專(zhuān)利名稱(chēng)：電路裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝電子部件的電路襯底的襯底材料使用高分子樹(shù)脂板的電子電路裝置及其制造方法背景技術(shù)近年來(lái)，對(duì)手機(jī)等電子設(shè)備中內(nèi)裝的電子電路裝置的小型、輕量、薄型化的要求越來(lái)越高。因此，提出如下技術(shù)方案即將現(xiàn)有的大規(guī)模半導(dǎo)體集成電路(以下稱(chēng)LSI)等的電子部件高密度且薄型化地安裝的技術(shù)。例如，特開(kāi)2000-340607號(hào)公報(bào)等。
圖5是顯示現(xiàn)有的電子電路裝置制造方法主要工序的剖面圖。在現(xiàn)有的電子電路裝置中，將電路襯底41的電極(未圖示)和對(duì)應(yīng)的LSI42的連接端子(未圖示)介由焊錫補(bǔ)片43連接。
以下，參照?qǐng)D5說(shuō)明現(xiàn)有的電子電路裝置的制造方法。
首先，如圖5A所示，在電路襯底41的電極上形成多個(gè)焊錫補(bǔ)片43。
其次，如圖5B所示，在LSI42上粘接包括具有圓孔44的熱塑性聚酰亞胺樹(shù)脂的粘接片45。此時(shí)，粘接片45的圓孔44和在LSI42表面設(shè)置的連接端子被各自粘接在對(duì)應(yīng)的位置。
其次，如圖5C所示，在粘接片45的圓孔44中嵌入形成在電路襯底41上的焊錫補(bǔ)片43。而后，向電路襯底41和LSI42施加壓力，并加熱至焊錫補(bǔ)片43的熔融溫度以上。而后，利用焊錫補(bǔ)片43的熔融連接LSI42的連接端子和電路襯底41的電極。與此同時(shí)，介由加熱軟化的粘接片45，粘接電路襯底41和LSI42構(gòu)成電子電路裝置。
但是，在現(xiàn)有的電子電路裝置中，作為電連接材料使用熔點(diǎn)為20℃以上的焊錫，因此，不能將耐熱溫度低、具有通用性的廉價(jià)的高分子樹(shù)脂板用作電路襯底的襯底材料。因此，要使用混合玻璃纖維的環(huán)氧樹(shù)脂或陶瓷板等耐熱溫度高、且昂貴的襯底材料，因而電子電路裝置的造價(jià)高。
另外，在加熱粘接片，粘接LSI和電路襯底時(shí)，具有如下問(wèn)題，粘接片中混入空氣，或熔融的焊錫擴(kuò)散到鄰接的焊錫補(bǔ)片之間，絕緣電阻降低。由此，難于高成品率地制造高可靠性的電子電路裝置。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的電子電路裝置中，介由具有通孔的粘接片粘接一個(gè)面上具有連接端子的電子部件和電路襯底，且利用通孔內(nèi)的導(dǎo)電性粘接劑連接電子部件的連接端子和在電路襯底上設(shè)置的電極焊盤(pán)。
本發(fā)明電子電路裝置的制造方法包括如下工序A)將具有通孔的粘接片的通孔與在電路襯底表面設(shè)置的電極焊盤(pán)對(duì)位，而后，將粘接片粘接在電路襯底上的片粘接工序；B)向通孔內(nèi)裝入導(dǎo)電性粘接劑的導(dǎo)電性粘接劑裝填工序；C)由通孔內(nèi)的導(dǎo)電性粘接劑粘接電子部件一表面上設(shè)置的連接端子和電路襯底上設(shè)置的電極焊盤(pán)，并在粘接片上粘接電子部件的電子部件粘接工序。


圖1是示意性地顯示本實(shí)施例的電子電路裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2A是示意性地顯示在本實(shí)施例的電子電路裝置中、在電子部件的連接端子表面形成補(bǔ)片的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2B是示意性地顯示在本實(shí)施例的電子電路裝置中、在電路襯底的電極焊盤(pán)側(cè)設(shè)置、連接補(bǔ)片的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖3A、圖3B、圖3C是顯示本實(shí)施例的電子電路裝置的制造方法的工序剖面圖；圖4A、圖4B是顯示本實(shí)施例的電子電路裝置的制造方法的工序剖面圖；圖5A、圖5B、圖5C是顯示現(xiàn)有的電子電路裝置的制造方法的主要工序的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照?qǐng)D1～圖4說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。另外，相同的結(jié)構(gòu)使用相同的符號(hào)并省略詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是示意性地顯示本發(fā)明實(shí)施例的電子電路裝置結(jié)構(gòu)的剖面圖。在具有電路配線圖案(未圖示)的電路襯底11上，在對(duì)應(yīng)電子部件15的連接端子16的位置設(shè)置電極焊盤(pán)12。在LSI等電子部件15的一表面形成具有至少由該表面突出的形狀的連接端子16。在粘接片13上和各連接端子16對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置具有可嵌入連接端子16的形狀的通孔14。將電子部件15的連接端子16和電路襯底11的電極焊盤(pán)12利用通孔14內(nèi)填充的導(dǎo)電性粘接劑17粘接并電連接。另外，電路襯底11和電子部件15介由粘接片13粘接。這樣，可實(shí)現(xiàn)可靠性高的連接。
電路襯底11的襯底材料，只要是包含玻璃纖維加入環(huán)氧樹(shù)脂、陶瓷板等耐熱性襯底或聚乙烯對(duì)苯二酸脂(PET)樹(shù)酯、丙烯晴丁二烯苯乙烯(ABS)樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂或聚酰亞胺樹(shù)脂等軟片等的高分子樹(shù)脂板等的可在常用的電路襯底中使用的材料都可以選用。特別優(yōu)選使用由PET樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂或聚酰亞胺樹(shù)脂等構(gòu)成的高分子樹(shù)脂薄板。由于這些作為通用性塑料利用廣泛，因而廉價(jià)，并且可將電路襯底11的板厚設(shè)定為50um～400um程度，對(duì)于電子電路裝置的薄型化是有效的。
另外，作為粘接薄片13，可應(yīng)用包括環(huán)氧樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂等熱硬性樹(shù)脂的粘接片或包括通常知道的熱塑性樹(shù)脂的熱熔融片等。此時(shí)，粘接片13的厚度考慮電子電路裝置的薄型化、電路襯底11和電子部件15的粘接強(qiáng)度或連接電阻等，最好為100um～800um。
導(dǎo)電性粘接劑17最好是將金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鈀(Pd)或Ag和Pd的合金等導(dǎo)電性物質(zhì)微細(xì)化后的導(dǎo)電性粒子分散混合在粘結(jié)劑中構(gòu)成的導(dǎo)電性膏。特別是包含聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂或聚胺酯樹(shù)脂等熱硬性樹(shù)脂的粘接劑在牢固粘接電路襯底1的電極焊盤(pán)12和電子部件15的連接端子16方面是理想的。
根據(jù)電路襯底11的襯底材料和電子部件15的形狀或材料等，可選擇粘接片13和導(dǎo)電性粘接劑17的最優(yōu)化組合。此時(shí)，熱硬性樹(shù)脂的粘接片13和包含熱硬性樹(shù)脂粘結(jié)劑的導(dǎo)電性粘接劑17的組合最理想。這是因?yàn)樵摻M合可應(yīng)用于PFT樹(shù)脂或ABS樹(shù)脂等耐熱性低的電路襯底，故可將電路襯底的選擇范圍增大。其中，最好為粘接片13的熱硬性樹(shù)脂的硬化開(kāi)始溫度比作為導(dǎo)電性粘接劑17使用的導(dǎo)電膏的熱硬性樹(shù)脂粘結(jié)劑的硬化開(kāi)始溫度更低的組合。利用該組合，可防止在熱硬性樹(shù)脂和熱硬性樹(shù)脂粘結(jié)劑加熱硬化時(shí)粘接片13的撓曲。
另外，作為電子部件15，可采用LSI或電阻、電容器或線圈等片狀部件等通常的電子部件。
如圖2A、圖2B所示，也可以采用在電子部件15的連接端子16和電路襯底11的電極焊盤(pán)12的至少任意一方形成向通孔14方向突出的補(bǔ)片20的結(jié)構(gòu)。總之，將導(dǎo)電性粘接劑17和連接端子16或電極焊盤(pán)12的接觸面積增大。利用該結(jié)構(gòu)，可將連接端子16和電極焊盤(pán)12更牢固地粘接并使連接端子16和電極焊盤(pán)12之間的連接電阻降低。也可以是使連接端子16和電極焊盤(pán)12直接接觸的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，連接端子16和電極焊盤(pán)12之間的連接電阻進(jìn)一步降低。
圖2A是示意性地顯示在電子部件15的連接端子16表面形成補(bǔ)片20的結(jié)構(gòu)的剖面圖。在連接端子16表面利用例如柱式補(bǔ)片工藝以10um～100um左右的厚度形成由Au構(gòu)成的補(bǔ)片20。由此，由于和導(dǎo)電性粘接劑17的接觸面積擴(kuò)大或與電路襯底11的電極焊盤(pán)12的間隔減小，故可大幅降低連接電阻。另外，補(bǔ)片20的形狀要求至少比粘接片13上設(shè)置的通孔14的外形尺寸更小、比粘接片13的厚度更薄，其它沒(méi)有要求。補(bǔ)片20的材料不僅可使用所述的Au，還可以使用Cu、Ni或焊錫等。另外，補(bǔ)片20不僅可利用柱式補(bǔ)片工藝形成，還可以利用鍍敷法、蒸鍍法或噴濺法等形成。
圖2B是示意性地顯示在電路襯底11的電極焊盤(pán)12側(cè)設(shè)置、連接補(bǔ)片24的結(jié)構(gòu)的剖面圖。在電路襯底11的電極焊盤(pán)12上設(shè)置補(bǔ)片24，并介由導(dǎo)電性粘接劑17和電子部件15的連接端子16連接。補(bǔ)片24的形成方法或材料等和圖2A相同。
如上所述，通過(guò)在電路襯底11的電極焊盤(pán)12及電子部件15的連接端子16的至少任意一方上形成補(bǔ)片20、24，可將導(dǎo)電性粘接劑17的涂敷量減少。即使填充在通孔14的導(dǎo)電性粘接劑17的涂敷量有偏差，由于接觸面積大也不易產(chǎn)生連接電阻的偏差。
在本發(fā)明實(shí)施例中，電子部件15的連接端子16未必由其表面突出。例如，在電子部件15的連接端子16以自表面凹陷的狀態(tài)形成時(shí)，可利用在連接端子16上形成補(bǔ)片和電路襯底11的電極焊盤(pán)12連接。
以下說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的電子電路裝置的制造方法。
圖3和圖4是顯示本發(fā)明實(shí)施例的電子電路裝置制造方法的工序剖面圖。
首先，如圖3A所示，在電路襯底11上形成必要的電路配線圖案(未圖示)?？梢栽谠撾娐芬r底11上予先利用焊錫焊接等安裝電阻、電容或半導(dǎo)體元件等，也可以?xún)H形成電路配線圖案。然后，在安裝電子部件15的電路襯底11的規(guī)定位置形成電極焊盤(pán)12。再在包含環(huán)氧樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂等熱硬性樹(shù)脂的粘接片13上，在電路襯底11的對(duì)應(yīng)電極焊盤(pán)12的位置設(shè)置通孔14。
其次，如圖3B所示，使粘接片13的通孔14和電路襯底11的電極焊盤(pán)12的位置對(duì)準(zhǔn)，而后將粘接片13粘貼在電路襯底11上(該工序被稱(chēng)為片粘接工序)。
其次，如圖3C所示，向粘接片13的通孔14內(nèi)填充導(dǎo)電性粘接劑17(該工序被稱(chēng)為導(dǎo)電性粘接劑填充工序)。導(dǎo)電性粘接劑17利用例如網(wǎng)印法、噴墨法、繪圖法或轉(zhuǎn)印法等各種方法涂敷到通孔14內(nèi)。此時(shí)，最好考慮嵌入粘接片13的通孔14內(nèi)的連接端子16或補(bǔ)片20、24的大小，供給導(dǎo)電性粘接劑17，以使其至少比粘接片13上設(shè)置的通孔14的高度低。
其次，如圖4A所示，在使粘貼了粘接片13的電路襯底11的電極焊盤(pán)12和電子部件15的連接端子16的位置對(duì)準(zhǔn)后，將電子部件15壓裝到粘接片13上。由此，電路襯底11和電子部件15介由粘接片13相互粘接。然后，介由通孔14內(nèi)的導(dǎo)電性粘接劑17將連接端子16和電極焊盤(pán)12機(jī)械性粘接，同時(shí)使其電連接(該工序被稱(chēng)為電子部件粘接工序)。例如，在使用包括熱硬性樹(shù)脂的粘接片13時(shí)，也可以壓裝并加熱電子部件15，即使在壓裝后加熱，也可可靠地粘接電路部件11和電子部件15。
利用上述制造方法可得到圖4B所示的將電子部件15安裝到電路襯底11上的電子電路裝置。
利用本實(shí)施例，由于利用導(dǎo)電性粘接劑17連接電子部件15的連接端子16和電路襯底11的電極焊盤(pán)12，且利用粘接片13粘接電子部件15和電路襯底11，因此，即使使用片狀電路襯底11也可以實(shí)現(xiàn)可靠性高的連接。
另外，本發(fā)明不限于所述制造方法，也可以是如下制造方法，在預(yù)先向粘接片13的通孔14內(nèi)供給導(dǎo)電性粘接劑17后，使其與電路襯底11的電極焊盤(pán)12的位置對(duì)位，粘接粘接片13的方法。
實(shí)施例以下，詳細(xì)說(shuō)明電子部件15使用LSI、電路襯底11使用高分子設(shè)置片襯底的電子電路裝置。
下述顯示作為電路襯底11、電子部件15及導(dǎo)電性粘接劑17使用的材料。
電路襯底11使用在兩面形成電路配線圖案的厚度為100um的聚乙烯對(duì)苯二酸酯(PET)的薄片。電子部件15使用在連接端子16表面形成直徑約0.2mm的半球狀補(bǔ)片20的LSI。此時(shí)，補(bǔ)片20的排列間隔為0.4mm。粘接片13使用厚度為0.6mm、硬化溫度為80℃的熱硬性熱熔片(ヘンケルジャパン公司制的(マクロメルト6301))。導(dǎo)電性粘接劑17使用Ag膏。該Ag膏的粘結(jié)劑使用硬化溫度為110℃的熱硬性環(huán)氧樹(shù)脂。
參照?qǐng)D3和圖4具體地說(shuō)明電子電路裝置的制造方法。首先，使用常用的網(wǎng)印法在PET薄片上印刷電路配線圖案(未圖示)及電極焊盤(pán)12，形成圖3A的電路襯底11。
其次，利用圖3B說(shuō)明的方法在電路襯底11的電極焊盤(pán)12的位置對(duì)位，在電路襯底11上粘接形成了直徑0.3mm的通孔14的粘接片13。粘接條件為溫度為80℃，加熱時(shí)間為15秒。
其次，如圖3C所示，利用網(wǎng)印法向粘接片13的各通孔14內(nèi)供給0.035mm3～0.040mm3左右的導(dǎo)電性粘接劑17。而后，使電子部件15的連接端子16和電路襯底11的電極焊盤(pán)12的位置對(duì)位，將電子部件15粘貼到粘接片13上。進(jìn)一步由溫度110℃、時(shí)間30分的加熱條件硬化導(dǎo)電性粘接劑17。由此，電子部件15介由粘接片13被牢固地粘接在電路襯底11上。同時(shí)，連接端子16和電極焊盤(pán)12也利用導(dǎo)電性粘接劑17機(jī)械連接并電連接。此時(shí)的電極焊盤(pán)12和連接端子16之間的導(dǎo)通電阻值大約為20mΩ。另外，作為電子部件15的LSI和作為電路襯底11的PET薄片具有足夠的粘接強(qiáng)度。通過(guò)最優(yōu)化組合粘接片13和導(dǎo)電性粘接劑17，可實(shí)現(xiàn)PET薄片的撓曲在實(shí)用上幾乎沒(méi)有問(wèn)題的電子電路裝置。
通過(guò)所述的制造方法，可實(shí)現(xiàn)電路襯底使用廉價(jià)地、具有可撓性且可在低溫下制造的高分子樹(shù)脂板的電子電路裝置。另外，利用向通孔內(nèi)提供了導(dǎo)電性粘接劑的粘接片，可得到電路襯底和電子部件的粘接強(qiáng)度強(qiáng)且連接阻抗低的高可靠性電子電路裝置。
權(quán)利要求
1.一種電子電路裝置，其包括電子部件，其一個(gè)面上具有連接端子；電路襯底；粘接片，其具有通孔；導(dǎo)電性粘接劑，其被設(shè)置在所述通孔內(nèi)，其中，介由所述粘接片粘接所述電子部件和所述電路襯底，且利用所述通孔內(nèi)的導(dǎo)電性粘接劑連接所述電子部件的所述連接端子和在所述電路襯底上設(shè)置的電極焊盤(pán)。
2.如權(quán)利要求1所述的電子電路裝置，其中，所述連接端子和所述電極焊盤(pán)的至少一者向所述通孔方向突出。
3.如權(quán)利要求1所述的電子電路裝置，其中，所述電路襯底的襯底材料是高分子樹(shù)脂板。
4.如權(quán)利要求3所述的電子電路裝置，其中，所述高分子樹(shù)脂板，是自聚乙烯對(duì)苯二酸脂、丙烯晴丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯及聚酰亞胺的組中選擇的任意一種。
5.如權(quán)利要求1所述的電子電路裝置，其中，所述導(dǎo)電性粘接劑是以導(dǎo)電性粒子和熱硬性樹(shù)脂粘結(jié)劑為主成分的導(dǎo)電性膏。
6.如權(quán)利要求1所述的電子電路裝置，其中，所述粘接片是熱硬性樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂。
7.如權(quán)利要求1所述的電子電路裝置，其中，所述導(dǎo)電性粘接劑的主要成分是導(dǎo)電性粒子和熱硬性樹(shù)脂粘結(jié)劑，且所述粘接片包括熱硬性樹(shù)脂，所述熱硬性樹(shù)脂的硬化開(kāi)始溫度比所述導(dǎo)電性粘接劑的熱硬性樹(shù)脂粘結(jié)劑的硬化開(kāi)始溫度低。
8.一種電子電路裝置的制造方法，其包括如下工序使具有通孔的粘接片的所述通孔與在電路襯底表面設(shè)置的電極焊盤(pán)對(duì)位，在所述電路襯底上粘接所述粘接片；向所述通孔內(nèi)充填導(dǎo)電性粘接劑；利用所述通孔內(nèi)的所述導(dǎo)電性粘接劑粘接在電子部件的一個(gè)表面設(shè)置的連接端子和在所述電路襯底上設(shè)置的所述電極焊盤(pán)，并在所述粘接片上粘接所述電子部件。
9.如權(quán)利要求8所述的電子電路裝置，其中，所述粘接片是熱硬性樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂。
10.如權(quán)利要求8所述的電子電路裝置的制造方法，所述導(dǎo)電性粘接劑的主要成分是導(dǎo)電性粒子和熱硬性樹(shù)脂粘結(jié)劑，且所述粘接片包括熱硬性樹(shù)脂，所述熱硬性樹(shù)脂的硬化開(kāi)始溫度比所述導(dǎo)電性粘接劑的熱硬性樹(shù)脂粘結(jié)劑的硬化開(kāi)始溫度低。
全文摘要
一種電子電路裝置及其制造方法，在一個(gè)面上具有連接端子的電子部件和電路襯底利用具有通孔的粘接片粘接，且利用通孔內(nèi)的導(dǎo)電粘接劑連接電子部件的連接端子和在電路襯底上設(shè)置的電極焊盤(pán)，構(gòu)成電子電路裝置。電路襯底使用高分子樹(shù)脂軟片，通過(guò)在該襯底上安裝LSI等電子部件得到小型、輕量、薄型化和低價(jià)格化的電子電路裝置。
文檔編號(hào)H05K3/30GK1532919SQ200410030068
公開(kāi)日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2004年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月24日
發(fā)明者
原法人, 塚原法人, 宏, 西川和宏 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社