JPH11245081A - 熱溶融性接合部材およびこれを用いた半導体実装装置 - Google Patents
熱溶融性接合部材およびこれを用いた半導体実装装置Info
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- JPH11245081A JPH11245081A JP6436598A JP6436598A JPH11245081A JP H11245081 A JPH11245081 A JP H11245081A JP 6436598 A JP6436598 A JP 6436598A JP 6436598 A JP6436598 A JP 6436598A JP H11245081 A JPH11245081 A JP H11245081A
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Landscapes
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大規模かつ高価な設備を必要とせず、また他
の回路部品に悪影響を及ぼすことなく、接合部の疲労寿
命を大幅に向上できる熱溶融性接合部材およびこれを用
いた半導体実装装置を提供する。 【解決手段】 一端１１１の比重が導電性ペースト１の
比重よりも大きい繊維状の長尺体１１が混入させた導電
性ペースト１を配線基板側の被接合部材２の表面に塗布
し、さらに、実装部品側の被接合部材３を前記導電性ペ
ースト１上に搭載する。この状態では導電性ペースト１
の粘性が高いので、導電性ペースト１内部での長尺体１
１の姿勢は不規則のままである。導電性ペースト１を加
熱して粘性を低下させると、長尺体１１は導電性ペース
ト１内で浮遊状態となるので、比重の大きい一端１１１
側が沈降し、長尺体１１は下向きの略直立姿勢となる。
の回路部品に悪影響を及ぼすことなく、接合部の疲労寿
命を大幅に向上できる熱溶融性接合部材およびこれを用
いた半導体実装装置を提供する。 【解決手段】 一端１１１の比重が導電性ペースト１の
比重よりも大きい繊維状の長尺体１１が混入させた導電
性ペースト１を配線基板側の被接合部材２の表面に塗布
し、さらに、実装部品側の被接合部材３を前記導電性ペ
ースト１上に搭載する。この状態では導電性ペースト１
の粘性が高いので、導電性ペースト１内部での長尺体１
１の姿勢は不規則のままである。導電性ペースト１を加
熱して粘性を低下させると、長尺体１１は導電性ペース
ト１内で浮遊状態となるので、比重の大きい一端１１１
側が沈降し、長尺体１１は下向きの略直立姿勢となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱溶融性接合部材
およびこれを用いた半導体実装装置に係り、特に、接合
部およびその近傍の疲労寿命を大幅に向上できる熱溶融
性接合部材およびこれを用いた半導体実装装置に関す
る。
およびこれを用いた半導体実装装置に係り、特に、接合
部およびその近傍の疲労寿命を大幅に向上できる熱溶融
性接合部材およびこれを用いた半導体実装装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年の半導体実装装置では、小型化や高
機能化に伴う高密度実装化が進み、プリント基板の軽薄
短小化に対応するために、基板に搭載する半導体素子の
パッケージやＬＳＩチップの電極間ピッチや面積は狭く
なる一方である。その結果、パッケージやＬＳＩチップ
等の実装部品とプリント配線基板との半田接合部におい
て、半田接合時の濡れ性不良に伴う接合不良率の増加
や、装置稼働中の熱サイクルに伴う熱疲労破壊の増大が
問題となっている。特に、熱疲労破壊による断線不良に
関しては、未だ決定的な対策案を見出せないのが現状で
ある。
機能化に伴う高密度実装化が進み、プリント基板の軽薄
短小化に対応するために、基板に搭載する半導体素子の
パッケージやＬＳＩチップの電極間ピッチや面積は狭く
なる一方である。その結果、パッケージやＬＳＩチップ
等の実装部品とプリント配線基板との半田接合部におい
て、半田接合時の濡れ性不良に伴う接合不良率の増加
や、装置稼働中の熱サイクルに伴う熱疲労破壊の増大が
問題となっている。特に、熱疲労破壊による断線不良に
関しては、未だ決定的な対策案を見出せないのが現状で
ある。
【０００３】例えば、特開平６−３２６４３７号公報で
は、半田の機械的強度を向上させるために、導体繊維に
導電ペーストを塗布して熱硬化する技術が開示されてい
る。また、特開平８−１３７１号公報あるいは特開平８
−８５３１号公報では、磁性長尺体を含む溶融状態の半
田に磁界を印加することで、半田内の磁性長尺体を接合
面に対して直交方向に配列する技術が開示されている。
は、半田の機械的強度を向上させるために、導体繊維に
導電ペーストを塗布して熱硬化する技術が開示されてい
る。また、特開平８−１３７１号公報あるいは特開平８
−８５３１号公報では、磁性長尺体を含む溶融状態の半
田に磁界を印加することで、半田内の磁性長尺体を接合
面に対して直交方向に配列する技術が開示されている。
【０００４】図８は、磁性長尺体の方向を磁界により揃
える従来技術の接合工程を模式的に示した図であり、ペ
ースト状半田等の導電性ペースト１内には、繊維状の磁
性長尺体３０が予め混合されている。
える従来技術の接合工程を模式的に示した図であり、ペ
ースト状半田等の導電性ペースト１内には、繊維状の磁
性長尺体３０が予め混合されている。
【０００５】このような導電性ペースト１による接合工
程では、はじめに、一方の被接合部材２の表面に上記し
た構成の導電性ペースト１を塗布し、さらに、他方の被
接合部材３を前記導電性ペースト１上に配置する。この
状態では、導電性ペースト１が十分な粘性を保持してい
るので、当該導電性ペースト１内部での長尺体３０の姿
勢は不規則のままである。
程では、はじめに、一方の被接合部材２の表面に上記し
た構成の導電性ペースト１を塗布し、さらに、他方の被
接合部材３を前記導電性ペースト１上に配置する。この
状態では、導電性ペースト１が十分な粘性を保持してい
るので、当該導電性ペースト１内部での長尺体３０の姿
勢は不規則のままである。
【０００６】ここで、導電性ペースト１を、例えばリフ
ロー装置により加熱して粘性を低下させながら接合面に
対して垂直方向に磁界を発生させると、長尺体３０は導
電性ペースト１内で略直立姿勢となる。
ロー装置により加熱して粘性を低下させながら接合面に
対して垂直方向に磁界を発生させると、長尺体３０は導
電性ペースト１内で略直立姿勢となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記導体繊維に導電ペ
ーストを塗布して熱硬化する従来技術では、繊維の方向
が不規則であり、繊維の配列を所望の方向に揃えること
ができないので、疲労時に生じ得るクラックと同一方向
に繊維が配列されてしまうと、クラックの進行がかえっ
て進んでしまうという問題があった。
ーストを塗布して熱硬化する従来技術では、繊維の方向
が不規則であり、繊維の配列を所望の方向に揃えること
ができないので、疲労時に生じ得るクラックと同一方向
に繊維が配列されてしまうと、クラックの進行がかえっ
て進んでしまうという問題があった。
【０００８】また、前記磁性長尺体の方向を磁界により
揃える従来技術では、磁性長尺体がＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉ等
の磁性体およびそれらの合金に限定されてしまうという
問題があった。また、半田材には反磁性材料であるＰｂ
が含まれているため、その中の磁性長尺体を所望方向に
動かせるだけの磁場を発生させるためには、極めて大規
模かつ高価な設備が必要となってしまうという問題があ
った。さらに、プリント配線基板にコイルが実装されて
いると、磁界により誘導電流が発生して他の回路素子に
悪影響を及ぼしてしまうという問題もあった。
揃える従来技術では、磁性長尺体がＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉ等
の磁性体およびそれらの合金に限定されてしまうという
問題があった。また、半田材には反磁性材料であるＰｂ
が含まれているため、その中の磁性長尺体を所望方向に
動かせるだけの磁場を発生させるためには、極めて大規
模かつ高価な設備が必要となってしまうという問題があ
った。さらに、プリント配線基板にコイルが実装されて
いると、磁界により誘導電流が発生して他の回路素子に
悪影響を及ぼしてしまうという問題もあった。
【０００９】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、大規模かつ高価な設備を必要とせず、また
他の回路部品に悪影響を及ぼすことなく、接合部の疲労
寿命を大幅に向上できる熱溶融性接合部材およびこれを
用いた半導体実装装置を提供することにある。
点を解決し、大規模かつ高価な設備を必要とせず、また
他の回路部品に悪影響を及ぼすことなく、接合部の疲労
寿命を大幅に向上できる熱溶融性接合部材およびこれを
用いた半導体実装装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、以下のような手段を講じた点に特
徴がある。 (1) 少なくとも導電材料が混合され、加熱状態で溶融す
る熱溶融性接合部材において、繊維状の長尺体をさらに
混合し、当該長尺体の一の端部の比重を、溶融状態の熱
溶融性接合部材内で当該一の端部が浮沈できる程度に前
記熱溶融性接合部材の比重と異なるようにした。 (2) 半導体装置および配線基板がそれぞれの被接合面に
おいて熱溶融性接合部材により接合された半導体実装装
置において、前記熱溶融性接合部材に繊維状の長尺体を
混合し、前記長尺体の一の端部の比重を前記熱溶融性接
合部材の溶融状態での比重よりも大きく（または小さ
く）し、前記長尺体が前記被接合面に対して略垂直に配
列されるようにした。
ために、本発明では、以下のような手段を講じた点に特
徴がある。 (1) 少なくとも導電材料が混合され、加熱状態で溶融す
る熱溶融性接合部材において、繊維状の長尺体をさらに
混合し、当該長尺体の一の端部の比重を、溶融状態の熱
溶融性接合部材内で当該一の端部が浮沈できる程度に前
記熱溶融性接合部材の比重と異なるようにした。 (2) 半導体装置および配線基板がそれぞれの被接合面に
おいて熱溶融性接合部材により接合された半導体実装装
置において、前記熱溶融性接合部材に繊維状の長尺体を
混合し、前記長尺体の一の端部の比重を前記熱溶融性接
合部材の溶融状態での比重よりも大きく（または小さ
く）し、前記長尺体が前記被接合面に対して略垂直に配
列されるようにした。
【００１１】上記した構成(1) によれば、溶融した導電
材料内で長尺体が重力に対して垂直方向に整列されるの
で、長尺体が熱応力に対して垂直に配列されるようにす
れば、熱応力に対する耐力が向上する。また、上記した
構成(2) によれば、熱溶融性接合部材を溶融・凝固する
際に長尺体が重力に対して垂直方向に整列されるので、
長尺体が熱応力に対して垂直に配列されるようにすれ
ば、熱溶融性接合部材の熱応力に対する耐力が向上す
る。
材料内で長尺体が重力に対して垂直方向に整列されるの
で、長尺体が熱応力に対して垂直に配列されるようにす
れば、熱応力に対する耐力が向上する。また、上記した
構成(2) によれば、熱溶融性接合部材を溶融・凝固する
際に長尺体が重力に対して垂直方向に整列されるので、
長尺体が熱応力に対して垂直に配列されるようにすれ
ば、熱溶融性接合部材の熱応力に対する耐力が向上す
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態である熱
溶融性接合部材としての導電性ペースト１による接合工
程を模式的に示した図である。本実施形態では、例えば
半田と溶剤とが混合されたペースト状半田を導電性ペー
スト１として用い、当該導電性ペースト１内に、その一
端１１１の比重が導電性ペースト１の比重よりも大きい
繊維状の長尺体１１を混入させるようにした。
細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態である熱
溶融性接合部材としての導電性ペースト１による接合工
程を模式的に示した図である。本実施形態では、例えば
半田と溶剤とが混合されたペースト状半田を導電性ペー
スト１として用い、当該導電性ペースト１内に、その一
端１１１の比重が導電性ペースト１の比重よりも大きい
繊維状の長尺体１１を混入させるようにした。
【００１３】このような長尺体１１を含む導電性ペース
ト１を用いた接合工程では、はじめに配線基板側の被接
合部材２の表面に上記した構成の導電性ペースト１を塗
布し、さらに、実装部品側の被接合部材３を導電性ペー
スト１上に搭載する。この状態では導電性ペースト１の
粘性が高いので、導電性ペースト１内部での長尺体１１
の姿勢は不規則のままである。ここで、導電性ペースト
１を、例えばリフロー装置により加熱して粘性を低下さ
せると、長尺体１１は導電性ペースト１内で浮遊状態と
なるので、比重の大きい一端１１１側が沈降し、長尺体
１１は下向きの略直立姿勢となる。また、この加熱処理
によって導電性ペースト１に含まれる溶剤が飛び、加熱
処理後は当該導電性ペースト１が凝固するので、長尺体
１１は略直立姿勢を保つことになる。
ト１を用いた接合工程では、はじめに配線基板側の被接
合部材２の表面に上記した構成の導電性ペースト１を塗
布し、さらに、実装部品側の被接合部材３を導電性ペー
スト１上に搭載する。この状態では導電性ペースト１の
粘性が高いので、導電性ペースト１内部での長尺体１１
の姿勢は不規則のままである。ここで、導電性ペースト
１を、例えばリフロー装置により加熱して粘性を低下さ
せると、長尺体１１は導電性ペースト１内で浮遊状態と
なるので、比重の大きい一端１１１側が沈降し、長尺体
１１は下向きの略直立姿勢となる。また、この加熱処理
によって導電性ペースト１に含まれる溶剤が飛び、加熱
処理後は当該導電性ペースト１が凝固するので、長尺体
１１は略直立姿勢を保つことになる。
【００１４】このように、本実施形態によれば、導電性
ペースト１内の長尺体１１を、磁界にさらすことなく略
直立姿勢にできるので、膨張係数の差によって水平方向
に働く負荷に対しての抗力が増すと同時に、水平方向に
入るクラックの進行を遅らせることができる。したがっ
て、磁界を印加するための大規模な設備を必要とせず、
また他の回路部品に悪影響を及ぼすことなく、接合部の
疲労寿命を大幅に向上させることができる。
ペースト１内の長尺体１１を、磁界にさらすことなく略
直立姿勢にできるので、膨張係数の差によって水平方向
に働く負荷に対しての抗力が増すと同時に、水平方向に
入るクラックの進行を遅らせることができる。したがっ
て、磁界を印加するための大規模な設備を必要とせず、
また他の回路部品に悪影響を及ぼすことなく、接合部の
疲労寿命を大幅に向上させることができる。
【００１５】なお、上記した説明では、長尺体の一端の
比重を導電性ペースト１の比重よりも大きくするものと
して説明したが、これとは逆に、図２に示した第２実施
形態のように、一端１２１の比重が導電性ペースト１の
比重よりも小さい長尺体１２を混入しても良い。このよ
うにすれば、比重の小さい一端１２１側が浮上し、長尺
体１２は一端１２１側が上向きの略直立姿勢にすること
ができる。
比重を導電性ペースト１の比重よりも大きくするものと
して説明したが、これとは逆に、図２に示した第２実施
形態のように、一端１２１の比重が導電性ペースト１の
比重よりも小さい長尺体１２を混入しても良い。このよ
うにすれば、比重の小さい一端１２１側が浮上し、長尺
体１２は一端１２１側が上向きの略直立姿勢にすること
ができる。
【００１６】また、長尺体の一端の比重を大きくし、他
の一端の比重を小さくするようにしても良い。このよう
にすれば、長尺体の姿勢をさらに直立姿勢に近付けるこ
とができるようになる。
の一端の比重を小さくするようにしても良い。このよう
にすれば、長尺体の姿勢をさらに直立姿勢に近付けるこ
とができるようになる。
【００１７】さらに、一端の比重を導電性ペースト１の
比重よりも大きくした長尺体１１は、重力に対して下側
へ沈降する傾向があるため、一端の比重を十分に大きく
すれば、被接合部材２近傍の疲労寿命を向上させるのに
有効である。これに対して、一端の比重を十分に小さく
した長尺体１２は、重力に対して上側へ浮上する傾向が
あるため、被接合部材３近傍での疲労寿命を向上させる
のに有効である。したがって、図３に示した第３実施形
態のように、一端の比重を導電性ペースト１に対して十
分に大きくした長尺体１１と、一端の比重を導電性ペー
スト１に対して十分に小さくした長尺体１２とを導電性
ペースト１内に混入させれば、各接合部材近傍での疲労
寿命を同時に向上させることができる。
比重よりも大きくした長尺体１１は、重力に対して下側
へ沈降する傾向があるため、一端の比重を十分に大きく
すれば、被接合部材２近傍の疲労寿命を向上させるのに
有効である。これに対して、一端の比重を十分に小さく
した長尺体１２は、重力に対して上側へ浮上する傾向が
あるため、被接合部材３近傍での疲労寿命を向上させる
のに有効である。したがって、図３に示した第３実施形
態のように、一端の比重を導電性ペースト１に対して十
分に大きくした長尺体１１と、一端の比重を導電性ペー
スト１に対して十分に小さくした長尺体１２とを導電性
ペースト１内に混入させれば、各接合部材近傍での疲労
寿命を同時に向上させることができる。
【００１８】次いで、上記した構成の長尺体１１、１２
の製造方法を説明する。本実施形態では、図４(a) に示
したように、導電性繊維１０を、その一端が露出するよ
うに専用治具１９で保持する。次いで、同図(b) に示し
たように、放電装置２０により導電性繊維１０の先端を
放電させる。この結果、同図(c) に示したように、導電
性繊維１０の先端がボール状に加工される。この際、必
要に応じてボール状の先端部に導電性部材を、塗布また
はメッキ処理により被着しても良い。
の製造方法を説明する。本実施形態では、図４(a) に示
したように、導電性繊維１０を、その一端が露出するよ
うに専用治具１９で保持する。次いで、同図(b) に示し
たように、放電装置２０により導電性繊維１０の先端を
放電させる。この結果、同図(c) に示したように、導電
性繊維１０の先端がボール状に加工される。この際、必
要に応じてボール状の先端部に導電性部材を、塗布また
はメッキ処理により被着しても良い。
【００１９】なお、先端をボール状に加工する方法は上
記した放電加工に限らず、先端を加熱プレート等に接触
させて加熱させることにより、ボール状に加工しても良
い。以上のようにして先端をボール状に加工した後は、
同図(d) に示したように、導電性繊維１０を所望の位置
で切断することにより、図５(a) に示したように、一端
がボール状に加工された長尺体が完成する。
記した放電加工に限らず、先端を加熱プレート等に接触
させて加熱させることにより、ボール状に加工しても良
い。以上のようにして先端をボール状に加工した後は、
同図(d) に示したように、導電性繊維１０を所望の位置
で切断することにより、図５(a) に示したように、一端
がボール状に加工された長尺体が完成する。
【００２０】ここで、一端の比重が導電性ペースト１よ
りも大きい長尺体１１を形成するのであれば、前記導電
性繊維１０として比重（または密度）が半田（共晶半田
で８．４g・cm-3）よりも大きいＣｕ（８．９），Ａｕ
（１９．３），Ｎｉ（８．９），Ｐｂ（１１．３）など
の単体あるいはこれらを含む合金を採用すれば良い。ま
た、一端の比重が導電性ペースト１よりも小さい長尺体
１２を形成するのであれば、前記導電性繊維１０として
半田よりも比重の小さいＡｌ（２．７）やＺｎ（７．
１）などの単体あるいはこれらを含むの合金を採用すれ
ば良い。
りも大きい長尺体１１を形成するのであれば、前記導電
性繊維１０として比重（または密度）が半田（共晶半田
で８．４g・cm-3）よりも大きいＣｕ（８．９），Ａｕ
（１９．３），Ｎｉ（８．９），Ｐｂ（１１．３）など
の単体あるいはこれらを含む合金を採用すれば良い。ま
た、一端の比重が導電性ペースト１よりも小さい長尺体
１２を形成するのであれば、前記導電性繊維１０として
半田よりも比重の小さいＡｌ（２．７）やＺｎ（７．
１）などの単体あるいはこれらを含むの合金を採用すれ
ば良い。
【００２１】なお、長尺体の形成方法は上記に限らず、
図５(b) に示したように、融点が半田よりも高い適宜の
金属材料、あるいはプラスチックに金属メッキを施した
ものを導電性繊維１０として採用し、その一端に、半田
よりも比重の大きいＣｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｐｂなど、ある
いは半田よりも比重の小さいＡｌやＺｎなどを、単体あ
るいは合金としてメッキ処理により付加しても良い。
図５(b) に示したように、融点が半田よりも高い適宜の
金属材料、あるいはプラスチックに金属メッキを施した
ものを導電性繊維１０として採用し、その一端に、半田
よりも比重の大きいＣｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｐｂなど、ある
いは半田よりも比重の小さいＡｌやＺｎなどを、単体あ
るいは合金としてメッキ処理により付加しても良い。
【００２２】図６は、本発明の第４実施形態である導電
性ペースト１による接合工程を模式的に示した図であ
る。本実施形態では、半田に対して良好な濡れ性を示す
繊維状の長尺体１３の一端１３１が半田をはじくように
構成した点に特徴がある。
性ペースト１による接合工程を模式的に示した図であ
る。本実施形態では、半田に対して良好な濡れ性を示す
繊維状の長尺体１３の一端１３１が半田をはじくように
構成した点に特徴がある。
【００２３】このような導電性ペースト１を用いた接合
工程では、前記と同様に、はじめに一方の被接合部材２
の表面に上記した構成の導電性ペースト１を塗布し、さ
らに、他方の被接合部材３を前記導電性ペースト１上に
搭載する。この状態では導電性ペースト１の粘性が高い
ので、導電性ペースト１内部での長尺体１３の姿勢は不
規則のままである。ここで、導電性ペースト１を前記と
同様により加熱して粘性を低下させると、長尺体１３は
導電性ペースト１内で浮遊状態となるので、表面張力の
相違から、半田をはじく一端側１３１が溶融状態の半田
から外側に露出あるいは突出する。これに対して、良好
な濡れ性を示す他の部分は半田内に埋設されたまま止ま
るので、結果として、長尺体１３は半田パンブの外壁に
沿って配置される形で凝固する。このため、熱応力によ
るクラックの発生が長尺体１３によって阻止されるよう
になる。
工程では、前記と同様に、はじめに一方の被接合部材２
の表面に上記した構成の導電性ペースト１を塗布し、さ
らに、他方の被接合部材３を前記導電性ペースト１上に
搭載する。この状態では導電性ペースト１の粘性が高い
ので、導電性ペースト１内部での長尺体１３の姿勢は不
規則のままである。ここで、導電性ペースト１を前記と
同様により加熱して粘性を低下させると、長尺体１３は
導電性ペースト１内で浮遊状態となるので、表面張力の
相違から、半田をはじく一端側１３１が溶融状態の半田
から外側に露出あるいは突出する。これに対して、良好
な濡れ性を示す他の部分は半田内に埋設されたまま止ま
るので、結果として、長尺体１３は半田パンブの外壁に
沿って配置される形で凝固する。このため、熱応力によ
るクラックの発生が長尺体１３によって阻止されるよう
になる。
【００２４】なお、一端に半田をはじく性質を持たせる
方法としては、半田をはじく性質を有する各種のプラス
チック材料や、アルミ、スズなどの金属で前記と同様に
繊維状の構造を形成した後、一端１３１を残して半田に
濡れる材料（半田、金、銀など）を無電解メッキ法など
の適宜の手法でコーティングする方法や、逆に半田に濡
れる材料で本体部を形成した後、一端１３１に半田をは
じく部材（シリコン、フッ素樹脂などの各種の有機樹
脂、アルミ、亜鉛などの半田に濡れずらい金属）を塗布
あるいは無電解メッキにより被着する方法がある。この
時、長尺体１３の比重を適宜に調整することで、当該長
尺体１３を被接合部材２側あるいは被接合部材３側に集
中させることができる。
方法としては、半田をはじく性質を有する各種のプラス
チック材料や、アルミ、スズなどの金属で前記と同様に
繊維状の構造を形成した後、一端１３１を残して半田に
濡れる材料（半田、金、銀など）を無電解メッキ法など
の適宜の手法でコーティングする方法や、逆に半田に濡
れる材料で本体部を形成した後、一端１３１に半田をは
じく部材（シリコン、フッ素樹脂などの各種の有機樹
脂、アルミ、亜鉛などの半田に濡れずらい金属）を塗布
あるいは無電解メッキにより被着する方法がある。この
時、長尺体１３の比重を適宜に調整することで、当該長
尺体１３を被接合部材２側あるいは被接合部材３側に集
中させることができる。
【００２５】なお、上記した各実施形態では、直線状の
長尺体を導電性ペースト１内に混合するものとして説明
したが、全体として長尺形状であれば、例えば繊維をＬ
型、Ｔ型、Ｘ型等に加工し、その長手方向の端部の比重
を上記のように調整するようにしても良い。
長尺体を導電性ペースト１内に混合するものとして説明
したが、全体として長尺形状であれば、例えば繊維をＬ
型、Ｔ型、Ｘ型等に加工し、その長手方向の端部の比重
を上記のように調整するようにしても良い。
【００２６】図７は、本発明の第５実施形態である導電
性ペーストによる接合工程を模式的に示した図である。
本実施形態では、導電性ペースト１内に、その一端１４
１の比重が導電性ペースト１の比重よりも十分に大き
く、他端１４２の比重が導電性ペースト１の比重よりも
十分に小さい導電性ワイヤ１４を混入した点に特徴があ
る。
性ペーストによる接合工程を模式的に示した図である。
本実施形態では、導電性ペースト１内に、その一端１４
１の比重が導電性ペースト１の比重よりも十分に大き
く、他端１４２の比重が導電性ペースト１の比重よりも
十分に小さい導電性ワイヤ１４を混入した点に特徴があ
る。
【００２７】このような導電性ペースト１を用いた接合
工程では、はじめに一方の被接合部材２の表面に上記し
た構成の導電性ペースト１を塗布し、さらに、他方の被
接合部材３を導電性ペースト１上に搭載する。この状態
では導電性ペースト１の粘性が高いので、導電性ペース
ト１内部での導電性ワイヤ１４の姿勢は不規則のままで
ある。
工程では、はじめに一方の被接合部材２の表面に上記し
た構成の導電性ペースト１を塗布し、さらに、他方の被
接合部材３を導電性ペースト１上に搭載する。この状態
では導電性ペースト１の粘性が高いので、導電性ペース
ト１内部での導電性ワイヤ１４の姿勢は不規則のままで
ある。
【００２８】ここで、導電性ペースト１を前記と同様に
加熱して粘性を低下させると、導電性ワイヤ１４は導電
性ペースト１内で浮遊状態となるので、比重の大きい一
端１４１は被接合部材２に接触するまで沈降し、比重の
小さい他端１４２は被接合部材３に接触するまで浮上す
る。このため、導電性ワイヤ１４は一端１４１が下側、
他端１４２が上側の略直立姿勢となる。また、この加熱
処理によって導電性ペースト１に含まれる溶剤が飛び、
冷却状態では当該導電性ペースト１が硬化するので、導
電性ワイヤ１４は略直立姿勢を保つことになる。
加熱して粘性を低下させると、導電性ワイヤ１４は導電
性ペースト１内で浮遊状態となるので、比重の大きい一
端１４１は被接合部材２に接触するまで沈降し、比重の
小さい他端１４２は被接合部材３に接触するまで浮上す
る。このため、導電性ワイヤ１４は一端１４１が下側、
他端１４２が上側の略直立姿勢となる。また、この加熱
処理によって導電性ペースト１に含まれる溶剤が飛び、
冷却状態では当該導電性ペースト１が硬化するので、導
電性ワイヤ１４は略直立姿勢を保つことになる。
【００２９】このような導電性ワイヤ１４は、例えば十
分細い導電性ワイヤーの一端および他端に、それぞれ半
田よりも比重の小さい金属片、および半田よりも比重の
大きい金属片を溶接または圧着により接続することで実
現することができる。
分細い導電性ワイヤーの一端および他端に、それぞれ半
田よりも比重の小さい金属片、および半田よりも比重の
大きい金属片を溶接または圧着により接続することで実
現することができる。
【００３０】本実施形態によれば、熱膨張係数の差によ
って水平方向に働く負荷に対する耐力が増して接続信頼
性が向上すると同時に、水平方向にクラックが入っても
導電性ワイヤ１４が切断されない限り被接合部材２、３
間の導通が確保されるので、疲労寿命および信頼性が大
幅に向上する。
って水平方向に働く負荷に対する耐力が増して接続信頼
性が向上すると同時に、水平方向にクラックが入っても
導電性ワイヤ１４が切断されない限り被接合部材２、３
間の導通が確保されるので、疲労寿命および信頼性が大
幅に向上する。
【００３１】なお、上記した実施形態では、熱溶融性接
合部材としてペースト状半田のような導電性ペーストを
例にして説明したが、熱溶融性の半田バンプ内に長尺体
を予め混入させておいても良い。
合部材としてペースト状半田のような導電性ペーストを
例にして説明したが、熱溶融性の半田バンプ内に長尺体
を予め混入させておいても良い。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が達
成される。 (1) 本発明の熱溶融性接合部材を接合面の間に介在させ
て加熱すれば、その内部に含まれる繊維状の長尺体を接
合面に対して垂直方向に配列させることができるので、
接合面と平行方向に作用する熱応力に対する耐力が向上
する。 (2) 本発明の半導体実装装置では、上記した構成の熱溶
融性接合部材を用いて実装部品と配線基板とが接合さ
れ、接合部材内では繊維状の長尺体が接合面に対して垂
直方向に配列されるので、接合面と平行方向に作用する
熱応力に対する耐力が向上する。 (3) 接合部材内で導電性のワイヤを、その一端および他
端がそれぞれ各接合面の一方および他方と接触するよう
に各接合面に対して垂直方向に配列したので、接合部材
にクラック等が生じても、ワイヤが切断されない限り電
気的な接続状態を維持することができる。
成される。 (1) 本発明の熱溶融性接合部材を接合面の間に介在させ
て加熱すれば、その内部に含まれる繊維状の長尺体を接
合面に対して垂直方向に配列させることができるので、
接合面と平行方向に作用する熱応力に対する耐力が向上
する。 (2) 本発明の半導体実装装置では、上記した構成の熱溶
融性接合部材を用いて実装部品と配線基板とが接合さ
れ、接合部材内では繊維状の長尺体が接合面に対して垂
直方向に配列されるので、接合面と平行方向に作用する
熱応力に対する耐力が向上する。 (3) 接合部材内で導電性のワイヤを、その一端および他
端がそれぞれ各接合面の一方および他方と接触するよう
に各接合面に対して垂直方向に配列したので、接合部材
にクラック等が生じても、ワイヤが切断されない限り電
気的な接続状態を維持することができる。
【図１】本発明の第１実施形態による被接合面同士の接
合方法を示した図である。
合方法を示した図である。
【図２】本発明の第２実施形態による被接合面同士の接
合方法を示した図である。
合方法を示した図である。
【図３】本発明の第３実施形態による被接合面同士の接
合方法を示した図である。
合方法を示した図である。
【図４】導電性ペースト内に混入する長尺体の製造方法
を示した図である。
を示した図である。
【図５】導電性ペースト内に混入する長尺体の構成を示
した図である。
した図である。
【図６】本発明の第４実施形態による被接合面同士の接
合方法を示した図である。
合方法を示した図である。
【図７】本発明の第５実施形態による被接合面同士の接
合方法を示した図である。
合方法を示した図である。
【図８】従来技術による被接合面同士の接合方法を示し
た図である。
た図である。
１…導電性ペースト、２、３…被接合面、１１、１２、
１３…長尺体、１４…導電性ワイヤ
１３…長尺体、１４…導電性ワイヤ
Claims (13)
- 【請求項１】 少なくとも導電材料が混合され、加熱状
態で溶融する熱溶融性接合部材において、 繊維状の長尺体がさらに混合され、 当該長尺体の一の端部の比重は、溶融状態の熱溶融性接
合部材内を当該一の端部が浮沈できる程度に前記熱溶融
性接合部材の比重と異なることを特徴とする熱溶融性接
合部材。 - 【請求項２】 前記長尺体の一の端部の比重は、溶融状
態の熱溶融性接合部材内を当該一の端部が沈降できる程
度に大きいことを特徴とする請求項１に記載の熱溶融性
接合部材。 - 【請求項３】 前記長尺体の一の端部の比重は、溶融状
態の熱溶融性接合部材内を当該一の端部が浮上できる程
度に小さいことを特徴とする請求項１に記載の熱溶融性
接合部材。 - 【請求項４】 少なくとも導電材料が混合され、加熱状
態で溶融する熱溶融性接合部材において、 一の端部の比重が相互に異なる第１および第２長尺体が
さらに混合され、 前記第１長尺体の一の端部の比重は、溶融状態の熱溶融
性接合部材内を当該一の端部が沈降できる程度に大き
く、前記第２長尺体の一の端部の比重は、溶融状態の熱
溶融性接合部材内を当該一の端部が浮上できる程度に小
さいことを特徴とする熱溶融性接合部材。 - 【請求項５】 少なくとも導電材料が混合され、加熱状
態で溶融する熱溶融性接合部材において、 繊維状の長尺体がさらに混合され、 前記長尺体の一の端部は前記熱溶融性接合部材をはじ
き、前記一の端部以外の少なくとも一部は前記熱溶融性
接合部材に対して十分な濡れ性を示すことを特徴とする
熱溶融性接合部材。 - 【請求項６】 少なくとも導電材料が混合され、加熱状
態で溶融する熱溶融性接合部材において、 導電性長尺体がさらに混合され、 前記長尺体の一の端部の比重は、溶融状態の熱溶融性接
合部材内を当該一の端部が沈降できる程度に大きく、他
の一の端部の比重は、溶融状態の熱溶融性接合部材内を
当該一の端部が浮上できる程度に小さいことを特徴とす
る熱溶融性接合部材。 - 【請求項７】 前記熱溶融性接合部材は、少なくともペ
ースト状の導電材料および溶剤を含み、溶融状態で溶剤
が気化し、その後の冷却状態で導電材料が凝固する導電
性ペーストであることを特徴とする請求項１ないし６の
いずれかに記載の熱溶融性接合部材。 - 【請求項８】 半導体装置および配線基板がそれぞれの
被接合面において熱溶融性接合部材により接合された半
導体実装装置において、 前記熱溶融性接合部材は繊維状の長尺体を含み、 前記長尺体は、その一の端部の比重が前記熱溶融性接合
部材の溶融状態での比重よりも大きく、前記被接合面に
対して略垂直に配列されたことを特徴とする半導体実装
装置。 - 【請求項９】 半導体装置および配線基板がそれぞれの
被接合面において熱溶融性接合部材により接合された半
導体実装装置において、 前記熱溶融性接合部材は繊維状の長尺体を含み、 前記長尺体は、その一の端部の比重が前記熱溶融性接合
部材の溶融状態での比重よりも小さく、前記被接合面に
対して略垂直に配列されたことを特徴とする半導体実装
装置。 - 【請求項１０】 半導体装置および配線基板がそれぞれ
の被接合面において熱溶融性接合部材により接合された
半導体実装装置において、 前記熱溶融性接合部材は繊維状の長尺体を含み、 前記長尺体は、その一の端部の比重が前記熱溶融性接合
部材の溶融状態での比重よりも大きく、他の一の端部の
比重が前記熱溶融性接合部材の溶融状態での比重よりも
小さく、前記被接合面に対して略垂直に配列されたこと
を特徴とする半導体実装装置。 - 【請求項１１】 半導体装置および配線基板がそれぞれ
の被接合面において熱溶融性接合部材により接合された
半導体実装装置において、 前記熱溶融性接合部材は繊維状の第１および第２長尺体
を含み、 前記第１長尺体は、その一の端部の比重が前記熱溶融性
接合部材の溶融状態での比重よりも大きく、前記第２長
尺体は、その一の端部の比重が前記熱溶融性接合部材の
溶融状態での比重よりも小さく、それぞれ前記被接合面
に対して略垂直に配列されたことを特徴とする半導体実
装装置。 - 【請求項１２】 半導体装置および配線基板がそれぞれ
の被接合面において熱溶融性接合部材により接合された
半導体実装装置において、 前記熱溶融性接合部材は繊維状の長尺体を含み、 前記長尺体は、その一の端部が溶融状態の熱溶融性接合
部材をはじく性質を有し、前記一の端部以外の少なくと
も一部は、溶融状態の熱溶融性接合部材に対して十分な
濡れ性を示し、前記一の端部が前記熱溶融性接合部材の
表面から露出または突出し、前記一の端部以外の少なく
とも一部は前記熱溶融性接合部材内に埋設されたことを
特徴とする半導体実装装置。 - 【請求項１３】 半導体装置および配線基板がそれぞれ
の被接合面において熱溶融性接合部材により接合された
半導体実装装置において、 前記熱溶融性接合部材は導電性長尺体を含み、 前記導電性長尺体は、その一の端部の比重が前記熱溶融
性接合部材の溶融状態での比重よりも大きく、他の一の
端部の比重が前記熱溶融性接合部材の溶融状態での比重
よりも小さく、長手方向の長さが、前記被接合面の間隔
よりも長く、前記各一の端部が、それぞれ前記各被接合
面と電気的に接触したことを特徴とする半導体実装装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6436598A JPH11245081A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 熱溶融性接合部材およびこれを用いた半導体実装装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6436598A JPH11245081A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 熱溶融性接合部材およびこれを用いた半導体実装装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11245081A true JPH11245081A (ja) | 1999-09-14 |
Family
ID=13256180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6436598A Pending JPH11245081A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 熱溶融性接合部材およびこれを用いた半導体実装装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11245081A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005203468A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Seiko Epson Corp | 電子装置及びその製造方法 |
-
1998
- 1998-02-27 JP JP6436598A patent/JPH11245081A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005203468A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Seiko Epson Corp | 電子装置及びその製造方法 |
| US7342179B2 (en) | 2004-01-14 | 2008-03-11 | Seiko Epson Corporation | Electronic device and method for producing the same |
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