JP2007258281A - フレキシブル配線基板およびその接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】配線パターンの抵抗が低く、半導体チップと良好に電気的に接続することができるフレキシブル配線基板を実現する。
【解決手段】本発明のフレキシブル配線基板１は、フレキシブル基板２上に幅広配線パターン１６が形成され、幅広配線パターン１６は、開口部７を備えている。このため、フレキシブル配線基板１上に、突起電極１２を備えた半導体チップ１１を電気的に接続する場合、突起電極１２の一部を開口部７に位置するように接続することにより、その接続状態を、開口部７を介して、フレキシブル配線基板１の裏面側から目視で確認することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、フレキシブル配線基板および該フレキシブル配線基板上に半導体チップを接続した接続構造に関するものである。

現在、ＴＶやＰＣ用モニターを始め、携帯電話に至る様々な分野で液晶表示装置が採用されている。近年、液晶表示装置に対して、より一層の高精細および高出力化が要求されている。このため、液晶表示装置の表示機能を制御する液晶ドライバの多出力化に拍車がかかっており、用いられる半導体チップの微細化・小型化が更に進んでいる。このような流れの中で、容易に多端子を結線することができ、製品の小型化を図ることができることから、フレキシブル配線基板を用いた液晶ドライバが多く用いられている。

上記液晶ドライバは、フレキシブル配線基板上に設けられた配線パターン上に、ドライバチップである半導体チップを電気的に接続した構造を有している。上記半導体チップの底面には、外部出力端子として突起電極が設けられており、該突起電極と上記配線パターンとの電気的接続を介して半導体チップとフレキシブル配線基板とは接続されている。

上述したように、近年、液晶ドライバが多出力化しているため、配線パターンにおける電圧は高くなり、配線パターンにかかる負荷が大きくなっている。このため、配線パターンへの負荷を極力抑制するため、配線パターンの抵抗を低くする必要がある。

また、フレキシブル配線基板は、上記液晶ドライバのみならず、プリンタドライバとしても用いられている。プリンタドライバでは、信号源となる半導体チップと出力先であるプリンタヘッドの多端子とをフレキシブル配線基板上で結線した構成を有している。

フレキシブル配線基板をプリンタドライバとして用いる場合、圧電素子であるプリンタヘッドへ電力を供給するため、液晶ドライバとして用いる場合と比べて、配線パターンにおける電圧は高い。このため、配線パターンにかかる負荷は大きく、液晶ドライバの場合と同様に、配線パターンの抵抗を低くする必要がある。

配線パターンの抵抗を調整する方法としては、電圧が高くなる箇所の特定の配線パターンの幅を変化させることが一般的に行われている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、画像品位を向上させる目的で、液晶ディスプレイの引き出し配線の幅などを調整することにより、配線の抵抗を均一にすることが開示されている。
特開平８−７６１３６号公報（１９９６年３月２２日公開）

しかしながら、上記従来の構成では、抵抗を下げるために配線パターンの幅を広げると、突起電極と配線パターンとの電気的接続の信頼性が悪化するという問題を生じる。

具体的には、突起電極の幅よりも配線パターンの幅を広くして配線パターンの抵抗を低下させた場合、配線パターンが、配線パターンと突起電極との電気的接続部分を隠してしまうため、フレキシブル配線基板の裏面（配線パターンが形成された面とは反対側の面）側から、配線パターンと突起電極との接続状態を目視で確認することができない。このため、配線パターンと突起電極との電気的接続にバラツキが生じ易くなる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、配線パターンの抵抗が低く、半導体チップと良好に電気的に接続することができるフレキシブル配線基板および該フレキシブル配線基板と半導体チップとが電気的に接続した接続構造を実現することにある。

本発明に係るフレキシブル配線基板は、上記課題を解決するために、フレキシブル基板上に配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板であって、配線パターンは、開口部を備えていることを特徴としている。

上記構成によれば、配線パターンは開口部を備えているため、フレキシブル配線基板上に、突起電極を備えた半導体チップを電気的に接続する場合、突起電極の一部を上記開口部に位置するように接続することにより、配線パターンの幅を広げた場合であってもその接続状態を、配線パターンの開口部を介して、フレキシブル配線基板の裏面（配線パターンが形成された面とは反対側の面）側から目視で確認することができる。従って、上記構成によれば、配線パターンの抵抗が低く、半導体チップと良好に電気的に接続することができるフレキシブル配線基板を提供することができるという効果を奏する。

また、突起電極を備えた半導体チップを電気的に接続する場合、突起電極の一部を上記開口部に位置するように接続することにより、突起電極は、開口部と配線パターンとの境界領域を挟み込むようにして配線パターンに接続する。このため、突起電極は、配線パターンにおける突起電極側の面（配線パターンの上面）のみならず、その側面（配線パターンの側面）とも接続することができる。よって、突起電極をフレキシブル配線基板の配線パターン上に強固に電気的に接続することができる。従って、上記構成によれば、フレキシブル配線基板上に、半導体チップを強固に電気的に接続することができる。

また、突起電極が、開口部と配線パターンとの境界領域を挟み込むようにして接続するため、接続時において突起電極が受ける負荷が低減する。つまり、開口部に位置する突起電極の領域は圧縮されないため、突起電極が配線パターンの上面のみと接続する場合と比べて、突起電極が受ける負荷は全体として低減する。このため、突起電極を介してフレキシブル配線基板上に接続する半導体チップの接続時にかかる負荷を低減することができる。

本発明に係るフレキシブル配線基板では、上記配線パターンは、開口部を介して互いに対向する配線パターンにおける配線同士を架橋する架橋部を更に備えていることが好ましい。

上記構成によれば、配線パターンは架橋部を更に備えているため、外部接続端子として突起電極を備えた半導体チップを電気的に接続する場合、突起電極を上記架橋部に位置するように接続することにより、突起電極は、架橋部を挟み込むようにして配線パターンに接続する。突起電極は、架橋部における突起電極側の面（架橋部の上面）のみならず、その両側面（架橋部の両側面）とも電気的に接続することができるため、突起電極をフレキシブル配線基板の配線パターン上に強固に接続することができる。従って、上記構成によれば、フレキシブル配線基板上に、半導体チップを、より強固に電気的に接続することができる。

また、突起電極が、架橋部の両側面から挟み込むようにして架橋部と接続するため、突起電極が受ける負荷はより低減する。つまり、突起電極を介してフレキシブル配線基板上に接続する半導体チップにかかる負荷をより低減することができる。

従って、上記構成によれば、半導体チップをより強固に電気的に接続することができ、半導体チップの接続時にかかる負荷をより低減することができるという更なる効果を奏する。

本発明に係るフレキシブル配線基板では、上記架橋部は、配線パターンと同一の材料からなることが好ましい。

上記構成によれば、フォトエッチングなどにより、配線パターンと同様の処理によって架橋部を形成することができるため、製造工程や製造時間を増加させることなく、架橋部を設けることができる。従って、製造コストを抑制することができるという更なる効果を奏する。

本発明に係るフレキシブル配線基板では、上記配線パターンの開口部における側面はＳｎメッキされていることが好ましい。

上記構成によれば、Ａｕからなる突起電極を介して、半導体チップを接続する場合に、配線パターンの上面のみならず、開口部における配線パターンの側面においてもＡｕ−Ｓｎ共晶合金を形成させることができるため、半導体チップをより強固に電気的に接続することができるという更なる効果を奏する。

本発明に係る接続構造は、上記課題を解決するために、フレキシブル基板上に配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板上に、突起電極を有する半導体チップが電気的に接続した接続構造であり、配線パターンは、開口部を備えており、突起電極は、開口部と配線パターンとの境界領域と電気的に接続していることを特徴としている。

上記構成によれば、突起電極は、開口部と配線パターンとの境界領域と電気的に接続しているため、配線パターンの幅を広げた場合であってもその接続状態を、配線パターンの開口部を介して、フレキシブル配線基板の裏面（配線パターンが形成された面とは反対側の面）側から目視で確認することができる。

従って、上記構成によれば、配線パターンの抵抗が低く、フレキシブル配線基板と半導体チップとが良好に電気的に接続した接続構造を提供することができるという効果を奏する。

また、開口部に位置する突起電極を、開口部と配線パターンとの境界領域を挟み込むようにして配線パターンと電気的に接続させることができる。このため、突起電極は、配線パターンにおける突起電極側の面（配線パターンの上面）のみならず、その側面（配線パターンの側面）とも接続することができる。よって、突起電極と配線パターンとを強固に電気的に接続することができる。従って、半導体チップをフレキシブル配線基板上に強固に電気的に接続することができる。

本発明に係る接続構造では、上記配線パターンは、開口部を介して互いに対向する配線パターンにおける配線同士を架橋する架橋部を更に備えており、突起電極は、上記架橋部と電気的に接続していることが好ましい。

上記構成によれば、配線パターンは架橋部を更に備えており、突起電極は上記架橋部と電気的に接続しているため、突起電極は、架橋部における突起電極側の面（架橋部の上面）のみならず、その両側面（架橋部の両側面）とも電気的に接続することができる。このため、突起電極は、フレキシブル配線基板とより強固に電気的に接続することができる。従って、上記構成によれば、半導体チップをフレキシブル配線基板上により強固に電気的に接続することができるという更なる効果を奏する。

本発明に係る接続構造では、上記突起電極と配線パターンとの接続状態を、フレキシブル配線基板における半導体チップとの接続する面の裏面側から目視で確認することができることが好ましい。

上記構成によれば、突起電極と配線パターンとを良好に電気的に接続することができる。

本発明に係る接続構造では、上記架橋部の幅は、上記突起電極の幅よりも小さいことが好ましい。

上記構成によれば、突起電極における架橋部の両側面と接触する割合が多くなるため、突起電極は、フレキシブル配線基板とより強固に接続する。従って、上記構成によれば、フレキシブル配線基板上に、半導体チップを、より強固に電気的に接続することができるという更なる効果を奏する。

本発明に係る接続構造では、上記突起電極と上記配線パターンとは、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金により接続していることが好ましい。

上記構成によれば、インナーリードボンディング（ＩＬＢ）などに一般的に使用されているＡｕ−Ｓｎ共晶合金により接続構造を形成することができるため、より簡便に、低コストで接続構造を形成することができるという更なる効果を奏する。

本発明に係る接続構造では、上記突起電極は、上記配線パターンの開口部における側面と電気的に接続していることが好ましい。

上記構成によれば、突起電極は、フレキシブル配線基板とより強固に電気的に接続することができるため、フレキシブル配線基板上に、半導体チップを、より強固に電気的に接続することができる。

本発明に係る接続構造では、上記架橋部は、フレキシブル基板に埋没していることが好ましい。

上記構成によれば、架橋部との接続により突起電極が受ける負荷が緩和されるため、突起電極を介してフレキシブル配線基板上に半導体チップを接続する際における半導体チップにかかる負荷をより低減することができるという更なる効果を奏する。

本発明に係るフレキシブル配線基板は、以上のように、フレキシブル基板上に配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板であって、配線パターンは、開口部を備えていることを特徴としている。

このため、配線パターンの抵抗が低く、半導体チップと良好に電気的に接続することができるフレキシブル配線基板を提供することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る接続構造は、以上のように、フレキシブル基板上に配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板上に、突起電極を有する半導体チップが電気的に接続した接続構造であり、配線パターンは、開口部を備えており、突起電極は、開口部と配線パターンとの境界領域と電気的に接続していることを特徴としている。

このため、配線パターンの抵抗が低く、半導体チップと良好に電気的に接続した接続構造を提供することができるという効果を奏する。

〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図９に基づいて説明すると以下の通りである。

図１は、本実施の形態に係るフレキシブル配線基板の概略構成を示す斜視図である。また、図２は、図１におけるデバイスホールの概略構成を示す平面図である。また、図３は、図２における開口部の概略構成を示す平面図である。

図１に示すように、本実施の形態に係るフレキシブル配線基板１は、フレキシブル基板２上に配線パターン６が形成されている。上記フレキシブル配線基板１では、配線パターン６を外部環境から保護するため、他の電子部品との接続を成す電極や端子（例えば、入力アウターリード９、出力アウターリード１０、インナーリード４（図２参照））以外の配線パターン６の領域は、ソルダーレジスト３で覆われている。このため、フレキシブル配線基板１の中央部では、半導体チップとの接続端子であるインナーリード４（図２参照）を露出させるため、ソルダーレジスト３は開口され、デバイスホール５が形成されている。また、フレキシブル配線基板１の端部では、入力アウターリード９がソルダーレジスト３から露出して設けられ、入力アウターリード９が設けられた端部と対向する端部には、出力アウターリード１０がソルダーレジスト３から露出して設けられている。

図２に示すように、デバイスホール５では、デバイスホール５を横切るようにして、幅広配線パターン（配線パターン）１６が設けられ、幅広配線パターン１６とソルダーレジスト３との境界付近からデバイスホール５の内側に向かってインナーリード４が露出して設けられている。

上記幅広配線パターン１６には、開口部７が設けられており、また、図３に示すように、開口部７を介して互いに対向する配線パターンにおける幅広配線パターン１６同士を架橋する架橋部８が設けられている。本実施の形態では、幅広配線パターン１６は開口部７を備えているため、幅広配線パターン１６の抵抗を高めることなく、フレキシブル配線基板１上に半導体チップを良好に電気的に接続することができる。以下、図４〜９を用いて、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金接続により、フレキシブル配線基板１上に半導体チップを電気的に接続した構造（以下、接続構造と記す）について詳細に説明する。

尚、開口部７は、フレキシブル基板２は貫通せず、配線パターン６（幅広配線パターン１６）のみを貫通して形成されている。つまり、配線パターン６（幅広配線パターン１６）のみを開口して設けられている。また、言い換えれば、開口部７とは、フレキシブル基板２上における配線パターン６を構成する配線によって囲まれた領域のことである。

図４は、本実施の形態に係る接続構造の概略構成を示す斜視図であり、図５は、図４におけるＡ−Ａ’線矢視断面図であり、図６は、図４の接続構造における幅広配線パターン１６と突起電極との接続状態を示す断面図である。また、図７は、幅広配線パターン１６に開口部を設けない場合における幅広パターンと突起電極との接続状態を示す断面図である。また、図８は、フレキシブル配線基板１の裏面側から見た場合の図４の接続構造における開口部７の概略構成を示す平面図であり、図９は、図８におけるＢ−Ｂ’線矢視断面図である。

図４に示すように、本実施の形態に係る接続構造２０は、フレキシブル配線基板１上に半導体チップ１１が搭載された構造を有する。半導体チップ１１は、図５に示すように、その底面に突起電極１２を備えており、突起電極１２と幅広配線パターン１６との接続を介してフレキシブル配線基板１と電気的に接続している。デバイスホール５と半導体チップ１１との間のソルダーレジスト３に被覆されていない領域は、樹脂１５によって保護されている。

突起電極１２と幅広配線パターン１６とは、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金により電気的に接続されている。具体的には、Ｓｎメッキを施した幅広配線パターン１６上に、金（Ａｕ）からなる突起電極１２を熱圧着することにより、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金を形成し、突起電極１２と幅広配線パターン１６とを電気的に接続している。

本実施の形態に係る接続構造２０は、例えば、フレキシブル配線基板１上の配線パターン６（インナーリード４および幅広配線パターン１６）と半導体チップ１１とをＡｕ−Ｓｎ共晶合金により電気的に接続し、ソルダーレジスト３が被覆していないデバイスホール５（図１参照）における配線パターン６（インナーリード４および幅広配線パターン１６）の領域に、樹脂１５を塗布し、キュアにて樹脂１５を硬化させることにより作製することができる。尚、半導体チップ１１とインナーリード４との接続と同時に、半導体チップ１１と幅広配線パターン１６との接続を行ってもよいし、それぞれ別々に行ってもよい。

本実施の形態に係る接続構造２０では、幅広配線パターン１６が開口部７を備えているため、図６に示すように、突起電極１２の一部を開口部７上に位置するように接続することにより、開口部７上に突起電極１２の一部が露出する。このため、幅広配線パターン１６と突起電極１２との接続状態を、フレキシブル配線基板１の裏面（幅広配線パターン１６が形成された面とは反対側の面）側から目視で確認することができる。具体的には、図８に示すように、突起電極１２の一部が開口部７に露出するため、突起電極１２の先端（トップ面）と幅広配線パターン１６の上面（突起電極１２側の面）および側面との間に形成したＡｕ−Ｓｎ共晶合金１３の状態を目視で確認することができる。また、露出した突起電極１２の形状を目視で観察することによって、突起電極１２が幅広配線パターン１６に接触している度合いについて目視で確認することができる。

特に、本実施の形態のようにＡｕ−Ｓｎ共晶合金接続により、半導体チップ１１と幅広配線パターン１６とを電気的に接続する場合では、（ａ）Ａｕ−Ｓｎ共晶合金の状態、および（ｂ）半導体チップ１１の突起電極１２と幅広配線パターン１６との食い込み量（突起電極１２における幅広配線パターン１６の側面との接触した面積の割合）が重要な評価項目となる。このため、幅広配線パターン１６が開口部７を有していないため、幅広配線パターン１６と突起電極１２との接続状態を目視で確認することができない従来技術の構成と比べて、本実施の形態の接続構造２０では、上述したように、（ａ）Ａｕ−Ｓｎ共晶合金の状態、および（ｂ）半導体チップ１１の突起電極１２と幅広配線パターン１６との食い込み量、つまり、突起電極１２が幅広配線パターン１６に接触している度合いについて目視で確認することができる。このため、幅広配線パターン１６の抵抗を高めることなく、半導体チップ１１と幅広配線パターン１６とを良好に電気的に接続させることができる。

また、突起電極１２の一部を上記開口部７に位置するように接触させることにより、開口部７に位置する突起電極１２を、図６に示すように、開口部７と架橋部８（幅広配線パターン１６）との境界領域を挟み込むようにして架橋部８と電気的に接続させることができる。突起電極１２は、架橋部８における突起電極１２側の面（架橋部８の上面）のみならず、その側面（架橋部８の側面）とも接続することができるため、突起電極１２は、アンカー効果により、架橋部８と強固に電気的に接続することができる。従って、本実施の形態に係るフレキシブル配線基板１を用いることで、フレキシブル配線基板１上に、半導体チップ１１を、強固に電気的に接続することができる。

更には、突起電極１２が、開口部７と架橋部８（幅広配線パターン１６）との境界領域を挟み込むようにして接続するため、突起電極１２が受ける負荷が低減する。つまり、突起電極１２と架橋部８との接続時に、開口部７に位置する突起電極１２の領域は圧縮されないため、突起電極１２が架橋部８の上面のみと電気的に接続する場合と比べて、突起電極１２が受ける負荷は全体として低減する。このため、突起電極１２を介してフレキシブル配線基板１上に接続する半導体チップ１１にかかる負荷は低減する。

言い換えれば、開口部７と架橋部８（幅広配線パターン１６）との境界領域を挟み込むようにして成される突起電極１２と架橋部８との接続は、半導体チップ１１を架橋部８に接続する際に、半導体チップ１１にかかる圧力を緩衝するように作用する。このため、半導体チップ１１のパッド下積層構造へのダメージを抑制することができる。

また、半導体チップ１１を、幅広配線パターン１６およびインナーリード４と一括で接続する場合、Ｓｎメッキの供給量をインナーリード４に合わせると、幅広配線パターン１６では配線の幅が広いためＳｎが過剰にメッキされ易くなり、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金が過剰に形成される。また、Ｓｎメッキの厚さや接続温度などが過剰な接続条件となった場合にも、形成されるＡｕ−Ｓｎ共晶合金の量が過多となる。このような場合では、半導体チップ１１の保護膜が不十分であると、液相のＡｕ−Ｓｎ共晶合金が半導体チップ１１の表面に流れ、ショート不良を引き起こす不具合が生じる。しかしながら、本実施の形態に係るフレキシブル配線基板１では、幅広配線パターン１６に開口部７を設けているため、過剰の液相のＡｕ−Ｓｎ共晶合金は、半導体チップ１１の表面には流れて行かず、開口部７の側面に広がる。従って、本実施の形態に係る接続構造２０では、半導体チップ１１のショート不良などの不具合を抑制することができる。

図７に示すように、従来の幅広配線パターン１６’を設けたフレキシブル配線基板上では、突起電極１２を備えた半導体チップ１１を電気的に接続する場合、突起電極１２が幅広配線パターン１６’によって隠れてしまうため、フレキシブル配線基板１の裏面側から、突起電極１２の先端（トップ面）と幅広配線パターン１６’の上面（突起電極１２側の面）との間に形成したＡｕ−Ｓｎ共晶合金の状態を目視で確認することができない。また、幅広配線パターン１６’には開口部がないため、突起電極１２は幅広配線パターン１６’の上面とのみ接触して接続する。このため、フレキシブル配線基板と半導体チップ１１との接続強度は不十分である。更には、突起電極１２は幅広配線パターン１６’の上面とのみ接触して接続するため、接続時における半導体チップ１１にかかる負荷は大きく、接続時に半導体チップ１１が破壊する恐れがある。

本実施の形態に係るフレキシブル配線基板１におけるフレキシブル基板２の材質としては、裏面側から開口部７を介して突起電極１２を目視により確認できれば特には限定されず、従来公知の材料を用いることができる。具体的には、ポリイミド、ポリエステルなどが挙げられ、加工性、耐熱性、耐溶剤性および絶縁性に優れているため、ポリイミドがより好ましい。また、フレキシブル基板２の厚さは特には限定されず、例えば４７μｍ^ｔとすることができる。

フレキシブル配線基板１の裏面側から、フレキシブル基板２を透過して、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金の状態の確認を良好に行うことができるため、カプトン（登録商標）ＥＮ（東レデュポン製）を採用した、（株）住友金属鉱山社製の商品名「エスパーフレックス」を用いることがより好ましい。

幅広配線パターン１６などの配線パターン６の材質としては、特には限定されず、従来公知の材料を用いることができる。具体的には、銅（Ｃｕ）などが挙げられる。配線パターン６の厚さは、特には限定されず、例えば８μｍ^ｔに設定される。配線パターン６は、例えば、電解メッキなどにより形成することができる。また、配線パターン６の材質が銅（Ｃｕ）である場合、フレキシブル基板２と配線パターン６との間に、銅（Ｃｕ）の電解メッキのため、ＮｉＣｒ合金層（例えば、厚さ３０ｎｍ）を設けてもかまわない。

幅広配線パターン１６の幅は、フレキシブル基板２の種類や、取り扱う電流の大きさなどにより適宜選択され、例えば、フレキシブル基板２として、厚さが８μｍ^ｔのＣｕパターンを有する（株）住友金属鉱山社製の商品名「エスパーフレックス」を用い、約１Ａの電流を扱う場合では、２００μｍに設定することができる。

開口部７の形状は、幅広配線パターン１６と突起電極１２との接続状態が目視で確認できれば特には限定されず、円形であっても多角形であってもかまわない。また多角形である場合、角が丸まっていても（角にＲを有していても）かまわない。更には、接続される突起電極１２一箇所あたりの開口部７は何箇所であってもかまわない。

開口部７の幅ｗ（架橋部８を取り除いた場合における開口部７の中心を通る一端から他端までの距離）は特には限定されないが、図８に示すように、架橋部８を備えている場合では、接続した突起電極１２の幅ｆ（開口部７の開口面と平行な方向における突起電極１２の中心を通る一端から他端までの距離）よりも大きいことが好ましい。接続する突起電極１２の幅ｆよりも開口部７の幅ｗが大きいことにより、架橋部８によって遮蔽される部分以外の突起電極１２の部分を、開口部７から完全に露出させることができる。このため、幅広配線パターン１６と突起電極１２との接続状態の目視による確認を良好に行うことができる。

架橋部８の材質としては、特には限定されず、幅広配線パターン１６に用いられる上述した従来公知の材料を用いることができる。また、幅広配線パターン１６と架橋部８とは材質が同じであってもよく、異なっていてもよい。

但し、幅広配線パターン１６と架橋部８との材質が同じである場合には、上記架橋部８は幅広配線パターン１６と一体化することになる。つまり、２つの開口部７を近接して設けることにより架橋部８を形成することができるため、通常のフレキシブル配線基板の製造工程（テープ作製工程）で用いられる配線パターンのフォトエッチング工程により架橋部８を形成することができる。従って、製造工程や製造時間を増加させることなく、架橋部を設けることができるため、製造コストを抑制することができる。

架橋部８の幅ｄ（架橋する方向に対して直行する方向における幅）は、図８に示すように、開口部７から突起電極１２が露出するように、突起電極１２の幅ｆよりも小さければ特には限定されず、例えば、突起電極１２の幅ｆの１／４以上１／２以下の範囲内に設定することができる。また、架橋部８は厚さ方向（架橋部８の幅ｄの方向および架橋部８の架橋する方向に対して垂直の方向）における幅ｋ（図６参照）が均一である必要はなく、例えば、フレキシブル基板２と接する面から架橋部８の表面側に向かって幅を狭くして、架橋部８の形状を断面が三角形となるような形状としてもかまわない。架橋部８をこのような形状にすることによって、架橋部８の強度を低下させることなく、突起電極１２と架橋部８の側面との接触面積を最大化させることができる。従って、突起電極１２を幅広配線パターン１６とより強固に接続させることが可能となる。

尚、本実施の形態では、開口部７は、縦１００μｍ横６０μｍの４つの角が丸まった長方形であり、幅２０μｍの架橋部８によって、縦１００μｍ横２０μｍの大きさが同じ２つの長方形に分断するように架橋されている。

突起電極１２の材質は、特には限定されず、従来公知の材料を用いることができる。具体的にはハンダや金（Ａｕ）などが挙げられる。突起電極１２の材質が、本実施の形態のように金（Ａｕ）である場合、突起電極１２は幅広配線パターン１６とＡｕ−Ｓｎ共晶合金接続により電気的に接続することができ、この場合には、幅広配線パターン１６の表面はＳｎメッキされる。

突起電極１２の材質が本実施の形態のように金（Ａｕ）である場合、架橋部８（幅広配線パターン１６）の開口部７における側面はＳｎメッキされていることが好ましい。これにより、フレキシブル配線基板１と半導体チップ１１とを接続する場合に、架橋部８（幅広配線パターン１６）の上面のみならず、架橋部８の側面においてもＡｕ−Ｓｎ共晶合金を形成させることができるため、半導体チップ１１をより強固に電気的に接続することができる。

本実施の形態に係る接続構造２０では、図９に示すように、架橋部８は、突起電極１２との接続前と比べて長さ（架橋方向における幅）が伸びていることが好ましい。言い換えれば、上記架橋部８は、フレキシブル基板２側に埋没していることが好ましい。これにより、架橋部８との接続により突起電極１２が受ける負荷が緩和されるため、突起電極１２を介してフレキシブル配線基板１上に接続する半導体チップ１１にかかる負荷をより低減することができる。

上記架橋部８のフレキシブル基板２側への埋没量は、突起電極１２と架橋部８（幅広配線パターン１６）との食い込み量（突起電極１２における架橋部８の側面との接触した面積の割合）を制御することにより、調整することができる。例えば、３２０〜３８０℃の範囲内のボンディング温度で、０．００２５〜０．００７５ｇ／μｍ^２の範囲内のボンディング圧力で、０．３〜０．５秒の範囲内のボンディング時間の範囲内の条件で、突起電極１２と架橋部８とを接続することにより、架橋部８を、フレキシブル基板２側へ１〜２μｍの範囲内で埋没させることができる。

本実施の形態に係る接続構造２０は、例えば、出力アウターリード１０を液晶パネル（図示せず）などのフラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤと記す）に電気的に接続することにより、ＦＰＤ用ドライバとして用いることができる。

このようなフレキシブル配線基板１を用いたＦＰＤ用ドライバは、（１）金（Ａｕ）突起電極を有する半導体チップ１１を、配線にＳｎメッキしたフレキシブル配線基板１上に電気的に接続することにより、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金接続によって全端子の一括接続を行うことが可能である、（２）ＦＰＤ用ドライバより信号を受けるＦＰＤの電極が櫛歯のように多数の電極が同一方向に延長されたＦＰＤと同様に、櫛歯状の電極からなる出力端子を有しているため、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）によりＦＰＤへの一括接続が可能である、（３）一般的なフォトエッチング工程により、半導体チップ１１から出力アウターリード１０までの配線を作製することができる、（４）ＦＰＤ用ドライバをＦＰＤに電気的に接続後、ＦＰＤ用ドライバを構成するフレキシブル配線基板１を、ＦＰＤにおけるパネルエッジを基点に折り曲げることにより、ほぼ接続前のＦＰＤの大きさを維持できる、などの有利な点を有している。つまり、フレキシブル配線基板１をＦＰＤ用ドライバとして用いる有利な点は、好適に多端子を結線することができ、ＦＰＤを小型化することができることである。これらのことに加えて、本実施の形態に係る接続構造２０では、幅広配線パターン１６が開口部７を有しているため、使用電圧を高めた場合であっても、幅広配線パターン１６の抵抗を高めることなく、半導体チップ１１との良好な電気的接続を確保することができる。

尚、上述の説明では、幅広配線パターン１６が架橋部８を備えた構成について説明したが、これに限るものではない。架橋部８を備えていなくてもよい。幅広配線パターン１６が開口部７を備えていれば、本実施形態と略同様の効果が得られる。この場合、突起電極１２のが配線パターンにおける開口部との境界領域と電気的に接続することにより（つまり、突起電極１２の一部を上記開口部７に位置するように接続することにより）、その接続状態を、架橋部８を備えた場合と同様に、開口部７を介して、フレキシブル配線基板１の裏面側から目視で確認することができる。

また、突起電極１２を備えた半導体チップ１１を電気的に接続する場合、突起電極１２の一部を上記開口部７に位置するように接続することにより、開口部７に位置する突起電極１２を、開口部７と幅広配線パターン１６との境界領域を挟み込むようにして幅広配線パターン１６に接続することができる。突起電極１２は、幅広配線パターン１６における突起電極１２側の面（幅広配線パターン１６の上面）のみならず、その側面（幅広配線パターン１６の側面）とも接続することができるため、突起電極１２をフレキシブル配線基板１の幅広配線パターン１６上に強固に接続することができる。従って、フレキシブル配線基板１上に、半導体チップ１１を、強固に電気的に接続することができる。

更には、突起電極１２を備えた半導体チップ１１を電気的に接続する場合、架橋部８を備えた場合と同様に、突起電極１２の一部を上記開口部７に位置するように接続することにより、開口部７に位置する突起電極１２は、開口部７と幅広配線パターン１６との境界領域を挟み込むようにして幅広配線パターン１６と接続する。このため、突起電極１２が幅広配線パターン１６の上面のみと接続する場合と比べて、開口部７に位置する突起電極１２の領域は圧縮されないため、突起電極１２が受ける負荷は全体として低減する。

但し、本実施形態のように、開口部７に架橋部８が設けられている構成では、突起電極１２は、架橋部８における突起電極１２側の面（架橋部８の上面）のみならず、その両側面（架橋部８の両側面）と接続することができるため、架橋部８を設けない場合と比較して、突起電極１２は、幅広配線パターン１６とより強固に接続することができる。また、突起電極１２が、架橋部８の両側面から挟み込むようにして架橋部８と接続するため、突起電極１２が受ける負荷はより低減される。つまり、突起電極１２を介してフレキシブル配線基板１上に接続する半導体チップ１１にかかる負荷をより低減することができる。

また、架橋部８を備えない場合であっても、例えば、開口部７がコ字型（開口部７を架橋せずに、一方の端部のみから開口部７の中心に突き出た形状）のような形状を有していれば、架橋部８を有している場合と略同様の効果を奏する。

また、上述の説明では、開口部７一箇所あたりに架橋部８を一つ設けた場合について説明したが、これに限るものではない。開口部７一箇所あたり二つ以上の架橋部８を設けていてもよい。開口部７一箇所あたり二つ以上の架橋部８を設けていても本実施形態と略同様の効果が得られる。

また、上述の説明では、半導体チップ１１とフレキシブル配線基板１とをＡｕ−Ｓｎ共晶合金接続により電気的に接続した場合について説明したが、これに限るものではない。ハンダによる接続であってもよい。突起電極１２が幅広配線パターン１６と電気的に接続することができる構成であれば、本実施形態と略同様の効果が得られる。

但し、半導体チップ１１とフレキシブル配線基板１とをＡｕ−Ｓｎ共晶合金接続により接続した場合では、インナーリードボンディングで一般的に用いる材料と同じ材料を用いることができ、Ｓｎメッキなどを一括で形成させることができる。また、その接続も一括で行うことができる。このため、特殊な工程が不要で、従来から用いられている材料およびプロセスを適用することにより電気的に接続を行うことができる。

〔実施の形態２〕
本発明の一実施形態について図１０および図１１に基づいて説明すると以下の通りである。但し、上述した実施の形態１における部材と同一の部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。実施の形態１において、出力アウターリード１０の代わりにプリンタヘッドを設けていること以外は、実施の形態１の構成と同じ構成で、接続構造が形成されている。

図１０は、本実施の形態に係る接続構造の概略構成を示す斜視図である。また、図１１は、図１０におけるＣ−Ｃ’線矢視断面図である。

図１０に示すように、本実施の形態に係る接続構造４０は、接続構造２０における出力アウターリード１０の代わりにプリンタヘッド５０を備えている。プリンタヘッド５０は、配線パターン６を介して半導体チップ１１と電気的に接続している。

プリンタヘッド５０は圧電素子であるため、取り扱う電圧が高く、配線パターン６への負荷が大きい。このため、幅広配線パターン１６を用いる必要がある。本実施の形態に係る接続構造４０では、実施の形態１の接続構造２０と同様に、幅広配線パターン１６が開口部７を備えているため、幅広配線パターン１６の幅をより広くした場合であっても、半導体チップ１１をフレキシブル配線基板４１上に良好に電気的に接続することができる。

このようにして得られる接続構造４０は、プリンタヘッド５０を備えているため、プリンタドライバとして用いることができる。本実施の形態に係る接続構造４０も実施の形態１における接続構造２０と同様に、信号源となる半導体チップ１１の多端子と出力先であるプリンタヘッド５０の多端子とをフレキシブル配線基板１上で結線しているため、モジュール化に好適であり、接続構造４０からなるプリンタドライバを、筐体にコンパクトに収容して組み込むことができる。

本発明に係るフレキシブル配線基板は、開口を跨ぐパターンを配線パターン内に形成していたものであってもよい。また、上記フレキシブル配線基板では、開口を跨ぐパターンの側面にＳｎメッキしたことが好ましい。また、上記フレキシブル配線基板では、開口を跨ぐパターンは配線パターンと同一材料で且つ一体化していることが好ましい。

また、本発明に係る接続構造は、上記開口を跨ぐパターンに半導体チップの突起電極を接続したものであってもよい。上記接続構造では、接続された突起電極が開口により露出されていることが好ましい。また、上記接続構造では、開口を跨ぐパターンは接続された突起電極の幅よりその幅が狭いことが好ましい。また、上記接続構造では、開口を跨ぐパターンと突起電極との接続はＡｕ−Ｓｕ共晶であることが好ましい。また、上記接続構造では、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金接続の液相合金は開口の側面に沿って広がることが好ましい。また、上記接続構造では、開口を跨ぐパターンが突起電極への接続後、元の長さより伸びたことが好ましい。また、上記接続構造では、開口を跨ぐパターンはフレキシブル配線基板の基材に埋没することが好ましい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明のフレキシブル配線基板は、配線パターンが開口部を有しているため、配線パターンの抵抗が低く、半導体チップと良好に接続することができる。このため、液晶ドライバやプリンタドライバなどに好適に用いることができる。従って、本発明のフレキシブル配線基板は、家庭から工業設備にいたる様々な電子機器または電気製品の分野に好適に用いることができる。

本実施の形態に係るフレキシブル配線基板の概略構成を示す斜視図である。 上記フレキシブル配線基板におけるデバイスホールの概略構成を示す平面図である。 上記フレキシブル配線基板における開口部の概略構成を示す平面図である。 本実施の形態に係る接続構造の概略構成を示す斜視図である。 図４の接続構造におけるＡ−Ａ’線矢視断面図である。 上記接続構造における幅広配線パターンと突起電極との接続状態を示す断面図である。 幅広配線パターンに開口部を設けない場合における幅広パターンと突起電極との接続状態を示す断面図である。 フレキシブル配線基板の裏面側から見た場合における上記接続構造における開口部の概略構成を示す平面図である。 図８の接続構造におけるＢ−Ｂ’線矢視断面図である。 本実施の形態に係る接続構造の概略構成を示す斜視図である。 図１０の接続構造におけるＣ−Ｃ’線矢視断面図である。

符号の説明

１ フレキシブル配線基板
２ フレキシブル基板
６ 配線
７ 開口部
８ 架橋部
１１ 半導体チップ
１２ 突起電極
１６ 幅広配線パターン（配線）
２０ 接続構造
４０ 接続構造
４１ フレキシブル配線基板

Claims (11)

1. フレキシブル基板上に配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板であって、
   配線パターンは、開口部を備えていることを特徴とするフレキシブル配線基板。
2. 上記配線パターンは、開口部を介して互いに対向する配線パターンにおける配線同士を架橋する架橋部を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線基板。
3. 上記架橋部は、上記配線パターンと同一の材料からなることを特徴とする請求項２に記載のフレキシブル配線基板。
4. 上記配線パターンの開口部における側面は、Ｓｎメッキされていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線基板。
5. フレキシブル基板上に配線パターンが形成されたフレキシブル配線基板上に、突起電極を有する半導体チップが電気的に接続した接続構造であり、
   配線パターンは、開口部を備えており、
   突起電極は、配線パターンにおける開口部との境界領域と電気的に接続していることを特徴とする接続構造。
6. 上記配線パターンは、開口部を介して互いに対向する配線パターンにおける配線同士を架橋する架橋部を更に備えており、
   上記突起電極は、上記架橋部と電気的に接続していることを特徴とする請求項５に記載の接続構造。
7. 上記突起電極と上記配線パターンとの接続状態を、フレキシブル配線基板における半導体チップとの接続する面の裏面側から目視で確認できるようになっていることを特徴とする請求項５に記載の接続構造。
8. 上記架橋部の幅は、上記突起電極の幅よりも小さいことを特徴とする請求項６に記載の接続構造。
9. 上記突起電極と上記配線パターンとは、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金により電気的に接続していることを特徴とする請求項５に記載の接続構造。
10. 上記突起電極は、上記配線パターンの開口部における側面と電気的に接続していることを特徴とする請求項５に記載の接続構造。
11. 上記架橋部は、フレキシブル基板に埋没していることを特徴とする請求項６に記載の接続構造。

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