JP2006147650A - 電子素子の実装方法、電子装置の製造方法、回路基板、電子機器 - Google Patents

電子素子の実装方法、電子装置の製造方法、回路基板、電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】 電子素子を配線基板に実装する際の機械的ストレスを低減し、接続信頼性の高い実装構造を低コストで実現することのできる電子素子の実装方法を提供する。
【解決手段】 配線基板上に電子素子（半導体チップ）を能動面を表側にして接合する（ダイボンド工程）。続いて、電子素子の周囲に、配線基板の表面から電子素子の能動面に繋がる斜面を形成し（スロープ形成工程）、この斜面の表面に液滴吐出法により能動面上の電極端子と配線基板上の配線パターンとを接続する金属配線を形成する（金属配線形成工程）。本発明においては、金属配線を形成する前に、当該金属配線が形成される電子素子の能動面にエポキシ樹脂やウレタン樹脂等からなる有機絶縁膜を形成し（絶縁インク処理工程）、密着性を向上させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、半導体チップ等の電子素子を配線基板上にフェースアップ実装する場合に好適な実装方法及び実装構造に関するものである。
現在、主として携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal data assistance）などの携帯性を有する電子機器では、小型化及び軽量化のため、内部に設けられている半導体チップなどの各種の電子部品（電子素子）の小型化が図られている。このため、例えば半導体チップにおいては、そのパッケージング方法が工夫され、現在ではＣＳＰ（Chip Scale Package）といわれる超小型のパッケージングが提供されている。このＣＳＰ技術を用いて製造された半導体チップは、実装面積が半導体チップの面積と同程度でよいため、高密度実装を実現するものとなっている。
特開２０００−２１６３３０号公報
このような半導体チップは、再配置用の配線パターンが形成された基板（配線基板）上に実装され、電子機器に組み込まれる。半導体チップの実装方法としては、半導体チップの能動面を基板側に向けて実装するフェースダウン実装が知られている。しかし、フェースダウン実装では、半導体チップの電極構造に合わせた専用の基板を用意する必要があり、コストアップを招き易い。また、接続用のバンプ電極等を形成する等、余分な処理が必要になる。一方、半導体チップの能動面を表側にして実装するフェースアップ実装では、ワイヤボンディングによって、半導体チップの電極端子と配線基板の配線パターンとを１本ずつ接続する必要があり、端子の数が増えた場合に対応できなくなる。また、ワイヤボンディングでは、ワイヤの長さに制限があるため、汎用基板を用いることができない。さらに、ワイヤボンディングを行なうときの機械的なストレスによって不良が発生する場合がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、電子素子を配線基板に実装する際の機械的ストレスを低減し、接続信頼性の高い実装構造を低コストで実現することのできる電子素子の実装方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明の電子素子の実装方法は、配線基板に電子素子を実装する電子素子の実装方法であって、前記配線基板に前記電子素子を配置する工程と、前記能動面上に有機絶縁膜を形成する工程と、前記電子素子の周囲に、前記配線基板の表面から前記電子素子の能動面に繋がる斜面を形成する工程と、前記斜面と前記有機絶縁膜の表面に、液滴吐出法により、前記電子素子に設けられた電極端子と前記配線基板上に設けられた配線パターンとを接続する接続配線を形成する工程とを備えたことを特徴とする。
本方法では、電子素子を実装する方法としてフェースアップ実装方式を採用し、配線基板との導通を採るための方法として、従来のワイヤボンディングの代わりに、液滴吐出方式によって形成した接続配線を用いる方法を採用している。このため、従来のワイヤボンディングを行なう方法に比べて、電子素子にかかるストレスを軽減することができる。また、接続配線によって配線を任意に引き廻す（再配置する）ことができるので、よりコストの低い汎用基板を採用することができる。
このような実装構造においては、電子素子の能動面上に直接液滴吐出法により配線描画を行なう必要がある。この場合、何の前処理も行なわずに描画を行なうと、十分な信頼性を有する配線が形成できないことが本発明者等の検討によって明らかになっている。すなわち、電子素子である半導体チップ等の能動面には、通常、パッシベーション膜としてＳｉＯ２やＳｉＮ等の無機の絶縁膜が形成されており、このような絶縁膜の表面に液滴吐出法によって配線描画を行なうと、配線と下地の絶縁膜との密着性が悪く、配線の信頼性が劣ることになる。最悪の場合には、配線が下地の絶縁膜から剥がれ、断線して配線として機能しないことも起こり得る。また、液滴吐出法によって配線を形成する際には、配線形成を行なう絶縁膜の表面状態を適正な状態で均一化しておく必要がある。そうしないと、滴下された液滴が絶縁膜上で均一に濡れ広がらずに、配線が繋がらない断線や（広がり不足）、隣接配線とのショート（広がりすぎ）が発生して、適正な配線形成ができなくなる。さらに、実際の半導体チップの表面は平坦ではなく、配線や電極端子等の凹凸がある。また、半導体チップの表面端部には、半導体チップの製造工程で必要な検査用電極（スクライブＴＥＧの電極パッド）の一部が残っている。このような凹凸を未処理のままで配線描画を行なうと、滴下した液滴が凹凸パターンに沿って広がり、所望の配線パターンが形成できない。また、スクライブＴＥＧの電極パッド上に配線を形成すると、ＩＣ本体とのショート等を起こし、ＩＣが正常動作しなくなる。本発明の実装構造を採用する場合には、このような問題を解決する必要がある。
本発明では、この問題を解決するために、配線描画を行なう前に予め能動面の必要な箇所に有機絶縁膜を形成している。有機絶縁膜は、液滴の分散媒として用いる有機溶剤等と相性がよく、そのため、有機絶縁膜上に配線描画を行なった場合には、形成される配線と下地の有機絶縁膜との間に十分な密着力が得られるようになる。このように、本発明の実装方法によれば、接続配線を液滴吐出法によって形成することで、実装時にかかる電子素子のストレスを軽減することができ、更に、接続配線を形成する際の下地として有機絶縁膜を設けることで、接続配線の剥がれを防止し、信頼性の向上を図ることができる。
本発明の電子素子の実装方法においては、前記有機絶縁膜が、エポキシ樹脂又はウレタン樹脂からなることが好ましい。
このような材料を用いることで、より密着性を向上させることができる。例えば、ＳｉＯ２又はＳｉＮを下地として金属配線を形成した場合の密着力は１０００ｇ／ｍｍ２であるのに対して、エポキシ樹脂又はウレタン樹脂を下地として同様に金属配線を形成した場合の密着力は５０００ｇ／ｍｍ２であった。また、テープ剥離試験においても、前者の場合は完全に剥離したのに対して、後者の場合は剥離せずに残った。
本発明の電子素子の実装方法においては、前記有機絶縁膜が、液滴吐出法により形成されるものとすることができる。
この方法によれば、必要な部分にのみ選択的に有機絶縁膜を形成することができる。
本発明の電子素子の実装方法においては、前記能動面に段差部が形成されており、前記有機絶縁膜の形成工程が、液滴吐出法により前記段差部の前後に第１の有機絶縁膜を形成する工程と、液滴吐出法により前記段差部の前後の前記第１の有機絶縁膜に跨る第２の有機絶縁膜を形成する工程とを含むものとすることができる。
前述したように、実際の電子素子の表面は平坦ではなく、種々の凹凸が形成されている。このような凹凸が存在すると、液滴はその凹凸の段差面に沿って濡れ広がり、隣接する配線同士がショートしたりする場合がある。本発明の方法では、このような段差面での濡れ広がりを防止するために、有機絶縁膜の描画を２回に分けて行なっている。本方法では、まず１回目に段差部を避けて液滴を吐出し、これを乾燥して段差部の前後に第１の有機絶縁膜を形成する。そして２回目に、それらを繋ぐように段差部を跨いで前後の第１の有機絶縁膜に重なるように液滴を吐出する。液滴の上に液滴を重ね描きする場合、上層側の液滴は着弾位置に定着し易いので、２回目の液滴は両側を固定された状態となり、段差面に沿って大きく濡れ広がることがない。よって、段差部の影響を殆ど受けずに所望のパターンを形成することができる。
本発明の電子素子の実装方法においては、前記有機絶縁膜を形成する前に、前記能動面を親液化する工程を含むものとすることができる。有機絶縁膜を形成するための液滴の接触角は９０°以下、より好ましくは２０°以下であることが望ましい。前記能動面を親液化する場合には、接触角がこの範囲となるようにすることが望ましい。また、本発明の電子素子の実装方法においては、前記接続配線を形成する前に、前記有機絶縁膜の表面を親液化する工程を含むものとすることができる。接続配線を形成するための液滴の接触角は９０°以下、より好ましくは、６０°〜３０°であることが望ましい。前記有機絶縁膜の表面を親液化する場合には、接触角がこの範囲となるようにすることが望ましい。
これらの方法によれば、有機絶縁膜や接続配線を形成する際に液滴の定着性を良好なものとすることができる。
本発明の電子装置の製造方法は、配線基板上に電子素子を実装してなる電子装置の製造方法であって、前記電子素子の実装工程が、前述した本発明の電子素子の実装方法を用いて行なわれることを特徴とする。
この方法によれば、接続信頼性の高い電子装置を低コストで提供することができる。
本発明の回路基板は、前述した本発明の電子装置の製造方法により製造されてなる電子装置を備えたことを特徴とする。また、本発明の電子機器は、前述した本発明の電子装置の製造方法により製造されてなる電子装置又は前述した本発明の回路基板を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、接続信頼性の高い回路基板及び電子機器を低コストで提供することができる。
［第１の実施形態］
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
［液晶表示装置］
図１は本発明の電子機器の一例である液晶表示装置を示す分解斜視図である。
図１の液晶表示装置１００は、液晶パネル１３と駆動用の回路基板１０とを有する。また、必要に応じて、バックライト等といった照明装置、その他の付帯構造が液晶パネル１３に付設される。液晶パネル１３は、シール材１３３によって周縁が互いに接着された一対の基板１３１および１３２を有し、それらの基板間に形成された間隙、いわゆるセルギャップに、例えばＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型の液晶が封入されて構成されている。基板１３１および１３２は例えばガラスや合成樹脂等の透光性材料によって構成される。基板１３１および１３２の外側には偏光板１４０が貼着され、少なくとも一方の基板１３１，１３２と偏光板１４０との間に位相差板（図示せず）が挿入されている。そして、一方の基板１３１の内側表面には表示用電極１３１ａが形成され、他方の基板１３２の内側表面には表示用電極１３２ａが形成されている。これらの表示用電極１３１ａ，１３２ａはストライプ状または文字、数字、その他の適宜のパターン状に形成される。また、これらの表示用電極１３１ａ，１３２ａは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウムスズ酸化物）等といった透光性導電材料によって形成されている。
液晶パネル１３は、一方の基板１３１が他方の基板１３２から張り出す張出し部１３１Ｔを有し、その張出し部１３１Ｔに複数の接続端子１３１ｂが形成されている。これらの接続端子１３１ｂは、基板１３１上に表示用電極１３１ａを形成するときにそれと同時に形成され、例えばＩＴＯによって形成される。これらの接続端子１３１ｂには、表示用電極１３１ａに接続されるものと、表示用電極１３２ａに接続されるものとが含まれている。表示用電極１３２ａについては、接続端子１３１ｂからの配線がシール材１３３に含まれた導通材を介して他方の基板１３２上の表示用電極１３２ａに接続される。なお、表示用電極１３１ａ，１３２ａおよび接続端子１３１ｂは、実際には極めて狭い間隔で多数本が基板１３１上および基板１３２上に形成されるが、図１では、構造を分かり易く示すためにそれらの間隔を拡大して模式的に示し、さらにそれらのうちの数本を図示することにして他の部分を省略してある。また、接続端子１３１ｂと表示用電極１３１ａとのつながり状態および接続端子１３１ｂと表示用電極１３２ａとのつながり状態も図１では省略してある。
回路基板１０は、基材であるフィルム基板１１、フィルム基板上１１に形成された配線パターン２２ａ、入力端子部２５、出力端子部２６、半導体ＩＣ実装領域（素子実装領域）２１、液晶駆動用ＩＣ（半導体装置）１２を備えている。フィルム基板１１は、厚さ５５μｍ以下、特に２５μｍ以下の薄い厚さのポリイミド樹脂で形成されており、任意の箇所で折り曲げ可能な可撓性と絶縁性とを備えている。すなわち、回路基板１０は、フィルム基板１１の半導体ＩＣ実装領域２１に液晶駆動用ＩＣ１２を実装したＣＯＦ（Chip On Film）方式の可撓性基板となっている。なお、フィルム基板１１は必ずしもポリイミド樹脂である必要はなく、任意の箇所で折り曲げ可能な樹脂材料や有機材料などであればよい。例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエステル、液晶ポリマーなどを用いてもよい。
回路基板１０は、異方性導電膜（Anisotropic Conductive Film： ＡＣＦ）１３５によって液晶パネル１３の基板１３１の張出し部１３１Ｔに接続されている。異方性導電膜１３５は、接着用樹脂およびそれに混入された導電性粒子によって形成されており、圧着することにより、その接着用樹脂によって回路基板１０と基板１３１とが固着され、導電性粒子によって回路基板１０側の出力端子部２６の各端子と液晶パネル１３の接続端子１３１ｂとが導電接続される。そして、外部から入力用配線パターン２２ａ、２２ｃを介して制御信号、映像信号、電源電位等が供給され、液晶駆動用ＩＣ１２において液晶駆動用の駆動信号（出力信号）が生成されて液晶パネル１３に供給されるようになっている。本実施形態の回路基板１０は、十分な可撓性を持つフィルム基板１１を用いて形成されているため、半導体ＩＣ実装領域２１以外の任意の位置で折り曲げることができる。また、配線パターン２２ａは、全てフィルム基板１１上に形成されているため、配線パターン２２ａの強度が不十分となったり、配線パターン２２ａ同士のショートが起きてしまうことがなく、信頼性の高い回路基板である。
［電子装置の製造方法］
次に、本発明の電子装置の一例である液晶駆動用ＩＣ１２（以下、単にＩＣという）について説明する。本実施形態において、ＩＣ１２は、ガラスエポキシ２層基板からなる配線基板に電子素子である半導体チップ（ベアチップ）を実装し、裏面側にＢＧＡを配してパッケージング化したものである。
以下、その製造方法について説明する。
図２は、ＩＣ１２の製造工程の概略を示したものである。
本実施形態のＩＣ１２の製造方法は、半導体チップを配線基板に実装する方法としてフェースアップ実装方式を採用し、配線接続の方法として、従来のワイヤボンディングの代わりに、液滴吐出方式によって形成した金属配線（接続配線）を用いて接続する方法を採用している。本実施形態のＩＣ１２の製造方法は、（１）ダイボンド工程、（２）絶縁インク処理工程、（３）スロープ形成工程、（４）金属配線形成工程、（５）パッケージ化工程、の５つの工程を備えている。なお、製造方法はこれに限られるものではなく、必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
（１）ダイボンド工程
まず、専用の治具を用いて半導体チップ（ベアチップ）を配線基板に接合する。
図３は、ダイボンド装置の構成を示す図であり、図３（ａ）は概略構成を示す斜視図、図３（ｂ）は実装装置の要部を示す側断面図である。
図３（ａ）に示すように、ダイボンド装置５０は、大別するとテーブル部５１と接続ヘッド部５２とによって構成されている。テーブル部５１は、移動テーブル部５３と、基板ホルダ（基板載置台）５４と、半導体素子搭載部５５とから構成されている。接続ヘッド部５２は、ヘッド支持部５６と、上下移動機構５７と、工具回転機構５８と、加熱加圧工具（加熱加圧手段）５９とから構成されている。更に、移動テーブル部５３は、Ｘステージ５３ｘと、Ｙステージ５３ｙとから構成されている。
ここで、各構成要素について説明する。
テーブル部５１は、ダイボンド装置５０本体の下方に設けられたものである。そして、移動テーブル部５３がＸステージ５３ｘ及びＹステージ５３ｙを備えることにより、基板ホルダ５４をＸＹ方向に自由に移動可能となると共に、任意位置に固定することが可能となっている。更に、テーブル部５１は半導体素子搭載部５５を備え、当該半導体素子搭載部５５には、実装前の複数の半導体チップ３が搭載されている。更に、基板ホルダ５４には、上記の配線基板２が載置されるようになっている。配線基板２としては、例えばガラスエポキシ２層基板が用いられる。配線基板２には、半導体チップ３を実装するための矩形の実装領域Ｅが設けられており、この実装領域Ｅの周囲には、半導体チップ３の電極端子と接続するための多数の配線パターン２ａが形成されている。半導体チップ３には能動面側に電子回路（集積回路）が形成されており、この電子回路が形成された能動面上には、その電子回路の外部電極となる電極端子が形成されている。本実施形態では、この能動面を表側にして半導体チップ３を実装する。
接続ヘッド部５２は、ダイボンド装置５０本体の上方に設けられたものである。そして、ヘッド支持部５６に設けられた工具回転機構５８によって半導体チップ３をＺ軸回りの回転方向に位置決め可能になっており、また、加熱加圧工具５９に保持された半導体チップ３を配線基板２に対して加熱及び加圧することが可能となっており、更に、上下移動機構５７によって半導体チップ３を配線基板２の任意位置に接続可能となっている。
また、上下移動機構５７は、エアシリンダやモータ等の駆動手段によって加熱加圧工具５９を図中Ｚ軸方向に移動させることが可能となっている。従って、上下移動機構５７の伸長動作によって、加熱加圧工具５９によって保持された半導体チップ３を鉛直上下方向に移動させる。上下移動機構５７は、配線基板２に対して１〜３．５ＭＰａ程度の圧力を与えることが可能となっており、これにより、基板ホルダ５４の上面に載置された配線基板２と半導体チップ３とを接着剤４を介して加熱及び加圧するようになっている。
また、加熱加圧工具５９は、その内部にヒータ等の加熱機構が設けられており、コンスタントヒート方式によって加熱することが可能となっている。更に、ヒータは、２００〜４５０℃程度の温度範囲で任意の温度に設定することができるように構成されている。加熱加圧工具５９の底面は平面に形成されている。なお、製造すべきＩＣ１２の形状に合わせて半導体チップ３との当接面の形状を可変とするために、加熱加圧工具５９の底面に治具を取り付けられる構成であることが好ましい。このような構成とすることで、当接面を正方形形状、細長い矩形形状、その他の任意の形状に設定することが可能となる。
更に、図３（ｂ）に示すように、加熱加圧工具５９及び基板ホルダ５４には、半導体チップ３を保持する機構が設けられている。具体的に、加熱加圧工具５９には、半導体チップ３を吸着保持する吸着孔５９ａが設けられており、基板ホルダ５４には、吸着孔５４ａ，５４ｂが設けられている。また、このような吸着孔５９ａ、吸着孔５４ａ，５４ｂは、不図示の減圧ポンプに接続されており、当該減圧ポンプの駆動によって半導体チップ３及び配線基板２が着脱可能となっている。
なお、本実施形態においては、固定手段として減圧ポンプの駆動による吸着力を利用して配線基板２を固定する構成を採用しているが、これを限定するものではない。例えば、基板ホルダ５４の一部分に強磁性体を配置し、当該強磁性体と磁石との間に作用する磁力を利用することにより、配線基板２を基板ホルダ５４に固定させる固定手段を採用してもよい。また、第２吸着孔５４ｂが形成される位置に対応させて基板ホルダ５４上に凹部を形成し、凹部内に形成された吸着孔を介して配線基板２を固定させてもよい。
次に、図４を参照して、上記ダイボンド装置を利用することによる半導体チップの接合工程について説明する。
図４は、接合過程を示す断面図である。
まず、図４（ａ）に示すように、加熱加圧工具５９が半導体チップ３を吸着保持し、基板ホルダ５４が配線基板２を吸着固定する。具体的には、上下移動機構５７及び移動テーブル部５３が駆動することにより、加熱加圧工具５９が半導体素子搭載部５５に搭載されている半導体チップ３を吸着保持した後に、当該半導体チップ３を保持しつつ、配線基板２に対向配置させる。また、基板ホルダ５４においては、吸着孔５４ａ，５４ｂが吸着動作を行う。
なお、配線基板２の接続範囲となる配線パターン２ａ上には、予め接着剤４が貼り付けられている。接着剤４は、小径化した複数のドットとして接合部内に分散配置されている。前述のように、本実施形態のＩＣ１２においては、接合した半導体チップの側部にスロープ６Ａを形成し、このスロープ上に接続用の金属配線を形成する。この際、スロープが急峻だと金属配線に剥がれや断線等が生じやすくなるため、接着層を含めた半導体チップの厚みはなるべく薄くする必要がある。通常のように、接着剤を塊として接合部全体に配置した場合、接着層の厚みが厚すぎて緩やかなスロープが形成できなくなる。例えば、通常のダイボンド用のＤＡＦフィルムを用いた場合には、接着層の厚みが半導体チップの厚みよりも大きくなってしまう。そこで本実施形態では、接着剤の厚みを薄くするために、接着剤４を小径化して接合部に複数配置している。
次に、図４（ｂ）に示すように、上下移動機構５７が伸長することにより、加熱加圧工具５９を下降させ、半導体チップ３の裏面側を接着剤４に接触させる。そして、更に加熱加圧工具５９を下降させて接着剤４をつぶし、加圧した状態のまま接着剤４を加熱して硬化させる。このような加熱及び加圧は、例えば接着４の温度が１５０〜２３０℃程度になるように、加熱加圧工具５９の温度を２１０〜４５０℃程度の範囲の温度に調整された状態で行われる。また、加熱加圧工具５９が配線基板２に与える圧力は１〜３．５ＭＰａ程度となるように、シリンダの設定が行われる。また、加熱加圧工具５９が配線基板２を加熱及び加圧する時間は３〜１５秒程度である。
以上の工程が終了したら、加熱及び加圧を停止し、上下移動機構５７を伸縮させて加熱加圧工具５９を配線基板２から離間させる。これにより、半導体チップ３が配線基板２の実装領域に能動面を表側にして接合される。
図５は接合後の状態を示す平面図である。図５において、符号２ａは配線基板２に形成された配線パターンであり、符号３ａは半導体チップ３の能動面である。配線パターン２ａは、それぞれ半導体チップ３の電極端子５に対応して設けられている。この配線パターン２ａは、半導体チップ３の縁辺に沿って多数配列されており、これら配線パターン２ａによって配線群２Ａが形成されている。本実施形態の配線基板２には、このような配線パターン２ａが半導体チップ３の４辺全てに設けられており、従って、その４辺全てに対してそれぞれ配線群２Ａが形成されている。各配線群２Ａの配線パターン２ａは、当該縁辺に対して垂直又は斜めに傾いた角度で配置されている。なお、図５において点線で囲った部分は回路部（集積回路）が形成された領域である。電極端子５は、この回路部の外部電極として機能する。
（２）絶縁インク処理工程
次に、図６に示すように、半導体チップ３の能動面３ａに絶縁インク（絶縁性材料を含む液滴）を吐出し、該能動面３ａ上に有機絶縁膜７を形成する。この有機絶縁膜７は、後述の金属配線８を形成するための準備として行なわれるものである。
後述のように、本実施形態の実装方法においては、半導体チップ３の能動面３ａ上に直接液滴吐出法により配線描画を行なう。この場合、何の前処理も行なわずに描画を行なうと、十分な信頼性を有する金属配線８が形成できないことが本発明者等の検討によって明らかになっている。すなわち、半導体チップ３の能動面３ａには、通常、パッシベーション膜としてＳｉＯ２やＳｉＮ等の無機の絶縁膜が形成されており、このような絶縁膜の表面に液滴吐出法によって配線描画を行なうと、配線８と下地の絶縁膜との密着性が悪く、配線８の信頼性が劣ることになる。最悪の場合には、配線８が下地の絶縁膜から剥がれ、断線して配線として機能しないことも起こり得る。また、液滴吐出法によって配線を形成する際には、配線形成を行なう絶縁膜の表面状態を適正な状態で均一化しておく必要がある。そうしないと、滴下された液滴が絶縁膜上で均一に濡れ広がらずに、配線が繋がらない断線や（広がり不足）、隣接配線とのショート（広がりすぎ）が発生して、適正な配線形成ができなくなる。さらに、実際の半導体チップ３の表面は平坦ではなく、配線や電極端子等の凹凸がある。また、半導体チップ３の表面端部には、半導体チップ３の製造工程で必要な検査用電極（スクライブＴＥＧの電極パッド）の一部が残っている。このような凹凸を未処理のままで配線描画を行なうと、滴下した液滴が凹凸パターンに沿って広がり、所望の配線パターン８が形成できない。また、スクライブＴＥＧの電極パッド上に配線を形成すると、ＩＣ本体とのショート等を起こし、ＩＣが正常動作しなくなる。
本発明では、この問題を解決するために、配線描画を行なう前に予め能動面３ａの必要な箇所（例えば電極端子３ａの近傍から能動面３ａの端部までの領域）に有機絶縁膜７を形成している。有機絶縁膜７は、液滴の分散媒として用いる有機溶剤等と相性がよく、そのため、有機絶縁膜７上に配線描画を行なった場合には、形成される配線８と下地の有機絶縁膜７との間に十分な密着力が得られるようになる。
有機絶縁膜７としてはエポキシ樹脂やウレタン樹脂を用いることが望ましい。実際に、これらの材料を用いることで、非常に密着性のよい接続配線８を形成できるようになる。例えば、ＳｉＯ２又はＳｉＮを下地として金属配線８を形成した場合の密着力は１０００ｇ／ｍｍ２であるのに対して、エポキシ樹脂又はウレタン樹脂を下地として同様に金属配線８を形成した場合の密着力は５０００ｇ／ｍｍ２であった。また、テープ剥離試験においても、前者の場合は完全に剥離したのに対して、後者の場合は剥離せずに残った。
ここで、有機絶縁膜７の形成に用いる液滴吐出装置について説明する。
図８は、その液滴吐出装置の一例であるインクジェット装置の斜視図である。図８において、Ｘ方向はベース２１２の左右方向であり、Ｙ方向は前後方向であり、Ｚ方向は上下方向である。液滴吐出装置２１０は、液滴吐出ヘッド（以下、単にヘッドと呼ぶ）２２０と、配線基板２を載置するテーブル２４６とを主として構成されている。なお、液滴吐出装置２１０の動作は、制御装置２２３により制御されるようになっている。
配線基板２を載置するテーブル２４６は、第１移動手段２１４によりＹ方向に移動および位置決め可能とされ、モータ２４４によりθｚ方向に揺動および位置決め可能とされている。一方、ヘッド２２０は、第２移動手段によりＸ方向に移動および位置決め可能とされ、リニアモータ２６２によりＺ方向に移動および位置決め可能とされている。またヘッド２２０は、モータ２６４，２６６，２６８により、それぞれα，β，γ方向に揺動および位置決め可能とされている。これにより、液滴吐出装置２１０は、ヘッド２２０のインク吐出面２２０Ｐと、テーブル２４６上の配線基板２との相対的な位置および姿勢を、正確にコントロールすることができるようになっている。
ここで、ヘッド２２０の構造例について、図９を参照して説明する。図９は、液滴吐出ヘッドの側面断面図である。ヘッド２２０は、液滴吐出方式によりインク２２１をノズル２９１から吐出するものである。液滴吐出方式として、圧電体素子としてのピエゾ素子を用いてインクを吐出させるピエゾ方式や、インクを加熱して発生した泡（バブル）によりインクを吐出させる方式など、公知の種々の技術を適用することができる。
図９は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための液滴吐出ヘッドの概略構成図である。図９において、液体材料（インク；機能液）を収容する液体室２９７に隣接してピエゾ素子２９２が設置されている。液体室２９７には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系２９８を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子２９２は駆動回路２９９に接続されており、この駆動回路２９９を介してピエゾ素子２９２に電圧を印加し、ピエゾ素子２９２を変形させて液体室２９７を弾性変形させる。そして、この弾性変形時の内容積の変化によってノズル２９１から液体材料が吐出されるようになっている。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子２９２の歪み量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子２９２の歪み速度を制御することができる。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
なお、図８に示すキャッピングユニット２２２は、ヘッド２２０におけるインク吐出面２２０Ｐの乾燥を防止するため、液滴吐出装置２１０の待機時にインク吐出面２２０Ｐをキャッピングするものである。またクリーニングユニット２２４は、ヘッド２２０におけるノズルの目詰まりを取り除くため、ノズルの内部を吸引するものである。なおクリーニングユニット２２４は、ヘッド２２０におけるインク吐出面２２０Ｐの汚れを取り除くため、インク吐出面２２０Ｐのワイピングを行うことも可能である。
次に、上記液滴吐出装置２１０を用いた有機絶縁膜の形成工程について説明する。
本実施形態では、まず前処理として、半導体チップ３をＵＶ処理装置（波長λ＝２５４ｎｍ）で１０分間処理する。この工程によって、半導体チップ３の能動面３ａが親液化される。能動面を親液化する処理としては、ＵＶ処理以外のドライ或いはウェット処理を行なうことも可能である。これらの処理においては、能動面上における液滴の接触角が９０°以下、より好ましくは２０°以下となるようにすることが望ましい。なお、親液化処理しなくても前記接触角になっている場合には、このような処理は不要である。
次に、エポキシ樹脂等の絶縁材料を含有する液滴（絶縁インク）を能動面３ａの必要な箇所（金属配線８を形成する範囲）に滴下する。液滴の溶媒又は分散媒としては、γブチルラクトン等の有機溶剤を用いることができる。
図７は、液滴の配置工程を示す図である。
本実施形態では、液滴の吐出を２回の工程に分けて行なう。まず１回目の工程では、電極端子５や段差部であるガードリング９を避けて、電極端子５から能動面３ａの端部方向に塗り残しなく液滴６１を滴下する。液滴６１の滴下パターンは、液滴同士の間に隙間ができないように、隣接する着弾液滴と１／３程度重なるピッチとすることが望ましい。滴下位置の位置決めは、能動面３ａ上のアライメントマーク（図示略）を利用して行なう。このアライメントマークは液滴が配置されない位置に設置されている。１回目の工程が終了したら、図７（ｂ）に示すように、液滴６１を乾燥して第１の乾燥膜（第１の有機絶縁膜）６１ａを形成する。そして、２回目の工程として、段差部であるガードリング９に対して液滴６２を滴下し、これを乾燥して、前後の乾燥膜６１ａに跨る第２の乾燥膜（第２の有機絶縁膜）を形成する。
前述したように、実際の半導体チップ３の表面は平坦ではなく、種々の凹凸や段差が形成されている。このような凹凸や段差が存在すると、その段差部分に吐出された液滴は段差上に定着せず、段差の両側に分離されたり、段差の前後のどちらかに偏って配置されたりする。本実施形態では、このような事態を防止するために、有機絶縁膜７の描画を２回に分けて行なっている。本方法では、まず１回目に段差部９を避けて液滴６１を吐出し、これを乾燥して段差部９の前後に第１の乾燥膜６１ａを形成する。そして２回目に、それらに跨るように段差部９に液滴６２を吐出する。液滴の上に液滴を重ね描きする場合、上層側の液滴は着弾位置に定着し易くなる。すなわち、一回目の液滴によって形成された液膜は上層側の液滴に対して受容面のような役割を果たし（擬似受容面）、良好な定着性を発揮する。本実施形態においては、第１の乾燥膜６１ａが擬似受容面とされ、この擬似受容面に対して第２の乾燥膜を形成している。この方法においては、段差部９に滴下された液滴６２の両端部が擬似受容面である第１の乾燥膜６１ａに固定（定着）されるため、この液滴６２が従来のように段差面に沿って大きく濡れ広がったり段差の両側で分断されたりすることはない。このため、段差等があっても連続した膜パターンを形成することができる。
これらの工程が終了したら、乾燥膜をオーブンで焼成して有機絶縁膜７を形成する。この焼成工程は、例えば加熱温度１８０℃、加熱時間１５分として行なう。なお、本工程では、液滴６１の乾燥膜６１ａと液滴６２の乾燥膜とを一度に焼成するようにしたが、これらは別々に行なうこともできる。例えば、乾燥膜６１ａを焼成してから液滴６２の滴下を行なってもよい。
なお、図６では、有機絶縁膜７を能動面３ａの外周部にのみ形成しているが、本発明はこれに限定されない。有機絶縁膜７を電極端子５を除く能動面全体に形成することも可能である。
（３）スロープ形成工程
次に、半導体チップ３の周囲に樹脂材料を塗布し、配線基板２の表面から半導体チップ３の能動面３ａに繋がるスロープ（斜面）６Ａを形成する（図１１参照）。このスロープ６Ａは、半導体チップ３の厚み（接着層を含む）による段差を緩和し、その後の金属配線８の形成を容易にするために用いられるものである。
本工程においては、半導体チップ３の電極端子５を覆うことなく且つ半導体チップ３の能動面３ａから隙間及び急峻な段差をつけることなくスロープを形成する必要がある。このため、樹脂材料の塗布方法としては、樹脂材料の吐出量や吐出位置を正確に制御することのできるディスペンサ方式が採用されている。
なお、樹脂材料としては、例えばエポキシ系の熱硬化性樹脂を用いることができる。この樹脂材料は、プリベーク処理（９０℃、３０分）およびポストベーク処理（１５０℃、２時間）によって硬化させることができる。一般に樹脂材料は熱硬化工程で体積収縮を起こす。このため、本工程においては、能動面３ａから配線基板表面になだらかなスロープを形成するために２〜３回の樹脂塗布を行なうものとする。複数回塗布する場合には、プリベーク処理を塗布時に行ない、ポストベークは一括で行なうものとする。
図１０は、樹脂材料の塗布工程を示す平面図である。図１０において、符号Ｄ１〜Ｄ４は、半導体チップ３の各縁辺におけるディスペンサの移動経路を示しており、符号ＳＰと符号ＥＰは、その経路におけるディスペンサの吐出開始位置と吐出終了位置をそれぞれ示している。本実施形態においては、スロープ６Ａの形成は半導体チップ３の各縁辺に対してそれぞれ別々に行なわれる。また、各スロープ６Ａの形成工程においては、ディスペンサの吐出開始位置ＳＰと吐出終了位置ＥＰは半導体チップ３から離れた位置に設定され、スロープ６Ａを形成する樹脂材料は、吐出開始位置ＳＰから半導体チップ３に向かう第１の経路Ｒ１、半導体チップ３の縁辺近傍を通る第２の経路Ｒ２、半導体チップ３から吐出終了位置ＥＰに至る第３の経路、に対して連続的に吐出されるようになっている。より具体的には、ディスペンサの吐出開始位置ＳＰと吐出終了位置ＥＰは、半導体チップ３の角部から、当該角部を含む２つの縁辺のいずれに対しても鈍角となる方向に配置されており、各縁辺における樹脂材料の吐出工程は、その吐出開始位置ＳＰから当該縁辺の一方の角部に向かう第１の経路Ｒ１、前記一方の角部から当該縁辺に沿って他方の角部に向かう第２の経路Ｒ２、前記他方の角部から当該縁辺に対して前記吐出開始位置ＳＰと同じ側に位置する前記吐出終了位置ＥＰに至る第３の経路、に沿って連続的に行なわれるようになっている。
ディスペンサ方式で半導体チップ３の４辺にスロープ６Ａを形成する場合には、ディスペンサのノズルは半導体チップ３の４辺に沿って樹脂材料を吐出しながら移動すれば希望の形状ができるはずである。しかし、実際には樹脂材料の粘度が高いため、樹脂吐出開始時には、ノズルからの樹脂吐出が遅れて吐出量が不足し（吐出開始点が遅れ）、樹脂吐出終了時には、吐出した樹脂材料にノズル内の樹脂材料が引き出され、吐出量が多すぎることになる。これらにより、吐出不足箇所ではスロープ６Ａと半導体チップ３の端部に隙間ができる。また、吐出量が多すぎる場合には、樹脂材料が電極端子５を被覆するなどの問題が発生する。樹脂粘度を下げて前記問題を解決しようとすると、吐出した樹脂材料の濡れ広がりが制御できずに、電極端子５の被覆の問題が発生する。また、低粘度樹脂では斜面形状がなだらかにならず、急峻な斜面しか形成できなくなる。
そこで本実施形態では、この問題を解決するために、ディスペンサの吐出開始位置ＳＰと吐出終了位置ＥＰとを半導体チップ３から離れた位置に設定し、吐出開始位置ＳＰからチップ近傍までの経路Ｒ１と、チップ近傍から吐出終了位置ＥＰまでの経路Ｒ３において予備吐出を行なっている。この方法によれば、半導体チップ３の近傍（第２の経路Ｒ２）で吐出不足や過剰供給が生じることがなく、所望の形状のスロープ６Ａを確実に形成することができる。また本工程では、吐出開始位置ＳＰと吐出終了位置ＥＰとが当該縁辺に対して鈍角となる方向に配置されているので、予備吐出によって吐出された樹脂材料が半導体チップ３の周囲に配置された配線群２Ａの配線パターン２ａを覆ってしまうことはない。さらに、スロープ６Ａの形成が各縁辺に対して別々に行なわれるので、例えば一筆書き式に樹脂材料を吐出した場合のように、縁辺の角部で樹脂材料が内側に入り込み、電極端子５を被覆してしまうようなことは生じない。
なお、本工程において、予備吐出はディスペンサノズルの吐出遅れの問題を解決するために行なうものである。このため、吐出量はそれ程多くする必要はない。むしろ吐出量を必要最小限にする（少なくとも半導体チップ３の縁辺に沿って行なわれる本吐出の吐出量よりも少なく設定する）ことで、配線パターン２ａの被覆の問題や吐出の無駄を回避することが望ましい。
なお、本実施形態では、図１０に示すように、各縁辺におけるディスペンサの移動方向を、それぞれ半導体チップ３を中心として時計回りの方向又は反時計回りの方向に揃うように設定している。このようにした場合、半導体チップ３の各角部の付近には、一方の縁辺に対する吐出終了位置ＥＰと、他方の縁辺に対する吐出開始位置ＳＰとが近接して配置されることになる。前述のように、吐出開始位置ＳＰでは吐出量が不足し易く、吐出終了位置ＥＰでは吐出量が多くなり易い。仮に、本方法と異なる構成を採用した場合、即ち、一方の縁辺に対してはディスペンサの移動方向を時計回りの方向とし、他方の縁辺に対してはディスペンサの移動方向を反時計回りの方向に設定すると、前記角部の付近には、両縁辺の吐出開始位置ＳＰ同士又は吐出終了位置ＥＰ同士が近接して配置されることになる。吐出終了位置ＥＰ同士が近接した場合、当該部分の樹脂材料が多くなって、配線パターン２ａを被覆してしまう虞がある。吐出開始位置ＳＰ同士が近接した場合には、他の角部に吐出終了位置ＥＰ同士が近接する部分が生じるため、同様の問題が生じる。これに対して、本実施形態の方法では、各角部に対して同じように樹脂材料が配置されるため、前述のような問題が生じない。
なお、本工程においては、経路Ｄ１〜Ｄ４の塗布工程はどれを先に行なってもよい。また、順番も問わない。本実施形態では、この順番を例えばＤ１，Ｄ３，Ｄ２，Ｄ４の順に行なっている。
図１１は、スロープ６Ａとなる樹脂層６形成した後の状態を示す平面図である。
本実施形態において、樹脂層６は、半導体チップ３の縁辺に沿って配置された第１の樹脂層６ａと、この第１の樹脂層６ａから突出した第２の樹脂層６ｂとを有している。第１の樹脂層６ａは、本吐出（第２の経路Ｒ２における吐出）によって形成されたものであり、その形状は、半導体チップ３の縁辺に沿う略矩形枠状の形状となっている。第２の樹脂層６ｂは、予備吐出（第１の経路Ｒ１及び第３の経路Ｒ３における吐出）によって形成されたものであり、その形状は、第１の樹脂層６ａの角部から、当該角部を含む２つの縁辺のいずれに対しても鈍角となる方向に突出する形状となっている。第２の樹脂層６ｂは第１の樹脂層の全ての角部に設けられており、これら第２の樹脂層６ｂが半導体チップ３を中心として４方に広がるように配置されている。本実施形態の樹脂層６は金属配線８を形成するための斜面として形成するものであるが、同時に、半導体チップ３を配線基板２上に固定する固定層としての役割も有している。樹脂層６を一筆書き式に形成した場合には、形成される樹脂層は第１の樹脂層６ａのみとなるが、本実施形態では予備吐出によって第２の樹脂層６ｂを形成しているので、その分、チップの固定力は強くなる。また、第１の樹脂層６ａと第２の樹脂層６ｂは半導体チップ３を中心として略対称な配置となるので、半導体チップ３に対する樹脂層６の影響を均一化することができる。
（４）金属配線形成工程
次に、図１２に示すように、スロープ６Ａと有機絶縁膜７の表面に液滴吐出法により金属配線８を形成する。この金属配線８は、能動面３ａ上に設けられた電極端子５と前記配線基板２上に設けられた配線パターン２ａとを接続する接続配線である。
本実施形態では、まず前処理として、有機絶縁膜７の表面及び樹脂層６の表面（スロープ６Ａの表面）を親液化する。この処理においては、有機絶縁膜７上及び樹脂層６上の液滴の前記金属インクとの接触角が９０°以下、より好ましくは６０°〜３０°となるようにすることが望ましい。なお、親液化処理しなくても有機絶縁膜７が前記接触角になっている場合には、このような処理は不要である。
次に、導電性微粒子を含有する液滴（金属インク）を液滴吐出ヘッドから吐出して、金属配線８を形成すべき場所、即ち、電極端子５から配線パターン２ａに至る所定の領域（膜形成領域）に滴下する。この工程には、前述した液滴吐出装置２１０と同様の装置を用いることができる。
導電性微粒子としては、銀が好適に用いられる。その他にも、金、銅、パラジウム、ニッケルの何れかを含有する金属微粒子の他、導電性ポリマーや超電導体の微粒子などを用いることができる。導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性微粒子の表面にコーティングするコーティング材としては、例えば立体障害や静電反発を誘発するようなポリマーが挙げられる。また、導電性微粒子の粒径は５ｎｍ以上、０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、ノズルの目詰まりが起こりやすく、液滴吐出ヘッドによる吐出が困難になるからである。また５ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となるからである。
使用する分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されないが、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、又はエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、更にプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を挙げることができる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液Ｌ２の安定性、また、液滴吐出方式への適用のし易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、特に好ましい分散媒としては水、炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散媒は、単独でも、あるいは２種以上の混合物としても使用できる。
図１３及び図１４は、液滴の配置工程を示す図である。
図１３（ａ）は電極端子５の近傍を模式的に示す平面図である。この図において、符号７０は膜パターンを形成しようとする線状の膜形成領域であり、符号Ｂは半導体チップ３と樹脂層６との境界部を示している。境界部Ｂの前後では、液滴を吐出する吐出面の表面性が異なっている。また、境界部Ｂと電極端子５との間に段差部であるガードリング９が配置されている。本工程においては、これらガードリング９及び境界部Ｂを介して連続した線状の膜パターンを形成することになる。
本実施形態では、金属配線８を形成するに当たって、より括れの少ない均一な線幅の膜パターンを形成するために、液滴の吐出を３回に分けて行なう。１回目と２回目の工程は、膜形成領域７０に連続した下地の膜パターン（下層膜パターン）を形成する工程であり、３回目の工程は、この下層膜パターンに上層膜パターンを重ね描きする工程である。
まず１回目の工程では、図１３（ｂ）に示すように、複数の液滴７１を互いに接しないように離間して滴下する。この際、液滴７１がガードリング９や境界部Ｂにかからないように、これらを避けて滴下する。次に、この液滴７１を乾燥して断点状の複数の第１の乾燥膜（第１の膜パターン）７１ａを形成する。続いて２回目の工程として、図１３（ｃ）に示すように、第１の乾燥膜７１ａの間を埋めるように液滴７２を滴下する。ガードリング９や境界部Ｂにおいては、それらを跨いでその前後の乾燥膜７１ａに重なるように液滴７２を滴下する。液滴の上に液滴を重ね描きする場合、上層側の液滴は着弾位置に定着し易いので、２回目の液滴７２は両側を固定された状態となり、段差面や境界部Ｂに沿って大きく濡れ広がることがない。このため、ガードリング９や境界部Ｂに対しても液滴サイズの微細な膜パターンを形成することができる。また、１回目の液滴７１は乾燥膜７１ａとなっているので、２回目の液滴７２に接しても液だまり（バルジ）を形成せず、滴下した液滴のサイズに応じた線幅に形成される。
液滴７２を滴下したら、これを乾燥して第２の乾燥膜（第２の膜パターン）７２ａを形成する。図１４（ａ）は乾燥膜７２ａを形成した後の状態を示す図である。乾燥膜７２ａは前後の乾燥膜７１ａに跨るように配置されており、これら乾燥膜７１ａ及び乾燥膜７２ａによって膜形成領域７０にはドット状に連続した線状の下層膜パターン７３が形成されている。この下層膜パターン７３は金属配線８のベースパターンとなるものである。前記工程では、吐出した液滴がそのままの形状で乾燥されるため、得られる下層膜パターン７３には、各乾燥膜７１ａ，７２ａの繋ぎ目部分に液滴の形に対応した界面や括れ７３Ａが生じている。このため、下層膜パターン７３をそのまま焼成して金属配線８とした場合には、その界面や括れ部分７３Ａが電気抵抗や高周波特性等に悪影響を及ぼす可能性がある。そこで本実施形態では、図１４（ｂ）に示すように、３回目の工程として、下層膜パターン７３に対して更に液滴７４を滴下し、上層膜パターンを形成している。滴下された液滴７４は、下層膜パターン７３上に良好に定着するため、互いに接触するように連続的に滴下してもバルジを形成しない。また、液滴７４によって下層膜パターン７３の括れ７３Ａや界面が解消されるため、これを乾燥して上層膜パターン７５を形成すると、図１４（ｃ）のような括れ等の殆どない均一な線幅の膜パターンが形成される。
これらの工程が終了したら、乾燥膜をオーブンで焼成して金属配線８を形成する。この焼成工程は、例えば加熱温度２００℃、加熱時間２時間として行なう。なお、本工程では、下層膜パターン７３と上層膜パターン７４とを一度に焼成するようにしたが、これらは別々に行なうこともできる。例えば、下層膜パターン７３を焼成してから液滴７２の滴下を行なってもよい。
なお、図１４（ｃ）では、上層膜パターン７５を下層膜パターン７３の表面全体を覆う連続したパターンとして形成したが、本工程は必ずしもこれに限定されない。例えば図１５のように、乾燥膜７１ａと乾燥膜７２ａとの繋ぎ目部分（括れ部分）に液滴７４を滴下し、当該部分に断続した複数の上層膜パターン７５を形成してもよい。これにより、少なくとも膜パターンの括れは解消することができる。
また本実施形態では、バルジを生じないように、１回目及び２回目の工程において液滴を互いに接触させないように吐出した。しかし、バルジは隣接する膜パターン（金属配線）が接触しない範囲で許容されるため、これらの工程においては、液滴を複数滴ずつ連続して（繋げて）滴下することも可能である。この場合、連続して滴下される液滴の数は、当該液滴を繋げて配置したときに、これらによって形成される液状膜の幅が対象となる膜パターンのピッチ（本工程の場合は線状パターンである金属配線８の配列ピッチ）以下となるような数に設定する必要がある。このように複数の液滴を繋げてパターンを形成した場合には、ある程度幅広の線状パターンを形成することができる。
（５）パッケージ化工程
金属配線８が形成されたら、配線基板２の半導体チップ３が実装された面を必要に応じてモールディングする。そして、配線基板２の裏面側にはんだボールを搭載し、リフロー工程、洗浄工程、シート貼り付け工程を経た後、基板切断を行なって個片化する。
以上により、ＩＣ１２の製造が完了する。
以上説明したように、本実施形態では、半導体チップ３を配線基板２に実装する方法としてフェースアップ実装方式を採用し、配線接続の方法として、従来のワイヤボンディングの代わりに、液滴吐出方式によって形成した金属配線８を用いて接続する方法を採用している。このため、従来のワイヤボンディングを行なう方法に比べて、半導体チップ３にかかるストレスを軽減することができる。また、金属配線８によって配線を任意に引き廻す（再配置する）ことができるので、よりコストの低い汎用基板を採用することができる。
また本実施形態では、金属配線８を形成する前に予めエポキシ樹脂やウレタン樹脂等からなる有機絶縁膜７を形成しているので、密着性のよい金属配線８を形成することができる。また、液滴の定着が良くなるため、例えばガードリング等の段差面を介して液滴が過剰に広がり、配線間にショート等を生じることも防止される。
図２２は、ガードリング付近の金属配線の様子を示す図である。図２２（ａ）は下地膜として有機絶縁膜７を形成した場合における金属配線の様子を示す図（本実施形態の方法を用いた例）であり、図２２（ｂ）は有機絶縁膜７を形成せずに、ＳｉＯ２等のパッシベーション膜の表面に直接配線描画を行なった場合における金属配線の様子を示す図である。図２２（ｂ）では、ガードリングの段差面を介して液滴が広がり、金属配線同士が図の円で囲った部分においてショートしている。これに対して、図２２（ａ）では、液滴の広がりが図の円で囲った部分の範囲内に留まっており、金属配線が均一な幅で形成されていることがわかる。
また本実施形態では、金属配線８を下層膜パターン７３と上層膜パターン７５とを重ね描きすることによって形成しているので、括れや界面の少ない均一な配線を形成することができる。さらに、有機絶縁膜７や金属配線８を形成する際に、段差等を考慮した液滴の吐出を行なっているので、微細形状の膜パターンであっても断線や短絡等を生じることなく正確に形成することができる。
また本実施形態では、スロープ６Ａを形成する際に、ディスペンサの吐出開始位置ＳＰと吐出終了位置ＥＰとを半導体チップ３から離れた位置に設定し、吐出開始位置ＳＰから半導体チップ３近傍までの経路Ｒ１と、半導体チップ３近傍から吐出終了位置ＥＰまでの経路Ｒ３に予備吐出を行なっている。このため、半導体チップ３の近傍（経路Ｒ２）で吐出不足が生じることがなく、所望の形状のスロープ６Ａを確実に形成することができる。また、予備吐出によって形成された第２の樹脂層６ｂは、配線群２Ａを避けて配置されるため、金属配線８を形成する際に不具合を生じることがなく、むしろ、第１の樹脂層６ａと共に半導体チップ３を配線基板２上に固定するのに有利に働く。
また本実施形態では、半導体チップ３と配線基板２とを接合する際に、接着剤４を小径化して接合部内に複数配置し、これらを加圧によって延ばして接着層を形成する。このため、従来よりも薄い接着層を形成することができる。従って、スロープ６Ａを形成する際に、より傾斜の緩やかなテーパ状のスロープを形成することができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば本実施形態では、本発明の電子素子として半導体チップ３を例に挙げたが、電子素子はこれに限らず、コンデンサや抵抗などの半導体素子以外の素子を用いることもできる。また、先に示した製造工程（１）〜（５）は、工程に矛盾を生じない範囲で部分的に順番を換えてもよい。例えば（２）の絶縁インク処理工程と（３）のスロープ形成工程は入れ替えが可能である。また本実施形態では、配線パターン２ａが半導体チップ３の全ての縁辺に対して配置されているものとしたが、本発明は必ずしもこれに限るものではない。例えば２辺或いは３辺のみとすることもできる。
また本実施形態では、ベアチップをＩＣ１２にパッケージ化してからフィルム基板１１に実装する構成としたが、ベアチップをパッケージ化せずに、直接フィルム基板１１にマウントする構成としてもよい。この場合、フィルム基板１１が本発明の配線基板となる。電子素子であるベアチップの（１）ダイボンド工程、（２）絶縁インク処理工程、（３）スロープ形成工程、（４）金属配線形成工程、（５）パッケージ化工程等については前述の工程と同様のものを採用することができる。
さらに、本実施形態では金属配線８の形成工程を下層膜パターン７３の形成工程と上層膜パターン７５の形成工程とに分けた。これは、下層膜パターン７３を形成することによって、上層膜パターン７５を形成する際の液滴の定着性を高めることを目的とするものであるが、同様のことは、液滴の配置される基板の表面を受容面又は粗面とすることによっても実現することができる。ここで、受容面は、液分を浸潤可能に形成された面であり、その内部に微小な空隙を有する多孔質面、あるいは液分を膨潤可能な有機物面などにより形成されるものである。また、粗面は、表面に微細な凹凸が形成された面であり、多孔質面と同様の作用により液分を浸潤可能に構成された面である。このような受容面や粗面は、液滴の液分を吸収するという極めて良好な親液性を呈するので、これらの面に対して供給された液滴は当該面上に良好に保持され、したがって基板上の他の領域（液滴が滴下されてない領域）に液分が残留することがなくなる。このように受容面又は粗面に対して液滴を配置して膜パターンを形成することで、微細形状の膜パターンであっても断線や短絡等を生じることなく正確に形成することが可能になる。
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
本実施形態において第１の実施形態と異なる点は、半導体チップ３の接合工程のみである。よって、ここでは当該工程についてのみ説明する。なお、本実施形態において第１の実施形態と同様の部材又は部位については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
図１６は、本実施形態に係る半導体チップ３の接合工程を示す図である。
第１の実施形態では、接着層の厚みを薄くするために、接着剤４を小径化して接合部内に分散配置した。これに対して、本実施形態では接着剤４は小径化せずに塊として配置する。その代わりに、配線基板２に貫通孔２Ｈを形成し、この貫通孔２Ｈ内に余分な接着剤を排出するようにしている。接着剤４は、加熱加圧工具５９で加圧する際に、貫通孔２Ｈを介して配線基板２の裏面側に排出される。このとき、排出をスムーズに行なうために、配線基板２の裏面側に配置した吸引手段（例えば吸着孔５４ａ，５４ｂ）を用いて吸引してもよい。この方法によれば、仮に接着剤４が多く配置されたとしても、余分な接着剤４は貫通孔２Ｈを介して配線基板２の裏面側に排出されるため、接着層の厚みに寄与しない。このため、従来よりも薄い接着層を形成することができる。
図１７は、本実施形態の他の半導体チップ３の接合工程を示す図である。
本形態では、配線基板２に凹部２Ｄを形成し、この凹部２Ｄ内に余分な接着剤４を排出するようにしている。すなわち、本形態では半導体チップ３の接着が、余分な接着剤４を凹部２Ｄに逃がしながら行なわれるようになっている。このため、仮に接着剤４が多く配置されたとしても、余分な接着剤４は凹部２Ｄ内に収容されるため、接着層の厚みに寄与しない。
図１６に示した貫通孔２Ｈ及び図１７に示した凹部２Ｄは、半導体チップ３の外周付近に配置されることが好ましい。半導体チップ３は通常、中央部に回路部が形成され、外周部に電極端子が形成されている。このため、接着剤の影響をより小さく抑えるために、他の部分よりも接着剤４が多く配置される貫通孔２Ｈや凹部２Ｄの位置は、電極端子が形成される半導体チップ３の外周部に配置されることが望ましい。具体的には、図１８に示すように、１つ又は複数の前記貫通孔２Ｈや凹部２Ｄを半導体チップ３の外周に沿って環状に配置した構造を採用することができる。なお、貫通孔２Ｈと凹部２Ｄとを併用した構造とすることもできる。
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
本実施形態において第１の実施形態と異なる点は、スロープの形成工程のみである。よって、ここでは当該工程についてのみ説明する。なお、本実施形態において第１の実施形態と同様の部材又は部位については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
図１９は、本実施形態に係るスロープの形成工程を示す図である。
第１の実施形態では、ディスペンサの吐出開始位置ＳＰと吐出終了位置ＥＰとを半導体チップ３の角部から当該縁辺に対して斜めにずれた位置に配置し、予備吐出に係る経路Ｒ１とＲ３を本吐出に係る経路Ｒ２に対して屈曲した経路とした。これに対して、本実施形態では、これらの経路Ｒ１〜Ｒ３を一直線上に配置している。本方法は、配線パターン２ａが半導体チップ３の縁辺ぎりぎりまで配置されていない場合に利用可能な方法である。この方法においては、第１の実施形態の場合と同様に、各縁辺におけるディスペンサの移動方向を、それぞれ半導体チップ３を中心として時計回りの方向又は反時計回りの方向に揃うように設定することが望ましい。これにより、樹脂量の多い部分や少ない部分が偏在することを防ぐことができる。
図２０は本実施形態の他のスロープの形成工程を示す図である。
本形態では、ディスペンサの吐出開始位置ＳＰが半導体チップ３の角部に近接して配置されている。この場合、吐出開始位置ＳＰ付近では、樹脂材料の吐出量が少なくなる傾向にある。このため、本形態では、各縁辺に対する樹脂材料の塗布工程において、これら全ての縁辺におけるディスペンサの移動方向を、それぞれ半導体チップ３を中心として時計回りの方向又は反時計回りの方向に揃うように設定している。本方法によれば、半導体チップ３の各角部に、一方の縁辺における吐出開始位置ＳＰと、他方の縁辺における吐出終了位置ＥＰの双方が配置されるため、一方の縁辺に対する塗布工程において吐出不足となった部分を、他方の縁辺に対する塗布工程において吐出過多となった部分で補うことができる。よって、各縁辺に対して均一な塗布が可能になる。
なお、本形態では、吐出開始位置ＳＰを半導体チップに近接し、吐出終了位置ＥＰを半導体チップ３から離れた位置に配置したが、これとは逆の構成を採用することもできる。この場合にも、同様の塗布方法を採用することにより、同じ効果が得られる。
また、本形態においては、ディスペンサの吐出開始位置ＳＰ又は吐出終了位置ＥＰのうち、半導体チップ３から離れた位置に設定されたものの位置が、半導体チップ３の角部から、当該角部を含む２つの縁辺のいずれに対しても鈍角となる方向に配置されていることが望ましい。これにより、配線群２Ａとの干渉を避けることができる。
［電子機器］
次に、本実施形態の電子装置又は回路基板を備えた電子機器につき、図２１を用いて説明する。図２１は、携帯電話の斜視図である。図２１において符号１０００は携帯電話を示し、符号１００１は表示部を示している。この携帯電話１０００の表示部１００１には、本実施形態の電子装置又は回路基板を備えた電気光学装置（例えば前述の液晶表示装置）が採用されている。したがって、電気的接続の信頼性に優れた小型の携帯電話１０００を提供することができる。
本発明は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル等の電子機器の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの場合でも、電気的接続の信頼性に優れた小型の電子機器を提供することができる。
第１の実施形態に係る液晶表示装置の分解斜視図。 半導体ＩＣの製造工程を示すフロー。 ダイボンド装置を示す模式図。 ダイボンド工程を示す断面模式図。 ダイボンド後の状態を示す平面模式図。 絶縁インク処理後の状態を示す平面模式図。 絶縁インク処理工程を示す平面模式図。 液滴吐出装置の一例であるインクジェット装置を示す斜視図。 液滴吐出ヘッドの断面模式図。 スロープ形成工程を示す平面模式図。 スロープ形成後の状態を示す模式図。 金属配線形成工程後の状態を示す平面模式図。 金属配線形成工程を示す平面模式図。 金属配線形成工程を示す平面模式図。 金属配線形成工程の他の例を示す平面模式図。 第２の実施形態に係るダイボンド工程を示す断面模式図。 他のダイボンド工程を示す断面模式図。 凹部及び貫通孔の形成位置を示す平面模式図。 第３の実施形態に係るスロープ形成工程を示す平面模式図。 他のスロープ形成工程を示す平面模式図。 電子機器の一例である携帯電話の斜視図。 ガードリング付近の金属配線（接続配線）の様子を示す図。
符号の説明
２…配線基板、２ａ…配線パターン、２Ｄ…凹部、２Ｈ…貫通孔、３…半導体チップ（電子素子）、３ａ…能動面、４…接着剤、５…電極端子、６…樹脂層、６ａ…第１の樹脂層、６ｂ…第２の樹脂層、６Ａ…スロープ（斜面）、７…有機絶縁膜、８…金属配線（接続配線）、９…ガードリング（段差部）、１０…回路基板、１２…液晶駆動用ＩＣ（電子装置）、７３…下層膜パターン、７５…上層膜パターン、１０００…電子機器、ＳＰ…吐出開始位置、ＥＰ…吐出終了位置

Claims (9)

  1. 配線基板に電子素子を実装する電子素子の実装方法であって、
    前記配線基板に前記電子素子を配置する工程と、
    前記能動面上に有機絶縁膜を形成する工程と、
    前記電子素子の周囲に、前記配線基板の表面から前記電子素子の能動面に繋がる斜面を形成する工程と、
    前記斜面と前記有機絶縁膜の表面に、液滴吐出法により、前記電子素子に設けられた電極端子と前記配線基板上に設けられた配線パターンとを接続する接続配線を形成する工程とを備えたことを特徴とする、電子素子の実装方法。
  2. 前記有機絶縁膜が、エポキシ樹脂又はウレタン樹脂からなることを特徴とする、請求項１記載の電子素子の実装方法。
  3. 前記有機絶縁膜が、液滴吐出法により形成されることを特徴とする、請求項１又は２記載の電子素子の実装方法。
  4. 前記能動面に段差部が形成されており、
    前記有機絶縁膜の形成工程が、液滴吐出法により前記段差部の前後に第１の有機絶縁膜を形成する工程と、液滴吐出法により前記段差部の前後の前記第１の有機絶縁膜に跨る第２の有機絶縁膜を形成する工程とを含むことを特徴とする、請求項３記載の電子素子の実装方法。
  5. 前記有機絶縁膜を形成する前に、前記能動面を親液化する工程を含むことを特徴とする、請求項３又は４記載の電子素子の実装方法。
  6. 前記接続配線を形成する前に、前記有機絶縁膜の表面を親液化する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載の電子素子の実装方法。
  7. 配線基板上に電子素子を実装してなる電子装置の製造方法であって、
    前記電子素子の実装工程が、請求項１〜６のいずれかの項に記載の電子素子の実装方法を用いて行なわれることを特徴とする、電子装置の製造方法。
  8. 請求項７記載の方法により製造されてなる電子装置を備えたことを特徴とする、回路基板。
  9. 請求項７記載の方法により製造されてなる電子装置又は請求項８記載の回路基板を備えたことを特徴とする、電子機器。

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