配線基板、その製造方法、及び半導体装置
【課題】絶縁信頼性と製造歩留まりとの向上を図ることが可能な配線基板を提供すること。
【解決手段】本発明の配線基板によれば、有機層上に形成された厚みｔが幅Ｗよりも大きいリード５からなる導体パターンを備えた配線基板１０である。
【解決手段】本発明の配線基板によれば、有機層上に形成された厚みｔが幅Ｗよりも大きいリード５からなる導体パターンを備えた配線基板１０である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板、その製造方法、及び半導体装置に係り、特に、絶縁信頼性と製造歩留まりとを向上する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２９（ａ）は、従来技術によるＣＯＦ（chip on film）タイプの半導体装置の構成例を示す正面図、図２９（ｂ）は、図２９（ａ）に対応する側面図である。
【０００３】
ＣＯＦタイプの半導体装置は、配線基板１１を備えている。この場合、配線基板１１は厚さ１０〜５０μｍ程度のポリイミドフィルムからなっている。配線基板１１の上面には厚さ５〜１０μｍ程度の銅からなる配線１２が設けられている。この場合、配線１２は、配線基板１１上にＣｒ、ＮｉＣｒ，ＮｉＴｉ等の下地金属と銅を真空蒸着、またはスパッタ等で連続的にそれぞれ数百Å、数千Å（１Å＝１０−８ｃｍ）程度に形成する。その後、銅を無電解あるいは電解メッキする等して、配線基板１１に接着剤を介在することなく形成する。配線１２の表面には錫、半田等の低融点金属のメッキ層（図示せず）が設けられている。配線１２の一端部は接続端子１２ａとなっている。この場合、配線基板１１の半導体チップ搭載領域にはデバイスホールは設けられておらず、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する面を有している。そして、半導体チップ１３の下面の周辺部に設けられた金からなるバンプ電極１４が配線基板１１の接続端子１２ａの上面にＡｕＳｎ共晶合金により接合されていることにより、配線基板１１の上面側の所定の箇所に半導体チップ１３が搭載されている。その後、半導体チップ１３と配線基板１１で挟まれ形成された空間に、公知であるサイドポッティング方法によりエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂１５（封止樹脂ともいう）を充填し、加熱して絶縁性樹脂１５を硬化することによって半導体装置が作られる。
【０００４】
特許文献１には、図２９に示すような半導体装置の製造方法の一例として以下が記載されている。
【０００５】
すなわち、図２９に示すような半導体装置を製造するためには、図３０（ａ）に示すようなボンディング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒーター（図示せず）が内蔵されたステージ２１の上方にボンディングツール２２が上下動可能に配置された構造となっている。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置する。配線基板１１の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。
【０００６】
次に、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する下面を有する配線基板１１を、半導体チップ１３の上方にその下面側を、換言すれば、配線１２が形成された面を半導体チップ１３側に向けて配置する。
【０００７】
次に、半導体チップ１３の各バンプ電極１４と配線基板１１の各接続端子１２ａとを位置合わせする。
【０００８】
次に、図３０（ｂ）に示すように、例えばステージ２１を上昇させて、各バンプ電極１４と各接続端子１２ａとを接触させ、またボンディングツール２２を下降させる。この状態で、ステージ２１を３５０℃〜４５０℃、特に好ましくは４００℃程度に加熱して、半導体チップ１３を加熱するとともに、ボンディングツール２２を２５０℃〜３５０℃、特に好ましくは３００℃程度にして、ボンディングツール２２を配線基板１１の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極１４と配線基板１１に設けられた各接続端子１２ａとを１〜３秒程度加熱加圧する。このように界面が形成される事によって接合強度が向上すると記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２１０６７６
【特許文献２】特許第３２８４９１６号
【非特許文献１】三浦、芹沢、中村「ＬＳＩパッケージのＡｕＳｎ共晶接合技術」、溶接学会論文集、ｐ１８０−ｐ１８６、１９９７年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来の半導体装置では、以下のような問題がある。
【００１０】
すなわち、図２９に示す半導体装置の場合、配線基板１１を平坦状としたまま、半導体チップ１３を接合しているが、このような場合、配線１２と、半導体チップ１３の下面側のエッジＥｄとの間隔が狭く、ボンディング時に配線基板１１が変形すると、図３１に示すように半導体チップ１３の下面側のエッジＥｄが配線基板１１の配線１２とショートする恐れがある。
【００１１】
この発生メカニズムを具体例を用いて説明する。
【００１２】
例えば、ポリイミドからなる配線基板１１上に形成された６μｍ厚さの銅パターンに、金バンプが形成された半導体チップ１３を荷重１００Ｎ、ボンディング温度３００〜４００℃で、さらにチップ搭載周辺をクランプして固定してボンディングした場合、ボンディング温度でポリイミドの軟化点温度まで加熱され軟化され、加圧される。
【００１３】
配線基板１１上に形成された銅リード同様接続端子１２ａは純銅であるので材料特性では延性に優れている。また、硬度も比較的低く、剛性が低い。純銅で形成された接続端子１２ａは、６μｍと薄い。幅は約２０μｍである。さらに、初期ポリイミドとの接合は約１ｋｇ／ｃｍであるので、パターンニング後の接続端子１２ａの幅は約２０μｍ位であるので接続端子１２ａの密着強度は約２ｇ／ｐｉｎ程度であり、非常に貧弱である。
【００１４】
この様な状態のフレキシブルな配線基板１１にバンプ電極１４が形成された半導体チップ１３を、先行文献１で示されたボンディング方法、即ち、ポリイミドの軟化点温度以上である３００〜４００℃の温度、１００Ｎ以上の圧力でボンディング時間１〜３秒で接合した場合、ボンディングの荷重で接続端子１２ａがポリイミドに食い込み、接続端子１２ａが伸びようとする。しかし、接続端子１２ａの他端部はクランプ２３で固定されているのでずれる事が出来ない。
【００１５】
また、銅リードとポリイミドとの密着強度は貧弱である。従って、銅リードからなる配線１２は、図３１に示すように、接続端子１２ａ近傍で上部へ湾曲変形する。最悪の場合、配線１２はポリイミドからなる配線基板１１から剥離し、空隙Ｖｄを形成する。
【００１６】
配線（以降「リード」とも称する）１２が接続端子１２ａ近傍で湾曲状に変形すると、以下の（１）〜（４）に示すような問題が発生する。
【００１７】
（１）ボンディング時に溶融したＳｎあるいはＡｕＳｎがリード１２に沿って流れ出し、ボンディング部分から離れる事により温度が下がり、溶融Ｓｎ或いはＡｕＳｎはんだの流動性が低下する事によってはんだ溜りＳｄが形成され溶融はんだ量が多い場合、ボンディング時の加圧状態下で半導体チップ１３の表面にはんだが付着し、外観不良を発生させる。
【００１８】
（２）銅リードからなる配線１２は、接続端子１２ａ近傍で上部へ湾曲変形し、配線１２はポリイミドからなる配線基板１１から剥離し湾曲するのでリード１２と半導体チップ１３のエッジ（Ｅｄ）とが電気的に短絡する恐れがある。
【００１９】
（３）部分的に配線基板１１とリード１２との界面が剥離し、接合材であるはんだが界面に進入し、接合強度を劣化させる。
【００２０】
（４）配線基板１１にリード１２が食い込んでしまうので、リード１２がバンプ電極１４によって切断されるか、リード１２にクラックが発生し、温度サイクル等の信頼性試験中で初期クラックが成長して破断してしまう恐れがある。
【００２１】
これら（１）〜（４）に対する解決策として特許文献１には、配線基板１１の上面に半導体チップ１３を搭載すると同時に、接続端子１２ａのバンプ電極１４に接合される部分の近傍および該近傍に対応する部分における配線基板１１を半導体チップ１３の下面から離間するように変形している。すなわち、接続端子１２ａを、配線基板１１と共にバンプ電極１４に接合された部分から半導体チップ搭載領域の外部に向かって、漸次半導体チップ１３から離間する傾斜領域を有するように成形し、リード１２をフォーミングすることで半導体チップ１３のエッジＥｄとの距離を確保する方法が記載されている。
【００２２】
しかし、この方法ではボンディング時にすでにリード１２には無数のクラックが生じており、図３０（ｂ）に示す状態でリードフォーミングを行えば、リード１２が確実に破断してしまう。
【００２３】
そこで、リードフォーミングを行なわずに講ずる解決策として、特許文献２に示すとおり、ＡｕＳｎはんだのボンディング温度を２５０℃以下でボンディングする方法が記載されている。
【００２４】
ボンディング温度を下げることによりポリイミドの変形量を低減する事は出来る。しかしながら、接合界面においては特許文献２で示されているように、３００℃以下でのボンディングではその接合部ではＡｕＳｎのみが形成されＣｕの相互拡散が起きない。ＡｕＳｎは脆い金属間化合物であるので、ボンディング強度を低下させ、チップは容易に剥がれてしまい、接合できなくなるという問題がある。
【００２５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、絶縁信頼性と製造歩留まりとの向上を図ることが可能な配線基板、その製造方法、及び半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００２７】
すなわち、請求項１の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ、厚みが幅よりも大きいように形成されたリードで構成されてなる導体パターンを備えた配線基板である。
【００２８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の配線基板において、前記有機層は、有機物からなるフレキシブル基板である。
【００２９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の配線基板において、前記有機層は、ポリイミド、エポキシ、及び液晶ポリマーのうちの少なくとも何れかである。
【００３０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の配線基板において、前記リードのリード方向に直交する断面における前記リードの形状が台形である。
【００３１】
請求項５の発明は、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の配線基板において、前記リードのリード方向に直交する断面における前記リードの形状が方形である。
【００３２】
請求項６の発明は、少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、下層側の導体パターンの方が、上層側の導体パターンよりも、小さく緻密である導体から形成されている。
【００３３】
請求項７の発明は、請求項６に記載の配線基板において、前記下層側の導体パターンを形成する導体の結晶サイズが、前記上層側の導体パターンを形成する導体の結晶サイズよりも、小さく緻密である。
【００３４】
請求項８の発明は、請求項６または請求項７に記載の配線基板において、前記各層における導体のリード方向に直交する断面における前記導体の形状が方形である。
【００３５】
請求項９の発明は、請求項６乃至８のうち何れか１項に記載の配線基板において、前記各層における導体のリード方向に直交する断面における前記導体の形状が台形または逆台形である。
【００３６】
請求項１０の発明は、少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、下層側の導体パターンを形成する導体の方が、上層側の導体パターンを形成する導体よりも、構成元素が緻密な結晶配向面を主に有する配線基板である。
【００３７】
請求項１１の発明は、少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体は、同一層においてリード方向に直交する断面における厚みよりも幅が大きく、上層側よりも下層側の方が硬度が高い配線基板である。
【００３８】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の配線基板において、下層側の導体パターンを形成する導体は、鉄を含む合金からなる。
【００３９】
請求項１３の発明は、請求項１１に記載の配線基板において、下層側の導体パターンを形成する導体は、チタンを含む合金からなる。
【００４０】
請求項１４の発明は、請求項１１に記載の配線基板において、前記幅は、下層側よりも上層側の方が広い。
【００４１】
請求項１５の発明は、少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体は、同一層においてリード方向に直交する断面における厚みよりも幅が大きく、上層側よりも下層側の方が導電率が低い配線基板である。
【００４２】
請求項１６の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ導体パターンが基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における厚みが、他とは異なっている導体パターンを備えた配線基板である。
【００４３】
請求項１７の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ導体パターンが基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えた配線基板である。
【００４４】
請求項１８の発明は、請求項１７に記載の配線基板において、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に半導体チップを配置するようにしている。
【００４５】
請求項１９の発明は、請求項１７に記載の配線基板において、少なくとも前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が１以上の部位が埋め込まれている。
【００４６】
請求項２０の発明は、請求項１７乃至請求項１９のうち何れか１項に記載の配線基板において、前記リード方向に直交する断面における厚みが他とは異なり、前記リード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えた前記導体パターンは、露出した前記１未満の部位の露出した面と前記１以上の部位の露出した面とが同一面を形成するようにしている。
【００４７】
請求項２１の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板自体に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置に適用され、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えた配線基板であって、前記バンプ電極が、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に電気的に接続され、前記１以上の部位のうち前記バンプ電極から最も離れた側面を含む面と、この面と前記バンプ電極の表面との間の最短距離が２５μｍ乃至１５０μｍである配線基板である。
【００４８】
請求項２２の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ、厚みが幅よりも大きいように形成されたリードで構成されてなる導体パターンが形成され、電子部品が前記導体パターンに電気的に接続されて実装される配線基板であって、前記導体パターンを形成する導体の基板深さ方向における厚みが、前記電子部品を実装する箇所において、他の箇所よりも厚い導体パターンを備えている。
【００４９】
請求項２３の発明は、請求項２２に記載の配線基板において、前記導体を微粒子で形成している。
【００５０】
請求項２４の発明は、請求項２２または請求項２３に記載の配線基板において、前記導体のリード方向に直交する断面の形状を蒲鉾状としている。
【００５１】
請求項２５の発明は、銅、ニッケル、及び銅を積層してなるクラッド材によって形成されてなる請求項１乃至２４のうち何れか１項に記載の配線基板である。
【００５２】
請求項２６の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ、厚みが幅よりも大きいように形成された部分を少なくとも有したリードで構成されてなる導体パターンと、吸水率が異なる少なくとも２層で構成される有機層とを備えた配線基板である。
【００５３】
請求項２７の発明は、請求項２６に記載の配線基板において、前記有機層が、吸水率が小さい第１の有機層と、前記第１の有機層より吸水率が大きい第２の有機層とで構成されている。
【００５４】
請求項２８の発明は、請求項２７に記載の配線基板において、前記第１の有機層上に前記導体パターンが形成されている。
【００５５】
請求項２９の発明は、請求項１乃至２４のうち何れか１項に記載の配線基板を、ＣｕあるいはＣｕ合金、ＮｉあるいはＴｉ、及びＣｕあるいはＣｕ合金銅を積層してなるクラッド材によって製造する方法である。
【００５６】
請求項３０の発明は、請求項１乃至２４のうち何れか１項に記載の配線基板における導体を、ナノペーストを用いたインプリント手法により製造する方法である。
【００５７】
請求項３１の発明は、請求項１乃至１６のうち何れか１項に記載の配線基板を使用した半導体装置である。
【００５８】
請求項３２の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置であって、前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、前記バンプ電極は、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に電気的に接続された半導体装置である。
【００５９】
請求項３３の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置であって、前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、前記バンプ電極は、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に、前記半導体チップの中央部側になるように前記領域の中心をオフセンターして電気的に接続された半導体装置である。
【００６０】
請求項３４の発明は、請求項３３に記載の半導体装置において、前記半導体チップは、前記領域のサイズと同じかあるいはそれよりも小さい。
【００６１】
請求項３５の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと予め設けられた複数の電極を介して能動デバイスおよび受動デバイスを接続してなる半導体装置であって、前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備え、且つ前記比が１未満の部位の露出した面と１以上の部位の露出した面とが同一平面を形成し、前記受動デバイスを前記１未満の部位に、前記能動デバイスを前記１以上の部位に、それぞれ電気的に接続するようにした半導体装置である。
【００６２】
請求項３６の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと能動デバイスに予め設けられた複数の電極を介して能動デバイスおよび受動デバイスを接続してなる半導体装置であって、前記配線基板は、吸水率が他よりも低い領域を複数の導体パターン下方近傍に備え、且つ、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、前記受動デバイスを前記１未満の部位に、前記能動デバイスを前記１以上の部位に、それぞれ電気的に接続している。
【００６３】
請求項３７の発明は、請求項３５または請求項３６に記載の半導体装置において、前記能動デバイスは液晶駆動用ＬＳＩである。
【００６４】
請求項３８の発明は、請求項３５または請求項３６に記載の半導体装置において、前記受動デバイスはコンデンサー又はコイル又は抵抗である。
【００６５】
請求項３９の発明は、少なくとも電極が形成されている能動デバイスのアクティブ面と導体パターンが形成されている回路基板の主面とで形成される空間が樹脂材料で封止されている半導体装置である。
【００６６】
請求項４０の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置であって、前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、前記バンプ電極は、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に電気的に接続され、前記１以上の部位のうち前記バンプ電極から最も離れた側面を含む面と、この面と前記バンプ電極の表面との間の最短距離が２５μｍ乃至１５０μｍとしている。
【発明の効果】
【００６７】
本発明によれば、絶縁信頼性と製造歩留まりとの向上を図ることが可能な配線基板、その製造方法、及び半導体装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
【００６９】
なお、以下の各実施の形態の説明に用いる図中の符号は、図２９乃至図３１と同一部分については同一符号を付して示すことにする。
【００７０】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００７１】
まず、本実施の形態に係る配線基板の製造方法を図１を用いて説明する。
【００７２】
図１（ａ）に示すように、まず、支持体として５０μｍから１２５μｍ厚さのＮｉフィルム（以下、「Ｎｉ支持体」とも称する）１を用意する。
【００７３】
次に、図１（ｂ）に示すように、Ｎｉフィルム１の表面にポリイミド等の樹脂をベースとした感光性樹脂層２を形成する。感光性樹脂層２の膜厚は配線パターン幅の１倍〜３倍である約５μｍ〜３０μｍ程度である。この形成方法は公知であるロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等の方法が使用できる。感光性樹脂を塗布後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。
【００７４】
次に、図１（ｃ）に示すように配線パターンの厚い部分を形成するためにその目的にあった所定のガラスマスク３を用意し、所定の波長の紫外線ｕを照射し、感光性樹脂層２に配線パターン形成部を露光し、感光性樹脂専用の現像液に浸漬或いはスプレーして現像し、洗浄、乾燥を行い、図１（ｄ）に示す感光性樹脂層２のパターンニングを完成させる。形成された開口部４は予め設計された寸法（例えば、２０μｍ〜３０μｍ幅）に加工される。
【００７５】
次に、図１（ｅ）に示すように、Ｎｉフィルム１をカソード電位にして、公知の硫酸銅メッキ液に浸漬して電解メッキを行う。メッキ温度は２０℃から３０℃、電流密度は約１から５Ａ／ｄｍ２程度の条件とすると、感光性樹脂層２の開口部４内に銅が析出し、開口部４内が充填するまで硫酸銅メッキを行うことによって配線パターン５を形成する。硫酸銅メッキは開口部４表面から約５〜１０μｍ程度オーバーメッキさせ頭頂部が露出するまで行う。
【００７６】
次に、図１（ｆ）に示すように、感光性樹脂の硬化を行う。温度は３００℃、硬化時間１〜２時間、不活性雰囲気中で行うことによって、ポリイミド等の感光性樹脂が更に脱水重合してイミド化率を９０％以上に重合反応を進めさせる。このことによって、耐熱性の高い感光性樹脂層２が形成される。感光性樹脂層２が形成された後、研磨面６まで公知の研磨方法で表面を研磨し、感光性樹脂層２及び厚い配線パターン５を平坦にする。厚い配線パターン５を研磨してその厚みを均一にさせることによって、高周波伝送特性が向上する。これは、研磨を行わないと、メッキ直後ではメッキ厚みバラツキが存在し且つ、表面に約１〜３μｍと微小な凹凸が形成される為、数ＧＨｚ程度の信号を伝送した場合、この凹凸がアンテナの役目をし高周波信号が漏れてしまい、ＥＭＩ或いはＥＭＣといった電磁波放射による伝送障害を発生させるからである。
【００７７】
次に、図１（ｇ）に示すように、すでに形成された感光性樹脂層２とその後図１（ｈ）で形成されるポリイミド層７との密着強度を上げるための処理を行う。これは、物理的に微細な凹凸を形成するような処理では上述したようにアンテナの役目を再び形成することになってしまうので、ここでは物理的にアンカーを形成する手法は取れない。そこで、図１（ｇ）に示す研磨後の基板を、真空装置（構成的にはフィルム用スパッター装置のような構成の装置）内に配置して、窒素、酸素、アルゴン等の反応ガス、好ましくは窒素ガス雰囲気でプラズマ処理を行う。すると、プラズマ処理することによってポリイミド分子環において結合エネルギーが一番低いＣ−Ｎ結合が切断され、そこに窒素、或いはＯＨで置換することによって−ＣＯＯＨ等の官能基を形成することによってポリイミド等からなる感光性樹脂層２の表面の活性化エネルギーが増大する。更に、同一装置内で、プラズマ処理後に連続的にポリイミド等からなる感光性樹脂層２を形成する。この形成方法には、真空ラミネート、或いは常温低圧ラミネート方法が使用できる。
【００７８】
こうして、図１（ｈ）に示すようにＮｉ支持体１上に厚い配線パターン５が形成され、更にポリイミド層７が形成された基板が形成される。
【００７９】
次に、図１（ｉ）に示すように、銅はエッチングせずＮｉだけエッチングする、つまり選択比が高いエッチング液（例えば、エンストリップＮＰ（メルテックス社）、メッテックスＳＣＢ（マクダーミッド社）、トップリップＡＺ（奥野製薬）、オキシストリップＯＳ（エバラユージライト社）のようなアルカリ系ニッケルエッチング液）でＮｉだけをエッチングし、Ｎｉフィルム１を前面除去し、露出した配線パターン５にＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ等の表面処理（図示せず）する。その後、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて感光性樹脂層２下面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。こうして配線基板１０が形成される。
【００８０】
図２（ａ）は、図１（ｉ）に示すＸ部を倒置して示す詳細図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す配線基板１０を、図中Ｒ方向（右側）から見た図である。これは、配線パターン５のリード方向に相当する。
【００８１】
図２（ａ）に示す断面図、すなわち、リード方向に対して直交する断面（以下、「幅方向断面」と称する）を見て分かるように、配線基板１０の幅方向断面では、配線パターン５の厚みｔと、幅Ｗとの間にｔ≧Ｗの関係が成り立つ。一方、図２（ｂ）に示すように、リード方向（以降「長さ方向」とも称する）では、配線パターン５全体に亘ってその厚みはｔである。
【００８２】
上述したように、本実施の形態に係る配線基板においては、感光性樹脂層２の軟化点温度がボンディング温度よりも低い樹脂上に形成された配線（以降「リード」とも称する）の断面形状を方形にし、厚みｔを幅Ｗ以上にしたのでリードの剛性が向上し、ＡｕＳｎボンディングにおいてＣｕが相互に拡散するボンディング条件でボンディングするＴＣボンディング方法においてもリードが変形しない。したがって、半導体チップ１３とエッジショートが起きない効果がある。
【００８３】
更に、ボンディング時、バンプ電極１４によってリードが切断、或いはリードにクラックが発生することはない。更に、リードが有機基板から剥離しないため、信頼性が向上する効果がある。更に、リード剛性が向上したので、ボンディング後のボンディング強度が向上し、チップ剥がれを起こさない効果がある。
【００８４】
更に、従来回路基板では半導体チップ１３が搭載される側における有機樹脂層の表面に存在していた官能基および炭化層が存在しないので、この官能基と金属塩化物が結合することにより樹脂表面の絶縁抵抗劣化あるいは炭化層の存在による絶縁抵抗劣化が発生しない。
【００８５】
更に、配線パターン５で表面実装時に使用する面以外は、３面全てが感光性樹脂によって覆われているので、感光性樹脂との密着強度が非常に高い。更に、配線パターン５間が感光性樹脂で覆われているので、配線パターン５間の絶縁抵抗が非常に高い。
【００８６】
更に、半導体チップ１３の実装面において感光性樹脂層２の面が平坦で、スムースで、製造プロセスによる凹凸がないので、この凹凸内に金属等の導電物質が残渣として存在し、そのことによって、イオンマイグレイションが起きることがない。つまり、配線パターン５間の絶縁抵抗が高い。
【００８７】
なお、幅方向の配線パターン５の断面形状は、図２（ａ）に示すような方形に限るものではなく、図３（ａ）に示すような逆台形形状、つまり半導体チップ１３が搭載される側の表面に露出した配線パターン５のＷ幅が広い形状でもかまわない。なお、図３（ｂ）は、図３（ａ）を図中Ｒ方向（右側）から見た図である。
【００８８】
また、図４に示すように、配線パターン５が形成された層と、ポリイミド層７との間に、ポリイミドよりも吸水率の低い有機材料、例えば液晶ポリマー等の材料からなる低吸水率層３０を挟んでも構わない。配線パターン５の裏面にバリア層が形成できるので、水分の侵入により配線パターン５裏面が酸化され、ピール強度が経時劣化することがない。
【００８９】
更に、有機材料としてポリイミドを例に説明したが、特に配線パターン５形成時に使用した有機材料にエポキシ樹脂を用いても構わない。エポキシ樹脂は、ポリイミドよりもコストが安く、吸水率がポリイミドよりも低いので配線パターン５を酸化を抑制する効果を持っている。
【００９０】
また、感光性樹脂の代わりに非感光性樹脂を用いても構わない。非感光性樹脂は感光性樹脂よりもコストが安く、吸水率が低い。この場合、ポリイミドエッチング工程を追加する必要がある。
【００９１】
また、配線パターン５の形成には、電解めっきに限るものではなく、無電解めっきでも構わない。無電解めっきは、電解めっきよりも厚さの均一性に優れている。
【００９２】
また、配線パターン５の形成において、析出後の銅結晶粒界（グレインサイズ）は同じであり、且つ析出した銅の硬度、導電率も同じであったが、電解めっき工程において、そのめっき条件を固定ではなく可変してもかまわない。つまり、メッキ当初は析出後の銅結晶サイズが大きくなる条件、つまりメッキ液温度が高く（３０℃〜５０℃）、電流密度が高い条件（例えば、５Ａ／ｄｍ２〜１０Ａ／ｄｍ２）でめっきし、連続して、メッキ最終段階で析出Ｃｕの結晶が緻密、つまり結晶グレインサイズが小さくなる条件、メッキ液温度を１０℃、電流密度を２Ａ／ｄｍ２以下でめっきし、配線パターン５の断面において、実装面近傍では結晶サイズを粗にすることで、低硬度、高導電率となり実装に向いた性質の銅を析出し、一方対向面では結晶サイズを密にすることで、高硬度、低導電率となり、剛性が高くなり曲げ強度が向上した、機械的強度を向上させた層構成とする。
【００９３】
析出銅の結晶サイズを連続的に変更するには、バッチ式のめっき装置よりもフープ式めっき装置でめっきすることで実施できる。フープ式では複数のめっき槽をタンデムに結合させることができるので、メッキ条件（温度、電流密度、めっき液）を異にして連続してめっきができるからである。
【００９４】
また、配線基板１０は、フレキシブル基板が好ましいが、フレキシブル基板よりもコストに優れたリジッド基板でも構わない。
【００９５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００９６】
まず、本実施の形態に係る半導体装置を図５を用いて説明する。図５（ａ）にその幅方向断面図を、図５（ｂ）に、図５（ａ）中Ｒ方向（右側）から見た図を示す半導体装置は、以下のようにして製造される。
【００９７】
すなわち、図５に示すような半導体装置を製造する場合には、図３０（ａ）に示すようなボンディング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒーター（図示せず）が内蔵されたステージ２１の上方に、ボンディングツール２２が上下動可能に配置された構造となっている。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置する。能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて下面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成した配線基板１０の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。
【００９８】
次に、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する下面を有する配線基板１０を、半導体チップ１３の上方にその下面側を、換言すれば、配線１２が形成された面を半導体チップ１３側に向けて配置する。
【００９９】
次に、半導体チップ１３の各バンプ電極１４と配線基板１１の各接続端子１２ａとを位置合わせする。
【０１００】
次に、図３０（ｂ）に示すように、例えばステージ２１を上昇させて、各バンプ電極１４と各接続端子１２ａとを接触させ、またボンディングツール２２を下降させる。この状態で、ステージ２１を３５０℃〜４５０℃、特に好ましくは４００℃程度に加熱して、半導体チップ１３を加熱するとともに、ボンディングツール２２をＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する２５０℃〜３５０℃、特に好ましくは３００℃程度にして、ボンディングツール２２を配線基板１０の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極１４と配線基板１０に設けられた各接続端子１２ａとを１〜３秒程度加熱加圧する。ボンディング荷重は約１０〜１７ｍｇ／μｍ２程度である。
【０１０１】
半導体チップ１３には金のバンプ１４が予め形成され、一方、配線１２には予めＳｎが形成されている。Ｓｎは有機酸系の無電解めっき液を用いて形成し、Ｓｎの膜厚は約０．５〜１．０μｍである。その後、半導体チップ１３と感光性樹脂層２で形成される空間に公知であるサイドポッティング方法により絶縁性樹脂１５（封止樹脂ともいう）を充填し、加熱して絶縁性樹脂１５を硬化する。
【０１０２】
このようにして製造された本実施の形態に係る半導体装置は、図３０に示すようなボンディング装置（「ＴＡＢボンダー」とも称する）を用い、第１の実施の形態に示すような配線基板１０を用いてＡｕＳｎボンディングを行ったので、バンプ電極１４との接続近傍において、配線パターン５の剛性が高いのでボンディング時の配線パターン５の変形が発生しない。
【０１０３】
したがって、配線パターン５が湾曲せず、またポリイミド層７から剥離し、空隙Ｖｄを形成することなく、Ｃｕがバンプ電極１４に相互拡散する３００℃以上の温度でＡｕＳｎ共晶ボンディングした半導体装置を形成することが可能となる。また、配線パターン５が湾曲せず、ボンディング前の平坦性を維持できるので１０μｍから３０μｍ高さに形成された半導体チップ１３と感光性樹脂層２で形成される空間に絶縁性樹脂１５をスムースに注入することができるので、絶縁性樹脂１５にボイド（気泡）を形成しない。したがって、温度サイクル試験、熱衝撃試験等の信頼性試験においてボイド膨張収縮が起きず、高信頼性の半導体装置を作ることができる。
【０１０４】
なお、上記では、ＴＡＢボンダーを用いで半導体装置を形成する例について述べたが、ＴＡＢボンダーに代えて、フリップチップボンダーを使用して、チップ裏面から主にボンディング温度を加えてもよい。
【０１０５】
また、半導体装置は、図５（ａ）に示すように配線パターン５と感光性樹脂層２とからなる面が平坦になっていたが、本実施の形態に係る半導体装置は、このような構成に限定されるものではなく、図６（ｂ）に示すように、配線パターン５が、感光性樹脂層２の表面から突出している構成であっても構わない。配線パターン５の露出面、及び面積が増加するので絶縁性樹脂１５との接触面積を増加させることができるので、絶縁性樹脂１５の接着強度を向上させることができる。
【０１０６】
なお、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す幅方向断面図を、図中Ｒ方向（右側）から見た図である。図７は、図６に示すような半導体装置用の配線基板の製造工程を示す図である。尚、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて感光性樹脂層２上面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成されている。
【０１０７】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態について説明する。
【０１０８】
まず、本実施の形態に係る配線基板の製造方法を図８を用いて説明する。
【０１０９】
図８（ａ）に示すように、まず、支持体として５０μｍから１２５μｍ厚さのＮｉフィルム１を用意する。
【０１１０】
次に、図８（ｂ）に示すように、Ｎｉフィルム１の表面にポリイミド等の樹脂をベースとした感光性樹脂層２を形成する。感光性樹脂層２の膜厚は配線パターン幅の１倍〜３倍である約５μｍ〜３０μｍ程度である。この形成方法は公知であるロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等の方法が使用できる。感光性樹脂を塗布後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。
【０１１１】
次に、図８（ｃ）に示すように配線パターンの厚い部分を形成するためにその目的にあった所定のガラスマスク３を用意し、所定の波長の紫外線ｕを照射し、感光性樹脂層２に配線パターン形成部を露光し、感光性樹脂専用の現像液に浸漬或いはスプレーして現像し、洗浄、乾燥を行い、図８（ｄ）に示す感光性樹脂層２のパターンニングを完成させる。形成された開口部４は予め設計仕様に規定された寸法に加工される。
【０１１２】
次に、図８（ｅ）に示すように、Ｎｉフィルム１をカソード電位にする。そして、第１の実施の形態では、配線パターン５の形成において、析出後の銅結晶粒界（グレインサイズ）の条件では同じであり、且つ析出した銅の硬度、導電率も同じであったが、本実施の形態では、メッキ当初は析出後の銅結晶サイズが大きくなる条件、つまりメッキ液温度が高く、電流密度が高い条件でめっきし、連続して、メッキ最終段階で析出Ｃｕの結晶が緻密、つまり結晶グレインサイズが小さくなる条件、低メッキ液温度、低電流密度でめっきすることで配線パターンを形成する。
【０１１３】
すると、配線パターンの断面において実装面近傍では結晶サイズを粗にすることで、低硬度、高導電率となり、実装に向いた性質を有する銅を析出し銅層を形成する。一方、対向する側では結晶サイズを緻密にすることで、高硬度、低導電率となり、ボンディング時に荷重、熱が加わっても配線パターン自体の伸びや変形が少ない機械的強度の優れた性質の銅を析出し、銅層を形成する。
【０１１４】
具体的には、実装性に優れた銅を析出させるには、メッキ液温度を２０℃から３０℃、電流密度を１Ａ/ｄｍ２〜５Ａ／ｄｍ２でめっきし、配線パターンの断面において、実装面近傍では結晶サイズを粗にすることで実装に向いた性質の銅を析出する。
【０１１５】
一方、機械的特性に優れた銅を析出させるには、メッキ温度は１０℃、電流密度は約１Ａ／ｄｍ２以下程度の条件でメッキを行うので結晶サイズを緻密にでき、高硬度、低伸び率、高剛性等、機械的特性の優れた銅を析出する。
【０１１６】
この銅は、図８（ｅ）に示すように、ポリイミド等の感光性樹脂層２の開口部４の表面から約５〜１０μｍ程度オーバーメッキさせ頭頂部が露出するまで行う。したがって、配線パターンは２層構造に形成される。
【０１１７】
更に、析出銅の結晶サイズを連続的に変更するには、バッチ式のめっき装置よりもフープ式（ＲｔｏＲ式ともいう）めっき装置でめっきすることで実施できる。フープ式では複数のめっき槽をタンデムに結合させることができるので、メッキ条件（温度、電流密度、めっき液）を異にして連続してめっきができるからである。
【０１１８】
更に、図８（ｅ）に示すように、ポリイミド等からなる感光性樹脂層２の硬化を行う。温度は３００℃、硬化時間１〜２時間、不活性雰囲気中で行うことによって、ポリイミドが更に脱水重合してイミド化率を９０％以上に重合反応を進めさせる。このことによって、耐熱性の高い感光性樹脂層２が形成される。
【０１１９】
このようにして感光性樹脂層２が形成された後、図８（ｆ）に示す研磨面６まで公知の研磨方法で表面を研磨し、感光性樹脂層２、及び下層Ｃｕ３１と上層Ｃｕ３２とからなる厚い配線パターンを平坦にする。厚い配線パターン研磨してその厚みを均一にさせることによって、高周波伝送特性が向上する。研磨を行わないと、メッキ直後ではメッキ厚みバラツキが存在し且つ、表面に約１〜３μｍと微小な凹凸が形成される為、数ＧＨｚ程度の信号を伝送した場合、この凹凸がアンテナの役目をして高周波信号が漏れる。そして、この漏れによりＥＭＩ或いはＥＭＣといった電磁波放射による伝送障害を発生させる。
【０１２０】
次に、図８（ｇ）示すように、感光性樹脂層２と、その後形成するポリイミド層７との密着強度を上げるための処理を行う。これは、物理的に微細な凹凸を形成するような処理では上述したようにアンテナの役目を再び形成することになってしまうので、ここでは物理的にアンカーを形成する手法は取れない。そこで、図８（ｇ）に示す研磨後の基板を、真空装置（構成的にはフィルム用スパッター装置のような構成の装置）内に配置して、窒素、酸素、アルゴン等の反応ガス、好ましくは窒素ガス雰囲気でプラズマ処理を行う。すると、プラズマ処理することによってポリイミド分子環において結合エネルギーが一番低いＣ−Ｎ結合を切断し、そこに窒素、或いはＯＨで置換することによって−ＣＯＯＨ等の官能基を形成することによって感光性樹脂層２の表面の活性化エネルギーが増大する。そして、同一装置内でプラズマ処理後に連続的にポリイミド層７を形成する。この形成方法には、真空ラミネート或いは、常温低圧ラミネート方法が使用できる。更に、上記では感光性樹脂層２の面に対して密着強度を上げるための処理を行ったが、感光性樹脂とポリイミド樹脂の互いに対向する面、両方に密着強度を上げるための処理を行ってもかまわない。この方が、より強く接着することができる。
【０１２１】
こうして、図８（ｈ）に示すようにＮｉ支持体１上に下層Ｃｕ３１と上層Ｃｕ３２とからなる厚い配線パターンが形成され、更にポリイミド層７が形成された基板が形成される。
【０１２２】
次に、図８（ｉ）に示すように、銅をエッチングせずＮｉだけエッチングする、つまり選択比が高いエッチング液（例えば、エンストリップＮＰ（メルテックス社）、メッテックスＳＣＢ（マクダーミッド社）、トップリップＡＺ（奥野製薬）、オキシストリップＯＳ（エバラユージライト社）のようなアルカリ系ニッケルエッチング液）でＮｉだけをエッチングし、Ｎｉフィルム１を前面除去し、露出した下層Ｃｕ３１にＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ等で表面処理（図示せず）する。その後、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて感光性樹脂層２下面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。こうして配線基板３３が形成される。
【０１２３】
図９（ａ）は、図８（ｉ）に示すＹ部を倒置して示す詳細図である。また、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す配線基板３３を、図中Ｒ方向（右側）から見た図である。これは、配線パターンのリード方向に相当する。
【０１２４】
図９（ａ）に示す断面図を見て分かるように、配線基板３３の幅方向断面では、下層Ｃｕ３１と上層Ｃｕ３２とを加えて成る配線パターンの厚みｔと、幅Ｗとの間にｔ＜Ｗの関係が成り立つ。一方、図９（ｂ）に示すように、リード方向（長さ方向）では全長に亘ってその厚みがｔの、多層構造に構成された配線パターンが形成されている。
【０１２５】
上述したように、本実施の形態に係る配線基板においては、配線パターンを多層構造とし表面側を実装性に優れた下層Ｃｕ３１とし、内側を機械的特性に優れた上層Ｃｕ３２としたので、配線パターンの厚みを薄くすることができる。したがって、フレキシブル基板に対応した場合、その特徴である屈曲性を損なわない。
【０１２６】
なお、上記では、下層Ｃｕ３１と上層Ｃｕ３２とからなる配線パターンを、銅のみで形成した構成を示したが、これに限るものではなく、多層構造で且つ異種金属で構成される多層構造としても構わない。この場合、例えば、実装面は半田実装性に優れる銅を用いて、下層は銅より機械的強度が優れるＮｉ及びその合金、Ｃｒおよびその合金等の材料或いは、Ｆｅ系またはＴｉ系の銅合金としても良い。
【０１２７】
また、図１０に示すように、配線パターンとポリイミド層７との間に、図４で説明した低吸水率層３０を挟んだ構成としても構わない。なお、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す幅方向断面図を、図中Ｒ方向（右側）から見た図である。
【０１２８】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態について説明する。
【０１２９】
まず、本実施の形態に係る半導体装置を図１１を用いて説明する。図１１（ａ）にその幅方向断面図を、図１１（ｂ）に、図１１（ａ）中Ｒ方向（右側）から見た図を示す半導体装置は、以下のようにして製造される。
【０１３０】
すなわち、図１１に示すような半導体装置を製造する場合には、図３０（ａ）に示すようなボンディング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒーター（図示せず）が内蔵されたステージ２１の上方に、ボンディングツール２２が上下動可能に配置された構造となっている。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置する。能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて下面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。配線基板３３の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。
【０１３１】
次に、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する下面を有する配線基板３３を半導体チップ１３の上方にその下面側を、換言すれば、配線１２が形成された面を半導体チップ１３側に向けて配置する。
【０１３２】
次に、半導体チップ１３の各バンプ電極１４と配線基板３３の各接続端子１２ａとを位置合わせする。
【０１３３】
次に、図３０（ｂ）に示すように、例えばステージ２１を上昇させて、各バンプ電極１４と各接続端子１２ａとを接触させ、またボンディングツール２２を下降させる。この状態で、ステージ２１を３５０℃〜４５０℃、特に好ましくは４００℃程度に加熱して、半導体チップ１３を加熱するとともに、ボンディングツール２２をＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する２５０℃〜３５０℃、特に好ましくは３００℃程度にして、ボンディングツール２２を配線基板３３の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極１４と配線基板３３に設けられた各接続端子１２ａとを１〜３秒程度加熱加圧する。ボンディング荷重は約１０〜１７ｍｇ／μｍ２程度である。
【０１３４】
半導体チップ１３にはＡｕのバンプ電極１４が予め形成され、一方、配線パターン５には予めＳｎが形成されている。Ｓｎは有機酸系の無電解めっき液を用いて形成し、Ｓｎの膜厚は約０．５〜１．０μｍである。
【０１３５】
このようにして製造された本実施の形態に係る半導体装置は、図３０に示すようなボンディング装置（「ＴＡＢボンダー」とも称する）を用い、第３の実施の形態に示すような配線基板３３を用いてＡｕＳｎボンディングを行ったので、バンプ電極１４との接続近傍において、配線パターン５の剛性が高いのでボンディング時の配線パターン５の変形が発生しない。
【０１３６】
したがって、配線パターン５が湾曲せず、また感光性樹脂層２から剥離し、空隙Ｖｄを形成することなく、３００℃以上の温度でＡｕＳｎ共晶ボンディングした半導体装置を形成することが可能となる。更に、配線パターン５を下層Ｃｕ３１と上層Ｃｕ３２とからなる多層構造にし、機械的強度の優れる材料を用いたので、その厚みを薄くすることができ、屈曲性の高い半導体装置を形成することが可能となる。
【０１３７】
なお、上記では、ＴＡＢボンダーを用いて半導体装置を形成する例について述べたが、ＴＡＢボンダーに代えて、フリップチップボンダーを使用して、チップ裏面から主にボンディング温度を加えてもよい。
【０１３８】
また、半導体装置は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように配線パターン５と感光性樹脂層２とからなる面が平坦になっていたが、本実施の形態に係る半導体装置は、このような構成に限定されるものではなく、図１２及び図１３に示すように、下層Ｃｕ３１と上層Ｃｕ３２とからなる配線パターンが感光性樹脂層２の表面から突出している構成であっても構わない。更には、図１４に示すように、配線パターンとポリイミド層７との間に低吸水率層３０を挟む構成にしても構わない。なお、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）及び図１４（ｂ）は、図１２（ａ）、図１３（ａ）及び図１４（ａ）に示す幅方向断面図を、それぞれ図中Ｒ方向（右側）から見た図である。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す幅方向断面図を、図中Ｒ方向（右側）から見た図である。図１５は、図１３に示すような半導体装置用の配線基板の製造工程を示す図である。尚、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて感光性樹脂層２下面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成されている。
【０１３９】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態について説明する。
【０１４０】
まず、本実施の形態に係る配線基板の製造方法を図１６を用いて説明する。
【０１４１】
図１６（ａ）に示すように、まず、支持体として５０μｍから１２５μｍ厚さのＮｉフィルム１を用意する。
【０１４２】
次に、図１６（ｂ）に示すように、Ｎｉフィルム１の表面に感光性を有するレジスト層３４を形成する。この感光性レジスト層３４の膜厚は約１０μｍ以下程度である。この形成方法は公知であるロールコート法、スピンコーティング法、スプレー法、インクジェット等の方法が使用できる。感光性レジストの塗布後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。
【０１４３】
次に、図１６（ｃ）に示すように実装配線パターン層形成するためにその目的にあった所定のガラスマスク（図示せず）を用意し、所定の波長の紫外線を照射し配線パターン形成部を露光し、感光性レジスト専用の所定の現像液に浸漬或いはスプレーして現像し、洗浄、乾燥を行い、レジストのパターンニングを行い、開口部４を形成する。
【０１４４】
次に、図１６（ｄ）に示すように、Ｎｉフィルム１を陰極にして電解めっきを行う。めっきは公知である硫酸銅メッキ液を用いて、液温度２０〜３０℃程度、電流密度約１Ａ／ｄｍ２〜５Ａ／ｄｍ２で銅をレジスト層３４の開口部４に析出する。これによって、配線パターン５を形成する。このとき、更にＮｉ、Ｃｒ等のバリア層を形成してもよい。
【０１４５】
次に、図１６（ｅ）に示すように、その後、レジスト層３４を剥離して、配線パターン５のみを残す。
【０１４６】
次に、図１６（ｆ）に示すように、ポリイミド等の樹脂をベースとした絶縁層３９を形成する。絶縁層３９の膜厚は約５μｍ〜３０μｍ程度である。この形成方法は公知であるロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等の方法が使用できる。絶縁層３９を塗布後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。機械的強度の高い配線パターン３５の厚い部分を形成するために、その目的にあった所定のガラスマスク（共に図示せず）とを用意し、所定の波長の紫外線を照射し絶縁層３９で厚い配線パターン形成部を露光し、絶縁層を形成している樹脂専用の所定の現像液に浸漬或いはスプレーして現像し、洗浄、乾燥を行い、パターンニングを完成させる。
【０１４７】
ここでは、図１６（ｅ）のレジスト層３４の剥離後、絶縁層３９にはポリイミド等の樹脂を塗布したがこれに限らず、例えば、図１６（ｇ）に示すように、レジスト層３４の剥離後に層間絶縁層３６を形成し、この表面に絶縁層３９を塗布するようにしても良い。層間絶縁層３６の膜厚は極薄く３μｍ以下である。また使用する材料は、ポリイミドよりも吸水率の低い材料、例えば液晶ポリマー等の材料を塗布、硬化させバリア層として形成してもよい。このようにすることによって、配線パターンと対向する面つまり基板裏面側から浸透する水分によって、配線パターン５裏面が酸化しピール強度が低下することを防ぐことができる。
【０１４８】
次に、図１６（ｈ）に示すように、配線パターン３５、熱可塑性接着剤３７と密着強度を上げるために表面活性化処理を行う。これは、物理的に微細な凹凸を形成するような処理では上述したようにアンテナの役目を再び形成することになってしまうので、ここでは物理的にアンカーを形成する手法は取れない。そこで、図１６（ｈ）に示す研磨後の基板を、真空装置（例えば、フィルム用スパッター装置）内に配置し、窒素、酸素、アルゴン等の反応ガス、好ましくは窒素ガス雰囲気でプラズマ処理を行う。すると、ポリイミド分子環において結合エネルギーが一番低いＣ−Ｎ結合を切断し、そこに窒素、或いはＯＨで置換することによって−ＣＯＯＨ等の官能基を形成することによって絶縁層３９表面の活性化エネルギーが増大する。次に、同一装置内でプラズマ処理後に連続的にポリイミド層を形成する。この形成方法には、真空ラミネート或いは、常温低圧ラミネート方法が使用できる。
【０１４９】
次に、図１６（ｉ）に示すように、Ｎｉ支持体１をカソード電位にして、公知の硫酸銅メッキ液に浸漬して電解メッキを行う。メッキ温度は２０℃から３０℃、電流密度は約１Ａ／ｄｍ２〜５Ａ／ｄｍ２程度の条件とすると、絶縁層３９の開口部４１内に銅が析出し、開口部４１内が充填するまで硫酸銅メッキを行う。硫酸銅メッキは開口部４１の表面から約５〜１０μｍ程度オーバーメッキさせ頭頂部が露出するまで行う。これにより、配線パターン３５が形成される。
【０１５０】
次にポリイミド層７の硬化を行う。温度は３００℃、硬化時間１〜２時間、不活性雰囲気中で行うことによって、ポリイミドが更に脱水重合してイミド化率を９０％以上に重合反応を進めさせる。このことによって、耐熱性の高いポリイミド層７が形成される。ポリイミド層７が形成された後、研磨面まで公知の研磨方法で表面を研磨し、ポリイミド層７及び厚い配線パターン３５を平坦にする。厚い配線パターン３５を研磨してその厚みを均一にさせることによって、高周波伝送特性が向上する。仮に、研磨を行わないと、メッキ直後ではメッキ厚みバラツキが存在し且つ、表面に約１〜３μｍと微小な凹凸が形成される為、数ＧＨｚ程度の信号を伝送した場合、この凹凸がアンテナの役目をし高周波信号が漏れる。この漏れによりＥＭＩ或いはＥＭＣといった電磁波放射による伝送障害を発生させる。
【０１５１】
次に、図１６（ｊ）に示すように、熱可塑性接着剤３７と密着強度を上げるために表面活性化処理を行う（図せず）。方法は図１６（ｈ）で示した方法と同一方法で可能である。その後、その片面にポリイミド系の熱可塑性接着剤３７が３μｍ程度に形成された１０μｍ以下のポリイミド層７を用意する。接着する方法は公知である真空ラミネート等の方法を用いて該ポリイミド層７を接着する。尚、表面活性化処理とポリイミド層ラミネートは同一装置で連続して表面活性化処理とラミネートを行ってもかまわない。
【０１５２】
次に、図１６（ｋ）に示すように、銅はエッチングせずＮｉだけエッチングする、つまり選択比が高いエッチング液（例えば、エンストリップＮＰ（メルテックス社）、メッテックスＳＣＢ（マクダーミッド社）、トップリップＡＺ（奥野製薬）、オキシストリップＯＳ（エバラユージライト社）のようなアルカリ系ニッケルエッチング液）でＮｉだけをエッチングし、Ｎｉフィルム１を前面除去し、露出した配線パターン５にＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ等で表面処理（図示せず）する。その後、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて絶縁層３９下面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。こうして配線基板３８が形成される。
【０１５３】
図１７（ａ）は、このようにして形成された配線基板３８の一例を示す上面図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）中に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図１７（ｃ）は、図１７（ａ）中に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【０１５４】
配線基板３８に形成された配線パターンは、図１７（ｂ）に示すように、幅Ｗ１と厚みｔ１との関係がＷ１＞ｔ１である配線パターン５と、幅Ｗ２と厚みｔ２との関係がＷ２＝＜ｔ２である配線パターン３５とから構成されている。また、配線パターン３５は半導体チップ搭載領域近傍に配置されている。更に、配線パターン３５は半導体チップ１３に形成されたバンプ電極１４が接合される。つまり、半導体チップ１３が搭載されるのは配線パターン３５の上である。
【０１５５】
上述したように、本実施の形態に係る配線基板においては、配線パターン５と配線パターン３５とを同一導電材料で形成し、且つ、半導体チップ１３上に形成されたバンプ電極１４が搭載される配線パターン３５の領域のみをｔ２＞＝Ｗ２としたので、半導体チップ１３を３００℃以上の温度で行うＴＣボンディング方法を用いて、ＡｕＳｎボンディングを行なった場合、バンプ電極１４と接合する配線パターン３５がｔ＞Ｗの関係になっている為、ボンディング温度および荷重によってポリイミドが軟化しても配線パターン３５は変形しない、したがって、配線パターンがチップ搭載領域近傍において湾曲することが無い。従って、チップエッジと配線パターンとがコンタクトしないので、電気的に短絡する事が無い。
【０１５６】
また、配線基板３８中に配線パターン３５が突起した構造としたため、ボンディング荷重および３００℃以上のボンディング温度を加えられても、下方向に撓む事がなく、更に配線基板３８中に配線パターン３５が突起している構造の為、つまり、配線基板３８中にアンカーを打った構造になっている為、ボンディング時の温度、荷重によって、配線パターンの引出し方向（図１７（ｃ）において右から左へ向かう方向）への銅の伸びが制約される。つまり、自由に配線パターンの材料であるＣｕが延びない。従って、延び及び撓みが抑制されるので、同一材料で配線パターンを形成しても、配線基板３８から剥離する事がない。従って、配線基板３８と、配線パターン間で空隙も形成しない。
【０１５７】
更に、配線基板３８にアンカーを打った構造で且つ、ポリイミドとの接触面積が増大している配線パターン構造としたので、配線基板３８との密着強度を高く維持できるので配線パターンが剥がれにくい。
【０１５８】
なお、上記では、配線パターン５と配線パターン３５とを銅とし、同じめっき条件で形成したが、めっき条件を同一とせず変え、結晶サイズ、密度を変えても良い。つまり、配線パターン３５は銅結晶サイズを緻密にし、硬度を高い銅特性とし、一方、配線パターン５で使用する銅を逆に、結晶サイズを大きく粗に形成して、硬度を低くした銅特性としてもよい。
【０１５９】
更に、配線パターン５と配線パターン３５で使用する銅の結晶配向性を異なるものにしても良い。また、配線パターン３５を銅単層で形成したが、多層構造で且つ異種金属で構成される多層構造としてもかまわない。また、配線パターン５は半田実装性に優れる銅を用いる一方、配線パターン３５は銅より機械的強度が優れるＮｉ、Ｃｒ等の材料、或いは、Ｆｅ系またはＴｉ系の銅合金であってもかまわない。更に、剛性が高くなり、配線パターンの変形、延び、撓みを更に少なくする事が出来る。
【０１６０】
また、配線パターン３５に銅以外の材料、例えばＮｉ、Ｃｒ等の高硬度材料を使用する事でアンカー部である配線パターン３５の厚みを更に薄くする事が出来る。これによって、生産効率を高くするという効果がもたらされる。
【０１６１】
（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態について説明する。
【０１６２】
まず、本実施の形態に係る半導体装置を図１８を用いて説明する。図１８（ａ）は、本実施の形態に係る半導体装置４０の一例を示す上面図、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）中に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図１８（ｃ）は、図１８（ａ）中に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。このような半導体装置４０は、以下のようにして製造される。
【０１６３】
すなわち、図１８に示すような半導体装置４０を製造する場合には、図３０（ａ）に示すようなボンディング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒーター（図示せず）が内蔵されたステージ２１の上方に、ボンディングツール２２が上下動可能に配置された構造となっている。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置する。第５の実施の形態で説明した配線基板３８の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。
【０１６４】
次に、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する下面を有する配線基板３８を、半導体チップ１３の上方にその下面側を、換言すれば、配線１２が形成された面を半導体チップ１３側に向けて配置する。
【０１６５】
次に、半導体チップ１３の各バンプ電極１４と配線基板３８の各接続端子１２ａとを位置合わせする。
【０１６６】
次に、図３０（ｂ）に示すように、例えばステージ２１を上昇させて、各バンプ電極１４と各接続端子１２ａとを接触させ、またボンディングツール２２を下降させる。この状態で、ステージ２１を３５０℃〜４５０℃、特に好ましくは４００℃程度に加熱して、半導体チップ１３を加熱するとともに、ボンディングツール２２をＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する２５０℃〜３５０℃、特に好ましくは３００℃程度にして、ボンディングツール２２を配線基板３８の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極１４と配線基板３８に設けられた各接続端子に対応する配線１２とを１〜３秒程度加熱加圧する。ボンディング荷重は約１０〜１７ｍｇ／μｍ２程度である。
【０１６７】
半導体チップ１３にはバンプ電極１４が予め形成され、一方、配線１２は予めＳｎが形成されている。Ｓｎは有機酸系の無電解めっき液を用いて形成し、Ｓｎの膜厚は約０．５〜１．０μｍである。その後、半導体チップ１３と感光性樹脂層２で形成される空間に公知であるサイドポッティング方法により絶縁性樹脂１５（封止樹脂ともいう）を充填し、加熱して絶縁性樹脂１５を硬化する。その後、要求仕様に応じてコンデンサー、抵抗、コイル等の複数種類の受動部品１００を表面実装（ＳＭＴ実装ともいう）する。
【０１６８】
このようにして製造された本実施の形態に係る半導体装置４０は、図３０に示すようなボンディング装置（「ＴＡＢボンダー」とも称する）を用い、配線基板３８をボンディングツール２２でＡｕＳｎボンディングしても、Ａｕバンプとの接続近傍において、配線１２を形成する導電性材料と同じ材料で配線基板３８中に配線パターンの接続端子をアンカーしたため、配線１２の剛性を高くでき且つ、配線１２の撓みが少ない、且つ、延びを小さく出来るのでボンディング時の配線パターンの変形が発生しない。
【０１６９】
したがって、配線１２が湾曲せず、また配線基板３８から剥離し、空隙Ｖｄを形成しないでＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する３００℃以上の温度でＡｕＳｎ共晶ボンディングした半導体装置４０を形成できる。更に、配線パターンの接続端子では配線パターン３５のみが厚く配線基板中３８に突起し、配線パターン５はＷ１＞ｔ１とした構造にしたので、屈曲性の高い半導体装置４０ができる。
【０１７０】
また、配線パターン５が湾曲せず、略ボンディング前の平坦性を維持できるので１０μｍから３０μｍ高さに形成された半導体チップ１３と感光性樹脂層２で形成される空間に絶縁性樹脂１５をスムースに注入することができるので、絶縁性樹脂１５にボイド（気泡）を形成しない。したがって、ボイドがないので温度サイクル試験、熱衝撃試験等の信頼性試験に於いてボイドぼ膨張収縮が起きないので高信頼性の半導体装置を作ることができる。
【０１７１】
なお、上記では、ＴＡＢボンディング装置を用いて半導体装置４０を形成したが、フリップチップボンダーを使用して、チップ裏面から主にボンディング温度を加えてもよい。また、半導体装置４０は、配線パターン５と感光性樹脂層２とからなる面が平坦になっていたが、図１２乃至図１５にそのイメージを示すように、突出してもかまわない。また、図４及び図１０に示すように、配線パターンとポリイミド層７との間に低吸水率層３０を挟んだ構成としても構わない。これによって更に信頼性が向上した半導体装置４０を形成できる。
【０１７２】
尚、半導体チップ１３、受動部品１００等を電気的に接続するために必要な領域を除いた配線基板３８上面に保護膜を形成してもかまわない。そのほうが更に信頼性が向上する。
【０１７３】
（第７の実施の形態）
本発明の第７の実施の形態について説明する。
【０１７４】
まず、本実施の形態に係る配線基板の製造方法を図１９を用いて説明する。
【０１７５】
図１９（ａ）に示すように、まず、支持体として５０μｍから１２５μｍ厚さのＮｉフィルム１を用意する。
【０１７６】
次に、図１９（ｂ）に示すように、Ｎｉフィルム１の表面に感光性を有するレジスト層３４を形成する。このレジスト層３４の膜厚は約１０μｍ以下程度である。この形成方法は公知であるロールコート法、スピンコーティング法、スプレー法、インクジェット等の方法が使用できる。レジスト層３４を塗布後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。
【０１７７】
次に、図１９（ｃ）に示すように実装配線パターン層を形成するためにその目的にあった所定のガラスマスク（図示せず）を用意し、所定の波長の紫外線を照射し配線パターン形成部を露光し、感光性レジスト専用の現像液に浸漬或いはスプレーして現像し、洗浄、乾燥を行い、開口部４を形成することによってレジストのパターンニングを行う。
【０１７８】
次に、図１９（ｄ）に示すように、Ｎｉフィルム１を陰極にして電解めっきを行う。めっきは公知である硫酸銅メッキ液を用いて、液温度２０〜３０℃程度、電流密度約３Ａ／ｄｍ２で銅をレジスト層３４の開口部４に析出させる。このとき、更にＮｉ，Ｃｒ等のバリア層を形成してもよい。また、公知であるインクジェット技術を用いたインプリント技術を使用し、めっきレジストパターンを直接描画してもかまわない。また、ガラスマスクを用いて紫外線により露光し、現像してレジストパターンを形成するのに代えて、レーザー光を照射して３００ｎｍ以下の波長を用い、この波長に感度を持つレジストを直接描画してレジストパターンを形成してもかまわない。
【０１７９】
次に、図１９（ｅ）に示すように、その後、レジスト層３４を剥離して、実装する配線パターン５を形成する。このとき、配線パターン５をめっき方法で形成するのに代えて、インクジェット技術を用い、銅ナノペーストをインプリントして直接形成してもよい。
【０１８０】
次に、図１９（ｆ）に示すように、ポリイミド等の樹脂をベースとした絶縁層３９を形成する。絶縁層３９の膜厚は約５μｍ〜３０μｍ程度である。この形成方法は公知であるロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等の方法が使用できる。絶縁層３９を塗布後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。機械的強度の高い配線パターンの厚い部分を形成するためにその目的にあった所定のガラスマスク（図示せず）を用意し、所定の波長の紫外線を照射し絶縁層３９で厚い配線パターン形成部を露光し、絶縁層３９専用の所定の現像液に浸漬或いはスプレーして現像し、洗浄、乾燥を行い、厚い配線パターンのパターンニングのための開口部４１を形成する。
【０１８１】
ここでは、図１９（ｅ）のレジスト層３４の剥離後、絶縁層３９としてポリイミド等の樹脂を塗布したがこれに限らず、例えば、図１９（ｇ）に示すように、レジスト層３４の剥離後に層間絶縁層３６を形成する。この膜厚は極薄く３μｍ以下である。また使用する材料は、ポリイミドよりも吸水率の低い材料、例えば液晶ポリマー等の材料を塗布、硬化させバリア層として形成してもよい。このようにすることによって、配線パターン５と対向する面つまり基板裏面側から浸透する水分によって、配線パターン５の裏面が酸化しピール強度が低下することを防ぐことができる。
【０１８２】
次に、図１９（ｈ）に示すように、配線パターン５との密着強度を上げるために表面活性化処理を行う。これは、物理的に微細な凹凸を形成するような処理では上述したようにアンテナの役目を再び形成することになってしまうので、ここでは物理的にアンカーを形成する手法は取れない。そこで、図１９（ｈ）に示す研磨後の基板を、真空装置（例えば、フィルム用スパッター装置）内に配置し、窒素、酸素、アルゴン等の反応ガス、好ましくは窒素ガス雰囲気でプラズマ処理を行う。すると、ポリイミド分子環において結合エネルギーが一番低いＣ−Ｎ結合を切断し、そこに窒素、或いはＯＨで置換することによって−ＣＯＯＨ等の官能基を形成することによって絶縁層３９の表面の活性化エネルギーが増大する。
【０１８３】
次に、図１９（ｉ）に示すように、Ｎｉ支持体１をカソード電位にして、公知の硫酸銅メッキ液に浸漬して電解メッキを行う。メッキ温度は２０℃から３０℃、電流密度は約５Ａ／ｄｍ２程度の条件とすると、絶縁層３９の開口部４１内に銅が析出し、開口部４１内が充填するまで硫酸銅メッキを行う。硫酸銅メッキは開口部４１の表面から約５〜１０μｍ程度オーバーメッキさせ頭頂部が露出するまで行う。これにより、配線パターン３５が形成される。
【０１８４】
このように形成された配線パターン３５は、少なくともその一端部が後に搭載された半導体チップ１３のバンプ電極１４端から５００μｍ離れた所に存在するような長さに形成される。つまり、最も変形し易いところに配線パターン３５を形成するように設計されている。
【０１８５】
次に絶縁層３９の硬化を行う。温度は３００℃、硬化時間１〜２時間、不活性雰囲気中で行うことによって、ポリイミドが更に脱水重合してイミド化率を９０％以上に重合反応を進めさせる。このことによって、耐熱性の高い絶縁層３９が形成される。絶縁層３９が形成された後、研磨面まで公知の研磨方法で表面を研磨し、絶縁層３９及び厚い配線パターン３５を平坦にする。
【０１８６】
このように、厚い配線パターン３５を研磨してその厚みを均一にさせることによって、高周波伝送特性が向上する。仮に、研磨を行わないと、メッキ直後ではメッキ厚みバラツキが存在し、且つ表面に約１〜３μｍと微小な凹凸が形成される為、数ＧＨｚ程度の信号を伝送した場合、この凹凸がアンテナの役目をして高周波信号が漏れてしまう。そして、この漏れによりＥＭＩ或いはＥＭＣといった電磁波放射による伝送障害を発生させてしまう。なお、上記記述では配線パターン３５をめっき方法で形成したが、インクジェット技術を用い、銅ナノペーストをインプリントして直接形成してもよい。
【０１８７】
次に、図１９（ｊ）に示すように、熱可塑性接着剤３７と密着強度を上げるために表面活性化処理を行う（図せず）。方法は図１６（ｈ）で示した方法と同一方法で可能である。その片面にポリイミド系の熱可塑性接着剤３７が３μｍ程度に形成された１０μｍ以下のポリイミド層７を用意する。接着する方法は公知である真空ラミネート等の方法を用いて該ポリイミドフィルムを接着する。尚、表面活性化処理とポリイミド層ラミネートは同一装置で連続して表面活性化処理とラミネートを行ってもかまわない。
【０１８８】
次に、図１９（ｋ）に示すように、銅はエッチングせずＮｉだけエッチングする、つまり選択比が高いエッチング液（例えば、エンストリップＮＰ（メルテックス社）、メッテックスＳＣＢ（マクダーミッド社）、トップリップＡＺ（奥野製薬）、オキシストリップＯＳ（エバラユージライト社）のようなアルカリ系ニッケルエッチング液）でＮｉだけをエッチングし、Ｎｉフィルム１を前面除去し、露出した配線パターン５にＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ等で表面処理（図示せず）する。その後、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて絶縁層３９下面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。こうして配線基板４２が形成される。
【０１８９】
図２０（ａ）は、このようにして形成された配線基板４２の一例を示す上面図、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）中に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図２０（ｃ）は、図２０（ａ）中に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【０１９０】
配線基板４２に形成された配線パターンは、図２０（ｂ）及び図２０（ｃ）に示すように、幅Ｗ１と厚みｔ１との関係がＷ１＞ｔ１である配線パターンＰ１（配線パターン３５と面していない配線パターン５）と、幅Ｗ２と厚みｔ２との関係がＷ２≦ｔ２である配線パターンＰ２（配線パターン３５と、配線パターン３５と面している配線パターン５とを加えた領域）とから構成されている。このように、銅で形成されている配線パターンＰ１がＷ１／ｔ１＞１で形成されている一方、銅で形成された第一層（配線パターン５）と、銅或いはＮｉ、Ｃｒ等の或いは少なくとも鉄やチタンを含む銅合金で形成されている第二層（配線パターン３５）とで構成された配線パターンＰ２は部分がＷ２／ｔ２≦１で形成されている。また、図２０（ｂ）に示すように、配線パターンＰ１の幅Ｗ１と、配線パターンＰ２の幅Ｗ２とは等しい（すなわち、Ｗ１＝Ｗ２）。配線パターンＰ２が形成される領域は図２０（ａ）に示すように、配線基板４２に半導体チップ１３を合わせたときに、バンプ電極１４（図２０（ａ）では予定位置を示す）から長さＬｂｐが少なくとも外周方向に２５μｍから１５０μｍ大きく形成されている。
【０１９１】
以上のように構成した本実施の形態に係る配線基板では、半導体チップ１３をＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する３００℃以上の温度でＴＣボンディング方法を用いて、ＡｕＳｎボンディングを行なった場合、バンプ電極１４と接合する配線パターンＰ２がＷ２≦ｔ２の関係になっている為、ボンディング温度および荷重によってポリイミドが軟化しても配線パターンＰ２は変形しない、したがって、配線パターンがチップ搭載領域近傍において湾曲することが無い。 従って、チップエッジと配線パターンがコンタクトしないので、電気的に短絡する事が無い。
【０１９２】
また、配線基板４２中に配線パターンＰ２が突起した構造とし、更に、配線基板４２に半導体チップ１３を合わせたときに、バンプ電極１４（図２０（ａ）では予定位置を示す）から長さＬｂｐが少なくとも外周方向に２５μｍから1５０μｍ大きく形成されているので、
ボンディング荷重および３００℃以上のボンディング温度を加えられても、下方向に撓む事がなく、さらに、配線基板４２中に配線パターンＰ２が突起している構造の為、つまり、配線基板４２中にアンカーを打った構造になっている為、ボンディング時の温度、荷重によって、配線パターンの引出し方向（図２０（ｃ）における右から左に向かう方向）への伸びが制約される。つまり、配線パターンの材料であるＣｕが自由に延びない。従って、延びおよび撓みが抑制されるので、同一材料で配線パターンを形成しても、配線基板４２から剥離する事がない。 従って、配線基板４２と、配線パターン間で空隙Ｖｄも形成しない。
【０１９３】
更に、配線基板４２にアンカーを打った構造で且つ、ポリイミドとの接触面積が増大している配線パターン構造としたので、配線基板４２との密着強度を高く維持できるので配線パターンが剥がれにくい。
【０１９４】
また、機械的特性が配線パターンＰ１とは異なり、更に配線基板４２中に突起させてアンカーさせ、半導体チップ１３のサイズより５００μｍ大きくしたので、ボンディング装置搭載精度起因によるボンディング位置がずれても必ず、配線パターン湾曲領域には配線パターンＰ２が配置される事になる。
【０１９５】
なお、配線パターン５と配線パターン３５を銅とし同じめっき条件で形成したが、めっき条件を同一とせず変え、結晶サイズ、密度を変えても良い。つまり、配線パターン３５は銅結晶サイズを緻密にし、硬度を高い銅特性とし、一方、配線パターン５で使用する銅を逆に、結晶サイズを大きく粗に形成して、硬度を低くした銅特性としてもよい。
【０１９６】
更に、配線パターン５と配線パターン３５で使用する銅の結晶配向性を異なる物にしても良い。更に、配線パターン３５を銅単層で形成したが、多層構造で且つ異種金属で構成される多層構造としてもかまわない。
【０１９７】
更に、配線パターンを銅材料のみで構成したが、配線パターン５に半田実装性に優れる銅を用い、配線パターン３５は銅で形成された第一層と第二層を銅より機械的強度が優れるＮｉ、Ｃｒ、等の材料、或いはＦｅ系またはＴｉ系の銅合金であってもかまわない。これにより、より剛性が高くなり、配線パターンの変形、延び、撓みを更に少なくする事が出来る。
【０１９８】
更には、配線パターン３５に銅以外の材料、例えばＮｉ、Ｃｒ等の高硬度材料を使用する事でアンカー部である配線パターン３５の厚みを更に薄くする事が出来る。これによって、 生産効率を高くなるという効果が得られる。
【０１９９】
（第８の実施の形態）
本発明の第８の実施の形態について説明する。
【０２００】
まず、本実施の形態に係る半導体装置を図２１を用いて説明する。図２１（ａ）は、本実施の形態に係る半導体装置４４の一例を示す上面図、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）中に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図２１（ｃ）は、図２１（ａ）中に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。このような半導体装置４４は、以下のようにして製造される。
【０２０１】
すなわち、図２１に示すような半導体装置４４を製造する場合には、図３０（ａ）に示すようなボンディング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒーター（図示せず）が内蔵されたステージ２１の上方に、ボンディングツール２２が上下動可能に配置された構造となっている。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置する。第７の実施の形態で説明した配線基板４２の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。
【０２０２】
次に、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する下面を有する配線基板４２を半導体チップ１３の上方にその下面側を、換言すれば、配線１２が形成された面を半導体チップ１３側に向けて配置する。
【０２０３】
次に、半導体チップ１３の各バンプ電極１４と配線基板４２の各接続端子１２ａとを位置合わせする。
【０２０４】
次に、図３０（ｂ）に示すように、例えばステージ２１を上昇させて、各バンプ電極１４と各接続端子１２ａとを接触させ、またボンディングツール２２を下降させる。この状態で、ステージ２１を３５０℃〜４５０℃、特に好ましくは４００℃程度に加熱して、半導体チップ１３を加熱するとともに、ボンディングツール２２をＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する２５０℃〜３５０℃、特に好ましくは３００℃程度にして、ボンディングツール２２を配線基板４２の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極１４と配線基板４２に設けられた各接続端子に対応する配線パターンＰ２とを１〜３秒程度加熱加圧する。ボンディング荷重は約１０〜１７ｍｇ／μｍ２程度である。
【０２０５】
半導体チップ１３にはバンプ電極１４が予め形成され、一方、配線パターンＰ２は予めＳｎが形成されている。Ｓｎは有機酸系の無電解めっき液を用いて形成し、Ｓｎの膜厚は約０．５〜１．０μｍである。その後、半導体チップ１３と感光性樹脂層２で形成される空間に公知であるサイドポッティング方法により絶縁性樹脂１５（封止樹脂ともいう）を充填し、加熱して絶縁性樹脂１５を硬化する。
【０２０６】
このようにして製造された本実施の形態に係る半導体装置４４は、図３０に示すようなボンディング装置（「ＴＡＢボンダー」とも称する）を用い、配線基板４２をボンディングツール２２でＡｕＳｎボンディングしても、Ａｕバンプとの接続近傍において、配線パターンを形成する導電性材料と同じ材料で配線基板４２中に配線パターンＰ２を配線基板４２に半導体チップ１３を合わせたときに、バンプ電極１４（図２０（ａ）では予定位置を示す）から長さＬｂｐが少なくとも外周方向に２５μｍから1５０μｍ大きく形成したため、配線パターンＰ２の剛性が高くでき且つ、配線パターンＰ２の撓みが少ない、且つ、延びを小さく出来るのでボンディング時の配線パターンの変形が発生しない。
【０２０７】
したがって、配線パターンが湾曲せず、また配線基板４２から剥離し、空隙Ｖｄを形成しないで３００℃以上の温度でＡｕＳｎ共晶ボンディングした半導体装置４４を形成できる。更に、配線パターンＰ２の接続端子では配線パターンＰ２のみが厚く配線基板４２中に突起し、配線パターンＰ１はＷ１＞ｔ１とした構造にしたので、屈曲性の高い半導体装置４４ができる。
【０２０８】
また、配線パターン５が湾曲せず、略ボンディング前の平坦性を維持できるので１０μｍから３０μｍ高さに形成された半導体チップ１３と感光性樹脂層２で形成される空間に絶縁性樹脂１５をスムースに注入することができるので、絶縁性樹脂１５にボイド（気泡）を形成しない。したがって、ボイドがないので温度サイクル試験、熱衝撃試験等の信頼性試験においてボイドの膨張収縮が起きないので高信頼性の半導体装置を作ることができる。
【０２０９】
なお、上記では、ＴＡＢボンディング装置を用いて半導体装置４４を形成したが、フリップチップボンダーを使用して、チップ裏面から主にボンディング温度を加えてもよい。 このように、半導体チップ１３側から主に加熱できる方が、熱伝導率が高い分ボンディングツール２２の設定温度を下げる事が出来るのでボンディングツール２２への負担が少なく出来る。したがって、配線基板４２への加熱が少なくなるので熱変形量が相対的に少なくする事が出来、配線パターン変形量も少なくする事が出来る。
【０２１０】
また、半導体装置４４は、配線パターン５と絶縁層３９とからなる面が平坦になっていたが、図１２乃至図１５にそのイメージを示すように、突出してもかまわない。また、接合材としてＡｕＳｎはんだを用いたが、他の鉛レスはんだであるＳｎＣｕ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇ等のはんだ材でも構わない。
【０２１１】
更に、本実施の形態では、配線パターンＰ２の略中央部に、半導体チップ１３のバンプ電極１４が配置された接合構造であったが、バンプ電極１４が配線パターンＰ２の中心線より内側（半導体チップ領域の中心に向かって）に配置された接合構造であってもかまわない。 この方が、バンプ電極１４が配置される位置よりも外側に位置する配線パターンＰ２の領域が大きくなる、あるいは広くなるので、配線パターンはより変形しなくなる。
【０２１２】
（第９の実施の形態）
本発明の第９の実施の形態について説明する。
【０２１３】
まず、本実施の形態に係る配線基板の製造方法を図２２を用いて説明する。
【０２１４】
図２２（ａ）に示すように、まず、第一の配線パターンを形成する材料である約３μｍ〜１２μｍ厚さの銅箔４６を用意する。ここで、銅箔４６が薄い場合、製造工程において搬送する事が技術的に困難になるので、例えば、３０μｍ程度の厚さのキャリア銅箔に剥離層を介して形成されたものを用いてもかまわない。 この銅箔４６はあらかじめ熱処理され再結晶化され結晶サイズを大きくし硬度が低くされている方が好ましい。
【０２１５】
次に、図２２（ｂ）に示すように、銅箔４６の表面（下面）にポリイミド等の樹脂層４８を形成する。樹脂層４８の膜厚は約５μｍ〜３５μｍ程度である。この形成方法は公知であるロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等の方法が使用できる。樹脂層４８の塗布後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。更に、イミド化率を高める為に３００℃程度の温度で不活性雰囲気中でポストキュアー（硬化）し、ポリイミド樹脂層を形成する。
【０２１６】
次に、図２２（ｃ）に示すように形成したポリイミド等の樹脂層４８一面にその後の製造工程において搬送を可能にさせる目的でＰＥＴ等の有機系の材料で構成されたアクリル系接着材付の補強フィルム５０を公知のラミネート方法を用いて張り合わせる。
【０２１７】
次に、図２２（ｄ）に示すように、銅箔４６の表面に厚み１０μｍ以下になるようにレジスト５２を、ロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等の塗布方法で塗布し、約８０℃程度の温度でプリベーキングを行いフィルム化する。
【０２１８】
次に、図２２（ｅ）に示すように、銅箔４６を、第一の配線パターンを形成する為に、第一の配線パターンの設計データを基にガラスマスク５４を制作し、そのガラスマスク５４を用いて、所定の波長の紫外線ｕで露光し、続いて現像してレジスト５２をパターンニングする。
【０２１９】
次に、図２２（ｆ）に示すように、パターンニングされたレジスト５２をマスクにして銅箔４６を塩化第二銅、塩化第一鉄、過酸化水素／硫酸系等の銅エッチング液を用いてエッチングし、第一の配線パターンＰ１の形状に加工する。
【０２２０】
次に、図２２（ｇ）に示すように、レジスト５２を剥離し、第一の配線パターンＰ１を銅箔４６によって形成する。
【０２２１】
次に、図２２（ｈ）に示すように、第一の配線パターンＰ１に加工された銅箔４６面にアクリル系接着剤が形成されたＰＥＴフィルム５５を、公知のラミネート方法で張り合わせる。 アクリル系接着剤の厚みは銅箔４６より若干厚く形成されているので、ＰＥＴフィルム５５の表面は平坦に張り合わされる。その後、樹脂層４８の表面に形成されている補強フィルム５０を剥離する。これは機械的に剥離する（ＰＥＥＬ ＯＦＦ）。
【０２２２】
次に、図２２（ｉ）に示すように、第一の配線パターンＰ１の上で、且つ第二の配線パターンが形成される位置の樹脂層４８に、第二の配線パターン形状にスルーホールＴｈを形成する。この形成方法は、例えばレーザー加工方法を使用する事が出来る。 ここで使用されるレーザーの波長は３００ｎｍ以下が好ましい。 樹脂層４８の熱劣化を起こしにくいからである。
【０２２３】
次に、図２２（ｊ）に示すように、第二の配線パターン形成する為に、形成されたスルーホールＴｈを銅無電界めっきで充填する。無電界めっきで緻密に銅を析出する。こうする事で第二の配線パターンＰ２に形成される銅の硬度を高くする事ができ、したがって、剛性を高くする事が出来る。結晶サイズを緻密にすることで、高硬度、低導電率となり、ボンディング時に荷重、熱が加わっても配線パターン自体の伸びや変形が少ない機械的強度の優れた性質の銅を析出し、銅層を形成する。
【０２２４】
次に、図２２（ｋ）に示すように、既に形成された樹脂層４８とポリイミド膜５６との密着強度を上げるための処理（図示せず）を行い、樹脂層４８の下にポリイミド層５６を形成する。ここで行う密着強度を上げるための処理は、物理的に微細な凹凸を形成するような処理では上述したようにアンテナの役目を再び形成することになってしまうので、ここでは物理的にアンカーを形成する手法は取れない。そこで、基板を、真空装置（例えば、フィルム用スパッター装置）内に配置して窒素、酸素、アルゴン等の反応ガス、好ましくは窒素ガス雰囲気でプラズマ処理を行う。すると、プラズマ処理することによってポリイミド分子環において結合エネルギーが一番低いＣ−Ｎ結合を切断し、そこに窒素、或いはＯＨで置換することによって−ＣＯＯＨ等の官能基を形成することによってポリイミド膜５６表面の活性化エネルギーが増大する。このように、同一装置内でプラズマ処理後に連続的にポリイミド膜５６を形成する。この形成方法には、真空ラミネート或いは、常温低圧ラミネート方法が使用できる。尚、表面活性化処理とポリイミド層ラミネートは同一装置で連続して表面活性化処理とラミネートを行ってもかまわない。
【０２２５】
その後、図２２（ｌ）に示すように、配線パターンが形成されている面に形成されている表面補強用のＰＥＴフィルム５５を剥がし、必要に応じて露出した第一の配線パターンＰ１ にＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ等で表面処理（図示せず）する。その後、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて樹脂層４８上面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。こうして配線基板５８を形成する事が出来る。
【０２２６】
以上のように構成した本実施の形態に係る配線基板５８では、銅箔４６を使用した為、ポリイミド等の樹脂層４８と配線パターン間にバリア層を形成し易い。また、第二の配線パターンＰ２を複数のピラーで形成する事が出来る。
【０２２７】
なお、上記では、第二の配線パターンＰ２を形成するためのスルーホールＴｈを一つで構成したが、図２３に示すように、微小なピラーを複数形成してもかまわない。また、銅箔４６において、ポリイミド等の樹脂層４８の表面と接触する面に例えばＮｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、ＮｉＶ、ＮｉＴｉ等のバリア層をあらかじめスパッター、あるいは蒸着等の方法で形成しておいた銅箔を使用しても構わない。
【０２２８】
また、図２２（ｋ）では、ポリイミド膜５６をラミネートした例について説明したが、ポリイミドに代えて液晶ポリマーからなる膜を用いてラミネートしてもかまわない。更に、数μｍの液晶ポリマー層が形成されたポリイミドフィルムでもかまわない。この場合、ポリイミドよりも吸水率の小さい材料が好ましい。これによって、最終基板裏面から吸収され進入する水分を防ぐ事が出来る。
【０２２９】
（第１０の実施の形態）
本発明の第１０の実施の形態について説明する。
【０２３０】
まず、本実施の形態に係る半導体装置を図２４を用いて説明する。図２４（ａ）は、本実施の形態に係る半導体装置６０の一例を示す上面図、図２４（ｂ）は、図２４（ａ）中に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図２４（ｃ）は、図２４（ａ）中に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。このような半導体装置６０は、以下のようにして製造される。
【０２３１】
すなわち、図２４に示すような半導体装置６０を製造する場合には、図３０（ａ）に示すようなボンディング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒーター（図示せず）が内蔵されたステージ２１の上方に、ボンディングツール２２が上下動可能に配置された構造となっている。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置する。第９の実施の形態で説明した配線基板５８の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置し、配線基板５８の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。
【０２３２】
次に、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する下面を有する配線基板５８を半導体チップ１３の上方にその下面側を、換言すれば、配線１２が形成された面を半導体チップ１３側に向けて配置する。
【０２３３】
次に、半導体チップ１３の各バンプ電極１４と配線基板５８の各接続端子とを位置合わせする。
【０２３４】
次に、図３０（ｂ）に示すように、例えばステージ２１を上昇させて、各バンプ電極１４と各接続端子１２ａとを接触させ、またボンディングツール２２を下降させる。この状態で、ステージ２１を３５０℃〜４５０℃、特に好ましくは４００℃程度に加熱して、半導体チップ１３を加熱するとともに、ボンディングツール２２をＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する２５０℃〜３５０℃、特に好ましくは３００℃程度にして、ボンディングツール２２を配線基板５８の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極１４と配線基板５８に設けられた各接続端子に対応する第二の配線パターンＰ２の情報とを１〜３秒程度加熱加圧する。ボンディング荷重は約１０〜１７ｍｇ／μｍ２程度である。
【０２３５】
半導体チップ１３にはバンプ電極１４が予め形成され、一方、配線基板５８の配線パターンは予めＳｎが形成されている。Ｓｎは有機酸系の無電解めっき液を用いて形成し、Ｓｎの膜厚は約０．５〜１．０μｍである。その後、半導体チップ１３と樹脂層４８で形成される空間に公知であるサイドポッティング方法により絶縁性樹脂１５（封止樹脂ともいう）を充填し、加熱して絶縁性樹脂１５を硬化する。
【０２３６】
このようにして製造された本実施の形態に係る半導体装置６０は、図３０に示すようなボンディング装置（「ＴＡＢボンダー」とも称する）を用い、配線基板５８をボンディングツール２２でＡｕＳｎボンディングしても、Ａｕバンプとの接続近傍において、配線パターンを形成する導電性材料と同じ材料で配線基板５８中に配線パターンの接続端子をアンカーしたため、第二の配線パターンＰ２の剛性を高くでき、且つ、第二の配線パターンＰ２の撓みが少ない。その上、延びを小さく出来るのでボンディング時の配線パターンの変形が発生しない。
【０２３７】
したがって、配線パターンは湾曲せず、また配線基板５８から剥離し、空隙Ｖｄを形成しないでＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する３００℃以上の温度でＡｕＳｎ共晶ボンディングした半導体装置６０を形成できる。更に、接続端子では第二の配線パターンＰ２のみが厚く配線基板５８中に突起し、その他の配線パターンである第一の配線パターンＰ１はＷ＞ｔとした構造にしたので、屈曲性の高い半導体装置６０ができる。
【０２３８】
また、第二の配線パターンＰ２を少なくとも柱状で少なくとも１つのピラー構造としたので、ボンディング時の圧力を分散させることができ、配線パターンを湾曲状に変形させることがない。
【０２３９】
更に、第二の配線パターンＰ２が複数であるため、ポリイミドと第二の配線パターンＰ２との接触面積が増加するためピール強度が増す。更に、複数のピラーをポリイミドに打ち込んだ配線基板５８にボンディングしているのでアンカー効果が増大し、配線パターンの変形が更に少ない半導体装置６０とすることができる。
【０２４０】
更に、第二の配線パターンＰ２を複数のピラー構造とし、ピラー間に絶縁樹脂が介在するため、ボンディング時の熱が、放熱体として作用する複数に均一に分散して放熱されるため、ポリイミドへの熱ダメージが少ない。したがって、配線パターンが変形しない。更には、配線パターンとポリイミド間に空隙Ｖｄを形成しない。
【０２４１】
なお、上記では、ＴＡＢボンディング装置を用いで半導体装置６０を形成したが、フリップチップボンダーを使用して、チップ裏面から主にボンディング温度を加えてもよい。 このように、半導体チップ１３側から主に加熱できる方が、熱伝導率が高い分ツール設定温度を下げる事が出来るのでボンディングツール２２への負担が少なく出来る。したがって、配線基板５８への加熱が少なくなるので熱変形量を相対的に少なくする事が出来、配線パターン変形量も少なくする事が出来る。
【０２４２】
また、接合材としてＡｕＳｎはんだを用いたが、他の鉛レスはんだであるＳｎＣｕ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇ等のはんだ材でもかまわない。
【０２４３】
更に、本実施の形態では、第二の配線パターンＰ２の略中央部に、半導体チップ１３のバンプ電極１４が配置された接合構造であったが、バンプ電極１４が第二の配線パターンＰ２の中心線より内側（半導体チップ領域の中心に向かって）に配置された接合構造であってもかまわない。 この方が、バンプ電極１４が配置される位置よりも外側に位置する第二の配線パターンＰ２の領域が大きくなる、あるいは広くなるので、配線パターンはより変形しなくなる。
【０２４４】
また、図２５に示すように、複数のピラー６１（＃１〜＃３）で第二の配線パターンＰ２を形成してもかまわない。なお、図２５（ｂ）は、図２１（ａ）中に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図２５（ｃ）は、図２５（ａ）中に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【０２４５】
（第１１の実施の形態）
本発明の第１１の実施の形態について説明する。
【０２４６】
まず、本実施の形態に係る配線基板の製造方法を図２６を用いて説明する。
【０２４７】
図２６（ａ）に示すように、第二の配線パターンＰ２を形成する材料である銅箔４６（＃２）と、数μｍ厚さのＮｉ４７箔と、第一の配線パターンＰ１の膜厚を有する銅箔４６(＃１)とがあらかじめ積層されたクラッド材を容易する。この材料は公知のクラッド方法で形成する事が出来る。
【０２４８】
次に、図２６（ｂ）に示すように、銅箔４６(＃２)の表面にレジスト５２（＃１）を１０μｍ以下の膜厚にロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等の塗布方法で塗布し、約８０℃程度の温度でプリベーキングを行いフィルム化する。
【０２４９】
次に、図２６（ｃ）及び図２６（ｄ）に示すように、銅箔４６(＃２)を第二の配線パターンＰ２に形成する為にパターン設計データを基にガラスマスク５４を制作し、そのガラスマスク５４を用いて、所定の波長の紫外線ｕで露光、続いて現像してレジスト５２（＃１）をパターンニングする。
【０２５０】
次に、図２６（ｅ）に示すように、パターンニングされたレジスト５２（＃１）をマスクにして銅箔４６(＃２)を塩化第二銅、塩化第一鉄、過酸化水素／硫酸系等の銅エッチング液を用いてエッチングし、銅箔４６(＃２)を第二の配線パターンＰ２の形状に加工する。その後、レジスト５２（＃１）を剥離する。
【０２５１】
次に、図２６（ｆ）に示すように、銅箔４６(＃２)の表面にポリイミド等の樹脂層４８を形成する。樹脂層４８の膜厚は約２０μｍ〜３５μｍ程度である。この形成方法は公知であるキャスト法等が使用できる。樹脂層４８の形成後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。更に、イミド化率を高める為に３００℃程度の温度で不活性雰囲気中でポストキュアー（硬化）し、ポリイミド樹脂層を形成する。
【０２５２】
次に、図２６（ｇ）に示すように、銅箔４６(＃１)の面にレジスト５２（＃２）を１０μｍ以下の膜厚にロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等により塗布し、約８０℃程度の温度でプリベーキングしフィルム化する。そして、銅箔４６(＃１)を第一の配線パターンＰ１に形成する為にパターン設計データを基にガラスマスク５５を用いて、所定の波長の紫外線で露光、続いて現像してレジスト５２（＃２）をパターンニングする（図２６（ｈ））。
【０２５３】
次に、図２６（ｉ）に示すように、パターンニングされたレジスト５２（＃２）をマスクにして銅箔４６(＃１)を塩化第二銅、塩化第一鉄、過酸化水素／硫酸系等の銅エッチング液を用いてエッチングし、銅箔を第一の配線パターンＰ１の形状に加工する。 レジスト５２（＃２）を剥離する。 その後、パターンニングされた第一の配線パターンＰ１をマスク代わりにして、Ｎｉ箔４７をエッチングし、必要に応じて露出した第一の配線パターンＰ１にＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ等で表面処理（図示せず）する。その後、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて樹脂層４８上面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。このようにして、図２６（ｊ）に示すような配線基板６２を形成する事が出来る。
【０２５４】
以上のように構成した本実施の形態に係る配線基板６２では、ＮｉをＣｕでサンドイッチしてなるクラッド材を用いたのでプロセスを短縮する事が出来る。また、第二の配線パターンＰ２に使用する材料として、めっきで析出できない材料であるチタン、タングステン等の高融点金属を使用できるようになる。これによって、材料の制限が解除され、選択範囲が広がる効果がある。
【０２５５】
（第１２の実施の形態）
本発明の第１２の実施の形態について説明する。
【０２５６】
まず、本実施の形態に係る配線基板の製造方法を図２７を用いて説明する。
【０２５７】
図２７（ａ）に示すように、まず、支持体として５０μｍから１２５μｍ厚さのＮｉフィルム１を用意する。
【０２５８】
次に、図２７（ｂ）に示すように、Ｎｉフィルム１の表面に、少なくとも１つのノズルを有するインクジェットヘッド６４を用いて１０ｎｍ〜１００ｎｍの平均粒径を有する銀ナノ粒子、銅ナノ粒子、Ａｕナノ粒子等含む導電性インクを直接Ｎｉフィルム１に第一の配線パターンＰ１をインプリントする。第一の配線パターンＰ１の厚みは数μｍである。第一の配線パターンＰ１はあらかじめパターン設計段階で作成されるＣＡＤデータを直接インクジェット印刷機に転送して第一の配線パターンＰ１を直接描画する。
【０２５９】
ナノペースとの一回のプリントで所定の膜厚が得られない場合は数回プリントを繰り返し重ねてプリントを行ない、所定の膜厚を得る。その後、Ｎｉフィルム１にプリントされたままベーキングする。ベーキング温度は１５０℃から２５０℃で、不活性雰囲気中で実施する。 ベーキングする事でナノ粒子表面に形成されている凝集防止剤が熱分解し、無機、金属のナノ粒子表面が露出し、露出した金属ナノ粒子同士の表面がコンタクトし、ナノ直径の粒子であることで表面の活性エネルギーが高まりその高い表面エネルギーとベーキング温度による熱エネルギーで粒子同士がコンタクトした部分で局部分的に溶融しバインドされる。これが繰り返されてナノ粒子同士が結合し、導体である第一の配線パターンＰ１を形成する。
【０２６０】
次に、図２７（ｃ）に示すように、少なくとも１つのノズルを有するインクジェットヘッド６４を用いて１０ｎｍ〜１００ｎｍの平均粒径を有する銀ナノ粒子、銅ナノ粒子、Ａｕナノ粒子等含む導電性インクを直接第一の配線パターンＰ１上に第二のパターンＰ２をインプリントする。第二の配線パターンＰ２は第一の配線パターンＰ１とは異なる材料のナノ粒子を使用してもかまわない。
【０２６１】
次に、図２７（ｄ）に示すように、第一の配線パターンＰ１および第二の配線パターンＰ２があらかじめ形成されたＮｉフィルム１にキャスト法等の公知方法で液晶ポリマー、ポリイミド等の絶縁樹脂６６を塗布する。塗布する厚さは最終膜厚が１０μｍ〜４０μｍに仕上がるような膜厚に塗布する。絶縁樹脂６６の硬化を行う。ポリイミドの場合温度は３００℃、硬化時間１〜２時間、不活性雰囲気中で行うことによって、ポリイミドが更に脱水重合してイミド化率を９０％以上に重合反応を進めさせる。
【０２６２】
このことによって、耐熱性の高い絶縁樹脂層６６が形成される。必要があれば、絶縁樹脂層６６が形成された後、形成された絶縁樹脂表面を公知の研磨方法で表面を研磨し、絶縁樹脂層６６を平坦にしてもよい。
【０２６３】
次に、図２７（ｅ）に示すように、Ｎｉフィルム１を専用のエッチング液でＮｉのみを除去する。更に、必要であれば図２７（ｆ）に示すように、無電解Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ等あるいはその組み合わせによって表面処理を行う。その後、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて絶縁樹脂層６６上面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。このようにして本実施の形態に係る配線基板６８を製造する。
【０２６４】
以上のように構成した本実施の形態に係る配線基板では、ナノ粒子を使用し、更にインクジェット印刷技術でインプリント方法により第一の配線パターンＰ１、及び第二の配線パターンＰ２を形成したので、劇的に工程を短縮することができる。更に、配線パターンを直接描画で形成したのでレジスト密着強化剤（シランカップリング剤等）、レジスト、レジスト剥離液、エッチング液等の化学薬品を全く使用しないので環境を小さくすることができる。更に、インプリント方法なので、ロールトゥロール（ＲｔｏＲともいう）の様な連続生産方式で生産する事が出来る。
【０２６５】
なお、配線抵抗が高い、或いは、はんだ実装する際にはんだ濡れ性が悪い場合には、それを改善する為に表面処理することができる。
【０２６６】
（第１３の実施の形態）
本発明の第１３の実施の形態について説明する。
【０２６７】
まず、本実施の形態に係る半導体装置を図２８を用いて説明する。図２８（ａ）は、本実施の形態に係る半導体装置７０の一例を示す上面図、図２８（ｂ）は、図２８（ａ）中に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図２８（ｃ）は、図２８（ａ）中に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。このような半導体装置７０は、以下のようにして製造される。
【０２６８】
すなわち、図２８に示すような半導体装置７０を製造する場合には、図３０（ａ）に示すようなボンディング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒーター（図示せず）が内蔵されたステージ２１の上方に、ボンディングツール２２が上下動可能に配置された構造となっている。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置する。更に、配線基板６８の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。
【０２６９】
次に、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する下面を有する配線基板６８を、半導体チップ１３の上方にその下面側を、換言すれば、配線１２が形成された面を半導体チップ１３側に向けて配置する。
【０２７０】
次に、半導体チップ１３の各バンプ電極１４と配線基板６８の各接続端子１２ａとを位置合わせする。このとき、第２、第４、第６、第８、第１０の各実施の形態では、接合する配線パターンの略中央部に搭載する半導体チップ１３のバンプ電極１４が配置された接合構造であったが、バンプ電極１４が配線パターンの中心線より内側（半導体チップ領域の中心に向かって）につまり、第二の配線パターンＰ２のリード方向長さの中心線ＣＬ２からバンプ電極１４のリード方向の中心線ＣＬ１までの長さＬだけＸＹ方向オフセットしてアライメントしてボンディングする。つまりオフセット量Ｌをもってボンディングする。
【０２７１】
次に、図３０（ｂ）に示すように、例えばステージ２１を上昇させて、各バンプ電極１４と各接続端子１２ａとを接触させ、またボンディングツール２２を下降させる。この状態で、ステージ２１を３５０℃〜４５０℃、特に好ましくは４００℃程度に加熱して、半導体チップ１３を加熱するとともに、ボンディングツール２２をＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する２５０℃〜３５０℃、特に好ましくは３００℃程度にして、ボンディングツール２２を配線基板６８の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極１４と配線基板６８に設けられた各接続端子に対応する第二の配線パターンＰ２とを１〜３秒程度加熱加圧する。ボンディング荷重は約１０〜１７ｍｇ／μｍ２程度である。
【０２７２】
半導体チップ１３には金によるバンプ電極１４が予め形成され、一方、配線基板６８の配線パターンは予めＳｎが形成されている。Ｓｎは有機酸系の無電解めっき液を用いて形成し、Ｓｎ膜厚は約０．５〜１．０μｍである。その後、半導体チップ１３と感光性樹脂層２で形成される空間に公知であるサイドポッティング方法により絶縁性樹脂１５（封止樹脂ともいう）を充填し、加熱して絶縁性樹脂１５を硬化する。
【０２７３】
このようにして製造された本実施の形態に係る半導体装置７０は、図３０に示すようなボンディング装置（「ＴＡＢボンダー」とも称する）を用い、配線基板６８をボンディングツール２２でＡｕＳｎボンディングしても、Ａｕバンプとの接続近傍において、配線パターンを形成する導電性材料と同じ材料で配線基板６８中に配線パターンの接続端子をアンカーにし、更に、配線パターンの接続端子では第二の配線パターンＰ２のみが厚く配線基板６８中に突起し、その他の配線パターンである第一の配線パターンＰ１についてはＷ１＞ｔ１とした構造にし、更に、第２の配線パターンＰ２を少なくとも柱状で少なくとも１つのピラー構造として、バンプ電極１４が第二の配線パターンＰ２の中心線より内側（半導体チップ１３の領域の中心に向かって）に位置合わせを行いボンディングした半導体の接合構造であるので、第二の配線パターンＰ２の剛性が高くでき且つ、第二の配線パターンＰ２の撓みが殆どない、且つ、延びを小さく出来、ボンディング時の圧力を分散させるのでボンディング時の配線パターンの変形が発生しない。また、配線パターンを湾曲状に変形させることがない。
【０２７４】
更に、第二の配線パターンＰ２が複数であるため、ポリイミドと第二の配線パターンＰ２との接触面積が増加するためピール強度が増す。更に、複数のピラーをポリイミドに打ち込んだ配線基板６８にボンディングしているのでアンカー効果が増大し、配線パターンの変形が更に少ない半導体装置７０である。したがって、配線パターンが湾曲せず、また配線基板６８から剥離し、空隙Ｖｄを形成しないで３００℃以上の温度でＡｕＳｎ共晶ボンディングした半導体装置７０を形成できる。また、屈曲性の高い半導体装置７０ができる。
【０２７５】
なお、上記では、接合材としてＡｕＳｎはんだを用いたが、他の鉛レスはんだであるＳｎＣｕ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇ等のはんだ材でもかまわない。
【０２７６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０２７７】
【図１】第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図。
【図２】図１（ｉ）に示すＸ部を倒置して示す詳細図（図２（ａ））と、図２（ａ）に示す配線基板１０を図中Ｒ方向から見た図（図２（ｂ））。
【図３】第１の実施の形態に係る配線基板の変形例を示す図２（ａ）及び図２（ｂ）に対応する図。
【図４】第１の実施の形態に係る配線基板の変形例（低吸水率層を備えた構成）を示す図２（ａ）及び図２（ｂ）に対応する図。
【図５】第２の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図。
【図６】第２の実施の形態に係る半導体装置の変形例を示す図。
【図７】図６に示すような半導体装置用の配線基板の製造工程を示す工程図。
【図８】第３の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図。
【図９】図８（ｉ）に示すＹ部を倒置して示す詳細図（図９（ａ））と、図９（ａ）に示す配線基板を図中Ｒ方向から見た図（図９（ｂ））。
【図１０】第３の実施の形態に係る配線基板の変形例（低吸水率層を備えた構成）を示す図９（ａ）及び図９（ｂ）に対応する図。
【図１１】第４の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図。
【図１２】第４の実施の形態に係る配線基板の構成例を示す図。
【図１３】第４の実施の形態に係る半導体装置の別の構成例を示す図。
【図１４】第４の実施の形態に係る配線基板の別の構成例を示す図。
【図１５】図１３に示す半導体装置用の配線基板の製造工程を説明するための工程図。
【図１６】第５の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図。
【図１７】第５の実施の形態に係る配線基板の構成例を示す図。
【図１８】第６の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図。
【図１９】第７の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図。
【図２０】第７の実施の形態に係る配線基板４２の構成例を示す図。
【図２１】第８の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図。
【図２２】第９の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図。
【図２３】複数のピラーを備えた配線基板の一例を示す立面図。
【図２４】第１０の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図。
【図２５】第１０の実施の形態に係る半導体装置の別の構成例を示す図。
【図２６】第１１の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図。
【図２７】第１２の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図。
【図２８】第１３の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図。
【図２９】従来技術によるＣＯＦタイプの半導体装置の構成例を示す正面図及び側面図。
【図３０】ボンディング装置の動作を説明するための概念図。
【図３１】従来技術によって接合された半導体チップと配線基板との接合部近傍を示す拡大図。
【符号の説明】
【０２７８】
１…Ｎｉフィルム（Ｎｉ支持体）、２…感光性樹脂層、３…ガラスマスク、４…開口部、５…配線パターン、６…研磨面、７…ポリイミド層、１０…配線基板、１１…配線基板、１２…配線（リード）、１２ａ…接続端子、１３…半導体チップ、１４…バンプ電極、１５…絶縁性樹脂、２１…ステージ、２２…ボンディングツール、２３…クランプ、３０…低吸水率層、３１…下層Ｃｕ、３２…上層Ｃｕ、３３…配線基板、３４…レジスト層、３５…配線パターン、３６…層間絶縁層、３７…熱可塑性接着剤、３８…配線基板、３９…絶縁層、４０…半導体装置、４１…開口部、４２…配線基板、４４…半導体装置、４６…銅箔、４７…Ｎｉ箔、４８…樹脂層、５０…補強フィルム、５２…レジスト、５４…ガラスマスク、５５…ＰＥＴフィルム、５６…ポリイミド膜、５８…配線基板、６０…半導体装置、６１…ピラー、６２…配線基板、６４…インクジェットヘッド、６６…ポリイミド樹脂層、６８…配線基板、７０…半導体装置、１００…受動部品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板、その製造方法、及び半導体装置に係り、特に、絶縁信頼性と製造歩留まりとを向上する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２９（ａ）は、従来技術によるＣＯＦ（chip on film）タイプの半導体装置の構成例を示す正面図、図２９（ｂ）は、図２９（ａ）に対応する側面図である。
【０００３】
ＣＯＦタイプの半導体装置は、配線基板１１を備えている。この場合、配線基板１１は厚さ１０〜５０μｍ程度のポリイミドフィルムからなっている。配線基板１１の上面には厚さ５〜１０μｍ程度の銅からなる配線１２が設けられている。この場合、配線１２は、配線基板１１上にＣｒ、ＮｉＣｒ，ＮｉＴｉ等の下地金属と銅を真空蒸着、またはスパッタ等で連続的にそれぞれ数百Å、数千Å（１Å＝１０−８ｃｍ）程度に形成する。その後、銅を無電解あるいは電解メッキする等して、配線基板１１に接着剤を介在することなく形成する。配線１２の表面には錫、半田等の低融点金属のメッキ層（図示せず）が設けられている。配線１２の一端部は接続端子１２ａとなっている。この場合、配線基板１１の半導体チップ搭載領域にはデバイスホールは設けられておらず、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する面を有している。そして、半導体チップ１３の下面の周辺部に設けられた金からなるバンプ電極１４が配線基板１１の接続端子１２ａの上面にＡｕＳｎ共晶合金により接合されていることにより、配線基板１１の上面側の所定の箇所に半導体チップ１３が搭載されている。その後、半導体チップ１３と配線基板１１で挟まれ形成された空間に、公知であるサイドポッティング方法によりエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂１５（封止樹脂ともいう）を充填し、加熱して絶縁性樹脂１５を硬化することによって半導体装置が作られる。
【０００４】
特許文献１には、図２９に示すような半導体装置の製造方法の一例として以下が記載されている。
【０００５】
すなわち、図２９に示すような半導体装置を製造するためには、図３０（ａ）に示すようなボンディング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒーター（図示せず）が内蔵されたステージ２１の上方にボンディングツール２２が上下動可能に配置された構造となっている。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置する。配線基板１１の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。
【０００６】
次に、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する下面を有する配線基板１１を、半導体チップ１３の上方にその下面側を、換言すれば、配線１２が形成された面を半導体チップ１３側に向けて配置する。
【０００７】
次に、半導体チップ１３の各バンプ電極１４と配線基板１１の各接続端子１２ａとを位置合わせする。
【０００８】
次に、図３０（ｂ）に示すように、例えばステージ２１を上昇させて、各バンプ電極１４と各接続端子１２ａとを接触させ、またボンディングツール２２を下降させる。この状態で、ステージ２１を３５０℃〜４５０℃、特に好ましくは４００℃程度に加熱して、半導体チップ１３を加熱するとともに、ボンディングツール２２を２５０℃〜３５０℃、特に好ましくは３００℃程度にして、ボンディングツール２２を配線基板１１の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極１４と配線基板１１に設けられた各接続端子１２ａとを１〜３秒程度加熱加圧する。このように界面が形成される事によって接合強度が向上すると記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２１０６７６
【特許文献２】特許第３２８４９１６号
【非特許文献１】三浦、芹沢、中村「ＬＳＩパッケージのＡｕＳｎ共晶接合技術」、溶接学会論文集、ｐ１８０−ｐ１８６、１９９７年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来の半導体装置では、以下のような問題がある。
【００１０】
すなわち、図２９に示す半導体装置の場合、配線基板１１を平坦状としたまま、半導体チップ１３を接合しているが、このような場合、配線１２と、半導体チップ１３の下面側のエッジＥｄとの間隔が狭く、ボンディング時に配線基板１１が変形すると、図３１に示すように半導体チップ１３の下面側のエッジＥｄが配線基板１１の配線１２とショートする恐れがある。
【００１１】
この発生メカニズムを具体例を用いて説明する。
【００１２】
例えば、ポリイミドからなる配線基板１１上に形成された６μｍ厚さの銅パターンに、金バンプが形成された半導体チップ１３を荷重１００Ｎ、ボンディング温度３００〜４００℃で、さらにチップ搭載周辺をクランプして固定してボンディングした場合、ボンディング温度でポリイミドの軟化点温度まで加熱され軟化され、加圧される。
【００１３】
配線基板１１上に形成された銅リード同様接続端子１２ａは純銅であるので材料特性では延性に優れている。また、硬度も比較的低く、剛性が低い。純銅で形成された接続端子１２ａは、６μｍと薄い。幅は約２０μｍである。さらに、初期ポリイミドとの接合は約１ｋｇ／ｃｍであるので、パターンニング後の接続端子１２ａの幅は約２０μｍ位であるので接続端子１２ａの密着強度は約２ｇ／ｐｉｎ程度であり、非常に貧弱である。
【００１４】
この様な状態のフレキシブルな配線基板１１にバンプ電極１４が形成された半導体チップ１３を、先行文献１で示されたボンディング方法、即ち、ポリイミドの軟化点温度以上である３００〜４００℃の温度、１００Ｎ以上の圧力でボンディング時間１〜３秒で接合した場合、ボンディングの荷重で接続端子１２ａがポリイミドに食い込み、接続端子１２ａが伸びようとする。しかし、接続端子１２ａの他端部はクランプ２３で固定されているのでずれる事が出来ない。
【００１５】
また、銅リードとポリイミドとの密着強度は貧弱である。従って、銅リードからなる配線１２は、図３１に示すように、接続端子１２ａ近傍で上部へ湾曲変形する。最悪の場合、配線１２はポリイミドからなる配線基板１１から剥離し、空隙Ｖｄを形成する。
【００１６】
配線（以降「リード」とも称する）１２が接続端子１２ａ近傍で湾曲状に変形すると、以下の（１）〜（４）に示すような問題が発生する。
【００１７】
（１）ボンディング時に溶融したＳｎあるいはＡｕＳｎがリード１２に沿って流れ出し、ボンディング部分から離れる事により温度が下がり、溶融Ｓｎ或いはＡｕＳｎはんだの流動性が低下する事によってはんだ溜りＳｄが形成され溶融はんだ量が多い場合、ボンディング時の加圧状態下で半導体チップ１３の表面にはんだが付着し、外観不良を発生させる。
【００１８】
（２）銅リードからなる配線１２は、接続端子１２ａ近傍で上部へ湾曲変形し、配線１２はポリイミドからなる配線基板１１から剥離し湾曲するのでリード１２と半導体チップ１３のエッジ（Ｅｄ）とが電気的に短絡する恐れがある。
【００１９】
（３）部分的に配線基板１１とリード１２との界面が剥離し、接合材であるはんだが界面に進入し、接合強度を劣化させる。
【００２０】
（４）配線基板１１にリード１２が食い込んでしまうので、リード１２がバンプ電極１４によって切断されるか、リード１２にクラックが発生し、温度サイクル等の信頼性試験中で初期クラックが成長して破断してしまう恐れがある。
【００２１】
これら（１）〜（４）に対する解決策として特許文献１には、配線基板１１の上面に半導体チップ１３を搭載すると同時に、接続端子１２ａのバンプ電極１４に接合される部分の近傍および該近傍に対応する部分における配線基板１１を半導体チップ１３の下面から離間するように変形している。すなわち、接続端子１２ａを、配線基板１１と共にバンプ電極１４に接合された部分から半導体チップ搭載領域の外部に向かって、漸次半導体チップ１３から離間する傾斜領域を有するように成形し、リード１２をフォーミングすることで半導体チップ１３のエッジＥｄとの距離を確保する方法が記載されている。
【００２２】
しかし、この方法ではボンディング時にすでにリード１２には無数のクラックが生じており、図３０（ｂ）に示す状態でリードフォーミングを行えば、リード１２が確実に破断してしまう。
【００２３】
そこで、リードフォーミングを行なわずに講ずる解決策として、特許文献２に示すとおり、ＡｕＳｎはんだのボンディング温度を２５０℃以下でボンディングする方法が記載されている。
【００２４】
ボンディング温度を下げることによりポリイミドの変形量を低減する事は出来る。しかしながら、接合界面においては特許文献２で示されているように、３００℃以下でのボンディングではその接合部ではＡｕＳｎのみが形成されＣｕの相互拡散が起きない。ＡｕＳｎは脆い金属間化合物であるので、ボンディング強度を低下させ、チップは容易に剥がれてしまい、接合できなくなるという問題がある。
【００２５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、絶縁信頼性と製造歩留まりとの向上を図ることが可能な配線基板、その製造方法、及び半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００２７】
すなわち、請求項１の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ、厚みが幅よりも大きいように形成されたリードで構成されてなる導体パターンを備えた配線基板である。
【００２８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の配線基板において、前記有機層は、有機物からなるフレキシブル基板である。
【００２９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の配線基板において、前記有機層は、ポリイミド、エポキシ、及び液晶ポリマーのうちの少なくとも何れかである。
【００３０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の配線基板において、前記リードのリード方向に直交する断面における前記リードの形状が台形である。
【００３１】
請求項５の発明は、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の配線基板において、前記リードのリード方向に直交する断面における前記リードの形状が方形である。
【００３２】
請求項６の発明は、少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、下層側の導体パターンの方が、上層側の導体パターンよりも、小さく緻密である導体から形成されている。
【００３３】
請求項７の発明は、請求項６に記載の配線基板において、前記下層側の導体パターンを形成する導体の結晶サイズが、前記上層側の導体パターンを形成する導体の結晶サイズよりも、小さく緻密である。
【００３４】
請求項８の発明は、請求項６または請求項７に記載の配線基板において、前記各層における導体のリード方向に直交する断面における前記導体の形状が方形である。
【００３５】
請求項９の発明は、請求項６乃至８のうち何れか１項に記載の配線基板において、前記各層における導体のリード方向に直交する断面における前記導体の形状が台形または逆台形である。
【００３６】
請求項１０の発明は、少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、下層側の導体パターンを形成する導体の方が、上層側の導体パターンを形成する導体よりも、構成元素が緻密な結晶配向面を主に有する配線基板である。
【００３７】
請求項１１の発明は、少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体は、同一層においてリード方向に直交する断面における厚みよりも幅が大きく、上層側よりも下層側の方が硬度が高い配線基板である。
【００３８】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の配線基板において、下層側の導体パターンを形成する導体は、鉄を含む合金からなる。
【００３９】
請求項１３の発明は、請求項１１に記載の配線基板において、下層側の導体パターンを形成する導体は、チタンを含む合金からなる。
【００４０】
請求項１４の発明は、請求項１１に記載の配線基板において、前記幅は、下層側よりも上層側の方が広い。
【００４１】
請求項１５の発明は、少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体は、同一層においてリード方向に直交する断面における厚みよりも幅が大きく、上層側よりも下層側の方が導電率が低い配線基板である。
【００４２】
請求項１６の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ導体パターンが基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における厚みが、他とは異なっている導体パターンを備えた配線基板である。
【００４３】
請求項１７の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ導体パターンが基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えた配線基板である。
【００４４】
請求項１８の発明は、請求項１７に記載の配線基板において、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に半導体チップを配置するようにしている。
【００４５】
請求項１９の発明は、請求項１７に記載の配線基板において、少なくとも前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が１以上の部位が埋め込まれている。
【００４６】
請求項２０の発明は、請求項１７乃至請求項１９のうち何れか１項に記載の配線基板において、前記リード方向に直交する断面における厚みが他とは異なり、前記リード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えた前記導体パターンは、露出した前記１未満の部位の露出した面と前記１以上の部位の露出した面とが同一面を形成するようにしている。
【００４７】
請求項２１の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板自体に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置に適用され、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えた配線基板であって、前記バンプ電極が、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に電気的に接続され、前記１以上の部位のうち前記バンプ電極から最も離れた側面を含む面と、この面と前記バンプ電極の表面との間の最短距離が２５μｍ乃至１５０μｍである配線基板である。
【００４８】
請求項２２の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ、厚みが幅よりも大きいように形成されたリードで構成されてなる導体パターンが形成され、電子部品が前記導体パターンに電気的に接続されて実装される配線基板であって、前記導体パターンを形成する導体の基板深さ方向における厚みが、前記電子部品を実装する箇所において、他の箇所よりも厚い導体パターンを備えている。
【００４９】
請求項２３の発明は、請求項２２に記載の配線基板において、前記導体を微粒子で形成している。
【００５０】
請求項２４の発明は、請求項２２または請求項２３に記載の配線基板において、前記導体のリード方向に直交する断面の形状を蒲鉾状としている。
【００５１】
請求項２５の発明は、銅、ニッケル、及び銅を積層してなるクラッド材によって形成されてなる請求項１乃至２４のうち何れか１項に記載の配線基板である。
【００５２】
請求項２６の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ、厚みが幅よりも大きいように形成された部分を少なくとも有したリードで構成されてなる導体パターンと、吸水率が異なる少なくとも２層で構成される有機層とを備えた配線基板である。
【００５３】
請求項２７の発明は、請求項２６に記載の配線基板において、前記有機層が、吸水率が小さい第１の有機層と、前記第１の有機層より吸水率が大きい第２の有機層とで構成されている。
【００５４】
請求項２８の発明は、請求項２７に記載の配線基板において、前記第１の有機層上に前記導体パターンが形成されている。
【００５５】
請求項２９の発明は、請求項１乃至２４のうち何れか１項に記載の配線基板を、ＣｕあるいはＣｕ合金、ＮｉあるいはＴｉ、及びＣｕあるいはＣｕ合金銅を積層してなるクラッド材によって製造する方法である。
【００５６】
請求項３０の発明は、請求項１乃至２４のうち何れか１項に記載の配線基板における導体を、ナノペーストを用いたインプリント手法により製造する方法である。
【００５７】
請求項３１の発明は、請求項１乃至１６のうち何れか１項に記載の配線基板を使用した半導体装置である。
【００５８】
請求項３２の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置であって、前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、前記バンプ電極は、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に電気的に接続された半導体装置である。
【００５９】
請求項３３の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置であって、前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、前記バンプ電極は、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に、前記半導体チップの中央部側になるように前記領域の中心をオフセンターして電気的に接続された半導体装置である。
【００６０】
請求項３４の発明は、請求項３３に記載の半導体装置において、前記半導体チップは、前記領域のサイズと同じかあるいはそれよりも小さい。
【００６１】
請求項３５の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと予め設けられた複数の電極を介して能動デバイスおよび受動デバイスを接続してなる半導体装置であって、前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備え、且つ前記比が１未満の部位の露出した面と１以上の部位の露出した面とが同一平面を形成し、前記受動デバイスを前記１未満の部位に、前記能動デバイスを前記１以上の部位に、それぞれ電気的に接続するようにした半導体装置である。
【００６２】
請求項３６の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと能動デバイスに予め設けられた複数の電極を介して能動デバイスおよび受動デバイスを接続してなる半導体装置であって、前記配線基板は、吸水率が他よりも低い領域を複数の導体パターン下方近傍に備え、且つ、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、前記受動デバイスを前記１未満の部位に、前記能動デバイスを前記１以上の部位に、それぞれ電気的に接続している。
【００６３】
請求項３７の発明は、請求項３５または請求項３６に記載の半導体装置において、前記能動デバイスは液晶駆動用ＬＳＩである。
【００６４】
請求項３８の発明は、請求項３５または請求項３６に記載の半導体装置において、前記受動デバイスはコンデンサー又はコイル又は抵抗である。
【００６５】
請求項３９の発明は、少なくとも電極が形成されている能動デバイスのアクティブ面と導体パターンが形成されている回路基板の主面とで形成される空間が樹脂材料で封止されている半導体装置である。
【００６６】
請求項４０の発明は、４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置であって、前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、前記バンプ電極は、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に電気的に接続され、前記１以上の部位のうち前記バンプ電極から最も離れた側面を含む面と、この面と前記バンプ電極の表面との間の最短距離が２５μｍ乃至１５０μｍとしている。
【発明の効果】
【００６７】
本発明によれば、絶縁信頼性と製造歩留まりとの向上を図ることが可能な配線基板、その製造方法、及び半導体装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
【００６９】
なお、以下の各実施の形態の説明に用いる図中の符号は、図２９乃至図３１と同一部分については同一符号を付して示すことにする。
【００７０】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００７１】
まず、本実施の形態に係る配線基板の製造方法を図１を用いて説明する。
【００７２】
図１（ａ）に示すように、まず、支持体として５０μｍから１２５μｍ厚さのＮｉフィルム（以下、「Ｎｉ支持体」とも称する）１を用意する。
【００７３】
次に、図１（ｂ）に示すように、Ｎｉフィルム１の表面にポリイミド等の樹脂をベースとした感光性樹脂層２を形成する。感光性樹脂層２の膜厚は配線パターン幅の１倍〜３倍である約５μｍ〜３０μｍ程度である。この形成方法は公知であるロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等の方法が使用できる。感光性樹脂を塗布後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。
【００７４】
次に、図１（ｃ）に示すように配線パターンの厚い部分を形成するためにその目的にあった所定のガラスマスク３を用意し、所定の波長の紫外線ｕを照射し、感光性樹脂層２に配線パターン形成部を露光し、感光性樹脂専用の現像液に浸漬或いはスプレーして現像し、洗浄、乾燥を行い、図１（ｄ）に示す感光性樹脂層２のパターンニングを完成させる。形成された開口部４は予め設計された寸法（例えば、２０μｍ〜３０μｍ幅）に加工される。
【００７５】
次に、図１（ｅ）に示すように、Ｎｉフィルム１をカソード電位にして、公知の硫酸銅メッキ液に浸漬して電解メッキを行う。メッキ温度は２０℃から３０℃、電流密度は約１から５Ａ／ｄｍ２程度の条件とすると、感光性樹脂層２の開口部４内に銅が析出し、開口部４内が充填するまで硫酸銅メッキを行うことによって配線パターン５を形成する。硫酸銅メッキは開口部４表面から約５〜１０μｍ程度オーバーメッキさせ頭頂部が露出するまで行う。
【００７６】
次に、図１（ｆ）に示すように、感光性樹脂の硬化を行う。温度は３００℃、硬化時間１〜２時間、不活性雰囲気中で行うことによって、ポリイミド等の感光性樹脂が更に脱水重合してイミド化率を９０％以上に重合反応を進めさせる。このことによって、耐熱性の高い感光性樹脂層２が形成される。感光性樹脂層２が形成された後、研磨面６まで公知の研磨方法で表面を研磨し、感光性樹脂層２及び厚い配線パターン５を平坦にする。厚い配線パターン５を研磨してその厚みを均一にさせることによって、高周波伝送特性が向上する。これは、研磨を行わないと、メッキ直後ではメッキ厚みバラツキが存在し且つ、表面に約１〜３μｍと微小な凹凸が形成される為、数ＧＨｚ程度の信号を伝送した場合、この凹凸がアンテナの役目をし高周波信号が漏れてしまい、ＥＭＩ或いはＥＭＣといった電磁波放射による伝送障害を発生させるからである。
【００７７】
次に、図１（ｇ）に示すように、すでに形成された感光性樹脂層２とその後図１（ｈ）で形成されるポリイミド層７との密着強度を上げるための処理を行う。これは、物理的に微細な凹凸を形成するような処理では上述したようにアンテナの役目を再び形成することになってしまうので、ここでは物理的にアンカーを形成する手法は取れない。そこで、図１（ｇ）に示す研磨後の基板を、真空装置（構成的にはフィルム用スパッター装置のような構成の装置）内に配置して、窒素、酸素、アルゴン等の反応ガス、好ましくは窒素ガス雰囲気でプラズマ処理を行う。すると、プラズマ処理することによってポリイミド分子環において結合エネルギーが一番低いＣ−Ｎ結合が切断され、そこに窒素、或いはＯＨで置換することによって−ＣＯＯＨ等の官能基を形成することによってポリイミド等からなる感光性樹脂層２の表面の活性化エネルギーが増大する。更に、同一装置内で、プラズマ処理後に連続的にポリイミド等からなる感光性樹脂層２を形成する。この形成方法には、真空ラミネート、或いは常温低圧ラミネート方法が使用できる。
【００７８】
こうして、図１（ｈ）に示すようにＮｉ支持体１上に厚い配線パターン５が形成され、更にポリイミド層７が形成された基板が形成される。
【００７９】
次に、図１（ｉ）に示すように、銅はエッチングせずＮｉだけエッチングする、つまり選択比が高いエッチング液（例えば、エンストリップＮＰ（メルテックス社）、メッテックスＳＣＢ（マクダーミッド社）、トップリップＡＺ（奥野製薬）、オキシストリップＯＳ（エバラユージライト社）のようなアルカリ系ニッケルエッチング液）でＮｉだけをエッチングし、Ｎｉフィルム１を前面除去し、露出した配線パターン５にＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ等の表面処理（図示せず）する。その後、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて感光性樹脂層２下面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。こうして配線基板１０が形成される。
【００８０】
図２（ａ）は、図１（ｉ）に示すＸ部を倒置して示す詳細図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す配線基板１０を、図中Ｒ方向（右側）から見た図である。これは、配線パターン５のリード方向に相当する。
【００８１】
図２（ａ）に示す断面図、すなわち、リード方向に対して直交する断面（以下、「幅方向断面」と称する）を見て分かるように、配線基板１０の幅方向断面では、配線パターン５の厚みｔと、幅Ｗとの間にｔ≧Ｗの関係が成り立つ。一方、図２（ｂ）に示すように、リード方向（以降「長さ方向」とも称する）では、配線パターン５全体に亘ってその厚みはｔである。
【００８２】
上述したように、本実施の形態に係る配線基板においては、感光性樹脂層２の軟化点温度がボンディング温度よりも低い樹脂上に形成された配線（以降「リード」とも称する）の断面形状を方形にし、厚みｔを幅Ｗ以上にしたのでリードの剛性が向上し、ＡｕＳｎボンディングにおいてＣｕが相互に拡散するボンディング条件でボンディングするＴＣボンディング方法においてもリードが変形しない。したがって、半導体チップ１３とエッジショートが起きない効果がある。
【００８３】
更に、ボンディング時、バンプ電極１４によってリードが切断、或いはリードにクラックが発生することはない。更に、リードが有機基板から剥離しないため、信頼性が向上する効果がある。更に、リード剛性が向上したので、ボンディング後のボンディング強度が向上し、チップ剥がれを起こさない効果がある。
【００８４】
更に、従来回路基板では半導体チップ１３が搭載される側における有機樹脂層の表面に存在していた官能基および炭化層が存在しないので、この官能基と金属塩化物が結合することにより樹脂表面の絶縁抵抗劣化あるいは炭化層の存在による絶縁抵抗劣化が発生しない。
【００８５】
更に、配線パターン５で表面実装時に使用する面以外は、３面全てが感光性樹脂によって覆われているので、感光性樹脂との密着強度が非常に高い。更に、配線パターン５間が感光性樹脂で覆われているので、配線パターン５間の絶縁抵抗が非常に高い。
【００８６】
更に、半導体チップ１３の実装面において感光性樹脂層２の面が平坦で、スムースで、製造プロセスによる凹凸がないので、この凹凸内に金属等の導電物質が残渣として存在し、そのことによって、イオンマイグレイションが起きることがない。つまり、配線パターン５間の絶縁抵抗が高い。
【００８７】
なお、幅方向の配線パターン５の断面形状は、図２（ａ）に示すような方形に限るものではなく、図３（ａ）に示すような逆台形形状、つまり半導体チップ１３が搭載される側の表面に露出した配線パターン５のＷ幅が広い形状でもかまわない。なお、図３（ｂ）は、図３（ａ）を図中Ｒ方向（右側）から見た図である。
【００８８】
また、図４に示すように、配線パターン５が形成された層と、ポリイミド層７との間に、ポリイミドよりも吸水率の低い有機材料、例えば液晶ポリマー等の材料からなる低吸水率層３０を挟んでも構わない。配線パターン５の裏面にバリア層が形成できるので、水分の侵入により配線パターン５裏面が酸化され、ピール強度が経時劣化することがない。
【００８９】
更に、有機材料としてポリイミドを例に説明したが、特に配線パターン５形成時に使用した有機材料にエポキシ樹脂を用いても構わない。エポキシ樹脂は、ポリイミドよりもコストが安く、吸水率がポリイミドよりも低いので配線パターン５を酸化を抑制する効果を持っている。
【００９０】
また、感光性樹脂の代わりに非感光性樹脂を用いても構わない。非感光性樹脂は感光性樹脂よりもコストが安く、吸水率が低い。この場合、ポリイミドエッチング工程を追加する必要がある。
【００９１】
また、配線パターン５の形成には、電解めっきに限るものではなく、無電解めっきでも構わない。無電解めっきは、電解めっきよりも厚さの均一性に優れている。
【００９２】
また、配線パターン５の形成において、析出後の銅結晶粒界（グレインサイズ）は同じであり、且つ析出した銅の硬度、導電率も同じであったが、電解めっき工程において、そのめっき条件を固定ではなく可変してもかまわない。つまり、メッキ当初は析出後の銅結晶サイズが大きくなる条件、つまりメッキ液温度が高く（３０℃〜５０℃）、電流密度が高い条件（例えば、５Ａ／ｄｍ２〜１０Ａ／ｄｍ２）でめっきし、連続して、メッキ最終段階で析出Ｃｕの結晶が緻密、つまり結晶グレインサイズが小さくなる条件、メッキ液温度を１０℃、電流密度を２Ａ／ｄｍ２以下でめっきし、配線パターン５の断面において、実装面近傍では結晶サイズを粗にすることで、低硬度、高導電率となり実装に向いた性質の銅を析出し、一方対向面では結晶サイズを密にすることで、高硬度、低導電率となり、剛性が高くなり曲げ強度が向上した、機械的強度を向上させた層構成とする。
【００９３】
析出銅の結晶サイズを連続的に変更するには、バッチ式のめっき装置よりもフープ式めっき装置でめっきすることで実施できる。フープ式では複数のめっき槽をタンデムに結合させることができるので、メッキ条件（温度、電流密度、めっき液）を異にして連続してめっきができるからである。
【００９４】
また、配線基板１０は、フレキシブル基板が好ましいが、フレキシブル基板よりもコストに優れたリジッド基板でも構わない。
【００９５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００９６】
まず、本実施の形態に係る半導体装置を図５を用いて説明する。図５（ａ）にその幅方向断面図を、図５（ｂ）に、図５（ａ）中Ｒ方向（右側）から見た図を示す半導体装置は、以下のようにして製造される。
【００９７】
すなわち、図５に示すような半導体装置を製造する場合には、図３０（ａ）に示すようなボンディング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒーター（図示せず）が内蔵されたステージ２１の上方に、ボンディングツール２２が上下動可能に配置された構造となっている。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置する。能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて下面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成した配線基板１０の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。
【００９８】
次に、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する下面を有する配線基板１０を、半導体チップ１３の上方にその下面側を、換言すれば、配線１２が形成された面を半導体チップ１３側に向けて配置する。
【００９９】
次に、半導体チップ１３の各バンプ電極１４と配線基板１１の各接続端子１２ａとを位置合わせする。
【０１００】
次に、図３０（ｂ）に示すように、例えばステージ２１を上昇させて、各バンプ電極１４と各接続端子１２ａとを接触させ、またボンディングツール２２を下降させる。この状態で、ステージ２１を３５０℃〜４５０℃、特に好ましくは４００℃程度に加熱して、半導体チップ１３を加熱するとともに、ボンディングツール２２をＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する２５０℃〜３５０℃、特に好ましくは３００℃程度にして、ボンディングツール２２を配線基板１０の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極１４と配線基板１０に設けられた各接続端子１２ａとを１〜３秒程度加熱加圧する。ボンディング荷重は約１０〜１７ｍｇ／μｍ２程度である。
【０１０１】
半導体チップ１３には金のバンプ１４が予め形成され、一方、配線１２には予めＳｎが形成されている。Ｓｎは有機酸系の無電解めっき液を用いて形成し、Ｓｎの膜厚は約０．５〜１．０μｍである。その後、半導体チップ１３と感光性樹脂層２で形成される空間に公知であるサイドポッティング方法により絶縁性樹脂１５（封止樹脂ともいう）を充填し、加熱して絶縁性樹脂１５を硬化する。
【０１０２】
このようにして製造された本実施の形態に係る半導体装置は、図３０に示すようなボンディング装置（「ＴＡＢボンダー」とも称する）を用い、第１の実施の形態に示すような配線基板１０を用いてＡｕＳｎボンディングを行ったので、バンプ電極１４との接続近傍において、配線パターン５の剛性が高いのでボンディング時の配線パターン５の変形が発生しない。
【０１０３】
したがって、配線パターン５が湾曲せず、またポリイミド層７から剥離し、空隙Ｖｄを形成することなく、Ｃｕがバンプ電極１４に相互拡散する３００℃以上の温度でＡｕＳｎ共晶ボンディングした半導体装置を形成することが可能となる。また、配線パターン５が湾曲せず、ボンディング前の平坦性を維持できるので１０μｍから３０μｍ高さに形成された半導体チップ１３と感光性樹脂層２で形成される空間に絶縁性樹脂１５をスムースに注入することができるので、絶縁性樹脂１５にボイド（気泡）を形成しない。したがって、温度サイクル試験、熱衝撃試験等の信頼性試験においてボイド膨張収縮が起きず、高信頼性の半導体装置を作ることができる。
【０１０４】
なお、上記では、ＴＡＢボンダーを用いで半導体装置を形成する例について述べたが、ＴＡＢボンダーに代えて、フリップチップボンダーを使用して、チップ裏面から主にボンディング温度を加えてもよい。
【０１０５】
また、半導体装置は、図５（ａ）に示すように配線パターン５と感光性樹脂層２とからなる面が平坦になっていたが、本実施の形態に係る半導体装置は、このような構成に限定されるものではなく、図６（ｂ）に示すように、配線パターン５が、感光性樹脂層２の表面から突出している構成であっても構わない。配線パターン５の露出面、及び面積が増加するので絶縁性樹脂１５との接触面積を増加させることができるので、絶縁性樹脂１５の接着強度を向上させることができる。
【０１０６】
なお、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す幅方向断面図を、図中Ｒ方向（右側）から見た図である。図７は、図６に示すような半導体装置用の配線基板の製造工程を示す図である。尚、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて感光性樹脂層２上面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成されている。
【０１０７】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態について説明する。
【０１０８】
まず、本実施の形態に係る配線基板の製造方法を図８を用いて説明する。
【０１０９】
図８（ａ）に示すように、まず、支持体として５０μｍから１２５μｍ厚さのＮｉフィルム１を用意する。
【０１１０】
次に、図８（ｂ）に示すように、Ｎｉフィルム１の表面にポリイミド等の樹脂をベースとした感光性樹脂層２を形成する。感光性樹脂層２の膜厚は配線パターン幅の１倍〜３倍である約５μｍ〜３０μｍ程度である。この形成方法は公知であるロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等の方法が使用できる。感光性樹脂を塗布後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。
【０１１１】
次に、図８（ｃ）に示すように配線パターンの厚い部分を形成するためにその目的にあった所定のガラスマスク３を用意し、所定の波長の紫外線ｕを照射し、感光性樹脂層２に配線パターン形成部を露光し、感光性樹脂専用の現像液に浸漬或いはスプレーして現像し、洗浄、乾燥を行い、図８（ｄ）に示す感光性樹脂層２のパターンニングを完成させる。形成された開口部４は予め設計仕様に規定された寸法に加工される。
【０１１２】
次に、図８（ｅ）に示すように、Ｎｉフィルム１をカソード電位にする。そして、第１の実施の形態では、配線パターン５の形成において、析出後の銅結晶粒界（グレインサイズ）の条件では同じであり、且つ析出した銅の硬度、導電率も同じであったが、本実施の形態では、メッキ当初は析出後の銅結晶サイズが大きくなる条件、つまりメッキ液温度が高く、電流密度が高い条件でめっきし、連続して、メッキ最終段階で析出Ｃｕの結晶が緻密、つまり結晶グレインサイズが小さくなる条件、低メッキ液温度、低電流密度でめっきすることで配線パターンを形成する。
【０１１３】
すると、配線パターンの断面において実装面近傍では結晶サイズを粗にすることで、低硬度、高導電率となり、実装に向いた性質を有する銅を析出し銅層を形成する。一方、対向する側では結晶サイズを緻密にすることで、高硬度、低導電率となり、ボンディング時に荷重、熱が加わっても配線パターン自体の伸びや変形が少ない機械的強度の優れた性質の銅を析出し、銅層を形成する。
【０１１４】
具体的には、実装性に優れた銅を析出させるには、メッキ液温度を２０℃から３０℃、電流密度を１Ａ/ｄｍ２〜５Ａ／ｄｍ２でめっきし、配線パターンの断面において、実装面近傍では結晶サイズを粗にすることで実装に向いた性質の銅を析出する。
【０１１５】
一方、機械的特性に優れた銅を析出させるには、メッキ温度は１０℃、電流密度は約１Ａ／ｄｍ２以下程度の条件でメッキを行うので結晶サイズを緻密にでき、高硬度、低伸び率、高剛性等、機械的特性の優れた銅を析出する。
【０１１６】
この銅は、図８（ｅ）に示すように、ポリイミド等の感光性樹脂層２の開口部４の表面から約５〜１０μｍ程度オーバーメッキさせ頭頂部が露出するまで行う。したがって、配線パターンは２層構造に形成される。
【０１１７】
更に、析出銅の結晶サイズを連続的に変更するには、バッチ式のめっき装置よりもフープ式（ＲｔｏＲ式ともいう）めっき装置でめっきすることで実施できる。フープ式では複数のめっき槽をタンデムに結合させることができるので、メッキ条件（温度、電流密度、めっき液）を異にして連続してめっきができるからである。
【０１１８】
更に、図８（ｅ）に示すように、ポリイミド等からなる感光性樹脂層２の硬化を行う。温度は３００℃、硬化時間１〜２時間、不活性雰囲気中で行うことによって、ポリイミドが更に脱水重合してイミド化率を９０％以上に重合反応を進めさせる。このことによって、耐熱性の高い感光性樹脂層２が形成される。
【０１１９】
このようにして感光性樹脂層２が形成された後、図８（ｆ）に示す研磨面６まで公知の研磨方法で表面を研磨し、感光性樹脂層２、及び下層Ｃｕ３１と上層Ｃｕ３２とからなる厚い配線パターンを平坦にする。厚い配線パターン研磨してその厚みを均一にさせることによって、高周波伝送特性が向上する。研磨を行わないと、メッキ直後ではメッキ厚みバラツキが存在し且つ、表面に約１〜３μｍと微小な凹凸が形成される為、数ＧＨｚ程度の信号を伝送した場合、この凹凸がアンテナの役目をして高周波信号が漏れる。そして、この漏れによりＥＭＩ或いはＥＭＣといった電磁波放射による伝送障害を発生させる。
【０１２０】
次に、図８（ｇ）示すように、感光性樹脂層２と、その後形成するポリイミド層７との密着強度を上げるための処理を行う。これは、物理的に微細な凹凸を形成するような処理では上述したようにアンテナの役目を再び形成することになってしまうので、ここでは物理的にアンカーを形成する手法は取れない。そこで、図８（ｇ）に示す研磨後の基板を、真空装置（構成的にはフィルム用スパッター装置のような構成の装置）内に配置して、窒素、酸素、アルゴン等の反応ガス、好ましくは窒素ガス雰囲気でプラズマ処理を行う。すると、プラズマ処理することによってポリイミド分子環において結合エネルギーが一番低いＣ−Ｎ結合を切断し、そこに窒素、或いはＯＨで置換することによって−ＣＯＯＨ等の官能基を形成することによって感光性樹脂層２の表面の活性化エネルギーが増大する。そして、同一装置内でプラズマ処理後に連続的にポリイミド層７を形成する。この形成方法には、真空ラミネート或いは、常温低圧ラミネート方法が使用できる。更に、上記では感光性樹脂層２の面に対して密着強度を上げるための処理を行ったが、感光性樹脂とポリイミド樹脂の互いに対向する面、両方に密着強度を上げるための処理を行ってもかまわない。この方が、より強く接着することができる。
【０１２１】
こうして、図８（ｈ）に示すようにＮｉ支持体１上に下層Ｃｕ３１と上層Ｃｕ３２とからなる厚い配線パターンが形成され、更にポリイミド層７が形成された基板が形成される。
【０１２２】
次に、図８（ｉ）に示すように、銅をエッチングせずＮｉだけエッチングする、つまり選択比が高いエッチング液（例えば、エンストリップＮＰ（メルテックス社）、メッテックスＳＣＢ（マクダーミッド社）、トップリップＡＺ（奥野製薬）、オキシストリップＯＳ（エバラユージライト社）のようなアルカリ系ニッケルエッチング液）でＮｉだけをエッチングし、Ｎｉフィルム１を前面除去し、露出した下層Ｃｕ３１にＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ等で表面処理（図示せず）する。その後、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて感光性樹脂層２下面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。こうして配線基板３３が形成される。
【０１２３】
図９（ａ）は、図８（ｉ）に示すＹ部を倒置して示す詳細図である。また、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す配線基板３３を、図中Ｒ方向（右側）から見た図である。これは、配線パターンのリード方向に相当する。
【０１２４】
図９（ａ）に示す断面図を見て分かるように、配線基板３３の幅方向断面では、下層Ｃｕ３１と上層Ｃｕ３２とを加えて成る配線パターンの厚みｔと、幅Ｗとの間にｔ＜Ｗの関係が成り立つ。一方、図９（ｂ）に示すように、リード方向（長さ方向）では全長に亘ってその厚みがｔの、多層構造に構成された配線パターンが形成されている。
【０１２５】
上述したように、本実施の形態に係る配線基板においては、配線パターンを多層構造とし表面側を実装性に優れた下層Ｃｕ３１とし、内側を機械的特性に優れた上層Ｃｕ３２としたので、配線パターンの厚みを薄くすることができる。したがって、フレキシブル基板に対応した場合、その特徴である屈曲性を損なわない。
【０１２６】
なお、上記では、下層Ｃｕ３１と上層Ｃｕ３２とからなる配線パターンを、銅のみで形成した構成を示したが、これに限るものではなく、多層構造で且つ異種金属で構成される多層構造としても構わない。この場合、例えば、実装面は半田実装性に優れる銅を用いて、下層は銅より機械的強度が優れるＮｉ及びその合金、Ｃｒおよびその合金等の材料或いは、Ｆｅ系またはＴｉ系の銅合金としても良い。
【０１２７】
また、図１０に示すように、配線パターンとポリイミド層７との間に、図４で説明した低吸水率層３０を挟んだ構成としても構わない。なお、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す幅方向断面図を、図中Ｒ方向（右側）から見た図である。
【０１２８】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態について説明する。
【０１２９】
まず、本実施の形態に係る半導体装置を図１１を用いて説明する。図１１（ａ）にその幅方向断面図を、図１１（ｂ）に、図１１（ａ）中Ｒ方向（右側）から見た図を示す半導体装置は、以下のようにして製造される。
【０１３０】
すなわち、図１１に示すような半導体装置を製造する場合には、図３０（ａ）に示すようなボンディング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒーター（図示せず）が内蔵されたステージ２１の上方に、ボンディングツール２２が上下動可能に配置された構造となっている。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置する。能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて下面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。配線基板３３の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。
【０１３１】
次に、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する下面を有する配線基板３３を半導体チップ１３の上方にその下面側を、換言すれば、配線１２が形成された面を半導体チップ１３側に向けて配置する。
【０１３２】
次に、半導体チップ１３の各バンプ電極１４と配線基板３３の各接続端子１２ａとを位置合わせする。
【０１３３】
次に、図３０（ｂ）に示すように、例えばステージ２１を上昇させて、各バンプ電極１４と各接続端子１２ａとを接触させ、またボンディングツール２２を下降させる。この状態で、ステージ２１を３５０℃〜４５０℃、特に好ましくは４００℃程度に加熱して、半導体チップ１３を加熱するとともに、ボンディングツール２２をＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する２５０℃〜３５０℃、特に好ましくは３００℃程度にして、ボンディングツール２２を配線基板３３の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極１４と配線基板３３に設けられた各接続端子１２ａとを１〜３秒程度加熱加圧する。ボンディング荷重は約１０〜１７ｍｇ／μｍ２程度である。
【０１３４】
半導体チップ１３にはＡｕのバンプ電極１４が予め形成され、一方、配線パターン５には予めＳｎが形成されている。Ｓｎは有機酸系の無電解めっき液を用いて形成し、Ｓｎの膜厚は約０．５〜１．０μｍである。
【０１３５】
このようにして製造された本実施の形態に係る半導体装置は、図３０に示すようなボンディング装置（「ＴＡＢボンダー」とも称する）を用い、第３の実施の形態に示すような配線基板３３を用いてＡｕＳｎボンディングを行ったので、バンプ電極１４との接続近傍において、配線パターン５の剛性が高いのでボンディング時の配線パターン５の変形が発生しない。
【０１３６】
したがって、配線パターン５が湾曲せず、また感光性樹脂層２から剥離し、空隙Ｖｄを形成することなく、３００℃以上の温度でＡｕＳｎ共晶ボンディングした半導体装置を形成することが可能となる。更に、配線パターン５を下層Ｃｕ３１と上層Ｃｕ３２とからなる多層構造にし、機械的強度の優れる材料を用いたので、その厚みを薄くすることができ、屈曲性の高い半導体装置を形成することが可能となる。
【０１３７】
なお、上記では、ＴＡＢボンダーを用いて半導体装置を形成する例について述べたが、ＴＡＢボンダーに代えて、フリップチップボンダーを使用して、チップ裏面から主にボンディング温度を加えてもよい。
【０１３８】
また、半導体装置は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように配線パターン５と感光性樹脂層２とからなる面が平坦になっていたが、本実施の形態に係る半導体装置は、このような構成に限定されるものではなく、図１２及び図１３に示すように、下層Ｃｕ３１と上層Ｃｕ３２とからなる配線パターンが感光性樹脂層２の表面から突出している構成であっても構わない。更には、図１４に示すように、配線パターンとポリイミド層７との間に低吸水率層３０を挟む構成にしても構わない。なお、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）及び図１４（ｂ）は、図１２（ａ）、図１３（ａ）及び図１４（ａ）に示す幅方向断面図を、それぞれ図中Ｒ方向（右側）から見た図である。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す幅方向断面図を、図中Ｒ方向（右側）から見た図である。図１５は、図１３に示すような半導体装置用の配線基板の製造工程を示す図である。尚、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて感光性樹脂層２下面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成されている。
【０１３９】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態について説明する。
【０１４０】
まず、本実施の形態に係る配線基板の製造方法を図１６を用いて説明する。
【０１４１】
図１６（ａ）に示すように、まず、支持体として５０μｍから１２５μｍ厚さのＮｉフィルム１を用意する。
【０１４２】
次に、図１６（ｂ）に示すように、Ｎｉフィルム１の表面に感光性を有するレジスト層３４を形成する。この感光性レジスト層３４の膜厚は約１０μｍ以下程度である。この形成方法は公知であるロールコート法、スピンコーティング法、スプレー法、インクジェット等の方法が使用できる。感光性レジストの塗布後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。
【０１４３】
次に、図１６（ｃ）に示すように実装配線パターン層形成するためにその目的にあった所定のガラスマスク（図示せず）を用意し、所定の波長の紫外線を照射し配線パターン形成部を露光し、感光性レジスト専用の所定の現像液に浸漬或いはスプレーして現像し、洗浄、乾燥を行い、レジストのパターンニングを行い、開口部４を形成する。
【０１４４】
次に、図１６（ｄ）に示すように、Ｎｉフィルム１を陰極にして電解めっきを行う。めっきは公知である硫酸銅メッキ液を用いて、液温度２０〜３０℃程度、電流密度約１Ａ／ｄｍ２〜５Ａ／ｄｍ２で銅をレジスト層３４の開口部４に析出する。これによって、配線パターン５を形成する。このとき、更にＮｉ、Ｃｒ等のバリア層を形成してもよい。
【０１４５】
次に、図１６（ｅ）に示すように、その後、レジスト層３４を剥離して、配線パターン５のみを残す。
【０１４６】
次に、図１６（ｆ）に示すように、ポリイミド等の樹脂をベースとした絶縁層３９を形成する。絶縁層３９の膜厚は約５μｍ〜３０μｍ程度である。この形成方法は公知であるロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等の方法が使用できる。絶縁層３９を塗布後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。機械的強度の高い配線パターン３５の厚い部分を形成するために、その目的にあった所定のガラスマスク（共に図示せず）とを用意し、所定の波長の紫外線を照射し絶縁層３９で厚い配線パターン形成部を露光し、絶縁層を形成している樹脂専用の所定の現像液に浸漬或いはスプレーして現像し、洗浄、乾燥を行い、パターンニングを完成させる。
【０１４７】
ここでは、図１６（ｅ）のレジスト層３４の剥離後、絶縁層３９にはポリイミド等の樹脂を塗布したがこれに限らず、例えば、図１６（ｇ）に示すように、レジスト層３４の剥離後に層間絶縁層３６を形成し、この表面に絶縁層３９を塗布するようにしても良い。層間絶縁層３６の膜厚は極薄く３μｍ以下である。また使用する材料は、ポリイミドよりも吸水率の低い材料、例えば液晶ポリマー等の材料を塗布、硬化させバリア層として形成してもよい。このようにすることによって、配線パターンと対向する面つまり基板裏面側から浸透する水分によって、配線パターン５裏面が酸化しピール強度が低下することを防ぐことができる。
【０１４８】
次に、図１６（ｈ）に示すように、配線パターン３５、熱可塑性接着剤３７と密着強度を上げるために表面活性化処理を行う。これは、物理的に微細な凹凸を形成するような処理では上述したようにアンテナの役目を再び形成することになってしまうので、ここでは物理的にアンカーを形成する手法は取れない。そこで、図１６（ｈ）に示す研磨後の基板を、真空装置（例えば、フィルム用スパッター装置）内に配置し、窒素、酸素、アルゴン等の反応ガス、好ましくは窒素ガス雰囲気でプラズマ処理を行う。すると、ポリイミド分子環において結合エネルギーが一番低いＣ−Ｎ結合を切断し、そこに窒素、或いはＯＨで置換することによって−ＣＯＯＨ等の官能基を形成することによって絶縁層３９表面の活性化エネルギーが増大する。次に、同一装置内でプラズマ処理後に連続的にポリイミド層を形成する。この形成方法には、真空ラミネート或いは、常温低圧ラミネート方法が使用できる。
【０１４９】
次に、図１６（ｉ）に示すように、Ｎｉ支持体１をカソード電位にして、公知の硫酸銅メッキ液に浸漬して電解メッキを行う。メッキ温度は２０℃から３０℃、電流密度は約１Ａ／ｄｍ２〜５Ａ／ｄｍ２程度の条件とすると、絶縁層３９の開口部４１内に銅が析出し、開口部４１内が充填するまで硫酸銅メッキを行う。硫酸銅メッキは開口部４１の表面から約５〜１０μｍ程度オーバーメッキさせ頭頂部が露出するまで行う。これにより、配線パターン３５が形成される。
【０１５０】
次にポリイミド層７の硬化を行う。温度は３００℃、硬化時間１〜２時間、不活性雰囲気中で行うことによって、ポリイミドが更に脱水重合してイミド化率を９０％以上に重合反応を進めさせる。このことによって、耐熱性の高いポリイミド層７が形成される。ポリイミド層７が形成された後、研磨面まで公知の研磨方法で表面を研磨し、ポリイミド層７及び厚い配線パターン３５を平坦にする。厚い配線パターン３５を研磨してその厚みを均一にさせることによって、高周波伝送特性が向上する。仮に、研磨を行わないと、メッキ直後ではメッキ厚みバラツキが存在し且つ、表面に約１〜３μｍと微小な凹凸が形成される為、数ＧＨｚ程度の信号を伝送した場合、この凹凸がアンテナの役目をし高周波信号が漏れる。この漏れによりＥＭＩ或いはＥＭＣといった電磁波放射による伝送障害を発生させる。
【０１５１】
次に、図１６（ｊ）に示すように、熱可塑性接着剤３７と密着強度を上げるために表面活性化処理を行う（図せず）。方法は図１６（ｈ）で示した方法と同一方法で可能である。その後、その片面にポリイミド系の熱可塑性接着剤３７が３μｍ程度に形成された１０μｍ以下のポリイミド層７を用意する。接着する方法は公知である真空ラミネート等の方法を用いて該ポリイミド層７を接着する。尚、表面活性化処理とポリイミド層ラミネートは同一装置で連続して表面活性化処理とラミネートを行ってもかまわない。
【０１５２】
次に、図１６（ｋ）に示すように、銅はエッチングせずＮｉだけエッチングする、つまり選択比が高いエッチング液（例えば、エンストリップＮＰ（メルテックス社）、メッテックスＳＣＢ（マクダーミッド社）、トップリップＡＺ（奥野製薬）、オキシストリップＯＳ（エバラユージライト社）のようなアルカリ系ニッケルエッチング液）でＮｉだけをエッチングし、Ｎｉフィルム１を前面除去し、露出した配線パターン５にＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ等で表面処理（図示せず）する。その後、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて絶縁層３９下面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。こうして配線基板３８が形成される。
【０１５３】
図１７（ａ）は、このようにして形成された配線基板３８の一例を示す上面図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）中に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図１７（ｃ）は、図１７（ａ）中に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【０１５４】
配線基板３８に形成された配線パターンは、図１７（ｂ）に示すように、幅Ｗ１と厚みｔ１との関係がＷ１＞ｔ１である配線パターン５と、幅Ｗ２と厚みｔ２との関係がＷ２＝＜ｔ２である配線パターン３５とから構成されている。また、配線パターン３５は半導体チップ搭載領域近傍に配置されている。更に、配線パターン３５は半導体チップ１３に形成されたバンプ電極１４が接合される。つまり、半導体チップ１３が搭載されるのは配線パターン３５の上である。
【０１５５】
上述したように、本実施の形態に係る配線基板においては、配線パターン５と配線パターン３５とを同一導電材料で形成し、且つ、半導体チップ１３上に形成されたバンプ電極１４が搭載される配線パターン３５の領域のみをｔ２＞＝Ｗ２としたので、半導体チップ１３を３００℃以上の温度で行うＴＣボンディング方法を用いて、ＡｕＳｎボンディングを行なった場合、バンプ電極１４と接合する配線パターン３５がｔ＞Ｗの関係になっている為、ボンディング温度および荷重によってポリイミドが軟化しても配線パターン３５は変形しない、したがって、配線パターンがチップ搭載領域近傍において湾曲することが無い。従って、チップエッジと配線パターンとがコンタクトしないので、電気的に短絡する事が無い。
【０１５６】
また、配線基板３８中に配線パターン３５が突起した構造としたため、ボンディング荷重および３００℃以上のボンディング温度を加えられても、下方向に撓む事がなく、更に配線基板３８中に配線パターン３５が突起している構造の為、つまり、配線基板３８中にアンカーを打った構造になっている為、ボンディング時の温度、荷重によって、配線パターンの引出し方向（図１７（ｃ）において右から左へ向かう方向）への銅の伸びが制約される。つまり、自由に配線パターンの材料であるＣｕが延びない。従って、延び及び撓みが抑制されるので、同一材料で配線パターンを形成しても、配線基板３８から剥離する事がない。従って、配線基板３８と、配線パターン間で空隙も形成しない。
【０１５７】
更に、配線基板３８にアンカーを打った構造で且つ、ポリイミドとの接触面積が増大している配線パターン構造としたので、配線基板３８との密着強度を高く維持できるので配線パターンが剥がれにくい。
【０１５８】
なお、上記では、配線パターン５と配線パターン３５とを銅とし、同じめっき条件で形成したが、めっき条件を同一とせず変え、結晶サイズ、密度を変えても良い。つまり、配線パターン３５は銅結晶サイズを緻密にし、硬度を高い銅特性とし、一方、配線パターン５で使用する銅を逆に、結晶サイズを大きく粗に形成して、硬度を低くした銅特性としてもよい。
【０１５９】
更に、配線パターン５と配線パターン３５で使用する銅の結晶配向性を異なるものにしても良い。また、配線パターン３５を銅単層で形成したが、多層構造で且つ異種金属で構成される多層構造としてもかまわない。また、配線パターン５は半田実装性に優れる銅を用いる一方、配線パターン３５は銅より機械的強度が優れるＮｉ、Ｃｒ等の材料、或いは、Ｆｅ系またはＴｉ系の銅合金であってもかまわない。更に、剛性が高くなり、配線パターンの変形、延び、撓みを更に少なくする事が出来る。
【０１６０】
また、配線パターン３５に銅以外の材料、例えばＮｉ、Ｃｒ等の高硬度材料を使用する事でアンカー部である配線パターン３５の厚みを更に薄くする事が出来る。これによって、生産効率を高くするという効果がもたらされる。
【０１６１】
（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態について説明する。
【０１６２】
まず、本実施の形態に係る半導体装置を図１８を用いて説明する。図１８（ａ）は、本実施の形態に係る半導体装置４０の一例を示す上面図、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）中に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図１８（ｃ）は、図１８（ａ）中に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。このような半導体装置４０は、以下のようにして製造される。
【０１６３】
すなわち、図１８に示すような半導体装置４０を製造する場合には、図３０（ａ）に示すようなボンディング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒーター（図示せず）が内蔵されたステージ２１の上方に、ボンディングツール２２が上下動可能に配置された構造となっている。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置する。第５の実施の形態で説明した配線基板３８の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。
【０１６４】
次に、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する下面を有する配線基板３８を、半導体チップ１３の上方にその下面側を、換言すれば、配線１２が形成された面を半導体チップ１３側に向けて配置する。
【０１６５】
次に、半導体チップ１３の各バンプ電極１４と配線基板３８の各接続端子１２ａとを位置合わせする。
【０１６６】
次に、図３０（ｂ）に示すように、例えばステージ２１を上昇させて、各バンプ電極１４と各接続端子１２ａとを接触させ、またボンディングツール２２を下降させる。この状態で、ステージ２１を３５０℃〜４５０℃、特に好ましくは４００℃程度に加熱して、半導体チップ１３を加熱するとともに、ボンディングツール２２をＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する２５０℃〜３５０℃、特に好ましくは３００℃程度にして、ボンディングツール２２を配線基板３８の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極１４と配線基板３８に設けられた各接続端子に対応する配線１２とを１〜３秒程度加熱加圧する。ボンディング荷重は約１０〜１７ｍｇ／μｍ２程度である。
【０１６７】
半導体チップ１３にはバンプ電極１４が予め形成され、一方、配線１２は予めＳｎが形成されている。Ｓｎは有機酸系の無電解めっき液を用いて形成し、Ｓｎの膜厚は約０．５〜１．０μｍである。その後、半導体チップ１３と感光性樹脂層２で形成される空間に公知であるサイドポッティング方法により絶縁性樹脂１５（封止樹脂ともいう）を充填し、加熱して絶縁性樹脂１５を硬化する。その後、要求仕様に応じてコンデンサー、抵抗、コイル等の複数種類の受動部品１００を表面実装（ＳＭＴ実装ともいう）する。
【０１６８】
このようにして製造された本実施の形態に係る半導体装置４０は、図３０に示すようなボンディング装置（「ＴＡＢボンダー」とも称する）を用い、配線基板３８をボンディングツール２２でＡｕＳｎボンディングしても、Ａｕバンプとの接続近傍において、配線１２を形成する導電性材料と同じ材料で配線基板３８中に配線パターンの接続端子をアンカーしたため、配線１２の剛性を高くでき且つ、配線１２の撓みが少ない、且つ、延びを小さく出来るのでボンディング時の配線パターンの変形が発生しない。
【０１６９】
したがって、配線１２が湾曲せず、また配線基板３８から剥離し、空隙Ｖｄを形成しないでＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する３００℃以上の温度でＡｕＳｎ共晶ボンディングした半導体装置４０を形成できる。更に、配線パターンの接続端子では配線パターン３５のみが厚く配線基板中３８に突起し、配線パターン５はＷ１＞ｔ１とした構造にしたので、屈曲性の高い半導体装置４０ができる。
【０１７０】
また、配線パターン５が湾曲せず、略ボンディング前の平坦性を維持できるので１０μｍから３０μｍ高さに形成された半導体チップ１３と感光性樹脂層２で形成される空間に絶縁性樹脂１５をスムースに注入することができるので、絶縁性樹脂１５にボイド（気泡）を形成しない。したがって、ボイドがないので温度サイクル試験、熱衝撃試験等の信頼性試験に於いてボイドぼ膨張収縮が起きないので高信頼性の半導体装置を作ることができる。
【０１７１】
なお、上記では、ＴＡＢボンディング装置を用いて半導体装置４０を形成したが、フリップチップボンダーを使用して、チップ裏面から主にボンディング温度を加えてもよい。また、半導体装置４０は、配線パターン５と感光性樹脂層２とからなる面が平坦になっていたが、図１２乃至図１５にそのイメージを示すように、突出してもかまわない。また、図４及び図１０に示すように、配線パターンとポリイミド層７との間に低吸水率層３０を挟んだ構成としても構わない。これによって更に信頼性が向上した半導体装置４０を形成できる。
【０１７２】
尚、半導体チップ１３、受動部品１００等を電気的に接続するために必要な領域を除いた配線基板３８上面に保護膜を形成してもかまわない。そのほうが更に信頼性が向上する。
【０１７３】
（第７の実施の形態）
本発明の第７の実施の形態について説明する。
【０１７４】
まず、本実施の形態に係る配線基板の製造方法を図１９を用いて説明する。
【０１７５】
図１９（ａ）に示すように、まず、支持体として５０μｍから１２５μｍ厚さのＮｉフィルム１を用意する。
【０１７６】
次に、図１９（ｂ）に示すように、Ｎｉフィルム１の表面に感光性を有するレジスト層３４を形成する。このレジスト層３４の膜厚は約１０μｍ以下程度である。この形成方法は公知であるロールコート法、スピンコーティング法、スプレー法、インクジェット等の方法が使用できる。レジスト層３４を塗布後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。
【０１７７】
次に、図１９（ｃ）に示すように実装配線パターン層を形成するためにその目的にあった所定のガラスマスク（図示せず）を用意し、所定の波長の紫外線を照射し配線パターン形成部を露光し、感光性レジスト専用の現像液に浸漬或いはスプレーして現像し、洗浄、乾燥を行い、開口部４を形成することによってレジストのパターンニングを行う。
【０１７８】
次に、図１９（ｄ）に示すように、Ｎｉフィルム１を陰極にして電解めっきを行う。めっきは公知である硫酸銅メッキ液を用いて、液温度２０〜３０℃程度、電流密度約３Ａ／ｄｍ２で銅をレジスト層３４の開口部４に析出させる。このとき、更にＮｉ，Ｃｒ等のバリア層を形成してもよい。また、公知であるインクジェット技術を用いたインプリント技術を使用し、めっきレジストパターンを直接描画してもかまわない。また、ガラスマスクを用いて紫外線により露光し、現像してレジストパターンを形成するのに代えて、レーザー光を照射して３００ｎｍ以下の波長を用い、この波長に感度を持つレジストを直接描画してレジストパターンを形成してもかまわない。
【０１７９】
次に、図１９（ｅ）に示すように、その後、レジスト層３４を剥離して、実装する配線パターン５を形成する。このとき、配線パターン５をめっき方法で形成するのに代えて、インクジェット技術を用い、銅ナノペーストをインプリントして直接形成してもよい。
【０１８０】
次に、図１９（ｆ）に示すように、ポリイミド等の樹脂をベースとした絶縁層３９を形成する。絶縁層３９の膜厚は約５μｍ〜３０μｍ程度である。この形成方法は公知であるロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等の方法が使用できる。絶縁層３９を塗布後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。機械的強度の高い配線パターンの厚い部分を形成するためにその目的にあった所定のガラスマスク（図示せず）を用意し、所定の波長の紫外線を照射し絶縁層３９で厚い配線パターン形成部を露光し、絶縁層３９専用の所定の現像液に浸漬或いはスプレーして現像し、洗浄、乾燥を行い、厚い配線パターンのパターンニングのための開口部４１を形成する。
【０１８１】
ここでは、図１９（ｅ）のレジスト層３４の剥離後、絶縁層３９としてポリイミド等の樹脂を塗布したがこれに限らず、例えば、図１９（ｇ）に示すように、レジスト層３４の剥離後に層間絶縁層３６を形成する。この膜厚は極薄く３μｍ以下である。また使用する材料は、ポリイミドよりも吸水率の低い材料、例えば液晶ポリマー等の材料を塗布、硬化させバリア層として形成してもよい。このようにすることによって、配線パターン５と対向する面つまり基板裏面側から浸透する水分によって、配線パターン５の裏面が酸化しピール強度が低下することを防ぐことができる。
【０１８２】
次に、図１９（ｈ）に示すように、配線パターン５との密着強度を上げるために表面活性化処理を行う。これは、物理的に微細な凹凸を形成するような処理では上述したようにアンテナの役目を再び形成することになってしまうので、ここでは物理的にアンカーを形成する手法は取れない。そこで、図１９（ｈ）に示す研磨後の基板を、真空装置（例えば、フィルム用スパッター装置）内に配置し、窒素、酸素、アルゴン等の反応ガス、好ましくは窒素ガス雰囲気でプラズマ処理を行う。すると、ポリイミド分子環において結合エネルギーが一番低いＣ−Ｎ結合を切断し、そこに窒素、或いはＯＨで置換することによって−ＣＯＯＨ等の官能基を形成することによって絶縁層３９の表面の活性化エネルギーが増大する。
【０１８３】
次に、図１９（ｉ）に示すように、Ｎｉ支持体１をカソード電位にして、公知の硫酸銅メッキ液に浸漬して電解メッキを行う。メッキ温度は２０℃から３０℃、電流密度は約５Ａ／ｄｍ２程度の条件とすると、絶縁層３９の開口部４１内に銅が析出し、開口部４１内が充填するまで硫酸銅メッキを行う。硫酸銅メッキは開口部４１の表面から約５〜１０μｍ程度オーバーメッキさせ頭頂部が露出するまで行う。これにより、配線パターン３５が形成される。
【０１８４】
このように形成された配線パターン３５は、少なくともその一端部が後に搭載された半導体チップ１３のバンプ電極１４端から５００μｍ離れた所に存在するような長さに形成される。つまり、最も変形し易いところに配線パターン３５を形成するように設計されている。
【０１８５】
次に絶縁層３９の硬化を行う。温度は３００℃、硬化時間１〜２時間、不活性雰囲気中で行うことによって、ポリイミドが更に脱水重合してイミド化率を９０％以上に重合反応を進めさせる。このことによって、耐熱性の高い絶縁層３９が形成される。絶縁層３９が形成された後、研磨面まで公知の研磨方法で表面を研磨し、絶縁層３９及び厚い配線パターン３５を平坦にする。
【０１８６】
このように、厚い配線パターン３５を研磨してその厚みを均一にさせることによって、高周波伝送特性が向上する。仮に、研磨を行わないと、メッキ直後ではメッキ厚みバラツキが存在し、且つ表面に約１〜３μｍと微小な凹凸が形成される為、数ＧＨｚ程度の信号を伝送した場合、この凹凸がアンテナの役目をして高周波信号が漏れてしまう。そして、この漏れによりＥＭＩ或いはＥＭＣといった電磁波放射による伝送障害を発生させてしまう。なお、上記記述では配線パターン３５をめっき方法で形成したが、インクジェット技術を用い、銅ナノペーストをインプリントして直接形成してもよい。
【０１８７】
次に、図１９（ｊ）に示すように、熱可塑性接着剤３７と密着強度を上げるために表面活性化処理を行う（図せず）。方法は図１６（ｈ）で示した方法と同一方法で可能である。その片面にポリイミド系の熱可塑性接着剤３７が３μｍ程度に形成された１０μｍ以下のポリイミド層７を用意する。接着する方法は公知である真空ラミネート等の方法を用いて該ポリイミドフィルムを接着する。尚、表面活性化処理とポリイミド層ラミネートは同一装置で連続して表面活性化処理とラミネートを行ってもかまわない。
【０１８８】
次に、図１９（ｋ）に示すように、銅はエッチングせずＮｉだけエッチングする、つまり選択比が高いエッチング液（例えば、エンストリップＮＰ（メルテックス社）、メッテックスＳＣＢ（マクダーミッド社）、トップリップＡＺ（奥野製薬）、オキシストリップＯＳ（エバラユージライト社）のようなアルカリ系ニッケルエッチング液）でＮｉだけをエッチングし、Ｎｉフィルム１を前面除去し、露出した配線パターン５にＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ等で表面処理（図示せず）する。その後、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて絶縁層３９下面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。こうして配線基板４２が形成される。
【０１８９】
図２０（ａ）は、このようにして形成された配線基板４２の一例を示す上面図、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）中に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図２０（ｃ）は、図２０（ａ）中に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【０１９０】
配線基板４２に形成された配線パターンは、図２０（ｂ）及び図２０（ｃ）に示すように、幅Ｗ１と厚みｔ１との関係がＷ１＞ｔ１である配線パターンＰ１（配線パターン３５と面していない配線パターン５）と、幅Ｗ２と厚みｔ２との関係がＷ２≦ｔ２である配線パターンＰ２（配線パターン３５と、配線パターン３５と面している配線パターン５とを加えた領域）とから構成されている。このように、銅で形成されている配線パターンＰ１がＷ１／ｔ１＞１で形成されている一方、銅で形成された第一層（配線パターン５）と、銅或いはＮｉ、Ｃｒ等の或いは少なくとも鉄やチタンを含む銅合金で形成されている第二層（配線パターン３５）とで構成された配線パターンＰ２は部分がＷ２／ｔ２≦１で形成されている。また、図２０（ｂ）に示すように、配線パターンＰ１の幅Ｗ１と、配線パターンＰ２の幅Ｗ２とは等しい（すなわち、Ｗ１＝Ｗ２）。配線パターンＰ２が形成される領域は図２０（ａ）に示すように、配線基板４２に半導体チップ１３を合わせたときに、バンプ電極１４（図２０（ａ）では予定位置を示す）から長さＬｂｐが少なくとも外周方向に２５μｍから１５０μｍ大きく形成されている。
【０１９１】
以上のように構成した本実施の形態に係る配線基板では、半導体チップ１３をＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する３００℃以上の温度でＴＣボンディング方法を用いて、ＡｕＳｎボンディングを行なった場合、バンプ電極１４と接合する配線パターンＰ２がＷ２≦ｔ２の関係になっている為、ボンディング温度および荷重によってポリイミドが軟化しても配線パターンＰ２は変形しない、したがって、配線パターンがチップ搭載領域近傍において湾曲することが無い。 従って、チップエッジと配線パターンがコンタクトしないので、電気的に短絡する事が無い。
【０１９２】
また、配線基板４２中に配線パターンＰ２が突起した構造とし、更に、配線基板４２に半導体チップ１３を合わせたときに、バンプ電極１４（図２０（ａ）では予定位置を示す）から長さＬｂｐが少なくとも外周方向に２５μｍから1５０μｍ大きく形成されているので、
ボンディング荷重および３００℃以上のボンディング温度を加えられても、下方向に撓む事がなく、さらに、配線基板４２中に配線パターンＰ２が突起している構造の為、つまり、配線基板４２中にアンカーを打った構造になっている為、ボンディング時の温度、荷重によって、配線パターンの引出し方向（図２０（ｃ）における右から左に向かう方向）への伸びが制約される。つまり、配線パターンの材料であるＣｕが自由に延びない。従って、延びおよび撓みが抑制されるので、同一材料で配線パターンを形成しても、配線基板４２から剥離する事がない。 従って、配線基板４２と、配線パターン間で空隙Ｖｄも形成しない。
【０１９３】
更に、配線基板４２にアンカーを打った構造で且つ、ポリイミドとの接触面積が増大している配線パターン構造としたので、配線基板４２との密着強度を高く維持できるので配線パターンが剥がれにくい。
【０１９４】
また、機械的特性が配線パターンＰ１とは異なり、更に配線基板４２中に突起させてアンカーさせ、半導体チップ１３のサイズより５００μｍ大きくしたので、ボンディング装置搭載精度起因によるボンディング位置がずれても必ず、配線パターン湾曲領域には配線パターンＰ２が配置される事になる。
【０１９５】
なお、配線パターン５と配線パターン３５を銅とし同じめっき条件で形成したが、めっき条件を同一とせず変え、結晶サイズ、密度を変えても良い。つまり、配線パターン３５は銅結晶サイズを緻密にし、硬度を高い銅特性とし、一方、配線パターン５で使用する銅を逆に、結晶サイズを大きく粗に形成して、硬度を低くした銅特性としてもよい。
【０１９６】
更に、配線パターン５と配線パターン３５で使用する銅の結晶配向性を異なる物にしても良い。更に、配線パターン３５を銅単層で形成したが、多層構造で且つ異種金属で構成される多層構造としてもかまわない。
【０１９７】
更に、配線パターンを銅材料のみで構成したが、配線パターン５に半田実装性に優れる銅を用い、配線パターン３５は銅で形成された第一層と第二層を銅より機械的強度が優れるＮｉ、Ｃｒ、等の材料、或いはＦｅ系またはＴｉ系の銅合金であってもかまわない。これにより、より剛性が高くなり、配線パターンの変形、延び、撓みを更に少なくする事が出来る。
【０１９８】
更には、配線パターン３５に銅以外の材料、例えばＮｉ、Ｃｒ等の高硬度材料を使用する事でアンカー部である配線パターン３５の厚みを更に薄くする事が出来る。これによって、 生産効率を高くなるという効果が得られる。
【０１９９】
（第８の実施の形態）
本発明の第８の実施の形態について説明する。
【０２００】
まず、本実施の形態に係る半導体装置を図２１を用いて説明する。図２１（ａ）は、本実施の形態に係る半導体装置４４の一例を示す上面図、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）中に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図２１（ｃ）は、図２１（ａ）中に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。このような半導体装置４４は、以下のようにして製造される。
【０２０１】
すなわち、図２１に示すような半導体装置４４を製造する場合には、図３０（ａ）に示すようなボンディング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒーター（図示せず）が内蔵されたステージ２１の上方に、ボンディングツール２２が上下動可能に配置された構造となっている。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置する。第７の実施の形態で説明した配線基板４２の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。
【０２０２】
次に、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する下面を有する配線基板４２を半導体チップ１３の上方にその下面側を、換言すれば、配線１２が形成された面を半導体チップ１３側に向けて配置する。
【０２０３】
次に、半導体チップ１３の各バンプ電極１４と配線基板４２の各接続端子１２ａとを位置合わせする。
【０２０４】
次に、図３０（ｂ）に示すように、例えばステージ２１を上昇させて、各バンプ電極１４と各接続端子１２ａとを接触させ、またボンディングツール２２を下降させる。この状態で、ステージ２１を３５０℃〜４５０℃、特に好ましくは４００℃程度に加熱して、半導体チップ１３を加熱するとともに、ボンディングツール２２をＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する２５０℃〜３５０℃、特に好ましくは３００℃程度にして、ボンディングツール２２を配線基板４２の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極１４と配線基板４２に設けられた各接続端子に対応する配線パターンＰ２とを１〜３秒程度加熱加圧する。ボンディング荷重は約１０〜１７ｍｇ／μｍ２程度である。
【０２０５】
半導体チップ１３にはバンプ電極１４が予め形成され、一方、配線パターンＰ２は予めＳｎが形成されている。Ｓｎは有機酸系の無電解めっき液を用いて形成し、Ｓｎの膜厚は約０．５〜１．０μｍである。その後、半導体チップ１３と感光性樹脂層２で形成される空間に公知であるサイドポッティング方法により絶縁性樹脂１５（封止樹脂ともいう）を充填し、加熱して絶縁性樹脂１５を硬化する。
【０２０６】
このようにして製造された本実施の形態に係る半導体装置４４は、図３０に示すようなボンディング装置（「ＴＡＢボンダー」とも称する）を用い、配線基板４２をボンディングツール２２でＡｕＳｎボンディングしても、Ａｕバンプとの接続近傍において、配線パターンを形成する導電性材料と同じ材料で配線基板４２中に配線パターンＰ２を配線基板４２に半導体チップ１３を合わせたときに、バンプ電極１４（図２０（ａ）では予定位置を示す）から長さＬｂｐが少なくとも外周方向に２５μｍから1５０μｍ大きく形成したため、配線パターンＰ２の剛性が高くでき且つ、配線パターンＰ２の撓みが少ない、且つ、延びを小さく出来るのでボンディング時の配線パターンの変形が発生しない。
【０２０７】
したがって、配線パターンが湾曲せず、また配線基板４２から剥離し、空隙Ｖｄを形成しないで３００℃以上の温度でＡｕＳｎ共晶ボンディングした半導体装置４４を形成できる。更に、配線パターンＰ２の接続端子では配線パターンＰ２のみが厚く配線基板４２中に突起し、配線パターンＰ１はＷ１＞ｔ１とした構造にしたので、屈曲性の高い半導体装置４４ができる。
【０２０８】
また、配線パターン５が湾曲せず、略ボンディング前の平坦性を維持できるので１０μｍから３０μｍ高さに形成された半導体チップ１３と感光性樹脂層２で形成される空間に絶縁性樹脂１５をスムースに注入することができるので、絶縁性樹脂１５にボイド（気泡）を形成しない。したがって、ボイドがないので温度サイクル試験、熱衝撃試験等の信頼性試験においてボイドの膨張収縮が起きないので高信頼性の半導体装置を作ることができる。
【０２０９】
なお、上記では、ＴＡＢボンディング装置を用いて半導体装置４４を形成したが、フリップチップボンダーを使用して、チップ裏面から主にボンディング温度を加えてもよい。 このように、半導体チップ１３側から主に加熱できる方が、熱伝導率が高い分ボンディングツール２２の設定温度を下げる事が出来るのでボンディングツール２２への負担が少なく出来る。したがって、配線基板４２への加熱が少なくなるので熱変形量が相対的に少なくする事が出来、配線パターン変形量も少なくする事が出来る。
【０２１０】
また、半導体装置４４は、配線パターン５と絶縁層３９とからなる面が平坦になっていたが、図１２乃至図１５にそのイメージを示すように、突出してもかまわない。また、接合材としてＡｕＳｎはんだを用いたが、他の鉛レスはんだであるＳｎＣｕ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇ等のはんだ材でも構わない。
【０２１１】
更に、本実施の形態では、配線パターンＰ２の略中央部に、半導体チップ１３のバンプ電極１４が配置された接合構造であったが、バンプ電極１４が配線パターンＰ２の中心線より内側（半導体チップ領域の中心に向かって）に配置された接合構造であってもかまわない。 この方が、バンプ電極１４が配置される位置よりも外側に位置する配線パターンＰ２の領域が大きくなる、あるいは広くなるので、配線パターンはより変形しなくなる。
【０２１２】
（第９の実施の形態）
本発明の第９の実施の形態について説明する。
【０２１３】
まず、本実施の形態に係る配線基板の製造方法を図２２を用いて説明する。
【０２１４】
図２２（ａ）に示すように、まず、第一の配線パターンを形成する材料である約３μｍ〜１２μｍ厚さの銅箔４６を用意する。ここで、銅箔４６が薄い場合、製造工程において搬送する事が技術的に困難になるので、例えば、３０μｍ程度の厚さのキャリア銅箔に剥離層を介して形成されたものを用いてもかまわない。 この銅箔４６はあらかじめ熱処理され再結晶化され結晶サイズを大きくし硬度が低くされている方が好ましい。
【０２１５】
次に、図２２（ｂ）に示すように、銅箔４６の表面（下面）にポリイミド等の樹脂層４８を形成する。樹脂層４８の膜厚は約５μｍ〜３５μｍ程度である。この形成方法は公知であるロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等の方法が使用できる。樹脂層４８の塗布後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。更に、イミド化率を高める為に３００℃程度の温度で不活性雰囲気中でポストキュアー（硬化）し、ポリイミド樹脂層を形成する。
【０２１６】
次に、図２２（ｃ）に示すように形成したポリイミド等の樹脂層４８一面にその後の製造工程において搬送を可能にさせる目的でＰＥＴ等の有機系の材料で構成されたアクリル系接着材付の補強フィルム５０を公知のラミネート方法を用いて張り合わせる。
【０２１７】
次に、図２２（ｄ）に示すように、銅箔４６の表面に厚み１０μｍ以下になるようにレジスト５２を、ロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等の塗布方法で塗布し、約８０℃程度の温度でプリベーキングを行いフィルム化する。
【０２１８】
次に、図２２（ｅ）に示すように、銅箔４６を、第一の配線パターンを形成する為に、第一の配線パターンの設計データを基にガラスマスク５４を制作し、そのガラスマスク５４を用いて、所定の波長の紫外線ｕで露光し、続いて現像してレジスト５２をパターンニングする。
【０２１９】
次に、図２２（ｆ）に示すように、パターンニングされたレジスト５２をマスクにして銅箔４６を塩化第二銅、塩化第一鉄、過酸化水素／硫酸系等の銅エッチング液を用いてエッチングし、第一の配線パターンＰ１の形状に加工する。
【０２２０】
次に、図２２（ｇ）に示すように、レジスト５２を剥離し、第一の配線パターンＰ１を銅箔４６によって形成する。
【０２２１】
次に、図２２（ｈ）に示すように、第一の配線パターンＰ１に加工された銅箔４６面にアクリル系接着剤が形成されたＰＥＴフィルム５５を、公知のラミネート方法で張り合わせる。 アクリル系接着剤の厚みは銅箔４６より若干厚く形成されているので、ＰＥＴフィルム５５の表面は平坦に張り合わされる。その後、樹脂層４８の表面に形成されている補強フィルム５０を剥離する。これは機械的に剥離する（ＰＥＥＬ ＯＦＦ）。
【０２２２】
次に、図２２（ｉ）に示すように、第一の配線パターンＰ１の上で、且つ第二の配線パターンが形成される位置の樹脂層４８に、第二の配線パターン形状にスルーホールＴｈを形成する。この形成方法は、例えばレーザー加工方法を使用する事が出来る。 ここで使用されるレーザーの波長は３００ｎｍ以下が好ましい。 樹脂層４８の熱劣化を起こしにくいからである。
【０２２３】
次に、図２２（ｊ）に示すように、第二の配線パターン形成する為に、形成されたスルーホールＴｈを銅無電界めっきで充填する。無電界めっきで緻密に銅を析出する。こうする事で第二の配線パターンＰ２に形成される銅の硬度を高くする事ができ、したがって、剛性を高くする事が出来る。結晶サイズを緻密にすることで、高硬度、低導電率となり、ボンディング時に荷重、熱が加わっても配線パターン自体の伸びや変形が少ない機械的強度の優れた性質の銅を析出し、銅層を形成する。
【０２２４】
次に、図２２（ｋ）に示すように、既に形成された樹脂層４８とポリイミド膜５６との密着強度を上げるための処理（図示せず）を行い、樹脂層４８の下にポリイミド層５６を形成する。ここで行う密着強度を上げるための処理は、物理的に微細な凹凸を形成するような処理では上述したようにアンテナの役目を再び形成することになってしまうので、ここでは物理的にアンカーを形成する手法は取れない。そこで、基板を、真空装置（例えば、フィルム用スパッター装置）内に配置して窒素、酸素、アルゴン等の反応ガス、好ましくは窒素ガス雰囲気でプラズマ処理を行う。すると、プラズマ処理することによってポリイミド分子環において結合エネルギーが一番低いＣ−Ｎ結合を切断し、そこに窒素、或いはＯＨで置換することによって−ＣＯＯＨ等の官能基を形成することによってポリイミド膜５６表面の活性化エネルギーが増大する。このように、同一装置内でプラズマ処理後に連続的にポリイミド膜５６を形成する。この形成方法には、真空ラミネート或いは、常温低圧ラミネート方法が使用できる。尚、表面活性化処理とポリイミド層ラミネートは同一装置で連続して表面活性化処理とラミネートを行ってもかまわない。
【０２２５】
その後、図２２（ｌ）に示すように、配線パターンが形成されている面に形成されている表面補強用のＰＥＴフィルム５５を剥がし、必要に応じて露出した第一の配線パターンＰ１ にＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ等で表面処理（図示せず）する。その後、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて樹脂層４８上面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。こうして配線基板５８を形成する事が出来る。
【０２２６】
以上のように構成した本実施の形態に係る配線基板５８では、銅箔４６を使用した為、ポリイミド等の樹脂層４８と配線パターン間にバリア層を形成し易い。また、第二の配線パターンＰ２を複数のピラーで形成する事が出来る。
【０２２７】
なお、上記では、第二の配線パターンＰ２を形成するためのスルーホールＴｈを一つで構成したが、図２３に示すように、微小なピラーを複数形成してもかまわない。また、銅箔４６において、ポリイミド等の樹脂層４８の表面と接触する面に例えばＮｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、ＮｉＶ、ＮｉＴｉ等のバリア層をあらかじめスパッター、あるいは蒸着等の方法で形成しておいた銅箔を使用しても構わない。
【０２２８】
また、図２２（ｋ）では、ポリイミド膜５６をラミネートした例について説明したが、ポリイミドに代えて液晶ポリマーからなる膜を用いてラミネートしてもかまわない。更に、数μｍの液晶ポリマー層が形成されたポリイミドフィルムでもかまわない。この場合、ポリイミドよりも吸水率の小さい材料が好ましい。これによって、最終基板裏面から吸収され進入する水分を防ぐ事が出来る。
【０２２９】
（第１０の実施の形態）
本発明の第１０の実施の形態について説明する。
【０２３０】
まず、本実施の形態に係る半導体装置を図２４を用いて説明する。図２４（ａ）は、本実施の形態に係る半導体装置６０の一例を示す上面図、図２４（ｂ）は、図２４（ａ）中に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図２４（ｃ）は、図２４（ａ）中に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。このような半導体装置６０は、以下のようにして製造される。
【０２３１】
すなわち、図２４に示すような半導体装置６０を製造する場合には、図３０（ａ）に示すようなボンディング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒーター（図示せず）が内蔵されたステージ２１の上方に、ボンディングツール２２が上下動可能に配置された構造となっている。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置する。第９の実施の形態で説明した配線基板５８の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置し、配線基板５８の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。
【０２３２】
次に、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する下面を有する配線基板５８を半導体チップ１３の上方にその下面側を、換言すれば、配線１２が形成された面を半導体チップ１３側に向けて配置する。
【０２３３】
次に、半導体チップ１３の各バンプ電極１４と配線基板５８の各接続端子とを位置合わせする。
【０２３４】
次に、図３０（ｂ）に示すように、例えばステージ２１を上昇させて、各バンプ電極１４と各接続端子１２ａとを接触させ、またボンディングツール２２を下降させる。この状態で、ステージ２１を３５０℃〜４５０℃、特に好ましくは４００℃程度に加熱して、半導体チップ１３を加熱するとともに、ボンディングツール２２をＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する２５０℃〜３５０℃、特に好ましくは３００℃程度にして、ボンディングツール２２を配線基板５８の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極１４と配線基板５８に設けられた各接続端子に対応する第二の配線パターンＰ２の情報とを１〜３秒程度加熱加圧する。ボンディング荷重は約１０〜１７ｍｇ／μｍ２程度である。
【０２３５】
半導体チップ１３にはバンプ電極１４が予め形成され、一方、配線基板５８の配線パターンは予めＳｎが形成されている。Ｓｎは有機酸系の無電解めっき液を用いて形成し、Ｓｎの膜厚は約０．５〜１．０μｍである。その後、半導体チップ１３と樹脂層４８で形成される空間に公知であるサイドポッティング方法により絶縁性樹脂１５（封止樹脂ともいう）を充填し、加熱して絶縁性樹脂１５を硬化する。
【０２３６】
このようにして製造された本実施の形態に係る半導体装置６０は、図３０に示すようなボンディング装置（「ＴＡＢボンダー」とも称する）を用い、配線基板５８をボンディングツール２２でＡｕＳｎボンディングしても、Ａｕバンプとの接続近傍において、配線パターンを形成する導電性材料と同じ材料で配線基板５８中に配線パターンの接続端子をアンカーしたため、第二の配線パターンＰ２の剛性を高くでき、且つ、第二の配線パターンＰ２の撓みが少ない。その上、延びを小さく出来るのでボンディング時の配線パターンの変形が発生しない。
【０２３７】
したがって、配線パターンは湾曲せず、また配線基板５８から剥離し、空隙Ｖｄを形成しないでＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する３００℃以上の温度でＡｕＳｎ共晶ボンディングした半導体装置６０を形成できる。更に、接続端子では第二の配線パターンＰ２のみが厚く配線基板５８中に突起し、その他の配線パターンである第一の配線パターンＰ１はＷ＞ｔとした構造にしたので、屈曲性の高い半導体装置６０ができる。
【０２３８】
また、第二の配線パターンＰ２を少なくとも柱状で少なくとも１つのピラー構造としたので、ボンディング時の圧力を分散させることができ、配線パターンを湾曲状に変形させることがない。
【０２３９】
更に、第二の配線パターンＰ２が複数であるため、ポリイミドと第二の配線パターンＰ２との接触面積が増加するためピール強度が増す。更に、複数のピラーをポリイミドに打ち込んだ配線基板５８にボンディングしているのでアンカー効果が増大し、配線パターンの変形が更に少ない半導体装置６０とすることができる。
【０２４０】
更に、第二の配線パターンＰ２を複数のピラー構造とし、ピラー間に絶縁樹脂が介在するため、ボンディング時の熱が、放熱体として作用する複数に均一に分散して放熱されるため、ポリイミドへの熱ダメージが少ない。したがって、配線パターンが変形しない。更には、配線パターンとポリイミド間に空隙Ｖｄを形成しない。
【０２４１】
なお、上記では、ＴＡＢボンディング装置を用いで半導体装置６０を形成したが、フリップチップボンダーを使用して、チップ裏面から主にボンディング温度を加えてもよい。 このように、半導体チップ１３側から主に加熱できる方が、熱伝導率が高い分ツール設定温度を下げる事が出来るのでボンディングツール２２への負担が少なく出来る。したがって、配線基板５８への加熱が少なくなるので熱変形量を相対的に少なくする事が出来、配線パターン変形量も少なくする事が出来る。
【０２４２】
また、接合材としてＡｕＳｎはんだを用いたが、他の鉛レスはんだであるＳｎＣｕ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇ等のはんだ材でもかまわない。
【０２４３】
更に、本実施の形態では、第二の配線パターンＰ２の略中央部に、半導体チップ１３のバンプ電極１４が配置された接合構造であったが、バンプ電極１４が第二の配線パターンＰ２の中心線より内側（半導体チップ領域の中心に向かって）に配置された接合構造であってもかまわない。 この方が、バンプ電極１４が配置される位置よりも外側に位置する第二の配線パターンＰ２の領域が大きくなる、あるいは広くなるので、配線パターンはより変形しなくなる。
【０２４４】
また、図２５に示すように、複数のピラー６１（＃１〜＃３）で第二の配線パターンＰ２を形成してもかまわない。なお、図２５（ｂ）は、図２１（ａ）中に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図２５（ｃ）は、図２５（ａ）中に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【０２４５】
（第１１の実施の形態）
本発明の第１１の実施の形態について説明する。
【０２４６】
まず、本実施の形態に係る配線基板の製造方法を図２６を用いて説明する。
【０２４７】
図２６（ａ）に示すように、第二の配線パターンＰ２を形成する材料である銅箔４６（＃２）と、数μｍ厚さのＮｉ４７箔と、第一の配線パターンＰ１の膜厚を有する銅箔４６(＃１)とがあらかじめ積層されたクラッド材を容易する。この材料は公知のクラッド方法で形成する事が出来る。
【０２４８】
次に、図２６（ｂ）に示すように、銅箔４６(＃２)の表面にレジスト５２（＃１）を１０μｍ以下の膜厚にロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等の塗布方法で塗布し、約８０℃程度の温度でプリベーキングを行いフィルム化する。
【０２４９】
次に、図２６（ｃ）及び図２６（ｄ）に示すように、銅箔４６(＃２)を第二の配線パターンＰ２に形成する為にパターン設計データを基にガラスマスク５４を制作し、そのガラスマスク５４を用いて、所定の波長の紫外線ｕで露光、続いて現像してレジスト５２（＃１）をパターンニングする。
【０２５０】
次に、図２６（ｅ）に示すように、パターンニングされたレジスト５２（＃１）をマスクにして銅箔４６(＃２)を塩化第二銅、塩化第一鉄、過酸化水素／硫酸系等の銅エッチング液を用いてエッチングし、銅箔４６(＃２)を第二の配線パターンＰ２の形状に加工する。その後、レジスト５２（＃１）を剥離する。
【０２５１】
次に、図２６（ｆ）に示すように、銅箔４６(＃２)の表面にポリイミド等の樹脂層４８を形成する。樹脂層４８の膜厚は約２０μｍ〜３５μｍ程度である。この形成方法は公知であるキャスト法等が使用できる。樹脂層４８の形成後、８０℃から１２０℃程度の温度で更に、不活性雰囲気中で固形化させフィルム状にするためにプリベークを行う。更に、イミド化率を高める為に３００℃程度の温度で不活性雰囲気中でポストキュアー（硬化）し、ポリイミド樹脂層を形成する。
【０２５２】
次に、図２６（ｇ）に示すように、銅箔４６(＃１)の面にレジスト５２（＃２）を１０μｍ以下の膜厚にロールコート法、スピンコーティング法、キャスト法等により塗布し、約８０℃程度の温度でプリベーキングしフィルム化する。そして、銅箔４６(＃１)を第一の配線パターンＰ１に形成する為にパターン設計データを基にガラスマスク５５を用いて、所定の波長の紫外線で露光、続いて現像してレジスト５２（＃２）をパターンニングする（図２６（ｈ））。
【０２５３】
次に、図２６（ｉ）に示すように、パターンニングされたレジスト５２（＃２）をマスクにして銅箔４６(＃１)を塩化第二銅、塩化第一鉄、過酸化水素／硫酸系等の銅エッチング液を用いてエッチングし、銅箔を第一の配線パターンＰ１の形状に加工する。 レジスト５２（＃２）を剥離する。 その後、パターンニングされた第一の配線パターンＰ１をマスク代わりにして、Ｎｉ箔４７をエッチングし、必要に応じて露出した第一の配線パターンＰ１にＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ等で表面処理（図示せず）する。その後、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて樹脂層４８上面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。このようにして、図２６（ｊ）に示すような配線基板６２を形成する事が出来る。
【０２５４】
以上のように構成した本実施の形態に係る配線基板６２では、ＮｉをＣｕでサンドイッチしてなるクラッド材を用いたのでプロセスを短縮する事が出来る。また、第二の配線パターンＰ２に使用する材料として、めっきで析出できない材料であるチタン、タングステン等の高融点金属を使用できるようになる。これによって、材料の制限が解除され、選択範囲が広がる効果がある。
【０２５５】
（第１２の実施の形態）
本発明の第１２の実施の形態について説明する。
【０２５６】
まず、本実施の形態に係る配線基板の製造方法を図２７を用いて説明する。
【０２５７】
図２７（ａ）に示すように、まず、支持体として５０μｍから１２５μｍ厚さのＮｉフィルム１を用意する。
【０２５８】
次に、図２７（ｂ）に示すように、Ｎｉフィルム１の表面に、少なくとも１つのノズルを有するインクジェットヘッド６４を用いて１０ｎｍ〜１００ｎｍの平均粒径を有する銀ナノ粒子、銅ナノ粒子、Ａｕナノ粒子等含む導電性インクを直接Ｎｉフィルム１に第一の配線パターンＰ１をインプリントする。第一の配線パターンＰ１の厚みは数μｍである。第一の配線パターンＰ１はあらかじめパターン設計段階で作成されるＣＡＤデータを直接インクジェット印刷機に転送して第一の配線パターンＰ１を直接描画する。
【０２５９】
ナノペースとの一回のプリントで所定の膜厚が得られない場合は数回プリントを繰り返し重ねてプリントを行ない、所定の膜厚を得る。その後、Ｎｉフィルム１にプリントされたままベーキングする。ベーキング温度は１５０℃から２５０℃で、不活性雰囲気中で実施する。 ベーキングする事でナノ粒子表面に形成されている凝集防止剤が熱分解し、無機、金属のナノ粒子表面が露出し、露出した金属ナノ粒子同士の表面がコンタクトし、ナノ直径の粒子であることで表面の活性エネルギーが高まりその高い表面エネルギーとベーキング温度による熱エネルギーで粒子同士がコンタクトした部分で局部分的に溶融しバインドされる。これが繰り返されてナノ粒子同士が結合し、導体である第一の配線パターンＰ１を形成する。
【０２６０】
次に、図２７（ｃ）に示すように、少なくとも１つのノズルを有するインクジェットヘッド６４を用いて１０ｎｍ〜１００ｎｍの平均粒径を有する銀ナノ粒子、銅ナノ粒子、Ａｕナノ粒子等含む導電性インクを直接第一の配線パターンＰ１上に第二のパターンＰ２をインプリントする。第二の配線パターンＰ２は第一の配線パターンＰ１とは異なる材料のナノ粒子を使用してもかまわない。
【０２６１】
次に、図２７（ｄ）に示すように、第一の配線パターンＰ１および第二の配線パターンＰ２があらかじめ形成されたＮｉフィルム１にキャスト法等の公知方法で液晶ポリマー、ポリイミド等の絶縁樹脂６６を塗布する。塗布する厚さは最終膜厚が１０μｍ〜４０μｍに仕上がるような膜厚に塗布する。絶縁樹脂６６の硬化を行う。ポリイミドの場合温度は３００℃、硬化時間１〜２時間、不活性雰囲気中で行うことによって、ポリイミドが更に脱水重合してイミド化率を９０％以上に重合反応を進めさせる。
【０２６２】
このことによって、耐熱性の高い絶縁樹脂層６６が形成される。必要があれば、絶縁樹脂層６６が形成された後、形成された絶縁樹脂表面を公知の研磨方法で表面を研磨し、絶縁樹脂層６６を平坦にしてもよい。
【０２６３】
次に、図２７（ｅ）に示すように、Ｎｉフィルム１を専用のエッチング液でＮｉのみを除去する。更に、必要であれば図２７（ｆ）に示すように、無電解Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ等あるいはその組み合わせによって表面処理を行う。その後、能動デバイス、受動デバイス等の電子部品を電気的に接続する領域を除いて絶縁樹脂層６６上面にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性表面保護膜（図示せず）を公知の方法で形成する。このようにして本実施の形態に係る配線基板６８を製造する。
【０２６４】
以上のように構成した本実施の形態に係る配線基板では、ナノ粒子を使用し、更にインクジェット印刷技術でインプリント方法により第一の配線パターンＰ１、及び第二の配線パターンＰ２を形成したので、劇的に工程を短縮することができる。更に、配線パターンを直接描画で形成したのでレジスト密着強化剤（シランカップリング剤等）、レジスト、レジスト剥離液、エッチング液等の化学薬品を全く使用しないので環境を小さくすることができる。更に、インプリント方法なので、ロールトゥロール（ＲｔｏＲともいう）の様な連続生産方式で生産する事が出来る。
【０２６５】
なお、配線抵抗が高い、或いは、はんだ実装する際にはんだ濡れ性が悪い場合には、それを改善する為に表面処理することができる。
【０２６６】
（第１３の実施の形態）
本発明の第１３の実施の形態について説明する。
【０２６７】
まず、本実施の形態に係る半導体装置を図２８を用いて説明する。図２８（ａ）は、本実施の形態に係る半導体装置７０の一例を示す上面図、図２８（ｂ）は、図２８（ａ）中に示すＡ−Ａ線に沿った断面図、図２８（ｃ）は、図２８（ａ）中に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。このような半導体装置７０は、以下のようにして製造される。
【０２６８】
すなわち、図２８に示すような半導体装置７０を製造する場合には、図３０（ａ）に示すようなボンディング装置を用意する。このボンディング装置は、ヒーター（図示せず）が内蔵されたステージ２１の上方に、ボンディングツール２２が上下動可能に配置された構造となっている。そして、半導体チップ１３を、バンプ電極１４を上方に向けて、ステージ２１上に載置する。更に、配線基板６８の半導体チップ１３が搭載された領域の周囲をクランプ２３に挟持させ、ボンディングツール２２を下降させる。
【０２６９】
次に、半導体チップ搭載領域の全体に亘って半導体チップ１３に対向する下面を有する配線基板６８を、半導体チップ１３の上方にその下面側を、換言すれば、配線１２が形成された面を半導体チップ１３側に向けて配置する。
【０２７０】
次に、半導体チップ１３の各バンプ電極１４と配線基板６８の各接続端子１２ａとを位置合わせする。このとき、第２、第４、第６、第８、第１０の各実施の形態では、接合する配線パターンの略中央部に搭載する半導体チップ１３のバンプ電極１４が配置された接合構造であったが、バンプ電極１４が配線パターンの中心線より内側（半導体チップ領域の中心に向かって）につまり、第二の配線パターンＰ２のリード方向長さの中心線ＣＬ２からバンプ電極１４のリード方向の中心線ＣＬ１までの長さＬだけＸＹ方向オフセットしてアライメントしてボンディングする。つまりオフセット量Ｌをもってボンディングする。
【０２７１】
次に、図３０（ｂ）に示すように、例えばステージ２１を上昇させて、各バンプ電極１４と各接続端子１２ａとを接触させ、またボンディングツール２２を下降させる。この状態で、ステージ２１を３５０℃〜４５０℃、特に好ましくは４００℃程度に加熱して、半導体チップ１３を加熱するとともに、ボンディングツール２２をＣｕがバンプ電極１４に相互拡散する２５０℃〜３５０℃、特に好ましくは３００℃程度にして、ボンディングツール２２を配線基板６８の上面に直接接触させて押圧し、各バンプ電極１４と配線基板６８に設けられた各接続端子に対応する第二の配線パターンＰ２とを１〜３秒程度加熱加圧する。ボンディング荷重は約１０〜１７ｍｇ／μｍ２程度である。
【０２７２】
半導体チップ１３には金によるバンプ電極１４が予め形成され、一方、配線基板６８の配線パターンは予めＳｎが形成されている。Ｓｎは有機酸系の無電解めっき液を用いて形成し、Ｓｎ膜厚は約０．５〜１．０μｍである。その後、半導体チップ１３と感光性樹脂層２で形成される空間に公知であるサイドポッティング方法により絶縁性樹脂１５（封止樹脂ともいう）を充填し、加熱して絶縁性樹脂１５を硬化する。
【０２７３】
このようにして製造された本実施の形態に係る半導体装置７０は、図３０に示すようなボンディング装置（「ＴＡＢボンダー」とも称する）を用い、配線基板６８をボンディングツール２２でＡｕＳｎボンディングしても、Ａｕバンプとの接続近傍において、配線パターンを形成する導電性材料と同じ材料で配線基板６８中に配線パターンの接続端子をアンカーにし、更に、配線パターンの接続端子では第二の配線パターンＰ２のみが厚く配線基板６８中に突起し、その他の配線パターンである第一の配線パターンＰ１についてはＷ１＞ｔ１とした構造にし、更に、第２の配線パターンＰ２を少なくとも柱状で少なくとも１つのピラー構造として、バンプ電極１４が第二の配線パターンＰ２の中心線より内側（半導体チップ１３の領域の中心に向かって）に位置合わせを行いボンディングした半導体の接合構造であるので、第二の配線パターンＰ２の剛性が高くでき且つ、第二の配線パターンＰ２の撓みが殆どない、且つ、延びを小さく出来、ボンディング時の圧力を分散させるのでボンディング時の配線パターンの変形が発生しない。また、配線パターンを湾曲状に変形させることがない。
【０２７４】
更に、第二の配線パターンＰ２が複数であるため、ポリイミドと第二の配線パターンＰ２との接触面積が増加するためピール強度が増す。更に、複数のピラーをポリイミドに打ち込んだ配線基板６８にボンディングしているのでアンカー効果が増大し、配線パターンの変形が更に少ない半導体装置７０である。したがって、配線パターンが湾曲せず、また配線基板６８から剥離し、空隙Ｖｄを形成しないで３００℃以上の温度でＡｕＳｎ共晶ボンディングした半導体装置７０を形成できる。また、屈曲性の高い半導体装置７０ができる。
【０２７５】
なお、上記では、接合材としてＡｕＳｎはんだを用いたが、他の鉛レスはんだであるＳｎＣｕ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇ等のはんだ材でもかまわない。
【０２７６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０２７７】
【図１】第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図。
【図２】図１（ｉ）に示すＸ部を倒置して示す詳細図（図２（ａ））と、図２（ａ）に示す配線基板１０を図中Ｒ方向から見た図（図２（ｂ））。
【図３】第１の実施の形態に係る配線基板の変形例を示す図２（ａ）及び図２（ｂ）に対応する図。
【図４】第１の実施の形態に係る配線基板の変形例（低吸水率層を備えた構成）を示す図２（ａ）及び図２（ｂ）に対応する図。
【図５】第２の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図。
【図６】第２の実施の形態に係る半導体装置の変形例を示す図。
【図７】図６に示すような半導体装置用の配線基板の製造工程を示す工程図。
【図８】第３の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図。
【図９】図８（ｉ）に示すＹ部を倒置して示す詳細図（図９（ａ））と、図９（ａ）に示す配線基板を図中Ｒ方向から見た図（図９（ｂ））。
【図１０】第３の実施の形態に係る配線基板の変形例（低吸水率層を備えた構成）を示す図９（ａ）及び図９（ｂ）に対応する図。
【図１１】第４の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図。
【図１２】第４の実施の形態に係る配線基板の構成例を示す図。
【図１３】第４の実施の形態に係る半導体装置の別の構成例を示す図。
【図１４】第４の実施の形態に係る配線基板の別の構成例を示す図。
【図１５】図１３に示す半導体装置用の配線基板の製造工程を説明するための工程図。
【図１６】第５の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図。
【図１７】第５の実施の形態に係る配線基板の構成例を示す図。
【図１８】第６の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図。
【図１９】第７の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図。
【図２０】第７の実施の形態に係る配線基板４２の構成例を示す図。
【図２１】第８の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図。
【図２２】第９の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図。
【図２３】複数のピラーを備えた配線基板の一例を示す立面図。
【図２４】第１０の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図。
【図２５】第１０の実施の形態に係る半導体装置の別の構成例を示す図。
【図２６】第１１の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図。
【図２７】第１２の実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図。
【図２８】第１３の実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す図。
【図２９】従来技術によるＣＯＦタイプの半導体装置の構成例を示す正面図及び側面図。
【図３０】ボンディング装置の動作を説明するための概念図。
【図３１】従来技術によって接合された半導体チップと配線基板との接合部近傍を示す拡大図。
【符号の説明】
【０２７８】
１…Ｎｉフィルム（Ｎｉ支持体）、２…感光性樹脂層、３…ガラスマスク、４…開口部、５…配線パターン、６…研磨面、７…ポリイミド層、１０…配線基板、１１…配線基板、１２…配線（リード）、１２ａ…接続端子、１３…半導体チップ、１４…バンプ電極、１５…絶縁性樹脂、２１…ステージ、２２…ボンディングツール、２３…クランプ、３０…低吸水率層、３１…下層Ｃｕ、３２…上層Ｃｕ、３３…配線基板、３４…レジスト層、３５…配線パターン、３６…層間絶縁層、３７…熱可塑性接着剤、３８…配線基板、３９…絶縁層、４０…半導体装置、４１…開口部、４２…配線基板、４４…半導体装置、４６…銅箔、４７…Ｎｉ箔、４８…樹脂層、５０…補強フィルム、５２…レジスト、５４…ガラスマスク、５５…ＰＥＴフィルム、５６…ポリイミド膜、５８…配線基板、６０…半導体装置、６１…ピラー、６２…配線基板、６４…インクジェットヘッド、６６…ポリイミド樹脂層、６８…配線基板、７０…半導体装置、１００…受動部品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ、厚みが幅よりも大きいように形成されたリードで構成されてなる導体パターンを備えた配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載の配線基板において、
前記有機層は、有機物からなるフレキシブル基板である配線基板。
【請求項３】
請求項１に記載の配線基板において、
前記有機層は、ポリイミド、エポキシ、及び液晶ポリマーのうちの少なくとも何れかである配線基板。
【請求項４】
請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の配線基板において、
前記リードのリード方向に直交する断面における前記リードの形状が台形である配線基板。
【請求項５】
請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の配線基板において、
前記リードのリード方向に直交する断面における前記リードの形状が方形である配線基板。
【請求項６】
少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、下層側の導体パターンの方が、上層側の導体パターンよりも、小さく緻密である導体から形成されてなる配線基板。
【請求項７】
請求項６に記載の配線基板において、
前記下層側の導体パターンを形成する導体の結晶サイズが、前記上層側の導体パターンを形成する導体の結晶サイズよりも、小さく緻密である配線基板。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の配線基板において、
前記各層における導体のリード方向に直交する断面における前記導体の形状が方形である配線基板。
【請求項９】
請求項６乃至８のうち何れか１項に記載の配線基板において、
前記各層における導体のリード方向に直交する断面における前記導体の形状が台形または逆台形である配線基板。
【請求項１０】
少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、下層側の導体パターンを形成する導体の方が、上層側の導体パターンを形成する導体よりも、構成元素が緻密な結晶配向面を主に有する配線基板。
【請求項１１】
少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体は、同一層においてリード方向に直交する断面における厚みよりも幅が大きく、上層側よりも下層側の方が硬度が高い配線基板。
【請求項１２】
請求項１１に記載の配線基板において、
下層側の導体パターンを形成する導体は、鉄を含む合金からなる配線基板。
【請求項１３】
請求項１１に記載の配線基板において、
下層側の導体パターンを形成する導体は、チタンを含む合金からなる配線基板。
【請求項１４】
請求項１１に記載の配線基板において、
前記幅は、下層側よりも上層側の方が広い配線基板。
【請求項１５】
少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体は、同一層においてリード方向に直交する断面における厚みよりも幅が大きく、上層側よりも下層側の方が導電率が低い配線基板。
【請求項１６】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ導体パターンが基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における厚みが、他とは異なっている導体パターンを備えた配線基板。
【請求項１７】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ導体パターンが基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えた配線基板。
【請求項１８】
請求項１７に記載の配線基板において、
前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に半導体チップを配置するようにした配線基板。
【請求項１９】
請求項１７に記載の配線基板において、
少なくとも前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が１以上の部位が埋め込まれている配線基板。
【請求項２０】
請求項１７乃至請求項１９のうち何れか１項に記載の配線基板において、
前記リード方向に直交する断面における厚みが他とは異なり、前記リード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えた前記導体パターンは、露出した前記１未満の部位の露出した面と前記１以上の部位の露出した面とが同一面を形成するようにした配線基板。
【請求項２１】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板自体に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置に適用され、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えた配線基板であって、
前記バンプ電極が、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に電気的に接続され、前記１以上の部位のうち前記バンプ電極から最も離れた側面を含む面と、この面と前記バンプ電極の表面との間の最短距離が２５μｍ乃至１５０μｍである配線基板。
【請求項２２】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ、厚みが幅よりも大きいように形成されたリードで構成されてなる導体パターンが形成され、電子部品が前記導体パターンに電気的に接続されて実装される配線基板であって、
前記導体パターンを形成する導体の基板深さ方向における厚みが、前記電子部品を実装する箇所において、他の箇所よりも厚い導体パターンを備えた配線基板。
【請求項２３】
請求項２２に記載の配線基板において、
前記導体を微粒子で形成してなる配線基板。
【請求項２４】
請求項２２または請求項２３に記載の配線基板において、
前記導体のリード方向に直交する断面の形状を蒲鉾状とした配線基板。
【請求項２５】
銅、ニッケル、及び銅を積層してなるクラッド材によって形成されてなる請求項１乃至２４のうち何れか１項に記載の配線基板。
【請求項２６】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ、厚みが幅よりも大きいように形成された部分を少なくとも有したリードで構成されてなる導体パターンと、
吸水率が異なる少なくとも２層で構成される有機層と
を備えた配線基板。
【請求項２７】
請求項２６に記載の配線基板において、
前記有機層が、吸水率が小さい第１の有機層と、前記第１の有機層より吸水率が大きい第２の有機層とで構成されている配線基板。
【請求項２８】
請求項２７に記載の配線基板において、
前記第１の有機層上に前記導体パターンが形成された配線基板。
【請求項２９】
請求項１乃至２４のうち何れか１項に記載の配線基板を、ＣｕあるいはＣｕ合金、ＮｉあるいはＴｉ、及びＣｕあるいはＣｕ合金銅を積層してなるクラッド材によって製造する方法。
【請求項３０】
請求項１乃至２４のうち何れか１項に記載の配線基板における導体を、ナノペーストを用いたインプリント手法により製造する方法。
【請求項３１】
請求項１乃至１６のうち何れか１項に記載の配線基板を使用した半導体装置。
【請求項３２】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置であって、
前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、
前記バンプ電極は、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に電気的に接続された半導体装置。
【請求項３３】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置であって、
前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、
前記バンプ電極は、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に、前記半導体チップの中央部側になるように前記領域の中心をオフセンターして電気的に接続された半導体装置。
【請求項３４】
請求項３３に記載の半導体装置において、
前記半導体チップは、前記領域のサイズと同じかあるいはそれよりも小さい半導体装置。
【請求項３５】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと予め設けられた複数の電極を介して能動デバイスおよび受動デバイスを接続してなる半導体装置であって、
前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備え、且つ前記比が１未満の部位の露出した面と１以上の部位の露出した面とが同一平面を形成し、
前記受動デバイスを前記１未満の部位に、前記能動デバイスを前記１以上の部位に、それぞれ電気的に接続するようにした半導体装置。
【請求項３６】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと能動デバイスに予め設けられた複数の電極を介して能動デバイスおよび受動デバイスを接続してなる半導体装置であって、
前記配線基板は、吸水率が他よりも低い領域を複数の導体パターン下方近傍に備え、且つ、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、
前記受動デバイスを前記１未満の部位に、前記能動デバイスを前記１以上の部位に、それぞれ電気的に接続した半導体装置。
【請求項３７】
請求項３５または請求項３６に記載の半導体装置において、
前記能動デバイスは液晶駆動用ＬＳＩである半導体装置。
【請求項３８】
請求項３５または請求項３６に記載の半導体装置において、
前記受動デバイスはコンデンサー又はコイル又は抵抗である半導体装置。
【請求項３９】
少なくとも電極が形成されている能動デバイスのアクティブ面と導体パターンが形成されている回路基板の主面とで形成される空間が樹脂材料で封止されている半導体装置。
【請求項４０】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置であって、
前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、
前記バンプ電極は、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に電気的に接続され、前記１以上の部位のうち前記バンプ電極から最も離れた側面を含む面と、この面と前記バンプ電極の表面との間の最短距離が２５μｍ乃至１５０μｍである半導体装置。
【請求項１】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ、厚みが幅よりも大きいように形成されたリードで構成されてなる導体パターンを備えた配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載の配線基板において、
前記有機層は、有機物からなるフレキシブル基板である配線基板。
【請求項３】
請求項１に記載の配線基板において、
前記有機層は、ポリイミド、エポキシ、及び液晶ポリマーのうちの少なくとも何れかである配線基板。
【請求項４】
請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の配線基板において、
前記リードのリード方向に直交する断面における前記リードの形状が台形である配線基板。
【請求項５】
請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の配線基板において、
前記リードのリード方向に直交する断面における前記リードの形状が方形である配線基板。
【請求項６】
少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、下層側の導体パターンの方が、上層側の導体パターンよりも、小さく緻密である導体から形成されてなる配線基板。
【請求項７】
請求項６に記載の配線基板において、
前記下層側の導体パターンを形成する導体の結晶サイズが、前記上層側の導体パターンを形成する導体の結晶サイズよりも、小さく緻密である配線基板。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の配線基板において、
前記各層における導体のリード方向に直交する断面における前記導体の形状が方形である配線基板。
【請求項９】
請求項６乃至８のうち何れか１項に記載の配線基板において、
前記各層における導体のリード方向に直交する断面における前記導体の形状が台形または逆台形である配線基板。
【請求項１０】
少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、下層側の導体パターンを形成する導体の方が、上層側の導体パターンを形成する導体よりも、構成元素が緻密な結晶配向面を主に有する配線基板。
【請求項１１】
少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体は、同一層においてリード方向に直交する断面における厚みよりも幅が大きく、上層側よりも下層側の方が硬度が高い配線基板。
【請求項１２】
請求項１１に記載の配線基板において、
下層側の導体パターンを形成する導体は、鉄を含む合金からなる配線基板。
【請求項１３】
請求項１１に記載の配線基板において、
下層側の導体パターンを形成する導体は、チタンを含む合金からなる配線基板。
【請求項１４】
請求項１１に記載の配線基板において、
前記幅は、下層側よりも上層側の方が広い配線基板。
【請求項１５】
少なくとも２層を有する導体パターンであって、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体は、同一層においてリード方向に直交する断面における厚みよりも幅が大きく、上層側よりも下層側の方が導電率が低い配線基板。
【請求項１６】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ導体パターンが基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における厚みが、他とは異なっている導体パターンを備えた配線基板。
【請求項１７】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ導体パターンが基板に形成され、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えた配線基板。
【請求項１８】
請求項１７に記載の配線基板において、
前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に半導体チップを配置するようにした配線基板。
【請求項１９】
請求項１７に記載の配線基板において、
少なくとも前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が１以上の部位が埋め込まれている配線基板。
【請求項２０】
請求項１７乃至請求項１９のうち何れか１項に記載の配線基板において、
前記リード方向に直交する断面における厚みが他とは異なり、前記リード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えた前記導体パターンは、露出した前記１未満の部位の露出した面と前記１以上の部位の露出した面とが同一面を形成するようにした配線基板。
【請求項２１】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板自体に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置に適用され、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えた配線基板であって、
前記バンプ電極が、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に電気的に接続され、前記１以上の部位のうち前記バンプ電極から最も離れた側面を含む面と、この面と前記バンプ電極の表面との間の最短距離が２５μｍ乃至１５０μｍである配線基板。
【請求項２２】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ、厚みが幅よりも大きいように形成されたリードで構成されてなる導体パターンが形成され、電子部品が前記導体パターンに電気的に接続されて実装される配線基板であって、
前記導体パターンを形成する導体の基板深さ方向における厚みが、前記電子部品を実装する箇所において、他の箇所よりも厚い導体パターンを備えた配線基板。
【請求項２３】
請求項２２に記載の配線基板において、
前記導体を微粒子で形成してなる配線基板。
【請求項２４】
請求項２２または請求項２３に記載の配線基板において、
前記導体のリード方向に直交する断面の形状を蒲鉾状とした配線基板。
【請求項２５】
銅、ニッケル、及び銅を積層してなるクラッド材によって形成されてなる請求項１乃至２４のうち何れか１項に記載の配線基板。
【請求項２６】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して有機層に埋められ、厚みが幅よりも大きいように形成された部分を少なくとも有したリードで構成されてなる導体パターンと、
吸水率が異なる少なくとも２層で構成される有機層と
を備えた配線基板。
【請求項２７】
請求項２６に記載の配線基板において、
前記有機層が、吸水率が小さい第１の有機層と、前記第１の有機層より吸水率が大きい第２の有機層とで構成されている配線基板。
【請求項２８】
請求項２７に記載の配線基板において、
前記第１の有機層上に前記導体パターンが形成された配線基板。
【請求項２９】
請求項１乃至２４のうち何れか１項に記載の配線基板を、ＣｕあるいはＣｕ合金、ＮｉあるいはＴｉ、及びＣｕあるいはＣｕ合金銅を積層してなるクラッド材によって製造する方法。
【請求項３０】
請求項１乃至２４のうち何れか１項に記載の配線基板における導体を、ナノペーストを用いたインプリント手法により製造する方法。
【請求項３１】
請求項１乃至１６のうち何れか１項に記載の配線基板を使用した半導体装置。
【請求項３２】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置であって、
前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、
前記バンプ電極は、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に電気的に接続された半導体装置。
【請求項３３】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置であって、
前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、
前記バンプ電極は、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に、前記半導体チップの中央部側になるように前記領域の中心をオフセンターして電気的に接続された半導体装置。
【請求項３４】
請求項３３に記載の半導体装置において、
前記半導体チップは、前記領域のサイズと同じかあるいはそれよりも小さい半導体装置。
【請求項３５】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと予め設けられた複数の電極を介して能動デバイスおよび受動デバイスを接続してなる半導体装置であって、
前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備え、且つ前記比が１未満の部位の露出した面と１以上の部位の露出した面とが同一平面を形成し、
前記受動デバイスを前記１未満の部位に、前記能動デバイスを前記１以上の部位に、それぞれ電気的に接続するようにした半導体装置。
【請求項３６】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと能動デバイスに予め設けられた複数の電極を介して能動デバイスおよび受動デバイスを接続してなる半導体装置であって、
前記配線基板は、吸水率が他よりも低い領域を複数の導体パターン下方近傍に備え、且つ、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、
前記受動デバイスを前記１未満の部位に、前記能動デバイスを前記１以上の部位に、それぞれ電気的に接続した半導体装置。
【請求項３７】
請求項３５または請求項３６に記載の半導体装置において、
前記能動デバイスは液晶駆動用ＬＳＩである半導体装置。
【請求項３８】
請求項３５または請求項３６に記載の半導体装置において、
前記受動デバイスはコンデンサー又はコイル又は抵抗である半導体装置。
【請求項３９】
少なくとも電極が形成されている能動デバイスのアクティブ面と導体パターンが形成されている回路基板の主面とで形成される空間が樹脂材料で封止されている半導体装置。
【請求項４０】
４面を有する複数のリードが予め決められた間隔と配列で隣接し、少なくとも電気的に接続する面が露出して配線基板に埋められたリードで構成されてなる導体パターンと半導体チップに予め設けられた複数のバンプ電極を介して半導体チップとを接続してなる半導体装置であって、
前記配線基板は、前記導体パターンを形成する導体のリード方向に直交する断面における幅に対する厚みの比が、１未満の部位と、１以上の部位とを備えており、
前記バンプ電極は、前記１未満の部位よりも、前記１以上の部位の方が多い領域に電気的に接続され、前記１以上の部位のうち前記バンプ電極から最も離れた側面を含む面と、この面と前記バンプ電極の表面との間の最短距離が２５μｍ乃至１５０μｍである半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２００６−８６１９４（Ｐ２００６−８６１９４Ａ）
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６６９２３（Ｐ２００４−２６６９２３）
【出願日】平成１６年９月１４日（２００４．９．１４）
【出願人】（５９２０７２４７０）カシオマイクロニクス株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１４日（２００４．９．１４）
【出願人】（５９２０７２４７０）カシオマイクロニクス株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
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