[发明专利]安装电子元件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将分别配有金(Au)凸起的电子元件安装在电路板(board)上的电子元件安装方法。

背景技术

对于将电子元件安装在电路板上的方法，已经广泛使用了一种模式，其中设置在电子元件上的凸起(bump)分别与形成在电路板上的接合终端相接合。Au，导电性良好且不会由于氧化作用而使表面恶化，被广泛用作凸起的材料。至于使Au制成的凸起与接合终端接合的方法，已知一种使用各向异性的导电材料的方法，通过在热固树脂内混入导电微粒形成所述导电材料。在此方法中，各向异性导电材料预先被施加在电路板上以便在电子元件安装之前覆盖接合终端，随后加热凸起并在安装电子元件的同时使凸起压靠接合终端。因此，通过导电微粒使凸起和接合终端电传导，并且电子元件的主体进一步通过硬化的各向异性导电材料与电路板接合。

利用各向异性导电材料的这种方法具有优势，即同时执行电子元件的主体与电路板的电传导和接合。可是，为了确保良好的导电性并实现低耦合电阻，这种方法需要保持凸起和接合终端之间的接触状态，对所有凸起一样。为此，利用各向异性导电材料的部件安装方法需要具备高安装精确度的安装设备。因此，需要能够以高质量很容易地安装分别配有Au凸起的电子元件。

因此，为了满足上述需求，已经提出了多种方法，每种方法中各向异性导电材料所包含的导电微粒由焊料微粒所替换(例如，参见专利文献1至4)。在这些专利文献的每个实例中，使用通过在树脂中混入焊料微粒所形成的片状各向异性导电材料，并在安装电子元件时，设置在凸起和接合终端之间的焊料树脂被熔化，进而确保了良好的导电性。

专利文献1：JP-A-8-186156

专利文献2：JP-A-10-112473

专利文献3：JP-A-11-4064

专利文献4：JP-A-11-176879

可是，在前述每个实例中所示的方法中，当使用近年来已经广泛用作构成焊料微粒的焊料材料的Su焊料时，引出了一个问题，即由于下文解释的Kirkendall空隙(void)而使得强度下降。也就是说，在接近接合边界的区域内，其中Au制成的凸起和接合终端通过焊料接合，Sn随时间的经过扩散导Au内。在此情况中，在用各向异性导电材料的焊料接合中，由于各向异性导电材料中包含的焊料微粒量比常规使用的焊料接合中用的要少，焊料接合部分和凸起之间的Sn密度差很可能变大。因此，促进了Sn从焊料接合部分到凸起内的扩散。进而，在Sn扩散到Au内的部分焊料接合部分处产生细小的空隙，这引起接合强度的大幅度下降。

发明内容

因此，本发明的目的是在利用焊料接合Au凸起的电子元件安装方法中提供一种电子元件安装方法，其能够防止由于Kirkendall空隙所引起的强度下降的发生。

根据本发明的电子元件安装方法以这样的方式安置，在电子元件安装方法中，设置在电子元件上的Au凸起通过使用Sn制成的焊料或包含Sn的焊料与接合终端接合，并且电子元件借助热固树脂粘合在电路板上，进而将电子元件安装在电路板上，所述方法包括：

在电路板表面上包含接合终端的区域上施加热固树脂的树脂施加工序，所述树脂包含通过粒化焊料形成的焊料微粒；

在电子元件由具有加热功能的保持头保持的状态下，执行Au凸起和接合终端之间定位的定位工序；

降低保持头并利用保持头加热电子元件进而使Au凸起与接合终端接合的凸起接合工序；以及

热固化热固树脂进而将电子元件粘合在电路板上的树脂硬化工序，其中

在凸起接合工序中，施加的热固树脂借助电子元件的下表面朝外部流动，热固树脂中包含的焊料微粒通过保持头与被加热至高于焊料熔点温度的Au凸起的下表面相接触，并且部分的焊料微粒在夹于Au凸起和接合终端之间的状态下被熔化。

根据本发明，施加的热固树脂借助电子元件的下表面朝外部流动，随后热固树脂中包含的部分焊料微粒与被加热至高于焊料熔点温度的Au凸起的下表面相接触，并且另一部分焊料在夹于Au凸起和电极之间的状态下被熔化。

因此，促进了Sn从外部到Au凸起内的扩散，并由此增加了Au凸起内的Sn密度。此外，抑制了Sn从焊料接合部分到Au凸起内的扩散并由此抑制了Kirkendall空隙的产生。

附图说明

图1(a)至1(c)为解释根据本发明实施例的电子元件安装方法的示意图。

图2(a)至2(b)为解释根据本发明实施例的电子元件安装方法的示意图。