JP3669782B2 - Ｉｃパッケージ接着用シート及びｉｃパッケージ - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣパッケージ接着用シートおよびＩＣパッケージに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ（ＬＳＩ，ＶＬＳＩ等を含む）チップ実装基板と、ヒートシンクや補強材等の目的で使用される銅、インバー合金等からなる金属板を接着する場合、接着用シートとしてエポキシ樹脂含浸ガラスクロスプリプレグ等が使用される。この場合、接着用シートの厚みは一般に１００μｍから５００μｍ程度である。
【０００３】
しかし、接着層が上記の通り厚いので、接着時、接着剤が染み出て近辺のスルーホールを汚染し、また、接着剤が側面からはみ出しパッケージ不良となる可能性が高い。更に、接着剤の硬化時、接着剤内部に気泡が入りパッケージクラックを生ずる可能性も高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術にみられる前記問題点を解決し、接着剤の染み出しが少なく、気泡の発生を抑えることによりパッケージクラックを生じさせない構造のＩＣパッケージを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明者らは、多孔質空隙を有している接着用シートとその接着用シートを使用したＩＣパッケージを発明した。
具体的には、本発明により、ＩＣチップ実装基板と金属板との間を接着するためのＩＣパッケージ接着用シートであって、多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートの両面に接着性樹脂層が形成されており、該接着性樹脂層は多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの内部に接着性樹脂が含浸されている接着性樹脂フィルムから構成されかつ前記多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートに積層されており、かつ、該多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートは多孔性空隙を保持していることを特徴とするＩＣパッケージ接着用シートと、このＩＣパッケージ接着用シートが金属板とＩＣパッケージとの間に設けられているＩＣパッケージが提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明が適用されるＩＣパッケージは、たとえばＱＦＰ（ｑｕａｄ ｆｌａｔ ｐａｃｋａｇｅ，四方向フラットパッケージ），ＢＧＡ（ｂａｌｌ ｇｒｉｔ ａｒｒａｙ），ＣＳＰ（ｃｈｉｐ ｓｉｚｅ ｐａｃｋａｇｅ）等のいずれでもよいが、金属板を有して、金属板とパッケージ基板とを接着、固化するタイプのＩＣパッケージである。
【０００７】
本発明は、このようなＩＣパッケージ接着用シートとして、多孔質ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）シートの両面に接着性樹脂層が形成されており、多孔質ＰＴＦＥシートは多孔性空隙を保持しているＩＣパッケージ接着用シートを用いるものである。
多孔質ＰＴＦＥシートは単層または複数層の多孔質ＰＴＦＥシートからなり、多孔質ＰＴＦＥシートとしては、ＰＴＦＥを延伸法等により多孔質化してシートとしたものを用いることができる。この場合のＰＴＦＥは、融点が高く、加工性にも優れており、延伸法により得られた多孔質ＰＴＦＥは最も好ましい材料といえる。
【０００８】
多孔質ＰＴＦＥシートの厚さとしては、一般に１０μｍ〜１mm、好ましくは、１００μｍ〜５００μｍである。この厚さが１mmを超えるとＩＣパッケージの高さが高くなり実用的ではなく、また、１０μｍ未満では、水蒸気等の十分な通路を確保できない。多孔質フッ素樹脂層の厚さが一枚の多孔質フッ素樹脂シートでは必要な厚さに満たないときは、これを複数枚積層して用いることができる。この場合は、複数枚重ねた積層シートをグラビアパターンロール、熱プレス装置等を用いて融着一体化することができる。
【０００９】
このような多孔質ＰＴＦＥシート（１）を芯材に使用して、その両面に接着性樹脂フィルム（２）をラミネートすることにより接着性樹脂層を形成する。（図１参照）
接着性樹脂層は、接着性樹脂を含む。ここで、接着性樹脂としては、高分子樹脂のなかで接着作用を有する熱可塑性または熱硬化性樹脂が使用可能であり、例えば、エポキシ樹脂、ＢＴ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂、溶融性フッ素樹脂（ＦＥＰ，ＰＦＡ等）、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂等どのような樹脂でも可能で、またそれらの樹脂をブレンドしてもよい。
【００１０】
ただし、本発明の接着用シートは、ＩＣチップ実装基板と金属板との間に介装され、このシートの基材である多孔質ＰＴＦＥシートの形状を保持した状態で接着性樹脂層を溶融、固化してＩＣチップ実装基板と金属板とを接着、固化する。従って、接着性樹脂層に用いられる接着性樹脂は、基材である多孔質ＰＴＦＥシートより融点の低いものを用いるのが好ましい。
【００１１】
接着性樹脂層の厚さは、一般に５〜２００μｍ、好ましくは、１０〜５０μｍである。２００μｍを超えると、接着性樹脂の内部応力が大きくなり、接着性樹脂層にクラックが生じやすくなる。５μｍ未満では、接着力が不十分になる恐れがあり、また、銅箔等のパターン埋め込み性が十分でなくなる。
接着性樹脂層を形成する方法としては、張合わせ法を用い、多孔質ＰＴＦＥフィルムにエポキシ樹脂等を含浸させた接着性樹脂フィルムを、前記芯材としての多孔質ＰＴＦＥシートの両面にあてがい、これを熱プレス、熱ロール等により処理することにより接着性樹脂を溶融、固化して、芯材である多孔質ＰＴＦＥシートと一体化させ、本発明の接着用シートを形成する。
【００１２】
上記いずれの方法による場合も、多孔質ＰＴＦＥシートが多孔質空間（空隙）を保持するようにしなければならない。従って、接着性樹脂が多孔質ＰＴＦＥシートの厚さ方向に対して全面的に含浸されるような方法は本発明では採用できない。
この接着用シートを使用して、ＩＣチップ実装基板に金属板を接着する（図２参照）。ＩＣチップ実装基板（１１）としては、ＩＣチップ（１２）が実装されている基板であればどのような基板でもよいが、たとえば、ポリイミドフィルム上にＩＣチップがマウントされている基板、（多層）ガラスＢＴ基板上にＩＣチップがマウントされている基板、（多層）セラミックス基板上にＩＣチップがマウントされている基板があげられる。金属板（１３）は、一般的にはヒートシンク、補強板等の用途で使用され、たとえば、銅、アルミ、鉄、インバー等の合金で構成されている。なお、実際的には、ＩＣチップと金属板との間には、ＩＣチップからの放熱を加速、安定化させるために、シリコーンシート等の熱伝導率のよい介装物を設置するのが好ましい。
【００１３】
ＩＣチップ実装基板（１１）と金属板（１３）を本接着用シート（１４）で接着させる具体的方法は、中央部のＩＣチップ（１２）の部分を除いた形に接着用シート（１４）を打ち抜いて、ＩＣチップ実装基板（１１）と金属板（１３）との間に前記打ち抜き接着用シート（１４）を挿入して、熱プレス等で全体を加熱加圧して接着する。
【００１４】
【作用】
図２に示すように、本発明の接着用シートは、ＩＣチップ実装基板と金属板との間に使用される。そして、本接着用シートは接着性樹脂層が多孔質ＰＴＦＥシートの表面部に形成され、従って、断面方向に関しては中心部は多孔質ＰＴＦＥシートのみで構成されている。
【００１５】
従って、本接着用シートは通気性を備えており、特にはんだリフロー処理においては、接着性樹脂が吸湿していても、接着用シートの通気性を有する部分で緩衝、ガス抜きの効果があるので、水蒸気による接着性樹脂層のパッケージクラックが生じない。
【００１６】
【実施例】
参考例１
図１を参照して説明すると、シート厚さ３００μｍ、気孔率８０％の２軸延伸した多孔質ＰＴＦＥフィルム（ジャパンゴアテックス社製 ゴアテックスメンブレン）を用い、エポキシ樹脂のワニス（エピコートＹＬ−６０２６Ｂ７５、油化シェルエポキシ社製）にディップして１５０℃、７分間で乾燥させ、厚さ３０μｍのエポキシ樹脂が両面コーティングされた接着用シートを得た。
参考例２
シート厚さ３００μｍ、気孔率８０％の２軸延伸した多孔質ＰＴＦＥフィルム（ジャパンゴアテックス社製 ゴアテックスメンブレン）を用い、その両面にフレキシブルプリント配線板用エポキシ樹脂系接着シート（ニッカン工業社製、ＳＡＦＶ、厚さ４０μｍ）を設けて、更にその両面に離型紙を設けて、熱プレス装置で１３０℃、３kg／cm2、３分の条件でプレスし、接着用シートを得た。
参考例３
図２を参照して、銅板のくぼみ部に、０．１mm厚さのシリコーンシートを置き、くぼみ部以外の部分に参考例１で作った接着用シートを置き、更にその上に、ＰＩフィルム上にＩＣチップがフリップチップ方式でマウントされている基板を置き、１７０℃、５kg／cm 2 、１分の条件で熱プレスした。そして、このパッケージを１７０℃の雰囲気中に９０分放置して接着用シートを完全硬化させたＩＣパッケージを得た。
前述のように、上記の参考例の接着用シートにおいて、多孔質ＰＴＦＥフィルムにエポキシ樹脂等を含浸させた接着性樹脂フィルムを、前記芯材としての多孔質ＰＴＦＥシートの両面にあてがい、これを熱プレス、熱ロール等により処理することにより接着性樹脂を溶融、固化して、芯材である多孔質ＰＴＦＥシートと一体化させ、本発明の接着用シートを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例で説明したＩＣパッケージ接着用シートの断面図である。
【図２】 本発明の実施例で説明したＩＣパッケージ接着用シートを用いたＬＳＩパッケージの断面図及び平面図。
【符号の説明】
１…多孔質ＰＴＦＥシート
２…接着性樹脂層
１１…ＩＣチップ実装基板
１２…ＩＣチップ
１３…金属板
１４…接着用シート

Claims (3)

  1. ＩＣチップ実装基板と金属板との間を接着するためのＩＣパッケージ接着用シートであって、多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートの両面に接着性樹脂層が形成されており、該接着性樹脂層は多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの内部に接着性樹脂が含浸されている接着性樹脂フィルムから構成されかつ前記多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートに積層されており、かつ、該多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートは多孔性空隙を保持していることを特徴とするＩＣパッケージ接着用シート。
  2. 多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムの内部に含浸されている前記接着性樹脂がエポキシ樹脂である請求項１記載のＩＣパッケージ接着用シート。
  3. 請求項１〜２のいずれか１項に記載のＩＣパッケージ接着用シートが、ＩＣチップ実装基板と金属板との間に設けられているＩＣパッケージ。
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