(57)【要約】  【課題】製造が容易で狭ピッチに対応で、絶縁信頼性、接続信頼性の向上した半導体部品実装体及びその製造方法を提供する。  【解決手段】絶縁層(1201)と配線パターン(501,502)を含む基板に半導体(101)を電気的に接続する実装方法であって、半導体(101)に略同形状の金属突起物(200)を形成し、半導体(101)を基板に位置決めして搭載し、圧力をかけて金属突起物(200)を押し潰し、金属突起物(200)と基板の表面に形成された配線パターン(501)とを接続し、金属突起物(200)と基板の裏面に形成された配線パターン(502)とを接続する。【選択図】  図１
2006121008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と配線パターンを含む基板に半導体を電気的に接続する実装方法であって、
前記半導体に略同形状の金属突起物を形成し、
前記半導体を前記基板に位置決めして搭載し、
圧力をかけて前記金属突起物を押し潰し、前記金属突起物と前記基板の表面に形成された前記配線パターンとを接続し、
前記金属突起物と前記基板の裏面に形成された前記配線パターンとを接続する工程を含むことを特徴とする半導体部品実装体の製造方法。
【請求項２】
前記基板は有機フィルムと、前記有機フィルムの両面に形成された樹脂層と、前記樹脂層に埋め込まれた配線パターンとからなるフレキシブル基板であり、
前記金属突起物と前記基板の裏面に形成された前記配線パターンとを接続する工程において、前記有機フィルムを貫通する請求項１に記載の半導体部品実装体の製造方法。
【請求項３】
絶縁層と配線パターンからなる多層基板に半導体を電気的に接続する実装方法であって、
前記半導体に略同形状の金属突起物を形成し、
前記半導体を前記基板に位置決めして搭載し、
前記半導体の前記金属突起物に圧力をかけて押し潰し、少なくとも前記基板の内層に形成された配線パターンと、前記内層とは異なる層に形成された前記配線パターンに接続させる工程を含むことを特徴とする半導体部品実装体の製造方法。
【請求項４】
前記基板は有機フィルムと、前記有機フィルムの両面に形成された樹脂層と、前記樹脂層に埋め込まれた配線パターンを含むフレキシブル基板が複数積層された多層フレキシブル基板であり、
前記半導体の前記金属突起物に圧力をかけて押し潰し、前記基板の内層に形成された前記配線パターンに接続させる工程において、前記有機フィルムを貫通する請求項３に記載の半導体部品実装体の製造方法。
【請求項５】
前記金属突起物が前記有機フィルムを貫通する箇所に予め穴を開けおいたフレキシブル基板を用いる請求項２又は４に記載の半導体部品実装体の製造方法。
【請求項６】
前記金属突起物が前記有機フィルムを貫通した際に、前記穴が拡大する請求項５に記載の半導体部品実装体の製造方法。
【請求項７】
フレキシブル基板に半導体を、前記半導体に設けられた金属突起物を介して電気的に接続した半導体部品実装体であって、
前記フレキシブル基板は、有機フィルムと、前記有機フィルムの両面に形成された樹脂層と、前記樹脂層に埋め込まれた配線パターンを含み、
前記半導体の前記金属突起物の少なくとも一つは、前記フレキシブル基板の表面に形成された前記配線パターンに接続されており、
かつ、前記半導体の前記金属突起物の少なくとも一つは、前記有機フィルムを貫通し、前記フレキシブル基板の裏面に形成された前記配線パターンに接続されていることを特徴とする半導体部品実装体。
【請求項８】
フレキシブル基板に半導体を、前記半導体に設けられた金属突起物を介して電気的に接続した半導体部品実装体であって、
前記フレキシブル基板は、有機フィルムと、前記有機フィルムの両面に形成された樹脂層と、前記樹脂層に埋め込まれた配線パターンとからなるフレキシブル基板が複数積層された多層フレキシブル基板であり、
前記半導体の前記金属突起物の少なくとも一つは、前記有機フィルムを貫通し、前記フレキシブル基板の内層に形成された前記配線パターンに接続されており、
かつ、前記半導体の前記金属突起物の少なくとも一つは、前記金属突起物が接続した層とは異なる層の配線パターンに接続されていることを特徴とする半導体部品実装体。
【請求項９】
前記樹脂層の厚みが前記有機フィルムの厚みより厚い請求項７又は８に記載の半導体部品実装体。
【請求項１０】
前記有機フィルムの厚みが５μｍ以下である請求項７〜９のいずれかに記載の半導体部品実装体。
【請求項１１】
前記金属突起物が接続された前記配線パターンの形状が略凹形状である請求項７又は８に記載の半導体部品実装体。
【請求項１２】
前記金属突起物と前記配線パターンの接続断面積が、前記半導体の実装面側に近い層の前記配線パターンに接続されている方が、遠い層の前記配線パターンに接続されている方より大きい請求項７又８に記載の半導体部品実装体。
【請求項１３】
前記フレキシブル基板に設けられている前記配線パターン間を電気的に接続する層間接続部位が設けられている請求項７〜１２のいずれかに記載の半導体部品実装体。
【請求項１４】
前記層間接続部位は、前記配線パターンが前記有機フィルムを貫通し、断面形状が略Ｘ字形又は略Ｕ字形である請求項１３に記載の半導体部品実装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体部品実装体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高性能化、小型化の要求に伴い、回路基板、モジュール、半導体パッケージなどの電子部品実装体の高密度、高機能化に対する要求がますます厳しくなっている。半導体においても高密度化、高集積化に伴い電極端子が多ピン化、狭ピッチ化しているが、一方で半導体を実装する基板の配線ピッチそれに追いつかなくなってきている。半導体を実装する方法としては、ワイヤーボンディング実装とフリップチップ実装に大別できるが、多ピン化、狭ピッチ化への対応、配線遅延の減少などの目的でフリップチップ実装が注目を集めている。
【０００３】
図１５は多層基板へ半導体チップをフリップチップ実装した半導体部品実装体の構造である。半導体のアクティブ面に形成された金属突起物は基板の表層に設けられた配線パターンに電気的に接続されている。表層の配線パターンから層間接続部として設けられたビアやスルーホールを介して配線が引き回されている。従来のこの構成では、半導体の電極端子の多ピン化、狭ピッチ化への対応が困難になってきており、ビア、スルーホール、配線パターンの引き回しにより、多くの基板面積が必要である。
【０００４】
この課題を解決する手段として、半導体のアクティブ面に表層配線パターン用と内層配線パターン用の異なる高さの金属突起物をそれぞれ形成し、異なる層の配線パターンに金属突起物を介して直接接続する方法が下記特許文献１に提案されている。この構成により、ビアやスルーホールの削減など基板の設計自由度が向上する。
【特許文献１】特開２００２−２４６４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記特許文献１の実装方法では、以下のような問題点が挙げられる。
(1) 各層に合わせて異なる高さの金属突起物を予め形成する必要があり、金属突起物を形成する工程が煩雑になる。
(2) 金属突起物を形成する際の高さばらつきを厳密に制御する必要がある。
(3) 基板の同一層内の厚みにばらつきがある場合、そのばらつきを吸収できない。
(4) 異なる高さの金属突起物を形成することで半導体の上下左右の向きが発生する。そのため、実装時に向きを規定しなくてはならず、上下反転などの不良が発生する可能性がある。
(5) 金属突起物を表層配線パターンと内層配線パターンに接続する場合、樹脂層などの絶縁層が薄いことが必須となってくるが、その場合、表層配線パターンと内層配線パターンの絶縁性確保が難しい。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するための半導体部品実装体及び半導体部品実装体の製造方法であって、新たな実装方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体部品実装体の製造方法は、絶縁層と配線パターンを含む基板に半導体を電気的に接続する実装方法であって、前記半導体に略同形状の金属突起物を形成し、前記半導体を前記基板に位置決めして搭載し、圧力をかけて前記金属突起物を押し潰し、前記金属突起物と前記基板の表面に形成された前記配線パターンとを接続し、前記金属突起物と前記基板の裏面に形成された前記配線パターンとを接続する工程を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の別の半導体部品実装体の製造方法は、絶縁層と配線パターンからなる多層基板に半導体を電気的に接続する実装方法であって、前記半導体に略同形状の金属突起物を形成し、前記半導体を前記基板に位置決めして搭載し、前記半導体の前記金属突起物に圧力をかけて押し潰し、少なくとも前記基板の内層に形成された配線パターンと、前記内層とは異なる層に形成された前記配線パターンに接続させる工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の半導体部品実装体は、フレキシブル基板に半導体を、前記半導体に設けられた金属突起物を介して電気的に接続した半導体部品実装体であって、前記フレキシブル基板は、有機フィルムと、前記有機フィルムの両面に形成された樹脂層と、前記樹脂層に埋め込まれた配線パターンを含み、前記半導体の前記金属突起物の少なくとも一つは、前記フレキシブル基板の表面に形成された前記配線パターンに接続されており、かつ、前記半導体の前記金属突起物の少なくとも一つは、前記有機フィルムを貫通し、前記フレキシブル基板の裏面に形成された前記配線パターンに接続されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の別の半導体部品実装体は、フレキシブル基板に半導体を、前記半導体に設けられた金属突起物を介して電気的に接続した半導体部品実装体であって、前記フレキシブル基板は、有機フィルムと、前記有機フィルムの両面に形成された樹脂層と、前記樹脂層に埋め込まれた配線パターンを含むフレキシブル基板が複数積層された多層フレキシブル基板であり、前記半導体の前記金属突起物の少なくとも一つは、前記有機フィルムを貫通し、前記フレキシブル基板の内層に形成された前記配線パターンに接続されており、かつ、前記半導体の前記金属突起物の少なくとも一つは、前記金属突起物が接続した層とは異なる層の配線パターンに接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の半導体部品実装体の製造方法によれば、従来までの表層配線パターンに金属突起物を介して半導体を電気的に接続していた場合に比べて、内層配線パターンに直接電気的に接続でき、ビアやスルーホールの削減できる。また、半導体の狭ピッチに対応可能であり、基板の設計自由度も増す。
【００１２】
また、本発明の半導体部品実装体においては、基板としてこのフレキシブル基板を用いることにより、金属突起物を貫通させて各層の配線パターンに直接電気的に接続しつつ、かつ各層の絶縁信頼性が確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の半導体部品実装体の製造方法は、半導体のアクティブ面に略同形状（略同高さ）の金属突起物を形成する。基板に半導体を実装する際に圧力をかけて金属突起物を押し潰し、異なる層に設けられた配線パターン（表面配線パターンと裏面配線パターン、表層配線パターンと内層配線パターンなど）に同時に電気的に接続する。
【００１４】
本発明は、特開２００２−２４６４１５号公報に提案されている従来例に比べ、以下のような利点がある。
(1) 各層に合わせて異なる高さの金属突起物を形成する必要がなく、略同形状の金属突起物を半導体のアクティブ面に形成すれば良く、工程が容易である。
(2) 金属突起物を形成する際の高さばらつきの範囲が緩やかである。
(3) 基板の同一層内の厚みにばらつきに対しても、金属突起物が押し潰されることにより吸収することができる。
(4) 略同じ高さの金属突起物を形成しているため、半導体の上下左右の区別がなく、実装時に向きを気にしなくても良い。上下反転などの不良が発生することもない。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、説明の簡略化のため実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１Ａ−Ｃは本発明の実施の形態１における半導体部品実装体の製造方法である。まず、半導体１０１に略同形状の金属突起物２００を形成する（図１Ａ）。絶縁層１２０１と配線パターン５０１、５０２からなる基板（図１Ｂ）に、この半導体を位置決めして、圧力をかけながら実装する。この際、金属突起物２００は押し潰ぶされ、基板表面に設けられた配線パターン５０１に接続される金属突起物２０１と絶縁層を貫通して基板裏面に設けられた配線パターン５０２に接続される金属突起物２０２が形成される（図１Ｃ）。
【００１７】
（実施の形態２）
図２Ａ−Ｃは本発明の実施の形態２における半導体部品実装体の製造方法である。実施の形態２では実施の形態１と比べ、基板として有機フィルム４０１と、有機フィルム４０１の両面に形成された樹脂層３０１と、樹脂層３０１に埋め込まれた配線パターン５０１、５０２とからなるフレキシブル基板１４０１を用いている。まず、半導体１０１に略同形状の金属突起物２００を形成する（図２Ａ）。有機フィルム４０１と、有機フィルム４０１の両面に形成された樹脂層３０１と、樹脂層３０１に埋め込まれた配線パターン５０１、５０２とからなるフレキシブル基板１４０１（図２Ｂ）に、この半導体を位置決めして、圧力をかけながら実装する。この際、金属突起物２００は押し潰ぶされ、基板表面に設けられた配線パターン５０１に接続される金属突起物２０１と樹脂層３０１、３０２と有機フィルム４０１を貫通して基板裏面に設けられた配線パターン５０２に接続される金属突起物２０２が形成される（図２Ｃ）。
【００１８】
（実施の形態３）
図３Ａ−Ｃは本発明の実施の形態３における半導体部品実装体の製造方法である。実施の形態３では実施の形態１と比べ、基板として絶縁層１２０１と配線パターン５０１、５０２、５０３からなる多層基板を用いている。まず、半導体１０１に略同形状の金属突起物２００を形成する（図３Ａ）。基板（図３Ｂ）に、この半導体を位置決めして、圧力をかけながら実装する。この際、金属突起物２００は押し潰ぶされ、基板表面に設けられた配線パターン５０１に接続される金属突起物２０１と絶縁層１２０１を貫通して基板内層に設けられた配線パターン５０２に接続される金属突起物２０２が形成される（図３Ｃ）。
【００１９】
（実施の形態４）
図４Ａ−Ｃは本発明の実施の形態４における半導体部品実装体の製造方法である。実施の形態４では実施の形態３と比べ、基板として有機フィルム４０１、４０２と、有機フィルム４０１、４０２の両面に形成された樹脂層３０１、３０２、３０３と、樹脂層に埋め込まれた配線パターン５０１、５０２、５０３とからなる多層フレキシブル基板１４０２を用いている。まず、半導体１０１に略同形状の金属突起物２００を形成する（図４Ａ）。多層フレキシブル基板１４０２（図４Ｂ）に、この半導体を位置決めして圧力をかけながら実装する。この際、金属突起物２００は押し潰され、基板表面に設けられた配線パターン５０１に接続される金属突起物２０１と樹脂層３０１、樹脂層３０２の一部、有機フィルム４０１を貫通して基板内層に設けられた配線パターン５０２に接続される金属突起物２０２が形成される（図４Ｃ）。
【００２０】
実施の形態４では、図５Ａ−Ｃのように表層に設けられた配線パターン５０１、内層に設けられた配線パターン５０２、基板裏面に設けられた配線パターン５０３、それぞれに金属突起物が接続されるような形態も可能である。
【００２１】
実施の形態１から実施の形態４には本発明の半導体部品実装体の製造方法を示したが、以下に、それぞれの部材や条件について述べる。
【００２２】
金属突起物が押し潰される工程と金属突起物が各層の配線パターンに接続される工程は、基本的に同一工程である。すなわち、配線パターンと半導体に挟まれながら金属突起物に圧力がかかり、押し潰されると同時に接続が完了する。なお、金属突起物を押し潰して配線パターンに物理的に接続したのち、熱などにより金属突起物あるいは配線パターンを溶融し、金属突起物と配線パターンを電気的に接続する方法なども利用できる。このような方法としては、金属突起物をハンダで形成したり配線パターンにハンダメッキしておく例が挙げられる。
【００２３】
金属突起物としては、金ワイヤーにより形成される金バンプが最も一般的に利用可能である。また、その他の金属ワイヤーにより形成されたバンプやメッキバンプ、ハンダバンプ、金属粉と樹脂を混合した導電性ペーストにより形成されたバンプなどが利用可能である。金属突起物の形状は特に問わないが、画鋲形状のバンプが好ましく利用できる。
【００２４】
金属突起物の形状や高さは厳密に同じである必要はなく、機械精度のばらつきなどにより、通常ばらつく範囲で略同形状であれば良い。また、どの層に接続するかによって金属突起物の形状や高さを変える必要はない。基本的には遠い方の層に接続する金属突起物に合わせて、長さを決めれば良い。
【００２５】
金属突起物の押し潰す圧力は、半導体や基板、配線パターンの厚み、材質、実装温度、実装時間などにより、最適な値を用いる必要がある。また、圧力は半導体上部から治具等で押す方法が好ましく利用できるが、その方法などは特に問わない。金属突起物はどの層に接続される場合でも、少なくとも押し潰されて実装される必要がある。なお、押し潰して接続した後に、熱や超音波を加えて更に接続を強化することも可能である。例えば、配線パターンをハンダメッキしておき、実装後に熱を加えて金属突起物と配線パターンをハンダを介して接続する形態も利用できる。また、圧力プロファイルとして、必要圧力を一気にかける工法、半導体を位置決めして基板に仮固定してから、再度圧力をかける工法、圧力を数回に分けてかける工法などが利用できる。圧力プロファイルと温度プロファイルを制御することで、より好ましい条件が設定できる。
【００２６】
実装温度は基板材料（絶縁層、有機フィルム）が軟化するガラス転移点（Ｔｇ）以上の温度で行うのが好ましい。基板材料が軟化していることで、金属突起物が貫通しやすく、実装時間や圧力などの範囲設定が容易になるという利点がある。
【００２７】
図６Ａ−Ｃに示したように有機フィルム４０１に金属突起物２０１が貫通する箇所に予め穴１３０１、１３０２を開けておくことで、金属突起物が貫通しやすくなるという利点がある。その際、有機フィルムに設ける穴は小さめにしておき、金属突起物が貫通後に拡大することが好ましい。このような構成にすることで、金属突起物と有機フィルムの間が隙間なく埋まり、各層の絶縁信頼性がより確保される。なお、穴は樹脂層で埋められていても良い。
【００２８】
また、本発明では金属突起物を押し潰して配線パターンと電気的に接続するため、基板の同一層内の厚みにばらつきがある場合や基板が反ったりしている場合においても、そのばらつきを吸収することが可能である（図７Ａ−Ｃ）。
【００２９】
なお、基板には電子部品が実装されていてもよく、電子部品としては抵抗やコンデンサ、インダクタなどの受動部品、モジュールなど、その種類や形状は特に問わない。また、半導体を実装した後に、電子部品を実装することも可能である。同様に、基板内に電子部品が内蔵されていてもよく、内蔵部品としてはチップ形状やシート状のコンデンサ、抵抗体、インダクタなど、その種類や形状は特に問わない。
【００３０】
なお、これらの製造方法で半導体部品実装体を製造した後、半導体と基板間にアンダーフィルを挿入する工程を入れてもよい。また、アンダーフィルを予め基板に設置してから、これらの工程を行うことも十分可能である。アンダーフィルとしては液状のもの、シート状のものなどが好ましく利用できる。
【００３１】
なお、基板の絶縁層あるいは樹脂層、有機フィルムはＢステージであっても、Ｃステージであっても構わない。Ｂステージであれば、金属突起物が貫通しやすく、半導体を実装した後に硬化してＣステージにすることが可能である。また、Ｃステージであれば、実装時の圧力や温度を制御することにより、金属突起物を貫通させて本発明の半導体部品実装体を作製できる。ここでＢステージとは半硬化又は部分硬化状態をいい、Ｃステージとは硬化が完了した状態をいう。
【００３２】
（実施の形態５）
次に半導体部品実装体について、可能な実施の形態を述べる。なお、以下の半導体部品実装体の実施の形態において、上述の実施の形態と同様のものについては同様の符号を記した。また、特に記述がない限り、上述した実施の形態と同様であり、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
図８は本発明の実施の形態５における半導体部品実装体である。有機フィルム４０１と、その両面に形成された樹脂層３０１、３０２と、樹脂層に埋め込まれた配線パターン５０１、５０２からなるフレキシブル基板１４０３の両面板に、半導体１０１が実装されている。半導体１０１のアクティブ面に形成された金属突起物２０１はフレキシブル基板１４０３の表面に設けられた配線パターン５０１と電気的に接続しており、かつ、金属突起物２０２は樹脂層３０１、３０２及び有機フィルム４０１を貫通し、フレキシブル基板１４０３の裏面に設けられた配線パターン５０２と電気的に接続している構成である。
【００３４】
（実施の形態６）
図９は本発明の実施の形態６における半導体部品実装体である。実施の形態６では実施の形態５と比べ、基板として有機フィルム４０１、４０２と、有機フィルム４０１、４０２の両面に形成された樹脂層３０１、３０２、３０３と、樹脂層に埋め込まれた配線パターン５０１、５０２、５０３とからなる多層フレキシブル基板１４０４を用いており、この多層フレキシブル基板１４０４に半導体１０１が実装されている。半導体１０１のアクティブ面に形成された金属突起物２０１はフレキシブル基板１４０４の表面に設けられた配線パターン５０１と電気的に接続しており、かつ、金属突起物２０２は樹脂層３０１、３０２の一部及び有機フィルム４０１を貫通し、フレキシブル基板１４０４の内層に設けられた配線パターン５０２と電気的に接続している構成である。
【００３５】
（実施の形態７）
図１０は本発明の実施の形態７における半導体部品実装体である。実施の形態７では実施の形態６と同様、多層フレキシブル基板１４０５に半導体１０１が実装されている。半導体１０１のアクティブ面に形成された金属突起物２０１はフレキシブル基板１４０５の表面に設けられた配線パターン５０１と電気的に接続し、金属突起物２０２は樹脂層３０１、３０２の一部及び有機フィルム４０１を貫通し、フレキシブル基板１４０５の内層に設けられた配線パターン５０２と電気的に接続している。また、金属突起物２０３は樹脂層３０１、３０２、３０３及び有機フィルム４０１、４０２を貫通し、フレキシブル基板１４０５の裏面に設けられた配線パターン５０３と電気的に接続している構成である。
【００３６】
これらの構成により、従来までの表層配線パターンに金属突起物を介して半導体を電気的に接続していた場合に比べて、内層あるいは裏面の配線パターンに金属突起物を介して直接電気的に接続でき、ビアやスルーホールの削減できる。また、半導体の狭ピッチに対応可能であり、基板の設計自由度も増す。
【００３７】
また、基板の内層あるいは裏面側に設けられた配線パターンまで金属突起物が貫通するためには、金属突起物に対して基板自体が薄い必要がある。近年、半導体の端子電極は狭ピッチ化しており、１２５μｍピッチや８０μｍピッチが現在のトップ水準である。このような条件では、金属突起物の台座径は５０μｍ〜１００μｍ程度、長さは４０μｍ〜百数十μｍ程度である。本発明においても基板厚みが薄い方が好ましく、基板厚みより実装前の金属突起物の長さが長い方が好ましい。また、基板が薄くなると各層の絶縁信頼性が懸念される。本実施の形態における半導体部品実装体では、基板として有機フィルムと、その両面に形成された樹脂層と、樹脂層に埋め込まれた配線パターンとからなるフレキシブル基板を用いており、金属突起物を貫通させて各層の配線パターンに電気的に接続した場合においても、基板内に設けられた有機フィルムの絶縁性により各層の絶縁信頼性が確保できる。
【００３８】
なお、樹脂層の厚みは有機フィルムの厚みより厚いことが好ましく、また、有機フィルムの厚みは５μｍ以下であることが好ましい。このような構成であれば、基板厚みを薄くすることができ、かつ、基板の絶縁信頼性が確保できる。また、配線パターンの厚みが樹脂層厚みの８０％以上である方が好ましい。この構成であれば、基板の表面側では実装時の配線パターンの沈み込みが少なく、接続しやすい。逆に基板の内層や裏面側では樹脂層が少なく金属突起物が配線パターンに接続されやすい。このような形態に用いる有機フィルムとしては、アラミドフィルムやポリイミドフィルムなどが好ましく利用できる。
【００３９】
なお、金属突起物が接続された配線パターンの形状が略凹形状であることが好ましい（図１１）。この様な形状により、金属突起物との接触面積が増加し、接続信頼性が向上する。実装プロセス（実装圧力、実装温度など）、基板（樹脂層、有機フィルム、電極の厚み、材料特性など）、金属突起物の材料、太さなどの条件を最適化することで、配線パターンの形状を略凹形状の形状にすることが可能である。
【００４０】
また、金属突起物と配線パターンの接続断面積は、半導体の実装面側に近い層の配線パターンに接続されている方が、遠い層の配線パターンに接続されているものより大きいことが好ましい。一般的に基板より半導体の方が熱膨張係数は小さく、半導体に近い層に接続している金属突起物の方が熱膨張係数による応力が掛かりやすい。また、半導体から遠い層の配線パターンに接続している金属突起物の方が樹脂層に多く接触しており、樹脂層が補強剤の役割を果たすため、熱応力が緩和される。そのため、半導体の実装面側に近い層の配線パターンに接続されている部分の金属突起物と配線パターンの接続断面積を大きくすることで、接続信頼性を保てる利点がある。
【００４１】
また、本発明の半導体部品実装体においては、配線パターン間を電気的に接続する層間接続部位が設けられていても良い（図１２）。層間接続部位としては、スルーホールや導電性ペーストで作製されたビアなどが好ましく利用できる。また、配線パターンを加圧などにより変形させて有機フィルムを貫通し、断面形状を略X字形あるいは略U字形にした層間接続部位も好ましく利用できる（図１３）。
【００４２】
なお、金属突起物としては上述したように、金ワイヤーにより形成される金バンプが最も一般的に利用可能である。また、その他の金属ワイヤーにより形成されたバンプやメッキバンプ、ハンダバンプ、金属粉と樹脂を混合した導電性ペーストにより形成されたバンプなどが利用可能である。
【００４３】
また、半導体部品実装体においても、半導体と基板間にアンダーフィルが設けられていることが好ましく利用できる。この様な構成を取ることでより接続信頼性の高い半導体部品実装体を提供できる。
【００４４】
なお、本発明の半導体部品実装体においては、電子部品が実装されていてもよく、電子部品としては抵抗やコンデンサ、インダクタなどの受動部品、モジュールなど、その種類や形状は特に問わない。同様に、基板内に電子部品が内蔵されていてもよく、内蔵部品としてはチップ形状やシート状のコンデンサ、抵抗体、インダクタなど、その種類や形状は特に問わない。また、本発明の半導体部品実装体をモジュールと考え、他のマザー基板に実装するなど、その形態は特に問わない。
【００４５】
なお、本発明の半導体部品実装体においては、有機フィルムと樹脂層と配線パターンとからなるフレキシブル基板について説明したが、他の基板にこのフレキシブル基板を貼り付けた状態のものを基板として用いても良く、半導体実装部分がこのフレキシブル基板であれば、その形態は特に問わない。
【００４６】
図１４には上述の実施の形態を盛り込んだ一例を示す。このような構成により、従来例よりも狭ピッチに対応し、より絶縁信頼性、接続信頼性の向上した半導体部品実装体を提供することができる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００４８】
（実施例１）
本実施例では、実施の形態２に記載の半導体部品実装体の製造方法に従い、図２Ａ−Ｃに示した半導体部品実装体を作製した。部材として、次のものを用いた。シリコン半導体は５ｘ５ｍｍ角、１００μｍ厚み、１２５μｍピッチの端子電極が１４４ピンのペリフェラル配置（３６ピンｘ４辺）のものを用意した。半導体のアクティブ面に略同形状の金属突起物として、画鋲形状の金バンプを形成した。作製方法としては、従来から知られている方法であり、バンプボンダーにより金ワイヤー（直径２５μｍ）に加熱（３００℃）及び超音波を加えて半導体のアクティブ面に設けられている電極端子上に画鋲形状バンプを形成した。今回行ったバンプ形成条件はすべてのバンプに対して同条件で行っており、機械誤差によるばらつきはあるものの略同形状のバンプが形成できた。バンプの台座部分の直径は７０±５μｍ、台座高さは２０±３μｍ、台座を含めたバンプの高さは６５〜９５μｍの範囲であった。基板としては、フレキシブル基板の両面板（３０ｘ３０ｍｍ角）を用意し、有機フィルムの厚み４μｍ、樹脂層の厚み１４μｍ、配線パターンの厚み１２μｍ、半導体実装部分の配線ピッチが２５０μｍ、基板厚みが総厚３２μｍ（１４μｍ＋４μｍ＋１４μｍ）であった。
【００４９】
このフレキシブル基板に上記半導体をフリップチップ実装した。今回は、実装工法としてＮＣＦ工法を用いた。市販のＮＣＦフィルム（５ｘ５ｍｍ角、厚み４０μｍ、エポキシ系樹脂＋無機フィラー）を用意し、予め基板の半導体実装部分に貼り付けた。半導体実装機を用いて半導体を位置決めし、バンプを押し潰しながら各層へ電気的に接続した。実装条件は加圧３０ｋｇｆ（１バンプあたり約２００ｇ）、温度２００℃、６０秒で行い、半導体を実装するのと同時に、アンダーフィルであるＮＣＦシートを硬化した。
【００５０】
作製した半導体部品実装体を断面観察し、各バンプの高さ（半導体のアクティブ面から配線パターンまで）を測定したところ表層の配線パターン５０１に接続されたバンプ（金属突起物２０１）は平均３０μｍ、裏面の配線パターン５０２に接続されたバンプ（金属突起物２０２）は平均５０μｍであった。
【００５１】
また、半導体部品実装体の初期導通が配線パターンの表層側、裏面側ともに確認され、各層の絶縁信頼性も問題なかった。また、８５℃／８５％RH（RHは相対湿度）の吸湿試験５００時間後においても、その導通、絶縁信頼性ともに不良は確認されず、良好であった。
【００５２】
以上の様に、この本発明の実装方法を用いることで、１２５μｍピッチの半導体を２５０μｍピッチの基板配線パターンを設けた基板に実装することができ、かつ、接続信頼性、絶縁信頼性の良好な半導体部品実装体を得ることができた。
【００５３】
（実施例２）
本実施例では、実施の形態４に記載の半導体部品実装体の製造方法に従い、図５Ａ−Ｃに示した半導体部品実装体を作製した。
【００５４】
部材として、半導体は実施例１と同じものを用いた。半導体の金属突起物も同様の部材、機械を用いて、実施例１とは異なる作製条件で画鋲形状の金バンプを作製した。バンプの台座部分の直径は６５±５μｍ、台座高さは１７±３μｍ、台座を含めたバンプの高さは８５〜１１０μｍの範囲であった。実施例２においてもバンプ形成条件はすべてのバンプに対して同条件で行っており、機械誤差によるばらつきはあるものの略同形状のバンプが形成できた。基板としては、多層フレキシブル基板の（３０ｘ３０ｍｍ角）を用意し、有機フィルム４０１、４０２の厚みが４μｍ、樹脂層３０１、３０３の厚み１４μｍ、樹脂層３０２の厚み２８μｍ、配線パターンの厚み１２μｍ、半導体実装部分の配線ピッチが２５０μｍ、基板厚みが総厚６４μｍ（１４μｍ＋４μｍ＋２８μｍ＋４μｍ＋１４μｍ）である。この多層フレキシブル基板に半導体をＮＣＦ実装した。実装条件は加圧を４５ｋｇｆ（１バンプあたり約３００ｇ）にした以外は実施例１と同様の条件で行った。
【００５５】
作製した半導体部品実装体を断面観察し、各バンプの高さ（半導体のアクティブ面から配線パターンまで）を測定したところ表層の配線パターン５０１に接続されたバンプ（金属突起物２０１）は平均２０μｍ、内面の配線パターン５０２に接続されたバンプ（金属突起物２０２）は平均４０μｍ、裏面の配線パターン５０３に接続されたバンプ（金属突起物２０３）は平均７２μｍであった。
【００５６】
また、半導体部品実装体の初期導通が配線パターンの表層、内層、裏面ともに確認され、各層の絶縁信頼性も問題なかった。また、８５℃／８５％RHの吸湿試験５００時間後においても、その導通、絶縁信頼性ともに不良は確認されず、良好であった。
【００５７】
以上の様に、この本発明の実装方法を用いることで、１２５μｍピッチの半導体を２５０μｍピッチの基板配線パターンを設けた基板に実装することができ、かつ、接続信頼性、絶縁信頼性の良好な半導体部品実装体を得ることができた。
【００５８】
なお、ここに示した実施例は一例であって、本発明は以上の実施例に限定されない。
【００５９】
［産業上の利用可能性］
本発明によれば、狭ピッチの半導体が実装可能であり、かつ、絶縁信頼性や接続信頼性の向上した半導体部品実装体及びその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】Ａ−Ｃは本発明の実施の形態１における半導体部品実装体の製造方法を示す断面図。
【図２】Ａ−Ｃは本発明の実施の形態２における半導体部品実装体の製造方法を示す断面図。
【図３】Ａ−Ｃは本発明の実施の形態３における半導体部品実装体の製造方法を示す断面図。
【図４】Ａ−Ｃは本発明の実施の形態４における半導体部品実装体の製造方法（１）を示す断面図。
【図５】Ａ−Ｃは本発明の実施の形態４における半導体部品実装体の製造方法（２）を示す断面図。
【図６】Ａ−Ｃは本発明の一実施形態における有機フィルムに金属突起物が貫通する箇所に予め穴を開けておいた場合の製造方法を示す断面図。
【図７】Ａ−Ｃは本発明の別の一実施形態における基板の同一層内の厚みにばらつきがある場合の利点を示す断面図。
【図８】本発明の実施の形態５における半導体部品実装体の断面図。
【図９】本発明の実施の形態６における半導体部品実装体の断面図。
【図１０】本発明の実施の形態７における半導体部品実装体の断面図。
【図１１】本発明の一実施形態における金属突起物が接続された配線パターンの形状が略凹形状である半導体部品実装体の断面図。
【図１２】本発明の別の実施形態における層間接続部位が設けられている半導体部品実装体の断面図。
【図１３】本発明の別の実施形態における層間接続部位が略X字形あるいは略U字形である半導体部品実装体の断面図。
【図１４】本発明の別の実施形態における半導体部品実装体の断面図。
【図１５】従来の半導体部品実装体の構造を示す一例
【符号の説明】
【００６１】
101  半導体
200,201,202,203,204  金属突起物
301  樹脂層
401,402,403  有機フィルム
501,502,503,504  配線パターン
601,602  ビア
701,702,703  略凹形状の配線パターン
801  略Ｘ形状の層間接続部
901  略Ｕ形状の層間接続部
1001  アンダーフィル
1101  スルーホール
1201  絶縁層
1301,1302  有機フィルムに設けられた穴
1401,1402,1403,1404,1405  フレキシブル基板
【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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