JP2001068512A - スティフナ付きｔａｂテープおよびｂｇａパッケージ - Google Patents
スティフナ付きｔａｂテープおよびｂｇａパッケージInfo
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- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 放熱性が良好なスティフナ付きＴＡＢテープ
およびＢＧＡパッケージ。 【解決手段】 機械的補強板および放熱板としてのステ
ィフナ２に接着剤層５を介して配線パターン９を有する
ＴＡＢテープ１５を接着したスティフナ付きＴＡＢテー
プにおいて、ＴＡＢテープは、ポリイミド等の絶縁フイ
ル６と銅箔８が接着剤層７か、焼き付け法で接着されて
おり、スティフナは第１の面が黒色酸化皮膜４、反対の
第２の面が黒色エポキシ樹脂層１によって被覆され、ス
ティフナとＴＡＢテープの接着は、ボンディング特性と
リフロー特性を考慮した熱硬化性接着剤層５によってな
される。
およびＢＧＡパッケージ。 【解決手段】 機械的補強板および放熱板としてのステ
ィフナ２に接着剤層５を介して配線パターン９を有する
ＴＡＢテープ１５を接着したスティフナ付きＴＡＢテー
プにおいて、ＴＡＢテープは、ポリイミド等の絶縁フイ
ル６と銅箔８が接着剤層７か、焼き付け法で接着されて
おり、スティフナは第１の面が黒色酸化皮膜４、反対の
第２の面が黒色エポキシ樹脂層１によって被覆され、ス
ティフナとＴＡＢテープの接着は、ボンディング特性と
リフロー特性を考慮した熱硬化性接着剤層５によってな
される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、多層配線のＴＡ
Ｂ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）
テープおよびこのＴＡＢテープを用いたＢＧＡ（Ｂａｌ
ｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケージに関し、特にＴ
ＡＢテープの上面にスティフナを有するスティフナ付き
ＴＡＢテープ、およびこのスティフナ付きＴＡＢテープ
に半導体素子を搭載するとともにＴＡＢテープの底面に
外部接続用のはんだボールを設けたＢＧＡパッケージに
関するものである。
Ｂ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）
テープおよびこのＴＡＢテープを用いたＢＧＡ（Ｂａｌ
ｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケージに関し、特にＴ
ＡＢテープの上面にスティフナを有するスティフナ付き
ＴＡＢテープ、およびこのスティフナ付きＴＡＢテープ
に半導体素子を搭載するとともにＴＡＢテープの底面に
外部接続用のはんだボールを設けたＢＧＡパッケージに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、パソコン、コンピュータ、高速デ
ジタル・データ処理機器等のパッケージ（半導体装置）
においては、パッケージの小型化、高密度実装化の要求
に伴って、高密度の配線と製造が容易なＴＡＢテープお
よびこれを用いたＢＧＡ構造の小型パッケージが注目さ
れている。
ジタル・データ処理機器等のパッケージ（半導体装置）
においては、パッケージの小型化、高密度実装化の要求
に伴って、高密度の配線と製造が容易なＴＡＢテープお
よびこれを用いたＢＧＡ構造の小型パッケージが注目さ
れている。
【０００３】パッケージが小型化されると、半導体素子
から発生する熱の放散性が半導体素子の動作特性に大き
く影響するため、熱放散性の良好なパッケージを構成し
て半導体素子の動作特性と信頼性の確保を図ることが極
めて重要になる。
から発生する熱の放散性が半導体素子の動作特性に大き
く影響するため、熱放散性の良好なパッケージを構成し
て半導体素子の動作特性と信頼性の確保を図ることが極
めて重要になる。
【０００４】図４は、熱放散性を考慮した従来のサーマ
ルビア付きＰ（Ｐｌａｓｔｉｃ）ＢＧＡパッケージの構
成を示している。このサーマルビア付きＰＢＧＡパッケ
ージは、配線回路１６を有するマザーボード１７上に配
置され、配線パターン９とサーマルビア１２を有する絶
縁フイルム６によって形成された多層配線基板１３と、
多層配線基板１３の絶縁フイルム６の中央に接着剤を介
して搭載された半導体素子２０を備えている。多層配線
基板１３は、はんだボール１１を介してマザーボード１
７の配線回路１６の上に載置され、はんだボール１１と
配線回路１６は電気的に接合されている。半導体素子２
０は、接着剤を介して絶縁フイルム６に接着され固定さ
れているとともに、半導体素子２０はモールドレジン２
４により気密に封止されており、半導体素子２０の素子
電極と配線パターン９は図示しないボンディングワイヤ
等によって電気的に接合されてパッケージに仕上げられ
ている。
ルビア付きＰ（Ｐｌａｓｔｉｃ）ＢＧＡパッケージの構
成を示している。このサーマルビア付きＰＢＧＡパッケ
ージは、配線回路１６を有するマザーボード１７上に配
置され、配線パターン９とサーマルビア１２を有する絶
縁フイルム６によって形成された多層配線基板１３と、
多層配線基板１３の絶縁フイルム６の中央に接着剤を介
して搭載された半導体素子２０を備えている。多層配線
基板１３は、はんだボール１１を介してマザーボード１
７の配線回路１６の上に載置され、はんだボール１１と
配線回路１６は電気的に接合されている。半導体素子２
０は、接着剤を介して絶縁フイルム６に接着され固定さ
れているとともに、半導体素子２０はモールドレジン２
４により気密に封止されており、半導体素子２０の素子
電極と配線パターン９は図示しないボンディングワイヤ
等によって電気的に接合されてパッケージに仕上げられ
ている。
【０００５】図４のサーマルビア付きＢＧＡパッケージ
によると、半導体素子２０から発生した熱は、多層配線
基板１３の配線パターン９と半導体素子２０の下のサー
マルビア１２を経由して、多層配線基板１３の底面に形
成したはんだボール１１の方に伝わり放散することが可
能である。この場合、半導体素子２０からの熱放散量
は、半導体素子の容量あるいはパッケージの構成により
多少の差異はあるが、概ね３〜３．５Ｗ程度である。
によると、半導体素子２０から発生した熱は、多層配線
基板１３の配線パターン９と半導体素子２０の下のサー
マルビア１２を経由して、多層配線基板１３の底面に形
成したはんだボール１１の方に伝わり放散することが可
能である。この場合、半導体素子２０からの熱放散量
は、半導体素子の容量あるいはパッケージの構成により
多少の差異はあるが、概ね３〜３．５Ｗ程度である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のサーマ
ルビア付きＰＢＧＡパッケージによると、半導体素子は
底面からサーマルビアを介して放熱することができる
が、半導体素子の他の面は熱伝導率の低いモールドレジ
ンによって被われているので、放熱性の向上に限界があ
る。一方、放熱性を向上させるためにスティフナを設け
たＢＧＡパッケージも提案されているが、ＴＡＢテープ
とスティフナを接着する接着剤層がワイヤボンディング
時の振動エネルギーを吸収するため、ワイヤボンディン
グ性が低下し、また、スティフナがリフロー時に発生し
た熱を放散するため、リフロー特性が低下する。
ルビア付きＰＢＧＡパッケージによると、半導体素子は
底面からサーマルビアを介して放熱することができる
が、半導体素子の他の面は熱伝導率の低いモールドレジ
ンによって被われているので、放熱性の向上に限界があ
る。一方、放熱性を向上させるためにスティフナを設け
たＢＧＡパッケージも提案されているが、ＴＡＢテープ
とスティフナを接着する接着剤層がワイヤボンディング
時の振動エネルギーを吸収するため、ワイヤボンディン
グ性が低下し、また、スティフナがリフロー時に発生し
た熱を放散するため、リフロー特性が低下する。
【０００７】それ故、本発明の目的は、ボンディング特
性とリフロー特性を向上させ、しかも半導体素子から発
生する熱の放散性が良好で半導体素子の動作特性とパッ
ケージの信頼性を高めたスティフナ付きＴＡＢテープお
よびＢＧＡパッケージを提供することにある。
性とリフロー特性を向上させ、しかも半導体素子から発
生する熱の放散性が良好で半導体素子の動作特性とパッ
ケージの信頼性を高めたスティフナ付きＴＡＢテープお
よびＢＧＡパッケージを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、機械的補強板および放熱板としてのステ
ィフナの第１の面に接着剤を介して所定の配線パターン
を有するＴＡＢテープを接着したスティフナ付きＴＡＢ
テープにおいて、前記ＴＡＢテープは、ポリイミド等の
絶縁フイルムと、前記絶縁フイルムと接着される接着面
がＶＬＰ（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ），ＳＬ
Ｐ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ）等の粗化面
に加工されている銅箔より構成され、前記スティフナ
は、前記第１の面が黒化酸化皮膜によって被覆されると
ともに反対の第２の面が黒色エポキシ樹脂層によって被
覆され、前記スティフナに前記ＴＡＢテープを接着する
前記接着剤は、ボンディング特性とリフロー特性を考慮
した所定の硬さと所定の厚さを有することを特徴とする
スティフナ付きＴＡＢテープを提供する。
達成するため、機械的補強板および放熱板としてのステ
ィフナの第１の面に接着剤を介して所定の配線パターン
を有するＴＡＢテープを接着したスティフナ付きＴＡＢ
テープにおいて、前記ＴＡＢテープは、ポリイミド等の
絶縁フイルムと、前記絶縁フイルムと接着される接着面
がＶＬＰ（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ），ＳＬ
Ｐ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ）等の粗化面
に加工されている銅箔より構成され、前記スティフナ
は、前記第１の面が黒化酸化皮膜によって被覆されると
ともに反対の第２の面が黒色エポキシ樹脂層によって被
覆され、前記スティフナに前記ＴＡＢテープを接着する
前記接着剤は、ボンディング特性とリフロー特性を考慮
した所定の硬さと所定の厚さを有することを特徴とする
スティフナ付きＴＡＢテープを提供する。
【０００９】さらに、本発明は、上記の目的を達成する
ために、前記接着剤は、前記所定の硬さとして１５０℃
の近辺において１×１０5 ｄｙｎ／ｃｍ2 以上の硬さを
有し、前記所定の厚さとして３０μｍ〜５０μｍの厚さ
を有する熱硬化性接着剤層であることを特徴とし、前記
ＴＡＢテープは、前記絶縁フイルムと、前記銅箔と、前
記絶縁フイルムに前記銅箔を接着する４μｍ〜２５μｍ
の厚さの熱硬化性接着剤を有する３層ＴＡＢテープの構
成であることを特徴とし、前記ＴＡＢテープは、前記銅
箔上にキャスティング方法によって前記絶縁フイルムが
形成された接着剤レス２層ＴＡＢテープの構成であるこ
とを特徴とするスティフナ付きＴＡＢテープを提供す
る。
ために、前記接着剤は、前記所定の硬さとして１５０℃
の近辺において１×１０5 ｄｙｎ／ｃｍ2 以上の硬さを
有し、前記所定の厚さとして３０μｍ〜５０μｍの厚さ
を有する熱硬化性接着剤層であることを特徴とし、前記
ＴＡＢテープは、前記絶縁フイルムと、前記銅箔と、前
記絶縁フイルムに前記銅箔を接着する４μｍ〜２５μｍ
の厚さの熱硬化性接着剤を有する３層ＴＡＢテープの構
成であることを特徴とし、前記ＴＡＢテープは、前記銅
箔上にキャスティング方法によって前記絶縁フイルムが
形成された接着剤レス２層ＴＡＢテープの構成であるこ
とを特徴とするスティフナ付きＴＡＢテープを提供す
る。
【００１０】また、この発明は、上記の目的を達成する
ため、機械的補強板および放熱板としてのスティフナの
第１の面に接着剤を介して所定の配線パターンを有する
ＴＡＢテープを接着するとともに前記スティフナの前記
第１の面に半導体素子を接着し、前記半導体素子と前記
配線パターンをボンディングワイヤによって接続すると
ともに前記配線パターンに外部回路接続用のはんだボー
ルを接続したＢＧＡパッケージにおいて、前記ＴＡＢテ
ープは、ポリイミド等の絶縁フイルムと、前記絶縁フイ
ルムと接着される接着面がＶＬＰ（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ
Ｐｒｏｆｉｌｅ），ＳＬＰ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｏｗ Ｐｒ
ｏｆｉｌｅ）等の粗化面に加工されている銅箔より構成
され、前記スティフナは、前記第１の面が黒化酸化皮膜
によって被覆されるとともに反対の第２の面が黒色エポ
キシ樹脂層によって被覆され、前記スティフナに前記Ｔ
ＡＢテープを接着する前記接着剤は、ボンディング特性
とリフロー特性を考慮した所定の硬さと所定の厚さを有
し、前記ＴＡＢテープの前記銅箔は、前記粗化面と反対
の面がその面に被覆されたソルダーレジスト層に感光、
現像、およびエッチングを施こして形成されることによ
り前記はんだボールの配置パターンに応じたフォトソル
ダーレジストのパターン層によって被覆されていること
を特徴とするＢＧＡパッケージを提供する。
ため、機械的補強板および放熱板としてのスティフナの
第１の面に接着剤を介して所定の配線パターンを有する
ＴＡＢテープを接着するとともに前記スティフナの前記
第１の面に半導体素子を接着し、前記半導体素子と前記
配線パターンをボンディングワイヤによって接続すると
ともに前記配線パターンに外部回路接続用のはんだボー
ルを接続したＢＧＡパッケージにおいて、前記ＴＡＢテ
ープは、ポリイミド等の絶縁フイルムと、前記絶縁フイ
ルムと接着される接着面がＶＬＰ（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ
Ｐｒｏｆｉｌｅ），ＳＬＰ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｏｗ Ｐｒ
ｏｆｉｌｅ）等の粗化面に加工されている銅箔より構成
され、前記スティフナは、前記第１の面が黒化酸化皮膜
によって被覆されるとともに反対の第２の面が黒色エポ
キシ樹脂層によって被覆され、前記スティフナに前記Ｔ
ＡＢテープを接着する前記接着剤は、ボンディング特性
とリフロー特性を考慮した所定の硬さと所定の厚さを有
し、前記ＴＡＢテープの前記銅箔は、前記粗化面と反対
の面がその面に被覆されたソルダーレジスト層に感光、
現像、およびエッチングを施こして形成されることによ
り前記はんだボールの配置パターンに応じたフォトソル
ダーレジストのパターン層によって被覆されていること
を特徴とするＢＧＡパッケージを提供する。
【００１１】さらに、この発明は、上記の目的を達成す
るために、前記スティフナは、前記第１の面に０．０８
ｍｇ／ｃｍ2 〜０．８ｍｇ／ｃｍ2 の黒化酸化物の生成
量を持つ前記黒化酸化皮膜を有するとともに、前記反対
の第２の面に５μｍ〜２０μｍ厚さの黒色のエポキシ樹
脂コートによる前記黒色エポキシ樹脂層を有し、前記ス
ティフナの前記黒化酸化皮膜に固定される前記半導体素
子は高放熱性ペーストによって接着されていることを特
徴とし、前記スティフナに前記ＴＡＢテープを接着する
前記接着剤は、前記所定の硬さとして１５０℃の近辺に
おいて１×１０5 ｄｙｎ／ｃｍ2 以上の硬さを有し、前
記所定の厚さとして３０μｍ〜５０μｍの厚さを有する
熱硬化性接着剤層であることを特徴とし、前記ＴＡＢテ
ープは、前記絶縁フイルムと、前記フォトソルダーレジ
ストの前記パターン層によって被覆されている前記銅箔
と、前記絶縁フイルムに前記銅箔を接着する４μｍ〜２
５μｍの厚さの熱硬化性接着剤を有する３層ＴＡＢテー
プの構成であることを特徴とし、前記ＴＡＢテープは、
前記フォトソルダーレジストの前記パターン層によって
被覆されている前記銅箔上にキャスティング方法によっ
て前記絶縁フイルムが形成された接着剤レス２層ＴＡＢ
テープの構成であることを特徴とするＢＧＡパッケージ
を提供する。
るために、前記スティフナは、前記第１の面に０．０８
ｍｇ／ｃｍ2 〜０．８ｍｇ／ｃｍ2 の黒化酸化物の生成
量を持つ前記黒化酸化皮膜を有するとともに、前記反対
の第２の面に５μｍ〜２０μｍ厚さの黒色のエポキシ樹
脂コートによる前記黒色エポキシ樹脂層を有し、前記ス
ティフナの前記黒化酸化皮膜に固定される前記半導体素
子は高放熱性ペーストによって接着されていることを特
徴とし、前記スティフナに前記ＴＡＢテープを接着する
前記接着剤は、前記所定の硬さとして１５０℃の近辺に
おいて１×１０5 ｄｙｎ／ｃｍ2 以上の硬さを有し、前
記所定の厚さとして３０μｍ〜５０μｍの厚さを有する
熱硬化性接着剤層であることを特徴とし、前記ＴＡＢテ
ープは、前記絶縁フイルムと、前記フォトソルダーレジ
ストの前記パターン層によって被覆されている前記銅箔
と、前記絶縁フイルムに前記銅箔を接着する４μｍ〜２
５μｍの厚さの熱硬化性接着剤を有する３層ＴＡＢテー
プの構成であることを特徴とし、前記ＴＡＢテープは、
前記フォトソルダーレジストの前記パターン層によって
被覆されている前記銅箔上にキャスティング方法によっ
て前記絶縁フイルムが形成された接着剤レス２層ＴＡＢ
テープの構成であることを特徴とするＢＧＡパッケージ
を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態によ
るスティフナ付き３層ＴＡＢテープおよびＢＧＡパッケ
ージの構成を示している。 （スティフナ付き３層ＴＡＢテープの実施の形態）図１
により、スティフナ付き３層ＴＡＢテープの構成を説明
する。３層のＴＡＢテープ１５は、ポリイミド等の絶縁
フイルム６と、絶縁フイルム６と接着される接着面がＶ
ＬＰ（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ），ＳＬＰ
（Ｓｕｐｅｒ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ）等の粗化面に
加工されている銅箔８と、絶縁フイルム６に銅箔８を接
着する４μｍ〜２５μｍの厚さの熱硬化性接着剤層７よ
り構成され、スティフナ２は、第１の面が黒化酸化皮膜
４によって被覆されているとともに反対の第２の面が黒
色エポキシ樹脂層１によって被覆され、スティフナ２に
３層のＴＡＢテープ１５を接着する熱硬化性接着剤層５
は、ボンディング特性とリフロー特性を考慮した所定の
硬さと所定の厚さを有する熱硬化性接着剤によって構成
されている。
るスティフナ付き３層ＴＡＢテープおよびＢＧＡパッケ
ージの構成を示している。 （スティフナ付き３層ＴＡＢテープの実施の形態）図１
により、スティフナ付き３層ＴＡＢテープの構成を説明
する。３層のＴＡＢテープ１５は、ポリイミド等の絶縁
フイルム６と、絶縁フイルム６と接着される接着面がＶ
ＬＰ（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ），ＳＬＰ
（Ｓｕｐｅｒ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ）等の粗化面に
加工されている銅箔８と、絶縁フイルム６に銅箔８を接
着する４μｍ〜２５μｍの厚さの熱硬化性接着剤層７よ
り構成され、スティフナ２は、第１の面が黒化酸化皮膜
４によって被覆されているとともに反対の第２の面が黒
色エポキシ樹脂層１によって被覆され、スティフナ２に
３層のＴＡＢテープ１５を接着する熱硬化性接着剤層５
は、ボンディング特性とリフロー特性を考慮した所定の
硬さと所定の厚さを有する熱硬化性接着剤によって構成
されている。
【００１３】図１のスティフナ付き３層ＴＡＢテープの
実施の形態においては、ポリイミドフイルムとしての厚
さ７５μｍのユーピレックス（宇部興産株式会社製、商
品名）の絶縁フイルム６に、厚さ１２μｍの巴川接着剤
タイプＸ（巴川製紙株式会社製、型番）、または東レ接
着剤８５００（東レ株式会社製、型番）の接着剤層７を
介して１８μｍＳＬＰの銅箔８が接着されている。この
絶縁フイルム６と銅箔８を接着する熱硬化性の接着剤層
７の厚さは、４μｍ〜２５μｍの厚さが適している。ま
た、銅箔８は、配線パターン９として形成され、その表
面にＰＳＲ４０００／バージョン１０（商品型番）を使
用した厚さ２０μｍのソルダーレジスト層１０と、複数
のはんだボール１１を有している。スティフナ２は、厚
さ０．８ｍｍのＣ１５１５０（１／２Ｈ銅製）の銅板製
で、第１の面は生成量０．２ｍｇ／ｃｍ2 の第１酸化銅
（ＣｕＯ）よりなる黒化酸化物（ｂｌａｃｋ ｏｘｉｄ
ｅ）、望ましくは皮膜量０．０８ｍｇ／ｃｍ2 〜０．８
ｍｇ／ｃｍ2 の黒化酸化物を持つ黒化酸化皮膜４によっ
て被覆されているとともに、反対の第２の面が厚さ１０
μｍ、好ましくは５μｍ〜２０μｍ厚さのフッ素を含有
しない黒色のエポキシ樹脂コートによる黒色エポキシ樹
脂層１が被覆されている。スティフナ２の黒化酸化皮膜
４とＴＡＢテープ１５のポリイミド絶縁フイルム６を接
着する熱硬化性接着剤層５は、ボンディング特性とリフ
ロー特性を考慮して、３０μｍ厚さの熱硬化性の接着剤
ＴＳＡ−６１０３（東レ株式会社製、商品型番）によっ
て接着され、所定の硬さと所定の厚さを有している。こ
の熱硬化性接着剤層５は、所定の硬さとして１５０℃の
近辺において１×１０5 ｄｙｎ／ｃｍ2 以上の硬さを有
し、前記所定の厚さとして３０μｍ〜５０μｍの厚さを
有する熱硬化性接着剤であり、全体としてスティフナ付
き３層ＴＡＢテープが構成されている。
実施の形態においては、ポリイミドフイルムとしての厚
さ７５μｍのユーピレックス（宇部興産株式会社製、商
品名）の絶縁フイルム６に、厚さ１２μｍの巴川接着剤
タイプＸ（巴川製紙株式会社製、型番）、または東レ接
着剤８５００（東レ株式会社製、型番）の接着剤層７を
介して１８μｍＳＬＰの銅箔８が接着されている。この
絶縁フイルム６と銅箔８を接着する熱硬化性の接着剤層
７の厚さは、４μｍ〜２５μｍの厚さが適している。ま
た、銅箔８は、配線パターン９として形成され、その表
面にＰＳＲ４０００／バージョン１０（商品型番）を使
用した厚さ２０μｍのソルダーレジスト層１０と、複数
のはんだボール１１を有している。スティフナ２は、厚
さ０．８ｍｍのＣ１５１５０（１／２Ｈ銅製）の銅板製
で、第１の面は生成量０．２ｍｇ／ｃｍ2 の第１酸化銅
（ＣｕＯ）よりなる黒化酸化物（ｂｌａｃｋ ｏｘｉｄ
ｅ）、望ましくは皮膜量０．０８ｍｇ／ｃｍ2 〜０．８
ｍｇ／ｃｍ2 の黒化酸化物を持つ黒化酸化皮膜４によっ
て被覆されているとともに、反対の第２の面が厚さ１０
μｍ、好ましくは５μｍ〜２０μｍ厚さのフッ素を含有
しない黒色のエポキシ樹脂コートによる黒色エポキシ樹
脂層１が被覆されている。スティフナ２の黒化酸化皮膜
４とＴＡＢテープ１５のポリイミド絶縁フイルム６を接
着する熱硬化性接着剤層５は、ボンディング特性とリフ
ロー特性を考慮して、３０μｍ厚さの熱硬化性の接着剤
ＴＳＡ−６１０３（東レ株式会社製、商品型番）によっ
て接着され、所定の硬さと所定の厚さを有している。こ
の熱硬化性接着剤層５は、所定の硬さとして１５０℃の
近辺において１×１０5 ｄｙｎ／ｃｍ2 以上の硬さを有
し、前記所定の厚さとして３０μｍ〜５０μｍの厚さを
有する熱硬化性接着剤であり、全体としてスティフナ付
き３層ＴＡＢテープが構成されている。
【００１４】（ＢＧＡパッケージの実施の形態）図１に
より、前述のスティフナ付き３層ＴＡＢテープを用いた
ＢＧＡパッケージの構成を説明する。図１のＢＧＡパッ
ケージは、スティフナ２と、複数のはんだボール１１を
有する３層配線ＴＡＢテープ１５と、スティフナ２の中
央ホール３に高放熱性ペースト層２３によって接着され
配置された半導体素子２０を備えている。半導体素子２
０の素子電極２１は、ボンディングワイヤ２２（Ａｕワ
イヤ）により銅箔８の配線パターン９と接続され、配線
パターン９に外部回路接続用のはんだボール１１を設け
たＴＡＢテープ１５は、マザーボード１７の配線回路１
６の上にはんだボール１１を介して載置され接続されて
いる。さらに半導体素子２０は、素子電極２１を保護す
る封止用のモールドレジン２４により気密に封止され
て、実施の形態のスティフナ付きＢＧＡパッケージに仕
上げられている。
より、前述のスティフナ付き３層ＴＡＢテープを用いた
ＢＧＡパッケージの構成を説明する。図１のＢＧＡパッ
ケージは、スティフナ２と、複数のはんだボール１１を
有する３層配線ＴＡＢテープ１５と、スティフナ２の中
央ホール３に高放熱性ペースト層２３によって接着され
配置された半導体素子２０を備えている。半導体素子２
０の素子電極２１は、ボンディングワイヤ２２（Ａｕワ
イヤ）により銅箔８の配線パターン９と接続され、配線
パターン９に外部回路接続用のはんだボール１１を設け
たＴＡＢテープ１５は、マザーボード１７の配線回路１
６の上にはんだボール１１を介して載置され接続されて
いる。さらに半導体素子２０は、素子電極２１を保護す
る封止用のモールドレジン２４により気密に封止され
て、実施の形態のスティフナ付きＢＧＡパッケージに仕
上げられている。
【００１５】図２は、本発明の実施の形態によるスティ
フナ付き２層ＴＡＢテープおよびＢＧＡパッケージの構
成を示している。 （スティフナ付き２層ＴＡＢテープの実施の形態）図２
により、スティフナ付き２層ＴＡＢテープの構成を説明
する。２層のＴＡＢテープ１５は、ポリイミド等の絶縁
フイルム６と、絶縁フイルム６と接着される接着面がＶ
ＬＰ（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ），ＳＬＰ
（Ｓｕｐｅｒ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ）等の粗化面に
加工されている銅箔８とを有し、銅箔８上にキャスティ
ング方法（焼き付け法）によって絶縁フイルム６を接着
して形成された接着剤を有しない２層のＴＡＢテープよ
り構成され、スティフナ２は、第１の面が黒化酸化皮膜
４によって被覆されるとともに反対の第２の面が黒色エ
ポキシ樹脂層１によって被覆され、スティフナ２に２層
のＴＡＢテープ１５を接着する熱硬化性接着剤層５は、
ボンディング特性とリフロー特性を考慮した所定の硬さ
と所定の厚さを有する熱硬化性接着剤によって構成され
ている。
フナ付き２層ＴＡＢテープおよびＢＧＡパッケージの構
成を示している。 （スティフナ付き２層ＴＡＢテープの実施の形態）図２
により、スティフナ付き２層ＴＡＢテープの構成を説明
する。２層のＴＡＢテープ１５は、ポリイミド等の絶縁
フイルム６と、絶縁フイルム６と接着される接着面がＶ
ＬＰ（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ），ＳＬＰ
（Ｓｕｐｅｒ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ）等の粗化面に
加工されている銅箔８とを有し、銅箔８上にキャスティ
ング方法（焼き付け法）によって絶縁フイルム６を接着
して形成された接着剤を有しない２層のＴＡＢテープよ
り構成され、スティフナ２は、第１の面が黒化酸化皮膜
４によって被覆されるとともに反対の第２の面が黒色エ
ポキシ樹脂層１によって被覆され、スティフナ２に２層
のＴＡＢテープ１５を接着する熱硬化性接着剤層５は、
ボンディング特性とリフロー特性を考慮した所定の硬さ
と所定の厚さを有する熱硬化性接着剤によって構成され
ている。
【００１６】図２のスティフナ付き２層ＴＡＢテープの
実施の形態においては、ポリイミドフイルムとしての厚
さ４０μｍのエスバネックス（新日鉄化学株式会社製、
商品名）の絶縁フイルム６を、キャスティング方法（焼
き付け法）によって１８μｍのＶＬＰ銅箔８に貼り合わ
せて、ポリイミド絶縁フイルム６と１８μｍＶＬＰ銅箔
８の２層ＴＡＢテープ１５を形成している。また、銅箔
８から形成された配線パターン９は、その表面に、ボー
ル端子用ランドのパターンを形成するためのＰＳＲ４０
００／バージョン１０（商品型番）を使用した厚さ２０
μｍのソルダーレジスト層１０と、複数のはんだボール
１１を有している。スティフナ２は、厚さ０．８ｍｍの
Ｃ１５１５０（１／２Ｈ銅製）の銅板製で、第１の面は
生成量０．２ｍｇ／ｃｍ2 の第１酸化銅（ＣｕＯ）より
なる黒化酸化物（ｂｌａｃｋ ｏｘｉｄｅ）、望ましく
は皮膜量０．０８ｍｇ／ｃｍ2 〜０．８ｍｇ／ｃｍ2 の
黒化酸化物を持つ黒化酸化皮膜４によって被覆されてい
るとともに、反対の第２の面が厚さ１Ｏμｍ、好ましく
は５μｍ〜２０μｍ厚さのフッ素を含有しない黒色のエ
ポキシ樹脂コートによる黒色エポキシ樹脂層１が被覆さ
れている。スティフナ２の黒化酸化皮膜４とＴＡＢテー
プ１５のポリイミド絶縁フイルム６を接着する熱硬化性
接着剤層５としては、ボンディング特性とリフロー特性
を考慮して３０μｍ厚さの熱硬化性の接着剤ＴＳＡ−６
１０３（東レ株式会社製、商品型番）によって接着され
所定の硬さと所定の厚さを有している。この熱硬化性接
着剤層５は、所定の硬さとして１５０℃の近辺において
１×１０5 ｄｙｎ／ｃｍ2 以上の硬さを有し、前記所定
の厚さとして３０μｍ〜５０μｍの厚さを有する熱硬化
性接着剤である。
実施の形態においては、ポリイミドフイルムとしての厚
さ４０μｍのエスバネックス（新日鉄化学株式会社製、
商品名）の絶縁フイルム６を、キャスティング方法（焼
き付け法）によって１８μｍのＶＬＰ銅箔８に貼り合わ
せて、ポリイミド絶縁フイルム６と１８μｍＶＬＰ銅箔
８の２層ＴＡＢテープ１５を形成している。また、銅箔
８から形成された配線パターン９は、その表面に、ボー
ル端子用ランドのパターンを形成するためのＰＳＲ４０
００／バージョン１０（商品型番）を使用した厚さ２０
μｍのソルダーレジスト層１０と、複数のはんだボール
１１を有している。スティフナ２は、厚さ０．８ｍｍの
Ｃ１５１５０（１／２Ｈ銅製）の銅板製で、第１の面は
生成量０．２ｍｇ／ｃｍ2 の第１酸化銅（ＣｕＯ）より
なる黒化酸化物（ｂｌａｃｋ ｏｘｉｄｅ）、望ましく
は皮膜量０．０８ｍｇ／ｃｍ2 〜０．８ｍｇ／ｃｍ2 の
黒化酸化物を持つ黒化酸化皮膜４によって被覆されてい
るとともに、反対の第２の面が厚さ１Ｏμｍ、好ましく
は５μｍ〜２０μｍ厚さのフッ素を含有しない黒色のエ
ポキシ樹脂コートによる黒色エポキシ樹脂層１が被覆さ
れている。スティフナ２の黒化酸化皮膜４とＴＡＢテー
プ１５のポリイミド絶縁フイルム６を接着する熱硬化性
接着剤層５としては、ボンディング特性とリフロー特性
を考慮して３０μｍ厚さの熱硬化性の接着剤ＴＳＡ−６
１０３（東レ株式会社製、商品型番）によって接着され
所定の硬さと所定の厚さを有している。この熱硬化性接
着剤層５は、所定の硬さとして１５０℃の近辺において
１×１０5 ｄｙｎ／ｃｍ2 以上の硬さを有し、前記所定
の厚さとして３０μｍ〜５０μｍの厚さを有する熱硬化
性接着剤である。
【００１７】（ＢＧＡパッケージの実施の形態）図２に
より、前述のスティフナ付き２層ＴＡＢテープを用いた
ＢＧＡパッケージの構成を説明する。図２のＢＧＡパッ
ケージは、スティフナ２と、複数のはんだボール１１を
有する２層配線ＴＡＢテープ１５と、スティフナ２の中
央ホール３に高放熱性ペースト層２３によって接着され
配置された半導体素子２０を備えている。半導体素子２
０の素子電極２１は、ボンディングワイヤ２２（Ａｕワ
イヤ）により銅箔８の配線パターン９と接続され、外部
回路接続用のはんだボール１１を接続した配線パターン
９は、マザーボード１７の配線回路１６と接続されてい
る。さらに半導体素子２０は、素子電極２１を保護する
封止用モールドレジン２４により気密に封止されて、実
施の形態のスティフナ付きＢＧＡパッケージに仕上げら
れている。
より、前述のスティフナ付き２層ＴＡＢテープを用いた
ＢＧＡパッケージの構成を説明する。図２のＢＧＡパッ
ケージは、スティフナ２と、複数のはんだボール１１を
有する２層配線ＴＡＢテープ１５と、スティフナ２の中
央ホール３に高放熱性ペースト層２３によって接着され
配置された半導体素子２０を備えている。半導体素子２
０の素子電極２１は、ボンディングワイヤ２２（Ａｕワ
イヤ）により銅箔８の配線パターン９と接続され、外部
回路接続用のはんだボール１１を接続した配線パターン
９は、マザーボード１７の配線回路１６と接続されてい
る。さらに半導体素子２０は、素子電極２１を保護する
封止用モールドレジン２４により気密に封止されて、実
施の形態のスティフナ付きＢＧＡパッケージに仕上げら
れている。
【００１８】図３は、本発明の実施の形態によるスティ
フナの黒化酸化皮膜の、皮膜生成量と接着強度の関係を
示す特性図である。この黒化処理は、酸化性アルカリ液
中で酸化処理を施こして酸化第１銅（ＣｕＯ）を生成さ
せた場合であり、黒化酸化皮膜の生成量（ｍｇ／ｃ
ｍ2 ）と、接着強度（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の関係を示して
いる。図３によると、酸化皮膜量が０．０８ｍｇ／ｃｍ
2 に達すると、接着強度は２．１ｋｇｆ／ｃｍ2 を示
し、酸化皮膜量０．３ｍｇ／ｃｍ2 で接着強度は３．８
ｋｇｆ／ｃｍ2 を示すが、酸化皮膜量０．８５ｍｇ／ｃ
ｍ2 を超えると、接着強度は１．２ｋｇｆ／ｃｍ2 に低
下している。黒化酸化物（ｂｌａｃｋ ｏｘｉｄｅ）を
持つ黒化酸化皮膜の皮膜量が、０．０８ｍｇ／ｃｍ2 〜
０．８ｍｇ／ｃｍ2 の範囲が望まれる理由は、黒化酸化
皮膜の皮膜量を０．０８ｍｇ／ｃｍ2 〜０．８ｍｇ／ｃ
ｍ2 の範囲にすると、黒化酸化皮膜の接着強度が２．１
ｋｇｆ／ｃｍ2 〜３．８ｋｇｆ／ｃｍ2 という比較的高
い数値の接着強度を有する黒化酸化皮膜が得られるから
である。
フナの黒化酸化皮膜の、皮膜生成量と接着強度の関係を
示す特性図である。この黒化処理は、酸化性アルカリ液
中で酸化処理を施こして酸化第１銅（ＣｕＯ）を生成さ
せた場合であり、黒化酸化皮膜の生成量（ｍｇ／ｃ
ｍ2 ）と、接着強度（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の関係を示して
いる。図３によると、酸化皮膜量が０．０８ｍｇ／ｃｍ
2 に達すると、接着強度は２．１ｋｇｆ／ｃｍ2 を示
し、酸化皮膜量０．３ｍｇ／ｃｍ2 で接着強度は３．８
ｋｇｆ／ｃｍ2 を示すが、酸化皮膜量０．８５ｍｇ／ｃ
ｍ2 を超えると、接着強度は１．２ｋｇｆ／ｃｍ2 に低
下している。黒化酸化物（ｂｌａｃｋ ｏｘｉｄｅ）を
持つ黒化酸化皮膜の皮膜量が、０．０８ｍｇ／ｃｍ2 〜
０．８ｍｇ／ｃｍ2 の範囲が望まれる理由は、黒化酸化
皮膜の皮膜量を０．０８ｍｇ／ｃｍ2 〜０．８ｍｇ／ｃ
ｍ2 の範囲にすると、黒化酸化皮膜の接着強度が２．１
ｋｇｆ／ｃｍ2 〜３．８ｋｇｆ／ｃｍ2 という比較的高
い数値の接着強度を有する黒化酸化皮膜が得られるから
である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明のスティフナ
付きＴＡＢテープおよびＢＧＡパッケージによると、ス
ティフナの放熱面を黒色エポキシ樹脂層によって被覆し
たため、放熱性を大にすることができ、スティフナの接
着面を黒化酸化皮膜によって被覆するとともに所定の硬
さと厚さを有する熱硬化性接着剤層を介してＴＡＢテー
プと接着したため、ワイヤボンディング時の振動エネル
ギーの吸収を緩和することによってワイヤボンディング
特性を改善し、また、リフロー時のスティフナからの放
熱を抑えることによつてリフロー特性を改善することが
できる。
付きＴＡＢテープおよびＢＧＡパッケージによると、ス
ティフナの放熱面を黒色エポキシ樹脂層によって被覆し
たため、放熱性を大にすることができ、スティフナの接
着面を黒化酸化皮膜によって被覆するとともに所定の硬
さと厚さを有する熱硬化性接着剤層を介してＴＡＢテー
プと接着したため、ワイヤボンディング時の振動エネル
ギーの吸収を緩和することによってワイヤボンディング
特性を改善し、また、リフロー時のスティフナからの放
熱を抑えることによつてリフロー特性を改善することが
できる。
【図１】本発明の実施の形態によるスティフナ付き３層
ＴＡＢテープおよびＢＧＡパッケージの構成を示す断面
説明図である。
ＴＡＢテープおよびＢＧＡパッケージの構成を示す断面
説明図である。
【図２】本発明の他の実施の形態によるスティフナ付き
２層ＴＡＢテープおよびＢＧＡパッケージの構成を示す
断面説明図である。
２層ＴＡＢテープおよびＢＧＡパッケージの構成を示す
断面説明図である。
【図３】本発明の実施の形態による黒化酸化皮膜の生成
量と接着強度の関係を示す特性図である。
量と接着強度の関係を示す特性図である。
【図４】従来のサーマルビア付きＰｌａｓｔｉｃＢＧＡ
パッケージの構成を示す断面説明図である。
パッケージの構成を示す断面説明図である。
１ 黒色エポキシ樹脂層 ２ スティフナ ３ 中央ホール ４ 黒化酸化皮膜 ５ 熱硬化性接着剤層 ６ 絶縁フイルム（ポリイミドフイルム） ７ 接着剤層 ８ 銅箔 ９ 配線パターン １０ ソルダーレジスト層 １１ はんだボール １２ サーマルビア １３ 多層配線基板 １４ 弾性体（エラトマ接着剤） １５ ＴＡＢテープ １６ 配線回路 １７ マザーボード ２０ 半導体素子 ２１ 素子電極 ２２ ボンディングワイヤ（Ａｕワイヤ） ２３ 高放熱性ペースト層 ２４ モールドレジン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大森 智夫 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 鈴木 幸夫 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 高萩 茂治 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 吉岡 修 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 石井 圭次 茨城県日立市助川町３丁目１番１号 日立 電線株式会社電線工場内 Ｆターム(参考） 5F044 MM03 MM08 MM13 RR10
Claims (9)
- 【請求項１】機械的補強板および放熱板としてのスティ
フナの第１の面に接着剤を介して所定の配線パターンを
有するＴＡＢテープを接着したスティフナ付きＴＡＢテ
ープにおいて、 前記ＴＡＢテープは、ポリイミド等の絶縁フイルムと、
前記絶縁フイルムと接着される接着面がＶＬＰ（Ｖｅｒ
ｙ Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ），ＳＬＰ（Ｓｕｐｅｒ
Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ）等の粗化面に加工されている
銅箔より構成され、 前記スティフナは、前記第１の面が黒化酸化皮膜によっ
て被覆されるとともに反対の第２の面が黒色エポキシ樹
脂層によって被覆され、 前記スティフナに前記ＴＡＢテープを接着する前記接着
剤は、ボンディング特性とリフロー特性を考慮した所定
の硬さと所定の厚さを有することを特徴とするスティフ
ナ付きＴＡＢテープ。 - 【請求項２】前記接着剤は、前記所定の硬さとして１５
０℃の近辺において１×１０5 ｄｙｎ／ｃｍ2 以上の硬
さを有し、前記所定の厚さとして３０μｍ〜５０μｍの
厚さを有する熱硬化性接着剤層である請求項１記載のス
ティフナ付きＴＡＢテープ。 - 【請求項３】前記ＴＡＢテープは、前記絶縁フイルム
と、前記銅箔と、前記絶縁フイルムに前記銅箔を接着す
る４μｍ〜２５μｍの厚さの熱硬化性接着剤を有する３
層ＴＡＢテープである構成の請求項１記載のスティフナ
付きＴＡＢテープ。 - 【請求項４】前記ＴＡＢテープは、前記銅箔上にキャス
ティング方法によって前記絶縁フイルムが形成された接
着剤レス２層ＴＡＢテープである構成の請求項１記載の
スティフナ付きＴＡＢテープ。 - 【請求項５】機械的補強板および放熱板としてのスティ
フナの第１の面に接着剤を介して所定の配線パターンを
有するＴＡＢテープを接着するとともに前記スティフナ
の前記第１の面に半導体素子を接着し、前記半導体素子
と前記配線パターンをボンディングワイヤによって接続
するとともに前記配線パターンに外部回路接続用のはん
だボールを接続したＢＧＡパッケージにおいて、 前記ＴＡＢテープは、ポリイミド等の絶縁フイルムと、
前記絶縁フイルムと接着される接着面がＶＬＰ，ＳＬＰ
等の粗化面に加工されている銅箔より構成され、 前記スティフナは、前記第１の面が黒化酸化皮膜によっ
て被覆されるとともに反対の第２の面が黒色エポキシ樹
脂層によって被覆され、 前記スティフナに前記ＴＡＢテープを接着する前記接着
剤は、ボンディング特性とリフロー特性を考慮した所定
の硬さと所定の厚さを有し、 前記ＴＡＢテープの前記銅箔は、前記粗化面と反対の面
がその面に被覆されたソルダーレジスト層に感光、現
像、およびエッチングを施こして形成されることにより
前記はんだボールの配置パターンに応じたフォトソルダ
ーレジストのパターン層によって被覆されていることを
特徴とするＢＧＡパッケージ。 - 【請求項６】前記スティフナは、前記第１の面に０．０
８ｍｇ／ｃｍ2 〜０．８ｍｇ／ｃｍ 2 の黒化酸化物の生
成量を持つ前記黒化酸化皮膜を有するとともに、前記反
対の第２の面に５μｍ〜２０μｍ厚さの黒色のエポキシ
樹脂コートによる前記黒色エポキシ樹脂層を有し、前記
スティフナの前記黒化酸化皮膜に接着される前記半導体
素子は高放熱性ペーストによって接着されている構成の
請求項５記載のＢＧＡパッケージ。 - 【請求項７】前記スティフナに前記ＴＡＢテープを接着
する前記接着剤は、前記所定の硬さとして１５０℃の近
辺において１×１０5 ｄｙｎ／ｃｍ2 以上の硬さを有
し、前記所定の厚さとして３０μｍ〜５０μｍの厚さを
有する熱硬化性接着剤層である請求項５記載のＢＧＡパ
ッケージ。 - 【請求項８】前記ＴＡＢテープは、前記絶縁フイルム
と、前記フォトソルダーレジストの前記パターン層によ
って被覆されている前記銅箔と、前記絶縁フイルムに前
記銅箔を接着する４μｍ〜２５μｍの厚さの熱硬化性接
着剤を有する３層ＴＡＢテープである構成の請求項５記
載のＢＧＡパッケージ。 - 【請求項９】前記ＴＡＢテープは、前記フォトソルダー
レジストの前記パターン層によって被覆されている前記
銅箔上にキャスティング方法によって前記絶縁フイルム
が形成された接着剤レス２層ＴＡＢテープである構成の
請求項５記載のＢＧＡパッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24152499A JP3589109B2 (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | スティフナ付きｔａｂテープおよびｂｇａパッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24152499A JP3589109B2 (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | スティフナ付きｔａｂテープおよびｂｇａパッケージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001068512A true JP2001068512A (ja) | 2001-03-16 |
| JP3589109B2 JP3589109B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=17075636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24152499A Expired - Fee Related JP3589109B2 (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | スティフナ付きｔａｂテープおよびｂｇａパッケージ |
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|---|---|
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-
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- 1999-08-27 JP JP24152499A patent/JP3589109B2/ja not_active Expired - Fee Related
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