JPH0277138A - Connection structure of electronic component and electronic device using same - Google Patents

Connection structure of electronic component and electronic device using same

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JPH0277138A
JPH0277138A JP21071088A JP21071088A JPH0277138A JP H0277138 A JPH0277138 A JP H0277138A JP 21071088 A JP21071088 A JP 21071088A JP 21071088 A JP21071088 A JP 21071088A JP H0277138 A JPH0277138 A JP H0277138A
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Abstract

PURPOSE:To simplify the assembling structure of an electronic device by providing spring properties or free deformation properties in all directions on horizontal and vertical planes, in order to connect electronic components like an LSI chip. CONSTITUTION:By using a wiring board 6 with a microlead, the electrode 10 of an LSI chip 11 is bonded by solder 10 via a microlead 7. In the case where the LSI chip generates heat and the temperature rises as high as about 80 deg.C as the result that the electrically connected wiring board is operated, the board stretches more than the LSI chip. As a result, deformation displacement difference is caused between the LSI chip and the board. As to the board with the microlead, the microlead itself deforms in the X and Y directions or in all directions on a horizontal plane, so that the stress can be released. Further, since the microlead has spring properties or can deform in the vertical Z direction, the chip can be completely brought into close contact with a cooling body 12 arranged on the rear (upper side) of the LSI chip. As a result, cooling effect of the LSI chip can be sufficiently maintained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子部品の徽続方法及び構造とこれによる電子
装置に係り、特にLSIチップなどの多数かつ微細な接
続端子を有する電子部品を配線基板lこ柔構造に接続す
るに好適な電子部品の接続方法及び構造とこれによる電
子装置の構造に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and structure for interconnecting electronic components, and an electronic device using the same, and particularly relates to interconnection methods and structures for interconnecting electronic components, and particularly relates to interconnection methods and structures for interconnecting electronic components, and particularly for interconnecting electronic components such as LSI chips having a large number of fine connection terminals. The present invention relates to a method and structure for connecting electronic components suitable for connecting to a flexible structure of a substrate, and a structure of an electronic device using the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、L8Iチップの電気的接続方式は、fi+ワイヤ
ボンディング法、(2)テープキャリアボンディング法
(またはTAB法: Tape Automated 
Bon−ding) 、(3)フリップチップボンディ
ング法の3つに大別される(文献1:二瓶ほか2名、半
導体ハンドブック、P 128 、株式会社サイエンス
ホーラム、1986.9.25 )。
Conventionally, the electrical connection methods for L8I chips are fi+ wire bonding method, (2) tape carrier bonding method (or TAB method: Tape Automated
(3) flip-chip bonding method (Reference 1: Nihei et al., Semiconductor Handbook, p. 128, Science Holum Co., Ltd., September 25, 1986).

前記3つの接続方式において、(1)及び(2)の方式
はL8Iチップの入出力用端子が、チップの周辺部にあ
る構造のチップのみにしか適用することができない(第
3表 参照:文献lより)。その理由についての詳細は
後に述べる。
Among the above three connection methods, methods (1) and (2) can only be applied to chips in which the input/output terminals of the L8I chip are located on the periphery of the chip (see Table 3: References). (from l). The reason for this will be explained in detail later.

一方、(3Iの7リツプチツプボンデイング法はL8I
チップの周辺部のみならず、中心部をも含めたチップの
全面にわたって接続端子が設けである構造(以下、格子
状的端子配置と呼ぶ)のチップについても適用すること
ができる。
On the other hand, (3I's 7 lip chip bonding method is L8I
The present invention can also be applied to a chip having a structure in which connection terminals are provided not only at the periphery of the chip but also over the entire surface of the chip including the center (hereinafter referred to as a grid-like terminal arrangement).

その方法は接続しようとするL S Iチップの端子の
表面に100から125μm程度の高さのはんだバンプ
を設け、このチップを配線基板上に置き、はんだを再加
熱・溶融して接続する。この方法はC−4法(8o1i
d Logic Technology)、あるいはC
CD法(Controlled Co11apse B
onding )の略称で知られている。
In this method, solder bumps with a height of about 100 to 125 μm are provided on the terminal surface of the LSI chip to be connected, the chip is placed on a wiring board, and the solder is reheated and melted to connect. This method is the C-4 method (8o1i
d Logic Technology) or C
CD method (Controlled Co11apse B
onding).

第25図(文献2:本多ほか3名、高密度実装ハンドブ
ック、P2S5より、 1986 ) !cCOB法の
接続メカニズムの原理的な概略図を示す。このCCD法
ではLSIチップの横方向(水平方向)の大きさ以上に
接続媒体(この場合はんだ)が伸びる(出る)ことがな
いこと。また、1個の接続媒体(はんだ)が水平方向に
さしたる広がりがない。
Figure 25 (Reference 2: Honda et al., High Density Mounting Handbook, P2S5, 1986)! A basic schematic diagram of the connection mechanism of the cCOB method is shown. In this CCD method, the connecting medium (solder in this case) does not extend (come out) beyond the width of the LSI chip in the lateral direction (horizontal direction). Further, one connecting medium (solder) does not spread much in the horizontal direction.

このため、格子状的端子配置のLSIチップを隣接して
多数かつ連続して接続・実装するのに有利である。
Therefore, it is advantageous to successively connect and mount a large number of LSI chips having a grid-like terminal arrangement adjacent to each other.

このCCD法によるチップの接続・災装適用例として、
多数かつ高密度の実装の要求される超高速電子計算機、
たとえはIBM社のT CM (The−rmal C
onduction Medule)などをあげること
ができる(第24図1文献2 、 P 240より)。
As an example of application of chip connection and disaster prevention using this CCD method,
Ultra-high-speed electronic computers that require large numbers of high-density implementations,
An example is IBM's TCM (The-rmal C).
(from Figure 24, Reference 2, p. 240).

上記の例のように、電子計算機や高級な電子装置におい
ては接続端子数の多いL8Iチップの実装が要求される
。ことに近年は第23図(文献1より)に見るごと(、
論理用L8Iの端子数の増加が著しるしく、それらは高
密配列、電源特性上から格子状的端子配置のチップ構造
になりつつあるこのように、格子状的で高密度に配置さ
れた論理用LSIチップについては、初めに述べたよう
に、ワイヤボンディング法あるいはテープキャリアボン
ディング法(以下、TAB法)では以下の理由により、
適用することができない。
As in the above example, electronic computers and high-end electronic devices require mounting of L8I chips with a large number of connection terminals. Especially in recent years, as shown in Figure 23 (from Reference 1),
The number of logic L8I terminals has increased significantly, and due to their high-density arrangement and power supply characteristics, they are becoming chip structures with grid-like terminals. Regarding LSI chips, as mentioned at the beginning, wire bonding method or tape carrier bonding method (hereinafter referred to as TAB method) has the following reasons.
cannot be applied.

ワイヤボンディング法は第22図(文献2.P2O3よ
り)に示すようにL8Iチップの端子から、その外部周
辺にAuまたはMの細線を引き出して接続する方法であ
る。このため、fi+チップの外周にリード(線)を引
き出し汲絖するためのスペースが必要であり、基本的に
接続するための余計なスペースを用意せざるを得ないこ
と。(2)リードの接続はワイヤボンダーと呼ばれる装
置で行なわれるが、リードワイヤ(線)は絶縁被覆のな
い裸線であり、これをチップ中心部の端子のまで多数に
接続すると、ワイヤ同志が接触する。このため、ワイヤ
ボンディング法では前述の論理LSIチップのように高
密度かつ格子状的端子配置である構造のチツプの接続に
ついては不向である。
The wire bonding method is a method in which thin wires of Au or M are drawn out and connected from the terminals of the L8I chip to the external periphery thereof, as shown in FIG. 22 (from Reference 2.P2O3). For this reason, a space is required around the outer periphery of the FI+ chip to draw out and thread the leads (wires), and basically there is no choice but to prepare extra space for connection. (2) Lead connections are made using a device called a wire bonder, but the lead wires (wires) are bare wires without insulation, and when many of them are connected to the terminals in the center of the chip, the wires come into contact with each other. do. For this reason, the wire bonding method is not suitable for connecting chips having a structure of high density and grid-like terminal arrangement, such as the logic LSI chip described above.

また、TAB法では第21図(文献1 、 P 277
より)lこ示すように、フィルム(キャリア)上に配線
用のリードを設け、このフィルムごとリードを通じてチ
ップを接続する方法である。
In addition, in the TAB method, Fig. 21 (Reference 1, p. 277
As shown in this figure, wiring leads are provided on a film (carrier), and the chips are connected through the leads together with the film.

このTAB法では、リード線をフィルムに固定するのに
その接着代としての余分なリード部分が必要でリード長
の短縮化に難点がある。すなわち従来のフィルムキャリ
アは、アウタリードとインナリーリードとの中間部を長
めにし、その部分でフィルムベースに固定・担持する。
This TAB method requires an extra lead portion as an adhesive margin for fixing the lead wire to the film, making it difficult to shorten the lead length. That is, in the conventional film carrier, the middle part between the outer lead and the inner lead is made longer, and the film is fixed and supported on the film base at that part.

また、インチIJ  IJ−ドは内側に向って直線的に
配線する。そのため、これに接続できるLSIはその周
辺部のみに端子の配置された比較的端子数の少ないメモ
リ用等のLSIチップに限られていた。しかるに、論理
用LSIチップでは端子数がきわめて多い(約10關1
上に500個以上ある)。また、L8Iチップの周辺部
のみの端子配置にとどまらず、その中心部まで一様に端
子が格子状的に配置されていることは先に述べた通りで
ある。
In addition, the inch IJ IJ- cards are wired inward in a straight line. Therefore, LSI chips that can be connected to this are limited to LSI chips for memory and the like, which have terminals only on the periphery and have a relatively small number of terminals. However, logic LSI chips have an extremely large number of terminals (approximately 10
There are over 500 of them above). Furthermore, as described above, the terminals are not only arranged at the periphery of the L8I chip, but are also arranged in a grid pattern all the way to the center.

このため、TAB法のようにインナリーリードが平面的
に内側に向って直線的配線された形状では格子状的端子
配置の論理LSIチップを接続することはできない。
For this reason, it is not possible to connect a logic LSI chip with a lattice-like terminal arrangement using a configuration in which the inner leads are linearly wired inward in a plane as in the TAB method.

以上の2つの方法の欠点を要約すると、fil L S
Iチップが占める面積以上の余計なスペースを要するこ
と。(2)論理LSIチップのようにチップの中心部ま
で格子状的に端子のある構造のチップには適用できない
ことである。
To summarize the drawbacks of the above two methods, fil L S
Requires extra space beyond the area occupied by the I-chip. (2) It cannot be applied to a chip having a structure in which terminals are arranged in a lattice pattern up to the center of the chip, such as a logic LSI chip.

以上の理由により、論理Li9Iチツプ等の格子状的で
高密度に配置された端子構造のL 8 Iチップを、高
密度にかつコンパクトに接続・実装できる方法は先に述
べたCCB法などに代表されるフリップチップボンディ
ング法のみである。
For the above reasons, the above-mentioned CCB method is a representative example of a method that can connect and mount L8I chips, such as logic Li9I chips, which have terminal structures arranged in a grid pattern with high density, in a high density and compact manner. The only flip-chip bonding method used is

しかるに、CCB法などのフリップチ・ツブボンディン
グ法においては、ボール状のはんだで直接接続するもの
であり、基本的には剛(硬い)構造の接続方法である。
However, in the flip chip bonding method such as the CCB method, a direct connection is made using ball-shaped solder, and it is basically a connection method with a rigid structure.

このため、近年はこの方法において不都合が生じるに至
っている。以下にその状況を説明をする。
For this reason, in recent years this method has come to have some inconveniences. The situation will be explained below.

最近、電子計算機をはじめ高性能電子機器装置の分野に
おいて、LSIチップを実装するのに柔構造のチップ接
続技術の開発が要求されている。
Recently, in the field of high-performance electronic devices such as electronic computers, there has been a demand for the development of flexible structure chip connection technology for mounting LSI chips.

この分野においては先に述べたCCB法などの剛構造の
接続法では最早その要求を満すことはできない。
In this field, rigid structure connection methods such as the above-mentioned CCB method can no longer meet the requirements.

上記、柔構造のL8Iチップ接続方法が要求される理由
はたとえば電子計算機でみるとその最も重要性能の一つ
である演算速度に関係するためである。すなわち、演算
速度は電子計算機のハード(装置)側でみると、L8I
の性能とこれを搭載実装するための配線基板の性能によ
って決定される。
The reason why the L8I chip connection method with a flexible structure is required is related to the calculation speed, which is one of the most important performance aspects of an electronic computer, for example. In other words, when looking at the calculation speed from the computer hardware (equipment) side, L8I
It is determined by the performance of the board and the performance of the wiring board used to mount it.

この配線基板について近年の傾向をみると、W(タング
ステン)やMn (モリブデン)を配線材料としたセラ
ミックス(アルミナ、ムライトなど)の多層配線基板が
開発・実用化されるに至っている。
Looking at recent trends in wiring boards, multilayer wiring boards made of ceramics (alumina, mullite, etc.) and using W (tungsten) or Mn (molybdenum) as wiring materials have been developed and put into practical use.

これはLSIチップを高密度に接続・実装でき、かつ増
大する配線の総配線長を短縮化するのに効果がある。し
かるに、電気信号の伝送性能でみると以下の不満足な点
がある。
This allows LSI chips to be connected and mounted with high density, and is effective in shortening the increasing total wiring length. However, in terms of electrical signal transmission performance, there are the following unsatisfactory points.

(1)セラミックス基板は、一般に電気誘電率が大きい
ため(アルミナt:9〜10 )、これ七配線が接触す
る界面で寄生電荷が発生し、電気パルス4g号の伝送速
度を遅延させるぷ因となる。
(1) Ceramic substrates generally have a high electrical permittivity (alumina T: 9-10), so parasitic charges are generated at the interface where these seven wirings come into contact, which is a factor that delays the transmission speed of electrical pulse No. 4g. Become.

(2)配線導体材料であるW、Mo等は他の金属導体、
たとえばCu(銅)と比較し、電気抵抗が大きい。
(2) W, Mo, etc., which are wiring conductor materials, are other metal conductors,
For example, it has higher electrical resistance than Cu (copper).

そのため、電気パルス信号の波形を劣化させる。Therefore, the waveform of the electric pulse signal is deteriorated.

その結果、伝送するパルス間の時間を短編化しにくく、
ひいてはこれがパルス店号の伝送容濾・高速化を阻む原
因となっている。
As a result, it is difficult to shorten the time between transmitted pulses,
In turn, this is the cause of impeding Pulse store name's ability to increase transmission capacity and speed.

このため、上記の欠点を除くべく、最近では配線材料と
してCuなどを、また基板材料には電気誘電率の小さい
有機物、たとえばポリイミド系樹脂ctz3′)等を用
いた配線基板を開発、あるいは用いようとする傾向にあ
る。
Therefore, in order to eliminate the above-mentioned drawbacks, recently, wiring boards using Cu as the wiring material and organic materials with low electric permittivity, such as polyimide resin CZ3'), have been developed or are being used as the substrate material. There is a tendency to

しかし、上記の高性能配線基板においては線熱膨張係数
がアルミナ等のセラミックスと比較し大きく、LSIチ
ップの主成分である8iとの熱膨張係数の差(以下α差
)が100〜130X10” /l:と大きい。
However, in the above-mentioned high-performance wiring board, the coefficient of linear thermal expansion is larger than that of ceramics such as alumina, and the difference in coefficient of thermal expansion (hereinafter referred to as α difference) with 8i, which is the main component of the LSI chip, is 100 to 130×10”/ L: It's big.

このため、従来のL8Iチップ接続方法のように配線基
板にLSIチップを直接はんだ付けすると以下のような
不都合が生じる。すなわち、有機物とC1lを用いた配
線基板にLSIチップを固定すると、そのα差が大きい
ため、はんだ接続部に熱応力が生じ、はんだ接続部は熱
応力による歪に応じきれず破壊され、接続部が断線する
結果となる。
Therefore, if the LSI chip is directly soldered to the wiring board as in the conventional L8I chip connection method, the following problems occur. In other words, when an LSI chip is fixed to a wiring board using organic matter and C1l, thermal stress is generated in the solder joints due to the large α difference, and the solder joints cannot respond to the strain caused by the thermal stress and are destroyed, causing the joints to break. This results in disconnection.

ゆえに、上記のようlこ熱膨張係数の大きい配線基板に
LSIチップを接続する場合は両者のα差によって生ず
る熱応力歪を吸収あるいは緩和できる方法、すなわち柔
構造のL8Iチップ接続法が必要である。
Therefore, when connecting an LSI chip to a wiring board with a large coefficient of thermal expansion as described above, a method that can absorb or alleviate the thermal stress strain caused by the α difference between the two is required, that is, an L8I chip connection method with a flexible structure is required. .

また、従来のようなセラミックス配線基板を用いても、
たとえばアルミナセラミックス配線基板の熱膨張係数(
6O−65xlO−’/℃)はISIチップの熱膨張係
数(30xtO−’/℃)と完全に整合していない。
Furthermore, even if a conventional ceramic wiring board is used,
For example, the coefficient of thermal expansion of an alumina ceramic wiring board (
6O-65xlO-'/°C) does not perfectly match the thermal expansion coefficient of the ISI chip (30xtO-'/°C).

ことに最近はL8Iチップの大形化(10m’→16s
−o)に伴ない、α差による熱応力歪が増大する傾向に
あり、すでにはんだのみの接続では熱応力の歪に耐えき
れない状況にある。このため、従来のセラミックス配線
基板にLSIチップを接続する場合においても、熱応力
によって生じる歪を吸収ないしは緩和できる構造のLS
Iチップ接続方法が要求される。
Especially recently, L8I chips have become larger (10m' → 16s).
-o), there is a tendency for the thermal stress strain due to the α difference to increase, and it is already difficult to withstand the thermal stress strain by connecting only with solder. For this reason, even when connecting an LSI chip to a conventional ceramic wiring board, an LSI with a structure that can absorb or alleviate the strain caused by thermal stress is required.
An I-chip connection method is required.

以上の状況を第20図にまとめて示す。この第20図に
おいて、縦軸はLSIチップの大きさ(サイズ)を、横
軸は配線基板とLSIチップ(主成分8i )とのα差
を、また図中の斜線はCCB接続法での寿命の限界値を
示す。この図は発明者らのCCB接続法での実験結果に
基づき作成したものである。
The above situation is summarized in Figure 20. In this Figure 20, the vertical axis represents the size of the LSI chip, the horizontal axis represents the α difference between the wiring board and the LSI chip (principal component 8i), and the diagonal line in the diagram represents the lifespan of the CCB connection method. indicates the limit value. This diagram was created based on the inventors' experimental results using the CCB connection method.

以上によって、単なるCOB法による剛構造の接続では
耐久性が限界に達していることは明白である。
From the above, it is clear that the durability of connecting rigid structures simply by the COB method has reached its limit.

以上によって従来の一般によく知られているL8Iチッ
プ接続技術の足らざるところを要約すると以下のように
なる。
Based on the above, the shortcomings of the conventional and generally well-known L8I chip connection technology can be summarized as follows.

(リ ワイヤボンディング法及びTAB法は水平方向に
コンパクトに接続・実装できない。
(Rewire bonding method and TAB method cannot be connected and mounted horizontally compactly.

(21CCB法では柔構造に接続・実装できない。(The 21CCB method cannot connect or mount flexible structures.

このような既存のL8Iチップ接続技術の欠点に対し、
ことに前記(2)の問題を解決する目的で従来、たとえ
ば特開昭61−110441号公報に記載されたものが
エールフェルト氏によって提案されている。
For these drawbacks of existing L8I chip connection technology,
In particular, for the purpose of solving the above-mentioned problem (2), a method described in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 110441/1983 has been proposed by Mr. Ehrfeld.

しかし、上記提案の方法においては、つぎに述べるよう
な問題があった。
However, the method proposed above has the following problems.

+11LSIチツプと配線基板との接続部において、垂
直(Z)方向に変形(自由性)ないしは弾性力(ばね性
)を有するものでない。
The connection portion between the +11LSI chip and the wiring board does not have deformation (freedom) or elastic force (springiness) in the vertical (Z) direction.

このことは、L8Iチップを配線基板に接続したのち、
L8Iチップの背面(非電気的接続面)と冷却体との接
触部に不都合が生ずる。すなわち、配線基板に接続され
たL8Iチップ(複数)は、個々に多少の凹凸ないしは
斜傾して(完全な水平ではなく)&:続されるのが普通
である。そのため、チップと冷却体の接触界面にすき間
(ないしは接触不良)を生ずることがある。この接触不
良を補うために普通は冷却体側から、ばね機構を設えた
棒(放熱スタッド)でチップの背面を押しつけている(
第19および24図参照0文献1及び2より)。
This means that after connecting the L8I chip to the wiring board,
An inconvenience occurs at the contact between the back surface (non-electrical connection surface) of the L8I chip and the cooling body. That is, the L8I chips (plurality) connected to the wiring board are usually connected with some unevenness or inclination (rather than completely horizontal). Therefore, a gap (or poor contact) may occur at the contact interface between the chip and the cooling body. To compensate for this poor contact, a rod (heat dissipation stud) equipped with a spring mechanism is usually pressed against the back of the chip from the cooling body side (
(See Figures 19 and 24 from References 1 and 2).

しかるに、この方法では、冷却効果を低下させ、かつ冷
却体の構造を複雑にしている。
However, this method reduces the cooling effect and complicates the structure of the cooling body.

これに対し、L8Iチップを垂直(Z1方向に弾性力(
ばね性)を有するようにした接続方法は良好な接触性を
もつと共に上記従来冷却体の簡素化をはかることができ
る。
On the other hand, the L8I chip is applied vertically (elastic force in the Z1 direction)
A connection method having spring properties has good contact properties and can simplify the conventional cooling body described above.

しかるに、従来のCCB法によるはんだ付けのみの接続
法や前述のエールフェルトの接続法ではほとんどないし
は十分な弾性力を有していない。
However, the conventional soldering-only connection method using the CCB method and the above-mentioned Ehrfeld connection method have little or sufficient elastic force.

(2)  エールフェルトの接続法ではチップの一端子
につき2ケ所の接続を要する。
(2) Ehrfeld's connection method requires two connections for each terminal on the chip.

すなわち、先の特開昭61−110441号では、チッ
プを基板に接続する場合、チップの1端子につき上、下
2個所の接続を要する。このことは接続個所が多くなり
、チップ接続作業上及び電気的接続の信頼性、また電気
抵抗の上から好ましくない。
That is, in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-open No. 61-110441, when connecting a chip to a substrate, two connections are required for each terminal of the chip, one at the top and one at the bottom. This increases the number of connection points, which is undesirable from the viewpoint of chip connection work, reliability of electrical connection, and electrical resistance.

この点も、本発明の解決しようとする技術的課題の一つ
である。すなわち一つの基板上1仁多数の子・ツブが搭
載される高密度実装において、1端子をごつき1個所で
基板電極に接続することが望ましい。
This point is also one of the technical problems to be solved by the present invention. That is, in high-density packaging in which a large number of pins are mounted on one board, it is desirable to connect one terminal to a board electrode at one bump.

第18図は、上記エールフェルトの2個所で接続する場
合の結合要素の構成〔第18図(atは斜視図%(b)
は平面図〕、とこの結合要素を用いてチップの電極を基
板電極に接続した状態〔@19図(clは断面図〕を示
したものである。つまり、結合要素は2つの互いに平行
に配置したピン60a、60bか薄い板はね60により
て互いに結合されている。第18図(clにおいて、結
合要素の一方のピン60 bはセラミック基板62の導
体部65に電気的lこ接続され、他方のピン60 aは
、はんだ63を介してチ・ツブ61の電極64に電気的
に接続されている。このような構成であるから、チップ
の1端子64は結合要素のピン60a。
Fig. 18 shows the configuration of the connecting element when connecting the above-mentioned ale felt at two places [Fig. 18 (at is a perspective view % (b)
Figure 19 shows a top view] and a state in which the electrodes of the chip are connected to the substrate electrodes using this coupling element [Figure 19 (cl is a cross-sectional view]).In other words, the coupling elements are arranged in two parallel to each other. The pins 60a, 60b are connected to each other by a thin plate 60. In FIG. The other pin 60a is electrically connected to the electrode 64 of the chip 61 via the solder 63. Because of this configuration, one terminal 64 of the chip is the pin 60a of the coupling element.

60 bの2個所を介して基板の導体路65に接続され
接続点数が2点となる。
It is connected to the conductor path 65 of the board through two points 60b, and the number of connection points is two.

以上のため、柔構造接続法と1゛えど、従来のCCBは
んだ付けで行なっていたように、1回(多数端子同時)
のはんだ付けでLSIチップの接続を完了することが望
ましい。
For the above reasons, although the flexible structure connection method and 1.
It is desirable to complete the connection of the LSI chip by soldering.

またエールフェルトの接続法では、板バネを作成するの
に高エネルギー(上記特開昭61−110441号公−
報ではシンクol−oン放射線を利用)を要し、全体の
工程が複雑で容易に行うことができない問題があった。
In addition, in the Ehrfeld connection method, it takes a lot of energy to create a leaf spring (as described in
The problem was that the entire process was complicated and could not be easily carried out.

一方、L8Iチップを多少とも柔構造に接続しようする
試みは、前記エールフェルト法とは別に、特開昭57−
121255号公報に記載された方法が本田氏によって
提案されている。
On the other hand, an attempt was made to connect the L8I chip to a more or less flexible structure, in addition to the Ehrfeld method, published in Japanese Patent Application Laid-Open No.
A method described in Japanese Patent No. 121255 has been proposed by Mr. Honda.

この方法では第17図に示すようにL8Iチップ70(
電気回路素子)自身に配線M71 A 、 71 Bを
形成し、その先端に金属バンプ(はんだ)72A、72
Bを設け、このL8Iチップを配線基板74に接続する
方法が記されている。また、この提案では上記チップを
接続前または接続後にスペーサと称する膜73 (Pi
Q :有機物の膜)を除去し、前記配線膜及び金属バン
プで黒変動歪(本文より)を吸収すると記されている。
In this method, as shown in FIG.
Wires M71A, 71B are formed on the electric circuit element), and metal bumps (solder) 72A, 72 are placed at the tips of the wires M71A, 71B.
A method for connecting this L8I chip to the wiring board 74 is described. In addition, in this proposal, a film 73 (Pi
Q: It is written that the black variation strain (from the main text) is absorbed by the wiring film and metal bumps.

しかし、この提案では以下の(1)〜(4)のことが不
明であるばかりでなく、後述するように水平の特定方向
に伸び性がない欠点がある。
However, in this proposal, not only the following (1) to (4) are unclear, but also there is a drawback that there is no stretchability in a specific horizontal direction, as will be described later.

ill  配線膜71人、7f#Bの形状及び寸法(2
)  配spa、スペーサの形成、エツチング条件(エ
ツチング液泡9時間など) (3)  前記fll 、 +21を含めた具体的プロ
セス条件+41  発明の数量的評価結果 このため、(1)どの程度の熱歪による機械的伸縮(本
文より)が生じるとき、そのはんだ破壊を防止するため
に、配線膜71 A 、 71 Bをどの程度の寸法(
幅、厚さ、長さ、全体形状など)に設計すべきか判断で
きない。(2)この提案を実施するための薬品等の準備
、成膜、エツチングなどの作業手順の計画が立てにくい
ill Wiring film 71 people, shape and dimensions of 7f#B (2
) Spacing, spacer formation, etching conditions (etching liquid bubbles for 9 hours, etc.) (3) Specific process conditions including the above fll, +21 +41 Quantitative evaluation results of the invention Therefore, (1) How much thermal strain When mechanical expansion/contraction (from the main text) occurs, how much should the dimensions (
width, thickness, length, overall shape, etc.). (2) It is difficult to plan work procedures such as preparation of chemicals, film formation, and etching to implement this proposal.

さらに、この方法では第17図の配線膜71 A 、 
71Bの形状が矩形であるとすれば同図中の水平の内側
方向には伸び性がほとんど無いと言う接続構造上の欠点
がある。すなわち、同図のはんだバンプ72A、72B
が、たとえばCCBはんだ付は温度(約270〜330
℃程度)から室温に降下するCCB接続・冷却工程で、
配線膜71A、71Bは図中の内側に向って激しい引張
り(張力)を受けて断線ないしは断線に至る構造上の欠
点がある。
Furthermore, in this method, the wiring film 71A in FIG.
If the shape of 71B is rectangular, there is a drawback in the connection structure that there is almost no extensibility in the horizontal inner direction in the figure. That is, the solder bumps 72A and 72B in the same figure
However, for example, CCB soldering requires a temperature (approximately 270 to 330
In the CCB connection and cooling process, where the temperature drops from ℃ to room temperature,
The wiring films 71A and 71B have a structural defect in that they are subjected to severe tension (tension) toward the inside in the figure, leading to disconnection or disconnection.

また、上記とは別の方法が、大野氏によって提案されて
いる(特開昭62−136830 )。その方法を第1
6図に示す。
Furthermore, a method different from the above has been proposed by Mr. Ohno (Japanese Patent Application Laid-Open No. 136830/1983). The first method is
It is shown in Figure 6.

しかし、この方法においても、はんだ接続部は水平の特
定方向番こ強い引張応力を受けざるを得ない。すなわち
、第16図の導体層80は基板81がチップ発熱等によ
り加熱されることによって水平の外方向に大きく伸びる
。しかしL8Iチップ83は伸びが小さい。このため、
はんだ接続部82は水平の外側に引張られる結果となる
。よって、前述の本田氏の方法と同じように水平の特定
方向に(方向は本田法と逆方向であるが)張力を生じる
構造上の欠点がある。
However, even in this method, the soldered joints are forced to undergo severe tensile stress in a specific horizontal direction. That is, the conductor layer 80 in FIG. 16 extends horizontally outwardly as the substrate 81 is heated by chip heat generation or the like. However, the L8I chip 83 has a small elongation. For this reason,
The result is that the solder connections 82 are pulled horizontally outward. Therefore, similar to Mr. Honda's method described above, there is a structural drawback in that tension is generated in a specific horizontal direction (although the direction is opposite to that of the Honda method).

以上によって、本田、大野の2氏の方法は水平の特定方
向について張力緩和の考慮がされてない接続構造上の欠
点がある。
As described above, the method of Messrs. Honda and Ohno has a drawback in terms of the connection structure because it does not take tension relaxation into consideration in a specific horizontal direction.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

以上、前に述べたように、L8Iチップを電気的に接続
し、超高速電子計算機などの高級電子装置を実装・組立
てる産業分野において、(1)論理LSIのように多数
の接続端子を有するL8Iチップを(2)多数かつ高密
度に連続して設置し、(31シかもその接続部をあらゆ
る方向に柔構造に接続する必要がある。これに対し、従
来接続技術の欠点及び不足しているところをまとめると
以下のように要約することができる。
As mentioned above, in the industrial field where L8I chips are electrically connected to mount and assemble high-end electronic devices such as ultra-high-speed electronic computers, (1) L8I chips that have a large number of connection terminals like logic LSIs (2) It is necessary to install a large number of chips in a row at a high density, and to connect the connections in a flexible structure in all directions. However, it can be summarized as follows.

1、 ワイヤボンディング法及びTAB法は前記(11
〜(2)の要求を満すことができない。
1. The wire bonding method and TAB method are as described in (11) above.
- (2) cannot be satisfied.

2、CCB法は前記13+の柔構造接続の要求を満すこ
とができない。
2. The CCB method cannot meet the above-mentioned 13+ flexible structure connection requirements.

3、 エールフェルト氏の提案(特開昭61−1104
41)では垂直方向に自由性若しくはばね性を有しない
3. Mr. Ehrfeld's proposal (Japanese Unexamined Patent Publication No. 1104-1983)
41) has no freedom or springiness in the vertical direction.

4、本田及び大野氏の提案(特開昭57−121255
及び82−136830 >では水平の特定方向lこ十
分な自由性ないしはばね性を有しない。
4. Proposal by Mr. Honda and Mr. Ohno (Unexamined Japanese Patent Publication No. 57-121255
and 82-136830>, it does not have sufficient freedom or springiness in a specific horizontal direction.

5、 さらに、上記エールフェルト氏の方法では、その
実施に多くの困難が伴なう。
5. Furthermore, Ehrfeldt's method described above involves many difficulties in its implementation.

以上により、本発明の第1の目的は上記1〜5の問題を
解決することにある。すなわち、簡素化された工程で、
L8Iチップを柔構造に接続する方法及び水平、垂直の
あらゆる方向に自由変形性ないしはばね性を有する接続
構造とこれを実施するに必要な技術的条件を提供するこ
とにある。
Accordingly, the first object of the present invention is to solve problems 1 to 5 above. In other words, with a simplified process,
The object of the present invention is to provide a method for connecting an L8I chip to a flexible structure, a connection structure that has free deformability or springiness in all horizontal and vertical directions, and the technical conditions necessary to implement the method.

また1本発明の第2の目的は本発明の第1の目的によっ
て達成された柔構造のチップ接続法により接続されたL
SIチップ搭載基板を用いることによって、電子計算機
等の組立てや、冷却部構造の簡素化を図ると共に、その
電子装置のLSIチップ接続部が電子装置の稼動・停止
操作等によって冷熱サイクルを受けても、熱応力によっ
てLSIチップのはんだ接続部が破暖しない電子装置を
提供することにある。
A second object of the present invention is to provide L connected by the flexible structure chip connection method achieved by the first object of the present invention.
By using an SI chip mounting board, it is possible to simplify the assembly of electronic computers, etc. and the structure of the cooling unit, and also to ensure that the LSI chip connection part of the electronic device is not subjected to cooling and heating cycles due to the operation of starting and stopping the electronic device. Another object of the present invention is to provide an electronic device in which the solder joints of an LSI chip do not overheat due to thermal stress.

また、本発明の柔構造接続法は超高速の大形電子計算機
をはじめ、LSIチップを高密度に実装する実装用配線
線基板とL8Iチップの熱膨張係数が異るために生ずる
不都合を克服することを要するすべての電子機器、電子
装置に適用できる。
In addition, the flexible structure connection method of the present invention overcomes the inconvenience caused by the difference in thermal expansion coefficient between the L8I chip and the wiring board for mounting LSI chips in high density, including ultra-high-speed large-scale electronic computers. Applicable to all electronic equipment and devices that require

本発明はその目的を達成するために、次に述べる複数の
克服すべき困難な条件とその困難を克服するための複数
の発明的技術要素からなりたっている。
In order to achieve its object, the present invention consists of a plurality of difficult conditions to be overcome as described below and a plurality of inventive technical elements for overcoming the difficulties.

以下に克服すべき困難条件、すなわち本発明の目的を達
成するために解決すべき技術課題をまとめてみる。
Below, we will summarize the difficult conditions to be overcome, that is, the technical problems to be solved in order to achieve the purpose of the present invention.

〔課題〕〔assignment〕

111  実装するLSIチップを電気的に接続するに
111 To electrically connect the LSI chips to be mounted.

そのチップを接続するための配線によりて、配線接続に
要するスペースがそのチップサイズより水平方向に拡大
されないこと。
The space required for wiring connection must not be horizontally expanded by the size of the chip due to the wiring used to connect the chip.

121 111の条件を満した配線接続方法によって、
接続するL8Iチップの端子と垂直方向にほぼ対向して
設けである配線基板の端子とを電気的特性の損失を最小
限にとどめて接続すること。
121 By the wiring connection method that satisfies the conditions of 111,
To connect terminals of an L8I chip to be connected to terminals of a wiring board provided almost vertically facing each other while minimizing loss in electrical characteristics.

(3)  前記fi+及び(2)の条件を満し、上記接
続部ないしは接続構造はすべての水平方向及び垂直方向
に柔軟性ないしはばね性を有すること。
(3) The above-mentioned conditions of fi+ and (2) are satisfied, and the above-mentioned connection portion or connection structure has flexibility or springiness in all horizontal and vertical directions.

(41前記(1)、(2)及び(3)の条件を満し、L
SIチ・ツブと配線基板の接続において、チップの1端
子につき、1ケ所の接続点で接続が完結すること。
(41 satisfies the conditions (1), (2) and (3) above, L
When connecting the SI chip and the wiring board, the connection must be completed at one connection point for each terminal of the chip.

(5)  前記(1)、 +21 、 +31及び(4
1の条件を満し、その接続方法を容易に実行できる技術
的手段を開発し、確立すること。
(5) Above (1), +21, +31 and (4
To develop and establish technical means that satisfy the conditions set forth in item 1 and allow easy implementation of the connection method.

(6)  前記の各項を満すことによって、LSIチッ
プを接続・実装した基板を搭載した電子装置の前記接続
部は冷熱サイクルに耐える電子装置が得られること。
(6) By satisfying each of the above items, it is possible to obtain an electronic device in which the connecting portion of the electronic device is mounted with a board on which an LSI chip is connected and mounted, and can withstand cooling and heating cycles.

(7)  前記電子装置を組立てるに際し、前記接続方
法を用いることによって、その電子装置の組立構造が複
雑にならず、むしろ簡素化の効果のあること。
(7) When assembling the electronic device, by using the connection method, the assembly structure of the electronic device does not become complicated, but rather has the effect of being simplified.

(8)  前記各項のすべてを満すためのL8Iチップ
の接続方法及び構造並びにそのL8Iチップ実装基板を
電子装置に収納ないしは組立てるに好適な当該部分の構
造を有する電子装置であること。
(8) The electronic device must have an L8I chip connection method and structure that satisfies all of the above items, and a structure of the part suitable for storing or assembling the L8I chip mounting board in the electronic device.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記の課題を解決するため、本発明では次の方針で当っ
た。以下、具体的解決手段を述べる前に、前記した個々
の課題に対し、本発明を生む至った開発方針を述べる。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention has been implemented based on the following policy. Hereinafter, before describing specific solutions, the development policy that led to the creation of the present invention for each of the above-mentioned problems will be described.

〔方針〕〔policy〕

課題(1)に対して 接続するチップサイズより接続部を平面的に拡大させな
いために接続のための媒介物体(以下、本発明はこの接
続媒介物体をマイクロリードと呼ぶ)は水平方向にチッ
プの大きさの範囲内の位置に設けた構造とする。このマ
イクロリードは先に述べたTAB法のリードとは設置位
置範囲が異る( TAB法はチップの大きさの範囲外に
リードが伸びて設置されている第21図参照)。
For problem (1), in order to prevent the connection part from expanding in plane compared to the size of the chip to be connected, the medium for connection (hereinafter, in the present invention, this connection medium is referred to as a micro-lead) is used to horizontally connect the chip. The structure should be located within the size range. The installation position range of this micro lead is different from the lead of the TAB method described above (see FIG. 21, in which the lead is extended and installed outside the range of the chip size in the TAB method).

課題(2)に対して 前記マイクQ IJ−ドは電気伝導性のすぐれた金属を
用いると共に、垂直方向にほぼ対向して設けである配線
基板の端子に向って立体的に接続する構造を用いる。
For problem (2), the microphone Q IJ-de uses a metal with excellent electrical conductivity, and also uses a structure in which it connects three-dimensionally toward the terminals of the wiring board, which are provided almost vertically facing each other. .

課題(3)に対して 前記マイクロリードはあらゆる水平方向番こ柔軟性ない
しはばね性を有しせしめるため屈曲ないしは旋回した形
状とし、垂直方向に柔軟性ないしはばね性を有しせしめ
るためマイクロリードは空間に浮いた状態の構造とする
For problem (3), the micro-leads are bent or turned in order to have all kinds of flexibility or springiness in the horizontal direction, and the micro-leads are shaped in a space in order to have flexibility or springiness in the vertical direction. The structure is in a floating state.

課−1(4)に対して 前記マイクOIJ−ドはその一端が配線基板側のスルホ
ール導体ないしは導体電極部より接合して形成されてい
ること。
Regarding Section 1 (4), one end of the microphone OIJ-do must be connected to a through-hole conductor or conductor electrode portion on the wiring board side.

課題(5)に対して 上記(1)〜(4)の構造を有する、たとえば、マイク
() IJ−ド付配線基板は通常の成膜法、めっき法、
エツチング法などの工程と通常の金属材料の組合せによ
って作成可能とする。
For issue (5), for example, a wiring board with a microphone () and IJ-board having the structure described in (1) to (4) above can be manufactured by ordinary film forming methods, plating methods,
It can be made by combining processes such as etching and ordinary metal materials.

以上、ここまでを達成するための具体的手段を説明する
The above is a description of specific means for achieving the above.

〔具体的手段〕[Specific measures]

第12〜14図は上記に提案したマイクロリードの形状
例を示したものである。ここでリードの厚さ(高さ)寸
法は水平方向(横方向)以下とすることが垂直方向に適
度の(過不足のない)ばね性を有しせしめること及びエ
ツチングによってマイクロリードを容易に形成(後説)
するための寸法的条件である。
Figures 12 to 14 show examples of the shapes of the microleads proposed above. Here, the thickness (height) of the lead should be less than or equal to the horizontal direction (lateral direction) so that it has appropriate (just enough) springiness in the vertical direction, and micro leads can be easily formed by etching. (Later discussion)
These are the dimensional conditions for

いま、マイクロリード材料としてCuを想定し、第12
図に示す形状のスパイラル状(ライン幅50μm。
Now, assuming Cu as the micro lead material, the 12th
Spiral shape as shown in the figure (line width 50 μm).

スペース幅50μm、スパイラル径300μmφ、厚す
20μm)のマイクロリードを使用した場合の効果(は
んだ接合部の寿命)について有限要素法及び接合はんだ
寿命推定式によって推定してみる。
The effect (life of solder joints) of using micro leads with a space width of 50 μm, a spiral diameter of 300 μmφ, and a thickness of 20 μm will be estimated using the finite element method and a joint solder life estimation formula.

設定条件 べ (1)  使用部品の熱膨張係数(s= x 10−’
/℃)及び寸法欠 L8Iチップ・・・・・・1==30(0〜80℃)寸
法=ioxto闘(接続部、L=遣×10)(2) 使
用温度範囲及び冷熱サイクル時間0℃〜80℃(ΔT)
、1サイクルー/1日上記の条件によって算出した結果
を第11図に示す。(ただし、はんだのヤング率は31
7Ke/iw” 、Cuのヤング率は6000〜120
00Kf/−を仮定した。)第11図に示すマイクロリ
ードのはね定数は垂直(z)方向に29〜571/M、
水平(x、y)方向に100〜380#廊である。
Setting conditions (1) Thermal expansion coefficient of used parts (s= x 10-'
/℃) and dimension missing L8I chip...1==30 (0 to 80℃) Dimensions = ioxto resistance (connection part, L = length x 10) (2) Operating temperature range and cooling/heating cycle time 0℃ ~80℃ (ΔT)
, 1 cycle/1 day The results calculated under the above conditions are shown in FIG. (However, the Young's modulus of solder is 31
7Ke/iw", Young's modulus of Cu is 6000-120
00Kf/- was assumed. ) The resiliency constant of the microlead shown in Fig. 11 is 29 to 571/M in the vertical (z) direction;
There are 100 to 380 # corridors in the horizontal (x, y) direction.

また、冷熱によるチップと配線基板間の変位量差Δy=
+13μm、はんだ接続部の最大相当歪Δεeq=0.
3〜0.5 %で、これからはんだ接続部の寿命は26
〜49年と推定できた。
Also, the displacement difference Δy between the chip and the wiring board due to cooling and heating =
+13μm, maximum equivalent strain Δεeq of solder connection part = 0.
3 to 0.5%, the lifespan of solder joints will be 26%.
It was estimated that it was ~49 years ago.

以上によって、耐用年数は十分であり、マイクロリード
を使用しない場合の寿命持続不可能と比較し、効果のあ
ることを予測できる。
From the above, it can be predicted that the service life is sufficient and that it is effective compared to the case where the micro lead is not used, which would be unsustainable.

なお、上記の耐用年数は第20図で示した斜線(11の
冷熱サイクル条件であり、通常の冷熱使用条件では上記
耐用年数は2〜3倍に延長される。
Note that the above service life is under the cooling and heating cycle conditions indicated by diagonal lines (11) in FIG. 20, and under normal cooling and heat usage conditions, the above service life is extended 2 to 3 times.

また、電気特性については上記とは別途に解析した結果
、自己インダクタンスが0.42nH(ナノヘンリー)
以下、抵抗は約12rnΩ以下で、電気的接続媒体とし
て、特に支障はない。
In addition, as a result of analyzing the electrical characteristics separately from the above, the self-inductance was 0.42nH (nanoHenry).
Hereinafter, the resistance is about 12 rnΩ or less, and there is no particular problem in using it as an electrical connection medium.

以上によって、Cuなどの導電性のすぐれた金属を材料
に用いて、9中に浮いた状態(但し、一方の端は固定し
てよい)のスパイラル状(うす巻き状または旋回状)の
マイク□ IJ−ドを介してL SIチップと配線基板
を接続することによって、本発明の意図する柔構造接続
の基本的構造を得ることができる。
As described above, by using a highly conductive metal such as Cu as a material, a spiral-shaped (thinly wound or spiral-shaped) microphone □ which is floating in the middle (however, one end may be fixed) By connecting the LSI chip and the wiring board via the IJ-board, the basic structure of the flexible structure connection intended by the present invention can be obtained.

以下、前記マイクOIJ−ド構造(寸法、形状。Below, the structure of the microphone OIJ (dimensions and shape) will be explained.

浮いた状態)を作成する方法について概説する。This section outlines how to create a floating state.

まず、前記マイクロリード群(多数)はLSIチップの
大きさ、たとえば10−o  のチップならl。
First, the micro-lead group (a large number) has the size of an LSI chip, for example, 1 for a 10-o chip.

i内に設けることである。i.

上記マイクロリードとして使用される材料は、通常の導
電性良好な金属であればいずれでもよいが、熱膨張係数
、ばね性(弾性率)、繰返しの変形に耐えること及びエ
ツチング等の加工性を考慮すると好ましくはAj、 C
u 、Au 、Ni 、 Or等の金属である。
The material used for the above-mentioned micro-leads may be any ordinary metal with good conductivity, but consideration should be given to the coefficient of thermal expansion, springiness (modulus of elasticity), ability to withstand repeated deformation, and processability such as etching. Then preferably Aj, C
These are metals such as u, Au, Ni, Or, etc.

次に上記マイクロリードの一端が配線基板に直接接合さ
れた状態で、かつその他端は空間に浮いた状態に形成す
る方法について説明する。この方法は発明者らが本発明
のために行なった種々の実験によって明らかとしたもの
である。
Next, a method of forming the micro-leads with one end directly bonded to the wiring board and the other end floating in space will be described. This method was clarified by the inventors through various experiments conducted for the purpose of the present invention.

第9及び10図は上記方法の原理図である。9 and 10 are diagrams of the principle of the above method.

その方法は、第9図の配線基板6のスルホール導体4と
マイクロリードが接合されるコンタクトホール部を通し
、スルホール導体と密着接合する金属16を介してマイ
クロリード自体を形成する金属層18と、これを支える
リフトオフ層14−の材料層からなり、エツチングによ
って前記マイクOIJ−ドの形成時ないしは形成したの
ち、これを支える材料層14を除去することによって作
成する。(第9及び10図のC) すなわち、本発明の空間に浮いた構造を有するマイクロ
リードは配線基板上にマイクロリードに使用する金属(
たとえばCu )より薬品等で溶は易い空隙部形成用膜
を施したのち、その上にマイクロリードをメツキ及びエ
ツチングで形成することによって容易に作成できる。こ
の製法の詳細は実施例で述べる。なお、本明細畜では前
記空隙部形成用膜材を前述のようにリフトオフ材料、そ
の膜をリフトオフ膜ないしはリフトオフ層と呼ぶ。さら
に、本発明のマイクロリード付配線基板の製法において
、上記リフトオフ材料の選定が重要である。本発明では
マイクロリードにCuを使用した場合、以下のりフトオ
フ材料などをあげることができる。本発明のリフトオフ
材料はマイクロリードに使用する材料より溶解しやすけ
ればよい。
This method involves passing through the contact hole portion of the wiring board 6 shown in FIG. 9 where the through-hole conductor 4 and the micro-lead are bonded, and forming the micro-lead itself via a metal layer 18 that is closely bonded to the through-hole conductor. It is made of a material layer of the lift-off layer 14- which supports this, and is created by removing the material layer 14- which supports it during or after the formation of the microphone OIJ-dead by etching. (C in Figures 9 and 10) That is, the micro-lead having a structure floating in space according to the present invention has a metal (C) used for the micro-lead on the wiring board.
For example, it can be easily produced by applying a void forming film which is easier to dissolve with chemicals than Cu (Cu), and then forming micro leads thereon by plating and etching. Details of this manufacturing method will be described in Examples. In this specification, the film material for forming the void portion is referred to as a lift-off material, and the film thereof is referred to as a lift-off film or a lift-off layer, as described above. Furthermore, in the method for manufacturing a wiring board with micro leads of the present invention, selection of the above-mentioned lift-off material is important. In the present invention, when Cu is used for the micro lead, the following lift-off materials can be used. The lift-off material of the present invention only needs to be more soluble than the material used for microleads.

fil  AtまたはAA−st +21   MIO +31   CuO +41   AIN (51B20.S i Om系ガラス (6)  有機溶剤にとける有機物質 (り 上記のりフトオフ材料で、(1)〜01−はCu金属が
溶0り けにくいアルカリ性薬品に容易に溶け、中〜(61は温
水及び有機溶剤に溶ける。その結果、Cuを用いマイク
ロリードをエツチングで形成したのち、Cuの溶けにく
いアルカリ溶液ないしはCuの溶けない温水及び有機溶
剤でリフトオフ膜を除去できる。
fil At or AA-st +21 MIO +31 CuO +41 AIN (51B20.S i Om-based glass (6) Organic substances that dissolve in organic solvents It easily dissolves in alkaline chemicals that are difficult to remove, and is soluble in hot water and organic solvents. The lift-off film can be removed with a solvent.

すなわち、マイクロリードはこの工程によって、その一
端を配線基板の導体部に結合したまま空間に浮いた状態
となる。本発明はこの好良な選択エツチング工程及び条
件を見い出し、採用することによって可能であった。
In other words, through this process, the micro-lead is left floating in space with one end connected to the conductor portion of the wiring board. The present invention was made possible by discovering and employing this favorable selective etching process and conditions.

また、上記マイクロリードを配線基板のスルホール導体
に接合するために使用する金属は次のものをあげること
ができる。
Furthermore, the following metals can be used to bond the micro-leads to the through-hole conductors of the wiring board.

+11  NiまたはNi合金 +21  AuまたはAu合金 131  CrまたはC「合金 上記の金属は接合するマイクロリード及び配線基板のス
ルホール導体の金属9種類によって選択するが、相互に
なじみやすい金属ならばいずれでもよい。これらの接合
用金属はスルホール導体がWやMoの場合、きわめて有
効である。
+11 Ni or Ni alloy +21 Au or Au alloy 131 Cr or C alloy The above metals are selected depending on the 9 metals of the micro leads to be joined and the through-hole conductors of the wiring board, but any metal may be used as long as it is compatible with each other. These bonding metals are extremely effective when the through-hole conductor is W or Mo.

さらに、マイクロリードに使用する金属は良好な導体な
らば使用可能であるが、たとえばCuを使用した場合、
これにCrなどでサンドイッチ状に包むことによって他
の効果がでる。これについては実施例で述べる。ここで
その効果の1つだけ述べると当該マイクロリードにL8
Iチップをはんだ付けによって接続する際のはんだダム
の役目をする。すなわち、はんだバンプとして設けであ
るAu22ははんだときわめてぬれ易いのではんだ付け
が容易にできる。
Furthermore, the metal used for the micro lead can be used as long as it is a good conductor, but if Cu is used, for example,
Other effects can be obtained by wrapping this in a sandwich-like manner with Cr or the like. This will be described in Examples. Here, I would like to mention just one of its effects: L8 to the micro lead.
It serves as a solder dam when connecting I-chips by soldering. That is, since the Au22 provided as a solder bump is very easily wetted with solder, soldering can be easily performed.

一方λU以外のCr19部ではOrがはんだとぬれない
ため、目的外のところにはんだが耐着しない役目をする
On the other hand, in the Cr19 part other than λU, Or does not wet with the solder, so it serves to prevent solder from adhering to unintended areas.

なお、前記の接合用金属は第10図に示すようにスルー
ホール導体がCuでかつマイクQ IJ−ド材料として
Cuを用いる場合は、必ずしも用いる必要はない。この
場合は前記はんだダム用のCr19の代りAuバンブ以
外のマイク□ IJ−ドCu表面を配化被膜26で覆う
ことによってその役目を果させることができる。この方
法についての詳細は実施例で述べる。
Note that the above-mentioned bonding metal does not necessarily need to be used when the through-hole conductor is Cu and the microphone Q IJ-board material is Cu, as shown in FIG. In this case, instead of the Cr19 for the solder dam, the surface of the microphone □ IJ-doped Cu other than the Au bump can be covered with a dispersion film 26 to fulfill its role. Details of this method will be described in the Examples.

以上に述べた具体的技術手段を用いることにより、本発
明の最初の部分であるマイクロリード付配線基板は次の
工程をとることによって得ることができる。
By using the specific technical means described above, a wiring board with micro leads, which is the first part of the present invention, can be obtained by taking the following steps.

すなわち、少なくとだ電子部品が搭載される面に電極群
が形成された多層配線構造体から成る配線基板を準備す
る工程;前記配線基板上の全血lこリフトオフ材被膜を
形成し、導体接合部のコンタクトホールを作る工程:前
記電極上を含み全面にマイクQ IJ−ド形成用導電層
を設ける工程−次いで前記マイクロリード形成用導t、
l−上にレジスト膜を形成し、屈曲ないしは旋回したう
す巻状のマイクロリードパターンマスクを前記電極上に
あらかじめ定められたマイクロリードの一端が位置する
ように配置して、露光、現像処理することによりマイク
ロリードのレジストパターンを形成する工程;上記レジ
ストパターンをマスクとして前記マイクロリード形成用
導電層をエツチング加工する工程;次いで前記リフトオ
フ膜及びレジストパターンを溶解除去する工程を有する
ことを%徴とする方法によってマイクロリード付配線基
板を作成することができる。
That is, the step of preparing a wiring board consisting of a multilayer wiring structure in which an electrode group is formed on the surface on which at least electronic components are mounted; forming a whole blood lift-off material coating on the wiring board, and bonding the conductors; step of forming a contact hole for the second part: step of providing a conductive layer for forming a microphone Q IJ on the entire surface including the top of the electrode; then a step of forming a conductive layer for forming a micro lead;
A resist film is formed on the electrode, a bent or spiraled micro-lead pattern mask is placed so that one end of a predetermined micro-lead is located on the electrode, and exposed and developed. forming a micro-lead resist pattern; etching the micro-lead forming conductive layer using the resist pattern as a mask; and then dissolving and removing the lift-off film and the resist pattern. A wiring board with micro leads can be created by this method.

以上の方法によって、容易にマイクロリード付配線基板
を得ることができる。次にこれを用いたLSIチップの
接続法について説明する。
By the above method, a wiring board with micro leads can be easily obtained. Next, a method of connecting LSI chips using this will be explained.

前記の方法で作成したマイクQ IJ−ド付配線基板の
リード端部(L8Iチップ接続部第12図の8)とLS
Iチ・ンプの接続端子部にすでに設けであるはんだボー
ル(第25図診照)とをハーフミラ−を用いて位置合せ
し、通常のフェースダウンボンディング法によってLS
Iチップを接続する。このときの接続温度はLSIチッ
プに設けであるはんだの融点から200〜330℃で行
なう。
The lead end (L8I chip connection part 8 in Figure 12) of the wiring board with microphone Q IJ-do prepared in the above method and the LS
Align the solder balls (see Figure 25) already provided on the connection terminals of the I-chip using a half mirror, and then bond the LS using the normal face-down bonding method.
Connect the I-chip. The connection temperature at this time is 200 to 330 DEG C., which is the melting point of the solder provided on the LSI chip.

以上によってL8Iチップを配線基板のマイクOIJ−
ドに接続した状態を示したのが第5図である。同図はそ
の一部分の断面図を示したもので、6が配線基板、4は
スルーホール導体、7がマイクロリード、24が空隙部
、lOがはんだ、11がLSIチップを示す。
With the above steps, the L8I chip can be connected to the microphone OIJ- of the wiring board.
Figure 5 shows the state in which it is connected to the board. The figure shows a cross-sectional view of a part of the same, where 6 is a wiring board, 4 is a through-hole conductor, 7 is a micro lead, 24 is a cavity, 1O is solder, and 11 is an LSI chip.

以上によって、先に述べた課題(1)〜(5)を達成す
ることができる。
With the above, the above-mentioned problems (1) to (5) can be achieved.

次に、先に述べた課題(6)すなわち、上記LSIチッ
プの接続部の冷熱サイクルに対する耐久性である。これ
は先に述べた応力解析及び今後の実施例で述べる冷熱サ
イクル試験結果から証明することができる。
Next, there is the problem (6) mentioned above, that is, the durability of the connecting portion of the LSI chip against cooling and heating cycles. This can be proven from the stress analysis described above and the results of the thermal cycle test described in future examples.

以上の方法で本発明の第1の目的を達成することができ
る。また第2の目的は第1の目的である柔構造接続法を
完成することによって達成される。
The first object of the present invention can be achieved by the method described above. The second objective is achieved by completing the first objective, which is a flexible structure connection method.

すなわち、第2図の(b)において冷却体の放熱スタッ
ドを省くことができる。この第2図の(b)においてマ
イク017−ド7は垂直方向にばね性を有する。
That is, the heat dissipation stud of the cooling body in FIG. 2(b) can be omitted. In FIG. 2(b), the microphone 017-board 7 has a spring property in the vertical direction.

このため、L8Iチ・ツブ11の背面は冷却体12の壁
面に完全に押しつけ密着できる。その結果、放熱スタッ
ド(第19及び24図参照)を省略することができる。
Therefore, the back surface of the L8I chip 11 can be completely pressed against the wall surface of the cooling body 12 and come into close contact with it. As a result, heat dissipation studs (see FIGS. 19 and 24) can be omitted.

〔作用〕[Effect]

前記のマイクロリード付配線基板ではLSIチップと配
線基板との熱膨張係数の差が大きく異なってもはんだ接
合部に生じる熱応力を減じることができる。すなわち、
いま第2図(b)に示すように上記マイクOIJ−ド付
配線基板6を用いて、マイクOIJ−ドアを介し、L8
Iチップ11の電極(図示せず)をはんだ10で接合し
た。この場合、配線基板6は熱膨張係数が大きく、LS
Iチップ11は小さい。このため、LSIチップが搭載
され、電気的に接続された配線基板(以下、モジュール
と略称)が稼動することによってLSIチップが発熱し
、高温(〜80℃)になった場合、基板側はLSIチッ
プより大きく伸びる。その結果、Li9Iチ・ツブと基
板間に変形変位差が生じる。
In the above-mentioned wiring board with micro leads, even if the difference in coefficient of thermal expansion between the LSI chip and the wiring board is large, thermal stress generated at the solder joint can be reduced. That is,
Now, as shown in FIG. 2(b), using the wiring board 6 with the microphone OIJ door, connect the L8 through the microphone OIJ door.
Electrodes (not shown) of the I-chip 11 were bonded with solder 10. In this case, the wiring board 6 has a large coefficient of thermal expansion, and the LS
The I-chip 11 is small. Therefore, when a wiring board (hereinafter referred to as a module) on which an LSI chip is mounted and electrically connected operates, the LSI chip generates heat and reaches a high temperature (~80°C), the board side It stretches larger than the tip. As a result, a deformation displacement difference occurs between the Li9I chip and the substrate.

従来、この変位差によって、LSIチップのはんだ何部
が破壊された。しかし、本発明によるマイクQ IJ−
ド付配線基板ではその変位分だけマイクロリード自身が
X及びY方向ないしは水平のあらゆる方向に変形し、応
力を緩和することができる。また、このマイクロリード
は垂直(Z)方向にもばね性ないしは変形し得るため、
LSIチップの背面(上側)に設置した冷却体12にチ
ップを完全に密着することができる。その結果、L8I
チップ冷却の効果を十分に確保でき、従来提案された複
雑な構造からなる放熱スタッドを省略でき、冷却体を簡
素化できる。
Conventionally, this displacement difference has destroyed some parts of the solder on the LSI chip. However, the microphone Q IJ-
In the wiring board with leads, the micro leads themselves are deformed in the X and Y directions or in all horizontal directions by the amount of the displacement, thereby making it possible to relieve stress. In addition, this micro lead can also be springy or deformable in the vertical (Z) direction, so
The chip can be completely brought into close contact with the cooling body 12 installed on the back (upper side) of the LSI chip. As a result, L8I
A sufficient chip cooling effect can be ensured, the heat dissipation stud with a complicated structure proposed in the past can be omitted, and the cooling body can be simplified.

さらに、本発明では配線基板の導体部から直接マイクロ
リードの一端が発生している構造である〔第2図(b)
9参照〕。それ故、チップ1端子につき1個所のはんだ
10の接合でLSIチップの接続が完了する。
Furthermore, the present invention has a structure in which one end of the micro lead is generated directly from the conductor part of the wiring board [Fig. 2(b)]
9]. Therefore, the connection of the LSI chip is completed by joining the solder 10 at one location per one terminal of the chip.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を第1図〜第15図及び第1〜2
表を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 15 and 1 to 2.
This will be explained using a table.

実施例1.配線基板上のマイクQ IJ−ドの形成:そ
の1 第1図は、マイクロリード付配線基板を形成する出発点
となる基板本体6の構造を示した断面図である。この例
では、アルミナ系セラミックスをベース層2dとし、そ
の上にポリイミド系耐熱性樹脂を層間絶縁層2a 、2
b 、2cとした多層構造から成る基板本体を示したも
のであり、セラミックスのベース層2dの裏面には、信
号人出力、給電、アース等の外部端子ピン5が植設され
、その表面には配線パターン3cが、そして内部にはス
ルーホール導体4がピン5と表面回路パターン30及び
その上層2a 、2b 、2cの各回路パターン3a、
3b、スルーホール導体4と電気的に接続されている。
Example 1. Formation of Microphone Q IJ-Do on a Wiring Board: Part 1 FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a board main body 6 which is a starting point for forming a wiring board with micro leads. In this example, the base layer 2d is made of alumina ceramics, and the interlayer insulation layers 2a, 2 are made of polyimide heat-resistant resin on top of the base layer 2d.
This figure shows the board main body consisting of a multilayer structure with b and 2c. External terminal pins 5 for signal output, power supply, grounding, etc. are implanted on the back side of the ceramic base layer 2d, and on the surface thereof. A wiring pattern 3c, a through-hole conductor 4 inside, a pin 5, a surface circuit pattern 30, and each circuit pattern 3a of the upper layer 2a, 2b, 2c,
3b, electrically connected to the through-hole conductor 4.

すなわち、これら層間絶縁層2b、2c表面には同じく
面方向に回路パターン3a、3bが、そして内部には上
、下層の回路を相互に結ぶ垂直のスルーホール導体4が
設けられている。最上の絶縁層2aの表面1にはマイク
ロリードが接続される電極41が露出し、この電極41
は内部スルーホール導体4を通して下層の回路パターン
3a 、3b 、3c、スルーホール導体4とそれぞれ
電気的に接続されている。なお、回路パターン3.スル
ーホール導体4.外部喜出電極41は、いずれも銅(C
u)で形成した。
That is, circuit patterns 3a, 3b are provided on the surfaces of these interlayer insulating layers 2b, 2c in the same plane direction, and vertical through-hole conductors 4 are provided inside to interconnect the upper and lower layer circuits. An electrode 41 to which a micro lead is connected is exposed on the surface 1 of the uppermost insulating layer 2a.
are electrically connected to the lower layer circuit patterns 3a, 3b, 3c and the through-hole conductor 4 through the internal through-hole conductor 4, respectively. Note that circuit pattern 3. Through-hole conductor 4. The external electrodes 41 are all made of copper (C
u).

次に、この配線基板本体6の電極41上にマイク□ I
J−ドアを形成するプロセスを第3図(at〜(i)の
工程図を用いて説明する。同図は、基板6の上部表面1
附近のスルーホール導体4の設けられた部分の拡大断面
図を示している。ここで第3図(a) 4”:L、上記
配線基板6を作成した直後、スルーホール導体4の上部
先端部のCu表面露出面電極41が酸化される前にこの
電極41上にマイクロリード接合材として歯膜13を約
0.3μmの厚さに形成した工程図である。
Next, a microphone □ I is placed on the electrode 41 of this wiring board main body 6.
The process of forming the J-door will be explained using the process diagrams shown in FIGS.
An enlarged cross-sectional view of a nearby through-hole conductor 4 is shown. Here, in FIG. 3(a) 4": L, immediately after creating the above wiring board 6, before the Cu surface exposed surface electrode 41 at the upper tip of the through-hole conductor 4 is oxidized, a micro lead is placed on this electrode 41. It is a process diagram in which a dental membrane 13 is formed as a bonding material to a thickness of about 0.3 μm.

このNi膜13は配線基板のスルーホール導体4の露出
電極41位置に合せて設けた穴のあるマスクを用い、ス
パッタリング法によって形成した。このスルーホール導
体径は約100μmでマスク径はそれよりやや大きめの
110μmとした。
This Ni film 13 was formed by sputtering using a mask with holes provided in alignment with the exposed electrodes 41 of the through-hole conductors 4 of the wiring board. The diameter of this through-hole conductor was approximately 100 μm, and the mask diameter was slightly larger than that, 110 μm.

次に第3図(b)に示すようにスパッタリング法によっ
て、リフトオフ材として歯膜14を約5μmの厚さに配
線基板の全面にわたって形成した。
Next, as shown in FIG. 3(b), a dental film 14 was formed as a lift-off material to a thickness of about 5 μm over the entire surface of the wiring board by sputtering.

次に耐アルカリ性のレジスト(図示せず)をリフトオフ
材14の上に塗布・乾燥し、フォトエツチング法でNi
膜13上の部分のレジストを除去した。
Next, an alkali-resistant resist (not shown) is coated and dried on the lift-off material 14, and Ni is etched using a photo-etching method.
The resist on the film 13 was removed.

つづいて、8チ(重量パーセント、以下間)に調整した
NaOH水溶液2騙でN i 1113上のりフトオフ
材14の歯膜を除去し、コンタクトホール15をあけた
のち水洗・乾燥して、第3図(clに示した状態の配線
基板を得た。
Subsequently, the tooth membrane of the lift-off material 14 was removed from the Ni 1113 with two volumes of NaOH aqueous solution adjusted to 8% (weight percentage), and a contact hole 15 was made, washed with water and dried, and a third A wiring board in the state shown in Figure (cl) was obtained.

次に第3図(d)に示したように前記配線基板上にCr
膜16を1000λ、Cu117を2μmの厚さに全面
にわたってスパンリング法で形成した。
Next, as shown in FIG. 3(d), Cr
The film 16 was formed to have a thickness of 1000λ and Cu117 was formed to a thickness of 2 μm over the entire surface by a spun ring method.

さらに、このCu膜上に電気めっき法でCuの厚さを2
0μmまで厚くしたCu膜層18を形成したのち、Cr
の厚 膜19を1000λ  さにスパッタリング法で形成し
た。このときの状態を第3図(elに示す。
Furthermore, the thickness of Cu was increased to 2 by electroplating on this Cu film.
After forming the Cu film layer 18 thickened to 0 μm, Cr
A thick film 19 of 1000λ was formed by sputtering. The state at this time is shown in FIG. 3 (el).

すなわち、ここではCr −Cu−Crはサンドイッチ
状態であり、これらは前述のスルーホール導体上部表面
に施したNi膜13と接合して、配線基板上に全面にわ
たって形成された状態にある。このCr −Cu −C
rの厚い膜はあとで述べるエツチングによって、マイク
Q IJ−ド自体を形成するための導体層とするもので
ある。また、マイクロリードがカールするのを防止でき
る3層構成とした。
That is, here, Cr-Cu-Cr is in a sandwich state, and is bonded to the Ni film 13 formed on the upper surface of the through-hole conductor, and is formed over the entire surface of the wiring board. This Cr-Cu-C
The thick film r will be used as a conductive layer for forming the microphone QIJ-de itself by etching as will be described later. In addition, it has a three-layer structure that can prevent the micro-lead from curling.

なお、上記に形成したNi 、 AM 、Cr 、Cu
のスパッタリング法による膜形成条件は約0.2Paの
Ar気流中の圧力下で、CuめりきはピOりん酸銅水溶
液を用いた電気めっき法で行なった。これらの諸設備及
び諸条件は現在ではごく通常に行なわれている工業技術
であり、容易に再現可能である。
Note that Ni, AM, Cr, Cu formed above
The film formation conditions by the sputtering method were under a pressure of about 0.2 Pa in an Ar air flow, and the Cu plating was performed by electroplating using an aqueous solution of copper pyrophosphate. These equipment and conditions are now common industrial techniques and can be easily reproduced.

以上lζよって準備した配線基板上のCr −Cu−C
r膜の残留応力を除去するため、200℃でo、shア
ニーリングした。
Cr-Cu-C on the wiring board prepared according to the above lζ
In order to remove residual stress from the r film, o, sh annealing was performed at 200°C.

次に上記Cr −Cu−Cr膜をエツチングによりてマ
イクQ リードを形成したとき、チップ接続部(第2図
及び第12図の8)の位置にあたる部分にAu層を施す
ための工程に移る。このAu層はL8Iチップ11を接
続するためのはんだとの濡れ性を良好にすると共に、こ
のコンタクト部分が空気中で表面酸化することを防止す
るためのものである。また、上記Cr −Cu−Cr膜
において、CrはλUに比べ、はんだに濡れにくい。
Next, when the microphone Q lead is formed by etching the Cr--Cu--Cr film, the process moves to the step of applying an Au layer to the portion corresponding to the position of the chip connection portion (8 in FIGS. 2 and 12). This Au layer improves wettability with the solder for connecting the L8I chip 11, and also prevents surface oxidation of this contact portion in the air. Furthermore, in the Cr-Cu-Cr film, Cr is less wettable by solder than λU.

このため、接続作業中にはんだが接続部外のリード部に
流出し、余分な部分まではんだが付着することを防止(
はんだダム)するために有効である。以下、Or −C
u−Cr膜上のLSIチップ接続部8のみ番こAu膜を
設けるための工程を説明する。
This prevents solder from flowing out onto the leads outside the connection area during the connection process, and prevents solder from adhering to excess areas (
solder dam). Below, Or-C
The process for providing the Au film only on the LSI chip connection portion 8 on the u-Cr film will be described.

まず、第3図(e)のCr膜19上にAuめっき用ポジ
型レジスト20を塗布・乾燥する。
First, a positive resist 20 for Au plating is applied and dried on the Cr film 19 shown in FIG. 3(e).

次に第12図のマイクロリードパターン7の導体接合部
9の円中心と配線基板のスルーホール導体4の露出電極
41との円中心を合せ、第12図のマイクQ IJ−ド
パターン7全体を描き、チップ接続部8に相当する位置
及びサイズで(点線で仕切りを付した円形:約110μ
mφ)、第3図(fJに示したレジスト膜20の一部分
21を除去した。なお、この工程は、第12図のマイク
ロリードパターン肩部8の描かれたマスクパターンを介
して露光し、現像により穴21を設けたものである。
Next, align the center of the circle of the conductor joint part 9 of the micro lead pattern 7 in FIG. 12 with the center of the circle of the exposed electrode 41 of the through-hole conductor 4 of the wiring board, and At the position and size corresponding to the chip connection part 8 (circle with dotted line partitions: approximately 110μ)
mφ), the part 21 of the resist film 20 shown in FIG. A hole 21 is provided by.

次に同部分のOr膜19を16fi % Ce(NOs
)+ 2NH4NO1水溶液を用い、室温で約2膳エツ
チング除去したのち、通常の電気めっき法で第3図(g
)に示したようにAu膜22を形成し、レジスト膜20
を除去して、第3図(hlに示す状態の配線基板を得た
Next, the Or film 19 in the same part was coated with 16fi% Ce(NOs
) + 2NH4NO1 aqueous solution at room temperature for about 2 etchings, and then the usual electroplating method was used to remove the etching process shown in Figure 3 (g
), an Au film 22 is formed, and a resist film 20 is formed.
was removed to obtain a wiring board in the state shown in FIG. 3 (hl).

次にマイクロリード7を形成すべく、第3図(h)のA
u膜22及びCr膜19の全面に水溶性ネガ型レジスト
を塗布・乾燥した(図示せず)。
Next, in order to form the micro lead 7,
A water-soluble negative resist was applied to the entire surfaces of the U film 22 and the Cr film 19 and dried (not shown).

次ζこ第12図に示したマイクロリードパターンのチッ
プ接続部8と前記Auめっき膜22の円中心とを位置合
せし、またスルーホール導体接合部9とスルーホール導
体4の露出電極41との円中心を位置合せし、第12図
にその一部分を示したマイク□ IJ−ドパターンをマ
スクとして、露光、現像によりパターン群を描き、それ
以外の前記レジストヲフォトエッチング法で除去し、マ
イクロリードパターンの描かれたレジストパターンを形
成した。
Next, align the chip connection part 8 of the micro lead pattern shown in FIG. Align the centers of the circles, use the microphone □ IJ-dot pattern as a mask, a portion of which is shown in Figure 12, to draw a pattern group by exposure and development. A resist pattern with a pattern drawn thereon was formed.

次に前記レジストパターン形成によって露出したCr 
+ Cu −Cr膜を初めに165 ’Is Ce(N
O3)42NH4NOB水溶液、2−でCr膜を、つづ
いて3i31 FeC4(塩化第2鉄)水溶液で50s
ecCu膜を、さらに前記硝酸セリウム水溶液でCrを
それぞれエツチング除去し、第12図にその一部分を示
したマイクロリード群を形成した。すなわち、Cr −
Cu−Cr膜はマイクロリード全体に相当する部分は残
し、それ以外の部分はすべてエツチングによって除去し
た。23はその除去された空胴部分を示す。
Next, the Cr exposed by the resist pattern formation
+Cu-Cr film first, 165'Is Ce(N
O3) 42NH4NOB aqueous solution, Cr film with 2-, followed by 3i31 FeC4 (ferric chloride) aqueous solution for 50 s
Further, Cr was removed from the ecCu film by etching with the cerium nitrate aqueous solution to form a micro-lead group, a portion of which is shown in FIG. 12. That is, Cr −
A portion of the Cu--Cr film corresponding to the entire microlead was left, and all other portions were removed by etching. 23 indicates the removed cavity portion.

次に用ずみとなった前記マイクロリード耐エツチング用
のレジストパターン(図示せず)を、約pH10,5に
調整したNaOH水溶液で除去し、つづいて15.3%
のNaOH性溶液、55℃、85−でリフトオフ層のA
114をエツチング除去したのち水洗・乾燥して第3図
(ilに示したマイクロリード付配線基板を得た。この
図において、4はスルーホール導体、7はマイクロリー
ド、24はマイクロリードと配線基板の間にあったりフ
トオフ層14のMMを除去したことによって形成された
マイクロリードと配線基板間の空隙部を示す。
Next, the used resist pattern for microlead etching resistance (not shown) was removed with an NaOH aqueous solution adjusted to approximately pH 10.5, and then 15.3%
A of the lift-off layer at 55°C, 85-
114 was removed by etching, washed with water, and dried to obtain a wiring board with micro leads shown in Figure 3 (il). In this figure, 4 is a through-hole conductor, 7 is a micro lead, and 24 is a micro lead and a wiring board. It shows a gap between the micro lead and the wiring board, which is formed by removing the MM of the foot-off layer 14.

以上によって得た本発明の主要部の一つであるマイク0
1J−ド付配線基板の諸元は以下のとおりである。
Microphone 0, which is one of the main parts of the present invention obtained as described above,
The specifications of the wiring board with 1J-cord are as follows.

(1)  マイクロリードの寸法 リード帯幅 ・・・・曲・・曲・ 50anリード帯厚
さ ・・・・曲・・・・約2olImリード間ピッチ曲
曲・450綿 (2)  マイクロリード数 1チツプ接続轟り・・曲1ooo個 この寸法のマイクロリードの水平方向のばね定数は45
0#/1m 、垂直方向のはね定数65φ層である本発
明の実施例に係るマイクロリードの寸法は、上述の例に
限ることはなく、以下の寸法範囲が好ましい。
(1) Dimensions of micro lead Lead band width...Curve...Curve...50an Lead band thickness...Curve...Approx. 2olIm Pitch between leads Curved/450 cotton (2) Number of micro leads: 1 Chip connection roar... 1ooo pieces The horizontal spring constant of the micro lead of this size is 45
The dimensions of the microlead according to the embodiment of the present invention, which is a layer with a vertical resiliency constant of 65φ, are not limited to the above-mentioned example, and are preferably in the following dimension range.

厚み10〜40μm、幅40〜70μmであり、はね定
数については水平方向300〜600#/n 、垂直方
向40〜90t/1I11テアリ、接続点0) 密度は
600−1200イ11M1otl ’である。
The thickness is 10 to 40 μm, the width is 40 to 70 μm, and the spring constant is 300 to 600 #/n in the horizontal direction, 40 to 90 t/n in the vertical direction, and the density is 600 to 1200 #/n in the vertical direction.

実施例2.配線基板上のマイクロリードの形成:その2 本実施例は本発明の変形応用例である。第7図に示した
アルミナ基板42にスルーホール導体4を垂直に設ける
。これは穴あきのアルミナ基板にCu導体ペーストを用
い焼成して作成した。
Example 2. Formation of micro leads on wiring board: Part 2 This example is a modified example of application of the present invention. Through-hole conductors 4 are vertically provided on an alumina substrate 42 shown in FIG. This was made by baking a perforated alumina substrate with Cu conductor paste.

これでのマイクロリードの形成方法は、第4図(alに
示すように、上記のようにして形成された配線基板42
の上部表面1の全面に第4図(b)に示すようにスパッ
タ法によってリフトオフ材料としてM膜14を約6μm
の厚さで形成する。
The method for forming micro leads in this way is as shown in FIG.
As shown in FIG. 4(b), an M film 14 is applied as a lift-off material to a thickness of about 6 μm over the entire upper surface 1 of the
Form to a thickness of .

ついで耐アルカリ性のレジスト(図示せず)をM膜14
の上面に塗布、乾燥し、フォトエツチング法により、ス
ルーホール導体4上のM膜14部分のレジストを除去し
たのち、8%に調整した水酸化ナトリウム(NaOH)
 fn液でスルーボール導体4上のM膜14を除去し、
水洗・乾燥して第4図(clに示す状態のコンタクトホ
ール15を形成する。なお、このコンタクトホール15
の径は約110μmである。
Then, an alkali-resistant resist (not shown) is applied to the M film 14.
After coating and drying the upper surface and removing the resist on the M film 14 portion on the through-hole conductor 4 by photoetching, sodium hydroxide (NaOH) adjusted to 8% was applied.
Remove the M film 14 on the through ball conductor 4 with fn liquid,
A contact hole 15 in the state shown in FIG. 4 (cl) is formed by washing with water and drying.
The diameter is approximately 110 μm.

ついで、配線基板上のM膜14上の残部のレジストを除
去したのち、ピロりん酸鋼めっき液中に入れ、第4図(
dlに示すように電気めっき法で銅膜18を約20μm
の厚さでM膜14上の全面に亘って形成する。このとき
、コンタクトホール15中のスルーホール導体4と銅膜
18とは接合面9で直接接合される。
Next, after removing the remaining resist on the M film 14 on the wiring board, it is placed in a pyrophosphate steel plating solution, and the process shown in FIG.
As shown in dl, the copper film 18 is approximately 20 μm thick by electroplating.
It is formed over the entire surface of the M film 14 to a thickness of . At this time, the through-hole conductor 4 in the contact hole 15 and the copper film 18 are directly bonded at the bonding surface 9.

このようにして、銅膜18を形成した配線基板6を水洗
・乾燥したのち、銅膜18が酸化しない間に銅膜18上
にポジ型レジスト2oを塗布し、マイクロリード7のは
んだ接合部8の位置に相当する部分のレジスト20を径
約110μmφの円形状に除去する。
After washing and drying the wiring board 6 on which the copper film 18 has been formed in this way, a positive resist 2o is applied on the copper film 18 while the copper film 18 is not oxidized, and the solder joints 8 of the micro leads 7 are coated with a positive resist 2o. A portion of the resist 20 corresponding to the position is removed in a circular shape with a diameter of about 110 μmφ.

ついで、レジストが除去され銅膜18が露出した部分上
に通常の電気めっき法で第4図(elに示すように初め
にNi層25を約05μmの厚さで形成したのち、Au
(金)層22を1μmの厚さで形成する。
Next, as shown in FIG. 4 (el), a Ni layer 25 is first formed with a thickness of about 0.5 μm on the exposed portion of the copper film 18 after the resist is removed, and then an Au layer 25 is formed on the exposed portion of the copper film 18.
(gold) layer 22 is formed with a thickness of 1 μm.

ついで、第14図に示すマイクロリード7を形成するた
め、配線基板42上のCu膜18上の残部のレジスト膜
を除去したのち、あらたにネガ型レジストを塗布・乾燥
し、第14図に示す形状をした多数のマイクロリードパ
ターン群を露光したのち、その他の部分のレジストを除
去する。ここで、一方のスルーホール導体4との接合部
9は、スルーホール導体4の円中心と一致させ、他のは
んだ接合部8は金層22の円中心と一致させる。
Next, in order to form the micro leads 7 shown in FIG. 14, the remaining resist film on the Cu film 18 on the wiring board 42 is removed, and a negative resist is newly applied and dried. After exposing a large number of shaped micro lead pattern groups, the resist in other parts is removed. Here, the joint part 9 with one through-hole conductor 4 is made to coincide with the circle center of the through-hole conductor 4, and the other solder joint part 8 is made to coincide with the circle center of the gold layer 22.

ついでネガ型レジストによって保護された以外の銅膜1
8の露出部を塩化第2鉄水溶液(Fec4・cL−35
t/l )のエツチング液を用いて、第4図(f)に示
すようにマイクロリード7をエツチング形成する。
Next, the copper film 1 other than that protected by the negative resist
The exposed part of No. 8 was treated with ferric chloride aqueous solution (Fec4・cL-35
Microleads 7 are etched using an etching solution of t/l) as shown in FIG. 4(f).

ついで、水酸化ナトリウム水溶液を用いてM膜14を溶
解除去して第3図(y)に示すように、マイクロリード
7と配線基板42との間に空隙24を形成したのち、水
洗・乾燥した。
Next, the M film 14 was dissolved and removed using an aqueous sodium hydroxide solution to form a void 24 between the micro lead 7 and the wiring board 42, as shown in FIG. 3(y), and then washed with water and dried. .

ついで、配線基板42を空気と酸素との混合気流中で約
200℃ 、10分間加熱して第3図(hlに示すよう
にマイクロリード7の金層22以外の表面26のすべて
を酸化させる。このとき、銅膜表面の光沢が薄れ、銅膜
表面が酸化されたことがわかり、これによってマイクロ
リ−ド付配線基板を作成した。
Next, the wiring board 42 is heated in a mixed flow of air and oxygen at about 200° C. for 10 minutes to oxidize all of the surfaces 26 of the micro leads 7 other than the gold layer 22, as shown in FIG. 3 (hl). At this time, the gloss on the surface of the copper film faded and it was found that the surface of the copper film was oxidized, and from this, a wiring board with microleads was produced.

またこのようにして作成したマイクロリード付配線基板
の諸元はつぎのとおりである。
Further, the specifications of the wiring board with micro leads produced in this manner are as follows.

fll  マイクロリード寸法 リード帯幅  ・・・・・・・・・・・ 50μmリー
ド帝淳さ ・・・・・・・・・・・・約20μmリード
間ピッチ・・・・・・・・・ 300μm(2)  マ
イクロリード数 lチップ接続当り・・・・・1225個実施例3.LS
Iチップの接続:その1以上のプロセスにより実施例1
で用意したマイクロリード付配線基板のリード端部(L
SIチップ接続部8)とL8Iチップの接続端子部にす
でに設けであるはんだボールIOとをハーフミラ−を用
いて位置合せし、通常のフェースダウンボンディング法
によってLSIチップを接続した。このときの接続温度
はLSIチップに設けであるはんだの融点から瞬間ピー
ク温度300℃で行なった。
fll Micro lead dimensions Lead band width ・・・・・・・・・・・・ 50μm Lead size ・・・・・・・・・・・・Approx. 20μm Inter-lead pitch・・・・・・・・・ 300μm (2) Number of micro leads per chip connection...1225 Example 3. L.S.
I-chip connection: Example 1 by one or more processes
The lead ends (L) of the wiring board with micro leads prepared in
The SI chip connecting portion 8) and the solder ball IO already provided at the connecting terminal portion of the L8I chip were aligned using a half mirror, and the LSI chip was connected by a normal face-down bonding method. The connection temperature at this time was an instantaneous peak temperature of 300° C. from the melting point of the solder provided on the LSI chip.

以上によってLSIチップ11を配線基板のマイク(I
 IJ−ドアに接続した状態を示したのが!@5図であ
る。同図はその部分断面図を示したもので、6が配線基
板、4はスルーホール導体、7がマイクロリード、24
が空隙部、10がはんだ、11がL8Iチップを示す。
As described above, the LSI chip 11 is connected to the microphone (I) on the wiring board.
The one shown connected to the IJ-door! @Figure 5. The figure shows a partial cross-sectional view of the same, where 6 is a wiring board, 4 is a through-hole conductor, 7 is a micro lead, and 24 is a through-hole conductor.
10 indicates a void, 10 indicates solder, and 11 indicates an L8I chip.

実施例4.LSIチップの接続:その2LSIチツプの
接続はリフトオフ層を除去する前にすることもできる。
Example 4. Connection of LSI chips: The two LSI chips can be connected before removing the lift-off layer.

ただし、その場合はリフトオフ材料を有機溶剤にとける
有機物ないしは水または温水にとける物質を使用するこ
とが好しい第15図はその1@であり、リフトオフ材に
トリクレンに可溶な耐熱性のM機しジストを用いた。
However, in that case, it is preferable to use an organic substance that dissolves in an organic solvent or a substance that dissolves in water or hot water as the lift-off material. Shijist was used.

実施例5.冷熱サイクル試験 前記実施3及び4で接続したLi9Iチツプ接続済の配
線基板を熱備撃試験機室内(チャンバー)に入れ、−5
0℃〜150℃ 、1時間1サイクルの速度で冷熱試験
を行なった。その結果を第1表に示す。この第1表は従
来のCCB法によるはんだ付けのみの方法と本発明の主
要部の一つであるマイクロリード付配線基板を用いた方
法との相違点。
Example 5. Thermal cycle test The wiring board with the Li9I chip connected in Examples 3 and 4 above was placed in the thermal attack test chamber (chamber), and -5
A thermal test was conducted at a temperature of 0°C to 150°C at a rate of 1 cycle for 1 hour. The results are shown in Table 1. Table 1 shows the differences between the conventional CCB soldering method and the method using a micro-lead wiring board, which is one of the main parts of the present invention.

効果をまとめて示したものである。This is a summary of the effects.

その結果は、本発明の主要部の一つであるマイクロリー
ド付配線基板を用いることによって、α差が大きく異っ
ていても、冷熱サイクル環境にはんだ接続部が十分耐え
ることが判った。
The results showed that by using a wiring board with micro leads, which is one of the main parts of the present invention, the soldered joints can sufficiently withstand the cold/heat cycle environment even if the α difference is greatly different.

以上の結果、本発明の第1の目的を達成した。As a result, the first objective of the present invention was achieved.

第1表 * 熱膨張係数(X 10−7℃) #−50〜+15Ll:、104サイクル桐休 α差4
0 X 10” ’/ ℃での実験結果実施例6.ばね
性試験 前記実施例3及び4で接続したL8Iチップについて、
マイクロリードのばね性の試験を行なった。その結−果
、1チップ当り垂直(Z)方向に実施例3の試料で28
.8Kt/W 、実施例4の試料で30.1jkであっ
た。
Table 1 * Coefficient of thermal expansion (X 10-7℃) #-50~+15Ll:, 104 cycles Kirikyu α difference 4
Experimental results at 0 x 10''/°C Example 6. Spring test Regarding the L8I chips connected in Examples 3 and 4 above,
We conducted a test on the springiness of the microlead. As a result, in the vertical (Z) direction per chip, 28
.. 8Kt/W, and the sample of Example 4 was 30.1jk.

以上の結果、本発明の第2の目的を達成できる要素、す
なわち垂直方向にばね性の有することが判った。よって
、以下に本発明の第2の目的である前記垂直方向にばね
性を有するLSIチップ接続基板を用いた電子装置組立
の簡素化を実施する。
As a result of the above, it was found that the second object of the present invention can be achieved, that is, it has springiness in the vertical direction. Therefore, the second object of the present invention, which is the simplification of electronic device assembly using the LSI chip connection board having spring properties in the vertical direction, will be described below.

実施例7.電子装置の組立て:そのl 前記実施例3で用意したL8Iチップ接続済のマイクロ
リード付配線基板を用い、大形電子計算機の中央制御装
置(CPU)の実装組立てを行なった。この論理演算部
においては多数のモジュール(ここでは実施例3でL8
Iチップ25〜100個接続した1基板を1モジユール
と呼ぶ)を実装・搭載する。
Example 7. Assembly of electronic device: Part 1 Using the wiring board with micro leads to which the L8I chip was connected prepared in Example 3, a central control unit (CPU) of a large-sized computer was assembled. In this logic operation section, there are many modules (here, L8 in the third embodiment).
One board to which 25 to 100 I chips are connected is called one module).

第6図は上記のモジュールをボード30に多数実装した
うちの1モジユールの一部分の断面図である。この第6
図でマイクロリード付配線基板6に接続したL8Iチッ
プ11の背面は冷却体12の壁面にマイクロリードの有
する垂直方向のばね性によって十分に押しつけることが
できた。このため、冷却体12は従来のようにばね機構
の放熱スタッド(第19図及び24図参照)を省略でき
た。また、そのために冷却体12はその内部に水冷の熱
交換効率のよいフィン32を設けることができる。この
水冷及びフィンによって、従来の冷却法より数倍以上に
熱交換効率が向上した。この第6図で11がLSIチッ
プ、7がマイクロリード、6が配線基板。
FIG. 6 is a sectional view of a portion of one of the many modules described above mounted on the board 30. This sixth
In the figure, the back surface of the L8I chip 11 connected to the wiring board 6 with micro-leads could be sufficiently pressed against the wall surface of the cooling body 12 due to the vertical springiness of the micro-leads. For this reason, the heat dissipating stud of the spring mechanism (see FIGS. 19 and 24) as in the conventional cooling body 12 can be omitted. Further, for this purpose, the cooling body 12 can be provided with fins 32 having high heat exchange efficiency for water cooling inside the cooling body 12. This water cooling and fins improved heat exchange efficiency several times more than conventional cooling methods. In this figure, 11 is an LSI chip, 7 is a micro lead, and 6 is a wiring board.

35がピン5の′電気コネクター、31が冷却水の水路
、32がフィン、36が金ろう接合材、北が冷却器カバ
ー、34が冷却水パイプ、30がボード、37がモジュ
ールの電源線を示す。ここで金ろう接合材36を用いる
代りに、L8Iチップを接触するだけでも構わない。
35 is pin 5' electrical connector, 31 is the cooling water channel, 32 is the fin, 36 is the gold soldering material, north is the cooler cover, 34 is the cooling water pipe, 30 is the board, 37 is the module power wire show. Here, instead of using the gold soldering material 36, it is also possible to just contact the L8I chip.

以上によって、本発明第2の目的を達成することができ
た。すなわち、組立てるべき電子装置の構造、とくに冷
却体の簡素化が実現し、さらに、冷却の効果の増進する
方法に改善された。
Through the above, the second object of the present invention was achieved. That is, the structure of the electronic device to be assembled, especially the cooling body, has been simplified, and the method of cooling has been improved.

実施例8.電子装置の組立て:その2 実施例2で用意したマイクロリード付配線基板を用い第
7図に示したようをこLSIチップをパッケージを施し
た。この第7図で6が熱膨張率α犬の配線基板、7がマ
イクロリード、42がマイクロリード付配線基板、43
がはんだバンプ、lOがCCBはんだ、41がパッケー
ジキャブである。
Example 8. Assembly of electronic device: Part 2 Using the wiring board with micro leads prepared in Example 2, this LSI chip was packaged as shown in FIG. In this Figure 7, 6 is a wiring board with a coefficient of thermal expansion α, 7 is a micro lead, 42 is a wiring board with a micro lead, 43
is a solder bump, IO is CCB solder, and 41 is a package cab.

次に上記のコンパクトにパッケージしたモジュールを第
8に示したように大きな水冷器付の匡体内に収めた。こ
の第8図で、11がL8Iチップ、41がLSIチップ
パッケージキャブ、12が冷却体。
Next, the compactly packaged module was placed in a large case with a water cooler, as shown in Figure 8. In this figure, 11 is the L8I chip, 41 is the LSI chip package cab, and 12 is the cooling body.

32がフィン、33が冷却器カバー、31が水路、34
が冷却水パイプである。
32 is a fin, 33 is a cooler cover, 31 is a water channel, 34
is the cooling water pipe.

以上によって、−旦、パッケージしたLSIチップモジ
ュールはその底部に有するマイクQ IJ−ドによって
、モジュール自体の背面(41の上面)が、冷却体12
の壁面に十分に押しつけることができた。その結果、冷
却体にはね性の放熱スタットを設ける必要はなく、冷却
体の構造9作成が簡素化できた。また、その簡素化に得
た除電にフィン32を設け、これと水冷によってL8I
チップの冷却効果を従来の数倍以上に向上することがで
きた。
As described above, once the packaged LSI chip module is mounted, the back surface of the module itself (the top surface of 41) is connected to the cooling body 12 by the microphone QIJ-de provided at the bottom of the packaged LSI chip module.
I was able to press it firmly against the wall. As a result, there is no need to provide a resilient heat dissipation stud on the cooling body, and the creation of the structure 9 of the cooling body can be simplified. In addition, a fin 32 is provided to eliminate static electricity obtained by simplifying the process, and by using this and water cooling, the L8I
We were able to improve the chip cooling effect several times more than before.

以上によって、本発明の第2の目的を達成することがで
きた。
Through the above steps, the second objective of the present invention was achieved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上によって、本発明はLSIチップなどの電子部品を
電気的に接続するのに水平及び垂直のあらゆる方向にば
ね性ないしは自由変形性を有しせしめることができると
共に、それによって接続したモジュールを用いることに
よって、電子装置の組立構造を簡素化できる。また、こ
の簡素化によって冷却効果が向上する水冷方式を易容に
採用することができた。よって本発明は線熱膨張係数の
異なる基板と電子部品の接続及び使用上の長寿命化(耐
久性の向上)を図ることができると共に、電子装置組立
ての簡素化、冷却の効果を増進させ、電子装置製造産業
上において有益である。その有益な数量的比較を第2表
に示した。
As described above, the present invention enables electronic components such as LSI chips to be electrically connected to each other by having spring properties or free deformability in all horizontal and vertical directions, and to use a module connected thereby. Accordingly, the assembly structure of the electronic device can be simplified. Furthermore, this simplification made it possible to easily adopt a water cooling system that improves the cooling effect. Therefore, the present invention makes it possible to connect and use electronic components with substrates having different linear thermal expansion coefficients, and to extend the service life (improvement of durability), simplify the assembly of electronic devices, improve the cooling effect, It is useful in the electronic device manufacturing industry. A useful quantitative comparison is shown in Table 2.

第2表 *従来法1:CCB接続法とばね式放熱スタッド組立方
式林従来法2:エールフエルト2本田、大野氏の接続法
第3表 従来LSIチップ接続方式の 3大別分類とそれらの特徴
Table 2 * Conventional method 1: CCB connection method and spring-type heat dissipation stud assembly method Hayashi Conventional method 2: Ehrfelt 2 Honda and Mr. Ohno's connection method Table 3 Three major classifications of conventional LSI chip connection methods and their characteristics

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は出発の配線基板の部分断面図、第2図は本発明
のマイクロリードの形状、接合、チップ接続構造及び冷
却体等実装の原理的断面図、第3図及び第4図はマイク
ロリード付配線基板の製造プロセス図、第5図はLSI
チップ接続構造の原理的部分断面図、第6.7及び8図
は本発明による電子装置の組立て構造の部分断面図、第
9図及び第10図は本発明の主要部の−であるマイクロ
リード付配線基板作成方法の原理図、第11図はマイク
ロリードの応力計算結果図、第12から15図はマイク
□ IJ−ド形状例図、第16から18図は従来提案法
のチップ接続法図、第19図は従来法説明図、第20図
はCCB接続部寿命限界試験結果図、第21図はTAB
法を示す図、第22図はワイヤボンディング法図、第n
図はL8Iチップ端子数図、第24図は従来電子装置実
装図、第25図はCCB法接続原理図である。 符号の説明 1・・・基板表面     2・・・絶縁層3・・・水
平配線     4・・・スルーホール導体5・・・ピ
ン       6・・・配線基板7・・・マイクロリ
ード  8・・・はんだ接続部9・・・マイクロリード
接合部 10・・・はんだ      11・・・L8Iチップ
12・・・冷却体      13・・・接合金属14
・・・Mのリフトオフ層 15・・・コンタクトホール
16〜19・・・マイクロリード材料 20・・・フォトレジスト  21・・・レジストホー
ル22・・・λUバンブ     23・・・空間部2
4・・・空隙部      26・・・Cu表面酸化膜
30・・・ボード      31・・・水路32・・
・フィン      33・・・水冷器カバー34・・
・冷却水バイブ   35・・・電気コネクタ36・・
・接着金ろつ材   37・・・モジュール11L源4
1・・・パッケージキャブ 42・・・アルミナ基板4
3・・・はんだバンプ 第1図 1基板表面     2層間絶縁層 3回路パターン   4スルホール導体5夕Hφ川帖子
1?ン 第2図 (a)(b) 4スル一ホール導体    6 i縁基汗反7 マイク
ロリードハ     8 チップm紋BP9 スルーホ
ール導体1令l   10  はA/だIt  LSI
チップ      +2  eRpf本    22 
 Au7マイクロリード 13  Nii  14八/
)J  16Q−M   口C+J!18 CuJ!L
AW   19 CrパI20 レジストm22’kJ
fA第6図 第7図 第9図 第10図 第11図 荷重(計) [ごm腎↓共2−’Ez・12000諭/−一を4反足
]第120 (A) (B) 第130 (八) 第15図 (A) (B) 第160 80 導猪ジ通    81 浬i反    83 チ
ツ2゜第18目 (C) 第19図 冷却層 第20図 熱膨張1基委史左1こよろCCB卸係莞都の暦品限界値
整団彰張係数の羨△仄(XIσ7翰報)(1) t[’
%  冷熱リイクルイ吏用時(2)通′官号のン含熱−
り′イクルイ史F@l)荘第21 図 フィルムキャリアの配縁例 第22回 ワ貨ボ゛ンデ¥シケ5尺 靭側ヌテツ±ボ)デなシグ f950      1980     2000年 第25図 フリップチップ75式にCB法)1こ掲ICチップめ実
3艮う人CD’)はん)ぎバンプめa迭 (b)靭へのボ)西ンク゛
Fig. 1 is a partial cross-sectional view of the starting wiring board, Fig. 2 is a cross-sectional view of the principle of mounting the micro-lead shape, bonding, chip connection structure, cooling body, etc. of the present invention, and Figs. 3 and 4 are micro-leads. Manufacturing process diagram of leaded wiring board, Figure 5 is LSI
6.7 and 8 are partial cross-sectional views of the assembled structure of an electronic device according to the present invention, and Figures 9 and 10 are partial cross-sectional views of the principle of the chip connection structure. Figure 11 is a diagram of stress calculation results for micro leads, Figures 12 to 15 are example diagrams of microphone □ IJ-do shape, and Figures 16 to 18 are diagrams of the chip connection method of the conventional proposed method. , Fig. 19 is an explanatory diagram of the conventional method, Fig. 20 is a diagram of the CCB connection life limit test results, and Fig. 21 is a TAB
Fig. 22 is a diagram showing the wire bonding method, No.
The figure shows the number of L8I chip terminals, FIG. 24 shows a conventional electronic device implementation diagram, and FIG. 25 shows a CCB method connection principle diagram. Explanation of symbols 1... Board surface 2... Insulating layer 3... Horizontal wiring 4... Through-hole conductor 5... Pin 6... Wiring board 7... Micro lead 8... Solder Connection part 9...Micro lead joint part 10...Solder 11...L8I chip 12...Cooling body 13...Joint metal 14
...M lift-off layer 15...Contact holes 16-19...Micro lead material 20...Photoresist 21...Resist hole 22...λU bump 23...Space 2
4...Void portion 26...Cu surface oxide film 30...Board 31...Waterway 32...
・Fin 33...Water cooler cover 34...
・Cooling water vibrator 35...Electrical connector 36...
・Adhesive gold soldering material 37...Module 11L source 4
1...Package cab 42...Alumina substrate 4
3...Solder bump Figure 1 1 Board surface 2 Interlayer insulation layer 3 Circuit pattern 4 Through-hole conductor 5 Hφ Kawachoko 1? Figure 2 (a) (b) 4 through hole conductor 6 i edge base 7 micro lead wire 8 chip m pattern BP 9 through hole conductor 1 order l 10 is A/da It LSI
Chip +2 eRpf book 22
Au7 micro lead 13 Nii 148/
)J 16Q-M Mouth C+J! 18 CuJ! L
AW 19 Cr Pa I20 Resist m22'kJ
fA Fig. 6 Fig. 7 Fig. 9 Fig. 10 Fig. 11 Load (total) [Go m kidney ↓ both 2-'Ez・12000 words/-1 to 4 anti-foot] No. 120 (A) (B) No. 130 (8) Fig. 15 (A) (B) Fig. 160 80 Guidance 81 Penetration 83 Chitu 2゜No. 18 (C) Fig. 19 Cooling layer Fig. 20 Thermal expansion 1 unit history left 1 Koyoro CCB Wholesaler Wandu Calendar Product Limit Value Setup Changzhang Coefficient Envy △仄(XIσ7翰report) (1) t['
% When using cold and heat recycling (2) Heat content of common name -
ri'ikurui history F@l) Sou No. 21 Figure 25 Example of film carrier arrangement No. 22 Wagon bonde Expression of CB method) 1. IC chip (3) person CD') (b) stiffness (b) stiffness (b) west link

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、同一平面上に多数の接続端子の設けられた電子部品
を、前記接続端子に対応してその表面に設けられた複数
の電極を介して電気的に配線基板上に接続する電子部品
の接続構造において、水平及び垂直のいづれの方向にも
変位可能な電子部品の接続構造。 2、請求項1記載の電子部品の接続構造において、屈曲
ないしは旋回して空間に伸びたマイクロリードの一端を
あらかじめ前記配線基板の電極に電気的に接合固定して
おき、次いで前記マイクロリードの他端に前記電子部品
の接続端子を電気的に接続固定することにより、前記電
子部品を前記マイクロリードを介して柔構造に接続する
ことを特徴とする電子部品の接続構造。 3、請求項1記載の電子部品の接続構造において、前記
のマイクロリードの形状はリード断面の垂直方向の長さ
は水平方向の長さより短く、水平方向の長さが30〜7
0μmの幅をもつ帯状で、帯状のリードは少なくとも水
平方向に屈曲ないしは旋回した形状であることを特徴と
する電子部品の接続構造。 4、電子部品が接続される面に電極群が形成された一層
ないしは多層配線構造体からなる配線基板を準備する工
程;前記配線基板の電極を除いて全面にリフトオフ材被
膜を形成する工程;前記電極上を含み全面にマイクロリ
ード形成用導電膜を設ける工程;次いで前記マイクロリ
ード形成用導電膜上にレジスト膜を形成し、屈曲ないし
は旋回したうず巻状のリードパターンマスクを前記電極
上にあらかじめ定められたマイクロリードの一端が位置
するように配置して、露光、現象処理することによりマ
イクロリードのレジストパターンを形成する工程;上記
レジストパターンをマスクとして前記マイクロリード形
成用導電層をエッチング加工する工程;次いで前記リフ
トオフ被膜及びレジストパターンを溶解除去する工程を
有することを特徴とする電子部品の接続構造の製造方法
。 5、請求項1〜3のいずれかに記載の電子部品の接続構
造を配線基板上に搭載していることを特徴とする電子装
置のモジュール。 6、請求項1〜3のいずれかに記載の電子部品の接続構
造を、配線基板上に搭載して電子部品を冷却体に押し付
けていることを特徴とする電子装置。
[Claims] 1. An electronic component provided with a large number of connection terminals on the same plane is electrically connected to a wiring board via a plurality of electrodes provided on the surface thereof corresponding to the connection terminals. A connection structure for electronic components that can be displaced both horizontally and vertically. 2. In the electronic component connection structure according to claim 1, one end of the micro lead extending into the space by bending or turning is electrically bonded and fixed to the electrode of the wiring board in advance, and then the other end of the micro lead is electrically bonded and fixed to the electrode of the wiring board. A connection structure for an electronic component, characterized in that the electronic component is connected to a flexible structure via the micro lead by electrically connecting and fixing a connecting terminal of the electronic component at an end. 3. In the electronic component connection structure according to claim 1, the shape of the micro-lead is such that the vertical length of the lead cross section is shorter than the horizontal length, and the horizontal length is 30 to 7.
A connection structure for an electronic component, characterized in that the lead is shaped like a band with a width of 0 μm and is bent or turned at least in the horizontal direction. 4. Step of preparing a wiring board consisting of a single layer or multilayer wiring structure with electrode groups formed on the surface to which electronic components are connected; Step of forming a lift-off material coating on the entire surface of the wiring board except for the electrodes; Step of providing a conductive film for forming micro-leads on the entire surface including the top of the electrode; Next, a resist film is formed on the conductive film for forming micro-leads, and a bent or swirled spiral lead pattern mask is predetermined on the electrode. a step of forming a resist pattern of the microleads by arranging the microleads so that one end of the microleads is located, and performing exposure and phenomenon processing; a step of etching the conductive layer for forming the microleads using the resist pattern as a mask; ; a method for manufacturing a connection structure for electronic components, the method further comprising the step of dissolving and removing the lift-off film and the resist pattern. 5. A module for an electronic device, characterized in that the connection structure for electronic components according to any one of claims 1 to 3 is mounted on a wiring board. 6. An electronic device, characterized in that the electronic component connection structure according to any one of claims 1 to 3 is mounted on a wiring board and the electronic component is pressed against a cooling body.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999023696A1 (en) * 1997-10-30 1999-05-14 Hitachi, Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same______
JP2006147890A (en) * 2004-11-22 2006-06-08 Advanced Systems Japan Inc Spiral contact, and intermetallic joining method using the same
US7233469B2 (en) 2001-04-24 2007-06-19 Vlt, Inc. Components having actively controlled circuit elements

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57117644U (en) * 1981-01-13 1982-07-21
JPS61110441A (en) * 1984-11-02 1986-05-28 ケルンフオルシユングスツエントルム・カールスルーエ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング Making of deformable multiconnection for electrically connecting microelectronic element

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57117644U (en) * 1981-01-13 1982-07-21
JPS61110441A (en) * 1984-11-02 1986-05-28 ケルンフオルシユングスツエントルム・カールスルーエ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング Making of deformable multiconnection for electrically connecting microelectronic element

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999023696A1 (en) * 1997-10-30 1999-05-14 Hitachi, Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same______
US7233469B2 (en) 2001-04-24 2007-06-19 Vlt, Inc. Components having actively controlled circuit elements
JP2006147890A (en) * 2004-11-22 2006-06-08 Advanced Systems Japan Inc Spiral contact, and intermetallic joining method using the same

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