专利名称：基板的连接方法以及半导体装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种基板的连接方法以及半导体装置的制造方法。
背景技术：
在近年来的电子设备中，作为对电子设备所具备的电子元件进行电连接的方法，经常使用FPC(Flexible Print Circuit :挠性印刷电路板)。S卩，在发展小型化的电子设备中，为了将多个电子部件收纳在较小的空间里，出于能够在将柔软性较高的FPC自由地弯曲的同时将电子部件布置在电子设备的内部的原因而经常使用FPC。但是，为了实现电子设备的进一步的小型化、或对电子器件的适用，而需要如下的FPC，即，能够获得可控制的弯曲 形状的FPC。因此，如专利文献I中所记载，提出了一种在FPC的弯折位置处形成多个贯穿孔、即所谓的孔眼(perforation)，从而具备容易弯折的部位的FPC。此外，在专利文献2中公开了如下内容，即，利用与在金属布线上相比，在树脂制的基底膜上对覆盖膜进行粘结的粘结剂的粘结力更强这一性质，而通过使弯折部中的金属布线变细而增大基底膜与覆盖膜之间的粘结面积，从而防止覆盖膜的剥离。但是，在上述的专利文献I以及2的任一情况下，均具有弯折FPC这一工序，且均具有关于弯折时的FPC的弯曲容易度、防止损坏的内容，尤其是在专利文献I中，存在必须预先在FPC上形成贯穿孔等的导致制造工序较长、即成本提高的问题。因此，提供一种如下的方法，即，不具备用于弯折FPC的工序，而是在对FPC进行弯折的同时对基板彼此之间进行连接。专利文献I :日本特开2002-171031号公报专利文献2 日本特开2006-140452号公报
发明内容
本发明是为了至少解决上述课题中的一个而完成的，其可以作为下述的方式或应用例来实现。应用例I本应用例的基板的连接方法的特征在于，包括如下工序准备第一布线基板的工序，所述第一布线基板具有位于第一基板的第一面的第一区域和第二区域内的第一金属布线，且所述第一区域和位于所述第一区域内的所述第一金属布线之间的面积的比例、与所述第二区域和位于所述第二区域内的所述第一金属布线之间的面积的比例互不相通；将第二基板所具备的第二金属布线、和位于所述第一布线基板的所述第一区域内的所述第一金属布线电接合的工序；对所述第一布线基板进行加热，从而在所述第一区域和所述第二区域之间使所述第一布线基板弯曲的工序；将位于第三基板的第一面上的第三布线、和位于所述第一布线基板的所述第二区域内的所述第一金属布线电连接，且以所述第一基板的所述第一面的一部分或全部与所述第三基板的所述第一面不平行的方式，将所述第一布线基板装载在所述第三基板上的工序。根据上述应用例，通过使第一金属布线相对于第一布线基板的第一区域与第二区域内的基板的面积比例互不相同，并对第一布线基板施加热量，从而使第一区域内的第一布线基板的热膨胀与第二区域内的第一布线基板的热膨胀产生差异，进而使第一布线基板的第一区域与第二区域的分界附近发生弯曲变形。通过该弯曲变形，从而仅通过如下操作便能够在第一布线基板上形成预定的弯曲部，即，为了使被连接在第二基板上的第一布线基板与第三基板相连接，而使第一布线基板与第二基板一起接近第三基板。因此，由于不需要预先将第一布线基板成形为安装状态下的预定的弯曲形状的工序，因此能够得到可实现工序的合理化、成本降低的基板的连接方法。应用例2本应用例的基板的接合方法的特征在于，包括如下工序准备第一布线基板的工 序，所述第一金属布线位于第一基板的第一面上，且具有第一部分和宽度窄于所述第一部分的第二部分；对所述第一布线基板进行加热，从而板在所述第一部分和所述第二部分之间使所述第一布线基弯曲的工序；将第二基板所具备的第二金属布线、和所述第一布线基板的所述第一部分电接合的工序；将位于第三基板的第一面上的第三布线、和所述第一金属布线的所述第二部分电连接，并以所述第一基板的所述第一面的一部分或全部与所述第三基板的所述第一面不平行的方式，将所述第一布线基板装载在所述第三基板上的工序。根据上述的应用例，通过相对于第一布线基板的第一部分而减小第二部分中的金属布线的宽度，并对第一布线基板施加热量，从而使第一部分中的第一布线基板的热膨胀与第二部分中的第一布线基板的热膨胀产生差异，进而使第一布线基板的第一部分与第二部分的分界附近发生弯曲变形。通过该弯曲变形，从而仅通过如下操作便能够在第一布线基板上形成预定的弯曲部，即，为了使被连接在第二基板上的第一布线基板与第三基板相连接，而使第一布线基板与第二基板一起接近第三基板。因此，由于不需要预先将第一布线基板成形为安装状态下的预定的弯曲形状的工序，因而能够得到可实现工序的合理化、成本降低的基板的连接方法。应用例3在上述的应用例中，其特征在于，所述第一基板厚于所述第一金属布线。根据上述的应用例，通过相对于热膨胀较小的金属布线而增厚了热膨胀较大的第一基板的厚度，从而可靠地实现了由于热变形而产生的弯曲部，并且加大了弯曲量，并由此提高了向第三基板的连接性。应用例4在上述的应用例中，其特征在于，在使所述第一布线基板弯曲的工序中，以大于等于150°C且小于等于250°C的温度对所述第一布线基板进行加热。根据上述的应用例，能够可靠地在第一布线基板上形成弯曲部。应用例5在上述的应用例中，其特征在于，对所述第一金属布线的所述第一部分和所述第二部分进行连接的所述第三部分的宽度，从所述第一部分朝向所述第二部分而连续性地变窄。根据上述的应用例，能够缓解对于弯曲部处的金属布线的应力集中，从而防止金属布线的断线。应用例6本应用例的半导体装置的制造方法的特征在于，包括如下工序准备第一布线基板的工序，所述第一布线基板具有位于第一基板的第一面的第一区域和第二区域内的第一金属布线，且所述第一区域和位于所述第一区域内的所述第一金属布线之间的面积的比例、与所述第二区域和位于所述第二区域内的所述第一金属布线之间的面积的比例互不相同；将第二基板所具备的第二金属布线、和位于所述第一布线基板的所述第一区域内的所述第一金属布线电接合的工序；对所述第一布线基板进行加热，从而在所述第一区域和所述第二区域之间使所述第一布线基板弯曲的工序；将位于第三基板的第一面上的第三布线、和位于所述第一布线基板的所述第二区域内的所述第一金属布线电连接，且以所述第一基板的所述第一面的一部分或全部与所述第三基板的所述第一面不平行的方式，将所述第一布线基板装载在所述第三基板上的工序，并且，所述第二基板为半导体芯片。根据上述应用例，通过使第一金属布线相对于第一布线基板的第一区域与第二区 域内的基板的面积比例互不相同，并对第一布线基板施加热量，从而使第一区域内的第一布线基板的热膨胀与第二区域内的第一布线基板的热膨胀产生差异，进而使第一布线基板的第一区域与第二区域的分界附近发生弯曲变形。通过该弯曲变形，从而仅通过如下操作便能够在第一布线基板上形成预定的弯曲部，即，为了使被连接在半导体元件上的第一布线基板与第三基板相连接，而使第一布线基板与半导体元件一起接近第三基板。因此，由于不需要预先将第一布线基板成形为安装状态下的预定的弯曲形状的工序，因而能够得到可实现工序的合理化、成本降低的半导体装置的制造方法。应用例7本应用例的半导体装置的制造方法的特征在于，包括如下工序准备具有第一金属布线的第一布线基板的工序，所述第一金属布线位于第一基板的第一面上，且具有第一部分和宽度窄于所述第一部分的第二部分；对所述第一布线基板进行加热，从而在所述第一部分和所述第二部分之间使所述第一布线基板弯曲的工序；将第二基板所具备的第二金属布线、和所述第一布线基板的所述第一部分电接合的工序；将位于第三基板的第一面上的第三布线、和所述第一金属布线的所述第二部分电连接，并以所述第一基板的所述第一面的一部分或全部与所述第三基板的所述第一面不行平的方式，将所述第一布线基板装载在所述第三基板上的工序，并且，所述第二基板为半导体芯片。在本应用例的半导体装置的制造方法中，根据上述的应用例，通过相对于第一布线基板的第一部分而减小第二部分中的金属布线的宽度，并对第一布线基板施加热量，从而使第一部分中的第一布线基板的热膨胀与第二部分中的第一布线基板的热膨胀产生差异，进而使第一布线基板的第一部分与第二部分的分界附近发生弯曲变形。通过该弯曲变形，从而仅通过如下操作便能够在第一布线基板上形成预定的弯曲部，即，为了使被连接在半导体元件上的第一布线基板与第三基板相连接，而使第一布线基板与半导体元件一起接近第三基板。因此，由于不需要预先将第一布线基板成形为安装状态下的预定的弯曲形状的工序，因此能够得到可实现工序的合理化、成本降低的半导体装置的制造方法。应用例8在上述的应用例中，其特征在于，所述第一基板厚于所述第一金属布线。
根据上述的应用例，通过相对于热膨胀较小的金属布线而增厚了热膨胀较大的第一基板的厚度，从而可靠地实现了由于热变形而产生的弯曲部，并且加大了弯曲量，由此提高了向第三基板的连接性。应用例9在上述的应用例中，其特征在于，在使所述第一布线基板弯曲的工序中，以大于等于150°C且小于等于250°C的温度对所述第一布线基板进行加热。根据上述的应用例，能够可靠地在第一布线基板上形成弯曲部。应用例10在上述的应用例中，其特征在于，对所述第一金属布线的所述第一部分和所述第二部分进行连接的所述第三部分的宽度，从所述第一部分朝向所述第二部分而连续性地变 窄。根据上述的应用例，能够缓解对于弯曲部处的金属布线的应力集中，从而防止金属布线的断线。
图I图示了第一实施方式所涉及的半导体装置，其中，(a)为俯视图，(b)为剖视图。图2图示了第一实施方式所涉及的半导体装置的元件固定板，其中，(a)为俯视图、侧视图和仰视图，(b)为立体图。图3图示了第一实施方式所涉及的FPC，其中，Ca)为俯视图，(b)、(c)为剖视图，Cd)为对区域进行说明的概念图，Ce)为表示使导体布线53h的线宽变化的方法的图。图4为表示第一实施方式所涉及的FPC的其它示例的俯视图。图5为表示第二实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的流程图。图6为表示第二实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的剖视图以及俯视图。图7为表示第二实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的剖视图以及俯视图。图8为对第二实施方式所涉及的半导体装置的制造方法中的FPC的变形进行说明的概念图。图9为表示第二实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的剖视图。图10为表示第二实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的剖视图。图11为表示实施例的俯视图以及剖视图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明所涉及的实施方式进行说明。第一实施方式图I图示了第一实施方式所涉及的半导体装置。图I (a)为半导体装置100的俯视图，(b)为剖视图。另外，为了便于说明，从图1(a)起不对盖60进行图示，在图1(b)中将盖60设为想象线(双点划线)。如图I所示，关于作为本实施方式所涉及的半导体装置的电子部件100(以下，称为半导体装置100)，例示了具备陀螺振动元件11、12、13的半导体装置100而进行说明。陀螺振动元件11、12、13与多个连接用衬垫21c、22c、23c和未图示的电极布线相粘合，从而被固定在半导体芯片21、22、23(以下，称为半导体元件21、22、23)上，其中，所述多个连接用衬垫21c、22c、23c被设置在作为第二基板的半导体元件21、22、23的有源面21a、22a、23a上，所述电极布线被设置在陀螺振动元件11、12、13所具备的支承部lla、12a、13a上。另外，为了便于作图，而未图示陀螺振动元件13的支承部13a。如图所示，半导体装置100具有，作为陀螺振动元件11、12、13的面llb、12b、13b被配置为分别与X、Y、Z轴正交的、所谓的三轴陀螺传感器的功能。通过粘结等的方法而将具备陀螺振动元件11、12、13的半导体元件21、22、23固定在，图2中详细图示的、设置于元件固定板30上的元件固定部30a、30b、30c上。此外，在本示例中，元件固定板30将元件固定板30的元件固定部30a的一侧的面粘合、固定在作为第三基板的封装件基板40上。以此种方式，通过元件固定板30而被固定在封装件基板40上的半导体元件21、22、23，经由作为第一布线基板的FPC51、52、53而与被形成在半导体元件21、22、23的有源面21a、22a、23a上的外部连接端子21b、22b、23b，和被形成在封装件基板40的装载面 42a(以下，称为安装面42a)上的电极40a、40b、40c电连接。封装件基板40通过层叠如下部件而形成，所述部件包括第二基板42，其形成有电极40a、40b、40c，且具备装载有元件固定板30的安装面42a，所述元件固定板30具备半导体兀件21、22、23 ;第一基板41,其具备通过未图不的内部布线而与电极40a、40b、40c相连接的外部连接电极41a ;第三基板43，其具备封闭并固定有对内部进行密封的盖60的封闭面43a。如图I所示，半导体元件22、23的有源面22a、23a具有以相对于封装件基板40的安装面42a成约90°的角度的方式而装载的、所谓的垂直安装的形态。因此，FPC53形成弯曲部53a而将半导体元件23和封装件基板40电连接。此外，FPC52也与FPC53同样，虽然在图I中未图示，但是也形成了弯曲部而将半导体元件22和封装件基板40电连接。下面对FPC51、52、53进行说明。图3图示了 FPC51、52、53，其中，图3(a)为俯视图，(b)为沿着(a)中的A-A'部的剖视图，(c)为沿着(a)中的B-B'部的剖视图。由于FPC51、52、53为相同的结构，因此在这里以FPC53为例而进行说明，并标记符号。FPC53在作为第一基板的FPC基板53b中的、作为第一个面的布线形成面53c上形成有多个预定的导体布线53d。而且，也可以形成有绝缘薄膜或涂层53e，以覆盖除半导体元件23和封装件基板40之间的接合部之外的导体布线53d。FPC基板53b由薄膜状的合成树脂成形，作为合成树脂材料优选使用作为公知材料的聚酰亚胺。导体布线53d优选使用例如铜、铝、金等的导电性金属且延展性优异的材料。在FPC53中，相对于图3(a)所示的A-A'部的导体布线53f的线宽Wl，B-B'部的导体布线53g的线宽W2被形成得较窄。如图3(d)所示，将FPC53中形成有该导体布线53f 的区域设为，作为第一区域或第一部分的区域L，而将形成有导体布线53g的区域设为，作为第二区域或第二部分的区域M。此外，将形成有导体布线53h的区域设为，作为第三部分的区域N，所述导体布线53h以连续性地改变宽度的方式而对导体布线53f和线宽有所不同的导体布线53g进行连接。被形成在区域L内的导体布线53f在与区域M成相反侧的端部侧，和被形成在图I所示的半导体元件23的有源面23a上的外部连接端子23b电连接并相粘合。此外，被形成在区域M内的导体布线53g在与区域L成相反侧的端部侧，和被形成在封装件基板40的安装面42a上的电极40b电连接并相粘合。如图I所示，在FPC53的中间部处使FPC53弯曲，且以将半导体元件23和封装件基板40相连接的形态，在FPC53的线宽较窄的区域M内的导体布线53g与使线宽发生变化的导体布线53h之间的分界处、即图3(a)所示的C-C'线的附近处使FPC53弯曲。g卩，由于相对于线宽W2的导体布线53g而使线宽Wl的导体布线53f发生变化的、导体布线53h为线宽的变化点，并且相对于形成FPC基板53b的聚酰亚胺，由金属形成的导体布线53d的弯曲强度较大，因此，FPC53以开始变得难以弯曲的C-C'部成为弯曲部的形式而发生弯曲。另外，关于线宽发生变化的导体布线53h，在图3(e)中图示了使线宽发生变化的方法的其它示例。如图3(e)所示，导体布线53h的线宽形状可以形成为如下的形状，S卩，如图示左侧所示，通过曲线而以朝向线宽的内侧的方式形成凹陷形状，或者如图示中央所示，通过曲线而以朝向线宽的外侧的方式形成凸起形状。此外，也可以为不具备线宽发生变化的导体布线53h，而是使导体布线53f 和导体布线53g相连接的、图3(e)的右侧所示的形态。
虽然在上述FPC53中，例示了相对于区域L内的导体布线53f的线宽W1，区域M内的导体布线53g的线宽W2较小的方式，但并不限定于此。例如，可以采用如下的方式，即，当将相对于FPC53的俯视观察时的区域L的面积&的、同样在俯视观察时的导体布线53f的面积设为S1,并将相对于对俯视观察时的区域M的面积Sm的、同样在俯视观察时的导体布线52g的面积比设为Sm时，将导体布线53d形成为，满足(SdiZSm)Z(S1ZSl) <1.0的关系，即，使区域M内的导体布线53g的形成面积比小于区域L内的导体布线53f的形成面积比。例如，如图4(a)所示的FPC70这样，当在区域L与区域M内，线宽有所不同的导体布线70a和线宽相同的导体布线70b混合存在时，在区域L内，如上文所述，区域L的面积Sl满足Sl = HlXWl的关系，而区域L内的导体布线70a、70b的形成部的俯视观察时的面积S1为，导体布线70a和导体布线70b在区域L内的面积Si s5的总和，且满足如下关系，即，S1 = sl+s2+s3+s4+s50与此相对，区域M的面积Sm满足Sm = HmXWm的关系，而导体布线70a、70b在区域M内的形成部的俯视观察时的面积Sni为，区域M内的导体布线70a和导体布线70b的面积s6 slO的总和，且满足如下的关系，即，Sm = s6+s7+s8+s9+sl0o只需以由此求得的Sm、SM、S1, Sl的值满足(SdiZSm)Z(S1ZSl) <1.0的关系的方式，来决定导体布线70a、70b的线宽即可。另外，如图4(b)所示，即使为具备设有相同线宽的导体布线71a的FPC71，通过将FPC基板71b的宽度设定为，相对于区域L内的宽度I而言区域M内的宽度Wm较大，从而实质上也能够满足上述的(SdiZSm)Z(S1ZSl) <1.0的条件。第二实施方式作为第二实施方式，对上述所说明的第一实施方式所涉及的半导体装置100的制造方法进行说明。图5为表示第一实施方式所涉及的半导体装置100的制造流程的流程图。首先，准备构成第一实施方式所涉及的半导体装置100的半导体元件21、22、23和陀螺振动元件11、12、13 (SI)。在步骤SI中，在有源面21a、22a、23a上，与陀螺振动元件11、12,13相连接的连接用衬垫21c、22c、23c，和与FPC51、52、53相连接的外部连接端子21b、 22b、23b,例如通过金属凸点(stud bump)或焊膏(paste)等而被形成为凸点形状(突起形状)。陀螺振动元件11、12、13例如由水晶形成，并具备预定的电极布线。在FPC51、52、53中，如图3所示，FPC53上形成有包括作为第一金属布线的导体布线53f和作为第二金属布线的导体布线53g的导体布线53d，其中，所述导体布线52f被形成在，作为与设置于半导体元件21、22、23上的外部连接端子21b、22b、23b相对应的第一区域的区域L内，而所述导体布线52g被形成在，作为与封装件基板40的电极40a、40b、40c相对应的第二区域的区域M内。接下来，进入FPC连接工序(S2)。另外，由于在FPC连接工序(S2)中，FPC51、52、53为利用相同方法的工序，因此以FPC53为例进行说明。在FPC连接工序(S2)中，如图6(a)所示，实施被形成在半导体元件23的有源面23a上的外部连接端子23b、和FPC53的区域L内的导体布线53f之间的位置对齐，并通过超声波压接而进行接合。接合方法并不限定于超声波压接，也可以适当地从其他公知的接合方法中进行选择。接着进入将陀螺振动元件11、12、13装载于，通过FPC连接工序而接合有FPC51、52,53的半导体元件21、22、23上的陀螺振动元件连接工序(S3)。另外，由于在陀螺振动元件连接工序(S3)中，陀螺振动元件11、12、13为利用相同的方法的工序，因此以陀螺振动元件13为例进行说明。如图6(b)所示，在陀螺振动元件连接工序(S3)中，通过导电性粘结剂而将未图示的电极部电连接且粘合在被形成于半导体元件23的有源面23a上的连接用衬垫23c上，所述电极部以与连接用衬垫23c对置的方式被配置于陀螺振动元件13的支承部13a上。此时，也可以在对连接用衬垫23c和支承部13a进行加热以及加压的同时将两者电连接。此外，在进行该加热时，也可以通过向FPC53传递热量的方式来进行加热。另外，并不限定于通过导电性粘结剂而进行的粘合，也可以通过公知的接合方法而进行接合。接下来，进入陀螺振动元件频率调节工序(S4)。在陀螺振动元件频率调节工序
(S4)中，通过向被形成在陀螺振动元件11、12、13的驱动臂上的电极膜、或调节用金属膜照射激光,从而部分地去除金属膜，由此将陀螺振动元件11、12、13的振动频率调节为预定的频率。接下来，进入元件固定板贴合工序(S5)。在元件固定板贴合工序(S5)中，事先准备图2所示的元件固定板30。元件固定板30由金属、例如不锈钢、黄铜、铝等的板材成形获得。如图7(a)所示，将到步骤S4为止所形成的半导体元件21、22、23贴合在该元件固定板30上。半导体元件21、22、23的贴合可以通过粘结剂来进行粘合。虽然粘结剂没有特别地限定，但是优选为粘结性和绝缘性优秀的、例如环氧类粘结剂。另外，虽然在本示例中，例示了将半导体元件21粘结并固定在元件固定板30a上且所述元件固定板30a被粘结并固定在封装件基板40的安装面42a上的结构，，但是也可以采用如下工序，即，在将元件固定板30固定在封装件基板40上之后，再将半导体元件21粘结在元件固定部30a上。接下来，进入FPC基板加热工序(S6)。该FPC基板加热工序(S6)为，为了使FPC52、53预先形成少许的弯曲部，而对FPC52、53进行加热的工序，其中，所述FPC52、53在安装于封装件基板40上时以弯曲的方式被组装。虽然作为对FPC52、53的加热方法，可以应用例如热风、卤素灯、固体加热器接触等方法，但为了避免对半导体元件22、23以及具备不弯曲的FPC51的半导体元件21施加不必要的热负荷，从而优选能够以聚焦热的方式而进行照射的卤素灯、或者通过固体加热器的接触而进行的加热。如图7(a)所示，将具备聚热单元的卤素加热器80与FPC52、53对置配置，并以 150°C 200°C对FPC52、53进行加热且保持I 2分钟。通过以此种方式进行加热，从而对FPC52、53施加如图7(b)所示的、朝向箭头D方向的变形。由于该热量而产生的D方向上的变形是通过作为FPC51、52、53的FPC基板51b、52b、53b的原料的、聚酰亚胺的热膨胀而产生的。图8为，对在FPC加热工序(S6)中产生热变形的现象进行说明的模式图。如图8(a)中的俯视模式图所示，FPC52、53被粘合在半导体元件22、23的外部链接端子22b、23b上。S卩，FPC52、53的区域L处于实质上被粘合在半导体元件22、23上的状态。而且，如上文所述，在FPC52、53的区域L中，如图3所示，由于导体布线52f、53f的线宽较宽、或者导体布线52f、53f在区域L中所占的面积的比例较大，且相对于形成FPC基板52b、53b的聚酰亚胺，金属的导体布线52f、53f的热膨胀较小，因此区域L内的FPC52、53的热膨胀被抑制。与此相对，在FPC52、53的区域M内，由于导体布线52g、53g的线宽较窄、或者面积比例较小，从而FPC基板52b、53b的聚酰亚胺进行热膨胀，且欲扩张成图8 (a)所示的膨胀后的形状F1。但是，如上文所述，由于在FPC52、53的区域L内热膨胀被抑制，从而区域M的热膨胀成为形状被抑制成形状F2的状态。此时，在区域M中的区域L附近的Pl-Pl'部处，如图8(a)中的Pl-Pl'截面形状所示，由于受到区域L内的热膨胀的抑制的影响，因此欲吸收由于热膨胀而产生的FPC52、53的宽度的增加量，从而FPC52、53相对于热膨胀之前的FPC52、53而发生弯曲。距区域L较远的P2-P2'部、更远的P3-P3'部受到区域L的热膨胀的抑制的影响逐渐减小，从而FPC52、53的弯曲程度减小。另一方面，在图8(a)所示的Q-Q'部处，如Q-Q'截面所示，由于区域L的热膨胀的抑制的影响而产生的、Pl-Pl'部截面的弯曲，成为朝向图示的D方向发生弯曲的变形。由此，施加如图8(b)中的立体图所示的这种两个方向上的弯曲。另外，作为加热工序(S6)，也可以代替在FPC使用卤素加热器80来对FPC进行加热的方式，而通过在陀螺振动元件连接工序(S3)中施加于FPC的热量，从而在FPC形成上文所述的弯曲部。接下来，进入元件固定板基板固定工序(S7)。元件固定板基板固定工序(S7)为，将通过步骤S5、S6而固定有半导体电子元件21、22、23的元件固定板30装载在封装件基板40上的工序。首先，将固定有半导体元件21、22、23的元件固定板30放置于封装件基板40上。当进行此操作时，在步骤S6中被施加了弯曲的FPC52、53在放置过程中，如图9 (a)所示，FPC52、53的顶端部分与封装件基板40的安装面42a抵接，然后，如图9 (b)所示，顶端部分沿着安装面42a而逐渐移动，同时从图3 (a)所示的C_C'部起增大弯曲部52a、53a的弯曲。然后，如图9(c)所示，放置于预定的组装位置处。其后，通过粘结剂等而将安装面42a和元件固定板30粘合在一起。
由此，由于在FPC加热工序(S6)中，通过热量而使弯曲部被成形在FPC52、53的区域M内，从而能够在进行元件固定板基板固定工序(S7)中的放置操作的同时，使FPC52、53自动成形为预定的弯曲部52a、53a。弯曲部52a、53a以图3所示的区域M内的导体布线52g和区域N内的导体布线52h之间的分界、即C-C'部附近为弯曲开始点而进行弯曲。即，由于线宽变宽的区域N内的导体布线52h较难弯曲，因此分界C-C'部变得容易弯曲。即，通过预先确定区域M的导体布线52g与区域N的导体布线52h之间的分界位置、即C-C'位置，从而能够控制FPC52、53的弯曲位置。接下来，进入FPC基板连接工序(S8)。在FPC基板连接工序(S8)中，如图10所示，将被形成在封装件基板40的安装面42a上的电极40a和FPC51、52、53的一侧端部电连接。为了进行连接，例如在图示的FPC53的情况下，将超声波锥体90的顶端紧贴在连接部上，以使FPC53压贴在电极40c上，从而通过超声波压接而进行连接。通过相同的方法，使FPC51、52被连接在封装件基板40上。另外，连接操作可以分别对FPC51、52、53单独进行，也可以通过使用多个超声波锥体90而同时进行连接。接下来，进入封盖(密封)工序(S9)。在封盖(密封)工序(S9)中，由于本示例所示的半导体装置100具有陀螺振动元件11、12、13，因此为了排除作为使陀螺振动元件11、12,13的振动不稳定的元件周围的气体成分的、空气中的氮气及氧气，以使半导体装置100的内部被保持为真空气密状态，从而使图1(b)所示的盖60粘合在封装件基板40的第三基板43的上表面上。盖60为例如不锈钢、钛及其合金、铝及其合金等的金属制品，将盖60放置在封装件基板40上，并在真空(减压)环境中，对盖60和第三基板43进行密封、固定，由此完成了图I所示的半导体装置100。当将作为第二基板的半导体元件22、23，以不平行于作为第三基板的封装件基板40的方式而进行搭载时，例如通过本示例这样以具有大致90度的角度的方式进行搭载时，必须在对半导体元件22、23和封装件基板40进行连接的、作为第一布线基板的FPC52、53上设置弯曲部。作为形成该弯曲部的方法，可以如上文所述，通过对FPC52、53进行加热而形成弯曲部，且在将元件固定板30和半导体元件22、23 —起装载在封装件基板40上的过程中，使形成有弯曲部的FPC52、53的顶端部沿着封装件基板40的安装面42a进行滑动，并在元件固定板被装载在安装面42a上的时间点上，在FPC52、53上形成预定的弯曲形状。即，能够在不需要用于预先形成预定的弯曲部的特别的工序的条件下，在所谓的垂直安装所代表的、非平面安装的安装方式中，容易地形成FPC的弯曲部，进而实现电子零部件的安装工序的合理化以及成本的降低。另外，虽然在上文所述的实施方式中，以半导体装置为例进行了说明，但并不限定于此，在以不平行于基板的方式将半导体元件以外的电子零部件安装在基板上的情况下，也能够应用FPC的连接方法。实施例在采用如图11 (a)所示的长度设定的、半导体元件10和粘合在半导体元件10上的FPC50中，在对FPC50以200°C加热2分钟时，如图11(b)所示，FPC50得到了以角度换算为约20度的弯曲。当将具备该存在弯曲的FPC50的半导体元件10粘合在元件固定板30上，并安装在封装件基板40上时，如图11(c)所示，能够使FPC50沿着封装件基板40的安装面42a而弯曲。 符号说明11、12、13…陀螺振动元件；21、22、23···半导体元件；30…元件固定板；40…封装件基板;51、52、53…FPC ;60…盖;100…半导体装置。
权利要求
1.ー种基板的连接方法，其特征在于，包括如下エ序 准备第一布线基板的エ序，所述第一布线基板具有位于第一基板的第一面的第一区域和第二区域内的第一金属布线，且所述第一区域和位于所述第一区域内的所述第一金属布线之间的面积的比例、与所述第二区域和位于所述第二区域内的所述第一金属布线之间的面积的比例互不相同； 将第二基板所具备的第二金属布线、和位于所述第一布线基板的所述第一区域内的所述第一金属布线电接合的エ序； 对所述第一布线基板进行加热，从而在所述第一区域和所述第二区域之间使所述第一布线基板弯曲的エ序； 将位于第三基板的第一面上的第三布线、和位于所述第一布线基板的所述第二区域内的所述第一金属布线电连接，且以所述第一基板的所述第一面的一部分或全部与所述第三基板的所述第一面不平行的方式，将所述第一布线基板装载在所述第三基板上的エ序。
2.ー种基板的连接方法，其特征在于，包括如下エ序 准备具有第一金属布线的第一布线基板的エ序，所述第一金属布线位于第一基板的第一面上，且具有第一部分和宽度窄于所述第一部分的第二部分； 对所述第一布线基板进行加热，从而在所述第一部分和所述第二部分之间使所述第一布线基板弯曲的エ序； 将第二基板所具备的第二金属布线、和所述第一布线基板的所述第一部分电接合的エ序; 将位于第三基板的第一面上的第三布线、和所述第一金属布线的所述第二部分电连接，且以所述第一基板的所述第一面的一部分或全部与所述第三基板的所述第一面不平行的方式，将所述第一布线基板装载在所述第三基板上的エ序。
3.如权利要求I或权利要求2所述的基板的连接方法，其特征在于， 所述第一基板厚于所述第一金属布线。
4.如权利要求I至权利要求3中任一项所述的基板的连接方法，其特征在于， 在使所述第一布线基板弯曲的エ序中，以大于等于150°C且小于等于250°C的温度对所述第一布线基板进行加热。
5.如权利要求2至权利要求4中任一项所述的基板的连接方法，其特征在干， 对所述第一金属布线的所述第一部分和所述第二部分进行连接的第三部分的宽度，从所述第一部分朝向所述第二部分而连续性地变窄。
6.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括如下エ序 准备第一布线基板的エ序，所述第一布线基板具有位于第一基板的第一面的第一区域和第二区域内的第一金属布线，且所述第一区域和位于所述第一区域内的所述第一金属布线之间的面积的比例、与所述第二区域和位于所述第二区域内的所述第一金属布线之间的面积的比例互不相同； 将第二基板所具备的第二金属布线、和位于所述第一布线基板的所述第一区域内的所述第一金属布线电接合的エ序； 对所述第一布线基板进行加热，从而在所述第一区域和所述第二区域之间使所述第一布线基板弯曲的エ序；将位于第三基板的第一面上的第三布线、和位于所述第一布线基板的所述第二区域内的所述第一金属布线电连接，且以所述第一基板的所述第一面的一部分或全部与所述第三基板的所述第一面不平行的方式，将所述第一布线基板装载在所述第三基板上的エ序， 所述第二基板为半导体芯片。
7.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括如下エ序 准备具有第一金属布线的第一布线基板的エ序，所述第一金属布线位于第一基板的第一面上，且具有第一部分和宽度窄于所述第一部分的第二部分； 对所述第一布线基板进行加热，从而在所述第一部分和所述第二部分之间使所述第一布线基板弯曲的エ序； 将第二基板所具备的第二金属布线、和所述第一布线基板的所述第一部分电接合的エ序; 将位于第三基板的第一面上的第三布线、和所述第一金属布线的所述第二部分电连接，并以所述第一基板的所述第一面的一部分或全部与所述第三基板的所述第一面不平行的方式，将所述第一布线基板装载在所述第三基板上的エ序， 所述第二基板为半导体芯片。
8.如权利要求6或权利要求7所述的半导体装置的制造方法，其特征在干， 所述第一基板厚于所述第一金属布线。
9.如权利要求6至权利要求8中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在干， 在使所述第一布线基板弯曲的エ序中，以大于等于150°C且小于等于250°C的温度对所述第一布线基板进行加热。
10.如权利要求7至权利要求9中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在干， 对所述第一金属布线的所述第一部分和所述第二部分进行连接的第三部分的宽度，从所述第一部分朝向所述第二部分而连续性地变窄。
全文摘要
本发明涉及一种基板的连接方法以及半导体装置的制造方法，该基板的连接方法包括如下工序，即准备第一布线基板的工序，所述第一布线基板在第一基板的第一区域和第二区域内具有第一金属布线，且所述第一区域和位于所述第一区域内的所述第一金属布线之间的面积的比例、与所述第二区域和位于所述第二区域内的所述第一金属布线之间的面积的比例互不相同；对所述第一布线基板进行加热而使之弯曲的工序；将第三基板的第三布线、和所述第一布线基板的所述第一金属布线电连接，且以所述第一基板的所述第一面与所述第三基板的所述第一面不平行的方式，将所述第一布线基板装载在所述第三基板上的工序。
文档编号H05K3/36GK102686047SQ20121001798
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月19日 优先权日2011年1月21日
发明者近藤学 申请人:精工爱普生株式会社