(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、
貫通孔を有する絶縁フィルムと、
前記絶縁フィルムの一方の面側において前記貫通孔上を通るように形成されるとともに前記半導体素子に接続される配線パターンと、
前記絶縁フィルムの他方の面側に設けられるとともに前記貫通孔を介して前記配線パターンと電気的な接続がなされている外部端子と、
導電性を有するとともに平面性を保つ部材からなり、前記配線パターンの前記絶縁フィルムが設けられた面の反対面側に前記配線パターンの少なくとも一部を覆うように設けられる保持板と、を有し、
前記保持板は、絶縁性の接着剤を介して前記絶縁フィルムに貼り付けられるとともに、前記配線パターンの一定電位部に接続され、
前記保持板の熱膨張係数＞前記絶縁フィルムの熱膨張係数
の関係を有する半導体装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置において、
前記保持板と前記配線パターンとの間に、前記配線パターンを覆う保護層が存在する半導体装置。
【請求項３】
請求項１記載の半導体装置において、
前記一定電位部は、電源電位及びグランド電位のいずれか一方である半導体装置。
【請求項４】
請求項１記載の半導体装置において、
前記配線パターンは、少なくとも一部に湾曲部を有し、前記湾曲部が前記保持板に接続される半導体装置。
【請求項５】
請求項１記載の半導体装置において、
前記保持板は、ハンダ及び導電性接着剤のうち少なくともいずれか一方によって、前記配線パターンの前記一定電位部と接続される半導体装置。
【請求項６】
半導体素子と、絶縁フィルムと、前記絶縁フィルム上に形成されるとともに前記半導体素子に接続される配線パターンと、前記配線パターン上に形成される外部端子と、導電性を有するとともに平面性を保つ部材からなり前記絶縁フィルムの一部を保持する保持板と、を有し、
前記保持板は、前記配線パターンの一定電位部に接続され、
前記保持板の熱膨張係数＞前記絶縁フィルムの熱膨張係数
の関係を有する半導体装置。
【請求項７】
請求項６記載の半導体装置において、
前記保持板は、スリット又は溝を有し、
前記絶縁フィルムの端部は、前記スリット又は溝に挿入されて前記保持板に保持される半導体装置。
【請求項８】
請求項６記載の半導体装置において、
前記絶縁フィルムは、スリットを有し、
前記保持板は、前記スリットを介して前記絶縁フィルムの反対側面に、端部が突出するように取り付けられる半導体装置。
【請求項９】
絶縁フィルムに貫通孔を形成する工程と、
前記絶縁フィルムの一方の面側に前記貫通孔上を通る配線パターンを形成する工程と、
前記配線パターンにおける前記絶縁フィルム側の面に前記貫通孔を介して前記絶縁フィルムの他方の面側に突出する外部端子を形成する工程と、
半導体素子を前記配線パターンに接続して前記絶縁フィルムに設ける工程と、
前記配線パターンの前記絶縁フィルムが設けられた面の反対面側に、前記配線パターンの少なくとも一部を覆うように、導電性を有するとともに平面性を保つ部材からなる保持板を貼り付ける工程と、
前記配線パターンの一部を前記保持板に接続する工程と、
を含み、
前記保持板の熱膨張係数＞前記絶縁フィルムの熱膨張係数
の関係を有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、
前記保持板を、絶縁性の接着剤を介して前記絶縁フィルムに貼り付ける半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項10記載の半導体装置の製造方法において、
前記絶縁フィルムは、前記配線パターンに対応する開口部を有し、
前記絶縁フィルムの前記他方の面から前記開口部を介して加圧治具を押し入れて、前記配線パターンの一部を、屈曲させて前記保持板に接続する半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
絶縁フィルムに配線パターンを形成する工程と、半導体素子を前記配線パターンに接続して前記絶縁フィルムに設ける工程と、前記絶縁フィルムの端部を保持する保持板を取り付ける工程と、前記配線パターンの一部を前記保持板に電気的に接続する工程と、を含み、
前記保持板の熱膨張係数＞前記絶縁フィルムの熱膨張係数
の関係を有する半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の半導体装置、所望の導電パターンが形成された基板と、を有し、
前記半導体装置の前記外部端子が前記導電パターンに接続された回路基板。
【請求項１４】
半導体素子と、絶縁フィルムと、前記絶縁フィルムに形成されて前記半導体素子に接続される配線パターンと、前記配線パターン上に形成されるバンプと、導電性を有するとともに平面性を保つ部材からなり前記配線パターンに電気的に接続される保持材と、を含み、
前記保持板の熱膨張係数＞前記絶縁フィルムの熱膨張係数
の関係を有する半導体装置と、
所望の導電パターンが形成され、前記絶縁フィルムの少なくとも端部と接着剤にて固定される基板と、
を有する回路基板。
【請求項１５】
ハンダバンプが形成された絶縁フィルムと、導電性を有するとともに平面性を保つ部材からなり配線パターンに電気的に接続される保持材と、を有し、
前記保持板の熱膨張係数＞前記絶縁フィルムの熱膨張係数
の関係を有する半導体装置の実装方法において、
前記絶縁フィルムの少なくとも端部に接着剤を塗布して回路基板に接着してから、ハンダバンプを溶融させて前記回路基板のパッドに接続する半導体装置の実装方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、面実装型の半導体装置、その製造方法及びその実装方法並びにこれを実装した回路基板に関する。
背景技術
半導体装置の小型化を追求するとベアチップ実装が理想的であるが、品質の保証及び取り扱いが難しいため、パッケージ形態に加工することで対応してきた。そのパッケージ形態において、特に多端子化の要求に応じて近年BGA（ball grid array）型パッケージがでてきている。BGAパッケージは基板の基材により数種類にわけられるが、特に狭ピッチパッドの半導体素子を実装しなければならないニーズや、製造においてテープ状にして製造を行うことで連続性をもたせることが可能となるといった製造効率上の要求からフレキシブル（可撓性）基材を基板の基材として用いたフレキシブルテープ利用型のBGAパッケージが存在する。このBGAパッケージはフレキシブル基板に外部端子であるバンプをエリアアレイ状に配置し、面実装できるようにしたものである。
このBGAパッケージによれば、チップの電極からバンプまでを接続する配線パターンが、フレキシブル基板に露出して形成されており、回路基板への実装時に、配線パターンの品質を劣化させないように慎重に取り扱うことが必要であった。
しかも、BGAパッケージによれば、バンプと回路基板のパッドとの接続状態の確認及び検査ができないのみならず、接続不良があっても修復できないため、実装に高精度が要求されていた。
あるいは、BGAパッケージに使用されるフレキシブル基板は、その柔軟性から、反りが生じて実装しにくい場合があった。
このように、従来のBGAパッケージは、実装時に種々の問題を抱えるものであった。
本発明は、この問題点を解決するものであり、その目的は、容易な実装を可能にする面実装型の半導体装置、その製造方法及びその実装方法並びにこれを実装した回路基板を提供することにある。
発明の開示
本発明に係る半導体装置は、半導体素子と、
貫通孔を有する絶縁フィルムと、
前記絶縁フィルムの一方の面側において前記貫通孔上を通るように形成されるとともに前記半導体素子に接続される配線パターンと、
前記絶縁フィルムの他方の面側に設けられるとともに前記貫通孔を介して前記配線パターンと電気的な接続がなされている外部端子と、
導電性を有するとともに平面性を保つ部材からなり、前記配線パターンの前記絶縁フィルムが設けられた面の反対面側に前記配線パターンの少なくとも一部を覆うように設けられる保持板と、を有し、
前記保持板は、絶縁性の接着剤を介して前記絶縁フィルムに貼り付けられるとともに、前記配線パターンの一定電位部に接続されてなる。
この半導体装置は、絶縁フィルムを境として配線パターン形成面側とバンプ形成面側が異なるようになっていることから、配線パターン形成面側には配線パターン以外の障害物がない。従って、保持板は特殊加工（パターニング）せずそのまま用いられて配線パターンを覆うことができるので、製造作業が極めて容易になる。また、配線パターンの表面を保護できるだけでなく、平面性を保てる強度を有する保持板が絶縁フィルムを覆うので、可撓性を有する絶縁フィルムは歪むことがなくなり、バンプの平面安定性が向上し、回路基板への実装の歩留まりが向上する。
また、前記保持板は、導電性を有し、配線パターンの一定電位部と接続されている。ここで、一定電位部とは、半導体装置の動作中に変化しない電位となる部分である。また、絶縁性の接着剤によって、導電性の保持板と配線パターンとの短絡を防止できる。
こうして、保持板が一定の電位になると、保持板にて形成される面状の一定電位に沿って、配線パターンに信号が伝送されるので、理想的な伝送路となり、インピーダンス特にインダクタンスの小さい伝送が可能となる。そして、高周波信号の遅れやなまりを減少させて伝送特性を向上させ、信頼性の高い半導体装置を得ることができる。
前記保持板と前記配線パターンとの間に、前記配線パターンを覆う保護層が存在してもよい。
つまり、配線パターンの絶縁フィルムが設けられていない側の保持板が貼られる位置の全面にはあらかじめレジスト等の保護層が設けられていて、更にその上に接着剤を介して保持板が貼り付けられても良い。この場合も、配線パターンにおける外部端子の形成面とは反対面側に保護層を設けるので、レジストなどを塗布することが簡単である。また、保持板を設ける際に、保護層によって予め配線パターンが保護されているので、断線など配線パターンについての不良が生じなくなる。
一定電位部は、電源電位及びグランド電位のいずれか一方であってもよい。
前記配線パターンは、少なくとも一部に湾曲部を有し、前記湾曲部が前記保持板に接続されてもよい。
前記保持板は、ハンダ及び導電性接着剤のうち少なくともいずれか一方によって、前記配線パターンの一定電位部と接続されてもよい。
これらによっても、伝送特性を向上させられる。
本発明に係る半導体装置は、半導体素子と、絶縁フィルムと、前記絶縁フィルム上に形成されるとともに前記半導体素子に接続される配線パターンと、前記配線パターン上に形成される外部端子と、導電性を有するとともに平面性を保つ部材からなり前記絶縁フィルムの一部を保持する保持板と、を有し、
前記保持板は、前記配線パターンの一定電位部に接続されてなる。
本発明によれば、保持板を設けることで、柔軟性を有する絶縁フィルムの反りを防止することができ、確実な実装が可能になる。
また、前記保持板は、導電性を有し、配線パターンの一定電位部と接続されている。ここで、一定電位部とは、半導体装置の動作中に変化しない電位となる部分である。
こうして、保持板が一定の電位になると、保持板にて形成される面状の一定電位に沿って、配線パターンに信号が伝送されるので、理想的な伝送路となり、インピーダンス特にインダクタンスの小さい伝送が可能となる。そして、高周波信号の遅れやなまりを減少させて伝送特性を向上させ、信頼性の高い半導体装置を得ることができる。
前記保持板には、前記絶縁フィルムの熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する部材を用いてもよい。
上記半導体装置において、前記保持板は、スリット又は溝を有し、前記絶縁フィルムの端部は、前記スリット又は溝に挿入されて前記保持板に保持されてもよい。
上記半導体装置において、前記絶縁フィルムは、スリットを有し、前記保持板は、前記スリットを介して前記絶縁フィルムの反対側面に、端部が突出するように取り付けられてもよい。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、絶縁フィルムに貫通孔を形成する工程と、
前記絶縁フィルムの一方の面側に前記貫通孔上を通る配線パターンを形成する工程と、
前記配線パターンにおける前記絶縁フィルム側の面に前記貫通孔を介して前記絶縁フィルムの他方の面側に突出する外部端子を形成する工程と、
半導体素子を前記配線パターンに接続して前記絶縁フィルムに設ける工程と、
前記配線パターンの前記絶縁フィルムが設けられた面の反射面側に、前記配線パターンの少なくとも一部を覆うように、導電性を有するとともに平面性を保つ部材からなる保持板を貼り付ける工程と、
前記配線パターンの一部を前記保持板に接続する工程と、
を含む。
この方法により製造された半導体装置は、配線パターンとは反対側からバンプが突出し、保持板が配線パターンを覆う。
この方法により製造された半導体装置によれば、保持板が、配線パターンの一部と同電位となり、保持板が面状であるため、インピーダンスの小さい電気的接続が可能となる。
上記半導体装置の製造方法において、
前記保持板を、絶縁性の接着剤を介して前記絶縁フィルムに貼り付けてもよい。
上記半導体装置の製造方法において、
前記絶縁フィルムは、前記配線パターンに対応する開口部を有し、
前記絶縁フィルムの前記他方の面から前記開口部を介して加圧治具を押し入れて、前記配線パターンの一部を、屈曲させて前記保持板に接続してもよい。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、絶縁フィルムに配線パターンを形成する工程と、半導体素子を前記配線パターンに接続して前記絶縁フィルムに設ける工程と、前記絶縁フィルムの端部を保持する保持板を取り付ける工程と、前記配線パターンの一部を前記保持板に電気的に接続する工程と、を含む。
この方法により製造された半導体装置によれば、柔軟性を有する絶縁フィルムの反りを防止することができ、確実な実装が可能になる。また、配線パターンの一部が保持板に電気的に接続されているので、外部のノイズの影響を受けにくい構造の半導体装置を得ることができる。
本発明に係る回路基板は、上記半導体装置と、所望の導電パターンが形成された基板と、を有し、
前記半導体装置の前記外部端子が前記導電パターンに接続されてなる。
本発明によれば、保持板が一定電位となっているので、半導体装置は一定電位の平面上に配置されることになる。このことによって、半導体装置は、同軸ケーブルのように、外部のノイズの影響を受けにくい構造となる。
本発明に係る回路基板は、半導体素子と、絶縁フィルムと、前記絶縁フィルムに形成されて前記半導体素子に接続される配線パターンと、前記配線パターン上に形成されるバンプと、導電性を有するとともに平面性を保つ部材からなり前記配線パターンに電気的に接続される保持材と、を含む半導体装置と、
所望の導電パターンが形成され、前記絶縁フィルムの少なくとも端部と接着剤にて固定される基板と、
を有する。
この回路基板によれば、絶縁フィルムの少なくとも端部が固定されるので、その反りが防止される。また、配線パターンと保持板とが電気的に接続されているので、外部のノイズの影響を受けにくい構造が得られる。
本発明に係る半導体装置の実装方法は、ハンダバンプが形成された絶縁フィルムと、導電性を有するとともに平面性を保つ部材からなり前記配線パターンに電気的に接続される保持材と、を有する半導体装置の実装方法において、
前記絶縁フィルムの少なくとも端部に接着剤を塗布して回路基板に接着してから、ハンダバンプを溶融させて前記回路基板のパッドに接続する方法である。
本発明によれば、絶縁フィルムを接着剤で固定して絶縁フィルムの反りをなくしてから、ハンダによる電気的な接続を行うことができる。また、配線パターンと保持板とが電気的に接続されているので、外部のノイズの影響を受けにくい構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
図１は、第１実施形態に係る半導体装置を示す図であり、図２は、第２実施形態に係る半導体装置を示す図であり、図3A及び図3Bは、第３実施形態及びその変形例に係る半導体装置を示す図であり、図４は、第４実施形態の他の変形例を示す図であり、図5A〜図5Cは、第５実施形態及びその変形例に係る半導体装置を示す図であり、図６は、第６実施形態に係る半導体装置を示す図であり、図７は、第７実施形態に係る半導体装置を示す図であり、図８は、第８実施形態に係る半導体装置を示す図であり、図９は、第９実施形態に係る半導体装置を示す図であり、図10は、第10実施形態に係る半導体装置を示す図であり、図11は、第11実施形態に係る回路基板を示す図であり、図12Aは、第12実施形態に係る回路基板を示す図であり、図12Bは、第12実施形態の変形例を示す図であり、図13は、本発明に係る方法を適用して製造された半導体装置を実装した回路基板を示す図であり、図14は、本発明に係る方法を適用して製造された半導体装置を実装した回路基板を備える電子機器を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る半導体装置を示す図である。この半導体装置10は、BGAパッケージを適用したものである。すなわち、同図において、絶縁フィルム12に多数のバンプ14が形成され、半導体チップ16の電極18とバンプ14とを接続する配線パターン20が形成されている。
絶縁フィルム12は、長尺のフィルムキャリアテープをパンチングして得られるもので、TAB（Tape Automated Bonding）技術が適用されている。この絶縁フィルム12には、貫通孔12aが形成されている。貫通孔12aは、絶縁フィルム12の一方の面に形成される配線パターン20の上に形成される。そして、この貫通孔12aを介して、バンプ14は、配線パターン20から絶縁フィルム12の他方の面に突出するように形成されている。すなわち、バンプ14は、配線パターン20とは反対側の面に突出する。こうすることで、バンプ14が形成される側には配線パターン20が露出しない構成となる。なお、バンプ14は、例えばハンダから形成されて上部はボール状に形成されている。貫通孔12a内までハンダを用いてバンプ14として一体形成されてもよいし、他の導電部材が少なくとも貫通孔12a内に設けられその上部にハンダが搭載されても良い。また、ハンダ以外に例えば銅等であってもよい。
また、絶縁フィルム12には、デバイスホール12bが形成されており、配線パターン20の端部がデバイスホール12bに突出する。デバイスホール12bは、配線パターン20と半導体チップ16の電極18とを接続するために使用される。すなわち、絶縁フィルム12における配線パターン20が形成される側の面であって、かつ、デバイスホール12bの内側に電極18が位置するように、半導体チップ16を配置して、配線パターン20と電極18とをボンディングする。
そして、半導体チップ16と絶縁フィルム12との接続領域が、エポキシ樹脂22のポッティングによって封止される。
さらに、本実施形態の特徴は、絶縁フィルム12に保持板24が設けられることにある。詳しくは、保持板24は、配線パターン20の上に、絶縁接着剤26を介して貼り付けられる。保持板24は、ステンレス鋼でもよいが、導電性の高い銅や銅係合金等で形成されることが好ましい。
こうすることで、配線パターン20が、絶縁接着剤26及び保持板24で覆われて保護される。特に、絶縁接着剤26は、ソルダレジストと同様な保護層となる。
絶縁接着剤26は、熱硬化性又は熱可塑性のフィルムとして形成し、予め保持板24に貼り付けておいてもよい。そして、保持板24を、絶縁フィルム12における配線パターン20を有する面に熱圧着することができる。
こうして、保持板24を設けることで、絶縁フィルム12の歪み、うねりがなくなり、バンプ14の高さが一定になって平面安定性が向上し、回路基板への実装歩留りが向上する。
この保持板24は、レジストを配線パターン20に設けてから、その上に絶縁接着剤を介して貼っても良い。こうすることで、不純物が入ったままで保持板24を貼り付けるのを防止することができる。
また、保持板24には突起24aが形成されており、この突起24aは配線パターン20の一定電位、例えばGND電位や電源電位の部分に接続されている。なお、突起24aは、図において１箇所にのみ示されているが、配線パターン20の一定電位となる全ての部分に設けてもよい。
この構成によれば、保持板24は、突起24aを介して接続される配線パターン20の電位と同電位となる。
そして、配線パターン20は、絶縁接着剤26を介して、保持板24にて形成される平面状の一定電位の上方に配置される。特に、一定電位がGND電位であれば、平面状のGND電位に沿って、配線パターン20に高周波信号を伝送することができるので、同軸ケーブルのように、理想的な伝送路となる。つまり、配線パターン20のインピーダンスやインダクタンスをコントロールできる。
なお、インピーダンスやインダクタンスは、接着剤やレジスト層（設ける場合）に起因するため、これらの厚みを変更することでコントロールできる。そして、コントロールできる結果として、高周波信号の遅れやなまりを減少させて伝送特性を向上させることができる。
本実施形態では、図１に示すように、絶縁フィルム12における保持板24側の面に配線パターン20を形成して、両者の間隔を小さくしてある。こうすることで、配線パターン20と保持板24との間隔が小さくなる。そして、電気容量をＣ、配線パターン20及び保持板24の対向する面積をＳ、配線パターン20と保持板24との間隔をｄ、真空での誘電率をε０、比誘電率をεとすると、
Ｃ＝εε0S/d
となることから分かるように、間隔ｄが小さくなると電気容量が大きくなって、理想的な伝送路が得られる。
GND電位の代わりに、配線パターン20の電源電位となる部分と保持板24とを突起24aによって接続してもよい。この場合でも、電源電位が一定電位であることから、配線パターン20に伝送される信号への影響を少なくすることができる。
なお、半導体素子との接合には、配線パターン側に突起が一体形成されたいわゆるＢ−TAB型のものを用いても良い。この点は、後述する全ての実施形態において共通である。
また、本実施形態は、半導体チップ16が絶縁フィルム12上の配線パターン20形成面と同じ側に実装された裏TAB型であるが、配線パターン20形成面の反対側に半導体チップ16を実装した表TAB型としてもよい。この場合には、半導体チップ16の裏面が、回路基板と接触することになるので、銀ペースト等の熱伝導接着部材を介して回路基板に接続すれば、半導体チップ16の放熱性を上げることができる。または、絶縁フィルム12に貫通孔12aを形成せず、配線パターン20にバンプを設け、このバンプを避けて配線パターン20側にソルダレジスト層を形成してもよい。これらの形成方法は、以下の実施形態の全てに共通である。また、半導体チップ16の厚みにより、絶縁フィルムと回路基板との間に一定の高さが得られることで、例えば隣り合うハンダバンプ間のショート防止にもなる。
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態に係る半導体装置を示す図である。同図に示す半導体装置30は、配線パターン32と保持板34との電気的な接続の構造において、図１に示す半導体装置10と異なる。すなわち、図２において、配線パターン32の左端の延設部32aが、屈曲して保持板34に接続されている。接続の方法として、後述する第３実施形態に示されるものがある。延設部32aは、配線パターン32のGND電位となる部分に設けられている。なお、延設部32aは、図において端部の１箇所にのみ示されているが、配線パターン32のGND電位となる全ての部分に設けてもよく、端部でなくともそれ以外のどの位置に設けても良い。また、保持板34は、導電性が高くまた熱伝導性の良い銅などで構成されている。
この構成によれば、保持板34は、延設部32aを介して接続される配線パターン32の電位と同電位すなわちGND電位となる。そして、配線パターン32は、絶縁接着剤36を介して、保持板34にて形成される平面状のGND電位の上方に配置される。そうすると、平面状のGND電位に沿って、配線パターン32に高周波信号を伝送することができるので、同軸ケーブルのように、理想的な伝送路となる。つまり、配線パターン32のインピーダンスやインダクタンスをコントロールできる。なお、インピーダンスやインダクタンスは、接着剤やレジスト層（設ける場合）に起因するため、これらの厚みを変更することでコントロールできる。そして、コントロールできる結果として、高周波信号の遅れやなまりを減少させて伝送特性を向上させることができる。
あるいは、GND電位の代わりに、配線パターン32の電源電位となる部分と保持板34とを延設部32aによって接続してもよい。この場合でも、電源電位が一定電位であることから、配線パターン32に伝送される信号への影響を少なくすることができる。
（第３実施形態）
次に、図3A及び図3Bは、上記第２実施形態の接合手段からみた変形例を示す図である。
図3Aに示す半導体装置40は、配線パターン42の一部が屈曲して凸部42aを形成し、この凸部42aが保持板44に接続されるようになっている。なお、凸部42aは、配線パターン42のうち、GND電位又は電源電位等の一定電位となる部分に形成される。こうして、保持板44を一定電位にして、上記第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
凸部42aは、絶縁フィルム46に形成された穴46aから加圧治具48を押圧して形成される。すなわち、配線パターン42のうち凸部42aを形成する部分に対応して、予め、絶縁フィルム46に穴46aを形成しておき、この穴46aから保持板44に向けて、配線パターン42を加圧治具48によって押圧して、凸部42aを形成して保持板44に接合する。
なお、凸部42aを形成する領域には、絶縁接着剤45を除去しておくことが好ましい。また、凸部42aを形成するときに、加圧治具48からは、熱又は超音波振動が加えられる。さらに、配線パターン42には金（Au）メッキが施されている。なお、配線パターン42としては金メッキ以外にも周知のスズメッキやハンダメッキを用いても良い。一方、保持板44にも金属メッキが施されていると、凸部42aと保持板44との接合が容易になる。
次に、図3Bに示す半導体装置50は、導電接着剤56によって配線パターン52及び保持板54が接続されたものである。このように接続するために、配線パターン52において保持板54に接続する部分に対応して、絶縁接着剤55を除去して導電接着剤56を設けて、保持板54を絶縁フィルム58に熱圧着する。
あるいは、導電接着剤56の代わりに、ハンダを用いても良い。その場合には、保持板54と絶縁フィルム58とを熱圧着するときに、ハンダの融点まで加熱する必要がある。
以上の変形例によっても、上記第２実施形態と同様の効果を達成することができる。
なお、半導体素子との接合には、配線パターン側に突起が一体成形されたいわゆるＢ−TAB型のものを用いても良い。
（第４実施形態）
次に、図４は、第３実施形態の他の変形例を示す図であり、前に挙げたいわゆる「Ｂ−TAB型」の例である。同図に示す半導体装置60の配線パターン62は、半導体チップ64の電極64aとの接続用の突起62aとともに、導電性の保持板66との接続用の突起62bを有する。なお、半導体チップ64は、樹脂65によってモールドされている。こうすることで、配線パターン62におけるGND電位又は電源電位と保持板66とを接続することができる。また、突起62bと保持板66とは、配線パターン62を有する絶縁フィルム68に保持板66を熱圧着して取り付けるときに、同時に接続される。なお、その他の構成は、図3Bに示す実施形態と同様であるため説明を省略する。
（第５実施形態）
図5A〜図5Cは、第５実施形態に係る半導体装置を示す図である。図5Aに示す半導体装置100は、絶縁フィルム104、配線パターン106、バンプ108及び半導体チップ109を有し、絶縁フィルム104及び配線パターン106の端部が保持板102によって保持されている。保持板102は、導電性の高い材質からなる。
詳しくは、保持板102に形成された溝102aに絶縁フィルム104の端部が挿入されることで、絶縁フィルム104の端部が保持されている。また、配線パターン106は、保持板102に保持されて電気的に接続されている。なお、保持板102に接続される配線パターン106の部分については、第１実施形態と同様であり、電気的な接続の効果についても同様であるため説明を省略する。
保持板102は、平面性を保つのに必要な強度を有する一方、絶縁フィルム104は柔軟性を有する。したがって、絶縁フィルム104の端部が保持板102に保持されることで、柔軟性のある絶縁フィルム104が平面性を保てるようになる。そして、絶縁フィルム104の反りを抑えて、確実な実装を行えるようになる。また、
保持板102の熱膨張係数＞絶縁フィルム104の熱膨張係数
とすることが好ましい。こうすることで、回路基板に半導体装置100を実装するときのリフロー工程で、保持板102によって絶縁フィルム104にテンションがかかり、絶縁フィルム104が張るようになり、その結果平坦性が得られるので、バンプ108を回路基板に確実に実装することができる。
なお、半導体素子との接合には、配線パターン側に突起が一体形成されたいわゆるＢ−TAB型のものを用いても良い。また、本実施形態では、保持板102と絶縁フィルム104との間に空間の存在する例が示されているが、空間が存在しないようにしても良い。
図5Bには、第５実施形態の変形例が示されている。同図に示す半導体装置110は、保持板112に形成されたスリット112aに、絶縁フィルム114及び配線パターン116の端部が挿入される点で、上記半導体装置100と相違する。
また、図5Cにも、第５実施形態の変形例が示されている。同図に示す半導体装置120は、絶縁フィルム124に形成されたスリット124aに、保持板122の端部が挿入されることで、絶縁フィルム124の端部が保持されている。詳しくは、絶縁フィルム124の一方の面から、スリット124aを介して他方の面に、保持板122の端部を弾性変形させて挿入し、保持板122の復元力によって絶縁フィルム124の平面性を保つようになっている。また、こうすることで、保持板122と配線パターン126とが電気的に接続される。
これらの半導体装置110、120であっても、上記半導体装置100と同様の効果を達成することができる。
なお、半導体素子との接合には、配線パターン側に突起が一体形成されたいわゆるＢ−TAB型のものを用いても良い。
（第６実施形態）
図６に示す半導体装置70は、保持板72と絶縁フィルム74とが接着剤73によって全面固定される点で、上記第４実施形態と異なる。ここで、
保持板72の熱膨張係数＞絶縁フィルム74の熱膨張係数
とすることが好ましい。こうすることで、回路基板に半導体装置70を実装するときのリフロー工程で、保持板72によって絶縁フィルム74にテンションがかかり、絶縁フィルム74が張るようになり、その結果平坦性が得られるので、ハンダボール75を回路基板に確実に実装することができる。なお、配線パターン71と保持板72との電気的な接続の構造は、図１に示す構図と同様であるので説明を省略する。
（第７実施形態）
図７に示す半導体装置76では、保持板78の端部78aが、絶縁フィルム80及び配線パターン81の端部に対して、矢印で示す方向にかしめられている。これによって、保持板78と絶縁フィルム80とが固定され、かつ、配線パターン81と保持板78との電気的な接続が図られている。本実施形態によれば、量産工程において、接着剤を用いずに安定して保持板78を取り付けることができる。
（第８実施形態）
図８に示す半導体装置82では、保持板84がピン等の突起84aを有し、絶縁フィルム86に穴86aが形成され、配線パターン87に穴87aが形成されている。突起84aと、穴86a及び穴87aとをはめ合わせて、保持板84が絶縁フィルム86に取り付けられている。また、穴86aよりも穴87aの直径がわずかに小さく形成されていおり、配線パターン87と保持板87との電気的な接続が確実に図られるようになっている。
なお、突起84aは、保持板84の端部を曲げて形成されてもよい。これによっても、量産工程において、接着剤を用いずに安定して保持板84を取り付けることができる。
（第９実施形態）
図９に示す半導体装置90は、図１に示す半導体装置10に放熱板（ヒートスプレッダ）91が取り付けられたものである。詳しくは、半導体チップ16の裏面（電極18とは反対側の面）と保持板24とに、接着剤92が塗布されて、放熱板91が接着されている。接着剤92は、銀などを含有して熱伝導性及び導電性が高く、放熱板91も熱伝導性及び導電性の高い材料から構成されている。こうすることで、放熱板91によって、半導体チップ16の熱の発散を促進するとともに、半導体チップ16の裏面も一定電位に接続することができる。そして、半導体チップ16の誤作動が防止されて信頼性が向上する。
（第10実施形態）
図10に示す半導体装置94は、図９に示す半導体装置90の保持板24及び放熱板91の代わりに、これらが一体化された形状の保持板93を有する。すなわち、保持板93は、絶縁フィルム12に貼り付けられる部分と、半導体チップ16の裏面に貼り付けられる部分と、が一体的になるように屈曲した形状をなしている。このような保持板93を使用しても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
（第11実施形態）
図11は、第11施形態に係る回路基板を示す図である。図11に示す回路基板130は、半導体装置132が実装されている。半導体装置132は、絶縁フィルム134、配線パターン136、バンプ138及び半導体チップ139を有し、回路基板130には、バンプ138をボンディングするためのパッド130aが形成されている。絶縁フィルム134には保持板133が貼り付けられている。
また、半導体装置132は、絶縁フィルム134の端部及び中央部に設けられた接着剤128によって、回路基板130に接着されている。この接着は、リフロー工程前に行われる。すなわち、半導体装置132を、一時的に、接着剤128によって回路基板130に接着して、絶縁フィルム134の反りをなくしてから、バンプ138とパッド130aとを接合する。絶縁フィルム134の反りをなくすには、少なくとも、絶縁フィルム134の端部を接着剤128にて固定することが好ましい。また、接着剤128として、ハンダ溶融温度以下の温度で反応するものを用いて、先に接着剤128が半導体装置132を接続してその後ハンダが溶融することが好ましい。こうして、いわゆる仮り止めが行われる。
本実施形態によれば、接着剤128を用いて、絶縁フィルム134の反りをなくしたので、良好な実装が可能になる。
なお、半導体素子との接合には、配線パターン側に突起が一体形成されたいわゆるＢ−TAB型のものを用いても良い。また、本実施形態は、保持板133を有するが、保持板133を省略したものでも平坦性の維持が可能である。
（第12実施形態）
図12Aは、第12実施形態に係る回路基板を示す図である。同図に示す回路基板140には半導体装置142が実装されている。半導体基板142は、保持板144以外の点で、図１に示す半導体装置10と同様であるため説明を省略する。
そして、保持板144は、銅やスレンレス鋼や銅系合金などの導電性の高い材料で構成され、ネジ146を通す穴144aが形成されている。このネジ146も導電性を有する。一方、回路基板140にも、導電性のネジ146を通す穴140aが形成されており、一方の面において、この穴140aの周囲にリング状のパッド148が形成されている。パッド148は、回路基板140におけるGND電位又は電源電位等の一定電位に接続されている。そして、保持板144と回路基板140とが、それぞれの穴144a、140aに挿通されるネジ146及びナット149にて固定されている。
こうして、ネジ146を介して、面状の保持板144は、GND電位又は電源電位等の一定電位となる。こうすることで、半導体装置142において、面状の一定電位に沿って信号を伝送することができるので、高周波信号の伝送特性が向上する。
なお、ネジ146によるねじ止めは、ハンダ付け後に行うことが好ましい。また、本実施形態では、ネジ146が１箇所のみに用いられているが、複数箇所に設けられても良い。なお、対向位置にネジ146を設ける場合には、例えば四隅に設けることが好ましい。
また、図12Bは、第12実施形態の変形例を示す図である。同図において、回路基板150に形成されたパッド152と、保持板154とは、ワイヤ156にて接続されている。ここで、パッド152は、一定電位に接続されている。したがって、保持板154も一定電位となって、高周波信号の伝送特性が向上する。なお、ワイヤ156は、ハンダ付けを行ったり、通常のワイヤボンディング手法、例えば超音波にて設けられる。また、その後にワイヤを樹脂で保護してもよい。
なお、半導体素子との接合には、配線パターン側に突起が一体形成されたいわゆるＢ−TAB型のものを用いても良い。
図13には、本発明を適用した半導体装置1100を実装した回路基板1000が示されている。回路基板には例えばガラスエポキシ基板等の有機系基板を用いることが一般的である。回路基板には例えば銅からなる配線パターンが所望の回路となるように形成されていて、それらの配線パターンと半導体装置のバンプとを機械的に接続することでそれらの電気的導通を図る。この場合、上述の半導体装置に、外部との熱膨張差により生じる歪みを吸収する構造を設ければ、本半導体装置を回路基板に実装しても接続時及びそれ以降の信頼性を向上できる。また更に半導体装置の配線に対しても工夫が成されれば、接続時及び接続後の信頼性を向上させることができる。なお実装面積もベアチップにて実装した面積にまで小さくすることができる。このため、この回路基板を電子機器を用いれば電子機器自体の小型化が図れる。また、同一面積内においてはより実装スペースを確保することができ、高機能化を図ることも可能である。
そして、この回路基板1000を備える電子機器として、図14には、ノート型パーソナルコンピュータ1200が示されている。
なお、半導体装置と同様に多数のバンプを必要とする面実装用の電子部品であれば、能動部品か受動部品かを問わず、本発明を応用することができる。電子部品として、例えば、抵抗器、コンデンサ、コイル、発振器、フィルム、温度センサ、サーミスタ、バリスタ、ボリューム又はヒューズなどがある。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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