(57)【要約】【課題】  半導体基板との電気接続部を複数列設け接続端子を配置しても、配線部材と半導体基板との接続が一括で同時に行うことができ、工数を増加することなく、低コストの高精細、高画質な半導体装置が提供できる。【解決手段】  二次元的に配列された半導体素子を備える半導体基板３００と、前記半導体装置を駆動する電気回路基板からなる駆動装置と前記半導体基板３００を電気的に接続する為の配線部材１０１，１０２とを備える半導体装置において、少なくともベースフィルム２２１と２層以上の導電層１４，１５で構成され、接続電極３１１，３１２が配置された電気接続部５００，５０１が複数列に配置され、前記複数列の電気接続部５００，５０１における前記配線部材１０１，１０２の構成が異なる前記配線部材１０１，１０２と前記半導体基板３００の接続を前記複数列の電気接続部５００，５０１を一括で同時に行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。【選択図】        図１
2005123259.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、前記半導体装置を駆動する電気回路基板からなる駆動装置と前記半導体基板を電気的に接続する為の配線部材とを備える半導体装置において、少なくともベースフィルムと２層以上の導電層で構成され、接続電極が配置された電気接続部が複数列に配置され、前記複数列の電気接続部における前記配線部材の構成が異なる前記配線部材と前記半導体基板の接続を前記複数列の電気接続部を一括で同時に行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記電気接続を１つのボンディングヘッドで加熱圧着することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記配線部材の前記電気接続部の列により前記ボンディングヘッドの加熱圧着面が異なることを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記ボンディングヘッドの加熱圧着面が前記配線部材の電気接続部における配線部材が構成する厚さ分の段差を設けて異なる加熱圧着面を設けていることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記配線部材の前記電気接続部の列ににおいて前記ボンディングヘッドの加熱圧着面が同一面からなり、前記ボンディングヘッドの圧着面が前記配線部材の電気接続部における配線部材が構成する厚さ分の押圧部材を前記ボンディングヘッドと前記配線部材上に前記配線部材の電気接続部列の列単位に配置し加熱圧着による接続を行うことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関り、例えば、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線撮像装置等の放射線検出装置等に係る半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置である液晶表示パネルや光電変換パネル等におけるガラス基板上に形成された画素に接続されたガラス上の接続電極に接続されるフレキシブル配線板や画素の駆動を担うＩＣチップが実装されたＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）やＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）の配線部材の構成やパネルの接続電極と接続される配線部材の接続端子の配置は、配線部材の構成が、片面基板で導電層は１層で半導体基板である液晶パネル基板との接続端子を１列に配置し接続されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、液晶パネルや光電変換パネルの高精細、高画質化に伴い画素密度が高まりパネルの基板上に形成される接続電極や配線部材の接続端子の増加への対応として、配線部材に導電層を複数層形成した基板を用い、更にパネルの基板上に形成される接続電極を複数列に配置する提案がなされ、接続端子の増加に伴う狭ピッチ化を防ぎ、製造上の歩留りの悪化や信頼性の低下を防止している（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
以下、従来技術について図を用いて説明する。
【０００５】
図３（Ａ）（Ｂ）は従来の半導体装置としての一例として前述の配線部材の接続端子を２列に配置し高画質化に伴う光電変換装置の接続電極数の増加に対応した放射線撮像装置の概略の構成を示した図であり、３図（Ａ）は模式的平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−−−Ａ′の模式的断面図である。
【０００６】
図３（Ａ）（Ｂ）において、半導体基板である光電変換装置３００は、ガラス等からなる基板１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前記配線に接続され外部との接続を行う為の接続電極が第１列の電気接続部５００及び第２列の電気接続部５０１に同一ピッチで２列に形成されている。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
更に、バイアスラインとデータラインは接続電極からフレキシブル配線板等の配線部材１０１に接続され外部の電気回路基板である読み出し装置（不図示）に、またゲートラインはもう一方のフレキシブル配線板等の配線部材１０２に接続され外部の電気回路基板であるゲート駆動装置（不図示）に接続される。
【００１０】
本従来例では、電子部品搭載配線部材１０１及び１０２はＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）やＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）等の半導体チップからなる電子部品６００，７００を実装した配線板を用い配線部材１０１，１０２の電気回路基板側の接続電極数を減らし、配線部材１０１，１０２と電気回路基板との実装を容易にしている。
【００１１】
図３（Ｂ）に示すように、光電変換装置３００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。
【００１２】
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３００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出し装置（不図示）に読み出され、更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。
【００１３】
図４は、光電変換装置３００と配線部材１０２の電気接続部の拡大図であり、図４（Ａ）は、図３（Ａ）ａ部の模式的部分拡大平面図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＡ−−−Ａ′の模式的断面図である。
【００１４】
図３で説明したように、光電変換装置３００には、配線部材１０２との接続をするための接続電極３１１及び３１２が基板１上にＡｌ等の導電層により同一ピッチで複数形成されている。３０５は画素領域に形成された素子の半導体表面や配線を覆い保護安定化するためのＳｉＮｘ膜等からなる保護層である。
【００１５】
また、配線部材１０２は、ポリイミド等からなるベースフィルム２２１，２２２の両面に形成されたＣｕ等からなる第１及び第２の導電層１４，１５により部材内を配線し、第２の導電層１５の配線は、スルーホールにより第１の導電層１４からなる第２列の接続電極３１２に配線部材内で接続されている。第１列の接続端子１１１及び第２列の接続端子１１２は、同一層からなる第１の導電層１４で形成されており、光電変換装置３００上の接続電極３１１及び３１２と同一ピッチで複数形成されている。また、配線部材１０２には導電層からなる配線１３０上を覆い保護するエポキシまたはポリイミド等からなるカバーコート１２５が形成されている。
【００１６】
光電変換装置３００に形成された接続電極３１１及び３１２と配線部材１０２に形成された接続端子１１１及び１１２とは重なるよう位置決め配置され、異方性導電膜４００を用い加熱圧着し電気的に接続されるとともに接着固定されている。
【特許文献１】特開２００１−１９５００５号公報
【特許文献２】特開平０６−２０２１３５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、このような配線部材を用いた光電変換装置との接続は、電気接続部が複数列になったため、列ごとの電気接続が必要となり製造工数が増加してしまうという問題が発生する。
【００１８】
また、配線部材１０２の第１列及び第２列の電気接続部５００，５０１の構成は、異なっており、第２列の電気接続部５０１においては、第２の導電層１５及び第２のベースフィルム２２２の層がない構成となっている。このように、配線材料の電気接続部が列によって構成が異なると電気接続部の構成厚みの違いがでてしまい、接続装置の一般的な加熱圧着面が平面であるボンディングヘッドを用いての複数列に配置された接続電極を一括同時に加熱圧着することができない。本従来例の場合、第１列の電気接続部でボンディングヘッドの圧着面が決められてしまい、第２列の電気接続部５０１に十分な圧力をかけることができず、第２列の接続端子１１２と第２列の接続電極３１２との接続ができない。
【００１９】
本発明は、以上の点に着目してなされたもので、複数列に配置された電気接続部を配線材料の電気接続部における構成材料の厚さが違う分の段差を設けたボンディングヘッドを構成する加熱ヘッドにより一括で同時に接続することにより工数を増加することなく安定した接続ができ、低コストの高精細、高画質な半導体装置が提供できる半導体装置の製造方法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】
【００２０】
少なくともベースフィルムと２層以上の導電層で構成され、接続電極が配置された電気接続部が複数列に配置され、前記複数列の電気接続部における前記配線部材の構成が異なる前記配線部材と前記半導体基板の接続を前記複数列の電気接続部を一括で同時に行うことを特徴とする。
【００２１】
（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、前記半導体装置を駆動する電気回路基板からなる駆動装置と前記半導体基板を電気的に接続する為の配線部材とを備える半導体装置において、少なくともベースフィルムと２層以上の導電層で構成され、接続電極が配置された電気接続部が複数列に配置され、前記複数列の電気接続部における前記配線部材の構成が異なる前記配線部材と前記半導体基板の接続を前記複数列の電気接続部を一括で同時に行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００２２】
（２）前記電気接続を１つのボンディングヘッドで加熱圧着することを特徴とする前記（１）記載の半導体装置の製造方法。
【００２３】
（３）前記配線部材の前記電気接続部の列により前記ボンディングヘッドの加熱圧着面が異なることを特徴とする前記（２）記載の半導体装置の製造方法。
【００２４】
（４）前記ボンディングヘッドの加熱圧着面が前記配線部材の電気接続部における配線部材が構成する厚さ分の段差を設けて異なる加熱圧着面を設けていることを特徴とする前記（３）記載の半導体装置の製造方法。
【００２５】
（５）前記配線部材の前記電気接続部の列ににおいて前記ボンディングヘッドの加熱圧着面が同一面からなり、前記ボンディングヘッドの圧着面が前記配線部材の電気接続部における配線部材が構成する厚さ分の押圧部材を前記ボンディングヘッドと前記配線部材上に前記配線部材の電気接続部列の列単位に配置し加熱圧着による接続を行うことを特徴とする前記（１）記載の半導体装置の製造方法。
【００２６】
（作用）
よって、半導体基板との電気接続部を複数列設け接続端子を配置しても、配線部材と半導体基板との接続が一括で同時に行うことができ、工数を増加することなく、低コストの高精細、高画質な半導体装置が提供できる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明によれば、複数列に配置された電気接続部を配線材料の電気接続部における構成材料の厚さが違い分の段差を設けたボンディングヘッドを構成する加熱ヘッドにより一括で同時に接続することにより工数を増加することなく安定した接続ができ、低コストの高精細、高画質な半導体装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００２９】
図１は本発明の放射線撮像装置の光電変換装置と配線部材との接続方法を示す図である。
【００３０】
尚、前述の従来例の説明に用いた図３及び図４と同一または同等のものには、同一番号を付し、説明を簡略あるいは省略する。
【００３１】
図１において、配線部材１０２、光電変換装置３００の構成や材料は図３及び図４で説明した従来例と同一である。
【００３２】
図中の８０２はバックアップ、加熱ヘッド８０１、ヒーター８０３はボンディングヘッドの構成の一部であり、光電変換装置３００上に形成された第１列及び第２列の接続電極３１１，３１２と配線部材１０２に形成された第１列及び第２列の接続端子１１１，１１２とを接続するための接続装置の一部である。
【００３３】
光電変換装置３００の第１列及び第２列の接続電極３１１，３１２は、バックアップ８０２上に配置されるようセットし、更に、光電変換装置３００の上方にヒーター８０３を備える加熱ヘッド８０１が位置している。
【００３４】
加熱ヘッド８０１は、第１列の接続電極３１１と第１列の接続端子１１１との接続をなす第１列の電気接続部５００、第２列の接続電極３１２と第２列の接続端子１１２との接続をなす第２列の電気接続部５０１とで配線部材との接触面である加圧熱面に段差が設けてある。
【００３５】
この段差は、第１列の電気接続部５００と第２列の電気接続部５０１の配線部材１０２の構成の違い分設けており、本実施例においては第２のベースフィルム２２２と第２の導電層１５の厚み分の段差が形成されている。
【００３６】
８０５は、テフロン（Ｒ）シートであり、接続時に配線部材１０２と加熱ヘッド８０１の間に介在され溶融した異方性導電膜４００の加熱ヘッド８０１への付着防止や加圧の緩衝材の役目を担っている。
【００３７】
バックアップ８０２上に配置された光電変換装置３００の第１列及び第２列の接続電極３１１，３１２上には、予め異方性導電膜４００が加熱圧着等により配置され、配線部材１０２の第１列及び第２列の接続端子１１１，１１２との位置あわせをし、バックアップ８０２を構成する過熱ヘッド８０１が下降し加熱圧着され、第１列の接続電極３１１と第１列の接続端子１１１の第１列の電気接続部５００、第２列の接続電極３１２と第２列の接続端子１１２の電気接続部５０１が一括で同時に接続される。
【００３８】
以上説明したように、本実施例の光電変換装置の製造方法は、ボンディングヘッドを構成する加熱ヘッドの加熱圧面が配線材料の電気接続部における構成材料の厚さ分の段差を設けているため、第１及び第２の電気接続部に均一な加圧をかけることができ、一括で同時に安定した電気接続ができた。
【００３９】
尚、本実施例において配線部材１０１については説明を省略したが、光電変換装置３００との電気接続部を同様に形成し、本実施例の接続装置のボンディングヘッドを用い接続することで同様の効果を得ることができる。
【００４０】
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の同様の効果を得る事ができる。
【００４１】
（他の実施例）
図２は本発明第２の実施例である放射線撮像装置の光電変換装置と配線部材との接続方法を示す図である。
【００４２】
尚、前述の従来例の説明に用いた図３及び図４と同一または同等のものには、同一番号を付し、説明を簡略あるいは省略する。
【００４３】
図２において、配線部材１０２、光電変換装置３００の構成や材料は図３及び図４で説明した従来例と同一である。
【００４４】
図中の８０２はバックアップ、加熱ヘッド８１０、ヒーター８０３はボンディングヘッドの構成の一部であり、光電変換装置３００上に形成された第１列及び第２列の接続電極３１１，３１２と配線部材１０２に形成された第１列及び第２列の接続端子１１１，１１２とを接続するための接続装置の一部である。
【００４５】
光電変換装置３００の第１列及び第２列の接続電極３１１，３１２は、バックアップ８０２上に配置されるようセットし、更に、光電変換装置の上方にヒーター８０３を備える加熱ヘッド８１０が位置している。
【００４６】
本実施例においては、加熱ヘッド８１０は、第１列の接続電極３１１と第１列の接続端子１１１との接続をなす第１列の電気接続部５００、第２列の接続電極３１２と第２列の接続端子１１２との接続をなす第２列の電気接続部５０１とで配線部材１０２との接触面である加圧熱面は同一面になっており、第２の配線部材１０２の第２列の電気接続部５０１上に押圧部材９００が配置されている。押圧部材９００はＳＵＳ等の金属やセラミックなどの剛体からなる材料で形成されている。また、押圧部材９００の厚さは、第１列の電気接続部５００と第２列の電気接続部５０１の配線部材１０２の構成の違い分設けており、本実施例においては第２のベースフィルム２２２と第２の導電層１５の厚さである。
【００４７】
バックアップ８０２上に配置された光電変換装置３００の第１列及び第２列の接続電極３１１，３１２上には、予め異方性導電膜４００が加熱圧着等により配置され、配線部材１０２の第１列及び第２列の接続端子１１１，１１２との位置あわせをし、バックアップ８０２を構成する過熱ヘッド８１０が下降し加熱圧着され、第１列の接続電極３１１と第１列の接続端子１１１の第１列の電気接続部５００、第２列の接続電極３１２と第２列の接続端子１１２の第２列の電気接続部５０１が一括で同時に接続される。
【００４８】
以上説明したように、本実施例の光電変換装置の製造方法においても、第１及び第２の電気接続部に均一な加圧をかけることができ、一括で同時に安定した電気接続ができた。
【００４９】
尚、本実施例において配線部材１０１については説明を省略したが、光電変換装置３００との電気接続部を同様に形成し、本実施例の接続装置のボンディングヘッドを用い接続することで同様の効果を得ることができる。
【００５０】
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事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明、実施例の模式的断面図
【図２】本発明、第２の実施例の模式的断面図
【図３（Ａ）】従来例の模式的平面図
【図３（Ｂ）】従来例の図３（Ａ）Ａ−−−Ａ′部の模式的断面図
【図４（Ａ）】従来例の図３（Ａ）図示ａ部の模式的部分拡大平面図
【図４（Ｂ）】従来例の図４（Ａ）Ａ−−−Ａ′部の模式的断面図
【符号の説明】
【００５２】
１  光電変換基板
４  放射線可視光変換装置
１４，１５，１６  導電層
１０１，１０２  配線部材
１１１，１１２  接続端子
１２５  カバーコート
２２１，２２２，２２３  ベースフィルム
３００  光電変換装置（半導体基板）
３０５  保護膜
３１１，３１２  接続電極
６００，７００  半導体からなる電子部品
５００，５０１  電気接続部
４００  異方性導電膜
８０１，８１０  加熱ヘッド
８０２  バックアップ
８０３  ヒーター
９００  押圧部材
【図１】
2005123259.tif 000003
【図２】
2005123259.tif 000004
【図３（Ａ）】
2005123259.tif 000005
【図３（Ｂ）】
2005123259.tif 000006
【図４（Ａ）】
2005123259.tif 000007
【図４（Ｂ）】
2005123259.tif 000008