JP2000077569A - 基板および半導体装置とその製造方法 - Google Patents

基板および半導体装置とその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、情報通信機器等に使用される基板
および半導体装置とその製造方法に関するもので、常に
安定した形状の突起部を簡単に形成することを目的とす
る。 【解決手段】 本発明は、基板１表面に電子部品５を実
装する際に、基板１表面に設けられた配線パターン２の
所望位置に設けられた突起部３と、基板１表面に実装さ
れる電子部品５に設けられた電極部６とが電気的に接続
されるように構成し、配線パターン２と突起部３とを一
体にかつ同時に形成することにより、非常に簡単に効率
よく突起部３を形成することができるとともに、突起部
３の形状を簡単にかつ常に安定した形状で形成すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報通信機器等に
使用される基板および半導体装置とその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報通信機器関連の発達と、高速
信号処理、高周波化に対応して、半導体装置には、低コ
ストで、小型・軽量・薄型化の要求が高まってきてい
る。そして、半導体ＩＣ（ベアチップ）と同等レベルま
で小型化された商品が、いろいろな形態で提案されてい
る。以下、これらを半導体装置と総称して呼ぶ。
【０００３】現在、一般的な半導体装置の構造として
は、図８および図９に示されるように、基板１０１上に
半導体ＩＣ１０５の電極部１０６と対向するように電極
パッド１０３ａを設け、さらにその電極パッド１０３ａ
からマザー基板（図示せず）に電気的に接続するための
配線パターン１０２を設けたものであった。そして、こ
の半導体ＩＣ１０５の電極部１０６と基板１０１の電極
パッド１０３ａとの接続を、半導体ＩＣ１０５の各電極
部１０６上に形成された半田バンプ等の突起部１０３ｂ
を介して行い、これらの突起部１０３ｂは、図１０に示
されるようなバンプ装置１１０を用いて各電極部１０６
上に１つ１つ個別に形成していくものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、突起部１０３ｂを各電極部１０６上に１
つ１つ形成する必要があるため、必然的に突起部１０３
ｂの形成時間が長くなるとともに、実装時間の短縮にも
限界があり、生産の効率化による半導体装置のコストダ
ウン化が図りにくいものであった。また、半導体ＩＣ１
０５の電極部１０６と基板１０１の電極パッド１０３ａ
との導通を確実に行うためには、各電極部１０６上に設
けられた突起部１０３ｂの形状、特に高さ形状を常に一
定に揃える必要があり、そのため従来のような個別に各
電極部１０６上に突起部１０３ｂを形成する方法では、
常に安定した形状の突起部１０３ｂを形成することが非
常に困難であった。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するためのもの
であり、常に安定した形状の突起部を有する基板および
半導体装置とその製造方法を実現することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、基板に形成された配線パターン上に、かつ
実装する電子部品の電極部と対向する位置に、突起部を
配線パターンと同一の導電性材料で形成した構成を有し
ている。
【０００７】この構成により、配線パターン上に突起部
が一体で形成されるため、その形状を簡単に常に一定に
揃えることができるとともに、電極部と突起部との導通
も確実に図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、その表面に電子部品を実装するための基板であっ
て、前記基板の表面に設けられた配線パターンと、前記
配線パターンの所望位置に設けられた突起部とを備え、
前記突起部は前記基板に実装される電子部品に設けられ
た電極部と電気的に接続されるとともに、前記配線パタ
ーンと同一の導電性材料で構成されていることを特徴と
する基板であり、これにより、配線パターン側に突起部
を設けることができるため、すなわち実装される電子部
品の電極部の位置に合わせてその対応する位置の配線パ
ターン上に突起部を形成することができるため、突起部
を簡単にかつ常に安定した形状で形成することができ
る。また、配線パターンと同一の導電性材料で突起部を
形成することができるため、突起部と配線パターンとの
電気的な接続を確実に行うことができ、実装される電子
部品の電極部と突起部との電気的な接続も確実に行うこ
とができるという作用を有する。
【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、配線パ
ターンと突起部とが一体に構成されていることを特徴と
する請求項１記載の基板であり、これにより、配線パタ
ーンと同時に突起部を一体に形成することができるた
め、非常に簡単に効率よく突起部を形成することができ
るとともに、突起部の形状を簡単にかつ常に安定した形
状で形成することができるという作用を有する。
【００１０】本発明の請求項３に記載の発明は、突起部
先端の表面粗さが粗に形成された請求項１記載の基板で
あり、これにより、実装される電子部品の電極部と突起
部との電気的な接続をより確実に行うことができるとい
う作用を有する。
【００１１】本発明の請求項４に記載の発明は、基板ま
たは配線パターンまたは突起部にエッチング処理または
ブラスト処理が施された請求項３記載の基板であり、こ
れにより、実装される電子部品の電極部と突起部との電
気的な接続をより確実に行うことができるという作用を
有する。
【００１２】本発明の請求項５に記載の発明は、突起部
の先端部と実装される電子部品の電極部表面とが金属結
合により電気的に接続されていることを特徴とする請求
項１記載の基板であり、これにより、実装される電子部
品の電極部と突起部との電気的な接続をより確実に行う
ことができるという作用を有する。
【００１３】本発明の請求項６に記載の発明は、突起部
がＡｕペーストで構成されるとともに、実装される電子
部品の電極部がＡｌで構成されていることを特徴とする
請求項１記載の基板であり、これにより、実装される電
子部品の電極部と突起部との電気的な接続をより確実に
行うことができるという作用を有する。
【００１４】本発明の請求項７に記載の発明は、突起部
の先端部と電子部品の電極部表面とがＡｌ−Ａｕの共晶
結合により電気的に接続されていることを特徴とする請
求項６記載の基板であり、これにより、実装される電子
部品の電極部と突起部との電気的な接続をより確実に行
うことができるという作用を有する。
【００１５】本発明の請求項８に記載の発明は、突起部
がＡｇ−Ｐｄペーストで構成されるとともに、実装され
る電子部品の電極部がＡｌで構成されていることを特徴
とする請求項１記載の基板であり、これにより、実装さ
れる電子部品の電極部と突起部との電気的な接続をより
確実に行うことができるという作用を有する。
【００１６】本発明の請求項９に記載の発明は、実装さ
れる電子部品の電極部表面がＡｕメッキ処理されている
とともに、突起部とこのＡｕメッキ処理された電極部と
が導電ペーストを介して電気的に接続されていることを
特徴とする請求項８記載の基板であり、これにより、実
装される電子部品の電極部と突起部との電気的な接続を
より確実に行うことができるという作用を有する。
【００１７】本発明の請求項１０に記載の発明は、実装
される電子部品の電極部表面がＡｕメッキ処理されてい
るとともに、突起部とこのＡｕメッキ処理された電極部
とが導電ペーストを介して電気的に接続されていること
を特徴とする請求項８記載の基板であり、かつ突起部が
凸状を成すことにより、突起部への導電ペーストの転写
ばらつきを低減し、実装される電子部品の電極部と突起
部との電気的な接続をより確実に行うことができるとい
う作用を有する。
【００１８】本発明の請求項１１に記載の発明は、実装
される電子部品の下面と基板との間に封止剤を充填した
ことを特徴とする請求項１記載の基板であり、これによ
り、実装される電子部品の電極部と突起部との電気的な
接続をより確実に行うことができるという作用を有す
る。
【００１９】本発明の請求項１２に記載の発明は、基板
が多層基板であることを特徴とする請求項１記載の基板
であり、これにより、実装密度をより高めることができ
るという作用を有する。
【００２０】本発明の請求項１３に記載の発明は、実装
される電子部品の電極部表面がＡｕメッキ処理されてい
るとともに、突起部とこのＡｕメッキ処理された電極部
とが半田を介して電気的に接続されていることを特徴と
する請求項８記載の基板であり、これにより、実装され
る電子部品の電極部と突起部との電気的な接続をより確
実に行うことができるという作用を有する。
【００２１】本発明の請求項１４に記載の発明は、実装
される電子部品の電極部表面がＡｕメッキ処理されてい
るとともに、突起部とこのＡｕメッキ処理された電極部
とが異方性導電樹脂を介して電気的に接続されているこ
とを特徴とする請求項８記載の基板であり、これによ
り、実装される電子部品の電極部と突起部との電気的な
接続をより確実に行うことができるという作用を有す
る。
【００２２】本発明の請求項１５に記載の発明は、突起
部が、平坦な金属面または実装される電子部品の電極部
で負荷を加え、レベリングされていることを特徴とする
請求項１記載の基板であり、これにより、実装される電
子部品の電極部と突起部との隙間ばらつきを低減し、電
気的な接続をより確実に行うことができるという作用を
有する。
【００２３】本発明の請求項１６に記載の発明は、実装
される電子部品の電極部表面がＡｕメッキ処理されてい
るとともに、突起部とこのＡｕメッキ処理された電極部
とがＡｕ−Ａｕにより金属接合されていることを特徴と
する請求項６記載の基板であり、これにより、実装され
る電子部品の電極部と突起部との電気的な接続をより確
実に行うことができるという作用を有する。
【００２４】本発明の請求項１７に記載の発明は、突起
部および実装される電子部品の電極部表面がＡｕメッキ
処理されているとともに、突起部とこのＡｕメッキ処理
された電極部とがＡｕ−Ａｕにより金属接合されている
ことを特徴とする請求項８記載の基板であり、これによ
り、実装される電子部品の電極部と突起部との電気的な
接続をより確実に行うことができるという作用を有す
る。
【００２５】本発明の請求項１８に記載の発明は、基板
と、前記基板の表面に設けられた配線パターンと、前記
配線パターンの所望位置に設けられた突起部とを備え、
前記突起部は前記基板に実装される半導体チップ部品に
設けられた電極部と電気的に接続されるとともに、前記
配線パターンと同一の導電性材料で構成されていること
を特徴とする半導体装置であり、これにより、配線パタ
ーン側に突起部を設けることができるため、すなわち実
装される半導体チップ部品の電極部の位置に合わせてそ
の対応する位置の配線パターン上に突起部を形成するこ
とができるため、突起部を簡単にかつ常に安定した形状
で形成することができる。また、配線パターンと同一の
導電性材料で突起部を形成することができるため、突起
部と配線パターンとの電気的な接続を確実に行うことが
でき、実装される半導体チップ部品の電極部と突起部と
の電気的な接続も確実に行うことができるという作用を
有する。
【００２６】本発明の請求項１９に記載の発明は、配線
パターンと突起部とが一体に構成されていることを特徴
とする請求項１８記載の半導体装置であり、これによ
り、配線パターンと同時に突起部を一体に形成すること
ができるため、非常に簡単に効率よく突起部を形成する
ことができるとともに、突起部の形状を簡単にかつ常に
安定した形状で形成することができるという作用を有す
る。
【００２７】本発明の請求項２０に記載の発明は、突起
部先端の表面粗さが粗に形成された請求項１８記載の半
導体装置であり、これにより、実装される半導体チップ
部品の電極部と突起部との電気的な接続をより確実に行
うことができるという作用を有する。
【００２８】本発明の請求項２１に記載の発明は、基板
または配線パターンまたは突起部にエッチング処理また
はブラスト処理が施された請求項２０記載の半導体装置
であり、これにより、実装される半導体チップ部品の電
極部と突起部との電気的な接続をより確実に行うことが
できるという作用を有する。
【００２９】本発明の請求項２２に記載の発明は、突起
部の先端部と半導体チップ部品の電極部表面とが金属結
合により電気的に接続されていることを特徴とする請求
項１８記載の半導体装置であり、これにより、実装され
る半導体チップ部品の電極部と突起部との電気的な接続
をより確実に行うことができるという作用を有する。
【００３０】本発明の請求項２３に記載の発明は、突起
部がＡｕペーストで構成されるとともに、半導体チップ
部品の電極部がＡｌで構成されていることを特徴とする
請求項１８記載の半導体装置であり、これにより、実装
される半導体チップ部品の電極部と突起部との電気的な
接続をより確実に行うことができるという作用を有す
る。
【００３１】本発明の請求項２４に記載の発明は、突起
部の先端部と半導体チップ部品の電極部表面とがＡｌ−
Ａｕの共晶結合により電気的に接続されていることを特
徴とする請求項２３記載の半導体装置であり、これによ
り、実装される半導体チップ部品の電極部と突起部との
電気的な接続をより確実に行うことができるという作用
を有する。
【００３２】本発明の請求項２５に記載の発明は、突起
部がＡｇ−Ｐｄペーストで構成されるとともに、半導体
チップ部品の電極部がＡｌで構成されていることを特徴
とする請求項１８記載の半導体装置であり、これによ
り、実装される半導体チップ部品の電極部と突起部との
電気的な接続をより確実に行うことができるという作用
を有する。
【００３３】本発明の請求項２６に記載の発明は、半導
体チップ部品の電極部表面がＡｕメッキ処理されている
とともに、突起部とこのＡｕメッキ処理された電極部と
が導電ペーストを介して電気的に接続されていることを
特徴とする請求項２５記載の半導体装置であり、これに
より、実装される半導体チップ部品の電極部と突起部と
の電気的な接続をより確実に行うことができるという作
用を有する。
【００３４】本発明の請求項２７に記載の発明は、半導
体チップ部品の電極部表面がＡｕメッキ処理されている
とともに、突起部とこのＡｕメッキ処理された電極とが
導電ペーストを介して電気的に接続されていることを特
徴とする請求項２５記載の半導体装置であり、かつ突起
部が凸状を成すことにより、突起部への導電ペーストの
転写ばらつきを低減し、実装される半導体チップ部品の
電極部と突起部との電気的な接続をより確実に行うこと
ができるという作用を有する。
【００３５】本発明の請求項２８に記載の発明は、実装
される半導体チップ部品の下面と基板との間に封止剤を
充填したことを特徴とする請求項１８記載の半導体装置
であり、これにより、実装される半導体チップ部品の電
極部と突起部との電気的な接続をより確実に行うことが
できるという作用を有する。
【００３６】本発明の請求項２９に記載の発明は、基板
が多層基板であることを特徴とする請求項１８記載の半
導体装置であり、これにより、実装密度をより高めるこ
とができるという作用を有する。
【００３７】本発明の請求項３０に記載の発明は、半導
体チップ部品の電極部表面がＡｕメッキ処理されている
とともに、突起部とこのＡｕメッキ処理された電極部と
が半田を介して電気的に接続されていることを特徴とす
る請求項２５記載の半導体装置であり、これにより、実
装される半導体チップ部品の電極部と突起部との電気的
な接続をより確実に行うことができるという作用を有す
る。
【００３８】本発明の請求項３１に記載の発明は、半導
体チップ部品の電極部表面がＡｕメッキ処理されている
とともに、突起部とこのＡｕメッキ処理された電極部と
が異方性導電樹脂を介して電気的に接続されていること
を特徴とする請求項２５記載の半導体装置であり、これ
により、実装される半導体チップ部品の電極部と突起部
との電気的な接続をより確実に行うことができるという
作用を有する。
【００３９】本発明の請求項３２に記載の発明は、突起
部が、平坦な金属面または半導体チップ部品の電極部で
負荷を加え、レベリングされていることを特徴とする請
求項１８記載の半導体装置であり、これにより、実装さ
れる半導体チップ部品の電極部と突起部との隙間ばらつ
きを低減し、電気的な接続をより確実に行うことができ
るという作用を有する。
【００４０】本発明の請求項３３に記載の発明は、半導
体チップ部品の電極部表面がＡｕメッキ処理されている
とともに、突起部とこのＡｕメッキ処理された電極部と
がＡｕ−Ａｕにより金属接合されていることを特徴とす
る請求項２３記載の半導体装置であり、これにより、実
装される半導体チップ部品の電極部と突起部との電気的
な接続をより確実に行うことができるという作用を有す
る。
【００４１】本発明の請求項３４に記載の発明は、突起
部および半導体チップ部品の電極部表面がＡｕメッキ処
理されているとともに、突起部とこのＡｕメッキ処理さ
れた電極部とがＡｕ−Ａｕにより金属接合されているこ
とを特徴とする請求項２５記載の半導体装置であり、こ
れにより、実装される半導体チップ部品の電極部と突起
部との電気的な接続をより確実に行うことができるとい
う作用を有する。
【００４２】本発明の請求項３５に記載の発明は、基板
表面に電子部品を実装する際に、前記基板表面に設けら
れた配線パターンの所望位置に設けられた突起部と、前
記基板表面に実装される電子部品に設けられた電極部と
が電気的に接続されるように構成された基板の製造方法
であって、前記配線パターンと前記突起部とを一体にか
つ同時に形成することを特徴とする基板の製造方法であ
り、これにより、配線パターンと同時に突起部を一体に
形成することができるため、非常に簡単に効率よく突起
部を形成することができるとともに、突起部の形状を簡
単にかつ常に安定した形状で形成することができるとい
う作用を有する。
【００４３】本発明の請求項３６に記載の発明は、フィ
ルムに所望の配線パターン形状の第１の溝部を形成する
とともに、前記第１の溝部の所望位置に突起形状の第２
の溝部を形成する工程と、前記第１及び第２の溝部に導
電性材料を充填する工程と、前記導電性材料が充填され
フィルムを接着層を介して基板に転写し焼成する工程と
を備え、前記基板に実装される電子部品に設けられた電
極部と電気的に接続される突起部が配線パターンと一体
にかつ同時に形成されることを特徴とする基板の製造方
法であり、これにより、配線パターンと同時に突起部を
一体に形成することができるため、非常に簡単に効率よ
く突起部を形成することができるとともに、突起部の形
状を簡単にかつ常に安定した形状で形成することができ
るという作用を有する。
【００４４】本発明の請求項３７に記載の発明は、突起
部および配線パターンが形成された基板を化学処理また
は機械加工により前記突起部先端の表面粗さを粗にする
工程を有する請求項３５または３６記載の基板の製造方
法であり、これにより、実装される電子部品の電極部と
突起部との電気的な接続も確実に行うことができるとい
う作用を有する。
【００４５】本発明の請求項３８に記載の発明は、エッ
チング処理またはブラスト処理により突起部先端の表面
粗さを粗にした請求項３７記載の基板の製造方法であ
り、これにより、実装される電子部品の電極部と突起部
との電気的な接続も確実に行うことができるという作用
を有する。
【００４６】本発明の請求項３９に記載の発明は、配線
パターンと突起部とを同一の導電性材料で形成すること
を特徴とする請求項３５または３６記載の基板の製造方
法であり、これにより、実装される電子部品の電極部と
突起部との電気的な接続も確実に行うことができるとい
う作用を有する。
【００４７】本発明の請求項４０に記載の発明は、基板
表面に配線パターンを形成するとともに、前記配線パタ
ーンの所望位置に突起部を形成する工程と、前記突起部
と前記基板表面に実装される半導体チップ部品に設けら
れた電極部とを電気的に接続する工程とを備え、前記配
線パターンと前記突起部とを一体にかつ同時に形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法であり、これに
より、配線パターンと同時に突起部を一体に形成するこ
とができるため、非常に簡単に効率よく突起部を形成す
ることができるとともに、突起部の形状を簡単にかつ常
に安定した形状で形成することができるという作用を有
する。
【００４８】本発明の請求項４１に記載の発明は、フィ
ルムに所望の配線パターン形状の第１の溝部を形成する
とともに、前記第１の溝部の所望位置に突起形状の第２
の溝部を形成する工程と、前記第１及び第２の溝部に導
電性材料を充填する工程と、前記導電性材料が充填され
フィルムを接着層を介して基板に転写し焼成する工程
と、前記突起部と半導体チップ部品に設けられた電極と
を電気的に接続する工程とを備え、前記配線パターンと
前記突起部とを一体にかつ同時に形成することを特徴と
する半導体装置の製造方法であり、これにより、配線パ
ターンと同時に突起部を一体に形成することができるた
め、非常に簡単に効率よく突起部を形成することができ
るとともに、突起部の形状を簡単にかつ常に安定した形
状で形成することができるという作用を有する。
【００４９】本発明の請求項４２に記載の発明は、突起
部と半導体チップ部品に設けられた電極部を電気的に接
続する工程の前に、前記突起部を、平坦な面または前記
電極部で負荷を加え、レベリングする工程を備えたこと
を特徴とする請求項４０または４１記載の半導体装置の
製造方法であり、これにより、実装される半導体チップ
部品の電極部と突起部との隙間ばらつきを低減し、電気
的な接続をより確実に行うことができるという作用を有
する。
【００５０】本発明の請求項４３に記載の発明は、突起
部および配線パターンが形成された基板を化学処理また
は機械加工により前記突起部先端の表面粗さを粗にする
工程を有する請求項４０または４１記載の半導体装置の
製造方法であり、これにより、実装される半導体チップ
部品の電極部と突起部との電気的な接続をより確実に行
うことができるという作用を有する。
【００５１】本発明の請求項４４に記載の発明は、エッ
チング処理またはブラスト処理により突起部先端の表面
粗さを粗にした請求項４３記載の半導体装置の製造方法
であり、これにより、実装される半導体チップ部品の電
極部と突起部との電気的な接続をより確実に行うことが
できるという作用を有する。
【００５２】本発明の請求項４５に記載の発明は、配線
パターンと突起部とを同一の導電性材料で形成すること
を特徴とする請求項４０または４１記載の半導体装置の
製造方法であり、これにより、実装される半導体チップ
部品の電極部と突起部との電気的な接続をより確実に行
うことができるという作用を有する。
【００５３】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
半導体とそれを実装する基板の構成を示す斜視図であ
り、図２は同実施の形態における半導体を基板に実装し
た際の断面図である。
【００５４】図１において、５は半導体（ベアチップ）
であり、その下面の周囲（ペリフェラル）に複数個の電
極部６が形成されている。一般にこの電極部６はＡｌで
形成された電極にＡｕメッキ処理が施されているが、電
解メッキ、無電解メッキ等の処理がされているものもあ
る。また、電極部６は半導体５の下面の周囲だけでなく
内側にも形成されたものがある。
【００５５】次に、１はセラミックあるいはガラエポ樹
脂等からなる基板で、その上面にＡｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃ
ｕ等の導電性材料からなる複数の配線パターン２が形成
されている。そしてその一端にかつ半導体５の電極部６
と対向する位置に突起部３が形成されており、半導体５
を基板１に実装した際に、この突起部３と電極部６とが
図２に示すようにＡｇ−ＰｄあるいはＡｇ等の導電ペー
スト８を介して電気的に接続されるように形成されてい
る。
【００５６】ここで、突起部３は配線パターン２と同一
の材料で配線パターン２と一体に形成されており、また
導電ペースト８は突起部３と電極部６との接続を安定す
るために、また熱応力を緩和するために設けられてい
る。
【００５７】一方、配線パターン２の他端には、スルー
ホール電極部４が形成されており、Ａｇ−Ｐｄあるいは
Ａｇ等の導電ペーストが充填されている。これにより、
基板１の表面側と裏面側との導通が図られ、図２に示さ
れるような裏面側に設けられたＡｌ等からなる裏面電極
部９ａ上にＰｂ，Ｓｎ，Ａｇ等からなる半田ボール９を
設けることにより、マザー基板（図示せず）への実装を
簡単に行うことができる。
【００５８】なお、突起部３およびスルーホール電極部
４は配線パターン２の両端にそれぞれ設けられている
が、これに限定されるものではなく、それぞれ配線パタ
ーン２の途中に設けても良く、これにより、配線パター
ン２の設計自由度を大きくすることができる。また、実
装される部品は半導体５に限らず、他のチップコンデン
サやチップ抵抗器等のようなチップ部品を用いても良
く、半導体基板（装置）に限らず、回路基板としても利
用することができる。
【００５９】次に、図２において、７は突起部３と電極
部６の接続部を覆うように半導体５と基板１との間に封
入されたエポキシ樹脂等からなる封止部材であり、これ
により突起部３と電極部６との接続部を保護することが
できるとともに、１０は配線パターン２を覆うように設
けられたガラスペーストあるいはエポキシ樹脂等からな
る絶縁層であり、これにより配線パターン２を保護する
ことができ、これらにより長期信頼性を確保することが
できる。
【００６０】次に、本発明の実施の形態１における突起
部の形成方法について図面を参照しながら説明する。
【００６１】図３は本発明の実施の形態１における突起
部の形成方法を示す工程図であり、それぞれ（ａ）はフ
ィルムへの溝部形成工程、（ｂ）は溝部への導電性材料
充填工程、（ｃ）は基板への導電性材料転写工程を示し
ている。
【００６２】図３（ａ）において、２０はポリイミド等
の樹脂系のフィルムであり、エキシマレーザあるいはＯ
2レーザ等のレーザ光２１をスキャン照射あるいは一括
照射することによりフィルム２０の分子結合を切断して
飛散させることにより、第１の溝部２２および第２の溝
部２３を形成している。
【００６３】ここで、第２の溝部２３は第１の溝部２２
よりも深く溝部が形成されているが、その方法として
は、第２の溝部２３へのレーザ光の照射回数を第１の溝
部２２よりも多くする方法や、第２の溝部２３へのレー
ザ光の照射パワーを第１の溝部２２よりも強くする方法
等がある。
【００６４】次に、図３（ｂ）において、２４はＡｇ，
Ａｇ−Ｐｄ，Ａｕ，Ｃｕ等の導電性材料であり、セラミ
ックあるいはシリコンゴムからなるスキージ２５によ
り、第１の溝部２２および第２の溝部２３へ充填され
る。
【００６５】ここで、第２の溝部２３は、第１の溝部２
２に比べ溝幅が狭くて深いため、導電性材料２４を完全
に充填することが難しいが、その対策としては、充填を
数回繰り返し行ったり、その際遠心力を利用して充填を
行ったり、あるいは導電性材料２４に含まれるフィラの
粒径を小さくするなどして、完全にかつ効率よく導電性
材料２４が充填されるように工夫している。
【００６６】次に、図３（ｃ）において、２６は接着層
であり、この上面に上述で作成したフィルム２０を目視
あるいは画像認識による位置合わせを行いながら貼り合
わせ、フィルム２０をはがすことにより、第１の溝部２
２および第２の溝部２３に埋め込まれた導電性材料２４
が転写され、転写後、約８５０℃で焼成することによ
り、転写物が固められる。このとき、第１の溝部２２に
埋め込まれていた部分が配線パターン２となり、第２の
溝部２３に埋め込まれていた部分が突起部３となる。
【００６７】ここで、第１の溝部２２および第２の溝部
２３に埋め込まれた導電性材料２４をフィルム２０から
形状を損なうことなく剥離させるために、接着層２６が
フィルム２０の転写前に基板１全体に均一に塗布されて
おり、これにより転写物のみを接着固定してフィルム２
０のみをより剥離しやすくしている。なお、この接着層
２６は、転写後の焼成により飛散してしまうものであ
る。
【００６８】また、基板１とフィルム２０との膨張係数
の違いを利用して剥離しやすくする方法もあり、例えば
基板１側を冷やすことにより収縮させても、その温度で
はフィルム２０は収縮しないため、この差を利用してフ
ィルム２０をより剥離しやすくすることができる。
【００６９】以上のように、本実施の形態によれば、基
板１の配線パターン２の形成と、半導体５の実装に使わ
れる突起部３の形成とを同時に、しかも複数箇所を一括
で形成することができるため、製造工程数を大幅に削減
することができるとともに、突起部３の高さばらつきを
フィルム２０の溝部の深さばらつきで抑えることができ
るため、半導体５と基板１との電気的な接続をより確実
にすることができる。
【００７０】なお、エキシマレーザによるフィルム溝加
工の深さばらつきは、３μｍ以下であり、接続の際に全
く問題のないレベルである。本実施の形態ではレーザに
よる溝加工を行ったが、溝加工の方法としては、エッチ
ングや金型成形による方法でもよい。
【００７１】（実施の形態２）次に、突起部３と半導体
５の電極部６の接続について、実施の形態１とは異なる
方法について、図４を用いて説明する。
【００７２】図４は、本発明の実施の形態２における半
導体を基板に実装した際の部分断面図である。なお、実
施の形態１と同様の構成については、同一の番号を付
し、その説明を省略する。
【００７３】図において、実施の形態１と同様の方法で
配線パターン２と一体に形成された突起部３の表面には
導電性樹脂、Ａｕ−Ａｌ、あるいはＡｕ−Ａｕからなる
金属メッキ層３０が形成されており、同様に半導体５の
電極部６の表面にも導電性樹脂、Ａｕ−Ａｌ、あるいは
Ａｕ−Ａｕからなる金属メッキ層３０が形成されてお
り、これらはＡｇ−Ｐｄ等の導電ペースト３１を介して
接合されている。
【００７４】これにより、突起部３と電極部６の接合が
金属結合となり、電気的な接続がより確実に行えるとと
もに、導電ペースト３１としてＡｇ−Ｐｄ等のような抵
抗値の低い材料を選択することにより、より高周波化に
も対応が可能となる。
【００７５】また、突起部３と電極部６の他の接続方法
として、図５に示すように、突起部３をＡｕペーストで
形成するとともに、電極部６をＡｌで形成し、突起部３
の接合部分に超音波を加えて局部加熱させ、接合部分を
活性化させて電極部６と接合させる方法もある。
【００７６】これにより、突起部３と電極部６の接合が
Ａｕ−Ａｌの共晶結合となり、電気的な接合がより確実
に行えるとともに、半田等の接着層なしに接続が可能と
なる。
【００７７】（実施の形態３）次に、突起部３と半導体
５の電極部６の接続について、実施の形態１，２とは異
なる方法について、図６を用いて説明する。
【００７８】図６は、本発明の実施の形態３における半
導体を基板に実装する際の工程図である。なお、実施の
形態１と同様の構成については、同一の番号を付し、そ
の説明を省略する。
【００７９】図６（ａ）に示されるように、実施の形態
１と同様の方法で基板１上に一体に形成された配線パタ
ーン２および突起部３に、あるいはそれらが形成された
基板全体にブラスト粉流３２を加えることにより、その
表面を粗化することができるとともに清浄化することが
でき、図６（ｂ）に示されるように導電ペースト８との
接触面積を増加させて密着強度を高めることができると
ともに、封止部材７を加えた際のアンカー効果が得られ
る。
【００８０】なお、本実施の形態では、ブラスト処理を
施したが、エッチング処理を施しても同様の効果が得ら
れるとともに、実施の形態２のような金属結合や共晶結
合に応用しても同様の効果が得られる。
【００８１】（実施の形態４）次に、本発明の応用例に
ついて、図を用いて説明する。なお、実施の形態１と同
様の構成については、同一の番号を付し、その説明を省
略する。
【００８２】図７は、本発明の実施の形態４における多
層基板の構成を示す断面図である。図において、実施の
形態１と同様の方法で基板１上に配線パターン２ａおよ
び突起部３ａを形成し、その上面に絶縁層２１ａを塗
布、研磨、平坦化した後、絶縁層２１ａから露出した突
起部３ａと電気的に接続するように配線パターン２ｂお
よび突起部３ｂを形成し、その上面に絶縁層２１ｂを塗
布、研磨平坦化させ、さらに絶縁層２１ｂから露出した
突起部３ｂと電気的に接続するように配線パターン２ｃ
および突起部３ｃを形成して多層基板を形成している。
この工程を繰り返すことにより、より多層化が可能とな
り、より実装密度を高めることができる。
【００８３】なお、多層化する際に、その都度、研磨処
理を行っているが、これにより、基板１のそりを補正
（吸収）でき、各層間での導通不良を減少させることが
できる。
【００８４】（実施の形態５）次に、突起部３と半導体
５の電極部６の接続について、実施の形態１，２，３と
は異なる方法について、図１１を用いて説明する。
【００８５】図１１は、本発明の実施の形態５における
半導体を基板に実装した際の部分断面図である。なお、
実施の形態１と同様の構成については、同一の番号を付
し、その説明を省略する。
【００８６】図において、実施の形態１と同様の方法で
配線パターン２と一体に突起部３が形成され、一方、半
導体５の電極部６にはその表面にＡｕメッキ層３０が形
成され、Ｐｂ−Ｓｎ、あるいはＡｇ−Ｓｎ等の半田３３
を介して接合されている。
【００８７】これにより、突起部３と電極部６の接合が
半田３３による金属結合となり、低抵抗な接続が確実に
行え、高周波化にも対応が可能となる。
【００８８】また、突起部３と電極部６の他の接続方法
として、図１２に示すように、異方性導電樹脂３４を介
して接合させる方法もある。
【００８９】異方性導電樹脂３４を用いることにより、
異方性導電粒子３４ａが突起部３と電極部６の間に介在
して電気的な接続が可能となり、同時に半導体５と基板
１の間の封止も行えるため、工程数が少なく、より確実
な接合が行える。
【００９０】さらに、突起部３と電極部６の他の接続方
法として、突起部３をＡｕメッキ処理されているか、ま
たはＡｕペーストで形成するとともに、電極部６をＡｕ
メッキ処理し、突起部３の接合部分に超音波を加えて局
部加熱させ、接合部分を活性化させて電極部６と接合さ
せる方法もある。
【００９１】これにより、突起部３と電極部６がＡｕ−
Ａｕ接合となり、より低抵抗な接合が確実に行えるとと
もに、半田等の接着層なしに接続が可能となる。
【００９２】（実施の形態６）次に、突起部３と半導体
５の電極部６の接続について、実施の形態１，２，３，
５とは異なる方法について、図１３を用いて説明する。
【００９３】図１３は、本発明の実施の形態６における
突起部をレベリングする際の工程図である。なお、実施
の形態１と同様の構成については、同一の番号を付し、
その説明を省略する。
【００９４】図に示されるように、実施の形態１と同様
の方法で基板１上に配線パターン（図示せず）と一体に
形成された突起部３を、金属平板等の平坦な面３５で負
荷を加え、レベリングすることにより、突起部３の高さ
ばらつきを低減できるとともに、実装される半導体の電
極部との隙間ばらつきが低減でき、より接続が確実なも
のとなる。
【００９５】また、本実施の形態では、金属平板等の平
坦な面を用いてレベリング処理を施したが、図１４のよ
うに、実装される半導体５の電極部６で負荷を加え、レ
ベリングする方法もある。
【００９６】この方法によれば、突起部３の高さばらつ
きが、実装される半導体５の電極部６の高さばらつきに
倣うため、突起部３と実装される半導体５の電極部６の
隙間ばらつきが最少限に抑えられ、より接続が確実なも
のとなる。特に、半導体５の電極部６に半田等の厚みば
らつきの大きい膜を形成する場合には有効な方法とな
る。
【００９７】（実施の形態７）次に、突起部３と半導体
５の電極部６の接続について、実施の形態１，２，３，
５，６とは異なる方法について、図１５，１６を用いて
説明する。
【００９８】図１５は、本発明の実施の形態７における
導電ペーストを塗布する際の工程図であり、図１６は、
突起形状改善前における導電ペーストを塗布する際の工
程図である。なお、実施の形態１と同様の構成について
は、同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００９９】図１６に示す通り、突起部３の形状が単純
な円柱形の場合、導電ペースト８を突起部３先端の面で
捕らえるため、塗布量にばらつきが生じ、突起部と半導
体の電極部の接続が不確実になる。それに対して、図１
５に示すような突起部３の形状が凸形状を成す場合、導
電ペースト８を突起部３先端の点で捕らえるため、塗布
量にばらつきが生じない。これにより、突起部３と半導
体の電極部の接続が確実なものとなる。
【０１００】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、配線パターンと同一の導電性材料で突起部を
形成することができるため、突起部と配線パターンとの
電気的な接続を確実に行うことができ、実装される電子
部品の電極部と突起部との電気的な接続も確実に行うこ
とができる。
【０１０１】また基板に配線パターンを形成する際に、
同時にしかも一括して突起部を形成することができるた
め、生産性を大幅に向上させることができるとともに、
突起部の形状を揃えることができ、半導体の電極部との
電気的な接続を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における半導体とそれを
実装する基板の構成を示す斜視図
【図２】同実施の形態における半導体を基板に実装した
際の断面図
【図３】同実施の形態における突起部の形成方法を示す
工程図
【図４】本発明の実施の形態２における半導体を基板に
実装した際の部分断面図
【図５】同実施の形態における他の例を示す部分断面図
【図６】本発明の実施の形態３における半導体を基板に
実装する際の工程図
【図７】本発明の実施の形態４における多層基板の構成
を示す断面図
【図８】従来の半導体装置の断面図
【図９】同従来例の半導体とそれを実装する基板の構成
を示す斜視図
【図１０】同従来例における突起部の形成方法を示す断
面図
【図１１】本発明の実施の形態５における半導体を基板
に実装した際の部分断面図
【図１２】同実施の形態における半導体を基板に実装し
た際の部分断面図
【図１３】本発明の実施の形態６における突起部をレベ
リングする際の工程図
【図１４】同実施の形態における突起部をレベリングす
る際の工程図
【図１５】本発明の実施の形態７における導電ペースト
を塗布する際の工程図
【図１６】突起形状改善前における導電ペーストを塗布
する際の工程図
【符号の説明】
１ 基板 ２ 配線パターン ３ 突起部 ４ スルーホール電極部 ５ 半導体（ベアチップ） ６ 電極部 ７ 封止部材 ８ 導電ペースト ９ 半田ボール １０ 絶縁層 ２０ フィルム ２１ レーザ光 ２２ 第１の溝部 ２３ 第２の溝部 ２４ 導電性材料 ２５ スキージ ２６ 接着層 ３０ 金属メッキ層 ３１ 導電ペースト ３２ ブラスト粉流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｑ

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 その表面に電子部品を実装するための基
    板であって、前記基板の表面に設けられた配線パターン
    と、前記配線パターンの所望位置に設けられた突起部と
    を備え、前記突起部は前記基板に実装される電子部品に
    設けられた電極部と電気的に接続されるとともに、前記
    配線パターンと同一の導電性材料で構成されていること
    を特徴とする基板。
  2. 【請求項２】 配線パターンと突起部とが一体に構成さ
    れていることを特徴とする請求項１記載の基板。
  3. 【請求項３】 突起部先端の表面粗さが粗に形成された
    請求項１記載の基板。
  4. 【請求項４】 基板または配線パターンまたは突起部に
    エッチング処理またはブラスト処理が施された請求項３
    記載の基板。
  5. 【請求項５】 突起部の先端部と実装される電子部品の
    電極部表面とが金属結合により電気的に接続されている
    ことを特徴とする請求項１記載の基板。
  6. 【請求項６】 突起部がＡｕペーストで構成されるとと
    もに、実装される電子部品の電極部がＡｌで構成されて
    いることを特徴とする請求項１記載の基板。
  7. 【請求項７】 突起部の先端部と電子部品の電極部表面
    とがＡｌ−Ａｕの共晶結合により電気的に接続されてい
    ることを特徴とする請求項６記載の基板。
  8. 【請求項８】 突起部がＡｇ−Ｐｄペーストで構成され
    るとともに、実装される電子部品の電極部がＡｌで構成
    されていることを特徴とする請求項１記載の基板。
  9. 【請求項９】 実装される電子部品の電極部表面がＡｕ
    メッキ処理されているとともに、突起部とこのＡｕメッ
    キ処理された電極部とが導電ペーストを介して電気的に
    接続されていることを特徴とする請求項８記載の基板。
  10. 【請求項１０】 突起部の先端部の形状が凸状に形成さ
    れていることを特徴とする請求項９記載の基板。
  11. 【請求項１１】 実装される電子部品の下面と基板との
    間に封止剤を充填したことを特徴とする請求項１記載の
    基板。
  12. 【請求項１２】 基板が多層基板であることを特徴とす
    る請求項１記載の基板。
  13. 【請求項１３】 実装される電子部品の電極部表面がＡ
    ｕメッキ処理されているとともに、突起部とこのＡｕメ
    ッキ処理された電極部とが半田を介して電気的に接続さ
    れていることを特徴とする請求項８記載の基板。
  14. 【請求項１４】 実装される電子部品の電極部表面がＡ
    ｕメッキ処理されているとともに、突起部とこのＡｕメ
    ッキ処理された電極部とが異方性導電樹脂を介して電気
    的に接続されていることを特徴とする請求項８記載の基
    板。
  15. 【請求項１５】 突起部が、平坦な金属面または実装さ
    れる電子部品の電極部で負荷を加えられることにより、
    レベリングされていることを特徴とする請求項１記載の
    基板。
  16. 【請求項１６】 実装される電子部品の電極部表面がＡ
    ｕメッキ処理されているとともに、突起部とこのＡｕメ
    ッキ処理された電極部とがＡｕ−Ａｕにより金属接合さ
    れていることを特徴とする請求項６記載の基板。
  17. 【請求項１７】 突起部および実装される電子部品の電
    極部表面がＡｕメッキ処理されているとともに、突起部
    とこのＡｕメッキ処理された電極部とがＡｕ−Ａｕによ
    り金属接合されていることを特徴とする請求項８記載の
    基板。
  18. 【請求項１８】 基板と、前記基板の表面に設けられた
    配線パターンと、前記配線パターンの所望位置に設けら
    れた突起部とを備え、前記突起部は前記基板に実装され
    る半導体チップ部品に設けられた電極部と電気的に接続
    されるとともに、前記配線パターンと同一の導電性材料
    で構成されていることを特徴とする半導体装置。
  19. 【請求項１９】 配線パターンと突起部とが一体に構成
    されていることを特徴とする請求項１８記載の半導体装
    置。
  20. 【請求項２０】 突起部先端の表面粗さが粗に形成され
    た請求項１８記載の半導体装置。
  21. 【請求項２１】 基板または配線パターンまたは突起部
    にエッチング処理またはブラスト処理が施された請求項
    ２０記載の半導体装置。
  22. 【請求項２２】 突起部の先端部と半導体チップ部品の
    電極部表面とが金属結合により電気的に接続されている
    ことを特徴とする請求項１８記載の半導体装置。
  23. 【請求項２３】 突起部がＡｕペーストで構成されると
    ともに、半導体チップ部品の電極部がＡｌで構成されて
    いることを特徴とする請求項１８記載の半導体装置。
  24. 【請求項２４】 突起部の先端部と半導体チップ部品の
    電極部表面とがＡｌ−Ａｕの共晶結合により電気的に接
    続されていることを特徴とする請求項２３記載の半導体
    装置。
  25. 【請求項２５】 突起部がＡｇ−Ｐｄペーストで構成さ
    れるとともに、半導体チップ部品の電極部がＡｌで構成
    されていることを特徴とする請求項１８記載の半導体装
    置。
  26. 【請求項２６】 半導体チップ部品の電極部表面がＡｕ
    メッキ処理されているとともに、突起部とこのＡｕメッ
    キ処理された電極部とが導電ペーストを介して電気的に
    接続されていることを特徴とする請求項２５記載の半導
    体装置。
  27. 【請求項２７】 突起部の先端部の形状が凸状に形成さ
    れていることを特徴とする請求項２６記載の半導体装
    置。
  28. 【請求項２８】 実装される半導体チップ部品の下面と
    基板との間に封止剤を充填したことを特徴とする請求項
    １８記載の半導体装置。
  29. 【請求項２９】 基板が多層基板であることを特徴とす
    る請求項１８記載の半導体装置。
  30. 【請求項３０】 半導体チップ部品の電極部表面がＡｕ
    メッキ処理されているとともに、突起部とこのＡｕメッ
    キ処理された電極部とが半田を介して電気的に接続され
    ていることを特徴とする請求項２５記載の半導体装置。
  31. 【請求項３１】 半導体チップ部品の電極部表面がＡｕ
    メッキ処理されているとともに、突起部とこのＡｕメッ
    キ処理された電極部とが異方性導電樹脂を介して電気的
    に接続されていることを特徴とする請求項２５記載の半
    導体装置。
  32. 【請求項３２】 突起部が、平坦な金属面または半導体
    チップ部品の電極部で負荷を加えられることにより、レ
    ベリングされていることを特徴とする請求項１８記載の
    半導体装置。
  33. 【請求項３３】 半導体チップ部品の電極部表面がＡｕ
    メッキ処理されているとともに、突起部とこのＡｕメッ
    キ処理された電極部とがＡｕ−Ａｕにより金属接合され
    ていることを特徴とする請求項２３記載の半導体装置。
  34. 【請求項３４】 突起部および半導体チップ部品の電極
    部表面がＡｕメッキ処理されているとともに、突起部と
    このＡｕメッキ処理された電極部とがＡｕ−Ａｕにより
    金属接合されていることを特徴とする請求項２５記載の
    半導体装置。
  35. 【請求項３５】 基板表面に電子部品を実装する際に、
    前記基板表面に設けられた配線パターンの所望位置に設
    けられた突起部と、前記基板表面に実装される電子部品
    に設けられた電極部とが電気的に接続されるように構成
    された基板の製造方法であって、前記配線パターンと前
    記突起部とを一体にかつ同時に形成することを特徴とす
    る基板の製造方法。
  36. 【請求項３６】 フィルムに所望の配線パターン形状の
    第１の溝部を形成するとともに、前記第１の溝部の所望
    位置に突起形状の第２の溝部を形成する工程と、前記第
    １及び第２の溝部に導電性材料を充填する工程と、前記
    導電性材料が充填されフィルムを接着層を介して基板に
    転写し焼成する工程とを備え、前記基板に実装される電
    子部品に設けられた電極部と電気的に接続される突起部
    が配線パターンと一体にかつ同時に形成されることを特
    徴とする基板の製造方法。
  37. 【請求項３７】 突起部および配線パターンが形成され
    た基板を化学処理または機械加工により前記突起部先端
    の表面粗さを粗にする工程を有する請求項３５または３
    ６記載の基板の製造方法。
  38. 【請求項３８】 エッチング処理またはブラスト処理に
    より突起部先端の表面粗さを粗にした請求項３７記載の
    基板の製造方法。
  39. 【請求項３９】 配線パターンと突起部とを同一の導電
    性材料で形成することを特徴とする請求項３５または３
    ６記載の基板の製造方法。
  40. 【請求項４０】 基板表面に配線パターンを形成すると
    ともに、前記配線パターンの所望位置に突起部を形成す
    る工程と、前記突起部と前記基板表面に実装される半導
    体チップ部品に設けられた電極部とを電気的に接続する
    工程とを備え、前記配線パターンと前記突起部とを一体
    にかつ同時に形成することを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
  41. 【請求項４１】 フィルムに所望の配線パターン形状の
    第１の溝部を形成するとともに、前記第１の溝部の所望
    位置に突起形状の第２の溝部を形成する工程と、前記第
    １及び第２の溝部に導電性材料を充填する工程と、前記
    導電性材料が充填されフィルムを接着層を介して基板に
    転写し焼成する工程と、前記突起部と半導体チップ部品
    に設けられた電極とを電気的に接続する工程とを備え、
    前記配線パターンと前記突起部とを一体にかつ同時に形
    成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  42. 【請求項４２】 突起部と半導体チップ部品に設けられ
    た電極部を電気的に接続する工程の前に、前記突起部を
    平坦な金属面または前記電極部で負荷を加えることによ
    りレベリングする工程を備えたことを特徴とする請求項
    ４０または４１記載の半導体装置の製造方法。
  43. 【請求項４３】 突起部および配線パターンが形成され
    た基板を化学処理または機械加工により前記突起部先端
    の表面粗さを粗にする工程を有する請求項４０または４
    １記載の半導体装置の製造方法。
  44. 【請求項４４】 エッチング処理またはブラスト処理に
    より突起部先端の表面粗さを粗にした請求項４３記載の
    半導体装置の製造方法。
  45. 【請求項４５】 配線パターンと突起部とを同一の導電
    性材料で形成することを特徴とする請求項４０または４
    １記載の半導体装置の製造方法。
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