JP4091096B2 - インターポーザ接合装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体チップを実装したインターポーザをベース回路シートに接合するための電子部品の製造装置に関する。
従来、例えば、ＩＣチップを樹脂フィルムに実装したインターポーザをアンテナシートに積層して接合したＲＦ−ＩＤメディアがある。このようなＲＦ−ＩＤメディアを作製するに当たって、例えば、接着剤を介設して積層したインターポーザとアンテナシートとを、その積層方向に加圧する場合がある。このようにインターポーザとアンテナシートとを加圧して接合するためのインターポーザ接合装置としては、例えば、相互に対面する一対のプレス型の間隙にインターポーザとアンテナシートとを配置し、その後、上記の間隙を小さくしていき加圧、接合するように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
しかしながら、上記従来のインターポーザの接合装置では、次のような問題がある。すなわち、上記の接合装置では、プレス型に加工部品を配置するステップと、プレス型により加圧するステップと、加工製品を取り出すステップとを順番に実施する必要があり、その生産効率を十分に高くできないおそれがあるという問題がある。
特開２００３−２８３１２０号公報
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、生産効率を高めたインターポーザの接合装置を提供しようとするものである。
本発明は、シート状のチップ保持部材に半導体チップを実装してなると共に該半導体チップから延設された接続端子であるインターポーザ側端子を有するインターポーザを、シート状のベース部材よりなり、その表面にベース側端子を設けたベース回路シートに接合するためのインターポーザ接合装置において、
上記インターポーザ側端子と上記ベース側端子とが対面する状態で、上記インターポーザを積層した上記ベース回路シートを保持するプレスアンビルと、
該プレスアンビルに対して相対的に運動するように構成された接合ヘッドとを有してなり、
上記接合ヘッドは、上記インターポーザ又は上記ベース回路シートの裏面に当接して加圧するように形成した加圧面を有してなり、該加圧面は、上記プレスアンビルに対する上記接合ヘッドの相対的な運動に応じて上記インターポーザ又は上記ベース回路シートの裏面を走査し、上記インターポーザ側端子の全面を上記ベース回路シートに対して加圧するように構成してあることを特徴とするインターポーザ接合装置にある。
本発明のインターポーザ接合装置は、上記接合ヘッドと上記プレスアンビルとの相対的な運動によって上記インターポーザと上記ベース回路シートとを接合する。すなわち、このインターポーザ接合装置では、上記プレスアンビルに保持した上記インターポーザ及び上記ベース回路シートと、上記接合ヘッドとの相対的な運動を積極的に活用している。
それ故、本発明のインターポーザ接合装置では、例えば、加工部品を搬送して上記接合ヘッドに向けて供給するステップと、接合ヘッドにより上記インターポーザを加圧して接合するステップとを同時に実施することができ、さらには、接合ヘッドにより上記インターポーザを加圧して接合するステップを実施しながら加工した上記電子部品を取り出していくことができる。そのため、上記インターポーザ接合装置によれば、上記電子部品の加工を連続的に、極めて効率良く実施することができる。
実施例１における、インターポーザ接合装置による接合工程を説明する説明図。 実施例１における、ＲＦ−ＩＤメディアを示す斜視図。 実施例１における、インターポーザ接合装置の側面図。 実施例１における、インターポーザ接合装置を示す断面図（図３におけるＡ−Ａ線矢視断面図。）。 実施例１における、連続アンテナシートを示す斜視図。 実施例１における、インターポーザを配置した連続アンテナシートの断面構造を示す断面図（図５におけるＢ−Ｂ線矢視断面図。） 実施例１における、連続アンテナシートをインターポーザ接合装置に供給する様子を説明する説明図。 実施例１における、接合工程後の断面構造を示す断面図（プレスアンビルの軸芯と直交する断面図。）。 実施例１における、接合工程後の断面構造を示す断面図（プレスアンビルの軸芯を含む断面図。）。 実施例１における、その他の突出部の突出形状を示す断面図。 実施例２における、インターポーザ接合装置の側面図。 実施例２における、接合ヘッドによる加圧箇所を見込む斜視図。 実施例２における、プレスアンビルの断面を示す断面図（図１１におけるＥ−Ｅ線矢視断面図。） 実施例２における、プレスアンビルの外周面を示す正面図（図１３におけるＦ矢視図。） 実施例２における、突出部を示す斜視図（図１４におけるＧ矢視図） 実施例２における、その他のインターポーザ接合装置の側面図。
符号の説明
１ 電子部品（ＲＦ−ＩＤメディア）
１０ インターポーザ
１１ 半導体チップ（ＩＣチップ）
１２ インターポーザ側端子
１３ チップ保持部材
２０ ベース回路シート（アンテナシート）
２１ ベース部材
２２ ベース側端子
２４ アンテナパターン
２２０ 突出変形部
２５ 接着剤配設層
３ インターポーザ接合装置
３１ プレスアンビル
３１０ 凸形成部
３１１ 突出部
３２ 接合ヘッド
３２０ 加圧面
本発明において、上記チップ保持部材及び上記ベース部材は、ＰＥＴフィルム、ＰＰＳ樹脂、ＰＬＡ樹脂、汎用エンプラ等の合成樹脂や、紙や、不織布や、アルミ箔、銅箔等の金属材料や、ガラス等の材料より形成することができる。なお、上記チップ保持部材の材料と、上記ベース部材の材料とは、同じ材料の組み合わせでも良く、異なる材料の組み合わせであっても良い。
また、上記ベース部材は、可塑性樹脂材料よりなり、上記プレスアンビルは、上記ベース回路シートの上記ベース側端子の裏面領域の一部に向けて突出する突出部を含む凸形成部を設けてなることが好ましい。
この場合には、上記可塑性樹脂材料よりなる上記ベース側端子の一部を、上記突出部の作用により突出変形させるのが容易である。そして、その突出先端を上記インターポーザ側端子に圧着させることができる。それ故、上記インターポーザと上記ベース回路シートとの電気的な接続をさらに信頼性高く実現して上記電子部品の耐久性を高めることができる。
なお、上記可塑性材料としては、ＰＳ、ＰＣ、ＰＡ、ＰＰ、ＰＰＥ（ＰＥＴ）等の材料を利用できる。
また、上記インターポーザと上記ベース回路シートとが対面して形成される間隙のうち、少なくとも上記インターポーザ側端子と上記ベース側端子との間隙に配設した接着剤により、上記インターポーザと上記ベース回路シートとを接合するように構成してあり、上記接着剤が、電気的な絶縁性を有する絶縁性接着剤であることが好ましい。
この場合には、上記ベース側端子のうちの上記突出部が形成した突出変形部分と、上記インターポーザ側端子との間から、上記絶縁性接着剤を積極的に流出させ、インターポーザ側端子とベース側端子とを直接、当接させることができる。そして、これにより、ベース側端子とインターポーザ側端子との電気的な接続を確実性高く実現することができる。一方、上記ベース側端子における非突出部分では、上記インターポーザ側端子との間隙に上記絶縁性接着剤がそのまま残留する。そのため、この残留した絶縁性接着剤の接着接合力により、インターポーザ側端子とベース側端子との物理的な接続、すなわち接着接合を確実性高く実現できる。
なお、上記絶縁性接着剤としては、ホットメルト、エポキシ系接着剤、アクリル系接着、弾性接着剤等を用いることができる。
さらに、上記絶縁性接着剤としては、熱可塑性のものを用いると共に、上記プレスアンビル又は上記接合ヘッドの少なくともいずれかに加熱ヒータを組み込むことも好ましい。この場合には、熱可塑性の絶縁性接着剤を加熱して、その流動性を高めることができる。これにより、上記インターポーザ側端子と上記ベース側端子とが、直接、接触する部分から上記絶縁性接着剤を確実性高く流出させ、両者の電気的な接続状態を確実性高く実現できる。さらに、上記突出変形部分と上記インターポーザ側端子との接触箇所を加熱すれば、両者を熱圧着させることができる。熱圧着によれば、インターポーザ側端子とベース側端子とが直接、接触する箇所における接合状態をさらに良好なものにできる。そしてそのため、インターポーザ側端子とベース側端子との間の電気的な接続状態はさらに確実になり、その良好な接続状態を長期間の使用に渡って信頼性高く維持できる。
さらに、上記絶縁性接着剤としては、大気中で硬化が促進される反応型の湿気硬化型のものを用いるのも良い。この場合には、上記インターポーザ接合装置による加工を実施した後の上記電子部品を、例えば、工場や倉庫内の屋内環境下で保管等している間に、上記絶縁性接着剤の硬化を促進できる。そのため、上記電子部品における上記インターポーザの接合状態を、さらに良好なものにできる。
さらになお、上記インターポーザの全面に対面するように上記ベース回路シートに上記絶縁性接着剤を塗布し、その後、上記インターポーザと上記ベース回路シートとを加圧して接合することも良い。この場合には、上記インターポーザの表面全面に渡って上記絶縁性接着剤を付着させて、上記インターポーザの接合強度を向上することができる。さらに、上記の場合には、上記インターポーザと上記ベース回路シートとを加圧する際、余剰の絶縁性接着剤がインターポーザの外周側面に回り込んで付着する。これにより、インターポーザの外周側面とベース回路シートの表面との間に、絶縁性接着剤よりなる法（のり）面を形成できる。それ故、インターポーザの表面だけでなく、その外周側面に付着した絶縁性接着剤により、インターポーザを一層、強固に接合することができる。
また、上記接合ヘッドは、上記インターポーザに超音波振動を作用するように構成してあることが好ましい。
この場合には、上記インターポーザ側端子と上記ベース側端子とが直接、接触する箇所に超音波振動を作用することにより、インタポーザ側端子とベース側端子とを融着させることができる。そして、この超音波接合によれば、インターポーザ側端子とベース側端子との間の電気的な接続信頼性をさらに向上でき、その耐久性を一層、高めることができる。
また、上記プレスアンビルは、略円柱形状をなし、その外表面に上記ベース回路シートを保持すると共に、上記略円柱形状の軸芯を中心として回転するように構成してあり、
上記接合ヘッドは、上記プレスアンビルの回転により上記インターポーザに対して相対的に運動するように構成してあることが好ましい。
この場合には、上記ベース回路シートを保持した上記プレスアンビルを回転させながら、上記ベース回路シートと上記インターポーザとを接合できる。すなわち、上記ベース回路シートを保持する上記プレスアンビルを静止させる必要がないため、上記ベース回路シートを搬送しながら連続的に加工を実施し得る。
また、上記接合ヘッドの上記加圧面は、上記プレスアンビルの外周面に対応する湾曲凹面状をなし、上記ベース側端子の全面を同時に加圧し得るように形成してあることが好ましい。
この場合には、上記インターポーザ又は上記ベース回路シートの裏面を走査し、上記インターポーザ側端子の全面を上記ベース回路シートに対して加圧する過程において、上記インターポーザ側端子の全面を同時に加圧できる。それ故、上記インターポーザ側端子を一層、確実性高く接合できる。
また、上記インターポーザは、上記半導体チップを挟んで対向するように一対の上記インターポーザ側端子を有しており、上記プレスアンビルは、上記軸芯に沿って離れた２カ所の位置に上記凸形成部を有してなると共に、上記各凸形成部が上記ベース側端子に対面する状態で上記ベース回路シートを保持するように構成してあることが好ましい。
この場合には、上記インターポーザの上記半導体チップに対して、上記凸形成部の上記突出部が過大な荷重を作用するおそれがない。そのため、上記電子部品の初期トラブルを抑制して、品質の高い製品を作製できる。
また、上記各凸形成部では、上記プレスアンビルの周方向に沿って上記突出部を設けてあり、該突出部は、突出方向の先端側に向かって断面積が縮小するように形成してあることが好ましい。
この場合には、先端窄まり形状の上記突出部により、上記インターポーザ側端子を一層、確実性高く接合できる。
また、上記プレスアンビルは、該プレスアンビルの外周面の全周に渡って上記各凸形成部を配設してなり、複数の上記インターポーザの接合を連続的に実施し得るように構成してあることが好ましい。
この場合には、複数の上記インターポーザの接合を連続的に実施でき、一層効率高く上記電子部品を作製することができる。
また、上記半導体チップは、ＲＦ−ＩＤメディア用のＩＣチップであり、上記ベース回路シートには、上記ＩＣチップと電気的に接続されるアンテナパターンを設けてあることが好ましい。
ここで、ＲＦ−ＩＤとは、Ｒａｄｉｏ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎの略である。そして、本発明のインターポーザ接合装置を用いてＲＦ−ＩＤメディアを作製する場合には、信頼性の高い優れた品質の製品を、極めて効率良く製造することができる。特に、ＲＦ−ＩＤメディアは、低コスト化が要求されるため、生産効率に優れているという本発明のインターポーザ接合装置の作用効果が特に、有効である。なお、このインターポーザ接合装置を用いて、接触ＩＤ用のＩＤメディアを作製することも可能である。
（実施例１）
本例は、インターポーザ１０をベース回路シート２０に接合した電子部品１を作製するためのインターポーザ接合装置３に関する例である。この内容について、図１〜図９を用いて説明する。
本例のインターポーザ接合装置３は、図１及び図２に示すごとく、シート状のチップ保持部材１３に半導体チップ１１を実装してなると共に該半導体チップ１１から延設された接続端子であるインターポーザ側端子１２を有するインターポーザ１０を、シート状のベース部材２１よりなり、そのの表面にベース側端子２２を設けたベース回路シート２０に接合するためのものである。
このインターポーザ接合装置３は、インターポーザ側端子１２とベース側端子２２とが対面する状態で、インターポーザ１０を積層したベース回路シート２０を保持するプレスアンビル３１と、プレスアンビル３１に対して相対的に運動するように構成された接合ヘッド３２とを有してなる。
ここで、この接合ヘッド３２は、インターポーザ１０の裏面に当接するように形成した加圧面３２０を有してなり、この加圧面３２０は、プレスアンビル３１に対する接合ヘッド３２の相対的な運動に応じてインターポーザ１０の裏面を走査し、少なくともインターポーザ側端子１２の全面をベース回路シート２０に対して加圧するように構成してある。
以下、この内容について詳しく説明する。
まず、本例において作製する電子部品１は、図２に示すごとく、非接触ＩＤ用のＲＦ−ＩＤ（Ｒａｄｉｏ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）メディアである（以下、適宜ＲＦ−ＩＤメディア１と記載する。）。このＲＦ−ＩＤメディア１は、半導体チップ１１としてＲＦ−ＩＤ用のＩＣチップ（以下、適宜ＩＣチップ１１と記載する。）を実装したインターポーザ１０と、上記ベース回路シート２０としてアンテナパターン２４を設けたアンテナシート（以下、適宜アンテナシート２０と記載する。）とを積層して接合したものである。
インターポーザ１０は、図２に示すごとく、ＰＳＦよりなる厚さ２００μｍのシート状のチップ保持部材１３の表面に、ＩＣチップ１１を実装したものである。このチップ保持部材１３の表面には、ＩＣチップ１１の電極パッド（図示略）と電気的に接続される導電パッド（図示略）と、この導電パッドから延設されたインターポーザ側端子１２とを設けてある。なお、本例では、導電パッド及びインターポーザ側端子１２は、導電性インクにより形成した。
なお、チップ保持部材１３の材質としては、本例のＰＳＦに代えて、ＰＣ、加工紙等を採用することができる。また、導電パッドと電極パッドとの電気的な接続箇所を保護するため、アンダーフィル材やポッティング材等を利用するのも良い。また、チップ保持部材１３のインターポーザ側端子１２等の形成方法としては、本例の導電性インクを印刷する方法に代えて、銅エッチング、ディスペンス、金属箔貼り付け、金属の直接蒸着、金属蒸着膜転写、導電高分子層形成などの方法も良い。
アンテナシート２０は、図２に示すごとく、材質ＰＥＴよりなる厚さ１００μｍの熱可塑性のベース部材２１の表面に、導電性インクよりなるアンテナパターン２４を設けたものである。このアンテナパターン２４は、１カ所において途切れた略環状を呈するものである。そして、アンテナパターン２４の上記１カ所をなす両端部には、インターポーザ側端子１２と電気的に接続するベース側端子２２を設けてある。
なお、上記チップ保持部材１３に形成したインターポーザ側端子１２と同様、導電性インクよりなるアンテナパターン２４に代えて、銅エッチング箔、デイスペンス、金属箔貼り付け、金属の直接蒸着、金属蒸着膜転写、導電高分子層形成などの方法に形成したよりアンテナパターン２４を採用することもできる。また、ベース部材２１の材質としては、本例のＰＥＴのほか、ＰＥＴ−Ｇ、ＰＣ、ＰＰ、ナイロン、紙等を用いることができる。さらに、導電性インクのインク材料としては、銀、黒鉛、塩化銀、銅、ニッケル等を用いることができる。
次に、本例のインターポーザ接合装置３について説明する。本例のインターポーザ接合装置３は、図３及び図４に示すごとく、略円柱形状をなすローラー形状のプレスアンビル３１と、プレスアンビル３１の外表面に対して所定の間隙Ｇを設けて対面する加圧面３２０を有する接合ヘッド３２とよりなる。
プレスアンビル３１は、図１、図３及び図４に示すごとく、インターポーザ１０を配置した連続シート状の連続アンテナシート２００を、略円柱形状の外表面に保持するように構成してある。この連続アンテナシート２００は、連続シート状のベース部材２１よりなり、その表面に連続的にアンテナパターン２４を設けたものである。本例のインターポーザ接合装置３は、各アンテナパターン２４にインターポーザ１０を配置した連続アンテナシート２００を用い、インターポーザ１０の接合を連続的に実施するように構成してある。
プレスアンビル３１は、図１、図３、図４及び図７に示すごとく、その軸芯方向に沿って一対のベース側端子２２が配置されるように上記連続アンテナシート２００を保持するように構成してある。そして、プレスアンビル３１の外周面には、各ベース側端子２２に対応して２列の凸形成部３１０を設けてある。この凸形成部３１０は、プレスアンビル３１の外周全周に渡って延設された略円環状を形成している。図９に示すごとく、凸形成部３１０は、連続アンテナシート２００の各ベース側端子２２に対面するように設けてある。
凸形成部３１０は、図３及び図４に示すごとく、軸芯方向に略平行をなすよう延設した畝状の突出部３１１を連続的に設けてなる。各突出部３１１は、プレスアンビル３１の外周側に向けて突出している。本例では、各ベース側端子２２に対して数個の突出部３１１が対面するよう、その形成ピッチを設定してある（図８参照。）。また、本例では、上記突出部３１１の突出高さｈｄを４００μｍとした。
さらに、本例のプレスアンビル３１は、図示しない加熱ヒータを有している。そして、この加熱ヒータによる熱量により各突出部３１１を加熱できるように構成してある。そして、本例のインターポーザ接合装置３では、加熱した突出部３１１により連続アンテナシート２００を加圧する。これにより、連続アンテナシート２００を構成する熱可塑性材料よりなるベース部材２１を容易、かつ、形状精度高く突出変形させる。
接合ヘッド３２は、図３及び図４に示すごとく、上記のごとく、プレスアンビル３１の各突出部３１１の突出表面がなす最外周表面に対して、２３０μｍの間隙Ｇを設けて対面するように構成してある。さらに、本例の接合ヘッド３２は、図示しない加振ユニットを有する。この加振ユニットは、接合ヘッド３２の加圧面３２０に超音波振動を作用するように構成してある。なお、本例の場合には、上記の間隙Ｇを２２０〜２５０μｍに設定するのが良い。
なお、加圧面３２０は、インターポーザ１０の裏面との摩擦を抑制するように、表面処理であるダイヤモンドコート処理を施してなる。これに代えて、加圧面にテフロン（Ｒ）コート等の表面処理を施すことや、タングステンカーバイトよりなる超硬チップを加圧面３２０の表面に配設することも有効である。あるいは、接合ヘッド３２の先端に回転ローラを設け、その回転ローラの外周面を加圧面とすることも良い。
次に、本例のインターポーザ接合装置３を用いたＲＦ−ＩＤメディア１の作製手順について説明する。インターポーザ１０をアンテナシート２０に接合したＲＦ−ＩＤメディア１を作製するに当たっては、図５に示すごとく、まず、連続シート状のベース部材２１の表面にアンテナパターン２４を形成することにより、上記連続アンテナシート２００を準備する。そして、この連続アンテナシート２００を利用し、少なくともベース側端子２２の表面に、電気的絶縁性を有する絶縁性接着材２５０の接着剤配設層２５を設ける接着剤塗付工程と、インターポーザ１０を配置するインターポーザ配置工程と、上記インターポーザ接合装置３を用いてインターポーザ１０を接合する接合工程とを実施する。そして、その後、インターポーザ１０を接合した連続アンテナシート２００から個々のＲＦ−ＩＤメディア１を切り出す。
接着剤塗付工程では、図５に示すごとく、連続アンテナシート２００の表面のうち、一対のベース側端子２２を包含する領域に絶縁性接着剤２５０を塗付して接着剤配設層２５を設けた。本例では、インターポーザ１０の配置領域を包含するよう、厚さ４０〜８０μｍの接着剤配設層２５を設けた。なお、本例では、この絶縁性接着剤２５０として、熱可塑性であって、かつ、湿気硬化型のホットメルト（スリーエム社製の型番ＴＥ−０３１）を用いた。
なお、絶縁性接着剤２５０としては、上記のもののほか、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、弾性接着剤、ウレタン系接着剤等を利用することができる。さらになお、湿気硬化型の絶縁性接着剤２５０に代えて、熱硬化型、紫外線硬化型、電子線硬化型等の反応型のものを利用することもできる。
次に、インターポーザ配置工程では、図５及び図６に示すごとく、ベース側端子２２とインターポーザ側端子１２とがそれぞれ対面するよう、連続アンテナシート２００の表面にインターポーザ１０を配置する。ここで、上記のように本例では、インターポーザ１０の配置領域を包含して上記接着剤配設層２５を設けてある。そのため、インターポーザ１０は、その表面全面に渡って、絶縁性接着層２５を介設してアンテナシート２０と対面する。
次に、図７〜図９に示すごとく、本例のインターポーザ接合装置３を用いて、連続アンテナシート２００に対してインターポーザ１０を加圧して接合する接合工程を実施する。上記のようにインターポーザ接合装置３のプレスアンビル３１は、各ベース側端子２２の裏面に対面するよう、畝状に連続的に設けた突出部３１１を有する。そして、本例の突出高さｈｄ＝４００μｍの突出部３１１によれば、突出高さｈｓ＝約１００μｍの突出変形部２２０をベース側端子２２に形成することができる。なお、突出部３１１の突出高さｈｄとしては１００〜８００μｍとするのが良い。この場合には、インターポーザ１０と連続アンテナシート２００との間から流出するおそれがある絶縁性接着剤２５０を、隣り合う突出部３１１の隙間から排出させることができる。
そして、本例では、加圧面の表面温度を２００℃に維持したプレスアンビル３１を回転させていき、プレスアンビル３１が連続アンテナシート２００を介して保持するインターポーザ１０を、接合ヘッド３２がなす間隙Ｇに向けて連続的に搬送した。上記のように、本例では、連続アンテナシート２００をなす１００μｍ厚のシート部材２１と、インターポーザ１０をなす２００μｍ厚のチップ保持部材１３との組み合わせに対して、プレスアンビル３１と接合ヘッド３２との間隙Ｇを２３０μｍに設定してある。そのため、連続アンテナシート２００の表面に配置したインターポーザ１０が上記の間隙を通過すると、連続アンテナシート２００に対してインターポーザ１０を加圧できる。本例のインターポーザ接合装置３は、ここで発生する加圧力を利用してインターポーザ１０を強固に接合する。
凸形成部３１０を設けたプレスアンビル３１と接合ヘッド３２との組み合わせを備えた本例のインターポーザ接合装置３によれば、アンテナシート２０における各ベース側端子２２の一部を、突出部３１１により突出変形させることができる。すなわち、図８及び図９に示すごとく、プレスアンビル３１の加圧表面に畝状に設けた突出部３１１に対応して、各ベース側端子２２に畝状の突出変形部２２０を形成できる。そして、ベース側端子２２とインターポーザ側端子１２とは、この畝状の突出変形部２２０を介して直接、接触し、この突出変形部２２０以外の部分では、両者の間に間隙２２２が形成される。
そのため、この突出変形部２２０とインターポーザ側端子１２との間では、絶縁性接着剤２５０が流出し、突出変形部２２０がインターポーザ側端子１２に圧着される。そして、これにより、インターポーザ側端子１２とベース側端子２２との電気的な接続を確実性高く実現できる。一方、各ベース側端子２２における突出変形部２２０を除く非突出部２２１と、対面するインターポーザ側端子１２との間隙２２２では、絶縁性接着剤２５０が完全に流出せず、適量の絶縁性接着剤２５０がそのまま残留する。それ故、この間隙に残留した絶縁性接着剤２５０を介して、インターポーザ側端子１２とベース側端子２２との間の接着接合、すなわち物理的な接続が確実性高く実現される。
さらに、本例では、インターポーザ１０の配置領域を包含する領域に接着剤配設層２５を設けた。それ故、インターポーザ１０は、その表面全面近くに渡って、絶縁性接着剤２５０を介して連続アンテナシート２００に対面する。その結果、インターポーザ１０は、連続アンテナシート２０に対して強固に接着される。
またさらに、インターポーザ１０とアンテナシート２０とを当接させて加圧すると、余剰の絶縁性接着剤２５０がインターポーザ１０の外周側面に回り込んで付着する。その結果、インターポーザ１０の外周側面と連続アンテナシート２００との間で、絶縁性接着剤２５０よりなる傾斜状の法（のり）面２５１が形成される。これにより、インターポーザ１０の表面だけでなく、インターポーザ１０の外周側面１０５が接着面となり、インターポーザ１０は非常に強固に連続アンテナシート２００に接合される。
さらに、本例のインターポーザ接合装置３は、熱可塑性材料よりなるベース部材２１に当接するプレスアンビル３１に加熱ヒータを備えている。そのため、このプレスアンビル３１を用いて連続アンテナシート２０を加熱しながら上記接合工程を実施することにより、プレスアンビル３１の突出部３１０により効率良く、かつ、形状精度良く上記突出変形部２２０を形成することができる。そして、インターポーザ側端子１２に対して突出変形部２２０を熱圧着でき、電気的な接続信頼性を向上できる。
ここで、本例で用いた絶縁性接着剤２５０は、熱可塑性を有するものである。それ故、加熱ヒータにより絶縁性接着剤２５０を加熱すれば、その流動性を高めることができる。そのため、ベース側端子２２における突出変形部２２０と、インターポーザ側端子１２との間から確実性高く絶縁性接着剤２５０を流出させ、両者間の電気的な接触を確実性高く実現できる。
さらにまた、上記インターポーザ接合装置３は、上記のように、接合ヘッド３２を超音波加振するための加振ユニットを備えている。それ故、インターポーザ側端子１２とベース側端子２２とが直接的に接触する箇所において、超音波接合により両者を融着でき、電気的な接続信頼性をさらに向上することができる。熱圧着と超音波接合による融着とを組み合わせてインターポーザ側端子１２とベース側端子２２とを接合すれば、長期間に渡るＲＦ−ＩＤメディア１の使用期間において、両者間の優れた電気的な接続状態を安定性高く維持できる。
さらに、本例で使用した絶縁性接着剤２５０は、湿気硬化型の反応型のものである。それ故、上記加圧プレス工程を実施した後は、作製したＲＦ−ＩＤメディア１の保管中等に、インターポーザ１０の接合状態を完全に近づけることができる。
なお、プレスアンビル３１の加圧表面に設ける突出部３１１の形状としては、本例の畝状に代えて、ブロック状、散点状、十字状、櫛形状等、様々な形状の突出部３１１を形成することができる。さらに、凸形成部３１０としては、プレスアンビル３１の外周面においてその周方向に延設された略円環状の突出部３１１を軸芯方向に並列して配設したものであっても良い。
例えば、ブロック状の突出部３１１として、図１０に示すごとく、本例の畝状の１本の突出部３１１（符号ＤＬで示す形状。）に代えて、一直線上に略等間隔に配置された５個のブロック状の突出形状を設けることができる。この場合には、これら、各突出形状が、それぞれ、個々の突出部３１１をなす。このとき、これら突出部３１１の全体がなす凸形成部３１０の配置形状としては、本例の凸形成部３１０（図３及び図４参照。）と略同様にすることができる。なお、各突出部３１１の断面形状としては、例えば、４００μｍ（同図中、Ｗｔで示す寸法。）×４００μｍの正方形とすることができる。また、凸形成部３１０において、隣り合う突出部３１１の間隔Ｗｈを４００μｍに設定することができる。ここで、各突出部３１１の突出傾斜角Ｄとしては、５度〜１５度に設定するのが良い。
さらになお、本例では、インターポーザの配置領域を包含するように接着剤配設層２５を設けた。これに代えて、インターポーザの配置領域よりも小さく、その内周部に限定して接着剤配設層２５を設けることもできる。さらに、各ベース側端子２２に対応して、それぞれ独立して接着剤配設層２５を形成することも可能である。
本例のインターポーザ１０の接合方法は、ＲＦ−ＩＤメディア１の製造に限定されるものでなく、インターポーザ１０を用いた各種の電子部品の作製において有効である。例えば、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）、ペーパーコンピュータ、使い捨て電気製品など様々な電子部品の製造工程において活用することができる。
（実施例２）
本例は、実施例１のインターポーザ接合装置３を基にして、主として、接合ヘッド３２の加圧面３２０、及びプレスアンビル３１の凸形成部３１０の形状を変更した例である。この内容について、図１１〜図１６を用いて説明する。
本例のインターポーザ接合装置３では、図１１に示すごとく、接合ヘッド３２がアンテナシート２０に当接し、プレスアンビル３１がインターポーザ１０に当接している。
本例の接合ヘッド３２は、図１１及び図１２に示すごとく、プレスアンビル３１の湾曲状の外周面に対応するよう、湾曲凹状に形成した加圧面３２０を有している。この加圧面３２０は、プレスアンビル３１の周方向に当たる寸法がインターポーザ１０よりも幅広である。それ故、本例のインターポーザ接合装置３では、プレスアンビル３１によるインターポーザ１０の搬送中の所定の時間、加圧面３２０によりインターポーザ側端子１２の全面を同時に加圧することができる。
図１２に示すごとく、加圧面３２０のうち、プレスアンビル３１の軸方向に当たる略中央部には、上記周方向に延設された凹部３２８を設けてある。それ故、この加圧面３２０によれば、インターポーザ１０のＩＣチップ１１に対して過大な荷重が作用するおそれが少ない。なお、加圧面３２０の縁部のうち、プレスアンビル３１の回転上流側の縁部３２９は、その角形状を凸曲面状に形成しておくことが好ましい。この場合には、インターポーザ１０及びアンテナシート２０を、加圧面３２０側に滑らかに送入していくことが可能になる。
図１３〜図１５に示すごとく、本例のプレスアンビル３１の各凸形成部３１０は、周方向に沿って延設した大径の台座部３１９の外周面にそれぞれ形成してある。各凸形成部３１０は、それぞれ、周方向に沿って配列された突出部３１５を２列、有している。なお、図１３では、接合ヘッド３２を省略すると共に、アンテナシート２０及びインターポーザ１０を破線により図示してある。
本例の突出部３１５は、図１５に示すごとく、先端に平面部を設けた略四角錐状のものである。突出部３１５の形状としては、本例の四角錐状のほか、三角錐状や円錐状など様々な形状とすることができる。
なお、本例のインターポーザ接合装置３では、図１６に示すごとく、接合ヘッド３２をインターポーザ１０が当接し、プレスアンビル３２をアンテナシート２０が当接する状態でインターポーザ１０を接合することもできる。

Claims (10)

  1. シート状のチップ保持部材に半導体チップを実装してなると共に該半導体チップから延設された接続端子であるインターポーザ側端子を有するインターポーザを、シート状のベース部材よりなり、その表面にベース側端子を設けたベース回路シートに接合するためのインターポーザ接合装置において、
    上記インターポーザ側端子と上記ベース側端子とが対面する状態で、上記インターポーザを積層した上記ベース回路シートを保持するプレスアンビルと、
    該プレスアンビルに対して相対的に運動するように構成された接合ヘッドとを有してなり、
    上記接合ヘッドは、上記インターポーザ又は上記ベース回路シートの裏面に当接して加圧するように形成した加圧面を有してなり、該加圧面は、上記プレスアンビルに対する上記接合ヘッドの相対的な運動に応じて上記インターポーザ又は上記ベース回路シートの裏面を走査し、上記インターポーザ側端子の全面を上記ベース回路シートに対して加圧するように構成してあることを特徴とするインターポーザ接合装置。
  2. 請求項１において、上記ベース部材は、可塑性樹脂材料よりなり、上記プレスアンビルは、上記ベース回路シートの上記ベース側端子の裏面領域の一部に向けて突出する突出部を含む凸形成部を設けてなることを特徴とするインターポーザ接合装置。
  3. 請求項１において、上記インターポーザと上記ベース回路シートとが対面して形成される間隙のうち、少なくとも上記インターポーザ側端子と上記ベース側端子との間隙に配設した接着剤により、上記インターポーザと上記ベース回路シートとを接合するように構成してあり、上記接着剤が、電気的な絶縁性を有する絶縁性接着剤であることを特徴とするインターポーザ接合装置。
  4. 請求項３において、上記接合ヘッドは、上記インターポーザに超音波振動を作用するように構成してあることを特徴とするインターポーザ接合装置。
  5. 請求項２において、上記プレスアンビルは、略円柱形状をなし、その外表面に上記ベース回路シートを保持すると共に、上記略円柱形状の軸芯を中心として回転するように構成してあり、
    上記接合ヘッドは、上記プレスアンビルの回転により上記インターポーザに対して相対的に運動するように構成してあることを特徴とするインターポーザ接合装置。
  6. 請求項５において、上記接合ヘッドの上記加圧面は、上記プレスアンビルの外周面に対応する湾曲凹面状をなし、上記インターポーザの全面を同時に加圧し得るように形成してあることを特徴とするインターポーザ接合装置。
  7. 請求項５において、上記インターポーザは、上記半導体チップを挟んで対向するように一対の上記インターポーザ側端子を有しており、上記プレスアンビルは、上記軸芯に沿って離れた２カ所の位置に上記凸形成部を有してなると共に、上記各凸形成部が上記ベース側端子に対面する状態で上記ベース回路シートを保持するように構成してあることを特徴とするインターポーザ接合装置。
  8. 請求項６において、上記各凸形成部では、上記プレスアンビルの周方向に沿って上記突出部を設けてあり、該突出部は、突出方向の先端側に向かって断面積が縮小するように形成してあることを特徴とするインターポーザ接合装置。
  9. 請求項５において、上記プレスアンビルは、該プレスアンビルの外周面の全周に渡って上記各凸形成部を配設してなり、複数の上記インターポーザの接合を連続的に実施し得るように構成してあることを特徴とするインターポーザ接合装置。
  10. 請求項１〜９のいずれか１項において、上記半導体チップは、ＲＦ−ＩＤメディア用のＩＣチップであり、上記ベース回路シートには、上記ＩＣチップと電気的に接続されるアンテナパターンを設けてあることを特徴とするインターポーザの接合装置。
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