(57)【要約】      （修正有）【課題】高画質、高精細の半導体装置を製造歩留りの低下及び工数の増加なく作製でき、低コストで高品質の半導体装置の提供を目的とする。【解決手段】配線部材の電気接続部を複数列に配置し、各列の電気接続部の構成を同一とすると共に構成する各層の厚さを同一とすることにより、接続電極が増加しても接続電極間のピッチを狭ピッチにせずとも接続電極の配置ができ、更に配線部材と半導体装置との接続が、配線部材の複数列の電気接続部を一括で同時の接続ができ、工数があがることなく、且つ安価な装置で安定した接続ができる。【選択図】図１（Ａ）
2005123506.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、前記配線部材が、少なくともベースフィルムと２層以上の導電層からなり、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の構成が同じであると共に構成する各層の厚さが同じであることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記複数列の電気接続部を構成する各層の材料が同一であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記複数列の電気接続部における各列の接続電極のパターンが同一で、且つ、電気接続部における各列の接続電極上の導電層が同一パターンで形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
【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、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った。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。
【０００５】
図３（Ａ）（Ｂ）は従来の半導体装置としての一例として放射線撮像装置の概略の構成を示した図であり、図３（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電気接続部５００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。
【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】
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、接続端子１１１が接続電極３１１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と配線部材１０２に形成された接続端子１１１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共に接着固定されている。
【特許文献１】特許第３０６６９４４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、光電変換装置の高画質化により画素サイズが小さく高密度化になると外部への接続数が多くなり配線部材１０２の接続端子１１１及び光電変換装置の接続電極３１１を狭ピッチで配置し接続する必要がある。狭ピッチで接続電極を配置した場合、接続ズレのマージンの減少によるショートやオープンなどの接続不良や環境信頼性の低下を引き起こし、製造歩留の悪化による製品のコスト高や製品寿命の低下を招いてしまう。
【００１８】
また、画素ピッチ以上で接続電極や接続端子を配置した場合、接続電極の配置の為に光電変換基板が大きくなるという不具合が生じ、更に、配線部材も多く必要となり製造工数の増加による製品のコスト高を招いてしまう。
【００１９】
本発明は、以上の点に着目してなされたもので、配線部材の電気接続部を複数列に配置し、各列の電気接続部の構成を同一とすると共に構成する各層の厚さを同一とすることにより、接続電極が増加しても接続電極間のピッチを狭ピッチにせずとも接続電極の配置ができ、更に配線部材と半導体装置との接続が、配線部材の複数列の電気接続部を一括で同時に接続ができ工数があがることなく、且つ安価な装置で安定した接続ができる半導体装置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】
配線部材が、少なくともベースフィルムと２層以上の導電層からなり、接続電極が配置された電気接続部が同一面方向に複数列に配置され、前記複数列の電気接続部の構成が同じであると共に構成する各層の厚さが同じである。
【００２１】
また、前記複数列の電気接続部を構成する各層の材料が同一である。
【００２２】
また、前記複数列の電気接続部における各列の接続電極のパターンが同一で、且つ、電気接続部における各列の接続電極上の導電層が同一パターンで形成されている。
【００２３】
以上、本発明を整理して要約すれば以下の構成に集約できる。
【００２４】
（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、前記配線部材が、少なくともベースフィルムと２層以上の導電層からなり、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の構成が同じであると共に構成する各層の厚さが同じであることを特徴とする半導体装置。
【００２５】
（２）前記複数列の電気接続部を構成する各層の材料が同一であることを特徴とする前記（１）記載の半導体装置。
【００２６】
（３）前記複数列の電気接続部における各列の接続電極のパターンが同一で、且つ、電気接続部における各列の接続電極上の導電層が同一パターンで形成されていることを特徴とする前記（１）または（２）記載の半導体装置。
【００２７】
（作用）
よって、配線部材の電気接続部を複数列に配置し、各列の電気接続部の構成を同一とすると共に構成する各層の厚さを同一とすることにより、光電変換装置の高画質化に伴い接続電極が増加しても接続電極間のピッチを狭ピッチにせずとも接続電極の配置が可能となり、更に配線部材と半導体装置との接続が、配線部材の複数列の電気接続部を一括で同時に接続が可能となり工数があがることなく、且つ安価な装置で安定した接続ができる。
【００２８】
更に、配線部材の複数列の電気接続部を構成する各層の材料を同一にし、また、接続端子上の導電層を接続電極と同一パターンで形成することにより、接続時の熱伝導や加圧及び加熱による材料変位を同一にでき、より安定した接続ができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、配線部材の電気接続部を複数列に配置し、各列の電気接続部の構成を同一とすると共に構成する各層の厚さを同一とすることにより、接続電極が増加しても接続電極間のピッチを狭ピッチにせずとも接続電極の配置ができ、更に配線部材と半導体装置との接続が、配線部材の複数列の電気接続部を一括で同時に接続ができ工数があがることなく、且つ安価な装置で安定した接続ができる。
【００３０】
よって、高画質、高精細の半導体装置を製造歩留りの低下及び工数の増加なく作製でき、低コストで高品質の半導体装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００３２】
図１及び図２は本発明の放射線撮像装置の概略の構成図であり、１図（Ａ）は模式的平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−−−Ａ′の模式的断面図である。
【００３３】
尚、前述の従来例の説明に用いた図３（Ａ）、（Ｂ）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。
【００３４】
図１（Ａ）（Ｂ）においては配線部材１０及び４０を用い、配線部材に形成された接続端子と光電変換装置に形成された接続電極が接続されている。
【００３５】
図２は、光電変換装置３と配線部材１０の電気接続部の拡大図であり、図２（Ａ）は、図１（Ａ）のａ部の模式的部分拡大平面図、図２（Ｂ）（Ｃ）及び（Ｄ）は、それぞれ図２（Ａ）のＡ−−−Ａ′の模式的断面図、Ｂ−−−Ｂ′の模式的断面図、Ｃ−−−Ｃ′の模式的断面図である。
【００３６】
図２（Ａ）及び（Ｂ）において、光電変換装置３には、基板１上に配線部材１０との接続をするための接続電極がＡｌ等の導電層により第１列の電気接続部５０に第１列の接続電極３０を、第２列の電気接続部５１に第２の接続電極３１を同一ピッチでそれぞれの列に複数形成されている。
【００３７】
配線部材１０は、Ｃｕ等からなる第１の導電層１４、第２の導電層１５、第３の導電層１６とポリイミド等の絶縁材料からなる第１のベースフィルム２１、第２のベースフィルム２２、第３のベースフィルム２３とエポキシ等からなるカバーコート２５で構成され、接続端子が形成される電気接続部は、光電変換装置３に形成されている接続電極と同様に第１列の電気接続部５０に第１列の接続端子１１、第２列の電気接続部５１に第２列の接続端子１２がそれぞれの列に複数形成されている。配線部材１０には接続電極以外の第１の導電層１４で形成される配線（不図示）上を覆い保護するエポキシ等からなるカバーコート２５が形成されている。
【００３８】
光電変換装置３に形成された各列の接続電極と配線部材１０に形成された接続端子とは、対向し重なる様配置され、その間に異方性導電膜４００を介して電気的に接続されている。異方性導電膜４００は、熱硬化性または熱可塑性のフィルム状の接着材内に微小の金属粒子等の導電粒子が分散されており、加熱圧着することにより上・下電極間に存在する導電粒子が圧接触し電気的な接続がなされると共に、接着剤が硬化し、光電変換装置３と配線部材１０が接着固定される。
【００３９】
図２（Ｂ）（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、第１列及び第２列の電気接続部５０、５１における配線部材１０の構成は同一構成となっており、第１列の電気接続部５０は順に、第１列の接続端子１１を形成する第１の導電層１４、第１のベースフィルム２１、第２の導電層１５、第２のベースフィルム２２で構成され、第２列の電気接続部５１は順に、第２列の接続端子１２を形成する第２の導電層１５、第２のベースフィルム２２、第３の導電層１６、第３のベースフィルム２３で構成されており、電気接続部の構成は、導電層＋絶縁層＋導電層＋絶縁層の構成をなしている。
【００４０】
更に、第１〜第３の導電層の厚さ及び第１〜第３の絶縁材料からなるベースフィルムの厚さはそれぞれ同一の厚さで構成されおり、本実施例においては、第１〜第３の導電層の厚さを１８ｕｍ、第１〜第３のベースフィルムの厚さを２５ｕｍで作製した。
【００４１】
更に、図２（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、電気接続部の接続電極上の導電層となる、第１列の電気接続部５０の第２の導電層１５のパターンと第２列の電気接続部５１の第３の導電層１６のパターンは同一に形成されており、本実施例においては第１及び第２の接続端子のパターンと同一に形成している。
【００４２】
本実施例においては、配線部材１０の電気接続部を第１列の電気接続部５０と第２列の電気接続部５１の２列に配置し接続電極が形成されており、光電変換装置の高画質化に伴い接続電極が増加しても接続電極間のピッチを狭ピッチにせずとも接続電極の配置ができた。また、配線部材１０の第１及び第２の電気接続部５０、５１の構成が同じであると共に構成する各層の厚さが同じであるため、配線部材１０の第１及び第２の電気接続部を一括で同時の接続が安価な装置ができた。
【００４３】
更に、配線部材１０の複数列の第１及び第２の電気接続部５０、５１の構成する各層の材料である第１〜第３の導電層、第１〜第３のベースフィルムが同じであり、また、接続端子上の導電層が接続電極と同一パターンで形成することにより、接続時の熱伝導や加圧及び加熱による材料変位を同一にでき、より安定した接続ができた。
【００４４】
尚、本実施例において配線部材４０については説明を省略したが、光電変換装置３との電気接続部を同様に形成し同様の効果を得ることができる。
【００４５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１（Ａ）】本発明、実施例の模式的平面図
【図１（Ｂ）】本発明、実施例の図１（Ａ）Ａ−−−Ａ′部の模式的断面図
【図２（Ａ）】本発明、実施例の図１（Ａ）図示ａ部の模式的部分拡大平面図
【図２（Ｂ）】本発明、実施例の図２（Ａ）Ａ−−−Ａ′部の模式的断面図
【図２（Ｃ）】本発明、実施例の図２（Ａ）Ｂ−−−Ｂ′部の模式的断面図
【図２（Ｄ）】本発明、実施例の図２（Ａ）Ｃ−−−Ｃ′部の模式的断面図
【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】
【００４７】
１  光電変換基板
３，３００  光電変換装置（半導体基板）
４  放射線可視光変換装置
１０，４０，１０１，１０２  配線部材
１１，１２，１１１，１１２  接続端子
１４，１５，１６  導電層
２１，２２，２３，１２１  ベースフィルム
２５，１２５  カバーコート
３０，３１，３１１  接続電極
５０，５１，５００  電気接続部
６０，７０，６００，７００  半導体からなる電子部品
１３０  配線（配線部材上の）
３０５  保護膜
３１０  配線（光電変換基板上の）
４００  異方性導電膜
【図１（Ａ）】
2005123506.tif 000003
【図１（Ｂ）】
2005123506.tif 000004
【図２（Ａ）】
2005123506.tif 000005
【図２（Ｂ）】
2005123506.tif 000006
【図２（Ｃ）】
2005123506.tif 000007
【図２（Ｄ）】
2005123506.tif 000008
【図３（Ａ）】
2005123506.tif 000009
【図３（Ｂ）】
2005123506.tif 000010
【図４（Ａ）】
2005123506.tif 000011
【図４（Ｂ）】
2005123506.tif 000012