JP2003273581A - Fpc基板用の搬送パレット及びfpc基板への半導体チップ実装方法 - Google Patents
Fpc基板用の搬送パレット及びfpc基板への半導体チップ実装方法Info
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Abstract
ップを実装できるFPC基板用の搬送パレットを提供す
る。 【解決手段】 搬送パレット11は、補強板としての非
伸縮性の支持体12と、動的粘弾性測定により周波数1
0Hz、温度20°Cで測定したせん断弾性率G’が
5.0×105Pa〜5.0×106Paの範囲にあるシ
リコーンエラストマー層13との積層板として形成され
ている。シリコーンエラストマー層13を構成するシリ
コーンエラストマーはシロキサン骨格を有するポリオル
ガノシロキサンを架橋することにより得られている。シ
リコーンエラストマー層13の目的のせん断弾性率G’
は、ポリオルガノシロキサンの種類、分子量、補強性フ
ィラーなど、シリコーンエラストマーの組成と架橋度を
適当に調整することによって得られる。
Description
送パレット及びFPC基板への半導体チップ実装方法に
係り、詳しくはFPC基板に半導体チップを実装すると
きに使用するFPC基板用の搬送パレット及びFPC基
板への半導体チップ実装方法に関する。
基板)は厚みが薄く、柔軟性に富んでいるために近年、
小型電子機器の回路を構成する基材として中心的な役割
を果たしている。しかし、FPC基板は強度、平坦度、
熱収縮性等の特性から、半導体チップの実装について
は、紙フェノール基板やガラスエポキシ基板と同様に取
り扱うことができない。このため、ステンレス材等で作
成された搬送パレットの上に、FPC基板を位置決めし
て接着テープで貼り付け、ステンレス板を補強板として
使用することによって半導体チップを実装する方法が採
用されている。また、特開平9−237995号公報に
は粘着剤でFPC基板を搬送パレットに仮固定すること
が開示されている。
を搬送パレットに位置決めして接着テープで貼るという
作業は手作業となるため、作業効率が低下するという問
題がある。また、接着テープを剥がした後の糊残りは品
質上好ましくない。また、接着テープは使い捨てで使用
するので経済的に好ましくないという問題がある。
であって、その目的は、作業効率よく経済的にFPC基
板へ半導体チップを実装できるFPC基板用の搬送パレ
ット及びFPC基板への半導体チップ実装方法を提供す
ることにある。
めに、請求項1に記載の発明では、非伸縮性の支持体
と、動的粘弾性測定により周波数10Hz、温度20°
Cで測定したせん断弾性率G’が5.0×105Pa〜
5.0×106Paの範囲にあるシリコーンエラストマ
ーとの積層板からなる。
粘着性を利用して、接着テープ無しでFPC基板を搬送
パレットに密着できる。また、接着テープを使わないた
めFPC基板を搬送パレットから除去しても糊残りがな
い。また、シリコーンエラストマーは耐熱性に優れるた
め、本搬送パレットは繰り返し使用できる。
載の発明において、前記シリコーンエラストマーは、J
IS R 2618に準拠して測定した熱伝導率が0.
4W/m・K以上である。例えば熱伝導率が低すぎる
と、実装時の加熱工程において搬送パレット上に温度む
らが発生する虞がある。しかし、この発明ではシリコー
ンエラストマーの熱伝導率が高いため、実装時の加熱工
程において搬送パレット上に温度むらが発生することを
防止できる。
請求項2に記載の発明において、前記シリコーンエラス
トマーは、JIS K 7194に準拠して4探針法で
測定した体積抵抗率が1.0×1010Ω・cm以下であ
る。例えばシリコーンエラストマーの体積抵抗率が高す
ぎると、静電気によりシリコーンエラストマーの表面に
埃が付着し易くなる虞がある。しかし、この発明ではシ
リコーンエラストマーの体積抵抗率が低いため、導電性
が良くなり、静電気による埃の付着を防止できる。
求項3のいずれか一項に記載の発明において、FPC基
板との位置合わせ用の孔又は凹部が形成されている。こ
の発明では、FPC基板を搬送パレットの所定位置に例
えばピン等で容易に位置合わせできる。
求項4のいずれか一項に記載の発明において、実装装置
の載置部との位置合わせ用の孔明け加工が施されてい
る。この発明では、搬送パレットを実装装置の載置部の
所定位置に例えばピン等で容易に位置合わせできる。
求項5のいずれか一項に記載の発明において、前記非伸
縮性の支持体がステンレス板、アルミニウム板、マグネ
シウム合金板、ガラス繊維含浸エポキシ板及びガラス繊
維含浸ポリエステル板のいずれか一つからなる。この発
明では、入手しやすい板で非伸縮性の支持体を形成でき
る。
求項6のいずれか一項に記載の搬送パレットを使用し、
そのシリコーンエラストマーの粘着性を利用してFPC
基板を密着固定した後、そのFPC基板に半導体チップ
を実装する。この発明では、接着テープを使用せずにF
PC基板を固定でき、作業効率よく経済的にFPC基板
へ半導体チップを実装できる。
明を具体化した第1の実施の形態を図1及び図2に従っ
て説明する。
示し、図1(a)は図1(b)のIA−IA線模式断面
図を示す。図1(a)に示すように、搬送パレット11
は、補強板としての非伸縮性の支持体12と、シリコー
ンエラストマー層13との積層板として形成されてい
る。この実施の形態では、非伸縮性の支持体12はアル
ミニウム板(アルミ板)である。
レット11には、実装装置の載置部との位置合わせ用孔
14と、FPC基板15(図1(b)で二点鎖線で図
示)との位置合わせ用孔16とが形成されている。位置
合わせ用孔14は、搬送パレット11の長手方向の両端
部に形成されており、非伸縮性の支持体12及びシリコ
ーンエラストマー層13を貫通している。位置合わせ用
孔16も非伸縮性の支持体12及びシリコーンエラスト
マー層13を貫通している。位置合わせ用孔16は搬送
パレット11に複数形成されている。この実施の形態で
は、搬送パレット11の面積は、例えばFPC基板15
を6枚密着可能な広さになっている。位置合わせ用孔1
6は、その一対が、FPC基板の一方の対角線上の角部
に対応する位置に形成されている。
シリコーンエラストマーは、次に示すようなシロキサン
骨格を有するポリオルガノシロキサンを架橋することに
より得られるエラストマーである。
であるポリジメチルシロキサンをはじめ、メチル基の一
部が他のアルキル基、ビニル基、フェニル基、フルオロ
アルキル基などの一種あるいはそれ以上と置換された各
種のポリオルガノシロキサンを単独あるいは2種類以上
ブレンドしたものである。
従来より公知の方法が適用できる。例えば、ポリオルガ
ノシロキサンのメチル基あるいはビニル基をラジカル反
応で架橋する方法が挙げられる。また、シラノール末端
ポリオルガノシロキサンと、加水分解可能な官能基を有
するシラン化合物との縮合反応で架橋する方法や、ビニ
ル基へのヒドロシリル基の付加反応で架橋する方法など
が挙げられる。
の支持体12との接着は、一般にシリコーンエラストマ
ー層と他の材料との接合法として実施されている公知の
方法による。この実施の形態では、非伸縮性の支持体1
2に適当なプライマー処理を施した後、未架橋のシリコ
ーンエラストマー層を形成して、いわゆる加硫接着させ
ている。
弾性測定により周波数10Hz、温度20°Cで測定し
たせん断弾性率G’が5.0×105Pa〜5.0×1
06Paの範囲にあるように形成されている。
ンエラストマーが軟らかすぎてシリコーンエラストマー
層13とFPC基板15との密着力が大きく、FPC基
板15の取り外しが困難となる。反対にせん断弾性率
G’が高すぎると、シリコーンエラストマーが硬過ぎ
て、シリコーンエラストマー層13とFPC基板15と
の密着力が小さく、FPC基板の位置決めが困難とな
る。せん断弾性率G’が上記の範囲にあるようにシリコ
ーンエラストマー層13を形成することにより、シリコ
ーンエラストマー層13は、その密着力を適切な大きさ
にできる。シリコーンエラストマー層13の目的のせん
断弾性率G’は、ポリオルガノシロキサンの種類、分子
量、補強性フィラーなど、シリコーンエラストマーの組
成と架橋度を適当に調整することによって得られる。
程では、概略200°C〜240°C、最近の脱鉛半田
の場合は280°C程度まで温度が上昇する可能性があ
る。このため、シリコーンエラストマー層13はせん断
弾性率G’等の物性値がこれらの温度まで上記の範囲に
あることが望ましい。
したFPC基板15への半導体チップ実装方法を説明す
る。図2に示すように、実装装置の載置部31には、搬
送パレット11の位置合わせ用孔14と対応するように
凹部32が形成されている。搬送パレット11は、非伸
縮性の支持体12を実装装置の載置部31と向かい合わ
せて実装装置の載置部31上に配置する。そして、ピン
33を位置合わせ用孔14に貫通させて凹部32に係合
させることにより、実装装置の載置部31に対して搬送
パレット11を位置合わせして取り付ける。
と対応する位置に貫通孔34が形成されている。貫通孔
34及び位置合わせ用孔16をピン35で貫通すること
によりFPC基板15を搬送パレット11に位置合わせ
し、せん断弾性率G’が上記の範囲にあるシリコーンエ
ラストマー層13の密着力によりFPC基板15を搬送
パレット11に固定する。
り、図示しない半導体チップをFPC基板15に実装す
る。その後、FPC基板15を搬送パレット11から取
り外し、実装工程を終了する。搬送パレット11には次
のFPC基板15を密着し、同様に半導体チップの実装
工程を繰り返す。
較例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに
限定されるものではない。
では、非伸縮性の支持体12は厚さ0.8mmのアルミ
板で形成し、シリコーンエラストマー層13の厚さは2
00μmに形成した。そして、シリコーンエラストマー
層13の周波数10Hz、温度20°Cで測定したせん
断弾性率G’の値が以下の値となるように形成した。 実施例1 : 1.5×106Pa 比較例1 : 1.0×107Pa 実施例1及び比較例1の両搬送パレット11に、実装装
置の載置部31との位置合わせ用孔14及びFPC基板
15との位置合わせ用孔16を形成した。そして、搬送
パレット11の所定の位置にFPC基板15を密着し、
加熱リフローソルダリング工程を行った。
位置ずれなく正常に実装できた。また、搬送パレットは
繰返し使用することが可能であった。また、比較例1で
は、加熱リフローソルダリング工程においてFPC基板
15がシリコーンエラストマー層13から浮いてしま
い、実装不具合が発生した。
果を有する。 (1) 搬送パレット11は非伸縮性の支持体12とシ
リコーンエラストマー層13との積層体であり、シリコ
ーンエラストマー層13は、動的粘弾性測定により周波
数10Hz、温度20°Cで測定したせん断弾性率G’
が5.0×10 5Pa〜5.0×106Paの範囲にある
ように形成されている。従って、シリコーンエラストマ
ーの粘着性を利用して、接着テープ無しでFPC基板1
5を搬送パレット11に密着固定でき、接着テープを使
わないためFPC基板15を搬送パレット11から除去
しても糊残りがない。よって、作業効率よくFPC基板
15への半導体チップの実装を行うことができる。
の実装時に加熱リフローソルダリング工程等で高温にな
っても、シリコーンエラストマー層13は耐熱性に優れ
るため、劣化しにくい。よって、本搬送パレット11は
繰り返して使用でき、経済的である。
非伸縮性の支持体12とは強固に接着されているため、
使用中に剥離する虞がない。また、位置合わせ用孔14
の形成加工等を施しても、加工端面に剥離が生じること
はない。
15との位置合わせ用孔16が形成されている。従っ
て、FPC基板15に形成した貫通孔34と、位置合わ
せ用孔16とをピン35で貫通することによりFPC基
板15を搬送パレット11の所定位置に容易に位置合わ
せできる。
載置部31との位置合わせ用孔14が形成されている。
従って、ピン33で搬送パレット11を実装装置の載置
部31の所定位置に容易に位置合わせできる。
ウム板であるため、入手しやすい板で非伸縮性の支持体
12を形成できる。また、ステンレス板等に比べて軽
く、取扱いやすい。
形態を説明する。この実施の形態ではシリコーンエラス
トマー層を、上記の方法で測定したせん断弾性率G’が
5.0×105Pa〜5.0×106Paの範囲にあるこ
とに加えて、JIS R 2618に準拠して測定した
熱伝導率が0.4W/m・K以上であるように形成した
点が前記実施の形態と異なっている。前記実施の形態と
同様の部分については同一番号を付けて、その詳細な説
明を省略する。
伝導率は、例えば高熱伝導性のフィラーをシリコーンエ
ラストマーに添加することによって得る。例えばシリコ
ーンエラストマー層13の熱伝導率が低すぎると、実装
時の加熱リフローソルダリング工程等の加熱工程におい
て搬送パレット11上に温度むらが発生する虞がある。
しかし、シリコーンエラストマー層13の特性を上記の
ように形成することによって熱伝導性が良くなり、実装
時の加熱工程において搬送パレット11上に温度むらが
発生しにくくなる。
及び比較例3の各搬送パレット11は、シリコーンエラ
ストマー層13の物性値以外は実施例1や比較例1と同
様である。そして、シリコーンエラストマー層13の周
波数10Hz、温度20°Cで測定したせん断弾性率
G’や、JIS R 2618に準拠して測定した熱伝
導率が次の値となるように形成した。 実施例2 せん断弾性率G’: 2.0×106Pa 熱伝導率 : 0.8W/m・K 比較例2 せん断弾性率G’: 1.0×107Pa 熱伝導率 : 0.3W/m・K 比較例3 せん断弾性率G’: 2.0×106Pa 熱伝導率 : 0.3W/m・K 実施例2、比較例2及び比較例3の各搬送パレット11
も、実施例1と同様に位置合わせ用孔14及び位置合わ
せ用孔16を形成してFPC基板15を密着し、加熱リ
フローソルダリング工程を行った。その結果、実施例2
及び比較例3の搬送パレット11は実施例1と同様に半
導体チップを正常に実装でき、比較例2では実装不具合
が発生した。また、実施例2では、比較例2及び比較例
3に比べて搬送パレット11上で温度むらが発生しにく
かった。
の(1)〜(6)の効果の他に、以下のような効果を有
する。 (7) シリコーンエラストマー層13は、動的粘弾性
測定により周波数10Hz、温度20°Cで測定したせ
ん断弾性率G’が5.0×105Pa〜5.0×106P
aの範囲にあり、JIS R 2618に準拠して測定
した熱伝導率が0.4W/m・K以上に形成されてい
る。この構成により、シリコーンエラストマー層13の
熱伝導性を良くし、実装時の加熱工程において搬送パレ
ット11上に温度むらが発生することを防止できる。
形態を説明する。この実施の形態ではシリコーンエラス
トマー層を、上記のせん断弾性率G’が5.0×105
Pa〜5.0×106Paの範囲にあることに加えて、
JIS K 7194に準拠して4探針法で測定した体
積抵抗率が1.0×1010Ω・cm以下になるように形
成した点が前記実施の形態と異なっている。前記実施の
形態と同様の部分については同一番号を付けて、その詳
細な説明を省略する。
積抵抗率は、例えば導電性のフィラーをシリコーンエラ
ストマーに添加することによって得る。例えばシリコー
ンエラストマー層13の体積抵抗率が高すぎると、シリ
コーンエラストマー層13の表面に埃が付着し易くなる
虞があり、製造工程上好ましくない。しかし、シリコー
ンエラストマー層13の特性を上記のように形成するこ
とによって導電性が良くなり、静電気による埃の付着が
防止される。
4、比較例4及び比較例5の各搬送パレット11は、シ
リコーンエラストマー層13の物性値以外は実施例1や
比較例1と同様である。そして、シリコーンエラストマ
ー層13の周波数10Hz、温度20°Cで測定したせ
ん断弾性率G’や、JIS K 7194に準拠して4
探針法で測定した体積抵抗率が次の値となるように形成
した。 実施例3 せん断弾性率G’: 3.0×106Pa 体積抵抗率 : 2.0×103Ω・cm 実施例4 せん断弾性率G’: 3.0×106Pa 体積抵抗率 : 1.0×108Ω・cm 比較例4 せん断弾性率G’: 1.0×107Pa 体積抵抗率 : 1.0×1016Ω・cm 比較例5 せん断弾性率G’: 2.0×106Pa 体積抵抗率 : 1.0×1016Ω・cm 実施例3、実施例4、比較例4及び比較例5の各搬送パ
レット11も、実施例1と同様にFPC基板15を密着
して加熱リフローソルダリング工程を行った。その結
果、実施例3、実施例4及び比較例5の搬送パレット1
1は実施例1と同様に半導体チップを正常に実装でき、
比較例4では実装不具合が発生した。また、実施例3及
び実施例4では、比較例4及び比較例5に比べて埃が付
着しにくかった。
の(1)〜(6)の効果の他に、以下のような効果を有
する。 (8) シリコーンエラストマー層13は、動的粘弾性
測定により周波数10Hz、温度20°Cで測定したせ
ん断弾性率G’が5.0×105Pa〜5.0×106P
aの範囲にあり、JIS K 7194に準拠して4探
針法で測定した体積抵抗率が1.0×1010Ω・cm以
下に形成されている。この構成により、シリコーンエラ
ストマー層13の導電性を良くして静電気による埃の付
着を防止できる。
定されるものではなく、例えば以下のように変更しても
よい。 ○ シリコーンエラストマー層13は、その熱伝導率と
体積抵抗率との両方が上記の範囲にあるように形成して
もよい。目的の熱伝導率及び体積抵抗率は、高熱伝導性
のフィラー及び導電性のフィラーの両方をシリコーンエ
ラストマーに添加することによって得る。
JIS R 2618に準拠して測定した熱伝導率を
0.4W/m・K以上に形成しなくてもよいが、実装時
の加熱工程における搬送パレット11上の温度むらの発
生を防止できるように、上記の熱伝導率を0.4W/m
・K以上に形成するのが望ましい。
JIS K 7194に準拠して4探針法で測定した体
積抵抗率を1.0×1010Ω・cm以下に形成しなくて
もよいが、静電気による埃の付着を防止できるように、
上記の体積抵抗率を1.0×1010Ω・cm以下に形成
するのが望ましい。
ん断弾性率G’、熱伝導率、体積抵抗率等の物性値が概
略200°C〜240°C、最近の脱鉛半田の場合は2
80°C程度まで上記の範囲にあるように形成されるこ
とに限られない。例えば、加熱リフローソルダリング工
程等で温度が200°Cまで上昇しないのであれば、シ
リコーンエラストマー層13の物性値が上記の範囲に保
たれる温度を200°Cより下にしてもよい。
C基板15に半導体チップを実装する工程は加熱リフロ
ーソルダリング工程に限定されず、その他の工程、例え
ばフローソルダリング工程(ウェーブソルダリング工
程)等で搬送パレット11を使用してもよい。
ット11の所定位置に位置合わせする場合、搬送パレッ
ト11には孔16が形成される構成に限られず、例えば
凹部を形成してもよい。この凹部は、シリコーンエラス
トマー層13を貫通して非伸縮性の支持体12の途中ま
で達するような深さに形成する。
おいて位置合わせ用孔16と対応する位置に凸部42が
プレス成形法などにより形成されている場合には、凸部
42を位置合わせ用孔16に係合させることにより、F
PC基板15を搬送パレット11の所定位置に位置合わ
せしてもよい。
ている場合、凸部42を係合するために搬送パレット1
1に形成されるのは孔16に限られず、凹部であっても
よい。この凹部は、通常はシリコーンエラストマー層1
3を貫通して非伸縮性の支持体12の途中まで達するよ
うな深さに形成するが、非伸縮性の支持体12まで達し
ない深さに形成しても構わない。
所定位置に位置合わせする構成は、ピン35のみや、凸
部42と位置合わせ用孔16との係合のみによって行わ
れる構成に限られず、FPC基板15を、ピン35及び
凸部42の両方で位置合わせする構成でもよい。例えば
FPC基板15に貫通孔34と凸部42とを1個ずつ形
成する。
との位置合わせ用孔16や凹部が形成されなくてもよい
が、それらを形成すると、FPC基板15を搬送パレッ
ト11の所定位置に容易に位置合わせできる。
部31との位置合わせ用孔14が形成されなくてもよい
が、位置合わせ用孔14を形成すると、搬送パレット1
1を実装装置の載置部31の所定位置に容易に位置合わ
せできる。
られず、例えば、ステンレス板、マグネシウム合金板と
いった金属板や、ガラス繊維含浸エポキシ板、ガラス繊
維含浸ポリエステル板等のプラスチック板でもよい。ま
た、機械的強度、耐熱性、平滑性が充分であれば、非伸
縮性の支持体12は他の材料であっても使用可能である
が、前記のステンレス板等の金属板や、ガラス繊維含浸
エポキシ板等のプラスチック板が特に好適である。
断弾性率G’を目的の値にする方法は、シリコーンエラ
ストマーの組成と架橋度を適当に調整することに限られ
ない。例えば、複数の市販シリコーンコンパウンドを任
意にブレンドすることによって目的のせん断弾性率G’
にしてもよい。
縮性の支持体12との接合法は、前記の加硫接着に限ら
れず、例えば、架橋したシリコーンエラストマーシート
をシリコーン系接着剤で非伸縮性の支持体12に接着す
る方法でもよい。
シリコーンエラストマー組成物に従来添加することが知
られている添加剤を本発明のせん断弾性率G’、熱伝導
率や体積抵抗率等の物性を損なわない範囲で添加しても
よい。これらの添加剤として、例えばヒュームドシリ
カ、沈降性シリカ、石英粉などの酸化ケイ素の他、珪藻
土、炭酸カルシウム、カーボンブラック、アルミナ、酸
化マグネシウム、酸化亜鉛、窒化ホウ素、酸化鉄などが
挙げられる。
PC基板は6枚に限られず、搬送パレット11やFPC
基板15の大きさによって適宜変更してもよい。例えば
FPC基板15が大きい場合には、搬送パレット11に
密着できるFPC基板15の数が少なくなる。また、搬
送パレット11が大きければ、密着できるFPC基板1
5の数が多くなる。位置合わせ用孔16は、FPC基板
15と対応する位置に適宜変更して形成する。
は、FPC基板15の一方の対角線上の角部に対応する
位置に限られない。 ○ 位置合わせ用孔14が形成される位置は、搬送パレ
ット11の長手方向の両端部に限られない。
に記載の発明によれば、作業効率よく経済的にFPC基
板へ半導体チップを実装できる。
(b)は搬送パレットの模式平面図。
シリコーンエラストマー層、14…実装装置の載置部と
の位置合わせ用孔、16…FPC基板との位置合わせ用
孔。
Claims (7)
- 【請求項1】 非伸縮性の支持体と、動的粘弾性測定に
より周波数10Hz、温度20°Cで測定したせん断弾
性率G’が5.0×105Pa〜5.0×106Paの範
囲にあるシリコーンエラストマーとの積層板からなるF
PC基板用の搬送パレット。 - 【請求項2】 前記シリコーンエラストマーは、JIS
R 2618に準拠して測定した熱伝導率が0.4W
/m・K以上である請求項1に記載のFPC基板用の搬
送パレット。 - 【請求項3】 前記シリコーンエラストマーは、JIS
K 7194に準拠して4探針法で測定した体積抵抗
率が1.0×1010Ω・cm以下である請求項1又は請
求項2に記載のFPC基板用の搬送パレット。 - 【請求項4】 FPC基板との位置合わせ用の孔又は凹
部が形成された請求項1〜請求項3のいずれか一項に記
載のFPC基板用の搬送パレット。 - 【請求項5】 実装装置の載置部との位置合わせ用の孔
明け加工が施された請求項1〜請求項4のいずれか一項
に記載のFPC基板用の搬送パレット。 - 【請求項6】 前記非伸縮性の支持体がステンレス板、
アルミニウム板、マグネシウム合金板、ガラス繊維含浸
エポキシ板及びガラス繊維含浸ポリエステル板のいずれ
か一つからなる請求項1〜請求項5のいずれか一項に記
載のFPC基板用の搬送パレット。 - 【請求項7】 請求項1〜請求項6のいずれか一項に記
載の搬送パレットを使用し、そのシリコーンエラストマ
ーの粘着性を利用してFPC基板を密着固定した後、そ
のFPC基板に半導体チップを実装するFPC基板への
半導体チップ実装方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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