JP2006086265A - 配線基板、配線基板の製造方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 配線接続の精度を向上させながら、その配線接続の近傍について折り曲げることができる配線基板、配線基板の製造方法および電子機器を提供する。
【解決手段】 シリコン基板１１の一部を接続部材に接続する接続工程と、前記接続部材に接続されたシリコン基板１１の一方面には樹脂膜１２及び配線パターン１３が形成されてなり、樹脂膜１２及び配線パターン１３によってシリコン基板１１を保持した状態で前記シリコン基板１１を割る割断工程とを有することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、配線基板、配線基板の製造方法および電子機器に関するものである。

近年、電子機器の小型軽量化が加速的に進められている。これに伴い、電子機器に用いる部品の小型化、低コスト化の要求が強くなっている。これら小型化の要求に応えるものとして、マイクロマシニングといわれる微細加工技術が開発され、小型でありながら高度な機能を有するマイクロマシンが製造されるようになっている。このマイクロマシンの例としては、例えば、圧電素子を内蔵し、この内蔵した圧電素子を振動させることによってインクの吹出を行うプリンタヘッドがある。

従来、これら小型部品と外部基板との接続には、例えば材質がポリイミドからなるフレキシブル基板によって形成されたコネクタ（配線基板）を介在させる方法が行われていた。そして、このコネクタの一端側には小型部品の端部に形成された端子電極と重ね合わせが可能な端子電極が形成され、他端側には、外部基板と接続が可能な幅広で且つ広い間隔の端子電極が形成されている。そして両端子電極間を結ぶように配線が設けられ、当該配線の引き回し途中で幅や間隔の変更を行うようにしている。

また、コネクタの中には接続対象物となる小型部品の駆動をなすため例えばドライバーＩＣのような半導体装置が搭載されたものもある。この場合、半導体装置は、コネクタのほぼ中央部に設けられたデバイスホールに収納され、コネクタの両端子電極を形成する配線の他方端部側を穴部より突出させ、これをインナリードとし、当該インナリードと半導体装置に設けられた端子とを接続させることで、両端子電極と半導体装置との導通を図るようにしている。

以上のように構成されたコネクタと接続対象物との接続は、接続対象物の端子電極とコネクタの端子電極に導電性粒子を含んだ接着剤を塗布し、これらをボンディングステージ上で重ね合わせ、ボンディングツールによって加熱押圧することによって行っている。

また、従来においては、各端子電極間のピッチが微小になった場合であっても、端子電極間の短絡を防止しようとするコネクタが考え出されている。このコネクタは、複数の第１端子電極と複数の第２端子電極が基板上に形成されてなり、第端子電極と第２端子電極間のピッチを変換する機能を有するものである。さらにこのコネクタは、各第１端子電極間に溝部を有するとともに、少なくとも基板の縁部に絶縁膜を有する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１１０２６９号公報

しかしながら、上記従来のコネクタでは、コネクタと接続対象物との接続においてボンディングツールなどによる加熱及び加圧処理を要している。この加熱及び加圧処理によって、コネクタをなすフレキシブル基板が変形・膨張し、端子電極間のピッチ寸法などが変化してしまう。これにより、従来のコネクタでは、端子電極間の短絡が生じるおそれがあり、コネクタの微細化及び高信頼性化が阻害されてしまう。すなわち、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）工法又はＣＯＦ（Chip on Film）工法などによるフレキシブル基板を用いた従来のコネクタでは、配線接続の微細化及び高信頼化に対応することが困難であるという問題点がある。

また、上記特許文献１に記載のコネクタのようにシリコンの配線基板を用いているものは、加熱などに対しても変形・膨張がしがたいが、そのコネクタをなすシリコン基板を曲げることができない。そこで、従来のシリコン基板からなるコネクタは、一つの平面上において配線延長などができるが、配線方向を配線基板の面方向から変更することが困難である。したがって、かかる従来のコネクタは、接続対象部品の配置の自由度を向上させるという点については不充分であり、電子機器のコンパクト化及びデザインの多様化を制限しているという問題点があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、配線接続の精度を向上させながら、その配線接続の近傍について折り曲げることができる配線基板、配線基板の製造方法および電子機器を提供することを目的とする。
また、本発明は、シリコン基板などの配線接続時の加熱・加圧処理に対して変形しがたいものからなるとともに、容易に折り曲げることができる配線接続構造からなる配線基板、配線基板の製造方法および電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の配線基板の製造方法は、基板の一部を接続部材に接続する接続工程と、前記接続部材に接続された基板の一方面には絶縁膜及び配線パターンが形成されてなり、前記絶縁膜及び配線パターンによって前記基板を保持した状態で前記基板を割る割断工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、例えば、配線接続構造（コネクタ）をなす基板を接続部材に接続することで、その基板と接続部材（表示体装置の基板など）とを電気的及び機械的に接続することができる。さらに、本発明は、絶縁膜と配線パターンとにより、割られた基板間を繋げた状態とすることができる。すなわち、絶縁膜と配線パターンとにより、折り曲げ部を構成することができる。これらにより、本発明は、割られる基板としてシリコン基板などの配線接続時の加熱・加圧処理に対して変形しがたいものを用いながら、容易に折り曲げることができる配線接続構造を、簡便に製造することができる。
また、本発明によれば、基板を接続部材に接続してからその基板を割るので、接続部材を割断工程における基板保持部材として用いることができ、接続工程の簡便化及び精密化を向上させることができる。

上記目的を達成するために、本発明の配線基板の製造方法は、基板の一方面には絶縁膜及び配線パターンが形成されてなり、前記絶縁膜及び配線パターンによって前記基板を保持した状態で前記基板を割る割断工程と、割られた前記基板の一部を接続部材に接続する接続工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、絶縁膜及び配線パターンによって基板が複数に分離しない状態としながらその基板を割った後に、その割られた基板の一方を接続部材に接続する。これにより、絶縁膜と配線パターンとにより、折り曲げ部を構成することができる。また、割断工程を接続部材とは無関係に実施でき、割断工程における基板の割り方の自由度を向上させることができる。また、接続工程において加熱・加圧処理を用いた場合、接続箇所に加えられた熱は割られた部位で遮断されて放熱が抑えられる。したがって、本発明は、接続工程での熱エネルギーを効率的に活用できる。また、本発明は、例えば、割られた２つの基板における一方を接続部材に加熱接続して、他方に半導体素子などを搭載する場合、割られた部位により、半導体素子などに熱が伝わることを大幅に低減することができる。そこで、本発明は、より高密度に実装され信頼性の高い半導体装置などを製造できる。

また、本発明の配線基板の製造方法は、前記基板上に絶縁膜（樹脂）を形成する絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜上に配線パターンを形成する配線パターン形成工程とを、前記割断工程よりも前に行うことが好ましい。
本発明によれば、絶縁膜と配線パターンとにより、割られた基板間を繋げることができる。すなわち、絶縁膜と配線パターンとにより、折り曲げ部を構成することができる。これらにより、本発明は、割られる基板としてシリコン基板などの配線接続時の加熱・加圧処理に対して変形しがたいものを用いながら、容易に折り曲げることができる配線接続構造を、簡便に製造することができる。
また、本発明によれば、配線パターンを基板上に直接形成するので、高精度な配線パターンを簡便に形成できる。そこで、本発明は、配線接続の微細化及び高信頼性化をさらに促進させながら、接続対象部品の配置の自由度を向上させることができる。

また、本発明の配線基板の製造方法は、前記基板がシリコンを主体としてなり、前記絶縁膜は絶縁性を有する樹脂からなり、前記配線パターン形成工程は、前記絶縁膜上に金属膜を配置する工程と、該金属膜をエッチングして配線パターンを形成する工程と、該配線パターン上に金属を積層する工程とを有することが好ましい。
本発明によれば、シリコン基板を用いることにより、配線接続時の加熱・加圧処理による寸法変化を、従来のＴＡＢ、ＣＯＦ、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などにおける可撓性基板に比較して、大幅に低減することができる。例えば、本発明によれば、従来実現することが困難であった接続であって、端子ピッチが５０μｍであり、その端子数が４００の多端子を一括接続することができる。また、本発明によれば、かかるシリコン基板の熱伝導性の良さから、配線接続時において接続領域全体に均一な加熱をすることができ、接続時間の短縮及び接続箇所の信頼性向上を図ることができる。
また、本発明は、絶縁膜として樹脂を用いることにより、配線パターンの短絡を防止しながら可撓性に富む配線接続構造を簡便に構成できる。また、本発明は、配線パターンの形成にエッチングを用いることにより、従来からあるフォト・エッチング装置などを用いて簡便に且つ高精度に配線パターンを形成できる。また、配線パターン上に金属を積層することにより、抵抗値が低く、経年劣化なども少ない配線パターンを形成できる。

また、本発明の配線基板の製造方法は、マザー基板についてダイシングして前記基板を形成する個片化工程を、前記割断工程よりも前に行うことが好ましい。
また、本発明の配線基板の製造方法は、前記マザー基板に対して前記絶縁膜形成工程及び配線パターン形成工程を施した後に、前記個片化工程を行うことが好ましい。
本発明によれば、個片化工程により、絶縁膜及び配線パターンが形成された前記基板を大量に且つ簡便に製造できる。

また、本発明の配線基板の製造方法は、半導体素子を前記基板に搭載する素子搭載工程を、前記接続工程及び割断工程よりも前に行うことが好ましい。
本発明によれば、例えば、表示体又はインクジェットヘッドなどの駆動回路（ドライバーＩＣ）をなす半導体素子を備えた、可撓性の配線接続構造を簡便に製造することができる。ここで、半導体素子は、絶縁膜及び配線パターンを備えた基板の製造とは別個に作ってもよく、その基板（前記マザー基板）に直接作り込んでおいてもよい。

また、本発明の配線基板の製造方法は、前記接続工程で、前記基板の端部の配線パターンと前記接続部材の入出力端子とを電気的及び機械的に接続することが好ましい。
本発明によれば、基板の配線パターンと接続部材の入出力端子とを加熱・加圧処理などで接続することにより、基板上の半導体素子などと接続部材の回路とを接続することができる。

また、本発明の配線基板の製造方法は、前記割断工程によって前記基板が第１基板と第２基板とに割られ、前記第１基板と第２基板とは、前記絶縁膜及び配線パターンの少なくとも一部で連結された状態となっていることが好ましい。
本発明によれば、例えば基板が２つに割られたときに、その２つの基板を絶縁膜及び配線パターンで連結した状態とすることができる。したがって、その２つの基板間は、配線パターンでよって電気的に接続され、絶縁膜及び配線パターンで可撓性を持って機械的に接続されることとなる。

上記目的を達成するために、本発明の配線基板は、前記配線基板の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、基板間を絶縁膜及び配線パターンなどで連結しながら、その基板の一部を接続部材に接続してなる配線基板を提供することができる。したがって、本発明はシリコン基板などの配線接続時の加熱・加圧処理に対して変形しがたいものを構成要素としながら、容易に折り曲げることができる配線接続構造を備えた半導体装置などを提供することができる。そこで、本発明の配線基板は、配線接続の微細化及び高信頼性化を促進させながら、接続対象部品の配置の自由度を向上させることができる。

上記目的を達成するために、本発明の配線基板は、第１基板と、前記第１基板の縁部位に自身の縁部位が近接して配置された第２基板と、前記第１基板及び第２基板の一方面に形成されている絶縁膜（樹脂）と、前記絶縁膜上に形成されている配線パターンとを有し、前記第１基板と第２基板とは、前記絶縁膜及び配線パターンの少なくとも一部で連結されていることを特徴とする。
本発明によれば、第１基板と第２基板間を絶縁膜及び配線パターンで連結してなる配線基板を提供することができる。したがって、本発明はシリコン基板などの配線接続時の加熱・加圧処理に対して変形しがたいものを第１基板及び第２基板の構成材料としながら、容易に折り曲げることができる配線接続構造を備えた半導体装置などを提供することができる。そこで、本発明の配線基板は、配線接続の微細化及び高信頼性化を促進させながら配置及び立体的形状の自由度を向上させることができる。

また、本発明の配線基板は、前記第１基板及び第２基板が、シリコンを主体としてなり、前記絶縁膜は、絶縁性を有する樹脂からなり、前記第１基板及び第２基板の少なくとも一方には、半導体素子が搭載されており、前記第１基板及び第２基板の少なくとも一方の端部は、接続部材に接続されていることが好ましい。
本発明の配線基板によれば、第１基板及び第２基板にシリコン基板を用いることにより、配線接続時の加熱・加圧処理に対して変形・膨張を抑えることができる。また、本発明は、絶縁膜として樹脂を用いることにより、配線パターンの短絡を防止しながら可撓性に富む配線接続構造を簡便に構成できる。また、本発明によれば、例えば表示体又はインクジェットヘッドなどの駆動回路（ドライバーＩＣ）をなす半導体素子を備えるとともに可撓性のある配線接続構造を備えた半導体装置を簡便に提供することができる。

また、本発明の配線基板は、前記第１基板及び第２基板の一方に、半導体素子が搭載されており、前記第１基板及び第２基板における前記半導体素子が搭載されていない方の基板の配線パターンは、前記接続部材の入出力端子と電気的及び機械的に接続されていることが好ましい。
本発明によれば、例えば第１基板に加えられた配線接続時の熱が、第２基板の半導体素子に伝わることを、第１基板と第２基板の連結部位で大幅に低減することができる。そこで、本発明の配線基板は、配線接続の微細化及び高信頼性化を促進させながら、装置のコンパクト化及びデザインの自由度向上を図ることができる。

上記目的を達成するために、本発明の電子機器は、前記配線基板を有してなることを特徴とする。
本発明によれば、基板間を絶縁膜及び配線パターンなどで連結しながら、その基板の一部を接続部材に接続してなる配線基板を備えた電子機器を提供することができる。そこで本発明は、基板間の連結箇所で折り曲げることができるので、占有面積を抑制することができ、コンパクトでデザインの自由度が大きい電子機器を簡便に且つ低コストで提供することができる。また、本発明は、シリコン基板などを配線接続構造に用いることができるので、配線接続時の加熱・加圧による寸法変化を、従来のＴＡＢ、ＣＯＦ、ＦＰＣなどにおける可撓性基板に比較して、大幅に低減することができる。そこで、本発明の電子機器は、ＴＡＢ又はＣＯＦなどを用いた電子機器よりも、装置のコンパクト化及び高信頼性化を促進することができる。

また、本発明の電子機器は、前記接続部材が表示体装置とインクジェットヘッドとのいずれかであることが好ましい。
本発明によれば、例えば半導体素子などからなる駆動回路部、表示部、インクジェットヘッドとの位置関係及び向きなどの設計自由度が大きくなる。また、それらの各構成装置間の配線接続をコンパクトに且つ高い信頼性を持って行うことができる。そこで、本発明は、表示部又はインクジェットヘッドを有してなる電子機器であって、信頼性が高くコンパクトでデザイン的に優れた電子機器を簡便に且つ低コストで提供することができる。したがって、本発明は、例えば、コンパクトでデザイン的に優れ、かつ不具合が生じ難くて信頼性の高いインクジェットプリンタを、簡便に且つ低コストで提供することができる。

以下、本発明の実施形態に係る配線基板（半導体装置）及びその製造方法について、図面を参照して説明する。

（半導体装置の製造方法）
図１から図３は、本発明の実施形態に係る配線基板からなる半導体装置の製造方法の一例を示す模式断面図である。また、図３は、本発明の実施形態に係る半導体装置（配線基板）１００を示している。

先ず、図１（ａ）に示すように、マザー基板１上に樹脂膜２を形成する（絶縁膜形成工程）。マザー基板１は、シリコン基板であることが好ましい。そのシリコン基板は純度の高いものである必要はなく、不純物濃度の高いシリコン基板をマザー基板１として用いて、製造コストの低減などを図ってもよい。また、マザー基板１は、化合物半導体からなるものであってもよい。また、マザー基板１は、ガラス、セラミックス、金属などのいずれかで構成されているものとしてもよい。また、マザー基板１には、予めトランジスタ、抵抗、コンデンサ、配線、電極などの電子素子及び回路を形成しておいてもよい。また、マザー基板１の厚みは、０．４ｍｍ以下であることが好ましい。

樹脂膜２は、絶縁性があり、本発明の絶縁膜をなすものである。そして、樹脂膜２は、例えばマザー基板１上にポリイミド樹脂などの樹脂を塗布することなどで形成する。ここで、ポリイミドの代わりに、ポリエステル、ウレタン、液晶ポリマのいずれかを用いてもよい。樹脂の塗布は、スピンナ、コータ、インクジェット吐出装置、スプレーなどを用いて行うことができる。そして、マザー基板１上に塗布された樹脂について焼成して、約５μｍから３０μｍの厚みの樹脂膜２を完成させる。

なお、マザー基板１に予め上記電子素子などを形成しておいた場合は、その電子素子などを配線接続するために、樹脂膜２に孔を開ける。この孔は、マザー基板１に予め形成した電極などの上方に開ける。例えばレーザを用いた穿孔加工により、樹脂膜２に孔を開けることができる。また、上記孔を形成した後に、上記電極の露出面上及び樹脂膜２上の不純物を除去する不純物除去工程を行ってもよい。これにより、上記電極及び樹脂膜２の密着力を増加させることができ、後工程で形成される配線パターン３が電極又は樹脂膜２から剥離することなどを回避することができる。

次いで、樹脂膜２上に、ＴｉＷ（チタンタングステン）、Ｃｕ（銅）、Ｃｒ（クロム）などからなる金属膜を配置する。この金属膜の配置は、スパッタなどを用いて行うことができる。また、上記金属膜の上にメッキなどでさらに金属層を積層してもよい。

次いで、上記金属膜についてフォト・エッチング処理によりエッチングして、図１（ａ）に示すように、配線パターン３を形成する（配線パターン形成工程）。
この配線パターン形成工程では、上記エッチングにより形成した配線パターン３上に、Ｃｕ、又はＣｕを含む合金などの金属を積層することが好ましい。さらに、配線パターン３に積層された金属上に、Ａｕ（金）、Ｓｎ（スズ）などの金属被覆を行う。この金属被覆は、例えばメッキ処理又は蒸着処理にて実施する。このようにすると、配線パターン３と樹脂膜２との密着性を保ちながら、配線パターン３の厚みを任意に大きくすることができる。これにより、後工程において図３に示すように、樹脂膜２及び配線パターン３が第１基板１１Ａと第２基板１１Ｂ間を連結する配線接続構造となったときに、その配線接続構造の機械的強度を高めることができる。さらに、上記Ａｕなどによる金属被覆をすることで、後工程で配線パターン３に対する配線接続をするときに接続抵抗を低減できるとともに、配線パターン３の酸化を防止することができる。このようにして形成された配線パターン３の厚みは、例えば９μｍとする。

次いで、樹脂膜２及び配線パターン３が形成されたマザー基板１について、ダイシング位置４でダイシングする（個片化工程）。
これにより、図１（ｂ）に示すように、シリコン基板１１、樹脂膜１２及び配線パターン１３からなる個片基板１０が形成される。なお、シリコン基板１１はマザー基板１の一部であり、樹脂膜１２は樹脂膜２の一部であり、配線パターン１３は配線パターン３の一部である。

次いで、図１（ｃ）に示すように、個片基板１０に半導体素子２１を搭載して、素子搭載基板３０Ａを形成する（素子搭載工程）。
半導体素子２１は、上記個片基板１０の製造とは別個に作られたものである。そして、半導体素子２１は、半導体チップであり、シリコン半導体及び化合物半導体のどちらからなるものでもよい。半導体素子２１には、電極２２が設けられている。本実施形態では、半導体素子２１が表示体の駆動用集積回路をなすものとする。半導体素子２１の製造方法としては、各種の製法を用いることができる。例えば、半導体ウエハ上に、トランジスタ、コンデンサ、抵抗、配線、電極２２などを形成して複数組の集積回路を形成する。その後、その半導体ウエハを碁盤の目のように設定したダイシングラインに沿って切断することで、長方形の半導体チップをなす半導体素子２１を形成する。そして、素子搭載工程では、半導体素子２１の電極２２と個片基板１０の配線パターン１３とを、電気的及び機械的に接続する。この接続は、異方性導電接着剤、半田などを用いた合金接合、配線パターン３と電極２２との金属同士を圧着する金属接続などによって接合することができる。

次いで、図２に示すように、素子搭載基板３０Ａの一部（一方端部位）を接続部材の表示体装置４０に電気的及び機械的に接続する（接続工程）。
これにより、素子搭載基板３０Ａは、表示体装置４０に電気的に接続されるとともに、表示体装置４０に片持ち支持される。表示体装置４０は、例えば液晶パネル、プラズマ・ディスプレイ・パネル又は有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルなどをなすものである。そして、半導体素子２１は表示体装置４０を駆動する駆動用集積回路をなす。なお、素子搭載基板３０Ａの他方端部位に、映像信号などを出力する外部基板（図示せず）を接続することとしてもよい。すると外部基板から出力された映像信号は半導体素子２１で駆動信号に変換され、その駆動信号が半導体素子２１から表示体装置４０へ送られて、表示体装置４０で映像信号に対応した画像が表示されることとなる。

接続工程では、素子搭載基板３０Ａの配線パターン１３と表示体装置４０の入出力端子との電気的接合は、次のように行う。表示体装置４０の入出力端子のピッチは例えば３５μｍとする。ここで、半導体素子２１に接続されている配線パターン１３における表示体装置４０の入出力端子に接続される部分の配線ピッチは、表示体装置４０の入出力端子のピッチに整合されている。そして、配線パターン１３と表示体装置４０の入出力端子との接続手段としては、異方性導電膜５を用いることができる。具体的には、半導体素子２１が搭載された素子搭載基板３０Ａの縁近傍の配線パターン１３と表示体装置４０の入出力端子（電極）とを対向させ、その配線パターン１３と入出力端子との間に異方性導電膜を挟持させる。そして素子搭載基板３０Ａにおける配線パターン１３の形成面の逆側面（図面の上方）より、異方性導電膜の温度が約１６０℃から２３０℃となるように加熱及び加圧する。これで異方性導電膜中の導電粒子により、表示体装置４０の入出力端子と配線パターン１３との電気的及び機械的な接続がなされる。

素子搭載基板３０Ａの配線パターン１３と表示体装置４０の電極との接続は、異方性導電膜５の代わりに、半田などを用いた合金接合、配線パターン１３と表示体装置４０の電極との金属同士を圧着する金属接続、導電接着剤、共晶金属接続などを用いることもできる。

次いで、図２に示すように、表示体装置４０に片持ち支持された素子搭載基板３０Ａに対して、外圧を加えることでその素子搭載基板３０Ａを割り、図３に示す素子搭載基板３０Ｂとする（割断工程）。
すなわち、図２に示す状態の素子搭載基板３０Ａにおける表示体装置４０側とは逆側の端部（図面右側端）の上面を図面の下方に押す力Ｆを作用させる（図３参照）。これにより素子搭載基板３０Ａのシリコン基板１１は、割られて割断部１４が生じ、第１基板１１Ａと第２基板１１Ｂとに割られる。ただし、素子搭載基板３０Ｂの第１基板１１Ａと第２基板１１Ｂとは、割断部１４において樹脂膜１２及び配線パターン１３により連結されている。したがって、割断工程では、接続部材である表示体装置４０に接続されたシリコン基板１１について、第１基板１１Ａと第２基板１１Ｂとが離ればなれに分離しない状態としながら、第１基板１１Ａと第２基板１１Ｂとに割られる。

上記割断工程により、本実施形態に係る半導体装置（配線基板）１００が完成する。すなわち、第１基板１１Ａと第２基板１１Ｂとが樹脂膜１２及び配線パターン１３で連結されてなる素子搭載基板３０Ｂと、第１基板１１Ａの配線パターン１３と接続している表示体装置４０とを有してなる半導体装置１００が完成する。

これらにより、本実施形態の半導体装置１００は、第１基板１１Ａと第２基板１１Ｂとが樹脂膜１２及び配線パターン１３で連結されているので、その連結部位で第１基板１１Ａに対して第２基板１１Ｂを折り曲げることも折り畳むこともできる。そこで、本実施形態の半導体装置１００は、占有面積を抑制することができ、コンパクトでデザイン的に優れた表示体装置となることができる。

また、本実施形態の半導体装置１００は、第１基板１１Ａ及び第２基板１１Ｂをシリコン基板１１から形成している。これにより、半導体装置１００は、表示体装置４０とシリコン基板１１（第１基板１１Ａ）との配線接続の加熱・加圧による寸法変化を、ＴＡＢ、ＣＯＦ又はＦＰＣなどにおけるフレキシブル基板に比較して、大幅に抑制することができる。そこで、本実施形態によれば、従来実現することが困難であった接続であって、端子ピッチが５０μｍであり、その端子数が４００の多端子を一括接続することができる。また半導体装置１００は、シリコン基板１１を有して構成しているので、シリコン基板１１の熱伝導性の良さから配線接続領域の均一な加熱ができ、配線接続時間を短縮することができる。

次に、本実施形態の製造方法の変形例について説明する。上記実施形態では、図２に示すように、素子搭載基板３０Ａを表示体装置４０に接続してから、素子搭載基板３０Ａのシリコン基板１１を第１基板１１Ａと第２基板１１Ｂとに割っている。すなわち、上記実施形態は、接続工程を行ってから割断工程を行う。

本変形例では、素子搭載基板３０Ａのシリコン基板１１を第１基板１１Ａと第２基板１１Ｂとに割って図３の素子搭載基板３０Ｂを得てから、その素子搭載基板３０Ｂを表示体装置４０に接続する。すなわち、割断工程を行ってから接続工程を行う。

これらにより、本変形例によれば、割断工程を接続部材の表示体装置４０とは無関係に実施でき、割断工程におけるシリコン基板１１の割り方の自由度を向上させることができる。また、接続工程において加熱・加圧処理を用いた場合、接続箇所に加えられた熱は割られた部位で遮断されて放熱が抑えられる。すなわち、図３において、第１基板１１Ａから第２基板１１Ｂへの熱伝導を割断部１４により、大幅に低減することができる。そこで配線接続時の熱が半導体素子２１などに伝わることを大幅に低減でき、より高密度に実装された半導体装置１００であって信頼性の高い半導体装置１００を製造できる。

（電子機器）
＜インクジェットプリンタ＞
図４は本発明の実施形態に係る電子機器を示す説明図であり、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は平面図である。本実施形態の電子機器４００は、静電アクチュエータ５９を有してなるものであり、インクジェットプリンタの構成要素をなすものである。電子機器４００は、図３に示す半導体装置１００と、静電アクチュエータ５９と、インクジェットヘッド本体部６０とを有して構成されている。本実施形態の半導体装置１００に設けられている半導体素子２１は、静電アクチュエータ５９を駆動する駆動用集積回路をなすものとする。また、本実施形態の半導体装置１００は、第１基板１１Ａが図３に示す表示体装置４０の代わりにインクジェットヘッド本体部６０に接続されているものとする。

静電アクチュエータ５９はインクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッドに用いられるものであり、マイクロマシニング技術による微細加工により形成された微小構造のアクチュエータである。そして、本実施形態のインクジェットヘッドは、フェイスイジェクトタイプのインクジェットヘッド本体部６０と、これを駆動する半導体素子１を有するとともに外部配線を行うための半導体装置１００とを個別に製作して、これらを接続したものである。

インクジェットヘッド本体部６０は、図４に示すように、シリコン基板７０を挟み、上側に同じくシリコン製のノズルプレート７２を有するとともに、下側にはホウ珪酸ガラス製のガラス基板７４がそれぞれ積層された３層構造になっている。ここで中央のシリコン基板７０には、独立した複数のインク室７６と、この複数のインク室７６を結ぶ１つの共通インク室７８と、この共通インク室７８と各インク室７６に連通するインク供給路８０として機能する溝が設けられている。そして、これらの溝がノズルプレート７２によって塞がれることによって、各部分が区画形成されてインク室７６あるいは供給路８０になっている。

また、シリコン基板７０の裏側には、各インク室７６に対応して独立した複数の凹部が設けられ、この凹部がガラス基板７４によって塞がれることによって、所定の高さを有する振動室７１が形成されている。そして、シリコン基板７０における各インク室７６と振動室７１の隔壁は、弾性変形可能な振動板６６になっている。ノズルプレート７２には、各インク室７６の先端部に対応する位置にノズル６２が形成され各インク室７６に連通している。なお、シリコン基板７０に設ける溝、ノズルプレート７２に設けるノズル６２は、マイクロマシニング技術による微細加工技術を用いて形成する。また、シリコン基板７０は、シリコン基板７０自体を共通電極とすることで、シリコン基板７０上に配線を行う工程を省略している。

ガラス基板７４上には、それぞれの振動室７１と対向する個別電極９０が設置されている。なお、シリコン基板７０と個別電極９０とで形成される微細な隙間は、封止部８４によって封止されている。また、それぞれのガラス基板７４上の個別電極９０は、図中左側の端部側に引き出され、端子電極８６を形成している。そして、端子電極８６に図３に示す方法により別途制作した半導体装置１００の配線パターン１３が接続され、駆動用集積回路およびフレキシブルな外部配線部を有するインクジェットヘッドになる。なお、上記のように構成される各インクジェットヘッド本体部６０は、ウエハ状態で複数個製造され、それをダイシングラインに沿って切断するようにして製造される。そして、ダイシングした後に、別途製造した半導体装置１００の配線パターン１３を各インクジェットヘッド本体部６０に接続するようにしている。

半導体装置１００の半導体素子２１は、長辺が２５ｍｍから４０ｍｍ、短辺が０．５ｍｍから２ｍｍ位の細長い長方形状としている。そして、半導体装置１００の第１基板１１Ａは、長辺が３０ｍｍから６０ｍｍ、短辺が１ｍｍから５ｍｍの長方形状となっている。第２基板１１Ｂは、長辺が３０ｍｍから６０ｍｍ、短辺が９ｍｍから２５ｍｍの長方形状となっている。そして、第１基板１１Ａ及び第２基板１１Ｂの長辺同士が割断部１４で連結されている。また、第１基板１１Ａの主平面と第２基板１１Ｂの主平面とが直角に接するように割断部１４で連結されている。

第２基板１１Ｂ上の半導体素子２１は、配線パターン１３及び異方性導電膜５を介してインクジェットヘッド本体部６０の端子電極８６に接続されている。そして、第１基板１１Ａの配線パターン１３における端子電極８６に接続されるもののピッチはその端子電極８６のピッチに一致している。また、第２基板１１Ｂの配線パターン１３については、第１基板１１Ａの配線パターン１３に繋がっているものの他に、インクジェットプリンタの制御回路側（図示せず）に接続されていることとしてもよい。この場合の第１基板１１Ａの制御回路側に接続される配線パターン１３は、線幅およびピッチが接続部材（制御回路側）に近づくについて徐々に大きくなるように形成されていることが好ましい。これにより、配線パターン１３とインクジェットプリンタの制御回路側との配線接続が容易になるとともに信頼性を高めることができる。

上記のように構成されたインクジェットヘッド本体部６０の動作を説明する。共通インク室７８には図示しないインクタンクから、インクがインク供給口８２を通り供給される。そして、共通インク室７８に供給されたインクは、インク供給路８０を通り、各インク室７６に供給される。この状態において、振動板６６とこれに対向する個別電極９０からなる静電アクチュエータに電圧を印加すると、それらの間に発生する静電気力によって振動板６６はガラス基板７４側に静電吸引され振動する。この振動板６６の振動によって、発生するインク室７６の内圧変動により、ノズル６２からインク液滴６１が吐出される。

これらにより、本実施形態によれば、インクジェットヘッドの駆動回路部とフレキシブルな配線接続部をなす半導体装置１００とを備えたインクジェットプリンタを構成することができる。そして、本実施形態によれば、半導体装置１００はシリコン基板を構成要素とするとともに割断部１４で折り曲げることができるので、コンパクトで高性能なインクジェットプリンタを提供することができる。すなわち、本実施形態によれば、第１基板１１Ａ及び第２基板１１Ｂをシリコン基板１１で形成しながら、第１基板１１Ａに対して第２基板１１Ｂを屈曲可能に連結しているので、配線接続の加熱・加圧による寸法変化をＴＡＢ、ＣＯＦ又はＦＰＣなどにおけるフレキシブル基板に比較して大幅に抑制でき、コンパクトで高性能なインクジェットプリンタとすることができる。

また、本実施形態のインクジェットプリンタにおいては、静電アクチュエータ５９の代わりに圧電アクチュエータを用いることもでき、この場合も上記と同様の効果を発揮することができる。

＜他の電子機器＞
次に上記実施形態の表示体装置をなす半導体装置１００を構成要素とする他の電子機器について説明する。
図５（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図５（ａ）において、符号５００は携帯電話本体を示し、符号５０１は上記実施形態の半導体装置１００を有してなる表示部を示している。図５（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図５（ｂ）において、符号６００は時計本体を示し、符号６０１は上記実施形態の半導体装置１００を有してなる表示部を示している。図５（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図５（ｃ）において、符号７００は情報処理装置、符号７０１はキーボードなどの入力部、符号７０２は上記実施形態の半導体装置１００を有してなる表示部、符号７０３は情報処理装置本体を示している。

図５に示す電子機器は、上記実施形態の半導体装置１００を有しているので、信頼性が高く、高性能であり、コンパクトでデザイン的に優れたものであり、かつ製造コストを低減できる電子機器となることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、図１に示すようにマザー基板１をダイシングして個片基板１０を形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、マザー基板１をエッチングなどで切断して個片基板１０を形成してもよい。また、個片基板１０及び素子搭載基板３０Ａの形成には各種手法を適用でき、次にその一例を説明する。

半導体基板（マザー基板１）に犠牲層を形成する。次いで、犠牲層の上層に半導体素子（半導体素子２１に相当）を形成する。次いで、半導体素子を含む領域上に樹脂膜（樹脂膜１２に相当）を形成する。次いで、樹脂膜上に配線パターン（配線パターン１３に相当）を形成する。この配線パターンの一部は下層の半導体素子の電極に接続する。次いで、半導体基板における各半導体装置をなす領域の境界（ダイシング位置４に相当）について、半導体基板の露出面（配線パターン形成面）から犠牲層に達する溝を、ダイシング又はエッチングなどで形成する。次いで、犠牲層をエッチングなどで除去することで、図１（ｃ）の素子搭載基板３０Ａに相当する基板が形成される。

また、素子搭載基板３０Ａの形成には、次の手法をとってもよい。先ず、半導体基板に犠牲層と半導体素子（半導体素子２１に相当）とを形成する。また、他の基板に犠牲層と樹脂膜（樹脂膜１２に相当）と配線パターン（配線パターン１３に相当）とを形成する。次いで半導体素子と樹脂膜とが向かい合うようにして、前記半導体基板と他の基板とを貼り合わせる。次いで、半導体基板の犠牲層をエッチングなどしてその半導体基板を分離する。また、他の基板の犠牲層をエッチングなどしてその他の基板を分離する。このようにして、半導体素子１上に有機膜４及び配線パターン１３を積層した構造を形成でき、図１（ｃ）の素子搭載基板３０Ａに相当する基板が形成される。

本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る電子機器を示す図である。 本発明の実施形態に係る電子機器の他の例を示す斜視図である。

符号の説明

１…マザー基板、２，１２…樹脂膜、３，１３…配線パターン、４…ダイシング位置、５…異方性導電膜、１０…個片基板、１１…シリコン基板、１１Ａ…第１基板、１１Ｂ…第２基板、１４…割断部、２１…半導体素子、２２…電極、３０Ａ，３０Ｂ…素子搭載基板、４０…表示体装置、６０…インクジェットヘッド本体部、１００…半導体装置（配線基板）、４００…電子機器

Claims (15)

1. 基板の一部を接続部材に接続する接続工程と、
   前記接続部材に接続された基板の一方面には絶縁膜及び配線パターンが形成されてなり、前記絶縁膜及び配線パターンによって前記基板を保持した状態で前記基板を割る割断工程とを有することを特徴とする配線基板の製造方法。
2. 基板の一方面には絶縁膜及び配線パターンが形成されてなり、前記絶縁膜及び配線パターンによって前記基板を保持した状態で前記基板を割る割断工程と、
   割られた前記基板の一部を接続部材に接続する接続工程とを有することを特徴とする配線基板の製造方法。
3. 前記基板上に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
   前記絶縁膜上に配線パターンを形成する配線パターン形成工程とを、前記割断工程よりも前に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板の製造方法。
4. 前記基板は、シリコンを主体としてなり、
   前記絶縁膜は、絶縁性を有する樹脂からなり、
   前記配線パターン形成工程は、前記絶縁膜上に金属膜を配置する工程と、該金属膜をエッチングして配線パターンを形成する工程と、該配線パターン上に金属を積層する工程とを有することを特徴とする請求項３に記載の配線基板の製造方法。
5. マザー基板についてダイシングして前記基板を形成する個片化工程を、前記割断工程よりも前に行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
6. 前記マザー基板に対して前記絶縁膜形成工程及び配線パターン形成工程を施した後に、前記個片化工程を行うことを特徴とする請求項５に記載の配線基板の製造方法。
7. 半導体素子を前記基板に搭載する素子搭載工程を、前記接続工程及び割断工程よりも前に行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
8. 前記接続工程では、前記基板の端部の配線パターンと前記接続部材の入出力端子とを電気的及び機械的に接続することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
9. 前記割断工程によって前記基板は、第１基板と第２基板とに割られ、
   前記第１基板と第２基板とは、前記絶縁膜及び配線パターンの少なくとも一部で連結された状態となっていることを特徴とする請求項３から８のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする配線基板。
11. 第１基板と、
    前記第１基板の縁部位に自身の縁部位が近接して配置された第２基板と、
    前記第１基板及び第２基板の一方面に形成されている絶縁膜と、
    前記絶縁膜上に形成されている配線パターンとを有し、
    前記第１基板と第２基板とは、前記絶縁膜及び配線パターンの少なくとも一部で連結されていることを特徴とする配線基板。
12. 前記第１基板及び第２基板は、シリコンを主体としてなり、
    前記絶縁膜は、絶縁性を有する樹脂からなり、
    前記第１基板及び第２基板の少なくとも一方には、半導体素子が搭載されており、
    前記第１基板及び第２基板の少なくとも一方の端部は、接続部材に接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の配線基板。
13. 前記第１基板及び第２基板の一方に、半導体素子が搭載されており、
    前記第１基板及び第２基板における前記半導体素子が搭載されていない方の基板の配線パターンは、前記接続部材の入出力端子と電気的及び機械的に接続されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の配線基板。
14. 請求項１０から１３のいずれか一項に記載の配線基板を有してなることを特徴とする電子機器。
15. 前記接続部材は、表示体装置とインクジェットヘッドとのいずれかであることを特徴とする請求項１４に記載の電子機器。
    

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