JPH06310243A - 電気的接続装置の製造方法 - Google Patents
電気的接続装置の製造方法Info
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- H05K3/4007—Surface contacts, e.g. bumps
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- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
- Multi-Conductor Connections (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Abstract
装置や回路基板の電気的接続並びに電気的切断が容易で
あると共に高い信頼性を有し、しかも、接続ピンが高精
度で定位置に且つ高密度で形成される電気的接続装置を
実現させようとする。 【構成】 ArやHeなどのガス中で銅、金、銀、白
金、アルミニウム、ニッケル、モリブデン、タングステ
ンなどの金属を蒸発させて作成された金属超微粒子が含
まれるエアロゾルを搬送し、ノズルから基板1或いは4
に向けて高速で噴射させて例えば銅などの金属を堆積さ
せるガス・デポジションを行ない、基板1に雌コネクタ
3を、また、基板4に雄コネクタ6をそれぞれ高いアス
ペクト比をもって形成し、基板1の雌コネクタ3及び基
板4の雄コネクタ6とを結合させるようにしている。
Description
板などの電気的接続・電気的切断を行なうのに好適な電
気的接続装置を製造する方法に関する。
の大容量化及び高集積化などに伴って、その実装方法も
大きく変化しつつある。即ち、高密度実装、微細配線、
多層化などが主流となり、小さいスペースで、多数の導
体(導線)と他の装置とを接続することが必要とされる
傾向にあり、しかも、そのような接続に於いても、随
時、離脱可能であることも必要とされることが多い。従
って、このようなニーズに合致する電気的接続装置を実
現させなければならない。
装置としてコネクタが広く知られていて、通常のコネク
タは、金属ばねの弾性に起因する接触圧を利用してピン
の挿入或いは抜去で接続或いは切断を行なうものが多用
されている。
は、金属ばねに接続ピンを挿入したり、或いは、抜去す
る際に接続点が多くなるほど大きな力が必要であり、そ
の脱着は困難になる。
させて接続ピンの挿入及び抜去に必要な力を軽減するこ
とが提案されている。然しながら、その場合、低融点金
属は各接続ピン毎に供給しなければならないから、その
供給を行なうことが煩わしい作業となって、実用的とは
言い難い。
だ付けやろう付けなどで取り付けるものであって、その
際、接続ピンを基板接合部に位置合わせすることが必要
であり、また、約300〔℃〕〜500〔℃〕程度の熱
が加わることから、メタライズ膜とはんだ材や接続ピン
材との間で拡散が起こるので、それを防止する為、基板
側や接続ピン側に多層化したメタライズ膜を形成する必
要がある。
的接続及び電気的切断が容易であると共に高い信頼性を
有し、しかも、接続ピンが高精度で定位置に且つ高密度
で形成される電気的接続装置を実現させようとする。
では、特に、接続ピンの構造、及び、それを製造する方
法に特徴がある。即ち、本発明に於ける接続ピンは、既
にピン状になっている金属部品を用いるのではなく、集
積回路装置に於ける配線などと同様なドライ・プロセス
で基板に直接形成するものであり、そして、ドライ・プ
ロセスは、ガス中蒸発法並びにガス・デポジション法か
らなっている。
は、電気的接続装置の技術分野で利用された事例はない
と思われるので、その原理について説明する。
ガス中で金属を加熱して蒸発させる技術であり、蒸発し
た金属分子は、ガス分子と衝突して冷却され、気相中で
超微粒子となって凝縮する。尚、その場合、雰囲気が不
活性ガスである為、金属超微粒子が酸化されることはな
く、また、ガス圧は例えば2気圧程度である。
径は約50〔Å〕〜1000〔Å〕程度であり、ガス中
に浮遊するとエアロゾル状になり、ガス流に依って容易
に搬送することができるのである。このガス中蒸発法を
適用してエアロゾル状にすることができる金属として
は、例えば、銅、金、銀、白金、アルミニウム、ニッケ
ル、モリブデン、タングステンなどを挙げることができ
る。
れは、前記のようにして生成されたエアロゾル状の金属
超微粒子をノズルから基板上に高速で噴射させると、そ
の金属超微粒子がもつ運動エネルギの作用のみで金属超
微粒子膜を形成することができるのである。
を制御することで堆積させる金属超微粒子の量を変えて
金属微粒子膜の膜厚を任意に選択することが可能であ
り、また、ノズル径を変えることで成膜の範囲、即ち、
面積を変えることができ、更にまた、ノズル自体を移動
したり、或いは、金属微粒子膜を形成する対象物をX−
Yステッパなどで移動することで、リング状、その他種
々なパターンの金属微粒子膜を容易に作成することがで
きる。
ガス・デポジション法とを組み合わせることに依り、接
続ピンを形成したい位置にアスペクト比が高い膜、即
ち、ピン状の金属膜を作成することが基本になってい
る。
接続装置の製造方法に於いては、 (1)ガス中蒸発法を適用することに依って作成された
金属超微粒子(例えばCu、Au、Ag、Pt、Al、
Ni、Mo、Wなどの金属超微粒子)が含まれるエアロ
ゾルを搬送しノズルから基板(例えばセラミック基板1
或いはセラミック基板4)に向けて高速で噴射させて金
属(金属超微粒子として用いた金属)を堆積させるガス
・デポジション法を適用することに依ってコネクタ(例
えば雌コネクタ3或いは雄コネクタ6)を形成する工程
と、前記コネクタが形成された少なくとも二枚の基板
(例えばセラミック基板1及びセラミック基板4)に於
ける各コネクタ(例えば雌コネクタ3及び雄コネクタ
6)を結合させる工程とが含まれてなることを特徴とす
るか、或いは、
成してから引き続いてガス・デポジション法を適用する
ことに依って先端に軟金属材料(例えばAuなど)から
なる結合先端部分(例えば結合先端部分13A或いは1
6A)を一体的に形成する工程が含まれてなることを特
徴とするか、或いは、
成してから引き続いてガス・デポジション法を適用する
ことに依って先端にはんだ材料(例えばPd或いはIn
など)からなる結合先端部分(例えば結合先端部分23
A或いは26A)を一体的に形成する工程が含まれてな
ることを特徴とするか、或いは、
成してから先端にはんだペースト(例えばIn−48
〔%〕Snペースト)をコーティングして結合先端部分
(例えば33Aと36A)を形成する工程が含まれてな
ることを特徴とするか、或いは、
成してから先端に金属超微粒子を分散懸濁した溶液(例
えばテレピネオール中にAu超微粒子を分散して懸濁さ
せた溶液)をコーティングして結合先端部分(例えば結
合先端部分43Aと46A)を形成する工程が含まれて
なることを特徴とする。
を高精度で定位置に且つ容易に形成することができ、そ
して、その接続ピンは集積回路装置などに於ける配線と
同様なドライ・プロセスで形成することができ、また、
そのようにして得られた電気的接続装置に於いては、集
積回路装置や回路基板の電気的接続及び電気的切断に大
きな力を要することなく容易に行なうことが可能である
と共に高い信頼性を維持することができる。
気的接続装置を表す要部切断側面図であり、以下、図を
参照しつつ詳細に説明する。
に依り、アルミナ、硼珪酸ガラス、石英ガラスなどを主
成分としたセラミック基板1上にNiからなるメタライ
ズ膜2を形成する。
ことに依り、メタライズ膜2上にAuを材料として直径
0.2〔mm〕、穴径70〔μm〕、高さ0.1〔mm〕の
ドーナツ円筒状の雌コネクタ3を形成する。
に依り、セラミック基板1に接続するモジュールに於け
るセラミック基板4上にNiからなるメタライズ膜5を
形成する。
ことに依り、メタライズ膜5上にAuを材料として直径
0.1〔mm〕、高さ0.3〔mm〕の円錐状の雄コネクタ
6を形成する。
衝合し、約10〔g〕の接触圧力で接続する。
コネクタ6の接触抵抗は1〔mΩ〕以下となった。尚、
前記工程に於いて、雌コネクタ3を作成する工程及び雄
コネクタ6を作成する工程は同時に進行させること、ま
た、どちらかを先に実施することは任意であり、この点
は、他の実施例に於いても同じである。図2は本発明の
第二実施例を解説する為の電気的接続装置を表す要部切
断側面図であり、以下、図を参照しつつ詳細に説明す
る。
に依り、SiO2 基板、即ち、石英ガラス基板11上に
Niからなるメタライズ膜12を形成する。
ことに依り、メタライズ膜12上にCuを材料として直
径0.2〔mm〕、穴径70〔μm〕、高さ0.1〔mm〕
のドーナツ円筒状の雌コネクタ13を形成してから、引
き続いて、Auを材料として高さのみ10〔μm〕分を
増加させ結合先端部分13Aを形成する。尚、このよう
な二層構造にするには、エアロゾル状の金属超微粒子を
噴射するノズルを切り替えることで簡単に実現すること
ができる。
に依り、石英ガラス基板11に接続するモジュールに於
ける石英ガラス基板14上にTiからなるメタライズ膜
15を形成する。
ことに依り、メタライズ膜15上にCuを材料として直
径0.1〔mm〕、高さ0.3〔mm〕の円錐状の雄コネク
タ16を形成してから、引き続いて、Auを材料として
高さのみ10〔μm〕分を増加させ、結合先端部分16
Aを形成する。
6を衝合し、約10〔g〕の接触圧力で接続する。
びに雄コネクタ16の接触抵抗は1〔mΩ〕以下となっ
た。
電気的接続装置を表す要部切断側面図であり、以下、図
を参照しつつ詳細に説明する。
に依り、Si基板21上にTiからなるメタライズ膜2
2を形成する。
ことに依り、メタライズ膜22上にPdを材料として直
径0.2〔mm〕、穴径70〔μm〕、高さ0.1〔mm〕
のドーナツ円筒状の雌コネクタ23を形成してから、引
き続いて、Inを材料として高さのみ10〔μm〕分を
増加させ、結合先端部分23Aを形成する。
に依り、Si基板21に接続するモジュールに於けるS
i基板24上にTiからなるメタライズ膜25を形成す
る。
ことに依り、メタライズ膜25上にPdを材料として直
径0.1〔mm〕、高さ0.3〔mm〕の円錐状の雄コネク
タ26を形成してから、引き続いて、Inを材料として
高さのみ10〔μm〕分を増加させ、結合先端部分26
Aを形成する。
6を衝合し、N2 中に於いて、温度を220〔℃〕とし
てリフローを行なった。
びに雄コネクタ26の接触抵抗は1〔mΩ〕以下となっ
た。
電気的接続装置を表す要部切断側面図であり、以下、図
を参照しつつ詳細に説明する。
に依り、Si基板31上にTiからなるメタライズ膜3
2を形成する。
ことに依り、メタライズ膜32上にCuを材料として直
径0.2〔mm〕、穴径70〔μm〕、高さ0.1〔mm〕
のドーナツ円筒状の雌コネクタ33を形成する。
に依り、Si基板31に接続するモジュールに於けるS
i基板34上にTiからなるメタライズ膜35を形成す
る。
ことに依り、メタライズ膜35上にCuを材料として直
径0.1〔mm〕、高さ0.3〔mm〕の円錐状の雄コネク
タ36を形成する。
することに依り、雌コネクタ33及び雄コネクタ36の
先端をIn−48〔%〕Snペースト中に浸漬し、In
−48〔%〕Snからなる結合先端部分33Aと36A
を形成する。
6を衝合し、N2 中に於いて、温度を150〔℃〕とし
てリフローを行なった。
びに雄コネクタ36の接触抵抗は1〔mΩ〕以下となっ
た。
電気的接続装置を表す要部切断側面図であり、以下、図
を参照しつつ詳細に説明する。
に依り、Si基板41上にTiからなるメタライズ膜4
2を形成する。
ことに依り、メタライズ膜42上にPtを材料として直
径0.2〔mm〕、穴径70〔μm〕、高さ0.1〔mm〕
のドーナツ円筒状の雌コネクタ43を形成する。
に依り、Si基板41に接続するモジュールに於けるS
i基板44上にTiからなるメタライズ膜45を形成す
る。
ことに依り、メタライズ膜45上にPtを材料として直
径0.1〔mm〕、高さ0.3〔mm〕の円錐状の雄コネク
タ46を形成する。
することに依り、雌コネクタ43及び雄コネクタ46の
先端をテレピネオール中にAu超微粒子を分散して懸濁
させた溶液中に浸漬し、Auからなる結合先端部分43
Aと46Aを形成する。
6を衝合し、N2 中に於いて、温度を250〔℃〕とし
て熱処理を行なった。
びに雄コネクタ46の接触抵抗は1〔mΩ〕以下となっ
た。
に於いては、ガス中蒸発法を適用することに依って作成
された金属超微粒子が含まれるエアロゾルを搬送しノズ
ルから基板に向けて高速で噴射させて金属を堆積させる
ガス・デポジション法を適用することに依ってコネクタ
を形成し、コネクタが形成された少なくとも二枚の基板
に於ける各コネクタを結合させる。
ピンを高精度で定位置に且つ容易に形成することがで
き、そして、その接続ピンは集積回路装置などに於ける
配線と同様なドライ・プロセスで形成することができ、
また、そのようにして得られた電気的接続装置に於いて
は、集積回路装置や回路基板の電気的接続及び電気的切
断に大きな力を要することなく容易に行なうことが可能
であると共に高い信頼性を維持することができる。
装置を表す要部切断側面図である。
装置を表す要部切断側面図である。
装置を表す要部切断側面図である。
装置を表す要部切断側面図である。
装置を表す要部切断側面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】ガス中蒸発法を適用することに依って作成
された金属超微粒子が含まれるエアロゾルを搬送しノズ
ルから基板に向けて高速で噴射させて金属を堆積させる
ガス・デポジション法を適用することに依ってコネクタ
を形成する工程と、 前記コネクタが形成された少なくとも二枚の基板に於け
る各コネクタを結合させる工程とが含まれてなることを
特徴とする電気的接続装置の製造方法。 - 【請求項2】コネクタを形成してから引き続いてガス・
デポジション法を適用することに依って先端に軟金属材
料からなる結合先端部分を一体的に形成する工程が含ま
れてなることを特徴とする請求項1記載の電気的接続装
置の製造方法。 - 【請求項3】コネクタを形成してから引き続いてガス・
デポジション法を適用することに依って先端にはんだ材
料からなる結合先端部分を一体的に形成する工程が含ま
れてなることを特徴とする請求項1記載の電気的接続装
置の製造方法。 - 【請求項4】コネクタを形成してから先端にはんだペー
ストをコーティングして結合先端部分を形成する工程が
含まれてなることを特徴とする請求項1記載の電気的接
続装置の製造方法。 - 【請求項5】コネクタを形成してから先端に金属超微粒
子を分散懸濁した溶液をコーティングして結合先端部分
を形成する工程が含まれてなることを特徴とする請求項
1記載の電気的接続装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09475893A JP3368435B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 電気的接続装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09475893A JP3368435B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 電気的接続装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06310243A true JPH06310243A (ja) | 1994-11-04 |
JP3368435B2 JP3368435B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=14119006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09475893A Expired - Fee Related JP3368435B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 電気的接続装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3368435B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06237059A (ja) * | 1992-12-14 | 1994-08-23 | Hughes Aircraft Co | 電気相互接続方法および装置 |
WO1995032449A1 (fr) * | 1994-05-20 | 1995-11-30 | Seiko Epson Corporation | Structure de portions conductrices de connexion, et affichage a cristaux liquides et imprimante electronique pourvus d'une telle structure |
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JP2007129229A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Avx Corp | コネクタ付き低esr電気化学コンデンサ |
US7628470B2 (en) | 2005-02-07 | 2009-12-08 | Fujifilm Corporation | Liquid ejection head, method of manufacturing same, and image forming apparatus |
-
1993
- 1993-04-22 JP JP09475893A patent/JP3368435B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|---|---|---|
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JP2007129229A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Avx Corp | コネクタ付き低esr電気化学コンデンサ |
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JP3368435B2 (ja) | 2003-01-20 |
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