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公開番号2024165817
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023082332
出願日2023-05-18
発明の名称伸縮性を有する半導体装置
出願人日本放送協会
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 23/12 20060101AFI20241121BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】伸縮による半導体素子への影響を軽減し、半導体素子の動作の安定化を図ることを可能とした伸縮性を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】伸縮自在な伸縮性樹脂基板2Aと、伸縮性樹脂基板2Aの上に配置された非伸縮性樹脂基板3と、非伸縮性樹脂基板3の上に配置された半導体素子4と、伸縮性樹脂基板2Aの非伸縮性樹脂基板3と対向する面側に伸縮自在に設けられた配線層15a,15bと、伸縮性樹脂基板2Aの非伸縮性樹脂基板3と対向する面側を覆うように配置された伸縮性樹脂層2Bとを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
伸縮自在な伸縮性樹脂基板と、
前記伸縮性樹脂基板の上に配置された非伸縮性樹脂基板と、
前記非伸縮性樹脂基板の上に配置された半導体素子と、
前記伸縮性樹脂基板の前記非伸縮性樹脂基板と対向する面側に伸縮自在に設けられた配線層と、
前記伸縮性樹脂基板の前記非伸縮性樹脂基板と対向する面側を覆うように配置された伸縮性樹脂層とを備える半導体装置。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記伸縮性樹脂層は、伸縮自在な伸縮性樹脂基板であることを特徴とする請求項１に記載の伸縮性を有する半導体装置。
【請求項３】
前記配線層は、液体金属に金属粒子を分散させた流動性金属材料により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の伸縮性を有する半導体装置。
【請求項４】
前記配線層は、前記伸縮性樹脂基板に埋め込まれた状態で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の伸縮性を有する半導体装置。
【請求項５】
前記伸縮性樹脂基板の前記非伸縮性樹脂基板と対向する面側に設けられた絶縁層を備え、
前記配線層は、前記絶縁層に埋め込まれた状態で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の伸縮性を有する半導体装置。
【請求項６】
前記非伸縮性樹脂基板を貫通した状態で設けられた貫通電極を備え、
前記配線層は、前記貫通電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の伸縮性を有する半導体装置。
【請求項７】
前記貫通電極は、液体金属に金属粒子を分散させた流動性金属材料により形成されていることを特徴とする請求項６に記載の伸縮性を有する半導体装置。
【請求項８】
前記非伸縮性樹脂基板を貫通した状態で設けられた貫通電極と、
前記貫通電極と電気的に接続されるように前記非伸縮性樹脂基板の前記伸縮性樹脂基板と対向する面側に設けられた電極層とを備え、
前記配線層は、前記電極層と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の伸縮性を有する半導体装置。
【請求項９】
前記伸縮性樹脂基板は、粘着性を有し、
前記非伸縮性樹脂基板は、前記伸縮性樹脂基板の粘着力により前記伸縮性樹脂基板に貼着されていることを特徴とする請求項１に記載の伸縮性を有する半導体装置。
【請求項１０】
前記伸縮性樹脂基板の前記伸縮性樹脂基板の前記非伸縮性樹脂基板と対向する面側に設けられた密着層を備え、
前記非伸縮性樹脂基板は、前記伸縮性樹脂基板に前記密着層を介して貼着されていることを特徴とする請求項１に記載の伸縮性を有する半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、伸縮性を有する半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、伸縮性を有する半導体装置がある（例えば、下記特許文献１，２を参照。）。このような伸縮性を有する半導体装置は、球面や自由曲面などの３次元形状に変形可能な有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイや、感圧センサなどの電子デバイスの駆動に必要である。
【０００３】
具体的に、下記特許文献１には、支持表面を有するフレキシブル基板と、曲面状内表面を有する半導体構造とを備え、曲面状内表面の少なくとも一部がフレキシブル基板の支持表面に結合されている伸縮性半導体素子が開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、樹脂基板上に１つ又は複数の半導体素子を形成し、半導体素子を内側封止層で覆って構成した半導体搭載基材が、エラストマーからなる伸縮性樹脂フィルムに１つ又は複数埋設され、伸縮性樹脂フィルムに半導体素子に接続される導電回路が形成され、半導体搭載基材の周囲が外側封止層で覆われた伸縮性デバイスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００７－２８１４０６号公報
特開２０１５－１４９３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した伸縮性を有する半導体装置では、伸縮性を有する基板の上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などの半導体素子を形成している。しかしながら、従来の半導体装置では、基板を伸縮させた際に、伸縮部となる基板と、非伸縮部となる半導体素子との間で剥離が生じ易く、半導体素子の特性が不安定となることがあった。
【０００７】
また、基板を伸縮させた際に、伸縮する基板側の配線と、半導体素子側の電極との間で電気的な接続を維持することが困難となり、断線してしまうおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、伸縮による半導体素子への影響を軽減し、半導体素子の動作の安定化を図ることを可能とした伸縮性を有す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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
〔１〕伸縮自在な伸縮性樹脂基板と、
前記伸縮性樹脂基板の上に配置された非伸縮性樹脂基板と、
前記非伸縮性樹脂基板の上に配置された半導体素子と、
前記伸縮性樹脂基板の前記非伸縮性樹脂基板と対向する面側に伸縮自在に設けられた配線層と、
前記伸縮性樹脂基板の前記非伸縮性樹脂基板と対向する面側を覆うように配置された伸縮性樹脂層とを備える半導体装置。
〔２〕前記伸縮性樹脂層は、伸縮自在な伸縮性樹脂基板であることを特徴とする前記〔１〕に記載の伸縮性を有する半導体装置。
〔３〕前記配線層は、液体金属に金属粒子を分散させた流動性金属材料により形成されていることを特徴とする前記〔１〕に記載の伸縮性を有する半導体装置。
〔４〕前記配線層は、前記伸縮性樹脂基板に埋め込まれた状態で配置されていることを特徴とする前記〔１〕に記載の伸縮性を有する半導体装置。
〔５〕前記伸縮性樹脂基板の前記非伸縮性樹脂基板と対向する面側に設けられた絶縁層を備え、
前記配線層は、前記絶縁層に埋め込まれた状態で配置されていることを特徴とする前記〔１〕に記載の伸縮性を有する半導体装置。
〔６〕前記非伸縮性樹脂基板を貫通した状態で設けられた貫通電極を備え、
前記配線層は、前記貫通電極と電気的に接続されていることを特徴とする前記〔１〕に記載の伸縮性を有する半導体装置。
〔７〕前記貫通電極は、液体金属に金属粒子を分散させた流動性金属材料により形成されていることを特徴とする前記〔６〕に記載の伸縮性を有する半導体装置。
〔８〕前記非伸縮性樹脂基板を貫通した状態で設けられた貫通電極と、
前記貫通電極と電気的に接続されるように前記非伸縮性樹脂基板の前記伸縮性樹脂基板と対向する面側に設けられた電極層とを備え、
前記配線層は、前記電極層と電気的に接続されていることを特徴とする前記〔１〕に記載の伸縮性を有する半導体装置。
〔９〕前記伸縮性樹脂基板は、粘着性を有し、
前記非伸縮性樹脂基板は、前記伸縮性樹脂基板の粘着力により前記伸縮性樹脂基板に貼着されていることを特徴とする前記〔１〕に記載の伸縮性を有する半導体装置。
〔１０〕前記伸縮性樹脂基板の前記伸縮性樹脂基板の前記非伸縮性樹脂基板と対向する面側に設けられた密着層を備え、
前記非伸縮性樹脂基板は、前記伸縮性樹脂基板に前記密着層を介して貼着されていることを特徴とする前記〔１〕に記載の伸縮性を有する半導体装置。
〔１１〕前記非伸縮性樹脂基板は、前記伸縮性樹脂基板の面内に複数並んで配置され、
前記半導体素子は、前記複数の非伸縮性樹脂基板の各々の面上に配置され、
前記伸縮性樹脂基板は、前記複数の非伸縮性樹脂基板の隣り合うもの同士の間で伸縮自在とされていることを特徴とする前記〔１〕に記載の伸縮性を有する半導体装置。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、伸縮による半導体素子への影響を軽減し、半導体素子の動作の安定化を図ることを可能とした伸縮性を有する半導体装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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