採用熱壓接頭的安裝方法

2023-08-12 09:08:31 1

專利名稱：採用熱壓接頭的安裝方法
技術領域：
0001本發明涉及一種在布線基板上安裝各種電氣元件的技術，尤其涉及一種採用粘
結劑來安裝電氣元件的熱壓接頭的安裝方法。
背景技術：
0002
一般地，在布線基板上安裝電阻器或電容器等從動元件時，在回焊爐(reflow) 中採用作為連接材料的焊錫熔融來進行安裝。
0003
一方面，在布線基板上安裝IC晶片等電器元件時，使其組件化並通過焊錫安 裝，在布線基板上直接搭載IC晶片，能夠通過引線接合或倒裝片進行安裝。
在使用導電性粘結劑倒裝安裝這些電氣元件時，通常採用金屬、陶瓷等硬質壓接頭 來進行熱壓接。
0004另一方面，近些年，也將矽橡膠等具有彈性的部件用到壓接頭上來進行熱壓接。
將這些彈性部件作為壓接頭使用時，就能夠對多個不同高度的電氣元件進行壓接， 並且具有能夠同時對除了 IC晶片之外的電阻器、電容器等不同種類的電子元件一併進 行壓接的優點(例如，參照專利文獻l)。
0005但是，在使用由金屬、陶乾等形成的壓接頭時，由於熱壓接時對電氣元件周圍 的粘結劑的嵌縫(fillet)部的加熱不足而產生空隙，從而可能出現連接可靠性降低的問 題。
另一方面，在採用由上述彈性體形成的壓接頭時，由於熱壓接時壓接頭側的加熱並 不充分，就會出現安裝需要較長時間的問題。
專利文獻l:特開2005 - 32952號公報

發明內容
0006為解決現有技術存在的問題，本發明目的在於提供一種可在布線基板上採用熱 壓接頭來安裝電氣元件的安裝方法，不僅安裝時間短，且連接可靠性更高。
0007為實現上述目的，本發明公開了一種在布線基板上採用熱壓接頭來安裝電氣元
3件的方法，該熱壓接頭具有可加熱的金屬制的頭本體和在該可加熱的金屬制的頭本體上 由彈性體形成的彈性壓接部件，所述方法包括在所述布線基板上的安裝區域配置粘結 劑後，在所述安裝區域配置所述電氣元件，使用熱壓接頭將所述電氣元件熱壓接到所述 布線基板上的工序；在進行該熱壓接時， 一方面通過所述頭本體的金屬部分按壓所述電
氣元件的頂部區域，另 一方面通過所述彈性壓接部件按壓所述電氣元件的側部區域附近 的粘結劑。
在本發明中，所述彈性壓接部件在所述金屬按壓部的周圍部分形成錐狀，能夠通 過該錐形部向該側部區域按壓所述電氣元件的側部區域附近的粘結劑。
0008本發明在進行熱壓接時， 一方面緊貼金屬按壓部對電氣元件的頂部區域加壓加 熱，另 一方面通過由彈性體形成的彈性壓接部件對其側部區域附近的粘結劑加壓加熱。 其結果是，可在短時間內進行電氣元件的熱壓接，同時對於電氣元件周圍的粘結劑的嵌 縫部可以進行熱壓接而不產生空隙，因此可使用粘結劑進行高可靠性的電氣元件的連 接。
0009本發明中，使用彈性壓接部件在金屬按壓部的周圍部分形成錐狀的熱壓接頭， 通過該錐形部向該側部區域按壓電氣元件，在熱壓接時彈性壓接部件的錐形部與電氣元 件的被按壓面的邊緣部相接觸，通過該引導動作電氣元件與金屬按壓部的按壓面平滑地 緊貼著，同時，通過彈性壓接部件的錐形部的表面能夠可靠地對電氣元件的周圍的粘結 劑的嵌縫部施壓，從而能夠可靠地防止空隙的產生。
0010通過本發明，可在短時間內進行電氣元件的熱壓接，同時對電氣元件周圍的粘 結劑的嵌縫部可以進行熱壓接而不產生空隙，因此可使用粘結劑進行高可靠性的電氣元 件的連才妄。


0011圖1 (a)為表示採用本發明的安裝裝置的概略部分截面圖，圖1 (b)為表示 在該安裝裝置中的熱壓接頭的按壓側部分的圖。
圖2 (a) 、 2 (b)為表示該熱壓接頭的按壓面與電氣元件的頂部區域的尺寸關係的 說明圖。
圖3 (a) ~ (c)為表示本發明安裝方法的實施方式的流程圖。圖4 (a) 、 4(b)為表示該安裝方法的主要部件的概略圖。 符號說明
00121 -安裝裝置 2 -基臺 3-熱壓接頭
5- 頭本體 5a-凹部
5b -金屬按壓部
6- 加熱器
7 -彈性壓接部件 7a-錐形部 8-開口部 10-布線基板
20 -電氣元件
21 -頂部區域(被按壓面) 30 -粘結劑
30f-嵌縫部 50-按壓面
具體實施例方式
0013以下，參照附圖對釆用本發明的熱壓接頭的安裝方法的實施方式進行詳細的說 明。
0014圖1 (a)為表示採用本發明的安裝裝置的概略部分截面圖，圖1 (b)為表示 在該安裝裝置中的熱壓接頭的按壓側部分的圖。
此外，圖2 (a) 、 2 (b)為表示該熱壓接頭的按壓面與電器元件的頂部區域的尺寸 關係的說明圖。
0015如圖1 (a) 、 1 (b)所示，本實施方式的安裝裝置1具有基臺2，在其上搭 載布線基板10,在布線基板10上形成布線構圖(未圖示出)；熱壓接頭3,其對作為 壓接對象的IC晶片等電氣元件20進行加壓並加熱。
0016在此，基臺2由預定的金屬形成，在其內部設置有未圖示出的加熱用的加熱器。 並且，通過粘結劑30在被載置於基臺2上的布線基板IO上的預定位置配置有電氣元件 20。
0017在本發明中，對於粘結劑30,其可以使用絕緣性粘結劑或各向異性導電性粘結 劑。
從提高連接可靠性的角度來講，優選各向異性導電性粘結劑。
另夕卜，作為各向異性導電性粘結劑可以使用薄膜狀、膏狀中的任一形狀。
0018另一方面，熱壓接頭3,例如，具有由不鏽鋼等的金屬材料形成的頭本體5, 在該頭本體5的內部設置有加熱用的加熱器6。
0019頭本體5,例如，由箱形框狀的金屬部件形成，在與基臺2相對的部分設置有 凹部(容納部)5a。
並且，在與頭本體5的凹部5a的電氣元件20相對應的位置(例如中央部分)處， 例如通過一體成形，與頭本體一體設置有後述的金屬按壓部5b。
0020另外，在頭本體5的凹部5a上，在凹部5a內緊貼地安裝有彈性壓接部件7, 該彈性壓接部件7由例如板狀的橡膠體(矽橡膠等)形成。
彈性壓接部件7安裝有金屬按壓部5b的按壓面50,在金屬按壓部5b的周圍呈凹狀 露出。
該金屬按壓部5b，例如形成方形柱狀，在其前端部上形成有矩形平面狀的按壓面50。
0021本發明對金屬按壓部5b的按壓面50的大小並沒有作特別限定，但從通過彈性 壓接部件7進行可靠地加壓加熱、以對電氣元件20周圍的粘結劑30的嵌縫部不產生空 隙的角度來講，按壓面50的大小優選比電氣元件20的被按壓面的大小稍微小些。
0022例如，本實施方式如圖2(a) 、 2(b)所示，金屬按壓部5b的按壓面50的大 小(外形)優選比電氣元件20的頂部區域21的大小(外形)稍微小些。0023另一方面，雖然在本發明中並沒有作特別限定，但從施加可靠的壓力、以對電 氣元件20的周圍的粘結劑30的嵌縫部不產生空隙的角度來講，例如，優選如圖2(a) 所示，金屬按壓部5b的按壓面50和彈性壓接部件7的表面的高度差H大於電氣元件的 厚度h。
0024進一步，雖然在本發明中並沒有作特別限定，但從使金屬按壓部5b的按壓面 50與電氣元件20的頂部區域21平滑地緊貼並且施加可靠的壓力、以對周圍的粘結劑 30的嵌縫部不產生空隙的角度來講，彈性壓接部件7在金屬按壓部5b的周圍部分優選 向著開口部8的外方向形成錐狀。
也就是說，在彈性按壓部件7的開口壁面部分上形成預定角度的錐形部7a,彈性壓 接部件7的按壓面50上的開口部8優選大於電氣元件20的頂部區域21的大小。
0025另外，在彈性壓接部件7上設置的錐形部7a的角度，可與金屬按壓部5b的按 壓面50和電氣元件20的頂部區域21的大小，以及對於金屬按壓部5b的按壓面50的 彈性壓接部件7的表面70高度，相對應適當地設定。
0026圖3 (a) ~ (c)為表示本發明安裝方法的實施方式的流程圖；圖4 (a) 、 4 (b)為表示該安裝方法的主要部件的概略圖。
如圖3(a)所示，本實施方式中，在基臺2上載置的布線基板10的安裝區域放置 粘結劑30,進而在該粘結劑30上的預定位置放置電氣元件20。
0027在此，控制頭本體5內部的加熱器6，將金屬按壓部5b以及彈性壓接部件7 加熱到預定的溫度，同時，將基臺2加熱到預定的溫度。
然後，在電氣元件20上配置未圖示出的保護膜，在預定的條件下進行臨時壓接(定 位)後，如圖3 (b)所示，使頭本體5下降，作為本壓接，進行對電氣元件20進行預 定時間的加壓加熱。
0028該頭本體5下降時，如圖4 ( a)所示，彈性壓接部件7的錐形部7a與電氣元 件20的頂部區域21的邊緣部21a相接觸，通過該引導動作電氣元件20與金屬按壓部 5b的按壓面50平滑地緊貼著。
此外，如圖4 (b)所示，通過彈性壓接部件7的錐形部7a的表面向電氣元件20 的側部區域22側按壓電氣元件20周圍的粘結劑30的嵌縫部30f。
這樣，如圖3 (c)所示，在粘結劑30的嵌縫部30f被充分的按壓狀態下將電氣元件20安裝到布線基板10上。
0029通過以上所述的本實施方式，由於一方面能夠使金屬"t姿壓部5b緊貼電氣元件 20的頂部區域21並對其加壓加熱，另一方面還能夠通過彈性壓接部件7對其周圍的粘 結劑30的嵌縫部30f加壓加熱，因此能夠在短時間內進行電氣元件20的熱壓接的同時， 還能夠防止電氣元件20的周圍的粘結劑30的嵌縫部30f產生空隙，由此，採用粘結劑 能夠進行高可靠性的電氣元件20的連接。
0030另外，本發明並不限於上述實施方式，也可進行種種變更。
比如，在上述的實施方式中，在頭本體上僅設置了一個金屬按壓部對電氣元件進行 熱壓接，但本發明並不限於此，也可以在頭本體上設置多個金屬按壓部，同時對多個電 氣元件進行熱壓接。
0031另外，在本發明中使用的熱壓接頭的金屬按壓部及按壓面的配置、形狀也可根 據作為熱壓接對象的電氣元件進行相應的變更。
進一步，本發明可以適用於IC晶片、電容器等各種電氣元件。
8
權利要求
1、一種採用熱壓接頭的安裝方法，該安裝方法是在布線基板上採用熱壓接頭來安裝電氣元件，所述熱壓接頭具有可加熱的金屬制的頭本體和在所述可加熱的金屬制的頭本體上由彈性體形成的彈性壓接部件，所述安裝方法包括在所述布線基板上的安裝區域配置粘結劑後，在所述安裝區域配置所述電氣元件，採用所述熱壓接頭將所述電氣元件熱壓接到所述布線基板上的工序；在進行所述熱壓接時，一方面通過所述頭本體的金屬部分按壓所述電氣元件的頂部區域，另一方面通過所述彈性壓接部件按壓所述電氣元件的側部區域附近的粘結劑。
2、根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述彈性壓接部件在所述金屬按壓 部的周圍部分形成錐狀，通過所述錐形部向所述側部區域按壓所述電氣元件的所述側部 區域附近的粘結劑。
全文摘要
本發明公開了一種可在布線基板上採用熱壓接頭來安裝電氣元件的安裝方法，不僅安裝時間短，且連接可靠性更高。本發明是在布線基板(10)上採用熱壓接頭(3)來安裝電氣元件(20)，該熱壓接頭(3)具有可加熱的金屬制的頭本體(5)和在該可加熱的金屬制的頭本體(5)上由彈性體形成的彈性壓接部件(7)，該安裝方法包括在布線基板(10)上的安裝區域放置粘結劑後，在安裝區域放置電氣元件(20)，使用熱壓接頭(3)將電氣元件(20)熱壓接到布線基板(10)上的工序。在進行該熱壓接時，一方面通過頭本體(5)的金屬部分按壓電氣元件(20)的頂部區域，另一方面通過彈性壓接部件(7)的錐形部(7a)按壓電氣元件(20)的側部區域附近的粘結劑。
文檔編號H01L21/60GK101490831SQ20078002739
公開日2009年7月22日 申請日期2007年7月18日 優先權日2006年7月19日
發明者古田和隆, 谷口雅樹 申請人:索尼化學&信息部件株式會社