(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基材と、
前記絶縁性基材上に設けられた第１の導体配線と、
前記絶縁性基材上に設けられた第２の導体配線と、
半導体チップと接続するための第１突起電極と、
前記第１突起電極の高さを調整するための第２突起電極とを備え、
前記半導体チップが実装される半導体実装領域内において、前記第１の導体配線上には２つ以上の前記第１突起電極が形成され、かつ前記第２の導体配線上には１つの前記第１突起電極が形成され、
前記半導体実装領域外において、前記第２の導体配線上には第２突起電極が形成されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記第２突起電極は、ソルダーレジスト膜で被覆される領域に設けられている請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記絶縁性基材は、可撓性の材料からなるテープ基材である請求項１に記載の配線基板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の配線基板と、前記配線基板の半導体実装領域に実装された半導体チップとを含む半導体装置。
【請求項５】
絶縁性基材を用意する工程と、
前記絶縁性基材上に第１の導体配線を設ける工程と、
前記絶縁性基材上に第２の導体配線を設ける工程と、
半導体チップと接続するための第１突起電極及び前記第１突起電極の高さを調整するための第２突起電極を同時に設ける工程とを備え、
前記第１突起電極及び第２突起電極を設ける工程では、前記半導体チップが実装される半導体実装領域内において、前記第１の導体配線上には２つ以上の前記第１突起電極を形成し、かつ前記第２の導体配線上には１つの前記第１突起電極を形成し、
前記半導体実装領域外において、前記第２の導体配線上には第２突起電極を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１突起電極及び前記第２突起電極を設ける工程は、
前記絶縁性基材上の前記第１の導体配線及び第２の導体配線が設けられた領域にフォトレジスト膜を形成する工程と、
前記フォトレジスト膜に開口部を形成することによって、前記開口部中に前記第１の導体配線及び前記第２の導体配線の一部を露出させる工程と、
前記露出した第１の導体配線及び第２の導体配線の一部に金属めっきを施す工程とからなることを特徴とする請求項５に記載の配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記金属めっきを施す工程の後に、前記フォトレジスト膜を除去する工程をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記フォトレジスト膜を除去する工程の後、前記絶縁性基材上の所定の領域を保護するソルダーレジスト膜を形成する請求項７に記載の配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記金属めっきを施す工程を電解めっき法で行うことを特徴とする請求項６に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１０】
ソルダーレジスト膜で被覆される領域に前記第２突起電極を設ける請求項５に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１１】
前記絶縁性基材は、可撓性の材料からなるテープ基材である請求項５に記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板及びこれを用いた半導体装置並びに配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テープ配線基板を使用したパッケージモジュールの一種として、ＣＯＦ（Chip On Film）が知られている。ＣＯＦは、柔軟な絶縁性のテープ配線基板の上に半導体チップが実装され、この半導体チップを樹脂で封止することにより実装部が保護された構造を有する。テープ配線基板は、主たる要素として、絶縁性のフィルム基材とその面上に形成された複数本の導体配線とを含む。フィルム基材としては一般的にポリイミドフィルムが、導体配線としては銅配線が使用される。必要に応じて導体配線上には、金属めっき被膜やソルダーレジスト膜が形成される。
【０００３】
ＣＯＦの主な用途は、液晶パネル等の表示パネルを駆動するための駆動用ドライバの実装である。例えば特許文献１には、ＣＯＦに使用される配線基板の一例が記載されている。特許文献１に記載されたテープ配線基板の一例を図８に示す。図８は、テープ配線基板における半導体実装領域を含む要部領域を示す平面図である。図８において、１０１はインナーリード、１０２は突起電極、１０３は半導体実装領域を示す。
【特許文献１】特開２００４−３２７９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記構成の配線基板においては、配線基板に半導体チップを実装する際に、加熱・加圧、又は超音波振動を印加して半導体チップ側の電極（図示せず）と突起電極１０２との接合を行う。この接合に用いる突起電極１０２は電解めっき法などにより形成され、その高さは、通常ばらつきが生じやすい。これは、電解めっき時において、電極形成部の電流供給源からの距離のばらつきや、導体配線幅や突起電極サイズ等のばらつきに起因するものと考えられる。突起電極１０２の高さがばらつくと、半導体チップとの接合時に接合できない突起電極１０２が発生し、オープン不良を発生させてしまう。
【０００５】
本発明は、基板に設けられた接合用突起電極の高さのばらつきを軽減できる配線基板及びこれを用いた半導体装置並びに配線基板の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の配線基板は、絶縁性基材と、前記絶縁性基材上に設けられた第１の導体配線と、前記絶縁性基材上に設けられた第２の導体配線と、半導体チップと接続するための第１突起電極と、前記第１突起電極の高さを調整するための第２突起電極とを備え、前記半導体チップが実装される半導体実装領域内において、前記第１の導体配線上には２つ以上の前記第１突起電極が形成され、かつ前記第２の導体配線上には１つの前記第１突起電極が形成され、前記半導体実装領域外において、前記第２の導体配線上には第２突起電極が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の半導体装置は、上述した本発明の配線基板と、この配線基板の半導体実装領域に実装された半導体チップとを含む半導体装置である。
【０００８】
本発明の配線基板の製造方法は、絶縁性基材を用意する工程と、前記絶縁性基材上に第１の導体配線を設ける工程と、前記絶縁性基材上に第２の導体配線を設ける工程と、半導体チップと接続するための第１突起電極及び前記第１突起電極の高さを調整するための第２突起電極を同時に設ける工程とを備え、前記第１突起電極及び第２突起電極を設ける工程では、前記半導体チップが実装される半導体実装領域内において、前記第１の導体配線上には２つ以上の前記第１突起電極を形成し、かつ前記第２の導体配線上には１つの前記第１突起電極を形成し、前記半導体実装領域外において、前記第２の導体配線上には第２突起電極を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の配線基板及びその製造方法によれば、接合用の突起電極（第１突起電極）の高さのばらつきを調整するための第２突起電極を含むため、半導体チップと第１突起電極との接合を確実に行うことができる。また、本発明の半導体装置によれば、上述した本発明の配線基板を使用しているため、半導体チップと第１突起電極との間の電気接続信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の配線基板は、絶縁性基材と、この絶縁性基材上に設けられ、かつ半導体チップが実装される半導体実装領域に整列して配置された複数本の導体配線と、これら各導体配線に設けられた突起電極とを含む。
【００１１】
絶縁性基材は特に限定されないが、ポリイミドフィルム等の可撓性の材料からなるテープ基材を使用すると、本発明の配線基板を折り曲げ可能な配線基板として使用することができる。なお、上記絶縁性基材の厚みは、例えば１５〜１００μｍ程度である。
【００１２】
導体配線は、例えば銅や銅合金等の金属から形成されている。導体配線のピッチは、例えば２５〜１００μｍ程度である。また、導体配線の高さ及び幅は、例えばそれぞれ６〜３５μｍ及び８〜５０μｍ程度である。
【００１３】
各導体配線に設けられた突起電極は、半導体チップを実装するための第１突起電極と、この第１突起電極の高さを調整するための第２突起電極とを含む。そして、この第２突起電極は、少なくとも１つの導体配線における半導体実装領域を除く領域に設けられている。
【００１４】
第１及び第２突起電極は、例えば銅や金等の金属からなり、めっき等の手段により形成される。第１突起電極の高さは、通常５〜２０μｍ程度である。第２突起電極は、突起電極を形成する工程において相対的に高くなりやすい第１突起電極が配置される導体配線に設ければよい。例えば電解めっきにより突起電極を形成する場合は、電流が集中しやすい導体配線に設ければよい。これにより、第１突起電極と第２突起電極とに電流が分散されるため、第２突起電極が設けられた導体配線上の第１突起電極の成長スピードが低下し、この第１突起電極の高さをその他の導体配線上の第１突起電極の高さに合わせることができる。なお、第２突起電極の高さは、第１突起電極の高さのばらつきを軽減できる限り特に限定されないが、例えば５〜２０μｍ程度である。
【００１５】
本発明の半導体装置は、上述した本発明の配線基板と、この配線基板の半導体実装領域に実装された半導体チップとを含む半導体装置である。本発明の半導体装置によれば、上述した本発明の配線基板を使用しているため、半導体チップを接合するための第１突起電極の高さを合わせることができる。これにより、半導体チップと第１突起電極との間の電気接続信頼性を向上させることができる。
【００１６】
本発明の配線基板の製造方法は、(i)絶縁性基材上における半導体チップが実装される半導体実装領域に整列して配置されるように複数本の導体配線を形成する工程と、(ii)絶縁性基材上の導体配線が設けられた領域にフォトレジスト膜を形成する工程と、(iii)フォトレジスト膜に開口部を形成することによって、この開口部中に導体配線の一部を露出させる工程と、(iV)露出した導体配線の一部に金属めっきを施して突起電極を形成する工程と、(V)フォトレジスト膜を除去する工程とを含む配線基板の製造方法であって、上記突起電極は、半導体チップを実装するための第１突起電極と、この第１突起電極の高さを調整するための第２突起電極とを含み、少なくとも１つの導体配線における半導体実装領域を除く領域に、第２突起電極を設けることを特徴とする。これにより、半導体チップを接合するための第１突起電極の高さを合わせることができるため、半導体チップと第１突起電極との接合を確実に行うことができる。
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、参照する図面においては、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の符号で示し、重複する説明を省略する場合がある。
【００１８】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る配線基板について図１Ａ，Ｂを参照して説明する。図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る配線基板の断面図である。また、図１Ｂは、図１Ａの配線基板における半導体実装領域を含む要部領域を示す平面図である。
【００１９】
図１Ａ，Ｂに示すように、配線基板１は、絶縁性基材１０と、絶縁性基材１０上に設けられ、かつ半導体実装領域１１に整列して配置された複数本の導体配線１２と、各導体配線１２に設けられた突起電極１３とを含む。
【００２０】
突起電極１３は、半導体チップ（図示せず）を実装するための第１突起電極１３ａと、第１突起電極１３ａの高さを調整するための第２突起電極１３ｂとを含む。そして、図１Ｂに示すように、第２突起電極１３ｂは、一部の導体配線１２における半導体実装領域１１を除く領域に設けられている。これにより、例えば電解めっきにより突起電極１３を形成する際に、第１突起電極１３ａと第２突起電極１３ｂとに電流が分散される。よって、第２突起電極１３ｂが設けられた導体配線１２が電流の集中しやすい導体配線である場合は、この導体配線１２上の第１突起電極１３ａの成長スピードが従来よりも低下する。これにより、この第１突起電極１３ａの高さをその他の導体配線１２上の第１突起電極１３ａの高さに合わせることができる。また、第２突起電極１３ｂが半導体実装領域１１を除く領域に設けられているため、半導体チップを実装する際に、第２突起電極１３ｂが接合の妨げとなることはない。
【００２１】
次に、上述した配線基板１の製造方法について、図２Ａ〜Ｅを参照して説明する。図２Ａ〜Ｅは、配線基板１の好適な製造方法を示す工程別断面図である。
【００２２】
まず、図２Ａに示すように、絶縁性基材１０上に導体材料からなる導体配線１２を形成する。導体配線１２の形成方法としては、例えばエッチング法やセミアディティブ法等の手段が使用できる。導体配線１２の材料としては、銅、銀、アルミニウム、錫、パラジウム、ニッケル、金等を主成分とする材料を用いることが好ましい。
【００２３】
次に、図２Ｂに示すように、絶縁性基材１０上の導体配線１２が設けられた領域にフォトレジスト膜１５を形成する。フォトレジスト膜１５の形成方法としては、シート状のフォトレジスト膜１５を熱圧着する方法や、液状のフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜１５を形成する方法等が一般的である。フォトレジスト膜１５の材料は特に限定されず、ネガ型であってもポジ型であってもよい。フォトレジスト膜１５の厚みは、第１突起電極１３ａの厚み（高さ）より厚い方が望ましい。例えば第１突起電極１３ａの厚みより２〜１０μｍ程度厚ければよい。
【００２４】
次に、図２Ｃに示すように、フォトリソグラフィー法により突起電極１３を形成する領域に開口部１５ａを形成する。このとき、導体配線１２の一部が露出するように開口部１５ａを形成する。この際、第１突起電極１３ａを形成する領域に相当する開口部１５ａのパターンについては、隣接する導体配線１２を跨ぐように連続して開口してもかまわない。また、第２突起電極１３ｂを形成する領域に相当する開口部１５ａにおいては、半導体実装領域１１（図１Ｂ参照）の外に形成している。フォトリソグラフィー法により開口部１５ａを形成する際のフォトマスクの位置合わせ精度を考慮すると、第２突起電極１３ｂを形成する領域に相当する開口部１５ａと、これに隣接する導体配線１２との間隔を広くとっておくことが望ましい。
【００２５】
次に、図２Ｄに示すように、電解めっき法によって、開口部１５ａ（図２Ｃ参照）内に突起電極１３（第１及び第２突起電極１３ａ，１３ｂ）を形成する。電解めっきを行う場合は、電気を供給するための配線が必要となるが、その配線の位置などによっても第１突起電極１３ａの高さに影響を及ぼす可能性があるので、第２突起電極１３ｂのサイズ（即ち、第２突起電極１３ｂを形成する領域に相当する開口部１５ａのサイズ）については、上記影響を考慮して調整する必要がある。なお、従来の配線基板では、突起電極の高さの標準偏差（σ）は１．４μｍ程度であったが、本発明によれば、標準偏差（σ）を例えば０．８μｍ程度にまで改善することができる。
【００２６】
次に、例えばアルカリ系や有機系の薬液を用いてフォトレジスト膜１５を除去して、図２Ｅに示す配線基板１が得られる。なお、図示はしていないが、この後に所定の領域を保護するソルダーレジスト膜を形成してもよい。また、導体配線１２の最表面を保護するために、金めっき膜を導体配線１２上に形成してもよい。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る配線基板について図３を参照して説明する。図３は、第２実施形態に係る配線基板における半導体実装領域を含む要部領域を示す平面図である。
【００２８】
図３に示すように、配線基板２では導体配線１２のピッチが疎な領域と密な領域とが存在しており、疎な領域に配置された導体配線１２ａには第２突起電極１３ｂが設けられている。電解めっきで突起電極１３を形成する際、ピッチが疎な領域においては、めっき液の流動の差により他の領域より新しいめっき液が届きやすくなる。そのため、ピッチが疎な領域の第１突起電極１３ａの高さは高くなる傾向がある。このような場合に、上述のように第２突起電極１３ｂを疎な領域に配置された導体配線１２ａに設けると、第１突起電極１３ａと第２突起電極１３ｂとにめっき液が分散される。これにより、ピッチが疎な領域の第１突起電極１３ａの高さをその他の領域の第１突起電極１３ａの高さに合わせることができる。
【００２９】
また、配線基板２の一部の導体配線１２には、第２突起電極１３ｂが２個設けられている。このように、本発明では、導体配線１２のデザインによって第２突起電極１３ｂを配置できる領域のサイズ等に制約がある場合、第２突起電極１３ｂを分割して配置することもできる。なお、配線基板２の製造方法については、上述した図２Ａ〜Ｅに示す製造方法において、図２Ａの導体配線１２の配置パターンと、図２Ｃの開口部１５ａの配置パターンが異なるだけで同様の手順により製造できるため、その説明を省略する。
【００３０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る配線基板について図４を参照して説明する。図４は、第３実施形態に係る配線基板における半導体実装領域を含む要部領域を示す平面図である。
【００３１】
図４に示すように、配線基板３では、一部の導体配線１２（導体配線１２ｂ）に２つの第１突起電極１３ａが設けられている。このように、半導体接続用の第１突起電極１３ａを２つ以上有する導体配線１２が存在する場合、この導体配線１２上の第１突起電極１３ａは、他の導体配線１２上の第１突起電極１３ａより高さが低くなる傾向がある。その場合の第１突起電極１３ａの高さを補正するために、配線基板３では、導体配線１２のそれぞれに突起電極１３（第１及び第２突起電極１３ａ，１３ｂ）を同じ数だけ設けている。これにより第１突起電極１３ａの高さを揃えることが可能となる。なお、配線基板３の製造方法については、上述した図２Ａ〜Ｅに示す製造方法において、図２Ａの導体配線１２の配置パターンと、図２Ｃの開口部１５ａの配置パターンが異なるだけで同様の手順により製造できるため、その説明を省略する。
【００３２】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る配線基板について図５を参照して説明する。図５は、第４実施形態に係る配線基板における半導体実装領域を含む要部領域を示す平面図である。
【００３３】
図５に示すように、配線基板４では、第２突起電極１３ｂが、半導体チップを含むパッケージ（図示せず）が配置される領域４０の外側の領域に設けられている。上記構成を有することによって、第２突起電極１３ｂが、パッケージを配置する際の妨げとならない。なお、配線基板４の製造方法については、上述した図２Ａ〜Ｅに示す製造方法と同様の手順により製造できるため、その説明を省略する。
【００３４】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係る配線基板について図６を参照して説明する。図６は、第５実施形態に係る配線基板における半導体実装領域を含む要部領域を示す平面図である。
【００３５】
図６に示すように、配線基板５では、第２突起電極１３ｂがソルダーレジスト膜（図示せず）で被覆される領域５０に設けられている。上記構成を有することによって、配線基板５を用いて半導体装置を形成した際に第２突起電極１３ｂが露出しないので、第２突起電極１３ｂが、上記半導体装置をガラス基板等に実装する際の妨げとならない。なお、配線基板５の製造方法については、上述した図２Ａ〜Ｅに示す製造方法と同様の手順により製造できるため、その説明を省略する。
【００３６】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に係る半導体装置について図７を参照して説明する。図７は、第６実施形態に係る半導体装置の断面図である。なお、第６実施形態に係る半導体装置は、上述した配線基板１（図１Ａ，Ｂ参照）を用いた半導体装置である。
【００３７】
図７に示すように、半導体装置６は、配線基板１と、配線基板１の第１突起電極１３ａ上に実装された半導体チップ６０とを含む。半導体装置６は、本発明の一実施形態に係る配線基板１を使用しているため、半導体チップ６０を接合するための第１突起電極１３ａの高さを合わせることができる。これにより、半導体チップ６０と第１突起電極１３ａとの間の電気接続信頼性を向上させることができる。なお、図７において、６１は半導体チップ６０の電極パッド、６２はソルダーレジスト膜、６３は半導体チップ６０の表面を保護する表面保護膜、６４は保護用の封止樹脂をそれぞれ示す。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、例えばＣＯＦ等の半導体パッケージモジュール等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】Ａは本発明の第１実施形態に係る配線基板の断面図であり、ＢはＡの配線基板における半導体実装領域を含む要部領域を示す平面図である。
【図２】Ａ〜Ｅは、本発明の第１実施形態に係る配線基板の好適な製造方法を示す工程別断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る配線基板における半導体実装領域を含む要部領域を示す平面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る配線基板における半導体実装領域を含む要部領域を示す平面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る配線基板における半導体実装領域を含む要部領域を示す平面図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る配線基板における半導体実装領域を含む要部領域を示す平面図である。
【図７】本発明の第６実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【図８】従来のテープ配線基板における半導体実装領域を含む要部領域を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１，２，３，４，５  配線基板
６  半導体装置
１０  絶縁性基材
１１  半導体実装領域
１２，１２ａ，１２ｂ  導体配線
１３  突起電極
１３ａ  第１突起電極
１３ｂ  第２突起電極
１５  フォトレジスト膜
１５ａ  開口部
４０  半導体チップを含むパッケージが配置される領域
５０  ソルダーレジスト膜で被覆される領域
６０  半導体チップ
６１  電極パッド
６２  ソルダーレジスト膜
６３  表面保護膜
６４  封止樹脂
【図１】
0004773864.tif 000002
【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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