(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜を加熱溶融させた状態において、その溶融状態にある熱可塑性樹脂被膜の上に半導体ベアチップのバンプを超音波振動を付与しつつ押し付けることにより、溶融した熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、
前記バンプと電極領域とが接触した状態において、バンプに超音波振動を継続的に付与することにより生じる摩擦によって前記電極領域の表面の酸化物層を除去すると共に、バンプと電極領域との金属融着部を形成する工程と、
前記溶融した熱可塑性樹脂を冷却固化させて、半導体ベアチップ本体を配線基板上に接着させる工程と、
を具備する半導体チップの実装方法。
【請求項２】
配線パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜を加熱溶融させた状態において、その溶融状態にある熱可塑性樹脂被膜の上に半導体ベアチップのバンプを、当該バンプと前記熱可塑性樹脂被膜の接触面に平行な方向に超音波振動を付与しつつ押し付けることにより、溶融した熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、
前記バンプと電極領域とが接触した状態において、バンプと前記電極領域の接触面に平行な方向に超音波振動を継続的に付与することにより生じる摩擦によって前記電極領域の表面の酸化物層を除去すると共に、バンプと電極領域との金属融着部を形成する工程と、
前記溶融した熱可塑性樹脂を冷却固化させて、半導体ベアチップ本体を配線基板上に接着させる工程と、
を具備する半導体チップの実装方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２の何れかに記載の半導体チップの実装方法に使用されるフリップチップ接続用配線基板であって、配線パターンの表面がその全面に亘って熱可塑性樹脂被膜により覆われている、フリップチップ接続用配線基板。
【請求項４】
請求項１又は請求項２の何れかに記載の半導体チップの実装方法に適用されるフリップチップ接続用配線基板の製造方法であって、配線パターンをエッチング処理にて形成する際に使用されるエッチングマスク材として熱可塑性樹脂を使用する、フリップチップ接続用配線基板の製造方法。
【請求項５】
熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂が使用される、請求項１又は請求項２の何れかに記載の半導体チップの実装方法。
【請求項６】
熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系樹脂が使用される、請求項１又は請求項２の何れかに記載の半導体チップの実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空タグ、物流管理用ラベル、無人改札用パス等として機能する電磁波読み取り可能なデータキャリアの製造等に好適な半導体チップの実装方法に係り、特に、配線基板上に半導体ベアチップをフリップチップ接続方式で低コストに実装可能とした半導体チップの実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電磁波読み取り可能なデータキャリアとしては、例えば、特開平６−２４３３５８号公報に記載された航空タグが知られている。この航空タグは、近い将来、空港における顧客荷物の管理等に使い捨て方式で使用されることが予測され、その際には、例えば世界的規模の航空会社の場合、その１社だけでも月産８５０万枚と言った膨大の需要が見込まれる。そのため、この種の航空タグに関しては、超低コストな大量生産技術の確立が望まれている。
【０００３】
同公報に記載された航空タグは、長方形状を有するＰＥＴフィルム製基体の片面に、アンテナコイルとなる渦巻状導体パターンと、送受信回路やメモリ等となるＩＣ部品を搭載して構成されている。
【０００４】
アンテナコイルとなる渦巻状導体パターンを保持する航空タグ本体は、ＰＥＴフィルムの片面に被着された銅箔やアルミ箔をエッチング処理にて選択腐食させることで形成することができる。そのため、公知のフォトリソ技術によるレジスト形成工程、それに続く湿式エッチング工程等により、ＲＴＲ（Ｒｏｌｌ  ＴｏＲｏｌｌ）による連続生産ラインを容易に実現することができる。一方、航空タグ本体に搭載されるべき送受信回路やメモリ等となる回路部品は半導体集積技術を用いて１チップ化されている。
【０００５】
本出願人は、先に、上述の送受信回路やメモリ等を構成する半導体ベアチップを、フィルム状の絶縁性小片（一種の配線基板）に予め実装することでモジュール化を行い、この電子部品モジュールを航空タグ本体を構成するＰＥＴフィルム上に接着することで、航空タグの生産性を向上させることを提案している。
【０００６】
ところで、航空タグに接着される上述の電子部品モジュールのように、高度の薄型化を要求される電子部品搭載シートにおいては、配線基板上にベアの半導体チップを直接実装するフリップチップ接続方式に関する提案が盛んになされている。
【０００７】
フリップチップ接続方式の一例（以下、第１従来方式と言う）が図１４に示されている。この第１従来方式にあっては、半導体チップａの底面電極（図示せず）にあらかじめ接続用の突起状端子（以下、バンプと言う）ｂを形成しておき、このバンプｂと配線基板ｃ上の配線パターンの電極領域ｄとを位置合わせした後、両者間をハンダ、導電性ペースト等の接合材ｅにより接続するようにしている。
【０００８】
この第１従来方式にあっては、（１）バンプｂと配線パターンの電極領域ｄとを接続するための接合材ｅの供給、硬化等の工程が複雑であること、（２）バンプ接続部分の耐湿信頼性や半導体の搭載強度を得るため、チップａと基板ｃとの間にアンダーフィルと呼ばれる絶縁樹脂ｆを充填してバンプ接続部分を封止する必要があること、（３）アンダーフィルとなる絶縁樹脂ｆを充填硬化させる工程が必要となること、等のために製造コストが高くなると言った問題が指摘されている。
【０００９】
フリップチップ接続方式の他の一例（以下、第２従来方式と言う）が図１５に示されている。この第２従来方式は第１従来方式の問題点を解決するものであり、特許第２，５８６，１５４号公報で提案されているような、異方導電シートを用いて配線基板上に半導体ベアチップを実装するものである。
【００１０】
この第２従来方式にあっては、熱可塑性や熱硬化性の樹脂中に導電性の微粒子を分散させた異方導電シートｇを半導体ベアチップａと配線基板ｃとの間に介在させ、熱圧着によって樹脂を流動させ、バンプｂと配線パターンの電極領域ｄとの間に挟まれた導電性の微粒子ｈによって厚さ方向の電気的接続を得るようにしている。
【００１１】
この方法では、半導体を配線基板上に実装する際の配線パターンとの位置合わせが比較的ラフに行える上に、樹脂硬化時間が１０〜２０秒と短く、アンダーフィル等の封止材を用いる必要がなく、低製造コスト化が狙えると言った効果がある。その反面、（１）異方導電シートｇは比較的高価であること、（２）その硬化には２００℃以上という高い温度が必要なため、耐熱性のない基板には用いることができないこと、（３）比較的短時間ではあるものの、樹脂材の硬化には１０〜２０秒を要し、さらなる工程の簡略化、高速化というのは困難であること、（４）バンプと基板パターン間の電気的接続は、樹脂材内に分散された導電微粒子の接触により行うため、接続の信頼性に乏しいこと、等の問題がなおも指摘されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のフリップチップ接続方式における上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、配線基板上に半導体チップを迅速に、電気的にも機械的にも確実に、さらに低コストに、実装可能なフリップチップ接続方式による半導体チップの実装方法を提供することにある。
【００１３】
また、この発明の他の目的とするところは、上記の実装方法に好適なフリップチップ接続用配線基板を提供することにある。
【００１４】
また、この発明の他の目的とするところは、上記の配線基板を簡単かつ低コストに製造可能なフリップチップ接続用配線基板の製造方法を提供することにある。
【００１５】
さらに、この発明の他の目的とするところは、航空タグ、物流管理用ラベル、無人改札用パス等として機能する電磁波読み取り可能なデータキャリアを低コストに大量生産することが可能な電磁波読み取り可能なデータキャリアの製造方法を提供することにある。
【００１６】
本発明のさらに他の目的並びに効果については、実施の形態の記載等を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明の半導体チップの実装方法は、配線パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜を加熱溶融させた状態において、その溶融状態にある熱可塑性樹脂被膜の上に半導体ベアチップのバンプを超音波を付与しつつ押し付けることにより、溶融した熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、
前記バンプと電極領域とが接触した状態において、超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、
前記溶融した熱可塑性樹脂を冷却固化させて、半導体ベアチップ本体を配線基板上に接着させる工程と、
を具備する。
【００１８】
ここで、『配線パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜を加熱溶融させた状態において、』とあることから明らかなように、この発明で使用される配線基板の配線パターン上の電極領域には、予め熱可塑性樹脂の被膜が形成されている。この被膜は、配線パターンの電極領域のみを覆うものであってもよく、また配線パターン表面の全面を覆うものであってもよい。
【００１９】
また、ここで『配線パターン上の電極領域』とは、電子部品の端子等が接続される予定位置を含む配線パターン上の一定小領域を意味する。この電極領域には配線パターン上の一般にはランド等と称される部分が含まれるであろう。
【００２０】
また、『加熱溶融』とあるのは、熱可塑性樹脂被膜が加熱されて溶融している状態と加熱されてある程度まで軟化している状態との双方を含む概念を意味している。さらに、ここで言う『熱可塑性樹脂』は、接着剤としての良好な特性を有するものであることが好ましい。
【００２１】
そして、このような構成によれば、（１）バンプと電極領域との接合は超音波による拡散接合であるため、確実な電気的導通が図れること、（２）接合部が樹脂封止されるため、耐湿性が良好となることと、（３）半導体チップと配線基板とが熱可塑性樹脂の硬化の際に接着されるため、引っ張り等に対する機械的な実装強度が高いこと、（４）電気的導通と機械的結合とを短時間で同時になし得ること、（５）特別な封止乃至接着工程、並びに、接着材料が不要なため製造コストが低いこと、（６）基板表面が露出している部分については熱可塑性樹脂被膜は存在しないから、加熱時に基板表面が必要以上にべた付くことがないこと、等の作用効果が得られる。
【００２２】
また、この発明のフリップチップ接続用配線基板は、配線パターンの表面がその全面に亘って熱可塑性樹脂被膜により覆われている。
【００２３】
このような構成によれば、上述の実装方法に使用した場合、配線パターンの表面がその全面に亘って熱可塑性樹脂被膜により覆われているので、耐湿性の良好な封止構造並びに引っ張り強度の高い接着構造が得られる。
【００２４】
また、この発明のフリップチップ接続用配線基板の製造方法は、配線パターンをエッチング処理にて形成する際に使用されるエッチングマスク材として熱可塑性樹脂を使用する。
【００２５】
このような構成によれば、配線パターンの形成のためのエッチング処理に使用されたエッチングマスク材がそのまま導体パターン表面の全面を覆う熱可塑性樹脂被膜となるため、別途被膜形成工程が不要で手間が掛からず、低コストに製造できる。
【００２６】
また、この発明の電磁波読み取り可能なデータキャリアの製造方法は、フィルム状、シート状、乃至薄板状の絶縁性基体にアンテナコイルを構成する渦巻状導体パターンを保持させてなるデータキャリア本体と、フィルム状、シート状、又は薄板状配線基板の配線パターン上に送受信回路やメモリ等を構成する半導体ベアチップを実装してなる電子部品モジュールとを一体化してなる電磁波読み取り可能なデータキャリアの製造方法である。
【００２７】
このデータキャリアの製造方法において、主たる特徴的な事項は、前記フィルム状、シート状、又は薄板状配線基板の配線パターン上に半導体ベアチップを実装してなる電子部品モジュールを製造する工程にある。
【００２８】
すなわち、この電子部品モジュールを製造する工程には、前記配線パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜を加熱溶融させた状態において、その溶融状態にある熱可塑性樹脂被膜の上に半導体ベアチップのバンプを超音波を付与しつつ押し付けることにより、溶融した熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、前記バンプと電極領域とが接触した状態において、超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、前記溶融した熱可塑性樹脂を冷却固化させて、半導体ベアチップ本体を配線基板上に接着させる工程と、が含まれる。
【００２９】
そして、このような構成によれば、前述した（１）バンプと電極領域との接合は超音波による拡散接合であるため、確実な電気的導通が図れること、（２）接合部が樹脂封止されるため、耐湿性が良好となることと、（３）半導体チップと配線基板とが熱可塑性樹脂の硬化の際に接着されるため、引っ張り等に対する機械的な実装強度が高いこと、（４）電気的導通と機械的結合とを短時間で同時になし得ること、（５）特別な封止乃至接着工程乃至材料が不要なため製造コストが低いこと、（６）基板表面が露出している部分については熱可塑性樹脂被膜は存在しないから、加熱時に基板表面が必要以上にべた付くことがないこと、等の作用効果を通じて、航空タグ、物流管理用ラベル、無人改札用パス等として機能する電磁波読み取り可能なデータキャリアを低コストに大量生産することが可能となる。
【００３０】
また、この発明の電子部品モジュールの製造工程に使用される配線基板は、配線パターンの表面がその全面に亘って熱可塑性樹脂被膜により覆われている。
【００３１】
このような構成によれば、上述の電子部品モジュールを製造する工程に使用した場合、配線パターンの表面がその全面に亘って熱可塑性樹脂被膜により覆われているので、耐湿性の良好な封止構造並びに引っ張り強度の高い接着構造が得られる。
【００３２】
また、この発明の配線基板の製造方法は、配線パターンをエッチング処理にて形成する際に使用されるエッチングマスク材として熱可塑性樹脂を使用する。
【００３３】
このような構成によれば、配線パターンの形成のためのエッチング処理に使用されたエッチングマスク材がそのまま導体パターン表面の全面を覆う熱可塑性樹脂被膜となるため、別途被膜形成工程が不要で手間が掛からず、低コストに製造できる。
【００３４】
また、この発明の電磁波読み取り可能なデータキャリアの製造方法は、フィルム状樹脂製基体にアンテナコイルを構成する金属箔パターンを保持させてなるデータキャリア本体と、フィルム状樹脂製基体表面のアルミ箔配線パターンに送受信回路やメモリ等を構成する半導体ベアチップを実装してなる電子部品モジュールとを一体化して構成される電磁波読み取り可能なデータキャリアの製造方法である。
【００３５】
この電磁波読み取り可能なデータキャリアの製造方法において、主たる特徴的な事項は、前記フィルム状樹脂製基体表面のアルミ箔配線パターン上に半導体ベアチップを実装してなる電子部品モジュールを製造する工程にある。
【００３６】
すなわち、この電子部品モジュールを製造する工程には、前記アルミ箔配線パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜を加熱溶融させた状態において、その溶融状態にある熱可塑性樹脂被膜の上に半導体ベアチップのバンプを超音波を付与しつつ押し付けることにより、溶融した熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、前記バンプと電極領域とが接触した状態において、超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、前記溶融した熱可塑性樹脂を冷却固化させて、半導体ベアチップ本体を配線基板上に接着させる工程と、が含まれる。
【００３７】
また、この発明の配線基板は、アルミ箔配線パターンの表面がその全面に亘って熱可塑性樹脂被膜により覆われている。
【００３８】
また、この発明の配線基板の製造方法は、アルミ箔配線パターンをエッチング処理にて形成する際に使用されるエッチングマスク材として熱可塑性樹脂を使用する。
【００３９】
本発明の好ましい実施の形態では、熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂又はポリエステル系樹脂が使用される。
【００４０】
このような樹脂を使用することにより、エッチングマスクとしての良好な耐薬品性、並びに、半導体チップ側の金属バンプと配線パターン側の金属電極領域との間の良好な接合強度が得られると言う作用効果が期待される。すなわち、ポリオレフィン系樹脂はＮａＯＨ等のアルカリ性エッチング液に、又ポリエステル系樹脂はＦｅＣｌ２等の酸性エッチング液に対して良好な耐性を呈する。しかも、それらの樹脂は、接着性にも優れる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る半導体チップの実装方法の好適な実施の一形態を添付図面に従って詳細に説明する。
【００４２】
先に述べたように、本発明の半導体チップの実装方法は、配線パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜を加熱溶融させた状態において、その溶融状態にある熱可塑性樹脂被膜の上に半導体ベアチップのバンプを超音波を付与しつつ押し付けることにより、溶融した熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、前記バンプと電極領域とが接触した状態において、超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、前記溶融した熱可塑性樹脂を冷却固化させて、半導体ベアチップ本体を配線基板上に接着させる工程と、を具備するものである。
【００４３】
斯かる実装方法を含む一連の工程の概略が図１の工程図に示されている。この一連の工程には、金属箔積層材製造工程（Ａ）、エッチングマスク印刷工程（Ｂ）、配線パターン形成のためのエッチング工程（Ｃ）、超音波実装工程（Ｄ）と、接着工程（Ｅ）とが含まれている。以下、それらの工程の詳細を順に説明する。
【００４４】
［金属箔積層材製造工程（Ａ）］
この工程では、フィルム状配線基板の原材をなすＡｌ−ＰＥＴ積層材１を製造する。このＡｌ−ＰＥＴ積層材１は、例えば、２５μｍ厚のＰＥＴフィルム２の片面（図では上面）に、ウレタン系接着剤を介して３５μｍ厚の硬質アルミ箔３を重ね、これを１５０℃、圧力５ｋｇ／ｃｍ２の条件で熱ラミネートを経て積層接着させる工程を経て製造される。
【００４５】
［エッチングマスク印刷工程（Ｂ）］
この工程では、Ａｌ−ＰＥＴ積層材１の硬質アルミ箔３の表面に所要配線パターン形状のエッチングレジストパターン４を形成する。このレジストパターン４の形成は、例えば、１５０℃程度の温度で溶融するポリオレフィン系の熱可塑性樹脂製接着剤を、グラビア印刷等の方法によって硬質アルミ箔３の表面に厚さ４〜６μｍ程度塗布することによって行われる。この塗布厚は、搭載されるベアチップのバンプサイズ乃至形状に応じて調整することが好ましい。
【００４６】
［エッチング工程（Ｃ）］
この工程では、エッチングレジストパターン４から露出するアルミ箔部分５を従来公知のエッチング処理で除去することにより、硬質アルミ箔３からなる配線パターン６を形成する。この配線パターン６の形成は、エッチングレジストパターン４から露出するアルミ箔部分５を、例えば、エッチング液であるＮａＯＨ（１２０ｇ／ｌ）に温度５０℃の条件にて晒すことによって行われる。このエッチング工程で得られた配線基板７の表面には、硬質アルミ箔３からなる配線パターン６が出現される。また、この配線パターン６の表面は、その全面に亘ってエッチングレジストパターン（エッチングマスク）４として使用したポリオレフィン系の熱可塑性樹脂製接着剤により覆われている。換言すれば、この配線パターン６の少なくとも電極領域（後述する半導体ベアチップのバンプとの接続予定領域）の表面は熱可塑性樹脂被膜４ａにより覆われている。
【００４７】
［超音波実装工程（Ｄ）］
この工程では、超音波を付与しつつ、半導体ベアチップ８を配線基板７上に実装する。この工程は、配線パターン６上の電極領域１０を覆う熱可塑性樹脂被膜４ａを加熱溶融させた状態において、その溶融状態にある熱可塑性樹脂被膜４ａの上に半導体ベアチップ８のバンプ９を超音波を付与しつつ押し付けることにより、溶融した熱可塑性樹脂被膜４ａを押し退けてバンプ９と電極領域１０とを接触させる工程（第１工程）と、バンプ９と電極領域１０とが接触した状態において、超音波を継続的に付与することにより、バンプ９と電極領域１０とを超音波接合させる工程（第２工程）と、を含んでいる。
【００４８】
すなわち、半導体ベアチップ８は厚さ１５０μｍであって、その底面から接続用の金属端子であるバンプ９を突出させた、いわゆる表面実装型部品として構成されている。第１の工程では、このバンプ（例えば金より成る）９は、超音波振動を付加した状態で、１５０℃の加熱により溶融した熱可塑性樹脂被膜４ａに押し当てられる。すると、溶融した熱可塑性樹脂被膜４ａは、バンプ９の超音波振動によりバンプ９の先端位置より押し退けられて除去され、さらにアルミ箔配線パターン６表面上の酸化物層等も振動により機械的に除去される。その結果、バンプ９と電極領域１０とが接触させられる。第２の工程では、その後、さらに振動による摩擦熱によりバンプ９と配線パターン６の電極領域１０とが加熱され、金原子がアルミ箔内に拡散した金属融着部が形成されて両者の超音波接合が完了する。
【００４９】
以上の第１並びに第２の工程は、半導体ベアチップ８を所定位置に配置した後、例えば、負荷圧力０．２ｋｇ／ｍｍ２下で、振動数６３ＫＨｚの超音波振動を数秒程度加えることにより完了される。
【００５０】
この超音波実装工程のより詳細が図２の工程図に示されている。同図（ａ）に示される位置決め工程では、それぞれ真空吸着機能を有する超音波ホーン１１とヒータテーブル兼用アンビル１２とを上下に対向配置した状態において、超音波ホーン１１には矢印１１ａに示されるようにベアチップ８を吸着保持させ、またヒータテーブル兼用アンビル１２には矢印１２ａに示されるように配線基板７を吸着保持させる。この状態において、超音波ホーン１１とヒータテーブル兼用アンビル１２とを水平方向へと相対移動させつつ、ベアチップ８側のバンプ９と配線基板７側の配線パターン６の電極領域１０との位置決めを行い、同時にヒータテーブル兼用アンビル１２によって配線基板７を１５０°Ｃに加熱する。
【００５１】
同図（ｂ）に示される熱可塑性樹脂接着剤の除去工程では、超音波ホーン１１とヒータテーブル兼用アンビル１２とによって、矢印ｖに示されるように、超音波振動（６３．５ＫＨｚ、２Ｗ）を付与しつつ、矢印Ｐに示されるように、負荷圧力（０．１〜０．３Ｋｇｆ）により、ベアチップ８のバンプ９を加熱溶融状態にある熱可塑性樹脂接着剤（熱可塑性樹脂被膜）４ａに押し当てることにより、溶融した熱可塑性樹脂被膜４ａを押し退けてバンプ９と電極領域１０とを接触させる。
【００５２】
同図（ｃ）に示される超音波接合工程では、さらに超音波振動ｖを継続的に付与することにより、金属間の拡散接合を進行させて、バンプ９と電極領域１０とを超音波接合させる。
【００５３】
再び、図１に戻って、説明を続ける。
［接着工程（Ｅ）］
この工程では、配線基板に付与された１５０℃の加熱を除去することにより、溶融した熱可塑性樹脂被膜４ａを自然冷却又は強制冷却により再硬化させて、半導体ベアチップ８本体と配線パターン６との間を接着させる。すなわち、半導体ベアチップ８の底面と配線基板７との間に満たされた溶融状態にある熱可塑性樹脂被膜４ａが冷却固化されて、半導体ベアチップ８と配線基板７とが強固に接着固定されるのである。
【００５４】
以上の工程（Ａ）〜（Ｅ）を経て完成された実装構造が図３に示されている。同図に示されるように、この実装構造によれば、（１）バンプ９と電極領域１０との接合は超音波による拡散接合であるため、確実な電気的導通が図れること、（２）バンプ９と電極領域１０との接合部が樹脂封止されるため、耐湿性が良好となること、（３）半導体チップ８と配線基板７とが熱可塑性樹脂被膜４ａの硬化の際に接着されるため、引っ張り等に対する機械的な実装強度が高いこと、（４）電気的導通と機械的結合とを短時間で同時になし得ること、（５）特別な封止乃至接着工程、並びに、接着材料が不要なため製造コストが格段に低いこと、（６）基板表面が露出している部分については熱可塑性樹脂被膜は存在しないから、加熱時に基板表面が必要以上にべた付くことがないこと、等の作用効果が得られる。
【００５５】
本実施形態の樹脂被膜を用いた実装方法の場合における半導体ベアチップ８と配線パターン６との間の接合強度を、超音波接合のみを用いた場合におけるそれと比較して図４に示す。同図から明らかなように、本発明実装方法の場合には、超音波接合のみの場合に比較して、２〜３倍のもの強力な接合強度が得られた。これは、半導体チップ８と配線基板７とが熱可塑性樹脂被膜４ａの硬化の際に接着されるためであることは、言うまでもない。
【００５６】
尚、上記の実施形態では、積層材１を構成する樹脂基材としてＰＥＴフィルム２を使用したが、ＰＥＴフィルムの代わりにポリイミドフィルム等を使用することもできる。
【００５７】
また、エッチングレジストパターン４の材質としては、ポリオレフィン系樹脂の代わりにポリエステル系の熱可塑性樹脂を用いることもできる。但し、その場合には、エッチング液としては、酸系のＦｅＣｌ２を用いることとなる。
【００５８】
また、図１（Ｃ）に示される配線基板７は、配線パターン６の表面がその全面に亘って熱可塑性樹脂被膜４ａにより覆われているものであって、フリップチップ接続用配線基板として一般化することができる。
【００５９】
そして、このような構成によれば、上述の実装方法に使用した場合、配線パターン６の表面がその全面に亘って熱可塑性樹脂被膜４ａにより覆われているので、耐湿性の良好な封止構造並びに引っ張り強度の高い接着構造が得られる。すなわち、配線パターン６上の電極領域１０付近に位置する熱可塑性樹脂被膜４ａは主として超音波接合部の封止作用に寄与する一方、電極領域以外の部分に位置する熱可塑性樹脂被膜４ａは半導体チップ８本体と配線基板７との接着作用に寄与する。
【００６０】
また、図１（Ｂ），（Ｃ）に示される配線基板の製造方法は、換言すれば、配線パターンをエッチング処理にて形成する際に使用されるエッチングマスク材として熱可塑性樹脂を使用するものであって、フリップチップ接続用配線基板の製造方法として一般化することができる。
【００６１】
そして、このような構成によれば、配線パターンの形成のためのエッチング処理に使用されたエッチングマスク材がそのまま導体パターン表面の全面を覆う熱可塑性樹脂被膜となるため、別途被膜形成工程が不要で手間が掛からず、低コストに製造できる。
【００６２】
最後に、この実施形態にかかる半導体チップの実装方法の作用効果をまとめて記述する。すなわち、以上の実装方法によれば、
（１）配線パターンの形成工程において、エッチング加工で用いた絶縁性レジストを別工程で剥離する必要がなく、低コスト化できる。
【００６３】
（２）さらに、熱可塑性樹脂からなる絶縁性レジストが半導体チップの直下で接着剤として働き、超音波による半導体の実装強度を補強できる。
【００６４】
（３）また、バンプ周辺を樹脂材により封止でき、バンプ接続部の耐湿信頼性を向上できる。
【００６５】
（４）従来方法で必要としていた、上記目的をもった樹脂材が不要であり、材料コストの低下が図れる。
【００６６】
（５）超音波振動によるバンプ、配線パターン間の金属の拡散接合により、確実な端子間接続が得られる。
【００６７】
（６）超音波接合、熱可塑性樹脂の溶融、硬化は１〜２秒以内で実行でき、製造時間の短縮が図れる。
【００６８】
次に、図５〜図１０を参照しつつ、本発明にかかるデータキャリアの製造方法の一実施形態について説明する。なお、このデータキャリアは、航空タグ、物流管理用ラベル、無人改札用パス等として機能する電磁波読み取り可能なものである。そして、このデータキャリアは、フィルム状樹脂製基体にアンテナコイルを構成する金属箔パターンを保持させてなるデータキャリア本体と、フィルム状樹脂製基体表面のアルミ箔配線パターンに送受信回路やメモリ等を構成する半導体ベアチップを実装してなる電子部品モジュールとを一体化して構成される。
【００６９】
データキャリアの実施形態の一例が図５に示されている。同図に示されるように、このデータキャリアＤＣは、２５μｍ厚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製基体１０１の片面に、１０μｍ厚の銅箔製渦巻き状導体パターン（アンテナコイルに相当）１０２を保持させてなるデータキャリア本体１００と、７０μｍ厚のガラスエポキシ製小片２０１にベアチップＩＣ２０２を図では下面側に実装してなる電子部品モジュール２００とを有する。そして、電子部品モジュール２００は、その小片２０１が、渦巻状導体パターン１０２を構成する周回導体束１０２ａを跨ぐ（換言すれば交差する）ようにしてデータキャリア本体１００上に搭載され、かつ渦巻状導体パターン１０２との電気的接続は、渦巻状導体パターン１０２の内周側端子パッド１０３と外周側端子パッド１０４とにおいて行われる。
【００７０】
電子部品モジュール２００の実装構造の一例が図６の拡大断面図に示されている。図５並びに図６に示されるデータキャリア本体１００並びに電子部品モジュール２００の製造方法は、以下に順次詳細に説明される。
【００７１】
アンテナコイルを構成する渦巻状導体パターン１０２の製造工程の一例が図７に示されている。同図を参照して、ＰＥＴフィルム製基体１０１の片面にアンテナコイルとなる渦巻状導体パターン１０２を形成する際の工程を説明する。
【００７２】
（工程Ａ）
まず、最初に、Ｃｕ−ＰＥＴ積層基材３０１を用意する。一例として２５μｍ厚のＰＥＴフィルム３０２の片面に、ウレタン系接着剤を介して１０μｍ厚の銅箔３０３を重ね、これを１５０℃、圧力５ｋｇ／ｃｍ２の条件で熱ラミネートを経て積層接着させる。これにより、ＰＥＴフィルム３０２の表面に銅箔３０３が接着されたＣｕ−ＰＥＴ積層材３０１が完成する。
【００７３】
（工程Ｂ）
次に、Ｃｕ−ＰＥＴ積層材３０１の銅箔３０３の表面上に渦巻形状のエッチングレジストパターン３０４を形成する。すなわち、コイルの特性として必要なＬ値、Ｑ値を得るターン数、線幅、ピッチ、内外周をもつ渦巻形状に、例えばオフセット印刷法を用いて絶縁性のエッチングレジストインクを銅箔３０３上に印刷する。このときのレジストインクとしては、熱又は活性エネルギー線で硬化するタイプのものを使用する。活性エネルギー線としては紫外線または電子線を使用し、紫外線を用いる場合にはレジストインクに光重合剤を入れて使用する。
【００７４】
（工程Ｃ）
次に、Ｃｕ−ＰＥＴ積層材３０１の銅箔３０３の表面上における、電子部品モジュール２００の電極との電気的導通接続を行う位置に、導電性インクで必要電極形状の導電性エッチングレジストパターン３０５ａ，３０５ｂ（図５の１０３，１０４）を形成する。このレジストパターン３０５ａ，３０５ｂの形成は前記工程と同様のオフセット印刷にて行い、レジストインクとしては、１２０℃、２０分程度の熱処理で硬化する熱硬化性導電接着剤を用いる。尚、この工程に於ける導電性インクの印刷は、一般的に実施されるスクリーン印刷法を用いてもよく、またインク材として、例えばＡｇ粒子と熱可塑性接着剤の混合物に光重合剤を入れたもの、あるいはハンダペースト等を用いてもよい。
【００７５】
（工程Ｄ）
次に、エッチングレジストパターン３０４，３０５ａ，３０５ｂから露出する銅箔部分３０６を従来公知のエッチングを行うことにより除去し、アンテナコイルとなる渦巻状導体パターン（図５における１０２）を形成する。このエッチング処理に際しては、エッチング液としてＦｅＣｌ２（１２０ｇ／ｌ）を５０℃の条件にて使用し銅箔３０３を除去する。この後、一般的には前記工程Ｂに於いて形成したエッチングレジストを除去しないと、電子部品を回路上、すなわちアンテナコイルを構成する渦巻状パターン上に実装することはできないが、本発明においては先の工程Ｃで説明したように導電性のレジストパターン３０５ａ，３０５ｂがあり、この位置に電子部品を実装することによりエッチングレジストを除去する必要がない。すなわち、本発明によりエッチングレジストの剥離工程を省くことができ、さらに絶縁性インクで形成したエッチングレジスト３０４が銅箔製回路パターン表面の絶縁性保護層としても機能するという効果もある。
【００７６】
（工程Ｅ）
最後に、本実施形態に於いては後述する電子部品モジュールの凸部（ポッティング部４１１）が挿入可能な透孔３０７をプレス加工する。以上によりＰＥＴフィルム製基体３０２（１０１）の片面にアンテナコイルとなる渦巻状導体パターン３０８（１０２）が保持されたデータキャリア本体１００が完成する。
【００７７】
次に、電子部品モジュール２００の作成工程の一例が図８に示されている。なお、図８に示される内容は、最終工程でベアチップ４０８をポッティング４１１で樹脂封止すること、並びに、データキャリア本体１００との接続用電極部分に導電性レジスト４１２を配置することを除き、先に図１を参照して説明した内容と同一である。
【００７８】
［金属箔積層材製造工程（Ａ）］
この工程では、フィルム状配線基板の原材をなすＡｌ−ＰＥＴ積層材４０１を製造する。このＡｌ−ＰＥＴ積層材４０１は、例えば、２５μｍ厚のＰＥＴフィルム４０２の片面（図では上面）に、ウレタン系接着剤を介して３５μｍ厚の硬質アルミ箔４０３を重ね、これを１５０℃、圧力５ｋｇ／ｃｍ２の条件で熱ラミネートを経て積層接着させる工程を経て製造される。
【００７９】
［エッチングマスク印刷工程（Ｂ）］
この工程では、Ａｌ−ＰＥＴ積層材４０１の硬質アルミ箔４０３の表面に所要配線パターン形状のエッチングレジストパターン４０４を形成する。このレジストパターン４０４の形成は、例えば、１５０℃程度の温度で溶融するポリオレフィン系の熱可塑性樹脂製接着剤を、グラビア印刷等の方法によって硬質アルミ箔４０３の表面に厚さ４〜６μｍ程度塗布することによって行われる。この塗布厚は、搭載されるベアチップのバンプサイズ乃至形状に応じて調整することが好ましい。加えて、この工程では、データキャリア本体１００の端子パッド部分３０５ａ，３０５ｂとの接続部分に所要電極パターン形状の導電性エッチングレジストパターン４１２ａ，４１２ｂを配置する。このレジストパターン４１２ａ，４１２ｂの形成は前記工程と同様のオフセット印刷にて行い、レジストインクとしては、１２０℃、２０分程度の熱処理で硬化する熱硬化性導電接着剤を用いる。尚、この工程に於ける導電性インクの印刷は、一般的に実施されるスクリーン印刷法を用いてもよく、またインク材として、例えばＡｇ粒子と熱可塑性接着剤の混合物に光重合剤を入れたもの、あるいはハンダペースト等を用いてもよい。
【００８０】
［エッチング工程（Ｃ）］
この工程では、エッチングレジストパターン４０４から露出するアルミ箔部分４０５を従来公知のエッチング処理で除去することにより、硬質アルミ箔４０３からなる配線パターン４０６を形成する。この配線パターン４０６の形成は、エッチングレジストパターン４から露出するアルミ箔部分４０５を、例えば、エッチング液であるＮａＯＨ（１２０ｇ／ｌ）に温度５０℃の条件にて晒すことによって行われる。このエッチング工程で得られた配線基板４０７の表面には、硬質アルミ箔４０３からなる配線パターン４０６が出現される。また、この配線パターン４０６の表面は、その全面に亘ってエッチングレジストパターン（エッチングマスク）４０４として使用したポリオレフィン系の熱可塑性樹脂製接着剤により覆われている。換言すれば、この配線パターン４０６の少なくとも電極領域（後述する半導体ベアチップのバンプとの接続予定領域）の表面は熱可塑性樹脂被膜４０４ａにより覆われている。
【００８１】
［超音波実装工程（Ｄ）］
この工程では、超音波を付与しつつ、半導体ベアチップ４０８を配線基板４０７上に実装する。この工程は、配線パターン４０６上の電極領域４１０を覆う熱可塑性樹脂被膜４０４ａを加熱溶融させた状態において、その溶融状態にある熱可塑性樹脂被膜４０４ａの上に半導体ベアチップ４０８のバンプ４０９を超音波を付与しつつ押し付けることにより、溶融した熱可塑性樹脂被膜４０４ａを押し退けてバンプ４０９と電極領域４１０とを接触させる工程（第１工程）と、バンプ４０９と電極領域４１０とが接触した状態において、超音波を継続的に付与することにより、バンプ４０９と電極領域４１０とを超音波接合させる工程（第２工程）と、を含んでいる。
【００８２】
すなわち、半導体ベアチップ４０８は厚さ１５０μｍであって、その底面から接続用の金属端子であるバンプ４０９を突出させた、いわゆる表面実装型部品として構成されている。第１の工程では、このバンプ（例えば金より成る）４０９は、超音波振動を付加した状態で、１５０℃の加熱により溶融した熱可塑性樹脂被膜４０４ａに押し当てられる。すると、溶融した熱可塑性樹脂被膜４０４ａは、バンプ４０９の超音波振動によりバンプ４０９の先端位置より押し退けられて除去され、さらにアルミ箔配線パターン４０６表面上の酸化物層等も振動により機械的に除去される。その結果、バンプ４０９と電極領域４１０とが接触させられる。第２の工程では、その後、さらに振動による摩擦熱によりバンプ４０９と配線パターン４０６の電極領域４１０とが加熱され、金原子がアルミ箔内に拡散した金属融着部が形成されて両者の超音波接合が完了する。
【００８３】
以上の第１並びに第２の工程は、半導体ベアチップ８を所定位置に配置した後、例えば、負荷圧力０．２ｋｇ／ｍｍ２下で、振動数６３ＫＨｚの超音波振動を数秒程度加えることにより完了される。
【００８４】
［接着工程（Ｅ）］
この工程では、配線基板に付与された１５０℃の加熱を除去することにより、溶融した熱可塑性樹脂被膜４０４ａを自然冷却又は強制冷却により再硬化させて、半導体ベアチップ４０８本体と配線パターン４０６との間を接着させる。すなわち、半導体ベアチップ４０８の底面と配線基板４０７との間に満たされた溶融状態にある熱可塑性樹脂被膜４０４ａが冷却固化されて、半導体ベアチップ４０８と配線基板４０７とが強固に接着固定されるのである。しかるのち、半導体ベアチップ４０８は、必要に応じて、公知の手法により樹脂封止されて、ポッティング部４１１が形成される。
【００８５】
次に、電子部品モジュール２００を、その絶縁性小片２０１が、渦巻状導体パターン１０２を構成する周回導体束１０２ａを跨ぐようにしてデータキャリア本体１００上に搭載し、かつ渦巻状導体パターンとの電気的接続を、渦巻状導体パターン１０２の内周側と外周側とに分離して別個に行う手順を、図９を参照して説明する。
【００８６】
（工程Ａ）
まず、電子部品モジュール２００の電子部品搭載面とデータキャリア本体１００の導電パターン形成面とが対向するようにし、かつ電子部品モジュール２００が、渦巻状導体パターン１０２を構成する周回導体束１０２ａを跨ぐ（換言すれば、交差する）ようにして、電子部品モジュール２００をデータキャリア本体１００上に搭載する。このとき、電子部品であるベアチップ４０８を覆うポッティング部４１１は、データキャリア本体１００側に開けられた孔３０７に受け入れられる。さらに、電子部品モジュール２００側において、ベアチップ４０８のバンプ４０９，４０９へ導通する一対のアルミ箔領域４０６，４０６の電極領域となる導電性レジスト領域４１２ａ，４１２ｂは、データキャリア本体１００側において、一対の導電性レジストパターン３０５ａ，３０５ｂの真上に位置される。つまり、電子部品モジュール２００側の銅箔領域４０６，４０６とデータキャリア本体１００側の導電性レジストパターン３０５ａ，３０５ｂとは導電性レジスト領域４１２，４１２を介して相対峙することとなる。
【００８７】
（工程Ｂ）
次に、温度１６０℃で加熱した圧子５０１ａ，５０１ｂを電子部品モジュール２００上から、特に、一対の導電性レジストパターン３０５ａ，３０５ｂの真上部に負荷圧力２１．７ｋｇ、時間２０秒間押し当てる。このとき、熱可塑性接着剤被膜である導電性レジストパターンが局部的に軟化溶融して、電子部品モジュール２００の端子領域４０６，４０６へ導通する導電性レジスト領域４１２ａ，４１２ｂとデータキャリア本体１００側の導電性レジストパターン３０５ａ，３０５ｂとが接着固定される。他方、熱可塑性樹脂被膜４０４ａ部分は絶縁を保ったまま電子部品モジュール２００とデータキャリア本体１００との接合に利用でき、さらに渦巻状導体パターン１０２の表面のエッチングレジスト３０４が絶縁材として残留しているため、電子部品モジュール２００の絶縁性基材小片４０２（２０１）上の配線パターン（図示せず）が、渦巻状導体パターン１０２の内外周を結ぶジャンパー部材を兼ねることとなる。その結果、従来構造のように、ジャンパ部材や裏面配線パターン等を使用せずとも、渦巻状導体パターン１０２とベアチップ４０８との電気的接続が可能となる。
【００８８】
次に、図１０〜図１２を参照しつつ、本発明にかかるデータキャリアの製造方法の他の一実施形態について説明する。なお、このデータキャリアも、航空タグ、物流管理用ラベル、無人改札用パス等として機能する電磁波読み取り可能なものである。そして、このデータキャリアは、図５を参照して説明した先の例と同様に、フィルム状樹脂製基体にアンテナコイルを構成する金属箔パターンを保持させてなるデータキャリア本体と、フィルム状樹脂製基体表面のアルミ箔配線パターンに送受信回路やメモリ等を構成する半導体ベアチップを実装してなる電子部品モジュールとを一体化して構成される。
【００８９】
アンテナコイルを構成する渦巻状導体パターン１０２（図５）の製造工程の一例が図１０に示されている。同図を参照して、ＰＥＴフィルム製基体１０１（図５）の片面にアンテナコイルとなる渦巻状導体パターン１０２（図５）を形成する際の工程を説明する。
【００９０】
（工程Ａ）
まず、最初にＣｕ−ＰＥＴ積層基材１を用意する。一例として２５μｍ厚のＰＥＴフィルムの片面に、ウレタン系接着剤を介して１０μｍ厚の銅箔を重ね、これを１５０℃、圧力５ｋｇ／ｃｍ２の条件で熱ラミネートを経て積層接着させる。これにより、ＰＥＴフィルム６０２（１０１）の表面に銅箔６０３が被着されたＣｕ−ＰＥＴ積層材６０１が完成する。
【００９１】
（工程Ｂ）
次に、Ｃｕ−ＰＥＴ積層材６０１の銅箔６０３の表面に渦巻形状並びに端子部形状のエッチングレジストパターン６０４を形成する。すなわち、コイルの特性として必要なＬ値、Ｑ値を得るターン数、線幅、ピッチ、内外周をもつ渦巻形状に、例えばオフセット印刷法を用いて絶縁性のエッチングレジストインキをＣｕ箔上に印刷する。このときのレジストインキとしては、熱又は活性エネルギー線で硬化するタイプのものを使用する。活性エネルギー線としては紫外線または電子線を使用し、紫外線を用いる場合にはレジストインキに光重合剤を入れて使用する。
【００９２】
（工程Ｃ）
上記工程により形成されたエッチングレジストパターン６０４から露出するＣｕ箔部分６０３ａを従来公知のエッチング法にて除去することにより、アンテナコイルを構成する渦巻状導体パターン６０５並びに内外周の端子パッド６０６ａ，６０６ｂ形成する。このエッチング処理に際しては、エッチング液としてＦｅＣｌ２（１２０ｇ／ｌ）を５０℃の条件にて使用し、必要な銅箔部分（Ｃｕ）を除去する。
【００９３】
この後、一般的には前記工程（Ｂ）に於いて形成した絶縁性のエッチングレジスト６０４を除去しないと、電子部品を回路上、すなわちコイルに実装することはできないが、本発明においては接合予定部位６０６ａ，６０６ｂに位置するエッチングレジストは後述する接合の際に超音波による機械的摩擦によって除去されるため、絶縁性のレジスト６０４を除去する必要がなくなる。すなわち、本発明によれば、エッチングレジスト６０４の剥離工程を省略でき、さらにエッチングレジスト６０４が銅製導体パターン６０５表面の絶縁性保護層として使用できるという効果が得られる。
【００９４】
次に、電子部品モジュール２００の作成工程の一例が図１１に示されている。
【００９５】
［金属箔積層材製造工程（Ａ）］
この工程では、フィルム状配線基板の原材をなすＡｌ−ＰＥＴ積層材７０１を製造する。このＡｌ−ＰＥＴ積層材７０１は、例えば、２５μｍ厚のＰＥＴフィルム７０２の片面（図では上面）に、ウレタン系接着剤を介して３５μｍ厚の硬質アルミ箔７０３を重ね、これを１５０℃、圧力５ｋｇ／ｃｍ２の条件で熱ラミネートを経て積層接着させる工程を経て製造される。
【００９６】
［エッチングマスク印刷工程（Ｂ）］
この工程では、Ａｌ−ＰＥＴ積層材７０１の硬質アルミ箔７０３の表面に所要配線パターン形状のエッチングレジストパターン７０４を形成する。このレジストパターン７０４の形成は、例えば、１５０℃程度の温度で溶融するポリオレフィン系の熱可塑性樹脂製接着剤を、グラビア印刷等の方法によって硬質アルミ箔７０３の表面に厚さ４〜６μｍ程度塗布することによって行われる。この塗布厚は、搭載されるベアチップのバンプサイズ乃至形状に応じて調整することが好ましい。
【００９７】
［エッチング工程（Ｃ）］
この工程では、エッチングレジストパターン７０４から露出するアルミ箔部分７０５を従来公知のエッチング処理で除去することにより、硬質アルミ箔７０３からなる配線パターン７０６を形成する。この配線パターン７０６の形成は、エッチングレジストパターン７０４から露出するアルミ箔部分７０５を、例えば、エッチング液であるＮａＯＨ（１２０ｇ／ｌ）に温度５０℃の条件にて晒すことによって行われる。このエッチング工程で得られた配線基板７０７の表面には、硬質アルミ箔７０３からなる配線パターン７０６が出現される。また、この配線パターン７０６の表面は、その全面に亘ってエッチングレジストパターン（エッチングマスク）７０４として使用したポリオレフィン系の熱可塑性樹脂製接着剤により覆われている。換言すれば、この配線パターン７０６の少なくとも電極領域（後述する半導体ベアチップのバンプとの接続予定領域）の表面は熱可塑性樹脂被膜７０４ａにより覆われている。
【００９８】
［超音波実装工程（Ｄ）］
この工程では、超音波を付与しつつ、半導体ベアチップ７０８を配線基板７０７上に実装する。この工程は、配線パターン７０６上の電極領域７１０を覆う熱可塑性樹脂被膜７０４ａを加熱溶融させた状態において、その溶融状態にある熱可塑性樹脂被膜７０４ａの上に半導体ベアチップ７０８のバンプ７０９を超音波を付与しつつ押し付けることにより、溶融した熱可塑性樹脂被膜７０４ａを押し退けてバンプ７０９と電極領域７１０とを接触させる工程（第１工程）と、バンプ７０９と電極領域７１０とが接触した状態において、超音波を継続的に付与することにより、バンプ７０９と電極領域７１０とを超音波接合させる工程（第２工程）と、を含んでいる。
【００９９】
すなわち、半導体ベアチップ７０８は厚さ１５０μｍであって、その底面から接続用の金属端子であるバンプ７０９を突出させた、いわゆる表面実装型部品として構成されている。第１の工程では、このバンプ（例えば金より成る）７０９は、超音波振動を付加した状態で、１５０℃の加熱により溶融した熱可塑性樹脂被膜７０４ａに押し当てられる。すると、溶融した熱可塑性樹脂被膜７０４ａは、バンプ７０９の超音波振動によりバンプ７０９の先端位置より押し退けられて除去され、さらにアルミ箔配線パターン７０６表面上の酸化物層等も振動により機械的に除去される。その結果、バンプ７０９と電極領域７１０とが接触させられる。第２の工程では、その後、さらに振動による摩擦熱によりバンプ７０９と配線パターン７０６の電極領域７１０とが加熱され、金原子がアルミ箔内に拡散した金属融着部が形成されて両者の超音波接合が完了する。
【０１００】
以上の第１並びに第２の工程は、半導体ベアチップ８を所定位置に配置した後、例えば、負荷圧力０．２ｋｇ／ｍｍ２下で、振動数６３ＫＨｚの超音波振動を数秒程度加えることにより完了される。
【０１０１】
［接着工程（Ｅ）］
この工程では、配線基板に付与された１５０℃の加熱を除去することにより、溶融した熱可塑性樹脂被膜７０４ａを自然冷却又は強制冷却により再硬化させて、半導体ベアチップ７０８本体と配線パターン７０６との間を接着させる。すなわち、半導体ベアチップ７０８の底面と配線基板７０７との間に満たされた溶融状態にある熱可塑性樹脂被膜７０４ａが冷却固化されて、半導体ベアチップ７０８と配線基板７０７とが強固に接着固定されるのである。しかるのち、半導体ベアチップ７０８は、必要に応じて、公知の手法により樹脂封止されて、ポッティング部７１１が形成される。以上で、電子部品モジュール７０７が完成する。
【０１０２】
次に、電子部品モジュール７０７をデータキャリア６０７上に実装してアンテナコイルと電気的に接続する工程を図１２に従って説明する。この工程は、超音波溶接技術を用いて行われる。
【０１０３】
（工程Ａ）
まず、電子部品モジュール７０７をデータキャリア本体６０７の上に、電子部品側の接合予定部位７０８ａ，７０８ｂとデータキャリア本体側の接合予定部位である端子パッド６０６ａ，６０６ｂとが向かい合う整合状態で搭載する。
【０１０４】
（工程Ｂ）
次いで、一体に降下する一対の圧子８０１，８０２を電子部品モジュール７０７の接合予定部位７０８ａ，７０８ｂの直上部に負荷圧力Ｐ（０．２ｋｇ／ｍｍ２  ）、振動数Ｖ（４０ｋＨｚ）の超音波振動を付加しながら時間Ｔ（０．５秒間）程度押し当てる。なお、８０３，８０４は圧子９，１０と対向配置されたアンビルである。
【０１０５】
一般に溶接とは、結合しようとする金属の表面の原子相互間に引力が働き合うような距離（数オングストローム）に原子を接近させ、しかも面全体の原子が秩序ある配列をとって接触することによって生じる。ところが通常、金属の表面は酸化物、吸着ガス等の薄い表面層によって覆われているため、その下地の清浄な金属原子の接近が妨げられ、十分な結合力を生じない。
【０１０６】
そこで本超音波接合法では、上記したような方法による超音波振動によって金属表面層を除去し、さらに原子振動を盛んにして原子を拡散させることで、電子部品モジュールの端子及びアンテナコイル側の端子を接着固定している。
【０１０７】
さらに、本法は上記したように金属の表面層を超音波振動により除去して接合を実現する原理に基づくものであり、図１２の工程（Ｂ）により導体パターンの端子パッド６０６ａ，６０６ｂ上に形成された絶縁性エッチングレジスト７０４を剥離しないままこの接合工程を実施しても、電子部品モジュール７０７側とデータキャリア本体６０７側との間に十分な電気的並びに機械的接合特性が得られる。以上の工程により本発明に係るフィルム状データキャリアＤＣ（図５参照）が完成される。
【０１０８】
なお、以上説明した実施形態において、例えば、圧子８０１，８０２と対向するアンビル８０３，８０４の端面に融着部形状に対応する多数の凹凸を設ける一方、圧子８０１，８０２の押圧時間を調整することで、突部に対応して金属の塑性流動を局部的に生じさせ、金属層が除去された部分から臨む樹脂層同士を超音波振動により融着させることができる。特に、このような金属融着と樹脂融着とを併用する場合には、電子部品モジュールの機械的な接着強度が格段向上するため、データキャリアが航空タグや物流管理用ラベル等のような手荒な扱いを受けやすいものであるときに有効である。
【０１０９】
こうして完成したフィルム状データキャリアは、読み取り媒体として電磁界を用いていることから、読み取りに際する距離的並びに方向的な制約をさほど受けることがなく、具体的には、読み取りの方向性に制約を受けることなく１００〜１０００ｍｍの距離から、半導体内に記憶されたデータを確実に読み取ることができる。
【０１１０】
本実施形態で製造されるフィルム状データキャリアの耐湿試験結果（温度８５°Ｃ，湿度８５％）を図１３に示す。同図に示されるように、耐湿試験２５０時間経過後の通信距離の変動は±１０％以内であり、バンプ接続部分の耐湿信頼性としては十分な値が得られることが確認された。
【０１１１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明によれば、配線基板上に半導体チップを迅速に、電気的にも機械的にも確実に、さらに低コストに、実装可能なフリップチップ接続方式による半導体チップの実装方法を提供することができる。
【０１１２】
また、この発明によれば、航空タグ、物流管理用ラベル、無人改札用パス等として機能する電磁波読み取り可能なデータキャリアを低コストに大量生産することが可能な電磁波読み取り可能なデータキャリアの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実装方法を説明する工程図である。
【図２】超音波実装工程の詳細を示す説明図である。
【図３】本発明方法による実装構造の断面図である。
【図４】半導体チップと配線パターンとの接合強度を表にして示す図である。
【図５】データキャリアの一例を示す正面図である。
【図６】データキャリア本体と電磁部品モジュールとの積層部の断面図である。
【図７】データキャリア本体の製造工程を示す工程図である。
【図８】電子部品モジュールの製造工程を示す工程図である。
【図９】電子部品モジュールのデータキャリア本体への搭載工程を示す工程図である。
【図１０】データキャリア本体の製造工程を示す図である。
【図１１】電子部品モジュールの製造工程を示す図である。
【図１２】電子部品モジュールのデータキャリア本体への搭載工程を示す工程図である。
【図１３】本発明が適用されたフィルム状データキャリアの耐湿試験結果を表にして示す図である。
【図１４】フリップチップ接続の第１従来方式を示す図である。
【図１５】リップチップ接続の第２従来方式を示す図である。
【符号の説明】
１，４０１，７０１        Ａｌ−ＰＥＴ積層基材
２，４０２，７０２        ＰＥＴフィルム
３，４０３，７０３        アルミ箔
４，４０４，７０４        熱可塑性樹脂製のエッチングレジストパターン
５，４０５，７０５        レジストパターンの存在しない部分
６，４０６，７０６        アルミ箔配線パターン
７，４０７，７０７        配線基板
８，４０８，７０８        半導体ベアチップ
９，４０９，７０９        バンプ
１０，４１０，７１０      配線パターン上の電極領域
１１，８０１，８０２      超音波ホーン
１２，８０３，８０４      ヒータテーブル兼超音波アンビル
ＤＣ      データキャリア
１００    データキャリア本体
１０１    ＰＥＴ製基体
１０２    渦巻状導体パターン
１０２ａ  周回導体束
１０３    内周側端子パッド
１０４    外周側端子パッド
２００    電子部品モジュール
２０１    絶縁性小片
２０２    ベアチップ
４１１，７１１  ポッティング部
４１２    導電性レジスト領域
５０１ａ，５０１ｂ    圧子
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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