JPH08162505A - 電子部品およびその実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温負荷およびリード部の変形を低減する電
子部品およびその実装方法を提供する。 【構成】 半導体素子およびその周辺部が封止された本
体部３と、本体部３から２つの方向に突出しかつ実装基
板の電極と電気的に接続する複数個のリード部４と、本
体部３から同一方向に突出した全てのリード部４に接合
され、リード部４相互には電気的に導通せず、かつ各々
のリード部４を前記実装基板の電極に対して電気的に導
通する異方性導電膜５とからなり、前記実装基板上で異
方性導電膜５を熱圧着することにより、リード部４と前
記実装基板上の電極とを異方性導電膜５を介して接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置な
どの電子部品を実装基板へ搭載する技術に関し、特には
んだを使用しないで搭載する電子部品およびその実装方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。

【０００３】実装基板へ搭載する電子部品、例えば、半
導体集積回路装置などの搭載においては、半導体集積回
路装置のリード部にはんだを被着（はんだめっきまたは
はんだディップなど）させ、実装基板上の配線パターン
（電極）とはんだ接続を行っている。

【０００４】なお、はんだを用いて電子部品を搭載する
種々の技術については、例えば、株式会社工業調査会発
行「図解ソルダリング用語事典」１９９２年１１月２０
日発行、ソルダリング用語事典編集委員会（編）、３１
３頁〜３１５頁に紹介されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術においては、半導体集積回路装置をはんだによって実
装基板に搭載する際、半導体集積回路装置に高温負荷が
かかるため、樹脂などによって封止した本体部にクラッ
ク（亀裂）が入るという問題が発生する。

【０００６】また、半導体集積回路装置のリード部は個
々に独立しているため、前記リード部が変形するという
問題も発生する。

【０００７】そこで、本発明の目的は、高温負荷および
リード部の変形を低減する電子部品およびその実装方法
を提供することにある。

【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１０】すなわち、本発明による電子部品は、素子
およびその周辺部が封止された本体部と、前記本体部か
ら単一もしくは複数の方向にそれぞれ突出し、かつ前記
電子部品が搭載される実装基板の電極と電気的に接続す
る複数個のリード部と、前記本体部から同一方向に突出
した全ての前記リード部に接合され、前記リード部相互
には電気的に導通せず、かつ前記各々のリード部を前記
実装基板の電極に対して電気的に導通する異方性導電膜
とを有するものである。

【００１１】さらに、前記異方性導電膜の断面形状がＵ
字形を成し、該異方性導電膜が前記Ｕ字形の内部を前記
リード部にはめ込んだ状態で接合されているものであ
る。

【００１２】なお、前記異方性導電膜は、前記本体部か
ら同一方向に突出した全てのリード部に対して、前記各
々のリード部における前記実装基板の電極との接続面お
よび前記接続面から前記本体部へ続く同一面に接合され
ているものである。

【００１３】また、本発明の電子部品の実装方法は、前
記電子部品の複数個のリード部相互には電気的に導通せ
ず、かつ前記各々のリード部を前記実装基板の電極に対
して電気的に導通する異方性導電膜が、前記電子部品の
本体部から同一方向に突出した全ての前記リード部に接
合し、前記実装基板上で前記異方性導電膜を熱圧着また
は加圧することにより、前記リード部と前記実装基板上
の電極とを前記異方性導電膜を介して接続するものであ
る。

【００１４】さらに、前記異方性導電膜をＵ字形に曲げ
成形し、前記Ｕ字形の内部を前記リード部にはめ込むこ
とにより、前記異方性導電膜が前記電子部品の本体部か
ら同一方向に突出した全ての前記リード部に接合するも
のである。

【００１５】なお、前記異方性導電膜を加熱して溶か
し、前記電子部品の本体部から同一方向に突出した全て
の前記リード部に前記異方性導電膜を塗布し、金型を用
いて成形を行うことにより、前記異方性導電膜が前記電
子部品の本体部から同一方向に突出した全ての前記リー
ド部に接合するものである。

【００１６】

【作用】上記した手段によれば、本体部から同一方向に
突出した全てのリード部に接合する異方性導電膜を有す
る電子部品であり、前記異方性導電膜を熱圧着または加
圧し、前記異方性導電膜を介してリード部と実装基板上
の電極とを接続することにより、はんだ工程よりも低い
温度で電子部品を実装基板に搭載することができる。

【００１７】したがって、電子部品を実装基板へ搭載す
る際の高温負荷を低減することができる。

【００１８】さらに、電子部品の本体部から同一方向に
突出した全てのリード部が、異方性導電膜によって接合
されることにより、個々に独立したリード部が一体にな
るため、リード部の強度を向上することができる。これ
により、リード曲がりなどのリード部の変形を低減する
ことができる。

【００１９】また、異方性導電膜をＵ字形に曲げ成形
し、異方性導電膜の断面形状をＵ字形とすることによ
り、前記Ｕ字形の内部をリード部にはめ込むことがで
き、異方性導電膜をリード部に簡単に取り付けることが
できる。

【００２０】さらに、電子部品を実装基板に搭載する際
に、はんだを使用しないことにより、はんだ工程を削除
することができる。その結果、電子部品実装工程におけ
る作業時間の短縮を図ることができる。

【００２１】なお、電子部品を実装基板に搭載する際
に、はんだを使用しないことにより、低温プロセス化が
実現できる。したがって、電子部品の本体部が含む水分
量を低減することができる。

【００２２】また、異方性導電膜を加熱して溶かし、さ
らに異方性導電膜を電子部品の本体部から同一方向に突
出した全てのリード部に塗布し、金型を用いて成形を行
うことにより、前記異方性導電膜が同一方向に突出した
全てのリード部に接合する方法においても、高温負荷お
よびリード部の変形を低減することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２４】（実施例１）図１（ａ),（ｂ）は本発明に
よる電子部品の一例である半導体集積回路装置の構造の
一実施例を示す斜視図、図２（ａ), (ｂ), (ｃ）は本発
明による電子部品の一例である半導体集積回路装置の実
装基板への実装方法の一実施例を示す部分断面図であ
る。

【００２５】なお、本実施例１で取り上げる電子部品は
半導体集積回路装置であり、その一例としてガルウィン
グタイプの半導体集積回路装置１の構成について説明す
ると、チップなどの素子である半導体素子２およびその
周辺部が封止された本体部３と、本体部３から２つの方
向に突出しかつ実装基板６の電極６ａと電気的に接続す
る複数個のリード部４と、本体部３から同一方向に突出
した全てのリード部４に接合され、リード部４相互には
電気的に導通せず、かつ各々のリード部４を実装基板６
の電極６ａに対して電気的に導通する異方性導電膜５と
からなるものである。

【００２６】ここで、異方性導電膜５は、樹脂中にニッ
ケルなどの微粒子やボールはんだなどの導電性粒子５ａ
を分散、または配向した電気接続材料であり、接続した
い対向電極間に異方性導電膜５を挟み、熱圧着または加
圧保持して面方向（横方向）の絶縁を保持しつつ、厚さ
方向の前記対向電極間の接続（電気的導通）を行うもの
である。

【００２７】さらに、異方性導電膜５の厚さは、例え
ば、１５〜３５μｍ程度であり、導電性粒子５ａの粒子
径は数μｍ〜数十μｍ程度である。また、前記樹脂に
は、圧着時のスプリングバック、熱膨張率および信頼性
を考慮して熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または半熱硬化
性樹脂などの中から選択したものを用いる。

【００２８】なお、本実施例１の半導体集積回路装置１
は、リード部４に接合する異方性導電膜５の断面形状が
Ｕ字形を成すものである。つまり、異方性導電膜５の横
方向の断面形状がＵ字形を成し、異方性導電膜５が、前
記Ｕ字形の内部５ｂをリード部４にはめ込んだ状態で取
り付けられている。

【００２９】したがって、前記Ｕ字形の内部５ｂが、半
導体集積回路装置１のリード部４における実装基板６上
の電極６ａに接続する面とその反対側の面とに接合して
いる。

【００３０】次に、本実施例１による電子部品の一例で
ある半導体集積回路装置１の実装方法について説明す
る。

【００３１】まず、リード曲げ金型などを用いて異方性
導電膜５をＵ字形に曲げ成形した後、図１（ａ）に示す
ように、前記Ｕ字形の内部５ｂを半導体集積回路装置１
の同一方向に突出したリード部４にはめ込む。なお、全
ての方向のリード部４に対して異方性導電膜５の取り付
けを行う（本実施例１の半導体集積回路装置１の場合
は、本体部３に対して左右２つの方向）。

【００３２】この時、リード部４に対して異方性導電膜
５を位置決めして取り付ける。前記位置決めの一例とし
ては、半導体集積回路装置１の本体部３の端と異方性導
電膜５の一方の端との位置を合わせるなどである。

【００３３】これにより、本体部３から同一方向に突出
した全てのリード部４と異方性導電膜５とが、リード部
４が異方性導電膜５によって覆われた状態で接合する。

【００３４】その後、実装基板６上において半導体集積
回路装置１の所定の位置決め（例えば、半導体集積回路
装置１の本体部３に付されたマークと実装基板６上のマ
ークとの位置を合わせるなど）を行い、実装基板６上に
半導体集積回路装置１を搭載する。

【００３５】ここで、半導体集積回路装置１の搭載の際
には、図２（ａ),（ｂ),（ｃ）に示すように、実装基板
６上で異方性導電膜５をヒートブロック７によって熱圧
着する。

【００３６】これにより、異方性導電膜５が溶け、異方
性導電膜５内の導電性粒子５ａ間が接続され、リード部
４と実装基板６上の電極６ａとが電気的に導通し、か
つ、リード部４と実装基板６上の電極６ａとを異方性導
電膜５を介して接続することができる。

【００３７】この時、異方性導電膜５はその面方向（横
方向）の絶縁を保持しつつ、厚さ方向の対向電極間（本
実施例１においてはリード部４と実装基板６上の電極６
ａとの間）の接続だけを行うため、各々のリード部４相
互には電気的に導通は行われない。

【００３８】なお、はんだを用いた接続の場合、そのプ
ロセスは２４０℃もしくはそれを遙に越える高温となる
が、本実施例１の異方性導電膜５を用いた接続の場合、
ヒートブロック７による熱圧着時の温度は１８０℃程度
であり、前記熱圧着を、例えば３０kg／cm² の荷重で、
１５秒程度行うことにより、半導体集積回路装置１を実
装基板６上に搭載することができる。

【００３９】本実施例１による半導体集積回路装置１
（電子部品）およびその実装方法によれば、以下のよう
な効果が得られる。

【００４０】すなわち、本体部３から同一方向に突出し
た全てのリード部４に接合する異方性導電膜５を有する
半導体集積回路装置１であり、異方性導電膜５を熱圧着
し、異方性導電膜５を介してリード部４と実装基板６上
の電極６ａとを接続することにより、はんだ工程よりも
低い温度で半導体集積回路装置１を実装基板６に搭載す
ることができる。

【００４１】したがって、半導体集積回路装置１を実装
基板６へ搭載する際の高温負荷を低減することができ、
半導体集積回路装置１にかかる熱的ストレスを軽減する
ことができる。また、本体部３にクラックが生じること
を防止できる。

【００４２】さらに、半導体集積回路装置１の本体部３
から同一方向に突出した全てのリード部４が、異方性導
電膜５によって接合されて一体的に覆われることによ
り、個々に独立したリード部４が一体になるため、リー
ド部４の強度を向上することができる。

【００４３】これにより、リード曲がりなどのリード部
４の変形を低減することができ、その結果、実装基板６
上の電極６ａとの接続不良などの搭載時のトラブルを減
少させることができる。

【００４４】また、異方性導電膜５をＵ字形に曲げ成形
し、異方性導電膜５の断面形状をＵ字形とすることによ
り、前記Ｕ字形の内部５ｂをリード部４にはめ込むこと
ができ、異方性導電膜５をリード部４に簡単に取り付け
ることができる。

【００４５】その結果、半導体集積回路装置１の実装基
板６に対しての実装性を向上することができる。

【００４６】さらに、半導体集積回路装置１を実装基板
６に搭載する際に、はんだを使用しないことにより、は
んだ工程を削除することができる。その結果、半導体集
積回路装置１の実装工程における作業時間の短縮を図る
ことができる。

【００４７】また、半導体集積回路装置１を実装基板６
に搭載する際に、はんだを使用しないことにより、低温
プロセス化が実現できる。したがって、半導体集積回路
装置１の本体部３が含む水分量を低減することができ、
その結果、半導体集積回路装置１の防湿梱包を取り止め
ることができる。

【００４８】（実施例２）図３（ａ),（ｂ),（ｃ) は本
発明による電子部品の他の実施例である半導体集積回路
装置の実装基板への実装方法の一例を示す部分断面図で
ある。

【００４９】図２および図３を用いて、本実施例２の電
子部品の一例である半導体集積回路装置１の構成につい
て説明すると、チップなどの素子である半導体素子２お
よびその周辺部が封止された本体部３と、本体部３から
２つの方向に突出しかつ実装基板６の電極６ａと電気的
に接続する複数個のリード部４と、本体部３から同一方
向に突出した全てのリード部４に接合され、リード部４
相互には電気的に導通せず、かつ各々のリード部４を実
装基板６の電極６ａに対して電気的に導通する異方性導
電膜５とからなるものである。

【００５０】ここで、本実施例２で用いる異方性導電膜
５の成分および機能は、実施例１で説明したものと全く
同様であるが、その接合方法については実施例１の異方
性導電膜５と異なっている。

【００５１】つまり、本実施例２の半導体集積回路装置
１における異方性導電膜５は、予め加熱して溶かした異
方性導電膜５を半導体集積回路装置１のリード部４に塗
布した後、金型９を用いて、半導体集積回路装置１の本
体部３から同一方向に突出した全てのリード部４を覆う
ように接合したものである。

【００５２】次に、本実施例２による電子部品の一例で
ある半導体集積回路装置１の実装方法について説明す
る。

【００５３】まず、予め異方性導電膜５を加熱して溶か
し、さらに接着剤を混ぜたものを注射器などの押し出し
部材８内に注入しておく。

【００５４】続いて、図３（ａ）に示すように、異方性
導電膜５を押し出し部材８から押し出し、半導体集積回
路装置１の本体部３から同一方向に突出した全てのリー
ド部４に塗布する。

【００５５】その後、図３（ｂ),（ｃ）に示すように、
金型９を用いてリード部４の成形を行う。

【００５６】これにより、半導体集積回路装置１の本体
部３から同一方向に突出した全てのリード部４と異方性
導電膜５とが、リード部４が異方性導電膜５によって覆
われた状態で接合する。

【００５７】なお、リード部４が異方性導電膜５によっ
て覆われた半導体集積回路装置１の実装基板６（図２参
照）への実装方法は、実施例１で図２（ａ),（ｂ),
（ｃ）を用いて説明した実装方法と同様であるため、そ
の重複説明は省略する。

【００５８】また、本実施例２の半導体集積回路装置１
（電子部品）およびその実装方法によって得られる効果
も、実施例１で説明した効果と同様であるため、その重
複説明は省略する。

【００５９】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。

【００６０】例えば、実施例１および２で説明した電子
部品である半導体集積回路装置は、本体部から同一方向
に突出した全てのリード部が異方性導電膜によって覆わ
れて接合するものであったが、図４の他の実施例の正面
図に示すように、異方性導電膜５が、本体部３から同一
方向に突出した全てのリード部４に対して、各々のリー
ド部４における実装基板６（図２参照）の電極６ａとの
接続面および前記接続面から本体部３へ続く同一面に接
合されているものであってもよい。

【００６１】つまり、図４に示す半導体集積回路装置１
は、異方性導電膜５をその横方向の断面形状がＬ字形を
成すように曲げ成形し、異方性導電膜５に接着剤などを
塗布することにより、各々のリード部４の局部、すなわ
ち各々のリード部４における前記実装基板６の電極６ａ
との接続面および前記接続面から本体部３へ続く同一面
にだけ異方性導電膜５を取り付けたものである。

【００６２】なお、前記Ｌ字形の異方性導電膜５が、本
体部３から同一方向に突出した全てのリード部４の前記
局部と接合する半導体集積回路装置１の場合も、実施例
１および２で説明した効果と同様の効果を得ることがで
きる。

【００６３】また、実施例１および２で説明した電子部
品である半導体集積回路装置は、本体部から２つの方向
にリード部が突出されたものであったが、突出される方
向は単一であっても、また、２つ以上であってもよい。

【００６４】さらに、リード部を実装基板上の電極に接
続する際に異方性導電膜に対して行う熱圧着は、加圧し
て保持するものであってもよい。

【００６５】また、実施例１および２では、本発明によ
る電子部品を半導体集積回路装置として説明したが、半
導体集積回路装置に限らず、実装基板上に搭載して電気
的に導通を行うものであれば、コンデンサや抵抗などの
電子部品であってもよい。

【００６６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００６７】（１）．本体部から同一方向に突出した全
てのリード部に接合する異方性導電膜を有する電子部品
であり、前記異方性導電膜を熱圧着または加圧し、前記
異方性導電膜を介してリード部と実装基板上の電極とを
接続することにより、はんだ工程よりも低い温度で電子
部品を実装基板に搭載することができる。

【００６８】したがって、電子部品を実装基板へ搭載す
る際の高温負荷を低減することができ、電子部品にかか
る熱的ストレスを軽減することができる。また、電子部
品の本体部にクラックが生じることを防止できる。

【００６９】（２）．電子部品の本体部から同一方向に
突出した全てのリード部が、異方性導電膜によって接合
されて覆われることにより、個々に独立したリード部が
一体になるため、リード部の強度を向上することができ
る。

【００７０】これにより、リード曲がりなどのリード部
の変形を低減することができ、その結果、実装基板上の
電極との接続不良などの搭載時のトラブルを減少させる
ことができる。

【００７１】（３）．異方性導電膜をＵ字形に曲げ成形
し、異方性導電膜の断面形状をＵ字形とすることによ
り、前記Ｕ字形の内部をリード部にはめ込むことがで
き、異方性導電膜をリード部に簡単に取り付けることが
できる。その結果、電子部品の実装基板に対しての実装
性を向上することができる。

【００７２】（４）．電子部品を実装基板に搭載する際
に、はんだを使用しないことにより、はんだ工程を削除
することができる。その結果、電子部品実装工程におけ
る作業時間の短縮を図ることができる。

【００７３】（５）．電子部品を実装基板に搭載する際
に、はんだを使用しないことにより、低温プロセス化が
実現できるため、電子部品の本体部が含む水分量を低減
することができる。その結果、電子部品の防湿梱包を取
り止めることができる。

【００７４】（６）．異方性導電膜を加熱して溶かし、
さらに異方性導電膜を電子部品の本体部から同一方向に
突出した全てのリード部に塗布し、金型を用いて成形を
行うことにより、前記異方性導電膜が同一方向に突出し
た全てのリード部に接合する方法においても、高温負荷
およびリード部の変形を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ),（ｂ）は本発明による電子部品の一例で
ある半導体集積回路装置の構造の一実施例を示す斜視図
である。

【図２】（ａ),（ｂ),（ｃ）は本発明による電子部品の
一例である半導体集積回路装置の実装基板への実装方法
の一実施例を示す部分断面図である。

【図３】（ａ),（ｂ),（ｃ）は本発明による電子部品の
他の実施例である半導体集積回路装置の実装基板への実
装方法の一例を示す部分断面図である。

【図４】本発明による電子部品の他の実施例である半導
体集積回路装置の構造の一例を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 半導体集積回路装置（電子部品） ２ 半導体素子（素子） ３ 本体部 ４ リード部 ５ 異方性導電膜 ５ａ 導電性粒子 ５ｂ Ｕ字形の内部 ６ 実装基板 ６ａ 電極 ７ ヒートブロック ８ 押し出し部材 ９ 金型

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実装基板に搭載される電子部品であっ
   て、 素子およびその周辺部が封止された本体部と、 前記本体部から単一もしくは複数の方向にそれぞれ突出
   し、かつ前記実装基板の電極と電気的に接続する複数個
   のリード部と、 前記本体部から同一方向に突出した全ての前記リード部
   に接合され、前記リード部相互には電気的に導通せず、
   かつ前記各々のリード部を前記実装基板の電極に対して
   電気的に導通する異方性導電膜とを有することを特徴と
   する電子部品。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電子部品であって、前記
   異方性導電膜の断面形状がＵ字形を成し、前記異方性導
   電膜が前記Ｕ字形の内部を前記リード部にはめ込んだ状
   態で接合されていることを特徴とする電子部品。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電子部品であって、前記
   異方性導電膜は前記本体部から同一方向に突出した全て
   のリード部に対して、前記各々のリード部における前記
   実装基板の電極との接続面および前記接続面から前記本
   体部へ続く同一面に接合されていることを特徴とする電
   子部品。
4. 【請求項４】 実装基板に搭載される電子部品の実装方
   法であって、 前記電子部品の複数個のリード部相互には電気的に導通
   せず、かつ前記各々のリード部を前記実装基板の電極に
   対して電気的に導通する異方性導電膜が、前記電子部品
   の本体部から同一方向に突出した全ての前記リード部に
   接合し、 前記実装基板上で前記異方性導電膜を熱圧着または加圧
   することにより、前記リード部と前記実装基板上の電極
   とを前記異方性導電膜を介して接続することを特徴とす
   る電子部品の実装方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の電子部品の実装方法であ
   って、 前記異方性導電膜をＵ字形に曲げ成形し、 前記Ｕ字形の内部を前記リード部にはめ込むことによ
   り、前記異方性導電膜が前記電子部品の本体部から同一
   方向に突出した全ての前記リード部に接合することを特
   徴とする電子部品の実装方法。
6. 【請求項６】 請求項４記載の電子部品の実装方法であ
   って、 前記異方性導電膜を加熱して溶かし、 前記電子部品の本体部から同一方向に突出した全ての前
   記リード部に前記異方性導電膜を塗布し、 金型を用いて成形を行うことにより、前記異方性導電膜
   が前記電子部品の本体部から同一方向に突出した全ての
   前記リード部に接合することを特徴とする電子部品の実
   装方法。