JP2000353424A - 異方性導電接着剤及び導電接続構造並びに導電接続方法 - Google Patents
異方性導電接着剤及び導電接続構造並びに導電接続方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 異方性導電接着剤の導電性粒子を溶融させて
導電接続を十分にすると共に、この溶融した導電性粒子
が不要に流出しないようにする。 【解決手段】 異方性導電接着剤１３は、当初、通常の
エポキシ系樹脂からなる絶縁性接着剤１４中に、融点が
絶縁性接着剤１４の硬化温度よりも高い金属材料からな
る導電性粒子１５を分散したものからなっている。そし
て、絶縁性接着剤１４の硬化温度以上で導電性粒子１５
の融点よりも低い所定の温度で１回目の加熱加圧を行う
と、絶縁性接着剤１４は硬化するが、導電性粒子１５は
溶融しない。次に、導電性粒子１５の融点以上の所定の
温度で２回目の加熱加圧を行うと、硬化した絶縁性接着
剤１４が一種の堰としての役目を果たすことにより、溶
融した導電性粒子１５が不要に流出しないようにするこ
とができる。
導電接続を十分にすると共に、この溶融した導電性粒子
が不要に流出しないようにする。 【解決手段】 異方性導電接着剤１３は、当初、通常の
エポキシ系樹脂からなる絶縁性接着剤１４中に、融点が
絶縁性接着剤１４の硬化温度よりも高い金属材料からな
る導電性粒子１５を分散したものからなっている。そし
て、絶縁性接着剤１４の硬化温度以上で導電性粒子１５
の融点よりも低い所定の温度で１回目の加熱加圧を行う
と、絶縁性接着剤１４は硬化するが、導電性粒子１５は
溶融しない。次に、導電性粒子１５の融点以上の所定の
温度で２回目の加熱加圧を行うと、硬化した絶縁性接着
剤１４が一種の堰としての役目を果たすことにより、溶
融した導電性粒子１５が不要に流出しないようにするこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は異方性導電接着剤
及び導電接続構造並びに導電接続方法に関する。
及び導電接続構造並びに導電接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばＢＧＡ(ball grid array)と呼ば
れる半導体装置には、ＬＳＩ等からなる半導体チップを
中継基板（インターポーザ）上に異方性導電接着剤を介
して搭載し、中継基板の下面に半田ボールをマトリクス
状に配置したものがある。図７は従来のこのような半導
体装置の一例の断面図を示したものである。この半導体
装置における中継基板１は、半導体チップ１１の平面サ
イズよりもやや大きめのフィルム基板からなっている。
中継基板１の上面周辺部には、半導体チップ１１の下面
周辺部に設けられた金バンプ等からなる接続端子１２に
対応して、第１の接続端子２が設けられている。
れる半導体装置には、ＬＳＩ等からなる半導体チップを
中継基板（インターポーザ）上に異方性導電接着剤を介
して搭載し、中継基板の下面に半田ボールをマトリクス
状に配置したものがある。図７は従来のこのような半導
体装置の一例の断面図を示したものである。この半導体
装置における中継基板１は、半導体チップ１１の平面サ
イズよりもやや大きめのフィルム基板からなっている。
中継基板１の上面周辺部には、半導体チップ１１の下面
周辺部に設けられた金バンプ等からなる接続端子１２に
対応して、第１の接続端子２が設けられている。
【０００３】中継基板１の上面の各所定の箇所には第２
の接続端子３がマトリクス状に設けられている。第１の
接続端子２と第２の接続端子３とは、中継基板１の上面
に適宜に設けられた引き回し線（図示せず）を介して接
続されている。第１、第２の接続端子２、３及びその間
の引き回し線は銅、アルミニウム、アルミニウム合金等
によって形成され、場合によってはその表面に錫メッキ
等が施されている。第２の接続端子３の中央部に対応す
る部分における中継基板１には円孔４が設けられてい
る。円孔４内及び円孔４下には半田ボール５が第２の接
続端子３に接続されて設けられている。一方、この場合
の異方性導電接着剤１３は、熱硬化性のエポキシ系樹脂
からなる絶縁性接着剤１４中に半田粒子１５を分散した
ものからなっている。
の接続端子３がマトリクス状に設けられている。第１の
接続端子２と第２の接続端子３とは、中継基板１の上面
に適宜に設けられた引き回し線（図示せず）を介して接
続されている。第１、第２の接続端子２、３及びその間
の引き回し線は銅、アルミニウム、アルミニウム合金等
によって形成され、場合によってはその表面に錫メッキ
等が施されている。第２の接続端子３の中央部に対応す
る部分における中継基板１には円孔４が設けられてい
る。円孔４内及び円孔４下には半田ボール５が第２の接
続端子３に接続されて設けられている。一方、この場合
の異方性導電接着剤１３は、熱硬化性のエポキシ系樹脂
からなる絶縁性接着剤１４中に半田粒子１５を分散した
ものからなっている。
【０００４】そして、中継基板１の上面に異方性導電接
着剤１３を介して半導体チップ１１が載置され、熱圧着
されると、異方性導電接着剤１３の半田粒子１５の一部
が相対向する接続端子２、１２に共に接触し、これによ
り相対向する接続端子２、１２間が導電接続される。ま
た、異方性導電接着剤１３の絶縁性接着剤１４が硬化す
ることにより、半導体チップ１１の下面が中継基板１の
上面に接着される。かくして、中継基板１の上面に半導
体チップ１１が異方性導電接着剤１３を介して搭載され
る。なお、半導体チップ１１を含む中継基板１の上面に
は樹脂封止膜１６が設けられている。
着剤１３を介して半導体チップ１１が載置され、熱圧着
されると、異方性導電接着剤１３の半田粒子１５の一部
が相対向する接続端子２、１２に共に接触し、これによ
り相対向する接続端子２、１２間が導電接続される。ま
た、異方性導電接着剤１３の絶縁性接着剤１４が硬化す
ることにより、半導体チップ１１の下面が中継基板１の
上面に接着される。かくして、中継基板１の上面に半導
体チップ１１が異方性導電接着剤１３を介して搭載され
る。なお、半導体チップ１１を含む中継基板１の上面に
は樹脂封止膜１６が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な異方性導電接着剤１３を用いて熱圧着する場合、加熱
温度をエポキシ系樹脂からなる絶縁性接着剤１４の硬化
温度（通常２００℃程度）以上としている。このため、
半田粒子１５の材料として融点が熱圧着時の加熱温度よ
りも低い低融点半田（例えば、Ｓｎ６３−Ｐｂ、融点１
８３℃程度）を用いると、図示していないが、熱圧着時
に、半田粒子１５が溶融して相対向する接続端子２、１
２間の外側に流出し、この流出した半田同士がショート
することにより、ファインピッチ化に対応できないとい
う問題があった。例えば、半導体チップ１１の接続端子
１２の径が６０μｍ程度であると、接続端子１２の配列
ピッチは１８０μｍ程度が限界である。一方、半田粒子
１５の材料として融点が熱圧着時の加熱温度よりも高い
高融点半田（例えば、Ｓｎ５−Ｐｂ、融点３１４℃程
度）を用いると、熱圧着時に、半田粒子１５が溶融せず
に相対向する接続端子２、１２間にただ単に介在される
ことになり、つまり半田粒子１５が相対向する接続端子
２、１２に共に点接触することになり、導電接続が不十
分であるという問題があった。この発明の課題は、異方
性導電接着剤の導電性粒子を溶融させて導電接続を十分
にすると共に、この溶融した導電性粒子が不要に流出し
ないようにすることである。
な異方性導電接着剤１３を用いて熱圧着する場合、加熱
温度をエポキシ系樹脂からなる絶縁性接着剤１４の硬化
温度（通常２００℃程度）以上としている。このため、
半田粒子１５の材料として融点が熱圧着時の加熱温度よ
りも低い低融点半田（例えば、Ｓｎ６３−Ｐｂ、融点１
８３℃程度）を用いると、図示していないが、熱圧着時
に、半田粒子１５が溶融して相対向する接続端子２、１
２間の外側に流出し、この流出した半田同士がショート
することにより、ファインピッチ化に対応できないとい
う問題があった。例えば、半導体チップ１１の接続端子
１２の径が６０μｍ程度であると、接続端子１２の配列
ピッチは１８０μｍ程度が限界である。一方、半田粒子
１５の材料として融点が熱圧着時の加熱温度よりも高い
高融点半田（例えば、Ｓｎ５−Ｐｂ、融点３１４℃程
度）を用いると、熱圧着時に、半田粒子１５が溶融せず
に相対向する接続端子２、１２間にただ単に介在される
ことになり、つまり半田粒子１５が相対向する接続端子
２、１２に共に点接触することになり、導電接続が不十
分であるという問題があった。この発明の課題は、異方
性導電接着剤の導電性粒子を溶融させて導電接続を十分
にすると共に、この溶融した導電性粒子が不要に流出し
ないようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る異方性導電接着剤は、熱硬化性の絶縁性接着剤中に融
点が前記絶縁性接着剤の硬化温度よりも高い金属材料に
よって少なくとも形成された導電性粒子を分散してなる
ものである。請求項５記載の発明に係る導電接続構造
は、一の電子部品の接続端子を含む接続部分と他の電子
部品の接続端子を含む接続部分との間に、熱硬化性の絶
縁性接着剤中に融点が前記絶縁性接着剤の硬化温度より
も高い金属材料によって少なくとも形成された導電性粒
子を分散してなる異方性導電接着剤が介在され、前記一
の電子部品の接続端子と前記他の電子部品の接続端子と
に少なくとも１個の前記導電性粒子が裾広がり状に接触
しているものである。請求項８記載の発明に係る導電接
続方法は、熱硬化性の絶縁性接着剤中に融点が前記絶縁
性接着剤の硬化温度よりも高い金属材料によって少なく
とも形成された導電性粒子を分散してなる異方性導電接
着剤を一の電子部品と他の電子部品との間に介在させ、
前記絶縁性接着剤の硬化温度以上で前記金属材料の融点
よりも低い温度で加熱加圧し、次いで前記金属材料の融
点以上の温度で加熱するようにしたものである。請求項
９記載の発明に係る導電接続方法は、熱硬化性の絶縁性
接着剤中に融点が前記絶縁性接着剤の硬化温度よりも高
い金属材料によって少なくとも形成された導電性粒子を
分散してなる異方性導電接着剤を一の電子部品と他の電
子部品との間に介在させ、前記絶縁性接着剤の硬化温度
よりも低い温度で加熱加圧することにより、前記絶縁性
接着剤を半硬化させ、次いで前記金属材料の融点以上の
温度で加熱することにより、前記絶縁性接着剤を本硬化
させると共に、前記導電性粒子を溶融するようにしたも
のである。請求項１０記載の発明に係る導電接続方法
は、熱硬化性の絶縁性接着剤中に融点が前記絶縁性接着
剤の硬化温度よりも高い金属材料によって少なくとも形
成された導電性粒子を分散してなる異方性導電接着剤を
一の電子部品と他の電子部品との間に介在させ、前記絶
縁性接着剤の硬化温度以上で前記金属材料の融点よりも
低い温度で加熱加圧し、次いで前記金属材料の融点以上
の温度で加熱加圧するようにしたものである。請求項１
１記載の発明に係る導電接続方法は、熱硬化性の絶縁性
接着剤中に融点が前記絶縁性接着剤の硬化温度よりも高
い金属材料によって少なくとも形成された導電性粒子を
分散してなる異方性導電接着剤を一の電子部品と他の電
子部品との間に介在させ、前記絶縁性接着剤の硬化温度
よりも低い温度で加熱加圧することにより、前記絶縁性
接着剤を半硬化させ、次いで前記金属材料の融点以上の
温度で加熱加圧することにより、前記絶縁性接着剤を本
硬化させると共に、前記導電性粒子を溶融するようにし
たものである。この発明によれば、異方性導電接着剤と
して、熱硬化性の絶縁性接着剤中に融点が前記絶縁性接
着剤の硬化温度よりも高い金属材料によって少なくとも
形成された導電性粒子を分散してなるものを用い、１回
目の加熱加圧により、絶縁性接着剤を硬化または半硬化
させ、２回目の加熱加圧（または加熱のみ）により、導
電性粒子を溶融させると、硬化した絶縁性接着剤が一種
の堰としての役目を果たすことにより、溶融した導電性
粒子が不要に流出しないようにすることができ、また導
電性粒子を溶融させることにより導電接続を十分とする
ことができる。
る異方性導電接着剤は、熱硬化性の絶縁性接着剤中に融
点が前記絶縁性接着剤の硬化温度よりも高い金属材料に
よって少なくとも形成された導電性粒子を分散してなる
ものである。請求項５記載の発明に係る導電接続構造
は、一の電子部品の接続端子を含む接続部分と他の電子
部品の接続端子を含む接続部分との間に、熱硬化性の絶
縁性接着剤中に融点が前記絶縁性接着剤の硬化温度より
も高い金属材料によって少なくとも形成された導電性粒
子を分散してなる異方性導電接着剤が介在され、前記一
の電子部品の接続端子と前記他の電子部品の接続端子と
に少なくとも１個の前記導電性粒子が裾広がり状に接触
しているものである。請求項８記載の発明に係る導電接
続方法は、熱硬化性の絶縁性接着剤中に融点が前記絶縁
性接着剤の硬化温度よりも高い金属材料によって少なく
とも形成された導電性粒子を分散してなる異方性導電接
着剤を一の電子部品と他の電子部品との間に介在させ、
前記絶縁性接着剤の硬化温度以上で前記金属材料の融点
よりも低い温度で加熱加圧し、次いで前記金属材料の融
点以上の温度で加熱するようにしたものである。請求項
９記載の発明に係る導電接続方法は、熱硬化性の絶縁性
接着剤中に融点が前記絶縁性接着剤の硬化温度よりも高
い金属材料によって少なくとも形成された導電性粒子を
分散してなる異方性導電接着剤を一の電子部品と他の電
子部品との間に介在させ、前記絶縁性接着剤の硬化温度
よりも低い温度で加熱加圧することにより、前記絶縁性
接着剤を半硬化させ、次いで前記金属材料の融点以上の
温度で加熱することにより、前記絶縁性接着剤を本硬化
させると共に、前記導電性粒子を溶融するようにしたも
のである。請求項１０記載の発明に係る導電接続方法
は、熱硬化性の絶縁性接着剤中に融点が前記絶縁性接着
剤の硬化温度よりも高い金属材料によって少なくとも形
成された導電性粒子を分散してなる異方性導電接着剤を
一の電子部品と他の電子部品との間に介在させ、前記絶
縁性接着剤の硬化温度以上で前記金属材料の融点よりも
低い温度で加熱加圧し、次いで前記金属材料の融点以上
の温度で加熱加圧するようにしたものである。請求項１
１記載の発明に係る導電接続方法は、熱硬化性の絶縁性
接着剤中に融点が前記絶縁性接着剤の硬化温度よりも高
い金属材料によって少なくとも形成された導電性粒子を
分散してなる異方性導電接着剤を一の電子部品と他の電
子部品との間に介在させ、前記絶縁性接着剤の硬化温度
よりも低い温度で加熱加圧することにより、前記絶縁性
接着剤を半硬化させ、次いで前記金属材料の融点以上の
温度で加熱加圧することにより、前記絶縁性接着剤を本
硬化させると共に、前記導電性粒子を溶融するようにし
たものである。この発明によれば、異方性導電接着剤と
して、熱硬化性の絶縁性接着剤中に融点が前記絶縁性接
着剤の硬化温度よりも高い金属材料によって少なくとも
形成された導電性粒子を分散してなるものを用い、１回
目の加熱加圧により、絶縁性接着剤を硬化または半硬化
させ、２回目の加熱加圧（または加熱のみ）により、導
電性粒子を溶融させると、硬化した絶縁性接着剤が一種
の堰としての役目を果たすことにより、溶融した導電性
粒子が不要に流出しないようにすることができ、また導
電性粒子を溶融させることにより導電接続を十分とする
ことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施形態にお
ける異方性導電接着剤を用いて、半導体チップの接続端
子を中継基板の第１の接続端子に導電接続した状態の断
面図を示し、図１（Ｂ）はその一部の拡大断面図を示し
たものである。これらの図において、図７と同一名称部
分には同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
ける異方性導電接着剤を用いて、半導体チップの接続端
子を中継基板の第１の接続端子に導電接続した状態の断
面図を示し、図１（Ｂ）はその一部の拡大断面図を示し
たものである。これらの図において、図７と同一名称部
分には同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【０００８】この場合の異方性導電接着剤１３は、当
初、通常のエポキシ系樹脂からなる絶縁性接着剤１４中
に、融点が絶縁性接着剤１４の硬化温度よりも高い金属
材料からなる導電性粒子１５を分散したものからなって
いる。すなわち、絶縁性接着剤１４の材料である通常の
エポキシ系樹脂の硬化温度は２００℃程度であるので、
導電性粒子１５は融点がそれよりも高い金属材料からな
っている。また、一例として、導電性粒子１５の径は１
〜１０μｍ程度であり、分散量は５０〜２００万個／ｍ
ｍ2程度である。
初、通常のエポキシ系樹脂からなる絶縁性接着剤１４中
に、融点が絶縁性接着剤１４の硬化温度よりも高い金属
材料からなる導電性粒子１５を分散したものからなって
いる。すなわち、絶縁性接着剤１４の材料である通常の
エポキシ系樹脂の硬化温度は２００℃程度であるので、
導電性粒子１５は融点がそれよりも高い金属材料からな
っている。また、一例として、導電性粒子１５の径は１
〜１０μｍ程度であり、分散量は５０〜２００万個／ｍ
ｍ2程度である。
【０００９】金属材料の具体例としては、融点２１０〜
３００℃程度のものとして、Ａｇ３．５−Ｓｎ６０−Ｐ
ｂ、Ａｇ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｓｎ
−Ｐｂ、Ｉｎ−Ｐｂ、Ｉｎ−Ａｇ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ａｇ−
Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂ
ｉ等がある。
３００℃程度のものとして、Ａｇ３．５−Ｓｎ６０−Ｐ
ｂ、Ａｇ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｓｎ
−Ｐｂ、Ｉｎ−Ｐｂ、Ｉｎ−Ａｇ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ａｇ−
Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂ
ｉ等がある。
【００１０】次に、この異方性導電接着剤１３を用い
て、半導体チップ１１の接続端子１２を中継基板１の第
１の接続端子２に導電接続する場合について説明する。
まず、中継基板１の第１の接続端子２を含む接続部分上
に異方性導電接着剤１３を配置する。この場合の異方性
導電接着剤１３はシート状であってもよく、またペース
ト状であってもよい。また、一例として、異方性導電接
着剤１３の当初の厚さは１０〜１００μｍ程度である。
次に、異方性導電接着剤１３上に半導体チップ１１を位
置合わせして配置する。
て、半導体チップ１１の接続端子１２を中継基板１の第
１の接続端子２に導電接続する場合について説明する。
まず、中継基板１の第１の接続端子２を含む接続部分上
に異方性導電接着剤１３を配置する。この場合の異方性
導電接着剤１３はシート状であってもよく、またペース
ト状であってもよい。また、一例として、異方性導電接
着剤１３の当初の厚さは１０〜１００μｍ程度である。
次に、異方性導電接着剤１３上に半導体チップ１１を位
置合わせして配置する。
【００１１】次に、図２に示すように、絶縁性接着剤１
４の硬化温度（２００℃程度）以上で導電性粒子１５の
融点よりも低い所定の温度Ｔ１と所定の圧力Ｐ１を加え
て１回目の加熱加圧を所定の時間ｔだけ行う。この１回
目の加熱加圧では、絶縁性接着剤１４は硬化するが、導
電性粒子１５は溶融しない。このため、この１回目の加
熱加圧の当初では、図３（Ａ）に示すように、相対向す
る接続端子２、１２間にほぼ球状の導電性粒子１５が少
なくとも１個ただ単に介在される状態となる。そして、
この１回目の加熱加圧の最終状態では、図３（Ｂ）に示
すように、導電性粒子１５がある程度つぶれた状態とな
る。
４の硬化温度（２００℃程度）以上で導電性粒子１５の
融点よりも低い所定の温度Ｔ１と所定の圧力Ｐ１を加え
て１回目の加熱加圧を所定の時間ｔだけ行う。この１回
目の加熱加圧では、絶縁性接着剤１４は硬化するが、導
電性粒子１５は溶融しない。このため、この１回目の加
熱加圧の当初では、図３（Ａ）に示すように、相対向す
る接続端子２、１２間にほぼ球状の導電性粒子１５が少
なくとも１個ただ単に介在される状態となる。そして、
この１回目の加熱加圧の最終状態では、図３（Ｂ）に示
すように、導電性粒子１５がある程度つぶれた状態とな
る。
【００１２】次に、図２に示すように、導電性粒子１５
の融点以上の所定の温度Ｔ２と所定の圧力Ｐ2（Ｐ2＞Ｐ
1）を加えて２回目の加熱加圧を行う。すると、導電性
粒子１５が溶融するが、このとき硬化した状態にある絶
縁性接着剤１４が一種の堰としての役目を果たすことに
より、溶融した導電性粒子１５の不要な流出が防止され
る。また、このときの圧力Ｐ2が１回目の圧力Ｐ1よりも
高いので、図１（Ｂ）に示すように、相対向する接続端
子２、１２間の間隔が図３（Ｂ）に示す場合よりも所定
の量だけ小さくなる。この結果、溶融した導電性粒子１
５の各一部が各接続端子２、１２と絶縁性接着剤１４と
の間に強引に割り込むことになる。この後、溶融した導
電性粒子１５は固化する。
の融点以上の所定の温度Ｔ２と所定の圧力Ｐ2（Ｐ2＞Ｐ
1）を加えて２回目の加熱加圧を行う。すると、導電性
粒子１５が溶融するが、このとき硬化した状態にある絶
縁性接着剤１４が一種の堰としての役目を果たすことに
より、溶融した導電性粒子１５の不要な流出が防止され
る。また、このときの圧力Ｐ2が１回目の圧力Ｐ1よりも
高いので、図１（Ｂ）に示すように、相対向する接続端
子２、１２間の間隔が図３（Ｂ）に示す場合よりも所定
の量だけ小さくなる。この結果、溶融した導電性粒子１
５の各一部が各接続端子２、１２と絶縁性接着剤１４と
の間に強引に割り込むことになる。この後、溶融した導
電性粒子１５は固化する。
【００１３】このように、この実施形態では、異方性導
電接着剤１３として、通常のエポキシ系樹脂からなる絶
縁性接着剤１４中に融点が絶縁性接着剤１４の硬化温度
よりも高い金属材料からなる導電性粒子１５を分散して
なるものを用い、１回目の加熱加圧により、絶縁性接着
剤１４を硬化させ、２回目の加熱加圧により、導電性粒
子１５を溶融させているので、硬化した絶縁性接着剤１
４が一種の堰としての役目を果たすことにより、溶融し
た導電性粒子１５が不要に流出しないようにすることが
でき、ひいてはファインピッチ化を図ることができる。
例えば、半導体チップ１１の接続端子１２の径が６０μ
ｍ程度であると、接続端子１２の配列ピッチを１００μ
ｍ程度とすることができる。
電接着剤１３として、通常のエポキシ系樹脂からなる絶
縁性接着剤１４中に融点が絶縁性接着剤１４の硬化温度
よりも高い金属材料からなる導電性粒子１５を分散して
なるものを用い、１回目の加熱加圧により、絶縁性接着
剤１４を硬化させ、２回目の加熱加圧により、導電性粒
子１５を溶融させているので、硬化した絶縁性接着剤１
４が一種の堰としての役目を果たすことにより、溶融し
た導電性粒子１５が不要に流出しないようにすることが
でき、ひいてはファインピッチ化を図ることができる。
例えば、半導体チップ１１の接続端子１２の径が６０μ
ｍ程度であると、接続端子１２の配列ピッチを１００μ
ｍ程度とすることができる。
【００１４】また、導電性粒子１５を溶融させているの
で、固化した導電性粒子１５が相対向する接続端子２、
１２に共に付着することになり、導電接続を十分とする
ことができる。この場合、まず図３（Ｂ）に示すよう
に、導電性粒子１５がある程度つぶれ、次いで図１
（Ｂ）に示すように、溶融した導電性粒子１５の各一部
が各接続端子２、１２と絶縁性接着剤１４との間に強引
に割り込むことになるので、導電性粒子１５が裾広がり
状で当初の径よりも大きい接触面積をもって相対向する
接続端子２、１２に共に接触することになり、したがっ
て導電接続をさらに十分とすることができる。
で、固化した導電性粒子１５が相対向する接続端子２、
１２に共に付着することになり、導電接続を十分とする
ことができる。この場合、まず図３（Ｂ）に示すよう
に、導電性粒子１５がある程度つぶれ、次いで図１
（Ｂ）に示すように、溶融した導電性粒子１５の各一部
が各接続端子２、１２と絶縁性接着剤１４との間に強引
に割り込むことになるので、導電性粒子１５が裾広がり
状で当初の径よりも大きい接触面積をもって相対向する
接続端子２、１２に共に接触することになり、したがっ
て導電接続をさらに十分とすることができる。
【００１５】なお、上記実施形態では、２回目も加熱加
圧する場合について説明したが、これに限らず、２回目
は加熱のみとしてもよい。このようにしても、図３
（Ｂ）に示すように、１回目の加熱加圧により、絶縁性
接着剤１４が完全に硬化していると共に、導電性粒子１
５がある程度つぶれているので、この状態で導電性粒子
１５が溶融した後に固化して相対向する接続端子２、１
２に共に面接触状態で付着することとなり、したがって
溶融した導電性粒子１５が不要に流出しないようにする
ことができ、また導電接続を十分とすることができる。
圧する場合について説明したが、これに限らず、２回目
は加熱のみとしてもよい。このようにしても、図３
（Ｂ）に示すように、１回目の加熱加圧により、絶縁性
接着剤１４が完全に硬化していると共に、導電性粒子１
５がある程度つぶれているので、この状態で導電性粒子
１５が溶融した後に固化して相対向する接続端子２、１
２に共に面接触状態で付着することとなり、したがって
溶融した導電性粒子１５が不要に流出しないようにする
ことができ、また導電接続を十分とすることができる。
【００１６】また、上記実施形態では、１回目の加熱加
圧時の温度を絶縁性接着剤１４の硬化温度（２００℃程
度）以上で導電性粒子１５の融点よりも低い所定の温度
Ｔ1とし、絶縁性接着剤１４を完全に硬化させる場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではない。例
えば、図４に示すように、１回目の加熱加圧時の温度を
絶縁性接着剤１４の硬化温度（２００℃程度）よりも低
い温度（１８０℃程度あるいは１６０℃程度）とし、絶
縁性接着剤１４を半硬化させ、次いで２回目の加熱加圧
時の温度を導電性粒子１５の融点以上の所定の温度Ｔ2
とし、絶縁性接着剤１４を本硬化させると共に、導電性
粒子１５を溶融するようにしてもよい。このようにした
場合には、図１（Ｂ）を参照して説明すると、溶融した
導電性粒子１５の各一部を各接続端子２、１２と絶縁性
接着剤１４との間に割り込み易くすることができる。ま
た、この場合も、２回目は加熱のみとしてもよい。
圧時の温度を絶縁性接着剤１４の硬化温度（２００℃程
度）以上で導電性粒子１５の融点よりも低い所定の温度
Ｔ1とし、絶縁性接着剤１４を完全に硬化させる場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではない。例
えば、図４に示すように、１回目の加熱加圧時の温度を
絶縁性接着剤１４の硬化温度（２００℃程度）よりも低
い温度（１８０℃程度あるいは１６０℃程度）とし、絶
縁性接着剤１４を半硬化させ、次いで２回目の加熱加圧
時の温度を導電性粒子１５の融点以上の所定の温度Ｔ2
とし、絶縁性接着剤１４を本硬化させると共に、導電性
粒子１５を溶融するようにしてもよい。このようにした
場合には、図１（Ｂ）を参照して説明すると、溶融した
導電性粒子１５の各一部を各接続端子２、１２と絶縁性
接着剤１４との間に割り込み易くすることができる。ま
た、この場合も、２回目は加熱のみとしてもよい。
【００１７】また、上記実施形態では、導電性粒子１５
として金属材料のみからなるものを用いた場合について
説明したが、これに限定されるものではない。例えば、
図５（Ａ）に示すように、上記金属材料からなる金属粒
子１５ａの表面にフラックスや松やに等からなる酸化膜
除去剤１５ｂを設けたものであってもよい。この場合、
一例として、金属粒子１５ａの径を１〜１０μｍ程度と
し、酸化膜除去剤１５ｂの膜厚を０．０１〜５μｍ程度
とする。また、図５（Ｂ）に示すように、金属粒子１５
ａの中心部に酸化膜除去剤１５ｂを設けたものであって
もよく、また図５（Ｃ）に示すように、金属粒子１５ａ
の内部の複数箇所に酸化膜除去剤１５ｂを設けたもので
あってもよい。このようにした場合には、加熱加圧時に
接続端子２、１２の表面に酸化膜が形成されても、この
酸化膜を除去することができる。
として金属材料のみからなるものを用いた場合について
説明したが、これに限定されるものではない。例えば、
図５（Ａ）に示すように、上記金属材料からなる金属粒
子１５ａの表面にフラックスや松やに等からなる酸化膜
除去剤１５ｂを設けたものであってもよい。この場合、
一例として、金属粒子１５ａの径を１〜１０μｍ程度と
し、酸化膜除去剤１５ｂの膜厚を０．０１〜５μｍ程度
とする。また、図５（Ｂ）に示すように、金属粒子１５
ａの中心部に酸化膜除去剤１５ｂを設けたものであって
もよく、また図５（Ｃ）に示すように、金属粒子１５ａ
の内部の複数箇所に酸化膜除去剤１５ｂを設けたもので
あってもよい。このようにした場合には、加熱加圧時に
接続端子２、１２の表面に酸化膜が形成されても、この
酸化膜を除去することができる。
【００１８】また、図６（Ａ）に示すように、上記金属
材料からなる金属粒子１５ａの中心部にアクリル樹脂等
の樹脂系材料あるいは酸化シリコン等の無機系材料から
なる絶縁性コア１５ｃを設けたものであってもよい。こ
の場合、一例として、絶縁性コア１５ｃの径を１〜１０
μｍ程度とし、金属粒子１５ａの膜厚を０．１〜５μｍ
程度とする。また、図６（Ｂ）に示すように、絶縁性コ
ア１５ｃを有する金属粒子１５ａの表面に酸化膜除去剤
１５ｂを設けたものであってもよく、また図６（Ｃ）に
示すように、絶縁性コア１５ｃを有する金属粒子１５ａ
の内部の複数箇所に酸化膜除去剤１５ｂを設けたもので
あってもよい。このようにした場合には、絶縁性コア１
５ｃにより、半導体チップ１１と中継基板１との間に発
生する熱応力をいくらか吸収することができる。
材料からなる金属粒子１５ａの中心部にアクリル樹脂等
の樹脂系材料あるいは酸化シリコン等の無機系材料から
なる絶縁性コア１５ｃを設けたものであってもよい。こ
の場合、一例として、絶縁性コア１５ｃの径を１〜１０
μｍ程度とし、金属粒子１５ａの膜厚を０．１〜５μｍ
程度とする。また、図６（Ｂ）に示すように、絶縁性コ
ア１５ｃを有する金属粒子１５ａの表面に酸化膜除去剤
１５ｂを設けたものであってもよく、また図６（Ｃ）に
示すように、絶縁性コア１５ｃを有する金属粒子１５ａ
の内部の複数箇所に酸化膜除去剤１５ｂを設けたもので
あってもよい。このようにした場合には、絶縁性コア１
５ｃにより、半導体チップ１１と中継基板１との間に発
生する熱応力をいくらか吸収することができる。
【００１９】また、上記実施形態では、当初の異方性導
電接着剤１３として、通常のエポキシ系樹脂からなる絶
縁性接着剤１４中に、融点が絶縁性接着剤１４の硬化温
度よりも高い金属材料からなる導電性粒子１５を分散し
てなるものを用いた場合について説明したが、これに限
定されるものではない。例えば、当初の異方性導電接着
剤として、アクリル変性エポキシ系樹脂からなる絶縁性
接着剤中に、融点が絶縁性接着剤の硬化温度よりも高い
金属材料からなる導電性粒子を分散してなるものを用い
るようにしてもよい。この場合、絶縁性接着剤の材料で
あるアクリル変性エポキシ系樹脂の硬化温度が１４０〜
１６０℃程度であると、導電性粒子を融点が１８０〜３
００℃程度の金属材料によって形成すればよい。絶縁性
接着剤の材料であるアクリル変性エポキシ系樹脂の硬化
温度が８０℃程度であると、導電性粒子を融点が１００
〜３００℃程度の金属材料によって形成すればよい。ま
た、この場合も、導電性粒子として、図５（Ａ）〜
（Ｃ）にそれぞれ示すようなもの、あるいは図６（Ａ）
〜（Ｃ）にそれぞれ示すようなものを用いるようにして
もよい。ところで、この場合の絶縁性接着剤として、弾
性率が１００〜１０００Ｍｐａ程度のものを用いると、
半導体チップ１１と中継基板１との間に発生する熱応力
をいくらか吸収することができる。
電接着剤１３として、通常のエポキシ系樹脂からなる絶
縁性接着剤１４中に、融点が絶縁性接着剤１４の硬化温
度よりも高い金属材料からなる導電性粒子１５を分散し
てなるものを用いた場合について説明したが、これに限
定されるものではない。例えば、当初の異方性導電接着
剤として、アクリル変性エポキシ系樹脂からなる絶縁性
接着剤中に、融点が絶縁性接着剤の硬化温度よりも高い
金属材料からなる導電性粒子を分散してなるものを用い
るようにしてもよい。この場合、絶縁性接着剤の材料で
あるアクリル変性エポキシ系樹脂の硬化温度が１４０〜
１６０℃程度であると、導電性粒子を融点が１８０〜３
００℃程度の金属材料によって形成すればよい。絶縁性
接着剤の材料であるアクリル変性エポキシ系樹脂の硬化
温度が８０℃程度であると、導電性粒子を融点が１００
〜３００℃程度の金属材料によって形成すればよい。ま
た、この場合も、導電性粒子として、図５（Ａ）〜
（Ｃ）にそれぞれ示すようなもの、あるいは図６（Ａ）
〜（Ｃ）にそれぞれ示すようなものを用いるようにして
もよい。ところで、この場合の絶縁性接着剤として、弾
性率が１００〜１０００Ｍｐａ程度のものを用いると、
半導体チップ１１と中継基板１との間に発生する熱応力
をいくらか吸収することができる。
【００２０】さらに、上記実施形態では、半導体チップ
１１の接続端子１２を中継基板１の第１の接続端子２に
導電接続する場合について説明したが、これに限定され
るものではない。例えば、液晶表示パネルの一方のガラ
ス基板に形成された接続端子にフレキシブル配線基板に
形成された接続端子を導電接続するようにしてもよい。
また、ＣＳＰ(chip size package)等と呼ばれる半導体
装置に形成された金等の柱状電極からなる接続端子をフ
レキシブル配線基板に形成された銅等からなる接続端子
に導電接続するようにしてもよい。
１１の接続端子１２を中継基板１の第１の接続端子２に
導電接続する場合について説明したが、これに限定され
るものではない。例えば、液晶表示パネルの一方のガラ
ス基板に形成された接続端子にフレキシブル配線基板に
形成された接続端子を導電接続するようにしてもよい。
また、ＣＳＰ(chip size package)等と呼ばれる半導体
装置に形成された金等の柱状電極からなる接続端子をフ
レキシブル配線基板に形成された銅等からなる接続端子
に導電接続するようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、異方性導電接着剤として、熱硬化性の絶縁性接着剤
中に融点が前記絶縁性接着剤の硬化温度よりも高い金属
材料によって少なくとも形成された導電性粒子を分散し
てなるものを用い、１回目の加熱加圧により、絶縁性接
着剤を硬化または半硬化させ、２回目の加熱加圧（また
は加熱のみ）により、導電性粒子を溶融させると、硬化
した絶縁性接着剤が一種の堰としての役目を果たすこと
により、溶融した導電性粒子が不要に流出しないように
することができ、ひいてはファインピッチ化を図ること
ができ、また導電性粒子を溶融させることにより導電接
続を十分とすることができる。
ば、異方性導電接着剤として、熱硬化性の絶縁性接着剤
中に融点が前記絶縁性接着剤の硬化温度よりも高い金属
材料によって少なくとも形成された導電性粒子を分散し
てなるものを用い、１回目の加熱加圧により、絶縁性接
着剤を硬化または半硬化させ、２回目の加熱加圧（また
は加熱のみ）により、導電性粒子を溶融させると、硬化
した絶縁性接着剤が一種の堰としての役目を果たすこと
により、溶融した導電性粒子が不要に流出しないように
することができ、ひいてはファインピッチ化を図ること
ができ、また導電性粒子を溶融させることにより導電接
続を十分とすることができる。
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態における異方性
導電接着剤を用いて、半導体チップの接続端子を中継基
板の第１の接続端子に導電接続した状態の断面図、
（Ｂ）はその一部の拡大断面図。
導電接着剤を用いて、半導体チップの接続端子を中継基
板の第１の接続端子に導電接続した状態の断面図、
（Ｂ）はその一部の拡大断面図。
【図２】加熱加圧する場合の時間と温度との関係を示す
図。
図。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は加熱加圧する場合を説明す
るために示す断面図。
るために示す断面図。
【図４】異方性導電接着剤の絶縁性接着剤を半硬化させ
る場合を説明するために示す図。
る場合を説明するために示す図。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ異方性導電接着剤の
導電性粒子の他の各例を示す断面図。
導電性粒子の他の各例を示す断面図。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ異方性導電接着剤の
導電性粒子のさらに他の各例を示す断面図。
導電性粒子のさらに他の各例を示す断面図。
【図７】従来の異方性導電接着剤を用いて、半導体チッ
プの接続端子を中継基板の第１の接続端子に導電接続し
た状態の断面図。
プの接続端子を中継基板の第１の接続端子に導電接続し
た状態の断面図。
１ 中継基板 ２ 第１の接続端子 ３ 第２の接続端子 ５ 半田ボール １１ 半導体チップ １２ 接続端子 １３ 異方性導電接着剤 １４ 絶縁性接着剤 １５ 導電性粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/32 Ｈ０５Ｋ 3/32 Ｂ (72)発明者 杉山 和弘 東京都青梅市今井３丁目10番地６ カシオ 計算機株式会社青梅事業所内 Ｆターム(参考） 4J040 EC001 HA066 HA076 JB02 JB10 KA03 KA07 KA32 LA09 PA30 PA33 5E085 CC07 DD06 EE29 EE34 EE36 GG16 HH29 HH34 JJ36 JJ50 5E319 AA03 AB05 BB16 CC61 5G301 DA01 DA60 DD03 DE03 5G307 HA02 HB03 HC01
Claims (14)
- 【請求項１】 熱硬化性の絶縁性接着剤中に融点が前記
絶縁性接着剤の硬化温度よりも高い金属材料によって少
なくとも形成された導電性粒子を分散してなることを特
徴とする異方性導電接着剤。 - 【請求項２】 請求項１記載の発明において、前記導電
性粒子は表面または内部に酸化膜除去剤を有するものか
らなることを特徴とする異方性導電接着剤。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の発明において、
前記導電性粒子は中心部に絶縁性コアを有するものから
なることを特徴とする異方性導電接着剤。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の発明に
おいて、前記金属材料の融点は１００〜３００℃程度で
あることを特徴とする異方性導電接着剤。 - 【請求項５】 一の電子部品の接続端子を含む接続部分
と他の電子部品の接続端子を含む接続部分との間に、熱
硬化性の絶縁性接着剤中に融点が前記絶縁性接着剤の硬
化温度よりも高い金属材料によって少なくとも形成され
た導電性粒子を分散してなる異方性導電接着剤が介在さ
れ、前記一の電子部品の接続端子と前記他の電子部品の
接続端子とに少なくとも１個の前記導電性粒子が裾広が
り状に接触していることを特徴とする導電接続構造。 - 【請求項６】 請求項５記載の発明において、前記導電
性粒子は当初表面または内部に酸化膜除去剤を有するも
のからなることを特徴とする導電接続構造。 - 【請求項７】 請求項５または６記載の発明において、
前記導電性粒子は当初中心部に絶縁性コアを有するもの
からなることを特徴とする導電接続構造。 - 【請求項８】 熱硬化性の絶縁性接着剤中に融点が前記
絶縁性接着剤の硬化温度よりも高い金属材料によって少
なくとも形成された導電性粒子を分散してなる異方性導
電接着剤を一の電子部品と他の電子部品との間に介在さ
せ、前記絶縁性接着剤の硬化温度以上で前記金属材料の
融点よりも低い温度で加熱加圧し、次いで前記金属材料
の融点以上の温度で加熱することを特徴とする導電接続
方法。 - 【請求項９】 熱硬化性の絶縁性接着剤中に融点が前記
絶縁性接着剤の硬化温度よりも高い金属材料によって少
なくとも形成された導電性粒子を分散してなる異方性導
電接着剤を一の電子部品と他の電子部品との間に介在さ
せ、前記絶縁性接着剤の硬化温度よりも低い温度で加熱
加圧することにより、前記絶縁性接着剤を半硬化させ、
次いで前記金属材料の融点以上の温度で加熱することに
より、前記絶縁性接着剤を本硬化させると共に、前記導
電性粒子を溶融することを特徴とする導電接着方法。 - 【請求項１０】 熱硬化性の絶縁性接着剤中に融点が前
記絶縁性接着剤の硬化温度よりも高い金属材料によって
少なくとも形成された導電性粒子を分散してなる異方性
導電接着剤を一の電子部品と他の電子部品との間に介在
させ、前記絶縁性接着剤の硬化温度以上で前記金属材料
の融点よりも低い温度で加熱加圧し、次いで前記金属材
料の融点以上の温度で加熱加圧することを特徴とする導
電接続方法。 - 【請求項１１】 熱硬化性の絶縁性接着剤中に融点が前
記絶縁性接着剤の硬化温度よりも高い金属材料によって
少なくとも形成された導電性粒子を分散してなる異方性
導電接着剤を一の電子部品と他の電子部品との間に介在
させ、前記絶縁性接着剤の硬化温度よりも低い温度で加
熱加圧することにより、前記絶縁性接着剤を半硬化さ
せ、次いで前記金属材料の融点以上の温度で加熱加圧す
ることにより、前記絶縁性接着剤を本硬化させると共
に、前記導電性粒子を溶融することを特徴とする導電接
着方法。 - 【請求項１２】 請求項１０または１１記載の発明にお
いて、後の加熱加圧時の圧力は先の加熱加圧時の圧力よ
りも高いことを特徴とする導電接続方法。 - 【請求項１３】 請求項８〜１２のいずれかに記載の発
明において、前記導電性粒子は当初表面または内部に酸
化膜除去剤を有するものからなることを特徴とする導電
接続方法。 - 【請求項１４】 請求項８〜１３のいずれかに記載の発
明において、前記導電性粒子は当初中心部に絶縁性コア
を有するものからなることを特徴とする導電接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11165425A JP2000353424A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 異方性導電接着剤及び導電接続構造並びに導電接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11165425A JP2000353424A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 異方性導電接着剤及び導電接続構造並びに導電接続方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000353424A true JP2000353424A (ja) | 2000-12-19 |
Family
ID=15812190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11165425A Pending JP2000353424A (ja) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | 異方性導電接着剤及び導電接続構造並びに導電接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000353424A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009101249A1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-08-20 | Intune Circuits Oy | A method for improving electrical conductivity and adhesion of an electrical coupling formed in a metal foil conductor, a component binding adhesive, an electrically conductive paste and an electrically conductive coating |
| KR101096677B1 (ko) * | 2009-05-06 | 2011-12-22 | 중앙대학교 산학협력단 | 이방성 도전 접속제, 이를 이용한 나노 도전성 패턴의 형성방법 및 전자부품의 실장방법 |
| CN112762078A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-07 | 昆山联滔电子有限公司 | 一种紧固组件以及紧固组件的安装方法 |
| JP2021190641A (ja) * | 2020-06-03 | 2021-12-13 | 株式会社カネカ | 導電接続材料及び太陽電池セル |
-
1999
- 1999-06-11 JP JP11165425A patent/JP2000353424A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009101249A1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-08-20 | Intune Circuits Oy | A method for improving electrical conductivity and adhesion of an electrical coupling formed in a metal foil conductor, a component binding adhesive, an electrically conductive paste and an electrically conductive coating |
| KR101096677B1 (ko) * | 2009-05-06 | 2011-12-22 | 중앙대학교 산학협력단 | 이방성 도전 접속제, 이를 이용한 나노 도전성 패턴의 형성방법 및 전자부품의 실장방법 |
| JP2021190641A (ja) * | 2020-06-03 | 2021-12-13 | 株式会社カネカ | 導電接続材料及び太陽電池セル |
| JP7499073B2 (ja) | 2020-06-03 | 2024-06-13 | 株式会社カネカ | 導電接続材料及び太陽電池セル |
| CN112762078A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-07 | 昆山联滔电子有限公司 | 一种紧固组件以及紧固组件的安装方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060203 |
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| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060414 |