(57)【要約】【課題】接続電極に機械的強度の強い配線部材を用いることにより、半導体装置の製造歩留まりを上げ、低コストで高品質の半導体装置を得ることができる半導体装置接続構造を提供する。【解決手段】ゲート駆動装置２（電気回路基板）と光電変換装置３（半導体基板）との電気接続部における配線部材２２０は、第２の接続電極２２４上にベースフィルム２２１を有し、そのベースフィルムは隣接する電極間を開口するように形成されている。さらに、第２の接続電極２２４上のベースフィルムは、接続電極幅より小さくなるように形成されている。【選択図】図２
2005100896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元的に配列された半導体素子を備える半導体基板とこの半導体基板を駆動する電気回路基板とを電気的に接続する為のベース材と導電層からなる配線部材を備える半導体装置の接続構造において、
前記配線部材は、前記半導体基板との接続電極上に延伸されたベース材を有すると共に、そのベース材の隣接する接続電極間に開口が設けられていることを特徴とする半導体装置接続構造。
【請求項２】
前記接続電極上のベース材は、その接続電極幅より小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置接続構造。
【請求項３】
前記半導体素子が、光電変換素子であって、
請求項１又は２記載の半導体装置接続構造を有する半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板とその駆動回路との接続に関し、大面積プロセスを用いて形成する液晶テレビ・液晶プロジェクター等の薄膜トランジスタを用いた表示装置やファクシミリ・デジタルコピー機、あるいはＸ線撮像装置等の密着型センサー等に適用して好適な半導体装置接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ファクシミリや複写機、スキャナあるいはＸ線撮像装置等の読み取り装置として、縮小光学系とＣＣＤ型センサーを組み合わせたシステムがある。しかしながら、近年になり水素化アモルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉと記す）に代表される光電変換半導体材料の開発により、光電変換素子及び信号処理部を大面積の基板に形成し、情報源と等倍の光学系で読み取る密着型センサーの開発が進んでいる。
【０００３】
特にａ−Ｓｉは光電変換材料としてだけでなく、薄膜電界効果型トランジスタ（以下ＴＦＴと記す）の半導体材料としても用いることができるので光電変換半導体層とＴＦＴの半導体層とを同時に形成することができる利点を有している。
【０００４】
以下、従来技術について図を用いて説明する。図３は従来の半導体装置の一例として放射線撮像装置の概略構成図であり、図３（Ａ）は模式的平面図、図３（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ図３（Ａ）のＡ−−−Ａ’の模式的断面図、Ｂ−−−Ｂ’の模式的断面図である。
【０００５】
図３において、半導体基板である光電変換装置３は、ガラス等からなる基板上の画素領域に画素が二次元的に配列されており、画素はフォトダイオード等からなる光電変換素子及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等による信号転送素子で構成されている。また、画素領域の周辺には、画素を構成する素子の駆動や信号を読み出す為に必要な配線及び配線に接続され外部との接続を行う為の接続電極が電気接続部に形成されている。光電変換装置の光電変換素子や信号転送素子、配線及び接続電極は、ガラス基板上に薄膜半導体プロセスによって作製されている。
【０００６】
本従来例では、フォトダイオードの電源であるバイアスラインと光電変換された信号を読み出すデータラインを垂直上方向に、また、光電変換された信号の転送制御を行うＴＦＴのゲートラインを水平左方向に光電変換装置の各々一辺に引き出される。更に、外部との接続を行う電気接続部に形成された接続電極に接続されている。更に、バイアスラインとデータラインは電気回路基板である読み出し装置１に、またゲートラインはもう一方の電気回路基板であるゲート駆動装置２に接続される。
【０００７】
電気回路基板である読み出し装置１は、Ｃｕ等からなる配線パターンで形成されたＰＣＢ(Print Circuit Board)上に、光電変換素子を駆動させる為の各種電位等を作る電源回路、その電源を制御する為の制御回路、光電変換素子からの信号を受取る信号処理回路等が備わっている。回路は、半導体素子からなる各種アンプＩＣ、各種ロジックＩＣ、３端子レギュレータ等の電子部品１１からなり、ＰＣＢ上に搭載されている。
【０００８】
また、もう一方の電気回路基板であるゲート駆動装置２は、読み出し装置１と同様のＰＣＢ上に信号転送素子を駆動させる為の各種回路を備え、ＰＣＢ上に回路を構成する為の半導体素子からなる各種ＩＣ等の電子部品２１が搭載されている。光電変換装置と各々の電気回路基板は、フレキシブル配線板等の配線部材１１０、１２０によってそれぞれ接続されている。
【０００９】
本従来例では、電子部品搭載配線部材１１０及び１２０はＴＣＰ(Tape Carrier Package)やＣＯＦ(Chip On Flexible printed circuit board)等の半導体チップを実装した配線板を用い配線部材の電気回路基板側の接続電極数を減らし、配線部材と電気回路基板との実装を容易にしている。
【００１０】
図３（Ｂ）（Ｃ）に示すように、光電変換装置３は、ＳＵＳ材等からなる支持筐体に接着材等の貼合わせ材５により固定されている。また、電気回路基板である読み出し装置１及びゲート駆動装置２は、光電変換装置の裏面に配置され、支持筐体６にネジ等によって固定されている。
【００１１】
また、光電変換装置３の上には画素領域を覆うように、Ｘ線を可視光に変換するための蛍光板からなる放射線可視光変換装置４が配置されている。蛍光板へ入射したＸ線は、可視光に変換され、変換された可視光は光電変換装置３の光電変換素子に入射し電気信号として蓄積され光電変換される。光電変換された信号は、信号転送素子によって読み出し装置１に読み出され、さらに信号処理回路等により処理されＸ線画像データを得ることができる。
【００１２】
図４は、ゲート駆動装置２と配線部材１２０の電気接続部の拡大図であり、図４（Ａ）は、図３（Ａ）のｂ部を図３（Ｃ）のｂ方向から見た、模式的部分拡大平面図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＣ−−−Ｃ’の模式的断面図である。
【００１３】
ゲート駆動装置２には、配線部材１２０との接続をするための第１の接続電極２４がゲート駆動装置の基板上にＣｕ等の導電層で同一ピッチで複数形成されている。また、配線部材側においては、ポリイミド等からなるベースフィルム１２１上に形成されたＣｕ等からなる導電層により、第２の接続電極１２４が接続電極２４と同一ピッチで複数形成されている。
【００１４】
配線部材の接続電極が形成される電気接続部は、ベースフィルムが開口され導電層のみで構成されている。また、配線部材１２０には、導電層からなる配線１２２上を覆い保護するエポキシ等からなるカバーコート１２３が形成されている。
【００１５】
ゲート駆動装置２に形成された第１の接続電極２４と配線部材１２０に形成された第２の接続電極１２４とは、不図示のハンダ等を用い電気的に接続されている。
【００１６】
上記配線部材を用いた電気接続は、液晶表示装置等に適用されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１８９９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、配線部材１２０に形成された接続電極は、導電層のみで形成されており、接続電極の機械的強度が非常に弱い構造となっている。
【００１８】
そのため、配線部材１２０の取り扱い等により第２の接続電極１２４が変形してしまい、ハンダ付け実装時にリードずれが大きくなったり、隣接ショート等の接続不良が発生し、製品歩留まりの低下や品質の低下を招いていた。更に、電気接続された電気回路基板のゲート駆動装置２や読み出し装置１を図３（Ｂ）（Ｃ）に示すように光電変換装置３の裏面に配置固定する時の組み込み作業で電気接続された第２の接続電極１２４に負荷がかかり接続電極自体が切れてしまうという不具合が発生する。
【００１９】
また、接続電極が弱いため各々の接続電極先端のベースフィルムを残し（先端フィルム）配線部材１２０に備わる接続電極全体の強度を上げているため、配線部材１２０が大きくなり、部材コスト、しいては製品コストが高くなってしまうという問題も生じている。
【００２０】
そこで本発明は、接続電極に機械的強度の強い配線部材を用いることにより、半導体装置の製造歩留まりを上げ、低コストで高品質の半導体装置を得ることができる半導体装置接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述の課題を解決するため、本発明は、半導体装置に用いる配線部材が、電気接続部分の接続電極上に配線部材を構成するベース材を有することにより接続電極の機械的強度を上げると共に、隣接する接続電極間のベース材に開口を設けることを特徴とする。開口を設けることによって、開口がなく隣接間にベース材があった場合に起こる、ハンダ付け時の接続電極間のハンダ溜りによる接続電極間のショートや加熱圧接続時のベースフィルムの伸びによる接続電極のピッチずれを防止できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、接続電極に機械的強度の強い配線部材を用いることにより、半導体装置の製造歩留まりを上げ、低コストで高品質の半導体装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
【実施例】
【００２４】
図１は本発明を適用した放射線撮像装置の概略構成図であり、１図（Ａ）は模式的平面図、図１（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ図１（Ａ）のＡ−−−Ａ’の模式的断面図、Ｂ−−−Ｂ’の模式的断面図である。なお、従来例の説明に用いた図３と同一のものには、同一番号を付し、説明を簡略あるいは省略する。図１において、配線部材２１０及び２２０を用いている以外は、光電変換装置３、ゲート駆動装置２、読み出し装置１等の配置や構成材料については、従来例と同様である。
【００２５】
図２は、ゲート駆動装置２と配線部材２２０の電気接続部の拡大図であり、図２（Ａ）は、図１（Ａ）のｂ部を図１（Ｃ）のｂ方向から見た、模式的部分拡大平面図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＣ−−−Ｃ’の模式的断面図である。図に示すように、本実施例のゲート駆動装置２（電気回路基板）と光電変換装置３（半導体基板）との電気接続部における配線部材２２０は、第２の接続電極２２４上にベースフィルム２２１を有し、そのベースフィルムは隣接する電極間を開口するように形成されている。さらに、第２の接続電極２２４上のベースフィルムは、接続電極幅より小さくなるように形成されている。
【００２６】
本実施例における配線部材の電気接続部は、ベースフィルムの接続電極間を開口し、導電層上にベースフィルムを有していることから、接続電極の機械的強度が上がり、接続電極の変形を抑制できる。また、接続電極上のベースフィルムが接続電極幅より小さくなるよう形成しているため、ハンダ付け時にベースフィルムが幅広になった場合に起こる、ゲート駆動装置等の電子回路基板とベースフィルムの幅広部間とのはんだ溜りやハンダかすの発生を防止しハンダ接続後の接続電極間ギャップを適性に維持することができる。
【００２７】
そのため、ハンダ付け等の電気接続や光電変換装置とゲート駆動装置等の電気接続後にゲート駆動装置等の電気回路基板を光電変換装置裏面に配置固定する組立て作業での歩留まりが上がり、低コスト、かつ品質の安定した放射線撮像装置を得ることができた。
【００２８】
なお、本実施例では配線部材の接続電極上のベースフィルムが接続電極幅より小さくなるよう形成しているが、接続電極と同一幅でも同様の効果を得ることができる。
【００２９】
また、本実施例の半導体装置は、放射線撮像装置を一例に説明したが、半導体基板の光電変換装置を発光素子や液晶制御素子などを備える表示装置にすることによって液晶テレビ等の画像表示装置においても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明を適用した放射線撮像装置の概略構成図であって、（Ａ）は模式的平面図、（Ｂ）はＡ−−−Ａ’の模式的断面図、（Ｃ）はＢ−−−Ｂ’の模式的断面図である。
【図２】ゲート駆動装置と配線部材の電気接続部の拡大図であって、（Ａ）は図１のｂ部の模式的部分拡大平面図、（Ｂ）はＣ−−−Ｃ’の模式的断面図である。
【図３】従来の放射線撮像装置の概略構成図であって、（Ａ）は模式的平面図、（Ｂ）はＡ−−−Ａ’の模式的断面図、（Ｃ）はＢ−−−Ｂ’の模式的断面図である。
【図４】従来のゲート駆動装置と配線部材の電気接続部の拡大図であって、（Ａ）は図３のｂ部の模式的部分拡大平面図、（Ｂ）はＣ−−−Ｃ’の模式的断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  読み出し装置（電気回路基板）
２  ゲート駆動装置（電気回路基板）
３  光電変換装置（半導体基板）
４  放射線可視光変換装置
１１，２１  半導体からなる電子部品
２４  第１の接続電極
１１０，１２０，２１０，２２０  配線部材
１２１，２２１  ベースフィルム
１２２，２２２  配線
１２３，２２３  カバーコート
１２４，２２４  第２の接続電極
【図１】
2005100896.tif 000003
【図２】
2005100896.tif 000004
【図３】
2005100896.tif 000005
【図４】
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