回路部品及びその製造方法
【課題】基板とＩＣチップとを良好に接続することができる回路部品及びその製造方法を提供する。
【解決手段】導電粒子を含有する導電性接着剤５によってＩＣチップ４をガラス基板３１に接続してなる回路部品１において、ＩＣチップ４の実装面４１には、バンプ電極４２と、バンプ電極４２が形成された部分を除く非電極面４３とが設けられている。このような回路部品１において、ガラス基板３１の表面と非電極面４３との間に、ガラス基板３１の表面及び非電極面４３の双方に接する第１の状態の導電粒子を配置する。また、ガラス基板３１の表面とバンプ電極４２との間に、第１の状態よりも扁平な第２の状態でバンプ電極４２に食い込んでいる導電粒子を配置する。
【解決手段】導電粒子を含有する導電性接着剤５によってＩＣチップ４をガラス基板３１に接続してなる回路部品１において、ＩＣチップ４の実装面４１には、バンプ電極４２と、バンプ電極４２が形成された部分を除く非電極面４３とが設けられている。このような回路部品１において、ガラス基板３１の表面と非電極面４３との間に、ガラス基板３１の表面及び非電極面４３の双方に接する第１の状態の導電粒子を配置する。また、ガラス基板３１の表面とバンプ電極４２との間に、第１の状態よりも扁平な第２の状態でバンプ電極４２に食い込んでいる導電粒子を配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示用ガラスパネル等の基板と液晶駆動用ＩＣ等のＩＣチップとを接続して回路部品を製造する際、導電粒子を含有する導電性接着剤が用いられる場合がある。回路部品の製造に導電性接着剤を用いる場合、ＩＣチップに設けられた複数のバンプ電極を一度で基板に接続することが可能となる。例えば、特許文献１では、ＬＣＤパネルとＩＣチップとを、導電粒子及び光硬化性樹脂を含む異方性導電フィルムにより接合している。そして、ＬＣＤパネルとＩＣチップとを異方性導電フィルムを介して圧接する前に、超音波を印加し、超音波を印加した後にＬＣＤパネルとＩＣチップとを異方性導電フィルムを介して圧接しながら異方性導電フィルムに光を照射することで、ＬＣＤパネルの反りを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５１７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、基板及びＩＣチップは大型化や薄膜化が進んでいる。大型且つ薄型の基板及びＩＣチップは、変形し易い。このようなＩＣチップ及び基板を導電性接着剤により接続すると、バンプ電極のない部分に充填された導電性接着剤の熱収縮や硬化収縮により基板及びＩＣチップが互いに引っ張られ、基板及びＩＣチップがバンプ電極のない部分で間隔が狭まるように変形し、全体的に反りが生じる場合がある。基板及びＩＣチップが反ると、基板とＩＣチップとの間の間隔が拡がった部分において、バンプ電極と基板との間の間隔が拡がりバンプ電極と基板とが充分に接触せず、基板とＩＣチップとの良好な接続が得られない場合がある。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、基板とＩＣチップとを良好に接続することができる回路部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面の回路部品は、導電粒子を含有する導電性接着剤によってＩＣチップを基板に接続してなる回路部品であって、ＩＣチップの実装面には、バンプ電極と、バンプ電極が形成された部分を除く非電極面とが設けられ、基板の表面と非電極面との間には、基板の表面及び非電極面の双方に接する第１の状態の導電粒子が存在し、基板の表面とバンプ電極との間には、第１の状態よりも扁平な第２の状態でバンプ電極に食い込むように配置された導電粒子が存在することを特徴とする。
【０００７】
本発明の一側面の回路部品によれば、回路部品の製造の際、基板の表面と非電極面との間に充填された導電性接着剤の熱収縮や硬化収縮により、基板及びＩＣチップが互いに引っ張られて変形しようとする際、基板の表面及び非電極面の双方に接するように配置された第１の状態の導電粒子が基板及びＩＣチップの変形に対抗し、基板及びＩＣチップの反りが抑制される。従って、基板の表面とバンプ電極との間の間隔が拡がることが抑制され、バンプ電極に食い込むように配置された第２の状態の導電粒子によりバンプ電極と基板とが良好に接続される。よって、基板とＩＣチップとを良好に接続することができる。
【０００８】
また、本発明の他の側面の回路部品は、導電粒子を含有する導電性接着剤によってＩＣチップを基板に接続してなる回路部品であって、ＩＣチップの実装面には、バンプ電極と、バンプ電極が形成された部分を除く非電極面とが設けられ、基板の表面と非電極面との間には、バンプ電極の高さ方向の大きさが基板の表面と非電極面との間の間隔に略一致している導電粒子が存在することを特徴とするものであってもよい。
【０００９】
本発明の他の側面の回路部品によれば、基板の表面と非電極面との間には、バンプ電極の高さ方向の大きさが基板の表面と非電極面との間の間隔に略一致している導電粒子が存在し、当該導電粒子は基板の表面と非電極面とにより挟持されることとなる。従って、基板の表面と非電極面との間に充填された導電性接着剤の熱収縮や硬化収縮により、基板及びＩＣチップが互いに引っ張られて変形しようとする際、基板の表面と非電極面とにより挟持された導電粒子が基板及びＩＣチップの変形に対抗し、基板及びＩＣチップの反りが抑制される。よって、基板の表面とバンプ電極との間の間隔が拡がることが抑制され、バンプ電極と基板とが良好に接続される。これにより、基板とＩＣチップとを良好に接続することができる。
【００１０】
なお、基板はガラス基板であってもよい。この場合、ガラス基板とＩＣチップとを良好に接続することが可能となる。
【００１１】
本発明の一側面の回路部品の製造方法は、導電粒子を含有する導電性接着剤によってＩＣチップを基板に接続する回路部品の製造方法であって、基板の表面とＩＣチップとの間に、ＩＣチップのバンプ電極の高さより大きい平均粒径の導電粒子を含有する導電性接着剤を介在させた後、基板とＩＣチップとを圧着させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一側面の回路部品の製造方法によれば、基板及びＩＣチップが、ＩＣチップのバンプ電極の高さより大きい平均粒径の導電粒子を含有する導電性接着剤により接続される。従って、ＩＣチップの実装面においてバンプ電極が形成された部分を除く非電極面と、基板の表面とに介在される導電粒子は、バンプ電極の高さまで圧縮されて、非電極面と基板の表面とにより挟持される。よって、基板の表面と非電極面との間に充填された導電性接着剤の熱収縮や硬化収縮により、基板及びＩＣチップが互いに引っ張られて変形しようとする場合、非電極面と基板の表面とにより挟持された導電粒子が基板及びＩＣチップの変形に対抗し、基板及びＩＣチップの反りが抑制される。これにより、バンプ電極と基板との間の間隔が拡がることが抑制され、バンプ電極と基板とが良好に接続される。このため、基板とＩＣチップとを良好に接続することができる。
【００１３】
ここで、圧着前の導電性接着剤の厚さが、導電粒子の平均粒径の８０％以上２００％以下になるように導電性接着剤を介在させてもよい。こうすると、圧着によりバンプ電極が押し退ける接着剤の量は、導電粒子の平均粒径と同程度の高さ分となり、バンプ電極と基板との間からバンプ電極の側方に流れる導電性接着剤の量が低減される。このため、バンプ電極と基板との間に導電粒子を良好に介在させることができる。従って、基板とＩＣチップとを良好に接続することができる。
【００１４】
また、ＩＣチップの実装面においてバンプ電極が形成された部分を除く非電極面と、基板の表面との間の圧着後の間隔が、導電粒子のうち、粒径の大きさが上位１％となる導電粒子を除いた残りの導電粒子の最大粒径の７０％以上１００％以下になるように、基板とＩＣチップとを圧着させてもよい。こうすると、非電極面と基板の表面との間に導電粒子が良好に挟持される。従って、導電性接着剤の熱収縮や硬化収縮により基板及びＩＣチップが互いに引っ張られても、挟持された導電粒子が基板及びＩＣチップの変形にさらに対抗し、基板及びＩＣチップの反りが抑制される。従って、基板とＩＣチップとを一層良好に接続することができる。
【００１５】
また、圧着によりバンプ電極と基板の表面との間に介在される導電粒子は、バンプ電極の高さ方向における圧着後の大きさが、導電粒子の平均粒径の１５％以上８０％以下になるように、基板とＩＣチップとを圧着させてもよい。こうすると、圧着により導電粒子がバンプ電極に良好に食い込み、基板とＩＣチップとを良好に接続することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基板とＩＣチップとを良好に接続することができる回路部品及びその製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る回路部品が適用された電子機器を示す平面図である。
【図２】図１の回路部品を示す平面図である。
【図３】図２中のIII-III矢視断面を示す模式断面図である。
【図４】図３中のＡ部を示す断面図である。
【図５】図３中のＢ部を示す断面図である。
【図６】実施形態に係る回路部品の製造方法を示す模式断面図である。
【図７】図６に続く製造方法を示す模式断面図である。
【図８】従来の回路部品を示す模式断面図である。
【図９】従来の回路部品を示す模式断面図である。
【図１０】従来の回路部品を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ実施形態に係る回路部品及びその製造方法について詳細に説明する。
【００１９】
［基板及びＩＣチップ］
図１は実施形態に係る回路部品が適用された電子機器を示す平面図、図２は図１の回路部品を示す平面図、図３は図２中のIII-III矢視断面を示す模式断面図である。なお、図３においては、後述する導電性接着剤５に含有されている導電粒子の図示は省略されている。
【００２０】
図１に示すように、回路部品１は、例えばタッチパネル等の電子機器２に適用されている。電子機器２は、液晶パネル３、及びＩＣチップ４を備えて構成されている。
【００２１】
液晶パネル３は、ガラス基板３１と液晶表示部３２とを有している。ガラス基板３１は、矩形板状（長方形板状）を呈しており、その表面３３には、液晶表示部３２及びＩＣチップ４のバンプ電極４２（後述）と対応するように不図示の回路電極が形成されている。回路電極は、例えば、合金（アルミニウム及びネオジウムを含む合金、又は、アルミニウム、ネオジウム及びモリブデンを含む合金など）、又は、多層の金属層（二層のチタン膜の間にアルミニウム膜を有する三層の金属層など）等の金属により、形成することができる。回路電極には、ＩＴＯ（インジウム−錫酸化物）又はＩＺＯ（インジウム−亜鉛酸化物）等が被覆されている。このガラス基板３１は、その大きさが例えば２０〜３００ｍｍ×２０〜４００ｍｍ程度、その厚さが例えば０．１〜０．３ｍｍ程度となっており、比較的大型且つ薄型となっている。回路電極の厚さは、例えば１００〜２００ｎｍ程度となっている。ガラス基板３１を形成する材料としては、例えば無アルカリガラス等を用いることができる。液晶表示部３２は、ガラス基板３１の表面３３に取り付けられており、上述の回路電極に接続されている。
【００２２】
ＩＣチップ４は、ガラス基板３１よりも小さな矩形板状（長方形板状）を呈した電子部品であって、ガラス基板３１の表面３３に取り付けられている。このＩＣチップ４は、液晶表示部３２と離間配置されており、上述のガラス基板３１の回路電極に接続されている。そして、図３に示すように、回路部品１は、導電粒子を含有した導電性接着剤５をＩＣチップ４とガラス基板３１との間に介し、ＩＣチップ４とガラス基板３１とを圧着し接続することで形成されている（詳しくは後述）。
【００２３】
ＩＣチップ４は、その大きさが例えば０．６〜３．０ｍｍ×１０〜４０ｍｍ程度、その厚さが例えば０．１〜０．３ｍｍ程度となっており、ガラス基板３１と同様、比較的大型且つ薄型となっている。ＩＣチップ４において、ガラス基板３１と対向する面は、実装面４１となっている。この実装面４１には、実装面４１から突出したバンプ電極４２が複数形成されている。また、実装面４１において、バンプ電極４２が形成されている部分を除く部分は、非電極面４３となっている。実装面４１の反対側の面は、非実装面４４となっている。ＩＣチップ４の本体部分を形成する材料としては、例えばシリコン等を用いることができる。また、バンプ電極４２を形成する材料としては、例えばＡｕ等を用いることができ、バンプ電極４２は導電性接着剤５に含有されている導電粒子よりも軟らかくなっている。
【００２４】
図２に示すように、実装面４１の一方の長辺４４ａに沿って、複数のバンプ電極４２が略等間隔に一列に配置されている。また、実装面４１の他方の長辺４４ｂに沿って、複数のバンプ電極４２が略等間隔に三列に亘って配置されており、千鳥状を呈している。長辺４４ａ側のバンプ電極４２の列と、長辺４４ｂ側のバンプ電極４２の列との間には、間隔ｄｘが設けられている。なお、長辺４４ａ側に配置された一列のバンプ電極４２は入力側の電極となっており、長辺４４ｂ側に配置された三列のバンプ電極４２は出力側の電極となっている。バンプ電極４２は、その高さ（非電極面４３からの高さ）が例えば２〜５μｍ程度となっている。別の観点からは、ＩＣチップ４は、長方形板状を呈しており、バンプ電極４２は、ＩＣチップ４の幅方向（短手方向、図２において左右方向）において、離間して複数配置されている。ＩＣチップ４の幅方向において、隣り合うバンプ電極４２，４２の内側の端部同士の間隔のうち最も大きい間隔ｄｘと、両端部に配置されたバンプ電極４２，４２の外側の端部同士の間隔ｄ０との比率は、０．３〜０．９となっている。
【００２５】
［導電性接着剤］
次に、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを接続する導電性接着剤５について詳細に説明する。導電性接着剤５の接着剤成分としては、熱や光により硬化性を示す材料が広く適用でき、例えばエポキシ系接着剤やアクリル系接着剤を使用できる。また、接続後の耐熱性や耐湿性に優れていることから、架橋性材料の使用が好ましい。なかでも熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を主成分として含有するエポキシ系接着剤は、短時間での硬化が可能で接続作業性がよく、分子構造上接着性に優れている等の特徴から好ましい。
【００２６】
エポキシ系接着剤の具体例として、高分子量エポキシ、固形エポキシ又は液状エポキシ、あるいは、これらをウレタン、ポリエステル、アクリルゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、合成線状ポリアミド等で変性したエポキシを主成分とするものが挙げられる。エポキシ系接着剤は、主成分をなす上記エポキシに硬化剤、触媒、カップリング剤、充填剤等を添加してなるものが一般的である。
【００２７】
アクリル系接着剤の具体例として、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル及びアクリロニトリルのうち少なくとも一つをモノマ成分とした重合体又は共重合体が挙げられる。
【００２８】
なお、ＩＣチップ４の線膨張係数とガラス基板３１の線膨張係数との差から生じるガラス基板３１の反りを抑制する観点から、内部応力の緩和作用を発揮する成分を接着剤成分に配合することが好ましい。具体的には、接着剤成分に、アクリルゴムやエラストマ成分を配合することが好ましい。また、国際公開第９８／４４０６７号に記載されているようなラジカル硬化系接着剤も使用することができる。
【００２９】
導電性接着剤５に含有される導電粒子としては、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｓｂ、Ｓｎ、はんだ等の金属やカーボンの粒子が挙げられる。あるいは、非導電性のガラス、セラミック、プラスチック等を核とし、この核を上記の金属やカーボンで被覆した被覆粒子を使用してもよい。圧着前の導電粒子の形状としては、例えば、略球状のものや、径方向に複数の突起が突出しているような形状（星形状）のもの等が挙げられる。圧着前における導電粒子の平均粒径ｄａは、分散性、導電性の観点から１〜１８μｍ程度であることが好ましく、ここでは２〜４μｍ程度となっている。この範囲内において、平均粒径ｄａがバンプ電極４２の高さよりも大きい導電粒子を選択することが好ましい。なお、導電粒子の平均粒径ｄａがバンプ電極４２の高さより多少（２０％程度）小さい場合でも許容することが可能である。これは、導電粒子の平均粒径ｄａがバンプ電極４２の高さより小さい場合に、導電性接着剤の熱収縮や硬化収縮によりＩＣチップ４がわずかにガラス基板３１側に反ることがあるが、この反りによってガラス基板３１の表面３３とＩＣチップ４の非電極面４３との間隔が狭くなり、結果として、導電粒子が接触してそれ以上の反りが抑制されるためである。ここで、平均粒径とは、例えば、コールタカウンタで求めた平均直径と定義される。なお、導電粒子を絶縁層で被覆してなる絶縁被覆粒子を使用してもよく、隣接する電極同士の絶縁性を向上させる観点から導電粒子と絶縁性粒子とを併用してもよい。
【００３０】
導電性接着剤５における導電粒子の配合割合は、電極間の接続抵抗及び短絡の観点から、接着剤層に含まれる接着剤成分１００体積部に対して、例えば０．１〜３０体積部であり、ここでは５〜２０体積部となっている。これにより、バンプ電極４２に捕捉される導電粒子の数が最低でも３個以上となるように調節することができる。
【００３１】
［導電粒子］
次に、回路部品１において、基板３１とＩＣチップ４との間に介在している導電粒子について詳細に説明する。図４は図３中のＡ部を示す断面図、図５は図３中のＢ部を示す断面図である。
【００３２】
図４に示すように、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間には、導電粒子５１ａが配置されている。この導電粒子５１ａは、表面３３及び非電極面４３によりバンプ電極４２の高さ方向にわずかに圧縮されており、これら表面３３及び非電極面４３の双方に接する第１の状態となっている。すなわち、導電粒子５１ａにおいて、そのバンプ電極４２の高さ方向の大きさｈ１が、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間の間隔に略一致している。ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間には、第１の状態でない導電粒子（表面３３及び非電極面４３の少なくとも一方と接していない導電粒子）が存在していてもよい。
【００３３】
図５（ａ）に示すように、互いに接触したガラス基板３１の表面３３とバンプ電極４２との間には、導電粒子５１ｂが配置されている。上述のように、バンプ電極４２は、導電粒子よりも軟らかいため、圧着時に導電粒子５１ｂを圧縮すると共に導電粒子５１ｂに倣って変形する。このため、導電粒子５１ｂは、バンプ電極４２に食い込んだ状態でガラス基板３１の表面３３とバンプ電極４２との間に介在している。そして、導電粒子５１ｂは、表面３３及びバンプ電極４２によりバンプ電極４２の高さ方向に圧縮されており、上述の第１の状態の導電粒子５１ａよりも扁平な第２の状態となっている。このように、第１の状態よりも扁平な第２の状態の導電粒子５１ｂがバンプ電極４２に充分食い込んでいる場合、ガラス基板３１とＩＣチップ４とは良好に接続されている。なお、図５（ｂ）に示すように、ガラス基板３１の表面３３とバンプ電極４２との間に隙間が生じてもよい。この場合でも、導電粒子５１ｂによってガラス基板３１とＩＣチップ４との接続が良好に確保される。ガラス基板３１の表面３３とバンプ電極４２との間には、第２の状態でない導電粒子（第１の状態よりも扁平でない導電粒子）が存在していてもよい。
【００３４】
［回路部品の製造方法］
次に、回路部品の製造方法について説明する。
【００３５】
図６は実施形態に係る回路部品の製造方法を示す模式断面図、図７は図６に続く製造方法を示す模式断面図である。なお、図６，７においては、図３と同様、導電性接着剤５に含有されている導電粒子の図示は省略されている。
【００３６】
まず、図６（ａ）に示すように、ガラス基板３１を準備する。
【００３７】
次に、図６（ｂ）に示すように、ガラス基板３１の表面３３上に、導電性接着剤５を配置する。この際、導電性接着剤５の厚さｄｔが、圧着前における導電粒子の平均粒径ｄａの８０％以上２００％以下であることが好ましく、９５％以上１６０％以下であることがより好ましく、１００％以上１３０％以下であることがさらに好ましい。こうすると、圧着の際にバンプ電極４２が押し退ける導電性接着剤５の量は、導電粒子の平均粒径ｄａと略同程度（平均粒径ｄａの８０％以上２００％以下程度）の高さ分となり、バンプ電極４２とガラス基板３１との間からバンプ電極４２の側方に流れる導電性接着剤５の量を低減することができる。
【００３８】
次に、図７（ａ）に示すように、ＩＣチップ４を準備し、ＩＣチップ４の実装面４１とガラス基板３１の表面３３とを導電性接着剤５を介して対向させる。
【００３９】
次に、図７（ｂ）に示すように、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを圧着して接続する。この際、ガラス基板３１の表面３３とＩＣチップ４の非電極面４３との間の間隔ｄｙが、導電性接着剤５に含有される導電粒子のうち、粒径の大きさが上位１％となる導電粒子を除いた残りの導電粒子の最大粒径ｄ９９の７０％以上１００％以下であることが好ましく、８０％以上９８％以下であることがより好ましく、９０％以上９５％以下であることがさらに好ましい。言い換えると、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間に介在される導電粒子５１ａにおいて、バンプ電極４２の高さ方向の大きさｈ１（図４参照）が、上述の最大粒径ｄ９９の７０％以上１００％以下であることが好ましく８０％以上９８％以下であることがより好ましく、９０％以上９５％以下であることがさらに好ましい。こうすると、ガラス基板３１の表面３３及び非電極面４３により導電粒子５１ａを適度に圧縮することができ、表面３３と非電極面４３との間に導電粒子５１ａを良好に挟持することができる。なお、最大粒径ｄ９９は、例えば以下のようにして決定することができる。すなわち、まず、導電性接着剤５に含有させる導電粒子の粒径分布を、コールタカウンタにより測定する。そして、測定された粒径のうち、大きい上位１％のものを除外し、残りの９９％の粒径における最大粒径を最大粒径ｄ９９として決定することができる。
【００４０】
また、圧着の際、バンプ電極４２とガラス基板３１の表面３３との間に介在される導電粒子５１ｂにおいて、バンプ電極４２の高さ方向の大きさｈ２（図５参照）が、圧着前における導電粒子の平均粒径ｄａの１５％以上８０％以下であることが好ましく、３０％以上８０％以下であることがより好ましい。こうすると、圧着による導電粒子５１ｂの粒子つぶれとバンプ電極４２への食い込みとのバランスが良くなる。
【００４１】
なお、圧着の際、導電粒子５１ｂがバンプ電極４２に食い込んでバンプ電極４２とガラス基板３１とが良好に接続されると、バンプ電極４２と対応する位置に、バンプ電極４２に食い込んだ導電粒子５１ｂによる圧痕がガラス基板３１における表面３３と逆側の面（非実装面）から観察される。従って、バンプ電極４２とガラス基板３１とが良好に接続されたか否かを判定するには、バンプ電極４２と対応する位置に圧痕が形成されているか否かをガラス基板３１の非実装面から確認すればよい。
【００４２】
以上のような回路部品１では、回路部品１の製造の際、長辺４４ａ側のバンプ電極４２の列と、長辺４４ｂ側のバンプ電極４２の列との間の間隔ｄｘ（図２参照）において、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間に充填された導電性接着剤５の熱収縮や硬化収縮により、ガラス基板３１及びＩＣチップ４が互いに引っ張られて反ろうとする際、ガラス基板３１の表面３３及び非電極面４３の双方に接するように配置された第１の状態の導電粒子５１ａが、ガラス基板３１及びＩＣチップ４の反りに対抗する。これにより、ガラス基板３１及びＩＣチップ４の反りが抑制される。
【００４３】
換言すると、回路部品１では、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間に介在する導電粒子５１ａは、バンプ電極４２の高さ方向の大きさｈ１がガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間の間隔に略一致しているため、表面３３と非電極面４３とにより挟持されることとなる。従って、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間に充填された導電性接着剤５の熱収縮や硬化収縮により、ガラス基板３１及びＩＣチップ４が互いに引っ張られて変形しようとする際、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３とにより挟持された導電粒子５１ａが、ガラス基板３１及びＩＣチップ４の変形に対抗する。これにより、ガラス基板３１及びＩＣチップ４の反りが抑制される。
【００４４】
ここで、図８、図９及び図１０は、従来の回路部品を示す模式断面図である。なお、図８、図９及び図１０においては、図３と同様、導電性接着剤９０に含有されている導電粒子の図示は省略されている。
【００４５】
図８、図９及び図１０に示すように、従来の回路部品６０では、ＩＣチップ８０のバンプ電極８２の高さは、本実施形態に係る回路部品１のバンプ電極４２（図３参照）に比して大きく、さらに、導電性接着剤９０に含有されている導電粒子の平均粒径よりも大きい。このため、ガラス基板７１の表面７３とＩＣチップ８０の非電極面８３との間には、これら表面７３及び非電極面８３の双方に接するような導電粒子は介在されていない。従って、バンプ電極８２の列間の間隔ｄｘにおいて、ガラス基板７１の表面７３と非電極面８３との間に充填された導電性接着剤９０が熱収縮や硬化収縮すると、ガラス基板７１及びＩＣチップ８０が互いに引っ張られて全体的に反りが生じるおそれがある。なお、図８においては、ＩＣチップ８０に反りが生じている場合が示されており、図９においては、ガラス基板７１に反りが生じている場合が示されており、図１０においては、ガラス基板７１及びＩＣチップ８０に反りが生じている場合が示されている。例えば、ＩＣチップ８０とガラス基板７１との厚さが同程度であるときは、図９に示されるように、ガラス基板７１に反りが生じる場合がある。ガラス基板７１及びＩＣチップ８０に反りが生じると、外側のバンプ電極８２とガラス基板７１の表面７３との間の間隔が拡がって、バンプ電極８２とガラス基板７１とが良好に接続されない場合がある。そして、この状態ではガラス基板７１の非実装面から外側のバンプ電極８２に対応する位置に圧痕が観察されない場合がある。
【００４６】
これに対し、本実施形態に係る回路部品１では、上述のように、ガラス基板３１及びＩＣチップ４の反りが抑制されるため、ガラス基板３１の表面３３とバンプ電極４２との間の間隔が拡がることが抑制されて、導電粒子５１ｂがバンプ電極４２に良好に食い込み、ガラス基板３１とバンプ電極４２とが良好に接続される。これにより、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを良好に接続することができる。そして、導電粒子５１ｂがバンプ電極４２に良好に食い込むことで圧痕が形成され、ガラス基板３１とＩＣチップ４とが良好に接続されたことをガラス基板３１の非実装面から確認することができる。
【００４７】
また、一般的に、ガラス基板は比較的硬いため、回路部品が薄型でない場合には、上述のようなガラス基板及びＩＣチップの反りに起因する接続不良が発生することは少ない。これに対し、本実施形態に係る回路部品１のように、ガラス基板３１が薄型である場合、ガラス基板３１に反りが生じやすいため、基板及びＩＣチップの反りを抑制するという本発明の効果をより発揮することが可能となる。また、本実施形態に係る回路部品１のように、ＩＣチップ４が大型である場合（ＩＣチップ４の幅方向の長さ（図１において上下方向の長さ）が長い場合）、さらに反りが生じやすくなるため、反りを抑制するという本発明の効果を一層発揮することが可能となる。また、本実施形態に係る回路部品１のように、ＩＣチップ４の幅方向において、隣り合うバンプ電極４２，４２の内側の端部同士の間隔のうち最も大きい間隔ｄｘと、両端部に配置されたバンプ電極４２，４２の外側の端部同士の間隔ｄ０との比率が０．３〜０．９となっており、比較的大きな間隔ｄｘが存在する場合、さらに反りが生じやすくなるため、反りを抑制するという本発明の効果を一層発揮することが可能となる。
【００４８】
また、本実施形態に係る回路部品１の製造方法では、ガラス基板３１及びＩＣチップ４が、ＩＣチップ４のバンプ電極４２の高さより大きい平均粒径の導電粒子を含有する導電性接着剤５により接続される。従って、上述のように、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３とに介在される導電粒子５１ａは、バンプ電極４２の高さまで圧縮されて、非電極面４３とガラス基板３１の表面３３とにより挟持される。よって、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間に充填された導電性接着剤５の熱収縮や硬化収縮により、ガラス基板３１及びＩＣチップ４が互いに引っ張られて変形しようとする際、非電極面４３とガラス基板３１の表面３３とにより挟持された導電粒子５１ａがガラス基板３１及びＩＣチップ４の変形に対抗し、ガラス基板３１及びＩＣチップ４の反りが抑制される。これにより、バンプ電極４２とガラス基板３１との間の間隔が拡がることが抑制され、バンプ電極４２とガラス基板３１とが良好に接続される。このため、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを良好に接続することができる。
【００４９】
また、本実施形態に係る回路部品１の製造方法では、圧着前の導電性接着剤５の厚さｄｔが、圧着前における導電粒子の平均粒径ｄａの８０％以上２００％以下になるように導電性接着剤５を介在させるため、圧着によりバンプ電極４２が押し退ける導電性接着剤５の量は、導電粒子の平均粒径ｄａと同程度（平均粒径ｄａの８０％以上２００％以下程度）の高さ分となり、バンプ電極４２とガラス基板３１との間からバンプ電極４２の側方に流れる導電性接着剤５の量が低減される。このため、バンプ電極４２とガラス基板３１との間に導電粒子５１ｂを良好に介在させることができる。従って、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを良好に接続することができる。
【００５０】
また、本実施形態に係る回路部品１の製造方法では、非電極面４３と、ガラス基板３１の表面３３との間の圧着後の間隔ｄｙが、導電粒子のうち、粒径の大きさが上位１％となる導電粒子を除いた残りの導電粒子の最大粒径ｄ９９の７０％以上１００％以下になるように、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを圧着させるため、ガラス基板３１の表面３３及び非電極面４３により導電粒子５１ａを適度に圧縮することができ、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間に導電粒子５１ａが良好に挟持される。従って、導電性接着剤５の熱収縮や硬化収縮によりガラス基板３１及びＩＣチップ４が互いに引っ張られて変形しようとする際、良好に挟持された導電粒子５１ａがガラス基板３１及びＩＣチップ４の変形にさらに対抗し、ガラス基板３１及びＩＣチップ４の反りがさらに抑制される。従って、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを一層良好に接続することができる。
【００５１】
また、本実施形態に係る回路部品１の製造方法では、圧着によりバンプ電極４２とガラス基板３１の表面３３との間に介在される導電粒子５１ｂは、バンプ電極４２の高さ方向における圧着後の大きさｈ２が、圧着前における導電粒子の平均粒径ｄａの１５％以上８０％以下になるように、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを圧着させるため、圧着により導電粒子５１ｂがバンプ電極４２に良好に食い込み、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを良好に接続することができる。
【００５２】
以上、実施形態に係る回路部品及び回路部品の製造方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、基板としてガラス基板３１が用いられているが、例えば、金属配線を有するフレキシブルテープ、フレキシブルプリント配線板等の有機基板、ガラス繊維強化エポキシ基板等のガラス繊維強化有機基板、あるいは、紙フェノール基板、セラミック基板、積層板等の基板が用いられてもよい。
【００５３】
また、基板及びＩＣチップに関して、矩形板状（長方形板状）とは、実質的に矩形板状である場合を含む。具体的には、矩形板状とは、面取り加工が施された形状、及び角に丸みを有している形状等を含む。
【符号の説明】
【００５４】
１…回路部品、４…ＩＣチップ、５…導電性接着剤、３１…ガラス基板、３３…ガラス基板の表面、４１…実装面、４２…バンプ電極、４３…非電極面、５１ａ…第１の状態の導電粒子、５１ｂ…第２の状態の導電粒子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示用ガラスパネル等の基板と液晶駆動用ＩＣ等のＩＣチップとを接続して回路部品を製造する際、導電粒子を含有する導電性接着剤が用いられる場合がある。回路部品の製造に導電性接着剤を用いる場合、ＩＣチップに設けられた複数のバンプ電極を一度で基板に接続することが可能となる。例えば、特許文献１では、ＬＣＤパネルとＩＣチップとを、導電粒子及び光硬化性樹脂を含む異方性導電フィルムにより接合している。そして、ＬＣＤパネルとＩＣチップとを異方性導電フィルムを介して圧接する前に、超音波を印加し、超音波を印加した後にＬＣＤパネルとＩＣチップとを異方性導電フィルムを介して圧接しながら異方性導電フィルムに光を照射することで、ＬＣＤパネルの反りを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５１７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、基板及びＩＣチップは大型化や薄膜化が進んでいる。大型且つ薄型の基板及びＩＣチップは、変形し易い。このようなＩＣチップ及び基板を導電性接着剤により接続すると、バンプ電極のない部分に充填された導電性接着剤の熱収縮や硬化収縮により基板及びＩＣチップが互いに引っ張られ、基板及びＩＣチップがバンプ電極のない部分で間隔が狭まるように変形し、全体的に反りが生じる場合がある。基板及びＩＣチップが反ると、基板とＩＣチップとの間の間隔が拡がった部分において、バンプ電極と基板との間の間隔が拡がりバンプ電極と基板とが充分に接触せず、基板とＩＣチップとの良好な接続が得られない場合がある。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、基板とＩＣチップとを良好に接続することができる回路部品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面の回路部品は、導電粒子を含有する導電性接着剤によってＩＣチップを基板に接続してなる回路部品であって、ＩＣチップの実装面には、バンプ電極と、バンプ電極が形成された部分を除く非電極面とが設けられ、基板の表面と非電極面との間には、基板の表面及び非電極面の双方に接する第１の状態の導電粒子が存在し、基板の表面とバンプ電極との間には、第１の状態よりも扁平な第２の状態でバンプ電極に食い込むように配置された導電粒子が存在することを特徴とする。
【０００７】
本発明の一側面の回路部品によれば、回路部品の製造の際、基板の表面と非電極面との間に充填された導電性接着剤の熱収縮や硬化収縮により、基板及びＩＣチップが互いに引っ張られて変形しようとする際、基板の表面及び非電極面の双方に接するように配置された第１の状態の導電粒子が基板及びＩＣチップの変形に対抗し、基板及びＩＣチップの反りが抑制される。従って、基板の表面とバンプ電極との間の間隔が拡がることが抑制され、バンプ電極に食い込むように配置された第２の状態の導電粒子によりバンプ電極と基板とが良好に接続される。よって、基板とＩＣチップとを良好に接続することができる。
【０００８】
また、本発明の他の側面の回路部品は、導電粒子を含有する導電性接着剤によってＩＣチップを基板に接続してなる回路部品であって、ＩＣチップの実装面には、バンプ電極と、バンプ電極が形成された部分を除く非電極面とが設けられ、基板の表面と非電極面との間には、バンプ電極の高さ方向の大きさが基板の表面と非電極面との間の間隔に略一致している導電粒子が存在することを特徴とするものであってもよい。
【０００９】
本発明の他の側面の回路部品によれば、基板の表面と非電極面との間には、バンプ電極の高さ方向の大きさが基板の表面と非電極面との間の間隔に略一致している導電粒子が存在し、当該導電粒子は基板の表面と非電極面とにより挟持されることとなる。従って、基板の表面と非電極面との間に充填された導電性接着剤の熱収縮や硬化収縮により、基板及びＩＣチップが互いに引っ張られて変形しようとする際、基板の表面と非電極面とにより挟持された導電粒子が基板及びＩＣチップの変形に対抗し、基板及びＩＣチップの反りが抑制される。よって、基板の表面とバンプ電極との間の間隔が拡がることが抑制され、バンプ電極と基板とが良好に接続される。これにより、基板とＩＣチップとを良好に接続することができる。
【００１０】
なお、基板はガラス基板であってもよい。この場合、ガラス基板とＩＣチップとを良好に接続することが可能となる。
【００１１】
本発明の一側面の回路部品の製造方法は、導電粒子を含有する導電性接着剤によってＩＣチップを基板に接続する回路部品の製造方法であって、基板の表面とＩＣチップとの間に、ＩＣチップのバンプ電極の高さより大きい平均粒径の導電粒子を含有する導電性接着剤を介在させた後、基板とＩＣチップとを圧着させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一側面の回路部品の製造方法によれば、基板及びＩＣチップが、ＩＣチップのバンプ電極の高さより大きい平均粒径の導電粒子を含有する導電性接着剤により接続される。従って、ＩＣチップの実装面においてバンプ電極が形成された部分を除く非電極面と、基板の表面とに介在される導電粒子は、バンプ電極の高さまで圧縮されて、非電極面と基板の表面とにより挟持される。よって、基板の表面と非電極面との間に充填された導電性接着剤の熱収縮や硬化収縮により、基板及びＩＣチップが互いに引っ張られて変形しようとする場合、非電極面と基板の表面とにより挟持された導電粒子が基板及びＩＣチップの変形に対抗し、基板及びＩＣチップの反りが抑制される。これにより、バンプ電極と基板との間の間隔が拡がることが抑制され、バンプ電極と基板とが良好に接続される。このため、基板とＩＣチップとを良好に接続することができる。
【００１３】
ここで、圧着前の導電性接着剤の厚さが、導電粒子の平均粒径の８０％以上２００％以下になるように導電性接着剤を介在させてもよい。こうすると、圧着によりバンプ電極が押し退ける接着剤の量は、導電粒子の平均粒径と同程度の高さ分となり、バンプ電極と基板との間からバンプ電極の側方に流れる導電性接着剤の量が低減される。このため、バンプ電極と基板との間に導電粒子を良好に介在させることができる。従って、基板とＩＣチップとを良好に接続することができる。
【００１４】
また、ＩＣチップの実装面においてバンプ電極が形成された部分を除く非電極面と、基板の表面との間の圧着後の間隔が、導電粒子のうち、粒径の大きさが上位１％となる導電粒子を除いた残りの導電粒子の最大粒径の７０％以上１００％以下になるように、基板とＩＣチップとを圧着させてもよい。こうすると、非電極面と基板の表面との間に導電粒子が良好に挟持される。従って、導電性接着剤の熱収縮や硬化収縮により基板及びＩＣチップが互いに引っ張られても、挟持された導電粒子が基板及びＩＣチップの変形にさらに対抗し、基板及びＩＣチップの反りが抑制される。従って、基板とＩＣチップとを一層良好に接続することができる。
【００１５】
また、圧着によりバンプ電極と基板の表面との間に介在される導電粒子は、バンプ電極の高さ方向における圧着後の大きさが、導電粒子の平均粒径の１５％以上８０％以下になるように、基板とＩＣチップとを圧着させてもよい。こうすると、圧着により導電粒子がバンプ電極に良好に食い込み、基板とＩＣチップとを良好に接続することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基板とＩＣチップとを良好に接続することができる回路部品及びその製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る回路部品が適用された電子機器を示す平面図である。
【図２】図１の回路部品を示す平面図である。
【図３】図２中のIII-III矢視断面を示す模式断面図である。
【図４】図３中のＡ部を示す断面図である。
【図５】図３中のＢ部を示す断面図である。
【図６】実施形態に係る回路部品の製造方法を示す模式断面図である。
【図７】図６に続く製造方法を示す模式断面図である。
【図８】従来の回路部品を示す模式断面図である。
【図９】従来の回路部品を示す模式断面図である。
【図１０】従来の回路部品を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ実施形態に係る回路部品及びその製造方法について詳細に説明する。
【００１９】
［基板及びＩＣチップ］
図１は実施形態に係る回路部品が適用された電子機器を示す平面図、図２は図１の回路部品を示す平面図、図３は図２中のIII-III矢視断面を示す模式断面図である。なお、図３においては、後述する導電性接着剤５に含有されている導電粒子の図示は省略されている。
【００２０】
図１に示すように、回路部品１は、例えばタッチパネル等の電子機器２に適用されている。電子機器２は、液晶パネル３、及びＩＣチップ４を備えて構成されている。
【００２１】
液晶パネル３は、ガラス基板３１と液晶表示部３２とを有している。ガラス基板３１は、矩形板状（長方形板状）を呈しており、その表面３３には、液晶表示部３２及びＩＣチップ４のバンプ電極４２（後述）と対応するように不図示の回路電極が形成されている。回路電極は、例えば、合金（アルミニウム及びネオジウムを含む合金、又は、アルミニウム、ネオジウム及びモリブデンを含む合金など）、又は、多層の金属層（二層のチタン膜の間にアルミニウム膜を有する三層の金属層など）等の金属により、形成することができる。回路電極には、ＩＴＯ（インジウム−錫酸化物）又はＩＺＯ（インジウム−亜鉛酸化物）等が被覆されている。このガラス基板３１は、その大きさが例えば２０〜３００ｍｍ×２０〜４００ｍｍ程度、その厚さが例えば０．１〜０．３ｍｍ程度となっており、比較的大型且つ薄型となっている。回路電極の厚さは、例えば１００〜２００ｎｍ程度となっている。ガラス基板３１を形成する材料としては、例えば無アルカリガラス等を用いることができる。液晶表示部３２は、ガラス基板３１の表面３３に取り付けられており、上述の回路電極に接続されている。
【００２２】
ＩＣチップ４は、ガラス基板３１よりも小さな矩形板状（長方形板状）を呈した電子部品であって、ガラス基板３１の表面３３に取り付けられている。このＩＣチップ４は、液晶表示部３２と離間配置されており、上述のガラス基板３１の回路電極に接続されている。そして、図３に示すように、回路部品１は、導電粒子を含有した導電性接着剤５をＩＣチップ４とガラス基板３１との間に介し、ＩＣチップ４とガラス基板３１とを圧着し接続することで形成されている（詳しくは後述）。
【００２３】
ＩＣチップ４は、その大きさが例えば０．６〜３．０ｍｍ×１０〜４０ｍｍ程度、その厚さが例えば０．１〜０．３ｍｍ程度となっており、ガラス基板３１と同様、比較的大型且つ薄型となっている。ＩＣチップ４において、ガラス基板３１と対向する面は、実装面４１となっている。この実装面４１には、実装面４１から突出したバンプ電極４２が複数形成されている。また、実装面４１において、バンプ電極４２が形成されている部分を除く部分は、非電極面４３となっている。実装面４１の反対側の面は、非実装面４４となっている。ＩＣチップ４の本体部分を形成する材料としては、例えばシリコン等を用いることができる。また、バンプ電極４２を形成する材料としては、例えばＡｕ等を用いることができ、バンプ電極４２は導電性接着剤５に含有されている導電粒子よりも軟らかくなっている。
【００２４】
図２に示すように、実装面４１の一方の長辺４４ａに沿って、複数のバンプ電極４２が略等間隔に一列に配置されている。また、実装面４１の他方の長辺４４ｂに沿って、複数のバンプ電極４２が略等間隔に三列に亘って配置されており、千鳥状を呈している。長辺４４ａ側のバンプ電極４２の列と、長辺４４ｂ側のバンプ電極４２の列との間には、間隔ｄｘが設けられている。なお、長辺４４ａ側に配置された一列のバンプ電極４２は入力側の電極となっており、長辺４４ｂ側に配置された三列のバンプ電極４２は出力側の電極となっている。バンプ電極４２は、その高さ（非電極面４３からの高さ）が例えば２〜５μｍ程度となっている。別の観点からは、ＩＣチップ４は、長方形板状を呈しており、バンプ電極４２は、ＩＣチップ４の幅方向（短手方向、図２において左右方向）において、離間して複数配置されている。ＩＣチップ４の幅方向において、隣り合うバンプ電極４２，４２の内側の端部同士の間隔のうち最も大きい間隔ｄｘと、両端部に配置されたバンプ電極４２，４２の外側の端部同士の間隔ｄ０との比率は、０．３〜０．９となっている。
【００２５】
［導電性接着剤］
次に、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを接続する導電性接着剤５について詳細に説明する。導電性接着剤５の接着剤成分としては、熱や光により硬化性を示す材料が広く適用でき、例えばエポキシ系接着剤やアクリル系接着剤を使用できる。また、接続後の耐熱性や耐湿性に優れていることから、架橋性材料の使用が好ましい。なかでも熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を主成分として含有するエポキシ系接着剤は、短時間での硬化が可能で接続作業性がよく、分子構造上接着性に優れている等の特徴から好ましい。
【００２６】
エポキシ系接着剤の具体例として、高分子量エポキシ、固形エポキシ又は液状エポキシ、あるいは、これらをウレタン、ポリエステル、アクリルゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、合成線状ポリアミド等で変性したエポキシを主成分とするものが挙げられる。エポキシ系接着剤は、主成分をなす上記エポキシに硬化剤、触媒、カップリング剤、充填剤等を添加してなるものが一般的である。
【００２７】
アクリル系接着剤の具体例として、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル及びアクリロニトリルのうち少なくとも一つをモノマ成分とした重合体又は共重合体が挙げられる。
【００２８】
なお、ＩＣチップ４の線膨張係数とガラス基板３１の線膨張係数との差から生じるガラス基板３１の反りを抑制する観点から、内部応力の緩和作用を発揮する成分を接着剤成分に配合することが好ましい。具体的には、接着剤成分に、アクリルゴムやエラストマ成分を配合することが好ましい。また、国際公開第９８／４４０６７号に記載されているようなラジカル硬化系接着剤も使用することができる。
【００２９】
導電性接着剤５に含有される導電粒子としては、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｓｂ、Ｓｎ、はんだ等の金属やカーボンの粒子が挙げられる。あるいは、非導電性のガラス、セラミック、プラスチック等を核とし、この核を上記の金属やカーボンで被覆した被覆粒子を使用してもよい。圧着前の導電粒子の形状としては、例えば、略球状のものや、径方向に複数の突起が突出しているような形状（星形状）のもの等が挙げられる。圧着前における導電粒子の平均粒径ｄａは、分散性、導電性の観点から１〜１８μｍ程度であることが好ましく、ここでは２〜４μｍ程度となっている。この範囲内において、平均粒径ｄａがバンプ電極４２の高さよりも大きい導電粒子を選択することが好ましい。なお、導電粒子の平均粒径ｄａがバンプ電極４２の高さより多少（２０％程度）小さい場合でも許容することが可能である。これは、導電粒子の平均粒径ｄａがバンプ電極４２の高さより小さい場合に、導電性接着剤の熱収縮や硬化収縮によりＩＣチップ４がわずかにガラス基板３１側に反ることがあるが、この反りによってガラス基板３１の表面３３とＩＣチップ４の非電極面４３との間隔が狭くなり、結果として、導電粒子が接触してそれ以上の反りが抑制されるためである。ここで、平均粒径とは、例えば、コールタカウンタで求めた平均直径と定義される。なお、導電粒子を絶縁層で被覆してなる絶縁被覆粒子を使用してもよく、隣接する電極同士の絶縁性を向上させる観点から導電粒子と絶縁性粒子とを併用してもよい。
【００３０】
導電性接着剤５における導電粒子の配合割合は、電極間の接続抵抗及び短絡の観点から、接着剤層に含まれる接着剤成分１００体積部に対して、例えば０．１〜３０体積部であり、ここでは５〜２０体積部となっている。これにより、バンプ電極４２に捕捉される導電粒子の数が最低でも３個以上となるように調節することができる。
【００３１】
［導電粒子］
次に、回路部品１において、基板３１とＩＣチップ４との間に介在している導電粒子について詳細に説明する。図４は図３中のＡ部を示す断面図、図５は図３中のＢ部を示す断面図である。
【００３２】
図４に示すように、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間には、導電粒子５１ａが配置されている。この導電粒子５１ａは、表面３３及び非電極面４３によりバンプ電極４２の高さ方向にわずかに圧縮されており、これら表面３３及び非電極面４３の双方に接する第１の状態となっている。すなわち、導電粒子５１ａにおいて、そのバンプ電極４２の高さ方向の大きさｈ１が、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間の間隔に略一致している。ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間には、第１の状態でない導電粒子（表面３３及び非電極面４３の少なくとも一方と接していない導電粒子）が存在していてもよい。
【００３３】
図５（ａ）に示すように、互いに接触したガラス基板３１の表面３３とバンプ電極４２との間には、導電粒子５１ｂが配置されている。上述のように、バンプ電極４２は、導電粒子よりも軟らかいため、圧着時に導電粒子５１ｂを圧縮すると共に導電粒子５１ｂに倣って変形する。このため、導電粒子５１ｂは、バンプ電極４２に食い込んだ状態でガラス基板３１の表面３３とバンプ電極４２との間に介在している。そして、導電粒子５１ｂは、表面３３及びバンプ電極４２によりバンプ電極４２の高さ方向に圧縮されており、上述の第１の状態の導電粒子５１ａよりも扁平な第２の状態となっている。このように、第１の状態よりも扁平な第２の状態の導電粒子５１ｂがバンプ電極４２に充分食い込んでいる場合、ガラス基板３１とＩＣチップ４とは良好に接続されている。なお、図５（ｂ）に示すように、ガラス基板３１の表面３３とバンプ電極４２との間に隙間が生じてもよい。この場合でも、導電粒子５１ｂによってガラス基板３１とＩＣチップ４との接続が良好に確保される。ガラス基板３１の表面３３とバンプ電極４２との間には、第２の状態でない導電粒子（第１の状態よりも扁平でない導電粒子）が存在していてもよい。
【００３４】
［回路部品の製造方法］
次に、回路部品の製造方法について説明する。
【００３５】
図６は実施形態に係る回路部品の製造方法を示す模式断面図、図７は図６に続く製造方法を示す模式断面図である。なお、図６，７においては、図３と同様、導電性接着剤５に含有されている導電粒子の図示は省略されている。
【００３６】
まず、図６（ａ）に示すように、ガラス基板３１を準備する。
【００３７】
次に、図６（ｂ）に示すように、ガラス基板３１の表面３３上に、導電性接着剤５を配置する。この際、導電性接着剤５の厚さｄｔが、圧着前における導電粒子の平均粒径ｄａの８０％以上２００％以下であることが好ましく、９５％以上１６０％以下であることがより好ましく、１００％以上１３０％以下であることがさらに好ましい。こうすると、圧着の際にバンプ電極４２が押し退ける導電性接着剤５の量は、導電粒子の平均粒径ｄａと略同程度（平均粒径ｄａの８０％以上２００％以下程度）の高さ分となり、バンプ電極４２とガラス基板３１との間からバンプ電極４２の側方に流れる導電性接着剤５の量を低減することができる。
【００３８】
次に、図７（ａ）に示すように、ＩＣチップ４を準備し、ＩＣチップ４の実装面４１とガラス基板３１の表面３３とを導電性接着剤５を介して対向させる。
【００３９】
次に、図７（ｂ）に示すように、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを圧着して接続する。この際、ガラス基板３１の表面３３とＩＣチップ４の非電極面４３との間の間隔ｄｙが、導電性接着剤５に含有される導電粒子のうち、粒径の大きさが上位１％となる導電粒子を除いた残りの導電粒子の最大粒径ｄ９９の７０％以上１００％以下であることが好ましく、８０％以上９８％以下であることがより好ましく、９０％以上９５％以下であることがさらに好ましい。言い換えると、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間に介在される導電粒子５１ａにおいて、バンプ電極４２の高さ方向の大きさｈ１（図４参照）が、上述の最大粒径ｄ９９の７０％以上１００％以下であることが好ましく８０％以上９８％以下であることがより好ましく、９０％以上９５％以下であることがさらに好ましい。こうすると、ガラス基板３１の表面３３及び非電極面４３により導電粒子５１ａを適度に圧縮することができ、表面３３と非電極面４３との間に導電粒子５１ａを良好に挟持することができる。なお、最大粒径ｄ９９は、例えば以下のようにして決定することができる。すなわち、まず、導電性接着剤５に含有させる導電粒子の粒径分布を、コールタカウンタにより測定する。そして、測定された粒径のうち、大きい上位１％のものを除外し、残りの９９％の粒径における最大粒径を最大粒径ｄ９９として決定することができる。
【００４０】
また、圧着の際、バンプ電極４２とガラス基板３１の表面３３との間に介在される導電粒子５１ｂにおいて、バンプ電極４２の高さ方向の大きさｈ２（図５参照）が、圧着前における導電粒子の平均粒径ｄａの１５％以上８０％以下であることが好ましく、３０％以上８０％以下であることがより好ましい。こうすると、圧着による導電粒子５１ｂの粒子つぶれとバンプ電極４２への食い込みとのバランスが良くなる。
【００４１】
なお、圧着の際、導電粒子５１ｂがバンプ電極４２に食い込んでバンプ電極４２とガラス基板３１とが良好に接続されると、バンプ電極４２と対応する位置に、バンプ電極４２に食い込んだ導電粒子５１ｂによる圧痕がガラス基板３１における表面３３と逆側の面（非実装面）から観察される。従って、バンプ電極４２とガラス基板３１とが良好に接続されたか否かを判定するには、バンプ電極４２と対応する位置に圧痕が形成されているか否かをガラス基板３１の非実装面から確認すればよい。
【００４２】
以上のような回路部品１では、回路部品１の製造の際、長辺４４ａ側のバンプ電極４２の列と、長辺４４ｂ側のバンプ電極４２の列との間の間隔ｄｘ（図２参照）において、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間に充填された導電性接着剤５の熱収縮や硬化収縮により、ガラス基板３１及びＩＣチップ４が互いに引っ張られて反ろうとする際、ガラス基板３１の表面３３及び非電極面４３の双方に接するように配置された第１の状態の導電粒子５１ａが、ガラス基板３１及びＩＣチップ４の反りに対抗する。これにより、ガラス基板３１及びＩＣチップ４の反りが抑制される。
【００４３】
換言すると、回路部品１では、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間に介在する導電粒子５１ａは、バンプ電極４２の高さ方向の大きさｈ１がガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間の間隔に略一致しているため、表面３３と非電極面４３とにより挟持されることとなる。従って、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間に充填された導電性接着剤５の熱収縮や硬化収縮により、ガラス基板３１及びＩＣチップ４が互いに引っ張られて変形しようとする際、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３とにより挟持された導電粒子５１ａが、ガラス基板３１及びＩＣチップ４の変形に対抗する。これにより、ガラス基板３１及びＩＣチップ４の反りが抑制される。
【００４４】
ここで、図８、図９及び図１０は、従来の回路部品を示す模式断面図である。なお、図８、図９及び図１０においては、図３と同様、導電性接着剤９０に含有されている導電粒子の図示は省略されている。
【００４５】
図８、図９及び図１０に示すように、従来の回路部品６０では、ＩＣチップ８０のバンプ電極８２の高さは、本実施形態に係る回路部品１のバンプ電極４２（図３参照）に比して大きく、さらに、導電性接着剤９０に含有されている導電粒子の平均粒径よりも大きい。このため、ガラス基板７１の表面７３とＩＣチップ８０の非電極面８３との間には、これら表面７３及び非電極面８３の双方に接するような導電粒子は介在されていない。従って、バンプ電極８２の列間の間隔ｄｘにおいて、ガラス基板７１の表面７３と非電極面８３との間に充填された導電性接着剤９０が熱収縮や硬化収縮すると、ガラス基板７１及びＩＣチップ８０が互いに引っ張られて全体的に反りが生じるおそれがある。なお、図８においては、ＩＣチップ８０に反りが生じている場合が示されており、図９においては、ガラス基板７１に反りが生じている場合が示されており、図１０においては、ガラス基板７１及びＩＣチップ８０に反りが生じている場合が示されている。例えば、ＩＣチップ８０とガラス基板７１との厚さが同程度であるときは、図９に示されるように、ガラス基板７１に反りが生じる場合がある。ガラス基板７１及びＩＣチップ８０に反りが生じると、外側のバンプ電極８２とガラス基板７１の表面７３との間の間隔が拡がって、バンプ電極８２とガラス基板７１とが良好に接続されない場合がある。そして、この状態ではガラス基板７１の非実装面から外側のバンプ電極８２に対応する位置に圧痕が観察されない場合がある。
【００４６】
これに対し、本実施形態に係る回路部品１では、上述のように、ガラス基板３１及びＩＣチップ４の反りが抑制されるため、ガラス基板３１の表面３３とバンプ電極４２との間の間隔が拡がることが抑制されて、導電粒子５１ｂがバンプ電極４２に良好に食い込み、ガラス基板３１とバンプ電極４２とが良好に接続される。これにより、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを良好に接続することができる。そして、導電粒子５１ｂがバンプ電極４２に良好に食い込むことで圧痕が形成され、ガラス基板３１とＩＣチップ４とが良好に接続されたことをガラス基板３１の非実装面から確認することができる。
【００４７】
また、一般的に、ガラス基板は比較的硬いため、回路部品が薄型でない場合には、上述のようなガラス基板及びＩＣチップの反りに起因する接続不良が発生することは少ない。これに対し、本実施形態に係る回路部品１のように、ガラス基板３１が薄型である場合、ガラス基板３１に反りが生じやすいため、基板及びＩＣチップの反りを抑制するという本発明の効果をより発揮することが可能となる。また、本実施形態に係る回路部品１のように、ＩＣチップ４が大型である場合（ＩＣチップ４の幅方向の長さ（図１において上下方向の長さ）が長い場合）、さらに反りが生じやすくなるため、反りを抑制するという本発明の効果を一層発揮することが可能となる。また、本実施形態に係る回路部品１のように、ＩＣチップ４の幅方向において、隣り合うバンプ電極４２，４２の内側の端部同士の間隔のうち最も大きい間隔ｄｘと、両端部に配置されたバンプ電極４２，４２の外側の端部同士の間隔ｄ０との比率が０．３〜０．９となっており、比較的大きな間隔ｄｘが存在する場合、さらに反りが生じやすくなるため、反りを抑制するという本発明の効果を一層発揮することが可能となる。
【００４８】
また、本実施形態に係る回路部品１の製造方法では、ガラス基板３１及びＩＣチップ４が、ＩＣチップ４のバンプ電極４２の高さより大きい平均粒径の導電粒子を含有する導電性接着剤５により接続される。従って、上述のように、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３とに介在される導電粒子５１ａは、バンプ電極４２の高さまで圧縮されて、非電極面４３とガラス基板３１の表面３３とにより挟持される。よって、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間に充填された導電性接着剤５の熱収縮や硬化収縮により、ガラス基板３１及びＩＣチップ４が互いに引っ張られて変形しようとする際、非電極面４３とガラス基板３１の表面３３とにより挟持された導電粒子５１ａがガラス基板３１及びＩＣチップ４の変形に対抗し、ガラス基板３１及びＩＣチップ４の反りが抑制される。これにより、バンプ電極４２とガラス基板３１との間の間隔が拡がることが抑制され、バンプ電極４２とガラス基板３１とが良好に接続される。このため、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを良好に接続することができる。
【００４９】
また、本実施形態に係る回路部品１の製造方法では、圧着前の導電性接着剤５の厚さｄｔが、圧着前における導電粒子の平均粒径ｄａの８０％以上２００％以下になるように導電性接着剤５を介在させるため、圧着によりバンプ電極４２が押し退ける導電性接着剤５の量は、導電粒子の平均粒径ｄａと同程度（平均粒径ｄａの８０％以上２００％以下程度）の高さ分となり、バンプ電極４２とガラス基板３１との間からバンプ電極４２の側方に流れる導電性接着剤５の量が低減される。このため、バンプ電極４２とガラス基板３１との間に導電粒子５１ｂを良好に介在させることができる。従って、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを良好に接続することができる。
【００５０】
また、本実施形態に係る回路部品１の製造方法では、非電極面４３と、ガラス基板３１の表面３３との間の圧着後の間隔ｄｙが、導電粒子のうち、粒径の大きさが上位１％となる導電粒子を除いた残りの導電粒子の最大粒径ｄ９９の７０％以上１００％以下になるように、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを圧着させるため、ガラス基板３１の表面３３及び非電極面４３により導電粒子５１ａを適度に圧縮することができ、ガラス基板３１の表面３３と非電極面４３との間に導電粒子５１ａが良好に挟持される。従って、導電性接着剤５の熱収縮や硬化収縮によりガラス基板３１及びＩＣチップ４が互いに引っ張られて変形しようとする際、良好に挟持された導電粒子５１ａがガラス基板３１及びＩＣチップ４の変形にさらに対抗し、ガラス基板３１及びＩＣチップ４の反りがさらに抑制される。従って、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを一層良好に接続することができる。
【００５１】
また、本実施形態に係る回路部品１の製造方法では、圧着によりバンプ電極４２とガラス基板３１の表面３３との間に介在される導電粒子５１ｂは、バンプ電極４２の高さ方向における圧着後の大きさｈ２が、圧着前における導電粒子の平均粒径ｄａの１５％以上８０％以下になるように、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを圧着させるため、圧着により導電粒子５１ｂがバンプ電極４２に良好に食い込み、ガラス基板３１とＩＣチップ４とを良好に接続することができる。
【００５２】
以上、実施形態に係る回路部品及び回路部品の製造方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、基板としてガラス基板３１が用いられているが、例えば、金属配線を有するフレキシブルテープ、フレキシブルプリント配線板等の有機基板、ガラス繊維強化エポキシ基板等のガラス繊維強化有機基板、あるいは、紙フェノール基板、セラミック基板、積層板等の基板が用いられてもよい。
【００５３】
また、基板及びＩＣチップに関して、矩形板状（長方形板状）とは、実質的に矩形板状である場合を含む。具体的には、矩形板状とは、面取り加工が施された形状、及び角に丸みを有している形状等を含む。
【符号の説明】
【００５４】
１…回路部品、４…ＩＣチップ、５…導電性接着剤、３１…ガラス基板、３３…ガラス基板の表面、４１…実装面、４２…バンプ電極、４３…非電極面、５１ａ…第１の状態の導電粒子、５１ｂ…第２の状態の導電粒子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電粒子を含有する導電性接着剤によってＩＣチップを基板に接続してなる回路部品であって、
前記ＩＣチップの実装面には、バンプ電極と、前記バンプ電極が形成された部分を除く非電極面とが設けられ、
前記基板の表面と前記非電極面との間には、前記基板の表面及び前記非電極面の双方に接する第１の状態の導電粒子が存在し、
前記基板の表面と前記バンプ電極との間には、前記第１の状態よりも扁平な第２の状態で前記バンプ電極に食い込むように配置された導電粒子が存在することを特徴とする回路部品。
【請求項２】
導電粒子を含有する導電性接着剤によってＩＣチップを基板に接続してなる回路部品であって、
前記ＩＣチップの実装面には、バンプ電極と、前記バンプ電極が形成された部分を除く非電極面とが設けられ、
前記基板の表面と前記非電極面との間には、前記バンプ電極の高さ方向の大きさが前記基板の表面と前記非電極面との間の間隔に略一致している導電粒子が存在することを特徴とする回路部品。
【請求項３】
前記基板は、ガラス基板であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路部品。
【請求項４】
導電粒子を含有する導電性接着剤によってＩＣチップを基板に接続する回路部品の製造方法であって、
前記基板の表面と前記ＩＣチップとの間に、前記ＩＣチップのバンプ電極の高さより大きい平均粒径の導電粒子を含有する導電性接着剤を介在させた後、前記基板と前記ＩＣチップとを圧着させることを特徴とする回路部品の製造方法。
【請求項５】
前記圧着前の前記導電性接着剤の厚さが、前記導電粒子の前記平均粒径の８０％以上２００％以下になるように前記導電性接着剤を介在させることを特徴とする請求項４に記載の回路部品の製造方法。
【請求項６】
前記ＩＣチップの実装面において前記バンプ電極が形成された部分を除く非電極面と、前記基板の表面との間の前記圧着後の間隔が、前記導電粒子のうち、粒径の大きさが上位１％となる導電粒子を除いた残りの導電粒子の最大粒径の７０％以上１００％以下になるように、前記基板と前記ＩＣチップとを圧着させることを特徴とする請求項４又は５に記載の回路部品の製造方法。
【請求項７】
前記圧着により前記バンプ電極と前記基板の表面との間に介在される導電粒子は、前記バンプ電極の高さ方向における前記圧着後の大きさが、前記導電粒子の前記平均粒径の１５％以上８０％以下になるように、前記基板と前記ＩＣチップとを圧着させることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の回路部品の製造方法。
【請求項１】
導電粒子を含有する導電性接着剤によってＩＣチップを基板に接続してなる回路部品であって、
前記ＩＣチップの実装面には、バンプ電極と、前記バンプ電極が形成された部分を除く非電極面とが設けられ、
前記基板の表面と前記非電極面との間には、前記基板の表面及び前記非電極面の双方に接する第１の状態の導電粒子が存在し、
前記基板の表面と前記バンプ電極との間には、前記第１の状態よりも扁平な第２の状態で前記バンプ電極に食い込むように配置された導電粒子が存在することを特徴とする回路部品。
【請求項２】
導電粒子を含有する導電性接着剤によってＩＣチップを基板に接続してなる回路部品であって、
前記ＩＣチップの実装面には、バンプ電極と、前記バンプ電極が形成された部分を除く非電極面とが設けられ、
前記基板の表面と前記非電極面との間には、前記バンプ電極の高さ方向の大きさが前記基板の表面と前記非電極面との間の間隔に略一致している導電粒子が存在することを特徴とする回路部品。
【請求項３】
前記基板は、ガラス基板であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路部品。
【請求項４】
導電粒子を含有する導電性接着剤によってＩＣチップを基板に接続する回路部品の製造方法であって、
前記基板の表面と前記ＩＣチップとの間に、前記ＩＣチップのバンプ電極の高さより大きい平均粒径の導電粒子を含有する導電性接着剤を介在させた後、前記基板と前記ＩＣチップとを圧着させることを特徴とする回路部品の製造方法。
【請求項５】
前記圧着前の前記導電性接着剤の厚さが、前記導電粒子の前記平均粒径の８０％以上２００％以下になるように前記導電性接着剤を介在させることを特徴とする請求項４に記載の回路部品の製造方法。
【請求項６】
前記ＩＣチップの実装面において前記バンプ電極が形成された部分を除く非電極面と、前記基板の表面との間の前記圧着後の間隔が、前記導電粒子のうち、粒径の大きさが上位１％となる導電粒子を除いた残りの導電粒子の最大粒径の７０％以上１００％以下になるように、前記基板と前記ＩＣチップとを圧着させることを特徴とする請求項４又は５に記載の回路部品の製造方法。
【請求項７】
前記圧着により前記バンプ電極と前記基板の表面との間に介在される導電粒子は、前記バンプ電極の高さ方向における前記圧着後の大きさが、前記導電粒子の前記平均粒径の１５％以上８０％以下になるように、前記基板と前記ＩＣチップとを圧着させることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の回路部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１１０４０４（Ｐ２０１３−１１０４０４Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３６９０３（Ｐ２０１２−２３６９０３）
【出願日】平成２４年１０月２６日（２０１２．１０．２６）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月２６日（２０１２．１０．２６）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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