(57)【要約】【課題】半導体チップと薄型プリント配線基板の良好な接続を得ることができる搬送用キャリアを提供する。【解決手段】厚みが０．５ｍｍ以下の薄型プリント配線基板上に半導体チップを実装する際に、前記薄型プリント配線基板を接着保持するための搬送用キャリアであって、前記半導体チップの実装部の領域に接着層を有し、前記半導体チップの実装部から外側の領域に非接着層を有してなることを特徴とする薄型プリント配線基板搬送用キャリアである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚みが０．５ｍｍ以下の薄型プリント配線基板上に半導体チップを実装する際に、前記薄型プリント配線基板を接着保持するための搬送用キャリアであって、前記半導体チップの実装部の領域に接着層を有し、前記半導体チップの実装部から外側の領域に非接着層を有してなることを特徴とする薄型プリント配線基板搬送用キャリア。
【請求項２】
非接着層の領域の内側端部と半導体チップの実装部の外側端部との間隔が５ｍｍ以下である、請求項１に記載の薄型プリント配線基板搬送用キャリア。
【請求項３】
接着層及び非接着層は２５０℃以上の耐熱性を有する、請求項１に記載の薄型プリント配線基板搬送用キャリア。
【請求項４】
表面の全面に接着層を有する搬送用キャリア上に、少なくとも半導体チップの実装部の領域に開口部を設け、かつ２５０℃以上の耐熱性を有するフィルムを貼りつけていることを特徴とする請求項１に記載の薄型プリント配線基板搬送用キャリア。
【請求項５】
半導体チップの実装部の外側端部と開口部の内側端部との間隔は５ｍｍ以下である、請求項４に記載の薄型プリント配線基板搬送用キャリア。
【請求項６】
キャリアに用いるベース材の線膨張係数が半導体チップと薄型プリント配線基板の間の数値を有する請求項１または４に記載の薄型プリント配線基板搬送用キャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル基板等の薄型プリント配線基板にはんだを用いて電子部品を表面実装する工程で使用するのに好適な搬送用キャリアに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線基板上に電子部品を実装するには、電子部品の小型化、軽量化に伴い、表面実装方式が広く採用されている。ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて成る通常の１．６ｍｍ厚ガラスクロス・エポキシ樹脂積層板を用いたプリント配線基板では、基板自体に強度があるので、反り等の変形が発生しにくく、部品の位置合わせにも支障はなく、このため、表面実装の工程を全自動化することができた。
【０００３】
近年、更なる電子機器の小型化、軽量化に対応するために、薄型プリント配線基板に電子部品を実装することが多く、基板自体の強度が低く、反り等が発生しやすくなるため、自動化が困難になっている。
【０００４】
一般的に、厚みが０．５ｍｍ以下の薄型プリント配線基板は特に強度が低く、反りやねじれが発生し、しかも位置合わせが困難で、電子部品の表面実装工程であるクリームはんだ印刷や電子部品自動搭載機での作業やリフロー工程での生産性を低下させている。
【０００５】
そこで、上述の課題を解決するために、先行技術として、特許文献１に示すような薄型プリント配線基板への表面実装工程における生産性を向上させることができる搬送用キャリア及びこの搬送用キャリアを用いた薄型プリント配線基板の実装方法が提案されている。
【０００６】
この搬送用キャリア１は、図３に示す通り、板体よりなるベース基材３の表面に、薄型プリント配線基板５を剥離可能に貼着するための弱粘着性接着剤層２を形成してあり、搬送用キャリア１の表面に弱粘着性接着剤層２を介して薄型プリント配線基板５を貼着すると、搬送用キャリア１が薄型プリント配線基板５を補強し、弱粘着性接着剤層２が薄型プリント配線基板５の反りやねじれを規制し、位置を固定する。
【０００７】
この搬送用キャリアを用いた薄型プリント配線基板の実装方法は、図４に示す通り、（ａ）弱粘着性接着剤層２を形成して成る搬送用キャリア１の表面に、弱粘着性接着剤層２を介して薄型プリント配線基板５を貼着し、（ｂ）必要個所に孔が穿設されたメタルマスク１１を薄型プリント配線基板５の表面に位置合わせして重合した後、クリームはんだ１２をメタルマスク１１の孔へ充填し、（ｃ）次に、メタルマスクを除去してから、薄型プリント配線基板５上に残ったクリームはんだ１２の上に半導体チップ６等の電子部品を搭載して、リフロー炉等を用いて加熱し、（ｄ）その後、搬送用キャリアを除去する。
【０００８】
なお、弱粘着性接着剤層は、耐熱性に富み、常温やリフロー時にも樹脂の転写が起こらないか、若しくは転写量が極少の弱粘着性樹脂を素材としている。
【特許文献１】特開２００１−１４４４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、先行技術の構成のように、薄型プリント配線基板を完全に搬送用キャリア１に貼着した状態で加熱すると、図５に示す通り、２５０℃以上の高温中で薄型プリント配線基板５と搬送用キャリア１の線膨張係数差により、弱粘着性接着剤層２の変形に追従するように薄型プリント配線基板５の中央が凸状に変形する現象が生じ、薄型プリント配線基板５の中央付近に半導体チップ６のような大型部品を搭載するような構成では、この凸状の変形により、半導体チップ６と薄型プリント配線基板５のギャップ差が面内で増大して、接続不良を発生させるという課題が生じた。
【００１０】
なお、高温中での反り対策の方法としては、搬送用キャリア１の粘着強度を増す方法や線膨張係数を薄型プリント配線基板５のものに近づける方法が容易に考えられるが、前者については、実装後、搬送用キャリア１を薄型プリント配線基板５から外せなくなるという課題があり、後者については、フレキシブル基板等の薄型プリント配線基板５に比べ搬送用キャリア１の線膨張係数が非常に小さく、面積の大きい半導体チップ６のような電子部品を実装した場合に、はんだが高温中で溶融硬化し、常温に戻った後、その線膨張係数差により薄型プリント配線基板５に大きな反りを生じさせるだけでなく、各種薄型プリント配線基板５の基板材料やパターン構成によって異なる線膨張係数に合わせて搬送用キャリア１を作り変える必要が生じ、コストアップにも繋がる等の課題があった。
【００１１】
そこで、本発明は上記従来の課題を解決するもので、リフロー工程等の高温中や半導体チップのような大型部品を実装した後でも薄型プリント配線基板の反りが小さく、取り外しが容易な搬送用キャリアを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、厚みが０．５ｍｍ以下の薄型プリント配線基板上に半導体チップを実装する際に、前記薄型プリント配線基板を接着保持するための搬送用キャリアであって、前記半導体チップの実装部の領域に接着層を有し、前記半導体チップの実装部から外側の領域に非接着層を有してなることを特徴とする薄型プリント配線基板搬送用キャリアであり、非接着層を有することにより、薄型プリント配線基板がキャリア上に接着しない部分を有することになり、この非接着層によって薄型プリント配線基板が自由に変形することができるので、接着層の変形に追従するように中央部が変形することがなくなり、半導体と基板の良好な接続を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の搬送用キャリアでは、半導体チップの実装部の外側の領域を非接着層としているため、加熱工程でも基板は自由な変形を生じることができるため、基板中央部が凸状に変形して、接続不良を引き起こすことがなくなるだけでなく、基板の接着面積が少ないため、取り外しも容易になる。また、ベース材に基板の線膨張係数よりも低い材料を用いることにより、加熱工程でも半導体チップ実装部における基板の伸びが抑制され、半導体チップの変形に近づけることができるため、常温に戻った時の基板の反りを大幅に低減することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における薄型プリント配線基板搬送用キャリアについて、本発明の特に請求項１〜３，６の発明について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、実施の形態１での搬送用キャリアに薄型プリント配線基板を貼着して半導体チップを実装した状態を示す断面図である。
【００１６】
まず、図１に示す通り、本実施の形態での搬送用キャリア２１は、ベース基材２３上に半導体チップ２６の実装部２８の領域に弱粘着性接着材料からなる接着層２２を有し、半導体チップの実装部２８の接着層２２を有する領域から外側の領域２９に非接着層２４を有してなる構成である。
【００１７】
また、接着層２２と非接着層２４は、ともに鉛フローはんだを溶融する条件である２５０℃以上でも硬化や変形の発生しない耐熱性を有する材料を用いる。
【００１８】
この構成において接着層２２および非接着層２４上に厚み０．５ｍｍ以下の薄型プリント配線基板２５を配置し、さらに接着層２２と対峙する箇所に半導体チップ２６を配置する。
【００１９】
その後図１のような薄型プリント配線基板２５上に半導体チップ２６を実装するために、鉛フローはんだが溶融する条件となる２５０℃以上の温度で、搬送用キャリア２１をリフロー処理する。
【００２０】
本実施の形態の搬送用キャリア２１は、非接着層２４を有しているため、薄型プリント配線基板２５は搬送キャリア２１と接着していない領域を有することになるので、鉛フローはんだが溶融する条件となる２５０℃以上のリフローで加熱しても、薄型プリント配線基板２５は非接着部２４と対峙する領域において自由な変形を生じることができる。
【００２１】
そのため従来のように、接着層２２の変形に追従するように薄型プリント配線基板２５の中央部が凸状に変形することがないので、半導体チップ２６と薄型プリント配線基板２５のギャップ差が発生しなくなり、はんだバンプ２７が溶融して薄型プリント配線基板２５上に精度よく半導体チップ２６を実装することができる。その結果、薄型プリント配線基板２５と半導体チップ２６の接続不良を引き起こすことがなくなり、良好な接続を有する半導体部品を得ることが可能となる。
【００２２】
本発明において、非接着層２４の領域すなわち半導体チップ２６の実装部２８の接着層２２を有する領域から外側の領域２９の内側端部と実装部２８の外側端部との間隔３０は５ｍｍ以下が適当である。間隔３０が５ｍｍを超えると、従来の搬送用キャリアのように、リフロー中で薄型プリント配線基板２５の中央部が凸状に変形する現象が発生し始めるため、本実施の形態のような効果を得ることができなくなる。
【００２３】
また、従来と比較すると、薄型のプリント配線基板２５と搬送用キャリア２１との接着面積が少なくなるため、取り外しも容易になる。
【００２４】
なお、搬送用キャリア２１のベース材には半導体チップ２６と薄型プリント配線基板２５の間の線膨張係数を有する材料を用いることが望ましく、実装する電子部品、特に半導体チップ２６のような大型部品の線膨張係数に近づけることで、基板の反りを大幅に低減することができる。
【００２５】
なお、図１において、１つの半導体チップ２６を実装する形態について説明したが、同一面上に配置した複数個の半導体チップ２６を同時に実装することも可能であり、この場合、効率よく半導体チップ２６を実装することができる。
【００２６】
以上のように、本実施の形態によれば、半導体チップの実装部から外側の領域に非接着層を有してなることで、２５０℃以上のリフローで加熱しても、薄型プリント配線基板２５は自由な変形を生じることができるため、薄型プリント配線基板２５と半導体チップ２６の接続不良を引き起こすことがなくなり、良好な接続を有する半導体部品を得ることができる。
【００２７】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における薄型プリント配線基板搬送用キャリアについて、本発明の特に請求項４、５の発明について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一の構造については、同一番号を付与してその説明を省略する。
【００２８】
図２は、実施の形態２の搬送用キャリアに薄型プリント配線基板を貼着して半導体チップを実装した状態を示す断面図である。
【００２９】
本実施の形態での特徴は、図２に示すように、弱粘着性接着剤からなる接着層２２上に、少なくとも半導体チップ２６の実装部２８と対峙する箇所に開口部３１を有する耐熱性フィルム３２を貼りつけた搬送用キャリア２１を用いることを特徴としている。
【００３０】
本実施の形態において、耐熱性フィルム３２には、鉛フローはんだが溶融する条件となる２５０℃以上の加熱温度にも耐えるポリイミドフィルム等の材料を用いる。
【００３１】
また、半導体チップ２６の実装部２８の外側端部と開口部３１の内側端部との間隔３０は、実施の形態１と同様に５ｍｍ以下が適当である。
【００３２】
本実施の形態では、接着層２２に開口部３１を有する耐熱性フィルム３２を貼りつけることにより、耐熱性フィルム３２が非接着層としての働きを有するので、実施の形態１と同様、薄型プリント配線基板２５は耐熱性フィルム３２と対峙する領域において自由な変形を生じることができ、接着層２２の変形に追従するように薄型プリント配線基板２５の中央部が凸状に変形することがないので、半導体チップ２６と薄型プリント配線基板２５のギャップ差が発生しなくなり、薄型プリント配線基板２５上に精度よく半導体チップ２６を実装することができる。
【００３３】
また、本実施の形態は、搬送用キャリア２１のベース基材２３上の全面を弱粘着性接着剤からなる接着層２２としていることから、回路パターンが変わっても、搬送用キャリア２１を作り変えることなく、耐熱性フィルム３２の形状を変更するだけで対応を図ることができ、コストダウンと設計対応力の面で効果を発揮できる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明にかかる薄型プリント配線基板搬送用キャリアでは、フレキシブル基板のように低剛性で搬送が困難な薄型プリント配線基板に半導体チップのような大型部品を実装する際に効果を発揮することから、半導体パッケージや半導体チップを用いたモジュール部品の製造に関する用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１における搬送用キャリアを示す断面図
【図２】本発明の実施の形態２における搬送用キャリアを示す断面図
【図３】従来の搬送用キャリアに薄型プリント配線基板を貼着した状態を示す断面図
【図４】従来の搬送用キャリアを用いた薄型プリント配線基板への実装方法を示す工程図
【図５】従来の搬送用キャリアでの課題を示す断面図
【符号の説明】
【００３６】
２１  搬送用キャリア
２２  接着層
２３  ベース基材
２４  非接着層
２５  薄型プリント配線基板
２６  半導体チップ
２７  はんだバンプ
２８  実装部
２９  実装部から外側の領域
３０  間隔
３１  開口部
３２  耐熱性フィルム
【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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