JP2556881B2 - 電気回路装置 - Google Patents

電気回路装置

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電気回路装置に関する。
［従来技術］ 従来、電気回路部品同士を電気的に接続して構成され
る技術としては以下に述べる技術が知られている。
ワイヤボンディング方法 第９図及び第10図はワイヤボンディング方法によって
接続され、封止された半導体装置の代表例を示してお
り、以下、第９図及び第10図に基づきワイヤボンディン
グ方法を説明する。
この方法は、Agペースト３等を用いて半導体素子４を
素子搭載部２に固定支持し、次いで、半導体素子４の接
続部５と、リードフレーム１の所望の接続部６とを金等
の極細金属線７を用いて電気的に接続する方法である。
接続後にトランスファーモールド法等の方法でエポキ
シ樹脂等、熱硬化性樹脂である樹脂８を用いて半導体素
子４とリードフレーム１を封止し、その後、樹脂封止部
品から外に伸びたリードフレーム１の不要部分を切断
し、所望の形に曲げ半導体９を作る。
TAB（Tape Automated Bonding）法（例えば、特開昭5
9−139636号公報） 第11図はTAB法により接続され封止された半導体装置
の代表例を示す。
この方法は、テープキャリア方式による自動ボンディ
ング法である。この方法を第11図に基づいて説明する。
キャリアフィルム基板16と半導体素子４とを位置決めし
た後、キャリアフィルム基板16のインナーリード部17と
半導体素子４の接続部５とを熱圧着することにより接続
する方法である。接続後にエポキシ樹脂等、熱硬化性樹
脂である樹脂20あるいは樹脂21で封止し、半導体装置９
を作る。
CCB（Controlled Collapse Bonding）法（例えば、特
公昭42−2096号公報、特開昭60−57944号公報） 第12図はCCB法によって接続され封止された半導体装
置の代表例を示す。この方法を第15図に基づき説明す
る。なお、本方法はフリップチップボンディング法とも
言われている。
半導体素子４の接続部５に予め半田バンプ31を設け、
半田バンプ31が設けられた半導体素子４を回路基板32上
に位置決めして搭載する。その後、半田を加熱溶解する
ことにより回路基板32と半導体素子４とを接続させ、フ
ラックス洗浄後封止して半導体装置９を作る。
第13図及び第14図に示す方法 第１の半導体素子４の接続部５以外の部分にポリイミ
ド等よりなる絶縁膜71を形成せしめ、接続部５にはAu等
よりなる金属材70を設け、次いで、金属材70及び絶縁膜
71の露出面73,72を平らにする。一方、第２の半導体素
子４′の接続部５′以外の部分にポリイミド等よりなる
絶縁膜71′を形成し、接続部５′にはAu等よりなる金属
材70′を設け、次いで、金属材70′及び絶縁膜71′の露
出面73′,72′を平坦にする。
その後、第14図に示すように第１の半導体素子４と第
２の半導体素子４′とを位置決めし、位置決め後熱圧着
することにより、第１の半導体素子４の接続部５と第２
の半導体素子４′の接続部５′を、金属材70,70′を介
して接続する。
第15図に示す方法 第１の回路基板75と第２の回路基板75′の間に、絶縁
物質77中に導電粒子79を分散させた異方性導電膜78を介
在させ、第１の回路基板75と第２の回路基板75′を位置
決めした後、加圧、もしくは加圧・加熱し、第１の回路
基板75の接続部76と第２の回路基板75′の接続部76′を
接続する方法である。
第16図に示す方法 第１の回路基板75と第２の回路基板75′の間に、Fe,C
u等よりなる金属線82が一定方向に向けて配されいる絶
縁物質81からなるエラスチックコネクタ83を介在させ、
第１の回路基板75と第２の回路基板75′を位置決めした
後加圧し、第１の回路基板75の接続部76と第２の回路基
板75′の接続部76′を接続する方法である。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前記した従来のボンディング法には以
下のような問題点がある。
ワイヤボンディング法 半導体素子４の接続部５を半導体素子４の内部にくる
ように設計すると、極細金属線７は、その線径が極めて
小さいために、半導体素子４の外周縁部10あるいはリー
ドフレーム１の素子搭載部２の外周縁部11に接触し易く
なる。極細金属線７がこれら外周縁部10あるいは11に接
触すると短絡する。さらに、極細金属線７の長さを長く
せざるを得ず、長さを長くすると、トランスファーモー
ルド成形時に極細金属線７が変形しやすくなる。
従って、半導体素子４の接続部５は半導体素子４上の
周辺に配置する必要が生じ、回路設計上の制限を受けざ
るを得なくなる。
ワイヤボンディング法においては、隣接する極細金属
線７同士の接触等を避けるためには半導体素子４上の接
続部５のピッチ寸法（隣接する接続部の中心間の距離）
としてある程度の間隔をとらざるを得ない。従って、半
導体素子４の大きさが決まれば必然的に接続部５の最大
数が決まる。しかるに、ワイヤボンディング法では、こ
のピッチ寸法が通常0.2mm程度と大きいので、接続部５
の数は少なくせざるを得なくなる。
半導体素子４上の接続部５から測った極細金属線７の
高さｈは通常0.2〜0.4mmであるが、0.2mm以下にし薄型
化することは比較的困難であるので薄型化を図れない。
ワイヤボンディング作業に時間がかかる。特に接続点
数が多くなるとボンディング時間が長くなり生産効率が
悪くなる。
何らかな要因でトランスファーモールド条件範囲を越
すと、極細線金属７が変形したり最悪の場合には切断し
たりする。
また、半導体素子４上の接続部５においては、極細金
属線７と合金化されないAlが露出しているためAl腐食が
生じ易くなり、信頼性の低下が生じる。
高圧で樹脂８を注入すると、極細金属線７の変形、切
断が生じるため、高圧で注入する必要がある熱可塑性樹
脂は使用できず、樹脂に制約を受ける。
半導体素子４が不良になったとき、半導体素子４のみ
を取りかえることは困難である。
TAB法 半導体素子４の接続部５を半導体素子４の内側にくる
ように設計すると、キャリアフィルム基板16のインナー
リード部17の長さｌが長くなるため、インナーリード部
17が変形し易くなり、インナーリード部を所望の接続部
５に接続できなかったり、インナーリード部17が半導体
素子４の接続部５以外の部分に接触したりする。これを
避けるためには半導体素子４の接続部５を半導体素子４
上の周辺に持ってくる必要が生じ、設計上の制限を受け
る。
TAB法においても、半導体素子４上の接続部のピッチ
寸法は0.09〜0.15mm程度にとる必要があり、従って、ワ
イヤボンディング法の問題点で述べたと同様に、連続
部数を増加させることは難しくなる。
キャリアフィルム基板16のインナーリード部17が半導
体素子４の接続部５以外の部分に接触しないようにする
には、そのためのインナーリード部17の接続形状が要求
されるためコスト高となる。
半導体素子４の接続部５とインナーリード部17とを接
続するためには、半導体素子４の接続部５又はインナー
リード部17の接続部に金バンプを付けなければならず、
コスト高になる。
半導体素子４の熱膨張係数が、樹脂20乃至樹脂21の熱
膨張係数と異なるため、半導体装置９に熱が加わった場
合、熱応力が発生し、半導体素子４の特性劣化を生じ
る。さらには、半導体素子４、又は樹脂20あるいは樹脂
21に割れが生じ、装置の信頼性が低下する。このような
現象は半導体素子４の大きさが大きい場合顕著となる。
半導体素子４が不良になったとき、半導体素子４のみ
を取りかえることは困難である。
半導体素子４の接続部５に半田バンプ31を形成させな
ければならないためコスト高になる。
バンプの半田量が多いと隣接する半田バンプ間にブリ
ッジ（隣接する半田バンプ同士が接触する現象）が生
じ、逆にバンプの半田量が少ないと半導体素子４の接続
部５と回路基板32の接続部33が接続しなくなり電気的導
通がとれなくなる。すなわち、接続の信頼性が低くな
る。さらに、半田量、接続の半田形状が接続の信頼性に
影響する（“Geometric Optimization of Controlled C
ollapse Interconnections",L.S.Goldman,IBM J.RES.DE
VELOP,1969.MAY,pp.251−265,“Reliability of Contro
lled Collapse Inter−connections",K.C.Norris,A.H.L
andzbertg,IBM J.RES.DEVELOP,1969.MAY,pp266−271,ろ
う接技術研究会技術資料、No.017−'84、ろう接技術研
究会発行）という問題がある。
このように、半田バンプの量の多少が接続の信頼性に
影響するため半田バンプ31の量のコントロールが必要と
されている。
半田バンプ31が半導体素子４の内側に存在すると接続
が良好に行われたか否かの目視検査が難しくなる。
半導体素子の放熱性が悪い（参考資料;Electronic Pa
ckaging Technology 1987.1.（Vol.3,No.1）P.66〜71,N
IKKEI MICRODEVICES 1986.5月.P.97〜108）ため、放熱
特性を良好たらしめるために多大な工夫が必要とされ
る。
第13図及び第14図に示す技術 絶縁膜71の露出面72、金属材70の露出面73あるいは絶
縁膜71′の露出面72′と金属材70′の露出面73′とを平
らにしなければならず、そのための工程が増し、コスト
高になる。
絶縁膜71の露出面72と金属材70の露出面73あるいは絶
縁膜71′の露出面72′と金属材70′の露出面73′に凹凸
があると金属材70と金属材70′とが接続しなくなり、信
頼性が低下する。
半導体素子4,4′が不良になったとき、半導体素子4,
4′のみを取りかえることは困難である。
第15図に示す技術 位置決め後、接続部76と接続部76′とを加圧して接続
する際に、圧力が一定にはかかりにくいため、接続状態
にバラツキが生じ、その結果、接続部における接触抵抗
値のバラツキが大きくなる。そのため、接続の信頼性が
乏しくなる。また、多量の電流を流すと、発熱等の現象
が生じるので、多量の電流を流したい場合には不向きで
ある。
圧力が一定にかけられたとしても、異方性導電膜78の
導電粒子79の配列により抵抗値のバラツキが大きくな
る。そのため、接続の信頼性に乏しくなる。また、多量
の電流を流したい場合には不向きである。
隣接する接続部のピッチ（接続部に隣接する接続部中
心間の距離）を狭くすると隣接する接続部の間の抵抗値
が小さくなることから高密度な接続には不向きである。
回路基板75,75′の接続部76,76′の出っ張り量h1のバ
ラツキにより抵抗値が変化するため、h1バラツキ量を正
確に押さえることが必要である。
さらに、異方性導電膜を、半導体素子と回路基板の接
続、又は第１の半導体素子と第２の半導体素子との接続
に使用した場合、上記〜の欠点の他、半導体素子の
接続部にバンプを設けなければならなくなり、コスト高
になる。
回路基板75,75′のいずれか一方が不良になったと
き、その回路基板のみを取りかえることは困難である。
第16図に示す技術 加圧が必要であり、加圧治具が必要となる。
エラスチックコネクタ83の金属線82と第１の回路基板
75の接続部76、又は第２の回路基板75′の接続部76′と
の接触抵抗は加圧力及び表面状態により変化するため、
接続の信頼性に乏しい。
エラスチックコネクタ83の金属線82は剛体であるた
め、加圧力が大であるとエラスチックコネクタ83、第１
の回路基板75、第２の回路基板75′の表面が破損する可
能性が大きい。また、加圧力が小であると、接続の信頼
性が乏しくなる。
さらに、回路基板75,75′の接続部76,76′の出っ張り
量h2又はエラスチックコネクタ83の金属線82のの出っ張
り量h3とそのバラツキが抵抗値変化及び破損に影響を及
ぼすので、バラツキを少なくする工夫が必要とされる。
さらに、エラスチックコネクタを半導体素子と回路基
板の接続又は第１の半導体素子と第２の半導体素子との
接続に使用した場合、〜と同様な欠点を生ずる。
本発明は、以上のような問題点を悉く解決し、高密
度、高信頼性であり、しかも、低コストの新電気回路装
置を提案するものであり、従来の接続方式及び封止方式
を置き変え得ることはもちろん、高密度多点接続が得ら
れ、熱特性その他の諸特性を向上させ得るものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明の電気回路装置は、電気的絶縁材料よりなる保
持体と、該保持体中に埋設された複数の金属部材とを有
し、該金属部材の一端が該保持体の一方の面において露
出しており、また、該金属部材の他端が該保持体の他方
の面において露出している電気的接続部材であって、該
保持体に回路が形成されている電気的接続部材と； 複数の接続部を有し、該接続部において、該保持体の
面において露出している該金属部材が押圧により接続さ
れている電気回路部品と； 該電気的接続部材における、該電気回路部品が接続さ
れている面とは反対側の面に設けられた弾性部材と； 該弾性部材に押圧力を与えるための手段と； を有し、 該弾性部材は、該電気的接続部材側の面とは反対側の
面に、電気的接続部材の金属部材の位置に対応して又は
電気的接続部材の金属部材の位置群に対応して１以上の
凸部を有していることを特徴とする。
本発明の電気回路装置は、電気的絶縁材料よりなる保
持体と、該保持体中に埋設された複数の金属部材とを有
し、該金属部材の一端が該保持体の一方の面において露
出しており、また、該金属部材の他端が該保持体の他方
の面において露出している電気的接続部材であって、該
保持体に回路が形成されている電気的接続部材と； 複数の接続部を有し、該接続部において、該保持体の
面において露出している該金属部材が押圧により接続さ
れている電気回路部品と； 複数の接続部を有し、該接続部において、該保持体の
面において露出している該金属部材が押圧以外の方法に
より接続されている電気回路部品と； 該電気的接続部材における、該電気回路部品が押圧に
より接続されている面とは反対側の面に設けられた弾性
部材と； 該弾性部材に押圧力を与えるための手段と； を有し、 該弾性部材は、該電気的接続部材側の面とは反対側の
面に、電気的接続部材の金属部材の位置に対応して又は
電気的接続部材の金属部材の位置群に対応して１以上の
凸部を有していることを特徴とする。
以下に本発明の構成要件を個別的に説明する。
（電気回路部品） 本発明における電気回路部品としては、例えば、樹脂
回路基板、セラミック基板、金属基板、シリコン基板等
の回路基板（以下単に回路基板ということがある）や、
半導体素子、リードフレーム等が挙げられる。
なお、電気的接続部材に接続される電気回路部品は、
保持体の１つの面に１つだけ存在してもよいし、複数個
存在してもよい。
電気回路部品として接続部を有する部品が本発明の対
象となる。接続部の数は問わないが、接続部の数が多け
れば多いほど本発明の効果が顕著となる。また、接続部
の存在位置も問わないが、電気回路部品の内部に存在す
るほど本発明の果は顕著となる。
なお、電気回路部品が２以上存在する場合、電気回路
部品は、電気的接続部材の一方の面と他方の面において
接続されてもよいし、同一の面において接続されてもよ
い。
なお、接続部は電気的導電材料である。
（電気的接続部材） 本発明に係る電気的接続部材は、電気絶縁材料からな
る保持体に複数の金属部材が埋設されており、かつ回路
が形成されている。
この金属部材の一端は保持体の一方の面において露出
しており、他端は保持体の他方の面においてに露出して
いる。
さらに電気的接続部材は、２以上の電気的接続部材を
積層して１つの電気的接続部材を構成してもよい。
１層の場合は、金属部材が保持体の両面に露出してお
り、かつ、保持体に回路が形成されている。埋設されて
いる個々の金属部材と形成されている回路は電気的に接
続されていてもよいし、接続されていなくともよい。回
路は保持体の内部に存在していても、保持体の少なくと
も一方の面に存在していてもよいが、後者の方が製造が
容易である。また、その電気的接続は保持体内部におい
てなされていてもよいし、保持体の一方乃至両方でなさ
れていてもよい。なお、後者の方が製造が容易である。
２層の場合は、電気絶縁材料からなる保持体に複数の
金属部材が埋設され、保持体の両面に金属部材が露出し
ている２つ以上の電気的接続部材の少なくとも１つに回
路が形成されている電気的接続部材を積層し、電気的接
続部材の金属部材又は形成されている回路の一方又は両
方の１以上の接続部と、別の電気的接続部材の金属部材
又は形成されている回路の一方又は両方の１以上の接続
部材とを好ましくは金属化及び／又は合金により接続す
ればよい。埋設されている個々の金属部材と形成されて
いる回路は電気的に接続されていてもよいし、接続され
ていなくてもよい。なお、電気的接続部材に形成されて
いる回路は保持体の中に埋設されてもよいし、保持体の
片面又は両方に存在していてもよいし、それらを複合さ
せたものでもよい、形成されている回路の材質は金属材
料に限らず、他の導電材料でもよい。積層する複数の電
気的接続部材の保持体材料は同種でもよいし、異種のも
のでもよい。また、金属部材も同種でも異種でもよい。
積層する複数の電気的接続部材の保持体の材料は同種
であってもよいし異種であってもよい。また、金属部材
も同種であっても異種であってもよい。積層する複数の
電気的接続部材の接続部以外の面は接続部を補強する意
味で接着、融着等の方法で接合されていることが好まし
い。
また、電気的接続部材同士の接続部は凸になっていた
方が接続し易い。
さらに、電気的接続部材が２層以上の多層の場合、複
数の電気的接続部材の大きさが異なる場合、部分的に一
層の部分が存在する場合がある。
（金属部材） 金属部材は電気的に導電性を示すものならば何でもよ
い。金属材料が一般的であるが、金属材料以外にも超電
導性を示す材料等でもよい。
金属部材の材料としては、金が好ましいが、金以外の
任意の金属あるいは合金を使用することもできる。例え
ば、Ag,Be,Ca,Mg,Mo,Ni,W,Fe,Ti,In,Ta,Zn,Cu,Al,Sn,Pb
−Sn等の金属あるいは合金が挙げられる。
また、金属部材及び合金部材は、同一の電気的接続部
材において同種の金属が存在していてもよいし、異種の
金属が存在していてもよい。さらに、電気的接続部材の
金属部材及び合金部材の１個が同種の金属乃至合金でで
きていてもよいし、異種の金属乃至合金でできていても
よい。
さらに、金属部材の断面は円形、四角形その他の形状
とすることができる。
また、金属部材の太さは特に限定されない。電気回路
部品の接続部のピッチを考慮して、例えば20μｍφ以上
あるいは20μｍφ以下にしてもよい。
なお、金属部材の露出部は保持体と同一面としてもよ
いし、また、保持体の面から突出させてもよい。この突
出は片面のみでもよいし両面でもよい。さらに突出させ
た場合はバンプ状にしてもよい。
また、金属部材の間隔は、電気回路部品の接続部同士
の間隔と同一間隔としてもよいし、それより狭い間隔と
してもよい。狭い間隔とした場合には電気回路部品と電
気的接続部材との正確な位置決めを必要とすることな
く、電気回路部品と電気的接続部材とを接続することが
可能となる。
また、金属部材は保持体中に垂直に配する必要はな
く、保持体の一方の面側から保持体の他方の面側に向っ
て斜行していてもよい。
（保持体） 保持体は、電気的絶縁材料からなる。
電気的絶縁材料ならばいかなるものでもよい。電気的
絶縁材料としては有機材料、無機材料が挙げられる。ま
た、金属部材同士が電気的に絶縁されるように処理を施
した金属又は合金材料でもよい。さらに、有機材料中
に、粉体、繊維、板状体、棒状体、球状体等所望の形状
をした、無機材料、金属材料、合金材料の一種か又は複
数種を分散させて保有しせめてもよい。さらに、無機材
料中に、粉体、繊維、板状体、棒状体、球状体等所望の
形状をした、有機材料、金属材料、合金材料の一種か又
は複数種を分散させて保有せしめてもよい。また、金属
材料中に、粉体、繊維、板状体、筒状体、球状体等所望
の形状をした、無機材料、有機材料の一種か又は複数種
を分散させて保有せしめてもよい。なお、保持体が金属
材料よりなる場合は、例えば、金属部材と保持体との間
に樹脂等の電気的絶縁材料を配設すればよい。
ここで、有機材料としては、例えば、絶縁性の樹脂を
用いればよく、樹脂としては、熱硬化性樹脂、紫外線硬
化樹脂、熱可塑性樹脂のいずれでもよい。例えば、ポリ
イミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエ
ーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリ
サルフォン樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリジフェニールエーテル樹脂、ポリベンジルイミダゾ
ール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリプロピレン樹
脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリ
ル酸メチル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、フェ
ノール樹脂、メラニン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、
メタクリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、アルキッド樹
脂、シリコーン樹脂、その他の樹脂を使用することがで
きる。
なお、これらの樹脂の中から、熱伝導性のよい樹脂を
使用すれば、半導体素子が熱を持ってもその熱を樹脂を
介して放熱することができるのでより好ましい。さら
に、樹脂として、回路基板と同じかあるいは同程度の熱
膨張率を有するものを選択し、また、有機材料中に少な
くとも１ケの穴あるいは複数の気泡を存在せしめれば、
熱膨張・熱収縮に基づく、装置の信頼性の低下を一層防
止することが可能となる。
また、金属材料や合金材料として具体的には、例え
ば、Ag,Cu,Au,Al,Be,Ca,Mg,Mo,Fe,Ni,Si,Co,Mn,W,Cr,N
b,Zr,Ti,Ta,Zn,Sn,Pb−Sn等の金属又は合金が挙げられ
る。
無機材料としては、例えば、SiO2,B2O3,Al2O3,Na2O,K
2O,CaO,ZnO,BaO,PbO,Sb2O3,As2O3,La2O3,ZrO2,BaO,P
2O5,TiO2,MgO,SiC,BeO,BP,BN,AlN,B4C,TaC,TiB2,CrB2,T
iN,Si3N4,Ta2O5等のセラミック、ダイヤモンド、ガラ
ス、カーボン、ボロン、その他の無機材料が挙げられ
る。
（接続） 本発明では、電気回路部品の全てが押圧により接続さ
れている場合と、押圧により接続されているものと、押
圧以外の方法により接続されているものとが混合してい
る場合がある。
押圧以外の方法としては、例えば、電気回路部品の接
続部と、保持体の面において露出している複数の金属部
材の端とを金属化及び／又は合金化することにより接続
する方法、接着剤を用いて接続する方法等がある。
（金属化及び／又は合金化による接続） 次に金属化及び／又は合金化による接続について述べ
る。
接続しようとする金属部材と接続部とが同種の純金属
よりなる場合には、金属化により形成される層は金属部
材あるいは接続部と同種の結晶構造となる。なお、金属
化の方法としては、例えば、金属部材の端とその端に対
応する接続部とを接触させた後、適宜の温度に加熱すれ
ばよい。この場合、加熱により接触部近傍において原子
の拡散等が生じ、拡散部が金属化状態となり金属層が形
成される。
接続しようとする金属部材と接続部とが異種の純金属
よりなる場合には、形成される接続層は両金属の合金よ
りなる。なお、合金化の方法としては、例えば、金属部
材の端とその端に対応する接続部とを接触させた後、適
宜の温度に加熱すればよい。この場合、加熱により接触
部近傍において原子の拡散等が生じ、接触部近傍に固溶
体あるいは金属間化合物よりなる合金層が形成される。
なお、電気的接続部材の金属部材にAuを使用し、電気
回路部品の接続部にAlを使用した場合には、200〜350℃
の加熱温度が好ましい。
接続しようとする金属部材と接続部との一方が純金属
よりなり他方が合金よりなる場合、あるいは両者が同種
あるいは異種の合金よりなる場合には、接続界面は合金
層よりなる。
１個の電気的接続部材中における複数の金属部材同士
についてみると、それぞれの金属部材が同種の金属ある
いは合金よりなる場合、それぞれが異種の金属あるいは
合金からなる場合、その他の場合があり、また、１個の
金属部材についても、同種の金属あるいは合金よりなる
場合、異種の金属あるいは合金よりなる場合、その他の
場合があるが、そのいずれの場合であっても上記の金属
化あるいは合金化が行われる。一方接続部についても同
様である。
なお、金属部材あるいは接続部は、両者の接触部にお
いて、金属あるいは合金であればよく、その他の部分は
例えば金属にガラス等の無機材料が配合された状態や、
金属に樹脂等の有機材料が配合された状態であってもよ
い。
また、接続される部分の表面に合金化しやすい金属あ
るいは合金よりなるめっき層を設けておいてもよい。
なお、加熱方法としては、熱圧着等の方法の他に、超
音波加熱法、高周波誘導加熱法、高周波誘導加熱法、マ
イクロ波加熱法等の内部加熱法や、他の外部加熱法を用
いてもよく、上記の加熱方法を併用してもよい。いずれ
の加熱法においても直接又は間接的に接続部を加熱させ
て接続させる。
金属化及び／又は合金化による接続を行う場合であっ
ても、着脱したい電気回路部品についての金属層又は合
金層の融点が、着脱しない電気回路部品についての金属
層又は合金層の融点より低くなるようにすればよい。す
なわち、このように構成しておけば、着脱したい電気回
路部品についての金属層又は合金層の融点より高く、か
つ、着脱しない電気回路部品においての金属層又は合金
層の融点より低い温度に加熱してやれば、着脱しない電
気回路部品の接続部には損傷等の悪影響を及ぼすことな
く、着脱したい電気回路部品のみを取り外しできる。
（弾性部材） 本発明では、電気的接続部材に弾性部材を設ける。弾
性部材を設ける位置は、電気回路部品が接続されている
面とは反対側の面に設ける。反対側の面の全体に設けて
もよいが、一部分に設けてもよい。設ける方法として
は、電気的接続部材に固着する設ける方法、着脱自在な
設ける方法等があり、いずれであってもよい。
弾性部材の材質は弾性を示すものならば何でもよい。
一般にバネ等の構造材料、弾性を示す有機材料が一般的
であり、本発明においては有機材料が好ましい。
有機材料としては、ゴム性を持ったもの、例えば、シ
リコーン樹脂、ウレタン樹脂、（変性）エポキシ樹脂等
が挙げられる。
さらに弾性部材に気泡、穴を存在せしめてもよい。
本発明は、弾性部材に押圧力を与えることにより電気
的接続部材の金属部材と電気回路部品の接続部を接続さ
せるものである。
その場合弾性部材に押圧力を与えるための手段を必要
とするが、この手段は例えば、本発明の電気回路装置に
外部から力を与える手段が一般的である。
かかる弾性部材を利用した接続は着脱したい電気回路
部品が存在する場合に特に優れた効果を発揮する。すな
わち、電気回路部品を接続したい場合は単に押圧すれば
よく、電気回路部品を例えば交換する場合は押圧力を解
除することにより自由に着脱できる。
弾性部材を設ける場所は、着脱したい電気回路部品と
電気的接続部材を挟んで対向する位置が好ましい。
なお、押圧により接続されているが着脱しない電気回
路部品が存在する場合、押圧による接続以外の接続方法
により接続されている電気回路部品が存在する場合であ
っても、電気回路部品と電気的接続部材を挟んで対向す
る位置弾性部材を設けてもよい。いずれの場合であって
も、弾性部材を設けない場合に比べ、より一層安定した
接続が得られる。
なお、弾性部材は、１つのみ設けても２つ以上設けて
もよい。
（弾性部材の凸部） 本発明における弾性部材は、電気的接続部材の金属部
材の位置に対応して凸部を有していてもよい。また、複
数個の金属部材の位置群に対応して凸部を有していても
よい。
なお、凸部は電気的接続部材の電気回路部品との反対
側の面に１つ以上有しておればよい。
（封止材） 本発明では、着脱したくない電気回路部品が存在して
いる場合封止材によりその電気回路部品を埋め込んで封
止してもよい。
封止は、１つの電気回路部品にのみ行ってもよいし、
複数の電気回路部品に行ってもよい。
（封止材の材料） 本発明では、封止材の材料としては熱可塑性樹脂を用
いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポ
リイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリ
エーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポ
リサルフォン樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリジフェニールエーテル樹脂、ポリベンジルイミ
ダゾール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリプロピレン
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、メタク
リル酸メチル樹脂、その他の樹脂を使用することができ
る。
また、封止材は上記の樹脂でもよいし、上記熱可塑性
樹脂に粉体、繊維、板状体、棒状体、球状体等任意の形
状の、金属、合金、無機材料の１種又は複数種を分散し
たものでもよい。分散の仕方は、樹脂中に粉体、繊維、
板状体、棒状体、球状体等を添加し、樹脂を撹拌すれば
よい。もちろん、かかる方法によることなく、他の任意
の方法で樹脂中に粉体、繊維、板状体、棒状体、球状体
等を分散せしめてもよい。
上記金属又は合金としては、例えば、Ag,Cu,Au,Al,B
e,Ca,Mg,Mo,Fe,Ni,Si,Co,Mn,W等の金属又は合金が挙げ
られる。
無機材料としては、例えば、SiO2,B2O3,Al2O3,Na2O,K
2O,CaO,ZnO,BaO,PbO,Sb2O3,As2O3,La2O3,ZrO2,BaO,P
2O5,TiO2,MgO,SiC,BeO,BP,BN,AlN,B4C,TaC,TiB2,CrB2,T
iN,Si3N4,Ta2O5等のセラミック、ダイヤモンド、ガラ
ス、カーボン、ボロン、その他の無機材料が挙げられ
る。
分散せしめる粉体および繊維の大きさ、形状、また絶
縁体中における分散位置、数量は任意である。また、粉
体、繊維は絶縁体の外部に露出していてもよいし、露出
していなくてもよい。また、粉体、繊維、繊維、板状
体、棒状体、球状体等は互いに接触していてもよいし、
接触していなくてもよい。
（封止方法） なお、封止材を封止する方法としては、型のキャビテ
ィー内に電気回路部材（電気的接続部材とそれに接続さ
れた電気回路部品からなる部材）を入れ、インジェクシ
ョンモールドでキャビティーに封止材を挿入することに
より封止すればよい。また、かかるインジェクションモ
ールド、押出成形法、中型法、中空成形法その他いかな
る方法で電気回路部材を封止してもよい。
さらに、上記封止材と板（板は封止材と異なる材質）
を併用してもよい。かかる封止形態としては、封止材の
表面の少なくとも一部に板が接合されている場合、封止
材により電気回路部品と電気的接続部材に接続されてい
る他の電気回路部品との少なくとも１つの少なくとも一
部に電気的接続部材と反対側の面で接合されている板の
少なくとも一部が埋め込まれている場合、及び封止材に
より電気回路部品と電気接続部材に接続されている電気
回路部品のいずれか１つ又は複数の側面近傍に配設され
た板の少なくとも一部が埋め込まれている場合がある。
（板） 板の性質は、封止材の材質と異なっていればいかなる
ものでもよい。
板厚としては、例えばステンレス板の場合、0.05〜0.
5mmが好ましい。
接合する場合、接合方法には特に限定されない。例え
ば、接着剤等を用いて貼り付ければよいし、その他の方
法であってもよい。
（キャップ） 本発明では、電気回路部品をキャップ封止してもよ
い。
ここで、キャップ封止とは、電気回路部品を包み込
み、内部に中空部が存在するように電気回路部品を封止
することである。
キャップは、１つの電気回路部品にのみ設けてもよい
し、複数の電気回路部品に設けてもよい。
なお、キャップ封止する場合、電気回路部品が電気的
接続部材にしっかり保持されるように封止することが好
ましい。たとえば、キャップの内部の面を、電気回路部
品の外側の表面形状に対応する形状とし、その面が電気
回路部品の外側の表面に当接するようにキャップ封止す
ればよい。
なお、キャップは、接着剤による貼り付け方法、機械
的方法、溶着による方法その他の任意の方法により、電
気回路部品あるいは他のキャップ（保持体の一方の面に
ある電気回路部品と他方の面にある電気回路部品の両方
がキャップ封止されている場合）に接合すればよい。
（キャップ封止の材質） キャップの材質は有機材料、無機材料、金属材料、又
はこれらの複合材料でもよい。
封止形態は電気回路部品１ケ又は複数を同一キャップ
で封止してもよい。また、キャップが電気回路部品を押
圧するように封止してもよいし、保持するように封止し
てもよい。
さらに、電気回路部品とキャツプの間に部材を介在さ
せて封止してもよい。この場合、複数の電気回路部品を
同一キャップで封止した方が効果が顕著となる。
キャップと電気回路部品その他との接合はいかなる方
法でもよい。
（調整用部材） 本発明ではキャップと電子回路部品との間に調整用部
材を介在せしめてもよい。
調整用部材の材料は、金属材料、無機材料、有機材料
のうちどれでもよいが、弾力性のある材料であることが
好ましい。。
また、形状は、電気回路部品の高さ方向の寸法が調整
できれば、どのような形状でもよい。
［作用］ （請求項１〜請求項７） 本発明では、上記した電気的接続部材を使用して電気
回路部品と他の電気回路部品とを接続しているので、電
気回路部品の接続部を外周縁部はもとより内部に配置す
ることも可能となり、接続部の数を増加させることがで
き、ひいては高密度化が可能となる。
また、電気的接続部材を薄くすることが可能であり、
この面からも電気回路部材の薄型化が可能となる。
さらに、電気的接続部材に使用する金属部材の量は少
ないため、たとえ、高価である金を金属部材として使用
したとしてもコスト低減が可能となる。
本発明では、弾性部材を用いて接続を行っているた
め、電気回路部品の接続部と電気的接続部材の金属部材
の接続部との間にかかる応力が一定になり、弾性部材を
使用しない場合に比べ接続抵抗のバラツキが一層少なく
なる。さらに、弾性部材の変形量、材料を適宜変化させ
れば接続部にかかる応力を変えることができ、容易に応
力の調整が可能である。
電気回路部品のすべてが押圧により接続されている
と、前記電気回路部品を極めて容易に着脱することがで
きる。
電気回路部品を着脱自在にしておくと、電気回路部品
に各種の不良が生じても容易に他の電気回路部品と交換
可能となり、製造コスト等のコストの減少を図ることが
できる。
（請求項２〜請求項７） 電気回路部品の一部が押圧により接続されており、他
の電気回路部品は押圧による接続以外の方法により接続
されていると、交換する必要がある電気回路部品（例え
ば歩留りが悪いとか、寿命が短いとか、故障が多いとか
の電気回路部品）を押圧により接続しておけば、これら
を容易に交換することができる。
（請求項３） 本発明において、電気回路部品が、電気接続部材を介
して、金属化及び／又は合金化により接続されている
と、電気回路部品同士が強固（強度的に強く）かつ確実
に接続されるので、接続抵抗値は小さく、そのバラツキ
も小さく、さらに機械的に強く、不良率の極めて低い電
気回路装置を得ることができる。
また、電気回路部品が、電気的接続部材を介して金属
化及び／又は合金化により接続されていると、電気回路
装置の作成工程中及び作成後において、治具等を使用し
て電気回路部品を保持する必要がなく、電気回路装置の
作成及び作成後の管理が容易である。
（請求項４） 電気的接続部材を積層すると、集積密度が高まり、設
計上の自由度が広がる。
（請求項５） 電気的接続部材同士を金属化／及び又は合金化により
接続すると、電気的接続部材同士が強固（強度的に強
く）かつ確実に接続されるので、接続抵抗値は小さく、
そのバラツキも小さく、さらに機械的に強く、不良率の
極めて低い電気回路装置を得ることができる。
（請求項６） 弾性部材が凸部を有していると、接続部間には、より
一層バラツキなく力がかかり、安定した接続が得られ
る。
（請求項７） 予め不良等が生じやすい電気回路部品にわかっている
ような場合には、その電気回路部品についての金属化及
び／又は合金化により形成された金属層又は合金層の融
点を他の電気回路部品についての融点をより低くしてお
けば、電気回路装置の使用時には電気回路部品同士が強
固（強度的に強く）かつ確実に接続されるので、接続抵
抗値は小さく、そのバラツキも小さく、さらに機械的に
強い電気回路装置が得られるとともに、一度不良等が発
生した場合には不良等の発生した電気回路部品のみを交
換することができ、製造コスト等のコストを減少させる
こともできる。
なお、本発明において、封止材を用いて封止する場
合、電気的接続部材は、金属部材が保持体中に埋め込ま
れて構成されているため、封止材を注入したときの封止
圧力、封止速度等に影響されることが少ないので、いか
なる封止方法でも用いることができる。つまり、従来で
きなかった熱可塑性樹脂のような非常に高圧な注入が要
求されるものによる封止も可能となった。
また、本発明において、封止材の表面の少なくとも一
部に板が接合されている場合、封止材により電気回路部
品と電気的接続部材に接続されている電気回路部品の少
なくとも１つの少なくとも一部に電気的接続部材と反対
側の面で接合されている板の少なくとも一部が埋め込ま
れている場合、又は封止材により電気回路部品と電気的
接続部材に接続されている電気回路部品のいずれか１つ
又は複数の側面近傍に配設された板の少なくとも一部が
埋め込まれている場合には、装置に内部応力が発生した
り、外部から力が加わったりしても応力集中を緩和で
き、応力集中から生ずることのある割れ等を防止するこ
とができる。また、この板は外界から電気回路部品に至
るまでの経路を長くする作用もあり、そのため外部から
の水等は電気回路部品に浸入しにくくなる。従って、装
置の信頼性を高めることができる。
なお、板の材質がステンレス等の金属、熱伝導性の良
いセラミック、カーボン、ダイヤモンド等である場合に
は、電気回路部品から発生した熱を速やかに外界へ放熱
することができるため、放熱特性の優れた電気回路装置
が得られる。さらに、板の材質が金属である場合には、
外界からのノイズを遮断でき、ノイズの影響を受けにく
い。さらに、電気回路部品から生じる電磁気ノイズを遮
断でき、ノイズの発生が少ない良好な特性の電気回路装
置が得られる。
また、本発明においてキャップ封止する場合、電気回
路装置が中空になっているので熱が加わっても熱応力の
発生が少なく、信頼性の高い電気回路装置が得られる。
また、キャップと電気回路部品を当接し、キャップに熱
伝導性の良い材料を用いた場合、電気回路部品から発生
した熱がキャップを介して迅速に外部に伝導するので、
より放熱特性が優れた電気回路装置を得られる。さら
に、キャップがノイズ遮蔽性の良い材料、特に鉄系等の
金属よりなる場合には、よりシールド効果が優れた電気
回路装置を得られる。また、キャップと電気回路部品の
間に調整用部材を介在させた場合、電気回路部品の高さ
のバラツキが生じる場合でも効率よく組み立てを行うこ
とが可能となる。
なお、本発明において、金属部材の絶縁体に熱伝導性
のよい材料を用いた場合、封止材に熱伝導性のよい粉
体、繊維、板状体、球状体等が分散されている場合、電
気回路部品から発熱される熱がより早く外界へ逃げ、熱
放散性の良い電気回路装置が得られる。また、金属部材
の絶縁体が電気回路部品の熱膨張係数に近い材料を用い
た場合、封止材に電気回路部品の熱膨張係数が近い粉
体、繊維、板状体、棒状体、球状体等の一種乃至複数種
が分散されている場合、熱膨張係数が電気回路部品の熱
膨張係数に近づき、熱が加わった場合に生ずることのあ
る、封止材、電気回路部品の割れ、あるいは電気回路部
品の特性変化という電気回路装置の信頼性を損なう現象
を防止でき、信頼性の高い電気回路装置が得られる。
さらに、絶縁体としてシールド効果が大きい材料を選
択することにより、電気回路部品から外界に出る電磁気
ノイズを減少させることができ、また、外界から電気回
路部品へ入るノイズを減少させることもできる。
［実施例］ （実施例１） 本発明の実施例１を第１図及び第２図に基づいて説明
する。
本実施例では、有機材料よりなる保持体111と、保持
体111中に埋設された複数の金属部材107とを有し、金属
部材107の一端が保持体111の一方の面において露出して
おり、また、金属部材107の他端が保持体111の他方の面
において露出している電気的接続部材であって、保持体
111に回路300が形成されている電気的接続部材125と； 複数の接続部105を有し、接続部105において、保持体
111の面において露出している金属部材107の端と押圧に
より接続されている回路基板104と； 複数の接続部194を有し、接続部194において、保持体
111の面において露出している金属部材107の端と押圧に
より接続されている回路基板184と； 電気的接続部材における電気回路部品104,184が接続
されている面とは反対側に設けられた弾性部材310と； 弾性部材310に押圧力（第１図（ｂ）矢印）を与える
ための手段（図示せず）； を少なくとも有している電気回路装置である。
本例においては回路基板104,184の片面に配線パター
ンが形成されている。
以下に本実施例をより詳細に説明する。
まず、電気的接続部材125の一製造例を説明しつつ電
気的接続部材125を説明する。
第２図に一製造例を示す。
まず、第２図（ａ）に示すように、20μｍφの金等の
金属あるいは合金よりなる金属線121を、ピッチを40μ
ｍとして棒122に巻き付け、巻き付け後、ポリイミド等
の樹脂123中に上記金属線121を埋め込む。埋め込み後上
記樹脂123を硬化させる。硬化した樹脂123は絶縁体とな
る。その後、点線124の位置でスライス切断し、電気的
接続部材125を作製する。このようにして作成された電
気的接続部材125を第２図（ｂ），（ｃ）に示す。
このように作製された電気的接続部材125において、
金属線121が金属部材107を構成し、樹脂123が保持体
（絶縁体）111を構成する。
この電気的接続部材125においては金属部材となる金
属線121同士は樹脂123により電気的に絶縁されている。
また、金属線121の一端は回路基板104側に露出し、他端
は回路基板184側に露出している。
本例では、電気的接続部材125の金属部材107のの回路
基板104,184側の端を保持体（樹脂絶縁体）111の面から
突出させている。このような電気的接続部材125の作製
は、例えば、電気的接続部材の片面を、金属線121が、
ポリイミド樹脂123から突出するまでエッチングすれば
よい（第３図）。
また、金属線121を突出させる方法としてはエッチン
グに限らず、他の化学的な方法又は機械的な方法を使用
してもよい。
なお、突出部を、電気的接続部材125を金属線121の位
置に凹部を持った型に挟み込み、金属線121の突起126を
つぶすことにより第５図に示すようなバンプ150を形成
してもよい。この場合金属線121は絶縁体111から脱落し
にくくなる。
なお、バンプを作製するのには突起を熱で溶融させ、
バンプを作製してもよいし、他のいかなる方法でもよ
い。
その後、電気的接続部材125に配線パターン300を作る
ために蒸着またはスパッタリング法で銅をつけ、不要部
分の銅をエッチングすることによりパターニングし、さ
らに金メッキをつける。パターニングのために銅を蒸着
し、パターニングし、金メッキをつけると述べたが、こ
の方法以外の方法を用いてパターニングを行ってもよ
い。なお、電気的接続部材125は保持体111の両面に配線
パターン300を有している。
次に、第１図（ａ）に示すように、回路基板104、電
気的接続部材125、回路基板184を用意する。本例で使用
する回路基板104、回路基板184は、その片面に配線パタ
ーンを有している。
なお、回路基板104の接続部105は、回路基板184の接
続部194及び電気的接続部材125の接続部108,109に対応
する位置に金属が露出している。
回路基板104の接続部105と電気的接続部材125の接続
部108とが、又は、回路基板184の接続部194と電気的接
続部材125の接続部109とが対応するように位置決めを行
い、位置決め後、シリコーン樹脂からできている弾性部
材310を押圧し接続する（第１図（ｂ））。
本例では、押圧による接続を行ったが、回路基板184
の接続部194と電気的接続部材125の接続部109とを金属
化及び／又は合金化して接続するか、電気的接続部材12
5の接続部108と回路基板104の接続部105を金属化及び／
又は合金化して接続してもよい。
以上のようにして作製した電気回路装置につきその接
続部の接続性を調べたところ高い信頼性をもって接続さ
れていた。
さらに、各種特性の信頼性も優れていた。
（実施例２） 第５図に実施例２を示す。
本例では電気的接続部材125の構成が以下に述べるよ
うに実施例１とは異なる。
本例の電気的接続部材125においては、金属部材同士
のピッチが実施例１で示したものよりも狭くなってい
る。ここで、第５図は実施例１を示す第１図（ｂ）の紙
面に直角方向の断面を考えた場合の図である。すなわ
ち、本例では、回路基板104,184の接続部105,194の間隔
よりも狭い間隔に金属部材107同士のピッチを設定して
ある。
つまり、実施例１では、回路基板104と回路基板184と
の接続位置に電気的接続部材125の接続位置を配置した
ため、電気的接続部材125の正確な位置決めが必要であ
ったが、本例では、回路基板104と回路基板184との位置
決めは必要であるが、電気的接続部材125との正確な位
置決めは不要となる。そのため、回路基板104と回路基
板184の接続寸法（d11,P11）と電気的接続部材の接続寸
法（d12,P12）を適切な値に選ぶことにより位置決めな
しで接続することも可能である。
他の点は実施例１と同様である。なお本例の回路基板
104には接続部105以外には絶縁膜106がある。
以上のようにして作製した電気回路装置につきその接
続部の接続性を調べたところ高い信頼性をもって接続さ
れていた。
さらに、各種特性の信頼性も優れていた。
（実施例３） 第６図に実施例３を示す。
実施例３は実施例１とは異なる。
実施例３の第６図（ａ），（ｂ）は、電気的接続部材
125に貼りつける弾性部材は、２つの弾性部材310,311か
らなり、電気的接続部材の両面の一部の異なった位置に
貼りつけてある。さらに、弾性部材311は接続部に対応
して凸部を有している。
さらに、金属部材107にはその両面に突起を設けてあ
る。
本例で使用する回路基板104,184も、実施例１と同様
に内部に多数の接続部105,194を有する片面に配線パタ
ーンを有している。
本例では、２カ所に存在している弾性部材310,311を
２ケ所で押圧し、電気的接続部材125の接続部と回路基
板104,184の接続部105,194を接続するものである。従っ
て着脱は別々の回路基板で行える。
第６図（ｃ）は第６図（ｂ）の電気的接続部材125を
曲げた例を示す図である。この電気的接続部材125を使
用すると押圧は１カ所で行え、高密度に実装することが
可能となる。
他の点は実施例１と同様である。
（実施例４） 第７図に実施例４を示す。
実施例４は実施例１とは異なる。すなわち、４個の電
気的接続部材125,128,129,130は両面に回路が形成され
ており、電気的接続部材129,130の接続部と電気的接続
部材130の接続部との接続は金属化／及び又は合金化に
より行われている。また、電気的接続部材128の接続部
と電気的接続部材125の接続部との接続は押圧により行
われている。
半導体素子181の接続部191と電気的接続部材125の接
続部との接続と、回路基板184の接続部194と電気的接続
部材130の接続部の接続、さらに半導体素子182の接続部
192と電気的接続部材128との接続は金属化及び／又は合
金化により行われている。半導体素子183の接続部193と
電気的接続部材129の接続部との接続は押圧により行わ
れている。
本例において、弾性部材310,311は半導体素子181側に
取り付けられている。弾性部材310は半導体素子182の接
続部192と半導体素子183の接続部193の一部とを押圧す
る。また、弾性部材311は半導体素子183の接続部193の
一部と回路基板184の接続部194を押圧する。
弾性部材311は半導体素子183の接続部193と回路基板1
84の接続部194の対応する位置に凸部を有している。
着脱は半導体素子182に接続された電気的接続部材128
と電気的接続部材125との間で行うようにした。
なお、半導体素子181の接続部191と電気的接続部材12
5とを金属化／及び又は合金化により接続した後、封止
材170により半導体素子181を封止した。
なお、電気的接続部材の製造は実施例１と同じである
が、大きさ、金属部材の配置、数量、形成された電気回
路の点において異なる。
（実施例５） 第８図に実施例５に使用する電気的接続部材を示す。
第８図（ａ）は電気的接続部材の製造途中の断面図、
第８図（ｂ）は上記電気的接続部材の斜視図、第８図
（ｃ）は上記の断面図である。
予めアルミナセラミックよりなる保持体111に、20μ
ｍφより大きい径の穴142をあけておく。次に穴142に20
μｍφのAu等の金属あるいは合金よりなる金属線121を
通し、樹脂123を保持体111と金属線121との間に入れ、
樹脂123を硬化させる。硬化した樹脂123は介在物とな
る。その後、金属線121を点線124の位置でスライス切断
し、電気的接続部材125を作製する。このようにして作
製した電気的接続部材125を第８図（ｂ），（ｃ）に示
す。
また、本例の電気的接続部材をエッチング加工して、
第３図に示すように突起を設けてもよいし、また、第４
図に示すようにバンプ150を設けてもよい。
次に回路を両面に設けて第８図（ｄ）に示す電気的接
続部材を作製する。
他の点は実施例１と同様である。
本例においても接続部は高い信頼性を持って接続され
ていた。
さらに、各種特性の信頼性も優れていた。
［発明の効果］ 本発明は以上のように構成したので次の数々の効果が
得られる。
（請求項１〜請求項６） 半導体素子と回路基板、リードフレーム等の電気回路
部品の接続に関し、信頼性の高い接続が得られる。従っ
て、従来用いられてきたワイヤボンディング方式、TAB
方式、CCB方式に代えることが可能となる。
本発明によると電気回路部品の接続部をいかなる位置
（特に内部）にも配置することができることからワイヤ
ボンディング方式、TAB方式よりもさらに多点接続が可
能となり、多ピン数接続向きの方式となる。さらに、電
気的接続部材の隣接金属間に予め絶縁物質が存在するこ
とにより隣接ピッチを狭くしても隣接金属間の電気的導
通が起こらないことによりCCB方式よりもさらに多点接
続が可能となる。
電気的接続部材において使用される金属部材の量は従
来に比べ微量であるため、仮に金属部材に金等の高価な
金属を使用しても従来より安価となる。
高密度の電気回路装置が得られる。
弾性部材を用いて接続を行っているため、電気回路部
品の接続部と電気的接続部材の金属部材の接続部との間
にかかる応力が一定になり、弾性部材を使用しない場合
に比べ接続抵抗のバラツキが一層少なくなる。さらに、
弾性部材の変形量、材料を適宜変化させれば接続部にか
かる応力を変えることができ、容易に応力の調整が可能
である。
電気回路部品のすべてが押圧により接続されている
と、前電気回路部品を極めて容易に着脱することができ
る。
電気回路部品を着脱自在にしておくと、電気回路部品
に各種の不良が生じても容易に他の電気回路部品と交換
可能となり、製造コスト等のコストの減少を図ることが
できる。
弾性部材が凸部を有しているので、接続部間には、よ
り一層バラツキなく力がかかり、安定した接続が得られ
る。
（請求項２〜請求項６） 電気回路部品の一部が押圧により接続されており、他
の電気回路部品は押圧による接続以外の方法により接続
されていると、交換する必要がある電気回路部品（例え
ば歩留りが悪いとか、寿命が短いとか、故障が多いとか
の電気回路部品）を押圧により接続しておけば、これら
を容易に交換することができる。
（請求項３） 本発明では、電気回路部品が、電気接続部材を介し
て、金属化及び／又は合金化により接続されているの
で、電気回路部品同士が強固（強度的に強く）かつ確実
に接続されるので、接続抵抗値は小さく、そのバラツキ
も小さく、さらに機械的に強く、不良率の極めて低い電
気回路装置を得ることができる。
また、電気回路部品が、電気的接続部材を介して金属
化及び／又は合金化により接続されていると、電気回路
装置の作成工程中及び作成後において、治具等を使用し
て電気回路部品を保持する必要がなく、電気回路装置の
作成及び作成後の管理が容易である。
（請求項４） 電気的接続部材を積層するので、集積密度が高まり、
設計上の自由度が広がる。
（請求項５） 電気的接続部材同士を金属化／及び又は合金化により
接続するので、電気的接続部材同士が強固（強度的に強
く）かつ確実に接続され、接続抵抗値は小さく、そのバ
ラツキも小さく、さらに機械的に強く、不良率の極めて
低い電気回路装置を得ることができる。
（請求項６） 予め不良等が生じやすい電気回路部品がわかっている
ような場合には、その電気回路部品についての金属化及
び／または合金化により形成された金属層又は合金層の
融点を他の電気回路部品についての融点より低くしてお
けば、電気回路装置の使用時には電気回路部品同士が強
固（強度的に強く）かつ確実に接続されるので、接続抵
抗値は小さく、そのバラツキも小さく、さらに機械的に
強い電気回路装置が得られるとともに、ひとたび不良等
が発生した場合には不良等の発生した電気回路部品のみ
を交換することができ製造コストを減少させることもで
きる。
なお、請求項に記載した発明の実施態様については以
下の効果が得られる。
1.樹脂封止する場合、封止材を高圧で注入できるので定
圧トランスファー用熱硬化樹脂はもちろんのこと、高圧
で注入する必要のある熱可塑性樹脂でも封止が可能であ
る。
2.封止材中に金属、合金、セラミックの一種又は複数種
の粉体又は繊維の一方又は両方を分散させた場合、封止
材の熱膨張係数が電気回路部品の熱膨張係数に近づくこ
とから、熱が加わっても熱応力の発生が少なく、信頼性
の高い電気回路装置、ひいては信頼性の高い半導体装置
が得られる。
また、封止材中に分散させる材料として、金属、合金
セラミックから一種又は負数種の熱伝導性が良い材料を
選ぶと、電気回路部品から発生した熱が速く放散し、放
熱特性の良好な電気回路装置ひいては放熱特性の良好な
半導体装置が得られる。
3.本発明においてキャップ封止する場合、電気回路装置
が中空になっているので熱が加わっても熱応力の発生が
少く、信頼性の高い電気回路装置が得られる。また、キ
ャップと電気回路部品を当接し、キャップに熱伝導性の
良い材料を用いた場合、電気回路部品から発生した熱が
キャップを介して迅速に外部に伝導するので、より放熱
特性が優れた電気回路装置を得られる。さらに、キャッ
プがノイズ遮蔽性の良い材料、特に鉄系等の金属よりな
る場合には、よりシールド効果が優れた電気回路装置を
得られる。
4.キャップと電気回路部品の間に調整用部材を介在させ
た場合、電気回路部品の高さのハラツキが生じる場合で
も効率よく組み立てを行うことが可能となる。
5.封止材の表面の少くとも一部に板が接合されている場
合、電気回路部品に板が接合されその少くとも１つの少
くとも一部が封止材で埋め込まれている場合、及び、電
気回路部品の近傍に配設された板の少くとも一部が埋め
込まれている場合には、装置に内部応力が発生したり外
部から力が加わったりしても応力集中を緩和でき、応力
集中から生ずることのある割れ等を防止することができ
る。また、この板は外界から電気回路部品に至るまでの
経路を長くする作用もあり、そのため外部からの水等は
電気回路部品に浸入しにくくなる。従って、装置の信頼
性を高めることができる。
6.板の材質がステンレス等の金属、熱伝導性の良いセラ
ミック、カーボン、ダイヤモンド等である場合には、電
気回路部品から発生した熱を速やかに外界へ放熱するこ
とができるため、放熱特性の優れた電気回路装置が得ら
れる。さらに、板の材質が金属である場合には、外界か
らのノイズを遮断でき、ノイズの影響を受けにくく、さ
らに、電気回路部品から生ずる電磁気ノイズを遮断でき
ノイズの発生が少ない良好な特性の電気回路装置が得ら
れる。
7.電気的接続部材の保持体の絶縁材料中に金属材料の粉
体または繊維都の一種又は複数種を包含せしめた場合に
は、シールド効果の高い電気回路装置が得られる。
8.電気的接続部材の保持体を、熱伝導性の良い金属材
料、無機材料の一種または複数種よりなる粉体あるいは
繊維の一方または両方を絶縁体に分散させて構成した保
持体とするか、あるいは、電気的導電部材が絶縁される
ように金属材料を絶縁材中に絶縁して構成した保持体と
する場合には、電気回路部品から発熱した熱が電気回路
部材さらには他の電気回路部品を介して外部に放熱し得
るため、熱放散性の良好な電気回路装置が得られる。
9.電気的接続部材の絶縁体に、比較的電気回路部品の熱
膨張係数に近い熱膨張係数を有する金属材料、無機材料
の一種または複数種の粉体または繊維の一方または両方
を分散せしめると熱膨張係数が電気回路部品の熱膨張係
数に近づくことから、熱が加わっても熱応力の発生が少
なく、信頼性の高い電気回路装置、ひいては信頼性の高
い半導体装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、実施例を示す断面図であり、第１図（ａ）は
接続前、第１図（ｂ）は接続後の状態を示す。 第２図、第３図および第４図は、実施例１に使用する電
気的接続部材の一製造方法例を説明するための図であ
り、第２図（ａ）は断面図、第２図（ｂ）は斜視図、第
２図（ｃ）は断面図、第３図（ａ）は斜視図、第３図
（ｂ）は断面図、第４図は断面図である。 第５図は実施例２を示す断面図である。 第６図実施例３を示し、第６図（ａ）は接続目の状態を
示す斜視図、第６図（ｂ）および第６図（ｃ）は接続後
の状態を示す断面図である。 第７図は実施例４を示す断面図である。 第８図は実施例５を示し、第８図（ａ）は実施例５にお
いて使用する電気的接続部材の一製造方法を説明するた
めの断面図であり、第８図（ｂ），（ｄ）は斜視図、第
８図（ｃ）は断面図である。 第９図乃至第16図までは従来例を示す図である。 （符号の説明） １……リードフレーム、２……リードフレームの素子搭
載部、３……銀ペースト、4,4′……半導体素子、5,5′
……半導体素子の接続部、６……リードフレームの接続
部、７……極細金属線、８……樹脂、９……半導体装
置、10……半導体素子の外周縁部、11……リードフレー
ムの素子搭載部の外周縁部、16……キャリアフィルム基
板、17……キャリアフィルム基板のインナーリード部、
20……樹脂、21……樹脂、31……半田バンプ、32……回
路基板、33……回路基板の接続部、51……回路基板、52
……回路基板の接続部、54……電気的接続部材の接続
部、55……リードフレーム、70,70′……金属材、71,7
1′……絶縁膜、72,72′……絶縁膜の露出面、73,73′
……金属材の露出面、75,75′……回路基板、76,76′…
…回路基板の接続部、77……異方性導電膜の絶縁物質、
78……異方性導電膜、79……導電粒子、81……エラスチ
ックコネクタの絶縁物質、82……エラスチックコネクタ
の金属線、83……エラスチックコネクタ、103……絶縁
膜、106……絶縁膜、104……電気回路部品（回路基
板）、105……接続部、107……電気的導電部材（金属部
材）、108……接続部、109……接続部、111……保持体
（絶縁体）、121……金属線、122……棒、123……樹
脂、124……点線、125……電気的接続部材、128,129,13
0……電気的接続部材、142……穴、150……バンプ、170
……封止材、181,182,183……半導体素子、184……回路
基板、191,192,193,194,197……接続部、201,202,203,2
04……半導体素子、206,207,208,209,210……接続部、3
00……電気回路、310,311……弾性部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲榊▼ 隆 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 羽賀 俊一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 市田 安照 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 小西 正暉 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−136320（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−126258（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−50884（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−184553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−139635（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−159741（ＪＰ，Ｕ)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電気的絶縁材料よりなる保持体と、該保持
    体中に埋設された複数の金属部材とを有し、該金属部材
    の一端が該保持体の一方の面において露出しており、ま
    た、該金属部材の他端が該保持体の他方の面において露
    出している電気的接続部材であって、該保持体に回路が
    形成されている電気的接続部材と； 複数の接続部を有し、該接続部において、該保持体の面
    において露出している該金属部材が押圧により接続され
    ている電気回路部品と； 該電気的接続部材における、該電気回路部品が接続され
    ている面とは反対側の面に設けられた弾性部材と； 該弾性部材に押圧力を与えるための手段と； を有し、 該弾性部材は、該電気的接続部材側の面とは反対側の面
    に、電気的接続部材の金属部材の位置に対応して又は電
    気的接続部材の金属部材の位置群に対応して１以上の凸
    部を有していることを特徴とする電気回路装置。
  2. 【請求項２】電気的絶縁材料よりなる保持体と、該保持
    体中に埋設された複数の金属部材とを有し、該金属部材
    の一端が該保持体の一方の面において露出しており、ま
    た、該金属部材の他端が該保持体の他方の面において露
    出している電気的接続部材であって、該保持体に回路が
    形成されている電気的接続部材と； 複数の接続部を有し、該接続部において、該保持体の面
    において露出している該金属部材が押圧により接続され
    ている電気回路部品と； 複数の接続部を有し、該接続部において、該保持体の面
    において露出している該金属部材が押圧以外の方法によ
    り接続されている電気回路部品と； 該電気的接続部材における、該電気回路部品が押圧によ
    り接続されている面とは反対側の面に設けられた弾性部
    材と； 該弾性部材に押圧力を与えるための手段と； を有し、 該弾性部材は、該電気的接続部材側の面とは反対側の面
    に、電気的接続部材の金属部材の位置に対応して又は電
    気的接続部材の金属部材の位置群に対応して１以上の凸
    部を有していることを特徴とする電気回路装置。
  3. 【請求項３】請求項２の電気回路装置において、押圧以
    外の方法による接続は、電気回路部品の接続部と金属部
    材の端とを金属化及び／又は合金化することによる接続
    であることを特徴とする電気回路装置。
  4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３の電気回路装置にお
    いて、該電気的接続部材は、２以上の電気的接続部材を
    積層して１つの電気的接続部材を構成したものであり、
    回路は少なくとも１つの電気的接続部材の保持体の少な
    くとも１つの面、又は保持体中に形成されていることを
    特徴とする電気回路装置。
  5. 【請求項５】請求項４の電気回路装置において、積層さ
    れた電気的接続部材同士はその金属部材の端同士を金属
    化及び／又は合金化することにより接続されていること
    を特徴とする電気回路装置。
  6. 【請求項６】請求項３の電気回路装置において、少なく
    とも２以上の電気回路部品が金属化及び／又は合金化に
    より接続されており、着脱したい電気回路部品について
    の金属化及び／又は合金化により形成された金属及び／
    又は合金層の融点が、着脱しない電気回路部品について
    の金属化及び／又は合金化により形成された金属層及び
    ／又は合金層の融点より低いことを特徴とする電気回路
    装置。
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