WO1998030073A1 - Method and device for mounting electronic component on circuit board - Google Patents

Description

形成されバンプとを位置合わせし、

加熱しながら、 上記電子部品を上記回路 に 1バンプあたり 2 0 以上 の加圧力により押圧し、 上記基板の反り矯正を行いながら、 上記電子部品と上 記回路基板の間に介在する上記熱硬化性樹脂を上記熱により硬化して、 上記電 子部品と上記回路基板を接合して両電極を電気的に接続するようにした電子部 品の実装方法を提供する。

本発明の第 2態様によれば、 記位置合わせにおいては、 レペリングせずに、 上記熱硬化性樹脂を介在させながら、 上記回路基板の電極と上記電子部品の電 極にワイヤボンディングにより形成されたバンプとを位置合わせし、

上記接合においては、 加熱しながら、 上記電子部品を上記回路基板に 1バン プあたり 2 0 g f以上の加圧力により押圧し、 上記バンプのレべリングと上記 基板の反り矯正とを同時に行いながら、 上記電子部品と上記回路 反の間に介 在する上記熱硬化性樹脂を上記熱により硬化して、 上記電子部品と上記回路基 板を接合して両電極を電気的に接続するようにした第 1態様に記載の電子部品 の実装方法を提供する。

本発明の第 3態様によれば、 上記熱硬化性樹脂は、 異方性導電膜を有する熱 硬化性樹脂のシートである第 1又は 2態様に記載の電子部品の実装方法を提供 する。

本発明の第 4態様によれば、 上記位置合わせの前に、 上記回路基板に、 上記 熱硬化性樹脂として、 上記電子部品の電極を結んだ外形寸法より小さい形状寸 法の固形の熱硬化性樹脂シートを貼り付けたのち上記位置合わせを行い、 上記接合においては、 上記熱硬化性樹脂シートを加熱しながら、 上記電子部 品を上記回路基板に加圧押圧して、 上記回路基板の反り矯正を同時に行いなが ら、 上記電子部品と上記回路基板の間に介在する上記熱硬化性樹脂シ一トを上 記熱により硬化して、 上記電子部品と上記回路基板を接合するようにした第 1 態様に記載の電子部品の実装方法を提供する。

本発明の第 5態様によれば、 上記位置合わせの前に、 導電性接着剤を上記電 子部品の上記電極の上記バンプに転写し、

4 上記位置合わせの前に、 上記回路基板には、 上記熱硬化性樹脂として、 上記 電子部品の上記電極を結んだ外形寸法より小さい形状寸法の固形の熱硬化性樹 脂シートを貼り付けたのち、 上記バンプと上記回路基板の電極を位置合わせし、 上記接合においては、 上記熱硬化性樹脂シートを加熱しながら、 上記電子部 品を上記回路基板に加圧押圧して、 上記回路基板の反り矯正を同時に行いなが ら、 上記電子部品と上記回路基板の間に介在する上記熱硬化性樹脂シートを上 記熱により硬ィヒして、 上記電子部品と上記回路基板を接合するようにした第 1 態様に記載の電子部品の実装方法を提供する。

本発明の第 6態様によれば、 上記回路基板には、 上記熱硬化性樹脂として、 片面又は両面にフラックス層を形成した固形の熱硬化性樹脂シ一卜を貼り付け たのち、 上記電子部品の上記電極の上記ノ、'ンプと上記回路基板の上記電極を位 置合わせし、

上記接合においては、 加熱されたへッドにより上記電子部品を上記回路基板 に加圧押圧して、 上記回路基板の反り矯正を同時に行いながら、 上記電子部品 と上記回路基板の間に介在する上記熱硬化性樹脂シートを硬化し、 その樹脂シ —トを上記バンプが突き破る際に上記フラックス層のフラックス成分が上記バ ンプに付着し、 該パンプが上記回路基板の上記電極と接合されて上記電子部品 と上記回路基板を接合するようにした第 1態様に記載の電子部品の実装方法を 提供する。

本発明の第 7態様によれば、 上記位置合わせ前に、 上記電子部品の上記電極 の上記バンプ及び上記回路基板の上記電極の少なくとも一方に対応する位置に 形成された孔内に、 表面に金メッキを施した樹脂ボール、 又は、 ニッケル粒子、 又は、 銀、 銀—パラジウム、 若しくは、 金からなる導電粒子、 又は、 導電ぺ一 スト、 又は、 金球からなる粒子を、 上記バンプと上記回路基板の上記電極とを 導通させる方向に埋め込んだ固形の熱硬化性樹脂シートを、 上記熱硬化性樹脂 として、 上記回路基板の上記電極と位置合わせして貼り付けたのち、 上記電子 部品の上記バンプと上記回路基板の上記電極を位置合わせし、

上記接合においては、 上記熱硬化性樹脂シートを加熱しながら、 上記電子部

5 品を上記回路基板に押圧して、 上記回路基板の反り矯正を行いながら、 上記電 子部品と上記回路基板の間に介在する上記熱硬化性樹脂シートを上記熱により 硬化して接合するようにした第 1態様に記載の電子部品の実装方法を提供する。 本発明の第 8態様によれば、 上記位置合わせ前に、 上記電子部品を上記回路 基板へ実装する際に、 上記電子部品の上記電極及び上記回路基板の上記電極の 少なくとも一方に対応する位置に形成された孔に、 少なくとも上記電子部品の 電極に被さるパッシべィション膜の厚みより大きく、 上記回路基板の電極の厚 みより小さい寸法でかつ、 表面に金メヅキを施した樹脂ボール、 又は、 ニッケ ル粒子、 又は、 銀、 銀—パラジウム、 若しくは、 金からなる導電粒子、 又は、 導電ペースト、 又は、 金球からなる粒子を、 上記電子部品の上記電極と上記回 路基板の上記回路電極と相挟む方向でかつ相互に導通させる方向に埋め込んだ 固形の熱硬化性樹脂シートを、 上記熱硬化性樹脂として、 上記回路基板の上記 電極と位置合わせして貼付けたのち、 上記電子部品の上記電極と上記回路基板 の上記雷極を位置合わせし、

上記接合においては、 上記熱硬化性樹脂シートを加熱しながら超音波振動を 上記電子部品に印加しながら上記電子部品を上記回路基板に押圧して、 上記電 子部品と上記回路基板の間に介在する上記熱硬化性樹脂シートを上記熱により 硬化して接合するようにした第 1態様に記載の電子部品の実装方法を提供する。 本発明の第 9態様によれば、 上記異方性導電膜に含まれる導電粒子が、 ニッ ケル粉に金メツキを施したものである第 3態様に記載の電子部品の実装方法を 提供する。

本発明の第 1 0態様によれば、 上記熱硬化性樹脂は熱硬化性樹脂シートであ るようにした第 1〜 9態様のいずれかに記載の電子部品の実装方法を提供する： 本発明の第 1 1態様によれば、 上記熱硬化性樹脂のシートは、 その厚みが接 合後の上記電子部品のアクティブ面と上記回路基板の電極が形成された面との 隙間より厚い厚さとするようにした第 1 0態様に記載の電子部品の実装方法を 提供する。

本発明の第 1 2態様によれば、 上記熱硬化性樹脂は熱硬化性接着剤であるよ うにした第 1又は 2態様に記載の電子部品の実装方法を提供する。

本発明の第 1 3態様によれば、 絶縁性で導電粒子を含まない熱硬化性樹脂を 介在させながら、 回路基板の電極と電子部品の電極にワイヤボンディングによ り形成されバンプとを位置合わせする位置合わせ装置と、

上記熱硬化性樹脂を加熱する加熱装置と、

上記加熱装置により上記熱硬化性樹脂を加熱しながら、 上記電子部品を上記 回路基板に 1バンプあたり 2 0 以上の加圧力により押圧し、 上記基板の反 り矯正を行いながら、 上記電子部品と上記回路基板の間に介在する上記熱硬化 性樹脂を上記熱により硬化して、 上記電子部品と上記回路基板を接合して両電 極を電気的に接続するよう接合装置とを備えるようにした電子部品の実装装置 を提供する。

本発明の第 1 4態様によれば、 上記位置合わせ装置は、 レペリングせずに、 上記熱硬化性樹脂を介在させながら、 上記回路基板の電極と上記電子部品の電 極にワイヤボンディングにより形成されたバンプとを位置合わせするものであ り、

上記接合装置は、 上記加熱装置により上記熱硬化性樹脂を加熱しながら、 上 記電子部品を上記回路基板に 1バンプあたり 2 0 g f以上の加圧力により押圧 し、 上記バンプのレペリングと上記基板の反り矯正とを同時に行いながら、 上 記電子部品と上記回路基板の間に介在する上記熱硬化性樹脂を上記熱により硬 化して、 上記電子部品と上記回路基板を接合して両電極を電気的に接続するよ うにした第 1 3態様に記載の電子部品の実装装置を提供する。

本発明の第 1 5態様によれば、 上記熱硬化性樹脂は、 異方性導電膜を有する 熱硬化性樹脂のシートである第 1 3又は 1 4態様に記載の電子部品の実装装置 を提供する。

本発明の第 1 6態様によれば、 上記位置合わせ装置は、 上記回路基板に、 上 記熱硬化性樹脂として、 上記電子部品の電極を結んだ外形寸法より小さい形状 寸法の固形の熱硬化性樹脂シ一トを貼り付けたのち、 上記電子部品の上記電極 のバンプと上記回路基板の電極を位置合わせし、

7 上記接合装置は、 上記熱硬化性樹脂シートを加熱しながら、 上記電子部品を 上記回路基板に加圧押圧して、 上記回路基板の反り矯正を同時に行いながら、 上記電子部品と上記回路基板の間に介在する上記熱硬化性樹脂シートを上記熱 により硬化して、 上記電子部品と上記回路基板を接合するようにした第 1 3態 様に記載の電子部品の実装装置を提供する。

本発明の第 1 7態様によれば、 上記位置合わせの前に、 導電^ ^接着剤を上記 電子部品の上記電極の上記バンプに転写し、

上記位置合わせの前に、 上記回路基板には、 上記熱硬化性樹脂として、 上記 電子部品の上記電極を結んだ外形寸法より小さい形状寸法の固形の熱硬化性樹 脂シ一卜を貼り付けたのち、 上記バンプと上記回路基板の電極を位置合わせし、 上記接合においては、 上記熱硬化性樹脂シートを加熱しながら、 上記電子部 品を上記回路基板に加圧押圧して、 上記回路基板の反り矯正を同時に行いなが ら、 上記電子部品と上記回路基板の間に介在する上記熱硬化性樹脂シートを上 記熱により硬化して、 上記電子部品と上記回路基板を接合するようにした第 1 3態様に記載の電子部品の実装装置を提供する。

本発明の第 1 8態様によれば、 上記位置合わせ装置は、 上記回路基板には、 上記熱硬化性樹脂として、 片面又は両面にフラックス層を形成した固形の熱硬 化性樹脂シートを貼り付けたのち、 上記電子部品の上記電極の上記バンプと上 記回路基板の上記電極を位置合わせし、

上記位置合わせ装置は、 加熱されたへッドにより上記電子部品を上記回路基 板に加圧押圧して、 上記回路基板の反り矯正を同時に行いながら、 上記電子部 品と上記回路基板の間に介在する上記熱硬化性樹脂シートを硬化し、 その樹脂 シ一トを上記バンプが突き破る際に上記フラックス層のフラヅクス成分が上記 ノ ンブに付着し、 該ノ s'ンプが上記回路基板の上記電極と接合されて上記電子部 品と上記回路基板を接合するようにした第 1 3態様に記載の電子部品の実装装 置を提供する。

本発明の第 1 9態様によれば、 上記位置合わせ装置は、 上記電子部品の上記 電極の上記バンプ及び上記回路基板の上記電極の少なくとも一方に対応する位 置に形成された孔内に、 表面に金メッキを施した樹脂ボール、 又は、 ニッケル 粒子、 又は、 銀、 銀—パラジウム、 若しくは、 金からなる導電粒子、 又は、 導 電ペースト、 又は、 金球からなる粒子を、 上記バンプと上記回路基板の上記電 極とを導通させる方向に埋め込んだ固形の熱硬化性樹脂シートを、 上記熱硬化 性樹脂として、 上記回路基板の上記電極と位置合わせして貼り付けたのち、 上 記電子部品の上記バンプと上記回路基板の上記電極を位置合わせし、

上記接合装置は、 上記熱硬化性樹脂シートを加熱しながら、 上記電子部品を 上記回路基板に押圧して、 上記回路基板の反り矯正を行いながら、 上記電子部 品と上記回路基板の間に介在する上記熱硬化性樹脂シートを上記熱により硬化 して接合するようにした第 1 3態様に記載の電子部品の実装装置を提供する。 本発明の第 2 0態様によれば、 上記位置合わせ装置は、 上記電子部品を上記 回路基板へ実装する際に、 上記電子部品の上記電極及び上記回路基板の上記電 極の少なくとも一方に対応する位置に形成された孔に、 少なくとも上記電子部 品の電極に被さるパヅシベイション膜の厚みより大きく、 上記回路基板の電極 の厚みより小さい寸法でかつ、 表面に金メヅキを施した樹脂ポール、 又は、 二 ヅケル粒子、 又は、 銀、 銀—パラジウム、 若しくは、 金からなる導電粒子、 又 は、 導電ぺ一スト、 又は、 金球からなる粒子を、 上記電子部品の上記電極と上 記回路基板の上記回路電極と相挟む方向でかつ相互に導通させる方向に埋め込 んだ固形の熱硬化性樹脂シートを、 上記熱硬化性樹脂として、 上記回路基板の 上記電極と位置合わせして貼付けたのち、 上記電子部品の上記電極と上記回路 基板の上記電極を位置合わせし、

上記接合装置は、 上記熱硬化性樹脂シートを加熱しながら超音波振動を上記 電子部品に印加しながら上記電子部品を上記回路基板に押圧して、 上記電子部 品と上記回路基板の問に介在する上記熱硬化性樹脂シ一トを上記熱により硬化 して接合するようにした第 1 3態様に記載の電子部品の実装装置を提供する。 本発明の第 2 1態様によれば、 上記異方性導電膜に含まれる導電粒子が、 二 ッケル粉に金メツキを施したものである第 1 5態様に記載の電子部品の実装装 置を提供する。 本発明の第 2 2態様によれば、 上記熱硬化性樹脂は熱硬化性樹脂シートであ るようにした第 1 3〜2 1態様のいずれかに記載の電子部品の実装装置を提供 する。

本発明の第 2 3態様によれば、 上記熱硬化性樹脂のシートは、 その厚みが接 合後の上記電子部品のアクティブ面と上記回路基板の電極が形成された面との 隙問より厚い厚さとするようにした第 2 2態様に記載の電子部品の突装装置を 提供する。

本発明の第 2 4態様によれば、 上記熱硬化性樹脂は熱硬化性接着剤であるよ うにした第 1 3又は 1 4態様に記載の電子部品の実装装置を提供する。

本発明の第 2 5態様によれば、 上記位置合わせ装置と上記接合装置は 1つの 装置で構成されるようにした第 1 2から 1 4態様のいずれかに記載の電子部品 の実装装置を提供する。

本発明の第 2 6態様によれば、 上記位置合わせ後でかつ上記接合前において、 上記バンプに導電性ペーストを付着させた後、 この導電性ペーストを硬化させ て上記バンプの一部として機能させるようにし、 上記接合において、 上記熱硬 化性樹脂を上記硬化した導電性ペース卜が突き破って上記回路基板の電極と電 気的に接続するようにした第 1から 1 2態様のいずれかに記載の電子部品の実 装方法を提供する。

本発明の第 2 7態様によれば、 上記位置合わせ後でかつ上記接合前において、 上記バンプに導電性べ一ストを付着させた後、 この導電性ペーストを硬化させ て上記バンプの一部として機能させるようにし、 上記接合において、 上記熱硬 化性樹脂を上記硬化した導電性ペーストが突き破って上記回路基板の電極と電 気的に接続するようにした第 1 3から 2 5態様のいずれかに記載の電子部品の 実装装置を提供する。

本発明の第 2 8態様によれば、 上記熱硬化性樹脂シ一トは上記回路基板側に 配置されている第 1 1から 9のいずれか又は 1 1態様に記載の電子部品の実装 方法を提供する。

本発明の第 2 9態様によれば、 上記熱硬化性樹脂シ一トは上記電子部品側に

10 配置されている第 1から 9のいずれか又は 1 1態様に記載の電子部品の実装方 法を提供する。

本発明の第 30態様によれば、 上記熱硬化性樹脂シートは上記回路基板側に 配置されている第 13から 21のいずれか又は 23態様に記載の電子部品の実 装装置を提供する。

本発明の第 31態様によれば、 上記熱硬ィ匕性樹脂シートは上記電子部品側に 配置されている第 13から 21のいずれか又は 23態様に記載の電子部品の実 装装置を提供する。 上記態様によれば、 例えば、 電子部品例えば I Cチップ を回路 ¾反へ実装する際に、 I Cチップの A1又は、 A1に S i若しくは Cu などを添加して形成された電極パッドにワイヤボンディング装置を用いて Au ワイヤーに放電によりボールを形成し、 キヤビラリーによりそのボールに超音 波を加えながら I Cチップの電極パッドに接合する。 図面の簡単な説明

本究明のこれらと他の目的と特徴は、 添付された図面についての好ましい実 施形態に関連した次の記述から明らかになる。 この図面においては、

図 1A、 1 B、 1 C、 1D、 1E、 1 F、 1 G、 1 H、 I I、 1 Jはそれぞ れ本発明の第 1実施形態にかかる回路基板への電子部品例えば I Cチップの実 装方法を示す説明図であり、

図 2A、 2B、 2 C、 2D、 2E、 2F、 2 Gはそれぞれ本発明の第 1実施 形態における実装方法において、 I Cチップのワイヤボンダ一を用いたバンプ 形成工程を示す説明図であり、

図 3A、 3B、 3 Cはそれぞれ本発明の第 1実施形態にかかる実装方法にお いて、 回路基板と I Cチップの接合工程を示す説明図であり、

図 4A、 4B、 4 Cはそれぞれ本発明の第 1実施形態である実装方法におい て回路基板と I Cチップの接合工程を示す説明図であり、

図 5A、 5B、 5 C、 5D、 5 E、 5 Fはそれぞれ本発明の第 1実施形態の 実装方法において熱硬化性樹脂シートに代えて異方性導電膜を使用する場合に

11 おいて、 回路基板と I Cチップの接合工程を示す説明図であり、

図 6は本発明の第 1実施形態において図 5の実施形態での回路基板と I Cチ ップの接合工程を示す説明図であり、

図 7A、 7B、 7 Cはそれぞれ本発明の第 2実施形態にかかる実装方法にお いて、 回路基板と I Cチップの接合工程を示す説明図であり、

図 8A、 8B、 8 Cはそれぞれ本発明の第 2実施形態である実装方法におい て回路基板と I Cチップの接合工程を示す説明図であり、

図 9A、 9B、 9C、 9D、 9 Eはそれぞれ本発明の第 3実施形態である実 装方法において回路基板と I Cチップの接合工程を示す説明図であり、

10 図 10A、 10B、 10 C、 10D、 10E、 10 Fはそれぞれ本発明の第

4実施形態である実装方法において回路 反と I Cチップの接合工程を示す説 明図であり、

図 1 1A、 1 1B、 1 1 C；、 11D、 1 1 E、 1 1 F、 1 1 Gはそれぞれ本 発明の第 5実施形態である実装方法において回路基板と I Cチップの接合工程

15 を示す説明図であり、

図 12A、 12B、 12C、 12D、 12 E、 12 F、 12G、 12Hはそ れぞれ本発明の第 6実施形態である実装方法において回路基板と I Cチップの 接合工程を示す説明図であり、

図 13は従来の回路基板との I Cチップの接合方法を示す断面図であり、

20 図 14A、 14 Bはそれそれ従来の回路基板との I Cチップの接台方法を示 す説明図であり、

図 15A、 15B、 15C、 15D、 15 E、 15 F、 15 Gはそれぞれ本 発明の第 7実施形態である実装方法において回路 ¾ί反と I Cチヅプの接合工程 を示す説明図である。

Z5

発明を実施するための最良の形態

本発明の記述を続ける前に、 添付図面において同じ部品については同じ参照 符号を付している。

12 以下、 本発明の第 1実施形態にかかる I Cチップの実装方法及びその製造装 置を図 1 Aから図 1 2 Hを参照しながら説明する。

本発明の第 1実施形態にかかる回路基板への I Cチップ実装方法を図 1 A~ 図 3 Cを用いて説明する。 図 1 Aの I Cチップ 1において I Cチップ 1の A 1 パッド電極 2にワイヤボンディング装置により図 2 A〜2 Fのごとき動作によ りバンプ （突起電極） 3を形成する。 すなわち、 図 2 Aでホルダ 9 3から突出 したワイヤ 9 5の下端にボール 9 6を形成し、 図 2 2 Bでワイヤ 9 5を保持す るホルダ 9 3を下降させ、 ボール 9 3を I Cチップ 1の電極 2に接合して大略 バンプ 3の形状を形成し、 図 2 Cでワイヤ 9 5を下方に送りつつホルダ 9 3の 上昇を開始し、 図 2 Dに示すような大略矩形のループ 9 9にホルダ 9 3を移動 させて図 2 Eに示すようにバンプ 3の上部に湾曲部 9 8を形成し、 引きちぎる ことにより図 2 Fに示すようなバンプ 3を形成する。 あるいは、 図 2 Bでワイ ャ 9 5をホルダ 9 3でクランプして、 ホルダ 9 3を上昇させて上方に引き上げ ることにより、 金ワイヤ 9 5を引きちぎり、 図 2 Gのようなバンプ 3の形状を 形成するようにしてもよい。 このように、 I Cチヅプ 1の各電極 2にバンプ 3 を形成した状態を図 1 Bに示す。

次に、 図 1 Cに示す回路基板 4の電極 5上に、 図 1 Dに示すように、 I Cチ ップ 1の大きさより若干大きな寸法にて力ットされた熱硬化性樹脂シ一卜 6を 配置し、 例えば 8 0〜 1 2 0 °Cに熱せられた貼付けツール 7により、 例えば 5 〜1 O k g f / c m²程度の圧力で熱硬化性樹脂シート 6を基板 4の電極 5上 に貼り付ける。 この後、 熱硬化性樹脂シート 6のツール 7側に取り外し可能に 配置されたセパレ一夕 6 aを剥がすことにより、 基板 4の準備工程が完了する。 このセパレ一夕 6 aは、 ツール 7に熱硬化性樹脂シート 6が貼り付くのを防止 するためのものである。 ここで、 熱硬化性樹脂シート 6は、 シリカなどの無機 系フイラ一を入れたもの（例えば、 エポキシ樹脂、 フエノール樹脂、 ポリイミ ドなど)、 無機系フイラ一を全く人れないもの (例えば、 エポキシ樹脂、 フエノ ール樹脂、 ポリイミ ドなど）が好ましいとともに、 後工程のリフ口一工程での 高温に耐えうる程度の耐熱性 （例えば、 2 4 0 °Cに 1 0秒間耐えうる程度の耐

13 熱性） を有することが好ましい。

次に、 図 1 E及び図 1 Fに示すように、 熱せられた接合ツール 8により、 上 記前工程でバンプ 3が電極 2上に形成された I Cチップ 1を、 上記前工程で準 備された基板 4の I Cチップ 1の電極 2に対応する電極 5上に位置合わせした のち押圧する。 このとき、 バンプ 3は、 その頭部 3 aが、 基板 4の電極 5上で 図 3 Aから図 3 Bに示すように変形されながら押しつけられていく、 このとき I Cチップ 1を介してバンプ 3側に印加する荷重は、 バンプ 3の径により異な るが、 折れ曲がって重なり合うようになっているバンプ 3の頭部 3 aが、 必ず 図 3 Cのように変形する程度の荷重を加えることが必要である。 この荷重は最 低でも 2 0 ( g f ) を必要とする。 荷重の上限は、 1。チップ1、 バンプ 3、 回路基板 4などが損傷しない程度とする。 場合によって、 その最大荷重は 1 0 0 ( g f ) を越えることもある。 なお、 6 m及び 6 sは熱硬化性樹脂シート 6 が接合ツール 8の熱により溶融した溶融中の熱硬化性樹脂及び溶融後に熱硬化 された樹脂である。

なお、 セラミックヒー夕又はパルスヒー夕などの内蔵するヒー夕 8 aにより 熱せられた接合ヅ一ル 8により、 上記前工程でバンプ 3が電極 2上に形成され た I Cチップ 1を、 上記前工程で準備された基板 4の I Cチップ 1の電極 2に 対応する電極 5上に図 1 E及び図 1 Fに示すように位置合わせする位置合わせ 工程と、 位置合わせしたのち図 1 Gに示すように押圧接合する工程とを 1つの 位置合わせ兼押圧接合装置、 例えば、 図 1 Fの位置合わせ兼押圧接合装置で行 うようにしてもよい。 しかしながら、 別々の装置、 例えば、 多数の基板を連続 生産する場合において位置合わせ作業と押圧接合作業とを同時的に行うことに より生産性を向上させるため、 位置合わせ工程は図 4 Bの位置合わせ装置で行 レ、、 押圧接合工程は図 4 Cの接合装置で行うようにしてもよい。 なお、 図 4 C では、 生産性を向上させるため、 2つの接合装置を示して、 1枚の回路 ¾ί反 4 の 2個所を同時に押圧接合できるようにしている。

このとき、 回路基板 4は、 ガラス布積層エポキシ基板 （ガラエポ基板） ゃガ ラス布積層ポリイミ ド樹脂基板などが用いられる。 これらの基板 4は、 熱履歴

14 や、 裁断、 加工により反りやうねりを生じており、 必ずしも完全な平面ではな い。 そこで、 図 4 A及び 4 Bに示すように、 例えば約 5〃m以下に調整される ように平行度がそれぞれ管理された接合ツール 8とステージ 9とにより、 接合 ツール 8側からステージ 9側に向けて熱と荷重を I Cチップ 1を通じて回路基 板 4に局所的に印加することにより、 その印加された部分の回路基板 4の反り が矯正せしめられる。 また、 I Cチップ 1は、 アクティブ面の中心を凹として 反っているが、 これを接合時に 2 0 以上の強い加重で加圧することで、 基 板 4と I Cチップ 1の両方の反りやうねりを矯正することができる。 この I C チヅブ 1の反りは、 I Cチップ 1を形成するとき、 S iに薄膜を形成する際に 生じる内部応力により発生するものである。

こうして回路基板 4の反りが矯正された状態で、 例えば 1 4 0〜2 3 0 °Cの 熱が I Cチップ 1と回路基板 4の間の熱硬化性樹脂シート 6に例えば数秒〜 2 0秒程度印加され、 この熱硬ィ匕性樹脂シート 6が硬化される。 このとき、 最初 は熱硬化性樹脂シ一ト 6を構成する熱硬化性樹脂が流れて I Cチップ 1のエツ ヂまで封止する。 また、 樹脂であるため、 加熱されたとき、 当初は自然に軟化 するためこのようにエツヂまで流れるような流動性が生じる。 熱硬化性樹脂の 体積は I Cチップ 1と回路基板との間の空間の体積より大きくすることにより、 この空間からはみ出すように流れ出て、 封止効果を奏することができる。 この 後、 加熱されたッ一ル 8が上异することにより、 加熱源がなくなるため I Cチ ップ 1と熱硬化性樹脂シート 6の温度が急激に低下して、 熱硬化性樹脂シ一ト 6は流動性を失い、 図 1 G及び図 3 Cに示すように、 I Cチップ 1は硬化した 熱硬化性樹脂 6 sにより回路基板 4上に固定される。 また、 回路基板 4側をス テ一ジ 9により加熱しておくと、 接合ヅ一ル 8の温度をより低く設定すること ができる。

また、 熱硬化性樹脂シート 6を貼り付ける代わりに、 図 1 Hに示すように、 熱硬化性接着剤 6 bを回路基板 4上に、 デイスペンスなどによる塗布、 又は印 刷、 又は転写するようにしてもよい。 熱硬化性接着剤 6 bを使用する場合は、 基本的には上記した熱硬化性樹脂シート 6を用いる工程と同一の工程を行う。

15 熱硬化性樹脂シート 6を使用する場合には、 固体ゆえに取り扱いやすいととも に、 液体成分が無いため高分子で形成することができ、 ガラス転移点の高いも のを形成しやすいといった利点がある。 これに対して、 熱硬化性接着剤 6 bを 使用する場合には、 基板 4の任意の位置に任意の大きさに塗布、 印刷、 又は転 写することができる。

また、 熱硬化性樹脂に代えて異方性導電膜 (A C F ) を用いてもよく、 さら に、 異方性導電膜に含まれる導電粒子として、 ニッケル粉に金メッキを施した ものを用いることにより、 電極 5とバンプ 3との間での接続抵抗値を低下せし めることができて尚好適である。

このように熱硬化性樹脂シート 6に代えて異方性導電膜 1 0を用いた場合の 実装プロセスを図 2 A~ 5 Fを用いて説明する。 図 5 Aの I Cチヅプ 1におい て I Cチップ 1の A 1パッド電極 2にワイヤボンディング装置により図 2 A〜

2 Fのごとき動作によりバンプ （突起電極） 3を図 5 Bのように形成する。 あ るいは、 図 2 Bでワイヤ 9 5をホルダ 9 3でクランプして上方に引き上げるこ とにより、 金ワイヤ 9 5を引きちぎり、 図 2 Gのようなバンプ形状としてもよ い。

次に、 図 5 Cの回路基板 4の電極 5上に、 図 5 Dに示すように、 I Cチップ 1の大きさより若干大きな寸法にカツ卜した異方性導電膜シート 1 0を配置し、 例えば 8 0 - 1 2 0 °Cに熱せられた貼付けツール 7により例えば 5〜1 0 k g f / c m²程度の圧力で基板 4に貼付ける。 この後、 異方性導電膜シート 1 0 のヅ一ル側のセパレ一夕を剥がすことにより ¾ί反 4の準備工程が完了する。 次に、 図 5 Εに示されるように、 熱せられた接合ヅ一ル 8により、 上記工程 でバンブ 3が形成された I Cチップ 1を上記工程で準備された基板 4の I Cチ ヅプ 1に対応する電極 5上に位置合わせして異方性導電膜シート 1 0を介して 押圧する。 このとき、 バンプ 3は基板 4の電極 5上でバンプ 3の頭部 3 aが図

3 Bから 3 Cのごとく変形しながら押しつけられていく、 このとき、 印加する 荷重は、 バンプ 3の径により異なるが、 頭部 3 aの折れ重なった部分が図 3 C のように必ず変形するようにする。 また、 このとき、 図 6に示すように、 異方

16 性導電膜シ一ト 1 0中の導電粒子 1 0 aが樹脂ボ一ル球に金属メツキを施され ている場合には、 導電粒子 1 0 aが変形することが必要である。 また、 異方性 導電膜シート 1 0中の導電粒子 1 0 aがニッケルなど金属粒子の場合には、 バ ンプ 3や基板側の電極 5にめり込むような荷重を加えることが必要である。 こ の荷重は最低でも 2 0 ( g f ) を必要とする。 最大では 1 0 0 ( g f ) を越え ることもある。

このとき、 回路基板 4としては、 多層セラミック基板、 ガラス布積層ェポキ シ基板 （ガラエポ基板） 、 ァラミ ド不織布基板、 ガラス布積層ポリイミ ド樹脂 基板、 F P C (フレキシブル 'ブリンテッド ·サ一キット） 又はなどが用いら れる。 これらの基板 4は、 熱履歴や、 裁断、 加工により反りゃ ねりを生じて おり、 必ずしも完全な平面ではない。 そこで、 熱と荷重とを I Cチップ 1を通 じて回路基板 4に局所的に印加することにより、 その印加された部分の回路基 板 4の反りが矯正される。

こうして、 回路基板 4の反りが矯正された状態で、 例えば 1 4 0 ~ 2 3 0 °C の熱が I Cチップ 1と回路基板 4との間の異方性導電膜 1 0に例えば数秒〜 2

0秒程度印加され、 この異方性導電膜 1 0が硬化される。 このとき、 最初は熱 硬ィ匕性樹脂シート 6を構成する熱硬化性樹脂が流れて I Cチヅプ 1のェヅヂま で封止する。 また、 樹脂であるため、 加熱されたとき、 当初は自然に軟化する ためこのようにエツヂまで流れるような流動性が生じる。 熱硬化性樹脂の体積 は I Cチップ 1と回路基板との間の空間の体積より大きくすることにより、 こ の空間からはみ出すように流れ出て、 封止効果を奏することができる。 この後、 加熱されたツール 8が上昇することにより、 加熱源がなくなるため I Cチップ 1と異方性導電膜 1 0の温度は急激に低下して、 異方性導電膜 1 0は流動性を 失い、 図 5 Fに示されるように、 1〇チヅプ1は、 異方性導電膜 1 0を構成し ていた樹脂 1 0 sにより、 回路基板 4上に固定される。 また、 回路基板 4側を 加熱しておくと、 接合ツール 8の温度をより低くすることができる。

このようにすれば、 熱硬ィ匕性樹脂シート 6に代えて異方性導電膜 1 0を用い ることができ、 さらに、 異方性導電膜 1 0に含まれる導電粒子 1 0 aとして二

17 ッケル粉に金メツキを施したものを用いることにより、 接続抵抗値を低下せし めることができて尚好適である。

なお、 図 1 Aから図 1 Hまでは、 熱硬化性樹脂シート 6又は熱硬化性接着剤 6 bを回路基板 4側に形成することについて説明したが、 これに限定されるも のではなく、 図 1 I又は図 1 Jに示すように、 I Cチップ 1側に形成するよう にしてもよい。 この場合、 特に、 熱硬化性樹脂シート 6の場合には、 熱硬化性 樹脂シー卜 6の回路基板側に取り外し可能に配置されたセパレー夕 6 aととも にゴムなどの弹性体 1 1 7に I Cチップ 1を押し付けて、 バンプ 3の形状に沿 つて熱硬化性樹脂シート 6が I Cチップ 1に貼り付けられるようにしてもよい。 次に、 本発明の第 2実施形態にかかる実装方法及び装置を図 7 A〜 7 C及び図

8 A~ 8 Cを用いて説明する。 前記したように I Cチヅプ 1上の電極 2に突起 電極 （バンプ） 3を形成しておき、 回路基板 4には、 図 7 B , 7 C及び図 8 A に示すように、 I Cチップ 1の電極 2の内端縁を結んだ外形寸法 0 Lより小さ い形状寸法のシート状の熱硬化性樹脂又は熱硬化性接着剤 6を回路基板 4の電 極 5を結んだ中心部分に貼り付け又は塗布しておく。 次に、 バンプ 3と回路基 板 4の電極 5を位置合わせし、 図 7 A及び図 8 Bに示すように、 加熱されたへ ッド 8により I Cチップ 1を回路基板 4に加圧押圧して、 基板 4の反り矯正を 同時に行いながら、 I Cチップ 1と回路基板 4の間に介在する熱硬化性樹脂又 は熱硬化性接着剤 6を硬化する。 このとき、 熱硬化性樹脂又は熱硬化性接着剤 6は、 ヘッド 8から I Cチップ 1を介して加えられた熱により上記したように 軟化し、 図 8 Cのごとく貼り付けられた位置より加圧されて外側へ向かって流 れ出る。 この流れ出た熱硬化性樹脂又は熱硬化性接着剤 6が封止材料 （アンダ 一フィル） となり、 バンプ 3と電極 5との接合の信頼性を著しく向上する。 ま た、 ある一定時問がたっと、 上記熱硬化性樹脂又は熱硬化性接着剤 6では徐々 に硬化が進行し、 最終的には硬化した樹脂 6 sにより I Cチヅブ 1と回路基板 4を接合することになる。 I Cチヅブ 1を押圧している接合ツール 8を上昇す ることで、 I Cチヅプ 1と回路基板 4の電極 5の接合が完了する。 厳密に言え ば、 熱硬化の場合には、 熱硬化性樹脂の反応は加熱している間に進み、 接合ッ

18 —ル 8が上昇するとともに流動性はほとんど無くなる。 上記したような方法に よると、 接合前では熱硬化性樹脂又は熱硬化性接着剤 6が電極 5を覆っていな いので、 接合する際にバンプ 3が電極 5に直接接触し、 電極 5の下に熱硬化性 樹脂又は熱硬化性接着剤 6が入り込まず、 バンプ 3と電極 5との間での接続抵 抗値を低くすることができる。 また、 回路基板側を加熱しておくと、 接合へッ ド 8の温度をより低くすることができる。

次に、 本発明の第 3実施形態にかかる実装方法及び装置を図 9 A〜 9 Cを用 いて説明する。 この第 3実施形態は、 レペリングした後に接合する実装方法及 び装置である。

まず、 図 9 Aに示すように、 I Cチップ 1上の電極 2に突起電極 （バンプ）

3を先に説明した方法によりワイヤボンディング装置を用いて形成し、 皿状の 容器に収納された導電性接着剤 1 1にバンプ 3を浸けてバンプ 3に導電性接着 剤 1 1を転写する。 一方、 回路基板 4には、 I Cチップ 1の電極 2を結んだ外 形寸法 L _tより小さい形状寸法 L ₂の熱硬化性樹脂シ一ト又は熱硬化性接着剤 6 を回路基板 4の電極 5を結んだ中心部分に貼り付け又は塗布しておく。 次に、 図 9 Cに示すように、 バンプ 3と回路基板 4の電極 5を位置合わせし、 加熱さ れた接合へヅド 8により I Cチップ 1を回路基板 4に加圧押圧して、 基板 4の 反り矯正を同時に行いながら、 I Cチップ 1と回路基板 4の間に介在する熱硬 化性樹脂又は熱硬化性接着剤 6を硬化し、 硬化した樹脂 6 sにより I Cチップ 1と回路基板 を接合する。 このとき、 熱硬化性樹脂又は熱硬化性接着剤 6は、 接合へッド 8から I Cチップ 1を介して加えられた熱により上記したように軟 化し、 図 9 Bのごとく貼り付けられた位置より加圧されて外側へ向かって流れ 出る。 この流れ出た熱硬化性樹脂又は熱硬化性接着剤 6が封止材料 （アンダー フィル） となり、 バンプ 3と電極 5との間での接合の信頼性を著しく向上させ る。 また、 このとき、 バンプ 3に付着した導電性接着剤 1 1も硬化せしめられ、 導電性接着剤 1 1のみを硬化する加熱工程が不要となる。 次いで、 I Cチップ 1を押圧しているヅ一ル 8を上昇する。 以上の工程によって、 1〇チヅプ1と 回路基板 4の電極 5の接合が完了する。 また、 回路基板側を加熱しておくと、

19 接合ヘッド 8の温度をより低くすることができる。 また、 L ₂く L Bとしても、 尚好適である。 また、 上記加熱を短時間で行っておき、 その後、 更に、 本加熱 を炉などで行ってもよい。 このときには、 樹脂の硬化収縮作用のあるものを用 いることで同等の作用が得られる。 又、 アンダーフィルをすベて上記樹脂で行 わずに、 図 9 Dに示すように、 その一部をこの方法で行い、 後に、 図 9 Eに示 すように、 アンダーフィル 4 0 0を注入するようにしてもよい。

なお、 図 9 Aにおいて、 I Cチップ 1を保持するツール 8にセラミックヒー 夕又はパルスヒ一夕などのヒ一夕 8を内蔵させて図 9 Bの工程を行う前に導電 性接着剤 1 1を加熱 （例えば 6◦から 2 0 0 °Cに加熱） して硬化させておけば、 導電性接着剤 1 1がバンプ 3の一部として機能させるようにすれば、 熱硬化性 樹脂シート又は熱硬化性接着剤 6を突き通して貫通させることができる。 よつ て、 この場合には、 I Cチップ 1の電極 2を結んだ外形寸法 以上の大きな 形状寸法 L ₂の熱硬化性樹脂シート又は熱硬化性接着剤 6を使用することがで きる。 言い換えれば、 熱硬化性樹脂シート又は熱硬化性接着剤 6の大きさを全 く考慮する必要がなくなくる。 先の実施形態と同様に、 上記熱硬化性樹脂シ 一卜又は熱 ί更化性接着剤 6に代えて異方性導電膜 1 0を用いてもよい。 また、 さらに、 異方性導電膜に含まれる導電粒子 1 0 aがニッケル粉に金メッキを施 したものを用いることにより、 バンプ 3と電極 5との間での接続抵抗値を低下 せしめることができ、 尚好適である。

本発明の第 4実施形態にかかる実装方法及び装置を図 1 0 A〜1 O Fを用い て説明する。 図 1 O Aに示すように、 I Cチヅプ 1を回路基板 4へ実装する際 に、 I Cチヅプ 1上の電極 （パッド） 2に突起電極 （バンプ） 3を形成する。 一方、 図 1 0 Bに示すように、 熱硬化性樹脂シート 6の片面又は両面にフラッ クス成分を塗布して乾燥することによりフラックス層 1 2を形成する。 又は、 フラックス成分を乾燥させて形成したフラヅクス成分シートを前記熱硬化性樹 脂シート 6に貼り付けてフラックス層 1 2を形成する。 このようにフラックス 層 1 2を有する熱硬化性樹脂シート 6を、 図 1 0 Cに示すように、 回路基板 4 に貼り付ける。 このとき、 フラックス層 1 2が回路基板 4に接触するように熱

20 硬化性樹脂シート 6を貼り付ける。 次に、 バンプ 3と回路基板 4の 5の位 置合わせを行い、 加熱されたへッド 8により I Cチップ 1を回路基板 4に加圧 押圧する。 このとき、 図 1 0 Eに示すように熱硬ィ匕性樹脂シート 6の I Cチヅ プ側にもフラックス層 1 2を塗布形成している場合には、 バンプ 3が上記熱硬 化性樹脂シート 6のフラックス層 1 2に接触して付着する。 また、 熱硬化性樹 脂シート 6の基板側に形成されたフラックス層 1 2は、 図 1 0 Dに示すように 基板側の電極 5に形成された接合金属層 1 3に、 上記熱硬化性樹脂シート 6が 基板 4に貼り付けられた段階で付着する。 へッド 8により I Cチップ 1を回路 基板 4に押圧していくと、 へヅド 8からの熱が I Cチップ 1を介して熱硬化性 樹脂シート 6に伝達するとともに、 基板 4の反り矯正を同時に行いながら、 フ ラックス層 1 2のフラックス成分を活性化する。 また、 I Cチップ 1と回路基 板 4の問に介在する熱硬化性樹脂シート 6を硬化し、 その樹脂シート 6をバン プ 3が突き破る際にフラックス層 1 2のフラックスがバンプ 3に付着するとと もに、 上記熱により溶融されかつ回路基板 4の電極 5上に形成された接合金属 層 1 3と接触することにより、 図 1 O Fに示すように、 バンプ 3と電極 5とが フラックス及び接合金属層 1 3を介して接合して、 I Cチップ 1と回路基板 5 を接合する。

バンプ 3として例えば比較的低温 3 0 0 °C以下で溶融する金属を用いている 場合には、 回路基板 4に接合金属層 1 3を具備してもしなくてもよいことはい うまでもない。 また、 回路基板側を加熱しておくと、 接合ヘッド 8の温度をよ り低くすることができる。

なお、 この実施形態においても先の実施形態と同様に、 熱硬化性樹脂シート 6に代えて熱硬化性接着剤や異方性導電膜シート 1 0を使用することができる ことは言うまでもない。

次に、 本発明の第 5 .実施形態にかかる実装方法及び装置を図 1 1 A〜 1 1

Gを用いて、 説明する。 この第 5実施形態は、 接合と同時でも同時でなくても レペリングを全く行わない実装方法及び装置である。

図 1 1 E , 1 1 Fに示すように、 I Cチヅブ 1を回路基板 4へ実装する際に、

21 I Cチップ 1に図示しないワイヤボンディング装置を用いて I Cチヅプ 1上の 電極 2に突起電極 （バンプ） 3を形成しておく。 図 1 1 A， 1 I Bに示すよう に熱硬化性樹脂シート 6には、 バンプ 3及び回路基板 4の電極 5に対応する位 置に、 バンプ 3と基板 4の電極 5とを接触させて導通させる方向 （樹脂シート 6の厚み方向） に貫通した貫通孔 1 5を形成する。 そして、 図 1 1 C， 1 1 D に示すように、 導電粒子 1 4、 例えば、 表面に金メッキを施した樹脂ボール、 又は、 ニッケル粒子、 又は、 銀、 銀一パラジウム、 若しくは金からなる導電粒 子、 又は、 導電ペース卜、 又は、 金球からなる粒子をペースト状にしたものを 上記貫通孔 1 5内に、 印刷により又はスキージにより押し込むなどして埋め込 んで導電性を有する熱硬化性樹脂シ一ト 6 6を形成する。 このように形成され た樹脂シート 6 6を図 1 1 E， 1 1 Fに示すように回路基板 4の電極 5と位置 合わせして貼付ける。 ペースト状の上記導電粒子 1 4をする場合には、 熱硬化 性樹脂シー卜 6 6の熱硬化性接着剤の接合時の粘度よりも上記ペース卜の粘度 を高くしておくと、 I Cチップ 1の押圧時に上記べ一ストが上記熱硬化性樹脂 シート 6 6の樹脂に押し流されにくくなり、 より好適である。 次に、 図 1 1

E , 1 I Fに示すように、 I Cチップ 1のバンプ 3と回路 ¾ί反 4の電極 5を位 置合わせし、 加熱された接合へヅド 8により I Cチヅプ 1を回路基板 4に押圧 して、 バンプ 3のレペリングと基板 4の反り矯正を同時に行いながら、 I Cチ ップ 1と回路基板 4の間に介在する熱硬化性樹脂シ一ト 6 6中の熱硬化性樹脂 を硬化して、 図 1 1 Gに示すように、 硬化された樹脂 6 6 sにより I Cチップ

1と回路基板 4とを接合する。 また、 回路基板側を加熱しておくと、 接合へッ ド 8の温度をより低くすることができる。

次に、 本発明の第 6実施形態にかかる実装方法及び装置を図 1 2 Α~ 1 2 Η を用いて、 説明する。 この第 6実施形態は、 接合と同時でも同時でなくてもレ ベリングを全く行わない実装方法及び装置である。

図 1 2 Αにおいて、 熱硬化性樹脂シート 6 6に回路基板 4の電極 5に対応す る位置に、 回路基板 4の電極 5と相挾む方向で、 相互に導通させる方向に孔 1 5を形成し、 図 1 2 Bに示すように、 その孔 1 5に導電粒子 1 6を挿入して形

22 成する。 この導電粒子 1 6としては、 その粒子直径が、 少なくとも I Cチヅプ 1の電極 2に被さるパヅシぺイシヨン膜 1 aの厚み t _{p c} (図 1 2 1 2 H参照） より大きく、 基板 4の電極 5の厚み t _c (図 1 2 C参照） より小さい寸法で、 かつ、 図 1 2 Fに示すように樹脂ボール 1 6 aの表面に金メッキ 1 6 bを施し た導電粒子 1 6、 又は、 図 1 2 Eに示すようにニッケル粒子 1 7 aの表面に金 メツキ 1 7 bした導電粒子 1 7、 又は、 図 1 2 Gに示すように銀、 銀一パラジ ゥム、 若しくは、 金そのものからなる導電粒子 1 8、 又は、 導電ペースト、 又 は、 金球からなる粒子などが好ましい。 次に、 図 1 2 Cに示すように、 I Cチ ヅブ 1の電極 2を回路基板 4の電極 5と位置合わせして貼付けた後に、 I Cチ ップ 1の電極 2と回路基板 4の電極 5を位置合わせし、 先の実施形態と同様に 加熱された接合へッド 8により、 該へッ ド 8に連結された超音波振動発振装置 から超音波振動をへヅド 8を介して I Cチップ 1に印加しながら I Cチップ 1 を回路基板 4に押圧して、 上記導電粒子 1 6の表面の金属を介して、 I Cチヅ プ 1の A 1電極 2と回路基板 4の電極 5を接合する。 同時に、 1〇チヅブ1と 回路基板 4の間に介在する熱硬化性樹脂シート 6 6を硬化して、 図 1 2 Dに示 すように、 硬化された樹脂 6 6 sにより I Cチップ 1と回路基板 4とを接合す る。 好適には、 回路基板 4の電極 5の表面を金メッキしておくことが望ましい。 また、 回路基板側を加熱しておくと、 接合ヘッド 8の温度をより低くすること ができる。 ここで、 超音波により、 I Cチヅブ 1のパッ ド上の A 1膜の酸化物 を破り、 新しい A 1を露出させることができる。 また、 接合するときの温度を 下げることも可能となるとともに、 A u— A 1合金化を促進させることもでき る。 なお、 上記実施形態においては、 先の実施形態と同様に熱硬化性樹脂シ一 トに代えて熱硬化性接着剤や異方性導電膜 1 0を使用することもできる。

次に、 本発明の第 7実施形態にかかる実装方法及び装置を図 1 5 A〜 （H ) を用いて、 説明する。 この第 7実施形態は、 接合と同時にレペリングを行う実 装方法及び装置である。

図 1 5 Aに示す I Cチップ 1の電極 2に形成されたバンプ 3を、 図 1 5 Bに 示すように I Cチヅプ 1をツール 8で保持しながら導電性ペースト槽 1 0 1の

23 導電性ペースト 1 0 0内に浸すことにより、 図 1 5 Cに示すように、 バンプ 3 に導電性ペースト 1 0 0を付着させる。 その後、 図 1 5 Cに示すように、 内蔵 ヒー夕 8 aにより導電性ペースト 1 0 0を加熱して硬化させることにより、 次 工程で熱硬化性樹脂シ一ト 6又は熱硬化性接着剤 6 bを貫通しやすくする。 す なわち、 この導電性ペースト 1 0 0は、 バンプ 3の一部として機能するもので ある。 その後、 図 1 5 Dに示す熱硬ィ匕性樹脂シート 6を載置した回路基板 4の 電極 5、 又は、 図 1 5 Gに示す熱硬化性接着剤 6 bを載置した回路基板 4の電 極 5に対して、 図 1 5 Eに示すように上記バンプ 3が接触するように I Cチッ プ 1を回路基板 4に押圧する。 この結果、 図 1 5 Fに示すように、 導電性べ一 スト 1 0 0を介してバンプ 3と電極 5とが電気的に接続され、 又は場合によつ てはバンプ 3が直接電極 5に電気的に接続される。 このようにして、 導電性べ —スト 1 0 0を介在させることによりレベリングの不揃いなバンプ 3を電極 5 に接続することができる。 又、 このとき、 先の実施形態と同様に、 加熱された 接合へヅド 8により I Cチップ 1を回路基板 4に押圧して接合するとき、 基板 4の反り矯正を同時に行うことができる。 なお、 導電性ペースト 1 0 0として は上記したような種々のものを使用することができる。

上記種々の実施形態においては、 熱硬化性樹脂シートに代えて熱硬化性接着 剤を使用することができる。 また、 熱硬化性接着剤に代えて、 異方性導電膜 1 0を用いることもできる。 この場合においては、 さらに、 異方性導電膜 1 0に 含まれる導電粒子としてニッケル粉に金メツキを施したものを用いるようにす ると、 バンプ 3と電極 5との間での接続抵抗値をさらに低下せしめることがで きて尚好適である。

本発明によれば、 電子部品例えば I Cチップと回路基板を接合するのに従来 要した工程の多くを無くすことができ、 非常に生産性がよくなる。 また、 接合 材料として導電粒子の無い熱硬化性樹脂シート又は熱硬化性接着剤を用いた場 合には、 従来例 2で示した方法に比べて安価な I Cチップの実装方法を提供す ることができる。

さらに、 以下のような効果をも奏することができる。

24 ( 1 ) バンプ形成

バンプをメツキで形成する方法 （従来例 3 ) では、 専用のバンプ形成工程を 半導体メ一力一で行う必要があり、 限定されたメーカ一でしかバンプの形成が できない。 ところが、 本発明の方法によれば、 ワイヤボンディング装置により、 汎用のワイヤボンディング用の I Cチップを用いることができ、 I Cチップの 入手が容易である。

従来例 1の方法に比べて、 導電性接着剤の転写といった不安定な転写工程で の接着剤の転写量を安定させるためのバンプレペリングが不要となり、 そのよ うなレペリング工程用のレペリング装置が不要となる。

本発明の上記第 5実施形態の方法によれば、 I Cチップへのバンプ形成が不 要であり、 より簡便でかつ生産性よく、 安価な実装方法を提供することが可能 である。

( 2 ) ェ Cチヅプと回路基板の接合

従来例 2の方法によれば、 接続抵抗は、 バンプと回路基板の電極の間に存在 する導電粒子の数に依存していたが、 本発明では、 独立した工程としてのレべ リング工程においてバンプをレペリングせずに回路基板の電極に従来例 1、 2 よりも強い荷重で押しつけて接合するため、 介在する粒子数に接続抵抗値が依 存せず、 安定して接続抵抗値が得られる。

バンプのレペリングを接合と同時に行うので、 独立したレペリング工程が不 要であるばかりでなく、 接合時に回路基板の反りやうねりを変形させて矯正し ながら接合するので、 又は、 バンプに付着させた導電性べ一ストを硬化して接 合時に導電性ペーストを変形させることによりバンプのレべリングを一切不要 として、 接合時に回路基板の反りやうねりを変形させて矯正しながら接合する ので、 反りやうねりに強い。 従来例 1では 1 0〃m/ I C ( 1個の I Cチップ 当たり 1 0〃mの厚み反り寸法精度が必要であることを意味する。 ） 、 従来例

2では S i niZ l C、 従来例 3でも l〃m/ I C (バンプ高さバラツキ ± 1〃 m以下） というような高精度の基板やバンプの均一化が必要であり、 実際上は、 L C Dに代表されるガラス基板が用いられている。 ところが、 本発明の方法に

25 よれば、 上記実施形態で説明したごとく、 樹脂基板、 フレキ基板、 多層セラミ ック基板などを用いることができ、 より低廉で汎用性のある I Cチップの接合 方法を提供することができる。

また、 従来例 1で必要とした導電性接着剤で I Cチップと回路勘反を接合し た後に I Cチップの下に封止樹 fl (アンダーフィルコ一ト） を行う必要がなく、 工程を短縮することができる。

なお、 上記熱硬化性樹脂シート 6 6において形成される孔 1 5は、 I Cチッ プ 1の電極 2又はバンプ 3の位置、 又は、 回路基板 4の電極 5の位置のいずれ か一方の位置に形成すればよい。 例えば、 回路基板 4の電極 5の数が I Cチッ プ 1の電極 2の数より多い場合には、 I Cチップ 1の電極 2を接合するのに必 要な数、 従って、 I Cチップ 1の電極 2に対応する位置及び数の孔 1 5を形成 すればよい。

以上、 本発明によれば、 従来存在したどの接合工法よりも生産性よく、 低廉 な I Cチップと回路基板の接合方法及びその装置を提供することができる。 明細書、 請求の範囲、 図面、 要約書を含む 1 9 9 6年 1 2月 2 7日に出願さ れた日本特許出願第 8— 3 5 0 7 3 8号に開示されたものの総ては、 参考とし てここに総て取り込まれるものである。

本 ¾明は、 添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載 されているが、 この技術の熟練した人々にとつては種々の変形や修正は明白で ある。 そのような変形や修正は、 添付した請求の範囲による本発明の範囲から 外れない限りにおいて、 その中に含まれると理解されるべきである。

26 請 求 の 範 囲

1. 絶縁性で導電粒子を含まない熱硬化性樹脂 （6， 6b) を介在させな がら、 回路基板 (4) の電極 (5) と電子部品 （1) の電極 (2) にワイヤボ ンデイングにより形成されバンプ （3) とを位置合わせし、

加熱しながら、 上記電子部品を上記回路基板に 1バンプあたり 20 g f以上 の加圧力により押圧し、 上記 »f反の反り矯正を行いながら、 上記電子部品と上 記回路基板の間に介在する上記熱硬化性樹脂を上記熱により硬化して、 上記電 子部品と上記回路基板を接合して両電極を電気的に接続するようにした電子部 品の実装方法。

2. 上記位置合わせにおいては、 レペリングせずに、 上記熱硬化性樹脂 （6,

6b) を介在させながら、 上記回路基板 （4) の電極 (5) と上記電子部品 (1)の電極 (2) にワイヤボンディングにより形成されたバンプ （3) とを 位置合わせし、

上記接合においては、 加熱しながら、 上記電子部品を上記回路基板に 1バン ブあたり 20 gf以上の加圧力により押圧し、 上記バンプのレペリングと上記 基板の反り矯正とを同時に行いながら、 上記電子部品と上記回路基板の間に介 在する上記熱硬化性樹脂を上記熱により硬化して、 上記電子部品と上記回路基 板を接合して両電極を電気的に接続するようにした請求項 1に記載の電子部品 の実装方法。

3. 上記熱硬化性樹脂は、 異方性導電膜を有する熱硬化性樹脂のシート

(10)である請求項 1又は 2に記載の電子部品の実装方法。

4. 上記位置合わせの前に、 上記回路基板 （4) に、 上記熱硬化性樹脂と して、 上記電子部品 （1) の電極 (2) を結んだ外形寸法 （OL) より小さい 形状寸法の固形の熱硬化性樹脂シート （6) を貼り付けたのち上記位置合わせ を行い、

上記接合においては、 上記熱硬化性樹脂シート （6) を加熱しながら、 上記 電子部品を上記回路基板に加圧押圧して、 上記回路基板の反り矯正を同時に行 いながら、 上記電子部品と上記回路基板の間に介在する上記熱硬化性樹脂シー

27 特許協力条約に基づいて公開された国際出願

(51) 国際特許分類 6 (11)国際公開番号 WO98/30073

H05K 3/32, H01L 21/60 A1

(43) 国際公開日 1998年 7月 9日（09.07.98)

(21) 国際出願番号 PCT/JP97/04873 (81)指定国 JP, R, SG, US,欧州特許（AT, BE, CH, DE,

DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, Nし， PT， SE).

(22)国際出願日 1997年 12月 26日（26.12.97)

添付公開書類

(30)優先権データ 国際調査報告書

特願平 8/350738 1996年 12月 27日（27.12.96) JP 請求の範囲の補正の期限前であり、 補正書受領の際には再公 開される。

(71) 出願人 （米国を除くすべての指定国について）

松下電器産業株式会社

(MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO., LTD.)[JP/JP]

〒571 大阪府門真巿大字門真 1006番地 Osaka, (JP)

(72)発明者；および

(75)発明者 出願人 （米国についてのみ）

西田一人 (MSHIDA, azuto)[JP/JP]

〒576大阪府交野市郡津 1-1-128 Osaka, (JP)

(74)代理人

弁理士 青山 葆，外 (AOYAMA, Tamotsu et al.)

〒540大阪府大阪市中央区城見 1丁目 3番 7号 IMPビ

青山特許事務所 Osaka, (JP)

(54)Title: METHOD AND DEVICE FOR MOUNTING ELECTRONIC COMPONENT ON CIRCUIT BOARD

(54)発明の名称 回路基板への電子部品の実装方法及びその装置

(57) Abstract

In mounting an IC chip (1) onto a circuit board (4 a bump (3) is formed on an electrode (2) on the IC chip, and the bump and an electrode of the circuit board are aligned with each other while an insulating thermosetting resin (6) free of conductive particles is provided between the electrode of the circuit board and the bump. While the IC chip is pressed onto the circuit board by a heated head (8) with a pressurizing force not less than 20 gf per bump so as to correct warping of the IC chip and the board, the resin provided between the IC chip and the circuit board is hardened. Thus, the IC chip and the circuit board are joined with each other. AAAAACCCCCBBBBBBBCQCCCCDDCEE

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I Cチップ 1を回路基板 4へ実装する際に、 ェ Cチップ上の電極 2にバンプ 3を形成し、 絶縁性の導電粒子の無い熱硬化性樹脂 6を回路基板の電極とバン プとの間に介在させながらバンプと回路基板の電極を位置合わせし、 加熱され たへッド 8により I Cチップを回路基板に 1バンプあたり 2 0 g f以上の加圧 力により押圧して、 ェ Cチップ及び基板の反り矯正を行いながら、 I Cチップ

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と回路 の間に介在する樹脂を硬化し、 I Cチップと回路基板を接合する。

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P C Tに基づいて公開される国際出願のパンフレツ ト第一頁に掲載された P C T加盟国を同定するために使用されるコ一ド （参考情報） アルバニア S N セネガル アルメニア S Z スヮジランド オーストリァ T D チャード オーストラリア T G トーゴ—

T J タジキスタン ボスニア 'ヘルツェゴビナ T トルクメニスタン ドス T R 卜ルコ ベルギ一 T T トリニダッド · トバゴ ブルキナ · ファソ U A ウクライナ ブルガリァ し' G ウガンダ ベナン U S 米国

ブラジル U Z ゥズべキスタン ベラル一シ V N ヴイエトナム カナダ y u ユーゴ一スラヴィァ 中央ァフリ力 z w ジンバブエ コンゴ一共和国

スイス

コートジボア一ル

カメ

中国

キューバ

キブロス

チェッコ

ドイツ

デンマーク

エストニア

スペイン

Claims

明 細 書 回路基板への電子部品の実装方法及びその装置 技術分野

本発明は、 電子回路用プリン卜基板に電子部品例えば I Cチップや表面弾性 波 （SAW) デバイスなどを単体 （I Cチップの場合にはベア I C) 状態で実 装する回路基板への電子部品の実装方法及びその装置に関するものである。 背景技術

今日、 電子回路基板は、 あらゆる製品に使用されるようになり、 日増しにそ の性能が向上し、 回路基板上で用いられる周波数も高くなつており、 インビー ダンスが低くなるフリツプチップ実装は高周波を使用する電子機器に適した実 装方法となっている。 また、 携帯機器の増加から、 回路基板に I Cチップをパ ヅケージではなく裸のまま搭載するフリップチヅプ実装が求められている。 こ のために、 I Cチップそのまま単体で回路基板に搭載したときの I Cチップや、 電子機器及びフラットパネルディスプレイへ実装した I Cチップには、 一定数 の不良品が混在している。 また、 上記フリップチップ以外にも C S P (Chi p S i z e Package) 、 BGA (Ba l l Gr id A r r a y) 等が用いられるようになってきている。

従来の電子機器の回路 へ I Cチップを接合する方法 （従来例 1) として は特公平 06— 66355号公報等により開示されたものがある。 これを図 1 3に示す。 図 13に示すように、 バンプ 73を形成した I Cチップ 71に Ag ぺ一スト 74を転写して回路基板 76の電極 75に接続したのち A gペースト 74を硬化し、 その後、 封止材 78を I Cチップ 71と回路基板 76の間に流 し込む方法が一般的に知られている。

また、 液晶ディスプレイに I Cチップを接合する方法 （従来例 2) として、 図 14に示される特公昭 62 - 6652号公報のように、 異方性導電フィルム

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