(57)【要約】      （修正有）【課題】フレキシブル基板と半導体チップとの位置合わせを短時間で、安定して行える半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】フレキシブル基板３として、基板本体の曲げ剛性を向上する補強構造５を備えたフレキシブル基板３を用い、半導体チップ１との位置合わせ、接合を行う半導体装置の製造方法とする。基板本体の曲げ剛性を向上する補強構造５を備えることにより、フレキシブル基板の平坦性が増し、製造工程間の搬送が安定化され、半導体チップ１との位置あわせを短時間で、安定に行うことができる。【選択図】図２
2010171315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極上に電極バンプが形成された半導体チップを準備する工程と、
前記半導体チップ上に配置された前記電極を平面状に再配置するための再配置再配線と、前記再配置再配線に接続された電極パッドと、基板本体の曲げ剛性を向上する補強構造とを備えたフレキシブル基板を準備する工程と、
前記半導体チップの前記電極バンプと前記フレキシブル基板の前記電極パッドとを対向させるように配置して、前記半導体チップと前記フレキシブル基板とを位置合わせする工程と、
前記電極バンプと前記電極パッドとを接続する工程と、
前記半導体チップと前記フレキシブル基板との間に液状樹脂を充填する工程と、
その後、前記フレキシブル基板上に、前記再配置再配線に接続された接続用バンプを形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記補強構造は、前記のフレキシブル基板の外周部が折り曲げられた構造であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体チップと前記フレキシブル基板とを対向させたとき、前記フレキシブル基板の外周部の折り曲げ部は、前記半導体チップとは逆側に配置されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の半導体装置の製造方法において、
前記外周部の曲がり角度は７０度以上１１０度以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記外周部の折曲がり高さは、前記フレキシブル基板の厚さの１.５倍以上２．０倍以下であり、前記接続用バンプの高さの１／２以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記補強構造は、前記フレキシブル基板の外周部に設けられた金属補強部であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体装置の製造方法において、
前記金属補強部は、前記再配置再配線と同じ工程で形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の半導体装置の製造方法において、
前記金属補強部は、前記フレキシブル基板の両面に形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項６又は７に記載の半導体装置の製造方法において、
前記金属補強部は、前記フレキシブル基板の片面のみに形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の半導体装置の製造方法において、
前記金属補強部は、再配置配線が形成されているフレキシブル基板表面と同じ側に形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
電極上に電極バンプが形成された半導体チップをチップトレイに収納する工程と、
前記半導体チップ上に配置された前記電極を平面状に再配置するための再配置再配線と、前記再配置再配線に接続された電極パッドと、基板本体の曲げ剛性を向上する補強構造とを備えたフレキシブル基板をフレキシブル基板収納トレイに収納する工程と、
吸着治具を用いて、前記フレキシブル基板収納トレイに収納されたフレキシブル基板を吸着して前記フレキシブル基板収納トレイから取り出し、前記半導体チップが収納された前記チップトレイの上部まで搬送する工程と、
前記半導体チップの前記電極バンプと前記フレキシブル基板の前記電極パッドとを対向させるように配置して、前記半導体チップと前記フレキシブル基板とを位置合わせする工程と、
前記電極バンプと前記電極パッドを接続する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記補強構造は、前記のフレキシブル基板の外周部が折り曲げられた構造であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記補強構造は、前記フレキシブル基板の外周部に設けられた金属補強部であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
電極上に電極バンプが形成された半導体チップとなるべき素子が複数個形成されたウエハを準備する第１の工程と、
前記素子上に配置された前記電極を平面状に再配置するための再配置再配線と、前記再配置再配線に接続された電極パッドと、基板本体の曲げ剛性を向上する補強構造とを備えた複数のフレキシブル基板をフレキシブル基板収納トレイに収納する第２の工程と、
吸着治具を用いて、前記フレキシブル基板収納トレイに収納されたフレキシブル基板を吸着して前記フレキシブル基板収納トレイから取り出し、前記ウエハの上部まで搬送する第３の工程と、
前記素子の前記電極バンプと前記フレキシブル基板の前記電極パッドとを対向させるように配置して、前記半導体チップと前記フレキシブル基板とを位置合わせする工程と、
前記電極バンプと前記電極パッドとを接続する第４の工程と、
前記第３の工程と前記第４の工程とを繰り返し実行した後、前記ウエハを前記素子毎に切断し、複数の半導体チップとする工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
電極上に電極バンプが形成された複数の半導体チップを準備する第１の工程と、
前記半導体チップ上に配置された前記電極を平面状に再配置するための再配置再配線と、前記再配置再配線に接続された電極パッドと、基板本体の外周部に設けられた金属補強部とを備えた複数のフレキシブル基板をテープ上に配置する第２の工程と、
前記半導体チップの前記電極バンプと前記フレキシブル基板の前記電極パッドとを対向させるように配置して、前記半導体チップと前記フレキシブル基板とを位置合わせする第３の工程と、
前記電極バンプと前記電極パッドとを接続する第４の工程と、
前記第３の工程と前記第４の工程とを繰り返し実行した後、前記テープを前記フレキシブル基板毎に切断し、複数の半導体チップとする工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
電極バンプが形成された半導体チップを準備する工程と、
配線と、前記配線に接続された電極パッドと、基板本体の曲げ剛性を向上する補強構造とを備えたフレキシブル基板を準備する工程と、
前記半導体チップの前記電極バンプと前記フレキシブル基板の前記電極パッドとを対向させるように配置して、前記半導体チップと前記フレキシブル基板とを位置合わせする工程と、
前記電極バンプと前記電極パッドとを接続する工程と、
前記フレキシブル基板上に、前記配線に接続された接続用バンプを形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、フレキシブル基板を有する半導体装置の製造方法に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
絶縁基板(ポリイミド樹脂のフィルム)を用いて半導体装置を製造する従来の方法に関しては、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３２１６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体装置の製造工程の一例を主要部品のみを図示した概略図を用い、図２５〜図３０にて説明する。図２５は、半導体チップを形成したウエハをチップトレイに収納するまでの工程を模式的に表した斜視図である。すなわち、ウエハ１０１上に構成された半導体チップ１０２は、電気特性等の合否判定（図示せず）を受けた後、チップダイシング工程にてダイシング刃１０３にて切断され個別の半導体チップ１０２となる。その後、半導体チップ１０２は、チップトレイ１０４へと収納される。
【０００５】
図２６に、フレキシブル基板をフレキシブル基板収納トレイに収納するまでの工程を示す。図２６（ａ）は、フレキシブル基板２０１がテープ２０２上に多数配置された状態の平面図である。テープ２０２上には、各製造工程で搬送に用いるスプロケット穴２０３が形成されている。また、一定の間隔で多数のフレキシブル基板２０１が配置されている。そして、フレキシブル基板２０１の各辺にはテープ２０２上から容易に切り離せるようにパンチ穴２０４が設けてあり、フレキシブル基板の各コーナ吊り部２０５でテープと繋がった状態となっている。図２６（ｂ）は、フレキシブル基板を切断した後のテープの平面図である。所定の切断装置（図示せず）にて吊り部２０５よりフレキシブル基板２０１は切り離されている。その後、図２６（ｃ）に示すフレキシブル基板収納用トレイ２０６にフレキシブル基板２０１は、収納される。
【０００６】
図２７に、フレキシブル基板収納トレイの部分拡大図並びにフレキシブル基板の吸着工程の概略を示す。図２７（ａ）にフレキシブル基板収納トレイを示す。図２７（ｂ）は、フレキシブル基板収納トレイ２０６に収納したフレキシブル基板２０１を拡大した斜視図である。トレイ内のフレキシブル基板２０１は、基板上に配置された配線パターン（図示せず）や配線パターンを保護するソルダーレジスト（図示せず）等の影響により、反りや捩れ等の変形が起こりやすいと言う課題がある。図２７（ｃ）は、フレキシブル基板を吸着する工程の斜視図である。ここでは、吸着治具３０１の概略のみを示す（他の部分は図示せず）。
【０００７】
図２８に、吸着治具の断面図を示す。吸着治具３０１内には、フレキシブル基板２０１を吸着するための吸着用穴４００が設けられている。吸着穴４００は、電極バンプ並びに電極パッドを避けて配置されることは云うまでもない。（ここでは、説明を容易にするため、一列に並んだ状態として描いている。）
図２８（ａ）は、フレキシブル基板収納トレイ内の基板を吸着しようとしている断面図である。吸着治具３０１は、フレキシブル基板２０１を吸着するため収納トレイ２０６内への降下動作をする。図２８（ｂ）は、フレキシブル基板２０１に接し、吸着穴４００内を減圧し、フレキシブル基板２０１を吸着する直前の状態を示したものである。
【０００８】
図２８（ｃ）は、フレキシブル基板を吸着した状態の断面図である。このとき、図２８（ｃ）中のＡ方向より見たときの、フレキシブル基板の吸着状態をモデル的に示しものを図２８（ｄ）、図２８（ｅ）、図２８（ｆ）に示す（吸着面のみ図示する）。図２８（ｄ）は、フレキシブル基板２０６が吸着面４０２に対して回転した状態で吸着した場合の例である。図中の破線４０２は理想的に吸着した時の位置を示したものである。図２８（ｅ）は、斜め上に移行して吸着した状態を、図２８（ｆ）は、斜め下に移行して吸着した状態を示した例である。フレキシブル基板２０１が変形した状態での吸着においては、吸着位置が安定しないなどの課題が生じる恐れがある。
【０００９】
図２９に、フレキシブル基板と半導体チップの接合工程の断面図を示す。フレキシブル基板２０１と半導体チップ１との位置合わせは、例えば、半導体チップ１を吸着したステージ５００は、Ｘ−Ｙ方向への移動とし、フレキシブル基板２０１を吸着した吸着治具３０１を旋回（Θ）方向とする組み合わせ、いわゆるＸ−Ｙ−Θ方向の組み合わせでフレキシブル基板２０１の電極パッドと半導体チップ１の電極バンプ位置を合わせることができる。この位置合わせも図２８（ｄ）、図２８（ｅ）、図２８（ｆ）とフレキシブル基板の吸着位置ずれによって位置合わせ時間が異なる工程となる。位置合わせ後、吸着治具３０１は、半導体チップ１上に降下する(図２９（ａ）)。接合方式は、フレキシブル基板と半導体チップの接合金属の組み合わせが金／はんだ、はんだ／はんだであれば加熱加圧接合、金／金であれば超音波接合など適宜得選択して接合をする(図２９（ｂ）)。
【００１０】
図３０に、アンダーフィル充填工程の断面図を示す。図３０（ａ）は、半導体チップ１の電極上に形成された電極バンプ７００とフレキシブル基板２０１の電極パッド７０１で接続された状態を示す。なお、電極パッド７０１はフレキシブル基板上に配置された配線パターンと接続されている。図３０（ｂ）は、アンダーフィル充填過程の断面図である。アンダーフィル７０２を樹脂充填装置（図示せず）に接続されたシリンジ７０３より充填する。このとき、フレキシブル基板２０１が変形しているとアンダーフィル充填時にアンダーフィルのフレキシブル基板の接合面７０４側にぬれ拡がる恐れがある。図３０（ｃ）は、アンダーフィル充填後の断面図を示す。シリンジ７０３で充填されたアンダーフィル７０２は、所定の樹脂硬化条件にて加熱硬化を行う。図３０（ｄ）は、フレキシブル基板の接続用パッドに接続用バンプを接合した状態を示す断面図である。接続バンプ７０５は、接続用パッドと接合を行うが接続バンプ７０５′はアンダーフィルがあることにより接続不良となる恐れがある。また、フレキシブル基板の変形状態でアンダーフィルが硬化する事により、接続面の平坦化も保てない恐れも生じる。
【００１１】
ここでは、フレキシブル基板を個別に切断してフレキシブル基板収納トレイに収納する場合の工程の一例を述べたが、この製造工程に限られたものでないことは云うまでもない。例えば、フレキシブル基板を切断せずにテープ上で半導体チップの搭載・接合等を行い、最終的にテープより切断し半導体装置とする製造方法等もあることは言うまでもない。また、半導体チップもウエハより個別に切断し、トレイ収納した後の製造工程について述べたが、ウエハの状態でフレキシブル基板の搭載・接合等の工程を行い最後にウエハより切断し半導体装置とする製造方法等があることは言うまでもない。
【００１２】
上述したように、フレキシブル基板を用いると、吸着位置がずれるため、フレキシブル基板と半導体チップと位置あわせに長時間を要する、また、基板ごとに位置合わせ時間が異なるなど製造工程の安定化を損なう恐れがある。
特許文献１には、センター部にパッド電極が形成された半導体チップ上に、接着層(熱可塑性ポリイミドやエポキシ系樹脂)を介して、導体リードが形成された絶縁基板を接着する半導体装置の製造方法が開示されている。しかしながら、上記課題、特に、フレキシブル基板を用いた場合のフレキシブル基板と半導体チップとの位置あわせの問題点については何ら開示されていない。
【００１３】
本発明の目的は、フレキシブル基板を用いた半導体装置の製造方法において、フレキシブル基板と半導体チップとの位置合わせを短時間で、安定して行える半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための一様態として、電極上に電極バンプが形成された半導体チップを準備する工程と、前記半導体チップ上に配置された前記電極を平面状に再配置するための再配置再配線と、前記再配置再配線に接続された電極パッドと、基板本体の曲げ剛性を向上する補強構造とを備えたフレキシブル基板を準備する工程と、前記半導体チップの前記電極バンプと前記フレキシブル基板の前記電極パッドとを対向させるように配置して、前記半導体チップと前記フレキシブル基板とを位置合わせする工程と、前記電極バンプと前記電極パッドとを接続する工程と、前記半導体チップと前記フレキシブル基板との間に液状樹脂を充填する工程と、その後、前記フレキシブル基板上に、前記再配置再配線に接続された接続用バンプを形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法とする。
【発明の効果】
【００１５】
フレキシブル基板と半導体チップとの位置合わせを短時間で、安定して行える半導体装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、実施例にて説明する。
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施例について図１〜図１６を参照しながら説明する。なお、発明が解決しようとする課題の欄に記載されている製造方法で、本実施例に未記載の事項は当該課題の欄に記載の製造方法の内容と同様である。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施例に係る方法で製造した半導体装置の斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面を示し、図３は、図１のＢ−Ｂ断面を示す。図１〜図３を用いて本半導体装置の構成を説明する。半導体チップ１の電極上に形成された電極バンプ２は、例えば前記半導体チップ１上にライン状に配置された前記電極を平面状に再配置するための再配置再配線を有するフレキシブル基板３に形成された金属充填されたスルホール４に接合されている。フレキシブル基板３には、反り、捩れ等を防止するため基板外周に折り曲げ部５が設けてある。半導体チップ１とフレキシブル基板３は、アンダーフィル材等の液状樹脂６が注入され所定の硬化条件にて硬化している。アンダーフィル材としては、例えば、エポキシ系樹脂を用いることができる。ここでは、半導体チップ１とフレキシブル基板３の接着に液状樹脂を用いた場合の構成としたが、同様の接着効果のあるシート状の接着剤を用いても何ら支障がないことは云うまでもない。フレキシブル基板３の再配置再配線側には、基板実装時に用いる接続用バンプ７が形成されている。フレキシブル基板の材質としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂等の高耐熱性樹脂が用いられる。
【００１９】
本実施例に用いるフレキシブル基板の製造方法について図４〜図６を用いて説明する。図４（ａ）は、フレキシブル基板がテープ２０上に多数配置された状態の平面図である。図４（ｂ）は、１つのフレキシブル基板の拡大図である。図４（ａ）において、テープ２０上には、各製造工程で搬送に用いるスプロケット穴２１が形成されている。また、一定の間隔で多数のフレキシブル基板３が配置されている。そして、フレキシブル基板３の各辺にはテープ２０上から容易に切り離せるようにパンチ穴２２が設けてあり、フレキシブル基板の各コーナ吊り部２３でテープと繋がった状態となっている。図４（ｂ）は、フレキシブル基板３の１つを拡大したものであり、フレキシブル基板３上は、再配置再配線領域２４と外周部折り曲げ部領域２５（斜線部）及び半導体チップ１と接合するセンターパッド領域２６とに分かれた構成となっている（配線パターン、パッド等の詳細は図示せず）。テープ上のフレキシブル基板の配置がこれに限定されるものでないことは言うまでもない。また、半導体チップ上の電極バンプ配置もセンター部に限定されるものでないことは云うまでもない。
【００２０】
図５〜図７は、テープ上に配置されたフレキシブル基板３の各コーナ吊り部２３を切断する工程を模式的に示したものである。図５は、フレキシブル基板部分を拡大した平面図である。フレキシブル基板３の各コーナ吊り部２３ならびに各コーナ部２３の切断部分１２４を示したものである。図６、図７を用いて切断工程の概略を説明する。図６、図７は、図５のＡ−Ａ断面を示す。図６において、フレキシブル基板３は、下押さえ部品３１に設けられた吸着穴３３で吸着されている。そのフレキシブル基板３上に切断時に固定するための上押さえ部品３０で挟まれ固定されている。上押さえ部品３０の各コーナ部に、例えば、矩形形状の切断刃３２が設置されている。図７は、フレキシブル基板の吊り部が切断された状態を示したものである。切断刃３２は、上部より下降し所定の吊り部２３を切断する。その後、フレキシブル基板の周辺部の折り曲げ工程へと進む。
【００２１】
図８、図９は、フレキシブル基板の外周部を折り曲げる工程を模式的に示したものである。図８は、フレキシブル基板を設置した状態を表した平面図である。図９を用いて折り曲げ工程の概略を説明する。図９は、図８のＡ−Ａ断面を示す。図９（ａ）において、フレキシブル基板３は、折り曲げ用下部品４０に設けられた吸着穴４１で吸着固定されている。さらに、上方より折り曲げ用上押さえ部品４２で押さえられ各辺を折り曲げるときのフレキシブル基板３の移動を防止している。折り曲げ用下部品４０には、各辺を折り曲げるための折り曲げ用部品４３が設置されている。図９（ｂ）は、フレキシブル基板の対向する２辺が折り曲げられた状態を示したものである。折り曲げは折り曲げ後のフレキシブル基板の戻りを考慮し少なくとも水平方向に対して９０°以上の角度を持って折り曲げている。同様の方式をもって、他の２辺も折り曲げて折り曲げ工程は終了する。各辺の折り曲げは、少なくとも対向する２辺が折り曲げられればそり防止効果はあるといえる。
【００２２】
図１０に、フレキシブル基板の折り曲げ部の断面を示す。折り曲げ角度は、Θ１＝７０度〜Θ２＝１１０度が有効である。また、フレキシブル基板の総厚さ（配線厚さ、ソルダーレジストなど主要構成材の厚さ合計）Ｔ１とするとき折曲げ高さＴ２は、フレキシブル基板厚さＴ１の１．５〜２．０倍程度であり、最大でも接続用バンプ径の１／２程度までが有効である。例えば、フレキシブル基板の厚さＴ１が０．１ｍｍで接続用バンプ径が０．４ｍｍの場合、折り曲げ高さＴ２は、０．１５〜０．２ｍｍとなる。折り曲げ後、トレイへと収納される。
【００２３】
図１１、図１２に、フレキシブル基板収納トレイの部分拡大図並びにフレキシブル基板の吸着工程の概略を示す。図１１（ａ）はフレキシブル基板収納トレイ、図１１（ｂ）はフレキシブル基板収納トレイ５０に収納したフレキシブル基板３を拡大した斜視図である。トレイ内のフレキシブル基板３は、各辺を折り曲げることで平坦性を保っている。図１２は、フレキシブル基板を吸着する工程の斜視図である。ここでは、吸着治具５１の概略のみを示す（他の部分は図示せず）。
【００２４】
図１３に、吸着治具の断面図を示す。吸着治具５１内には、フレキシブル基板３を吸着するための吸着用穴６０が設けられている。吸着穴６０は、電極バンプ並びに電極パッドを避けて配置されることは云うまでもない。（ここでは、説明を容易にするため、一列に並んだ状態とした。）
図１３（ａ）は、フレキシブル基板収納トレイ内の基板を吸着しようとしている断面図である。吸着治具５１は、フレキシブル基板３を吸着するため収納トレイ５０内への降下動作をする。図１３（ｂ）は、フレキシブル基板３に接し、吸着穴６０内を減圧し、フレキシブル基板３を吸着した直後の状態を示したものである。
【００２５】
図１３（ｃ）は、フレキシブル基板を吸着・搬送中の状態を示す断面図である。このとき、図１３（ｃ）を下部から見たときの、フレキシブル基板の吸着状態をモデル的に示しものを図１３（ｄ）に示す（吸着面のみ図示する）。このとき、吸着治具５１の吸着面６１は、フレキシブル基板３の折り曲げ部より内側に位置することになる。したがって、折り曲げ部は、フレキシブル基板３が吸着時に大きく移動することを防止する手段としても有効である。図１３（ｄ）は、フレキシブル基板３が吸着面６１に対して良好な状態で吸着した時の位置を示したものである。フレキシブル基板吸着後の半導体チップとの位置合わせならびに接合工程は、課題で説明した工程と同様なので省略する。ただし、フレキシブル基板の吸着位置が安定するため、位置合わせに要する時間を短縮できる効果がある。
【００２６】
図１４〜図１６は、各辺を折り曲げたフレキシブル基板の半導体チップへの接合および接続用バンプを形成するまでの工程を模式的に示したものである。図１４は、各辺を折り曲げたフレキシブル基板３ａを半導体チップへ接合した状態の断面図である。半導体チップ１の電極上に形成された電極バンプ２は、センターパッド領域にライン状に配置されており、フレキシブル基板３ａの対応する電極パッド（図示せず）と電気的に接続されている。電極パッドは再配置再配線と接続されている。このとき、外周を折り曲げてあるフレキシブル基板は、曲げ剛性の向上により平坦面を保持している。
【００２７】
図１５は、半導体チップとフレキシブル基板間の隙間に液状樹脂を充填する過程の断面図である。アンダーフィル７０は、ディスペンサー装置（図示せず）により、所定の充填条件にてシリンジ７１より押し出され半導体チップ／フレキシブル基板間の隙間に充填される。このとき、フレキシブル基板の外周の折り曲げ部５は液状樹脂のぬれ上がり７２によるフレキシブル基板の接続バンプ形成用のパッド部（図示せず）への濡れ広がりを防止している。
【００２８】
図１６は、接続用バンプを形成した半導体装置の断面図である。アンダーフィルの充填後、所定の硬化条件にて液状樹脂の硬化７０’を行う。その後、はんだボール等の金属性ボールにてフレキシブル基板３ａの所定位置に接続用バンプ７を形成して半導体装置とする。
【００２９】
本実施例によれば、フレキシブル基板周辺を折り曲げることにより、フレキシブル基板の曲げ剛性が向上し、平坦性が増し、製造工程間の搬送が安定化され、半導体チップとの位置あわせを短時間で、安定に行うことができる。また、フレキシブル基板の平坦性が向上することから、トレイの溝深さを小さくでき、トレイの薄型化、収納場所の縮小化が図れる。また、折り曲げ部は、フレキシブル基板吸着時にフレキシブル基板が大きく移動することを防止する上でも有効である。さらに、吸着位置を安定化することができる。また、半導体チップとフレキシブル基板との間にアンダーフィル(液状樹脂)を注入する際に、フレキシブル基板が平坦であるため均一に注入することができる。さらに、フレキシブル基板の外周の折り曲げ部は液状樹脂のぬれ上がりによるフレキシブル基板の接続バンプ形成用のパッド部への濡れ広がりを防止する効果もある。
【実施例２】
【００３０】
本発明の第２の実施例について、図１７〜図２４を用いて説明する。なお、実施例１に記載され、本実施例に未記載の事項は実施例１と同様である。
【００３１】
図１７は、本実施例に係る製造方法により製造された半導体装置の斜視図である。図１８は、図１７のＡ−Ａ断面を示す、図１９は、図１７のＢ−Ｂ断面を示す。図１８、図１９を用いて半導体装置の構成を説明する。図１８において、半導体チップ１の電極バンプ２は、再配置再配線層を有するフレキシブル基板３ｂに形成された金属充填された貫通スルホール４が接合されている。フレキシブル基板３ｂには、反り、捩れ等を防止するため基板外周部に再配線に用いる金属材及びフレキシブル基板の配線形成工程で使用する部材で補強部８０が形成されている。
【００３２】
半導体チップ１とフレキシブル基板３ｂは、アンダーフィル材等の液状樹脂８１が注入され所定の硬化条件にて硬化している。ここでは、半導体チップ１とフレキシブル基板３ｂとの接着を、液状樹脂を用いて行なった例を示したが、同様の接着効果のあるシート状の接着剤を用いても何ら支障がないことは云うまでもない。フレキシブル基板３ｂの再配置再配線側には、基板実装時に用いる接続用のバンプ７が形成されている。
【００３３】
本実施例で用いるフレキシブル基板について図２０を用いて説明する。フレキシブル基板３ｂは、図４（ａ）と同様にテープ上に多数配置できる。図２１は、本実施例で用いるフレキシブル基板３ｂを拡大した平面図である。フレキシブル基板３ｂ上は、再配置再配線領域２４と外周部に□形状の補強部８０域（斜格子部）及び半導体チップ１と接合するセンターパッド領域２６とに分かれた構成となっている（配線、パッド等の詳細は図示せず）。そして、フレキシブル基板３ｂの各辺にはテープ２０上から容易に切り離せるようにパンチ穴２２が設けてあり、フレキシブル基板の各コーナ吊り部２３でテープと繋がった状態となっている。
【００３４】
次に、外周部の補強部の製造方法について図２２用いて説明する。図２２（ａ）は、フレキシブル基板の配線を製造するときの初期状態を示す断面図である。ここでは、フレキシブル基板３ｂを製造する場合の工程概略を示す。製造はこの方式に限定したものではなく適宜製造方式を変更しても何ら支障のないことは云うまでもない。図２２（ａ）より、フレキシブル基板(有機質基材)９０の両面に金属箔９１が所定の方式により形成されている。有機質基材としては、ポリイミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂等の高耐熱性樹脂が用いられる。この基材厚さは、１０〜５０μｍ程度が用いられる。この配線用の金属材料としては、銅材、アルミ材等が用いられる。その金属膜厚は、通常用いられる片方の厚さが５〜３５μｍ程度のものでよい。
【００３５】
図２２（ｂ）は、再配置再配線パターンを形成した状態の断面図である。再配線パターンの形成は、一般的なホトリソグラフィ工程による製造である。このとき、配線形成工程で同時に変形防止を行うための金属部９３も形成される。
【００３６】
図２２（ｃ）は、めっき処理等により金属を充填した状態の断面図である。すなわち、半導体チップ１と接続するためのレーザ加工などの手段によりスルホール９４を形成する（図示せず）。その後、めっき処理等により金属、例えば、銅めっきなどでスルホール内を埋める。そのとき、配線部９２並び金属部９３域にも同様の金属層９５が形成される。
【００３７】
図２２（ｄ）は、ソルダーレジストを配線上に形成した状態の断面図である。スルホール９４をめっき処理にて充填した後、ソルダーレジスト９６を電気的に接続する配線パッドを除いて形成する。このとき、金属部９３もソルダーレジスト９６にて覆われる。その後、ニッケルめっき、金メッキ等を経て配線部は完成（図示せず）し、フレキシブル基板３ｂは完成する。フレキシブル基板３ｂの外周部に金属を含む補強部８０（金属部９３と金属層９５との積層部）が形成される。補強部をフレキシブル基板の表裏２面に形成することで反り変形などを防止し、平坦性の確保が容易となる。そして、配線形成工程において再配置再配線と同時に補強部を形成することで製造コストの低減ができる。
【００３８】
ここでは、フレキシブル基板の表裏２面に補強部を形成する場合について説明したが、フレキシブル基板の配線パターンの違いにより、表裏面の片方に補強部を形成することもできる。片面補強の場合、再配置再配線が形成されているフレキシブル基板表面と同じ側に形成することにより、リソグラフィ工程を簡略化できる。
【００３９】
半導体装置の製造工程については、課題の欄に記載の工程と同様であるので、ここでは、フレキシブル基板収納トレイの部分拡大図並びにフレキシブル基板の吸着工程の概略を示す。
【００４０】
図２３は、フレキシブル基板収納トレイとフレキシブル基板を吸着する工程の斜視図である。トレイ９８内のフレキシブル基板３ｂは、補強部８０により平坦性を保っている。ここでは、吸着治具９７の概略のみを示す（他の部分は図示せず）。
【００４１】
図２４に、吸着治具の断面図を示す。吸着治具９７内には、フレキシブル基板３ｂを吸着するための吸着用穴９９が設けられている。吸着穴９９は、電極バンプ並びに電極パッドを避けて配置されることは云うまでもない。（ここでは、説明を容易にするため、一列に並んだ状態とした。）
図２４（ａ）は、フレキシブル基板収納トレイ内の基板を吸着しようとしている断面図である。吸着治具９９は、フレキシブル基板３ｂを吸着するため収納トレイ９８内への降下動作をする。図２４（ｂ）は、フレキシブル基板３ｂに接し、吸着穴９９内を減圧し、フレキシブル基板３ｂを吸着した直後の状態を示したものである。
【００４２】
図２４（ｃ）は、フレキシブル基板を吸着・搬送途中の状態を示す断面図である。このとき、図２４（ｃ）の下側から見たときの、フレキシブル基板の吸着状態を図２４（ｄ）に模式的に示す（吸着面のみ図示する）。このとき、吸着治具９７の吸着面１００は、フレキシブル基板３ｂの補強部８０より内側に位置することになる。図２４（ｄ）は、フレキシブル基板３ｂが吸着面９９に対して良好な状態で吸着した時の位置を示したものである。フレキシブル基板吸着後の半導体チップとの位置合わせならびに接合工程は、課題の欄で説明した工程と同様なので省略する。ただし、フレキシブル基板の吸着位置が安定するため、位置合わせに要する時間を短縮できる効果がある。
【００４３】
本実施例によれば、実施例1と同様、フレキシブル基板周辺を配線部材で補強することにより、フレキシブル基板の平坦性が向上し、半導体チップとの位置あわせを短時間で、安定に行うことができる。また、フレキシブル基板の金属補強部を、再配置再配線の製造工程で同時に形成できるため、製造コストの低減が図れる。更に、片面補強の場合、再配置再配線層が形成されているフレキシブル基板表面と同じ側に形成することにより、補強工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１の実施例の方法で製造した半導体装置の斜視図である。
【図２】図１の半導体装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の半導体装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】第１の実施例に係るフレキシブル基板の平面図であり、（ａ）は全体構成図、（ｂ）は部分拡大図である。
【図５】第１の実施例に係るフレキシブル基板の各コーナ吊り部の切断部を示す平面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面における切断部の構成並びに切断工程を示す断面図である。
【図７】図６の切断後の状態を示す断面図である。
【図８】フレキシブル基板を折り曲げ工程を説明するための図であり、（ａ）はフレキシブル基板を折り曲げ装置に設置した状態を示す平面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ断面における折り曲げ部の構成を示す断面図であり、折り曲げ前の状況、（ｂ）は折り曲げ後の状況を示す図である。。
【図１０】フレキシブル基板の折り曲げ部の拡大断面図。
【図１１】フレキシブル基板収納トレイの斜視図であり、（ａ）は全体構成図、（ｂ）は部分拡大図である。
【図１２】フレキシブル基板の吸着工程を示す斜視図である。
【図１３】実施例１のフレキシブル基板の吸着工程を説明するための図であり、（ａ）は吸着直前の吸着治具の断面図、（ｂ）は吸着直後の吸着治具の断面図、（ｃ）は吸着した状態の吸着治具の断面図、（ｄ）はフレキシブル基板を吸着した吸着面の平面図である。
【図１４】実施例１のフレキシブル基板を半導体チップへ接合した状態の断面図である。
【図１５】半導体チップ／フレキシブル基板間にアンダーフィル(液状樹脂)を充填する過程を示す断面図である。
【図１６】接続用バンプを形成した半導体装置の断面図である。
【図１７】第２の実施例の方法で製造された半導体装置の斜視図である。
【図１８】図１４の半導体装置のＡ−Ａ断面図である。
【図１９】図１４の半導体装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図２０】第２の実施例に係るフレキシブル基板の全体構成を示す平面図である。
【図２１】第２の実施例に係るフレキシブル基板を拡大した平面図である。
【図２２】第２の実施例に係るフレキシブル基板補強部の製造工程を示す断面図であり、（ａ）はフレキシブル基板の配線を製造するときの初期状態を示す断面図、（ｂ）は再配線パターンを形成した状態の断面図、（ｃ）はめっき処理により金属を充填した状態の断面図、（ｄ）はソルダーレジストを配線上に形成した状態の断面図である。
【図２３】フレキシブル基板収納トレイの部分拡大並びに吸着治具の斜視図である。
【図２４】実施例２のフレキシブル基板の吸着工程を説明するための図であり、（ａ）は吸着直前の吸着治具の断面図、（ｂ）は吸着直後の吸着治具の断面図、（ｃ）は吸着した状態の吸着治具の断面図、（ｄ）はフレキシブル基板を吸着した吸着面の平面図である。
【図２５】半導体チップを形成したウエハをチップトレイに収納するまでの工程図であり、（ａ）は半導体素子が形成されたウエハを準備する工程、（ｂ）はチップダイシング工程、（ｃ）はチップをトレイに収納する工程を示す斜視図である。
【図２６】フレキシブル基板をフレキシブル基板収納トレイに収納するまでの工程図であり、（ａ）はフレキシブル基板を準備する工程を示す平面図、（ｂ）はフレキシブル基板を個片に切断する工程を示す平面図、（ｃ）はフレキシブル基板をトレイに収納する工程を示す斜視図である。
【図２７】フレキシブル基板を吸着する工程を示す図であり、（ａ）は収納トレイの全体構成を示す斜視図、（ｂ）は収納トレイを部分拡大した斜視図、（ｃ）は収納トレイ及び吸着治具の斜視図である。
【図２８】フレキシブル基板の吸着工程における本発明の課題を説明するための図であり、（ａ）は吸着直前の吸着治具の断面図、（ｂ）は吸着直後の吸着治具の断面図、（ｃ）は吸着した状態の吸着治具の断面図、（ｄ）（ｅ）（ｆ）はフレキシブル基板を吸着した吸着面の平面図である。
【図２９】フレキシブル基板と半導体チップの接合工程の断面図である。
【図３０】本発明の課題を説明するための、アンダーフィル充填工程の断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・半導体チップ、２・・・電極バンプ、３ａ、３ｂ、２０１・・・フレキシブル基板、４、９４・・・スルホール、５・・・折り曲げ部、６・・・液状樹脂、７・・・接続用バンプ、２０，２０２・・・テープ、２２，２０４・・・パンチ穴、２３，２０５・・・吊り部、２４・・・再配置再配線領域、２５・・・折り曲げ部領域、３１・・・下押さえ部品、３０・・・上押さえ部品、３２・・・切断刃、３３・・・吸着穴、４０・・・折り曲げ用下部品、４２・・・折り曲げ用上押さえ部品、７２・・・液状樹脂のぬれ上がり、８０・・・補強部、９３・・・金属部、９６・・・ソルダーレジスト、１２４・・・切断部分。
【図１】
2010171315.tif 000003
【図２】
2010171315.tif 000004
【図３】
2010171315.tif 000005
【図４】
2010171315.tif 000006
【図５】
2010171315.tif 000007
【図６】
2010171315.tif 000008
【図７】
2010171315.tif 000009
【図８】
2010171315.tif 000010
【図９】
2010171315.tif 000011
【図１０】
2010171315.tif 000012
【図１１】
2010171315.tif 000013
【図１２】
2010171315.tif 000014
【図１３】
2010171315.tif 000015
【図１４】
2010171315.tif 000016
【図１５】
2010171315.tif 000017
【図１６】
2010171315.tif 000018
【図１７】
2010171315.tif 000019
【図１８】
2010171315.tif 000020
【図１９】
2010171315.tif 000021
【図２０】
2010171315.tif 000022
【図２１】
2010171315.tif 000023
【図２２】
2010171315.tif 000024
【図２３】
2010171315.tif 000025
【図２４】
2010171315.tif 000026
【図２５】
2010171315.tif 000027
【図２６】
2010171315.tif 000028
【図２７】
2010171315.tif 000029
【図２８】
2010171315.tif 000030
【図２９】
2010171315.tif 000031
【図３０】
2010171315.tif 000032