JP4359193B2 - スパイラルコンタクタおよびその製造方法 - Google Patents
スパイラルコンタクタおよびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4359193B2 JP4359193B2 JP2004166488A JP2004166488A JP4359193B2 JP 4359193 B2 JP4359193 B2 JP 4359193B2 JP 2004166488 A JP2004166488 A JP 2004166488A JP 2004166488 A JP2004166488 A JP 2004166488A JP 4359193 B2 JP4359193 B2 JP 4359193B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoresist film
- spiral
- film
- forming
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 86
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 81
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 77
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 56
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 56
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 17
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 15
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 15
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 56
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 7
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
- Connecting Device With Holders (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Description
半導体デバイス108の球状接続端子107がスパイラル状接触子102を押圧すると、スパイラル状接触子102の中央部から外側に接触を広げ、スパイラル状接触子(渦巻き部)102は凹状に撓み半田ボールを抱き込むように変形する。スパイラル状接触子102は、球状接続端子107に螺旋状に巻き付くことから、接触長さが長く確実に接触するとともに、異物付着があっても球状接続端子107の球面に沿った摺動作用により異物を除去し、安定した通電接触ができる。また、スパイラル状接触子102は、球状接続端子107の球面にスパイラル状接触子102の角(エッジ)102aを押圧しながら自ら変形し、球状接続端子107の球面上の酸化膜を切り込み、確実な通電をすることが可能である。また、球状接続端子107の位置決めガイドとしてガイドフレーム112が配設されている(例えば、特許文献1参照)。
また、スパイラル状接触子を形成する際に、フォトリソグラフィ技術によって精密加工ができるため、絶縁基板(プリント基板)にスパイラル状接触子を複数配置したスパイラルコンタクタを、極小サイズで狭ピッチに、高密度に製造することができる。
また、スパイラル状接触子を形成する際に、フォトリソグラフィ技術によって精密加工ができるため、絶縁基板(プリント基板)にスパイラル状接触子を複数配置したスパイラルコンタクタを、極小サイズで狭ピッチに、高密度に製造することができる。
また、スパイラル状接触子は、先端側から根元側に近づくにしたがって、スパイラル状接触子の幅が次第に広がっていくため、ばね定数が幅の二乗に比例して大きくなっていくともに、厚さが次第に厚くなって斜め階段状に変化していくため、ばね定数が厚さの三乗に比例して大きくなっていき、スパイラル状接触子の先端側においては柔軟に、根元側においては剛性が高くなり、柔軟性と剛性とが相俟って電気的に良好な接続が実現する。これは、板材のばね定数が、板材の幅の二乗に比例して大きくなり、厚さの三乗に比例して大きくなるという理論による。
また、スパイラル状接触子は、フォトリソグラフィ技術によって精密加工ができるため、絶縁基板(プリント基板)にスパイラル状接触子を複数配置したスパイラルコンタクタを、極小サイズで狭ピッチに、高密度に製造することができる。
また、スパイラル状接触子は、フォトリソグラフィ技術によって精密加工ができるため、絶縁基板(プリント基板)にスパイラル状接触子を複数配置したスパイラルコンタクタを、極小サイズで狭ピッチに、高密度に製造することができる。
なお、以下の説明において、Cu基板、メッキ層、ポリイミドフィルムは、それぞれ特許請求の範囲における金属板、金属膜、キャリアテープに相当する。
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、スパイラル状接触子11と、ガイドフレーム(ポリイミドフィルム)12とを備えている。
スパイラルコンタクタ1のスパイラル状接触子11、11…は、例えば、半導体デバイス(ICチップ)31の背面に碁盤の目状に配置された球状接続端子31a(図1(b)参照)に合わせて配設されている。
また、渦巻き状に形成されたスパイラル状接触子11の接触長さは、ここでは3回転分が確保されているが、球状接続端子31a(図1(b)参照)の大きさに合わせて適宜変更しても構わない。
スパイラル状接触子11は、自然体では平坦状のスパイラル(渦巻き)であり、幅は、先端から根元に近づけば近づく程、広くなっている。例えば、半導体デバイス31の球状接続端子31aがスパイラル状接触子11を押圧すると、スパイラル状接触子11の中央部から外側に接触を広げ、スパイラル(渦巻き)は凹状にたわみ、球状接続端子31aを抱き込むように変形する。そして、スパイラル状接触子11は球状接続端子31aに蝶旋状に巻き付くことから、スパイラル状接触子11と球状接続端子31aとが接触する接触長さが長い程、確実に接触するとともに、異物付着があっても球状接続端子31aの球面に沿った摺動作用により異物を除去し、球状接続端子31aの表面の酸化膜を切り込んで、安定した通電接触ができる。スパイラル状接触子11の渦巻き部は、先端から根元に近づくにしたがって厚みが階段状に厚くなり、一片のスパイラル状接触子11に形成されるエッジのうちの球状接続端子31aに近接した二箇所で球状接続端子31aに当接することになるため、スパイラル状接触子11と球状接続端子31aとが接触する接触長さを長くして高精度な接続が可能となる。
また、球状接続端子31aの位置決めガイドとしてガイドフレーム12が配設されているため、スパイラルコンタクタ1に対して、球状接続端子31aの上下左右を容易に位置決めすることができる。
図2(a)に示すように、スパイラル状接触子11(図2(b)参照)は、先端に近づく程、厚みが階段状に薄くなり、その反対に、先端から根元に近づけば近づく程、厚さが次第に厚く変化して斜め階段状に形成され、階段状の段差を有する断面を備えている。
図2(b)に示すように、スパイラル状接触子11の断面は、金属膜としてNiメッキで形成された第1のメッキ層11a、第2のメッキ層11b、第3のメッキ層11cより積層されて構成されており、これらのメッキ層によって断面が階段状に形成されている。
なお、これらのメッキ層の厚さは、略同一になっているが、球状接続端子31aの表面形状に応じて、適宜、メッキ層の厚さを変更して形成しても構わない。
なお、表面にAuメッキ層13が形成されている。
図3に示すように、スパイラル状接触子11の先端は、第1のメッキ層11aから形成されており、先端側から根元側に行くにしたがって、第1のメッキ層11aの途中から、一部が第2のメッキ層11bとなって厚みを増し、次第に第2のメッキ層11bから覆われて形成される。さらに、第2のメッキ層11bは、その途中から、一部が第3のメッキ層11cとなって厚みを増し、次第に第3のメッキ層11cから覆われて形成される。
なお、ここでは、メッキ層を3層に形成して説明したが、3層に限ったものではなく、2層でも、4層以上でも構わない。
図4(a)に示すように、第1のフォトマスク41は、スパイラル状接触子11(図2参照)を形成するための黒地パターン41a、白抜パターン41bを備えている。この第1のフォトマスク41を用いることによってスパイラル状接触子11(図2参照)を形成するとともに、第1のメッキ層11a(図3参照)を形成する。
図4(b)に示すように、第2のフォトマスク42は、第2のメッキ層11b(図3参照)を形成するための黒地パターン42a、白抜パターン42b(第1の円形パターン)を備えている。この第2のフォトマスク42を用いることによって第1のメッキ層11aと第2のメッキ層11bとを形成する。
図4(c)に示すように、第3のフォトマスク43は、第3のメッキ層11c(図3参照)を形成するための黒地パターン43a、白抜パターン43b(第2の円形パターン)を備えている。この第2のフォトマスク43を用いることによって第1のメッキ層11a、第2のメッキ層11b、および第3のメッキ層11cを形成する。
なお、第2のフォトマスク42および第3のフォトマスク43は、白抜パターン42bおよび白抜パターン43bを第1の円形パターンおよび第2の円形パターンとしているが、第1のパターンおよび第2のパターンとして、円形とは限らず、六角形や八角形、楕円形や多角形など、適宜、所望のパターンを用いてメッキ層を形成することができる。
図5、図6、図7、図8は、本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。
図5(a)(b)は、第1工程を説明する工程断面図である。図5(a)は、Cu基板を示し、図5(b)は、フォトレジスト塗布工程を示している。
図5(c)(d)は、第2工程を説明する工程断面図である。図5(c)は、露光工程を示し、図5(d)は、現像工程を示している。
図6(a)(b)は、第3工程を説明する工程断面図である。図6(a)は、メッキ1工程を示し、図6(b)は、フォトレジスト塗布工程を示している。
図6(c)(d)は、第4工程を説明する工程断面図である。図6(c)は、露光工程を示し、図6(d)は、現像工程を示している。
図7(a)(b)は、第5工程を説明する工程断面図である。図7(a)は、メッキ2工程を示し、図7(b)は、フォトレジスト塗布工程を示している。
図7(c)(d)は、第6工程を説明する工程断面図である。図7(c)は、露光工程を示し、図7(d)は、現像工程を示している。
図8(a)(b)(c)は、第7工程を説明する工程断面図である。図8(a)は、メッキ3工程を示し、図8(b)は、フォトレジスト除去工程を示し、図8(c)は、Auメッキ工程を示している。
図8(d)は、第8工程を説明する工程断面図であり、ポリイミドフィルム貼付工程を示している。
図8(e)は、第9工程を説明する工程断面図であり、Cuエッチング工程を示している。
図5(c)(d)に示すように、第2工程では、第1のフォトレジスト膜52上にスパイラル状接触子11(図3参照)を形成するための黒地パターン41aと白抜パターン41bとを有する第1のフォトマスク41を重ね、これにUV光61を照射して露光し、現像処理をする。
なお、Cu基板51に、例えば、Auメッキを施した上に、第1の金属膜(Niメッキ)11aを形成しても良い。
図6(c)(d)に示すように、第4工程では、第2のフォトレジスト膜53上に黒地パターン42aと白抜パターン(第1の円形パターン)42bとを有する第2のフォトマスク42を重ね、これにUV光61を照射して露光し、現像処理する。
図7(c)(d)に示すように、第6工程では、第3のフォトレジスト膜54上に黒地パターン43aと白抜パターン(第2の円形パターン)43bとを有する第3のフォトマスク43を重ね、これにUV光61を照射して露光し、現像処理する。
図8(d)に示すように、第8工程では、穴明け加工が施されたガイドフレーム(ポリイミドフィルム)12を用意し、第3の金属膜(Niメッキ)11c上にガイドフレーム12を加熱圧着して貼付する。
なお、ポリイミドフィルムを形成する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。
図8(e)に示すように、第9工程では、金属板(Cu基板)51(図8(d)参照)をエッチングで除去する。
また、スパイラル状接触子11の大半を占めるNiメッキによって、十分な厚みを確保することができる。ニッケル(Ni)は、バネ特性が良く、耐久性があり、スパイラル状接触子11を形成するのに好適である。なお、Auメッキ層については、酸化しにくく導電性の高い金属であれば、Auでなくとも他の金属であっても良いし、なくても構わない。
以上の加工手順に従えば、スパイラル状接触子11の根元から先端に進むにしたがって厚みが階段状に薄くなるスパイラルコンタクタ1を容易に製造することができる。
また、フォトレジスト膜に、露光・現像処理するカバーレイ処理や、エッチング等のフォトリソグラフィ技術、メッキ製造技術を利用することにより、精密な微細加工ができる。
また、スパイラル状接触子11の製造方法は、電子ビーム加工やその他の微細加工で行っても良いし、これらを追加しても構わない。
10 接触子接続基板
11 スパイラル状接触子
11a 第1のメッキ層(第1の金属膜)
11b 第2のメッキ層(第2の金属膜)
11c 第3のメッキ層(第3の金属膜)
12 ガイドフレーム(ポリイミドフィルム)
13 Auメッキ層
20 ボード(基板)
31 半導体デバイス(ICチップ)
31a 球状接続端子(半田ボール)
41 第1のフォトマスク
41a 黒地パターン
41b 白抜パターン(スパイラル状接触子のパターン)
42 第2のフォトマスク
42a 黒地パターン
42b 白抜パターン(第1の円形パターン)
43 第3のフォトマスク
43a 黒地パターン
43b 白抜パターン(第2の円形パターン)
51 Cu基板(金属板)
52 第1のフォトレジスト膜
53 第2のフォトレジスト膜
54 第3のフォトレジスト膜
61 UV光
Claims (3)
- 半導体デバイスまたは電子部品の球状接続端子と電気的に接続する、平面視してスパイラル形状を有するスパイラル状接触子を、前記球状接続端子との接触の際に、前記球状接続端子の形状に対応して変形可能に備え、前記半導体デバイスまたは電子部品との電気的接続を行う構成としたスパイラルコンタクタであって、
前記スパイラル状接触子は、このスパイラル状接触子の先端から根元に近づくにしたがって厚さが次第に厚く変化して斜め階段状に形成され、前記スパイラル状接触子の一片が階段状の段差を有する断面を備え、
前記断面に形成されるエッジのうちの前記球状接続端子に近接した少なくとも二箇所で前記球状接続端子に当接することを特徴とするスパイラルコンタクタ。 - スパイラルコンタクタを形成する製造方法は、
金属板上に第1のフォトレジスト膜を形成する第1工程と、
前記第1のフォトレジスト膜に、第1のフォトマスクを重ね、前記第1のフォトレジスト膜に前記スパイラル状接触子のパターンを露光し、現像処理する第2工程と、
前記現像処理により露出した金属部分に第1の金属膜を形成し、さらに、第2のフォトレジスト膜を形成する第3工程と、
前記第2のフォトレジスト膜に、第2のフォトマスクを重ね、前記第2のフォトレジスト膜に第1の多角形のパターンを露光し、現像処理する第4工程と、
前記現像処理により露出した前記第1の金属膜上に第2の金属膜を形成し、さらに、第3のフォトレジスト膜を形成する第5工程と、
前記第3のフォトレジスト膜に、第3のフォトマスクを重ね、前記第3のフォトレジスト膜に第2の多角形のパターンを露光し、現像処理する第6工程と、
前記現像処理により露出した前記第2の金属膜上に第3の金属膜を形成し、前記第2のフォトレジスト膜と前記第3のフォトレジスト膜をエッチングで除去し、さらに、前記第1のフォトレジスト膜をエッチングで除去する第7工程と、
前記金属膜上にキャリアテープを貼付する第8工程と、
前記金属板を剥がし取る第9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。 - スパイラルコンタクタを形成する製造方法は、
金属板上に第1のフォトレジスト膜を形成する第1工程と、
前記第1のフォトレジスト膜に、第1のフォトマスクを重ね、前記第1のフォトレジスト膜に前記スパイラル状接触子のパターンを露光し、現像処理する第2工程と、
前記現像処理により露出した金属部分に第1の金属膜を形成し、さらに、第2のフォトレジスト膜を形成する第3工程と、
前記第2のフォトレジスト膜に、第2のフォトマスクを重ね、前記第2のフォトレジスト膜に第1の円形または楕円形のパターンを露光し、現像処理する第4工程と、
前記現像処理により露出した前記第1の金属膜上に第2の金属膜を形成し、さらに、第3のフォトレジスト膜を形成する第5工程と、
前記第3のフォトレジスト膜に、第3のフォトマスクを重ね、前記第3のフォトレジスト膜に第2の円形または楕円形のパターンを露光し、現像処理する第6工程と、
前記現像処理により露出した前記第2の金属膜上に第3の金属膜を形成し、前記第2のフォトレジスト膜と前記第3のフォトレジスト膜をエッチングで除去し、さらに、前記第1のフォトレジスト膜をエッチングで除去する第7工程と、
前記金属膜上にキャリアテープを貼付する第8工程と、
前記金属板を剥がし取る第9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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004166488A JP4359193B2 (ja) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | スパイラルコンタクタおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004166488A JP4359193B2 (ja) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | スパイラルコンタクタおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005345317A JP2005345317A (ja) | 2005-12-15 |
| JP4359193B2 true JP4359193B2 (ja) | 2009-11-04 |
Family
ID=35497838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004166488A Expired - Fee Related JP4359193B2 (ja) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | スパイラルコンタクタおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4359193B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7393214B2 (en) * | 2006-02-17 | 2008-07-01 | Centipede Systems, Inc. | High performance electrical connector |
-
2004
- 2004-06-04 JP JP2004166488A patent/JP4359193B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005345317A (ja) | 2005-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5632631A (en) | Microelectronic contacts with asperities and methods of making same | |
| JP5606695B2 (ja) | 接続端子付き基板 | |
| US8530351B2 (en) | Semiconductor package and fabrication method | |
| US7999189B2 (en) | Circuit board structure and method for fabricating the same | |
| KR20050013051A (ko) | 스파이럴 콘택터용 접촉자, 및 스파이럴 콘택터 | |
| EP1827067B1 (en) | Method of forming a circuit substrate | |
| CN104756321A (zh) | 连接器结构、母连接器以及公连接器 | |
| US7627946B2 (en) | Method for fabricating a metal protection layer on electrically connecting pad of circuit board | |
| US7714235B1 (en) | Lithographically defined microelectronic contact structures | |
| JP4359193B2 (ja) | スパイラルコンタクタおよびその製造方法 | |
| JPH0727789A (ja) | 回路配線板およびその製造方法 | |
| KR20110017153A (ko) | 볼 그리드 어레이 패키지 기판 및 그 제조방법 | |
| JP3971749B2 (ja) | 凸型スパイラルコンタクタおよびその製造方法 | |
| KR20030081549A (ko) | 반도체소자 패키지 제조방법 | |
| JP4359067B2 (ja) | スパイラルコンタクタおよびその製造方法 | |
| JP4068575B2 (ja) | 配線基板の製造方法ならびに半導体装置の製造方法 | |
| JP7555206B2 (ja) | 印刷配線板の製造方法 | |
| KR19980070133A (ko) | 반도체 장치, 반도체 장치의 실장장치 및, 반도체 장치의 제조방법 | |
| CN112638054A (zh) | 线路板的制作方法 | |
| JP2009087793A (ja) | 凸形スパイラルコンタクタ、及びその製造方法 | |
| CN101587877A (zh) | 封装基板的结构及其制法 | |
| JP2006210796A (ja) | 回路装置およびその製造方法 | |
| JP2003232831A (ja) | 検査用配線基板及びその製造方法 | |
| JP3936060B2 (ja) | グリッドアレイの製造方法 | |
| JP2000180471A (ja) | ベアチップ検査用プローブ基板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070205 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090430 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090512 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090625 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090714 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090807 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120814 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |