JPH0214537A - 注文応等回路、相互接続装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は注文応答（専用化）回路および相互接続装置
の製造方法に関する。注文応答回路は、電気素子を受け
て該電気素子を電気的に接続する相互接続装置と、この
装置へチップをボンドするためのテープとボンディング
パッドの装置とを有している。この発明の相互接続装置
は専用化されない融通性をもった構造で大量生産でき、
後に特定用途に適合するよう注文応答化（専用化）され
るが、この注文応答化は僅かな手間で行なえる。

従来の技術 注文応答回路では、回路の製造の初期段階で全ての相互
接続を完了させず、一部分を後で行なう。したがって、
汎用性のある回路を大量生産しても、後に使用者が「注
文応答（専用化）」と呼ぶ最終工程で特定の構造を回路
に与えることができる。注文応答回路の相互接続装置に
は集積回路チップのリード線がボンドされる。

通常、電子回路やマイクロ回路の構成ブロックとしての
相互接続装置は、もっと小規模な相互接続用基板とか集
積回路チップ、コンデンサ、抵抗などの電気素子を受け
て該電気素子を支持する。そして、これらの電気素子は
相互に電気接続されてもっと大規模で複雑な電気装置を
形成する。通常、相互接続装置はサンドインチ形構造を
なし、その中を通って配線群が布設される。装置使用者
の特定プランに従って配線を用い、装置に取り付けられ
ている電気素子を相互接続する。

種々の構造の相互接続装置が用いられているが、いずれ
も特定の電気回路にもとづくものである。現存の相互接
続装置の殆んどで、製造の初期段階で一定の配線プラン
が決められてしまう。すなわち、特定の一定プランに従
って製造元が相互接続配線を敷設している。したがって
。

相互接続装置は「特定設計構造」のものといえる６明ら
かに、特定設計構造の相互接続装置は、極めて利用度が
高いもの以外は大量生産できないので１時間、費用の面
から経済的でない。

したがって、特定化しないで大量生産でき、後に使用者
が必要とする任意の配線プランにプログラムできるよう
な相互接続装置が産業上要請されている。このような装
置は「プログラマブル相互接続装置」と呼び、装置に最
終的な配線プランを施こす工程を「注文応答化」という
。

従来、モザイクシステム社の米国特許筒４，４５８　、
２９７号に開示されたプログラマブル相互接続装置が知
られている。この従来装置は格子状の相互接続配線を有
し、一方向の配線群が第１平面を形成し、該配線群と直
交する配線群が第２平面を形成する。２つの配線群の間
に非晶質シリコンの層が介在する。この層は本来非導電
性であるが、特定の配線重置点において導通させること
ができる。この選択的導通化は、直交配線間に電位差を
与えて非晶質シリコンを結晶化することによって達成さ
れる。電位差に起因する電界は、配線重亜域におけるシ
リコンを結晶化し導体化する。その結果、１桑配線間に
電気路が形成される。

発明が解決しようとする課題 モザイクシステム社の従来技術によれは、専用化されて
いない相互接続装置を大量生産し、後の段階で製造元ま
たは末端使用者によって注文応答化（専用化）できる。

しかし、この従来技術には、基板の縁から全ての相互接
続配線へ電気的にアクセス可能にしておかないと、任意
の接続をプログラムできないという重大な欠点がある。

すなわち、全ての相互接続配線が基板の全長（または全
幅）に亘って設けられている。

このため装置構造が制限され、かつ、基板が収容できる
相互接続配線の数は、同一配線密度の特別仕立ての相互
接続装置が収容できる数の数分の１に制限される。さら
に、相互接続回路に配線線分を付加接続しているが、こ
れらの配線線分はプログラミングとか試験用としてしか
使用されず、相互接続性能の劣化を招いている。

最後に、モザイクシステム社のものは加算法にしか適用
できない。すなわち、配線路は導電部分すなわち結晶化
シリコンブリッジを追加することによって形成している
。そして、−旦決まった接続状態を元へ戻すことは不可
能ではないとしても非常に建かしい。したがって、基板
が一旦プログラムされてしまうと、これを変更して設計
変更に応することなどができない。

次に、集積回路チップの取り付けについて説明すると、
従来、この種のチップは、該チップを電気的に相互接続
するための相互接続装置に装着することが一般的である
。したがって、効率的な注文応答回路とするには、使用
するチップボンディング技術を特定の相互接続構造にマ
ツチさせることが重要である。しばしば使用される取り
付は法は「テープ自動化ボンディング（ＴＡＢ）Ｊであ
り、ＴＡＢによると集積回路チップはキャリアフィルム
またはテープ上に搭載される。

したがって、改良された注文応答回路において要求され
るのは、プログラマブル相互接続装置が専用化されない
配線プランをもって大量生産され、後に製造元または末
端使用者により僅かな手間で特定化されること、このプ
ログラマブル相互接続装置は、プリント回路や集積回路
と同程度の密度を有すること、ボンドパッド構造が上記
相互接続装置に適合することである。

この発明の目的は、改良された注文応答回路を提供する
にある。

この発明の他の目的は、専用化されない装置として作製
され、後に使用者のニーズに応じて注文応答化できる注
文応答回路用相互接続装置を提供するにある。

この発明の更に他の目的は安価な相互接続装置を提供す
るにある。

この発明の更に他の目的は、僅かな手間で簡単に注文応
答化できる相互接続装置を提供するにある。

この発明の更に他の目的は、試験、製造が容易な一貫性
のある配線構造をもつ相互接続装置を提供するにある。

この発明の更に他の目的は、予測される切断化および重
置化が全ての配線に対して行なえる相互接続装置を提供
するにある。

この発明の更に他の目的は、１個の装置に対する簡単な
変更で多様な設計に応じられる相互接続装置を提供する
にある。

この発明の更に他の目的は、実装その他の高レベル相互
接続など種々のレベルで使用可能な相互接続装置を提供
するにある。

この発明の別の目的は、上記相互接続装置の製造方法で
あって、配線へのアクセスが可能な、専用化されていな
い相互接続配線を形成する工程と、後にこの相互接続配
線を僅かな手間で注文応答化する工程とを備えた製造方
法を提供するにある。

この発明の更に他の目的は、注文応答回路へのチップの
テープ自動化ボンディングを行なうためのテープ装置を
改良するにある。

この発明の更に他の目的は、外部リード線のボンディン
グに必要な位置合せ精度が厳しくないテープ装置を提供
するにある。

この発明の更に他の目的は、低インダクタンスで電源接
続用に使用できる比較的短かいテープ用リード線を提供
するにある。

この発明の更に他の目的は、上記プログラマブル相互接
続装置に適合する改良されたテープ装置を提供するにあ
る。

課題を解決するための手段 したがって、この発明によると、下記のプログラマブル
相互接続装置と、導出リード線やバンプを有し、該リー
ド線やバンプによって複数個のボンド部位で相互接続装
置にボンドされた電気素子とを備え、ボンド部位は複数
の平行列をなしてパターン化されている注文応答回路が
提供される。

プログラマブル相互接続装置をテープ自動化ボンディン
グ技術に組み合せて使用すれは、注文応答回路の利用分
野が広まる。相互接続装置も上記ボンディング法も共に
特定の処理技術を用いなくても実現できるから、プログ
ラマブル注文応答回路も多種多様な処理技術によって製
造できる。このことは、モザイクシステム社の電気的プ
ログラマブル相互接続装置を用いて作製した注文応答回
路が特定のシリコン処理を要することと相違する。

この発明の他の面によると、電気素子を接続するための
相互接続装置であって、ほぼ平行な第１配線群と、第１
配線群とは異なる平面上にあって、第１配線群に対して
平行でなく、配線重畳域を形成するほぼ平行な第２配線
群と、装置に取り付けられる電気素子に該装置をボンド
するために装置の周縁に配設された手段とを備えた相互
接続装置が提供される。配線重畳域において配線同志を
選択的に連結できる。１実施例では、装置に導電層面を
設ける。この導電層面を電源層、接地層または電源層と
接地層の両層として用いると好適である・ 好ましくは、重ね合せた２個の配線群を分離する帯状の
絶縁層を設ける。

ボンド手段はボンディングパッドとして形成され・この
ポンプイングツ（ラドｉよ装置の底面力１ら該装置を貫
通して装置の上方に達し、回路チップのような電気素子
にボンドする。１実施例においては、ボンド手段は下方
の基板を貫通し、該基板から反対方向に延びる部分、す
なわち「ピン」に接続する。この構成により、プリント
回路基板のような別の素子への電気接続が可能となり、
また、電源への連結が容易となる。

ボンド手段は、プログラマブルな信号線とか電源層面、
接地層面にも接続できる。終端抵抗層を設け、この層を
ボンディングパッドに接続することもできる。

この発明の更に他の面によると、電気素子を受けて該電
気素子を電気的に接続する相互接続装置の製造方法であ
って、ほぼ平行な第１配線群と、第１配線群とは異なる
平面上にあって、第１配線群に対して平行でなく配線重
畳域を形成するほぼ平行な第２配線群と、装置に取り付
けられる電気素子に該装置をボンドするために、装置の
周縁に配設された手段とを有して電気素子を接続するプ
ログラマブルな相互接続装置を整える工程と、配線重畳
域のところで配線同志を選択的に接続し、かつ選択的に
切断して複数個の配線線分を形成することによってプロ
グラマブルな相互接続装置を注文応答化する工程とを備
えた相互接続装置の製造方法が提供される。

この発明のプログラマブル相互接続装置は高性能である
。通常、特定化された構造の相互接続装置は高価である
が、この発明の専用化されないプログラマブル相互接続
装置を用いることによって大幅にコストダウンできる。

さらに。

標準的な相互接続装置であるから高歩留りで大量生産で
きる。また、特別仕立の配線を用いていないのでほんの
一部分応答化するだけで済み、整備に要する時間を著し
るしく低減できる。

現存（従来）のプログラマブル相互装置に比べると、こ
の発明の装置ははるかに高密度化できる。なお、所定配
線領域内で有効に使用される配線導体の数を以って密度
としている。前記したように、モザイクシステム社の電
気的プログラマブル相互接続装置は、材料とか処理の面
で特別な要件があるために密度が制限される。

さらに、モザイクシステム社のものは利用可能材料が厳
しく制限されるのに対して、この発明の相互接続装置は
多種類の材料を利用できるる。

さらに、一貫性のある相互接続パターンを用いているの
で、試験や予測される切断、重ね合せなどが全ての線に
対して藺単に行なえ、その上、良好なめっき特性を得る
ことができる。また、装置の周縁には機能に関与しない
配線線分を配置することによって故障に対する裕度をも
たせている。装置製造工程毎に試験、加修を行なうよう
にすれは、完成製品の歩留りを極めて高くできる。

この発明の別の面によると、相互接続装置へチップをテ
ープ自動化ボンディングするためのテープ装置であって
、キャリアフィルムと、このキャリアフィルム上に塔載
された集積回路チップと、このチップから平行に導出し
、内部リード線ボンド部とボンド部位をもつ外部リード
線ボンド部とを有し、キャリアフィルムに取り付けられ
る複数のリード線と、ボンド部位のところでキャリアフ
ィルムを貫通し、下方の相互接続装置からボンド部位へ
と連通できるようにした連通域とを備え、ボンド部位が
平行列をなしてパターン化されているテープ装置が提供
される。

上記テープ自動化ボンディングテープ装置は、外部リー
ド線のボンディングに要する位置合せの精度を軽減でき
、標準的なコンタクトエリアの外部リード線ボンドが得
られ、相互接続装置のレイアウトを簡単にでき、「−船
釣」な相互接続装置の使用ができ、電源接続用として低
インダクタンスの短かいリード線が得られ、テープ自動
化ボンディングの利点との両立性を保つことができるな
どの効果を奏する。さらに、このテープ装置はプログラ
マブル相互接続装置にもよく適合して、現存のものより
も高密度で融通性の高い注文応答回路が得られる。

実施例 以下、実施例を用いてこの発明の詳細な説明する。

従来、前述のようにモザイクシステム社製のプログラマ
ブル相互接続装置が公知であり、その１例の実寸、一部
破断図を第１９図に示す。相互に平行な１群のアルミニ
ウム配線１２と、このアルミニウム配線群に直交する１
群のアルミニウム配ｍ１６とが基板１０に設けられ、両
アルミニウム配線群が非晶質シリコンのプログラマブル
ブリッジによって相互に連結されている。シリコンブリ
ッジの非晶質シリコンは本来非導電性を呈するが、電界
の下で結晶化すると導電性となる。配線群１６が形成す
る下側平面は配線群１２が形成する下側平面から分離し
ており、プログラマブルブリッジ１４によって両前線群
１２．１６間に所望の電気路を形成するようになってい
る。

配線群は層部材２０でカバーし、この層部材に設けた多
数のパッド２２を上記とは別のブリッジ２４を介して配
線群１６へ電気的に接続する。各パッド２２ａは各ブリ
ッジ３０．３２を介して下方の電圧面２６．２８へ選択
的に接続する。また、パッド２２はチップ３４から延び
るパッド接続線３６を介して該チップにも接続される。

製造工程の初期の段階では、上記相互接続装置は特定化
されておらず、特定の固定配線構造になっていない。用
途が決まり特定の配線構造が決まると、プログラマブル
ブリッジが導電性ブリッジへ電気的に変換され、所望の
注文応答（専用化）配線構造が形成される。上記従来装
置は、最初から専用化してしまう特定相互接続装置に比
べれば制約が少ないが、依然制約がある。

すなわち、１本の配線が１本の配線ルートを一旦形成し
てしまうと、必要な配線線分長がたとえ短いとしても、
該配線の全長が使用されてしまうため、この線を用いて
他の配線ルートを形成できない。これは両配線ルートが
短絡するからである。また残余の無用な配線線分長は性
能を劣化させる。

この発明の相互接続装置はサンドインチ構造を有する。

実際に用いる暦数や層の種類は用途毎に異なる。第１図
はこの発明による相互接続装置の１実施例を示す。図示
のように、相互接続装置４０は第１層面４２を備えてい
るが、この層は必ずしも設ける必要はない０Ｍ面４２は
導電層であり、例えば接地層または電源層をなす。この
層面４２に電源層、接地層の両層を設けることもできる
。特に、第１図の実施例においては、層面４２を電源層
として用い、接地層４４を別に設ける。実際の暦数や層
の種類は使用者のニーズに応じて決める。導電層は相互
接続装置のインピーダンスを制御する役割も果たしてい
る。

層面４４の上部に複数個の配置１Ａ５２がＸ方向に設け
られる。配線群５２は相互にほぼ平行であり同一面を形
成している。層面４４と配線群５２間に絶縁層４８を介
在させる。また、層面４２，４４間にも絶縁層５０を介
在させる。

配線群５２の上方に設けたＹ方向の第２配線群４６は配
線群５２にほぼ直交している。配線群５２と同様に、配
線群４６も相互にほぼ平行であり、同一面を形成してい
る。このようにして配線群５２゜４６によるＸ、Ｙ面が
形成される。ｘ、Ｙ配線群間には帯状絶縁部材からなる
絶縁層５４が介在する。この実施例では面配線群は相互
に直交しているが、必ずしもその必要はない。面配線群
が相互に平行でなく互いに重なり合うのであれは、どの
ような配置を取ってもよい。

相互接続装置４０は多数のボンド体５６も有する。

装置４０はこれらのボンド体５６を介して例えばテープ
自動化ボンドチップへ電気素子を電気的に接続するが、
これについては後で詳述する。さらに相互接続装置には
下方の接地、電源層面への連通域５８が形成されている
。配線群４６．５２への干渉ができるだけ少ない位置に
連通域を設けるとよい。

第２図は第１図の装置の平面図であり、同一部分は同一
符号で示す。配線群４６．５２は信号網を形成するから
、Ｘ、Ｙ配線群のある選択路上を信号が電送される。配
線群の長さは相互接続装置の全長に亘っている。配線群
の密度を表わす線間距離は、利用技術分野に応じて決め
られる。集積回路に対しては、離間距離を例えば４０〜
５０ミクロンにするとよい。しかし、もし必要ならは、
配線群密度をもっと密に実装でき、離間ｌ＠離を５ミク
ロンまで減少できる。同様にプリント回路に使用する場
合はさらに小密度にできる。このように、装置の全体構
造は一定とし用途に応じて寸法だけを変更する。もちろ
ん、用途に応じた変更に加え、複雑な回路構造に応じて
相互接続装置構造自体を複雑にすることができる。

ボンド体５６には配線４７が接続している。配線群４６
．５２は装置の全長に亘っているが、配線４７はもっと
短かく隣接ボンド体間にのみ延在する。

図示のように、各配線４７の一端はボンド体に接続する
が、残りの部分は配線群４６．５２の回路網に連結する
ようになっている。配線群４７は配線群４６．５２と同
時に形成され、同様な構造をもつ。

信号伝送路としての配線群４６．５２は導電性でなくて
はならない。多種多様の導電材料を使用できるが、その
中で金属はもちろん好適な導電材料群である。金属材料
として銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、モリ
ブデンを用いることができるが、これらの金属を組み合
せた処理性のよい良導電材を用いてもよい。

第３図は注文応答化（専用化）後の相互接続装置の一部
分を示す。図から明らかなように。

注文応答化は２工程を経て達成される。すなわち、第１
工程においてリンク６０がＹ配線４６とＸ配線５２に跨
って形成される。リンクは導電性材料からなり、上記配
線と同一材料のものとすることができる。リンクの形成
方法として、レーザ蒸着のような蒸着法またはレジスト
ステンシルによるリフトオフ法を採用できる。

第２工程は「破壊」工程であり、配線群を切断して回路
を開放する。配線の切断は種々の方法で行なえ、例えば
レーザエツチングのようなエツチング法を用いる。第３
図において、Ｘ配８５２から到来する信号を想定すると
、専用化後にリンク６０、Ｙ配線４６を経て伝送される
。

第３図の配線構造の断面を第４図に示す。図示のように
リンク６０は、Ｘ配線５２からＹ配線４６へと隆起する
蒸着リンクである。第５図には電源層面４２、接地層面
４４も示しである。両層面間に絶縁層５０が介在し、層
面４４とＸ配線５２との間に第２絶縁層４８が介在する
。

さらに、配線群４６と５２との間に絶縁層５４が介在す
る。この絶縁層５４はＸ、Ｙ配線の１桑領域に設ける。

したがって、この絶縁層は重亜配線群間の島状絶縁体と
することができるが、第１図〜第３図の実施例では、上
側配線群の全長に亘る帯状絶縁体の形を取っている。ま
た、第４図に示すように、絶縁層５４は傾斜面を有して
いる。この傾斜面にリンク６０が良好に係合するから好
適である。しかし採用するリンク被着法に応じて垂直エ
ツジとしてもよい。例えは、レーザ支援化学蒸着法によ
れば垂直エツジにも蒸着を行なえる。この垂直エツジの
場合、帯状絶縁体の占領域が減少するので、配線群密度
を増大できるという利点がある。さらに、島状もしくは
帯状絶縁体５４の幅を変えることができる。例えは、配
線４６と同一幅としたり、これよりも狭い幅にすること
もできる。側面形状と同様に幅も形成法に応じて決めら
れる。配線群に跨がる充分なリンク６０を支持するのに
充分な絶縁体でありさえすればよい。

帯状または島状絶縁体５４の厚さも利用条件や装置構造
条件に応じて変るが、交差配線群間の寄生容量をできる
だけ小さくするのに充分な厚さでなければならない。幅
１０ミクロンのＸ、　Ｙ配線に対して、絶縁体５４の代
表的厚さは約５ミクロンである。

絶縁層４８，５０．５４の形成材料としては誘電率が充
分小さい材料を用いる。形成過程への適合性も考慮して
材料を選ぶ。有用な絶縁材料として例えばポリイミド、
酸化シリコン、窒化シリコンがあるが、特に約５〜１０
ミクロン以上の厚さも層に対してはポリイミドが好適で
ある。また、第２配線群をエツチングマスクとして用い
る「自己位置合せ」法によって帯状絶縁体のパターンを
形成できる。

第５図はボンド体５６付近の装置領域の断面を示す、ボ
ンド体は種々の形状を取りうる。第５図ではボンディン
グパッドの形状をなしており、パッド５６は下方の装置
基板に結合している。すなわち、図示のように装置を貫
通して電源層７２に結合している。ボンディングパッド
はチップ装置の外部リード線ボンドへの接続のための接
触面を与えており、これについては後で詳述するる第１
図、第２図に示すように、各パッドは相互に所定距離だ
け離間して平行列を形成している。ボンディングパッド
のピッチ、すなわち相互間距離は、ボンディングパッド
と配線群密度との間のかね合いを考慮して選択される。

ピッチが減少すれは、パッド間で全長に亘って配設しつ
る線の数が減少する。また、ボンディングパッドを密に
実装すると、相互接続装置に装着するチップの実装も後
述のことから明らかなように密になる。１例として６３
５ミクロン（２５ミル）のボンディングパッドピッチが
好適である。

パッドの大きさ、形状についていうと、例えば約１０２
ミクロン（４ミル）の径の円筒状パッドが好適である。

各ボンディングパッドには垂直、水平各方向の配線４７
が接続している。このようなパッドを用いることによっ
て相互接続装置とチップ間のテープ自動化ボンディング
が達成される。

パッドの形成方法は多様で１例えばレジストステンシル
を用いるめっき法が使用できる。半田が第５図のように
予備形成され、次にリフローによって必要な接続形状が
得られる。

第６図も第５図と同様な断面図であるが、第６図には下
方の導電層面への連通（アクセス）領域（貫通孔部）５
８の断面も示しである。上記下方の導電層面は図示のよ
うに互いに分離している。もしこれらの導電層面を連結
して、例えば装置への電源供給または装置の接地を行う
のであれは、貫通孔部を介して分離部分間にリンク６４
を形成する。リンク６０と同様に、リンク６４もレーザ
蒸着を始めとする種々の方法によって形成できる。

貫通孔５８はボンディングパッド５６の近傍に形成しで
あるが、装置周縁の別の位置に形成してもよい。ボンデ
ィングパッドの近くに設ければ配線群との干渉が少ない
という利点がある。貫通孔の形状も様々で第６図は円錐
形状を示している。

前記のようにボンディングパッド５６は装置上に形成さ
れた後に「リフロー」されて適切な接続体になる。第５
Ａ図、第６Ａ図はりフロー後のボンディングパッド形状
を示す。リフローの過程でボンディングパッドは、テー
プ自動化ボンドチップの外部リード線ボンドに接触、接
続される。テープ６８から複数個のリード線６６が延び
ており、そのうちの１リード線にボンディングパッド５
６が接続する。第５Ａ図、第６Ａ図の例において、テー
プ６８はリード線６６が取り付けられた支持テープ７０
からなる。

第７図は、導電層面４２．４４およびリンク６４の領域
の近辺の装置構造を示す。前記のように、電源装面４２
は半田バンプパッドのところで分離部分７２を有する。

上方から見ると、部分７２は第７図に示す形状となる。

層面の各部分は溝トラツク７４によって分離されている
。接地４４と部分７２との間にリンク６４が配設される
。第６図のように、接地層面は下降して部分７２と同一
平面になる。電源層面４２のうち接地層に接続しない部
分７６は溝トラツク７４の周囲に形成される。

第２図、第７図に示すように、ボンディングパット５６
の周囲に４個の貫通孔５８が形成されている。これらの
貫通孔は例えば異なる３種の電圧を供給する３個の電源
層面と１個の接地層面への接地領域となる。これとは別
に、組込み型終端抵抗器を用いれは、１個の貫通孔でも
足りる。

相互接続装置４０を一様化すれは、未だ専用化されてい
ない多数テープ自動化ボンドチップ集積回路８０を第８
図に示すように装置上へ一様に配設でき、設置スペース
の観点から好適である。

この発明の相互接続装置は多種多様なチップの種類、大
きさおよびリード線総数に適合するから、極めて有用で
あって低廉化を達成できる。

チップボンディングの方法としては例えばテープ自動化
ボンディング（ＴＡＢ）、ワイヤボンディング、Ｃ４ボ
ンディング（折りたたみ可能チップ接続法）などがある
。特にこの発明の装置にとって有用なのはＴＡＢチップ
である。ＴＡＢ法によるとキャリアフィルム、すなわち
テープ上に集積回路チップを搭載する。テープは例えば
ポリイミドの非常に薄い帯である。チップの外部信号リ
ード線や電源リード線によってチップをテープへ固定す
る。これらのリード線は通常鋼で作られ、すずとか金、
白金などの貴金属でめっきする。

中央のチップからリード線が四方六方に出ている。リー
ド線は内部ボンド部位と外部ボンド部位をもち、内部ボ
ンド部位（ＩＬＢ）はチップのリード線に接続し、外部
ボンド部位（○ＬＢ）は相互接続装置のリード線に接続
する。ボンディング形成域は狭いが、隣接ＯＬＢ間の中
心間距離を充分とり１両ボンド部でのボンディングの重
なりをなくして短絡が起らないようにしなければならな
い。しかし、必要最少のボンディング形成域と中心間距
離とのバランスをとって、コンパクトなチップ取り付け
を行なうことが必要である。もし相互接続装置上で○Ｌ
Ｂを拡げ、各リード線の装置へのボンディングの簡単化
を図ると、隣接チップ間の距離が大きくなって、単位面
積当りのチップ収容数が少なくなってしまう。

この発明ではテープ自動化ボンディング用のテープ構造
を改良して装置上のチップの実装密度を大きくしている
。すなわち、第９図に示すように外部リード線ボンディ
ング「領域」をテ−プに形成する。この外部リード線ボ
ンディング領域において、相互接続装置の格子パターン
に対応する標準格子パターンを形成し、各格子にＯＬＢ
パッドを配置する。１個のチップ８０から出たリード線
８２は外部リード線ボンド部位８４に接続する。１列上
のボンド部位の数はチップの大きさやリード線総数によ
って決まる。ボンド部位８４はテープ８８を貫通する窓
８６をなし、リード線８２はこの窓８６を横切って延び
ている。リード線と下方の装置のバンプパッドとの接続
は窓８６を介して行なわれる。

２個の外部リード線ボンド部を拡大して第１０図に示す
。チップから出たリード線８２はボンド部位８４の窓８
６を横切って延びている。装置のバンプパッド５６は窓
を介してリード線に接触する。

相互接続装置と同じように、領域の格子パターンも用途
や構造条件に応じて変更できる。例えは、装置のボンデ
ィングパッドのピッチが約６１０ミクロン（２４ミル）
であると、ボンド部位８４も同様に配設される。内部リ
ード線ボンドのピッチが約１０２ミクロン（４ミル）の
とき、第９図のようなＴＡＢ構造において横方向１列に
６個のボンド部位が約６１０ミクロン（２４ミル）のピ
ッチで配設される。

格子パターン領域の隅部も利用できるが、この場合ＯＬ
Ｂ部位の列数が少なくなり、チップのコンタクトエリア
も小さくなる。

テープに設計変更用パッドを設けることもできる。すな
わち第１０図に示すように窓８６の両側にパッド８９．
９０を配置する。これらのパッドには、例えば設計変更
用の「黄色線ｊすなわちマイクロ同軸ケーブル（ＩＩｌ
ｉｃｒｏｃｏａｘ　）がチップ装着後に接続される。そ
の他、試験用パッドとしても用い得る。両パッド８９．
９０のうち特にパッド９０は、テストプローブによる損
傷を受けたとしても、そのためにリード線を破損するこ
とがないから、試験パッドとして利用可能である。

ＴＡＢパッドに用いた外部リード線ボンド領域は、（１
）外部リード線ボンディングに対して高い位置合せ精度
を必要とせず、（２）相互接続装置上のパッドパターン
に合った標１０ＬＢコンタクトエリアを形成でき、（３
）リード線が短かいので低インダクタンスの電源接続線
として使用でき、（４）　Ｔ　Ａ　Ｂの長所を損うこと
がない、といった利点がある。

テープ構造について説明すると、テープには通常２個の
金属層を用い、両金属層によってリード線の自己インダ
クタンスおよび相互インダクタンスが低減されるように
する。しかし、１個の金属層だけで接地層をもたない単
一層のテープを用い、テープ型造の簡単化を図ることも
できる。

もし相互接続装置に対向するテープ面が金属面であり、
絶縁されていない場合は、テープと装置上の配線との間
になんらかの絶縁を施こす必要がある。テープの底面に
絶縁層を設けるのも１つの方法である。さらに、装置の
配線とチップ内部とを遮蔽する必要があれは、テープに
接地層面を設ければよい。

最後に、パッドに対して回路試験を直接行なう。この実
施例のＯＬＢ構造においては、装置と外部リード線との
間のボンドについての検査が可能である。

また、装置やテープの構造を種々に変更できるが、その
うちの幾つかを第１１図〜第１８図によって例示する。

相互接続装置へチップを接続するためのボンディングパ
ッドとテープの構造の種々の例を第１１図〜第１７図に
示す。第１１図に示すテープ８１においては、パッド８
９．９０がボンド部位８４の同じ側に設けである。第１
３図にボンド領域の断面を示す。リード線８２は窓８６
を介して金属パッド９２に接続する。テープ８１の下側
の金属パッド９２は相互接続装置のボンディングパッド
５６に接触する。９４はテープの基準層面である。基準
層面９４は回路に対するインピーダンスを制御する。

第１３図の実施例でも第１１図と同様にボンド部位８４
の同じ側にパッド８９．９０を設ける。第１４図にテー
プのボンド部位の断面を示す。この実施例では、ボンデ
ィング金属９６がテープの窓８６を介してリードｇ８２
の底面に直接めっき形成される。

第１５図の実施例では、２層テープ８１にめっき付き貫
通窓９８を設け、この窓が装置４０のボンディングパッ
ド５６に接触する。

第１６図は、例えば「攪拌テーブル」のようなふるい分
は半田貼着器を用いたり、あるいは、浸漬法によって、
相互接続装置４０上にボンディングパッド５６を形成し
た実施例を示す。

第１４図、第１６図のボンディング材は次にリフローし
て装置への所望の接続体を形成する。

この発明の相互接続装置を格子パターンピンをもつ構造
にすれば装置同志を相互に接続できる。すなわち、第１
７図に示すように、装置の底面にパッド域１００を設け
る。このパッドは装置内の貫通孔を経てメタライズ面１
０２の下側に接続している。パッド１００にはピン１０
４を取り付ける。したがって、このパッドは電源層面、
接地層面、終端抵抗などに接続できる。ボンディング部
への接続体は強固に固定する。

格子パターンピンを用いて回路へ電源供給できる。この
実施例においては、電源層と接地層とが組み合わさって
多数のデカップリングコンデンサを形成する。したがっ
て、いずれのパッド接続体にも２個のコンデンサ、１個
の接地面、１個の抵抗が形成される。

前記のように、電源層面４２を区分することによって装
置へ複数の電圧を供給できる。このような電源層面を第
１８図に示す。外部リード線ボンド体のパターン間に電
源層面の区分域１０６，１０８．１１０，１１２が形成
される。１１４で示すボンド部位に電源コネクタを接続
することによって、各ボンド体パターンに個別に電源供
給できる。図示のように、各区分域をある傾斜方向、た
とえば装置の対角線方向に形成して区分域の利用効率を
高めている。例えは、正方形パターン状にチップを取り
付けた場合、もし各区分域を傾斜させないとチップの下
の区分域よりもチップ間の区分域の方へ電流が余分に流
れてしまう。

この発明の相互接続装置は種々の方法で製作できる。以
下に述べる方法によって製作されるのは、接地層面と、
電源層面と、絶縁体を介在させた２個の導電配線層とを
有する相互接続装置である。以下の説明かられかるよう
に、前記したような特定の装置を製作するに際しては、
ある工程は用いられることがなく、またある工程は繰り
返し用いられる。まず、装置の導電層を収容するために
用いるセラミックなどの支持基板を選択する。支持基板
は剛性、可撓性いずれでもよい。基板に導電材料被着さ
せて導電配線用の下方電源層面を形成する。蒸着、スパ
ン、無電解めっき、電解めっき、積層法など通常の方法
によって導電材料を被着する。この被着層は、加算法も
しくは減算法などの通常技術を用いてパターン化する。

この層面と支持基板との間に誘電体層を介在させてもよ
い。上記と同様の工程によって接地層面を形成する。電
源ヨと接地層との間には誘電体層を介在させる。さらに
、接地層上にも誘電体層を配置して、接地層と以後に形
成される配線層とを゛絶縁する４下方導電配線層は、下
方基準層と同様に形成した１枚の金属層をエツチングし
て形成する。

これとは別に、リフトオフ法やめっき法を用いて導体群
を形成してもよい。

この下方導電層と次に形成する上方導電層との間に誘電
体層を介在させる。この誘電体層は通常の被着法、パタ
ーン化法を用いて形成する。

上方導電配線層は下方導電配線層と同じ方法で形成でき
る。上方導電配線層は、装置の周縁に一定間隔で配設し
たボンド体を受け入れる構造にする。このために、ボン
ド体の近くで線を終端させて該ボンド体に対する余地だ
けでなく、ボンド体の周りに配置される下方導電配線層
への濃過領域に対する余地も残す。

ボンド体としては装置側に設けたボンドパッドまたはテ
ープ側に設けたボンドパッドを用いる。いずれの場合も
、レジストマスクを介しためっき法によってパッドを形
成する。

上記のように、種々の工程を繰り返したり、変更したり
して、使用者のニーズに応じた多種多様な相互接続装置
を製作できる。

この発明の装置は上記した利点を有するが、頂面側が開
放しているために所望の配線群を単に連結したり切断し
たりするだけで、どのような特定ルートでも装置に設定
できる。モザイク社のものと異なり、絶縁層を介して除
去、短絡を行なう必要がない。

この発明の相互接続装置の主要用途として、高性能多チ
ツプ注文応答回路がある。この発明の万能型相互接続装
置を用いれは、この種の装置に通常要した高費用を大幅
に低減できる。特別仕立の配線を使用していないから、
高歩留りで大量生産でき、かつ、末端使用者はほんの僅
かな部分に関与するだけで済む。また、装置と共用でき
るチップボンド構造を利用することによって、注文応答
回路の密度および融通性が大幅に向上する。

したがって、この発明は既述の諸口的を達成し、かつ他
の本来の利点を得るのに適合している。この発明の上記
の実施例は説明のために用いたものであり、その構造及
び譜部品の配置の詳細にわたる数多くの変形がこの発明
の特許請求の範囲内で当業者によって実施できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の相互接続装置の実施例の斜視図、第
２図は第１図の平面図、第３図は第１図の一部分の拡大
平面図、第４図は第３図の４−４線に沿う断面図、第５
図は第２図の５−５腺に沿う断面図、第５Ａ図は第５図
に二の発明のテープチップ装置を付加した状態を示す断
面図、第６図は第２図の６−６ｇに沿う断面図、第６Ａ
図は第６図にこの発明のテープ装置を付加した状態を示
す断面図、第７図は第５図を７−７線に沿って断面して
相互接続装置の下方導電層面を示す断面図、第８図は、
多数のチップを取り付けたこの発明の相互接続装置の概
略平面図、第９図は、この発明のチップ装置における外
部リード線ボンド列領域をなす第８図の部分１０の拡大
平面図、第１０図は、この発明の外部リード線ボンディ
ング構造をなす第９図の部分１１の拡大平面図、第１１
図は、この発明のテープチップ装置の他の実施例を示す
平面図、第１２図は、下方の相互接続装置に取り付けた
テープ装置を第１１図の１２−１２Ｍに沿って断面して
示す拡大断面図、第１３図は、この発明のテープチップ
装置の更に他の実施例を示す平面図、第１４図は、下方
の相互接続装置に取り付けたテープ装置を第１３図の１
４−１４線に沿って断面して示す拡大断面図、第１５図
は、この発明のテープチップ装置の更に他の実施例を示
す断面図、第１６図は、相互接続装置にテープをボンデ
ィングするのに用いるこの発明のボンディング取付構造
の他の実施例を示す断面図、第１７図は相互接続装置の
ボンディング手段と装置の反対側から延びるピンとの間
に介在する導電接続体を有するテープ取付は相互接続装
置の断面図、第１８図はこの発明の電源供給層面の他の
実施例を示す平面図、第１９図は従来のプログラマブル
相互接続装置の一部破断実寸斜視図である。 ４０・・・相互接続装置 ５２・・・第１配線群 ６０・・・接続手段 ８２・・・リード線 ４６・・・第２配線群 ５６・・・ボンド手段 ８０・・・電気素子 ８４・・・ボンド部位 、／？、ｆ１６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気素子を接続するための相互接続装置と電気素子
   とを備え、前記相互接続装置が、該装置を横切り、間隔
   を置いて反復される規則的パターンを形成するほぼ平行
   な第１配線群と、第１配線群とは異なる平面上で前記装
   置を横切り、間隔を置いて反復される規則的パターンを
   形成して、第１配線群に対して平行でなく配線重畳域を
   形成するほぼ平行な第２配線群と、配線重畳域において
   重なり合う配線同志を接続する手段と、装置に取り付け
   られる電気素子に該装置をボンドするために装置の周縁
   に配設された手段とを有し、前記電気素子がリード線を
   有し、複数個のボンド部位において該リード線を介して
   相互接続装置にボンドされ、前記ボンド部位は複数の平
   行列をなしてパターン化され、ボンド部位間に複数の前
   記配線が敷設されている注文応答回路。 ２、電気素子を接続するための相互接続装置であって、
   該装置を横切り、間隔を置いて反復される規則的パター
   ンを形成するほぼ平行な第１配線群と、第１配線群とは
   異なる平面上で前記装置を横切り、間隔を置いて反復さ
   れる規則的パターンを形成して、第１配線群に対して平
   行でなく、配線重畳域を形成するほぼ平行な第２配線群
   と、配線重畳域において重なり合う配線同志を接続する
   手段と、装置に取り付けられる電気素子に該装置をボン
   ドするために装置の周縁に配設された手段とを備え、ボ
   ンド手段間に複数の前記配線を敷設してなる相互接続装
   置。 ３、請求項２において、導電層面を設けた相互接続装置
   。 ４、請求項３において、装置を貫通して導電層面に達す
   る連通域を設けた相互接続装置。 ５、請求項３において、導電層面は電源層面である相互
   接続装置。 ６、請求項３において、導電層面は接地層面である相互
   接続装置。 ７、請求項２において、電源層面と接地層面とを設けた
   相互接続装置。 ８、請求項２において、電源層面と、接地層面と、抵抗
   層面とを設けた相互接続装置。 ９、請求項４において、連通域はボンド手段の近傍に設
   けられた相互接続装置。 １０、請求項２において、第１配線群と第２配線群との
   間に絶縁層を介在させた相互接続装置。 １１、請求項１０において、絶縁層は、一方の配線群に
   沿って設けた複数個の帯状絶縁体である相互接続装置。 １２、請求項１１において、帯状絶縁体はその側面が傾
   斜していて頂面よりも底面が広く形成されている相互接
   続装置。 １３、請求項２において、ボンド手段は装置を貫通して
   導電層面に達している相互接続装置。 １４、請求項２において、ボンド手段はボンディングパ
   ッドである相互接続装置。 １５、請求項２において、ボンド手段はボンド材を受け
   入れる凹部からなる相互接続装置。 １６、請求項１５において、ボンド材は装置を貫通して
   、装置の反対側から延びる導電部分へ電気的に接続する
   相互接続装置。 １７、請求項５において、電源層面は、装置に沿って延
   びる複数個の区分域を有する相互接続装置。 １８、請求項１７において、各区分域に異なる電圧が供
   給されるようになっている相互接続装置。 １９、請求項１７において、各区分域が装置の対角線方
   向に形成されている相互接続装置。 ２０、請求項２において、前記配線が導電材料からなる
   相互接続装置。 ２１、請求項２０において、導電材料は金属からなる相
   互接続装置。 ２２、請求項２１において、金属は、銅、アルミニウム
   、銀、金、タングステンおよびモリブデンからなる部類
   中から選択される相互接続装置。 ２３、請求項２２において、金属は銅である相互接続装
   置。 ２４、請求項１０において、絶縁層は低誘電率材料から
   なる相互接続装置。 ２５、請求項２４において、絶縁層はポリイミド、酸化
   シリコンおよび窒化シリコンから選択される相互接続装
   置。 ２６、請求項２５において、絶縁層はポリイミドからな
   る相互接続装置。 ２７、電気素子を接続するための相互接続装置であって
   、導電層面と、装置を横切り、間隔を置いて反復される
   規則的パターンを形成するほぼ平行な第１配線群と、導
   電層面と第１配線群との間に介在する絶縁層と、第１配
   線群とは異なる平面上で前記装置を横切り、間隔を置い
   て反復される規則的パターンを形成して、第１配線群に
   対して平行でなく、配線重畳域を形成するほぼ平行な第
   ２配線群と、配線重畳域において重なり合う配線同志を
   接続する手段と、第１、第２配線群間に介在し、上側配
   線群の方向に形成された帯状絶縁体と、装置に取り付け
   られる電気素子に該装置をボンドするために装置の周縁
   に配設された手段とを備え、ボンド手段間に複数の前記
   配線を配設してなる相互接続装置。 ２８、電気素子を受け該電気素子を電気的に接続する相
   互接続装置の製造方法であって、ほぼ平行な第１配線群
   と、第１配線群とは異なる平面上にあって、第１配線群
   に対して平行でなく、配線重畳域を形成するほぼ平行な
   第２配線群と、装置に取り付けられる電気素子に該装置
   をボンドするために、装置の周縁に配設された手段とを
   有して電気素子を接続するプログラマブルな相互接続装
   置を整える工程と、配線重畳域のところで配線同志を選
   択的に接続し、かつ選択的に切断して複数個の配線部分
   を形成することによって、プログラマブルな相互接続装
   置を注文応答化する工程とを備えた相互接続装置の製造
   方法。 ２９、請求項２８において、選択的接続工程は、被接続
   配線間に跨がる金属リンクを形成することによって行な
   う相互接続装置の製造方法。 ３０、請求項２８において、選択的切断工程は、配線を
   選択的エッチングすることによって行なう相互接続装置
   の製造方法。 ３１、テープ自動化ボンディング装置であって、キャリ
   アフィルムと、このキャリアフィルム上に搭載された集
   積回路チップと、このチップから外部へ導出し、内部リ
   ード線ボンド部とボンド部位をもつ外部リード線ボンド
   部とを有し、キャリアフィルムに取り付けられる複数の
   リード線と、ボンド部位のところでキャリアフィルムを
   貫通し、下方の相互接続装置からボンド部位へと連通で
   きるようにした連通域とを備え、隣接リード線群のボン
   ド部位が、チップにほぼ直交する列を形成して、上記リ
   ード線群に隣接するリード線群のボンド部位も同様にチ
   ップにほぼ直交する列を形成しているテープ自動化ボン
   ディング装置。 ３２、請求項３１において、隣接リード線群のボンド部
   位列が横方向列であるテープ自動化ボンディング装置。 ３３、請求項３１において、下方の相互接続装置へのボ
   ンディングのためのボンディングパッドをボンド部位の
   ところに設けたテープ自動化ボンディング装置。