説明

配線基板及びそれを用いた半導体装置ならびにその製造方法

【課題】配線基板にコネクタを装着した場合に、コネクタの導電パッドと配線基板の端子とを確実に接触させ、固定できる配線基板を提供する。
【解決手段】絶縁性基材2と、絶縁性基材2の表面に形成された導体配線3と、導体配線3の長手方向を横切って導体配線3の両側の絶縁性基材上2の領域に亘り形成された第1の突起電極4と、絶縁性基材2の表面に形成され、導体配線3と接続された端子5と、端子5の表面に形成された第2の突起電極6aとを備える。第2の突起電極6aに、端子5の表面が露出されるように形成された開口部7aを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、突起電極を形成した配線基板及びそれを用いた半導体装置、ならびにそのその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
半導体装置において、TAB(Tape Automated Bonding)工法により、配線基板上に半導体素子をフェイスダウン実装する方法が多用されている。この方法により、配線基板の突起電極と半導体素子上の電極パッドとが接合される(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
以下、上記従来例の突起電極が形成された配線基板を有する半導体装置について、図面を参照しながら説明する。図12は、従来の配線基板を示す平面図である。図13は、図12に示す配線基板の一部を拡大した斜視図である。図14は、図12及び図13に示す配線基板21のC−C’断面図である。
【0004】
配線基板21は、絶縁性基材22の表面上に導体配線23が形成されている。絶縁性基材22は、厚み40μmから80μm程度のポリイミド等からなるフレキシブルテープである。第1の突起電極24は、導体配線23の先端部に形成され、導体配線23の長手方向を横切って、導体配線23の両側の絶縁性基材22上の領域に亘り形成されている。端子25は、導体配線23に接続され、導体配線23より幅が広く形成されている。
【0005】
絶縁性基材22上の導体配線23及び端子25は、厚み9μm〜25μm程度のCu箔を、ウエットエッチングによりパターンニング形成される。第2の突起電極26は、端子25の表面に形成され、端子25の両側の絶縁性基材22上の領域に亘り形成されている。第1の突起電極24及び第2の突起電極26は、電解Cuめっきにより、厚み5〜15μm程度に形成されている。導体配線23、第1の突起電極24及び第2の突起電極26の表面は、電解Auめっき、電解Ni/Auめっき(Niめっきした後に、さらにAuめっき)、あるいは無電解Snめっき等で被覆されている。
【0006】
図15は、図12に示す配線基板21に半導体素子27をフリップチップ実装し、コネクタ31を装着した半導体装置の平面図である。図16は、図15に示す半導体装置のD−D’断面図である。
【0007】
半導体素子27は、素子電極28を有している。電極パッド29は、素子電極28上に形成され、配線基板21の第1の突起電極24と素子電極28とを接合している。素子電極28は、Al、電極パッド29は電解Auめっきや無電解Ni/Auめっき等により形成されている。封止樹脂30は、半導体素子27と配線基板21との接続領域を封止し、固定する。
【0008】
コネクタ31は、導電パッド32とハウジング33を有し、端子25と電気的に接続される。導電パッド32は、配線基板21の端子25に接触する位置に配置されている。導電パッド32の突起部34は、第2の突起電極26の表面に接触している。
【特許文献1】特開2005−252227号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
上記従来の配線基板あるいは、配線基板を用いた半導体装置では、第2の突起電極26の表面が平坦である。このため、コネクタ31を配線基板21に装着した場合に、導電パッド32の突起部34と第2の突起電極26との摩擦が少なく、コネクタ31と配線基板21が外れやすく、接触が不確実となるという問題がある。
【0010】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、配線基板にコネクタを装着した場合に、コネクタの導電パッドと配線基板の端子とを確実に接触させ、固定できる配線基板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】
【0011】
本発明の配線基板は、絶縁性基材と、前記絶縁性基材の表面に形成された導体配線と、前記導体配線の長手方向を横切って前記導体配線の両側の前記絶縁性基材上の領域に亘り形成された第1の突起電極と、前記絶縁性基材の表面に形成され、前記導体配線と接続された端子と、前記端子の表面に形成された第2の突起電極とを備える。上記課題を解決するために、前記第2の突起電極に、前記端子の表面が露出されるように形成された開口部を備えたことを特徴とする。
【0012】
本発明の配線基板の製造方法は、表面に導体配線及び端子が形成された絶縁性基材を準備する工程と、前記絶縁性基材の導体配線が形成された面に感光性レジストを形成する工程と、前記感光性レジストを露光し、現像して、第1の突起電極及び第2の突起電極を形成する部分の導体配線及び端子を露出させるレジスト開口部をパターン形成する工程と、電解めっきにより、前記レジスト開口部により露出された導体配線に、前記導体配線の長手方向を横切って、前記導体配線の両側の絶縁性基材上の領域に亘り、前記第1の突起電極及び前記第2の突起電極を形成する工程とを有する。上記課題を解決するために、前記レジスト開口部をパターン形成する工程では、前記第2の突起電極を形成する部分の一部にレジストを残して、前記レジスト開口部をパターン形成し、前記第2の突起電極を形成する工程により、前記第2の突起電極の前記レジストが残された部分に、前記端子部の表面を露出させる開口部が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、端子に開口部を設けることにより、配線基板にコネクタを装着した場合に、コネクタの導電パッドと配線基板の端子とを確実に接触させ、固定できる配線基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明の配線基板において、前記第2の突起電極は、前記端子の両側の前記絶縁性基材上の領域に亘り形成された構成にすることもできる。
【0015】
また、前記第2の突起電極の幅は、前記端子の幅より狭く、前記第2の突起電極は、前記端子からはみ出さないように形成された構成にすることもできる。この構成により、端子間の距離を長くとることができ、絶縁性を向上させることができる。
【0016】
また、前記第2の突起電極と前記端子とは、同一の材料で形成された構成にすることもできる。
【0017】
前記端子及び前記第2の突起電極は、前記端子及び前記第2の突起電極と異なる一つ以上の材質から構成された第1の導電層で被覆された構成にすることもできる。
【0018】
また、本発明の半導体装置は、上記に記載の配線基板と、前記配線基板上に搭載された半導体素子とを備え、前記半導体素子の素子電極と前記配線基板に形成された第1の突起電極とが電気的に接続された構成にすることができる。
【0019】
また、前記素子電極の表面に、前記素子電極と異なる一つ以上の材質から構成された第2の導電層を備えた構成にすることもできる。
【0020】
また、前記端子に対応して配列された導電パッドと、前記導電パッドを保持するハウジングとを有するコネクタを備え、前記導電パッドは、前記端子の位置に対応して形成された突起部を有し、前記端子の第2の突起電極に形成された前記開口部と、前記導電パッドに形成された前記突起部とが嵌合する構成にすることもできる。
【0021】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0022】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における配線基板を示す平面図である。図2は、図1に示す配線基板の一部を拡大した斜視図である。図3は、図1、図2に示す配線基板のA−A’の断面構成を示す断面図である。
【0023】
配線基板1aは、絶縁性基材2の表面上に、複数の導体配線3が形成されている。絶縁性基材2は、厚み40μmから80μm程度のポリイミド等からなるフレキシブルテープである。絶縁性基材2には、凸部2aが形成されている。第1の突起電極4は、導体配線3の先端部に形成され、導体配線3の長手方向を横切って、導体配線3の両側の絶縁性基材2上の領域に亘り形成されている。端子5は、絶縁性基材2の凸部2aに形成されている。また、端子5は、導体配線3に接続され、導体配線3より幅が広く形成されている。絶縁性基材2上の導体配線3及び端子5は、厚み9μm〜25μm程度のCu箔をウエットエッチングすることにより、パターン形成されている。
【0024】
第2の突起電極6aは、端子5の表面に形成され、端子5の両側の絶縁性基材2上の領域に亘り形成されている。第1の突起電極4及び第2の突起電極6aは、電解Cuめっきにより、厚み5〜15μm程度に形成されている。導体配線3、第1の突起電極4及び第2の突起電極6aの表面は、電解Auめっき、電解Ni/Auめっき、あるいは無電解Snめっき等により形成される導電層(第1の導電層)で被覆されている。第2の突起電極6aには、開口部7aが、端子5の表面を露出させるように形成されている。
【0025】
図4は、本実施の形態における配線基板1aに半導体素子8をフリップチップ実装した半導体装置の断面構成を示す断面図である。図5は、図4に示す半導体装置の平面図であり、配線基板1aにコネクタ12を装着する前の状態を示している。半導体素子8は、素子電極9を有している。電極パッド10は、素子電極9上に形成され、配線基板1aの第1の突起電極4と素子電極9とを接続している。素子電極9は、Alを用いて形成され、電極パッド10は電解Auめっきや無電解Ni/Auめっき等により形成される導電層(第2の導電層)で被覆されている。封止樹脂11は、半導体素子8と配線基板1aとを固定する。
【0026】
図6は、図5に示す半導体装置のコネクタ13を装着した構成を示す平面図である。図7は、図6に示す半導体装置のB−B’断面の構成を示す断面図である。コネクタ12は、導電パッド13とハウジング14とを有し、絶縁性基材2の凸部2aが挿入されている。ハウジング14は、樹脂により形成されている。導電パッド13は、ハウジング14にはめ込まれ、配線基板1aの端子5に接触する位置に配置されている。導電パッド13の突起部15は、第2の突起電極6aの開口部7aと嵌合している。
【0027】
以上のように、本発明の実施の形態に係る配線基板1aは、第2の突起電極6aに形成された開口部7aと、コネクタ12の導電パッド13に形成された突起部15とが嵌合する。このため、配線基板1aにコネクタ12を装着した場合に、コネクタ12の導電パッド13と配線基板1aの端子5とを確実に接触させ、固定することができる。
【0028】
次に、本実施の形態に係る配線基板1aを有する半導体装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図1、図6、図8A〜図8Fは、半導体装置の製造工程を示す工程図である。
【0029】
まず、絶縁性基材2上にCu箔を形成し、Cu箔をウエットエッチングして、図8Aに示すように、導体配線3、端子5及び給電線16を形成する。つぎに、図8Bに示すように、導体配線3、端子5及び給電線16を形成した絶縁性基材2上の面全体に、ネガレジストフィルム17を貼り付ける。次に、図8Cに示すように、ネガレジストフィルム17上に、遮光するマスクパターン18aを配置し、露光現像する。ネガレジストフィルム17は、図1に示す開口部7aに対応する位置が露光されるように、形成されている。次に、図8Dに示すように、マスクパターン18aにより、露光されていないネガフィルム17を取り除き、レジスト開口部19を形成する。
【0030】
つぎに、図8Eに示すように、レジスト開口部19が形成された配線基板をCuイオンが含まれた溶液に入れ、給電線16に電圧を印加する。給電線16に電圧を印加すると、導体配線3、端子5に電流が流れ、ネガレジストフィルム17のレジスト開口部19から露出した導体配線3、端子5が電解Cuめっきされ、第1の突起電極4及び第2の突起電極6aが形成される。開口部7aの形状は、マスクパターン18aにより任意の形状に形成することができる。
【0031】
つぎに、図8Fに示すように、ネガレジストフィルム17を剥離し、配線基板1aをNiまたはAuイオンが含まれた溶液に入れる。次に、給電線16に電圧を印加して、導体配線3、第1の突起電極4、端子5、及び第2の突起電極6aの表面をNiまたはAuで被覆する。つぎに、図1に示すように、第2の突起電極6aが形成された位置が、凸部2aとなるように、給電線16など、絶縁性基材2の不要部分を切断し除去する。以上の工程により、配線基板1aを製造することができる。
【0032】
つぎに、図6に示すように、第1の突起電極4と素子電極9とを接続することにより、半導体素子8を、配線基板1aに実装する。そして、半導体素子8と配線基板1aとを封止樹脂で固定する。つぎに、コネクタ12を配線基板1aの凸部2aに差し込み、半導体装置が製造される。
【0033】
以上のように、本発明の実施の形態に係る配線基板1aは、第2の突起電極6aに形成された開口部7aと、コネクタ12の導電パッド13に形成された突起部15とが嵌合する。このため、配線基板1aにコネクタ12を装着した場合に、コネクタ12の導電パッド13と配線基板1aの端子5とを確実に接触させ、固定することができる。
【0034】
また、製造工程において、導体配線3に電解めっきにより第1の突起電極4を形成すると同時に、端子5に開口部7aを有する第2の突起電極6aを形成するため、工程を追加する事無く、配線基板1aを形成することができる。
【0035】
(実施の形態2)
図9は、本発明の実施の形態2に係る配線基板の一構成例を示す斜視図である。実施の形態2に係る配線基板1bは、第2の突起電極6bの形状が異なる以外は、実施の形態1に係る配線基板1aと同様である。実施の形態2に係る配線基板1bにおいて、実施の形態1に係る配線基板1aと同様の構成要素については,同一の符号を付して説明の繰返しを省略する。
【0036】
第2の突起電極6bは、端子5上に、幅が端子5の幅より狭く形成されている。この配線基板1bの製造方法について簡単に説明する。図10は、の製造途中の配線基板1bの端子5の構成を示す平面図である。第2の突起電極6bの製造方法では、実施の形態1における配線基板1aの製造工程図8Cに示す工程において形成されたマスクパターン18aに代えて、図10に示すマスクパターン18bを、それぞれ端子5上に配置する。マスクパターン18bは、幅が端子5より狭く形成されている。なお、第1の突起電極4が形成される領域におけるマスクパーンは、図8Cに示すマスクパターン18aと同様である。図8Cに示す工程以外の工程は、実施の形態1の製造工程と同様である。
【0037】
以上のように、本実施の形態によれば、第2の突起電極6bが端子5の側面には形成されないため、隣接する端子5の間隔が広がり、端子5の絶縁性が向上する。
【0038】
また、製造工程において、実施の形態1における製造工程のマスクパターンの形状を変更するだけであり、新たな工程を追加する事無く、配線基板1bを形成することができる。
【0039】
なお、実施の形態1または2において、第2の突起電極6a、6bに設けた開口部7aの形状を、図2、図9に示すように円形に形成した例を示した。しかし、開口部7aの形状は、円形に限定されず、第2の突起電極6a、6bに段差を設けて、コネクタ12の導電パッド13に形成された突起部15と嵌合する形状であれば良く、円形の他に矩形、三角形等でも良い。
【0040】
また、図11に示すように、配線基板1cの第2の突起電極6cを分割して形成することにより、開口部7cを形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【0041】
本発明の配線基板は、コネクタを装着した場合に、コネクタと端子を確実に接続することができ、固定することができるという効果を有し、半導体装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明の実施の形態1に係る配線基板を示す平面図
【図2】同上配線基板を示す拡大斜視図
【図3】同上配線基板を示す断面図
【図4】本発明の実施の形態1に係る半導体装置を示す断面図
【図5】同上半導体装置を示す平面図
【図6】同上半導体装置を示す平面図
【図7】同上半導体装置を示す断面図
【図8A】本発明の実施の形態1に係る配線基板の製造工程を示す平面図
【図8B】図8Aの次の工程を示す平面図
【図8C】図8Bの次の工程を示す平面図
【図8D】図8Cの次の工程を示す平面図
【図8E】図8Dの次の工程を示す平面図
【図8F】図8Eの次の工程を示す平面図
【図9】本発明の実施の形態2に係る配線基板を示す斜視図
【図10】同上配線基板の製造工程を示す平面図
【図11】同上配線基板の変形例を示す斜視図
【図12】従来の配線基板を示す平面図
【図13】同上配線基板を示す斜視図
【図14】同上配線基板を示す断面図
【図15】従来の配線基板を用いた半導体装置を示す平面図
【図16】同上半導体装置の断面図
【符号の説明】
【0043】
1a、1b、1c 配線基板
2 絶縁性基材
2a 凸部
3 導体配線
4 第1の突起電極
5 端子
6a、6b、6c 第2の突起電極
7a、7b 開口部
8 半導体素子
9 素子電極
10 電極パッド
11 封止樹脂
12 コネクタ
13 導電パッド
14 ハウジング
15 突起部
16 給電線
17 ネガレジストフィルム
18a、18b マスクパターン
19 レジスト開口部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁性基材と、
前記絶縁性基材の表面に形成された導体配線と、
前記導体配線の長手方向を横切って前記導体配線の両側の前記絶縁性基材上の領域に亘り形成された第1の突起電極と、
前記絶縁性基材の表面に形成され、前記導体配線と接続された端子と、
前記端子の表面に形成された第2の突起電極とを備えた配線基板において、
前記第2の突起電極に、前記端子の表面が露出されるように形成された開口部を備えたことを特徴とする配線基板。
【請求項2】
前記第2の突起電極は、前記端子の両側の前記絶縁性基材上の領域に亘り形成された請求項1に記載の配線基板。
【請求項3】
前記第2の突起電極の幅は、前記端子の幅より狭く、
前記第2の突起電極は、前記端子からはみ出さないように形成された請求項1に記載の配線基板。
【請求項4】
前記第2の突起電極と前記端子とは、同一の材料で形成された請求項1〜3のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項5】
前記端子及び前記第2の突起電極は、前記端子及び前記第2の突起電極と異なる一つ以上の材質から構成された第1の導電層で被覆された請求項1〜4のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか一項に記載の配線基板と、
前記配線基板上に搭載された半導体素子とを備え、
前記半導体素子の素子電極と前記配線基板に形成された第1の突起電極とが電気的に接続された半導体装置。
【請求項7】
前記素子電極の表面に、前記素子電極と異なる一つ以上の材質から構成された第2の導電層を備えた請求項6に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記端子に対応して配列された導電パッドと、
前記導電パッドを保持するハウジングとを有するコネクタを備え、
前記導電パッドは、前記端子の位置に対応して形成された突起部を有し、
前記端子の第2の突起電極に形成された前記開口部と、前記導電パッドに形成された前記突起部とが嵌合する請求項6または7に記載の半導体装置。
【請求項9】
表面に導体配線及び端子が形成された絶縁性基材を準備する工程と、
前記絶縁性基材の導体配線が形成された面に感光性レジストを形成する工程と、
前記感光性レジストを露光し、現像して、第1の突起電極及び第2の突起電極を形成する部分の導体配線及び端子を露出させるレジスト開口部をパターン形成する工程と、
電解めっきにより、前記レジスト開口部により露出された導体配線に、前記導体配線の長手方向を横切って、前記導体配線の両側の絶縁性基材上の領域に亘り、前記第1の突起電極及び前記第2の突起電極を形成する工程とを有する配線基板の製造方法において、
前記レジスト開口部をパターン形成する工程では、前記第2の突起電極を形成する部分の一部にレジストを残して、前記レジスト開口部をパターン形成し、
前記第2の突起電極を形成する工程により、前記第2の突起電極の前記レジストが残された部分に、前記端子部の表面を露出させる開口部が設けられることを特徴とする配線基板の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8A】
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【図8B】
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【図8C】
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【図8D】
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【図8E】
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【図8F】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【公開番号】特開2008−91712(P2008−91712A)
【公開日】平成20年4月17日(2008.4.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−272124(P2006−272124)
【出願日】平成18年10月3日(2006.10.3)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】