JP2009049154A - 半導体装置、実装構造体、電気光学装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性の高い半導体装置、およびそれを用いた実装構造体や電気光学装置あるいは電子機器を提供する。
【解決手段】半導体チップ１は、集積回路１２が形成された半導体基板１０の能動面側に設けられた複数の電極パッド１４と、前記能動面側に設けられた弾性を有する絶縁体からなる突起状の樹脂突起２０と、少なくとも樹脂突起２０上の頂部近傍に配置された外部接続部４２を含み電極パッド１４に接続されて形成された配線４０と、を備えている。そして、電極パッド１４から樹脂突起２０に形成される配線４０の形成方向と直交する方向の外部接続部４２の断面形状において、樹脂突起２０と接触された側の大きさが、それと対向する側の大きさよりも大きく形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置、およびそれを用いた実装構造体や電気光学装置あるいは電子機器に関するものである。

従来から、各種の電子機器に搭載される回路基板や液晶表示装置などにおいて、半導体チップ（ＩＣチップ）などの半導体装置を実装する技術が用いられている。例えば、液晶表示装置には、液晶パネルを駆動するための液晶駆動用の半導体チップが実装される。この半導体チップは、液晶パネルを構成するガラス基板に直接実装される場合もあり、また、液晶パネルに実装されるフレキシブル基板（ＦＰＣ）上に実装された実装構造体として液晶パネルに実装される場合もある。ところで、近年は電子機器の小型化に伴い、これらに実装される半導体チップの小型化や狭ピッチ化等が望まれている。

例えば、回路素子（半導体素子）が形成された半導体基板の能動面上に、絶縁体からなる樹脂突起（突起部）を設け、その樹脂突起を覆って且つ半導体基板の電極パッド（電極）と接続された配線（接続パターン）とにより構成された突起電極を備えた半導体装置が提案されている。この半導体装置によれば、突起電極を電極パッドと異なる間隔や配列で形成することにより、半導体チップの小型化や狭ピッチ化を可能としている（例えば、特許文献１参照）。
また、上記のような突起電極が形成された半導体装置を、相手側基板である外部実装基板（配線基板）に絶縁性接着剤（絶縁性樹脂）を介して圧接接合することにより実装する方法が開示されている。この実装構造では、樹脂突起（突起電極核）の有する弾性によって突起電極が弾性変形し、突起電極の外部接続部（金属層）が配線基板の実装端子（導体配線）に対して弾性接触され、この状態で半導体装置と実装基板とが絶縁性接着剤により固定されることにより、高い接続信頼性を得ることを可能としている（例えば、特許文献２参照）。

特開平２−２７２７３７号公報 特許第２７４４４７６号公報

上記特許文献１および特許文献２に記載の半導体チップにおいては、絶縁性接着剤を介して外部の実装基板に実装する際に、樹脂突起上の配線である外部接続部と、外部の実装基板の実装端子との接触部分の接着剤を排出させながら接合させることが重要である。前記接触部分の絶縁性接着剤を十分に排出できない場合には、前記接触部分に絶縁性接着剤が残留して接合面積が減少し、接続不良や信頼性の低下を引き起こす虞があった。特に、実装時に流動性の低い絶縁性接着剤を用いた場合に、前記接触部分における絶縁性接着剤の排出が十分に行われないという課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

〔適用例１〕本適用例にかかる半導体装置は、集積回路が形成された半導体基板の能動面側に設けられた複数の電極パッドと、前記能動面側に設けられた弾性を有する絶縁体からなる突起状の樹脂突起と、少なくとも前記樹脂突起上の頂部近傍に配置された外部接続部を含み前記電極パッドに接続されて形成された導電膜からなる配線と、を備えた半導体装置であって、前記電極パッドから前記樹脂突起に形成される前記配線の形成方向と直交する方向の前記外部接続部の断面形状において、前記樹脂突起と接触された側の大きさが、それと対向する側の大きさよりも大きいことを特徴とする。

上記構成の半導体装置によれば、例えば未硬化状態において樹脂突起の厚みより厚い絶縁性接着剤を介して、外部実装基板上に半導体装置が実装される場合に、樹脂突起が絶縁性接着剤を押し退けながら潰されることで、外部実装基板の実装端子と樹脂突起の表面に設けられた配線である外部接続部とが導通される。このとき、電極パッドから前記樹脂突起に形成される前記配線の形成方向と直交する方向の外部接続部の断面形状において、樹脂突起と接触された側の外部接続部の幅が、それと対向する側の幅よりも大きく形成されている。すなわち、外部実装基板の実装端子と接触する側の外部接続部の幅の方が狭くなっている。これにより、外部実装基板の実装端子と外部接続部との接触部分の初期圧力が高くなるので、前記接触部分において絶縁性接着剤が押し退けられて排出されやすくなるとともに、樹脂突起が潰されて実装されていく過程においても、前記接触部分における絶縁性接着剤の排出が促進される。したがって、前記接触部分への接着剤の残留が抑制されて接合面積が十分に確保できるので、外部実装基板に対して接続信頼性が高い半導体装置を提供することができる。

〔適用例２〕上記適用例にかかる半導体装置において、前記電極パッドから前記樹脂突起に形成される前記配線の形成方向と直交する方向の前記外部接続部の断面形状が略台形状であることを特徴とする。

電極パッドから樹脂突起に形成される配線の形成方向と直交する方向の外部接続部の断面形状を略台形状に形成するには、例えば、配線材料を成膜した後に、フォトリソグラフィを用いて配線材料を等方性エッチングによりパターニングする従来の方法を用いることにより可能である。したがって、既存の設備を用いて、比較的容易に、配線の形成方向と直交する方向の外部接続部の断面形状において、樹脂突起と接触された側の幅が、それと対向する側の幅よりも大きい断面形状を有する外部接続部（配線）を形成することができる。

〔適用例３〕上記適用例にかかる半導体装置において、前記樹脂突起が、前記半導体基板における周辺の辺に沿って線状に連続する突条に形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、一つの電極パッドに対して一つの樹脂突起を形成する方法に比して、樹脂突起を効率よく形成することができる。また、複数の電極パッドに対応する樹脂突起の高さ寸法を揃えて精度よく均一に形成することができるので、半導体装置と外部実装基板との均一な接続が可能となるので、接続信頼性の高い半導体装置を提供することができる。

〔適用例４〕上記適用例にかかる半導体装置において、前記樹脂突起の前記配線が形成された部分と異なる部分に凹部が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、外部実装基板に絶縁性接着剤を介して半導体装置を実装する際に、樹脂突起が潰されて実装されていく過程で、樹脂突起に押し退けられる絶縁性接着剤が樹脂突起の凹部から排出される。これにより、半導体装置と外部実装基板との間の余分な絶縁性接着剤の排出性が向上するので、半導体装置と外部実装基板とを適量の絶縁性接着剤により接合することが可能になる。また、余分な絶縁性接着剤を排出しながら実装されることにより、余分な絶縁性接着剤により半導体装置の外部実装基板への圧接接合が阻害されることがない。これにより、半導体基板と外部実装基板との接続部である外部接続部と実装端子とが十分な圧力で圧接されるので、外部接続部と実装端子との接触部分に絶縁性接着剤が残留するのを防止することができる。

〔適用例５〕上記適用例にかかる半導体装置において、前記樹脂突起の断面形状が略半円状であることを特徴とする。

この構成によれば、外部実装基板に絶縁性接着剤を介して半導体装置を実装する際に、樹脂突起が潰されて実装されていく過程で、略半円状の樹脂突起の頂部から両外側に向かって弾性変形が進んでいくので、前記接触部分における絶縁性接着剤の排出がされやすい。また、比較的小さな力で樹脂突起を弾性変形させることができるので、半導体装置や外部実装基板の破損を防止することができる。

〔適用例６〕上記適用例にかかる半導体装置において、前記樹脂突起の断面形状が略台形状であることを特徴とする。

この構成によれば、断面略方形状の樹脂突起に比して、外部実装基板に絶縁性接着剤を介して半導体装置を実装する際に、樹脂突起が潰されて実装されていく過程で樹脂突起が弾性変形しやすく、前記接触部分における絶縁性接着剤の排出がされやすい。また、断面略半円状の樹脂突起に比して、樹脂突起形成材料の材料特性に依存されず形成しやすい形状であるので、製造が比較的容易で、また、樹脂突起形成材料の選択肢範囲が広くなる。

〔適用例７〕本適用例にかかる実装構造体は、半導体装置が相手側基板に実装されてなる実装構造体であって、前記半導体装置は、集積回路が形成された半導体基板の能動面側に設けられた複数の電極パッドと、前記能動面側に設けられた弾性を有する絶縁体からなる突起状の樹脂突起と、少なくとも前記樹脂突起上の頂部近傍に配置された外部接続部を含み前記電極パッドに接続されて形成された導電膜からなる配線と、を備え、前記電極パッドから前記樹脂突起に形成される前記配線の形成方向と直交する方向の前記外部接続部の断面形状において、前記樹脂突起と接触された側の大きさが、それと対向する側の大きさよりも大きく形成され、前記半導体装置と前記相手側基板とが、前記外部接続部が対応する前記相手側基板の実装端子に押圧された状態で、絶縁性接着剤により固定されていることを特徴とする。

この構成によれば、前述したように、樹脂突起の形状および外部接続部の断面形状がもたらす作用効果により電気的接続の信頼性に優れた半導体装置を備えているので、これを備えた実装構造体も信頼性が高いものとなる。

〔適用例８〕本適用例にかかる電気光学装置は、半導体装置が、電気光学パネルを構成する基板上および／または回路基板上に実装されてなる電気光学装置であって、前記半導体装置は、集積回路が形成された半導体基板の能動面側に設けられた複数の電極パッドと、前記能動面側に設けられた弾性を有する絶縁体からなる突起状の樹脂突起と、少なくとも前記樹脂突起上の頂部近傍に配置された外部接続部を含み前記電極パッドに接続されて形成された導電膜からなる配線と、を備え、前記電極パッドから前記樹脂突起に形成される前記配線の形成方向と直交する方向の前記外部接続部の断面形状において、前記樹脂突起と接触された側の大きさが、それと対向する側の大きさよりも大きく形成され、前記半導体装置の前記部外部接続部と、前記電気光学パネルを構成する基板上および／または回路基板の対応する実装端子とが押圧された状態で、絶縁性接着剤により固定されていることを特徴とする。
この構成によれば、前述したように、樹脂突起の形状および外部接続部の断面形状がもたらす作用効果により電気的接続の信頼性に優れた半導体装置を備えているので、これを備えた電気光学装置も信頼性が高いものとなる。

〔適用例９〕本適用例にかかる電子機器は、上記に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、前述したように、樹脂突起の形状および外部接続部の断面形状がもたらす作用効果により電気的接続の信頼性に優れた半導体装置が実装された電気光学装置を備えているので、高信頼性を有する電子機器を提供することができる。

以下、半導体装置、実装構造体、電気光学装置、および電子機器の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各構成部材を認識可能な大きさとするために、各構成部材の縮尺を適宜変更しているとともに、各構成部材の形状の特徴をわかり易く説明するために、形状の特徴を若干強調して図示している。

（半導体装置）
まず、半導体装置の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態にかかる半導体装置としての半導体チップ１を模式的に説明するものであり、図１（ａ）は半導体チップ１の平面図、同図（ｂ）は、半導体チップ１の電極構造を拡大して説明する図１（ａ）のａ−ａ線断面図、同図（ｃ）は、半導体チップ１の電極構造を別の断面にて拡大して説明する図１（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。

図１（ａ），（ｂ）において、半導体チップ１は、平面視で略矩形状の例えばシリコンからなる半導体基板１０に適宜の集積回路１２を形成してなる半導体集積回路チップである。なお、集積回路１２の構成は特に限定されないが、例えば、トランジスタ等の能動素子や、抵抗、コイル、コンデンサ等の受動素子を含んでいてもよい。また、半導体基板１０の集積回路１２が形成された能動面側には、複数の電極パッド１４が設けられている。また、半導体基板１０の能動面側には、複数の電極パッド１４の配列方向に沿って形成された樹脂突起２０と、この樹脂突起２０上に配置された外部接続部４２を含み各電極パッド１４に接続されて形成された複数の配線４０が設けられている。

半導体基板１０の周縁部に沿った能動面に形成された複数の電極パッド１４は、Ａｌ（アルミニウム）やＣｕ（銅）などにより構成され、本実施形態では、半導体基板１０の長辺側の対向する２辺の周縁部に沿って配列されている。複数の電極パッド１４は、半導体基板１０の内部と電気的に接続されているもの（図示せず）と、集積回路１２に電気的に接続されていない導電体（導電パッド）を含んでいる。また、電極パッド１４は、半導体基板１０の内部配線の一部である場合もあり、このとき、電極パッド１４は、半導体基板１０の内部配線のうち、外部との電気的な接続に利用される。なお、電極パッド１４の表面には、ＴｉＮ（窒化チタン）やＮｉ（ニッケル）等のキャップ層を有していてもよい。

図１（ｂ），（ｃ）に示すように、半導体基板１０上には、例えば、ＳｉＯ₂（酸化シリコン）やＳｉＮ（窒化シリコン）等の無機絶縁膜、あるいはポリイミド樹脂などの有機絶縁膜などからなる保護膜としてのパッシベーション膜１６が形成されている。なお、パッシベーション膜１６は、電極パッド１４近傍において、電極パッド１４の周囲を覆い中央部を露出させるように形成されている。

また、半導体基板１０のパッシベーション膜１６上には、樹脂突起２０が形成されている。本実施形態では、半導体基板１０の長手方向の対向する２辺の、前記複数の電極パッド１４の配列方向にそれぞれ沿って、線状に連続する突条体からなる二条の樹脂突起２０が形成されている（図１（ａ）を参照）。また、二条の樹脂突起２０のそれぞれの長手方向の略中央には凹部２５が形成されている。凹部２５は、樹脂突起２０上に形成される後述する配線４０の形成領域と異なる部分に設けられている。この凹部２５が設けられた樹脂突起２０は、ポリイミド等の弾性樹脂材料をパッシベーション膜１６の表面にコーティングし、フォトリソグラフィなどのパターニング処理を行う方法などにより形成される。本実施形態の樹脂突起２０は、グレーマスクを用いたフォトリソグラフィを行うことになどにより、図１（ｂ）に示すように樹脂突起２０の線状方向と直交する方向の断面形状が略半円状に形成されている。このような断面略半円状の突条の樹脂突起２０は、高さ寸法を精度よく形成することができる。
なお、樹脂突起２０の線状方向と直交する方向の断面形状は半円状に限られず、円錐台形状、角錐台形状、円柱状、角柱状などとしてもよい。
また、樹脂突起２０の材料は、上記したポリイミドに限定されず、弾性樹脂材料として既に公知となっているいずれかの材料を適用することができる。例えば、樹脂突起２０の材料として、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、変性ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）等の樹脂を適用することができる。

樹脂突起２０の表面には、複数の電極パッド１４にそれぞれ電気的に接続された配線４０が形成されている。本実施形態の配線４０は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、電極パッド１４上からパッシベーション膜１６を経て樹脂突起２０上に至り、さらに樹脂突起２０を越えた位置のパッシベーション膜１６上に至るように形成されている。そして、配線４０の樹脂突起２０頂部近傍に支持された部分が、半導体チップ１を外部実装基板と実装する際の接続に供する外部接続部４２として構成される。

図１（ｃ）に示すように、樹脂突起２０の頂部近傍に形成された外部接続部４２を、電極パッド１４から樹脂突起２０上に形成される配線４０の形成方向と直交する方向に切断したときの断面形状において、外部接続部４２の樹脂突起２０と接触された側の大きさが、それと対向する側の大きさよりも大きく形成されている。本実施形態では、外部接続部４２の断面形状は、樹脂突起２０と接触された側の方が大きい略台形状に形成されている。これに限らず、外部接続部４２の前記断面形状は、樹脂突起２０と接触された側の大きさがそれと対向する側の大きさよりも大きく形成されていればよく、例えば、図５に示す断面形状の外部接続部４２（配線４０）のような断面形状であってもよい。

配線４０の少なくとも外部接続部４２の断面形状を略台形状に形成するには、例えば、樹脂突起２０が形成された半導体基板１０上に、スパッタリングなどにより配線用金属材料を成膜した後に、フォトリソグラフィを用いて等方性エッチングによりパターニングする従来の方法を用いることにより可能である。この他、樹脂突起２０が形成された半導体基板１０上に塗布したフォトレジストに、フォトリソグラフィにより所望の配線４０（外部接続部４２）の形状にて半導体基板１０表面を露出させるようにパターニングし、露出された半導体基板１０表面に配線材料を蒸着またはスパッタリングする方法などによっても、上記断面形状の外部接続部４２（配線４０）の形成が可能である。

なお、外部接続部４２を含む配線４０に適用可能な材料は特に限定されるものではなく、例えば、Ａｕ（金）、ＴｉＷ（チタンタングステン）、Ｃｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｐｄ（鉛）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、ＮｉＶ（ニッケルバナジウム）、Ａｇ（銀）、鉛フリーはんだなどによって構成することができる。配線４０は、これらの導電性金属を蒸着やスパッタリングなどによって成膜し、適宜のパターニング処理を施すことによって形成することができる。また、本実施形態の配線４０は単層構造にて形成されているが、これに限定されず、配線４０は複数層で形成されていてもよい。例えば、配線４０は、Ｃｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｌ（アルミニウム）、ＴｉＷ（チタンタングステン）などによって形成された第１の層と、Ａｕ（金）によって形成された第２の層とを含む２層構造として（図示せず）導電接触性を高める構成とすることも可能である。

（実装構造体）
次に、上記の半導体チップ１（半導体装置）を相手側基板に実装されてなる実装構造体について図面に沿って説明する。
図２（ａ）〜（ｄ）は、半導体チップ１を相手側基板としての外部実装基板５０に実装して実装構造体を得る過程を説明する部分断面図であり、図３は、図２（ｂ）の過程における図中切断線Ｃで切断された断面形状を説明する部分断面図である。また、図４は、ウェハ状の半導体装置１１を示す斜視図である。

まず、図２（ａ）〜（ｄ）において、半導体チップ１が実装される外部実装基板５０について説明する。外部実装基板５０は、ベース基板５２、および配線パターンの一部であって、半導体チップ１との接続に供する実装端子５４を含む。なお、ベース基板５２は、電気光学パネル（液晶パネル・エレクトロルミネッセンスパネル等）の一部であってもよく、このとき、ベース基板５２は、例えば、セラミック基板やガラス基板などが用いられる。また、実装端子５４（配線パターン）の材料についても特に限定されるものではないが、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、Ｃｒ（クロム）、Ａｌ（アルミニウム）などの金属膜、金属化合物膜、または、これらの複合膜によって形成される。なお、実装端子５４は、液晶を駆動する電極（走査電極、信号電極、対向電極等）に電気的に接続されていてもよく、あるいは、外部実装基板５０は、プリント配線基板などの樹脂基板であってもよい。

次に、半導体チップ１を外部実装基板５０に実装して実装構造体を形成する工程について説明する。
図２（ａ）に示すように、半導体チップ１を外部実装基板５０に実装する工程では、はじめに、半導体チップ１と外部実装基板５０とを間隔をあけて対向させる。ここでは、半導体チップ１の樹脂突起２０が形成された能動面が外部実装基板５０を向くように配置する。また、半導体チップ１の樹脂突起２０上に形成された配線４０である外部接続部４２と、外部実装基板５０の実装端子５４とが対向（重複）するように、半導体チップ１と外部実装基板５０との位置合わせをする。例えば、図示しない実装ヘッド治具（ボンディングツール）によって半導体チップ１を保持し、半導体チップ１と外部実装基板５０との位置合わせを行ってもよい。このとき、半導体チップ１の能動面が外部実装基板５０と平行になるように保持する。なお、実装ヘッド治具にヒータが内蔵されている場合には、これにより半導体チップ１を加熱することによって、外部接続部４２と実装端子５４との電気的な接続をより確実に行うことが可能になる。

半導体チップ１と外部実装基板５０との間には、予め、未硬化状態でフィルム状あるいはペースト状の、例えば熱硬化性の絶縁性接着剤７２を設けておく。絶縁性接着剤７２は、例えばＮＣＦ（Non Conductive Film）やＮＣＰ（Non Conductive Paste）などの導電粒子を含まない絶縁性の樹脂材料を用いることができる。本実施形態では、未硬化状態においてタック性を有するフィルム状の絶縁性接着剤７２を、外部実装基板５０上に設けている例を図示しているが、これに限らず、絶縁性接着剤７２は半導体チップ１の能動面側に設けて、この半導体チップ１を外部実装基板５０に実装するようにしてもよい。なお、絶縁性接着剤７２は、一般的に半導体チップ１に形成されている樹脂突起２０（外部接続部４２を含む）の厚みよりも厚くなっている。

次に、図２（ｂ）に示すように、半導体チップ１と外部実装基板５０とを近接させて外部接続部４２と実装端子５４とを接触させ、さらに半導体チップ１と外部実装基板５０とを近接させるように加熱しつつ押圧することにより、両者を電気的に接続する（図２（ｃ）を参照）。この、加熱しながら押圧する工程においては、図２（ｃ）に示すように、樹脂突起２０は弾性変形されて押し潰され、この押し潰された樹脂突起２０の弾性力によって、外部接続部４２と実装端子５４とが押し付けられることにより、電気的な接続信頼性の高い接合がなされる。

ところで、外部接続部４２と実装端子５４とを接触させ（図２（ｂ）を参照）、さらに押圧をかけて両者を電気的に接続する（図２（ｃ）を参照）過程において、樹脂突起２０の弾性変形の進行に伴って両者の接触面積が増大していく。このとき、外部接続部４２と実装端子５４との接触面の絶縁性接着剤７２が押し退けられて排出されることにより、両者の電気的な接続性が確保されるので、前記接触面の絶縁性接着剤７２の排出性の確保が重要となる。換言すれば、半導体チップ１と外部実装基板５０とを近接させるように押圧する際に、外部接続部４２と実装端子５４との接触面に十分な圧力がかからないと、両者の接触面の絶縁性接着剤７２の排出性が悪くなり、半導体チップ１の外部実装基板５０に対する接続信頼性が低下してしまう。

本実施形態における半導体チップ１は、上記したように、樹脂突起２０上に形成された配線４０の少なくとも外部接続部４２が、電極パッド１４から樹脂突起２０上に形成される配線４０の形成方向と直交する方向に切断したときの断面形状において、外部接続部４２の樹脂突起２０と接触された側の大きさが、それと対向する側の大きさよりも大きく形成されている（図１（ｃ）を参照）。
図２（ｂ）に示すように、半導体チップ１の外部接続部４２と外部実装基板５０の実装端子５４とが接触された状態においては、外部接続部４２と実装端子５４とはおよそ線接触された態様を呈する。この状態において、図中の切断線Ｃで切断した断面を図示する図３に示すように、実装端子５４との接触部分における外部接続部４２（配線４０）の断面形状は、樹脂突起２０と接触された側よりも実装端子５４と接触された側の方が小さい略台形状に形成されているので、両者の接触部分に加わる圧力が、例えば断面が方形状を有する場合に比して大きくなる。これにより、外部接続部４２と実装端子５４との接触部分の初期圧力、および、さらに圧力を加えて樹脂突起２０を弾性変形させて実装されていく過程（図２（ｃ）を参照）での両者の接触部分の圧力が大きくなるので、実装時の接触部分における絶縁性接着剤７２の排出が促進され、接続信頼性の高い接合が実現される。

また、本実施形態の半導体チップ１では、樹脂突起２０の線状方向の略中央の外部接続部４２が形成された部分と異なる部分に凹部２５が形成されている（図１（ａ）を参照）。半導体チップ１を外部実装基板５０に実装する際に、樹脂突起２０が潰されていく過程で、半導体チップ１の中央側に押し退けられる絶縁性接着剤７２が、樹脂突起２０の凹部２５から排出される。これにより、半導体チップ１と外部実装基板５０との間の余分な絶縁性接着剤７２の排出性が向上するので、半導体チップ１と外部実装基板５０とを適量の絶縁性接着剤７２により接合することが可能になる。また、余分な絶縁性接着剤７２を排出しながら実装されることにより、外部接続部４２と実装端子５４とが十分な圧力で圧接されるので、外部接続部４２と実装端子５４との接触部分への絶縁性接着剤７２の残留を防止することができる。

そして、図２（ｄ）に示すように、外部実装基板５０に対する半導体チップ１の加熱および加圧を止めると、硬化が進んで固化された絶縁性接着剤７２により、半導体チップ１と外部実装基板５０とを接着（固着）する。すると、固化された絶縁性接着剤７２により半導体チップ１と外部実装基板５０との相対位置が固定され、樹脂突起２０が実装端子５４に圧接されて弾性変形した状態が保持されたものとなる。これにより、温度変化に伴って絶縁性接着剤７２が熱膨張しても、樹脂突起２０上の配線４０（外部接続部４２）と実装端子５４との導電接触状態が保持され、半導体チップ１を外部実装基板５０に対して確実に導電接続することができる。
すなわち、半導体チップ１は、絶縁性接着剤７２を介して外部実装基板５０に実装されたものとなり、接続信頼性の高い実装構造体７０が得られる。

なお、上記の実装構造体７０の製造では、半導体装置（半導体チップ１）は、図４に示すウェハ状の半導体装置１１を用意して行うようにしてもよい。ウェハ状の半導体装置１１は、例えばシリコンなどからなる半導体ウェハに、上記構成の半導体チップ１が多数個一括して形成されたものである。例えば、ウェハ状の半導体装置１１を粘着シート上に貼り付けた後に、前記粘着シートを切断しないように半導体装置１１のみをダイシングして個片の半導体チップ１に分割しておく。そして、半導体チップ１を粘着シートから剥すようにピックアップして、上記の製造方法により実装構造体７０を製造するようにしてもよい。このようにすれば、半導体チップ１をチップトレイに詰める必要がなくなり、製造効率が向上する。

以上、説明した半導体チップ１によれば、弾性を有し断面が略半円状に形成された樹脂突起２０上に設けられた配線４０である外部接続部４２により、外部実装基板５０の実装端子５４との接続が図られる。これにより、半導体チップ１を外部実装基板５０に実装するときに、樹脂突起２０が弾性変形して押し潰され、この押し潰された樹脂突起２０の弾性力によって外部接続部４２と実装端子５４とが押し付けられることにより、電気的な接続信頼性の高い接合がなされる。
また、樹脂突起２０上に形成された配線４０の少なくとも外部接続部４２が、電極パッド１４から樹脂突起２０上に形成される配線４０の形成方向と直交する方向に切断したときの断面形状において、外部接続部４２の樹脂突起２０と接触された側の大きさが、それと対向する側の大きさよりも大きく形成されている。これにより、外部接続部４２と実装端子５４との接触部分に加わる圧力を十分に確保することが可能となり、実装時の接触部分における絶縁性接着剤７２の排出が促進されるので、接続信頼性の高い接合が実現される。

（電気光学装置）
次に、上記の半導体装置および実装構造体を備えた電気光学装置について図面を参照して説明する。
図６は、電気光学装置の一実施形態である液晶表示装置１００を模式的に説明する斜視図である。
図６に示すように、液晶表示装置１００は、液晶パネル１１０と、液晶駆動用の半導体装置である半導体チップとしての例えば上記実施形態による半導体チップ１を有している。また、必要に応じて、図示しない偏光板、反射シート、バックライト等の付帯部材が適宜に設けられる。

液晶パネル１１０は、ガラスやプラスチックなどで構成され外部実装基板１１５を含むベース基板１１１および対向基板１１２を備えている。ベース基板１１１と対向基板１１２は相互に対向配置され、図示しないシール材などによって相互に貼り合わされている。ベース基板１１１と対向基板１１２の間には図示しない電気光学物質である液晶が封入されている。このベース基板１１１の内面上にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電体で構成された電極１１１ａが形成され、対向基板１１２の内面上には前記電極１１１ａに対向配置される電極１１２ａが形成されている。なお、電極１１１ａおよび電極１１２ａは直交するように配置されている。そして、電極１１１ａおよび電極１１２ａは基板張出部１１１Ｔに引き出され、その端部にはそれぞれ実装端子１１１ｂｘおよび実装端子１１１ｃｘが形成されている。また、基板張出部１１１Ｔの端縁近傍には入力配線１１１ｄが形成され、その内端部にも実装端子１１１ｄｘが形成されている。

基板張出部１１１Ｔ上には、例えば前述したＮＣＦなどの絶縁性接着剤１２２を介して、半導体チップ１が実装される。この半導体チップ１は、例えば液晶パネル１１０を駆動する液晶駆動用ＩＣチップである。半導体チップ１の下面には図示しない多数のバンプが形成されており、これらのバンプは基板張出部１１１Ｔ上の実装端子１１１ｂｘ，１１１ｃｘ，１１１ｄｘにそれぞれ導電接続される。

前述したように、この半導体チップ１の能動面側に設けられた樹脂突起上に、電極パッドに接続されて形成された配線である外部接続部が複数配列されて備えられている。そして、この外部接続部が、ベース基板１１１の対応する実装端子１１１ｂｘ，１１１ｄｘに直接導電接触することで実装されたものとなっている。このとき、外部接続部と実装端子１１１ｂｘ，１１１ｄｘとの間の少なくとも導電接触部分の周囲には絶縁性接着剤１２２が充填されたものとなっている。
よって、前述したように、半導体チップ１の樹脂突起上に形成された外部接続部は、ベース基板１１１の外部実装基板１１５と実装される際に、実装端子１１１ｂｘ，１１１ｄｘとの接触部分において絶縁性接着剤１２２の排出性が高いので、両者を安定して導通させたものとなる。

また、入力配線１１１ｄの外端部に形成された入力端子１１１ｄｙには、異方性導電膜１２４を介してフレキシブル配線基板１２３が実装される。入力端子１１１ｄｙは、フレキシブル配線基板１２３に設けられた、それぞれ対応する図示しない配線に導電接続される。そして、外部からフレキシブル配線基板１２３を介して制御信号、映像信号、電源電位などが入力端子１１１ｄｙに供給され、半導体チップ１において液晶駆動用の駆動信号が生成されて、液晶パネル１１０に供給されるようになっている。

このようにして、本実施形態の液晶表示装置１００は、半導体チップ１を介して電極１１１ａと電極１１２ａとの間に適宜の電圧が印加されることにより、両電極１１１ａ，１１２ａが対向配置される画素部分の液晶を再配向させて光を変調することができ、これによって液晶パネル１１０内の画素が配列された表示領域に所望の画像を形成することができる。

この構成の液晶表示装置１００によれば、上記したように、良好な導通性を備え接続信頼性の高い半導体チップ１を備えているので、これを備えた液晶表示装置１００も信頼性が高いものとなる。

なお、電気光学装置としての液晶表示装置１００は、表示デバイス（パネルモジュール）であってもよい。また、表示デバイスは、例えば液晶表示デバイスやＥＬ（Electrical Luminescence）表示デバイスであってもよい。そして、半導体チップ１（半導体チップ）は、表示デバイスを制御するドライバＩＣであってもよい。
図７には、表示デバイス１５０を模式的に説明する斜視図を示す。

図７に示す表示デバイス１５０は、外部実装基板１５２を含む表示パネル１６０と、外部実装基板１５２上に実装された液晶駆動用ＩＣチップとしての例えば上記の実施形態による半導体チップ１とを有している。表示パネル１６０は、外部実装基板１５２を含むベース基板１５１と、対向基板１６１とにより構成されている。また、外部実装基板１５２には、フレキシブル配線基板１７０が実装されている。このフレキシブル配線基板１７０を介して、外部から制御信号、映像信号、電源電位などが外部実装基板１５２の図示しない入力端子に供給され、半導体チップ１において表示パネル駆動用の駆動信号が生成されて、表示パネル１６０に供給され、表示部１６５に所望の表示をさせるようになっている。

（電子機器）
次に、上記実施形態の半導体装置である半導体チップ１、およびそれを接続して構成された電気光学装置である液晶表示装置２を備えた電子機器について、図面に沿って説明する。

図８は、上記実施形態の電気光学装置を備えたノート型パーソナルコンピュータ２００を示す斜視図である。図８に示すノート型パーソナルコンピュータ２００は、上記の光学装置をディスプレイ部２０１として備えた表示部２０５と、複数のキー２０２からなる操作部（キーボード）２０６などを備えて構成されている。
また、図９は、上記実施形態の半導体チップ１を接続して構成された液晶表示装置２を備えた電子機器の一例としての携帯電話３００を示す斜視図である。
図９に示す携帯電話３００は、上記の電気光学装置を小サイズの表示部３０１として備え、複数の操作ボタン３０２、受話口３０３、および送話口３０４などを備えて構成されている。
上述した電気光学装置は、ノート型パーソナルコンピュータ２００や携帯電話３００に限らず、電子ブック、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、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの場合にも、電気的接続の信頼性に優れた電子機器を提供することができる。

上記の携帯電話３００およびノート型パーソナルコンピュータ２００によれば、上述したように信頼性の高い液晶表示装置（電気光学装置）を備えているので、これを備えた携帯電話３００およびノート型パーソナルコンピュータ２００も信頼性が高いものとなる。

以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、半導体チップ１と外部実装基板５０とを絶縁性接着剤７２を介して実装する際に、外部実装基板５０または半導体チップ１に、予めフィルム状の接着部材を設け、両者を位置合わせして加熱しながら押圧して接合した。これに限らず、外部実装基板５０上に半導体チップ１を位置合わせした後に、あるいは両者を押圧して樹脂突起２０を弾性変形させた状態を保持しながら、外部実装基板５０と半導体チップ１との間にペースト状の絶縁性接着剤を適量充填させた後に固化させる構成としてもよい。

また、上記実施形態では、半導体チップ１の半導体基板１０上に、半導体基板１０の長手方向の対向する２辺に配列形成された複数の電極パッド１４の配列方向にそれぞれ沿って線状に連続する突条体からなる二条の樹脂突起２０を形成した。これに限らず、樹脂突起２０は、電極パッド１４の配列に応じて、あるいは外部実装基板との接続位置に合わせて、半導体基板１０上の任意の位置に任意の配列で形成することが可能である。また、一つの電極パッド１４に対して一つの樹脂突起を設ける構成としてもよい。

半導体装置の一実施形態である半導体チップを模式的に説明する平面図、（ｂ）は、同図（ａ）のａ−ａ線断面図、（ｃ）は、同図（ａ）のｂ−ｂ線断面図。 （ａ）〜（ｄ）は、本実施形態の実装構造体の製造過程を説明する部分断面図。 図２（ｂ）の切断線Ｃで切断された断面形状を説明する部分断面図。 半導体装置として半導体ウェハを示す斜視図。 外部接続部の断面形状の変形例を示す部分断面図。 電気光学装置の一実施形態である液晶表示装置を模式的に説明する斜視図。 電気光学装置の一例である表示デバイスを模式的に説明する斜視図。 電子機器の一例であるノート型パーソナルコンピュータの斜視図。 電子機器の一例である携帯電話の斜視図。

符号の説明

１…半導体装置としての半導体チップ、１０…半導体基板、１２…集積回路、１４…電極パッド、１６…パッシベーション膜、２０…樹脂突起、２５…樹脂突起の凹部、４０…配線、４２…外部接続部、５０，１１５，１５２…外部実装基板、５２，１１１…ベース基板、５４…実装端子、７０…実装構造体、７２，１２２…絶縁性接着剤、１００，１５０…電気光学装置としての液晶表示装置、２００…電子機器としてのノート型パーソナルコンピュータ、２０１…ディスプレイ部、３００…電子機器としての携帯電話、３０１…表示部。

Claims (9)

1. 集積回路が形成された半導体基板の能動面側に設けられた複数の電極パッドと、
   前記能動面側に設けられた弾性を有する絶縁体からなる突起状の樹脂突起と、
   少なくとも前記樹脂突起上の頂部近傍に配置された外部接続部を含み前記電極パッドに接続されて形成された導電膜からなる配線と、を備えた半導体装置であって、
   前記電極パッドから前記樹脂突起に形成される前記配線の形成方向と直交する方向の前記外部接続部の断面形状において、前記樹脂突起と接触された側の大きさが、それと対向する側の大きさよりも大きいことを特徴とする半導体装置。
2. 請求項１に記載の半導体装置であって、
   前記電極パッドから前記樹脂突起に形成される前記配線の形成方向と直交する方向の前記外部接続部の断面形状が略台形状であることを特徴とする半導体装置。
3. 請求項１または２に記載の半導体装置であって、
   前記樹脂突起が、前記半導体基板における周辺の辺に沿って線状に連続する突条に形成されていることを特徴とする半導体装置。
4. 請求項３に記載の半導体装置であって、
   前記樹脂突起の前記配線が形成された部分と異なる部分に凹部が形成されていることを特徴とする半導体装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置であって、
   前記樹脂突起の断面形状が略半円状であることを特徴とする半導体装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置であって、
   前記樹脂突起の断面形状が略台形状であることを特徴とする半導体装置。
7. 半導体装置が相手側基板に実装されてなる実装構造体であって、
   前記半導体装置は、集積回路が形成された半導体基板の能動面側に設けられた複数の電極パッドと、前記能動面側に設けられた弾性を有する絶縁体からなる突起状の樹脂突起と、少なくとも前記樹脂突起上の頂部近傍に配置された外部接続部を含み前記電極パッドに接続されて形成された導電膜からなる配線と、を備え、前記電極パッドから前記樹脂突起に形成される前記配線の形成方向と直交する方向の前記外部接続部の断面形状において、前記樹脂突起と接触された側の大きさが、それと対向する側の大きさよりも大きく形成され、前記半導体装置と前記相手側基板とが、前記外部接続部が対応する前記相手側基板の実装端子に押圧された状態で、絶縁性接着剤により固定されていることを特徴とする実装構造体。
8. 半導体装置が、電気光学パネルを構成する基板上および／または回路基板上に実装されてなる電気光学装置であって、
   前記半導体装置は、集積回路が形成された半導体基板の能動面側に設けられた複数の電極パッドと、前記能動面側に設けられた弾性を有する絶縁体からなる突起状の樹脂突起と、少なくとも前記樹脂突起上の頂部近傍に配置された外部接続部を含み前記電極パッドに接続されて形成された導電膜からなる配線と、を備え、前記電極パッドから前記樹脂突起に形成される前記配線の形成方向と直交する方向の前記外部接続部の断面形状において、前記樹脂突起と接触された側の大きさが、それと対向する側の大きさよりも大きく形成され、前記半導体装置の前記部外部接続部と、前記電気光学パネルを構成する基板上および／または回路基板の対応する実装端子とが押圧された状態で、絶縁性接着剤により固定されていることを特徴とする電気光学装置。
9. 請求項８に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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