(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
能動面上に、電極と、前記電極と電気的に接続されたバンプ電極とを有し、前記バンプ電極を介して相手側基板と電気的に接続される電子部品であって、
前記能動面上に、前記能動面と前記相手側基板との間隔を一定に保持するギャップ制御層が設けられ、
前記バンプ電極は、前記電極よりも突出した樹脂製の突起と、前記電極の表面から前記突起の表面にかけて配設された導電膜と、を有し、
前記突起の表面に配設された前記導電膜を介して相手側基板と電気的に接続され、
前記ギャップ制御層と前記突起とは同じ材料によって構成されていることを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記ギャップ制御層は、前記バンプ電極が配置される領域を除く前記能動面の略全ての領域に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記ギャップ制御層の表面には、前記ギャップ制御層の中央部から前記ギャップ制御層の外周縁に至る溝が設けられていることを特徴とする請求項２記載の電子部品。
【請求項４】
前記ギャップ制御層の表面には、凹凸が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の電子部品。
【請求項５】
能動面上に、電極と、前記電極よりも突出した樹脂製の突起と、前記電極の表面から前記突起の表面にかけて配設された導電膜とを有し、前記突起の表面に配設された前記導電膜を介して相手側基板と電気的に接続される電子部品の製造方法であって、
前記能動面上に、一定の厚みを有する樹脂膜を形成する工程と、
前記樹脂膜をパターニングして、前記突起と、前記突起と同じ厚みを有するギャップ制御層を形成する工程と、
前記電極の表面から前記突起の表面に至る前記導電膜を形成する工程と、
前記ギャップ制御層の厚みを、前記能動面と前記相手側基板との間で保持されるべき間隔の厚みと同じ厚みになるまで低減させる工程と、を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項６】
前記ギャップ制御層の厚みを低減させる工程が、前記ギャップ制御層の表面をプラズマ処理することによって行なわれることを特徴とする請求項５記載の電子部品の製造方法。
【請求項７】
前記樹脂膜をパターニングする際に、前記ギャップ制御層の表面に溝を形成することを特徴とする請求項５又は６記載の電子部品の製造方法。
【請求項８】
基板と、前記基板と電気的に接続された電子部品とを有する回路基板であって、
前記電子部品が、請求項１〜４のいずれかの項に記載の電子部品からなることを特徴とする回路基板。
【請求項９】
前記基板と前記電子部品とが接着剤を介して接着されていることを特徴とする請求項８記載の回路基板。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の回路基板を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品、電子部品の製造方法、回路基板及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の電子機器に搭載される基板に半導体ＩＣ等の電子部品を実装する方法として、フリップチップ実装が知られている。このフリップチップ実装では、例えば電子部品の下面にＡｕメッキバンプ等のバンプ電極（金属バンプ電極）が形成され、このバンプ電極を押し潰しつつ基板上の端子電極に接触させることで、両者の電気的接続が図られる。また最近では、バンプ電極として、樹脂製の突起部をコアとした樹脂バンプ電極が開発されている。この樹脂バンプ電極を用いれば、実装圧着時の衝撃を樹脂製のコア部で吸収するため、より接続信頼性の高い構造が得られる。
【０００３】
ところで、電子部品を基板上に実装する場合には、まず基板の実装面にＡＣＦやＮＣＦ等の接着剤樹脂を配置し、これを押し分けるようにして電子部品を基板上に圧着するのが一般的である。電子部品によって押しのけられた接着剤は、バンプ電極の隙間から電子部品の外部へと排出され、最終的に必要な厚みの接着剤層のみが電子部品と基板との間に配置される。
【０００４】
しかし、このように接着剤を介して実装を行なうと、電子部品の端部と中央部とでバンプ電極の潰れ量にばらつきが生じる場合がある。その原因の一つとしては、基板と電子部品とを接着するための接着剤が、電子部品の端部においては流れ出易いのに対し、電子部品の中央部においては流れ出にくいことにより、接着剤の圧力が不均一になることが考えられている。つまり、接着剤の圧力に分布が存在すると、それによって電子部品が斜めに傾き、バンプ電極の潰れ具合にばらつきが生じるようになるのである。
【０００５】
そこで、この問題を解決するために、特許文献１に開示される方法を採用することが考えられている。すなわち、電子部品の下面にダミーバンプ電極を均一に設けるという方法である。この方法によれば、電子部品の下面に電気的接続に関与しないダミーバンプ電極を設けることにより、バンプ電極の配置のばらつきを改善し、電子部品の実装圧着時に接着剤の流れを均一化することが期待される。
【特許文献１】特開平９−６８７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の方法では、電子部品に均一な分布の圧力が作用した場合における均一なバンプ電極の変形のみを考慮しており、電子部品内に異なる分布の圧力が作用した場合には対応することができない。つまり、電子部品に作用する圧力に分布があると、それによって接着剤の流れやバンプ電極の潰れ具合が不均一になり、十分な効果が得られなくなる。特に、樹脂材料をコアとする樹脂バンプ電極では、バンプ電極自体が容易に変形してしまうので、バンプ電極の潰れの不均一性による接触抵抗のばらつきが金属バンプ電極に比べて大きくなり、電気光学装置に適用した場合には、それによって生じる電気信号のなまりによって、高精細化に十分に対応できなくなる可能性がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、基板上に電子部品を実装する際にバンプ電極の潰れ量を均一化することのできる電子部品及びその製造方法を提供することを目的とする。また、このような電子部品を備えることにより接続信頼性を高めた回路基板及び電子機器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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の電子部品は、能動面上に、電極と、前記電極と電気的に接続されたバンプ電極とを有し、前記バンプ電極を介して相手側基板と電気的に接続される電子部品であって、前記能動面上に、前記能動面と前記相手側基板との間隔を一定に保持するギャップ制御層が設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、電子部品と相手側基板との間隔（ギャップ）をギャップ制御層の厚みに均一に保持することができるため、バンプ電極の潰れが能動面全体で均一になり、バンプ電極同士の間で接触抵抗等のばらつきのない均一な特性が得られるようになる。
【０００９】
本発明においては、前記バンプ電極は、前記電極よりも突出した樹脂製の突起と、前記電極の表面から前記突起の表面にかけて配設された導電膜と、を有し、前記突起の表面に配設された前記導電膜を介して相手側基板と電気的に接続されることが望ましい。
この構成によれば、バンプ電極が樹脂材料をコアとするもの（樹脂バンプ電極）であるため、バンプ電極を相手側基板の端子に押圧したときに、この樹脂製突起が弾性変形し、相手側基板の反りを吸収することができる。また、バンプ電極が弾性変形した状態で相手側基板に接触するため、これらを接着する接着剤が温度変化によって熱膨張してもバンプ電極を介した導電接触状態が維持される。また、Ａｕメッキバンプ等の金属材料をコアとするもの（金属バンプ電極）に比べて薄い金属膜のパターニングを行えばよく、したがってエッチング用のレジストについてはアスペクト比を低くすることができることから、狭ギャップ化（狭ピッチ化）が可能になる。
【００１０】
本発明においては，前記ギャップ制御層と前記突起とは同じ材料によって構成されていることが望ましい。
この構成によれば、ギャップ制御層とバンプ電極とを共通の工程で形成することができ、製造工程が簡略化される。
【００１１】
本発明においては、前記ギャップ制御層は、前記バンプ電極が配置される領域を除く前記能動面の略全ての領域に設けられていることが望ましい。ここで、「略全て」とは、バンプ電極以外の領域全てにギャップ制御層が設けられる場合だけでなく、ギャップ制御に支障が生じない範囲で部分的にギャップ制御層が形成されない領域が設けられる場合を含む趣旨である。
この構成によれば、ギャップ制御層が広い面積で形成されているため、電子部品を相手側基板上に押圧したときにギャップ制御層が変形しにくくなり、能動面全体にわたって良好なギャップ制御が可能になる。
【００１２】
本発明においては、前記ギャップ制御層の表面には、前記ギャップ制御層の中央部から前記ギャップ制御層の外周縁に至る溝が設けられていることが望ましい。
このように溝を形成しておけば、接着剤によって電子部品と相手側基板とを接着した際に、接着剤の逃げ道ができ、余分な接着剤がギャップ制御層と相手側基板との間に配置されることがない。このため、接着剤の圧力分布が能動面内で均一になり、これにより更に均一なバンプ電極の潰れ量が得られるようになる。
【００１３】
本発明においては、前記ギャップ制御層の表面には、凹凸が設けられていることが望ましい。
この構成によれば、ギャップ制御層の表面に設けられた微細な凹凸によってギャップ制御層の表面積が広がるため、相手側基板との密着力を向上させることができる。
【００１４】
本発明の電子部品の製造方法は、能動面上に、電極と、前記電極よりも突出した樹脂製の突起と、前記電極の表面から前記突起の表面にかけて配設された導電膜とを有し、前記突起の表面に配設された前記導電膜を介して相手側基板と電気的に接続される電子部品の製造方法であって、前記能動面上に、一定の厚みを有する樹脂膜を形成する工程と、前記樹脂膜をパターニングして、前記突起と、前記突起と同じ厚みを有するギャップ制御層を形成する工程と、前記電極の表面から前記突起の表面に至る前記導電膜を形成する工程と、前記ギャップ制御層の厚みを、前記能動面と前記相手側基板との間で保持されるべき間隔の厚みと同じ厚みになるまで低減させる工程と、を有することを特徴とする。
この方法によれば、接続信頼性が高く、バンプ電極の狭ギャップ化にも対応可能な電子部品を製造することができる。この方法においては、ギャップ制御層とバンプ電極とが共通の工程で形成されるため、これらを別々に形成する場合に比べて製造が容易になる。
【００１５】
本発明においては、前記ギャップ制御層の厚みを低減させる工程が、前記ギャップ制御層の表面をプラズマ処理することによって行なわれることが望ましい。
この方法によれば、プラズマ処理によってギャップ制御層の表面に微細な凹凸が形成されるため、この凹凸によってギャップ制御層の表面積が広がり、相手側基板との密着力を向上させることができる。
【００１６】
本発明においては、前記樹脂膜をパターニングする際に、前記ギャップ制御層の表面に溝を形成することが望ましい。
このように溝を形成しておけば、接着剤によって電子部品と相手側基板とを接着した際に、接着剤の逃げ道ができ、余分な接着剤がギャップ制御層と相手側基板との間に配置されることがない。このため、接着剤の圧力分布が能動面内で均一になり、これにより更に均一なバンプ電極の潰れ量が得られるようになる。また、樹脂膜をパターニングするときに同時に溝を形成するので、新たな工程が追加されることがなく、工程が簡略化される。
【００１８】
本発明においては、前記基板と前記電子部品とが接着剤を介して接着されていることが望ましい。
この構成によれば、接着剤によって電子部品と基板との接続状態を強固に固定することができる。電子部品と基板との間に接着剤を配置した場合には、その排出性の相違から、能動面の端部と中央部とで接着剤の量（圧力）に不均一性が生じやすいが、本発明の回路基板ではギャップ制御層によって能動面と相手側基板との間隔が一定に保持されるので、従来の回路基板に比べて圧力分布に不均一性が生じにくく、したがって均一なバンプ電極の潰れ量を得ることができる。
【００１９】
本発明の電子機器は、上述した本発明の回路基板を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、接続信頼性が高く且つ電気的特性にも優れた電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の各図において構成要素間の寸法の比率は実際とは異なる場合がある。
【００２１】
［電気光学装置］
図１は電気光学装置の一実施形態である液晶表示装置を示す模式図である。
図示の液晶表示装置１００は、液晶パネル１１０と、半導体装置１２１とを有する。また、必要に応じて、図示しない偏光板、反射シート、バックライト等の付帯部材が適宜に設けられる。
【００２２】
液晶パネル１１０は、ガラスやプラスチックなどで構成される基板１１１及び１１２を備えている。基板（回路基板）１１１と基板１１２は対向配置され、図示しないシール材などによって相互に貼り合わされている。基板１１１と基板１１２の間には電気光学物質である液晶（不図示）が封入されている。基板１１１の内面上にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電体で構成された電極１１１ａが形成され、基板１１２の内面上には上記電極１１１ａに対向配置される電極１１２ａが形成されている。なお、電極１１１ａ及び電極１１２ａは直交するように配置されている。そして、電極１１１ａ及び電極１１２ａは基板張出部１１１Ｔに引き出され、その端部にはそれぞれ電極端子１１１ｂｘ及び電極端子１１１ｃｘが形成されている。また、基板張出部１１１Ｔの端縁近傍には入力配線１１１ｄが形成され、その内端部にも端子１１１ｄｘが形成されている。
【００２３】
基板張出部１１１Ｔ上には、封止樹脂（接着剤）１２２を介して、半導体装置（電子部品）１２１が実装されている。この半導体装置１２１は、例えば液晶パネル１１０を駆動する液晶駆動用ＩＣチップである。半導体装置１２１の下面には図示しない多数のバンプ電極が形成されており、これらのバンプ電極は基板張出部１１１Ｔ上の端子１１１ｂｘ，１１１ｃｘ，１１１ｄｘにそれぞれ導電接続される。
【００２４】
また、入力配線１１１ｄの外端部に形成された入力端子１１１ｄｙには、異方性導電膜１２４を介してフレキシブル配線基板１２３が実装されている。入力端子１１１ｄｙは、フレキシブル配線基板１２３に設けられた図示しない配線にそれぞれ導電接続されている。そして、外部からフレキシブル配線基板１２３を介して制御信号、映像信号、電源電位などが入力端子１１１ｄｙに供給され、半導体装置１２１において液晶駆動用の駆動信号が生成されて、液晶パネル１１０に供給されるようになっている。
【００２５】
以上のように構成された本実施形態の液晶表示装置１００によれば、半導体装置１２１を介して電極１１１ａと電極１１２ａとの間に適宜の電圧が印加されることにより、両電極１１１ａ，１１２ａが対向配置される画素部分の液晶を再配向させて光を変調することができ、これによって液晶パネル１１０内の画素が配列された表示領域に所望の画像を形成することができる。
【００２６】
図２は図１のＨ−Ｈ線における側面断面図であり、上記液晶表示装置１００における半導体装置１２１の実装構造の説明図である。図２に示すように、半導体装置１２１の能動面（図示下面）には、ＩＣ側端子として複数のバンプ電極１０が設けられ、その先端は上記基板１１１の端子１１１ｂｘ，１１１ｄｘに直接導電接触している。バンプ電極１０と端子１１１ｂｘ，１１１ｄｘとの間の導電接触部分の周囲には、熱硬化性樹脂などで構成される硬化された封止樹脂１２２が充填されている。また、半導体装置１２１の能動面１２１ａと、基板１１１の半導体装置１２１が実装される面１１１Ａ（実装面）との間には、該実装面１１１Ａと該能動面１２１ａとの間隔（ギャップ）を一定に保持するギャップ制御層１５が設けられている。半導体装置１２１と基板１１１との間隔、このギャップ制御層１５によって能動面全体で一定に保持されており、これにより端子１１１ｂｘ，１１１ｄｘに押圧されるバンプ電極１０の潰れ量が均一になるようになっている。
【００２７】
［半導体装置］
次に、半導体装置１２１の端子構造について説明する。図３は、端子が形成される半導体装置１２１の能動面側の構造を示す部分斜視図である。
半導体装置１２１は、例えば液晶表示装置の画素を駆動するＩＣチップであり、その能動面側には薄膜トランジスタ等の複数の電子素子や各電子素子間を接続する配線等の電子回路（集積回路）が形成されている（いずれも不図示）。
【００２８】
図３に示す半導体装置１２１では、その能動面１２１ａの長辺に沿って複数の電極パッド（電極）２４が整列配置されている。この電極パッド２４は、上述した電子素子等から引き出されたものであり、電子回路の外部電極として機能するものである。また、能動面１２１ａにおける電極パッド列２４ａの内側には、その電極パッド列２４ａに沿って直線状に連続する樹脂製の突起（以下、樹脂突起という）１２が形成されている。さらに、各電極パッド２４の表面から樹脂突起１２の表面にかけて、各電極パッド２４と樹脂突起１２の頂部とを結ぶ金属配線としての複数の導電膜２０が形成されている。そして、コアとしての樹脂突起１２と、樹脂突起１２の表面に配設された各導電膜２０とを含んでバンプ電極１０が構成されている。
【００２９】
導電膜２０は、電極パッド２４の配列に合わせて一定のピッチで配列されている。導電膜２０の配置されない部分には樹脂突起１２が露出しており、その露出した部分の樹脂突起１２Ａの表面はプラズマ処理によって削られ、その厚みが減じられている。
【００３０】
なお、図３の例では、電極パッド列２４ａの内側に樹脂突起１２を配置しているが、電極パッド列２４ａの外側に樹脂突起１２を配置してもよい。
【００３１】
能動面１２１ａの中央部には、ギャップ制御層１５が設けられている。このギャップ制御層１５は、半導体装置１２１を相手側基板１１に実装した際に、半導体装置１２１と相手側基板１１との間に挟まれて、これらの間隔（ギャップ）を一定間隔に保持する。本実施形態の場合、このギャップ制御層１５は、一定の厚みを有する平坦な膜として構成されている。このギャップ制御層１５は、バンプ電極１５の近傍から能動面１２１ａの中央部に亘って、バンプ電極１５の内側全体を略全て覆うように形成されている。
【００３２】
図４は、バンプ電極１０の要部構成を示す図であり、図４（ａ）はバンプ電極の周辺の平面拡大図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線における側面断面図である。
図４に示すように、半導体装置１２１の能動面１２１ａの周縁部には、Ａｌ等の導電性材料からなる複数の電極パッド２４が配列形成されている。また、半導体装置１２１の能動面全体にＳｉＮ等の電気絶縁性材料からなる保護膜としてのパッシベーション膜２６が形成されており、上述した各電極パッド２４の表面に、パッシベーション膜２６の開口部２６ａが形成されている。
【００３３】
そのパッシベーション膜２６の表面であって、電極パッド列２４ａの内側には、樹脂突起１２が形成されている。樹脂突起１２は、半導体装置１２１の能動面１２１ａから突出して形成され、略同一高さで直線状に延在しており、電極パッド列２４ａと平行に配設されている。この樹脂突起１２は、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性ポリイミド樹脂等の弾性を有する樹脂材料からなっている。樹脂突起１２の断面形状は、図４（ｂ）に示すような半円状や台形状等の弾性変形が容易な形状とすることが望ましい。こうすることで、相手側基板との当接時にバンプ電極１０を容易に弾性変形させることが可能になり、相手側基板との導電接続の信頼性を向上させることができる。
【００３４】
樹脂突起１２は、感光性樹脂によって形成することが望ましい。この場合、感光性樹脂をパッシベーション膜２６の表面にコーティングし、フォトリソグラフィを行うことにより樹脂突起１２が形成される。これにより、半導体装置１２１の能動面１２１ａにおける電極パッド列２４ａの内側に、精度よく樹脂突起１２を配設することが可能になる。なお、グレーマスクを用いたフォトリソグラフィを行うことにより、樹脂突起１２の断面を台形状や半円状等の弾性変形が容易な先細り形状とすることができる。
【００３５】
また、各電極パッド２４の表面から樹脂突起１２の表面にかけて、各電極パッド２４と樹脂突起１２の頂部とを結ぶ金属配線としての複数の導電膜２０が形成されている。この導電膜２０は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、ＴｉＷ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＶ等、または鉛フリーはんだ等の導電性材料からなっている。なお導電膜２０は、ＴｉＷ／Ａｕ等の２層構造としてもよい。導電膜２０は、例えば、Ａｉ、Ｃｕ、Ｎｉ等の導電性金属を蒸着やスパッタリング等により半導体装置１２１の能動面全体に形成し、これに適宜のパターニング処理を行うことによって形成することができる。また、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌなどで構成された下地の導電膜の表面をさらにＡｕメッキ等で被覆し、導電接触性を高めることも可能である。
【００３６】
なお、導電膜２０は、電極パッド２４から樹脂突起１２を挟んで反対側に延設され、この反対側において、能動面１２１ａと密着している。すなわち、導電膜２０は、樹脂突起１２の外側における各電極パッド２４の表面に密着するとともに、樹脂突起１２の表面を経由して、樹脂突起１２の内側における能動面１２１ａにかけて形成され、この内側の能動面１２１ａに配置されたパッシベーション膜２６との間で密着面を形成している。このため、導電膜２０は、樹脂突起１２を挟んだ両側において能動面に固定されるため、相手側基板と接合する際に剥がれ等が生じにくい構造となっている。導電膜２０の形状はこれに限定されず変形可能であり、導電膜２０は少なくとも電極パッド２４と樹脂突起１２の頂部との間にわたって形成されていればよい。
【００３７】
パッシベーション膜２６の表面であって、バンプ電極１０の内側には、ギャップ制御層１５が設けられている。ギャップ制御層１５は、半導体装置１２１の能動面１２１ａから突出して形成され、略同一高さで能動面１２１ａの中央部全体を覆っている。このギャップ制御層１５は、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性ポリイミド樹脂等の弾性を有する樹脂材料からなっている。本実施形態の場合、ギャップ制御層１５と樹脂突起１２とは同じ材料によって構成されている。
【００３８】
ギャップ制御層１５の表面はプラズマ処理によって削られており、その厚みは導電膜２０の配置された部分の樹脂突起１２Ｂの厚みよりも薄くなっている。本実施形態の場合、例えば、樹脂突起１２Ｂの厚みｈ１は１５μｍ程度であり、ギャップ制御層１５の厚みｈ２は１０μｍ程度である。また、このプラズマ処理によってギャップ制御層１５の表面が荒され、その表面には多数の微細な凹凸が形成されている。この凹凸はギャップ制御層１５の表面積、すなわち相手側基板１１と当接したときの接触面積を広げる効果を有しており、これにより相手側基板との間で高い密着力を得ることが可能となっている。
【００３９】
なお、図３に示した導電膜２０の配置されていない部分の樹脂突起１２Ａは、ギャップ制御層１５と同時にプラズマ処理によって削られるため、その厚みはギャップ制御層１５と同じ厚みとなっている。また、このプラズマ処理によって樹脂突起１２Ａの表面が荒らされ、その表面には多数の微細な凹凸が形成されている。
【００４０】
先の図１に示すように、上記のバンプ電極１０は、封止樹脂１２２を介して基板１１１上の端子１１１ｂｘに熱圧着されている。封止樹脂１２２は熱硬化性樹脂であり、実装前においては未硬化状態若しくは半硬化状態となっている。封止樹脂１２２が未硬化状態であれば、実装前に半導体装置１２１の能動面（図示下面）又は基板１１１の表面に塗布すればよく、また、封止樹脂１２２が半硬化状態であれば、フィルム状若しくはシート状として、半導体装置１２１と基板１１１との間に介挿すればよい。封止樹脂１２２としてはエポキシ樹脂が一般的に用いられるが、他の樹脂でも同じ目的を達することができるものであれば良い。
【００４１】
［半導体装置の実装方法］
図５は、半導体装置１２１を基板１１１の端子１１１ｄｘ上に実装する方法を示した要部拡大図である。図５（ａ）は、半導体装置１２１を押圧してバンプ電極１０の先端部を基板１１１の端子１１１ｄｘに接触させた状態を示しており、図５（ｂ）は、更に半導体装置１２１を押圧してバンプ電極１０を弾性変形させた状態を示している。また、図５（ｃ）は、図５（ｂ）のギャップ制御層１５と基板１１１との接触部分を拡大して示している。
【００４２】
図５（ａ）に示すように、半導体装置１２１を実装するにあたって、まず基板１１１の実装面１１１Ａ上に封止樹脂１２２が配置される。この封止樹脂１２２としては、例えばＮＣＦ（Non Conductive Film：非導電性フィルム）等の熱硬化性接着剤が好適に用いられる。この封止樹脂１２２は、一般的に半導体装置１２１に形成されているバンプ電極１０の厚みよりも厚くなっている。また、この封止樹脂１２２は、半導体装置１２１の能動面１２１ａよりも広い面積で設けられており、これにより半導体装置１２１を基板１１１上に確実に実装できるようになっている。なお、封止樹脂１２２は、基板１１１の実装面１１１Ａ上に配設する代わりに、半導体装置１２１の能動面１２１ａ上に配設しても良い。
【００４３】
次に、半導体装置１２１を基板１１１の実装面１１１Ａ上に配置し、バンプ電極１０と端子１１１ｄｘとの位置合わせを行なった状態で、半導体装置１２１を当該実装面１１１Ａ上に圧着することにより、半導体装置１２１の実装が行なわれる。
【００４４】
半導体装置１２１の実装は、図示しない加熱加圧ヘッドなどを用いて半導体装置１２１を基板１１１上に加熱しながら加圧して行う。このとき、封止樹脂１２２は初期において加熱によって軟化し、この軟化した樹脂を押し分けるようにしてバンプ電極１０の頂部が端子１１１ｂｘに導電接触する（図５（ａ））。この場合、バンプ電極１０の厚みはギャップ制御層１５の厚みよりも厚いので、バンプ電極１０の先端部が基板１１１に接触した段階では、まだギャップ制御層１５の表面１５Ａは基板１１１とは接触していない。
【００４５】
図５（ｂ）に示すように、この状態で更に半導体装置１２１の加圧を行なうと、バンプ電極１０のコアである樹脂突起１２が押圧されて接触方向（図示上下方向）に弾性変形する。そして、バンプ電極１０がある程度潰れたら、ギャップ制御層１５が基板１１１の実装面１１１Ａに当接し、それ以上半導体装置１２１が基板１１１側に押し込まれなくなる。ここで、ギャップ制御層１５は能動面全体を覆った状態で形成されているため、能動面１２１ａと実装面１１１Ａとの間隔はギャップ制御層１５の厚みに略正確に制御することが可能である。このため、仮に半導体装置１２１に均一な圧力分布で押圧されなかった場合でも、能動面１２１ａと実装面１１１Ａとを略平行な状態で保持することができ、その結果、バンプ電極１０の潰れ量を能動面全体で均一にすることが可能である。さらに、バンプ電極１０の潰れ量がギャップ制御層１５の厚みで制御されるため、半導体装置１２１を加圧する力が強くても、バンプ電極１０が過剰に潰され、導電膜２０に破断や剥離等を生じるといった問題は生じない。したがって、このようなギャップ制御層１５を備えた液晶表示装置１００においては、バンプ電極１０が均一に押し潰されることで、バンプ電極１０の接触抵抗等の均一化が図られると共に、バンプ電極１０の潰れ量が一定範囲内に制限されることで、バンプ電極１０の接続信頼性の向上も図られたものとなる。
【００４６】
なお、図示は省略したが、この半導体装置１２１の実装工程においては、ギャップ制御層１５だけでなく、バンプ電極間に設けられた樹脂突起１２Ａによっても、半導体装置１２１と基板１１１との間隔が保持される。すなわち、バンプ電極１０がある程度潰れたときに、樹脂突起１２Ａが半導体装置１２１の能動面１２１ａと基板１１１の実装面１１１Ａとの間に挟まれ、バンプ電極近傍の両部材の間隔が樹脂突起１２Ａの厚みだけ離間した状態で保持される。この場合、樹脂突起１２Ａの配置される面積はギャップ制御層１５の配置される面積よりも小さいので、ギャップ制御層１５と比較するとギャップを保持する機能（ギャップ制御機能）は弱いが、樹脂突起１２Ａの材料等を工夫すれば、樹脂突起１２Ａ単体でも十分なギャップ制御機能が得られる場合もある。
【００４７】
そして、図５（ｂ）の状態でさらに加熱を続けると封止樹脂１２２は架橋して熱硬化し、加圧力を解放しても封止樹脂１２２によってバンプ電極１０が端子１１１ｄｘに導電接触しつつ弾性変形した状態に保持される。このとき、図５（ｃ）に示すように、ギャップ制御層１５の表面には微細な凹凸１５ａが設けられているので、この凹凸１５ａによってギャップ制御層１５と基板１１１との接触面積が広がり、より強固に半導体装置１２１と基板１１１とを固定することができる。
【００４８】
［半導体装置の製造方法］
次に、本発明の半導体装置の製造方法について、特に、上記バンプ電極１０を形成する工程について説明する。
図６及び図７は、半導体装置１２１の製造方法の一例を示す工程図である。この製造工程は、パッシベーション膜２６を形成する工程（図６（ａ））と、樹脂突起１２及びギャップ制御層１５を形成する工程（図６（ｂ））と、導電膜２０を形成する工程（図６（ｃ））と、ギャップ制御層１５の厚みを低減させる工程（図７（ａ））と、を含む。なお、図７（ｂ）は、図７（ａ）の工程をＤ方向から見た断面図である。
【００４９】
まず、図６（ａ）に示すように、半導体素子が形成された基板Ｐの能動面１２１ａ上にパッシベーション膜２６を形成する。すなわち、成膜法によりＳｉＯ２やＳｉＮ等のパッシベーション膜２６を基板Ｐ上に形成した後に、フォトリソグラフィ法を用いたパターニングにより開口部２６ａを形成する。開口部２６ａの形成は、パッシベーション膜２６上にスピンコート法、ディッピング法、スプレーコート法等によってレジスト層を形成し、さらに所定のパターンが形成されたマスクを用いてレジスト層に露光処理及び現像処理を施し、所定形状のレジストパターン（図示せず）を形成する。その後、このレジストパターンをマスクにして前記膜のエッチングを行って電極パッド２４を露出させる開口部２６ａを形成し、剥離液等を用いてレジストパターンを除去する。ここで、エッチングにはドライエッチングを用いるのが好ましく、ドライエッチングとしては反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）が好適に用いられる。エッチングとしてウェットエッチングを用いることもできる。
【００５０】
次に、電極パッド２４及びパッシベーション膜２６が形成された基板Ｐの能動面１２１ａ上に、樹脂突起１２及びギャップ制御層１５を構成する樹脂、例えばポジ型レジストとなるアクリル樹脂を、例えば１０〜２０μｍ程度に塗布し、さらにプリベークすることによって樹脂膜を形成する。そして、この樹脂膜上にマスクを配置し、このマスクを介して樹脂膜に紫外線を露光する。
【００５１】
ここで、マスクとしては、例えばＣｒ等の遮光膜を形成したガラス板からなるもので、形成する樹脂突起１２及びギャップ制御層１５の平面形状に対応した開口を有したものが用いられる。また、露光に際しては、その露光条件を調整することにより、現像後に得られる樹脂突起１２のパターンを、その上面が凸形状の曲面となるパターンにする。具体的には、樹脂膜の材質や厚さに対して、標準的な露光量より十分に少ない量で露光する、いわゆるアンダー露光を行う。なお、実際に行う露光（アンダー露光）としては、例えば標準的な露光量の半分程度で行う。
【００５２】
このようにして露光を行うと、マスクの開口から露出する樹脂膜では、当該開口の中心から周辺部に行くに連れて漸次露光量が少なくなる。したがって、このようにして露光処理を行った後、現像処理を行うと、当該開口から露出した樹脂膜においても、露光量が少なくなったことで生じた未露光部分が現像され、除去される。すなわち、樹脂膜はマスクの開口の中心から周辺部に行くに連れてその表層側の露光の度合いが漸次少なくなることから、この露光の度合いが少なくなって未露光部分となった樹脂が現像により除去され、その結果、樹脂膜は上面が凸形状の曲面となるパターンの突起となるのである。
【００５３】
以上により、半導体装置１２１の能動面１２１ａ上に、図６（ｂ）に示す樹脂突起１２及びギャップ制御層１５が形成される。この樹脂突起１２は、電極２４の配列に沿って能動面１２１ａの４つの縁辺に形成されており、ギャップ制御層１５は、その内側であって、能動面１２１ａの中央部全体を覆うように広い面積で形成されている。なお、この段階では、ギャップ制御層１５と樹脂突起１２とは同じ厚み（高さ）となっている。
【００５４】
次に、図６（ｃ）に示すように、電極パッド２４の表面から樹脂突起１２の表面にかけて、電極パッド２４と樹脂突起１２の頂部とを結ぶ金属配線としての導電膜２０を形成し、樹脂バンプ電極１０を完成する。この導電膜２０としては、ＴｉＷ（チタンタングステン）とＡｕ（金）との２層構造を有するものが好適である。
【００５５】
具体的には、まず基板Ｐの表面全体にスパッタリング等によりＴｉＷからなる第１導電膜を形成し、続いて、この表面全体にさらにスパッタリング等によりＡｕからなる第２導電膜を形成する。第１導電膜を形成するに当たっては、樹脂突起１２との密着力を高めるために、予め樹脂突起１２の表面にプラズマ処理を施し、その表面に微細な凹凸を形成することが望ましい。
【００５６】
次に、第２導電膜上にスピンコート法、ディッピング法、スプレーコート法等によってレジスト層を形成し、さらに所定のパターンが形成されたマスクを用いてレジスト層に露光処理及び現像処理を施し、所定形状のレジストパターン（所定の導電膜パターン以外の領域が開口するパターン）を形成する。その後、このレジストパターンをマスクにして第１導電膜及び第２導電膜膜をエッチングし、さらに剥離液等を用いてレジストパターンを除去することにより、所定形状の導電膜２０が形成される。
【００５７】
以上によりバンプ電極１０が完成したら、図７に示すように、基板Ｐ全体にプラズマ処理を施し、ギャップ制御層１５及び樹脂突起１２Ａの厚みを、能動面１２１ａと相手側基板１１１との間で保持されるべき間隔（ギャップ）と同じ厚みになるまで低減させる。ギャップ制御層１５及び樹脂突起１２Ａの厚みは、バンプ電極１０の変形が許容される範囲で適切な厚みに設定される。具体的には、（１）樹脂突起１２Ｂが変形可能な範囲、（２）樹脂突起１２Ｂの変形に対して導電膜２０が剥離又は断線せずに追随し得る範囲、等に基づいて適切な範囲に設定される。本実施形態の場合、バンプ電極１０の厚みを１５μｍとした場合、ギャップ制御層１５の厚みは１０μｍ程度に設定される。
【００５８】
このようなプラズマ処理によってギャップ制御層１５及び樹脂突起１２Ａの表面を削ると、ギャップ制御層１５及び樹脂突起１２Ａの表面が荒らされ、その表面に多数の微細な凹凸が形成される。この凹凸は、相手側基板１１１との接触面積を広げることによって、その接着力（密着力）を高めることに貢献する。
以上により、半導体装置１２１が完成する。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置１００では、半導体装置１２１と基板１１１との間にギャップ制御機能を有する部材（ギャップ制御層１５及び樹脂突起１２Ａ）が設けられているため、これらの間隔（ギャップ）を当該部材の厚みに均一に保持することができる。このため、このような半導体装置１２１を備えた液晶表示装置１００においては、バンプ電極１０の潰れが能動面全体で均一になり、バンプ電極同士の間で接触抵抗等のばらつきのない均一な電気的特性が得られるようになる。
【００６０】
また、ギャップ制御層１５の表面及び樹脂突起１２Ａの表面に微細な凹凸が形成されているため、この凹凸によって基板１１１との接着面積が広がり、その結果、半導体装置１２１と基板１１１とを強固に接着させることが可能である。この凹凸はプラズマ処理によってギャップ制御層１５の厚みを低減させる際に同時に形成されるため、新たな工程を対化する必要がなく、したがって製造プロセスの簡素化により低コスト化が図られたものとなる。
【００６１】
なお、本実施形態では、ギャップ制御層１５は半導体装置１２１の能動面上に配置されたが、このギャップ制御層１５は半導体装置１２１の能動面１２１ａ又は基板１１１の実装面１１１Ａのいずれに配置されても良い。また、これらを接着する封止樹脂１２２の中にこのようなギャップ制御層としての機能を有する部材が配置されていても良い。この場合、このような部材又は該部材が混入された接着層が本発明のギャップ制御層となる。このような部材としては、液晶表示装置等で一般に使用されるギャップ制御用のスペーサ等を用いることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、ギャップ制御層１５及び樹脂突起１２Ａによって半導体装置１２１と基板１１１との間隔を保持したが、ギャップ制御層１５のみ又は樹脂突起１２Ａのみによって、両者の間隔を保持することも可能である。
【００６３】
また、本実施形態では、ギャップ制御層１５をバンプ電極１０の内側のみに設けたが、ギャップ制御層１５の位置は必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、バンプ電極１０の内側と外側の双方にギャップ制御層１５を設けることも可能である。ギャップ制御層１５は、バンプ電極１０が配置される領域を除く能動面１２１ａの略全ての領域に設けられることが望ましく、これにより一層精度の高いギャップ制御が可能になる。ただし、ギャップ制御層１５は、必ずしも能動面全体に形成されている必要はなく、ギャップ制御を行う上で支障が生じない範囲で部分的にギャップ制御層１５が形成されない領域を設けることも可能である。
【００６４】
［変形例］
図８（ａ）〜図８（ｅ）は、半導体装置１２１の他の構成例を示す平面模式図である。これらの半導体装置の基本構成は、上記実施形態で示したのものと同じである。すなわち、能動面１２１ａの外周部に沿ってバンプ電極（樹脂突起１２）が設けられ、そのバンプ電極が配置される領域を除く能動面１２１ａの略全ての領域にギャップ制御層１５が設けられている。したがって、上記実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６５】
図８（ａ）の例では、ギャップ制御層１５の表面に、図示上下方向（半導体装置１２１の短辺方向）に延びる複数の溝１５Ｄが設けられている。この溝１５Ｄは、図６（ｂ）の工程で樹脂膜をパターニングする際に、ギャップ制御層１５の表面に同時に形成されたものである。
【００６６】
この例では、溝１５Ｄが、ギャップ制御層１５の中央部からギャップ制御層１５の外周縁に至るように形成されているため、封止樹脂によって半導体装置１２１と相手側基板とを接着した際に、封止樹脂の逃げ道ができ、余分な封止樹脂がギャップ制御層１５と相手側基板との間に配置されることがない。具体的には、ギャップ制御層１５の中央部に配置された封止樹脂は、溝１５Ｄ、及びバンプ電極間にもうけられた溝（樹脂突起１２Ａの厚みが低減された部分）を介して外部に排出される。このため、封止樹脂の圧力分布が能動面１２１ａ内で均一になり、これにより更に均一なバンプ電極の潰れ量が得られるようになる。また、樹脂膜をパターニングするときに同時に溝１５Ｄを形成するので、新たな工程が追加されることがなく、工程が簡略化される。
【００６７】
図８（ｂ）の例では、ギャップ制御層１５の表面に、図示左右方向（半導体装置１２１の長辺方向）に延びる複数の溝１５Ｄが設けられている。この溝１５Ｄは、図６（ｂ）の工程で樹脂膜をパターニングする際に、ギャップ制御層１５の表面に同時に形成されたものである。この例では、ギャップ制御層１５の中央部に配置された封止樹脂は、溝１５Ｄを介して、バンプ電極の形成されていない半導体装置１２１の短辺側の辺から外部に排出される。したがって、この例でも、余分な封止樹脂がギャップ制御層１５と相手側基板との間に配置されることがなく、均一なバンプ電極の潰れ量が得られるようになる。
【００６８】
図８（ｃ）の例では、ギャップ制御層１５には溝は形成されておらず、バンプ電極（樹脂突起１２）は半導体装置１２１の４つの辺全てに形成されている。この構成によれば、４つの辺全てに設けた樹脂突起１２Ａ（図示は省略している）によって、均一に能動面１２１ａを支持することができる。
【００６９】
図８（ｄ）の例では、ギャップ制御層１５の表面にＸ字状の溝１５Ｄが設けられている。この例では、ギャップ制御層１５の中央部に配置された封止樹脂は、溝１５Ｄを介して、バンプ電極の形成されていない半導体装置１２１の角部から外部に排出される。したがって、この例でも、余分な封止樹脂がギャップ制御層１５と相手側基板との間に配置されることがなく、均一なバンプ電極の潰れ量が得られるようになる。
【００７０】
図８（ｅ）の例では、ギャップ制御層１５に溝は形成されていないが、その代わりに、下辺の樹脂突起１２が３つに分割され、その分割された部分によって余分な封止樹脂を排出できるようになっている。したがって、この例でも、均一なバンプ電極の潰れ量を得ることが可能である。
【００７１】
［電子機器］
次に、上述した電気光学装置又は半導体装置を備えた電子機器について説明する。
図９は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。この図に示す携帯電話１３００は、上述した電気光学装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。
上述した電気光学装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの場合にも電気的接続の信頼性に優れた電子機器を提供することができる。
【００７２】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】半導体装置が実装された液晶表示装置を示す模式図である。
【図２】半導体装置の実装構造の説明図である。
【図３】半導体装置の斜視図である。
【図４】同半導体装置の端子部分を拡大して示す図である。
【図５】同半導体装置の実装方法を説明するための工程図である。
【図６】同半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
【図７】同半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
【図８】半導体装置の他の構成例を示す平面模式図である。
【図９】電子機器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０…バンプ電極、１２…樹脂突起、１５…ギャップ制御層、１５ａ…凹凸、１５Ｄ…溝、２０…導電膜、２４…電極パッド（電極）、２４ａ…電極パッド列、１００…液晶表示装置、１１１…基板（回路基板）、１１１ｂｘ，１１１ｃｘ，１１１ｄｘ…電極端子、１２１…半導体装置（電子部品）、１２１ａ…能動面、１２２…封止樹脂（接着剤）、１３００…携帯電話（電子機器）
【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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