(57)【要約】      （修正有）【課題】１次接合時にかける荷重によって発生するバンプの沈み込みを防止することが可能な、キャリアを有した可撓性のあるプリント配線基板、該プリント配線基板の製造方法、該プリント配線基板を用いて製造された半導体装置、及び該半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】プリント配線基板１は、配線パターン１１の表面には、半導体チップと電気的に接続する電子デバイス接続電極として、スズ−銀合金からなるフリップチップ接合するためのバンプ１０が形成されている。配線パターン１１のバンプ１０が形成されている面とは反対面に接する面の所望の位置には、厚さ約５０μｍの凹み防止部１３が形成されている。所望の位置とは、バンプ１０に対応する位置を少なくとも含む領域である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路を構成する配線パターンと、
前記配線パターンの表面の所定位置に形成された、電子デバイスと電気的に接続する電子デバイス接続電極と、
前記配線パターンの前記電子デバイス接続電極側とは反対の面上の前記電子デバイス接続電極に対応する位置を少なくとも含むように設けられた凹み防止部と、
前記配線パターンの前記電子デバイス接続電極側とは反対の面上であって、当該面上の前記凹み防止部の無い位置に形成された絶縁層と、
前記絶縁層の表面の所定位置に形成された、外部電極と接続するための外部接続電極と、
前記絶縁層の所定位置に厚み方向に貫通する孔と前記孔の側面及び底面に設けられた導電性の層とを有し、前記外部接続電極と前記配線パターンとを電気的に接続するビアと、
を備え、
前記凹み防止部は、前記絶縁層よりもヤング率が大きいことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
前記絶縁層は、ヤング率が１．０ＧＰａ未満であることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板。
【請求項３】
前記絶縁層は、エポキシ、フッ素樹脂、またはポリフェニレンオキシサイドであることを特徴とする請求項１または２に記載のプリント配線基板。
【請求項４】
前記凹み防止部は、ポリイミドまたは金属であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプリント配線基板。
【請求項５】
前記凹み防止部は、１５０℃でのヤング率が０．２ＧＰａ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプリント配線基板。
【請求項６】
前記プリント配線基板の前記外部接続電極側の表面に、キャリア層が更に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプリント配線基板。
【請求項７】
前記キャリア層は、剥離層を介して互いに剥離可能に接続された金属箔と金属極薄箔とからなるピーラブル金属箔であることを特徴とする請求項６に記載のプリント配線基板。
【請求項８】
前記キャリア層は、４２アロイからなることを特徴とする請求項６に記載のプリント配線基板。
【請求項９】
プリント配線基板と電気的に接続するための基板接続電極を有する電子デバイスと、前記プリント配線基板とが接合して形成された半導体装置であって、
前記プリント配線基板は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプリント配線基板であることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
（ａ１）導電性を有した金属からなるキャリア層の表面の所定位置に、凹み防止部を形成する工程と、
（ｂ１）前記キャリア層の表面の所定位置に、外部電極と接続するための外部接続電極を形成する工程と、
（ｃ１）前記キャリア層の表面の前記凹み防止部及び前記外部接続電極のない位置、並びに前記外部接続電極の表面に、前記凹み防止部よりもヤング率の小さい絶縁層を形成する工程と、
（ｄ１）前記工程（ｃ１）によって形成された前記絶縁層に、前記絶縁層の表面から前記絶縁層を貫通し、かつ、前記外部接続電極の所定表面領域が底面となる、ビアを形成するためのビア形成用孔を形成する工程と、
（ｅ１）前記絶縁層の表面、前記凹み防止部の表面、前記工程（ｄ１）によって形成された前記ビア形成用孔の側面、及び前記ビア形成用孔の底面に金属下地層を形成した後に、前記金属下地層の表面に電気めっきにより金属層を形成し、所定箇所の前記金属下地層及び前記金属層を除去して前記絶縁層の表面及び前記凹み防止部の表面に所望の配線パターンを形成するとともに、前記外部接続電極と前記配線パターンとを電気的に接続するビアを形成する工程と、
（ｆ）前記凹み防止部の上の前記配線パターンの表面であって、当該表面の所定位置に、電子デバイスと電気的に接続する電子デバイス接続電極を形成する工程と、
を備えていることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項１１】
前記凹み防止部は、ポリイミドであることを特徴とする請求項１０に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項１２】
（ａ２）導電性を有した金属からなるキャリア層の表面の所定位置に、外部電極と接続するための外部接続電極を形成する工程と、
（ｂ２）前記キャリア層の表面の前記外部接続電極のない位置及び前記外部接続電極の表面に、絶縁層を形成する工程と、
（ｃ２）前記工程（ｂ２）によって形成された前記絶縁層に、前記絶縁層の表面から前記絶縁層を貫通し、前記絶縁層の前記外部接続電極側の表面における所定位置が底面となる、凹み防止部を形成するための凹み防止部形成用孔を形成する工程と、
（ｄ２）前記工程（ｂ２）によって形成された前記絶縁層に、前記絶縁層の表面から前記絶縁層を貫通し、前記外部接続電極の所定表面領域が底面となる、ビアを形成するためのビア形成用孔を形成する工程と、
（ｅ２）前記絶縁層の表面、前記工程（ｃ２）によって形成された前記凹み防止部形成用孔の側面、前記凹み防止部形成用孔の底面、前記工程（ｄ２）によって形成された前記ビア形成用孔の側面、及び前記ビア形成用孔の底面に金属下地層を形成した後に、前記金属下地層の表面に電気めっきにより金属層を形成し、所定箇所の前記金属下地層及び前記金属層を除去して前記絶縁層の表面に所望の配線パターンを形成するとともに、前記外部接続電極と当該配線パターンとを電気的に接続するビアを形成し、同時に、表面が前記配線パターンの一部となり、かつ、前記金属下地層及び前記金属層によって前記凹み防止部形成用孔が埋められた前記凹み防止部を形成する工程と、
（ｆ）前記凹み防止部の表面の所定位置に、電子デバイスと電気的に接続する電子デバイス接続電極を形成する工程と、
を備えていることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項１３】
（ａ３）導電性を有した金属からなるキャリア層の表面の所定位置に、外部電極と接続するための外部接続電極を形成する工程と、
（ｂ３）前記キャリア層の表面の所定位置に、金属ナノペーストから金属ナノ粒子を焼結させてなる凹み防止部を形成する工程と、
（ｃ３）前記キャリア層の表面の前記凹み防止部及び前記外部接続電極のない位置、並びに前記外部接続電極の表面に、絶縁層を形成する工程と、
（ｄ３）前記工程（ｃ３）によって形成された前記絶縁層に、前記絶縁層の表面から前記絶縁層を貫通し、前記外部接続電極の所定表面領域が底面となる、ビアを形成するためのビア形成用孔を形成する工程と、
（ｅ３）前記絶縁層の表面、前記凹み防止部の表面、前記工程（ｄ３）によって形成された前記ビア形成用孔の側面、及び前記ビア形成用孔の底面に金属下地層を形成した後に、前記金属下地層の表面に電気めっきにより金属層を形成し、所定箇所の前記金属下地層及び前記金属層を除去して前記絶縁層の表面及び前記凹み防止部の表面に所望の配線パターンを形成するとともに、前記外部接続電極と前記配線パターンとを電気的に接続するビアを形成する工程と、
（ｆ）前記凹み防止部の上の前記配線パターンの表面であって、当該表面の所定位置に、電子デバイスと電気的に接続する電子デバイス接続電極を形成する工程と、
を備えていることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項１４】
前記絶縁層は、ヤング率が１．０ＧＰａ未満であることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項１５】
前記絶縁層は、エポキシ、フッ素樹脂、またはポリフェニレンオキシサイドであることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項１６】
前記キャリア層は、剥離層を介して互いに剥離可能に接続された金属箔と金属極薄箔とからなるピーラブル金属箔であることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載のプリント配線基板。
【請求項１７】
前記キャリア層は、４２アロイからなることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載のプリント配線基板。
【請求項１８】
（ｇ）前記キャリア層を除去する工程を、前記工程（ｆ）の後に更に備えていることを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれか１項に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項１９】
プリント配線基板と電気的に接続するための基板接続電極を有する電子デバイスと、前記プリント配線基板とを接合して形成する半導体装置の製造方法であって、
（ｈ１）前記電子デバイスと、請求項１０乃至１７のいずれか１項に記載のプリント配線基板の製造方法によって製造された前記プリント配線基板とを接合する工程と、
（ｉ）前記キャリア層を除去する工程と、
を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
プリント配線基板と電気的に接続するための基板接続電極を有する電子デバイスと、前記プリント配線基板とを接合して形成する半導体装置の製造方法であって、
（ｈ２）前記電子デバイスと、請求項１８に記載のプリント配線基板の製造方法によって製造された前記プリント配線基板とを接合する工程を備えてい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、プリント配線基板、半導体装置、プリント配線基板の製造方法及び半導体装置の製造方法に関するものである。特に、キャリアを有した可撓性のあるプリント配線基板、該プリント配線基板の製造方法、該プリント配線基板を用いて製造された半導体装置、及び該半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、デジタルカメラ、液晶ディスプレイに代表される電子機器においては、小型化、薄肉化、高機能化の要請から、これら電子機器に搭載される半導体チップ等の電子デバイスを実装する基板として可撓性を有するフレキシブルプリント配線基板が用いられている。
【０００３】
従来、フレキシブルプリント配線基板としては、例えば、ポリイミド、液晶ポリマー、アラミド、ガラスエポキシ、ポリエステル等の絶縁フィルムの両面に銅箔層が積層されたものを基材として用いて製造されたプリント配線基板が知られている。このプリント配線基板は、絶縁フィルムの両面の銅箔層間を電気的に導通するために一方の銅箔層から他方の銅箔層に貫通する孔を形成するとともに、この孔の側面に銅めっきを施し、両銅箔層にエッチング処理を行うことにより所望の導体パターンを形成している（特許文献１参照）。
【０００４】
また、微細な線幅や線間ピッチの配線から成る配線パターン（導体パターン）、いわゆるファインパターンを実現するためには、厚さ９μｍ以下の銅箔が要望されるが、このような薄い銅箔は機械的強度が弱く、銅箔切れを起こすこともあるため、キャリアとしての金属箔の片面に剥離層を介して極薄銅箔層を直接電着させたキャリア付き極薄銅箔を使用して形成したプリント配線基板が知られている。このプリント配線基板は、ガラスエポキシ基材にキャリア付き極薄銅箔の極薄銅箔層の表面を重ね合わせて熱圧着し、剥離層を介してキャリア箔を剥離・除去して極薄銅箔層の剥離層との接合側を露出させた後に、スルーホールの穿設及びスルーホールめっきが順次行われ、次いで、極薄銅箔層にエッチング処理を行って所望の線幅と所望の線間ピッチを備えた導体パターンを形成している（特許文献２参照）。
【０００５】
また、上記特許文献のように、フィルム基材としてポリイミド、液晶ポリマー、アラミド、ガラスエポキシ、ポリエステル等を用いたプリント配線基板を電子デバイス（半導体チップ）に実装（１次接合）した半導体装置とマザーボードとの半田接合部（２次接合部）にクラックが発生することがあった。そこで、２次接合部の信頼性を高めるために、ヤング率の小さい（軟らかい）エポキシ等を絶縁層として使用したプリント配線基板も考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１３４９５６号公報
【特許文献２】特開２００４−１６９１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ヤング率の小さい（軟らかい）絶縁層を使用したプリント配線基板に半導体チップを実装するとき、半導体チップのスタッド（基板接続電極）とプリント配線基板のバンプ（電子デバイス接続電極）との接合部（１次接合部）において、プリント配線基板の絶縁層が軟らかいために、プリント配線基板のバンプが凹むように変形して該絶縁層に沈み込んで、バンプが沈み込んだ位置のプリント配線基板の絶縁層が薄くなってしまったり、半導体チップとプリント配線基板との間を封止した封止用絶縁層が薄くなってしまったりしていた。そのため、絶縁信頼性が得られる絶縁層の厚み及び封止用絶縁層の厚みを確保することができないという問題があった。特に、スタッドが金の場合、スタッドの高さを均一にするため、１次接合時に荷重をかけてスタッドを変形させるため、上記問題が顕著に発生していた。
【０００８】
そこで、本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、１次接合時にかける荷重によって発生するバンプの沈み込みを防止することが可能な、キャリアを有した可撓性のあるプリント配線基板、該プリント配線基板の製造方法、該プリント配線基板を用いて製造された半導体装置、及び該半導体装置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】
【０００９】
上述した従来の問題点を解決すべく下記の発明を提供する。
本発明の第１の態様にかかるプリント配線基板は、電気回路を構成する配線パターンと、前記配線パターンの表面の所定位置に形成された、電子デバイスと電気的に接続する電子デバイス接続電極と、前記配線パターンの前記電子デバイス接続電極側とは反対の面上の前記電子デバイス接続電極に対応する位置を少なくとも含むように設けられた凹み防止部と、前記配線パターンの前記電子デバイス接続電極側とは反対の面上であって、当該面上の前記凹み防止部の無い位置に形成された絶縁層と、前記絶縁層の表面の所定位置に形成された、外部電極と接続するための外部接続電極と、前記絶縁層の所定位置に厚み方向に貫通する孔と前記孔の側面及び底面に設けられた導電性の層とを有し、前記外部接続電極と前記配線パターンとを電気的に接続するビアと、を備え、前記凹み防止部は、前記絶縁層よりもヤング率が大きいことを特徴とする。
尚、ビアの導電性の層が設けられている孔の底面とは、孔の開口端を外周とする該孔を塞ぐ平面のことである。
【００１０】
本発明の第２の態様にかかるプリント配線基板は、上記の本発明の第１の態様にかかるプリント配線基板において、前記絶縁層は、ヤング率が１．０ＧＰａ未満であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第３の態様にかかるプリント配線基板は、上記の本発明の第１または２の態様にかかるプリント配線基板において、前記絶縁層が、エポキシ、フッ素樹脂、またはポリフェニレンオキシサイドであることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第４の態様にかかるプリント配線基板は、上記の本発明の第１乃至３のいずれか１つの態様にかかるプリント配線基板において、前記凹み防止部が、ポリイミドまたは金属であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第５の態様にかかるプリント配線基板は、上記の本発明の第１乃至４のいずれか１つの態様にかかるプリント配線基板において、前記凹み防止部は、１５０℃でのヤング率が０．２ＧＰａ以下であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第６の態様にかかるプリント配線基板は、上記の本発明の第１乃至５のいずれか１つの態様にかかるプリント配線基板において、前記プリント配線基板の前記外部接続電極側の表面に、導電性を有した金属からなるキャリア層が更に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第７の態様にかかるプリント配線基板は、上記の本発明の第６の態様にかかるプリント配線基板において、前記キャリア層は、剥離層を介して互いに剥離可能に接続された金属箔と金属極薄箔とからなるピーラブル金属箔であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第８の態様にかかるプリント配線基板は、上記の本発明の第６の態様にかかるプリント配線基板において、前記キャリア層は、４２アロイからなることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第１の態様にかかる半導体装置は、プリント配線基板と電気的に接続するための基板接続電極を有する電子デバイスと、前記プリント配線基板とが接合して形成された半導体装置であって、前記プリント配線基板は、上記の本発明の第１乃至５のいずれか１つの態様にかかるプリント配線基板であることを特徴とする半導体装置。
【００１８】
本発明の第１の態様にかかるプリント配線基板の製造方法は、（ａ１）導電性を有した金属からなるキャリア層の表面の所定位置に、凹み防止部を形成する工程と、（ｂ１）前記キャリア層の表面の所定位置に、外部電極と接続するための外部接続電極を形成する工程と、（ｃ１）前記キャリア層の表面の前記凹み防止部及び前記外部接続電極のない位置、並びに前記外部接続電極の表面に、前記凹み防止部よりもヤング率の小さい絶縁層を形成する工程と、（ｄ１）前記工程（ｃ１）によって形成された前記絶縁層に、前記絶縁層の表面から前記絶縁層を貫通し、かつ、前記外部接続電極の所定表面領域が底面となる、ビアを形成するためのビア形成用孔を形成する工程と、（ｅ１）前記絶縁層の表面、前記凹み防止部の表面、前記工程（ｄ１）によって形成された前記ビア形成用孔の側面、及び前記ビア形成用孔の底面に金属下地層を形成した後に、前記金属下地層の表面に電気めっきにより金属層を形成し、所定箇所の前記金属下地層及び前記金属層を除去して前記絶縁層の表面及び前記凹み防止部の表面に所望の配線パターンを形成するとともに、前記外部接続電極と前記配線パターンとを電気的に接続するビアを形成する工程と、（ｆ）前記凹み防止部の上の前記配線パターンの表面であって、当該表面の所定位置に、電子デバイスと電気的に接続する電子デバイス接続電極を形成する工程と、を備えていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第２の態様にかかるプリント配線基板の製造方法は、上記の本発明の第１の態様にかかるプリント配線基板の製造方法において、前記凹み防止部が、ポリイミドであることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第３の態様にかかるプリント配線基板の製造方法は、（ａ２）導電性を有した金属からなるキャリア層の表面の所定位置に、外部電極と接続するための外部接続電極を形成する工程と、（ｂ２）前記キャリア層の表面の前記外部接続電極のない位置及び前記外部接続電極の表面に、絶縁層を形成する工程と、（ｃ２）前記工程（ｂ２）によって形成された前記絶縁層に、前記絶縁層の表面から前記絶縁層を貫通し、前記絶縁層の前記外部接続電極側の表面における所定位置が底面となる、凹み防止部を形成するための凹み防止部形成用孔を形成する工程と、（ｄ２）前記工程（ｂ２）によって形成された前記絶縁層に、前記絶縁層の表面から前記絶縁層を貫通し、前記外部接続電極の所定表面領域が底面となる、ビアを形成するためのビア形成用孔を形成する工程と、（ｅ２）前記絶縁層の表面、前記工程（ｃ２）によって形成された前記凹み防止部形成用孔の側面、前記凹み防止部形成用孔の底面、前記工程（ｄ２）によって形成された前記ビア形成用孔の側面、及び前記ビア形成用孔の底面に金属下地層を形成した後に、前記金属下地層の表面に電気めっきにより金属層を形成し、所定箇所の前記金属下地層及び前記金属層を除去して前記絶縁層の表面に所望の配線パターンを形成するとともに、前記外部接続電極と当該配線パターンとを電気的に接続するビアを形成し、同時に、表面が前記配線パターンの一部となり、かつ、前記金属下地層及び前記金属層によって前記凹み防止部形成用孔が埋められた前記凹み防止部を形成する工程と、（ｆ）前記凹み防止部の表面の所定位置に、電子デバイスと電気的に接続する電子デバイス接続電極を形成する工程と、を備えていることを特徴とする。
【００２１】
本発明の第４の態様にかかるプリント配線基板の製造方法は、（ａ３）導電性を有した金属からなるキャリア層の表面の所定位置に、外部電極と接続するための外部接続電極を形成する工程と、（ｂ３）前記キャリア層の表面の所定位置に、金属ナノペーストから金属ナノ粒子を焼結させてなる凹み防止部を形成する工程と、（ｃ３）前記キャリア層の表面の前記凹み防止部及び前記外部接続電極のない位置、並びに前記外部接続電極の表面に、絶縁層を形成する工程と、（ｄ３）前記工程（ｃ３）によって形成された前記絶縁層に、前記絶縁層の表面から前記絶縁層を貫通し、前記外部接続電極の所定表面領域が底面となる、ビアを形成するためのビア形成用孔を形成する工程と、（ｅ３）前記絶縁層の表面、前記凹み防止部の表面、前記工程（ｄ３）によって形成された前記ビア形成用孔の側面、及び前記ビア形成用孔の底面に金属下地層を形成した後に、前記金属下地層の表面に電気めっきにより金属層を形成し、所定箇所の前記金属下地層及び前記金属層を除去して前記絶縁層の表面及び前記凹み防止部の表面に所望の配線パターンを形成するとともに、前記外部接続電極と前記配線パターンとを電気的に接続するビアを形成する工程と、（ｆ）前記凹み防止部の上の前記配線パターンの表面であって、当該表面の所定位置に、電子デバイスと電気的に接続する電子デバイス接続電極を形成する工程と、を備えていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第５の態様にかかるプリント配線基板の製造方法は、上記の本発明の第１乃至４のいずれか１つの態様にかかるプリント配線基板の製造方法において、前記絶縁層は、ヤング率が１．０ＧＰａ未満であることを特徴とする。
【００２３】
本発明の第６の態様にかかるプリント配線基板の製造方法は、上記の本発明の第１乃至５のいずれか１つの態様にかかるプリント配線基板の製造方法において、前記絶縁層が、エポキシ、フッ素樹脂、またはポリフェニレンオキシサイドであることを特徴とする。
【００２４】
本発明の第７の態様にかかるプリント配線基板の製造方法は、上記の本発明の第１乃至６のいずれか１つの態様にかかるプリント配線基板の製造方法において、前記キャリア層は、剥離層を介して互いに剥離可能に接続された金属箔と金属極薄箔とからなるピーラブル金属箔であることを特徴とする。
【００２５】
本発明の第８の態様にかかるプリント配線基板の製造方法は、上記の本発明の第１乃至６のいずれか１つの態様にかかるプリント配線基板の製造方法において、前記キャリア層は、４２アロイからなることを特徴とする。
【００２６】
本発明の第９の態様にかかるプリント配線基板の製造方法は、上記の本発明の第１乃至８のいずれか１つの態様にかかるプリント配線基板の製造方法において、（ｇ）前記キャリア層を除去する工程を、前記工程（ｆ）の後に更に備えていることを特徴とする。
【００２７】
本発明の第１の態様にかかる半導体装置の製造方法は、プリント配線基板と電気的に接続するための基板接続電極を有する電子デバイスと、前記プリント配線基板とを接合して形成する半導体装置の製造方法であって、（ｈ１）前記電子デバイスと、上記の本発明の第１乃至８のいずれか１つの態様にかかるプリント配線基板の製造方法によって製造された前記プリント配線基板とを接合する工程と、（ｉ）前記キャリア層を除去する工程と、を備えていることを特徴とする。
【００２８】
本発明の第２の態様にかかる半導体装置の製造方法は、プリント配線基板と電気的に接続するための基板接続電極を有する電子デバイスと、前記プリント配線基板とを接合して形成する半導体装置の製造方法であって、（ｈ２）前記電子デバイスと、上記の本発明の第９の態様にかかるプリント配線基板の製造方法によって製造された前記プリント配線基板とを接合する工程を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、１次接合時にかける荷重によって発生するバンプの沈み込みを凹み防止部によって防止し、絶縁信頼性が得られる絶縁層の厚み及び封止用絶縁層の厚みを確保することができる。また、絶縁信頼性が得られる絶縁層の厚み及び封止用絶縁層の厚みを確保しながらスタッドとバンプとを接合させるために、スタッド、バンプ、絶縁層、封止用絶縁層等の材料に基づいて調整される１次接合時にかける荷重の値範囲が、凹み防止部によって広がるため、荷重の調整作業を容易に行うことができる。即ち、プリント配線基板に半導体チップを実装する作業工程を作業効率よく、容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係るプリント配線基板１の一例を模式的に示した断面図である。
【図２】図１の本発明の実施形態に係るプリント配線基板１の変形例を模式的に示した断面図である。
【図３】図１の本発明の実施形態に係るプリント配線基板１の製造方法を示す図である。
【図４】図１の本発明の実施形態に係るプリント配線基板１の製造方法を示す図３の続きの図である。
【図５】図１の本発明の実施形態に係るプリント配線基板１の製造方法を示す図４の続きの図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板１００を模式的に示した断面図であり、（ｂ）はその変形例を模式的に示した断面図である。
【図７】図６の本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板１００の製造方法を示す図である。
【図８】図６の本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板１００の製造方法を示す図７の続きの図である。
【図９】図６の本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板１００の製造方法を示す図８の続きの図である。
【図１０】（ａ）は本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板２００を模式的に示した断面図であり、（ｂ）はその変形例を模式的に示した断面図である。
【図１１】図１０の本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板２００の製造方法を示す図である。
【図１２】図１０の本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板２００の製造方法を示す図１１の続きの図である。
【図１３】図１０の本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板２００の製造方法を示す図１２の続きの図である。
【図１４】図１に示した本発明の実施形態に係るプリント配線基板１を用いた本発明の実施形態に係る半導体装置３０を模式的に示した断面図である。
【図１５】図１４に示した本発明の実施形態に係る半導体装置３０の製造方法を示す図である。
【図１６】図６に示した本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板１００を用いた本発明の実施形態に係る半導体装置１３０を模式的に示した断面図である。
【図１７】図１６に示した本発明の実施形態に係る半導体装置１３０の製造方法を示す図である。
【図１８】図１０に示した本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板２００を用いた本発明の実施形態に係る半導体装置２３０を模式的に示した断面図である。
【図１９】図１８に示した本発明の実施形態に係る半導体装置２３０の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るプリント配線基板の一例を模式的に示した断面図である。
【００３２】
図１に示すように、本発明の実施形態に係るプリント配線基板１は、配線パターン１１の表面に、半導体チップ３１と電気的に接続する電子デバイス接続電極として、スズ−銀合金からなる、フリップチップ接合するためのバンプ１０が形成されている。また、配線パターン１１のバンプ１０が形成されている面とは反対の面上であって、バンプ１０に対応する位置を少なくとも含む位置に、厚さ約５０μｍの凹み防止部１３が形成されている。
【００３３】
凹み防止部１３は、ポリイミドからなるドライフィルムを用いて形成されているが、これに限定されず、凹み防止部１３のヤング率が後述の絶縁層７のヤング率よりも大きくなるものであればよい。また、凹み防止部１３の厚さも、約５０μｍに限定されるものではない。また、凹み防止部１３は、１５０℃でのヤング率が０．２ＧＰａ以下であることが好ましい。１５０℃でのヤング率が０．２ＧＰａ以下である凹み防止部によって、半導体チップ３１（図１４参照）とプリント配線基板１との接続部（１次接合部）における接合寿命と接続信頼性を向上させることができる。
【００３４】
配線パターン１１のバンプ１０が形成されている面とは反対の面の凹み防止部１３が形成されていない位置には、厚さ約５０μｍの絶縁層７が形成されている。この絶縁層７としては、ヤング率が１．０ＧＰａ未満の絶縁層であることが好ましく、例えば、エポキシ、フッ素樹脂、または、ポリフェニレンオキシサイドを使用することが好ましい。これは、半導体チップ３１（図１４参照）をプリント配線基板１に実装した半導体装置３０（図１４参照）とマザーボード（図示せず）とを接合（２次接合）するとき、半導体チップ３１とマザーボードとの線膨張係数の差による熱歪みが起因となって発生する応力（２次接合部の近傍にかかる応力）を、軟らかい絶縁層７によって吸収して緩和するためである。また、絶縁層７の厚さは約５０μｍに限定されず、絶縁層７の誘電率との関係で、絶縁信頼性を確保できる厚さであれば良い。
【００３５】
絶縁層７の表面の所定位置に、外部接続電極６が形成されている。外部接続電極６としては、金属で形成されていれば良い。尚、図１では、絶縁層７の側面と凹み防止部１３の側面との間、及び、外部接続電極６の側面と凹み防止部１３の側面との間にレジスト１４が形成されている場合を例に示している。
【００３６】
絶縁層７の表面が開口し、かつ、絶縁層７を貫通するように形成されたビア形成用孔１２ａの側面、ビア形成用孔１２ａの底面及び絶縁層７の表面に、金属下地層９を介して金属層８が形成されている。金属層８は、絶縁層７の表面及び凹み防止部１３の表面に所望の配線パターン１１を形成するとともに、配線パターン１１と外部接続電極６とを電気的に接続するビア１２を形成する。金属下地層９は、ニッケルクロム合金からなり、約０．００３μｍ以上０．０１μｍ以下の厚さを有しており、金属層８は、銅からなり、約８μｍの厚さを有している。なお、金属層８は、約８μｍに限定されず適宜設計可能である。また、ビア１２の直径は約６０μｍである。尚、ビア１２の直径は約６０μｍに限定されず、外部接続電極６である電極パッドの直径よりもより小さい方が好ましい。
【００３７】
次に、図１に示したプリント配線基板１の変形例について説明する。図２は、図１の本発明の第１の実施形態に係るプリント配線基板１の変形例を模式的に示した断面図である。図１に示したプリント配線基板１と図２に示すプリント配線基板１ａとの相違点は、プリント配線基板１ａの外部接続電極６側の表面に、即ち、外部接続電極６の絶縁層７とは反対の表面、凹み防止部１３の配線パターン１１とは反対の表面及びレジスト１４の絶縁層７とは反対の表面に、導電性を有した金属からなるキャリア層５を、更に有している点である。
【００３８】
図２においては、キャリア層として、金属箔である銅箔２に剥離層（図示せず）を介して金属極薄箔である極薄銅箔４が接着されたピーラブル銅箔５を例に挙げている。また、金属箔に剥離層を介して金属極薄箔が接着されたピーラブル金属箔を用いて、金属箔をキャリア層として使用し、外部接続電極６が形成される位置以外のピーラブル金属箔の金属極薄箔を除去することによって、金属極薄箔からなる外部接続電極６を形成するようにしても良い。金属箔としては、４２アロイ箔、銅箔、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔、ステンレス鋼箔、チタン箔、チタン合金箔、銅合金箔等が使用可能である。また、金属極薄箔としては、極薄銅箔、極薄ニッケル箔等が使用可能である。
【００３９】
また、キャリア層として、シリコン等から形成される半導体チップ（電子デバイス）３１（図１４参照）をプリント配線基板１ａに実装（１次接合）するときに、シリコンと金属箔との線膨張係数の差による熱歪みを防止するために、シリコンと線膨張係数の近い４２アロイを、キャリア層５に用いることが好ましい。
【００４０】
次に、本発明の実施形態に係るプリント配線基板の製造方法について説明する。
図１に示した本実施形態に係るプリント配線基板１の製造方法の一例について、図３乃至図５を参照して説明する。尚、本実施形態に係るプリント配線基板１は、ロール状に巻いた長尺の基材を送り出し搬送させる過程で、配線パターンを形成し、再びロール状に巻き取るロールツーロール方式により製造される場合を例に挙げて説明する。また、図３乃至図５は、後述のステップ１乃至ステップ１２の工程により、プリント配線基板１ａが製造される。
【００４１】
まず、金属箔である銅箔２に剥離層（図示せず）を介して金属極薄箔である極薄銅箔４が接着されたピーラブル銅箔５を用意し、ピーラブル銅箔５の短手方向両端部に、ピーラブル銅箔５を送り出し搬送するローラに係止するための穴１５をパンチングにより所定間隔で開ける（ステップ１：Ｓ１）。
【００４２】
次に、ピーラブル銅箔５の表面に厚さ５０μｍのポリイミドからなるフォトドライフィルムをラミネートし、凹み防止部１３に対応するパターンのマスクをして、フォトドライフィルムを露光、現像することにより、凹み防止部１３が形成される位置以外のフォトドライフィルムを除去し、さらにＵＶキュア、加熱キュアの処理を行うことによりフォトドライフィルムを完全に硬化させる（ステップ２：Ｓ２）。これにより、ピーラブル銅箔５の表面に、凹み防止部１３が形成される。尚、上記ステップ２の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ａ１）を構成する。また、凹み防止部１３は、後のステップ１１の工程によって形成されるバンプ１０に対応する位置を含むように設けられている。尚、凹み防止部１３としては、１５０℃でのヤング率が０．２ＧＰａ以下であることが好ましい。
【００４３】
次に、ピーラブル銅箔５の表面、並びに、凹み防止部１３の表面及び側面に厚さ２５μｍのフォトドライフィルムをラミネートする（ステップ３：Ｓ３）。そして、外部接続電極６に対応するパターンのマスクをして、フォトドライフィルムを露光、現像することにより、外部接続電極６が形成される位置２５のフォトドライフィルム及び凹み防止部１３の表面のフォトドライフィルムを除去し、さらにＵＶキュア、加熱キュアの処理を行うことによりフォトドライフィルムを完全に硬化させる（ステップ４：Ｓ４）。これにより、ピーラブル銅箔５の表面に、レジスト１４が形成される。
【００４４】
次に、電気めっきを行うに先立ち、ピーラブル銅箔５の裏面（銅箔２側の面）に、めっきが付着しないように保護する保護用ドライフィルム１６をラミネートし、その後、電気めっきにより、金およびニッケルをめっきする（ステップ５：Ｓ５）。これにより、ピーラブル銅箔５の表面に、外部接続電極６が形成される。尚、このステップ５の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｂ１）を構成する。
【００４５】
次に、ピーラブル銅箔５の裏面から保護用ドライフィルム１６を剥離し、外部接続電極６及びレジスト１４の表面に厚さ５０μｍの軟らかい（ヤング率の小さい）シート状の絶縁性樹脂をラミネートし、加熱キュアの処理を行って、シート状の絶縁性樹脂を硬化させる（ステップ６：Ｓ６）。これにより、外部接続電極６の表面、及び、レジスト１４を介した凹み防止部１３が形成されていない極薄銅箔４の表面に、絶縁層７が形成される。尚、このステップ６の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｃ１）を構成する。尚、絶縁層７としては、ヤング率が１．０ＧＰａ未満の絶縁層であることが好ましく、例えば、エポキシ、フッ素樹脂、または、ポリフェニレンオキシサイドからなるシート状の絶縁性樹脂を使用することが好ましい。
【００４６】
次に、ビア形成用孔１２ａの形成を行うに先立ち、ピーラブル銅箔５の裏面に保護用ドライフィルム１７をラミネートし、外部接続電極６の所定表面領域６ａが底面となるように、ＵＶレーザを用いて、絶縁層７の外部接続電極６側とは反対の表面が開口し、かつ、絶縁層７を貫通する直径約６０μｍのビア形成用孔１２ａを絶縁層７に形成し、ビア形成用孔１２ａの形成によって発生したスミアを除去する（ステップ７：Ｓ７）。尚、上記ステップ７の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｄ１）を構成する。
【００４７】
次に、ビア形成用孔１２ａの側面、ビア形成用孔１２ａの底面、凹み防止部１３の表面及び絶縁層７の表面に、ニッケルクロム合金および銅をスパッタリングして、金属下地層９を形成する（ステップ８：Ｓ８）。その後、金属下地層９の表面に、ドライフィルム１８をラミネートし、ビア１２及び所望の配線パターン１１に対応するパターンのマスクをして、ドライフィルム１８を露光、現像する（ステップ９：Ｓ９）。なお、金属下地層９はスパッタリングに限らず、たとえば無電解めっきにより形成してもよい。
【００４８】
次に、電気めっきにより、金属層８となる銅をめっきし、金属下地層９の表面に形成されたドライフィルム１８を除去し、さらに、ドライフィルム１８が除去された位置において凹み防止部１３の表面に形成されている金属下地層９を除去する（ステップ１０：Ｓ１０）。これにより、絶縁層７の表面及び凹み防止部１３の表面に所望の配線パターン１１が形成され、更に、配線パターン１１と外部接続電極６とを電気的に接続するビア１２が形成される。尚、上記ステップ８からステップ１０までの工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｅ１）を構成する。
【００４９】
次に、金属層８および凹み防止部１３の表面、並びに、絶縁層７（ステップ１０の終了時に絶縁層７が表面に露出している部分であって、図５においては表示されていない）の表面にドライフィルム１９をラミネートし、バンプ１０を形成する位置に対応するパターンのマスクをして、このドライフィルム１９を露光、現像するとともに、ステップ７でピーラブル銅箔５の裏面にラミネートした保護用ドライフィルム１７を露光、現像し、ドライフィルム１９が除去された位置に、電気めっきによりスズ−銀合金層を形成する（ステップ１１：Ｓ１１）。これにより、バンプ１０が形成される。尚、ステップ１１の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｆ）を構成する。
【００５０】
次に、ドライフィルム１９および保護用ドライフィルム１７を剥離し除去する（ステップ１２：Ｓ１２）。これにより、図２に示したプリント配線基板１ａが形成される。
最後に、キャリア層５を、外部接続電極６、レジスト１４及び凹み防止部１３から銅箔２を剥離層とともに極薄銅箔４から剥離し、極薄銅箔４をエッチングによって除去することにより、ピーラブル銅箔５を除去する（ステップ１３：Ｓ１３）。これにより、図１に示した本発明の実施形態に係るプリント配線基板１が形成される。尚、ステップ１３の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｇ）を構成する。
【００５１】
尚、本実施形態においては、外部接続電極６はピーラブル銅箔５の表面に形成されているが、ピーラブル金属箔の所定箇所の極薄金属箔を除去して、即ち、ピーラブル金属箔の所望の位置の極薄金属箔を残すことにより、極薄金属箔からなる外部接続電極６を形成しても良い。
【００５２】
以上より、本実施形態に係るプリント配線基板１によれば、１次接合時にかける荷重によって発生するバンプ１０の絶縁層７への沈み込みを、凹み防止部１３によって防止することができる。これにより、絶縁信頼性が得られる絶縁層７の厚み及び封止用絶縁層３３（図１４参照）の厚みを確保することができる。また、絶縁信頼性が得られる絶縁層７の厚み及び封止用絶縁層３３の厚みを確保しながらスタッド３２（図１４参照）とバンプ１０とを接合させるために、スタッド３２、バンプ１０、絶縁層７、封止用絶縁層３３等の材料に基づいて調整される１次接合時にかける荷重の値範囲が、凹み防止部１３によって広がるため、荷重の調整作業を容易に行うことができる。即ち、プリント配線基板１に半導体チップ３１を実装する作業工程を作業効率よく、容易に行うことができる。
【００５３】
次に、本発明の実施形態に係るプリント配線基板１とは別のプリント配線基板の一例について、図６乃至図１３を参照して説明する。
【００５４】
まず、本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板１００及びその製造方法を説明する。図６（ａ）は、本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板１００を模式的に示した断面図であり、図６（ｂ）は、プリント配線基板１００の変形例であるプリント配線基板１００ａを模式的に示した断面図である。
【００５５】
図６（ａ）に示すように、本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板１００と、図１に示した本発明の実施形態に係るプリント配線基板１との相違点は、プリント配線基板１の凹み防止部１３がポリイミドからなるドライフィルムを用いて形成されているのに対して、プリント配線基板１００の凹み防止部１１３は、絶縁層７を貫通するように形成された凹み防止部形成用孔１１３ａの側面に金属下地層９を介して金属層８が形成され、この金属下地層９及び金属層８が凹み防止部形成用孔１１３ａを埋め尽くすことにより形成される点である。尚、凹み防止部１１３は、バンプ１０に対応する位置に形成される。また、レジスト１４は、絶縁層７と極薄銅箔４との間に形成されている。また、図２に示したプリント配線基板１ａと図６（ｂ）に示すプリント配線基板１００ａとの相違点も、上述した図１に示したプリント配線基板１と図６（ａ）に示すプリント配線基板１００との相違点と同様である。
【００５６】
次に、図６（ａ）に示した本実施形態に係る別のプリント配線基板１００の製造方法の一例について、図７乃至図９を参照して説明する。尚、本実施形態に係るプリント配線基板１００は、ロール状に巻いた長尺の基材を送り出し搬送させる過程で、配線パターンを形成し、再びロール状に巻き取るロールツーロール方式により製造される場合を例に挙げて説明する。また、図７乃至図９は、後述のステップ１０１乃至ステップ１１０の工程により、プリント配線基板１００ａが製造される。
【００５７】
まず、金属箔である銅箔２に剥離層（図示せず）を介して金属極薄箔である極薄銅箔４が接着されたピーラブル銅箔５を用意し、ピーラブル銅箔５の短手方向両端部に、ピーラブル銅箔５を送り出し搬送するローラに係止するための穴１５をパンチングにより所定間隔で開ける（ステップ１０１：Ｓ１０１）。
【００５８】
次に、ピーラブル銅箔５の表面に厚さ２５μｍのフォトドライフィルムをラミネートし、外部接続電極６に対応するパターンのマスクをして、フォトドライフィルムを露光、現像することにより、外部接続電極６が形成される位置のフォトドライフィルムを除去し、さらにＵＶキュア、加熱キュアの処理を行うことによりフォトドライフィルムを完全に硬化させる（ステップ１０２：Ｓ１０２）。これにより、ピーラブル銅箔５の表面に、レジスト１４が形成される。
【００５９】
次に、電気めっきを行うに先立ち、ピーラブル銅箔５の裏面（銅箔２側の面）に、めっきが付着しないように保護する保護用ドライフィルム１６をラミネートし、その後、電気めっきにより、金およびニッケルをめっきする（ステップ１０３：Ｓ１０３）。これにより、ピーラブル銅箔５の表面に、外部接続電極６が形成される。尚、このステップ１０２及び１０３の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ａ２）を構成する。
【００６０】
次に、ピーラブル銅箔５の裏面から保護用ドライフィルム１６を剥離し、外部接続電極６及びレジスト１４の表面に厚さ５０μｍの軟らかい（ヤング率の小さい）シート状の絶縁性樹脂をラミネートし、加熱キュアの処理を行って、シート状の絶縁性樹脂を硬化させる（ステップ１０４：Ｓ１０４）。これにより、外部接続電極６の表面、及び、レジスト１４を介した外部接続電極６が形成されていない極薄銅箔４の表面に、絶縁層７が形成される。尚、このステップ１０４の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｂ２）を構成する。尚、絶縁層７としては、ヤング率が１．０ＧＰａ未満の絶縁層であることが好ましく、例えば、エポキシ、フッ素樹脂、または、ポリフェニレンオキシサイドからなるシート状の絶縁性樹脂を使用することが好ましい。
【００６１】
次に、凹み防止部形成用孔１１３ａ及びビア形成用孔１２ａの形成を行うに先立ち、ピーラブル銅箔５の裏面に保護用ドライフィルム１７をラミネートし、ＵＶレーザを用いて、レジスト１４の所定表面領域１４ａが底面となるように、絶縁層７のレジスト１４側とは反対の表面が開口し、かつ、絶縁層７を貫通する凹み防止部形成用孔１１３ａを絶縁層７に形成するとともに、外部接続電極６の所定表面領域６ａが底面となるように、絶縁層７の外部接続電極６側とは反対の表面が開口し、かつ、絶縁層７を貫通する直径約６０μｍのビア形成用孔１２ａを絶縁層７に形成し、凹み防止部形成用孔１１３ａ及びビア形成用孔１２ａの形成によって発生したスミアを除去する（ステップ１０５：Ｓ１０５）。尚、このステップ１０５の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｃ２）及び工程（ｄ２）を構成する。また、凹み防止部形成用孔１１３ａの開口部は、後述のステップ１０９の工程によって形成されるバンプ１０に対応する位置を少なくとも含む部分表面領域である。
【００６２】
次に、凹み防止部形成用孔１１３ａの側面、凹み防止部形成用孔１１３ａの底面、ビア形成用孔１２ａの側面、ビア形成用孔１２ａの底面、及び絶縁層７の表面に、ニッケルクロム合金および銅をスパッタリングして、金属下地層９を形成する（ステップ１０６：Ｓ１０６）。その後、金属下地層９の表面に、ドライフィルム１８をラミネートし、凹み防止部１１３、ビア１２及び所望の配線パターン１１に対応するパターンのマスクをして、ドライフィルム１８を露光、現像する（ステップ１０７：Ｓ１０７）。なお、金属下地層９はスパッタリングに限らず、たとえば無電解めっきにより形成してもよい。
【００６３】
次に、電気めっきにより、金属層８となる銅をめっきし、金属下地層９の表面に形成されたドライフィルム１８を除去し、さらに、ドライフィルム１８が除去された位置において絶縁層７の表面に形成されている金属下地層９を除去する（ステップ１０８：Ｓ１０８）。これにより、絶縁層７の表面及び凹み防止部１１３の表面に所望の配線パターン１１が形成されるとともに、配線パターン１１と外部接続電極６とを電気的に接続するビア１２が形成される。同時に、表面が配線パターン１１の一部となり、かつ、金属下地層９及び金属層８からなる凹み防止部１１３も形成される。尚、上記ステップ１０６からステップ１０８までの工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｅ２）を構成する。
【００６４】
次に、金属層８および凹み防止部１１３の表面にドライフィルム１９をラミネートし、バンプ１０を形成する位置に対応するパターンのマスクをして、このドライフィルム１９を露光、現像するとともに、ステップ１０５でピーラブル銅箔５の裏面にラミネートした保護用ドライフィルム１７を露光、現像し、ドライフィルム１９が除去された位置に、電気めっきによりスズ−銀合金層を形成する（ステップ１０９：Ｓ１０９）。これにより、バンプ１０が形成される。尚、ステップ１０９の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｆ）を構成する。
【００６５】
次に、ドライフィルム１９および保護用ドライフィルム１７を剥離し除去する（ステップ１１０：Ｓ１１０）。これにより、図６（ｂ）に示したプリント配線基板１００ａが形成される。
最後に、キャリア層５を、外部接続電極６及びレジスト１４から銅箔２を剥離層とともに極薄銅箔４から剥離し、極薄銅箔４をエッチングによって除去することにより、ピーラブル銅箔５を除去する（ステップ１１１：Ｓ１１１）。これにより、図６（ａ）に示した本発明の実施形態に係るプリント配線基板１００が形成される。尚、ステップ１１１の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｇ）を構成する。
【００６６】
尚、本実施形態においては、外部接続電極６はピーラブル銅箔５の表面に形成されているが、ピーラブル銅箔５の所定箇所の極薄銅箔４を除去して、即ち、ピーラブル銅箔５の所望の位置の極薄銅箔４を残すことにより、極薄銅箔４からなる外部接続電極６を形成しても良い。
【００６７】
以上より、本実施形態に係るプリント配線基板１００によれば、１次接合時にかける荷重によって発生するバンプ１０の絶縁層７への沈み込みを、凹み防止部１１３によって防止することができる。これにより、絶縁信頼性が得られる絶縁層７の厚み及び封止用絶縁層３３（図１６参照）の厚みを確保することができる。また、絶縁信頼性が得られる絶縁層７の厚み及び封止用絶縁層３３の厚みを確保しながらスタッド３２（図１６参照）とバンプ１０とを接合させるために、スタッド３２、バンプ１０、絶縁層７、封止用絶縁層３３等の材料に基づいて調整される１次接合時にかける荷重の値範囲が、凹み防止部１１３によって広がるため、荷重の調整作業を容易に行うことができる。即ち、プリント配線基板１００に半導体チップ３１を実装する作業工程を作業効率よく、容易に行うことができる。
【００６８】
次に、本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板２００及びその製造方法を説明する。図１０（ａ）は、本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板２００を模式的に示した断面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板２００の変形例であるプリント配線基板２００ａを模式的に示した断面図である。
【００６９】
図１０（ａ）に示すように、本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板２００と、図１に示した上本発明の実施形態に係るプリント配線基板１との相違点は、プリント配線基板１の凹み防止部１３がポリイミドからなるドライフィルムを用いて形成されているのに対して、プリント配線基板２００の凹み防止部２１３は、金属ナノペースト（銅ナノペースト）から金属ナノ粒子（銅ナノ粒子）を焼結させて形成されている点である。尚、凹み防止部２１３は、バンプ１０に対応する位置に形成される。また、レジスト１４は、絶縁層７と極薄銅箔４との間に形成されている。また、図２に示したプリント配線基板１ａと図１０（ｂ）に示すプリント配線基板２００ａとの相違点も、上述した図１に示したプリント配線基板１と図１０（ａ）に示すプリント配線基板２００との相違点と同様である。
【００７０】
次に、図１０（ａ）に示した本実施形態に係る別のプリント配線基板２００の製造方法の一例について、図１１乃至図１３を参照して説明する。尚、本実施形態に係るプリント配線基板２００は、ロール状に巻いた長尺の基材を送り出し搬送させる過程で、配線パターンを形成し、再びロール状に巻き取るロールツーロール方式により製造される場合を例に挙げて説明する。また、図１１乃至図１３は、後述のステップ２０１乃至ステップ２１１の工程により、プリント配線基板２００ａが製造される。
【００７１】
まず、金属箔である銅箔２に剥離層（図示せず）を介して金属極薄箔である極薄銅箔４が接着されたピーラブル銅箔５を用意し、ピーラブル銅箔５の短手方向両端部に、ピーラブル銅箔５を送り出し搬送するローラに係止するための穴１５をパンチングにより所定間隔で開ける（ステップ２０１：Ｓ２０１）。
【００７２】
次に、ピーラブル銅箔５の表面に厚さ２５μｍのフォトドライフィルムをラミネートし、外部接続電極６に対応するパターンのマスクをして、フォトドライフィルムを露光、現像することにより、外部接続電極６が形成される位置のフォトドライフィルムを除去し、さらにＵＶキュア、加熱キュアの処理を行うことによりフォトドライフィルムを完全に硬化させる（ステップ２０２：Ｓ２０２）。これにより、ピーラブル銅箔５の表面に、レジスト１４が形成される。
【００７３】
次に、電気めっきを行うに先立ち、ピーラブル銅箔５の裏面（銅箔２側の面）に、めっきが付着しないように保護する保護用ドライフィルム１６をラミネートし、その後、電気めっきにより、金およびニッケルをめっきする（ステップ２０３：Ｓ２０３）。これにより、ピーラブル銅箔５の表面に、外部接続電極６が形成される。尚、このステップ２０２及び２０３の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ａ３）を構成する。
【００７４】
次に、上記ステップ２０３までに形成された基板を、１５０〜２００℃程度に加熱させた状態にして、レジスト１４の所定の位置に、銅ナノペーストを、例えば、ジェット式のディスペンサで吹き付け、溶媒を蒸発させるとともに、銅ナノ粒子を焼結させる作業を繰り返し行うことで、所望の高さ（厚さ）の凹み防止部２１３を形成する（ステップ２０４：Ｓ２０４）。尚、このステップ２０４の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｂ３）を構成する。また、レジスト１４の所定の位置は、後のステップ２１０の工程によって形成されるバンプ１０に対応する位置である。また、所望の高さ（厚さ）とは、後のステップ２０５の工程によって形成される絶縁層７の厚さと略同じである。
【００７５】
次に、ピーラブル銅箔５の裏面から保護用ドライフィルム１６を剥離し、外部接続電極６及びレジスト１４の表面に厚さ５０μｍの軟らかい（ヤング率の小さい）シート状の絶縁性樹脂をラミネートし、加熱キュアの処理を行って、シート状の絶縁性樹脂を硬化させる（ステップ２０５：Ｓ２０５）。これにより、外部接続電極６の表面、及び、レジスト１４を介した外部接続電極６が形成されていない極薄銅箔４の表面に、絶縁層７が形成される。尚、このステップ２０５の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｃ３）を構成する。尚、絶縁層７としては、ヤング率が１．０ＧＰａ未満の絶縁層であることが好ましく、例えば、エポキシ、フッ素樹脂、または、ポリフェニレンオキシサイドからなるシート状の絶縁性樹脂を使用することが好ましい。
【００７６】
次に、ビア形成用孔１２ａの形成を行うに先立ち、ピーラブル銅箔５の裏面に保護用ドライフィルム１７をラミネートし、外部接続電極６の所定表面領域６ａが底面となるように、ＵＶレーザを用いて、絶縁層７の外部接続電極６側とは反対の表面が開口し、かつ、絶縁層７を貫通する直径約６０μｍのビア形成用孔１２ａを絶縁層７に形成し、ビア形成用孔１２ａの形成によって発生したスミアを除去する（ステップ２０６：Ｓ２０６）。尚、上記ステップ２０６の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｄ３）を構成する。
【００７７】
次に、ビア形成用孔１２ａの側面、ビア形成用孔１２ａの底面、凹み防止部２１３の表面、及び絶縁層７の表面に、ニッケルクロム合金および銅をスパッタリングして、金属下地層９を形成する（ステップ２０７：Ｓ２０７）。その後、金属下地層９の表面に、ドライフィルム１８をラミネートし、ビア１２及び所望の配線パターン１１に対応するパターンのマスクをして、ドライフィルム１８を露光、現像する（ステップ２０８：Ｓ２０８）。なお、金属下地層９はスパッタリングに限らず、たとえば無電解めっきにより形成してもよい。
【００７８】
次に、電気めっきにより、金属層８となる銅をめっきし、金属下地層９の表面に形成されたドライフィルム１８を除去し、さらに、ドライフィルム１８が除去された位置において絶縁層７の表面に形成されている金属下地層９を除去する（ステップ２０９：Ｓ２０９）。これにより、絶縁層７の表面及び凹み防止部２１３の表面に所望の配線パターン１１が形成され、更に、配線パターン１１と外部接続電極６とを電気的に接続するビア１２が形成される。尚、上記ステップ２０７からステップ２０９までの工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｅ３）を構成する。
【００７９】
次に、金属層８および絶縁層７の表面にドライフィルム１９をラミネートし、バンプ１０を形成する位置に対応するパターンのマスクをして、このドライフィルム１９を露光、現像するとともに、ステップ２０６でピーラブル銅箔５の裏面にラミネートした保護用ドライフィルム１７を露光、現像し、ドライフィルム１９が除去された位置に、電気めっきによりスズ−銀合金層を形成する（ステップ２１０：Ｓ２１０）。これにより、バンプ１０が形成される。尚、ステップ２１０の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｆ）を構成する。
【００８０】
次に、ドライフィルム１９および保護用ドライフィルム１７を剥離し除去する（ステップ２１１：Ｓ２１１）。これにより、図１０（ｂ）に示したプリント配線基板２００ａが形成される。
最後に、キャリア層５を、外部接続電極６及びレジスト１４から銅箔２を剥離層とともに極薄銅箔４から剥離し、極薄銅箔４をエッチングによって除去することにより、ピーラブル銅箔５を除去する（ステップ２１２：Ｓ２１２）。これにより、図１０（ａ）に示した本発明の実施形態に係るプリント配線基板２００が形成される。尚、ステップ２１２の工程は、特許請求の範囲に記載の工程（ｇ）を構成する。
【００８１】
尚、本実施形態においては、外部接続電極６はピーラブル銅箔５の表面に形成されているが、ピーラブル銅箔５の所定箇所の極薄銅箔４を除去して、即ち、ピーラブル銅箔５の所望の位置の極薄銅箔４を残すことにより、極薄銅箔４からなる外部接続電極６を形成しても良い。
【００８２】
以上より、本実施形態に係るプリント配線基板２００によれば、１次接合時にかける荷重によって発生するバンプ１０の絶縁層７への沈み込みを、凹み防止部２１３によって防止することができる。これにより、絶縁信頼性が得られる絶縁層７の厚み及び封止用絶縁層３３（図１８参照）の厚みを確保することができる。また、絶縁信頼性が得られる絶縁層７の厚み及び封止用絶縁層３３の厚みを確保しながらスタッド３２（図１８参照）とバンプ１０とを接合させるために、スタッド３２、バンプ１０、絶縁層７、封止用絶縁層３３等の材料に基づいて調整される１次接合時にかける荷重の値範囲が、凹み防止部２１３によって広がるため、荷重の調整作業を容易に行うことができる。即ち、プリント配線基板２００に半導体チップ３１を実装する作業工程を作業効率よく、容易に行うことができる。
【００８３】
次に、本発明の実施形態に係る半導体装置及びその製造方法についての一例を説明する。本発明の実施形態に係る半導体装置は、上記の本発明の実施形態に係るプリント配線基板に半導体チップが実装されて形成される半導体装置である。
【００８４】
図１４は、図１に示した本発明の実施形態に係るプリント配線基板１を用いた本発明の実施形態に係る半導体装置３０を模式的に示した断面図である。また、図１５は、図１４に示した本発明の実施形態に係る半導体装置３０の製造方法を示す図である。
【００８５】
図１４に示すように、本発明の実施形態に係る半導体装置３０は、半導体チップ３１のスタッド３２と、プリント配線基板１のバンプ１０と、が接合（フリップチップ接合）して形成されている。また、半導体チップ３１とプリント配線基板１との間に絶縁性樹脂が封止されて、封止用絶縁層３３を形成している。尚、半導体チップ３１のスタッド３２は、例えば、Ａｕ、Ｃｕ、或いは高融点半田から形成されている。また、外部接続電極６に、マトリックス状に半田ボールを形成しても良い。
【００８６】
図１５に示すように、図１４に示した本発明の実施形態に係る半導体装置３０の製造方法は、図３乃至図５に示したプリント配線基板１の製造方法によって製造されたプリント配線基板１を使用して、プリント配線基板１の配線パターン１１側の表面に、軟らかい（ヤング率の小さい）シート状の絶縁性樹脂をラミネートすることにより封止用絶縁層３３を形成する（ステップ２１：Ｓ２１）。ここでは、シート状の絶縁性樹脂をプリント配線基板１の表面にラミネートして、封止用絶縁層３３を形成しているが、半導体チップ３１のスタッド３２側の表面にシート状の絶縁性樹脂をラミネートして、封止用絶縁層３３を形成しても良い。また、アンダーフィルによって封止用絶縁層３３を形成しても良い。
【００８７】
最後に、半導体チップ３１のスタッド３２を、プリント配線基板１の表面の封止用絶縁層３３を貫通して、バンプ１０に達するように押圧し、それとともに加熱することにより、半導体チップ３１のスタッド３２とプリント配線基板１のバンプ１０とを接合（フリップチップ接合）する（ステップ２２：Ｓ２２）。これにより、図１４に示した本実施形態による半導体装置３０が形成される。また、半導体チップ３１とプリント配線基板１の配線パターン１１とが電気的に接続される。また、更に、外部接続電極６に、マトリックス状に半田ボールを形成する工程を行っても良い。尚、ステップ２１およびステップ２２は、特許請求の範囲に記載の工程（ｈ１）または工程（ｈ２）を構成する。
【００８８】
尚、上記の本発明の実施形態に係る半導体装置３０の製法方法では、プリント配線基板１を用いているが、プリント配線基板１ａを用いる場合は、上記のステップ２２の後または前に、プリント配線基板１の銅箔２を剥離層３とともに極薄銅箔４から剥離し、極薄銅箔４をエッチングによって除去することによってピーラブル銅箔５を除去する工程を行う。この工程は特許請求の範囲に記載の工程（ｉ）を構成する。
【００８９】
また、複数の半導体チップ３１がプリント配線基板１に接合されている場合は、上記のステップ２２の後に、半導体チップ３１毎の半導体装置３０を形成するために、所定のダイシングラインに沿って切断する工程を行っても良い。
【００９０】
図１６は、図６（ａ）に示した本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板１００を用いた本発明の実施形態に係る半導体装置１３０を模式的に示した断面図である。また、図１７は、図１６に示した本発明の実施形態に係る半導体装置１３０の製造方法を示す図である。図１６及び図１７の本発明の実施形態に係る半導体装置１３０及びその製造方法と、図１４及び図１５の本発明の実施形態に係る半導体装置３０及びその製造方法との相違点は、プリント配線基板１の替わりにプリント配線基板１００を用いた点である。
【００９１】
また、図１８は、図１０（ａ）に示した本発明の実施形態に係る別のプリント配線基板２００を用いた本発明の実施形態に係る半導体装置２３０を模式的に示した断面図である。また、図１９は、図１８に示した本発明の実施形態に係る半導体装置２３０の製造方法を示す図である。図１８及び図１９の本発明の実施形態に係る半導体装置２３０及びその製造方法と、図１４及び図１５の本発明の実施形態に係る半導体装置３０及びその製造方法との相違点は、プリント配線基板１の替わりにプリント配線基板２００を用いた点である。
【００９２】
以上より、本発明の実施形態に係る半導体装置３０，１３０，２３０によれば、本発明の実施形態に係るプリント配線基板１，１００，２００と同様の効果がある。
【実施例】
【００９３】
次に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（半導体装置の作製）
図３乃至図５のプリント配線基板の製造方法により、下記の表１に示す絶縁層の材料と凹み防止部の材料とを用いてプリント配線基板を作製し、図１５の半導体装置の製造方法により、実施例１乃至４にかかる半導体装置を作製した。また、図７乃至図９のプリント配線基板の製造方法により、下記の表１に示す、ヤング率を有する絶縁層の材料と凹み防止部の材料とを用いてプリント配線基板を作製し、図１７の半導体装置の製造方法により、実施例５にかかる半導体装置を作製した。また、従来のプリント配線基板の製造方法により、下記の表１に示す絶縁層の材料を用いてプリント配線基板を作製し、図１５の半導体装置の製造方法と同様な方法により、比較例１及び２にかかる半導体装置を作製した。
【００９４】
尚、実施例１乃至５にかかる半導体装置の絶縁層及び凹み防止部の厚さは約５０μｍとし、比較例１及び２にかかる半導体装置の絶縁層の厚さは約５０μｍとした。
また、絶縁層Ａは、味の素ファインテクノ（株）製ボンディングシートＬＥ−Ｓ４であり、絶縁層Ｂは、旭化成（株）製フォトドライフィルムＩＳＡ−０４であり、凹み防止部Ａは、日立化成工業（株）製フォトドライフィルムＦＲ−７０２５であり、凹み防止部Ｂは、日立化成工業（株）製フォトドライフィルムＦＲ−５５２５であり、凹み防止部Ｃは、東レ（株）製のガラス転移温度（Ｔｇ）が２５０℃のＬＰＮ−１５００であり、凹み防止部Ｄは、銅である。
【００９５】
（絶縁信頼性の評価）
作製された実施例１乃至５にかかる半導体装置、並びに、作製された比較例１及び２にかかる半導体装置において、バンプに対応する位置の近傍の絶縁層の厚さと、プリント配線基板と半導体チップの間の封止用絶縁層の厚さを測定した。絶縁層及び封止用絶縁層が、ともに１２μｍ以上の厚さであった場合を絶縁信頼性がある（○）とし、絶縁層及び封止用絶縁層の少なくともどちらか一方が１２μｍ未満の厚さであった場合を絶縁信頼性がない（×）とした。尚、１２μｍは、絶縁層及び封止用絶縁層の誘電率を考慮して、絶縁信頼性が確保できる厚さである。
【００９６】
（ＴＣＴ試験サイクル数）
作製された実施例１乃至５にかかる半導体装置、並びに、作製された比較例１及び２にかかる半導体装置について、−６５℃で１０分保持の状態から１５０℃で１０分保持の状態とへと変化させる温度サイクル試験を実施し、半導体チップとプリント配線基板との半田接合部（１次接合部）にクラックが発生し、接続抵抗が初期値に比較して１０％上昇するまでのサイクル数（回）を測定した。
【００９７】
尚、凹み防止部Ａ〜Ｄの１５０℃におけるヤング率は、１５０℃に設定したサーマルチャンバー中で、ストログラフ（引張圧縮試験機）を使用して測定した。
【００９８】
【表１】
2012089596.tif 000003
【００９９】
表１に示すように、実施例１乃至５にかかる半導体装置は、絶縁層及び封止用絶縁層が、ともに１２μｍ以上の厚さとなり、絶縁信頼性を確保できた。一方、比較例１及び２にかかる半導体装置は、絶縁層及び封止用絶縁層の少なくともどちらか一方が１２μｍ未満の厚さとなり、絶縁信頼性を確保できなかった。更に、実施例１及び２にかかる半導体装置は、凹み防止部が１５０℃でのヤング率が０．２ＧＰａ以下であるため、ＴＣＴ試験サイクル数が半導体装置に要求されるサイクル数（１０００回）以上であった。
【符号の説明】
【０１００】
１，１００，２００  ：  プリント配線基板
２  ：  銅箔
４  ：  極薄銅箔
５  ：  ピーラブル銅箔
６  ：  外部接続電極
７  ：  絶縁層
８  ：  金属層
９  ：  金属下地層
１０  ：  バンプ
１１  ：  配線パターン
１２  ：  ビア
１２ａ  ：  ビア形成用孔
１３，１１３，２１３  ：  凹み防止部
１１３ａ  ：  凹み防止部形成用孔
１４  ：  レジスト
３０，１３０，２３０  ：  半導体装置
３１  ：  半導体チップ（電子デバイス）
３２  ：  スタッド
３３  ：  封止用絶縁層
【図１】
2012089596.tif 000004
【図２】
2012089596.tif 000005
【図３】
2012089596.tif 000006
【図４】
2012089596.tif 000007
【図５】
2012089596.tif 000008
【図６】
2012089596.tif 000009
【図７】
2012089596.tif 000010
【図８】
2012089596.tif 000011
【図９】
2012089596.tif 000012
【図１０】
2012089596.tif 000013
【図１１】
2012089596.tif 000014
【図１２】
2012089596.tif 000015
【図１３】
2012089596.tif 000016
【図１４】
2012089596.tif 000017
【図１５】
2012089596.tif 000018
【図１６】
2012089596.tif 000019
【図１７】
2012089596.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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