电子部件的安装方法、电子部件的安装结构、电子部件模块和电子设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200410042918.9

申请日:

2004.05.27

公开号:

CN1574261A

公开日:

2005.02.02

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H01L21/60; H01L21/58; H01L21/00; H05K1/18; H05K3/30

主分类号:

H01L21/60; H01L21/58; H01L21/00; H05K1/18; H05K3/30

申请人:

精工爱普生株式会社

发明人:

斋藤淳

地址:

日本东京都

优先权:

2003.05.27 JP 149227/2003

专利代理机构:

北京市中咨律师事务所

代理人:

李峥;于静

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内容摘要

本发明提供一种能够可靠地将电子部件和基板电连接的电子部件的安装方法,基板(60)具有从形成在该基板(60)的底面的连接电极(62,68)到基板(60)的顶面的通孔(63)以及与连接电极(62,68)连接并填充在通孔(63)内部的低熔点金属(64),相对基板(60)的低熔点金属(64)的上端部压形成在电子部件(40)的电极焊盘(42)上的凸部(44),并加热低熔点金属(64),使凸部(44)和低熔点金属(64)实现合金键合。另外,利用基板(60)的顶面密封电子部件(40)的有源面。

权利要求书

1.  一种将电子部件安装于基板上的方法,其特征在于:
上述基板具有从在该基板的一侧的表面形成的导电体向该基板的另一侧的表面形成的孔以及电连接上述导电体并填充在上述孔内部的低熔点金属,通过相对上述基板中的填充有上述低熔点金属的上述孔、从上述基板的另一侧压形成于上述电子部件上的凸部、同时加热上述低熔点金属,使上述凸部和上述低熔点金属合金键合。

2.
  根据权利要求1所述的电子部件的安装方法,其特征在于:
填充有上述低熔点金属的上述孔以规定间隔在上述基板的内部配置多个;
通过从上述基板的上述另一侧将上述凸部插入上述孔的内部并对上述凸部进行加压、同时加热上述电子部件,从而加热上述低熔点金属,使上述凸部和上述低熔点金属合金键合;
通过使形成有上述凸部的上述电子部件的有源面与由热可塑性树脂形成的上述基板的上述另一侧的表面相对并加压、同时加热上述电子部件,从而加热上述基板使其可塑化,由上述基板的上述另一侧的表面密封上述电子部件的上述有源面。

3.
  根据权利要求1或2所述的电子部件的安装方法,其特征在于:
上述凸部由铜形成,上述低熔点金属为锡或含有锡的合金,在上述凸部和上述低熔点金属的接合部形成铜锡合金。

4.
  一种将电子部件安装于基板上的方法,其特征在于:
上述基板具有从在该基板的一侧的表面形成的导电体向该基板的另一侧的表面形成的孔以及电连接上述导电体并填充在上述孔内部的具有导电性的未固化的热固化性树脂,通过相对上述基板中的填充有上述热固化性树脂的上述孔、从上述基板的另一侧压形成于上述电子部件上的凸部、同时加热上述热固化性树脂,使上述凸部和上述热固化性树脂合金键合。

5.
  根据权利要求4所述的电子部件的安装方法,其特征在于:
填充有上述热固化性树脂的上述孔以规定间隔在上述基板的内部配置多个;
通过从上述基板的上述另一侧将上述凸部插入上述孔的内部并将上述凸部埋入、同时加热上述电子部件,从而加热上述热固化性树脂使其固化,使上述凸部和上述热固化性树脂接合;
通过使形成有上述凸部的上述电子部件的有源面与由热可塑性树脂形成的上述基板的上述另一侧的表面相对并加压、同时加热上述电子部件,从而加热上述基板使其可塑化,由上述基板的上述另一侧的表面密封上述电子部件的上述有源面。

6.
  根据权利要求1~5的任意一项所述的电子部件的安装方法,其特征在于:上述孔的开口形状形成得大于上述凸部的平面形状。

7.
  根据权利要求1~6的任意一项所述的电子部件的安装方法,其特征在于:上述孔通过从上述基板的上述另一侧的表面对形成于上述基板的上述一侧的上述导电体照射激光的方式形成。

8.
  一种电子部件的安装结构,其特征在于:其使用根据权利要求1~7中的任何一项所述的电子部件的安装方法而形成。

9.
  一种将电子部件安装于基板上的安装结构,其特征在于:
上述基板具有从在该基板的一侧的表面形成的导电体向该基板的另一侧的表面形成的孔以及电连接上述导电体并填充在上述孔内部的低熔点金属,使上述基板的填充在上述孔中的上述低熔点金属与上述凸部合金键合。

10.
  根据权利要求9所述的电子部件的安装结构,其特征在于:
填充有上述热固化性树脂的上述孔以规定间隔在上述基板的内部配置多个,并与上述凸部合金键合;
形成有上述凸部的上述电子部件的有源面由热可塑性树脂构成的上述基板的上述另一侧的表面密封。

11.
  根据权利要求9或10所述的电子部件的安装结构,其特征在于:上述凸部由铜形成,上述低熔点金属为锡或含有锡的合金,在上述凸部和上述低熔点金属的接合部形成铜锡合金。

12.
  一种将电子部件安装于基板上的安装结构,其特征在于:
上述基板具有从在该基板的一侧的表面形成的导电体向该基板的另一侧的表面形成的孔以及电连接上述导电体并填充在上述孔内部的具有导电性的未固化的热固化性树脂,从上述基板的另一侧将形成于上述电子部件上的凸部接合到上述基板的填充有上述热固化性树脂的上述孔上。

13.
  根据权利要求12所述的电子部件的安装结构,其特征在于:
填充有上述热固化性树脂的上述孔以规定间隔在上述基板的内部配置多个,并与上述凸部接合;
形成有上述凸部的上述电子部件的有源面由热可塑性树脂构成的上述基板的上述另一侧的表面密封。

14.
  一种电子部件模块,其特征在于:包括权利要求8~13中的任何一项所述的电子部件的安装结构。

15.
  一种电子设备,其特征在于:包括权利要求14所述的电子部件模块。

说明书

电子部件的安装方法、电子部件的安装结构、 电子部件模块和电子设备
技术领域
本发明涉及电子部件的安装方法、电子部件的安装结构、电子部件模块(组件)以及电子设备。
背景技术
IC等的电子部件以安装在电路基板等的方式使用。针对将该电子部件安装于电路基板上的方法,人们提出有各种方法。图7表示已有技术的电子部件的安装结构的说明图。在图7(a)中,以夹持各向异性导电膜(ACF)190的方式,将IC等的电子部件170安装于基板120上。各向异性导电膜190是在热固化树脂192中分散导电性颗粒195而形成的。该导电性颗粒195进入形成于电子部件170的有源面上的电极焊盘172和形成于基板120的表面上的电极焊盘122之间,将两者电连接。另外,通过借助加热而固化的热固化树脂192,将电子部件170和基板120机械连接,同时使电子部件170和基板120的电连接部分受到保护。
近年,伴随电子部件的小型化,正在推进电极的窄间距化。但是,在采用各向异性导电膜的上述安装方法中,由于在沿水平方向相邻的电极焊盘之间也设置有导电性颗粒195,故伴随电极焊盘的窄间距化,有可能发生电极焊盘相互短路。另外,由于伴随电极焊盘的窄间距化,电极焊盘本身也变小,故电极焊盘所俘获的导电性颗粒的个数减少,从而使电连接的可靠性降低。另外,不能够将昂贵的导电性颗粒全部用于电连接。
于是,在专利文献1中,公开有将由热塑性树脂形成的基材熔化后粘接于电子部件的有源面的方法。图7(b)表示专利文献1中公开的安装结构的说明图。在该安装结构中,在IC等的电子部件270上形成有焊锡凸部274。另外,在由热塑性树脂形成的基材220的底面,形成有连接图案222。此外,从基材220的顶面,按压加热到基材220的熔融温度或以上的电子部件270,使焊锡凸部274穿过基材220压接在连接图案222上。由此,电子部件270和基材220实现电连接。另外,电子部件270被粘接在熔融后固化的基材220上,两者实现机械连接,并且焊锡凸部274的周围受到保护。
专利文献1
国际公开第WO97/16848号文献
但是,在专利文献1的安装方法中,由于使焊锡凸部274穿过基材220与连接图案222接触,故在焊锡凸部274和连接图案222之间,有可能残留构成基材220的热塑性树脂。
另外,由于该热塑性树脂具有电绝缘性,故具有无法确保焊锡凸部274与连接图案222的导通,不可能实现电子部件270和基材220的电连接的问题。
另外,在专利文献1的安装方法中,由于电子部件270的凸部274由焊锡形成,故无法应对电极的窄间距化。具体地说,因凸部的制造工艺的限制,不可能形成100μm或以下间距的焊锡凸部274。另外,由于不能够在接触焊锡凸部274的连接图案222上,涂敷助焊剂,故难于确保焊锡凸部274和连接图案222之间电连接。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而提出的,其目的在于提供一种能够可靠地将电子部件和基板电连接的电子部件的安装方法和电子部件的安装结构。
另外,本发明的目的在于提供一种可靠地将电子部件和基板电连接的电子部件模块和电子设备。
为了解决上述课题,本发明的电子部件的安装方法是将电子部件安装于基板上的方法,其特征在于:上述基板具有从在该基板的一侧的表面形成的导电体向该基板的另一侧的表面形成的孔以及电连接上述导电体并填充在上述孔内部的低熔点金属,通过相对上述基板中的上述填充有低熔点金属的上述孔、从上述基板的另一侧压形成于上述电子部件上的凸部、同时加热上述低熔点金属,使上述凸部和上述低熔点金属合金键合。
按照该结构,由于不必使凸部贯穿基板,故构成基板的绝缘性材料不会附着于凸部地前端。因此,能够可靠地将电子部件和基板电连接。另外,可利用焊锡以外的材料形成凸部,故可应对电极的窄间距化。此外,可在较低的温度下使凸部和低熔点金属实现合金键合。因此,可减少由加热造成的电子部件的损坏。
此外,优选地,其特征在于:填充有上述低熔点金属的上述孔以规定间隔在上述基板的内部配置多个;通过从上述基板的上述另一侧将上述凸部插入上述孔的内部并对上述凸部进行加压、同时加热上述电子部件,从而加热上述低熔点金属,使上述凸部和上述低熔点金属合金键合;通过使形成有上述凸部的上述电子部件的有源面与由热塑性树脂形成的上述基板的上述另一侧的表面相对并加压、同时加热上述电子部件,从而加热上述基板使其塑化,由上述基板的上述另一侧的表面密封上述电子部件的上述有源面。
按照该结构,可用一个工序高效率地实现电子部件和基板之间的电连接和机械连接。另外,由于不采用各向异性导电膜也能保护电子部件和基板的电连接部,故可防止伴随电极的窄间距化的电极相互的短路。
还有,优选地,上述凸部由铜形成,上述低熔点金属为锡或含有锡的合金,在上述凸部和低熔点金属的接合部形成铜锡合金。按照该结构,可在250℃~300℃的低温下,对凸部和低熔点金属进行合金键合,从而可减少加热造成的电子部件的损坏。
此外,本发明的另一电子部件的安装方法是将电子部件安装于基板上的方法,其特征在于:上述基板具有从在该基板的一侧的表面形成的导电体向该基板的另一侧的表面形成的孔以及电连接上述导电体并填充在上述孔内部的具有导电性的未固化的热固化性树脂,通过相对上述基板中的填充有上述热固化性树脂的上述孔、从上述基板的另一侧压形成于上述电子部件上的凸部、同时加热上述热固化性树脂,使上述凸部和上述热固化性树脂合金键合。
按照该结构,能够可靠地将电子部件和基板电连接。另外,可应对电极的窄间距化。另外,通过对未固化的热固化树脂进行加热而使其固化,能够在较低的温度下固定凸部。因此,可减少加热造成的电子部件的损坏。
还有,优选地,填充有上述热固化性树脂的上述孔以规定间隔在上述基板的内部配置多个;通过从上述基板的上述另一侧将上述凸部插入上述孔的内部并将上述凸部埋入、同时加热上述电子部件,从而加热上述热固化性树脂使其固化,使上述凸部固定在上述热固化性树脂中;通过使形成有上述凸部的上述电子部件的有源面与由热塑性树脂形成的上述基板的上述另一侧的表面相对并加压、同时加热上述电子部件,从而加热上述基板使其塑化,由上述基板的上述另一侧的表面密封上述电子部件的上述有源面。
按照该结构,可利用一个工序高效率地实现电子部件和基板之间的电连接和机械连接。另外,还可以防止伴随电极的窄间距化的电极相互的短路。
此外,优选地,上述孔的开口形状大于上述凸部的平面形状。由此,可简单地将凸部插入孔的内部,故可简化制造工序。
再有,优选地,上述孔通过从上述基板的上述另一侧的表面向形成于上述基板的上述一侧的上述导电体照射激光而形成。由此,可在不损伤形成于基板的一侧的表面上的导电体的情况下,形成从该导电体的内面到基板的另一侧的表面的孔。
另一方面,本发明的电子部件的安装结构的特征在于采用上述任何一种电子部件的安装方法而形成。由此,可提供具有上述效果的电子部件的安装结构。
另外,本发明的另一电子部件的安装结构是一种将电子部件安装于基板上的安装结构,其特征在于:上述基板具有从在该基板的一侧的表面形成的导电体向该基板的另一侧的表面形成的孔以及电连接上述导电体并填充在上述孔内部的低熔点金属,使上述基板的填充在上述孔中的上述低熔点金属与上述凸部合金键合。
按照该结构,由于不必使凸部贯穿基板,故构成基板的绝缘性材料不会附着于凸部的前端上。因此,能够可靠地将电子部件和基板电连接。另外,可利用焊锡以外的材料形成凸部,应对电极的窄间距化。此外,可在较低的温度下,对凸部和低熔点金属进行合金键合。因此,可减少加热造成的电子部件的损坏。
此外,优选地,填充有上述热固化性树脂的上述孔以规定间隔在上述基板的内部配置多个,并与上述凸部合金键合;形成有上述凸部的上述电子部件的有源面由热塑性树脂构成的上述基板的上述另一侧的表面密封。
按照该结构,可利用一个工序高效率地实现电子部件和基板之间的电连接和机械连接。另外,由于不采用各向异性导电膜也能保护电子部件和基板的电连接部,故可防止伴随电极的窄间距化的电极相互的短路。
还有,优选地,上述凸部由铜形成,上述低熔点金属为锡或含有锡的合金,在上述凸部和上述低熔点金属的接合部形成铜锡合金。按照该结构,可在250℃~300℃的低温下,对凸部与低熔点金属进行合金键合,从而可减少加热造成的电子部件的损坏。
此外,本发明的另一种电子部件的安装结构是将电子部件安装于基板上的安装结构,其特征在于:上述基板具有从在该基板的一侧的表面形成的导电体向该基板的另一侧的表面形成的孔以及电连接上述导电体并填充在上述孔内部的具有导电性的未固化的热固化性树脂,从上述基板的另一侧将形成于上述电子部件上的凸部固定在上述基板的填充有上述热固化性树脂的上述孔上。
按照该结构,能够可靠地将电子部件和基板电连接。另外,可应对电极的窄间距化。另外,通过对未固化的热固化树脂进行加热而使其固化,可在较低的温度下固定凸部。因此,可减少加热造成的电子部件的损坏。
还有,优选地,填充有上述热固化性树脂的上述孔以规定间隔在上述基板的内部配置多个,并与上述凸部固定在一起;形成有上述凸部的上述电子部件的有源面由热塑性树脂构成的上述基板的上述另一侧的表面密封。
按照该结构,可利用一个工序高效率地实现电子部件和基板之间的电连接和机械连接。另外,可防止伴随电极的窄间距化的电极相互的短路。
另一方面,本发明的电子部件模块的特征在于具备上述任何一种电子部件的安装结构。由此,可提供具有上述效果的电子部件模块。
此外,本发明的电子设备的特征在于具备上述电子部件模块。由此,可提供具有上述效果的电子设备。
附图说明
图1为第1实施例的电子部件的安装结构的说明图;
图2为液晶显示装置的分解立体图;
图3为沿图2中的A-A线的侧面剖视图;
图4为第1实施例的电子部件的安装方法的说明图;
图5为第2实施例的电子部件的安装结构的说明图;
图6为便携式电话的立体图;
图7为已有技术的电子部件的安装结构的说明图。
标号说明
40电子部件;42电极焊盘;44凸部;60基板;62连接电极;63通孔;64低熔点金属。
具体实施方式
下面参照附图,对本发明的实施方式进行描述。另外,在以下的说明所采用的各附图中,为了使各部件成为可辨认的尺寸,适当改变了各部件的缩尺。
(第1实施例)
最初,对第1实施例的电子部件的的安装结构和安装方法进行描述。首先,通过图2和图3,对作为安装有作为电子部件的IC的电子部件模块的液晶显示装置进行描述。另外,图2为液晶显示装置的分解立体图,图3为沿图2中的A-A线的侧面剖视图。另外,在本实施例中,以无源矩阵型的液晶显示装置为实例而进行描述,但是,本发明也可用于有源矩阵型的液晶显示装置。另外,图2和图3是通过示意的方式表示的液晶显示装置,在实际的液晶显示装置中,形成更多的电极和端子等。
(液晶显示装置)
像图2所示的那样,在本实施例的液晶显示装置1中,由玻璃等的透明材料形成的一对下部基板10和上部基板20对置地设置。两块基板10、20之间的间距由设置于它们之间的珠状间隔件(图中未示出)的直径规定,比如,保持在5μm左右。另外,两块基板10、20的周缘部通过由热固化型或紫外线固化型等的粘接剂形成的密封材料30而接合。在该密封材料30的一部分,设置从两块基板10、20朝向外侧突出的液晶注入口32。另外,从液晶注入口往由两个基板10、20与密封材料30包围的空间中注入液晶后,利用封闭材料31将液晶注入口32密封。
另外,在下部基板10的下侧设置入射侧偏振片18,在上部基板20的上侧设置出射侧偏振片28。另外,入射侧偏振片18和出射侧偏振片28按照各自的偏振轴(透射轴)错开90°的状态设置。另外,在入射侧偏振片18的下侧,设置背照光器2。另外,如果来自背照光器2的光射入入射侧偏振片18,则仅仅沿入射侧偏振片18的偏振轴的线偏振光透过入射侧偏振片18。在透过入射侧偏振片18的线偏振光透过由两块基板10、20夹持的液晶层的过程中,按照液晶分子的取向状态而旋转。另外,透过液晶层的线偏振光仅仅在其偏振轴与出射侧偏振片28的偏振轴一致时透过出射侧偏振片28。图像由透过该出射侧偏振片28的线偏振光构成。
另一方面,在上部基板20的内面,由ITO等的透明导电材料构成的扫描线电极22形成条纹状。此外,在下部基板10的内面,由ITO等的透明导电材料构成的信号电极12形成条纹状。另外,扫描电极22和信号电极12按照正交的方式设置,该交点附近构成液晶显示装置的像素区域。此外,如果向一个扫描电极22供给扫描信号,向一个信号电极12供给数据信号,电压就会施加在两个电极12、22的交点处的夹持于两个电极12、22之间的液晶层上。在这里,对应于所施加的电压电平,对液晶分子的取向状态进行控制。由此,对射入液晶层中的线偏振光的旋转角度进行控制,并通过液晶显示装置1,进行图像显示。
图3为沿图2的A-A线的侧面剖视图。在上部基板20的内面的各像素区域,形成红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的滤色层24r、24g、24b。由此,可通过液晶显示装置1显示彩色图像。此外,在各滤色层24r、24g、24b之间形成遮光膜25,防止来自相邻的像素区域的光的泄漏。另外,在各滤色层24r、24g、24b的表面上形成扫描电极22,在扫描电极22的表面上形成取向膜26。
另一方面,在下部基板10的上侧,形成信号电极12。另外,在信号电极12的表面上,形成覆盖膜15,在该覆盖膜15的表面上形成液晶分子的取向膜16。通过该取向膜16,规定无外加电压时的液晶分子的取向状态。另外,按照由上部基板20的取向膜26规定的液晶分子的取向方向,和由下部基板10的取向膜16规定的液晶分子的取向方向错开90°的方式形成各取向膜16、26。
在这里,下部基板10从上部基板20的一端伸出,在该伸出部11上形成有各信号电极12的延长部分。在该伸出部11的前端,隔着各向异性导电膜(图中未示出)等,安装挠性印刷布线基板(Flexible Printed Circuit,在下面称为“FPC”)60的一个端部。此外,在FPC60的一个端部的底面,对应下部基板10的各信号电极12,形成作为导电体的连接电极62。另外,通过各向异性导电膜等,FPC60的连接电极62与下部基板10的各信号电极12电连接。
另一方面,在FPC60的另一端部的底面,由于FPC60与另一电路基板连接,故形成作为导电体的连接电极68。另外,这些连接电极62、68通过穿过FPC60的内外的贯通电极绕到FPC60的顶面。此外,在FPC60的顶面,安装驱动用IC40。通过该驱动用IC40,对应于来自上述另一电路基板的信号,驱动各信号电极12。
(驱动用IC的安装结构)
图1为作为本发明的电子部件的实施例的驱动用IC40的安装状态的说明图,是图3的局部放大图。在驱动用IC(在下面简称为“IC”)40的有源面(底面)上,由Al等的导电材料构成的多个电极焊盘42按照规定间距形成。另外,通过镀铜(Cu),在各电极焊盘42的表面上形成凸部44。若例举一个实例,则各凸部44按照30μm以下的宽度形成,相邻的凸部44按照10μm左右的间隔设置,各凸部的间距为40μm左右。另外,在除了凸部44的形成部分以外的IC40的有源面上,形成由氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)等构成的钝化膜49。
另一方面,FPC60由聚酯树脂或聚酰胺树脂、芳香族聚酯树脂、芳香族聚酰胺树脂等的热塑性树脂材料形成,比如,按照25μm左右的厚度形成,以提供挠性。在作为FPC60的一侧的表面的底面,由Cu构成的连接电极62、68比如按照9μm左右的厚度形成。另外,为了保护连接电极62、68,在FPC60的整个底面上,形成由液晶聚合物或抗蚀剂等形成的保护膜69。
另外,从形成于FPC60的底面的连接电极62、68,到作为FPC60的另一侧的表面的顶面,形成作为孔的通孔63。通孔63的直径比如在30μm或以上。另外,通孔63的开口形状既可以为圆形,也可以为矩形。另外,通孔63的开口形状大于IC40的凸部44的平面形状。由此,可将凸部44简单地插入通孔63的内部。
此外,在通孔63的内部,填充低熔点金属64。该低熔点金属64为锡(Sn)、铟(In)、锌(Zn)等的金属或它们的合金。另外,低熔点金属64的一侧的端部与连接电极62、68连接。另外,低熔点金属64的另一侧的端部与FPC60的顶面隔着规定间隔设置于FPC60的内部。该“规定间隔”为与从IC40的有源面到凸部44的前端的高度相同或略小于该高度的间隔。
还有,IC40的凸部44的前端部与FPC60的低熔点金属64的另一侧的端部进行合金键合。具体地说,低熔点金属64和凸部44的构成材料通过彼此向对方的内部扩散而形成合金,从而使两者键合。此外,凸部44的前端部也可埋入低熔点金属64的内部。另一方面,IC40的有源面也可以通过粘接于由热塑性树脂构成的FPC60的顶面而实现密封。
(驱动用IC的安装方法)
下面通过图4,对驱动用IC的安装方法进行描述。图4为IC的安装方法的说明图。另外,在图4中,省略了对保护膜69和钝化膜49(参照图1)的描述。
首先,像图4(a)所示的那样,在FPC60上形成通孔63。通过从FPC60的顶面照射激光而除去构成FPC60的热塑性树脂的方式形成该通孔63。另外,通过移动激光的焦点,形成从FPC60的顶面到连接电极62的底面的通孔63。像这样,通过使用激光可在不损伤形成于FPC60的底面的连接电极62、68的情况下形成通孔63。
接着,像图4(b)所示的那样,在通孔63的内部,填充低熔点金属64。具体地说,采用印刷法等,将糊状的低熔点金属填充于通孔63的内部。另外,也可以代替印刷法,采用溅射法或电镀法等。另外,低熔点金属64按照使其下端部与连接电极62、68连接的方式填充。另外,按照使其上端部与FPC60的顶面隔着规定间隔设置于FPC60的内部的方式填充。该“规定间隔”指与从IC40的有源面到凸部44的前端的高度相同或略小于该高度的间隔。
然后,像图4(c)所示的那样,将加热的IC40设置于FPC60的上方,将IC40的凸部44的前端部插入FPC60的通孔63的内部。然后,用凸部44的前端部按压低熔点金属64的上端部。在这里,由于与FPC60的顶面隔着上述规定间隔设置了低熔点金属64的上端部,故在IC40的有源面与FPC60的顶面接触之前,凸部44的前端部与低熔点金属64的上端部接触。另外,由于像后述的那样,凸部44和低熔点金属键合,故能够可靠地将IC40和FPC60电连接。
另外,上述IC40的加热按照将凸部44所接触的低熔点金属64的上端部加热到200℃或以上的方式进行。像这样,如果通过IC40对低熔点金属64进行加热,则可高效率地对合金键合所必需的低熔点金属64的上端部进行加热。另一方面,IC40对FPC60的加压按照对各电极焊盘作用98N(10gf)或以上的力的方式进行。在这里,由于Sn的熔点为230℃左右,故在加压的同时,加热到250~300℃或以上,由此,可形成作为凸部44的构成材料的Cu与作为低熔点金属64的构成材料的Sn的CuSn合金。该合金通过凸部44和低熔点金属64的构成材料相互向对方侧扩散的方式,形成于凸部44和低熔点金属64的接触部。由此,凸部44和低熔点金属64之间实现合金键合。
此外,由于将低熔点金属64的上端面加热到Sn的熔点附近的温度,故凸部44的前端部进入低熔点金属64的内部。由此,IC40的有源面与FPC60的顶面接触。于是,与低熔点金属64的上端部相同,FPC60的顶面也被加热到200℃或以上。另外,由于构成FPC60的材料,比如芳香族聚酯树脂在250℃或以上时下发生塑化,故FPC60的顶面在与IC40接触的状态塑化。另外,即使在IC40的有源面形成钝化膜等的凹凸,FPC60也沿该凹凸而变形。然后,如果FPC60冷却,则热塑性树脂固化,将IC40固定于FPC60上。由此,IC40和FPC60实现机械连接,并且IC40的有源面被FPC60的顶面密封,两者的电连接部受到保护。通过上面所述,处于图1所示的状态。
在以上具体描述的第1实施例中,在FPC中形成通孔,在该通孔的内部填充低熔点金属,并将IC的凸部和低熔点金属进行合金键合。在此场合,由于不必使凸部穿过FPC,故不在凸部的前端附着构成FPC的绝缘性材料。因此,能够可靠地使IC与FPC电连接。另外,可简单地将两者电连接,简化制造工序。另外,由于可通过焊锡以外的材料形成凸部,并且可将凸部的高度抑制得很低,故可应对电极的窄间距化。比如,用Cu形成凸部的场合,能够形成10μm左右窄间距的凸部。此外,凸部和低熔点金属在较低的温度下可实现合金键合。因此,能够减少加热造成的IC的损坏。
此外,在第1实施例中,将凸部插入通孔的内部,使凸部和低熔点金属之间实现合金键合,并利用FPC的表面将IC的有源面密封。由此,可利用一个工序高效率地实现IC和FPC的电连接和机械连接。另外,由于不采用各向异性导电膜也能保护IC和FPC的电连接部,故可防止伴随电极的窄间距化的电极相互的短路。另外,由于不填充底层填料也能保护IC和FPC的电连接部,故可降低制造成本。此外,由于利用其价格比热固化树脂低的热塑性树脂构成FPC,故可降低制造成本。
另外,也可代替利用FPC60的顶面密封IC40的有源面的方式,而通过在两者之间设置热固化树脂来密封IC40的有源面,保护两者的电连接部。用热固化树脂密封IC40的有源面时,可在IC40的有源面或FPC60的顶面上设置未固化的热固化树脂薄膜,在FPC60上对IC40进行加热和加压,使热固化树脂固化即可。另外,也可以像上述那样,将IC40与FPC60电连接后,往IC40和FPC60的间隙内填充由热固化树脂糊状物构成的底层填料,对其加热,使热固化树脂固化。另外,由于像上述那样,IC40和FPC60已实现电连接,故不必在热固化树脂中分散导电性颗粒。因此,在该场合,同样可防止伴随电极的窄间距化的电极的相互短路。
(第2实施例)
下面通过图5对第2实施例的电子部件的安装结构和安装方法进行描述。第2实施例与第1实施例的不同之处在于在FPC60中的通孔63的内部,填充具有导电性的热固化树脂65。另外,对于与第1实施例相同结构的部分,省略具体的描述。
在第2实施例的电子部件的安装结构中,在FPC60中的通孔63的内部,填充具有导电性的热固化树脂65。作为具有导电性的热固化树脂65,采用含有金属粉末的热固化树脂65等。热固化树脂最好采用环氧树脂等。另外,金属粉末最好采用银(Ag),金(Au),镍(Ni)等的细微颗粒。通过使这样的金属粉末分散于热固化树脂中,使热固化树脂65具有导电性。
在第2实施例的电子部件的安装方法中,首先,与第1实施例相同,在FPC60中形成通孔63(参照图4(a))。接着,在通孔63的内部,填充含有金属粉末的未固化的热固化树脂65(参照图4(b))。未固化的热固化树脂65呈糊状,其填充可通过调合(dispense)法,印刷法等方式实现。另外,按照使填充后热固化树脂65的上端部与FPC60的顶面隔着规定间隔设置于FPC60的内部的方式填充热固化树脂65。在这里,“规定间隔”指比从IC40的有源面到凸部40的前端的高度略小的间隔。
接着,像图5所示的那样,将已加热的IC40设置于FPC60的上方,将IC40的凸部44的前端部插入FPC60的通孔63的内部。接着,将凸部44的前端部埋入热固化树脂65的上端部。在这里,由于与FPC60的顶面隔着规定间隔设置热固化树脂65的上端部,故在IC40的有源面与FPC60的顶面接触之前,凸部44的前端部已被埋入热固化树脂65的上端部。另外,由于像后述的那样,将凸部44和热固化树脂65键合,故能够可靠地将IC40和FPC60电连接。
另外,上述IC40的加热按照将埋入有凸部44的热固化树脂65加热到250℃的方式进行。另外,除了IC40的加热,也可通过其它的方法对热固化树脂65进行加热。将由环氧树脂等构成的热固化树脂65在250℃左右加热10秒而使其固化。由此,埋入到热固化树脂65的上端部的凸部44固定于热固化树脂65中。
此外,在凸部44的前端部埋入热固化树脂65的上端部后,IC40的有源面与FPC60的顶面接触。由于对IC40进行加热,故与热固化树脂65相同,FPC60的顶面也被加热到250℃左右。由此,FPC60的顶面在与IC40接触的状态发生塑化。然后,如果FPC60冷却,则热固化树脂固化,IC40被固定于FPC60上。由此,IC40和FPC60实现机械连接,并且IC40的有源面被FPC60的顶面密封,两者的电连接部分受到保护。通过上面所述,处于图5所示的状态。
在以上具体描述的第2实施例中,在FPC中形成通孔,在通孔的内部填充未固化的热固化树脂,并将IC的凸部埋入热固化树脂中,对热固化树脂进行加热而使其固化,从而将凸部固定于热固化树脂中。此时与第1实施例相同,能够可靠地将IC和FPC电连接。另外,可简化制造工序。另外,可应对电极的窄间距化。此外,通过对未固化的热固化树脂进行加热而使其固化,可在较低温度下固定凸部。因此,可减小由加热造成的IC的损坏。
还有,在第2实施例中,将凸部插入通孔的内部,将凸部固定于热固化树脂中,并且利用FPC的表面密封IC的有源面。由此,与第1实施例相同,IC和FPC的电连接和机械连接可利用一个工序高效率地实现。另外,可防止伴随电极的窄间距化的电极的相互短路。另外,可减小制造成本。
(电子设备)
下面通过图7对具有上述电子部件模块的电子设备的实例进行描述。图7为便携式电话的立体图。上述电子部件模块设置于便携式电话300的壳体内部。
另外,上述电子部件模块除了便携式电话以外,还可用于各种电子设备。可用于比如,液晶投影机、多媒体个人计算机(PC)和工程工作站(EWS),寻呼机、字处理器、电视机、取景型或监视直视型的录像机、电子笔记本、计算器、车辆导航器、POS终端、具有触摸面板的装置等的电子设备。
此外,本发明的技术范围不限于上述实施例,在不脱离本发明的实质的范围内,包括对上述实施例进行各种改变的形式。即,在实施例中列举的具体的材料和层结构等不过是一个实例,可适当进行变更。

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本发明提供一种能够可靠地将电子部件和基板电连接的电子部件的安装方法,基板(60)具有从形成在该基板(60)的底面的连接电极(62,68)到基板(60)的顶面的通孔(63)以及与连接电极(62,68)连接并填充在通孔(63)内部的低熔点金属(64),相对基板(60)的低熔点金属(64)的上端部压形成在电子部件(40)的电极焊盘(42)上的凸部(44),并加热低熔点金属(64),使凸部(44)和低熔点。

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