JPH0834227B2 - 異方性導電接着剤を用いた集積回路の実装方法 - Google Patents

異方性導電接着剤を用いた集積回路の実装方法

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JPH0834227B2
JPH0834227B2 JP1173980A JP17398089A JPH0834227B2 JP H0834227 B2 JPH0834227 B2 JP H0834227B2 JP 1173980 A JP1173980 A JP 1173980A JP 17398089 A JP17398089 A JP 17398089A JP H0834227 B2 JPH0834227 B2 JP H0834227B2
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俊光 山下
泰男 井口
和男 戸倉
義範 荒尾
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Oki Electric Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • 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

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、回路基板への異方性導電接着剤を用いた集
積回路(IC)の実装方法に関するものである。
(従来の技術) 従来、このような分野の技術としては、例えば特開昭
62−24412号に記載されるものがあった。
第7図はかかる従来の半導体素子の実装状態を示す断
面図である。
図において、11はICチップ、12はそのICチップ11上に
形成されたAl電極、13はAl電極12上に形成されたAuバン
プ、14はICチップ11上の回路配線を例えば湿度などから
保護し、外部との電気的接触を防ぐための絶縁膜、31は
ICチップの電気的接続をとるためのITO(Indium Tin
Oxide)電極、32はITO電極31が形成されたガラス基板、
21はICチップ11とガラス基板32とを固定接着するための
接着剤、22はICチップ11とITO電極31との電気的接続に
寄与し、接着剤21中に含まれる導電フィラーである。ま
た、接着剤21と導電フィラー22とで異方性導電接着剤23
を構成している。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、以上述べたものにおいては、導通可能
な最小端子ピッチPは、0.2mmであり、また、導通パタ
ーンの形状も同様の幅寸法を有するものであった。
よって、より狭いピッチや微小なパターン同士の電気
的接続には難があった。
また、上記構成による半導体素子の実装方法では、IC
チップ11とガラス基板32との間に介在する異方性導電接
着剤23中の導電フィラー22が、ICチップ11ガラス基板32
との接続固定を行うための加熱、加圧工程において、IC
チップ11上の絶縁膜14を破壊し、更にICの機能素子エリ
アをも破壊してしまうという問題点があった。
本発明は、以上述べた狭ピッチ、微小パターン下で電
気的接続が困難であるという問題点を除去し、異方性導
電接着剤中の導電フィラーの寸法を電極との関係で決定
することにより、狭ピッチ、微小パターン下での電気的
接続を可能とする異方性導電接着剤を用いた集積回路の
実装方法を提供することを目的とする。
また、前述したICチップ上の絶縁膜が破壊されるとい
う問題点を除去し、信頼性に優れた集積回路の実装方法
を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、上記目的を達成するために、 (1)異方性導電接着剤中の導電フィラーの径を電極間
隔よりも小さく、かつ電極幅よりも小さくなるように形
成し、集積回路の機能素子エリアを除いた集積回路チッ
プの周辺部に設けられた電極部付近のみを前記異方性導
電接着剤を用いて接続固定する異方性導電接着剤を用い
た集積回路の実装方法において、異方性導電接着剤に空
気逃け用のスリット部を形成するようにしたものであ
る。
(2)異方性導電接着剤中の導電フィラーの径を電極間
隔よりも小さく、かつ電極幅よりも小さくなるように形
成し、集積回路の機能素子エリアを除いた集積回路チッ
プの周辺部に設けられた電極部付近のみを前記異方性導
電接着剤を用いて接続固定する異方性導電接着剤を用い
た集積回路の実装方法において、空気逃げ用の穴を基板
に形成するようにしたものである。
(作用) 本発明によれば、上記のように、異方性導電接着剤中
の導電フィラーの径を電極間隔よりも小さく、かつ電極
幅よりも小さくなるように形成し、集積回路の機能素子
エリア除いた集積回路チップの周辺部に設けられた電極
部付近のみを前記異方性導電接着剤を用いて接続固定す
る異方性導電接着剤を用いた集積回路の実装方法におい
て、異方性導電接着剤層に空気逃げ用のスリット部を設
けたことにより、このスリット部から熱膨張による空気
が逃げ、ICチップの回路配線と基板の剥がれをなくすこ
とができる。
また、この時に用いる異方性導電接着剤は熱硬化、熱
可塑のどちらのタイプを用いても同様の効果が得られ
る。なお、スリット部の代わりに、外部と通じる穴を基
板に設けても同様の効果を奏することができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。
第1図は本発明の実施例を示す集積回路の実装状態を
示す斜視図、第2図は第1図のA−A縦断面図である。
これらの図において、100はICチップであり、このIC
チップ100の周辺部には周知の方法により、Al電極101が
形成され、このAl電極部以外には絶縁膜103が形成され
ている。更に、Al電極101上にメッキ法により、Auバン
プ102が形成されている。一方、フレキシブル基板(以
下、基板という)300の上にはICチップ100との電気的接
続をとるための接続パターン301が形成されている。
そこで、ICチップ100と基板300との間には熱硬化型の
異方性導電接着剤200が配されることにより、ICチップ1
00のAuバンプ102と基板300の接続パターン301の間に導
電フィラー202が存在することにより、電気的接続が行
われる。
また、その他の部分では異方性導電接着剤200中の接
着剤201によりICチップ100と基板300とが固定接着され
ている。
以下、本発明の実施例の工程を説明する。
まず、所定の基板300上のICチップ100を接続固定する
部分に、熱硬化性の異方性導電接着剤200を印刷法によ
り配置する。
次いで、ICチップ100と接続パターン301とを位置合わ
せして、120℃,2.0Kgfの条件で接着する。この後、冷却
し、圧力を解除して接着が完了する。この時の導通抵抗
は1.4Ω、接着強度(横方向からの外し強度:シェア
ー)は、10Kg/chipである。
ここでは、ICチップ100のAuバンプ102の面積は90μm
□、Auバンプ102のピッチは180μmであり、狭ピッチ、
微小パターンが形成されている。
例えば、電極に対する導電フィラーの位置が、第3図
に示すように配置される場合、即ち、導電フィラー501
の径をD1、導電フィラー502の径をD2、電極601の間隔を
d、電極602の幅をwとした場合、導電フィラー501は電
極601間に嵌まってショートを来す。また、隣接する導
電フィラー502同士が接触し、電極602との接続が得られ
ない。
このようなショートを防ぐために、導電フィラー径と
電極間隔はD1<dであり、かつ、隣接する導電フィラー
同士が接触しても電極との接続を得るために、導電フィ
ラー径と電極幅はD2<wになるように導電フィラー径を
選定する。
更に、異方性導電接着剤の接着においては加圧、加熱
を行うため、導電フィラーのつぶれ径や、ICチップに形
成されているAuバンプの応力変形も考慮しなければなら
ない。
なお、ここで、使用する回路基板は以下に述べる実施
例の基板材料のみに限定されるものではなく、他の基板
材料を使用しても同様の効果が期待できる。
また、その分散状態としては、導通に要する電極面積
Sに対して1つ以上の導電フィラーがあること、つま
り、単位面積中に存在する導電フィラー数をNとすれ
ば、S×N>1であるように設定すればよい。しかし、
導電フィラーの偏在を考慮すると、S×N>2が望まし
い。
更に、この実施例では、Auバンプの面積が90μm□中
に含まれる導電フィラー数が0.48ケ,0.72ケ,1.40ケの3
種類を用いたところ、1.40ケのものにおいて100%の接
続が得られた。
第4図は本実施例におけるAuバンプの90μm□中の有
効導電フィラー数と接続確率の関係を示している。
図に示すように、Auバンプ90μm□中に存在する有効
導電フィラー数を1個以上とすることにより、100%の
接続を達成することができる。
次に、第5図は本発明の他の実施例を示す集積回路の
実装前の基板を示す斜視図である。
この実施例においては、ICチップの周辺の電極近傍を
異方性導電接着剤200を用いて接続固定し、ICチップの
回路配線面上の絶縁膜には何も介在させないようにす
る。また、ICチップの回路配線と基板300との間の空気
層が温度の影響を受けて膨張し、ICチップと基板300と
の接合部が開いてしまうのを防止するため、異方性導電
接着剤200層の少なくとも一部に空気逃げ用のスリット4
00を設けるようにしたものである。
第6図は本発明の更なる他の実施例を示す集積回路の
実装前の基板を示す斜視図である。
この実施例においては、ICチップの回路配線と基板30
0との間の空気層が温度の影響を受けて膨張し、ICチッ
プと基板300との接合部が開くのを防ぐため、基板300の
ICチップが搭載される部分に空気逃げ用の穴410を形成
するようにしたものである。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。
(発明の効果) 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次の
ような効果を奏することができる。
異方性導電接着剤中の導電フィラーの径を電極間隔よ
りも小さく、かつ電極幅よりも小さくなるように形成
し、集積回路の機能素子エリアを除いた集積回路チップ
の周辺部に設けられた電極付近のみを前記異方性導電接
着剤を用いて接続固定する異方性導電接着剤を用いた集
積回路の実装方法において、異方性導電接着剤層に空気
逃げ用のスリット部を設けたことにより、このスリット
部から熱膨張による空気が逃げ、ICチップの回路配線と
基板の剥がれをなくすことができる。
また、この時に用いる異方性導電接着剤は熱硬化、熱
可塑のどちらのタイプを用いても同様の効果が得られ
る。なお、スリット部の代わりに、外部と通じる穴を基
板に設けても同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す集積回路の実装状態を示
す斜視図、第2図は第1図のA−A線断面図、第3図は
集積回路の電極と導電フィラー径についての説明図、第
4図は有効導電フィラー数と接続確率の関係を示す図、
第5図は本発明の他の実施例を示す集積回路の実装前の
基板を示す斜視図、第6図は本発明の更なる他の実施例
を示す集積回路の実装前の基板を示す斜視図、第7図は
従来の半導体素子の実装状態を示す断面図である。 100……ICチップ、101……Al電極、102……Auバンプ、1
03……絶縁膜、200……異方性導電接着剤、201……接着
剤、202……導電フィラー、300……基板、301……接続
パターン、400……スリット(空気逃げ用)、410……穴
(空気逃げ用)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒尾 義範 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−48470(JP,A) 実開 昭62−107443(JP,U) 実開 昭62−107444(JP,U)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】異方性導電接着剤中の導電フィラーの径を
    電極間隔よりも小さく、かつ電極幅よりも小さくなるよ
    うに形成し、集積回路の機能素子エリアを除いた集積回
    路チップの周辺部に設けられた電極部付近のみを前記異
    方性導電接着剤を用いて接続固定する異方性導電接着剤
    を用いた集積回路の実装方法において、 異方性導電接着剤層に空気逃げ用のスリット部を形成す
    ることを特徴とする異方性導電接着剤を用いた集積回路
    の実装方法。
  2. 【請求項2】異方性導電接着剤中の導電フィラーの径を
    電極間隔よりも小さく、かつ電極幅よりも小さくなるよ
    うに形成し、集積回路の機能素子エリアを除いた集積回
    路チップの周辺部に設けられた電極部付近のみを前記異
    方性導電接着剤を用いて接続固定する異方性導電接着剤
    を用いた集積回路の実装方法において、 空気逃げ用の穴を基板に形成したことを特徴とする異方
    性導電接着剤を用いた集積回路の実装方法。
JP1173980A 1989-07-07 1989-07-07 異方性導電接着剤を用いた集積回路の実装方法 Expired - Lifetime JPH0834227B2 (ja)

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JPS5248470A (en) * 1975-10-16 1977-04-18 Seikosha Co Ltd Method of bonding semiconductor chips
JPS62107443U (ja) * 1985-12-25 1987-07-09
JPS62107444U (ja) * 1985-12-25 1987-07-09

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