(57)【要約】      （修正有）【課題】配線基板の強度を下げ過ぎず、導体配線のショートやリーク、断線のリスクを回避することができ、さらに小型化することができる半導体装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】絶縁基板１１と、絶縁基板上に形成された複数のめっき給電配線１２と、絶縁基板上に形成され、めっき給電配線同士を電気的に接続する仮連結部１３と、めっき給電配線に形成された第１の突起電極１４と、絶縁基板とめっき給電配線とを貫通し、めっき給電配線の長手方向に交差する方向に延在して、複数本のめっき給電配線にまたがって形成された長孔とを備える。長孔は、めっき給電配線の長手方向に位置をずらした複数列の部分長孔１５、１５ａに分解して設けられ、各部分長孔は、複数のめっき給電配線の内の一部のめっき給電配線にまたがっており、全てのめっき給電配線が、いずれかの部分長孔により切断されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に形成された複数のめっき給電配線と、
前記絶縁基板上に形成され、前記めっき給電配線同士を電気的に接続する仮連結部と、
前記めっき給電配線に形成された第１の突起電極と、
前記絶縁基板と前記めっき給電配線とを貫通し、前記めっき給電配線の長手方向に交差する方向に延在して、複数本の前記めっき給電配線にまたがって形成された長孔とを備えた配線基板において、
前記長孔は、前記めっき給電配線の長手方向に位置をずらした複数列の部分長孔に分解して設けられ、
前記各部分長孔は、前記複数のめっき給電配線の内の一部の前記めっき給電配線にまたがっており、
全ての前記めっき給電配線が、いずれかの前記部分長孔により切断されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記めっき給電配線の長手方向の各列に複数の前記部分長孔が形成された請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
前記部分長孔間の距離は、前記めっき給電配線の幅より長い請求項１または２記載の配線基板。
【請求項４】
前記部分長孔近傍における前記めっき給電配線は直線形状である請求項１〜３のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項５】
前記部分長孔の形状は、コーナー部が円弧状である請求項１〜４のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項６】
前記部分長孔の少なくとも１つが前記仮連結部上に設けられた請求項１〜５のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項７】
前記絶縁基板がテープキャリア基板である請求項１〜６のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の配線基板と、
電極を有する半導体素子とを備え、
前記半導体素子は、前記電極上に形成された第２の突起電極を有し、
前記半導体素子は、前記配線基板上に、前記第１の突起電極と前記第２突起電極が接続するように配置された半導体装置。
【請求項９】
絶縁基板上に複数のめっき給電配線を形成し、
前記絶縁基板上に前記めっき給電配線同士を電気的に接続する仮連結部を形成し、
前記めっき給電配線に第１の突起電極を形成し、
前記仮連結部に電圧を印加することにより、前記めっき給電配線および前記第１の突起電極を電解めっきし、
前記めっき給電配線の長手方向に、前記めっき給電配線の何本かを打ち抜く設定位置を複数列にわたって設け、かつ全ての前記めっき給電配線には、少なくともいずれか１つの前記設定位置が設定され、
前記設定位置の前記絶縁基板と前記めっき給電配線とを打ち抜き、
半導体素子の電極に第２突起電極を形成し、前記第２突起電極を前記第１突起電極に接続するように前記半導体素子を前記絶縁基板上に配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解めっきが施された配線基板とそれを用いた半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テープキャリア基板を使用したパッケージモジュールの一種として、ＴＣＰ  （Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が知られている。ＴＣＰは、フラットパネルディスプレイの駆動ＬＳＩ用パッケージとして主に使用されている。ＴＣＰにおいて、配線に電解めっきが施されたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図５（ａ）は、ＴＣＰの一構成例を示す平面図あり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。なお、図５（ａ）が示す面は、図５（ｂ）の下面である。また、図５（ｂ）は、構成を見やすくするために、図５（ａ）とは部分的に縮尺を変更して示し、半導体素子１０１と導体配線１０２、１０２ａとの接続部分を拡大して示している。柔軟な絶縁基板１０３には、導体配線１０２、１０２ａが配線され、デバイスホール１０４が設けられている。デバイスホール１０４内には、保護膜１０５が形成された半導体素子１０１が配置され、導体配線１０２、１０２ａに形成された突起電極１０７と半導体素子１０１の素子電極１０６が接続されている。半導体素子１０１は、封止材１０８により絶縁基板１０３に固定されている。
【０００４】
仮連結部１０９は、各導体配線１０２、１０２ａを一時的に接続する。導体配線１０２、１０２ａの表面を電解めっきする場合、仮連結部１０９に電圧を印加することにより、各導体配線１０２、１０２ａが電極となり、めっきが施される。導体配線１０２、１０２ａに電解めっきが施されると、導体配線に無電解めっきを施した場合よりも導体配線１０２のピール強度やマイグレーション耐性が向上する。長孔１１０、１１０ａは、電解めっき後に各導体配線１０２、１０２ａ間を絶縁するために打ち抜かれた孔であり、導体配線１０２、１０２ａおよび絶縁基板１０３を貫通している。
【０００５】
また、図示しないが必要に応じて導体配線１０２、１０２ａの金属めっき被膜上には、絶縁樹脂であるソルダーレジストの層が形成される。一般的に、絶縁基板１０３の材料としてはポリイミドフィルムが、導体配線１０２、１０２ａの材料としては銅が使用される。
【０００６】
このようなＴＣＰは省コスト化等に伴い、材料の薄型化が望まれており、近年では厚さ５０μｍ以下の薄いテープ基材を用いたものが利用されている。
【０００７】
図５（ａ）に示すように、導体配線１０２ａ間を絶縁する長孔１１０ａが導体配線１０２ａの幅方向に非常に長い１つの長孔であると、絶縁基板１０３が薄くなるに連れて、長孔１１０ａ形成後の絶縁基板１０３の強度が弱くなるということが問題である。また、図６に示すように、長孔１１０ｂを長手方向に複数設ける場合においても、導体配線１０２ａの幅が細くなりまたは導体配線１０２ａ間の隙間が狭くなった場合には、長孔１１０ｂ間が非常に狭くなり、長孔１１０ｂ形成後の絶縁基板１０３の強度が弱くなるということが問題である。
【０００８】
図７は、上記問題を解消する半導体装置の構成を示す平面図である。導体配線１０２ｃを複数個の組に分け、組ごとに導体配線１０２ｃを密集させて、密集させた領域の導体配線１０２ｃをそれぞれ絶縁するように各組ごとに長孔１１０ｃを設けた構成である。この構成により、長孔１１０ｃ間の隙間を長くすることができる。
【０００９】
また、図８は、導体配線の引き回しによって、図７に示したような配線構造を形成した例を示す平面図である。図９は、図８中のＨ部を拡大して示す部分平面図である。ここで、配線の引き回しとは、導体配線１０２ｃを一時的に屈曲させて配線の幅や間隔を調整することである。図８は、複数の導体配線１０２ｃを４つの導体配線群１０２ｄに分けた構成を示す。各導体配線群１０２ｄは１つの配線のように示されているが、実際には図９に示すように、複数の導体配線１０２ｃにより構成されている。導体配線群１０２ｄは、第１直線部１２１と、引き回しのために第１直線部１２１における向きから曲げられた屈曲部１２２、第１直線部１２１における向きに戻され、隣接する導体配線群１０２ｄとの間が広げられた第２直線部１２３により構成される。各導体配線群１０２ｄの第２直線部１２３には、それぞれ長孔１１０ｃが形成されている。
【００１０】
この構成の半導体装置の配線の引き回しについて詳細に説明する。図９において、第１直線部１２１から延在した導体配線１０２ｃは、屈曲部１２２において角α傾いて形成される。そして、第１直線部１２１の導体配線方向と垂直な方向から角β傾いた直線１２４と屈曲部１２２における導体配線１０２ｃが交わる位置において導体配線１０２ｃが第１直線部１２１の配線方向と同じ方向に傾けられる。この構成により、第２直線部１２３における配線ピッチは、第１直線部における配線ピッチＬ１より狭くすることができ、図８における隣接する長孔１１０ｃとの間隔Ｄ１を大きくすることができる。
【００１１】
ただし、屈曲部１２２における導体配線の間隔にも下限があるため、角度αにも上限がある。従って、導体配線１０２ｃの引き回しを行うには、鉛直方向に導体配線１０２ｃの引き回しを行う領域が必要である。引き回し領域の長さＤ２は、図９を参照すると次のように計算される。
【００１２】
Ｄ２＝Ｌ３・ｓｉｎβ＋Ｄ４
ただし、Ｌ３＝（Ｎ−１）・Ｌ２・ｃｏｓｅｃ（α−β）
Ｌ２＝Ｌ１・ｃｏｓα
ここで、Ｌ３は、直線１２４の長さである。Ｌ１は、第１直線部１２１における配線ピッチである。Ｄ４は、オフセットである。第１直線部１２１と第２直線部１２３の水平方向の位置ずれを大きくすると、Ｄ４が大きくなる。また、同一の長孔１１０ｃにより仮連結部１０９と絶縁される導体配線１０２ｃの本数をＮとしている。図８の右から２番目の長孔１１０ｃが形成された導体配線群１０２ｄは、導体配線１０２ｃの屈曲の方向が途中で反転しているため、Ｎは小さくなる。
【特許文献１】特開平３−２７６７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記導体配線の引き回しを行った半導体装置は、導体配線１０２ｃの幅または導体配線１０２ｃ間の隙間が狭くなる。そのため、異物付着あるいは長孔１１０ｃ（部分長孔）の形成時におけるバリにより導体配線１０２ｃのショートやリーク、物理的ダメージによる導体配線１０２ｃの断線などが発生しやすくなる。
【００１４】
また、図８に示す半導体装置には、引き回しを行うため、Ｄ２の長さ分だけ大きくなるという問題がある。
【００１５】
本発明は、配線基板の部分長孔形成による強度の低下を抑制し、導体配線のショートやリーク、断線のリスクを回避することができる半導体装置およびその製造方法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】
【００１６】
本発明の配線基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成された複数のめっき給電配線と、前記絶縁基板上に形成され、前記めっき給電配線同士を電気的に接続する仮連結部と、前記めっき給電配線に形成された第１の突起電極と、前記絶縁基板と前記めっき給電配線とを貫通し、前記めっき給電配線の長手方向に交差する方向に延在して、複数本の前記めっき給電配線にまたがって形成された長孔とを備える。上記課題を解決するために、前記長孔は、前記めっき給電配線の長手方向に位置をずらした複数列の部分長孔に分解して設けられ、前記各部分長孔は、前記複数のめっき給電配線の内の一部の前記めっき給電配線にまたがっており、全ての前記めっき給電配線が、いずれかの前記部分長孔により切断されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の半導体装置は、上記記載の配線基板と、電極を有する半導体素子とを備え、前記半導体素子は、前記電極上に形成された第２の突起電極を有し、前記半導体素子は、前記配線基板上に、前記第１の突起電極と前記第２突起電極が接続するように配置されたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の半導体装置の製造方法は、絶縁基板上に複数のめっき給電配線を形成し、前記絶縁基板上に前記めっき給電配線同士を電気的に接続する仮連結部を形成し、前記めっき給電配線に第１の突起電極を形成し、前記仮連結部に電圧を印加することにより、前記めっき給電配線および前記第１の突起電極を電解めっきし、前記めっき給電配線の長手方向に、前記めっき給電配線の何本かを打ち抜く設定位置を複数列にわたって設け、かつ全ての前記めっき給電配線には、少なくともいずれか１つの前記設定位置が設定され、前記設定位置の前記絶縁基板と前記めっき給電配線とを打ち抜き、半導体素子の電極に第２突起電極を形成し、前記第２突起電極を前記第１突起電極に接続するように前記半導体素子を前記絶縁基板上に配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、配線基板の部分長孔形成による強度の低下を抑制し、導体配線のショートやリーク、断線のリスクを回避することができる半導体装置およびその製造方法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】
本発明の配線基板において、前記めっき給電配線の長手方向の各列に複数の前記部分長孔が形成された構成にすることもできる。
【００２１】
また、前記部分長孔間の距離は、前記めっき給電配線の幅より長い構成にすることもできる。この構成により、配線基板の強度を改善することができる。
【００２２】
また、前記部分長孔近傍における前記めっき給電配線は直線形状である構成にすることもできる。この構成により、長孔の位置の誤差によるめっき給電配線の打ち抜きの漏れを防止することができる。
【００２３】
また、前記部分長孔の形状は、コーナー部が円弧状である構成にすることができる。この構成により、長孔のコーナー部における絶縁基板の破損を防止することができる。
【００２４】
また、前記部分長孔の少なくとも１つが前記仮連結部上に設けられた構成にすることもできる。
【００２５】
また、前記絶縁基板がテープキャリア基板である構成にすることもできる。
【００２６】
本発明の配線基板および半導体装置（ＴＣＰ）に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本実施の形態に係る配線の構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。また、図１（ｂ）は、構成を見やすくするために、図１（ａ）とは部分的に縮尺を変更して示し、第１の突起電極１４付近を拡大して示している。
【００２８】
絶縁基板１１は、厚さ４０μｍ程度のポリイミドからなるフレキシブルテープで構成されている。めっき給電配線１２は、絶縁基板１１上に整列して複数設けられ、厚み８μｍ程度の銅で形成される。仮連結部１３は、絶縁基板１１上に形成された導電体であり、めっき給電配線１２および第１の突起電極１４を電解めっきするための電極である。
【００２９】
また、第１の突起電極１４は、各めっき給電配線１２に設けられ、厚さが１０μｍ程度に形成される。第１の突起電極１４の材質としては、無電解めっきにより膜形成が可能となる複数種類の金属、例えば、Ｎｉ（ニッケル）およびＡｕ（金）を用いる。第１の突起電極１４は、これらの金属をＮｉ、Ａｕの順番（以下、Ａｕ／Ｎｉのように表記）に無電解めっきすることにより層形成されるのが一般的であるが、無電解めっきで膜形成が可能な金属であれはどのような金属で形成しても良い。このため、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ等の金属を用いることもできる。また、第１の突起電極１４およびめっき給電配線１２は、表面に電解めっきによりめっきが施されている。電解めっきによりめっき給電配線１２および第１の突起電極１４が錆びることを防ぐことができる。
【００３０】
長孔（部分長孔）１５、１５ａは、絶縁基板１１とめっき給電配線１２とを貫通している。長孔１５、１５ａは、めっき給電配線１２の長手方向と垂直な方向に長く形成されている。また、長孔１５ａは、めっき給電配線１２の長手方向に複数列設けられ、各めっき給電配線１２が仮連結部１３を介して他のめっき給電配線１２と接続されないように配置されている。なお、長孔１５、１５ａは、めっき給電配線１２の短手方向に複数個形成されてもよい。
【００３１】
また、長孔１５ａ間の距離は、めっき給電配線１２の間隔よりも長い。めっき給電配線１２の幅は、近年、５０μｍ以下のものが利用されている。長孔１５ａ同士の間隔は、めっき給電配線１２よりも大きければ、従来公知の寸法（例えば、図８に示す長孔１１０ｃ間の寸法Ｄ１）程度でもよい。
【００３２】
また、長孔１５、１５ａは、めっき給電配線１２が直線となっている領域に設けられている。通常、絶縁基板１１と、めっき給電配線１２を貫通させて長孔１５を形成する際、打ち抜き刃を使用する。打ち抜き刃と絶縁基板１１との交差内に直線でないめっき給電配線１２が存在すると、打ち抜き刃が直線でないめっき給電配線１２を打ち抜くため、その際打ち抜き刃に負荷がかかり、打ち抜き刃の磨耗が大きくなる。これを防ぐために、長孔１５、１５ａは上記領域に設けられている。
【００３３】
さらに、長孔１５、１５ａのコーナー部は、円弧状に形成されている。これは、上述の打ち抜き刃の磨耗を防止するため、および絶縁基板１１の破損を防止するためである。
【００３４】
図８に示す従来例における半導体装置の構造と比べると、長孔１５ａを複数列に配列したことにより、配線の引き回しを行わなくても全てのめっき給電配線１２が他のめっき給電配線１２と絶縁された構造になっている。また、長孔１５ａ同士の間隔をＤ１、長孔１５ａの短辺方向の幅をＤ３とすると、
Ｄ１＋Ｄ３＜Ｄ２
であれば、配線基板の小型化が可能である。なお、図１（ａ）と図８で使われているＤ１、Ｄ２は同じ寸法である。
【００３５】
以上のように、長孔１５ａがめっき給電配線１２の長手方向と垂直な方向に長く、めっき給電配線１２の長手方向に複数列にわたって配列されている。このことにより、全てのめっき給電配線１２同士が絶縁され、かつ仮連結部１３付近のめっき給電配線１２の幅とめっき給電配線１２同士の隙間を狭める必要が無く、めっき給電配線１２間のショートやリークによる配線基板の信頼性が向上し、さらに小型化することができる。
【００３６】
なお、本実施の形態に係る配線基板について種々変更可能である。例えば、図２に示すように、複数列に配列された長孔１５ｂの１列が仮連結部１３上に形成された構成にすることもできる。この構成により、めっき給電配線１２同士は絶縁され、かつ仮連結部１３付近のめっき給電配線１２の幅およびめっき給電配線１２同士の隙間を狭める必要が無い。このため、本実施の形態に示した同様の効果を得ることができる。また、長孔１５ｂを仮連結部１３上に形成することにより半導体装置をさらに小型化することができる。
【００３７】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態１に係る配線基板の製造工程を示す工程断面図である。
【００３８】
まず、図３（ａ）に示すように、絶縁基板１１上に複数のめっき給電配線１２および複数のめっき給電配線１２を接続する仮連結部１３を形成する。全てのめっき給電配線１２に第１の突起電極１４を形成し、めっき給電配線１２と第１の突起電極１４を電解めっきする。なお、電解めっきの装置に関しては、従来公知の装置を用いることができる。
【００３９】
電解めっきを行う場合、仮連結部１３に電圧を印加すると、めっき給電配線１２を給電線としてめっき材料が溶液中を移動することにより、めっき給電配線１２および第１の突起電極１４の上面および側面に電解めっきが施される。つぎに、打ち抜き刃３１を用いて、絶縁基板１１および全てのめっき給電配線１２上の長孔１５、１５ａを形成するそれぞれの位置に、打ち抜き刃３１を配置する。
【００４０】
つぎに、図３（ｂ）に示すように、打ち抜き刃３１で絶縁基板１１とめっき給電配線１２を打ち抜く。つぎに、図３（ｃ）に示すように、打ち抜き刃３１を絶縁基板１１とめっき給電配線１２から抜き取り、複数の長孔１５、１５ａを形成する。なお、複数の長孔１５、１５ａを形成する際、一度の打ち抜きで全ての長孔１５、１５ａを形成してもよいし、二度以上に分けて長孔１５、１５ａを形成してもよい。また、打ち抜き刃３１としては、従来公知である打ち抜き金型やレーザ加工などを用いることができる。
【００４１】
以上のように本発明の配線基板は、長孔１５ａがめっき給電配線１２の長手方向と垂直な方向に長く、めっき給電配線１２の長手方向に複数列にわたって配列されている。この構成により、配線基板はショート、リークを防止しつつ、強度を弱めず、信頼性を向上させ、さらに小型化を可能にするという効果を有する。
【００４２】
（実施の形態３）
図４は、本実施の形態に係る半導体装置の構成を示す平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。また、図４（ｂ）は、構成を見やすくするために、図４（ａ）とは部分的に縮尺を変更して示し、第１の突起電極１４付近を拡大して示している。本実施の形態に係る半導体装置の配線基板１０は、実施の形態１に係る配線基板と同様であり、同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４３】
本発明の半導体装置は、配線基板１０上に半導体素子２０が配置されている。半導体チップ２１は、フラットパネルディスプレイの駆動ＬＳＩである。保護膜２２は、半導体チップ２１上に形成され、半導体チップ２１を電気的、物理的に保護する。素子電極２３は、半導体チップ２１の入出力端子である。第２の突起電極２４は、素子電極２３上に形成されている。第２の突起電極２４の材質としては、一般的には、電解めっきで形成したＡｕ／ＣｕやＡｕ／Ｎｉ／Ｃｕが主に用いられる。
【００４４】
絶縁基板１０と半導体素子２０は、第１の突起電極１４と第２の突起電極２４が接触するように接合され、めっき給電配線１２と半導体チップ２１は電気的に接続される。封止材２５は、めっき給電配線１２から半導体チップ２１までの接続部を保護および固定する。
【００４５】
以上のように、半導体装置を構成することにより、めっき給電配線１２間のショートやリークを防止でき半導体装置の信頼性が向上し、さらに小型化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ショート、リークを防止しつつ、配線基板の強度を弱めず、小型化が可能であり、配線基板および半導体装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る配線基板の構成を示す（ａ）平面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面図
【図２】同上配線基板の別の構成を示す平面図
【図３】同上配線基板の製造工程を示す工程断面図
【図４】本発明の実施の形態に係る半導体装置の構成を示す（ａ）平面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ断面図
【図５】従来の半導体装置の構成を示す（ａ）平面図、（ｂ）Ｃ−Ｃ断面図
【図６】従来の半導体装置の別の構成を示す平面図
【図７】従来の半導体装置の別の構成を示す平面図
【図８】同上半導体装置の引き回しを示す平面図
【図９】同上半導体装置の引き回しを示す平面図
【符号の説明】
【００４８】
１０  配線基板
１１  絶縁基板
１２  めっき給電配線
１３  仮連結部
１４  第１の突起電極
１５、１５ａ、１５ｂ  長孔
２０  半導体素子
２１  半導体チップ
２２  保護膜
２３  素子電極
２４  第２の突起電極
２５  封止材
３１  打ち抜き刃
【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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