JP2004281984A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱、湿度、外力の影響で寸法変化を起こしやすい可撓性フイルムの変形を抑制し、回路パターンと半導体部品並びに他の基板上に形成された回路パターンとの高精度の接続を実現する方法を提供すること。
【解決手段】可撓性フィルムの片面に有機物層を介して補強板を貼り合わせ、次いで、該可撓性フィルムの他の面に回路パターンを形成した後、該回路パターンに、半導体部品と他の基板上に形成された回路パターンとを接合することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高精度な回路パターンを有し、半導体部品および他の回路基板との接合精度に優れる半導体装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトロニクス製品の軽量化、小型化に伴い、プリント回路基板のパターニングの高精度化が求められている。中でも可撓性フイルム基板は、その可撓性ゆえに三次元配線ができ、エレクトロニクス製品の小型化に適していることから需要が拡大している。例えば、液晶ディスプレイパネルへのＩＣ接続に用いられるＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）技術は、比較的狭幅の長尺ポリイミドフイルム基板を加工することで樹脂基板としては最高レベルの微細パターンを得ることができるが、微細化の進展に関しては限界に近づきつつある。微細化にはライン幅やライン間のスペース幅で表される指標と基板上のパターンの位置で表される指標がある。後者の指標、いわゆる位置精度は、回路基板とＩＣなどの電子部品とを接続する際の電極パッドと回路基板パターンとの位置合わせに係わり、ＩＣの多ピン化の進展に従い要求される精度が厳しくなってきている。
【０００３】
上記位置精度の点において、特に可撓性フィルム基板加工は改良が難しい状況になりつつある。回路基板加工プロセスでは、乾燥やキュアなどの熱処理プロセス、エッチングや現像などの湿式プロセスがあり、可撓性フィルムは、膨張と収縮を繰り返す。このときのヒステリシスは、基板上の回路パターンの位置ずれを引き起こす。また、アライメントが必要なプロセスが複数ある場合、これらのプロセスの間に膨張、収縮があると形成されるパターン間で位置ずれが発生する。可撓性フィルムの膨張と収縮による変形は、比較的大面積の基板寸法で加工を進めるＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｃｉｒｃｕｉｔ）の場合には更に大きな影響を及ぼす。また、位置ずれは引っ張りや捻れなどの外力でも引き起こされ、柔軟性を上げるために薄い基板を使う場合は特に注意を必要とする。これに対して、可撓性フィルムを補強板に貼り合わせ、寸法精度を維持する事で、非常に微細な回路パターンを形成し、その後半導体部品を接合することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
半導体部品を接合したＴＡＢやＦＰＣは、さらに液晶ディスプレイパネルやプリント配線板と接合される。半導体部品の接合は、ＩＬＢ（Ｉｎｎｅｒ Ｌｅａｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）と呼ばれ、一方、液晶ディスプレイパネルやプリント配線板との接合は、ＯＬＢ（Ｏｕｔｅｒ Ｌｅａｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）と呼ばれる。従来、ＯＬＢの接合ピッチはあまり細かくなく、問題になることはなかったが、液晶パネルの高精細化に伴い、接合精度が課題になってきた。特許文献１に依れば、ＩＬＢは非常に高精度に実施することができるが、回路パターン作製後からＯＬＢまでの間の温度湿度変化や取扱いで応力が加わることによる位置精度劣化については考慮されていなかった。
【０００５】
【特許文献１】
国際公開第０３／００９６５７号パンフレット
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のような問題点を解決し、可撓性フイルム回路基板への高精度な半導体部品搭載および他の回路パターンとの接合を高精度に実施できる方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的を達成するために、本発明は以下の構成からなる。
（１）可撓性フィルムの片面に有機物層を介して補強板を貼り合わせ、次いで、該可撓性フィルムの他の面に回路パターンを形成した後、該回路パターンに、半導体部品と、他の基板上に形成された回路パターンと接合することを特徴とする半導体装置の製造方法。
（２）可撓性フィルムの片面に有機物層を介して補強板を貼り合わせ、次いで、該可撓性フィルムの他の面に回路パターンを形成した後、該回路パターンに半導体部品を接合し、さらに、該回路パターンに他の基板上に形成された回路パターンを接合することを特徴とする上記（１）記載の半導体装置の製造方法。
（３）回路パターンを他の基板上に形成された回路パターンと接合した後、可撓性フィルムを補強板から剥離することを特徴とする上記（１）記載の半導体装置の製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明において可撓性フイルムとしては、プラスチックフイルムであって、回路パターン製造工程および電子部品実装での熱プロセスに耐えるだけの耐熱性を備えていることが重要であり、ポリカーボネート、ポリエーテルサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミド、液晶ポリマーなどのフイルムを採用することができる。中でもポリイミドフイルムは、耐熱性に優れるとともに耐薬品性にも優れているので好適に採用される。また、低誘電損失など電気的特性が優れている点で、液晶ポリマーが好適に採用される。可撓性のガラス繊維補強樹脂板を採用することも可能である。ガラス繊維補強樹脂板の樹脂としては、エポキシ、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル、マレイミド、ポリアミド、ポリイミドなどが挙げられる。
【０００９】
可撓性フイルムの厚さは、電子機器の軽量化、小型化、あるいは微細なビアホール形成のためには薄い方が好ましく、一方、機械的強度を確保するためや平坦性を維持するためには厚い方が好ましい点から、４μｍから１２５μｍの範囲が好ましい。
【００１０】
本発明において、回路パターンを形成する方法は特に限定されず、例えば、銅箔などの金属箔を接着剤層で貼り付けて形成することができる他、スパッタやめっき、あるいはこれらの組合せで形成することができる。また、銅などの金属箔の上に可撓性フイルムの原料樹脂あるいはその前駆体を塗布、乾燥、キュアすることで、金属層付き可撓性フイルムを得ることもできる。
【００１１】
本発明において補強板として用いられる基板は、ソーダライムガラス、ホウケイ酸系ガラス、石英ガラスなどの無機ガラス類、インバー合金、ステンレススチール、チタンなどの金属、アルミナ、ジルコニア、窒化シリコンなどのセラミックスやガラス繊維補強樹脂板などが採用できる。いずれも線膨張係数や吸湿膨張係数が小さい点で好ましいが、回路パターン製造工程の耐熱性、耐薬品性に優れている点や大面積で表面平滑性が高い基板が安価に入手しやすい点や塑性変形しにくい点で無機ガラス類からなる基板が好ましい。中でもアルミノホウケイ酸塩ガラスに代表されるホウケイ酸系ガラスは、高弾性率でかつ熱膨張係数が小さいため特に好ましい。
【００１２】
金属やガラス繊維補強樹脂を補強板に採用する場合は、長尺連続体での製造もできるが、位置精度を確保しやすい点で、本発明の回路基板の製造方法は枚葉式で行うことが好ましい。枚葉とは、長尺連続体でなく、個別のシート状でハンドリングされる状態を言う。
【００１３】
補強板にガラス基板を用いる場合、ガラス基板の厚みが小さいと回路パターン加工中や半導体部品接合際に保持手段による平坦さの維持が難しい。また、可撓性フィルムの膨張・収縮力で反りやねじれが大きくなり、平坦な載置台上に真空吸着したときにガラス基板が割れることがある。また、真空吸着・脱着で可撓性フィルムが変形することになり、位置精度の確保が難しくなる傾向がある。一方、ガラス基板が厚いと、肉厚ムラにより平坦性が低下し、露光精度も低くなる。また、ロボット等によるハンドリング負荷が大きくなり素早い動作ができずに生産性が低下する要因になる他、運搬コストも増加する。これらの点から、ガラス基板の厚さは、０．３ｍｍから１．１ｍｍの範囲が好ましい。
【００１４】
補強板に金属を用いる場合、金属基板の厚みが小さいと回路パターン加工中や半導体部品接合際に保持手段による平坦さの維持が難しい。また、可撓性フィルムの膨張・収縮力で反りやねじれが大きくなり、平坦な載置台上に真空吸着できなくなったり、金属基板の反りやねじれが発生する分だけ可撓性フィルムが変形することにより、所定の位置精度が確保できなくなる。また、折れがあるとその時点で不良品となる。一方、金属基板が厚いと、肉厚ムラにより平坦性が低くなるとともに、露光精度も低下する。また、ロボット等によるハンドリング負荷が大きくなり、素早い動作ができなくなって生産性が低下するほか、運搬コストも増加する。したがって、金属板の厚さは、０．１ｍｍから０．７ｍｍの範囲が好ましい。
【００１５】
本発明に用いられる可撓性フィルムと補強板を貼り合わせる有機物層としては、接着剤または粘着剤が使用される。半導体装置製造工程に補強板から可撓性フィルムを剥離する工程がある場合は、接着剤または粘着剤として、例えば、アクリル系またはウレタン系の再剥離型と呼ばれる粘着剤を挙げることができる。可撓性フィルム加工中は十分な接着力があり、剥離時は容易に剥離でき、可撓性フィルム基板に歪みを生じさせないために、弱粘着から中粘着と呼ばれる領域の粘着力のものが好ましい。タック性があるシリコーン樹脂を使用することもできる。また、タック性があるエポキシ系樹脂を使用することも可能である。
【００１６】
再剥離型と呼ばれる粘着剤としては、低温領域で接着力、粘着力が減少するもの、紫外線照射で接着力、粘着力が減少するものや加熱処理で接着力、粘着力が減少するものも好適に用いられる。これらの中でも紫外線照射によるものは、接着力、粘着力の変化が大きく好ましい。紫外線照射で接着力、粘着力が減少するものの例としては、２液架橋型のアクリル系粘着剤が挙げられる。また、低温領域で接着力、粘着力が減少するものの例としては、結晶状態と非結晶状態を可逆的に変化するアクリル系粘着剤が挙げられ、好ましく使用される。
【００１７】
本発明において、剥離力は、有機物層を介して補強板と貼り合わせた１ｃｍ幅の可撓性フィルムを剥離するときの１８０°方向ピール強度で測定される。剥離力を測定するときの剥離速度は３００ｍｍ／分とする。本発明において剥離力は０．１ｇ／ｃｍから１００ｇ／ｃｍの範囲が好ましい。
【００１８】
本発明の有機物層の厚みは、０．１μｍから２０μｍの範囲が好ましく、０．３μｍから１０μｍの範囲であることがさらに好ましい。
【００１９】
補強板と有機物層との接着力を向上させるために、補強板にシランカップリング剤塗布などのプライマー処理を行っても良い。プライマー処理以外に紫外線処理、紫外線オゾン処理などによる洗浄や、ケミカルエッチング処理、サンドブラスト処理あるいは微粒子分散層形成などの表面粗化処理なども好適に用いられる。
【００２０】
本発明に使用する可撓性フイルムには、補強板との貼り付けに先立って、貼り付け面である一方の面に回路パターンが形成されていても良い。この場合、該パターン形成と同時に、もう一方の面に形成される回路パターンとの位置合わせ用マークを形成することが好ましい。貼り合わせ面とは反対側の面に形成する高精細パターンの高精細さを活かすために位置合わせマークを設けて位置合わせすることは高精細パターンの作製に非常に有効である。位置合わせマーク読みとり方法は特に限定されず、例えば、光学的な方法、電気的な方法等を用いることができる。位置合わせマークは、可撓性フイルムを補強板と貼り合わせる際の位置合わせにも利用することができる。位置合わせマークの形状は特に限定されず、露光機などで一般に使用される形状が好適に採用できる。
【００２１】
可撓性フイルムを補強板に貼り付けた後に、可撓性フイルムの該貼り付け面とは反対面に形成される回路パターンは、補強板及び金属層により加工時に生じる可撓性フイルムの変形を防止できるため、特に高精度なパターンを形成することができる。
【００２２】
本発明によれば、このように、片面に特に高精細なパターンを形成した両面配線の回路基板を容易に提供できる。両面配線であることのメリットとしては、スルーホールを介しての配線交差ができ、配線設計の自由度が増すこと、太い配線で接地電位を必要な場所の近傍まで伝搬することで高速動作するＬＳＩのノイズ低減ができること、同様に太い配線で電源電位を必要な場所の近傍まで伝搬することにより、高速スイッチングでも電位の低下を防ぎ、ＬＳＩの動作を安定化できること、電磁波シールドとして外部ノイズを遮断することなどが挙げられ、ＬＳＩが高速化し、また、多機能化による多ピン化が進む中で非常に重要である。
【００２３】
さらに本発明では、可撓性フイルムの両面の加工時に共に補強板を使用し、両面とも特に高精度なパターンを形成することも可能である。例えば、第１の補強板と可撓性フイルムの第２の面とを紫外線硬化型有機物層を介して貼り合わせて、可撓性フイルムの第１の面に回路パターンを形成してから、第１の面と第２の補強板とを紫外線硬化型有機物層を介して貼り合わせた後、可撓性フイルムを第１の補強板から剥離し、次いで可撓性フイルムの第２の面に回路パターンを形成してから、可撓性フイルムを第２の補強板から剥離する方法が挙げられ、両面共に高精度の回路パターン加工を実現することができる。
【００２４】
本発明の回路基板の製造方法の一例を以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２５】
厚さ０．７ｍｍのアルミノホウケイ酸塩ガラスにスピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーター、スクリーン印刷機などで、シランカップリング剤を塗布する。間欠的に送られてくる枚葉基板に比較的低粘度のシランカップリング剤の薄膜を均一に塗布するためには、スピンコーターの使用が好ましい。シランカップリング剤塗布後、加熱乾燥や真空乾燥などにより乾燥し、厚みが２０ｎｍのシランカップリング剤層を得る。
【００２６】
次に上記シランカップリング剤層上に、スピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーター、スクリーン印刷機などで、紫外線硬化型有機物を塗布する。間欠的に送られてくる枚葉基板に比較的粘度が高い有機物を均一に塗布するためには、ダイコーターの使用が好ましい。有機物を塗布後、加熱乾燥や真空乾燥などにより乾燥し、厚みが２μｍの有機物層を得る。この有機物層に、ポリエステルフイルム上にシリコーン樹脂層を設けた空気遮断用フイルムを貼り付けて１週間熟成させる。空気遮断用フイルムを貼り合わせる代わりに、窒素雰囲気中や真空中で保管することもできる。また、有機物層を長尺フイルム基体に塗布、乾燥後、枚葉基板に転写することも可能である。
【００２７】
本発明において、有機物層は、最初に可撓性フィルム側に形成されていても良いし、補強板側に形成されていても良く、両方に形成されていても良い。形成の容易さや剥離界面を可撓性フィルムと有機物層となるよう制御するためには、補強板側に形成されるのが好ましい。
【００２８】
次に上記空気遮断用フイルムを剥がしてポリイミドフイルムを貼り付ける。ポリイミドフイルムの厚さは４μｍから１２５μｍの範囲が好ましい。前述のように、ポリイミドフイルムの片面または両面に金属層があらかじめ形成されていても良い。ポリイミドフイルムの補強板貼り付け面側に金属層を設けておくと、電磁波遮断用のためのグラウンド層などとして利用することができ好ましい。ポリイミドフイルムは、あらかじめ所定の大きさのカットシートにしておいて貼り付けても良いし、長尺ロールから巻きだしながら、貼り付けと切断をしてもよい。このような貼り付け作業には、ロール式ラミネーターや真空ラミネーターを使用することができる。
【００２９】
ポリイミドフイルムをガラス基板に貼り付けた後、紫外線硬化型有機物層に紫外線を照射して架橋を進行させる。
【００３０】
ポリイミドフイルムの貼り合わせ面とは反対側の面にあらかじめ金属層が設けられていない場合は、フルアディティブ法やセミアディティブ法で金属層を形成することができる。
【００３１】
フルアディティブ法は、例えば、以下のようなプロセスである。金属層を形成する面にパラジウム、ニッケルやクロムなどの触媒付与処理をし、乾燥する。ここで言う触媒とは、そのままではめっき成長の核としては働かないが、活性化処理をすることでめっき成長の核となるものである。次いでフォトレジストをスピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーター、スクリーン印刷機などで塗布して、乾燥する。該フォトレジストを所定パターンのフォトマスクを介して露光、現像して、めっき膜が不要な部分にレジスト層を形成する。この後、触媒の活性化処理をしてから、硫酸銅とホルムアルデヒドの組合せからなる無電解めっき液に、該ポリイミドフイルムを浸漬し、厚さ２μｍから２０μｍの銅めっき膜を形成して、回路パターンを得る。
【００３２】
セミアディティブ法は、例えば、以下のようなプロセスである。金属層を形成する面に、クロム、ニッケル、銅またはこれらの合金をスパッタリングし、下地層を形成する。下地層の厚みは、通常、１ｎｍから１０００ｎｍの範囲である。下地層の上に銅スパッタ膜をさらに５０ｎｍから３０００ｎｍ積層することは、後に続く電解めっきのために十分な導通を確保したり、金属層の接着力向上やピンホール欠陥防止に効果があり好ましい。下地層形成に先立ち、ポリイミドフイルム表面に接着力向上のために、プラズマ処理、逆スパッタ処理、プライマー層塗布、接着剤層塗布が行われることは、適宜用いられる。中でもエポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリアミド樹脂系、ポリイミド樹脂系、ＮＢＲ系などの接着剤層塗布は接着力改善効果が大きく好ましい。これらの処理や塗布は、ガラス基板貼り付け前に実施されても良いし、ガラス基板貼り付け後に実施されても良い。ガラス基板貼り付け前に、長尺のポリイミドフイルムに対してロールツーロールで連続処理されることは、生産性向上が図れ好ましい。このようにして形成した下地層上に、フォトレジストをスピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、ダイコーター、スクリーン印刷機などで塗布して、乾燥する。該フォトレジストを所定パターンのフォトマスクを介して露光、現像して、めっき膜が不要な部分にレジスト層を形成する。次いで該下地層を電極として電解めっきをおこなう。電解めっき液としては、硫酸銅めっき液、シアン化銅めっき液、ピロ燐酸銅めっき液などが用いられる。厚さ２μｍから２０μｍの銅めっき膜を形成後、フォトレジストを剥離し、続いてスライトエッチングにて下地層を除去して、さらに必要に応じて金、ニッケル、錫などのめっきを施し、回路パターンを得る。
【００３３】
上記ガラス基板上の空気遮断用フイルムを剥がして、回路パターンが形成された面を貼り合わせ面として、ポリイミドフイルムをガラス基板に貼り付けた後、上述のセミアディティブ法、フルアディティブ法、もしくはサブトラクティブ法で貼り合わせ面と反対側の面に高精細な回路パターンを形成する。
【００３４】
なお、サブトラクティブ法とは、ポリイミドフィルムにベタの金属層が形成されている場合、フォトレジストとエッチング液を使って回路パターンを形成する方法であり、製造プロセスが短く、低コストな方法である。
【００３５】
特に高精細な回路パターンを得るためには、セミアディティブ法、フルアディティブ法の採用が好ましい。
【００３６】
さらに、ポリイミドフイルムに、接続孔を設けることができる。すなわち、ガラス基板との貼り合わせ面側に設けた金属層との電気的接続を取るビアホールを設けたり、ボールグッリドアレーのボール設置用の孔を設けたりすることができる。接続孔の設け方としては、炭酸ガスレーザー、ＹＡＧレーザー、エキシマレーザーなどのレーザー孔開けやケミカルエッチングを採用することができる。レーザーエッチングを採用する場合は、エッチングストッパ層として、ポリイミドフイルムのガラス基板貼り付け面側に金属層があることが好ましい。
【００３７】
ポリイミドフイルムのケミカルエッチング液としては、ヒドラジン、水酸化カリウム水溶液などを採用することができる。また、ケミカルエッチング用マスクとしては、パターニングされたフォトレジストや金属層が採用できる。電気的接続を取る場合は、接続孔形成後、前述の金属層パターン形成と同時にめっき法で孔内面を導体化することが好ましい。電気的接続をとるための接続孔は、直径が１５μｍから２００μｍが好ましい。ボール設置用の孔は、直径が８０μｍから８００μｍが好ましい。
【００３８】
接続孔を形成するタイミングは限定されないが、ポリイミドフイルムをガラス基板に貼り合わせた後、ポリイミドフイルムの貼り合わせ面の反対面から接続孔を形成することが好ましい。
【００３９】
必要に応じて、回路パターン上にソルダーレジスト膜を形成する。微細回路パターンに対しては感光性のソルダーレジストの採用が好ましい。スピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーター、スクリーン印刷機などで回路パターン上に感光性ソルダーレジストを塗布し、乾燥させた後、所定のフォトマスクを介して紫外線露光をし、現像して、ソルダーレジストパターンを得る。次に１００℃から２００℃でキュアをする。
【００４０】
可撓性フイルムの両面に高精細の回路パターンを形成する場合は、可撓性フイルムをガラス基板に貼り合わせて、サブトラクティブ法、セミアディティブ法やフルアディティブ法でガラス基板貼り合わせ面とは反対側の面に回路パターンを形成し、次いで別のガラス基板に、可撓性フイルムの回路形成面側を貼り合わせてから、最初のガラス基板を剥離し、もう一方の面に、サブトラクティブ法、セミアディティブ法やフルアディティブ法で回路パターンを形成し、その後、ガラス基板を剥離する方法が好ましく用いられる。
【００４１】
ガラスに貼り合わせて加工された高精度の回路パターンにＬＳＩなどの半導体部品を接合する。半導体部品搭載装置は、光学的位置検出機能と可動ステージなどの位置合わせ機能を有し、搭載精度を確保できるものが好ましく使用される。本発明は、特に接合ピッチが小さく、かつピン数が大きい大規模ＬＳＩの実装精度確保に効果が大きい。また、半導体部品と回路基板との接合方法としては、回路基板の接合部に形成された金属層と半導体部品の接合部に形成された金属層とを加熱圧着し金属接合させる方法が挙げられる。また、回路基板の接合部の金属層と半導体部品の接合部に形成された金属層とを圧着しつつ回路基板と半導体部品間に配置した異方導電性接着剤または非導電性接着剤を硬化させ、機械的に接合させる方法などを挙げることもできる。
【００４２】
半導体部品が搭載された回路基板をさらに他の基板上に形成された回路パターンと接合する。この工程はＯＬＢと呼ばれ、他の基板としては、液晶ディスプレイパネルであってガラス基板上に配線が形成されているものやプリント配線板が挙げられ、ＯＬＢ用接合装置は、光学的位置検出機能と可動ステージなどの位置合わせ機能を有し、搭載精度を確保できるものが好ましく使用される。本発明の半導体装置の出力または入力側となるものである。半導体部品が搭載された回路基板と他の基板上に形成された回路パターンとの接合方法としては、半導体部品が搭載された回路基板の接合部に形成された金属層と他の基板上の回路パターン上の接合部に形成された金属層とを加熱圧着し金属接合させる方法が挙げられる。また、電子部品が搭載された回路基板の接合部の金属層と他の基板上の回路パターン上の接合部に形成された金属層とを圧着しつつ回路基板と電子部品間に配置した異方導電性接着剤または非導電性接着剤を硬化させ、機械的に接合させる方法などを挙げることもできる。
【００４３】
半導体部品が搭載された回路基板をさらに他の基板上に形成された回路パターンと接合した後、必要に応じて、補強板を可撓性フィルムから剥離する。このとき、ＩＬＢとＯＬＢが可撓性フィルムの同じ面に施されていることが補強板の剥離が容易な点で好ましい。
【００４４】
可撓性フィルム上に複数の回路パターンが形成され、これらを一括して他の基板上に形成された回路パターンと接合することは、工程を大幅に削減できることから本発明の好ましい形態である。すなわち、大型液晶ディスプレイには、ドライバーＩＣを複数個搭載するが、本発明によれば複数個のドライバーＩＣを搭載した可撓性基板からなる半導体装置を液晶ディスプレイ基板に一度に接合することが可能である。
【００４５】
【実施例】
実施例１
可撓性フィルムとして、厚さ２５μｍ、２９０ｍｍ角のポリイミドフィルム（“カプトン”１００ＥＮ 東レデュポン（株）製）を準備した。リール・ツーリール方式のスパッタ装置に長尺のポリイミドフィルムを装着し、厚さ６ｎｍのクロム：ニッケル＝２０：８０（重量比）の合金膜と厚さ１００ｎｍの銅膜をこの順にポリイミドフィルム上に積層した。
【００４６】
補強板として準備した厚さ０．７ｍｍ、３００ｍｍ角のアルミノホウケイ酸塩ガラスにダイコーターで、紫外線硬化型粘着剤“ＳＫダイン”ＳＷ−２２（綜研化学（株）製）と硬化剤Ｌ４５（綜研化学（株）製）を１００：３（重量比）で混合したものを塗布し、８０℃で２分間乾燥した。乾燥後の有機物層厚みを２μｍとした。次いで、有機物層に、ポリエステルフィルム上に離型容易なシリコーン樹脂層を設けたフィルムからなる空気遮断用フィルムを貼り付けて１週間放置した。
【００４７】
上記空気遮断用フィルムを剥がし、カッター付きロール式ラミネータで、ガラスの有機物層側に、銅膜が形成されたポリイミドフィルムを貼り付けた。ポリイミドフィルムのガラスとの貼り合わせ面とは反対側の面を銅膜面とした。
【００４８】
次いで、銅膜上にポジ型フォトレジストをスピンコーターで塗布して９０℃で３０分間乾燥した。フォトレジストをフォトマスクを介して露光、現像して、めっき膜が不要な部分に厚さ１０μｍのフォトレジストを形成した。
【００４９】
テスト用フォトマスクパターンは以下のようにした。ＩＬ部分として、４０μｍピッチで４００個の接続パッド（幅２０μｍ、長さ２００μｍ）を２列平行に設けた。２列の接続パッド列は対向する接続パッドの中心が１．５ｍｍ離れるように配置した。さらに、ＯＬ部分として、上記４００個の接続パッド列から並行に１４ｍｍ離し、接続パッド列の長さ方向中心を合わせて、７０μｍピッチで４００個の接続パッド（幅３０μｍ、長さ５００μｍ）を設けた。ＩＬ部分の接続パッド列とＯＬ部分の接続パッド列および両者の対応する接続パッドどうしを結んだ幅１７μｍの配線を１ユニットとして、これを３００角の基板上に４０ｍｍピッチで６行×６列に均等配置した。
【００５０】
次いで、銅膜を電極として厚さ５μｍの銅膜を硫酸銅めっき液中での電解めっきで形成した。フォトレジストをフォトレジスト剥離液で剥離し、続いて、過酸化水素−硫酸系水溶液によるソフトエッチングにてレジスト層の下にあった銅膜およびクロム−ニッケル合金膜を除去した。引き続き、銅めっき膜上に、無電解めっきで厚さ０．４μｍの錫膜を形成した。回路基板のＩＬ部分とＯＬ部分を除いて、ソルダーレジストをスクリーン印刷し、６０℃で３０分間乾燥し、次いで１４０℃で６０分間キュアした。乾燥後のソルダーレジスト厚みは２０μｍであった。かくして、回路基板用部材を得た。
【００５１】
回路パターンのＩＬ部分に、５０μｍピッチで４００個の金めっきバンプを一列として１．５ｍｍの間隔で２列並行に設けたモデルＩＣチップを、フリップチップボンダーにてＩＣチップ側から３００℃に加熱しつつ、ポリイミドフィルム上の接続パッドと金属接合した。ＩＣ接合後、ガラスとポリイミドフィルムを切断し、基板上にある３６ユニットの回路パターンを個片に切り出した。３０℃、８０％ＲＨの雰囲気に１週間、回路基板用部材を放置した。
【００５２】
液晶ディスプレイパネルをフリップチップボンダーのステージに吸着させ、液晶ディスプレイパネルのガラス上に設けられた透明導電膜からなる７０μｍピッチの電極パッド列上に、異方導電性フィルムを仮接着した。得られた個片の回路パターン搭載回路基板用部材のガラス面を加熱ヘッド側に吸着した。加熱ヘッド側から２３０℃に加熱しつつ、液晶ディスプレイパネルの電極パッドとポリイミドフィルム上の接続パッドとを接合した。接合時の位置合わせは良好で、３６ユニット全てが問題なく接合できた。
【００５３】
実施例２
実施例１と同様にして、ソルダーレジスト付き回路基板用部材を得、さらに、ＩＬ部分にモデルＩＣを接合した。その後、３６ユニットの回路パターンを個片に切り出した。３０℃、８０％ＲＨの雰囲気に１週間、回路基板用部材を放置した。
【００５４】
液晶ディスプレイパネルをフリップチップボンダーのステージに吸着させ、液晶ディスプレイパネルのガラス上に設けられた透明導電膜からなる７０μｍピッチの電極パッド列上に、非導電性ペーストを塗布した。得られた個片の回路パターン搭載回路基板用部材のガラス面を加熱ヘッド側に吸着した。加熱ヘッド側から２４０℃に加熱しつつ、液晶ディスプレイパネルの電極パッドとポリイミドフィルム上のＯＬ部分接続パッドとを接合した。接合時の位置合わせは良好で、３６ユニット全てが問題なく接合できた。
【００５５】
実施例３
実施例１と同様にして、ソルダーレジスト付き回路基板用部材を得、さらに、ＩＬ部分にモデルＩＣを接合した。その後、３６ユニットの回路パターンについて、電極パッド列長さ方向に３ユニット連続した状態で、ガラスとポリイミドフィルムを切断した。すなわち、１２個のサンプルを作製した。３０℃、８０％ＲＨの雰囲気に１週間、回路基板用部材を放置した。
【００５６】
液晶ディスプレイパネルをフリップチップボンダーのステージに吸着させ、液晶ディスプレイパネルのガラス上に設けられた透明導電膜からなる７０μｍピッチの電極パッド列上に、異方導電性フィルムを仮接着した。得られた３ユニットの回路パターン搭載回路基板用部材のガラス面を加熱ヘッド側に吸着した。加熱ヘッド側から２４０℃に加熱しつつ、液晶ディスプレイパネルの電極パッドとポリイミドフィルム上の接続パッドとを３ユニット分一括して接合した。実施した３ユニット一括接合１２回の接合時の位置合わせは良好で、全て問題なく接合できた。
【００５７】
実施例４
実施例１と同様にして、ソルダーレジスト付き回路基板用部材を得、さらに、ＩＬ部分にモデルＩＣを接合した。その後、３６ユニットの回路パターンを個片に切り出した。３０℃、８０％ＲＨの雰囲気に１週間、回路基板用部材を放置した。
【００５８】
実施例１と同様にして、液晶ディスプレイパネルの電極パッドとポリイミドフィルム上のＯＬ部分接続パッドとを接合した。接合時の位置合わせは良好で、３６ユニット全てが問題なく接合できた。次いで、ポリイミドフィルムの液晶ディスプレイと接合した箇所とは反対側の端部を真空吸着して、フィルム端部から徐々にガラス基板から剥離した。
【００５９】
比較例１
実施例１と同様にして、ソルダーレジスト付き回路基板用部材を得、さらに、ＩＬ部分にモデルＩＣを接合した。その後、可撓性フィルムの一端を真空吸着し、端部から徐々に剥離した。ガラスから剥離した回路基板の３６ユニットの回路パターンを個片に切り出した。３０℃、８０％ＲＨの雰囲気に１週間、回路基板用部材を放置した。
【００６０】
液晶ディスプレイパネルをフリップチップボンダーのステージに吸着させ、液晶ディスプレイパネルのガラス上に設けられた透明導電膜からなる７０μｍピッチの電極パッド列上に、異方導電性フィルムを仮接着した。得られた個片の回路基板のポリイミドフィルム面を加熱ヘッド側に吸着した。加熱ヘッド側から２３０℃に加熱しつつ、液晶ディスプレイパネルの電極パッドとポリイミドフィルム上のＯＬ部分接続パッドとの接合を試みた。３６ユニット中、位置合わせが完了しないものが５ユニットあった。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、温度、湿度あるいは引っ張りや捻れなどの外力による可撓性フイルムをベースとした回路基板の変形を抑制して、半導体部品および他の基板上に形成された回路パターンとを接合する際の電極パッドと可撓性フィルム上の回路基板パターンとの位置合わせ精度に係わる位置精度の改善に効果が大きい。

Claims (3)

1. 可撓性フィルムの片面に有機物層を介して補強板を貼り合わせ、次いで、該可撓性フィルムの他の面に回路パターンを形成した後、該回路パターンに、半導体部品と、他の基板上に形成された回路パターンとを接合することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 可撓性フィルムの片面に有機物層を介して補強板を貼り合わせ、次いで、該可撓性フィルムの他の面に回路パターンを形成した後、該回路パターンに半導体部品を接合し、さらに、該回路パターンに他の基板上に形成された回路パターンを接合することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
3. 回路パターンを他の基板上に形成された回路パターンと接合した後、可撓性フィルムを補強板から剥離することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。