(57)【要約】【課題】本発明は、基板の配線パターン相互間に異方性導電接着剤が残存しないようにして、基板と新たなフィルム配線基板との接続信頼性を低下させることなく、基板の再利用化を円滑に図る半導体モジュールおよび半導体モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】基板１に所定間隔を存して形成される複数の配線パターン２Ａと、フィルム配線基板３に所定間隔を存して形成される複数の配線パターン４Ａとを、異方性導電接着剤５を介して電気的に接続してなり、かつ不良あるいは不要であるフィルム配線基板を基板から剥離して、該基板を再利用することを可能とした半導体モジュールＭであって、基板に形成される配線パターン相互間の距離は、異方性導電接着剤を構成する粒子の粒径の２０倍以内に設定され、フィルム配線基板に形成される配線パターン相互間の距離は、約３００μｍに設定され、基板の配線パターンとフィルム配線基板の配線パターンとは互いに等ピッチに形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に所定間隔を存して形成される複数の配線パターンと、フィルム配線基板に所定間隔を存して形成される複数の配線パターンとを、接続部材を介して電気的に接続してなり、不良あるいは不要であるフィルム配線基板を基板から剥離して、該基板を再利用することを可能とした半導体モジュールであって、
前記基板に形成される配線パターン相互間の距離は、前記接続部材を構成する粒子の粒径の２０倍以内に設定され、
前記フィルム配線基板に形成される配線パターン相互間の距離は、約３００μｍに設定され、
前記基板の配線パターンと、前記フィルム配線基板の配線パターンとは、互いに等ピッチに形成される
ことを特徴とする半導体モジュール。
【請求項２】
前記基板と前記フィルム配線基板とを接続する前記接続部材は、異方性導電接着剤（ＡＣＦ）であることを特徴とする請求項１記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記請求項１および前記請求項２のいずれかに記載の半導体モジュールを用いて、不良あるいは不要であるフィルム配線基板を基板から剥離して、該基板を再利用するリペア方法と、
を具備することを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続部材を介して基板とフィルム配線基板のそれぞれに形成される配線パターンを電気的に接続してなる半導体モジュールと、不良あるいは不要であるフィルム配線基板を除去したあとの基板を再利用するための半導体モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体モジュールや液晶表示装置は、基板に形成される複数の配線パターンにフィルム配線基板（ＴＣＰ）に形成される複数の配線パターンが対向し、互いの配線パターン間に異方性導電接着剤（ＡＣＦ）などの接続部材が介在され、配線パターン相互が電気的に接続されてなる。
【０００３】
具体的には、図２（Ａ）に模式的に示すように構成されていて、基板１の厚みは０．６ｍｍ、基板１に形成される配線パターン２の厚みは１８μｍ、幅寸法Ｌａは２５０μｍ、各配線パターン２相互間の距離（間隔寸法）Ｌｂは３００μｍ、配線パターン２相互のピッチＰは５５０μｍに設定されている。（以上、数値は「約」である。以下、同じ）
一方、前記フィルム配線基板３の厚みは１０μｍ、フィルム配線基板３に形成される配線パターン４の厚みは１２μｍ、配線パターン４の幅寸法Ｌａと、配線パターン４相互間の距離Ｌｂ、および配線パターン４相互のピッチＰは、前記基板１の配線パターン２と同様、２５０μｍと、３００μｍおよび、５５０μｍに設定されている。
【０００４】
このような半導体モジュールＭａの組立工程において、何らかの要因で位置ずれが生じ、配線パターン２，４相互が正常に電気的接続されない他の事情で、不良品が出る場合がある。そこで、基板１からフィルム配線基板３を剥離して、少なくとも基板１を再利用（リペア）しようとしている。
【０００５】
図２（Ｂ）は、基板１からフィルム配線基板３を剥離している状態を示している。このとき、所定温度に加熱した剥離用加熱ツールＴをフィルム配線基板３に接触させ加熱する。フィルム配線基板３を介して異方性導電接着剤５に熱が伝わり、異方性導電接着剤５の接着強度が低下するので、フィルム配線基板３を基板１から引き剥す。
【０００６】
［特許文献１］には、不良あるいは不要となった液晶表示装置の液晶パネルから、接続部材を介して接続しているフィルム配線基板を剥離し、剥離したフィルム配線基板に付着している接続部材を除去して、そのフィルム配線基板を再生する、半導体素子搭載のフィルム配線基板のリサイクル方法が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１７０８４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、基板１からフィルム配線基板３を剥離しても、結局は図２（Ｂ）に示すように、基板１およびフィルム配線基板３の隣接する配線パターン２，４相互間に異方性導電接着剤５が、そのままの状態で残存してしまう。また、各配線パターン２，４の対向面にも異方性導電接着剤５が残存することがある。
【０００９】
要因として、基板１とフィルム配線基板３それぞれの配線パターン２，４相互間の距離Ｌｂ（３００μｍ）が同等である。そのため、異方性導電接着剤に対する接着性は基板１とフィルム配線基板３とで同等なることから、異方性導電接着剤が残存する確立は基板１とフィルム配線基板３とで同等なる。よって、異方性導電接着剤はフィルム配線基板３へ択一的に残存せず、基板１にもＡＣＦが残存してしまう。
【００１０】
なお、基板１とフィルム配線基板３の各配線パターン２，４間には、異方性導電接着剤５が膜状に介在していて、間隙は接着剤粒子の径と略同一である。したがって、加熱ツールＴの熱が接着剤粒子相互の連鎖強度を効率よく低下させ、特に基板１の配線パターン２面に異方性導電接着剤５が残存しても、ほとんど無視できる程度ですむ。
【００１１】
剥離用加熱ツールＴの加熱量をより増大化することで、異方性導電接着剤５の接着強度を迅速に、かつ確実に低下させるべきである。しかしながら、加熱ツールＴにおける単純な加熱量増大化は、再利用すべき基板１自体および基板１に実装される半導体素子等に対して熱的な悪影響を及ぼす虞れがある。
【００１２】
基板１の配線パターン２相互間に異方性導電接着剤５が残存したまま、新たな異方性導電接着剤５を供給して新たなフィルム配線基板３を合わせると、残存した分と同量の供給接着剤５が基板１，３相互間から押し出されてはみ出す。はみ出した異方性導電接着剤５は加熱ツールＴに付着し、連続した半導体モジュールＭの製造を阻害する。
【００１３】
本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、不良あるいは不要であるフィルム配線基板を基板から剥離したあと、基板の配線パターン相互間に接続部材が残存しないような構成にして、基板と新たなフィルム配線基板との接続信頼性を低下させることなく、基板の再利用化を円滑に図れるようにした半導体モジュールおよび半導体モジュールの製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を満足するため本発明は、基板に所定間隔を存して形成される複数の配線パターンと、フィルム配線基板に所定間隔を存して形成される複数の配線パターンとを、接続部材を介して接続してなり、かつ不良あるいは不要であるフィルム配線基板を基板から剥離して、該基板を再利用することを可能とした半導体モジュールであって、  
基板に形成される配線パターン相互間の距離は接続部材を構成する粒子の粒径の２０倍以内に設定され、フィルム配線基板に形成される配線パターン相互間の距離は約３００μｍに設定され、基板の配線パターンとフィルム配線基板の配線パターンとは互いに等ピッチに形成される。
【００１５】
上記目的を満足するため本発明の半導体モジュールの製造方法は、前記記載の半導体モジュールを用いて、不良あるいは不要であるフィルム配線基板を基板から剥離して、該基板を再利用するリペア方法を具備する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フィルム配線基板を剥離したあとの基板の配線パターン相互間に接続部材が残存しないようにして、新たなフィルム配線基板との接続信頼性を低下させることなく、基板の再利用化を円滑に図れるなどの効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。  
図１（Ａ）は半導体モジュールＭの模式的な断面図、図１（Ｂ）は半導体モジュールＭのリペア方法を説明する図である。  
はじめに、図１（Ａ）から説明すると、１は基板であって、この基板１上面には複数の配線パターン２Ａが所定の間隔を存して等ピッチＰで形成されている。３はフィルム配線基板（ＴＣＰ）であって、このフィルム配線基板３の下面には複数の配線パターン４Ａが所定の間隔を存して等ピッチで形成されている。
【００１８】
基板１の配線パターン２Ａの中心軸ａと、フィルム配線基板３の配線パターン４Ａの中心軸ａは正しく対向しており、したがって互いの配線パターン２，４は互いに等ピッチで形成されている。基板１とフィルム配線基板３との間には接続部材である異方性導電接着剤（ＡＣＦ）５が介在され、基板１とフィルム配線基板３とを接続する。
【００１９】
すなわち、異方性導電接着剤５によって基板１に形成される複数の配線パターン２と、フィルム配線基板３に形成される複数の配線パターン４は互いに電気的に接続され、このようにして半導体モジュールＭが構成される。
【００２０】
具体的な数値を挙げると、基板１の厚みは０．６ｍｍ、基板１に形成される配線パターン２Ａの厚みは１８μｍであり、幅寸法Ｌｃは５００μｍに設定される。これら配線パターン２Ａ相互間の距離（間隔寸法）Ｌｄは５０μｍに設定されていて、配線パターン２Ａ相互のピッチＰは５５０μｍとなっている。（数値は、全て「約」である。以下、同じ）
前記フィルム配線基板３の厚みは１０μｍ、フィルム配線基板３に形成される配線パターン４Ａの厚みは１２μｍであり、配線パターン４Ａの幅寸法Ｌａは２５０μｍに設定される。これら配線パターン４Ａ相互間の距離Ｌｂは３００μｍに設定されていて、配線パターン４Ａ相互のピッチＰは５５０μｍである。
【００２１】
したがって、基板１の配線パターン２Ａ相互のピッチＰ：５５０μｍと、フィルム配線基板３の配線パターン４Ａ相互のピッチＰ：５５０μｍは、互いに等しく（等ピッチ）に設定される。しかも、上述したように基板１の配線パターン２Ａの中心軸ａと、フィルム配線基板３の配線パターン４Ａの中心軸ａは正しく対向している。
【００２２】
換言すれば、基板１の配線パターン２Ａの幅寸法Ｌｃ（５００μｍ）と、フィルム配線基板３の配線パターン４Ａの幅寸法Ｌａ（２５０μｍ）は２：１の割合で対向し、基板１の配線パターン２Ａ相互間隙Ｌｄ（５０μｍ）と、フィルム配線基板３の配線パターン４Ａ相互間隙Ｌｂ（３００μｍ）とは、１：６の割合で対向している。
【００２３】
一方、前記異方性導電接着剤５は、通常、粒子の径が３μｍのもの（たとえば、日立化成工業製ＡＣ−２１２０Ｙ）が用いられる。先に説明したように、基板１の配線パターン２Ａ相互間の距離Ｌｄ（５０μｍ）は、異方性導電接着剤５を構成する粒子の粒径（３μｍ）の約１６．７倍である。  
後述する理由から、配線パターン２Ａ相互間の距離Ｌｄは、異方性導電接着剤５の粒径に対して、正しくは２０倍以内に設定する必要がある。
【００２４】
完成した半導体モジュールＭを検査した結果、基板１の配線パターン２Ａに対してフィルム配線基板３の配線パターン４Ａが正しく対向しておらず、位置ずれしていて、電気的接続の信頼性が損なわれていることが判明した。もしくは、フィルム配線基板３に搭載する半導体素子もしくは回路が不良であることが判明した。
【００２５】
そのままでは基板１ごと不良品となるので、フィルム配線基板３を基板１から剥離し、剥離したフィルム配線基板３は廃棄する。そして、新たなフィルム配線基板３を用意し、基板１に接続部材である異方性導電接着剤５を介して接続する。したがって、前記基板１は再利用（リペア）されることとなる。
【００２６】
不良（あるいは不要）のフィルム配線基板３を基板１から剥離するには、図１（Ｂ）に示すようにして行う。  
すなわち、所定温度に加熱した剥離用加熱ツールＴをフィルム配線基板３に接触し、加熱する。フィルム配線基板３を介して異方性導電接着剤５に熱が伝わり、この異方性導電接着剤５の接着強度が低下する。接着強度が充分に低下した状態で、フィルム配線基板３を基板１から引き剥がす。
【００２７】
この状態で、基板１に形成される配線パターン２Ａ相互の距離Ｌｄ（５０μｍ）は、フィルム配線基板３に形成される配線パターン４Ａ相互の距離Ｌｂ（３００μｍ）に比較して極く狭い。そして、基板１に形成される配線パターン２Ａ相互の距離Ｌｄは、異方性導電接着剤５の粒子径（８μｍ）の５倍程度に設定されている。
【００２８】
このことから、剥離用加熱ツールＴの熱がフィルム配線基板３から配線パターン２Ａ相互間の異方性導電接着剤５に伝達して、この接着強度が低下するとともに、基板１の配線パターン２Ａ面とフィルム配線基板３の配線パターン４Ａとの間に充填される異方性導電接着剤５の強度が低下する。
【００２９】
一方、フィルム配線基板３に形成される配線パターン４Ａ相互の距離Ｌｂは、異方性導電接着剤５の粒子径の４０倍程度に設定してある。すなわち、異方性導電接着剤５の接着強度が低下しても、配線パターン４Ａ相互の距離Ｌｂ間に介在する異方性導電接着剤５のフィルム配線板３に対する接着強度が、異方性導電接着剤５と配線パターン２Ａとの強度と比較して十分に高い。
【００３０】
そのため、配線パターン４Ａ相互の距離Ｌｂ間に位置する異方性導電接着剤５から、フィルム配線３が引き剥がされ難い。基板１の配線パターン２Ａ相互間に位置する異方性導電接着剤５のほとんどは、フィルム配線基板３の配線パターン４Ａ相互間側に移行してしまい、基板１における配線パターン２Ａ相互間にはほとんど残存しない。
【００３１】
また、基板１の配線パターン２Ａ上面で、かつフィルム配線基板３の配線パターン４Ａ面と対向する部位Ｔは、もともと配線パターン２Ａ，４Ａの互いの対向面間の距離が極くわずかであるので、配線パターン２ＡのＴ部位にはほとんど異方性導電接着剤５が残存しない。
【００３２】
配線パターン２Ａの上面で、フィルム配線基板３の配線パターン４Ａ面とは対向しない部位Ｓには、ある程度の量の異方性導電接着剤５が残存することは、やむを得ない。しかしながら、この部位Ｓはフィルム配線基板３の配線パターン４Ａ相互間と対向しているので、ほとんどの異方性導電接着剤５は配線パターン４Ａ相互間に移行し、前記部位Ｓには無視できる程度にしか残存しない。
【００３３】
このようにして得られた前記基板１に、新たなフィルム配線基板３を異方性導電接着剤５を介して対向させ、加熱ツールＴで新たなフィルム配線基板３を加熱し加圧すると、再び図１（Ａ）に示すような半導体モジュールＭを得られる。
【００３４】
このとき、特に基板１の配線パターン２Ａ相互の隙間に異方性導電接着剤５がほとんど残存していないので、新たな異方性導電接着剤５が前記隙間に容易に進入して隙間を埋める。
【００３５】
しかも、基板１の配線パターン２Ａ上面は、Ｔ部位とＳ部位に係らず、異方性導電接着剤５がほとんど残存していないので、新たに供給された異方性導電接着剤５が基板１とフィルム配線基板３との間からはみ出るようなことが無い。
【００３６】
結果として、基板１の配線パターン２Ａとフィルム配線基板３の配線パターン４Ａとは確実に電気的に接続される。すなわち、フィルム配線基板３を剥離したあとの基板１と、新たなフィルム配線基板３との接続信頼性を低下させることなく、基板１の再利用化を円滑に図った半導体モジュールを得られる。
【００３７】
この他、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明における実施の形態に係る、半導体モジュールの断面図と、基板からフィルム配線基板を剥離する工程を説明する図。
【図２】従来の、半導体モジュールの断面図と、基板からフィルム配線基板を剥離する工程を説明する図。
【符号の説明】
【００３９】
１…基板、２Ａ…（基板の）配線パターン、３…フィルム配線基板、４Ａ…（フィルム配線基板の）配線パターン、５…接続部材（異方性導電接着剤）。
【図１】
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【図２】
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