JP2002090388A - リードの接点構造 - Google Patents

リードの接点構造

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JP2002090388A JP2000278313A JP2000278313A JP2002090388A JP 2002090388 A JP2002090388 A JP 2002090388A JP 2000278313 A JP2000278313 A JP 2000278313A JP 2000278313 A JP2000278313 A JP 2000278313A JP 2002090388 A JP2002090388 A JP 2002090388A
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敏雄 奥野
Nobushi Suzuki
悦四 鈴木
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SOUSHIYOU TEC KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】リード及びバンプの夫々に適性金属を使用した
接点構造を容易に形成し、バンプとリードとが電気的且
つ強度的に健全に結合されたリードの接点構造を提供す
る。 【解決手段】導電箔１１にエッチングを施して形成され
たリード１２と、メッキによって電気鋳造されたバンプ
５を有し、該バンプ５と上記リード１２とは互いに異な
る金属にて形成され、上記バンプ５は上記リード１２の
表面に導電性結合材１０を介して結合され、上記リード
１２は上記バンプ５を配した側の表面が無穴絶縁シート
８の第一主面１５に密着され、上記バンプ５の基部は上
記無穴絶縁シート８の材料中に強制的に突入して貫通
し、該バンプ５の基部側面は該貫通孔１７内壁面と融着
し、該バンプ５の先端が絶縁シート８の第二主面１６か
ら突出しているリードの接点構造。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は絶縁シート上に延在
するリードにバンプを付設した接点構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＵＳＰ５，３５４，２０５号はリードと
バンプをメッキ成長により単一の金属で形成し、該バン
プを試験されるべき回路素子の電極パッドへ加圧接触せ
しめるようにしたプローブパッドを開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】而してバンプには繰り
返し接触に耐え得る耐久性と、上記電極パッド表面の酸
化被膜を破る高い硬度の金属の使用が求められ、このよ
うな適性を有する金属としてニッケル又はニッケル合金
が常用されている。
【０００４】他方リードには曲げに対し破断せず、導電
性に優れた比較的柔軟な金属の使用が求められ、このよ
うな適性を有する金属として銅又は銅合金が常用されて
いる。
【０００５】然しながら上記ＵＳＰ５，３５４，２０５
号はバンプとリードとが同一金属から成るために、リー
ドとして適性な銅又は銅合金を選択するとバンプに要求
される機能を満足せず、逆にバンプとして適性なニッケ
ル又はニッケル合金を選択すると曲げに対してクラック
を生ずる問題を有している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題を適切
に解決するリードの接点構造を提供する。又本発明はバ
ンプとリードとが電気的且つ強度的に健全に結合された
リードの接点構造を提供する。
【０００７】第一発明に係る接点構造は導電箔にエッチ
ングを施して形成されたリードと、メッキにより電気鋳
造されたバンプを有し、該バンプと上記リードとは互い
に異なる金属にて形成されている。
【０００８】上記バンプは上記リードの表面に導電性結
合材を介して結合されており、上記リードは上記バンプ
を配した側の表面が無穴絶縁シートの第一主面に密着さ
れている。
【０００９】そして上記バンプの基部は上記無穴絶縁シ
ートの材料中に強制的に突入して貫通し、該バンプの基
部側面は貫通孔の内壁面と融着しつつ、同バンプの先端
が同シートの第二主面から突出しており、このバンプ先
端を電気部品の電極パッドとの加圧接触に供する。
【００１０】第二発明に係る接点構造はメッキによって
形成されたリードと、メッキによって電気鋳造されたバ
ンプを有し、該バンプと上記リードとは互いに異なる金
属にて形成されている。
【００１１】上記バンプは上記リードの表面にメッキ結
合されており、上記リードは上記バンプを配した側の表
面が無穴絶縁シートの第一主面に密着されている。
【００１２】そして上記バンプの基部は上記無穴絶縁シ
ートの材料中に強制的に突入して貫通し、該バンプの基
部側面は貫通孔の内壁面と融着しつつ、同バンプの先端
が同シートの第二主面から突出しており、このバンプ先
端を電気部品の電極パッドとの加圧接触に供する。
【００１３】第三発明に係る接点構造はメッキによって
形成されたリードと、メッキによって電気鋳造されたバ
ンプを有し、該バンプと上記リードとは互いに異なる金
属にて形成されている。
【００１４】そして上記リードは絶縁シートの表面に密
着し延在し、上記バンプは上記リードの表面にメッキ結
合している。
【００１５】上記バンプは上記メッキ結合面に形成され
た窪みを有し、上記リードが該窪み内壁面に添ってメッ
キ結合された突部を有している。
【００１６】上記バンプとメッキ結合しているリード部
分は絶縁シート内に埋め込まれている。
【００１７】
【発明の実施の形態】＜第一実施形態例＞（図１，図３
参照） 第一実施形態例に係る接点構造は以下に述べる方法によ
って製造される。
【００１８】図１Ａに示すように、ステンレス等から成
るバンプ成形板１は、表面において開口せる多数のバン
プ成形用凹所２を有している。
【００１９】上記バンプ成形板１のバンプ成形用凹所２
を除いた表面をレジスト層３で覆い、該レジスト層３に
バンプ成形用凹所２と対応するバンプ成形用孔４を形成
する。
【００２０】そして上記バンプ成形用凹所２及びバンプ
成形用孔４内においてメッキ成長を促し、同凹所２及び
孔４内をニッケル又はニッケル合金に代表されるメッキ
成長金属で満たしてバンプ５を成形する。即ちバンプ５
を凹所２と孔４内において電気鋳造する。
【００２１】図３に示すように、このバンプ５の先端部
にはバンプ成形用凹所２内において円錐形状又は球面形
状の加圧接触部６が成形され、同基端部にはバンプ成形
用孔４内においてフランジ７が成形される。該フランジ
７の中央部、即ちバンプ５の底面中央部に窪み９を有し
ている。
【００２２】次に図１Ｂ，図１Ｃに示すように、上記レ
ジスト層３を除去した後、バンプ成形板１の表面に無穴
絶縁シート８を重ねて平面的に熱プレスする。この絶縁
シート８の適性材として、液晶ポリマーシートを用い
る。
【００２３】この熱プレスにより絶縁シート８が塑化さ
れ、バンプ５の基端部は該塑化された絶縁シート８の材
料を押し退けながら強制的に突入されて同シート８を貫
通し、絶縁シート８の重ね合わせ面とは反対側の表面に
露出する。
【００２４】上記液晶ポリマーは熱に対する収縮膨張が
少なく、熱軟化時の粘性が小さく、適正にバンプ５の突
入を許容し、健全なる融着を図ることができる。
【００２５】上記メッキ成長により形成されたバンプ５
はその基端面に上記窪み９を有しており、この窪み９内
に図１Ｄに示すように、導電ペースト１０をチャージ
し、窪み９の開口面から盛り上げる。この導電ペースト
１０は印刷又はノズルを用いてチャージする。
【００２６】次に図１Ｅに示すように、上記絶縁シート
８の表面に導電箔１１、好ましくは銅又は銅合金から成
る導電箔１１を熱圧着により積層状態に貼り合わせ、該
導電箔１１とバンプ５とを上記導電ペースト１０を介し
て接合する。導電箔１１と絶縁シート８とは、熱圧着に
より同シート８の表面を溶融して貼り合わせられる。
【００２７】次に図１Ｆに示すように、上記導電箔１１
にエッチング処理を施して多数の銅又は銅合金から成る
リード１２を形成し、バンプ成形板１より剥離する。又
はエッチングせずに剥離した後、上記リード１２をエッ
チングにより形成する。この剥離を容易にするため、図
１Ｂ，Ｃにおいて絶縁シート８を剥離材を介してバンプ
成形板１上の表面に積層することができる。
【００２８】上記図１Ａ乃至Ｆの工程によって製造され
た接点構造は、導電箔１１にエッチングを施して形成さ
れたリード１２と、メッキにより電気鋳造されたバンプ
５を有し、該バンプ５と上記リード１２とは互いに異な
る金属にて形成されている。
【００２９】好ましい例示として、リード１２は銅又は
銅合金から成り、バンプ５はニッケル又はニッケル合金
から成る。
【００３０】上記バンプ５は上記リード１２の表面に導
電性結合材１０を介して結合されており、上記リード１
２は上記バンプ５を配した側の表面が無穴絶縁シート８
の第一主面１５に密着されている。
【００３１】そして上記バンプ５の基部は上記無穴絶縁
シート８の材料中に強制的に突入して貫通し、該バンプ
５の基部側面が該貫通孔１７の内壁面と融着しつつ、同
バンプ５基部の底面を絶縁シート８の表面から露出し、
同バンプ５の先端が同シート８の第二主面１６から突出
し加圧接触部６を形成しており、この加圧接触部６を電
気部品の電極パッドとの加圧接触に供する。
【００３２】＜第二実施形態例＞（図２，図３参照） 第二実施形態例に係る接点構造は以下に述べる方法によ
って製造される。
【００３３】図１Ａ，Ｂ，Ｃと同様の図２Ａ，Ｂ，Ｃの
工程を経た後、図２Ｄ，Ｅに示すように、図２Ｃの工程
における絶縁シート８の表面にメッキにより銅又は銅合
金から成るリード１２を形成する。
【００３４】詳述すると図２Ｄに示すように、上記図２
Ｃに示す絶縁シート８の表面に蒸着又はスパッター又は
化学メッキにより下地メッキ層１３を密着して積層し、
次に図２Ｅに示すように、該下地メッキ層１３の表面に
リードパターン形成溝を持ったレジスト層１４を形成
し、該リードパターン形成溝内に下地メッキ層１３を露
出させ、該溝内において下地メッキ層１３上にリード１
２をメッキ成長せしめる。即ちリード１２をメッキによ
り電気鋳造する。これによりリード１２をバンプ５に対
しメッキ結合せしめる。
【００３５】次に上記レジスト層１４を除去した後、下
地メッキ層１３の不要部をエッチングにより除去し、次
にバンプ成形板１から剥離することにより、図２Ｆに示
すリード１２の接点構造を得る。
【００３６】図２Ａ，Ｂ，Ｃに示すように、上記メッキ
成長により形成されたニッケル又はニッケル合金から成
るバンプ５はその基端面、即ちメッキ結合面に窪み９を
有しており、上記リード１２が該窪み９内壁面に添って
メッキ結合された突部１８を有している。
【００３７】よってバンプ５とリード１２とは突部１８
を含む領域の界面とフランジ７を含む領域の界面におい
てメッキ結合されている。これにより結合面積と結合強
度を増大し、電気的信頼性を確保する。
【００３８】前記の通り図３に示すバンプ５の先端部に
はバンプ成形用凹所２内において円錐形状又は球面形状
の加圧接触部６が成形され、同基端部にはバンプ成形用
孔４内においてフランジ７が成形される。該フランジ７
の中央部、即ちバンプ５の底面中央部に上記窪み９を有
している。
【００３９】上記図２Ａ乃至Ｆの工程によって製造され
た接点構造は、メッキによって形成されたリード１２
と、メッキによって電気鋳造されたバンプ５を有し、該
バンプ５と上記リード１２とは互いに異なる金属にて形
成されている。
【００４０】好ましい例示として、リード１２は銅又は
銅合金から成り、バンプ５はニッケル又はニッケル合金
から成る。
【００４１】又上記バンプ５は上記リード１２の表面に
メッキ結合されており、上記リード１２は上記バンプ５
を配した側の表面が無穴絶縁シート８の第一主面１５に
密着されている。
【００４２】そして上記バンプ５の基部は上記無穴絶縁
シート８の材料中に強制的に突入して貫通し、該バンプ
５の基部側面が該貫通孔１７の内壁面と融着しつつ、同
バンプ５の基部底面を絶縁シート８の表面から露出し、
同バンプ５の先端が同シート８の第二主面１６から突出
し加圧接触部６を形成しており、この加圧接触部６を電
気部品の電極パッドとの加圧接触に供する。
【００４３】＜第三実施形態例＞（図４，図３参照） 第三実施形態例に係る接点構造は以下に述べる方法によ
って製造される。
【００４４】図４Ａに示すように、ステンレス等から成
るバンプ成形板１は、表面において開口せる多数のバン
プ成形用凹所２を有している。
【００４５】上記バンプ成形板１のバンプ成形用凹所２
を除いた表面をレジスト層３で覆い、該レジスト層３に
バンプ成形用凹所２と対応するバンプ成形用孔４を形成
する。
【００４６】そして上記バンプ成形用凹所２及びバンプ
成形用孔４内においてメッキ成長を促し、同凹所２及び
孔４内をニッケル又はニッケル合金に代表されるメッキ
成長金属で満たしてバンプ５を成形する。即ちバンプ５
を電気鋳造によって形成する。
【００４７】図３に示すように、このバンプ５の先端部
にはバンプ成形用凹所２内において円錐形状又は球面形
状の加圧接触部６が成形され、同基端部にはバンプ成形
用孔４内においてフランジ７が成形される。該フランジ
７の中央部、即ちバンプ５の底面中央部に窪み９を有し
ている。
【００４８】次に図４Ｂに示すように、上記レジスト層
３を除去した後、バンプ成形板１の表面にメッキにより
銅又は銅合金から成る導電メッキ層１１′を積層する。
【００４９】上記導電メッキ層１１′は上記バンプ５の
窪み９の内壁面に添ってメッキ結合された突部１８を有
している。
【００５０】次に図４Ｃに示すように、上記導電メッキ
層１１′の表面に絶縁シート８を熱圧着により積層す
る。
【００５１】次に図４Ｄに示すように、図３Ｃで形成さ
れた積層体をバンプ成形板１から剥離し、導電メッキ層
１１′にエッチングを施すことによって多数の銅又は銅
合金から成るリード１２を形成する。
【００５２】上記図４Ａ乃至Ｄの工程によって製造され
た接点構造は、メッキによって形成されたリード１２
と、メッキによって電気鋳造されたバンプ５を有し、該
バンプ５と上記リード１２とは互いに異なる金属にて形
成されている。
【００５３】好ましい例示として、リード１２は銅又は
銅合金から成り、バンプ５はニッケル又はニッケル合金
から成る。
【００５４】そして上記リード１２は絶縁シート８の表
面に密着し延在し、上記バンプ５は上記リード１２の表
面にメッキ結合している。
【００５５】上記バンプ５は上記メッキ結合面に形成さ
れた窪み９を有し、上記リード１２が該窪み９の内壁面
に添ってメッキ結合された突部１８を有している。
【００５６】よってバンプ５とリード１２とは突部１８
を含む領域の界面とフランジ７を含む領域の界面におい
てメッキ結合されている。これにより結合面積と結合強
度を増大し、電気的信頼性を確保する。
【００５７】又上記バンプ５とメッキ結合しているリー
ド部分は絶縁シート８内に埋め込まれている。
【００５８】＜第四実施形態例＞（図５，図３参照） 第四実施形態例に係る接点構造は以下に述べる方法によ
って製造される。
【００５９】図５Ａに示すように、ステンレス等から成
るバンプ成形板１は、表面において開口せる多数のバン
プ成形用凹所２を有している。
【００６０】上記バンプ成形板１のバンプ成形用凹所２
を除いた表面をレジスト層３で覆い、該レジスト層３に
バンプ成形用凹所２と対応するバンプ成形用孔４を形成
する。
【００６１】そして上記バンプ成形用凹所２及びバンプ
成形用孔４内においてメッキ成長を促し、同凹所２及び
孔４内をニッケル又はニッケル合金に代表されるメッキ
成長金属で満たしてバンプ５を成形する。即ち電気鋳造
によりバンプ５を成形する。
【００６２】図３に示すように、このバンプ５の先端部
にはバンプ成形用凹所２内において円錐形状又は球面形
状の加圧接触部６が成形され、同基端部にはバンプ成形
用孔４内においてフランジ７が成形される。該フランジ
７、即ちバンプ５の底面中央部の中央部に窪み９を有し
ている。
【００６３】次に図５Ｂに示すように、上記レジスト層
３を除去した後、バンプ成形板１の表面に感光性ポリイ
ミドに代表される感光性樹脂層８′を積層し、バンプ５
を覆う。
【００６４】図５Ｃに示すように、上記感光性樹脂層
８′に露光を施して、バンプ５の基端面に対応する部分
に窪み９と連通するメッキ成長孔１９を形成する。
【００６５】又は感光性樹脂層８′の代わりに、感光性
を有しないポリイミド等の絶縁シートを積層し、該絶縁
シートのバンプ５の基端面と対応する部分に窪み９と連
通するメッキ成長孔１９をレーザーにより形成する。
【００６６】次に図５Ｄに示すように、上記感光性樹脂
層８′又は絶縁シート８の表面にメッキを施して銅又は
銅合金に代表される導電メッキ層１１′を積層する。
【００６７】次に図５Ｅに示すように、上記導電メッキ
層１１′にエッチングを施して銅又は銅合金から成るリ
ード１２を形成し、バンプ成形板１から剥離する。
【００６８】上記リード１２を形成する方法として、ア
ディティブ法により直接リード１２をメッキ形成するこ
ともできる。この方法は従来良く知られた技術であり、
詳述しない。
【００６９】上記図５Ａ乃至Ｅの工程によって製造され
た接点構造は、メッキによって形成されたリード１２
と、メッキによって電気鋳造されたバンプ５を有し、該
バンプ５と上記リード１２とは互いに異なる金属にて形
成されている。
【００７０】好ましい例示として、リード１２は銅又は
銅合金から成り、バンプ５はニッケル又はニッケル合金
から成る。
【００７１】そして上記リード１２は絶縁シート８の表
面に密着し延在し、上記バンプ５は上記リード１２の表
面にメッキ結合している。
【００７２】図３に示すように、このバンプ５の先端部
にはバンプ成形用凹所２内において円錐形状又は球面形
状の加圧接触部６が成形され、同基端部にはバンプ成形
用孔４内においてフランジ７が成形される。該フランジ
７、即ちバンプ５の底面中央部の中央部に窪み９を有し
ている。
【００７３】即ちバンプ５は上記メッキ結合面に形成さ
れた窪み９を有し、上記リード１２は該窪み９の内壁面
に添ってメッキ結合された突部１８を有している。
【００７４】よってバンプ５とリード１２とは突部１８
を含む領域の界面とフランジ７を含む領域の界面におい
てメッキ結合されている。これにより結合面積と結合強
度を増大し、電気的信頼性を確保する。
【００７５】又上記バンプ５とメッキ結合している突部
１８は、感光性樹脂層８′によって形成された絶縁シー
ト８内に埋め込まれている。
【００７６】
【発明の効果】本発明によれば、リード及びバンプの夫
々に適性金属を使用した接点構造を容易に形成でき、又
バンプとリードとが電気的且つ強度的に健全に結合され
たリードの接点構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａ乃至Ｆは第一実施形態例に係る接点構造の製
造工程を示す断面図。
【図２】Ａ乃至Ｆは第二実施形態例に係る接点構造の製
造工程を示す断面図。
【図３】上記各製造工程と以下に述べる製造工程によっ
て得られるバンプの斜視図。
【図４】Ａ乃至Ｄは第三実施形態例に係る接点構造の製
造工程を示す断面図。
【図５】Ａ乃至Ｅは第四実施形態例に係る接点構造の製
造工程を示す断面図。
【符号の説明】
１ バンプ成形板 ２ バンプ成形用凹所 ３ レジスト層 ４ バンプ成形用孔 ５ バンプ ６ 加圧接触部 ７ フランジ ８ 絶縁シート ８′ 感光性樹脂層 ９ 窪み １０ 導電ペースト、導電性結合材 １１ 導電箔 １１′ 導電メッキ層 １２ リード １３ 下地メッキ層 １４ レジスト層 １５ 第一主面 １６ 第二主面 １７ 貫通孔 １８ 突部 １９ メッキ成長孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 悦四 東京都大田区中馬込３丁目28番７号 山一 電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G011 AA15 AA21 AB06 AC14 AD01 AE03

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】導電箔にエッチングを施して形成されたリ
    ードを有している；メッキによって電気鋳造されたバン
    プを有している；該バンプと上記リードとは互いに異な
    る金属にて形成されている；上記バンプは上記リードの
    表面に導電性結合材を介して結合されている；上記リー
    ドは上記バンプを配した側の表面が無穴絶縁シートの第
    一主面に密着されている；上記バンプの基部は上記無穴
    絶縁シートの材料中に強制的に突入して貫通し、該バン
    プの基部側面は該貫通孔内壁面と融着している；該バン
    プの先端が絶縁シートの第二主面から突出していること
    を特徴とするリードの接点構造。
  2. 【請求項２】メッキによって形成されたリードを有して
    いる；メッキによって電気鋳造されたバンプを有してい
    る；該バンプと上記リードとは互いに異なる金属にて形
    成されている；上記バンプは上記リードの表面にメッキ
    結合されている；上記リードは上記バンプを配した側の
    表面が無穴絶縁シートの第一主面に密着されている；上
    記バンプの基部は上記無穴絶縁シートの材料中に強制的
    に突入して貫通し、該バンプの基部側面は該貫通孔内壁
    面と融着している；該貫通により該バンプの先端が絶縁
    シートの第二主面から突出していることを特徴とするリ
    ードの接点構造。
  3. 【請求項３】メッキによって形成されたリードを有して
    いる；メッキによって電気鋳造されたバンプを有してい
    る；該バンプと上記リードとは互いに異なる金属にて形
    成されている；上記バンプは上記リードの表面にメッキ
    結合されている；上記バンプは該メッキ結合面に窪みを
    有し、上記リードが該窪み内壁面に添ってメッキ結合さ
    れた突部を有している；上記リードは絶縁シートの表面
    に密着されていることを特徴とするリードの接点構造。
  4. 【請求項４】上記バンプとメッキ結合しているリード部
    分が絶縁シート内に埋め込まれていることを特徴とする
    請求項３記載のリードの接点構造。
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