專利名稱：：電氣部件的安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及將例如半導(dǎo)體芯片等電氣部件安裝到布線基板上的技術(shù)，特別涉及使用粘合劑來安裝電氣部件的技術(shù).
背景技術(shù)：
：以往，作為在印刷電路板等布線基板上直接安裝棵芯片的方法，公知有使用在粘合刑中分散了導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電粘合膜的方法.在使用了各向異性導(dǎo)電粘合膜的安裝方法中，在粘貼了各向異性導(dǎo)電粘合膜的基板上搭栽了IC芯片之后，用陶瓷或金屬制等平坦的壓接頭對IC芯片加壓、加熱，使各向異性導(dǎo)電粘合膜固化，進(jìn)行熱壓接安裝。在使用這樣的金屬等的壓接頭來進(jìn)行加壓、加熱的方法的情況下，也有下述問題在進(jìn)行熱壓接時，對IC芯片周圍的粘合刑的膠瘤部分加熱不足而成為連接可靠性低下的原因，此外多個IC芯片的安裝也較困難.于是，近年來為了解決這些問題，提出了使用由硅橡膠等的彈性體構(gòu)成的熱壓接頭來進(jìn)行IC芯片的熱壓接的技術(shù).專利文獻(xiàn)1:特開2000-79611號公報專利文獻(xiàn)2:特開2002-359264號公報但是，在這樣的現(xiàn)有技術(shù)中，存在下述問題由于作為IC芯片和基板的連接部分的凸塊部分與圖形之間的壓力不足，因此不能進(jìn)行充分的連接，不能充分確保初始導(dǎo)通電阻和老化后的連接可靠性.
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決這樣的現(xiàn)有技術(shù)的課題而作成的，其目的在于提供一種能夠使用粘合刑來進(jìn)行高可靠性的電氣部件安裝的安裝方法和安裝裝置.為了達(dá)成上述目的而作成的本發(fā)明是具有使用粘合刑將電氣部件熱壓接到布線基板上的工序的電氣部件安裝方法，當(dāng)進(jìn)行該熱壓接時，以規(guī)定的壓力將上述電氣部件的頂部區(qū)域按壓向上述布線基板，另一方面以比對上述頂部區(qū)域的壓力小的壓力來對上述電氣部件的側(cè)部區(qū)域進(jìn)行按壓。再有，在本發(fā)明中，所謂"電氣部件"的"側(cè)部區(qū)域"是指IC芯片等電氣部件自身的側(cè)部和電氣部件的周圍的例如粘合劑部分.在本發(fā)明中，當(dāng)進(jìn)行該熱壓接時，以規(guī)定溫度對上述電氣部件一側(cè)進(jìn)行加熱，同時以比上述規(guī)定溫度高的溫度對上述布線基板一側(cè)進(jìn)行加熱，這也是有效的.此外，在本發(fā)明中，將由規(guī)定的彈性體構(gòu)成的壓接部按壓到上述電氣部件的頂部和側(cè)部上，這也是有效的.進(jìn)而，在本發(fā)明中，作為上述熱壓接用的上述壓接部使用橡膠硬度大于等于40且小于等于80的彈性體，這也是有效的.另外，在本發(fā)明中，當(dāng)進(jìn)行該熱壓接時，將上述粘合刑加熱成其溶融粘度為大于等于1.0xiO2mPa*s且小于等于1.0xiO5mPa.s，這也是有效的.另外，在本發(fā)明中，作為上述粘合劑使用在粘結(jié)樹脂中分散有導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電粘合膜，這也是有效的.另外，在本發(fā)明中，對上迷電氣部件的頂部區(qū)域和側(cè)部區(qū)域同時進(jìn)行按壓，這也是有效的.另一方面，本發(fā)明具備熱壓接頭，該熱壓接頭具有由橡膠硬度大于等于40且小于等于80的彈性體構(gòu)成的壓接部，該裝置構(gòu)成為使上述壓接部以規(guī)定的壓力對配置在布線基板上的電氣部件進(jìn)行按壓.在本發(fā)明中，上迷熱壓接頭的壓接部的厚度大于等于該電氣部件的厚度，這也是有效的.此外，在本發(fā)明中，上述熱壓接頭的壓接部的大小大于該電氣部件的面積，這也是有效的.進(jìn)而，在本發(fā)明中，上述熱壓接頭的壓接部的大小大于配置有多個電氣部件的區(qū)域的面積，這也是有效的.另外，在本發(fā)明中，具有支撐該布線基板的基座，在上述基座設(shè)有加熱器，這也是有效的.在本發(fā)明方法中，當(dāng)進(jìn)行熱壓接時，以規(guī)定的壓力將電氣部件的頂部區(qū)域按壓向布線基板，另一方面以比對頂部區(qū)域的壓力小的壓力來對電氣部件的側(cè)部區(qū)域進(jìn)行按壓，因此，能夠?qū)﹄姎獠考c布線基板的連接部分施加上足夠的壓力，另一方面，能夠?qū)﹄姎獠考車哪z瘤部分也加壓以便不產(chǎn)生空隙，由此能夠使用例如各向異性導(dǎo)電粘合膜來進(jìn)行高可靠性的ic芯片等的連接.特別地，在本發(fā)明中，只要當(dāng)進(jìn)行該熱壓接時，以規(guī)定溫度對電氣部件一側(cè)進(jìn)行加熱，同時利用例如設(shè)置在支撐基座上的加熱器來以比上述規(guī)定溫度高的溫度對布線基板一側(cè)進(jìn)行加熱，就能夠?qū)﹄姎獠考闹車哪z瘤部分進(jìn)行充分的加熱，因此能夠進(jìn)一步防止空隙的產(chǎn)生.此外，在本發(fā)明中，只要將由規(guī)定的彈性體構(gòu)成的壓接部按壓到電氣部件的頂部和側(cè)部上，就能夠容易地對電氣部件的頂部區(qū)域和倒部區(qū)域以規(guī)定的壓力差來進(jìn)行加壓.進(jìn)而，作為壓接部使用橡膠硬度大于等于40且小于等于80的彈性體，從而能夠?qū)﹄姎獠考捻敳繀^(qū)域和側(cè)部區(qū)域以最佳的壓力進(jìn)行加壓，此外，當(dāng)進(jìn)行該熱壓接時，將上述粘合刑加熱成溶融粘度為大于等于1.0xic^mPa.s且小于等于1.0xio5niPa's，從而能夠更可靠地排除熱壓接時連接部分中的粘接樹脂并防止空隙的產(chǎn)生，能夠進(jìn)行可靠性更高的連接.另外，根據(jù)本發(fā)明的裝置，具備熱壓接頭，該熱壓接頭具有由橡膠硬度大于等于40且小于等于80的彈性體構(gòu)成的壓接部，該裝置構(gòu)成為使上述壓接部以規(guī)定的壓力對配置在布線基板上的電氣部件進(jìn)行按壓，從而能夠獲得可進(jìn)行高可靠性的連接的結(jié)構(gòu)簡單的安裝裝置.特別地，在本發(fā)明中，在熱壓接頭的壓接部的厚度大于等于該電氣部件的厚度的情況下，此外，在熱壓接頭的壓接部的大小大于該電氣部件的面積的情況下，能夠更可靠地對電氣部件的頂部區(qū)域和側(cè)部區(qū)域以最佳的壓力進(jìn)行加壓.進(jìn)而，在本發(fā)明中，在熱壓接頭的壓接部的大小大于配置有多個電氣部件的區(qū)域的面積的情況下，能夠同時以高可靠性對多個電氣部件進(jìn)行連接，由此，能夠大幅提高安裝效率.根據(jù)本發(fā)明，就能使用粘合刑來進(jìn)行高可靠性的電氣部件的安裝.附困說明圖1是表示本發(fā)明的安裝裝置的實(shí)施方式的主要部分和熱壓接工序的概略結(jié)構(gòu)圖.圖2是表示本發(fā)明的安裝裝置的實(shí)施方式的主要部分和熱壓接工序的概略結(jié)構(gòu)圖.圖3是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)圖.符號的說明1安裝裝置2基座3加熱器4熱壓接頭6壓接部6a壓接面7各向異性導(dǎo)電粘合膜(粘合刑)7c膠瘤部分10布線基板20IC芯片(電氣部件)20b頂部具體實(shí)施例方式下面，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的電氣部件的安裝方法和安裝裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式.圖1和圖2是表示本實(shí)施方式的安裝裝置的主要部分和熱壓接工序的概略結(jié)構(gòu)困.如圖1所示，本實(shí)施方式的安裝裝置1具備栽放形成有布線圖形10a的布線基板10的基座2、以及對設(shè)有凸塊20a的IC芯片(電氣部件)20進(jìn)行加壓及加熱的熱壓接頭4.這里，基座2由規(guī)定的金屬構(gòu)成，在其內(nèi)部設(shè)有加熱用的加熱器3.另一方面，熱壓接頭4具有規(guī)定的金屬構(gòu)成的頭主體5，在其內(nèi)部設(shè)有未困示的加熱用的加熱器.此外，在頭主體5的與基座2對置的部分形成有凹部5a,在該凹部5a，以與凹部5a密接的方式裝配有由板狀的彈性體構(gòu)成的壓接部6.本實(shí)施方式的壓接部6配置成其壓接面6a水平.而且，壓接部6的壓接面6a構(gòu)成為比IC芯片20的頂部20b的面積大.另外，壓接部6的厚度設(shè)定成大于等于IC芯片20的厚度.另一方面，本發(fā)明并不特別限定壓接部6的彈性體的種類，但從提高連接可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用橡膠硬度大于等于40且小于等于80的彈性體.橡膠硬度不到40的彈性體會有對IC芯片20的壓力不充分而且初始導(dǎo)通電阻和連接可靠性差的不理想情況，橡膠硬度大于80的彈性體會有對膠瘤部分的壓力不充分而且在粘合刑的粘接樹脂中產(chǎn)生空隙從而連接可靠性差的不理想情況.另外，在本說明書中，作為橡膠硬度使用根據(jù)JISS6050的規(guī)格.作為這樣的彈性體可以使用天然橡膠、合成橡膠的任一種，但從耐熱性、耐壓性的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選使用硅橡膠.為了在具有這種結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式中進(jìn)行IC芯片20的安裝，如圖1所示，將布線基板10配置在基座2上，在該布線基板10上栽放各向異性導(dǎo)電粘合膜7.該各向異性導(dǎo)電粘合膜7是在粘接樹脂7a中分散了導(dǎo)電粒子7b.再有，只要粘接樹脂7a中分散的導(dǎo)電粒子7b的量是少量的，那的有無而受到影響.而且，在這種各向異性導(dǎo)電粘合膜7上栽放IC芯片20,經(jīng)由未困示的保護(hù)膜，將熱壓接頭4的壓接面6a推壓到IC芯片20的頂部20b上，以規(guī)定的條件進(jìn)行虛壓接，進(jìn)而按以下條件進(jìn)行主壓接.本發(fā)明中，在主壓接時，以規(guī)定溫度對IC芯片20—側(cè)進(jìn)行加熱，同時以比上迷規(guī)定溫度高的溫度對布線基板10—側(cè)進(jìn)行加熱.具體是控制熱壓接頭4的加熱器使壓接部6的溫度成為1001C左右，控制基座2的加熱器3使各向異性導(dǎo)電粘合膜7的粘接樹脂7a的溫度成為壓接部6的溫度2001C左右.由此，當(dāng)進(jìn)行該熱壓接時，對各向異性導(dǎo)電粘合膜7進(jìn)行加熱使其溶融粘度大于等于1.Oxio2mPa.s且小于等于1.0xlo5mPa's.這里，在熱壓接時的各向異性導(dǎo)電粘合膜7的溶融粘度不足1.0xio2mPa.s的情況下，會有熱壓接時的粘接樹脂7a的流動性大、產(chǎn)生空隙、初始導(dǎo)通電阻和連接可靠性差的不理想情形，在溶融粘度大于1.0xiO5mPa.s的情況下，會有熱壓接時在連接部分不能徹底排除粘接樹脂7a、產(chǎn)生空隙、初始導(dǎo)通電阻和連接可靠性差的不理想情形，再有，主壓接時的壓力以對每一個IC芯片100N的程度加壓15秒左右.如圖2所示，在本實(shí)施方式中，通過利用由橡膠硬度大于等于40且小于等于80的彈性體構(gòu)成的壓接部來進(jìn)行加壓，從而以規(guī)定的壓力將IC芯片20的頂部20b按壓向布線基板10，另一方面，能夠以比對頂部20b的壓力小的壓力來對IC芯片20的側(cè)部的膠瘤部分7c進(jìn)行按壓，由此，對IC芯片20和布線基板10的連接部分能夠施加足夠的壓力，另一方面，對IC芯片20的周圍的膠瘤部分7c也能夠以不產(chǎn)生空隙的方式來進(jìn)行加壓.其結(jié)果是，根據(jù)本實(shí)施方式，就能夠使用各向異性導(dǎo)電粘合膜7來進(jìn)行高可靠性的IC芯片20等的連接.特別地，在本實(shí)施方式中，當(dāng)進(jìn)行該熱壓接時，以規(guī)定的溫度對IC芯片20—側(cè)進(jìn)行加熱，同時以比該規(guī)定溫度高的溫度對布線基板IO—側(cè)進(jìn)行加熱，從而能夠?qū)C芯片20周圍的膠瘤部分7c進(jìn)行充分的加熱，確實(shí)防止空隙的產(chǎn)生.進(jìn)而，當(dāng)進(jìn)行熱壓接時，由于將粘合刑各向異性導(dǎo)電粘合膜7加熱成其溶融粘度大于等于1.Oxio2mPa.s且小于等于1.0xio5mPa.s,所以產(chǎn)生，能夠i行可靠性更高的連接.另一方面，根據(jù)本實(shí)施方式的安裝裝置1，能夠得到可進(jìn)行高可靠性的連接的結(jié)構(gòu)簡單的安裝裝置.特別地，根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)閴航硬?的厚度大于等于IC芯片20的厚度，所以能夠確實(shí)地對IC芯片20的頂部的20b和側(cè)部的膠瘤部分7c以最佳的壓力進(jìn)行加壓.圖3是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)圖，以下對與上述實(shí)施方式對應(yīng)部分標(biāo)注同一符號并省略其詳細(xì)說明.如困3所示，本實(shí)施方式的安裝裝置1A與上述實(shí)施方式在下述方面存在不同，即，其構(gòu)成為壓接部6的大小大于配置了多個(例如2個)例如厚度不同的IC芯片20、21的區(qū)域的面積.在這種情況下，壓接部6本身的橡膠硬度為大于等于40且小于等于80,和上述實(shí)施方式一樣.根據(jù)具有這種結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式，能夠同時以高可靠性進(jìn)行多個特別是厚度不同的IC芯片20、21的連接，由此能夠大幅提高安裝效率.關(guān)于其他的結(jié)構(gòu)以及作用效果由于與上述實(shí)施方式相同，因此省略其詳細(xì)說明.再有，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，能夠進(jìn)行各種各樣的變更.例如，在上述實(shí)施方式中，以使用各向異性導(dǎo)電粘合膜來安裝IC芯片的情況作為例子進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于此，也可以使用不含有導(dǎo)電粒子的粘合刑.另外，在上述實(shí)施方式中，以安裝具有凸塊電極的IC芯片的情況作為例子進(jìn)行了說明，但也能適用于不具有凸塊電極的IC芯片.實(shí)施例下面，將本發(fā)明的實(shí)施例與比較例一同做詳細(xì)的說明.<實(shí)施例1>作為布線基板，在玻璃鋼基板上形成寬75pm、間距150Mm的銅(Cu)困形，在其上面使用實(shí)施了鍍鎳金的剛性基板，作為IC芯片，準(zhǔn)備形成有間距150ym的凸塊電極的、大小6x6mm、厚度O.4min的芯片.而且，使用安裝了由大小60x60咖、厚度10mm、橡膠硬度40的硅橡膠構(gòu)成的壓接部的熱壓接頭，作為各向異性導(dǎo)電粘合膜，使用在溶融粘度1.0xio5mPa*s的粘接樹脂中分散了導(dǎo)電粒子的薄膜，將IC芯片熱壓接到布線基板上.在這種情況下，控制基座的溫度使壓接部的溫度為IOOTC、各向異性導(dǎo)電粘合膜的溫度為2001C，用壓力100N/IC(278N/cm"加壓、加熱15秒內(nèi).<實(shí)施例2>除了使用由橡膠硬度80的硅橡膠構(gòu)成的壓接部以外，其余以與實(shí)施例1相同的條件進(jìn)行熱壓接.<比較例1>除了使用由橡膠硬度小于等于IO的硅橡膠構(gòu)成的壓接部以外，其余以與實(shí)施例1相同的條件進(jìn)行熱壓接.<比較例2>除了使用由橡膠硬度為120的硅橡膠構(gòu)成的壓接部以外，其余以與實(shí)施例l相同的條件進(jìn)行熱壓接.<實(shí)施例3>除了使用在溶融粘度為1.0xlO2mPa*s的粘接樹脂中分散有導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電粘合膜以外，其余以與實(shí)施例1相同的條件進(jìn)行熱壓接.<比較例3>除了使用在溶融粘度為5mPa.s的粘接樹脂中分散有導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電粘合膜以外，其余以與實(shí)施例l相同的條件進(jìn)行熱壓接.<比較例4>i除了使用在溶融粘度為1.0xlo9mPa*s的粘接樹脂中分散有導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電粘合膜以外，其余以與實(shí)施例1相同的條件進(jìn)行熱壓接.<比較例5>除了使用厚度比IC芯片薄(0.2咖)的由硅橡膠構(gòu)成的壓接部以外，其余以與實(shí)施例l相同的條件進(jìn)行熱壓接.(評價)對上述實(shí)施例和比較例的由壓接部的橡膠硬度決定的可靠性以及由粘接樹脂的溶融粘度決定的可靠性進(jìn)行評價，將其結(jié)果表示在表1、2中，表2.由粘接樹脂的溶融粘度決定的可靠性評價<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>(注)橡膠硬度-40在這種情況下，初始導(dǎo)通電阻通過4端子法來測定圖形間的電阻值，其值不到lfl用O表示，大于等于lO用x表示.對于連接可靠性，在溫度851C、相對濕度的條件下，在24小時老化后進(jìn)行規(guī)定曲線的回流處理(以1"TC/S升溫—1501C土10TC，30s土10s余熱區(qū)—以1~41C/S升溫—峰值溫度235TC土51C，10s土ls軟焊區(qū)—以1"TC/S冷卻)的電阻值不到lQ用o表示，大于等于1Q用x表示.另外，關(guān)于空隙的有無，通過超聲波顯微鏡來確認(rèn)，未認(rèn)定產(chǎn)生空隙的用o表示，認(rèn)定產(chǎn)生空隙的用x表示.從表l可明確看出，壓接部的橡膠硬度為40的實(shí)施例1和80的實(shí)施例2初始導(dǎo)通電阻和連接可靠性均良好，此外也不產(chǎn)生空咪.另一方面，壓接部的橡膠硬度不足40的比較例1中，對IC芯片的壓力不充分，初始導(dǎo)通電阻和連接可靠性差，橡膠硬度大于80的比較例2中，對膠瘤部分的壓力不充分，在粘合刑的粘接樹脂中產(chǎn)生空隙，連接可靠性差.此外，各向異性導(dǎo)電粘合膜的粘接樹脂的溶融粘度是1.0xiO2mPa-s的實(shí)施例3和溶融粘度是1.0xio5mPa's的實(shí)施例1的初始導(dǎo)通電阻和連接可靠性均良好，此外也不產(chǎn)生空隙.一方面，使用溶融粘度不滿1.0xio2mPa's的粘接樹脂的比較例3中，熱壓接時粘接樹脂的流動性大、產(chǎn)生空隙、初始導(dǎo)通電阻和連接可靠性差，使用溶融粘度大于1.0xio5mPa's的粘接樹脂的比較例4中，進(jìn)行熱壓接時，在連接部分不能徹底排除粘接樹脂，產(chǎn)生空隙，初始導(dǎo)通電阻和連接可靠性差.另一方面，關(guān)于使用厚度薄于IC芯片的壓接部的比較例5，在膠瘤部分不能加壓，產(chǎn)生空隙，初始導(dǎo)通電阻和連接可靠性差.本發(fā)明可用于在制造例如小型電子設(shè)備時將半導(dǎo)體芯片等電氣電子部件安裝到印刷布線基板上來制作電路基板的用途中.權(quán)利要求1.一種電氣部件的安裝方法，將電氣部件安裝到布線基板上，其特征在于具有使用粘合劑將電氣部件熱壓接到布線基板上的工序，當(dāng)進(jìn)行該熱壓接時，以規(guī)定的壓力將上述電氣部件的頂部區(qū)域按壓向上述布線基板，另一方面以比對上述頂部區(qū)域的壓力小的壓力來對上述電氣部件的側(cè)部區(qū)域進(jìn)行按壓，進(jìn)而，將上述粘合劑加熱成其溶融粘度為大于等于1.0×102mPa·s且小于等于1.0×105mPa·s。2.如權(quán)利要求l所述的電氣部件的安裝方法，其特征在于當(dāng)進(jìn)行該熱壓接時，以規(guī)定溫度對上述電氣部件一側(cè)進(jìn)行加熱，同時以比上述規(guī)定溫度高的溫度對上述布線基板一側(cè)進(jìn)行加熱.3.如權(quán)利要求1所述的電氣部件的安裝方法，其特征在于作為上述粘合刑使用在粘結(jié)樹脂中分散有導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電枯合腹.4.如權(quán)利要求1所述的電氣部件的安裝方法，其特征在于對上述電氣部件的頂部區(qū)域和側(cè)部區(qū)域同時進(jìn)行按壓。全文摘要本發(fā)明提供一種能夠使用粘合劑來進(jìn)行高可靠性的電氣部件安裝的安裝方法和安裝裝置。本發(fā)明是具有使用各向異性粘合膜(7)來將IC芯片(20)熱壓接到布線基板(10)上的安裝方法，當(dāng)進(jìn)行該熱壓接時，以規(guī)定的壓力將IC芯片(20)的頂部區(qū)域按壓向布線基板(10)，另一方面以比對IC芯片(20)的頂部區(qū)域的壓力小的壓力來對IC芯片(20)的側(cè)部區(qū)域進(jìn)行按壓。作為熱壓接頭(4)的壓接部(6)使用橡膠硬度大于等于40且小于等于80的彈性體。作為各向異性導(dǎo)電粘合膜(7)使用含有溶融粘度大于等于1.0×10<sup>2</sup>MPa·s且小于等于1.0×10<sup>5</sup>MPa·s的粘接樹脂(7b)的薄膜。文檔編號H05K3/32GK101350324SQ20081021443公開日2009年1月21日申請日期2004年7月8日優(yōu)先權(quán)日2003年7月11日發(fā)明者安藤尚,工藤憲明,松村孝,蟹澤士行,須賀保博申請人:索尼化學(xué)株式會社