WO2013145390A1 - フレキシブルプリント配線板およびその製造方法 - Google Patents

フレキシブルプリント配線板およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2013145390A1
WO2013145390A1 PCT/JP2012/076295 JP2012076295W WO2013145390A1 WO 2013145390 A1 WO2013145390 A1 WO 2013145390A1 JP 2012076295 W JP2012076295 W JP 2012076295W WO 2013145390 A1 WO2013145390 A1 WO 2013145390A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
opening
metal
clad laminate
flexible printed
exposed
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/076295
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
邦彦 安達
Original Assignee
日本メクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本メクトロン株式会社 filed Critical 日本メクトロン株式会社
Publication of WO2013145390A1 publication Critical patent/WO2013145390A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49572Lead-frames or other flat leads consisting of thin flexible metallic tape with or without a film carrier
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/4985Flexible insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203Cooling of mounted components
    • H05K1/0209External configuration of printed circuit board adapted for heat dissipation, e.g. lay-out of conductors, coatings
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0277Bendability or stretchability details
    • H05K1/028Bending or folding regions of flexible printed circuits
    • H05K1/0281Reinforcement details thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8138Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/81399Material
    • H01L2224/814Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/81438Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/81447Copper [Cu] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818Bonding techniques
    • H01L2224/81801Soldering or alloying
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/831Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3157Partial encapsulation or coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L24/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203Cooling of mounted components
    • H05K1/0204Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/20Details of printed circuits not provided for in H05K2201/01 - H05K2201/10
    • H05K2201/2009Reinforced areas, e.g. for a specific part of a flexible printed circuit
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0058Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
    • H05K3/0061Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink

Definitions

  • the present invention relates to a flexible printed wiring board and a manufacturing method thereof, and more particularly to a flexible printed wiring board having a heat dissipation structure for releasing heat generated by a semiconductor component mounted on the flexible printed wiring board, and a manufacturing method thereof.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a flexible printed wiring board provided with a conventional heat sink.
  • a semiconductor chip 108 is mounted on the upper surface of a single-sided copper-clad laminate 101 having a base film 102 made of polyimide or the like and a copper foil 104 formed on the surface thereof with an adhesive 103. ing. More specifically, the connection terminal of the semiconductor chip 108 and the wiring pattern formed by processing the copper foil 104 are electrically connected via the solder 110.
  • a cover lay 105 having an opening 111 in the mounting region of the semiconductor chip 108 is bonded onto the single-sided copper-clad laminate 101.
  • the cover lay 105 includes a cover film 105a made of polyimide or the like, and an adhesive 105b formed on one surface thereof.
  • An underfill material 109 is filled in the opening 111 of the cover lay 105.
  • a metal reinforcing plate 106 functioning as a heat radiating plate is bonded to the lower surface of the single-sided copper-clad laminate 101 via an adhesive 107.
  • the thermal resistance between the copper foil 104 and the metal reinforcing plate 106 is low.
  • the heat dissipation of the semiconductor chip 108 cannot be sufficiently secured.
  • the present invention has been made based on the above technical recognition, and an object thereof is to provide a flexible printed wiring board having excellent heat dissipation.
  • the flexible printed wiring board is A metal-clad laminate having an insulating base film, and a wiring pattern formed on the lower surface of the base film directly or via an adhesive and including a land portion; A first opening that includes an insulating cover film and an adhesive layer formed on the upper surface of the cover film and penetrates the cover film and the adhesive layer in a thickness direction is provided. A cover lay that is adhered to the lower surface of the metal-clad laminate via the adhesive layer so that an area including a component mounting area of the metal-clad laminate is exposed to the first opening.
  • a method for producing a flexible printed wiring board includes: Processing the metal foil of the metal-clad laminate having a base film having insulating properties and a metal foil formed directly or via an adhesive on the upper surface of the base film into a wiring pattern having a land portion; , A first opening that includes an insulating cover film and an adhesive layer formed on one side of the cover film and penetrates the cover film and the adhesive layer in a thickness direction is provided.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of a flexible printed wiring board according to an embodiment of the present invention.
  • the flexible printed wiring board 20 As shown in FIG. 1, the flexible printed wiring board 20 according to the present embodiment is exposed to the metal-clad laminate 1, the cover lay 5 bonded to the lower surface of the metal-clad laminate 1, and the opening 11 of the cover lay 5.
  • the metal reinforcing plate (heat radiating plate) 6 bonded to the metal-clad laminate 1, the semiconductor chip 8 mounted in the opening 12 of the metal-clad laminate 1, and the underfill material filled in the opening 12 9 is provided.
  • the metal-clad laminate 1 has an insulating base film 2 and a wiring pattern formed on the lower surface of the base film 2 via an adhesive 3 and including a land portion 4a.
  • the wiring pattern is formed by patterning a metal foil 4 such as a copper foil.
  • the wiring pattern including the land portion 4a may be directly formed on the base film 2 without the adhesive 3 interposed therebetween.
  • the base film 2 may be made of a material generally used as a base material for FPC, such as polyimide, polyethylene terephthalate (PET), and polyethylene naphthalate (PEN).
  • the cover lay 5 includes an insulating cover film 5a and an adhesive layer 5b formed on the upper surface of the cover film 5a.
  • the cover lay 5 is provided with an opening 11 that penetrates the cover film 5a and the adhesive layer 5b in the thickness direction.
  • materials such as a polyimide, a polyethylene terephthalate (PET), a polyethylene naphthalate (PEN), are applicable for the cover film 5a.
  • the coverlay 5 is bonded to the lower surface of the metal-clad laminate 1 with an adhesive layer 5b so that the region including the component mounting region is exposed to the opening 11.
  • the component mounting area refers to an area of the metal-clad laminate 1 on which the semiconductor chip 8 is mounted.
  • the metal reinforcing plate 6 is made of a metal having excellent thermal conductivity such as an aluminum plate or a copper plate, and is bonded to the metal-clad laminate 1 exposed at the opening 11 via an adhesive 7.
  • the adhesive 7 may be an adhesive containing a large amount of filler such as ceramic in order to improve thermal conductivity.
  • the semiconductor chip 8 is mounted in an opening 12 formed in the metal-clad laminate 1 so as to penetrate the base film 2 and the adhesive 3 in the thickness direction. On the bottom surface of the opening 12, the wiring pattern (including the land 4a) in the component mounting area is exposed. As shown in FIG. 1, the connection terminal 8 a of the semiconductor chip 8 is electrically connected to the land 4 a exposed in the opening 12 via the solder 10.
  • the semiconductor chip 8 is, for example, a hard disk drive (HDD) preamplifier or a light emitting element such as an LED.
  • HDD hard disk drive
  • the underfill material 9 is filled in the opening 12 so as to bury the connection portion in order to protect the connection portion between the connection terminal 8a and the land portion 4a.
  • the underfill material 9 is not always necessary depending on the semiconductor chip 8. For example, when the semiconductor chip 8 is an LED chip, the underfill material 9 is not essential.
  • FIGS. 2A, 2B, and 1 are process cross-sectional views for explaining a method for manufacturing the flexible printed wiring board 20.
  • a metal-clad laminate 1 having an insulating base film 2 and a metal foil 4 formed on the upper surface of the base film 2 via an adhesive 3 is prepared.
  • a metal-clad laminate in which the metal foil 4 is directly formed on the upper surface of the base film 2 may be used.
  • the metal foil 4 is, for example, a copper foil, but may be a thin film made of another metal (such as silver).
  • the thickness of the base film 2 is, for example, 12.5 to 25 ⁇ m.
  • the thickness of the adhesive 3 is, for example, 10 to 18 ⁇ m.
  • the metal foil 4 of the metal-clad laminate 1 is processed into a wiring pattern 4b having land portions 4a.
  • a known pattern forming technique such as a subtractive method can be applied to the processing of the metal foil 4.
  • the cover lay 5 is placed on the upper surface of the metal-clad laminate 1 so that the region including the component mounting region A is exposed to the opening 11. Glue through.
  • the component mounting area A is an area of the metal-clad laminate 1 for mounting the semiconductor chip 8.
  • the coverlay 5 has the cover film 5a which has insulation as mentioned above, and the adhesive bond layer 5b formed in the single side
  • the thickness of the cover film 5a is, for example, 12.5 to 25 ⁇ m.
  • the thickness of the adhesive layer 5b is slightly thick to fill the wiring pattern 4b, for example, 15 to 36 ⁇ m.
  • the base film 2 and the adhesive 3 in the component mounting area A are removed to form the opening 12 where the land portion 4a is exposed on the bottom surface.
  • 2B (5) for example, the metal-clad laminate 6 to which the metal reinforcing plate 6 is bonded is turned upside down so that the opening 12 is formed on the upper surface of the metal-clad laminate 6 as shown in FIG. This is performed by irradiating with laser light.
  • the opening 12 may be formed by chemical etching such as polyimide etching.
  • the semiconductor chip 8 is mounted in the opening 12, and the land 4a and the connection terminal 8a of the semiconductor chip 8 are electrically connected via the solder 10 (flip Chip mounting).
  • the underfill material 9 is filled into the opening 12 so as to embed a connection portion between the connection terminal 8a and the land portion 4a.
  • this process is appropriately performed according to the type of the semiconductor chip 8, and is not an essential process.
  • the flexible printed wiring board 20 shown in FIG. 1 can be produced.
  • the cover film corresponds to a conventional base film
  • the base film corresponds to a conventional cover film.
  • the thermal resistance between the two can be reduced and the heat dissipation can be improved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

[課題]放熱性に優れたフレキシブルプリント配線板を提供する。 [解決手段]一実施形態によるフレキシブルプリント配線板20は、ベースフィルム2、及びその下面に接着剤3を介して形成され、かつランド部4aを含む配線パターンを有する金属張積層板1と、カバーフィルム5a、及びその上面に形成された接着剤層5bを有し、かつ開口部11が設けられたカバーレイ5であって、部品搭載領域Aを含む領域が開口部11に露出するように、金属張積層板1の下面に接着剤層5bを介して接着されたカバーレイ5と、開口部11に露出した金属張積層板1に接着剤を介して接着された金属補強板6と、ベースフィルム2を厚さ方向に貫通し、部品搭載領域Aにおける配線パターンが底面に露出する開口部12内に搭載され、かつ、接続端子8aが開口部12に露出したランド部4aとはんだ10を介して電気的に接続された半導体チップ8と、を備える。

Description

フレキシブルプリント配線板およびその製造方法
 本発明は、フレキシブルプリント配線板およびその製造方法、さらに詳しくは、フレキシブルプリント配線板に搭載された半導体部品が発する熱を逃すための放熱構造を有するフレキシブルプリント配線板、及びその製造方法に関する。
 フレキシブルプリント配線板(FPC)に搭載される半導体部品は、年々、小型化および高発熱密度化が進んでいる。FPCに実装された半導体部品の寿命や動作に影響を与えないように、半導体部品の発する熱を外部に逃す必要がある。放熱方法としては、プリント配線板に放熱板を設ける手法が知られている(特許文献1~3)。
特開2004-179309号公報 特開平8-264910号公報 特開平7-307533号公報
 図3は、従来の放熱板を備えたフレキシブルプリント配線板の一例を示す断面図である。図3に示すように、ポリイミド等からなるベースフィルム102と、その表面に接着剤103を介して形成された銅箔104とを有する片面銅張積層板101の上面に、半導体チップ108が搭載されている。より詳しくは、半導体チップ108の接続端子と、銅箔104を加工してなる配線パターンとがはんだ110を介して電気的に接続されている。
 また、図3に示すように、半導体チップ108の搭載領域に開口部111が設けられたカバーレイ105が片面銅張積層板101の上に接着されている。このカバーレイ105は、ポリイミド等からなるカバーフィルム105aと、その片面に形成された接着剤105bとを有する。また、アンダーフィル材109がカバーレイ105の開口部111に充填されている。
 また、図3に示すように、放熱板として機能する金属補強板106が、接着剤107を介して片面銅張積層板101の下面に接着されている。
 上記のように、従来のフレキシブルプリント配線板100では、金属補強板106と銅箔104との間に少なくともベースフィルム102が介在するため、銅箔104と金属補強板106との間の熱抵抗が大きくなり、半導体チップ108の放熱性を十分確保できないという課題がある。
 本発明は、上記の技術的認識に基づいてなされたものであり、その目的は、放熱性に優れたフレキシブルプリント配線板を提供することである。
 本発明の一態様によるフレキシブルプリント配線板は、
 絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの下面に直接あるいは接着剤を介して形成され、かつランド部を含む配線パターンとを有する金属張積層板と、
 絶縁性を有するカバーフィルムと、前記カバーフィルムの上面に形成された接着剤層とを有し、かつ前記カバーフィルム及び前記接着剤層を厚さ方向に貫通する第1の開口部が設けられたカバーレイであって、前記金属張積層板の部品搭載領域を含む領域が前記第1の開口部に露出するように、前記金属張積層板の下面に前記接着剤層を介して接着されたカバーレイと、
 前記第1の開口部に露出した前記金属張積層板に接着剤を介して接着された金属補強板と、
 前記ベースフィルムを厚さ方向に貫通し、前記部品搭載領域における前記配線パターンが底面に露出する第2の開口部内に搭載され、かつ、接続端子が前記第2の開口部に露出した前記ランド部とはんだを介して電気的に接続された半導体チップと、
 を備えることを特徴とする。
 本発明の一態様によるフレキシブルプリント配線板の製造方法は、
 絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの上面に直接あるいは接着剤を介して形成された金属箔とを有する金属張積層板の前記金属箔を、ランド部を有する配線パターンに加工する工程と、
 絶縁性を有するカバーフィルムと、前記カバーフィルムの片面に形成された接着剤層とを有し、かつ前記カバーフィルム及び前記接着剤層を厚さ方向に貫通する第1の開口部が設けられたカバーレイを、前記金属張積層板の部品搭載領域を含む領域が前記第1の開口部に露出するように、前記金属張積層板の上面に前記接着剤層を介して接着する工程と、
 金属補強板を前記第1の開口部に露出した前記金属張積層板に接着剤を介して接着する工程と、
 前記部品搭載領域における前記ベースフィルムを除去して、底面に前記ランド部が露出した第2の開口部を形成する工程と、
 前記第2の開口部内に半導体チップを搭載し、前記ランド部と前記半導体チップの接続端子とをはんだを介して電気的に接続する搭載工程と、
 を備えることを特徴とする。
 上記構成のフレキシブルプリント配線板では、放熱板として機能する金属補強板と配線パターンとの間には、金属補強板を金属張積層板に接着するための接着剤しか介在しない。このため、両者の間の熱抵抗を低減させることができ、半導体チップが発した熱を金属補強板から効率良く放熱することができる。
 よって、本発明によれば、放熱性に優れたフレキシブルプリント配線板を提供することができる。
本発明の一実施形態によるフレキシブルプリント配線板の断面図である。 本発明の一実施形態によるフレキシブルプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 図2Aに続く、本発明の一実施形態によるフレキシブルプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 従来のフレキシブルプリント配線板の一例の断面図である。
 以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、同一符号の構成要素の詳しい説明は繰り返さない。また、図面は模式的なものであり、実施形態に係る特徴部分を中心に示すものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。
(フレキシブルプリント配線板)
 本発明の一実施形態によるフレキシブルプリント配線板の構成について説明する。図1は本発明の一実施形態によるフレキシブルプリント配線板の断面図を示している。
 図1に示すように、本実施形態によるフレキシブルプリント配線板20は、金属張積層板1と、金属張積層板1の下面に接着されたカバーレイ5と、カバーレイ5の開口部11に露出した金属張積層板1に接着された金属補強板(放熱板)6と、金属張積層板1の開口部12内に搭載された半導体チップ8と、開口部12内に充填されたアンダーフィル材9を備えている。
 次に、フレキシブルプリント配線板20の各構成要素について詳しく説明する。
 金属張積層板1は、絶縁性を有するベースフィルム2と、ベースフィルム2の下面に接着剤3を介して形成され、かつランド部4aを含む配線パターンとを有する。配線パターンは、銅箔などの金属箔4をパターニングして形成されたものである。なお、ランド部4aを含む配線パターンは、ベースフィルム2の上に接着剤3を介さず直接形成されていてもよい。また、ベースフィルム2は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)など、FPCのベース材として一般的に用いられる材料を適用可能である。
 カバーレイ5は、絶縁性を有するカバーフィルム5aと、このカバーフィルム5aの上面に形成された接着剤層5bとを有する。このカバーレイ5には、カバーフィルム5a及び接着剤層5bを厚さ方向に貫通する開口部11が設けられている。なお、カバーフィルム5aは、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などの材料を適用可能である。
 図1に示すように、カバーレイ5は、部品搭載領域を含む領域が開口部11に露出するように、金属張積層板1の下面に接着剤層5bを介して接着されている。ここで、部品搭載領域は、半導体チップ8が搭載される、金属張積層板1の領域をいう。
 金属補強板6は、アルミニウム板や銅板など熱伝導性に優れた金属からなり、開口部11に露出した金属張積層板1に接着剤7を介して接着されている。なお、接着剤7は、熱伝導性を良くするため、セラミック等のフィラーを多く含有する接着剤であってもよい。
 半導体チップ8は、ベースフィルム2及び接着剤3を厚さ方向に貫通するように金属張積層板1に形成された開口部12内に搭載されている。開口部12の底面には、部品搭載領域における配線パターン(ランド部4aを含む。)が露出している。図1に示すように、半導体チップ8の接続端子8aは、開口部12に露出したランド部4aとはんだ10を介して電気的に接続されている。半導体チップ8は、例えば、ハードディスクドライブ(HDD)のプリアンプやLED等の発光素子などである。
 アンダーフィル材9は、接続端子8aとランド部4aとの接続部分を保護するため、当該接続部分を埋設するように開口部12に充填されている。なお、このアンダーフィル材9は、半導体チップ8によっては必ずしも必要ではない。例えば、半導体チップ8がLEDチップの場合、アンダーフィル材9は必須ではない。
 上記構成のフレキシブルプリント配線板20では、図1に示すように、放熱板として機能する金属補強板6と配線パターンを構成する金属箔4との間には、接着剤7しか介在しない。このため、半導体チップ8が発した熱を金属補強板6から効率良く放熱することができる。よって、本実施形態によれば、放熱性に優れたフレキシブルプリント配線板を提供することができる。
(フレキシブルプリント配線板の製造方法)
 次に、前述のフレキシブルプリント配線板20の製造方法について、図2A、図2Bおよび図1を参照しつつ説明する。図2A及び図2Bは、フレキシブルプリント配線板20の製造方法を説明するための工程断面図を示している。
(1)図2A(1)に示すように、絶縁性を有するベースフィルム2と、ベースフィルム2の上面に接着剤3を介して形成された金属箔4とを有する金属張積層板1を用意する。なお、金属箔4がベースフィルム2の上面に直接形成された金属張積層板を用いてもよい。金属箔4は、例えば銅箔であるが、他の金属(銀など)からなる薄膜でもよい。ベースフィルム2の厚みは、例えば12.5~25μmである。接着剤3の厚みは、例えば10~18μmである。
(2)次に、図2A(2)に示すように、金属張積層板1の金属箔4を、ランド部4aを有する配線パターン4bに加工する。この金属箔4の加工は、サブトラクティブ法など公知のパターン形成技術を適用することが可能である。
(3)次に、図2A(3)に示すように、部品搭載領域Aを含む領域が開口部11に露出するように、カバーレイ5を、金属張積層板1の上面に接着剤層5bを介して接着する。ここで、部品搭載領域Aは、半導体チップ8を搭載するための、金属張積層板1の領域である。なお、カバーレイ5は、前述のように、絶縁性を有するカバーフィルム5aと、カバーフィルム5aの片面に形成された接着剤層5bとを有する。カバーフィルム5aの厚みは、例えば12.5~25μmである。接着剤層5bの厚みは、配線パターン4bを充填するために若干厚めであり、例えば15~36μmである。
(4)次に、図2B(4)に示すように、金属補強板6を開口部11に露出した金属張積層板1に接着剤7を介して接着する。
(5)次に、部品搭載領域Aにおけるベースフィルム2及び接着剤3を除去して、底面にランド部4aが露出した開口部12を形成する。なお、本工程の開口部12の形成は、例えば、図2B(5)に示すように、金属補強板6が接着された金属張積層板6を上下反転させ、金属張積層板6の上面にレーザ光を照射して行う。あるいは、ポリイミドエッチングなどのケミカルエッチングにより、開口部12を形成してもよい。
(6)次に、図1に示すように、開口部12内に半導体チップ8を搭載し、ランド部4aと半導体チップ8の接続端子8aとをはんだ10を介して電気的に接続する(フリップチップ実装)。
(7)次に、接続端子8aとランド部4aとの接続部分を埋設するように、開口部12にアンダーフィル材9を充填する。なお、本工程は、半導体チップ8の種別に応じて適宜行うもので、必須の工程ではない。
 上記の工程を経て、図1に示すフレキシブルプリント配線板20を作製することができる。本実施形態によるフレキシブルプリント配線板20では、カバーフィルムが従来のベースフィルムに相当し、ベースフィルムが従来のカバーフィルムに相当すると捉えることも可能である。
 本実施形態によれば、配線パターン4bと金属補強板6との間の絶縁フィルムをなくすことができるため、両者の間の熱抵抗を低減させ、放熱性を向上させることができる。
 上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。
1 金属張積層板
2 ベースフィルム
3 接着剤
4 金属箔
4a ランド部
4b 配線パターン
5 カバーレイ
5a カバーフィルム
5b 接着剤
6 金属補強板(放熱板)
7 接着剤
8 半導体チップ
8a 接続端子
9 アンダーフィル材
10 はんだ
11,12 開口部
20 フレキシブルプリント配線板
100 フレキシブルプリント配線板
101 片面銅張積層板
102 ベースフィルム
103 接着剤
104 銅箔
105 カバーレイ
105a カバーフィルム
105b 接着剤
106 金属補強板(放熱板)
107 接着剤
108 半導体チップ
109 アンダーフィル材
110 はんだ
111 開口部
A 部品搭載領域

Claims (6)

  1.  絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの下面に直接あるいは接着剤を介して形成され、かつランド部を含む配線パターンとを有する金属張積層板と、
     絶縁性を有するカバーフィルムと、前記カバーフィルムの上面に形成された接着剤層とを有し、かつ前記カバーフィルム及び前記接着剤層を厚さ方向に貫通する第1の開口部が設けられたカバーレイであって、前記金属張積層板の部品搭載領域を含む領域が前記第1の開口部に露出するように、前記金属張積層板の下面に前記接着剤層を介して接着されたカバーレイと、
     前記第1の開口部に露出した前記金属張積層板に接着剤を介して接着された金属補強板と、
     前記ベースフィルムを厚さ方向に貫通し、前記部品搭載領域における前記配線パターンが底面に露出する第2の開口部内に搭載され、かつ、接続端子が前記第2の開口部に露出した前記ランド部とはんだを介して電気的に接続された半導体チップと、
     を備えることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
  2.  前記接続端子と前記ランド部との接続部分を埋設するように、前記第2の開口部内に充填されたアンダーフィル材をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のフレキシブルプリント配線板。
  3.  絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの上面に直接あるいは接着剤を介して形成された金属箔とを有する金属張積層板の前記金属箔を、ランド部を有する配線パターンに加工する工程と、
     絶縁性を有するカバーフィルムと、前記カバーフィルムの片面に形成された接着剤層とを有し、かつ前記カバーフィルム及び前記接着剤層を厚さ方向に貫通する第1の開口部が設けられたカバーレイを、前記金属張積層板の部品搭載領域を含む領域が前記第1の開口部に露出するように、前記金属張積層板の上面に前記接着剤層を介して接着する工程と、
     金属補強板を前記第1の開口部に露出した前記金属張積層板に接着剤を介して接着する工程と、
     前記部品搭載領域における前記ベースフィルムを除去して、底面に前記ランド部が露出した第2の開口部を形成する工程と、
     前記第2の開口部内に半導体チップを搭載し、前記ランド部と前記半導体チップの接続端子とをはんだを介して電気的に接続する搭載工程と、
     を備えることを特徴とするフレキシブルプリント配線板の製造方法。
  4.  前記搭載工程の後、前記接続端子と前記ランド部との接続部分を埋設するように、前記第2の開口部にアンダーフィル材を充填する工程をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法。
  5.  前記第2の開口部は、レーザ加工またはケミカルエッチングにより形成することを特徴とする請求項3に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法。
  6.  前記第2の開口部は、レーザ加工またはケミカルエッチングにより形成することを特徴とする請求項4に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法。
PCT/JP2012/076295 2012-03-28 2012-10-11 フレキシブルプリント配線板およびその製造方法 WO2013145390A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-074647 2012-03-28
JP2012074647A JP2013207093A (ja) 2012-03-28 2012-03-28 フレキシブルプリント配線板およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013145390A1 true WO2013145390A1 (ja) 2013-10-03

Family

ID=49258731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/076295 WO2013145390A1 (ja) 2012-03-28 2012-10-11 フレキシブルプリント配線板およびその製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2013207093A (ja)
TW (1) TW201345372A (ja)
WO (1) WO2013145390A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6262552B2 (ja) * 2014-01-29 2018-01-17 住友電気工業株式会社 電子部品の製造方法
KR101915678B1 (ko) * 2016-12-23 2018-11-06 한화첨단소재 주식회사 전자파 차폐필름, 이를 포함하는 전자파 차폐 적층체, 및 이들의 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003218488A (ja) * 2001-11-13 2003-07-31 Fujikura Ltd フレキシブルプリント配線板
JP2004079855A (ja) * 2002-08-20 2004-03-11 Sumitomo Electric Printed Circuit Inc プリント基板
JP2006179606A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Nitto Denko Corp 配線回路基板
JP2008270453A (ja) * 2007-04-19 2008-11-06 Nec Electronics Corp 半導体装置及び半導体装置の製造方法。

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003218488A (ja) * 2001-11-13 2003-07-31 Fujikura Ltd フレキシブルプリント配線板
JP2004079855A (ja) * 2002-08-20 2004-03-11 Sumitomo Electric Printed Circuit Inc プリント基板
JP2006179606A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Nitto Denko Corp 配線回路基板
JP2008270453A (ja) * 2007-04-19 2008-11-06 Nec Electronics Corp 半導体装置及び半導体装置の製造方法。

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013207093A (ja) 2013-10-07
TW201345372A (zh) 2013-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101044200B1 (ko) 리지드-플렉서블 회로기판 및 그 제조방법
JP6027001B2 (ja) 放熱回路基板
JP2008198999A (ja) 電子素子内蔵印刷回路基板及びその製造方法
JP2007214535A (ja) 半導体素子内蔵プリント配線板及びその製造方法
JP4919761B2 (ja) 配線回路基板および電子部品装置
KR101181105B1 (ko) 방열회로기판 및 그 제조 방법
JP2015211194A (ja) プリント配線板および半導体パッケージ、ならびにプリント配線板の製造方法
JP2016201424A (ja) プリント配線板およびその製造方法
JP2009016795A (ja) 放熱印刷回路基板及びその製造方法
KR101905879B1 (ko) 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법
JP2010062199A (ja) 回路基板
JP2005268505A (ja) 多層配線板およびその製造方法
WO2013145390A1 (ja) フレキシブルプリント配線板およびその製造方法
JP2014183179A (ja) 多層基板及びその製造方法
WO2012172937A1 (ja) 配線体及び配線体の製造方法
JP5593863B2 (ja) 積層回路基板および基板製造方法
JP2006294749A (ja) 高放熱回路基板およびその製造方法
JP2007243079A (ja) 放熱型プリント配線板及びその製造方法
JP2008198747A (ja) プリント基板及びプリント基板の製造方法
JP2014220429A (ja) 多層基板およびこれを用いた電子装置
JPS6134989A (ja) 電子部品搭載用基板
KR101116725B1 (ko) 인쇄회로기판 조립체
JP2019079878A (ja) プリント配線板と支持体との組立体およびその製造方法
JP2018164021A (ja) キャビティ付き配線板
JP2007123453A (ja) コントローラ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12872431

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12872431

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1