采用热压接头的安装方法

摘要

本发明公开了一种可在布线基板上采用热压接头来安装电气元件的安装方法，不仅安装时间短，且连接可靠性更高。本发明是在布线基板(10)上采用热压接头(3)来安装电气元件(20)，该热压接头(3)具有可加热的金属制的头本体(5)和在该可加热的金属制的头本体(5)上由弹性体形成的弹性压接部件(7)，该安装方法包括：在布线基板(10)上的安装区域放置粘结剂后，在安装区域放置电气元件(20)，使用热压接头(3)将电气元件(20)热压接到布线基板(10)上的工序。在进行该热压接时，一方面通过头本体(5)的金属部分按压电气元件(20)的顶部区域，另一方面通过弹性压接部件(7)的锥形部(7a)按压电气元件(20)的侧部区域附近的粘结剂。

说明书

技术领域

【0001】本发明涉及一种在布线基板上安装各种电气元件的技术，尤其涉及一种采用粘结剂来安装电气元件的热压接头的安装方法。

背景技术

【0002】一般地，在布线基板上安装电阻器或电容器等从动元件时，在回焊炉(reflow)中采用作为连接材料的焊锡熔融来进行安装。

【0003】一方面，在布线基板上安装IC芯片等电器元件时，使其组件化并通过焊锡安装，在布线基板上直接搭载IC芯片，能够通过引线接合或倒装片进行安装。

在使用导电性粘结剂倒装安装这些电气元件时，通常采用金属、陶瓷等硬质压接头来进行热压接。

【0004】另一方面，近些年，也将硅橡胶等具有弹性的部件用到压接头上来进行热压接。

将这些弹性部件作为压接头使用时，就能够对多个不同高度的电气元件进行压接，并且具有能够同时对除了IC芯片之外的电阻器、电容器等不同种类的电子元件一并进行压接的优点(例如，参照专利文献1)。

【0005】但是，在使用由金属、陶瓷等形成的压接头时，由于热压接时对电气元件周围的粘结剂的嵌缝(fillet)部的加热不足而产生空隙，从而可能出现连接可靠性降低的问题。

另一方面，在采用由上述弹性体形成的压接头时，由于热压接时压接头侧的加热并不充分，就会出现安装需要较长时间的问题。

专利文献1：特开2005-32952号公报

发明内容

【0006】为解决现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种可在布线基板上采用热压接头来安装电气元件的安装方法，不仅安装时间短，且连接可靠性更高。

【0007】为实现上述目的，本发明公开了一种在布线基板上采用热压接头来安装电气元件的方法，该热压接头具有可加热的金属制的头本体和在该可加热的金属制的头本体上由弹性体形成的弹性压接部件，所述方法包括：在所述布线基板上的安装区域配置粘结剂后，在所述安装区域配置所述电气元件，使用热压接头将所述电气元件热压接到所述布线基板上的工序；在进行该热压接时，一方面通过所述头本体的金属部分按压所述电气元件的顶部区域，另一方面通过所述弹性压接部件按压所述电气元件的侧部区域附近的粘结剂。

在本发明中，所述弹性压接部件在所述金属按压部的周围部分形成锥状，能够通过该锥形部向该侧部区域按压所述电气元件的侧部区域附近的粘结剂。

【0008】本发明在进行热压接时，一方面紧贴金属按压部对电气元件的顶部区域加压加热，另一方面通过由弹性体形成的弹性压接部件对其侧部区域附近的粘结剂加压加热。其结果是，可在短时间内进行电气元件的热压接，同时对于电气元件周围的粘结剂的嵌缝部可以进行热压接而不产生空隙，因此可使用粘结剂进行高可靠性的电气元件的连接。

【0009】本发明中，使用弹性压接部件在金属按压部的周围部分形成锥状的热压接头，通过该锥形部向该侧部区域按压电气元件，在热压接时弹性压接部件的锥形部与电气元件的被按压面的边缘部相接触，通过该引导动作电气元件与金属按压部的按压面平滑地紧贴着，同时，通过弹性压接部件的锥形部的表面能够可靠地对电气元件的周围的粘结剂的嵌缝部施压，从而能够可靠地防止空隙的产生。

【0010】通过本发明，可在短时间内进行电气元件的热压接，同时对电气元件周围的粘结剂的嵌缝部可以进行热压接而不产生空隙，因此可使用粘结剂进行高可靠性的电气元件的连接。

附图说明

【0011】图1(a)为表示采用本发明的安装装置的概略部分截面图，图1(b)为表示在该安装装置中的热压接头的按压侧部分的图。

图2(a)、2(b)为表示该热压接头的按压面与电气元件的顶部区域的尺寸关系的说明图。

图3(a)～(c)为表示本发明安装方法的实施方式的流程图。

图4(a)、4(b)为表示该安装方法的主要部件的概略图。

符号说明

【0012】1-安装装置

2-基台

3-热压接头

5-头本体

5a-凹部

5b-金属按压部

6-加热器

7-弹性压接部件

7a-锥形部

8-开口部

10-布线基板

20-电气元件

21-顶部区域(被按压面)

30-粘结剂

30f-嵌缝部

50-按压面

具体实施方式

【0013】以下，参照附图对采用本发明的热压接头的安装方法的实施方式进行详细的说明。

【0014】图1(a)为表示采用本发明的安装装置的概略部分截面图，图1(b)为表示在该安装装置中的热压接头的按压侧部分的图。

此外，图2(a)、2(b)为表示该热压接头的按压面与电器元件的顶部区域的尺寸关系的说明图。

【0015】如图1(a)、1(b)所示，本实施方式的安装装置1具有：基台2，在其上搭载布线基板10，在布线基板10上形成布线构图(未图示出)；热压接头3，其对作为压接对象的IC芯片等电气元件20进行加压并加热。

【0016】在此，基台2由预定的金属形成，在其内部设置有未图示出的加热用的加热器。并且，通过粘结剂30在被载置于基台2上的布线基板10上的预定位置配置有电气元件20。

【0017】在本发明中，对于粘结剂30，其可以使用绝缘性粘结剂或各向异性导电性粘结剂。

从提高连接可靠性的角度来讲，优选各向异性导电性粘结剂。

另外，作为各向异性导电性粘结剂可以使用薄膜状、膏状中的任一形状。

【0018】另一方面，热压接头3，例如，具有由不锈钢等的金属材料形成的头本体5，在该头本体5的内部设置有加热用的加热器6。

【0019】头本体5，例如，由箱形框状的金属部件形成，在与基台2相对的部分设置有凹部(容纳部)5a。

并且，在与头本体5的凹部5a的电气元件20相对应的位置(例如中央部分)处，例如通过一体成形，与头本体一体设置有后述的金属按压部5b。

【0020】另外，在头本体5的凹部5a上，在凹部5a内紧贴地安装有弹性压接部件7，该弹性压接部件7由例如板状的橡胶体(硅橡胶等)形成。

弹性压接部件7安装有金属按压部5b的按压面50，在金属按压部5b的周围呈凹状露出。

该金属按压部5b，例如形成方形柱状，在其前端部上形成有矩形平面状的按压面50。

【0021】本发明对金属按压部5b的按压面50的大小并没有作特别限定，但从通过弹性压接部件7进行可靠地加压加热、以对电气元件20周围的粘结剂30的嵌缝部不产生空隙的角度来讲，按压面50的大小优选比电气元件20的被按压面的大小稍微小些。

【0022】例如，本实施方式如图2(a)、2(b)所示，金属按压部5b的按压面50的大小(外形)优选比电气元件20的顶部区域21的大小(外形)稍微小些。

【0023】另一方面，虽然在本发明中并没有作特别限定，但从施加可靠的压力、以对电气元件20的周围的粘结剂30的嵌缝部不产生空隙的角度来讲，例如，优选如图2(a)所示，金属按压部5b的按压面50和弹性压接部件7的表面的高度差H大于电气元件的厚度h。

【0024】进一步，虽然在本发明中并没有作特别限定，但从使金属按压部5b的按压面50与电气元件20的顶部区域21平滑地紧贴并且施加可靠的压力、以对周围的粘结剂30的嵌缝部不产生空隙的角度来讲，弹性压接部件7在金属按压部5b的周围部分优选向着开口部8的外方向形成锥状。

也就是说，在弹性按压部件7的开口壁面部分上形成预定角度的锥形部7a，弹性压接部件7的按压面50上的开口部8优选大于电气元件20的顶部区域21的大小。

【0025】另外，在弹性压接部件7上设置的锥形部7a的角度，可与金属按压部5b的按压面50和电气元件20的顶部区域21的大小，以及对于金属按压部5b的按压面50的弹性压接部件7的表面70高度，相对应适当地设定。

【0026】图3(a)～(c)为表示本发明安装方法的实施方式的流程图；图4(a)、4(b)为表示该安装方法的主要部件的概略图。

如图3(a)所示，本实施方式中，在基台2上载置的布线基板10的安装区域放置粘结剂30，进而在该粘结剂30上的预定位置放置电气元件20。

【0027】在此，控制头本体5内部的加热器6，将金属按压部5b以及弹性压接部件7加热到预定的温度，同时，将基台2加热到预定的温度。

然后，在电气元件20上配置未图示出的保护膜，在预定的条件下进行临时压接(定位)后，如图3(b)所示，使头本体5下降，作为本压接，进行对电气元件20进行预定时间的加压加热。

【0028】该头本体5下降时，如图4(a)所示，弹性压接部件7的锥形部7a与电气元件20的顶部区域21的边缘部21a相接触，通过该引导动作电气元件20与金属按压部5b的按压面50平滑地紧贴着。

此外，如图4(b)所示，通过弹性压接部件7的锥形部7a的表面向电气元件20的侧部区域22侧按压电气元件20周围的粘结剂30的嵌缝部30f。

这样，如图3(c)所示，在粘结剂30的嵌缝部30f被充分的按压状态下将电气元件20安装到布线基板10上。

【0029】通过以上所述的本实施方式，由于一方面能够使金属按压部5b紧贴电气元件20的顶部区域21并对其加压加热，另一方面还能够通过弹性压接部件7对其周围的粘结剂30的嵌缝部30f加压加热，因此能够在短时间内进行电气元件20的热压接的同时，还能够防止电气元件20的周围的粘结剂30的嵌缝部30f产生空隙，由此，采用粘结剂能够进行高可靠性的电气元件20的连接。

【0030】另外，本发明并不限于上述实施方式，也可进行种种变更。

比如，在上述的实施方式中，在头本体上仅设置了一个金属按压部对电气元件进行热压接，但本发明并不限于此，也可以在头本体上设置多个金属按压部，同时对多个电气元件进行热压接。

【0031】另外，在本发明中使用的热压接头的金属按压部及按压面的配置、形状也可根据作为热压接对象的电气元件进行相应的变更。

进一步，本发明可以适用于IC芯片、电容器等各种电气元件。