CN1278308A - 通过适度热处理金属沉积物制造材料性能得到改善的结构的方法 - Google Patents

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B·N·埃尔德里奇
T·H·多齐尔
J·J·叶
G·J·赫尔曼
I·Y·汉德罗斯
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Abstract

以优选的型材沉积金属,包括在部件(204)或孤立的材料(300)上涂层(206)、和后续的热处理(106),可以提供改善了的力学性能。该方法尤能提供屈服强度较高的制品。这些制品常常具有较高的弹性模量、热稳定性,并可在远高于25℃的温度下保持高屈服强度。该技术包括在所选定的添加剂存在条件下沉积材料(206),接着对沉积材料进行适度的热处理(106)。这种适度热处理与其他经常使用的“消除应力”热处理不同,它使用较低温度和/或较短时间,只要足以使材料重组成所要求的新形式就可以。例如涂覆并热处理弹簧状的细长元件,能提供适于电子学应用的弹性导电触点(212,920,1060)。

Description

通过适度热处理金属沉积物制造材料 性能得到改善的结构的方法
相关申请的交叉引用
本申请专利是1997年9月17日申请的正在审理的美国专利No.08/931,923的延续。本申请专利也是1995年5月26日申请的正在审理的美国专利No.08/452,255的延续。
发明的背景
技术领域
本发明涉及使材料沉积成所选择的形状，接着改变起始材料，从而提供所要求的力学性能。以无定形结构沉积的合适材料，在适度的条件下进行加热，给出更有序的结构，其在应力作用下的回弹性、弹性模量和耐温度的稳定性更高。具体地，具有一定形状的材料或许多形状的材料，都可以用新材料涂覆，并进行热处理，给出成形的硬化涂层，尤其是导电弹簧形状。
相关技术的说明
进行涂覆以赋予所要求的力学性能的构思，在从半导体到汽车工业的许多领域中都有应用。例如微机电结构、微电子组装、磁存储介质等，都采用这样的涂覆技术。从溅射到电成形到化学蒸汽沉积的许多工艺，都被广泛地用来实施这样的涂覆。然而，许多这样的涂层的力学性能却不十分稳定，尤其在高温下。对于沉积工艺尤其如此，这会形成不平衡的结构。因此，带有这样涂层的部件在负荷作用下、尤其高温下要求力学性能稳定的应用中，就出现了根本的问题。
通常认为，在很高的温度下长期退火或加热材料，是使结构平衡的方法。常常使用退火消除脆性。脆性常常是材料的各种成形工序造成的。例如，在制备导线中，经常通过模具挤出材料，其中存在不同的压力和变形过程。挤出的导线具有所要求的形状，但对材料微结构的检查结果表明，存在有大量的内应力，为内应力场。如果这样内应力场强，就可认为材料脆，施加适度应力，它就会断裂。使这样的导线进行热处理，会使材料进行重组，并消除这些内应力场。
热处理也用来使体系内的成分重新分布。例如，在半导体加工中，经常在硅基件表面上施加掺杂剂例如硼或磷。通过加热或退火，掺杂剂原子在基体内扩散时，该制品可使硅结构内的掺杂剂原子重新分布。
金属涂层例如镍的退火，在许多电镀操作中也是常见的。十分常见的是在基片上电镀镍，接着在例如700℃下退火1-2小时。这样，总括来说，基本上可消除涂层内的所有应力，所以退火就需连续进行较长的时间，而且/或在高温下进行。在传统的应用中，电镀镍较快，形成相对无序的起始结构，由此为残余应力场提供了许多来源。退火可使材料的结构达到平衡，使该结构更稳定。
要注意到一般的退火热处理包括时间和温度两个因素，本行业的熟练的技术人员能够用较短的时间来配合较高的温度，或反之亦然。
另一种传统工艺是给硬盘或其他记录面制备薄膜。使材料例如NiP的薄膜沉积在基体上，接着退火，给出硬材料。
随着半导体技术的发展和集成电路芯片上元件密度的增高，对微电子组装和微电子诊断的电连接的需求日益增多。这样的互连接的力学性能对解决安全可靠的组装和诊断是很重要的。
例如，对于这样的互连接，一般要求是具有一些回弹性。目前，在微电子组装中经常使用的技术，具有很小的或没有回弹性。一般的组装包括引线焊接法、带自动接合(TAB)、焊接块技术、针入孔焊接、针的铜焊和表面放置焊接。然而在微电子诊断系统中使用的“弹簧高跷”针，是设计使器件具有回弹性的机械结构，它们的高电感限制了诊断系统使用高频信号。
微电子中有用的其他弹性结构，包括称为微电子机械结构或MEMS的一类结构。许多研究者制出一些小型结构，例如水平杆，与其他电子元件连接在一起，造成中继器似的器件。亦已制备了许多的齿轮和机械结构。
在本发明之前，有人就觉察到需要制备强固的弹性微结构，但没有技术能用来制造该结构。直接从弹性材料制成微结构，如果不是不可能的话，通常也是很困难的，困难在于弹性材料抵抗特定的成形方法。例如，常规探测卡上的钨针能够弯成约90°的角度，定位，接着切成一定长度，但更精细的成形极其困难。
在本发明之前，在小(数十至数百微米)或甚至大(毫米、厘米或更大)的最小特征尺寸的基件上镀上涂层，来提供弹性特性，尤其在要求一个具有高屈服强度的结构的情形下，是不可能的。当器件欲在适度高温下使用，温度超过100℃、85℃或甚至50℃时，该局限性尤其棘手。由于传统涂覆制成的涂覆制品的热不稳定性，它们不能用来制造耐久的强固的弹簧结构。缺乏力学性能适用的结构，就使制造带有大量小弹簧的器件如探测卡等器件，变得极其困难。
对可成形的微结构的早期研究表明，软材料例如黄金能够容易地成形，接着电镀，就给出硬的涂层和弹性结构。见1995年12月19日授权的转让给FormFactor Inc.的名称为“采用牺牲组元来制造电触点的方法”的美国专利No.5,476,211。导致了该发明的该研究表明，使用改进的材料，接着进行热处理，能够提供强固的弹性成品。使用这些相同的或相似的材料，并结合适度的热处理，就能够提供应用广泛的弹性结构。
总括来说，电镀技术是众所周知的。见例如名称为“电沉积镍-钴合金的组分控制”的美国专利No.4,439,284。然而，本发明所揭示的电镀材料和热处理条件的选择，在过去、在美国专利No.4,439,284中或其他文献，均未揭示过。
本行业的熟练技术人员会认识到其他的专利申请中，屈服强度高的材料是有益的。这对于具有任意和可能复杂的形状的基体材料，保持该形状很重要，或当材料没有足够高的屈服强度时，尤其如此。具体地，在制造各种几何形状和尺度相当的弹簧结构时，弹性模量增高，会成比例地增高弹性值。对于节距细微的互连接，达到给定体积内的弹性值增高，是有益的。
发明的概述
本新发明解决了老材料在负荷下尤其在高温下不能提供稳定力学性能的传统问题。整个技术能够在部件上制成力学性能得到改善(甚至在较高的工作温度下)的涂层，或独立涂层。该方法具体地制出屈服强度、弹性模量较高和优良温度稳定性即高温条件下在负荷下抵抗变形的能力增强的制品。该技术包括按所选择的状态沉积涂层，并接着对涂层进行适度热处理。该适度热处理与经常采用的其他“消除应力”热处理的不同在于它使用相当低的温度和/或短时间。传统的退火热处理使材料加热至一定温度，保持一定时间，在随后的冷却之后，就基本上消除了所有的应力。新技术加热涂覆过的材料至更温和的温度，而且/或保持更短的时间，只要恰好足以使材料重组成所要求的新形式。处理之后，力学性能得以改善。新热处理之后，实际上屈服应力增高，而屈服应力通常在一般的消除应力热处理之后是降低的。通常见R.J.Walter的“电镀和表面修整”，1986年10月，第48-53页；A.J.Dill的“电镀”，1974年11月，第1001-1004页；A.W.Thompson和H.J.Saxton的“冶金学报”，1973年6月，第4卷，第1599-1605页。
许多材料适用于新技术，但一种特别适用的体系包括镍或镍/钴合金、少量含硫的添加剂例如邻磺酰苯甲酰亚胺。该材料被电镀到基件上，接着在适度条件下进行热处理。
较好的一种沉积方法是电镀，但其他有用的沉积工艺还包括化学蒸汽沉积(CVD)、物理蒸汽沉积(PVD)、金属的电解电镀或水溶液化学镀和任何可通过气体、液体或固体母体的分解或反应使材料沉积的工艺。
制造力学性能稳定的涂层的新技术，使它自身可制造弹性结构，在许多应用例如微电子互连接中起决定作用的结构。除了稳定的力学性能，许多新涂层还提供高导电性结构。因此，应用本发明，就能够制造电感低的弹性互连接。
在一个特别优选的实施方式中，对导线或金属带实施涂覆，制造MicroSpringTM触点，例如在名称为“采用牺牲组元来制造电触点的方法”的美国专利No.5,476,211中有所描述。该技术的发展与这样的弹簧触点、尤其是与带有约1-2密耳(25-50微米)涂层的厚度约为1-2密耳(25-50微米)的涂敷导线的弹簧触点的研究有关。总括来说，该技术可用于厚200埃或更厚的薄膜涂层，和毫米或甚至厘米尺寸的厚膜涂层。本行业的熟练技术人员会理解，本发明的技术可用于多种结构。
在另一个特别优选的实施方式中，涂敷材料被沉积到一定的型材上，制成有用的触点或材料性能得到改善的其他结构上。一种较好的结构是图3B、C中的平版弹簧，其他特别优选的结构是在图9C和10K中示出的平版弹簧。
也能够使用其他的沉积方法。尤其溅射可用于在型材上制备一定形状的起始的沉积物，接着，对起始形状的沉积进行热处理，给出热处理过的成形沉积物。
支撑由这些沉积方法制成的沉积物的“型材”，可以具有多种形式，包括细长元件例如导线或细长构形内的晶种层痕迹；在合适的可移动材料内限定的沟；这样的沟任选包括一种例如可电镀晶种层的材料；可移动材料内或上面的其他型材；这样的型材任选包括一种例如可电镀晶种层的材料。一种优选的型材是导线的骨架。另一种优选的型材是掩模材料内带有晶种层的规定结构。又一种优选的型材是由掩模材料上的成形的晶种层所限定的结构，掩模材料轮廓线上的成形的晶种层的形状的位置，影响第一材料沉积的位置。再一种优选的型材是单独按轮廓裁出的掩模材料，第一材料沉积的位置，依赖于例如模版或掩模中的开口的图案。
虽然在一些示范性的实施方式中，加入稀释的添加剂是有用的，但沉积物的重要特性是沉积金属的颗粒结构的特性。这启示：可以以无定形形式沉积金属、接着进行热处理、形成以结晶为主的结构。在正确的条件下，如上所述，所制成的制品比起始沉积物材料性能更好。
根据一种优选的实施方式，弹性结构的制造方式是，提供细长元件，在长元件上沉积涂层，给出涂覆过的细长元件，并在配合好的时间和温度下，对该元件进行热处理，形成材料性能得到改善的涂层。该涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂。
根据另一种优选的实施方式，弹性结构的制造方式是，提供细长元件，在细长元件上沉积涂层，形成涂覆过的细长元件，并在配合好的时间和温度下，对该元件进行热处理，使涂层的屈服强度增高。该涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂。优选的金属包括镍和钴，优选的添加剂包括邻磺酰苯甲酰亚胺和2-丁炔-1，4-二醇。
根据另一个优选的实施方式，弹性结构的制造方式是，提供细长元件，在细长元件上沉积亚稳态涂层，形成涂覆过的细长元件，并在配合好的时间和温度下，对该元件进行热处理，引发亚稳态涂层内的转变，形成稳定的涂层。该涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂。至少一种添加剂能够与至少一种金属一同进行沉积。
根据另一个优选的实施方式，弹性结构的制造方式是，提供细长元件，在细长元件上沉积纳米晶涂层，给出涂覆过的细长元件，并在配合好的时间和温度下，对该元件进行热处理，引发转变，形成含有结晶材料的涂层。该涂层含有至少一种金属和能够与至少一种金属一同进行沉积的至少一种添加剂。
根据另一个优选实施方式，弹性结构的制造方式是，提供细长元件，在细长元件上沉积涂层，形成涂覆过的细长元件，并在配合好的时间和温度下，对涂覆过的细长元件进行热处理，使涂层的屈服强度提高。该涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂。
根据另一个优选的实施方式，材料性能得到改善的结构的制造方式是，提供基体的部件，它包括第一材料能够在上面沉积的一定的型材，在该型材上沉积第一材料，给出起始成形的沉积物，在配合好的时间和温度下，对起始成形的沉积物进行热处理，给出热处理过的材料性能得到改善的成形沉积物。第一材料包含至少一种金属。型材可以采取如上所述的许多形式。
根据另一个优选的实施方式，结构的制造方式是，提供基体的部件，它包括第一材料能够在上面沉积的型材，在该型材上沉积第一材料，给出起始成形的沉积物，在配合好的时间和温度下，对起始成形的沉积物进行热处理，给出热处理过的材料性能改善了的成形沉积物。第一材料包含至少一种金属和至少一种添加剂。优选的金属包括镍和钴，优选的添加剂包括邻磺酰苯甲酰亚胺和2-丁炔-1，4-二醇。型材可以采取如上所述的许多形式。
根据另一个优选的实施方式，结构的制造方式是，提供基体的部件，它包括第一材料能够在上面沉积的型材，在该型材上沉积第一材料，形成起始成形的亚稳态形状的沉积物，在配合好的时间和温度下，对亚稳态形状的沉积物进行热处理，引发转变，给出热处理过的成形的基体为稳态的沉积物，而且它具有所选择的材料性能。第一材料包含至少一种金属。型材可以采取如上所述的许多形式。
根据另一个优选实施方式，结构的制造方式是，提供基体的部件，它包括第一材料能够在上面沉积的一定的型材，在该型材上沉积第一材料，形成起始成形的纳米晶沉积物，在配合好的时间和温度下，对纳米晶沉积物进行热处理，引发转变，形成热处理过的成形的基体为结晶态的沉积物，而且它具有所选择的材料性能。第一材料包含至少一种金属。型材可以采取如上所述的许多形式。
根据另一个优选的实施方式，材料性能得到改善的制品的制造方式是，提供基体的部件，它包括第一材料能够在上面沉积的型材，在该型材上沉积第一材料，给出起始成形的沉积物，在配合好的时间和温度下，对起始成形的沉积物进行热处理，形成热处理过的成形的材料性能得到改善的沉积物。第一材料包含至少一种金属。形状可以采取如上所述的许多形式。
在另一个优选的实施方式中，一种结构接近具有这种的结构的最大屈服强度，这样的结构包括细长元件和细长元件上的涂层。对涂层进行处理，形成弹性结构，其具有所选择的屈服强度，通常接近涂层成分的最大屈服强度。涂层含有至少一种金属。
在另一个优选的实施方式中，一种结构接近具有这种结构的最大屈服强度，这样的结构包括细长元件和细长元件上的涂层。涂层经过处理，造成带有涂层的弹性结构，该涂层包括主要呈晶态的结构。该涂层含有至少一种金属。
在另一个优选实施方式中，一种弹性触点结构近似具有这种结构的最大屈服强度，该结构包括基体部件，并有主体与基体部件相连，主体依次含有第一材料，其中第一材料包含至少一种金属，主体经过热处理，形成材料性能得到改善的主体。
在另一个优选的实施方式中，一种主要为晶粒的结构包括基体部件和与基体部件相连的主体，主体含有第一材料，第一材料依次包括至少一种金属和至少一种能够与至少一种金属一同沉积的添加剂。对主体进行热处理，得出具有所选择的屈服强度的结构，这个屈服强度通常接近具有呈主体形式的第一材料成分的最大屈服强度。
从下面的说明和附图，将会更全面地理解本发明这样的和其他的目的和优点以及说明性实施方式中的细节。
附图的简要说明
图1根据本发明的优选实施方式，说明制造经涂敷的导线的方法流程图；
图2A说明与基座相连的骨架的横截面图；
图2B说明包含覆盖着骨架的非热处理涂层的涂敷导线的横截面图；
图2C根据本发明的优选实施方式，说明含有热处理涂层覆盖着的骨架的热处理涂敷导线的横截面图；
图3A说明另一种电镀基片的另一种实施方式的横截面图，这里弹簧触点元件位于牺牲基片上；
图3B说明图3A中弹簧触点元件的透视图，省略了牺牲基片的显示；
图3C说明安装于另一组件上的弹簧触点元件的另一实施方式的横截面图；
图4说明涂覆材料的差示扫描量热测试图；
图5A说明Ni-Co涂覆的涂层材料样品的X-射线衍射图；
图5B说明经过热处理的Ni-Co涂覆材料样品的X-射线衍射图；
图6说明涂敷过的导线和经过热处理的导线的应力—应变关系图；
图7说明已经过涂覆和热处理的导线的弹性模量与邻磺酰苯甲酰亚胺浓度的关系图；
图8说明不同时间和温度下进行热处理之前和之后的导线曲率图；
图9A是制造弹簧触点元件技术的侧截面视图；
图9B是图9A中的弹簧触点元件的侧截面视图；
图9C图9B中的弹簧触点元件的透视图；
图10A是制造触点结构的工艺的第一示范性实施方式中的一个步骤的侧截面图；
图10B是制造触点结构的工艺的第一示范性实施方式中的另一个步骤的侧截面图；
图10C是根据制造触点结构的工艺的第一示范性实施方式，在图10B示出的步骤中所形成的中间制品的俯视图；
图10D是制造触点结构的工艺的第一示范性实施方式中的另一个步骤的侧截面图；
图10E是制造触点结构的工艺的第一示范性实施方式中的另一个步骤的侧截面图；
图10F是根据制造触点结构的工艺的第一示范性实施方式，在图10E示出的步骤中所形成的中间制品的俯视图；
图10G是制造触点结构的工艺的第一示范性实施方式中的另一个步骤的侧截面图；
图10H是根据制造触点结构的工艺的第一示范性实施方式，由图10G示出的步骤形成的制品的侧截面视图；
图10I和10J是本发明触点结构的许多可能构形中的两种的透视图，着重地示出其漏斗状的底端；图10I说明了通过部分涂覆开口的侧壁而形成的结构，如图10E和10G所示；图10J显示了通过全部涂覆开口的侧壁而形成的结构，如图10E和10G所示；
图10K是根据制造触点结构的工艺的第一示范性实施方式，在图10G示出的步骤中形成的中间制品的俯视图；
图10L和10M分别是根据制造触点结构的工艺的第一示范性实施方式，在电子组件上形成的触点全结构的侧截面图和透视图；
图10N是图10L和10M中的触点结构的侧截面图，其顶端与电子组件的接触垫接触；
图100是图10L和10M中的触点结构的侧截面图，其顶端焊接到电子组件的接触垫；
图11说明图10K和相关图中的触点结构的一个优选的型材的俯视图。
优选的实施方式的详细说明
本发明可以自任何实用型材的未涂覆部件开始。总体来说，本发明的材料能够涂覆到任何合适的基体或型材上，接着在所述的适度条件下进行热处理，造出有用的制品。基体或型材可不可以保留，取决于特定的应用。涂覆材料的沉积物在涂覆过程的早期，大概在沉积材料的最先数百埃之内，就形成了所要求的结构，而数毫米或甚至数厘米厚的涂层则表现出这样的性能，当热处理时，就提供出这里所讨论的力学性能有改善的材料。
与所研究材料其他的可能状态相比，给定结构内热处理材料力学性能的具体改进，可以包括屈服强度的增高(最好接近最大值)、弹性模量的增高(最好接近最大值)和温度稳定性的改善。其他可能的状态包括涂覆的材料(热处理之前)和深度退火之后的材料(例如消除应力)。
本行业熟练技术人员能够遵循本发明的说明：选择性地控制材料性能。例如能够选择热处理，赋予最小的延展性，或有选择性的更高的延展性。以相似的方式，能够选择热处理，得到低于最大值的屈服强度，或低于最大值的弹性模量。有希望可以例如平衡材料的各种性能，或仍然遵循本发明的说明而调整其他工艺的限制，以制成性能比经涂覆而未热处理的材料有改善的材料。
基件的一个特别优选的型材是细长元件，例如骨架或模板。一种优选的骨架是导线，依次可以固定到基件上，或以不同的方式被支撑。另一种优选的骨架是杆，它的固定和定向要避开基件。特别优选的是使用能够形成弹簧形状的细长元件。细长元件不需具有弹性，事实上，它能够很柔软，有助于形成任意的或所要求的形状。
本发明的基本材料也能够以其他方式进行沉积。例如应用本行业内所熟知的各种材料，能够在基片例如硅晶片上限定所要求的形状。这样的材料能够包括一些应用中的光致抗蚀剂。形状能够由构成图形、侵蚀等来限定，然后，沉积薄晶种层例如含金属铜的层，来准备电镀。基本材料能够电镀到晶种层上，并进行热处理，方式如下所述。一些或甚至所有的下层材料都可以容易地进行选择性的迁移，留下本发明的沉积材料，使其部分或全部脱离原始基片。这种选择性迁移可以按需要在热处理之前或之后进行。
沉积材料的另一种优选的方法是溅射。材料能够以合适的形式进行沉积，然后可以进行热处理，改进材料性能。
图1显示了根据本发明的一个优选的实施方式制造涂敷导线的方法的流程图。
第一，在基座202(见图2A)上形成小导线骨架204(见图2A)，如步骤102所示。例如，导线骨架204可以由金导线制成，成形步骤102可以采用丝焊机来完成。基座202例如可以包括半导体基片。当然，许多其他的基座202也可能包括例如陶瓷、塑料或金属基件。
第二，涂层206(见图2B)沉积到导线骨架204上，如步骤104所示。涂层206例如可以是约50-50(原子百分比)镍-钴(Ni-Co)合金，该涂层采用包含邻磺酰苯甲酰亚胺添加剂的电镀槽进行沉积。电镀槽中邻磺酰苯甲酰亚胺的浓度下面再讨论，参考图8。槽可以变化，改变Ni/Co比，或加入不同的添加剂，代替邻磺酰苯甲酰亚胺。许多种电镀槽都是可用的。
在另一种沉积方法中，不含有添加剂。选择合适的材料和合适的沉积条件，使材料以无定形的方式沉积，因为这种形式适合本发明的热处理。
总括来说，以镍、钴或铁(Ni、Co、Fe)为基本成分的涂层有望给出大体相似的结果。优选的合金包括Ni-Co、Co-Mn、Ni-Mn，和各种三元合金例如Ni-Co-Mn。另一种涂层材料包括Ni-W-B和Rh。可能的其他涂层包括Pd、Pd-Au、Pd-Co、W、W-Co、Ti-N、Cu、Cr、Ti、Ti-W、Al、Au和Pt。另一些添加剂包括萘-三-磺酸(NTSA)、2-丁炔-1，4-二醇和硫脲。可能的其他添加剂包括NiCl、NiBr和普通1类和2类的增亮剂。所有这些涂层材料和添加剂在电镀行业都是众所周知的。
第三，涂层的导线208(见图2B)在高于涂层206的转变温度下进行热处理，如步骤106所示，形成热处理过的涂敷导线212(见图2C)。Ni-Co合金的热处理106，例如可以在350℃下加热10分钟或在300℃下加热60分钟完成。热处理106应当发生的时间和温度范围(即，热处理窗)如下所述，参考图4和8。当然，对于不同的合金或添加剂体系，就需要不同的热处理程序。
图2A是与基座202相连的导线骨架204的横截面图。为了制造有用的弹性部件，骨架204可以造成各种形状，例如所示出的该种形状。一种有用的形状是弹簧，或是可成为弹簧的形状。根据弹性部件的应用意图，会需要不同的形状。另外，骨架204可以是直导线。
图2B是包含在导线204上的涂层206的涂敷导线208的横截面图；与骨架204的厚度有关的涂层206的厚度，足以显著地影响涂敷导线208的力学性能。如下所述，参考图5A，涂敷导线206具有无定形或纳米晶原子构形。
图2C是在导线骨架204上含有热处理涂层210的经过热处理的涂敷导线212的横截面图；经热处理的涂敷导线212的形成方式是，如步骤106所示，在高于未热处理涂层206的转变温度下，加热涂敷导线208，加热时间最好较短。如下所述，参考图5B，经过热处理的涂层210具有结晶或有序的原子构形。此外，如下面的测试结果所示，参考图8，经过热处理的涂敷导线212是弹性的，在模拟操作条件下经过模拟操作之后，仍保持其比涂敷导线208好得多的回弹性。因此，涂层206的厚度足以赋予经热处理的涂敷结构以回弹性。
一种代表性的导线，可以具有约1-1.5密耳的直径(25-38微米)，总直径约为4密耳(100微米)时，涂层厚度约为1.5密耳(38微米)。厚度如200-500埃那么薄的涂层，会表现出这里所讨论的性能。涂层可以较厚，可以为数毫米和大约数厘米厚或更厚，而且仍然表现出这里所讨论的性能。
一种有用的涂层能够采用电镀方式进行沉积。典型的电镀槽和操作法说明如下。该说明性的较好的实施方式提供一种硬度和力学性能改善了的合金，该合金含有几乎最少的共同沉积的硫。较好的晶粒细化剂是邻磺酰苯酰亚胺钠(C7H5NO3S)，也称为邻磺酰苯甲酰亚胺钠。这种和其他的晶粒细化剂在本行业是众所周知的。虽然在该优选实施方式中使用了含硫材料，但这不是绝对需要的。例如2-丁炔-1，4-二醇在本发明的操作中显示出是有效的。添加剂或沉积条件应当有助于形成所要求的涂层结构，如下所述。
电镀对本行业内的技术人员是熟知的。当采用这里概要地列出的电镀液组分、电极、相关的电流密度、沉积厚度和特定设备等条件，在本发明所提出的热处理温度下，没有证据表明镍的硫化物沉淀在颗粒边界。无沉淀会有助于防止形成颗粒边界和脆化，颗粒边界的形成和脆化同样能够导致不合格的未成熟制品。
屈服强度高，会带来成功的制品性能，高屈服强度与合适的延展性相伴。经验表明“带状”(或层状)的涂层结构形成有利的制品性能。加入晶粒细化剂添加剂，例如萘-三-磺酸(NTSA)、NDSA、对甲苯磺胺或(优选的)邻磺酰苯甲酰亚胺钠，会制成该“带状”，可进一步提高制品内的屈服强度和所要求的回弹性。总括来说，这些添加剂不应当与原生金属或要沉积的金属形成合金，而应当与它们共同沉积。某些合金的包括钴与镍共同沉积的薄的沉积物，不会显示出可见的“带状”，然而，提供显著的屈服强度。
合金沉积：虽然下面的配制的溶液、控制和操作条件对该较好的实施方式是特定的，但合金电镀行业的熟练技术人员能够制成类似的性能优秀的电解沉积，用于其他应用。在电解沉积中影响合金组分的公认因素，包括溶液中电解质Ni/Co的比率、电流密度、电解液搅拌、pH值、温度、硼酸和金属总浓度。
优选的沉积性能：电镀(没有热处理)
组分：60％±2％(重量)镍，40％±2％(重量)钴；
硬度：～550努普硬度；
极限强度：σu265最小值千磅/英寸2
屈服强度：σy160最小值干磅/英寸2
模量：E22±2(兆磅/英寸2)(最小值)
伸长率：4.5％±5％
沉积物外观：沉积物光滑并连续，光谱反射比高。在常规的赫尔电池评审检验中表现了宽范围电镀电流密度下都有这种外观。
典型的溶液配制：本发明的一个制备高回弹性制品的较好的实施方式如下表1所示。电镀在常规的电镀槽中进行，例如层状流动的聚丙烯槽。电镀时间和条件与所需的制出合格涂层的一样。
表1典型配制
化学制品
1)氨基磺酸镍                            1)100克/升
2)硼酸                                  2)38克/升
3)溴化镍                                3)3-5毫升/升(@浓度18％)
4)氨基磺酸钴                            4)8.3克/升(8.3克钴)
5)月桂基硫酸钠                          5)25达因/厘米
6)邻磺酰苯甲酰亚胺钠                    6)100毫克/升
在本发明的典型工艺中，这些材料能够全部或部分由下表2中的材料代替。
表2替代材料或组合物
典型的替代化学制品1)氨基磺酸镍    1a)硫酸镍        1b)乙酸镍         1c)氟硼酸镍1d)氯化镍       1e)硫酸-氯化镍   1f)焦磷酸镍2)硼酸          2)柠檬酸3)溴化镍        3a)氯化镍        3b)氯化镁4)氨基磺酸钴    4a)硫酸钴        4b)氯化钴         4c)氟硼酸钴5)湿润剂        5)为应用于电镀而设计的商用湿润剂6)1类的增亮剂   6a)对甲苯磺酰胺  6b)萘基钠三磺酸   6c)萘二磺酸
                                               或上述6a-6c的
                                               组合物7)均化剂        7a)香豆精        7b)喹啉           7c)2-丁炔-1，4-
                                               二醇或1类的增
                                               亮剂与均化剂的
                                               组合物
在一个优选的实施方式中，涂层材料沉积在成形为弹簧形状的导线上。合适地进行加热后，热处理弹簧在模拟操作条件下经过模拟操作之后，仍然基本保持其回弹性。这样的特性是弹簧非常需要的，尤其是那些用于半导体器件、半导体集成件、半导体晶片、与一个或多个半导体器件接触的电子器件、测试一个或多个半导体器件的电子器件、探测卡、探针、连接件、插入件或插孔。这样的特性对于这样的弹簧是非常需要的：任何时候它都保持回弹性对保持压力接触都很重要。该同一特性对于高温下长期经受负荷的任何形状或几何形状的纯机械组件，也是有益的。
这里描述的优选的实施方式，是以导线上的涂层为基础，它可以或没有成为所要求的形状。本发明的说明对于其他形状的涂层也有用。具体地，需涂覆的物件可以在热处理步骤之前或之后，从新涂层上移开。见例如普通转让给现在加里弗尼亚Livermore的FormFactor Inc.的正在审理的名称为“微电子触点结构及其制造方法”美国专利No.08/802,054，该专利和相应的1997年5月15日申请、1997年11月27日以WO97/44676进行公布的PCT申请专利No.97/08271，都揭示了在基件上形成结构，然后从基件上移开结构，生成一个独立部件。见例如图3A、3B和3C(图3A、3B和4E分别对照有关的申请)，它们显示了在基件上形成的结构(图3A)、没有基件的同一结构(图3B)和与不同基件相连的结构(图3C)。采用本发明说明的方式，本行业的熟练技术人员能够在合适的时间内涂覆图3A、图3B和图3C中的结构，制备如本发明所揭示的涂层。例如，弹性触点元件460(图3C)可以与电子元件470连接，然后进行涂覆和热处理。另外，触点结构300(图3A、3B)也可以在移开牺牲基片252之前，进行涂覆和热处理。
图3A和3B说明了由参照申请中所述技术制造的触点结构300的许多可能的实施方式中的另一种方式。使用牺牲基片252制备触点结构300。制造一个类似切去顶端的锥状接合的零件(立柱)310，作为触点结构300基件部分302的附属零件。触点结构的300的其余部分是中央的主体部分306，触点末端部分304和零件308，在这里为一个触点。W1和W2是触点结构相应端的宽度。
图3C说明所述本发明的另一个实施方式，其中弹性触点元件460由立柱472连接到电子元件470上，该立柱从电子元件470的表面上伸出。弹性触点元件460的底端462合适地铜焊至立柱472上。
另外，本行业的熟练技术人员会选择适用作涂覆基件的材料，应用本发明实施这样的涂覆，接着移开基件，留下由其涂层所形成的制品。在一个特别优选的实施方式中，触点结构例如300能够在合适的基件上形成，使涂层形成触点结构300的材料本体。另一种基件可以是所要求形状的材料上的导电层，本身可以容易地移开。这样的实施方式起始可以使用具有一定形状的蜡、光致抗蚀剂或其他材料，接着施加薄的导电层，以利于电镀，如本发明所述电镀一层涂层，然后热处理，给出具有所要求形状和性能的制品。说明书的以下部分详细说明了这样制品的两种优选的实施方式。
图4是与涂层206相似的涂覆过的涂层的差示扫描量热测试图。不加热并使用起始涂覆的材料开始测试，在测量热流量的过程中，自室温(约30℃)以10℃/分钟的速率升高温度至500℃。
图上的中心位于约266℃的(反向)峰表明，材料内发生了放热转变，尤其在温度位于峰602的峰宽所显示的范围内时是这样。推断该放热转变是这样的转变：使涂覆的涂层206的微结构和原子构型转化为热处理过的涂层210的微结构和原子构型。由于峰602的起点出现于约200℃以上，当Ni-Co合金用作涂层材料时，约200℃以上的热处理106步骤应当能够引发这样的转变。然而，通常较优选的是选择接近或稍高于峰温的温度。在说明的实施例中，在约266℃温度出现峰，有用的优选的热处理条件包括在300℃热处理60分钟，或在350℃热处理10分钟。总而言之，本行业的熟练技术人员会认识到，加热温度的一定范围会给出所要求的效果。总而言之，有用的温度范围是峰转变温度以上0-150℃，尤其有用的温度范围是峰转变温度以上0-100℃。
只进行了部分转变的制品也是有用的。本行业的熟练技术人员能够按照本发明的说明，获得所要求的转化量。总而言之，如果大部分涂覆材料进行了转变，变成更有序的状态，那么就会看到有用的材料性能的提高。一个特别优选的实施方式包括在300℃热处理涂层材料15分钟。
图5A是涂覆过的涂层206样品的X-射线衍射图；图5中显示的两个X-射线衍射峰的宽度很明显，表明材料内存在大小约16纳米的较小的平均颗粒。(颗粒的平均尺寸采用本行业众所周知的Debye-Scherrer公式测得，并给出了颗粒平均尺寸的下限)。由于平均颗粒尺寸为16纳米，涂覆的涂层206可以表征为纳米晶体或无定形材料。
图5B是根据本发明的一个优选的实施方式，热处理过的涂层210样品的X-射线衍射图；在此例中，热处理106步骤是在330℃下进行10分钟。图5B中显示的两个X-射线衍射峰窄，表明材料内存在尺寸约78纳米的较大的平均颗粒。(仍使用Debye-Scherrer公式测得)。由于平均颗粒尺寸为78纳米，热处理涂层210可以表征为结晶体或有序材料。
因此，如图5A和5B所示，涂层材料在热处理步骤106中进行了转变，从纳米晶体或无定形转变为结晶态或有序。
图6是涂敷导线208和热处理过导线212的应力—伸长(应变)关系图；这里测试过的这些导线208和212是直的，而不是以弹簧形状成形的形状，这使伸长(应变)的测量就具有了与导线208和212的形状无关的材料的力学性能的涵义。
图6中的数据表明，热处理过的导线212与涂敷导线208相比，具有优异的力学性能。与涂覆曲线404相比，热处理曲线402显示了更高的屈服强度(定义为0.2％应变下的应力)，和更高的弹性模量。因此，热处理过的导线在很宽的施加应力范围内具有弹性。这表明热处理过的弹簧的具有更大的回弹性，它可归因于基本材料的改进。由于大多数机械元件都设计成在弹性状态下(即保持它们的形状)进行工作，弹性更大的材料机械性能更稳定。热处理弹簧内的弹性材料引人注目地改进了高温负荷下的力学性能的稳定性。
当与所研究材料的其他可能状态相比时，热处理材料的特定的力学性能的改善，可以包括增高了的(最好接近最大值)屈服强度、增高的(最好接近最大值)弹性模量和改进的温度稳定性。另一些可能的状态包括涂覆的材料(热处理之前)和深度退火之后的材料(例如消除应力)。改进的温度稳定性由增高的高温负荷下抗变形性能得到佐证，所述高温可以高于25℃，包括85-100℃，甚至300℃或更高。这表明材料的状态比原始的涂覆材料稳定。
图7是涂覆(图7中的“起始”或“NIIT”)导线208和热处理(图7中的“热处理过的”或“HT”)导线212的弹性模量与邻磺酰苯甲酰亚胺浓度的关系图。该图表明，对于所测试的所有非零(尤其20毫克/升或更高)邻磺酰苯甲酰亚胺浓度，热处理过的导线212的弹性模量都大大高于涂敷导线208的弹性模量。根据表1中的配方，当邻磺酰苯甲酰亚胺用作电镀槽中的添加剂时，热处理过的导线212一般具有约32兆磅/英寸2的弹性模量，而涂敷导线208典型情况具有约24兆磅/英寸2的弹性模量，兆磅/英寸2表示“百万”或兆磅/英寸2。
图8是对由包含邻磺酰苯甲酰亚胺的槽内的Ni-Co涂覆的各种导线，用0.5英寸心轴试验测得的导线曲率图；该心轴测试的步骤是，围绕一个直径给定的心轴缠绕电镀过的直导线，形成固定的应变。(选择热膨胀系数相同的心轴材料，因为导线要避免由于热膨胀系数不同而产生的额外应力)。接着，导线两端附着于心轴，保持该应变。然后心轴—导线的组合能够实施任何时间/温度的组合。该测试是以时间为变量，在高温负荷下测试材料性能的常规方法，是一个模拟不同操作条件的极其有用的方法。给定测试条件下所产生的塑性的应变，由所形成导线的曲率变化反映，这里曲率定义为：
Figure A9881084300341
图8显示了不同热处理温度对导线曲率的影响。一组电镀导线具有它们在室温下测量的曲率。接着它们在不同温度下进行7分钟的热处理，冷却至室温，再次测量曲率。它们在室温下进行2分钟的心轴测试，并再次测量曲率。然后，它们在85℃下进行13小时的心轴测试，冷却至室温，再次测量曲率。最后，它们在85℃下进行另外的24小时心轴测试(85℃下总期限为37小时)，冷却至室温，测量曲率。如图8所示，与室温下2分钟的机械负荷有关的塑性形变，表观上与在不同温度下进行热处理过的导线的相同。然而，在高温的机械负荷作用下，在更高温度(≤400℃)下进行热处理的导线显示出更小的塑性应变。这又表明了热处理后力学性能得到了改进。对于在≥350℃温度下进行热处理的涂敷导线，其力学性能基本是恒定的，这与图4(见上述相应的说明)中的结果一致。
上述说明详细讨论了某些含有许多可能的添加剂尤其是邻磺酰苯甲酰亚胺的Ni和Ni/Co体系。然而，能够使用普通的原理，来电镀含有许多添加剂的很多体系，然后，在适度的条件下进行热处理，给出性能合格的制品。在某些沉积条件下，不需添加剂。
可能的金属体系在上面已详细列出。当今用来与大多数部件相配的添加剂都包括硫，而2-丁炔-1，4-二醇用来给出所要求的转变。在一个优选的实施方式中，槽内邻磺酰苯甲酰亚胺浓度高于或等于约20毫克/升，是有用的。在另一个优选的实施方式中，槽内2-丁炔-1，4-二醇浓度高于或等于约5毫克/升，是有用的。
虽然对其物理性能还未完全清楚，但一般的理论是沉积材料具有非平衡的纳米晶结构。如果添加剂存在，那么添加剂的浓度较低，而且分散于整个沉积涂层内。如果涂层材料加热一段时间，那么晶体结构重组，生成较大的晶体。添加剂扩散和原生金属组织的方式，受到添加剂分子量的影响，或许添加剂作为晶体直接加入，或许作为与添加剂分子量相适应的颗粒加入，或者或许以一些尚不清楚的结构加入。进一步的热处理会生成不同的组织，其中基本材料组成大的结构，把添加剂和/或聚集为沉淀物的添加剂排斥在外，从原生金属中隔离出来。这就是传统的退火(它通常也不包括本发明的添加剂)之后所产生的结构。
要确定添加剂的有用的含量和有用的热处理条件不困难。研究所选择添加剂在基本金属体系中的扩散速率，就能够作出预言，一些试验很快就会大概给出基本参数。中间热处理很可能发生的温度范围，能够通过将所要求的金属体系涂覆到合适基件上、接着如上所述进行差示扫描量热(DSC)测量来进行选择。转变温度可以很容易确定，转变温度峰是后续试验的良好起点。对于起始试验，添加剂的量不很重要，因为添加剂对转变温度影响很小或没有影响。
添加剂的有用用量的确定方式是，采用不同量的添加剂来制备测试制品，例如2.5％、1％、0.1％和0.01％，以摩尔计。然后简短地进行热处理，例如在上述所确定的温度或其附近温度下热处理5、10或20分钟。所形成的热处理过的制品的拉伸强度会显示那些条件给出所要求的力学性能。尤其有用的测试结构是传统的适于在传统的拉伸强度测试仪上进行测试的试样(样子有点象狗骨)。另外，一种涂敷导线会提供有用的拉伸信息。根据有效量添加剂的起始信息，能够评价不同的时间和温度条件，很快确定一组有用的条件。
对于给定量的添加剂，对不同的量进行热处理，屈服应力通常会增高至最大值，然后会下降。总而言之，在热处理条件(平衡时间和温度)的较窄范围内，会发现最大的屈服应力。该点不会给出所要求的延展性。总而言之，超过该最大屈服应力点的热处理条件会增高延展性，热处理的适度增高，会给出屈服应力接近最大值、同时具有所要求的延展性的部件。连续的热处理最终会降低屈服应力，通常降低处理涂层的回弹性。该连续热处理总括来说会提高延展性。确定在给定涂层体系内赋予所要求的屈服应力和延展性的热处理条件，在本行业熟练技术人员的知识范围内，所述给定涂层体系限于在该涂层体系的范围内。
本行业的熟练技术人员能够采用试验设计的原理，较容易地确定关键的分量和数值。该领域一直是许多研究人员感兴趣的课题。例如Berkeley加里弗尼亚大学图书馆在1997年9月列出了约287种电子卡片目录形式的试验设计参考文献。见www.lib.berkeley.edu，或尤其是www.lib.berkeley.edu/ENG/about.html。析因试验设计或分部析因尤其可能有用。Berkeley的汇集列出了约14种相关的参考文献。尤其相关的可能是George E.P.Box的基本参考文献“试验统计、设计介绍、数据分析和模型的建立”，1978年于纽约由Wiley出版，和George E.P.Box和Norman R.Draper的“经验模型—建立和响应面”，1987年于纽约由Wiley出版。
弹性触点结构的示范性实施方式
适于热处理的基本结构的代表性实施方式，已经在上面结合图2A-2C和图3A-3C进行了描述。对于其他弹性触点型材，本热处理方法也是有用的，尤其是为其他两个美国(和相应PCT和其他外国)专利申请的主题的型材。在一些细节方面考虑这些例子可能是有帮助的。
为了实施本发明，在上面结合图2A-2C和图3A-3C所列出的材料，尤其在制造这些示范性实施方式中所述的弹性触点结构时是优选的。
普通拥有的1997年5月6日申请的正在审理的名称为“微电子弹簧触点元件”的美国专利申请No.08/852,152，揭示了一种有用的产品和制造与那些上述元件相似的元件的方法。相应的PCT申请在1997年11月20日以WO97/43654进行公布。上述材料可以用于制造专利申请No.08/852,152的产品的工艺中，并可以进一步进行如这里所揭示的热处理，制造优秀的触点元件。
通常，许多带有开口的掩模层排列成行，并用导电材料层来“引晶”，所述开口形成于掩模上。接着，在引晶的开口(一个或多个)内，就能够例如通过电镀(或CVD、溅射、化学镀等)形成(或沉积)一块导电材料。脱除掩模层后，导电材料块能够作为一个独立弹性触点结构起作用。这样的结构可以伸出，不仅可垂直于组件表面，而且可自安装的部位横向伸出。以这种方式，触点结构可容易地加工成沿Z轴也沿x-y平面(平行于组件表面)两个方向都是柔顺的。下面参照图9A-9C(WO97/43654中揭示的图1A-1C)更详细地进行说明。
记住触点元件是弹性的，这样的“柔顺”(变形的适应性调节)随离静止位置的位移量和触点元件的弹性常数(回复力)而变化。小的位移受较小的回复力抵抗，而较大的位移受较大的回复力抵抗。
图9A说明了在基件902上制造许多独立弹性(弹簧)触点元件中之一的示范性技术。基件902可以是有源的电子组件，包括半导体器件，尤其包括驻于半导体晶片(未示出)上的半导体器件。
基件902在其表面上具有许多(示出的是其中之一)区域912，在这里能够制造弹性触点元件。在一个优选的实施方式中，其中基件902是例如半导体器件的电子器件，区域912是电子器件的末端(例如结合垫)。在另一个优选的实施方式中，作了变更，一次电路终端连接到导电材料例如金属迹线上，而且连接到电子组件的一些不同部位处的远的末端。各种类型的变更在本行业都是可以理解的。关于本发明的总体技术，对变更的初步讨论能够在1996年5月23日以WO96/15459进行公布的PCT专利申请PCT/US95/14885中找到。
这样的变更对于重新变换自第一排列至第二排列的一批末端是有用的。有用的重新变换是变更外围的结合垫排列为分区排列，另一种有用的变换是变更自中心引出的结合垫排列为分区排列。总地来说，变更能够为电触点的定位提供大的灵活性。下述工艺能够用来在一次电路终端上制成触点元件，而且同样适用于在远的末端上制成触点元件。
总而言之，制造制品900的技术包括在基片表面上应用许多(示出了3个)的具有图案的带有开口的掩模层904、906和908。这些掩模层具有图案，它们的开口(如图所示)对准面积912，开口的尺寸和形状，需使一层(例如908、906)内的开口比下层(例如分别为906、904)内的开口，自面积912延伸得更远。也就是说，第一层904具有直接位于面积912上方的开口。第二层906内的部分开口排在第一层904内的至少部分开口的上方，反之，部分第一层904在第二层906内的部分开口下方延伸。相似地，第三层908内的部分开口排在第二层906内的至少部分开口上方，反之，第二层906的一部分在第三层908内的部分开口下方延伸。给定的全部开口的底部，直接位于所选出的面积912上方，其顶部是升高的，并从其底部开始横向地偏移。正如下面将会详细讨论的一样，导电金属材料沉积进开口内，掩模层移开，形成独立的触点结构，该触点结构直接在基件上制成，其底端在面积912处固定到基片902上，其自由端从基片表面上和自区域912的横向移位表面两个方向伸出。
如果需要，例如电镀，导电材料914例如钛/钨(TiW)的很薄(例如4500埃)“引晶”层，可以沉积进开口内。接着，一块导电金属材料(例如镍)920就能够由电镀沉积进开口内。约0.1-10密耳、优选约1-10密耳、和更优选约1-3密耳的金属沉积是特别优选的。特别优选的金属是镍。
图9B和9C说明了所形成的弹簧触点元件920，其底端922邻接面积912，其自由端(顶端)924沿Z轴升高，高于基片902的表面，也同样自底端922开始的X轴和Y轴方向上的横向偏移。
从图9C可最清楚地看出，触点元件920会对沿Z轴施加于其顶端924的压力如箭头924所示产生反应，例如会由与另一电子组件(未示出)的末端(未示出)形成短暂的压力电连接而产生。沿Z轴方向的柔顺性保证能够保持接触力(压力)，也适应相配的第二电子组件(未示出)上末端(未示出)之间的非平面接触(即使有的话)。这样的短暂电连接对于形成与电子组件902的短暂或甚至长期连接，是有用的。
顶端924也可在X和Y方向上柔顺地自由移动，分别如箭头936和934所示。这对于连接(通过焊接、或铜焊或使用导电粘合剂)顶端924至另一电子组件(未示出)的末端(未示出)的上下连接关系来说，是很重要的，所述另一电子组件的热膨胀系数与基片(组件)902的不同。这样的永久电连接对于电子组件的组合是有用的，例如许多记忆芯片(其中每个都由基件902表示)与另一电子组件例如互连接基件的组合，所述互连接基件为例如印刷电路板(“PCB”，未示出)。
通过合适地选择材料和几何形状，这些制成的块920能够作为独立弹性触点结构起作用，该结构以很精确的尺寸和很精确间距制成。例如，这样的好几万个弹性触点元件(920)很容易精确地制在位于半导体晶片(未示出)上的半导体器件上相应数目的末端上。
从全面的观点考虑，掩模材料内的具有图案的开口，构成了一个型材，材料能够沉积进入该型材内，之后进行热处理。为了电镀的目的，较好的是按如上所述方式沉积引晶层。该引晶层也可以认为是一个型材，材料能够在该型材上沉积，之后进行热处理。材料能够通过一些其他方法直接沉积入开口，例如通过掩模的溅射或其他沉积方法，如所述的用于引晶层的许多方法，除此之外，还使用适于后面热处理的材料，并使材料进行沉积，沉积厚度适于制造有用的结构。这里，再次说明，掩模材料内的开口形成一个形状，该形状在很大程度上确定最终所形成的结构的形状。
弹性触点结构的第二示范性实施方式
上述的与图9A-9C相关的工艺，利用了三层掩模材料(904、906、908)，该掩模材料必须具有一定图案，并施加于彼此的上面，形成多级沟，材料920能够沉积进入沟内。
一种类似的触点结构能够使用更少的掩模材料(例如光致抗蚀剂)层制成。如上所述，这对于微电子应用尤其有用。图10A-10L说明了本发明技术的一个实施方式。这些图和附图说明取自1998年2月26日申请的普通转让的正在审理的名称为“平版印刷制定的微电子触点结构”的美国专利No.09/032,473，也可在1998年5月14日申请的相应的PCT专利申请PCT/US98/09999中找到。
图10A显示了一个示范性电子组件，在上面能够制造许多触点结构。下面，单个触点结构(1060)的制造将大体上作为许多这样触点结构的示范性制造方式进行描述，这样的触点结构最好全都在同一电子组件或基件上同时制造。在单个组件上制造的每个触点结构一般都与另一个(即尺寸、形状等)大体相同，而且采用本行业已知的技术，根据所给定的应用需求，设计人能够单独控制和确定每个触点结构的尺寸和形状。
在此较优选的实施方式中，电子组件是半导体器件，它包括硅基片1002、置于硅基片1002表面上的钝化层1004(例如聚酰亚胺，约4微米厚)，和许多(示出了其中之一)的通过钝化层1004延伸至金属触点垫1008的开口1006。典型地，在电子组件上有许多这样的触点垫。在已有技术中，在一个完成的组合件中，每个触点垫一般都与另一个电子组件(未示出)例如铅框架上相应的触点垫连接(例如，用结合导线的方式)，并最终进入薄的小外形的组合件(TSOP)。
这里，如图10A所示，在本工艺的第一步中，导电层1010是沉积的。导电层1010是例如钛-钨(Ti-W)，它们可以通过溅射成约3000-6000埃的厚度来进行沉积，例如约4500埃的厚度。导电层1010大体上一致而相接地覆盖钝化层1004的表面、开口1006的侧壁和金属触点垫1008的暴露表面(开口1006之内)。导电层1010最好是导电的，如果按连续的“毯子”层进行沉积，会与电子组件的所有触点垫(1008)一起发生短路。从下面说明将会明显看出，该导电层1010的短路特性能够有利地用来形成电解过程(例如电镀)的合适电位，该电镀过程用来在电子组件上制造触点结构。
在一个优选的实施方式中，导电层1010具有一定图案，而不是连续的，它能够沉积为多个非邻接的区域。在另一个优选的实施方式中，导电层1010覆盖末端1008的暴露表面。在一个可供替换的实施方式中，导电层1010仅覆盖末端1008的一部分。在另一个可替换的实施方式中，导电层1010丝毫不覆盖末端1008，而是离末端1008足够近，使得施加引晶层1050时，它与导电层1010接触。
在一个优选的实施方式中，另一种材料(例如金)的第二导电层能够在导电层1010上进行沉积并形成图案。这能够例如用来实现局部的互连接和从触点垫1008变更信号至触点结构(1060)。总而言之，对于许多应用来说，最好选用双层。合适材料的选择方法在本行业熟练技术人员的知识范畴内。
在一个优选的实施方式中，触点垫(1008)位于基片(1002)表面上，或位于基片(仍然暴露)自身的表面内，虽然钝化层在半导体器件上是常常存在，但这里没有钝化层(1004)。在沉积导电层1010之前，钝化层1004(如果存在一个)可以随意选择首先变“粗糙”，以提高导电层1010与钝化层1004的粘合性。这能够简单地这样实施：在合适的参数(该参数可以由本行业普通技术人员容易地确定)下使电子组件暴露于氧等离子体，在钝化层上获得所要求的表面组织。材料的选择也会影响引晶层对钝化层的粘合性。已知例如钛-钨(Ti-W)或铜对聚酰亚胺粘合性很好。
如图10B所示，在工艺的下一步骤中，掩模材料层(例如光致抗蚀剂)1020沉积到组件1002表面上(即沉积到导电层1010表面上)，并形成图案(例如采用常规的光刻法技术)，图案包括完全通过掩模层1020伸出的开口1022。开口1022可以位于钝化层1004内开口1006上方(示出的)的部位，或者位于离开口1006较远的部位，因而离触点垫1008较远的部位。
如上所述和更详细地如参照文献09/032,473所述，使开口1022定位于离触点垫1008较远的部位，就能够用与电子组件触点垫的配置图不同的配置图，在电子组件上制造许多触点结构。一个特别优选的配置是定位开口1022，使得那里制成的触点结构会在分区的排列中具有顶端，该分区的排列此得上典型的球形格子排列。开口能够连接到排列的电子组件上的触点垫，例如如外围的垫一样。它可以有利地制造大体相同的触点结构，而不从触点垫上移位。在此情况下，在对应于最终触点结构的顶端排列情况来分区的排列内，定位开口1022是有用的。
每个开口1022都最好具有比触点垫1008上方的开口1006大的面积。例如测量为4密耳×4密耳(即100微米×100微米)的四方形触点垫1008，会具有10,000微米2的暴露面积，测量为200微米×200微米的四方形触点垫1022，会具有40,000微米2的面积(为触点垫1008暴露面积的4倍)。直径为200微米的圆形开口1022的面积会为31,400微米2(约为触点垫1008暴露面积的三倍)。总而言之，最好开口露出约10,000-40,000微米2的末端和/或基件面积，最优选超过约30,000微米2。虽然不是本发明的关键特征，触点结构的足印(底端面积)应当提供足够的面积，使触点结构力学上能可靠地连接(粘合)到电子组件上。
关于开口1022，最好它们是锥形的，锥形开口底部是尺寸约为200微米×200微米的四方形，或直径为200微米的圆形开口。在空间受限制的应用中，这些尺寸是不可能的，这时要尽量使用可利用的空间。例如，当遇到的电子组件带有100微米×100微米的垫时，该垫位于125微米的圆心上，开口1022的尺寸能够是约105微米×105微米、110微米×110微米等，包括非四方形的尺寸。另一种情况，在空间受限制的应用中，触点结构的底部能够位于离它们电连接的垫较远的位置，并具有较大的(例如200微米)优选的尺寸。开口1022的锥形(斜坡)区域由图10B中的标识数字1023来表示。
掩模层1020优选的沉积厚度至少约为50微米，或也可以至少约为100微米、至少约为150微米和至少约为200微米。掩模层1020能够多层沉积。掩模层1020的总厚度将主要决定触点结构主体部分离电子组件表面的距离。注意1066自图10L所示的弹性触点元件1060底部部分1062开始的主体部分1066的偏移距离“d2”。
优选的是，开口1022的侧壁是锥形，使得在掩模层1020表面上的开口比在导电层1010上的大。这称为“正”锥形。没有锥形会形成90°角度的陡侧壁。开口侧壁优选的平均锥形角度约为60-75°。将光致抗蚀剂用作掩模层1020的材料，并烘烤光致抗蚀剂，使它重新流动，就可以容易地制成。在本发明最适于归属的行业中，具有熟练技术的人员会容易地理解怎样根据参考文献09/032,473所揭示的说明控制侧壁的锥形度。锥形的开口能够以任何合适方式形成，而且事实上可以如翻转的步进的平切的金字塔那样呈步进样。掩模层(1020)内开口(1022)的形状的控制，在09/032,473所揭示的内容中已更详细地讨论过了。
图10C是图10B中的电子组件的俯视图，显示掩模层1020内的两个开口1022a和1022b，每个开口都分别与两个触点垫1008a和1008b(以折线示出)中之一连接。开口1022a和1022b的锥形区在图中分别由标识数字1023a和1023b表示。
如图10D所示，在工艺的下一步骤中，对于每个选出的多个开口1022，突出的零件1030可以被沉积到掩模层1020的表面上，其中心与开口1022中心的距离为“L”。正如会明显地看出一样，该零件1030将确定在电子组件上制成的触点结构(1060)的触点(尖)端(1064)，而且距离“L”表示在电子组件上制成的触点结构(1060)的底部(1062)和尖端(1064)的直线距离。突出零件1030可以是材料的“点”或“块”，例如为压制的半球形。有用和优选的突出零件含有少量环氧、光致抗蚀剂等，所示材料可适宜通过模版或采用常规的丝网印刷技术来应用。突出零件1030也可以是导电材料。压制的半球形突出零件1030点的合适尺寸是直径约为5-15密耳(125-375微米)，高度约为2密耳(50微米)。在一个优选的实施方式中，突出零件能够是起膜器(例如宽度小于约5密耳)，而在另一个实施方式中，它能够更宽(例如宽度大于约15密耳)。对于一般应用，其高度最好约为2-7.5密耳。
正如09/032,473所详细揭示，其他形状对于突出零件也是有用的，更广泛地指许多的形状，其中可以制成触点结构(1060)的尖端(1064)，它包括金字塔、锥形或半球形，和平切样式的金字塔、锥形或半球形，和十字形、环状等。
本行业内的普通技术人员会容易理解，怎样根据本发明描述来应用和控制突出零件1030的形状。例如，放置模版，采用光致抗蚀剂和模版(未示出)来制造突出零件1030，能够将光致抗蚀剂烤软，从模版中脱除突出零件，然后，移开模版后，将它烤硬。
所形成的微电子弹性触点结构的底端(1062)和尖端(1064)的距离“L”，可以例如约为10-1000密耳，最好约为10-50密耳。
如图10E所示，在工艺的下一步骤中，模版(遮罩)1040可以沉积在掩模层1020表面上方。模版1040具有许多(示出其中之一)开口1042。如图所示，开口1042从开口1022延伸至相应的突出零件1030。模版1040可以适宜地为不锈钢的薄(例如约2密耳(50微米厚))箔，可以对该薄箔进行冲孔或侵蚀，形成开口1042。模版1040能够为具有任何合适厚度的任何合适的材料，它将能够使引晶层1050以与开口1042形状相应的导电迹线图案，沉积至掩模材料1020上。
模版1040置于掩模层1020表面上，例如通过溅射方式使“引晶”层1050沉积至掩模层1020和突出零件1030的暴露的表面上。引晶层1050沉积于开口1022的暴露部分内，和沉积到开口1022内的导电层1010表面上。引晶层1050具有斜坡区1053，该斜坡在这里沉积在掩模材料1020内的开口1022的斜坡区1023上。
引晶层例如1050的另一个实施方式，是通过丝网印刷导电油墨来进行沉积。合适的导电油墨包括钯油墨或石墨油墨。这样的材料和工艺用于制造印刷电路板，它们在本行业是众所周知的。
能够认为引晶层是一个型材，以后材料会在其上沉积，形成本发明的结构。从另一个角度考虑，具有图案的引晶层是能够被涂覆以形成本发明结构的细长元件。从又一个角度考虑，掩模材料1020的表面和开口1022是一个型材，该型材适于通过例如本体材料的溅射工艺，来直接进行沉积，所述本体材料适于本发明的热处理。这样的沉积能够由通过合适掩模的沉积来形成图案。
植种层1050可以沉积成许多“迹线”的图案，每一条都是上覆模版1040内开口1042的图案的自然体现。引晶层1050，作为图案，用作要在电子组件上制成的触点结构的前体。例如，在电镀工艺中，每条引晶层1050的导电迹线都将用作一个电铸成形，触点结构的物质(块)能够在上面制成。
掩模材料1020和引晶层1050的沉积工艺的选择，需要一同进行考虑。掩模材料需要在沉积方法的环境中是稳定的。例如，一般的正光致抗蚀剂材料含有一些溶剂，而且可以在高真空条件下放气。优选的是在这样的情况下将材料改变，例如通过烘烤或暴露于光使之交联或使掩模材料硬化。聚酰亚胺是一种有用的掩模材料，并能容忍溅射环境，而不发生明显的降解。沉积也能够通过化学蒸汽沉积(CVD)或电子束工艺来实施。这些方法所要求的真空比溅射低。对于这些方法，能够使用传统的酚醛树脂光致抗蚀剂，或许进行一些适度的交联。另一种考虑是掩模材料的任何使它在真空下稳定的改性，都会使它在后来的工艺中更难于脱除。能够由本行业中的熟练技术人员来选择合适的材料和工艺。
一个特别优选的工艺是使用酚醛树脂光致抗蚀剂，如上所述形成图案，然后，由热产生部分交联。引晶层1050的沉积采用CVD实施。
图10F以俯视图方式说明了图10E中所述步骤的结果，并显示了模版1040内的两个开口1042a和1042b，每个开口1042a和1042b都从两个触点垫1008a和1008b(以虚线示出)中与之相连的其中之一的上方，分别延伸至所选择的两个突出零件1030a和1030b中的其中之一。
图10F也分别示出了由模版1040内的开口1042a和1042b沉积的引晶层的两个具有图案的迹线1050a和1050b。为了显示清楚，迹线1050a和1050b用斜线表示。但应当清楚地理解，斜线不表示该图中的横切面。
如图10F所示1050a和1050b的每条迹线，都分别具有底端1052a和1052b、顶端1054a和1054b和中间主体部分1056a和1056b，分别对应于将形成于导电迹线1050a和1050b上的触点结构(1060)的底端(1062)、顶端(1064)和主体部分(1066)。迹线1050a和1050b的斜坡区1053a和1053b分别在该图中示出。
图10G说明工艺的下一步骤，其中遮罩1040被脱除，并(例如通过电镀)制成许多(示出了其中之一)触点结构1060，作为许多(示出了其中之一)迹线1030上的一块导电材料。每个触点结构1060都具有底端部分1062(对比图3B中的302)、尖端部分1064(对比图3B中的304)，和在底端部分1062和尖端部分1064之间伸展的主体部分1066(对比图3B中的306)。如图所示，触点结构1060在其底端1062和主体部分1066之间具有斜坡区1063，斜坡区1063形成于引晶层1050的斜坡区1053上，引晶层1050的斜坡区1053依次形成于掩模材料1020内的开口1022的斜坡区1023上。
图10H是图10G中的电子组件沿线10H-10H的横截面图，显示了根据本发明一个优选的实施方式制成的触点结构(1060)的剖面(横截面)。剖面是近似半圆形或蘑菇形。取自主体部分1066的该部分是贯穿整个长度的触点结构的代表性剖面。该结构是在大部分近似为平面的暴露的引晶层上实施电镀的结果。
参照图10G(也见图10L)，所形成的触点结构1060的总高度“H”，也就是其顶端1064距离基件1002表面的高度，最好至少约为4.0密耳，可以约为8.0密耳，或更大。
参照图10H，主体部分1066的厚度“t”，也就是迹线1050上的导电材料块，最好至少约为0.5密耳，可以约为1.5密耳或更大。
参照图10H，主体部分1066的宽度“w”，也就是迹线1050上的导电材料块，最好至少约为0.5密耳，可以约为4.0密耳或更大。在一个优选的实施方式中，宽度沿主体部分1066近似为常数。在一个特别优选的实施方式中，主体部分的宽度是渐变的，例如接近底端1064处较宽，变化至接近主体部分1066的顶端处较窄。
如上所述，所形成的微电子触点结构(1060)的底端(1062)和尖端(1064)之间的长度“L”，适宜地为至少约10密耳，可以如50密耳那样长，或更长，甚至长得多。
从很全面的观点来考虑，掩模材料内具有图案的开口构成了一个形状，其中材料能够沉积进去，而且后来进行热处理。为了电镀的目的，最好如上所述来沉积引晶层。该引晶层也能够认为是一个型材，材料能够在上面沉积，并进行后来的热处理。材料能够由一些其他方法直接沉积入开口，例如通过掩模的溅射或其他沉积方法，如所述的用于引晶层的那些，而且使用适于随后的热处理的材料，并使材料沉积至对制造有用结构有用的厚度。这里再次说明，掩模材料内的开口形成一个型材，该型材在很大程度上确定最终形成的结构的形状。
设计弹性型材的总要求，在本行业是普遍知道的。细节例如尺寸、弯曲力矩、在不同尺寸内容许柔顺性的形状等，能够由设计者进行选择，并根据本发明的说明实施。一个特别优选的型材近似为带有渐变的内曲率半径和外曲率半径的部分圆。这样的形状如图11所示(参考文献09/032,473中的图7)。
图10I和10J是图10G中触点结构1060的许多可能的构形的其中两个的透视图，为了显示清楚，不与组件1000连接。这些图形显示了能够应用本发明选择的两个重要的变种。在图10I中，触点结构具有四方形的基底1062。在图10J中，触点结构具有圆形的底端1062。在这两个图中，斜坡区1063内底端的漏斗形状是容易理解的，该型材由掩模层1020内的开口1022的斜侧壁(1023)赋予底端。在图10J中，底端1062的斜坡区1063被完全覆盖(360°)，小的“凸出部”环绕整个底端而伸出。所述完全漏斗形状采用模版1040很容易获得，该模版1040可使引晶层沿所有侧壁和掩模层1020的部分表面进行沉积。图10I显示了只在开口1022的部分侧壁上沉积引晶层的结果。这采用覆盖部分开口1022的模版，就能容易地获得，如图10E所示。借助于所选择的掩模和沉积条件，就能够或多或少地覆盖侧壁。这可只包括一个侧壁的一部分，在图10I中所示出的整个侧壁、在图10J中所示出的多个侧壁(较优选的实施方式)部分或所有侧壁面积，形成一个完整的漏斗(一个特别优选的实施方式)。电镀后所形成的结构在图10G中以斜线部分示出。如果底部是四方形，图10G的透视图会与图10I中示出的图相似。
为了便于说明，10F和10K的俯视图显示了完整的漏斗实施方式，它可替换图10E、10G和10L中详尽斜线部分的局部漏斗的实施方式。本行业的熟练技术人员会认识到图10F和10K能够略微改变，以适合图10E、10G和10L中的特定实施方式。所形成的结构会与如图10I所示的局部漏斗相似，如图10J所示，带有圆形底部。
图10K是图10G的电子组件的俯视平面图，图10G示出了许多触点结构1060a和1060b中的两个，每个触点结构1060a和1060b都与两个触点垫1008a和1008b(以折线示出)中的一个连接。每个触点结构1060a和1060b都分别具有底端1062a和1062b、顶端1064a和1064b和中间主体部分1066a和1066b。触点结构1060a和1060b的斜坡区1063a和1063b分别在图中示出。
由图10K显而易见，所形成的触点结构最好是锥形，该锥形(横向)分别自它们的底端1062a和1062b的较宽处，变化至它们的顶端1064a和1064b的较窄处，锥形的变化方式与上述08/852,152专利申请所述的和所示锥形触点结构相似。为了显示清楚，触点结构1060a和1060b用双斜线表示，但应当清楚地理解，该双斜线不表示图的横截面。
由图10G所示显而易见，底端部分1062，也是整个触点结构1060，通过引晶层1050和导电层1010，电连接至一个相关的电子组件的触点垫1008。从上面阐述的说明中也可明显看出，电子组件的触点垫1008组，可以通过导电层1010彼此短路，以利于通过电镀工艺制造触点结构1060。
在工艺的最终加工步骤中，掩模层1020能够脱除，例如用合适溶剂洗掉。例如光致抗蚀剂的掩模层1020能够用丙酮有选择地洗掉，而不有害地影响上述其他元件。最后，没有被另一种材料(即引晶层1050)覆盖的导电层1010的所有部分，都能够使用合适的化学物有选择地侵蚀掉。
图10L和10M分别以横截面和透视图，显示了在其底端1062处与电子组件连接的独立触点结构1060的最终制品，其主体部分1066位于离开电子组件1002表面的位置，其尖端部分1064，带有一定形貌，从主体部分1066平面，甚至延伸得更远。所形成的触点结构1060的底端1062的斜坡区1063，在这些图中，也在下述的图10N和100中清楚可见。
实质上，对于每个触点结构1060，导电材料的伸长物是沉积到掩模材料上的，目的是具有底端1062、与底端1062相对的尖端1064，和底端1062与尖端1064之间的主体部分1066。在一个优选的实施方式中，主体部分1066是在一个平面内，该平面以近似平行于基件1002的表面为好，而且是从底端1062偏移(沿Z轴)。尖端1064，作为突出零件1030的产物，从主体部分1066进一步偏移。当掩模材料1020脱除时，所形成的触点结构1060是独立的，由其底端1062连接到基片1002上，其尖端1064不与另一电子组件(例如分别为下述的1072或1082)的末端(例如1070或1080)接触。
弹性触点结构的第三示范性实施方式
有用的弹性触点结构能够由其他的材料沉积方法制造，明显地有直接沉积工艺，例如溅射、CVD、PVD等。
在一个可替换的实施方式中，所要求的形状由许多元件来确定。参照图10A至10D，在掩模材料上确定开口，也可加上突出元件，如上详细所述。这就形成一个型材，合适的沉积就能够通过直接沉积工艺在上面形成。能够用本行业所知的许多方式，控制材料的应用。或许最简单的实施方式就是使用掩模例如带有开口1042的模版1040，来限制材料可以沉积的部位，大体与上述植种层1050的制备相同。然而，可以选择合适的沉积材料，使合适厚度的起始型材沉积继续进行如上详细所述的热处理工艺。
要注意到，给产品部件溅射出一个厚膜，成品的外形会受到本行业所知的许多变量的影响。总括来说，一个全部溅射的部件外形与例如图10H所示的电镀部件的外形不同。精确的外形会反映出沉积条件，它包括沉积工艺的方向性。在一个高度定向的沉积工艺中，外形大体是矩形。当以大体相似的速率越过模版1040内的开口1042使材料成形时，溅射部件会具有更象矩形的横截面，并会以大体恒定的宽度和大体恒定的厚度累积。平行校正是用来给出高度定向的沉积条件的一种技术。如果沉积工艺不是很定向，沉积工艺就会给出更圆的沉积物。这些参数是行内知晓的。横截面的几何形状能够相当好地进行预测，掩模和工艺能够进行选择或改变，以给出合适的横截面。在制造弹性导体的过程中，部件的外形影响弹性性能，因此，在设计所要求的弹性形状时，要考虑外形。这样的弹簧设计完全处于机械加工行业的技术范畴之内。
材料和工艺
以与08/852,152专利申请相似的方式，本发明的触点结构主要、优选全部是金属，并可以形成(制成)多层结构。为了本发明的热处理，优选上面详细讨论的合金和添加剂。结构的各种其他元件的合适材料包括而不局限于：镍及其合金；铜、钴、铁和它们的合金；金(尤其硬金)和银，两者都表现出优秀的传送电流的能力，和优良的接触电阻率性能；铂族元素；贵金属；半贵金属和它们的合金，尤其是钯族元素及其合金；和钨、钼和其他难熔金属及其合金。特别优选的是使用镍和镍合金。
为导电层(例如1010)沉积材料的合适工艺、引晶层(例如1050)和触点结构(例如1060)，包括而不局限于：包括从水溶液沉积出材料的各种工艺，电解电镀，化学镀，溅射，化学蒸汽沉积(CVD)，物理蒸汽沉积(PVD)，通过液体或固体前体的诱发衰变引发材料沉积的工艺等。所有这些沉积材料的技术大体都是众所周知的。
用于导电层的合适材料包括钛-钨(Ti-W)，它们可通过溅射成3000-6000埃的厚度的沉积物，例如4500埃厚。一个可以挑选的但优选的导电层的附加物是一层金，它可以沉积成2500-4500埃厚，例如3500埃厚。导电层的一个重要目的是，为了利用电镀工艺沉积导电材料块而提供至导电迹线(一个或多个)的电连接，所述导电材料块会成为植种层上所形成的触点结构。然而，在一个优选的实施方式中，省略了导电层。可以采用另一个工艺例如化学镀，来沉积成为所形成的触点结构的导电材料块。可以采用再另一个工艺例如溅射，来沉积导电材料块。
引晶层可以是例如金(Au)，它可以通过溅射成约2500-4000埃的厚度来实施沉积。在另一个优选的实施方式中，引晶层是铜(Cu)，它可以通过溅射成约1000-3000埃的厚度来实施沉积。另外，引晶层可以是另一种合适的材料，所形成的触点结构块能够在其上面沉积。这样的材料包括铝、例如上面所述的用于导电层的Ti-W、钯油墨和石墨油墨。
要注意，一定构形的引晶层可以是强长元件。还要注意，也可用其他的细长元件例如硅。用于MEMS应用中的微加工过的硅杆，是一个有用的例子。
用于掩模材料(例如1020)的合适材料包括许多平版印刷的光致抗蚀剂、酚醛树脂和聚酰亚胺。
柔顺性和弹性
图10N说明了这样一种情形，其中它要求在另一个电子组件1072例如印刷电路板(PCB)的触点结构1060的尖端1064与触点垫1070之间形成压力接触连接。在此情形下，触点结构1060应当在基件1002表面的法向方向(90°)“Z轴”方向上由弹性产生反作用(即弹性而不是塑性)。这是这样的一种情形，例如，其中它要求形成可插孔的易于移动的基件1002与电子组件1072之间的连接。
图10O说明了这样一种情形，其中它要求更永久地例如用焊剂1084，将触点结构1060的尖端1064连接到另一电子组件1082(对比1072)例如印刷电路板(PCB)的触点垫1080(对比1070)上。在该情形下，触点结构1060应当沿“X轴”和/或“Y轴”由柔顺性产生反作用，所述两个方向均平行于基件1002的表面。这就是这样的情形，其中它要求容许两个电子组件之间的不同热膨胀。
触点结构(1060)可以对所施加的力产生反作用，由回弹性和/或柔顺性在X、Y和Z轴方向中任何或所有方向上的偏转。由热处理形成的改善了的材料性能能够用来在每个轴方向上提供有用的回弹性。
这样的弹性触点结构能够通过加入附加组件而得以增强。普通转让的正在审理的名称为“微电子互连接元件的触点尖端结构及其制造方法”的美国专利S.N.08/819,464，和1997年11月20日以WO97/43653进行公布的相应的PCT专利申请S.N.PCT/US97/08606，描述了在牺牲基片上限定尖端结构，并使该结构转移至电子组件上的方法。该尖端结构能够采用该专利申请中所述的技术转移至图10L中的结构上。
上面已经阐述了器件的总体说明和本发明以及本发明较优选的实施方式的使用方法。本行业的熟练技术人员将会认识到在所述器件和方法的许多方面可进行改变，包括变化，并能够实施这些改变，这些改变和变化都处于本发明的范围内。本发明的精神和范围应当只受所附权利要求书所述范围的限制。

Claims (166)

1.制造弹性结构的方法，它包括如下步骤：
提供细长元件；
在该细长元件上沉积涂层，给出涂覆过的细长元件，涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂；
在配合好的时间和温度下，对该涂覆过的细长元件进行热处理，给出材料性能得到改善的涂层。
2.制造弹性结构的方法，它包括如下步骤：
提供细长元件；
在细长元件上沉积涂层，给出涂覆过的细长元件，涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂；所述金属包括选自镍和钴的金属，所述至少一种添加剂选自邻磺酰苯甲酰亚胺和2-丁炔-1，4-二醇；和
在配合好的时间和温度下，对所述经涂覆的细长元件进行热处理，提高涂层的屈服强度。
3.制造弹性结构的方法，它包括如下步骤：
提供细长元件；
在细长元件上沉积亚稳态涂层，给出涂覆过的细长元件，所述涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂，所述至少一种添加剂能够与所述至少一种金属共沉积，并在配合好的时间和温度下，对所述经涂覆的细长元件进行热处理，引发亚稳态涂层内的转变，给出稳定的涂层。
4.制造弹性结构的方法，它包括如下步骤：
提供细长元件；
在细长元件上沉积纳米晶材料涂层，给出涂覆过的细长元件，所述涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂，所述至少一种添加剂能够与所述至少一种金属共沉积；和
在配合好的时间和温度下，对所述经涂覆的细长元件进行热处理，引发转变，给出含有结晶材料的涂层。
5.弹性结构，它由包括如下步骤的方法制成：
提供细长元件；
在细长元件上沉积涂层，给出涂覆过的细长元件，所述涂层含有至少一种金属和至少一种添加剂；和
在配合好的时间和温度下，对所经涂覆的细长元件进行热处理，提高涂层的屈服强度。
6.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的细长元件包括导线骨架。
7.如权利要求6所述的方法，它还包括带有触点垫的电子组件，其中所述的导线骨架结合到所述触点垫上，所述的电子组件可以是半导体器件、半导体组装件、半导体晶片、与一个或多个半导体器件接触的电子器件、用于测试一个或多个半导体器件的电子器件、探测卡、探针、连接件、插入件或插孔。
8.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的细长元件包括牺牲基片。
9.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的细长元件包括用材料的引晶层覆盖以促进电镀的牺牲基片。
10.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的长元件包括金属骨架。
11.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的涂层由电镀形成。
12.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的沉积涂层的方法选自电镀、化学蒸汽沉积(CVD)、物理蒸汽沉积(PVD)、金属的电解电镀或水溶液化学镀、和任何可通过气体、液体或固体母体的分解或反应引起材料沉积的工艺。
13.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的涂层足够厚，使所述经热处理的涂层可赋予所述经涂覆过的细长元件以回弹性。
14.如权利要求1、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的至少一种金属包括选自：镍、钴、铁、铑、钯、钨、铜、铬、钛、铝、金和铂的金属。
15.如权利要求1、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的至少一种金属包括选自镍、钴和铁的金属。
16.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，它还包括含有至少两种金属的材料的涂层，所述两种金属选自：Ni-Co、Co-Mn、Ni-Mn、Pd-Au、Pd-Co、W-Co、Ti-N和Ti-W。
17.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的涂层含有Ni-Co合金。
18.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，它还包括含有至少三种金属的材料的涂层，所述三种金属选自：Ni-Co-Mn和Ni-W-B。
19.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的至少一种添加剂是较次要的组分。
20.如权利要求1、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的至少一种添加剂或其衍生物中的至少一种能够与至少一种金属共沉积，并在进行适度热处理以组织涂层的结构使所述经涂覆的细长元件的屈服强度增高时，能够与至少一种金属共存。
21.如权利要求1、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的至少一种添加剂含有含硫的化合物。
22.如权利要求1、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的至少一种添加剂选自：邻磺酰苯甲酰亚胺、萘-三-磺酸(NTSA)、2-丁炔-1，4-二醇和硫脲。
23.如权利要求2所述的方法，它还包括采用电镀槽来沉积涂层，其中所述的至少一种添加剂是邻磺酰苯甲酰亚胺，它在电镀槽内的浓度高于或等于约20毫克/升。
24.如权利要求2所述的方法，它还包括采用电镀槽来沉积涂层，其中所述的至少一种添加剂是2-丁炔-1，4-二醇，它在电镀槽内的浓度高于或等于约5毫克/升。
25.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，它还包括在选自：NiCl、NiBr、1类增亮剂和2类增亮剂的材料存在下，沉积涂层。
26.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的涂层进行微结构内的放热转变，从较低的组织化转变为较高的组织化状态，其中所述的放热转变具有一个峰温，其中所述的热处理温度在峰温以上约0-100℃的范围内。
27.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的涂层在热处理步骤之前，含有无定形材料。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述的热处理步骤引发涂层内的转变，使至少部分无定形材料转变为有序材料。
29.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的涂层在热处理步骤之后，含有有序态的材料。
30.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的涂层在热处理步骤之前，含有纳米晶材料。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述的热处理步骤引发涂层内的转变，相当多的纳米晶材料转变为结晶材料。
32.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的涂层在热处理步骤之后，含有结晶材料。
33.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，它还包括这样沉积涂层：使带涂层细长元件连接到较大结构上，而且包含弹性电子触点。
34.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，它还包括在涂层步骤之后和热处理步骤之前或之后，把所述细长元件整个或部分移走。
35.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的细长元件含有选自：金、硅、铝、铜和钛-钨的材料。
36.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的带涂层细长元件经热处理之后比热处理之前的屈服强度高。
37.如权利要求36所述的方法，其中所述的热处理是在配合好的时间和温度下进行，给出带涂层的细长元件的屈服强度接近涂层的最大值，这样，不可忽略的进一步的热处理会使屈服强度从最大值显著地下降。
38.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述的带涂层的细长元件在热处理后比热处理前的弹性大。
39.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述带涂层材料性能的改进包括与热处理之前的涂层相比屈服强度增高。
40.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述涂层材料性能的改进包括与热处理之前的涂层相比弹性模量增高。
41.如权利要求1、2、3或4所述的方法，或如权利要求5所述的弹性结构，其中所述涂层材料的改进性能包括与热处理之前的涂层相比，在高于100℃的温度和负荷作用下稳定性增高。
42.如权利要求3所述的方法，其中所述的稳定涂层的屈服强度高于亚稳态涂层。
43.如权利要求3所述的方法，其中所述的稳定涂层的弹性模量高于亚稳态涂层。
44.如权利要求3所述的方法，其中所述的稳定涂层的回弹性大于亚稳态涂层。
45.如权利要求4所述的方法，其中所述的结晶材料的屈服强度高于纳米晶材料。
46.如权利要求4所述的方法，其中所述的结晶材料的弹性模量高于纳米晶材料。
47.如权利要求4所述的方法，其中所述的结晶材料的回弹性大于纳米晶材料。
48.制造一种结构的方法，它包括如下步骤：
提供基体部件，所述部件包括第一材料能够在上面沉积的型材；
在该型材上沉积第一材料，给出起始成形的沉积物，所述第一材料包含至少一种金属；
在配合好的时间和温度下，对起始成形的沉积物进行热处理，给出热处理过的材料性能改善了的成形沉积物。
49.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述的型材包括导线骨架。
50.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，它还包括带有触点垫的电子组件，其中所述的导线骨架连接到触点垫上，所述的电子组件可以是半导体器件、半导体晶片、与一个或多个半导体器件接触的电子器件、测试一个或多个半导体器件的电子器件、探测卡、连接件或插孔。
51.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述的型材包括限定在第二材料内的空间，所述空间贡献给热处理的成形沉积物的几何形状。
52.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述的型材包括用引晶材料层覆层以促进电镀的第二材料。
53.如权利要求52所述的方法，其中所述的第二材料选自光致抗蚀剂和蜡。
54.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述起始成形的沉积物由电镀形成。
55.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述沉积方法选自：电镀、化学蒸汽沉积(CVD)、物理蒸汽沉积(PVD)、金属的电解电镀或水溶液化学镀和任何可通过气体、液体或固体母体的分解或反应使材料沉积的工艺。
56.如权利要求48、84、87或91所述的方法，其中所述的热处理的成形沉积物足够厚，使改善了的材料性能赋予热处理的成形沉积物以回弹性。
57.如权利要求48、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述的至少一种金属包括选自：镍、钴、铁、铑、钯、钨、铜、铬、钛、铝、金和铂的金属。
58.如权利要求48、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述的至少一种金属包括选自镍、钴和铁的金属。
59.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，它还包括沉积含有至少两种金属的第一材料，所述两种金属选自：Ni-Co、Co-Mn、Ni-Mn、Pd-Au、Pd-Co、W-Co、Ti-N和Ti-W。
60.如权利要求48、84、87或91所述的方法，其中所述的经热处理的成形沉积物含有Ni-Co合金。
61.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，它还包括沉积含有至少三种金属的第一材料，所述三种金属选自：Ni-Co-Mn和Ni-W-B。
62.如权利要求48、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，它的起始成形的沉积物中还含有至少一种添加剂，其中所述至少一种添加剂是较次要的组分。
63.如权利要求48、87或91所述的方法，它的起始成形的沉积物中还含有至少一种添加剂，其中所述的至少一种添加剂或其衍生物中的至少一种，能够与至少一种金属共沉积，而且在进行适度热处理以组织热处理的成形沉积物结构，使相对于起始成形沉积物提高屈服强度时，能够与至少一种金属共存。
64.如权利要求48、87或91所述的方法，它的起始成形的沉积物中还含有至少一种添加剂，其中所述的至少一种添加剂含有含硫的化合物。
65.如权利要求48、87或91所述的方法，它的起始成形的沉积物中还含有至少一种添加剂，其中所述的至少一种添加剂选自：邻磺酰苯甲酰亚胺、萘-三-磺酸(NTSA)、2-丁炔-1，4-二醇和硫脲。
66.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，它还包括在选自：NiCl、NiBr和1类增亮剂和2类增亮剂的第三材料存在下，沉积第一材料。
67.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述的起始成形沉积物经过微结构内的放热转变，从较低的组织化转变为较高的组织化状态，其中所述的放热转变具有一个峰温，其中所述的热处理温度在峰温以上约0-100℃的范围内。
68.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述的起始成形沉积物含有无定形材料。
69.如权利要求68所述的方法，其中所述的热处理步骤引起至少部分起始成形沉积物材料内的转变，从无定形材料转变至热处理的成形沉积物内的有序材料。
70.如权利要求48、84、87或91所述的方法，其中所述的热处理的成形沉积物含有有序材料。
71.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述起始成形沉积物含有纳米晶材料。
72.如权利要求71所述的方法，其中所述的热处理步骤引起至少部分起始成形沉积物材料内的转变，从纳米晶材料转变至结晶材料。
73.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述的热处理成形沉积物含有结晶材料。
74.如权利要求48、84、87或91所述的方法，它还包括沉积第一材料，使热处理的成形沉积物连接到基本部件，而且包含弹性的电子触点。
75.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，它还包括在沉积步骤之后和热处理步骤之前或之后，全部或部分地移走型材。
76.如权利要求75所述的方法，其中所述的热处理的成形沉积物的第一部分固定到基体部件上，而热处理的成形沉积物的第二部分与基体部件分离，这样使得它在没有限制的条件下，能够相对于基体部件弹性地移动。
77.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述的型材包括选自金、硅、铝、铜和钛-钨的材料。
78.如权利要求48、84、87或91所述的方法，其中所述的热处理的成形沉积物比起始成形沉积物的屈服强度高。
79.如权利要求78所述的方法，其中所述的热处理是在配合好的时间和温度下进行，给出热处理的成形沉积物的屈服强度接近热处理的成形沉积物的最大值，这样，不可忽略的进一步的热处理会使屈服强度从最大值显著地下降。
80.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述热处理成形沉积物的改善了的材料性能，包括相对于起始成形沉积物所选择的增高了的屈服强度。
81.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述的热处理成形沉积物的改善了的材料性能，包括相对于起始成形沉积物所选择的增高了的弹性模量。
82.如权利要求48、84、87或91所述的方法，其中所述的热处理成形沉积物的改善了的材料性能，包括与起始成形沉积物的相应稳定性相比，所选择的在高于100℃温度和负荷作用下增高了的弹性模量。
83.如权利要求48、84、87或91所述的方法，或如权利要求95所述的制品，其中所述的热处理的成形沉积物比起始成形沉积物的弹性更大。
84.一种结构的制造方法，它包括如下步骤：
提供基体的部件，所述部件包括第一材料能够在上面沉积的一定的型材；
在所述型材上沉积第一材料，给出起始成形的沉积物，第一材料包含至少一种金属和至少一种添加剂，所述金属选自镍和钴，所述至少一种添加剂选自邻磺酰苯甲酰亚胺和2-丁炔-1，4-二醇；
在配合好的时间和温度下，对起始成形的沉积物进行热处理，给出热处理过的材料性能改善了的成形沉积物。
85.如权利要求84所述的方法，它还包括采用电镀槽来沉积第一材料，其中所述的至少一种添加剂是邻磺酰苯甲酰亚胺，它在电镀槽内的浓度高于或等于约20毫克/升。
86.如权利要求84所述的方法，它还包括采用电镀槽来沉积第一材料，其中所述的至少一种添加剂是2-丁炔-1，4-二醇，它在电镀槽内的浓度高于或等于约5毫克/升。
87.一种结构的制造方法，它包括如下步骤：
提供基体的部件，所述部件包括第一材料能够在上面沉积的型材；
在所述型材上沉积第一材料，给出为亚稳态形状的起始成形沉积物，第一材料包含至少一种金属；
在配合好的时间和温度下，对亚稳态形状的沉积物进行热处理，引发转变，给出热处理过的稳态的成形沉积物，而且它具有所选择的材料性能。
88.如权利要求87所述的方法，其中所述的稳态成形沉积物的屈服强度比亚稳态成形沉积物的高。
89.如权利要求87所述的方法，其中所述的稳态成形沉积物的弹性模量比亚稳态成形沉积物的高。
90.如权利要求87所述的方法，其中所述的稳态成形沉积物在高于100℃的温度和负荷作用下温度的稳定性与亚稳态的成形沉积物相比得到增高。
91.一种结构的制造方法，它包括如下步骤：
提供基体的部件，所述部件包括第一材料能够在上面沉积的一定的型材；
在所述型材上沉积第一材料，给出为纳米晶沉积的起始成形沉积物，第一材料包含至少一种金属；和
在配合好的时间和温度下，对纳米晶沉积物进行热处理，引发转变，给出热处理过的为结晶沉积的成形沉积物，而且它具有所选择的材料性能。
92.如权利要求91所述的方法，其中所述的结晶沉积物的屈服强度比纳米晶沉积物的高。
93.如权利要求91所述的方法，其中所述的结晶沉积物的弹性模量比纳米晶沉积物的高。
94.如权利要求91所述的方法，其中所述的结晶沉积物的温度稳定性与纳米晶沉积物相比，在高于100℃的温度和负荷作用下温度稳定性增高。
95.一种制品，它由包括如下步骤的方法制成：
提供基本的部件，所述部件包括第一材料能够在上面沉积的一定的型材；
在所述型材上沉积第一材料，给出起始成形沉积物，第一材料包含至少一种金属；
在配合好的时间和温度下，对起始成形的沉积物进行热处理，给出热处理过的材料性能改善了的成形沉积物。
96.如权利要求95所述的制品，其中所述的经热处理的成形沉积物足够厚，可使改进了的材料性能赋予第一材料以回弹性。
97.如权利要求95所述的制品，其中所述的至少一种金属包括选自镍、钴和铁的金属。
98.如权利要求95所述的制品，其中所述的热处理过的成形沉积物包含Ni-Co合金。
99.如权利要求95所述的制品，它的起始成形沉积物中还含有至少一种添加剂，其中所述的至少一种添加剂或其衍生物中的至少一种，能够与至少一种金属共沉积，并在进行适度热处理以组织热处理过的成形沉积物的结构使屈服强度相对于起始成形沉积物增高时，能够与至少一种金属共存。
100.如权利要求95所述的制品，它的起始成形沉积物中还含有至少一种添加剂，其中所述的至少一种添加剂含有含硫的化合物。
101.如权利要求95所述的制品，它的起始成形沉积物中还含有至少一种添加剂，所述的至少一种添加剂选自：邻磺酰苯甲酰亚胺、萘-三-磺酸(NTSA)、2-丁炔-1，4-二醇和硫脲。
102.如权利要求95所述的制品，其中所述的热处理的成形沉积物含有有序材料。
103.如权利要求95所述的制品，它还包括沉积第一材料，使热处理过的成形沉积物连接到基体部件上，并包含弹性电子触点。
104.如权利要求95所述的制品，其中所述的热处理过的成形沉积物的屈服强度比起始成形沉积物高。
105.如权利要求104所述的制品，其中所述的热处理是在配合好的时间和温度下进行，给出热处理的成形沉积物的屈服强度接近热处理过的成形沉积物的最大值，这样，不可忽略的进一步热处理会使屈服强度从最大值显著地下降。
106.如权利要求95所述的制品，其中所述的热处理过的成形沉积物的温度稳定性比起始成形沉积物的高，所述沉积物与起始成形沉积物相比，在高于100℃以上温度和负荷作用下，温度稳定性提高。
107.如权利要求95所述的制品，其中所述的热处理过的成形沉积物的弹性比起始成形沉积物的高。
108.一种结构，其屈服强度接近所述结构的最大值，其包括：
一个细长元件；和
一个细长元件上的涂层，所述涂层含有至少一种金属；
经过处理，给出屈服强度为所选择的大体接近涂覆于细长元件上的涂层成分的最大屈服强度的弹性结构。
109.一种结构，其屈服强度接近所述结构的最大值，结构包括：
细长元件；和
细长元件上的涂层，所述涂层含有至少一种金属；
经过处理，给出带有主要包含结晶结构的涂层的弹性结构。
110.屈服强度接近最大值的弹性触点结构，所述结构包括：
基体部件；
与基体部件相连的主体，所述主体依次含有第一材料，所述第一材料包含至少一种金属；
其中所述主体经过处理，给出材料性能得到改善的主体。
111.一种主要包含晶粒结构的结构，所述结构包括：
基体部件；
与基本部件相连的主体，所述主体依次包含第一材料，所述第一材料包含至少一种金属和至少一种添加剂，所述至少一种添加剂能够与至少一种金属一同沉积；和
经过处理，给出一种屈服强度为所选择的大体接近呈主体形式的第一材料成分的最大屈服强度的结构。
112.如权利要求108或109所述的结构，其中所述的细长元件包括导线骨架。
113.如权利要求112所述的结构，其中所述的涂层至少如导线骨架一样厚。
114.如权利要求112所述的结构，它还包括带有触点垫的半导体，其中所述的导线骨架连接于触点垫。
115.如权利要求108或109所述的结构，它还包括带有触点垫的电子组件，其中所述的涂层连接于触点垫。
116.如权利要求108或109所述的结构，其中所述的细长元件包括牺牲基片。
117.如权利要求108或109所述的结构，其中所述的细长元件包括用材料的引晶层覆盖以促进电镀的牺牲基片。
118.如权利要求108或109所述的结构，其中所述的细长元件包括一个金属骨架。
119.如权利要求108或109所述的结构，其中所述的涂层通过电镀形成。
120.如权利要求119所述的结构，它的涂层内还包含至少一种添加剂，其中所述的电镀在含有至少一种金属和至少一种添加剂的槽内实施。
121.如权利要求108或109所述的结构，其中所述的涂层通过选自：化学蒸汽沉积(CVD)、物理蒸汽沉积(PVD)、金属的电解电镀或水溶液化学镀和任何可通过气体、液体或固体前体的分解或反应使材料沉积的工艺中的工艺形成。
122.如权利要求108或109所述的结构，其中所述的涂层足够厚，可赋予弹性结构以回弹性。
123.如权利要求108或109所述的结构，或如权利要求110所述的弹性触点结构，或如权利要求111所述的结构，其中所述的至少一种金属包括选自：镍、钴、铁、铑、钯、钨、铜、铬、钛、铝、金和铂的金属。
124.如权利要求108或109所述的结构，或如权利要求110所述的弹性触点结构，或如权利要求111所述的结构，其中所述的至少一种金属包括选自镍、钴和铁的金属。
125.如权利要求108或109所述的结构，它的涂层内还含有至少一种添加剂，或如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，在第一材料内还含有至少一种添加剂，其中所述的至少一种添加剂或至少一种添加剂的衍生物，能够与至少一种金属共沉积，并在进行适度热处理以组织涂层的结构使带涂层的细长元件的屈服强度增高时，能够与至少一种金属共存。
126.如权利要求108或109所述的结构，它的涂层内还含有至少一种添加剂，或如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，在第一材料内还含有至少一种添加剂，其中所述的至少一种添加剂包含含硫的化合物。
127.如权利要求108或109所述的结构，它的涂层内还含有至少一种添加剂，或如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，在第一材料内还含有至少一种添加剂，其中所述的至少一种添加剂选自：邻磺酰苯甲酰亚胺、萘-三-磺酸(NTSA)、2-丁炔-1，4-二醇和硫脲。
128.如权利要求108或109所述的结构，它还包括含有至少两种金属的涂层，所述两种金属选自：Ni-Co、Co-Mn、Ni-Mn、Pd-Au、Pd-Co、W-Co、Ti-N和Ti-W。
129.如权利要求108或109所述的结构，其中所述的涂层含有合金。
130.如权利要求129所述的弹性结构，其中所述的涂层含有Ni-Co合金。
131.如权利要求108或109所述的结构，它还包括含有至少三种金属的涂层，所述三种金属选自：Ni-Co-Mn和Ni-W-B。
132.如权利要求108或109所述的结构，它的涂层还包含至少一种添加剂，其中所述的至少一种添加剂是较次要的组分。
133.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，它还包括带有触点垫的半导体，其中所述的主体与触点垫连接。
134.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，它还包括带有触点垫的电子组件，其中所述的主体与触点垫连接。
135.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，其中所述的主体通过电镀形成。
136.如权利要求135所述的弹性触点结构，它的第一材料内还含有至少一种添加剂，其中所述的电镀在含有至少一种金属和至少一种添加剂的槽内实施。
137.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，其中所述的主体通过选自：电镀、化学蒸汽沉积(CVD)、物理蒸汽沉积(PVD)、溅射、金属的电解电镀或水溶液化学镀和任何可通过气体、液体或固体母体的分解或反应使材料沉积的工艺中的一种工艺形成。
138.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，其中所述的主体足够厚，使其具有弹性。
139.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，它还包括沉积一种含有至少两种金属的材料，所述两种金属选自：Ni-Co、Co-Mn、Ni-Mn、Pd-Au、Pd-Co、W-Co、Ti-N和Ti-W。
140.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，其中所述的主体含有一种合金。
141.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，其中所述的主体含有Ni-Co合金。
142.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，它还包括用第一材料进行沉积，所述第一材料含有至少三种金属，所述三种金属选自：Ni-Co-Mn和Ni-W-B。
143.如权利要求108或109所述的结构，它还包括一个涂层，所述涂层含有选自：NiCl、NiBr、1类增亮剂和2类增亮剂的材料。
144.如权利要求108或109所述的结构，它的涂层内还含有至少一种添加剂，其中所述的至少一种金属和至少一种添加剂或添加剂的衍生物的大部分已组织成有序材料。
145.如权利要求108或109所述的结构，它的涂层内还含有至少一种添加剂，其中所述的至少一种金属和至少一种添加剂或添加剂的衍生物的大部分已组织成结晶材料。
146.如权利要求108或109所述的结构，其中所述的弹性结构包括电的互连接。
147.如权利要求108或109所述的结构，其中所述的细长元件包含选自金、硅、铝、铜和钛-钨的材料。
148.如权利要求108或109所述的结构，其中所述的弹性结构的屈服强度比未处理的相应细长元件和相应涂层的相应结构高。
149.如权利要求148所述的结构，其中所述的处理形成屈服强度接近所述长结构上的涂层的最大值的弹性结构，使不可忽略的进一步处理会使屈服强度从最大值显著地下降。
150.如权利要求108或109所述的结构，其中所述的弹性结构的弹性模量比未处理的相应细长元件和相应涂层的相应结构高。
151.如权利要求108或109所述的结构，其中所述的弹性结构在高于100℃的温度和负荷作用下的稳定性，比未处理的相应长元件和相应涂层的相应结构的高。
152.如权利要求108或109所述的结构，其中所述的细长元件和涂层的处理前的弹性比处理后的低。
153.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，它还包括在选自：NiCl、NiBr和1类增亮剂和2类增亮剂的第三材料存在下，沉积第一材料。
154.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，其中所述的主体含有有序材料。
155.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，其中所述的主体含有结晶材料。
156.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，其中所述的主体包含电的互连接。
157.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，其中所述的主体与基体部件连接，并包含弹性电触点。
158.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，其中所述的主体的第一部分固定到基本部件上，主体的第二部分与基体部件分离，但与主体的第一部分连接，这样使得在没有限制的条件下，主体的第二部分能够相对于基体部件弹性地移动。
159.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，其中所述的主体含有选自金、硅、铝和钛-钨的材料。
160.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，其中所述主体处理后的屈服强度更高。
161.如权利要求156所述的弹性触点结构，其中所述的处理给出一种其屈服强度接近主体第一材料的最大值的弹性结构，这样使不可忽略的进一步处理会使屈服强度从最大值显著地下降。
162.如权利要求110所述的弹性触点结构，其中所述主体的改善了的材料性能，包括相对于处理前主体的弹性模量，所选择的增高了的弹性模量。
163.如权利要求110所述的弹性触点结构，其中所述主体的改善了的材料性能，包括与处理前主体的相应稳定性对比，所选择的在高于100℃的温度和负荷作用下的增高了的稳定性。
164.如权利要求111所述的结构，其中所述的主体具有所选择的相对于处理前主体的弹性模量增高的弹性模量。
165.如权利要求111所述的结构，其中所述的主体在高于100℃的温度和负荷作用下，与处理前主体的相应稳定性相比，具有所选择的增高的稳定性。
166.如权利要求110所述的弹性触点结构或如权利要求111所述的结构，其中所述主体处理后的弹性更大。
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