CN101345225B - 电子部件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子部件及其制造方法，两个电子部件在与基板垂直的方向层叠，本发明的电子部件具有用于将以狭小的间距二维排列的端子之间连接的连接器。该电子部件是与具有突起电极的其他电子部件连接的电子部件，具有：基板、在所述基板形成的导电性布线元件及相对所述突起电极进行卡合连接的连接器，该连接器由沉积在所述布线元件上的导电膜构成，并且具有：在从所述布线元件向与所述基板的接合面垂直的方向突出有多个部位的脚部，从所述脚部的各突出端向所述脚部的内侧突出的阻挡面，从所述阻挡面的各突出端向所述脚部的外侧后退，同时，在从所述脚部的基端朝向突出端的方向上延伸的导向面。

Description

电子部件及其制造方法
技术领域
本发明涉及电子部件及其制造方法，特别涉及微连接器。
背景技术
现在公知一种微连接器，用于将在两个电子部件上分别以狭小的间距排列的端子之间连接。如果利用微连接器，就不需要各向异性导电膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)或焊料，在常温下可以将以狭小的间距排列的端子之间连接。在专利文献1～5中公开的微连接器构成为具有连接时所需弹性的梁，与基板的接合面平行地延伸。另外，专利文献6公开了利用印刷技术制造由导电橡胶构成的微连接器的技术。
专利文献1：日本特开平10-189168号公报
专利文献2：日本特开2006-40737号公报
专利文献3：日本特开2003-45576号公报
专利文献4：日本特开2002-246117号公报
专利文献5：日本特开2001-3320144号公报
专利文献6：日本特开平5-1520103号公报
但是，如在专利文献2～5中公开一样，当构成为梁在与基板的接合面平行的方向上直线延伸的微连接器的情况下，存在这样的问题：虽在与梁的轴垂直的方向能够以狭小的间距排列微连接器，但是在与梁的轴平行的方向不能以狭小的间距排列微连接器，并且在与基板垂直的方向也不能层叠并结合两个电子部件。
另外，如在专利文献1中公开一样，对于微连接器的梁被弯曲为C状的微连接器，虽然与在专利文献2～5中公开的微连接器相比，能够以狭小的间距二维排列，并且可以在与基板的接合面垂直的方向上层叠并结合两个电子部件，但是存在这样的问题：用于在基板上形成在和基板的接合面平行的方向上延伸的梁的制造工序复杂，以及为引入磁铁而进行的微连接器的微细化变得困难。
另外，在专利文献6中公开的微连接器，存在这样的问题：由于印刷导电橡胶，因此微细化困难，并且耐久性低。
发明内容
本发明是鉴于这些问题而作出的，其目的在于提供一种具有用于将以狭小的间距二维排列的端子之间连接的连接器的电子部件，两个电子部件在与基板垂直的方向上层叠。
(1)为达到上述目的的电子部件是与具有突起电极的其他电子部件连接的电子部件，具有：基板、在所述基板形成的导电性布线元件及相对所述突起电极卡合连接的连接器，该连接器由沉积在所述布线元件上的导电膜构成，并且具有：从所述布线元件向与所述基板的接合面垂直的方向突出有多个部位的脚部，从所述脚部的各突出端向所述脚部的内侧突出的阻挡面，从所述阻挡面的各突出端向所述脚部的外侧后退，并且，在从所述脚部的基端朝向突出端的方向上延伸的导向面。
本发明的电子部件具有一个以上的、与其他电子部件的突起电极进行卡合连接的连接器。由于该连接器由沉积在布线元件表面的导电膜构成，因此利用光刻技术，以狭小的间距同时可以形成多个。突起电极与导向面滑接，同时，将脚部的突出端撑开并插入到连接器中。于是，通过脚部或导向面夹持突起电极并与突起电极接触，在突起电极和连接器导通的状态下，在本发明的电子部件上连接其他电子部件。即，本发明的电子部件和其他电子部件，经由本发明的电子部件具有的连接器，能够在与基板垂直的方向上层叠并将端子之间连接。另外，在连接器的脚部形成有多个从布线元件向与基板的接合面垂直的方向突出的部位，通过这样的突出部位，确保卡合连接所需要的弹性。因而，卡合连接于突起电极的连接器，能够以比现有的间距更狭小的间距二维排列。从脚部的多个突出端向脚部的内侧，即，由于阻挡面从脚部的突出端向突起电极突出，因此可以通过根据连接器的形状设计突起电极，来调整用于分解卡合连接的连接器和突起电极的力。即，本发明的电子部件不需要各向异性导电膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)或焊料，在与基板垂直的方向，结合具有规定形状的突起电极的其他电子部件，同时，在常温下可以实现两个电子部件的狭小间距的端子之间的连接。
(2)为达到上述目的的电子部件是与具有形成有通孔的电极的其他电子部件连接的电子部件，具有：基板、在所述基板形成的导电性布线元件及相对所述通孔卡合连接的连接器，该连接器由沉积在所述布线元件上的导电膜构成，并且具有：从所述布线元件向与所述基板的接合面垂直的方向突出有多个部位的脚部，从所述脚部的各突出端向所述脚部的外侧突出的阻挡面，从所述阻挡面的各突出端向所述脚部的内侧后退，同时，在从所述脚部的基端朝向突出端的方向上延伸的导向面。
在本发明的电子部件具有一个以上的、与其他电子部件的电极的通孔进行卡合连接的连接器。由于该连接器由沉积在布线元件表面的导电膜构成，因此利用光刻技术，以狭小的间距同时可以形成多个。连接器在导向面与电极的通孔侧面滑接，同时，通过电极的通孔的边缘，使脚部缩小而插入电极的通孔。于是，通过连接器的脚部或者导向面，与电极的通孔的侧面接触，在电极和连接器导通的状态下，在本发明的电子部件上连接其他电子部件。即，本发明的电子部件和其他电子部件，经由本发明的电子部件具有的连接器，能够在与基板垂直的方向上层叠并将端子之间连接。另外，在连接器的脚部形成有多个从布线元件向与基板的接合面垂直的方向突出的部位，通过这样的突出部位，确保卡合连接所需要的弹性。因而，卡合连接于突起电极的连接器，能够以比现有的间距更狭小的间距二维排列。从脚部的多个突出端向脚部的外侧，即，由于阻挡面从脚部的突出端向电极的通孔的侧面突出，因此可以通过根据连接器的形状设计电极的通孔，来调整用于分解卡合连接的连接器和电极的力。即，本发明的电子部件不需要各向异性导电膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)或焊料，在与基板垂直的方向，结合包括具有规定形状通孔的电极的其他电子部件，同时，在常温下可以实现两个电子部件的狭小间距的端子之间的连接。
(3)为达到上述目的的电子部件的制造方法，包括：在基板的接合面上形成第一牺牲膜，该第一牺牲膜具有露出所述基板的布线元件的开口；在不填充所述开口的程度内，将第一导电膜沉积在所述第一牺牲膜和所述布线元件的表面；在所述第一导电膜上形成填充所述开口内侧的第二牺牲膜；在所述第一导电膜露出、并且所述第二牺牲膜部分残留在所述开口内侧的底部的程度内，除去所述第二牺牲膜的表层；在残留与所述开口对应的凹部的程度内，将第二导电膜沉积在因除去所述第二牺牲膜的表层而露出的所述第一导电膜的表面；在所述开口的外侧所述第一牺牲膜露出、在所述开口的内侧所述第二牺牲膜露出，并且所述第一导电膜和所述第二导电膜残留在所述开口的侧面上的程度内，利用各向异性蚀刻或离子研磨，除去所述第一导电膜的表层和所述第二导电膜的表层；除去所述第一牺牲膜和所述第二牺牲膜。
根据本发明，在底面由布线元件的表面构成、侧面由第一牺牲膜的开口侧面构成的凹部的整个表面上形成第一导电膜。通过沉积在第一导电膜上形成的第二牺牲膜然后除去其表层，仅在第一牺牲膜的开口的下部残留该第二牺牲膜。在这种状态下，在对应于第一牺牲膜的开口的凹部残留的程度内，第二导电膜沉积在第一导电膜的表面。如果在第二导电膜沉积之后，利用各向异性蚀刻或离子研磨，除去第一导电膜的表层和第二导电膜的表层，则能够以所谓侧隔离片(サイドスペ一サ)的形状形成第二导电膜。其原因是：由于在第二导电膜的表面残留有对应于第一牺牲膜的开口的凹部，因此在第一牺牲膜的开口内侧，利用各向异性蚀刻或离子研磨，除去第一导电膜和第二导电膜的表层，使得从第一牺牲膜的开口侧面看的膜厚度，随着从布线元件远离而变薄。此时，在第一牺牲膜的开口内侧，形成于第一导电膜和第二导电膜的斜面，构成用于把突起电极插入连接器的导向面。如果除去残留在第一牺牲膜的通孔内侧的第二牺牲膜，则露出与第二牺牲膜接触的第二导电膜的下表面。这样露出的第二导电膜的下表面，构成将突起电极束缚在连接器的阻挡面。另外，在第一牺牲膜的开口内侧，如果除去第一牺牲膜和第二牺牲膜，则形成在第一牺牲膜和第二牺牲膜之间的第一导电膜，以从布线元件向与基板的接合面垂直的方向突出的形状残留。因而，根据本发明，可以制造出这样的电子部件，其具有与其他电子部件所具有的规定形状的突起电极卡合连接的连接器，不需要ACF或焊料，在与基板垂直的方向结合其他电子部件，并且在常温下，将具有狭小间距的端子之间连接。
(4)为达到上述目的的电子部件的制造方法，包括：在基板的接合面上形成第一牺牲膜，该第一牺牲膜具有露出所述基板的布线元件的开口；在不填充所述开口的程度内，将第一导电膜沉积在所述第一牺牲膜和所述布线元件的表面；在所述第一牺牲膜和所述第一导电膜上形成填充所述开口内侧的第二牺牲膜；在所述第一牺牲膜露出、并且所述开口内侧残留所述第一导电膜和所述第二牺牲膜的程度内，通过磨削或研磨中的至少一种手段，对所述第一导电膜和所述第二牺牲膜的表面进行平坦化处理；通过除去所述第一牺牲膜的表层，使平坦化的所述第一导电膜和所述第二导电膜从所述第一牺牲膜的表面突出；在所述第一牺牲膜、所述第一导电膜及所述第二牺牲膜的表面沉积第二导电膜；仅在由所述第一牺牲膜的表面和所述第一导电膜的表面构成的凹部残留有第二导电膜的程度内，利用各向异性蚀刻除去所述第二导电膜的表层；除去所述第一牺牲膜和所述第二牺牲膜。
根据本发明，底面由布线元件的表面构成、侧面由第一牺牲膜的开口侧面构成的凹部，由第一导电膜和第二牺牲膜来填充。如果对第一导电膜和第二牺牲膜的表面进行平坦化，直至第一导电膜露出，然后除去第一牺牲膜的表面，则从第一牺牲膜的表面突出第一导电膜和第二牺牲膜。在这种状态下，如果在第一牺牲膜、第一导电膜及第二牺牲膜的表面沉积第二导电膜之后，利用各向异性蚀刻除去第二导电膜的表面，则可以使第二导电膜仅残留在由从第一牺牲膜的表面突出的第一导电膜的表面和第一牺牲膜的表面构成的凹部中。这样，如果对第二导电膜进行各向异性蚀刻，则残留的第二导电膜的从第一导电膜的表面看的膜厚度，随着从基板的接合面远离成为薄形状。此时，在第二导电膜形成的斜面，构成用于将根据本发明制造的电子部件的连接器插入电极的通孔的导向面。通过除去第一牺牲膜而露出的第二导电膜的下表面，构成将其他电子部件的、具有规定形状的通孔的电极束缚在根据本发明制造的电子部件的连接器上的阻挡面。另外，在第一牺牲膜的开口内侧，如果除去第一牺牲膜和第二牺牲膜，则形成在第一牺牲膜和第二牺牲膜之间的第一导电膜，以从布线元件向与基板的接合面垂直的方向突出的形状残留。因而，根据本发明，可以制造出这样的电子部件，其具有与其他电子部件所具有的规定形状的突起电极卡合连接的连接器，不需要ACF或焊料，在与基板垂直的方向结合其他电子部件，并且在常温下，将具有狭小的间距的端子之间连接。
(5)为达到上述目的的电子部件的制造方法，包括：利用各向异性蚀刻，在从所述第一导电膜和所述第二导电膜的所述布线元件，向垂直于所述基板的接合面的方向突出的部分形成狭缝。
如果利用蚀刻，在从第一导电膜和第二导电膜的布线元件，向与基板垂直的方向突出的部分形成狭缝，则第一导电膜和第二导电膜构成从布线元件向与基板的接合面垂直的方向延伸的多个部位。这样的部位，在相互接近的情况下，或者在相互分离的情况下均可以变形。因而，即使对应于根据本发明制造的电子部件的连接器的电极具有不能变形的形状，根据本发明制造的电子部件的连接器，也可以卡合连接所述电极。
(6)为达到上述目的的电子部件的制造方法，包括：在基板上形成第一牺牲膜，该第一牺牲膜具有露出所述基板的布线元件的第一开口；在所述布线元件和第一牺牲膜上形成第二牺牲膜，该第二牺牲膜在每个所述第一开口内具有多个第二开口，该第二开口露出所述布线元件的一部分和所述第一牺牲膜的所述第一开口的缘部的；在各所述第二开口的内侧，所述布线元件和所述第一牺牲膜的表面，在从所述第一开口溢出的程度内，沉积导电膜；在所述第一开口的外侧，除去所述第二牺牲膜的至少与所述导电膜接合的接合部；利用离子研磨使所述导电膜尖锐；除去所述第二牺牲膜的残部和所述第一牺牲膜。
根据本发明，在第一牺牲膜的第一开口由第一牺牲膜分割的状态下，导电膜沉积在位于第一开口内侧的布线元件和位于第一开口外侧并位于第二开口内侧的第一牺牲膜的表面。如果除去与第二牺牲膜的导电膜接合的接合部，则显现导电膜的角部。在这种状态下，如果从第一牺牲膜突出的导电膜被离子研磨，由于导电膜的角部斜向被蚀刻，因此导电膜被尖锐化。通过尖锐化形成于导电膜的斜面，构成用于将根据本发明制造的电子部件的连接器插入其他电子部件的、规定形状的电极的通孔的导向面。通过除去第一牺牲膜而露出的导电膜的下表面，在根据本发明制造的电子部件的连接器，构成束缚其他电子部件的、具有规定形状的通孔的电极的阻挡面。另外，在第一牺牲膜的开口内侧，如果除去第一牺牲膜和第二牺牲膜，则在第一牺牲膜和第二牺牲膜之间形成的第一导电膜中，从布线元件向与基板的接合面垂直的方向突出的部位显现在阻挡面的下方。因而，根据本发明，可以制造出这样的电子部件，其具有与其他电子部件所具有的规定形状的突起电极卡合连接的连接器，不需要ACF或焊料，在与基板垂直的方向结合其他电子部件，并且在常温下，将具有狭小间距的端子之间连接。
另外，在所有的记载中，只要不存在技术性的阻碍因素，“在～上”是指“不存在中间物地处于～上”以及“存在中间物地处于～上”的两种情况。另外，在所有的记载中所记载的动作的顺序，只要不存在技术性的阻碍因素，就不限于所述顺序，也可以同时实行，也可以按照所述顺序的相反顺序实行，也可以不按照连续的顺序实行。
附图说明
图(1A)是本发明的实施方式的剖面图，图(1B)是本发明的实施方式的平面图，图(1C)是本发明的实施方式的模式图；
图(2A)是本发明的实施方式的剖面图，图(2B)是本发明的实施方式的平面图；
图(3A)是本发明的实施方式的剖面图，图(3B)是本发明的实施方式的平面图；
图(4A)是本发明的实施方式的剖面图，图(4B)是本发明的实施方式的平面图；
图5是本发明的实施方式的剖面图；
图6是本发明的实施方式的剖面图；
图7是本发明的实施方式的剖面图；
图8是本发明的实施方式的剖面图；
图9是本发明的实施方式的剖面图；
图10是本发明的实施方式的剖面图；
图11是本发明的实施方式的剖面图；
图12是本发明的实施方式的剖面图；
图(13A)是本发明的实施方式的剖面图，图(13B)是本发明的实施方式的平面图；
图14是本发明的实施方式的剖面图；
图15是本发明的实施方式的剖面图；
图16是本发明的实施方式的剖面图；
图17是本发明的实施方式的剖面图；
图18是本发明的实施方式的剖面图；
图19是本发明的实施方式的剖面图；
图20是本发明的实施方式的剖面图；
图21是本发明的实施方式的剖面图；
图(22A)是本发明的实施方式的剖面图，图(22B)是本发明的实施方式的平面图；
图(23A)是本发明的实施方式的剖面图，图(23B)是本发明的实施方式的平面图；
图24是本发明的实施方式的剖面图；
图25是本发明的实施方式的剖面图；
图26是本发明的实施方式的剖面图。
附图标记说明
1：电子部件，2：其他电子部件，3：电子部件，4：电子部件，5：其他电子部件，6：电子部件，7 其他电子部件，10：基板，10a：接合面，11：籽晶层，12：导电膜，13：第一牺牲膜，13a：开口，14：籽晶层，15：第一导电膜，16：第二牺牲膜，17：第二导电膜，17a：凹部，18：光刻胶膜，18a：开口，19：定位记号，20：突起电极，25：籽晶层，26：导电膜，28：牺牲膜，29：牺牲膜，29a：开口，30：导电膜，100：连接器，101：脚部，102：表面布线，103：阻挡面，104：导向面，105：导向面，106：导向面，107：阻挡面，108：导向面，110：连接器，120：连接器，130：连接器，200：布线元件，201：突起电极，202：基板，202a：接合面，205：导电膜，205a：通孔大径部，206：导电膜，206a：通孔小径部，207：电极，208：基板，208a：接合面。
具体实施方式
下面，参照附图并按照以下顺序说明本发明的实施方式。另外，在各图中对应的构成要素附上相同的附图标记，省略重复的说明。
1.电子部件的第一实施方式
2.电子部件的第二实施方式
3.电子部件的第三实施方式
4.电子部件的第四实施方式
5.电子部件的制造方法的第一实施方式
6.电子部件的制造方法的第二实施方式
7.电子部件的制造方法的第三实施方式
8.电子部件的制造方法的第四实施方式
9.其他实施方式
1.电子部件的第一实施方式
图1A表示本发明的第一实施方式的电子部件1和与其连接的其他电子部件2的结合状态的剖面图，图1B是表示电子部件1的平面图。图1A表示图1B的1A线剖面。
电子部件1
电子部件1具有形成有导电性布线元件的表面布线102的基板10和从基板10的接合面10a向垂直方向突出的多个连接器100。接合面10a是组装有其他电子部件2的基板10的表面。
电子部件1的连接器100是与其他电子部件2所具有的突起电极201的卡合连接的所谓微连接器，具有脚部101、阻挡面103及导向面104。连接器100由沉积在表面布线102上的导电膜构成。
脚部101的基端接合在表面布线102，并在与基板10的接合面10a垂直的方向突出有多个部位。即，脚部101具有将靠近于表面布线102的接合面的一端作为固定端的多个悬臂梁，并且各突出端在相互远离的方向以及相互接近的方向可以弹性变形。
阻挡面103从脚部101的突出端向脚部101的内侧突出，并且面向脚部101的基端侧。在连接器100结合有突起电极201的状态下，阻挡面103在从脚部101的突出端向突起电极201的中心轴突出的方向上延伸，并且面对突起电极201的前端侧。
导向面104是从各阻挡面103的突出端向脚部101的外侧后退，同时，在从脚部101的基端向突出端的方向上延伸的斜面。换言之，导向面104是从连接器100的突出端向由脚部101的突出端包围的间隙凹陷的斜面。
其他电子部件2
其他电子部件2的突起电极201，从电子部件2的布线元件200向与基板202的接合面202a垂直的方向延伸。突起电极201的突出端面从内侧向外侧往基板202侧下陷。突起电极201的突出端面是与连接器100的导向面104滑接的斜面。由于突起电极201的突出端面具有这种形状，因此突起电极201容易插入连接器100。突起电极201的侧面从突起电极201的突出端向基端往外侧突出，继而朝向基端而往内侧逐渐凹陷。由于突起电极201的侧面具有这种形状，因此如果突起电极201和连接器100卡合连接，则只要不施加特定的力，两者就不会被分离。用于分离卡合连接的连接器100和突起电极201所需要的力，由连接器100的阻挡面103的倾斜角θ(参照图1C)、与突起电极201的侧面的、与阻挡面103滑接的部分的倾角γ及脚部101刚性等确定。具有这种形状的突起电极201，通过例如利用各向同性蚀刻，在牺牲膜形成半球状的凹部，并利用各向异性蚀刻形成从该凹部底露出布线元件200的通孔之后，从布线元件200各向同性地生长导电膜来制造。
使用方法
如前所述，连接器100的脚部101向与电子部件1的基板10的接合面10a垂直的方向延伸，在连接器100的突出端面形成有向脚部101包围的间隙凹陷的导向面104。因此，当在脚部101包围的间隙插入突起电极201时，突起电极201的突出端面挤入导向面104而扩大脚部101之间的间隙。如果导向面104和突起电极201的侧面之间的接触部位，越过突起电极201的侧面的顶点而靠近突起电极201的基端，则由连接器100的阻挡面103，将突起电极201束缚。即，通过相对于脚部101包围的间隙，将突起电极201向与基板10的接合面10a垂直的方向压入，使连接器100和突起电极201卡合连接。其结果，通过使连接器100夹持突起电极201并与突起电极201接触，在突起电极201和连接器100导通的状态下，电子部件1和其他电子部件2结合。因而，电子部件1和其他电子部件2可以层叠并连接。这样，通过使用连接器100，能够以常温下的机械操作，将电子部件1和其他电子部件2层叠并结合。
另外，虽然和连接器100的大小也有关系，但是一般仅用连接器100得到的电子部件1和其他电子部件2的结合强度弱。因而，电子部件1和其他电子部件2的结合，优选借助夹子或胶带等可分离的部件进行机械性加固，或者在电子部件1的基板10和其他电子部件2的基板202之间填充接合材料。作为接合材料，若采用热塑性树脂，则容易被分离。另外，优选采用所述接合材料，或者将Au，Pt，Pd等贵金属形成在连接器100表面，提高连接器100的耐蚀性。
由于从脚部101的突出端向脚部101的内侧，即从脚部101的突出端向突起电极201突出有阻挡面103，因此卡合连接的连接器100和突起电极201，根据突起电极201的侧面形状的设计可以分离。即，能够设计成通过连接器100其自身的结合力、或者通过将电子部件1和其他电子部件2机械结合的夹子等的结合力而结合的电子部件1和其他电子部件2可以分离。因而，和焊料接合或ACF接合的情况不同，根据本实施方式，在不破坏电子部件1，2的情况下，可以交换电子部件1，2，或者再利用电子部件1，2。
2.电子部件的第二实施方式
图2A是表示本发明的第二实施方式的电子部件3和与该电子部件3连接的其他电子部件2之间的结合状态的剖面图，图2B是表示电子部件3的平面图。图2A表示图2B的2A线剖面图
在电子部件3中，连接器110的导向面105是与基板10的接合面10a大致成为45度的倾斜面，在这一点上，电子部件3与第一实施方式中的电子部件2不同。即，对于与突起电极对应的连接器，只要导向面为从阻挡面的各突出端向脚部101的外侧后退，同时，在从脚部101的基端向突出端的方向上延伸的形状，就可以采用任何的形状。
3.电子部件的第三实施方式
图3A是表示本发明的第三实施方式的电子部件4和与该其连接的其他电子部件5之间的结合状态的剖面图，图3B是表示电子部件4和其他电子部件5之间的结合状态的平面图。图3A表示图3B的3A线剖面。
电子部件4
电子部件4的连接器120是与其他电子部件5所具有的电极207卡合连接的所谓的微连接器，具有脚部101、阻挡面107及导向面106。连接器120由沉积在表面布线102上的导电膜构成。
阻挡面107从脚部101的突出端向脚部101的外侧突出，并面向脚部101的基端侧。在连接器120结合有电极207的状态下，阻挡面107在从脚部101的突出端向电极207的通孔大径部205a的侧面突出的方向上延伸，并具有面向电极207的通孔小径部206a的形状。
导向面106是从各阻挡面107的突出端向脚部101的内侧后退，同时，在从脚部101的基端向突出端的方向上延伸的斜面。换言之，导向面106是从连接器120的突出端向脚部101的外侧凹陷的斜面。
其他电子部件5
其他电子部件5的电极207具有由通孔小径部206a和通孔大径部205a构成的通孔，其中通孔大径部205a将通孔小径部206a的轮廓包含在内。即，电极207具有一端的开口比另一端开口狭窄的通孔。由于电极207的通孔具有这种形状，因此，如果电极207和连接器120卡合连接，则只要没有特定施加的力，两者就不会被分离。这种形状的电极207，通过在绝缘性基板208形成通孔之后，利用光刻胶掩模和化学电镀，在基板208形成规定形状的导电膜205，同时形成通孔大径部205a，在用牺牲膜填充通孔大径部205a的状态下形成导电膜206，而且采用光刻胶掩模的蚀刻形成通孔小径部206a来制造。
使用方法
如前所述，在连接器120的脚部101形成有向与电子部件4的基板10的接合面10a垂直的方向延伸的多个部位，在连接器120的突出端面形成有向脚部101的外侧凹陷的导向面106。因此，当从通孔小径部206a向电极207的通孔插入连接器120时，通孔小径部206a的侧面按压导向面106，脚部101之间的间隙变得狭窄。如果导向面106穿过电极207的通孔小径部206a，由于阻挡面107与构成电极207的导电膜206相对，因此连接器120由导电膜206束缚。即，通过相对于电极207的通孔，将连接器120向与基板208的接合面208a垂直的方向压入，使连接器120和电极207卡合连接。其结果，通过连接器120撑开电极207的通孔而与电极207的通孔的侧面接触，在电极207和连接器120导通的状态下，电子部件4和其他电子部件5结合。因而，电子部件4和其他电子部件5可以层叠并连接。这样，通过采用连接器120，能够以常温下的机械性操作，将电子部件4和其他电子部件5层叠并结合。
形成有通孔小径部206a的导电膜206向基板208的通孔内侧突出。因而，卡合连接的连接器120和电极207，根据导电膜206形状的设计可以分离。即，能够设计成通过连接器207自身的结合力、或者通过将电子部件4和其他电子部件5机械结合的夹子等的结合力而结合的电子部件4和其他电子部件5可以分离。例如，通过使通孔小径部206a的轮廓为非圆形而是齿形，导电膜206的向基板208的通孔内侧突出的部分可以弹性变形。其结果，与焊料接合或ACF接合的情况不同，在不破坏电子部件4，5双方或一方的情况下，可以交换电子部件4，5，或者再利用电子部件4，5。
4.电子部件的第四实施方式
图4A是表示本发明的第三实施方式的电子部件6和与其连接的其他电子部件7之间的结合状态的剖面图，图4B是表示电子部件6和其他电子部件7之间结合状态的平面图。图4A表示图4B的4A线剖面。
在电子部件6中，连接器130的导向面108是与基板10的接合面10a大致成为45度的倾斜面，在这一点上，电子部件6与第三实施方式中的电子部件5不同。即，对于与具有通孔的电极对应的连接器，只要导向面为从阻挡面的各突出端向脚部101的内侧后退，同时，在从脚部101的基端面向突出端的方向上延伸的形状，就可以采用任何的形状。
另外，在电子部件6中，脚部101由个别独立地接合在表面布线102的4个部位形成。即，脚部101可以由一体的沉积膜构成，也可以由相互分割的沉积膜的部分构成。
5.电子部件的制造方法的第一实施方式
图5至图13是表示图1A和图1B示出的电子部件1的制造方法的图，除图13B之外的图表示与图1B的1A线剖面对应的剖面。
首先，如图5所示，将构成表面布线的籽晶层11形成在基板10的整个表面，然后形成导电膜12，再蚀刻为规定形状。基板10材料可以采用玻璃、陶瓷、树脂等绝缘性薄片。籽晶层11通过喷射Cu，Ni合金等金属，或者涂布导电糊，或者喷上导电油墨而形成。导电膜12材料可以采用Cu，Ni合金等金属。为形成导电膜12，采用电镀、化学电镀及脉动式电镀等。在导电膜12的蚀刻中采用光刻胶掩模。
其次，如图6所示，通过将导电膜12用于保护膜的Ar离子研磨，除去籽晶层11的无用部分。其结果，形成由籽晶层11和导电膜12构成的表面布线102。
接着，如图7所示，在基板10上形成第一牺牲膜13，其具有使表面布线102露出的开口13a。第一牺牲膜13通过例如利用等离子CVD形成SiO2膜来形成。开口13a通过利用光刻胶掩模的反应性离子蚀刻等各向异性蚀刻来形成。第一牺牲膜13的厚度，根据从基板10的接合面10a看的连接器100的高度而设定。
接着，如图8所示，在不填充开口13a的程度内，将由导电膜15及其籽晶层14构成的第一导电膜，沉积在从表面布线102的表面的开口13a露出的部分和第一牺牲膜13的表面，然后在第一导电膜上形成填充开口13a的第二牺牲膜16。虽然导电膜15和籽晶层14的材料的组合优选W和TiN，但是导电膜15也可以采用TaN，TiN，WSi，Cu等，籽晶层14也可以采用其他合金。籽晶层14通过在表面布线102的表面和第一牺牲膜13的表面进行喷射来形成膜。导电膜15通过CVD在籽晶层14的表面形成。利用电镀、化学电镀、脉动式电镀等将Cu，Sn，Zn，Pb等成膜来形成第二牺牲膜16。
接着，如图9所示，在构成第一导电膜的上层的导电膜15露出，同时，第二牺牲膜16的一部分残留在开口13a的内侧的底部的程度内，除去第二牺牲膜16的表层。例如，利用Cu蚀刻剂各向同性地蚀刻由Cu构成的第二牺牲膜16。
接着，如图10所示，在构成第一导电膜的上层的导电膜15的表面，将第二导电膜17沉积到其厚度为与开口13a对应的凹部17a残留的程度。虽然第二导电膜17优选利用CVD将W成膜来形成，但是代替W也可以采用NiFe、NiMo、NiW、NiMn、NiP等镍合金，TiN，TaN，WSi，Cu，Ni，Cu合金等，也可以利用电镀、化学电镀及脉动式电镀等形成第二导电膜17。
接着，如图11所示，利用各向异性蚀刻除去构成第一导电膜的导电膜15和籽晶层14的表层及第二导电膜17的表层。此时，将蚀刻的终止控制为：在开口13a的外侧露出第一牺牲膜13，在开口13a的内侧露出第二牺牲膜16，同时，在开口13a的侧面上第二导电膜17以所谓侧隔离片的状态残留。其结果，与第二导电膜17的凹部17a的缘部的曲面对应的曲面，显现在籽晶层14、导电膜15及第二导电膜17的端面，并且形成由这些端面构成的导向面104。在各向异性蚀刻中，采用例如将SF6气体作为反应气体的反应性蚀刻。
接着，除去第一牺牲膜13和第二牺牲膜16。其结果，如图12所示，显现由从表面布线102突出的有底筒状的脚部101、和第二导电膜17的下表面构成的阻挡面103。为除去第二牺牲膜16，例如使用Cu蚀刻剂，为除去由SiO2构成的第一牺牲膜13，例如采用将CF4作为反应气体的反应性离子蚀刻。
接着，如图13所示，形成厚度为淹没脚部101的光刻胶膜18，在光刻胶膜18，利用光刻形成横断成为脚部101的环状部分的第一导电膜和第二导电膜17的开口18a。此时，可以通过利用在导电膜12的蚀刻时形成的定位记号19，将光刻胶膜18相对于表面布线102正确地定位而曝光。虽然希望每一个连接器形成有一个以上的开口18a，但是优选使开口18a形成为能够将脚部101的环状部分等分割为两个以上。
最后，通过将光刻胶膜18用于掩模的各向异性蚀刻，在构成第一导电膜的籽晶层14、导电膜15及第二导电膜17的环状部分形成狭缝。各向异性蚀刻采用例如SF6气体。其结果，在脚部101形成向与基板10的接合面垂直的方向突出的多个部位。然后，如果除去光刻胶膜，则完成图1A和图1B中表示的连接器100。
根据以上说明的制造方法，由于利用光刻技术等薄膜处理技术，因此在基板10上可以同时形成以狭小的间距排列的多个微小的连接器100。
6.电子部件的制造方法的第二实施方式
图14至图17是表示图2A和图2B示出的电子部件3的制造方法的图，表示对应于图2B的2A线剖面的剖面。
首先，实施与上述的电子部件1的制造方法相同的图5，图6，图7中表示的工序。
其次，如图14所示，与上述的电子部件1的制造方法同样，形成由导电膜15及其籽晶层14构成的第一导电膜和第二牺牲膜16。但是，第二牺牲膜16的材料采用光刻胶膜、SiO2、SiN等绝缘材料，对于第二牺牲膜16的形成选择与所使用的材料相适应的方法。
接着，如图15所示，除去第二牺牲膜16的表层。
接着，如图16所示，与上述的电子部件1的制造方法同样，在导电膜15表面沉积第二导电膜17。此时，由于第二牺牲膜16由绝缘材料构成，因此第二导电膜17不在第二牺牲膜16表面沉积。
接着，如图17所示，利用离子研磨除去构成第一导电膜的导电膜15及其籽晶层14的表层和第二导电膜17的表层。此时，例如如果向与基板10的接合面10a垂直的方向，对第二导电膜17表面突入Ar离子，则籽晶层14、导电膜15及第二导电膜17的端面相对基板10的接合面10a倾斜为大约45度方向，并且形成由这些端面构成的导向面105。
然后，如果实施与上述的电子部件1的制造方法相同的工序，则完成图2A和图2B中表示的连接器110。
根据以上说明的制造方法，由于利用光刻技术等薄膜处理技术，因此在基板10上可以同时形成以狭小的间距排列的微小的连接器120。
7.电子部件的制造方法的第三实施方式
图18至图21是表示图3A和图3B示出的电子部件4的制造方法的图，表示对应于图3B的3A线剖面的剖面。
首先，和上述的电子部件1的制造方法同样，实施在图5，图6，图7，图8中表示的工序。
其次，如图18所示，利用磨削或研磨(也可以是CMP)中的至少一种手段，除去由导电膜15及其籽晶层14构成的第一导电膜的表层和第二牺牲膜16的表层。此时，将磨削或研磨的终止控制为，第一牺牲膜13露出，同时，在第一牺牲膜13的开口13a的内侧残留第一导电膜和第二牺牲膜16磨削。其结果，第一牺牲膜13、籽晶层14、导电膜15及第二牺牲膜16的表面被平坦化。
接着，如图19所示，通过利用各向异性蚀刻等除去第一牺牲膜13的表层，使第一导电膜和第二牺牲膜16从第一牺牲膜13的表面突出。
接着，如图20所示，在第一牺牲膜13、构成第一导电膜的导电膜15及其籽晶层14及第二牺牲膜16的表面，沉积由导电膜26及其籽晶层25构成的第二导电膜。虽然作为籽晶层25的材料采用TiN，作为导电膜26的材料采用W，对于导电膜26的形成采用CVD，但是代替TiN也可以采用其他合金，代替W也可以采用TiN，TaN等其他高熔点的金属，对于导电膜26的形成也可以采用电镀、化学电镀、脉动式电镀、喷射及蒸镀等。
接着，如图21所示，利用各向异性蚀刻除去由导电膜26及其籽晶层25构成的第二导电膜的表层。此时，在第二导电膜只残留于由第一牺牲膜13的表面和第一导电膜的籽晶层25的表面构成的凹部的程度内，控制各向异性蚀刻的终止点。其结果，图22表示的第二导电膜的表面的突曲面显现在第二导电膜的端面，并且形成由该端面构成的导向面106。另外，从构成第一导电膜的深层的籽晶层14的表面看的残留的第二导电膜的膜厚，随着从基板10的接合面10a远离而变薄。
然后，如果实施与上述的电子部件1的制造方法相同的工序，则完成图3A和图3B所示的连接器120。
根据以上说明的制造方法，由于利用光刻技术等薄膜处理技术，因此在基板10上可以同时形成以狭小的间距排列的微小的连接器120。
8.电子部件的制造方法的第四实施方式
图22A，图23A，图24及图25是表示图4A和图4B示出的电子部件6的制造方法的剖面图，表示对应于图4B的4A线剖面的剖面。图22B和图23B是表示电子部件6的制造方法的平面图。
首先，与上述的电子部件1的制造方法同样，实施在图5，图6，图7中表示的工序。
其次，如图22A和图22B所示，在表面布线102和第一牺牲膜13上形成分割第一牺牲膜13的开口13a的牺牲膜28。牺牲膜28通过例如利用等离子CVD，在表面布线102和第一牺牲膜13上沉积SiNx、与第一牺牲膜13相同的SiO2等，并且利用采用光刻胶掩模的反应性离子研磨，除去无用部分来形成。
接着，如图23A和图23B所示，在第一牺牲膜13上形成牺牲膜29，在开口13a的周围其具有露出第一牺牲膜13的开口29a。其结果，对应每个开口13a具有多个露出表面布线102和第一牺牲膜13的开口13a的缘部的第二开口的第二牺牲膜，由牺牲膜28和牺牲膜29构成。第二开口由牺牲膜29的开口29a、和分割开口13a及开口29a的牺牲膜28形成。牺牲膜29的材料采用光刻胶，开口29a通过曝光和显像光刻胶而形成。
接着，如图24所示，在由牺牲膜29的开口29a、和分割开口13a及开口29a的牺牲膜28形成的第二开口的内侧，在从开口13溢出的程度内，将导电膜30沉积在表面布线102和第一牺牲膜13表面。导电膜30虽然通过电镀Ni来形成，但是代替Ni也可以采用NiFe，NiMo，NiW，NiMn，NiP等Ni合金，或者Cu、Cu合金。代替电镀也可以采用化学电镀或脉动式电镀等。
接着，如图25所示，除去在开口13a的外侧构成第二牺牲膜的牺牲膜29。其结果，露出导电膜30的角部。
接着，如图26所示，通过采用Ar离子等的离子研磨来尖锐化导电膜30。其结果，形成相对基板10的接合面10a约45度倾斜的导向面108。
然后，除去作为第二牺牲膜的残部的牺牲膜28和第一牺牲膜13，如果实施和在电子部件1的制造方法中说明的图13相同的工序，则完成图4A和图4B表示的连接器130。
9.其他实施方式
另外，本发明的技术程度并不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的程度内，可以追加各种变形。
例如，对应于连接器100，110的突起电极的形状，可以是连接器100，110与其卡合连接的形状即可，例如也可以是箭头形状。牺牲膜28和牺牲膜29采用同样的材料，在对牺牲膜28进行掩模的状态下，也可以比牺牲膜28先除去牺牲膜29。另外，也可以同时除去牺牲膜28和牺牲膜29。另外，并非一定需要在连接器的脚部形成狭缝。
另外，在上述实施方式中示出的材质、尺寸、成膜方法或图案转印方法只是例示，对于本领域技术人员所熟知的工序的追加或删除或工序顺序的替换，省略其说明。

Claims (6)

1.一种电子部件，与具有突起电极的其他电子部件连接，其特征在于，具有：
基板，
在所述基板形成的导电性布线元件，
相对所述突起电极进行卡合连接的连接器；
该连接器由沉积在所述布线元件上的导电膜构成，并且具有：脚部、阻挡面及导向面，
所述脚部为将靠近与所述基板的接合面的一端作为固定端，突出端在相互远离的方向以及相互接近的方向能够弹性变形的悬臂梁，
所述阻挡面和所述导向面设置在所述脚部的突出端，
所述阻挡面从所述脚部的各突出端向所述脚部的内侧突出，
所述导向面从所述阻挡面的各突出端向所述脚部的外侧后退，同时，在从所述脚部的基端朝向突出端的方向上延伸。
2.一种电子部件，与具有形成有通孔的电极的其他电子部件连接，其特征在于，具有：
基板，
在所述基板形成的导电性布线元件，
相对所述通孔进行卡合连接的连接器；
该连接器由沉积在所述布线元件上的导电膜构成，并且具有：脚部、阻挡面及导向面，
所述脚部为将靠近与所述基板的接合面的一端作为固定端，突出端在相互远离的方向以及相互接近的方向能够弹性变形的悬臂梁，
所述阻挡面和所述导向面设置在所述脚部的突出端，
所述阻挡面从所述脚部的各突出端向所述脚部的外侧突出的，
所述导向面从所述阻挡面的各突出端向所述脚部的内侧后退，同时，在从所述脚部的基端朝向突出端的方向上延伸。
3.一种电子部件的制造方法，其特征在于，
在基板的接合面上形成第一牺牲膜，该第一牺牲膜具有露出所述基板的布线元件的开口；
在不填充所述开口的程度内，将第一导电膜沉积在所述第一牺牲膜和所述布线元件的表面；
在所述第一导电膜上形成填充所述开口内侧的第二牺牲膜；
在所述第一导电膜露出、并且所述第二牺牲膜部分残留在所述开口内侧的底部的程度内，除去所述第二牺牲膜的表层；
在残留与所述开口对应的凹部的程度内，将第二导电膜沉积在因除去所述第二牺牲膜的表层而露出的所述第一导电膜的表面；
在所述开口的外侧所述第一牺牲膜露出、在所述开口的内侧所述第二牺牲膜露出、并且所述第一导电膜和所述第二导电膜残留在所述开口的侧面上的程度内，利用各向异性蚀刻或离子研磨，除去所述第一导电膜的表层和所述第二导电膜的表层；
除去所述第一牺牲膜和所述第二牺牲膜。
4.一种电子部件的制造方法，其特征在于，
在基板的接合面上形成第一牺牲膜，该第一牺牲膜具有露出所述基板的布线元件的开口；
在不填充所述开口的程度内，将第一导电膜沉积在所述第一牺牲膜和所述布线元件的表面；
在所述第一牺牲膜和所述第一导电膜上形成填充所述开口内侧的第二牺牲膜；
在所述第一牺牲膜露出、并且所述开口内侧残留所述第一导电膜和所述第二牺牲膜的程度内，通过磨削或研磨中的至少一种手段，对所述第一导电膜和所述第二牺牲膜的表面进行平坦化处理；
通过除去所述第一牺牲膜的表层，使平坦化的所述第一导电膜和所述第二导电膜从所述第一牺牲膜的表面突出；
在所述第一牺牲膜、所述第一导电膜及所述第二牺牲膜的表面沉积第二导电膜；
仅在由所述第一牺牲膜的表面和所述第一导电膜的表面构成的凹部残留有第二导电膜的程度内，利用各向异性蚀刻除去所述第二导电膜的表层；
除去所述第一牺牲膜和所述第二牺牲膜。
5.如权利要求3或4所述的电子部件的制造方法，其特征在于，
在除去所述第一牺牲膜和所述第二牺牲膜之后，利用各向异性蚀刻，在从所述第一导电膜和所述第二导电膜的所述布线元件、向与所述基板的接合面垂直的方向突出的部分形成狭缝。
6.一种电子部件的制造方法，其特征在于，
在所述基板上形成第一牺牲膜，该第一牺牲膜具有露出所述基板的布线元件的第一开口；
在所述布线元件和第一牺牲膜上形成第二牺牲膜，该第二牺牲膜在每个所述第一开口内具有多个第二开口，该第二开口露出所述布线元件的一部分和所述第一牺牲膜的所述第一开口的缘部；
在各所述第二开口的内侧，所述布线元件和所述第一牺牲膜的表面，在从所述第一开口溢出的程度内沉积导电膜；
在所述第一开口的外侧，除去所述第二牺牲膜的至少与所述导电膜接合的接合部；
利用离子研磨使所述导电膜尖锐；
除去所述第二牺牲膜的残部和所述第一牺牲膜。
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