JP3426724B2

JP3426724B2 - 電子部品検査用接着剤組成物及び該組成物を用いた電子部品の検査法

Info

Publication number: JP3426724B2
Application number: JP20852594A
Authority: JP
Inventors: 寿茂上原; 功塚越; 共久太田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1994-09-01
Filing date: 1994-09-01
Publication date: 2003-07-14
Anticipated expiration: 2018-07-14
Also published as: JPH0873817A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップ等の高密
度電極の経済的な通電検査に好適な接着剤組成物及び該
組成物を用いた電子部品の検査法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップ、プリント配線板等の高密
度電極を有する電子部品の検査法としては、電気特性が
未知の電子部品の電極から電気特性が既知の電極を経由
して、抵抗計等の測定器により電気特性を評価する通電
検査法が行われている。通電検査は、供試体の回路の断
線、隣接回路との絶縁性等の電気特性把握、部品の駆動
性、出力特性等の機能チェックなどの点から極めて重要
である。このとき、異なる部品間の電気的導通を得る方
法として、接触端子を有するプローブによる触針法や、
硬化性の接着剤を両電極間に配し、未硬化又は半硬化の
状態で通電検査を行う方法、或いは導電体が表裏又は一
方の面に露出又は突出した異方導電性シート類を用いる
方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記したプローブによ
る触針法は、最近の電極の高密度化に対応出来ないこと
によって生ずる分解能の不足や、微細なプローブが各端
子ごとに必要なことから高価となる欠点を有する。ま
た、接着剤の硬化が不十分な状態の下で検査を行う方法
は、不良部品を取り除く際に熱や溶剤により比較的簡単
に行うことが可能ではあるが、接着剤の硬化状態が過剰
であると剥離が困難となり、不足であると不良部品に未
剥離部や板面汚染等の移行を生じ、硬化状態の厳密なコ
ントロールを必要とする欠点を有する。加えて、この方
法は、所定温度に加熱した半導体チップ等の電子部品に
電圧を印加し、初期不良部品を取り除く所謂バーンイン
試験において、加熱により接着剤の未硬化分の硬化が促
進されて剥離が困難となり、採用出来ないという欠点を
有する。

【０００４】更に、異方導電性シート類を用いる方法
は、これらの製法が例えばレーザ光等で微細な貫通孔を
設け、該貫通孔にめっき等により導電体を形成するた
め、高分解能品が得られる利点はあるが、製造コストが
高くなるため高価で実用化し難いという欠点を有する。
また、電極対応部に導電体が形成されたシートの場合
は、両電極と異方導電性シート類の導電体との面倒な位
置合わせが必要となる等、工程的にも高価となってしま
う。本発明は上記した従来技術の欠点を反省してなされ
たものであり、半導体チップ等の高密度電極の経済的な
通電検査に好適な接着剤組成物及び該組成物を用いた電
子部品の検査法を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）分子内
に不飽和二重結合を有し、重量平均分子量が１００〜５
０，０００の範囲で、アルキレン付加モル数が５以上の
ポリオキシアルキレン型(メタ)アクリレートオリゴマー
からなる電子部品検査用接着剤組成物、（２）前記(１)
のポリオキシアルキレン型(メタ)アクリレートオリゴマ
ー１００重量部に、分子内に不飽和二重結合を１分子当
り２個以上有する多官能オキシアルキレン型(メタ)アク
リレートモノマーの１〜３００重量部を加えた電子部品
検査用接着剤組成物、（３）基板面より突出した電極及
び該電極と相対峙する電極の少なくとも一方の電極の対
向する面に前記（１）又は（２）の接着剤組成物を塗
布、硬化させて接着層を形成した後、加圧して相対峙す
る電極の接触を得た状態で両電極を接着固定し、電気特
性が未知の電子部品の通電検査を行い、次いで電子部品
の電極を含む基板面から接着層を除去する電子部品の検
査法に関する。

【０００６】本発明で用いられるポリオキシアルキレン
型（メタ）アクリレートオリゴマーとしては、ポリオキ
シエチレンジグリコール、ポリオキシエチレンジグリコ
ール酸、ポリオキシプロピレンジグリコール、ポリオキ
シプロピレンジグリコール酸等のポリオールやポリオー
ル酸のような分子内に極性基を有するポリマーが挙げら
れる。分子内に不飽和二重結合を有するポリオキシアル
キレン型オリゴマーと（メタ）アクリル酸とのエステル
交換反応や（メタ）アクリルイソシアネートとの反応に
より得られるオリゴマー、ポリオキシアルキレングリコ
ール酸とグリシジル(メタ)アクリレートとの反応により
得られるオリゴマー、ポリオキシアルキレングリコール
とエピクロルヒドリンとの反応により得られるオリゴマ
ー等がある。例えば、ポリエチレングリコールやポリプ
ロピレングリコールの(メタ)アクリル酸付加物、ポリエ
チレングリコールやポリプロピレングリコールの(メタ)
アクリルイソシアネート付加物、ポリエチレングリコー
ル酸やポリプロピレングリコール酸のグリシジル(メタ)
アクリレート付加物、ポリエチレングリコールモノグリ
シジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジル
エーテルの（メタ）アクリル酸付加物が挙げられる。

【０００７】分子内に導入する不飽和二重結合を有する
基としては、アクリロイル基やメタクリロイル基の他に
アリル基、脂環式エポキシ基等の反応性が強く、良好な
結果が得られるものがある。このようなオリゴマーは、
分子量が１００より小さいと１分子当りのオキシエチレ
ン基の濃度が低下するため、親水性が低下し、水等によ
る短時間剥離が困難になる。また、分子量が５０，００
０より大きいとオキシエチレンの繰り返し構造による結
晶性が発現し、均一な塗工が困難になる。このため、重
量平均分子量としては１００〜５０，０００の範囲のも
のが選択され、好ましくは２００〜５０，０００の範囲
である。

【０００８】次に、分子内に不飽和二重結合を１分子当
り２個以上有する多官能オキシアルキレン型（メタ）ア
クリレートモノマーとしては、１，６ヘキサンジオール
ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、アリルアルコールジアクリレート、レゾルシノール
ジアクリレート、アジピン酸ジアクリレート、フタル酸
ジアクリレート、付加モル数が５以下のポリエチレング
リコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリ
アクリレート、グリセリントリアクリレート、ペンタエ
リスリトールテトラアクリレート、ソルビトールテトラ
アクリレート等の（メタ）アクリル酸付加物が挙げられ
る。分子内に導入する不飽和二重結合を有する基は、オ
リゴマーの場合と同様、ビニル基、ビニルオキシ基、ア
クリロイル基、メタクリロイル基が有効で、その中でも
特にアクリロイル基及びメタクリロイル基の反応性が速
く、良好な結果が得られる。

【０００９】その他の添加剤としては、アルコール類、
グリコール系やグリセリンのような多価アルコール類、
カルボキシル基や水酸基のような極性基含有物質、或い
は酢酸カリウム、塩化カルシウム等の潮解性物質を例示
出来る。上述した単官能又は多官能モノマーは単独で使
用してもよいし、必要に応じて二種類以上併用してもよ
い。なお、樹脂は比較的低分子量のオリゴマーを主成分
とする無溶剤樹脂であるが、塗工作業性の点から少量の
溶剤を使用しても差し支えない。

【００１０】本発明におけるオリゴマー、単官能又は多
官能モノマーの使用量は、樹脂組成物全体の粘度、液晶
基板への密着性、水又は水溶液による樹脂の剥離の容易
さ、耐熱性等を考慮して決められるが、これらが良好な
特性を示すオリゴマーは、ポリオキシアルキレン型（メ
タ）アクリレートオリゴマー１００重量部に対し、単官
能又は多官能モノマーの配合量がそれぞれ１〜３００重
量部のときである。１重量部未満であると、組成物の硬
化が不十分なため、ＩＣチップの水剥離後接着剤の残渣
が残ることがある。また、３００重量部を越えると、硬
化が過剰になるため、ＩＣチップの接着性が低下する。
本発明の樹脂を紫外線によって硬化させる場合に、光開
始剤又は増感剤の少なくとも一方が必須であるが、この
ほかに希釈剤、増粘剤、可塑剤、酸化防止剤、充填剤、
着色剤、導電性付与剤、膨潤剤等の添加剤を配合しても
よい。樹脂の塗布厚さは０．１μｍ〜１mmが好ましい範
囲であり、より好ましくは１〜１００μｍの範囲から選
択される。なお、本組成物を光硬化の代りに熱硬化させ
ても同様の機能を付与させることが出来る。

【００１１】本接着剤組成物を放射線硬化させる場合、
その吸収線量は０.１〜３０Ｍradが好ましく、より好ま
しくは１〜１０Ｍradである。紫外線の場合０．０１〜
３０Ｊ／cm²の範囲で使用するのが好ましいが、より好
ましくは０．０５〜３Ｊ／cm²である。照射の際注意を
要するのは活性ラジカルの酸素による失活である。これ
らの影響を最小限に防ぐためには、窒素等の不活性ガス
を用いて適当な酸素濃度にしたり、プラスチックフィル
ムを樹脂上にラミネートして、酸素を遮蔽する必要があ
る。この際の必須成分として、ベンゾフェノンやミヒラ
ーケトンのような光開始剤、増感剤又はそれらの誘導体
を重量でオリゴマー１００部に対し好ましくは０．１〜
３０部、より好ましくは０．５〜１０部添加することに
よって、効率良く開始反応を行わせることが出来る。

【００１２】本発明に用いる接着剤は、加圧により対向
電極の接触及びその保持が可能であり、検査終了後に電
子部品の電極を含む基板面から接着層を剥離除去出来る
ことを特徴とするものである。除去の方法は、室温で剥
離可能なことが好ましいが、加熱する、超音波振動を与
える、強制撹拌する、エネルギー（紫外線や電子線）照
射する、水や溶剤に浸漬する、水や溶剤を噴射する等の
ことを単独又は組み合わせて適用出来、電極の接触条件
や剥離の方法を考慮して決定される。剥離液として水を
使う方法が最も簡便で実用的であるが、その場合、０〜
１００℃の水、温水が使用可能である。使い易さや安全
性の点から、水温は２０〜６０℃が望ましい。また、水
以外の剥離液としては、酸・アルカリの水溶液を使うこ
とが出来る。それらの濃度は、０．１〜９０重量％で可
能であるが、１０重量％以下の水溶液が安全作業性の点
から好ましい。

【００１３】本発明に用いる基板面から突出した電極と
は、基板面から僅かでも突出していればよく、所謂バン
プ付半導体チップ類が代表的であり、また、絶縁基板上
に銅箔等の突出した電極を有する印刷回路板等がある。
相対峙する電極の少なくとも一方が基板面より突出して
いれば、他の対向する電極は例えば薄膜法やアディティ
ブ法で得た所謂平面電極や、バンプレス半導体チップ類
の場合のような凹状電極でもよい。バンプレス半導体チ
ップ類の電極は、表面絶縁層から数μｍ程度凹状に形成
されるが、この場合も相対峙する電極が基板面から突出
する（例えば転写バンプ等）ことで適用可能である。加
圧により相対峙する電極の接触を得る方法は剥離可能な
接着層が液状であれば室温で可能であるが、高分子量物
を基本材料とした場合には加熱や超音波を併用すること
も出来る。電極の接触を得るためには加熱等によりその
粘度を１００ポイズ以下とすることが好ましい。

【００１４】接着固定は、例えば接着層がフィルム状で
あれば、加熱溶融後の冷却により、液状の場合は架橋等
により接着剤の凝集力を向上すればよい。また、必要に
応じて、検査装置等の加圧手段を併用出来る。剥離可能
な接着層がフィルム状の場合は塗工工程が不要であり、
一定厚みの連続状で供給可能なことから、工程の自動化
が図れるのでコスト低減にも有効である。また、例えば
検査用電極を有する配線板上に事前に形成しておくこと
も可能であり、当該フィルム付回路板も貼付等により簡
単に得られる。このとき、接着剤が粘着性を有すると電
極の位置合わせや仮固定が容易となり、好ましい。更
に、接着剤中に導電性粒子を添加することで、相対峙す
る電極の接触をより効率的に得ることも可能である。こ
の場合に注意すべきことは、粒径を隣接電極間距離より
も小さくすることや、添加量を１５容量％以下好ましく
は１２容量％以下として、隣接電極とショートさせない
ことである。

【００１５】通電検査の後、電極を含む基板面から接着
層を除去することで、次工程で正常品だけを基板に実装
出来る。このとき、剥離可能な条件として、剥離時の引
っ張り強度を好ましくは５kｇf／cm²以上、より好まし
くは１５kｇf／cm²以上とすることで、取扱いが容易な
フィルム状態での剥離が可能となり、好ましい。実装の
方法は、所謂フリップチップ、ワイヤボンディング等の
一般的な方法が採用可能であるが、前工程で本発明の接
着剤による導通検査を行っているので、同様な工程や材
料を用いることが可能な、例えばエポキシ系等の接着剤
による接合法であると、作業が簡略化出来るので好まし
い。接着層には、前述の除去可能な接着層と同様に導電
性粒子を添加することが、相対峙する電極との接触が得
易いので好ましいが、電極との接触が可能であれば必ず
しも必要ではない。

【００１６】

【実施例】次に実施例を説明するが、本発明はこの実施
例に限定されるものではない。電気特性が未検査のＩＣ
チップ（２×１０mm、厚さ０．５mm、四辺周囲にバンプ
と呼ばれる５０μｍ角、高さ２０μｍの金電極を２００
個形成、バンプ部以外の表面はポリイミドの絶縁膜）
と、導電性が検査済みのガラス電極（厚さ１．１mmのガ
ラス上にＮi／Ａu＝０．５／０．１μｍの薄膜回路を前
記ＩＣチップのバンプ電極のサイズに対応して形成し、
ガラス周縁にリードとして延出させ、周辺部の回路幅を
２００μｍに拡大した測定パッドを有する平面電極）と
の間に後述する接着層を形成した。

【００１７】この粘着剤をガラス電極上のＩＣチップ搭
載部に貼り付け、ＩＣチップを載せて電極の位置合わせ
を行った後、紫外線硬化させた。その後、ガラス電極リ
ードを用いてＩＣチップの通電検査を行った。通電検査
は、市販のＴＡＢ検査用のソケット装置付属のシリコー
ンゴム製クッションを用いて加圧下で行うとより有効で
あり、この装置を用いて１００℃で加熱し、５ボルトを
印加したバーンイン評価を行った。その後、通電検査終
了後の接続体を、７０℃純水中に１０分浸漬し、ガラス
電極及びＩＣチップからの接着剤の剥離性を調べた。こ
の後、ＩＣチップを純水及びエタノールで洗浄及び乾燥
し、液晶パネル用ガラス電極にアニソルムＡＣ−７１４
４（異方導電フィルム、分解能１４本／mm、エポキシ系
熱硬化性接着剤に粒径５μｍのプラスチックにめっきし
た導電粒子含有、日立化成工業（株）の商品名）で１６
０℃、３０kｇf／cm²、１５秒で接続し、表示特性を調
べた。

【００１８】実施例１接着層としてポリエチレングリコールジアクリレート
（分子量１０，０００）１００重量部の組成物をガラス
電極上のＩＣチップ搭載部に塗布し、ＩＣチップを載せ
て電極の位置合わせを行った後、空気中１Ｊ／cm²の紫
外線で接着剤を硬化させた。上述したバーンイン評価を
行ったところ、ＩＣチップの導通検査が可能であった。
また、ＩＣチップの水剥離性、アニソルム接続性も良好
であった。

【００１９】実施例２接着層としてポリエチレングリコールジアクリレート
（分子量１０，０００）１００重量部、１，６ヘキサン
ジオールジアクリレート１０重量部からなる組成物をガ
ラス電極上のＩＣチップ搭載部に塗布し、ＩＣチップを
載せて電極の位置合わせを行った後、空気中１Ｊ／cm²
の紫外線で接着剤を硬化させた。上述したバーンイン評
価を行ったところ、ＩＣチップの導通検査が可能であっ
た。また、ＩＣチップの水剥離性、アニソルム接続性も
良好であった。更に、本実施例ではＵＶ硬化皮膜が膨潤
剥離し、剥離液中に溶解しないため、排水処理が容易で
あった。

【００２０】実施例３接着層として重量でポリプロピレングリコールジアクリ
レート（分子量１３，０００）１００部、アジピン酸ジ
アクリレート２０部からなる組成物をガラス電極上のＩ
Ｃチップ搭載部に塗布し、ＩＣチップを載せて電極の位
置合わせを行った後、空気中０．５Ｊ／cm²の紫外線で
接着剤を硬化させた。上述したバーンイン評価を行った
ところ、ＩＣチップの導通検査が可能であった。また、
ＩＣチップの水剥離性、アニソルム接続性も良好であっ
た。

【００２１】実施例４接着層としてエチレングリコールとプロピレングリコー
ルのランダム共重合体（共重合比７：３）のジアクリレ
ート（分子量１０，０００）１００重量部、トリメチロ
ールプロパントリアクリレート５重量部からなる組成物
をガラス電極上のＩＣチップ搭載部に塗布し、ＩＣチッ
プを載せて電極の位置合わせを行った後に、空気中１Ｊ
／cm²の紫外線で接着剤を硬化させた。上述したバーン
イン評価を行ったところ、ＩＣチップの導通検査が可能
であった。また、ＩＣチップの水剥離性、剥離作業性、
アニソルム接続性も良好であった。

【００２２】実施例５接着層としてポリエチレングリコールジアクリレート
（分子量５００）１００重量部、１，６ヘキサンジオー
ルジアクリレート１０重量部からなる組成物をガラス電
極上のＩＣチップ搭載部に塗布し、ＩＣチップを載せて
電極の位置合わせを行った後、空気中１Ｊ／cm²の紫外
線で接着剤を硬化させた。上述したバーンイン評価を行
ったところ、ＩＣチップの導通検査が可能であった。ま
た、ＩＣチップの水剥離性、アニソルム接続性も良好で
あった。

【００２３】実施例６接着層として重量でポリプロピレングリコールジアクリ
レート（分子量２５，０００）１００部、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート１５部からなる組成物をガ
ラス電極上のＩＣチップ搭載部に塗布し、ＩＣチップを
載せて電極の位置合わせを行った後、空気中２Ｊ／cm²
の紫外線で接着剤を硬化させた。上述したバーンイン評
価を行った結果、ＩＣチップの導通検査が可能であっ
た。また、ＩＣチップの水剥離性、アニソルム接続性も
良好であった。

【００２４】

【発明の効果】本発明では、少なくとも一方が基板面か
ら突出した電極と相対峙する電極との間に、検査工程後
に除去可能な接着層を形成し、加圧により相対峙する電
極部より接着層を流動排除して、電極の接触を得た状態
で両電極がずれない程度に接着固定する。そのため、両
電極の接触だけの低抵抗下で通電検査を行えるので、正
確な電気特性の判定が可能となる。また、両電極がずれ
ない程度に接着固定するので、通電検査時における外部
からの加圧に対しても電極のずれがなく、同様に正確な
電気特性の判定が可能となる。

【００２５】本発明の接着剤は、検査工程後に除去可能
な接着層を用いることから、バーンイン試験等の加熱条
件下でも適用可能である。通電検査の後、正常品につい
て電極を含む基板面から接着層を剥離除去することで、
正常品だけを基板に実装出来るので、工程が簡単であ
る。実装が接着剤による接合法の場合には、通電検査と
同様な工程や有機接着材料を用いることが出来るので、
低価格化や信頼性向上も併せて得られる。

【００２６】従って、本発明によれば、少なくとも一方
が基板面から突出した電極と相対峙する電極との位置合
わせにより通電検査が可能である。そのため、突起電極
を有する半導体ウェハのような大面積状の場合も、これ
に対応する回路基板を準備するだけなので、低コストの
検査が可能となる。この場合の回路基板として、高精細
加工が容易な平面電極を採用出来るメリットがある。上
記したように、本発明によれば、半導体チップ等の高密
度電極を有する電子部品の経済的な検査に好適な接着剤
組成物及び該組成物を用いた電子部品の検査法を提供出
来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−294375（ＪＰ，Ａ) 特開平６−157081（ＪＰ，Ａ) 特開平６−53296（ＪＰ，Ａ) 実開平５−18031（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09J 4/02 - 4/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】分子内に不飽和二重結合を有し、重量平
均分子量が１００〜５０，０００の範囲で、アルキレン
付加モル数が５以上のポリオキシアルキレン型（メタ）
アクリレートオリゴマーからなる電子部品検査用接着剤
組成物。
【請求項２】請求項１記載のポリオキシアルキレン型
（メタ）アクリレートオリゴマー１００重量部に、分子
内に不飽和二重結合を１分子当り２個以上有する多官能
オキシアルキレン型（メタ）アクリレートモノマーの１
〜３００重量部を加えた電子部品検査用接着剤組成物。
【請求項３】基板面より突出した電極及び該電極と相
対峙する電極の少なくとも一方の電極の対向する面に請
求項１又は２記載の接着剤組成物を塗布、硬化させて接
着層を形成した後、加圧して相対峙する電極の接触を得
た状態で両電極を接着固定し、電気特性が未知の電子部
品の通電検査を行い、次いで電子部品の電極を含む基板
面から接着層を除去することを特徴とする電子部品の検
査法。