JP3157134B2 - 回路基板への電子コンポーネントの実装 - Google Patents

回路基板への電子コンポーネントの実装

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    • H01L2224/45111—Tin (Sn) as principal constituent
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    • H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
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    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
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    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
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    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45147—Copper (Cu) as principal constituent
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    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
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    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
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    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
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    • H01L2224/48505—Material at the bonding interface
    • H01L2224/48599—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au)
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    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/49105—Connecting at different heights
    • H01L2224/49109—Connecting at different heights outside the semiconductor or solid-state body
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    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203—Bump and layer connectors
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    • H01L2924/1515—Shape
    • H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
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    • H01L2924/153—Connection portion
    • H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15312—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a pin array, e.g. PGA
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    • H01L2924/153—Connection portion
    • H01L2924/1532—Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate
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    • H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
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    • H01L2924/1615—Shape
    • H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
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    • H01L2924/19041—Component type being a capacitor
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    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/30105—Capacitance
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    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/30107—Inductance
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3011—Impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3025—Electromagnetic shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/52—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/141—One or more single auxiliary printed circuits mounted on a main printed circuit, e.g. modules, adapters
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03—Conductive materials
    • H05K2201/0332—Structure of the conductor
    • H05K2201/0388—Other aspects of conductors
    • H05K2201/0397—Tab
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/06—Thermal details
    • H05K2201/068—Thermal details wherein the coefficient of thermal expansion is important
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/1031—Surface mounted metallic connector elements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/1031—Surface mounted metallic connector elements
    • H05K2201/10318—Surface mounted metallic pins
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10378—Interposers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621—Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10719—Land grid array [LGA]
    • H—ELECTRICITY
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621—Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10734—Ball grid array [BGA]; Bump grid array
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10742—Details of leads
    • H05K2201/1075—Shape details
    • H05K2201/10757—Bent leads
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10742—Details of leads
    • H05K2201/1075—Shape details
    • H05K2201/10878—Means for retention of a lead in a hole
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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    • H—ELECTRICITY
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子コンポーネン
ト、特に、超小型電子コンポーネント間で相互接続をな
すことに関し、更に詳細には、回路基板に半導体ダイ、
及びパッケージを取り外し可能に実装する（差し込む）
ための技法を提供することに関する。
【０００２】
【従来の技術】本願は、同一出願人による１９９５年５
月２６日に出願された（状況：係属中）米国特許同時係
属出願第08/452,255号（以後、「親事例」と呼ぶ）の一
部継続出願であり、同米国特許出願は、同一出願人によ
る１９９４年１１月１５日に出願された（状況：係属
中）米国特許同時係属出願第08/340,144号、及び１９９
４年１１月１６日に出願されたその対応ＰＣＴ特許出願
番号PCT/US94/13373（WO 95/14314 として１９９５年５
月２６日に公告）の一部継続出願であり、それらは両方
とも、同一出願による１９９３年１１月１６日に出願さ
れた（状況：係属中／認可）米国特許同時係属出願第08
/152,812号の一部継続出願である。
【０００３】本願は又、同一出願人による１９９５年９
月２１日に出願された（状況：係属中）米国特許同時係
属出願第08/526,246号の一部継続出願でもある。
【０００４】電子コンポーネント、特に、半導体素子
（チップ）等の超小型電子コンポーネントは、複数の端
子（接着パッド、電極、又は導電領域とも呼ばれる）を
備えることが多い。かかる素子を有用なシステム（又
は、サブシステム）に組み付けるために、多数の個々の
素子が、通常プリント回路（又は、布線）基板（ＰＣ
Ｂ、ＰＷＢ）の媒介を通して、互いに電気的に相互接続
される必要がある。
【０００５】半導体素子は、通常、ピン、パッド、リー
ド、半田ボール、その他の形態で、複数の外部接続点を
有する半導体パッケージ内に配設される。多数の型式の
半導体パッケージが知られており、パッケージ内で半導
体素子を接続するための技法には、接着ワイヤ、テープ
自動化ボンディング（ＴＡＢ）、その他が含まれる。あ
る場合には、半導体素子は、隆起バンプ接触部を備え、
他の電子コンポーネント上にフリップチップ技法により
接続される。
【０００６】一般に、電子コンポーネント間の相互接続
は、「相対的に永久な」及び「即座に取り外し可能な」
相互接続という２つの広義のカテゴリーに分類できる。
【０００７】「相対的に永久な」接続の一例として、半
田接合がある。一旦２つのコンポーネントが互いに半田
付けされると、それらコンポーネントを分離するのに、
半田除去工程を用いる必要がある。ワイヤ接着は、「相
対的に永久な」接続の他の例である。
【０００８】「即座に取り外し可能な」接続の一例とし
て、１つの電子コンポーネントの堅固なピンがあり、他
の電子コンポーネントの弾力のあるソケット要素によっ
て受容される。ソケット要素は、ピンに対して、それら
の間の信頼のある電気接続を保証するのに十分な大きさ
の接触力（圧力）を及ぼす。電子コンポーネントと圧力
接触をなすことを目的とした相互接続要素は、本明細書
において、「スプリング」又は「ばね要素」と呼ぶ。
【０００９】ばね要素は、周知のところであり、様々な
形状及び寸法のものが出回っている。今日の超小型電子
コンポーネント環境において、全ての相互接続要素に対
する深刻な必要性が存在し、それには、益々小型になる
スプリングが含まれ、それは、多数のかかる相互接続を
小さな領域に配設することができ、電子コンポーネント
への高密度な相互接続をもたらす必要があるためであ
る。
【００１０】ばね要素を製作するための従来技術の技法
には、一般に、個々のばね要素を形成するために、リン
青銅、ベリリウム銅、鋼鉄、又はニッケル・鉄・コバル
ト（例えば、コバール）合金等のばね材料を型打ち（打
ち抜き）加工、又はエッチングするステップと、ばね要
素を良好な接触材料（例えば、金等の貴金属であり、同
様の材料に接触する場合、低い接触抵抗を示すことにな
る）でメッキするステップと、このように形状付けら
れ、メッキされた複数のばね要素を、直線、周辺、又は
アレイパターンへと成型するステップを伴う。金を上記
材料上にメッキする場合、時折、薄い（例えば、３０−
５０マイクロインチ）ニッケルの障壁層が適切である。
【００１１】かかるばね要素を製作する技法には、各種
の問題、及び制限がつきまとう。
【００１２】例えば、これら工程は、用途によって複数
のスプリング（相互接続要素）を微細（例えば、１０ミ
ル）ピッチで配列することが要求される場合に制限され
る。かかる微細ピッチには、本質的に、各スプリングを
ピッチよりも実質的に小さく（例えば、３ミル）寸法決
めすることが必要である。打ち抜き領域に適応する必要
があり、またそれによって、スプリングを形成するのに
いかに多くの材料を残すかが制限されることになる。最
善で、１ミル程度の小さなスプリングを打ち抜くことが
比較的簡単明瞭であるとしても、かかる小さな寸法は、
スプリングにより信頼性良く及ぼすことができる接触力
に制限を課す。これは、スプリングのエリアアレイを製
造することに関連して、特に痛烈である。
【００１３】一般に、いくらかの最小接触力が、電子コ
ンポーネントに（例えば、電子コンポーネント上の端子
に）信頼性の良い圧力接触をもたらすのに望まれる。例
えば、約１５グラム（接触当たり少なくて２グラム以
下、且つ多くて１５０グラム以上を含む）の接触（荷
重）力が、表面上に膜で汚染され、また表面上に腐蝕、
又は酸化生成物を有する、電子コンポーネントの端子に
信頼性良く電気接続をなすことを保証するのに望まれ
る。各スプリングに必要な最小接触力には、スプリング
材料の降伏強度、又はばね要素の寸法のどちらかを増大
させることが必要とされる。一般的な提案として、材料
の降伏強度が高くなるほど、加工（例えば、打ち抜き、
曲げ等）するのが益々困難になる。そして、スプリング
を更に小さく製作したいという望みによって、それらの
断面を更に大きく製作することが本質的に不可能にな
る。
【００１４】従来技術の相互接続に付随の他の制限は、
硬質材料（スプリングを製作するのに用いられるよう
な）が使用される場合、ろう接法等の比較的「過酷な」
（例えば、高温）工程が、電子コンポーネントの端子に
相互接続要素を実装するのに必要とされる点にある。例
えば、比較的「耐久性のある」半導体パッケージに、堅
固なピンをろう接することが知られている。かかる「過
酷な」工程は一般に、半導体素子等のいくつかの比較的
「脆弱な」電子コンポーネントに関連して、望ましいも
のではない（また、実現できないことが多い）。それと
は対照的に、ワイヤボンディングは、比較的「易しい」
工程の一例であり、これは、ろう接法よりも、脆弱な電
子コンポーネントに損傷を与えることが場合によってほ
とんどない。半田付けは、比較的「易しい」工程の他の
例である。
【００１５】電子コンポーネント上へのスプリングの実
装に関連した他の問題は、その性質上非常に機械的であ
る点にある。スプリングが、一端において基板（これ
は、本提案の目的のために、不可動物であると見なす）
に実装され、またその自由端において加えられる力に反
作用することが要求される場合に、「軟弱連結」（使用
時には、最弱箇所）は、スプリングが基板（例えば、電
子コンポーネントの端子）に取り付けられる（例えば、
スプリングの基底部がボンディングされる）箇所である
ことが多い。これは、少なくとも部分的に、「過酷な」
工程（例えば、ろう接法）を使用して、基板にスプリン
グを実装する必要性の原因となる。
【００１６】スプリング接触を含む相互接続要素に関連
した他の微妙な問題は、しばしば、電子コンポーネント
の端子が完全には共平面でない点にある。これらの「公
差」（総非平面性）を吸収するために、共に組み込まれ
るある機構に欠けている相互接続要素が、激しく押圧さ
れて、電子コンポーネントの端子と一貫した圧力接触を
なすことになる。
【００１７】多くの最新の電子システムの場合、１つ以
上のパッケージ済み半導体素子が回路基板に実装され
る。各種のパッケージング型式が周知のところである。
一般に、全ての半導体パッケージは、外部接続子を備
え、これらは、ピン、パッド、リード、ボールバンプ、
その他のいずれかである。
【００１８】１つの型式の半導体パッケージは、「超高
密度パッドアレイ・チップキャリア(ULTRA HIGH DENSIT
Y PAD ARRAY CHIP CARRIER）と称する米国特許第4,700,
276号（「FREYMAN による」）により代表される。該特
許に総括的に開示されるように、セラミック基板には、
その底部表面に半田で栓がされたスルーホールが設けら
れている。これらの半田プラグ（２０６）は、アレイパ
ターン状に配列されて、最終のチップキャリア配列に対
して、外部の表面実装相互接続点を形成する。半田プラ
グは略半球状であり、これによって、キャリアが実装さ
れる回路基板の上部で高いところに、セラミック基板を
載置することが可能になる。その外部表面上の相互接続
点として、半田ボールを有する半導体パッケージは、本
明細書において、ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）
型式パッケージと呼ぶ。
【００１９】一般に、ＢＧＡ半田ボールには２つの型式
があり、それは、（１）リフローに基づき溶融する共晶
塊、及び溶融しないが共晶材料に付着する、９０：１０
の鉛：スズ等の塊である。第１の型式の半田ボールは、
リフローに基づき僅かに（例えば、約６ミル）陥没し、
その結果、それによってもたらされる複数の相互接続の
最終の平面性に関してある問題となる。第２の型式の半
田ボールは陥没しない。というのは、それらはリフロー
されないためである。しかし、第２の型式の半田ボール
を付着させるのに、共晶材料が使用されるので、共晶付
着工程に関連した熱に耐えることのできないある種の基
板材料は使用できない。この情報を提供する目的は、一
般的な背景のためである。
【００２０】他の型式の半導体パッケージは、ランド・
グリッド・アレイ（ＬＧＡ）であり、これには、その表
面上に複数（例えば、アレイ）の端子（接触パッド、す
なわち「ランド」）が設けられている。一般に、弾力の
ある相互接続要素を用いて、ＬＧＡのランドに電気接続
がなされる。本発明は、ＬＧＡ型式の半導体パッケージ
等の電子コンポーネントの端子に電気接続をなすため
に、複数の弾力のある相互接続要素を有する「ソケッ
ト」を開示するものである。
【００２１】ＬＧＡ及びＢＧＡ型式の半導体パッケージ
用のソケットを回路基板に半田付け（例えば、表面実
装）することが一般に望まれる。ピンに頼る従来技術の
ソケットは、回路基板を介した対応するスルーホールを
必要とする。回路基板内にホールを製造する慣用的な技
法を用いると、隣接ホール間の間隔（ピッチ）が通常、
隣接ホール間で１００ミル以上に制約される。更に、ス
ルーホールをメッキすることにより、回路基板の製造に
おいて追加コストが生じる。必要とされるのは、微細ピ
ッチ（例えば、５０ミル）で、且つ低減コストで接続を
なすことを可能にする、「半田降下接着(solder-dow
n)」 すなわち「表面実装可能な」ソケットである。
【００２２】ＢＧＡ及びＬＧＡ型式のパッケージに関し
て、関係する追加の参照文献は、次の米国特許、すなわ
ち米国特許第5,241,133 号、同第5,136,366 号、同第5,
077,633 号、同第5,006,673 号、及び同第4,700,473 号
である。
【００２３】上述したＢＧＡ型式のパッケージは、ＰＣ
Ｂ上に半導体パッケージを半田降下接着することにより
表面実装される。これによって、ＰＣＢへのパッケージ
済み半導体素子のある程度永久的な接続がもたらされ
る。パッケージ済み半導体素子を取り外す（例えば、交
換又は更新用に）には、ＰＣＢからパッケージ全体を半
田除去することが必要となり、その工程は、ＰＣＢ、又
は半導体パッケージ内に収容された半導体素子のいずれ
かに損傷を与える可能性がある。更に、ＰＣＢからコン
ポーネントを半田除去するには、それが配置されるシス
テムからＰＣＢを取り外すことが一般に必要となる。
【００２４】ＰＣＢに半導体パッケージを取り外し可能
に接続するための技法は、かかる突発の出来事の影響を
受けない。例えば、ピンを有する半導体パッケージは、
ＰＣＢに永久的に実装されるソケット内に容易に差し込
まれて、やはり容易にソケットから取り外される。
【００２５】本発明の１つの態様は、ＢＧＡ又はＬＧＡ
型式の半導体パッケージ等の任意の電子コンポーネント
を、半田除去することなく、ＰＣＢから容易に取り外す
ことのできる技法を提供すること、換言すると、ＢＧＡ
及びＬＧＡ型式の半導体パッケージ用の「ソケット」を
提供することを目指している。これにより、パッケージ
済み半導体素子の交換／更新が容易になるだけでなく、
またＰＣＢがプローブカード、又はプローブカード挿入
である場合に、パッケージ済み半導体素子を試験する機
会が与えられる。
【００２６】一般的な提案として、取り外し可能な接続
には、電子コンポーネント間である種の圧力接触をなす
ことが必要である。ピン型半導体パッケージを受けるた
めのソケットは、通常、パッケージピンを受けるための
リーフ型式ばね要素を有する。
【００２７】次の米国特許は、関係があるものとして引
用した。すなわち、米国特許第5,386,344 号、同第5,33
6,380 号、同第5,317,479 号、同第5,086,337 号、同第
5,067,007 号、同第4,989,069 号、同第4,893,172 号、
同第4,793,814 号、同第4,777,564 号、同第4,764,848
号、同第4,667,219 号、同第4,642,889 号、同第4,330,
165 号、同第4,295,700 号、同第4,067,104 号、同第3,
795,037 号、同第3,616,532 号、及び同第3,509,270 号
である。
【００２８】本発明の他の態様は、電子コンポーネント
上、特にチップキャリア又は半導体パッケージ上に、半
田ボール、及び／又は隆起した半田バンプを形成するた
めの技法を目指している。以降では主に、半田「ボー
ル」を形成するための技法を説明する。
【００２９】電子コンポーネント上に半田ボール、及び
／又は隆起した半田バンプを形成するための技法には、
単に例として、（１）パッドに接触させるために、塊
（少量）の半田ペーストを施して、半田ペーストをリフ
ローするステップと、（２）メッキ領域を半田で栓をす
るステップ（例えば、FREIMAN特許の図２Ｃを参照）
と、（３）基板上に直接、半田ボール接触部を成型する
ステップ（例えば、米国特許第5,381,848 号を参照）
と、（４）半田でフィルム・キャリア内のホールを充填
し、基板にわたってそのキャリアを配置し、基板上のパ
ッドに付着接触するように半田をリフローするステップ
（例えば、米国特許第5,388,327 号を参照）が含まれ
る。
【００３０】本発明に幾分関連する、隆起した半田接触
部を形成する他の方法は、上述したように同一出願人に
よる米国特許同時係属出願第08/152,812号、同第08/34
0,144号、及び同第08/452,255号に開示される技法であ
り、これらには一般に、２つ（両方）の端部において、
ワイヤを電子コンポーネントにボンディングするステッ
プと、半田でワイヤを上塗りするステップとが含まれ
る。（例えば、米国特許同時係属出願第08/452,255号の
図２４Ａ及び２４Ｂ、同第08/340,144号の図１６、及び
同第08/152,812号の図２−５を参照）
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一般的な目的
は、電子コンポーネント用の相互接続要素を製造するた
めの技法を提供することである。
【００３２】本発明の他の目的は、電子コンポーネント
に容易に取り付けられる相互接続要素を提供することで
ある。
【００３３】本発明の他の目的は、電子コンポーネント
に圧力接触するのに適している相互接続要素を提供する
ことである。
【００３４】本発明の他の目的は、ＰＣＢ等の電子コン
ポーネントに、ＢＧＡ型式の半導体パッケージを取り外
し可能に相互接続する（差し込む）ための技法を提供す
ることである。
【００３５】本発明の他の目的は、ＰＣＢ等の電子コン
ポーネントに、ＬＧＡ型式の半導体パッケージを取り外
し可能に相互接続する（差し込む）ための技法を提供す
ることである。
【００３６】本発明の他の目的は、電子コンポーネント
上に、特に、チップキャリア又は半導体パッケージ上
に、半田ボール、及び／又は隆起した半田バンプを形成
するための技法を提供することである。
【００３７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、相互接
続要素、特にばね要素を製造し、またその相互接続要素
を電子コンポーネントに実装するための技法が開示され
る。開示される技法によって、極端に小さな寸法のばね
要素を製作することに関連した問題が克服され、更に、
信頼性の良い相互接続を保証するのに十分な大きさの接
触力を及ぼすことが可能になる。開示される技法によっ
て、半導体素子等の電子コンポーネント上に、ばね要素
を実装することに関連した問題も克服される。
【００３８】本発明によれば、「複合」（多層）相互接
続要素が、電子コンポーネントに伸長要素（「コア」）
を実装し、スプリング形状を有するように成形して、結
果としての複合相互接続要素の物理的（例えば、スプリ
ング）特性を強化し、及び／又は結果としての複合相互
接続要素を電子コンポーネントに確実に締結するため
に、コアに保護膜生成を施すことにより製造される。
【００３９】「複合」という用語の使用は、本明細書に
記載した説明を通じて、用語（例えば、２つ以上の要素
から形成される）の’総称的な’意味に一致しており、
例えば、ガラス、カーボン、又は樹脂その他の基材に支
持される他の繊維等の材料に施されるような試みの他の
分野における「複合」という用語の如何なる利用とも混
同すべきではない。
【００４０】本明細書で使用する「スプリング形状」と
いう用語は、先端に加えられる力に対して、伸長要素の
端部（先端）の弾性（復元）運動を呈示する、伸長要素
の事実上の任意の形状を言う。これには、１つ以上の湾
曲部を有するように成形された伸長要素だけでなく、実
質的に真っ直ぐな伸長要素も含まれる。
【００４１】本明細書で使用する「接触領域」、「端
子」、「パッド」及び類似の用語は、相互接続要素が実
装、又は接触をなす任意の電子コンポーネント上の任意
の導電領域を言う。
【００４２】本明細書で使用する「半田ボール」という
用語は、半導体パッケージ、又は支持基板等の電子コン
ポーネントの表面上に、半田付け性の良い隆起した接触
構造をもたらす、半田の任意の塊、その他を言う。かか
る半田ボールを使用して、それらが実装される電子コン
ポーネントと、他の電子コンポーネントとの間の永久的
な電気接続がなされる。
【００４３】代替として、コアは、電子コンポーネント
に実装する前に成形される。
【００４４】代替として、コアは、電子コンポーネント
ではない犠牲基板の一部に実装されるか、又は犠牲基板
の一部である。犠牲基板は、成形後、且つ保護膜生成の
前か後のどちらかで除去される。本発明の１つの態様に
よれば、各種の構造的特徴を有する先端は、相互接続要
素の接触端に配設できる。（上述した親事例の図１１Ａ
−１１Ｆも参照されたい。）
【００４５】
【発明の実施の形態】本発明の１つの実施例の場合、コ
アは、比較的低い降伏強度を有する「軟質」材料であ
り、比較的高い降伏強度を有する「硬質」材料で保護膜
生成される。例えば、金ワイヤ等の軟質材料が、半導体
素子の接着パッドに、（例えば、ワイヤボンディングに
より）取り付けられて、ニッケル及びその合金等の硬質
材料で、（例えば、電気化学メッキにより）保護膜生成
される。
【００４６】コアの面対向保護膜、単一及び多層保護
膜、微細突出部を有する「粗い」保護膜（親事例の図５
Ｃ及び５Ｄも参照されたい）、及びコアの全長、又はコ
ア長の一部のみに延伸する保護膜が記載されている。後
者の場合、コアの先端は、電子コンポーネントに接触さ
せるために適切に露出される（親事例の図５Ｂも参照さ
れたい）。
【００４７】一般に、本明細書に記載した説明を通じ
て、「メッキ」という用語は、コアに保護膜を生成する
ための多数の技法の一例として用いられる。本発明の範
囲内にあるのは、限定ではないが、水溶液からの材料の
堆積を伴う各種工程と、電解メッキと、無電解メッキ
と、化学気相成長法（ＣＶＤ）と、液体又は固体先行物
質の誘導壊変を通して、材料の堆積を生じせしめる工程
と、その他を含む任意の適切な技法によって、コアに保
護膜生成することができ、材料を堆積するためのこれら
技法の全ては、一般に周知のところである。
【００４８】一般に、ニッケル等の金属性材料で保護膜
生成するために、電気化学的工程が好適であり、特に無
電解メッキが好ましい。
【００４９】本発明の他の実施例の場合、コアは、ばね
要素として機能するのに本質的に適した、「硬質」材料
の伸長要素であり、一端において、電子コンポーネント
の端子に実装される。コア、及び端子の少なくとも隣接
領域は、コアの端子への締結を強化する材料で保護膜生
成される。このようにして、コアが、保護膜生成に先立
って、必ずしも端子に十分実装される必要はなく、電子
コンポーネントに潜在的にほとんど損傷を与えない工程
を使用して、コアが、後続の保護膜生成に対して適所に
「仮留め」される。これら「易しい」工程には、端子の
軟質部分への硬質コアの端部の半田付け、貼り付け、及
び突き刺しが含まれる。
【００５０】コアがワイヤである実施例が開示される。
コアが平坦なタブ（導電性金属リボン）である実施例も
開示される。
【００５１】コア及び保護膜の両方に代表的な材料が開
示される。
【００５２】以降では主に、一般的に非常に小さな寸法
（例えば、３．０ミル以下）である比較的軟質の（低降
伏強度）コアで開始することを伴う技法を説明する。半
導体素子に容易に付着する金等の軟質材料は、一般に、
スプリングとして機能するのに十分な復元性が無い。
（かかる軟質の金属性材料は、弾性変形ではなく、主に
可塑性変形を呈示する。）半導体素子に容易に付着し、
また適切な復元性を持つ他の軟質材料は、非導電性であ
ることが多く、これは、大部分の弾性材料の場合にそう
である。いずれの場合でも、所望の構造的、及び電気的
特性が、コアにわたって施される保護膜により、結果と
しての複合相互接続要素に付与できる。結果としての複
合相互接続要素は、非常に小さく製作でき、更に、適切
な接触力も呈示し得る。更に、複数のかかる複合相互接
続要素は、それらが、隣接する複合相互接続要素に対す
る距離（隣接する相互接続要素間の距離は、「ピッチ」
と呼ばれる）よりもかなり大きな長さ（例えば、１００
ミル）を有するとしても、微細ピッチ（例えば、１０ミ
ル）で配列できる。
【００５３】本発明の範囲内にあるのは、複合相互接続
要素を、例えば、２５ミクロン（μｍ）以下の程度の断
面寸法を有する、コネクタ及びソケット用の「超小型ス
プリング」のような、超小型スケールで製造可能なこと
である。ミルではなくミクロンで測定される寸法を有す
る信頼性の良い相互接続を製造できるこの能力は、現存
の相互接続技法、及び将来のエリアアレイ技法という発
展する要求に真っ向から対処する。
【００５４】本発明の複合相互接続要素は、優れた電気
的特性を呈示し、これには、導電率、半田付け可能性、
及び低い接触抵抗が含まれる。多くの場合、加えられる
接触力に応答した相互接続要素の偏向は、結果として
「拭い」接触となり、これは、信頼性の良い接触をなす
のを保証するのに役立つ。
【００５５】本発明の追加の利点は、本発明の相互接続
要素となされる接続が、容易に取り外し可能である点に
ある。電子コンポーネントの端子に相互接続をもたらす
半田付けは、任意であるが、一般にシステムレベルでは
好ましくない。
【００５６】本発明の１つの態様によれば、制御される
インピーダンスを有する相互接続要素を製作するための
方法が記載される。これらの技法には、一般に、誘電体
材料（絶縁層）で導電コア、又は複合相互接続要素全体
を被覆し（例えば、電気泳動的に）、導電材料の外部層
で誘電体材料に保護膜生成することが伴う。外部の導電
材料層を接地することにより、結果としての相互接続要
素は効果的に遮蔽することができ、そのインピーダンス
は容易に制御可能となる。（親事例の図１０Ｋも参照さ
れたい。）本発明の１つの態様によれば、相互接続要素
は、電子コンポーネントへの後での取り付けのために、
予め製造することができる。この目的を達成するための
各種の技法が、本明細書に記載されている。本書類では
特定的に保護されていないが、複数の個々の相互接続要
素の基板への実装、又は代替として、エラストマーにお
いて、又は支持基板上で複数の個々の相互接続要素の懸
架を扱う機械を製造することも比較的簡単明瞭であると
考えられる。
【００５７】明確に理解されたいのは、本発明の複合相
互接続要素は、その導電特性を強化する、又はその腐食
耐性を強化するために被覆されていた、従来技術の相互
接続要素とは劇的に異なるということである。
【００５８】本発明の保護膜は、電子コンポーネントの
端子への相互接続要素の締結を実質的に強化する、及び
／又は結果としての複合相互接続要素に、所望の復元特
性を付与することを特定的に意図するものである。応力
（接触力）は、応力を吸収することを特定的に意図す
る、相互接続要素の部分に向けられる。
【００５９】また認識されたいのは、本発明は、スプリ
ング構造を製作するための本質的に新規な技法を提供す
るということである。一般に、結果としてのスプリング
の動作構造は、曲げ及び成形の生成物ではなく、メッキ
の生成物である。これによって、スプリング形状を確立
する広範な材料、及びコアの「足場」を電子コンポーネ
ントに取り付けるための各種の「易しい」工程の利用に
対して扉が開かれる。保護膜は、コアの「足場」にわた
った「上部構造」として機能し、その両方が、土木工学
の分野においてそれらの原点を有することを意味する。
【００６０】本発明の１つの態様によれば、「ソケッ
ト」が、ＬＧＡ及びＢＧＡ型式の半導体パッケージを、
回路基板（例えば、ＰＣＢ、ＰＷＢ）等の電子コンポー
ネントに取り外し可能に接続（差し込む）ことを可能に
するために設けられる。一般に、ソケットには、上部表
面、及び下部表面を有する支持基板が含まれる。半田ボ
ールその他は、回路基板にソケットを半田付けし、それ
により、ソケットと回路基板の間の永久的な（取り外し
可能であるが）接続（ゆえに、本明細書で用いるような
用語「半田降下接着」）をもたらすために、支持基板の
下部表面に設けられる。複数の復元性のある接触構造
が、それぞれ、ＬＧＡ型式、又はＢＧＡ型式パッケージ
の外部接続点（パッド、ボール）に圧力接続をなすため
に、支持基板の上部表面に、（又は復元性のある接触構
造が、支持基板の上部表面から上方に延伸するのを可能
にする任意の適切な仕方で）設けられる。
【００６１】一般に、本明細書に開示されるソケットの
実施例を通じて、任意の復元性のある接触構造が用いら
れる。本発明の複合相互接続要素は、かかるソケットに
適した復元性のある接触構造の単に一例に過ぎず、それ
らが上述したように、小さな寸法での製造が比較的容易
であることに起因して一般に好適である。
【００６２】ＬＧＡ型式パッケージ用のソケットとして
機能する、本発明の１つの実施例の場合、圧力接触は、
支持基板の上部表面に概ね垂直である方向で、復元性の
ある接触構造の先端に対してなされる。
【００６３】ＢＧＡ型式パッケージ用のソケットとして
機能する、本発明の１つの実施例の場合、圧力接触は、
支持基板の上部表面に概ね平行である方向で、復元性の
ある接触構造の先端に対してなされる。一般に、本明細
書に記載する半田降下接着ソケットの実施例によって、
半導体パッケージ、及び裸で未パッケージの半導体ダイ
を含む、任意の電子コンポーネントの端子に、圧力接触
をなすための効果的な技法が提供される。半田降下接着
ソケットには、上部表面及び下部表面を有する支持基板
と、各復元性のある接触構造がその自由端に先端を有し
て、支持基板の上部表面から延伸する複数の復元性のあ
る接触構造と、復元性のある接触構造の先端と電子コン
ポーネントの端子との間で、圧力接触をもたらすための
手段とが含まれる。一般に、電子コンポーネント、及び
復元性のある接触構造の先端のうちの一方、又は他方の
いずれかが、他方に対して移動して、かかる圧力接触を
もたらす必要がある。例えば、圧力接続をもたらすため
の手段は、電子コンポーネントが実装される移動可能な
滑動要素とすることができ、復元性のある接触構造の先
端に対して、電子コンポーネントの端子を移動させるの
に適している。代替として、圧力接続をもたらすための
手段は、復元性のある接触構造に作用する移動可能な滑
動要素とすることもでき、電子コンポーネントの端子に
対して、復元性のある接触構造の先端を移動させるのに
適している。いずれの場合でも、電子コンポーネントの
端子に対して、復元性のある接触構造の先端の拭い移動
をもたらすことが望ましい。好適には、それ自体移動す
るのが、復元性のある接触構造の先端であるか、又は端
子であるかにかかわらず、復元力のある接触構造の先端
が、電子コンポーネントの端子を横切る距離を制限し
て、それらが、電子コンポーネントの端子と圧力接触状
態のままであるのを保証するための機構が設けられる。
上記のように、ソケットは、回路基板に永久的に実装さ
れるのが好ましい。この目的のために、複数の半田付け
性の良い隆起した接触構造が、支持基板の下部表面に配
設されて、複数の復元性のある接触構造に、支持基板を
介して接続されるのが好ましい。
【００６４】理解されたいのは、本明細書に開示される
ＬＧＡ型式ソケットは、その表面に配設される接着パッ
ドを有する裸のダイに対して、圧力接続をなすのに適し
ており、また、本明細書に開示されるＢＧＡ型式ソケッ
トは、その表面に配設される隆起した接触構造を有する
裸のダイに対して、圧力接続をなすのに適している。半
導体ダイの一表面上の隆起した接触構造の一例として、
ＩＢＭの「Ｃ４」工程により製造される隆起した半田接
触部（バンプ）がある。本明細書で用いるような「裸の
ダイ」とは、パッケージ化されていない半導体チップ
（素子）のことであり、チップが、半導体ウェーハ上で
他のチップと集約されるか、又は個々のチップが、半導
体ウェーハから分離された後のいずれかである。
【００６５】更に、電子コンポーネントのパッド（接触
領域、端子）上に半田ボールを実装するための斬新な技
法が開示される。例えば、この技法を使用して、ＬＧＡ
及びＢＧＡ半田降下接着ソケット用の上述した支持基板
上に、上述した半田ボールを実装可能である。
【００６６】一般に、半田予備成形には、複数のより小
さな半田ブリッジにより、互いに接続される複数の大き
な半田集積体が含まれる。半田予備成形は、半田ボール
の実装を所望する場所で、電子コンポーネントの一表面
に対して配設されて、半田予備成形は、半田集積体、及
び半田ブリッジをリフローすべく加熱される。リフロー
時に、半田集積体は半田ボールとなり、また半田ブリッ
ジは、半田ボールへと包含される。好適には、半田付け
フラックス、又は半田ペーストが、半田予備成形上、又
は電子コンポーネントのパッド上のいずれかに設けら
れ、その後リフロー加熱される。
【００６７】本発明の他の目的、特徴、及び利点は、本
発明の以下の説明を鑑みて明らかとなるであろう。
【００６８】
【実施例】参照は、本発明の好適な実施例に対して詳細
になされ、その例は、添付図面に示されている。これら
の好適な実施例に関連して本発明を説明するが、理解さ
れたいのは、本発明の精神、及び範囲をこれら特定の実
施例に限定することを意図しない、ということである。
【００６９】１９９５年５月２６日に出願され、上述し
た米国特許出願第08/452,255の開示を、参照として本明
細書に取り込む。この親出願は、そこに開示される技法
の幾つかを要約するものである。
【００７０】本発明の重要な態様は、（１）結果として
の複合相互接続要素の機械的性質を確立し、（２）相互
接続要素が電子コンポーネントの１つの端子に実装され
る場合に、その端子に相互接続要素を確実に締結するた
めに、「複合」相互接続要素が、コア（電子コンポーネ
ントの端子に実装される）で開始し、次いで、適切な材
料でコアに保護膜を生成することにより形成できる点に
ある。このようにして、弾性変形可能な形状へと容易に
成形されて、電子コンポーネントの最も脆弱な部分にさ
えも容易に取り付けられる、軟質材料のコアで開始する
ことにより、復元性のある相互接続要素（ばね要素）が
製造できる。硬質材料からばね要素を形成し、容易には
明白でなく、論証可能に直感的でない従来技術を鑑みる
と、その軟質材料は、ばね要素の基底部を形成可能であ
る。かかる「複合」相互接続要素は、一般に、本発明の
実施例に用いるのに、好適な形態の復元性のある接触構
造である。
【００７１】図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び１Ｄは、本発明に
従った、複合相互接続要素用の各種の形状を一般的に示
す。
【００７２】以降では主に、復元性を呈示する複合相互
接続要素を説明する。しかし理解されたいのは、復元性
のない複合相互接続要素も本発明の範囲内に入るという
ことである。
【００７３】更に、以降では主に、硬質（弾性）材料に
より保護膜生成される、軟質（容易に成形されて、使い
勝手の良い工程により、電子コンポーネントに固定しや
すい）コアを有する、複合相互接続要素を説明する。し
かし、コアを硬質材料とし得ることも本発明の範囲内に
あり、保護膜は、主に、電子コンポーネントに相互接続
要素を確実に締結するように機能する。
【００７４】図１Ａにおいて、電気的な相互接続要素１
１０には、「軟質」材料（例えば、４０，０００ｐｓｉ
よりも少ない降伏強度を有する材料）のコア１１２と、
「硬質」材料（例えば、８０，０００ｐｓｉよりも大き
な降伏強度を有する材料）のシェル（保護膜）１１４と
が含まれる。コア１１２は、概ね真っ直ぐな片持ち梁と
して成形（構成）される伸長要素であり、０．０００５
から０．００３０インチ（０．００１インチ＝１ミル≒
２５ミクロン（μｍ））の直径を有するワイヤとするこ
とができる。シェル１１４は、既に成形されたコア１１
２にわたって、適切なメッキ工程（例えば、電気化学メ
ッキ）等の任意の適切な工程により施される。
【００７５】図１Ａは、本発明の相互接続要素に対して
恐らく最も簡単な形状と思われるスプリング形状、すな
わち、その先端１１０ｂにおいて加えられる力「Ｆ」に
対して、ある角度で配向された真っ直ぐな片持ち梁を示
す。かかる力が、相互接続要素が圧力接触している電子
コンポーネントの端子により加えられる場合、先端の下
方への（図で見て）偏向により、明らかに結果として、
先端が端子を横切って移動する、すなわち「拭い」運動
となる。かかる拭い接触により、信頼性の良い接触が、
相互接続要素と電子コンポーネントの接触端子との間で
なされることが保証される。
【００７６】その「硬質性」のおかげで、またその厚さ
（０．０００２５から０．００５００インチ）を制御す
ることにより、シェル１１４は、相互接続要素１１０全
体に対して、所望の復元性を付与する。このようにし
て、電子コンポーネント（不図示）間の復元性のある相
互接続を、相互接続要素１１０の２つの端部１１０ａと
１１０ｂの間にもたらすことができる。（図１Ａにおい
て、参照番号１１０ａは、相互接続要素１１０の一端を
示し、端部１１０Ｂに対向した実際の端部は示されてい
ない。）電子コンポーネントの端子に接触する際に、相
互接続要素１１０は、「Ｆ」で表記される矢印で示され
るような、接触力（圧力）を受けることになる。
【００７７】相互接続要素（例えば、１１０）は、加え
られる接触力に応答して偏向することになるが、該偏向
（復元性）は、相互接続要素の全体形状によって部分的
に、（コアの降伏強度に対して）保護膜材料の優勢な
（より大きな）降伏強度により部分的に、また、保護膜
材料の厚さにより部分的に決定される。
【００７８】本明細書で用いる「片持ち」及び「片持ち
梁」という用語は、伸長構造（例えば、保護膜付きコア
１１２）が、一端に実装（固定）されて、他端は、通
常、伸長要素の長手方向軸に対して概ね横方向に作用す
る力に応答して、自由に移動する。これらの用語の使用
により、伝達又は暗示を意図する他の特定的な、又は限
定的な意味は何もない。
【００７９】図１Ｂにおいて、電気的な相互接続要素１
２０には、同様に、軟質コア１２２（１１２に匹敵）
と、硬質シェル１２４（１１４に匹敵）とが含まれる。
この例の場合、コア１２２は、２つの湾曲部を有するよ
うに成形され、従って、Ｓ字形状と見なされる。図１Ａ
の例のように、このようにして、電子コンポーネント
（不図示）間の復元性のある相互接続を、相互接続要素
１２０の２つの端部１２０ａと１２０ｂの間にもたらす
ことができる。（図１Ｂにおいて、参照番号１２０ａ
は、相互接続要素１２０の一端部を示し、端部１２０ｂ
に対向した実際の端部は示されていない。）電子コンポ
ーネントの端子に接触する際に、相互接続要素１２０
は、「Ｆ」で表記される矢印で示されるような、接触力
（圧力）を受けることになる。
【００８０】図１Ｃにおいて、電気的な相互接続要素１
３０には、同様に、軟質コア１３２（１１２に匹敵）
と、硬質シェル１３４（１１４に匹敵）とが含まれる。
この例の場合、コア１３２は、１つの湾曲部を有するよ
うに成形され、Ｕ字形状と見なすことができる。図１Ａ
の例のように、このようにして、電子コンポーネント
（不図示）間の復元性のある相互接続を、相互接続要素
１３０の２つの端部１３０ａと１３０ｂの間にもたらす
ことができる。（図１Ｃにおいて、参照番号１３０ａ
は、相互接続要素１３０の一端部を示し、端部１３０ｂ
に対向した実際の端部は示されていない。）電子コンポ
ーネントの端子に接触する際に、相互接続要素１３０
は、「Ｆ」で表記される矢印で示されるような、接触力
（圧力）を受けられることになる。代替として、相互接
続要素１３０を使用して、「Ｆ’」で表記される矢印で
示されるように、その端部１３０ｂ以外で接触をなすこ
ともできる。
【００８１】図１Ｄは、軟質コア１４２と硬質シェル１
４４を有する、復元性のある倉庫接続要素１４０の他の
実施例を示す。この例の場合、相互接続要素１４０は、
本質的に簡単な片持ち式であり、湾曲した先端１４０ｂ
は、その長手方向軸に対して横方向に作用する接触力
「Ｆ」を受ける。
【００８２】図１Ｅは、軟質コア１５２と硬質シェル１
５４を有する、復元性のある相互接続要素１５０の他の
実施例を示す。この例の場合、相互接続要素１５０は、
概ねＣ字形状であり、好適には僅かに湾曲した先端を備
え、「Ｆ」で表記される矢印で示されるように、圧力接
触をなすのに適している。
【００８３】理解されたいのは、軟質コアは、任意の弾
性変形可能な形状、換言すると、復元性のある相互接続
要素に、その先端に加えられる力に応答して弾性的に偏
向せしめる形状へと、容易に形成することができるとい
うことである。例えば、コアは、慣用的なコイル形状に
形成することもできる。しかし、コイル形状は、相互接
続要素の全長、及びそれに関連したインダクタンス（そ
の他）、また高周波（速度）で動作する回路へのインダ
クタンスの悪影響に起因して好ましくない。
【００８４】シェル、又は多層シェル（以下で説明す
る）の少なくとも１つの層の材料は、コアの材料よりも
大幅に高い降伏強度を有する。従って、シェルは、結果
としての相互接続構造の機械的特性（例えば、弾性）を
確立する際にコアの影を薄くする。シェル対コアの降伏
強度の比率は、少なくとも２：１が好適であり、少なく
とも３：１及び少なくとも５：１も含み、１０：１程度
に高くすることもできる。また明らかなのは、シェル、
又は多層シェルの少なくとも外部層は、導電性にすべき
であり、シェルがコアの端部を覆う場合には顕著であ
る。（しかし、親事例には、コアの端部が露出される実
施例が記載されており、その場合には、コアは導電性で
なければならない。） 学術的な観点から、結果としての複合相互接続要素のば
ね作用（スプリング形状）部分に、硬質材料で保護膜生
成することが唯一必要である。この観点から、コアの２
つの端部の両方に保護膜生成することは一般に本質的で
ない。しかし、実際問題としては、コア全体に保護膜生
成することが好ましい。電子コンポーネントに締結（取
り付け）られるコアの一端に保護膜生成する特定の理
由、及びそれで生じる利点を、以下で更に詳細に論じ
る。
【００８５】コアに適した材料には、限定でないが、
金、アルミニウム、銅、及びそれらの合金が含まれる。
これらの材料は通常、所望の物理的性質を得るために、
少量の他の材料で合金化されるが、それらは例えば、ベ
リリウム、カドミウム、シリコン、マグネシウム、その
他である。銀、パラジウム、プラチナ、プラチナ群の元
素の金属等の金属又は合金を用いることも可能である。
鉛、スズ、インジウム、ビスマス、カドミウム、アンチ
モン、及びそれらの合金から構成される半田が使用可能
である。
【００８６】電子コンポーネントの端子へのコア（ワイ
ヤ）の一端の面対向取り付け（以下で更に詳細に論じ
る）は、一般に、（温度、圧力、及び／又は超音波エネ
ルギーを用いて、ボンディングをもたらす）ボンディン
グしやすい任意の材料（例えば、金）のワイヤであり、
これは、本発明を実施するのに適している。非金属材料
を含む、保護膜生成（例えば、メッキ）しやすい任意の
材料が、コアに使用できることも本発明の範囲内であ
る。シェル（１１４、１２４、１３４、１４４）に適し
た材料には、（多層シェルの個々の層に関して、以下で
論じるように）限定ではないが、ニッケル及びその合金
と、銅、コバルト、鉄及びそれらの合金と、両方とも卓
越した電流搬送能力、及び良好な接触抵抗特性を呈示す
る、金（特に硬質の金）及び銀と、プラチナ群の元素
と、貴金属と、半貴金属及びそれらの合金、特にプラチ
ナ群の元素及びそれらの合金と、タングステンと、モリ
ブデンが含まれる。半田状の仕上げが所望の場合には、
スズ、鉛、ビスマス、インジウム、及びそれらの合金を
用いることもできる。
【００８７】これらの被覆材料を、上記に記載した各種
のコア材料にわたって施すために選択される技法は、無
論のこと、用途に合わせて変化する。電解メッキ、及び
無電解メッキは一般に好適な技法である。しかし、一般
には、金のコアにわたってメッキを施すことは、直感的
ではない。本発明の１つの態様によれば、金のコアにわ
たってニッケルのシェルをメッキする（特に、無電解メ
ッキする）場合、メッキ開始を容易にするために、ま
ず、金のワイヤステムにわたって薄い銅の開始層を施す
ことが望ましい。
【００８８】図１Ａ−１Ｅに示すような例示的な相互接
続要素は、約０．００１インチのコア径と、０．００１
インチのシェル厚を有し、従って、相互接続要素は、約
０．００３インチの全体径（すなわち、コア径足す２倍
のシェル厚）を有する。一般に、シェルのこの厚さは、
コアの厚さ（例えば、直径）の０．２−５．０（１／５
から５）倍程度となる。
【００８９】複合相互接続要素に関する幾つかの例示的
なパラメータは、以下のようになる。
【００９０】（ａ）１．５ミルの直径を有する金のワイ
ヤコアが、４０ミルの全長、及び９ミル半径の略Ｃ字状
湾曲（図１Ｅに匹敵）を有するように成形され、０．７
５ミルのニッケルでメッキされ（全体径＝１．５＋２×
０．７５＝３ミル）て、任意として金の５０マイクロイ
ンチの最終保護膜を受容する。結果としての複合相互接
続要素は、約３−５グラム／ミルのばね定数（ｋ）を呈
示する。使用時に、３−５ミルの偏向は、結果として９
−２５グラムの接触力となる。この例は、介挿物用のば
ね要素に関連して有用である。
【００９１】（ｂ）１．０ミルの直径を有する金のワイ
ヤコアが、３５ミルの全長を有するように成形され、
１．２５ミルのニッケルでメッキされ（全体径＝１．０
＋２×１．２５＝３．５ミル）て、任意として金の５０
マイクロインチの最終保護膜を受容する。結果としての
複合相互接続要素は、約３グラム／ミルのばね定数
（ｋ）を呈示して、プローブ用のばね要素に関連して有
用である。
【００９２】（ｃ）１．５ミルの直径を有する金のワイ
ヤコアが、２０ミルの全長、及び約５ミルの半径の略Ｓ
字状湾曲を有するように成形され、０．７５ミルのニッ
ケル又は銅でメッキされる（全体径＝１．５＋２×０．
７５＝３ミル）。結果としての複合相互接続要素は、約
２−３グラム／ミルのばね定数（ｋ）を呈示して、半導
体素子上に実装するためのばね要素に関連して有用であ
る。
【００９３】以下で更に詳細に示すように、コアは、丸
い断面を有する必要はなく、むしろシートから延伸する
平坦なタブ（矩形断面を有する）とすることもできる。
理解されたいのは、本明細書で用いる「タブ」という用
語は、「ＴＡＢ」（テープ自動化ボンディング）と混同
すべきでない、ということである。
【００９４】多層シェル 図２Ａは、端子２１４が設けられる電子コンポーネント
２１２に実装された、相互接続要素２１０の１つの実施
例２００を示す。この例の場合、軟質（例えば、金）ワ
イヤコア２１６が、一端において端子２１４にボンディ
ングされ、端子から延伸してばね形状を有するように構
成され（図１Ｂに示す形状に匹敵）て、自由端２１６ｂ
を有するように切断される。このようにワイヤのボンデ
ィング、成形、及び切断は、ワイヤボンディング装置を
用いて達成される。コアの端部２１６ａにおける接着剤
は、端子２１４の露出表面の比較的小さい部分しか覆わ
ない。
【００９５】シェルが、ワイヤコア２１６にわたって配
設され、この例の場合、多層化として示され、内層２１
８と外層２２０を有し、その両方の層はメッキ工程によ
り適切に施される。多層シェルの１つ以上の層が、硬質
材料（ニッケル及びその合金等の）から形成されて、所
望の復元性が、相互接続要素２１０に付与される。例え
ば、外層２２０は、硬質材料とすることができ、内層
は、コア材料２１６上に硬質材料２２０をメッキする際
に、緩衝又は障壁層として（あるいは、活性層、接着材
層として）機能する材料とすることができる。代替とし
て、内層２１８を硬質材料とし、外層２２０を、導電率
及び半田付け可能性を含めた優れた電気的特性を呈示す
る材料（軟質の金等）とすることもできる。半田又はろ
う接型式の接触が所望の場合、相互接続要素の外層は、
それぞれ、鉛−スズ半田又は金−スズろう接材料とする
ことができる。
【００９６】端子への締結 図２Ａは、総括的に、本発明の他の重要な特徴、すなわ
ち復元性のある相互接続要素が、電子コンポーネント上
の端子に確実に締結できることを示す。相互接続要素の
取付端２１０ａは、相互接続要素の自由端２１０ｂに加
えられる圧縮力（矢印「Ｆ」）の結果として、大幅な機
械的応力を受ける。
【００９７】図２Ａに示すように、保護膜（２１８、２
２０）は、コア２１６だけでなく、連続して（中断なし
に）コア２１６に隣接する端子２１４の残り（すなわ
ち、接着剤２１６ａ以外）の露出表面全体も覆う。これ
によって、相互接続要素２１０が、端子に確実且つ信頼
性良く締結され、保護膜材料が、端子への結果としての
相互接続要素の締結に対して、実質的に（例えば、５０
％よりも大きく）寄与する。一般に、必要なのは、保護
膜材料が、コアに隣接する端子の少なくとも一部を覆う
ことだけである。しかし、保護膜材料は、端子の残りの
表面全体を覆うことが一般に好ましい。好適には、シェ
ルの各層は金属性である。
【００９８】一般的な提案として、コアが端子に取付
（接着）される比較的小さい領域は、結果としての複合
相互接続要素に課せられる接触力（「Ｆ」）から生じる
応力を吸収するのにあまり適さない。シェルが、端子の
露出表面全体（端子へのコア端２１６ａの取付をなす比
較的小さい領域以外の）を覆うおかげで、相互接続構造
全体が、端子に確実に締結される。保護膜の接着強度、
及び接触力に反作用する能力は、コア端（２１６ａ）自
体のそれよりはるかに高い。
【００９９】本明細書で用いる「電子コンポーネント」
（例えば、２１２）という用語には、限定ではないが、
相互接続及び介挿基板と、シリコン（Ｓｉ）又はヒ化ガ
リウム（ＧａＡｓ）等の任意の適切な半導体材料製の半
導体ウェーハ及びダイと、生成相互接続ソケットと、試
験ソケットと、親事例に記載されているような犠牲部
材、要素及び基板と、セラミック及びプラスチックパッ
ケージ、及びチップキャリアを含む半導体パッケージ
と、コネクタとが含まれる。
【０１００】本発明の相互接続要素は、特に、以下のも
のとして用いるのに十分適している。すなわち、 ・半導体パッケージを有する必要がなく、シリコンダイ
に直接実装される相互接続要素と、 ・電子コンポーネントを試験するために、基板（以下で
更に詳細に説明する）からプローブとして延伸する相互
接続要素と、 ・介挿物（以下で更に詳細に論じる）の相互接続要素で
ある。
【０１０１】本発明の相互接続要素は、それが、硬質材
料の付随の通常貧弱なボンディング特性によって制限さ
れることなく、硬質材料の機械的特性（例えば、高い降
伏強度）の恩恵を受ける点で類を見ない。これは、親事
例に詳しく述べられているように、シェル（保護膜）
が、コアの「足場」にわたって「上部構造」として機能
するという事実により大いに可能になる。ここで、それ
ら２つの用語は、土木工学の環境から借用したものであ
る。これは、メッキが保護（例えば、耐腐食）被覆とし
て用いられ、また、相互接続構造に対して所望の機械的
特性を付与するのが一般に不可能である、従来技術のメ
ッキ化相互接続要素とは非常に異なる。また、これは、
電気的な相互接続部に施されるベンゾトリアゾール（Ｂ
ＴＡ）等の、任意の非金属性の耐腐食被覆とはある種著
しく対照的である。
【０１０２】本発明の多数の利点の中には、複数の自立
相互接続構造が、基板の上の共通の高さに対して、減結
合コンデンサを有するＰＣＢ等のその異なるレベルか
ら、基板上に容易に形成されるので、それらの自由端は
互いに共平面にあるという利点がある。更に、本発明に
従って形成される相互接続要素の電気的、及び機械的
（例えば、可塑及び弾性）特性が共に、特定の用途に対
して容易に合わせられる。例えば、所与の用途において
望ましいのは、相互接続要素が、可塑及び弾性変形を呈
示することである。（可塑変形が望ましいのは、相互接
続要素により相互接続されるコンポーネントにおいて、
総非平面性を吸収するためである。）弾性的な挙動が所
望である場合、相互接続要素が、最小閾値量の接触力を
発生して、信頼性の良い接触をもたらすことが必要であ
る。また利点は、接触表面上に汚染膜が偶発的に存在す
ることに起因して、相互接続要素の先端が、電子コンポ
ーネントの端子と拭い接触をなす点にもある。
【０１０３】本明細書で用い、接触構造に適用される
「復元性のある」という用語は、加えられた荷重（接触
力）に応答して、主に弾性的な挙動を呈示する接触構造
（相互接続要素）を意味し、また、「従順な」という用
語は、加えられた荷重（接触力）に応答して、弾性的及
び可塑的な挙動の両方を呈示する接触構造（相互接続要
素）を意味する。本明細書で用いるような、「従順な」
接触構造は、「復元性のある」接触構造である。本発明
の複合相互接続要素は、従順な、又は復元性のある接触
構造のどちらかの特別な場合である。
【０１０４】多数の特徴は、親事例に詳細に述べられて
おり、限定ではないが、犠牲基板上に相互接続要素を製
造するステップと、電子コンポーネントに複数の相互接
続要素を一括転写するステップと、好適には粗い表面仕
上げである接触先端を相互接続要素に設けるステップ
と、一時的、次いで永久的な接続を電子コンポーネント
になすために、電子コンポーネント上に相互接続要素を
使用するステップと、相互接続要素を、それらの対向端
での間隔とは異なる一端での間隔を有するように配列す
るステップと、相互接続要素を製造するステップと同一
工程のステップで、ばねクリップ、及び位置合わせピン
を製造するステップと、接続されたコンポーネント間で
の熱膨張による差異を吸収するように、相互接続要素を
使用するステップと、個別の半導体パッケージ（ＳＩＭ
Ｍ等の）の必要性を廃除するステップと、任意として、
復元性のある相互接続要素（復元性のある接触構造）を
半田付けするステップとを含む。
【０１０５】制御されたインピーダンス 図２Ｂは、多層を有する複合相互接続要素２２０を示
す。相互接続要素２２０の最内部（内部の細長い導電要
素）２２２は、上記したように、未被覆コアか、又は既
に保護膜生成されているコアのいずれかである。最内部
２２２の先端２２２ｂは、適切なマスキング材料（不図
示）でマスクされる。誘電体層２２４が、電気泳動工程
等により最内部２２２にわたって施される。導電材料の
外層２２６が、誘電体層２２４にわたって施される。
【０１０６】使用時に、外層２２６を電気的に接地する
ことにより、結果として、相互接続要素が、制御された
インピーダンスを有することになる。誘電体層２２４用
の例示的な材料は、高分子材料であり、任意の適切な仕
方で、且つ任意の適切な厚さ（例えば、０．１−３．０
ミル）に施される。
【０１０７】外層２２６は多層とすることができる。例
えば、最内部２２２が未被覆のコアである例では、相互
接続要素全体が復元性を呈示することが所望である場
合、外層２２６のうち少なくとも１つの層は、ばね材料
である。
【０１０８】プローブカード挿入 図２Ｃは、複数（図示では多くのうち６個）の相互接続
要素２３１…２３６が、プローブカード挿入（慣用的な
仕方でプローブカードに実装される副アセンブリ）等の
電子コンポーネント２４０の表面上に実装される実施例
２３０を示す。プローブカード挿入の端子及び導電トレ
ースは、図示の明瞭化のために、この図面から省略され
ている。相互接続要素２３１…２３６の取付端は、０．
０１０インチといった第１のピッチ（間隔）で始まる。
相互接続要素２３１…２３６は、それらの自由端（先
端）が０．００５インチといった第２の微細なピッチと
なるように、成形及び／又は配向される。あるピッチか
ら別のピッチへと相互接続をなす相互接続アセンブリ
は、通常、「間隔変換器」と呼ばれる。
【０１０９】図示のように、相互接続要素の先端２３１
ｂ…２３６ｂは、２つの平行な列状に配列されるが、こ
れは例えば、接着パッド（接点）の２つの平行な列を有
する半導体素子に接触させる（試験及び／又はエージン
グ時に）ためである。相互接続要素は、他の先端パター
を有するように配列できるが、これは、アレイ等の他の
接点パターンを有する電子コンポーネントに接触させる
ためである。
【０１１０】一般に、本明細書に開示される実施例を通
じて、１つの相互接続要素しか示さないが、本発明は、
複数の相互接続要素を製造して、周辺パターン又は矩形
アレイパターンといった、互いに規定の空間関係で複数
の相互接続要素を配列することにも適用可能である。
【０１１１】犠牲基板の使用 電子コンポーネントの端子への直接的な相互接続要素の
実装を以上に説明した。総括的に言うと、本発明の相互
接続要素は、犠牲基板を含む任意の適切な基板の任意の
適切な表面に製造、又は実装可能である。
【０１１２】親事例に注目されたいが、これには、例え
ば電子コンポーネントへの後続の実装のための別個、且
つ特異な構造として、複数の相互接続構造（例えば、復
元性のある接触構造）を製造する図１１Ａ−１１Ｆに関
しての記載、及び犠牲基板（キャリア）に複数の相互接
続要素を実装し、次いで電子コンポーネントにひとまと
めで複数の相互接続要素を転写する図１２Ａ−１２Ｃに
関しての記載がある。
【０１１３】図２Ｄ−２Ｆは、犠牲基板を用いて、先端
構造を実施した複数の相互接続要素を製造するための技
法を示す。
【０１１４】図２Ｄは、技法２５０の第１のステップを
示し、マスキング材料２５２のパターン化層が、犠牲基
板２５４の表面上に施される。犠牲基板２５４は、例と
して、薄い（１−１０ミル）銅又はアルミニウム箔とす
ることができ、マスキング材料２５２は、共通のホトレ
ジストとなる。マスキング層２５２は、相互接続要素の
製造を所望する位置２５６ａ、２５６ｂ、２５６ｃにお
いて、複数（図示では多くのうち３個）の開口を有する
ようにパターン化される。位置２５６ａ、２５６ｂ、及
び２５６ｃは、この意味で、電子コンポーネントの端子
に匹敵する。位置２５６ａ、２５６ｂ、及び２５６ｃ
は、この段階で好適に処理されて、粗い又は特徴的な表
面模様を有する。図示のように、これは、位置２５６
ａ、２５６ｂ、及び２５６ｃにおいて、箔２５４に窪み
を形成する型押し治具２５７で機械的に達成される。代
替として、３つの位置での箔の表面を、表面模様を有す
るように化学的にエッチングすることも可能である。こ
の一般的な目的をもたらすのに適した任意の技法は、本
発明の範囲内にあり、例えばサンドブラスティング、ピ
ーニングその他である。
【０１１５】次に、複数（図示では多くのうち１つ）の
導電性先端構造２５８が、図２Ｅに示すように、各位置
（例えば、２５６ｂ）に形成される。これは、電解メッ
キ等の任意の適切な技法を用いて達成され、多層の材料
を有する先端構造を含む。例えば、先端構造２５８は、
犠牲基板上に施されるニッケルの薄い（例えば、１０−
１００マイクロインチ）障壁層、続いて軟質の金の薄い
（例えば、１０マイクロインチ）、続いて硬質の金の薄
い（例えば、２０マイクロインチ）層、続いてニッケル
の比較的厚い（例えば、２００マイクロインチ）層、軟
質の金の最終の薄い（例えば、１００マイクロインチ）
層を有する。一般に、ニッケルの第１の薄い障壁層は、
後続の金の層が、基板２５４の材料（例えば、アルミニ
ウム、銅）によって「腐敗」されるのを防止するために
設けられ、ニッケルの比較的厚い層は、先端構造に強度
を与えるためであり、軟質の金の最終の薄い層は、容易
に接着される表面を与える。本発明は、先端構造を犠牲
基板上に形成する方法の如何なる特定例にも限定されな
い。というのは、これらの特定例は、用途に応じて必然
的に変化するためである。
【０１１６】図２Ｅに示すように、相互接続要素用の複
数（図示では多くのうち１つ）のコア２６０が、例え
ば、上記した電子コンポーネントの端子に軟質のワイヤ
コアをボンディングする技法のいずれかによって、先端
構造２５８上に形成される。コア２６０は次に、上記の
仕方で好適には硬質材料２６２で保護膜生成され、マス
キング材料２５２が次いで除去され、結果として、図２
Ｆに示すように、犠牲基板の表面に実装される複数（図
示では多くのうち３つ）の自立相互接続要素２６４とな
る。
【０１１７】図２Ａに関連して説明した、端子（２１
４）の少なくとも隣接した領域を覆う保護膜材料と同様
にして、保護膜材料２６２は、それらの対応する先端構
造２５８にコア２６０を確実に締結し、所望の場合、結
果としての相互接続要素２６２に復元特性を付与する。
親事例で注記したように、犠牲基板に実装される複数の
相互接続要素は、電子コンポーネントの端子に一括転写
される。代替として、２つの広範に分岐した経路をとる
こともできる。
【０１１８】図２Ｇに示すように、犠牲基板２５４は、
選択性化学エッチング等の任意の適切な工程により簡単
に除去される。ほとんどの選択性化学エッチングは、他
方の材料よりもかなり大きな比率で一方の材料をエッチ
ングし、また、他方の材料は、その工程で僅かしかエッ
チングされないので、この現象を有利に用いて、犠牲基
板の除去と同時に、先端構造におけるニッケルの薄い障
壁層が除去される。しかし、必要ならば、薄いニッケル
障壁層は、後続のエッチングステップでも除去可能であ
る。これによって、結果として、複数（図示では多くの
うち３つ）の個々に離散し特異な相互接続要素２６４と
なり、これは点線２６６で示され、電子コンポーネント
上の端子に（半田付け又はろう接等により）後で装着さ
れる。
【０１１９】また、言及すべきは、保護膜材料が、犠牲
基板及び／又は薄い障壁層を除去する工程で、僅かに薄
くされるという点である。しかし、これが生じないほう
が好ましい。
【０１２０】保護膜の薄小化を防止するには、金の薄い
層、又は例えば、約２０マイクロインチの硬質の金にわ
たって施される約１０マイクロインチの軟質の金が、保
護膜材料２６２にわたって最終層として施されることが
好ましい。かかる金の外層は、主に、その優れた導電
率、接触抵抗、及び半田付け可能性を意図するものであ
り、障壁層及び犠牲基板の除去に用いることを意図し
た、ほとんどのエッチング溶液に対して、一般に不浸透
性が高い。
【０１２１】代替として、図２Ｈに示すように、犠牲基
板２５４の除去に先行して、複数（図示では多くのうち
３つ）の相互接続要素２６４が、内部に複数の穴を有す
る薄いプレート等の任意の適切な支持構造２６６によっ
て、互いの所望の空間関係で「固定」され、それに基づ
き犠牲基板が除去される。支持構造２６６は、誘電体材
料、又は誘電体材料で保護膜生成される導電材料とする
ことができる。シリコンウェーハ又は印刷回路基板等の
電子コンポーネントに、複数の相互接続要素を装着する
ステップといった、更なる処理ステップが次に進行す
る。加えて、幾つかの用途において、相互接続要素２６
４の先端（先端構造に対向した）が移動しないように安
定化することが望ましく、これは特に、そこに接触力が
加えられる場合である。この目的のために、また望まし
いのは、誘電体材料から形成されたメッシュといった、
複数の穴を有する適切なシート２６８で、相互接続要素
の先端の移動に制約を与えることである。
【０１２２】上記の技法２５０の特異な利点は、先端構
造（２５８）が、事実上任意の所望の材料から形成され
て、事実上任意の所望の模様を有する点にある。上述し
たように、金は、導電性、低い接触抵抗、半田付け可能
性、及び腐蝕耐性という卓越した電気的特性を呈示する
貴金属の一例である。金は又可鍛性であるので、本明細
書に記載の相互接続要素、特に本明細書に記載の復元性
のある相互接続要素のいずれかにわたって施される、最
終の保護膜とするのに極めて十分適している。他の貴金
属も同様に望ましい特性を呈示する。しかし、かかる卓
越した電気的特性を呈示する、ロジウム等の幾つかの材
料は、一般に、相互接続要素全体に保護膜生成するのに
適切でない。例えば、ロジウムは、著しく脆く、復元性
のある相互接続要素上の最終保護膜として十分には機能
しない。これに関して、技法２５０に代表される技法
は、この制限を容易に克服する。例えば、多層先端構造
（２５８を参照）の第１の層は、（上記のように金では
なく）ロジウムとすることができ、それにより、結果と
しての相互接続要素のいかなる機械的挙動にも何の影響
を与えることなく、電子コンポーネントに接触させるた
めに、その優れた電気的特性を引き出す。
【０１２３】図２Ｉは、相互接続要素を製造するための
代替実施例２７０を示す。この実施例の場合、マスキン
グ材料２７２が、犠牲基板２７４の表面に施されて、図
２Ｄに関して上記した技法と同様にして、複数（図示で
は多くのうち１つ）の開口２７６を有するようにパター
ン化される。開口２７６は、相互接続要素が、自立構造
として製造される領域を規定する。（本明細書に記載の
説明を通じて用いる、相互接続要素が「自立」であるの
は、その一端が、電子コンポーネントの端子、又は犠牲
基板のある領域にボンディングされ、また、その他端
が、電子コンポーネント、又は犠牲基板にボンディング
されない場合である。） 開口内の領域は、犠牲基板２７４の表面内に延伸する単
一の窪みで２７８示されるように、１つ以上の窪みを有
するように、任意の適切な仕方で模様加工される。
【０１２４】コア（ワイヤステム）２８０が、開口２７
６内の犠牲基板の表面にボンディングされて、任意の適
切な形状を有する。この図示の場合、例示の明瞭化のた
めに、１つの相互接続要素の一端しか示されていない。
他端（不図示）は、電子コンポーネントに取り付けられ
る。ここで容易に見られるのは、コア２８０が、先端構
造２５８ではなく、犠牲基板２７４に直接ボンディング
されるという点で、技法２７０が上述した技法２５０と
は異なるということである。例として、金ワイヤコア
（２８０）が、慣用的なワイヤボンディング技法を用い
て、アルミニウム基板（２７４）の表面に容易にボンデ
ィングされる。
【０１２５】工程（２７０）の次のステップでは、金の
層２８２が、コア２８０にわたって、また、窪み２７８
内を含む、開口２７６内の基板２７４の露出領域上に施
される（例えば、メッキにより）。この層２８２の主な
目的は、結果としての相互接続要素の端部に、接触表面
を形成することである（すなわち、犠牲基板が除去され
ると）。
【０１２６】次に、ニッケル等の比較的硬質な材料の層
２８４が、層２８２にわたって施される。上述したよう
に、この層２８４の１つの主な目的は、結果としての複
合相互接続要素に所望の機械的特性（例えば、復元性）
を付与することである。この実施例において、層２８４
の他の主な目的は、結果としての相互接続要素の低い方
の（図示のように）端部に製造される接触表面の耐久性
を強化することである。金の最終層（不図示）が、層２
８４にわたって施されることになるが、これは、結果と
しての相互接続要素の電気的特性を強化するためであ
る。
【０１２７】最終ステップにおいて、マスキング材料２
７２、及び犠牲基板２７４が除去され、結果として、複
数の特異な相互接続要素（図２Ｇに匹敵）か、又は互い
に所定の空間関係を有する複数の相互接続要素（図２Ｈ
に匹敵）のいずれかとなる。
【０１２８】この実施例２７０は、相互接続要素の端部
に模様加工の接触先端を製造するための代表的な技法で
ある。この場合、「ニッケルの金上重ね」接触先端の卓
越した一例を説明した。しかし、本明細書に記載の技法
に従って、他の類似の接触先端が、相互接続要素の端部
に製造可能であることも本発明の範囲内である。この実
施例２７０の別の特徴は、接触先端が、以前の実施例２
５０で意図したような犠牲基板（２５４）の表面内では
なく、犠牲基板（２７４）の頂部全体に構成される点に
ある。
【０１２９】シートからの相互接続要素の形成 上記の説明は主に、軟質ワイヤコアと硬質保護膜が代表
例である、成形及び保護膜生成されたワイヤコアから、
複合相互接続要素を形成する方法に概ね的を絞った。
【０１３０】本発明は又、金属シート、好適には軟質金
属シートであり、成形され、好適には硬質材料で保護膜
生成される平坦な伸長要素（タブ）を形成するためにパ
ターン化される（型打ち、又はエッチング等により）金
属シートから形成される、相互接続要素の形成法にも適
用可能である。
【０１３１】この技法、及びこれから明らかになるが、
続いて説明する技法の１つの利点は、容易に形成（打ち
抜き、及び成型）される軟質で復元性のない金属シート
を、復元性を呈示させるために成形され、硬質材料で保
護膜生成される、以前に説明した軟質ワイヤコアと同様
にして、保護膜生成して所望の機械的特性を呈示させる
ことが可能である、という点にある。
【０１３２】複数の平坦なタブ相互接続要素を、個々の
接触構造として形成し、続いて支持シート等で、互いに
近接して支持可能であるということも本発明の範囲内で
ある。
【０１３３】ＬＧＡソケット ランド・グリッド・アレイ（ＬＧＡ）半導体パッケージ
を以前に説明し、これらは、多数の用途で利点があり、
本発明に関連して、表面上に端子（パッド、接触領域）
のアレイを有する任意の電子コンポーネントの代表例で
あり、そのためには、電子コンポーネントが、回路基板
等の別の電子コンポーネントに容易に実装され、且つそ
れから容易に取り外されることが望ましい。
【０１３４】図３Ａは、半田降下接着（表面実装）ＬＧ
Ａソケット３００の一実施例であり、これは、印刷回路
板（ＰＣＢ）基台３０２に実装され、ＬＧＡパッケージ
３０４のパッドに圧力接触される。本明細書で用いる
「ソケット」という用語は、別の電子コンポーネントの
端子、又は接点に電気的接続をなすのに適した、相互接
続要素を有する電子コンポーネントのことを言う。本発
明のソケットは、半導体パッケージが、回路基板に取り
外し可能に接続されるのを可能にすることを主に意図し
ている。
【０１３５】ＰＣＢ３０２は、その上部（図示のよう
な）表面に複数（図示では多くのうち４つ）の端子３０
６を有し、ＬＧＡパッケージ３０４は、その下部表面３
０４ａに配設される複数（図示では多くのうち４つ）の
端子（接点の外部の）３０８を有する。ソケット３００
は、回路基板３０２の対応する接触領域（端子、パッ
ド）と、ＬＧＡパッケージ３０４との間で複数の接続を
もたらすが、これは以下のようにしてなされる。
【０１３６】ソケット３００には、例えば慣用的なＰＣ
Ｂ材料から形成される支持基板３１０が含まれ、また、
慣用的な仕方でメッキされた複数（図示では多くのうち
４つ）のスルーホール３１２が設けられる。各スルーホ
ール３１２は、支持基板３１０の上部表面３１０ａと下
部表面３１０ｂ上に常駐する部分を有する。複数（図示
では多くのうち４つ）の半田付け性の良い隆起した接触
構造３１４（例えば、慣用的な半田ボール）が、支持基
板３１０の下部表面３１０ｂ、すなわちメッキされたス
ルーホール３１２の下部表面の部分に配設される。これ
ら半田ボール３１４を絶縁基板の下部表面に実装するた
めに、上記の技法といった多数の技法が適している。半
田ボールを電子コンポーネントに実装するための別の適
切な技法を、図７Ａ−７Ｃに関連して以下で説明する。
【０１３７】この実施例、及び続いて説明する実施例の
半田ボールは、支持基板の下部表面に配設される「接触
構造」として機能する。これら接触構造が、かなりの復
元性を呈示することは意図しておらず、これら接触構造
が、好適には半田ボールであることを意図している。
【０１３８】複数（図示では多くのうち４つ）の自立型
で復元性のある接触構造３２０が、メッキされたスルー
ホール３１２の上部表面にコアを実装して、硬質材料で
コアに保護膜生成することにより、支持基板３１０の上
部表面３１０ａに実装されるが、これは以前に詳細に説
明した。これら復元性のある接触構造３２０は、例え
ば、支持基板３１０の上部表面３１０ａから約２０−１
００ミル延伸し、本発明の複合相互接続要素に適合す
る。
【０１３９】本明細書に開示される半田降下接着ソケッ
トが、支持基板の上部表面に実装される、本明細書に開
示の複合相互接続要素以外の復元性のある接触構造を備
えることが可能であることも、本発明の範囲内である。
主に以降では、支持基板の頂部に実装される復元性のあ
る接触構造を、簡単に「相互接続要素」と呼ぶ。
【０１４０】相互接続要素３２０の各々は、その基底部
（近位端）３２０ａにおいて支持基板３１０に締結さ
れ、また、先端（遠位端）３２０ｂを有する。所与のパ
ターンで、且つ所与のピッチで配設されたパッド３０８
を有する、所与のＬＧＡ半導体パッケージに対して、相
互接続要素は、先端３２０ｂが、パッド３０８に対応す
るパターン、及びピッチで配設されるように形成され
る。
【０１４１】従って、ソケット３００は、支持基板３１
０の上部表面３１０ａから延伸する複数の自立型の相互
接続要素と、支持基板３１０の下部表面３１０ｂに配設
される複数の半田ボール３１４を有する。以下で説明す
るように、これによって、ＬＧＡパッケージ、又は同様
の電子コンポーネントをＰＣＢ基板に取り外し可能に接
続することが可能になる。
【０１４２】使用時に、ソケット３００は、半田ボール
３１４をリフローすることにより、ＰＣＢ３０２上に半
田降下接着され、また、ＬＧＡパッケージ３０４は、そ
のパッド３０８が相互接続要素３２０の先端３２０ｂに
接触して、互いに圧力接続をなすように、ソケット３０
０上に配設される。パッド３０８と先端３２０ｂの間の
位置合わせを維持するために、フレーム要素３３０がソ
ケット３００の周りに設けられる。
【０１４３】ＬＧＡパッケージ（又は、半導体ダイを含
む他の電子コンポーネント）が、復元性のある接触構造
上に（支持基板３１０の上部表面に概ね垂直な方向で）
押し下げられる（図で見て垂直方向下方に）と、復元性
のある接触構造の先端３２０ｂは、主に垂直（図で見
て）方向に偏向して、先端３２０ｂと端子（３０８）の
間に圧力接続をもたらすことになる。しかし、水平（図
で見て）方向（支持基板３１０の上部表面に概ね平行
な）の先端偏向の成分も存在することになり、これによ
って、先端３２０ｂが、端子３０８を横切って拭い動作
させられる。この拭い作用は、限定ではないが、先端３
２０ｂと端子３０８の間で信頼性の良い圧力接続を保証
するために望ましい。
【０１４４】フレーム要素３３０は、任意の適切な、好
適には熱可塑性樹脂等の絶縁材料から形成され、概ねリ
ング形状（環状）であり、また支持基板３１０の周辺ま
わりに適合するように寸法決めされる。フレーム要素３
３０は、本体部３３２と内部表面３３４を有する。フレ
ーム要素３３０の内部表面３３４には、段差部（減少し
た直径の領域）３３６が設けられる。
【０１４５】支持基板３１０の上部表面３１０ａは、段
差部３３６の下側（図で見て）表面に対して適切に配設
されて、そこに、適切な接着剤（不図示）で固定され
る。このようにして、フレーム要素３３０は、支持基板
３１０を保持することになる。支持基板３１０の周辺エ
ッジと、フレーム要素３３０の本体３３２との間の小さ
な（例えば、２ミル以下）間隙が許容される。
【０１４６】ＬＧＡパッケージ３０４の下部表面３０４
ａは、段差部３３６も上側（図で見て）表面に対して適
切に配設される。このようにして、フレーム要素３３０
は、支持基板３１０に相対した、ＬＧＡパッケージ３０
４の一部分を確立することになる。ＬＧＡパッケージ３
０４の周辺エッジと、フレーム要素３３０の本体３３２
との間の小さな（例えば、１−２ミル）間隙が概して望
ましい。
【０１４７】ここで理解されたいのは、矩形又は正方形
の電子コンポーネント（例えば、半導体パッケージ３０
４、支持基板３１０）の場合、フレーム要素は、丸い
（円形の）リングではなく、矩形又は正方形のリングの
形態をとるということである。上記に用いた「直径」と
いう用語は、単に、フレーム要素の横方向寸法であると
見なされる。
【０１４８】本発明のこの実施例のソケット３００の場
合、相互接続要素３２０は復元性があり、ＬＧＡパッケ
ージ３０４が、相互接続要素３２０を偏向させて、ＬＧ
Ａパッケージ３０４のパッド３０８に圧力接触させるこ
とが必要である。これには、段差部３３６の垂直方向
（図で見て）の大きさが、相互接続要素の偏向されない
高さよりも明らかに少ないことが必要となる。別の方法
をとると、段差部３３６の上部（図で見て）表面は、距
離「Ｘ」だけ、相互接続要素３２０の先端３２０ｂより
も、支持基板３１０の上部表面３１０ａに近くなる。こ
の距離「Ｘ」は、相互接続要素３２０の所望の偏向量に
依存することになり、超小型電子コンポーネントに対し
て圧力接続をもたらすために、１０−２０ミルの偏向が
「公称」である。一般的な提案として、超小型電子コン
ポーネントに対して効果的な圧力接続をなすためには、
約５−２０グラムの接触力が望ましい。この接触力は、
相互接続要素（３２０）のばね定数と、相互接続要素
（３２０）に課せられる偏向量の結果である。
【０１４９】明らかに、相互接続要素３２０に対して、
ＬＧＡパッケージ３０４を下方に（図で見て）保持（押
圧、機械的に偏倚）するための手段を設けることが重要
である。この目的のために、任意の適切な機構を使用す
ることができ、それは例えば、フレーム要素３３０の本
体３３２を横切って全体に延伸する、ばねクリップ３４
０である。
【０１５０】代表的なばねクリップ３４０は、２つの端
部３４２と３４４を有する。各端部３４２と３４４は、
図示のように、フレーム要素３３０の外部表面の対応す
る凹部（図示しているが符号なし）内へとクリップ留め
される。代表的なばねクリップ３４０は弓形であるの
で、その中間部３４６は、下方（図示のように）への力
を、ＬＧＡパッケージ３０４の上部表面３０４ｂに与え
る。ＬＧＡパッケージの下方への「移動量」は、フレー
ム要素３３０の段差部３３６の上部表面によって制限さ
れる。
【０１５１】ばねクリップ（３４０）の端部（３４２と
３４４）が、回路基板（３０２）を介して延伸する穴
（不図示）内に挿入されて、適所に電子コンポーネント
（３０４）を保持可能であることも、本発明の範囲内で
ある。
【０１５２】また、ばねクリップ（３４０）、又は任意
の類似の押し下げ機構が、電子コンポーネント（３０
４）に関連したヒートシンク（不図示）に作用可能であ
る、又は電子コンポーネント（３０４）上に配設された
ヒートシンクの１つのコンポーネントとして組み込み可
能であることも、本発明の範囲内である。
【０１５３】代表的なばねクリップ３４０以外の手段を
用いて、相互接続要素３２０の先端に対して、ＬＧＡパ
ッケージ３０４を偏倚させることも、本発明の範囲内で
ある。
【０１５４】使用時に、ソケット３００はＰＣＢ３０２
上に半田降下接着され、電子コンポーネント（例えば、
ＬＧＡパッケージ３０４）が、フレーム要素３３０内へ
とクリップ留めされて、半導体パッケージ（３０４）の
外部接点を、復元性のある接触構造（３２０）の先端
（３２０ｂ）に対して、支持基板（３１０）の上部表面
（３１０ａ）に概ね垂直（すなわち、９０度）である方
向に押圧する。このようにして、取り外し可能な接続
が、複数の外部接点（３０８）と復元性のある接触構造
（３２０）の間でなされる。ＬＧＡパッケージ３０４を
交換することは、クリップ（３４０）を取り外し、ＬＧ
Ａパッケージを交換して、クリップを交換するという単
純な問題である。
【０１５５】明らかであるが、電子コンポーネント３０
４が、相互接続要素３２０上に下方へと（図で見て）押
圧される際に、相互接続要素３２０の先端３２０ｂは、
下方向（図面で見て垂直方向）と、より少ない量だけ、
横方向（図面で見て水平方向）の両方向に偏向すること
になる。先端３２０ｂの水平移動により、先端３２０ｂ
が、電子コンポーネント３０４の端子３０８を横切って
「拭い移動」させられ、それによって更に、信頼性の良
い圧力接続を、相互接続要素３２０の先端３２０ｂと電
子コンポーネント３０４の端子３０８との間にもたらす
ことが保証される。
【０１５６】図３Ａにおいて、例示の明瞭化のために、
半田ボール３１４を、半田降下接着工程でリフローされ
ていないように示している。加えて、半田ボール３１４
と接触領域３１２の間の界面を滑らかにする、半田「面
取り」は、例示の明瞭化のために省略している。
【０１５７】相互接続要素３２０の基底部３２０ａが、
先端３２０ｂのパターン及びピッチとは異なる、パター
ン及びピッチで配列されることも本発明の範囲内であ
る。かかる目的を達成するための技法、及びその技法の
潜在的な望ましさは、図２Ｃに示されており、また上述
のＰＣＴ特許出願PCT/US94/13373（例えば、その図２３
を参照）にも示されている。
【０１５８】また、支持基板３１０の下部表面の半田ボ
ール３１４を、基底部３２０ａのパターン及びピッチと
は異なる、パターン及びピッチで配列することも、本発
明の範囲内である。かかる目的を達成するための技法
は、周知のところであり、例えば多層回路基板の使用に
より接続を再経路指定することでなされる。
【０１５９】複合相互接続要素（３２０）のコアの保護
膜となる硬質材料を、上述の米国特許出願第08/452,255
号に記載されているように、微細突起を示す樹枝状、又
はそれに類似とすることも、本発明の範囲内である。
【０１６０】図３Ａは又、フレーム要素３３０、ゆえに
回路基板３０２に面対向して支持基板３１０を位置決め
（位置合わせ）するための代表的な機構も示している。
この目的のために、フレーム要素３３０の下部表面に
は、それと一体に形成される位置決めピン３５０が設け
られ、ＰＣＢ３１０には、対応する穴３５２が設けられ
る。ピン３５０は、穴３５２の直径よりも僅かだけ（例
えば、０．００３インチ）小さい直径を有し、テーパ付
けされる。このようにして、ピン３５０は、穴３５２内
に容易に挿入することになり、フレーム要素３３０は、
所望であれば少量の任意の適切な接着剤で、ＰＣＢ３０
２に固定される。ピン３５０と穴３５２は任意の機能で
ある。それらは、逆にするか、又は省略することも可能
であり、また、ＰＣＢ（３０２）に面対向してフレーム
要素（３３０）を位置決めするために、任意の他の適切
な手段も使用でき、これには、支持基板自体から（又は
それへと）延伸する位置合わせピンが含まれる。浮きピ
ン位置合わせは、穴３５２の寸法を、ピン３５０よりも
２−５ミル大きく（直径で）することにより容易に達成
される。
【０１６１】ピン３５０が、フレーム要素３３０の本体
部３３２と一体に形成されるか、又は任意の適切な技法
（例えば、穴への挿入、接着剤、熱音波溶着等）によ
り、フレーム要素３３０の本体部３３２に取り付けられ
る、別個且つ特異な要素として形成されることも、本発
明の範囲内である。
【０１６２】半田ボール（３１４）は、電気的接続（例
えば、ピン、パッド、リード）をもたらす代替方法では
なく、ソケット（３００）と回路基板（３０２）の接触
領域（３０６）の間で電気的接続をなすための機構とし
て利用する方が好ましい。半田ボール（３１４）は、リ
フロー時に、回路基板（３０２）上の対応する接触領域
（３０６）と自己整合する傾向を有し、また、コンポー
ネント組立装置で容易に扱えられる「慣用的な」仕方
で、回路基板にソケットを確実、且つ永久的に装着する
ように機能する。
【０１６３】回路基板にソケットを位置決めするための
機構を、ピン３５０及び穴３５２以外とすることができ
ること、また、回路基板にソケットを固定する追加の機
能性が、かかる位置決め機構で達成できることも、本発
明の範囲内である。例えば、穴（３５２）を介してソケ
ット本体（３３２）内へと（又は、それを介して）通る
スクリュー（不図示）が、回路基板（３０２）にソケッ
トを固定する。
【０１６４】図３Ａａは、本発明のソケット３００の代
替実施例３００Ａを示す。以前の実施例の場合のよう
に、フレーム要素３３０Ａには、支持基板３１０の下部
表面３１０ｂの充分下、例えば約１５ミルまで延伸する
本体部３３２が設けられるため、半田ボール３１４のリ
フローに起因した半田結合に対して、予め規定された高
さ（図で見て垂直方向）が確立される。
【０１６５】図３Ａａは又、任意の補強要素３６０（２
６８に匹敵）も示す。補強要素３６０は、相互接続要素
（３２０）が延伸する複数の開口を備えた、単に平坦な
平面要素であり、相互接続要素（３２０）の先端（３２
０ｂ）の付近に配設される。補強要素３６０は、絶縁材
料から形成され、また、フレーム要素３３０Ａと一体に
形成することもできる。代替として、補強要素３６０
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、繊維ガラス、ネオ
プレン、ナイロン、サランその他といった任意の適切な
材料からなる、網状遮蔽又は穿孔シート等の個別要素で
ある。補強要素３６０は、相互接続要素の数よりも多い
開口を有することもでき、相互接続要素の復元特性にそ
れほど悪影響をあたえない。一般に、開口は、それを介
して相互接続要素が延伸するのに充分大きくすべきであ
る。補強要素３６０は又、絶縁（誘電体）材料で覆われ
る金属性材料とすることもできる。
【０１６６】補強要素３６０の主な目的は、取扱い時
に、相互接続要素（３２０）への機械的損傷（先端との
偶発的接触）を防止することである。加えて、補強要素
３６０、及びそれを介する穴は、相互接続要素が、電子
コンポーネントの端子に圧力接触している際に、相互接
続要素の先端の拭い（図で見て水平方向）移動の大きさ
を制限するように、寸法決め、成型、及び配設される。
【０１６７】拭い移動は、圧力接触時に最も確実に望ま
しい。そうとは言っても、ほとんどの用途においては、
復元性のある相互接続要素の先端の拭い移動を制限し
て、先端が、圧力接触している電子コンポーネントの端
子から全く外れて、それ自体拭い移動しないのを保証す
ることが望ましい。例えば、本発明の技法に従って形成
され、３０ミルの断面寸法（丸であれば直径）を有する
電子コンポーネントの端子に圧力接続し、４ミルの直径
（断面寸法）を有する複合相互接続要素を考えてみる。
明らかに、端子の中心に、復元性のある相互接続要素の
先端の初期接触の照準を合わせることが好ましい（これ
は、３０ミル径の円内に同心に配置された４ミル径の円
として描くことができる）。端子の中心に、復元性のあ
る相互接続要素の先端の照準を合わせることは、多数の
かかる復元性のある相互接続要素、及びかかる端子を取
扱い、製造公差を許容する場合に好ましい。復元性のあ
る相互接続要素の先端が、その初期接触位置から１３ミ
ルだけ拭い移動するのが許可されており、また仮定とし
て、初期接触が、端子の中心に正確になされる場合、先
端は、端子からまさに外れて拭い移動し始める。別の４
ミルの拭い移動により、先端は端子から全く外れること
になり、それらの間で効果的な圧力接触をなすという可
能性が完全になくなる。従って、復元性のある相互接続
要素の拭い移動を制限することが望ましく、また、補強
要素３６０が重要な特徴となる。好適には、本明細書で
意図する圧力接続は、少なくとも１０ミルの断面寸法
（丸であれば直径）を有する電子コンポーネントの端子
に対してなされる。ここで理解されたいのは、拭い移動
の制限は、本明細書に開示のいずれの実施例に対しても
限定を与えるものではない、ということである。
【０１６８】図３Ａに関して例示、及び説明したよう
な、復元性のある相互接続要素の配列を用いて、限定で
はないが、裸の（未パッケージの）半導体ダイを含む任
意の電子コンポーネントに対して、複数の圧力接続をな
すことが可能であることは、明らかに本発明の範囲内で
ある。
【０１６９】図３Ａｂは、実施例３００、又は実施例４
００（以下で説明する）のようにして、電子コンポーネ
ントを取り外し可能に受容することに適用可能なソケッ
ト３５０の他の実施例を示す。主に本明細書で説明した
ソケットは、支持基板（例えば、３１０）の上部表面に
実装される、復元性のある接触構造（例えば、３２０）
を有するのに対して、この実施例３５０の場合、復元性
のある接触構造の端部が、支持基板内へと延伸する。
【０１７０】図３Ａｂに示すように、支持基板３５２
（３１０に匹敵）には、複数（図示では多くのうち１
つ）のメッキされたスルーホール３５４（３１２に匹
敵）が設けられる。支持基板３５２は、上部表面３５２
ａ（３１０ａに匹敵）と下部表面３５２ｂ（３１０ｂに
匹敵）を有する。支持基板３５２は、慣用的な印刷布線
基板（ＰＣＢ、回路基板）が適している。周知のよう
に、スルーホール３５４は、支持基板３５２の上部表面
３５２ａ上で露出する導電領域と、支持基板３５２の下
部表面３５２ｂ上で露出する導電領域とを有する。
【０１７１】この代表的な実施例３５０の場合、２つの
端部を有する復元性のある接触構造３５６が、締り嵌め
により、メッキされたスルーホール３５４の各々へと挿
入される。換言すると、復元性のある接触構造３５６の
下端３５６ａ（３２０ａに匹敵）が、スルーホール３５
４のボア内にぴったりと嵌合するように寸法決めされ
る。復元性のある接触構造３５６の下側（底）端部のみ
が示されているが、そのばね形状及び先端配向は、復元
性のある接触構造が、電子コンポーネントのパッド端子
（上記３０８に匹敵）、又は電子コンポーネントの半田
ボール端子（下記４０８に匹敵）と圧力接触をなすかい
ずれかを意図するかに、最終的に依存することになる。
【０１７２】複数（図示では多くのうち１つ）の半田ボ
ール３５８が、支持基板３５２の下側表面において露出
する、スルーホール３５４の導電領域に配設される。こ
のようにして、ソケットアセンブリが設けられるが、こ
れは、上記及び下記に共に開示の多数の実施例に見合っ
ており、その上部表面から延伸する復元性のある接触構
造を備えて、電子コンポーネント（例えば、ＬＧＡ半導
体パッケージ、ＢＧＡ半導体パッケージ、裸の半導体ダ
イ等）の端子に圧力接続をなして、また、その下部表面
に配設される復元性のない半田付け性の良い接触構造を
備えて、マザーボード等の別の電子コンポーネントに永
久的な接続をなす。基板の頂部における復元性のある接
触構造と、基板の直下における復元性のない接触構造と
いうこの「混成」配列は、上述のPCT/US94/13373の図７
に示される構成と類似であり、これには、コンプライア
ンスが相互接続コンポーネントの１つの側にのみ必要と
される状況が記載されている。
【０１７３】図３Ａｃは、ソケット３７０の他の実施例
を示し、これは、復元性のある接触構造の端部が、支持
基板の頂部に実装されるのではなく、支持基板内へと延
伸する点で、以前に説明した実施例３５０と類似してい
る。支持基板の上部表面に実装されないが、これらの実
施例３５０及び３７０において、復元性のある接触構造
が、支持基板の上部表面から同様に延伸する。
【０１７４】この実施例３７０の場合、支持基板３７２
（３５２に匹敵）には、メッキされない複数（図示では
多くのうち１つ）のスルーホール３７４（３５４に匹
敵）が設けられる。支持基板３７２は、上部表面３７２
ａ（３５２ａに匹敵）と下部表面３７２ｂ（３５２ｂに
匹敵）を有する。支持基板３７２は、慣用的な印刷布線
基板（ＰＣＢ、回路基板）から、又はプラスチック（例
えば、モールドされた）部品として適切に形成される。
【０１７５】この代表的な実施例３７０において、２つ
の端部を有する復元性のある接触構造３７６が、締り嵌
めにより、スルーホール３７４の各々内に挿入される。
換言すると、復元性のある接触構造３７６の下端３７６
ａ（３５６ａに匹敵）が、スルーホール３７４のボア内
にぴったりと嵌合するように寸法決めされる。復元性の
ある接触構造３７６の下側（底）端部のみが示されてい
るが、そのばね形状及び先端配向は、復元性のある接触
構造が、電子コンポーネントのパッド端子（上記３０８
に匹敵）、又は電子コンポーネントの半田ボール端子
（下記４０８に匹敵）とのいずれかの圧力接触を意図す
るかに、最終的に依存することになる。
【０１７６】複数（図示では多くのうち１つ）の半田ボ
ール３７８が、各スルーホール３７４の位置において、
支持基板３７２の下部表面３７２ｂに配設されるので、
スルーホール３７４を介して延伸する復元性のある接触
構造３７６の下（図で見て）端に、「直接」（すなわ
ち、メッキされたスルーホール、又は支持基板内の布線
層という仲介なく）電気的に接続される。
【０１７７】復元性のある接触構造３７６が、支持基板
を介して充分に挿入され、その結果それらの下（図で見
て）端が、支持基板３７２の下部表面３７２ｂを僅かに
（例えば、５−３０ミル）越えて延伸することは利点が
ある。これによって、半田付け性の良い表面が、対応す
る半田ボール３７８に対して与えられる。このような場
合、復元性のある接触構造３７６の下端は、半田ボール
３７８内に埋め込まれる（不図示）ことになる。加え
て、支持基板３７２の下部（図で見て）表面を越えて延
伸する、復元性のある接触構造の部分が、曲げられて
（例えば、支持基板の下部表面に対して９０度だけ）、
復元性のある接触構造が支持基板内に固定され、その後
に半田ボール３７８が実装される。
【０１７８】このようにして、ソケットアセンブリが設
けられるが、これは、上記及び下記に共に開示の多数の
実施例に見合っており、その上部表面から延伸する復元
性のある接触構造を備えて、電子コンポーネント（例え
ば、ＬＧＡ半導体パッケージ、ＢＧＡ半導体パッケー
ジ、裸の半導体ダイ等）の端子に圧力接続をなして、ま
た、その下部表面に配設される復元性のない半田付け性
の良い接触構造を備えて、マザーボード等の別の電子コ
ンポーネントに永久的な接続をなす。
【０１７９】本明細書（上記及び下記）に記事の幾つか
のソケット実施例において、支持基板は、慣用的な回路
基板等の堅固な部材であるか、又は周辺リング（例え
ば、上記のフレーム要素３３０、下記のフレーム要素４
３０等）により、適切に堅固な仕方で（剛体化）挙動せ
しめることが可能な柔軟な部材であることが適してい
る。
【０１８０】本明細書に開示の幾つかのソケット実施例
において、有利には、ソケットは復元性のある接触構造
を含み、これは、支持基板の上部表面に堅固に実装され
るか、又は（支持基板を介することも含めて）支持基板
の上部表面内に「突き押され」て、半導体パッケージ又
は裸（未パッケージ）の半導体ダイ等の別の電子コンポ
ーネントに圧力接続される。これら上部の相互接続要素
は、リン青銅又はベリリウム銅から形成される伸長部材
等の、慣用的な復元性のある接触構造とするか、又は本
明細書に開示の複合相互接続要素（保護膜付きコア）と
することができる。本明細書に開示される技法の１つの
利点は、支持基板の上部表面から延伸する復元性のある
接触構造が、半田付け又はろう接等の結合材料及び技法
を用いる必要なく、支持基板に実装される点にある。支
持基板の下部表面における接触構造として、半田ボール
を用いることは、支持基板とマザーボード等の別の電子
コンポーネントとの間で、永久的な接続をなすために好
適である。ゆえに、「半田降下接着ソケット」という用
語を用いる傾向にある。しかし、ピン等の接触構造を、
基板の下部表面に使用できることも、本発明の範囲内で
ある。
【０１８１】ＢＧＡソケット ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）半導体パッケージ
は、ＰＣＢに半導体パッケージを実装するための人気の
型式となっている。工業規格は規定されてなく、製品は
メーカ間で変化に富んでいるが、５０ミル間隔（１つの
ボールから隣接したボールへの）で約３０ミル径球状ボ
ールの代表的な寸法を以下の例で用いる。一般的な提案
として、これらの寸法は、半田ボールを半導体パッケー
ジに製造するための各種技法を用いて、比較的容易に維
持される。
【０１８２】図４Ａは、印刷回路基板（ＰＣＢ）４０２
に実装して、ＢＧＡパッケージ４０４、又は匹敵する電
子コンポーネントのパッドに圧力接触させるための、半
田降下接着（表面実装）ＢＧＡソケット４００の１つの
実施例を示す。前のように、「ソケット」という用語
は、相互接続要素を有して、別の電子コンポーネントに
対して電気的接続をなすのに適した電子コンポーネント
を言う。一般に、以前の実施例に付随の利点及び変形の
大部分が、この実施例４００にも適用できる。
【０１８３】回路基板４０２は、以前の実施例３００に
おいて説明した回路基板３０２と概ね同じであり、その
上部（図で見て）表面に配設された複数（図示では多く
のうち５個）の端子（接触領域）４０６を有する。ＢＧ
Ａパッケージ４０４は、その下部表面４０４ａに配設さ
れた複数（図示では多くのうち５個）の半田ボール（外
部の接点）４０８を有する。ソケット４００は、ＰＣＢ
４０２の対応する端子（パッド）と、ＢＧＡパッケージ
４０４のボールとの間で、以下のようにして、複数の接
続をもたらす。
【０１８４】ソケット４００には、例えば慣用的なＰＣ
Ｂ材料から形成された支持基板４１０が含まれ、また複
数（図示では多くのうち５個）のメッキされたスルーホ
ール４１２が、慣用的な仕方で設けられる。各スルーホ
ール４１２は、支持基板４１０の上部表面４１０ａと下
部表面４１０ｂに常駐する部分を有する。複数（図示で
は多くのうち５個）の半田付け性の良い隆起した接触構
造４１４（慣用的な半田ボール等）が、支持基板４１０
の下部表面４１０ｂで、メッキされたスルーホール４１
２の下部表面の部分に配設される。上記に説明した技法
等の多数の技法が、支持基板の下部表面に半田ボール４
１４を実装するのに適している。電子コンポーネントに
半田ボールを実装するのに適した他の技法を、図７Ａ−
７Ｃと関連して以下で説明する。
【０１８５】複数（図示では多くのうち５個）の自立型
で復元性のある接触構造４２０（本発明の複合相互接続
要素等）が、メッキされたスルーホール４１２の上部表
面の部分にコアを接着して、硬質材料でコアに保護膜生
成することにより、支持基板４１０の上部表面４１０ａ
に実装されるが、これは以下で更に詳細に説明する。こ
れらの相互接続要素４２０は、例えば、支持基板４１０
の上部表面４１０ａから、約５０−１００ミルだけ延伸
する。
【０１８６】相互接続要素４２０の各々は、その基底部
（近位端）４２０ａにおいて支持基板に締結されて、先
端（遠位端）４２０ｂを有する。これらの先端４２０ｂ
は、互いに共平面をなすことが好適である。所与のパタ
ーン、及び所与のピッチで配設されるボール４０８を有
する、所与のＢＧＡ半導体パッケージ４０４に対して、
相互接続要素は、先端４２０ｂが、ボール４０８のパタ
ーン及びピッチに対応する、パターン及びピッチで配設
されるように形成される。
【０１８７】従って、ソケット４００は、支持基板４１
０の上部表面４１０ａから延伸する複数の自立型相互接
続要素４２０と、支持基板４１０の下部表面４１０ｂに
配設される複数の半田ボール４１４を有する。
【０１８８】好適には、半田ボール（４０８）に接触さ
せるために、相互接続要素（４２０）は、半田の最終の
上部保護膜（外側）層（図２Ａに記載した多層（複合）
相互接続要素の最終の上部保護膜２２０に匹敵）を有す
る。かかる外側層（２２０）は、メッキ又は浸漬等の任
意の適切な技法によって施すことができ、その結果例え
ば、最終の外側層は、５０−３００マイクロインチの厚
さを有する。
【０１８９】これまでに説明した要素は、以前の実施例
３００の要素と概ね同じである。使用時に、ソケット４
００は、以前の実施例３００の場合のように、半田ボー
ル４１４をリフローすることにより、ＰＣＢ４０２上に
半田降下接着される。
【０１９０】実施例３００と４００の間の主な差異は、
相互接続要素（３２０、４２０）の形状、対応するＬＧ
Ａ（３０４）とＢＧＡ（４０４）パッケージの端子の型
式、及び相互接続要素（３２０、４２０）の先端（３２
０ｂ、４２０ｂ）と対応する半導体パッケージ（３０
４、４０４）の外部の相互接続点（３０８、４０８）の
間で接触がもたらされる仕方にある。この後者の差異、
及び接触力が加えられ反作用する方向の差異は又、以下
で説明するような追加の機構を必要とする。
【０１９１】この実施例４００において、フレーム要素
４３０が、２つの主要機能を与える。すなわち、（１）
ＢＧＡパッケージ４０４の半田ボール４０８と相互接続
要素４２０の先端４２０ｂとの間で、以前に説明した実
施例と同様にして、位置合わせを維持すること、（２）
半田ボール４０８を、相互接続要素４２０の先端４２０
ｂに対して、横方向に（図で見て、頁を横切って）押圧
して、それらの間で圧力接続をなす機構を与えること
（以前の実施例３００において、相互接続要素３２０の
先端３２０ｂに対して、下方にＬＧＡパッケージ３０４
のパッド３０８を押圧するばね要素３４０とは対照的
に）である。
【０１９２】フレーム要素４３０には、以前の実施例３
００の場合のように、支持基板４１０の周辺のまわりに
配設される、本体部分４３２が有り、支持基板４１０の
上部表面４１０ａが載り、及び／又は固定される段差を
形成する、減少した直径（横方向寸法）の領域４３６が
設けられる。
【０１９３】この実施例４００において、相互接続要素
４２０は、図１Ｄに示したようにして成型され、その結
果、それらの先端４２０ｂに対して横方向に（図示のよ
うに、左から右へと頁を横切って）加えられる接触力に
反作用する。更に、ＢＧＡパッケージを横方向に（支持
基板４１０の上部表面と概ね平行に）移動させて、半導
体パッケージ４０４の外部の接続点（半田ボール）４０
８と、復元性のある接触構造４２０の先端４２０ｂとの
間で、効果的な圧力接触をもたらす機構４４０が設けら
れる。
【０１９４】代表的な機構４４０が、図４Ａに示されて
おり、上部表面４４２ａ、下部表面４４２ｂ、及び中央
開口４４４を有する、平坦な平面要素４４２（図４Ａａ
も参照）を含む。中央開口４４４は、半田ボール４０８
のアレイ全体を受けるのに充分大きく、且つＢＧＡ半導
体パッケージ４０４の周辺よりも小さい。ＢＧＡ半導体
パッケージ４０４は、平坦な平面要素４４２の上部表面
４４２ａにおいて支持されて、それに対して、平坦な平
面要素４４２の上部表面４４２ａに配設された、多数
（図４Ａに示すのは２つ）の歯止め４４６等の任意の適
切な手段で確実に保持される。好適には、少なくとも３
つの歯止めが設けられ、１つは、正方形の半導体パッケ
ージの一方側のエッジに、２つは、正方形の半導体パッ
ケージの対向側のエッジに設けられる。追加の位置決め
機能（不図示）を、平面要素４４２の上部表面４４２ａ
に任意的に設けて、ＢＧＡパッケージの角部に対応する
位置等において、ＢＧＡパッケージ４０４の正確な位置
決めを保証することもできる。図示のように、平面（ス
ライダ）要素４４２は、フレーム本体４３２内に設けら
れ、その内部表面内へと延伸するスロット（符号なし）
内で、前後に自由に滑動する。そのスロットは、フレー
ム本体の内部表面内へと延伸する、少なくとも１つの凹
部であり、それによって、平面要素が、回転するカムレ
バーに応答して、フレーム要素内で前後に滑動すること
が可能になる。
【０１９５】機構４４０には又、平面要素４４２、及び
それに実装されるパッケージ４０４を、フレーム要素４
３０、及びそれに固定される支持基板４１０に対して横
方向に移動させるための手段も含まれる。この移動手段
には、カムレバー４５０が適切に含まれ、フレーム要素
４３０の本体４３２内の空洞４５２から延伸する。
【０１９６】カムレバー４５０は、概ねＬ字形状であ
り、フレーム要素４３０の外側に配設される一方の脚部
（作動アーム）４５４と、フレーム要素４３０の空洞４
５２内に配設される他方の脚部４５６を有する。脚部４
５６は、脚部４５６の主軸からオフセットする領域４５
８を有する。脚部４５６のオフセット領域（部分）４５
８は、スライダ４４２内の穴を介して延伸する。
【０１９７】使用時に、ＢＧＡパッケージ４０４は、平
面の「スライダ」要素４４２に（例えば、クリップ４４
６により）実装される。アーム４５４が回転（例えば、
９０度又は１８０度）すると、スライダ４４２が、半導
体パッケージの半田ボール４０８を、支持基板の上部表
面４１０ａと概ね平行な方向に、相互接続要素４２０の
先端４２０ｂとの密接な圧力接触へと移動（左から右
に）させる。その移動の際に、スライダ要素は、フレー
ム本体内のスロットにより案内される。図４Ａの図示に
は、スライダは、その初期の予備圧力位置で示されてい
る。ＢＧＡ ４０４を交換、又は取り外すために、アー
ムは図４Ａに示す位置へと回転される。
【０１９８】実施例３００と４００の間の差異は、実施
例３００が、支持基板３１０を変形し得る垂直（図で見
て）の接触力を利用するのに対して、実施例４００は、
本質的にゼロ挿入力（「ｚｉｆ」）ソケットを達成する
ために、横方向の接触力を利用する点にある。
【０１９９】以前に説明した実施例３００の各種の特徴
は、実施例４００にも取り込むことができ、フレーム要
素から延伸する位置合わせピン４５０（３５０に匹敵）
及びＰＣＢを介した対応する穴４５２（３５２に匹敵）
と、フレーム要素の異なる形状で、ボール（４１４）に
より形成される半田接合に対して所定の寸法を確立す
る、本体部分と、相互接続要素の先端に対して偶発的な
損傷を防止する、任意の補強要素（不図示、図３Ａａの
３６０に匹敵）とを含む。
【０２００】以前の実施例３００の場合のように、相互
接続要素４２０の基底部４２０ａが、先端４２０ｂのパ
ターン及びピッチとは異なる、パターン及びピッチで配
列されることも、本発明の範囲内である。また、支持基
板４１０の下部表面における半田ボール４１４が、基底
部４２０ａのパターン及びピッチとは異なる、パターン
及びピッチで配列されることも、本発明の範囲内であ
る。複合相互接続要素（４２０）のコアに保護膜生成す
る硬質材料が、微細突起を呈示する、樹枝状体その他で
あることも、本発明の範囲内である。
【０２０１】実施例４００は、ＢＧＡパッケージを受け
るための、手軽、安価、信頼性の良い、ゼロ挿入力
（「ｚｉｆ」）型式ソケットを提供する。ばねクリップ
（３４６に匹敵）は必要とされないので、パッケージ４
００の上部は全く開放し、これにより、ＢＧＡパッケー
ジの容易な挿入及び取り外しが可能になる。両方のソケ
ット実施例３００と４００において、ソケットは「標準
的な」ＰＣＢ実装面積を有する。
【０２０２】約１ミルの直径のワイヤコアから形成され
て、約１ミルの硬質材料で保護膜生成される相互接続要
素（４２０）は、約３ミルの全体径を有することにな
る。それらの先端（４２０ｂ）において、直径は僅かに
大きく、例えば約５ミルとすることができる。ＢＧＡパ
ッケージ（４０４）の典型的な半田ボール（４０８）
は、約３０ミルの直径を有することになる。
【０２０３】明確に理解されたいのは、本明細書におい
て提示されるソケットの場合、支持基板の頂部に配設さ
れる復元性のある接触構造を、本明細書に記載の複合型
で復元性のある相互接続要素とすることは必ずしも必要
でない、ということである。本発明は、伝統的な一体型
金属ばね、型押し部品その他を含む、任意の復元性のあ
る接触構造に適用可能であり、また、安定化のために支
持基板内のバイアホール内に簡単に挿入できる。更に、
支持基板は、実質上、その上部表面の接触領域から、そ
の下部表面の接触領域への電気経路を有する、任意の構
成及び材料とすることが可能である。メッキされたスル
ーホールを有する慣用的な回路基板が即座に思い浮かぶ
が、支持基板は単純に、その上部表面から下部表面へと
貫通する導体（例えば、ワイヤ）を有する、平面状の絶
縁材料とすることも可能である。
【０２０４】図４Ａｂは、半田ボール４０８に対して正
確に中心付けられる箇所において、半田ボール４０８の
表面と接触する、相互接続要素４２０の先端４２０ｂを
示す。一般に、相互接続要素４２０の先端４２０ｂが、
カムレバー４５４の作動に応答して、約４−６ミル偏向
することが望ましい。これは、破線で示すボール４０
８’により示されている。相互接続要素４２０は、半田
ボール４０８のこの移動に応答して、図で見て左から右
へと偏向する。相互接続要素４２０の先端４２０ｂによ
り、半田ボール４０８に加えられる接触力を最終的に決
定するのは、この左から右への偏向、及び相互接続要素
の物理的（材料を含めて）特性である。約６ミルの左か
ら右への偏向の結果として、約１５グラムの接触力が好
適である。
【０２０５】パッケージ自体ではなく支持基板４１０が
移動して、所望の圧力接続をもたらす機構を設けること
も、本発明の範囲内である。
【０２０６】明らかではあるが、相互接続要素（４２
０）の先端が、半田ボール（４０８）に正確に中心付け
られないと、相互接続要素が、上方及び下方に（図４Ａ
ｂで見て）スキュー（偏向）する傾向が存在し、その結
果、左から右への偏向（図４Ａで見て）が幾分減衰さ
れ、それに続いて接触力が幾分少なくなる。一般的な提
案として、接触先端４２０ｂの僅かな不整合は、結果と
しての接触力に重大な悪影響は与えないこと、及び以前
に記載した代表的な寸法が与えられると、公差は約±５
ミルであることが確かめられた。
【０２０７】図４Ａｃは、ＢＧＡ型式半導体パッケージ
（４０４）を滑動プレート（４４２）に固定する１つの
代替技法を示す。この例の場合、滑動プレート４４２’
（４４２に匹敵）には、１つの大きな穴（４４４に匹
敵）ではなく、複数（図示では多くのうち２つ）の穴４
４４’が設けられる。各穴４４４’は、ＢＧＡパッケー
ジ４０４の対応する半田ボール４０８と整合する。図に
示すように、穴４４４’は、テーパ付けられ（例えば、
円錐形）、滑動プレート４４２’の下部（図で見て）表
面におけるよりも、滑動プレートの上部（図で見て）表
面において小さい直径を有する。滑動プレートの上部表
面における穴４４４’の直径は、半田ボール４０８が自
由に貫通するのを可能にするのに十分であり、例えば、
半田ボールの直径よりも２−５ミル大きい。
【０２０８】滑動プレート４４２’は、半田ボールの直
径の半分よりも少ない厚さを有し、例えば約１０ミルで
ある。パッケージ４０４が滑動プレート４４２’上に配
設されると、滑動プレート４４２’は、半田ボール４０
８の上側（図で見て）半球部と線が一致して配設される
ことになる（すなわち、それらの水平中心線、又は均分
線の上に）。このようにして、滑動プレート４４２’が
移動する（例えば、図４Ａに示すアーム４５６の回転に
より）と、滑動プレートを介した各穴のボアは、各半田
ボールに接触する（「取り込む」）ことになり、その結
果、（１）ＢＧＡパッケージが横方向に移動して、相互
接続要素（４２０）の先端（４２０ｂ）と圧力接触せし
められ、また、（２）下方への（図で見て）力が半田ボ
ールに及ぼされる。該下方への力は、図４Ａａに示すク
リップ４４６といった外部手段を必要とすることなく、
滑動プレートにＢＧＡパッケージ４０４を固定すること
になる。
【０２０９】図４Ａｃに関連して説明する技法によっ
て、パッケージボール（４０８）とパッケージ本体（４
０４）のエッジの間で、最大５ミルとなることが観測さ
れた、任意の不整合に起因した問題が解消される。６−
８ミルの「公称」目的のばね偏向が与えられると、かか
る公差は許容できないであろう。（図４Ａａにおいて、
歯止め４４６が、滑動プレート４４２の頂部のパッケー
ジ位置を確立することに注目されたい。）従って、パッ
ケージボール自体の基準外れによって、復元性のある接
触構造（４２０）の偏向が、パッケージ間で（パッケー
ジ交換時等に）更に繰り返される。しかしながら、各パ
ッケージボール用の穴を有する滑動プレートには又、滑
動プレート上のパッケージの位置を正確に決定すること
なく、パッケージを一括して配置すべく位置決めされ
た、歯止め（例えば、４４６）を設けることが可能であ
ることも、本発明の範囲内である。
【０２１０】滑動プレート（例えば、４４２）上に下方
へと電子コンポーネント（例えば、４０４）を保持する
という機能が、図４Ａｃに関連して説明したように、滑
動プレート内の穴（例えば、４４４’）の配列により完
全に達成されることは一般に好適である。しかし、ある
種の電子コンポーネント（例えば、４０４）に関して、
滑動プレート上に下方に電子コンポーネントを保持する
この方法は、完全には効果的でない。かかる例では、上
述の歯止め（４４６）といった機構が、重要な機能を果
たす。
【０２１１】図４Ａｄは、復元性のある相互接続要素
と、電子コンポーネント（例えば、ＢＧＡ型式の半導体
パッケージ）の端子（例えば、半田ボール）との間の接
続をなす代替技法を示す。上述の実施例４００の場合、
支持基板（４１０）が静止状態のままであり、電子コン
ポーネント（４０４）が移動して、その結果、その端子
（４０８）が復元性のある相互接続要素（４２０）の先
端（４２０ｂ）と圧力接触をなすのに対して、この実施
例の場合、移動するのは復元性のある相互接続要素であ
り、その結果、それらの先端が、電子コンポーネントの
静止した端子に接触する。これは、図４Ａｄに幾分概略
的に示されており、図４Ａｄは、支持基板４５４に実装
されて、そこから延伸する複数（図示では多くのうち２
つ）の復元性のある相互接続要素４５２を有する実施例
４５０を示す。メッキされたスルーホール（４１２に匹
敵）、及び半田ボール（４１４に匹敵）は、図示の明瞭
化のために、この図面から省略している。上述のよう
に、圧力接触が、復元性のある相互接続要素４５２の先
端と、電子コンポーネント（不図示、４０４に匹敵）の
端子４５６（４０８に匹敵）との間でなされることが望
ましい。この目的のために、平面状の滑動部材４５８が
設けられ、これは、復元性のある相互接続要素４５２が
延伸する複数の穴を有する。これに関して、滑動部材４
５８は、図３Ａａの補強要素３６０に匹敵するが、滑動
部材４５８の移動（４６０で表記された矢印により図に
示されるように、水平方向に）を意図する点を除く。か
かる滑動部材４５８の移動は、カム機構（４４０に匹
敵）等の任意の適切な仕方で与えることが可能である。
【０２１２】一般的な意味で、ソケット３００と４００
（実施例４５０を含む）は共に、同じ目的、すなわち回
路基板に半導体パッケージを解放可能（取り外し可能）
に接続することを意図したものである。一般に、これに
は、支持基板の頂部で任意の復元性のある接触構造を支
持することが伴うが、該復元性のある接触構造は、本発
明の複合相互接続要素に限定されない。支持基板の下部
表面には、好適には半田ボールであるが、それに限定さ
れない、接触構造が設けられる。次に、支持基板は、回
路基板上に半田降下接着されて、支持基板の下部表面の
接触構造が、回路基板上の対応する接触領域に接触す
る。任意の適切な仕方で、支持基板の頂部の復元性のあ
る接触構造のうちの選択された接触構造が、支持基板を
介して、支持基板の下部表面の接触構造のうちの対応す
る接触構造に接続される。２つの実施例の間の差異は、
実施例３００の場合、半導体パッケージの外部接続子と
の圧力接触が、支持基板の上部表面に概ね垂直である接
触力によりなされ、実施例４００の場合、半導体パッケ
ージの外部接続子との圧力接触が、支持基板の上部表面
と概ね平行である接触力によりなされる点にある。これ
ら２つの実施例の変形例を以下に記載する。
【０２１３】平坦な伸長要素 ある種の用途において、相互接続要素の先端と、パッド
（３０８）又はボール（４０８）のいずれかであるパッ
ケージ端子との間に、「より広範な」接点を設けること
が望ましい。主に、上記に説明した実施例では、複合相
互接続要素は、ワイヤ（丸い断面）コアと、概ね一致し
た（やはり丸い断面）保護膜とを備えていた。
【０２１４】伸長コア要素が、ワイヤからではなく、平
坦な金属シート（箔）から製造可能であることも、本発
明の範囲内である。一般に、軟質の金属箔が、パターン
化されて複数のタブを有し、これらは、その箔に対して
平面から外れて曲げられ、続いて、硬質材料で保護膜生
成されて、複合相互接続要素が形成される。これらの工
程は、上述の米国特許出願において、例えば、そこに記
載される図４Ａ−４Ｄ、５Ａ−５Ｄ、６Ａ−６Ｄ、及び
７Ａ−７Ｂに関連して、更に詳細に記載されている。
【０２１５】図５Ａは、図４Ａｂに記載と類似した斜視
図により、まさに半田ボール５０８の位置に、硬質材料
５０６で保護膜生成されている平坦な金属伸長部材（タ
ブ）５０４から形成される、相互接続要素５０２を示
す。例えば、タブ５０４は、１−２ミル厚（図で見て頁
内に）とすることができ、約１ミルの厚さの保護膜を備
える。タブの全幅（図で垂直方向）は、約５−１０ミル
が適している。好適には、相互接続要素の先端５０２ｂ
は、僅かに湾曲（弓状）して、半田ボール５０８が、先
端と接触する曲率に近づけられる。これにより一般に、
「自己中心付け」機能が与えられ、相互接続要素は、半
田ボールの中心と位置が合った状態を保つ傾向となる。
しかし、理解されたいのは、相互接続要素５０２と半田
ボール５０８の間の接触領域は、相互接続要素４０２と
半田ボール４０８（図４Ａｂに匹敵）の間の接触領域よ
りも大きい傾向があり、これにより、接触圧力が低くな
るが、それ以外のものは等しい。これは、保護膜付きワ
イヤとしてではなく、平坦なタブ構造として、複合相互
接続要素を実施する場合に考慮すべき事項である。超小
型電子環境において、１０グラムと１００グラムの間と
いった、２−１５０グラムの範囲の接触圧力が、公称で
あると一般的にみなされる。
【０２１６】図５Ｂは、図３ＡのＬＧＡパッケージに関
連した、相互接続要素のコアとしてのワイヤではなく、
伸長タブ要素の他の利用を示す。
【０２１７】この実施例５５０の場合、複数（図示では
多くのうち２つ）の伸長要素５５２と５５４が、金属シ
ート（箔）から形成される。各伸長要素５５２と５５４
は、それぞれ、基底部５５２ａと５５４ａ、及び先端５
５２ｂと５５４ｂを有する。伸長要素の先端は、上記に
説明した先端３２０ｂのようにして、ＬＧＡ半導体パッ
ケージの接触パッドに合わせられる。伸長要素５５２と
５５４のばね形状は、相互接続要素３２０のばね形状に
非常に似ている。
【０２１８】この実施例５５０において、各伸長要素５
５２と５５４は、それぞれ、その基底端５５２ａと５５
４ａに配設される、基底部５５２ｃと５５４ｃを有す
る。これらの基底部５５２ｃと５５４ｃは、互いに共平
面をなすのが好ましい。伸長要素（５５２、５５４）
は、予め製造される復元性のある接触構造であり、本発
明の複合相互接続要素に適している。
【０２１９】複数のかかる伸長要素を、列又はアレイと
いった、互いに規定の空間関係で支持するために、支持
要素５６０（２６６に匹敵）が設けられる。支持要素５
６０の一部が、伸長要素５５２の基底部５５２ｃを更に
見やすくするために、想像線（鎖線）で示されている。
支持要素５６０は、カプトン（ｔｍ）、又はセラミック
等の更に堅固な材料から適切に形成され、支持要素に
は、それぞれ、伸長要素５５２と５５４の基底端５５２
ａと５５４ａと整合した、複数（図示では多くのうち２
つ）の開口５６２と５６４が設けられる。このようにし
て、基底部５５２ｃと５５４ｃの上部（図で見て）表面
は、内部の対応する開口に直ぐ隣接した、支持要素５６
０の下部（図で見て）表面に固定される。これによっ
て、伸長要素間の所望の間隔が確立される。
【０２２０】図５Ｂに示すように、半田ボール５５８
（３１４、４１４に匹敵）は、それぞれ、伸長要素５５
２と５５４の基底部５５２ｃと５５４ｃの下部（図で見
て）表面に直接容易に形成される。
【０２２１】図５Ｂにおいて、伸長要素５５２と５５４
は、保護膜付きでは明確に示されていない。本明細書に
記載の多数の実施例において、相互接続要素が、複合で
はなく単一構造であることも、本発明の範囲内である。
【０２２２】図５Ｃは、本発明による半田降下接着ソケ
ットの他の実施例５７０を示す。この実施例の場合、上
部表面５７２ａと下部表面５７２ｂを有する支持基板５
７２には、それを介して所定のパターンで延伸する、複
数（図示では多くのうち１つ）の穴５７４が設けられ
る。各穴５７４の位置において、金属性パッド５７６
が、穴５７４と整合して、支持基板５７２の下部表面に
配設される。
【０２２３】以前の実施例５７０に関連して説明した型
式（例えば、５５２）等の、又はタブ（リボン）又はワ
イヤのどちらかを含む、本明細書で説明した任意の適切
な型式の、複数（図示では多くのうち１つ）の個々のコ
ア要素５８０が、各穴５７４内で、金属性パッド５７６
の上部（図で見て）表面に取り付けられる。この図に
は、例示の明瞭化のために、コア要素５８０の下側（図
で見て）部分しか示していない。次に、コア要素５８０
は、上記で説明したように、適切な材料で保護膜生成さ
れて、結果としての複合相互接続要素に対して所望の復
元性を付与し、また、パッド５７６に相互接続要素を確
実に締結する。本明細書で説明したようにして（例え
ば、以前の実施例５７０に関連して）、複数（図示では
多くのうち１つ）の半田付け性の良い隆起した接触構造
（例えば、半田ボール）５８４が、金属性パッド５７６
の下部（図で見て）表面に配設することができる。
【０２２４】図５Ｄは、本発明による半田降下接着ソケ
ットの他の実施例５９０を示す。この実施例の場合、上
述の相互接続要素２６４（図２Ｆ及び２Ｇを参照）と同
様にして形成される複数（図示では多くのうち１つ）の
相互接続要素５９２が、支持基板５９４内の複数（図示
では多くのうち１つ）の穴内に、穴を充填する適切な材
料（エラストマー等）によって緩く保持されるので、相
互接続要素の先端（図で見て上端）が、支持基板５９４
の上部（図で見て）表面から延伸する。
【０２２５】支持基板５９４での相互接続要素５９２の
支持に先行して、半田ボール５９８を、相互接続要素５
９２の下（図で見て）端に実装できる。代替として、相
互接続要素が支持基板内で支持された後に、半田ボール
を、相互接続要素の下端に固定することもできる。代替
として、金属性パッド（図５Ｃの５７６に匹敵）を、支
持基板を介する穴の開口を横切って配設することもで
き、その結果、相互接続要素は、金属性パッドの一方の
表面から延伸し、また半田ボールは、金属性パッドの対
向する表面に実装される。
【０２２６】本明細書に記載の全ての半田降下接着ソケ
ットに一般に当てはまるように、必ずしも、支持基板
（５７２）の頂部に配設される復元性のある接触構造
が、本発明の複合相互接続要素のうちの１つである必要
はない。
【０２２７】更に、この実施例５７０から明らかなよう
に、復元性のある接触構造は、その上部表面に実装され
ることなく、支持基板から上方に延伸することもでき
る。しかし、この実施例の場合、支持基板から上方に延
伸する復元性のある接触構造は、支持基板（５７２）の
下部表面（５７２ｂ）に配設された要素（５７６）の上
部表面に実装される。
【０２２８】対型の相互接続要素 上述の米国特許出願第08/452,255号の図１８Ａ及び１８
Ｂに更に詳細に記載されているように、並列で概ね等し
い相互接続要素の対であり、その相互接続要素の各対
が、電子コンポーネントの単一の端子に対して圧力接続
をなす、相互接続構造によって幾つかの利点が生じる。
これらの利点には、少なくとも１つの信頼性の良い圧力
接続（端子につき）が、汚れが端子上に存在する（例え
ば、薄膜性又は油性の汚染物質として）場合に保証され
ることが含まれる。
【０２２９】電子コンポーネントの端子に各接続をもた
らすために、２つ（又はそれより多く）の相互接続要素
を用いるという概念は又、本発明のソケットに関連して
実用性を有している。
【０２３０】図６Ａは、本発明の実施例６００を示し、
「相互接続構造」が、支持基板６１０（３１０に匹敵）
上の導電要素６１２（３１２に匹敵）のある領域に実装
されて、そこから互いに概ね平行に延伸する、１対の相
互接続要素６０２及び６０４として形成される。一般
に、２つの相互接続要素６０２及び６０４は、先ず、導
電要素６１２に２つの個々のワイヤを実装し、次に、残
りの導電要素に既に実装されている他の全てのワイヤ対
と共に、単一のステップで（例えば、メッキにより）そ
のワイヤ対に保護膜を生成することにより、複合相互接
続要素として形成される。この様にして、それぞれ、２
つの相互接続要素６０２及び６０４の２つの先端６０２
ｂ及び６０４ｂ（３２０ｂに匹敵）によって、電子コン
ポーネント（不図示、図３Ａの電子コンポーネント３０
４上の端子３０８の１つに匹敵）の単一の端子（例え
ば、外部の接点）に対して、冗長な接触をなすことがで
き、それにより、相互接続要素の各対のうちの少なくと
も１つが、電子コンポーネントの端子と良好に接触する
ことが概ね保証される。図６Ａの例の場合、それぞれ、
復元性のある接触構造６０２及び６０４の先端６０２ｂ
及び６０４ｂは、支持基板６１０の上部表面に概ね垂直
である方向で、効果的な圧力接触（例えば、ＬＧＡ型式
の半導体パッケージの外部接点と）をなすように成型及
び配向される。
【０２３１】図６Ｂ及び６Ｃは、電子コンポーネント６
２４の半田ボール６２８に対して単一の接続をなすため
に、相互接続要素の対の利用による他の有利な特徴を示
す。この例は、図４Ａ及び４Ａｂに関連して、上記で説
明した実施例４００と類似している。この例の場合、１
対の２つの相互接続要素６２１及び６２２（４２０に匹
敵）が、支持基板６２５（４１０に匹敵）の単一の導電
領域６２３に実装される。相互接続要素６２１及び６２
２は、並列に配置されて、互いに概ね平行である。図６
Ｃに最良に示すように、相互接続要素６２１及び６２２
の先端６２１ｂ及び６２２ｂは、半田ボール６２８の中
心線（「ＣL 」で表記）の片側において、支持基板６２
５の上部表面と概ね平行である方向で、半田ボール６２
８と接触するように成型及び配向される。上記の代表的
な寸法（半田ボール径≒３０ミル、相互接続要素の直径
≒３ミル）を用いて、相互接続要素６２１及び６２２
は、互いから約５−１０ミル離れて、又は半田ボールの
中心線から約２−５ミル離れて間隔をあけるのが有利で
ある。このようにして、相互接続構造を構成する各対の
２つの相互接続要素のうちの少なくとも１つが、半田ボ
ールと信頼性良く接触するだけでなく、半田ボールが、
相互接続要素の先端によって、本質的に「捕捉」される
ことが保証される。
【０２３２】このようにして、互いに「協力して」機能
し、支持基板（６１０）の上部表面から互いに概ね平行
に延伸して、電子コンポーネントの端子（例えば、６２
８）と単一の接続をなすように、互いに「協力して」機
能する、複数（２つ以上）の復元性のある接触構造（６
０２、６０４）を含む「相互接続構造」が設けられる。
【０２３３】図６Ｄは、本発明の他の実施例６４０を示
し、これは主に、電子コンポーネント６４４（４０４に
匹敵）の半田ボール端子６４８（４０８に匹敵）との接
触を目的としている。図６Ｄは、図４Ａに対して９０°
で見た図であり、支持基板６４６（４１０に匹敵）上の
導電領域に実装される、複合相互接続要素６４２を示
す。この図示において、明瞭化のために、コアに保護膜
を生成する詳細は省略している。
【０２３４】この例６４０の場合、相互接続要素６４２
は、支持基板６４６に実装される両端６４２ａ及び６４
２ｂを有する、概ねＵ字形状ループとして形成される。
相互接続要素６４２の中間部分６４２ｃは、円弧状に成
型され、好適には円の実質的な部分を形成する。円弧部
分６４２ｃの中心は、図で「ＣL 」と表記された点によ
り示されるように、半田ボールの中心と一致（整合）す
る。このようにして、半導体パッケージ６４４の半田ボ
ール６４８が、相互接続要素６４２の円弧状の中間部分
６４２ｃに「入れ子式に収まる(nest)」ので、相互接続
要素６４２が、側から側（この図示では、頁を横切っ
て）といった規定の方向以外のどんな方向（この図示で
は、頁から外へと読み手に向かう）にも偏向することが
相対的に不可能となる。
【０２３５】図６Ｅは、電子コンポーネント６６４の半
田ボール６６８と圧力接触する相互接続要素６６２の更
に他の実施例６６０を示す。この実施例は、以前に説明
した実施例とは劇的に異なるが、それは、圧力接触が、
左から右（図４Ａ及び６Ｂに示すような）、又は頁から
外へ（図６Ｄに示すような）ではなく、垂直（図で見
て）な方向になされる点においてである。やはり、相互
接続要素は、明瞭化のために、その保護膜なしに示され
ている。
【０２３６】この実施例６６０の相互接続要素６６２の
端部６６２ａが、任意の適切な仕方で、支持基板６６６
（３１０、４１０に匹敵）の導電領域６７２（３１２、
４１２に匹敵）に実装される。相互接続要素６６２は、
垂直（図で見て）軸（図１Ａ及び１Ｂに匹敵）において
復元性があるように、任意の適切な仕方で成型される。
相互接続要素６６２の端（先端）部分６６２ｂが、以下
のように、複雑な形状を有する。以前に説明した実施例
の相互接続要素の先端に匹敵する「Ｐ」で表記された点
に始まって、相互接続要素６６２は、円弧形状を有する
ように成型されるが、該円弧形状は、先端部分６６２ｂ
による「クレードル支持（cradled)」を意図した半田ボ
ールの直径よりも僅かに（例えば、２５％）小さい直径
を有する。このようにして、半田ボール６６８が、端部
６６２ｂ上で下方に押圧され、端部６６２ｂにより受け
られて、半田ボール６６８への接続をもたらすことがで
きる。これに関して、この実施例６６０は、接触力が垂
直方向である、上記で説明したＬＧＡソケットと類似し
ているが、ＬＧＡパッケージのパッドにではなく、ＢＧ
Ａパッケージの半田ボールに接触させるのに特定的に適
合している。この実施例は、一般的には好適ではない。
【０２３７】電子コンポーネント上への半田ボール／バ
ンプの製造 上述のように、半導体パッケージの外部の相互接続点と
して利用するために、電子コンポーネント上に半田ボー
ル又はバンプを実装することが一般に望ましい。
【０２３８】以下で説明する本発明の態様は、電子コン
ポーネント上に半田ボール、又は半田バンプを設けるた
めの斬新な技法を扱うものである。本明細書に用いる
「半田」という用語には、慣用的な鉛−スズ（Ｐｂ−Ｓ
ｎ）半田組成だけでなく、他の半田、又は共晶、或いは
低融点組成も含まれる。
【０２３９】図７Ａ−７Ｃは、上記で説明したソケット
用の支持基板（３１０、４１０）といった、電子コンポ
ーネント上に半田ボール、又は半田バンプを形成する技
法を示す。理解されたいのは、本明細書に開示の技法
は、半導体パッケージ上に半田ボール、又は半田バンプ
を形成することにも等しく適用可能である、ということ
である。
【０２４０】図７Ａは荒成形品７００（予備製造構造）
を示し、これは、半田材料から形成されて、複数（多く
のうち、３つは完全に図示され、１つは部分的に図示さ
れる）の比較的小さな半田ブリッジ７０６、７０７、７
０８、及び７０９により互いに接続される、複数（多く
のうち、２つは完全に図示され、２つは部分的に図示さ
れる）の離隔した比較的大きな塊７０２、７０３、７０
４、７０５を有する。（ブリッジは、比較的小さな半田
集積体と見なされる。） 半田集積体７０２−７０５は、比較的大きく、全て互い
に同じ形状であるのが好ましい。図示のように、各半田
集積体、例えば半田集積体７０２は、４つのエッジ７０
２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、及び７０２ｄを有して、正
方形の形状をなしている。半田集積体が、正方形以外
の、例えば三角形又は円形の形状を有することも、本発
明の範囲内である。半田集積体７０２−７０５は、厚さ
「Ｔ」及び側寸法「Ｓ」（そのエッジに沿って測定し
た）を有する。
【０２４１】半田ブリッジ７０６−７０９は、比較的小
さく、全て互いに同じ形状であるのが好ましい。図示の
ように、各半田ブリッジ、例えば半田ブリッジ７０９
は、２つの端部７０９ａと７０９ｂを有し、その間で長
さ「Ｌ」が規定される。各半田ブリッジ７０６−７０９
は又、幅「Ｗ」及び厚さ「ｔ」を有する。
【０２４２】半田集積体７０２−７０５、及び半田ブリ
ッジ７０６−７０９に関する代表的な寸法は、以下のよ
うになる。
【０２４３】・半田集積体の側寸法「Ｓ」＝３０ミル ・半田集積体の厚さ「Ｔ」＝８ミル ・半田ブリッジの長さ「Ｌ」＝２０ミル ・半田ブリッジの幅「Ｗ」＝５ミル ・半田ブリッジの厚さ「ｔ」＝３ミル このようにして、半田集積体７０２−７０５は、５０ミ
ルのピッチ「Ｐ」（Ｐ＝Ｌ＋２Ｓ／２）で一様に配列さ
れて、明らかなように、半田ブリッジ７０６−７０９
は、半田集積体７０２−７０５と比較して、非常に「脆
く」（例えば、構造的完全性の欠如）なる。
【０２４４】半田集積体が、図７Ａに示す矩形配列以外
のパターンで配列されること、及び半田集積体と半田ブ
リッジが、上記の寸法とは異なる寸法を有することも、
本発明の範囲内である。例えば、超小型電子用途に適し
た寸法の範囲は、以下のようになる。
【０２４５】 ・「Ｓ」は、１０ミルから９０ミルの範囲にあり、 ・「Ｔ」は、２ミルから２５ミルの範囲にあり、 ・「Ｌ」は、５ミルから６０ミルの範囲にあり、 ・「Ｗ」は、２ミルから２０ミルの範囲にあり、 ・「ｔ」は、１ミルから１０ミルの範囲にある。
【０２４６】更に、ある種の関係、また好適な関係は、
上記の代表的な寸法、及び寸法の範囲から明らかであ
る。例えば（以下で「＊」は乗算を意味する）、 ・Ｓ≧Ｌ、好適にはＳ≧１．５＊Ｌであり、 ・Ｓ＞＞Ｗ、好適にはＳ≧５＊Ｗであり、 ・Ｔ＞＞ｔ、好適にはＴ≧２＊ｔであり、 ・Ｓ＞Ｔ、好適にはＳ≧３＊Ｔであり、 ・Ｌ＞Ｗ、好適にはＬ≧４＊Ｗである。
【０２４７】荒成形品７００は、型枠成形、又は打ち抜
き（例えば、冷間成形）という既知の技法によって容易
に製造され、その結果、塊７０２−７０５は、ブリッジ
７０６−７０９と一体に形成される。
【０２４８】このように、荒成形品７００が製造されて
しまうと、次に説明するのは、どのように荒成形品を用
いて、複数の外部相互接続構造が実装されるかである。
【０２４９】図７Ｂは、電子コンポーネント７２０を示
し、これは、その外部表面上に任意の適切な仕方で配設
される、複数（図示では多くのうち２つ）の導電パッド
７２２、７２４を有する。（例えば、上述の米国特許第
5,241,133 号に示されるパッド５４に匹敵する。）明ら
かになることであるが、パッド（７２２及び７２４）
は、半田集積体（７０２及び７０３）のレイアウトに一
致するパターンで配列されるが、半田集積体のピッチと
一致するピッチで配設されること含む。
【０２５０】半田ペースト７３０が、好適にはフラック
スを含むが、スクリーン印刷等の任意の適切な工程によ
って、パッド７２２及び７２４に施される。代替とし
て、材料７３０は、単に半田フラックスであり、これも
又、スクリーン印刷等の任意の適切な工程によって施さ
れる。代替として、半田ペースト、又は半田フラックス
は、電子コンポーネント７２０のパッドにではなく、荒
成形品７００の半田集積体に施され、この場合、荒成形
品全体を半田フラックス中に浸漬することも許容でき
る。
【０２５１】荒成形品７００は、半田集積体が対応する
パッドと整合するように、電子コンポーネント７２０上
への支承状態（対向配置）にされる。図７Ａは、電子コ
ンポーネント７２０に対して位置決めされる荒成形品７
００を示す。図示のように、各半田集積体の側寸法
（「Ｓ」）が、電子コンポーネント上の対応するパッド
の側寸法（表記なし）と、少なくとも同じ大きさである
（≧）ことが好ましい。
【０２５２】次に、荒成形品７００と電子コンポーネン
ト７２０のアセンブリが、電子コンポーネントに損傷を
与えることなく、荒成形品７００（すなわち、半田集積
体と半田ブリッジ）の材料をリフローするのに充分な温
度にまで加熱される（不図示の炉内で）。半田集積体を
溶融（リフロー）するのに必要な温度は、典型的な電子
コンポーネントに損傷を与えるであろう温度と比較し
て、相対的に低い。
【０２５３】この結果、複数（図示では多くのうち２
つ）の個々の離散的な相互接続構造（半田ボール、又は
半田バンプ）７３２及び７３３が、それぞれ、電子コン
ポーネント７２０の表面のパッド７２２及び７２４上に
形成されることになる。半田ボール、又は半田バンプ
は、パッドの「湿潤性」に起因してパッド上に形成（付
着、接着）し、図７Ｃに示すように、それらの最終的な
丸みを帯びた形状は、リフロー工程の液相時の表面張力
の結果である。この工程で、半田ブリッジの脆さによっ
て、半田ブリッジが切断せしめられて、各半田ブリッジ
の一部が、隣接する半田集積体の各々へと流動し（リフ
ロー加熱時に）、結果としての半田ボール、又は半田バ
ンプの集積体内に取り込まれる（包含される）ことにな
る。
【０２５４】このようにして、上述の米国特許第4,700,
276 号、同第5,381,848 号、及び同第5,388,327 号に記
載されるような従来技術の技法の代わりに斬新な技法を
用いて、上述の米国特許第5,241,133 号に示される電子
コンポーネント等の様々な電子コンポーネント上に、半
田ボール、又は半田バンプを製造するための工程を説明
した。
【０２５５】上述のように、半田ボールには２つの型式
があり、すなわち（１）リフローに基づき溶融する共晶
集積体と、（２）溶融されない、９０：１０の鉛：スズ
等の集積体である。本発明の半田ボール（例えば、７３
２、７３３）は、第１の分類に入る。
【０２５６】図７Ａ及び７Ｂには示さないが、半田の荒
成形品７００が、その取扱い時に、半田の荒成形品に対
する支持を与えることになる、アルミニウムのシートと
いった、キャリアに配設されることも、本発明の範囲内
である。非湿潤性（特に半田がリフローされる際に、半
田がキャリアに強烈に粘着しない）であり、且つ半田の
荒成形品のリフローと関連した熱に耐え得る、任意の適
切な材料をキャリアに対して用いることもできる。
【０２５７】更に、１つの半田の荒成形品という概念
は、複数の半田の荒成形品をテープ（すなわち、長いキ
ャリア）上に設けることにも充分適合するので、一連の
半田の荒成形品を、対応する一連の電子コンポーネント
上のリフローすべき位置へと、自動的に（不図示の機械
装置により）進める（搬送ベルト等により）ことが可能
となる。
【０２５８】図面及び以上の説明において、本発明を詳
細に例示及び説明したが、本発明は、文言における限定
としてではなく、例示として見なされるべきである。す
なわち、ここで理解されたいのは、好適な実施例のみを
図示及び説明したということ、及び本発明の趣旨内に入
る全ての変形及び修正も、望ましく保護されるというこ
とである。疑うべくもなく、上記の「主題」に関する多
数の他の「変形例」も、本発明の最も近くに属する、当
該技術で通常の知識を有する者が想到するであろうし、
また本明細書に開示されるような変形例は、本発明の範
囲内にあることを意図するものである。これら変形例の
幾つかは、親事例に記載されている。
【０２５９】例えば、本明細書において記載又は示唆さ
れる実施例のいずれかにおいて、マスキング材料（例え
ば、ホトレジスト）が、基板に施されて、マスクを通過
する光への露出、及びマスキング材料の部分の化学的除
去（すなわち、慣用的なホトリソグラフ技法）等によっ
てパターニングされる場合、代替技法を使用することも
でき、それには、除去しようとするマスキング材料（例
えば、ブランケット硬化ホトレジスト）の部分に、適切
に平行化された光ビーム（例えば、エキシマ・レーザか
らの）を向け、それによって、マスキング材料のこれら
部分を融除すること、又は適切に平行化された光ビーム
で、マスキング材料の部分を直接（マスクを使用せず
に）硬化し、次いで、未硬化のマスキング材料を化学的
に洗浄することが含まれる。
【０２６０】例えば、図３Ａのソケット３００は又、Ｌ
ＧＡ型式の端子（外部接点）にではなく、半導体チップ
（コンポーネント）上の接触領域（接着パッド）に対し
て、復元性のある接続をなすのにも有用であろう。かか
る半導体チップは、図３Ａに示すパッケージ３０４に対
して、面を下にして、チップを置き換えることによっ
て、差込可能に接続できるであろう。一般に、図３Ａの
ソケット３００は、電子コンポーネントの表面上に配設
された、接点、接着パッド、端子その他を有する任意の
電子コンポーネントに対して、圧力接触をなすのに利用
できる。
【０２６１】例えば、図３Ａｂに示すように、メッキさ
れたスルーホールの頂部ではなく、メッキされたスルー
ホールの内部に、復元性のある接触構造を実装すること
も、ＬＧＡ型式ソケット、又はＢＧＡ型式ソケットのど
ちらかに適用可能であり、これは主に、支持基板の上部
表面から延伸する復元性のある接触構造用に選択された
ばね形状とは異なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１Ａは、本発明の１つの実施例に従った、相
互接続要素の一端を含めた長手部分の断面図である。図
１Ｂは、本発明の他の実施例に従った、相互接続要素の
一端を含めた長手部分の断面図である。図１Ｃは、本発
明の他の実施例に従った、相互接続要素の一端を含めた
長手部分の断面図である。図１Ｄは、本発明の他の実施
例に従った、相互接続要素の一端を含めた長手部分の断
面図である。図１Ｅは、本発明の他の実施例に従った、
相互接続要素の一端を含めた長手部分の断面図である。
【図２】図２Ａは、本発明に従って、電子コンポーネン
トの端子に実装されて、多層化シェルを有する相互接続
要素の断面図である。図２Ｂは、本発明に従って、中間
層が誘電体材料製である、多層化シェルを有する相互接
続要素の断面図である。図２Ｃは、本発明に従って、電
子コンポーネント（例えば、プローブカード挿入）に実
装される、複数の相互接続要素の斜視図である。図２Ｄ
は、本発明に従って、相互接続要素を製造するための技
法の例示的な第１ステップの断面図である。図２Ｅは、
本発明に従って、相互接続要素を製造するための図２Ｄ
の技法の例示的な更なるステップの断面図である。図２
Ｆは、本発明に従って、相互接続要素を製造するための
図２Ｅの技法の例示的な更なるステップの断面図であ
る。図２Ｇは、本発明に従った、図２Ｄ−２Ｆの技法に
従って製造された複数の個々の相互接続要素の断面図で
ある。図２Ｈは、本発明に従った、図２Ｄ−２Ｆの技法
に従って製造されて、互いに規定の空間関係で関連し
た、例示的な複数の相互接続要素の断面図である。図２
Ｉは、本発明に従って、相互接続要素を製造するための
代替実施例の断面図であり、１つの相互接続要素の１つ
の端部を示す。
【図３】図３Ａは、本発明に従った、ＬＧＡソケットの
１つの実施例の断面図である。図３Ａａは、本発明に従
った、ＬＧＡソケットの他の実施例の断面図である。図
３Ａｂは、本発明に従った、ソケットの他の実施例の断
面図であり、１つの相互接続要素の１つの端部を示す。
図３Ａｃは、本発明に従った、ソケットの他の実施例の
断面図であり、１つの相互接続要素の１つの端部を示
す。
【図４】図４Ａは、本発明に従った、ＢＧＡソケットの
１つの実施例の断面図である。図４Ａａは、本発明に従
った、ＢＧＡソケットの他の実施例の断面図である。図
４Ａｂは、本発明に従った、半田ボールに接触する相互
接続要素の部分断面の上面図である。図４Ａｃは、本発
明に従った、ＢＧＡソケットの他の実施例の断面図であ
る。図４Ａｄは、本発明に従った、ＢＧＡソケットの他
の実施例の断面図である。
【図５】図５Ａは、本発明の代替実施例に従った、半田
ボールに接触する相互接続要素の部分断面の上面図であ
る。図５Ｂは、本発明の代替実施例に従った、ＬＧＡソ
ケットの一部の斜視図である。図５Ｃは、本発明に従っ
た、半田降下接着ソケットの代替実施例の一部の断面図
である。図５Ｄは、本発明に従った、半田降下接着ソケ
ットの代替実施例の一部の断面図である。
【図６】図６Ａは、本発明に従った、基板への相互接続
要素として、相互接続要素の対を実装するための技法の
斜視図である。図６Ｂは、本発明に従った、基板への相
互接続要素として、相互接続要素の対を実装するための
他の技法の斜視図である。図６Ｃは、本発明に従った、
電子コンポーネントの端子に接触する一対の相互接続要
素（例えば、半導体パッケージの外部ボールバンプ接
続）の上部平面図である。図６Ｄは、本発明の他の実施
例に従った、電子コンポーネントのボールバンプ端子に
接触する相互接続要素の側面図である。図６Ｅは、本発
明の他の実施例に従った、電子コンポーネントのボール
バンプ端子に接触する相互接続要素の側面図である。
【図７】図７Ａは、本発明の他の態様に従った、電子コ
ンポーネントにボールバンプ型式の複数の端子を取り付
ける際に用いる、半田予備成形の部分断面の斜視図であ
る。図７Ｂは、本発明に従った、電子コンポーネントに
ボールバンプを取り付ける技法の後続ステップにおけ
る、図７Ａの半田予備成形の側面、及び断面図である。
図７Ｃは、本発明に従った、電子コンポーネントに実装
されるボールバンプ端子の部分断面の側面図である。
【符号の簡単な説明】
110 相互接続要素 302 支持基板 304 LGA型式半導体パッケージ 402 支持基板 404 BGA型式半導体パッケージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ４５７４７９ (32)優先日 平成７年６月１日(1995．6．1) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ５２６２４６ (32)優先日 平成７年９月21日(1995．9．21) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ５３３５８４ (32)優先日 平成７年10月18日(1995．10．18) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ５５４９０２ (32)優先日 平成７年11月９日(1995．11．9) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (72)発明者 エルドリッジ，ベンシャミン，エヌ アメリカ合衆国ニューヨーク州12533 ホープウェル・ジャンクション，ハイ・ リッジ・ロード・11 (72)発明者 ゲーリー，グループ，ダブリュー アメリカ合衆国ニューヨーク州10950 モンロー，ボックス・エム−397，アー ル・ディー・２ (72)発明者 ドザイアー，トーマス，エイチ アメリカ合衆国テキサス州75006 キャ ロルトン，レイクサイド・レーン・2806 (56)参考文献 特開 昭63−222274（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−203926（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−83656（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−72851（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−90378（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/32 G01R 1/067 G01R 31/26 G01R 31/28 H01R 12/16 H01R 33/76 H01L 21/60 H01L 21/66

Claims (62)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子コンポーネントを回路基板に取り外
    し可能に接続する方法であって、前記回路基板がその１
    つの表面上に複数の接触領域を有し、前記電子コンポー
    ネントがその１つの表面上に複数の端子を有する方法に
    おいて、 前記電子コンポーネントと前記回路基板の間に支持基板
    を配設し、該支持基板が上部表面と、該上部表面と対向
    する下部表面とを有するステップと、 前記支持基板の上部表面に、複数の復元性のある接触構
    造を実装するステップと、 前記支持基板の下部表面に、複数の接触構造を実装する
    ステップと、 前記接触構造と前記接触領域の間で永久的な電気的接続
    をなすように、前記回路基板に前記支持基板を実装する
    ステップと、 取り外し可能な接続が、前記複数の端子と前記復元性の
    ある接触構造の間でなされるように、前記復元性のある
    接触構造に対して、電子コンポーネントを押圧するステ
    ップと、 前記支持基板内で、前記復元性のある接触構造のうちの
    選択された復元性のある接触構造を、前記接触構造のう
    ちの選択された接触構造と相互接続するステップと、 を含む方法。
  2. 【請求項２】 複合相互接続要素として、前記復元性の
    ある接触構造を製造するステップを更に含む、請求項１
    に記載の方法。
  3. 【請求項３】 半田ボールとして、前記接触構造を形成
    するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記接触領域に前記接触構造を半田付け
    するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記電子コンポーネントが、ＬＧＡ型式
    の半導体パッケージ、ＢＧＡ型式の半導体パッケージ、
    及び裸の半導体ダイから構成されるグループから選択さ
    れる、請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記復元性のある接触構造の各々が１つ
    の先端を有し、 前記端子が、前記支持基板の上部表面に概ね垂直である
    方向に、前記復元性のある接触構造の前記先端に対して
    押圧される、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記復元性のある接触構造の各々が１つ
    の先端を有し、 前記端子が、前記支持基板の上部表面に概ね垂直である
    第１の方向に、前記復元性のある接触構造の前記先端に
    対して押圧される場合、前記先端が、該先端と前記端子
    の間に圧力接続をもたらすために、前記第１の方向に偏
    向し、またパッドを横切って拭い移動すべく、前記支持
    基板の上部表面と概ね平行である第２の方向に移動す
    る、請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記復元性のある接触構造の各々が１つ
    の先端を有し、 前記端子が、前記支持基板の上部表面と概ね平行である
    方向に、前記復元性のある接触構造の前記先端に対して
    押圧される、請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 第１の電子コンポーネントを第２の電子
    コンポーネントに解放可能に接続するための装置であっ
    て、 上部表面と下部表面を備える支持基板と、 前記支持基板の上部表面から上方に延伸する複数の復元
    性のある接触構造と、さらに前記支持基板の下部表面に
    配設される複数の接触構造と、該接触構造のうちの選択
    された接触構造が前記復元性のある接触構造のうちの選
    択された接触構造に前記支持基板を介して接続されるこ
    とを含む装置。
  10. 【請求項１０】 第１の電子コンポーネントを第２の電
    子コンポーネントに解放可能に接続するための装置であ
    って、 上部表面と下部表面を備える支持基板と、 前記支持基板の上部表面から上方に延伸する複数の復元
    性のある接触構造と、該復元性のある接触構造が前記支
    持基板の上部表面の適切な位置に構築されることと、さ
    らに前記支持基板の下部表面に配設される複数の接触構
    造と、該接触構造のうちの選択された接触構造が前記復
    元性のある接触構造のうちの選択された接触構造に前記
    支持基板を介して接続されることを含む装置。
  11. 【請求項１１】 第１の電子コンポーネントを第２の電
    子コンポーネントに解放可能に接続するための装置であ
    って、 上部表面と下部表面を備える支持基板と、 前記支持基板内の複数のメッキされたスルーホールと、
    実質上各メッキされたスルーホールが、前記支持基板の
    上部表面の領域と前記支持基板の下部表面の対応する領
    域を接続することと、 前記支持基板の上部表面から上方に延伸する複数の復元
    性のある接触構造と、さらに前記支持基板の下部表面に
    配設される複数の接触構造と、該接触構造のうちの選択
    された接触構造が前記復元性のある接触構造のうちの選
    択された接触構造に前記支持基板を介して接続されるこ
    とを含む装置。
  12. 【請求項１２】 相互接続要素である装置であって、 上部表面と下部表面を備える支持基板と、 前記支持基板の上部表面から上方に延伸する複数の復元
    性のある接触構造と、さらに前記支持基板の下部表面に
    配設される複数の接触構造と、該接触構造のうちの選択
    された接触構造が前記復元性のある接触構造のうちの選
    択された接触構造に前記支持基板を介して接続されるこ
    とを含む装置。
  13. 【請求項１３】 相互接続要素である装置であって、 上部表面と下部表面を備える支持基板と、 前記支持基板の上部表面から上方に延伸する複数の復元
    性のある接触構造と、該復元性のある接触構造が前記支
    持基板の上部表面の適切な位置に構築されることと、さ
    らに前記支持基板の下部表面に配設される複数の接触構
    造と、該接触構造のうちの選択された接触構造が前記復
    元性のある接触構造のうちの選択された接触構造に前記
    支持基板を介して接続されることを含む装置。
  14. 【請求項１４】 相互接続要素である装置であって、 上部表面と下部表面を備える支持基板と、 前記支持基板内の複数のメッキされたスルーホールと、
    実質上各メッキされたスルーホールが、前記支持基板の
    上部表面の領域と前記支持基板の下部表面の対応する領
    域を接続することと、 前記支持基板の上部表面から上方に延伸する複数の復元
    性のある接触構造と、さらに前記支持基板の下部表面に
    配設される複数の接触構造と、該接触構造のうちの選択
    された接触構造が前記復元性のある接触構造のうちの選
    択された接触構造に前記支持基板を介して接続されるこ
    とを含む装置。
  15. 【請求項１５】 請求項９、１０、１１の何れか１項に
    記載の装置を製造する方法であって、 上部表面と下部表面を備える支持基板を与えるステップ
    と、 前記支持基板の上部表面に複数の復元性のある接触構造
    を構築するステップと、さらに前記支持基板の下部表面
    に複数の接触構造を構築するステップとを含む方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１２、１３、１４の何れか１項
    に記載の相互接続要素を製造する方法であって、 上部表面と下部表面を備える支持基板を与えるステップ
    と、 前記支持基板の上部表面に複数の復元性のある接触構造
    を構築するステップと、さらに前記支持基板の下部表面
    に複数の接触構造を構築するステップとを含む方法。
  17. 【請求項１７】 前記第１の電子コンポーネントが、Ｌ
    ＧＡ型式の半導体パッケージ、ＢＧＡ型式の半導体パッ
    ケージ及び裸の半導体ダイから構成されるグループから
    選択される、請求項９、１０、１１の何れか１項に記載
    の装置。
  18. 【請求項１８】 前記電子コンポーネントが裸の半導体
    ダイからなる、請求項９、１０、１１の何れか１項に記
    載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記第２の電子コンポーネントが回路
    基板からなる、請求項９、１０、１１の何れか１項に記
    載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記第２の電子コンポーネントが、Ｌ
    ＧＡ型式の半導体パッケージ、ＢＧＡ型式の半導体パッ
    ケージ及び裸の半導体ダイから構成されるグループから
    選択される、請求項９、１０、１１の何れか１項に記載
    の装置。
  21. 【請求項２１】 前記復元性のある接触構造が前記支持
    基板の上部表面に設けられる、請求項９〜１４の何れか
    １項に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 前記復元性のある接触構造の少なくと
    も一部が複合相互接続要素である、請求項９〜１４の何
    れか１項に記載の装置。
  23. 【請求項２３】 前記復元性のある接触構造の少なくと
    も一部が前記支持基板の適所に形成される、請求項９〜
    １４の何れか１項に記載の装置。
  24. 【請求項２４】 前記復元性のある接触構造の少なくと
    も一部が予め製造されて、前記支持基板に転写される、
    請求項９〜１４の何れか１項に記載の装置。
  25. 【請求項２５】 前記復元性のある接触構造の少なくと
    も一部が、部分的に前記支持基板の適所に形成され、部
    分的に予め製造されて前記支持基板に転写される、請求
    項９〜１４の何れか１項に記載の装置。
  26. 【請求項２６】 前記復元性のある接触構造の少なくと
    も一部が片持ち梁として形成される、請求項９〜１４の
    何れか１項に記載の装置。
  27. 【請求項２７】 前記復元性のある接触構造の少なくと
    も一部が実質上平行である、請求項９〜１４の何れか１
    項に記載の装置。
  28. 【請求項２８】 前記復元性のある接触構造の少なくと
    も一部が前記支持基板に設けられる、請求項９〜１４の
    何れか１項に記載の装置。
  29. 【請求項２９】 前記支持基板に複数の穴をさらに含
    み、 前記復元性のある接触構造のうちの選択された復元性の
    ある接触構造が、前記支持基板の穴のうちの選択された
    穴に設けられる、請求項９〜１４の何れか１項に記載の
    装置。
  30. 【請求項３０】 前記接触構造が隆起した半田付け可能
    な接触構造である、請求項９〜１４の何れか１項に記載
    の装置。
  31. 【請求項３１】 前記接触構造が半田ボールである、請
    求項９〜１４の何れか１項に記載の装置。
  32. 【請求項３２】 前記復元性のある接触構造の各々が１
    つの先端を有し、前記第１の電子コンポーネントが複数
    の端子を有し、 前記復元性のある接触構造の少なくとも一部の先端に対
    して前記第１の電子コンポーネントの端子を押圧するた
    めの手段をさらに含む、請求項９、１０、１１の何れか
    １項に記載の装置。
  33. 【請求項３３】 前記支持基板に関して固定されるフレ
    ーム要素をさらに含み、 前記押圧するための手段が前記フレーム要素の上部表面
    を横切って延伸するばねクリップを含む、請求項３２に
    記載の装置。
  34. 【請求項３４】 前記支持基板の上部表面に概ね垂直な
    方向において、前記第１の電子コンポーネントの複数の
    端子のうちの選択された端子に対して前記先端のうちの
    選択された先端を押圧するための手段をさらに含む、請
    求項３２に記載の装置。
  35. 【請求項３５】 前記支持基板の上部表面に概ね垂直な
    第１の方向において、前記第１の電子コンポーネントの
    複数の端子のうちの選択された端子に対して前記先端の
    うちの選択された先端を押圧するための手段をさらに含
    み、それによって前記先端の少なくとも一部が、前記端
    子を横切って拭い移動すべく、前記支持基板の上部表面
    に概ね平行な第２の方向に偏向する、請求項３２に記載
    の装置。
  36. 【請求項３６】 前記支持基板の上部表面に概ね平行な
    方向において、前記第１の電子コンポーネントの複数の
    端子のうちの選択された端子に対して前記先端のうちの
    選択された先端を押圧するための手段をさらに含む、請
    求項３２に記載の装置。
  37. 【請求項３７】 前記押圧するための手段が、前記復元
    性のある接触構造の先端に対して前記電子コンポーネン
    トの端子を移動させる、請求項３２に記載の装置。
  38. 【請求項３８】 前記押圧するための手段が、前記電子
    コンポーネントの端子に対して前記復元性のある接触構
    造の先端を移動させる、請求項３２に記載の装置。
  39. 【請求項３９】 前記電子コンポーネントの端子を横切
    る前記復元性のある接触構造の先端の拭い移動を制限す
    るための手段をさらに含む、請求項３２記載の装置。
  40. 【請求項４０】 前記第１の電子コンポーネントの外部
    接点と、 前記第１の電子コンポーネントを受け、且つ前記復元性
    のある接触構造が、前記第１の電子コンポーネントの外
    部接点と圧力接触するのを可能にするための手段と、前
    記第１の電子コンポーネントを受ける前記手段が前記支
    持基板の上部表面に対向する下側表面と前記第１の電子
    コンポーネントに対向する上側表面を有する、請求項３
    ２に記載の装置。
  41. 【請求項４１】 前記電子コンポーネントを受けるため
    の手段が平面要素からなる、請求項４０に記載の装置。
  42. 【請求項４２】 前記平面要素の前記上側表面から前記
    下側表面に前記平面要素を介して延伸する複数の穴をさ
    らに含む、請求項４１に記載の装置。
  43. 【請求項４３】 実質上前記穴の各々がテーパ付けられ
    ており、前記平面要素の上側表面でより小さな寸法と前
    記平面要素の下側表面でより大きな寸法を有する、請求
    項４１に記載の装置。
  44. 【請求項４４】 前記支持基板の上部表面と平行な方向
    に前記平面要素を移動させて、前記外部接点と前記復元
    性のある接触構造の間に効果的な圧力接触を与えるため
    の手段をさらに含む、請求項４３に記載の装置。
  45. 【請求項４５】 前記支持基板のまわりに配設されるフ
    レーム要素と、 前記支持基板の上部に配設される平面要素と、該平面要
    素が前記復元性のある接触構造の先端が前記平面要素を
    通過するのを可能にする少なくとも１つの穴を有するこ
    とと、 前記フレーム要素の空洞から延伸するカムレバーと、さ
    らに前記平面要素の穴を介して延伸する前記カムレバー
    のオフセット部とからなる、請求項４０に記載の装置。
  46. 【請求項４６】 前記フレーム要素の内側表面で、前記
    平面要素を滑動可能に受ける少なくとも１つの凹部をさ
    らに含む、請求項４５に記載の装置。
  47. 【請求項４７】 前記復元性のある接触構造の少なくと
    も一部が複合相互接続要素である、請求項４６に記載の
    装置。
  48. 【請求項４８】 前記支持基板の周辺エッジのまわりに
    配設されるフレーム要素をさらに含む、請求項４０に記
    載の装置。
  49. 【請求項４９】 前記第２の電子コンポーネントに規定
    の位置関係で、前記フレーム要素を整合させるための手
    段をさらに含む、請求項４８に記載の装置。
  50. 【請求項５０】 前記第２の電子コンポーネントが回路
    基板であり、さらに前記整合させるための手段が、前記
    フレーム要素から延伸するピンと前記回路基板の関連す
    る穴を含む、請求項４５又は４９に記載の装置。
  51. 【請求項５１】 前記電子コンポーネントを保持するた
    めに、前記平面要素の上側表面に配設される手段をさら
    に含む、請求項４１又は４５に記載の装置。
  52. 【請求項５２】 前記保持するための手段が、前記平面
    要素の上側表面から上方に延伸する少なくとも３つの歯
    止めである、請求項５１に記載の装置。
  53. 【請求項５３】 前記復元性のある接触構造の端部が少
    なくとも前記支持基板内へと延伸する、請求項９〜１４
    の何れか１項に記載の装置。
  54. 【請求項５４】 前記復元性のある接触構造の前記端部
    が前記支持基板を介して延伸する、請求項５３に記載の
    装置。
  55. 【請求項５５】 前記半田付け可能な隆起した接触構造
    が、前記復元性のある接触構造の端部に直接接続され
    る、請求項５３に記載の装置。
  56. 【請求項５６】 前記支持基板を介して延伸する複数の
    メッキされたスルーホールをさらに含み、 前記復元性のある接触構造の前記端部が前記メッキされ
    たスルーホール内へと延伸する、請求項５３に記載の装
    置。
  57. 【請求項５７】 前記復元性のある接触構造の各々が１
    つの先端を有し、 前記復元性のある接触構造の先端が貫通する穴を有する
    前記支持基板の上部に配設される補強要素をさらに含
    む、請求項９、１０、１１の何れか１項に記載の装置。
  58. 【請求項５８】 前記復元性のある接触構造の下部端が
    前記穴を完全に貫通し、前記復元性のある接触構造の端
    部が前記支持基板の下部表面の下側で露出し、さらに前
    記半田ボールが前記復元性のある接触構造の端部に設け
    られる、請求項５７に記載の装置。
  59. 【請求項５９】 前記復元性のある接触構造が、 金、アルミニウム、銅及びそれらの合金；銀、パラジウ
    ム、プラチナ、プラチナ群の金属元素及びそれらの合
    金；鉛、スズ、インジウム、ビスマス、カドミウム、ア
    ンチモン及びそれらの合金から構成される半田、からな
    る群より選択された材料のコア要素を含み、 さらに該コア要素が、ニッケル及びその合金；銅、コバ
    ルト、鉄及びそれらの合金；金（特に硬質の金）；銀；
    プラチナ群の元素；貴金属；半貴金属及びそれらの合
    金、プラチナ群の個々の元素及びそれらの合金、タング
    ステン及びモリブデン；スズ、鉛、ビスマス、インジウ
    ム及びそれらの合金、からなる群より選択された材料の
    少なくとも１つの層を備えるシェルで保護膜生成されて
    いる、請求項９〜１４の何れか１項に記載の装置。
  60. 【請求項６０】 前記復元性のある接触構造が、比較的
    高い降伏強度を有する材料で保護膜生成された、比較的
    低い降伏強度を有する材料のコアからなる、請求項９〜
    １４の何れか１項に記載の装置。
  61. 【請求項６１】 前記装置が半田降下接着ソケットから
    なる、請求項９、１０、１１の何れか１項に記載の装
    置。
  62. 【請求項６２】 前記装置が表面実装ソケットからな
    る、請求項９、１０、１１の何れか１項に記載の装置。
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