JPH07111177A - High density lamination type connector and manufacture thereof - Google Patents
High density lamination type connector and manufacture thereofInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、所定数のマル
チ・チップモジュール(MCM)、所定数の回路基板
(例えばプリント回路基板)などの間での電力又は電気
信号の転送を相互に行うために用いられる相互接続部
(interconnection)の構成に関する。
特に本発明は、上記所定数のマルチ・チップモジュー
ル、上記所定数の回路基板などの間での電気信号の転送
を相互に行うために用いられる電気的コネクタと、かか
る電気的コネクタを形成するための種々の製造方法とに
関するものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention generally provides mutual transfer of power or electrical signals between a predetermined number of multi-chip modules (MCMs), a predetermined number of circuit boards (eg, printed circuit boards), and the like. It relates to the configuration of the interconnects used for the purpose.
In particular, the present invention relates to an electrical connector used to mutually transfer electrical signals between the predetermined number of multi-chip modules, the predetermined number of circuit boards, etc., and to form such an electrical connector. And various manufacturing methods thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】中型で高性能のコンピュータシステム
は、数百乃至数千にも及ぶ集積回路(IC)用チップで
構成されており、各該チップ間を相互接続するために種
々の形態が使用される。これらのシステムには、また、
例えば、プリント回路基板あるいはプリント回路が配線
されたカードなどのような、種々のタイプからなる所定
数の互に相互接続されるべき回路基板と、これらで構成
されるマルチ・チップモジュールを相互接続するための
回路基板とが使用される。2. Description of the Related Art A medium-sized and high-performance computer system is composed of hundreds to thousands of integrated circuit (IC) chips, and various forms are used for interconnecting the chips. To be done. These systems also have
For example, a predetermined number of circuit boards of various types to be interconnected with each other, such as a printed circuit board or a card on which a printed circuit is wired, and a multi-chip module composed of these are interconnected. And a circuit board for use.
【0003】第1の相互接続形態(interconn
ect approach)においては、所定数のIC
チップがそれぞれ個別のキャリア内にパッケージされ
て、各該ICパッケージが所定のプリント回路板(PC
B)をそなえた多くの(所定数)のカード上に所定の分
布状態で分布配置され、各該カードが、上記各カードと
メインの相互接続されるべきプリント回路板との間を相
互接続するコネクタを通して、上記メインのプリント回
路板(PCB)に、所謂“プラグ接続”される。上記し
たプリント回路板(PCB)をそなえた各カードは、相
互接続用の所定数のトレース(電気径路)又は電路(ラ
イン)をそなえており、各該トレース又は電路は、それ
らを通して上記各ICチップに所定の電力(又は電気信
号)を伝送し、また上記各カード上の各ICチップ間で
の、あるいは各該ICチップと上記メインのプリント回
路板との間での所定の電気信号の転送を行う。各該カー
ドと上記メインのプリント回路板との間を相互接続する
コネクタは、慣用の羽根状の弾力性タブ(leaf−s
pring tab)を有するコネクタ、差し込み力を
要しないコネクタ(ゼロ インサーション フォース
(ZIF)コネクタ)、又は回路素子間に圧縮された状
態で挿入されるような導電性のある弾性体からなるコネ
クタなどで構成されうる。その代りの手段として、該コ
ネクタが省略されることもあり、この場合には、上記し
たPCBをそなえた各カードに設けられた上記各トレー
スが、上記メインのプリント回路板上に形成された対応
するトレースにそれぞれ直接はんだ付されうるように形
成される。The first interconnection (interconn)
ect approach), a predetermined number of ICs
The chips are packaged in individual carriers, and each IC package has a predetermined printed circuit board (PC).
B) distributed in a predetermined distribution on a large number (predetermined number) of cards, each of which interconnects between said respective card and a main printed circuit board to be interconnected. Through the connector, a so-called "plug connection" is made to the main printed circuit board (PCB). Each card having the above-mentioned printed circuit board (PCB) has a predetermined number of traces (electrical paths) or electric paths (lines) for interconnection, and each of the traces or electric paths passes through each of the IC chips. To transmit a predetermined electric power (or electric signal) to each IC chip on each card, or to transfer a predetermined electric signal between each IC chip and the main printed circuit board. To do. The connectors that interconnect between each of the cards and the main printed circuit board are conventional blade-like leaf-s.
a connector having a printing tab), a connector that does not require insertion force (zero insertion force (ZIF) connector), or a connector made of a conductive elastic body that is inserted between circuit elements in a compressed state. Can be configured. As an alternative, the connector may be omitted, in which case the traces provided on each of the cards with the PCBs described above would have corresponding counterparts formed on the main printed circuit board. Each trace is formed so that it can be directly soldered.
【0004】第2の相互接続形態においては、上記各I
Cチップが所定数のマルチ・チップモジュール上に所定
の分布状態で分布配置され、各該ICチップが各該マル
チ・チップモジュールに、個別のチップに対するパッケ
ージを行うことなく直接的に載置される。この場合に
は、各該モジュールは、相互接続されるべきメインのプ
リント回路板上に差し込まれて(プラグされて)、他の
所定数のマルチ・チップモジュールに対して二次元的な
アレイを形成する。各該マルチ・チップモジュールは、
該モジュールに直接載置された所定数の集積回路(I
C)用チップを有する相互接続用基板で構成される。所
定数の相互接続用トレースが各該モジュールの上記基板
内に形成される。1個のモジュール内には、数千乃至そ
れ以上の上記相互接続用のトレースが存在しうる。各該
トレースのうちの一部は該モジュールに載置された上記
ICチップに対して電力を伝送し、一方、各該トレース
のうちの他の一部は、上記したICチップ間同志での所
定の電気信号の転送を行う。更に各該トレースのうちの
他のものは、他の所定数のモジュールに所定の電気信号
を転送したり、あるいは上記メインの相互接続用プリン
ト回路板を経由して上記コンピュータシステムへの入力
信号および該コンピュータシステムからの出力信号(す
なわちI/O信号)などを転送したりする(すなわち該
I/O信号を入出力させたりする)。一般に、かかる電
気信号は、上記各マルチチップモジュール内では、上記
メインの相互接続用プリント回路板内、あるいは上記第
1の相互接続形態において用いられた上記PCBをそな
えた各カード内におけるよりもはるかに高い速度で伝播
する。In the second interconnection form, each of the above I
C chips are distributed and arranged in a predetermined distribution state on a predetermined number of multi-chip modules, and each IC chip is directly mounted on each multi-chip module without packaging individual chips. . In this case, each such module is plugged onto the main printed circuit board to be interconnected to form a two-dimensional array with respect to another predetermined number of multi-chip modules. To do. Each said multi-chip module
A predetermined number of integrated circuits (I
C) is composed of an interconnection substrate having a chip. A number of interconnect traces are formed in the substrate of each module. There can be thousands or more of these interconnect traces within a module. A part of each of the traces transfers power to the IC chip mounted on the module, while another part of each of the traces has a predetermined inter-IC chip compatibility. Transfers electrical signals of. Further, each other of the traces transfers a predetermined electrical signal to a predetermined number of other modules, or an input signal to the computer system via the main interconnect printed circuit board. An output signal (that is, an I / O signal) or the like from the computer system is transferred (that is, the I / O signal is input / output). In general, such electrical signals are much greater in each of the multichip modules than in the main interconnect printed circuit board or each of the cards with the PCB used in the first interconnect configuration. Propagates at high speeds.
【0005】更に第3の相互接続形態においては、所定
数の上記PCBをそなえたカードと類似の各カード上に
それぞれ、個別的にパッケージ化された所定数のICチ
ップが所定の分布状態で分布配置され、上記PCBをそ
なえたカードと類似の各カードが三次元的なチップアレ
イを形成するように互に積み重ねられる。電力が該三次
元的なチップアレイの一面側を通して供給され、また上
記コンピュータシステムへの、または該コンピュータシ
ステムからの上記入出力信号(I/O信号)が、該チッ
プアレイの他面側を通して転送される。多くの中間層相
互接続体(inter−layer intercon
nection)が、上記積み重ねられている該PCB
をそなえたカードを構成する所定数のカード群相互間で
の電気信号の相互転送を行うために、互に隣接する上記
カード群間を通して該カード群と垂直方向に延びるよう
に設けられる。現在では、かかる相互接続形態が、如何
にして上記マルチ・チップモジュールに適用されうるか
を調査研究する点に重点が置かれている。Furthermore, in the third interconnection form, a predetermined number of individually packaged IC chips are distributed in a predetermined distribution state on each card similar to a card having a predetermined number of the above-mentioned PCBs. Each of the placed and similar cards with the above PCBs are stacked on top of each other to form a three-dimensional chip array. Power is supplied through one side of the three-dimensional chip array, and the input / output signals (I / O signals) to / from the computer system are transferred through the other side of the chip array. To be done. Many inter-layer interconnects
the stacked PCBs
In order to perform mutual transfer of electric signals between a predetermined number of card groups constituting the card including the card, the card groups are provided so as to extend in the vertical direction with respect to the card groups which are adjacent to each other. At present, the focus is on investigating how such an interconnection configuration can be applied to the multi-chip module.
【0006】パーソナルコンピュータやワークステーシ
ョンの場合に比して、上記したような相互接続形態を用
いた高性能コンピュータシステムでは、上述したPCB
をそなえたカード又はマルチ・チップモジュールと上述
したメインのプリント回路板との間において、比較的多
くの数の信号接続部を設けることが必要とされる。例え
ばその代表例として、現在の製品では、1個の上記プリ
ント回路板又はマルチ・チップモジュールについて、ほ
ぼ1,800個又はそれ以上の信号接続部が存在する。
電気信号の転送時間を減少させ、更に計算速度を増加さ
せるために、当業界においては現在、上述した信号接続
部の数を現在のレベルよりはるかに増加させるととも
に、上述したカードやプリント回路板および上記モジュ
ールの大きさを縮少させる傾向にある。これらの傾向を
すべて満足させるためには、上記信号接続部の密度を現
在よりはるかに増加させることが要求される。次世代の
高性能コンピュータに対しては、二次元のマルチ・チッ
プモジュールに対する上記信号接続部の密度を、該モジ
ュールの相互接続面での1平方センチメートルについ
て、30乃至60の信号接続部が存在する現在の技術レ
ベルにおける密度に比し、2倍乃至4倍の密度まで増加
させなければならないものと考えられる。勿論、該信号
接続部の密度が増加するにつれて、各該信号接続部自体
がより正確な寸法を有し、かつまた対応する信号接続部
により正しく整列配置される必要がある。更に、上述し
た所定数のモジュールやカードおよびプリント回路板は
また、より正確な寸法を有するようにされる必要がある
とともに、相手側の回路素子に対しより正しく整合配置
される(アラインメントされる)必要がある。経済的な
問題を考慮すると、上記信号接続部の密度の増加が、製
造コストや製造上の複雑度を実質的に増加させることな
く達成されなければならない。その理由は、該製造上の
複雑度を増加させることは、上述したモジュールやカー
ド、プリント回路板およびコネクタなどの生産額に悪い
影響を及ぼすことになりうるからである。Compared to the case of a personal computer or a workstation, in the high performance computer system using the above-mentioned interconnection form, the above-mentioned PCB is used.
It is necessary to provide a relatively large number of signal connections between the card or multi-chip module with the main printed circuit board described above. For example, as a typical example, in the current products, there are approximately 1,800 or more signal connecting portions for one printed circuit board or multi-chip module.
In order to reduce the transfer time of electrical signals and further increase the calculation speed, the industry is currently increasing the number of signal connections mentioned above far from the current level, as well as the above mentioned cards and printed circuit boards and There is a tendency to reduce the size of the module. In order to satisfy all of these tendencies, the density of the signal connection is required to be increased much more than it is now. For the next generation high performance computer, the density of the signal connection for a two-dimensional multi-chip module, there are currently 30 to 60 signal connection per square centimeter at the interconnection surface of the module. It is considered that the density must be increased to 2 to 4 times the density at the technical level of. Of course, as the density of the signal connections increases, each signal connection itself must have more precise dimensions and also be properly aligned with the corresponding signal connection. In addition, the predetermined number of modules and cards and printed circuit boards described above must also be made to have more precise dimensions and be more properly aligned (aligned) with the mating circuit elements. There is a need. Due to economic considerations, the increased density of the signal connections must be achieved without substantially increasing manufacturing cost or manufacturing complexity. The reason is that increasing the manufacturing complexity may adversely affect the production value of the above-mentioned modules, cards, printed circuit boards, connectors and the like.
【0007】しかしながら、上記信号接続部の密度の増
加、該信号接続部の寸法のより一層の正確さ、および該
信号接続部同志のより正しい整合配列などが達成される
のを妨げるいくつかの障害(課題)がある。多くのマル
チ・チップモジュール、カード、プリント回路板および
コネクタを通して形成される各トレース(電気径路)が
現在では、該トレースの長さに比して比較的狭いトレー
ス幅を有しており、したがって、あるトレースの長さ
(換言すれば該トレースの高さH)と該トレース幅の平
均値Wとの比、すなわちH/Wとして規定される、以下
で言及するところのアスペクト比として、高いアスペク
ト比を有している。この場合、各該トレースは、その代
表例として、パンチング(punching)、ドリリ
ング(drilling)、又はモールディング(mo
lding)によって形成され、その何れの場合にも、
その長さに比して比較的狭い幅を有する穴形成用工具が
使用される。ここで、上記信号接続部の密度を増加させ
るためには、該トレース幅の減少が要求されるが、仮に
該トレース幅が減少したとしても、該トレース幅の減少
と同程度にそのトレースの長さが減少されないようなト
レースに対してのみ、高いアスペクト比をもたらすこと
となる。しかしながら、従来技術では、上述したような
場合においては、上記アスペクト比が増加するように上
記各トレースを形成することは、上記通常の場合に比し
て、一層困難となる。その理由は、上述したような場合
に上記穴形成用工具を用いて上記アスペクト比を増加さ
せようとすると、上記通常の場合に比して、該穴の形成
プロセス中に該工具が本来の穴形成用径路からより多く
偏向してしまい易くなり、また各該トレースを整合配置
させるにあたって寸法誤差などのミスアラインメントを
生じ易くなり、また例えば互に隣接する各トレース同志
がある個所で一体に溶け合い易くなり(所謂マージング
を生じ易くなり)、更には、上記カード、プリント回路
板又は上記モジュール内での該工具の破損を生じ易くな
ったりするからである。したがって上述したような場合
に、上記従来技術によってえられる慣用のコネクタにお
いては、該形成された所定数の上記トレースによってえ
られるアスペクト比が、その代表的な1例として、ほぼ
20乃至それ以下の値に制限されることになる。However, there are several obstacles that prevent the increased density of the signal connections, the greater accuracy of the dimensions of the signal connections, and the more correct alignment of the signal connections from being achieved. (Issue) Each trace (electrical path) formed through many multi-chip modules, cards, printed circuit boards and connectors now has a relatively narrow trace width relative to the length of the trace, and thus A high aspect ratio as the aspect ratio, referred to below, defined as the ratio of the length of a trace (in other words the height H of the trace) to the average value W of the trace width, ie H / W. have. In this case, each of the traces is, as a typical example, punching, drilling, or molding (mo).
Led), in each case,
A hole forming tool is used which has a relatively narrow width relative to its length. Here, in order to increase the density of the signal connection portion, it is required to reduce the trace width. However, even if the trace width is reduced, the length of the trace is reduced to the same extent as the reduction of the trace width. Only for those traces where the power is not reduced will a high aspect ratio be provided. However, in the conventional technique, in the above-described case, it is more difficult to form the traces so that the aspect ratio is increased, as compared with the normal case. The reason is that when the aspect ratio is increased by using the hole forming tool in the case as described above, the tool is not used during the formation process of the hole during the process of forming the hole as compared with the normal case. It is easier to deflect more from the forming path, and it is easy to cause misalignment such as dimensional error when aligning each trace, and for example, it is easy to melt together at the place where each trace is adjacent to each other. This is because the so-called merging easily occurs, and further, the tool is easily damaged in the card, the printed circuit board or the module. Therefore, in the case as described above, in the conventional connector obtained by the above-mentioned prior art, the aspect ratio obtained by the predetermined number of the formed traces is, as a typical example, approximately 20 or less. You will be limited to values.
【0008】更に、上記カードと上記メインのプリント
回路板とを相互接続すべき所定数のコネクタが、それぞ
れ種々の回路素子を結合するために使用されるような場
合には、該信号接続部の密度が単純に増加するにしたが
って、各該コネクタを正確な寸法で製造し、更に各該コ
ネクタに対応させて各該コネクタにそれぞれ所定数の回
路素子を接続することが一層困難になる。その理由は、
該コネクタを構成する電気接続用部品(例えば上記羽根
状の各種スプリング(各種のリーフスプリング)および
各種ピンなど)の大きさが減少してしまうからである。
更にまた、上記各コネクタを互に整合配置(アライン)
させることはなお一層困難である。その理由は、これら
のコネクタの多くは、十分に剛性とされておらずしたが
って容易に移動する可能性のある相互接続用の部品(例
えば上記リーフスプリングのタブ、あるいは弾力性のあ
るコネクタなど)を有しているからである。かかる移動
は、特にゴム製の弾性コネクタなどにおいて、相手方の
プリント回路板の位置合せを行うにあたって、振動や接
触圧力や熱膨張あるいは熱収縮によって生ずるストレス
などに起因して、最初のうちあるいは所定の時間を超え
て、不正確な配置をとらせる結果となりうる。このよう
にして、従来型におけるいくつかのコネクタは、単的に
言って、上記信号接続部を高密度に形成するために要求
される十分に正確な寸法精度を維持するのに必要とされ
る剛性に欠けている。Further, in the case where a predetermined number of connectors for interconnecting the card and the main printed circuit board are used to connect various circuit elements, the signal connection portion is As the density simply increases, it becomes more difficult to manufacture each connector with the correct dimensions and to connect each connector with a predetermined number of circuit elements corresponding to each connector. The reason is,
This is because the size of electrical connection parts (for example, various blade-shaped springs (various leaf springs) and various pins) forming the connector is reduced.
Furthermore, the above connectors are aligned with each other.
It is even more difficult to make it happen. The reason for this is that many of these connectors are not rigid enough and therefore have components for interconnections that could move easily (such as the tabs on the leaf springs or resilient connectors, etc.). Because it has. Such movement is caused by vibration, contact pressure, stress caused by thermal expansion or thermal contraction, etc. when aligning the other printed circuit board, especially in a rubber elastic connector, etc. Over time, this can result in incorrect placement. In this way, some connectors in the prior art are required to maintain, simply speaking, the sufficiently precise dimensional accuracy required to form the signal connections in high density. It lacks rigidity.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】したがって、上述した
ような各種の相互接続用回路基板(例えば、上記カー
ド、プリント回路板、および上記したモジュール用の回
路基板などのinterconnect substr
ate)の間で、各該トレースが正確に相互接続(in
terconnect)されることを保証するように、
正確な寸法を有し、かつ各該トレースが正確に配置され
たコネクタを提供することが必要となる。そのために、
複雑なあるいはコストのかかる製造プロセスによること
なしに形成され、かつ高いアスペクト比を有するように
所定数のトレースが設けられたコネクタが要求される。
更にまた、上記カードとプリント回路板との間を相互接
続するコネクタや、該複数のプリント回路板同志を相互
接続するコネクタや、上記メインの相互接続されるべき
上記マルチ・チップモジュールに対するプリント回路板
などとして、種々の回路接続体系に使用することができ
るもの、特に容易に回路形態の変更を許容しうるような
ものがえられたならば、きわめて有用なことである。Accordingly, various interconnect circuit boards such as those described above (eg, the interconnect substrates such as the cards, printed circuit boards, and circuit boards for the modules described above).
ate), each trace is exactly interconnected (in
to ensure that they are
It is necessary to provide a connector that has precise dimensions and that each trace is accurately located. for that reason,
There is a need for a connector that is formed without a complicated or costly manufacturing process and that has a predetermined number of traces to have a high aspect ratio.
Furthermore, a connector for interconnecting the card and the printed circuit board, a connector for interconnecting the plurality of printed circuit boards, and a printed circuit board for the main multi-chip module to be interconnected. It is extremely useful if, for example, a device that can be used in various circuit connection systems, especially a device that can easily change the circuit configuration is obtained.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段および作用】本発明は上述
したような種々の問題点を解決するためになされたもの
で、高いアスペクト比がえられるように高密度に上記所
定数のトレースを形成することができ、かつ相互接続用
の回路基板(例えばプリント回路板(PCB)で構成さ
れたカードやボード、あるいはマルチ・チップモジュー
ル用の回路基板など)に対するコネクタとして使用され
うるような、ソリッドアレイ形のコネクタを提供するも
のである。該ソリッドアレイ形のコネクタは、更に、多
数のICチップからなる三次元アレイ内での層間接続用
のコネクタとして、あるいはまた、きわめて高いアスペ
クト比を有するように所定数の剛性トレースが形成さ
れ、かつ各該トレースの終端部(例えば電気接続用のコ
ンタクト部)が正確に位置付けられることが要求される
ような他の所定の用途として使用されうる。本発明は更
に、比較的に簡単にかつ安価に、かかるソリッドアレイ
形のコネクタを製造する方法を提供するものである。The present invention has been made in order to solve the various problems described above, and forms the predetermined number of traces in a high density so as to obtain a high aspect ratio. Solid array, which can be used as a connector to an interconnecting circuit board (for example, a card or board composed of a printed circuit board (PCB), or a circuit board for a multi-chip module). Form connector. The solid array type connector further has a predetermined number of rigid traces formed as a connector for interlayer connection in a three-dimensional array composed of a large number of IC chips, or has a very high aspect ratio, and It may be used for other predetermined applications where the end of each trace (eg, the contact for electrical connection) is required to be accurately positioned. The present invention further provides a method of manufacturing such a solid array type connector relatively easily and inexpensively.
【0011】概説すれば、本発明による上記コネクタ
は、接続用のブロックを形成するように一体的に積層さ
れた誘電体材料からなる高精度に形成された複数の誘電
体層で構成される。該接続用のブロックは、上記積層さ
れた誘電体層のうちで、最上側および最低側の各誘電体
層の露出表面が、それぞれその頂面および底面となり、
該積層された複数の誘電体層で形成される各縁面がそれ
ぞれ所定数の側面となる。1具体例においては、該ブロ
ックは4個の側面を有し、上記頂面および底面と合せて
合計6個の面をそなえており、所謂パラレルパイプ(平
行四辺形型のパイプ)状の形状とされている。所定数の
トレース(電気径路)が、該積層された複数の誘電体層
のうち、所望の選択された所定数の誘電体層上に形成さ
れる。1具体例においては、1個または複数個のトレー
スが各該誘電体層上に形成される。本発明における好適
な具体例においては、正確な寸法精度を維持すると同時
に、許容誤差の最低減化と圧力接触部(例えばバンプな
ど)の正確な位置付けとを可能にするように、所定の剛
性を有する誘電体材料が使用される。Briefly, the connector of the present invention comprises a plurality of precisely formed dielectric layers of dielectric material that are integrally laminated to form a block for connection. In the connecting block, the exposed surfaces of the uppermost and lowermost dielectric layers of the laminated dielectric layers are the top surface and the bottom surface, respectively,
Each edge surface formed by the plurality of stacked dielectric layers serves as a predetermined number of side surfaces. In one embodiment, the block has four side surfaces and has a total of six surfaces including the top surface and the bottom surface, and has a so-called parallel pipe (parallelogram type pipe) shape. Has been done. A predetermined number of traces (electrical paths) are formed on the desired selected predetermined number of dielectric layers of the stacked dielectric layers. In one embodiment, one or more traces are formed on each dielectric layer. In a preferred embodiment of the present invention, a predetermined rigidity is provided to maintain accurate dimensional accuracy while at the same time minimizing tolerances and allowing accurate positioning of pressure contacts (such as bumps). A dielectric material having is used.
【0012】各該トレースは種々の幅に形成され、また
種々の方向に形成されうる。本発明における1実施形態
においては、各該トレースは、金属ペーストを用いてシ
ルクスクリーニングを行うことによって、該積層された
誘電体層上に正確に描き出される(イメージされる)。
本発明における他の実施形態においては、フォトリソグ
ラフィック技術を用いて所定数のチャネルが各該誘電体
層内にエッチング形成され、次いで所定の導電体が各該
チャネル内にスパッタリングによって形成される。該複
数の誘電体層の積層がなされた後に、該ブロック(コネ
クタ・ブロック)は、各該トレースの各終端部を露出さ
せるために、少くとも2つの異なる平面に沿って、精密
に切断(カット)される。各該トレースは、金(例えば
軟質金)、はんだ材料、又は所定の導電性の弾性材料な
どで構成される電気接触部(例えばバンプなどのコンタ
クト部)を用いて、相互接続されるべき例えばメインの
回路基板又は他のコネクタなどに接続されうる。各該コ
ンタクト部は、精密にカットされた上記コネクタの所定
の表面上に形成された各トレース終端部(トレースター
ミナル部)上に位置するように形成され、該表面として
は、該コネクタのすべての面(例えば、上記パラレルパ
イプ状に形成されたコネクタ・ブロックでの6個の面な
ど)が含まれうる。該積層された誘電体層内(すなわち
積層された複数の誘電体層のうちの所定の1つの積層面
上)に形成される所定数のトレースとクロス・トレース
とが、該コネクタの所定の側面での電気接続がなされる
のを可能とし、更に例えば2個のコネクタの所定の側面
同志の間で各該トレースの相互接続がなされるのを可能
とする。また上記積層された誘電体層を横切る(すなわ
ち互に隣接する複数の誘電体層間に延びる)ように形成
される所定数のブァイア(電気径路)が、該コネクタの
頂面および底面での電気接続がなされるのを可能とし、
更に例えば1方のコネクタの頂面又は底面と他方のコネ
クタの所定の側面との間での電気径路の形成、あるいは
1つのコネクタを構成する異なる誘電体層の面上にそれ
ぞれ形成される所定のトレース間での相互接続がなされ
るのを可能とする。Each of the traces may be formed in different widths and in different directions. In one embodiment of the invention, each trace is accurately imaged on the laminated dielectric layer by performing silk screening with a metal paste.
In another embodiment of the invention, a predetermined number of channels are etched in each dielectric layer using photolithographic techniques, and then a predetermined conductor is sputtered in each channel. After the stack of dielectric layers is made, the block (connector block) is precisely cut along at least two different planes to expose each end of each trace. ) Will be done. Each of the traces should be interconnected, eg, main, using electrical contacts (eg, contacts such as bumps) made of gold (eg, soft gold), solder material, or some electrically conductive elastic material. Circuit board or other connector. Each of the contact portions is formed so as to be located on each of trace end portions (trace terminal portions) formed on a predetermined surface of the connector that is precisely cut, and as the surface, all the contact portions of the connector are formed. Surfaces (eg, 6 surfaces in the parallel pipe-shaped connector block) may be included. A predetermined number of traces and cross traces formed within the stacked dielectric layers (i.e., on a predetermined one stacking surface of the stacked dielectric layers) have predetermined side surfaces of the connector. To allow the electrical connection to be made, and for example, to interconnect each trace between the given side surfaces of the two connectors. In addition, a predetermined number of vias (electrical paths) formed so as to traverse the laminated dielectric layers (that is, extend between a plurality of dielectric layers adjacent to each other) are electrically connected at the top and bottom surfaces of the connector. To be done,
Further, for example, an electric path is formed between the top surface or the bottom surface of one connector and a predetermined side surface of the other connector, or a predetermined dielectric layer is formed on each surface of different dielectric layers forming one connector. Allows interconnections to be made between traces.
【0013】本発明における更に他の実施形態において
は、該コネクタの所定の面上であって、電気接触用のパ
ッド(コンタクトパッド)が形成されている各該トレー
スの各終端部に、各該パッドを収容するようなリセス
(凹所)が形成される。かかるリセスを設けることによ
って、該コネクタと該コネクタに相互接続されるべき回
路基板(例えばプリント回路板、カード、および上記モ
ジュール用の回路基板など)との間において、機械的に
強固な接続がなされるのを保証する。該コネクタに形成
される接合用表面での寸法的な許容誤差を小さくしうる
(すなわち該接合用表面を高精度に形成しうる)ので、
該コネクタに対して、該コネクタに隣接する他の相互接
続されるべき回路基板を正確に位置付けることが可能と
なる。幅の狭い所定数のトレースが個々の誘電体層上に
それぞれ上述したような所望の態様で形成されうるた
め、上記アスペクト比を実質的に高くすることができ
る。In still another embodiment of the present invention, the connector is provided on a predetermined surface of the connector at each end of each trace on which a pad (contact pad) for electrical contact is formed. A recess is formed to accommodate the pad. By providing such a recess, a mechanically strong connection is made between the connector and a circuit board to be interconnected with the connector (for example, a printed circuit board, a card, and a circuit board for the module). Guarantee that Since the dimensional tolerance of the joining surface formed on the connector can be reduced (that is, the joining surface can be formed with high accuracy),
With respect to the connector, it is possible to accurately position another circuit board to be interconnected adjacent to the connector. The aspect ratio can be substantially increased because a predetermined number of narrow traces can be formed on each of the individual dielectric layers in the desired manner as described above.
【0014】本発明では、各該トレースの各終端部を互
にきわめて接近させて配置形成させることができ、その
結果、上記した各コンタクトパッドおよび各バンプの大
きさ、および/又は上記各パッドあるいは各バンプ間の
距離間隔を比較的小さくすることができる。ただし、微
細なコンタクト模様を容易に形成することができるもの
とされている周知のフォトリソグラフィック技術および
パターン転写技術を用いる型式は、薄いウエーハに対す
る処理を行うためにデザインされており、該ウエーハと
はきわめて異なる形状を有する可能性のある上記ソリッ
ドアレイ形のコネクタに対する処理を行うために特にデ
ザインされていない。したがって本発明においては更
に、かかるフォトリソグラフィックあるいはパターン転
写処理あるいはそのための機器などを用いることなし
に、各該トレースの各終端部上に、上記各コンタクトパ
ッドおよび各バンプを形成するための新規な方法が提供
される。In the present invention, the end portions of each trace can be arranged and formed very close to each other, so that the size of each contact pad and each bump and / or each pad or The distance between the bumps can be made relatively small. However, the type using well-known photolithographic technology and pattern transfer technology, which is said to be capable of easily forming a fine contact pattern, is designed to perform processing on a thin wafer. It is not specifically designed to handle the solid array type connectors which may have very different shapes. Therefore, the present invention further provides a novel method for forming the contact pads and the bumps on the end portions of the traces without using such photolithographic or pattern transfer processing or equipment therefor. Will be provided.
【0015】ここでかかる本発明の方法を概略的に説明
すると、該方法では、該ソリッドアレイ形のコネクタに
おける2つ又はそれ以上の所望の選択された各面上に形
成された各該トレースの各終端部上に、導電性材料を例
えば電気的にメッキし、これによって寸法精度の高い電
気接触用の各導電性バンプ(コンタクトバンプ)を各該
終端部上に形成させるようにされる。次いで、好適な本
発明方法においては、例えば電気メッキ、又ははんだ付
材料などの金属材料が溶解している槽内にディップする
ことによって、1つ又はそれ以上の所望の選択された各
面上に形成された各コンタクトバンプ上に亘って、はん
だ材料又は柔軟な導電性材料からなる層が形成される。
ここで該層として、異なる層材料が異なる面上に形成さ
れることが要求されるような場合には、被覆マスクが各
該面上に選択的に施されうる。上述したような方法によ
って、所望のコンタクトパッドやコンタクトバンプが、
上記フォトリソグラフィ技術やパターン転写プロセス、
あるいは正確な位置整合(アラインメント)が要求され
る各種のステップを必要とすることなく、容易に製造さ
れうる。更に、上述したような方法は、上述したような
本発明にかかるソリッドアレイ形のコネクタに適用され
うるのは勿論のこと、それと同様に他のタイプのコネク
タにも適用されうる。A general description of such a method of the present invention will now be given, wherein each of the traces formed on two or more desired selected respective surfaces of the solid array connector. A conductive material is, for example, electrically plated on each end, thereby forming each conductive bump (contact bump) for electrical contact with high dimensional accuracy on each end. Then, in a preferred method of the present invention, one or more desired selected surfaces are deposited on each of the one or more desired surfaces, for example by electroplating or dipping in a bath in which a metallic material such as a soldering material is melted. A layer of a solder material or a flexible conductive material is formed over each contact bump formed.
If the layers here require different layer materials to be formed on different faces, a cover mask can be applied selectively on each of the faces. By the method as described above, desired contact pads and contact bumps are
The above photolithography technology and pattern transfer process,
Alternatively, it can be easily manufactured without requiring various steps that require precise alignment. Further, the method as described above can be applied not only to the solid array type connector according to the present invention as described above, but also to other types of connectors as well.
【0016】したがって本発明における1つの目的は、
例えばマルチ・チップモジュール、プリント回路板(P
CB)からなるカード、あるいは該PCBからなるボー
ドなどのような、互に相互接続されるべき回路基板に対
する所定数のコネクタ内に、きわめて高密度の電気接続
部およびきわめて高密度の相互接続用のトレースが形成
されることを可能にすることにある。Accordingly, one object of the present invention is to
For example, multi-chip module, printed circuit board (P
For very high density electrical connections and very high density interconnections within a certain number of connectors to circuit boards to be interconnected with each other, such as a card made of CB) or a board made of PCB. It is to allow traces to be formed.
【0017】また本発明における他の目的は、実質的に
無制限の高いアスペクト比がえられるように、上記各ト
レースを形成しうるようにしたことにある。更に本発明
における他の目的は、各該コネクタ内に、例えば直角方
向に角度付けされたトレースを介して、上記電気接続部
が容易に形成されうるようにしたことにある。Another object of the present invention is to make it possible to form the traces so that a substantially unlimited high aspect ratio can be obtained. Yet another object of the present invention is to facilitate the formation of the electrical connection in each of the connectors, for example via orthogonally angled traces.
【0018】更に本発明における他の目的は、各種の力
やストレスなどが印加されても、その寸法精度を正確に
維持しうるコネクタを提供することにある。更に本発明
における他の目的は、各該コネクタと相互接続されてい
る回路基板から容易に取り外すことができ、それによっ
て容易にその回路構成などを再構成することができる各
該コネクタを提供することにある。Still another object of the present invention is to provide a connector which can maintain its dimensional accuracy accurately even when various forces or stresses are applied. Still another object of the present invention is to provide each of the connectors, which can be easily removed from the circuit board interconnected with each of the connectors, whereby the circuit configuration and the like can be easily reconfigured. It is in.
【0019】更に本発明における他の目的は、製造上で
の複雑さあるいは製造コストを実質的に増加させること
なしに、上述したような種々の性能がえられるようにし
たことにある。更に本発明における他の目的は、上述し
たようなフォトリソグラフィックステップ又は種々のパ
ターン転写処理ステップを用いることなしに、コネクタ
に形成される各該トレースの各該終端部上に、所定数の
コンタクトパッドやバンプを形成する方法を提供するこ
とにある。Still another object of the present invention is to obtain various performances as described above without substantially increasing manufacturing complexity or manufacturing cost. Yet another object of the present invention is to provide a predetermined number of contact pads on each end of each trace formed in the connector without the use of photolithographic steps or various pattern transfer processing steps as described above. It is to provide a method for forming a bump.
【0020】更に本発明における他の目的は、小さな寸
法を有するコネクタ上に、上述したようなコンタクトパ
ッドやバンプを形成する方法を提供することにある。本
発明における上述したような種々の目的およびそれ以外
の目的については、以下に述べる明細書の記載および添
付図面、ならびに上記特許請求の範囲の記載を参照する
ことによって、当業者にとって容易に理解されうること
は明らかである。Still another object of the present invention is to provide a method of forming contact pads and bumps as described above on a connector having a small size. Various objects of the present invention as described above and other objects will be easily understood by those skilled in the art by referring to the description of the specification and the accompanying drawings below, and the description of the claims. It is clear that
【0021】[0021]
【実施例】図1は、本発明の1実施例としての、積層形
の固体状アレイとして構成されるコネクタ100の部分
平面図(すなわち図5の7−7線に沿って横断した場合
に現れる、1つの積層面での部分平面図)である。該図
1を参照すると、その代表的な例として、図示されてい
るコネクタ100の各面とそれぞれ対向するようにし
て、3つの相互接続されるべき回路基板102,10
4、および106が該積層形のコネクタ100に取り付
けられている。ただし、ここでは、該コネクタの全長が
図示されているわけではないため、該積層形のコネクタ
の右端部は見えない。1 is a partial plan view of a connector 100 configured as a stacked solid state array (i.e., when taken along line 7-7 of FIG. 5) according to one embodiment of the present invention. It is a partial plan view of one laminated surface). Referring to FIG. 1, as a typical example thereof, three circuit boards 102, 10 to be interconnected are provided so as to face the respective surfaces of the connector 100 shown.
4 and 106 are attached to the laminated connector 100. However, since the total length of the connector is not shown here, the right end portion of the laminated connector cannot be seen.
【0022】上記積層形のコネクタ100は、所定数の
トレース(電気径路)108を含む剛性誘電体材料の複
数層で構成される。1具体例においては、該誘電体材料
がガラスセラミック材料で構成される。他の具体例にお
いては、該誘電体材料として、ホウ硅酸ガラスが使用さ
れる。本発明での上記1具体例における上記ガラスセラ
ミックに対する比誘電率は、例えば5.7未満であり、
また上記ホウ硅酸ガラスに対する比誘電率は、例えば5
未満である。このように、例えば7未満の比誘電率を有
する誘電体材料を用いることが好ましい。The laminated connector 100 is composed of multiple layers of rigid dielectric material including a predetermined number of traces (electrical paths) 108. In one embodiment, the dielectric material comprises a glass ceramic material. In another embodiment, borosilicate glass is used as the dielectric material. The relative dielectric constant with respect to the glass ceramic in the one embodiment of the present invention is, for example, less than 5.7,
The relative dielectric constant with respect to the above borosilicate glass is, for example, 5
Is less than. Thus, it is preferable to use a dielectric material having a relative dielectric constant of less than 7, for example.
【0023】上記図1に示されるように、上記各トレー
ス(電気径路)108は、互いに平行に配置されてお
り、かつ均等な寸法とされている。しかしながら、他の
実施態様においては、上記各トレース(電気径路)が多
種の方向に位置づけされ、また各該トレースが多種の寸
法を有するようにされることもできる。また上記図1に
示されるように、上記各トレース108に対し直角方向
にトレース(電気径路)110が設けられており、この
ようにして所定数のトレースをさまざまな個所に位置づ
けすることができることが示されている。かくして、本
発明では、該コネクタを通しての直線的な相互接続を行
うことも、また該コネクタを通しての互に直角方向での
相互接続を行うことも可能となる。As shown in FIG. 1, the traces (electrical paths) 108 are arranged in parallel with each other and have uniform dimensions. However, in other embodiments, the traces (electrical paths) may be located in different directions and each trace may have different dimensions. Further, as shown in FIG. 1, traces (electrical paths) 110 are provided at right angles to the respective traces 108, and a predetermined number of traces can be positioned at various positions in this way. It is shown. Thus, the present invention allows for straight line interconnections through the connector, as well as orthogonal interconnections through the connector.
【0024】上記各トレースは、本発明を利用すること
によって、狭い幅まで製造可能である。1具体例におい
ては、該トレースの幅は、ほぼ0.075ミリメートル
とされ、この幅は機械的にドリル加工(drillin
g)を行うことによって通常えられる幅よりもさらに狭
い幅である。かくして上記複数の誘電体層の積層を行な
う前に、個別の各誘電体層上に上記所定数のトレースを
付加することにより、高いアスペクト比(上記トレース
108の長さ(換言すれば上記誘電体層の高さH)を上
記トレースの幅Wで除した値、すなわちH/W)が達成
されうる。1具体例においては、例えば26というアス
ペクト比が達成されうる。しかしながら、このようなア
スペクト比は制限されるべきものではなく、実際的な具
体例において、例えば40以上のアスペクト比が実現可
能である。Each of the above traces can be manufactured to a narrow width by utilizing the present invention. In one embodiment, the width of the traces is approximately 0.075 millimeters and this width is mechanically drilled.
The width is even narrower than that normally obtained by carrying out g). Thus, prior to stacking the plurality of dielectric layers, the predetermined number of traces are added on each individual dielectric layer to provide a high aspect ratio (length of the trace 108 (in other words, dielectric A value obtained by dividing the layer height H) by the trace width W, ie H / W), can be achieved. In one embodiment, an aspect ratio of, for example, 26 may be achieved. However, such aspect ratios should not be limited, and in practical embodiments, aspect ratios of, for example, 40 or more are feasible.
【0025】上記各トレース(電気径路)108には、
その端部にそれぞれ接点パッド(コンタクトパッド)1
12が形成される。通常卵形に形成されかつ上記各トレ
ースよりも幅広く形成された上記各接点パッド112に
より、上記積層形のコネクタ100が、上記相互接続さ
れるべき回路基板102,104および106に接続さ
れる。複数の(例えば2個の)トレース間の層内接続
(すなわち上記積層形のコネクタの1つの積層面上での
該複数のトレース間の電気接続)は、クロス・トレース
(上記層内接続を行うための電気径路)109によって
なされる。図1、図3、および図4(ここで図3は、上
記図1と同様の部分平面図であり、一方図4は、上記積
層形のコネクタ100をその積層方向で縦断した(すな
わち図5の6−6線に沿って縦断した)部分縦断面図で
ある)に示される各具体例において、上記各接点パッド
は軟質金(ソフトゴールド)により構成される。この場
合、上記した回路基板上に圧力を加えて、該回路基板を
上記コネクタ100側に押し付けることによって、該回
路基板と該コネクタとの電気的接続が完成する。本発明
の1具体例においては、上記回路基板104が、ネジ1
16を用いることによって上記積層形のコネクタ100
に取り付けられている。上記ネジ116を取り外すこと
によって、上記回路基板104上に加えられていた圧力
が除去される。該回路基板を容易に取り外しうるように
することは、該回路基板を再配置したり、又はテストを
行うために取り外したりしなければならない場合に有利
である。In each trace (electrical path) 108,
Contact pads (contact pads) 1 at each end
12 is formed. The contact pads 112, which are generally oval shaped and wider than the traces, connect the stacked connector 100 to the circuit boards 102, 104 and 106 to be interconnected. Intra-layer connections between multiple (eg, two) traces (ie, electrical connections between the traces on one stacking surface of the stacked connector) provide cross traces (in-layer connections above). Electrical path) 109 for 1, 3 and 4 (where FIG. 3 is a partial plan view similar to FIG. 1 above, while FIG. 4 shows the laminated connector 100 longitudinally cut in its laminating direction (ie FIG. 5). 6 is a partial vertical sectional view (longitudinal section taken along line 6-6 of FIG. 6), each contact pad is made of soft gold. In this case, pressure is applied to the circuit board and the circuit board is pressed against the connector 100 to complete electrical connection between the circuit board and the connector. In one embodiment of the present invention, the circuit board 104 is a screw 1
16 is used, the laminated connector 100
Is attached to. By removing the screw 116, the pressure applied on the circuit board 104 is removed. Making the circuit board easily removable is advantageous when the circuit board must be repositioned or removed for testing.
【0026】他の具体例においては、上記コネクタ10
0の一面又はそれ以上の面での電気的接続部が、はんだ
で構成される。このはんだにより、該コネクタは、上記
回路基板のうちの1つに電気的に接続される。該コネク
タの更に別の面に取り付けられる回路基板には、機械的
な接続又ははんだ接続が利用される。該コネクタに別の
回路基板を取り付けるために、2つの異なるはんだ材料
を使用することが可能である。このようにして、1つの
はんだ接続部のみを溶融させるために、単一の温度を使
用して1つの回路基板のみを取り外すことが可能とな
る。したがって、これらの具体例においては、その他の
回路基板に対する該コネクタの取り付け状態を維持した
ままで、該1つの回路基板のテスト、又は該1つの回路
基板の回路構成を変更するために、該1つの回路基板の
みを容易に取り外すことができる。In another embodiment, the connector 10
The electrical connections on one or more sides of 0 are made of solder. The solder electrically connects the connector to one of the circuit boards. A mechanical or solder connection is used for the circuit board that is attached to yet another side of the connector. It is possible to use two different solder materials to attach another circuit board to the connector. In this way it is possible to remove only one circuit board using a single temperature in order to melt only one solder connection. Therefore, in these embodiments, in order to test the one circuit board or change the circuit configuration of the one circuit board while the attachment state of the connector to other circuit boards is maintained. Only one circuit board can be easily removed.
【0027】図2は、本発明で用いられるコネクタ・ブ
ロック200の構成を示す斜視図であって、該コネクタ
・ブロック200から1個又はそれ以上の個数のコネク
タ100が作り出されうる。該コネクタ・ブロック20
0は、積層された剛性誘電体材料114からなる複数の
平面層により構成される。1具体例においては、該コネ
クタ・ブロック200は、セラミックのグリーンシート
の複数個(すなわち複数層)を積層させることによって
製造されうる。このグリーンシートは、解こう剤、結合
剤、可塑剤、潤滑剤、結晶粒成長阻止剤、及び有機溶剤
が充填されたボールミル内で、細粒化された反応性酸化
物により湿式研削を行うことによって形成される。この
ようにして形成されたスラリー(slurry)は、ポ
リエステルのキャリアフィルム上に延展されるか、又は
酢酸セルロース上に延展される。フィルムとスラリー
は、湿潤ガラスセラミックの薄いシートが形成されるよ
うに、金属ナイフの下を一定の速度で移動する。このガ
ラスセラミックのシートに対し、溶剤を除去するべく空
気乾燥がなされる。次に上記のシートは、印刷を目的と
して平滑な表面を提供するべく、又、回路の中断をひき
起すことになる粒子を除去するべく、清掃される。FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the connector block 200 used in the present invention, from which one or more connectors 100 can be produced. The connector block 20
0 is made up of a plurality of planar layers of laminated rigid dielectric material 114. In one embodiment, the connector block 200 may be manufactured by laminating a plurality (ie, multiple layers) of ceramic green sheets. This green sheet should be wet-ground with a fine-grained reactive oxide in a ball mill filled with a deflocculant, binder, plasticizer, lubricant, grain growth inhibitor, and organic solvent. Formed by. The slurry formed in this way is spread on a carrier film of polyester or on cellulose acetate. The film and slurry move at a constant velocity under a metal knife so that a thin sheet of wet glass-ceramic is formed. The glass ceramic sheet is air dried to remove the solvent. The sheet is then cleaned to provide a smooth surface for printing purposes and to remove particles that would cause circuit interruptions.
【0028】トレース108は、銅ペースト又はインク
でグリーンシートをコーティングすることによって精確
に形成され、グリーンシートの焼成後に導体へと変換さ
れる。焼成の前又は後に、誘電体の層に対して、抵抗体
ペースト又はその他の金属を塗布することもできる。次
にグリーンシートを互いの上に積み重ねておき、熱間等
静圧圧縮成形プレスにより、これらのグリーンシートを
互いに付着させる。単体の積層ブロックを提供するべ
く、グリーンシートの層上に充分な圧力を加える。次に
積層ブロックを、約300℃〜600℃での焼成のため
に、焼結用オーブン内に入れ、有機結合剤、潤滑剤、可
塑剤及び解こう剤を除去する。The traces 108 are precisely formed by coating the green sheet with copper paste or ink and are converted to conductors after firing the green sheet. A resistor paste or other metal can also be applied to the dielectric layer before or after firing. Next, the green sheets are stacked on top of each other and the green sheets are attached to each other by a hot isostatic pressing press. Sufficient pressure is applied on the layers of greensheet to provide a single layered block. The laminated block is then placed in a sintering oven for firing at about 300 ° C to 600 ° C to remove organic binders, lubricants, plasticizers and peptizers.
【0029】その後、グリーンシートを窒素雰囲気内で
約1000℃というような更に高い温度で同時焼成させ
る。こうしてガラスセラミックの焼結と、銅のメタライ
ゼーションとが同時にひき起こされる。他の具体例にお
いては、コネクタ・ブロック内の誘電体の層は、サファ
イア、ガラス、シリコン、ガリウム砒素(GaAs)又
は石英を含む。コネクタ・ブロックの誘電体層を構成す
ることになる、サファイアあるいはガラスなどのスラブ
が、表面平行度、平坦度及び仕上げについての望まれる
許容誤差を達成するべく精密研削され、かつラップ仕上
げされる。上記所定数のトレースを有するようになる各
誘電体層に対し、フォトレジスト材料が、該誘電体層の
該最終仕上げされた表面上に付加(例えば塗布)され
る。本発明の1具体例では、該誘電体層の一表面のみが
コーティングされる。しかしながら、本発明の他の具体
例では、付加的な信号密度を得る目的で、該誘電体層の
両表面をコーティングし加工することができる。Thereafter, the green sheets are co-fired at a higher temperature such as about 1000 ° C. in a nitrogen atmosphere. Thus, the sintering of the glass ceramic and the metallization of copper are simultaneously brought about. In other embodiments, the layer of dielectric in the connector block comprises sapphire, glass, silicon, gallium arsenide (GaAs) or quartz. The slab, such as sapphire or glass, that will make up the dielectric layer of the connector block is precision ground and lapped to achieve the desired tolerances for surface parallelism, flatness and finish. For each dielectric layer that will have the predetermined number of traces, photoresist material is applied (eg, coated) onto the finished surface of the dielectric layer. In one embodiment of the invention, only one surface of the dielectric layer is coated. However, in other embodiments of the invention, both surfaces of the dielectric layer may be coated and processed for additional signal density.
【0030】フォトレジストがキュア処理され、上記所
定数のトレースが描き出され、フォトレジストを現象し
て標準的な写真製版技術(フォトリソグラフィック技
術)を用いて上記誘電体層をエッチングするためのパタ
ーンが作り出される。次いで適当なエッチング剤を用い
て誘電体内をエッチングすることにより、上記描き出さ
れたトレースに対応する溝が形成される。The photoresist is cured and the predetermined number of traces are delineated, and a pattern is created for etching the dielectric layer using the standard photolithographic technique to develop the photoresist. Produced. The grooves corresponding to the traces described above are then formed by etching the dielectric with a suitable etchant.
【0031】上記エッチングを行った後、上記トレース
描き出しプロセスに使用されたフォトレジストを剥が
し、該誘電体層上を清浄な表面にする。次に上記トレー
スを形成するための金属を該誘電体層上にメッキ又はス
パッタリングし、引き続き、該メッキされた誘電体層に
対する写真製版処理(フォトリソグラフィック処理)お
よびエッチング処理がなされることにより、該誘電体層
内に金属で満たされた溝が作り出される。複数の誘電体
層が、図2に示されているように、上記コネクタ・ブロ
ックを形成するべく精密に心合わせされ、かつボイディ
ングされる。好適な具体例においては、該複数の誘電体
層はガラスで構成され、拡散ボンディングがなされる。
積み重ねられた複数の誘電体層に対し熱と圧力とが加え
られることにより、該複数の誘電体層が一体に結合され
るようになる。シリコン誘電体に対して所望の拡散ボン
ディングプロセスを行うことにより、500℃〜600
℃まで上記積み重ねられた積層体を加熱するとともに圧
力を加えながら、過酸化硫酸を用いて該積層体の表面の
状態調節(conditioning)がなされる。他
の具体例においては、標準的な接着剤が使用可能である
が、この場合には、寸法的な制御が十分になしえないの
で、該ボンディングされた層において厚みの変動が生じ
うる。After performing the etch, the photoresist used in the trace delineation process is stripped to leave a clean surface on the dielectric layer. Then, a metal for forming the trace is plated or sputtered on the dielectric layer, and subsequently, the plated dielectric layer is subjected to a photolithography process (photolithographic process) and an etching process. Metal-filled trenches are created in the dielectric layer. Multiple dielectric layers are precisely centered and voided to form the connector block, as shown in FIG. In the preferred embodiment, the plurality of dielectric layers are composed of glass and diffusion bonded.
The application of heat and pressure to the stacked dielectric layers causes the dielectric layers to be bonded together. 500 ° C. to 600 ° C. by performing the desired diffusion bonding process on the silicon dielectric.
Conditioning of the surface of the laminated body is performed by using sulfuric acid sulfuric acid while heating the laminated body to the temperature of 0 ° C. and applying pressure. In other embodiments, standard adhesives can be used, but in this case there is poor dimensional control, which can result in thickness variations in the bonded layers.
【0032】上記コネクタは、該積層されたコネクタ・
ブロックを正確にのこ引きすることによって該コネクタ
・ブロックから精密な寸法でもって切断され、次いで該
コネクタの各表面をポリッシュ加工(polishin
g)するとともにラップ加工(lapping)する。
該コネクタ・ブロックは水平面204に沿って切断され
る。この場合、該水平面204は通常、該誘電体層の表
面(互に対向する両表面)に対して垂直な面であり、該
積層されたコネクタ100に設けられた上記各トレース
108を露呈させる。剛性誘電体材料を使用することに
より、既存の各種プロセスを用いて該誘電体材料の各個
別層および該積層されたコネクタ100を、きわめて正
確な寸法となるように切断し、かつラップ加工すること
ができる。すなわち、許容誤差を光の波長の約1/4の
オーター(例えば約125ナノメートル)とすることが
できる。1つの具体例においては、該コネクタの高さ
は、約2ミリメートルとされる。各個別層の厚さは、例
えば約0.16ミリメートルとされる。The above connector is the laminated connector
It is cut with precise dimensions from the connector block by precisely sawing the block, and then each surface of the connector is polished.
g) and lapping.
The connector block is cut along the horizontal plane 204. In this case, the horizontal plane 204 is normally a plane perpendicular to the surfaces of the dielectric layer (both surfaces facing each other), and exposes the traces 108 provided in the laminated connector 100. Using a rigid dielectric material to cut and lap each individual layer of the dielectric material and the laminated connector 100 to extremely precise dimensions using various existing processes. You can That is, the tolerance can be about ¼ of the wavelength of light (eg, about 125 nanometers). In one embodiment, the height of the connector is about 2 millimeters. The thickness of each individual layer is, for example, about 0.16 mm.
【0033】図3は、本発明の他の実施例としての上記
コネクタの部分平面図であって、この実施例において
は、各接点パッド112が、該誘電体材料114に形成
されたリセス(凹所)内に設けられている。各該リセス
の周りの該コネクタの各接合表面は、電気接続部におけ
る許容誤差を小さくしうるように精密に機械加工され
る。該誘電体材料114には円筒形のリセス(凹所)3
14が設けられ、各該リセス314内に上記各接点パッ
ド112が配置される。該図3には示されていないが、
上記相互接続されるべき回路基板104が該コネクタ上
にネジ付で載置され、これによって、各該接点パッド1
12を強圧して、該回路基板を該コネクタと確実に電気
接続させるようにする。該ネジは、上記図1に示される
実施例におけるように、上記回路基板内に形成された開
口を通して、該コネクタ内に形成されているネジ孔内に
まで延びている。他の機械的な取り付け手段もまた利用
されうる。各該リセスの深さを精密に制御することによ
って、各該接点パッドの圧縮量を制限することができ
る。したがって、該回路基板と該コネクタとの間に強固
な機械的接続を持続させることができ、それによって、
熱的なストレスが発生した時でも正確な寸法精度を維持
することができる。各該リセスを精密に機械加工するこ
とによって、また、各該接点パッドに対する圧縮量をそ
の弾性限界内に収めることができ、それによって、より
信頼度が高くかつ弾力性が高い接点パッドとすることが
保証される。FIG. 3 is a partial plan view of the connector according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, each contact pad 112 has a recess (recess) formed in the dielectric material 114. Place). Each mating surface of the connector around each recess is precision machined to reduce tolerances in electrical connections. The dielectric material 114 has a cylindrical recess 3
14 are provided, and the contact pads 112 are arranged in the recesses 314. Although not shown in FIG.
The circuit board 104 to be interconnected is mounted on the connector with screws, whereby each contact pad 1
Force 12 to ensure that the circuit board is electrically connected to the connector. The screw extends through an opening formed in the circuit board into a threaded hole formed in the connector, as in the embodiment shown in FIG. 1 above. Other mechanical attachment means may also be utilized. By precisely controlling the depth of each recess, the amount of compression of each contact pad can be limited. Therefore, a strong mechanical connection can be maintained between the circuit board and the connector, whereby
Accurate dimensional accuracy can be maintained even when thermal stress occurs. By precisely machining each of the recesses, and the compression amount for each of the contact pads can be kept within its elastic limit, thereby making the contact pad more reliable and elastic. Is guaranteed.
【0034】図4(上述したように上記コネクタ100
をその積層方向で縦断した部分縦断面図である)は、上
記複数の誘電体層のうちの1つの層上に設けられたある
トレース108を、該誘電体層のうちの他の層上に設け
られたある別のトレース108と相互接続させるため
に、該コネクタのうちの互に隣接する複数の層間に延び
るように該コネクタの内部に形成された、ブァイア(す
なわち上記相互接続を行うための電気径路)402を示
している。該図4はまた、誘電性本体(すなわち上記コ
ネクタ)内に設けられたあるトレース108から、該コ
ネクタ100の頂面(又は底面)404まで、該誘電体
層のうちの端部層を通して延びるように該コネクタの内
部に形成されたブァイア(電気径路)400を示してお
り、該ブァイア400は、上記回路基板のうちの1つと
上記コネクタとをインタフェイス(電気接続)させるた
めの接点パッド412に接合される。これらのブァイア
400と402(すなわち上述したような各電気径路)
は、上記図4に示されるように、上記積層された複数の
誘電体層の各表面に対して、通常直交するように形成さ
れている。しかしながら、本発明では、上記各ブァイア
400および402に対する方向付けを、必ずしも上述
したような直交方向のみに限定するものではなく、上記
各ブァイア400および402を、各誘電体層の表面に
対して所望する任意の角度で形成させることができる。
該誘電体層としてガラスを用いるような1具体例におい
ては、上記各ブァイアは、所定の誘電体層に所定の孔を
レーザせん孔によって形成し、次いで該各孔内に金属を
メッキすることによって形成される。該誘電体層として
グリーンシートを用いるような他の具体例においては、
上記各ブァイアは、所定の誘電体層に所定の孔を、レー
ザ切断(レーザカッティング)、打抜き(パンチン
グ)、又はドリル加工などによって形成し、次いで上述
したような予めなされる積層加工の間に、該各孔を通し
て導電性材料をペースト化させるようなプロセスによっ
て形成される。更に上記各ブァイアを形成する手段とし
て、例えばフォトリソグラフィ技術を用いるような他の
適宜のプロセスも、また利用されうる。FIG. 4 (the connector 100 as described above)
Is a partial vertical cross-sectional view taken along the stacking direction) in which a trace 108 provided on one layer of the plurality of dielectric layers is provided on another layer of the dielectric layer. A via (i.e., for making the interconnection) formed inside the connector to extend between adjacent layers of the connector for interconnection with another provided trace 108. (Electrical path) 402 is shown. The Figure 4 also extends from one trace 108 provided in the dielectric body (ie, the connector) to the top (or bottom) 404 of the connector 100 through the end layers of the dielectric layer. 2 shows a via (electrical path) 400 formed inside the connector. The via 400 has contact pads 412 for interfacing (electrically connecting) one of the circuit boards with the connector. To be joined. These vias 400 and 402 (ie each electrical path as described above)
Is formed so as to be generally orthogonal to the surfaces of the plurality of laminated dielectric layers, as shown in FIG. However, in the present invention, the orientation of the vias 400 and 402 is not necessarily limited to only the orthogonal directions as described above, and the vias 400 and 402 are preferably arranged with respect to the surface of each dielectric layer. Can be formed at any angle.
In one embodiment in which glass is used as the dielectric layer, the vias are formed by laser drilling holes in the dielectric layer and then plating metal in the holes. To be done. In another embodiment using a green sheet as the dielectric layer,
In each of the vias, a predetermined hole is formed in a predetermined dielectric layer by laser cutting (laser cutting), punching (punching), drilling, or the like, and then, during the laminating process performed in advance as described above, The conductive material is formed into a paste through the holes. Furthermore, other suitable processes, such as using photolithography techniques, may also be used as a means of forming the vias.
【0035】上記図3に示されるように、該積層された
コネクタの各層内に設けられた上記各トレースは、該コ
ネクタの所定の各表面において、電気接続部(すなわち
上記各トレースの終端部)が形成されうるようになされ
る。上記図4に示されるように、本発明によれば、上記
各ブァイア400および402を設けることによって、
該コネクタにおける隣接する各誘電体層内に設けられた
所定のトレース間の相互接続、および該積層された各誘
電体層に対して平行な該コネクタの頂面および底面での
電気接続を行うことが可能となるので、かかる各ブァイ
ア400および402を有するような本発明によるコネ
クタは、従来技術によるコネクタに比べて更にすぐれた
ものとなる。したがって本発明による1具体例において
は、六面体状に形成されたコネクタを、最高6個の回路
基板を相互接続するために利用することが可能となる。As shown in FIG. 3 above, the traces provided in each layer of the stacked connectors have electrical connections (ie, terminations of the traces) on predetermined surfaces of the connector. Can be formed. According to the present invention, as shown in FIG. 4 above, by providing each of the vias 400 and 402,
Providing interconnections between predetermined traces provided in adjacent dielectric layers of the connector and electrical connections on the top and bottom surfaces of the connector parallel to the laminated dielectric layers. Thus, the connector according to the present invention having such respective vias 400 and 402 is superior to the connector according to the prior art. Thus, in one embodiment according to the invention, a hexahedral connector can be used to interconnect up to six circuit boards.
【0036】図5は、本発明の更に他の実施例として
の、コネクタ500の斜視図である。図6、および図7
はそれぞれ、上記図5における6−6線に沿って縦断し
た該コネクタ500の積層方向での縦断面図、および該
図5における7−7線に沿って該コネクタ500を横断
した場合に現れる該コネクタ500の1つの積層面での
平面図である。該コネクタ500は、複数の積層された
誘電体層115から構成される剛性誘電体材料からなる
本体114で構成される。該コネクタ500は、頂面5
01、底面502、および4個の側面503乃至506
を有する。該頂面および底面という呼び方は、上記図5
に示されるような向きとは関係なく、むしろ上記積層加
工の間での該誘電体層115の向きによって名付けられ
たものである。FIG. 5 is a perspective view of a connector 500 as still another embodiment of the present invention. 6 and 7
5 is a longitudinal sectional view of the connector 500 taken along the line 6-6 in FIG. 5 in the stacking direction, and appears when the connector 500 is crossed along the line 7-7 in FIG. 5, respectively. FIG. 7 is a plan view of one stacking surface of the connector 500. The connector 500 comprises a body 114 made of a rigid dielectric material composed of a plurality of laminated dielectric layers 115. The connector 500 has a top surface 5
01, the bottom surface 502, and the four side surfaces 503 to 506.
Have. The terms top and bottom are referred to in FIG.
Irrespective of the orientation as shown in FIG. 2B, rather, it is named by the orientation of the dielectric layer 115 during the lamination process.
【0037】上記図6および図7に示されるように、上
記コネクタ500は、上記複数の誘電体層115の間に
それぞれ配置形成された所定数のトレース(電気径路)
108と、該コネクタ500の側面505に露呈される
所定のトレース108の各終端部に形成される所定数の
電気接続用バンプ(bump)512と、該コネクタの
別の側面506に露呈される所定のトレース108の各
終端部に形成される所定数の電気接続用バンプ512′
などとで構成される。上記各トレース108は導電性材
料で構成され、その1具体例においては各該トレース1
08は銅で構成される。各該バンプ512および51
2′はそれぞれ、内方部513および513′と、各該
内方部上を被覆するように形成された外側層514およ
び514′とで構成される。各該内方部513および5
13′はそれぞれ、比較的剛性を有する導電性材料で構
成されており、該導電性材料が上記各該トレース108
の各終端部に十分付着するようにされている。上記コネ
クタ500の1具体例においては、各該内方部513お
よび513′が銅で構成される。好適な具体例において
は、各該バンプ512および512′は、十分に円球状
となされたセグメントの形状となされており、その基底
部の直径に対する高さの比率が0.25より大きくなさ
れている。ここで上記十分に円球状となされたセグメン
トとは、球を横切る第1の平面と該第1の平面と平行な
第2の平面とによって閉ざされた球の部分でみた場合
の、その基底部の直径に対する高さの比率すなわち正接
(タンジェント)の値(要約すれば、平凸状の容積、又
は半球状の容積とみることもできる)として規定された
ものである。好適な具体例においては、各該バンプ51
2および512′は、実質的に半球形状に形成されてお
り、その基底部の直径に対する高さの比率はほぼ0.5
とされる。As shown in FIGS. 6 and 7, the connector 500 has a predetermined number of traces (electrical paths) arranged and formed between the plurality of dielectric layers 115, respectively.
108, a predetermined number of electrical connection bumps 512 formed on each end of a given trace 108 exposed on a side surface 505 of the connector 500, and a predetermined number exposed on another side surface 506 of the connector. A predetermined number of electrical connection bumps 512 ′ formed at each end of each trace 108 of
Etc. Each of the traces 108 is made of a conductive material, and in one specific example, each of the traces 1 is
08 is made of copper. Each of the bumps 512 and 51
Each 2'is comprised of an inner portion 513 and 513 'and an outer layer 514 and 514' formed to cover the respective inner portion. Each of the inner portions 513 and 5
Each of the traces 13 'is made of a conductive material having a relatively high rigidity, and the conductive material is used for the traces 108.
It is designed to adhere well to each end of the. In one embodiment of the connector 500, each inner portion 513 and 513 'is made of copper. In the preferred embodiment, each of the bumps 512 and 512 'is in the form of a fully spherical segment, the height to diameter ratio of the base of which is greater than 0.25. . Here, the above-mentioned sufficiently spherical segment means the base of the sphere when seen by the portion of the sphere enclosed by the first plane that intersects the sphere and the second plane that is parallel to the first plane. Is defined as the ratio of the height to the diameter of the tangent, that is, the tangent value (in summary, it can be regarded as a plano-convex volume or a hemispherical volume). In a preferred embodiment, each bump 51
2 and 512 'are formed in a substantially hemispherical shape, and the ratio of the height to the diameter of the base is approximately 0.5.
It is said that
【0038】各該外側層514および514′は、好ま
しくは、はんだ付材料および/又は柔軟な導電性材料
(例えば軟質金(ソフトゴールド))で構成される。上
記した柔軟な導電性材料は、回路基板上のバンプへの電
気接続を形成するのに圧力による接続(pressur
e contact)が用いられるような場合に使用さ
れ、一方、上記はんだ付材料は、該はんだ付材料からな
る各バンプが、回路基板上の対応するパッド又は該回路
基板上のはんだ付材料からなる対応するバンプに溶着さ
れるような場合に使用される。1具体例では、上記側面
505に形成される各外側層514は、上記圧力による
接続を行うために上記柔軟な導電性材料で構成されてお
り、一方上記側面506に形成される各外側層514′
は、上記はんだ付材料で構成される。他の具体例では、
上記双方の外側層514および514′が上記柔軟な導
電性材料で構成され、あるいは上記双方の外側層514
および514′が上記はんだ付材料で構成される。Each outer layer 514 and 514 'is preferably constructed of a soldering material and / or a flexible conductive material (eg, soft gold). The flexible conductive material described above is used to make pressure connections to make electrical connections to bumps on a circuit board.
e contact), while the soldering material is such that each bump of soldering material corresponds to a corresponding pad on the circuit board or a soldering material on the circuit board. It is used when it is welded to a bump. In one embodiment, each outer layer 514 formed on the side surface 505 is composed of the flexible electrically conductive material to provide the pressure connection, while each outer layer 514 formed on the side surface 506. ′
Is composed of the above soldering material. In another example,
Both outer layers 514 and 514 'are comprised of the flexible conductive material, or both outer layers 514 are
And 514 'are composed of the soldering material.
【0039】該コネクタ500は更に、上記図7に示さ
れるように、所定方向に曲げられた(例えば直角方向に
曲げられた)所定数のトレース(電気径路)110をそ
なえており、各該トレース110の各終端部にもまた、
電気接続用のバンプ(コンタクトバンプ)512が形成
されている。かかる所定方向に曲げられたトレースによ
って、両側面505および506から別の両側面503
および504に至る電気接続が可能とされる。該コネク
タ500はまた、2つの面(すなわち上記頂面および底
面)501および502での電気接続(すなわち例えば
回路基板との電気接続)を可能にするために、上記図4
で符号400として示したのと同様のブァイア(電気径
路)をそなえるように構成されることもできる。As shown in FIG. 7, the connector 500 further includes a predetermined number of traces (electrical paths) 110 that are bent in a predetermined direction (for example, bent in a right angle direction). Also at each end of 110
Bumps (contact bumps) 512 for electrical connection are formed. The traces bent in such a predetermined direction allow the side surfaces 505 and 506 to be separated from the other side surfaces 503.
And electrical connections to 504 are enabled. The connector 500 is also shown in FIG.
It may be configured to have a via (electrical path) similar to that indicated by reference numeral 400 in FIG.
【0040】マルチチップモジュール(MCM)、PC
Bカード、PCBボード、あるいはこれらを任意に組合
せたものが、該コネクタ500が如何なる用途に利用さ
れるかに応じて各用途の要求が満たされるように、該コ
ネクタ500に取り付けられうる(すなわち電気接続さ
れうる)。これらの構成要素(すなわち例えば上記回路
基板)は、上述したような手段(例えば上述したネジ1
16やはんだ接合など)によって、上記コネクタ500
に取り付けられうる。Multi-chip module (MCM), PC
A B card, a PCB board, or any combination thereof can be attached to the connector 500 so that the requirements of each application can be satisfied depending on what purpose the connector 500 is used. Can be connected). These components (ie, for example, the circuit board described above) are provided by means such as those described above (eg, the screw 1 described above).
16 and solder joints)
Can be attached to.
【0041】本発明による1具体例においては、上記誘
電体材料からなる本体114は、サファイアからなるほ
ぼ200マイクロメートルの厚みを有する複数個のシー
ト(すなわち上記厚みを有する複数個の誘電体層11
5)で形成される。上記各トレース108と110と
は、標準的なフォトリソグラフィ技術およびエッチング
技術を用いて、各該誘電体層115内に所定の溝(トレ
ンチ)をエッチング形成することによって、各該誘電体
層115上に形成される。上記した溝(トレンチ)は、
その代表的な1例として、その溝幅が例えば10マイク
ロメートルとされ、その深さも例えば10マイクロメー
トルとされ、また各溝間の距離間隔は例えば150マイ
クロメートルとされる。先ずメッキ用のシード層をスパ
ッタリングし、次いで標準的なフォトリソグラフィ工程
およびエッチング工程によって各該溝部分を除くすべて
の領域から該シード層を除去し、その後、各該溝内に導
電性材料を例えば非電気的にメッキすることによって、
金属部(すなわち上記各トレースに対応する)が上記各
溝内に形成される。該メッキ用の金属は好ましくは銅で
構成されるが、他の適当な材料、例えば、プラチナ、モ
リブデン、あるいはタングステンなどで構成されてもよ
い。他の標準的なメタライゼーション技術、例えば上記
エッチング工程がなされたことにより残存するシード層
上に、メタライゼーションの生成を行う(メタライゼー
ションリフトオフを行う)か、又は電解メッキを行うか
などのようなメタライゼーション技術が利用されうる。In one embodiment according to the present invention, the body 114 of dielectric material comprises a plurality of sheets of sapphire having a thickness of approximately 200 micrometers (ie, a plurality of dielectric layers 11 having the above thickness).
5). The traces 108 and 110 are formed on each dielectric layer 115 by etching a predetermined trench in each dielectric layer 115 using standard photolithography and etching techniques. Is formed. The above-mentioned groove (trench) is
As a typical example, the groove width is, for example, 10 micrometers, the depth is, for example, 10 micrometers, and the distance between the grooves is, for example, 150 micrometers. First, a seed layer for plating is sputtered, and then the seed layer is removed from all regions except each groove portion by standard photolithography and etching processes, and then a conductive material is filled in each groove, for example. By plating non-electrically,
A metal portion (ie corresponding to each trace) is formed in each groove. The plating metal is preferably comprised of copper, but may be comprised of other suitable materials such as platinum, molybdenum, or tungsten. Other standard metallization techniques, such as the formation of metallization (metallization lift-off) or electrolytic plating on the seed layer remaining due to the above etching steps. Metallization techniques can be used.
【0042】上記各溝(トレンチ)をメタライズした後
に、上記各シート(すなわち上記各誘電体層115)
は、化学的又は機械的なラップ加工(lapping)
によって平滑化される。図8は、該ラップ加工工程終了
後における、1個のシート(すなわち1個の誘電体層1
15)の部分断面図である。例えばサファイアからなる
複数個のシートが減圧した水素雰囲気内で、例えば18
00℃というような高温度のもとで一体に積層され、次
いで該積層された誘電体層が該誘電体層の各表面に実質
的に垂直な複数の平面に沿ってダイス(dice)され
る。After metallizing the trenches, the sheets (that is, the dielectric layers 115) are deposited.
Is a chemical or mechanical lapping
Smoothed by. FIG. 8 shows one sheet (that is, one dielectric layer 1 after completion of the lapping process).
15) is a partial cross-sectional view of FIG. For example, if a plurality of sheets of sapphire are placed under reduced pressure in a hydrogen atmosphere,
Laminated together under high temperature such as 00 ° C., and then the laminated dielectric layers are diced along a plurality of planes substantially perpendicular to each surface of the dielectric layers. .
【0043】1個の誘電体層の厚みをほぼ200マイク
ロメートルとし、各トレース間の距離間隔をほぼ150
マイクロメートルとした場合、上記代表的な具体例にお
ける相互接続部(すなわち上記各トレースに相当する)
の密度は、1平方センチメートル当り、ほぼ3,800
程度の高密度となされうる。各トレース間の距離間隔は
その最小値をほぼ50マイクロメートル程度の値とする
ことが可能であり、このような距離間隔を有する本発明
での1具体例では、上記相互接続部の密度を、1平方セ
ンチメートル当り、ほぼ10,000程度の値まで向上
させることが可能となる。本発明でえられる上述したよ
うな密度の値は、従来技術におけるような1平方センチ
メートル当り30乃至60程度の密度に比し、はるかに
高い値である。The thickness of one dielectric layer is approximately 200 micrometers, and the distance between the traces is approximately 150.
Micrometers, interconnects in the representative example above (ie equivalent to each trace above)
Has a density of approximately 3,800 per square centimeter
It can be made with high density. The distance between the traces may have a minimum value of about 50 micrometers, and in one embodiment of the present invention having such a distance, the density of the interconnects may be It is possible to improve the value to about 10,000 per square centimeter. The above-mentioned density value obtained by the present invention is much higher than the density of 30 to 60 per square centimeter as in the prior art.
【0044】上述したようにして、各トレース終端部の
寸法(例えばトレース幅など)が小さくなり、また各ト
レース終端部同志が互に接近した間隔をとるようになる
と、標準的なフォトレジストと乾式の感光性フィルム
(例えばリストン(Riston))とを用いて、周知
のフォトリソグラフィック露光技術を適用することによ
って、上記各バンプ512および512′を形成するこ
とは困難となる。微細なトレース終端部の端部模様を確
立するためには、該フォトレジストの層又は該乾式のフ
ィルムは、該確立されている端部模様のうちで最も微細
な端部模様のサイズと接近した値の均一な厚みを有する
ように形成されていなければならない。しかるに、薄い
均一なフォトレジスト層を形成することができるような
フォトレジスト処理設備は、薄いウエーハに対してデザ
インされたもので、該薄いウエーハとはその形状が全く
異なる可能性のある上記固体状アレイ(ソリッドアレ
イ)形のコネクタに対してデザインされたものではな
い。更に、既存の乾式フィルムでは、微細なトレース終
端部(コンタクト部)の模様を確立するには、余りにも
大きな値の厚みを有する場合がしばしばある。しかも、
上記フォトレジスト層又は乾式フィルム上に配置される
露光マスクの位置を整合させる(アラインメントをさせ
る)場合において、上記したコンタクト部の寸法を小さ
くすることが要求されるときには、上記露光マスクの位
置整合(アラインメント)が正確になされなければなら
ない。しかるにかかる位置整合を行うことができるよう
なフォトリソグラフィック設備は、薄いウエーハに対し
てデザインされたもので、上述したようなソリッドアレ
イ形のコネクタに対してデザインされたものではない。
現在では、上記フォトレジスト層又は乾式フィルムに対
する該露光マスクの位置整合は、比較的単純なマニュア
ル手段によってなされなければならない。パターンマス
クを通してスパッタデポジット(sputter de
positing)を行うような、他のパターン転写プ
ロセスにおいても、上述したのと同様の上記位置整合を
行う上での(上記アラインメントを行う上での)問題点
を有することに変りはない。As described above, as the size of each trace end (for example, trace width) is reduced and the trace end parts are spaced closer together, a standard photoresist and dry type are used. It is difficult to form the bumps 512 and 512 'by applying a well-known photolithographic exposure technique using a photosensitive film (for example, Riston). In order to establish a fine trace termination edge pattern, the layer of photoresist or the dry film approached the size of the finest edge pattern of the edge patterns established. It must be formed to have a uniform thickness. However, the photoresist processing equipment capable of forming a thin and uniform photoresist layer is designed for a thin wafer, and the solid state may be completely different in shape from the thin wafer. It is not designed for an array (solid array) type connector. Furthermore, existing dry films often have too large a thickness to establish a fine trace end (contact) pattern. Moreover,
In the case of aligning (aligning) the position of the exposure mask arranged on the photoresist layer or the dry film, when it is required to reduce the size of the contact portion, the position alignment of the exposure mask ( Alignment) must be done accurately. However, the photolithographic equipment capable of performing such positional alignment is designed for a thin wafer, not for the solid array type connector as described above.
Currently, alignment of the exposure mask with respect to the photoresist layer or dry film must be done by relatively simple manual means. Sputter deposit through the pattern mask
Other pattern transfer processes, such as the "positioning", still have a problem in performing the above-mentioned position alignment (in the above-mentioned alignment) similar to that described above.
【0045】したがって本発明においては、上述したよ
うなパターン転写(patterntransfer)
又はフォトリソグラフィック技術を用いることなく、上
記各バンプ512および512′を形成する新たな方法
が提供される。すなわち上記各内方部513および51
3′は、比較的剛性のある導電体材料(好適な1例とし
て銅が挙げられる)を非電気的にメッキすることによっ
て形成され、該導電体材料が、上記各バンプの内方部5
13および513′を形成する。上記メッキに先立っ
て、各該トレースの各終端部が、適宜な手段、例えばメ
ッキ技術においてよく知られているように、上記銅に対
してパラジウム(Pd)触媒を付加するような手段によ
って活性化されうる。上記メッキプロセスの特性にもと
づいて、各該内方部513および513′は、上述した
ような十分に円球状となされたセグメント形状、換言す
れば半球状の形状となるまですべての方向に(すなわち
半球状に)均一に成長形成されるようになり、これによ
って、各該内方部513および513′と各該トレース
終端部との間に良好な付着状態が実現される。1具体例
においては、各該内方部513および513′は、その
代表例としてその高さが5マイクロメートルで、その直
径が10マイクロメートルとなるように形成され、更に
またすべての所望の面(すなわち上記誘電体材料からな
る本体上の所望の面)上に各該内方部513および51
3′が同時に形成されうる。Therefore, in the present invention, the pattern transfer as described above is performed.
Alternatively, a new method is provided for forming the bumps 512 and 512 ′ described above without using photolithographic techniques. That is, the inner portions 513 and 51
3'is formed by non-electrically plating a relatively rigid conductor material (copper is a preferred example), the conductor material being the inner portion 5 of each bump.
13 and 513 'are formed. Prior to the plating, each end of each trace is activated by any suitable means, such as adding a palladium (Pd) catalyst to the copper, as is well known in the plating art. Can be done. Based on the characteristics of the plating process, each of the inner portions 513 and 513 'is formed in all directions (i.e., in all directions) until it has a fully spherical segment shape as described above, in other words a hemispherical shape. Uniform growth (hemispherical) is achieved, which provides good adhesion between each inner portion 513 and 513 'and each trace termination. In one embodiment, each inner portion 513 and 513 'is typically formed to have a height of 5 micrometers and a diameter of 10 micrometers, and also all desired surfaces. (I.e., the desired surface on the body of dielectric material) on each of the inner portions 513 and 51.
3'can be formed at the same time.
【0046】上記各内方部が形成された後、上記各外側
層514および514′が、柔軟な金属又ははんだ付材
料を非電気的にメッキするか、あるいははんだ付材料な
どの金属材料が溶解している槽内にディップすること
(ディッピング(dipping))、例えばウエイブ
ソルダリング(wave soldering)などを
行うことによって形成される。上記ディッピングがなさ
れるときには、上記各内方部513および/又は51
3′の各露出表面が、好ましくは、例えば酸性液へのデ
ィッピングによって先ず清浄化され、更にフラックスで
被覆される。上記各外側層514および514′に対し
て同一の柔軟性金属材料又ははんだ付材料が用いられる
場合には、各該外側層は同時に形成されうる。該コネク
タ500のうちの所定数の面が、これらの面に現れる各
トレース終端部上で上記したような材料での外側層が形
成されるのを阻止するために、マスクされる場合もあ
る。1具体例においては、軟質金(ソフトゴールド)
が、該外側層514および514′のうちの一方または
両方を形成するために電気メッキされる。他の具体例に
おいては、はんだ付材料が該外側層514および51
4′の一方または両方を形成するために、電気メッキさ
れるか又は、上記ウエイブソルダリングがなされる。上
記電気メッキプロセスも、また上記ディッピングプロセ
スも、上記各内方部513および513′上に上記各外
側層を均一に形成のに役立ち、これによって十分に円球
状となされたセグメント形状および/又は半球形状を有
するバンプ512および512′を理想的な形態で提供
する。After the inner portions have been formed, the outer layers 514 and 514 'are either non-electrically plated with a soft metal or soldering material or the metal material, such as a soldering material, melts. It is formed by performing dipping (dipping), for example, wave soldering. When the dipping is performed, the inner portions 513 and / or 51 are formed.
Each exposed surface of 3'is preferably first cleaned, for example by dipping in an acid solution, and then coated with a flux. If the same flexible metal or soldering material is used for each outer layer 514 and 514 ', then each outer layer can be formed simultaneously. A certain number of faces of the connector 500 may be masked to prevent the formation of an outer layer of material as described above on each trace termination appearing on these faces. In one example, soft gold
Are electroplated to form one or both of the outer layers 514 and 514 '. In another embodiment, the solder material is the outer layers 514 and 51.
4'is electroplated or wave soldered as described above to form one or both. Both the electroplating process and the dipping process serve to uniformly form the outer layers on the inner portions 513 and 513 ', thereby providing a sufficiently spherical segment shape and / or hemisphere. The bumps 512 and 512 'having a shape are provided in an ideal form.
【0047】上記外側層514と514′とが異なる材
料で構成されるときは、一方の面側がメッキされあるい
はディップされている間、それ以外の各面を保護するた
めに、被覆マスク(ブランケットマスク)が各該面に対
して選択的に付着されうる。例えば、異なる材料が上記
外側層514および514′に対して電気メッキされる
必要がある場合には、第1の面(上記側面505又は5
06)は第1のマスクで被覆され、第2の面(例えば上
記第1の面とは別の面)が電気メッキされる。次いで該
第1のマスクが除去されて、第2のマスクが上記第2の
面上に形成される。次いで該第1の面が電気メッキさ
れ、その後該第2のマスクが除去される。これらのステ
ップは、上記各面が異なる材料内にディップされ、上記
メッキ工程の代りにディッピング工程を行う場合にも、
同様に適用されうる。更に、上記マスクによる被覆工程
(マスキングステップ)は、一方の面がディップされる
のに対し、他方の面が電気メッキされるような場合にも
使用されうる。例えば、上記第1の面がマスクされ、そ
のとき上記第2の面がディップされ又は電気メッキされ
る。次いで該マスクが該第1の面から除去されて、第2
のマスクが上記第2の面上に形成される。次いで上記第
1の面が電気メッキされ又はディップされ、その後、該
第2のマスクが除去される。該第1のマスクおよび第2
のマスクは、適当な接合剤のマスク、フォトレジストを
含むレジスト、又はワックスなどで構成され、これらの
マスク材料の選択は、該マスクによって所定の面を保護
するプロセスに応じて決定される。When the outer layers 514 and 514 'are made of different materials, a covering mask (blanket mask) is provided to protect each of the other surfaces while one side is plated or dipped. ) May be selectively attached to each said surface. For example, if a different material needs to be electroplated to the outer layers 514 and 514 ', the first side (the side 505 or 5 above).
06) is covered with a first mask and the second surface (eg a surface other than the first surface) is electroplated. Then, the first mask is removed and a second mask is formed on the second surface. The first surface is then electroplated, after which the second mask is removed. These steps also apply when each surface is dipped in a different material and a dipping process is performed instead of the plating process.
The same can be applied. Furthermore, the masking step (masking step) can also be used in the case where one side is dipped while the other side is electroplated. For example, the first surface is masked, and then the second surface is dip or electroplated. The mask is then removed from the first surface and a second
Is formed on the second surface. The first surface is then electroplated or dipped, after which the second mask is removed. The first mask and the second
The mask of (1) is composed of a mask of an appropriate bonding agent, a resist including a photoresist, or a wax, and the selection of these mask materials is determined according to the process of protecting a predetermined surface by the mask.
【0048】1具体例においては、軟質金の外側層が、
その代表例としてほぼ20マイクロメートルの厚さでメ
ッキされ、その結果バンプ全体の高さはその代表例にお
いてほぼ25マイクロメートルの高さとなり、またはん
だ層がほぼ1マイクロメートル乃至2マイクロメートル
の厚みとなるようにディップ処理される。またその代り
の手段として、回路基板が該コネクタの所定の面に取り
付けられるときに、該コネクタ側と対向する上記回路基
板上に設けられたはんだ材料からなるバンプによって、
該はんだ材料が提供されるようにしてもよい。In one embodiment, the soft gold outer layer comprises:
Typically, it is plated to a thickness of approximately 20 micrometers, so that the overall height of the bumps is approximately 25 micrometers in that typical case, or the sagging layer is approximately 1 to 2 micrometers thick. The dip processing is performed so that Further, as an alternative means, when the circuit board is attached to a predetermined surface of the connector, by a bump made of a solder material provided on the circuit board facing the connector side,
The solder material may be provided.
【0049】該コネクタ500における他の各面上に形
成されるバンプは、もし同一の材料が使用されてよい場
合には、上記各側面505および506上でのバンプ形
成処理と同時に形成されることができ、あるいはまた、
別のマスキングステップおよびメッキ又はディッピング
ステップによって形成されてもよい。この点に関し、も
し必要ならば、該コネクタ500からの上記回路基板の
取り外しを容易にするために、上述したように、異なる
溶融温度を有する複数のはんだを使用することも有用な
ことである。The bumps formed on the other surfaces of the connector 500 should be formed simultaneously with the bump forming process on the side surfaces 505 and 506, if the same material may be used. Or, again,
It may be formed by another masking step and a plating or dipping step. In this regard, if desired, it may also be useful to use a plurality of solders having different melting temperatures, as described above, to facilitate removal of the circuit board from the connector 500.
【0050】上記各外側層514および514′を形成
した後、上記回路基板(例えば以下に述べる回路基板1
0)が、圧力接触による接続(pressure co
ntacting)又ははんだ付(solderin
g)によって該コネクタ500に取り付けられうる。図
9は、該回路基板10の表面上に形成された2個の圧力
接触用のバンプ(pressure contact
bump)15と対応関係に整列配置された2個のバン
プ512を有する、上記回路基板10と対向しているコ
ネクタ500の部分断面図であって、該回路基板10が
該コネクタ500に上記接触圧力(contact p
ressure)によって取り付けられる前の状態を示
している。この具体例においては、上記圧力接触用のバ
ンプ15も、上記外側層514も、ともに例えば軟質金
のような、柔軟な導電性材料で構成されている。図10
は、上記回路基板10を上記コネクタ500に取付けた
後での、該コネクタ500、該回路基板10、上記各バ
ンプ512、および上記各圧力接触用のバンプ15の部
分断面図である。上述したように、所定のネジ又は他の
取り付け手段が、該回路基板10を上記コネクタ500
に向って押し付けるために使用されうる。この場合に印
加される圧力にもとづいて、各該圧力接触用のバンプ1
5および上記各バンプ512の各外側層514の形状が
ともに部分的に変形させられる。ここで、該印加された
圧力の強さ、および上記各バンプ15および上記各外側
層514に使用された材料の種類に応じて、該回路基板
10が取り外されたときに、該変形が部分的に又はほぼ
全面的に残存するようになる。After forming each of the outer layers 514 and 514 ', the circuit board (eg, circuit board 1 described below) is formed.
0) is the connection by pressure contact (pressure co
ntacting) or soldering
g) can be attached to the connector 500. FIG. 9 shows two pressure contact bumps formed on the surface of the circuit board 10.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the connector 500 facing the circuit board 10 having two bumps 512 aligned in a corresponding relationship with the connector 500, the circuit board 10 contacting the connector 500 with the contact pressure. (Contact p
It shows a state before being attached by the (pressure). In this embodiment, both the pressure contact bumps 15 and the outer layer 514 are made of a flexible conductive material such as soft gold. Figure 10
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the connector 500, the circuit board 10, the bumps 512, and the pressure contact bumps 15 after the circuit board 10 is attached to the connector 500. As mentioned above, the predetermined screws or other attachment means connect the circuit board 10 to the connector 500.
Can be used to press against. Based on the pressure applied in this case, each bump 1 for pressure contact
5 and the shapes of the outer layers 514 of the bumps 512 are both partially deformed. Here, depending on the strength of the applied pressure and the type of material used for each of the bumps 15 and each of the outer layers 514, when the circuit board 10 is removed, the deformation partially occurs. Or almost entirely remains.
【0051】図11は、回路基板20に形成された2個
のはんだ材からなるバンプ25と対応関係に整列配置さ
れた2個のバンプ512を有する、上記回路基板20と
対向しているコネクタ500の部分断面図であって、該
回路基板20が該コネクタ500に取り付けられる前の
状態を示している。該はんだ材からなる各バンプ25
は、該回路基板20の表面上に配置された、各該バンプ
25と対応する各パッド22上に形成される。この具体
例においては、上記各外側層514は、はんだ材料で構
成される。図12は、該回路基板20を上記コネクタ5
00に、各該バンプ25(はんだ材からなる)を対応す
る各該外側層514(はんだ材からなる)に、リフロー
接合(reflow attachment)によって
一体的に取り付けた後での、上記コネクタ500、回路
基板20、および各バンプ512(上記リフロー接合に
より形成される)の部分断面図である。FIG. 11 shows a connector 500 facing the circuit board 20 having two bumps 512 aligned with the two bumps 25 made of solder material formed on the circuit board 20. 3 is a partial cross-sectional view of the circuit board 20 before the circuit board 20 is attached to the connector 500. FIG. Each bump 25 made of the solder material
Are formed on the pads 22 corresponding to the bumps 25 arranged on the surface of the circuit board 20. In this example, each outer layer 514 is composed of a solder material. FIG. 12 shows the circuit board 20 with the connector 5
No. 00, each of the bumps 25 (made of a solder material) is integrally attached to each corresponding outer layer 514 (made of a solder material) by reflow bonding, and the connector 500, the circuit FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the substrate 20 and each bump 512 (formed by the reflow bonding).
【0052】本発明での上述した各実施例は単なる例示
的なものにすぎず、これによって本発明が限定されるべ
きものではない。すなわち本発明の範囲は、前述した各
実施例についての記載のみに特に限定されるべきもので
はなく、上記特許請求の範囲の記載にもとづいて解釈さ
れるべきものである。すなわち本発明を実施するにあた
っては、他の多くの異なる具体例や変形例が含まれう
る。例えば、付加的に設けられた所定数の間隔取り層
を、該コネクタに隣接して上記回路基板を正確に載置さ
せるために、上記誘電体材料からなる本体の表面に、例
えばシルクスクリーニング又は接着(例えばのり付けな
ど)によって付設させることができる。上記特許請求の
範囲の記載と同等の趣旨および範囲内と考えられるすべ
ての変形例は、本発明の範囲内のものとして取り込まれ
るべきであることは明らかである。The above-described embodiments of the present invention are merely examples, and the present invention should not be limited thereto. That is, the scope of the present invention should not be particularly limited to the description of each of the above-described embodiments, but should be construed based on the description of the above claims. Thus, many other different embodiments and variations may be included in the practice of the present invention. For example, a predetermined number of additionally provided spacing layers may be applied to the surface of the body of dielectric material, such as by silk screening or gluing, to accurately mount the circuit board adjacent the connector. It can be attached (for example, by gluing). Obviously, all modifications considered to be within the spirit and scope of the description of the above claims should be taken as being included in the scope of the present invention.
【0053】[0053]
【発明の効果】本発明によれば、きわめて高密度に、上
記所定数の電気接続部(例えばバンプなど)および上記
所定数のトレースを形成することができ、それによって
きわめて高い上記アスペクト比を有するコネクタをうる
ことができる。更に上記本発明のコネクタによれば、各
種の力やストレスなどが印加されてもその寸法精度を正
確に維持し、また相手側の回路基板などから容易に取り
外してその回路構成を再構成することができ、しかもそ
の製造工程が簡易化され、安価に製造することができ
る。特に上記コネクタの各電気接続部に例えばバンプな
どを形成するような場合にも、所謂フォトリソグラフィ
ック技術や種々のパターン転写処理を必要とすることが
なく、小さな寸法を有するコネクタ上にも所定数の電気
接続部(すなわち上記バンプなど)を形成することがで
きる。According to the present invention, it is possible to form the predetermined number of electrical connection portions (for example, bumps) and the predetermined number of traces in a very high density, thereby having the extremely high aspect ratio. The connector can be obtained. Further, according to the connector of the present invention, the dimensional accuracy can be accurately maintained even when various forces or stresses are applied, and the connector can be easily removed from the circuit board on the other side to reconfigure its circuit configuration. In addition, the manufacturing process is simplified, and the manufacturing cost is low. In particular, when a bump or the like is formed on each electrical connection portion of the above connector, so-called photolithographic technique and various pattern transfer processes are not required, and a predetermined number of connectors can be formed on a connector having a small size. Electrical connections (ie the bumps, etc.) can be formed.
【図1】本発明の1実施例としての、コネクタ100の
部分平面図(すなわち図5の7−7線に沿って横断した
場合に現れる1つの積層面での部分平面図)であって、
該コネクタに3個の回路基板が取り付けられている状態
を示す図である。FIG. 1 is a partial plan view of a connector 100 according to an embodiment of the present invention (that is, a partial plan view of one stacking surface that appears when crossed along line 7-7 in FIG. 5),
It is a figure showing the state where three circuit boards are attached to the connector.
【図2】所定数の個別のコネクタ100に切断される前
でのコネクタ・ブロック200の構成を示す斜視図であ
る。FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a connector block 200 before being cut into a predetermined number of individual connectors 100.
【図3】本発明の他の実施例としてのコネクタに対す
る、上記図1と同様の部分平面図であって、ストップ表
面部(例えばリセス)を有する誘電体材料からなるコネ
クタ本体を用いて、該コネクタ本体にそれと隣接する回
路基板が接続されている状態を示す図である。FIG. 3 is a partial plan view similar to FIG. 1 for a connector as another embodiment of the present invention, in which a connector body made of a dielectric material having a stop surface portion (for example, a recess) is used. It is a figure which shows the state in which the circuit board adjacent to it is connected to the connector main body.
【図4】上記コネクタ100をその積層方向で縦断した
(すなわち図5の6−6線に沿って縦断した)部分縦断
面図であって、所定数のブァイア(すなわち該コネクタ
のうちの互に隣接する複数の層間に延びるように該コネ
クタの内部に形成されたブァイア402、および該コネ
クタ内に設けられたあるトレースから該コネクタの頂面
(又は底面)まで、該コネクタ本体を構成する誘電体層
のうちの端部層を通して延びるように該コネクタの内部
に形成されたブァイア400)が設けられている状態を
示す図である。4 is a partial vertical cross-sectional view of the connector 100 taken along its stacking direction (ie, taken along line 6-6 of FIG. 5) showing a predetermined number of vias (ie, one of the connectors). A via 402 formed inside the connector so as to extend between a plurality of adjacent layers, and a dielectric that constitutes the connector body from a trace provided in the connector to a top surface (or bottom surface) of the connector. FIG. 8 shows a via 400) formed inside the connector so as to extend through an end layer of the layers.
【図5】本発明の更に他の実施例としてのコネクタ50
0の斜視図である。FIG. 5 is a connector 50 as still another embodiment of the present invention.
It is a perspective view of 0.
【図6】図5における6−6線に沿って縦断した、該コ
ネクタ500の積層方向での縦断面図である。6 is a vertical cross-sectional view in the stacking direction of the connector 500, which is taken along line 6-6 in FIG.
【図7】図5における7−7線に沿って、該コネクタ5
00を横断した場合に現れる、該コネクタ500の1つ
の積層面での平面図である。7 is a view showing the connector 5 along line 7-7 in FIG.
FIG. 10 is a plan view of one stacking surface of the connector 500, which appears when crossing 00.
【図8】本発明の1具体例としての、1個の誘電体層1
15の部分断面図であって、所定数のトレース(電気径
路)が、該誘電体層(積層される前の状態として示され
ている)の表面上に形成されている所定数のトレンチ内
に配置形成された状態を示す図である。FIG. 8 shows one dielectric layer 1 as one embodiment of the present invention.
15 is a partial cross-sectional view of 15 showing a predetermined number of traces (electrical paths) within a predetermined number of trenches formed on the surface of the dielectric layer (shown as before being laminated). It is a figure showing the state where it was arranged and formed.
【図9】接触圧力によって、コネクタ500に回路基板
10が取り付けられる前の状態での、該回路基板10と
対向する該コネクタ500の部分断面図である。FIG. 9 is a partial cross-sectional view of the connector 500 facing the circuit board 10 before the circuit board 10 is attached to the connector 500 by the contact pressure.
【図10】上記接触圧力によって該コネクタ500に該
回路基板10が取り付けられた後での、上記コネクタ5
00および回路基板10の部分断面図である。FIG. 10 shows the connector 5 after the circuit board 10 is attached to the connector 500 by the contact pressure.
00 and a circuit board 10.
【図11】はんだ付けによって該コネクタ500に回路
基板20が取り付けられる前の状態での、該回路基板2
0と対向する該コネクタ500の部分断面図である。FIG. 11 shows the circuit board 2 before the circuit board 20 is attached to the connector 500 by soldering.
It is a fragmentary sectional view of the connector 500 which faces 0.
【図12】上記はんだ付けによって該コネクタ500に
該回路基板20が取り付けられた後での、上記コネクタ
500および回路基板20の部分断面図である。FIG. 12 is a partial cross-sectional view of the connector 500 and the circuit board 20 after the circuit board 20 is attached to the connector 500 by the soldering.
【符号の説明】 10,20,102,104,106…回路基板 15…回路基板側に形成される圧力接触用バンプ 22…回路基板側に形成されるパッド 25…回路基板側に形成されるはんだ材のバンプ 100,500…コネクタ 200…コネクタ・ブロック 108,110…トレース(electrical t
race) 109…クロス・トレース(cross−trace) 400…外側のブァイア(external via) 402…相互接続用の内方側ブァイア(interna
l via) 112,412…コネクタ側のトレース終端部に形成さ
れるパッド 512,512′…バンプ 513,513′…該バンプの内方部 514,514′…該バンプの外側層 114…誘電体材料からなるコネクタ本体 115…コネクタ本体を構成するために積層されるべき
1個の誘電体層 116…ネジ 314…リセス(凹所)[Explanation of reference numerals] 10, 20, 102, 104, 106 ... Circuit board 15 ... Pressure contact bumps 22 formed on the circuit board side 22 ... Pads formed on the circuit board side 25 ... Solder formed on the circuit board side Material bump 100,500 ... Connector 200 ... Connector block 108, 110 ... Trace (electrical t)
Race 109 ... Cross-trace 400 ... Outer vias 402 ... Inner vias for interconnection
l via) 112, 412 ... Pads formed at the trace end portion on the connector side 512, 512 '... Bumps 513, 513' ... Inner portions of the bumps 514, 514 '... Outer layer 114 of the bumps ... Dielectric material Connector body 115 ... consisting of one dielectric layer to be laminated to form the connector body 116 ... screw 314 ... recess (recess)
Claims (35)
性の誘電体材料からなるコネクタ本体であって、該コネ
クタ本体を通して形成される所定数の導電性トレースを
そなえており、各該トレースが上記第1の面に現れる第
1の終端部と上記第2の面に現れる第2の終端部とを有
しているものを生成するステップと、 各該第1および第2のトレース終端部上にそれぞれ所定
数のバンプが形成されるように、上記第1および第2の
各面上での上記各トレース終端部上に導電体材料をメッ
キするステップとを、そなえることを特徴とするコネク
タの製造方法。1. A connector body made of an electrically insulating dielectric material having a first surface and a second surface, the connector body having a predetermined number of conductive traces formed therethrough, Producing each trace having a first end that appears on the first side and a second end that appears on the second side; and each of the first and second ends. Plating a conductive material on each trace end on each of the first and second surfaces so that a predetermined number of bumps are formed on each trace end. And method for manufacturing connector.
ロックとして構成されており、該ブロックを構成する複
数の誘電体層のそれぞれは、各該誘電体層内に、所定数
の上記トレースを形成するための導電性材料で埋め込ま
れた所定数のトレンチが形成されるように構成されてい
る、請求項1に記載の製造方法。2. The connector body is configured as a laminated multilayer block, and each of the plurality of dielectric layers forming the block forms a predetermined number of the traces in each dielectric layer. The manufacturing method according to claim 1, wherein a predetermined number of trenches filled with a conductive material for forming are formed.
高さの比率が0.25より大となるように形成されてい
る、請求項1に記載の製造方法。3. The manufacturing method according to claim 1, wherein each of the bumps is formed such that a ratio of a height to a diameter of a base is greater than 0.25.
ている、請求項1に記載の製造方法。4. The manufacturing method according to claim 1, wherein each of the bumps is formed in a substantially hemispherical shape.
らなる複数の各誘電体層上に所定数のトレースを形成す
るステップと、該複数の誘電体層をブロック状に一体形
成するように積み重ねて積層するステップと、上記各ト
レースの各終端部を露出させるステップとを含むプロセ
スによって形成されるようにした、請求項1に記載の製
造方法。5. The connector body comprises the steps of forming a predetermined number of traces on each of a plurality of dielectric layers of rigid dielectric material, and stacking the plurality of dielectric layers into a block. 2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the manufacturing method is formed by a process including a step of stacking and laminating, and a step of exposing each end portion of each trace.
に、該第1の面上に形成された各バンプを構成する導電
性材料とは異なる導電体材料からなる第1の層をメッキ
するステップを更に含む、請求項1に記載の製造方法。6. A first layer made of a conductor material different from a conductive material forming each bump formed on the first surface on each bump formed on the first surface. The manufacturing method according to claim 1, further comprising a step of plating.
に、該第1の面上に形成された各バンプ上にメッキされ
た上記導電体材料層とは異なる導電体材料からなる第2
の層をメッキするステップを更に含む、請求項6に記載
の製造方法。7. A conductor material different from the conductor material layer plated on the bumps formed on the second surface and on the bumps formed on the first surface. Second
The method of claim 6, further comprising the step of plating a layer of.
に上記導電体材料からなる上記第2の層をメッキする前
に、該第1の面上に亘ってマスクを形成するステップを
更に含む、請求項7に記載の製造方法。8. A step of forming a mask over the first surface before plating the second layer of the conductive material on each bump formed on the second surface. The manufacturing method according to claim 7, further comprising:
層が、他方の層を構成する導電体材料より、柔軟な導電
体材料で構成されている、請求項7に記載の製造方法。9. The method of claim 7, wherein one of the first and second layers is made of a conductive material that is more flexible than the conductive material of the other layer. Method.
の層が金で構成され、他方の層がはんだ材料で構成され
ている、請求項7に記載の製造方法。10. The manufacturing method according to claim 7, wherein one of the first and second layers is made of gold and the other layer is made of a solder material.
に導電体材料からなる上記第1の層をメッキする前に、
上記第2の面上に亘ってマスクを形成するステップを更
に含む、請求項6に記載の製造方法。11. Before plating the first layer of conductive material on each bump formed on the first surface,
The manufacturing method according to claim 6, further comprising forming a mask over the second surface.
とによって、上記第2の面上に形成された各バンプ上
に、該はんだ材料からなる第2の層を形成するステップ
を更に含む、請求項6に記載の製造方法。12. The method further comprises the step of forming a second layer of the solder material on each bump formed on the second surface by dipping the solder material in a molten bath. The manufacturing method according to claim 6.
上記第2の層がはんだ材料で構成されている、請求項7
に記載の製造方法。13. The first layer is composed of gold, while
8. The second layer is composed of a solder material.
The manufacturing method described in.
すことによって、上記第1の面上に形成された各バンプ
上に、該はんだ材料からなる第1の層を形成するステッ
プを更に含む、請求項1に記載の製造方法。14. The method further comprises the step of forming a first layer of the solder material on each bump formed on the first surface by immersing the solder material in a bath in which the solder material is dissolved. The manufacturing method according to claim 1.
上に、導電体材料からなる第2の層をメッキするステッ
プを更に含む、請求項14に記載の製造方法。15. The manufacturing method according to claim 14, further comprising the step of plating a second layer made of a conductive material on each bump formed on the second surface.
れ、一方、上記第2の層が金で構成されている、請求項
15に記載の製造方法。16. The manufacturing method according to claim 15, wherein the first layer is made of a solder material, while the second layer is made of gold.
各バンプ上に柔軟な導電体材料の層をメッキするステッ
プであって、該導電体材料は、はんだ材料からなる各バ
ンプを構成する導電体材料より更に柔軟なものとされて
いるステップを更に含む、請求項1に記載の製造方法。17. A step of plating a layer of flexible conductive material on each bump formed on the first and second surfaces, the conductive material forming each bump of solder material. The method of claim 1, further comprising the step of being made softer than the conductive material.
いる、請求項17に記載の製造方法。18. The method of claim 17, wherein the flexible conductor material comprises gold.
すことによって、該第1および第2の面に形成された各
バンプ上に、はんだ材料からなる層を形成するステップ
を更に含む、請求項1に記載の製造方法。19. The method further comprising the step of forming a layer of a solder material on each bump formed on the first and second surfaces by immersing the solder material in a bath in which the solder material is melted. Item 2. The manufacturing method according to Item 1.
面と、第2の面とを有する電気絶縁性の誘電体材料から
なるコネクタ本体であって、該コネクタ本体を通して形
成される所定数の導電性トレースをそなえており、各該
トレースが上記複数の誘電体層のうちの所定の層上に形
成されていて、上記第1の面に現れる第1の終端部と上
記第2の面に現れる第2の終端部とを有しているものを
生成するステップと、 各該第1および第2のトレース終端部上にそれぞれ所定
数のバンプが形成されるように、上記第1および第2の
各面上での上記各トレース終端部上に導電体材料をメッ
キするステップとを、そなえることを特徴とするコネク
タの製造方法。20. A connector body made of an electrically insulating dielectric material having a plurality of laminated dielectric layers, a first surface and a second surface, the connector body being formed through the connector body. A predetermined number of conductive traces, each trace being formed on a predetermined layer of the plurality of dielectric layers, the first terminal end appearing on the first surface and the second end. Having a second end that appears on the surface of the first trace and a first number of bumps formed on each of the first and second trace ends. And a step of plating a conductive material on each of the trace terminations on each of the second surfaces, the method of making a connector.
所定数のバンプ上に柔軟性の導電体材料からなる層を形
成するステップを更に含み、該導電体材料が各該バンプ
構成材料より更に柔軟な材料とされている、請求項20
に記載の製造方法。21. The method further comprising forming a layer of flexible conductive material on a predetermined number of bumps formed on each of the first and second sides, the conductive material forming each of the bump configurations. 21. A material that is more flexible than the material.
The manufacturing method described in.
は、メッキによって形成されている、請求項20に記載
の製造方法。22. The manufacturing method according to claim 20, wherein each layer made of the flexible conductor material is formed by plating.
各バンプ上に、はんだ材料からなる層を形成するステッ
プを更に含む、請求項20に記載の製造方法。23. The manufacturing method according to claim 20, further comprising forming a layer made of a solder material on each bump formed on the first and second surfaces.
すことによって、上記はんだ材料からなる各層のうちの
少くとも1つの層が形成されるようにした、請求項20
に記載の製造方法。24. At least one of the layers of solder material is formed by immersing the solder material in a molten bath.
The manufacturing method described in.
面側に形成される各バンプ上に柔軟性の導電体材料から
なる層を形成するステップであって、該導電体材料が各
該バンプを構成する材料より更に柔軟な材料とされてい
るものと、上記第1および第2の面のうちの他方面側に
形成される各バンプ上にはんだ材料からなる層を形成す
るステップとを更にそなえている、請求項20に記載の
製造方法。25. A step of forming a layer made of a flexible conductive material on each bump formed on one surface side of the first and second surfaces, wherein the conductive material is A material softer than the material forming the bumps, and a step of forming a layer of a solder material on each bump formed on the other surface side of the first and second surfaces. The manufacturing method according to claim 20, further comprising:
ドアレイ形のコネクタであって、該コネクタを通して形
成される所定数の導電性トレースをそなえており、各該
トレースが上記第1の面側に第1の終端部を有するとと
もに上記第2の面側に第2の終端部を有するコネクタ上
に電気接続用の所定数のバンプを製造する方法であっ
て、 各該バンプが上記各トレース終端部上に亘って形成され
るように、上記第1および第2の面上に現れる上記各ト
レース終端部上に第1の導電体材料をメッキするステッ
プと、 上記第1の面に形成される各バンプ上に第2の導電体材
料であって、該第1の導電体材料とは異なる上記第2の
導電体材料の層をメッキするステップとをそなえている
ことを特徴とする上記バンプの製造方法。26. A solid array connector having a first surface and a second surface, the connector having a predetermined number of conductive traces formed therethrough, each trace being the first of the first and second conductive traces. A method for producing a predetermined number of bumps for electrical connection on a connector having a first end portion on the surface side of the and a second end portion on the second surface side, each of the bumps being Plating a first conductor material on each of the trace terminations that appears on the first and second surfaces so as to be formed over each of the trace terminations; A step of plating a second conductive material layer on each of the formed bumps, the second conductive material layer being different from the first conductive material material. A method for manufacturing the above bump.
プ上に第3の導電体材料の層をメッキするステップであ
って、該第3の導電体材料が上記第2の導電体材料とは
異なる材料とされているステップを更に含んでいる、請
求項26に記載の製造方法。27. A step of plating a layer of a third conductive material on each of the bumps formed on the second surface side, wherein the third conductive material is the second conductive material. 27. The manufacturing method according to claim 26, further comprising the step of being a material different from the material.
ちの一方が、他方の導電体材料より更に柔軟な材料とさ
れている、請求項27に記載の製造方法。28. The manufacturing method according to claim 27, wherein one of the second and third conductor materials is a softer material than the other conductor material.
の一方が金で構成され、他方がはんだ材料で構成されて
いる、請求項27に記載の製造方法。29. The manufacturing method according to claim 27, wherein one of the second and third conductor materials is made of gold and the other is made of a solder material.
縁性のコネクタ本体であって、該コネクタ本体を通して
形成される所定数の導電性トレースをそなえており、各
該トレースが上記第1の面に現れる第1の終端部と上記
第2の面に現れる第2の終端部とを有しているものと、 該第1の面上に形成される第1の所定数の導電性バンプ
であって、各該バンプが対応するトレースの第1終端部
側に取り付けられていて、導電性の内方部と第1の導電
体材料からなる外側層とを有しているものと、 該第2の面上に配置される第2の所定数の導電性バンプ
であって、各該バンプが対応するトレースの第2終端部
側に取り付けられていて、導電性の内方部と第2の導電
体材料からなる外側層とを有しているものとを、そなえ
ていることを特徴とするソリッドアレイ形のコネクタ。30. An electrically insulative connector body having a first side and a second side, comprising a predetermined number of conductive traces formed through the connector body, each trace being defined as above. What has a 1st terminal part which appears on a 1st surface, and a 2nd terminal part which appears on the said 2nd surface, and the 1st predetermined number of electroconductivity formed on this 1st surface. Conductive bumps, each bump being attached to the first end portion side of the corresponding trace and having a conductive inner portion and an outer layer of a first conductive material. A second predetermined number of conductive bumps disposed on the second surface, each bump being attached to a second terminal end side of a corresponding trace and having a conductive inner portion. A second conductor material and an outer layer made of a second conductor material. Connector type of Ddoarei.
材料より更に柔軟な材料とされている、請求項30に記
載のコネクタ。31. The connector of claim 30, wherein the second conductive material is a softer material than the first conductive material.
材料より低い溶融点を有している、請求項30に記載の
コネクタ。32. The connector of claim 30, wherein the first conductor material has a lower melting point than the second conductor material.
成され、該第2の導電体材料が金で構成されている、請
求項32に記載のコネクタ。33. The connector of claim 32, wherein the first conductor material comprises a solder material and the second conductor material comprises gold.
請求項33に記載のコネクタ。34. Each said trace being composed of copper,
The connector according to claim 33.
電体材料からなる複数の平面層で構成され、各該平面層
がブロックを形成するように積層されており、 かつ上記所定数の導電性トレースが、上記誘電体材料か
らなる複数の平面層のうちの1層又はそれ以上の複数層
上に形成されている、請求項30に記載のコネクタ。35. The electrically insulative connector body is composed of a plurality of plane layers made of a dielectric material, and the plane layers are laminated so as to form a block, and the predetermined number of conductive layers are formed. 31. The connector of claim 30, wherein traces are formed on one or more of the plurality of planar layers of dielectric material.
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---|---|---|---|
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JPH07111177A true JPH07111177A (en) | 1995-04-25 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5838519A (en) * | 1997-03-17 | 1998-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Printed circuit board, magnetic disk apparatus with the printed circuit board, and method for connecting the printed circuit board |
KR100528014B1 (en) * | 1998-02-11 | 2006-03-22 | 삼성전자주식회사 | Connector and liquid crystal display device having the same |
-
1994
- 1994-04-06 JP JP06864694A patent/JP3450417B2/en not_active Expired - Fee Related
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US5838519A (en) * | 1997-03-17 | 1998-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Printed circuit board, magnetic disk apparatus with the printed circuit board, and method for connecting the printed circuit board |
KR100528014B1 (en) * | 1998-02-11 | 2006-03-22 | 삼성전자주식회사 | Connector and liquid crystal display device having the same |
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