(57)【要約】【課題】配線基板同士を良好に接続する。【解決手段】他の基板との接続用の帯状の接続端子を有する配線基板同士を接続する配線基板の接続方法であって、前記接続端子同士が、導電性接合体を間に挟んだ状態で対向するように、前記配線基板同士を位置合わせする工程と、前記導電性接合体を加熱し、その後冷却して、前記接続端子同士を固着する工程とを備え、前記導電性接合体は、加熱により気泡を生ずる材料であり、前記接続端子は、それぞれの前記配線基板に複数併設されており、少なくとも一方の配線基板の、少なくとも１つの隣接する接続端子のスペース表面上には、突起が形成されている、配線基板の接続方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の配線と前記複数の配線間に位置する突起とを有する第１の基板と、
複数の配線を有する第２の基板と、
前記第１の基板の前記配線と前記第２の基板の前記配線とを樹脂を介して接合した接続構造体。
【請求項２】
前記突起が、第１基板と第２基板の接合領域に、複数位置する請求項１記載の接続構造体。
【請求項３】
突起が、柱状突起であり、配線が帯状である請求項１または２記載の接続構造体。
【請求項４】
第２の基板の配線間に突起がある請求項１ないし３記載の接続構造体。
【請求項５】
第１の基板の突起の位置と、第２の基板の突起の位置が、帯状の配線の方向に対してずらして設けられている請求項３または４記載の接続構造体。
【請求項６】
他の基板との接続用の帯状の接続端子を有する配線基板同士を接続する配線基板の接続方法であって、
前記接続端子同士が、導電性接合体を間に挟んだ状態で対向するように、前記配線基板同士を位置合わせする工程と、前記導電性接合体を加熱し、その後冷却して、前記接続端子同士を固着する工程とを備え、
前記導電性接合体は、加熱により気泡を生ずる材料であり、前記接続端子は、それぞれの前記配線基板に複数併設されており、
少なくとも一方の配線基板の、少なくとも１つの隣接する接続端子のスペース表面上には、突起が形成されている、配線基板の接続方法。
【請求項７】
前記突起は、断続的に前記接続端子のスペース表面上に形成されている、請求項６に記載の配線基板の接続方法。
【請求項８】
前記突起は、前記接続端子のスペース表面上の長手方向に設けてあり、
位置合わせの状態において、対向する一方の前記接続端子のスペース表面上の前記突起と、他方の前記接続端子のスペース表面上に突起が形成されていない部分とが対向している、請求項６または７に記載の配線基板の接合方法。
【請求項９】
前記突起は、対向する双方の前記接続端子のスペース表面上のそれぞれに形成されており、前記突起は前記配線端子のスペース表面上にて等間隔に設けられており、前記位置合わせの状態において、対向する一方の前記接続端子のスペース表面上の突起の中心線と、対向する他方の前記接続端子のスペース表面上の少なくとも２つの前記突起で挟まれる前記部分の中心線が一致している、請求項８記載の配線基板の接続方法。
【請求項１０】
前記突起は、前記接続端子のスペース表面上の長手方向に設けてあり、
位置合わせの状態において、対向する一方の前記接続端子のスペース表面上の前記突起と、他方の前記接続端子のスペース表面上に突起が形成されている部分とが対向している、請求項６から９のいずれかに記載の配線基板の接合方法。
【請求項１１】
前記突起は、絶縁性樹脂で形成される請求項６から１０のいずれかに記載の配線基板の接続方法。
【請求項１２】
前記導電性接合体は、導電性粒子と気泡発生剤を含有した流動体であり、
前記流動体は、加熱により沸騰又は熱分解することにより気体を発生させる材料を含む、請求項６から１１のいずれかに記載の配線基板の接続方法。
【請求項１３】
前記導電性接合体は、異方性導電材料である、請求項６から１２のいずれかに記載の配線基板の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板と配線基板を電気的に接続する配線基板の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に電子部品を実装するフリップチップ実装においては、配線端子上にバンプを形成する。配線端子上にバンプを形成する技術として、近年、従来のソルダーペースト法やスーパーソルダー法等の技術と呼ばれる技術に代えて、配線端子上に、導電性粒子（例えば、はんだ粉）を自己集合させて、バンプを形成する方法、あるいは、配線基板と半導体チップの電極間に導電性粒子を自己集合させて、電極間に接続体を形成し、フリップチップを実装する方法が提案されている。（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
【０００３】
図９（ａ）〜図９（ｄ）、及び図１０（ａ）〜１０（ｄ）は、導電性粒子を自己集合させるバンプ形成の技術を説明するための図である。
【０００４】
先ず、図９（ａ）に示すように、複数のパッド電極３２を有する基板３１上に、はんだ粉１１６と気泡発生剤（図示せず）を含有した樹脂１１４を供給する。次に、図９（ｂ）に示すように、樹脂１１４表面に、平板１４０を配設する。
【０００５】
この状態で、樹脂１１４を加熱すると、図９（ｃ）に示すように、樹脂１１４の中に含有する気泡発生剤から気泡３０が発生する。そして、図９（ｄ）に示すように、樹脂１１４は発生した気泡３０が成長することで気泡外に押し出される。
【０００６】
押し出された樹脂１１４は、図１０（ａ）に示すように、基板３１のパット電極３２との界面、及び平板１４０との界面に柱状に自己集合する。なお、基板３１の縁部に存在する樹脂１１４の一部は基板３１の外縁から外部に押し出されることになる（図示省略）。
【０００７】
次に、樹脂１１４を更に加熱すると図１０（ｂ）に示すように、樹脂１１４中に含有するはんだ粉１１６が溶融し、パッド電極３２上に自己集合した樹脂１１４中に含有するはんだ粉１１６同士が溶融結合する。
【０００８】
パッド電極３２は、溶融結合したはんだ粉１１６に対して濡れ性が高いので、図１０（ｃ）に示すように、パッド電極３２上に溶融はんだ粉よりなるバンプ１９を形成する。
【０００９】
最後に、図１０（ｄ）に示すように、樹脂１１４と平板１４０を除去することにより、パッド電極３２上にバンプ１９形成された基板３１が得られる。なお、以上の工程においては、供給する樹脂１１４の量は誇張して示したものであり、実際には、パッド電極３２上に自己集合するのに好適な量、及び誤差を考慮した樹脂１１４が供給される。
【００１０】
この方法の特徴は、基板３１と平板１４０の隙間に供給された樹脂１１４を加熱することによって、気泡発生剤から気泡３０を発生させ、気泡３０が成長することで樹脂１１４を気泡外に押し出すことにより、はんだ粉１１６を含んだまま樹脂１１４を基板３１のパッド電極３２と平板１４０との間に自己集合させる点にある。
【００１１】
樹脂１１４がパッド電極３２上に自己集合する現象は、図１１（ａ）、（ｂ）に示すようなメカニズムで起きているものと考えられる。
【００１２】
図１１（ａ）は、樹脂１１４が、成長した気泡（図示せず）によって基板３１のパッド電極３２上に押し出された状態を示した図である。パッド電極３２に接した樹脂１１４は、その界面における界面張力（いわゆる樹脂の濡れ広がりに起因する力）Ｆｓが、樹脂の粘度ηから発生する応力Ｆηよりも大きいので、パッド電極３２の全面にわたって広がり、最終的に、パッド電極３２の端部を境とした柱状樹脂が、パッド電極３２と平板１４０間に形成される。
【００１３】
なお、パッド電極３２上に自己集合して形成された柱状の樹脂１１４には、図１１（ｂ）に示すように、気泡３０の成長（又は移動）による応力Ｆｂが加わるが、樹脂１１４の粘度ηによる応力Ｆηの作用により、その形状を維持することができ、一旦、自己集合した樹脂１１４が消滅することはない。
【００１４】
ここで、自己集合した樹脂１１４が一定の形状を維持できるかどうかは、上記界面張力Ｆｓの他にパッド電極３２の面積Ｓ及びパッド電極３２と平板１４０との隙間の距離Ｌや、樹脂１１４の粘度ηにも依存する。樹脂１１４を一定形状に維持させる目安をＴとすると、安定性には、以下のような関係が成り立つものと考えられる。
【００１５】
【数１】
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【００１６】
上記の説明のように、この方法は、樹脂１１４の界面張力による自己集合を利用して、
パッド電極３２上に樹脂１１４を自己整合的に形成するものであるが、かかる界面張力による自己集合は、基板３１表面に形成されたパッド電極３２が凸状に形成されているが故に、基板３１と平板１４０間に形成されたギャップの中で、基板３１と平板１４０との間よりも狭くなっている、平板１４０とパッド電極３２との間で起きる現象を利用したものと言える。
【００１７】
上記の方法を用いると、樹脂１１４中に分散したはんだ粉を効率良くパッド電極上に自己集合させることができ、又、均一性に優れ、かつ、生産性の高いバンプ形成が実現できる。
【００１８】
又、樹脂中に分散したはんだ粉を、樹脂が供給された基板上の複数の電極上に分け隔てなく自己集合させることができるので、上記の方法は、樹脂が供給された配線基板上の全ての電極上に一括してバンプを形成する際に、特に有用である。
【特許文献１】特許第３９６４９１１号公報
【特許文献２】特許第３９５５３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
以上のような樹脂を自己集合させることにより電極に、はんだ粉を自己集合させる技術は、バンプ形成のみならず、他の用途に用いることが考えられる。
【００２０】
そのような用途として、本発明者は、基板同士の接続に当該技術を利用することを見いだした。
【００２１】
とりわけ、携帯電話やデジタルカメラなどの電子機器の内部配線には、薄くて折り曲げ可能なフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣと記す）が多く使用されている。近年、
携帯機器の小型化や可動部の増加に伴い、ＦＰＣの使用比率が高まっている。メインボードに使用される硬質基板にＦＰＣを接続する場合、コネクタ接続が一般的であり、ＦＰＣを繰り返して脱着できることが大きなメリットである。脱着の必要がない場合でも容易に
基板間接続ができる利点がある。しかしながら、コネクタが占める三次元的なスペースが機器の小型化・薄型化に対して障害となる。また、現行のコネクタの最小ピッチは０．３ｍｍのものが主流であり、それよりも狭ピッチの電極端子接続が困難である。
【００２２】
一方、硬質基板とＦＰＣを完全に一体化したリジットフレックス基板も存在する。リジッドフレックス基板は、ＦＰＣが硬質基板の内層に挟まれるため外周に接続部を必要とない利点があるが、製造工程が長く、特に層数の異なる硬質基板の組み合わせでは、工程が複雑となる。
【００２３】
こうした中、最近では、別々の硬質基板の間をＦＰＣで接続すると、リジットフレックス基板と同等の構造の配線基板を製造することができる。リジットフレックス基板と比較して工程を簡略化することができ、また配線基板の外形や構造が制約されることが少ない。
【００２４】
そこで、かかる狭ピッチの電極端子を有する配線基板同士の接続に上記の技術を用いることは有効と考えられる。
【００２５】
一方、本発明者は、上記方法を応用して配線基板と配線基板を接続する方法を検討している際に以下のような現象をも見出した。以下、その現象を説明する。
【００２６】
図１２に、接続検討する際に用いた配線基板を示す。配線基板３１ａには、帯状の配線３３ａが複数、併設されることにより図中の矢印で示す領域に接続端子３４ａを形成する。
【００２７】
配線３３ａの幅は０．０５ｍｍで隣り合う配線とのスペース３５ａは０．０５ｍｍであり、ピッチ０．１ｍｍの配線ルールである。図１２に示した配線基板３１ａの接続端子３４ａの中央部に、はんだ粉と気泡発生剤（図示せず）を含有した樹脂１１４を適量塗布する。
【００２８】
次に図１３（ａ）において、一方の配線基板３１ｂを重ね合わせた状態を示している。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＡ−Ａの断面図である。配線基板３１ｂには配線基板３１ａと同寸法で配線３３ｂが配置され、お互いの接続端子３４ａと接続端子３４ｂが対向し、互いに重なり合っている。この状態で、その塗布した樹脂１１４を加熱すると、接続端子３４ａと接続端子３４ｂとが重なる領域に、はんだ粉が自己集合した後、溶融固化することで配線基板３１ａと配線基板３１ｂが接続されることが期待される。
【００２９】
しかしながら、実際に加熱を行った場合、図１４（ａ）に示すように、接続端子３４ａと接続端子３４ｂとが重なる領域以外まで樹脂１１４およびはんだ粉が大きく移動した。特に、スペース３５ａ及び３５ｂに隣接するスペース３５ａ及び３５ｂへの樹脂１１４及びはんだ粉の移動が顕著であった。
【００３０】
図１５は、移動、集合したはんだ粉が溶融固化した状態を示している。Ｘ線透視装置により、配線基板３１ａと配線基板３１ｂの重なり部をＸ線透視観察すると、接続領域外にはんだが集合した部位１６ａや、接続端子にはんだが不足した部位１６ｂや、未接続部位１６ｃが観察され、全てのはんだ粉が接続端子３４ａと接続端子３４ｂとが重なる領域に集合することはなかった。
【００３１】
このように、微細な帯状の接続端子を併設してなる配線基板同士を、はんだ粉等の導電性粒子を電極上に自己集合させることにより接続するためには、上述の不具合を解消することが必要であることが分かった。
【００３２】
本発明は、以上を鑑みてなされたものであり、接続端子同士を良好に接続することが出きる、配線基板の接続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】
【００３３】
上記の目的を達成するために、複数の配線と前記複数の配線間に位置する突起とを有する第１の基板と、
複数の配線を有する第２の基板と、
前記第１の基板の前記配線と前記第２の基板の前記配線とを樹脂を介して接合した接続構造体を用いる。
【００３４】
また、前記突起が、第１基板と第２基板の接合領域に、複数位置する請求項１記載の接続構造体を用いる。
【００３５】
また、前記突起が、柱状突起であり、配線が帯状である請求項１または２記載の接続構造体を用いる。
【００３６】
また、第２の基板の配線間に突起がある請求項１ないし３記載の接続構造体を用いる。
【００３７】
また、第１の基板の突起の位置と、第２の基板の突起の位置が、帯状の配線の方向に対してずらして設けられている請求項３または４記載の接続構造体を用いる。
【００３８】
また、他の基板との接続用の帯状の接続端子を有する配線基板同士を接続する配線基板の接続方法であって、
前記接続端子同士が、導電性接合体を間に挟んだ状態で対向するように、前記配線基板同士を位置合わせする工程と、前記導電性接合体を加熱し、その後冷却して、前記接続端子同士を固着する工程とを備え、
前記導電性接合体は、加熱により気泡を生ずる材料であり、前記接続端子は、それぞれの前記配線基板に複数併設されており、
少なくとも一方の配線基板の、少なくとも１つの隣接する接続端子のスペース表面上には、突起が形成されている、配線基板の接続方法を用いる。
【００３９】
また、前記突起は、断続的に前記接続端子のスペース表面上に形成されている、請求項６に記載の配線基板の接続方法を用いる。
【００４０】
また、前記突起は、前記接続端子のスペース表面上の長手方向に設けてあり、
位置合わせの状態において、対向する一方の前記接続端子のスペース表面上の前記突起と、他方の前記接続端子のスペース表面上に突起が形成されていない部分とが対向している、請求項６または７に記載の配線基板の接合方法を用いる。
【００４１】
また、前記突起は、対向する双方の前記接続端子のスペース表面上のそれぞれに形成されており、前記突起は前記配線端子のスペース表面上にて等間隔に設けられており、前記位置合わせの状態において、対向する一方の前記接続端子のスペース表面上の突起の中心線と、対向する他方の前記接続端子のスペース表面上の少なくとも２つの前記突起で挟まれる前記部分の中心線が一致している、請求項８記載の配線基板の接続方法を用いる。
【００４２】
また、前記突起は、前記接続端子のスペース表面上の長手方向に設けてあり、
位置合わせの状態において、対向する一方の前記接続端子のスペース表面上の前記突起と、他方の前記接続端子のスペース表面上に突起が形成されている部分とが対向している、請求項６から９のいずれかに記載の配線基板の接合方法を用いる。
【００４３】
また、前記突起は、絶縁性樹脂で形成される請求項６から１０のいずれかに記載の配線基板の接続方法を用いる。
【００４４】
また、前記導電性接合体は、導電性粒子と気泡発生剤を含有した流動体であり、
前記流動体は、加熱により沸騰又は熱分解することにより気体を発生させる材料を含む、請求項６から１１のいずれかに記載の配線基板の接続方法を用いる。
【００４５】
また、前記導電性接合体は、異方性導電材料である、請求項６から１２のいずれかに記載の配線基板の接続方法を用いる。
【発明の効果】
【００４６】
以上のような本発明によれば、接続端子同士を良好に接続することができる、配線基板の接続方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４８】
（実施の形態１）
図１（ａ）、図１（ｂ）により本発明の実施の形態１における配線基板を説明する。図１（ａ）は配線基板の平面図、図１（ｂ）は、そのＡ−Ａ直線断面図である。
【００４９】
配線基板３１ａには、配線３３ａが複数併設されており、図中矢印で示す領域は、配線３３ａ端部より形成される接続端子３４ａであり、接続端子３４ａの線路長は１．０ｍｍである。配線の幅は０．０５ｍｍであり、隣り合う配線３３ａとのスペース３５ａの幅は０．０５ｍｍである。したがって配線３３ａはピッチ０．１ｍｍの配線ルールで形成される。それぞれのスペース３５ａは、長手方向に断続的に複数の突起２０ａが選択的に形成されている。突起２０ａの高さは、接続端子３４ａより低く、スペース３５ａの幅程度の径である。
【００５０】
突起２０ａの形成は、絶縁性樹脂である感光性のソルダーレジストを用いてフォトリソグラフィー法によりマスク露光、現像により突起２０ａのパターンを形成後、加熱により硬化処理をした。突起２０ａの形状は、約外径４０μｍの円形の柱状体を形成した。接続端子３４ａの領域内でのスペース３５ａに形成した突起２０ａの配置は、奇数列が端部から０．２ｍｍと０．６ｍｍの位置に間隔０．４ｍｍで２つ形成したものと、偶数列が端部から０．４ｍｍと０．８ｍｍの位置に間隔０．４ｍｍで２つ形成したものを交互に設けた。突起２０ａの高さは、配線３３ａの厚みが約１５μｍ（銅箔厚１２μｍ上にＮｉ／Ａｕメッキ厚３μｍを形成）に対して約１０μｍで形成されるようにした。但し、この例は、あくまで一例であり、突起２０ａの形状、配置、数量、高さは接続基板の配線ルールや接続条件に合わせてその都度、具体的に決定することができる。たとえば、三角柱、四角柱などの柱状の場合もありうる。
【００５１】
また、突起２０ａの絶縁性樹脂としては、耐熱性があり、フォトリソや印刷等の方法でパターン形成が可能な、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化樹脂のいずれでも良い。
【００５２】
なお、上記構成において、配線基板３１ａ又は、配線基板３１ｂは、本発明の配線基板に相当し、接続端子３４ａ又は接続端子３４ｂは、本発明の接続端子に相当し、突起２０ａ又は２０ｂに相当し、スペース３５ａまたは３５ｂは本発明のスペースに相当する。
【００５３】
次に、図２（ａ）及び、そのＡ−Ａ直線断面図である図２（ｂ）に示すように、配線基板３１ａのうち突起２０ａを設けたスペース３５ａと配線３３ａからなる接続端子３４ａの上に導電性粒子１６と気泡発生剤（図示せず）を含有した流動体１４を供給する。本実施の形態１における流動体１４としては樹脂を用いた。なお、導電性粒子１６、気泡発生剤の具体例は、後述する。
【００５４】
次に、図３（ａ）及び、そのＡ−Ａ直線断面図である図３（ｂ）に示すように、配線基板３１ａの上に流動体１４を介して、接続対象である第２の配線基板３１ｂを配置する。
【００５５】
第２の配線基板３１ｂは、第１の配線基板３１ａと同一形状であり、接続端子３４ａと同一形状、同一寸法の接続端子３４ｂを有する。
【００５６】
具体的には、配線基板３１ｂの接続端子３４ｂを、配線基板３１ａの接続端子３４ｂに対向させ、さらに配線基板３１ａのスペース３５ａに形成した突起２０ａの中心線と、対向する他方の配線基板３１ｂのスペース３５ｂに形成した２つの突起２０ｂで挟まれた中心線とが一致するように位置合わせして配置する。
【００５７】
以上のように位置合わせすることで突起２０ａ、突起２０ｂは、流動体１４を介して格子状に配置された構成となる。
【００５８】
図３（ｂ）に示した状態で接続端子３４ａ、接続端子３４ｂを含む領域に集中して加熱すると、流動体１４においては、図３（ｃ）に示すように、流動体１４中に含有する気泡発生剤から気泡３０が発生する。又、配線基板３１ａの配線３３ａと配線基板３１ｂの配線基板３１ｂとの間には、一定の隙間ｗが設けられており、当該一定の隙間ｗの寸法は、導電性粒子１６の粒径よりも大きい。又、ここでは、配線基板３１ａ及び配線基板３１ｂは当該一定の隙間を維持するように固定又は保持されており、この固定又は保持状態にて流動体１４は加熱されている。
【００５９】
又、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、接続端子３４ａに供給された流動体１４は、互いの配線基板３１ａ及び配線基板３１ｂの端部間の表面張力によって接続端子３４ａ、接続端子３４ｂを含む領域に留めることができるので、この状態では、流動体１４は当該領域を大きく超えて広がることは無い。
【００６０】
次に、図３（ｄ）及び図３（ｅ）を参照して、気泡３０発生後の過程について説明を続ける。
【００６１】
図３（ｄ）に示すように、流動体１４は加熱により内部に気泡３０を発生させる。加熱に応じて気泡３０は成長する。又、流動体１４内を動き廻る。これにより流動体１４も移動する。
【００６２】
詳細に述べると、加熱中の気泡３０は、膨張により内圧が高くなると、より圧力が低い大気側に伸びるように成長する、又は移動を開始する。
【００６３】
ここで上述したように、配線基板３１ｂの接続端子３４ｂを、配線基板３１ａの接続端子３４ｂに対向させ、さらに配線基板３１ａのスペース３５ａに形成した突起２０ａの中心線と、対向する他方の配線基板３１ｂのスペース３５ｂに形成した２つの突起２０ｂで挟まれた中心線とが重なり合うように配置されているので突起２０ａ、突起２０ｂは、格子状に配置された構成の中で流動体１４から発生した気泡３０は、成長、あるいは縦横に移動して大気に排出される。
【００６４】
気泡３０の成長や動きによって移動する流動体１４は、図３（ｅ）に示すように、接続端子３４ａの配線３３ａとの界面、及び接続端子３４ｂの配線３３ｂとの界面に集合する。それとともに、流動体１４中の導電性粒子１６は、配線３３ａおよび３３ｂ上に集合する。
【００６５】
次に、流動体１４をさらに加熱すると、図３（ｆ）に示すように流動体１４中に含有する導電性粒子１６が溶融し、その結果、導電性粒子１６の自己集合が完了する。つまり配線３３ａと配線３４ｂの間に溶融した導電性粒子により接続される。
【００６６】
次に、加熱を停止して冷却することで溶融した導電性粒子は固化する。これにより、接続端子３４ａと接続端子３４ｂは完全に接続される。最後に、固化した導電性粒子を除く流動体１４を残しておいても構わないが、接続後、微小な導電性粒子が流動体１４上に残渣として残る場合もあるので、信頼性の面を考慮して、残渣と一緒に流動体１４を除去することも好適である。
【００６７】
以上の動作においては、配線基板３１ａ及び配線基板３１ｂの接続領域のスペース３５ａ、３５ｂ表面上に、それぞれ突起２０ａ、２０ｂを形成することで、気泡３０がスペース３５ａ、３５ｂ内で長手方向に大きく移動して流動体１４及び導電性粒子１６を接続領域以外に押し出すことを抑制することができ、対向する接続端子３４ａ及び接続端子３４ｂのそれぞれの配線３３ａ、３３ｂとの隙間ｗに導電性粒子１６を含む流動体１４を効率よく自己集合させ、良好な接続を行うことが可能となっている。
【００６８】
この原理について本発明者が見いだした、従来の配線基板における導電性粒子としてのはんだ粉の形成異常が形成される理由を説明しつつ、以下に説明する。
【００６９】
図１４（ａ）及び図１５に示した、移動したはんだ粉が溶融して接続領域外に、はんだ粉が集合する現象には、以下の理由により生ずると考えられる。すなわち、塗布した流動体１４としての樹脂を加熱した際に、樹脂中に含有する気泡発生剤から気泡が発生し、これが樹脂を移動させる。樹脂は接続端子３４ａ、接続端子３４ｂのも集合するが、ある程度、集合すると、図１４（ａ）のＡ−Ａ直線部分断面である図１４（ｂ）に示すように、樹脂は対向する端子の間で柱を形成する。この柱は、配線３３ａ及び３３ｂに沿った壁面として形成されることとなり、気泡はこの壁面を超えて成長又は移動し難くなる。
【００７０】
したがって、配線３３ａ及び３３ｂ上樹脂による壁面が形成された以降の気泡の成長の向き、又は、移動の向きは、スペース３５ａ、３５ｂの長手方向のみに限定されることになる。また、気泡が生ずる領域が細い矩形状の空間であるため気泡の圧力も増大する。
【００７１】
これら原因により本来、対向する接続端子３４ａ、接続端子３４ｂ間に集合すべき樹脂も、気泡の成長または移動にともない、接続領域外まで押し出されことにより図１４（ａ）に示すような樹脂流れが発生するものと考えられる。漏れた樹脂に含まれたはんだ粉は、接続領域外にて集合し溶融固化する。
【００７２】
一方、本来、接続端子３４ａ、接続端子３４ｂ間で集合すべきはんだ粉が押し出されることにより、接続端子３４ａ、接続端子３４ｂ間に形成されるべき、はんだの量に不足が生じることで、接続端子間にはんだが不足した部位や未接続の部位が生じたものと考えられる。これは、樹脂を集合させる気泡と接続端子３４ａ、接続端子３４ｂの界面に当たる配線３３ａ、配線３３ｂ上の領域が、長手方向に限定されることも一因と考えられる。
【００７３】
以上の不具合に対し、本実施の形態においては、上述した構成としたことにより、外部に漏れる流動体１４の量は低減されることとなり、流動体１４は気泡の成長や移動に伴い、その大部分は配線３３ａ、配線３３ｂ間に自己集合されることとなる。したがって接続領域外へのはんだ集合、接合端子のはんだ不足、はんだ未接続などの課題が解決できることになり、均一性に優れ、かつ、生産性の高い配線基板同士の電気接続を行うことができる。
【００７４】
ここで、本実施の形態１に使用する、突起２０ｂ、流動体１４、導電性粒子１６、及び気泡発生剤は、本発明の導電性接合体、導電性粒子、気泡発生剤にそれぞれ対応するが、その具体的な組成によって特に限定されない。しかしながら、それぞれ、以下の材料を使用することができる。
【００７５】
流動体１４としては、室温から導電性粒子１６の溶融温度の範囲内において、流動可能な程度の粘度を有するものであれば良く、又、加熱することによって流動可能な粘度に低下するものも含む。代表的な例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フラン樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエステルエストラマ、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂等の熱可塑樹脂、又は光（紫外線）硬化樹脂等、あるいはそれらを組み合わせた材料を使用することができる。樹脂以外にも、高沸点溶剤、オイル等も使用することができる。
【００７６】
又、導電性粒子１６及び気泡発生剤としては、図４及び図５に示すような材料から適宜組み合わせて使用することができる。なお、導電性粒子１６の融点を、気泡発生剤の沸点よりも高い材料を用いれば、流動体１４を加熱して気泡発生剤から気泡を発生させて、流動体１４を自己集合させた後、さらに、流動体１４を加熱して、自己集合した流動体中の導電性粒子を溶融させ、導電性粒子同士を金属結合させることができる。
【００７７】
又、気泡発生剤は、沸点の異なる２種類以上の材料からなるものであっても良い。沸点が異なれば、気泡発生及び成長するタイミングに差が生じ、その結果、気泡の成長による流動体１４の移動が段階的に行われるので、流動体１４の自己集合過程が均一化さてこれにより、安定して配線基板接続を行うことができる。
【００７８】
なお、気泡発生剤としては、図５に挙げた材料以外に、流動体１４が加熱されたときに、気泡発生剤が熱分解することにより気泡を発生する材料も使用することができる。そのような気泡発生剤としては、図６に挙げた材料を使用することができる。例えば、結晶水を含む化合物（水酸化アルミニウム）を使用した場合、流動体１４が加熱されたときに熱分解し、水蒸気が気泡となって発生する。
【００７９】
又、以上の工程を示す各図においては、供給する流動体１４の量は誇張して示したものであり、実際には、接続端子３４ａ、接続端子３４ｂの間に自己集合するのに好適な量、及び誤差を考慮した量が供給される。
【００８０】
又、接続端子３４ａ上に供給される流動体１４（例えば、樹脂）の体積（ＶＢ）中に含有される導電性粒子１６の全てが、配線３３ａと配線３３ｂの接続に寄与したとすると、
接続部の総体積（ＶＡ）と、流動体１４の体積（ＶＢ）とは以下のような関係式（１）が成り立つと考えられる。
【００８１】
ＶＡ：ＶＢ≒ＳＡ：ＳＢ・・・（１）
式（１）中、ＳＡは配線３３ａの総面積、ＳＢは接続端子３４ａの面積をそれぞれ表す。
【００８２】
これにより、流動体１４中に含まれる導電性粒子１６の含有量は、以下のような式（２）で表される。
【００８３】
（導電性粒子の含有量、体積％）＝ＶＡ／ＶＢ＝ＳＡ／ＳＢ×１００・・・（２）
よって、流動体１４中に含まれる導電性粒子１６の最適な含有量は、概ね、以下のような式（３）に基づいて設定することができる。
【００８４】
（導電性粒子１６の含有量、体積％）＝（ＳＡ／ＳＢ×１００）±α・・・（３）
なお、上記のパラメータ（±α）は、導電性粒子１６が配線３３ａと配線３３ｂの間に自己集合する際の過不足分を調整するためのもので、種々の条件により決めることができる。式（３）により、流動体１４中に分散する導電性粒子１６は、０．５〜３０体積％の割合で流動体１４中に含有していれば足りることになる。なお、一般に、導電性粒子１６流動体１４との重量比は、約７程度なので、上記０．５〜３０体積％の割合は、概ね４〜７５重量％の割合に相当する。
【００８５】
なお、上述した実施の形態１では、接続端子３４ａ上に流動体１４を供給した後、接続端子３４ｂを配置したが、それに限らず、先に、接続端子３４ａと接続端子３４ｂとの位置を合わせと、隙間ｗを生ずるようにあらかじめ対向配置しておき、その後に導電性粒子１６と気泡発生剤を含有した流動体１４をこの隙間ｗに供給するようにしても良い。要するに、接続基板同士の位置合わせを行う工程の順序によって本発明は限定されるものではない。
【００８６】
なお、この実施形態１では、突起２０ａが１つのスペース３５ａと３５ｂあたり４個の場合をしめしたが、両端２個あれば、効果がある。
【００８７】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２における配線基板を説明する。本実施の形態２を図７に示す。配線基板３１ａは、図１（ａ）、図１（ｂ）に示す実施の形態１と同様に、接続端子３４ａの領域に突起２０ａが形成された構成であり、詳細な説明は省略する。他方の配線基板３１ｂは、図１（ａ）、図１（ｂ）に示す構成例と違い、接続端子３４ｂの領域に突起を設けていない。
【００８８】
これらの配線基板３１ａおよび配線基板３１ｂを対向させ、位置合わせした場合でも、配線基板３１ａの接続端子３４ａの領域の突起２０ａが形成されていることから気泡の移動による接続領域外への樹脂流れを抑制することが可能となり、接続端子３４ａ及び接続端子３４ｂ間の領域に導電性粒子１６を含む樹脂を効率よく集合させ、良好な接続が得られる効果がある。
【００８９】
さらに、突起２０ａの高さを、配線３３ａより高くすると、より効果がでる。
【００９０】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における配線基板を説明する。
【００９１】
本実施の形態３を図８（ａ）〜図８（ｃ）に示す。図８（ａ）は配線基板の平面図、図８（ｂ）は、そのＡ−Ａ直線断面図、図８（ｃ）は配線基板の接続方法を説明するための断面図である。
【００９２】
図８（ａ）において配線基板３１ａは、図１（ａ）、図１（ｂ）に示す実施の形態１と同様に、接続端子３４ａの領域に突起２０ａが形成された構成であり、突起の配置と高さ以外は同様であり、詳細な説明は省略する。矢印で示す領域は、配線３３ａ端部より形成される接続端子３４ａであり、接続端子３４ａの線路長は１．０ｍｍである。配線の幅は０．０５ｍｍであり、隣り合う配線３３ａとのスペース３５ａの幅は０．０５ｍｍである。したがって配線３３ａはピッチ０．１ｍｍの配線ルールで形成される。それぞれのスペース３５ａは、長手方向に断続的に複数の突起２０ａが選択的に形成されている。
【００９３】
突起２０ａの形状は、約外径４０μｍの円形の柱状体を形成した。接続端子３４ａの領域内でのスペース３５ａに形成した突起２０ａの配置は、端部から０．２ｍｍと０．４ｍｍと０．６ｍｍと０．８ｍｍの位置に間隔０．２ｍｍで４つ形成した。
【００９４】
図８（ｂ）において、突起２０ａの高さＴ１は、配線３３ａの厚みＴ２が約１５μｍ（銅箔厚１２μｍ上にＮｉ／Ａｕメッキ厚３μｍを形成）に対して約２５μｍで形成するようにした。突起２０ａの高さは接合部の高さを約２０μｍとした場合、接合部高さの１／２（半分）の１０μｍを配線３３ａの厚みＴ２より突出するような構成にした。この例は、あくまで一例であり、突起２０ａの形状、配置、数量、高さは接続基板の配線ルールや接続条件に合わせてその都度、具体的に決定することができる。
【００９５】
なお、上記構成において、配線基板３１ａ又配線基板３１ｂは、本発明の配線基板に相当し、接続端子３４ａ又は接続端子３４ｂは、本発明の接続端子に相当し、突起２０ａ又は２０ｂに相当し、スペース３５ａまたは３５ｂは本発明のスペースに相当する。
【００９６】
図８（ｃ）に示すように、配線基板３１ａの上に、接続対象である第２の配線基板３１ｂを配置して、配線基板３１ａの突起２０ａと配線基板３１ｂの突起２０ｂが当接するような構成とした。このような構成にすると、必要な接合部の厚みＴ３の確保が容易となり、配線基板３１ａと配線基板３１ｂの接合において接合部の隙間の調整が不要となる。
【００９７】
これらの配線基板３１ａおよび配線基板３１ｂを対向させ、位置合わせした場合でも、接続端子３４ａ、接続端子３４ｂの接合領域の突起２０ａが形成されていることから気泡の移動による接続領域外への樹脂流れを抑制することが可能となり、接続端子３４ａ及び３４ｂ間の領域に導電性粒子１６を含む樹脂を効率よく集合させ、良好な接続が得られる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明にかかる配線基板の接続方法等は、接続配線端子を良好に接続することができる効果を有し、配線基板と配線基板を電気的に接続する配線基板の接続方法及びそれに用いる配線基板等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１の配線基板の接続方法に用いる配線基板の構成図  、（ｂ）図１（ａ）のＡ−Ａ直線断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１の配線基板の接続方法を説明するための平面図、（ｂ）図２（ａ）のＡ−Ａ断面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１の配線基板の接続方法を説明するための平面図、（ｂ）図３（ａ）のＡ−Ａ直線断面図、（ｃ）図３（ａ）のＡ−Ａ直線断面図により本発明の実施に形態１の配線基板の接続方法の工程を説明するための図、（ｄ）図３（ａ）のＡ−Ａ直線断面図により本発明の実施に形態１の配線基板の接続方法の工程を説明するための図、（ｅ）図３（ａ）のＡ−Ａ直線断面図により本発明の実施に形態１の配線基板の接続方法の工程を説明するための図、（ｆ）図３（ａ）のＡ−Ａ直線断面図により本発明の実施に形態１の配線基板の接続方法の工程を説明するための図
【図４】本発明の各実施の形態に係わる導電性粒子の材料の一例を示す図
【図５】本発明の各実施の形態に係わる気泡発生剤の材料の一例を示す図
【図６】本発明の各実施の形態に係わる気泡発生剤粉の材料の一例を示す図
【図７】本発明の実施の形態２の配線基板の接続方法を説明するための断面図
【図８】（ａ）本発明の実施の形態３の配線基板の接続方法を説明するための平面図、（ｂ）図８（ａ）のＡ−Ａ直線断面図、（ｃ）本発明の実施の形態３の配線基板の接続方法を説明するための断面図
【図９】（ａ）従来の方法である樹脂の自己集合を利用したバンプ形成方法の基本工程を示した工程断面図、（ｂ）従来の方法である樹脂の自己集合を利用したバンプ形成方法の基本工程を示した工程断面図、（ｃ）従来の方法である樹脂の自己集合を利用したバンプ形成方法の基本工程を示した工程断面図、（ｄ）従来の方法である樹脂の自己集合を利用したバンプ形成方法の基本工程を示した工程断面図
【図１０】（ａ）従来の方法である樹脂の自己集合を利用したバンプ形成方法の基本工程を示した工程断面図、（ｂ）従来の方法である樹脂の自己集合を利用したバンプ形成方法の基本工程を示した工程断面図、（ｃ）従来の方法である樹脂の自己集合を利用したバンプ形成方法の基本工程を示した工程断面図、（ｄ）従来の方法である樹脂の自己集合を利用したバンプ形成方法の基本工程を示した工程断面図
【図１１】（ａ）従来の方法である樹脂の自己集合のメカニズムを説明するための図、（ｂ）従来の方法である樹脂の自己集合のメカニズムを説明するための図
【図１２】従来の方法である樹脂の自己集合を利用して配線基板同士を接続する方法を説明するための図
【図１３】（ａ）従来の方法である樹脂の自己集合を利用して配線基板同士を接続する方法を説明するための平面図、（ｂ）図１３（ａ）のＡ−Ａ断面図
【図１４】（ａ）従来の方法の場合の樹脂とはんだ粉が接続領域から押し出された状態を示す図、（ｂ）従来の方法の場合の樹脂とはんだ粉が接続領域から押し出される原理を説明するための図
【図１５】従来の方法において、はんだ粉が集合した後に、溶融固化した状態を説明するための図
【符号の説明】
【０１００】
１４  流動体
１６  導電性粒子
２０ａ、２０ｂ  突起
３０  気泡
３１ａ、３１ｂ  配線基板
３３ａ、３３ｂ  配線
３４ａ  、３４ｂ  接続端子
３５ａ、３５ｂ  スペース
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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