JPH10308411A - 半導体素子の接続構造及びその接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固着力が高く安定した電気的接続を得られる
半導体素子の接続構造を提供する。 【解決手段】 第１接続電極（１２）が形成された半導
体素子（１０）と，第１接続電極に対応する第２接続電
極（１６）が形成された部品（１４）とを相互に電気的
に接続する半導体素子の接続構造を形成するにあたり，
第１接続電極と第２接続電極を相互に共晶接合または合
金接合を形成する金属材料から構成し，半導体素子の第
１接続電極以外の部分には熱可塑性合成樹脂材料から成
る半導体素子保護用の保護層（２０）を形成し，第１接
続電極と第２接続電極とを接触させて加熱することによ
り，接触界面に共晶接合または合金接合を形成するとと
もに，部品の第２接続電極以外の部分と保護層とを接触
させて樹脂固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，半導体素子の接続
構造及び接続方法にかかり，特にバンプを用いて半導体
素子を基板や他の半導体素子などの部品に接続する接続
構造及び接続方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より，液晶パネルなどの透明電極
（ＩＴＯ）に対して駆動用ＩＣチップなどの半導体素子
を接続するに際して，半導体素子の電極上にバンプを形
成し，このバンプを介して半導体素子と透明電極とを電
気的に接続する方法が知られている。例えば特公平４−
５０７４５号（特開昭６２−２４４１４２号）公報に
は，半導体素子の電極上にバンプを設け，このバンプと
電子部品である液晶パネルの透明電極との間に，弾性を
有する弾性粉体を合成樹脂材料に分散して得られた異方
性導電接着剤層を配し，電気的接続を実現する方法が開
示されている。

【０００３】上記のような従来の接続方法では，バンプ
と透明電極との間に介在する導電性粉体が分散された異
方性導電接着剤層を加圧した状態で固化している。その
結果，バンプと透明電極との間が導電性粉体を介して電
気的に接続されるとともに，半導体素子を液晶パネルに
固定することも可能となる。

【０００４】すなわち，加圧によりバンプと透明電極間
に存在する導電性粉体が弾性変形し，バンプと透明電極
との間の導電性粉体が存在しない部分に樹脂が入り込
み，そのまま固化されることにより，バンプと透明電極
間に所望の電気的接続構造が実現される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記の
ような従来の接続構造では，バンプと透明電極間の接続
は，その間に充填され固化される樹脂材料の固着力だけ
に依存しているため，比較的高い温度領域，例えば８０
℃以上で樹脂が軟化したり，あるいは高温多湿環境で樹
脂材料が劣化したりした場合には，導通不良が生じるこ
とがあり，その適用範囲が限定的であり，また高い信頼
性を実現することが困難であった。

【０００６】本発明は，従来の半導体素子の接続構造及
びその接続方法が有する上記問題点に鑑みて成されたも
のであり，環境変化に強く，従ってその適用範囲が広
く，しかも確実な電気的接続を実現可能であり，より強
固な固着力を得ることが可能な，新規かつ改良された半
導体素子の接続構造及びその接続方法を提供することを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明の第１の観点によれば，第１接続電極が形成
された半導体素子と，第１接続電極に対応する第２接続
電極が形成された部品とを相互に電気的に接続する半導
体素子の接続構造が提供される。そして，この半導体素
子の接続構造は，請求項１に記載のように，第１接続電
極と第２接続電極は相互に共晶接合または合金接合を形
成する金属材料から成り，半導体素子の第１接続電極以
外の部分には合成樹脂材料，例えば熱可塑性合成樹脂材
料や紫外線硬化型合成樹脂材料から成る半導体素子保護
用の保護層が形成され，第１接続電極と第２接続電極と
を接触させて接触界面に共晶接合または合金接合を形成
し，部品の第２接続電極以外の部分と保護層とを接触さ
せて樹脂固定したことを特徴としている。

【０００８】かかる構成によれば，樹脂の固着力だけで
はなく共晶結合または合金結合の固着力を接触界面に作
用させることができるので，従来の接続構造よりも強固
な固着力を得ることができるとともに，安定的な電気的
導通経路を形成することが可能である。また，接続部に
バンプなどの突起電極を形成する必要がなく，接続部に
樹脂をさらに充填する必要もないため，実装コストを削
減できる。

【０００９】また，請求項２に記載のように保護層を第
１接続電極と第２接続電極との接合温度で熱溶融する熱
可塑性樹脂材料から構成すれば，共晶結合または合金結
合の形成と同時に熱可塑性樹脂を硬化させることができ
るので容易に所望の接続構造を得ることができる。

【００１０】さらに，請求項３に記載のように，第２接
続電極の形状を，先端に向かって先細り形状であり，か
つ先端部の中央部がもっとも高くなるように形成した
り，あるいは請求項４に記載のように，第２接続電極の
先端部に凹凸部を形成すれば，より確実な電気的接続を
実現することが可能である。その際に，第２接続電極の
先端部の中央部から外側方向に向けて傾斜を有するよう
に構成しても良い。

【００１１】さらに，請求項５に記載のように，第１接
続電極として，アルミニウム電極または表層にアルミニ
ウム層若しくは金層が形成された多層電極を使用し，第
２接続電極として，金電極または表層に金層が形成され
た多層電極を使用すれば，上記のような優れた作用効果
を有する半導体素子の接続構造をより簡単に実現するこ
とができる。

【００１２】さらに，本発明の第２の観点によれば，第
１接続電極が形成された半導体素子と，第１接続電極に
対応する第２接続電極が形成された部品とを相互に電気
的に接続する半導体素子の接続方法が提供される。そし
て，この半導体素子の接続方法は，第１接続電極と第２
接続電極を相互に共晶接合または合金接合を形成する金
属材料から構成するとともに，半導体素子の第１接続電
極以外の部分に熱可塑性樹脂材料から成る半導体素子保
護用の保護層を形成する工程と，第１接続電極と第２接
続電極とが相互に接触するとともに，半導体素子の保護
層と部品の第２接続電極以外の部分とが相互に接触する
まで加圧する工程と，加圧した状態で，接触界面に共晶
接合または合金接合が形成され，保護層が溶融して半導
体素子と部品とを樹脂固定できる温度範囲まで加熱する
工程とから成ることを特徴としている。

【００１３】かかる構成によれば，接触界面に安定的か
つ確実な電気的接続を実現可能な共晶接合または合金接
合を形成すると同時に，樹脂により接続部を固着するこ
とがきるので，より強固な固着力とより安定した電気的
経路の確保を実現できる。また，従来の方法のように，
接続部にバンプなどの突起電極を形成する工程や，接続
部にさらに樹脂を充填する工程が不要となるので，実装
コストを削減することができる。

【００１４】さらに，請求項７に記載のように，保護層
を，加圧前の状態において，第１接続電極と第２接続電
極との総厚みよりも厚い厚みを有するように構成すれ
ば，より強固で確実な接続構造を得ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら本
発明にかかる半導体素子の接続構造およびその接続方法
の好適な実施形態について説明する。

【００１６】（第１の実施形態）図１は，本実施の形態
にかかる半導体素子の接続方法が適用された接続部の構
造を部分的に破断して示す略断面図である。図中，１０
はＩＣチップなどの半導体素子であり，この半導体素子
１０の表面には，入出力端子となる接続電極１２，例え
ばＡｌ電極が形成されている。また，１４は，半導体素
子１０が接続される部材，例えばＬＥＤアレイのような
能動部品であり，この部品１４の表面には接続電極１６
が形成されている。

【００１７】この部材１４の表面に付される接続電極１
６は，能動部品の出力部（図示せず。）とオーミック接
続を得るためのバリア電極（図示せず。）を介して接続
されており，例えばＡｕからなる接続電極１６が，半導
体素子１０へ向けて突出するように形成されている。

【００１８】半導体素子１０の各接続電極１２は，部品
１４の接続電極１６に対応する位置に形成されており，
接続電極１６と接触するための開口部１８が形成されて
いる。また，半導体素子１０の開口部１８以外は保護層
２０で被覆されている。

【００１９】かかる保護層１８は絶縁性を有する熱可塑
性樹脂材料，例えばエポキシ系の熱可塑性合成樹脂材料
から成り，例えば，２００℃から３００℃の熱を加える
と，軟化して接着剤として作用するものである。

【００２０】次に，図２を参照しながら，本実施の形態
にかかる半導体素子の接続構造の形成方法について説明
する。まず，半導体素子１０と部品１４とを結合するた
めには，図２（ａ）に示すように，半導体素子１０の接
続電極１２および部品１４の接続電極１６とが相互に間
隔を置いて対向配置される。次いで，半導体素子１０の
接続電極１２と部品１４の接続電極１６とを圧接するた
めに，半導体素子１０と部品１４とが相互に押圧され
る。

【００２１】このように，半導体素子１０の接続電極１
２と部品１４の接続電極１６とを圧接していくと，やが
て図２（ｂ）に示すように，接続電極１２と接続電極１
６の各電極表面が相互に接触し，互いの電極の表面酸化
膜を破壊する。

【００２２】そして，半導体素子１０の接続電極１２と
部品１４の接続電極１６とを圧接した状態で，これらの
接続部を所定の温度範囲，例えば２００℃〜３００℃ま
で加熱することにより，図２（ｃ）に示すように，圧接
部に両金属間の共晶結合２２を形成することができる。
しかも，この加熱温度範囲において保護層２０の合成樹
脂材料が軟化するので，半導体素子１０と部品１４とが
相互に電気的に接続された状態で半導体素子１０と部品
１４の間に樹脂が充填される。

【００２３】なお，保護層２０の厚みは，半導体素子１
０の接続電極１２と部品１４の接続電極１６が接触した
ときの両電極の総厚よりも厚く設定されているので，接
続電極１２と接続電極１６が接触した際に，保護層２０
は部品１４の表面に接触して絶縁層を形成する。

【００２４】そして，かかる状態で接続部を冷却すれ
ば，保護層２０の合成樹脂材料が硬化し，電気的接続経
路が形成された状態で半導体素子１０と部品１４が固着
され，所望の半導体素子の接続構造を形成できる。

【００２５】ここで，半導体素子１０の接続電極１２と
して，例えばＡｌを使用し，部品１４の接続電極１６と
して，例えばＡｕを使用した場合には，接続部を２５０
℃〜３５０℃程度まで加熱することによって，接続部に
共晶結合２２を形成することが可能であり，その際に，
保護層２０を形成する合成樹脂材料としてエポキシ系熱
可塑性樹脂をすれば，その温度範囲で合成樹脂が軟化
し，半導体素子１０と部品１４間に充填され，その後冷
却により固着させることにより，良好な電気的接続状態
を保持したまま，半導体素子１０と部品１４とを相互に
結合することができる。

【００２６】また，半導体素子１０の接続電極１２にＡ
ｕを使用すれば，合成樹脂材料を軟化させることが可能
な温度範囲で容易に合金接合を形成することができる。
このように，本発明は，合成樹脂材料を軟化させること
が可能な温度範囲で共晶結合または合金結合を形成する
金属材料同士の組合わせであれば，半導体素子１０の接
続電極１２及び部品１４の接続電極１６の材料として，
任意の材料を使用することが可能であり，例えば低融点
半田やインジウム等を適宣採用することができる。

【００２７】また，上記実施の形態では，保護層２０を
半導体素子１０に形成したが，保護層２０は半導体素子
１０に形成しなければならないものではなく，半導体素
子１０または部品１１のいずれか一方に形成すれば同様
の効果を得ることができる。また，保護層１４の合成樹
脂材料としては，半導体素子１０と部品１４とを所定の
外部エネルギーを作用させることにより樹脂固定できる
材料であれば良く，熱可塑性樹脂材料に代えて，半硬化
状態で形成された熱可塑性合成樹脂材料や，紫外線硬化
型合成樹脂材料を用いることができる。

【００２８】以上説明したように，第１の実施形態によ
れば，半導体素子１０に形成する接続電極１２と部品１
４に形成する接続電極１６の圧接部に共晶結合または合
金結合を形成することができるため，その接合部に樹脂
の固着力だけでなく，共晶結合または合金結合の固着力
を作用させることができる。このため，従来の異方性導
電接着剤による接続構造よりも，半導体素子１０を部品
１４に対して確実な電気的導通状態を保持しながら強固
に固着することができる。

【００２９】また，本実施の形態によれば，従来の方法
のように，接続部にバンプなどの十数ミクロンの突起電
極を形成する工程や，接続部にさらに樹脂を充填する工
程が不要となるので，実装コストを削減することができ
る。

【００３０】（第２の実施形態）図３には，本発明の第
２の実施形態にかかる半導体素子の接続構造及びその接
続方法が示されている。なお，この第２の実施形態の基
本的構成は，第１の実施形態の構成とほぼ同様であり，
従って，実質的に同一の構成及び機能を有する構成要素
について，同一の符号を付することにより重複説明を省
略する。ただし，この第２の実施形態においては，第１
の実施形態と異なり，部品１４の接続電極１６ａの形状
が異なっている。また，この第２の実施形態では，保護
層２０ａをスクリーン印刷技術を用いて形成してあるた
め，半導体素子１０の接続電極１２上に設けられた保護
層２０ａの開口端部１８ａの周囲形状が傾斜部２１を有
している点を特徴としている。

【００３１】次に，図３（ａ）〜（ｃ）を参照しなが
ら，本発明の第２の実施形態にかかる半導体素子の接続
構造の形成方法について説明する。まず，半導体素子１
０と部品１４とを結合するに際しては，図３（ａ）に示
す如く，第１の実施形態と同様に，半導体素子１０の接
続電極１２と部品１４の接続電極１６ａとが相互に間隔
を置くように対向配置され，接続電極１２と接続電極１
６ａとを圧接するように半導体素子１０と部品１４とが
相互に押圧される。

【００３２】ここで，本実施の形態によれば，半導体素
子１０の各接続電極１２上に設けられた保護層２０ａの
開口端部１８ａの周囲に滑らかな傾斜部２１が形成され
ており，また部品１４の接続電極１６ａの先端形状が底
部よりも細く形成されているため，接続電極１６ａの先
端部は保護層２０ａの開口端部１８ａと容易かつ確実に
位置合わせされ，押圧するだけで容易に嵌合させること
ができる。

【００３３】このようにして，半導体素子１０の接続電
極１２と部品１４の接続電極１６ａとを圧接することに
より，図３（ｂ）に示す如く，接続電極１２と接続電極
１６ａの互いの電極表面が接触し，互いの電極の表面酸
化膜が破壊される。その際に，部品１４側の接続電極１
６ａの形状が，その先端が底部よりも細く，かつその先
端部の中央部が最も高くなっているため，圧接時の加圧
が先端部の中央部に集中し，半導体素子１０側の接続電
極１２の中央部付近を変形させ，その内部に突出するの
で，より確実なコンタクトを得ることができる。

【００３４】そして，半導体素子１０の接続電極１２と
部品１４の接続電極１６ａとを圧接した状態で，接続部
を加熱することにより，図３（ｃ）に示すように，圧接
部に両金属間の共晶結合２２を形成することができる。
また，接続部の加熱により，保護層２０ａの合成樹脂材
料も軟化するので，半導体素子１０と部品１４とが接続
電極１２，１６ａを介して相互に電気的に接続された状
態で，半導体素子１０と部品１４との間に樹脂を均一に
行き渡らすことができる。そして，かかる状態で接続部
を冷却すれば，半導体素子１０と部品１４とをその電気
的導通状態を確保した上で固着することができる。

【００３５】以上説明したように，本発明の第２の実施
形態によれば，第１の実施形態と比較して，部品１４側
の接続電極１６ａの形状をその先端部が底部よりも細
く，かつその先端部の中央部が最も高く，その先端部の
外形位置に向かって傾斜する形状としたため，圧接時の
加圧を先端部に集中させ，半導体素子１０側の接続電極
１２を変形させ，その内部に部品１４側の接続電極１６
ａを突出させることができるので，第１の実施形態の場
合よりもより強固でより深い共晶結合または合金結合を
形成することができる。

【００３６】（第３の実施例）図４には，本発明の第４
の実施形態にかかる半導体素子の接続構造及びその接続
方法が示されている。この第３の実施形態の基本的構成
は，先に説明した第２の実施形態とほぼ同様であり，従
って，実質的に同一の構成及び機能を有する構成要素に
ついては，同一の符号を付することにより重複説明を省
略する。ただし，この第３の実施形態においては，部品
１４側の接続電極１６ｂの形状を，その先端が底部より
も細く，かつその先端部に凹凸部１７を有する形状とし
ている点に特徴を有している。

【００３７】次に，図４（ａ）（ｂ）を参照しながら，
本発明の第３の実施形態にかかる半導体素子の接続構造
の形成方法について説明する。まず，半導体素子１０と
部品１４とを結合するに際しては，図４（ａ）に示す如
く，第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に，半導
体素子１０の接続電極１２と部品１４の接続電極１６ｂ
とが相互に間隔を置くように対向配置され，接続電極１
２と接続電極１６ｂとを圧接するように半導体素子１０
と部品１４とが相互に押圧される。

【００３８】このようにして，半導体素子１０の接続電
極１２と部品１４の接続電極１６ｂとを圧接することに
より，図４（ｂ）に示す如く，接続電極１２と接続電極
１６ｂの互いの電極表面が接触し，互いの電極の表面酸
化膜が破壊される。その際に，本実施の形態によれば，
部品１４の接続電極１６ｂの先端に，凹凸部１７が形成
されているために，圧接時の加圧が先端部の突起部に集
中し，半導体素子１０側の接続電極１２を変形させ，凹
凸部１７が接続電極１２の内部に突出する。

【００３９】そして，半導体素子１０の接続電極１２と
部品１４の接続電極１６ｂとを圧接した状態で，接続部
を加熱することにより，図４（ｂ）に示すように，圧接
部に両金属間の共晶結合２２を形成することができる。
その際に，凹凸部１７が半導体側の接続電極１２の内部
に突出するので，より確実にかつ広い範囲で共晶結合２
２を形成することができる。先の実施形態と同様に，ま
た，接続部の加熱により，保護層２０ａの合成樹脂材料
も軟化するので，半導体素子１０と部品１４とが接続電
極１２，１６ｂを介して相互に電気的に接続された状態
で，半導体素子１０と部品１４との間に樹脂を均一に行
き渡らすことができる。そして，かかる状態で接続部を
冷却すれば，半導体素子１０と部品１４とをその電気的
導通状態を確保した上で固着することができる。

【００４０】以上説明したように，本発明の第３の実施
形態によれば，部品１４側の接続電極１６ｂの形状をそ
の先端部が底部よりも細く，かつその先端部に凹凸部１
７を設けた形状としたため，圧接時の加圧を凹凸部１７
に集中させ，半導体素子１０側の接続電極１２を変形さ
せ，その内部に部品１４側の接続電極１６ｂの凹凸部１
７を突出させることができるので，第１の実施形態や第
２の実施形態の場合よりもより強固でより深い共晶結合
または合金結合を形成することができる。

【００４１】（第４の実施形態）図５には，本発明の第
４の実施形態にかかる半導体素子の接続構造及びその接
続方法が示されている。この第４の実施形態の基本的構
成は，先に説明した第１〜第３の実施形態とほぼ同様で
あり，従って，実質的に同一の構成及び機能を有する構
成要素については，同一の符号を付することにより重複
説明を省略する。ただし，この第４の実施形態において
は，半導体素子１０側の接続電極１２ｃとして，下地電
極１２ｄと表層電極１２ｅから成る多層電極を使用し，
部品１４側の接続電極１６ｃとして下地電極１６ｄと表
層電極１６ｅから成る多層電極を使用した点に特徴を有
している。そして，半導体素子１０側の接続電極１２ｃ
の表層電極１２ｅとしてアルミニウムまたは金を使用
し，部品１４側の接続電極１６ｃの表層電極１６ｅとし
て，金材料を使用したものである。

【００４２】次に図５（ａ）〜（ｃ）を参照しながら，
本発明の第４の実施形態にかかる半導体素子の接続構造
の形成方法について説明する。まず，半導体素子１０と
部品１４とを結合するに際しては，図４（ａ）に示す如
く，第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に，半導
体素子１０の接続電極１２ｃと部品１４の接続電極１６
ｃとが相互に間隔を置くように対向配置され，接続電極
１２ｃと接続電極１６ｃとを圧接するように半導体素子
１０と部品１４とが相互に押圧される。

【００４３】ここで，本実施形態においては，半導体素
子１０側の接続電極１２ｃの下地電極１２ｄと部品１４
側の接続電極１６ｃの下地電極１６ｄは，半導体素子１
０と部品１４間の押圧力を，表層電極１２ｅと表層電極
１６ｅに集中させる役割を果たすため，下地電極１２ｄ
及び下地電極１６ｄとしては，表層電極１２ｅ及び表層
電極１６ｅよりも荷重に対する変形量の少ない金属材
料，あるいはヤング率が高く，硬度の高い金属材料，例
えばニッケルや白金などを使用することができる。

【００４４】かかる構成により，押圧力が表層電極１２
ｅ及び表層電極１６ｅに集中すると，図５（ｂ）に示す
ように，半導体素子１０側の表層電極１２ｅと部品１４
側の表層電極１６ｅの互いの電極表面が接触し，互いの
電極の表面酸化膜を破壊するとともに互いの電極表面の
細かな凹凸同士がかみ合う状態を形成する。

【００４５】このように，半導体素子１０側の表層電極
１２ｅと部品１４側の表層電極１６ｅとを圧接させた状
態で，接続部を加熱することにより，図５（ｃ）に示す
ように，圧接部に両金属間の共晶結合２２が形成され
る。また，接続部の加熱により，保護層２０の合成樹脂
材料も軟化するので，半導体素子１０と部品１４とが接
続電極１２ｃ，１６ｃを介して相互に電気的に接続され
た状態で，半導体素子１０と部品１４との間に樹脂を均
一に行き渡らすことができる。そして，かかる状態で接
続部を冷却すれば，半導体素子１０と部品１４とをその
電気的導通状態を確保した上で固着することができる。

【００４６】以上説明したように，本実施の形態によれ
ば，第１〜第３の実施形態に比較して，半導体素子１０
側の接続電極１２ｃとして，下地電極１２ｄと表層電極
１２ｅから成る多層電極を使用し，部品１４側の接続電
極１６ｃとして下地電極１６ｄと表層電極１６ｅから成
る多層電極を使用し，下地電極１２ｄと下地電極１６ｄ
を構成する電極材料として，表層電極１２ｅと表層電極
１６ｅを構成する電極材料よりも荷重に対する変形量の
少ない金属材料を使用しているため，圧接時の加圧力を
表層電極１２ｅと表層電極１６ｅに集中させることがで
きるため，先の実施形態よりも，より強くより深い共晶
結合または合金結合を形成することが可能である。

【００４７】以上，添付図面を参照しながら本発明にか
かる半導体素子の接続構造及びその接続方法の好適な実
施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定さ
れない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された
技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例
に想到しうることは明らかであり，それらについても当
然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
半導体素子に形成する接続電極と部品に形成する接続電
極の圧接部に共晶結合または合金結合を形成することが
できるため，その接合部に樹脂の固着力だけでなく，共
晶結合または合金結合の固着力を作用させることができ
る。このため，従来の異方性導電接着剤による接続構造
よりも，半導体素子を部品に対して確実な電気的導通状
態を保持しながら強固に固着することができる。その際
に，本発明によれば，接続電極の先端部の形状を変える
ことで，より強固で深い共晶結合を形成することができ
る。

【００４９】また，本発明によれば，従来の方法のよう
に，接続部にバンプなどの十数ミクロンの突起電極を形
成する工程や，接続部にさらに樹脂を充填する工程が不
要となるので，実装コストを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態にかかる半導体素子の
接続構造の概略を示す断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態にかかる半導体素子の
接続構造の形成手順の概略を示す断面図であり，（ａ）
は加圧前の状態，（ｂ）は加圧時の状態，（ｃ）は加圧
後の状態をそれぞれ示している。

【図３】本発明の第２の実施形態にかかる半導体素子の
接続構造の形成手順の概略を示す断面図であり，（ａ）
は加圧前の状態，（ｂ）は加圧時の状態，（ｃ）は加圧
後の状態をそれぞれ示している。

【図４】本発明の第３の実施形態にかかる半導体素子の
接続構造の形成手順の概略を示す断面図であり，（ａ）
は加圧前の状態，（ｂ）は加圧時の状態，（ｃ）は加圧
後の状態をそれぞれ示している。

【図５】本発明の第４の実施形態にかかる半導体素子の
接続構造の形成手順の概略を示す断面図であり，（ａ）
は加圧前の状態，（ｂ）は加圧時の状態，（ｃ）は加圧
後の状態をそれぞれ示している。

【符号の説明】

１０ 半導体素子 １２ 接続電極 １４ 部品 １６ 接続電極 １８ 開口端部 ２０ 保護層 ２２ 共晶結合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 渉 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１接続電極が形成された半導体素子
   と，前記第１接続電極に対応する第２接続電極が形成さ
   れた部品とを相互に電気的に接続する半導体素子の接続
   構造であって：前記第１接続電極と前記第２接続電極
   は，相互に共晶接合または合金接合を形成する金属材料
   から成り；前記半導体素子の前記第１接続電極以外の部
   分には合成樹脂材料から成る半導体素子保護用の保護層
   が形成され；前記第１接続電極と第２接続電極とを接触
   させて接触界面に共晶接合または合金接合を形成し，前
   記部品の第２接続電極以外の部分と前記保護層とを接触
   させて樹脂固定したことを特徴とする，半導体素子の接
   続構造。
2. 【請求項２】 前記保護層は，前記第１接続電極と前記
   第２接続電極との接合温度で熱溶融する熱可塑性樹脂材
   料から成ることを特徴とする，請求項１に記載の半導体
   素子の接続構造。
3. 【請求項３】 前記第２接続電極は，先端に向かって先
   細り形状であり，かつ先端部の中央部がもっとも高くな
   る形状に形成されることを特徴とする，請求項１または
   ２に記載の半導体素子の接続構造。
4. 【請求項４】 前記第２接続電極の先端部には，凹凸部
   が形成されることを特徴とする，請求項１，２または３
   のいずれかに記載の半導体素子の接続構造。
5. 【請求項５】 前記第１接続電極は，アルミニウム電極
   または表層にアルミニウム層若しくは金層が形成された
   多層電極であり，前記第２接続電極は，金電極または表
   層に金層が形成された多層電極であることを特徴とす
   る，請求項１，２，３または４のいずれかに記載の半導
   体素子の接続構造。
6. 【請求項６】 第１接続電極が形成された半導体素子
   と，前記第１接続電極に対応する第２接続電極が形成さ
   れた部品とを相互に電気的に接続する半導体素子の接続
   方法であって：前記第１接続電極と前記第２接続電極
   を，相互に共晶接合または合金接合を形成する金属材料
   から構成するとともに，前記半導体素子の前記第１接続
   電極以外の部分には熱可塑性樹脂材料から成る半導体素
   子保護用の保護層を形成する工程と；前記第１接続電極
   と第２接続電極とが相互に接触するとともに，前記半導
   体素子の保護層と前記部品の前記第２接続電極以外の部
   分とが相互に接触するまで加圧する工程と；加圧した状
   態で，前記接触界面に共晶接合または合金接合が形成さ
   れ，前記保護層が溶融して前記半導体素子と前記部品と
   を樹脂固定できる温度範囲まで加熱する工程と；から成
   ることを特徴とする，半導体素子の接続方法。
7. 【請求項７】 加圧前の状態において，前記第１接続電
   極と前記第２接続電極との総厚みよりも厚い厚みを有す
   るように，前記保護層が形成されることを特徴とする，
   請求項６に記載の半導体素子の接続方法。