JP2000252384A - 突起電極付き配線基板への熱可塑性接着剤層形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線パターンの凹凸によらず表面が平坦で均
一な接着剤層を形成し、化学エッチングによる突起電極
先端部を露出させる工程において、突起電極の先端部の
みを確実に露出させることができるような接着剤層形成
方法を提供する。 【解決手段】 先ず予め離型処理された樹脂フィルムあ
るいは金属箔からなるベースフィルムに液状接着剤を塗
布し、次に接着剤の溶剤成分を蒸発させてフィルム化さ
れた接着剤を作製する。次に、上記フィルム化された接
着剤を配線基板に貼り合わせた後、ベースフィルムを剥
離することで、接着剤を配線基板に転写する。その後、
基板上の接着剤のキュアを行い、接着剤層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種電気機器に使用
する半導体パッケージ用配線材料の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】チップサイズパッケージをはじめとする
小型半導体パッケージでは、小型軽量化に有利であるこ
とから、配線材料として銅箔とポリイミドフィルムから
なる薄型配線基板がよく用いられている。

【０００３】例えば、この種の半導体パッケージとして
は、図２に示すように、配線基板１の一方の面に設けら
れた突起電極２を介して半導体チップ３との電気的接続
を行い、かつ接着剤層４により配線材料と半導体チップ
３の接着及び半導体チップ表面の保護を行う半導体パッ
ケージが提案されている。よって、このような半導体パ
ッケージに使用する配線材料では、突起電極側に形成さ
れた接着剤層から突起電極の先端部が露出していなくて
はならない。

【０００４】従来、上述のような配線材料における接着
剤層は、以下に示す方法で作製されていた。接着剤層の
形成方法の一例について、図３を用いて説明する。

【０００５】先ず、配線基板１の突起電極２が設けられ
た側に液状接着剤（以後、単に液状接着剤と略す）６を
塗布する（図３（ａ）参照）。このとき、液状接着剤の
塗布方法は、印刷法、ドクターブレード法等の様々な方
式が用いられている。

【０００６】次に、液状接着剤６が塗布された配線基板
１を加熱し、溶剤成分を蒸発させた後、接着剤をキュア
する（図３（ｂ）参照）。ここで接着剤は配線基板１に
接着され、熱可塑性接着剤層（以後、単に接着剤層と略
す）４が配線基板１上に形成される。

【０００７】上述のように接着剤層４が形成された配線
基板１において、接着剤層４から突起電極２の先端を露
出させるには、接着剤層４表面の全面をエッチング液に
接触させ、接着剤層の厚さを減少させることによって行
われており、通常は、その後、突起電極の先端部に半導
体チップとの接合性を向上させるためのAuめっき７等が
施される。

【０００８】また、図３（ａ）（ｂ）の工程に代わる別
の接着剤層形成方法として、液状接着剤を配線基板に塗
布するのではなく、液状接着剤を予め離型処理された金
属箔等へ塗布し、キュア工程まで行うことでフィルム化
したドライフィルムタイプの接着剤を用いて、ラミネー
ト法等によって加熱、加圧して、接着剤を配線基板へ貼
りつける方法もある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、配線基
板に液状接着剤を塗布する接着剤層形成方法では、液状
樹脂を塗布した後のキュア工程において、溶剤成分の蒸
発によって膜厚が減少する際に、配線基板の突起電極側
に設けられた配線８による凹凸が接着剤層４表面にも現
れてしまい、表面が平坦で均一な接着剤層が形成されな
かったこのため、エッチングにより突起電極の先端部を
露出させる工程で、突起電極先端部のみならず配線部分
も露出してしまうといった問題があった。さらには半導
体チップと接着を行う際に、接着剤層表面に凹みがある
と、その部分では半導体チップと配線材料が接着されに
くく、接着にムラが生じやすかった。

【００１０】また、ドライフィルム化された接着剤を用
いる場合においては、接着剤がキュア工程まで進んでい
るために変形しにくく、配線間のスペースへ接着剤を埋
め込むことが難しいといった問題があった。

【００１１】本発明の課題とするところは、上記問題点
を解決し、配線パターンの凹凸によらず表面が平坦で均
一な接着剤層を形成し、化学エッチングによる突起電極
先端部を露出させる工程において、突起電極の先端部の
みを確実に露出させることができるような接着剤層形成
方法を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、先ず予め離型処理された樹脂フィルム
あるいは金属箔からなるベースフィルムに液状接着剤を
塗布し、次に接着剤の溶剤成分を蒸発させてフィルム化
された接着剤を作製する。次に、上記フィルム化された
接着剤を配線基板に貼り合わせた後、ベースフィルムを
剥離することで、接着剤を配線基板に転写する。その
後、基板上の接着剤のキュアを行い、接着剤層を形成す
るものである。

【００１３】上記方法では、配線基板に貼り合わされる
接着剤がキュア工程まで進行していないため、貼り合わ
せの際に十分に変形し、転写された接着剤の表面は配線
８による凹凸を反映せず平坦となり、配線間のスペース
にも接着剤を埋め込むことが可能となる。また、液状接
着剤の溶剤成分はフィルム化される工程で蒸発させてし
まうため、キュア工程での膜厚減少がなくなり、表面が
平坦で均一な接着剤層の形成ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明における接着剤層形
成方法について図１を用いて説明する。

【００１５】先ず、図１（ａ）に示すように、予め離型
処理されたベースフィルム９の離型処理面に液状接着剤
６を塗布する。液状接着剤を塗布する方法としては、配
線基板に直接液状接着剤を塗布していたときと同様の印
刷法、ドクターブレード法等の方法を使用することが可
能であり、必要とするフィルム厚によって適宜選択でき
る。また、ベースフィルム９には、ＰＥＴフィルム、Ａ
ｌ箔等が使用できるが、後工程における溶剤成分蒸発の
ための加熱、配線基板と接着剤フィルムを貼り合わせる
際の加熱温度に耐えられる材質を選択しなくてはならな
い。

【００１６】次に、図１（ｂ）に示すように、ベースフ
ィルム９に塗布された液状接着剤６を加熱して、溶剤成
分を蒸発させる。このときの加熱条件は使用する接着剤
によって異なるが、接着剤をキュアさせないことが重要
である。

【００１７】次に、図１（ｃ）に示すようにフィルム化
された接着剤を配線基板１の突起電極が設けられた側に
貼り合わせる。貼り合わせる方法としては、ヒートプレ
ス法あるいはラミネート法が使用できるが、気泡の巻き
込みが起こりにくい点からラミネート法を用いる方がよ
い。

【００１８】そして最後に、図１（ｄ）に示すように、
ベースフィルム９を接着剤から剥がし、接着剤を加熱し
てキュアを行い、配線基板１上に接着剤層４を形成す
る。

【００１９】接着剤層４から突起電極２の先端部を露出
させるには、図１（ｅ）に示すように、従来と同様に接
着剤表面を化学エッチング液に接触させ、接着剤の厚さ
を減少させることで実現される。

【００２０】

【実施例】以下の本発明による実施例について図１を用
いてさらに説明する。本実施例及び比較例において使用
した配線基板１は、幅７０ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚さ
５０μｍのポリイミドフィルム上に、厚さ９μｍ、幅３
５μｍの銅配線が最小スペース３５μｍで形成されてお
り、直径５０μｍ、高さ９μｍの銅の突起電極が４１４
０個形成されたものを用いた。 （実施例１）先ず、ベースフィルム９として予め離型処
理された厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムを用い、該フィ
ルムの離型処理面に液状接着剤６として液状の熱可塑性
ポリイミド接着剤（新日鉄化学製）を塗布した（図１
（ａ）参照）。接着剤の塗布はドクターブレード法を用
いて、塗布後の膜厚が約７０μｍとなるようにした。

【００２１】次に、上記液状接着剤が塗布されたＰＥＴ
フィルムを８０℃、３０ｍｉｎの条件で加熱して、溶剤
成分を蒸発させた（図１（ｂ）参照）。このとき、加熱
後の接着剤の厚を測定した結果、ＰＥＴフィルム上に厚
さ約２０μｍの接着剤フィルムが形成されていることを
確認した。

【００２２】次に、フィルム化された接着剤を配線基板
の突起電極２が設けられた側に、ラミネート法を用いて
貼り合わせた（図１（ｃ）参照）。ラミネートの条件
は、ロール圧力４．５ｋｇｆ／ｃｍ²、ロール温度１４
０℃で、基板の送り速度は０．１ｍ／ｍｉｎで行った。

【００２３】最後に、ＰＥＴフィルムを接着剤から剥が
し、１８０℃、３０ｍｉｎの条件でキュアを行ない、配
線基板１上に接着剤層４を形成した（図１（ｄ）参
照）。接着剤層４表面の凹凸を、レーザー変位計を用い
て測定したところ、表面の凹凸は１μｍ以下であった。

【００２４】突起電極２の先端部の露出は、接着剤層４
表面を市販のポリイミド用エッチング液に８０℃で５ｍ
ｉｎ接触させ、接着剤の厚さを減少させることにより行
った（図１（ｅ）参照）。

【００２５】上記工程により得られた接着剤付き配線基
板を２００倍の顕微鏡を用いて突起電極の先端部が露出
しているか観察したが、先端部が露出していない突起電
極は見られなかった。 （比較例１）配線基板１上に直接、液状の熱可塑性ポリ
イミド接着剤（新日鉄化学製）を、ドクターブレード法
を用いて塗布後の膜厚がポリイミドフィルムの上で約７
０μｍとなるように塗布し、その後、接着剤を１８０
℃、３０ｍｉｎの条件でキュアを行った以外は、実施例
１と同様の方法で突起電極の先端部の露出を行った。

【００２６】得られた接着剤付き配線基板を２００倍の
顕微鏡を用いて突起電極の先端部が露出しているか観察
したところ、先端部が露出していない突起電極はみられ
なかったが、配線まで露出している部分があった。

【００２７】また、キュア後の接着剤表面の凹凸を、レ
ーザー変位計を用いて測定した結果、表面の凹凸は約１
０μｍあり、表面が平坦な接着剤層は形成できなかっ
た。 （比較例２）片面に離型処理されたＡｌ箔に液状の熱可
塑性ポリイミド接着剤（新日鉄化学製）を塗布し、１８
０℃、３０ｍｉｎの条件でキュアして、厚さ２０μｍの
接着剤ドライフィルムを作製した。

【００２８】その後、接着剤ドライフィルムと配線基板
を、ロール圧力４．５ｋｇｆ／ｃｍ ²、ロール温度１６
０℃で、基板の送り速度は０．１ｍ／ｍｉｎの条件でラ
ミネート法を用いて貼り合わせた以外は実施例１と同様
の方法で突起電極の先端部の露出を行った。

【００２９】得られた接着剤付き配線材料を４０倍の顕
微鏡を用いて観察したところ、配線間のスペースに空隙
がみられ、良好な接着剤フィルムの貼り合わせができな
かった。

【００３０】

【発明の効果】上記したように本発明によれば、液状接
着剤中の溶剤成分はフィルム化される工程で蒸発させて
しまうので、キュア時の膜厚減少がなくなり、配線の影
響を受けずに表面が平坦で均一な接着剤層の形成ができ
るようになる。また、接着剤はキュア工程を経ない変形
しやすい状態で配線基板との貼り合わせが行われるの
で、配線間のスペースに接着剤を確実に埋め込むことが
可能となる。このために化学エッチングによる突起電極
の露出を行う際、配線部分を露出させずに、突起電極の
先端部のみを確実に露出することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明による接着剤層形成工程を示す図
である。

【図２】図２は突起電極を有する薄型配線基板を用いた
半導体パッケージの一例を示す図である。

【図３】図３は従来技術による接着剤層形成工程を示す
図である。

【符号の説明】

１：配線基板 ２：突起電極 ３：半導体チップ ４：接着剤層 ５：外部端子 ６：液状接着剤 ７：Ａｕメッキ ８：配線 ９：ベースフィルム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 突起電極付き配線基板に熱可塑性接着剤
   層を形成する方法であって、液状の熱可塑性接着剤を樹
   脂フィルムあるいは金属箔からなるベースフィルム上へ
   塗布する工程と、ベースフィルムに塗布された液状の熱
   可塑性接着剤を加熱して接着剤から溶剤成分を蒸発させ
   て接着剤をフィルム化する工程と、フィルム化された接
   着剤を配線基板の突起電極が設けられた側に貼り合わせ
   た後、ベースフィルムを接着剤から剥がすことで接着剤
   を配線基板に転写する工程と、接着剤をキュアする工程
   からなることを特徴とする突起電極付き配線基板への熱
   可塑性接着剤層形成方法。