JPH0436574B2 - - Google Patents

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JPH0436574B2
JPH0436574B2 JP60294016A JP29401685A JPH0436574B2 JP H0436574 B2 JPH0436574 B2 JP H0436574B2 JP 60294016 A JP60294016 A JP 60294016A JP 29401685 A JP29401685 A JP 29401685A JP H0436574 B2 JPH0436574 B2 JP H0436574B2
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lsi
pellet
wiring board
carbon paste
conductive particles
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Toshiharu Tamaki
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Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62154746A publication Critical patent/JPS62154746A/ja
Publication of JPH0436574B2 publication Critical patent/JPH0436574B2/ja
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    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10W74/10Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition
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    • HELECTRICITY
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  • Wire Bonding (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、電子部品を基板面に接着接合する
電子部品の接合方法に関するものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
半導体ペレツト等の電子部品を配線基板面に接
続する場合、従来はワイヤボンデイングによる接
続方法が採用されているが、このワイヤボンデイ
ングは非能率であるために、最近では、熱溶融型
の絶縁性接着剤中に導電性粒子を粒子同志が接触
し合わないような混入率で混入した異方導電性接
着剤を用いて配線基板面に電子部品を接着接合す
ることが考えられている。
この電子部品の接合方法は、配線基板面の電子
部品接合部に、この電子部品接合部に電子部品の
端子部と対応させて形成されている部品接続端子
部の上面を含んで前記異方導電性接着剤をスクリ
ーン印刷により塗布し、その上に電子部品をその
端子部を前記部品接続端子部と対向させて重ねて
加熱圧着するもので、配線基板面に塗布した接着
剤層の上に電子部品を重ねて加熱加圧すると、絶
縁性接着剤が溶融して電子部品と基板面の端子部
間の絶縁性接着剤が周囲に押出され、電子部品と
基板面の端子部がこの端子部間の導電性粒子に接
して互いに導通接続されるから、この状態で接着
剤を硬化させれば、電子部品と配線基板とをその
両方の端子部を電気的に接続した状態で接着接合
することができる。
しかしながら、上記異方導電性接着剤による電
子部品の接合方法では、加熱加圧時に異方導電性
接着剤中に混入された導電性粒子が接着剤ととも
に基板面の端子部上から端子部間に流動するため
に、電子部品と基板面の端子部の導通不良や、隣
接する端子部の短絡を生ずるという重大な欠点を
有しており、そのために、上記異方導電性接着剤
による電子部品の接合方法は、現在に至るまで実
際の量産には採用されていなかつた。
〔発明の目的〕
この発明は上記のような実情にかんがみてなさ
れたものであつて、その目的とするところは、電
子部品を基板面に接着接合する方法でありなが
ら、電子部品と基板面の端子部を確実に導通接続
するとともに、隣接する端子部間の短絡も完全に
防いで、信頼性および歩留を大幅に向上させるこ
とができる電子部品の取付け方法を提供すること
にある。
〔発明の概要〕
すなわち、この発明は、基板面に熱溶融型のペ
ースト中に導電性粒子を混入した接合剤を印刷し
て電子部品の端子部と対応する部品接続端子部を
形成し、この接合剤を乾燥させた後、基板面の部
品接合部に前記部品接続端子部の上面を含んで熱
溶融型の絶縁性接着剤を被着し、その上に前記電
子部品を重ねて加熱圧着することによつて基板面
に電子部品を接着接合するようにしたものであ
る。
つまり、この発明は、基板面に形成する部品接
続端子部を、熱溶融型のペースト中に導電性粒子
を混入した接合剤の印刷により形成することによ
つて端子部だけに導電性粒子を存在させるととも
に、この基板面の部品接合部に前記部品接続端子
部の上面を含んで熱溶融型の絶縁性接着剤を被着
して、この絶縁性接着剤で電子部品と基板とを接
着するようにしたものであり、この発明によれ
ば、隣接する端子部間には導電性粒子はないか
ら、隣接する端子部が短絡することは一切ない
し、また前記接合剤中の粒子量を多くすることが
可能であるために、端子部の粒子を多くして、電
子部品と基板面の端子部を確実に導通接続するこ
とができる。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の第1の実施例をLSIペレツト
の接合について図面を参照し説明する。
第1図はLSIペレツトの接合方法を工程順に示
しており、また第2図はLSIペレツトを配線基板
面に接合するときの状態を示し、第3図はLSIペ
レツトを配線基板面に接合した状態を示してい
る。
まず、LSIペレツトを接合する配線基板につい
て説明すると、第2図および第3図において、図
中1は配線基板である。この配線基板1は、ポリ
エステルまたはポリイミド等の樹脂フイルムから
なるフイルム基板1a面に多数の配線2,2を第
2図に示すようなパターンに形成したもので、こ
の各配線2,2は、配線基板1のLSIペレツト接
合部から導出されており、各配線2,2のLSIペ
レツト接合部側の端部は、LSIペレツト10の主
面(配線基板接合面)にその外周縁部に沿わせて
配列形成されている多数の端子部11,11とそ
れぞれ対応するLSIペレツト接続端子部2a,2
aとされている。この配線2,2およびLSIペレ
ツト接続端子部2a,2aは、銅、アルミニウム
等の導電性金属層3の上に熱溶融型の導電性ペー
スト層例えばカーボンペースト(カーボンインク
ともいう)層4を形成した二層構造となつてお
り、カーボンペースト層4内には、その層厚より
大径な複数の導電性粒子(半田粒子、ニツケル粒
子等)5,5がほぼ一定間隔で埋設されている。
なお、配線2,2部分の上層のカーボンペースト
層4,4はその下層の導電性金属層3の酸化防止
膜となつている。また、6は前記配線基板1の
LSIペレツト接合部にLSIペレツト接続端子部2
a,2aの上面を含んで被着された熱溶融型の絶
縁性接着剤であり、LSIペレツト10は、その各
端子部11,11を配線基板1面の各LSIペレツ
ト接続端子部2a,2aと対向させた状態で前記
絶縁性接着剤6によつて接着されており、また
LSIペレツト10の各端子部11,11は、前記
導電性粒子5,5を介して配線基板1面の各LSI
ペレツト接続端子部2a,2aに導通接続されて
いる。
なお、前記LSIペレツト10の各端子部11,
11は、アルミニウム等からなる端子電極パツド
12の上に金、半田、またはカーボン等からなる
バンプ13を形成した構造とされており、前記導
電性粒子5,5はこの端子部表面のバンプ13に
接触している。また、第3図において、20は配
線基板1面に接合されたLSIペレツト10をモー
ルドするエポキシ樹脂等のモールド樹脂であり、
このモールド樹脂20は、LSIペレツト10の接
合後に塗布されたものである。
次に、LSIペレツト10を接合方法を第1図を
参照して説明する。
この接合方法は、まず前記フイルム基板1a面
に、導電性金属層3と導電性粒子5,5を混入し
たカーボンペースト層4とからなる二層構造の配
線2,2およびLSIペレツト接続端子部2a,2
aを形成して配線基板1を製作し、この後、配線
基板1面のLSIペレツト接合部に熱溶融型の絶縁
性接着剤6を被着して、その上にLSIペレツト1
0を重ねて加熱圧着することにより配線基板1に
LSIペレツト10を接着接合するもので、前記配
線基板1は次のようにして製作される。
まず、第1図aに示すように、基板全面にわた
つて銅またはアルミニウム箔をラミネートして、
配線2,2およびLSIペレツト接続端子部2a,
2aの下層部分となる導電性金属層3を形成した
フイルム基板1aの上に、所定の間隔(導電性粒
子5,5の直径とほぼ等しい間隔)をとつてメツ
シユスクリーン7を配置し、その上に、配線基板
1面に形成するLSIペレツト接続端子部2a,2
aおよび配線2,2のパターンに対応する開口8
a,8aを設けたハードスクリーン(メタルスク
リーン等)8を重ねて、その上から、溶剤を混合
して粘性を下げたカーボンペースト中に導電性粒
子5,5を高混入率で混入した接合剤Aをフイル
ム基板1a面(導電性金属層3の上)に印刷し
て、LSIペレツト10の各端子部11,11とそ
れぞれ対応するLSIペレツト接続端子部とこれに
連なる配線パターンの接合剤Aをフイルム基板1
面に被着させる。なお、第1図aにおいて、9は
スキージであり、接合剤Aはこのスキージ9によ
りハードスクリーン8上に塗り拡げられて、ハー
ドスクリーン8の開口8a,8aおよびメツシユ
スクリーン7を通つてフイルム基板1a面に印刷
される。また、前記メツシユスクリーン7は、フ
イルム基板1a面に印刷される接合剤A中の導電
性粒子5,5を等間隔に分布させるためのもの
で、このメツシユスクリンーン7は、導電性粒子
5,5の直径より僅かに大きな開口7a,7aを
微小間隔で等間隔に形成したものとされている。
このようにしてLSIペレツト10の各端子部1
1,11とそれぞれ対応するLSIペレツト接続端
子部とこれに連なる配線パターンの接合剤Aをフ
イルム基板1面に印刷した後は、このフイルム基
板1a面に印刷した接合剤Aを乾燥させて、この
接合剤Aをフイルム基板1a面に定着させる。こ
の接合剤Aを乾燥させると、そのカーボンペース
ト中の溶剤が蒸発してその分だけカーボンペース
ト層4の層厚が第1図bに示すように減少し、導
電性粒子5,5の上部がカーボンペースト層4上
に突出する状態になる。なお、導電性粒子5,5
の粒径は、カーボンペースト層4の乾燥後の層厚
の1.5〜3倍程度に選択されている。
この後は、フイルム基板1a面にその全面にわ
たつてラミネートした前記導電性金属層3を、そ
の上に印刷した接合剤Aをマスクとしてエツチン
グ液によりエツチング除去し、第1図cに示すよ
うな、導電性金属層3と導電性粒子5,5を混入
したカーボンペースト層4とからなる二層構造の
配線2,2およびLSIペレツト接続端子部2a,
2aを形成し配線基板1を完成する。なお、接合
剤A中の導電性粒子5,5は、カーボンペースト
層4上に突出している部分も、その表面に付着し
ているカーボンペストにより薄く覆われており、
したがつて、導電性金属層3のエツチング時に導
電性粒子5,5が一緒にエツチングされることは
ない。
しかして、この後は、まず前記配線基板1面の
LSIペレツト接合部の外周部分に,LSIペレツト
接続端子部2a,2aの上面を含んで熱溶融型の
絶縁性接着剤6をスクリーン印刷により第1図d
に示すように印刷被着し、その上にLSIペレツト
10を、その各端子部11,11を配線基板1面
の各LSIペレツト接続端子部2a,2aに対向さ
せた状態(第2図参照)で重ねて、図示しない加
熱加圧治具によりLSIペレツト10と配線基板1
とを加熱圧着する。このように熱溶融型絶縁性接
着剤6の上にLSIペレツト10を重ねて加熱加圧
すると、熱溶融型絶縁性接着剤6が溶融してLSI
ペレツト10の端子部11,11と配線基板1面
のLSIペレツト接続端子部2a,2aとの間の絶
縁性接着剤6が周囲に押出されるから、加圧力に
よつてカーボンペースト層4,4に保持されてい
る導電性粒子5,5が第1図eに示すようにLSI
ペレツト10の端子部11,11に接触して、
LSIペレツト10の端子部11,11と配線基板
1面のLSIペレツト接続端子部2a,2aとが導
電性粒子5,5を介して導通接続される。また、
このときは、LSIペレツト接続端子部2a,2a
のカーボンペースト層4,4も溶融するから、導
電性粒子5,5は、LSIペレツト接続端子部2
a,2aの下層の導電性金属層3,3にも直接接
触することになり、したがつて、導電性粒子5,
5とLSIペレツト接続端子部2a,2aとの導通
をさらによくすることができる。なお、溶融した
カーボンペーストも、加圧力により端子部の周囲
に押出されるが、その量は極めて僅かであるか
ら、カーボンペースト層4,4に保持されている
導電性粒子5,5が端子部の周囲に押出されるカ
ーボンペーストと一緒に押出されてしまうことは
ない。
この後は、加圧状態を保持したまま絶縁性接着
剤6を硬化させればよく、この絶縁性接着剤6の
硬化により、LSIペレツト10と配線基板1とが
その両方の端子部11,2aを電気的に接続され
た状態で接着接合される。
すなわち、このLSIペレツトの接合方法は、上
記のように、配線基板1面に形成するLSIペレツ
ト接続端子部2a,2aを、熱溶融型のカーボン
ペースト中に導電性粒子5,5を混入した接合剤
Aの印刷により形成することによつてLSIペレツ
ト接続端子部2a,2aだけに導電性粒子5,5
を存在させるとともに、この配線基板1面のLSI
ペレツト接合部に前記LSIペレツト接続端子部2
a,2aの上面を含んで熱溶融型の絶縁性接着剤
6を被着して、この絶縁性接着剤6でLSIペレツ
ト10と配線基板1とを接着するものであり、こ
の接続方法によれば、配線基板1面の隣接する
LSIペレツト接続端子部2a,2a間には導電性
粒子はないから、配線基板1およびLSIペレツト
10隣接する端子部2a,2aおよび11,11
が短絡することは一切ないし、また前記接合剤A
中の導電性粒子5,5量を多くすることが可能で
あるために、LSIペレツト接続端子部2a,2a
の導電性粒子5,5の数を多くして、配線基板1
とLSIペレツト10の端子部2a,2aを確実に
導通接続することができる。
また、導電性金属層3と導電性粒子5,5を混
入したカーボンペースト層4とからなる二層構造
のLSIペレツト接続端子部2a,2aを形成する
場合、基板面にまず導電性金属ペースによりLSI
ペレツト接続端子部とこれに連なる配線を形成し
てから、そのLSIペレツト接続端子部の上に重ね
て接合剤を印刷するのでは、接合剤の印刷位置を
決める位置決め作業が必要となるが、上記実施例
では、フイルム基板1a面にその全面にわたつて
導電性金属層3を形成し、その上にカーボンペー
スト中に金属導電性粒子5,5を混入した接合剤
Aを、LSIペレツト10の各端子部11,11と
それぞれ対応するLSIペレツト接続端子部とこれ
に連なる配線パターンに印刷してこれを乾燥させ
た後に、この接合剤Aをマスクとして導電性金属
層3の不要部分をエツチング除去することによつ
て、導電性金属層3と導電性粒子5,5を混入し
たカーボンペースト層4とからなる二層構造の配
線2,2およびLSIペレツト接続端子部2a,2
aを形成しているから、接合剤Aの印刷時におけ
る導電性金属層3に対する位置決めは不要であ
り、したがつて、配線基板1面のLSIペレツト接
続端子部2a,2aを導電性金属層3と導電性粒
子5,5を混入したカーボンペースト層4とから
なる二層構造とするものでありながら、配線基板
1も容易に製作することができる。なお、この実
施例では、配線基板1の配線2,2も接合剤Aを
マスクとして導電性金属層3の不要部分をエツチ
ング除去することで形成していために、配線部分
の表面にも導電性粒子5,5が突出状態で分布す
ることになるが、この配線部分の導電性粒子5,
5はその突出部分をカーボンペーストで覆われて
いるために他の電子部品に接触しても短絡を生じ
る心配はないし、また配線部分を絶縁樹脂により
絶縁被覆すれば、他の電子部品との短絡をさらに
確実に防止することができる。
なお、この実施例では、配線基板1の配線部分
も導電性金属層3と導電性粒子5,5を混入した
カーボンペースト層4とからなる二層構造として
いるが、この配線部分は、導電性金属層3と導電
性粒子5,5を混入しないカーボンペースト層4
とからなる二層構造としてもよく、その場合は、
LSIペレツト接続端子部2a,2aとなる部分に
カーボンペースト中に導電性粒子5,5を混入し
た接合剤Aを印刷し、配線となる部分にはカーボ
ンペーストを印刷する(ただしこの場合は接合剤
Aとカーボンペーストの印刷位置をその端部が重
なるように位置合せすることが必要になる)か、
あるいは、第1図aに示したメツシユスクリーン
7の配線パターンに対応する開口を導電性粒子
5,5を通さない巾として、接合剤Aのカーボン
ペーストだけがフイルム基板1a面に印刷される
ようにすればよい。
また、上記実施例では、LSIペレツト接続端子
部2a,2aを、導電性金属層3と導電性粒子
5,5を混入したカーボンペースト層4とからな
る二層構造にしているが、このLSIペレツト接続
端子部2a,2aは、導電性粒子5,5を混入し
たカーボンペースト層4だけからなる単層構造と
してもよく、その場合は、熱溶融型の導電性ペー
ストとし、カーボンペーストよりさらに導電率が
高い半田ペーストを用いてもよい。また、LSIペ
レツト接続端子部2a,2aを二層構造とする場
合は、熱溶融型ペーストとして、導電性のカーボ
ンペーストに代えて熱溶融型の絶縁性ペースト
(LSIペレツト10と配線基板1とを接着する絶
縁性接着剤6と同じものでもよい)を用いてもよ
く、その場合でも、加熱圧着時に絶縁性ペースト
も溶融して導電性粒子5,5が下層の導電性金属
層3,3に接触するから、導電性粒子5,5と下
層の導電性金属層3,3とを確実に導通させるこ
とができる。
さらに、上記実施例では、LSIペレツト10の
接合について説明したが、この発明は、LSIペレ
ツトの他に、液晶表示体等の電子部品を基板に接
合するのに広く適用することができる。
第4図は、電子部品を接合するフイルム基板が
例えば液晶表示体を接続するコネクタとしての機
能をもつものである場合の実施例を示したもの
で、フイルム基板16の一面16aには、導電性
粒子5,5を混入したカーボンペースト層4,4
が複数本、平行なストライプ状に印刷形成されて
いる。この場合、カーボンペースト層4とフイル
ム基板面16aとの間には、第1図〜第3図に示
した実施例と同様にカーボンペーストより高い導
電率を有する導電性金属層を設けてもよいし、カ
ーボンペースト層4を直接フイルム基板面16a
に印刷形成してもよい。またフイルム基板面16
aの両端縁部には、絶縁性接着剤6,6がストラ
イプ状のカーボンペースト層4,4と直交する方
向に印刷形成されており、この部分が電子部品の
接合部とされている。この絶縁性接着剤6,6の
形成方法は前述した通りであるが、コネクタとし
て使用されるフイルム基板16は、この状態で絶
縁性接着剤6,6を乾燥して、常温では接着力を
有さないようにしておくことが、実際の使用上便
利である。
しかして、このようにカーボンペースト層およ
び絶縁性接着剤6,6を形成したフイルム基板1
6は、以下の如く使用される。第4図において、
図中15は液晶表示体であり、この液晶表示体1
5の一側縁部に配列されている電極端子15a,
15aは、フイルム基板16に形成されたストラ
イプ状のカーボンペースト層4,4と同一ピツチ
で配列されている。そして、この液晶表示体15
は、その端子配列部を、各電極端子15a,15
aをフイルム基板16の各カーボンペースト層
4,4の一端部に対応させてフイルム基板16の
一端縁に印刷した絶縁性接着剤6に上に重ね、液
晶表示体15とフイルム基板16とを加熱加圧す
ることにより接合される。また、カーボンペース
ト層4,4の他端部は、フイルム基板16の他端
縁(絶縁性接着剤6を印刷した部分)を第2図に
示した配線基板1の側縁部に接合することによ
り、配線基板1の側縁部に配列されている表示体
接続端子部2b,2bに接続されるもので、この
フイルム基板16と配線基板1の接合も前述した
方法で行なわれる。なお、この場合、フイルム基
板16縁部のカーボンペースト層4,4および絶
縁性接着剤6を形成した面16aを、配線基板1
の上面に形成されている表示体接続端子部2b,
2bと対向させなければならないが、これは、フ
イルム基板16または配線基板1のいずれかを裏
返しにするか、あるいはフイルム基板16の配線
基板接合縁側をフイルム基板16の裏面側に折り
返してやることで解決することができる。また、
フイルム基板16の他端縁を接合する配線基板1
は、その配線2,2および表示体接続端子部2
b,2bを、導電性粒子5,5を混入したカーボ
ンペースト層4で形成したものでもよいし、また
従来の配線基板のように配線2,2および表示体
接続端子部2b,2bを金属で形成したものでも
よい。なお、この実施例では前記フイルム基板1
6を独立したコネクタとしているが、このコネク
タとして使用されるフイルム基板16は、第2図
に示した配線基板1のフイルム基板1aの一部を
延長させた、配線基板1と一体のものでもよい。
また、この実施例においても、フイルム基板16
面に形成する熱溶融型のペースト層は、カーボン
ペーストよりさらに導電率が高い半田ペーストで
形成してもよい。
〔発明の効果〕
この発明は、基板面に熱溶融型のペースト中に
導電性粒子を混入した接合剤を印刷して電子部品
の端子部と対応する部品接続端子部を形成し、こ
の接合剤を乾燥させた後、基板面の部品接合部に
前記部品接続端子部の上面を含んで熱溶融型の絶
縁性接着剤を被着し、その上に前記電子部品を重
ねて加熱圧着することによつて基板面に電子部品
を接着接合するようにしたのものであるから、電
子部品を基板面に接着接合する方法でありなが
ら、電子部品と基板面の端子部を確実に導通接続
するとともに、隣接する端子部間の短絡も完全に
防いで、信頼性および歩留を大巾に向上させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図はこの発明の一実施例を示した
もので、第1図はLSIペレツトの接合方法を工程
順に示す端子部に沿う拡大断面図、第2図は絶縁
性接着剤を被着させた配線基板とLSIペレツトの
斜視図、第3図はLSIペレツトを配線基板面に接
合した状態の端子部に沿う断面図である。第4図
はこの発明の他の実施例を示すコネクタとしての
機能をもつフイルム基板の絶縁性接着剤を被着さ
せた状態の斜視図である。 1……配線基板、1a……フイルム基板、2…
…配線、2a……LSIペレツト接続端子部、3…
…導電性金属層、4……カーボンペースト層、5
……導電性粒子、6……絶縁性接着剤、7……メ
ツシユスクリーン、8……ハードスクリーン、A
……接合剤、10……LSIペレツト、11……端
子部、16……フイルム基板、16a……フイル
ム基板の一面。
【特許請求の範囲】
1 一端が所定電位点或いはバイアス供給回路に
接続され所定の逆バイアス電圧が印加された第1
のPN接合素子の他端に信号経路が接続されると
共に、該第1のPN接合素子の前記他端にカレン
トミラー回路の出力点が接続され、該カレントミ
ラー回路の入力点に、前記第1のPN接合素子に
生じるリーク電流と等しいリーク電流が生じる第
2のPN接合素子が接続された事を特徴とする半
導体集積回路。 2 前記第2のPN接合素子は前記第1のPN接
合素子と同じ構造をしており、かつ前記第1の
PN接合素子に与えられる逆バイアス電圧と同じ
逆バイアス電圧が与えられていることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路。
JP60294016A 1985-12-27 1985-12-27 電子部品の接合方法 Granted JPS62154746A (ja)

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