JP2001068815A - 配線板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】短絡のない配線板とその配線板を製造する方法
を提供すること。 【解決手段】基板１１上に形成した電極１４に異方導電
性層３を介して電子部品１を接続した配線板であって、
電子部品と基板の間に形成する絶縁樹脂層４の厚さを、
電極の厚さの０．６〜１．３倍とした配線板と、電子部
品と基板の間に形成する絶縁樹脂層に、その厚さが、電
極の厚さの０．６〜１．３倍のものを用いた配線板の製
造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配線板とその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】配線板に電子部品を搭載するときに、電
子部品が表面実装用のものであるときに、通常は、図３
に示すように、配線板１１に形成された電極１４の厚さ
が１０〜５０μｍで、半導体チップ１のバンプ２が１０
〜５０μｍで、その間に厚さ１５〜５０μｍの異方導電
性フィルム３を挟み、加熱・加圧して積層接着するので
あるが、そのときに半導体チップ１の回路を保護するた
めに絶縁樹脂層４を電子部品と基板との間に設ける。こ
の絶縁樹脂層４の厚さは、通常、１〜５μｍであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の配線
板１１には、半導体チップ１がダイシングして分割され
ているので、その端面の縁端が加工できないため、回路
導体が露出したままになっており、加熱圧着時に電極１
４に半導体チップ１のバンプ２が潜り込み、チップ端部
が電極に接触して短絡することがあるという課題があっ
た。

【０００４】本発明は、短絡のない配線板とその配線板
を製造する方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の配線板は、基板
上に形成した電極に異方導電性層を介して電子部品を接
続した配線板であって、電子部品と基板の間に形成する
絶縁樹脂層の厚さを、電極の厚さの０．６〜１．３倍と
したことを特徴とする。

【０００６】また、本発明の配線板の製造方法は、基板
上に形成した電極に異方導電性層を介して電子部品を接
続する配線板の製造方法であって、電子部品と基板の間
に形成する絶縁樹脂層に、その厚さが、電極の厚さの
０．６〜１．３倍のものを用いたことを特徴とする。

【０００７】本発明者らは、鋭意、検討の結果、図３に
示すように、半導体チップ１を配線板１１に搭載しよう
とすると、その半導体チップ１の端部が電極１４に接触
して短絡するという現象が、半導体チップ１のバンプ２
が搭載するときの圧力で配線板１１の電極１４に埋まる
ので、配線板１１の電極１４と半導体チップ１の端部と
が接近することにより発生するということが分かり、さ
らに、半導体チップ１が埋まらないように接続しようと
すると、接続が不完全になるという知見が得られた。そ
こで、この知見を元に、図１に示すように、半導体チッ
プ１と電極１４の接続を完全に行えるための接続条件下
で、半導体チップ１が電極１４に埋まる量を抑制する方
法として、絶縁樹脂層４を形成するという本発明をなす
ことができた。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の異方導電膜は、樹脂と導
電粒子からなるもので、樹脂には、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等の熱可塑性樹脂でも用いることができる
が、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱、光、電子線
等のエネルギーによる硬化性絶縁材料が、耐熱性、耐湿
性及び機械的特性に優れることから好ましく適用でき
る。本発明は加熱加圧下での製造法であるため、エポキ
シ樹脂類と潜在性硬化剤の系や、アクリルやウレタン、
エポキシ樹脂類と光活性化剤との組み合わせ系が比較的
低温下で反応し易いことから、より好ましい。

【０００９】また、導電粒子は、導電性を有する各種の
金属や合金、酸化物等が採用できる。導電性と耐腐食性
を加味して好ましく用いられる材料としてはＮi、Ｃu、
Ａl、Ｓn、Ｚn、Ａu、Ｐd、Ａg、Ｃo、Ｐb等の粒子であ
る。粒形はほぼ球状が好ましいが、表面に多数の突起を
設ける等の任意の形でよい。また、導電粒子は、核材の
表面に金属薄層を設けた構成のものが、均一粒径の球状
品が容易に入手可能なことから好ましい。核材が有機物
の例としては、ポリスチレン、ナイロン、各種ゴム類等
の高分子類があり、これらは架橋体であると耐溶剤性が
向上するので、例えばシート原材料中に溶剤が含有され
る場合に溶出がなく、シートの特性に影響が少ないこと
から好ましい。核材が高分子類のような変形可能な粒子
であると、製造時の加熱加圧により、シートからの突出
部を扁平化することや弾力性を付与することも可能であ
り、電極への接触面積の増大による信頼性の向上に有効
である。核材は、ガラス、セラミック、シリカ等の無機
物の粒子でも良く、この場合は高分子の核材に比べて更
に耐熱性の向上が可能となる。そして、その導電粒子の
直径は、中心粒径が２〜５０００μｍ程度が好ましく、
５〜１００μｍにすれば更に好ましく、１０〜８０μｍ
にすれば特に好ましい。これらは所望の分解能に応じて
選択する。即ち、導電性粒子の粒径を隣接する電極や配
線パターン間距離の最小幅よりも小さくすることが、シ
ョートを防止し、配線の細線化に対応する上で必要であ
る。また、粒径が小さ過ぎるとシート厚みの減少により
強度が不足し、取り扱いがやりにくくなる。

【００１０】絶縁樹脂層４には、エポキシ樹脂、ポリイ
ミド樹脂等の熱、光、電子線等のエネルギーによる硬化
性絶縁材料が、耐熱性、耐湿性及び機械的特性に優れる
ことから好ましく適用できる。この絶縁樹脂層４の厚さ
は、電極の厚さの０．６〜１．３倍程度の範囲が好まし
い。絶縁樹脂層４の厚さが電極の厚さの０．６倍未満で
あると、バンプ２の埋まり込みを抑制するのが少なく、
半導体チップ１の端部が短絡するおそれがあり、厚さが
電極の厚さの１．３倍を越えると、異方導電膜中の導電
粒子による電気的接続が困難となる。この絶縁樹脂層４
は、半導体チップ１の裏面に、印刷によって形成するこ
とができ、また、感光性樹脂フィルムとして、半導体チ
ップ１の裏面に貼り付けておき、必要な形状に露光・現
像して形成することもできる。

【００１１】

【実施例】異方導電性フィルムには、核材に平均粒径３
０μｍの架橋ポリスチレン粒子（ガラス転移点１６０
℃）を用い、表面を塩化パラジウム系の活性化処理を行
った後、無電解Ｎiめっき液を用いて９０℃でＮiめっき
を行い、更にＡuめっき液を用いて７０℃で置換めっき
を行って金属薄層４を被覆した導電性粒子を、絶縁材料
として、ゴム変性可撓性エポキシ樹脂、マイクロカプセ
ル型潜在性硬化剤（活性化温度１２０℃）及びトルエン
溶剤を主成分（不揮発分５０％）とする接着剤に、前記
粒子を２０体積％添加してロール間隔４０μｍで形成し
た後、１００℃で１０分乾燥し、厚さ２０μｍの接着剤
（純水で１００℃１０時間抽出後の抽出水のＮaイオ
ン、Ｃlイオンが各１０ppm以下）を基材のテトラフルオ
ロエチレンフイルム（セパレータ、厚さ５０μｍ）の上
に形成したものを用いた。溶剤乾燥による体積収縮によ
り、粒子径よりも薄いシートが作成可能であった。上記
シートを、１５０℃に加熱したシリコーンゴムロール
（１００mmの鉄ロール上にゴム硬度７０のゴムを厚さ２
mmで形成したもの）間の圧力２kｇ／cm²で速度０．１ｍ
／分で通過させ、シート面から絶縁性被覆を露出させ
た。配線板は、片面に厚さ１８μｍの銅箔を貼り合わせ
た厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム
製フレキシブル銅張り積層板の不要な銅箔の部分を、塩
化第二銅エッチング液をスプレー噴霧してエッチング除
去し、ニッケル／金めっき（ニッケル２μｍ、金０．２
μｍ）を行って、厚さ約２０μｍの回路導体と電極を形
成して作製した。その電極に、異方導電性フィルムを３
ｍｍ×４ｍｍに切断したものを貼り付け、その上に、大
きさが２ｍｍ×３ｍｍで高さ１５μｍのバンプを形成し
た半導体チップ１を搭載した、この半導体チップの裏面
には、予め、印刷法により、厚さが、それぞれ２μｍ、
１０μｍ、１２μｍ、２０μｍ、２６μｍ、３０μｍの
レジスト膜を形成した。半導体チップを電極に接続する
ために、図２に示すように、厚さ２０μｍの電極１４を
有する配線板１１を固定する固定板１２と、加圧ヘッド
１３と、その加圧ヘッド１３を加熱する加熱ヒータ１５
と、加圧ヘッド１３を半導体チップ１を固定する位置に
移動させるＸＹステージ１７とからなる加圧装置１６を
用い、加圧ヘッド１３には、その寸法が６ｍｍ×６ｍｍ
のものを用い、１７５℃で、０．４ｋｇｆ／ｃｍ²の圧
力を２０秒間加えた。そして、半導体チップを搭載した
配線板の回路の短絡と接続不良とを、それぞれ１００枚
づつの試験片で調べたところ、表１のようになった。

【００１２】

【表１】

【００１３】表１に示すように、絶縁樹脂層の厚さが、
電極の厚さ２０μｍの０．６倍の厚さの範囲では、半導
体チップの短絡率が、大幅に低く、絶縁樹脂層の厚さ
が、電極の厚さ２０μｍの１．３倍以下では、回路の接
続不良がなかった。

【００１４】

【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明によっ
て、短絡のない配線板とその配線板を製造する方法を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の構成を示す上面図であり、
（ｂ）はその断面図である。

【図２】本発明の一実施例に用いた装置の側面図であ
る。

【図３】（ａ）は従来例の構成を示す上面図であり、
（ｂ）はその断面図である。

【符号の説明】

１．半導体チップ ２．バンプ ３．異方導電膜 ４．絶縁樹脂層 １１．配線板 １２．固定板 １３．加圧ヘッド １４．電極 １５．加熱ヒータ １６．加圧装置 １７．ＸＹステージ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E319 AA03 AA07 AB05 AC02 BB16 CC01 CC61 CD15 GG15 5E336 AA04 BB01 BC34 CC32 CC36 EE08 GG11 5F044 KK01 LL09 LL11 RR18

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に形成した電極に異方導電性層を介
   して電子部品を接続した配線板であって、電子部品と基
   板の間に形成する絶縁樹脂層の厚さを、電極の厚さの
   ０．６〜１．３倍としたことを特徴とする配線板。
2. 【請求項２】基板上に形成した電極に異方導電性層を介
   して電子部品を接続する配線板の製造方法であって、電
   子部品と基板の間に形成する絶縁樹脂層に、その厚さ
   が、電極の厚さの０．６〜１．３倍のものを用いたこと
   を特徴とする配線板の製造方法。