JPS63246836A

JPS63246836A - 電気回路部材

Info

Publication number: JPS63246836A
Application number: JP62082038A
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: 1987-04-02
Filing date: 1987-04-02
Publication date: 1988-10-13

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
素子搭載部２に固定支持し１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。

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！
ヒし、その後、樹脂封止部分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装置９を作る。

■Ｔ　Ａ　Ｂ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｉ＋ａｔｅｄ　Ｂ
ｏｎｄｉｎｇ）法（例えば、特開昭５９−１３９６３６
号公報）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１６ＩＮ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１６図に基づき説
明する。なお、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に予め半田バンブ３１ヲ設け、
半田バンプ３１が設けられた半導体素子４を１回路基板
３２上に位置決めしてｐ５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止し
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１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１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、ｔ５１８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、ｍｌ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７
６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の外周縁部１０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ｌＯ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
長ぐせざるを得す、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１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５！
ｔ）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、極細金属４
ａ７と合金化されないＡＩｔが露出しているためＡ２ｇ
食が生じ易くなり、信頼性の低下が生じる。

■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の長さ見が長くなるため、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とブリッ
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、　！（Ｖａｔ。

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

１９８６．５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！８１８図に示す技術 ■絶縁膜７１の露出面７２と金属材７ｏ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７ｏの露出面７３あ
るいは絶縁［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。

■：５１９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１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＠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ｇｉ）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’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、ｈｔ
バラツキ量を正確に押さえることが必要である。

■さらに異方導電膜を、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。

■！１２０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、ｔ５２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４ｈ２、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、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電気的に接続するた
めの電気的接続部材において。

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＠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、無機材料からなる保持体に埋設されて
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
するか、または、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１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、接続部の存在住難も問わないが、電気回路部品の
内部に存在するほど本発明の効果が顕著となる。

本発明に係る電気的接続部材は、金属部材が、無機材料
からなる保持体に埋設されている。

この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
。

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、５ｎｌＰｂ−５ｎ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
品の接続部のピッチを考慮して１例えば２０ＩＬｍφ以
上あるいは２０ＩＬｍφ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
的接続部材との位置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、
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。

本発明において保持体は無機材料からなる。ここで、無
機材料としては１例えば、ＳｉＯ２。

Ｂ２０３　　、Ａ１２０３　　、Ｎａ２０．に２０゜Ｃ
ａＯ，ＺｎＯ，ＢａＯ，ＰｂＯ，Ｓｂ２０３　　。

Ａ３２０３　　、Ｌａｚ　０３　　、Ｚｒ０ｚ　　、Ｂ
ａｄ。

Ｐ２０５　　、ＴｉＯ２、ＭｇＯ，ＳｉＣ，ＢｅＯ。

ＢＰ　、　ＢＮ　、　ＡＪＬＮ　、　Ｂｓ　　Ｃ、Ｔａ
Ｃ。

ＴｉＢ２　　、ＣｒＢ２　　、ＴｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４　。

Ｔａ２０５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あげられる。

なお、無機材料中には、金属部材同士が接触・短絡しな
い範囲で、金属材料、樹脂材料、その他の材料を分散せ
しめてもよい。

なお、無機材料が導電性の無機材料の場合には、保持体
と金属部材との間に非導電性の物質、例えば、非導電性
の無機材料あるいは樹脂等からなる介在物を介在せしめ
て金属部材と保持体とが電気的に接触しないようにする
。

また、無機材料が非導電性の無機材料の場合には、保持
体と金属部材との間には特に非導電性の材料からなる介
在物を介在せしめる必要はないが、放熱性等を良好たら
しめるため、金属材料。

無機材料、樹脂等からなる介在物を介在せしめてもよい
。

この場合における金属材料としては、例えば、Ａｇ、Ｃ
ｕ、Ａｕ、ＡＭ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｍｇ。

Ｍｏ、Ｎｉ　、Ｓｉ、Ｗ、Ｆｅ、Ｔｉ　、Ｉｎ。

Ｓｎ、Ｚｎその他の金属あるいはこれらの合金があげら
れる。

また、樹脂としては、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樹脂の種類も問わ
ない、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、ポリサルフォン樹脂、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。

また、これら樹脂の中に金属材料及び無機材料の一方乃
至両方からなる粉体及び繊維の一方又は両方を分散せし
めてもよい０分散せしめる場合、粉体及び繊維の形状、
大きさ、分散位置、ａ量等は特に問わない、ただ、金属
部材と保持体とが導通しない範囲に限られる。さらに、
これら樹脂の中に金属材料及び無機材料一方又は両方か
らなる板状体、棒状体１球状体等の少なくとも一種を埋
め込んでもよい、この場合においても板状体、棒状体、
球状体等の埋め込み位置、形状、大きさ、数量等は特に
限定されない、上記において、粉体、繊維、板状体、球
状体等は、相互に接触していてもよいし、また、保持体
外部にその一部が露出していてもよい、ただ、金属部材
同士が接触・短絡したり、金属部材が切断したりしない
範囲に限られる。

なお、上記の金属材料、樹脂あるいは無機材料の中から
、熱伝導性のよいものを選択すれば、半導体素子が熱を
持ってもその熱を介在物を介して放熱することができる
のでより好ましい。

本発明ではさらに、第１の電気回路部品のｔａ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するか、又は、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、本発明では、第１の電気
回路部品か第２の電気回路部品かのいずれか一方を合金
化する。

なお、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、接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、接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Ａｌを使用した場合には、２００〜３５０℃の
加熱温度が好ましい。

なお１合金化しない方の接続は公知の任意の方法を用い
ればよい０例えば、電気回路部品と電気的接続部材とを
押圧して接続すればよい。

［作用］本発明では、上記した電気的接続部材を使用して第１の
電気回路部品と第２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、電気的接続部材は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、高価な金を金属部材として使用したと
してもコストが安いものとなる。

本発明においては、電気的接続部材の保持体が比較的熱
伝導性のよい材料である無機材料からなるので、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
が可能となる。

また、電気回路部品の熱膨張係数と電気的接続部材の熱
膨張係数とが相違する場合においては、電気回路部材に
熱が加わると、大きな熱応力が発生し、保持体、金属部
材、電気回路部品の割れあるいは電気回路部品の特性変
化という電気回路部材（例えば半導体装置）の信頼性を
損なうような現象が生ずることがある。しかるに本発明
においては、電気的接続部材の保持体は無機材料からな
るので、電気回路部品の基板が無機材料からなっていて
も、両者の熱膨張係数が近似する。従って１例え、電気
回路部品に熱が加わっても、熱応力は小さくなり、上記
したような電気回路部材の信頼性を損なうような現象の
発生を防止することができ、信頼性の高い電気１回路部
材２例えば半導体装置を得ることができる。

電気回路部品の一方は、電気接続部材を介して合金化さ
れているので、接触抵抗のバラツキはなく、接続の信頼
性が高くなる。

また、合金化をして接続するのは第１の電気回路部品か
第２の電気回路部品のいずれか一方であるため、いずれ
かの電気回路部品に合金化による品質の劣化（例えば、
加熱による合金化を行なう場合熱による劣化）を生じる
ような電気回路部品を用いる場合には、その電気回路部
品の方を合金化せずに例えば、押圧して接続すれば、か
かる劣化を防止することができる。また、用途によって
は電気回路部品を着脱自在にしておきたい場合があり、
かかる場合にその電気回路部品を合金化せず、例えば押
圧して接続すれば、その電気回路部品は着脱自在とする
こともできる。

［実施例］（第１実施例）本発明の第１実施例を第１図及び第２図に基づいて説明
する。

本実施例では、接続部１０２を有する第１の電気回路部
品である回路基板１０１と、接続部１０５を有する第２
の電気回路部品である回路基板１０４とを、角回路基板
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１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、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１０
７の他端を該第２の回路部基板１０４側に露出させて、
無機材料からなる保持体に絶縁物質を介して埋設されて
おり、第１の回路基板１０１の接続部１０２と第１の回
路基板１０１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するか、または、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。

アルミナセラミックよりなる保持体１２２に、２０１Ｌ
ｍφよりも大きい内径の穴１４２を４０ｇｍピッチであ
ける０次に、保持体１２２の穴１４２に、２０ｐｍφの
金等の金属あるいは合金よりなる金属線１２１を通し、
アルミナセラミックよりなる保持体１２２と金属線１２
１との間に樹脂１２３を入れ、樹脂１２３を硬化させる
。その後、金属！ａ１２１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。

このようにして作成された電気的接続部材１２５を第２
図（ｂ）、（ｃ）　に示ｔ。

なお、本例では、金属線１２１を通した後に樹脂１２３
を硬化したが、金属線１２１に樹脂１２３を均一に塗付
し、保持体１２２の穴１４２に通してもよい、樹脂１２
３の硬化は金ｉ！線１２１を穴１４２に通す前でも後で
もよい。

また、本例では樹脂１２３を金属線１２１とアルミナセ
ラミックよりなる保持体１２２間に入れたが、樹脂１２
３でなくとも電気的絶縁材料ならばいかなるものでもよ
い、さらに、樹脂１２３を用いずに、金［４１１２１は
アルミナセラミックよりなる保持体１２２と直接接して
いてもよい。

また、切断後に金属線１２１のブレをなくすために研磨
を行なってもよい、さらに、研磨によらず他の方法でブ
レをなくしてもよい、さらに、本例では無機材料として
アルミナセラミックを用いたが、他の無機材料でもよい
。

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を構成し、樹脂１２３が
介在物１４０を構成し、保持体１２２と介在物１４０と
金属部材１０７とが電気的接続部材１２５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同士はアルミナセラミックよりなる保持体１
２２乃至は樹脂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１０１，１０４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。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の接続部１０２は、第２の
回路基板１０４の接続部１０５及び電気的接続部材１２
５の接続部１０８，１０９に対応する位置に金属が露出
している。

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ｌｏ８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、位置決め後、
いずれか一方を合金化して接続し、他方を他の方法によ
り接続する。

ここで、上記第１の回路基板１０１．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２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と電気的接続部材１２５とを位
置決めした後、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、第２の
回路基板１０４の接続部１０５と電気接続部材１２５の
接続部１０９とを押圧して接続する方式。

■第２の回路基板１０４と電気的接続部材１２５とを位
置決めした後、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１０１を位置決めし、第１の
回路基板１０１の接続部１０２と電気ｔａ続薄部材２５
の接続部１０Ｂとを押圧して接続する方式。

以上のようにして作成した電気回路部材につき接続状態
を調べたところ、高い信頼性をもって接続されていた。

（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。

なお、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。

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。

（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の電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。

（第４実施例）第５図に第４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の電気回路部品が半導体素子４である例であり、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。

（第５実施例）第６図に第５実施例を示す。

第５実施例は、第１の電気回路部品、第２の電気回路部
品として、接続部以外の部分が絶ｔ＆膜１０３．１０６
で覆われている回路基板１０１゜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図に示すように無機材料からなる
保持体１２２に、金属部材１０７が埋設されている電気
的接続部材１２５は、金属部材１０７め露出している部
分が保持体１２２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、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ように、アルミナセラミ
ックよりなる保持体１２２の穴に金！！線１２１を通し
た後、保持体１２２の面より１１０７ｚ以上厚く樹脂を
塗付した後、樹脂を硬化させる。その後、保持体１２２
の面から１０ｇｍ程度突出した位置で切断を行なう０次
いで、塗付した樹脂をエツチングにより除去すれば保持
体１２２の面より１０＃Ｌｍ金属線１２１が突出した電
気的接続部材１２５が得られる。

なお１本実施例では金属線１２１の突出量を１０＃Ｌｍ
としたが、いかなる量でもよい。

また、金属［１２１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、金属線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。

この場合金属線１２１は保持体１２０から脱落しにくく
なる。

なお、本例でも、金属線１２１が金属部材１０７を構成
し、樹脂１２３が介在物１４０を構成し、金属部材１０
７、介在物１４０、アルミナセラミ−／りよりなる保持
体１２２が電気的接続部材１２５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。

（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。

本例においても接続部は高い信頼性灸持って接続されて
いた。

（第７実施例）第ｉｏ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
気重接ｂ？、部材１２５においては、金属部材同士のピ
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
の接続位置を配設したため、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との位置決めは不要となる。

そのため、第１の回路基板ｌＯ１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。

（第８実施例）第１１図にｔ５８実施例に使用する電気的接続部材を示
す。

第１１図（＆）は電気的接続部材の斜視図。

ｔ５１１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、保持体中に金属部材
が絶縁物質を介して埋設されている電気的接続部材１２
８，１２９，１３０を３枚用意する。

１枚目１２ｇの金ｆｆＥ線１２１の位置はｍ行ｎ列目で
、ｍａ、ｎｂだけ中心から変位している。

２枚目１２９の金属線１２１の位置はｍ行ｎ列目でｍａ
ｃ、ｎｂｃだけ中心から変位している。

３枚目１３０の金属線１２１の位置は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、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
いて積層すると述べたが、圧着。

接着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、第８図に示したようにバンブ１５０を設けてもよ
い。

（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。

本実施例に係る電気的接続部材１２５の一製造例を述べ
る。

予めアルミナセラミックよりなる保持体１２２に２０ｐ
ｍφより大きい径の穴１４２をあけておく０次に穴１４
２に２０１Ｌｍφの金等の金属あるいは合金よりなる金
属ｍ１２１を通し、樹脂１２３を保持体１２２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１
２５を作成する。このようにして作成した電気的接続部
材１２５を第１２図Ｃｂ）、（Ｃ）に示す。

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
プ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。

［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方式を置き変えることが可能となる。

２、本発明によると電気回路部品の接続部をいかなる位
Ｍ（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が電気的に導通しないことより
ＣＣＢ方式よりもさらに多点接続が可ず走となる。

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
な金属を使用しても従来より安価となる。

４、高密度の半導体装置等が得られる。

５６本発明においては、電気的接続部材の保持体が比較
的熱伝導性のよい材料である無機材料からなるので、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
品として熱形テ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可能とな
る。

６、電気回路部品の基板が無機材料からなっていても、
本発明に係る電気的接続部材の保持体は無機材料からな
っているので、両者の熱膨張係数が近似する。従って１
例え、電気回路部品に熱が加わっても、発生する熱応力
は小さく、保持体、金Ｊｉ！部材、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部材（
例えば半導体装置）の信頼性を損なうような現象を防止
することができ、信頼性の高い電気回路部材、例えば半
導体装置を得ることができる。

７、一方の電気回路部品を着脱自在とすることができる
。また、合金化に際し１品質の劣化を生じるような電気
回路部品でも劣化を招くことなく接続が可能となる。

【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１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（ａ）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
態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１１図（ｂ）は断面図である。第１２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１
２図（ａ）、（Ｃ）は断面図であり、第１２図（ｂ）は
斜視図である。第１３図から第２０図までは従来例を示
し、第１４図を除き断面図であり、第１４図は平面透視
図である。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拳・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、３１Φ・半
田バンプ、３２・・基板、３３・拳基板の接続部、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’・拳絶縁膜の露出面、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、８２φ・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、１０１・・回路基板、
１０２・・接続部、１０３・・絶縁膜、１０６・・絶縁
膜、１０４・拳回路基板、１０５・・接続部、１０７・
・全屈部材、１０８拳・接続部、１０９・・接続部。１１１・・保持体、１２１拳・金属線、１２２・・保持
体（アルミナセラミック）、１２３・・樹脂、１２４・
・点線、１２５・・電気的接続部材、１２６−−突起、
１２８，１２９，１３０・・電気的接続部材、１４０・
・介在物、１４２・・穴、１５０・・バンプ。第１図（０）第１図（ｂ）第２図（ａ）第２図（ｂ）第２図（ｃ）第３図（ａ）第３図（ｂ）第４図第５図第６図（ａ）第６図（ｂ）第８図（０）第８図（ｂ）第９図（ａ）ＩＵ（ＩＺ？　　６第１０図（ａ）第１０図（ｂ）第１２図（ａ）第１３図第１４図第１５図第１６図第１７図第１８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、無機材料からなる保持体に埋設され
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
するか、または、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。