JP3703568B2 - Icチップ接着用シートおよびicパッケージ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ICチップ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】
LSIチップとLSIチップ実装基板を接着する構造のICパッケージを製造する場合、一般にポリイミド系接着剤、エポキシ系接着剤等が使用されている。しかし、LSIチップとLSIチップ実装基板の熱寸法安定性が異なる為、接着剤の部分にストレスが加わり、接着剤部のクラックまたは、接着剥離を引き起こしている。
【0003】
また、接着剤自身が吸湿しやすく、はんだリフロー処理(一般に220℃〜300℃)時に吸湿した水分が気化し、パッケージクラックを生じやすい。
【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、LSIチップとLSIチップ実装基板の接着信頼性を向上させ、また、パッケージクラックを生じさせない構造のLSI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、発明者らは、弾性を有する接着用シートとその接着用シートを使用したIC(LSI)パッケージを発明した。具体的には、本発明により、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チップ接着用シートと、このICチップ接着用シートがICチップとICチップ実装基板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(実用的にはLSIパッケージであるが、以下では広くICパッケージという。)は、例えば、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、ICチップとICチップ実装基板とを接着、固定するタイプのICパッケージである。
【0007】
本発明は、このようなICパッケージの接着用シートとして、芯材をなす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多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートに積層され、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ICチップ接着用シートを用いるものである。芯材をなす多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートは単層または複数層の多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートからなり、多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートとしては、ポリテトラフルオロエチレンを延伸法、発泡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。PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)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】
多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートの厚さとしては、一般に10μm〜1mm、好ましくは、100〜200μmのシートを用いる。この厚さが1mmを越えると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、水蒸気の十分な通路を確保できない。多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートの厚さが一枚の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】
このような多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートを芯材に使用して、その両面に接着性樹脂層をラミネートする(図1参照)。本発明の接着用シートにおいて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成る。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チップとICチップ実装基板との間に介装され、このシートの基材である多孔質ポリテトラフルオロエチレン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チップと基板とを接着、固定する。従って、接着性樹脂層に用いられる接着性樹脂は、基材であるポリテトラフルオロエチレン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を越えると、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易くなる。5μm未満では、接着力が不十分になるおそれがあり、また、銅箔等のパターン埋め込み性が十分ではなくなる。本発明において接着性樹脂層としては、ポリテトラフルオロエチレン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用いる。そして、このような接着性樹脂フィルムは、張り合わせ法を用い、多孔質ポリテトラフルオロエチレン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、固化して多孔質ポリテトラフルオロエチレン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。
【0012】
上記の場合、芯材である多孔質ポリテトラフルオロエチレン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ポリテトラフルオロエチレン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ICチップを実装する(図2参照)。この場合、上記のようにして得られた本発明の接着用シートを必要に応じて一枚または二枚以上積層して用いる。二枚以上積層して用いる場合も、シート自体が有する接着性により容易に一体化することができる。ICチップ実装基板は、熱寸法安定性があるものであればどのような基板でもよく、たとえば、PIフィルム、セラミック基板、リードフレーム、ガラス樹脂基板、アラミド繊維基板、液晶フィルムがあげられる。
【0013】
尚、本接着用シートを使用したICパッケージは、上記の状態で使用してもよいが、必要に応じてICチップを保護する保護枠を設けてもよい(図2において保護枠16は樹脂17でICパッケージに接着されている)。
【0014】
【作用】
図2に示すように、本発明の接着用シートは、IC(LSI)チップとIC(LSI)チップ実装基板との間に使用される。そして、本接着用シートは、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が、多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートの表面部に積層され、断面方向に関して中心部は多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートのみで構成されている。
【0015】
従って、本発明のICチップ接着用シートは断面、平面両方向に関して弾性があり、また通気性も備えている。弾性があるので、チップと実装基板の熱膨張差で生じる歪みを緩和することができ、従来から問題とされていた接着剤部分のクラックまたは接着剥離を解消することができる。本発明のICチップ接着用シートは、厚さ方向の中心部に位置する多孔質フッ素樹脂層が多孔質空間を保持しているので通気性を有し、はんだリフロー処理等に於いても、接着性樹脂層に吸湿され、気化された水分は、この多孔質フッ素樹脂層を介して外部に放散されるため、パッケージクラックの問題が生じない。
【0016】
また、本発明のICチップ接着用シートを、IC(LSI)チップとIC(LSI)チップ実装基板との接着用として使用したIC(LSI)パッケージに関しては、IC(LSI)チップの接着信頼性が向上し、はんだリフロー等によるパッケージクラックを生じない。
【0017】
例1
図1を参照して説明すると、多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートとして、シート厚さ300μm、気孔率80%の2軸延伸した多孔質ポリテトラフルオロエチレンシート(ジャパンゴアテックス社製ゴアテックス)(2)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(3)が両面コーティングされたICチップ接着用シート(1)を得た。
【0018】
例2
多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートとして、2軸延伸した多孔質ポリテトラフルオロエチレンシート(ジャパンゴアテックス社製ゴアテックス)(厚さ200μm、気孔率80%)を用い、その両面にフレキシブルプリント配線用エポキシ樹脂系接着性樹脂フィルム(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、熱プレスで130℃、3Kg/cm2 ,3分の条件でプレスし、ICチップ接着用シートを得た。
【0019】
例3
図2を参照して説明すると、Ni−Auバンプ(12)を形成したポリイミドフィルム(13)製のTABテープ(11)とLSIチップ(5)を、例1の接着用シート(1)を介在させて、180℃、1Kg/cm2 ,10秒で仮接着させた。次に、LSIチップ(5)のAI電極6とTABテープ(11)のAu電極部(14)を、450℃、1秒で熱圧着させた。このLSIパッケージを170℃の雰囲気で90分放置し、接着用シート(1)を硬化させ、LSIパッケージを得た。(ただし、図2では保護枠(16)を樹脂(17)で固着したものが示されているが、これらの例では保護枠(16)は設けなかった。)
本発明のICチップ接着用シート及びICパッケージは、上記例2において用いた接着性樹脂シートに代えて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を用いてICチップ接着用シートを作成し、また例3の如くICパッケージを製造するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例のICチップ接着用シートの断面図である。
【図2】 本発明の実施例のICチップ接着用シートを用いたLSIパッケージの断面図である。
【符号の説明】
1…接着用シート
2…多孔質ポリテトラフルオロエチレンシート
3…接着性樹脂層
5…IC(LSI)チップ
11…TABシート
Claims (3)
- 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チップ接着用シート。
- 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チップ接着用シート。
- 請求項1〜2のいずれか1項に記載のICチップ接着用シートが、ICチップとICチップ実装基板との間に設けられているICパッケージ。
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