大橋 芳幸 (〒32 東京都品川区大崎一丁目11番2号ゲートシティ大崎イーストタワー8階 ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社内 Tokyo, 1410032, JP)
ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社 (〒32 東京都品川区大崎一丁目11番2号 ゲートシティ大崎イーストタワー8階 Tokyo, 1410032, JP)
OHASHI, Yoshiyuki (Gate City Osaki East Tower 8F 1-11-2, Osaki, Shinagawa-k, Tokyo 32, 1410032, JP)
| バンプアレイが形成されたベアチップを実装したフレキシブル配線基板であって、 上記バンプアレイを介して上記ベアチップが電気的に接続された配線が所定のベース材上に形成されているとともに、上記ベアチップを実装する実装領域にショート防止用のオーバーコート層が設けられて構成され、 上記オーバーコート層は、実装された上記ベアチップが上記ベース材と向き合う面である当該ベアチップの底面下の領域であって上記配線と上記ベアチップとによって形成される間隙に延在するように設けられていること を特徴とするフレキシブル配線基板。 |
| 上記バンプアレイを構成する各バンプは、上記ベアチップの実装時に行われる加圧後に当該ベアチップの底面と上記オーバーコート層とが接触しない高さに形成されていること を特徴とする請求項1記載のフレキシブル配線基板。 |
| 上記ベアチップは、上記バンプアレイを構成する各バンプと、これら各バンプに対向する位置に形成された上記配線とが、所定の接着剤を介して電気的に接続されて実装されていること を特徴とする請求項1記載のフレキシブル配線基板。 |
| 上記接着剤は、異方性導電接着フィルム、異方性導電接着ペースト、非導電性フィルム、又は、非導電性ペーストのいずれかであること を特徴とする請求項3記載のフレキシブル配線基板。 |
| 上記オーバーコート層は、上記ベアチップの底面を画定する周縁端部から上記バンプアレイの外側の領域までに延在するように設けられていること を特徴とする請求項1乃至請求項4のうちいずれか1項記載のフレキシブル配線基板。 |
| 上記ベアチップの底面下の領域であって当該底面を画定する周縁端部のうち少なくとも一部領域に、上記オーバーコート層を延在させない領域が設けられていること を特徴とする請求項1乃至請求項5のうちいずれか1項記載のフレキシブル配線基板。 |
| 所定のベース材上に配線が形成されているとともに、バンプアレイが形成されたベアチップを実装する実装領域にショート防止用のオーバーコート層が設けられて構成されたフレキシブル配線基板を用意する第1の工程と、 上記バンプアレイを構成するバンプと上記配線とを電気的に接続して上記ベアチップを上記フレキシブル配線基板上に実装する第2の工程とを備え、 上記フレキシブル配線基板は、上記ベアチップが実装されたときに上記ベース材と向き合う面である当該ベアチップの底面下の領域であって上記配線と上記ベアチップとによって形成される間隙に延在するように上記オーバーコート層が設けられたものであること を特徴とするベアチップ実装方法。 |
| 上記第1の工程では、上記オーバーコート層が硬化状態とされた上記フレキシブル配線基板を用意すること を特徴とする請求項7記載のベアチップ実装方法。 |
| バンプアレイが形成されたベアチップが実装されるフレキシブル配線基板であって、 上記バンプアレイを介して上記ベアチップが電気的に接続される配線が所定のベース材上に形成されているとともに、上記ベアチップを実装する実装領域にショート防止用のオーバーコート層が設けられて構成され、 上記オーバーコート層は、上記ベアチップが実装されたときに上記ベース材と向き合う面である当該ベアチップの底面下の領域であって上記配線と上記ベアチップとによって形成される間隙に延在するように設けられていること を特徴とするフレキシブル配線基板。 |
| 上記オーバーコート層は、硬化状態とされていること を特徴とする請求項9記載のフレキシブル配線基板。 |
本発明は、ベアチップ実装用のフレキシ ル配線基板及びベアチップ実装方法に関す 。
近年、携帯電話機をはじめとする様々な 子機器が急速に普及しているのにともない さらなる電子機器の小型化や薄型化が要求 れている。かかる小型化や薄型化を実現す ためには、LSI(Large Scale Integration)チップ等 各種半導体チップを高密度に基板上に実装 る必要がある。
基板への半導体チップの実装は、当該半 体チップをリード線とともに所定のパッケ ジに封入し、それを基板上に実装する方法 従来から行われているが、いわゆるフレキ ブルプリント配線基板(Flexible Printed Circuit; FPC)の普及と高密度実装の要求とにともない 半導体チップをチップ状態のまま基板上に 装する、いわゆるベアチップ実装が行われ いる(例えば、特許文献1及び特許文献2等参 。)。
ベアチップ実装の方法としては、リード を設けたフィルムを用いて基板側の電極と ップ側の電極とを接続するTAB(Tape Automated B onding)実装、基板側の電極とチップ側の電極 をワイヤによって接続するワイヤボンディ グ実装、及び、チップの電極部分にバンプ( 起電極)を形成して基板側の電極とチップ側 の電極とを直接接続するフリップチップ実装 等がある。特に、フレキシブルプリント配線 基板へのベアチップ実装は、チップオンフィ ルム(Chip On Film;COF)実装と称され、ワイヤボ ディング実装とフリップチップ実装とに大 される。このようなベアチップ実装は、従 から行われている実装方法に比べて実装領 が小さくて済み、高密度実装を実現する方 として着目されている。
ところで、フレキシブルプリント配線基 への通常のチップオンフィルム実装は、例 ば図4(a)及び図4(b)に示すように行われる。 なわち、フレキシブルプリント配線基板100 、ポリイミド等からなる所定のベース材101 上に銅等からなる配線パターン102が形成さ 、さらに、配線パターン102の上にフォトソ ダーレジスト等の絶縁材からなるショート 止用のオーバーコート層103が設けられて構 される。半導体ベアチップ201は、バンプア イを構成する金等からなる複数のバンプ202 それぞれと配線パターン102とを電気的に接 することにより、フレキシブルプリント配 基板100上に実装される。具体的には、半導 ベアチップ201の実装領域は、オーバーコー 層103の開口領域に対応する領域となる。
ここで、半導体ベアチップ201に形成され いるバンプ202は、異方性導電接着フィルム( Anisotropic Conductive Film;ACF)等の接着剤を介し 、配線パターン102と電気的に接続される。 たがって、半導体ベアチップ201を実装する には、接着剤の樹脂を硬化させるために、 該接着剤を介してバンプ202と配線パターン10 2とを接触させた状態で加熱及び加圧する必 がある。そのため、フレキシブルプリント 線基板100においては、半導体ベアチップ201 底面とオーバーコート層103とが接触して十 に加圧することができない事態を防止する めに、オーバーコート層103の開口領域の大 さを、半導体ベアチップ201が実装された際 ベース材101と向き合う面である当該半導体 アチップ201の底面の大きさよりも大きく形 するのが通常である。
しかしながら、かかるベアチップ実装に いては、加熱及び加圧によってフレキシブ プリント配線基板100が撓むことにより、図5 中Aで示すように、半導体ベアチップ201の周 端部と、オーバーコート層103によって被覆 れていない配線パターン102とが接触し、シ ート不良が発生する場合があった。特に、 のような現象は、半導体ベアチップ201のバ プ202の形成位置が、当該半導体ベアチップ20 1の底面における周縁部分近傍ではなく、周 部分から内側に離れた位置に配設されてい 場合ほど顕著に発生する。
本発明は、このような実情に鑑みてなさ たものであり、フレキシブル配線基板が撓 だ場合であっても、ベアチップの周縁端部 オーバーコート層によって被覆されていな 配線パターンと接触することがなく、ショ ト不良が発生するのを防止することができ フレキシブル配線基板及びベアチップ実装 法を提供することを目的とする。
上述した目的を達成する本発明にかかる レキシブル配線基板は、バンプアレイが形 されたベアチップを実装したフレキシブル 線基板であって、上記バンプアレイを介し 上記ベアチップが電気的に接続された配線 所定のベース材上に形成されているととも 、上記ベアチップを実装する実装領域にシ ート防止用のオーバーコート層が設けられ 構成され、上記オーバーコート層は、実装 れた上記ベアチップが上記ベース材と向き う面である当該ベアチップの底面下の領域 あって上記配線と上記ベアチップとによっ 形成される間隙に延在するように設けられ いることを特徴としている。
また、上述した目的を達成する本発明に かるベアチップ実装方法は、所定のベース 上に配線が形成されているとともに、バン アレイが形成されたベアチップを実装する 装領域にショート防止用のオーバーコート が設けられて構成されたフレキシブル配線 板を用意する第1の工程と、上記バンプアレ イを構成するバンプと上記配線とを電気的に 接続して上記ベアチップを上記フレキシブル 配線基板上に実装する第2の工程とを備える ここで、上記フレキシブル配線基板は、上 ベアチップが実装されたときに上記ベース と向き合う面である当該ベアチップの底面 の領域であって上記配線と上記ベアチップ によって形成される間隙に延在するように 記オーバーコート層が設けられたものであ ことを特徴としている。
さらに、上述した目的を達成する本発明 かかるフレキシブル配線基板は、バンプア イが形成されたベアチップが実装されるフ キシブル配線基板であって、上記バンプア イを介して上記ベアチップが電気的に接続 れる配線が所定のベース材上に形成されて るとともに、上記ベアチップを実装する実 領域にショート防止用のオーバーコート層 設けられて構成され、上記オーバーコート は、上記ベアチップが実装されたときに上 ベース材と向き合う面である当該ベアチッ の底面下の領域であって上記配線と上記ベ チップとによって形成される間隙に延在す ように設けられていることを特徴としてい 。
このような本発明にかかるフレキシブル 線基板及びベアチップ実装方法においては ベアチップの実装時に当該フレキシブル配 基板が撓んだ場合であっても、ベアチップ 周縁端部がオーバーコート層に接触するの で、オーバーコート層によって被覆されて ない配線と接触するのをなくすことができ 。
本発明によれば、ベアチップの周縁端部 オーバーコート層によって被覆されていな 配線と接触するのをなくすことができるた 、簡便な構成のもとに、ショート不良の発 を確実に防止することができる。
以下、本発明を適用した具体的な実施の 態について図面を参照しながら詳細に説明 る。
この実施の形態は、バンプアレイが形成 れた半導体ベアチップを実装したフレキシ ルプリント配線基板(Flexible Printed Circuit;FPC )である。特に、このフレキシブルプリント 線基板は、半導体ベアチップを実装する実 領域に設けられたショート防止用の保護膜 あるオーバーコート層を利用することによ 、当該フレキシブルプリント配線基板の撓 に起因する半導体ベアチップと配線パター とのショート不良を防止することができる のである。
図1(A)に平面図、図1(B)に断面図を示すよ に、フレキシブルプリント配線基板10は、ポ リイミド等からなる所定のベース材11の上に 等からなる配線パターン12が形成され、さ に、配線パターン12の上にフォトソルダーレ ジスト等の熱硬化性の絶縁材からなるショー ト防止用のオーバーコート層13が設けられて 成される。ここで、オーバーコート層13は 通常、その厚みが10μmから20μm程度である。 お、オーバーコート層13は、後述するよう 、半導体ベアチップ21の実装前に硬化状態と されているのが望ましい。
このようなフレキシブルプリント配線基 10が用意されると、当該フレキシブルプリ ト配線基板10の上に、半導体ベアチップ21が ップオンフィルム(Chip On Film;COF)実装され 。
半導体ベアチップ21は、その平面及び底 の大きさが、例えば3mm×4mm等、数mm角程度の きさの薄板状に形成される。半導体ベアチ プ21の底面には、複数のバンプ22が配列され たバンプアレイが形成されている。バンプ22 、例えば金や銅、半田等の導電性金属を主 料として構成される。また、バンプ22は、 ッキ等によって形成することができ、例え 表面のみを金メッキとすることも可能であ 。なお、バンプ22の高さは、例えば5μmから50 μm程度に形成されるのが通常であるが、その 下限値は、後述する接着剤の樹脂を硬化させ るための加圧を十分に行うことができるよう に、オーバーコート層13の厚みに応じて決定 れる。具体的には、バンプ22は、加圧後に 導体ベアチップ21の底面とオーバーコート層 13とが接触しない程度の高さに形成すればよ 、オーバーコート層13の塗布厚精度を加味 た厚みよりも例えば10μm以上高く形成するの が望ましい。したがって、具体例としては、 上述したように、オーバーコート層13の厚み 10μm程度である場合には、バンプ22の高さは 20μm以上とするのが望ましく、また、オーバ コート層13の厚みが20μm程度である場合には 、バンプ22の高さは30μm以上とするのが望ま いことになる。
このような半導体ベアチップ21は、各バ プ22と、これら各バンプ22に対向する位置に 成された配線パターン12とを、所定の接着 を介して電気的に接続することにより、フ キシブルプリント配線基板10上に実装される 。
ここで、接着剤としては、異方性導電接 フィルム(Anisotropic Conductive Film;ACF)や異方 導電接着ペースト(Anisotropic Conductive Paste;ACP )等の異方性導電接着剤を用いるのが望まし 、取り扱いの簡便さから、特に異方性導電 着フィルムを用いるのが望ましい。なお、 方性導電接着フィルムとは、フィルム状の 縁樹脂材料中に微細な導電性粒子を分散さ た素材からなり、加熱及び加圧することに り、接着機能とともに、導電性粒子を介し 厚み方向には電気的接続機能を有し、厚み 向と垂直方向には絶縁機能を有するもので る。フレキシブルプリント配線基板10におい ては、半導体ベアチップ21との間に、このよ な異方性導電接着剤を介在させて加熱及び 圧することにより、バンプ22と配線パター 12とが対向する部分において、この異方性導 電接着剤に含まれる導電性粒子が押し潰され 、電気的な導通を図ることができる。
このような半導体ベアチップ21が実装さ たフレキシブルプリント配線基板10において は、オーバーコート層13を、実装された半導 ベアチップ21がベース材11と向き合う面であ る当該半導体ベアチップ21の底面下の領域で って配線パターン12と半導体ベアチップ21と によって形成される間隙に延在するように設 ける。すなわち、フレキシブルプリント配線 基板10においては、オーバーコート層13を、 導体ベアチップ21の底面における周縁端部か ら内側にわたる領域と、配線パターン12の領 とが、当該フレキシブルプリント配線基板1 0の厚み方向に重複する領域にまで延在する うに設ける。さらに換言すれば、フレキシ ルプリント配線基板10においては、オーバー コート層13の開口領域の大きさを、半導体ベ チップ21が実装された際にベース材11と向き 合う面である当該半導体ベアチップ21の底面 大きさよりも小さく形成する。
これにより、フレキシブルプリント配線 板10においては、半導体ベアチップ21の実装 時に行われる加熱及び加圧によって当該フレ キシブルプリント配線基板10が撓んだ場合で っても、図2中Aで示すように、半導体ベア ップ21の周縁端部がオーバーコート層13に接 するのみで、オーバーコート層13によって 覆されていない配線パターン12と接触するこ とがなくなる。したがって、フレキシブルプ リント配線基板10においては、特別な部材を 途設けることなく、簡便な構成且つ低コス のもとに、半導体ベアチップ21の周縁端部 配線パターン12とが接触することによるショ ート不良の発生を防止することができる。
ここで、フレキシブルプリント配線基板1 0においては、オーバーコート層13が設けられ る領域が半導体ベアチップ21の底面下の領域 まで延在するものの、上述したように、加 後に半導体ベアチップ21の底面とオーバー ート層13とが接触しない程度の高さにバンプ 22が形成されていることから、半導体ベアチ プ21への加圧力が逃げることがなくなる。 のため、フレキシブルプリント配線基板10に おいては、半導体ベアチップ21を強い圧力で 装することができ、信頼性を向上させるこ ができる。
また、フレキシブルプリント配線基板10 おいては、半導体ベアチップ21の底面下の領 域においてオーバーコート層13によって被覆 れる部分が多くなるため、従来に比べ、接 剤の量も少なくて済むという利点も生じる
なお、フレキシブルプリント配線基板10 おいては、オーバーコート層13を延在させる 領域を、半導体ベアチップ21の底面下の領域 うち、バンプ22が接触する配線パターン12の 領域を除いた全ての領域としてもよい。しか しながら、フレキシブルプリント配線基板10 おいては、オーバーコート層13の領域が多 なると、接着剤が剥離しやすくなるという 害を招来することから、半導体ベアチップ21 の周縁端部からバンプアレイの外側の領域ま でに留めるのが望ましい。
また、図1(A)に示した具体例においては、 半導体ベアチップ21の矩形状の底面を画定す 周縁4辺のうち1対の対向する辺に沿った領 のみ、オーバーコート層13を半導体ベアチッ プ21の底面下の領域にまで延在させているが 周縁全てに沿った領域にオーバーコート層1 3を延在させてもよい。
ただし、特に、周縁全てに沿った領域に ーバーコート層13を延在させた場合には、 着剤が半導体ベアチップ21の底面下の領域か ら外側に流れずに滞留してしまう場合がある 。そこで、フレキシブルプリント配線基板10 おいては、例えば図3に示すように、半導体 ベアチップ21の底面下の領域であって当該半 体ベアチップ21の周縁端部のうち少なくと 一部領域に、逃げ部30としてオーバーコート 層13を延在させない領域を設けるのが望まし 。また、このような逃げ部30は、1箇所であ てもよいが、オーバーコート層13を延在さ た半導体ベアチップ21の底面を画定する周縁 (辺)毎に設けるのが望ましい。これにより、 レキシブルプリント配線基板10においては 接着剤が半導体ベアチップ21の底面下の領域 から外側に流れずに滞留してしまうのを回避 することができ、より信頼性の向上を図るこ とができる。
さらに、フレキシブルプリント配線基板1 0は、上述したように、配線パターン12が形成 されたベース材11の上に塗布されたオーバー ート層13が流動せずに硬化した状態で提供 れるのが望ましい。すなわち、フレキシブ プリント配線基板10は、オーバーコート層13 硬化した状態で半導体ベアチップ21が実装 れるのが望ましい。オーバーコート層13がベ ース材11及び配線パターン12の上に塗布され フレキシブルプリント配線基板10が提供され 、これに半導体ベアチップ21を実装すること 考慮すると、オーバーコート層13が流動状 であるまま半導体ベアチップ21を実装した場 合には、オーバーコート層13の形状や厚みが 定した状態でないことから、オーバーコー 層13が流動することに起因して半導体ベア ップ21と配線パターン12とが不必要に接触し しまうことが想定される。そのため、フレ シブルプリント配線基板10においては、オ バーコート層13を半導体ベアチップ21の実装 に硬化状態としておくことにより、確実に 導体ベアチップ21を実装しつつショート不 等の不具合を防止することができ、より信 性の向上を図ることができる。
以上説明したように、本発明の実施の形 として示すフレキシブルプリント配線基板1 0においては、オーバーコート層13を、実装さ れた半導体ベアチップ21がベース材11と向き う面である当該半導体ベアチップ21の底面下 の領域であって配線パターン12と半導体ベア ップ12とによって形成される間隙に延在す ように設けることにより、半導体ベアチッ 21をチップオンフィルム実装する際に、半導 体ベアチップ21の周縁端部がオーバーコート 13によって被覆されていない配線パターン12 と接触するのを防止することができ、ショー ト不良の発生を防止することができる。特に 、このようなフレキシブルプリント配線基板 10は、半導体ベアチップ21のバンプ22の形成位 置が、当該半導体ベアチップ21の底面におけ 周縁部分近傍ではなく、周縁部分から内側 離れた位置に配設されている場合に極めて 効である。
なお、本発明は、上述した実施の形態に 定されるものではない。例えば、上述した 施の形態では、接着剤として、異方性導電 着剤を用いるものとして説明したが、本発 は、接着剤自体に導電性を必要としない仕 の場合には、非導電性フィルム(Non-conductive Film;NCF)や、硬化性樹脂をバインダとする非 電性ペースト(Non-conductive Paste;NCP)等、任意 接着剤を用いてもよい。
また、上述した実施の形態にて示した各 の大きさは具体例であり、本発明は、かか 値に限定されるものではない。
このように、本発明は、その趣旨を逸脱 ない範囲で適宜変更が可能であることはい までもない。
Next Patent: HEAT-INSULATING PILE FOR ARTIFICIAL TURF AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
