JP4271962B2

JP4271962B2 - Chip carrier spacer base film

Info

Publication number: JP4271962B2
Application number: JP2003044567A
Authority: JP
Inventors: 得央小▲高▼; 紳月山田; 滋森田
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: JP2004253723A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体チップの組み付け工程でチップを搬送するチップ搬送体に沿わせ、チップ搬送体を重ねた際にチップ同士の接触を避けるためのスペーサのベース用フィルム、すなわちチップ搬送体のスペーサのベース用フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
チップ搬送体の巻き重ね用スペーサの一例として、テープ状のテープオートメーテットボンディング（以下、ＴＡＢと略記する。）用搬送体をリールに巻回保持する場合に適用されるＴＡＢ用スペーサ用フィルムが知られている（特許文献１参照。）。
【０００３】
ＴＡＢ用搬送体テープは、フレキシブルな材料によって形成されたテープ状の搬送体テープ本体（以下、「フレキシブル基材」と称する。）の長手方向に沿ってＬＳＩ等の半導体チップを所定間隔で配置し、個々の半導体チップの回りに設けたテストパッドに対し、インナーリード及びアウターリードをボンディングさせたものであり、チップは、一組の集積回路の乗った半導体基板の単位である。
【０００４】
このようなＴＡＢ用搬送体テープと原理的によく似たもの（形状は別異）として、ＣＯＦ（チップＯＮフレキシブルプリントサーキット）等があり、これらは「チップキャリア」または「チップ搬送体」と称される。
【０００５】
これらのチップ搬送体は、リールに巻かれた際に重ねられ、この巻き重ねた状態で重なったチップ同士が接触すると半導体チップ自体が損傷したり、テストパッド、インナーリード、アウターリード等のボンディング部が損傷するおそれがある。
【０００６】
そこで、このような不都合を回避するために、テープ状スペーサをチップ搬送体に介在させ、半導体チップ同士の当接を防止している。
この半導体チップ同士の接触を防止するためのテープ状スペーサにはいくつかの製造方法や構造が提案されている。
【０００７】
例えば、ベースとなるフィルムの軸方向両側にエンボス加工を施したものや、フィルムに対してスペーサ用の突起をインジェクション成形によって一体に設けた構造もその一つである。前者のエンボス加工を施したものは軸方向両側のエンボス加工部分の占有面積が大きく、その部分の肉厚が薄くなるため、強度が懸念される。
【０００８】
後者の間隔保持用突起部をインジェクション成形によって一体に設けるには、フィルムの幅方向両側にフィルムの長手方向に沿って一定間隔で予め孔を形成しておき、これらの各孔に間隔保持用突起部の材料となる樹脂を射出して、フィルムの表裏両面へ間隔保持用突起部を付着させて形成している。
【０００９】
【特許文献１】
特公平８−１９１６号公報（特許請求の範囲）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、インジェクション成形を行なうには、ベースとなるフィルムに対する間隔保持用突起部の固着力を確保するために、フィルムへ予め孔を形成しておかなければならない。
この場合の孔あけの工程は煩雑であり、また１回１回のインジェクションをこれらの孔の位置付けに正確に一致させながら進めなければならないということや、更には１回１回のインジェクションによって射出させる樹脂量を正確に制御しなければならないという問題点がある。そのため、スペーサ用フィルムの製造効率を高めることは容易なことではなかった。
【００１１】
また、上記のような製造手順が技術的背景としてあるために、例えばフィルムに対して間隔保持用突起部を列設するピッチを異ならせたり、またはフィルムの片面にだけ間隔保持用突起部を設けたりするといったことに対しては柔軟な対応が採りにくいという問題もある。
【００１２】
上述したような問題点に対し、本出願人は特願２００１−２５２０６０において孔部を設けないフィルムと、間隔保持用突起部とをそれぞれ各別に製作したうえで互いに固着させる方法を提案した。この方法によれば間隔保持用突起部をベースとなるフィルムとは別に製作して互いに固着する構造とすることで、フィルムに対してわざわざ孔を列設する必要はなくなる。
【００１３】
そのためフィルムに対する間隔保持用突起部の位置付けは孔位置による拘束を何ら受けるものではなく任意となる。このような構成のスペーサ用フィルムであれば、例えば、間隔保持用突起部をフィルムの片面にのみ設けるようにすることや、フィルムの両面間で位置付けを不一致とされるようにすることも簡単にできることになる。
【００１４】
また、ベースとなるフィルムの材料としては、スペーサ用フィルムの種類によらず、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド、ポリイミド等のフレキシブル性を有する樹脂フィルムが用いられる。また、これらのフィルムには防塵、半導体の静電破壊防止のために導電コート層が形成されているものもある。
【００１５】
さらに、間隔保持用突起部をインジェクション成形によって一体に設けたスペーサ用フィルムと、フィルムと間隔保持用突起部とがそれぞれ各別に製作したうえで互いに固着させるスペーサ用フィルムに用いる場合の間隔保持用突起部の形成材料としては、上記製造方法やベースとなるフィルムの種類に応じて、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマーなどあらゆる合成樹脂を用いて形成することができる。
【００１６】
上記のチップ搬送体は、ポリイミド樹脂を基材としたものが多く、すなわち、ポリイミド樹脂の片面または両面に接着剤を介して銅箔が積層されたフレキシブル基板を配線加工したものを用いるのが一般的である。ポリイミド樹脂が使用される主な理由は、耐熱性やフレキシブル性、また線膨張係数が銅箔に近く寸法安定性に優れていることである。
【００１７】
しかし、チップ搬送体をリールへ巻回する時などに、スペーサのベース用フィルムとして前述したポリエーテルイミドやポリエチレンテレフタレートを用いると、リールに巻いた状態で半導体チップのチップマウント用の接着剤を乾燥させるなどの熱処理工程を通すときに、チップ搬送体に比べてベースとなるフィルムの線膨張係数が大きいために巻きこぶ状の弛みが生じ、チップ搬送体に「折れ」などの品質不良品が発生する。
【００１８】
このため、チップ搬送体をリールに緩く巻き、線膨張係数差から発生する巻きこぶ状の弛みが発生しないような対策が必要になった。
またスペーサのベースとなるフィルムとして、チップ搬送体と同じポリイミド樹脂フィルムを用いた場合、上記した弛みの問題は起こらないが、導電コートとの接着信頼性が劣るという問題がある。
【００１９】
また、ＣＯＦ用のスペーサ用フィルムは、様々な寸法で複数の半導体チップが搭載される可能性もあって、所要の剛性を確保するために、ポリイミド樹脂フィルムの厚みを２００μｍ以上にすればよいとも考えられる。
【００２０】
しかし、ポリイミド樹脂フィルムは、その製法上の理由から１２５μｍが厚さの限度であり、それ以上の剛性が必要な場合は同材のスペーサ用フィルムを使用できなかった。
【００２１】
また、間隔保持用突起部をインジェクション成形によって一体に設けたスペーサ用フィルムの場合、またはベースとなるフィルムと間隔保持用突起部とをそれぞれ各別に製作したうえで互いに加熱融着で固着させたスペーサ用フィルムの場合、いずれも間隔保持用突起部の形成材料に用いられる樹脂の熱融着させるための高温に耐える耐熱性が必要である。具体的には、ポリエーテルイミドで形成されたフィルムに、液晶ポリマーの突起を熱融着で設けようとするとフィルムが３００℃以上に熱せられ、ポリエーテルイミド製のフィルムは耐熱性不足により大きく変形する。
【００２２】
この発明の課題は、上記した問題点を解決して、間隔保持用突起部が形成されるタイプのスペーサ用フィルムで、特にベースとなるフィルムと間隔保持用突起部とをそれぞれ各別に製作したうえで互いに固着させるタイプのスペーサ用フィルムについて、耐熱性があり、チップ搬送体の線膨張係数に合わせて線膨張係数を制御し得ることで寸法安定性を確保されており、しかも薄くても剛性が確保できるスペーサ用フィルムとすることである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、チップ搬送体を積み重ねた状態で各チップ同士を非接触状態に保持するようにチップ搬送体間に介在させるスペーサを、ベースとなるフィルムとその表面に固定して設けた樹脂製の間隔保持用突起部で形成し、前記スペーサのベースとして用いられるフィルムにおいて、このフィルムは、鱗片状の無機充填材を添加した熱可塑性樹脂組成物からなることを特徴とするチップ搬送体のスペーサのベース用フィルムとしたのである。
【００２４】
上記したように構成されるこの発明のチップ搬送体のスペーサ用フィルムは、鱗片状の無機充填材が熱可塑性樹脂を補強し、耐熱性を向上させる。
また、鱗片状の無機充填材を配合することにより、チップ搬送体の線膨張係数に合わせて線膨張係数を調整できる。その場合、鱗片状の無機充填材が、平均粒径１５μm以下でありかつアスペクト比３０以上の鱗片状の無機充填材であるチップ搬送体のスペーサ用フィルムであることが適当な調整のために好ましい。
【００２５】
そして、熱可塑性樹脂組成物が、熱可塑性樹脂１００重量部に対して、上記したような鱗片状の無機充填材を２０〜５０重量部添加した熱可塑性樹脂組成物であることにより、線膨張係数を調整でき、成形時の寸法安定性をより確実にすることができる。
【００２６】
また、チップ搬送体のスペーサ用フィルムにおいて、熱可塑性樹脂が、非晶性ポリエーテルイミド樹脂または結晶性ポリアリールケトン樹脂のいずれかの熱可塑性樹脂であることにより、耐熱性の良いチップ搬送体に対応させて用いるスペーサ用フィルムとしてより好ましい耐熱性を有するものになる。
【００２７】
この発明のチップ搬送体のスペーサ用フィルムは、ＴＡＢ用搬送体テープと原理的によく似たもの（形状は別異）として、チップＯＮフレキシブルプリントサーキット（ＣＯＦ）にも適用することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
この発明に用いるチップ搬送体は、耐熱性および適当な可撓性（フレキシブル性）を有するポリイミド樹脂を基材としたものが好ましい。ポリイミド樹脂が使用される主な理由は、耐熱性やフレキシブル性、また線膨張係数が銅箔に近く寸法安定性に優れていることである。
【００２９】
この発明のスペーサ用フィルムのベースとなるフィルムに適用できる熱可塑性樹脂は、耐熱性を有する種々の樹脂が使用できるが、特に非晶性ポリエーテルイミド樹脂または結晶性ポリアリールケトン樹脂のいずれかの熱可塑性樹脂が適当である。そして、これら各々の樹脂１００重量部に対して、無機充填材を２０重量部以上５０重量部以下で添加した組成物はより好ましいものである。
【００３０】
ここで、非晶性ポリエーテルイミド樹脂は、その構造単位に芳香核結合、エーテル結合およびイミド結合を含む非晶性熱可塑性樹脂であり、その他の条件で特に制限されるものではない。このようなポリエーテルイミドは、ゼネラルエレクトリック社製の商品名「ＵｌｔｅｍＣＲＳ５００１」、「Ｕｌｔｅｍ１０００」等として市販されているものを採用できる。
【００３１】
また、結晶性ポリアリールケトン樹脂は、その構造単位に芳香核結合、エーテル結合およびケトン結合を含む熱可塑性樹脂であり、その代表例としては、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン等がある。ポリエーテルエーテルケトンは、ＶＩＣＴＲＥＸ社製の商品名「ＰＥＥＫ１５１Ｇ」「ＰＥＥＫ３８１Ｇ」「ＰＥＥＫ４５０Ｇ」などとして市販されているものを採用できる。
【００３２】
この発明のスペーサのベースとなるフィルムは、上述した樹脂に所定の無機充填材を添加した組成物からなり、そのような無機充填材としては、鱗片状のものであればよい。特に、タルク、マイカ、雲母、ガラスフレーク、ＢＮ、板状炭カル、板状水酸化アルミニウム、板状シリカ、板状チタン酸カリウム等の鱗片状の無機充填材が好適なものである。そして、これらの一種以上のものを用いればよく、２種類以上を組み合わせても用いてもよい。
【００３３】
特に、平均粒径が１５μｍ以下でアスペクト比（粒径／厚み）が３０以上の鱗片状の無機充填材は、樹脂組成物の線膨張係数比を低く抑えることができる。
また、上述した無機充填材の添加量は、樹脂組成物１００重量部に対して、２０〜５０重量部であり、５０重量部を超えると、無機充填材の分散不良の問題が発生し線膨張係数がばらつき易く、強度も低下し易くなる。また、無機充填材の添加量が２０重量部未満では、線膨張係数を低下させて寸法安定性を向上させる効果が小さい。
【００３４】
上述した鱗片状の無機充填材の他にも、球状シリカや、テトラポット状のＺｎＳ、ウイスカ状のチタン酸カリウム、有機繊維であるアラミド不織布などを鱗片状無機充填材と併用してもよい。
【００３５】
この発明に用いる樹脂組成物は、その性質を損なわない程度に、他の樹脂や無機充填材以外の各種添加剤、例えば、熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、核剤、着色剤、滑剤、難燃剤等を適宜配合してもよい。
【００３６】
無機充填材を含めた各種添加剤の混合方法は、公知の方法を用いることができる。例えば、(ａ)各種添加剤をポリエーテルエーテルケトン樹脂及び／またはポリエーテルイミド樹脂などの適当なベース樹脂に高濃度（代表的な含有量としては１０〜６０重量％程度）に混合したマスターバッチを別途作製しておき、これを使用する樹脂に濃度を調整して混合し、ニーダーや押出機等を用いて機械的にブレンドする方法、（ｂ）使用する樹脂に直接各種添加剤をニーダーや押出機等を用いて機械的にブレンドする方法などが挙げられる。上記混合方法の中では、（ａ）のマスターバッチを作製し、混合する方法が分散性や作業性の点から好ましい。さらに、ベースとなるフィルムの表面には作業性の改良等のためにコロナ処理、導電コート処理を適宜施してもよい。
【００３７】
上記の導電コート処理の方法は、公知の方法、例えば導電性カーボンを含有したポリウレタン樹脂ペーストをベースとなるフィルム表面の必要な箇所にコートし、１２０℃〜１６０℃の温度で乾燥させ、数μｍのコート層を形成する方法等が挙げられる。
【００３８】
ベースとなるフィルムの成形方法としては、公知の方法、例えばＴダイを用いる押出キャスト法やカレンダー法等を採用することができ、特に限定されるものではないが、製膜性や安定生産性等の面から、Ｔダイを用いる押出キャスト法が好ましい。Ｔダイを用いる押出キャスト法での成形温度は、組成物の流動特性や製膜性等によって適宜調整されるが、ポリエーテルイミド樹脂の場合は概ね４００℃以下、ポリエーテルエーテルケトン樹脂またはポリエーテルエーテルケトン樹脂とポリエーテルイミド樹脂の混合物の場合は概ね融点以上４３０℃以下である。また、ベースとなるフィルムの厚みは、通常２５〜８００μｍである。
【００３９】
この発明のスペーサのベース用フィルムに固着される間隔保持用突起部として適用できる熱可塑性樹脂は、この発明のベースとなるフィルムと同じ熱可塑性樹脂組成物や、これ以外のポリエチレン、ポリプロピレン、液晶ポリマーなどの熱可塑性樹脂も用いられる。
【００４０】
このような間隔保持用突起部の形状や材料、製作方法は何ら限定されるものではない。例えば、間隔保持用突起部の形状としては、側面視形状を台形状、三角形状、半円状、角形状等とすればよく、また平面視形状も円形状や角形状等とすればよい。また、この間隔保持用突起部は、中実構造としても、中空構造としてもよい。また間隔保持用突起部の製作方法としては、インジェクション（絞り出し的なものや滴下的なものを含む）をはじめとして、棒状成形品からの切り出しなど、種々の造粒方法によって小球化させることもできる。
【００４１】
次に、各々個別に製作されたこの発明のベース用フィルムと、間隔保持用突起部を互いに固着させる方法としては、接着剤を用いた接着、超音波接着、加熱融着（金型内で直接射出成形する方法も含む）等の方法が挙げられるが、生産効率の点等から超音波接着法が好ましい。
【００４２】
【実施例および比較例】
〔実施例１〕
表１に示すようにポリエーテルイミド樹脂（ゼネラルエレクトリック社製：ＵｌｔｅｍＣＲＳ５００１、Ｔｇ：２２６℃）（以下、単にＰＥＩと略記する。）１００重量部および市販の合成マイカ（トピー工業製：ＰＤＭ―５Ｂ、平均粒径＝５μｍ、アスペクト比＝５０）２５重量部を混合し、厚さ１２５μｍの押出しフィルムを製造し、以下の（１）〜（６）の物性を調べ、得られた熱特性や各試験の評価結果を表１中に示した。
【００４３】
（１）線膨張係数
セイコーインスルメンツ社製：ＴＭＡ／ＳＳ６１００熱応力歪み測定装置により線膨張係数を求めた。線膨張係数の測定は、ベースとなるフィルムの熱可塑性樹脂フィルムを短冊状として試験片（長さ１０ｍｍ、断面積１ｍｍ2）を作製し、引張り荷重０．１ｇで固定し、室温から５℃／分の割合で昇温させ、熱膨張量の温度依存性を求めた。
【００４４】
（２）弾性率
レオメトリックス社製：ＳＯＬＩＤＳＡＮＡＬＹＺＥＲＲＳＡ−IIを用い、振動周波数６．２８ｒａｄ／ｓｅｃ、昇温速度１℃／ｍｉｎで測定し、得られたデータから弾性率を求めた。
【００４５】
（３）リール巻回状態での温度試験
ベースとなるフィルムの熱可塑性樹脂フィルムを、チップ搬送体のベースとなるフィルムであるポリイミドのフレキシブル片面銅張板（ポリイミド２５μｍと銅箔３５μｍの積層体）と、室温でリールに隙間なく重ねて１５０ｍ巻き、室温から１５０℃に温度を上げた際の巻回状態を目視で観察した。巻回状態にたわみが発生した場合を（×）、たわみが発生しない場合を（○）と表記した。
【００４６】
（４）耐熱試験
ベースとなるフィルムの熱可塑性樹脂フィルムを、３００℃の半田浴の上に２０秒間フロートさせフィルムの変形状態を目視で観察した。変形が発生した場合を（×）、変形が発生しない場合を（○）と表記した。
【００４７】
（５）スペーサフィルムと導電コートの接着信頼性試験
ベースとなるフィルムの熱可塑性樹脂フィルムの表面に、導電コート処理を厚さ３μｍとなるように行ない、８０℃８５％ＲＨの恒温恒湿槽中に２４時間放置し、取り出した後、２３０℃の赤外線リフロー炉の中を通過させ、接着界面の膨れの有無を調査した。膨れが発生した場合を（×）、発生しない場合を（○）と表記した。
【００４８】
（６）ベースとなるフィルムの剛性試験
ベースとなるフィルムの熱可塑性樹脂フィルムを幅２ｃｍ、長さ５ｃｍの短冊状に切り、短冊の中心部分を支点として中空で支えた場合のフィルムの両端の垂れ量を計測し、１ｃｍ以上垂れているものを（×）、それ未満を（○）と表記した。
【００４９】
【表１】

【００５０】
〔実施例２〕
表１に示すように、実施例１においてＰＥＩをポリエーテルエーテルケトン樹脂（ビクトレックス社製：ＰＥＥＫ４５０Ｇ、Ｔｇ＝１４７℃、Ｔｍ＝３３４℃）（以下、単にＰＥＥＫと略記する。）に変更したこと以外は、実施例１と全て同様にして目的とするフィルムを得た。評価した熱特性や各試験の評価結果を表１中に示した。
【００５１】
〔参考例１〕
表１に示すように実施例１においてＰＥＩを、ＰＥＥＫ５０重量部とＰＥＩ５０重量部の混合物に変更したこと以外は、実施例１と全て同様にして、目的とするフィルムを得た。評価した熱特性や各試験の評価結果を表１に示した。
【００５２】
〔比較例１〕
表１に示すように実施例１において、無機充填材を用いなかったこと以外は、実施例１と全て同様にし、目的とするフィルムを得た。評価した熱特性や各試験の評価結果を表１に示した。
【００５３】
〔比較例２〕
表１に示すように実施例１において、無機充填材を用いず、膜厚を２５０μｍに形成したこと以外は、実施例１と全て同様にして、目的とするフィルムを得た。評価した熱特性や各試験の評価結果を表１にした。
【００５４】
〔比較例３〕
表１に示すように実施例１のＰＥＩを、無機充填材を未充填のＰＩ（ポリイミド）フィルムに変更したこと以外は、実施例１と全て同様にして、目的とするフィルムを得た。評価した熱特性や各試験の評価結果を表１にした。
【００５５】
表１の結果からも明らかなように、所定の平均粒径で所定のアスペクト比の鱗片状マイカを所定量配合しなかった比較例１は、線膨張係数が実施例に比べて高く現れ、耐熱試験や剛性試験の結果が悪く現れた。
【００５６】
また、フィラーを用いずにフィルムの厚さを厚く形成した比較例２は、巻回状態で１５０℃にすると撓みが発生し、好ましい物性ではなかった。
【００５７】
また、比較例３では、フィルムをポリイミド樹脂で形成し無機充填材を用いなかったこと以外は、実施例１と全て同様にしたが、接着性が悪く２３０℃の加熱で接着界面が膨れた。また、フィルムの剛性が不充分であった。
【００５８】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、チップ搬送体を積み重ねた状態で各チップ同士を非接触状態に保持するスペーサのベースとして用いられるフィルムを、鱗片状の無機充填材を添加した熱可塑性樹脂組成物で形成したので、スペーサ用フィルムの耐熱性が良くなり、チップ搬送体の線膨張係数に合わせて線膨張係数が制御されていて寸法安定性が良好であり、しかも薄くても剛性が確保できるチップ搬送体のスペーサのベース用フィルムになるという利点がある。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, a film for a base of a spacer for avoiding contact between chips when a chip carrier is stacked along a chip carrier that conveys a chip in an assembling process of a semiconductor chip, that is, a spacer of a chip carrier The present invention relates to a base film.
[0002]
[Prior art]
As an example of a stacking spacer for a chip carrier, a TAB spacer film that is applied when a tape-like tape automate bonding (hereinafter abbreviated as TAB) carrier is wound around a reel is known. (See Patent Document 1).
[0003]
The TAB transporter tape is formed by arranging semiconductor chips such as LSI at predetermined intervals along the longitudinal direction of a tape-shaped transporter tape body (hereinafter referred to as “flexible base material”) formed of a flexible material. An inner lead and an outer lead are bonded to a test pad provided around each semiconductor chip, and the chip is a unit of a semiconductor substrate on which a set of integrated circuits are mounted.
[0004]
COF (Chip ON Flexible Print Circuit) and the like are similar in principle to the TAB carrier tape (different in shape), and these are called “chip carrier” or “chip carrier”. Is done.
[0005]
These chip carriers are stacked when they are wound on a reel, and when the stacked chips come into contact with each other, the semiconductor chips themselves may be damaged, or bonding parts such as test pads, inner leads, outer leads, etc. May be damaged.
[0006]
Therefore, in order to avoid such inconvenience, a tape-like spacer is interposed in the chip carrier to prevent the semiconductor chips from coming into contact with each other.
Several manufacturing methods and structures have been proposed for the tape-like spacer for preventing contact between the semiconductor chips.
[0007]
For example, a structure in which embossing is performed on both sides in the axial direction of a base film and a structure in which protrusions for spacers are integrally provided on the film by injection molding are one of them. In the former embossed one, the area occupied by the embossed portions on both sides in the axial direction is large, and the thickness of the portions becomes thin.
[0008]
In order to integrally provide the latter spacing holding projections by injection molding, holes are formed in advance at regular intervals along the longitudinal direction of the film on both sides in the width direction of the film, and spacing holding projections are formed in these holes. The resin as the material of the part is injected to form the spacing holding projections on both the front and back surfaces of the film.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 8-1916 (Claims)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to perform injection molding, it is necessary to form holes in the film in advance in order to secure the fixing force of the spacing holding projections to the base film.
In this case, the drilling process is complicated, and it is necessary to proceed with one injection at a time in accordance with the positioning of these holes, and further, injection is performed by one injection at a time. There is a problem that the amount of resin must be accurately controlled. Therefore, it is not easy to increase the production efficiency of the spacer film.
[0011]
Further, since the manufacturing procedure as described above is a technical background, for example, the pitch for arranging the spacing holding projections on the film is varied, or the spacing holding projections are provided only on one side of the film. There is also a problem that it is difficult to take a flexible response to such things.
[0012]
In order to solve the above-described problems, the present applicant has proposed a method in which a film not provided with a hole portion and a spacing holding projection portion are separately manufactured and then fixed to each other in Japanese Patent Application No. 2001-252060. According to this method, it is not necessary to line up holes on the film by manufacturing the interval holding projections separately from the base film and fixing them to each other.
[0013]
Therefore, the positioning of the spacing holding projection with respect to the film is not restricted by the hole position and is arbitrary. With the spacer film having such a configuration, for example, it is easy to provide the interval holding projections only on one side of the film or to make the positioning mismatch between both sides of the film. It will be possible.
[0014]
Moreover, as a material of the film used as the base, a flexible resin film such as polyethylene terephthalate, polyetherimide, polyimide, or the like is used regardless of the type of the spacer film. Some of these films have a conductive coating layer for dust prevention and prevention of electrostatic breakdown of semiconductors.
[0015]
Further, a spacer film in which spacer holding protrusions are integrally provided by injection molding, and a spacer holding protrusion when the film and the spacer holding protrusion are manufactured separately and then used as a spacer film to be fixed to each other. As the material for forming the part, it can be formed using any synthetic resin such as polyethylene, polypropylene, polyetherimide, polyetheretherketone, liquid crystal polymer, etc., depending on the production method and the type of the base film.
[0016]
Many of the above chip carriers are based on a polyimide resin, that is, it is common to use a wiring board of a flexible substrate in which a copper foil is laminated on one or both sides of a polyimide resin via an adhesive. Is. The main reason why the polyimide resin is used is that heat resistance, flexibility, and linear expansion coefficient are close to copper foil and excellent in dimensional stability.
[0017]
However, when the above-mentioned polyetherimide or polyethylene terephthalate is used as the spacer base film when the chip carrier is wound around a reel, the adhesive for semiconductor chip chip mounting is dried while being wound around the reel. When the heat treatment process is performed, the film that is the base has a larger coefficient of linear expansion than the chip carrier, which causes sag-like loosening, resulting in defective products such as folds in the chip carrier. To do.
[0018]
For this reason, it is necessary to take measures so that the chip carrier is loosely wound around the reel and the hump-like slack caused by the difference in linear expansion coefficient does not occur.
Further, when the same polyimide resin film as the chip carrier is used as the spacer base film, the above-mentioned problem of looseness does not occur, but there is a problem that the reliability of adhesion with the conductive coat is poor.
[0019]
Also, the spacer film for COF may be mounted with a plurality of semiconductor chips with various dimensions, and in order to ensure the required rigidity, the thickness of the polyimide resin film may be 200 μm or more. Conceivable.
[0020]
However, the polyimide resin film has a thickness limit of 125 μm because of its manufacturing method, and the spacer film made of the same material cannot be used when more rigidity is required.
[0021]
In addition, in the case of a spacer film in which the interval holding projections are integrally provided by injection molding, or a spacer film that is manufactured separately from the base film and the interval holding projections and then fixed to each other by heat fusion In the case of the film for use, all of them need heat resistance to withstand a high temperature for heat-sealing a resin used as a material for forming the spacing holding projection. Specifically, if a film made of polyetherimide is provided with projections of liquid crystal polymer by heat fusion, the film is heated to 300 ° C or higher, and the film made of polyetherimide deforms greatly due to insufficient heat resistance. To do.
[0022]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to produce a spacer film of a type in which a spacing holding projection is formed. In particular, the base film and the spacing holding projection are separately manufactured. The spacer films that are fixed to each other with heat resistance are heat resistant, and the dimensional stability is ensured by being able to control the linear expansion coefficient in accordance with the linear expansion coefficient of the chip carrier. The film for spacers can be secured.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, a spacer that is interposed between chip carriers so as to hold each chip in a non-contact state in a state where the chip carriers are stacked, and a film serving as a base In the film used as the base of the spacer, which is formed with a resin-made spacing holding protrusion fixed on the surface, the film is made of a thermoplastic resin composition to which a scaly inorganic filler is added. This is a base film for a spacer of a chip carrier characterized by the following.
[0024]
In the spacer film of the chip carrier of the present invention configured as described above, the scaly inorganic filler reinforces the thermoplastic resin and improves the heat resistance.
Moreover, a linear expansion coefficient can be adjusted according to the linear expansion coefficient of a chip | tip carrier by mix | blending a scale-like inorganic filler. In this case, the scale-like inorganic filler is preferably a film for a spacer of a chip carrier, which is a scale-like inorganic filler having an average particle diameter of 15 μm or less and an aspect ratio of 30 or more. .
[0025]
And, when the thermoplastic resin composition is a thermoplastic resin composition obtained by adding 20 to 50 parts by weight of the scaly inorganic filler as described above to 100 parts by weight of the thermoplastic resin, the linear expansion coefficient The dimensional stability at the time of molding can be further ensured.
[0026]
Further, the spacer film chip carrier, a thermoplastic resin, by which any of the thermoplastic resin of the amorphous polyether imide resin or a crystalline polyaryl ketone resin, a good chip carrier heat resistance It has more preferable heat resistance as a spacer film used correspondingly.
[0027]
The spacer film for the chip carrier of the present invention can be applied to a chip-on-flexible printed circuit (COF) as a film that is similar in principle (different in shape) to the TAB carrier tape.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The chip carrier used in the present invention is preferably based on a polyimide resin having heat resistance and appropriate flexibility (flexibility). The main reason why the polyimide resin is used is that heat resistance, flexibility, and linear expansion coefficient are close to copper foil and excellent in dimensional stability.
[0029]
Thermoplastic resins that can be applied to the underlying film of the spacer film of the present invention, various resins can be used having heat resistance, any particular amorphous polyetherimide resin or a crystalline polyaryl ketone resin The thermoplastic resin is suitable. Then, the tree butter 1 00 parts by weight of each composition in which inorganic filler is added 50 parts by weight or less than 20 parts by weight is more preferable.
[0030]
Here, the amorphous polyetherimide resin is an amorphous thermoplastic resin having an aromatic nucleus bond, an ether bond and an imide bond in its structural unit, and is not particularly limited under other conditions. As such a polyetherimide, those commercially available as trade names “Ultem CRS5001”, “Ultem 1000”, etc., manufactured by General Electric Co., Ltd. can be adopted.
[0031]
The crystalline polyaryl ketone resin is a thermoplastic resin having an aromatic nucleus bond, an ether bond and a ketone bond in its structural unit, and representative examples thereof include polyether ketone, polyether ether ketone, polyether ketone ketone. Etc. As the polyether ether ketone, those commercially available as trade names “PEEK151G”, “PEEK381G”, “PEEK450G”, etc., manufactured by VICTREX may be employed.
[0032]
The film serving as the base of the spacer of the present invention is made of a composition obtained by adding a predetermined inorganic filler to the above-described resin, and such an inorganic filler may be a scaly one. In particular, scaly inorganic fillers such as talc, mica, mica, glass flakes, BN, plate-like charcoal, plate-like aluminum hydroxide, plate-like silica, and plate-like potassium titanate are suitable. And what is necessary is just to use 1 or more of these, and you may use it, combining 2 or more types.
[0033]
In particular, a scale-like inorganic filler having an average particle diameter of 15 μm or less and an aspect ratio (particle diameter / thickness) of 30 or more can keep the linear expansion coefficient ratio of the resin composition low.
Moreover, the addition amount of the inorganic filler described above is 20 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin composition, and if it exceeds 50 parts by weight, a problem of poor dispersion of the inorganic filler occurs and linear expansion occurs. Coefficients are likely to vary and the strength tends to decrease. Moreover, if the addition amount of an inorganic filler is less than 20 weight part, the effect of reducing a linear expansion coefficient and improving dimensional stability is small.
[0034]
In addition to the scale-like inorganic filler described above, spherical silica, tetrapot-like ZnS, whisker-like potassium titanate, an aramid nonwoven fabric that is an organic fiber, and the like may be used in combination with the scale-like inorganic filler.
[0035]
The resin composition used in the present invention has various additives other than other resins and inorganic fillers, such as heat stabilizers, ultraviolet absorbers, light stabilizers, nucleating agents, colorants, to the extent that the properties are not impaired. You may mix | blend a lubricant, a flame retardant, etc. suitably.
[0036]
As a method for mixing various additives including the inorganic filler, a known method can be used. For example, (a) a master batch in which various additives are mixed at a high concentration (typically about 10 to 60% by weight) with an appropriate base resin such as a polyether ether ketone resin and / or a polyetherimide resin. Are prepared separately, the concentration is adjusted and mixed with the resin used, and mechanically blended using a kneader or an extruder, etc. (b) various additives are directly added to the resin used. The method of mechanically blending using an extruder etc. is mentioned. Among the above mixing methods, the method of preparing and mixing the master batch (a) is preferable from the viewpoint of dispersibility and workability. Further, the surface of the base film may be appropriately subjected to corona treatment or conductive coating treatment for improving workability.
[0037]
The above conductive coating treatment method is a known method, for example, a polyurethane resin paste containing conductive carbon is coated on a necessary portion of the film surface as a base, dried at a temperature of 120 ° C. to 160 ° C., and several μm And a method of forming a coat layer.
[0038]
As a method for forming the base film, a known method such as an extrusion casting method using a T-die or a calendering method can be adopted, and the film forming property, stable productivity, etc. are not particularly limited. From this aspect, the extrusion casting method using a T die is preferable. The molding temperature in the extrusion casting method using a T-die is appropriately adjusted depending on the flow characteristics and film-forming properties of the composition. In the case of a polyetherimide resin, it is generally 400 ° C. or lower, a polyether ether ketone resin or a polyether. In the case of a mixture of an ether ketone resin and a polyetherimide resin, the temperature is generally not lower than the melting point and not higher than 430 ° C. Moreover, the thickness of the film used as a base is 25-800 micrometers normally.
[0039]
The thermoplastic resin that can be applied as the spacing holding protrusions fixed to the base film of the spacer of the present invention is the same thermoplastic resin composition as the base film of the present invention, and other polyethylene, polypropylene, and liquid crystal polymers. Thermoplastic resins such as are also used.
[0040]
The shape, material, and manufacturing method of such a spacing holding projection are not limited at all. For example, as the shape of the spacing holding projection, the side view shape may be a trapezoidal shape, a triangular shape, a semicircular shape, a square shape, and the like, and the planar view shape may be a circular shape, a square shape, or the like. Further, the spacing holding projection may be a solid structure or a hollow structure. In addition, as a method of manufacturing the spacing holding projection, it is possible to make it small by various granulation methods such as injection (including squeezing or dripping) and cutting out from a rod-shaped molded product. it can.
[0041]
Next, as a method of fixing the base film of the present invention, which is individually manufactured, and the spacing holding projections to each other, bonding using an adhesive, ultrasonic bonding, heat fusion (directly in the mold) Including the method of injection molding), and the ultrasonic bonding method is preferable from the viewpoint of production efficiency.
[0042]
Examples and Comparative Examples
[Example 1]
As shown in Table 1, polyetherimide resin (manufactured by General Electric: Ultem CRS 5001, Tg: 226 ° C.) (hereinafter simply referred to as PEI) 100 parts by weight and commercially available synthetic mica (manufactured by Topy Industries: PDM-5B, 25 parts by weight of an average particle size = 5 μm, aspect ratio = 50) are mixed to produce an extruded film having a thickness of 125 μm. The physical properties of the following (1) to (6) are examined, and the obtained thermal characteristics and tests The evaluation results are shown in Table 1.
[0043]
(1) Linear expansion coefficient Seiko Instruments Inc .: The linear expansion coefficient was calculated | required with the TMA / SS6100 thermal-stress distortion measuring apparatus. The linear expansion coefficient is measured by preparing a test piece (length 10 mm, cross-sectional area 1 mm 2) as a strip of a thermoplastic resin film as a base film, fixing with a tensile load of 0.1 g, and from room temperature to 5 ° C./min The temperature dependence of the thermal expansion amount was determined.
[0044]
(2) Modulus of elasticity manufactured by Rheometrics: SOLIDS ANALYZER RSA-II was used and measured at a vibration frequency of 6.28 rad / sec and a heating rate of 1 ° C./min, and the modulus of elasticity was determined from the obtained data.
[0045]
(3) A polyimide flexible single-sided copper-clad plate (laminated body of polyimide 25 μm and copper foil 35 μm), which is a film serving as a base of a chip carrier, for a thermoplastic resin film serving as a temperature test base in a reel winding state At 150 ° C., the reel was overlapped with no gap at room temperature and wound 150 m, and the winding state when the temperature was raised from room temperature to 150 ° C. was visually observed. The case where the deflection occurred in the winding state was indicated as (×), and the case where the deflection did not occur was indicated as (◯).
[0046]
(4) A thermoplastic resin film as a film serving as a heat resistance test base was floated on a 300 ° C. solder bath for 20 seconds, and the deformation state of the film was visually observed. The case where deformation occurred (×), and the case where deformation did not occur (O).
[0047]
(5) Adhesion reliability test of spacer film and conductive coating The surface of the thermoplastic resin film of the film to be a base is subjected to a conductive coating treatment to a thickness of 3 μm, and in a constant temperature and humidity chamber at 80 ° C. and 85% RH. The sample was allowed to stand for 24 hours and taken out, and then passed through an infrared reflow furnace at 230 ° C. to examine whether the adhesive interface was swollen. The case where blistering occurred was indicated as (×), and the case where blistering did not occur was indicated as (◯).
[0048]
(6) Rigidity test of the base film When the thermoplastic resin film of the base film is cut into a strip shape having a width of 2 cm and a length of 5 cm and the center portion of the strip is supported as a fulcrum, the sagging of both ends of the film The amount was measured, and what was dripping 1 cm or more was indicated as (x), and less than that was indicated as (o).
[0049]
[Table 1]

[0050]
[Example 2]
As shown in Table 1, in Example 1, PEI was changed to polyetheretherketone resin (manufactured by Victrex: PEEK450G, Tg = 147 ° C., Tm = 334 ° C.) (hereinafter simply abbreviated as PEEK). The target film was obtained in the same manner as Example 1 except for the above. Table 1 shows the evaluated thermal characteristics and the evaluation results of each test.
[0051]
[ Reference Example 1 ]
As shown in Table 1, in Example 1, the target film was obtained in the same manner as in Example 1 except that PEI was changed to a mixture of 50 parts by weight of PEEK and 50 parts by weight of PEI. Table 1 shows the thermal characteristics evaluated and the evaluation results of each test.
[0052]
[Comparative Example 1]
As shown in Table 1, the target film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the inorganic filler was not used. Table 1 shows the thermal characteristics evaluated and the evaluation results of each test.
[0053]
[Comparative Example 2]
As shown in Table 1, in Example 1, the target film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the inorganic filler was not used and the film thickness was 250 μm. Table 1 shows the thermal characteristics evaluated and the evaluation results of each test.
[0054]
[Comparative Example 3]
As shown in Table 1, the target film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the PEI of Example 1 was changed to a PI (polyimide) film that was not filled with an inorganic filler. Table 1 shows the thermal characteristics evaluated and the evaluation results of each test.
[0055]
As is apparent from the results in Table 1, Comparative Example 1 in which a predetermined amount of scaly mica having a predetermined average particle diameter and a predetermined aspect ratio was not blended appeared to have a higher linear expansion coefficient than that of the Examples, and was heat resistant. Results of tests and stiffness tests appeared poor.
[0056]
Moreover, the comparative example 2 which formed the film thickness thickly without using a filler generate | occur | produced the bending when it was 150 degreeC in the winding state, and was not a preferable physical property.
[0057]
Moreover, in Comparative Example 3, all the processes were the same as in Example 1 except that the film was formed of a polyimide resin and no inorganic filler was used, but the adhesiveness was poor and the adhesive interface was swollen by heating at 230 ° C. Moreover, the rigidity of the film was insufficient.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides a thermoplastic resin composition in which a film used as a base of a spacer that holds chips in a non-contact state in a state where chip carriers are stacked, and a scaly inorganic filler is added. Since the spacer film is made of a material, the heat resistance of the spacer film is improved, the linear expansion coefficient is controlled in accordance with the linear expansion coefficient of the chip carrier, the dimensional stability is good, and the rigidity can be secured even if it is thin. There is an advantage that it becomes a film for the base of the spacer of the chip carrier.

Claims

Resin spacing projections made of a base film and a spacer that is interposed between the chip carriers so as to hold the chips in a non-contact state with the chip carriers stacked. In the film used as the base of the spacer,
This film is composed of a thermoplastic resin composition in which 20 to 50 parts by weight of scaly mica is added to 100 parts by weight of thermoplastic resin of either amorphous polyetherimide resin or crystalline polyaryl ketone resin. A film for a base of a spacer of a chip carrier.

The film for a base of a chip carrier according to claim 1, wherein the scaly mica is a scaly inorganic filler having an average particle size of 15 µm or less and an aspect ratio of 30 or more.