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発明の名称 電子部品及びその接続方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−61419
公開日 平成6年(1994)3月4日
出願番号 特願平4−210063
出願日 平成4年(1992)8月6日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 長谷部 昭男 / 中村 省三 / 石田 寿治 / 芹沢 弘二 / 奥中 正昭
要約 目的
狭ピッチ接続における高信頼新規接続方法を提供することにある。

構成
一方の電極の形状を凹形に、他方の電極の形状を台形状の凸形にし、また接続部の電極間のギャップ部に空間及び接続媒体が存在しない接続部構造をとる電子部品の接続部構造。および、それらの両電極の間に導電粒子を含有する接着剤,または接着剤のみを介在させ、該電極を加熱・加圧することにより両電極を接続する。
特許請求の範囲
【請求項1】複数対からなる電極において、一方を凸形状の電極、他方を凹形状の電極構造を有することを特徴とする電子部品。
【請求項2】請求項1の電子部品において、凹形状の電極の内側面及び底面を導電材料で被覆したことを特徴とする電子部品。
【請求項3】請求項1又は2の電子部品において、接続終了後、接続部の電極間のギャップ部に空間及び接続媒体が存在しない接続部構造を有することを特徴とする電子部品。
【請求項4】請求項1,2又は3の電子部品において、両接続部,電極間に異方性導電接着剤及び高分子材料を介在させ加圧・加熱することにより両電極を接続することを特徴とする電子部品の接続方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子部品及びその接続方法に係り、特に狭ピッチ接続における新規接続方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、狭ピッチ接続を行う場合、凸形状をした電極を用いて接続を行っていた。例えば異方性導電接着剤を該電極間に位置させ、加圧・加熱して両電極を導電粒子を介して接続させている。またUV硬化樹脂,高分子接着剤を該電極間に介在させUV照射,加圧・加熱することによって両電極を接続させ、電気的に導通させる方法を採用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】狭ピッチ接続を行うにあたり、例えば異方正導電シートや高分子接着剤を凸形状をした両電極間に位置し、加圧・加熱して両電極を接続させる場合、電極のピッチが著しく狭くなると電極間の絶縁抵抗が低下したり、導電粒子が互いに接触し、任意の方向だけに導通を得ることが困難になった。この問題を解決するには、導電粒子の粒径を小さくして径を揃えたり、接着剤中の導電粒子の配合量や分布に注意を払う必要があった。しかし現状、上記解決策はほぼ限界にきている。また粒径を小さくすることにより接続面積が小さくなり接続抵抗が大きくなる問題,接合部やギャップ部に必要以上の接着剤が介在するため温度に対する抵抗変化が起こる問題,狭ピッチのためアライメントが困難になる問題などがある。これらの問題を解決するため、導電性粒子の表面を絶縁処理しているのが実状である。
【0004】本発明はこれに代わる抜本的対策を講ずるもので、上記問題点を解決し容易に任意の方向だけを電気的に導通させ得る方法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、複数対からなるリードやバンプ電極の一方を凸形状の電極、他方を凹形状の電極とすることにより、狭ピッチ接続のアライメントを容易にしている。また、凹形状の電極の内側面及び底面を導電材料で被覆することにより接続面積が大きくなり接続抵抗を小さくしている。接続後の信頼性を確保するために接続終了後、接続部の電極間のギャップ部に空間及び接続媒体が存在しない接続部構造をとっている。これは、各接続部材の線膨張係数,弾性係数等の違いにより接続時に両電極がずれるのを抑える働き,温度に対する抵抗変化を抑える働き,電極間の絶縁抵抗の低下およびショートを抑える働きをしている。
【0006】
【作用】複数対からなる電極において、一方の電極を凸形状に、他方の電極を凹形状にし、また電極間のギャップ部に空間及び接続媒体が存在しない接続部構造をとることにより信頼性の高い狭ピッチ接続を得ている。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。
【0008】図1は従来技術による電極部の接続状態を示す部分断面図である。
【0009】すなわち、基板1に接着剤2を介して電極3を構成する。一方、相手側としては、基板4の上に電極5を形成している。そして、両電極の間には接着剤7が介在し、この中に導電粒子6が充填されている。図1は両電極3と5が導電粒子6を介して正常に接続されている状態を示したもので該粒子6は接続時に外部から加圧・圧縮されて変形している。ここで、電極3および電極5のピッチが狭ピッチとなってくると図2に示すような不具合が生じて来る。
【0010】図2は従来技術を用いて実際に接続を行った接続部の断面状態を示す不具合例である。すなわち、一方の電極3と相手の電極5とは加熱・加圧時に著しくずれ、正常に接続されていない。これは電極3又は5を搭載する基板1又は基板4のもので、この不具合を回避することは困難である。また、狭ピッチとなってくると電極3´と電極5´間で導電粒子6によりショートがおこる不良が発生したり、電極3と電極3´間に見られるように導電粒子6が多く存在し電極3と電極3´間(電極3と電極5間)の絶縁抵抗が低下したりする問題が生じて来る。これらの問題を解決するために導電粒子6の粒径を小さくして径を揃えたり接着剤7中の導電粒子6の配合量や分布に注意を払っている。しかし、導電粒子6の粒径を小さくすることにより接続面積が小さくなり接続抵抗が大きくなる問題などが新たに発生し、この解決策は現状ほぼ限界にきている。また接続後、基板1と基板4間,電極3と電極3´間,電極3と電極5間に接続に必要以上の接着剤7が介在するため温度に対する抵抗変化が起こる問題がある。これらの問題を解決するための本発明による実施例を下記に示す。
【0011】図3は本発明による実施例1で電極部の接続状態を示す部分断面図である。すなわち、構成としては図1と同じであるが、基板4に設けた電極5を凹形状にしている。
【0012】次に、図3を用いて本発明の作用を説明する。すなわち、部品の上部はベース基板1に電極3を接着剤2によって接続している。この電極3はエッチングにより台形状に加工してある。一方、部品の下部は基板4の表面部をエッチング等で凹形状に加工した後、この部分にメッキや蒸着により電極5を形成する。その後、部品の上部の電極3と下部の電極5の間に、導電粒子6を含有する接着剤7を位置する。続いて、部品の上部を加圧すると共に接着剤7を加熱し両電極の接続を完了する。両電極を加圧して接続する際、電極5を凹形状にしていることにより、簡単にかつ精度よく両電極をアライメント,接続できる特徴がある。また、接続時,および接続後の各部材の線膨張の差と加圧による機械的変形から生じる電極のずれを機械的に抑制することにより接続信頼性を高めているものである。
【0013】図4は本発明の実施例2で、電極部の接続状態を示す部分断面図である。すなわち、作用は図3で示した本発明と基本的に同じであり、部品の上部の電極3と下部の電極5を加圧、加熱して接続するものである。本実施例では、電極3と電極5の間に導電粒子6が介在していない接着剤7を位置させ電極3と電極5を直接接触させて接続を行っているものである。
【0014】図5は本発明の実施例3で、図2の説明で示した問題点、基板1と基板4間,電極3と電極3´間,電極3と電極5間に接続に必要以上の接着剤7が介在するため温度に対する抵抗変化が起こる問題,電極のピッチが著しく狭くなると電極間の絶縁抵抗が低下したり、導電粒子6が互いに接触し、任意の方向だけに導通を得ることが困難になる問題等を解決するために接続部の電極間のギャップ部に空間及び接続媒体が存在しない接続部構造をとっている。ここで、接着剤7と導電粒子6とからなる、いわゆる異方性導電接着剤は、まず凹形状をした電極5を持つ基板4上に貼付る。この時、電極5と電極5´間の基板4の形状は、ある一定以上の圧力を持って異方性導電接着剤を貼付ると凹形状の電極5の上部に異方性導電接着剤が位置し、電極5と電極5´間の基板4の上部に異方性導電接着剤、特に導電粒子6が存在しないことを特徴とする接続方法をとる。また、基板1の電極3と電極3´間の構造は接続終了時に基板1と基板4間,電極3と電極3´間,電極3と電極5間に接続に必要以上の接着剤7が介在しない構造をとっている。
【0015】図6は本発明の実施例3で示した接続部材を接続したときの接続状態を示す部分断面図である。これは、図3と図4のところで示した効果を全て含む接続構造の1例である。
【0016】
【発明の効果】(1)確実な狭ピッチ接続が容易に可能である。
【0017】(2)接続抵抗が低くでき信頼性の高い接続が可能である。
【0018】(3)必要以上の接着剤が接続部に介在せず高信頼性を実現できる。




 

 


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