JP2010521587A5

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Publication number: JP2010521587A5
Application number: JP2009553652A
Authority: JP
Filing date: 2008-03-13
Publication date: 2016-07-14
Anticipated expiration: 2028-03-13

Description

マイクロ接点３８と超小型電子部品の接点５５との間の接続は、接点５５の間隔が狭い場合でも、信頼できる接続を行うことができる。前述されたように、マイクロ接点３８は妥当な先端部の直径と高さで形成することができる。先端部の直径をかなり大きくすることにより、各マイクロ接点の先端部と超小型電子部品の接点との間の結合領域を相当大きくすることができる。使用する場合、マイクロ接点３８を湾曲及び傾斜することによって、回路パネル９２に対するチップ５４の熱膨張差及び熱収縮差に適応することができる。この動作は、マイクロ接点の高さによって高められる。さらに、このマイクロ接点は共通の金属層から形成されるため、マイクロ接点の高さは極めて精密な許容差内で均一である。このため、マイクロ接点の先端部とチップ又は他の超小型電子部品の接点との間の強固な結合を形成することが容易にされる。

Claims

超小型電子ユニットを形成する方法であって、
（ａ）基板の上面の選択された位置に第１の耐エッチング性材料を形成するステップであって、該基板は、該上面に露出した第１金属層と、該基板の底面に露出した第２金属層と、該第１金属層と該第２金属層との間にある第３金属層とを含み、該第３金属層は該第１金属層及び該第２金属層とは異なる金属を含むものである、ステップと、
（ｂ）前記第１の耐エッチング性材料によってカバーされない位置で、前記上面の上方の位置から前記基板に処理を適用することによって、前記基板の上面において前記第１金属層をエッチングするステップであって、これにより、前記基板の選択された位置から上方に突出する前記第１金属層からなる第１のマイクロ接点部分を形成する、ステップと、
（ｃ）前記第１のマイクロ接点部分上に第２の耐エッチング性材料を形成するステップと、
（ｄ）前記第１のマイクロ接点部分の下に第２のマイクロ接点部分を形成するために前記基板の前記上面において前記第１金属層をさらにエッチングするステップであって、前記第２の耐エッチング性材料によって、このさらにエッチングするステップの間に、前記第１のマイクロ接点部分が少なくとも部分的にエッチングされないようにすることによって、前記第３金属層に関して選択的に前記第１金属層をパターニングする、ステップと、
（ｅ）前記基板の前記底面より下方の位置から前記基板に処理を適用することによって、前記第２金属層をエッチングしてトレースを形成するステップと、
（ｆ）前記トレースを形成する前に、前記第１のマイクロ接点部分を残すように、前記第３金属層の一部を除去し、前記第３金属層の一部を除去して露出した前記第２金属層の上面の選択された位置に誘電体層をパターニングするステップであって、前記マイクロ接点は前記第２金属層から前記第３金属層を介して垂直に突出している、ステップと、
（ｇ）はんだ接合、共晶接合又は拡散接合のうちの少なくとも１つのものによって、超小型電子部品の面上の対応する接点に前記マイクロ接点を結合するステップと
を含んでなり、
前記マイクロ接点は、前記マイクロ接点が前記超小型電子部品の対応する接点に接続された状態で、前記超小型電子ユニットを介して回路パネルに接続された前記超小型電子部品と前記回路パネルとの熱膨張差及び熱収縮差に適応するように、前記マイクロ接点の十分な湾曲及び傾斜を可能にする、直径及び高さを備えるように形成されている方法。
前記上面において前記第１金属層をエッチングするステップは、前記第１の耐エッチング性材料が前記第１のマイクロ接点部分から横方向に突き出るように実行される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第２の耐エッチング性材料を形成するステップが、前記第２の耐エッチング性材料がフォトレジストであって、前記第２の耐エッチング性材料を堆積するステップと、前記第２の耐エッチング性材料を露光及び現像するステップとを含む、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記堆積された第２の耐エッチング性材料を露光及び現像するステップの間に、横方向に突出した第１の耐エッチング性材料は、前記堆積された第２の耐エッチング性材料の部分を保護する、ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
前記第１及び第２の耐エッチング性材料を取り除くステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第１の耐エッチング性材料を形成するステップが、前記第１の耐エッチング材料がフォトレジストであって、前記第１の耐エッチング性材料を堆積するステップと、前記第１の耐エッチング性材料の上にマスクを配置するステップと、前記マスクを介して前記第１の耐エッチング材料を露光及び現像するステップとを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第１のマイクロ接点部分上及び前記第２のマイクロ接点部分上に第３の耐エッチング性材料を形成するステップと、
前記基板の前記上面において前記第１金属層をさらにエッチングするステップであって、前記第２の耐エッチング性材料によって、このさらにエッチングするステップの間に、前記第１のマイクロ接点部分及び前記第２のマイクロ接点部分が少なくとも部分的にエッチングされないようにすることによって、前記第３金属層に関して選択的に前記第１金属層をパターニングする、ステップと
をさらに実行して、前記第２のマイクロ接点部分の下に第３のマイクロ接点部分を形成するステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第１及び第２の耐エッチング性材料が金である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第１及び第２の耐エッチング性材料がフォトレジストである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記ステップ（ｄ）は前記第３金属層に到達したときに前記第１金属層のパターニングを停止するステップを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記ステップ（ｅ）は、前記ステップ（ｄ）の後に実行される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
超小型電子ユニットを形成する方法であって、
基板の上面の選択された位置に第１の耐エッチング性材料を形成するステップであって、該基板は、該上面に露出した第１金属層と、該基板の底面に露出した第２金属層と、該第１金属層と該第２金属層との間にある第３金属層とを含み、該第３金属層は該第１金属層及び該第２金属層とは異なる金属を含むものである、ステップと、
前記第１の耐エッチング性材料によってカバーされない位置で、前記上面の上方の位置から前記基板に処理を適用することによって、前記基板の上面において前記第１金属層をエッチングするステップであって、これにより、前記基板の選択された位置から上方に突出する前記第１金属層からなる第１のマイクロ接点部分を形成する、ステップと、
（ａ）第２の耐エッチング性材料が、基板と一体化され前記基板の表面から上方に突出している前記第１のマイクロ接点部分を少なくとも部分的にカバーするように、前記第２の耐エッチング性材料を製造過程中の基板の上面に露出している第１金属層に加えるステップと、
（ｂ）前記第１のマイクロ接点部分の下側において前記第１のマイクロ接点部分と一体化された第２のマイクロ接点部分を残すように、前記上面の上方の位置から前記基板に処理を適用することによって、前記基板の前記上面において前記第１金属層をエッチングするステップであって、前記第２の耐エッチング性材料は、このエッチングするステップの間に、前記第１のマイクロ接点部分がエッチングされないように少なくとも部分的に保護することによって、前記第３金属層に関して選択的に前記第１金属層をパターニングする、ステップと、
（ｃ）前記基板の前記底面より下方の位置から前記基板に処理を適用することによって、前記第２金属層をエッチングしてトレースを形成するステップと、
（ｄ）前記トレースを形成する前に、前記第１のマイクロ接点部分を残すように、前記第３金属層の一部を除去し、前記第３金属層の一部を除去して露出した前記第２金属層の上面の選択された位置に誘電体層をパターニングするステップであって、前記マイクロ接点は前記第２金属層から前記第３金属を介して垂直に突出している、ステップと、
（ｅ）はんだ接合、共晶接合又は拡散接合のうちの少なくとも１つのものによって、超小型電子部品の面上の対応する接点に前記マイクロ接点を結合するステップと
を含んでなり、
前記マイクロ接点は、前記マイクロ接点が前記超小型電子部品の対応する接点に接続された状態で、前記超小型電子ユニットを介して回路パネルに接続された前記超小型電子部品と前記回路パネルとの熱膨張差及び熱収縮差に適応するように、前記マイクロ接点の十分な湾曲及び傾斜を可能にする、直径及び高さを備えるように形成されている方法。
前記第１の耐エッチング性材料を選択された位置に形成するステップが、前記第１の耐エッチング性材料を前記第１のマイクロ接点部分の全体に形成するステップと、前記第１の耐エッチング性材料の上にマスクを形成するステップとを含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
前記第１の及び前記第２の耐エッチング性材料を取り除くステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
前記ステップ（ｃ）は、前記ステップ（ｂ）の後に実行される、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
第２金属層からなるトレースと、前記トレースの上面から、第３金属層からなるエッチストップ層を介して垂直方向に突出し、超小型電子部品の複数の接点にそれぞれ接続される、第１金属層からなる複数のマイクロ接点と、前記トレースの上面に選択的に設けられた第２の誘電体層とを有する超小型電子ユニットであって、
前記各マイクロ接点は、前記エッチストップ層に隣接するベース領域と、前記エッチストップ層から離れた先端部領域とを含み、中心軸についての回転体の形状を有し、前記ベース領域の垂直位置の第１の関数であると共に前記先端部領域の垂直位置の第２の関数である横方向の寸法を有しており、前記複数のマイクロ接点は、アレイ状に配置されており、
前記超小型電子部品の複数の接点は、はんだ接合、共晶接合又は拡散接合のうちの少なくとも１つによって、前記複数のマイクロ接点にそれぞれ接続されており、前記各マイクロ接点は、前記トレースの底面に接続された回路パネルと、前記超小型電子部品との熱膨張差及び熱収縮差に適応するように、前記マイクロ接点の十分な湾曲及び傾斜を可能にする、直径及び高さを備えている、超小型電子ユニット。
前記第１及び第２の関数が実質的に異なっている、ことを特徴とする請求項１６に記載の超小型電子ユニット。
前記各マイクロ接点における前記横方向の寸法の傾斜は、前記ベース領域と先端部領域との間の境界で急激に変化する、ことを特徴とする請求項１６に記載の超小型電子ユニット。
隣接するマイクロ接点間のピッチが、２００ミクロン未満である、ことを特徴とする請求項１６に記載の超小型電子ユニット。
前記ピッチが１５０ミクロン未満である、ことを特徴とする請求項１９に記載の超小型電子ユニット。
前記ベース領域と前記先端部領域との間に別の領域が存在する、ことを特徴とする請求項１６に記載の超小型電子ユニット。
前記各マイクロ接点の高さが少なくとも５０ミクロンであり、前記各マイクロ接点の先端部の直径が少なくとも２０ミクロンである、ことを特徴とする請求項１６に記載の超小型電子ユニット。
前記先端部領域の上面はほぼ平坦で水平な面を有する、ことを特徴とする請求項１６に記載の超小型電子ユニット。
第２金属層からなるトレースと、前記トレースの上面から、第３金属層からなるエッチストップ層を介して垂直方向に突出し、超小型電子部品の複数の接点にそれぞれ接続される、第１金属層からなる複数のマイクロ接点と、前記トレースの上面に選択的に設けられた第２の誘電体層とを有する超小型電子ユニットであって、
前記各マイクロ接点は、前記エッチストップ層に隣接するベース領域と、前記エッチストップ層から離れた先端部領域とを含み、中心軸についての回転体の形状を有し、該中心軸の軸線と該軸線に沿って垂直方向に該軸線に向かって又は該軸線から離れるように傾斜する円周方向の面とを有し、円周方向の面の傾斜が前記先端部領域と前記ベース領域との間の境界において急に変化しており、前記複数のマイクロ接点は、アレイ状に配置されており、
前記超小型電子部品の複数の接点は、はんだ接合、共晶接合又は拡散接合のうちの少なくとも１つによって、前記複数のマイクロ接点にそれぞれ接続されており、前記各マイクロ接点は、前記トレースの底面に接続された回路パネルと、前記超小型電子部品との熱膨張差及び熱収縮差に適応するように、前記マイクロ接点の十分な湾曲及び傾斜を可能にする、直径及び高さを備えている、超小型電子ユニット。
隣接するマイクロ接点間のピッチが１５０ミクロン未満であり、前記各マイクロ接点の高さが６０ミクロンから１５０ミクロンである、ことを特徴とする請求項２４に記載の超小型電子ユニット。
前記各マイクロ接点の先端部領域の上面における直径が少なくとも２０ミクロンである、ことを特徴とする請求項２５に記載の超小型電子ユニット。
前記ピッチがｈ＋ｄよりも小さく、ｈが前記各マイクロ接点の垂直方向の高さであり、ｄが前記先端部領域の上面における直径である、ことを特徴とする請求項２５に記載の超小型電子ユニット。
第２金属層からなるトレースと、前記トレースの上面から、第３金属層からなるエッチストップ層を介して垂直方向に突出し、超小型電子部品の複数の接点にそれぞれ接続される、第１金属層からなる複数のマイクロ接点と、前記トレースの上面に選択的に設けられた第２の誘電体層とを有する超小型電子ユニットであって、
前記各マイクロ接点は、前記エッチストップ層に隣接するベース領域と、前記エッチストップ層から離れた先端部領域とを含み、中心軸についての回転体の形状を有し、前記マイクロ接点の幅が、前記ベース領域と前記先端部領域との境界で最大になっており、前記複数のマイクロ接点は、アレイ状に配置されており、
前記超小型電子部品の複数の接点は、はんだ接合、共晶接合又は拡散接合のうちの少なくとも１つによって、前記複数のマイクロ接点にそれぞれ接続されており、前記各マイクロ接点は、前記トレースの底面に接続された回路パネルと、前記超小型電子部品との熱膨張差及び熱収縮差に適応するように、前記マイクロ接点の十分な湾曲及び傾斜を可能にする、直径及び高さを備えている、超小型電子ユニット。
前記トレース底面に設けられた第１の誘電体層をさらに有する、ことを特徴とする請求項１６、２４又は２８に記載の超小型電子ユニット。
前記第１の誘電体層は、開口を有し、該開口によって露出した前記トレースは端子となる、ことを特徴とする請求項２９に記載の超小型電子ユニット。