(57)【要約】【課題】  特に半導体チップと導電パターン間の接続構造を改良して前記半導体チップの実装密度を向上させることが出来る接続構造を提供することを目的としている。【解決手段】  ＬＥＤチップ１５の第１の電極１６を第１の導電パターン１２上に導電性接着層１８を介して接続させ、一方、前記ＬＥＤチップ１５の第２の電極１７を、第２の導電パターン１４上に設けられた導電塗膜２０にワイヤボンディングによって接続させる構造であるから、従来に比べてワイヤ１９の引き出し幅を小さくでき、効果的に実装密度の向上を図ることができる。【選択図】図１
2006108411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に少なくとも第１の導電パターンと第２の導電パターンとを有し、半導体チップは少なくとも第１の電極と第２の電極とを有し、前記第１の導電パターン上に導電性接着剤を介して前記第１の電極が導通接続され、
前記第２の導電パターン上には導電塗膜が設けられ、前記第２の電極が前記導電塗膜上にワイヤボンディングにより接続されることを特徴とする接続構造。
【請求項２】
前記導電塗膜はバインダー樹脂を含有しない請求項１記載の接続構造。
【請求項３】
前記第１の電極は前記半導体チップの下面に設けられ、前記第２の電極は前記半導体チップの上面に設けられる請求項１または２に記載の接続構造。
【請求項４】
前記半導体チップ上及び前記第２の電極と導電塗膜間を繋ぐワイヤ上は樹脂層によって覆われている請求項１ないし３のいずれかに記載の接続構造。
【請求項５】
前記半導体チップは、発光素子である請求項１ないし４のいずれかに記載の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）などの半導体チップの接続構造に係り、特に半導体チップと導電パターン間の接続構造を改良して前記半導体チップの実装密度を向上させることが出来る接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４はＬＥＤ（発光ダイオード）がフレキシブルプリント基板上に取り付けられた状態を示す従来の前記フレキシブルプリント基板の部分拡大断面図である。
【０００３】
図４に示すように絶縁基板１上には導電パターン２がスクリーン印刷等により形成されている。前記導電パターン２は図示左側の導電パターン２（以下、第１の導電パターン２ａと称する）と図示右側の導電パターン２（以下、第２の導電パターン２ｂと称する）とが幅方向（図示Ｘ方向）に所定の間隔を空けて対向している。
【０００４】
ＬＥＤ３は、ＬＥＤチップ４と前記ＬＥＤチップ４を収納するパッケージ５とを有し、図４に示すように前記パッケージ５の左右両側からは前記ＬＥＤチップ４の図示しない電極と導通接続された端子板６，６が外方へ向けて延出形成されている。前記端子板６，６は略Ｌ字状に下方向へ折り曲げられており、前記端子板６，６の先端部６ａ、６ａは前記第１の導電パターン２ａ上及び第２の導電パターン上２ｂに塗布された導電性接着剤７，７上に接着固定されている。
【０００５】
さらに前記ＬＥＤ３上及び端子板６上を外気から封止するために前記ＬＥＤ３上からその周囲に広く封止樹脂８が塗布され、前記封止樹脂８は例えば熱やＵＶなどによって硬化させられている。
【０００６】
図４では、パッケージ５を含むＬＥＤ３を、絶縁基板１上に形成された導電パターン２上に導電性接着剤７を用いて取り付ける構造であったが、パッケージ５からチップ４を取り出し、前記チップ４をフレキシブルプリント基板上に取り付ける構造も以下の公知文献に開示されている。
【特許文献１】特開平１０−３２３８３号公報
【特許文献２】特開平１０−１４４７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図４に示す従来の取付構造の問題点は、ＬＥＤ４の取り付けに必要な領域が広範となり半導体部品の実装密度を向上させることができないという点であった。
【０００８】
図５は図４に示すＬＥＤ３が取り付けられた部分のフレキシブルプリント基板を真上から見た図である。
【０００９】
図４，図５に示すように、封止樹脂８の塗布面積は幅方向（図示Ｘ方向）及び長さ方向（図示Ｙ方向）に向けて広がるため、ＬＥＤ５の取り付けに必要な取り付け領域を広く確保しなければならずその結果半導体部品の実装密度を上げることができなかった。それは、前記ＬＥＤ３を構成するパッケージ５が大きいためであり、さらには導電性接着剤７を塗布する領域を確保するため、前記導電パターン２，２間の間隔をあまり狭くできない点等にあった。
【００１０】
一方、特許文献１や特許文献２は、パッケージ内から半導体チップを取り出し、前記半導体チップをフレキシブルプリント基板上に取り付ける構造であるから、図４，図５に比べて実装密度を向上させることが出来る。
【００１１】
しかし特許文献１においては、この公報の図１に記載されているように、半導体チップをワイヤボンディングによってプリント配線板に接続させているが、如何にして前記半導体チップをワイヤボンディングによって実装しているのか不明である。また特許文献１では、前記半導体チップの両側とプリント配線板とをワイヤによって接続する構造であるから、ワイヤの引き出しは前記半導体チップの両側にわたり、その結果、ワイヤの引き出し幅は従来と変らず拡がり、封止樹脂の塗布領域を適切に狭くすることができなかった。
【００１２】
特許文献２でも特許文献１と同様に、前記半導体チップの両側とプリント配線板とをワイヤによって接続する構造であるから、ワイヤの引き出しは前記半導体チップの両側にわたり、その結果、ワイヤの引き出し幅は従来と変らず拡がり、封止樹脂の塗布領域を適切に狭くすることができなかった。特許文献１には明確に記されていなかったが、特許文献２の図１や図２（ｄ）には明確に記されているように、配線電極２，２間の基板３上に半導体チップ４を設置するため、前記電極２，２間の間隔を、良好な電気特性を得るべく（ショートなどしないように）広く取っておく必要性があり、その結果、前記半導体チップ４の取り付けに必要な領域を十分に小さくできず、特許文献１及び特許文献２とも効果的に実装密度の向上を図ることができなかった。
【００１３】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に半導体チップと導電パターン間の接続構造を改良して前記半導体チップの実装密度を向上させることが出来る接続構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明における接続構造は、絶縁基板上に少なくとも第１の導電パターンと第２の導電パターンとを有し、半導体チップは少なくとも第１の電極と第２の電極とを有し、前記第１の導電パターン上に導電性接着剤を介して前記第１の電極が導通接続され、
前記第２の導電パターン上には導電塗膜が設けられ、前記第２の電極が前記導電塗膜上にワイヤボンディングにより接続されることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明では上記のように半導体チップの第１の電極を第１の導電パターン上に導電性接着剤を介して接続させ、一方、前記半導体チップの第２の電極を、前記第２の導電パターン上に設けられた導電塗膜にワイヤボンディングによって接続させる構造であるから、従来に比べてワイヤの引き出し幅を小さくでき、効果的に実装密度の向上を図ることができる。
【００１６】
本発明では、前記導電塗膜はバインダー樹脂を含有しないことが好ましい。これにより前記導電塗膜上にワイヤを適切にボンディングでき、前記導電塗膜と第２の電極間を良好に導通接続させることが出来る。
【００１７】
本発明では、前記第１の電極は前記半導体チップの下面に設けられ、前記第２の電極は前記半導体チップの上面に設けられることが、接続を確実にでき、また構造を簡単にできて好ましい。
【００１８】
本発明では、前記半導体チップ上及び前記第２の電極と導電塗膜間を繋ぐワイヤ上は樹脂層によって覆われていることが好ましい。本発明では前記樹脂層を設けても前記樹脂層の塗布領域を従来よりも小さくできるから効果的に実装密度の向上を図ることが出来る。
また本発明では、前記半導体チップは、発光素子であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では半導体チップの第１の電極を第１の導電パターン上に導電性接着剤を介して接続させ、一方、前記半導体チップの第２の電極を、第２の導電パターン上に設けられた導電塗膜にワイヤボンディングによって接続させる構造であるから、従来に比べてワイヤの引き出し幅を小さくでき、効果的に実装密度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１はＬＥＤチップが取り付けられた部分のフレキシブルプリント基板を示す本発明の前記フレキシブルプリント基板の部分断面図、図２は図１の部分平面図、図３は前記ＬＥＤチップの部分を拡大した部分拡大断面図、である。
【００２１】
図１に示すフレキシブルプリント基板１０には、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂やポリイミド樹脂等の可撓性を有する絶縁基板１１上に、導電パターン１２，１４がスクリーン印刷等により形成されている。
【００２２】
図１はちょうどＬＥＤチップ１５が取り付けられるフレキシブルプリント基板１０の部分を拡大した図であり、前記ＬＥＤチップ１５やその他の半導体チップ，部品等が取り付けられる部分以外の領域では前記導電パターン１２，１４上はレジスト１３などによって覆われている。
【００２３】
図１に示すように、前記レジスト１３には貫通孔１３ａが設けられ、前記貫通孔１３ａからは導電パターン１２，１４の先端部１２ａ，１４ａが露出している。前記先端部１２ａ，１４ａ間には幅方向（図示Ｘ方向）に所定の間隔が空けられている。前記導電パターン１２，１４の先端部１２ａ，１４ａ上にはＬＥＤチップ１５が取り付けられている。
【００２４】
前記ＬＥＤチップ１５は、パッケージ等に収納されておらず、ＬＥＤとして機能する素子そのものが前記導電パターン１２，１４上に取り付けられている。この実施形態では図示右側に位置する導電パターン１２を第１の導電パターンと称し、図示左側に位置する導電パターン１４を第２の導電パターンと称する。
【００２５】
図１，図３に示すように前記ＬＥＤチップ１５にはその下面１５ａに第１の電極１６が露出しており、前記ＬＥＤチップ１５の上面１５ｂには第２の電極１７が露出している。
【００２６】
図１，図３に示すように前記第１の電極１６は前記第１の導電パターン１２の先端部１２ａ上にＡｇ等の導電フィラーを含む導電性接着層１８を介して導通接続される。
【００２７】
図１に示すように前記第２の導電パターン１４には少なくとも前記先端部１４ａ上に導電塗膜２０が設けられる。前記導電塗膜２０は、前記第２の導電パターン１４上に全体的に設けられていてもよいが、前記第２の導電パターン１４の先端部１４ａ上に部分的に設けられていれば足りる。前記第２の電極１７は前記導電塗膜２０上にワイヤボンディングにより繋がっている。前記第２の電極１７と前記導電塗膜２０間を繋ぐワイヤ１９は、例えばＡｇやＡｕ等の導電性材料で形成できるが、特にＡｕが柔軟性・密着性の点で好ましい。
【００２８】
前記第１の導電パターン１２及び第２の導電パターン１４は、導電フィラーにフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂からなるバインダー樹脂が含有された塗膜である。この塗膜は、導電ペーストを所定の部位にスクリーン印刷し、その後、焼成してなるものである。前記導電パターン１２，１４には、上記のようにバインダー樹脂が含まれているため、前記第２の導電パターン１４上に前記ワイヤ１９を直接ボンディングすることは出来ない。そこで前記第２の導電パターン１４の先端部１４ａ上には、バインダー樹脂を含有しない導電塗膜２０をスクリーン印刷等で形成し、前記導電塗膜２０上に前記ワイヤ１９を適切にボンディングできるようにする。
【００２９】
前記導電塗膜２０は上記のようにバインダー樹脂を含まないものであることが好ましいが、フェノール樹脂等のバインダー樹脂が全体の１０ｗｔ％以下含まれていてもよい。前記導電塗膜２０には、例えばハリマ化成（株）の「ナノペースト」（登録商標）を用いることが出来る。
【００３０】
前記導電塗膜２０は導電ペーストをスクリーン印刷しその後焼成したものである。前記導電塗膜２０は低抵抗であり前記第２の電極１７と第２の導電パターン１４間の電気的特性を良好に保つことが出来る。
【００３１】
図１に示すように前記レジスト１３の貫通孔１３ａ内には樹脂層２１が埋め込まれ、前記ＬＥＤチップ１５上やワイヤ１９上が前記樹脂層２１によって覆われる。これによって、前記ＬＥＤチップ１５やワイヤ１９等が外気から遮断される。
【００３２】
図１に示す実施形態に示すように、ＬＥＤチップ１５の第１の電極１６は前記第１の導電パターン１２の先端部１２ａ上に導電性接着層１８を介して導通接続され、一方、前記ＬＥＤチップ１５の第２の電極１７は前記第２の導電パターン１４の先端部１４ａ上に形成された導電塗膜２０上にワイヤボンディングによって導通接続されるため、特許文献１や特許文献２に比べて図１，図２に示すように前記導電パターン１２，１４間に設けられる幅方向（図示Ｘ方向）への間隔を狭くすることが出来る。そして前記ＬＥＤチップ１５の第１の電極１６を第１の導電パターン１２上に直接、導電性接着層１８を介して導通接続するので、第１の電極１６の接続にワイヤボンディングが必要ない。このため、ＬＥＤチップ１５の外方へ延びるワイヤ１９の引き出し幅を特許文献１や特許文献２に比べて小さくできる。その結果、図１，図２に示すように、封止のための樹脂層２１をＬＥＤチップ１５上及びワイヤ１９上等に設けても幅方向（図示Ｘ方向）及び長さ方向（図示Ｙ方向）への前記樹脂層２１の塗布領域を小さくできるため、前記ＬＥＤチップ等の実装密度を上記公知文献に比べて向上させることが出来る。またパッケージ等に収納されていないＬＥＤチップ１５は安価であるから製造コストを下げることも出来る。
【００３３】
また本発明では、パッケージ等に収納されていないＬＥＤチップ１５をフレキシブルプリント基板１０上に適切に実装することができる。本発明では第２の導電パターン１４上に好ましくはバインダー樹脂を含有しない導電塗膜２０を形成することで、前記導電塗膜２０と前記ＬＥＤチップ１５の第２の電極１７間を確実にワイヤボンディングすることができる。
【００３４】
図１，図３に示すように、前記ＬＥＤチップ１５の電極１６，１７を前記ＬＥＤチップ１５の上下面１５ａ，１５ｂに設けることで、前記第１の電極１６を前記第１の導電パターン１２上に導電性接着層１８を介して接合しやすく、また前記第２の電極１７と前記導電塗膜２０間をワイヤボンディングしやすいため簡単な接続構造を実現できる。
【００３５】
図６は、本発明におけるＬＥＤチップが実装されたフレキシブルプリント基板の形成工程のフロー図である。
【００３６】
図６に示すように、まず絶縁基板１１を形成した後、第１の導電パターン１２をスクリーン印刷により形成し、さらに第２の導電パターン１４をスクリーン印刷にて形成する。次に前記レジスト１３を部品等が取り付けられる部分以外の前記絶縁基板１１上に形成する。これによりフレキシブルプリント基板が完成する。
【００３７】
次に、前記第１の導電パターン１２上に導電性接着剤１８を塗布し、前記ＬＥＤチップ１５を前記導電性接着剤１８上にマウントする。そして加熱して前記導電性接着剤１８を硬化させる。これにより前記ＬＥＤチップ１５の第１の電極１６と第１の導電パターン１２間が適切に通電状態になる。
【００３８】
次に、前記ＬＥＤチップ１５の上面に第２の電極１７を塗布形成した後、ワイヤボンディングにて前記第２の電極１７と第２の導電パターン１４間を接続し、さらに樹脂層２１を塗布・硬化させる。これによりＬＥＤチップ１５が実装されたフレキシブルプリント基板が完成する。
【００３９】
なおＬＥＤチップ１５以外の半導体チップでも本発明を適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ＬＥＤチップが取り付けられた部分のフレキシブルプリント基板を示す本発明の前記フレキシブルプリント基板の部分断面図、
【図２】図１の部分平面図（ただし図１に示す樹脂層２１は外観だけ点線で示し、レジスト１３は図面上から除いた図）、
【図３】図１に示すＬＥＤチップの部分を拡大した部分拡大断面図、
【図４】ＬＥＤがフレキシブルプリント基板上に取り付けられた状態を示す従来の前記フレキシブルプリント基板の部分拡大断面図、
【図５】図４の部分平面図（ただし図４に示す樹脂層８は外観だけ点線で示した）、
【図６】本発明におけるＬＥＤチップが実装されたフレキシブルプリント基板の形成工程のフロー図、
【符号の説明】
【００４１】
１０  フレキシブルプリント基板
１１  絶縁基板
１２  第１の導電パターン
１３  レジスト
１４  第２の導電パターン
１５  ＬＥＤチップ
１６  第１の電極
１７  第２の電極
１８  導電性接着層
１９  ワイヤ
２０  導電塗膜
２１  樹脂層
【図１】
2006108411.tif 000003
【図２】
2006108411.tif 000004
【図３】
2006108411.tif 000005
【図４】
2006108411.tif 000006
【図５】
2006108411.tif 000007
【図６】
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