JPS63232279A

JPS63232279A - 電気回路部材

Info

Publication number: JPS63232279A
Application number: JP62066484A
Authority: JP
Inventors: 吉沢　徹夫; 秀之西田; 昌明今泉; 市田　安照; 小西　正暉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1987-03-20
Publication date: 1988-09-28

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ＴＬ電気的接続して構成され
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こ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、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ｆ！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１を封止
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　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂａ
ｎｄｉｎｇ）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１６図はＣＣＤ法によって接続され封止された半導体
装この代表例を示す、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、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Ｗ２７１′の露出面７３’、
７２’を平らにする。

しかる後、第１８図に示すように第１の半導体装置決め
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
属銀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′を位ご
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ｒ＋＋＋　Ｕ＊　−ｊｔ’　））　７　　Ｃ
，’　　７７％　ｉｎｋ　語句７　　Ｑ　　’　　ｂ　
＋６　Ｌ”Ｓ　−Ｊ−１＋　３ヒ慴ある。

［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
辺に配養する必要が生じ、回路設計上の制限を受けざる
を得なくなる。

■ワイヤポ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４１−の
接続部５のピッチ寸法（隣接する接続部の中心間の距り
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。

■ワイヤボンデ４フフ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、極細金属線
７と合金化されないＡｉ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０．０９〜０．１５ｍｍ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クー１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の接続部に金バンブをつけなければな
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、
逆に少ないと半導体素子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、半田バンブの量の多少が接続の信頼性に影
響するため半［■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　（Ｖｏ　Ｉ　。

３、　Ｎｏ、１）　Ｐ、Ｅｉ６〜７１　　ＮＩＫＫＥＩ
　ＮＩＧＲＯＩＩＥＶＩＧＥＳ。

１９８８．５月、　ｐ、ｓ７〜１０８）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８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。

■回路基材７５．７５’の接続部７６．７６’の出っ張
りＨｈｔ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。

■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、まなる。

■さらに、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ｆ！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ｆｊＳ２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、以上のような闇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代え得るこ
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、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、の金属部材同士を電気的に
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、該絶縁体には無機材料よりなる粉体又は繊維の
一方又は両方が分散しており、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
にその要旨を右する。

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闇わないが、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ｔａ続郡部材用いて接続する。

本発明に係る電気的接続部材は、絶縁体中に複数の金Ｐ
ｆｓ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
、無機材料よりなる粉体又はｍ雑の一方又は両方が分散
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ｆｆ、ｃｕ、ＡＡ、、Ｓｎ。

Ｐｂ−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
品の接続部のピッチを考慮して、例えば２０ｐｍφ以上
あるいは２層ルｍφ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
場合はバンブ状にしてもよい。

また、金属部材の間隔は、電気回路部品の接続部同士の
間隔と向−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ｆｌ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、絶縁体には無機材料よりなる粉体又
は繊維の一方又は両方が分散している。

ここにおいては、無機材料とは、金属材料、有機材料以
外の材料をいい、例えば、ＳｉＣ。

Ｂｅｄ、Ｂａ　Ｃ，ＴａＣ，ＴｉＢ２　、ＣｒＢｚ　。

ＴｉＮ、ＢＰ、ＢＮ、ＡｕＮ、Ｓｔ３　Ｎ４　　。

５ｉＯｚｉのセラミック、ダイヤモンド、Ｃ９Ｂ、ガラ
ス等のものがあげられる。これらの無機材料よりなる粉
体又はｍ維の１種又は２種以上を使用すればよい、また
、粉体又は繊維の一方ノミを使用してもよいし、両方を
使用してもよい。

分散せしめる粉体及び繊維の大きさ、形状、また、絶縁
体中における分散位こ、数量は、粉体又は繊維のために
、絶縁体中に埋設されている金属部材同士が接触・短絡
したり、切断したりしない範囲内ならば任意である。た
だ、粉体及びｍ維の大きさとしては、隣接する金属部材
間の距離よりも小さいことが好ましい、すなわち、金属
部材同士が、粉体及び繊維を介してでも接触しない状態
が好ましい、また、粉体、繊維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、粉体、繊維同
士は接触してもよいし、接触していなくともよい。

電気的接続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樹脂の種類も問わない、熟硬化性
樹１ｎｔ、熱可塑性樹Ｉ指のいずれでもよい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、ボリブロズレン樹脂、ポリ塩化
ビニル樹１指、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。

絶縁体の材料として上記樹脂を使用する場合、粉体又は
繊維を絶縁体に分散させるには、樹脂中に粉体又は繊維
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、他の任意の方法で絶縁体中に粉体又
は！ａ維を分散せしめてもよい。

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すれば、熱膨張・熱収縮に基づく
、装首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、：ｔＳｌ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Ａｎを使用した場合には、２００〜３５０℃の
加熱温度が好ましい。

なお、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６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］未発１１では、上述の１ｒｔ、気菌接続部材を使用して
いるので、電気回路部品の接続部を内部に配置すること
も可使となり、接続部の数を増加させることができ、ひ
いては高密度化が回旋となる。

また、電気的接続部材は薄くすることが可染であり、こ
の面からも薄型化が可ｒ屯となる。

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。

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１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。

本発明においては、電気的接続部材の絶縁体中に粉体又
はａｍが分散しているので、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可ｆ七となる。

また、電気的接続部材の絶縁体中に無機材料よりなる粉
体又は繊維を分散させると、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すき、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
な半導体装置が得られる。

なお、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。

（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１７ｆｌに介在させて、両回路基板１
０１，１０４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ｌｏｔ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偶に露出させて
、絶縁体１１１中に埋設されて構成されており、かつ、
絶縁体１１１には％機材料よりなる粉体又は繊維（図示
せず）の一方又は両方が分散しており。

第１の回路基板１０１の接続部１０２と第１の回路基板
ｌｏｔ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１０
４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、第２図（ａ）に示すように、２０７ｚｍφの金等
の金属あるいは合金よりなる金属線１２１を、ピッチ４
０ＩＬｍ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、埋め込み前に樹脂中に５ｉ０２より
なる粉体を配合し、撹拌して樹脂中に粉体を分散させる
。埋め込み後上記樹脂１２３を硬化させる。硬化した８
４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、電気回路部材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、樹脂を撹拌して粉体を分散せしめたが
、他の方法により粉体を分散せしめてもよい、また、本
例では、樹脂１２３中に５ｉ０２よりなる粉体を分散せ
しめたが、５ｉ０２以外の無機材料よりなる粉体もしく
はｌａｔ！ａを分散せしめてもよい。

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
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の回路ノＳ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Ｌｏｔ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、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、」−記第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ｌＯ１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
置快めした後、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と電気接続部材１２５の
接続部１０８とを押圧して接続する方式。

以」二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。

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、接り？、部５２を右する第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１５と絶縁体中に無機材
料よりなる粉体又は繊維の一方又は両方が分散する電気
的接続部材１２５の接続部５４との間で行なった。

なお、絶縁体中に無機材料よりなる粉体又は繊維の一方
又は両方が分散する電気的接続部材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Ｅ、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、８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麦子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。

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。

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。

：５５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縁膜１０３　、１０
６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、絶縁体中に無機材料よ
りなる粉体又はａｒｔｓの一方又は両方が分散する電気
的接続部材１２５は、金ｆ！部材１０７の露出している
部分が樹脂絶縁体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０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ｌｏＪＬｍ程度突出するまでエツチングすれ
ば７Ｉ：い。

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

また、金Ｐ：Ａ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ｎ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は絶縁体１１１から脱落しにくく
なる。

なお、本例でも、金属線１２１が全屈部材１０７を構成
し、さらに、樹脂１２３が絶縁体１１１を構成する。

なお、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。

続されていた。

また、放熱特性も良好であった。

（第６実施例）第９図に：５６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併売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７実施例）第１θ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、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の回路基板接り？、部のＩＨＪ　
ｗ！Ｉよりも狭い間隔に金属＃））ｌｌ’１７１ｉ’Ｗ
↓ｎ）し戸−工り鵡π；１１−．ｙ−＊１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１
０４との接続位置に電気的接続部材１２５の接続部ｔを
配設したため。

電気的接続部材１２５の位と決めが必要であったが、本
例では、第１の回路基板１０１と第２の回路基板１０４
との位こ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１
０１と第２の回路基板１０４の接続寸法（ｄｌｌ、Ｐｌ
ｌ）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こ決めなしで接続すること
も可１Ｆ５である。

また、放熱特性も良好であった。

（第８実施例）：ｒＳｌ１図にｉ８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斜視図、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、絶縁体中に無機材料
よりなる粉体又は！ａ雅の一方又は両方が分散する電気
的接続部材１２８，１２９，１３０を３枚用意する。

１枚［１１２８の金属線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枚口１２９の
金属線１２１の位置はｍ行ｎ列目でｍａｃ、ｎｂｃだけ
中心から変位している。３枚口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Ｅ１２１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３１＋１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ｖＬ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。

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滑視図、第１２
図（Ｃ）は上記の断面図であまず、金属線案内板１３１
，１３２を用意する。そして、金属線案内板１３１，１
３２にあけられている所望の穴１３３，１３４に金属線
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。なお、樹１后１２３を流し込む荊に、予め樹ｌｉｔ
　１２３中に粉体又は級維を添加し、粉体又はｗ＆雄を
樹脂中に分散せしめておく、シかる後、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Ｉ　ｌ、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、り一ドフレーメム等
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。

「葦１１１１　ｙが＋　＋［Ｌ　１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；に子と回路基板、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、ＴＡ
Ｂ方式、ＣＣＢ方式を置き変えることが可使となる。

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（＃に内部）にも配置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を后となる。

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。

５、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。

６、電気的接続部材の絶縁体中には無機材料よりなる粉
体又は繊維が分散しているので、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接続部材
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。

７、熱が加わっても熱応力の発生が少なく、信頼性の高
い電気回路部材部材、ひいては、半導体装ｔ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他の物質を埋めこん
だり、積層することにより、放熱性の良い、低応力でし
かもシールド効率が得られる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。ｉ５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１２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、：５
１４図を除き断面図であり、第１４図は平面透視図であ
る。ｌ＠−リードフレーム、２拳・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、ｌＯ・・半導体素子の外周縁部、１１・・リー
ドフレームの素子塔・浅部の外周縁部、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ＩＦｔ、２１・・樹脂、３１
・φ半田バンプ、３２・・基板、３３・・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、７１．７
１’　　・・絶縁膜、７２　、７２　’−・絶縁膜の露
出面、７３　、７３　’・・金属材の露出面、７５．７
５’　　・・回路基材、７６．７６’　　・・回路基材
の接続部、７７・・異方性導電膜の絶縁物質２７８・・
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、８３ｅ・エラスチックコネクタ、１０１争−
回路基板、１０２−−接続部、１０３・・絶縁膜、１０
６・・絶縁膜、１０４・・回路基板、１０５・・接続部
、１０７金属部材、１０８参〇接続部、１０９・・接続
部、ｉｉｉ・・絶縁体、１２１・・金属線、１２２・・
棒、■２３・・樹脂、１２４・争点線、１２５・Φ電気
的接続部材、１２６・・突起、１２８゜１２９．１３０
参参電気的接続部材、１３１゜１３２・参金属線案内板
、１５０・ＩＩ／＜ンブ。第１図（ａ）第１図（ｂ）第２図（０）第２図（ｂ）　　　　第２図忙）第３図（０）第３図（ｂ）第４図第５図第６図（ｏ）１、２１第９図（ａ）第９図（ｂ）第１０図（０）第１０図（ｂ）第１１図（ａ）第１１図（ｂ）＋２：３　　１２３第１２図（０）第１２図（ｂ）第１２図（ｃ）第１３図第１４図第１５図第１６図３１３１　　　　５、ｂ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、それぞれの金属部材同士を電気的に
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、無機材料よりなる粉体又は繊維の
一方又は両方が分散しており、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。