(57)【要約】【課題】チップ内にパワートランジスタと信号処理回路部とが混在しながらも、製造工程を簡素化でき、且つ、体格を増大せずに電流容量の不足を解消することができる半導体チップ内蔵配線基板を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂を含む絶縁基材に埋設された半導体チップの一面には、大電流電極と、大電流電極よりも流れる電流が小さい複数の小電流電極が形成されている。小電流電極に接続された配線部は、小電流電極の直上にそれぞれ位置するとともに、小電流電極と接続された導体パターンからなる第１パッドを有し、該第１パッドとして、隣り合う小電流電極の直上であって同一層に位置する複数の第１パッドを含む。大電流電極に接続された配線部は、金属片からなり、上記複数の第１パッドと同一層に位置する横配線部を含む。この金属片は、大電流電極の直上に位置して第２パッドを兼ねるとともに、同一層に位置する第１パッドよりも厚くなっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも熱可塑性樹脂を含む絶縁基材と、
複数の素子が構成され、前記絶縁基材に埋設されて該絶縁基材の熱可塑性樹脂により封止された半導体チップと、
前記絶縁基材に設けられ、導体箔をパターニングしてなる導体パターンと、ビアホールに形成された層間接続部とを含み、前記半導体チップの電極と電気的に接続された配線部と、を備える半導体チップ内蔵配線基板であって、
前記半導体チップには、前記素子としてのパワートランジスタと、前記パワートランジスタとは別の素子が集積されてなる信号処理回路部とが設けられるとともに、前記半導体チップの同一面側に、前記電極として、前記パワートランジスタにおいて大電流が流れる大電流電極と、前記大電流電極よりも流れる電流が小さい複数の小電流電極とがそれぞれ設けられ、
前記配線部は、前記絶縁基材の厚み方向に沿って延びる縦配線部と、前記厚み方向に垂直な方向に沿って延びる横配線部とを有し、
前記小電流電極に接続された配線部は、前記小電流電極の直上にそれぞれ位置するとともに、前記縦配線部を介して直下の前記小電流電極と接続された、前記導体パターンからなる第１パッドを有するとともに、該第１パッドとして、隣り合う前記小電流電極の直上であって同一層に位置する複数の第１パッドを含み、
前記大電流電極に接続された配線部は、前記導体パターン及び前記層間接続部とは異なる金属片を有した金属片配線部を含むとともに、該金属片配線部として、隣り合う前記小電流電極の直上であって同一層に位置する複数の前記第１パッドと同一層に位置する横配線部を含み、
前記金属片配線部としての横配線部は、前記大電流電極の直上に位置するとともに、前記縦配線部を介して直下の前記大電流電極と接続された第２パッドを兼ねる横配線部を少なくとも含むとともに、厚みが同一層に位置する前記第１パッドよりも厚いことを特徴とする半導体チップ内蔵配線基板。
【請求項２】
前記金属片配線部としての横配線部は、前記金属片のみからなり、
前記金属片が、前記第２パッドを兼ねていることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップ内蔵配線基板。
【請求項３】
前記金属片配線部としての横配線部は、前記導体パターンと、該導体パターンを覆うように前記導体パターンに接合された金属片からなり、
前記金属片と接合された導体パターンが、前記第２パッドを兼ねていることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップ内蔵配線基板。
【請求項４】
前記半導体チップの同一面側に形成された小電流電極の直上にそれぞれ位置する全ての第１パッドは、同一層において、前記導体パターンからなる横配線部に連結されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の半導体チップ内蔵配線基板。
【請求項５】
前記小電流電極に接続された配線部を構成する全ての前記横配線部が前記導体パターンからなり、
前記大電流電極に接続された配線部を構成する全ての前記横配線部が、前記金属片をそれぞれ含むとともに、前記配線部を構成する導体パターンのいずれよりも厚いことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の半導体チップ内蔵配線基板。
【請求項６】
前記大電流電極に接続された配線部を構成する前記縦配線部の少なくとも１つとして、前記金属片配線部を含み、
該金属片配線部としての縦配線部を構成する金属片は、前記層間接続部よりも断面積が大きいことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の半導体チップ内蔵配線基板。
【請求項７】
前記大電流電極に接続された縦配線部として、前記厚み方向において前記半導体チップと同じ位置に配置された金属片配線部を含み、
前記厚み方向に垂直な方向において、前記金属片配線部の金属片と前記半導体チップとの対向領域に前記絶縁基材を構成する熱可塑性樹脂が介在され、
前記金属片は、前記半導体チップとの対向部位として、前記厚み方向に沿う仮想面に対して斜めとされた斜面部を有することを特徴とする請求項６に記載の半導体チップ内蔵配線基板。
【請求項８】
前記横配線部を構成する金属片と、前記縦配線部を構成する金属片とが、１つの金属片として構成されていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の半導体チップ内蔵配線基板。
【請求項９】
前記大電流電極に接続された配線部における縦配線部は、前記層間接続部を含み、
該層間接続部は、同一層において互いに並列配置されるとともに、電気的にも並列とされた並列層間接続部を含むことを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載の半導体チップ内蔵配線基板。
【請求項１０】
前記大電流電極に接続された配線部における縦配線部は、前記層間接続部とは別に、前記大電流電極と、前記第２パッドをなす前記金属片配線部としての横配線部とを電気的に接続する接続部を複数含み、
該複数の接続部は、同一層において互いに並列配置されるとともに、電気的にも並列とされていることを特徴とする請求項１〜９いずれか１項に記載の半導体チップ内蔵配線基板。
【請求項１１】
前記金属片配線部は、同一の前記配線部を構成する他の前記縦配線部又は前記横配線部との接続部位を除く表面部位が、前記絶縁基材の熱可塑性樹脂によって封止されていることを特徴とする請求項１〜１０いずれか１項に記載の半導体チップ内蔵配線基板。
【請求項１２】
前記金属片は、融点が前記熱可塑性樹脂よりも高い金属材料からなり、前記層間接続部との界面に拡散による合金層を有することを特徴とする請求項１〜１１いずれか１項に記載の半導体チップ内蔵配線基板。
【請求項１３】
前記金属片は、前記層間接続部と同一の材料からなることを特徴とする請求項１〜１１いずれか１項に記載の半導体チップ内蔵配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂を含む絶縁基材に配線部が形成され、半導体チップが内蔵された半導体チップ内蔵配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱可塑性樹脂を含む絶縁基材に配線部が形成され、電子部品が内蔵された部品内蔵基板として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。
【０００３】
この部品内蔵基板は、以下の方法で形成される。先ず、導体箔をパターニングしてなる導体パターンが表面に形成された樹脂フィルム、ビアホール内に導電性ペーストが充填された樹脂フィルム、を含む複数枚の樹脂フィルムを、電子部品を内蔵するように積層して積層体とする。
【０００４】
そして、積層体に対して上下から加圧しつつ加熱することで、樹脂フィルムに含まれる熱可塑性樹脂を軟化させ、これにより、樹脂フィルムを相互に接着して一括で一体化するとともに電子部品を封止する。また、ビアホール内に充填した導電ペーストを焼結して層間接続部（導電性組成物）を形成し、電子部品の電極と対応するパッドや、導体パターン同士を電気的に接続する。
【０００５】
これによれば、電子部品を内蔵する配線基板を、加圧・加熱により一括で形成することができ、製造工程を簡素化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３２４５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
素子が集積された半導体チップ（ＩＣチップ）では、素子の高集積化、高速化、半導体チップ（該半導体チップを内蔵した基板）の体格の増大抑制などにより、電極の間隔が益々狭いもの（所謂ファインピッチ）となってきている。これにともない、配線基板に設けられる導体パターンのうち、半導体チップの電極に対応するパッド（ランドとも言う）についても、間隔が狭いものとなってきている。
【０００８】
特許文献１のように、エッチングにより導体箔（例えば銅箔）をパターニングし、導体パターン（パッド）とする構成では、導体箔の厚みより狭い幅の部分を除去することは困難である。したがって、一般には、パッド間隔よりも薄い導体箔を採用しなければならない。
【０００９】
また、素子が集積化された半導体チップとして、パワートランジスタと、該パワートランジスタとは別の素子が集積されてなる信号処理回路部とが混在するものが知られている。この半導体チップは、電極（電極）として、パワートランジスタの大電流電極（パワーＭＯＳＦＥＴの場合、ソース電極及びドレイン電極）と、該大電流電極よりも流れる電流が小さい小電流電極（パワーＭＯＳＦＥＴのゲート電極及び信号処理回路部の電極）を有する。
【００１０】
このような半導体チップとして、小電流電極の間隔が狭いものを採用する場合、上記したように厚みの薄い導体箔を採用することで、配線基板に、小電流電極に対応した間隔の狭いパッドを設けることができる。
【００１１】
しかしながら、小電流電極に対応するパッド（第１パッド）と同一層に位置する、大電流電極に対応するパッド（第２パッド）や、該パッド（第２パッド）から引き出された導体パターンの厚さも、第１パッドと同じ厚さとなる。このように、第２パッドや、第２パッドから引き出された導体パターンの厚さが薄くなるため、パワートランジスタの大電流電極と、外部機器との接続に供せられる外部接続用電極とを繋ぐ配線部として、電流容量が不足し、ジュール熱による断線が生じる恐れがある。
【００１２】
このような電流容量の不足を解消しようとすると、断面積を大きくすべく、絶縁基材の厚さ方向に垂直な方向において、導体パターン（パッドを含む）の幅を広くすることが考えられるが、配線基板の体格が増大してしまう。
【００１３】
本発明は上記問題点に鑑み、半導体チップ内にパワートランジスタと信号処理回路部とが混在しながらも、製造工程を簡素化でき、且つ、体格を増大せずに電流容量の不足を解消することができる半導体チップ内蔵配線基板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】
【００１４】
上記目的を達成する為に、請求項１に記載の発明は、
少なくとも熱可塑性樹脂を含む絶縁基材と、
複数の素子が構成され、絶縁基材に埋設されて該絶縁基材の熱可塑性樹脂により封止された半導体チップと、
絶縁基材に設けられ、導体箔をパターニングしてなる導体パターンと、ビアホールに形成された層間接続部とを含み、半導体チップの電極と電気的に接続された配線部と、を備える半導体チップ内蔵配線基板であって、
半導体チップには、素子としてのパワートランジスタと、パワートランジスタとは別の素子が集積されてなる信号処理回路部とが設けられるとともに、半導体チップの同一面側に、電極として、パワートランジスタにおいて大電流が流れる大電流電極と、大電流電極よりも流れる電流が小さい複数の小電流電極とがそれぞれ設けられ、
配線部は、絶縁基材の厚み方向に沿って延びる縦配線部と、厚み方向に垂直な方向に沿って延びる横配線部とを有し、
小電流電極に接続された配線部は、小電流電極の直上にそれぞれ位置するとともに、縦配線部を介して直下の小電流電極と接続された、導体パターンからなる第１パッドを有するとともに、該第１パッドとして、隣り合う小電流電極の直上であって同一層に位置する複数の第１パッドを含み、
大電流電極に接続された配線部は、導体パターン及び層間接続部とは異なる金属片を有した金属片配線部を含むとともに、該金属片配線部として、隣り合う小電流電極の直上であって同一層に位置する複数の第１パッドと同一層に位置する横配線部を含み、
金属片配線部としての横配線部は、大電流電極の直上に位置するとともに、縦配線部を介して直下の大電流電極と接続された第２パッドを兼ねる横配線部を少なくとも含むとともに、厚みが同一層に位置する第１パッドよりも厚いことを特徴とする。
【００１５】
このような半導体チップ内蔵配線基板は、熱可塑性樹脂を含んだ樹脂フィルムを有する複数枚の樹脂フィルムを、熱可塑性樹脂フィルムが少なくとも１枚おきに位置しつつ半導体チップの電極形成面及び該電極形成面の裏面に隣接するように積層し、真空熱プレス機により、積層方向上下から加圧・加熱する方法によって、一括で形成することができる。したがって、製造工程を簡素化することができる。
【００１６】
また、大電流電極に接続された配線部が金属片配線部を含んでおり、この金属片配線部として、隣り合う小電流電極の直上であって同一層に位置する複数の第１パッド（以下、単に複数の第１パッドと示す）と同一層に位置する横配線部を含んでいる。また、金属片配線部としての横配線部として、大電流電極の直上に位置する第２パッドを兼ねた横配線部を少なくとも含んでいる。
【００１７】
また、複数の第１パッドと同一層に位置する金属片配線部（横配線部）の厚みは、該第１パッド（導体パターン）よりも厚くなっている。
【００１８】
小電流電極の間隔が狭い半導体チップを採用した場合、厚みの薄い導体箔を採用することで、複数の第１パッドの間隔を小電流電極に対応させて狭いものとすることができる。一方、複数の第１パッドと同一層に位置する、大電流電極の横配線部については、導体パターンからなる構成とするのではなく、導体パターン（導体箔）とは異なる金属片を有した金属片配線部とする。金属片は、複数の第１パッドを構成する導体箔とは異なり、小電流電極の間隔によって厚さが決定されるものではないので、金属片配線部を第１パッドよりも厚い配線部とすることができる。これにより、複数の第１パッドと同一層に位置する横配線部の電流容量を増やすことができる。
【００１９】
また、複数の第１パッドと同一層の横配線部の断面積を大きくすべく、絶縁基材の厚さ方向に垂直な方向において導体パターンの幅を広くする構成に比べて、配線基板の体格が増大を抑制することができる。
【００２０】
以上より、本発明によれば、半導体チップ内にパワートランジスタと信号処理回路部とが混在しながらも、製造工程を簡素化でき、且つ、体格を増大せずに電流容量の不足を解消することができる。
【００２１】
請求項２に記載のように、金属片配線部としての横配線部は、金属片のみからなり、金属片が第２パッドを兼ねている構成とすると良い。
【００２２】
これによれば、横配線部が金属片のみからなるので、構成を簡素化することができる。また、金属片配線部が、金属片と他の導電部材とを接合してなる構成に比べて、接合界面での抵抗がないため、大電流電極の配線部として好適である。この場合、同一層に位置する第１パッドよりも厚い金属片を採用することとなる。
【００２３】
一方、請求項３に記載のように、金属片配線部としての横配線部は、導体パターンと、該導体パターンを覆うように導体パターンに接合された金属片からなり、
金属片と接合された導体パターンが第２パッドを兼ねる構成とすることができる。
【００２４】
このように、導体パターンに金属片を接合してなる横配線部（金属配線部）を採用し、この厚みを、同一層に位置する第１パッドよりも厚いものとしても良い。
【００２５】
また、金属片配線部としての横配線部のうち、導体パターンが第２パッドを兼ねるため、第１パッドを構成する導体パターンと同じ導体箔を加工して形成することができる。これにより、構成を簡素化することができる。
【００２６】
請求項４に記載のように、半導体チップの同一面側に形成された小電流電極の直上にそれぞれ位置する全ての第１パッドが、同一層において、導体パターンからなる横配線部に連結された構成を採用しても良い。
【００２７】
これによれば、１層で、全てのパッドから、横配線部をなす導体パターンがそれぞれ引き出され、再配線された構成となる。したがって、絶縁基材の厚み方向において、配線基板の体格を小型化することができる。
【００２８】
なお、「導体パターンからなる第１パッドが、導体パターンからなる横配線部に連結されている」とは、換言すれば、上記全ての第１パッドが、同一層に位置するとともに、横配線部としての導体パターンが第１パッドを兼ねた構成である。
【００２９】
請求項５に記載のように、小電流電極に接続された配線部を構成する全ての横配線部が導体パターンからなり、
大電流電極に接続された配線部を構成する全ての横配線部が、金属片をそれぞれ含むとともに、配線部を構成する導体パターンのいずれよりも厚い構成とすると良い。
【００３０】
これによれば、大電流電極に接続された配線部を構成する全ての横配線部において、導体パターンを採用する構成に比べ、絶縁基材の厚み方向に垂直な方向において体格を増大せずに電流容量を増やすことができる。
【００３１】
請求項６に記載のように、大電流電極に接続された配線部を構成する縦配線部の少なくとも１つとして、金属片配線部を含み、
該金属片配線部を構成する金属片は、層間接続部よりも断面積が大きい構成を採用しても良い。
【００３２】
これによれば、金属片の断面積が層間接続部よりも大きいので、電流容量を増やすことができる。また、縦配線部にも金属片配線部を採用することで、導電性ペーストを焼結してなる層間接続部よりも、配線抵抗を低減することも可能である。
【００３３】
請求項７に記載のように、大電流電極に接続された縦配線部として、厚み方向において半導体チップと同じ位置に配置された金属片配線部を含み、
厚み方向に垂直な方向において、金属片配線部の金属片と半導体チップとの対向領域に絶縁基材を構成する熱可塑性樹脂が介在され、
金属片は、半導体チップとの対向部位として、厚み方向に沿う仮想面に対して斜めとされた斜面部を有する構成としても良い。
【００３４】
半導体チップに並んで剛体である金属片が位置すると、上記した加圧・加熱時において、金属片が加圧に対するつっかい棒となり、加熱により軟化した熱可塑性樹脂の流動が制限され、半導体チップの周辺（特に側面）に空隙が残ることも考えられる。このような空隙が存在すると、後工程（例えば配線基板のマザーボードへの実装工程）などでの温度上昇で、空隙内の湿気が水蒸気化し、これにより、クラックや剥離などが生じる恐れがある。
【００３５】
これに対し、本発明では、斜面部を有する金属片を採用するため、上記した加圧・加熱時に、積層方向上下からの圧力を受けると、加熱により軟化した熱可塑性樹脂が、金属片の斜面部にて半導体チップの側面側に流動される。これにより、半導体チップの側面に熱可塑性樹脂を密着させて、空隙が生じるのを抑制することができる。
【００３６】
請求項８に記載のように、横配線部を構成する金属片と、縦配線部を構成する金属片とが、１つの金属片として構成されても良い。
【００３７】
これによれば、横配線部を構成する金属片と、縦配線部を構成する金属片とを別部材とし、層間接続部などを介して接続する構成に比べて、配線抵抗を低減することができる。
【００３８】
請求項９に記載のように、大電流電極に接続された配線部における縦配線部は、層間接続部を含み、該層間接続部は、同一層において互いに並列配置されるとともに、電気的にも並列とされた並列層間接続部を含む構成としても良い。
【００３９】
このように、並列層間接続部を採用することで、単独の層間接続部よりも電流容量を向上することができる。
【００４０】
また、請求項１０に記載のように、大電流電極に接続された配線部における縦配線部は、層間接続部とは別に、大電流電極と、第２パッドをなす金属片配線部としての横配線部とを電気的に接続する接続部を複数含み、
該複数の接続部が、同一層において互いに並列配置されるとともに、電気的にも並列とされた構成としても良い。
【００４１】
この接続部は、バンプ由来のものである。このような接続部においても、複数の接続部を並列接続構造とすることで、単独の接続部よりも電流容量を向上することができる。
【００４２】
請求項１１に記載のように、金属片配線部は、同一の配線部を構成する他の縦配線部又は横配線部との接続部位を除く表面部位が、絶縁基材の熱可塑性樹脂によって封止された構成とすることが好ましい。
【００４３】
金属片配線部の周辺に空隙が存在すると、後工程（例えば配線基板のマザーボードへの実装工程）などでの温度上昇で、空隙内の湿気が水蒸気化し、これにより、クラックや剥離などが生じる恐れがある。
【００４４】
これに対し、本発明では、金属片配線部が、接続部位を除いて熱可塑性樹脂により封止されている。これにより、クラックや剥離などが生じるのを抑制することができる。なお、このような構成は、上記した積層体において、金属片配線部の両表面に、熱可塑性樹脂フィルムがそれぞれ隣接すれば良い。
【００４５】
請求項１２に記載のように、金属片は、融点が熱可塑性樹脂よりも高い金属材料からなり、層間接続部との界面に拡散による合金層を有する構成としても良い。これによれば、界面に合金層を有するため、接続信頼性を向上することができる。
【００４６】
また、請求項１３に記載のように、金属片は、層間接続部と同一の材料からなる構成としても良い。これによれば、金属片と層間接続部の物性（例えば線膨張係数）が同じであるため、金属片と層間接続部との接合部の接続信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態に係る半導体チップ内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す半導体チップ内蔵配線基板の製造工程のうち、半導体チップが実装された基板に積層する樹脂フィルムの準備工程を示す断面図である。
【図３】図１に示す半導体チップ内蔵配線基板の製造工程のうち、半導体チップを基板にフリップチップ実装する工程を示す断面図である。
【図４】図１に示す半導体チップ内蔵配線基板の製造工程のうち、積層工程を示す断面図である。
【図５】図１に示す半導体チップ内蔵配線基板の製造工程のうち、加圧・加熱工程を示す断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）ともに、半導体チップと基板との間に介在される熱可塑性樹脂フィルムの変形例を示す断面図である。
【図７】第２実施形態に係る半導体チップ内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図８】第３実施形態に係る半導体チップ内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図９】第４実施形態に係る半導体チップ内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図１０】図９に示す金属片の効果を説明するための模式的な断面図である。
【図１１】第５実施形態に係る半導体チップ内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図１２】図１１に示す半導体チップ内蔵配線基板の製造工程のうち、積層工程を示す断面図である。
【図１３】その他変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
本発明は、ＰＡＬＡＰとして知られる一括積層法にて形成される半導体チップ内蔵配線基板において、パワートランジスタと信号処理回路部とを有する半導体チップの電極に接続された配線部の構成に主たる特徴がる。
【００４９】
したがって、配線基板の基本的な構成や製造方法は、特に断りのない限り、本出願人がこれまで出願してきたＰＡＬＡＰに関する構成を適宜採用することができる。なお、ＰＡＬＡＰは株式会社デンソーの登録商標である。
【００５０】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。なお、絶縁基材２０の厚み方向（換言すれば、複数枚の樹脂フィルムの積層方向）を単に厚み方向と示し、該厚み方向に垂直な方向を単に垂直方向と示す。また、特に断りのない限り、厚さとは、厚み方向に沿う厚さを示すものとする。
【００５１】
図１に示す半導体チップ内蔵配線基板１０（半導体装置とも言う、以下、単に配線基板１０と示す）は、半導体チップを内蔵する配線基板の基本的な構成要素として、絶縁基材２０、絶縁基材２０の内部に埋設、すなわち内蔵された半導体チップ３０、絶縁基材２０に設けられた導体パターン４０、層間接続部５０、及び金属片６０を備える。さらに図１に示す配線基板１０は、上記した基本構成要素に加え、放熱部材７０を備えている。
【００５２】
先ず、絶縁基材２０について説明する。
【００５３】
絶縁基材２０は、電気絶縁材料からなり、該基材２０以外の構成要素、図１に示す例では半導体チップ３０、導体パターン４０、層間接続部５０、金属片６０、及び放熱部材７０を所定位置に保持する基材としての機能を果たすとともに、半導体チップ３０をその内部に保持して保護する機能を果たすものである。
【００５４】
この絶縁基材２０は、主として樹脂を含むとともに、該樹脂として少なくとも熱可塑性樹脂を含むものであり、熱可塑性樹脂フィルムを含む複数枚の樹脂フィルムが積層され、加圧・加熱により接着・一体化されてなる。熱可塑性樹脂を含む理由は、後述する加圧・加熱工程にて一括で絶縁基材２０を形成する際に、高温に耐え、軟化した熱可塑性樹脂を接着材及び封止材として利用するためである。
【００５５】
このため、複数枚の樹脂フィルムとしては、積層状態で、少なくとも１枚おきに位置するように熱可塑性樹脂フィルムを含めば良い。例えば熱可塑性樹脂フィルムのみを含む構成としても良いし、熱可塑性樹脂フィルムとともに熱硬化性樹脂フィルムを含む構成としても良い。
【００５６】
熱可塑性樹脂フィルムとしては、熱可塑性樹脂とともに、ガラス繊維、アラミド繊維などの無機材料を含むフィルム、及び、無機材料を含まない熱可塑性樹脂からなるフィルムの少なくとも一方を採用することができる。同様に、熱硬化性樹脂フィルムとしては、熱硬化性樹脂とともに、上記無機材料を含むフィルム、及び、無機材料を含まない熱硬化性樹脂からなるフィルムの少なくとも一方を採用することができる。
【００５７】
本実施形態に係る絶縁基材２０は、図１に示すように、厚み方向において、一面２０ａ側から、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ、熱硬化性樹脂フィルム２１ｃ、熱可塑性樹脂フィルム２２ｃ、熱硬化性樹脂フィルム２１ｄ、熱可塑性樹脂フィルム２２ｄの順に計８枚の樹脂フィルムが積層されてなる。すなわち、熱可塑性樹脂フィルムと熱硬化性樹脂フィルムとが交互に積層されて、絶縁基材２０が構成されている。
【００５８】
また、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｄとして、ガラス繊維などの無機材料を含まない、熱硬化性ポリイミド（ＰＩ）からなるフィルムを採用している。一方、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｄとして、ガラス繊維などの無機材料や線膨張係数などを調整するための無機フィラーを含まない、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）３０重量％とポリエーテルイミド（ＰＥＩ）７０重量％からなる樹脂フィルムを採用している。
【００５９】
次に、半導体チップ３０について説明する。
【００６０】
半導体チップ３０は、シリコンなどの半導体基板に、パワーＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなど、モータ等の負荷の電力制御に用いられるパワートランジスタと、該パワートランジスタ素子を除く素子、例えばダイオード、抵抗、コンデンサ、ＣＭＯＳ、バイポーラトランジスタなどの素子が集積されてなる信号処理回路部（大規模集積回路）と、が構成されたＩＣチップ（ベアチップ）である。
【００６１】
この半導体チップ３０の表面には、外部との接続用に電極３１が形成されており、この電極３１として、電気的な接続機能を提供する電極である、小電流電極及び該小電流電極に流れる電流よりも大電流が流れる大電流電極を含む。また、半導体チップ３０は、上記した絶縁基材２０（該絶縁基材２０を構成する熱可塑性樹脂）によって封止されている。
【００６２】
本実施形態では、パワートランジスタとして縦型構造のパワーＭＯＳＦＥＴを採用しており、半導体チップ３０には、パワーＭＯＳＦＥＴにより、該パワーＭＯＳＦＥＴを直列接続してなる上下アームを３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）分備えた３相モータ駆動用のインバータ回路部と、各パワーＭＯＳＦＥＴのゲートドライバ回路を含む信号処理回路部とが構成されている。図１では、便宜上、１つのパワーＭＯＳＦＥＴのソース電極（大電流電極３１ｂ）とドレイン電極（大電流電極３１ｄ）のみを示す。
【００６３】
そして、信号処理回路部に対応する電極と、パワーＭＯＳＦＥＴのゲート電極とが、上記した小電流電極となっている。半導体チップ３０の一面側には小電流電極３１ａが形成され、一面とは反対側の面には、小電流電極３１ｃが形成されている。一方、半導体チップ３０の一面側には、大電流電極３１ｂとしてパワーＭＯＳＦＥＴのソース電極が形成され、一面とは反対側の面には、大電流電極３１ｄとしてパワーＭＯＳＦＥＴのドレイン電極が形成されている。さらに、半導体チップ３０の一面とは反対側の面には、ダミー電極３１ｅが形成されている。
【００６４】
半導体チップ３０の一面側には、小電流電極３１ａ及び大電流電極３１ｂが形成され、これら電極３１ａ，３１ｂには、Ａｕからなる接続部３２がそれぞれ接続されている。この接続部３２は、後述するスタッドバンプ３２ａ由来のものである。電極３１ａ，３１ｂにおける接続部３２と対向する部位の厚み方向全てが、Ａｕ−Ａｌ合金（主としてＡｕ４Ａｌ合金）からなり、アルミニウム（Ａｌ）を金属単体で含まないものとなっている。電極３１ａ，３１ｂにおける接続部３２と対向する部位の厚み方向全てとは、換言すれば、電極３１ａ，３１ｂのうち、接続部３２の直下（乃至直上）における厚み方向全ての部位（接合部３２との界面及び該界面から厚み方向全ての部位）である。また、電極３１ａ，３１ｂのうち、半導体チップ３０と接続部３２に挟まれた部位ともいえる。以下、電極３１ａ，３１ｂのうち、Ａｕからなる接合部３２の直下部位と示す。
【００６５】
また、電極３１ａ，３１ｂのうち、接合部３２の直下領域ではない部分（例えば保護膜で覆われた部分）については、Ａｌを金属単体で含む構成となっている。
【００６６】
電極３１ａ，３１ｂのうち、Ａｕからなる接合部３２の直下部位に単体でＡｌが残存すると、高温の使用環境において、電極３１ａ，３１ｂ中のＡｌに接続部３２のＡｕが固相拡散し、Ａｕ５Ａｌ２を生成する。このＡｕ５Ａｌ２の成長速度はＡｕ４Ａｌに比べて格段に速く、このため、Ａｕ５Ａｌ２の生成にＡｕの拡散が間に合わずに、接合部３２と電極３１ａ，３１ｂの界面にカーケンダルボイドを生じる。また、カーケンダルボイドを起点としてクラックが生じる。
【００６７】
これに対し、本実施形態では、電極３１ａ，３１ｂのうち、Ａｕからなる接合部３２の直下部位が、Ａｌを金属単体で含まず、Ａｕ−Ａｌ合金の最終生成物であるＡｕ４Ａｌ合金を主として含んでいる。したがって、高温の使用環境においても、カーケンダルボイド、ひいてはクラックが生じるのを抑制することができる。
【００６８】
また、電極３１ａ，３１ｂの大きさ、形状、及び電極間隔（ピッチ）も同じとなっている。これら電極３１ａ，３１ｂのピッチは、半導体チップ３０の反対側の面に形成された電極（３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ）のピッチよりも狭いものとなっている。具体的には、電極３１ａ，３１ｂが、数十μｍピッチ（例えば６０μｍピッチ）を有して、１辺１０個で一列の矩形環状に配置されている。
【００６９】
一方、半導体チップ３０の一面（電極３１ａ，３１ｂ形成面）とは反対側の面に形成された小電流電極３１ｃ、大電流電極３１ｄ、及びダミー電極３１ｅは、ともにＮｉ系材料からなる。これら電極３１ｃ〜３１ｅには、対応するパッド４２，４３との接続部として、層間接続部５１，５２がそれぞれ接続されている。
【００７０】
Ｎｉ系材料からなる電極３１ｃ〜３１ｅと、後述するようにＡｇ−Ｓｎ合金からなる層間接続部５１，５２との界面には、ＳｎとＮｉとが相互に拡散してなる金属拡散層（Ｎｉ−Ｓｎ合金層）が形成され、これにより、電極３１ｃ〜３１ｅと層間接続部５１，５２との接続信頼性が向上されている。なお、電極３１ｃ〜３１ｅは、上記した電極３１ａ，３１ｂよりも広いピッチ(例えば百μｍ単位のピッチ)で形成されている。
【００７１】
このように、半導体チップ３０は、両面に、電気的な接続機能を提供する電極３１ａ〜３１ｄを有するとともに、電気的な接続機能を提供しないダミー電極３１ｅも有している。
【００７２】
次いで、配線部を構成する各要素について説明する。
【００７３】
導体パターン４０は、導体箔をパターニングしてなるものであり、半導体チップ３０と外部とを電気的に接続する配線部として用いられるものである。さらには、電気的な配線部だけでなく、半導体チップ３０に構成された素子の動作による熱を外部に放熱するための放熱配線部として用いることもできる。
【００７４】
層間接続部５０は、樹脂フィルムにおいて、厚み方向に沿って設けられたビアホール（貫通孔）に導電性ペーストが充填され、この導電性ペースト中の導電性粒子を加圧・加熱により焼結してなるものである。層間接続部５０も、導体パターン４０とともに、半導体チップ３０と外部とを電気的に接続する配線部として用いられるものである。また、上記放熱配線部として用いることもできる。
【００７５】
金属片６０は、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、またはこれら金属の少なくとも１種類を含む合金からなる板状部材（金属プレート）であり、半導体チップ３０と外部とを電気的に接続する配線部のうち、半導体チップ３０の大電流電極３１ｂ，３１ｄと外部とを電気的に接続する配線部の一部として用いられるものである。この金属片６０が、本実施形態において、金属片配線部に相当する。
【００７６】
本実施形態では、導体パターン４０が、銅（Ｃｕ）箔をパターニングして構成されている。そして、導体パターン４０として、小電流電極３１ａに対応するパッド４１、小電流端子３１ｃに対応するパッド４２、ダミー電極３１ｅに対応するパッド４３、及び垂直方向に延びた引き出しパターン４４を含んでいる。さらには、外部機器との接続に供せられる外部接続用電極４５も、導体パターン４０の一部として含んでいる。なお、パッド４１，４２が、特許請求の範囲に記載の第１パッドに相当する。
【００７７】
層間接続部５０は、Ａｇ−Ｓｎ合金からなる。そして、層間接続部５０として、配線部のうちの縦配線部を構成する層間接続部５１と、ダミー電極３１ｅと放熱部材７０とを熱的に接続するための層間接続部５２を含んでいる。
【００７８】
金属片６０は、Ｃｕからなる平板状の部材であり、その厚さはＣｕ箔（導体パターン４０）よりも厚くなっている。本実施形態では、導体パターン４０を片面に有する熱硬化性樹脂フィルムとほぼ同じ厚さとなっている。そして、垂直方向に沿う任意の一方向が長手方向となるように絶縁基材２０に配置されている。また、金属片６０として、大電流電極３１ｂに接続された配線部の一部を構成する金属片６１と、大電流電極３１ｄに接続された配線部の一部を構成する金属片６２を含んでいる。
【００７９】
電気的な接続機能を提供する各配線部は、電極３１から外部接続用電極４５を電気的に繋ぐ経路として、厚み方向に延びる縦配線部と、垂直方向に延びる横配線部をそれぞれ有している。
【００８０】
Ａｌ−Ａｕ合金からなる部位を含む小電流電極３１ａに接続された配線部は、接続部３２、パッド４１及び引き出しパターン４４を含む導体パターン４０、層間接続部５１により、構成されている。また、Ｎｉ系材料からなる小電流電極３１ｃに接続された配線部は、層間接続部５１、パッド４２及び引き出しパターン４４を含む導体パターン４０により、構成されている。
【００８１】
小電流電極３１ａに接続された配線部においては、接続部３２及び層間接続部５１、小電流電極３１ｃに接続された配線部においては、層間接続部５１及び隣接する層の層間接続部５１間に介在された導体パターン４０、により厚み方向に電気信号を伝達する縦配線部が構成されている。また、いずれにおいても、引き出しパターン４４により、垂直方向に電気信号を伝達する横配線部が構成されている。
【００８２】
一方、Ａｌ−Ａｕ合金からなる部位を含む大電流電極３１ｂに接続された配線部は、接続部３２、金属片６１、層間接続部５１により、構成されている。また、Ｎｉ系材料からなる大電流電極３１ｄに接続された配線部は、層間接続部５１、金属片６２、導体パターン４０により、構成されている。
【００８３】
大電流電極３１ｂに接続された配線部においては、接続部３２及び層間接続部５１、大電流電極３１ｄに接続された配線部においては、層間接続部５１及び隣接する層の層間接続部５１間に介在された導体パターン４０、により厚み方向に電気信号を伝達する縦配線部が構成されている。また、いずれにおいても、金属片６０（６１，６２）により、横配線部が構成されている。
【００８４】
このように、小電流電極３１ａ，３１ｃは、導体パターン４０としての引き出しパターン４４によって、再配線されている。一方、大電流電極３１ｂ，３１ｄは、金属片６０（６１，６２）によって、再配線されている。
【００８５】
また、金属片６１は、大電流電極３１ｂと接続された接続部３２の他端に接続されており、金属片６２は、大電流電極３１ｄに接続された層間接続部５１の他端に接続されている。すなわち、金属片６１は、横配線部としての機能とともに、大電流電極３１ｂに対するパッドとしての機能を果たし、金属片６２は、横配線部としての機能とともに、大電流電極３１ｄに対するパッドとしての機能を果たしている。このように、金属片６１，６２が、大電流電極３１ｂ，３１ｄの直上に位置するとともに、縦配線部を介して直下の大電流電極３１ｂ，３１ｄと接続された第２パッドを兼ねる横配線部に相当する。
【００８６】
また、図１に示すように、金属片６１は、複数の接続部３２を介して、電気的に等価な（同電位とされる）複数の大電流電極３１ｂと接続されている。すなわち、配線部を構成する複数の接続部３２が、同一層において互いに並列配置されるとともに、電気的にも並列とされた構成となっている。同様に、金属片６２は、複数の層間接続部５１を介して、電気的に等価な（同電位とされる）複数の大電流電極３１ｄと接続されている。すなわち、配線部を構成する複数の層間接続部５１が、同一層において互いに並列配置されるとともに、電気的にも並列とされた構成となっている。
【００８７】
また、本実施形態では、層間接続部５２及び導体パターン４０としてのパッド４３により、半導体チップ３０のダミー電極３１ｅと放熱部材７０とを熱的に接続する放熱配線部が構成されている。この放熱配線部は、ダミー電極３１ｅから放熱部材７０に向けて、厚み方向に沿って延びている。
【００８８】
なお、パッドとは、半導体チップ３０の電極３１の直上に位置し、縦配線部（本実施形態では、接続部３２又は層間接続部５１）を介して対応する電極３１と接続されるものである。
【００８９】
本実施形態では、半導体チップ３０の一面側における全てのパッド（パッド４１及び金属片６１のパッド部位）が、同一層に位置するとともに、横配線部（引き出しパターン４４及び金属片６１）に連結されている。換言すれば、横配線部の一部（一端部）がパッドとなっている。一方、半導体チップ３０の一面の反対面側における全てのパッド（パッド４２，４３及び金属片６２のパッド部位）が、同一層に位置する。さらに、配線部を構成するパッド（パッド４２及び金属片６２のパッド部位）については、横配線部（引き出しパターン４４及び金属片６２）に連結されている。換言すれば、横配線部の一部（一端部）がパッドとなっている。
【００９０】
そして、金属片６１が、同一層に位置する導体パターン４０（パッド４１、引き出しパターン４４、及び層間接続部５１間の導体パターン４０）よりも厚くなっている。また、金属片６２が、同一層に位置する導体パターン４０（パッド４２，４３、及び引き出しパターン４４）よりも厚くなっている。
【００９１】
また、Ｃｕからなる導体パターン４０としてのパッド４１と、半導体チップ３０の電極３１ａ上に設けられた金（Ａｕ）からなる接続部３２との界面には、ＣｕとＡｕとが相互に拡散してなる金属拡散層（ＣｕＡｕ３合金を含むＣｕ−Ａｕ合金層）が形成され、これにより、パッド４１と接続部３２との接続信頼性が向上されている。
【００９２】
また、Ｃｕからなる金属片６１と、半導体チップ３０の電極３１ａ上に設けられた金（Ａｕ）からなる接続部３２との界面にも、ＣｕとＡｕとが相互に拡散してなる金属拡散層（ＣｕＡｕ３合金を含むＣｕ−Ａｕ合金層）が形成され、これにより、金属片６１と接続部３２との接続信頼性が向上されている。
【００９３】
また、Ｃｕからなる導体パターン４０とＡｇ−Ｓｎ合金からなる層間接続部５０との界面には、ＣｕとＳｎとが相互に拡散してなる金属拡散層（Ｃｕ−Ｓｎ合金層）が形成され、これにより、導体パターン４０と層間接続部５０との接続信頼性が向上されている。
【００９４】
また、Ｃｕからなる金属片６２とＡｇ−Ｓｎ合金からなる層間接続部５０との界面にも、ＣｕとＳｎとが相互に拡散してなる金属拡散層（Ｃｕ−Ｓｎ合金層）が形成され、これにより、金属片６２と層間接続部５０との接続信頼性が向上されている。
【００９５】
さらに、本実施形態では、絶縁基材２０の一面２０ａ側表層をなす熱硬化性樹脂フィルム２１ａの内面に、導体パターン４０として外部接続用電極４５が形成されている。
【００９６】
放熱部材７０は、Ｃｕなどの金属材料からなり、半導体チップ３０に構成された素子、特に発熱量の大きいパワートランジスタ、の動作による熱を外部に放熱するためのものである。このような放熱部材７０としては、所謂ヒートシンク、放熱フィンなどを採用することができる。
【００９７】
本実施形態では、Ｃｕからなり、絶縁基材２０の一面２０ｂと略一致する大きさ及び形状を有する平板状の放熱部材７０を採用している。そして、この放熱部材７０に熱可塑性樹脂フィルム２２ｄが密着することで、放熱部材７０が絶縁基材２０の一面２０ｂに固定されている。
【００９８】
また、放熱部材７０には、熱可塑性樹脂フィルム２２ｄに形成された層間接続部５２の一端が接続されている。本実施形態では、Ｃｕからなる放熱部材７０と、Ａｇ−Ｓｎ合金からなる層間接続部５２との界面に、ＣｕとＳｎとが相互に拡散してなる金属拡散層（Ｃｕ−Ｓｎ合金層）が形成され、これにより、層間接続部５２（放熱配線部）と放熱部材７０との接続信頼性が向上され、ひいては放熱性が向上されている。
【００９９】
また、絶縁基材２０の一面２０ａ側には、一面２０ａ側から外部接続用電極４５を底面として形成された孔内にメッキ膜などの導電部材が配置され、この導電部材上にはんだボール８０が形成されている。
【０１００】
次に、上記した配線基板１０の製造方法について説明する。なお、導電性ペーストを示す符号５０ａの後の括弧内は、対応する層間接続部の符号を記載している。
【０１０１】
先ず、積層体を加圧・加熱して配線基板１０を形成すべく、積層体を構成する要素を準備する。半導体チップ３０が実装された基板（以下、半導体ユニット９０と示す）と、該半導体ユニット９０に積層される複数枚の樹脂フィルムとをそれぞれ準備する。
【０１０２】
本実施形態では、上記したように、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｄとして、ガラス繊維などの無機材料を含まない、熱硬化性ポリイミド（ＰＩ）からなるフィルムを採用する。本実施形態では、一例として、全ての樹脂フィルム２１ａ〜２１ｄの厚さを同一（例えば５０μｍ）とする。
【０１０３】
一方、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｄとして、ガラス繊維などの無機材料や線膨張係数などを調整するための無機フィラーを含まない、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）３０重量％とポリエーテルイミド（ＰＥＩ）７０重量％からなる樹脂フィルムを採用する。本実施形態では、一例として、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ，２２ｃ，２２ｄを同一の厚さ（例えば８０μｍ）とし、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを、上記樹脂フィルム２２ａ，２２ｃ，２２ｄよりも薄い厚さ（例えば５０μｍ）とする。
【０１０４】
この準備工程では、ＰＡＬＡＰとして知られる一括積層法で周知のごとく、一括積層する前に、絶縁基材２０を構成する樹脂フィルムに対して、導体パターン４０を形成したり、焼結により層間接続部５０となる導電性ペースト５０ａをビアホールに充填しておく。導体パターン４０や、導電性ペースト５０ａが充填されるビアホールの配置は、上記した電極３１、配線部、放熱配線部に応じて適宜決定される。
【０１０５】
導体パターン４０は、樹脂フィルムの表面に貼着した導体箔をパターニングすることで形成することができる。絶縁基材２０を構成する複数枚の樹脂フィルムとしては、導体パターン４０を有する樹脂フィルムを含めばよく、例えば全ての樹脂フィルムが導体パターン４０を有する構成や、一部の樹脂フィルムが導体パターン４０を有さない構成も採用することができる。また、導体パターン４０を有する樹脂フィルムとしては、片面のみに導体パターン４０を有する樹脂フィルム、積層方向における両面に導体パターン４０を有する樹脂フィルムのいずれも採用することができる。
【０１０６】
一方、導電性ペースト５０ａは、導電性粒子にエチルセルロース樹脂やアクリル樹脂などを保形性付与のため添加し、テルピネオールなどの有機溶剤を加えた状態で混練することで得ることができる。そして、炭酸ガスレーザなどにより、樹脂フィルムを貫通するビアホールを形成し、スクリーン印刷などによって、導電性ペースト５０ａをビアホール内に充填する。ビアホールは、上記導体パターン４０を底面として形成しても良いし、導体パターン４０の無い位置に、ビアホールを形成しても良い。
【０１０７】
導体パターン４０上にビアホールを形成する場合、導体パターン４０が底となるため、ビアホール内に導電性ペースト５０ａを留めることができる。一方、導体パターン４０を有さない樹脂フィルム、又は、導体パターン４０を有しながらも、導体パターン４０の形成位置とは異なる位置にビアホールを形成する場合には、底のないビアホール内に導電性ペースト５０ａを留めるために、本出願人による特願２００８-２９６０７４号に記載の導電性ペースト５０ａを用いる。また、この導電性ペースト５０ａを充填する装置（方法）としては、本出願人による特願２００９−７５０３４号に記載の装置（方法）を採用すると良い。
【０１０８】
この導電性ペースト５０ａは、導電性粒子に対し、導電性粒子の焼結温度よりも低い温度で分解または揮発するとともに、該温度よりも低く、室温よりも高い温度で溶融状態となり、室温で固体状態となる低融点室温固体樹脂が添加されている。低融点室温固体樹脂としては、例えばパラフィンがある。これによれば、充填時には加温することで、低融点室温固体樹脂が溶融してペースト状となり、充填後の冷却において、低融点室温固体樹脂が固化することで導電性ペースト５０ａも固まって、ビアホール内に保持することができる。なお、充填する際には、ビアホールの一端を平坦な部材にて塞いでおけば良い。
【０１０９】
先ず、半導体ユニット９０に積層される６枚の樹脂フィルム２１ａ，２１ｃ，２１ｄ，２２ａ，２２ｃ，２２ｄを準備する工程を説明する。
【０１１０】
本実施形態では、図２に示すように、６枚の樹脂フィルム２１ａ，２１ｃ，２１ｄ，２２ａ，２２ｃ，２２ｄのうち、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ，２１ｃ，２１ｄのみ、片面に銅箔（例えば厚さ１８μｍ）が貼着されたフィルムを準備し、銅箔をパターニングして導体パターン４０をそれぞれ形成する。なお、半導体ユニット９０を構成する残り２枚の樹脂フィルム２１ｂ，２２ｂについても、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂのみ片面に銅箔（同じく厚さ１８μｍ）が貼着されたフィルムを準備し、この銅箔をパターニングして導体パターン４０を形成する。
【０１１１】
すなわち、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｄは片面に導体パターン４０を有する構成とし、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｄは、導体パターン４０を有さない構成とする。
【０１１２】
また、６枚の樹脂フィルム２１ａ，２１ｃ，２１ｄ，２２ａ，２２ｃ，２２ｄのうち、導体パターン４０として外部接続用電極４５を片面（積層状態で内面）に有し、絶縁基材２０の一面２０ａ側の表層を構成する熱硬化性樹脂フィルム２１ａを除く５枚の樹脂フィルム２１ｃ，２１ｄ，２２ａ，２２ｃ，２２ｄに、ビアホール（符号略）をそれぞれ形成し、該ビアホール内に導電性ペースト５０ａを充填する。そして充填後、乾燥工程にて溶剤を揮発させる。
【０１１３】
本実施形態では、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ，２１ｃ，２１ｄのみに導体パターン３０を形成するため、導体パターン４０を形成しない熱可塑性樹脂フィルム２２ａ，２２ｃ，２２ｄについては、導電性粒子としてＡｇ粒子とＳｎ粒子を所定の比率で含み、且つ、上記したように、パラフィンなどの低融点室温固体樹脂が添加された導電性ペースト５０ａを用いる。
【０１１４】
熱硬化性樹脂フィルム２１ａ，２１ｃ，２１ｄについては、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ，２２ｃ，２２ｄと同じ導電性ペースト５０ａを用いても良いし、導電性粒子としてＡｇ粒子とＳｎ粒子を所定の比率で含み、低融点室温固体樹脂を含まない導電性ペースト５０ａを採用しても良い。
【０１１５】
さらに、この準備工程では、積層体が半導体チップ３０を収容する空洞を有するために、複数枚の樹脂フィルムの一部に予め空洞部を形成しておく。本実施形態では、熱硬化性樹脂フィルム２１ｃに、半導体チップ３０を収容するための空洞部２３ａを形成する。このため、空洞部２３ａを有する熱硬化性樹脂フィルム２１ｃは矩形枠状を呈する。また、熱硬化性樹脂フィルム２１ｄに、金属片６２を収容するための空洞部２３ｂを形成する。
【０１１６】
空洞部２３ａ，２３ｂは、パンチやドリルなどによる機械的加工、レーザ光の照射により形成することができ、それぞれ対応する半導体チップ３０、金属片６２の体格に対し、所定のマージンをもって形成される。空洞部２３ａ，２３ｂの形成タイミングとしては、導体パターン４０及び層間接続部５０の形成前、形成後のいずれでも良い。
【０１１７】
また、上記した樹脂フィルム２１ａ，２１ｃ，２１ｄ，２２ａ，２２ｃ，２２ｄの準備工程に並行して、半導体ユニット９０の形成工程を実施する。
【０１１８】
先ず、半導体チップ３０を実装するための基板を構成する樹脂フィルムと、基板と半導体チップ３０との間を封止する樹脂フィルムを準備する。
【０１１９】
本実施形態では、図３（ａ）に示すように、基板をなす熱硬化性樹脂フィルム２１ｂと、封止用の熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを準備する。熱硬化性樹脂フィルム２１ｂについては片面に銅箔が貼着されたものを準備し、この銅箔をパターニングして導体パターン４０を形成する。このとき、導体パターン４０として、パッド４１も形成される。
【０１２０】
さらに、金属片６１を収容するための空洞部２３ｃを形成する。この空洞部２３ｃも、上記した空洞部２３ａ，２３ｂ同様、パンチやドリルなどによる機械的加工、レーザ光の照射により形成することができ、金属片６１の体格に対し、所定のマージンをもって形成される。空洞部２３ｃの形成タイミングとしては、導体パターン４０の形成前、形成後のいずれもでも良い。
【０１２１】
次いで、加熱・加圧することで、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを、パッド４１を覆うように基板のパッド形成面に貼り付ける。
【０１２２】
本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを、パッド４１を覆うように、基板としての熱硬化性樹脂フィルム２１ｂのパッド形成面に熱圧着するとともに、金属片６１にも熱圧着する。
【０１２３】
具体的には、Ｃｕからなり、導体パターン４０を含む熱硬化性樹脂フィルム２１ｂと略同じ厚さを有する平板状の金属片６１を準備し、該金属片６１を、熱硬化異性樹脂フィルム２１ｂの空洞部２３ｃに配置する。そして、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂの温度が、該フィルム２２ｂを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点以上、融点以下となるように加熱しつつ、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ側に加圧する。これにより、軟化した熱可塑性樹脂を熱硬化性樹脂フィルム２１ｂのランド形成面及び金属片６１の表面に密着させる。このとき、軟化した熱可塑性樹脂は、金属片６１と熱硬化性樹脂フィルム２１ｂにおける空洞部２３ｃの壁面との隙間にも配置される。
【０１２４】
熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを熱硬化性樹脂フィルム２１ｂに熱圧着した後、樹脂フィルム２１ｂ，２２ｂに導体パターン４０を底面としてビアホールを形成するとともに、ビアホールに対して、図３（ｂ）に示すように導電性ペースト５０ａを充填する。ここでは、いずれも導体パターン４０を底面とするため、導電性ペースト４０ａとして、低融点室温固体樹脂を含まない導電性ペーストを採用しても良いし、低融点室温固体樹脂を含む導電性ペーストを採用しても良い。
【０１２５】
次に、別途準備した半導体チップ３０を、基板にフリップチップ実装する。
【０１２６】
半導体チップ３０には、基板に対する搭載面の電極３１ａ，３１ｂ上にスタッドバンプ３２ａが形成されている。本実施形態では、Ａｌ系材料からなる電極３１ａ，３１ｂ上に、例えばワイヤを使った周知の方法でＡｕからなるスタッドバンプ３２ａ（鋲状のバンプ）が形成されている。
【０１２７】
そして、図３（ｃ）に示すように、例えばパルスヒート方式の熱圧着ツール１００により、この半導体チップ３０を、基板搭載面の裏面側から加熱しつつ基板に向けて加圧する。このとき、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを構成する熱可塑性樹脂の融点（ＰＥＥＫ：ＰＥＩ＝３０：７０で３３０℃）以上の温度で加熱しつつ、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ側に加圧する。
【０１２８】
熱圧着ツール１００からの熱が半導体チップ３０に伝わり、スタッドバンプ３２ａの先端温度が熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを構成する熱可塑性樹脂の融点以上となると、スタッドバンプ３２ａが接する熱可塑性樹脂フィルム２２ｂの部分が軟化・溶融（熔融）する。したがって、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを溶融させながら、スタッドバンプ３２ａを熱可塑性樹脂フィルム２２ｂに押し込んで、対応するパッド４１及び金属片６１のパッド部位に接触させることができる。これにより、図３（ｄ）に示すように、スタッドバンプ３２ａとパッド３１及び金属片６１のパッド部位とを圧接状態とすることができる。
【０１２９】
また、溶融・軟化した熱可塑性樹脂は、圧力を受けて流動し、半導体チップ３０の基板搭載面、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂのパッド形成面、導体パターン４０、電極３１ａ，３１ｂ、及びスタッドバンプ３２ａに密着する。したがって、図３（ｄ）に示すように、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂによって、半導体チップ３０と熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ（基板）との間を封止することができる。このようにして、半導体ユニット９０を形成する。
【０１３０】
本実施形態では、フリップチップ実装時の加熱温度を、融点よりも若干高い３５０℃程度とし、１つのスタッドバンプ３２ａにかかる荷重が２０〜５０ｇｆ程度となる圧力を印加する。これにより、短時間で、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１のパッド部位とを圧接状態とすることができる。
【０１３１】
なお、圧接状態となった後も、加熱・加圧を継続すると、スタッドバンプ３２ａを構成するＡｕと、パッド４１及び金属片６１をそれぞれ構成するＣｕとが相互に拡散（固相拡散）し、金属拡散層（Ｃｕ−Ａｕ合金層）を形成する。また、スタッドバンプ３２ａを構成するＡｕが電極３１ａ，３１ｂを構成するＡｌに対して固相拡散し、金属拡散層（Ａｕ−Ａｌ合金層）を形成する。
【０１３２】
しかしながら、このような金属拡散層を形成するには、上記した圧接状態を形成するのに比べ、加熱・加圧時間として長時間を要する。１つの半導体チップ３０を基板に実装するのに長時間を要すると、半導体チップ３０を内蔵する配線基板１０の形成時間が結果として長くなり、製造コストも増加してしまう。また、その間、電極３１ａ，３１ｂ、スタッドバンプ３２ａ、パッド４１及び金属片６１のパッド部位、の電気的な接続部以外の箇所にも、不必要な熱が印加されることとなる。このため、この実装工程では、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１のパッド部位との接続状態を圧接状態にとどめる。
【０１３３】
また、本実施形態では、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを熱硬化性樹脂フィルム２１ｂに貼り付けた後で、ビアホールを形成し、導電性ペースト５０ａを充填する例を示した。しかしながら、貼り付け前の状態で、各樹脂フィルム２１ｂ，２２ｂにビアホールを形成し、導電性ペースト５０ａを充填しても良い。
【０１３４】
導電性ペースト５０ａについては、半導体チップ３０を、基板にフリップチップ実装する際の加熱・加圧や、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを貼り付け前に形成した場合には、貼り付け時の加圧・加熱により、導電性粒子が焼結されて層間接続部５０（５１）を形成しても良いし、焼結されずに半導体ユニット９０が形成された時点で導電性ペースト５０ａのままでも良い。また、一部が焼結された状態としても良い。本実施形態では、フリップチップ実装後の状態で導電性ペースト５０ａとする。
【０１３５】
次に、積層体を形成する積層工程を実施する。この工程では、表面に導体パターン４０が形成された樹脂フィルム、ビアホール内に導電性ペースト５０ａが充填された樹脂フィルム、を含む複数枚の樹脂フィルムを、熱可塑性樹脂フィルムが、少なくとも１枚おきに位置しつつ半導体チップ３０の電極形成面及び該電極形成面の裏面に隣接するように積層する。
【０１３６】
本実施形態では、図４に示すように、積層方向における一端側から、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ、熱硬化性樹脂フィルム２１ｃ、熱可塑性樹脂フィルム２２ｃ、熱硬化性樹脂フィルム２１ｄ及び金属片６２、熱可塑性樹脂フィルム２２ｄの順となるように、複数枚の樹脂フィルム２１ａ，２１ｃ，２１ｄ，２２ａ，２２ｃ，２２ｄ、半導体ユニット９０、及び金属片６２を積層する。このように本実施形態では、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｄと熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｄとを交互に位置するように積層する。
【０１３７】
さらには、熱可塑性樹脂フィルム２２ｄ上に放熱部材７０を積層する。なお、図４では、便宜上、積層体を構成する要素を、離間させて図示している。
【０１３８】
詳しくは、熱硬化性樹脂フィルム２１ａの導体パターン形成面上に熱可塑性樹脂フィルム２２ａを積層し、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ上に、半導体ユニット９０を、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂを搭載面として積層する。半導体ユニット９０における熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ上であって、半導体チップ３０の周囲には、熱硬化性樹脂フィルム２１ｃを、導体パターン形成面とは反対側の面を搭載面として積層する。
【０１３９】
次いで、熱硬化性樹脂フィルム２１ｃ及び半導体チップ３０上に熱可塑性樹脂フィルム２２ｃを積層し、熱可塑性樹脂フィルム２２ｃ上に導体パターン形成面を搭載面として、熱硬化性樹脂フィルム２１ｄを積層する。また、Ｃｕからなり、導体パターン４０を含む熱硬化性樹脂フィルム２１ｄと略同じ厚さを有する平板状の金属片６２を、熱可塑性樹脂フィルム２２ｃ上であって、熱硬化異性樹脂フィルム２１ｄの空洞部２３ｂ内に配置する。そして、熱硬化性樹脂フィルム２１ｄ上に熱可塑性樹脂フィルム２２ｄを積層し、さらに放熱部材７０を積層して、１つの積層体を形成する。
【０１４０】
この積層体では、積層方向において、半導体チップ３０に隣接する樹脂フィルムが、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃとなる。少なくともこれら樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃは、加圧・加熱工程において、半導体チップ３０の周囲を封止する機能を果たす。本実施形態では、垂直方向において半導体チップ３０を取り囲む樹脂フィルムが熱硬化性樹脂フィルム２１ｃであるので、上記２枚の樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃが、半導体チップ３０の周囲を封止する機能を果たす。
【０１４１】
このように、半導体チップ３０を封止する熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃとしては、熱可塑性樹脂フィルムにガラス繊維やアラミド繊維などの無機材料を含まないだけでなく、線膨張係数や融点を調整するための無機フィラーも含まないものを採用することが好ましい。こうすることで、加圧・加熱工程において、半導体チップ３０に、局所的に応力がかかるのを抑制することができる。
【０１４２】
しかしながら、線膨張係数や融点を調整するための無機フィラーも含まない熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃを採用すると、無機フィラーが無い分、半導体チップ３０との線膨張係数差が大きくなり、これにともなう応力が増加することが考えられる。したがって、応力低減のために、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃとして弾性率の低い（例えば１０ＧＰａ以下）樹脂フィルムを採用すると良い。
【０１４３】
また、半導体チップ３０を封止する熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃとしては、厚さが５μｍ以上のものを採用することが好ましい。５μｍ未満とすると、加圧・加熱工程において、これら樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃの応力が高くなり、半導体チップ３０の表面から剥がれてしまう恐れがあるためである。
【０１４４】
また、積層方向において、金属片６１に隣接する樹脂フィルムが、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ，２２ｂとなる。少なくともこれら樹脂フィルム２２ａ，２２ｂは、加圧・加熱工程において、金属片６１の周囲を封止する機能を果たす。本実施形態では、垂直方向において金属片６１を取り囲む樹脂フィルムが熱硬化性樹脂フィルム２１ｂであるので、上記２枚の樹脂フィルム２２ａ，２２ｂが、金属片６１の周囲を封止する機能を果たす。
【０１４５】
同様に、積層方向において、金属片６２に隣接する樹脂フィルムが、熱可塑性樹脂フィルム２２ｃ，２２ｄとなり、少なくともこれら樹脂フィルム２２ｃ，２２ｄが、金属片６２周囲を封止する機能を果たす。
【０１４６】
次いで、真空熱プレス機を用いて積層体を積層方向上下から加圧しつつ加熱する加圧・加熱工程を実施する。この工程では、熱可塑性樹脂を軟化させて複数枚の樹脂フィルムを一括で一体化するとともに半導体チップ３０を封止し、導電性ペースト５０ａ中の導電性粒子を焼結体として、該焼結体と導体パターン４０を有した配線部を形成する。
【０１４７】
加圧・加熱工程では、樹脂フィルムを一括で一体化して絶縁基材２０とするとともに、導電性ペースト５０ａ中の導電性粒子を焼結体とするために、樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点以上融点以下の温度、数ＭＰａの圧力を所定時間保持する。本実施形態では、２８０℃〜３３０℃のプレス温度、４〜５ＭＰａの圧力を５分以上（例えば１０分）保持する。
【０１４８】
先ず、加圧・加熱工程において、樹脂フィルム部分の接続について説明する。
【０１４９】
１枚おきに配置された熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｄは、上記加熱により軟化する。このとき、圧力を受けているため、軟化した熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｄは、隣接する熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｄに密着する。これにより、複数の樹脂フィルム２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄが一括で一体化し、絶縁基材２０が形成される。このとき、放熱部材７０にも、隣接する熱可塑性樹脂フィルム２２ｄが密着するため、放熱部材７０も絶縁基材２０に一体化する。
【０１５０】
また、半導体チップ３０に隣接する熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃは、圧力を受けて流動し、半導体チップ３０の電極３１ａ，３１ｂａ形成面、及び、その裏面である電極３１ｃ〜３１ｅ形成面に密着する。また、半導体チップ３０の側面と熱硬化性樹脂フィルム２１ｃとの隙間にも入り込み、該隙間を埋めるとともに、半導体チップ３０の側面に密着する。したがって、熱可塑性樹脂（熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃ）により、半導体チップ３０が封止される。
【０１５１】
また、金属片６１に隣接する熱可塑性樹脂フィルム２２ａ，２２ｂは、圧力を受けて流動し、金属片６１における積層方向上面及び下面に密着する。また、金属片６１の側面と熱硬化性樹脂フィルム２１ｂとの隙間にも入り込み、該隙間を埋めるとともに、金属片６１の側面に密着する。したがって、熱可塑性樹脂（熱可塑性樹脂フィルム２２ａ，２２ｂ）により、金属片６１が封止される。同様に、熱可塑性樹脂（熱可塑性樹脂フィルム２２ｃ，２２ｄ）により、金属片６２が封止される。
【０１５２】
次に、加圧・加熱工程において、半導体チップ３０の電極３１、導体パターン４０、層間接続部５０の接続について説明する。
【０１５３】
上記加熱により、導電性ペースト５０ａ中のＳｎ（融点２３２℃）が溶融し、同じく導電性ペースト５０ａ中のＡｇ粒子に拡散して、Ａｇ−Ｓｎ合金（融点４８０℃）を形成する。また、導電性ペースト５０ａに圧力が加えられているため、焼結により一体化した合金からなる層間接続部５０（５１，５２）がビアホール内に形成される。
【０１５４】
溶融したＳｎは、導体パターン４０（パッド４１〜４３含む）及び金属片６２を構成するＣｕとも相互拡散する。これにより、層間接続部５０と導体パターン４０の界面、層間接続部５０と金属片６２の界面、に金属拡散層（Ｃｕ−Ｓｎ合金層）がそれぞれ形成される。
【０１５５】
溶融したＳｎは、半導体チップ３０の電極３１ｃ〜３１ｅを構成するＮｉとも相互拡散する。これにより、層間接続部５０と電極３１ｃ〜３１ｅとの界面に金属拡散層（Ｎｉ−Ｓｎ合金層）が形成される。
【０１５６】
また、スタッドバンプ３２ａを構成するＡｕが、半導体チップ３０の電極３１ａ，３１ｂを構成するＡｌに固相拡散する。特に電極３１ａ，３１ｂはファインピッチ対応の電極であるため、電極３１ａ，３１ｂを構成するＡｌの量は、スタッドバンプ３２ａを構成するＡｕの量に比べて少なく、電極３１ａ，３１ｂのうち、スタッドバンプ３２ａと対向する部位の厚み方向のＡｌ全てがＡｕとの合金化に費やされて、加圧・加熱工程後では、上記部位において、Ａｌを金属単体で含まないものとなる。また、加圧・加熱後の電極３１ａ，３１ｂは、Ａｕ−Ａｌ合金として、主としてＡｕ４Ａｌ合金を含むものとなる。
【０１５７】
なお、加圧・加熱工程において、Ａｕ４Ａｌ合金が生成する前に、成長速度の速いＡｕ５Ａｌ２が生成されたとしても、圧力が印加されているため、上記したカーケンダルボイドの生成を抑制することができる。
【０１５８】
さらに、スタッドバンプ３２ａを構成するＡｕと、導体パターン４０（パッド４１）及び金属片６１を構成するＣｕとが相互に拡散する。これにより、スタッドバンプ由来の接続部３２とパッド３１との界面、接続部３２と金属片６１との界面、に金属拡散層（ＣｕＡｕ３合金を含むＣｕ−Ａｕ合金層）が形成される。Ｃｕ−Ａｕ合金は、２５０℃程度以上の加熱があれば生成でき、上記した加圧・加熱条件によれば、ＣｕＡｕ３合金層を形成することができる。
【０１５９】
また、スタッドバンプ３２ａは、固相拡散接合に消費されたＡｕの残りにより、Ａｕ−Ａｌ合金からなる部位を含む電極３１ａ，３１ｂと、Ｃｕからなり、界面にＣｕ−Ａｕ合金層を有するパッド４１及び金属片６１のパッド部位とを電気的に接続する接続部３２となる。このように、加圧・加熱工程において、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１のパッド部位との接続状態を、直接的な接合状態とする。
【０１６０】
以上により、図５に示すように、絶縁基材２０に半導体チップ３０が内蔵され、半導体チップ３０が熱可塑性樹脂によって封止され、半導体チップ３０と外部接続用電極４５とが配線部によって電気的に接続され、半導体チップ３０と放熱部材７０とが放熱配線部によって熱的に接続された基板を得ることができる。
【０１６１】
そして、この基板に対し、絶縁基材２０の一面２０ａ側から外部接続用電極４５を底面とする孔を形成し、孔内にメッキ膜などの導電部材を配置したあと、導電部材上にはんだボール８０を形成することで、図１に示す配線基板１０を得ることができる。
【０１６２】
次に、上記実施形態に示した配線基板１０における特徴部分の効果について説明する。先ず主たる特徴部分の効果について説明する。
【０１６３】
本実施形態に係る配線基板１０では、絶縁基材２０が少なくとも熱可塑性樹脂を含み、該絶縁基材２０の熱可塑性樹脂によって半導体チップ３０が封止されている。このような配線基板１０は、上記したように、ＰＡＬＡＰとして知られる一括積層法にて形成することができる。したがって、配線基板１０の製造工程を簡素化することができる。
【０１６４】
また、大電流電極３１ｂに接続された配線部は、横配線部として金属片６１を含んでおり、この金属片６１は、隣り合う小電流電極３１ａの直上であって同一層に位置する複数のパッド４１（第１パッド）に対して同一層に位置するとともに、大電流電極３１ｂの直上に位置する部位が、接続部３２と接続されるパッド（第２パッド）を兼ねている。さらに、金属片６１の厚さは、同一層に位置する複数のパッド４１よりも厚くなっている。
【０１６５】
ここで、小電流電極３１ａを含む電極３１ａ，３１ｂの間隔が狭い半導体チップ３０を採用した場合、厚みの薄い導体箔を採用することで、複数のパッド４１の間隔を小電流電極３１ａに対応させて狭いものとすることができる。一方、複数のパッド４１と同一層に位置する、大電流電極３１ｂの横配線部については、導体パターン４０からなる構成とするのではなく、金属片６１を用いている。この金属片６１は、複数のパッド４１を構成する導体箔とは異なり、小電流電極３１ａを含む電極３１ａ，３１ｂの間隔によって厚さが決定されるものではない。したがって、上記したように、横配線部を構成する金属片６１をパッド４１よりも厚くすることができる。これにより、大電流電極３１ｂに接続された配線部のうち、複数のパッド４１と同一層に位置する横配線部の電流容量を増やすことができる。
【０１６６】
また、複数のパッド４１と同一層の横配線部の断面積を大きくすべく、垂直方向において導体パターン４０の幅を広くする構成に比べて、配線基板１０の体格が増大を抑制することができる。
【０１６７】
同様に、大電流電極３１ｄに接続された配線部は、横配線部として金属片６２を含んでおり、この金属片６２は、隣り合う小電流電極３１ｃの直上であって同一層に位置する複数のパッド４２（第１パッド）に対して同一層に位置するとともに、大電流電極３１ｄの直上に位置する部位が、層間接続部５１と接続されるパッド（第２パッド）を兼ねている。さらに、金属片６２の厚さは、同一層に位置する複数のパッド４２よりも厚くなっている。
【０１６８】
これにより、大電流電極３１ｄに接続された配線部のうち、複数のパッド４２と同一層に位置する横配線部の電流容量を増やすことができる。また、配線基板１０の体格が増大を抑制することができる。
【０１６９】
以上より、本実施形態によれば、パワートランジスタと信号処理回路部とが混在する半導体チップ３０を内蔵した配線基板１０としながらも、製造工程を簡素化でき、且つ、体格を増大せずに電流容量の不足を解消することができる。
【０１７０】
さらに、本実施形態では、横配線部が金属片６０（６１，６２）のみからなる。したがって、金属片６０と他の導電部材とを接合して１つの横配線部とする構成に比べて、構成を簡素化することができる。また、金属片６０と他の導電部材とのように接合界面での抵抗がないため、大電流電極３１ｂ，３１ｄの配線部として好適である。
【０１７１】
また、本実施形態では、金属片６１において、該金属片６１とともに配線部を構成する他の縦配線部（接続部３２及び層間接続部５１）との接続部位を除く表面部位が、絶縁基材２０の熱可塑性樹脂によって封止されている。同様に、金属片６２において、該金属片６２とともに配線部を構成する他の縦配線部（層間接続部５１）との接続部位を除く表面部位が、絶縁基材２０の熱可塑性樹脂によって封止されている。
【０１７２】
金属片６０（６１，６２）の周辺に空隙が存在すると、後工程（例えば配線基板２０のマザーボードへの実装工程）などでの温度上昇で、空隙内の湿気が水蒸気化し、これにより、クラックや剥離などが生じる恐れがある。これに対し、本実施形態では、金属片６１，６２の表面に熱可塑性樹脂が密着しているので、これにより、クラックや剥離などが生じるのを抑制することができる。
【０１７３】
なお、このような構成は、上記したように、金属片６１に対して積層方向上下に熱可塑性樹脂フィルム２２ａ，２２ｂを隣接配置し、金属片６２に対して積層方向上下に熱可塑性樹脂フィルム２２ｃ，２２ｄを配置することで、実現している。
【０１７４】
また、本実施形態では、半導体チップ３０の同一面側に形成された小電流電極３１ａの直上にそれぞれ位置する全てのパッド４１が、同一層において、導体パターン４０としての引き出しパターン４４に連結されている。また、小電流電極３１ｃの直上にそれぞれ位置する全てのパッド４２も、同一層において、導体パターン４０としての引き出しパターン４４に連結されている。
【０１７５】
すなわち、全ての小電流電極３１ａは、接続部３２を介して１層で、対応するパッド４１にそれぞれ接続されるとともに、引き出しパターン４４にて再配線されている。また、全ての小電流電極３１ｃは、層間接続部５１を介して１層で、対応するパッド４２にそれぞれ接続されるとともに、引き出しパターン４４にて再配線されている。これにより、厚み方向において、配線基板１０の体格を小型化することができる。
【０１７６】
ところで、本実施形態では、小電流電極３１ａを、電極間隔（ピッチ）の狭いものとしている。このような小電流電極３１ａに対しては、ビアホールの形成や導電性ペーストの充填が困難となることから、対応するパッド４１との接続に、層間接続部５１ではなく、スタッドバンプ３２ａ由来の接続部３２を用いている。このため、パッド４１についても層間接続部５１を接続することが困難であり、上記したように、接続部３２を介して１層で、対応するパッド４１にそれぞれ接続されるとともに、引き出しパターン４４にて再配線された構成とすることが好ましい。
【０１７７】
一方、Ｎｉ系材料からなる電極３１ｃについては、電極３１ａよりもピッチが広く、図１に示すように、電極３１ａには層間接続部５１が接続されている。したがって、異なる層にて引き出しパターン４４に連結される構成を採用することができる。例えば複数の層間接続部５１を介して、引き出しパターン４４が連結されたパッド４２に接続する構成では、層間接続部５１の間に導体パターン４０を介在させても良い。この場合、層間接続部５１の間に介在される導体パターン４０も、小電流電極３１ｃの直上に位置し、小電流電極３１ｃと層間接続部５１を介して接続されたパッド４２となる。すなわち、１つの小電流電極３１ａの直上に、複数のパッド４２が位置する構成としても良い。
【０１７８】
また、本実施形態では、小電流電極３１ａ，３１ｃに接続された配線部を構成する全ての横配線部が導体パターン４０（引き出しパターン４４）からなり、大電流電極３１ｂ，３１ｄに接続された配線部を構成する全ての横配線部が金属片６０をそれぞれ含むとともに、該金属片６０は、配線部を構成する導体パターン４０のいずれよりも厚い構成となっている。これにより、大電流電極３１ｂ，３１ｄに接続された配線部を構成する全ての横配線部において、導体パターン４０を採用する構成に比べ、垂直方向における体格を増大せずに電流容量を増やすことができる。
【０１７９】
また、本実施形態では、金属片６０は、熱可塑性樹脂（ＰＥＥＫ／ＰＥＩ）よりも融点の高い金属材料（Ｃｕ）からなり、層間接続部５１との界面に、拡散による合金層（Ｃｕ−Ｓｎ合金層）を有している。これにより、金属片６１と層間接続部５１との接続信頼性を向上することができる。
【０１８０】
また、本実施形態では、大電流電極３１ｂと金属片６１とが、同一層において互いに並列配置された縦配線部としての複数の接続部３２により、電気的にも並列接続されている。同様に、大電流電極３１ｄと金属片６２とが、同一層において互いに並列配置された縦配線部としての複数の層間接続部５１により、電気的にも並列接続されている。これにより、単独で接続部３２や層間接続部５１を採用する構成に比べて、大電流電極３１ｂ，３１ｄに接する縦配線部の電流容量を向上することができる。
【０１８１】
大電流電極３１ｄに接続される層間接続部５１については、ビアホールの大きさが、電極３１ｃ〜３１ｅのピッチの制約を受けるため、配線部を構成する他の部位の層間接続部５１に比べて、電流容量に対する配線自由度が低い。このように配線自由度が低い、大電流電極３１ｄに接続される層間接続部５１について、本実施形態では、上記のように並列接続構造を採用しているので、大電流電極３１ｂ，３１ｄに接する縦配線部の電流容量を向上することができる。
【０１８２】
なお、本実施形態では、大電流電極３１ｂ，３１ｄに接続された配線部を構成する縦配線部としての層間接続部５１のうち、大電流電極３１ｄと金属片６２とを接続する層間接続部５１以外の層間接続部５１については特に言及しなかったが、これら層間接続部５１についても、上記した並列接続構造を採用しても良い。これによれば、大電流電極３１ｂ，３１ｄに接続された配線部を構成する全ての縦配線部において、電流容量を向上することができる。
【０１８３】
次に、その他の特徴部分の効果について説明する。
【０１８４】
本実施形態では、積層体を形成する積層工程の前に、半導体チップ３０と、基板（熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ）との間に熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを配置し、熱可塑性樹脂の融点以上の温度で加熱しつつ加圧する。したがって、温度を熱可塑性樹脂の融点以上まで上げている間は、熱可塑性樹脂に流動性を持たせることができ、加圧によりスタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位との間に位置する熱可塑性樹脂を移動させ、スタッドバンプ３２ａをパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位に直接接触させて、スタッドバンプ５２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位とを圧接状態とすることができる。
【０１８５】
このとき、溶融した熱可塑性樹脂が圧力を受けて流動し、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位の接続部の周囲を含んで、半導体チップ３０と基板（熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ）の間を封止する。したがって、各接続部間での電気的な絶縁性を確保することができる。また、接続部における接続信頼性を向上することができる。
【０１８６】
また、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位とが圧接状態となった時点でフリップチップ実装工程（加熱・加圧）を終了し、加圧・加熱工程で受ける加圧・加熱により、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位とを接合状態とする。このように、加圧・加熱工程の熱と圧力を利用することで、スタッドバンプ３２ａ（接続部３２）とパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位とを接合状態とするので、圧接状態に比べて、半導体チップ３０の電極３１ａ，３１ｂとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位との電気的な接続信頼性を向上することができる。
【０１８７】
また、フリップチップ実装工程では、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位とを圧接状態としておき、加圧・加熱工程の熱と圧力を利用することで、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位とを接合状態とする。したがって、フリップチップ実装工程において、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位とを接合状態とし、その後、加圧・加熱工程を実施する方法に比べて、製造時間を短縮することができる。
【０１８８】
なお、積層工程の前にスタッドバンプ３２ａをパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位に接触させず、加圧・加熱工程にて、スタッドバンプ３２ａをパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位に接触させ、且つ、接合状態となるようにしても良い。しかしながら、このような方法では、軟化した熱可塑性樹脂の緩衝効果により、スタッドバンプ３２ａが熱可塑性樹脂フィルム２２ｂに押し込まれにくくなる。その結果、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位との間に熱可塑性樹脂が残ってしまうことも考えられる。
【０１８９】
これに対し、本実施形態では、積層工程の前に、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位とを圧接状態としておくので、加圧・加熱工程の加圧・加熱により、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位とを確実に接合状態とすることができる。
【０１９０】
また、本実施形態では、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｄのみに導体パターン４０を形成し、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｄには導体パターン４０を形成しない。したがって、加圧・加熱工程などで熱可塑性樹脂が軟化し、圧力を受けて流動しても、導体パターン４０は熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｄに固定されているため、導体パターン４０の位置ズレを抑制することができる。このため、ファインピッチ対応の半導体チップ３０を内蔵する配線基板１０（半導体装置）に好適である。
【０１９１】
また、本実施形態では、加圧・加熱工程において、スタッドバンプ３２ａを構成するＡｕが、スタッドバンプ３２ａの一端側に接する電極３１ａ，３１ｂのＡｌに固相拡散するとともに、スタッドバンプ３２ａの他端側に接するパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位のＣｕと固相拡散する。したがって、スタッドバンプ３２ａ（接続部３２）を介した電極３１ａ，３１ｂとパッド４１及び金属片６１のパッド部位との電気的な接続信頼性をより向上できるとともに、Ａｕ−Ａｌ合金とＣｕ−Ａｕ合金を同一の工程で形成することで製造工程を簡素化することもできる。
【０１９２】
ところで、両面に電極３１を有する半導体チップ３０において、両面に設けられた電極３１をともに固相拡散接合すると、加圧・加熱工程の間中、半導体チップ３０の両面側に固体が接しているので、半導体チップ３０に印加される圧力（プレス圧）が高くなる。これに対し、本実施形態では、半導体チップ３０の一面側では、Ａｕの固相拡散により、電極３１ａ，３１ｂとパッド４１及び金属片６１のパッド部位とを電気的に接続し、一方、半導体チップ３０の反対の面側では、溶融したＳｎの液相拡散により、電極３１ｃ〜３１ｅとパッド４２、４３及び金属片６２のパッド部位とを電気的に接続する。したがって、液相側で半導体チップ３０に印加される圧力を緩衝することができる。このため、一方をスタッドバンプ３２ａを用いた固相拡散としてファインピッチ対応しながらも、加圧・加熱工程で半導体チップ３０に印加される圧力を低減して、半導体チップ３０の信頼性を高めることができる。
【０１９３】
また、本実施形態では、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃとして、ガラス繊維などの無機材料や、無機フィラーを含まない樹脂フィルムを採用するため、これによっても、加圧・加熱工程で半導体チップ３０に印加される圧力を低減することができる。
【０１９４】
また、本実施形態では、加圧・加熱工程において、スタッドバンプ３２ａからのＡｕの固相拡散により、電極３１ａ，３１ｂのうち、スタッドバンプ３２ａの直下部位を、金属単体としてのＡｌが存在しない、Ａｕ−Ａｌ合金からなるものとする。これにより、Ａｕからなる接続部３２に接する電極３１ａ，３１ｂの部位は全て合金化しているため、高温の使用環境においても、接続部３２からのＡｕの拡散によるカーケンダルボイドの発生を抑制することができる。
【０１９５】
（変形例）
上記した製造方法では、半導体チップ３０を、基板としての熱硬化性樹脂フィルム２１ｂにフリップチップ実装する際に、スタッドバンプ３２ａを、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂのパッド形成面上に貼り付けた熱可塑性樹脂フィルム２２ｂに押し込んで、パッド４１及び金属片６１のパッド部位との圧接状態を確保する例を示した。
【０１９６】
しかしながら、図６（ａ），（ｂ）に示すように、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂのパッド形成面に、パッド３１に対応する位置に貫通孔２４が設けられた熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを、貫通孔２４がパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位を覆うように貼り付けておくと良い。
【０１９７】
図６（ａ）では、各パッド４１及び金属片６１におけるパッド部位ごとに貫通孔２４を設けている。これによれば、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位との各接続部の間に、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂが位置するため、フリップチップ実装工程において、軟化した熱可塑性樹脂が接続部を覆いやすい。すなわち、貫通孔２４を設けながらも、各接続部間での電気的な絶縁性を確保しやすく、接続部における接続信頼性を向上しやすい。
【０１９８】
一方、図６（ｂ）では、複数のパッド４１（金属片６１におけるパッド部位を含む）ごとに貫通孔２４を１つ設けている。これによれば、１つのパッド４１（金属片６１におけるパッド部位を含む）ごとに１つの貫通孔２４を設ける構成に比べて、パッド４１（金属片６１におけるパッド部位を含む）間の間隔（ピッチ）によらず、貫通孔２４を形成することができる。すなわち、貫通孔２４の形成自由度が高く、ファインピッチに適している。
【０１９９】
パッド３１に対応する位置に貫通孔２４が設けられた熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを貼り付けた状態、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点（換言すれば、熱可塑性樹脂が軟化する軟化点）以上の温度で加熱しつつ加圧して、半導体チップ３０を熱硬化性樹脂フィルム２１ｂにフリップチップ実装する。これにより、半導体チップ３０のスタッドバンプ３２ａを、貫通孔２４を通じて対応するパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位に圧接させるとともに、軟化した熱可塑性樹脂にて半導体チップ３０と熱硬化性樹脂フィルム２１ｂとの間を封止する。
【０２００】
このような構成を採用すると、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位との圧接状態を形成するに当たり、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを溶融させなくとも良い。熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点以上の温度で加熱しつつ加圧することで、軟化した熱可塑性樹脂にて半導体チップ３０と熱硬化性樹脂フィルム２１ｂとの間を封止できれば良い。換言すれば、半導体チップ３０を熱可塑性樹脂フィルム２２ｂに熱圧着できれば良い。熱可塑性樹脂フィルム２２ｂには、フリップチップ実装前に予め貫通孔２４を設けるため、貫通孔２４を設けない方法に比べて、圧接状態を容易に形成することができる。
【０２０１】
したがって、熱量が同じであれば、より短時間でスタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位との圧接状態及び熱可塑性樹脂フィルム２２ｂによる封止構造を形成することができる。すなわち、フリップチップ実装工程での加熱・加圧時間、ひいては配線基板１０の製造時間をより短縮することができる。
【０２０２】
また、加熱・加圧時間及び加圧条件が同じなら、少ない熱量をもって、スタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位との圧接状態を確保することができる。
【０２０３】
なお、貫通孔２４は、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂに貼り付ける前に形成しても良いし、貼り付けた後に形成しても良い。本実施形態では、貼り付けた後、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂにおけるパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位に対応する位置に、炭酸ガスレーザなどにより貫通孔２４を形成する。このような方法を採用すると、位置精度よく貫通孔２４を形成することができる。
【０２０４】
一方、貼り付ける前にレーザ光の照射などにより貫通孔２４を形成する場合、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを貼り付ける際に、該樹脂フィルム２２ｂにおける貫通孔２４の形成位置とは異なる位置を加熱しつつ加圧して貼り付けると良い。貫通孔２４の形成位置とは異なる位置を加熱・加圧して貼り付けるため、貫通孔２４の潰れ（閉塞）を防ぐことができる。したがって、半導体チップ３０を基板に実装する際に、短時間でスタッドバンプ３２ａとパッド４１及び金属片６１におけるパッド部位とを圧接状態とすることができる。
【０２０５】
（第２実施形態）
本実施形態では、大電流電極と外部接続用電極とを接続する配線部が、横配線部だけでなく、縦配線部としての金属片を有し、この金属片は、層間接続部よりも断面積が大きい点を特徴とする。
【０２０６】
図７に示す配線基板１０では、大電流電極３１ｂ，３１ｄのうち、厚さ方向において、外部接続用電極４５までの距離が長いほうの大電流電極３１ｄにおいて、配線部を構成する縦配線部の一部が、厚さ方向に沿って延びる金属片６３となっている。また、金属片６３は、Ｃｕからなり、配線基板１０に設けられた層間接続部５１よりも断面積の大きい柱状部材となっている。それ以外の構成は、第１実施形態に示した構成（図１）と同じである。
【０２０７】
図１では、横配線部としての金属片６２と外部接続用電極４５との間に、金属片６２側から、層間接続部５１、導体パターン４０、層間接続部５１、層間接続部５１、導体パターン４０、層間接続部５１、層間接続部５１の順で介在されている。これに対し、図７に示す構成では、横配線部としての金属片６２と外部接続用電極４５との間に、金属片６２側から、層間接続部５１、金属片６３、層間接続部５１の順で介在されている。
【０２０８】
このように、横配線部としての金属片６２と、縦配線部としての金属片６３とは、層間接続部５１を介して接続され、金属片６３と導体パターン４０としての外部接続用電極４５とは、層間接続部５１を介して接続されている。すなわち、層間接続部５１を接続部材として、金属片６３は、金属片６２及び外部接続用電極４５とそれぞれ接続されている。
【０２０９】
なお、Ｃｕからなる金属片６３とＡｇ−Ｓｎ合金からなる層間接続部５１との界面には、ＣｕとＳｎとが相互に拡散してなる金属拡散層（Ｃｕ−Ｓｎ合金層）が形成され、これにより、金属片６３と層間接続部５１との接続信頼性が向上されている。
【０２１０】
このように、本実施形態に係る配線基板１０によれば、縦配線部を構成する金属片６３の断面積が層間接続部５１よりも大きいので、金属片６１からなる縦配線部の電流容量を増やすことができる。また、金属片６３を採用することで、導電性ペースト５０ａ中の導電性粒子を焼結してなる層間接続部５１よりも、配線抵抗を低減することも可能である。
【０２１１】
なお、金属片６３に接続される層間接続部５１については特に言及しなかったが、これら層間接続部５１についても、第１実施形態で示した並列接続構造を採用すると良い。すなわち、金属片６２，６３が、同一層において互いに並列配置された縦配線部としての複数の接続部５１により電気的に並列接続されるとともに、金属片６３と外部接続用電極４５とが、同一層において互いに並列配置された縦配線部としての複数の接続部５１により電気的に並列接続された構成とすると良い。これによれば、大電流電極３１ｄに接続される層間接続部５１においても上記した並列接続構造とすることで、大電流電極３１ｄに接続された配線部を構成する全ての縦配線部において、電流容量を向上することができる。
【０２１２】
なお、一例として、大電流電極３１ｄに接続された配線部が、縦配線部として金属片６３を有する例を示したが、大電流電極３１ｂに接続された配線部が、縦配線部として金属片６０を有する構成を採用することもできる。
【０２１３】
（第３実施形態）
本実施形態では、横配線部を構成する金属片と縦配線部を構成する金属片とを、１つの金属片が兼ねる点を特徴とする。
【０２１４】
図８に示す配線基板１０では、第２実施形態（図７参照）で示した配線基板１０に示した、大電流電極３１ｄに接続された配線部を構成する、横配線部としての金属片６２と縦配線部としての金属片６３を、１つの金属片６４で兼ねた構成となっている。
【０２１５】
この金属片６４は、ＣｕからなるＬ字状の部材となっており、Ｌ字状の金属片６４における横配線部、すなわち、金属片６２に相当する部分は、同一層に位置するパッド４２よりも厚いものとなっている。一方、Ｌ字状の金属片６４における縦配線部、すなわち、金属片６３に相当する部分は、層間接続部５１よりも断面積の大きいものとなっている。
【０２１６】
このように、本実施形態に係る配線基板１０によれば、横配線部を構成する金属片６２と、縦配線部を構成する金属片６３とを別部材とし、層間接続部５１などを介して接続する構成に比べて、配線抵抗を低減することができる。
【０２１７】
なお、一例として、大電流電極３１ｄに接続された配線部が、縦配線部及び横配線部をなす金属片６４を有する例を示したが、大電流電極３１ｂに接続された配線部が、縦配線部及び横配線部をなす金属片６４を有する構成を採用することもできる。
【０２１８】
（第４実施形態）
第２実施形態（図７参照）で示した縦配線部としての金属片６３、及び、第３実施形態（図８参照）で示した金属片６４のうち、縦配線部をなす金属片６３に相当する部分は、いずれも、厚み方向において半導体チップ３０と同じ位置に配置されていた。
【０２１９】
本実施形態においても、図９に模式的に示すように、厚み方向において半導体チップ３０と同じ位置に金属片６３が配置されており、金属片６３と半導体チップ３０との対向領域には、絶縁基材２０を構成する熱可塑性樹脂２２が介在されている。そして、金属片６３は、半導体チップ３０との対向部位として、厚み方向に沿う仮想面に対して斜めとされた斜面部６３ａを有している。
【０２２０】
なお、図９及び図１０では、便宜上、全ての樹脂フィルムを熱可塑性樹脂フィルム２２としている。
【０２２１】
上記したように、半導体チップ３０に並んで剛体である金属片６３が位置すると、第１実施形態で示した加圧・加熱工程において、金属片６３が加圧に対するつっかい棒となり、加熱により軟化した熱可塑性樹脂フィルム２２（熱可塑性樹脂）の流動が制限され、半導体チップ３０の周辺（特に側面３０ａ）に空隙が残ることも考えられる。特に図９に示すように、厚み方向における金属片６３の長さが半導体チップ３０の厚み（長さ）より、長いと、金属片６３が加圧に対するつっかい棒となりやすい。
【０２２２】
このような空隙が存在すると、後工程（例えば配線基板１０のマザーボードへの実装工程）などでの温度上昇で、空隙内の湿気が水蒸気化し、これにより、クラックや剥離などが生じる恐れがある。
【０２２３】
これに対し、本実施形態では、上記したように金属片６３が斜面部６３ａを有する。したがって、軟化した熱可塑性樹脂フィルム２２（熱可塑性樹脂）の流動は、図１０に示すように、厚さ方向の流動から、金属片６３の斜面部６３ａにて半導体チップ３０の側面３０ａに向けた垂直方向の流動に変えられる。これにより、半導体チップ３０の側面３０ａに熱可塑性樹脂を密着させて、空隙が生じるのを抑制することができる。
【０２２４】
なお、図９及び図１０では、便宜上、全ての樹脂フィルムを熱可塑性樹脂フィルム２２としたが、図７及び図８で示した構成においても、金属片６３の斜面部６３ａにて、例えば熱可塑性樹脂フィルム２２ｃを半導体チップ３０側に流動させる効果を高めることができる。
【０２２５】
（第５実施形態）
上記実施形態では、金属片のみからなる横配線部の例を示した。これに対し、本実施形態では、導体パターンと、該導体パターンを覆うように導体パターンに接合された金属片からなる横配線部を有する点を特徴とする。
【０２２６】
図１１に示す配線基板１０では、上記実施形態で示した金属片６２のみからなる横配線部の部分が、導体パターン４０と、該導体パターン４０を覆うように導体パターン４０に接合された金属片６２とから構成されている。そして、導体パターン４０と金属片６３とが接合されてなる横配線部、すなわち金属片配線部の厚みが、同一層に位置するパッド４２よりも厚いものとなっている。
【０２２７】
金属片６２が接合された導体パターン４０は、大電流電極３１ｄに対応するパッド４６と、引き出しパターン４４を含んでいる。また、金属片６２は、上記実施形態同様、Ｃｕからなる平板状の部材であり、垂直方向において、導体パターン４０とほぼ一致する形状及び大きさを有している。そして、金属片６２と導体パターン４０とが、図示しないはんだを介して接合されている。
【０２２８】
このような配線基板１０は、第１実施形態に示した製造方法とほぼ同じ工程にて形成することができる。異なる点は、図１２に示すように、金属片６２を収容する空洞部２３ｂを備えた熱硬化性樹脂フィルム２１ｄの導体パターン４０を無くし、代わりに、隣接する熱可塑性樹脂フィルム２２ｃにおける熱硬化性樹脂フィルム２１ｄ側の表面に導体パターン４０を設けた点である。また、この導体パターン４０として、金属片６２と対向する導体パターン４０を含む点である。
【０２２９】
また、本実施形態では、金属片６２における導体パターン４０側の表面に、はんだメッキを施している。これにより、第１実施形態で示した加圧・加熱工程において、はんだにより、金属片６２と導体パターン４０とを接合することができる。しかしながら、メッキ以外にも、はんだペーストの塗布などを採用することもできる。
【０２３０】
このように、本実施形態に係る配線基板１０によれば、導体パターン４０がパッド４６（第２パッド）を兼ねるため、パッド４２（第１パッド）と同じ導体箔を加工して形成することができる。これにより、構成を簡素化することができる。
【０２３１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【０２３２】
絶縁基材２０を構成する複数枚の樹脂フィルムの構成は、上記例に限定されるものではない。樹脂フィルムの枚数は上記例（８枚）に限定されるものではない。半導体チップ３０を内蔵できる枚数であれば良い。
【０２３３】
熱可塑性樹脂フィルムの構成材料も上記例に限定されない。例えば、ＰＥＥＫ／ＰＥＩからなるものであっても、上記例とは比率の異なるものを採用しても良い。また、ＰＥＥＫ／ＰＥＩ以外の構成材料、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などを採用しても良い。
【０２３４】
加圧・加熱工程での半導体チップ３０への局所的な応力印加を抑制すべく、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｄとして、ガラス繊維、アラミド繊維などの基材に用いられる無機材料、融点や線膨張係数の調整のために添加される無機フィラーを有さないフィルムを用いる例を示したが、これらを含む熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｄを採用することもできる。しかしながら、上記したように、半導体チップ３０を封止するのに用いる熱可塑性樹脂フィルム（本実施形態では２枚の熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃ）については、半導体チップ３０への局所的な応力印加を抑制するために、ガラス繊維、アラミド繊維などの基材に用いられる無機材料、融点や線膨張係数の調整のために添加される無機フィラーを有さないフィルムを用いることが好ましい。
【０２３５】
熱硬化性樹脂フィルムの構成材料も上記例に限定されない。例えば、ガラス繊維、アラミド繊維などの基材に用いられる無機材料を含むフィルムを採用することもできる。また、熱硬化性ポリイミド以外の熱硬化性樹脂を採用することもできる。
【０２３６】
また、複数枚の樹脂フィルムとして、熱硬化性樹脂フィルムを含まず、熱可塑性樹脂フィルムのみを含む構成としても良い。また、熱硬化性樹脂フィルムよりも熱可塑性樹脂フィルムの枚数が多く、積層状態で一部、熱可塑性樹脂フィルムが連続する構成としても良い。
【０２３７】
本実施形態では、半導体チップ３０がフリップチップ実装される基板として、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂの例を示した。しかしながら、上記基板として、熱可塑性樹脂フィルムを採用しても良い。また、複数枚の樹脂フィルムを用いて基板を構成しても良い。
【０２３８】
本実施形態では、放熱性を向上するために、絶縁基材２０の一面２０ｂに放熱部材７０を固定する例を示した。また、同じく放熱性を向上するために、半導体チップ３０にダミー電極３１ｅを設け、ダミー電極３１ｅに放熱配線部（パッド４３及び層間接続部５２）を接続する例を示した。しかしながら、少なくとも一方を有さない構成としても良い。放熱部材７０及び放熱配線部のうち、いずれか一方のみを有する構成とすると、図１に示す構成よりは劣るものの、いずれも有さない構成に比べて放熱性を向上することができる。
【０２３９】
また、放熱部材７０を絶縁基材２０の一面２０ｂ全面に設けているが、一面２０ｂの一部に放熱部材７０が固定された構成としても良いし、絶縁基材２０の両面２０ａ，２０ｂの両面に放熱部材７０がそれぞれ固定された構成としても良い。
【０２４０】
本実施形態では、半導体チップ３０が両面に電極３１を有し、さらに電極３１として、電気的な接続機能を提供する電極３１ａ〜３１ｄと、ダミー電極３１ｅを含む例を示した。しかしながら、放熱配線部とともにダミー電極３１ｅを有さない構成としても良い。また、半導体チップ３０として、一面のみに電極３１を有する構成としても良い。また、両面に電極３１が形成された構成において、電極３１ａ，３１ｂ側も、層間接続部５１と接続される構成としても良い。
【０２４１】
例えば半導体チップ３０が、一面に電極３１ａ，３１ｂを有し、反対側の面にダミー電極３１ｅのみを有する構成としても良い。この場合も、上記したように、ダミー電極３１ｅとパッド４３との電気的な接続を液相拡散とすると、加圧・加熱工程で半導体チップ３０に印加される圧力（プレス圧）を抑制することができる。なお、一面のみに電極３１ａ，３１ｂを有する場合、半導体チップ３０に構成されるパワートランジスタとしては、例えばＬＤＭＯＳＦＥＴが考えられる。
【０２４２】
また、半導体チップ３０が、一面側に電極３１ａ，３１ｂを有し、反対側の面に電極３１を有さない構成とすると、電極３１を設けない面には、配線部、放熱配線部が接続されないため、加圧・加熱工程において、軟化する熱可塑性樹脂フィルム２２ｃにより、両面に電極３１を有する構成よりも、半導体チップ３０に印加される圧力（プレス圧）を抑制することができる。
【０２４３】
また、樹脂フィルムの厚さや、導体パターン４０の厚さも上記例に限定されるものではない。ただし、積層方向において、半導体チップ３０に隣接し、半導体チップ３０を封止する熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃについては、上記したように、厚さが５μｍ以上のものを採用することが好ましい。
【０２４４】
また、金属片６０の構成材料は、上記例（Ｃｕ）に限定されるものではない。例えば、層間接続部５０と同一の材料からなる構成とすると、金属片６０と層間接続部５０の物性（例えば線膨張係数）が同じであるため、金属片６０と層間接続部５０との接合部の接続信頼性を向上することができる。
【０２４５】
また、電極３１の構成材料、個数、配置、配線部との接続構造については、上記例に限定されるものではない。例えば、半導体チップ３０の一面に形成された電極３１ａ，３１ｂに層間接続部５１が接続された構成としても良い。また、１つの金属片６０（金属片６１,６２）に対し、１つの大電流電極３１ｂ，３１ｄのみが接続された構成としても良い。しかしながら、上記実施形態で示したように、１つの金属片６０（金属片６１,６２）に対し、それぞれ接続部３２や層間接続部５１を介して複数の大電流電極３１ｂ，３１ｄが並列接続された構成とすると、金属片６０と大電流電極３１ｂ，３１ｄとの間の配線部の電流容量を向上することができるので好ましい。特に、上記実施形態では、大電流電極３１ｂを小電流電極３１ａとともにファインピッチとしているので、金属片６１に対し、複数の大電流電極３１ｂがそれぞれ接続部３２を介して並列接続された構成とすると良い。
【符号の説明】
【０２４６】
１０・・・配線基板（半導体チップ内蔵配線基板）
２０・・・絶縁基材
２１ａ〜２１ｄ・・・熱硬化性樹脂フィルム
２２ａ〜２２ｄ・・・熱可塑性樹脂フィルム
３０・・・半導体チップ
３１・・・電極
３１ａ，３１ｃ・・・小電流電極
３１ｂ，３１ｄ・・・大電流電極
３２・・・接続部
３２ａ・・・スタッドバンプ
４０・・・導体パターン
４１〜４３・・・パッド
５０・・・層間接続部
【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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