JP4254849B2 - マルチチップ実装法 - Google Patents
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Description
前記基板の裏面間に前記接着剤を介在させ、前記チップを前記基板に実装した接着剤のガラス転移点よりも低温で両基板を接着し、前記導電粒子及び絶縁粒子の少なくとも一方によりチップ実装部及び基板の裏面間の接着剤を挟むギャップを調整することを特徴とするマルチチップ実装法である。
また、本発明は、[2] 2枚の基板表面にそれぞれチップを導電粒子及び絶縁粒子の少なくとも一方を添加し潜在性硬化剤を含有する接着剤を用いて、前記チップを前記基板表面に押しつけ前記接着剤の粘着性のみによって、当該接着剤の硬化が不十分な条件下で実装し、
この状態で必要に応じて導通検査を行った後、
前記基板の裏面間に接着剤層を介在させて前記チップを前記基板に実装した接着剤のガラス転移点よりも低温で両基板を接着し、前記導電粒子及び絶縁粒子の少なくとも一方によりチップ実装部及び基板の裏面間の接着剤を挟むギャップを調整して、前記チップの実装部の接着剤の硬化反応を促進することを特徴とするマルチチップ実装法である。
また、本発明は、[3] 上記[1]または上記[2]において、前記チップを前記基板に接着剤で実装するに際して、チップ高さの異なる場合に緩衝層を介在させ及び静水圧の少なくとも一方により実装し、
前記導電粒子及び絶縁粒子の少なくとも一方によりチップ実装部及び基板の裏面間の接着剤を挟む前記ギャップを調整することを特徴とするマルチチップ実装法である。
また、本発明は、[4] 上記[1]または上記[2]において、チップ実装部及び基板の裏面間に同一の接着剤を用いることを特徴とするマルチチップ実装法である。
実施例1、参考例1
(1)接着剤付き基板の作製
フェノキシ樹脂(高分子量エポキシ樹脂)とマイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ樹脂(エポキシ当量185)の比率を25/75とし、酢酸エチルの30重量%溶液を得た。この溶液に、粒径3±0.2μmのポリスチレン系粒子に、Ni/Auの厚さ0.2/0.02μmの金属被覆を形成した導電粒子を2体積%添加し混合分散した。この分散液をセパレータ(シリコーン処理ポリエチレンテレフタレートフィルム)にロールコータで塗布し、100℃で20分乾燥し、厚み40μmのフィルム状接着剤を得た。5mm×11mmで厚み0.4mmのガラスエポキシ基板(FR−4グレート)および同サイズのFPC(厚み50μmポリイミド基板)上に、高さ18μmの銅の回路を有し、回路端部が後記するICチップのバンプピッチに対応した接続電極を有する2種の基板の接続領域に、前記フィルム状接着剤を貼り付けて形成しセパレータを剥離した。この接着層のDSCによる活性温度は120℃であり、200℃、10分硬化後のガラス転移点(Tg)は145℃であった。
前記の接着剤付き基板に、ICチップ3個(高さ0.3、0.55、1.0mm、バンプ高さ20μm)を配置し、CCDカメラによる電極の位置合わせを行った。接着剤は室温(25℃)でも若干の粘着性がある状態であり、室温で接着面に押しつけることで基板に簡単に保持でき、チップの仮付け基板を得た。チップの仮付け基板を、AC−SC450B(日立化成工業(株)製COB接続装置)の定盤上に基板面の来るように載せた。チップ面の上に緩衝層としてTC−80A(信越化学(株)製放熱用シリコンゴム、厚み0.8mm、JISゴム硬度75、熱伝導率3×10-3cal/cm/sec/℃)を基板と同一サイズでチップ接続部を覆ってかぶせた。20kgf/mm2、10秒間の加熱加圧により接続した。なお温度は、20秒間に接着剤が170℃となるようにした。
(3)基板の張り合わせ
2種の基板間に、(1)の接着剤(実施例1)および導電粒子の添加なし(参考例1)を形成し両基板を張り合わせ、AC−SC450Bを用いて130℃、20kgf/mm2、5分間の加熱加圧を行った。
(4)評価
各チップの電極と基板電極は良好に接続が可能であった。接着剤はチップ近傍にみに存在しているので、基板表面に不要接着剤は殆どなかった。本実施例では、高さの異なるICチップ3個を基板の両面に接続できた。実施例1の場合、基板が絶縁性のため、チップ接続と全く同一の接着剤の使用が可能であり工程が簡単であった。また、導電粒子が基板間のギャップ調整材となり同一厚みで基板間の接着が可能であった。参考例1の場合は、両基板のICチップ高さにある程度順応した形で接着していた。
実施例1と同様であるが、チップの仮付け基板を得た後で、電極間の電気的接続を検査する中間検査工程を設けた。まず、70℃、10kgf/mm2で、スプリング装置で加圧しながら各接続点の接続抵抗をマルチメータで測定検査したところ、各基板について1個のICチップが異常であった。そこで異常チップを剥離して新規チップで前記と同様の接続を行ったところ良好であった。本実施例では、接着剤の硬化反応が不十分な状態なので、チップの剥離や、その後のアセトンを用いた清浄化も極めて簡単であり、リペア作業が容易であった。また、チップの周囲の余剰接着剤も同様にアセトンで簡単に除去可能であった。以上の通電検査工程およびリペア工程の後で、実施例1のAS−SC450Bの代わりにオートクレーブに入れて処理したところ、良好な接続特性を示した。接着剤の硬化後であると、チップの剥離や、その後の溶剤による清浄化が極めて困難であるが、本実施例によれば、狭い基板上に多数のチップが存在する場合も、リペア作業が極めて容易であった。
参考例1の基板張り合わせ用接着剤である導電粒子の添加なし接着剤を用いて同様にチップを実装し、実施例1、参考例1と同様に基板を張り合わせた。接着層は導電粒子を添加した接着剤(実施例3)および導電粒子の添加なし(参考例2)とした。また、両基板の張り合わせはAC−SC450Bではなく、オートクレーブで120℃、10kgf/mm2、20分間空気圧で処理後に室温に冷却して取出した。本実施例、参考例では、高さの異なるICチップ3個を、絶縁性接着剤を用いて基板の両面に接続できた。また両基板の張り合わせは、オートクレーブで行うことが可能であった。オートクレーブの場合、加圧釜の中に同時に沢山の基板の張り合わせが可能なので生産性が増大する。
2 チップ
3 接着剤
4 電極A
5 電極B
6 定盤
7 加圧型
8 チップ付き基板A
9 チップ付き基板B
10 接着剤層
Claims (4)
- 2枚の基板の表面にそれぞれチップを導電粒子及び絶縁粒子の少なくとも一方を添加し潜在性硬化剤を含有する接着剤で実装した後、
前記基板の裏面間に前記接着剤を介在させ、前記チップを前記基板に実装した接着剤のガラス転移点よりも低温で両基板を接着し、前記導電粒子及び絶縁粒子の少なくとも一方によりチップ実装部及び基板の裏面間の接着剤を挟むギャップを調整することを特徴とするマルチチップ実装法。 - 2枚の基板表面にそれぞれチップを導電粒子及び絶縁粒子の少なくとも一方を添加し潜在性硬化剤を含有する接着剤を用いて、前記チップを前記基板表面に押しつけ前記接着剤の粘着性のみによって、当該接着剤の硬化が不十分な条件下で実装し、
この状態で必要に応じて導通検査を行った後、
前記基板の裏面間に接着剤層を介在させて前記チップを前記基板に実装した接着剤のガラス転移点よりも低温で両基板を接着し、前記導電粒子及び絶縁粒子の少なくとも一方によりチップ実装部及び基板の裏面間の接着剤を挟むギャップを調整して、前記チップの実装部の接着剤の硬化反応を促進することを特徴とするマルチチップ実装法。 - 請求項1または請求項2において、前記チップを前記基板に接着剤で実装するに際して、チップ高さの異なる場合に緩衝層を介在させ及び静水圧の少なくとも一方により実装し、
前記導電粒子及び絶縁粒子の少なくとも一方によりチップ実装部及び基板の裏面間の接着剤を挟む前記ギャップを調整することを特徴とするマルチチップ実装法。 - 請求項1または請求項2において、チップ実装部及び基板の裏面間に同一の接着剤を用いることを特徴とするマルチチップ実装法。
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