説明

フィルム状接着剤及びその搬送方法

【課題】送り精度を向上できるようにしたフィルム状接着剤及びその搬送方法を提供する。
【解決手段】ACF部1と、ACF部1の一方の面に重なり合うセパレータ部3とを有するACFリール10であって、当該ACFリール10を自身の長手方向に送り出すためのパーフォレーションホール5を備える。このような構成であれば、パーフォレーションホール5にピンを挿し込んで当該ピンを長手方向に移動させることによって、ACFリール10を長手方向に搬送することができる。また、ACFリール10の搬送中はパーフォレーションホール5にピンが嵌挿されているため、ACFリール10の位置ズレやスリップを防ぐことができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フィルム状接着剤及びその搬送方法に関する。
【背景技術】
【0002】
図8(a)及び(b)は、従来例に係るACFリール50の構成例を示す図である。また、図9は、ACFリール50の搬送方法を示す概念図である。図8(a)及び(b)に示すように、ACFリール50は、フィルム状のACF部51と、このACF部51の一方の面と重なり合うフィルム状のセパレータ部53とから構成されている。また、図9に示すように、ACF搬送装置60は、例えば一対のグリップローラ61、62と、一方のグリップローラ61をその軸を中心に自転させるためのモータ63とから構成されている。ACFリール50の搬送方法としては、例えば一対のグリップローラ61、62間にACFリール50を挟み込み、この状態でグリップローラ61を回転させることによりACFリール50をその長手方向に送る。このような搬送方法については、例えば特許文献1に開示されている。また、図示しないが、セパレータ部53を吸着器具で吸着固定し、この状態で吸着器具を移動させることにより、ACFリール50を長手方向に送る搬送方法も知られている。
【特許文献1】特開平10−313024号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上述したように、ACFリール50の搬送方法として、グリープローラで挟み込んだ状態での搬送、又は吸着固定した状態での搬送等がある。しかしながら、何れの方法においても、搬送中にACFリール50がスリップしてしまい、パッケージ基板に対するACFリール50の送り量(即ち、1回当たりの搬送長さ)がばらついてしまうという問題があった。ACFリール50の送り量が足りないと、パッケージ基板(以下、PKG基板)とICチップとの間で接着不良が起こり、半導体装置の歩留まり低下を招いてしまう。
【0004】
このような事態を回避するため、従来技術では、ACFリール50の送り量を狙い値よりも十分長くする必要があり、PKG基板内でACF貼付領域を広く確保しておく必要があった。大面積のACF貼付領域は、パッケージの小型化、モジュールの小型化の妨げとなる。
そこで、この発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、送り精度を向上できるようにしたフィルム状接着剤及びその搬送方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、発明1のフィルム状接着剤は、セパレータと、前記セパレータの一方の面上に設けられた接着層と、を有するフィルムを有し、前記フィルムには前記セパレータの前記一方の面側から他方の面側に向けて前記接着層及び前記セパレータのうちの少なくとも一方を貫通する穴が設けられていることを特徴とするものである。ここで、本発明の「接着層」は、例えばACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電フィルム)又はNCF(Non Conductive Film)である。
【0006】
このフィルム状接着剤において、発明2のフィルム状接着剤は、前記セパレータは前記接着層から平面視ではみ出した、はみ出し領域を有し、前記穴は前記はみ出し領域にのみ設けられていることを特徴とするものである。
このフィルム状接着剤において、発明3のフィルム状接着剤は、前記はみ出し領域は前記フィルムの長手方向に沿って前記接着層の両側に設けられており、前記穴は前記両側の前記はみ出し領域にそれぞれ設けられていることを特徴とするものである。
このフィルム状接着剤において、発明4のフィルム状接着剤は、前記穴は前記フィルムの長手方向に沿って等間隔に複数設けられていることを特徴とするものである。
【0007】
このフィルム状接着剤において、第5のフィルム状接着剤は、前記セパレータは、第1の部分と、前記第1の部分とは異なる部分である第2の部分とを有し、前記接着層は、前記セパレータの前記第1の部分の上にのみ設けられ、前記穴は、前記セパレータの前記第2の部分にのみ設けられていることを特徴とするものである。
このフィルム状接着剤において、第6のフィルム状接着剤は、前記セパレータの前記第2の部分は、第3の部分と、前記第3の部分とは異なる部分である第4の部分とを有し、前記第1の部分は、前記第3の部分と前記第4の部分との間に位置し、前記穴は前記第3の部分と、前記第4の部分とにそれぞれ設けられていることを特徴とするものである。
【0008】
発明1〜6のフィルム状接着剤によれば、穴にピンを挿し込んで当該ピンを長手方向に移動させることによって、フィルム状接着剤を長手方向に搬送することができる。また、フィルム状接着剤の搬送中は穴にピンが嵌挿されているため、フィルム状接着剤の位置ズレやスリップを防ぐことができる。これにより、フィルム状接着剤の搬送精度(即ち、送り精度)を向上させることができ、パッケージの小型化、モジュールの小型化に寄与することができる。また、発明2、3、5及び6のフィルム状接着剤によれば、接着層に穴が設けられていないので、接着層を無駄なく使うことができ、また、ピンが接着層に接触することを防ぐことができる。
【0009】
発明7のフィルム状接着剤の搬送方法は、セパレータと、前記セパレータの一方の面上に設けられた接着層と、を有するフィルムを有し、前記フィルムには前記セパレータの前記一方の面側から他方の面側に向けて前記接着層及び前記セパレータのうちの少なくとも一方を貫通する穴が設けられているフィルム状接着剤の前記穴にピンを挿し込んで前記ピンを前記フィルムの長手方向に移動させることを特徴とするものである。
【0010】
発明7のフィルム状接着剤の搬送方法によれば、フィルム状接着剤を長手方向に搬送することができる。また、フィルム状接着剤の搬送中は穴にピンが嵌挿されているため、フィルム状接着剤の位置ズレやスリップを防ぐことができる。これにより、フィルム状接着剤の搬送精度(即ち、送り精度)を向上させることができ、パッケージの小型化、モジュールの小型化に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
(1)第1実施形態
図1(a)〜(d)は、本発明の第1実施形態に係るACFリール10の構成例を示す図であり、図1(a)は平面図、図1(b)は図1(a)をA1−A´1に沿って切断した断面図、図1(c)は図1(a)をB1−B´1に沿って切断した断面図、図1(d)は図1(a)をC1−C´1に沿って切断した断面図である。
【0012】
図1(a)〜(d)に示すように、ACFリール10は、フィルム状のACF部1と、このACF部1と重なり合うフィルム状のセパレータ部3とから構成されている。ACF部1は接着層であり、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂に導電性の粒子を分散させた樹脂からなる。また、セパレータ部3は例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)からなる。セパレータ部3はACF部1よりも幅広に形成されており、ACF部1の長手方向に沿った両側からセパレータ部3の一部がはみ出している。以下、このセパレータ部3のACF部1から平面視ではみ出した領域3aを、はみ出し領域3aと呼ぶ。
【0013】
また、図1(a)〜(d)に示すように、はみ出し領域3aには、ACFリール10を自身の長手方向に送り出すためのパーフォレーションホール5がそれぞれ複数個ずつ設けられている。これらパーフォレーションホール5はセパレータ部3を厚さ方向に貫く貫通穴であり、ACFリール10の長手方向に沿って等間隔で配置されている。ここで、「厚さ方向」とは、断面視で一方の面側から他方の面側に向かう方向のことである。「一方の面」とは上面又は下面のうちの一方であり、「他方の面」とは上面又は下面のうちの他方である。なお、上記「厚さ方向」は、積層されているACF部1及びセパレータ部を貫通する方向、と換言することもできる。
パーフォレーションホール5は、はみ出し領域3aのみに設けられており、ACF部1とセパレータ部3とが重なり合った積層部分には設けられていない。なお、図1(a)において、はみ出し領域を含むACFリール10全体の寸法幅をL1、ACF部1の寸法幅をL2とすると、例えば、L1=1〜20mm、L2=2〜13mmである。
【0014】
図2(a)及び(b)は、パーフォレーションホール5と、これに対応するピン15との好適な組み合わせの一例を示す図である。図2(a)に示すように、パーフォレーションホール5の平面形状が正方形の場合、これに対応するピン15の形状として角錐、又は円錐が挙げられる。また、図2(b)に示すように、パーフォレーションホール5の平面形状が正円形の場合、これに対応するピン15の形状として角錐が挙げられる。このような組み合わせで、パーフォレーションホール5にピン15を挿し込むと、パーフォレーションホール5の内周面とピン15の外周面との接触が点接触となるので、ピン15の挿し込みが容易である。また、パーフォレーションホール5とピン15との間の遊び(即ち、動きうる余裕)を小さくすることができ、搬送精度(即ち、送り精度)の向上に寄与することができる。
【0015】
図3は、ACFリール10の搬送方法の一例を示す概念図である。図3に示すように、ACF搬送装置30は、例えば一対の歯車11、12と、これら歯車11、12の共通の軸13と、これら歯車11、12をその軸13を中心に自転させるためのモータ14とから構成されている。歯車11、12の外周面には複数本のピン15が設けられており、これらピン15の間隔はパーフォレーションホール5の配置間隔と一致するように調整されている。また、このACF搬送装置30では、ピン15がパーフォレーションホール5に挿し込まれた際に、ピン15の外周面とパーフォレーションホール5の内周面との接触が点接触となるように、ピン15の形状はパーフォレーションホール5の形状に合わせて選択されている(例えば、図2(a)及び(b)参照)。
【0016】
なお、ピン数(即ち、歯車の山の数)をTとし、パーフォレーションホールのピッチをPとすると、ピッチ円直径Dpは(1)式で表される。図7(a)及び(b)に示すように、ピッチ円直径Dpとは各ピン15の中心同士を結んでできる円の直径を指す。また、スプロケット外径Doは(2)式で表される。図7(a)及び(b)に示すように、スプロケット外径Doとは各ピン15の頂点を結んでできる円の直径を指す。
【0017】
Dp=P/(sin(180/T))…(1)
【0018】
Do =P(0.6+cot(180/T))…(2)
【0019】
図3に示すACF搬送装置30を用いて、ACFリール10をPKG基板(即ち、配線基板)上へ搬送する場合は、歯車11、12の外周面に設けられたピン15をACFリール10のパーフォレーションホール5に挿し込み、この状態で歯車11、12を回転させる。これにより、ACFリール10をその長手方向に搬送することができる。ACFリール10の送り量は、歯車11、21の回転数(又は、回転角度)により制御される。
【0020】
このように、本発明の第1実施形態によれば、パーフォレーションホール5にピン15を挿し込んで歯車11、12を回転させることによって、ACFリール10をその長手方向に搬送することができる。また、ACFリール10の搬送中はパーフォレーションホール5にピン15が嵌挿されているため、ACFリール10の位置ズレやスリップを防ぐことができる。これにより、ACFリール10の搬送精度を向上させることができ、パッケージの小型化、モジュールの小型化に寄与することができる。
また、この第1実施形態によれば、セパレータ部3のはみ出し領域3aのみにパーフォレーションホール5が設けられており、ACF部1にはパーフォレーションホールが設けられていないので、ピン15をACFリール10のどちらの面から挿し込んだとしても、ピン15がACF部1に接触することを防ぐことができる。
【0021】
さらに、ACF部1にはパーフォレーションホール5が設けられていないので、ACF部1を無駄なく使うことができる。この点について詳しく説明すると、ACF部1に穴があいている場合は、この穴が原因となってICチップ(即ち、半導体チップ)とPKG基板との間で接着不良が発生したり、端子間の接続不良が発生したりするおそれがある。このような問題を解決するためには、例えばACFリールを部分的に型抜きして、穴を含む部分をPKG基板に貼付しないにする必要がある(例えば、後述の図7(b)参照)。しかしながら、本発明の第1実施形態では、ACF部1には穴がないので型抜きする必要はない。従って、ACF部1を無駄なく使うことができる。
この第1実施形態では、ACF部1が本発明の「接着層」に対応し、セパレータ部3が本発明のセパレータに対応している。また、パーフォレーションホール5が本発明の「穴」に対応し、ACFリール10が本発明の「フィルム状接着剤」に対応している。
【0022】
(2)第2実施形態
図4(a)〜(d)は、本発明の第2実施形態に係るACFリール20の構成例を示す図であり、図4(a)は平面図、図4(b)は図4(a)をA4−A´4に沿って切断した断面図、図4(c)は図4(a)をB4−B´4に沿って切断した断面図、図4(d)は図4(a)をC4−C´4に沿って切断した断面図である。図4において、図1と同一の構成を有する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0023】
図4(a)〜(d)に示すように、このACFリール20は、フィルム状のACF部1と、このACF部1と重なり合うフィルム状のセパレータ部3とから構成されている。ここでは、セパレータ部3の幅長とACF部1の幅長は同じ大きさである。ACFリール20は、セパレータ部3とACF部1とが平面視で完全に重なり合うに(即ち、はみ出し領域が生じないように)形成されている。また、ACFリール20の長手方向に沿った両側部には複数個のパーフォレーションホール5がそれぞれ設けられている。これらパーフォレーションホール5はセパレータ部3及びACF部1を厚さ方向に貫く貫通穴であり、ACFリール20の長手方向に沿って等間隔で配置されている。
【0024】
このような構成であっても、第1実施形態と同様、パーフォレーションホール5にピン15を挿し込んで歯車を回転させることによって、ACFリール20をその長手方向に搬送することができる。また、ACFリール20の搬送中はパーフォレーションホール5にピン15が嵌挿されているため、ACFリール20の位置ズレやスリップを防ぐことができる。これにより、ACFリール20の搬送精度(即ち、送り精度)を向上させることができ、パッケージの小型化、モジュールの小型化に寄与することができる。
【0025】
なお、この第2実施形態では、例えば図5(a)に示すように、ピン15の最大直径φ1がパーフォレーションホール5の直径φ2よりも大きくしておくと共に、ACFリール20を搬送する際は、ピン15をセパレータ部3側からパーフォレーションホール5に挿し込むようにすると良い。これにより、ピン15がACF部1に接触することを防ぐことができる。また、この第2実施形態では、例えば図5(b)に示すように、ACF部をPKG基板に貼付する際に、パーフォレーションホール5を含む部位が貼付されないように、ACFリール20を部分的に型抜きして使用すると良い。これにより、パーフォレーションホール5が原因となってICチップとPKG基板との間で接着不良が発生したり、端子間で接続不良が発生したりすることを防ぐことができる。
【0026】
この第2実施形態では、ACFリール20が本発明の「フィルム状接着剤」に対応している。その他の対応関係は第1実施形態と同じである。なお、上記の第1、第2実施形態では、本発明の「フィルム状接着剤」の一例としてACFリール10、20について説明したが、フィルム状接着剤はACFに限定されるものではない。本発明の「フィルム状接着剤」は例えばNCFでも良く、その場合は第1、第2実施形態においてACF部1をNCF部に置き換えれば良い。なお、このNCF部は、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂などからなり、導電性の粒子を含まない。このような構成であっても、パーフォレーションホール5を有することにより、第1、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0027】
また、上記の第1実施形態では、パーフォレーションホール5がセパレータ部3のみを厚さ方向に貫通している場合について説明した。さらに、上記の第2実施形態では、パーフォレーションホール5が、フィルム状のACF部1及びセパレータ部3の両方を厚さ方向に貫通している場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られることはない。例えば、パーフォレーションホール5がACF部1のみを厚さ方向に貫通していても良い。
【0028】
具体的には、図示しないACFリールにおいて、ACF部はセパレータ部よりも幅広に形成され、且つ、セパレータ部の長手方向に沿った両側からACF部の一部が平面視ではみ出している。そして、ACF部の(セパレータ部から)はみ出した部分に、当該はみ出した部分を厚さ方向に貫通するパーフォレーションホールが設けられていても良い。このような構成であっても、ACF部に設けられたパーフォレーションホールにピンを嵌挿して、ACFリールをその長手方向に搬送することができる。従って、第1、第2実施形態と同様、ACFリールの位置ズレやスリップを防ぐことができ、その搬送精度を向上させることができる。
【0029】
(3)本発明と従来例との比較
図6(a)及び(b)は本発明と従来技術とを比較した図であり、図6(a)が本発明に係る図、図6(b)が従来例に係る図である。
本発明では、パーフォレーションホールにピンを挿し込んだいわゆるスプロケット方式の搬送方法により、ACFリールの送り精度を高めることができ、3σを±0.05mm以下まで小さくすることができる。このため、ACFリールの送り量をICサイズ+0.05×2mmとするだけでよく、その分だけACF貼付領域を小さくすることができる。本発明では、図6(a)に示すように、パッケージサイズをL3[mm]、ICチップ41のサイズ(ICサイズ)をL4[mm]とすると、L3=L4+0.1とすることができる。ICサイズL4が例えば2.5mmであるとすると、パッケージサイズL3は2.6mmとなる。
【0030】
これに対して、従来技術では3σは±0.4mm程度であった。このため、ACFリールの送り量をICサイズ+0.4×2mmとする必要があり、その分だけACF貼付領域を広く確保する必要があった。図6(b)に示すように、パッケージサイズをL´3[mm]、ICサイズをL´4[mm]とすると、L´3=L´4+0.8である。ICサイズL´4が例えば2.5mmであるとすると、パッケージサイズL´3は3.3mmであった。
【0031】
このように、本発明によれば、パッケージサイズを0.7mm小さくすることが可能である。そのため、ICサイズにより近いパッケージを創出することが可能となる。
また、図示しないが、ICチップと、他の素子(抵抗体又はインダクタンス等)をPKG基板に混載した電子回路においても、上記パッケージの例と同様に、モジュールの小型化が可能である。即ち、ICサイズが例えば2.5mmで、他の素子のサイズが例えば0.3mmの場合、従来技術ではモジュールサイズが3.6mm(=2.5+0.3+0.8)であったのに対して、本発明ではモジュールサイズを2.9mm(=2.5+0.3+0.1)にすることができる。このように、モジュールサイズを0.7mm小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】第1実施形態に係るACFリール10の構成例を示す図。
【図2】パーフォレーションホール5とピン15との好適な組み合わせの一例を示す図。
【図3】ACFリール10の搬送方法の一例を示す図。
【図4】第2実施形態に係るACFリール20の構成例を示す図。
【図5】ACFリール20の搬送方法の一例を示す図。
【図6】本発明と従来技術とを比較した図。
【図7】歯車11、12の一例を示す図。
【図8】従来例に係るACFリール50の構成例を示す図。
【図9】ACFリール50の搬送方法を示す図。
【符号の説明】
【0033】
1 ACF部、3 セパレータ部、3a はみ出し領域、5 パーフォレーションホール、10、20 ACFリール、11、12 歯車、13 軸、14 モータ、15 ピン、41 ICチップ、43 PKG基板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
セパレータと、前記セパレータの一方の面上に設けられた接着層と、を有するフィルムを有し、前記フィルムには前記セパレータの前記一方の面側から他方の面側に向けて前記接着層及び前記セパレータのうちの少なくとも一方を貫通する穴が設けられていることを特徴とするフィルム状接着剤。
【請求項2】
前記セパレータは前記接着層から平面視ではみ出した、はみ出し領域を有し、
前記穴は前記はみ出し領域にのみ設けられていることを特徴とする請求項1に記載のフィルム状接着剤。
【請求項3】
前記はみ出し領域は前記フィルムの長手方向に沿って前記接着層の両側に設けられており、
前記穴は前記両側の前記はみ出し領域にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項2に記載のフィルム状接着剤。
【請求項4】
前記穴は前記フィルムの長手方向に沿って等間隔に複数設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2の何れか一項に記載のフィルム状接着剤。
【請求項5】
前記セパレータは、第1の部分と、前記第1の部分とは異なる部分である第2の部分とを有し、
前記接着層は、前記セパレータの前記第1の部分の上にのみ設けられ、
前記穴は、前記セパレータの前記第2の部分にのみ設けられていることを特徴とする請求項1に記載のフィルム状接着剤。
【請求項6】
前記セパレータの前記第2の部分は、第3の部分と、前記第3の部分とは異なる部分である第4の部分とを有し、
前記第1の部分は、前記第3の部分と前記第4の部分との間に位置し、
前記穴は前記第3の部分と、前記第4の部分とにそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項5に記載のフィルム状接着剤。
【請求項7】
セパレータと、前記セパレータの一方の面上に設けられた接着層と、を有するフィルムを有し、前記フィルムには前記セパレータの前記一方の面側から他方の面側に向けて前記接着層及び前記セパレータのうちの少なくとも一方を貫通する穴が設けられているフィルム状接着剤の前記穴にピンを挿し込んで前記ピンを前記フィルムの長手方向に移動させることを特徴とするフィルム状接着剤の搬送方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2009−130317(P2009−130317A)
【公開日】平成21年6月11日(2009.6.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−306945(P2007−306945)
【出願日】平成19年11月28日(2007.11.28)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】