３１１に近接する。特に、ＩＣチップ３のチップ本体３１のエッジ近傍とバンプ３３間の中央近傍（隣接する２つのバンプ３３を結ぶ直線の中央近傍）において、配線基板２とＩＣチップ３とが近接する。
【００２２】
また、配線基板２上では、ＩＣチップ３の押圧により、異方導電性樹脂４ａはバンプ３３の周囲へと押し広げられるとともに、接着剤５ａもさらに押し広げられる。なお、ステップＳ１１において、バンプ３３の先端部の突起部３３１に付与された異方導電性樹脂４ａの量は少量である。そのため、バンプ３３により押し広げられた異方導電性樹脂４ａは、ＩＣチップ３のチップ本体３１のエッジよりも外側までは広がらず、チップ本体３１と配線基板２との間のバンプ３３近傍に留まる。これにより、バンプ３３と電極２３との間では、バンプ３３と電極２３とが圧接による接続とともに、異方導電性樹脂４ａ内の導電性粒子が押し潰されて電気的に確実に接続される。
【００２３】
このとき、ＩＣチップ３の配線基板２に対する押圧と同時に、押圧ツール９２に設けられたヒータ（図示せず）により、ＩＣチップ３が配線基板２に押圧された状態で押圧ツール９２を介して加熱される。そして、ＩＣチップ３の複数のバンプ３３に付与された異方導電性樹脂４ａは、熱により硬化する。これにより、図２に示すように、ＩＣチップ３のエッジよりも内側において複数のバンプ３３を個別に覆う複数の第１樹脂層４が形成される。
【００２４】
このように、ＩＣチップ３の押圧および加熱により、ＩＣチップ３がバンプ３３を挟んで配線基板２のアンテナ２２（図１参照）の電極２３と電気的に接続されるとともに、ＩＣチップ３が配線基板２に接合されて実装される。このとき、接着剤５ａも熱で硬化して、ＩＣチップ３と配線基板２との間の空間を封止する第２樹脂層５が形成され、ＩＣチップ３が配線基板２に強固に固定される（ステップＳ１５）。上記により、配線基板２にＩＣチップ３が実装され回路基板１が作製される。
【００２５】
その後、回路基板１の両側の主面が、例えばポリカーボネートなどで形成されたカバーシート等により覆われてＩＣカードが作製される。なお、このとき、ＩＣカードの厚さは、例えば約０．７６ｍｍで形成される。
【００２６】
以上で説明したように、本実施の形態の回路基板１によれば、少なくともＩＣチップ３のバンプ３３の先端部の突起部３３１に異方導電性樹脂４ａを少量だけ付与する。これにより、ＩＣチップ３の実装時に異方導電性樹脂４ａに含まれる導電性粒子が、ＩＣチップ３のチップ本体３１のエッジよりも外側やバンプ３３間の中央近傍へ広がることを防止できる。すなわち、導電性粒子を、バンプ３３と配線基板２との接合部および接合部の近傍のみに選択的に存在させることができる。さらに、本実施の形態の回路基板１では、配線基板２の上面２１とＩＣチップ３の下面３１１との間の距離が小さくなっている箇所に導電性粒子が到達することを防止できる。その結果、その箇所における配線基板２とチップ本体３１との導通やバンプ３３間の導通を防ぐことにより、ＩＣチップ３の短絡等の実装不良を防止し、接続等の信頼性に優れた回路基板１を実現できる。
【００２７】
また、本実施の形態の回路基板１の製造方法によれば、複数のバンプ３３に付与された異方導電性樹脂４ａにより、ＩＣチップ３のエッジよりも内側において複数のバンプ３３を個別に覆う複数の第１樹脂層４が形成される。これにより、異方導電性樹脂４ａがＩＣチップ３のエッジやバンプ３３間の中央に到達することが防止される。その結果、その部位への導電性粒子の到達をより確実に防止し、ＩＣチップ３の実装不良の発生をさらに確実に防止できる。そのため、本実施の形態の回路基板１の製造方法は、例えば、厚さ５μｍ以上５０μｍ以下の薄く撓みやすい配線基板２に対するＩＣチップ３等の電子部品の実装に適している。
【００２８】
また、本実施の形態では、層状の異方導電性樹脂４０にＩＣチップ３のバンプ３３を接触させて、バンプ３３の突起部３３１に容易に異方導電性樹脂４ａを付与することができるため、回路基板１の生産性を向上することができる。また、ＩＣチップ３のバンプ３３を先端部に突起部３３１を有するスタッドバンプで形成することにより、バンプ３３の先端部の凹凸により異方導電性樹脂４ａを確実に、かつバンプ３３の封止に必要な量だけ付着させて保持することができる。
【００２９】
また、本実施の形態では、第２樹脂層５でＩＣチップ３を配線基板２に強固に固定するとともに、チップ本体３１と配線基板２との間を封止してＩＣチップ３の実装不良をより確実に防止し、回路基板１の信頼性をより一層向上することができる。
【００３０】
なお、本実施の形態の回路基板によれば、特に、ＩＣチップ３のチップ本体３１に、例えば絶縁性膜等の形成による導通防止処理を行う必要がないため、それによるＩＣカードの通信特性への影響を防止できる。そのため、アンテナが設けられた配線基板を用いるＩＣタグのインレット等の回路基板などに特に適している。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すような様々な変更が可能である。
【００３２】
すなわち、上記実施の形態では、層状の異方導電性樹脂４０にＩＣチップ３のバンプ３３を接触させて、その先端部の突起部３３１に異方導電性樹脂４ａを付与する例で説明したが、これに限られない。例えば、ディスペンサ等により、各バンプ３３の先端部に異方導電性樹脂４ａを順次付与してもよい。
【００３３】
また、上記実施の形態では、接着剤５ａを、配線基板２の電極２３以外の一部の領域に付与する例で説明したが、これに限られない。例えば、接着剤５ａを、配線基板２の上面２１上のＩＣチップ３が実装される領域のうち、複数のバンプ３３が接合される予定の複数の領域の周囲を囲むように付与してもよい。このとき、周囲の全周に形成される接着剤５ａの一部に空気抜き用のために付与しない部分を設けることが好ましい。
【００３４】
また、上記実施の形態では、ＩＣカードのインレットを例に説明したが、これに限られない。例えば、ＩＣタグなどのインレットの製造に適用してもよく、ＣＯＦ（ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｆｉｌｍ）法によるディスプレイ等のドライバＩＣの実装等に適用してもよい。
【００３５】
また、上記実施の形態では、配線基板２に実装される電子部品３として、記憶素子などのＩＣチップ３を例に説明したが、これに限られない。例えば、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）のようにバンプを有するモールドタイプのＩＣチップや、受動部品であるチップ部品であってもよく、実装される電子部品は複数であってもよい。
【００３６】
また、上記実施の形態では、配線基板２として、ＰＥＴを例に説明したが、これに限られない。例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）やポリイミド等により形成された可撓性の基板であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、ＩＣカードやＩＣタグのインレット等として用いられる回路基板や他の様々な回路基板に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係る回路基板の構成を示す平面図
【図２】本発明の実施の形態に係る回路基板の図１の２−２線の位置で切断した一部を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態に係る回路基板の製造の流れを示すフローチャート
【図４Ａ】本発明の実施の形態に係る回路基板の製造方法を説明する部分断面図
【図４Ｂ】本発明の実施の形態に係る回路基板の製造方法を説明する部分断面図
【図４Ｃ】本発明の実施の形態に係る回路基板の製造方法を説明する部分断面図
【図４Ｄ】本発明の実施の形態に係る回路基板の製造方法を説明する部分断面図
【符号の説明】
【００３９】
１    回路基板
２    配線基板
３    ＩＣチップ（電子部品）
４    第１樹脂層
４ａ，４０    異方導電性樹脂
５    第２樹脂層
５ａ    接着剤
２１    上面
２２    アンテナ
２３，３２    電極
３１    チップ本体
３３    バンプ
４２    部材
９１    チップ保持部
９２    押圧ツール
３１１    下面
３３１    突起部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007094167.tif 000010
【図２】
2007094167.tif 000011
【図３】
2007094167.tif 000012
【図４Ａ】
2007094167.tif 000013
【図４Ｂ】
2007094167.tif 000014
【図４Ｃ】
2007094167.tif 000015
【図４Ｄ】
2007094167.tif 000016
【国際調査報告】
2007094167.tif 000017
2007094167.tif 000018
2007094167.tif 000019