JPH01302826A

JPH01302826A - 電気回路装置

Info

Publication number: JPH01302826A
Application number: JP63133392A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kondo; 浩史近藤; Yoshimi Terayama; 寺山　芳実; Takashi Sakaki; 隆榊; Shunichi Haga; 羽賀　俊一; Tetsuo Yoshizawa; 吉沢　徹夫; Yasuteru Ichida; 市田　安照; Masaki Konishi; 小西　正暉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1989-12-06

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
電気回路部材を封止した電気回路装置に関する技術とし
ては以下に述べる技術が知られている。

■ワイヤボンディング方法第１１図及び第１２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１１図及び第１２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装置９を作る。

■Ｔ　Ａ　Ｂ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏ
ｎｄｉｎｇ　）法（例えば、特開昭５９−１３９６３６
号公報）第１３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１３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とする。

■ＣＣＢ　（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｃｏ１１ａｐｓｅ
　Ｂｏｎｄｉｎｇ　）法（例えば、特公昭４２−２０９
６号公報、特開昭６０−５７９４４号公報）第１４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１４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、
半田バンブ３１が設けられた半導体素子４を回路基板３
２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１５図および第１６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およ
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７
０’および絶縁膜７１’の露出面７３゛。

７２°を平坦にする。

その後、第１６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１７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７
５°の接続部７６゛を接続する方法である。

■第１８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、Ｆ
ｅ、Ｃｕ等よりなる金属線８２が一定方向に向けて配さ
れている絶縁物［８１からなるエラスチックコネクタ８
３を介在させ、第１の回路基板７５と第２の回路基板７
５°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。

■半導体素子４とリードフレーム１とを極細金属線７で
接続するため、接続に必要な水平方向の広がりを必要と
し、これを小さくしようとすると上記■で述べた短絡が
生じる。よって、ワイヤボンディング法では、接続に必
要な水平方向の大きさを小さくすることはできず、高密
度実装には不適である。

■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１Ｉ
ｉｌりとしである程度の間隔をとらざるを得ない。従）
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。

■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
線７と合金化されないＡＪ２が露出しているためＡｎ腐
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
、従フて、ワイヤボ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難しくなる。

■ＴＡＢ法も接続の方向としては、ワイヤボンディング
法と同様に、水平方向への接続であるため、水平方向の
大きさを小さくすることは困難であり、高密度実装には
不適である。

■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。

■ＣＣＢ法 ■半導体素子４の接続部５に半田バンブ３１を形成させ
なければならないためコスト高になる。

■バンブ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
、逆にバンブ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　Ｏｐ口ｍ１ｚａｔｉｏｎ
　ｏｆＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　　Ｃｏ１１ａｐｓｅ　　
ＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃＨｏｎｓ″。

し、　　Ｓ、　　Ｇｏｌｄｍａｎ、　　ＩＢＭ　　Ｊ、
　　ＲＥＳ、　　ＤＥＶＥＬＯＰ、　　１９６９、ＭＡ
Ｙ、　　ｐｐ、２５１−２６５．”Ｒｅ１ｉａｂｉｌｉ
ｔｙ　　ｏｆ　　ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＣｏｌｌａｐｓ
ｅ　Ｉｎｔｅｒ−ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ’、　Ｋ、　
Ｃ，Ｎｏｒｒｉｓ。

Ａ、　　Ｈ，Ｌａｎｄｚｂｅｒｇ、　　ＩＢＭ　　Ｊ、
　　ＲＥＳ、　　ＤＥＶＥＬＯＰ。

１９６９、　ＭＡＹ、　Ｉ）Ｉ１２６６−２７１．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、半田バンブの量の多少が接続の信頼性に影
響するため半田バンブ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；Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃ　Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏ８ｙ
　１９８７．１゜（Ｖｏｌ、３．　Ｎｏ、１）　Ｐ、６
６〜７１．　ＮＩＫＫＥＩ　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。

■半導体素子４の接続部と回路基板３２の接続部を合わ
せて接続する５ｕｒｆａｃｅ　Ｄｏｕｗ　Ｍｏｕｎｔ方
式であるため位置合わせが困難であり、製造装置は大が
かりとなる。また、マウント後リフローし接続するので
あるが、搬送中に位置ずれを生じたりする。

■第１５図および第１６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。

■この方式においても、　５ｕｒｆａｃｅ　Ｄｏｗｎ　
Ｍｏｕｎｔ方式であるので、ＣＣＢ法の問題点■でのべ
たと同様に、位置合わせが困難であり、製造装置が犬が
かなりなものとなる。

■第１７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
態にバラツキか生じ、その結果、接続部における接触抵
抗値のバラツキが大ぎくなる。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’ｍ＞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
接続部にバンブを設けなければならなくなり、コスト高
になる。

■第１８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および表面状態によ
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、加圧力が犬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°
の出っ弓長りｔ　ｈ　２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
値変化およ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。

（以下余白）［問題点を解決するための手段］本発明の第１の要旨は、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電気的導電部材とを
有し、該電気的導電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、該電気的導電部材の他端が
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
材と：少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部にい
て、該保持体の一方の面において露出している該電気的
導電部材のうちの少なくとも１つの一端が接続されてい
る少なくとも１以上の電気回路部品と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部あるいは該
接続部以外の部分にいて、該電気回路部品の少なくとも
１以上の該接続部の存在する面以外の少なくとも１以上
の面を接続及び／又は保持する少なくとも１面以上の面
に回路が形成されている電気回路保持部材と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部にいて、該
保持体の他方の面において露出している該電気的導電部
材のうちの少なくとも１つの他端が接続されている少な
くとも１以上の他の電気回路部品と：を少なくとも有する電気回路装置にいて、該電気回路部
材及び該他の電気回路部品のいずれか一方が該電気的接
続部材を保持しており、保持していない他方が着脱可能
であることを特徴とする電気回路装置に存在する。

本発明の第２の要旨は、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電気的導電部材とを
有し、該電気的導電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、該電気的導電部材の他端が
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
材と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部にい
て、該保持体の一方の面において露出している該電気的
導電部材のうちの少なくとも１つの一端が接続されてお
り、該接続は、該接続部と該一端とを金属化及び／又は
合金化することにより形成された接続層を介してなされ
ている少なくとも１以上の電気回路部品と：少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部あるいは該
接続部以外の部分にいて、該電気回路部品の少なくとも
１以上の該接続部の存在する面以外の少なくとも１以上
の面を接続及び／又は保持する少なくとも１面以上の面
に回路が形成されている電気回路保持部材と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部にいて、該
保持体の他方の面において露出している該電気的導電部
材のうちの少なくとも１つの他端が接続されており、該
接、続は、該接続部と該他端とを金属化及び／又は合金
化することにより形成された接続層を介してなされてい
る少なくとも１以上の他の電気回路部品と；を少なくとも有する電気回路装置にいて、該保持体の一
方の面において露出している該電気的接続部材の一端を
形成している材質の融点と他方の面において露出してい
る該電気的導電部材の他端を形成している材質の融点と
が異なるものからなっており、該電気回路装置を該一端
及び該他端の一方の融点以上、他方の融点未満に加熱す
ることにより、該電気回路部品あるいは該他の電気回路
部品のいずれか一方のみを着脱可能にしたことを特徴と
する電気回路装置に存在する。

本発明の第３の要旨は、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電気的導電部材とを
有し、該電気的導電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、該電気的導電部材の他端が
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
材と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部にい
て、該保持体の一方の面において露出している該電気的
導電部材のうちの少なくとも１つの一端が接続されてい
る少なくとも１以上の電気回路部品と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部あるいは該
接続部以外の部分にいて、該電気回路部品の少なくとも
１以上の該接続部の存在する面以外の少なくとも１以上
の面を接続及び／又は保持する少なくとも１面以上の面
に回路が形成されている電気回路保持部材と：少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部にいて、該
保持体の他方の面において露出している該電気的導電部
材のうちの少なくとも１つの他端が接続されている少な
くとも１以上の他の電気回路部品と；を少なくとも有する電気回路装置にいて、該保持体の一
方の面において露出している該電気的導電部材のうちの
少なくとも１つの一端が該電気回路保持部材の少なくと
も１つの接続部と接続されており、該電気回路保持部材
及び該電気回路部品、又は、該他の電気回路部品のいず
れか一方が該電気的接続部材を保持しており、保持して
いない他方が着脱可能であることを特徴とする電気回路
装置に存在する。

本発明の第４の要旨は、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電気的導電部材とを
１し、該電気的導電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、該電気的導電部材の他端が
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
材と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部にい
て、該保持体の一方の面において露出している該電気的
導電部材のうちの少な（とも１つの一端が接続されてお
り、該接続は、該接続部と該一端とを金属化及び／又は
合金化することにより形成された接続層を介してなされ
ている少なくとも１以上の電気回路部品と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部あるいは該
接続部以外の部分にいて、該電気回路部品の少なくとも
１以上の該接続部の存在する面以外の少なくとも１以上
の面を接続及び／又は保持する少なくとも１面以上の面
に回路が形成されている電気回路保持部材と：少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部にいて、該
保持体の一方の面において露出している該電気的導電部
材のうちの少なくとも１つの他端が接続されており、該
接続は、該接続部と該他端とを金属化及び／又は合金化
することにより形成された接続層を介してなされている
少なくとも１以上の他の電気回路部品と；を少なくとも有する電気回路装置にいて、該保持体の一
方の面において露出している該電気的導電部材のうちの
少なくとも１つの一端が該電気回路保持部材の少なくと
も１つの接続部と金属化皮５び／又は合金化することに
より接続されており、該保持体の他方の面において露出
している該電気的導電部材のうちの少なくとも１つの他
端が該他の電気回路部品の少なくとも１つの該接続部と
金属化及び／又は合金化することにより接続されており
、該保持体の一方の面において露出している該電気的接
続部材の一端を形成している材質の融点と他方の面にお
いて露出している該電気的導電部材の他端を形成してい
る材質の融点とが異なるものからなっており、該電気回
路装置を該一端及び該他端の一方の融点以上、他方の融
点未満に加熱することにより、該電気回路保持部材及び
該電気回路部品、又は、該他の電気回路部品のいずれか
一方のみを着脱可能にしたことを特徴とする電気回路装
置に存在する。

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、トラン
ジスタ、■Ｃ等の半導体素子や、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、リードフレーム等
が挙げられる。

なお、電気回路保持部材に保持又は接続される電気回路
部品は、電気回路保持部材の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。さらに、保持又は
接続される電気回路部品の大きさ、形状、種類は任意で
かまわないが、保持又は接続される電気回路部品の数が
多ければ多いほど、また種類が多種であれば多種である
ほど、本発明の効果は顕著となる。

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木発明の対象
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、接続部の存在位蓋も問わないが、電気回路部品の
内部に存在するほど本発明の効果は顕著となる。

なお、接続部は電気的導電材料である。

（電気回路保持部材）電気回路保持部材の材質としては金属、合金、有機、無
機材料のいずれであフてもよく、また、それらの複合材
料であってもよい。さらに、電気回路保持部材の形状、
大きさは、保持又は接続する電気回路部品と他の電気回
路部品との接続が均一に、かつ安定して行うことが可能
であれば任意の形状及び任意の大きさであってかまわな
い。

電気回路保持部材に保持又は接続する電気回路部品の大
きさ、数、種類は任意であってかまわないが、数が多け
れば多いほど、また種類は多種であれば多種であるほど
、本発明の効果は顕著である。

上記金屑又は合金としては、例えば、Ａｇ。

Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ１．Ｂｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｏ。

Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｗ、Ｔｉ、Ｐｔ。

Ｃｒ、Ｐｄ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｙ等の金属又は合金が挙
げられる。

また、無機材料としては、例えば、Ｓｉ。

Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＰ。

ａ−Ｓｉ等の半導体や、Ｂ２０３　、Ａｌ２Ｏ２゜Ｎａ
２Ｏ，に２０．Ｃａｂ、ＺｎＯ，Ｂａｄ。

ＰｂＯ，Ｓｂ２０．、Ａｓ２０．、Ｌａｘ　ｏ、。

Ｚ　ｒ０２　、Ｂａｄ、Ｐ’２０５　、Ｔ　ｉ　０２　
。

ＭｇＯ，ＳｉＣ，Ｂｅｄ、ＢＰ、ＢＮ。

ｈ−ＢＮ、ｃ−ＢＮ、Ａｌ１Ｎ、Ｂ４　Ｃ，ＴａＣ。

ＴｉＢ２　、ＣｒＢ２　、ＴｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４　。

Ｔａ２　ｏ５．Ｓ　ｉ０２等のセラミック、又はｒ　ａ
、Ｉ　ｂ、ＩＩａ、Ｉｌｂのダイヤモンド、又はガラス
、合成石英、カーボン、ボロンその他の無機材料が挙げ
られる。

また、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、ポリスチ
レン樹脂、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。

さらに、本発明の電気回路保持部材には回路が形成され
ている。電気回路保持部材の材質が絶縁体、もしくは表
面が絶縁処理されたものであれば、少なくとも１面に回
路パターン及び接続部を形成してもよいし、スルーホー
ル又はピアホールを形成して回路を保持体の両面で繋げ
てあってもよいし、回路パターンの描かれた保持体を多
層に積み重ねて多層基板を形成してもよい。

さらに、電気回路保持部材としては、それぞれ異なる機
能をもった部材を組み合わせ、積層構造とすることも可
能である。例えば、回路基板と補強板、又は回路基板と
放熱フィン等の組み合わせを行うことができる。また、
積み重ねる数、それぞれの機能については任意でかまわ
ない。

（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
保持体に複数の電気的導電部材が埋設されている。埋設
されている導電部材同士は電気的に絶縁されている。

この電気的導電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、１層でもよいし、２層以上の
多層からなるものでもよい。

（電気的導電部材）電気的導電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、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。例えば
、Ａｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｍｇ。

Ｍｏ、Ｎｉ、Ｗ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｔａ。

Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｎ、Ｓｎ、Ｐｂ−５ｎ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、合金以外であっても導電性を示すな
らば、金属材料に有機材料または無機材料の一方または
両方を包含せしめた材料でもよい。また、導電性を示す
ならば無機材料と有機材料との組合せでもよい。

さらに、電気的導電部材の断面は円形、四角形その他任
意の形状とするができる。

また、電気的導電部材の太さは特に限定されない。電気
回路部材の接続部のピッチを考慮して、例えば２０μｍ
φ以上あるいは２０μｍφ以下にしてもよい。

なお、電気的導電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ブ状にしてもよい。

また、電気的導電部材の間隔は、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、電気的導電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、電気的導電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、粉体や繊維等、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
せて保有せしめてもよい。さらに、無機材料中に、粉体
や繊維等、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、金属あるいは合金材料中に、粉体や繊維等
、所望の形状をした無機材料、有機材料を一種か、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、電気的導電部材と
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
テルサルフオン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリス
チレン樹脂、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。

無機材料、金属材料としては、例えば、５ｉ０２　、Ｂ
２０３　、Ａｊ２２０ｓ　、Ｎａｚ　Ｏ。

Ｋ２０．Ｃａｂ、ＺｎＯ，Ｂａｄ、ＰｂＯ。

Ｓｔ＋２０３　、Ａｇ２０３　、Ｌａ２０３　、ＺｒＯ
２゜Ｂａｄ、Ｐ、０５　、ＴｉＯ２，ＭｇＯ，ＳｉＣ。

Ｂｅｄ、　ＢＰ、　ＢＮ、　ＡｆＬＮ、　Ｂ４　Ｃ，Ｔ
ａＣ。

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
ロン等の無機材料や、Ａｇ。

Ｃｕ、Ａｕ、Ａｎ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｏ。

Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｗ等の金属又は合金を
用いればよい。

（接続；金属化及び／又は合金化による接続）電気的接
続部材の端と電気回路部品の接続との接続としては下記
の３つの構成が考えられる。

なお、１個の電気的接続部材に、１個または２個以上の
電気回路部品が接続されていてもよいが、その接続され
た電気回路部品のうちの少なくとも１個が下記の構成に
よる接続でなされていればよい。

■保持体の一方の面において露出している複数の電気的
導電部材の一端と一方の電気回路部品の複数の接続部と
が、また、保持体の他方の面において露出している複数
の電気的導電部材の他端と他方の電気回路部品の複数の
接続部とが、それぞれ次の■及び■で述べる金属化及び
／又は合金化以外の方法で接続されている構成。

■保持体の一方の面において露出している複数の電気的
導電部材の一端と一方の電気回路部品の複数の接続部の
少なくとも１つとが金属化及び／又は合金化されること
により形成された接続層を介して接続され、一方、保持
体の他方の面において露出している複数の電気的導電部
材の他端と他方の電気回路部品の複数の接続部とが上記
金属化及び／又は合金化以外の方法で接続されている構
成。

■保持体の一方の面において露出している複数の電気的
導電部材の一端と一方の電気回路部品の複数の接続部の
少なくとも１つとが金属化及び／又は合金化されること
により形成された接続層を介して接続され、一方、保持
体の他方の面において露出している複数の電気的導電部
材の他端と他方の電気回路部品の複数の接続部の少なく
とも１つとが金属化及び／又は合金化されることにより
形成された接続層を介して接続されている構成。

次に上記の接続層について述べる。

接続しようとする電気的導電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接続層
は電気的導電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、電気的導電
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。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
り接続層が形成される。

接続しようとする電気的導電部材と接続部が異種の純金
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。合金化の方法とじては、例えば、電気的導電
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。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層が形成されこの層が接続層とな
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Ａ１を使用した場合には、２００〜
３５０℃の加熱温度が好ましい。

接続しようとする電気的導電部材と接続部の一方が純金
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、接続層は合金
よりなる。

１個の電気的接続部材中における複数の電気的導電部材
同士についてみると、それぞれの電気的導電部材が同種
の金屑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、またさらに−ケの電気的
導電部材で同種の金属あるいは合金、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、電気的導電部材あるいは接続部は、両者の接触部
にいて、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、あるいは、金属に樹脂が配
合された状態であってもよい。

なお、接続強度を高めるためには、接続される部分の表
面粗度を小さくすることが好ましい（特に０．３μｍ以
下が好ましい）。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。

上記の金属化あるいは合金化以外の接続を行うには、例
えば電気回路部品と電気的接続部材の電気的導電部材と
を押圧して接続すればよい。

（保持）電気回路保持部材と電気回路部品の少なくとも１以上の
電気的接続部の存在する面以外の少なくとも１以上の面
の保持、及び電気的接続部材と電気回路部品あるいは他
の電気回路部品の保持としては、下記の■〜■の方法が
考えられるが、少なくとも１部分がそれらのうちの少な
くとも１つの方法で保持されていればよい。

■有機材料の硬化反応により保持する。有機材料として
樹脂を使用する場合には樹脂の種類は問わない。例えば
、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂のいずれでもよい。

■接着材により接着し保持する。接着材の種類は問わな
い。例えば、アクリル系接着材、エポキシ系接着材のい
ずれでもよい。

■前述の金属化及び／又は合金化することにより保持す
る。

■電気回路保持部材と電気回路部品の保持される部分を
同一の材質の材料から形成し、その表面を清浄化し、真
空中で貼り合せ、接触部の構成原子の原子間力（ファン
デルワールス力）により保持する。

■上記■〜■の方法以外で、保持後に多少の外力が電気
回路保持部材又は電気回路部品に加わっても保持部が位
置ズレを生じない強度の任意の保持方法で保持する。例
えば、機械的なはめ込み等の方法で保持する方法。

（着脱）電気回路部品あるいは他の電気回路部品のいずれか一方
を着脱可能とする方法としては、■電気的接続部材のい
ずれか一方の面の少なくとも１部分と、電気回路部品あ
るいは他の電気回路部品のいずれか一方の電気的接続部
材に接続された側の面の少なくとも１部分とを接着し、
かつ、電気的接続部材の両面において露出している電気
的導電部材と電気回路部品あるいは他の電気回路部品の
他方の接続部との接続は押圧により行う方法。抑圧を解
除することにより、電気的接続部材に接着されていない
方の電気回路部品が電気的接続部材から離れ、また、再
び位置決め後、押圧することにより接続される。

■電気的接続部材のいずれか一面に露出している電気的
導電部材のうちの少なくとも１つと、電気回路部品ある
いは他の電気回路部品の一方の接続部の少なくとも１つ
とを金属化及び／又は合金化して接続し、かつ、他方は
上記■と同様に位置決め後押圧により接続する方法。押
圧を解除することにより金属化及び／又は合金化して接
続されていない電気回路部品が、電気的接続部材から離
れ、また、再び位置決め後押圧することにより接続され
る。

■上記以外の方法で、電気回路部材あるいは他の電気回
路部品のいずれか一方が電気的接続部材を保持し、かつ
、他方は上記の、■と同様に押圧により接続する方法。

同様に押圧を解除すると電気的接続部材を保持していな
い方の電気回路部品と電気的接続部材は離れ、また、位
置決め後押圧することにより接続される。

■電気的接続部材の一方の面において露出している電気
的導電部材の一端を形成している材質の融点と他方の面
において露出している電気的導電部材の多端を形成して
いる材質の融点とが異なる電気的接続部材を用いて、電
気回路部品及び他の電気回路部品を接続する方法。この
接続は、電気回路保持部材、電気的接続部材、他の電気
回路部品の三者を一度に位置決め後、電気的接続部材の
露出している一端を形成している電気的導電部材の高温
側の融点以上に加熱し、電気回路部品及び他の電気回路
部品の両者を同時に金属化及び／又は合金化して接続し
てもよいし、保持体と電気的接続部材、あるいは電気的
接続部材と他の電気回路部品のいずれか一方を先に位置
決めし、金属化及び／又は合金化して接続し、次に、他
方を位置決め後、電気的導電部材の一端及び他端の一方
の融点以上、他方の融点未満に加熱し、金属化及び／又
は合金化させて接続してもよい。なお、後者の場合、電
気的導電部材の一端及び他端のうち先に接続する方は、
高融点側の材質から成る。

このように作成された電気回路装置を、再び一方の融点
以上、他方の融点未満に加熱することにより、低融点側
の電気的導電部材と接続している電気回路部品のみ、電
気的接続部材から離れ、また再び位置決め後、一方の融
点以上、他方の融点未満に加熱することにより、再び金
属化及び／又は合金化して接続する方法がある。また、
接続部の位置関係が同一であるならば、最初に接続され
ていた電気回路部品と同一の電気回路部品を接続しても
よいし、異なる電気回路部品と接続してもよい。

［作用］本発明では、電気回路部品あるいは他の電気回路部品の
いずれか一方のみが電気的接続部材から着脱可能となる
ことにより、電気回路部品あるいは他の電気回路部品が
故障した場合でも交換が可能となり、極めてメンテナン
スの良い電気回路装置を得ることが可能となる。

また、接続部の位置関係が等しければ、電気回路保持部
材に保持又は接続する電気回路部品の機能を変えたもの
と、他の電気回路部品との接続が容易に行え、電気回路
部品を保持又は接続している電気回路保持部材を交換す
る毎に、１つの電気回路装置が多種多用の機能を持つこ
とが可能となる。

さらに、着脱が可能なため、電気回路装置作製後の特性
検査時に不良となったものでも電気回路保持部材に保持
又は接続された電気回路装置あるいは他の電気回路装置
のいずれか一方の特性が良好なものは、再び電気回路装
置の作製工程内に投入することが可能であり、歩留りの
向上、ひいてはコストダウンが可能である。

本発明では、上記の電気回路保持部材と電気的接続部材
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。

また、本発明では、電気回路保持部材に電気回路部品を
保持又は接続した後に、電気回路部品と他の電気回路部
品とを電気的接続部材を介して接続するため、電気回路
部品として複数の、また多種多用のものが使用でき、ま
た、それらは−括処理で接続されるため、多種多様の電
気回路装置が同一工程で生産可能となる。

また、保持部材に保持される電気回路部品を機能別に分
けることにより、電気回路部品を保持又は接続している
保持部材毎に機能ブロック化することが可能であり、こ
れを用いることによりさらに多種多様の電気回路装置が
同一工程で生産可能となる。

さらに、電気回路部品は電気回路保持部材に保持されて
いるため、電気回路装置の作製工程中及び作製後にいて
、治工具を使用して電気回路部品を保持する必要がなく
、電気回路装置の作製及び作製後の管理が容易である。

本発明にいて、電気回路保持部材に熱伝導性のよい林産
４を用いた場合、及び電気的導電部材の絶縁体に熱伝導
性のよい材料を用いた場合には、電気回路部品から発生
す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、電気的導電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、または
、電気回路保持部材が電気回路部品の熱膨張係数近い材
料を用いた場合には、熱応力、熱歪の発生が抑制され、
熱が加わフた場合に生じることのある電気回路部品の割
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。

本発明にいて、電気回路部品の両方が、電気的接続部材
を介して、金属化及び／又は合金化により形成された接
続層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、さらに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／又は合金化により形成された接続層により接続さ
ｈていると、１つの電気回路部品のみを接続した場合に
比べて電気回路部品相互の接触抵抗がより小さくなる。

一方、電気回路部品乃至他の電気回路部品を金属化及び
／又は合金化による接続以外の接続により行うと、金属
化及び／又は合金化時に生じる電気回路部品の熱による
劣化を防止することができる。

（以下余白）［実施例］（第１実施例）本発明の第１実施例を第１図（ａ）〜（ｄ）及び第２図
（ａ）〜（Ｃ）に基づいて説明する。

第１図（ａ）の断面図では、電気回路部品である半導体
素子１０１を複数保持した電気回路保持部材２０１と、
電気的接続部材１２５とが接続されていない状態を示し
である。半導体素子１０１の数は、１以上であればいく
つでもよい。

電気的接続部材１２５には、有機材料よりなる保持体１
１１中に電気的導電部材である金属部材１０７が埋設さ
れており、金属部材１０７の一端１０８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１０
７の他端１０９が保持体の他方の面において露出してい
る。

１０１は半導体素子、１０２は半導体素子１０１の接続
部、２０１は少なくとも１以上の面に回路が形成されて
いる電気回路保持部材である回路基板である。回路基板
２０１は、半導体素子１０１の少なくとも１以上の接続
部１０２の存在する面以外の少なくとも１以上の面を接
続及び／又は保持している。

第１図（ｂ）では、半導体素子１０１を接続部１０２に
いて、保持体１１１の一方の面において露出している金
属部材１０７の一端１０８と金属化及び／又は合金化し
て接続した状態を示している。

第１図（Ｃ）にいて、１０４は他の電気回路部品である
回路基板であり、接続部１０５を有している。回路基板
１０４は接続部１０５にいて、保持体１１１の他方の面
において露出している金属部材１０７の他端１０９と合
金化されて接続される。

上記の接続によって全体を一体化した状態の断面図が第
１図（ｄ）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！２５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（ａ）〜（ｃ）に−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４０
μｍとして棒１２２に巻き付け、巻き付は後、ポリイミ
ド等の樹脂１２３中に上記金属線１２１を埋め込む。埋
め込み後止ｇ己樹脂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。

このように作成された電気的接続部材１２５にいて、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の一端は半導体素子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半導体素子１０１、回路
基板１０４との接続部１０８，１０９となる。

次に、第１図（ａ）に示すように、回路基板２０１に、
半導体素子１０１の接続部１０２と回路基板１０４の接
続部１０５との位置関係が接続時と等しくなるように半
導体１０１を位置決めし、回路基板２０１に接続及び／
又は保持させる。その後、第１図（ｂ）に示すように、
電気的接続部材１２５の接続部１０８と半導体素子１０
１の接続部と位置決め後、金属化及び／又は合金化し接
続する。回路基板２０１を反転させ、半導体１０１の接
続部１０２と回路基板１０４の接続部１０５とが対向す
るようにする。

そして、第１図に示すように、配置する。最後に、第１
図（ｄ）に示すように、回路基板２０１と回路基板１０
４との位置合せを行い、位置決め後、抑圧により電気的
接続部材１２５の接続部１０９と回路基板１０４の接続
部１０５とを接続する。

また、押圧を解除すると、第１図（Ｃ）に示すように、
電気的接続部材１２５の接続部１０５と回路基板１０４
の接続部１０９とは接続する前の状態となり、さらに、
位置決め後、再度押圧すれば接続が行われる。よって、
半導体素子１０１あるいは回路基板１０４で不良が発生
した場合には、押圧を解除して不良部品の存在する方を
良品と交換し、位置決め後、押圧して接続することによ
り、再び良品の電気回路装置が得られる。

本実施例においては、半導体素子１０１の接続部１０２
と電気的接続部材１２５の接続部１０８とを金属化及び
／又は合金化して接続したが、回路基板１０４の接続部
１０５と電気的接続部材１２５の接続部１０９とを金属
化及び／又は合金化して接続し、半導体素子１０１の接
続部１０２と電気的接続部材１２５の接続部１０８との
接続は抑圧によって行っても、同様の効果が得られるこ
とは明らかである。

（第２実施例）第３図（ａ）、（ｂ）に第２実３１例を示す。

本実施例は、電気的接続部材１２５の金属部材１０７が
露出している一方の面において接続部以外の部分に接着
材を塗布したものを使用する。

保持部材である回路基板２０１に半導体素子１０１を、
半導体素子１０１の接続部１０２と回路基板１０４接続
部１０５との位置関係が接続時と等しくなるように位置
決めした後、接続及び／又は保持す、る。次に、接着材
２０２の塗布された面と半導体素子１０１の接続部１０
２の存在する面とが対向するようにしく第３図（ａ））
、電気的接続部材１２５の接続部１０８と半導体素子１
０１の接続部１０２とを位置決めした後、電気的接続部
材１２５と半導体素子１０１とを接着する。

その他の点は第１実施例と同じである。

本例においても、第１実施例と同様に不良部品の交換を
容易に行うことができる。

（第３実施例）第４図（ａ）〜（ｃ）第５図（ａ）、（ｂ）に第３実施
例を示す。本実施例では、電気的接続部材１２５の一方
の面において露出している金属部材と他方の面に露出し
ている金属部材の融点がそれぞれ異なる材質からなる電
気的接続部材を使用する。

以下に、この電気的接続部材の製造方法の一例を示す。

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１２５を用意する。この電
気的接続部材！２５の片面に、第４図（ａ）に示すよう
に、フォトリソ工程により金属部材１０７の露出してい
ない部分にレジスト２０３を形成する。次に、スパッタ
リングで、Ｍ、Ｗ、Ｐｄ等の拡散バリア層２０４を形成
後、その上にＡｕ−５ｎ　（２０ｗｔ％）層を形成しく
第４図（ｂ））、　　リフトオフ法で、レジストと除去
する（第４図（Ｃ））。さらに、電気的接続部材の反対
側の面にも同様の方法でバリア層２０４とＰｂ−Ａｇ−
３ｎ　（３６，１−１，４−６２，５ｗｔ％）層２０６
（第４図（ａ）〜（Ｃ）では図示せず）を形成する。こ
のように形成した電気的接続部材１２５は、金属部材１
０７の両端にいて、Ａｕ−３ｎ　（２０ｗｔ％）の融点
２８０℃、Ｐｂ−Ａｇ−５ｎ　（３６，を−ｉ、４−６
２．５ｗｔ％）の融点１８０℃と約１００℃の融点の差
をもつことになる。

以上の電気的接続部材１２５を第５図に示すように、半
導体１０１を接続及び／又は保持した回路基板２０１と
、電気的接続部材１２５と、回路基板１０４とを位置決
めした後に３００℃以上に加熱押圧し、半導体素子１０
１を接続部１０２と電気的接続部材１２５の接続部１０
８とを、及び回路基板１０４の接続部１０５と電気的接
続部材１２５の接続部１０９とを同時に金属化及び／又
は合金化し、接続する。

以上のようにして作製した電気回路装置は、−方の融点
以上、他方の融点未満に加熱すると、−方の接続部のみ
融解し、よって一方だけをはずすことが可能であり、ま
た、同時に位置決め後、再び同様に一方の融点以上、他
方の融点未満に加熱することにより再度接続できる。

本実施例では、加熱する毎に金属原子の熱拡散により組
成比が変化してしまうため着脱の回数には限界があるが
、両方の接続部を金属化及び／又は合金化して接続でき
るため、接触抵抗は極めて小さく、常に安定した接続が
得られる。

なお、本実施例では、金属部材１０７の一端１０８側に
Ａ　ｕ　−Ｓ　ｎ　Ｎ　２０５を、他端１０９側にＰｂ
−Ａｇ−５ｎ層２０６を設けるようになフているが、こ
れは逆であってもよい。また、適切な融点及び融点の差
が得られれば、２０５゜２０６は上記以外の合金層であ
ってもよい。

（第４実施例）第６図（ａ）、（ｂ）に第４実施例を示す。

第４実施例は、電気回路部品、他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
いる半導体素子１０１、回路基板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（ａ）。

（ｂ）に示すものを使用した。第７図（ａ）は斜視図、
第７図（ｂ）は断面図である。第７図（ａ）、（ｂ）に
示す電気的接続部材１２５は、金属部材１０７の露出し
ている部分が保持体（樹脂絶縁体）１１１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により、第２図（ｂ）、
（Ｃ）に示す電気的接続部材を用意する。次に、この電
気的接続部材の両面を、金属線１２１が、ポリイミド樹
脂１２３から１０μｍ程度突出するまでエツチングすれ
ばよい。本例でも、金属線１２１が金属部材１０７を構
成し、さらに、樹脂１２３が絶縁体１１１を構成する。

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

また、金属線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成的な方法を使用
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（ａ）、（ｂ）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。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。

本例においても不良部品の交換が容易であり、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。

（第５実施例）第９図（ａ）、（ｂ）に第５実施例を示す。

本例においては、電気的接続部材１２５は、第４実施例
に示した電気的接続部材と異なる。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第４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、半導体素子の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４実施例では、半導体素子１０１と回路基板
１０４との接続位置に電気的接続部材１２５の接続位置
を配置したため、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、半導体素子１０１と回路基板
１０４との位置決めは必要であるが、電気的接続部材１
２５との位置決めは不要となる。そのため、半導体素子
ｔｏｉと回路基板１０４の接続寸法（ｄｌｌ。

Ｐｌｌ）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。

他の点は第１実施例と同様である。

本例においても不良部品の交換が容易であり、接続部は
高い信頼性を持って接続されていた。

（第６実施例）第１０図に第６実施例を示す。

本実施例においては、電気的接続部材１２５は段差を有
しており、回路基板２０１と回路基板１０４の接続部と
が保持体１１１に埋設されている電気的導電部材１０７
により接続されており、なおかつ、回路基板２０１上に
さらに電気的接続部材と保持部材である回路基板２０７
に接続及び／又は保持された半導体素子１０１が接続さ
れ、多層構造化されている。

他の点は第１実施例と同様である。

［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。

■半導体素子と回路基板、リードフレーム等の電気回路
部品の接続にいて、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、ＴＡ
Ｂ方式、ＣＣＢ方式を置き換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＠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。

■高密度の半導体装置等の電気回路装置が得られる。

■電気回路部品又は他の電気回路部品のいずれか一方を
金属化及び／又は合金化による接続以外の接続により行
っている場合、金属化及び／又は合金化時に生じる電気
回路部品の熱によ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、このような場合にその電気回路部品を金
属化及び／又は合金化による接続以外の接続行えば、そ
の要望に応じることが可能となる。

また、電気回路部品の両方が、電気的接続部材を介して
金属化及び／又は合金化により形成された接続層を介し
て接続されている場合、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装置を得ることができる。

■電気的接続部材の保持体を、絶縁体に熱伝導性の良い
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分散させて構成するか、
電気的導電部材が絶縁されるように処理した金属材料あ
るいは無機材料により構成する場合には、電気回路部品
から発生した熱が電気的接続部材、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。

また、電気回路保持部材を熱伝導性の良い金属材料、無
機材料の一種により構成する場合には、電気回路部品か
ら発生した熱は電気回路保持部材を介して外部に放熱し
得るため、熱放散性の極めて良好な電気回路装置が得ら
れる。

■電気保持部材に電気回路部品を保持した後に他の電気
回路部品と接続するため、保持部材の形状を保持する電
気回路部品に合せることにより、電気回路部品の大きさ
、形状、種類によらない接続が可能となり、自由な高密
度実装が可能となり、よって設計の自由度は大幅に向上
する。

■保持される電気回路部品を機能別に分けることにより
保持部材毎に機能ブロック化し、これを用いることによ
り、同一工程で多品種の電気回路装置が得られ、実装及
び設計の汎用性は大幅に向上する。

■電気回路保持部材に保持された電気回路部品あるいは
他の電気回路部品のいずれか一方のみが電気的接続部材
から着脱可能であるため、電気回路部品あるいは他の電
気回路部品が故障した場合でも容易に交換することが可
能となり、しかも、電気回路部品は少なくとも１以上の
面に回路が形成されている電気回路保持部材に接続及び
／又は保持されているため、ハンドリングは容易であり
、また、電気的接続部材はいずれか一方の電気回路部品
に保持されているため、接続時の位置決めは容易であり
、かつその接続は高い侶頓性をもって接続される。

［相］接続部の位置関係を統一した場合、電気回路保持
部材に保持する電気回路部品の機能を変えたものと、他
の電気回路部品との接続が容易に行え、電気回路部品を
保持している電気回路保持部材を交換する毎に１つの電
気回路装置が異なる機能を示すことが可能となり、シス
テム化した電気回路装置が得られる。

■電気回路装置作製後の特性検査時に不良となフたもの
でも、特性が良好な電気回路保持部材に保持又は接続さ
れた電気回路部品あるいは他の電気回路部品は、再び電
気回路装置作製工程内に投入することが可能であり、歩
留り向上、コスト低減が可能となる。

■電気回路保持部材として両面基板、多層基板、又は両
面スルーホール基板等を用いた場合、同様の手法で積層
化することが可能であり、３次元実装が可能となり、信
号線の短縮により信号の遅延時間が低減され、高速動作
の電気回路装置が得られる。

また、電気回路装置間の接続部が大幅に縮小されるため
、より小型化が可能となり、製品設計の自由度が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は第１実施例のを示す断面図、第
２図（ａ）〜（Ｃ）は第１実旅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断面図及び斜視図である
。第３図（ａ）、（ｂ）は第２実施例を示す断面図である
。第４図（ａ）〜（Ｃ）は第３実施例に用いた電気的接続
部材の工程を示す断面図、第５図（ａ）。（ｂ）は第３実施例の接続する前と後を示す断面図であ
る。第６図（ａ）、（ｂ）は第４実施例の接続する前と後を
示す断面図、第７図（ａ）、（ｂ）は第４実施例に用い
た電気的接続部材を示す斜視図及び断面図、第８図は第
４実施例のに用いた電気的接続部材にバンブを設けた例
を示す斜視図及び断面図である。第９図（ａ）、（ｂ）は第５実施例の接続する前と後を
示す断面図である。第１０図は第６実施例の接続後を示す断面図である。第１１図乃至第１Ｂ図は従来例を示し、第１２図を除き
断面図であり、第１２図は平面透視図である。１．５５・・・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
の該周縁部、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ト部、２０゜
２１．１２３・・・樹脂、３１・・・半田バンプ、３２
゜５１．７５，７５°・・・回路基板、３３，５２゜７
６．７６°・・・回路基板の接続部、５４・・・電気的
接続部材の接続部、６３・・・封止材、７０，７０゜・
・・金属材、７１．７１’　、１０３，１０６・・・絶
縁膜、７２．７２’・・・絶縁膜の露出面、７３゜７３
°・・・金属材の露出面、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、１０１，１０１’・・・電気回路部品
（半導体素子、回路基板）、１０２゜１０５．１０８，
１０９・・・接続部、１０４・・・他の電気回路部品（
回路基板）、１０７・・・電気的導電部材（金属部材）
、１１１・・・保持体（絶縁体）、１２１・・・金属線
、１２２・・・棒、１２４・・・点線、１２５・・・電
気的接続部材、１２６・・・突起、１５０・・・バンプ
、２０１・・・電気回路保持部材（回路基板）、２０２
・・・接着剤、２０３・・・レジスト、２０４　・・・
拡散バリア、２　’０５−　Ａ　ｕ　−Ｓ　ｎ層、２０
６−　Ｐ　ｂ　−Ａ　ｇ　−Ｓ　ｎ層、２０７−・・電
気回路保持部材（回路基板）。第６Ｆ！！Ｊ（ａ）第６図（ｂ）第７図（ａ）第７図（ｂ）第８図（ａ）第８図（ｂ）第９図（ａ）第９図（ｂ）第１１図第１２図第１３図第１５図第１７図第１８°図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電気的絶縁材料よりなる保持体と、該保持体中に
埋設された複数の電気的導電部材とを有し、該電気的導
電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、該電気的導電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と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部において、
該保持体の一方の面において露出している該電気的導電
部材のうちの少なくとも１つの一端が接続されている少
なくとも１以上の電気回路部品と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部あるいは該
接続部以外の部分において、該電気回路部品の少なくと
も１以上の該接続部の存在する面以外の少なくとも１以
上の面を接続及び／又は保持する少なくとも１面以上の
面に回路が形成されている電気回路保持部材と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部において、
該保持体の他方の面において露出している該電気的導電
部材のうちの少なくとも１つの他端が接続されている少
なくとも１以上の他の電気回路部品と；を少なくとも有する電気回路装置において、該電気回路
部材及び該他の電気回路部品のいずれか一方が該電気的
接続部材を保持しており、保持していない他方が着脱可
能であることを特徴とする電気回路装置。
（２）電気的絶縁材料よりなる保持体と、該保持体中に
埋設された複数の電気的導電部材とを有し、該電気的導
電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、該電気的導電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と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部において、
該保持体の一方の面において露出している該電気的導電
部材のうちの少なくとも１つの一端が接続されており、
該接続は、該接続部と該一端とを金属化及び／又は合金
化することにより形成された接続層を介してなされてい
る少なくとも１以上の電気回路部品と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部あるいは該
接続部以外の部分において、該電気回路部品の少なくと
も１以上の該接続部の存在する面以外の少なくとも１以
上の面を接続及び／又は保持する少なくとも１面以上の
面に回路が形成されている電気回路保持部材と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部において、
該保持体の他方の面において露出している該電気的導電
部材のうちの少なくとも１つの他端が接続されており、
該接続は、該接続部と該他端とを金属化及び／又は合金
化することにより形成された接続層を介してなされてい
る少なくとも１以上の他の電気回路部品と；を少なくとも有する電気回路装置において、該保持体の
一方の面において露出している該電気的接続部材の一端
を形成している材質の融点と他方の面において露出して
いる該電気的導電部材の他端を形成している材質の融点
とが異なるものからなっており、該電気回路装置を該一
端及び該他端の一方の融点以上、他方の融点未満に加熱
することにより、該電気回路部品あるいは該他の電気回
路部品のいずれか一方のみを着脱可能にしたことを特徴
とする電気回路装置。
（３）電気的絶縁材料よりなる保持体と、該保持体中に
埋設された複数の電気的導電部材とを有し、該電気的導
電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、該電気的導電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と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部において、
該保持体の一方の面において露出している該電気的導電
部材のうちの少なくとも１つの一端が接続されている少
なくとも１以上の電気回路部品と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部あるいは該
接続部以外の部分において、該電気回路部品の少なくと
も１以上の該接続部の存在する面以外の少なくとも１以
上の面を接続及び／又は保持する少なくとも１面以上の
面に回路が形成されている電気回路保持部材と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部にいて、該
保持体の他方の面において露出している該電気的導電部
材のうちの少なくとも１つの他端が接続されている少な
くとも１以上の他の電気回路部品と；を少なくとも有する電気回路装置において、該保持体の
一方の面において露出している該電気的導電部材のうち
の少なくとも１つの一端が該電気回路保持部材の少なく
とも１つの接続部と接続されており、該電気回路保持部
材及び該電気回路部品、又は、該他の電気回路部品のい
ずれか一方が該電気的接続部材を保持しており、保持し
ていない他方が着脱可能であることを特徴とする電気回
路装置。
（４）電気的絶縁材料よりなる保持体と、該保持体中に
埋設された複数の電気的導電部材とを有し、該電気的導
電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、該電気的導電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と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部において、
該保持体の一方の面において露出している該電気的導電
部材のうちの少なくとも１つの一端が接続されており、
該接続は、該接続部と該一端とを金属化及び／又は合金
化することにより形成された接続層を介してなされてい
る少なくとも１以上の電気回路部品と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部あるいは該
接続部以外の部分において、該電気回路部品の少なくと
も１以上の該接続部の存在する面以外の少なくとも１以
上の面を接続及び／又は保持する少なくとも１面以上の
面に回路が形成されている電気回路保持部材と；少なくとも１以上の接続部を有し、該接続部において、
該保持体の一方の面において露出している該電気的導電
部材のうちの少なくとも１つの他端が接続されており、
該接続は、該接続部と該他端とを金属化及び／又は合金
化することにより形成された接続層を介してなされてい
る少なくとも１以上の他の電気回路部品と；を少なくとも有する電気回路装置において、該保持体の
一方の面において露出している該電気的導電部材のうち
の少なくとも１つの一端が該電気回路保持部材の少なく
とも１つの接続部と金属化及び／又は合金化することに
より接続されており、該保持体の他方の面において露出
している該電気的導電部材のうちの少なくとも１つの他
端が該他の電気回路部品の少なくとも１つの該接続部と
金属化及び／又は合金化することにより接続されており
、該保持体の一方の面において露出している該電気的接
続部材の一端を形成している材質の融点と他方の面にお
いて露出している該電気的導電部材の他端を形成してい
る材質の融点とが異なるものからなっており、該電気回
路装置を該一端及び該他端の一方の融点以上、他方の融
点未満に加熱することにより、該電気回路保持部材及び
該電気回路部品、又は、該他の電気回路部品のいずれか
一方のみを着脱可能にしたことを特徴とする電気回路装
置。