JP2006140359A - Interposer bonding method and electronic component manufactured using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体チップを実装したインターポーザをベース回路シートの表面に接合した電子部品に関する。 The present invention relates to an electronic component in which an interposer mounted with a semiconductor chip is bonded to the surface of a base circuit sheet.
従来、半導体チップを実装したインターポーザの接合方法として、例えば、ベース回路シートの接続端子の表面に塗付した絶縁性接着剤により、インターポーザを接着接合するものがある。この接合方法では、例えば、ベース回路シートの接続端子の表面に、絶縁性接着剤をパターン状に塗布する。すなわち、接続端子の表面に、絶縁性接着剤を塗布した部分と、塗布してない部分とを形成する。そして、絶縁性接着剤をパターン状に塗布したベース回路シートの接続端子に対してインターポーザの接続端子を押圧することで、ベース回路シートにインターポーザを接着接合している。このインターポーザの接合方法では、絶縁性接着剤を介して当接する部分における接続端子同士の物理的な接続と、絶縁性接着剤を介在せずに当接する部分における接続端子相互の電気的な接続とを同時に実現しようとしている(例えば、特許文献1参照。) Conventionally, as a method for joining an interposer mounted with a semiconductor chip, for example, there is a method in which the interposer is adhesively joined with an insulating adhesive applied to the surface of a connection terminal of a base circuit sheet. In this joining method, for example, an insulating adhesive is applied in a pattern on the surface of the connection terminal of the base circuit sheet. That is, a portion where the insulating adhesive is applied and a portion where the insulating adhesive is not applied are formed on the surface of the connection terminal. And the interposer is adhesively bonded to the base circuit sheet by pressing the connection terminal of the interposer against the connection terminal of the base circuit sheet coated with the insulating adhesive in a pattern. In this interposer joining method, the physical connection between the connection terminals in the part abutting through the insulating adhesive, and the electrical connection between the connection terminals in the part abutting without interposing the insulating adhesive (See, for example, Patent Document 1)
しかしながら、上記従来のインターポーザの接合方法には、次のような問題がある。すなわち、上記のインターポーザの接合方法では、絶縁性接着剤の塗付パターンや、その塗付量によっては、接続端子相互の物理的な接続と電気的な接続とを両立できなくなるおそれがある。上記のインターポーザの接合方法では、接続端子の表面のうち絶縁性接着剤が被う部分の割合が増えると、物理的な接続が十分になるものの電気的な接続が不十分になるおそれがあり、一方、絶縁性接着剤が被う部分の割合が減ると、物理的な接続、すなわち接着力が不十分となり、それに起因して電気的な接続信頼性を高く維持できなくなるおそれがある。 However, the conventional interposer joining method has the following problems. In other words, in the above-described interposer joining method, depending on the coating pattern of the insulating adhesive and the amount of coating, there is a risk that both physical connection and electrical connection between the connection terminals cannot be achieved. In the above-described interposer joining method, if the ratio of the portion covered with the insulating adhesive on the surface of the connection terminal is increased, the electrical connection may be insufficient although the physical connection is sufficient, On the other hand, if the proportion of the portion covered by the insulating adhesive is reduced, the physical connection, that is, the adhesive force becomes insufficient, and as a result, the electrical connection reliability may not be maintained high.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、半導体チップを実装したインターポーザを、ベース回路シートの表面に物理的、電気的に確実性高く接続し得るインターポーザの接合方法及び、この接合方法を利用して作製した信頼性の高い電子部品を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an interposer joining method capable of physically and electrically connecting an interposer mounted with a semiconductor chip to a surface of a base circuit sheet with high reliability, and An object of the present invention is to provide a highly reliable electronic component manufactured using this bonding method.
第1の発明は、シート状のチップ保持部材に半導体チップを実装してなると共に該半導体チップから延設された接続端子であるインターポーザ側端子を有するインターポーザを、シート状のベース部材の表面にベース側端子を設けたベース回路シートに接合するインターポーザの接合方法において、
上記ベース回路シートにおける少なくとも上記ベース側端子の表面に、電気的絶縁性を有する絶縁性接着材よりなる接着材配設層を設ける接着剤塗付工程と、
上記ベース側端子と上記インターポーザ側端子とが上記接着材配設層を介設して対面するように、上記ベース回路シートの表面に上記インターポーザを配置するインターポーザ配置工程と、
相互に対面する一対のプレス型を用いて上記ベース回路シートと上記インターポーザとを加圧する加圧プレス工程とを行い、
上記ベース部材及び上記チップ保持部材の少なくとも一方は可塑性材料よりなり、上記ベース部材及び上記チップ保持部材のうち、上記可塑性材料よりなるものに隣接する上記一対のプレス型の少なくとも一方のプレス型は、上記インターポーザ側端子あるいは上記ベース側端子の裏面に対面する加圧表面に、他方のプレス型に向けて突出する凸部を設けてなることを特徴とするインターポーザの接合方法にある(請求項1)。
According to a first aspect of the present invention, an interposer having a semiconductor chip mounted on a sheet-shaped chip holding member and having an interposer-side terminal that is a connection terminal extending from the semiconductor chip is formed on the surface of the sheet-shaped base member. In the joining method of the interposer that joins the base circuit sheet provided with the side terminals,
An adhesive application step of providing an adhesive disposition layer made of an insulating adhesive having electrical insulation on at least the surface of the base-side terminal in the base circuit sheet;
An interposer arrangement step of arranging the interposer on the surface of the base circuit sheet so that the base side terminal and the interposer side terminal face each other with the adhesive material arrangement layer interposed therebetween;
A pressure pressing step of pressing the base circuit sheet and the interposer using a pair of press dies facing each other;
At least one of the base member and the tip holding member is made of a plastic material, and at least one press die of the pair of press dies adjacent to the base member and the tip holding member made of the plastic material is: The interposer joining method is characterized in that a convex surface projecting toward the other press die is provided on the pressing surface facing the back surface of the interposer side terminal or the base side terminal (Claim 1). .
上記第1の発明のインターポーザの接合方法は、少なくとも上記ベース側端子の表面に上記接着材配設層を設ける接着剤塗付工程と、上記接着材配設層を介して上記ベース側端子と上記インターポーザ側端子とを対面させるように、上記ベース回路シート上に上記インターポーザを配置するインターポーザ配置工程と、相互に対面する一対のプレス型を用いて上記ベース回路シートと上記インターポーザとを挟持して加圧する加圧プレス工程とを行うものである。 The interposer joining method according to the first aspect of the present invention includes an adhesive application step of providing the adhesive material disposing layer on at least the surface of the base side terminal, and the base side terminal and the above through the adhesive material disposing layer. The interposer placement step of placing the interposer on the base circuit sheet so as to face the interposer-side terminal, and the base circuit sheet and the interposer are sandwiched using a pair of press dies facing each other. And a pressurizing and pressing step.
ここで、上記ベース部材及び上記チップ保持部材の少なくとも一方は可塑性材料よりなる。そして、上記加圧プレス工程に用いる上記一対のプレス型のうち、上記ベース部材及び上記チップ保持部材のうち上記可塑性材料よりなるものに隣接する上記プレス型は、上記インターポーザ側端子あるいは上記ベース側端子の裏面に対面する加圧表面に、他方の上記プレス型に向けて突出する凸部を有する。 Here, at least one of the base member and the chip holding member is made of a plastic material. Of the pair of press dies used in the pressure pressing step, the press die adjacent to the base member and the chip holding member made of the plastic material is the interposer side terminal or the base side terminal. On the pressing surface facing the back surface of the slab, there is a convex portion protruding toward the other press die.
そのため、上記加圧プレス工程では、上記プレス型の加圧表面に設けた上記凸部により、上記ベース部材及び上記チップ保持部材のうちの少なくともいずれか可塑性材料よりなるものを、上記インターポーザ側端子あるいは上記ベース側端子の裏面から押圧できる。そして、上記凸部により、上記インターポーザ側端子及び上記ベース側端子の少なくともいずれかを、他方に向けて突出変形させることができる。それ故、上記インターポーザ側端子及び上記ベース側端子の少なくともいずれかにおける突出変形させた部分と、他方の接続端子との間から、上記絶縁性接着剤を積極的に流出させ、インターポーザ側端子とベース側端子とを直接、当接させることができる。そして、この状態で、ベース回路シートとインターポーザとを挟持、加圧することで、インターポーザ側端子とベース側端子とを圧着させることができる。そして、これにより、ベース側端子とインターポーザ側端子との電気的な接続を確実性高く実現することができる。一方、上記インターポーザ側端子あるいは上記ベース側端子における非突出部分では、他方の接続端子との間で絶縁性接着剤がそのまま残留する。そのため、この残留した絶縁性接着剤により、インターポーザ側端子とベース側端子との物理的な接続、すなわち接着接合を確実性高く実現できる。 Therefore, in the pressure pressing step, the convex portion provided on the pressing surface of the press mold is used to replace at least one of the base member and the chip holding member with a plastic material from the interposer side terminal or It can press from the back surface of the said base side terminal. And with the said convex part, at least any one of the said interposer side terminal and the said base side terminal can be projectingly deformed toward the other. Therefore, the insulating adhesive is allowed to actively flow out from between the projecting deformed portion of at least one of the interposer-side terminal and the base-side terminal and the other connection terminal, so that the interposer-side terminal and the base The side terminal can be brought into direct contact. And in this state, an interposer side terminal and a base side terminal can be crimped | bonded by pinching and pressurizing a base circuit sheet and an interposer. Thereby, electrical connection between the base side terminal and the interposer side terminal can be realized with high reliability. On the other hand, in the non-projecting portion of the interposer side terminal or the base side terminal, the insulating adhesive remains as it is with the other connection terminal. Therefore, with this remaining insulating adhesive, physical connection between the interposer side terminal and the base side terminal, that is, adhesive bonding can be realized with high reliability.
以上のように、上記第1の発明のインターポーザの接合方法では、相互に対面させたインターポーザ側端子とベース側端子のうちの少なくとも一方を、その裏面からプレス型の凸部により押圧して突出変形を生じさせる。そして、これにより、この突出変形させた部分と、対面する他方の接続端子とを直接的に接触させることができる。そのため、絶縁性接着剤を介して相互に対面させたインターポーザ側端子とベース側端子とを挟持して加圧することで、絶縁性接着剤による物理的な接続と、接続端子同士の圧着による電気的な接続とを同時に実現することができる。 As described above, in the interposer joining method according to the first aspect of the present invention, at least one of the interposer-side terminal and the base-side terminal that face each other is pressed from the back surface by the press-shaped convex portion to project and deform. Give rise to Thus, the projecting deformed portion and the other connecting terminal facing each other can be brought into direct contact. Therefore, by interposing the interposer side terminal and the base side terminal facing each other through an insulating adhesive and applying pressure, the physical connection by the insulating adhesive and the electrical connection by the crimping of the connection terminals are performed. Connection can be realized at the same time.
第2の発明は、シート状のチップ保持部材に半導体チップを実装してなると共に該半導体チップから延設された接続端子であるインターポーザ側端子を有するインターポーザを、上記インターポーザ側端子と電気的に接続する接続端子であるベース側端子をシート状のベース部材の表面に設けたベース回路シートに接合した電子部品であって、
請求項1〜6のいずれか1項のインターポーザの接合方法を用いて製造したことを特徴とする電子部品にある(請求項7)。
According to a second aspect of the present invention, an interposer having an interposer side terminal which is a connection terminal extending from the semiconductor chip is mounted on a sheet-like chip holding member and electrically connected to the interposer side terminal. An electronic component in which a base side terminal that is a connection terminal is joined to a base circuit sheet provided on the surface of a sheet-like base member,
An electronic component manufactured by using the interposer joining method according to any one of claims 1 to 6 (claim 7).
上記第2の発明の電子部品は、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のインターポーザの接合方法を利用して、上記ベース回路シートに上記インターポーザを接合したものである。この電子部品では、上記インターポーザ側端子及び上記ベース側端子の少なくともいずれかにおける突出変形させた部分と、他方の接続端子との接触箇所において、インターポーザ側端子とベース側端子とが圧着されて、電気的な接続が確実性高く実現されている。一方、上記インターポーザ側端子あるいは上記ベース側端子における非突出部分と、他方の接続端子とが対面する部分では、その間隙の絶縁性接着剤により、インターポーザ側端子とベース側端子との物理的な接続、すなわち接着接合が確実性高く実現されている。そのため、上記電子部品は、上記ベース回路シートに対して、上記インターポーザを電気的、物理的に信頼性高く接合した優れた品質を有するものとなる。 The electronic component of the second invention is obtained by joining the interposer to the base circuit sheet by using the interposer joining method according to any one of claims 1 to 6. In this electronic component, the interposer-side terminal and the base-side terminal are crimped at the contact portion between the projecting and deformed portion of at least one of the interposer-side terminal and the base-side terminal and the other connection terminal, so that the electric Connection is realized with high certainty. On the other hand, in the part where the non-projecting part of the interposer side terminal or the base side terminal and the other connecting terminal face each other, the physical connection between the interposer side terminal and the base side terminal is made by the insulating adhesive in the gap. That is, adhesive bonding is realized with high reliability. For this reason, the electronic component has excellent quality in which the interposer is electrically and physically bonded to the base circuit sheet with high reliability.
上記第1の発明において、上記チップ保持部材及び上記ベース部材は、PETフィルム、PPS樹脂、PLA樹脂、汎用エンプラ等の合成樹脂や、紙や、不織布や、アルミ箔、銅箔等の金属材料や、ガラス等の材料より形成することができる。なお、上記チップ保持部材の材料と、上記ベース部材の材料とは、同じ材料の組み合わせでも良く、異なる材料の組み合わせであっても良い。特に、上記可塑性材料としては、PS、PC、PA、PP、PPE(PET)等の材料を利用できる。さらに、上記絶縁性接着剤としては、ホットメルト、エポキシ系接着剤、アクリル系接着、弾性接着剤等を用いることができる。 In the first invention, the chip holding member and the base member are made of synthetic resin such as PET film, PPS resin, PLA resin, general-purpose engineering plastic, metal material such as paper, non-woven fabric, aluminum foil, copper foil, It can be formed from a material such as glass. The material of the chip holding member and the material of the base member may be the same material combination or different material combinations. In particular, as the plastic material, materials such as PS, PC, PA, PP, and PPE (PET) can be used. Furthermore, as the insulating adhesive, hot melt, epoxy adhesive, acrylic adhesive, elastic adhesive, or the like can be used.
また、上記絶縁性接着剤は、熱可塑性のものであり、上記凸部を設けた上記プレス型は、上記加圧表面を加熱するための加熱ヒータを有してなることが好ましい(請求項2)。
この場合には、上記加熱ヒータが発生した熱量により、熱可塑性の絶縁性接着剤を流動性が高い状態に遷移させることができる。それ故、上記インターポーザ側端子及び上記ベース側端子のうち上記凸部により突出変形させた部分から絶縁性接着剤を一層、確実性高く流出させることができる。
The insulating adhesive is thermoplastic, and the press die provided with the convex portion preferably includes a heater for heating the pressure surface. ).
In this case, the thermoplastic insulating adhesive can be transitioned to a high fluidity state by the amount of heat generated by the heater. Therefore, the insulating adhesive can flow out more reliably from the portion of the interposer-side terminal and the base-side terminal that are protruded and deformed by the convex portion.
さらに、上記加熱ヒータによれば、上記のごとく突出変形させた部分と、他方の接続端子との接触箇所を加熱して、両者を熱圧着させることができる。熱圧着によれば、インターポーザ側端子とベース側端子とが直接、接触する箇所における接合状態をさらに良好なものにできる。そしてそれ故、インターポーザ側端子とベース側端子との間の電気的な接続状態をさらに確実なものにでき、その良好な接続状態を長期間の使用に渡って信頼性高く維持できる。 Furthermore, according to the said heater, the contact location with the part which carried out the projection deformation | transformation as mentioned above and the other connection terminal can be heated, and both can be thermocompression-bonded. According to thermocompression bonding, it is possible to further improve the bonding state where the interposer side terminal and the base side terminal are in direct contact. Therefore, the electrical connection state between the interposer side terminal and the base side terminal can be further ensured, and the good connection state can be maintained with high reliability over a long period of use.
また、上記絶縁性接着剤は、湿気硬化型のものであることが好ましい(請求項3)。
上記湿気硬化型の絶縁性接着剤は、大気中で硬化が促進される反応型のものである。そのため、絶縁性接着剤として湿気硬化型のものを用いる場合には、上記加圧プレス工程を施した上記ベース回路シートと上記インターポーザとを、例えば、工場や倉庫内の屋内環境下で保管等している間に、上記絶縁性接着剤の硬化を促進して、インターポーザの接合をより強固にすることができる。
The insulating adhesive is preferably a moisture-curing type (Claim 3).
The moisture-curable insulating adhesive is a reactive type that cures in the atmosphere. Therefore, when using a moisture curable adhesive as the insulating adhesive, the base circuit sheet subjected to the pressure pressing step and the interposer are stored, for example, in an indoor environment in a factory or a warehouse. In the meantime, the curing of the insulating adhesive can be promoted to further strengthen the bonding of the interposer.
また、上記加圧プレス工程では、上記インターポーザ側端子と、上記ベース側端子との間に、超音波振動を作用することが好ましい(請求項4)。
この場合には、上記インターポーザ側端子と上記ベース側端子とが直接、接触する箇所において、超音波振動によりインタポーザ側端子とベース側端子とを融着させることができる。そして、この超音波接合によれば、インターポーザ側端子とベース側端子との間の電気的な接続信頼性をさらに向上でき、その耐久性を一層、高めることができる。
Moreover, it is preferable that an ultrasonic vibration acts between the interposer side terminal and the base side terminal in the pressure pressing step.
In this case, the interposer side terminal and the base side terminal can be fused by ultrasonic vibration at a location where the interposer side terminal and the base side terminal directly contact each other. And according to this ultrasonic bonding, the electrical connection reliability between an interposer side terminal and a base side terminal can be further improved, and the durability can be further enhanced.
また、上記接着剤塗付工程において上記接着剤配設層を形成する接着剤配設領域は、上記インターポーザ配置工程において上記インターポーザを配置するインターポーザ配置領域を包含することが好ましい(請求項5)。
この場合には、上記インターポーザの外表面のうち、上記ベース回路シートに対面する表面の全面に渡って上記絶縁性接着剤を付着させて、上記インターポーザの接合強度をさらに向上することができる。さらに、上記インターポーザ配置領域を包含するように接着剤配設領域を形成すれば、上記加圧プレス工程でインターポーザとベース回路シートとを挟圧した際に、余剰の絶縁性接着剤がインターポーザの外周側面に回り込んで付着する。これにより、インターポーザの外周側面とベース回路シートの表面との間に、絶縁性接着剤よりなる法面を形成できる。それ故、インターポーザの表面だけでなく、その外周側面に付着した絶縁性接着剤により、インターポーザを一層、強固に接合することができる。
Moreover, it is preferable that the adhesive arrangement | positioning area | region which forms the said adhesive arrangement | positioning layer in the said adhesive application process includes the interposer arrangement | positioning area | region which arrange | positions the said interposer in the said interposer arrangement | positioning process.
In this case, the bonding strength of the interposer can be further improved by attaching the insulating adhesive over the entire surface of the interposer that faces the base circuit sheet. Furthermore, if the adhesive disposition area is formed so as to include the interposer disposition area, when the interposer and the base circuit sheet are clamped in the pressure pressing step, the excess insulating adhesive is removed from the outer periphery of the interposer. It sticks around the side. Thereby, the slope which consists of an insulating adhesive agent can be formed between the outer peripheral side surface of an interposer, and the surface of a base circuit sheet. Therefore, not only the surface of the interposer but also the interposer can be joined more firmly by the insulating adhesive attached to the outer peripheral side surface thereof.
また、上記ベース回路シートは、上記ベース部材の表面に、導電パターンよりなる無線通信用のアンテナパターンを形成してなり、上記インターポーザは、上記半導体チップとして、RF−ID用のICチップを実装してなることが好ましい(請求項6)。
ここで、RF−IDとは、Radio−Frequency IDentificationの略である。そして、上記第1の発明のインターポーザの接合方法により、上記ベース回路シートの表面に上記インターポーザを接合した非接触ID用のRF−IDメディアを作製する場合には、インターポーザとベース回路シートとが物理的、電気的に確実性高く接続された信頼性の高い優れた品質の製品を、極めて効率良く製造することができる。特に、RF−IDメディアは、低コスト化が要求されるため、生産効率に優れた上記第1の発明の作用効果が特に、有効である。なお、接触ID用のIDメディアを作製することも可能である。
Further, the base circuit sheet is formed by forming an antenna pattern for wireless communication made of a conductive pattern on the surface of the base member, and the interposer mounts an IC chip for RF-ID as the semiconductor chip. (Claim 6).
Here, RF-ID is an abbreviation for Radio-Frequency IDentification. When the RF-ID medium for non-contact ID in which the interposer is bonded to the surface of the base circuit sheet by the interposer bonding method according to the first aspect of the invention, the interposer and the base circuit sheet are physically separated. It is possible to manufacture a highly reliable and excellent quality product that is connected with high reliability and reliability electrically and efficiently. In particular, since the RF-ID media is required to reduce costs, the effect of the first invention excellent in production efficiency is particularly effective. It is also possible to produce an ID medium for contact ID.
(実施例1)
本例は、絶縁性接着剤を用いたインターポーザ10の接合方法及び、このインターポーザ10の接合方法を利用して作製した電子部品1に関する例である。この内容について、図1〜図6を用いて説明する。
本例のインターポーザ10の接合方法は、図1に示すごとく、シート状のチップ保持部材13に半導体チップ11を実装してなると共に該半導体チップ11から延設された接続端子であるインターポーザ側端子12を有するインターポーザ10を、シート状のベース部材21の表面にベース側端子22を設けたベース回路シート20に接合するものである。
このインターポーザ10の接合方法では、ベース回路シート20における少なくともベース側端子22の表面に電気的絶縁性を有する絶縁性接着材よりなる接着材配設層25を設ける接着剤塗付工程と、ベース側端子22とインターポーザ側端子12とが接着材配設層25を介設して対面するように、ベース回路シート20の表面にインターポーザ10を配置するインターポーザ配置工程と、相互に対面する一対のプレス型30を用いてベース回路シート20とインターポーザ10とを加圧する加圧プレス工程とを実施する。
ここで、ベース部材21及びチップ保持部材13の少なくとも一方は可塑性材料よりなる。ベース部材21及びチップ保持部材13のうち、可塑性材料よりなるものに隣接する上記一対のプレス型30の一方のプレス型(本例では、ダイ31。)は、インターポーザ側端子12あるいはベース側端子22の裏面に対面する加圧表面に、他方のプレス型(本例では、プレスアンビル32。図6参照。)に向けて突出する凸部310を設けてなる。
以下に、この内容について詳しく説明する。
Example 1
This example is an example relating to a joining method of an
As shown in FIG. 1, the joining method of the
In this
Here, at least one of the
Hereinafter, this content will be described in detail.
本例のインターポーザ10の接合方法を用いて作製する電子部品1は、図1に示すごとく、非接触ID用のRF−ID(Radio−Frequency IDentification)メディアである(以下、適宜RF−IDメディア1と記載する。)。このRF−IDメディア1は、半導体チップ11としてRF−ID用のICチップ(以下、適宜ICチップ11と記載する。)を実装したインターポーザ10と、上記ベース回路シート20として、アンテナパターン24を設けてなるアンテナシート(以下、適宜アンテナシート20と記載する。)とを組み合わせたものである。なお、本例のインターポーザの接合方法に基づいて、接触ID用のIDメディアを作製することもできる。
As shown in FIG. 1, the electronic component 1 manufactured using the joining method of the
インターポーザ10は、図1及び図2に示すごとく、厚さ177μmのシート状のチップ保持部材13の表面に、ICチップ11を実装したものである。本例では、材質PSFフィルムよりなるチップ保持部材13を、アンテナシート20の一対のベース側端子22の形成領域を包含する所定の大きさに形成してある。そして、このチップ保持部材13の表面には、ICチップ11の電極パッド(図示略)と電気的に接続される導電パッド(図示略)と、この導電パッドから延設されたインターポーザ側端子12とを含む一対の導電パターンを設けてある。なお、チップ保持部材13の表面の導電パターンは、導電性インクよりなる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、チップ保持部材13の材質としては、本例のPSFのほか、PC、加工紙等を採用することができる。また、導電パッドと電極パッドとの電気的な接続箇所を保護するため、アンダーフィル材やポッティング材等を利用するのも良い。また、チップ保持部材13の導電パターンの形成方法としては、本例の導電性インクを印刷する方法に代えて、銅エッチング、ディスペンス、金属箔貼り付け、金属の直接蒸着、金属蒸着膜転写、導電高分子層形成などの方法も良い。
In addition to the PSF of this example, PC, processed paper, or the like can be used as the material of the
アンテナシート20は、図1及び図2に示すごとく、材質PETよりなる厚さ50μmの熱可塑性のベース部材21の表面に、導電性インクを所定パターンに印刷したアンテナパターン24を設けたものである。そして、このアンテナパターン24の両端部には、インターポーザ側端子12と電気的に接続するベース側端子22を設けてある。なお、上記チップ保持部材13に形成した導電パターンと同様、導電性インクよりなるアンテナパターン24に代えて、銅エッチング箔、デイスペンス、金属箔貼り付け、金属の直接蒸着、金属蒸着膜転写、導電高分子層形成などの方法によりアンテナパターン24を形成することもできる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、ベース部材21の材質としては、本例のPETのほか、PET−G、PC、PP、ナイロン、紙等を用いることができる。また、導電性インクのインク材料としては、銀、黒鉛、塩化銀、銅、ニッケル等を用いることができる。
As the material of the
次に、ICチップ11を実装したインターポーザ10を、上記アンテナシート20の表面に接合する方法について説明する。本例のインターポーザ10の接合方法では、上記のごとく、アンテナシート20における少なくともベース側端子22の表面に、電気的絶縁性を有する絶縁性接着材の接着剤配設層25を設ける接着剤塗付工程(図4)と、アンテナシート20の表面にインターポーザ10を配置するインターポーザ配置工程(図5)と、相互に対面する一対のプレス型30を用いてアンテナシート30とインターポーザ10とを加圧する加圧プレス工程(図6)とを実施する。
Next, a method for joining the
接着剤塗付工程では、図3に示すごとく、アンテナシート20の一対のベース側端子22を包含する接着剤配設領域250(同図(B)参照。)に、絶縁性接着剤を塗付する。本例では、後工程でインターポーザ10を配置するインターポーザ配置領域150(同図(C)参照。)を包含する接着剤配設領域250に、図4に示すごとく厚さ40〜80μmの接着剤配設層25を設けた。本例では、この絶縁性接着剤として、熱可塑性であって、かつ、湿気硬化型のホットメルト(スリーエム社製の型番TE−031)を用いた。なお、絶縁性接着剤としては、上記のもののほか、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、弾性接着剤、ウレタン系接着剤等を利用することができる。さらになお、湿気硬化型の絶縁性接着剤に代えて、熱硬化型、紫外線硬化型、電子線硬化型等の反応型の絶縁性接着剤を利用することもできる。
In the adhesive application step, as shown in FIG. 3, an insulating adhesive is applied to the adhesive arrangement region 250 (see FIG. 3B) including the pair of base-
次に、インターポーザ配置工程では、図3及び図5に示すごとく、アンテナシート20の各ベース側端子22とインターポーザ10の各インターポーザ側端子12とがそれぞれ対面するよう、アンテナシート20における所定のインターポーザ配置領域150にインターポーザ10を配置する。ここで、上記のように本例の接着剤配設領域250は、図3(C)に示すごとく、インターポーザ配置領域150を包含するように形成してある。そのため、インターポーザ10は、その全面に渡って、絶縁性接着層25を介設してアンテナシート20と対面する。
Next, in the interposer arrangement step, as shown in FIGS. 3 and 5, a predetermined interposer arrangement in the
次に、図6に示すごとく、相互に対面する一対のプレス型30を用いてアンテナシート20とインターポーザ10とを挟持して加圧する加圧プレス工程を実施する。この工程に用いる一対のプレス型30のうち、熱可塑性材料よりなるベース部材21と当接するダイ31の加圧表面には、各ベース側端子22の裏面に対面する位置に、それぞれ、畝状に並列して形成された3本の凸部310を有する。本例では、ベース側端子22に、突出高さhs=約50μmの突出変形部220を形成し得るよう、凸部310の突出高さhdを300μmに設定した。なお、突出高さhsとしては、20〜80μmに形成するのが好ましく、そのためには、突出高さhdを100〜400μmの範囲に設定するのが好ましい。さらに、30〜40μmの突出高さhsを形成するように、突出高さhdを260〜300μmに設定するのも良い。
一方、インターポーザ10側のプレス型32(以下、プレスアンビル32と記載する。)の加圧表面は、略平坦面としてある。また、熱可塑性材料よりなるベース部材21の突出変形を容易にすると共に、接着剤配設層25の絶縁性接着剤の流動性を高めるよう、本例のダイ31には、その加圧表面を加熱するための加熱ヒータ(図示略)を装備してある。
Next, as shown in FIG. 6, a press pressing process is performed in which the
On the other hand, the pressing surface of the press die 32 on the
ダイ31の加圧表面に設ける凸部310の形状としては、本例の畝状に代えて、散点状、十字状、櫛形状等、様々な形状の凸部を形成することができる。また、本例では、ダイ31に凸部310を設けたが、これに代えて、チップ保持部材13を可塑性材料より形成すると共に、プレスアンビル32の加圧表面に凸部を設けることもできる。さらに、ベース部材21及びチップ保持部材13を可塑性材料より形成すると共に、ダイ31及びプレスアンビル32の両方に凸部を設けることもできる。
As the shape of the
そして、本例では、加圧面の表面温度を200℃に加熱したダイ31を用い、プレスアンビル32との間におよそ13.5MPaの加圧力を作用させた状態をおよそ0.1秒間維持することにより、アンテナシート20とインターポーザ10とを加圧した。なお、本例では、ダイ31とプレスアンビル32との間に上記の加圧力を作用することで、ダイ31における凸部310以外の部分とプレスアンビル32との間隙が、およそ150μmとなるまで両者を近付けた。
And in this example, using the
上記の加圧プレス工程によれば、アンテナシート20における各ベース側端子22の一部を、ダイ31の凸部310により突出変形させることができる。すなわち、ダイ31の加圧表面に畝状に並列して設けた凸部310に対応して、各ベース側端子22に畝状の突出変形部220を形成できる。そして、アンテナシート20とインターポーザ10とは、この畝状の突出変形部220を介して直接、接触し、この突出変形部220以外の部分では、両者の間に間隙が形成される。
According to the pressure pressing process described above, a part of each
そのため、この突出変形部220とインターポーザ側端子12との間では、絶縁性接着剤が流出し、突出変形部220がインターポーザ側端子12に熱圧着される。そして、これにより、インターポーザ側端子12とベース側端子22との電気的な接続を確実性高く実現できる。一方、各ベース側端子22における突出変形部220を除く非変形部221と、対面するインターポーザ側端子12との間隙では、絶縁性接着剤が完全に流出せず、適量の絶縁性接着剤がそのまま残留する。それ故、この間隙に残留した絶縁性接着剤を介して、インターポーザ側端子12とベース側端子22との間の接着接合、すなわち物理的な接続が確実性高く実現される。さらに、インターポーザ10は、アンテナシート20に対面する表面全面に渡って、絶縁性接着剤を介してアンテナシート20に対面する。それ故、インターポーザ10は、その表面全面に渡って、アンテナシート20に強固に接着される。
Therefore, the insulating adhesive flows out between the protruding
特に、本例では、上記のように、接着剤塗付工程における接着剤配設領域250は、インターポーザ配置領域150を包含するように形成されたものである。そのため、インターポーザ10とアンテナシート20とを当接させて加圧すると、余剰の絶縁性接着剤がインターポーザ10の外周側面に回り込んで付着する。その結果、インターポーザ10の表面だけでなく、インターポーザ10の外周側面が接着面となり、インターポーザ10は非常に強固にアンテナシート20に接合される。
In particular, in this example, as described above, the
さらに、本例では、熱可塑性を有する材料によりベース部材21を形成すると共に、このベース部材21に当接するダイ31に加熱ヒータを装備してある。そのため、このダイ31を用いてアンテナシート20を加熱しながら上記加圧プレス工程を実施することにより、ダイ31の凸部310により効率良く上記突出変形部220を形成することができる。加えて、本例では、熱可塑性を有する絶縁性接着剤を利用している。それ故、ダイ31を介して加熱ヒータの発熱を絶縁性接着剤に伝達することで、アンテナシート20とインターポーザ10との間の絶縁性接着剤の流動性を高めることができる。そして、ベース側端子22における突出変形部220と、インターポーザ側端子12との間から確実性高く絶縁性接着剤を流出させ、両者間の電気的な接触を確実性高く実現できる。
Furthermore, in this example, the
またさらに、本例で使用した絶縁性接着剤は、湿気硬化型の反応型のものである。それ故、上記加圧プレス工程を実施した後は、作製したRF−IDメディア1の保管中等に、インターポーザ10の接合状態を完全に近づけることができる。
Furthermore, the insulating adhesive used in this example is a moisture-curing reaction type. Therefore, after performing the pressure pressing step, the joined state of the
なお、チップ保持部材13を熱可塑性材料により形成すると共に、インターポーザ10側のプレスアンビル32の加圧表面にも上記と同様の凸部を形成するのも良い。このとき、プレスアンビル32の凸部の形成形状を、ダイ31の凸部の形成形状と略一致させることもできる。この場合には、ダイ31側の凸部により突出変形されたベース側端子22の突出変形部220と、プレスアンビル32側の凸部により突出変形されたインターポーザ側端子12の突出変形部とを、それぞれの突出頂点同士で接触させることができる。さらに、ダイ31側の凸部と、プレスアンビル32側の凸部との形成形状が異なっていても良い。この場合には、ダイ31側の凸部の形成位置と、プレスアンビル32側の凸部の形成位置とが略一致する箇所で、インターポーザ側端子12の突出変形部とベース側端子の突出変形部とを当接させることができる。
In addition, while forming the chip |
なお、本例のインターポーザ10の接合方法は、RF−IDメディア1の製造に限定されるものでなく、インターポーザ10を用いた各種の電子部品の作製において有効である。例えば、FPC(フレキシブルプリント基板)、ペーパーコンピュータ、使い捨て電気製品など様々な電子部品の製造工程において活用することができる。
In addition, the joining method of the
さらに、超音波加振ユニットを装備したプレス装置を用いて上記加圧工程を実施するのも良い。インターポーザ側端子12とベース側端子22とが直接的に接触する箇所において、超音波接合により両者を融着でき、電気的な接続信頼性をさらに向上することができる。熱圧着と超音波接合による融着とを組み合わせてインターポーザ側端子12とベース側端子22とを接合すれば、長期間のRF−IDメディア1の使用期間に渡って、両者間の優れた電気的な接続状態を安定性高く維持できる。
Furthermore, the pressurizing step may be performed using a press device equipped with an ultrasonic vibration unit. Where the interposer-
さらになお、本例では、インターポーザ配置領域150を包含するように接着剤配設領域250を形成した。この包含関係を逆にして、インターポーザ配置領域150よりも接着剤配設領域250を小さくすることもできる。また、各ベース側端子22に対して、それぞれ独立して接着剤配設層25を形成することも可能である。
Furthermore, in this example, the
1 電子部品(RF−IDメディア)
10 インターポーザ
11 半導体チップ(ICチップ)
12 インターポーザ側端子
13 チップ保持部材
20 ベース回路シート(アンテナシート)
21 ベース部材
22 ベース側端子
24 アンテナパターン
220 突出変形部
25 接着剤配設層
30 プレス型
31 ダイ
310 凸部
32 プレスアンビル
1 Electronic components (RF-ID media)
10
12
21
Claims (7)
上記ベース回路シートにおける少なくとも上記ベース側端子の表面に、電気的絶縁性を有する絶縁性接着材よりなる接着材配設層を設ける接着剤塗付工程と、
上記ベース側端子と上記インターポーザ側端子とが上記接着材配設層を介設して対面するように、上記ベース回路シートの表面に上記インターポーザを配置するインターポーザ配置工程と、
相互に対面する一対のプレス型を用いて上記ベース回路シートと上記インターポーザとを加圧する加圧プレス工程とを行い、
上記ベース部材及び上記チップ保持部材の少なくとも一方は可塑性材料よりなり、上記ベース部材及び上記チップ保持部材のうち、上記可塑性材料よりなるものに隣接する上記一対のプレス型の少なくとも一方のプレス型は、上記インターポーザ側端子あるいは上記ベース側端子の裏面に対面する加圧表面に、他方のプレス型に向けて突出する凸部を設けてなることを特徴とするインターポーザの接合方法。 A base in which a semiconductor chip is mounted on a sheet-like chip holding member and an interposer having an interposer-side terminal that is a connection terminal extending from the semiconductor chip is provided on the surface of the sheet-like base member. In the joining method of the interposer that joins to the circuit sheet,
An adhesive application step of providing an adhesive disposition layer made of an insulating adhesive having electrical insulation on at least the surface of the base-side terminal in the base circuit sheet;
An interposer arrangement step of arranging the interposer on the surface of the base circuit sheet so that the base side terminal and the interposer side terminal face each other with the adhesive material arrangement layer interposed therebetween;
A pressure pressing step of pressing the base circuit sheet and the interposer using a pair of press dies facing each other;
At least one of the base member and the tip holding member is made of a plastic material, and at least one press die of the pair of press dies adjacent to the base member and the tip holding member made of the plastic material is: A method of joining an interposer, characterized in that a convex surface protruding toward the other press die is provided on a pressing surface facing the back surface of the interposer side terminal or the base side terminal.
請求項1〜6のいずれか1項のインターポーザの接合方法を用いて製造したことを特徴とする電子部品。 A base, which is a connection terminal for electrically connecting an interposer having an interposer side terminal which is a connection terminal extending from the semiconductor chip and is mounted on a sheet-like chip holding member. An electronic component in which side terminals are joined to a base circuit sheet provided on the surface of a sheet-like base member,
An electronic component manufactured using the interposer joining method according to claim 1.
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