KR100312872B1 - Spring contact elements - Google Patents

Spring contact elements Download PDF

Info

Publication number
KR100312872B1
KR100312872B1 KR1019980700350A KR19980700350A KR100312872B1 KR 100312872 B1 KR100312872 B1 KR 100312872B1 KR 1019980700350 A KR1019980700350 A KR 1019980700350A KR 19980700350 A KR19980700350 A KR 19980700350A KR 100312872 B1 KR100312872 B1 KR 100312872B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spring contact
contact element
electronic component
substrate
semiconductor device
Prior art date
Application number
KR1019980700350A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19990029047A (en
Inventor
이고르 와이. 칸드로스
벤자민 엔. 엘드릿지
개탄 엘. 매튜
데이비드 브이. 페더슨
Original Assignee
이고르 와이. 칸드로스
폼팩터, 인크.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=32931796&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR100312872(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from PCT/US1996/008107 external-priority patent/WO1996037332A1/en
Priority claimed from US08/784,862 external-priority patent/US6064213A/en
Priority claimed from US08/788,740 external-priority patent/US5994152A/en
Priority claimed from US08/802,054 external-priority patent/US6482013B2/en
Priority claimed from US08/852,152 external-priority patent/US6184053B1/en
Application filed by 이고르 와이. 칸드로스, 폼팩터, 인크. filed Critical 이고르 와이. 칸드로스
Priority claimed from PCT/US1997/008634 external-priority patent/WO1997043654A1/en
Publication of KR19990029047A publication Critical patent/KR19990029047A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100312872B1 publication Critical patent/KR100312872B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01074Tungsten [W]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]

Landscapes

  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

스프링 접촉 요소들이 능동 반도체 소자와 같은 전자 부품일 수 있는 기판의 표면 상에 증착된 마스크층에 한정된 개구 내로 금속성 재료의 적어도 하나의 층을 증착시킴으로써 제작된다. 각각의 스프링 접촉 요소는 기부 단부와, 접촉 단부와, 중앙 본체부를 갖는다. 접촉 단부는 상기 기부 단부는 z 축(상이한 높이로)과 적어도 하나의 x 및 y 방향으로 오프셋된다. 이 방식에서, 다수의 스프링 접촉 요소들은 기판 상에서 서로 기재된 공간 관계로 제작된다. 스프링 접촉 요소들은 다른 전자 부품의 단자와 일시적(즉, 가압) 또는 영구적(예를 들어, 솔더링 또는 브레이징에 의하거나 또는 도전성 접착제와 함께 접합됨) 접속을 형성한다. 모범 응용에서, 스프링 접촉 요소들은 일시적 접속이 반도체 장치를 번인 및/또는 시험하도록 반도체 장치로 제작될 수 있도록 반도체 웨이퍼 상에 내재하는 반도체 상에 증착된다.Spring contact elements are fabricated by depositing at least one layer of metallic material into an opening defined in a mask layer deposited on a surface of a substrate, which may be an electronic component such as an active semiconductor device. Each spring contact element has a base end, a contact end and a central body portion. The contact end is offset in the base end in the z-axis (with different heights) in at least one x and y direction. In this way, a plurality of spring contact elements are fabricated in the spatial relationship described with each other on the substrate. The spring contact elements form a temporary (ie pressurized) or permanent (eg, soldered or brazed or bonded with conductive adhesive) connection with the terminal of another electronic component. In exemplary applications, spring contact elements are deposited on a semiconductor embedded on a semiconductor wafer such that temporary connections can be made into the semiconductor device to burn in and / or test the semiconductor device.

Description

스프링 접촉 요소{SPRING CONTACT ELEMENTS}Spring Contact Element {SPRING CONTACT ELEMENTS}

칸드로스(KHANDROS)에 의해 1993년 11월 16일자로 출원된 공동 소유의 미국 특허 출원 제08/152,812호(1995년 12월 19일자 특허 허여된 미국 특허 제4,576,211호)와, 이에 대응하여 1995년 1월 1일자 분할 출원된 공동 소유의 계류중인 미국 특허 출원 제08/457,479호(상태: 출원 계속 중) 및 1995년 12월 11일자로 출원된 08/570,230호(상태: 출원 계속 중)는 전자 부품 상의 단자에 가요성을 갖는 긴 코어 요소의 단부[예를 들어, 와이어 "스템" 또는 "단선 결선부"(skeleton)]을 장착시키는 단계와, 가요성 코어 요소 및 단자의 인접 표면을 최종 스프링 접촉의 예정된 힘-굽힘 특성을 보장하도록 두께, 항복 강도 및 탄성 계수의 예정된 조합을 갖는 하나 이상의 재료로 제조된 "쉘"(shell)로 코팅시키는 단계를 포함하는 초소형 전자 적용예에 적합한 탄성 상호 접속 요소를 제조하기 위한 방법을 개시한다. 코어 요소용 예시 재료들은 금을 포함한다. 전형적인 코팅용 재료들은 니켈과 그의 합금을 포함한다. 최종 스프링 접촉 요소는 반도체 장치들을 포함하는 두 개 이상의 전자 부품들 사이의 가압 또는 장착 해제 가능한 접속을 효과적으로 나타내도록 적절하게 사용된다.Co-owned US patent application Ser. No. 08 / 152,812 filed November 16, 1993 by KHANDROS (US Pat. No. 4,576,211, issued December 19, 1995), and correspondingly in 1995 Co-owned pending US patent application No. 08 / 457,479 filed Jan. 1 (state: pending) and 08 / 570,230 filed December 11, 1995 (state: pending) Mounting an end of a flexible long core element (eg, a wire “stem” or a “skeleton”) to a terminal on the component, and the adjacent spring of the flexible core element and the terminal to a final spring Elastic interconnect suitable for microelectronic applications comprising coating with a "shell" made of one or more materials having a predetermined combination of thickness, yield strength and modulus of elasticity to ensure the predetermined force-bending properties of the contact For manufacturing urea It discloses a method. Exemplary materials for the core element include gold. Typical coating materials include nickel and alloys thereof. The final spring contact element is suitably used to effectively represent a pressurizable or dismountable connection between two or more electronic components including semiconductor devices.

칸드로스와 매튜(MATHIEU)에 의해서 1994년 11월 15일자로 출원된 공동 소유의 계류중인 미국 특허 출원 제08/340,144호와 이에 대응하여 1994년 11월 16일자로 출원된 PCT 특허 출원 제PCT/US94/1337호(1995년 5월 26일자 국제 공개 WO95/14314호)에는 상술된 스프링 접촉 요소에 적합한 다수의 적용예가 개시되고, 또한 스프링 접촉 요소의 단부에 접촉 패드를 제조하기 위한 기법도 개시된다. 예를 들어, 그의 도14에서, 다수의 함몰 돌기 또는 구멍(정점에서 역전된 피라미드 말단부의 형태일 수 있음)은 희생층(sacrificial layer)(기판)의 표면에 형성된다. 이러한 구멍들은 이 후에 금 또는 로듐 및 니켈과 같은 재료층으로 구성된 접촉 구조체로 충진된다. 긴 가요성 요소는 최종 접촉 구조체에 장착되고 상술된 방식으로 오버 코팅될 수 있다. 마지막 단계에서, 희생층이 제거된다. 최종 스프링 접촉은 그의 자유 단부에 제어된 형상(예를 들어, 날카로운 포인트)을 구비한 접촉 패드를 갖는다.Co-owned pending US patent application Ser. No. 08 / 340,144, filed Nov. 15, 1994 by Candid and MATHIEU, and PCT Patent Application No. PCT /, filed November 16, 1994, corresponding thereto. US94 / 1337 (International Publication No. WO95 / 14314, filed May 26, 1995) discloses a number of applications suitable for the spring contact elements described above, as well as techniques for manufacturing contact pads at the ends of the spring contact elements. . For example, in its FIG. 14, a number of depressions or holes (which may be in the form of inverted pyramid ends at vertices) are formed on the surface of a sacrificial layer (substrate). These holes are then filled with contact structures consisting of layers of material such as gold or rhodium and nickel. The long flexible element can be mounted to the final contact structure and overcoated in the manner described above. In the last step, the sacrificial layer is removed. The final spring contact has a contact pad with a controlled shape (eg a sharp point) at its free end.

엘드릿지(ELDRIDGE), 그루베(GRUBE), 칸드로스 및 매튜에 의해서 1995년 5월26일자로 출원된 공동 소유의 계류중인 미국 특허 출원 제08/452,255호와 이에 대응하여 1995년 11월 13일자로 출원된 PCT 특허 출원 제PCT/US95/14909호(1996년 6월 6일 국제 공개 WO96/17278호)에는 희생 기판 상에 접촉 팁 구조체를 제조하기 위한 추가 기법 및 야금술뿐만 아니라 그곳에 장착된 다수의 스프링 접촉 요소들을 일괄적으로 전자 부품의 단자에 옮기기 위한 기법(예를 들어, 도11A 내지 도11F와 도12A 내지 도12C 참조)이 개시된다.Co-owned pending US patent application Ser. No. 08 / 452,255, filed May 26, 1995 by ELDRIDGE, GRUBE, Candros and Matthew, and correspondingly November 13, 1995. PCT Patent Application No. PCT / US95 / 14909 (June 6, 1996, WO96 / 17278) filed with, discloses a number of additional techniques and metallurgical techniques for manufacturing contact tip structures on a sacrificial substrate, as well as a number of Techniques for moving spring contact elements collectively to terminals of an electronic component are disclosed (see, for example, FIGS. 11A-11F and 12A-12C).

엘드릿지, 칸드로스 및 매튜에 의해서 1996년 5월 17일자로 출원된 공동 소유의 계류중인 미국 예비 특허 출원 제60/005,189호와 이에 대응하여 1996년 5월 24일자로 출원된 PCT 특허 출원 제PCT/US96/08107호(1996년 11월 28일자 국제 공개 WO96/37332호)에는 다수의 접촉 팁 구조체(예를 들어, 도6B의 #620 참조)가 전자 부품(#630)에 이미 장착된 대응하는 다수의 긴 접촉 요소(예를 들어, 도6D의 #632 참조)에 접합되는 기법이 개시된다. 이 특허 출원은 또한 예를 들어 도7A 내지 도7E에서 외팔보 형태인 "긴" 접촉 팁 구조체를 제조하기 위한 기법도 개시한다. 외팔보 팁 구조체는 그의 일단부와 대향 단부 사이에서 테이퍼될 수 있다. 이 특허 출원의 외팔보 팁 구조체는 전자 부품의 대응 단자(예를 들어, 도7F에서 #734 참조)로부터 연장하는 (예를 들어, 자유 직립하는) 이미 존재하는 (즉, 먼저 제조된) 융기된 상호 접속 요소(예를 들어, 7F에서 #730 참조)에 장착하는 데 적합하다.PCT Patent Application No. 60 / 005,189, co-owned, filed May 17, 1996 by Eldridge, Candros and Matthew, and PCT Patent Application No. 24, 1996, corresponding thereto. / US96 / 08107 (International Publication No. WO96 / 37332, filed Nov. 28, 1996) includes a number of contact tip structures (see, for example, # 620 in FIG. 6B) that are already mounted to electronic component # 630. Techniques are disclosed for bonding to a number of long contact elements (see, for example, # 632 in FIG. 6D). This patent application also discloses a technique for manufacturing a “long” contact tip structure, for example in the form of a cantilever in FIGS. 7A-7E. The cantilever tip structure can be tapered between one end and the opposite end thereof. The cantilevered tip structure of this patent application is an already existing (i.e., first manufactured) raised mutually extending (e.g., free standing) extending from the corresponding terminal (e.g., # 734 in Figure 7F) of the electronic component. Suitable for mounting on connecting elements (eg # 730 in 7F).

엘드릿지, 칸드로스 및 매튜에 의해 1996년 8월 26일자로 출원된 공동 소유의 계류중인 미국 예비 특허 출원 제60/024,555호에는 서로 상이한 길이를 갖는 다수의 긴 팁 구조체들이 그들의 외부 단부가 그들의 내부 단부보다 큰 피치로 배치되도록 배열될 수 있는 기법이 예를 들어, 도2A 내지 도2C에 개시된다. 그들의 내부의 "접촉" 단부들은 부품의 중심 라인과 같은 라인을 따라 배치된 단자들을 구비한 전자 부품들에 접속을 효과적으로 나타내기 위해 서로 동일 선상에 있을 수 있다.In co-owned pending US Provisional Patent Application No. 60 / 024,555, filed Aug. 26, 1996 by Eldridge, Kandros and Matthew, a number of long tip structures having different lengths have their inner ends at their inner ends. Techniques that can be arranged to be disposed at a pitch greater than the ends are disclosed, for example, in FIGS. 2A-2C. Their inner “contacting” ends may be collinear with each other to effectively represent a connection to electronic components having terminals disposed along a line, such as the center line of the component.

본 발명은 미세 피치로 배치된 그들의 단자(본드 패드)를 구비한 현대의 초소형 전자 장치에 상호 접속을 형성하는 것을 해결하고 특히 이에 적합하다. 여기에서 사용된 바와 같이, 용어 "미세 피치"는 2.5 mil 또는 65 ㎛와 같은 5 mil 보다 작은 간격으로 배치된 그들의 단자들을 갖는 초소형 전자 장치를 언급한다. 하기 설명으로부터 명백한 바와 같이, 이것은 접촉 요소들을 제조하는 데 기계적 기법보다 사진 석판술을 사용함으로써 용이하게 실행될 수 있는 조밀한 공차의 장점을 이용함에 의해 바람직하게 달성된다.The present invention solves and is particularly suitable for forming interconnections in modern microelectronic devices with their terminals (bond pads) arranged at fine pitch. As used herein, the term “fine pitch” refers to a microelectronic device having their terminals disposed at intervals less than 5 mils, such as 2.5 mils or 65 μm. As is evident from the description below, this is preferably achieved by utilizing the advantages of dense tolerances that can be easily implemented by using photolithography rather than mechanical techniques to produce contact elements.

본 발명은 전자 부품들 사이에서 가압 접속 및/또는 유연한 접속을 이루기에 적합한 탄성 (스프링) 접촉 (상호 접속) 요소(구조물)에 관한 것으로, 특히 초소형(microminiature) 스프링 접촉 요소에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to elastic (spring) contact (interconnect) elements (structures) suitable for making pressurized and / or flexible connections between electronic components, and more particularly to microminiature spring contact elements.

< 관련 출원에 대한 상호 참조 ><Cross Reference to Related Application>

본 특허 출원은 1996년 11월 13일자 출원하여 공동 소유되고 계류중인 미국 특허 출원 제60/030,697호의 부분 계속 출원이고, 여기에서 참조 문헌으로 합체된다.This patent application is a partial continuing application of co-owned and pending US Patent Application No. 60 / 030,697, filed November 13, 1996, which is incorporated herein by reference.

본 특허 출원은 1995년 5월 26일자로 출원된 공동 소유의 계류 중인 미국 특허 출원 제08/452,255호(이하, "모출원"이라 한다)와 이에 대응하여 1995년 11월 13일자로 출원된 PCT 특허 출원 제PCT/US95/14909호의 일부 계속 출원이고, 상기 두 개의 출원 모두는 1994년 11월 15일자로 출원된 공동 소유의 계류 중인 미국 특허 출원 제08/340,144호와 이에 대응하여 1994년 11월 16일자로 출원된 PCT 특허 출원 제PCT/US94/13373호의 일부 계속 출원이며, 상기 두 개의 출원 모두는 1993년 11월 16일자로 출원된 공동 소유의 계류 중인 미국 특허 출원 제08/152,812호(1995년 12월 19일 특허 허여된 미국 특허 제5,476,211호)의 일부 계속 출원이고, 이들 출원 모두는 여기에서 참조 문헌으로서 합체된다.This patent application is issued under co-owned US Patent Application No. 08 / 452,255, filed May 26, 1995 (hereinafter referred to as “parent application”) and PCT, filed November 13, 1995, corresponding thereto. Part of the continuing application of patent application PCT / US95 / 14909, both of which are co-owned pending US patent application Ser. No. 08 / 340,144, filed November 15, 1994, and corresponding thereto, November 1994. Part of the continuing application of PCT Patent Application No. PCT / US94 / 13373, filed on December 16, both of which are incorporated in pending US patent application Ser. No. 08 / 152,812, filed on November 16, 1993 (1995). US Patent No. 5,476,211, issued Dec. 19, 2008, which is incorporated herein by reference in its entirety.

또한, 본 특허 출원은 공동 소유의 계류 중인 하기 미국 특허 출원들의 일부 계속 출원이다;Furthermore, this patent application is part of a series of co-owned pending US patent applications;

1995년 11월 9일에 출원된 제08/554,902호 (PCT/US95/14844, 1995.11.13);08 / 554,902, filed November 9, 1995 (PCT / US95 / 14844, November 13, 1995);

1995년 11월 15일에 출원된 제08/558,332호 (PCT/US95/14885, 1995.11.13);08 / 558,332, filed November 15, 1995 (PCT / US95 / 14885, November 13, 1995);

1996년 2월 15일에 출원된 제60/012,027호 (PCT/US96/08117, 1996.5.24);60 / 012,027, filed February 15, 1996 (PCT / US96 / 08117, 1996.5.24);

1996년 5월 17일에 출원된 제60/005,189호 (PCT/US96/08107, 1996.5.24);60 / 005,189, filed May 17, 1996 (PCT / US96 / 08107, 1996.5.24);

1996년 8월 26일에 출원된 제60/024,555호;60 / 024,555, filed August 26, 1996;

1997년 1월 15일에 출원된 제08/784,862호;08 / 784,862, filed January 15, 1997;

1997년 2월 18일에 출원된 제08/802,054호; 및08 / 802,054, filed February 18, 1997; And

1997년 5월 17일에 출원된 제08/819,464호;08 / 819,464, filed May 17, 1997;

모든 특허 출원은 전술된 모출원의 일부 계속 출원이며, 본문에 참조 문헌으로서 포함된다.All patent applications are still part of the above-described parent application, and are incorporated herein by reference.

본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명되고, 이들의 예는 첨부 도면에서 예시된다. 도면들은 예시적인 것으로 의도되고, 한정하려는 것은 아니다. 비록 본 발명은 이들 바람직한 실시예의 내용으로 설명될 것이지만, 이것은 본 발명의 사상 및 요지를 이들 특정 실시예에 한정하려고 의도된 것이 아니라는 것을 이해해야 한다. 도면들 중 선택된 도면들에서 소정 요소들은 포괄적이지는 않지만 명확한 예시용으로 예시된다. 종종, 도면들 전반을 통해 유사한 요소들이 유사한 도면 부호에 의해 언급된다. 예를 들어, 요소(199)는 다른 도면에서 요소(299)와 모든 점에서 유사하다. 또한, 종종, 유사한 요소들은 단일 도면에서 유사한 도면 부호들로 언급된다. 예를 들어, 다수의 요소(199)들은 도면 부호 199a, 199b, 199c 등으로서 언급될 수 있다.Preferred embodiments of the invention are described in detail, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. The drawings are intended to be illustrative, and not limiting. Although the invention will be described in the context of these preferred embodiments, it should be understood that this is not intended to limit the spirit and scope of the invention to these specific embodiments. Certain elements in selected ones of the figures are illustrated for clarity but not inclusive. Often, like elements are referred to by like reference numerals throughout the drawings. For example, element 199 is similar in all respects to element 299 in other figures. Also, like elements are often referred to by like reference numerals in a single figure. For example, multiple elements 199 may be referred to as 199a, 199b, 199c, and the like.

도1A는 본 발명에 따른 스프링 접촉 요소를 제조하기 위한 기법의 측단면도이다.1A is a side cross-sectional view of a technique for making a spring contact element in accordance with the present invention.

도1B는 본 발명에 따른, 도1A의 스프링 접촉 요소의 측단면도이다.1B is a side cross-sectional view of the spring contact element of FIG. 1A, in accordance with the present invention.

도1C는 본 발명에 따른, 도1B의 스프링 접촉 요소의 사시도이다.1C is a perspective view of the spring contact element of FIG. 1B, in accordance with the present invention.

도2A는 본 발명에 따른, 반도체 장치 상의 스프링 접촉 요소용 시스템 적용예를 도시한 도면이다.2A illustrates a system application for a spring contact element on a semiconductor device, in accordance with the present invention.

도2B는 도2A의 일부에 대한 평면도이다.2B is a plan view of a portion of FIG. 2A.

도3A는 본 발명에 따른, 스프링 접촉 요소의 다른 실시예의 측단면도이다.3A is a side cross-sectional view of another embodiment of a spring contact element, in accordance with the present invention.

도3B는 본 발명에 따른, 도3A의 스프링 접촉 요소의 평면도이다.3B is a top view of the spring contact element of FIG. 3A, in accordance with the present invention.

도3C는 본 발명에 따른, 스프링 접촉 요소의 다른 실시예의 측단면도이다.3C is a side cross-sectional view of another embodiment of a spring contact element, in accordance with the present invention.

도4A 및 도4B는 본 발명에 따른, 다수의 스프링 접촉 요소의 효율적인 길이를 균일화시키는 데 적용 가능한 기법을 예시하는 측단면도이다.4A and 4B are side cross-sectional views illustrating techniques applicable to equalizing an efficient length of multiple spring contact elements, in accordance with the present invention.

도5는 본 발명에 따른, 스프링 접촉 요소의 다른 실시예의 사시도이다.5 is a perspective view of another embodiment of a spring contact element, in accordance with the present invention.

도6A는 본 발명에 따른, 스프링 접촉 요소 내에서 제어된 임피던스를 달성하기 위한 기법에서 제1 단계의 측단면도이다.6A is a side cross-sectional view of a first stage in a technique for achieving controlled impedance within a spring contact element, in accordance with the present invention.

도6B는 본 발명에 따른, 스프링 접촉 요소 내에서 제어된 임피던스를 달성하기 위한 기법에서 다음 단계의 측단면도이다.6B is a side cross-sectional view of the next step in the technique for achieving controlled impedance within a spring contact element, in accordance with the present invention.

도6C는 본 발명에 따른, 도6B의 제어된 임피던스 스프링 접촉 요소의 단부 단면도이다.6C is an end cross-sectional view of the controlled impedance spring contact element of FIG. 6B, in accordance with the present invention.

본 발명의 목적은 스프링 접촉 요소들을 제조하기 위한 개선된 기법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an improved technique for manufacturing spring contact elements.

본 발명의 다른 목적은 초소형 전자의 미세 피치의 조밀한 공차 분야에 본질적으로 적합한 프로세스를 사용하는 스프링 접촉 요소를 제조하기 위한 기법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a technique for fabricating a spring contact element using a process that is inherently suitable for the field of tight tolerances of fine pitch of microelectronics.

본 발명의 또 다른 목적은 반도체 장치와 같은 능동 전자 소자 상에서 반도체 장치를 손상시킴이 없이 초소형 스프링 접촉 요소를 제조하기 위한 기법을 제공하는 것이다. 이것은 반도체 웨이퍼로부터 반도체 장치들이 단일화(singulate)되기 전에 반도체 웨이퍼 상에 내재하는 반도체 장치 상에 초소형 스프링 접촉 요소를 제조하는 것을 포함한다.It is a further object of the present invention to provide a technique for manufacturing a micro spring contact element without damaging the semiconductor device on an active electronic device such as a semiconductor device. This involves fabricating a micro spring contact element on a semiconductor device inherent on the semiconductor wafer before the semiconductor devices are singulated from the semiconductor wafer.

본 발명의 또 다른 목적은 반도체 장치와 같은 전자 부품을 상기 장치 상에서의 번인(burn-in)을 수행하기 위한 것과 같이 (해제 가능하게 연결하는) 소켓팅(socketing)을 위해 적합한 스프링 접촉 요소를 제조하기 위한 기법을 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to produce a spring contact element suitable for socketing (releasably connecting) an electronic component, such as a semiconductor device, to perform burn-in on the device. It is to provide a technique for doing this.

본 발명에 따르면, 스프링 접촉 요소는, 하나 이상의 마스크층에 대응하는 하나 이상의 개구를 사진 석판술식으로 형성하고, 3차원 개구에 도전성 금속 물질을 증착시키고 이 후에 마스크층을 제거함으로써, 능동 반도체 소자와 같은 전자 부품 상에 제조되어, 부품의 표면에 인접한 기부 (기초부) 단부와 기부 단부로부터 수평 및 수직으로 서로 이격 떨어진 접촉 (말단) 단부(또한, "팁 단부" 또는 "자유 단부")를 구비한 스프링 접촉 요소를 발생시킨다. 다수의 스프링 접촉 요소들이 사진 석판술에 의한 (극히 미세한) 공차까지 부품 상에서 이 방식으로 제조될 수 있다.According to the present invention, a spring contact element is formed by photolithographically forming one or more openings corresponding to one or more mask layers, depositing a conductive metal material in the three-dimensional opening, and subsequently removing the mask layer. Manufactured on the same electronic component and having a base (base) end adjacent to the surface of the part and a contact (end) end (also referred to as a "tip end" or "free end") spaced apart from each other horizontally and vertically from the base end. Generate one spring contact element. Multiple spring contact elements can be produced in this way on parts up to (extremely fine) tolerance by photolithography.

본 발명의 스프링 접촉 요소들은 인쇄 회로 기판(PCB)과 같은 다른 전자 부품의 단자에 대한 일시적 또는 영구적 전기 접속부를 제조하기 위해 적합하다.The spring contact elements of the present invention are suitable for making temporary or permanent electrical connections to terminals of other electronic components such as printed circuit boards (PCBs).

일시적 접속부를 만들기 위하여, 스프링 접촉 요소들이 제조되는 부품은 스프링 접촉 요소들의 팁 단부들이 다른 전자 부품의 단자들과 가압 접촉하도록 다른 전자 부품과 함께 이송된다. 스프링 접촉 요소들은 두 개 부품들 사이에서 접촉압력과 전기 접속을 유지하도록 탄성적으로 작용한다.In order to make a temporary connection, the part from which the spring contact elements are manufactured is conveyed together with the other electronic parts such that the tip ends of the spring contact elements are in pressure contact with the terminals of the other electronic part. The spring contact elements act resiliently to maintain contact pressure and electrical connection between the two parts.

영구적 접속부를 만들기 위하여, 스프링 접촉 요소들이 제조되는 부품은 스프링 접촉 요소들의 팁 단부들이 다른 전자 부품의 단자에 솔더링(soldering) 또는 블레이징(brazing)에 의하거나 또는 도전성 접착제로 접합된다. 스프링 접촉 요소들은 유연(compliant)하고, 2개 전자 부품들 사이의 상이한 열 팽창을 수용한다.In order to make a permanent connection, the part from which the spring contact elements are made is joined to the tip ends of the spring contact elements by soldering or brazing to the terminals of the other electronic component or with a conductive adhesive. The spring contact elements are compliant and accommodate different thermal expansion between the two electronic components.

스프링 접촉 요소는 외력이 자체의 접촉 (자유) 단부에 인가될 때 스프링(즉, 탄성 변형을 나타냄)으로서 통상 작용하도록 최종 접촉 구조체를 야기시키도록 자체의 능력에 적합하게 선택된 금속 재료의 적어도 한 층으로 적절하게 형성된다.The spring contact element is at least one layer of metal material selected for its ability to cause the final contact structure to normally act as a spring (ie, exhibit an elastic deformation) when an external force is applied to its contact (free) end. As appropriately formed.

본 발명의 스프링 접촉 요소들은 반도체 장치의 표면 또는 반도체 웨이퍼 상에 내재하는 다수의 반도체 장치의 표면 상에 직접 제조될 수 있다. 이 방식에서, 반도체 웨이퍼 상에 내재하는 다수의 반도체 장치들은 반도체 웨이퍼로부터 단일화되기 전에 번인 및/또는 시험용으로 준비될 수 있다.The spring contact elements of the present invention can be manufactured directly on the surface of a semiconductor device or on the surface of many semiconductor devices inherent on a semiconductor wafer. In this manner, a number of semiconductor devices inherent on a semiconductor wafer can be prepared for burn-in and / or testing before being unified from the semiconductor wafer.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점들은 하기 설명의 관점에서 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the invention will be apparent in light of the following description.

1996년 11월 13일자로 출원된 공동 소유의 계류중인 미국 예비 특허 출원 제60/030,697호에는 전자 부품 사의 자유 직립 탄성 (스프링) 접촉 요소를 제조하기 위한 기법이, 예를 들어 그의 도4A 내지 도4C에, 개시된다. 일반적으로, 안에 형성된 개구들을 갖는 다수의 절연층들은 도전성 재료의 층과 정렬되고 "시드"(seed)된다. 도전성 재료의 물질은 전기 도금(electroplating)(또는 CVD, 스퍼터링, 무전해 도금 등)에 의해 시드된 개구에 형성(또는, 증착)될 수 있다. 절연층들이 제거된 후, 물질들은 부품의 표면 위에 수직일 뿐만 아니라 이들이 장착되는 위치로부터 측방으로 연장하는 자유 직립 탄성 접촉 구조체로서 작용할 것이다. 이 방식에서, 접촉 구조체들은 z 축 뿐만 아니라 x-y 평면(부품의 표면에 평행함)으로 유연하도록 용이하게 설계된다. 이것은 도1A 내지 도1C를 참조하여 하기에 상세히 설명된다.Co-owned pending US Provisional Patent Application No. 60 / 030,697, filed November 13, 1996, discloses a technique for manufacturing a free upright elastic (spring) contact element of Electronic Components, for example, FIGS. 4A-FIG. In 4C, it is disclosed. In general, a plurality of insulating layers having openings formed therein are aligned and "seed" with a layer of conductive material. The material of the conductive material may be formed (or deposited) in the seeded opening by electroplating (or CVD, sputtering, electroless plating, etc.). After the insulating layers are removed, the materials will act as free upright elastic contact structures that are not only perpendicular to the surface of the part but also extend laterally from where they are mounted. In this way, the contact structures are easily designed to be flexible not only in the z axis but also in the x-y plane (parallel to the surface of the part). This is described in detail below with reference to FIGS. 1A-1C.

도1A는 반도체 웨이퍼(도시되지 않음) 상에 내재하는 반도체 장치를 포함하는 능동 전자 부품일 수 있는 기판(102) 상에 다수의 자유 직립 탄성 (스프링) 접촉 요소들 중 하나를 제조하기 위한 예시적 기법(100)을 도시한다.1A is an example for fabricating one of a number of free upright elastic (spring) contact elements on a substrate 102, which may be an active electronic component including a semiconductor device inherent on a semiconductor wafer (not shown). The technique 100 is shown.

기판(102)은 스프링 접촉 요소들이 제조되는 그의 표면 상에 다수(하나가 도시됨)의 영역(112)을 갖는다. (반도체 장치와 같은) 전자 부품인 기판(102)의 경우에서, 이들 영역(112)들은 전자 부품의 (본드 패드와 같은) 단자들일 것이다.Substrate 102 has multiple (one shown) regions 112 on its surface from which spring contact elements are fabricated. In the case of a substrate 102 that is an electronic component (such as a semiconductor device), these regions 112 will be terminals (such as bond pads) of the electronic component.

일반적으로, 기법(100)은 기판의 표면 상에 개구들을 갖는 다수(세 개가 도시됨)의 패턴 마스크층(104, 106, 108)을 도포시키는 것을 포함한다. 층들은 개구들을(도시된 바와 같이) 영역(112)과 정렬시키도록 패턴화되고, 개구들은 한 층 (예를 들어, 108 또는 106) 내의 개구가 아래에 놓인 층 (예를 들어, 108에 대해서는 106, 106에 대해서는 104) 내의 개구보다 영역(112)으로부터 더 연장하는 크기 및 형상으로 된다. 달리 말하면, 제1 층(104)은 영역(112) 바로 위에 있는 개구를 갖는다. 제2 층(106) 내의 개구의 일부는 제1 층(104) 내의 개구의 적어도 일부 위에 정렬되고, 역으로, 제1 층(104)의 일부는 제2 층(106) 내의 개구의 일부 아래로 연장한다. 유사하게, 제3 층(108) 내의 개구의 일부는 제2 층(106) 내의 개구의 적어도 일부 위에 정렬되고, 역으로, 제2 층(106)의 일부는 제3 층(108) 내의 개구의 일부 아래로 연장한다. 주어진 전체 개구의 바닥부는 선택된 영역(112) 바로 위에 있고, 그의 상부는 그의 바닥부로부터 융기되어 측방으로 오프셋(offset)된다. 하기에 상세히 설명되는 바와 같이, 도전성 금속 재료는 개구 내로 증착되고, 마스크층들이 제거되어, 영역(112)에서 기판(102)에 고착된 기부 단부와 기판의 표면 위의 양쪽으로 연장하고 영역(112)으로부터 측방으로 변위된 자유 직립 접촉 구조체를 생성시킨다.In general, the technique 100 includes applying a plurality of (three shown) pattern mask layers 104, 106, 108 with openings on the surface of the substrate. The layers are patterned to align the openings (as shown) with the area 112, and the openings are defined for a layer (eg, 108) with an opening in one layer (eg, 108 or 106) underlying it. For 106 and 106, the size and shape extends further from area 112 than the opening in 104. In other words, the first layer 104 has an opening just above the region 112. A portion of the opening in the second layer 106 is aligned over at least a portion of the opening in the first layer 104, and conversely, a portion of the first layer 104 is below a portion of the opening in the second layer 106. Extend. Similarly, a portion of the opening in the third layer 108 is aligned over at least a portion of the opening in the second layer 106, and conversely, a portion of the second layer 106 is formed of the opening in the third layer 108. Some extend down. The bottom of a given total opening is directly above the selected area 112, the top of which is raised from its bottom and offset laterally. As will be described in detail below, the conductive metal material is deposited into the opening and the mask layers are removed to extend both over the surface of the substrate and the base end secured to the substrate 102 in the region 112 and the region 112. To create a free standing contact structure displaced laterally.

필요에 따라, 전기 도금의 경우에서와 같이, 티타늄/텅스텐(TiW)과 같은 도전성 재료(114)의 매우 얇은 (예를 들어, 450 ㎚) "시드" 층이 개구로 증착될 수있다. 그 다음, 도전성 금속 재료의 물질(예를 들어, 니켈)(120)이 전기 도금에 의해 개구로 증착될 수 있다.If desired, as in the case of electroplating, a very thin (eg 450 nm) “seed” layer of conductive material 114 such as titanium / tungsten (TiW) may be deposited into the opening. Subsequently, a material of conductive metal material (eg, nickel) 120 may be deposited into the opening by electroplating.

도1B 및 도1C는 영역(112)에 인접하는 기부 단부(122)와, 기판(102)의 표면 위의 z-축으로 융기될 뿐만 아니라 기부 단부(122)로부터 x-축 및 y-축의 측방으로 오프셋된 자유 단부(팁)(124)를 구비한 최종 스프링 접촉 요소(120)를 도시한다.1B and 1C show the proximal end 122 adjacent the region 112 and the z-axis above the surface of the substrate 102 as well as lateral to the x- and y-axes from the proximal end 122. Shows a final spring contact element 120 with a free end (tip) 124 offset to.

도1C에 양호하게 도시된 바와 같이, 접촉 요소(120)는 다른 전자 부품(도시되지 않음)의 단자(도시되지 않음)와 일시적 가압 전기 접속을 형성하는 결과와 마찬가지로, 화살표(124)에 의해 지시된 바와 같이 그의 팁 단부(124)에서 z-축으로 인가된 작용 압력을 받는다. z-축에서 유연함은 접촉력(압력)이 유지되는 것을 확실하게 하고 또한 다른 전자 부품(도시되지 않음) 상의 단자(도시되지 않음)들 사이에 (만일 있으면) 비평면성도 수용한다. 이러한 일시적 전기 접속은 부품(102)의 번인 및/또는 시험을 수행하기 위한 것과 같이 전기 부품(102)에 일시적 접속을 형성하기 위해 유용하다.As best shown in Fig. 1C, the contact element 120 is indicated by an arrow 124, as a result of forming a temporary pressurized electrical connection with a terminal (not shown) of another electronic component (not shown). As applied to the z-axis at its tip end 124. Flexibility in the z-axis ensures that the contact force (pressure) is maintained and also accommodates nonplanarity (if any) between terminals (not shown) on other electronic components (not shown). This temporary electrical connection is useful for making a temporary connection to the electrical component 102, such as to perform burn-in and / or testing of the component 102.

팁 단부(124)는 또한 화살표(136, 134)에 의해 각각 지시된 바와 같이, x- 및 y- 방향으로 유연하게 이동하도록 자유롭다. 이것은 팁 단부(124)를 기판[부품(102)]와 상이한 열 팽창 계수를 갖는 다른 전자 부품(도시되지 않음)의 단자(도시되지 않음)에 (솔더링 또는 브레이징에 의하거나 또는 도전성 접착제로) 접합시키는 범주에서 중요하다. 이러한 영구 전기 접속은 인쇄 회로 기판("PCB"; 도시되지 않음)과 같은 상호 접속 기판과 같은 다른 전자 부품에 [기판(102)에 의해서 각각 대표되는] 다수의 메모리 칩과 같은 전자 부품들의 조립용으로 적합하다.Tip end 124 is also free to flexibly move in the x- and y- directions, as indicated by arrows 136 and 134, respectively. This joins the tip end 124 (by soldering or brazing or with a conductive adhesive) to a terminal (not shown) of another electronic component (not shown) that has a different coefficient of thermal expansion than the substrate [component 102]. This is important in the category. This permanent electrical connection is intended for the assembly of electronic components, such as a number of memory chips (represented by substrate 102, respectively) to other electronic components, such as interconnection substrates such as printed circuit boards (“PCBs”; Is suitable as.

재료 및 형상의 적합한 선택에 의해, 이렇게 제조된 물질(120)은 서로로부터 매우 정확한 치수 및 매우 정확한 간격으로 제작된 자유 직립 탄성 접촉 구조체로서 기능을 발휘할 수 있다. 예를 들어, 이러한 수 만개의 스프링 접촉 요소(120)들은 반도체 웨이퍼(도시되지 않음) 상에 내재하는 반도체 장치 상의 대응하는 많은 단자들 상에 용이하고 정확하게 제작된다.By appropriate choice of materials and shapes, the materials 120 thus produced can function as free standing elastic contact structures fabricated from each other at very precise dimensions and at very precise intervals. For example, these tens of thousands of spring contact elements 120 are easily and accurately fabricated on the corresponding many terminals on a semiconductor device inherent on a semiconductor wafer (not shown).

이 방식에서, 기판(102)의 표면 상에 마스크 재료의 적어도 하나의 층(104, 106, 108)을 도포시키고 기판 상의 영역(112)으로부터 기판의 표면 위에 이격되고 또한 영역(112)으로부터 측방으로 및/또는 가로질러 오프셋된 위치까지 연장하는 개구들을 갖도록 마스크층을 패턴화시키는 단계와, 개구들에 선택적으로 시딩(seeding)(114)을 적용하는 단계와, 도전성 금속 재료의 적어도 하나의 층을 개구로 증착시키는 단계와, 잔존하는 도전성 금속 재료가 기판의 표면으로부터 연장하는 자유 직립 접촉 요소를 형성하도록 마스크 재료를 제거하는 단계에 의해서 스프링 접촉 요소(120)들을 전자 부품과 같은, 즉 반도체 웨이퍼 상에 내재할 수 있는 반도체 장치와 같은 기판 상에 직접 제조하는 방법이 도시되었고, 각각의 접촉 요소는 기판의 하나의 영역에 고착된 기부 단부와 전자 부품의 단자에 전기 접속을 형성하기 위한 팁 단부를 구비한다.In this manner, at least one layer 104, 106, 108 of mask material is applied on the surface of the substrate 102 and spaced apart from the region 112 on the substrate over the surface of the substrate and laterally from the region 112. And / or patterning the mask layer to have openings extending to a position that is offset across, selectively applying seeding 114 to the openings, and opening at least one layer of conductive metal material And removing the mask material such that the remaining conductive metal material forms a free upright contact element extending from the surface of the substrate, such that the spring contact elements 120 are formed on the semiconductor wafer, such as an electronic component. A method of manufacturing directly on a substrate, such as an inherent semiconductor device, is shown, with each contact element being a base adhered to one region of the substrate. And a tip end for forming an electrical connection to the end and the terminal of the electronic component.

< 재료 ><Material>

구조체(스프링 접촉 요소)(120)는 기본적으로, 바람직하게는 전체적으로, 금속이고, 다층 구조체로서 형성(제조)될 수 있다. 접촉 구조체의 하나 이상의 층들에 적절한 재료는, 한정되지는 않지만, 니켈 및 그의 합금과, 구리, 코발트, 철, 및 이들의 합금과, 탁월한 전류 전송 능력 및 양호한 접촉 저항 특성을 나타내는 금(특히, 경질 금;hard gold) 및 은과, 플라티늄(platinum) 그룹의 요소들과, 귀금속(noble metal)과, 준귀금속(semi-noble metal) 및 이들의 합금들, 특히 팔라디움(palladium) 그룹의 요소들 및 이들의 합금들과, 텅스턴, 몰리브데늄, 기타 내화성 금속들 및 이들의 합금들을 포함한다.The structure (spring contact element) 120 is basically, preferably entirely, metal and may be formed (manufactured) as a multilayer structure. Suitable materials for one or more layers of the contact structure include, but are not limited to, nickel and its alloys, and copper, cobalt, iron, and alloys thereof, and gold (especially hard, exhibiting excellent current carrying capability and good contact resistance properties). Hard gold and silver, elements of the platinum group, noble metals, semi-noble metals and their alloys, especially elements of the palladium group, and Alloys thereof and tungsten, molybdenum, other refractory metals and alloys thereof.

납땜식 마무리(solder-like finish)가 요구되는 경우에, 주석, 납, 비스무스, 인디움 및 이들의 합금들도 사용될 수 있다.If a solder-like finish is desired, tin, lead, bismuth, indium and alloys thereof may also be used.

< 스프링 접촉 요소용 응용(사용) 예시 ><Application (use) example for spring contact element>

상술된 바와 같이, 본 발명의 스프링 접촉 요소(120)는 부품들의 번인 및/또는 시험용과 같이 스프링 접촉 요소들이 제작되는 부품(102)에 일시적 전기 접속을 실행하는 데 유용하다. 1997년 1월 15일자로 출원된 공동 소유의 계류중인 미국 특허 출원 제08/784,862호에는 웨이퍼 수준의 번인 및 시험을 수행하기 위한 시스템이 그의 도1A(여기에서는 도2A로서 재 작성됨)에 개시되었다.As mentioned above, the spring contact element 120 of the present invention is useful for making a temporary electrical connection to the part 102 from which the spring contact elements are made, such as for burn-in and / or testing of the parts. Co-owned pending US patent application Ser. No. 08 / 784,862, filed Jan. 15, 1997, discloses a system for performing wafer level burn-in and testing in its FIG. 1A (rewritten here as FIG. 2A). It became.

도2A에는 반도체 웨이퍼 상에 내재하는 다수의 반도체 장치(200; 200a, 200b, 200c, 200d)의 웨이퍼 수준의 번인 및 시험을 수행하기 위한 예시적 시스템(200)이 도시된다. 스프링 접촉 요소(210; 도면 부호 120과 비교)들은 각각의 반도체 장치 상에 제작되고, 아주 개략적으로 도시된다. 각각의 장치는 표면으로부터 (계략적으로) 돌출하는 많은 스프링 접촉 요소들 중 4개를 구비한 것으로 도시된다. 전체 반도체 웨이퍼는 열이 제어되는 플래튼(204; platen) 상에 적절하게 장착된다.2A shows an exemplary system 200 for performing wafer level burn-in and testing of multiple semiconductor devices 200 (200a, 200b, 200c, 200d) inherent on a semiconductor wafer. Spring contact elements 210 (compare 120) are fabricated on each semiconductor device and are shown very schematically. Each device is shown with four of many spring contact elements protruding (approximately) from the surface. The entire semiconductor wafer is suitably mounted on a heat controlled platen 204 platen.

시험 기판은 그의 전방 표면 상에 장착된 다수의 능동 전자 소자(206; 206a, 206b, 206c, 206d)를 구비한 상호 접속 기판(208)을 포함한다. 이들 장치들은 적절하게는 특수 용도의 집적 회로(application-specific integrated circuit; ASIC)들이다. 열적으로 제어된 플래튼(204a)은 상호 접속 기판(208)의 배면에 장착될 수 있다. ASIC(206)들은 본드 와이어(도시되지 않음)들에 의해서와 같은 적절한 방식으로 상호 접속 기판(208)에 접속된다. 호스트 컴퓨터(216)와 파워 공급부(218)는 상호 접속 기판(208)을 경유하여 ASIC에 접속된다. 적절한 고착 수단(212, 214)은 스프링 접촉 요소(210)가 ASIC(206)의 전방면(관찰되는 것에 따라 바닥면) 상의 단자와 가압 접속할 때까지 웨이퍼(202)가 상호 접속 기판(208)을 향해 정렬되고 이동될 수 있도록 구비되며, 그 후에 반도체 장치(202)에는 웨이퍼 상의 장치(202)의 모두를 동시에 작용시키는 것을 포함하여 동력 공급, 번인 및 시험될 수 있다.The test substrate includes an interconnect substrate 208 having a plurality of active electronic devices 206 (206a, 206b, 206c, 206d) mounted on its front surface. These devices are suitably application-specific integrated circuits (ASICs). Thermally controlled platen 204a may be mounted to the backside of interconnect substrate 208. The ASICs 206 are connected to the interconnect substrate 208 in a suitable manner such as by bond wires (not shown). The host computer 216 and power supply 218 are connected to the ASIC via the interconnect substrate 208. Suitable securing means 212, 214 may allow the wafer 202 to interconnect the interconnect substrate 208 until the spring contact element 210 is in pressure contact with a terminal on the front side (bottom side as observed) of the ASIC 206. And can be aligned and moved thereafter, after which the semiconductor device 202 can be powered, burned, and tested, including simultaneously actuating all of the devices 202 on the wafer.

공동 소유된 계류중인 미국 특허 출원 제08/784,862호의 도1B에 대응하는 도2B는 반도체 장치(202a)의 하나와 ASIC(206a)의 대응하는 단일 회로의 접촉을 도시한 개략적 도면이고, 스프링 접촉 요소(210)는 이들(210a, 210b) 중 하나가 상대적으로 길고 이들 중 다른 것(210c, 210d)이 상대적으로 짧도록 제작될 수 있고, 스프링 접촉 요소의 팁 단부(원형으로 도시됨)가 그들의 기부 단부보다 큰 피치(둘 사이의 거리)에 존재하도록 이들 중 몇몇(210a, 210c)은 본드 패드(207; 직사각형으로 도시됨)의 중심열로부터 일 방향으로 연장하고 이들 중 다른 것(210b, 210d)은 본드 패드(207)의 중심열로부터 반대 방향으로 연장하도록 제작될 수 있다.2B, corresponding to FIG. 1B of co-owned pending US patent application Ser. No. 08 / 784,862, is a schematic diagram illustrating contact of one of the semiconductor devices 202a with a corresponding single circuit of the ASIC 206a, and a spring contact element. 210 can be fabricated such that one of them 210a, 210b is relatively long and the other of them 210c, 210d is relatively short, and the tip end (shown in a circle) of the spring contact element is their base. Some of these 210a, 210c extend in one direction from the center row of bond pads 207 (shown as rectangles) and others of them 210b, 210d so as to be at a pitch greater than the ends (distance between the two). The silver may be manufactured to extend in the opposite direction from the center row of the bond pads 207.

< 스프링 접촉 요소의 크기 및 형상 ><Size and Shape of Spring Contact Element>

본 발명의 스프링 접촉 요소가 사진 석판술 및 플레이팅과 같은 미세 가공 기술을 사용하여 적절하게 형성되기 때문에, 스프링 접촉 요소의 형상 및 크기는 정확한 치수까지 용이하게 제어된다.Since the spring contact elements of the present invention are suitably formed using micromachining techniques such as photolithography and plating, the shape and size of the spring contact elements are easily controlled to the correct dimensions.

도3A 내지 도3C는 본 발명의 기법에 따라 제작된 스프링 접촉 요소(300, 350; 도면 부호 120과 비교)의 개략적 도면이다.3A-3C are schematic views of spring contact elements 300, 350 (compared to 120) fabricated in accordance with the techniques of the present invention.

도3A 및 도3B의 스프링 접촉 요소(300)는 기부 단부(302)와, 접촉(팁) 단부(304)와, 이들 사이의 주 본체부(306)와, 전체 길이("L")와, 전체 높이("H")를 갖는다. 도시된 바와 같이, 주 본체부(306)는 기부 단부(302)로부터 일 방향으로 거리("d2")로 오프셋되고, 접촉 단부(304)로부터 다른 방향으로 거리("d1")로 오프셋된다. 예를 들어, 거리("d2")는 제1 마스크층(도면 부호 104와 비교)의 두께에 의해 결정될 것이고, 거리("d1")는 최종 마스크층(도면 부호 108과 비교)의 두께에 의해 결정될 것이다. 도3B의 평면도에 도시된 바와 같이, 접촉 요소(300)는 그의 기부 단부[302; 폭("w2")]보다 그의 접촉 단부(302)에서 좁아[폭("w1")]지도록 폭방향 테이퍼("α")가 제공되어 테이퍼질 수 있다.The spring contact element 300 of Figures 3A and 3B has a base end 302, a contact (tip) end 304, a main body portion 306 therebetween, an overall length ("L"), Have an overall height ("H"). As shown, the main body portion 306 is offset from the base end 302 by a distance "d2" in one direction and offset from the contact end 304 by a distance "d1" in another direction. For example, the distance "d2" will be determined by the thickness of the first mask layer (compare 104), and the distance "d1" is determined by the thickness of the final mask layer (compare 108). Will be decided. As shown in the plan view of FIG. 3B, the contact element 300 has its base end 302; A widthwise taper "α" may be provided and tapered to be narrower (width "w1") at its contact end 302 than width "w2"].

도3C는 기부 단부(352; 도면 부호 302와 비교)와, 접촉(팁) 단부(354; 도면 부호 304와 비교)와, 이들 사이의 주 본체부(356; 도면 부호 306과 비교)를 갖는 [접촉 요소(300)에 대해] 유사한 스프링 접촉 요소(350)의 개략적 도면이다. 이 예에서, 접촉 요소(350)는 그의 기부 단부[302; 두께("t1")]보다 그의 접촉단부(304)에서 더 두껍게[두께 ("t2")] 되도록 두께 테이퍼("β")가 제공된 테이퍼될 수 있다.3C has a base end 352 (compare 302), a contact (tip) end 354 (compare 304), and a main body portion 356 (compare 306) between them. Is a schematic view of a similar spring contact element 350 with respect to the contact element 300. In this example, the contact element 350 has its base end 302; A thickness taper ("β") may be provided to be thicker (thickness "t2") at its contact end 304 than thickness "t1"].

< 예시적 치수 ><Example dimensions>

본 발명의 스프링 접촉 요소들은 초소형 전자 부품들 사이의 상호 접속을 형성하는 데 특히 적절하다. 스프링 접촉 요소에 적절한 치수들은 하기에 개시된 매개 변수를 사용한다(다른 특정된 것을 사용하지 않으면, mil 단위).The spring contact elements of the present invention are particularly suitable for forming interconnections between microelectronic components. Dimensions appropriate for the spring contact element use the parameters described below (in mil, unless otherwise specified).

치수size 범위range 바람직한 범위Desirable range

L 10 - 1000 60 - 100L 10-1000 60-100

H 4 - 40 5 - 12H 4-40 5-12

d1 3 - 15 7 ± 1d1 3-15 7 ± 1

d2 0 - 15 7 ± 1d2 0-15 7 ± 1

w1 3 - 20 8 - 12w1 3-20 8-12

w2 1 - 10 2 - 8w2 1-10 2-8

t1 1 - 10 2 - 5t1 1-10 2-5

t2 1 - 10 1 - 5t2 1-10 1-5

α 0 - 30° 2 - 6°α 0-30 ° 2-6 °

β 0 - 30° 0 - 6°β 0-30 ° 0-6 °

< 스프링 접촉 요소의 거동을 맞춤 ><Adjust the behavior of the spring contact element>

서로 상이한 길이의 스프링 접촉 요소를 갖는 가능성이 상술되었다(예를 들어, 도2B 참조). 단일 전자 부품 상에 내재하는 상이한 길이의 다수의 스프링 접촉 요소 모두는 동일 스프링 계수(k)를 나타내고, 바람직하지는 않지만, 도3B와 도3C에 대해 논의된 방식으로 각각의 접촉 요소에 적합한 테이퍼 각도를 "주문화"하는 것이 가능하다. 상이한 길이의 스프링 접촉 요소의 스프링 계수를 균일화시키는 다른 더욱 간편한 방식이 도4A 및 도4B를 참고로 설명된다.The possibility of having spring contact elements of different lengths from each other has been described above (see, eg, FIG. 2B). Multiple spring contact elements of different lengths inherent on a single electronic component all exhibit the same spring coefficient k and, although not preferred, provide suitable taper angles for each contact element in the manner discussed with respect to FIGS. 3B and 3C. It is possible to "main culture". Another more convenient way of equalizing the spring coefficients of spring contact elements of different lengths is described with reference to FIGS. 4A and 4B.

어느 경우에서나, 즉 기부 단부(302)가 팁 단부(304)보다 넓든지(도3B), 또는 기부 단부(352)가 팁 단부(354)보다 두껍든지, 기부 단부(302, 352)는 팁 단부(304, 354)보다 큰 단면을 갖는다.In either case, i.e., whether the base end 302 is wider than the tip end 304 (FIG. 3B), or if the base end 352 is thicker than the tip end 354, the base ends 302, 352 are the tip ends. It has a larger cross section than 304 and 354.

도4A에는 전자 부품(410) 상에 제작된 스프링 접촉 요소(400)가 도시된다. 스프링 접촉 요소(400)는 기부 단부(402; 도면 부호 302와 비교), 접촉 단부(404; 도면 부호 304와 비교), 주 본체부(406; 도면 부호 306과 비교), 기부 단부와 접촉 단부 사이의 전체 길이(L)를 갖는다. 스프링 접촉 요소(400)는 마치 더 짧은 것과 같은 "거동"을 나타내기 위하여(예를 들어, 동일 부품 상에서 더 짧은 스프링 접촉 요소에 유사한 거동을 나타내기 위하여) 기부 단부(402) 및 주 본체부(406)의 연속부는 스프링 접촉 요소를 "경화"시키는 적절한 캡슐제(encapsulant)(예를 들어, 에폭시)로 접촉 단부(404)로부터 본체부(406)를 따라 거리("L1")에 위치된 지점("P")까지 둘러싸인다.4A shows a spring contact element 400 fabricated on an electronic component 410. The spring contact element 400 has a base end 402 (compare 302), a contact end 404 (compare 304), a main body portion 406 (compare 306), between the base end and the contact end. Has a full length (L). The spring contact element 400 is characterized by a base end 402 and a main body portion (eg, to exhibit "behavior" as if it were shorter (e.g., to exhibit similar behavior to shorter spring contact elements on the same part). The continuation of 406 is a point located at a distance "L1" along the body portion 406 from the contact end 404 with a suitable encapsulant (eg, epoxy) that "cures" the spring contact element. Up to ("P").

도4B에는 전자 부품(460; 도면 부호 410과 비교) 상에 제작된 스프링 접촉 요소(450; 도면 부호 400과 비교)의 기계적 성능을 맞추기 위한 다른 기법이 도시된다. 스프링 접촉 요소(450)는 기부 단부(452; 도면 부호 402와 비교), 접촉 단부(454; 도면 부호 404와 비교), 주 본체부(456; 도면 부호 406과 비교), 기부 단부와 접촉 단부 사이의 전체 길이(L)를 갖는다. 스프링 접촉 요소(450)는 마치 더 짧은 것과 같은 "거동"을 나타내기 위하여(예를 들어, 동일 부품 상의 더 짧은 스프링 접촉 요소에 유사한 거동을 나타내기 위하여) 기부 단부(452)와 연속하는 주 본체부(406)의 일부는 부품의 표면 위로 융기되도록 "단차화"하는 지점(P)까지 연속한다. 상기 예(400)에서와 마찬가지로, 지점(P)은 접촉 단부(454)로부터 본체부(456)를 따라 거리(L1)에 위치된다.4B shows another technique for tailoring the mechanical performance of a spring contact element 450 (compared to 400) fabricated on an electronic component 460 (compared to 410). The spring contact element 450 has a base end 452 (compare 402), a contact end 454 (compare 404), a main body 456 (compare 406), between the base end and the contact end. Has a full length (L). The spring contact element 450 is a main body contiguous with the base end 452 to exhibit "behavior" as if it is shorter (e.g., to exhibit similar behavior to shorter spring contact elements on the same part). A portion of the portion 406 continues up to the point P, which "steps" to rise above the surface of the part. As in the example 400 above, the point P is located at a distance L1 along the body portion 456 from the contact end 454.

부품(460)의 표면을 따라 "후속"하는 스프링 접촉 요소(450)의 일부는 스프링 접촉 요소(450)의 "꼬리" 단부이다. 스프링 계수를 균일화시키기 위한 이 기법(도4B)을 사용하는 것은 제외하고, 본 발명에 따라서 제작된 스프링 접촉 요소의 꼬리 단부가 부품 상의 주어진 단자로부터 "경로 형성"을 실행하도록 부품(460)의 표면을 따라 임의의 방향으로도 연장하는 것은 본 발명의 요지 내에 있다. 이 방식으로, 예를 들어, 부품 단자의 주변 배열은 팁(454)의 영역 어레이로 변경될 수 있고, 그 역도 마찬가지다. 두 개 이상의 스프링 접촉 요소(450)의 "꼬리"(462)가 더 복잡한 경로 형성 설계를 용이하게 하도록 서로 교차할 수 있는 것도 본 발명의 요지 내에 있다. 또한, 스프링 접촉 요소와 합체하는 경로 형성의 형태가 논의되는 상술된 제PCT/US95/14885호의 도3D를 참조한다.The portion of the spring contact element 450 that "follows" along the surface of the component 460 is the "tail" end of the spring contact element 450. Except using this technique to equalize the spring coefficient (FIG. 4B), the surface of the component 460 such that the tail end of the spring contact element fabricated in accordance with the present invention executes "path formation" from a given terminal on the component. It is within the gist of the present invention to extend along any direction along. In this way, for example, the peripheral arrangement of the component terminals can be changed to an area array of tips 454, and vice versa. It is also within the spirit of the present invention that the “tails” 462 of two or more spring contact elements 450 may intersect each other to facilitate a more complex path forming design. See also FIG. 3D of PCT / US95 / 14885, discussed above, in which the form of path formation incorporating a spring contact element is discussed.

< 다른 실시예 ><Other Example>

명백히, 고도의 제어가 본 발명에 따라 제작된 스프링 접촉 요소의 크기, 형상 및 방향에 영향을 미칠 수 있다.Clearly, a high degree of control can affect the size, shape and orientation of the spring contact elements made in accordance with the present invention.

도5에는 기부 단부(502)와, 접촉 단부(504)와, 이들 사이의 본체부(506)를갖는 스프링 접촉 요소(도면 부호 120과 비교)가 도시된다. 이 예에서, 본체부는 접촉 단부(504)가 기부 단부(502)와 상이한 x, y, z 좌표에서 존재하도록 x, y 평면(제작될 때 부품의 표면에 평행함)에서 "조그"(jog)한다. 달리 말하면, 본체부(506)가 y 축을 가로지를 때, x 축으로 변위(조그)한다.5 shows a spring contact element (compare 120) with a base end 502, a contact end 504, and a body portion 506 therebetween. In this example, the body portion is "jog" in the x, y plane (parallel to the surface of the part when fabricated) such that the contact end 504 is at a different x, y, z coordinate than the base end 502. do. In other words, when the body portion 506 crosses the y axis, it displaces (jogs) in the x axis.

< 제어된 임피던스 ><Controlled impedance>

반도체 장치를 탐침하는 데 사용하기 위해, 특히 속도 시험을 수행하기 위해, 스프링 접촉 요소가 제어된 임피던스를 갖는 것이 유리하다.It is advantageous for the spring contact element to have a controlled impedance for use in probes of semiconductor devices, in particular for conducting speed tests.

도6A 내지 도6C에는 본 발명에 따라 스프링 접촉 요소에서 제어된 임피던스를 달성하기 위한 기법(600)이 도시된다.6A-6C illustrate a technique 600 for achieving controlled impedance at a spring contact element in accordance with the present invention.

도6A에 양호하게 도시된 제1 단계에서, 스프링 접촉 요소(600; 도면 부호 400과 비교)는 그의 기부 단부(602)에 의해서 전자 부품(610; 도면 부호 410과 비교)의 단자(612)에 장착된다. 접촉 팁 단부(604; 도면 부호 404와 비교)는 부품(610)의 표면 위에 융기된다. 스프링 접촉 구조체는 기부 및 팁 단부들 사이에 중심 본체부(606; 도면 부호 406과 비교)를 갖는다.In a first step, which is shown well in FIG. 6A, the spring contact element 600 (compare 400) is connected to the terminal 612 of the electronic component 610 (compare 410) by its base end 602. Is mounted. The contact tip end 604 (compare 404) is raised above the surface of the component 610. The spring contact structure has a central body portion 606 (compare 406) between the base and tip ends.

도6B에 양호하게 도시된 다음 단계에서, 스프링 접촉 요소의 팁 단부(604)는 마스크(도시되지 않음)되고, 파릴렌(parylene)과 같은 적절히 얇은(예를 들어, 1 내지 10 ㎛) 절연층(620)이 기상 증착에 의하여 스프링 접촉 요소의 팁 단부(604)와 전자 부품의 인접 표면을 제외한 전체 위에 증착된다.In the next step, which is shown well in FIG. 6B, the tip end 604 of the spring contact element is masked (not shown) and a suitably thin (eg 1-10 μm) insulating layer such as parylene 620 is deposited over the entirety of the tip end 604 of the spring contact element and the adjacent surface of the electronic component by vapor deposition.

도6B에 양호하게 도시된 다음 단계에서, 스프링 접촉 요소의 팁 단부(604)가 여전히 마스크(도시되지 않음)되어 있는 동안에 여기에 기재된 도전성 금속 재료와같은 도전성 재료의 적절히 얇은(예를 들어, 0.25 mm 미만) 층(622)은 스퍼터링에 의해 스프링 접촉 요소의 팁 단부(604)와, 전자 부품의 인접 표면을 제외한 전체 위에 증착된다. 최종적으로, 팁 단부(604)는 마스크 제거된다. 이것은 그들 사이에 절연층(620)을 구비한 상태로 도전층(622)에 의해 둘러싸인 스프링 접촉 요소의 중심 본체부(606)를 발생시킨다.In the next step well shown in Figure 6B, while the tip end 604 of the spring contact element is still masked (not shown), a moderately thin (e.g., 0.25) of conductive material, such as the conductive metal material described herein, layer 622 is deposited over the tip end 604 of the spring contact element and all but the adjacent surface of the electronic component by sputtering. Finally, tip end 604 is masked off. This generates the central body portion 606 of the spring contact element surrounded by the conductive layer 622 with the insulating layer 620 therebetween.

도전층(622)은 접지 평면으로서 작용하고 최종 스프링 접촉 요소의 임피던스를 제어하도록 접지하기 위하여 적절히 접속된다. 예를 들어, 도6B에 양호하게 도시된 바와 같이, 부품(610)에는 전기 접지인 제2 단자(614)가 제공된다. 이 단자(614)는 절연층(620)을 도포하기 전에 스프링 접촉 요소의 팁 단부(604)와 함께 적절히 마스크되어, 후속 도전층(622)이 또한 그 위에 증착되고 그 곳에 접속된다.The conductive layer 622 is suitably connected to ground to act as a ground plane and to control the impedance of the final spring contact element. For example, as best shown in Figure 6B, component 610 is provided with a second terminal 614, which is an electrical ground. This terminal 614 is suitably masked with the tip end 604 of the spring contact element before applying the insulating layer 620 so that a subsequent conductive layer 622 is also deposited thereon and connected thereto.

궁극적으로, 층(620, 622)들의 두께는 연속적으로 되고 수요가 많은 제어된 임피던스를 제공하도록 충분할 필요가 있으며, 스프링 접촉 요소의 기계적 작동을 방해하는 두께가 되지 않아야 한다. 도6B 및 도6C는 축척에 맞추어 그려진 것은 아니다.Ultimately, the thicknesses of the layers 620 and 622 need to be sufficient to provide a continuous and in demand controlled impedance, and should not be such that they interfere with the mechanical operation of the spring contact element. 6B and 6C are not drawn to scale.

비록 본 발명이 도면과 상기 기재에서 상세히 도시되고 설명되었지만, 예시적인 것으로 고려되어야 하고 특징으로 한정되지는 않는다-단지 바람직한 실시예가 도시되고 설명된 것으로 이해되고, 본 발명의 사상 내에서 접하는 모든 변경 및 수정이 보호되도록 요구되어야 하는 것을 이해된다. 의심할 바 없이, 위에 개시된 "주제"에서 많은 다른 "변형"은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 자에게 발생할 것이고, 이러한 변형은 여기에 소개된 바와 같이 본 발명의 요지 내에 있도록 의도된다.Although the invention has been shown and described in detail in the drawings and above description, it should be considered as illustrative and not restrictive-only preferred embodiments are to be understood as being shown and described, and all modifications encountered within the spirit of the invention and It is understood that modifications must be required to be protected. Undoubtedly, many other "modifications" in the "topic" disclosed above will occur to those skilled in the art to which the invention pertains, and such modifications are intended to be within the spirit of the invention as described herein.

예를 들어, 최종 스프링 접촉 요소는 그들의 기계적 특성을 향상시키기 위해 열처리될 수 있다. 또한, 스프링 접촉 요소를 부품에 영구적으로 접속(예를 들어, 브레이징에 의함)하도록 주입된 열이 스프링 접촉 요소의 재료를 "열 처리"하도록 유익하게 사용될 수 있다.For example, the final spring contact elements can be heat treated to improve their mechanical properties. In addition, the heat injected to permanently connect (eg, by brazing) the spring contact element to the part can advantageously be used to “heat treat” the material of the spring contact element.

Claims (23)

기판 상에 스프링 접촉 요소를 제조하는 방법에 있어서,A method of making a spring contact element on a substrate, 마스크 재료의 적어도 하나의 층을 기판의 표면 상에 도포시키고 기판 상의 영역으로부터 기판의 표면 위에 있고 영역으로부터 측방으로 및/또는 횡방향으로 오프셋된 위치까지 연장하는 개구들을 갖도록 마스크층을 패턴화시키는 단계와,Applying at least one layer of mask material onto the surface of the substrate and patterning the mask layer to have openings extending from a region on the substrate to a position on the surface of the substrate and laterally and / or laterally offset from the region; , 상기 개구 내로 도전성 금속 재료의 적어도 하나의 층을 증착시키는 단계와,Depositing at least one layer of conductive metal material into the opening; 잔존하는 도전성 금속 재료가 기판의 영역들 중 하나에 고착된 기부 단부 및 전기 접속을 형성하기 위한 자유 직립 단부를 각각 구비하고 기판의 표면으로부터 연장하는 자유 직립 접촉 요소를 형성하도록 마스크 재료를 제거하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.Removing the mask material such that the remaining conductive metal material forms a free upright contact element each having a base end secured to one of the regions of the substrate and a free upright end for forming an electrical connection and extending from the surface of the substrate. Method consisting of. 제1항에 있어서, 도전성 금속 재료의 적어도 하나의 층을 증착시키기 전에, 마스크 재료의 적어도 하나의 층에 개구를 시드시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, further comprising seeding the opening in at least one layer of mask material prior to depositing at least one layer of conductive metal material. 제1항에 있어서, 상기 기판은 전기 부품인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the substrate is an electrical component. 제1항에 있어서, 상기 기판은 반도체 장치인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the substrate is a semiconductor device. 제1항에 있어서, 상기 기판은 반도체 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the substrate is a semiconductor wafer. 제1항에 있어서, 최종 스프링 접촉 요소들의 기부 단부들이 최종 스프링 접촉 요소들의 팁 단부들보다 큰 단면을 갖도록 적어도 하나의 마스크층에 개구를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, further comprising forming an opening in the at least one mask layer such that the base ends of the final spring contact elements have a larger cross section than the tip ends of the final spring contact elements. 적어도 하나의 제1 전자 부품과 제2 전자 부품 사이에 전기 접속을 형성하는 방법에 있어서,A method of forming an electrical connection between at least one first electronic component and a second electronic component, the method comprising: 적어도 하나의 제1 전자 부품 상에 직접 상기 적어도 하나의 제1 전자 부품의 표면 위에 이격된 팁 단부를 각각 갖는 스프링 접촉 요소를 제1항에 따른 방법에 의하여 제조하는 단계와,Manufacturing by a method according to claim 1 a spring contact element each having a tip end spaced on a surface of the at least one first electronic component directly on at least one first electronic component; 스프링 접촉 요소의 팁 단부가 제2 전자 부품 상의 대응 단자들과 전기 접촉하도록 제2 전자 부품과 함께 상기 적어도 하나의 제1 전자 부품을 가져오는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.And bringing said at least one first electronic component together with the second electronic component such that the tip end of the spring contact element is in electrical contact with the corresponding terminals on the second electronic component. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전자 부품과 제2 전자 부품 사이의 압력을 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.8. The method of claim 7, further comprising maintaining pressure between the at least one electronic component and the second electronic component. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 전자 부품은 적어도 하나의 능동 반도체 소자이고, 상기 제2 전자 부품은 시험 기판이며,8. The method of claim 7, wherein the at least one first electronic component is at least one active semiconductor device, and the second electronic component is a test substrate, 스프링 접촉들의 팁 단부들을 상기 제2 전자 부품의 단자와 전기 접촉 상태로 유지하는 동안 상기 능동 반도체 소자를 동력화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Powering said active semiconductor element while maintaining tip ends of spring contacts in electrical contact with a terminal of said second electronic component. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 능동 반도체 소자들은 반도체 웨이퍼 상에 내재하는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9, wherein the at least one active semiconductor device is embedded on a semiconductor wafer. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 전자 부품은 적어도 하나의 메모리 칩인 것을 특징으로 하는 방법.8. The method of claim 7, wherein the at least one first electronic component is at least one memory chip. 제7항에 있어서, 스프링 접촉 요소의 팁 단부를 상기 제2 전자 부품의 대응 단자에 접합시키는 것을 특징으로 하는 방법.8. The method of claim 7, wherein the tip end of the spring contact element is joined to a corresponding terminal of the second electronic component. 제1항의 방법에 따라 제조된 스프링 접촉 요소에 있어서,In a spring contact element made according to the method of claim 1, 기부 단부, 기부 단부에 대향하는 접촉 단부, 각각의 기부 및 접촉 단부들과 연속하는 중앙 본체부를 구비한 길이("L")의 긴 부재로 구성되고,Consisting of an elongated member of length ("L") having a base end, a contact end opposite the base end, a central body portion continuous with each of the base and contact ends, 상기 접촉 단부는 상기 중앙부로부터 제1 방향으로 거리("d1")로 오프셋되고,The contact end is offset at a distance “d1” from the center in a first direction, 상기 기부 단부는 상기 중앙부로부터 제1 방향에 대향하는 제2 방향으로 거리("d2")로 오프셋되고,The base end is offset from the central portion by a distance “d2” in a second direction opposite the first direction, 상기 기부 단부는 제1 전자 부품의 영역에 고착되고, 상기 팁 단부는 제2 전자 부품과 가압 접속하기 위한 사용시에 채택되는 것을 특징으로 하는 스프링 접촉 요소.And the base end is secured to the region of the first electronic component and the tip end is adapted in use for pressurized connection with the second electronic component. 제13항에 있어서, 상기 스프링 접촉 요소는 접촉 단부에서보다 기부 단부에서 두꺼운 것을 특징으로 하는 스프링 접촉 요소.14. A spring contact element as claimed in claim 13 wherein the spring contact element is thicker at the base end than at the contact end. 제13항에 있어서, 상기 스프링 접촉 요소는 접촉 단부에서보다 기부 단부에서 넓은 것을 특징으로 하는 스프링 접촉 요소.14. The spring contact element of claim 13 wherein the spring contact element is wider at the base end than at the contact end. 제13항에 있어서, 상기 길이("L")는 10 내지 1000 mil의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 스프링 접촉 요소.14. The spring contact element of claim 13 wherein said length ("L") is in the range of 10 to 1000 mils. 제16항에 있어서, 상기 길이("L")는 60 내지 100 mil의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 스프링 접촉 요소.17. The spring contact element of claim 16 wherein the length "L" is in the range of 60 to 100 mils. 제13항에 있어서, 상기 긴 부재는 "d1"과 "d2"의 합인 전체 높이("H")와 부재의 중심 본체에서의 두께를 갖고,14. The elongated member according to claim 13, wherein the elongate member has an overall height "H" which is the sum of "d1" and "d2" and a thickness at the central body of the member, 상기 전체 높이("H")는 4 내지 40 mil의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 스프링 접촉 요소.And said overall height ("H") is in the range of 4 to 40 mils. 제18항에 있어서, 상기 전체 높이("H")는 5 내지 12 mil의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 스프링 접촉 요소.19. The spring contact element of claim 18 wherein the overall height " H " is in the range of 5 to 12 mils. 제13항에 있어서, 상기 스프링 접촉 요소는 니켈 및 그의 합금과, 구리, 코발트, 철, 및 이들의 합금과, 금(특히 하드금) 및 은과, 플라티늄 그룹의 요소들과, 귀금속과, 준귀금속 및 이들의 합금 특히 팔라디움 그룹의 요소들 및 이들의 합금과, 텅스턴, 몰리브데늄, 기타 내화성 금속들 및 이들의 합금과, 주석, 납, 비스무스, 인디움 및 이들의 합금으로 구성된 재료로부터 선택된 하나 이상의 층을 갖는 것을 특징으로 하는 스프링 접촉 요소.The method of claim 13, wherein the spring contact element comprises nickel and its alloys, copper, cobalt, iron, and alloys thereof, gold (particularly hard gold) and silver, elements of the platinum group, precious metals, and Precious metals and their alloys, in particular the elements of the palladium group and their alloys, and tungsten, molybdenum, other refractory metals and their alloys, and materials consisting of tin, lead, bismuth, indium and their alloys Spring contact element, characterized in that it has at least one layer selected. 표면 상에 다수의 단자(본드 패드)를 갖는 반도체 장치에 있어서,In a semiconductor device having a plurality of terminals (bond pads) on the surface, 상기 반도체 장치의 표면 위에 직접 제작된 다수의 스프링 접촉 요소를 더 포함하고,Further comprising a plurality of spring contact elements fabricated directly on the surface of the semiconductor device, 각각의 스프링 접촉 요소는 본드 패드의 대응하는 것에서의 기부 단부와 기판의 /표면 위에 배치되고 상기 기부 단부로부터 측방으로 및/또는 횡방향으로 오프셋된 팁 단부를 구비하고,Each spring contact element has a base end at the corresponding one of the bond pads and a tip end disposed over the / surface of the substrate and laterally and / or laterally offset from the base end, 상기 스프링 접촉 요소는 반도체 장치의 표면 상에 마스크 재료의 적어도 하나의 층을 도포시키고, 반도체 장치 상의 본드 패드로부터 반도체 장치의 표면 위에 있고 본드 패드로부터 측방으로 및/또는 횡방향으로 오프셋된 위치까지 연장하는 개구들을 갖도록 마스크층을 패턴화시키고, 상기 개구 내로 도전성 금속 재료의 적어도 하나의 층을 증착시키고, 잔존하는 도전성 금속 재료가 자유 직립 스프링 접촉 요소를 형성하도록 상기 마스크 재료를 제거함으로써 제작되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.The spring contact element applies at least one layer of mask material on the surface of the semiconductor device and extends from the bond pad on the semiconductor device to a position on the surface of the semiconductor device and laterally and / or laterally offset from the bond pad. Patterning the mask layer to have openings, depositing at least one layer of conductive metal material into the opening, and removing the mask material such that the remaining conductive metal material forms a free standing spring contact element. A semiconductor device. 제21항에 있어서, 각각의 스프링 접촉 요소는 상기 기부 단부와 연속하는 꼬리부를 갖고,The device of claim 21, wherein each spring contact element has a tail continuous with the base end, 상기 스프링 접촉 요소의 꼬리부는 경로 형성을 실행하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.And the tail portion of the spring contact element performs path formation. 반도체 웨이퍼에 있어서,In a semiconductor wafer, 그 위에 내재하는 다수의 반도체 장치와,A plurality of semiconductor devices inherent thereon, 상기 반도체 웨이퍼 상에 내재하는 상기 반도체 장치 상에 직접 제조된 다수의 스프링 접촉 요소로 구성되고,A plurality of spring contact elements fabricated directly on the semiconductor device inherent on the semiconductor wafer, 상기 반도체 웨이퍼 상에 내재하는 반도체 장치는 반도체 웨이퍼로부터 단일화되기 전에 번인 및 시험용으로 준비되고,The semiconductor device inherent on the semiconductor wafer is prepared for burn-in and testing before being unified from the semiconductor wafer, 상기 스프링 접촉 요소들은 반도체 웨이퍼의 표면 상에 마스크 재료의 적어도 하나의 층을 도포시키고, 상기 반도체 웨이퍼 상에 내재하는 상기 반도체 장치 상의 본드 패드로부터 상기 반도체 웨이퍼의 표면 위에 있고 상기 본드 패드로부터 측방으로 및/또는 횡방향으로 오프셋된 위치까지 연장하는 개구들을 갖도록 마스크층을 패턴화시키고, 상기 개구 내로 도전성 금속 재료의 적어도 하나의 층을 증착시키고, 잔존하는 도전성 금속 재료가 자유 직립 스프링 접촉 요소를 형성하도록 상기 마스크 재료를 제거함으로써 제작되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼.The spring contact elements apply at least one layer of mask material on the surface of the semiconductor wafer, and are laterally from the bond pad and on the surface of the semiconductor wafer from bond pads on the semiconductor device inherent on the semiconductor wafer; Pattern the mask layer to have openings extending to a laterally offset position, depositing at least one layer of conductive metal material into the opening, and allowing the remaining conductive metal material to form a free standing spring contact element. A semiconductor wafer produced by removing the mask material.
KR1019980700350A 1996-05-17 1997-05-15 Spring contact elements KR100312872B1 (en)

Applications Claiming Priority (29)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US518996P 1996-05-17 1996-05-17
US60/005,189 1996-05-17
PCT/US1996/008107 WO1996037332A1 (en) 1995-05-26 1996-05-24 Fabricating interconnects and tips using sacrificial substrates
WOPCT/US96/08107 1996-05-24
US2086996P 1996-06-27 1996-06-27
US60/020,869 1996-06-27
US2440596P 1996-08-22 1996-08-22
US60/024,405 1996-08-22
US2455596P 1996-08-26 1996-08-26
US60/024,555 1996-08-26
US3069796P 1996-11-13 1996-11-13
US60/030,697 1996-11-13
US3266696P 1996-12-13 1996-12-13
US60/032,666 1996-12-13
US3405396P 1996-12-31 1996-12-31
US60/034,053 1996-12-31
US08/784,862 1997-01-15
US08/784,862 US6064213A (en) 1993-11-16 1997-01-15 Wafer-level burn-in and test
US8/784,862 1997-01-15
US08/788,740 1997-01-24
US8/788,740 1997-01-24
US08/788,740 US5994152A (en) 1996-02-21 1997-01-24 Fabricating interconnects and tips using sacrificial substrates
US08/802,054 US6482013B2 (en) 1993-11-16 1997-02-18 Microelectronic spring contact element and electronic component having a plurality of spring contact elements
US08/802,054 1997-02-18
US81946497A 1997-03-17 1997-03-17
US08/819,464 1997-03-17
US08/852,152 1997-05-06
US08/852,152 US6184053B1 (en) 1993-11-16 1997-05-06 Method of making microelectronic spring contact elements
PCT/US1997/008634 WO1997043654A1 (en) 1996-05-17 1997-05-15 Microelectronic spring contact elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990029047A KR19990029047A (en) 1999-04-15
KR100312872B1 true KR100312872B1 (en) 2001-12-12

Family

ID=32931796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980700350A KR100312872B1 (en) 1996-05-17 1997-05-15 Spring contact elements

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100312872B1 (en)
DE (2) DE69723976T2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100825266B1 (en) * 2008-02-15 2008-04-25 주식회사 파이컴 Micro probe structure
DE102010054782A1 (en) 2010-12-16 2012-06-21 Epcos Ag Housing electrical component

Also Published As

Publication number Publication date
DE69730395T2 (en) 2005-09-01
DE69723976D1 (en) 2003-09-11
KR19990029047A (en) 1999-04-15
DE69730395D1 (en) 2004-09-30
DE69723976T2 (en) 2004-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0839323B1 (en) Microelectronic spring contact elements
US6184053B1 (en) Method of making microelectronic spring contact elements
US6727580B1 (en) Microelectronic spring contact elements
US7621044B2 (en) Method of manufacturing a resilient contact
US7330039B2 (en) Method for making a socket to perform testing on integrated circuits
US6215196B1 (en) Electronic component with terminals and spring contact elements extending from areas which are remote from the terminals
KR100252457B1 (en) Cantilever beams and manufacturing method of interconnects factor using sacrificial substrates
EP1092338B1 (en) Assembly of an electronic component with spring packaging
EP1523229B1 (en) Semiconductor exercising apparatus, test socket apparatus and method of making thereof
US6043563A (en) Electronic components with terminals and spring contact elements extending from areas which are remote from the terminals
US6807734B2 (en) Microelectronic contact structures, and methods of making same
KR100278093B1 (en) Method of Mounting Resilient Contact Structures to Semiconductor Devices
KR100366746B1 (en) Assembly of two electronic devices
US20010054907A1 (en) High density cantilevered probe for electronic devices
KR20070010205A (en) Lithographic contact elements
JP2004336062A (en) Contact carrier (tile) for stationing spring contact to larger substrate
US7579269B2 (en) Microelectronic spring contact elements
KR100312872B1 (en) Spring contact elements
JPH11504725A (en) Microelectronic spring contact parts
JP4188546B2 (en) Microelectronic spring contact parts
EP1468776A2 (en) Microelectronics spring contact elements

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
J204 Request for invalidation trial [patent]
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR INVALIDATION REQUESTED 20041006

Effective date: 20050923

J2X1 Appeal (before the patent court)

Free format text: INVALIDATION

J204 Request for invalidation trial [patent]
J2X2 Appeal (before the supreme court)

Free format text: APPEAL BEFORE THE SUPREME COURT FOR INVALIDATION

J302 Written judgement (patent court)

Free format text: JUDGMENT (PATENT COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20051029

Effective date: 20060907

J303 Written judgement (supreme court)

Free format text: JUDGMENT (SUPREME COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20061003

Effective date: 20080228

J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR INVALIDATION REQUESTED 20080303

Effective date: 20080320

J2X1 Appeal (before the patent court)

Free format text: INVALIDATION

J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR INVALIDATION REQUESTED 20060215

Effective date: 20080723

J2X1 Appeal (before the patent court)

Free format text: INVALIDATION

J302 Written judgement (patent court)

Free format text: JUDGMENT (PATENT COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20080801

Effective date: 20090416

J2X2 Appeal (before the supreme court)

Free format text: APPEAL BEFORE THE SUPREME COURT FOR INVALIDATION

J2X2 Appeal (before the supreme court)

Free format text: APPEAL BEFORE THE SUPREME COURT FOR INVALIDATION

J302 Written judgement (patent court)

Free format text: JUDGMENT (PATENT COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20080522

Effective date: 20090430

EXTG Extinguishment
J303 Written judgement (supreme court)

Free format text: JUDGMENT (SUPREME COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20090601

Effective date: 20091029

J303 Written judgement (supreme court)

Free format text: JUDGMENT (SUPREME COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20090609

Effective date: 20091112