JP3642621B2 - 導電性ポリイミド樹脂バンプ及びその形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子と回路基板の導通を取るための導電性ポリイミド樹脂バンプ及びその形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子と回路基板の導通を取るためのバンプ（半導体素子の外部接続パッドと回路基板の回路とを電気的に接続するための熱溶融形の導電性接続端子）としては、半田により形成されたものが使用されていた。
然しながら、半導体素子と回路基板の熱膨張率の差が大きいため、熱ストレスがかかった時に半田バンプがこれを吸収できずに、バンプに亀裂を生じたり、半導体素子又は回路基板との接触が損なわれたりして、導通不良の原因となることが多かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決するためなされたものであり、その目的とするところは、半導体素子と回路基板との間に生じる熱ストレスを吸収でき、導通不良を生じることのない信頼性の高いバンプと、その形成方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、１５０℃以上４００℃以下の温度により溶融接着可能な熱可塑性ポリイミド樹脂に導電性フィラーを含有せしめ、その比抵抗を１００ｍΩｍ以下、好ましくは１〜１００ｍΩｍの範囲、更に好ましくは５〜５０ｍΩｍの範囲内とした熱可塑性ポリイミド樹脂組成物によって形成されたことを特徴とする導電性ポリイミド樹脂バンプによって達成できる。
【０００５】
即ち、上記の如き導電性ポリイミド樹脂バンプであると、半田バンプと異なり、バンプ自体が適度の弾性を有するため、半導体素子と回路基板との間に生じる熱ストレスを吸収でき、導通不良を生じることのない信頼性の高いバンプが提供できるものである。
【０００６】
また、そのような導電性ポリイミド樹脂バンプは、
１５０℃以上４００℃以下の温度により溶融接着可能な熱可塑性ポリイミド樹脂に導電性フィラーを含有せしめ、その比抵抗を１００ｍΩｍ以下とした熱可塑性ポリイミド樹脂組成物から成る厚さ１０μｍ以上２００μｍ以下のフィルム状の導電性ポリイミド樹脂体を製造するステップと、
上記導電性ポリイミド樹脂体の一方の面に銅箔層を形成し、他方の面に離型性フィルムを貼り付けて、エッチング用基板を作製するステップと、
銅エッチング手法により上記エッチング用基板の銅箔層を部分的にエッチング除去して、半導体素子と回路基板の導通箇所に対応する部分の銅箔層を残すステップと、
ポリイミドエッチング手法により上記銅箔層の残されている部分以外の熱可塑性ポリイミド樹脂組成物をエッチング除去して、上記離型性フィルム上に半導体素子と回路基板の導通箇所に対応する形状のバンプを形成するステップと、
を順次遂行することによって好適に形成できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつゝ本発明を具体的に説明する。
図１は、本発明に係る導電性ポリイミド樹脂バンプの一実施例をその形成方法及び使用状態と共に示す説明図、図２は、離型性フィルム上に形成された本発明に係る導電性ポリイミド樹脂バンプの平面図である。
本発明に係る導電性ポリイミド樹脂バンプは、図１中において１２ａとして示されており、これら複数の導電性ポリイミド樹脂バンプにより半導体素子２と回路基板３の間の必要箇所の導通を確保するものである。
【０００８】
而して、これらの導電性ポリイミド樹脂バンプ１２ａは、図１（ハ）に示すように、離型性フィルム１３上に半導体素子と回路基板の導通箇所に対応するよう形成されている。図２はその平面図である。
【０００９】
上記導電性ポリイミド樹脂バンプ１２ａは、図１（イ）に示すようなエッチング用基板１から形成される。
エッチング用基板１は、厚さ１０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは１０〜１００μｍの範囲内のフィルム状の導電性ポリイミド樹脂体１２の一方の面に銅箔層１１（厚さ９〜１０５μｍ、好ましくは１８〜７０μｍの範囲内）を形成し、他方の面に離型性フィルム１３を貼り付けて成るものである。
【００１０】
導電性ポリイミド樹脂体１２は、１５０℃以上４００℃以下の温度により溶融接着可能な熱可塑性ポリイミド樹脂に導電性フィラーを含有せしめ、その比抵抗を１００ｍΩｍ以下、好ましくは１〜１００ｍΩｍの範囲、更に好ましくは５〜５０ｍΩｍの範囲内とした熱可塑性ポリイミド樹脂組成物を厚さ１０μｍ以上２００μｍ以下のフィルム状に形成したものである。
【００１１】
ポリイミド樹脂そのものは導電性を有さないので、バンプとして必要な導電性（比抵抗が１００ｍΩｍ以下）を付与するため、導電性の金属フィラー（銅、銀、ニッケル、金、インジウム、アルミニウム、マグネシウム等、又はこれらの金属の化合物体）を含有せしめる。
この比抵抗が１００ｍΩｍを超えると、この部分で発生するジュール熱が半導体素子に悪影響を及ぼすようになる。この比抵抗の値は小さければ小さい程好ましいが、実際の下限値は１ｍΩｍ程度に止まる。
【００１２】
また、１５０℃以上４００℃以下の温度で溶融可能な熱可塑性ポリイミド樹脂を使用する理由は、１５０℃未満で溶融するものは、半導体素子の使用時の発熱によって接着性能が経時的に低下するおそれがあるためであり、また、４００℃を超えなければ溶融しないものは、半導体素子の接着操作時に半導体素子が過熱、破損するおそれがあるためである。
【００１３】
このようなエッチング用基板１の銅箔層１１を銅エッチング手法により部分的にエッチング除去して、図１（ロ）に示す如く、半導体素子と回路基板の導通箇所に対応する部分の銅箔層１１ａを残すように加工、処理する。
【００１４】
次いで、ポリイミドエッチング手法により上記銅箔層の残されている部分以外の熱可塑性ポリイミド樹脂組成物をエッチング除去して、上記離型性フィルム１３上に半導体素子と回路基板の導通箇所に対応する形状のバンプ１２ａを形成する。
【００１５】
上記の如くして形成されたバンプ１２ａを使用する場合には、先ず図１（ニ）に示す如く、半導体素子２をその接続部がバンプ12ａの一方の端面の銅箔層１１ａに当接するよう接合する。次いで（ホ）に示す如く、離型性フィルム１３を剥離し、バンプ１２ａのもう一方の端面に回路基板３の銅箔３２が当接するようセットした上で、バンプ１２ａを構成する熱可塑性ポリイミド樹脂を過熱、溶融せしめ、回路基板３の銅箔３２と接着せしめる。
【００１６】
通常、半導体素子２の熱膨張率に比べて回路基板３の熱膨張率の方が大きく、そのためバンプ１２ａには熱ストレスが加わるが、本発明におけるバンプ１２ａは導電性フィラーを含有するポリイミド樹脂から成り、適度の弾性を有するため、上記熱ストレスを吸収するものであるから、従来の半田バンプのように亀裂等を生じて導通不良となるようなことがない。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は上記の如く構成されるから、本発明によるときは、半導体素子と回路基板との間に生じる熱ストレスを吸収でき、導通不良を生じることのない信頼性の高いバンプと、その形成方法が提供されるものである。
【００１８】
なお、本発明は叙上の実施例に限定されるものでなく、本発明の目的の範囲内において上記の説明から当業者が容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る導電性ポリイミド樹脂バンプの一実施例をその形成方法及び使用状態と共に示す説明図である。
【図２】離型性フィルム上に形成された本発明に係る導電性ポリイミド樹脂バンプの平面図である。
【符号の説明】
1 エッチング用基板
11 銅箔層
12 導電性ポリイミド樹脂体
12a バンプ
13 離型性フィルム
2 半導体素子
3 回路基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子と回路基板の導通を取るための導電性ポリイミド樹脂バンプ及びその形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子と回路基板の導通を取るためのバンプ（半導体素子の外部接続パッドと回路基板の回路とを電気的に接続するための熱溶融形の導電性接続端子）としては、半田により形成されたものが使用されていた。
然しながら、半導体素子と回路基板の熱膨張率の差が大きいため、熱ストレスがかかった時に半田バンプがこれを吸収できずに、バンプに亀裂を生じたり、半導体素子又は回路基板との接触が損なわれたりして、導通不良の原因となることが多かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決するためなされたものであり、その目的とするところは、半導体素子と回路基板との間に生じる熱ストレスを吸収でき、導通不良を生じることのない信頼性の高いバンプと、その形成方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、１５０℃以上４００℃以下の温度により溶融接着可能な熱可塑性ポリイミド樹脂に導電性フィラーを含有せしめ、その比抵抗を１００ｍΩｍ以下、好ましくは１〜１００ｍΩｍの範囲、更に好ましくは５〜５０ｍΩｍの範囲内とした熱可塑性ポリイミド樹脂組成物によって形成されたことを特徴とする導電性ポリイミド樹脂バンプによって達成できる。
【０００５】
即ち、上記の如き導電性ポリイミド樹脂バンプであると、半田バンプと異なり、バンプ自体が適度の弾性を有するため、半導体素子と回路基板との間に生じる熱ストレスを吸収でき、導通不良を生じることのない信頼性の高いバンプが提供できるものである。
【０００６】
また、そのような導電性ポリイミド樹脂バンプは、
１５０℃以上４００℃以下の温度により溶融接着可能な熱可塑性ポリイミド樹脂に導電性フィラーを含有せしめ、その比抵抗を１００ｍΩｍ以下とした熱可塑性ポリイミド樹脂組成物から成る厚さ１０μｍ以上２００μｍ以下のフィルム状の導電性ポリイミド樹脂体を製造するステップと、
上記導電性ポリイミド樹脂体の一方の面に銅箔層を形成し、他方の面に離型性フィルムを貼り付けて、エッチング用基板を作製するステップと、
銅エッチング手法により上記エッチング用基板の銅箔層を部分的にエッチング除去して、半導体素子と回路基板の導通箇所に対応する部分の銅箔層を残すステップと、
ポリイミドエッチング手法により上記銅箔層の残されている部分以外の熱可塑性ポリイミド樹脂組成物をエッチング除去して、上記離型性フィルム上に半導体素子と回路基板の導通箇所に対応する形状のバンプを形成するステップと、
を順次遂行することによって好適に形成できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつゝ本発明を具体的に説明する。
図１は、本発明に係る導電性ポリイミド樹脂バンプの一実施例をその形成方法及び使用状態と共に示す説明図、図２は、離型性フィルム上に形成された本発明に係る導電性ポリイミド樹脂バンプの平面図である。
本発明に係る導電性ポリイミド樹脂バンプは、図１中において１２ａとして示されており、これら複数の導電性ポリイミド樹脂バンプにより半導体素子２と回路基板３の間の必要箇所の導通を確保するものである。
【０００８】
而して、これらの導電性ポリイミド樹脂バンプ１２ａは、図１（ハ）に示すように、離型性フィルム１３上に半導体素子と回路基板の導通箇所に対応するよう形成されている。図２はその平面図である。
【０００９】
上記導電性ポリイミド樹脂バンプ１２ａは、図１（イ）に示すようなエッチング用基板１から形成される。
エッチング用基板１は、厚さ１０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは１０〜１００μｍの範囲内のフィルム状の導電性ポリイミド樹脂体１２の一方の面に銅箔層１１（厚さ９〜１０５μｍ、好ましくは１８〜７０μｍの範囲内）を形成し、他方の面に離型性フィルム１３を貼り付けて成るものである。
【００１０】
導電性ポリイミド樹脂体１２は、１５０℃以上４００℃以下の温度により溶融接着可能な熱可塑性ポリイミド樹脂に導電性フィラーを含有せしめ、その比抵抗を１００ｍΩｍ以下、好ましくは１〜１００ｍΩｍの範囲、更に好ましくは５〜５０ｍΩｍの範囲内とした熱可塑性ポリイミド樹脂組成物を厚さ１０μｍ以上２００μｍ以下のフィルム状に形成したものである。
【００１１】
ポリイミド樹脂そのものは導電性を有さないので、バンプとして必要な導電性（比抵抗が１００ｍΩｍ以下）を付与するため、導電性の金属フィラー（銅、銀、ニッケル、金、インジウム、アルミニウム、マグネシウム等、又はこれらの金属の化合物体）を含有せしめる。
この比抵抗が１００ｍΩｍを超えると、この部分で発生するジュール熱が半導体素子に悪影響を及ぼすようになる。この比抵抗の値は小さければ小さい程好ましいが、実際の下限値は１ｍΩｍ程度に止まる。
【００１２】
また、１５０℃以上４００℃以下の温度で溶融可能な熱可塑性ポリイミド樹脂を使用する理由は、１５０℃未満で溶融するものは、半導体素子の使用時の発熱によって接着性能が経時的に低下するおそれがあるためであり、また、４００℃を超えなければ溶融しないものは、半導体素子の接着操作時に半導体素子が過熱、破損するおそれがあるためである。
【００１３】
このようなエッチング用基板１の銅箔層１１を銅エッチング手法により部分的にエッチング除去して、図１（ロ）に示す如く、半導体素子と回路基板の導通箇所に対応する部分の銅箔層１１ａを残すように加工、処理する。
【００１４】
次いで、ポリイミドエッチング手法により上記銅箔層の残されている部分以外の熱可塑性ポリイミド樹脂組成物をエッチング除去して、上記離型性フィルム１３上に半導体素子と回路基板の導通箇所に対応する形状のバンプ１２ａを形成する。
【００１５】
上記の如くして形成されたバンプ１２ａを使用する場合には、先ず図１（ニ）に示す如く、半導体素子２をその接続部がバンプ12ａの一方の端面の銅箔層１１ａに当接するよう接合する。次いで（ホ）に示す如く、離型性フィルム１３を剥離し、バンプ１２ａのもう一方の端面に回路基板３の銅箔３２が当接するようセットした上で、バンプ１２ａを構成する熱可塑性ポリイミド樹脂を過熱、溶融せしめ、回路基板３の銅箔３２と接着せしめる。
【００１６】
通常、半導体素子２の熱膨張率に比べて回路基板３の熱膨張率の方が大きく、そのためバンプ１２ａには熱ストレスが加わるが、本発明におけるバンプ１２ａは導電性フィラーを含有するポリイミド樹脂から成り、適度の弾性を有するため、上記熱ストレスを吸収するものであるから、従来の半田バンプのように亀裂等を生じて導通不良となるようなことがない。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は上記の如く構成されるから、本発明によるときは、半導体素子と回路基板との間に生じる熱ストレスを吸収でき、導通不良を生じることのない信頼性の高いバンプと、その形成方法が提供されるものである。
【００１８】
なお、本発明は叙上の実施例に限定されるものでなく、本発明の目的の範囲内において上記の説明から当業者が容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る導電性ポリイミド樹脂バンプの一実施例をその形成方法及び使用状態と共に示す説明図である。
【図２】離型性フィルム上に形成された本発明に係る導電性ポリイミド樹脂バンプの平面図である。
【符号の説明】
1 エッチング用基板
11 銅箔層
12 導電性ポリイミド樹脂体
12a バンプ
13 離型性フィルム
2 半導体素子
3 回路基板
Claims (2)
- １５０℃以上４００℃以下の温度により溶融接着可能な熱可塑性ポリイミド樹脂に導電性フィラーを含有せしめ、その比抵抗を１００ｍΩｍ以下とした熱可塑性ポリイミド樹脂組成物によって形成されたことを特徴とする導電性ポリイミド樹脂バンプ。
- １５０℃以上４００℃以下の温度により溶融接着可能な熱可塑性ポリイミド樹脂に導電性フィラーを含有せしめ、その比抵抗を１００ｍΩｍ以下とした熱可塑性ポリイミド樹脂組成物から成る厚さ１０μｍ以上２００μｍ以下のフィルム状の導電性ポリイミド樹脂体（１２）を製造するステップと、上記導電性ポリイミド樹脂体の一方の面に銅箔層（１１）を形成し、他方の面に離型性フィルム（１３）を貼り付けて、エッチング用基板（１）を作製するステップと、銅エッチング手法により上記エッチング用基板の銅箔層（１１）を部分的にエッチング除去して、半導体素子と回路基板の導通箇所に対応する部分の銅箔層（１１ａ）を残すステップと、ポリイミドエッチング手法により上記銅箔層の残されている部分以外の熱可塑性ポリイミド樹脂組成物をエッチング除去して、上記離型性フィルム（１３）上に半導体素子（２）と回路基板（３）の導通箇所に対応する形状のバンプ（１２ａ）を形成するステップと、を順次遂行することを特徴とする導電性ポリイミド樹脂バンプの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05189696A JP3642621B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 導電性ポリイミド樹脂バンプ及びその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05189696A JP3642621B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 導電性ポリイミド樹脂バンプ及びその形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246271A JPH09246271A (ja) | 1997-09-19 |
| JP3642621B2 true JP3642621B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
ID=12899649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05189696A Expired - Fee Related JP3642621B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 導電性ポリイミド樹脂バンプ及びその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3642621B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2004038793A1 (ja) * | 2002-10-24 | 2006-02-23 | 東レエンジニアリング株式会社 | 非接触ｉｄカード類及びその製造方法 |
| JP2006286736A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Sony Chemical & Information Device Corp | 電気部品、電気装置、及び電気部品の製造方法 |
-
1996
- 1996-03-08 JP JP05189696A patent/JP3642621B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09246271A (ja) | 1997-09-19 |
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