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CN1707779A - 半导体装置 - Google Patents

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CN1707779A
CN1707779A CNA2005100739141A CN200510073914A CN1707779A CN 1707779 A CN1707779 A CN 1707779A CN A2005100739141 A CNA2005100739141 A CN A2005100739141A CN 200510073914 A CN200510073914 A CN 200510073914A CN 1707779 A CN1707779 A CN 1707779A
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metal ion
semiconductor device
wiring
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sealing resin
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福田和彦
丰泽健司
木户口贵
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Shenzhen Tongrui Microelectronics Technology Co Ltd
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Sharp Corp
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Abstract

本发明的半导体装置由于具备在基底材料上配置了多个布线的布线基板、在上述布线基板上搭载的半导体元件、包含混合了金属离子结合剂的材料的与布线接触的构件、或者向表面添加了金属离子结合剂的布线，因此能够防止因金属离子从布线析出而导致的迁移发生，能够提供高可靠性的半导体装置。

Description

半导体装置
技术领域
本发明涉及半导体装置，特别涉及抑制布线迁移的半导体装置。
背景技术
作为在布线基板上搭载电子部件的半导体装置，知道在柔性布线基板上连接·搭载半导体元件的半导体装置(COF：薄膜基芯片)、和在柔性布线基板上连续地连接了半导体元件的半导体装置(TCP：载带封装)。COF和TCP主要适用于搭载了液晶驱动IC的半导体装置。
近年，为了适应液晶驱动多输出化的要求，搭载了液晶驱动IC的柔性布线基板的布线图形的细节距化急速进行。现在，与TCP比，COF由于适合于布线图形的细节距化，因此液晶驱动IC的安装形式以COF为主流。
以下参照图9说明过去的COF的装配方法。
首先，表示制作柔性布线基板50的方法。首先，聚酰亚胺基底材料51的上面采用溅射法形成有阻挡功能的金属层，再用金属化法形成铜箔(进行镀铜处理)。接着，在铜箔的上面涂布光刻胶并使之固化，然后对光刻胶进行图形曝光，显象，形成所要求的布线图形形状的光刻胶图形。对应光刻胶图形，蚀刻铜箔和具有阻挡功能的金属层后，通过剥离处理光刻胶，转印所要求的图形形状。据此，形成布线图形形状的阻挡层52和包含铜的导体层53。通过对导体图形整体一样地实施厚度0.4-0.6μm的镀锡层58，布线59完成。而且，为了保护布线59，在布线59表面不参与与半导体芯片连接的部分上被覆保护抗焊剂57。据此柔性布线基板50完成。
所制作的柔性布线基板50与形成了金凸起54(凸起电极)的半导体芯片结合。此时，将镀锡层58和金凸起54进行锡一金共晶结合。该结合工序被称为内引线键合(ILB)。
ILB后，以保护半导体芯片55为目的，向半导体芯片55和柔性布线基板50之间填充アンダ-フィル(即热固性)密封树脂56，采用加热处理使密封树脂固化。
然后，进行最终的电特性测试，COF的装配完了。
在这样的半导体装置中，最近要求更进一步的多输出化，施加于布线59的电压的高电压化、布线图形的细节距化正进行着。可是，过去的半导体装置，不能应对该布线59的高电压化、细节距化，发生布线59间的迁移。迁移是在高湿度下对相对向的布线施加直流电压时，因电化学反应使布线材料的金属发生离子化而洗脱，布线材料在不是原本布线配置位置的场所逐步析出成长的现象。也就是说，当施加于1个布线59的电压变高时，与施加于相邻布线59的电压的电位差变大，在布线59间易发生迁移，另外，当布线59间的空隙变窄时，布线59给相邻的布线59造成的电场强度变强，易发生迁移。
当发生迁移时，在布线59彼此之间也析出金属离子，由此发生布线59之间短路，以至绝缘破坏的现象，因此半导体装置的可靠性丧失。于是，长期地抑制迁移发生在确保半导体装置的可靠性上成为重要的课题。
作为抑制迁移发生的方法，第1，考虑为了防止成为高湿度而在布线间设置防止水分进入的防湿装置。作为防湿装置，考虑对成为水分侵入布线的路径的柔性布线基板的基底材料、抗焊剂及密封树脂付与防湿性。可是，由于任一种这些构件都需要使用有透水性的有机高分子材料，因此完全隔断水分的进入是困难的。另外，也有实施防水涂膜的手法，但需要巨大的工时和成本，迁移抑制的效果也不充分。
第2，考虑减少加速布线材料金属离子洗脱的氨离子等卤离子的混入的方法。可是，卤离子已经混入到使用的原材料自身中，完全去除卤离子等杂质离子是困难的。
第3，考虑通过降低施加于布线的电场强度来减少布线材料的金属离子的溶解速度的方法。可是，为了达到半导体装置的高密度组装及半导体芯片的高功能化，搭载的半导体芯片和柔性布线基板的连接间距的细化、或对布线施加的电压的高电压化不能避免，施加于布线图形的电场强度变强不能避免。
这样，COF半导体装置，在细化布线、或者对布线施加高电压的场合，不加成本就不能防止迁移的发生，妨碍了半导体装置的高功能化。
另一方面，日本公开专利公报“特开平11-144527(公开日：1999年5月28日)”中记载：为了防止在将电子部件结合在基板上的导电膏中发生银离子的迁移，向导电膏中混合与离子化银离子形成链的银离子结合剂。可是，这样的导电膏不能适用于半导体布线，不能解决布线的迁移。
发明内容
本发明目的在于，提供能够防止金属离子从布线析出所致的迁移发生的高可靠性的半导体装置。
为了达到上述目的，本发明的半导体装置，其特征是，包含在基底材料上配置了多个布线的布线基板、和在上述布线基板上搭载的半导体元件，在该半导体装置中，具备包含混合了金属离子结合剂的材料的与布线接触的构件、或者表面添加了金属离子结合剂的布线。
据此，从布线释出的材料的金属离子与含在与布线接触的构件中的、或者添加至布线表面的金属离子结合剂接触，捕捉金属离子，因此可防止金属离子析出。
当从布线释出的金属离子析出时，金属从布线逐渐成长(迁移)，最后布线连接至相邻的布线上。此情况下，布线间的绝缘性被破坏，半导体元件不能良好地连接到外部装置上，发生操作不良。
根据本发明，由于防止了这样的金属从布线的析出，因此金属的成长也被防止，半导体装置不会发生这样的操作不良。
另外，本发明的半导体装置，其特征在于，还进一步在上述布线基板和半导体元件之间具有配置成至少一部分与布线接触的密封树脂，密封树脂含有金属离子结合剂。
在这里，密封树脂是为了布线基板、半导体元件、其连接部的保护、以及连接的增强而通常设置的。
据此，由于密封树脂中含有金属离子结合剂，因此密封树脂所含的金属离子结合剂能作用在布线上。也就是说，从布线释出的金属离子接触到密封树脂中的金属离子结合剂，被捕捉，因此金属离子停留在密封树脂中，不析出。
因此，对于过去的半导体装置，不增加制造工序和构件数，只向密封树脂添加金属离子结合剂就防止金属离子从布线析出。所以，防止了金属从布线成长，防止半导体装置的操作不良。
本发明的半导体装置，其特征在于，上述密封树脂填充到布线基板和半导体元件之间时，粘度是50mPa·s至1250mPa·s。
密封树脂在固化前有流动性的状态下无间隙地填充到布线基板和半导体元件之间后，使之固化。因此，添加了金属离子结合剂的场合也优选具有能无间隙地填充的程度的流动性。
于是，在密封树脂的固化前、即填充到布线基板和半导体元件之间时，通过使粘度在上述范围，密封树脂具有能够容易地涂布、能够无间隙地填充到布线基板和半导体元件之间的程度的流动性。
当粘度小于50mPa·s时，流动性过高，密封树脂释出，或在半导体元件一侧发生特别是不能附着于半导体元件侧面的问题。另一方面，当粘度大于1250mPa·s时，流动性过低，难从分配器释出，密封树脂内有残留空隙的可能。
另外，本发明的半导体装置，其特征在于，上述密封树脂含有0.5重量％至10.0重量％的上述金属离子结合剂。
据此，在固化前的状态下具有能够容易地涂布、能够无间隙地填充到布线基板和半导体元件之间的程度的流动性，且也有金属离子结合剂带来的充分的迁移抑制效果。
在金属离子结合剂的含有率低于0.5重量％时，迁移抑制的效果不充分，当多于10重量％时，粘度变高，难涂布，有填充后密封树脂内残留空隙的可能性。
另外，本发明的半导体装置，其特征在于，上述布线形成于基底材料表面，基底材料中含有金属离子结合剂。
据此，由于基底材料中含有金属离子结合剂，因此基底材料所含的金属离子结合剂能作用在布线上。也就是说，从布线释出的金属离子接触到基底材料中的金属离子结合剂，被捕捉，因此金属离子停留在基底材料中，不析出。
因此，对于过去的半导体装置，不增加制造工序和构件数，只向基底材料添加金属离子结合剂就防止金属离子从布线析出。所以，防止金属从布线成长，防止半导体装置的操作不良。
另外，本发明的半导体装置，其特征在于，还进一步在布线表面形成抗焊剂，在抗焊剂中含有金属离子结合剂。
在这里，所谓抗焊剂一般是为防止布线中短路或断线而设置的，覆盖布线中不进行电连接的区域，防止灰尘附着或受到机械应力。
据此，由于抗焊剂中含有金属离子结合剂，因此抗焊剂所含的金属离子结合剂能作用在布线上。也就是说，从布线释出的金属离子接触到抗焊剂的金属离子结合剂，被捕捉，因此金属离子停留在抗焊剂中，不析出。因此防止金属从布线成长，防止了半导体装置的操作不良。
因此，对于过去的半导体装置，不增加制造工序和构件数，只向抗焊剂的材料中添加金属离子结合剂就防止了金属离子从布线成长，防止了半导体装置的操作不良。
另外，本发明的半导体装置，其特征在于，上述金属离子结合剂含有选自苯并三唑类、三嗪类、以及它们的异氰脲酸加成物的至少1种化合物。
据此，这些化合物通过与铜离子等从布线释出的金属离子形成配合物，能够捕捉之，因此能够防止析出。
另外，本发明的半导体装置，其特征在于，上述基板是薄膜状柔性基板。
这样的半导体装置，由于特别地要求布线的细节距化、高电压化，因此根据本发明，通过防止金属离子从布线析出，半导体装置的高性能化变得可能。
另外，本发明的半导体装置，其特征在于，半导体元件采用载带方式搭载于布线基板上。
在这里，所谓载带方式是沿带状柔性基板的纵向并排半导体元件搭载区域的方式。该方式在搭载半导体时可向搭载区域机械地连续搭载半导体元件，另外，能够以卷对卷的方式进行制品的操作，因此是对半导体装置制造自动化有利的方式。
这样的半导体装置，近年伴随高密度组装、高功能化、多输出化，特别地要求布线的细节距化、高电压化，因此根据本发明，通过防止金属离子从布线析出，半导体装置的高性能化变得可能。
另外，本发明的半导体装置，其特征在于，搭载着液晶显示元件。
这样的半导体装置，特别地要求布线的细节距化、高电压化，因此根据本发明，通过防止金属离子从布线析出，半导体装置的高性能化变得可能。
本发明的其他目的、特征、以及优点由以下所示的记载充分明确。另外，本发明的有益性经参照附图的以下说明而明确。
附图说明
图1(a)是表示有关本发明实施方案的半导体装置的平面图。
图1(b)是表示在半导体的制造工序中，图1(a)的半导体装置搭载在载带上的状态的图。
图2是表示图1(a)的半导体装置的A-A’截面的截面图。
图3是表示图1(a)的半导体装置的B-B’截面的截面图。
图4是表示发生迁移的半导体装置的平面图。
图5(a)是表示用于测定密封树脂的迁移抑制效果的梳形布线基板的总体平面图。
图5(b)是放大了图5(a)中A部的图。
图6是表示图5(a)及图5(b)的梳形布线发生迁移时的平面图。
图7是表示含有金属离子结合剂的密封树脂的迁移抑制效果的图。
图8是表示在半导体装置中填充了粘度高的密封树脂时含有气泡的密封树脂的截面图。
图9是过去的半导体装置的截面图。
具体实施方式
关于本发明的一个实施方案，基于图1(a)至图9说明如下。
本发明为了解决在COF等方式的半导体装置中，布线材料因高湿度化而离子化，通过析出而引起迁移的问题，使与金属离子形成配合物的金属离子结合剂混合在与布线接触的主要构成材料中、或者在布线的表面均匀地进行涂布处理。据此，能够提供抑制迁移导致的金属离子析出、可适应布线图形的细节距化及高电压化的高可靠性的COF。
关于本发明的一个实施方案，基于图1(a)至图8说明如下。
图1(a)是本发明的半导体装置的平面图，图2是图1(a)中A-A’平面的截面图，图3是图1(a)中B-B’平面的截面图。
本发明的半导体装置11如图2所示，包含柔性布线基板10、半导体芯片5、和密封树脂6。
柔性布线基板10是在底膜(基底材料)1上顺序层叠了多个布线9、抗焊剂7的基板，形成布线9以便可将半导体芯片5适当地连接到外部机器的搭载用基板。底膜1是包含聚酰亚胺的膜，是成为柔性布线基板10的基底材料的膜。布线9，一端可连接搭载的半导体芯片5，外部机器可连接另一端，据此，使半导体芯片5和外部机器电连接。也就是说，半导体芯片5上的金凸起4和布线9通过热压接形成金-锡共晶合金而结合。另外，抗焊剂7是用于防止布线9短路或断线的保护覆层。
在这里，布线9在底膜1表面从半导体芯片5的搭载位置向底膜1的边缘呈线状地形成。另外，布线9包含阻挡层2、导电层3和镀锡层8。阻挡层2是布线9的设置在底膜1侧的由铬-镍合金构成的层。阻挡层2具有保护导电层3的功能、以及提高布线9对底膜1的粘接性的功能。导电层3由铜构成，在布线9中具有良好地导电的功能。镀锡层8实施于导电层3的表面部分的整个面上。布线9与相邻布线9的间隔为30μm细节距。
另外，抗焊剂7设置在底膜1上以覆盖布线9，其形成位置为距离半导体芯片5的搭载位置稍拉开间隔的周边部分。由此，抗焊剂7通过保护布线9中未进行电连接的区域总体，防止短路或断线。也就是说，当布线9间的距离(布线间距)例如为30μm左右的窄间距时，易发生来自外部的灰尘导致的短路、来自外部的机械应力导致的断线，因此为了防止之，用抗焊剂7保护。另外，抗焊剂7也有提高布线9的电绝缘特性和柔性布线基板10的耐弯曲性的作用。
半导体芯片5在与柔性布线基板10的结合面上具有由金构成的凸起状凸起4。半导体芯片5，通过该凸起4与布线9加热压接形成金-锡共晶合金而结合在柔性布线基板10上。据此，在布线9的一端与半导体芯片5连接的状态下被搭载。
密封树脂6位于半导体芯片5的侧面及结合面与柔性布线基板10的搭载面之间，具有保护半导体芯片5的功能。
在这里表示出制作半导体装置11的方法。
半导体装置11如图1(b)所示，在带长导孔41的聚酰亚胺膜40的纵向一列地形成。即，在聚酰亚胺膜40上一列地形成半导体芯片的搭载区域，在该搭载区域搭载半导体芯片5。在使用时，连聚酰亚胺膜40一起按虚线部分切割分离各个半导体芯片5，分别成为图1(a)所示的半导体装置11。在以下的说明中，包括聚酰亚胺膜40中虚线部分内的部分、以及切割分离后的聚酰亚胺膜，称为聚酰亚胺基底材料1。
详细说明制造方法，如图2所示，首先在聚酰亚胺基底材料1的上面采用溅射法形成由镍-铬合金构成的金属层。在金属层表面用金属化法形成铜箔(也就是进行镀铜处理)。接着，在铜箔上涂布光刻胶并使之固化，然后对光刻胶进行布线图形的图形方式曝光，并显影，使光刻胶呈所要求的图形形状。根据光刻胶图形蚀刻金属层、及铜箔，其后剥离处理光刻胶。据此在金属层及铜箔上形成所要求的图形形状。在形成的图形整个面上实施0.4-0.6μm的镀锡8处理，形成布线9。再在布线9上距离半导体芯片5的搭载区域拉开间隔的周边部分被覆抗焊剂7。
通过设置在半导体芯片5上的凸起4(凸起电极)与布线9的镀锡8的金-锡共晶，使半导体芯片5对半导体芯片5搭载区域结合。该通过加热·压接使金-锡共晶而实现的结合工序，被称为内引线键合(ILB)。
ILB后，以保护半导体芯片为目的，向半导体芯片5和柔性布线基板10之间填充アンダ-フィル(即热固性)密封树脂，采用加热处理使密封树脂固化。
然后，进行最终的连接测试，半导体装置的装配完成。
在这样制造的半导体装置中，特别是在高温高湿环境下，布线9所含的金属(也就是作为阻挡层2、导体层3、镀锡8的材料的金属)进行离子化，易产生金属离子(主要是铜离子)。该金属离子如图4所示，析出到布线9外，以析出金属20的形式显现在布线间(迁移)，成为与相邻布线9的电绝缘被破坏的原因。该迁移导致的绝缘破坏在布线9彼此的间隔为50μm或以下、特别是30μm或以下时易发生。于是，为了防止该金属离子的析出，在构成上要能够在产生的铜离子析出之前利用金属离子结合剂捕捉之。
即，在制造与布线9接触的构件的至少1个时将金属离子结合剂混合到构件的材料中、或者直接涂布在布线9上。与布线9接触的构件是密封树脂6、底膜1、抗焊剂7等。
例如，密封树脂6见图2所示，填充至半导体芯片5和柔性布线基板10之间，在半导体芯片5凸起4的连接部分四周进入到布线9之间。因此，如果使与金属离子形成配合物的金属离子结合剂混合到密封树脂6中，则从布线9释出至密封树脂6的金属离子被密封树脂6中所含的金属离子结合剂捕捉。据此，密封树脂6中的金属离子溶解度增加。也就是能使更多的金属离于流入并截留在密封树脂6中。因此，可抑制布线9中的金属离子的增加，能够延迟金属离子从布线9总体的析出。
同样，抗焊剂7见图2、3所示，覆盖布线9而形成，因此进入到布线9彼此之间。因此，如果使与金属离子形成配合物的金属离子结合剂混合到抗焊剂7中，则从布线9释出至抗焊剂7的金属离子被抗焊剂7中所含的金属离子结合剂捕捉。据此，抗焊剂7中的金属离子溶解度增加。也就是能使更多的金属离子流入并停留在密封树脂6中。因此，可抑制布线9中的金属离子，能够延迟金属离子从布线9总体的析出。
另外，底膜1由于在表面形成布线9，因此与布线9的阻挡层2整个面接触。因此，如果使与金属离子形成配合物的金属离子结合剂混合到底膜1中，则从布线9释出的金属离子经底膜1上流过时，被金属离子结合剂捕捉。据此，底膜1中的金属离子溶解度增加。也就是能使更多的金属离子停留在底膜1中。因此，可抑制布线9中的金属离子的增加，能够延迟金属离子的析出。
而且，通过在布线9上涂布金属离子结合剂，经布线9流动的金属离子也被金属离子结合剂捕捉。据此，可抑制布线9中的金属离子的增加，能够延迟金属离子的析出。作为向布线9涂布金属离子结合剂的方法，举出：在柔性布线基板10的制造工序中在布线图形刚形成后，将柔性布线基板10浸渍在金属离子结合剂的溶液中的方法、或通过喷涂金属离子结合剂而涂布于布线9表面的方法。
如此一来，如果抑制从布线9释出的金属离子的析出，则即使在高湿度环境下半导体装置的各布线9间的电绝缘性也稳定，能抑制短路。
作为金属离子结合剂，使用与铜离子或其他的金属离子形成配合物的化合物即可。据此，产生的例如铜离子通过与金属离子结合剂形成配合物而被捕捉，防止了在布线9的图形间析出铜。因此，防止了与相邻布线9电连接。
作为金属离子结合剂，举出苯并三唑系、三嗪系、或者它们的异氰脲酸加成物类等。
苯并三唑系以化学式(1)所示的苯并三唑基本结构为首，举出作为甲醇加成物的1H-苯并三唑-1-甲醇(化学式(2))、在三唑一侧加成烷基的产物(化学式(3))、在苯一侧加成烷基的产物(化学式(4))。
三嗪系是化学式(5)所示的物质，例如举出化学式(6)所示的2，4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪、化学式(7)所示的2，4-二氨基-6-[2’-乙基-4-甲基咪唑-(1)]-乙基-S-三嗪、化学式(8)所示的2，4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-S-三嗪。
Figure A20051007391400121
R：烷基
R：烷基
Figure A20051007391400132
R：烷基
Figure A20051007391400134
Figure A20051007391400141
Figure A20051007391400144
异氰脲酸加成物是对上述的三嗪系或者苯并三唑系化合物加成了化学式(9)所示的异氰脲酸的产物。三嗪系化合物的异氰脲酸加成物示于化学式(10)，例如举出化学式(11)所示的2，4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪·异氰脲酸、化学式(12)所示的2，4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-S-三嗪·异氰脲酸。
以下说明研究这些金属离子结合剂的迁移抑制效果的实验。实验使用了图5(a)所示的电绝缘性测定用梳形布线图形。梳形布线图形在由聚酰亚胺构成的基板30上形成与阴极连接的梳形电极31a、和与阳极连接的梳形电极31b，使相互间隔(图5(b)的距离C)达到30μm。另外，梳形电极31a·31b是在厚度8μm的铜上实施了镀锡的电极。
该梳形布线图形是与半导体装置的布线图形同等的，可模拟地观察半导体装置中布线的迁移发生难易度，能以漏电流形式测定迁移。也就是当从梳形电极31a·31b释出的金属离子析出引起迁移时，如图6所示，在梳形电极31a和31b之间金属成长，最终使梳形电极31a和31b连接。此时，当对梳形电极31a、31b施加电压时，漏电流激增，因此通过测定漏电流可观测梳形电极31a和31b的连接。
在实验中，关于表1所示的金属离子结合剂，使之分散在纯水中以达到规定的浓度，向梳形布线图形全面而均匀地滴加规定量。滴加后，对梳形电极31a、31b施加规定的直流电压，然后在室内环境下放置，每隔规定时间测定漏电流值的变化。表1表示出结果。
                                                表1
  金属离子结合剂   迁移抑制效果   对树脂的溶解性
  只纯水(比较例)   ×   -
  苯并三唑   ○   溶解
  1H-苯并三唑-1-甲醇   ○   溶解
  2，4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪·异氰脲酸加成物   ○   不溶解
  2，4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-S-三嗪·异氰脲酸加成物   △   -
  2，4-二氨基-6-[2’-乙基-4-甲基咪唑-(1)]1-乙基-S-三嗪   △   -
  2-乙烯基-4，6-二氨基-S-三嗪   ×～△   -
有效果○＞△＞×无效果
据此，比较例的纯水完全没有迁移抑制效果，对于苯并三唑、1H-苯并三唑-1-甲醇、2，4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪·异氰脲酸，有非常良好的迁移抑制效果。另外，对于2，4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-S-三嗪·异氰脲酸、2，4-二氨基-6-[2’-乙基-4-甲基咪唑-(1)]-乙基-S-三嗪也有迁移抑制效果。而且，2-乙烯基-4，6-二氨基-S-三嗪也可看到稍有迁移抑制效果。
接着，对于迁移抑制效果非常优异的金属离子结合剂，研究其与树脂的溶解性(通过混合能够分散而不凝集的性质)，苯并三唑、1H-苯并三唑-1-甲醇与树脂的相容性良好而分散在树脂中，另一方面，2，4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-S-三嗪·异氰脲酸与树脂的相容性不好，难分散在树脂中。
当将这样的与树脂成分的相容性不好的金属离子结合剂混合到树脂成分中时，在密封树脂中不分散而凝集，金属离子结合剂变成不均匀地存在的状态。特别是2，4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪·异氰脲酸加成物，难以与酸酐等树脂成分混合，易发生凝集。因此，在作为这样的树脂、例如密封树脂6使用的场合，令局部地产生难实现金属离子捕捉的部位。
因此，作为金属离子结合剂，使用2，4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪·异氰脲酸加成物之类的、在树脂中难分散的金属离子结合剂的场合，金属离子结合剂的微粉碎化和均匀分散·混合是必要的。此时，优选将金属离子结合剂微粉碎化直到平均直径达到0.5μm或以下，更优选为1μm或以下。而且，为了防止金属离子结合剂的凝集，采用1μm目数的微细截止过滤器实施过滤处理也有效。另外，作为金属离子结合剂的微粉碎、以及均匀分散的混合方法，优选使用辊磨机装置或珠磨机装置混合密封树脂，进行粉碎·混合处理。
接着，以使金属离子结合剂混合到密封树脂6中的情况为例，说明混合了金属离子结合剂的密封树脂材料的制造。
作为密封树脂6的树脂成分，使用环氧树脂和酸酐等。向其中添加微粉状的上述金属离子结合剂、染料、固化促进剂，混合之。作为配合比，例如使环氧树脂和固化剂为99.6重量％，使金属离子结合剂为2.5重量％，使染料和固化促进剂为0.9重量％即可。
在这里，针对密封树脂6，研究了可良好地抑制迁移、且得到良好的流动性的金属离子结合剂的含量。
首先，调查了为发挥迁移抑制效果而必需的金属离子结合剂的含量。作为实验方法，准备在环氧树脂中添加了作为金属离子结合剂的2，4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪·异氰脲酸加成物的树脂，使该结合剂达到0、0.5、1.5、2.5、5.0、10.0、15.0重量％，均匀地涂覆在图5(a)和图5(b)的梳形布线图形整个面上，一边施加直流电压40V，一边放置在85℃气氛下、85％RH的环境下，调查了漏电流。在这里，金属离子结合剂与树脂的混合使用了辊磨机或珠磨机装置。另外，这些树脂作为主要构成用环氧树脂和金属离子结合剂构成，作为金属离子结合剂0重量％的，使用了含有环氧树脂和固化剂99.3重量％、染料和固化促进剂0.7重量％的。
图7表示出结果。图7的横坐标是放置时间，纵坐标是测定由漏电流计算的、梳形电极31a、31b间的绝缘电阻值变化的结果。据此，对于未添加金属离子结合剂的树脂而言，在500小时后由于起因于从布线产生的铜析出的迁移而发生绝缘破坏。另一方面，对于添加了0.5％金属离子结合剂的树脂而言，直到700小时为止未引起绝缘破坏，可知延迟了布线9的迁移。对于含有1.5％6金属离子结合剂的树脂而言，直到900小时为止保持了良好的绝缘性，之后绝缘性降低。因此，进一步延迟绝缘性的降低，另外，直到观测的1000小时为止不会完全破坏绝缘性。对于其他的、金属离子结合剂的添加量为2.5重量％或以上的树脂而言，在观测的1000小时后电绝缘性也稳定。也就是说，知道了金属离子结合剂的添加量越多，即使在高温高湿度环境下电绝缘性也越良好。因此可以说，为了涂布含有金属离子结合剂的树脂，得到良好的迁移抑制效果，优选在树脂中含有0.5重量％或以上的金属离子结合剂，特别优选含有2.5重量％或以上。
接着，调查了能保持密封树脂所必需的流动性的金属离子结合剂的含量。即，上述的金属离子结合剂具有与金属离子形成配合物的功能，另一方面，在与树脂混合的场合，从其分子结构看促进树脂的固化。因此，当向密封树脂6过于混合金属离子结合剂时，密封树脂6的粘度过度上升，密封树脂6的填充变得困难。也就是说，密封树脂6采用分配器填充到半导体芯片5和柔性布线基板10之间，但当密封树脂6的粘度高时，不能从分配器稳定喷出。另外，密封树脂是利用其流动性无间隙地填充半导体芯片5和柔性布线基板10之间的，但当密封树脂6的粘度高时，流动性变低，不能在半导体芯片5和柔性布线基板10之间无间隙地填充密封树脂。因此，向密封树脂6混合金属离子结合剂的场合，需要考虑粘度的上升，使得不损害流动性。作为重点的适当的密封树脂6的粘度，是50mPa·s至1250mPa·s，更优选200mPa·s至1000mPa·s。
因此，在密封树脂6中，优选混合使之达到10重量％或以下，更优选混合使之达到5重量％或以下。
在这里，表2表示出测定在环氧树脂中添加0重量％-15重量％的作为金属离子结合剂的2，4-二氨基-6-乙烯基-S-三嗪·异氰脲酸加成物的密封树脂的粘度的结果。在此使用的密封树脂作为主要构成用环氧树脂和金属离子结合剂构成。
                                             表2
  金属离子结合剂含量(重量％)   树脂粘度(mPa·s)   树脂喷出性填充性
  0％   850   ○
  0.50％   865   ○
  1.50％   900   ○
  2.50％   930   ○
  5.00％   1000   ○
  10.00％   1250   △
  15.00％   1500   ×
               良好  ○＞△＞×  不良
据此，不含金属离子结合剂的密封树脂(0重量％)粘度为850mPa·s，与之相对，与金属离子结合剂的添加量相关联，密封树脂的粘度增大。金属离子结合剂的为5重量％或以下时，粘度低于1000mPa·s，树脂喷出性(从分配器良好地释出树脂的性质)以及填充性(可无间隙地填充半导体芯片5和柔性布线基板10之间的性质)良好。可是，当金属离子结合剂为10重量％时，粘度变为1250mPa·s，少许地损害树脂喷出稳定性、填充性。当金属离子结合剂达到15重量％时，粘度变为1500mPa·s，不能平顺地从分配器喷出树脂。而且，当向半导体芯片5和柔性布线基板10之间填充时，如图8所示局部地产生不能填充的部位，在该部位生成气泡21。这样，当在半导体芯片5和柔性布线基板10之间生成气泡21时，半导体芯片5不能可靠地固定在柔性布线基板10上，有引起连接不良的可能性。另外，气泡中积留水分，有招致半导体芯片保护的可靠性降低的可能性。
另外，为了抑制密封树脂的粘度增加，也有调整在密封树脂中使用的固化促进剂的作用的方法。例如，考虑通过使固化促进剂的成分浸渍胶囊中从而在低温时抑制固化反应，或通过调整固化促进剂的分子结构从而在低温时抑制固化反应。
而且，通过调整密封树脂的粘度或添加的效果促进剂，也可以防止树脂寿命的缩短、杂质离子浓度的增加。
另外，向抗焊剂7混合金属离子结合剂的场合，在抗焊剂7的材料固化前的状态之时，混合0.5重量％或以上的金属离子结合剂，然后通过使之固化，成为可抑制布线9的迁移的抗焊剂。另外，抗焊剂7经印刷形成的场合，优选混合金属离子结合剂为10.0重量％或以下，以成为适合于印刷的特性。
另外，向底膜1混合金属离子结合剂的场合，在底膜1的材料固化前，混合0.5重量％或以上的金属离子结合剂，然后通过使之固化，可抑制布线9的迁移。另外，该场合下为了确保材料特性，优选混合金属离子结合剂为10.0重量％或以下。
另外，向布线9涂布金属离子结合剂的场合，作为溶剂例如使用水，优选混合0.5重量％或以上的金属离子结合剂。由此可抑制布线9的迁移。
以上所述，即使对于细节距化的布线，本发明也能够抑制相邻布线之间的绝缘破坏。因此，特别优选应用于要求布线细节距化或高电压化的、基底材料为柔性基板的半导体装置，载带方式的半导体装置和搭载了液晶显示元件的半导体装置。
本发明不限定于上述的各实施方案，在权利要求所保护的范围可进行种种的变更，对于适宜组合不同的实施方案所分别公开的技术方案而得到的实施方案，也包括在本发明的技术范围中。
另外，本发明也可为以下的构成。
第1半导体装置，其特征是，在形成了布线图形的薄膜状柔性基板上搭载了半导体元件的半导体装置中，为了提高布线图形间的电绝缘特性，向半导体芯片保护用的密封树脂内、或者抗焊剂内、或者基底材料内添加·混合迁移抑制剂(金属离子结合剂)或者涂布在布线图形表面上。
第2半导体装置，其特征是，在上述第1半导体装置中，使用的迁移抑制剂为具有苯并三唑类、三嗪类、异氰脲酸类、三嗪类与异氰脲酸加成物的组成的物质，将其添加·混合到密封树脂、或者抗焊剂、或者基底材料内或者涂布在布线图形表面上。
第3半导体装置，其特征是，在上述第1或第2半导体装置中，为了抑制添加使用的迁移抑制剂时产生的树脂的高粘度化和迁移抑制剂的凝集，使用了在密封树脂、或者抗焊剂、或者基底材料内添加·混合0.5-10.0重量％上述迁移抑制剂的材料。
第4半导体装置，其特征是，在上述第1半导体装置中，为了抑制作为保护用密封树脂使用的将迁移抑制剂添加至树脂内时产生的高粘度化，采用使用有增粘度抑制效果的固化促进剂进行了粘度调整的粘度50-1250mPa·s的密封树脂保护。
第5半导体装置，其特征是，在形成了布线图形的膜状柔性基板上搭载了半导体元件的半导体装置中，为了提高布线图形间的电绝缘特性，使用对柔性基板上的布线图形表面使用迁移抑制剂，实施表面处理(含浸或喷深迁移抑制剂)，从而在布线图形表面涂布了迁移抑制剂的柔性基板。
第6半导体装置，其特征是，上述第1-5的半导体装置是薄膜状柔性基板为长型带状，半导体元件连续地搭载在柔性基板上的载带型半导体装置。
第7半导体装置，其特征是，在上述第1-5的半导体装置中，是搭载了液晶显示元件或外围部件的液晶模块的半导体装置。
本发明的半导体装置，由于能够防止金属从布线析出，防止布线间的绝缘破坏，因此特别适合于布线节距窄的半导体装置，例如能够适用于基底材料为柔性基板的半导体装置、载带方式的半导体装置、搭载了液晶显示元件的半导体装置。
本发明的半导体装置，如以上那样是包含在基底材料上配置了多个布线的布线基板和在上述布线基板上搭载的半导体元件的半导体装置，在该半导体装置中，金属离子结合剂混合到与上述布线接触的构件的材料中、或者添加至上述布线表面上。
据此，从布线释放出的材料的金属离子与包含在与布线接触的构件中、或者添加至布线表面的金属离子结合剂接触，捕捉金属离子，因此能防止金属离子析出。因此，由于也防止了金属从布线成长，因此防止了半导体装置的操作不良。
在发明的详细说明项中的具体实施方案、或实施例终究是明确本发明的技术内容的，并不应该只限定于那样的具体例而狭义地解释，在本发明的精神和后面记载的权利保护范围内是可进行各种的变更而实施的。

Claims (11)

1.一种半导体装置，其特征在于，包含在基底材料上配置了多个布线的布线基板和在上述布线基板上搭载的半导体元件，在该半导体装置中，金属离子结合剂混合到与上述布线接触的构件的材料中、或者添加到上述布线表面上。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，还进一步在上述布线基板和上述半导体元件之间具有配置成至少一部分与上述布线接触的密封树脂，上述密封树脂含有金属离子结合剂。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，上述密封树脂填充到上述布线基板和上述半导体元件之间时，粘度是50mPa·s至1250mPa·s。
4.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，上述密封树脂含有0.5重量％至10.0重量％的上述金属离子结合剂。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，上述布线形成于上述基底材料表面，上述基底材料含有金属离子结合剂。
6.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，还进一步形成阻焊剂而使得覆盖上述布线表面，上述阻焊剂含有金属离子结合剂。
7.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，上述金属离子结合剂含有选自苯并三唑类、三嗪类、以及它们的异氰脲酸加成物的至少1种化合物。
8.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，上述基板是薄膜状柔性基板。
9.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，上述半导体元件用载带方式搭载于上述布线基板上。
10.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，搭载着液晶显示元件。
11.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，上述金属离子结合剂具有与从上述布线释出的金属离子形成配合物的性质。
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