JP2000332393A - 厚さ方向導電シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 異方導電膜は、端子が狭ピッチになるに従
い、導電性微粒子をより微小により多く分散させる必要
があり、これにより、微粒子密度が高まり微粒子間距離
が狭まるため電気的絶縁性が低下する問題がある。 【解決手段】 活性エネルギー線照射することによって
シート化された熱硬化型絶縁シート１の片方、あるいは
両方の表面に、導体からなる独立した端子２が配列され
ており、被接続体４との加熱圧着時に、熱硬化型絶縁シ
ートが軟化溶融することによって、上記の導体を熱硬化
型絶縁シートに貫通させると同時に熱硬化し被接続体と
の接着を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップや電
気・電子部品の複数の電極端子を一括して同時に電気的
に接続することのできる厚さ方向導電シートに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器の高機能化並びに軽薄短
小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化さらには高
密度実装化が進んできている。これらの電子機器に使用
される半導体パッケージは小型化かつ多ピン化してきて
おり、また、半導体パッケージを含めた電子部品を実装
する実装用基板も小型化してきている。さらには電子機
器への収納性を高めるためリジット基板とフレキシブル
基板を積層し一体化して折り曲げを可能としたリジット
フレックス基板が実装用基板として使われるようになっ
てきている。

【０００３】半導体パッケージはその小型化に伴って、
従来のようなリードフレームを使用した形態のパッケー
ジでは小型化に限界がきているため、最近では回路基板
上にチップを実装したものとしてＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇ
ｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ
Ｐａｃｋａｇｅ）といったエリア実装型の新しいパッ
ケージ方式が提案されている。これらの半導体パッケー
ジにおいて、半導体チップの電極と従来型半導体パッケ
ージのリードフレームの機能を有する半導体パッケージ
用基板と呼ばれるプラスチックやセラミックス等各種材
料を使って構成されるサブストレートの端子との電気的
接続方法として、ワイヤーボンディング方式やＴＡＢ
（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方
式、さらにはＦＣ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ）方式などが知
られているが、最近では半導体パッケージの小型化に有
利なＦＣ接続方式を用いたＢＧＡやＣＳＰの構造が盛ん
に提案されている。このＦＣ接続方式は、一般に、半導
体チップの電極にあらかじめ接続用バンプを形成してお
き、このバンプとサブストレート上の端子を位置合わせ
して熱圧着により接続するが、半導体チップの電極にバ
ンプを形成する工程が複雑でバンプ製造コストがかか
り、また、バンプ接続部分の耐湿信頼性を得るためチッ
プとサブストレートとの間隙に、アンダーフィルと呼ば
れる樹脂を充填して接続部分を封止する必要があり、こ
のアンダーフィル樹脂を充填し硬化させる工程が必要と
なるため製造工程が複雑で製造コストが高くなる問題が
ある。そこで、半導体チップとサブストレートの電気的
接続に、異方導電シートを使用する方法が着目され検討
されている。

【０００４】異方導電シートは、樹脂中に導電性の微粒
子を分散させ、熱圧着時に樹脂が流動して接続端子間に
挟まれた導電性の微粒子によって厚さ方向の電気的接続
を得るものである。前記シートに用いられる異方導電接
着剤は、熱可塑性のものと熱硬化性のものに分類される
が、最近では熱可塑性のものよりも、信頼性の優れたエ
ポキシ樹脂系の熱硬化性のものが広く用いられている。
異方導電シートの使用方法として、被接続体間に異方導
電シートを仮接着し、１５０〜２００℃の温度で加圧
し、被接続体間を異方導電シートに分散させた導電粒子
と接触させ導通をはかると同時に、樹脂を熱硬化し接着
するといった方法が一般的である。

【０００５】しかしながら、上記のようにして得られる
異方導電シートには次の様な問題がある。まず、熱可塑
性や熱硬化性の樹脂中に導電性微粒子を分散させた構造
のものは、電気的接続を電極と端子間に確率的に存在す
る導電性微粒子によって得ているため、端子が狭ピッチ
になるに従い、導電性微粒子をより微小により多く分散
させる必要があり、これにより、微粒子密度が高まり微
粒子間距離が狭まるため電気的絶縁性が低下する問題
と、微粒子と端子との接続面積が小さくなるため接続抵
抗が上昇する問題がある。また、前記構造の異方導電シ
ートはシート面内で接続点を任意に選べないため、多層
板の層間接続に使用する場合などは、あらかじめ接続す
る端子以外の回路を絶縁樹脂で被覆して、さらに導通さ
せるべき部分のみが圧力を受ける構造としなければなら
ず、実際には多層板の全面に前記構造の異方導電シート
を配して導通を図ることは困難である。

【０００６】これに対し、半導体チップとサブストレー
トとの接続や多層板の層間接続などの厚さ方向の電気的
かつ機械的接続を用途とした、端子の狭ピッチ化にも電
気的接続を確実に行うとともに隣接する端子との電気的
絶縁性も有し、かつ低加工コストで製造できるとして、
接着性を持つ絶縁性シートの片方の表面に、導体からな
る独立した端子が配列されており、被接続体との加熱圧
着時に、該絶縁性シートが軟化することによって、上記
の導体が該絶縁性シート反対面に達するまで沈み込み、
該絶縁性シートの反対面との導通が得られると同時に被
接続体との接着が行われることを特徴とする厚さ方向導
電シートが提案された。（特開平９―１７６９９４号公
報）該厚さ方向導電シートにおいて、高信頼性のため
に、耐熱性のガラス転移温度の高い熱可塑性樹脂を用い
た場合、高温での成形が必要となり、被接続基板等に不
良が発生する可能性があったり、低温成形すると熱可塑
性樹脂が軟化溶融せず、導通不十分となることがある。
一方、熱硬化型絶縁シートを用いた場合、その熱硬化型
絶縁シートを製造する際、熱硬化型樹脂を溶かしている
溶剤を蒸発させるための乾燥工程で、反応が進行し、導
体が該絶縁性シートを貫通する際、十分に軟化溶融せ
ず、導通不十分となる場合もある。また、溶剤を乾燥工
程で蒸発させることで、作業環境への影響も問題視され
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、従来
の異方導電シートや、接着性を有する熱硬化型絶縁性シ
ートの片方、あるいは両方の表面に、導体からなる独立
した端子が配列されている厚さ方向導電シートが有する
上記の問題を鑑みて、鋭意研究をした結果なされたもの
であり、半導体チップとサブストレートとの接続の厚さ
方向の電気的かつ機械的接続を確実に行うとともに接続
後の高信頼性を有する厚さ方向導電シートを提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の厚さ方向導電シートでは、活性エネルギ
ー線照射することによってシート化された熱硬化型絶縁
シートの片方、あるいは両方の表面に、導体からなる独
立した端子が配列されており、被接続体との加熱圧着時
に、熱硬化型絶縁シートが軟化溶融することによって、
前記の導体が熱硬化型絶縁シートを貫通し、該熱硬化型
絶縁シートの反対面との導通が得られると同時に熱硬化
し、被接続体との接着が行われることを特徴としてい
る。

【０００９】また、本発明に用いる活性エネルギー線照
射することによってシート化される熱硬化型絶縁シート
は、好ましくは、軟化点４５℃以上１２０℃以下の常温
で固形状態にあるエポキシ樹脂（イ）、常温で液体状態
にあるエポキシ樹脂（ロ）、エポキシ樹脂硬化剤
（ハ）、光重合性モノマーからなる固形エポキシ樹脂可
溶の希釈剤（ニ）、光重合開始剤（ホ）、および無機フ
ィラー（ヘ）を含む無溶剤液状樹脂からなることを特徴
とするものであり、さらに好ましくは、常温で液体状態
にあるエポキシ樹脂が、シリコーン変性エポキシ樹脂で
ある熱硬化型絶縁シートである。

【００１０】本発明に用いる活性エネルギー線照射する
ことによってシート化される熱硬化型絶縁シートは、光
重合樹脂と熱硬化型樹脂の混合物から構成されており、
液状の光重合樹脂が熱硬化型樹脂を溶かす溶剤の働きを
するため、無溶剤液状インクにできる。この無溶剤液状
インクを、金属箔基板上もしくは、ＰＥＴフィルム等の
支持基板上にスクリーン印刷、ローラーコーター等で、
塗工してＵＶコンベア等の露光機によって活性エネルギ
ー線照射されることにより、重合しタックフリー化され
た熱硬化型絶縁シートが得られる。即ち、活性エネルギ
ー線照射することによってシート化される熱硬化型絶縁
シートは、熱履歴を受けることなくシート化されるため
熱硬化型樹脂成分を全く反応させることがない。また、
溶剤を用いた熱硬化型絶縁シートと異なり、乾燥工程で
溶媒除去する必要がなく、作業環境を汚染しないことに
最大の特徴がある。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明について図面を用い
て説明する。図１（ａ）〜（ｅ）は本発明の厚さ方向導
電シートによる半導体チップと半導体搭載用基板の接続
プロセスの模式図の一例である。

【００１２】図１（ａ）は厚さ方向導電シート３を示す
例で、活性エネルギー線照射することによってシート化
された熱硬化型絶縁シート１の片方の表面には導体から
なる独立した端子２が配列されている。また、熱硬化型
絶縁シート１の両方の表面に導体からなる独立した端子
２が配列される厚さ方向導電シート３１の構造もある
（図１（ｂ））。

【００１３】被接続体を接続する方法の例を図１（ｃ）
〜（ｅ）に示す。まず厚さ方向導電シート３の導体端子
２と、被接続体の端子である半導体チップの電極５およ
び半導体搭載用基板上の接続端子７とを位置合わせして
重ね合わす（図１（ｃ））。ヒートブロック８により加
熱し、熱硬化型絶縁シート１を軟化溶融させ圧着して
（図１（ｄ））、厚さ方向導電シート３の導体端子２が
熱硬化型絶縁シート１を貫通し、導体間を接触させ電気
的導通をはかると同時に熱硬化させ、被接続体と接着さ
せるものである（図１（ｅ））。

【００１４】本発明に用いる活性エネルギー線照射する
ことによってシート化される熱硬化型絶縁シートは、好
ましくは、軟化点４５℃以上１２０℃以下の常温で固形
状態にあるエポキシ樹脂（イ）、常温で液体状態にある
エポキシ樹脂（ロ）、エポキシ樹脂硬化剤（ハ）、光重
合性モノマーからなる固形エポキシ樹脂可溶の希釈剤
（ニ）、光重合開始剤（ホ）、および無機フィラー
（ヘ）を含む無溶剤液状樹脂からなることを特徴とする
ものである。

【００１５】さらに好ましくは、前記好ましい成分の組
み合わせにおいて、常温で液体状態にあるエポキシ樹脂
が、シリコーン変性エポキシ樹脂である熱硬化型絶縁シ
ートである。

【００１６】本発明に用いる（イ）成分は、軟化点が４
５℃以上１２０℃以下の常温で固形状態にあるエポキシ
樹脂であれば種類を問わない。例えば、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、
フェノールノボラックエポキシ樹脂、ビスフェノールＡ
型ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポ
キシ樹脂、ビフェニール系エポキシ樹脂等があり、これ
らに難燃性を付与するため臭素化された樹脂でも良い。
軟化点が４５℃未満の場合は、活性エネルギー線照射し
てもタックフリー化が困難となる。また、軟化点が１２
０℃を越える場合には、活性エネルギー線照射後、加熱
により十分軟化溶融せず、導体が熱硬化型絶縁シートを
貫通することができず接続不良となる。

【００１７】本発明に用いる（ロ）成分は、常温で液体
状態にあるエポキシ樹脂であって、活性エネルギー線照
射することによってシート化された熱硬化型絶縁シート
のフィルム特性、軟化溶融性を向上させるために使用さ
れる。常温で液体状態にあるエポキシ樹脂として、例え
ば、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキ
シ樹脂等がある。活性エネルギー線照射することによっ
てシート化される熱硬化型絶縁シートに液状のエポキシ
樹脂を加えない場合、フィルム特性と軟化溶融性を両立
させることが困難になる。さらに、作業時の折れしわの
原因にもなる。

【００１８】本発明において（ロ）成分は、（イ）成分
１００部に対し５〜４０部の範囲で用いるのが好まし
い。（ロ）成分が５部未満の場合は、熱硬化型絶縁シー
トのフィルム特性と軟化溶融性を十分に付与することが
困難であり、４０部を越える場合には、活性エネルギー
線照射することによってシート化させる際、表面のタッ
クが強く作業性が著しく低下する。

【００１９】また、より好ましくは、常温で液体状態に
あるエポキシ樹脂に、シリコーン変性エポキシ樹脂を用
いる。シリコーン変性エポキシ樹脂は、活性エネルギー
線照射後の熱硬化型絶縁シートのフィルム特性、軟化溶
融性の向上のみならず、熱硬化後の可撓性、耐熱性を向
上させるために使用される。

【００２０】本発明に用いる（ハ）成分のエポキシ樹脂
硬化剤としては、一般に用いられる各種硬化剤が使用で
きる。例えば、４、４’−ジアミノジフェニルメタン、
４、４’−ジアミノジフェニルスルホン、ｍ−フェニレ
ンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン等の芳香族ジアミ
ン；ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、
テトラエチレンペンタミン、ヘキサメチレントリアミ
ン、メンセンジアミン、イソホロンジアミン等の脂肪族
ポリアミン；無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル
酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水メチルエン
ドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水メチルブテニル
テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無
水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタ
ル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水
ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の酸無水物、ジシア
ンジアミド又はその誘導体等が挙げられ、これらのエポ
キシ樹脂硬化剤配合量としては、硬化剤の種類によって
異なるが、通常グリシジル基１当量に対して０．１〜
１．０当量である。

【００２１】また他のエポキシ樹脂硬化剤としては、イ
ミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４
−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１
−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−ウンデシル
イミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾー
ル、ビス（２−エチル−４−メチル−イミダゾール）、
２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミ
ダゾール、２−フェニル−４、５−ジヒドロキシメチル
イミダゾール、あるいはトリアジン付加型イミダゾール
等のイミダゾール類；三フッ化ホウ素のアミン錯体など
が挙げられ、これらのエポキシ樹脂硬化剤配合量として
は、硬化剤の種類によって異なるが、通常エポキシ樹脂
１００重量部に対して０．１〜１００重量部である。ま
たこれらをエポキシアダクト化したものやマイクロカプ
セル化したものも使用できる。

【００２２】また、本発明においては、必要に応じてエ
ポキシ樹脂の硬化促進剤を添加しても良い。硬化促進剤
としては、一般に用いられる各種硬化促進剤が使用で
き、例えば、トリブチルアミン、ベンジルメチルアミ
ン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェ
ノール等の第三級アミン類、２−エチル−４−メチルイ
ミダゾール、Ｎ−ベンジルイミダゾール等のイミダゾー
ル類、尿素類、ホスフィン類、金属塩類等が挙げられ、
これらは単独で使用しても２種類以上を併用しても良
い。

【００２３】本発明に用いる（ニ）成分の光重合性モノ
マーは、希釈剤、タックフリー化剤の作用をするもので
あり、熱硬化型絶縁シートのフィルム特性を向上させる
ために用いられるものである。光重合性モノマーは、固
形エポキシ樹脂を溶かすものであり、活性エネルギー線
照射により重合しタックフリー化できるものであれば種
類を問わない。活性エネルギー線照射後の熱硬化型絶縁
シートの軟化溶融性を向上させるため、一官能及び二官
能の光重合性モノマーを一種または、複数種混合して用
いることが好ましい。一官能及び二官能の光重合性モノ
マーとして、フェノールモノアクリレート、フェノール
モノメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、
ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピル
アクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒ
ドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタク
リレート、ブタンジオールモノアクリレート、グリセロ
ールメタクリレート、フェノキシヒドロキシプロピルア
クリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポ
リエチレングリコールメタクリレート、グリセロールジ
メタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレー
ト、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレ
ート、w−カルボキシアクリロイルオキシエチルフタレ
ート、イソボニルアクリレート、アクリロイルモルホリ
ン、ヘキサンジオールアクリレート、ネオペンチルグリ
コールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジア
クリレート、トリエチレングリコールジメタクリレー
ト、トリエチレングリコールジアクリレート、トリプロ
ピレングリコールジメタクリレート、トリプロピレング
リコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールヒド
ロキシピバレートジメタクリレート、ネオペンチルグリ
コールヒドロキシピバレートジアクリレート等である。
さらに、場合により光多官能モノマー、ポリエステルア
クリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレ
ート、不飽和ポリエステル、シリコン変性アクリレート
を一種または、複数種添加しても良い。

【００２４】本発明において（ニ）成分は、（イ）成分
１００部に対して４０部から１００部の範囲で用いるの
が好ましい。（ニ）成分が４０部未満の場合は、無溶剤
液状インクの粘度が高く作業性が著しく低下する。
（ニ）成分が１００部を越える場合は、熱硬化型絶縁シ
ートの耐熱性が低下する問題が生じる。

【００２５】本発明に用いる（ホ）成分の光重合開始剤
としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、４−
フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノンな
どのベンゾフェノン類、ベンゾイン、ベンゾインエチル
エーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイ
ンブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなど
のベンゾインアルキルエーテル類、４−フェノキシジル
ロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセト
フェノン、４−ｔ−ブチル−トリクロロアセトフェノ
ン、ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−
２−フェニルアセトフェノンなどのアセトフェノン類、
チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチ
ルチオキサンソン、２，４−ジメチルチオキサンソンな
どのチオキサンソン類、エチルアントラキノン、ブチル
アントラキノンなどのアルキルアントラキノン類などを
挙げることができる。これらは単独、あるいは２種以上
の混合物として用いられる。この光重合開始剤の添加量
は、光重合及び熱反応性モノマー１００重量部に対して
通常０．１〜１０重量部の範囲で用いるのが好ましい。

【００２６】本発明に用いる（ヘ）成分の無機フィラー
は、線膨張係数の低減、耐熱性、難燃性を向上するため
に使用されるものであり、結晶シリカ、粉砕シリカ、溶
融シリカ、アルミナ、マグネシア、クレー、タルク、セ
ラミック粉末、ガラス繊維、炭酸カルシウム、硫酸バリ
ウム、雲母等を一種または、複数種混合して用いること
ができる。無機フィラーは、常温で固形状態にあるエポ
キシ樹脂１００部に対して、５０〜８００部加えること
が好ましい。

【００２７】その他、本発明の活性エネルギー線照射す
ることによってシート化される熱硬化型絶縁シートに
は、必要に応じて、保存安定性のために紫外線防止剤、
熱重合防止剤、可塑剤などが添加できる。また、銅箔や
導体基板との密着性や耐湿性を向上させるためのエポキ
シシランカップリング剤、ボイドを防止するための消泡
剤、あるいは液状又は粉末の難燃剤等を添加することも
できる。

【００２８】本発明に用いる軟化点４５℃以上１２０℃
以下の常温で固形状態にあるエポキシ樹脂（イ）、常温
で液体状態にあるエポキシ樹脂（ロ）、エポキシ樹脂硬
化剤（ハ）、光重合性モノマーからなる固形エポキシ樹
脂可溶の希釈剤（ニ）、光重合開始剤（ホ）、および無
機フィラー（ヘ）を含む無溶剤液状樹脂の製造方法とし
ては、軟化点４５℃以上１２０℃以下の常温で固形状態
にあるエポキシ樹脂（イ）を、光重合性モノマーからな
る固形エポキシ樹脂可溶の希釈剤（ニ）へ超音波をかけ
ながら溶解し、常温で液体状態にあるエポキシ樹脂
（ロ）、エポキシ樹脂硬化剤（ハ）、光重合開始剤
（ホ）、および無機フィラー（ヘ）を加え、３本ロール
等の混練機によりにより混練する方法が使用できる。

【００２９】本発明に用いる活性エネルギー線照射する
ことによってシート化される熱硬化型絶縁シートの製造
方法としては、軟化点４５℃以上１２０℃以下の常温で
固形状態にあるエポキシ樹脂（イ）、常温で液体状態に
あるエポキシ樹脂（ロ）、エポキシ樹脂硬化剤（ハ）、
光重合性モノマーからなる固形エポキシ樹脂可溶の希釈
剤（ニ）、光重合開始剤（ホ）、および無機フィラー
（ヘ）を含む無溶剤液状樹脂を支持基板上に、バーコー
タ、ダイコータ、コンマコータを用いて塗布する方法等
が使用できる。その後、UVコンベア、高圧水銀灯等の露
光機により活性エネルギー線を０．２Ｊ／ｃｍ²〜３Ｊ
／ｃｍ²照射することで重合しタックフリーな熱硬化型
絶縁シートとなる。

【００３０】本発明の厚さ方向導電シートの製造方法と
しては、金属箔上に軟化点４５℃以上１２０℃以下の常
温で固形状態にあるエポキシ樹脂（イ）、常温で液体状
態にあるエポキシ樹脂（ロ）、エポキシ樹脂硬化剤
（ハ）、光重合性モノマーからなる固形エポキシ樹脂可
溶の希釈剤（ニ）、光重合開始剤（ホ）、および無機フ
ィラー（ヘ）を含む無溶剤液状樹脂を流延塗布後、活性
エネルギー線照射しシート化した厚さ方向導電シートの
金属箔をエッチングして形成する方法、または、あらか
じめ活性エネルギー線照射することによってシート化さ
れた熱硬化型絶縁シートと金属箔をラミネートしてお
き、この金属箔をエッチングして形成する方法、また
は、活性エネルギー線照射することによってシート化さ
れた熱硬化型絶縁シートの表面にマスクをかけてメッキ
によって形成する方法などを用いることができる。導体
端子は任意のピッチで格子状に配列する場合と、被接続
体の端子と対応するように位置を合わせて配列する場合
があり、目的に応じて選択することができる。金属箔に
は、通常、圧延銅箔や電解銅箔、ステンレス箔、ニッケ
ル箔、チタン箔、半田箔が使用できる。この金属箔は、
導体端子の形成に利用でき、圧延銅箔や電解銅箔などの
銅箔を使用することによって、電気抵抗の低い接続を可
能とする。

【００３１】また、導体端子の高さは、使用する熱硬化
型絶縁シートの厚みの０．７〜１．５倍の高さが好まし
い。高さが熱硬化型絶縁シートの０．７倍よりも低い
と、加熱圧着時に導体端子が活熱硬化型絶縁シートの裏
面にまで達せず、表裏の導通を得ることができない。ま
た、１．５倍よりも高いと、加熱圧着した時に導体端子
が柱となり被接続体と熱硬化型絶縁シートに間隙ができ
接着させることができず電気的信頼性が落ちる。

【００３２】導体端子は電気的接合をより高める目的で
その表面に第２の導体層を形成することもできる。その
方法としては、例えば電解メッキや無電解メッキなどが
用いられ、Ｓｎ−Ｐｂ半田等を用いることができる。

【００３３】本発明の厚さ方向導電シートで接続される
被接続体としては、半導体チップとリードフレーム、半
導体チップと半導体搭載用基板、半導体パッケージと実
装用基板回路、表面実装に使用されるチップ部品と実装
用基板、実装用基板と実装用基板、実装用基板とフレキ
シブル基板など、厚さ方向に電気的接続を行うものに広
く使用できるが、微細な接続が可能なことから、半導体
チップと半導体搭載用基板の電気的接続に使用すると特
に有用である。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の手段を用いた例を示すが、な
んらこれらに限定されない。「部」は重量部を表す。

【００３５】（実施例１）臭素化フェノールノボラック
エポキシ樹脂（エポキシ当量２６０、軟化点６５℃）１
００部と液状のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エポ
キシ当量１７５）２０部をヒドロキシエチルメタクリレ
ート６０部及びネオペンチルグリコールジメタクリレー
ト２０部に溶解し、そこへ硬化剤として２−フェニル−
４−メチルイミダゾール３部、光重合開始剤２，２−ジ
メトキシ−２−フェニルアセトフェノン（チバガイギー
製イルガキュア６５１）３部、無機フィラーとしてシリ
カ（平均粒径１μｍ）２００部を添加し、三本ロールで
十分に撹拌して無溶剤液状インクとした。この無溶剤液
状インクを１８μｍ厚の圧延銅箔（日本鉱業製）上の片
面にギャップ間隔を２２μｍに調節したコンマコータで
流延塗布後、高圧水銀灯露光機で約２Ｊ／ｃｍ²の条件
で活性エネルギー線照射することによりシート化した銅
箔付き熱硬化型絶縁シートを作製した。前記銅箔付き熱
硬化型絶縁シートの銅箔面にドライフィルムレジストを
ラミネートし、マスク露光、ドライフィルム現像、エッ
チング及びドライフィルム剥離の工程により、半導体チ
ップの電極に対応する位置に独立した導体端子を形成し
た厚さ方向導電シートを得た。被着体として回路面の周
辺に外部接続用の電極を持った半導体チップと、半導体
チップの電極に対応する位置に接続端子をもうけた半導
体搭載用基板を準備した。厚さ方向導電シートの導体端
子と、半導体チップの電極、および半導体搭載用基板上
の対応する端子とを、各々の電極端子位置を合わせて重
ね合わせた後に、半導体チップ面からヒートブロックで
熱硬化型絶縁シートが１７０℃になるよう加熱しながら
１０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で加圧して、導体端子を熱硬
化型絶縁シートに貫通させると同時に熱硬化させること
によって半導体チップの表面と半導体搭載用基板の表面
の各々を接着した。

【００３６】（実施例２）実施例１において無溶剤液状
インクの製造に用いた液状のビスフェノールＦ型エポキ
シ樹脂（エポキシ当量１７５）に替えシリコーン変性エ
ポキシ樹脂（エポキシ当量２５０）２０部を用いた以外
は、実施例１と同様にしてサンプルを作製した。

【００３７】（比較例１）臭素化フェノールノボラック
エポキシ樹脂（エポキシ当量２６０、軟化点６５℃）１
００部とシリコーン変性エポキシ樹脂（エポキシ当量２
５０）２０部をメチルエチルケトン（以下ＭＥＫと略
す）１２０部に攪拌しながら溶解し、そこへ硬化剤とし
て２−フェニル−４−メチルイミダゾール３部、無機フ
ィラーとしてシリカ（平均粒径１μｍ）１２０部を添加
して熱硬化型絶縁シート用ワニスを作製した。このワニ
スを１８μｍ厚の圧延銅箔（日本鉱業製）上にギャップ
間隔を５０μｍに調節したコンマコータで流延塗布後、
８０℃で２０分乾燥させ、絶縁層厚が２０μｍの銅箔付
き熱硬化型絶縁シートを得た以外は実施例１と同様にし
てサンプルを作製した。

【００３８】（比較例２）ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（エポキシ当量２８００、軟化点１４４℃）１００
部とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１
７５）４０部をメチルエチルケトン（以下ＭＥＫと略
す）１８０部に攪拌しながら溶解し、そこへ硬化剤とし
て２−フェニル−４−メチルイミダゾール３部、無機フ
ィラーとしてシリカ（平均粒径１μｍ）１４０部を添加
して熱硬化型絶縁シート用ワニスを作製した。このワニ
スを１８μｍ厚の圧延銅箔（日本鉱業製）上にギャップ
間隔を５０μｍに調節したコンマコータで流延塗布後、
８０℃で２０分乾燥させ、絶縁層厚が２０μｍの銅箔付
き熱硬化型絶縁シートを得た以外は実施例１と同様にし
てサンプルを作製した。

【００３９】上記により得られたサンプルを次の方法で
試験し、結果を表１に示す。 １．熱硬化前の熱硬化型絶縁シート曲げ特性：直径１ｃ
ｍの円柱に巻き付けて、折れしわがない場合、○印とし
た。 ２．接続抵抗：得られたサンプルの接続抵抗を四端子法
により測定し、接続抵抗が２０ｍΩ以下の場合、印とし
た。 ３．成形性：半導体搭載用基板の接続端子を完全に埋め
込めた場合、○印とした。 ４．接続信頼性：ＰＣＴ試験（１２１℃／１００％Ｒ
Ｈ）、２４時間後のサンプルの接続抵抗が２０ｍΩ以下
である場合、印とした。

【００４０】

【表１】

【００４２】

【発明の効果】本発明の厚さ方向導電シートによれば、
従来の異方導電シートに比べ、半導体チップと半導体搭
載用基板との接続、多層板の層間接続などの厚さ方向の
電気的接続と機械的接続を容易に、且つ低コストで行う
ことができる。さらに、光重合樹脂と熱硬化型樹脂を組
み合わせた本発明に用いる熱硬化型絶縁シートは、活性
エネルギー線照射によりタックフリーなシート状とな
り、加熱することで軟化溶融し、熱硬化型絶縁シート上
にもうけた導体を貫通でき、被接続体との接続・接着が
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】厚さ方向導電シートによる半導体チップとサブ
ストレートの接続プロセスの模式図の一例である。

【符号の説明】

１ ：活性エネルギー線照射することによってシート化
された熱硬化型絶縁シート ２ ：導体端子 ３ ：厚さ方向導電シート ３１：厚さ方向導電シート ４ ：半導体チップ ５ ：半導体チップの電極 ６ ：半導体搭載用基板 ７ ：半導体搭載用基板上の接続端子 ８ ：ヒートブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 英貴 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内 Ｆターム(参考） 5E319 AA03 AB05 BB20 CC01 5F044 KK01 KK16 LL11 PP19 QQ01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性エネルギー線照射することによって
   シート化された熱硬化型絶縁シートの片方、あるいは両
   方の表面に、導体からなる独立した端子が配列されてお
   り、被接続体との加熱圧着時に、熱硬化型絶縁シートが
   軟化溶融することによって、前記の導体が熱硬化型絶縁
   シートに貫通し、該熱硬化型絶縁シートの反対面との導
   通が得られると同時に、熱硬化し被接続体との接着が行
   われることを特徴とする厚さ方向導電シート。
2. 【請求項２】 活性エネルギー線照射することによって
   シート化される熱硬化型絶縁シートが、軟化点４５℃以
   上１２０℃以下の常温で固形状態にあるエポキシ樹脂
   （イ）、常温で液体状態にあるエポキシ樹脂（ロ）、エ
   ポキシ樹脂硬化剤（ハ）、光重合性モノマーからなる固
   形エポキシ樹脂可溶の希釈剤（ニ）、光重合開始剤
   （ホ）、および無機フィラー（ヘ）を含む無溶剤液状樹
   脂からなることを特徴とする請求項１記載の厚さ方向導
   電シート。
3. 【請求項３】 常温で液体状態にあるエポキシ樹脂が、
   シリコーン変性エポキシ樹脂である請求項２記載の厚さ
   方向導電シート。