(57)【要約】【課題】  半導体素子、異方性導電膜の半導体素子の直下の部位及び異方性導電膜の半導体素子の周囲の部位に、均一に圧力及び熱を加えることを可能とすること。【解決手段】  半導体素子の実装方法は、弾性体から成る押圧部材１３によって半導体素子４及びＡＣＦ３に圧力を加えるとともに加熱してＡＣＦ３を硬化させることにより半導体素子４を基板１に実装する半導体素子１の実装方法であって、ＡＣＦ３は、平面視で半導体素子４の外側に突出している突出部３ａを有しており、押圧部材１３は、その押圧する側の面に突出部３ａを加圧及び加熱する凸部13bを有している構成である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成されている電極端子と、半導体素子に形成されている接続端子とを、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含む異方性導電膜を介して電気的に接続する際に、弾性体から成る押圧部材によって前記半導体素子及び前記異方性導電膜に圧力を加えるとともに加熱して前記異方性導電膜を硬化させることにより前記半導体素子を前記基板に実装する半導体素子の実装方法であって、前記異方性導電膜は、平面視で前記半導体素子の外側に突出している突出部を有しており、前記押圧部材は、その押圧する側の面に前記突出部を加圧及び加熱する凸部を有している半導体素子の実装方法。
【請求項２】
前記押圧部材は、複数の前記半導体素子同士の間の部位に対応する前記凸部を有しており、複数の前記半導体素子を一括的に前記基板に実装する請求項１に記載の半導体素子の実装方法。
【請求項３】
基板に形成されている電極端子と、半導体素子に形成されている接続端子とが、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含む異方性導電膜を介して電気的に接続されている半導体素子の実装構造であって、前記異方性導電膜は、平面視で前記半導体素子の外側に突出している突出部を有しており、前記突出部は、前記熱硬化性樹脂の硬化率が９０％以上である部位の体積が９０％未満の部位の体積よりも大きい半導体素子の実装構造。
【請求項４】
前記突出部は、その厚みが前記半導体素子の実装前の厚みよりも薄い請求項３に記載の半導体素子の実装構造。
【請求項５】
基板に形成されている電極端子と、半導体素子に形成されている接続端子とが、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含む異方性導電膜を介して電気的に接続されている半導体素子の実装構造であって、前記異方性導電膜は、平面視で前記半導体素子の外側に突出している突出部を有しており、前記突出部は、前記導電性粒子が厚み方向に圧縮されている半導体素子の実装構造。
【請求項６】
基板に形成されている電極端子と、半導体素子に形成されている接続端子とが、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含む異方性導電膜を介して電気的に接続されている半導体素子の実装構造であって、前記異方性導電膜は、平面視で前記半導体素子の外側に突出している突出部を有しており、前記突出部は、その厚みが前記半導体素子の実装前の厚みよりも薄い半導体素子の実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子をガラス基板等の基板上に、異方性導電膜（Anisotropic  Conductive  Film  ：ＡＣＦ）を介して加熱圧着することによって実装する半導体素子の実装方法及び半導体素子の実装方法及び半導体素子の実装構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子を実装した電子機器として、例えば液晶表示装置（Liquid  Crystal  Display  ：ＬＣＤ）が従来から知られている。そのＬＣＤの１例を図３（ａ），（ｂ）及び図４に示す。図３（ａ）はＬＣＤの側断面図、（ｂ）は（ａ）の半導体素子及びその周辺部であるＡ部の拡大側断面図である。図３、図４に示すように、ＬＣＤは、ガラス基板等から成るアレイ側基板３１の一面の第１の方向（例えば、行方向）に形成された複数本のゲート信号線31gと、第１の方向と交差する第２の方向（例えば、列方向）にゲート信号線31gと交差させて形成された複数本の画像信号線（ソース信号線）31sと、ゲート信号線31gと画像信号線31sの交差部に形成された、ＴＦＴ素子３２及び画素電極３３を含む画素部３４と、アレイ側基板３１の前記一面に液晶３５を挟んで一面が対向するガラス基板等から成るカラーフィルタ側基板３６と、を有しており、アレイ側基板３１は、その前記一面の端部に引出線４２が形成されている。この引出線４２は、例えば、半導体素子４１と画像信号線31s、ゲート信号線31gとを電気的に接続する配線、あるいはVcom配線、半導体素子４１間配線等に相当する。
【０００３】
ＬＣＤは、アレイ側基板３１とカラーフィルタ側基板３６とを互いに対向させて、それらの基板を所定の間隔でもって貼り合わせ、それらの基板間に液晶３５を充填、封入させることによって作製される。また、カラーフィルタ側基板３６は、その下面即ち液晶３５側の面の全面に共通電極３９が形成されており、共通電極３９は画素電極３３との間で液晶３５に印加する垂直電界を形成する。この共通電極３９は、ＩＰＳ（In-Plane  Switching）方式のＬＣＤの場合、アレイ側基板３１の画素部３４に画素電極３３と同じ面内に形成されることによって横電界（水平電界）を生じさせるものとなる。また共通電極３９は、ＦＦＳ（Fringe  Field  Switching）方式のＬＣＤの場合、アレイ側基板３１の画素部３４に画素電極３３の上方または下方に絶縁層を挟んで形成されることによって端部電界（フリンジ電界）を生じさせるものとなる。また、カラーフィルタ側基板３６の下面には、各画素部３４に対応する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ３７が形成されており、各画素部３４を通過する光が相互に干渉することを防ぐブラックマトリクスがカラーフィルタ３７の外周を囲むように形成されている。なお、カラーフィルタ３７を覆ってオーバーコート層３８が形成されており、オーバーコート層３８上に共通電極３９が形成されている。
【０００４】
また、アレイ側基板３１の上面即ち液晶３５側の面の縁部全周と、カラーフィルタ側基板３６の下面即ち液晶３５側の面の縁部全周とが、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、合成ゴム等から成る封止部材４０によって接着、封止されている。さらに、図４に示すように、アレイ側基板３１の上面におけるカラーフィルタ側基板３６から外部に突出した部位Ｐには、ＩＣ，ＬＳＩ等から成る、ゲート信号線駆動回路素子、画像信号線駆動回路素子としての半導体素子４１がＣＯＧ（Chip  On  Glass）方式等の実装方法により搭載されており、さらに半導体素子４１に外部から駆動信号、制御信号を入出力するフレキシブル回路基板（Flexible  Printed  Circuit  ：ＦＰＣ）４４が、部位Ｐの端縁部に設置されている。なお、図４において、35aは表示部である。
【０００５】
そして、図３（ｂ）示すにように、半導体素子４１は、その下面（実装面）に接続端子４５を有しており、接続端子４５が金等の金属から成るバンプ45a、ＡＣＦ４６を介して電極端子42aに電気的に接続されている。ＦＰＣ４４側の電極端子42aは、引出線４２、外部接続端子４３に電気的に接続されており、外部接続端子４３はＦＰＣ４４に備わっている駆動信号線、制御信号線等に電気的に接続されている。ＡＣＦ４６は、一般的に、熱硬化型のエポキシ樹脂中に、樹脂粒子の表面に金属めっき膜を被覆した導電性粒子を含有させて成る。このＡＣＦ４６を介して導電接続する際には、ＡＣＦ４６を加熱及び加圧して半導体素子４１の固定及び電気的接続を行うのであるが、このＡＣＦ４６を介在させて半導体素子４１を加熱圧着する実装方法をＡＣＦ実装と称することもある。
【０００６】
図５は、半導体素子４１をＡＣＦ実装により電極端子42aに電気的接続及び固定する実装方法を示すものであり、加熱圧着装置Ｄ３及び半導体素子４１の側断面図である。加熱圧着装置Ｄ３は、半導体素子４１を押圧する金属等から成る硬質の押圧板５３と、押圧板５３に内蔵された電熱線、電熱板等から成るヒータ53aと、押圧板５３を上方から押し下げて半導体素子４１に加圧する加圧軸５２と、を有している。まず、ステンレススチール等の金属、セラミックス等から成る載置台５１上にアレイ側基板３１を載置し、アレイ側基板３１の上面に形成されている電極端子42a上に、ＡＣＦ４６を介して半導体素子４１の接続端子４５及びバンプ45aを位置合わせして載せる。次に、加熱圧着装置Ｄ３の押圧板５３の下面（押圧面）を半導体素子４１に押し当てて、ＡＣＦ４６を加熱及び加圧して半導体素子４１の固定及び電気的接続を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−７７９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図５に示す上記従来の実装方法においては、１個々の半導体素子４１を加熱圧着する場合、それぞれ１０秒〜４０秒程度の時間がかかるために生産性が低下しやすいという問題点があった。そこで、複数の半導体素子４１を一括して同時的に加熱圧着しようとすると、押圧板５３が剛体であるため、個々の半導体素子４１の加圧状態にばらつきが生じやすい。その結果、個々の半導体素子４１の固定力及び電気的接続性にばらつきが生じる場合があった。また、ＡＣＦ４６における半導体素子４１の直下の部位は十分に加熱されるが、半導体素子４１の周囲の部位の加熱が不十分になり、その周囲の部位にあるＡＣＦ４６の部分が未硬化状態となり腐食等の原因となっていた。
【０００９】
上記の問題点を解消し得るフリップチップ実装方法として、半導体チップ及び異方性導電膜に等方位に均等な圧力を加えながら、かつ加熱しながら異方性導電膜を硬化させて、配線基板に１個または複数個の半導体チップを固定させる工程を有するものであって、前記圧力は半導体チップ及び異方性導電膜を覆う柔軟な弾性体の加圧により加えられるフリップチップ実装方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、このフリップチップ実装方法においても、半導体チップ及び異方性導電膜の半導体チップの周囲の部位に均一に圧力を加えることは難しいという問題点があった。即ち、弾性体の押圧面が平坦面であるために、半導体チップの上面に最も大きな圧力が加わりやすくなるからである。
【００１０】
従って、本発明は、上記の問題点を解消するものであり、その目的は、半導体素子、異方性導電膜の半導体素子の直下の部位及び異方性導電膜の半導体素子の周囲の部位に、均一に圧力及び熱を加えることが可能な半導体素子の実装方法及び半導体素子の実装構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の半導体素子の実装方法は、基板に形成されている電極端子と、半導体素子に形成されている接続端子とを、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含む異方性導電膜を介して電気的に接続する際に、弾性体から成る押圧部材によって前記半導体素子及び前記異方性導電膜に圧力を加えるとともに加熱して前記異方性導電膜を硬化させることにより前記半導体素子を前記基板に実装する半導体素子の実装方法であって、前記異方性導電膜は、平面視で前記半導体素子の外側に突出している突出部を有しており、前記押圧部材は、その押圧する側の面に前記突出部を加圧及び加熱する凸部を有している構成である。
【００１２】
本発明の半導体素子の実装方法は、好ましくは、前記押圧部材は、複数の前記半導体素子同士の間の部位に対応する前記凸部を有しており、複数の前記半導体素子を一括的に前記基板に実装する。
【００１３】
本発明の半導体素子の実装構造は、基板に形成されている電極端子と、半導体素子に形成されている接続端子とが、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含む異方性導電膜を介して電気的に接続されている半導体素子の実装構造であって、前記異方性導電膜は、平面視で前記半導体素子の外側に突出している突出部を有しており、前記突出部は、前記熱硬化性樹脂の硬化率が９０％以上である部位の体積が９０％未満の部位の体積よりも大きい構成である。
【００１４】
本発明の半導体素子の実装構造は、好ましくは、前記突出部は、その厚みが前記半導体素子の実装前の厚みよりも薄い。
【００１５】
本発明の半導体素子の実装構造は、基板に形成されている電極端子と、半導体素子に形成されている接続端子とが、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含む異方性導電膜を介して電気的に接続されている半導体素子の実装構造であって、前記異方性導電膜は、平面視で前記半導体素子の外側に突出している突出部を有しており、前記突出部は、前記導電性粒子が厚み方向に圧縮されている構成である。
【００１６】
本発明の半導体素子の実装構造は、基板に形成されている電極端子と、半導体素子に形成されている接続端子とが、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含む異方性導電膜を介して電気的に接続されている半導体素子の実装構造であって、前記異方性導電膜は、平面視で前記半導体素子の外側に突出している突出部を有しており、前記突出部は、その厚みが前記半導体素子の実装前の厚みよりも薄い構成である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の半導体素子の実装方法は、基板に形成されている電極端子と、半導体素子に形成されている接続端子とを、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含む異方性導電膜を介して電気的に接続する際に、弾性体から成る押圧部材によって半導体素子及び異方性導電膜に圧力を加えるとともに加熱して異方性導電膜を硬化させることにより半導体素子を基板に実装する半導体素子の実装方法であって、異方性導電膜は、平面視で半導体素子の外側に突出している突出部を有しており、押圧部材は、その押圧する側の面に突出部を加圧及び加熱する凸部を有していることから、半導体素子、異方性導電膜の半導体素子の直下の部位及び異方性導電膜の半導体素子の周囲の部位である突出部に、均一に圧力及び熱が加わるようにすることができる。その結果、異方性導電膜に未硬化状態の部位が発生せず、異方性導電膜に腐食等が生ずることを抑えることができ、半導体素子の固定及び電気的接続の信頼性を長期にわたって維持することができる。
【００１８】
本発明の半導体素子の実装方法は、押圧部材は、複数の半導体素子同士の間の部位に対応する凸部を有しており、複数の半導体素子を一括的に基板に実装する場合、個々の半導体素子及び異方性導電膜に加わる圧力及び熱にばらつきが生じにくくなる。
【００１９】
本発明の半導体素子の実装構造は、基板に形成されている電極端子と、半導体素子に形成されている接続端子とが、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含む異方性導電膜を介して電気的に接続されている半導体素子の実装構造であって、異方性導電膜は、平面視で半導体素子の外側に突出している突出部を有しており、突出部は、熱硬化性樹脂の硬化率が９０％以上である部位の体積が９０％未満の部位の体積よりも大きいことから、異方性導電膜の突出部に実装時に熱が充分に加わっていることとなる。その結果、異方性導電膜に未硬化状態の部位が発生せず、異方性導電膜に腐食等が生ずることを抑えることができ、半導体素子の固定及び電気的接続の信頼性を長期にわたって維持することができる。
【００２０】
本発明の半導体素子の実装構造は、好ましくは、突出部は、その厚みが半導体素子の実装前の厚みよりも薄いことから、異方性導電膜の突出部に実装時に圧力及び熱が充分に加わっていることとなる。その結果、異方性導電膜に未硬化状態の部位が発生せず、異方性導電膜に腐食等が生ずることをより抑えることができ、半導体素子の固定及び電気的接続の信頼性をより長期にわたって維持することができる。
【００２１】
本発明の半導体素子の実装構造は、基板に形成されている電極端子と、半導体素子に形成されている接続端子とが、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含む異方性導電膜を介して電気的に接続されている半導体素子の実装構造であって、異方性導電膜は、平面視で半導体素子の外側に突出している突出部を有しており、突出部は、導電性粒子が厚み方向に圧縮されていることから、異方性導電膜の突出部に実装時に圧力が充分に加わっていることとなる。その結果、異方性導電膜に未硬化状態の部位が発生せず、異方性導電膜に腐食等が生ずることを抑えることができ、半導体素子の固定及び電気的接続の信頼性を長期にわたって維持することができる。
【００２２】
本発明の半導体素子の実装構造は、基板に形成されている電極端子と、半導体素子に形成されている接続端子とが、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含む異方性導電膜を介して電気的に接続されている半導体素子の実装構造であって、異方性導電膜は、平面視で半導体素子の外側に突出している突出部を有しており、突出部は、その厚みが半導体素子の実装前の厚みよりも薄いことから、異方性導電膜の突出部に実装時に圧力が充分に加わっていることとなる。その結果、異方性導電膜に未硬化状態の部位が発生せず、異方性導電膜に腐食等が生ずることを抑えることができ、半導体素子の固定及び電気的接続の信頼性を長期にわたって維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１（ａ），（ｂ）は、本発明の半導体素子の実装方法について実施の形態の１例を示すものであり、（ａ）は加熱圧着装置の加熱圧着前の状態及び半導体素子を示すそれらの側断面図、（ｂ）は加熱圧着装置の加熱圧着時の状態及び半導体素子を示すそれらの側断面図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、本発明の半導体素子の実装方法について実施の形態の他例を示すものであり、（ａ）は加熱圧着装置の加熱圧着前の状態及び半導体素子を示すそれらの側断面図、（ｂ）は加熱圧着装置の加熱圧着時の状態及び半導体素子を示すそれらの側断面図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、従来の液晶表示装置の１例を示すものであり、（ａ）はＬＣＤの側断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大側断面図である。
【図４】図４は、図３のＬＣＤの表示部を透視した平面図である。
【図５】図５は、従来の加熱圧着装置の加熱圧着時の状態及び半導体素子を示すそれらの側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の半導体素子の実装方法及び半導体素子の実装構造の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明の半導体素子の実装方法及び半導体素子の実装構造における主要な構成部材等を示している。従って、本発明の半導体素子の実装方法及び半導体素子の実装構造は、図に示されていない例えば加熱圧着装置駆動用の電気モーター、油圧シリンダ装置、空気圧シリンダ装置等の駆動装置、制御装置、基板搬送用のコンベア等の搬送装置等の周知の構成部材を備えていてもよい。
【００２５】
本発明の半導体素子の実装方法は、図１に示すように、基板１に形成されている電極端子２と、半導体素子４に形成されている接続端子５とを、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含むＡＣＦ３を介して電気的に接続する際に、弾性体から成る押圧部材１３によって半導体素子４及びＡＣＦ３に圧力を加えるとともに加熱してＡＣＦ３を硬化させることにより半導体素子４を基板１に実装する半導体素子１の実装方法であって、ＡＣＦ３は、平面視で半導体素子４の外側に突出している突出部３ａを有しており、押圧部材１３は、その押圧する側の面に突出部３ａを加圧及び加熱する凸部13bを有している構成である。従って、押圧する側の面には、半導体素子４が入り込む凹部13aを有しているとともに、凹部13aの外側の部位が突出部３ａを加圧及び加熱する凸部13bを有している。また、半導体素子４の上面は凹部13aの底面（図１では天井面）によって加圧及び加熱される。上記の構成により、以下のような効果を奏する。即ち、半導体素子４、ＡＣＦ３の半導体素子４の直下の部位及びＡＣＦ３の突出部３ａに、均一に圧力及び熱が加わるようにすることができる。図１（ｂ）に示すように、半導体素子４及びＡＣＦ３の半導体素子４の直下の部位に加わる圧力Ｐ１と、ＡＣＦ３の突出部３ａに加わる圧力Ｐ２とを、同程度にすることができる。その結果、ＡＣＦ３に未硬化状態の部位が発生せず、ＡＣＦ３に腐食等が生ずることを抑えることができ、半導体素子４の固定及び電気的接続の信頼性を長期にわたって維持することができる。
【００２６】
図１示すにように、半導体素子４は、その下面（実装面）に接続端子５を有しており、接続端子５が金等の金属から成るバンプ５ａ、ＡＣＦ３を介して電極端子２に電気的に接続されている。この電極端子２は、基板１が例えばＬＣＤのアレイ側基板である場合、ＬＣＤの表示部にある画素部に電気的に接続されているゲート信号線、画像信号線の引出線に電気的に接続されている。あるいは、電極端子２は、他の引出線、外部接続端子及びＦＰＣに電気的に接続されており、外部接続端子はＦＰＣに備わっている駆動信号線、制御信号線等に電気的に接続されている。
【００２７】
ＡＣＦ３は、一般的に、熱硬化型のエポキシ樹脂中に、樹脂粒子の表面に金属めっき膜を被覆した導電性粒子を含有させて成る。このＡＣＦ３を介して半導体素子４の接続端子５を電極端子２に導電接続する際には、ＡＣＦ３を加熱及び加圧して半導体素子４の固定及び電気的接続を行う。
【００２８】
図１の加熱圧着装置Ｄ１は、半導体素子４を押圧する弾性体から成る押圧部材１３と、押圧部材１３の押圧面に対向する面に設置された電熱線、電熱板等から成るヒータ１４と、押圧部材１３を上方から押し下げて半導体素子４に加圧する加圧軸１２と、を有している。押圧部材１３は、ポリウレタン、多孔質ポリウレタン（ポリウレタンフォーム）、ジエンゴム、オレフィンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、塩素化ブチルゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ポリプロピレンオキシド、エチレン酢酸ビニル共重合体などの合成ゴム等から成る。
【００２９】
押圧部材１３は、その押圧する側の面（図１では下面）に突出部３ａを加圧及び加熱する凸部13bを有している。即ち、押圧する側の面に半導体素子４が入り込む凹部13aと、凹部13aの外側に凸部13bがある。即ち、凹部13aは、半導体素子４を収容し得る空間を有している。また、凹部13aの深さは、押圧部材１３によって半導体素子４及びＡＣＦ３を同時に押圧して加熱圧着できるように調定されていればよい。例えば、凹部13aの深さ（深さＦとする）は、半導体素子４の基板１の実装面からの高さ（高さＨとする）と同程度であり、深さＦが高さＨよりも若干深くてもよく、あるいは深さＦが高さＨよりも若干浅くてもよい。さらに、凹部13aは、その深さＦが半導体素子４の基板１の実装面からの高さＨよりも浅いことが好ましい。この場合、半導体素子４に加わる圧力及び熱がＡＣＦ３の半導体素子４の周囲の部位よりも若干大きくなる。また、ＡＣＦ３の半導体素子４の直下の部位は、ＡＣＦ３の半導体素子４の周囲の部位である突出部３ａと比較して熱が伝わりにくい。従って、半導体素子４に加わる圧力及び熱を、ＡＣＦ３の突出部３ａよりも若干大きくすることによって、ＡＣＦ３の半導体素子４の直下の部位に加わる圧力及び熱を向上させることができる。またこの場合、深さＦが高さＨの９０％〜１００％程度であれよく、１００％程度を超えると上記の効果が発現しにくい傾向があり、９０％程度未満ではＡＣＦ３の半導体素子４の周囲の部位に圧力及び熱が加わりにくくなる傾向がある。
【００３０】
そして、まずステンレススチール等の金属、セラミックス等から成る載置台１１上に基板１を載置し、基板１の上面に形成されている電極端子２ａ上に、ＡＣＦ３を介して半導体素子４の接続端子５及びバンプ５ａを位置合わせして載せる。次に、加熱圧着装置Ｄ１の加圧軸１２を、外部の電気モーター、空気圧シリンダ装置等の軸方向駆動装置によって駆動し、押圧部材１３を半導体素子４側に移動させる。押圧部材１３の押圧面（図１では下面）の凹部13aに半導体素子４を収容するとともに、凹部13aの底面（図１では上面）で半導体素子４及びＡＣＦ３の半導体素子４の直下の部位を押圧し、同時に押圧面における凹部13aの周囲の部位でＡＣＦ３の半導体素子４の周囲の部位を押圧する。これにより、ＡＣＦ３を加熱及び加圧して半導体素子４の固定及び電気的接続を行う。１例として、押圧部材１３による加熱温度は約１９０℃、加圧及び加熱のための時間は約１０秒〜約１５秒、圧力は約６００ｋｇｆ／ｃｍ2（５８８０Ｎ）である。
【００３１】
本発明の半導体素子の実装方法において、押圧部材１３は、その押圧する側の面の少なくとも周縁部がそれ以外の部位（中心部）よりも摩擦係数（静止摩擦係数、動摩擦係数）が大きい高摩擦部とされていることが好ましい。この場合、押圧部材１３を基板１の実装面に押圧した際に、押圧する側の面に横方向に拡がろうとする力が生じたとしても、その拡がりを抑えることができる。高摩擦部は、押圧する側の面の周縁部に摩擦係数が高い材質の部位を設ける、粗面化した部位を設ける等の手段によって設けることができる。また、押圧部材１３の押圧する側の面の全面が高摩擦化されていてもよい。
【００３２】
また本発明の半導体素子の実装方法は、図２に示すように、押圧部材２３は、複数の半導体素子４同士の間の部位に対応する凸部23bを有しており、複数の半導体素子４を一括的に基板１に実装することが好ましい。この場合、個々の半導体素子４及びＡＣＦ３に加わる圧力及び熱にばらつきが生じにくくなる。
【００３３】
この場合、複数の凹部23aのうち押圧する側の面の周縁部側にある凹部23aの平面視での外形（輪郭）形状の大きさが、押圧する側の面の中心部側にある凹部23aの平面視での外形形状の大きさよりも若干大きいことがよい。即ち、押圧部材２３を基板１の実装面に押圧した際に、押圧する側の面に横方向に拡がろうとする力が生じたとしても、押圧する側の面の周縁部側にある半導体素子４に凹部23aの側面が接して横方向の力が加わることを抑えることができる。また、図１の構成の場合と同様に、押圧部材２３は、その押圧する側の面の少なくとも周縁部がそれ以外の部位（中心部）よりも摩擦係数（静止摩擦係数、動摩擦係数）が大きい高摩擦部とされていることが好ましい。なお、図２において、２２は加圧軸、２４はヒータである。
【００３４】
本発明の半導体素子４の実装構造は、基板１に形成されている電極端子２と、半導体素子４に形成されている接続端子５とが、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含むＡＣＦ３を介して電気的に接続されている半導体素子４の実装構造であって、ＡＣＦ３は、平面視で半導体素子４の外側に突出している突出部３ａを有しており、突出部３ａは、熱硬化性樹脂の硬化率が９０％以上である部位の体積が９０％未満の部位の体積よりも大きい構成である。この構成により、ＡＣＦ３の突出部３ａに実装時に熱が充分に加わっていることとなる。その結果、ＡＣＦ３に未硬化状態の部位が発生せず、ＡＣＦ３に腐食等が生ずることを抑えることができ、半導体素子４の固定及び電気的接続の信頼性を長期にわたって維持することができる。またこの場合、突出部３ａは、その厚みが半導体素子４の実装前の厚みよりも薄いことが好ましい。この場合、ＡＣＦ３の突出部３ａに実装時に圧力及び熱が充分に加わっていることとなる。
【００３５】
この場合、突出部３ａがかなり小さいと、押圧部材１３，２３の凸部13b,23bで加圧及び加熱せずとも突出部３ａのほぼ全体が熱硬化性樹脂の硬化率が９０％以上となりやすく、このような場合は押圧部材１３，２３の凸部13b,23bで突出部３ａを加圧及び加熱する必要はない。従って、例えば突出部３ａの大きさが、好ましくは、平面視での面積でいうと２．５ｍｍ2以上、体積でいうと０．７５ｍｍ3以上である場合に、押圧部材１３，２３の凸部13b,23bで突出部３ａを加圧及び加熱した結果として、上記本発明の構成となるのである。なお、硬化率（熱硬化性樹脂の反応率）の特定は、熱硬化性樹脂の未硬化物と硬化物にフーリエ変換型赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）分析法を適用し、得られたチャートにおけるメチレン基とエポキシ基の強度比に基づいて算出する方法によって行うことができる。
【００３６】
他の発明による半導体素子の実装構造は、基板１に形成されている電極端子２と、半導体素子４に形成されている接続端子５とが、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含むＡＣＦ３を介して電気的に接続されている半導体素子４の実装構造であって、ＡＣＦ３は、平面視で半導体素子４の外側に突出している突出部３ａを有しており、突出部３ａは、導電性粒子が厚み方向に圧縮されている構成である。この構成により、ＡＣＦ３の突出部３ａに実装時に圧力及び熱が充分に加わっていることとなる。その結果、ＡＣＦ３に未硬化状態の部位が発生せず、ＡＣＦ３に腐食等が生ずることを抑えることができ、半導体素子４の固定及び電気的接続の信頼性を長期にわたって維持することができる。
【００３７】
この場合、突出部３ａに加わる圧力が小さい場合、また加熱の温度が低い場合には、加圧及び加熱時に導電性粒子が厚み方向に圧縮されても、その後に加圧及び加熱がなくなると導電性粒子の形状が加圧及び加熱前の形状に復元されやすくなる。それは、導電性粒子が樹脂から成る球状本体部の表面に金属メッキ膜等の金属膜を被覆させて成るものであり、球状本体部が可塑性を発現する圧力以上及び温度以上に加圧及び加熱されないことがあるからである。従って、突出部３ａに加わる圧力は約６００ｋｇｆ／ｃｍ2以上であることが好ましい。同様の理由から、突出部３ａに加わる温度は約１９０℃以上であることが好ましい。さらに同様の理由から、突出部３ａの加圧及び加熱に要する時間は１０秒以上であることが好ましい。このような実装方法を実施した結果として、上記発明の構成となるのである。なお、導電性粒子の形状は、半導体素子４の実装後のＡＣＦ３の断面を顕微鏡等によって観察する等の手段によって確認することができる。
【００３８】
さらに他の発明による半導体素子の実装構造は、基板１に形成されている電極端子２と、半導体素子４に形成されている接続端子５とが、熱硬化性樹脂及び導電性粒子を含むＡＣＦ３を介して電気的に接続されている半導体素子４の実装構造であって、ＡＣＦ３は、平面視で半導体素子４の外側に突出している突出部３ａを有しており、突出部３ａは、その厚みが半導体素子４の実装前の厚みよりも薄い構成である。この構成により、ＡＣＦ３の突出部３ａに実装時に圧力及び熱が充分に加わっていることとなる。その結果、ＡＣＦ３に未硬化状態の部位が発生せず、ＡＣＦ３に腐食等が生ずることを抑えることができ、半導体素子４の固定及び電気的接続の信頼性を長期にわたって維持することができる。
【００３９】
この場合、突出部３ａに加わる圧力が小さい場合、また加熱の温度が低い場合には、加圧及び加熱時に導電性粒子が厚み方向に圧縮されても、その後に加圧及び加熱がなくなると導電性粒子の形状が加圧及び加熱前の形状に復元されやすくなる。それは、導電性粒子が樹脂から成る球状本体部の表面に金属メッキ膜等の金属膜を被覆させて成るものであり、球状本体部が可塑性を発現する圧力以上及び温度以上に加圧及び加熱されないことがあるからである。さらに、熱硬化性樹脂の硬化収縮も不十分になる。そうすると、突出部３ａの厚みが半導体素子４の実装前の厚みよりも薄くなりにくくなる。従って、突出部３ａに加わる圧力は約６００ｋｇｆ／ｃｍ2以上であることが好ましい。同様の理由から、突出部３ａに加わる温度は約１９０℃以上であることが好ましい。さらに同様の理由から、突出部３ａの加圧及び加熱に要する時間は１０秒以上であることが好ましい。このような実装方法を実施した結果として、上記発明の構成となるのである。
【００４０】
なお、本発明の半導体素子の実装方法及び半導体素子の実装構造は、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の設計的な変更、改良を含んでいてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の半導体素子の実装方法及び半導体素子の実装構造は、それを適用する電子機器として、上述したＬＣＤに限らず、表示装置であれば、有機ＥＬ（Electro  Luminescence）装置、無機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ、ＦＥＤ（Field  Emitting  Display）、ＳＥＤ（Surface-conduction  Electron-emitter  Display）、ＧＬＶ（Grating  Light  Valve）装置、ＰＤＰ（Plasma  Display）装置、電子ペーパーディスプレイ、ＤＭＤ（Digital  micro  Mirror  Device）、圧電セラミックディスプレイ、ＬＥＤディスプレイなどに適用可能である。さらに本発明の半導体素子の実装方法及び半導体素子の実装構造は、自動車経路誘導システム（カーナビゲーションシステム）、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、コンピュータ、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、ヘッドアップディスプレイ装置、プロジェクタ装置、デジタル表示式腕時計、頭部装着型画像表示装置（Head  Mounted  Display  device  ：ＨＭＤ）などにも適用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  基板
２  電極端子
３  ＡＦＣ
３ａ  突出部
４  半導体素子
５  接続端子
５ａ  バンプ
１１  載置台
１２、２２  加圧軸
１３、２３  押圧部材
１３ｂ、２３ｂ  凸部
１４、２４  ヒータ
【図１】
2016189395.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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