JPS63237537A

JPS63237537A - 電気回路部材

Info

Publication number: JPS63237537A
Application number: JP62071979A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Yoshizawa; 吉沢　徹夫; Hideyuki Nishida; 秀之西田; Masaaki Imaizumi; 昌明今泉; Yasuteru Ichida; 市田　安照; Masaki Konishi; 小西　正暉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1987-03-26
Publication date: 1988-10-04
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPH0828401B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、電気回路部材に関する。

［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
電気回路部材に関する技術としては以下に述べる技術が
知られている。

■ワイヤポンディング方法、第１３図及び第１４図はワイヤポンディング方法トよっ
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１３図及び第１４図に基づきワイヤポンデ
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ｇａｆｉＢ２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ｌ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。

なお、接続後は、トランスファーモールド法等の方法で
樹脂８を用いて半導体素子４とリードフレームｌを封１
ｈ　Ｌ、その後°、樹脂封止部分から外に伸びたリード
フレームｌの不要部分を切断し。

所望の形に曲げ半導体装置９を作る。

■ＴＡＢ　（丁ａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄ
ｉｎｇ）法（例えば、特開昭５９−１３９６３８号公Ｍ
Ｊ）第１５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ポンディン
グ方法である。すなわち、第１５図に基づいて説明する
と、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。接続後は、樹脂２０乃至樹
脂２１で封止し半導体装置９とする。

■ＣＣＢ　（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｃｏ１１ａｐｓｅ
　Ｂｏｎｄｉｎｇ　）法（例えば、特公昭４２−２０９
６号、特開昭６０−５７９４４号公報）第１６図はＣＣＢ法によって接続され封■トされた半導
体装ｎの代表例を示す、この方法を第１６図に基づき説
明する。ｉお、本方法はフリップチップポンディング法
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
に半導体素子４とを接続させ、フラックス洗浄後封１ト
して半導体装置９を作る。

■第１７及び第１８図に示す方法すなわち、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’、７
２’を平らにする。

しかる後、第１８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１９図に示す方法すなわち、第１の回路基材７５と第２の回路基材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の回路基材７５と第２
の回路基材７５′を位置決めしたのち、加圧もしくは、
加圧・加熱し、第１の回路基材７５の接続部７６と第２
の回路基材７５°の接続部７６゛を接続する方法である
。

■第２０図に示す方法すなわち、第１の回路基材７５と第２の回路基材７５′
の間に、絶縁物質８１中に一定方向にＦｅ　、Ｃｕ等の
金属線８２を配したエラスチックコネクター８３を介在
させ、第１の回路基材７５と第２の回路基材７５゛を位
置決めしたのち、加圧し、第１の回路基材７５の接続部
７６と第２の回路基材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］ところで上記した従来のポンディング法には次のような
問題点がある。

■ワイヤポンディング法 ■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ｉ！′１１１０あ
るいはリードフレームｌ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
乃至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、その長さを長くすると、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。

（わワイヤポンディング法においては、隣接する極細全
屈ｌａ７同士の接触等を避けるためには半導極細金属線
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ｇ１）
としで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、ワイヤポンディング法では、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。

４０ワイヤポンディング作業に時間がかかる。特に接続
点数が多くなるとポンディング時間が長くなり生産効率
が悪くなる。

■何らかの要因でトランスファーモールド条件範囲を越
すと、極細金属線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Ｖ５
線７と合金化されない人文が露出しているじる。

■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の長さ文が長くなるため、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〜Ｏ，１５ｍｍ程度とる必要があり、
従ってワイヤポンディング法の問題点■で述べたと同様
に、接続部数を増加させることはむずかしくなる。

■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
させるため所望のインナーリード部１７の接続形状が要
求されコスト高となる。

■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またはイン
ナーリード部１７の接続部に金バンプをつけなければな
らずコスト高になる。

■ＣＣＢ法 ■半導体素子４の接続ｆｆ１５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ＰＩｉ接する半田バンプとブ
リー２ジ（隣接する半田バンプ同士が接触する現象）が
生じ、逆に少いと半導体素子４の接続部５と基板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（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
続が良好に行なわれたか否かの目視検査がむずかしくな
る。

■半導体素子の放熱特性が悪い（参考資料：Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃ　　Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　　丁ｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ　　１９８７．　１（Ｖｏｌ。

３、　Ｎｏ、１）　Ｐ、８８〜７１　　ＮＩＫＫＥＩ　
ＭＩＣＲＯＤＥＶＩＣＥＳ。

１９８８．５月、　Ｐ、９７〜１０８）ため、放熱特性
を良好たらしめるための多大な工夫が必要とされる。

■第１７図及び第１８図に示す技術 ■絶縁膜７１の露出面７２と金属材７０の露出面７３．
さらに絶縁膜７１’の露出面７２′と金属材７０°の露
出面７３゛を平らにしなければならず、そのための工数
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。

■第１９図に示す技術 ■位置決め後に、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、大
電流容量が要求される接続には不向きである。

■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＃）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。

■回路基材７５．７５’の接続部７６．７６゜ノ出っ張
りｆｉｈｌのバラツキにより抵抗値が変化するため、ｈ
ｌバラツキ量を正確に押さえることが必要である。

■さらに異方溝ＴｒＬ膜を、半導体素子と回路基材の接
続、また、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
の接続部にバンブを設けなければならなくなり、コスト
高になるという欠点が生じる。

■第２０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
基材７５の接続部７６また。第２の回路基材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は乏しい。

■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の回路基材７５、第２の回路基材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１回路基材７５．７５’の接続部７６．７６°
の出っ張り量ｈ２．またエラスチックコネクタ８３の金
属線８２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ーを半導体素子と回路
基材の接続、また、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１以上のような問題点をことごとく解決し、高
密度で高信頼性でしかも、低コストの新電気回路部材を
提案するものであり、従来の接続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、熱等諸特性を
向上させ得るものである。

（以下余白）［問題点を解決するための手段］本発明は、接続部を有する第１の電気回路部品と、接続
部を有する第２の電気回路部品とを１両電気回路部品を
電気的に接続するための電気的接続部材を両者の間に介
在させて、両電気回路部品の接続部において接続して構
成される電気回路部材において、＃、′Ｗ！、気的接続部材は、金属又は合金よりなる複
数の金属部材を、該金属部材の一端を第１の電気部品側
に露出させて、一方、該金属部材の他端を該第２の電気
回路部品側に露出させて、それぞれの金属部材同士が電
気的に絶縁されるように、絶縁体中に埋設して構成され
ており、かつ、該絶縁体には所望形状をした金属体又は
無機材料体の一方又は両方が埋設されており、第１の電気回路部品の接続部と第１の電気回路部品側に
露出した金属部材の一端とを合金化することにより接続
し、かつ、第２の電気回路部品の接続部と第２の電気回
路部品側に露出した金属部材の一端とを合金化すること
により接良したことを特徴とする′−［気回路部材にそ
の要旨を有する。

本発明における電気回路部品としては、例えば、半導体
素子、樹脂回路基板、セラミック基板、金属基板等の回
路基板（以下単に回路基板ということがある）、リード
フレーム等があげられる。すなわち、第１の電気回路部
品としてこれらの中のいずれかの部品を用い、第２の電
気回路部品としてこれらの中のいずれかの部品を用いれ
ばよい。

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、Ｍｌ電気回路部
品内部に存在するほど本発明の効果が顕著となる。

本発明では第１の電気回路部品と第２の電気回路部品と
を電気的接続部材を用いて接続する。

本発明に係る電気的接続部材は、絶縁体中に複数の金属
部材を埋設して構成されている。金属部材同士はそれぞ
れ絶縁体により絶縁されており、また、金属部材の一端
は第１の電気回路部品側に露出しており、他の一端は第
２の電気回路部品側に露出している。さらに、該絶縁体
には所望形状をした金属体又は無機材料体の一方又は両
方が埋設されている。

ここで、金属部材の材質としては、金が好ましいが、全
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
０例えば、Ｃｕ、ＡＪＬ、Ｓｎ。

Ｐｂ−９ｎ等の金属あるいは合金があげられる。

さらに、金属部材の断面は１円形、四角形その他任意の
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
Ｉ漬の接続部のピッチを考慮して、例えば２０ｐｍφ以
上あるいは２０ｇｍφ以下にしてもよい。

なお、金属部材の露出部は絶縁体と同一面としてもよい
し、また、絶縁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
的接続部材との位養決めを要することなく、電気回路部
品と電気的接続部材とを接続することが可使となる。

また、金属部材は絶縁体中に垂直に配する必要はなく、
第１の電気回路部品側から第２の電気回路部品側に向か
って斜行していてもよい。

さらに電気的接続部材は、１層あるいは２層以上の多層
からなるものでもよい。

本発明においては、絶縁体には所望形状をしだ金属体又
は無機材料体の一方又は両方が埋設されている。

ここで、所望形状をした金属体又は無機材料体としでは
１例えば、板状体、各種断面形状をした棒状体、球体等
があげられる。

また、金属体の材質としては、例えば、Ａｇ、Ｃｕ。

＾ｕ、Ａｊ！　Ｂｅ、（：ａ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｓｉ
、　Ｗ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｚｎ等、あるいはこれらの合金が
あげられる。

また、無機材料体の材質としては、例えば、Ｓｉ［；、
ＢｅＯ，８４Ｃ，Ｔａ［：、ＴｉＢ２．Ｃｒ口ｚ、Ｔｉ
Ｎ、ＢＰ、ＢＮ、　　＾ｆｆ１Ｎ。

Ｓｉ３Ｎ＜、ＳｉＯ，、Ｂ、Ｏ，、Ａｌ２２０．、Ｎａ
２Ｏ，に２０．ｆｌ：ａＯ，ＺｎＯ。

ＢａＯ，ＰｂＯ，５ｂ２０３．＾５２０３．Ｌａ２Ｏ３
，ＺｎＯ２，Ｐ２Ｏ５，Ｔｉ０ｔ。

ＭｇＯ、Ｔａ、０１等のセラミック、ダイヤモンド％Ｃ
９Ｂ、ガラス等のものがあげられる。これらの無機材料
の１種又は２種以上を使用すればよい。

金属体及び無機材料体は１種又は２８！以上を使用すれ
ばよい。

埋設する金属体、無機材料体の大きさ、形状。

また、絶縁体中における分散位置、数ｍは、金属体、無
機材料体のために、絶縁体中に埋設されている金属部材
同士が接触・短絡しなり、切断したりしない範囲内なら
ば任意である。また、金属部材間の全てに金属体、無機
材料体が存在する必要はなく、存在している部分と存在
していない部分があってもよい、また、金属体、無機材
料体は絶縁体の外部に露出してもよいし、露出しなくと
もよい、また、金属体、無機材料体同士は接触してもよ
いし、接触していなくともよい。

電気重接ｂｃ部材の絶縁体は絶縁性物質ならば特に限定
されない０例えば絶縁性の樹脂を用いればよい、さらに
、樹脂を用いる場合には４８Ｉ脂の種類も問わない、８
硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれでもよい０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７オン樹脂、シリコーン樹脂、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、フェノール樹脂、尿素
樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂。

エポキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリプロプレン
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂その他の
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
して放熱することかでさ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すれば、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
。

本発明ではさらに、第１の電気回路部品の接続部と第１
の電気回路部品側に露出した電気接続部材の金属部材の
一端とを合金化することにより接続し、かつ、第２の電
気回路部品の接続部と第２の電気回路部品側に露出した
電気接続部材の金属部材の一端とを合金化することによ
り接続する。

すなわち１本発明では、第１の電気回路部品と第２の電
気回路部品との両方ともに合金化する。

なお１合金化方法としては、例えば、それぞれ対応する
接続部を接触させた後、適宜の温度において加熱すれば
よい、加熱により、ｔａ続部において原子の拡散等が起
こり、接続部表面に固溶体あるいは金属間化合物よりな
る層が形成され、１ａ続部同士が合金化される。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Ａｉを使用した場合には、２００〜３５０
℃の加熱温度が好ましい。

［作用］本発明では、上述した電気重接ｂｃ部材を使用している
ので、電気回路部品の接続部を内部に配こすることも可
能となり、接続部の数を増加させることができ、ひいて
は高密度化が可ず１となる。

また、電気的接続部材は薄くすることが回部であり、こ
の面からも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、高価な金を金Ｉｉｌ！部材として使用
したとしてもコストが安いものとなる。

本発明では、電気回路部品の両方が、電気接続部材を介
して合金化されており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、機械的に強く、不
良率の極めて低い電気回路部材を得ることができる。

また、電気回路部品の両方を、電気的接続部材を介して
合金化するので、電気回路部材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、電気回路部材の作成及び作成後の管理が容易
である。

電気回路部品の両方が、電気的接続部材を介して合金化
されているので、電気回路部品相互の接触抵抗が一方の
みを合金化した場合に比べてより小さくなる。

本発明においては、電気的接続部材の絶縁体中に所望形
状をした金属体又は無機材料体の一方又は両方が埋設さ
れているので、第１の電気回路部品から第２の電気回路
部品への熱伝導性、また、第２の電気回路部品から第１
の電気回路部品への熱伝導性が良くなる。つまり、電気
的接続部材の熱伝導性が良好であり、仮に、第１の電気
回路部品として発熱量の大きな電気回路部品を使用し。

第２の電気回路部品として熱影響の少ない電気回路部品
を選択したとすると、第１の電気回路部品から発熱した
熱は、電気的接続部材を介して第２の電気回路部品へと
いち早く伝導され、この熱は第２の電気回路部品から放
熱される。従って、放熱特性の良好な電気回路部材を得
ることが回部となる。

なお、電気的接続部材の絶縁体中に電気回路部品の熱１
膨張係数に近い無機材料体を埋設すると。

電気的接続部材の絶縁体の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
ある絶縁体、金属部材の割れ、あるいは、電気回路部品
の特性の変化という、半導体装置の信頼性を損なう現象
を防止でき、信頼性の良好な半導体が得られる。

また１本発明は、第１の電気回路部品と第２の電気回路
部品との熱膨張係数の差が大きい場合に顕著な効果が得
られる。

さらに、絶縁体中に金属体を埋設すると、電気回路部品
から外界に出る電磁気ノイズを減少せしめることができ
、また、外界から電気回路部品へ入るノイズを減少せし
めることができる。

（以下余白）［実施例］（第１実施例）本発明の第１実施例を第ｔＵｇＪ及び第２図に基づいて
説明する。

本実施例では、接続部１０２を有する＠ｉの電気回路部
品である回路基板１０１と１６続部１０５を有する第２
の電気回路部品である回路基板１０４とを１両回路基板
１０１．１０４を電気的に接続するための電気的接続部
材１２５を両者の間に介在させて、両回路基板１０１．
１０４の接続部１０２，１０５において接続して構成さ
れる電気回路部材において、該電気的接続部材１２５は、金属又は合金よりなる複数
の金属部材１０７を、それぞれの金属部材１０７同士を
電気的に絶縁し、かつ、該金属部材１０７の一端を第１
の回路基板１０１側に露出させて、一方、該金属部材１
０７の他端を該第２の回路部基板１０４側に露出させて
、絶縁体１１１中に埋設されて構成されており、かつ、
絶ム／ｋ　１ｌｌＬ−１＋所ａ１嵌号トル　１　ト小ン
沫１士隻に静動斜体の一方又は両方が埋設されており。

第１の回路基板１０１の接続部１０２とｐｊ４１の回路
ノ＾板１０１（＋１１に露出した金属部材１０７の一端
とを合金化することにより接続し、かつ、第２の回路基
板１０４の接続部１０５と第２の回路基板１０４側に露
出した金属部材１０７の一端とを合金化することにより
接続しである。

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、＋５２図（ａ）に示すように、絶縁シート１５５
を鉄板１５６の表裏に貼り付ける。その後、２０ｐｍφ
の金等の金属あるいは合金よりなる金属線１２１が入る
位置に金属線１２１の線径より大きい内径の穴１５７を
ピッチ４０ｐｍであける。その後、穴１５７に金、［１
ａ１２１を通した後に、穴１５７に樹脂１２３を入れ、
樹脂１２３を硬化させる。硬化した樹脂１２３は絶縁体
となる。従って、金属線１２１は他の金属線１２１と絶
縁される。その後１点線１２４の位置でスライス切断し
、電気的接続部材１２５を作成する。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。

なお、本例では、鉄板１５６を用いたが、他の金属体あ
るいは無機材料体でもよく、形状としても板に限らず棒
状体１球状体でもよい、さらに。

樹脂１２３により鉄板１５６と金属線１２１とを絶縁し
たが、鉄板１５６の穴１５７を予め絶縁化してもよい、
また、電気的接続部材の作成方法は上記方法に限らず他
の方法でもよい。

このように作成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４ＩＪ成し、鉄板１５
６．絶縁シート１５５．さらに樹脂１２３が絶縁体１１
１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ｇｉｉａｉｚｔの一端は回路基板１０１
側に露出し、他端は回路基板１０４側に露出している。

この露出している部分はそれぞれ回路基板ｌｏｔ、１０
４との接続部１０８．１０９となる。

次に、第１の回路基板１０１、電気的接続部材１２５、
第２の回路基板１０４を用意する０本例で使用する回路
基板１０１，１０４は、第１図に示すように、その内部
に多数の接続部１０２゜１０５を有している。

なお、第１の回路基板１０１のｖｉ続郡部１０２．第２
の回路基板１０４の接続部１０５及び電気的接続ｍ　材
１２５　（７）　ｔａｌａ　ｅ６１０８　、１０９　ニ
対応する位置に金属が露出している。

ｉｆの回路基板１０１の接続部１０２と、電気的接続部
材１２５の接続部１０８とを、又は、第２の回路基板１
０４の接続部１０５と電気的接続部材１２５の接続部１
０９が対応するように位置決めを行ない１位置決め後１
両方を合金化して接続する。

ここで、上記第１の回路基板ｌＯ１、電気的接続部材１
２５、第２の回路基板１０４を接続するには次の３方式
が存在するが、そのいずれの方式によってもよい。

■第１の回路基板１０１、電気的接続部材１２５、第２
の回路基板１０４を位置決めした後、ｆｆＴ１の回路基
板１０１の接続部１０２と電気的接続部材１２５７）接
続部１０８とを、及び第２の回路基板１０４の接続部１
０５と電気的接続部材１２５の接続部１０９とを同時に
合金化して接■第１の回路基板１０１と電気的接続部材
１２５とを位置決めし、第１の回路基板１０１の接続部
１０２と電気的接続部材１２５の接続部１０８とを合金
化して接続した後、第２の回路基板１０４を位置決めし
、電気接続部材１２５の接続部１０９と第２の回路基板
１０４の接続部１０５を合金化してｔａ続する方法。

■第２の回路基板１０４と電気的接続部材１２５とを位
置決めし、第２の回路基板１０４の接続部１０５と電気
的接続部材１２５の接続部１０９とを合金化して接続し
た後、第１の回路基板ｌＯ１を位置決めし、電気的接続
部材１２５の接続部１０８と第１の回路基板１０１の接
続部１０２を合金化して接続する方法。

以上のようにして作成した電気回路部材につきその接続
部のｌａ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。

また、放熱特性も良好であった。

（第２実施例）第３図に第２実施例を示す。

本例は、接続部５２を有する第１の電気回路部品として
回路基板５１を、第２の電気回路部品として内部に多数
の接続部５を有する半導体素子４を使用した。

合金化は、半導体素子４の接続部５及び回路基板５１の
接続部５２と、所望形状をした金属体又は無機材料体の
一方又は両方が埋設されている電気的接続部材１２５の
接続部５４との間で行なった。

なお、所望形状をした金属体又は無機材料体の一方又は
両方が埋設されている電気的接続部材１２５としては半
導体素子４に対応する寸法のものを使用した。

合金化して接続後は回路基板５１の下面にリードフレー
ム５５を接続した。

他の点は第１実施例と同様である。

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。

また、放熱特性も良好であった。

（第３実施例）第４図に第３実施例を示す。

本例は、第１の電気回路部品が半導体素子４であり、第
２の７ｆｉ気回路部品が回路基板５１である例である。

なお、接続後は回路基板５１の上面にリードフレームｌ
を接続し、封止材６３により封止した。

他の点は第１実施例と同様である。

また、放熱特性も良好であった。

（第４実施例）第５図に第４実施例を示す。

本例は、第１１１７）電気回路部品が半導体素子４゛で
あり、第２の電気回路部品が半導体素子４である例であ
り１本例では、電気的接続部材として半導体素子４に対
応した寸法のものを使用し、リードフレームｌを電気的
接続部材１２５の第１の半導体素子４′側に露出した金
属部材に接続している。

他は第３実施例と同様である。

また、放熱特性も良好であった。

（第５実施例）第６図に第５実施例を示す。

第５実施例は、ｔ５１　（７）Ｍ、気回路部品、第２の
電気回路部品として、接続部以外の部分が絶縁膜１０３
．１０６で覆われている回路基板ｌｏｔ　。

１０４を使用している例である。

また、電気的接続部材としては第７図に示すものを使用
した。すなわち、第７図に示す絶縁体１１１中に鉄板１
５６が埋設されている電気的接続部材１２５は、金属部
材１０７の露出している部分が樹脂絶縁体Ｉｌｌの面か
ら突出している。

このような電気的接続部材１２５の作成は２例えば、次
の方法によればよい。

まず、第１実施例で述べた方法により、第２図（ｂ）、
（ｃ）に示す電気的接続部材を用意する０次にこの電気
的接続部材の両面を、金属線１２１が、絶縁シート１５
５から１０ｇｍ程度突出するまでエツチングすればよい
。

なお、本実施例では金ｊｆ［５ｊ１２１の突出量を１１
０１Ｌとしたが、いかなる量でもよい。

また、金４９１２１を突出させる方法としてはエツチン
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。

他の点は第１実施例と同様である。

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Ｉｉ！線１２１
の突起１２６をつぶすことにより第８図に示すようなバ
ンプ１５０を形成してもよい。

ｒｍｆｕＡＡ７ｔｏｔ９１１＋ｋｈｔＳＩｋｌｌＩ−ｈ
ｚｅ、＋ｔＵＸ＋にくくなる。

なお、本例でも、金属線１２１が金属部材１０７を構成
し、さらに、鉄板１５６、絶縁シー）１５５．　　さら
に樹脂１２３゛が絶縁体１１１を構成する。

なお、バンプを作成するのには突起を熱で溶融させ、バ
ンプを作成してもよいし、他のいかなる方法でもよい。

また、放熱特性も良好であった。

（第６実施例）第９図に第６実施例を示す。

本例は、第１の電気回路部品として半導体素子４を使用
し、第２の電気部品としてリードフレームｌを使用した
例である。

他の点は第５実施例と同様である。

また、放熱特性も良好であった。

（第７実施例）第１０図に第７実施例を示す。

本例においては、電気的接続部材１２５は、第５実施例
に示した電気的接続部材と異なる。すなわち、本例の電
気的接続部材１２５においては。

全屈部材同士のピッチが第５実施例で示したものよりも
狭くなっている。すなわち、本例では、第１の回路基板
接続部の間隔よりも狭い間隔に金属部材１０７同士のピ
ッチを設定しである。

つまり、第５実施例では、第１の回路基板１０１と第２
の回路基板１０４との接続位置に電気的接続部材１２５
の接続部ｎを配設したため、電気的接続部材１２５の位
置決めが必要であったが、本例では、第１の回路基板１
０１と第２の回路基板１０４との位置決めは必要である
が、電気的接続部材１２５との位ご決めは不要となる。

そのため、第１の回路基板１０１と第２の回路基板１０
４の接続寸法（ｄｌｌ、ｐＨ）と電気的接続部材の接続
寸法（ｄ１２．ＰＩ３）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。

また、放熱特性も良好であった。

（第８実施例）第１１図に第８実施例に使用する電気的接続部材を示す
。

第１１図（ａ）は電気的接続部材の側視図。

第１１図（ｂ）は上記電気的接続部材の断面図である。

かかる電気的接続部材の作成例を次に述べる。

まず、第１実施例に示した製法で、絶縁体中に鉄板１５
６が埋設されている電気的接続部材１２８．１２９．１
３０を３枚用意する。′１枚目１２８の金属＆ａ１２１
の位ｌはｍ行ｎ列目で、ｍａ、ｎｂだけ中心から変位し
ている。

２枚目１２９の金属！ａ１２１の位置はｍ行ｎ列目でｍ
ａｃ、ｎｂｃだけ中心から変位している。

３枚目１３０の金属線１２１の位ｌはｍ行ｎ列でｍａｄ
、ｎｂｄだけ中心から変位している。ａ。

ｂ、ｃ、ｄの値は上下の金属１２１は導通するが左右に
は互いに電気的に導通しないような値をとる。３枚の電
気的接続部材を位置決めし、熱圧着等の方法を用い積層
し、電気的接続部材１２５を作成する。

なお１本例においては、電気的接続部材の金属の位置を
ｍ行ｎ列というように規則をもった位置を選んだが、上
下の金属が導通し、左右には互いに電気的に導通しない
ようにすればランダムでもよい。

また、本例では３層積層する場合について述べたが、２
枚以上であれば何枚でもよい、また、熱圧着の方法を用
いてｖｉ層すると述べたが、圧着。

接若等の方法を用いてもよい、さらに、本例の電気的接
続部材を加工して第７図に示すように突起を設けてもよ
いし、：ｊＳ（３図に示したようにバンブ１５０を設け
てもよい。

また、放熱特性も良好であった。

（第９実施例）第１２図に第９実施例に使用する電気的接続部材を示す
。

第１２図（ａ）は電気的接続部材の製造途中の断面図、
第１２図（ｂ）は上記電気的接続部材の斜視図、第１２
図（Ｃ）は上記の断面図である。

まず、金属線案内板１３１，１３２、鉄板１５６を用意
する。そして、鉄板１５６を金属線案内板１３１，１３
２の間に挿入し、保持する。

次に、金属線案内板１３１．１３２にあけられている所
望の穴１３３，１３４に金ｉ１線１２１を通し、所望の
張力で張る。その後、金属線案内板１３１．１３２間に
樹脂１２３を流し込み、硬化させる。しかる後、案内板
を取りはずし、電気的接続部材１２５を作成する。

また、本例の電気的接続部材を加工して、第７図に示す
ように突起を設けてもよいし、第８図に示すようにバン
ブ１５０を設けてもよい。

本実施例の第１の回路部品及び第２の電気回路部品は、
それぞれ、半導体素子、回路基板、リードフレーム等の
回路基材のうちの１つである。

また、放熱特性も良好であった。

［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。

１、半導体素子と回路基板、リードフレーム等の回路基
材の接続に関し、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ポンディング方式、ＴＡＢ
方式、ＣＣＢ方式を行き変えることが可ｆ屯となる。

２、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）にも配芒することができることからワイ
ヤポンディング方式、ＴＡＢ方式よりもさらに多点接続
が回走となり、多ビ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絶縁物質が存在す
ることにより隣接金属間の電気的導通しないことよりＣ
ＣＢ方式よりもさらに多点接続が可Ｖ七となる。

３、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
な全屈を使用しても従来より安価となる。

４、高密度の半導体装ｎ等が得られる。

５、電気回路部品の両方が、電気接続部材を介して合金
化されており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、機械的に強く、不良率の極
めて低い電気回路部材を得ることができる。

６、電気的接続部材の絶縁体中には金属体又は無機材料
体の一方又は両方が埋設されているので、第１の電気回
路部品又は第２の電気回路部品に熱が発生しても電気的
ｔａ続部材を介してその熱は外部に放熱される。従って
、放熱性の良好な電気回路部材を得ることができる。

なお１例えば、無機材料体の内から、電気回路部品に近
い熱膨張係数を有するものを選択し、それを電気的接続
部材の絶縁体中に埋設すれば、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部材、ひいては、
半導体装とが得られる。

もちろん、電気的接続部材の電気的絶縁物質として半導
体素子及び回路基材と同じかあるいは同程度の熱膨張率
を持つ材料を選択することにより信頼性の良い半導体装
置が得られる。

なお、電気的接続部材の絶縁体中に金属体を埋設した場
合、放熱性が良く、低応力でしかもシールド効率の高い
電気回路部材が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例を示す断面図である。第１図（ａ）
は接続前の状態を示し、第２図（ｂ）は接続後の状態を
示す、第２図は第１実施例に使用する電気的接続部材の
一製造方法例を説すＪ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
面図である。第３図は第２実施例を示し、第３図（ａ）は斜視図、第
３図（ｂ）は断面図である。第４図は第３実施例を示す
断面図である。第５図は第４実施例を示す断面図である
。第６図は第５実施例を示し、第６図（ａ）は接続前の
状態を示す断面図であり第６図（ｂ）は接続後の状態を
示す断面図である。第７図及び第８図も第５実施例を示
し、第７図（＆）及び第８図（ａ）は斜視図であり、第
７図（ｂ）及び第８図（ｂ）は断面図である。第９図は
第６実施例を示し、第９図（ａ）は接続前の状ｆ８を示
す斜視図であり、第９図（ｂ）は接続後の状態を示す断
面図である。第１０図は第７実施例を示す断面図であり
、第１０図（ａ）は接続前の状態を示し、第１０図（ｂ
）は接続後の状態を示す、第１１図は第８実施例に係る
電気的接続部材を示し、第１１図（ａ）は斜視図であり
、第１１ｒＩ！Ｊ（ｂ）Ｊｆｌｆｒ面図でｈる。ｍｌ　
２図は第９実施例に係る電気的接続部材の一製造例を示
し、第１２図（ａ）、（ｃ）は断面図であり、第１２図
（ｂ）は斜視図である。：５１３図から第２０図までは
従来例を示し、：５１４図を除き断面図であリ、第１４
図は平面透視図である。１拳−リードフレーム、２Φ・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−φ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会・半
田バンブ、３２・・基板、３３＠参基板の接続部、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、６３
・・封止材、７０゜７０”・・金属材、７１．７１’　
　・・絶縁膜。７２　、７２　’・中絶縁膜の露出面、７３　、７３　
’・・金属材の露出面、７５．７５’　　・・回路基材
、７．６．７６”　・・回路基材の接続部、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−争エ
ラスチ７クコネクタ、１０１拳・回路基板、１０２・・
接続部、１０３・・絶縁１１り、１０６・・絶縁１１り
、１０４・・回路基板、１０５・・接続部、１０７金属
部材、ｌ　０８　拳　・　接続ｆｆｌ、１０９　　・　
争　接続ｆ１３、　１１１　・・絶縁体、１２１φ・金
属線、１２３−・樹脂、１２４・・点線、１２５−・電
気的接続部材、１２６−−突起、１２８，１２９，１３
０−−電気的接続部材、１３１．１３２・・金属線案内
板、１５０・争バンブ、１５５・Ｉ絶縁シート。１５６・・鉄板、１５７壷嗜穴。第１図（ａ）第１図（ｂ）第２図（ａ）＋２１第２図（ｂ）第２図（ｃ）第３図（０）第３図（ｂ）第４図第５図第６図（ａ）第６図（ｂ）第９図（ａ）第９図（ｂ）第１０図（ａ）第１０図（ｂ）第１１図（ａ）第１１図（ｂ）１ど１　１ｔ１第１２図（ａ）第１２図（ｂ）第１２図忙）第１３図第１４図第１５図第１６図第１７図第旧図

Claims

【特許請求の範囲】

１．接続部を有する第１の電気回路部品と、接続部を有
する第２の電気回路部品とを、両電気回路部品を電気的
に接続するための電気的接続部材を両者の間に介在させ
て、両電気回路部品の接続部において接続して構成され
る電気回路部材において、該電気的接続部材は、金属または合金よりなる複数の金
属部材を、該金属部材の一端を第１の電気部品側に露出
させて、一方、該金属部材の他端を該第２の電気回路部
品側に露出させて、それぞれの金属部材同士が電気的に
絶縁されるように、絶縁体中に埋設して構成されており
、かつ、該絶縁体には、所望形状をした金属体又は無機
材料体の一方又は両方が埋設されており、第１の電気回路部品の接続部と第１の電気回路部品側に
露出した金属部材の一端とを合金化することにより接続
し、かつ、第２の電気回路部品の接続部と第２の電気回
路部品側に露出した金属部材の一端とを合金化すること
により接続したことを特徴とする電気回路部材。
２．第１の電気回路部品及び第２の電気回路部品は、そ
れぞれ半導体素子、回路基板やリードフレーム等の回路
基材のうち１つである特許請求範囲第１項記載の電気回
路部材。