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発明の名称 半導体装置の接合構造およびその検査方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−135679(P2001−135679A)
公開日 平成13年5月18日(2001.5.18)
出願番号 特願平11−314807
出願日 平成11年11月5日(1999.11.5)
代理人 【識別番号】100073221
【弁理士】
【氏名又は名称】花輪 義男
【テーマコード(参考)】
5F044
5G435
【Fターム(参考)】
5F044 KK01 KK11 LL09 QQ00 RR00 
5G435 AA17 EE32 EE37 EE38 EE42 HH12 KK02
発明者 高橋 洋
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 一面側に複数の接続端子および少なくとも一対の検査用端子が設けられた半導体装置と、前記半導体装置の各接続端子に対応する複数の接続端子および前記半導体装置の各一対の検査用端子を短絡するための検査用端子が設けられた基板とを備え、前記半導体装置と前記基板とを異方性導電接着剤を介して接合し、前記半導体装置の接続端子および検査用端子を前記基板の接続端子および検査用端子に接続し、これにより、前記半導体装置の各一対の検査用端子を前記基板の検査用端子を介して電気的に接続したことを特徴とする半導体装置の接合構造。
【請求項2】 請求項1記載の発明において、前記一対の検査用端子は半導体装置の4角に形成されていることを特徴とする半導体装置の接合構造。
【請求項3】 請求項1記載の発明において、前記半導体装置の各一対の検査用端子は前記半導体装置内において直列状に結線されていることを特徴とする半導体装置の接合構造。
【請求項4】 請求項3記載の発明において、前記直列状の結線に定電流が流れたとき、前記半導体装置の各一対の検査用端子間に発生する電圧差を測定し得るようになっていることを特徴とする半導体装置の接合構造。
【請求項5】 一面側に複数の接続端子および少なくとも一対の検査用端子が設けられた半導体装置を、前記半導体装置の各接続端子に対応する複数の接続端子および前記半導体装置の各一対の検査用端子を短絡するための検査用端子が設けられた基板に異方性導電接着剤を介して接合することにより、前記半導体装置の接続端子および検査用端子を前記基板の接続端子および検査用端子に接続し、これにより、前記半導体装置の各一対の検査用端子を前記基板の検査用端子を介して電気的に接続し、前記半導体装置の各一対の検査用端子間の抵抗値を求め、これらの抵抗値に基づいて前記半導体装置の接合状態を検査することを特徴とする半導体装置の接合構造の検査方法。
【請求項6】 請求項5記載の発明において、前記半導体装置の各一対の検査用端子は前記半導体装置内において直列状に結線され、この直列状の結線に定電流を流すことにより、各一対の検査用端子間に電圧差を発生させ、この各電圧差を測定して、各一対の検査用端子間の抵抗値を算出することを特徴とする半導体装置の接合構造の検査方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体装置の接合構造およびその検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば液晶表示装置には、液晶表示パネル上に液晶駆動用のLSIなどからなる半導体装置を異方性導電接着剤を介して接合(搭載)したものがある。図4は従来のこのような液晶表示装置の一例の一部の平面図を示したものである。この液晶表示装置はアクティブマトリクス型の液晶表示パネル1を備えている。液晶表示パネル1は、下ガラス基板2と上ガラス基板3とがシール材(図示せず)を介して貼り合わされ、その間に液晶(図示せず)が封入されたものからなっている。この場合、下ガラス基板2の右辺部および下辺部は上ガラス基板3から突出され、これらの突出部2a、2bの上面の各所定の箇所には液晶駆動用のLSIなどからなる半導体装置4、5が異方性導電接着剤(図示せず)を介して接合されている。
【0003】下ガラス基板2の上面において二点鎖線で囲まれた表示領域6には、図示していないが、複数の走査線が行方向に延びて設けられていると共に、複数の信号線が列方向に延びて設けられている。走査線の右端部は、下ガラス基板2の上面の所定の箇所に設けられた出力配線7を介して右側の半導体装置4に接続されている。したがって、右側の半導体装置4は複数の走査線に電圧を供給する走査線駆動用のものである。信号線の下端部は、下ガラス基板2の上面の所定の箇所に設けられた出力配線8を介して下側の半導体装置5に接続されている。したがって、下側の半導体装置5は複数の信号線に電圧を供給する信号線駆動用のものである。下ガラス基板2の下辺部の右側の上面の所定の箇所にはフレキシブル配線基板9の一端部が異方性導電接着剤(図示せず)を介して接合されている。そして、フレキシブル配線基板9と半導体装置4、5とは、下ガラス基板2の上面の各所定の箇所に設けられた入力配線10、11を介して接続されている。フレキシブル配線基板9の他端部は回路基板(図示せず)に接続されている。上記において、下ガラス基板2に形成された出力配線7、8、入力配線10、11、走査線および信号線などの各配線はITOなどの透明金属により形成されている。
【0004】ところで、半導体装置4、5を下ガラス基板2上に接合するための異方性導電接着剤としては、弾性変形可能な導電性粒子を絶縁性接着剤中に混合したものがある。そして、半導体装置4、5の下面に設けられた接続端子(図示せず)と下ガラス基板2の上面に設けられた接続端子(図示せず)との間に介在された導電性粒子が適度につぶれることにより、導電性粒子が両接続端子に共に面接触し、これにより両接続端子間を導電接続している。しかしながら、何らかの理由により、両接続端子間に導電接続不良が発生することがある。
【0005】そこで、従来では、両接続端子間の導電接続状態の検査を行っている。1つの検査方法は、異方性導電接着剤の導電性粒子が適度につぶれているか否かを顕微鏡で観察する方法である。もう1つの検査方法は、液晶表示パネル1を実際に点灯させて、表示された画面を見る方法である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、顕微鏡による検査方法では、異方性導電接着剤の導電性粒子が適度につぶれているか否かを判定するものであるから、熟練者であっても判定に迷う場合があり、誤判定してしまう場合があるという問題があった。一方、点灯による検査方法では、異方性導電接着剤の導電性粒子がほとんどつぶれていない場合でも、両接続端子間が一応導電接続されていると、点灯検査で良品と判定され、経時的な信頼性に問題がある場合があった。この発明の課題は、半導体装置の接続端子と基板の接続端子との間に介在された異方性導電接着剤の導電性粒子が適度につぶれているか否かを容易に判定することができるようにすることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係る半導体装置の接合構造は、一面側に複数の接続端子および少なくとも一対の検査用端子が設けられた半導体装置と、前記半導体装置の各接続端子に対応する複数の接続端子および前記半導体装置の各一対の検査用端子を短絡するための検査用端子が設けられた基板とを備え、前記半導体装置と前記基板とを異方性導電接着剤を介して接合し、前記半導体装置の接続端子および検査用端子を前記基板の接続端子および検査用端子に接続し、これにより、前記半導体装置の各一対の検査用端子を前記基板の検査用端子を介して電気的に接続したものである。請求項5記載の発明に係る半導体装置の接合構造の検査方法は、一面側に複数の接続端子および少なくとも一対の検査用端子が設けられた半導体装置を、前記半導体装置の各接続端子に対応する複数の接続端子および前記半導体装置の各一対の検査用端子を短絡するための検査用端子が設けられた基板に異方性導電接着剤を介して接合することにより、前記半導体装置の接続端子および検査用端子を前記基板の接続端子および検査用端子に接続し、これにより、前記半導体装置の各一対の検査用端子を前記基板の検査用端子を介して電気的に接続し、前記半導体装置の各一対の検査用端子間の抵抗値を求め、これらの抵抗値に基づいて前記半導体装置の接合状態を検査するようにしたものである。この発明によれば、半導体装置を基板上に異方性導電接着剤を介して接合し、半導体装置の一面側に設けられた各一対の検査用端子間の抵抗値を求め、これらの抵抗値がすべて予め設定された基準抵抗値以下である場合には、半導体装置の接続端子と基板の接続端子との間に介在された異方性導電接着剤の導電性粒子が適度につぶれていると推定することができ、したがって半導体装置の接続端子と基板の接続端子との間に介在された異方性導電接着剤の導電性粒子が適度につぶれているか否かを容易に判定することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1はこの発明を適用した液晶表示装置の一実施形態における液晶表示パネルの所定の半導体装置が接合される部分の一部の平面図を示したものである。なお、説明の便宜上、図1において、図4と同一名称のものには同一の符号を付して説明することとする。図1において一点鎖線で示すように、液晶表示パネル1の下ガラス基板2の突出部2bの上面の所定の箇所は長方形状の半導体装置接合領域12となっている。この半導体装置接合領域12内の右辺部および下辺部の右側には複数の入力用接続端子13が設けられ、上辺部には複数の出力用接続端子14が設けられ、下辺部の左側には電圧検出用端子15〜17が設けられ、4角には検査用端子18が1つずつ設けられている。上記入力用接続端子13、出力用接続端子14、電圧検出用端子15〜17および検査用端子18はITOなどの透明金属で形成されている。
【0009】入力用接続端子13は、半導体装置接合領域12の右辺部の外側に設けられた入力配線11の一端部に接続されている。出力用接続端子14は、半導体装置接合領域12の上辺部の外側に設けられた出力配線8の一端部に接続されている。電圧検出用端子15〜17は、下ガラス基板2の突出部2bの端面まで延出されている。
【0010】次に、図2はこの実施形態における所定の半導体装置5の一部の透過平面図を示したものである。半導体装置5の長方形状の下面の右辺部および下辺部の右側には複数の入力用接続端子21が設けられている。下辺部の右側に設けられた各入力用接続端子21は、半導体装置5の下辺部の右側に設けられた各入力用接続端子13に対して複数個ずつ対応している。これは、接続部の抵抗値を低下して電源電圧の低減を防止するためである。また、半導体装置5の上辺部には複数の出力用接続端子22が設けられ、下辺部の左側には電圧検出用端子23〜25が設けられ、4角には検査用端子26が一対ずつ設けられ、左辺部および下辺部の中央部には複数のダミー端子27が設けられている。前述した、液晶表示パネル1に形成された検査用端子18は、半導体装置5の4角に形成された一対の検査用端子26を短絡するためのものであり、各一対の検査用端子26の右側および左側の端子に対応する領域およびその間に対応する領域を有している。
【0011】この場合、電圧検出用端子23は、左下角の一対の検査用端子26のうち右側の検査用端子に内部配線31を介して接続されている。左下角の一対の検査用端子26のうち左側の検査用端子は、左上角の一対の検査用端子26のうち左側の検査用端子に内部配線32を介して接続されている。左上角の一対の検査用端子26のうち右側の検査用端子は、右上角の一対の検査用端子26のうち左側の検査用端子に内部配線33を介して接続されている。右上角の一対の検査用端子26のうち右側の検査用端子は、右下角の一対の検査用端子26のうち右側の検査用端子に内部配線34を介して接続されている。したがって、電圧検出用端子23および4対の検査用端子26は直列状に結線されている。また、4角に形成された各一対の検査用端子26の右側と左側の端子は、図示しないが、それぞれ、内部において、スイッチを介して電圧検出用端子25に接続されているが、これについては後で説明する。
【0012】そして、半導体装置5は、図1に示す液晶表示パネル1の半導体装置接合領域12上に、図示していないが、弾性変形可能な導電性粒子を絶縁性接着剤中に混合してなる異方性導電接着剤を介して接合されている。この状態では、半導体装置5の入力用接続端子21および出力用接続端子22は液晶表示パネル1の入力用接続端子13および出力用接続端子14に異方性導電接着剤の導電性粒子を介して導電接続されている。また、半導体装置5の電圧検出用端子23〜25は液晶表示パネル1の電圧検出用端子15〜17に異方性導電接着剤の導電性粒子を介して導電接続されている。更に、半導体装置5の各一対の検査用端子26は液晶表示パネル1の検査用端子18に異方性導電接着剤の導電性粒子を介して導電接続されている。
【0013】なお、半導体装置5のダミー端子27は、半導体装置5を液晶表示パネル1の半導体装置接合領域12上に異方性導電接着剤を介して接合(熱圧着)するときの圧力が半導体装置5下の異方性導電接着剤に均一に加わるようにするためのものである。
【0014】次に、図3は半導体装置5を液晶表示パネル1の半導体装置接合領域12上に異方性導電接着剤を介して接合した状態における一部の等価回路図を示したものである。抵抗R11、R12は、図2の左下角の一対の検査用端子26と図1の左下角の検査用端子18との間にそれぞれ介在された導電性粒子に対応した各抵抗であり、抵抗R13は、図1の左下角の検査用端子18(ITOなどからなる)に対応した抵抗である。抵抗R21〜R43は、残りの3角における上記と同様の抵抗である。したがって、抵抗R11、R13、R12……R41、R43、R42はこの順で直列に配列されている。また、抵抗R11、R12……R41、R42にそれぞれ接続された半導体装置5の4対の検査用端子26は、それぞれスイッチS1〜S8を介して電圧検出用端子17(25)に接続されている。なお、スイッチS1〜S8およびそれに付随する配線は半導体装置5内に設けられている。
【0015】次に、半導体装置5の接合状態を検査する場合について説明する。まず、図示していないが、外部の定電流源に接続されたプローブピンを電圧検出用端子15に接触させる。また、アース用のプローブピンを電圧検出用端子16に接触させる。更に、外部の電圧計に接続されたプローブピンを電圧検出用端子17に接触させる。そして、定電流源から定電流を供給すると、半導体装置5の各一対の検査用端子26間にその間の合計抵抗値(例えばR11+R13+R12)に比例した電圧差が発生する。
【0016】そこで、スイッチS2またはS3をスイッチングすると、抵抗R11、R13、R12の合計抵抗値に対応した電圧値が電圧検出用端子17(25)から出力され電圧計によって測定される。また、スイッチS4またはS5をスイッチングすると、抵抗R11、R13、R12の合計抵抗値に抵抗R21、R23、R22の合計抵抗値が加算された抵抗値に対応する電圧値が電圧計によって測定される。また、スイッチS6またはS7をスイッチングすると、さらに、抵抗R31、R33、R32の合計抵抗値が加算された抵抗値に対応する電圧値が電圧計によって測定される。更に、スイッチS8をスイッチングすると、さらに、抵抗R41、R43、R42の合計抵抗値が加算された抵抗値に対応する電圧値が電圧計によって測定される。ここで、各測定値から前回の測定値を減算すれば当該測定箇所の電圧値が得られる。
【0017】そして、このようにして得られた4つの電圧値に基づいて、オームの法則(R=V/I)により、半導体装置5の各一対の検査用端子26間の抵抗値(例えばR11+R13+R12)を算出する。次に、この4つの算出抵抗値が予め設定された基準抵抗値以下であるか否かに基づいて、半導体装置5の接合状態を判定する。
【0018】すなわち、4つの算出抵抗値がすべて基準抵抗値以下である場合には、半導体装置5下の4角における異方性導電接着剤の導電性粒子がすべて適度につぶれていると推定することができる。この結果、半導体装置5の入力用接続端子21および出力用接続端子22と液晶表示パネル1の入力用接続端子13および出力用接続端子14との間に介在された異方性導電接着剤の導電性粒子が適度につぶれていると推定することができる。
【0019】一方、4つの算出抵抗値のいずれか1つでも基準抵抗値よりも大きい場合には、半導体装置5下の4角における異方性導電接着剤の導電性粒子の少なくともどこかが適度につぶれていないと推定することができる。この結果、半導体装置5の入力用接続端子21および出力用接続端子22と液晶表示パネル1の入力用接続端子13および出力用接続端子14との間に介在された異方性導電接着剤の導電性粒子の少なくともどこかが適度につぶれていないと推定することができる。
【0020】以上の結果、4つの算出抵抗値に基づいて、半導体装置5の入力用接続端子21および出力用接続端子22と液晶表示パネル1の入力用接続端子13および出力用接続端子14との間に介在された異方性導電接着剤の導電性粒子が適度につぶれているか否かを容易に判定することができる。
【0021】なお、上記実施形態では、外部の定電流源に接続されたプローブピンを電圧検出用端子15に接触させると共に、アース用のプローブピンを電圧検出用端子16に接触させる場合について説明したが、これに限らず、半導体装置5内に定電流源に接続される端子およびアースに接続される端子がある場合には、これらを利用するようにしてもよい。また、上記実施形態では、スイッチS1〜S8を半導体装置5内に設けた場合について説明したが、これに限らず、外部に設けるようにしてもよい。更に、半導体装置の接合対象は、液晶表示パネル(ガラス基板)に限らず、フィルム基板や通常のハード基板などであってもよい。なお、上記において、一対の検査用端子とは、2個に限らず、3個以上の場合を含むものであり、また、検査用端子の片方または両方を共通電極で接続するようにしてもよいものである。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば、半導体装置を基板上に異方性導電接着剤を介して接合し、半導体装置の一面側に設けられた各一対の検査用端子間の抵抗値を求め、これらの抵抗値がすべて予め設定された基準抵抗値以下である場合には、半導体装置の接続端子と基板の接続端子との間に介在された異方性導電接着剤の導電性粒子が適度につぶれていると推定することができ、したがって半導体装置の接続端子と基板の接続端子との間に介在された異方性導電接着剤の導電性粒子が適度につぶれているか否かを容易に判定することができる。




 

 


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