JPH11220054A - 接着剤シートの貼付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】接着剤シートと配線パターン間に気泡を生じさ
せることなく、接着剤シートをテープキャリアに貼り付
けることを可能にする。 【解決手段】接着剤シート１０を、任意の形状に打ち抜
いて加圧しながら、加熱下で、テープキャリア１上へ貼
り付ける際、打ち抜きから貼り付けまでを真空中で行
う。つまり、熱硬化性材料または熱硬化性材料と熱可塑
性材料の混合物からなる接着剤シート１０を、任意の形
状に打ち抜いて加圧しながら加熱下で配線基板上へ貼り
付ける際に、打抜から貼り付けまでを真空中で行なう。
また、配線基板がテープキャリア１から成り、そのテー
プキャリア１の配線パターン上へ接着剤シート１０を貼
り付けることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テープキャリアの
配線パターン上などへ接着剤シートを貼り付ける方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】機器のダウンサイジンダに伴い、半導体
デバイスも小型化が求められている。これに対応して様
々な方式のパッケージング手法が検討されているが、そ
の一つに接着剤シートを用いて半導体チップをＴＡＢ
（Tape Automated Bonding）テープキャリアなどの配線
パターン上に貼り付けるタイプのものがある。

【０００３】この接着剤シートをキャリアテープ上に貼
り付ける方法の一つとして、適当な形状に成形した接着
剤シートをプレスで加熱しながら加圧して配線パターン
上に貼り付け、この後チップを同じく加熱・加圧して接
着する方法がある。

【０００４】例えば、高密度実装を可能にしたＣＯＬ
（Chip on Lead）やＬＯＣ（Lead onChip）構造のリー
ドフレームには、予め半導体チップ搭載用に高耐熱ポリ
イミド系フィルムの片面又は両面に接着剤（熱可塑性及
び熱硬化性接着剤等）が塗布された接着剤付フィルムを
貼り付け、プレハブリードフレームとして実用化されて
いるものがある。このリードフレームへのフィルムの貼
り付けには、打抜き金型が使用され、ダイに載置された
フィルムをストリッパと共働して所定の形状に打ち抜く
打抜きパンチと、打抜きパンチの下においてリードフレ
ームが載置されたヒータブロックとより構成され、打抜
きパンチの下降によってフィルムを所定の形状に打抜
き、打ち抜いたフィルムをその下のリードフレームと共
にヒータブロックで挟んでリードフレームの所定の位置
にフィルムを熱圧着している。

【０００５】また最近では、いわゆるチップサイズパッ
ケージ（Chip Size Package ：略称ＣＳＰ）が、高密度
且つ高信頼な接続と低コスト生産に好適なパッケージン
グ技術として注目されている。このＣＳＰのパッケージ
形態は主にボールグリッドアレイ（Ball Grid Array ）
のパッケージであり、パッケージの大きさをほぼチップ
の大きさと等しくしたものである。

【０００６】図６に、従来のＣＳＰのパッケージ構造を
示す。このＣＳＰ２０では、半導体チップ２１の表面に
フレキシブル配線基板すなわちテープキャリア２３を弾
性接着剤（エラストマ接着剤）２８（厚さ５０〜１００
μｍ）により貼り付け、封止する。チップ２１の四辺の
電極パッド２２に、テープキャリア２３のリード２５
を、ＴＡＢ方式により接続する。テープキャリア２３は
銅配線層２４とポリイミドフィルムの誘電層２３ａから
成る２層構造である。リード２５は金めっきまたは銅配
線自体から成る。外部端子のバンプ２７はテープキャリ
ア２３のビアホール２６に形成され、金／ニッケルめっ
きまたは半田から成る。バンプ２７のアレイピッチは
０．５mmまたは１．０mmである。なお、オプションの保
護枠２９は樹脂３０により取り付ける。

【０００７】ここで、半導体素子と配線パターンを有す
るテープまたはプリント配線基板の接着は、エラストマ
接着剤をスクリーン印刷法などで塗布後、両者を圧着し
て加熱硬化するが、接着剤シートとして貼付することも
有効と考えられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た配線パターン上への接着剤シートの貼り付けにおい
て、配線パターン間が狭い場合などには、接着剤界面に
気泡ができることがある。この気泡は、封止の際にボイ
ドを生じる原因になったり、後加熱によりふくれを生じ
るなどの問題がある。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、接着剤シートと配線パターン間などに気泡を生じさ
せることなく貼り付けることができ、封止時のふくれな
どを防止できる接着剤シートの貼付方法を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載の接着剤シートの貼付方法
は、熱硬化性材料または熱硬化性材料と熱可塑性材料の
混合物からなる接着剤シートを、真空中において、加圧
しながら加熱下で配線基板上へ貼り付けるものである。

【００１１】また請求項２に記載の接着剤シートの貼付
方法は、熱硬化性材料または熱硬化性材料と熱可塑性材
料の混合物からなる接着剤シートを、任意の形状に打ち
抜いて加圧しながら加熱下で配線基板上へ貼り付ける際
に、打抜から貼り付けまでを真空中で行なうものであ
る。

【００１２】更に請求項３に記載の接着剤シートの貼付
方法は、請求項２における前記配線基板がテープキャリ
アから成り、そのテープキャリアの配線パターン上へ前
記接着剤シートを貼り付けるものである。

【００１３】本発明では、接着剤シートを配線基板上や
テープキャリア上又はその配線パターン上に貼り付ける
際に、その貼り付け作業を真空中で行なう。このため接
着剤シートの下面に空気を巻き込むことがない。従っ
て、接着剤シートと配線パターン間などにボイドを生じ
ることなく、貼り付けを行うことができる。なお、真空
レベルとしては市販の真空ポンプを用い、閉鎖された空
間で吸引した状態であれば良い。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて説明する。

【００１５】図１及び図２は、上述したチップ サイズ
パッケージ（ＣＳＰ）の半導体装置のためのＴＡＢテ
ープキャリアの構成を示す。

【００１６】ＴＡＢテープキャリア１は、ポリイミドフ
ィルムから成るベースフィルム２と銅箔より形成され一
部にインナリード４及びランド５を含む配線パターンと
を有する２層構造である。ランド５は配線パターン面３
の中央に２列に計８個設けられ、これらのランド５から
は、配線パターン面３を取り囲むように設けられた周辺
のウインドウ６まで、それぞれインナリード４が延在さ
れ、図示してない半導体チップの周辺パッドと接続され
るようになっている。また、ランド５はビアホール７を
通してベースフィルム２の反対面側に通じており、そこ
に仮想的に示すように外部端子のバンプとしての半田ボ
ール８が搭載されるようになっている。なお、９は送り
用のパーフォレーション孔である。

【００１７】このテープキャリア１の配線パターン面３
には、熱硬化性材料または熱硬化性材料と熱可塑性材料
の混合物からなる接着剤シート１０が貼り付けられ、こ
れを介して図示してない半導体チップがテープキャリア
１に接着される。そして、半導体チップの四辺の周辺パ
ッドに、テープキャリア１のインナリード４が、図６の
場合と同様にＴＡＢ方式により接続される。従って、こ
の電気的接続は、チップ外周のパッドから、横方向にイ
ンナリード４によるテープ配線を経て、バンプ端子に達
する。

【００１８】接着剤シート１０は、半硬化状態のエポキ
シ樹脂組成物をエラストマ１１とするエラストマ接着剤
から成り、これをＴＡＢテープキャリア１上に半導体素
子との接着部分だけ、真空状態下で、圧着して加熱硬化
する。これは、真空状態下で、接着剤シート１０を、任
意の形状にプレスで打ち抜いて加圧しながら、加熱下
で、テープキャリア１の配線パターン面３上へ貼り付け
ることで行う。この打抜から貼り付けまでの工程は、す
べて真空中で行なわれる。真空レベルとしては市販の真
空ポンプを用い、閉鎖された空間で吸引した状態であれ
ば良い。

【００１９】従って、接着剤シートを配線パターン上に
プレスする際に接着剤シートの下面に空気を巻き込むこ
となく、貼り付けることができ、これにより接着剤シー
トと配線パターン間などにボイドが生じるのを防ぐこと
ができる。このため、これにより得られるシートは耐湿
試験後の加熱によってもふくれを生じることがない。

【００２０】ＣＳＰの半導体装置を得るためには、上記
のエポキシ樹脂の接着剤シート１０を有するＴＡＢテー
プキャリア１を、半導体チップ２１に厳密に位置合わせ
した後、所定の温度に加熱された成形プレスを用いて所
定秒間だけ加圧圧着する。その後、ＴＡＢテープキャリ
ア１のインナリード４と半導体チップ２１の電極パッド
２２とのボンディングを行い、ボンディングリード部分
を高接着性の液状シリコーン樹脂からなる封止用樹脂３
０を用いて封止し、熱硬化する。さらに、半田ボール８
を用いて、ＴＡＢテープキャリア１の電極パッド２２に
外部回路と接続するためのバンプを形成する。以上の工
程により、ＣＳＰの半導体装置が得られる。

【００２１】

【実施例】（実施例）図３に示すＴＡＢテープキャリア
１の配線パターン上に、エラストマ１１であるエポキシ
樹脂を主とする接着剤シート１０を、真空中において、
３０kg／cm²で加圧しながら、１３０℃の温度で４秒間
加熱し、貼り付けた。図１に、本実施例により貼り付け
た接着剤シート１０の外観を観察した結果を示す。本実
施例により貼り付けた試料には、接着剤シート１０と配
線パターンとの間に、ボイドの発生が全く見られなかっ
た。

【００２２】（比較例）比較例として、大気圧下におい
て、図３に示すＴＡＢテープキャリア１の配線パターン
上に、同じエポキシ樹脂を主とする接着剤シート１０を
貼り付けた。この比較例は、真空中で行わない他は、実
施例と同じ条件で接着剤シート１０の貼り付けを行っ
た。この比較例により貼り付けた接着剤シート１０を観
察した結果を図４に示す。図５はその一部分の拡大図で
ある。

【００２３】図４及び図５に示すように、大気圧下で接
着剤シート１０を貼り付けた場合、接着剤シート１０と
配線パターンとの間には、ランド５の回りや、インナリ
ード４のリード際などに、数多くのボイド１３の発生が
観察された。

【００２４】上記実施例と比較例との比較から判るよう
に、本発明の接着剤シートの貼付方法によれば、ボイド
１３を生じさせずに、接着剤シートを貼り付けられるこ
とが明らかである。

【００２５】両試料を８５℃×８５％ＲＨの恒温恒湿槽
に４８時間放置し、取り出し後、３００℃のヒートブロ
ック上に置いたところ、実施例により貼り付けた試料で
はなんら変化が見られなかったが、比較例から得られた
試料ではふくれが生じた。

【００２６】このように本発明により貼り付けられた接
着剤シートでは、耐湿試験後の加熱によってもふくれを
生じない貼付試料を得られることが明らかである。

【００２７】上記実施例では、ＴＡＢテープキャリアの
配線パターン上に接着剤シート１０を貼り付ける場合を
例にしたが、前記したようなＴＡＢテープキャリア以外
の配線基板又は基体上の配線パターン面に貼り付ける場
合にも、本発明は有効である。もちろん配線パターン面
以外にもなんら問題なく貼り付けることができる。

【００２８】また上記実施例の場合、接着剤シート１０
を、エラストマ１１として熱硬化性のエポキシ樹脂を主
体としたもので構成したが、エポキシ樹脂から成るエラ
ストマ１１上に、エポキシ樹脂や熱硬化性のポリイミド
樹脂等の熱硬化性樹脂から成る接着剤層１２を形成した
ものでもよい。

【００２９】また、接着剤シート１０には、熱硬化性材
料または熱硬化性材料と熱可塑性材料の混合物のどちら
を用いても良いが、取り扱いを容易にするためには、接
着工程以前においても接着材表面をタックフリー（粘着
のない状態）にするのがよく、軟化点３０℃以上のもの
を使用することが好ましい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３記載
の発明によれば、接着剤シートを配線基板上やテープキ
ャリア上又はその配線パターン上に貼り付ける際に、そ
の貼り付け作業を真空中で行なうようにしたので、接着
剤シートの下面に空気を巻き込むことがない。従って、
接着剤シートと配線パターン間などにボイドを生じさせ
ずに貼り付けを行うことができる。このため、これによ
り得られるシートは、耐湿試験後の加熱によっても、ふ
くれを生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例により得られた貼り付けサンプ
ルの透過面を示す図である。

【図２】図１のＢ−Ｂ′断面図である。

【図３】本発明の実施例に用いたＴＡＢテープキャリア
の配線パターンを示す図である。

【図４】比較例により得られた貼り付けサンプルの透過
面を示す図である。

【図５】比較例により得られた貼り付けサンプルのラン
ド際の拡大図である。

【図６】従来のチップサイズパッケージの半導体装置の
構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ＴＡＢテープキャリア ２ ベースフィルム ３ 配線パターン面 ４ インナリード ５ ランド ６ ウインドウ ７ ビアホール ８ 半田ボール ９ パーフォレーション孔 １０ 接着剤シート １１ エラストマ １２ 接着剤層 １３ ボイド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱硬化性材料または熱硬化性材料と熱可塑
   性材料の混合物からなる接着剤シートを、真空中におい
   て、加圧しながら加熱下で配線基板上へ貼り付けること
   を特徴とする接着剤シートの貼付方法。
2. 【請求項２】熱硬化性材料または熱硬化性材料と熱可塑
   性材料の混合物からなる接着剤シートを、任意の形状に
   打ち抜いて加圧しながら加熱下で配線基板上へ貼り付け
   る際に、打抜から貼り付けまでを真空中で行なうことを
   特徴とする接着剤シートの貼付方法。
3. 【請求項３】前記配線基板がテープキャリアから成り、
   そのテープキャリアの配線パターン上へ前記接着剤シー
   トを貼り付けることを特徴とする請求項２記載の接着剤
   シートの貼付方法。