JP4337941B2 - マルチチップ実装方法 - Google Patents
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(2)基板の同一方向に接続すべき複数個のチップ群の中の最大サイズのテ−プ幅を、離して複数列、前記フィルム状接着剤を基板のチップ群搭載列に活性温度以下で仮接続して形成する工程、
(3)接続すべきチップの電極と前記(2)の接着剤付き基板の電極を位置合わせする工程、
(4)電極の位置合わせを終了したチップの電極と基板の電極を、接続すべき電極間で、活性温度以上で加熱加圧し、同一基板に複数列、複数個のチップの電気的接続を得る工程、
を備え、
前記基板がポリイミド、ポリエステル、及び、ガラス繊維/エポキシ複合体から選ばれる材質からなり、前記硬化性フィルム状接着剤がフェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、及び、活性温度40〜200℃の硬化剤を含有するマルチチップ実装方法に関する。
実施例1
(1)フィルム状接着剤の作製
フェノキシ樹脂(PKHA、ユニオンカーバイド社製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(ノバキュアHP−3942HP、旭化成製、エポキシ当量185)の比率を30/70とし、酢酸エチルの30%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性粒子を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、厚み40μm)にロールコータで塗布し、100℃で20分乾燥し、厚み20μmの接着剤層を得た。この接着層のDSCによる活性温度は120℃である。この接着剤層をセパレータと共に切断し4mm幅のテ−プ状物を得た。
5mm×11mmで厚み0.8mmのガラスエポキシ基板(FR−4グレ−ド)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ガラスエポキシ基板に、前記テ−プ状物をロ−ル圧着(上部ロ−ルを110℃に設定、5kg/cm2、0.2m/分)した。接着剤は室温でも若干の粘着性がある状態であり、基板に簡単に形成できた。
(3)電極の位置合わせと接続
接着剤付き基板からセパレータを除去し、ICチップ3個(バンプ高さ25μm)を図1のように配置し、CCDカメラによる電極の位置合わせ後に、150℃、20kgf/mm2、15秒で、全体を一度に接続した。チップ高さがほぼ等しく、またチップと加熱ヘッド間に、厚み100μmのポリ四フッ化エチレンシ−トを介在させて緩衝材としたので、3個のチップを一度に接続できた。チップサイズは、3.5mm×6mmを最大に、1.8mm×4mmと0.8mm×4.5mmである。これらのチップのバンプピッチは異なるが、バンプ高さやシリコン基板の厚みは同じである。また、チップ実装装置AC−SC450B(日立化成工業(株)製COB接続装置)を用いた。
(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のみに存在しているので、基板表面に不要接着剤はほとんどなかった。本実施例では、チップサイズ(3.5mm)に対するテ−プ幅(4mm)の比率は1.14であったが、接着剤のはみ出し量やチップと基板の接着性は良好であった。本実施例の設計上の面積率は、基板面積(55mm2)に対するチップ面積(21+7.2+3.6=31.8mm2)は57.8%あり、基板面積に対するテ−プ面積(4×11=44mm2)は80%、テ−プ面積に対するチップ面積で72.3%である。これに対し接着剤を基板全面に形成した場合のテ−プ面積に対するチップ面積は、32.3%である。
実施例1と同様であるが、接着剤層付き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、150℃、20kgf/mm2で、2秒後に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(実施例2)。同様であるが、他の一方は、150℃、20kgf/mm2、4秒後に接続装置から除去した。加熱加圧により接着剤の凝集力が向上したので、各ICチップは、基板側に仮固定が可能で無加圧で同様に検査(実施例3)したところ、両実施例ともに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同様の接続を行ったところ、いずれも良好であった。両実施例ともに接着剤は硬化反応の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、150℃、20kgf/mm2、15秒で接続したところ、両実施例ともに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、狭い基板状に多数のチップが存在する場合も、リペア作業が容易であった。
実施例1と同様であるが、テ−プ幅を3.5mm(最大サイズのチップ直径4mmφ)と5mm(最大サイズのチップ5mm)の2種類として基板上に2列形成し、図2のチップ配置とした。この場合も、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のみに存在しているので、基板表面に不要接着剤はほとんどなかった。本実施例では、チップサイズ(4mmφ)に対するテ−プ幅(3.5mm)の比率は0.875、およびチップサイズ(5mmφ)に対するテ−プ幅(5mm)の比率は1.0であったが、接着剤のはみ出し量やチップと基板の接着性は良好であった。
実施例1と同様であるが、接着剤の種類を変えた。すなわち、導電粒子を添加しなかった。この場合も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。バンプとガラスエポキシ基板の回路端部が直接接触し、接着剤で固定されているためと見られる。
Claims (2)
- (1)表面に電極を有する基板の同一方向に接続すべき複数個のチップ群の中の最大サイズのテ−プ幅を有する硬化性フィルム状接着剤を複数列分、複数準備する工程、
(2)基板の同一方向に接続すべき複数個のチップ群の中の最大サイズのテ−プ幅を、離して複数列、前記フィルム状接着剤を基板のチップ群搭載列に活性温度以下で仮接続して形成する工程、
(3)接続すべきチップの電極と前記(2)の接着剤付き基板の電極を位置合わせする工程、
(4)電極の位置合わせを終了したチップの電極と基板の電極を、接続すべき電極間で、活性温度以上で加熱加圧し、同一基板に複数列、複数個のチップの電気的接続を得る工程、
を備え、
前記基板がポリイミド、ポリエステル、及び、ガラス繊維/エポキシ複合体から選ばれる材質からなり、前記硬化性フィルム状接着剤がフェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、及び、活性温度40〜200℃の硬化剤を含有する、マルチチップ実装方法。 - 前記基板がガラス繊維/エポキシ複合体からなる、請求項1に記載のマルチチップ実装方法。
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