JPH08340171A - 電気回路、部品等の接続部形成方法および電気回路、部品等の接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広範囲の用途に適用できる電気回路、部品等
の接続部形成方法および電気回路、部品等の接続方法を
提供する。 【構成】 シリコーンゴムからなる撥水性の表面をもつ
キャリヤー上に、少なくともその表面が金属あるいは無
機材料からなる導電性および／あるいは熱伝導性の材料
からなる粒子をほぼ単層に保持させたのち、該粒子をキ
ャリヤーから電気回路、電気部品あるいはそれらの一部
の表面に転写することにより、接続部が形成される。ま
た、上記接続形成方法において形成された接続部の粒子
が形成する導電性および／あるいは熱伝導性材料が、少
なくともその電気的および／あるいは熱的接続材料の一
部として基板などの他部品に接続されるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、粒子材料を用いて電
気回路、部品等の表面に接続部を形成せしめると共に、
この形成された電気回路、部品等の接続部を電気的およ
び／あるいは熱的で基板などの他部品に接続するように
した電気回路、部品等の接続部形成方法および電気回
路、部品等の接続方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体技術の飛躍的な進歩に伴って、印
刷配線基板上への部品の搭載あるいは基板間の電気的接
続は益々微細なものとなりつつあり、従来からの半田付
け技術では対応が困難になりつつある。この事態に対処
すべく、多くの努力が傾注されてきた。なかでも、導電
性の粒子をその接続材料として用いる方法が多く検討さ
れ、その一部は例えば液晶表示装置の製造になくてはな
らないものとして実用されている。例えば、特開昭５１
−２０９４１号公報などで知られているように、有機接
着剤中に粒子同志が接触しない程度の量の導電性粒子を
含有させたいわゆる異方導電性接着剤が、ＬＳＩチップ
を装着したテープキャリヤーと液晶表示パネルとの接続
に多く使われている。また、ＬＳＩチップを液晶表示パ
ネルに直接装着する方法として、例えば特開平２−２３
６２３号公報などで知られているように、ＬＳＩチップ
の電極部に感光性樹脂を用いて選択的に粘着性を与え、
そこに導電性粒子を付着させたものを接着剤で装着する
方法、あるいは電極部にバンプを設け、そこに例えば特
開平２−３４９４９号公報などで知られているように、
導電性接着剤を付着させパネルに装着する方法などが代
表的な方法として知られている。しかしながらこれら従
来の方法は、例えば異方導電性接着剤の場合、含有され
る導電性粒子が無秩序に分散されているため隣接した導
体間の短絡の危険が常に伴うなどの欠点があり、電極部
に選択的に粘着性を与える方法では精度をあげるために
は複雑な工程が必要である。さらに、バンプを設けて導
電性接着剤で装着する方法ではバンプを設けるのに複雑
な工程が必要となるばかりでなく、バンプ間の距離を余
り狭くすると短絡が起こり、十分微細な接続を行いにく
い。

【０００３】以上に述べた方法による接続は、導体同志
の単純な接触に基づく接続であるため、接続抵抗は半田
づけによるものと比べて高い。したがって液晶表示パネ
ルのような電圧駆動型の装置には適用できても、より大
きな電流が流れる電子装置の場合には適用できない。こ
れら装置の微細回路に適用するための半田づけあるいは
半田供給方法として、例えば特公平６−６６３１４号公
報などで知られているように、印刷配線基板上の接続端
子部に溶融した半田を口金から射出する方法、あるいは
例えば特開平４−３２６４５３号公報などで知られてい
るように、接続端子部に選択的に粘着性を付与し、そこ
へ半田粒子を付着させる方法などが提案されている。こ
れら方法はいづれも、高価な装置と複雑かつ十分にコン
トロールされた工程が必要とされる。さらに、特開平６
−４５７４１号公報などで知られているように、半田粒
子をキャリヤー上に保持させておき、それを基板の端子
部へ転写するという方法も提案されているが、精度の高
い転写は無理であり、満足な方法が確立されているとは
言い難い。

【０００４】一方、半導体素子の大型化、高性能化にと
もなってそれからの発熱を効率的に放散するために、熱
的な接続を効率高く行う必要性がますます高くなりつつ
ある。これらの分野では、例えば特公平６−５２８２２
号公報などで知られているように、半導体素子へのヒー
トシンクの接続を、低融点金属を蒸着したフィルムから
該金属を転写して行うなどの工夫がなされているが、安
価で効率的な方法が確立されているとは言い難い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の各種の方法では、たとえそれが特定の用途に実用可
能であったとしても、いずれも工程的、性能的、経済的
制約などの面から、広範囲の用途に十分満足できるもの
とは言い難い。

【０００６】この発明の目的は、上記の課題を解決し、
広範囲の用途に適用できる電気回路、部品等の接続部形
成方法および電気回路、部品等の接続方法を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明の電気回路、部品等の接続部
形成方法は、シリコーンゴムからなる撥水性の表面をも
つキャリヤー上に、少なくともその表面が金属あるいは
無機材料からなる導電性および／あるいは熱伝導性の材
料からなる粒子をほぼ単層に保持させたのち、該粒子を
キャリヤーから電気回路、電気部品あるいはそれらの一
部の表面に転写し、接続部を形成せしめることを特徴と
するものである。

【０００８】請求項２によるこの発明の電気回路、部品
等の接続部形成方法は、請求項１による電気回路、部品
等の接続部形成方法において、前記シリコーンゴムから
なる撥水性の表面が、電気回路あるいは電気部品の上の
電気的あるいは熱的接続用の端子または端子群に相当す
るパターンを有し、該パターンが写真法により形成され
たものであり、しかも表面が金属あるいは無機材料から
なる粒子が該パターン上に選択的に保持されていること
を特徴とするものである。

【０００９】請求項３によるこの発明の電気回路、部品
等の接続部形成方法は、請求項１による電気回路、部品
等の接続部形成方法において、前記少なくともその表面
が金属あるいは無機材料からなる導電性および／あるい
は熱伝導性の材料からなる粒子において、その導電性お
よび／あるいは熱伝導性の材料が低融点金属材料で形成
されていることを特徴とするものである。

【００１０】請求項４によるこの発明の電気回路、部品
等の接続部形成方法は、請求項１による電気回路、部品
等の接続部形成方法において、シリコーンゴムからなる
撥水性の表面をもつキャリヤー上に保持された少なくと
もその表面が金属あるいは無機材料からなる導電性およ
び／あるいは熱伝導性の材料からなる粒子を、電気回
路、電気部品あるいはそれらの一部の表面に転写する工
程において、該キャリヤーおよび／または電気回路、電
気部品あるいはそれらの一部が加熱されていることを特
徴とするものである。

【００１１】請求項５によるこの発明の電気回路、部品
等の接続部形成方法は、請求項１の電気回路、部品等の
接続部形成方法において、シリコーンゴムからなる撥水
性の表面をもつキャリヤー上に保持された少なくともそ
の表面が金属あるいは無機材料からなる導電性および／
あるいは熱伝導性の材料からなる粒子を、電気回路、電
気部品あるいはそれらの一部の表面に転写するに際し
て、該電気回路、電気部品あるいはそれらの一部の表面
が、少なくともその転写温度下において導電性粒子およ
び／あるいは熱伝導性粒子が付着性である材料で覆われ
ていることを特徴とするものである。

【００１２】請求項６によるこの発明の電気回路、部品
等の接続方法は、シリコーンゴムからなる撥水性の表面
をもつキャリヤー上に、少なくともその表面が金属ある
いは無機材料からなる導電性および／あるいは熱伝導性
の材料からなる粒子をほぼ単層に保持させたのち、該粒
子をキャリヤーから電気回路、電気部品あるいはそれら
の一部の表面に転写し、接続部を形成せしめ、次いでこ
の接続部の粒子を形成する導電性および／あるいは熱伝
導性材料を、少なくともその電気的および／あるいは熱
的接続材料の一部として基板などの他部品に接続せしめ
ることを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】請求項１によるこの発明の電気回路、部品等の
接続部形成方法では、シリコーンゴムからなる撥水性の
表面をもつキャリヤー上に、少なくともその表面が金属
あるいは無機材料からなる導電性および／あるいは熱伝
導性の材料からなる粒子がほぼ単層に保持される。その
後、該粒子をキャリヤーから電気回路、電気部品あるい
はそれらの一部に転写することにより、接続部が形成さ
れる。而して、広範囲の用途に適用される。

【００１４】請求項２によるこの発明の電気回路、部品
等の接続部形成方法では、請求項１の電気回路、部品等
の接続部形成方法において、前記シリコーンゴムからな
る撥水性の表面が、電気回路あるいは電気部品の上の電
気的あるいは熱的接続用の端子または端子群に相当する
パターンを有し、該パターンが写真法により形成された
ものであり、しかも表面が金属あるいは無機材料からな
る粒子が該パターン上に選択的に保持されているから、
パターン化された接続部の粒子が端子または端子群の上
にのみ選択的に転写されて接続部が形成される。

【００１５】請求項３によるこの発明の電気回路、部品
等の接続部形成方法では、請求項１による電気回路、部
品等の接続部形成方法において、前記少なくともその表
面が金属あるいは無機材料からなる導電性および／ある
いは熱伝導性の材料からなる粒子において、その導電性
および／あるいは熱伝導性の材料が低融点金属材料で形
成されているから、粒子が加熱手段で容易にキャリヤー
の表面から転写される。また、粒子が加熱手段で容易に
溶融するので、後にそれを用いて電気的および／あるい
は熱的な接続を行なうに際し、接続抵抗の低い金属接合
が形成できる。

【００１６】請求項４によるこの発明の電気回路、部品
等の接続部形成方法は、請求項１による電気回路、部品
等の接続部形成方法において、シリコーンゴムからなる
撥水性の表面をもつキャリヤー上に保持された少なくと
もその表面が金属あるいは無機材料からなる導電性およ
び／あるいは熱伝導性の材料からなる粒子を、電気回
路、電気部品あるいはそれらの一部の表面に転写する工
程において、該キャリヤーおよび／または電気回路、電
気部品あるいはそれらの一部が加熱されているから、粒
子をキャリヤーの表面から電気回路、電気部品あるいは
それらの一部が容易に転写される。

【００１７】請求項５によるこの発明の電気回路、部品
等の接続部形成方法は、請求項１の電気回路、部品等の
接続部形成方法において、シリコーンゴムからなる撥水
性の表面をもつキャリヤー上に保持された少なくともそ
の表面が金属あるいは無機材料からなる導電性および／
あるは熱伝導性の材料からなる粒子を、電気回路、電気
部品あるいはそれらの一部の表面に転写するに際して、
該電気回路、電気部品あるいはそれらの一部の表面が、
少なくともその転写温度下において導電性粒子が付着性
である材料で覆われているから、粒子が電気回路、電気
部品あるいはそれらの一部の表面に容易に転写される。

【００１８】請求項６によるこの発明の電気回路、部品
等の接続方法では、シリコーンゴムからなる撥水性の表
面をもつキャリヤー上に、少なくともその表面が金属あ
るいは無機材料からなる導電性および／あるいは熱伝導
性の材料からなる粒子がほぼ単層に保持される。その
後、該粒子をキャリヤーから電気回路、電気部品あるい
はそれらの一部の表面に転写することにより、接続部が
形成される。次いで、この接続部の粒子を形成する導電
性および／あるいは熱伝導性材料が、少なくともその電
気的および／あるいは熱的接続材料の一部として基板な
どの他部品に容易に接続される。而して、広い範囲の用
途に適用される。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。

【００２０】まず、この発明は、シリコーンゴムからな
る撥水性の表面がたとえそれが実質的に粘着性を有して
いない場合でも、その表面が金属あるいは無機材料から
なる導電性および／あるいは熱伝導性の材料からなる粒
子がその表面に付着して確実に保持されること、及びか
くして付着、保持された粒子が該表面からわずかな力で
容易に離脱して他の表面に転写が可能なこと、また離脱
した粒子の表面が汚染されていないこと、さらにはシリ
コーンゴムからなる撥水性の表面が付着−転写の繰り返
し工程に耐えることを知り、考え出されたものである。

【００２１】すなわち、この発明の電気回路、部品等の
接続部形成方法は、シリコーンゴムからなる撥水性の表
面をもつキャリヤー上に、少なくともその表面が金属あ
るいは無機材料からなる導電性および／あるいは熱伝導
性の材料からなる粒子をほぼ単層に保持させたのち、該
粒子をキャリヤーから電気回路、電気部品あるいはそれ
らの一部の表面に転写することにより、接続部が形成さ
れる。

【００２２】また、この発明の電気回路、部品等の接続
方法は、上記接続部形成方法において形成された接続部
の粒子が形成する導電性および／あるいは熱伝導性材料
が、少なくともその電気的および／あるいは熱的接続材
料の一部として基板などの他部品に接続されるものであ
る。

【００２３】この発明の電気回路、部品等の接続部形成
方法および電気回路、部品等の接続方法で、基板上の電
気回路あるいはその一部とは通常は平面状の絶縁性支持
基板上に設けられた電気回路あるいはその一部であり、
その表面の少なくとも一部がたとえばソルダーマスクな
どの永久的絶縁部材で覆われていないものをさす。例え
ば、印刷配線基板上の部品接続用の端子などがその代表
例である。なおここで、それが電気回路をなしていない
部品固着用あるいは熱放散部分も本発明方法の対象とし
て含まれる。また本発明方法で、電気部品あるいはその
一部とは、電気部品に設けられた外部との電気的または
熱的接続用部分を言い、例えばＬＳＩパッケージのリー
ド端子や裸のＬＳＩチップ上のパッドなどをさす。これ
ら電気回路、電気部品あるいはそれらの一部は通常はそ
の表面が金、銀、銅、半田、アルミニウム、インジウム
−錫酸化物などの金属あるいは無機導電性材料あるいは
それらと無機あるいは有機バインダー材料による結合体
などの導電性材料からなっている。

【００２４】本発明に用いるシリコーンゴムからなる撥
水性の表面とは、その表面を水で浸した布などで拭いた
時に、水が表面ですみやかにはじかれるものであり、例
えば市販のシリコーンゴム材料を加工してシート状に成
形したものでよい。また、これらシリコーンゴム材料を
フィルム、金属プレートなどの上に薄く塗布したもので
あってもよい。なお、好ましくはその表面が実質的に非
粘着性のものが、工程中にその表面が異物によって汚染
されにくいので好ましい。

【００２５】金属プレート上にシリコーンゴムを薄く塗
布したものとしては、たとえば、東レ株式会社から市販
されている「東レ水なし平版」を、露光しないで同社か
ら市販されている現像液で処理することによって容易に
得ることができる。なお、該製品に関しては同社から例
えば特開平４−３０１６４１号など多数の特許が出願さ
れており、これらの特許には本発明方法に使用できる各
種のシリコーンゴム材料が記載されている。なお、この
「東レ水なし平版」を用いれば、電気回路、電気部品の
端子あるいはその一部に相当するパターンに相当したパ
ターン状のシリコーンゴムからなる実質的に非粘着性で
あり、撥水性の表面をもつキャリヤーが写真法によって
極めて容易にかつ極めて高精度に得られる。さらに該材
料をシリンダーなどに巻き付けてロール状にすれば後に
述べる導電性粒子の保持、転写、清浄化などの工程を連
続的に行うことが出来る。また、本材料は容易に切断加
工が可能であり、切断した物を例えば両面接着テープな
どにより、小型プレスなどに容易に装着できる。以上の
理由から該材料は、本発明に用いることのできる特に好
ましい材料としてあげることができる。

【００２６】かくして得られたシリコーンゴムからなる
撥水性の表面をもつキャリヤー上に、保持される導電性
の粒子は、その全体または表面が金属あるいは無機材料
からなる導電性および／あるいは熱伝導性の材料からな
る。金属あるいは無機材料からなる導電性および／ある
いは熱伝導性の材料としては、例えば金、銀、銅、ニッ
ケル、インジウム、錫、インジウム−錫酸化物、半田、
アルミニウム、アルミナなどを挙げることが出来る。ま
た、これら材料で被覆したガラス粒子、プラスチック粒
子、金属粒子なども使用できる。ここで粒子の形状につ
いては特に制限を受け無いが、通常は球形またはそれに
類するものを用いる。その大きさについては特に限定さ
れないが、あまり小さすぎると後の電気的接続に支障を
きたし、大きすぎるとシリコーンゴムからなる撥水性の
表面をもつキャリヤー上に保持されにくくなる。したが
って、通常好ましく用いられる粒子の大きさは１ミクロ
ンから８００ミクロンであり、好ましくは５ミクロンか
ら３００ミクロンのものである。なおここで異なった種
類の粒子を使用することも可能だが、著しく異なった径
を持つ粒子を混合して使用することは避けたほうが良
い。後にのべる転写工程で、大径粒子だけが転写され小
径粒子がキャリヤー上に残存しやすいからである。

【００２７】シリコーンゴムからなる撥水性の表面をも
つキャリヤー上にこれら粒子をほぼ単層に保持させる。
しかもこの保持方法には特に制限がない。その工程は通
常は、キャリヤー表面を粒子に接触させる工程と、キャ
リヤー上に過剰に保持された粒子を取り除く工程とから
なる。キャリヤーに粒子を接触させることは公知の方法
で容易に出来る。例えばキャリヤー上に粒子を単純に散
布すればよいし、また、各種のスプレー法、あるいは粒
子からなる流動槽を適用できる。最も容易であり確実な
のは、粒子をキャリヤー上に散布した後、キャリヤー全
体に振動を与えることである。過剰の粒子を取り除く最
も簡単な方法は、キャリヤー全体を傾け、あるいは裏返
しにして振動を与えることである。勿論、スリットある
いは口金からの空気を吹き付けたり、あるいは逆に吸引
するなどの公知の方法が適用できる。このようにしてキ
ャリヤー上に保持された粒子は、その付着機構からほぼ
単層をなし、しかもキャリヤーから簡単に引き離すこと
ができるのが特徴である。したがって、微細なリード端
子などへの粒子の転写も、リードの破損、変形などがな
く精密に行える。

【００２８】このようにしてシリコーンゴムからなる撥
水性の表面をもつキャリヤーにほぼ単層で保持された粒
子を電気回路、電気部品あるはそれらの一部の表面に転
写するには、たとえば熱的方法と機械的方法あるいはそ
れらの組み合わせがある。ここで、熱的方法とは、たと
えば粒子として少なくともその表面が低融点金属である
ものを用い、その融点以上の温度下で電気回路、電気部
品あるいはそれらの一部をキャリヤー上に保持された粒
子に接触させる方法であり、粒子あるいはその表面が溶
融して電気回路、電気部品あるいはそれらの一部の表面
に転写される。なおこの際、電気回路、電気部品あるい
はそれらの一部の表面を例えば半田づけ用のフラックス
などで前もって処理しておくことができる。

【００２９】機械的方法とは、例えば電気回路、電気部
品あるはそれらの一部の表面、あるいはキャリヤー上に
保持された粒子の表面を、例えば室温で液状あるいは半
固形状の樹脂材料あるいはフラックスで処理しておく方
法であり、この場合電気回路、電気部品あるいはそれら
の一部の表面をキャリヤー上に保持された粒子の表面に
接触させた後、引き離せば樹脂あるいはフラックスへの
粘着力により粒子はキャリヤーから容易に電気回路、電
気部品あるいはそれらの一部の表面に転写できる。ここ
で、樹脂材料あるいはフラックスが室温で固体のものを
用いた場合、加熱下に接触させればよく、これは熱的方
法と機械的方法の組み合わせの例に相当する。なおここ
で、樹脂とは例えば熱可塑性、あるいは熱硬化性あるい
は／および光硬化性のもの、あるいはこれらの混合物で
よく、室温で液状のものであってもよく固体状のもので
あってもよい。また溶媒を含んだものであっても充填材
その他の副資材を含有していてもよく、これら樹脂には
枚挙のいとまがない。

【００３０】例えば熱可塑性樹脂としてポリエステル樹
脂、ナイロン樹脂、スチレン−ブタジェンゴムなどのゴ
ム、アクリル酸エステル共重合体などがあり、さらにテ
ルペン樹脂など一般的に粘着付与剤として知られている
樹脂がある。熱硬化性の樹脂としてはエポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、ポリウレタン樹脂などがある。また、光
硬化性の樹脂としては、アクリレート系、メタクリレー
ト系その他のものがあり、特にエポキシ（メタ）アクリ
レートがよく知られている。さらに、熱及び光硬化性の
樹脂としては、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸から
誘導されるエポキシ基が残存しているエポキシ（メタ）
アクリレートなどがある。フラックスとは例えば一般的
に半田付け用のフラックスとして市販されている多種類
の材料がその例であり、これらは例えばロジン樹脂、有
機カルボン酸、アミンなどが含有されており、多くの場
合さらに水あるいはその他の溶媒を含んでいる。

【００３１】以上に説明した工程、すなわちキャリヤー
上に保持された粒子を、電気回路、その他に転写し接続
部を形成する方法のうちの幾つかをさらに具体的に以下
の例で説明する。

【００３２】（Ａ）基板上に形成された回路の表面の所
望の位置に、樹脂、フラックスなどを公知の方法、例え
ばスクリーン印刷で選択的に付与し、しかる後に回路の
表面を、全面が撥水性シリコーンゴム表面からなるキャ
リヤー上の全面にほぼ単層に保持させた粒子に均一に軽
く接触させた後引き離す。粒子は、シリコーンゴム表面
に軽く付着しているだけなので、樹脂、フラックスが付
与された回路上に選択的に転写することができる。な
お、基板上に形成された回路の厚さが十分（例えば１０
ミクロン）あるときは、基板の表面に対して回路表面が
十分高いので、回路を含めた基板の全面に樹脂、フラッ
クスなどを塗布してあっても回路表面のみが粒子に接触
し、そこへの選択的な転写ができる。

【００３３】（Ｂ）突起のある電極を持つ回路の突起電
極部分に、樹脂、フラックスなどを公知の方法で付与
し、しかる後に突起部分を全面が架橋した撥水性シリコ
ーンゴム表面からなるキャリヤー上の全面にほぼ単層に
保持させた導電性粒子に軽く接触させたのち引き離す。
突起電極部分のみが導電性粒子層に接触するので、導電
性粒子は突起電極部分のみに転写される。なおここで、
回路の突起電極部分に樹脂、フラックスなどを付与する
方法として、たとえばガラス基板などに塗布した樹脂、
フラックスなどへ回路の突起電極を、接触させた後、引
き離す方法が適用できる。この場合電極部分のみに樹
脂、フラックスなどが付与される。勿論、回路全面に樹
脂、フラックスを、通常の方法で塗布してもよいが、こ
の場合、塗布厚を突起電極の突起高さよりも薄くすべき
である。樹脂、フラックスの厚さが突起電極の高さより
も厚いと、導電性粒子が電極以外の部分にも転写される
可能性が高くなるので後の接続時に短絡を引き起こすな
どの問題が生じる。

【００３４】（Ｃ）全面が撥水性シリコーンゴム表面か
らなるキャリヤー上の全面にほぼ単層に導電性粒子を保
持させた後、導電性粒子の表面に少量の樹脂、フラック
スをスプレーなどで付与する。しかる後に突起電極をも
つ回路の突起部分を接触させ、引き離せば突起電極部分
のみに導電性粒子が転写される。

【００３５】（Ｄ）低融点金属、例えば半田からなる粒
子を全面がシリコーンゴムからなる撥水性の表面をもつ
キャリヤー上の全面にほぼ単層に保持させる。この表面
に、粒子の溶融温度以上に加熱した突起電極をもつ回路
を接触させる。半田粒子が溶融し、突起電極上に転写さ
れる。この際、半田粒子の表面、あるいは回路の全面も
しくは突起電極部分に前もってフラックスを付与してお
くことが出来る。

【００３６】以上の例は、キャリヤーの全面がシリコー
ンゴムからなる撥水性表面からなっている。以下の例
は、パターン化した撥水性のシリコーンゴム表面をもつ
キャリヤーを用いた例である。なお、このようなキャリ
ヤーは例えば「東レ水なし平版」を用いて写真法により
極めて精度高く作成可能なことは既に述べた。

【００３７】（Ｅ）基板上に形成された、突起の無い薄
膜回路の全面に樹脂、フラックスなどを塗布したものを
用意する。一方、該薄膜回路の接続用の端子部分に相当
したパターンの撥水性シリコーンゴム表面をもつキャリ
ヤーのパターン部分に、導電性粒子を保持させる。かく
して形成された導電性粒子からなるパターンに位置合せ
して、前記薄膜回路を接触させたのち引き離す。導電性
粒子が、薄膜回路の接続端子部分に選択的に転写され
る。なお、樹脂、フラックスの塗布厚さは通常は転写す
る粒子の径の近傍もしくはそれ以下とすれば、撥水性シ
リコーンゴムからなるパターン以外の表面を清浄に保つ
のに有利である。

【００３８】（Ｆ）基板上の薄膜回路の接続端子部に相
当したパターンのシリコーンゴムからなる撥水性の表面
に、低融点金属、例えば半田からなる粒子を選択的にほ
ぼ単層に保持させる。この表面に、粒子の溶融温度以上
に加熱した基板を、その接続端子部を半田粒子からなる
パターンに位置合せして接触させる。半田粒子が溶融
し、回路の接続端子部に転写される。この際、半田粒子
の表面、あるいは回路の全面もしくは接続端子部分に前
もってフラックスを付与しておくことが出来る。

【００３９】以上のように、パターン化した撥水性のシ
リコーンゴム表面をもつキャリヤーを用いた場合、特に
薄膜回路のような突起あるいは段差のない回路でも、そ
の望む位置に簡単に導電性粒子を転写できることは、本
発明方法を特に有用な物となす。なお、以上の工程で、
本発明で導電性粒子を転写した後のシリコーンゴムから
なる撥水性の表面をもつキャリヤーは繰り返して使用で
きる。すなわち、粒子を電気回路等に転写した後のキャ
リヤーは通常はそのまま繰り返して使用できるし、また
その表面が工程中に汚れた場合には、水あるいは溶媒な
どで拭いたり洗浄したりすればよい。

【００４０】このようにして電気回路、電気部品あるい
はそれらの一部の表面に転写された粒子はそれを接続の
ために使用するに先立って、事前の処理を受けることが
可能である。これら事前の処理の例として、例えば粒子
の転写のために使用した樹脂を熱あるいは光で硬化し、
後の工程中に粒子が移動しないように固定することが出
来る。なおこの場合、加圧下に硬化するのが好ましい。
他の事前の処理の例として、粒子あるいはその表面が低
融点金属からなる場合、それを加熱溶融した後、冷却す
れば回路または端子上に固着した低融点金属の層または
突起が形成できる。なおこの際、加熱溶融する前に粒子
表面をフラックスなどで処理しておくことができる。

【００４１】かくして電気回路、電気部品あるいはそれ
らの一部の表面に転写された導電粒子をその構成要素と
して電気的接続を形成するには公知の各種の方法が適用
できる。これらの例を挙げればきりがないが、たとえば
半田粒子を本発明方法で転写した電気回路上の接続端子
部には部品を通常のリフロー法あるいは加熱圧着法等に
よって装着できる。また、ＬＳＩチップの接続パッド部
分あるいはバンプ部分に半田粒子を転写しておけば、い
わゆるフリップチップ法で基板上に裸のチップを装着出
来る。この場合、個々のＬＳＩチップに別々に半田粒子
を転写してもよいし、ウエハー状の複数のチップに一括
して転写した後に個々のチップに分割してもよい。さら
にここで、接続パッド部分に接続温度下で溶融しない金
属粒子あるいはポリマー粒子を半田メッキしたものを転
写しておけば、チップと基板のあいだのスペースを溶融
しない金属粒子あるいはポリマー粒子によって一定に保
つことができ、ヒートサイクルなどに対して安定した接
続ができる。一方、液晶表示装置のガラス基板上の端子
に導電粒子、たとえば金メッキしたポリマー粒子を転写
しておけば絶縁性接着剤を用いてテープキャリヤーを介
してＬＳＩチップを装着できる。またチップ上のパッド
に転写しておけば裸のチップを接着剤で直接ガラス基板
上に装着することもできる。

【００４２】印刷回路基板上には通常、各種の部品が搭
載される。近年、同一基板上に接続端子群が微細に配列
されている部分とそうでない部分、あるいは半田の量が
多く必要な部品と少ないほうが良い部品が混在する場合
が特に多くなってきた。そのため、微細な端子群を効率
良く接続することが困難なだけでなく、配線基板の全面
に同一の技術で部品を半田付けすることが困難になりつ
つある。本発明の場合、写真法によりキャリヤーを形成
できるので、接続端子群が微細なものとそうでないもの
とが混在していても問題がないし、また異なるキャリヤ
ーを用意して、それぞれに粒径の違う半田粒子を保持さ
せて、基板上の異なる部分に異なった量の半田を供給す
ることが可能である。さらには、微細な半田供給が必要
でない部分にはソルダークリームを従来の他の技術で供
給し、微細な端子群のみに本発明方法を適用することが
容易に可能であり、他の技術にない特徴である。さら
に、たとえば発熱量の多いチップを基板上に装着する場
合、電気的接続のほかに、熱的に接続する必要が生じる
ことがある。このような場合、本発明は特に有利であ
る。すなわち、本発明によれば、電気的接続部分と異な
った粒子を熱的に接続する部分に転写することができ
る。

【００４３】以下、本発明方法の具体的実施例をあげて
説明する。なお、本発明方法は以下の実施例で限定を受
けるものではない。

【００４４】（具体的実施例１） ＩＴＯ（インジウム
−錫酸化物）ガラス基板へのテープキャリヤー端子の接
続 液晶表示装置駆動用ＬＳＩチップを装着した厚さ１７．
５ミクロンの銅箔回路と厚さ７５ミクロンのポリイミド
フィルムからなるテープキャリヤーおよびこのテープキ
ャリヤーを接続するためのＩＴＯ薄膜回路ガラス基板を
用意した。テープキャリヤーフィルム上の一端には液晶
表示板へ接続するためのＬＳＩチップから引き出された
接続用外部端子４０本が等間隔で平行に整列しており、
その外部接続用端子部分の線長は５ｍｍ、線幅および線
間距離はそれぞれ０．１５ｍｍであり、その表面は金メ
ッキされている。また、ＩＴＯ薄膜回路ガラス基板の上
にはテープキャリヤーの接続端子部分の線幅および線間
距離に合わせたストライプ状の長さ１０ｍｍのＩＴＯ薄
膜でできた接続用端子４０本が形成されている。該ガラ
ス基板上のＩＴＯ回路面に、別途用意した、粘着付与、
および接続用の樹脂としての、グリセリントリグリシジ
ルエーテル１．０モルとアクリル酸１．５モルとから合
成した残存エポキシ基を持つエポキシアクリレート樹脂
１００部に２−メチルイミダゾール４部とイルガキュア
ー６５１（チバガイギー社製光硬化剤）５部を配合した
熱及び光硬化性の液状樹脂を約５ミクロンの厚さに塗布
した。

【００４５】一方、「東レ水なし平版 ポジタイプ−Ｈ
Ｇ２」を露光、現像してテープキャリヤーの接続端子群
に相当した部分が撥水性のシリコーンゴムからなる表面
をもつキャリヤーを用意し、小型プレス機のヘッド部分
に両面接着テープで装着した。ヘッド部分を小皿に用意
した平均粒径が３０ミクロンの金メッキした架橋ポリス
チレン粒子に均一に接触させたのち、余分の金メッキ粒
子をヘヤドライヤーで吹き落して目的のパターンに粒子
を保持させた。このようにして粒子を保持させたキャリ
ヤーを樹脂を塗布しておいたガラス基板上のＩＴＯ回路
面と位置合せして押しあてて、そのままガラス基板の裏
側からＵＶ光を照射して樹脂を光硬化させた。放圧して
ＩＴＯ回路基板をプレスから取り外したところ、粒子は
ＩＴＯ基板上のストライプ状回路の上に正確に転写、固
着されていた。

【００４６】このようにして粒子が転写、固着されたＩ
ＴＯ基板に上で使用したと同じ樹脂を再度塗布し、そこ
へ準備しておいたテープキャリヤーの接続端子部を位置
合せして小型プレスで押圧し、ＩＴＯガラス基板の背面
からＵＶ光を照射して樹脂を光硬化した。放圧してプレ
スから取りはずし、１２０度のオーブン中で１時間ポス
トキュアしたところ短絡なく、安定した電気接続が行わ
れていた。

【００４７】（具体的実施例２） ＩＴＯ（インジウム
−錫酸化物）ガラス基板へのベアチップの装着 テスト用ＬＳＩチップ、テスト用ＩＴＯ薄膜回路ガラス
基板を１０組と、撥水性のシリコーンからなる表面をも
つキャリヤーを用意した。テスト用ＬＳＩチップは一辺
が６ｍｍの正方形であり、各辺に０．１２５ｍｍ角の金
メッキされた接続用パッドが０．１２５ｍｍの間隔をお
いて２０個、合計８０個が配列されている。ＩＴＯ基板
は、ＬＳＩチップの接続パッドに合わせた端子部分をも
つテスト用回路基板である。キャリヤーは「東レ水なし
平版 ポジタイプ−ＨＧ２」で作成してあり、表面にＬ
ＳＩチップの接続用パッドパターンに合わせた粒子保持
用パターンがチップ１０個分あり、すべてのパターンに
それぞれ実施例１で使用した平均粒径が３０ミクロンの
金メッキした架橋ポリスチレン粒子が保持されている。

【００４８】テスト用ＬＳＩチップを吸引装置つきのヘ
ッドに装着し、チップ表面全面に実施例１の樹脂を薄く
塗布した。位置合わせしてキャリヤー上の粒子パターン
に軽く接触させたあと引き離したところ、キャリヤー上
にあった粒子は正確にチップのパッド上に転写されてい
た。その後チップをＩＴＯ基板に位置合せして押しあ
て、ＩＴＯ基板の背面からＵＶ光をあててチップに塗布
してあった樹脂を光硬化し、そのままで導通検査をして
チップが完全であることを確認した。次ぎにヘッドを上
げ、ＩＴＯ基板のチップ装着部に同じ樹脂を１滴滴下
し、そこへチップを位置合せして再度押しあてて背面か
らＵＶ光で硬化した後、ヘッドから取り外した。同様の
作業を残り９個のチップについて繰り返した後、まとめ
てオーブン中で１２０度、１時間硬化したところ、すべ
てのチップが基板に安定した電気接続されていた。

【００４９】（具体的実施例３） ガラス／エポキシ積
層板からの印刷回路基板へのＬＳＩチップの装着 テスト用ＬＳＩチップ（実施例２と同じ）と粒子キャリ
ヤー、およびテスト用基板を用意した。ここで、キャリ
ヤー上には銅の上に半田を１５ミクロンの厚さでメッキ
した、平均粒径５０ミクロンの粒子がチップのパッドと
同じパターンで保持されている。また、テスト回路基板
はＬＳＩチップの接続パッドに合わせた端子部分をもつ
テスト用基板であり、厚さ約０．３８ｍｍのガラス／エ
ポキシ積層板の上に厚さ約１７．５ミクロンの銅箔で回
路が形成されており、ＬＳＩチップ接続端子は金メッキ
されている。

【００５０】表面にフラックス（ハリマ化成製失活性ポ
ストフラックス ＡＭ−１７３）を塗布したチップをパ
ルスヒーター付きヘッドに装着したあと加熱し、粒子キ
ャリヤーに位置合せして軽く接触させた。半田が溶融し
て粒子はチップパッドに転写された。ヘッドを引き上げ
冷却し、チップをヘッドから取り外し、バンプが形成さ
れたチップを得た。このチップをテスト用基板にフラッ
クスを塗布した後フェースダウンで位置合せして載置
し、加熱炉で処理した。チップのバンプは基板の端子に
完全に半田付けされていた。

【００５１】（具体的実施例４） ガラス／エポキシ積
層板からの印刷回路基板へのＴＣＰ（テープ キャリヤ
ー パッケージ）の接続 接続用部分の長さを４ｍｍにプレフォームした、０．１
２５ｍｍの幅のリードを、０．１２５ｍｍの間隔で一辺
に３０本、合計で１２０本もつＴＣＰと、その接続部に
合わせたパターンの接続端子群をもつテスト用基板（厚
さ約０．３８ｍｍのガラス／エポキシ積層板の上に厚さ
約１２．５ミクロンの銅箔で回路が形成されており、接
続端子部は金メッキされている）を用意した。一方、
「東レ水なし平版 ポジタイプ−ＨＧ２」の表面を露光
することなく同社から供給される現像液を用いて現像
し、全面が撥水性のシリコーン表面のキャリヤーを用意
し、この上に平均粒径が３０ミクロンの半田粒子を散布
し、余分の粒子を取り除いて、半田粒子を全面に均一に
保持させた。

【００５２】ＴＣＰのリードの接続部分に前記フラック
スを付着させた後、フラックスが乾かないうちにキャリ
ヤー上の半田粒子に軽く圧接して引き離した。半田粒子
はキャリヤーに軽く付着しているだけなので、リードの
変形もなく転写された。位置合せしてテスト基板に載置
した後パルスヒートヘッドで一括して加圧して加熱し、
加圧下に冷却した。すべてのリードが問題なく接続され
ていた。

【００５３】

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、請求項１〜６による本発明によれば、導電性
粒子を選択的に、しかも精度よく電気回路、電気部品あ
るいはそれらの一部の表面に転写可能であり、また転写
された導電性粒子を電気的接続要素として、微細な回路
を短絡なく容易に接続できる。また、同一基板上で従来
の半田付け方法と容易に併用できる。さらに、粒子の保
持と転写のために使用するキャリヤーは市販の材料を用
いて容易に高精度に準備でき、しかも繰り返して使用で
きるので、経済的効果も大きい。而して、広い用途に適
用させることができる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコーンゴムからなる撥水性の表面を
   もつキャリヤー上に、少なくともその表面が金属あるい
   は無機材料からなる導電性および／あるいは熱伝導性の
   材料からなる粒子をほぼ単層に保持させたのち、該粒子
   をキャリヤーから電気回路、電気部品あるいはそれらの
   一部の表面に転写し、接続部を形成せしめることを特徴
   とする電気回路、部品等の接続部形成方法。
2. 【請求項２】 前記シリコーンゴムからなる撥水性の表
   面が、電気回路あるいは電気部品の上の電気的あるいは
   熱的接続用の端子または端子群に相当するパターンを有
   し、該パターンが写真法により形成されたものであり、
   しかも表面が金属あるいは無機材料からなる粒子が該パ
   ターン上に選択的に保持されていることを特徴とする請
   求項１記載の電気回路、部品等の接続部形成方法。
3. 【請求項３】 前記少なくともその表面が金属あるいは
   無機材料からなる導電性および／あるいは熱伝導性の材
   料からなる粒子において、その導電性および／あるいは
   熱伝導性の材料が低融点金属材料で形成されていること
   を特徴とする請求項１記載の電気回路、部品等の接続部
   形成方法。
4. 【請求項４】 シリコーンゴムからなる撥水性の表面を
   もつキャリヤー上に保持された少なくともその表面が金
   属あるいは無機材料からなる導電性および／あるいは熱
   伝導性の材料からなる粒子を、電気回路、電気部品ある
   いはそれらの一部の表面に転写する工程において、該キ
   ャリヤーおよび／または電気回路、電気部品あるいはそ
   れらの一部が加熱されていることを特徴とする請求項１
   記載の電気回路、部品等の接続部形成方法。
5. 【請求項５】 シリコーンゴムからなる撥水性の表面を
   もつキャリヤー上に保持された少なくともその表面が金
   属あるいは無機材料からなる導電性および／あるいは熱
   伝導性の材料からなる粒子を、電気回路、電気部品ある
   いはそれらの一部の表面に転写するに際して、該電気回
   路、電気部品あるいはそれらの一部の表面が、少なくと
   もその転写温度下において導電性粒子および／あるいは
   熱伝導性粒子が付着性である材料で覆われていることを
   特徴とする請求項１記載の電気回路、部品等の接続部形
   成方法。
6. 【請求項６】 シリコーンゴムからなる撥水性の表面を
   もつキャリヤー上に、少なくともその表面が金属あるい
   は無機材料からなる導電性および／あるいは熱伝導性の
   材料からなる粒子をほぼ単層に保持させたのち、該粒子
   をキャリヤーから電気回路、電気部品あるいはそれらの
   一部の表面に転写し、接続部を形成せしめ、次いでこの
   接続部の粒子を形成する導電性および／あるいは熱伝導
   性材料を、少なくともその電気的および／あるいは熱的
   接続材料の一部として基板などの他部品に接続せしめる
   ことを特徴とする電気回路、部品等の接続方法。