(57)【要約】【課題】  端子電極の接合面に十分な数の導電性粒子を確保しつつ、端子電極の接合を行う。【解決手段】  無電解メッキにて電極パッド２上に突出電極６を形成することにより、電極パッド２上の保護膜３の形状に対応した凹部７を突出電極６の表面に形成し、突出電極６の表面で導電性粒子１４を捕捉させつつ、導電性粒子１４を介して突出電極６を端子電極１２に接合させる。【選択図】      図２
2005072202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口パターンが形成された電極パッドと、
前記電極パッド上に形成され、前記開口パターンに対応した凹凸が表面に設けられた突出電極とを備えることを特徴とする端子電極。
【請求項２】
電極パッドと、
前記電極パッド上に形成された保護膜と、
前記保護膜に形成され、前記電極パッドの表面を局所的に露出させる開口パターンと、
前記電極パッド上に形成され、前記開口パターンに対応した凹凸が表面に設けられた突出電極とを備えることを特徴とする端子電極。
【請求項３】
前記突出電極の表面に設けられた凹凸は、格子状パターン、コ字状パターンまたはその重複パターン、Ｕ字状パターンまたはその重複パターン、あるいはＬ字状パターンまたはその重複パターンを構成することを特徴とする請求項１または２記載の端子電極。
【請求項４】
絶縁層と、
前記絶縁層上に形成され、表面に凹凸が設けられた端子電極とを備えることを特徴とする配線基板。
【請求項５】
半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成された電極パッドと、
前記電極パッドに形成された開口パターンと、
前記電極パッド上に形成され、前記開口パターンに対応した凹凸が表面に設けられた突出電極とを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成された電極パッドと、
前記電極パッドが形成された半導体チップの表面を被覆する保護膜と、
前記保護膜に形成され、前記電極パッドの表面を局所的に露出させる開口パターンと、
前記電極パッド上に形成され、前記開口パターンに対応した凹凸が表面に設けられた突出電極とを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成された電極パッドと、
前記電極パッドが形成された半導体チップの表面を被覆する保護膜と、
前記保護膜に形成され、前記電極パッドの表面を局所的に露出させる開口パターンと、
前記電極パッド上に形成され、前記開口パターンに対応した凹凸が表面に設けられた突出電極と、
端子電極が設けられた配線基板と、
前記突出電極と前記端子電極との接合を媒介する導電性粒子と、
前記導電性粒子が混入された封止樹脂とを備えることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項８】
半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成された電極パッドと、
前記電極パッド上に形成された突出電極と、
表面に凹凸を有する端子電極が設けられた配線基板と、
前記突出電極と前記端子電極との接合を媒介する導電性粒子と、
前記導電性粒子が混入された封止樹脂とを備えることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項９】
半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成された電極パッドと、
前記電極パッドが形成された半導体チップの表面を被覆する保護膜と、
前記保護膜に形成され、前記電極パッドの表面を局所的に露出させる開口パターンと、
前記電極パッド上に形成され、前記開口パターンに対応した凹凸が表面に設けられた突出電極と、
端子電極が設けられた配線基板と、
前記突出電極と前記端子電極との接合を媒介する導電性粒子と、
前記配線基板を介して前記半導体チップに接続された電子部品とを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
半導体チップと、
前記半導体チップ上に形成された電極パッドと、
前記電極パッド上に形成された突出電極と、
表面に凹凸を有する端子電極が設けられた配線基板と、
前記突出電極と前記端子電極との接合を媒介する導電性粒子と、
前記配線基板を介して前記半導体チップに接続された電子部品とを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
絶縁層上に導電層を形成する工程と、
前記導電層をエッチング加工することにより、開口パターンが形成された電極パッドを形成する工程と、
無電解メッキにより、前記電極パッド上に突出電極を形成する工程とを備えることを特徴とする端子電極の製造方法。
【請求項１２】
絶縁層上に電極パッドを形成する工程と、
前記電極パッド上に保護膜を形成する工程と、
前記保護膜をエッチング加工することにより、前記電極パッドの表面を局所的に露出させる開口パターンを形成する工程と、
無電解メッキにより、前記電極パッド上に突出電極を形成する工程とを備えることを特徴とする端子電極の製造方法。
【請求項１３】
導電性粒子が混入された封止樹脂を配線基板上に配置する工程と、
電極パッドの凹凸を反映した凹凸が突出電極の表面に形成された半導体チップと前記配線基板との位置合わせを行う工程と、
前記配線基板の端子電極に前記突出電極を接合させる工程とを備えることを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【請求項１４】
表面に凹凸を有する端子電極が設けられた配線基板上に、導電性粒子が混入された封止樹脂を配置する工程と、
突出電極が設けられた半導体チップと前記配線基板との位置合わせを行う工程と、
前記配線基板の端子電極に前記突出電極を接合させる工程とを備えることを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は端子電極、配線基板、半導体装置、半導体モジュール、電子機器、端子電極の製造方法および半導体モジュールの製造方法に関し、特に、導電性粒子を介して突出電極を接合させる方法に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置の突出電極の形成方法では、無電解Ｎｉメッキを用いて電極パッド上に突出電極を形成する方法がある。また、例えば、特許文献１には、突出電極を必要とするＡｌ電極上にのみ突出電極を容易に形成するために、レーザ照射による局部加熱により突出電極を形成する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２５６２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の突出電極の製造方法では、電極パッド上で突出電極の形成が均一に行われるため、突出電極の表面が平坦になる。このため、導電性粒子を介して突出電極を接合させる場合、突出電極の表面から導電性粒子が流出し、端子電極の接合面に十分な数の導電性粒子を確保することが困難となって、端子電極の接合を安定して行うことができないという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、端子電極の接合面に十分な数の導電性粒子を確保しつつ、端子電極の接合を行うことが可能な端子電極、配線基板、半導体装置、半導体モジュール、電子機器、端子電極の製造方法および半導体モジュールの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る端子電極によれば、開口パターンが形成された電極パッドと、前記電極パッド上に形成され、前記開口パターンに対応した凹凸が表面に設けられた突出電極とを備えることを特徴とする。
これにより、電極パッドに形成された開口パターンに対応して突出電極の表面に凹凸を設けることが可能となり、突出電極の表面で導電性粒子を捕捉することが可能となる。このため、突出電極の表面から導電性粒子が流出することを抑制しつつ、導電性粒子を介して突出電極を接合させることが可能となり、突出電極の接合面に十分な数の導電性粒子を確保することを可能として、突出電極の接合を安定して行うことができる。
【０００６】
また、本発明の一態様に係る端子電極によれば、電極パッドと、前記電極パッド上に形成された保護膜と、前記保護膜に形成され、前記電極パッドの表面を局所的に露出させる開口パターンと、前記電極パッド上に形成され、前記開口パターンに対応した凹凸が表面に設けられた突出電極とを備えることを特徴とする。
これにより、保護膜に形成された開口パターンに対応して突出電極の表面に凹凸を設けることが可能となり、突出電極の表面で導電性粒子を捕捉することが可能となる。このため、突出電極の表面から導電性粒子が流出することを抑制しつつ、導電性粒子を介して突出電極を接合させることが可能となり、突出電極の接合面に十分な数の導電性粒子を確保することを可能として、突出電極の接合を安定して行うことができる。
【０００７】
また、本発明の一態様に係る端子電極によれば、前記突出電極の表面に設けられた凹凸は、格子状パターン、コ字状パターンまたはその重複パターン、Ｕ字状パターンまたはその重複パターン、あるいはＬ字状パターンまたはその重複パターンを構成することを特徴とする。
これにより、導電性粒子が突出電極の表面に流入することを可能としつつ、突出電極の表面から導電性粒子が流出することを妨げることが可能となり、突出電極の接合面に十分な数の導電性粒子を確保することを可能として、突出電極の接合を安定して行うことができる。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る配線基板によれば、絶縁層と、前記絶縁層上に形成され、表面に凹凸が設けられた端子電極とを備えることを特徴とする。
これにより、配線基板に設けられた端子電極の表面で導電性粒子を捕捉させつつ、導電性粒子を介して突出電極を接合させることが可能となる。このため、突出電極の接合時に、突出電極の表面から導電性粒子が流出することを抑制することが可能となり、突出電極の接合面に十分な数の導電性粒子を確保することを可能として、突出電極の接合を安定して行うことができる。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、半導体チップと、前記半導体チップ上に形成された電極パッドと、前記電極パッドに形成された開口パターンと、前記電極パッド上に形成され、前記開口パターンに対応した凹凸が表面に設けられた突出電極とを備えることを特徴とする。
これにより、突出電極の表面で導電性粒子を捕捉させることが可能となり、突出電極の接合時に、突出電極の表面から導電性粒子が流出することを抑制することが可能となる。このため、突出電極の接合面に十分な数の導電性粒子を確保しつつ、導電性粒子を介して突出電極を接合させることが可能となり、半導体チップのフリップチップ実装を安定して行うことができる。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る半導体装置によれば、半導体チップと、前記半導体チップ上に形成された電極パッドと、前記電極パッドが形成された半導体チップの表面を被覆する保護膜と、前記保護膜に形成され、前記電極パッドの表面を局所的に露出させる開口パターンと、前記電極パッド上に形成され、前記開口パターンに対応した凹凸が表面に設けられた突出電極とを備えることを特徴とする。
【００１１】
これにより、突出電極の表面で導電性粒子を捕捉させることが可能となり、突出電極の接合時に、突出電極の表面から導電性粒子が流出することを抑制することが可能となる。このため、突出電極の接合面に十分な数の導電性粒子を確保しつつ、導電性粒子を介して突出電極を接合させることが可能となり、半導体チップのフリップチップ実装を安定して行うことができる。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る半導体モジュールによれば、半導体チップと、前記半導体チップ上に形成された電極パッドと、前記電極パッドが形成された半導体チップの表面を被覆する保護膜と、前記保護膜に形成され、前記電極パッドの表面を局所的に露出させる開口パターンと、前記電極パッド上に形成され、前記開口パターンに対応した凹凸が表面に設けられた突出電極と、端子電極が設けられた配線基板と、前記突出電極と前記端子電極との接合を媒介する導電性粒子と、前記導電性粒子が混入された封止樹脂とを備えることを特徴とする。
【００１３】
これにより、突出電極の表面で導電性粒子を捕捉させつつ、突出電極を端子電極に接合させることが可能となり、実装面積の増大を抑制しつつ、半導体チップを配線基板上に安定して実装することができる。
また、本発明の一態様に係る半導体モジュールによれば、半導体チップと、前記半導体チップ上に形成された電極パッドと、前記電極パッド上に形成された突出電極と、表面に凹凸を有する端子電極が設けられた配線基板と、前記突出電極と前記端子電極との接合を媒介する導電性粒子と、前記導電性粒子が混入された封止樹脂とを備えることを特徴とする。
【００１４】
これにより、端子電極の表面で導電性粒子を捕捉させつつ、突出電極を端子電極に接合させることが可能となり、実装面積の増大を抑制しつつ、半導体チップを配線基板上に安定して実装することができる。
また、本発明の一態様に係る電子機器によれば、半導体チップと、前記半導体チップ上に形成された電極パッドと、前記電極パッドが形成された半導体チップの表面を被覆する保護膜と、前記保護膜に形成され、前記電極パッドの表面を局所的に露出させる開口パターンと、前記電極パッド上に形成され、前記開口パターンに対応した凹凸が表面に設けられた突出電極と、端子電極が設けられた配線基板と、前記突出電極と前記端子電極との接合を媒介する導電性粒子と、前記配線基板を介して前記半導体チップに接続された電子部品とを備えることを特徴とする。
【００１５】
これにより、突出電極の表面で導電性粒子を捕捉させつつ、突出電極を端子電極に接合させることが可能となる。このため、実装面積の増大を抑制しつつ、半導体チップを配線基板上に安定して実装することが可能となり、電子機器の小型・軽量化を可能としつつ、電子機器の信頼性を向上させることができる。
また、本発明の一態様に係る電子機器によれば、半導体チップと、前記半導体チップ上に形成された電極パッドと、前記電極パッド上に形成された突出電極と、表面に凹凸を有する端子電極が設けられた配線基板と、前記突出電極と前記端子電極との接合を媒介する導電性粒子と、前記配線基板を介して前記半導体チップに接続された電子部品とを備えることを特徴とする。
【００１６】
これにより、端子電極の表面で導電性粒子を捕捉させつつ、突出電極を端子電極に接合させることが可能となる。このため、実装面積の増大を抑制しつつ、半導体チップを配線基板上に安定して実装することが可能となり、電子機器の小型・軽量化を可能としつつ、電子機器の信頼性を向上させることができる。
また、本発明の一態様に係る端子電極の製造方法によれば、絶縁層上に導電層を形成する工程と、前記導電層をエッチング加工することにより、開口パターンが形成された電極パッドを形成する工程と、無電解メッキにより、前記電極パッド上に突出電極を形成する工程とを備えることを特徴とする。
【００１７】
これにより、電極パッドに開口パターンを形成することで、突出電極の表面に凹凸を形成することが可能となる。このため、工程増を伴うことなく、突出電極の表面で導電性粒子を捕捉させることが可能となり、スループットの低下を抑制しつつ、端子電極の接合を安定して行うことができる。
また、本発明の一態様に係る端子電極の製造方法によれば、絶縁層上に電極パッドを形成する工程と、前記電極パッド上に保護膜を形成する工程と、前記保護膜をエッチング加工することにより、前記電極パッドの表面を局所的に露出させる開口パターンを形成する工程と、無電解メッキにより、前記電極パッド上に突出電極を形成する工程とを備えることを特徴とする。
【００１８】
これにより、保護膜に開口パターンを形成することで、突出電極の表面に凹凸を形成することが可能となる。このため、工程増を伴うことなく、突出電極の表面で導電性粒子を捕捉させることが可能となり、スループットの低下を抑制しつつ、端子電極の接合を安定して行うことができる。
また、本発明の一態様に係る半導体モジュールの製造方法によれば、導電性粒子が混入された封止樹脂を配線基板上に配置する工程と、電極パッドの凹凸を反映した凹凸が突出電極の表面に形成された半導体チップと前記配線基板との位置合わせを行う工程と、前記配線基板の端子電極に前記突出電極を接合させる工程とを備えることを特徴とする。
【００１９】
これにより、突出電極の表面で導電性粒子を捕捉させつつ、突出電極を端子電極に接合させることが可能となり、製造工程の煩雑化を抑制しつつ、半導体チップを配線基板上に安定して実装することができる。
また、本発明の一態様に係る半導体モジュールの製造方法によれば、表面に凹凸を有する端子電極が設けられた配線基板上に、導電性粒子が混入された封止樹脂を配置する工程と、突出電極が設けられた半導体チップと前記配線基板との位置合わせを行う工程と、前記配線基板の端子電極に前記突出電極を接合させる工程とを備えることを特徴とする。
【００２０】
これにより、端子電極の表面で導電性粒子を捕捉させつつ、突出電極を端子電極に接合させることが可能となり、製造工程の煩雑化を抑制しつつ、半導体チップを配線基板上に安定して実装することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態に係る端子電極および半導体モジュールの製造方法について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）、（ｃ）、（ｄ）および図２は、本発明の第１実施形態に係る半導体モジュールの製造方法を示す断面図、図１（ｂ）は、電極パッド２上の保護膜３の構成を示す平面図である。
【００２２】
図１（ａ）において、半導体チップ１には電極パッド２が設けられ、電極パッド２が設けられた半導体チップ１の表面は保護膜３で被覆されている。なお、半導体チップ１には、トランジスタなどの能動素子またはキャパシタなどの受動素子を形成することができる。また、保護膜３としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはポリイミド膜などを用いることができる。ここで、保護膜３には、例えば、図１（ｂ）に示すように、電極パッド２の表面を露出させる開口部４が格子状に配列して設けられている。
【００２３】
次に、図１（ｃ）に示すように、保護膜３が形成された半導体チップ１上に感光性樹脂層５を塗布する。なお、感光性樹脂層５は、例えば、スピンコート、カーテンコート、スクリーン印刷、インクジェット法などを用いて形成することができる。そして、感光性樹脂層５の露光・現像を行うことにより、電極パッド２の表面を露出させる開口部５ａを感光性樹脂層５に形成する。
【００２４】
次に、図１（ｄ）に示すように、無電解メッキを用いることにより、電極パッド２上に配置された突出電極６を開口部５ａ内に形成する。なお、突出電極６の材料としては、例えば、ニッケルＮｉ、金Ａｕ、銅Ｃｕなどを用いることができる。ここで、無電解メッキでは、電極パッド２上で金属の成膜が進行し、保護膜３上では金属の成膜が抑制されるため、電極パッド２の表面を露出させる開口部４上で突出電極６が盛り上がる。このため、無電解メッキを用いて電極パッド２上に突出電極６を形成することにより、電極パッド２上の保護膜３の形状に対応した凹部７を突出電極６の表面に形成することができる。なお、開口部４の大きさは、図２（ｂ）の導電性粒子１４を凹部７に捕捉させることができるように設定することができる。
【００２５】
次に、図２（ａ）に示すように、感光性樹脂層５を半導体チップ１から除去することにより、電極パッド２上に形成された突出電極６の周囲を露出させる。
次に、図２（ｂ）に示すように、導電性粒子１４が混入された封止樹脂１３を、端子電極１２が形成された配線基板１１上に配置する。そして、突出電極６と端子電極１２とが対向して配置されるように、半導体チップ１と配線基板１１とを位置合わせする。なお、配線基板１１としては、例えば、両面基板、多層配線基板、ビルドアップ基板、テープ基板またはフィルム基板などを用いることができ、配線基板１１の材質としては、例えば、ポリイミド樹脂、ガラスエポキシ樹脂、ＢＴレジン、アラミドとエポキシのコンポジットまたはセラミックなどを用いることができる。また、導電性粒子１４が混入された封止樹脂１３は、ペースト状またはフィルム状のいずれでもよい。
【００２６】
次に、図２（ｃ）に示すように、導電性粒子１４を介して突出電極６を端子電極１２に接合させることにより、半導体チップ１を配線基板１１上にフリップチップ実装する。なお、突出電極６を端子電極１２に接合させる場合、ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）接合またはＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）接合を用いることができる。
【００２７】
これにより、突出電極６の表面で、特に凹部７で導電性粒子１４を捕捉させつつ、突出電極６を端子電極１２に接合させることが可能となり、突出電極６の接合時に、突出電極６の表面から導電性粒子１４が流出することを抑制することが可能となる。このため、突出電極６の接合面に十分な数の導電性粒子１４を確保しつつ、導電性粒子１４を介して突出電極６を接合させることが可能となり、半導体チップ１のフリップチップ実装を安定して行うことができる。
【００２８】
図３（ａ）、（ｃ）、（ｄ）および図４は、本発明の第２実施形態に係る半導体モジュールの製造方法を示す断面図、図３（ｂ）は、電極パッド２２の構成を示す平面図である。
図３（ａ）において、半導体チップ２１には電極パッド２２が設けられ、電極パッド２２が設けられた半導体チップ２１の表面は保護膜２４で被覆されている。そして、保護膜２３には、電極パッド２２の表面を露出させる開口部２５が設けられている。ここで、電極パッド２２には、例えば、図３（ｂ）に示すように、電極パッド２２下の絶縁層の表面を露出させる開口部２３が格子状に配列して設けられている。
【００２９】
次に、図３（ｃ）に示すように、保護膜２４が形成された半導体チップ２１上に感光性樹脂層２６を塗布する。そして、感光性樹脂層２６の露光・現像を行うことにより、電極パッド２２の表面を露出させる開口部２６ａを感光性樹脂層２６に形成する。
次に、図３（ｄ）に示すように、無電解メッキを用いることにより、電極パッド２２上に配置された突出電極２７を開口部２６ａ内に形成する。なお、突出電極２７の材料としては、例えば、ニッケルＮｉ、金Ａｕ、銅Ｃｕなどを用いることができる。ここで、無電解メッキでは、電極パッド２２上で金属の成膜が進行し、電極パッド２２下の絶縁層上では金属の成膜が抑制されるため、電極パッド２２に設けられた開口部２３上で突出電極２７が窪むようになる。このため、無電解メッキを用いて電極パッド２２上に突出電極２７を形成することにより、開口部２３の形状に対応した凹部２８を突出電極２７の表面に形成することができる。なお、開口部２３の大きさは、図４（ｂ）の導電性粒子３４を凹部２８に捕捉させることができるように設定することができる。
【００３０】
次に、図４（ａ）に示すように、感光性樹脂層２６を半導体チップ２１から除去することにより、電極パッド２２上に形成された突出電極２７の周囲を露出させる。
次に、図４（ｂ）に示すように、導電性粒子３４が混入された封止樹脂３３を、端子電極３２が形成された配線基板３１上に配置する。そして、突出電極２７と端子電極３２とが対向して配置されるように、半導体チップ２１と配線基板３１とを位置合わせする。なお、導電性粒子３４が混入された封止樹脂３３は、ペースト状またはフィルム状のいずれでもよい。
【００３１】
次に、図４（ｃ）に示すように、導電性粒子３４を介して突出電極２７を端子電極３２に接合させることにより、半導体チップ２１を配線基板３１上にフリップチップ実装する。なお、突出電極２７を端子電極３２に接合させる場合、ＡＣＰ接合またはＡＣＦ接合を用いることができる。
これにより、突出電極２７の表面、特に凹部２８で導電性粒子３４を捕捉させつつ、突出電極２７を端子電極３２に接合させることが可能となり、突出電極２７の接合時に、突出電極２７の表面から導電性粒子３４が流出することを抑制することが可能となる。このため、突出電極２７の接合面に十分な数の導電性粒子３４を確保しつつ、導電性粒子３４を介して突出電極２７を接合させることが可能となり、半導体チップ２１のフリップチップ実装を安定して行うことができる。
【００３２】
図５（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る突出電極の表面の構成を示す平面図である。
図５（ａ）において、突出電極４１の接合面には、凸部４２がコ字状に形成されている。ここで、突出電極４１の接合面に凸部４２をコ字状に形成する場合、例えば、コ字状にパターニングされた保護膜を有する電極パッド上に無電解メッキを行うことができる。
【００３３】
これにより、導電性粒子が突出電極４１の接合面に流入することを可能としつつ、突出電極４１の接合面から導電性粒子が流出することを妨げることが可能となり、突出電極４１の接合面に十分な数の導電性粒子を確保することを可能として、突出電極４１の接合を安定して行うことができる。
図５（ｂ）は、本発明の第４実施形態に係る突出電極の表面の構成を示す平面図である。
【００３４】
図５（ｂ）において、突出電極４３の接合面には、凸部４４ａ、４４ｂがコ字状に重複して形成されている。ここで、突出電極４３の接合面に凸部４４ａ、４４ｂをコ字状に重複して形成する場合、例えば、４４ｃ、４４ｄの形状の保護膜を有する電極パッド上に無電解メッキを行うことができる。
これにより、突出電極４３の接合面に十分な数の導電性粒子を確保することを可能としつつ、突出電極４３の接合面積を増大させることが可能となり、突出電極４３の接合を安定して行うことができる。
【００３５】
図５（ｃ）は、本発明の第５実施形態に係る突出電極の表面の構成を示す平面図である。
図５（ｃ）において、突出電極４５の接合面には、凸部４６ａ、４６ｂがＵ字状に重複して形成されている。ここで、突出電極４５の接合面に凸部４６ａ、４６ｂをＵ字状に重複して形成する場合、例えば、４６ｃ、４６ｄの形状の保護膜を有する電極パッド上に無電解メッキを行うことができる。
【００３６】
これにより、突出電極４５の接合面に十分な数の導電性粒子を確保することを可能としつつ、突出電極４５の接合面積を増大させることが可能となり、突出電極４５の接合を安定して行うことができる。
図６は、本発明の第６実施形態に係る突出電極の配置方法を示す平面図である。
図６において、半導体チップ５１には、突出電極５２、５４が配置されている。ここで、半導体チップ５１の辺に沿って配置された突出電極５２の接合面には、凸部５３がコ字状にそれぞれ形成されている。また、半導体チップ５１の四隅にそれぞれ配置された突出電極５４の接合面には、凸部５５がＬ字状にそれぞれ形成されている。
【００３７】
これにより、ＡＣＰ接合により半導体チップ５１を実装する際に、半導体チップ５１の外側に封止樹脂を押し出しながら、突出電極５２、５４の接合面に導電性粒子を効率よく捕捉させることが可能となり、半導体チップ５１のフリップチップ実装を安定して行うことができる。
図７は、本発明の第７実施形態に係る半導体モジュールの製造方法を示す断面図である。
【００３８】
図７（ａ）において、配線基板６１上には端子電極６２が形成され、端子電極６２上には、図７（ｂ）の導電性粒子６６を捕捉する凹部６４を形成するための凸部６３が設けられている。なお、端子電極６２上に凸部６３を設ける場合、例えば、２層配線構造の配線基板６１を用いることができ、端子電極６２を２層配線構造の１層目に形成し、端子電極６２上に配置された凸部６３を２層配線構造の２層目に形成することができる。
【００３９】
一方、図７（ｂ）に示すように、半導体チップ７１には電極パッド７２が設けられ、電極パッド７２が設けられた半導体チップ７１の表面は保護膜７３で被覆されている。そして、保護膜７３には、電極パッド７２の表面を露出させる開口部７４が設けられている。そして、開口部７４を介して露出された電極パッド７２上には、突出電極７５が形成されている。
【００４０】
そして、導電性粒子６６が混入された封止樹脂６５を、端子電極６２が形成された配線基板６１上に配置する。そして、突出電極７５と端子電極６２とが対向して配置されるように、半導体チップ７１と配線基板６１とを位置合わせする。なお、導電性粒子６６が混入された封止樹脂６５は、ペースト状またはフィルム状のいずれでもよい。
次に、図７（ｃ）に示すように、導電性粒子６６を介して突出電極７５を端子電極６２に接合させることにより、半導体チップ７１を配線基板６１上にフリップチップ実装する。なお、突出電極７５を端子電極６２に接合させる場合、ＡＣＰ接合またはＡＣＦ接合を用いることができる。
【００４１】
これにより、端子電極６２の表面、特に、凹部６４で導電性粒子６６を捕捉させつつ、突出電極７５を端子電極６２に接合させることが可能となり、突出電極７５の接合面が平坦な場合においても、突出電極７５の表面から導電性粒子６６が流出することを抑制することが可能となる。このため、突出電極７５の接合面に十分な数の導電性粒子６６を確保しつつ、導電性粒子６６を介して突出電極７５を接合させることが可能となり、半導体チップ７１のフリップチップ実装を安定して行うことができる。
【００４２】
図８は、本発明の第８実施形態に係る半導体モジュールの製造方法を示す断面図である。
図８（ａ）において、配線基板８１上には凹部８２が形成されている。そして、凹部８２が形成された配線基板８１上には、凹部８２に対応して配置された凹部８４を有する端子電極８３が形成されている。なお、配線基板８１上の凹部８２の大きさは、図８（ｂ）の導電性粒子８６を捕捉可能な凹部８４が端子電極８３の表面に形成されるように設定することができる。
【００４３】
一方、図８（ｂ）に示すように、半導体チップ９１には電極パッド９２が設けられ、電極パッド９２が設けられた半導体チップ９１の表面は保護膜９３で被覆されている。そして、保護膜９３には、電極パッド９２の表面を露出させる開口部９４が設けられている。そして、開口部９４を介して露出された電極パッド９２上には、突出電極９５が形成されている。
【００４４】
そして、導電性粒子８６が混入された封止樹脂８５を、端子電極８３が形成された配線基板８１上に配置する。そして、突出電極９５と端子電極８３とが対向して配置されるように、半導体チップ９１と配線基板８１とを位置合わせする。なお、導電性粒子８６が混入された封止樹脂８５は、ペースト状またはフィルム状のいずれでもよい。
次に、図８（ｃ）に示すように、導電性粒子８６を介して突出電極９５を端子電極８３に接合させることにより、半導体チップ９１を配線基板８１上にフリップチップ実装する。なお、突出電極９５を端子電極８３に接合させる場合、ＡＣＰ接合またはＡＣＦ接合を用いることができる。
【００４５】
これにより、端子電極８３の表面、特に凹部８２で導電性粒子８６を捕捉させつつ、突出電極９５を端子電極８３に接合させることが可能となり、突出電極９５の接合面が平坦な場合においても、突出電極９５の表面から導電性粒子８６が流出することを抑制することが可能となる。このため、突出電極９５の接合面に十分な数の導電性粒子８６を確保しつつ、導電性粒子８６を介して突出電極９５を接合させることが可能となり、半導体チップ９１のフリップチップ実装を安定して行うことができる。
【００４６】
図９は、本発明の第９実施形態に係る端子電極の製造方法を示す断面図である。
図９において、半導体チップ１０１には電極パッド１０２が設けられ、電極パッド１０２が設けられた半導体チップ１０１の表面は保護膜１０３で被覆されている。そして、保護膜１０３には、電極パッド１０２の表面を露出させる開口部１０４が設けられている。
そして、インクジェットヘッド１０７を介し、導電性材料からなる液滴１０８を電極パッド１０２上に吐出させることで、表面に凹部１０６が形成された突出電極１０５を電極パッド１０２上に形成する。なお、液滴１０８としては、例えば、ニッケルＮｉ、金Ａｕまたは銅Ｃｕなどの金属粉が溶媒に分散された金属スラリーあるいは金属ペーストなどを用いることができる。
【００４７】
これにより、液滴１０８の吐出位置および吐出量を制御することで、突出電極１０５の表面形状を変化させることが可能となり、表面に凹部１０６が形成された突出電極１０５を容易に作製することが可能となる。このため、突出電極１０５の表面で導電性粒子を捕捉させつつ、突出電極１０５の接合を行うことが可能となり、半導体チップ１０１のフリップチップ実装を安定して行うことができる。
【００４８】
図１０は、本発明の第１０実施形態に係る配線基板の製造方法を示す断面図である。
図１０において、インクジェットヘッド１１１を介し、導電性材料からなる液滴１１６を配線基板１１１上に吐出させることで、凸部１１３および凹部１１４が表面に形成された端子電極１１２を配線基板１１１上に形成する。なお、液滴１１６としては、例えば、アルミニウムＡｌ、ニッケルＮｉ、金Ａｕまたは銅Ｃｕなどの金属粉が溶媒に分散された金属スラリーあるいは金属ペーストなどを用いることができる。
【００４９】
これにより、液滴１１６の吐出位置および吐出量を制御することで、端子電極１１２の表面形状を変化させることが可能となり、表面に凸部１１３および凹部１１４が形成された端子電極１１２を容易に作製することが可能となる。このため、端子電極１１２の表面で導電性粒子を捕捉させつつ、端子電極１１２の接合を行うことが可能となり、配線基板１１１上へのフリップチップ実装を安定して行うことができる。
【００５０】
なお、上述した半導体装置および半導体モジュールは、例えば、液晶表示装置、携帯電話、携帯情報端末、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ＭＤ（Ｍｉｎｉ  Ｄｉｓｃ）プレーヤ、ＩＣカード、ＩＣタグなどの電子機器に適用することができ、電子機器の小型・軽量化を可能としつつ、電子機器の信頼性を向上させることができる。
また、上述した実施形態では、半導体チップに端子電極を設ける方法を例にとって説明したが、本発明は、必ずしも半導体チップに端子電極を設ける方法に限定されることなく、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ素子、プラズマディスプレイ、弾性表面波（ＳＡＷ）素子などのセラミック素子、光変調器や光スイッチなどの光学素子、磁気センサやバイオセンサなどの各種センサ類などに端子電極を設ける方法に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体モジュールの製造方法を示す図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る半導体モジュールの製造方法を示す断面図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る半導体モジュールの製造方法を示す図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る半導体モジュールの製造方法を示す断面図。
【図５】本発明の第３〜第５実施形態に係る突出電極の表面の構成を示す平面図。
【図６】本発明の第６実施形態に係る突出電極の配置方法を示す平面図。
【図７】本発明の第７実施形態に係る半導体モジュールの製造方法を示す断面図。
【図８】本発明の第８実施形態に係る半導体モジュールの製造方法を示す断面図。
【図９】本発明の第９実施形態に係る端子電極の製造方法を示す断面図。
【図１０】本発明の第１０実施形態に係る配線基板の製造方法を示す断面図。
【符号の説明】
【００５２】
１、２１、５１、７１、９１、１０１  半導体チップ、２、２２、７２、９２、１０２  電極パッド、３、２４、７３、９３、１０３  保護膜、４、２３、２５７４、９４、１０４  開口部、５、２６  感光性樹脂層、６、２７、４１、４３、４５、５２、５４、７５、９５、１０５  突出電極、７、２８、６４、８２、８４、１０６、１１４  凹部、１１、３１、６１、８１、１１１  配線基板、１２、３２、６２、８３、１１２  端子電極、１３、３３、６５、８５  封止樹脂、１４、３４、６６、８６  導電性粒子、４２、４４ａ、４４ｂ、４６ａ、４６ｂ、５３、５５、６３、１１３  凸部、１０７、１１５  インクジェットヘッド、１０８、１１６  液滴
【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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