(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路が形成された半導体基板と、
前記半導体基板に形成され、前記集積回路に電気的に接続された複数の電極と、
前記複数の電極上に位置する複数の開口を有して前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に配置された、長尺状をなす樹脂突起と、
前記複数の電極上から、前記樹脂突起が延びる方向に沿った軸に交差して延び、前記樹脂突起上に至る複数の配線と、
前記複数の配線の前記樹脂突起上の部分にそれぞれ接触する複数のリードと、
前記複数のリードが形成された弾性基板と、
前記半導体基板の前記前記樹脂突起が形成された面と、前記弾性基板の前記複数のリードが形成された面と、の間で間隔を保持する接着剤と、
を有し、
前記樹脂突起の表面には、前記複数の配線が延びる方向に沿って複数の溝が形成され、隣同士の前記配線の間に１つの前記溝が配置され、
前記複数の配線は、それぞれ、隣の前記配線に対向する端部を有し、
前記複数の溝は、それぞれ、前記端部の下に至るまで形成され、
前記端部が前記溝内に入るように、前記複数の配線が屈曲している半導体モジュール。
【請求項２】
半導体装置を、複数のリードが形成された弾性基板に搭載する工程を含み、
前記半導体装置は、
集積回路が形成された半導体基板と、
前記半導体基板に形成され、前記集積回路に電気的に接続された複数の電極と、
前記複数の電極上に位置する複数の開口を有して前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に配置された、長尺状をなす樹脂突起と、
前記複数の電極上から、前記樹脂突起が延びる方向に沿った軸に交差して延び、前記樹脂突起上に至る複数の配線と、
を有し、
前記樹脂突起の表面には、前記複数の配線が延びる方向に沿って複数の溝が形成され、隣同士の前記配線の間に１つの前記溝が配置され、
前記複数の配線は、それぞれ、隣の前記配線に対向する端部を有し、
前記複数の溝は、それぞれ、前記端部の下に至るまで形成され、
前記工程で、
前記複数のリードを、前記複数の配線の前記樹脂突起上の部分に対向させ、
前記半導体装置と前記弾性基板の間に押圧力を加えて、前記複数の配線の前記樹脂突起上の部分を前記複数のリードに押圧し、
前記押圧力によって、前記弾性基板を弾性変形させて、前記弾性基板の一部によって前記複数の配線の前記端部を前記複数の溝内に押圧して、前記複数の配線を、前記端部が前記溝に入り込むように屈曲させる半導体モジュールの製造方法。
【請求項３】
集積回路が形成された半導体基板と、
前記半導体基板に形成され、前記集積回路に電気的に接続された複数の電極と、
前記複数の電極上に位置する複数の開口を有して前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に配置された、長尺状をなす樹脂突起と、
前記複数の電極上から、前記樹脂突起が延びる方向に沿った軸に交差して延び、前記樹脂突起上に至る複数の配線と、
を有し、
前記樹脂突起の表面には、前記複数の配線が延びる方向に沿って複数の溝が形成され、隣同士の前記配線の間に１つの前記溝が配置され、
前記複数の配線は、それぞれ、隣の前記配線に対向する端部を有し、
前記複数の溝は、それぞれ、前記端部の下に至るまで形成され、
前記端部は、前記溝内に突出している半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置並びに半導体モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップに長尺状の樹脂突起を形成し、その上に複数の配線を形成して、弾力性を有する端子を形成することが知られている（特許文献１）。しかし、特許文献１には、複数の配線間で、配線を構成する金属が移動して絶縁不良を起こすマイグレーションの対策について開示されていない。
【特許文献１】特開２００７−４２８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、マイグレーションの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（１）本発明に係る半導体モジュールは、
集積回路が形成された半導体基板と、
前記半導体基板に形成され、前記集積回路に電気的に接続された複数の電極と、
前記複数の電極上に位置する複数の開口を有して前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に配置された、長尺状をなす樹脂突起と、
前記複数の電極上から、前記樹脂突起が延びる方向に沿った軸に交差して延び、前記樹脂突起上に至る複数の配線と、
前記複数の配線の前記樹脂突起上の部分にそれぞれ接触する複数のリードと、
前記複数のリードが形成された弾性基板と、
前記半導体基板の前記前記樹脂突起が形成された面と、前記弾性基板の前記複数のリードが形成された面と、の間で間隔を保持する接着剤と、
を有し、
前記樹脂突起の表面には、前記複数の配線が延びる方向に沿って複数の溝が形成され、隣同士の前記配線の間に１つの前記溝が配置され、
前記複数の配線は、それぞれ、隣の前記配線に対向する端部を有し、
前記複数の溝は、それぞれ、前記端部の下に至るまで形成され、
前記端部が前記溝内に入るように、前記複数の配線が屈曲している。本発明によれば、複数の配線が、隣同士に対向する端部が溝内に入るように屈曲しているので、隣同士の配線間の間隔が広くなり、マイグレーションの発生を抑制することができる。
（２）本発明に係る半導体モジュールの製造方法は、
半導体装置を、複数のリードが形成された弾性基板に搭載する工程を含み、
前記半導体装置は、
集積回路が形成された半導体基板と、
前記半導体基板に形成され、前記集積回路に電気的に接続された複数の電極と、
前記複数の電極上に位置する複数の開口を有して前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に配置された、長尺状をなす樹脂突起と、
前記複数の電極上から、前記樹脂突起が延びる方向に沿った軸に交差して延び、前記樹脂突起上に至る複数の配線と、
を有し、
前記樹脂突起の表面には、前記複数の配線が延びる方向に沿って複数の溝が形成され、隣同士の前記配線の間に１つの前記溝が配置され、
前記複数の配線は、それぞれ、隣の前記配線に対向する端部を有し、
前記複数の溝は、それぞれ、前記端部の下に至るまで形成され、
前記工程で、
前記複数のリードを、前記複数の配線の前記樹脂突起上の部分に対向させ、
前記半導体装置と前記弾性基板の間に押圧力を加えて、前記複数の配線の前記樹脂突起上の部分を前記複数のリードに押圧し、
前記押圧力によって、前記弾性基板を弾性変形させて、前記弾性基板の一部によって前記複数の配線の前記端部を前記複数の溝内に押圧して、前記複数の配線を、前記端部が前記溝に入り込むように屈曲させる。本発明によれば、複数の配線を、隣同士に対向する端部が溝内に入るように屈曲させるので、隣同士の配線間の間隔を広くして、マイグレーションの発生を抑制することができる。
（３）本発明に係る半導体装置は、
集積回路が形成された半導体基板と、
前記半導体基板に形成され、前記集積回路に電気的に接続された複数の電極と、
前記複数の電極上に位置する複数の開口を有して前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に配置された、長尺状をなす樹脂突起と、
前記複数の電極上から、前記樹脂突起が延びる方向に沿った軸に交差して延び、前記樹脂突起上に至る複数の配線と、
を有し、
前記樹脂突起の表面には、前記複数の配線が延びる方向に沿って複数の溝が形成され、隣同士の前記配線の間に１つの前記溝が配置され、
前記複数の配線は、それぞれ、隣の前記配線に対向する端部を有し、
前記複数の溝は、それぞれ、前記端部の下に至るまで形成され、
前記端部は、前記溝内に突出している。本発明によれば、複数の配線を、隣同士に対向する端部が溝内に入るように屈曲させると、隣同士の配線間の間隔を広くすることができるので、これによりマイグレーションの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
（半導体装置）
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を示す平面図である。図２は、図１に示す半導体装置のII-II線断面図であり、図３は、図１に示す半導体装置のIII-III線断面図である。
【０００６】
半導体装置１は、半導体基板１０を有する。半導体基板１０は、図１では半導体チップであるが、変形例として半導体ウエハであってもよい。半導体チップである半導体基板１０は、矩形の面を有している。半導体基板１０には、集積回路１２（トランジスタ等）が形成されている。半導体基板１０には、集積回路１２に電気的に接続されるように、複数の電極１４が形成されている。複数の電極１４は、１列又は複数列（平行な複数列）に並んでいる。電極１４は、半導体基板１０の矩形の面の辺（例えば長方形の長辺）に沿って（平行に）並んでいる。半導体基板１０が半導体ウエハであれば、複数の集積回路１２が形成され、それぞれの集積回路について複数の電極１４が形成される。電極１４は、内部配線（図示せず）を介して集積回路１２に電気的に接続されている。半導体基板１０には、電極１４の少なくとも一部が露出する様に、電極１４上に位置する開口を有する絶縁膜１６（例えばパッシベーション膜）が形成されている。絶縁膜１６は、例えば、ＳｉＯ２やＳｉＮ等の無機材料のみで形成されていてもよい。絶縁膜１６は、集積回路１２の上方に形成されている。
【０００７】
半導体基板１０（絶縁膜１６上）には、樹脂突起１８が設けられている。半導体基板１０の矩形の面の辺（例えば長方形の長辺）に沿って（平行に）延びる樹脂突起１８が示されており、複数の樹脂突起１８が平行に配列されている。樹脂突起１８は弾性体からなる。樹脂突起１８の材料としては、例えばポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；benzocyclobutene）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；polybenzoxazole）、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等を用いてもよい。
【０００８】
樹脂突起１８は長尺状に形成されている。樹脂突起１８は、その延長方向に沿った軸ＡＸ（図１参照）に直交する断面が、図２に示すように弓形（円の弧とその両端を結ぶ弦によってできる図形）をなしている。樹脂突起１８は、その断面において、弓形の弦が絶縁膜１６上に配置されている。樹脂突起１８の表面（半導体基板１０とは反対側を向く面）は、凸曲面になっている。樹脂突起１８の表面は、樹脂突起１８の長手軸を回転軸として、回転軸の周囲に平行に位置する直線を回転させて描かれる回転面である。樹脂突起１８の表面は、円柱を中心軸に平行な平面で切断して得られた形状の曲面（円柱の回転面の一部）の形状をなしている。樹脂突起１８は、上面よりも下面が広くなるように、末広がりの形状になっている。
【０００９】
半導体基板１０には、複数の配線２０が形成されている。配線２０の材料として、Ａｕ、Ｔｉ、ＴｉＷ、Ｗ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ又は鉛フリーはんだ等を使用することができる。複数の配線２０は、電極１４上から樹脂突起１８上に至るように形成されている。複数の配線２０は、隣同士の間隔をあけて樹脂突起１８の上面に形成されている。１つの樹脂突起１８上に複数の配線２０が形成されている。配線２０は、樹脂突起１８の延長方向に沿った軸ＡＸ（図１参照）に交差するように延びる。配線２０は、電極１４上から、絶縁膜１６上を通って、樹脂突起１８上に至る。樹脂突起１８上では、配線２０の表面は、樹脂突起１８の表面に従った曲面になっている。配線２０と電極１４は直接接触していてもよいし、両者間に導電膜（図示せず）が介在していてもよい。配線２０は、樹脂突起１８の、電極１４とは反対側の端部を越えて、絶縁膜１６上に至るように形成されている。
【００１０】
図３に示すように、樹脂突起１８の表面には、軸ＡＸに交差する方向に複数の溝１９が形成されている。複数の溝１９は、間隔をあけて形成されている。樹脂突起１８の複数の溝１９は、複数の配線２０が延びる方向に沿って形成されている。隣同士の配線２０の間に１つの溝１９が形成されている。複数の配線２０は、それぞれ、隣の配線２０に対向する端部２１を有する。複数の溝１９は、それぞれ、配線２０の端部２１の下に至るまで形成されている。言い換えると、配線２０の端部２１は、溝１９内（溝１９の上方）に突出し、溝１９上で浮いた状態になっている。
【００１１】
図４は、本実施の形態の溝の形成方法を説明する図である。例えば、樹脂突起１８をその上面が平坦になるように形成し、その上に配線２０を形成する。そして、配線２０をマスクとして、樹脂突起１８をエッチング（例えばドライエッチング）する。エッチングは、樹脂突起１８の配線２０からの露出面に対して垂直に進行するが、さらにエッチングが進むと配線２０の端部２１の下方に向けてサイドエッチングが進む。これによって、図３に示す溝１９を形成することができる。
【００１２】
（半導体モジュールの製造方法）
図５（Ａ）〜図６（Ｄ）は、本発明の実施の形態に係る半導体モジュールの製造方法を説明する図である。本実施の形態では、上述した半導体装置１（半導体基板１０は半導体チップである。）を、接着剤２２を介して、弾性基板２４に搭載する。弾性基板２４は、樹脂などからなるフレキシブル基板であり、弾性変形する性質を有する。弾性基板２４には、リード２６が形成されている。リード２６の延長方向（図５（Ｂ）で紙面の表裏面方向）に直交する幅Ｗ１は、配線２０の延長方向に直交する幅Ｗ２よりも狭い。
【００１３】
図５（Ａ）〜図５（Ｂ）に示すように、複数のリード２６を、複数の配線２０の樹脂突起１８上の部分に対向させ、リード２６を配線２０の樹脂突起１８上の部分に接触させる。なお、リード２６は、樹脂突起１８の延長方向に沿った軸ＡＸに交差して延びるように配置する。
【００１４】
図６（Ａ）に示すように、半導体装置１と弾性基板２４の間に押圧力を加える。押圧力によって、複数の配線２０の樹脂突起１８上の部分を複数のリード２６に押圧する。そして、樹脂突起１８を弾性変形させて、配線２０の一部及びリード２６をくい込ませる。さらに、押圧力を加えて、図６（Ｂ）に示すように、リード２６及び配線２０をさらに樹脂突起１８にくい込ませ、配線２０のリード２６に対向する部分の隣接部分を弾性基板２４に接触させる。さらに、図６（Ｃ）に示すように、配線２０のリード２６に対向する部分及びこれに隣接する部分（隣同士の溝１９の間の部分）を介して、樹脂突起１８から弾性基板２４に押圧力を加えて、弾性基板２４を弾性変形させて、弾性基板２４の一部によって、複数の配線２０の端部２１を複数の溝１９内に押圧する。これにより、複数の配線２０を、その端部２１が溝１９に入り込むように屈曲させる。なお、押圧力によって、接着剤２２を、樹脂突起１８の溝１９内で流動させる（例えば排出する）。
【００１５】
図６（Ｄ）に示すように、押圧力を緩めて、樹脂突起１８の弾性力（復元力）によって、樹脂突起１８にくい込んだ配線２０及びリード２６を押し出して、配線２０と弾性基板２４の間に隙間を形成してもよい。ただし、樹脂突起１８が完全に復元しない程度の押圧力は加えておく。そして、熱によって接着剤２２が硬化するまで押圧力を維持する。接着剤２２が硬化したら押圧力を解除する。こうして、半導体モジュールを製造する。
【００１６】
本実施の形態によれば、複数の配線２０を、隣同士に対向する端部２１が溝１９内に入るように屈曲させるので、隣同士の配線２０間の間隔Ｄ（図６（Ｄ）参照）を広くして、マイグレーションの発生を抑制することができる。
【００１７】
（半導体モジュール）
半導体モジュールは、上述した半導体装置１と、弾性基板２４と、を有する。弾性基板２４は、リード２６の樹脂突起１８とは反対側を支持する。樹脂突起１８の溝１９と弾性基板２４との間と、配線２０のリード２６に対向する部分を除いた部分と弾性基板２４との間には隙間が形成されている。この隙間には、接着剤２２が介在している。接着剤２２は、半導体基板の樹脂突起１８が形成された面と、弾性基板２４の複数のリード２６が形成された面と、の間で間隔を保持する。接着剤２２は硬化収縮している。接着剤２２は、硬化時の収縮による残存ストレスを内在している。
【００１８】
樹脂突起１８の表面には、複数の配線２０が延びる方向に沿って複数の溝１９が形成されている。隣同士の配線２０の間に１つの溝１９が配置され、複数の配線２０は、それぞれ、隣の配線２０に対向する端部２１を有している。複数の溝１９は、それぞれ、端部２１の下に至るまで形成されている。端部２１が溝１９内に入るように、複数の配線２０が屈曲している。
【００１９】
本実施の形態によれば、複数の配線２０が、隣同士に対向する端部２１が溝１９内に入るように屈曲しているので、隣同士の配線２０間の間隔Ｄ（図６（Ｄ）参照）が広くなり、マイグレーションの発生を抑制することができる。なお、半導体モジュールを有する電子機器として、ノート型パーソナルコンピュータ又は携帯電話などが挙げられる。
【００２０】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示す半導体装置のII-II線断面図である。
【図３】図３は、図１に示す半導体装置のIII-III線断面図である。
【図４】図４は、溝の形成方法を説明する図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る半導体モジュールの製造方法を説明する図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｄ）は、本発明の実施の形態に係る半導体モジュールの製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…半導体装置、  １０…半導体基板、  １２…集積回路、  １４…電極、  １６…絶縁膜、  １８…樹脂突起、  １９…溝、  ２０…配線、  ２１…端部、  ２２…接着剤、  ２４…弾性基板、  ２６…リード
【図１】
0004936009.tif 000002
【図２】
0004936009.tif 000003
【図３】
0004936009.tif 000004
【図４】
0004936009.tif 000005
【図５】
0004936009.tif 000006
【図６】
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