JP2004327182A - Spiral contactor and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパイラルコンタクタおよびその製造方法に関し、特に、スパイラル状の接触子を備えたスパイラルコンタクタおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路(IC)の多機能化、高性能化に伴い、ICチップ(以下、半導体デバイスという)を搭載するICパッケージ(以下、パッケージという)もさまざまに変遷し進化してきた。その流れの一つに小型化・薄型化に伴う多ピン化がある。多機能化が進むにつれて入・出力端子数や各種信号用の端子が増加し、パッケージに必要なピン数は1000ピンを越えるものも出てきている。そのため、パッケージの両サイドや四辺からリードを取り出す方式から、スペースをとらない、パッケージの底面全体から取り出す方式に変わってきた。
【0003】
そこで、BGA(Ball Grid Array)やCSP(Chip Size Package)と呼ばれる半導体デバイスが開発されている。このBGAやCSPの底面全体には、ピンの代わりに球状の接続端子が格子状・碁盤の目状に配列され、そのピッチ間隔は0.5mmから0.3mmへと縮小化がなされ球状接続端子の高密度化が進んでいる。また、球状接続端子は、半導体デバイス又は電子部品の実装密度と電気的電送特性を高めることからも、軽薄短小化の傾向にある。
【0004】
このような、半導体デバイス又は電子部品の球状接続端子のピッチの縮小化、超小型化および薄型化に伴い、スパイラルコンタクタにスルーホールを設け、軟質材の球状接続端子に変形やキズを与えることなく通電回路を形成し、球状接続端子の高密度化に対応し、且つ廉価で高信頼性検査を実現できるスパイラル状の接触子を備えたスパイラルコンタクタがある。図10は、従来のスパイラルコンタクタ100の断面図である。図10に示すように、スパイラル状の接触子102の下方には孔103が設けられている。この孔103は空洞であり、半導体デバイス108の下面側に備えられた球状接続端子107からの押圧でスパイラル状の接触子102の変形を可能としている。言い換えれば、通称スルーホールと呼ばれる孔103を設け、その開口部の上面側にスパイラル状の接触子102を配置している。このスパイラル状の接触子102の下部の絶縁基板106には、例えば内径φ0.3mmの孔103がある。この孔103の内面に銅めっきを施して導電部104を形成している。これにより、スパイラル状の接触子102と、接続部105とは直接に接続が可能となり、垂直配線方式の通電回路となる。尚、符号112はガイドフレームであり、球状接続端子107の位置決めガイドとして機能している(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−175859号公報(第5頁〜第9頁、図3)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなスパイラル状の接触子をボードに配置してなるスパイラルコンタクタと、半導体デバイス又は電子部品などの接続端子との間に電気的に良好な接続を実現するには、スルーホールを高精度に位置決めして開孔しなければならないという問題があった。
【0007】
さらに、半導体デバイス又は電子部品などを高密度に実装しなければならないという問題があった。
【0008】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、スパイラル状の接触子を有するスパイラルコンタクタを高密度に実装することができ、さらに、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有するスパイラルコンタクタおよびその製造方法を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した請求項1に記載の発明は、スパイラル状の接触子をボードに接合してなるスパイラルコンタクタであって、前記スパイラル状の接触子が電気的に導通を有するとともに、前記スパイラル状の接触子と前記ボードとを固定する凸部を有することを特徴とする。
【0010】
請求項1に記載の発明によれば、スパイラル状の接触子とボードとを固定し、電気的に導通させる凸部を有するため、この凸部によってスパイラル状の接触子の下方に空間が形成される。このため、スルーホールを開孔しなくとも、スパイラル状の接触子と接続端子との接続が可能となる。また、スルーホールとの位置合わせが不要となり、スパイラル状の接触子を位置精度良く配置することができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記凸部は、前記スパイラル状の接触子に設けられ、前記ボードに接合されることを特徴とする。
【0012】
請求項2に記載の発明によれば、凸部は、スパイラル状の接触子に設けられているため、半田リフローによってボードに容易に接合することができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【0013】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記凸部の端面は、前記ボードに電気的に導通して接合されることを特徴とする。
【0014】
請求項3に記載の発明によれば、凸部の端面は、ボードに電気的に導通して接合されるため、スパイラル状の接触子が電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【0015】
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記ボードは、前記スパイラル状の接触子の下方に対応する位置に孔を備えていることを特徴とする。
【0016】
請求項4に記載の発明によれば、スパイラル状の接触子の下方に対応する位置に孔を備えているため、この孔に接続端子を挿入することができ、電気的に良好な接続を実現することができる。また、接続端子を基板の中に挿入させることができ、実装高さを低減することができるため、スパイラルコンタクタを高密度に実装することができる。
【0017】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記孔の開口面は、上面側が大径、下面側が小径であり、前記孔はすり鉢状に形成されることを特徴とする。
【0018】
請求項5に記載の発明によれば、孔の開口面は、上面側が大径、下面側が小径であり、孔はすり鉢状に形成されるため、コーングリッド状の接続端子の接触面積を効率的に得ることができる。また、実装高さを低減することができる。
【0019】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の発明において、前記凸部は、前記スパイラル状の接触子の周囲に配設されることを特徴とする。
【0020】
請求項6に記載の発明によれば、凸部は、スパイラル状の接触子の周囲に配設されて、スパイラル状の接触子を支持するため、半田リフローなどによる接合を効率的に行うことができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【0021】
請求項7に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記スパイラル状の接触子は、前記ボードの両面に配置されることを特徴とする。
【0022】
請求項7に記載の発明によれば、スパイラル状の接触子は、ボードの両面に配置されるため、スパイラルコンタクタを高密度に実装することができる。
【0023】
請求項8に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記凸部は、前記ボードに設けられ、前記スパイラル状の接触子に接合されることを特徴とする。
【0024】
請求項8に記載の発明によれば、前記ボードに設けられている前記凸部は、スパイラル状の接触子との間に超音波を印加して加圧されることによる加圧・加熱作用によって、スパイラル状の接触子を効率的に接合することができる。
【0025】
請求項9に記載の発明は、スパイラル状の接触子をボードに接合してなるスパイラルコンタクタの製造方法であって、レジスト膜を備えた金属基板上に、所望のパターンを有するマスクを被せ、レジストを感光する光を照射する目合せ露光工程と、前記レジストを感光する光によって感光した前記レジスト膜を現像する現像工程と、前記現像工程で現像して、所望の前記パターンの前記レジスト膜を残留させ、前記レジスト膜を迂回して前記金属基板に等方性エッチングをすることにより凸部を形成するエッチング工程と、前記凸部を前記ボード又は前記スパイラル状の接触子の少なくとも一方に接合する接合工程とを含むことを特徴とする。
【0026】
請求項9に記載の発明によれば、レジスト膜を備えた金属基板上に、所望のパターンを有したマスクを被せ、レジストを感光する光を照射することによりレジスト膜を感光させて現像し、さらに、等方性エッチングをすることにより、凸部が形成されるため、ボード又はスパイラル状の接触子を凸部に容易に接合することができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
本発明に係るスパイラルコンタクタについて図面を参照して説明する。
<第1の実施の形態>
図1は、第1の実施の形態に係るスパイラルコンタクタを示している。
図1(a)はスパイラルコンタクタの概略を示す斜視図である。図1(b)は、図1(a)に示すA−A線の縦断面図である。図1(a)に示すように、スパイラルコンタクタ1は、接触子接続基板10と、ボード(以下、基板という)20とを備えて構成されており、この接触子接続基板10は、スパイラル状の接触子11と、ガイドフレーム(ポリイミド樹脂)12とを備えている。
【0028】
図1(b)に示すように、接触子接続基板10の下面側には凸部13が形成されている。この凸部13はスパイラル状の接触子11の周辺に4個配置されており、1個のスパイラル状の接触子11と、その周辺に配置された4個の凸部13、13…の少なくとも1個とは、電気的な導通を有して構成されている。尚、凸部13は、4個とは限定されずに1個から複数個設けることもできる。
【0029】
また、基板20は、基部21と、孔22とを備えて構成される。この基部21には所定の位置に配線部25が設けられており、この配線部25は、凸部13の下面(端面)と電気的に導通を有して接合されている。そのため、配線部25には、Auめっきが施されてAuめっき層23が形成されている。さらに、このAuめっき層23には、半田24が塗布されている。配線部25は、基板20の表面や端面の所定の位置に設けられている。尚、Auめっき層23には、Niめっき(図略)などの下地めっきが施されている。
【0030】
図1(c)は、前記したスパイラルコンタクタ1が、半田ボール31を備えたボールグリッドアレイ(以下、BGAという)30と接続されている様子を示す断面図である。このBGA30は、スパイラルコンタクタ1の上方からスパイラルコンタクタ1に位置決めされるとともに、このBGA30の下面側に設けられた半田ボール31が、スパイラルコンタクタ1の上面側に配置されたスパイラル状の接触子11を押圧して、スパイラル状の接触子11と接続され電気的に導通を有している。このとき、BGA30は、ガイドフレーム12によって下方への押し込み量が制限されている。
【0031】
次に、スパイラルコンタクタ1の構成要素を説明する。図2は、スパイラルコンタクタ1(図1参照)の製造工程を示す工程断面図であり、金属基板であるCu基板14の一面側(図2では上面側)における加工工程を示している。図2に示すように、Cu基板14が備えられ、このCu基板14の上面側にレジスト膜15が貼付される。このレジスト膜15はUVテープともいい、UV光によって感光する特性を有している。請求項にあるレジストを感光する光としては、本実施の形態では、UV光を用いている。このレジスト膜15が貼付されたCu基板14のレジスト膜15側に、目合せ露光工程において用いられるフィルム状のマスク40が被せられる。このマスク40には、平面視して円形状の黒地パターン41が形成されており、この黒地パターン41以外には白抜きパターン42が形成されている。符号16はNiめっき層、符号17はAuめっき層である。尚、図2(a)(b)(c)(d)(e)(f)の各図面についての詳細は後記した製造方法において説明する。尚、フィルム状のマスク40は、ガラスマスクであっても構わない。
【0032】
図3は、スパイラルコンタクタ1(図1参照)の製造工程を示す工程断面図であり、Cu基板14の他面側(図3では下面側)における加工工程を示している。図3に示すように、Cu基板14の他面側にレジスト膜15が貼付される。このレジスト膜15が貼付されたCu基板14のレジスト膜15側に、目合せ露光工程において用いられるフィルム状のマスク50が被せられる。このマスク50には、平面視して円形状の白抜きパターン52が形成されており、この白抜きパターン52以外には黒地パターン51が形成されている。符号13は凸部、符号18はエッチングエリアである。尚、図3(a)(b)(c)(d)(e)(f)の各図面についての詳細は後記した製造方法において説明する。尚、フィルム状のマスク50は、ガラスマスクであっても構わない。
【0033】
次に、以上の構成を備えたスパイラルコンタクタの製造方法を説明する。
図4は、スパイラルコンタクタ1(図1参照)の一面側(図2では上面側)の製造方法を示すフローチャートである。前記した図2及び図4を参照して説明する。図2(a)に示すように、Cu基板14が備えられる。この後、図2(b)に示すように、このCu基板14の上面側にレジスト膜15を貼付する(図4において、ステップS1)。そして、このレジスト膜15上にマスク40を被せ、その上からUV光を照射して目合せ露光を行う(ステップS2)。さらに、図2(c)に示すように、UV光によって感光されたレジスト膜15が現像され、図2(b)に示すマスク40の黒地パターン41が溶融される。すなわち、黒地パターン41の反転部分(白抜きパターン42)がレジストパターンとなりCu基板14上に残る(ステップS3)。
【0034】
本実施の形態では、ネガ型フォトレジストを使用した。このネガ型フォトレジストでは、レジスト膜15は感光すると現像液に不溶性となる。そのため、マスク40に平面視してパターン化されている黒地パターン41の反転部分(白抜きパターン42)がレジストパターンとなる。
【0035】
また、ポジ型フォトレジストを用いることもできる。このポジ型フォトレジストでは、レジスト膜15は感光すると現像液に可溶性となる。そのため、マスク40の黒地パターン41がそのままレジストパターンとして残る。
【0036】
次に、図2(d)に示すように、レジスト膜15が除去された領域にNiめっきを積層してNiめっき層16を形成し、さらにAuめっきを行ってAuめっき層17を形成する(ステップS4)。
【0037】
さらに、図2(e)に示すように、レジスト膜剥離を行うことにより、レジスト膜15が剥離される(ステップS5)。続いて、図2(f)に示すように、このレジスト膜15が除去された領域に形成された所定の溝およびその周辺に、ポリイミド樹脂12を貼付する(ステップS6)。尚、ポリイミド樹脂の代わりに、その他の絶縁材料を用いることもできる。
【0038】
次に、Cu基板14の他面側(図3では下面側)におけるスパイラルコンタクタ1(図1参照)の製造方法を説明する。
図5は、スパイラルコンタクタの他面側(図3では下面側)の製造方法を示すフローチャートであり、図3及び図5を参照して説明する。図3(a)に示すように、Cu基板14の他面側(図3では下面側)に、レジスト膜15を貼付する(図5において、ステップS7)。このレジスト膜15を覆うように、平面視して円形状の白抜きパターン52を有するマスク50を被せ、さらにUV光を照射して目合せ露光を行う(ステップS8)。
【0039】
図3(b)に示すように、UV光が照射されることによって感光されたマスク50の白抜きパターン52の領域に位置するレジスト膜15は、現像液により不溶融であるため(ネガ現像)、レジスト膜15が、平面視して円形状に残ることになる(ステップS9)。
【0040】
そのため、図3(c)に示すように、平面視して円形状のレジスト膜15が貼付された状態のCu基板14(図3(b)参照)にエッチングをすることによって、レジスト膜15が貼付されていない領域(エッチングエリア18)から等方性エッチングが進行して、Cu基板14は逆円錐形状の形態を残して浸食される(ステップS10)。
【0041】
この場合、図3(a)に示すように、白抜きパターン52を円形状にすることによって、上下逆に見て円錐形状の凸部13が形成されるが、白抜きパターン52を三角形状、四角形状などの多角形状にすることによって、円錐形状以外の錐体形状を有する凸部を形成することもできる。
【0042】
ここで等方性エッチングIE(Isotropic Etching)の作用を簡単に説明する。図3(c)に示すように、等方性エッチングによると、平面視して円形状に残留した円形状に形成されたレジスト膜15のエッジより、縦方向(図3(c)では、上方向)、横方向(図3(c)では、左右方向)とも等方向にエッチングが進行し、エッチング断面は最終的にはオーバーハング状態となる。すなわち、エッチングエリア18の縦断面形状は略ドーム状になる。このレジスト膜15と凸部13との界面に浸食が進行して空間が発生する状態をアンダーカットと呼んでおり、レジスト膜15と凸部13との間に空間(エッチングエリア18)が形成される。このように、マスク50(図3(a)参照)によってパターン転写が行われ、さらに、等方性エッチングによってCu基板14が浸食されて微細加工がなされる。
【0043】
前記したように、Cu基板14は逆円錐形状の形態を残して浸食されて行くことになり、エッチングは、逆円錐形状の部分と、この逆円錐形状の部分の頂点部分にレジスト膜15を残した状態で停止する。このあと、図3(d)に示すように、残ったレジスト膜15を剥離することによって、円錐形状の凸部13、13…を有した接触子接続基板10が形成される(ステップS11)。
【0044】
次に、図3(e)に示すように、孔22を有する基板20が備えられる。その後、図3(f)に示すように、基板20の所定の配線部25に、凸部13、13…を有する接触子接続基板10を貼付する(ステップS12)。このとき、基板20の基部21に設けられた配線部25には、半田24が塗布されており、図示しない半田槽において半田リフローが施され、半田24が凸部13に競り上がって行くことによって、凸部13は配線部25にしっかりと接合される(ステップS13)。つまり、接触子接続基板10が基板20に半田接合されてスパイラルコンタクタ1が形成される。
【0045】
本実施の形態では、接触子接続基板10に凸部13、13…を設け、基板20の所定の配線部25に接合しているが、凸部13、13…のように、明らかに凸状のバンプ(端子)に限定されるものではなく、他の配線部との絶縁性を保ち、わずかに厚さを有して、電気的な接合が出来るものであっても良い。
【0046】
<第2の実施の形態>
図6は、第2の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの概略を示す説明図である。本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なるところは、本実施の形態では、接触子接続基板10(図3(d)参照)を、基板20の両面(上面側及び下面側)に配置している点である。尚、本実施の形態において、前記第1の実施の形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0047】
図6(a)は、接触子接続基板10を別の基板20の両面(上面側及び下面側)に配置したスパイラルコンタクタ2の概略を示す断面図である。
図6(b)は、このスパイラルコンタクタ2に、半田ボール31を有する2個のBGA30を接続する様子を示す断面図である。
図6(c)は、別の接続例を示すもので、スパイラルコンタクタ2に、パッド61を有する2個の半導体デバイス60を接続する様子を示す断面図である。
【0048】
図6(b)に示すように、半田ボール31を有するBGA30を、スパイラルコンタクタ2の両側から接続することができ、スパイラルコンタクタ2の積層体積を低減することができる。これにより、半導体デバイスや電子部品などを搭載したスパイラルコンタクタ2を、例えば電子機器に高密度に実装することができ、さらに、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【0049】
また、図6(c)に示すように、パッド61を有する半導体デバイス60を、スパイラルコンタクタ2の両側から接続することができ、スパイラルコンタクタ2の積層体積を低減することができる。これにより、半導体デバイスや電子部品を搭載したスパイラルコンタクタ2を高密度に実装することができ、さらに、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【0050】
このように、BGA30又は半導体デバイス60は、スパイラルコンタクタ2の両面からスパイラルコンタクタ2に接続されるとともに、このBGA30に設けられた半田ボール31、又は半導体デバイス60に設けられたパッド61が、スパイラルコンタクタ2の上面側及び下面側に配置されたスパイラル状の接触子11を押圧して、スパイラル状の接触子11と接続されて、電気的に導通を有することになる。このとき、BGA30又は半導体デバイス60は、ガイドフレーム12によって下方への押し込み量が制限される。これにより、スパイラル状接触子11が変形したり傷んだりすることが防止される。
【0051】
本実施の形態では、スパイラルコンタクタ2に接続する接続端子を有するパッケージとしてBGA30や半導体デバイス60を示したが、これらに限定されるものではなく、コーングリッド状の接続端子を有するパッケージや、その他、スパイラルコンタクタ2に接続できる接続端子を有するパッケージであっても構わない。
【0052】
<第3の実施の形態>
図7は、第3の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの概略を示す説明図である。本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なるところは、本実施の形態では、スパイラルコンタクタがすり鉢状の孔を有している点である。尚、本実施の形態において、前記第1の実施の形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0053】
図7(a)は、接触子接続基板10の断面図である。図7(a)に示すように、接触子接続基板10は、スパイラル状の接触子11、凸部13、13…を主に備えて構成される。
図7(b)は、すり鉢状の孔75を備えた基板70の断面図である。図7(b)に示すように、基板70は、基部71と、孔75とを備えて構成されており、基部71の表面又は端面の少なくとも一方には配線部76が設けられている。この配線部76には、Auめっきが施されてAuめっき層72が形成されている。さらに、このAuめっき層72には、半田73が塗布されている。尚、Auめっき層72には、Niめっき(図略)などの下地めっきが施されている。
図7(c)は、接触子接続基板10を別の基板70に接合した様子を示す断面図である。図7(c)に示すように、接触子接続基板10は、凸部13を介して基板70の所定の配線部76に半田接合され、スパイラルコンタクタ3(図7(c))が形成される。
図7(d)は、このスパイラルコンタクタ3にコーングリッド81を有するコーングリッドアレイ(以下、CGAという)80を接続する様子を示し、さらに、スパイラルコンタクタ3の下面に、別の基板90を半田接合する様子を示す断面図である。図7(d)に示すように、CGA80に備えられたコーングリッド81は、スパイラルコンタクタ3に備えられたスパイラル状の接触子11を押圧して接続することになる。また、スパイラルコンタクタ3の下面側には、メタル配線91を備えた基板90が設けられて半田接合されている。
【0054】
次に、本実施の形態に係るスパイラルコンタクタ3の製造方法を図5及び図7を参照して説明する。図5に示すステップS7からステップS11までの工程については、前記第1の実施の形態と同様であり重複するので説明を省略する。
図7(a)に示すように、スパイラル状の接触子11を有する接触子接続基板10が備えられる。また、図7(b)に示すように、すり鉢状の孔75を有する基板70が備えられる。
【0055】
次に、図7(c)に示すように、凸部13、13…を有する接触子接続基板10を、基板70の所定の配線部76に貼付する(ステップS12)。このとき、基板70の基部71に設けられた配線部76には、半田73が塗布されており、図示しない半田槽において半田リフローが施されて、半田73が凸部13に競り上がって行く(ステップS13)。これにより、接触子接続基板10が、基板70に半田接合されスパイラルコンタクタ3が形成される。
【0056】
図7(d)に示すように、CGA80は、スパイラルコンタクタ3の上方からスパイラル状の接触子11に位置決めされるとともに、このCGA80の下面側に設けられたコーングリッド81が、スパイラルコンタクタ3の上面側に配置されたスパイラル状の接触子11を押圧する。これにより、コーングリッド81は、スパイラル状の接触子11に接続されて、電気的に導通を有することになる。このとき、CGA80は、ガイドフレーム12によって下方への押し込み量が制限される。これにより、スパイラル状接触子11が変形したり傷んだりすることが防止される。
【0057】
本実施の形態では、スパイラルコンタクタ3に接続する接続端子を有するパッケージとしてCGA80を示したが、これに限定されるものではなく、コーングリッド状の接続端子を有するパッケージや、その他、スパイラルコンタクタ3に接続できる接続端子を有するパッケージであっても構わない。
【0058】
また、スパイラルコンタクタ3の下面に基板90を接合してさらに接続構造を多層にすることもできる。次にその様子を説明する。基板90のメタル配線91には半田93が塗布されており、すり鉢状の孔75の下面側から半田リフローによって効率的に半田接合をすることができる。このように、孔75はすり鉢状に形成されているため、コーングリッド状の接続端子(コーングリッド81)を効率的に接続することができ、実装高さを低減することができる。さらに、孔75の下面側が小径の開口になっているため、半田の競り上がりが少なく、コーングリッド81はスパイラル状の接触子11と良好に接続することができる。また、孔75の下面側の小径の開口は必ずしも設ける必要はない。
【0059】
<第4の実施の形態>
図8は、第4の実施の形態に係るスパイラルコンタクタを説明するための断面図である。本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なるところは、本実施の形態では、凸部の高さが大きく形成されている点である。尚、本実施の形態において、前記第1の実施の形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0060】
図8は、CGA80とスパイラルコンタクタ4の概略を示す説明図である。図8に示すように、接触子接続基板84は、スパイラル状の接触子19と、凸部82、82…とを主に備えて構成される。
【0061】
次に、本実施の形態に係るスパイラルコンタクタ4の製造方法及び動作を図5及び図8を参照して説明する。図5に示すステップS7から、ステップS11までの工程については、前記第1の実施の形態と同様であり重複するので説明を省略する。
図8(a)は接触子接続基板84とCGA80の概略を示す断面図、図8(b)はスパイラルコンタクタ84にCGA80を接続する様子を示す断面図である。図8(a)に示すように、スパイラル状の接触子19を有する接触子接続基板84が備えられる。また、スパイラル状の接触子19の下方に孔を有しないフラット状の基板90が備えられる。
【0062】
次に、凸部82、82…を有する接触子接続基板84を、別の基板90の所定の配線部91に貼付する(図5において、ステップS12)。このとき、基板90の基部92の上面側に設けられた配線部91には半田93が塗布されており、図示しない半田槽において半田リフローが施されて、半田93が凸部82に競り上がって行く(ステップS13)。これにより、接触子接続基板84が基板90に半田接合され、スパイラルコンタクタ4が形成される。
【0063】
図8(b)に示すように、CGA80は、スパイラルコンタクタ4の上方からスパイラル状の接触子19に位置決めされるとともに、このCGA80の下面側に設けられたコーングリッド81が、スパイラルコンタクタ4の上面側に配置されたスパイラル状の接触子19を押圧する。これにより、コーングリッド81は、スパイラル状の接触子19に接続され電気的に導通を有することになる。このとき、CGA80は、ガイドフレーム83によって下方への押し込み量が制限されている。これにより、スパイラル状接触子11が変形したり傷んだりすることが防止される。
【0064】
<第5の実施の形態>
図9は、第5の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの製造方法を説明するための工程断面図である。本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なるところは、本実施の形態では、バンプである凸部13がスパイラル状の接触子を支える基板側から形成されている点である。尚、本実施の形態において、前記第1の実施の形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0065】
図9は、スパイラルコンタクタ5の製造工程を示す工程断面図であり、Cu基板14の一面側(図9では上面側)における加工工程を示している。図9に示すように、Cu膜(Cu基板)14を有する基板26のCu膜14側にレジスト膜15が貼付される。このレジスト膜15が貼付されたCu膜14のレジスト膜15側に、目合せ露光工程において用いられるフィルム状のマスク63が被せられる。このマスク63には、平面視して円形状の白抜きパターン65が形成されており、この白抜きパターン65以外には黒地パターン64が形成されている。符号13は凸部、符号18はエッチングエリアである。尚、図9(a)(b)(c)(d)(e)(f)の各図面についての詳細は後記する。
【0066】
次に、以上の構成を備えた、Cu膜側(図9では上面側)におけるスパイラルコンタクタ5の製造方法を説明する。
図5は、スパイラルコンタクタの一面側(図9では上面側)の製造方法を示すフローチャートであり、図5及び図9を参照して説明する。
図9(a)に示すように、基板26のCu膜14(図9では上面側)に、レジスト膜15を貼付する(ステップS7)。その上から平面視して円形状の白抜きパターン65を有するマスク63を被せ、さらにUV光を照射して目合せ露光を行う(ステップS8)。
【0067】
UV光が照射されることによって感光されたマスク63の白抜きパターン65の領域に位置するレジスト膜15は、現像液により不溶融であるため(ネガ現像)、図9(b)に示すように、レジスト膜15が、平面視して円形状に残ることになる(ステップS9)。
【0068】
このため、図9(c)に示すように、平面視して円形状のレジスト膜15が貼付された状態の基板26のCu膜14にエッチングをすることによって、レジスト膜15が貼付されていない領域(エッチングエリア18)から等方性エッチングが進行して、基板26のCu膜14は円錐形状の形態を残して浸食されて行く(ステップS10)。
【0069】
この場合に、白抜きパターン65を平面視して円形状にすることによって、円錐形状の凸部13が形成されているが、白抜きパターン65(図9(a)参照)を三角形状、四角形状などの多角形状にすることによって、円錐形状以外の錐体形状を有する凸部を得ることもできる。
【0070】
前記したように、Cu膜14は円錐形状の形態を残して浸食されて行くことになり、エッチングは、円錐形状の部分と、この円錐形状の部分の頂点部分にレジスト膜15を残した状態で停止する。このあと、図9(d)に示すように、残ったレジスト膜15を剥離することによって、円錐形状の凸部13、13…を有した基板66が形成される(ステップS11)。
【0071】
次に、図9(e)に示すように、スパイラル状の接触子11を有する基板67が備えられる。その後、図9(f)に示すように、この基板67に、凸部13、13…を有する基板66を貼付する(ステップS12)。このあと、基板67の所定の貼付部に基板66の凸部13…を加圧しながら超音波を加えることによって金属間結合されてスパイラルコンタクタ5が形成される(ステップS13)。
【0072】
以上好ましい実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することのない範囲内において適宜の変更や改造が可能なものであり、本発明は、この変更や改造された発明にも及ぶことは当然である。例えば、凸部は、円錐形状の他、円柱状、ブロック状、島状などであっても良い。また、凸部をスパイラル状の接触子の周囲に4個配設する例を説明したが、1個、2個又は3個配設しても良いし、さらに多数の凸部を備えることもできる。また、前記実施の形態では、接触子接続基板を有するスパイラルコンタクタに、半導体デバイスや電子部品などのパッケージに設けられた接続端子を接続する場合に、これらの接続端子を半田ボール、パッド及びコーングリッドを例に説明したが、スパイラルコンタクタに接続する半導体デバイスや電子部品などのパッケージは、スパイラルコンタクタに接続できる接続端子を有するパッケージであれば、前記実施の形態に限るものではない。
【0073】
また、前記実施の形態では、凸部を有する接触子接続基板を別の基板(ボード)の所定の配線部に貼付して基板に半田接合されスパイラルコンタクタが形成されているが、半田接合に限るものではなく、導電性の接着剤によって接合しても良く、さらには、真空中又は大気中での加圧又は加熱の少なくとも一方を行うことにより金属間接合が形成される。また、超音波による加圧又は加熱の少なくとも一方を行うことによっても金属間接合が形成される。また、凸部が突出する長さは電気的な接続が可能な長さであればわずかな長さであっても良い。また、凸部はCu材料で形成しているが、Au材料で形成することもできる。
【0074】
また、凸部をCu材料で形成した例を説明したが、電導性を有するものであれば、Cu材料に限定するものではない。その他の材料で形成しても構わない。
【0075】
また、目合露光工程において、UV光を用いているが、レジストを感光する光であればUV光に限定するものではない。
【0076】
また、レジストはレジスト膜としてフィルム状を想定しているが、液体状のレジストを付着させるようにしても構わない。
【0077】
また、フィルム状マスクを用いて説明しているが、プラスチックでもガラスでもよく、また、一般に周知のマスクを用いることもできる。
【0078】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の発明によれば、スパイラル状の接触子とボードとを固定し、電気的に導通させる凸部を有するため、この凸部によってスパイラル状の接触子の下方に空間が形成される。このため、スルーホールを開孔しなくとも、スパイラル状の接触子と接続端子との接続が可能となる。また、スルーホールとの位置合わせが不要となり、スパイラル状の接触子を位置精度良く配置することができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【0079】
請求項2に記載の発明によれば、凸部は、スパイラル状の接触子に設けられているため、半田リフローによってボードに容易に接合することができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【0080】
請求項3に記載の発明によれば、凸部の端面は、ボードに電気的に導通して接合されるため、スパイラル状の接触子が電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【0081】
請求項4に記載の発明によれば、スパイラル状の接触子の下方に対応する位置に孔を備えているため、この孔に接続端子を挿入することができ、電気的に良好な接続を実現することができる。また、接続端子を基板の中に挿入させることができ、実装高さを低減することができるため、スパイラルコンタクタを高密度に実装することができる。
【0082】
請求項5に記載の発明によれば、孔の開口面は、上面側が大径、下面側が小径であり、孔はすり鉢状に形成されるため、コーングリッド状の接続端子の接触面積を効率的に得ることができる。また、実装高さを低減することができる。
【0083】
請求項6に記載の発明によれば、凸部は、スパイラル状の接触子の周囲に配設されて、スパイラル状の接触子を支持するため、半田リフローなどによる接合を効率的に行うことができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【0084】
請求項7に記載の発明によれば、スパイラル状の接触子は、ボードの両面に配置されるため、スパイラルコンタクタを高密度に実装することができる。
【0085】
請求項8に記載の発明によれば、前記ボードに設けられている前記凸部は、スパイラル状の接触子との間に超音波を印加して加圧されることによる加圧・加熱作用によって、スパイラル状の接触子を効率的に接合することができる。
【0086】
請求項9に記載の発明によれば、レジスト膜を備えた金属基板上に、所望のパターンを有したマスクを被せ、レジストを感光する光を照射することによりレジスト膜を感光させて現像し、さらに、等方性エッチングをすることにより、凸部が形成されるため、ボード又はスパイラル状の接触子を凸部に容易に接合することができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの概略を示す説明図であり、(a)はスパイラルコンタクタを示す斜視図、(b)は(a)に示すA―A線の縦断面図、(c)は(b)に示すスパイラルコンタクタにBGAを接続した状態を示す縦断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの製造工程を示す工程断面図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの製造工程を示す工程断面図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの製造方法を示すフローチャートである。
【図5】本発明の第1の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの製造方法を示すフローチャートである。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの概略を示す説明図であり、(a)は接触子接続基板を別の基板の両面に配置したスパイラルコンタクタの概略を示す断面図、(b)はスパイラルコンタクタにBGAを接続する様子を示す断面図、(c)はスパイラルコンタクタに半導体デバイスを接続する様子を示す断面図である。
【図7】本発明の第3の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの製造工程を示す工程断面図であり、(a)は接触子接続基板の断面図、(b)はすり鉢状の孔を備えた基板の断面図、(c)は接触子接続基板を別の基板に接合した様子を示す断面図、(d)はスパイラルコンタクタにCGAを接続する様子を示し、さらに、スパイラルコンタクタの下面側に別の基板を半田接合する様子を示す断面図である。
【図8】本発明の第4の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの概略を示す説明図であり、(a)はスパイラルコンタクタとCGAの概略を示す断面図、(b)はスパイラルコンタクタにCGAを接続する様子を示す断面図である。
【図9】本発明の第5の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの製造工程を示す工程断面図である。
【図10】従来例に係るスパイラルコンタクタの概略を示す要部断面図である。
【符号の説明】
1、2、3、4、5 スパイラルコンタクタ
10 基板(接触子接続基板)
11 スパイラル状の接触子
12 ガイドフレーム(ポリイミド樹脂)
13 凸部
14 Cu基板(Cu膜)
15 レジスト膜
16 Niめっき
17 Auめっき
18 エッチングエリア
19 スパイラル状の接触子
20 基板(ボード)
21 基部
22 孔
23 Auめっき
24 半田
25 配線部
26 基板(ボード)
30 ボールグリッドアレイ(BGA)
31 半田ボール
32 基部
40 マスク
41 黒地パターン
42 白抜きパターン
50 マスク
51 黒地パターン
52 白抜きパターン
53 マスク
54 黒地パターン
55 白抜きパターン
60 半導体デバイス
61 パッド
62 基部
63 マスク
64 黒地パターン
65 白抜きパターン
66 基板
67 基板(スパイラル状の接触子を有する基板)
70 基板
71 基部
72 Auめっき
73 半田
74 ポリイミド樹脂
75 孔
76 配線部
80 コーグリッドアレイ(CGA)
81 コーングリッド(接続端子)
82 凸部
83 ガイドフレーム(ポリイミド樹脂)
84 接触子接続基板
90 基板
91 メタル配線
92 基部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a spiral contactor and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a spiral contactor provided with a spiral contact and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, as a semiconductor integrated circuit (IC) has become more multifunctional and more sophisticated, an IC package (hereinafter, referred to as a package) on which an IC chip (hereinafter, referred to as a semiconductor device) is mounted has been variously changed and evolved. One of the trends is to increase the number of pins due to miniaturization and thinning. As the number of functions increases, the number of input / output terminals and the number of terminals for various signals increase, and the number of pins required for the package exceeds 1000 pins. Therefore, the method of taking out leads from both sides or four sides of the package has been changed to the method of taking out leads from the entire bottom surface of the package without taking up space.
[0003]
Therefore, semiconductor devices called BGA (Ball Grid Array) and CSP (Chip Size Package) have been developed. On the entire bottom surface of the BGA or CSP, spherical connection terminals are arranged in a lattice or grid pattern instead of pins, and the pitch interval is reduced from 0.5 mm to 0.3 mm, and the spherical connection terminals are reduced. Are increasing in density. In addition, spherical connection terminals tend to be lighter, thinner and shorter because they increase the mounting density and electrical transmission characteristics of semiconductor devices or electronic components.
[0004]
With such a reduction in the pitch of the spherical connection terminals of semiconductor devices or electronic components, ultra-miniaturization and thinning, a spiral contactor is provided with a through-hole, without causing deformation or scratches on the soft material spherical connection terminal. There is a spiral contactor provided with a spiral contact that can form an energizing circuit, cope with an increase in the density of spherical connection terminals, and can realize an inexpensive and highly reliable inspection. FIG. 10 is a sectional view of a conventional
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-175859 (
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to achieve a good electrical connection between a spiral contactor having such a spiral contact on a board and a connection terminal of a semiconductor device or an electronic component, a through hole needs to be formed. There is a problem that it is necessary to accurately position and open the hole.
[0007]
Further, there is a problem that semiconductor devices or electronic components must be mounted at a high density.
[0008]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and a spiral contactor having a spiral contact can be mounted at a high density. It is an object to provide a spiral contactor having a property and a method for manufacturing the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0010]
According to the first aspect of the present invention, since the spiral contact and the board are fixed to each other and the projection is provided for electrical conduction, a space is formed below the spiral contact by the projection. You. Therefore, the connection between the spiral contact and the connection terminal can be achieved without opening the through hole. In addition, alignment with the through-hole is not required, the spiral contact can be arranged with high positional accuracy, and a good electrical connection can be realized to have high reliability.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the protrusion is provided on the spiral contact and is joined to the board.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, since the convex portion is provided on the spiral contact, it can be easily joined to the board by solder reflow, realizing good electrical connection. It can have high reliability.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the end face of the projection is electrically connected to the board and is joined to the board.
[0014]
According to the third aspect of the present invention, since the end face of the projection is electrically connected to the board and is joined thereto, the spiral contact realizes an electrically good connection and achieves high reliability. Can have.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the board is provided with a hole at a position corresponding to a position below the spiral contact.
[0016]
According to the fourth aspect of the present invention, since the hole is provided at a position corresponding to the lower side of the spiral contact, the connection terminal can be inserted into this hole, and an excellent electrical connection is realized. can do. Further, since the connection terminal can be inserted into the substrate and the mounting height can be reduced, the spiral contactor can be mounted at a high density.
[0017]
The invention according to
[0018]
According to the fifth aspect of the present invention, the opening surface of the hole has a large diameter on the upper surface side and a small diameter on the lower surface side, and the hole is formed in a mortar shape, so that the contact area of the cone grid-shaped connection terminal can be efficiently reduced. Can be obtained. Also, the mounting height can be reduced.
[0019]
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of
[0020]
According to the invention as set forth in claim 6, the convex portion is provided around the spiral contact and supports the spiral contact, so that the joining by solder reflow or the like can be efficiently performed. It is possible to realize high electrical reliability by realizing good electrical connection.
[0021]
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the spiral contacts are arranged on both sides of the board.
[0022]
According to the seventh aspect of the present invention, since the spiral contacts are arranged on both sides of the board, the spiral contactors can be mounted at a high density.
[0023]
According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the convex portion is provided on the board and is joined to the spiral contact.
[0024]
According to the invention described in claim 8, the convex portion provided on the board is pressurized and heated by applying ultrasonic waves to the spiral contact and applying pressure. The spiral contact can be joined efficiently.
[0025]
The invention according to claim 9 is a method for manufacturing a spiral contactor in which a spiral contact is bonded to a board, wherein a mask having a desired pattern is covered on a metal substrate provided with a resist film, A developing step of developing the resist film exposed by the light that exposes the resist, and a developing step of developing the resist film exposed by the light that exposes the resist. An etching step of forming a protrusion by isotropically etching the metal substrate bypassing the resist film; and bonding the protrusion to at least one of the board or the spiral contact. And a step.
[0026]
According to the ninth aspect of the present invention, a mask having a desired pattern is placed on a metal substrate having a resist film, and the resist film is exposed and developed by irradiating light for sensitizing the resist; Furthermore, since a convex portion is formed by performing isotropic etching, a board or a spiral contact can be easily joined to the convex portion, realizing good electrical connection and high reliability. Can have properties.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A spiral contactor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<First embodiment>
FIG. 1 shows a spiral contactor according to the first embodiment.
FIG. 1A is a perspective view schematically showing a spiral contactor. FIG. 1B is a longitudinal sectional view taken along the line AA shown in FIG. As shown in FIG. 1A, the
[0028]
As shown in FIG. 1B, a
[0029]
Further, the
[0030]
FIG. 1C is a cross-sectional view showing a state in which the
[0031]
Next, components of the
[0032]
FIG. 3 is a process sectional view showing a manufacturing process of the spiral contactor 1 (see FIG. 1), and shows a processing process on the other surface side (the lower surface side in FIG. 3) of the
[0033]
Next, a method of manufacturing the spiral contactor having the above configuration will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing a manufacturing method of one surface side (the upper surface side in FIG. 2) of the spiral contactor 1 (see FIG. 1). This will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2A, a
[0034]
In the present embodiment, a negative photoresist is used. In this negative photoresist, when the resist
[0035]
Alternatively, a positive photoresist can be used. In this positive photoresist, when the resist
[0036]
Next, as shown in FIG. 2D, an
[0037]
Further, as shown in FIG. 2E, the resist
[0038]
Next, a method of manufacturing the spiral contactor 1 (see FIG. 1) on the other surface side (the lower surface side in FIG. 3) of the
FIG. 5 is a flowchart showing a method of manufacturing the other surface side (the lower surface side in FIG. 3) of the spiral contactor, which will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3A, a resist
[0039]
As shown in FIG. 3B, the resist
[0040]
Therefore, as shown in FIG. 3C, the resist
[0041]
In this case, as shown in FIG. 3A, by forming the
[0042]
Here, the operation of the isotropic etching IE (Isotropic Etching) will be briefly described. As shown in FIG. 3C, according to the isotropic etching, the edge of the circularly formed resist
[0043]
As described above, the
[0044]
Next, as shown in FIG. 3E, a
[0045]
In the present embodiment, the
[0046]
<Second embodiment>
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a spiral contactor according to the second embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that, in the present embodiment, the contact connection board 10 (see FIG. 3D) is provided on both sides (upper side and lower side) of the
[0047]
FIG. 6A is a cross-sectional view schematically showing a
FIG. 6B is a cross-sectional view showing a state where two
FIG. 6C is a cross-sectional view illustrating another connection example, in which two
[0048]
As shown in FIG. 6B, the
[0049]
Further, as shown in FIG. 6C, the
[0050]
As described above, the
[0051]
In the present embodiment, the
[0052]
<Third embodiment>
FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a spiral contactor according to the third embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that the spiral contactor has a mortar-shaped hole in the present embodiment. In the present embodiment, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0053]
FIG. 7A is a cross-sectional view of the
FIG. 7B is a cross-sectional view of a
FIG. 7C is a cross-sectional view showing a state where the
FIG. 7D shows a state in which a cone grid array (hereinafter, referred to as CGA) 80 having a
[0054]
Next, a method for manufacturing the
As shown in FIG. 7A, a
[0055]
Next, as shown in FIG. 7C, the
[0056]
As shown in FIG. 7D, the
[0057]
In the present embodiment, the
[0058]
Further, the
[0059]
<Fourth embodiment>
FIG. 8 is a sectional view for explaining a spiral contactor according to the fourth embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that the height of the convex portion is formed large in this embodiment. In the present embodiment, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0060]
FIG. 8 is an explanatory diagram schematically showing the
[0061]
Next, a manufacturing method and an operation of the spiral contactor 4 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The processes from step S7 to step S11 shown in FIG. 5 are the same as those in the first embodiment, and the description will be omitted.
FIG. 8A is a cross-sectional view schematically showing the
[0062]
Next, the
[0063]
As shown in FIG. 8B, the
[0064]
<Fifth embodiment>
FIG. 9 is a process cross-sectional view for describing the method for manufacturing the spiral contactor according to the fifth embodiment. The present embodiment is different from the first embodiment in that, in the present embodiment, the
[0065]
FIG. 9 is a process cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the
[0066]
Next, a method of manufacturing the
FIG. 5 is a flowchart showing a method for manufacturing one surface side (the upper surface side in FIG. 9) of the spiral contactor, which will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 9A, a resist
[0067]
Since the resist
[0068]
Therefore, as shown in FIG. 9C, the resist
[0069]
In this case, by forming the
[0070]
As described above, the
[0071]
Next, as shown in FIG. 9E, a
[0072]
Although the preferred embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate changes and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. The present invention naturally extends to such changed and modified inventions. For example, the convex portion may have a cylindrical shape, a block shape, an island shape, or the like in addition to the conical shape. Also, an example has been described in which four protrusions are provided around the spiral contact. However, one, two, or three protrusions may be provided, or more protrusions may be provided. . Further, in the above embodiment, when connecting the connection terminals provided on the package such as the semiconductor device or the electronic component to the spiral contactor having the contact connection board, these connection terminals are connected to the solder ball, the pad, and the cone grid. However, the package such as a semiconductor device or an electronic component connected to the spiral contactor is not limited to the above embodiment as long as the package has a connection terminal connectable to the spiral contactor.
[0073]
In the above-described embodiment, the spiral contactor is formed by attaching the contact connection board having the convex portion to a predetermined wiring portion of another board (board) and soldering the board to the board to form a spiral contactor. Instead, the bonding may be performed using a conductive adhesive, and further, at least one of pressurization and heating in a vacuum or in the air is performed to form an intermetallic bond. Further, the intermetallic bonding is also formed by performing at least one of pressurization and heating by ultrasonic waves. Further, the length of the protruding portion may be a small length as long as the length allows electrical connection. Further, although the projections are formed of a Cu material, they may be formed of an Au material.
[0074]
In addition, although the example in which the protrusions are formed of the Cu material has been described, the material is not limited to the Cu material as long as the material has electrical conductivity. It may be formed of other materials.
[0075]
Further, UV light is used in the target exposure step, but the light is not limited to UV light as long as it is a light for sensitizing the resist.
[0076]
Further, the resist is assumed to be a film as a resist film, but a liquid resist may be attached.
[0077]
Although the description is made using a film-shaped mask, plastic or glass may be used, and a generally known mask may be used.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the spiral contact and the board are fixed and have the convex portion for electrical conduction, the spiral contact is formed by the convex portion. A space is formed below. Therefore, the connection between the spiral contact and the connection terminal can be achieved without opening the through hole. In addition, alignment with the through-hole is not required, the spiral contact can be arranged with high positional accuracy, and a good electrical connection can be realized to have high reliability.
[0079]
According to the second aspect of the present invention, since the convex portion is provided on the spiral contact, it can be easily joined to the board by solder reflow, realizing good electrical connection. It can have high reliability.
[0080]
According to the third aspect of the present invention, since the end face of the projection is electrically connected to the board and is joined thereto, the spiral contact realizes an electrically good connection and achieves high reliability. Can have.
[0081]
According to the fourth aspect of the present invention, since the hole is provided at a position corresponding to the lower side of the spiral contact, the connection terminal can be inserted into this hole, and an excellent electrical connection is realized. can do. Further, since the connection terminal can be inserted into the substrate and the mounting height can be reduced, the spiral contactor can be mounted at a high density.
[0082]
According to the fifth aspect of the present invention, the opening surface of the hole has a large diameter on the upper surface side and a small diameter on the lower surface side, and the hole is formed in a mortar shape, so that the contact area of the cone grid-shaped connection terminal can be efficiently reduced. Can be obtained. Also, the mounting height can be reduced.
[0083]
According to the invention as set forth in claim 6, the convex portion is provided around the spiral contact and supports the spiral contact, so that the joining by solder reflow or the like can be efficiently performed. It is possible to realize high electrical reliability by realizing good electrical connection.
[0084]
According to the seventh aspect of the present invention, since the spiral contacts are arranged on both sides of the board, the spiral contactors can be mounted at a high density.
[0085]
According to the invention described in claim 8, the convex portion provided on the board is pressurized and heated by applying ultrasonic waves to the spiral contact and applying pressure. The spiral contact can be joined efficiently.
[0086]
According to the ninth aspect of the present invention, a mask having a desired pattern is placed on a metal substrate having a resist film, and the resist film is exposed and developed by irradiating light for sensitizing the resist; Furthermore, since a convex portion is formed by performing isotropic etching, a board or a spiral contact can be easily joined to the convex portion, realizing good electrical connection and high reliability. Can have properties.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a spiral contactor according to a first embodiment of the present invention, wherein (a) is a perspective view showing the spiral contactor, and (b) is an AA line shown in (a). (C) is a longitudinal sectional view showing a state where a BGA is connected to the spiral contactor shown in (b).
FIG. 2 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the spiral contactor according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the spiral contactor according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a method for manufacturing a spiral contactor according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a method for manufacturing a spiral contactor according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory view schematically showing a spiral contactor according to a second embodiment of the present invention, in which (a) is a cross-sectional view schematically showing a spiral contactor in which a contact connecting board is arranged on both surfaces of another board; FIG. 3B is a cross-sectional view showing a state in which a BGA is connected to the spiral contactor, and FIG. 3C is a cross-sectional view showing a state in which a semiconductor device is connected to the spiral contactor.
FIGS. 7A and 7B are process cross-sectional views showing a manufacturing process of a spiral contactor according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 7A is a cross-sectional view of a contact connecting board, and FIG. (C) is a cross-sectional view showing a state in which the contact connecting board is joined to another substrate, (d) is a state in which a CGA is connected to the spiral contactor, and further, the lower side of the spiral contactor It is sectional drawing which shows a mode that another board | substrate is solder-joined.
FIGS. 8A and 8B are explanatory diagrams schematically showing a spiral contactor according to a fourth embodiment of the present invention, in which FIG. 8A is a cross-sectional view schematically showing a spiral contactor and a CGA, and FIG. It is sectional drawing which shows a mode that it connects.
FIG. 9 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of a spiral contactor according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part schematically showing a spiral contactor according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
1,2,3,4,5 spiral contactor
10. Substrate (contact connection board)
11 Spiral contact
12 Guide frame (polyimide resin)
13 convex part
14 Cu substrate (Cu film)
15 Resist film
16 Ni plating
17 Au plating
18 Etching area
19 Spiral contact
20 Board
21 Base
22 holes
23 Au plating
24 Solder
25 Wiring section
26 Substrate (Board)
30 Ball Grid Array (BGA)
31 Solder Ball
32 base
40 mask
41 black background pattern
42 white outline pattern
50 mask
51 Black background pattern
52 White Pattern
53 mask
54 Black Background Pattern
55 White Pattern
60 Semiconductor Device
61 pads
62 base
63 mask
64 black background pattern
65 White Outline Pattern
66 substrate
67 Substrate (substrate with spiral contact)
70 substrate
71 Base
72 Au plating
73 Solder
74 polyimide resin
75 holes
76 Wiring section
80 Corgrid Array (CGA)
81 cone grid (connection terminal)
82 convex
83 Guide frame (polyimide resin)
84 Contact connection board
90 substrate
91 metal wiring
92 base
Claims (9)
前記スパイラル状の接触子が電気的に導通を有するとともに、前記スパイラル状の接触子と前記ボードとを固定する凸部を有することを特徴とするスパイラルコンタクタ。A spiral contactor formed by joining a spiral contact to a board,
A spiral contactor, wherein the spiral contact has electrical continuity and has a projection for fixing the spiral contact to the board.
レジスト膜を備えた金属基板上に、所望のパターンを有するマスクを被せ、レジストを感光する光を照射する目合せ露光工程と、
前記レジストを感光する光によって感光した前記レジスト膜を現像する現像工程と、
前記現像工程で現像して、所望の前記パターンの前記レジスト膜を残留させ、前記レジスト膜を迂回して前記金属基板に等方性エッチングをすることにより凸部を形成するエッチング工程と、
前記凸部を前記ボード又は前記スパイラル状の接触子の少なくとも一方に接合する接合工程と、
を含むことを特徴とするスパイラルコンタクタの製造方法。A method for manufacturing a spiral contactor formed by joining a spiral contact to a board,
On a metal substrate provided with a resist film, a mask having a desired pattern is covered, and a matching exposure step of irradiating light for sensitizing the resist,
A developing step of developing the resist film exposed by light that exposes the resist;
Developing in the developing step, leaving the resist film of the desired pattern, an etching step of forming a convex portion by performing isotropic etching on the metal substrate bypassing the resist film,
A joining step of joining the convex portion to at least one of the board or the spiral contact,
A method for manufacturing a spiral contactor, comprising:
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