JP4687273B2 - 電子部品の実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣチップ等の電子部品と回路基板とを、接着剤を介して接続する電子部品の実装方法に関する。

従来、ＩＣチップ等の電子部品と回路基板との接続形態として、種々の方式が知られているが、近年の小型軽量化の要請から、ガラス基板に電子部品を直接実装するＣＯＧ（チップオングラス）方式が主流になりつつある。そして、このＣＯＧ方式では、一般に、半導体チップを、熱硬化性樹脂を主成分とする接着剤を介して、回路基板上に接続する方法が採用されている。

また、この際、電子部品の表面に突起電極（または、バンプ）を形成するとともに、回路基板の表面に配線電極を形成し、電子部品を下向き（フェースダウン）にして、上方から加熱加圧処理を行うことにより、接着剤を介して突起電極と配線電極を接続し、電子部品を回路基板上に実装するフリップチップ実装方式が採用されている。

ここで、上述の加熱加圧処理を行う際に、例えば、急激に加熱を行い、または、接着剤の流動性の高い期間に、圧力を大きくすると、接着剤の内部や、電子部品（または、配線基板）と接着剤の界面においてボイドが発生する。そうすると、配線電極と突起電極の接続位置のずれ等が生じてしまい、結果として、電極間の接続信頼性の低下や、製品の歩留まりの低下等の問題が生じていた。

そこで、ボイドの発生を防止し、これらの問題点を解消すべく、種々の電子部品の実装方法が提案されている。例えば、異方導電性接着剤を介して、電子部品の突起電極と回路基板の配線電極を接続する電子部品の実装方法であって、２段階の加熱と、これらの加熱に対応した２段階の加圧を行うことにより、電子部品を回路基板に実装する方法が開示されている。より具体的には、異方導電性接着剤の軟度（流動性）の高い期間において、第１加熱温度で電子部品を第１押圧力により配線基板に押圧し、次いで、当該第１加熱温度よりも高い第２加熱温度において、第１押圧力よりも高い第２押圧力により電子部品を配線基板に押圧することにより、異方導電性接着剤を硬化させ、電子部品を配線基板に実装させる方法が開示されている。この方法により、異方導電性接着剤の内部や、当該異方導電性接着剤と電子部品（または、回路基板）との界面におけるボイドを外部に放出できるため、ボイドによる、接続位置のずれを防止でき、製品の歩留まりが向上できると記載されている（例えば、特許文献１参照）。

また、異方導電性接着剤を介して、電子部品の突起電極と回路基板の配線電極を接続する電子部品の実装方法であって、加熱温度を段階的に昇温させることにより、異方導電性接着剤をゆっくりと溶融させ、当該異方導電性接着剤の内部におけるボイドの発生を防止し、電極間の接続信頼性を向上する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−２０４１４２号公報 特開平１１−２８２５４７号公報

しかし、上記従来の方法においては、図３に示すように、異方導電性接着剤の硬化時間ｔが経過すると、異方導電性接着剤の硬化温度Ｔの維持状態が開放され、冷却が開始されるが、この際、冷却の開始と同時に（または、冷却の開始直後に）、異方導電性接着剤の硬化時間ｔにおいて、電子部品を押圧するための圧力Ｐ（ここでは、１バンプあたりの圧力）の維持状態も開放される。そうすると、異方導電性接着剤を構成する熱硬化性樹脂の凝集力が十分に発現する前に、電子部品の突起電極と回路基板の配線電極が、当該樹脂からの反発力を受けることになり、結果として、電極間の接続信頼性が低下するという問題があった。

また、上述の冷却の際に、異方導電性接着剤を構成する樹脂の平面方向（回路基板、または電子部品と接触する面の方向）における冷却速度（即ち、当該平面方向における、樹脂の、配線電極（または、突起電極）より内側の部分と外側の部分の冷却速度）が異なるため、樹脂の内部において温度差が生じる。その結果、樹脂において内部応力差が生じ、当該樹脂が変形することになるため、結果として、電極間の接続信頼性が低下するという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、電子部品と回路基板を、接着剤を介して接続する際に、電子部品の突起電極と回路基板の配線電極の接続信頼性を向上することができる電子部品の実装方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、熱硬化性樹脂を主成分とする接着剤を介して、加熱加圧処理を行うことにより、熱硬化性樹脂を硬化させ、電子部品の突起電極を回路基板の配線電極に接続する工程を含む電子部品の実装方法において、加熱加圧処理が終了後、熱硬化性樹脂の冷却処理を行う際に、加熱加圧処理時の圧力を維持するとともに、熱硬化性樹脂の冷却速度を制御し、圧力の維持を終了するまでの冷却速度が、８℃／秒以下であることを特徴とする。

請求項１に記載の構成によれば、接着剤を構成する熱硬化性樹脂の凝集力が十分に発現する前に、突起電極と配線電極が、当該熱硬化性樹脂からの反発力を受けることがなくなるため、結果として、配線電極と突起電極の間の接続信頼性が向上することになる。

また、当該熱硬化性樹脂の冷却時に、熱硬化性樹脂の平面方向における冷却速度差の発生を効果的に抑制することが可能になる。従って、熱硬化性樹脂の内部における温度差の発生を効果的に抑制することが可能になるため、熱硬化性樹脂の内部応力差の発生を回避することができ、熱硬化性樹脂の変形が防止されることになる。その結果、配線電極と突起電極の間の接続信頼性が向上することになる。
また、熱硬化性樹脂に対して、冷却が行われる際に、当該熱硬化性樹脂の応力緩和が行われるのに十分な時間を確保することができるため、熱硬化性樹脂の残留応力の増大を回避でき、結果として、配線電極と突起電極の間の接続信頼性を確実に向上させることが可能になる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子部品の実装方法であって、冷却処理の際に、熱硬化性樹脂の温度が、動的粘弾性測定法（ＤＭＡ法）により測定した熱硬化性樹脂の硬化物のガラス転移温度以下になった時に、圧力の維持を終了することを特徴とする。

請求項２に記載の構成によれば、熱硬化性樹脂の凝集力が十分に発現しており、当該熱硬化性樹脂は、ガラス状の硬い状態になっているため、配線電極と突起電極が、熱硬化性樹脂により反発力を受けることがなくなる。従って、配線電極と突起電極の間の接続信頼性が向上することになる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電子部品の実装方法であって、熱硬化性樹脂の温度が、ガラス転移温度より６０℃以上低い温度になった時に、圧力の維持を終了することを特徴とする。

請求項３に記載の構成によれば、熱硬化性樹脂の凝集力が確実に発現している状態で、加圧することが可能になるため、配線電極と突起電極に対する、熱硬化性樹脂の反発力の発生を確実に回避できることになる。その結果、配線電極と突起電極の間の接続信頼性が確実に向上することになる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子部品の実装方法であって、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする。請求項４に記載の構成によれば、接着剤のフィルム形成性、耐熱性、および接着力を向上させることが可能になる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子部品の実装方法であって、接着剤が、異方導電性接着剤であることを特徴とする。請求項５に記載の構成によれば、隣り合う電極間の絶縁を維持して短絡を防止しつつ、多数の配線電極−突起電極間を一度に、かつ各々を独立して導電接続することが可能になる。

本発明によれば、電子部品と回路基板を、接着剤を介して接続する際に、配線電極と突起電極の間の接続信頼性を確実に向上することが可能になる。

以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る電子部品の実装方法により、電子部品を実装した回路基板を示す断面図である。本発明におけるＩＣチップ等の電子部品の実装方法としては、上述のフリップチップ方式が採用され、熱硬化性樹脂を主成分とする接着剤を介して、加熱加圧処理を行うことにより、当該熱硬化性樹脂を硬化させ、電子部品の突起電極を回路基板の配線電極に接続する。

より具体的には、図１に示すように、ガラス基板等の回路基板１上に、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とする接着剤２を載置し、当該接着剤２を所定の温度に加熱した状態で、回路基板１の方向へ所定の圧力で加圧し、接着剤２を回路基板１上に仮接着する。次いで、電子部品３を下向き（フェースダウン）にした状態で、回路基板１の表面に形成された配線電極４と、電子部品３の表面に形成された突起電極５との位置合わせをしながら、電子部品３を接着剤２上に載置することにより、回路基板１と電子部品３との間に接着剤２を介在させる。次いで、接着剤２を所定の硬化温度に加熱した状態で、電子部品３を介して、当該接着剤２を回路基板１の方向へ所定の圧力で加圧することにより、接着剤２を加熱溶融させる。なお、上述のごとく、接着剤２は、熱硬化性樹脂を主成分としているため、当該接着剤２は、上述の硬化温度にて加熱をすると、一旦、軟化するが、当該加熱を継続することにより、硬化することになる。そして、予め設定した接着剤２の硬化時間が経過すると、接着剤２の硬化温度の維持状態を開放し、冷却を開始することにより、接着剤２を介して配線電極４と突起電極５を接続し、電子部品３を回路基板１上に実装する。

ここで、本発明においては、上述の加熱加圧処理が終了後、熱硬化性樹脂の冷却処理を行う際の、冷却速度の調整方法、および当該冷却時における圧力の調整方法に特徴がある。以下に、図面を参照して、本特徴を詳細に説明する。

図２は、本発明に係る電子部品の実装方法における加熱加圧工程のプロファイルを示す図である。より具体的には、図２（ａ）は、本発明に係る電子部品の実装方法の加熱加圧工程における加熱プロファイルを示しており、横軸は時間（秒）を、縦軸は温度（℃）を示している。また、図２（ｂ）は、本発明に係る電子部品の実装方法の加熱加圧工程における加圧プロファイルを示しており、横軸は時間（秒）を、縦軸は圧力（ｇｆ／バンプ）を示している。

図２に示すように、本発明においては、接着剤２の硬化時間ｔ１が経過し、当該接着剤２の加熱加圧処理が終了後、接着剤２を構成する熱硬化性樹脂の冷却処理を行う際に、上記加熱加圧処理時の圧力Ｐ１を、予め設定した時間ｔ２の間、維持するとともに、当該熱硬化性樹脂の冷却速度を制御する構成としている。

このように、圧力Ｐ１を維持することにより、接着剤２を構成する熱硬化性樹脂の凝集力が十分に発現する前に、電子部品３の突起電極５と回路基板１の配線電極４が、当該熱硬化性樹脂からの反発力を受けることがなくなるため、結果として、配線電極４と突起電極５の間の接続信頼性が向上することになる。

また、接着剤２の加熱加圧処理が終了後、接着剤２を構成する熱硬化性樹脂の冷却速度を制御することにより、当該熱硬化性樹脂の冷却時に、熱硬化性樹脂の平面方向（熱硬化性樹脂が、回路基板１、または電子部品３と接触する面２ａの方向）Ｘにおける冷却速度差（即ち、当該平面方向Ｘにおける、熱硬化性樹脂の、配線電極４（または、突起電極５）より内側の部分６と外側の部分７の冷却速度の差）の発生を効果的に抑制することが可能になる。従って、熱硬化性樹脂の内部における温度差の発生を効果的に抑制することが可能になるため、熱硬化性樹脂において、内部応力差の発生を回避することができ、熱硬化性樹脂の変形が防止されることになる。その結果、配線電極４と突起電極５の間の接続信頼性が向上することになる。

また、本発明においては、硬化時間ｔ１の経過後、圧力Ｐ１の維持を終了する温度Ｔ２を、接着剤２を構成する熱硬化性樹脂のガラス転移温度Ｔｇより低い温度に設定する構成としている。

より具体的には、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、熱硬化性樹脂の冷却処理の際に、熱硬化性樹脂の温度が、動的粘弾性測定法（ＤＭＡ法）により測定した熱硬化性樹脂の硬化物のガラス転移温度Ｔｇ以下になった時に、圧力Ｐの維持を終了する構成としている。即ち、硬化時間ｔ１の経過後、冷却時の温度が、加熱加圧処理時の温度Ｔ１から、ガラス転移温度Ｔｇより低い温度Ｔ２になるまでの時間ｔ２においても、硬化時間ｔ１と同様に、圧力Ｐを維持する構成としている。この場合、図２（ｂ）に示すように、合計で、時間ｔ３（＝ｔ１＋ｔ２）の間、圧力Ｐを維持することになる。

圧力Ｐ１の維持を終了する温度Ｔ２が、ガラス転移温度Ｔｇより高い場合は、接着剤２を構成する熱硬化性樹脂の凝集力が十分に発現しておらず、当該熱硬化性樹脂が弾性を有しているため、配線電極４と突起電極５が、熱硬化性樹脂により反発力を受けることになる。一方、圧力Ｐ１の維持を終了する温度Ｔ２が、ガラス転移温度Ｔｇより低い場合は、接着剤２を構成する熱硬化性樹脂の凝集力が十分に発現しており、当該熱硬化性樹脂は、ガラス状の硬い状態になっている。従って、配線電極４と突起電極５が、熱硬化性樹脂により反発力を受けることがなくなるため、結果として、配線電極４と突起電極５の間の接続信頼性が向上することになる。

なお、硬化時間ｔ１の経過後、冷却時の熱硬化性樹脂の温度が、ガラス転移温度Ｔｇより６０℃以上低い温度Ｔ２（即ち、Ｔｇ−Ｔ２≧６０℃）になるまでの時間ｔ２の間、加熱加圧処理時の圧力Ｐ１を維持することが好ましい。即ち、熱硬化性樹脂の温度が、ガラス転移温度より６０℃以上低い温度になった時に、圧力Ｐ１の維持を終了する。このような構成とすることにより、接着剤２を構成する熱硬化性樹脂の凝集力が確実に発現している状態で、加圧することが可能になるため、配線電極４と突起電極５に対する、熱硬化性樹脂の反発力の発生を確実に回避できることになる。その結果、配線電極４と突起電極５の間の接続信頼性が確実に向上することになる。

また、本発明においては、硬化時間ｔ１の経過後、冷却時の熱硬化性樹脂の温度が、圧力Ｐ１の維持を終了する温度Ｔ２に達成するまでの冷却速度（即ち、図２（ａ）に示す時間ｔ２における冷却速度）を８℃／秒以下に設定することが好ましい。これは、一般に、熱膨張係数の異なる回路基板１、および電子部品３に挟まれた熱硬化性樹脂に対して冷却が行われた場合、上述のガラス転移温度Ｔｇまでの冷却においては、応力緩和が行われるが、８℃／秒より大きい速度で冷却を行うと、冷却速度が速すぎるため、上述の応力緩和が行われるのに十分な時間を確保することができない。その結果、熱硬化性樹脂の残留応力が増大するため、配線電極４と突起電極５の間の接続信頼性が低下する場合がある。一方、８℃／秒以下の速度で冷却を行うと、上述の応力緩和が行われるのに十分な時間を確保することができるため、熱硬化性樹脂の残留応力の増大を回避でき、結果として、配線電極４と突起電極５の間の接続信頼性を確実に向上させることが可能になる。

本発明の配線電極４としては、例えば、回路基板１上に形成されたＩＴＯ電極が使用される。また、突起電極５は、例えば、電子部品３上にバリアメタル（不図示）を形成するとともに、当該バリアメタル上に、所定の開口パターンを有するフォトレジスト（不図示）を形成し、当該フォトレジストをマスクとして、金をメッキ（例えば、電解メッキ）することにより形成される。

また、本発明に使用される接着剤２としては、従来、回路基板１と電子部品３の接続に使用されてきた、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とし、潜在性硬化剤を含有する接着剤が使用できる。特に、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用することにより、接着剤２のフィルム形成性、耐熱性、および接着力を向上させることが可能になる。

なお、使用するエポキシ樹脂は、特に制限はないが、例えば、ビスフェノールＡ型、Ｆ型、Ｓ型、またはＡＤ型のエポキシ樹脂や、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を使用することができる。また、高分子量エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂を用いることもできる。

エポキシ樹脂の分子量は、電子部品実装用の接着剤２に要求される性能を考慮して、適宜選択することができる。高分子量のエポキシ樹脂を使用すると、フィルム形成性が高く、また、接続温度における樹脂の溶解粘度を高くでき、後述の導電性粒子の配向を乱すことなく接続できる効果がある。一方、低分子量のエポキシ樹脂を使用すると、架橋密度が高まって耐熱性が向上するとともに、樹脂の凝集力が高まるため、接着力が高くなるという効果が得られる。従って、分子量が１５０００以上の高分子量エポキシ樹脂と分子量が２０００以下の低分子量エポキシ樹脂とを組み合わせて使用することにより、性能のバランスが取れるため、好ましい。なお、高分子量エポキシ樹脂と低分子量エポキシ樹脂の配合量は、適宜、選択することができる。

また、本発明に使用される潜在性硬化剤は、低温での貯蔵安定性に優れ、室温では殆ど効果反応を起こさないが、加熱等により、所定の条件とすることにより、速やかに効果反応を行う硬化剤である。この潜在性硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン系、第３級アミン、アルキル尿素系等のアミン系、ジシアンジアミド系、および、これらの変性物が例示され、これらは単独または２種以上の混合物として使用できる。

また、特に、これらの潜在性硬化剤を、ポリウレタン系、ポリエステル系等の高分子物質や、ニッケル、銅等の金属薄膜およびケイ酸カルシウム等の無機物で被覆してマイクロカプセル化したものは、長期保存性と速硬化性という矛盾した特性の両立を図ることができるため、好ましい。従って、マイクロカプセル型イミダゾール系潜在性硬化剤が、特に好ましい。

また、接着剤２として、導電性粒子を含まない絶縁性接着剤を使用することができるが、導電性粒子を含む異方導電性接着剤も使用することができる。ここで、異方導電性接着剤の導電性粒子としては、金属粉末が使用でき、例えば、球状の金属粒子や金属でメッキされた球状の樹脂粒子を使用することができるが、微細な金属粒が多数、直鎖状に繋がった形状、または針形状である、所謂アスペクト比が大きい形状を有するものを使用することもできる。そして、これらの粒子は、異方導電性接着剤を形成する時点で異方導電性接着剤の厚み方向Ｙにかけた磁場の中を通過させることにより、厚み方向（磁場方向）Ｙに配向させて用いるのが好ましい。このような配向することにより、異方導電性接着剤の面方向における高い導電抵抗によって隣り合う電極間の絶縁を維持して短絡を防止しつつ、異方導電性接着剤の厚み方向Ｙにおける低い導電抵抗によって多数の配線電極４−突起電極５間を一度に、かつ各々を独立して導電接続することが可能になる。

従って、用いる金属粉末は、その一部に磁性金属が含まれるものが良く、強磁性を有する金属単体、強磁性を有する２種類以上の合金、強磁性を有する金属と他の金属との合金および磁性を有する金属を含む複合体のいずれかであることが好ましい。これは、磁性を有する金属が、互いに引き合うことにより、溶融流動時に導電性物質が電極間に挟まれた導電性物質に集合しやすいためである。例えば、Ｎｉ、鉄、コバルトおよびこれらのうち２種類以上の合金等を挙げることができる。

なお、本発明においては、上述のごとく、接着剤２の硬化時の圧力Ｐ１を維持しつつ、接着剤２の冷却速度を制御する構成としている。従って、接着剤２として、異方導電性接着剤を使用した場合であっても、熱硬化性樹脂の冷却処理時において、導電性物質の配向が乱れるのを効果的に防止することが可能になる。

以下に、本発明を実施例、参考例、比較例に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、これらの実施例を本発明の趣旨に基づいて変形、変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

（実施例１）
（接着剤の作製）
導電性粒子として３μｍから１１μｍまでの鎖長分布を有する直鎖状ニッケル微粒子を用いた。樹脂としては、ビスフェノールＡ型の固形エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン（株）製、商品名エピコート１２５６、およびエピコート１００２〕、ビスフェノールＡ型の液状エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン（株）製、商品名エピコート８２８ＵＳ〕と、マイクロカプセル型イミダゾール系硬化剤〔旭化成エポキシ（株）製、商品名ノバキュアＨＸ３９４１〕とを重量比で４０／２０／４０／３５の割合で用いた。

これらの樹脂を酢酸ブチルに溶解後、三本ロールによる混練を行い、樹脂濃度が４０重量％である溶液を作製した。この溶液に、固形分の総量（Ｎｉ粉末＋樹脂）に占める割合で表される金属充填率が、１体積％となるように上記Ｎｉ粉末を添加した後、遠心攪拌ミキサーを用いて攪拌することによりＮｉ粉末を均一に分散し、接着剤用の複合材料を作製した。次いで、この複合材料を離型処理したＰＥＴフィルム上にドクターナイフを用いて塗布した後、磁束密度１００ｍＴの磁場中、６０℃で３０分間、乾燥、固化させることにより、膜中の直鎖状粒子が磁場方向に配向した、厚さ２５μｍの異方導電性接着剤を作製した。

また、動的粘弾性測定装置（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社、ＥＸＳＴＡＲ６０００ ＤＭＳ）を使用して、昇温速度１０℃／分、周波数１Ｈｚ、加重５ｇの条件の下、動的粘弾性測定法（ＤＭＡ法）により、作製した接着剤を構成する樹脂の硬化物のガラス転移温度を測定したところ、１２０℃であった。なお、硬化物のサンプルとして、幅２ｍｍ、長さ１０ｍｍのものを使用した。

（加熱加圧処理）
ガラス基板として、幅２０μｍ、長さ１００μｍ、高さ０．１５μｍのＩＴＯ電極が１０μｍ間隔で４８０個形成されたものを用意した。そして、このガラス基板上に作製した接着剤を載置し、５０℃に加熱しながら、４ＭＰａの圧力で２秒間加圧して仮接着させた。その後、接着剤から、離型処理したＰＥＴフィルムを剥がし、幅１５μｍ、長さ１００μｍ、高さ１６μｍの金メッキバンプが１５μｍ間隔で４８０個配列されたＩＣチップを、ＩＴＯ電極と金メッキバンプの位置合わせをしながら、接着剤上に載置して、このＩＣチップとガラス基板の間に作製した接着剤を挟み込む状態にして、１８０℃に加熱しながら、１バンプあたり２０ｇｆの圧力で３０秒間加圧して接着させた。

（冷却処理）
次いで、上述の圧力を維持した状態で、冷却速度を８℃／秒に設定し、接着剤を構成する樹脂の温度が６０℃になるまで冷却を行い、ＩＣチップとガラス基板の接合体を得た。なお、樹脂の温度が、１８０℃から６０℃になるまでの時間は、１５秒であった。

（抵抗評価）
次いで、この接合体の、ＩＴＯ電極、接着剤、および金バンプを介して接続された連続する４８０個の電極の抵抗値を四端子法により求め、求めた値を４８０で除することにより、１電極あたりの接続抵抗を求めた。そして、この評価を１０回繰り返し、接続抵抗の平均値を求め、これを初期接続抵抗とした。また、耐熱・耐湿試験として、上記のＩＣチップとガラス基板の接合体を、温度を６０℃、湿度を９０％に設定した恒温恒湿槽中に２００時間放置した後、接合体を恒温恒湿槽から取り出し、再び抵抗値を測定した。その結果を表１に示す。

（実施例２）
加熱加圧後、上述の圧力を維持した状態で、樹脂の温度が９０℃になるまで冷却を行ったこと以外は、上述の実施例１と同様にして、ＩＣチップとガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例１と同一条件により、抵抗評価を行った。以上の結果を表１に示す。

（実施例３）
加熱加圧後、上述の圧力を維持した状態で、樹脂の温度が１４０℃になるまで冷却を行ったこと以外は、上述の実施例１と同様にして、ＩＣチップとガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例１と同一条件により、抵抗評価を行った。以上の結果を表１に示す。

（実施例４）
加熱加圧後、上述の圧力を維持した状態で、樹脂の冷却速度を４℃／秒に設定して冷却を行ったこと以外は、上述の実施例１と同様にして、ＩＣチップとガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例１と同一条件により、抵抗評価を行った。以上の結果を表１に示す。

（参考例１）
加熱加圧後、上述の圧力を維持した状態で、樹脂の冷却速度を２４℃／秒に設定して冷却を行ったこと以外は、上述の実施例１と同様にして、ＩＣチップとガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例１と同一条件により、抵抗評価を行った。以上の結果を表１に示す。

（比較例１）
加熱加圧後、上述の圧力維持を行わず、かつ、樹脂の冷却速度の制御を行わなかったこと以外は、上述の実施例１と同様にして、ＩＣチップとガラス基板の接合体を得た。その後、上述の実施例１と同一条件により、抵抗評価を行った。以上の結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例１〜４、参考例１、および比較例１のいずれの場合においても、初期接続抵抗に殆ど差がなかった。しかし、温度を６０℃、湿度を９０％に設定した恒温恒湿槽中に２００時間放置した後は、実施例１〜４および参考例１のいずれの場合においても、比較例１に比し、接続抵抗が小さいことが判る。

これは、実施例１〜４および参考例１においては、接着剤の加熱加圧処理が終了後、接着剤を構成する樹脂の冷却処理を行う際に、加熱加圧処理時の圧力を維持しつつ、樹脂の冷却速度を制御する構成としているため、ＩＣチップのバンプとガラス基板のＩＴＯ電極が、樹脂からの反発力を受けることがなくなり、また、樹脂における内部応力差の発生を回避することができたためであるものと考えられる。

また、加熱加圧後、圧力を維持した状態で、樹脂の温度が、ガラス転移温度（１２０℃）よりも６０℃低い温度（即ち、６０℃）になるまで冷却を行った実施例１は、当該ガラス転移温度よりも３０℃低い温度（即ち、９０℃）になるまで冷却を行った実施例２、および、当該ガラス転移温度よりも２０℃高い温度（即ち、１４０℃）になるまで冷却を行った実施例３に比し、上述の２００時間放置後の接続抵抗が小さいことが判る。

また、加熱加圧後、圧力を維持した状態で、冷却速度を８℃／秒に設定した実施例１、および、当該冷却速度を４℃／秒に設定した実施例４は、当該冷却速度を２４℃／秒に設定した参考例１に比し、上述の２００時間放置後の接続抵抗が小さいことが判る。

本発明の活用例としては、ＩＣチップ等の電子部品と回路基板とを、接着剤を介して接続する電子部品の実装方法が挙げられる。

本発明に係る電子部品の実装方法により、電子部品を実装した回路基板を示す断面図である。 図２（ａ）は、本発明に係る電子部品の実装方法の加熱加圧工程における加熱プロファイルを示す図であり、図２（ｂ）は、本発明に係る電子部品の実装方法の加熱加圧工程における加圧プロファイルを示す図である。 図３（ａ）は、従来の電子部品の実装方法の加熱加圧工程における加熱プロファイルを示す図であり、図３（ｂ）は、従来の電子部品の実装方法の加熱加圧工程における加圧プロファイルを示す図である。

符号の説明

１…回路基板、２…接着剤、３…電子部品、４…配線電極、５…突起電極、Ｐ１…加熱加圧処理時の圧力、Ｔ１…加熱加圧処理時の温度、Ｔ２…圧力の維持を終了する温度、Ｔｇ…ガラス転移温度、ｔ１…接着剤の硬化時間、ｔ２…加熱加圧処理時の温度から、ガラス転移温度より低い温度になるまでの時間、ｔ３…圧力を維持する時間

Claims (5)

1. 熱硬化性樹脂を主成分とする接着剤を介して、加熱加圧処理を行うことにより、前記熱硬化性樹脂を硬化させ、電子部品の突起電極を回路基板の配線電極に接続する工程を含む電子部品の実装方法において、
   前記加熱加圧処理が終了後、前記熱硬化性樹脂の冷却処理を行う際に、前記加熱加圧処理時の圧力を維持するとともに、前記熱硬化性樹脂の冷却速度を制御し、前記圧力の維持を終了するまでの前記冷却速度が、８℃／秒以下であることを特徴とする電子部品の実装方法。
2. 前記冷却処理の際に、前記熱硬化性樹脂の温度が、動的粘弾性測定法（ＤＭＡ法）により測定した前記熱硬化性樹脂の硬化物のガラス転移温度以下になった時に、前記圧力の維持を終了することを特徴とする請求項１に記載の電子部品の実装方法。
3. 前記熱硬化性樹脂の温度が、前記ガラス転移温度より６０℃以上低い温度になった時に、前記圧力の維持を終了することを特徴とする請求項２に記載の電子部品の実装方法。
4. 前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子部品の実装方法。
5. 前記接着剤が、異方導電性接着剤であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子部品の実装方法。

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