JP2003273293A

JP2003273293A - 電子部品の搭載構造

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Publication number: JP2003273293A
Application number: JP2002070230A
Authority: JP
Inventors: Ryota Mizusako; 亮太水迫; Shinya Ando; 伸也安藤
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2003-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】透湿に起因する端子間のショートを確実に防
止することができる電子部品の搭載構造を提供する。【解決手段】ＬＳＩ等からなる半導体装置１１はポリ
イミド等からなるフィルム回路基板１３上に異方性導電
接着剤１７を介して接合されて搭載されている。半導体
装置１１の周端部およびその外側に食み出している異方
性導電接着剤１７は、エポキシ系樹脂等からなる第１の
有機質層１８で覆われている。半導体装置１１および第
１の有機質層１８は、ＩＴＯやＳｉＮ等からなる第１の
無機質層１９で覆われている。フィルム回路基板１３の
裏面において、表側の半導体装置１１を異方性導電接着
剤１７を介して基板端子部に導通接合する接合領域に対
応する領域は、エポキシ系樹脂等からなる第２の有機質
層２０で覆われている。第２の有機質層材２０は、ＩＴ
ＯやＳｉＮ等からなる第２の無機質層２１で覆われてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電子部品の搭載構
造に関し、詳細には、フィルム回路基板への半導体装置
等の電子部品の搭載構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体装置の実装技術では、ＣＯ
Ｆ(Chip On Film)と呼ばれ、半導体装置をフィルム回路
基板上に直接搭載したものが知られている。図４は従来
のこのような半導体装置の搭載構造の一例の一部の断面
図を示し、図５は図４のＢ部を詳細に示す部分拡大断面
図である。

【０００３】まず、この半導体装置の搭載構造における
搭載対象であるＬＳＩ等からなる半導体装置１およびフ
ィルム回路基板３とこれらを導通接合するための異方性
導電接着剤５について簡単に説明する。半導体装置１
は、その裏面の所定の箇所に金バンプ等からなる複数の
接続端子２が設けられた構造となっている。

【０００４】フィルム回路基板３は、ポリイミド等から
なるベースフィルムシート３ａの表面に複数の配線（図
示せず）が設けられ、これら配線は基板端子部４を除い
て絶縁保護膜（図示せず）で被覆されている。異方性導
電接着剤５は、熱硬化性のエポキシ系樹脂からなる絶縁
性接着剤６中に導電性粒子７がほぼ均一に混入されたも
のからなっている。

【０００５】そして、半導体装置１はフィルム回路基板
３上に異方性導電接着剤５を介して導通接合されて搭載
されている。この場合、異方性導電接着剤５の導電性粒
子７の一部が相対向する接続端子２と基板端子部４の双
方に導通接触し、これにより相対向する接続端子２と基
板端子部４が導電接続されている。また、異方性導電接
着剤５の絶縁性接着剤６が硬化することにより、半導体
装置１の裏面がフィルム回路基板３の表面に接着されて
いる。

【０００６】そして、上記の接続端子２と基板端子部４
とそれらが導通接続された接合部とからなる領域（以
下、接合領域と言う）は、雰囲気中の湿気等から保護す
るために、半導体装置１の周端部およびその外側に食み
出されている異方性導電接着剤５と共に、エポキシ系樹
脂等からなる透湿を防止する防湿封止材８で覆われてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体装置の搭載構造では、半導体装置１の接続端
子２の配列ピッチが小さくなり、これに伴いフィルム回
路基板３の配線ピッチが小さくなると、耐湿試験の比較
的早い時点で、フィルム回路基板３の配線間でショート
が発生することがあった。これを検討するに、フィルム
回路基板３のポリイミド等からなるベースフィルムシー
ト３ａは完全な防湿性を備えた材質ではないため、雰囲
気中の水分つまり湿気が、フィルム回路基板３の防湿封
止材８が被着されていない裏面側からベースフィルムシ
ート３ａを透過し、表面側の防湿封止材８で覆われた接
合領域内に浸入する。フィルム回路基板３の小ピッチの
基板端子間にわずかにでも異物や汚染がある場合、浸入
した水分によりその汚染物質中のイオン性不純物が加水
分解され、これによりフィルム回路基板３の小ピッチの
基板端子間でショートが発生してしまう。この発明の課
題は、フィルム回路基板に電子部品を導電接合した接合
領域における透湿に起因するショートを確実に防止する
ことができる電子部品の搭載構造を提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、請求項１に
記載のように、表面に配線を有するフィルム回路基板の
前記配線を露出させた基板端子部に接続端子を有する電
子部品をその接続端子を前記基板端子に導通接合して搭
載した電子部品の搭載構造において、少なくとも前記電
子部品の前記接続端子と前記フィルム回路基板の前記基
板端子部とそれらが導通接続された接合部とを含む接合
領域を湿気の浸入を防止する第１の防湿封止材で覆い、
前記フィルム回路基板の裏面における少なくとも表面の
前記基板端子部が配設された端子領域に対応する領域を
第２の防湿封止材で覆ったことを特徴とするものであ
る。そして、この発明によれば、少なくともフィルム回
路基板表面の前記基板端子部が配設された端子領域に対
応する裏面を第２の防湿封止材で覆っているので、この
第２の防湿封止材により、フィルム回路基板を介しての
透湿に起因するショートを顕著に防止することができ
る。この場合、請求項２に記載のように、前記第１及び
第２の防湿封止材は、それぞれ、有機質材料だけで形成
してもよく、また、請求項３に記載のように、有機質層
に無機質層を積層した２層構造に形成してもよい。そし
て、２層構造に形成する場合は、請求項４に記載のよう
に、前記有機質層がエポキシ系樹脂であり、前記無機質
層がＩＴＯ（Indium Tin Oxide）であることが好まし
い。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施形態とし
ての半導体装置の搭載構造の要部の断面図を示し、図２
は図１のＡ部を詳細に示す部分拡大断面図である。半導
体装置１１は、その裏面の所定の箇所に金バンプ等から
なる複数の接続端子１２が設けられた構造となってい
る。

【００１０】フィルム回路基板１３は、図２に示される
ように、ポリイミド等からなるベースフィルムシート１
４の表面に複数の配線１５が敷設され、これら配線１５
は基板端子部１５ａを除き絶縁保護膜１６で被覆されて
構成されている。絶縁保護膜１６は、フィルム回路基板
１３表面で基板端子部１５ａが配設されている端子領域
Ｚを除いた略全域にわたり被覆されている。異方性導電
接着剤１７は、熱硬化性のエポキシ系樹脂からなる絶縁
性接着剤１７ａ中に導電性粒子１７ｂほぼ均一に混入さ
れたものからなっている。

【００１１】そして、半導体装置１１はフィルム回路基
板１３上に異方性導電接着剤１７を介して導通接合され
て搭載されている。この場合、半導体装置１１が異方性
導電接着剤１７を介してフィルム回路基板１３上に加圧
されつつ設置されることにより、導電性粒子１７ｂの適
数個が相対向する接続端子１２と基板端子部１５ａ間に
挟持されて導通接触し、これにより相対向する接続端子
１２と基板端子部１５ａが導電接続されている。また、
異方性導電接着剤１７の絶縁性接着剤１７ａが硬化する
ことにより、半導体装置１１の裏面がフィルム回路基板
１３の表面に接着されている。

【００１２】この場合、半導体装置１１の接続端子１２
をフィルム回路基板１３の対応する基板端子部１５ａに
確実に導通接合するために、異方性導電接着剤１７を半
導体装置１１の周囲にある程度食み出させてある。

【００１３】そして、少なくとも上記の接続端子１２と
基板端子部１５ａ及びそれらを導通接合する異方性導電
接着剤１７とからなる接合領域は、雰囲気中の湿気等か
ら保護するために、半導体装置１１の周端部およびその
外側に食み出した異方性導電接着剤１５と共に、エポキ
シ系樹脂等の透湿防止性に優れた有機質材料からなる第
１の有機質層１８で覆われている。またさらに、半導体
装置１１の表面、第１の有機質層１８の表面およびその
周囲のフィルム回路基板１３の表面は、ＩＴＯやＳｉＮ
等の無機質材料からなる第１の無機質層１９で覆われて
いる。すなわち、半導体装置１１とフィルム回路基板１
３との上記接合領域は、第１の有機質層１８と第１の無
機質層１９との２層構造からなる第１の防湿封止材で覆
われている。

【００１４】一方、フィルム回路基板１３の裏面におい
て、少なくとも表側の基板端子部１５ａが配設されてい
る端子領域Ｚに対応する領域は、エポキシ系樹脂等の透
湿防止性能に優れた有機質材料からなる第２の有機質層
２０で覆われている。本実施形態例では、表側の端子領
域Ｚと異方性導電接着剤１７の設置領域とを併せた領域
に対応する裏面の領域に、第２の有機質層２０が被覆さ
れている。そして、その第２の有機質層２０は、その周
囲のフィルム回路基板１３の裏面と共に、ＩＴＯやＳｉ
Ｎ等の無機質材料からなる第２の無機質層２１で覆われ
ている。すなわち、フィルム回路基板１３の裏面におけ
る少なくとも表側の端子領域Ｚに対応する領域も、第２
の有機質層２０と第２の無機質層２１との２層構造をな
す第２の防湿封止材で覆われている。

【００１５】本実施形態例では、第１および第２の無機
質層１９、２１は、ＩＴＯやＳｉＮ等の無機質材料を有
機質層１８、２０を含む上述の各領域にスパッタ等によ
り直接成膜して形成されている。

【００１６】このように、本実施形態例では、第１、第
２の防湿封止材を、それぞれ、エポキシ系樹脂等の防湿
性に優れた有機質材料からなる第１および第２の有機質
層１８、２０の上に、これらより更に防湿性に優れた第
１および第２の無機質層１９、２１を被覆した２層構造
に形成している。これにより、フィルム回路基板１３の
接合領域に対する表側からの湿気の浸入だけでなく裏面
からのベースフィルムシート１３ａを介しての透湿もほ
ぼ完璧に防止でき、接合領域における湿気の浸入に起因
するショートを確実に防止することができる。

【００１７】なお、本発明に係わる半導体装置の搭載構
造における第１、第２の防湿封止材は、上述した有機質
層と無機質層の２層構造に限るものではなく、例えばエ
ポキシ系樹脂等の防湿性に優れた有機質材料からなる１
層の有機質層で構成してもよい。この場合も、フィルム
回路基板１３の接合領域に対する表側からの湿気の浸入
及び裏面からのベースフィルムシート１３ａを介しての
透湿の双方を充分に防止でき、接合領域における湿気の
浸入に起因するショートを顕著に防止することができ
る。

【００１８】また、第１、第２の防湿封止材は、有機質
層に無機質層を併せて３層以上に積層して構成してもよ
い。例えば、防湿封止材をフィルム材にＩＴＯやＳｉＮ
等の無機質材料を成膜した無機コートフィルムを有機質
層１８、２０を含む上述の各領域に貼り付けて構成して
もよく、この場合、有機質層１８とフィルム材の２層の
有機質層上に無機質層が積層された３層の多層構造とな
る。

【００１９】ここで、ポリイミドからなるベースフィル
ムシート１４上の小ピッチの基板端子部１５ａ間に予め
汚染等の不良を施し、この汚染を有する接合領域に対し
てエポキシ系樹脂からなる第１の有機質層１８のみを被
覆した第１の試料と、さらに接合領域の裏側にエポキシ
系樹脂からなる第２の有機質層２０を被覆した第２の試
料と、またさらにＩＴＯフィルムからなる第１および第
２の無機質層１９、２１を第１、第２の有機質層１８、
２０上にそれぞれ被覆した第３の試料とを用意し、耐湿
試験を行ったところ、図３に示す結果が得られた。

【００２０】図３において、横軸は耐湿試験の経過時間
（ｈｒ）であり、縦軸はフィルム回路基板１３の小ピッ
チの基板端子間のショートによる不良発生率（％）であ
る。黒丸で示す第１の試料は、耐湿試験の比較的早い時
点で、不良発生率が急激に上昇している。黒四角で示す
第２の試料は、時間の経過に伴い、不良発生率が緩慢に
上昇している。黒三角で示す第３の試料は、１５０時間
の耐湿試験では不良発生率は０である。

【００２１】この耐湿試験結果は、第２の試料の第１と
第２の有機質層１８、２０を設ける構成、つまりフィル
ム回路基板の接合領域の表裏両側に有機質層だけをそれ
ぞれ被覆する構成でも、接合領域の各端子間のショート
防止に顕著な効果があり、更に第１、２の有機質層上に
第１、第２の無機質層１９、２１をそれぞれ被覆する第
３の試料の構成とすれば、接合領域に対する防湿性はほ
ぼ完璧なものとなり、接合領域の各端子間のショートを
実質的に完全に防止することができることを示してい
る。

【００２２】なお、本発明は、上記実施形態例のように
異方性導電接着剤１７を用いる場合に限らず、半導体装
置１１の接続端子１２をフィルム回路基板１３の基板端
子部１５ａに半田を介して接合する場合にも、好適に適
用することができる。この場合、半導体装置１１とフィ
ルム回路基板１３との間に第１の有機質層１８の材料か
あるいは別の防湿性に優れた有機質材料を充填してもよ
い。また、フィルム回路基板１３上への搭載部品は、半
導体装置１１に限らず、他の電子部品であってもよい。
さらに、第１、第２の防湿封止材は、フィルム回路基板
の略全域に被着してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、少なくとも電子部品の接続端子とフィルム回路基板
の基板端子部とそれらが導通接続された接合部とを含む
接合領域を湿気の浸入を防止する第１の防湿封止材で覆
い、前記フィルム回路基板の裏面における少なくとも表
面の前記基板端子部が配設された端子領域に対応する領
域を第２の防湿封止材で覆ったから、第１の防湿封止材
により表側からの湿気の浸入は勿論、第２の防湿封止材
によりフィルム回路基板を介しての裏側から透湿も防止
され、接合領域における透湿に起因するショートを顕著
に防止することができる。この場合、請求項３に記載の
ように、前記第１及び第２の防湿封止材を、それぞれ、
有機質層にこれより防湿性能に優れた無機質層を積層し
た２層構造に形成することにより、接合領域における透
湿に起因するショートを実質的に完全に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態としての半導体装置の搭
載構造の要部の断面図。

【図２】図１のＡ部を詳細に示す部分拡大断面図。

【図３】耐湿試験の結果を示す図。

【図４】従来の半導体装置の搭載構造の一例の一部の断
面図。

【図５】図４のＢ部を詳細に示す部分拡大断面図。

【符号の説明】

１１半導体装置１２接続端子１３フィルム回路基板１４ベースフィルムシート１５配線１５ａ基板端子部１６絶縁保護膜１７異方性導電接着剤１８第１の有機質層１９第１の無機質層２０第２の有機質層２１第２の無機質層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に配線を有するフィルム回路基板の
前記配線を露出させた基板端子部に接続端子を有する電
子部品をその接続端子を前記基板端子部に導通接合して
搭載した電子部品の搭載構造において、少なくとも前記
電子部品の前記接続端子と前記フィルム回路基板の前記
基板端子部とそれらが導通接続された接合部とを含む接
合領域を湿気の浸入を防止する第１の防湿封止材で覆
い、前記フィルム回路基板の裏面における少なくとも表
面の前記基板端子部が配設された端子領域に対応する領
域を第２の防湿封止材で覆ったことを特徴とする電子部
品の搭載構造。
【請求項２】請求項１に記載の発明において、前記第
１及び第２の防湿封止材は、それぞれ有機質材料からな
ることを特徴とする電子部品の搭載構造。
【請求項３】請求項１に記載の発明において、前記第
１及び第２の防湿封止材は、それぞれ、有機質層に無機
質層を積層した２層構造をなしていることを特徴とする
電子部品の搭載構造。
【請求項４】請求項３に記載の発明において、前記有
機質層はエポキシ系樹脂からなり、前記無機質層はＩＴ
Ｏ（Indium Tin Oxide）からなることを特徴とする電子
部品の搭載構造。