JPH0855881A - マイクロエレクトロニクス素子の実装構造及びその製造方法 - Google Patents

マイクロエレクトロニクス素子の実装構造及びその製造方法

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JPH0855881A
JPH0855881A JP7172437A JP17243795A JPH0855881A JP H0855881 A JPH0855881 A JP H0855881A JP 7172437 A JP7172437 A JP 7172437A JP 17243795 A JP17243795 A JP 17243795A JP H0855881 A JPH0855881 A JP H0855881A
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トーマス・エイチ・ディステファーノ
John W Smith
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高性能のマイクロエレクトロニクス用の接続
部品を提供する。 【構成】 この接続部品は、面アレイを成すように配列
した複数のリード60を設けた絶縁シート(第1要素)
34を備えている。各リードは、絶縁シートに固定され
た端子側端部66と、絶縁シートから分離可能な先端側
端部68とを有する。リードの先端側端部は、別の絶縁
シートや半導体ウェーハ等(第2要素)に取付けられ
る。第1要素及び第2要素を相手に対して相対的に移動
させて、複数のリードを、垂直方向に高さを有する屈曲
形状に変形させる。この接続部品を用いて半導体チップ
・アセンブリを構成できる。アセンブリは、面アレイを
成すように配列したチップ上の複数の接点と、対応する
面アレイを成すように配列した絶縁シート上の複数の端
子と、それら複数の端子と複数の接点とを接続する複数
のS字形の金属製リボンとから成る。絶縁シートとチッ
プとの間に、リードを囲繞する変形容易な絶縁材料を設
けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ等の
マイクロエレクトロニクス素子の搭載ないし接続に用い
る、搭載ないし接続のためのデバイス及び方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】最近の
半導体チップ等の、複雑な構造のマイクロエレクトロニ
クス・デバイスでは、他のエレクトロニクス部品に接続
せねばならない接続の数が非常に多い。例えば、複雑な
構造のマイクロプロセッサ・チップなどでは、外部のデ
バイスへ接続するための、必要な接続の数が数百にも及
ぶものがある。
【0003】半導体チップを実装基板上の電気配線パタ
ーンに接続するための方法として、広く一般的に採用さ
れている方法には、次の3つの方法がある。それらは、
ワイヤ・ボンディング法、TAB(tape automated bon
ding)法、それにフリップチップ・ボンディング法であ
る。ワイヤ・ボンディング法では、チップの底面即ち裏
面を基板に当接させ、接点装備面であるそのチップの正
面即ち上面を上方へ、即ち基板とは反対側へ向けて、そ
のチップを基板上に載置する。そして、チップ上の複数
の接点と基板上の複数のパッドとを、個々の金またはア
ルミニウムのボンディング・ワイヤで接続する。TAB
法では、可撓性を有する絶縁体製のテープ上に複数のリ
ードから成るリード・アレイを予め形成しておき、その
テープをチップ及び基板の上にあてて、チップ上の複数
の接点と基板上の複数のパッドとに、個々のリードをボ
ンディングして行く。これらのワイヤ・ボンディング法
や従来のTAB法では、いずれも、チップが占有する領
域の周囲に基板上のパッドが配設され、多数のボンディ
ング・ワイヤまたはリードが、そのチップから周囲のそ
れら多数のパッドへ放射状に広がって延出することにな
る。こうして形成されるサブアセンブリの全体が占有す
る領域の面積は、チップ自体が占有する領域の面積より
もはるかに大きい。そのためこれらの方式を採用した場
合には、それによってアセンブリの全体がかなり大きな
ものになる。マイクロエレクトロニクスのアセンブリの
動作可能速度は、そのアセンブリの大きさに逆比例する
ため、このことは重大な短所に他ならない。更に、ワイ
ヤ・ボンディング法やTAB法を最も良好に適用し得る
のは、一般的に、複数の接点がチップの外周に沿って並
べられているチップに対してである。即ちこれらの方法
は、複数の接点が、いわゆる面アレイを成すように、即
ち格子状のパターンを成すように、チップの正面の全面
ないし大部分に亙って並べられているチップに適用する
のは困難である。
【0004】フリップチップ搭載法では、チップの接点
装備面を、基板に対向させる。そして、そのチップの複
数の接点の各々を、はんだ付けによって、基板上の対応
するパッドに接続する。また、その接続のためには、例
えば、先ず、基板とチップとの一方にはんだボールを設
け、続いてチップを下向きにして基板に重ね合わせ、は
んだを瞬間溶融即ちリフローさせる。このフリップチッ
プ法によれば、コンパクトなアセンブリが得られる。そ
れは、基板上の占有される領域の面積が、チップ自体が
占有する領域の面積以上にならないからである。しかし
ながら、フリップチップ法を用いて構成したアセンブリ
には、熱応力という深刻な問題が存在している。チップ
の接点と基板とを接合しているはんだによる接合部は大
きな剛性を有する。使用中の熱膨張及び熱収縮によっ
て、チップと基板とは寸法変化を生じ、それによって、
剛性の大きなはんだ接合部に大きな応力が発生する。こ
の大きな応力のために、接合部が疲労破壊するおそれが
ある。更に、チップを基板に搭載する前にテストするこ
とが困難であり、そのため、特に多数のチップを含んで
いるアセンブリ等では、完成したアセンブリに要求され
る製品としての品質レベルを維持することが困難であ
る。
【0005】以上の問題を解決するためにこれまでに様
々な試みが成されている。有用な幾つかの解決法が米国
特許第 5,148,265号及び米国特許第 5,148,266号に開示
されており、これら米国特許は本願の基礎米国出願の譲
受人に譲渡されている。これら米国特許に開示されてい
る好適実施例の構造は「インターポーザ」または「チッ
プ・キャリヤ」と呼ばれる、可撓性を有するシート状の
構造体を含んでいる。好適なチップ・キャリヤは、可撓
性を有するシート状の最上層に複数の端子を設けたもの
である。使用法について説明すると、インターポーザ
は、その複数の端子を設けた側を上向きに、即ちチップ
とは反対側に向けて、そのチップの正面即ち接点装備面
の上に載置する。続いて、インターポーザの複数の端子
をチップの複数の接点に接続する。この接続の方法とし
て最も好ましいのは、インターポーザに予め複数のリー
ドを形成しておき、それらリードに押当てるツールを使
用して、それらリードをチップの複数の接点にボンディ
ングするというものである。続いて、こうして完成した
アセンブリを基板に接続し、この接続は、チップ・キャ
リヤの端子を基板にボンディングすることによって行
う。チップ・キャリアに形成した複数のリードとチップ
・キャリヤを構成している絶縁層とは、共に可撓性を有
するため、チップ・キャリヤ上の複数の端子は、チップ
上の複数の接点に対して相対的に移動可能であり、その
移動によって、リードとチップとの間の接合部や、端子
と基板との間の接合部に、大きな応力が発生することは
ない。従ってこのアセンブリは熱の影響を緩和すること
ができる。更にこのアセンブリは、その最も好ましい構
成例においては、チップ・キャリヤの複数の端子とチッ
プそれ自体の表面との間に変形容易な層を備えており、
この層は、例えばエラストマー層であり、チップ・キャ
リヤに組込まれていて、チップ・キャリヤの絶縁体層と
チップとの間に介装されている。この変形容易な構造体
によって、個々の端子が個別に、チップに近付く方向へ
変位できるようにしている。これによって、サブアセン
ブリとテスト・フィクスチャとを、効果的に接触させる
ことができるようになっている。従って、多数の電気接
点を備えたテスト・フィクスチャを、端子どうしの間に
小さな高さのばらつきがあっても、そのサブアセンブリ
の全ての端子に接触させることができる。サブアセンブ
リは、基板にボンディングする前にテストすることがで
き、そのため、テストを通った、良品であることが確認
された部品を基板アセンブリ作業へまわすことができ
る。これによって更に、非常に大きな経済的及び品質的
利点が得られている。
【0006】本願の基礎米国出願の同時係属出願である
米国特許出願第08/190,779号(以下「特許出願第'779
号」という)には更なる改善が記載されている。この特
許出願第'799号は、可撓性を有する絶縁シートである最
上層シートを使用しており、この最上層シートは上面と
底面とを有する。この最上層シートには複数の端子が取
付けられている。この最上層シートの下に支持層が配設
されており、この支持層は、最上層シートとは反対側の
面が下面となっている。最上層シートの複数の端子に
は、複数の導電性の細長いリードが接続されており、そ
れらリードは互いに略々並んで夫々の端子から下方へ、
支持層の中を貫通して延在している。どのリードも、そ
の下端が支持層の下面に達している。それらリードの下
端には、共晶合金形接合材料等の、導電性接合材料が備
えられている。支持層はリードを囲繞してリードを支持
している。
【0007】以上の構成を有する部品を半導体チップや
ウェーハ等のマイクロエレクトロニクス部品に接続する
には、支持層の底面をチップの接点装備面に重ね合わせ
て、複数のリードの夫々の下端をそのチップの複数の接
点に接触させ、その後に、そのアセンブリに高温及び高
圧を作用させる。全てのリードの夫々の下端がチップの
夫々の接点に略々同時にボンディングされる。こうして
ボンディングされた複数のリードが、最上層シートの複
数の端子とチップの複数の接点とを接続する。支持層
は、比較的弾性係数の小さな変形容易な材料で形成する
か、或いは、そうでない材料で形成した場合にはリード
のボンディング・ステップの完了後に除去して、そのよ
うな変形容易な材料の層に交換することが望ましい。完
成したアセンブリは、その複数の端子がチップに対して
相対的に移動可能であるため、テストが可能であり、ま
た、熱の影響を緩和できるという、望ましいものとなっ
ている。また、それらばかりでなく、特許出願第'799号
の部品及び方法は、更に幾つもの利点を提供するもので
あり、それら利点のうちには、張合せプロセスに類似し
たプロセスを1回実行するだけで、チップ等の部材に対
する全ての接合を完了させることができるということも
含まれている。この特許出願第'799号の部品及び方法
は、複数の接点を備え、それら接点が面アレイを成すよ
うに配列されている、チップ等のマイクロエレクトロニ
クス素子に用いたときに特に有利なものである。
【0008】しかしながら、これら従来例には、以上の
利点並びに更にその他の利点がある一方で、更に改善す
る必要も存在している。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の1つの局面は、
マイクロエレクトロニクス用のリード・アレイの製造方
法を提供するものである。本発明のこの局面にかかる方
法は第1要素を用意するステップを含んでおり、該第1
要素は複数の細長い可撓性リードを備えた第1面を有
し、それら複数のリードは該第1面に沿って延在してお
り、それら複数のリードの各々は、該第1要素に取付け
られた端子側端部と、該端子側端部から、第1面に平行
な所定の第1水平方向へオフセットした先端側端部とを
有する。この方法は更に、前記複数のリードの全てを同
時に成形するステップを含んでおり、このリード成形ス
テップでは、前記複数のリードの夫々の前記先端側端部
の全てを、それら複数のリードの夫々の前記端子側端部
に対して相対的に、従って前記第1要素に対して相対的
に移動させることによって、前記先端側端部を前記第1
要素から離れる方向へ屈曲させる。前記先端側端部は所
定変位をなすように移動され、それによって、前記複数
のリードの全てが同時に所定の変形態様で変形させられ
る。
【0010】前記複数のリードの夫々の前記先端側端部
が、前記第1要素に分離可能に止着されており、前記複
数のリードの夫々の前記先端側端部が前記移動ステップ
の実行中に前記第1要素から引き離されるようにするこ
とが好ましい。前記複数のリードの全ての前記先端側端
部が第2要素に取付けられており、前記複数のリードの
夫々の前記先端側端部をそれらリードの夫々の前記端子
側端部に対して相対的に移動させる前記ステップが、前
記第2要素を前記第1要素に対して相対的に移動させる
ステップを含んでいることが望ましい。1つの好適構成
例においては、第2要素を第1要素に対して相対的に、
前記第1水平方向と逆向きの、即ち、前記リードの前記
端子側端部から前記先端部側への方向と逆向きの、第2
水平方向に移動するようにしている。前記第2要素は、
この水平方向の移動と同時に更に垂直方向下方へ、前記
第1要素から離れる方向へも移動させることが好まし
い。以上の移動の結果として得られる効果は、各リード
の先端側端部を、水平方向には当該リードの端子側端部
へ近付く方向へ、また、垂直方向にはその端子側端部か
ら離れる方向へ移動させるというものであり、これによ
って、前記複数のリードを夫々の成形位置へ変形させ、
それら成形位置では、それら複数のリードが前記第1要
素から離れる方向である略々垂直方向下方へ延在する。
別の好適構成例では、前記複数のリードが初期状態で前
記第1及び第2要素の表面に平行な水平方向に屈曲して
おり、前記第1及び第2要素を垂直方向へ、互いに離れ
る方向へ移動させる。この移動によって、水平方向の屈
曲が部分的に直線に近付けられ、それと共に、前記複数
のリードを垂直方向に延在する屈曲形態をとるように屈
曲させる。
【0011】本発明のこの局面にかかる方法は更に、前
記リード成形ステップの完了後に前記複数のリードの周
囲に流動性で好ましくは変形容易な絶縁材料を注入し、
該流動性材料を硬化させて、前記複数のリードの周囲に
絶縁支持層を形成するステップを含むものとすることが
好ましい。最も好ましいのは、前記第1要素を、可撓性
を有する絶縁シートから成る最上層シートとし、前記複
数のリードの夫々の端子側端部に、この最上層シートを
貫通して延在する端子構造体を設けるというものであ
る。
【0012】特に好適な構成例の1つは、前記第2要素
それ自体を半導体チップやウェーハ等のマイクロエレク
トロニクス素子としたものである。この構成例では、前
記複数のリードの夫々の先端側端部を前記第2要素に取
付ける取付ステップが、前記複数のリードの夫々の先端
側端部を前記チップ等のマイクロエレクトロニクス素子
の複数の接点にボンディングするステップを含む。この
ステップは、前記複数のリードがそれらの初期位置であ
る未変形位置にあるときに実行することが望ましい。こ
の場合、複数の先端側端部の全てが同時に、マイクロエ
レクトロニクス素子の複数の接点にボンディングされ
る。前記複数のリードは、複数の接点にボンディングさ
れるときには、それらリードの初期状態である未変形状
態にあるため、それら複数のリードの夫々の前記先端側
端部の位置は、この段階では良好に制御し得る。このこ
とによって、複数のリードの夫々の先端側端部と複数の
接点との間の位置揃えを容易に行えるようになってい
る。更に、ボンディング・プロセスそれ自体が、リード
の先端側端部と接点との間に、かなり大きな力を作用さ
せ得るものとなっている。
【0013】前記第1要素が、複数の端子を備えた可撓
性を有する絶縁シートであり、前記第2要素が、チップ
ないしウェーハ等のマイクロエレクトロニクス素子であ
る場合には、前記移動ステップの完了後に該マイクロエ
レクトロニクス素子と該絶縁シートとの間の空間に変形
容易な絶縁支持層を導入するようにしてもよい。そうす
ることによって得られるアセンブリでは、前記複数の端
子が、可撓性を有する前記複数のリードによって前記マ
イクロエレクトロニクス素子に接続されているにもかか
わらず、該マイクロエレクトロニクス素子に対して相対
的に、該マイクロエレクトロニクス素子の表面に平行な
方向と、該マイクロエレクトロニクス素子へ近付く方向
とのいずれにも、容易に移動することができる。こうし
て得られるアセンブリは、テスト・プローブを接触させ
て行うテストを容易に実行できることに加えて、大形基
板への搭載も容易である。この端子の移動容易性によっ
てチップとそれを搭載した基板との間の熱膨張量ないし
熱収縮量の差の影響が緩和される。この方法の変更例で
は、前記第1要素が、チップないしウェーハ等のマイク
ロエレクトロニクス素子である。この場合、そのチップ
ないしウェーハは、初期状態では、前記複数のリードが
その表面に沿って延在しており、それら複数のリードの
夫々の前記端子側端部が、そのチップ等に設けられてい
る複数の接点に止着されていると共に、それら複数のリ
ードの夫々の前記先端側端部が、そのウェーハ等の表面
に分離可能に取付けられている。この変更例では、前記
第2要素は、複数の接点構造体を備えた可撓性を有する
絶縁シートであることが望ましい。前記複数のリードの
夫々の前記先端側端部は、前記絶縁シートと前記マイク
ロエレクトロニクス素子とが相手に対して相対的に移動
するようにする以前に、前記複数の接点構造体に取付け
ておく。
【0014】特に好適な1つの構成例では、前記第1及
び第2要素のうちの一方の要素が、複数の接点を備えた
複数の半導体チップを包含しているウェーハ等のマルチ
チップ・ユニットであり、また、前記第1及び第2要素
のうちの他方の要素が、それら複数のチップの上を覆う
ように延展しているシートである。この場合、例えば前
記第1要素である前記シートが複数の領域を含んでお
り、それら領域の1つずつが、前記複数のチップの各々
に対応している。前記第2要素がウェーハである場合に
は、前記複数のリードの夫々の前記先端側端部を前記第
2要素に取付けるステップは、前記複数の領域のうちの
幾つかにおける、そして望ましくは前記複数の領域の全
てにおける複数のリードの夫々の先端側端部を、対応す
る複数のチップの複数の接点に同時にボンディングする
ことによって、それら領域の各々を前記複数のチップの
1つずつに接続するステップを含んでいることが好まし
い。この方法は更に、前記マルチチップ素子ないしウェ
ーハから複数のチップを切り出すと共に、前記シートか
ら複数の領域を切り出すことによって、各々が1つのチ
ップとそれに対応した前記シートの一部分とを含んでい
る複数の個別のユニットを形成する、切断ステップを含
んでいる。この方法は更に、前記リード・ボンディング
・ステップの完了後で前記切断ステップの実行前に、前
記ウェーハと前記シートとの間に流動性絶縁材料を注入
し、該絶縁材料を硬化させて変形容易な絶縁支持層を形
成するステップを含んでいることが好ましい。この場
合、前記切断ステップは、前記絶縁支持層を切断するこ
とによって、該切断ステップで形成される各々のユニッ
トが前記絶縁支持層の一部を含むようにするステップを
含むことになる。別法として、マルチチップ・ユニット
が、例えば共通の1つのヒート・シンク等の支持部材に
搭載した複数のチップから成るアセンブリ等として使用
するための所望の形態とした、複数のチップから成るア
センブリを含んでおり、前記第1要素である前記シート
が、それら複数のチップを相互接続するための回路を含
んでいるものとすることができる。この変更例では、そ
れら複数のチップは互いに切り離されることはない。
【0015】前記複数のリードの夫々の前記先端側端部
を前記マイクロエレクトロニクス素子の前記複数の接点
にボンディングするステップは、前記最上層シートであ
る前記第1要素を、前記マイクロエレクトロニクス素子
に対して位置合せし、それによって、それら複数の先端
側端部が前記複数の接点と位置が揃うようにするステッ
プと、その位置が揃った状態を維持したままで、前記シ
ートを前記マイクロエレクトロニクス素子に押付けるス
テップとを含んでいることが最も好ましい。この場合、
前記シートが、前記ボンディング・ステップの実行中
に、補強構造体と係合することによって、位置揃えを補
助するようにすることができる。この補強用構造体は、
前記シートに貼着した、例えば金属箔等の、可撓性を有
するが実質的に耐伸張性を有する箔を含むものとするこ
とができる。別法として、或いはこれに付加するものと
して、前記補強構造体を、大きな剛性を持ち中央開口を
有するリングを含むものとし、前記シートを、その中央
開口に延展させて、該リングによって緊張状態に展張保
持するようにしてもよい。前記シートを前記接点装備面
に押付けるステップは、例えば空気圧等の流体圧を、前
記シートの上面に、直接に、或いは膜部材やバッグ等を
介して作用させて、前記シートの全面に亙って一様な圧
力を維持するステップを含むものとすることができる。
【0016】本発明にかかる別実施例の方法では、成形
プロセスを実行することによって、完成後にマイクロエ
レクトロニクス素子に取付ける部品を製造するようにし
ている。このような部品を製造する製造プロセスにおい
ては、前記第2要素は、一時的要素、即ち除去可能な要
素とすることができ、例えば、溶解可能なポリマーのシ
ート等とすることができる。この一時的要素は、支持層
を形成した後には、例えば溶解可能なシートを溶解除去
すること等によって除去し、それによって前記複数のリ
ードの夫々の前記先端側端部を前記支持層の下面に露出
させるようにする。前記絶縁支持層を形成するステップ
の実行前または完了後に、前記複数のリードの夫々の前
記先端側端部に接合材料を付着させるようにしてもよ
い。こうして得られた部品を、チップ等のマイクロエレ
クトロニクス素子に取付けるには、前記支持層の露出面
をそのチップ等の素子の接点装備面に重ね合わせた上
で、前記複数のリードの夫々の前記先端側端部をそのチ
ップ等の素子の複数の接点にボンディングすればよい。
この部品をそのチップ等の素子に接続完了した後には、
可撓性を有する前記シートに備えられている複数の端子
が、そのチップの複数の接点に電気的に接続されていな
がら、しかも、それら複数の接点に対して相対的に、そ
のチップの表面に平行な方向とそのチップの表面に近付
く方向との両方において、移動可能な状態にある。
【0017】以上の方法の1つの変更例においては、前
記第2要素が、恒久的な、可撓性を有する絶縁シートで
あり、この絶縁シートは、初期状態では前記第1シート
に隣接して位置している。前記複数のリードの各々の前
記先端側端部には、導電性の先端構造体が設けられ、こ
の先端構造体は例えば、前記第2絶縁シートを貫通して
延在している導電性のポストないしビア等である。前記
リード成形ステップにおいては、前記第2シートを前記
第1シートから離れる方向へ移動させ、それらシートの
間に流動性絶縁材料を注入する。前記先端構造体には、
導電性接合材料を備えておくようにしてもよく、そうす
ることによって得られる部品は、前記第2シートの表面
をマイクロエレクトロニクス素子の接点装備面に重ね合
わせることによって、そのマイクロエレクトロニクス素
子に接続することができる。
【0018】本発明の別の1つの局面は、マイクロエレ
クトロニクスにおける接続のための部品を提供するもの
であり、この部品は、第1面である下面を有する絶縁性
の第1要素と、該第1要素の該第1面の上を延在してい
る複数の細長い可撓性リードとを備えている。前記複数
のリードの各々が、前記第1要素に止着された端子側端
部と、前記第1要素に分離可能に止着されて該第1要素
から離れる方向へ移動可能な先端側端部とを有する。前
記複数のリードの各々の前記先端側端部が、当該リード
の前記端子側端部から、前記第1面に平行な第1水平方
向へオフセットしているようにすることが好ましい。絶
縁性の前記第1要素は、前記第1面とは反対側の、上面
である第2面を有するシートであることが好ましく、前
記部品が更に、前記複数のリードの夫々の前記端子側端
部の位置において前記シートを貫通して延在している複
数の導電性の端子構造体を含んでいることが好ましい。
前記複数の各リードは前記先端側端部に導電性の接合材
料を有していることが好ましい。この場合、前記複数の
リードが金を含むものとし、また、前記接合材料が、例
えばスズ、ゲルマニウム、及びシリコンから成る部類中
から選択した金属等の、金との間で低融点共晶合金を形
成するように選択した金属を含むものとすることができ
る。前記複数のリードは、互いに隣接するリードの対応
する構成要素どうしの間の間隔が約 1.25mm 以下の、規
則的な格子状パターンをなすように配列することが望ま
しい。前記複数のリードの各々は、長さを約 200〜約 1
000 ミクロン、厚さを約 10 〜約 25 ミクロン、そして
幅を約 10 〜約 50 ミクロンとすることが望ましい。本
発明のこの局面にかかる部品は、先に説明した方法にお
いて使用し得るものである。
【0019】本発明の更に別の1つの局面は、マイクロ
エレクトロニクス用のコネクタを提供するものであり、
このコネクタは、可撓性を有する絶縁シート等の、下面
を有するボディを備えており、また、面アレイを成すよ
うに配列され、前記ボディに取付けられて該ボディの前
記下面に露出した複数の端子構造体を備えている。本発
明のこの局面にかかるコネクタは、複数のリードを備え
ており、それらリードの各々は前記下面から離れる方向
へ延在しており、それらリードの各々は、前記複数の端
子構造体のうちの1つに接続された端子側端部と、当該
端子構造体から離れた先端側端部とを有している。本発
明のこの局面にかかるコネクタは更に、前記ボディの前
記下面に接している変形容易な絶縁材料の層を備えてお
り、該変形容易層は前記ボディとは反対側に下面を有す
る。該変形容易層は前記複数のリードを略々囲繞して支
持している。該複数のリードの夫々の前記先端側端部は
該変形容易層の前記下面から突出している。そのため、
マイクロエレクトロニクス素子の接点装備面と該変形容
易層の前記下面とを重ね合わせることで前記複数のリー
ドの夫々の前記先端側端部を前記マイクロエレクトロニ
クス素子の複数の接点と当接させることができる。前記
複数のリードの各々が、その前記先端側端部に、該先端
側端部を前記接点に接合するための導電性接合材料を備
えていることが望ましい。前記複数のリードは略々S字
形のものとすることができる。前記複数のリードの各々
を、互いに反対側を向いた主面を有する金属リボンで形
成し、該リボンが、その主面に垂直な方向に屈曲して、
S字形をはじめとする前記リードの屈曲形態を形成する
ようにすることができる。
【0020】本発明の更に別の1つの局面は、マイクロ
エレクトロニクス・アセンブリを提供するものであり、
このマイクロエレクトロニクス・アセンブリは、面アレ
イを成すように配列した複数の接点を備えた正面を有す
るマイクロエレクトロニクス素子を備えている。このア
センブリは、前記マイクロエレクトロニクス素子の前記
正面との間に間隔を保ちつつ該正面に向かい合った下面
を備えたコネクタ・ボディを備えている。該コネクタ・
ボディは、前記下面に露出して面アレイを成すように配
列した複数の端子構造体を備え、前記マイクロエレクト
ロニクス素子の前記接点のアレイの上に延展している。
このアセンブリは、前記複数の端子構造体と前記複数の
接点との間に延在している、屈曲形状の可撓性を有する
複数のリードを備えている。ここでも、前記複数のリー
ドの各々を、互いに逆を向いた主面を有し、その主面に
垂直な方向へ屈曲されてS字形を形成している金属製リ
ボンで構成することができる。
【0021】以上に述べた本発明の様々な局面のうちの
最後の2つの局面にかかるアセンブリとコネクタとは、
それらより先に説明した好適方法によって容易に製造し
得るものである。本発明のこれら局面にかかる好適なア
センブリとコネクタとは、半導体チップやその他の素子
のための、コンパクトで信頼性の高い接続構造を提供す
るものである。
【0022】本発明の更に別の1つの局面は、チップな
いしウェーハのアセンブリを提供するものであり、この
アセンブリは、チップを備えるか、または、複数のチッ
プを包含したウェーハを備えるものであり、そのチップ
ないしウェーハは、複数の電気接点を設けた第1面を有
しており、このアセンブリは更に、複数の変形可能なリ
ードを備えており、それら複数のリードの各々が、前記
複数の接点のうちの1つに恒久的に接続された固定端部
と、前記ウェーハの前記第1面に分離可能に止着された
先端側端部とを有する。本発明のこの局面にかかるチッ
プないしウェーハのアセンブリは、先に説明した方法に
利用し得るものである。
【0023】
【発明の実施の形態】以下に本発明の幾つかの好適実施
例について、図面を参照しつつ詳細に説明して行く。本
発明の一実施例にかかる部品を製造する方法において
は、先ず、製造開始材料として多層シート30を用意す
る。多層シート30は絶縁シート34を含んでおり(図
2)、この絶縁シート34は、例えばポリイミド・フィ
ルム等をはじめとする、半導体業界で使用されている既
知の寸法的に安定したポリマー・フィルムで形成するこ
とが好ましい。絶縁シート34の厚さは 40 ミクロン以
下とすることが望ましく、約 20 〜約 30 ミクロンであ
れば更に好ましく、そして 25 ミクロンが最も好まし
い。絶縁シート34の上面35を、銅を電着して形成し
た最上層36が覆っており、また、絶縁シート34の反
対側の下面37を、同様に形成した最下層38が覆って
いる。それら銅層の厚さは、例えば約 5〜約 25 ミクロ
ンである。図1及び図2に示した製造開始時の状態で
は、以上の夫々の層は、多層シート30の全体に亙って
連続しており実質的に一様である。この多層シート30
を、ぴんと張った緊張状態にする。その緊張状態にした
ままで、この多層シート30をリング状の略々円形の枠
体32に貼着し、それによってこの多層シート30を、
その枠体32の中央開口の部分に展張する。多層シート
30を枠体32に貼着するには、例えばエポキシ樹脂フ
ィルム等の適当な耐熱性接着剤を使用し、その接着剤フ
ィルムの厚さは約 10 ミクロン程度であることが好まし
い。枠体32を形成する材料は、大きな剛性を有し、ま
た、この多層シート30と枠体32とを貼着したものを
後の工程において適用する半導体部品の熱膨張係数と略
々等しい熱膨張係数を有する材料にする。多くの場合、
半導体部品を形成する材料はシリコンであるため、枠体
32の材料には、その熱膨張係数がシリコンの熱膨張係
数と略々等しいものを使用する。モリブデンなどは、枠
体32の材料として好適なものである。
【0024】このプロセスの次の段階では、最下層38
を下面レジスト50で完全にマスキングする一方で、最
上層36を、図3に示したようなパターンを成すように
選択的にマスキングする。この選択的なマスキングを行
うには、例えば、電気泳動レジストを塗布し、レジスタ
で覆われるべき領域を選択的に露光し、そしてレジスト
の熱硬化処理及び現像処理を施すことによって未硬化レ
ジスト材料を除去するという、一般的な技法を用いれば
よい。適当なレジストの一例を挙げるならば、米国、マ
サチューセッツ州、Wellesley に所在の Shippley 社
が、「Eagle Electrophoretic Resist」という商品名で
販売しているレジストがある。このレジストを現像する
ための現像剤も同社で併せて販売している。パターンは
非常に多くの端子形成領域40を含んでおり、その数
は、一般的には、数万であったり、数十万であったりす
る。それら多数の端子形成領域40は、略々規則的なパ
ターンを成すように配列されており、このパターンに
は、1つまたは複数の規則的な直交格子が含まれてお
り、その直交格子は、このシートの表面に沿った一方の
方向には一定のピッチPX を持ち、他方の方向には一定
のピッチPY を持つ。一般的には、PY はPX に等し
い。後に詳細に説明するように、このシートの様々な部
分領域の1つ1つが最終的にウェーハ上の個々のチップ
の1つ1つに関連することになる。そのような部分領域
の各々の中の夫々の格子は、互いに連続していてもよ
く、或いは、格子パターンの中の空白部ないし不連続部
によって互いに分離されていてもよい。図12に幾つも
の部分領域41を模式的に示してあり、それら部分領域
は、目に見える境界線43で互いに分離されている。た
だしこのような目に見える境界線が必ずしも常に存在し
ているわけではない。各々の端子形成領域40は、リン
グ44の外周を画成している円環状マスク領域42と、
リング44内の中央孔を画成している中央マスク領域4
6とを含んでいる。リング44自体はマスクされていな
い。このシートの残りの部分もマスクされておらず、そ
れによって、実質的に連続した非マスク領域48が形成
されており、この非マスク領域48は、各々の端子形成
領域40の周囲を囲繞していると共に、各端子形成領域
40のリング44から、その端子形成領域40の円環状
マスク領域42によって分離されている。この連続領域
48は、このシートの全体または大部分に亙って存在し
ているようにすることが望ましい。アレイの中の所定の
位置では、端子形成領域を他と異なった形態(図示せ
ず)にしてあり、そこでは、円環状マスク領域42の一
部を切り欠いて除去してあり、それによってリング44
を連続領域48に接続してある。後に更に詳細に説明す
るが、このように異なった形態とした端子形成領域は、
電位面端子を形成するものである。
【0025】以上の選択的マスキングを完了したなら
ば、続いてこのアセンブリに耐エッチ材料を電気メッキ
する。耐エッチ材料は、例えばニッケル、金、それにパ
ラジウムから成る部類中から選択した金属材料等であ
り、最も好ましいのはニッケルである。メッキの厚さ
は、例えば約 1 〜 3 ミクロンであるが、最も好ましい
のは約 2ミクロンである。メッキした金属は各端子形成
領域40のリング44を覆うと共に連続領域48も覆
う。続いて一般的なレジスト除去方法を用いてレジスト
を除去すると、円環状領域42と中央孔領域46とで
は、銅の最上層36が露出する。続いてこのアセンブリ
に、例えば CuCl エッチ等の一般的な銅エッチング溶液
を用いてエッチングを施す。このエッチング処理の間、
先にメッキしたニッケル等の耐エッチ材料がレジスト即
ちエッチ・ストップとして働いて銅層36を保護する。
一方、中央孔領域46及び円環状領域42では、耐エッ
チ材料が存在していないために銅層が除去され、図4に
示したパターンが残ることになり、即ち、連続領域48
とリング領域44とでは銅及びニッケルが残るが、中央
孔領域46と円環状領域42とではエッチングによっ
て、絶縁フィルム34の上面35が露出する。以上のエ
ッチング手順の間、最下層の銅層38は底面レジスト5
0によって保護されている。
【0026】このプロセスの次の段階では、絶縁フィル
ム34の、各端子形成領域の中央孔領域46の内部に相
当する箇所に孔52を形成する。それら孔52を形成す
るには、エキシマ・レーザのレーザ光等の放射エネルギ
を用いて融蝕によって形成するようにしており、この放
射エネルギの好ましい波長は 308nmである。夫々の端子
形成領域の中央孔46に対応した複数の孔を有するマス
ク54を、このマスク54のそれら複数の孔が夫々の中
央孔46の位置に重なるように位置合せしてアセンブリ
の上に載置し、このマスク54のそれら複数の孔を通し
て放射エネルギを照射する。マスク54は、モリブデン
等の耐熱性材料で形成する。放射エネルギの大部分はマ
スク54によって吸収される。ただし、中央孔46を囲
繞している銅及びニッケルのリング44もまた、マスク
として機能して、絶縁シートの融蝕領域を中央孔46の
内側の領域に限定する。
【0027】このプロセスの次の段階では、無電解メッ
キ処理を実行して孔(即ちビア)52に、銅のビア・ラ
イナ56の層をライニングする。この無電解メッキ処理
は、例えば、パラジウム塩等の電着促進剤を用いたシー
ディング即ち前処理と、それに続く無電解メッキ溶液そ
のものに触れさせる処理とから成るものである。銅層5
6は、各々の孔52の下端まで延展して最下層の銅層3
8に接続すると共に、各リング44の上面、即ち上方を
向いている表面を覆うように形成される。従って、この
銅によって形成されるブラインド・ビア・ライナによっ
て、各リング44が最下層の銅層38に接続される。こ
の銅によって形成される層の好ましい厚さは、約 10 ミ
クロンである。この処理の間、下面レジスト50は形成
されたままであり、そのため最下層の銅層38の、シー
ト34とは反対側の表面には銅が付着しない。このプロ
セスの、以上が完了した時点では、多層シート30に
は、その上面35に複数のリング形状の端子構造体44
が形成されていると共に、絶縁シートを貫通して延在す
るブラインド・ビア・ライナ56が、それらリング形状
の端子構造体の各々の中央に形成されている。また、実
質的に連続した銅の導電性の電位面48がシートの上面
を覆って延展している。リング形状の端子構造体44の
各々は、この連続層48によって囲繞されているが、た
だし、実質的に導電材料が存在していない円環状領域4
2によって、この連続層48から絶縁されている(図
3)。しかしながら、上述した他と異なる形態に形成し
た電位面端子(図示せず)では、そのリング形状の端子
構造体44が連続層48に電気的に接続している。続い
て、上面に形成されている銅でできた部分に、ニッケル
を、約 2ミクロンの厚さに電気メッキする。このメッキ
のためのメッキ電流は、最下層の銅層38へ供給して、
ビア・ライナ56を介して端子44へ導かれるようにす
る。メッキ電流は電位面端子を介して電位面に流れる。
このニッケル層の上に更に、金層を電気メッキし、この
金層の好ましい厚さは、約 0.5ミクロンである。これら
ニッケル層及び金層は、銅の表面及び端縁部を覆う耐蝕
性の保護被覆を形成するものである。
【0028】このプロセスの次の段階では、下面レジス
ト50を除去して上面レジスト58を塗布する。上面レ
ジスト58は、絶縁シート34の上面の全域を覆うよう
に、従って、リング構造体44及び連続導電領域48の
表面も全て覆うように塗布する。そして、これによって
露出した最下層の銅層38の下面にパターン形成を施
し、それには、上で説明したのと同様に、レジストを塗
布し、露光を施し、硬化処理及び現像処理を施す。この
パターン形成は、各々が略々ダンベル形状でアレイを成
すように配列した複数のリード領域がレジストに覆われ
ずに残り、一方、最下層38のその他の部分がレジスト
によって覆われるようにする。それら複数の領域の各々
に、個々にリード60を形成するが、それには、最下層
の銅層38の表面に、電気メッキによってニッケル層6
2を形成し(このニッケル層62の厚さは一般的には約
5ミクロンである)、そのニッケル層の上に更に電気メ
ッキによって金層64を形成する(この金層の厚さは一
般的には約 5〜約 25 ミクロンであり、約 20 ミクロン
とすることが好ましい)。続いて、リード60を形成す
るために使用したレジストを除去する。
【0029】各々のリード60は、略々円形の、端子側
端部の膨出部66(図8)と、それより幾分小さな、略
々円形の、先端側端部の膨出部68と、それら膨出部の
間を延在している細長く比較的幅の狭い帯状部70とを
含んでいる。リード60は、規則的な直交格子状に配設
してあり、そのピッチ及び配列は、上面に形成されてい
る複数のリング形状の端子44の格子のピッチ及び配列
と同一にしてある。そして、各々の円形膨出部66は、
上面に形成されている複数の端子44のうちの1つと、
即ちその端子に形成されているビア56と、同心的に位
置している。このプロセスの次の段階では、リードの先
端側端部領域68の露出した表面に、導電性接合材料を
スポット72の形に付着させる。適当な接合材料の一例
は、スズ層74(この層の好ましい厚さは約 10 ミクロ
ンである)と、このスズ層を覆う酸化防止用の金層76
(この層の好ましい厚さは約 2ミクロンである)とから
成るものである。ここでも、先ず、リードの露出表面を
レジストで被覆する。続いて、写真法を用いてパターン
形成を施し、現像処理することによって、そのレジスト
の被覆層の、接合材料をスポット72の形に付着させる
箇所に孔を形成する。そして、それら各スポット72
に、電気メッキ法を用いて導電性接合材料を被着する。
後に更に詳細に説明するように、その他の接合材料を使
用することもでき、その他の被着法を採用することもで
きる。
【0030】このプロセスの次の段階では、上面レジス
ト58をそのままにして、最下層の銅層38に CuCl エ
ッチ溶液を使用してサブエッチング処理を施す。金層6
4及びニッケル層62は、このエッチ溶液によって実質
的に影響を受けず、従ってエッチング・マスクとして機
能する。最下層の銅層38は、その露出した領域が腐蝕
溶解される共に、リード60の側縁部、即ち金層及びニ
ッケル層の側縁部からも腐蝕溶解されて行く。このプロ
セスが進行するにつれて、銅層38は、その露出した領
域が除去されると共に、リード60の下側の部分も徐々
に除去されて行く。リード60の各側縁部から内側へ除
去されて行く除去量、即ちアンダーカット量は時間と共
に増大して行く。このプロセスの処理時間を適切に選択
して、帯状部70の両側の側縁部から進行していったア
ンダーカット領域が互いにつながり、それによって帯状
部70が、絶縁シート34から、間隙78をもって離隔
するようにする。ただし、先端側端部の膨出部68の直
径Dtip を帯状部70の幅WS よりも大きくしてあるた
め、銅層38のエッチ量、即ちアンダーカット量が先端
側端部の膨出部68の中心にまで進行してしまうことは
ない。そして、その中心に達する前にエッチング処理を
終了させるため、先端側端部の膨出部68から絶縁シー
ト34の底面37まで延在する銅製の小さなボタン部8
0が残る。このボタン部80は、その直径が、先端側端
部の膨出部68の直径よりも大幅に小さくなるようにす
ることが望ましい。また、このボタン部の直径を約 50
ミクロン以下にして、このボタン部が絶縁シート34の
下面37と接触する部分の表面積が非常に小さくなるよ
うにすることが望ましい。付着力は接触している部分の
表面積に正比例し、この付着力は、リードの先端側端部
が重力や通常の丁寧な取扱いにおける加速力によって、
絶縁シートの下面から引き離されてしまわない程度の強
さがあれば十分である。ボタン部80と絶縁シートとの
間の付着は、以下に説明するプロセスの実行中に容易に
解消されるようにしてある。
【0031】上述のエッチング処理によって端子側端部
の膨出部66の側縁部からも内側へアンダーカットが進
行するため、その結果、各リードの端子側端部の膨出部
66に対して同心的な略々円形の端子側端部ボタン部8
2が形成される。各々の端子側端部ボタン部82は、そ
れに対応したビア56に対しても同心的であり、そのビ
ア・ライナと金属接合によって接続している。端子側端
部ボタン部82は更に、リードの端子側端部の膨出部6
6とも金属接合よって接続している。従って各リード
は、電気的に連続した、一体の、金属接合によって接続
した端子側端部構造体を備えており、この端子側端部構
造体は、端子側端部の膨出部66と、ボタン部82と、
ビア・ライナ56と、リング形状の端子44とから成
り、絶縁シートを貫通してリードの端子側端部66から
絶縁シートの上面まで延在している。このような端子側
構造体の各々が、リードの端子側端部66をその位置に
しっかりと保持している。以上の工程に続いて上面レジ
スト58を除去し、そして、端子即ちリング44と、ビ
ア・ライナ56と、リード60とを含めた全ての金属製
の部材を無電解メッキによって薄い金の被覆層で覆う。
この金の被覆層の望ましい厚さは約 1ミクロンである。
無電解メッキによって形成したこの金層は、最下層の銅
層38をエッチングしたことによって露出した側縁部及
び表面をも含めた、露出している全ての金属の表面及び
側縁部を被覆するものである。
【0032】図12に模式的に示した、金属材料が存在
していない透明領域83のような基準マークも、その他
の構成部分を形成するために実行する以上のメッキ及び
エッチングの工程によって同時に形成するようにしてい
る。
【0033】この方法では、以上が完了した時点で部品
が完成する。このとき、絶縁シート34は依然として枠
体32(図1)に止着されたままであり、張りつめられ
た状態に維持されている。このとき、絶縁シート34
は、絶縁性のコネクタ・ボディを構成している。この部
品をこの状態のままで、ハンドリングしたり、出荷した
り、保管したりすることもできるが、この部品に直ぐに
マイクロエレクトロニクス素子に取付けてもよい。この
部品の夫々の構成部分の実際の寸法は、この部品を使用
するマイクロエレクトロニクス素子によって異なる。た
だし、現在広く採用されている接点ピッチの設定寸法に
対しては、以下の、表 に示した寸法を用いることがで
きる(寸法の単位は全てミクロンである)。
【表1】 表 I ピッチ(PX, PY) 1000 500 300 200 リング形状の端子44の内径(di) 100 100 75 50 端子の外径(do) 250 250 150 150 最上層の銅層36の厚さ 10 10 5 5 端子側端部の膨出部66の直径 150 150 125 100 最下層の銅層38の厚さ 15 10 5 5 先端側端部の膨出部68の直径(Dtip) 100 100 75 50 長さ(Ll)(端子側端部の膨出部66の中心 から先端側端部の膨出部68の中心まで) 1000 750 500 300 帯状部70の幅(WS) 35 25 20 15
【0034】本発明の更に別の実施例にかかる取付方法
は、上述のようにして製造して完成した部品84を、即
ち、枠体32と、複数のリード及び端子を備えた絶縁シ
ート即ちコネクタ・ボディ34とから成るものを、半導
体ウェーハ86(図11)に取付ける方法である。ウェ
ーハ86は、独立した多数のチップ領域88を含んでお
り、それらチップ領域88は、その各々が、1つの半導
体チップを構成する幾つもの素子を含んでいる。それら
個々のチップ領域88の1つ1つが、部品84の複数の
領域41(図12)の1つ1つに対応している。ウェー
ハ86は更に、非常に多くの接点90を備えており、そ
れら接点90はチップの上面92に装備されている(図
13)。この部品84を、その絶縁シート34の下面3
7を下向きにして、即ちチップの上面に臨ませて、ウェ
ーハ86の上面に載置する。チップに係合する、多数の
孔を備えた真空保持台94が、ウェーハ86の下に配置
されており、ウェーハ86は、それら多数の孔96を介
して供給される負圧によってこの保持台94に固定され
る。
【0035】部品84も同様にして、上部保持台98に
係合保持される。上部保持台98は透明板102を含ん
でおり、この透明板102は石英製とすることが好まし
く、この透明板102には、その周囲に金属製リング1
03を嵌装してある。接続部品84は、上部保持台98
に気密状態で係合保持されており、そうするために、こ
の接続部品84の円形の枠体32とリング103との間
に、Oリング(図示せず)を介装してある。負圧は供給
口100を介して、この接続部品84と透明板102と
の間の空間へ供給され、それによって、この接続部品8
4の可撓性を有するシートが透明板102にしっかりと
係合保持される。
【0036】接続部品84とウェーハ86とを、上部保
持台と下部保持台とに係合保持した状態で、接続部品8
4をウェーハ86に対して位置合せする。それには、上
部保持台98と下部保持台94との一方もしくは両方
を、水平方向即ちX−Y方向へ移動させ、また一方の保
持台を垂直軸心を中心として回転させることによって、
接続部品84とウェーハ86とが、相手に対して相対的
に、図11に矢印θで示した方角方向へ揺動するように
する。これらの移動は、マイクロメータ・スクリュー式
の調節機構(図示せず)によって制御することができ
る。このプロセスを実行する際には、部品84上に形成
してある基準マーク83を観察することによって部品8
4のチップに対する相対的な位置を修正することができ
る。部品84の絶縁フィルム34が透明であるため、チ
ップ88の表面を、透明板102とこの絶縁フィルム3
4とを通して観察することができる。従って、部品84
の基準マーク83及び相対位置と、チップ88とを、観
察者が、或いはマシン・ビジョン・システムによって、
検出することができる。
【0037】接続部品84をウェーハ(即ちチップ)に
精密に位置合せすることによって、各リード60の先端
側端部68をウェーハ上の対応する正しい接点90に位
置合せする。この精密な位置合せは、その部品がウェー
ハの略々全域を覆う比較的大きな部品である場合でも、
その部品の全域に亙って達成することができる。例え
ば、ウェーハ及び部品の直径は、約 10 〜 30cm である
こともある。このような広い面積の場合でも、その全域
に亙って、複数のリードの夫々の先端側端部を、必要な
精度をもって、複数の接点に位置合せすることができ
る。このような精密位置合せに寄与している幾つかの要
因が存在している。先ず、絶縁フィルム34が、リード
形成プロセス及び位置合せプロセスの両方の全期間を通
して同一の枠体32によって連続して緊張状態に保持さ
れているため、リードが正しい位置からずれることがな
い。また、リードの先端側端部68が、リードの形成が
完了したときから位置合せプロセスが完了するまでの
間、ボタン部80(図10)によって常時、絶縁フィル
ムに止着されている。そのため、リードの先端側端部6
8が絶縁フィルムに対して相対的にずれることがない。
更に、枠体32の熱膨張係数をウェーハの熱膨張係数に
近いものにしてあるため、位置合せプロセスの実行中に
温度が変動しても、また、後に説明するそれ以後のステ
ップの実行中に温度が変動しても、それによって絶縁フ
ィルムの位置がウェーハに対してずれるということがな
い。更に、基準マーク83を形成するのに、接続部品8
4のその他の構成要素を形成するために行うエッチング
及びメッキのプロセスにおいて同時に形成するようにし
ているため、基準マーク83がリードに対して精密に位
置合せされている。
【0038】接続部品84とウェーハ(即ちチップ)と
を精密に位置合せしたまま、上下の保持台を互いに接近
する方向へ移動させて、接続部品84とウェーハとを重
ね合わせる。続いて、上部保持台の透明板102と接続
部品84との間へ圧縮ガスを導入して、図13に矢印で
示したように、その圧縮ガスをシート34の上面に作用
させる。これによってシート34は下方へ、即ちウェー
ハに近付く方向へ付勢され、そのため各リードの先端側
端部に被着してある接合材料72が、それに位置合せさ
れている接点90に押付けられる。接続部品84ないし
ウェーハが平坦度を維持していない場合でも、この加圧
ガスの働きにより、不都合なほど大きな局所的応力を一
切かけることなく、接続部品84(より詳しくは複数の
リードの夫々の先端側端部の接合材料72)と、複数の
接点とを、ウェーハの表面の全域に亙って密着させるこ
とができる。
【0039】こうして組付けたアセンブリを、そのガス
の圧力を維持したままで、スポット72の接合材料を活
性化させるのに十分な温度にまで加熱し、それによっ
て、リードの先端側端部とウェーハ86の接点90との
間に、金属接合によって接続したボンド部104(図1
4)が形成されるようにする。この加熱工程では、アセ
ンブリを約 240℃の温度に約 150秒間維持することが好
ましい。各スポット72に存在するスズは、その周囲に
存在する、接点90並びにリードそれ自体に含まれてい
る金との間で相互拡散を生じて、液体層を形成する。こ
の液体層が更に、接点パッド90及びリードの先端側端
部68から金を溶出させる。金の成分比が上昇するにつ
れて、この組成物の凝固点温度が上昇する。そして、つ
いにはそのボンド部が凝固する。このボンディング・プ
ロセスに続いてアニーリング・プロセスを実行する。ア
ニーリング・プロセスでは、金とスズとの間の相互拡散
を実質的に許容するのに十分な温度に維持し、一般的に
は約 180℃の温度に約 10 分間維持する。これによっ
て、ボンド部の金の含有量を更に高め、ボンド部を更に
強化する。このプロセスの全期間を通して、リードの先
端側端部68はボタン部80を介して絶縁シート34の
下面37に接続した状態に維持されている。そのため、
リードの先端側端部68が、このボンディング・プロセ
スの実行中に本来の位置からずれてしまうということが
ない。
【0040】このボンディング・プロセスの実行中にウ
ェーハ86及び接続部品84が加熱される際に、絶縁シ
ート34及び電位面層48は、ウェーハの膨張率よりも
大きな膨張率で膨張しようとする。しかしながらそれら
絶縁シート及び電位面層は、枠体32によって張力を加
えられた状態に維持されているため、それら絶縁シート
及び電位面層の熱膨張は、結局、その張力による引張応
力を緩和するにとどまる。それら絶縁シート34及び電
位面層48上に形成されている構成要素の実際の移動量
は、枠体32の熱膨張量に略々等しい。しかも枠体32
はウェーハ86の熱膨張係数と略々等しい熱膨張係数を
持つようにしてある。そのため接続部品84の構成要素
は、加熱プロセスの実行中も、ウェーハの構成要素に対
して位置合せされた状態に維持されている。
【0041】このプロセスの、以上が完了した段階で
は、図14に示した状態になり、このとき各リード60
は、その先端側端部66が、端子構造体66、82、5
6及び44によって、このアセンブリの第1要素である
絶縁シート34にしっかりと接合されている。各リード
は更に、その第2端である先端側端部68が、このアセ
ンブリの第2要素であるウェーハ86にしっかりと接合
されている。各リードの先端側端部68は、そのリード
の端子側端部66から、シート34の下面37に平行な
第1水平方向に、即ち図14に示した左側から右側への
方向D1 にオフセットしている。これと同じ方向をリー
ドの底面図(図8)にも図示した。D1 はこの接続部品
の全域において同一の方向である。即ち、どのリードの
先端側端部も、そのリードの端子側端部から同一方向へ
オフセットしている。
【0042】このプロセスの続く次の段階では、保持台
98を除去してその代わりに金属製の真空保持台105
を装着し、この保持台105には幾つもの孔107が貫
通形成されている。ここでも、保持台105と保持台9
4とに負圧を供給して、絶縁シート34を備えた接続部
品84と、ウェーハ86とを、それら保持台にしっかり
と保持する。続いて、それら保持台の一方もしくは両方
を移動させることによって、それら保持台が相手に対し
て相対的に移動するようにし、それによって、保持台9
4を、従ってチップ(第2要素)86を、垂直方向に、
保持台105から、従って、絶縁シート(第1要素)3
4から、離れる方向へ移動させ、即ち、矢印V1 で示し
た方向へ移動させる。このとき同時に、保持台94及び
ウェーハ(第2要素)86を、保持台105及び絶縁シ
ート(第1要素)34に対して相対的に水平方向D2
へ、即ち図15における左側へ移動させる。別の言い方
をするならば、第2要素(ウェーハ)86、接点90、
及び接点90に接合されたリードの先端側端部68の移
動の水平方向成分が、第1方向(最初のオフセット方
向)D1 とは逆向きの第2方向D2 になるようにする。
従って、第2要素86及びリードの先端側端部68が、
第1要素(絶縁シート)34に対して相対的に、またリ
ードの端子側端部66に対して相対的に、円弧形経路A
2 を描くようにするのである。垂直方向の移動量は、一
般的には約 100〜 500ミクロンとし、水平方向の移動量
は、垂直方向の移動量と略々等しくする。
【0043】これと同じ移動を、第2要素(ウェーハ)
86及びリードの先端側端部68に対する第1要素(絶
縁シート)34及びリードの端子側端部66の相対的な
移動を記述する形に言い換えることも可能である。その
ように基準の枠組みを変更した場合には、第1要素を第
2要素に対して相対的に、水平方向には最初のオフセッ
ト方向D1 へ移動させ、またそれと同時に、垂直方向に
は第2要素から離れる方向へ移動させ、それによって第
1要素が第2要素に対して相対的に円弧形経路A1 を描
くようにすればよい。ただし、どのような言い方をする
にせよ、2つの要素の相対移動による最終的な効果とし
て、各リードの先端側端部68が、水平方向にはそのリ
ードの端子側端部66へ近付く方向へ移動し、且つ、垂
直方向にはそのリードの端子側端部66から離れる方向
へ移動することになり、これによって各リードが、図1
5に示したように、垂直方向に高さを有する、略々S字
形に屈曲した構造体に成形される。
【0044】このS字形のリードは、最初にリード60
を構成していたときのリボン部即ち帯状部70の上面及
び下面に対して垂直な方向に屈曲されている。換言すれ
ば、帯状部(リボン部)70の屈曲は、このリボン部の
主面に対して、即ち、このリボン部の当初の上面及び下
面に対して垂直な方向になっている。更に、図15に示
すように各々のS字形構造体は、そのリードの端子側端
部66に近接した位置に、従って第1要素、即ちコネク
タ・ボディ34に近接した位置に、第1屈曲部111を
有し、そのリードの先端側端部68に近接した位置に、
従って、接点90及び第2要素(ウェーハ)86に近接
した位置に、第2屈曲部113を有する。屈曲部113
は、屈曲部111とは逆向きに屈曲している。リードの
うちの、先端側端部66を構成している部分と、端子側
端部68を構成している部分とは、略々、それらの当初
の延在方向を維持しており、そのため、リードの当初の
上面及び下面、即ち主面は、それらの部分の領域では、
夫々上方と下方とを向いたままである。図15には1本
のリードだけしか示していないが、このリード成形プロ
セスにおいては、全てのリードが同時に成形される。従
って、全てのリードが同じS字形の屈曲を呈し、しか
も、全てのS字リードが、互いに平行に、同一の向きに
延在する。
【0045】このリード形成プロセスの実行中に、リー
ドの先端側端部68は絶縁シートの底面37から引き離
される。銅製のボタン部80は容易に分離する。全ての
リードを変形させるために必要な力は、絶縁シート34
の下面37とウェーハ86の上面92との間に存在する
大気圧から加わる力である。各リードを屈曲させるため
に必要な力は、リードの実際の寸法によって異なるが、
必要な力の推定値の合理的な値は、リード1本につき約
2g である。大気圧から得られる力は、単に、標準大気
圧と、ウェーハないし接続部品の面積との積で与えられ
る。大気圧から得られる力が不充分であるときには、ワ
ックス等の一時的な接着剤を用いてウェーハ86及び絶
縁シート34を夫々の保持台に一時的に接着すればよ
い。或いは別法として、保持台の外周をガスケットで密
封可能にし、大気圧を超えるガス等の流体の圧力を絶縁
シート34とウェーハ86との間に導入して、それら要
素を夫々の保持台に係合させる力を増大させ、それによ
ってリードを屈曲させるために利用できる力を増大させ
るという方法もある。
【0046】リード成形ステップに続いて、絶縁シート
34とウェーハ86とが夫々の移動後の位置にある状態
で、しかもそれらが依然として保持台105と保持台9
4とに係合保持されている状態で、流動性及び硬化性を
有する絶縁材料108を絶縁シート34とウェーハ86
との間に注入する。コネクタ・ボディである絶縁シート
34の下面37は、ビア・ライナ56等の端子構造体に
よって塞がれている孔以外には実質的に孔を持たない。
そのため、この流動性絶縁材料は、コネクタ・ボディで
ある絶縁シート34とウェーハ86との間に閉じ込めら
れ、絶縁シート34の上面に設けられている端子の構成
要素44を覆ってしまうことはない。この流動性絶縁材
料には、未硬化状態においては粘性が非常に小さくしか
も絶縁シートの材料及びウェーハの材料に対する良好な
濡れ性を有するものを用いることが好ましく、そうすれ
ば、この流動性絶縁材料が、絶縁シートとウェーハとの
間の全ての空間を効果的に充填して、容易に全てのリー
ド60の間に入り込む。絶縁材料108としては、硬化
後にエラストマー等の変形容易な材料を形成するものを
選択する。適当な流動性絶縁材料の例は、米国、ミシガ
ン州、Midland に所在の Dow Corning社が、「DOW 577
SILICONE」という商品名で販売している硬化性シリコー
ンや、Shin-Etsu Silicones of America社が出している
その他の硬化性シリコーンである。この流動性絶縁材料
を充填するには、外から圧力を加えて注入するという方
法を用いてもよく、或いは、外から圧力を加えずに毛管
現象のみによって空間が充填されるのを待つという方法
もある。流動性絶縁材料を注入したならば、それをそこ
で硬化させる。流動性絶縁材料の組成によって、室温で
自然に硬化するものもあれば、加熱を必要とするものも
あり、また放射エネルギの照射を必要とするものもあ
る。上に例示したシリコーン材料の典型的な硬化サイク
ルは、約 160℃で、約 20 分を必要とするというもので
ある。
【0047】硬化したならば、その時点でこのアセンブ
リは、最上層の絶縁シート34と、変形容易な絶縁層1
08と、ウェーハ86とを含み、更に、リード60によ
って接点90に接続した端子44を備えたものとなって
おり、このアセンブリを保持台から取外す。続いて、絶
縁シート34の上面に形成された連続層である電位面層
48を、複数の端子44のところだけに夫々に開口を残
して、その他の部分をはんだを遮るための一般的なはん
だマスク層110で覆う。続いて、一般的なフリップチ
ップ・ボンディング法に採用されているのと同様のはん
だボール付着法を用いて、端子44にはんだボール11
6を付着させる。はんだボール116の各々は、好まし
くは銅または銅合金で形成した球形のコア112と、鉛
−スズはんだ等のはんだの被覆層114とから成るもの
である。例えば、それらはんだボールは、直径 200ミク
ロンの球形のコア112に、63%鉛−37%スズのはんだ
の層114を 50 ミクロンの厚さに被覆したものとする
ことができる。複数の端子44の配列パターンに対応し
たパターンで配列した複数の孔を有するモリブデン・シ
ート(図示せず)を、それら複数の端子44に位置合せ
して載置し、このモリブデン・シートの夫々の孔の中に
はんだボールを入れる。これによって各々のはんだボー
ルが1つずつの端子44に位置合せされ、この後に、適
当なフラックスを塗布する。このアセンブリの全体を、
はんだを溶融させるのに十分な温度である例えば約 200
℃にまで加熱し、その温度に約 40 秒間維持する。はん
だが流動して、図17に示したように端子44に接合す
る。この後、はんだ付けに使用したフラックスをアセン
ブリからきれいに除去する。
【0048】このはんだ付け工程に続いて、カットソー
を使用して、絶縁シート34の様々な領域の間の境界線
43(図12)に沿って、ウェーハ86と、絶縁シート
34と、可撓性絶縁層108とを同時に切断する。境界
線43は、ウェーハ86を構成している複数のチップ8
8どうしを区画する線と位置が揃っている。そのためこ
の切断工程によって、図18に示したような個別のユニ
ットが得られ、それらユニットの各々は、絶縁シート3
4の1つの領域41と、絶縁層108の一部分と、ウェ
ーハ86のうちの1個のチップ88とを含んでいる。各
々の領域の複数のはんだボール付の端子44、116
は、格子状に配列しており、その格子のピッチはチップ
上の複数の接点のピッチと実質的に等しい。この1個の
ユニット全体の、水平面内における表面積は、1個のチ
ップの水平面内における表面積と同じ広さでしかない。
この後、各ユニットを個別にテストすることができ、そ
れには、例えば、テスト・フィクスチャと1個のユニッ
トとを互いに押付けることによって、その1個のユニッ
ト全体の、複数のはんだボール付の端子を、そのテスト
・フィクスチャの複数の一時的接点即ちプローブに同時
に接触させるようにすればよい。絶縁材料108の変形
容易性と絶縁シート34の可撓性とによって、テスト・
フィクスチャへの同時接触が高い信頼性で行えるように
なっている。一般に「バーン・イン」と呼ばれている長
期テスト操作にも同じ手順を採用することができる。
【0049】ユニットのテストを終了した後に、また必
要とあらば更にバーン・インを行った後に、そのユニッ
トを、回路板やチップ・パッケージ等の基板上に恒久的
に搭載することができ、それには、はんだボールを基板
上の接点パッドに接触させ、アセンブリを加熱してはん
だをリフローさせればよい。このはんだ付けの方法それ
自体は、フリップチップ法や表面搭載法を用いた搭載工
程におけるはんだ付け方法と同様のものでよい。例え
ば、表面搭載法において広く行われているようにユニッ
ト上のはんだボールの各々を、フラックス中にはんだ粒
子を分散させたはんだペーストで形成したパッドの上に
載置するという方法などがある。このユニットは、もと
のチップと同程度の大きさしかないコンパクトなもので
あるため、他のチップに非常に近接させて搭載すること
ができ、そのため、非常にコンパクトな回路アセンブリ
を形成することができる。搭載した後にも、このユニッ
トは動作に関する大きな利点を提供する。即ち、可撓性
を有するリード60と、可撓性を有する絶縁シート34
と、可撓性を有し変形容易な絶縁材料108とを使用し
ているため、各々の端子44とその端子に付着したはん
だボール116とが、チップ上の対応した接点90に対
して相対的に移動することができる。この可撓性のため
に、チップと、そのチップを搭載した回路板ないし基板
との間の、熱膨張量ないし熱収縮量の差を許容すること
ができ、はんだ接合部に大きな応力を作用させずに済
む。
【0050】本発明の更に別の実施例にかかる接続部品
として、以上に説明したものと類似した構成を有する
が、ただし、補強シート57(図19)を備えたものが
あり、この補強シート57は絶縁シート34の上面を覆
っており、従って、この絶縁シート34の上面に備えら
れている端子44’及び電位面層48’を覆っている。
この補強層57は、絶縁シート34の上面の全域に亙っ
て延展している。絶縁シート34と補強層57とは、そ
れら両方を、図1を参照して先に説明したリング形状の
枠体32と同様のリング形状の枠体(図示せず)に止着
するようにすることが望ましい。補強層57の装着は、
端子44や、電位面層48’や、それらに付随するビア
及びビア・ライナ等の上面に備える構成要素を形成した
後に行うことが望ましい。補強層57を装着するには、
例えば、剥離可能な粘着剤を用いて、絶縁シート、及び
絶縁シート上のその他の構造体に貼着すればよい。絶縁
シートの下面37’に設けるリード60’、及びそれに
付属する構成要素に関しては、それらを形成する前に補
強層を装着するようにしてもよい。補強層は、ウェーハ
の熱膨張係数と等しい熱膨張係数を有するものとするこ
とが好ましい。ウェーハがシリコン製であれば、モリブ
デンが、この補強シートの好ましい材料の1つとなる。
補強層は、比較的薄いシート即ち箔の形態のものとする
ことが望ましく、その厚さは、約 25 ミクロンと約 250
ミクロンとの間とすることが好ましい。接続部品をウェ
ーハに取付ける取付工程の実行中は、この補強層に流体
圧を作用させおき、それによって、この補強層を介して
絶縁シート34’に流体圧が作用した状態を維持してお
く。この補強層は、絶縁シートの伸張及び変形に抵抗
し、それによって、リードの先端側端部とウェーハ上の
接点とが精密に位置合わせされた状態を維持するのを助
ける。この補強層には更に、絶縁シートに基準マークを
形成してある位置に対応した位置に開口(図示せず)を
形成し、その開口を通して基準マークを観察できるよう
にしておいてもよい。ウェーハへの取付が完了した後に
はこの補強層を除去する。それには、不活性化加熱処理
を施して、粘着剤を不活性化させるようにする。この方
法の変更例として、この補強層を、絶縁層の内部に埋め
込んだ恒久層として装備するという方法もある。そのよ
うな恒久層とする場合には、その恒久層の、複数の端子
に対応した位置に、夫々に開口を形成して、それら開口
を通してビアが貫通延在するようにしておく。
【0051】本発明の更に別の変更例として、接続部材
を、より少ない数の領域を備えたものとして製作し、ウ
ェーハの一部分のみに適用するということも可能であ
る。更に、接続部材とボンディングする前にウェーハを
切断して個々のチップに切り分けておくという方法もあ
る。この場合には、リードの先端側端部をボンディング
する工程をチップ1個ずつに対して実行することにな
る。このような構成では、接続部品を製作する際に、各
々がチップ1個分の大きさの領域の絶縁シートを有し、
また各々がチップ1個に対する接続を行うのに必要なリ
ードを備えた、個別のユニットとして製作すればよい。
このような個別の接続部品は、互いに完全に切り離して
もよく、或いは、半ば連続したテープまたはシートの形
で提供して、複数の個別のチップに対して連続して次々
とボンディングするのに適するようにしてもよい。この
種の構成を採用する場合には、ボンディングの完了後
に、個別のチップと絶縁フィルムの個別の部分とを、先
に説明したのと同様に、相手に対して相対的に移動させ
てリードの成形を行う。ウェーハの全体を同時に処理す
る場合には、それによって、処理の経済性と簡明度とが
非常に優れたものとなる。例えば、一度の切断で、絶縁
シートとウェーハとを共に切断してユニットを形成する
ことができる。これに対して、チップ1個分の大きさの
ユニットを対象とした処理や、少数のチップしか含まな
いユニットを対象とした処理では、リードの先端側端部
とチップ上の接点との位置揃えが容易であり、また、プ
ロセスの実行中に障害が発生したときのロスを大幅に低
減することができる。
【0052】本発明にかかる更に別の変更例は、半導体
ウェーハないしチップ以外のその他のマイクロエレクト
ロニクス部品を接続部品に取付けられるようにし、それ
を利用して、リード成形プロセスを実行できるようにし
たものである。例えば、接点を備えた回路板またはモジ
ュールを、上で説明したウェーハやチップの場合と実質
的に同じ方法で接続部品に取付けることができる。
【0053】更に別の変更例にかかる接続部品を図20
に示した。この変更例にかかる構造は絶縁シート134
を含んでおり、この絶縁シート134の上面135に複
数の端子144を備えている。リード160は、細長い
帯状構造部170を含んでおり、この帯状構造部170
は絶縁シートの下面137の下側を延在している。各リ
ードは、端子側端部構造体を備えた端子側端部166を
備えており、この端子側端部構造体は、絶縁シート13
4を貫通して、その下面から上面まで延在しており、対
応する端子144に連なっている。以上の要素は、図1
〜図19を参照して上で説明したものと同様のものとす
ることができる。例えば、各々のリードの帯状部170
は、絶縁シートとの間に間隙を保ち、端子側端部構造体
と、リードの先端側端部168の点状接触部とでだけ、
絶縁シートに接続しているようにすることができる。
【0054】図20の接続部品は更に位置決めシート1
80を含んでおり、この位置決めシートはスチレンの重
合体や共重合体等の溶解性のシート状の材料で形成され
ている。各々のリードは先端構造体181を備えてお
り、この先端構造体181は、ブラインド・ビア等であ
り、位置決めシート180を貫通して延在しており、そ
の先端が外側へ広がった頭部を形成している。この先端
の頭部は位置決めシート180の下面182の側に存在
しており、換言すれば、位置決めシート180の、リー
ドが存在する側とは反対側、即ち絶縁シートである最上
層シート134が存在する側とは反対側に存在してい
る。この場合も、図20に示した変形前の初期状態で
は、各リードの先端側端部168は当該リードの端子側
端部161から、第1水平方向D1 へオフセットしてい
る。
【0055】成形プロセスにおいては、絶縁シート13
4と位置決めシート180とを、夫々保持台198と保
持台199とに係合させる。それら保持台を、それらが
相手に対して相対的に移動するように移動させ、それに
よって保持台199及び位置決めシート180を(従っ
てリードの先端側端部168を)、絶縁シート134及
びリードの端子側端部166に対して相対的に円弧形に
移動させて、図21に示した位置まで移動させる。位置
決めシート180を(従ってリードの先端側端部を16
8を)、リードの端子側端部に対して相対的に、第1方
向D1 とは逆向きの第2水平方向へ移動させると共に、
絶縁シート134及び端子側端部166から離れる方向
である垂直下方へも移動させる。ここでも、各々のリー
ドの先端側端部は、水平方向にはそのリードの端子側端
部へ近付く方向へ移動させるが、垂直方向にはそのリー
ドの端子側端部から離れる方向へ移動させるようにし、
これによって、リードが変形されて、垂直方向に高さを
持つS字形に屈曲した状態になる。ここでも、全てのS
字形リードは、そのリードを構成しているリボンの主面
に対して垂直な方向に屈曲されている。更に、それらS
字形リードは、互いに平行に延在している。
【0056】この工程に続いて、流動性及び硬化性を有
する絶縁材料118を、絶縁シート134と位置決めシ
ート180との間へ導入し、先に説明したものと実質的
に同様にして硬化させ、硬化が完了したならば、この接
続部品を保持台から取外す。続いて、図22に示したよ
うに、位置決めシート180を除去して(溶剤を作用さ
せて除去することが好ましい)絶縁支持層118の下面
119を露出させる。この状態においては、絶縁支持層
118が、複数のリード160を囲繞して支持してい
る。各々のリードの先端構造体181は、絶縁支持層の
下面に露出している。先端構造体181に導電性接合材
料170を付着させ、絶縁支持層118の下面119の
全面に絶縁性接着剤173を塗布する。この絶縁性接着
剤には、例えば、いわゆる瞬間硬化接着剤で、その活性
化温度が、室温よりは高いが、このアセンブリのその他
の構成要素を損傷させるおそれのある温度よりは低いも
のを用いる。適当な無溶剤形の瞬間硬化接着剤の一例を
挙げるなら、米国、カリフォルニア州、 Rancho Doming
uez に所在の Ablestick Electronics Materials andAd
hesives 社が 「ABLEBOND 967-3」という商品名で販売
しているものがある。導電性接合材料170には、先に
説明した共晶合金形接合材料を用いることができ、また
更に、酸化を防止するために薄い金の層を形成するよう
にしてもよい。以上が完了した時点で、この接続部品は
使用可能な状態になる。
【0057】使用法について説明すると、絶縁支持層の
下面119を、半導体チップ、ウェーハ、或いはその他
のマイクロエレクトロニクス素子202の接点装備面2
00に重ね合わせて、複数のリードの夫々の先端側端部
168を(従って先端構造体181及び導電性接合材料
170を)、複数の接点204に位置合わせし、続い
て、そのように組合せたアセンブリを加熱及び加圧し、
その加圧によって絶縁支持層118の下面119を接点
装備面200に接触させて、複数のリードの夫々の先端
側端部を複数の接点に接触させる。この状態の下で、接
着剤173が、絶縁支持層118とマイクロエレクトロ
ニクス素子202との間の無空隙の境界面を形成し、ま
た複数のリードとマイクロエレクトロニクス素子の複数
の接点との間に、導電性接合材料が金属接合によって接
続したボンド部を形成して、それらを電気的接続を形成
し、これによって、複数の端子144が複数の接点に接
続される。こうして出来上がったアセンブリは、回路板
やその他の基板の上に、先に説明したアセンブリと同様
にして搭載することができ、それによって同様の利点が
得られる。ここでも、この接続部品を大きな部品として
製作し、1枚のウェーハの全てのチップに同時に取付け
た後に、そのウェーハからチップを切り出すと共に絶縁
シートの夫々の部分を互いに切り離すことによって、個
々のユニットを形成することができる。また別法とし
て、この接続部品をチップ1個の大きさに製作し、ウェ
ーハからチップを切り出した後に、チップ1個ずつにそ
の接続部品を取付けるようにすることも可能である。
【0058】更に別の変更例として、位置決めシート1
80を最終的に完成した接続部品の一部としてそのまま
残すようにしてもよい。この場合には位置決めシート1
80を、最上層シート134に使用する材料と同様の可
撓性を有する絶縁材料で形成することが好ましい。位置
決めシート180には、その下面に接着剤の被覆層を形
成して、位置決めシートとチップ等のマイクロエレクト
ロニクス素子との間の無空隙の境界面の形成を助けるよ
うにしてもよい。更に別の変更例として、リードの端子
側端部を担持している第1要素それ自体を、剛性を有す
る厚い基板で形成し、リードの端子側端部に内部導体を
接続するようにしてもよい。この種の構成においては、
マイクロエレクトロニクス素子であるチップを直接、リ
ードを介して基板に接続し、リードフレーミング成形工
程では、そのマイクロエレクトロニクス素子をその基板
に対して相対的に移動させるようにする。以上に説明し
た構成及び方法においては、絶縁シートであるコネクタ
・ボディと、チップないしマイクロエレクトロニクス素
子との間に、変形可能層を形成するために使用していた
流動性の絶縁材料を省略することができる。これによっ
て、絶縁シートであるコネクタ・ボディが、チップない
しマイクロエレクトロニクス素子の上方に、リード自体
によって弾性支持されるようになる。
【0059】更に別の変更例として、リードの先端側端
部を移動させるための第2要素を、一時的にリードの先
端側端部に係合ないし接合するようにした、保持台に類
似した構造のツールとすることも可能である。リード移
動(成形)工程が終了したならば、そのツールをリード
の先端側端部から取外せばよい。
【0060】この接続部品に備えられている端子を基板
に接続する方法は、必ずしもはんだ付け法に限られるも
のではない。その他の方法を用いることも可能であり、
例えば、共晶合金形接合法、拡散形接合法、或いは物理
的に端子を接点に接触した状態に維持する方法や、ソケ
ット部材等を用いる方法も可能である。端子の形態は、
それら方法に適合する形態に変更すればよい。共晶合金
形接合材料としては、好適な材料である金−スズの組成
物以外にも、様々な材料を用いることができる。例えば
金は、ゲルマニウム、シリコン、スズ、或いはそれらを
組合せた組成物との間で共晶合金組成物を形成すること
ができる。リードの先端側端部をウェーハないしその他
のマイクロエレクトロニクス部品の接点に取付けるため
に採用することのできる方法には、共晶合金形接合法以
外にも、例えば、液相の形成を伴わない拡散形接合法
や、はんだ付けによる方法、或いは金属を分散させたポ
リマー組成物を使用する方法等がある。接合材料を付着
させるために採用することのできる方法には、メッキ法
以外にも、例えば、リードの先端側端部を浸漬する浸漬
法、シルクスクリーンを使用した印刷法、それに、ペー
ストを塗布する方法等がある。導電性接合材料を付着さ
せる箇所を、リードの先端側端部ではなく、マイクロエ
レクトロニクス素子の接点にするということも可能であ
る。別法として、特に接合材料を必要としないボンディ
ング法を採用することもできる。その種のボンディング
法の具体例としては、リードの先端側端部を接点へ加熱
音波接合または加熱圧着接合する方法がある。リードの
材料としては、金以外にも、銀、銅、真鍮等を使用する
ことができる。端子、導電層、及びビア・ライナの材料
としては、銅及びニッケル以外にも様々な金属材料を使
用することができる。
【0061】図23に示したように、各リード260
を、その端子側端部266が、絶縁シートであるコネク
タ・ボディ(図示せず)から上方へ突出した端子構造体
256に接続しており、また、その先端側端部268
に、この先端側端部を接点に接合するための接合材料2
72またはその他の適当な備えを施したものとすること
も可能である。これら構成要素は、先に説明した構造に
おける対応した構成要素と類似のものとすることができ
る。図23の構造は、リードの先端側端部268と端子
側端部266とを接続している屈曲した帯状部270を
含んでいる。初期状態である、図23に実線で描いたリ
ードの未変形状態においては、先端側端部、端子側端
部、及び帯状部270の全てが実質的に同一平面上にあ
って、コネクタ・ボディの下面に接触して或いは近接し
て位置している。この状態から、先端側端部268を、
ウェーハやチップ等のマイクロエレクトロニクス素子に
備えられている接点にボンディングし、それには、図1
3〜図15を参照して説明したのと同様の接続プロセス
を実行すればよい。
【0062】ボンディングが完了したならば、続いて、
そのマイクロエレクトロニクス素子を、コネクタ・ボデ
ィである絶縁シートに対して相対的に(従ってリードの
端子側端部266に対して相対的に)垂直方向下方へ直
線的に移動させる。これによって、端子側端部268
は、垂直下方へ、即ち第1要素(絶縁シート)から離れ
る方向へ同様の一方向性の移動をすることになる。この
相対移動の方向を図23には矢印V1'で示した。リード
の先端側端部のこの下方への移動によって、初期状態で
は屈曲していた帯状部270が、破線270’で模式的
に示したように、直線に近付けられる。従って、この移
動の完了後には、リードは、先に説明したS字形リード
よりも直線に近くなっている。ただし、この移動プロセ
スの実行中に、リードが完全には真っ直ぐにならないよ
うにすることが、従って、リードが先端側端部及び端子
側端部を絶縁シート及びマイクロエレクトロニクス素子
から引っ張ることがないようにすることが好ましい。初
期状態で屈曲している帯状部を備えたリードを用いる方
法には、更に、図15を参照して先に説明した、複合移
動を組込むこともできる。そうした場合には、その相対
的移動が、第2要素及び先端側端部268を端子側端部
266へ近付ける水平方向D2'への移動を含んでいるな
らば、予め屈曲した帯状部270を備えているために、
その屈曲した帯状部270を屈曲形状270”にするこ
とができる。
【0063】このように初期状態で屈曲した複数のリー
ドを、コネクタ・ボディである絶縁シート上に配列する
際の配列の仕方は、様々なものとすることができる。例
えば各々の屈曲リードを、その端子側端部366と先端
側端部368との間の帯状部370が、その初期状態で
ある未変形の状態において、既にS字形をなして、コネ
クタ・ボディである絶縁シートの下面337(図24)
に沿って延在しているものとすることができる。また複
数のS字形リード構造体の並べ方は、図24に示したよ
うに、それらリードの端子側端部366を1本の列に沿
わせて配列し、それらリードの先端側端部368を同様
に、ただし端子側端部の列からオフセットした別の1本
の列に沿わせて配列して、それらリードを半ば重なり合
った形に並べるという方法がある。別法として、屈曲リ
ードを、そのリードの端子側端部382と先端側端部3
84との間に屈曲部を1箇所だけ備えた略々U字形の構
造体380とする方法もある。更に、幾つもの屈曲部を
備えた構造体とすることも可能である。
【0064】図26の接続部品では、各リードの先端側
端部468をその位置に保持するために、例えばボタン
部のような、この先端側端部の下側に備えた接続構造体
を使用してはいない。その代わりに各リードの先端側端
部468が、それに隣接しているリードの端子側端部4
66に、破断容易要素471を介して接続している。こ
の破断容易要素471によって、各々の先端側端部46
8をコネクタ・ボディである絶縁シートの下面437に
隣接した位置に保持しているのである。破断容易要素4
71は、リードそれ自体を構成している帯状部470に
連続した部分として形成することができ、即ち、この帯
状部470の両側からこの帯状部に切り込んだ一対のV
字形切欠部473で形成することができる。取付プロセ
スにおいては、リードの先端側端部468を、チップ等
のマイクロエレクトロニクス素子の接点にボンディング
し、このボンディングは先に説明したのと同様の方法で
行えばよく、例えば、先端側端部468に付着させた導
電性接合材料472を活性化させる等の方法を用いるこ
とができる。ボンディングが完了したならば、先に説明
したのと同様の方法で、マイクロエレクトロニクス素子
をコネクタ・ボディである絶縁シートに対して相対的に
移動させて、各リードの先端側端部468が垂直方向に
はコネクタ・ボディから離れる方向へ、即ち、そのリー
ドの端子側端部466から離れる方向へ移動し、また、
水平方向にはそのリードの端子側端部466へ近付く方
向へ移動するようにする。この移動の動作によって、破
断容易要素471が破断して、各リードの先端側端部が
それに隣接しているリードの端子側端部との結合から解
放される。破断容易リードの幾つかの形態が、例えば、
1994年2月3日発行のPCT公報第 WO9403036号(出願第
US93/06930号)に開示されている。尚、このPCT公報
の開示のうち、リードの破断容易構造を記載している部
分を、この言及をもって本開示に組込むものとする。
【0065】図27の接続部品では、各リードの先端側
端部568には膨出部を設けておらず、この先端側端部
568は、そのリードを形成している帯状部570の連
続した一部を構成している。ここでも、各リードの先端
側端部568はそれに隣接しているリードの端子側端部
566に、破断容易部571を介して接続している。こ
の接続部品では、絶縁シートであるコネクタ・ボディ5
34が、リードの端子側端部568に位置合せされた孔
569を備えている。図28に示したように、この接続
部品に関して実行するボンディング手順においては、ボ
ンディング・ツール593が使用される。絶縁シートで
あるコネクタ・ボディ534と、それに設けられている
複数のリードとを、マイクロエレクトロニクス素子であ
るチップ586の複数の接点594に位置合せした後
に、ボンディング・ツール593を孔569の中へ降ろ
して各リードの先端側端部568に次々と押付けて行
き、それら先端側端部を夫々の接点にボンディングして
行く。このボンディングが完了したならば、マイクロエ
レクトロニクス素子であるチップ586を、絶縁シート
であるコネクタ・ボディ534に対して相対的に、先に
説明したのと同様に移動させる。ここでも、この移動に
よって、各リードの先端側端部568とそれに隣接して
いるリードの端子側端部566との間の破断容易部57
1が破断して、先端側端部568が解放され、それによ
ってリードを、絶縁シートであるコネクタ・ボディ53
4から離れる方向へ先に説明したのと同様にして屈曲さ
せることができるようになる。この移動工程の実行前ま
たは完了後に孔569を塞ぐようにしてもよく、それに
は、例えば、絶縁層の上面に更に別のフィルムないしシ
ートを貼着すればよい。
【0066】図29に示したように、ウェーハやチップ
等のマイクロエレクトロニクス素子686それ自体に、
そのチップないしウェーハ等の接点装備面692に沿っ
て延在する、或いはその上方に延在する複数のリード6
60を装備するということも可能である。ある。この場
合、各リードの固定端部である端子側端部666を、そ
のチップないしウェーハ等の接点694に、従って、そ
のチップないしウェーハ等の内部回路(参照番号695
で模式的に示した)に、恒久的に接続してもよい。各リ
ードの先端側端部668は、そのチップないしウェーハ
等の上面に、例えば先に説明したのと同様に弱い力で粘
着する小さなボタン部680を介して、容易に取り外せ
る状態で止着しておくようにすればよい。先端側端部に
接合材料672を付着させておくようにすることも任意
である。これらの構造は、先に説明したリード構造体と
実質的に同様の方法で製作することができる。チップの
接点装備面692には、リード成形工程の実行中にチッ
プ自体を保護するための、ポリイミド等の絶縁材料の被
覆層693をコートしておくのもよい。この被覆層69
3は、完成したアセンブリにそのまま残っていても構わ
ない。図29の複数のリードを装備したチップないしウ
ェーハは、下面637に複数の端子644を装備したコ
ネクタ・ボディ634に取付けることができる。それら
端子644の各々は内部回路の素子ないし導体645に
接続している。更にそれら端子644の各々が、コネク
タ・ボディの上面に備えられている構造体646に接続
されている構成とすることもできる。構造体646は、
例えば先に説明したようなはんだボール・プロセスによ
って、外部の基板に接続できるようにしたものである。
ボンディング・プロセスは先に説明したものと実質的に
同一である。ここでも、ボンディングの完了後には、2
つの要素を垂直方向には相手から離れる方向へ移動さ
せ、それと共に水平方向にも移動させて、望ましい形に
屈曲させたリード構造体を形成するようにする。
【0067】図30に示したように、本発明の更に別の
実施例にかかるアセンブリとして、複数のチップ70
1、702、703のような、複数のマイクロエレクト
ロニクス素子を含むことのできるアセンブリがある。こ
れら複数の素子を、例えば共通支持部材であるヒート・
シンク704に物理的に取付け、その際に、夫々の接点
装備面705、706、707が互いに略々同一平面上
にくるようにする。それらチップの厚さが互いに異なる
場合には、ヒート・シンク704に、互いに高さの異な
る複数のチップ搭載面を設けておけばよい。それらマイ
クロエレクトロニクス素子を、それらの間の相対的な水
平方向位置が、所定の相対的位置となるように配置す
る。これは即ち、それらチップの接点アレイどうしの間
の相対的な位置が、所定の相対的位置となるように配置
するということに他ならない。それら素子に適用するコ
ネクタ・ボディ734は、多数の端子744を装備して
いる。それら端子744は、夫々のチップ(マイクロエ
レクトロニクス素子)に設けられている夫々の接点のア
レイに対応したアレイを成すように配列しておくことが
望まれる。端子744は更に、外部の基板(図示せず)
に接続できるようにしてある。それら端子744と、複
数のチップの複数の接点との間を接続する、非常に多く
のS字形リード766を、先に説明したのと同様の成形
工程によって成形する。その場合に、コネクタ・ボディ
734を、チップ701、702、703を組合せたア
センブリに重ね合わせて、コネクタ・ボディ734に装
備した複数のリードの先端側端部を、複数のチップの複
数の接点に同時にボンディングすればよく、このボンデ
ィングが完了したならば、それらチップのアセンブリを
コネクタ・ボディ734に対して相対的に移動させる。
別法として、図29を参照して先に説明したようにし
て、複数のチップ701、702、703の方にリード
を装備し、それらリードの先端側端部を、コネクタ・ボ
ディの複数の端子744にボンディングするという方法
を用いてもよい。ここでも、変形容易な絶縁材料(図示
せず)を、コネクタ・ボディとチップのアセンブリとの
間の空間に注入して、屈曲したリードを実質的に囲繞す
ることが望ましい。この構成では、コネクタ・ボディ7
34は、相互接続用の複数の導体745を備えており、
それら導体は、異なった端子744どうしを相互接続
し、従って、異なったチップ(マイクロエレクトロニク
ス素子)どうしを相互接続して、マルチチップ・モジュ
ールを形成する。図30に示したそれら導体745は、
あくまでも模式的に示したものである。実際に利用する
際には、それら導体は、例えば多層配線した何本もの導
体を含むものであったり、コネクタ・ボディ734自体
の上面と下面とに形成された何本もの導体を含むもので
あったりする。別法の工程として、複数のチップ70
1、702、703の各々を、個別にコネクタ・ボディ
734に位置合せして、夫々のリード760の先端側端
部768にボンディングした後に、それらチップに支持
部材ないしヒート・シンク704を接合するという方法
もある。
【0068】本発明にかかる構造及び方法によって接続
するマイクロエレクトロニクス素子は、チップそのもの
を含んでいる必要はない。例えば、マイクロエレクトロ
ニクス素子自体は、剛性プリント配線板、セラミック・
モジュール、或いは金属コア配線層等の、回路板ないし
相互接続モジュールであってもよい。この種の素子に接
続するために使用するリードは、一般的に、チップない
しウェーハに接続するために使用するリードよりも大型
である。従って、回路板に直接接続するために使用する
リードは、厚さが約 10 ミクロン〜約 35 ミクロンで、
長さが約 500ミクロン〜約 2500 ミクロンの、リボン形
状の構造体として形成することが望ましい。この用途に
用いるリボンは、金よりも銅合金で形成することが望ま
しい。
【0069】以上に説明した多くの特徴の、様々な変更
態様、並びに種々の組合せを、請求項に記載した発明か
ら逸脱することなく実施することができる。従って、以
上の好適実施例の説明はあくまでも具体例を例示したも
のであって、本発明はそれら好適実施例に限定されるも
のではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかる部品の製造に用いる
要素の平面図である。
【図2】図1に示した要素のうちの1つの要素の一部分
を拡大して模式的に示した部分断面部である。
【図3】図2に示した要素の部分を示した部分上面図で
あるが、ただし製造過程における図2よりも後の段階を
示した図である。
【図4】図2と同様の模式的な部分断面図であるが、た
だし製造過程における図2よりも後の段階を示した図で
ある。
【図5】図2と同様の模式的な部分断面図であるが、た
だし製造過程における図3よりも後の段階を示した図で
ある。
【図6】図2と同様の模式的な部分断面図であるが、た
だし製造過程における図4よりも後の段階を示した図で
ある。
【図7】図2と同様の模式的な部分断面図であるが、た
だし製造過程における図5よりも後の段階を示した図で
ある。
【図8】図1〜図7に示した要素の部分を示した部分底
面図である。
【図9】図2と同様の図であるが、ただし製造過程にお
ける更に後の段階での要素を示した図である。
【図10】図2と同様の図であるが、ただし製造過程に
おける更に後の段階での要素を示した図である。
【図11】図1〜図10の部品を、本発明の別実施例に
かかる取付工程に用いられる更なる部品及び装置と共に
示した示した模式的な分解図であるが、
【図12】図11の工程の実行後の部分的に完成したア
センブリを示した上面図である。
【図13】図10と同様の部分断面図であるが、ただし
取付工程における図10よりも後の段階にある前記部品
を半導体チップと共に示した図である。
【図14】図10と同様の部分断面図であるが、ただし
取付工程における図13よりも後の段階にある前記部品
を半導体チップと共に示した図である。
【図15】図10と同様の部分断面図であるが、ただし
取付工程における図14よりも後の段階にある前記部品
を半導体チップと共に示した図である。
【図16】図10と同様の部分断面図であるが、ただし
取付工程における図15よりも後の段階にある前記部品
を半導体チップと共に示した図である。
【図17】図10と同様の部分断面図であるが、ただし
取付工程における図16よりも後の段階にある前記部品
を半導体チップと共に示した図である。
【図18】完成したアセンブリを示した斜視図である。
【図19】図10と同様の部分断面図であるが、ただし
本発明の別実施例にかかる部品を示した図である。
【図20】本発明の更なる別実施例にかかる部品及び工
程を示した部分断面図である。
【図21】図20と同様の部分断面図であるが、ただし
図20よりも後の段階にある前記部品を示した図であ
る。
【図22】図20と同様の部分断面図であるが、ただし
図21よりも後の段階にある前記部品を示した図であ
る。
【図23】本発明の更なる別実施例にかかる部品の作用
を説明した模式的部分斜視図である。
【図24】本発明の更なる別実施例にかかる部品を示し
た模式的な部分平面図である。
【図25】本発明の更なる別実施例にかかる部品を示し
た模式的な部分平面図である。
【図26】本発明の更なる別実施例にかかる部品を示し
た模式的な部分平面図である。
【図27】本発明の更なる別実施例にかかる部品を示し
た模式的な部分平面図である。
【図28】図27の部品に用いる取付工程の一部を示し
た模式的な部分断面図である。
【図29】本発明の更なる別実施例にかかる部品を示し
た模式的な部分断面図である。
【図30】本発明の更なる別実施例にかかるアセンブリ
の模式的な部分側面図である。
【符号の説明】
34 絶縁シート(コネクタ・ボディ) 44 端子 60 リード 66 リードの端子側端部 68 リードの先端側端部 84 接続部品 86 ウェーハ 90 接点 94 118 絶縁支持層 134 絶縁シート(最上層シート) 160 リード 202 マイクロエレクトロニクス素子 204 接点 366、466、566、666 リードの端子側端部 368、468、588、668 リードの先端側端部 534、634、734 絶縁シート(コネクタ・ボデ
ィ) 660、760 リード 701、702、703 チップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・エイチ・ディステファーノ アメリカ合衆国カリフォルニア州95030, モンテ・セレノ,ロビン・アン・レーン 15363 (72)発明者 ジョン・ダブリュー・スミス アメリカ合衆国カリフォルニア州94303, パロ・アルト,サン・アントニオ・ロード 777,ナンバー140

Claims (67)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロエレクトロニクス用のリード・
    アレイの製造方法において、 (a) 第1要素(84)を用意するステップであって、該第1
    要素は複数の細長い可撓性リード(60)を備えた第1面(3
    7)を有し、それら複数のリードは該第1面に沿って延在
    しており、それら複数のリードの各々は、該第1要素に
    取付けられた端子側端部(66)と、該端子側端部からオフ
    セットした先端側端部(68)とを有する、第1要素用意ス
    テップと、 (b) 前記複数のリードを成形するステップであって、前
    記複数のリードの夫々の前記先端側端部の全てを同時
    に、前記第1要素に対して相対的に所定変位をなすよう
    に変位させて前記先端側端部を前記第1要素から離れる
    方向へ屈曲させ、それによって該成形ステップの完了後
    には前記複数の細長い可撓性リードが前記第1面から離
    れる方向へ延在しているようにすることで前記複数のリ
    ードを成形する、リード成形ステップと、を含んでいる
    ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 前記複数のリードの夫々の前記先端側端
    部(68)が初期状態では前記第1要素に止着されており、
    前記複数のリードの夫々の前記先端側端部が前記リード
    成形ステップの実行中に前記第1要素から引き離される
    ことを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記複数のリードの夫々の前記先端側端
    部を第2要素(86)に取付ける取付ステップを更に含んで
    おり、前記リード成形ステップが、前記第2要素を前記
    第1要素に対して相対的に前記所定変位をなすように移
    動させる移動ステップを含んでいることを特徴とする請
    求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記複数のリードの各々の前記先端側端
    部が、初期状態では当該リードの前記端子側端部から前
    記第1要素の前記第1面に平行な第1水平方向(D1) へ
    オフセットしており、前記要素を移動させる前記移動ス
    テップが、前記第2要素を前記第1方向と逆向きの第2
    水平方向(D1) へ移動させると共に、該第2要素を前記
    第1要素から離れる方向である垂直方向下方へ移動させ
    るステップを含んでいることを特徴とする請求項3記載
    の方法。
  5. 【請求項5】 前記水平方向及び垂直方向の移動によっ
    て前記複数のリードの各々が成形位置へ移動され、該成
    形位置では当該リードが前記第1面から離れる略々垂直
    方向へ延在することを特徴とする請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記リード成形ステップの完了後に前記
    複数のリードの周囲に流動性絶縁材料(108) を注入して
    該流動性絶縁材料を硬化させ、それによって前記複数の
    リードの周囲に絶縁支持層を形成するステップを含んで
    いることを特徴とする請求項3記載の方法。
  7. 【請求項7】 流動性絶縁材料を注入する前記ステップ
    が、前記第2要素と前記第1要素との間に前記流動性絶
    縁材料を注入するステップを含んでいることを特徴とす
    る請求項6記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記絶縁支持層の形成完了後に前記第2
    要素(180) を除去するステップを含んでいることを特徴
    とする請求項6記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記支持層の前記第1層とは反対側の第
    1面に接着剤(173)を塗布するステップを含んでいるこ
    とを特徴とする請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記第2要素を前記第1要素に対して
    相対的に移動させる前記移動ステップが、前記2要素を
    ツール(94)に、該ツールが該第2要素の前記第1要素と
    は反対側の第1面に当接するようにして係合させるステ
    ップと、前記第1要素をフィクスチャ(105) に、該フィ
    クスチャが該第1要素の前記第2要素とは反対側の第2
    面に当接するようにして係合させるステップと、前記ツ
    ールと前記フィクスチャとが互いに相手に対して相対的
    に移動するようにするステップとを含んでいることを特
    徴とする請求項3記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記第2要素を前記ツールに係合させ
    前記第1要素を前記フィクスチャに係合させる夫々の前
    記ステップが、前記ツールと前記フィクスチャとの夫々
    を介して負圧を供給することによって、大気圧が前記第
    2及び第1要素を前記ツール及びフィクスチャに押圧す
    るようにするステップを含んでいることを特徴とする請
    求項10記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記第1要素が、可撓性を有する絶縁
    シートである上面と下面とを有する最上層シート(34)を
    含んでおり、前記複数のリードが前記最上層シートの前
    記下面(37)に沿って延在しており、前記複数のリードを
    提供する前記ステップが、前記複数のリードの各々の前
    記端子側端部に、前記最上層シートに形成した孔の中に
    突出する端子構造体(44, 56)を設けるステップを含んで
    いることを特徴とする請求項3記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記第2要素が、可撓性を有する絶縁
    シートである第2シート(180) を含んでおり、前記移動
    ステップの完了後に前記最上層シートと前記第2シート
    との間に流動性絶縁材料を注入し、該流動性絶縁材料を
    硬化させ、それによって、前記最上層シートと前記第2
    シートとの間に絶縁支持層(118) を形成するステップを
    含んでいることを特徴とする請求項12記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記複数のリードの夫々の前記先端側
    端部を前記第2要素に取付ける前記取付ステップが、前
    記先端側端部の各々に、前記第2シートに形成した孔の
    中に突出する先端構造体(181) を設けるステップを含ん
    でおり、前記端子構造体を設ける前記ステップが、前記
    端子構造体(144) が前記最上層シートの前記リードとは
    反対側の前記上面において外方へ膨出するように実行さ
    れ、前記先端構造体を設ける前記ステップが、前記先端
    構造体が前記第2シートの前記リードとは反対側の下面
    において外方へ膨出するように前記先端構造体を形成す
    るステップを含んでおり、それによって、前記構造体の
    前記外方膨出部分が、前記移動ステップの実行中に前記
    両方のシートへ前記リードの両方の端部を止着するのを
    助けるようにしたことを特徴とする請求項13記載の方
    法。
  15. 【請求項15】 前記第2要素(86)が、複数の接点(90)
    をその上に装備した接点装備面を有する少なくとも1つ
    の能動マイクロエレクトロニクス・デバイスを含んでお
    り、前記複数のリードの夫々の前記先端側端部を前記第
    2要素に取付ける前記取付ステップが、前記移動ステッ
    プの実行前に前記リードの前記先端側端部を前記接点に
    ボンディングするボンディング・ステップを含んでいる
    ことを特徴とする請求項3記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記第1要素が、可撓性を有する絶縁
    シートである上面と下面とを有する最上層シート(34)を
    含んでおり、前記複数のリードが前記下面に沿って延在
    しており、前記複数のリードの各々が、その前記端子側
    端部に端子構造体(44, 56)を備えており、該端子構造体
    が前記最上層シートを貫通して前記上面まで延在してお
    り、それによって、前記リードの前記先端側端部を前記
    接点にボンディングする前記ボンディング・ステップが
    前記端子構造体を前記接点に接続するようにしたことを
    特徴とする請求項15記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記先端側端部を前記接点にボンディ
    ングする前記ボンディング・ステップが、前記最上層シ
    ートを前記第2要素に位置合せして、前記先端側端部が
    前記接点と位置が揃うようにするステップと、前記最上
    層シートを、前記少なくとも1つのマイクロエレクトロ
    ニクス素子の前記接点装備面へ押圧する押圧ステップと
    を含んでいることを特徴とする請求項16記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記押圧ステップが、前記最上層シー
    トの前記上面へ流体圧を加えるステップを含んでいるこ
    とを特徴とする請求項17記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記ボンディング・ステップが、前記
    複数のリードと前記複数の接点とを加熱して、多数のリ
    ード及び接点との境界面における導電性接合材料(74)を
    同時に活性化するステップを含んでいることを特徴とす
    る請求項17記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記最上層シートが前記ボンディング
    ・ステップの実行中に補強構造体(48, 32)に当接してい
    るようにすることを特徴とする請求項17記載の方法。
  21. 【請求項21】 前記補強構造体が、前記最上層シート
    に貼着した可撓性を有するが実質的に耐伸張性を有する
    金属箔(48)を含んでいることを特徴とする請求項20記
    載の方法。
  22. 【請求項22】 前記補強構造体が、中央に開口を有す
    る実質的に剛体のリング(32)を含んでおり、前記最上層
    シートが、前記開口を横断して延展していると共に該リ
    ングによって緊張状態に維持されていることを特徴とす
    る請求項20記載の方法。
  23. 【請求項23】 前記第2要素が、複数の接点(90)を備
    えた多数の半導体チップ(88)を含んでいるウェーハ(80)
    であり、前記最上層シートが、それら多数のチップのう
    ちの複数のチップの上に延展しており、前記ボンディン
    グ・ステップが、前記最上層シートの複数の領域の中の
    複数のリードの夫々の先端側端部を、前記チップのうち
    の複数のチップに備えられている複数の接点へ同時にボ
    ンディングすることによって、前記最上層シートの前記
    領域の各々が前記チップのうちの1個のチップに接続さ
    れるようにするステップを含んでおり、該方法が更に、
    前記ウェーハから前記チップを切り出し前記最上層シー
    トから前記領域を切り出すことによって、各々が1個の
    チップ(88)と前記シートのそのチップに対応した1つの
    領域とを含んでいる個々のユニットを形成する切断ステ
    ップを含んでいることを特徴とする請求項16記載の方
    法。
  24. 【請求項24】 前記ボンディング・ステップの完了後
    で前記切断ステップの実行前に前記ウェーハと前記最上
    層シートとの間に流動性絶縁材料(108) を注入し、該絶
    縁材料を硬化させることによって、変形容易な絶縁支持
    層を形成するステップを含んでおり、前記切断ステップ
    が、前記絶縁支持層を切断することによって前記ユニッ
    トの各々が前記絶縁支持層の一部分を含むようにするス
    テップを含んでいることを特徴とする請求項23記載の
    方法。
  25. 【請求項25】 前記最上層シートが、前記ウェーハ上
    の全てのチップの上に延展しており、前記ボンディング
    ・ステップが、前記複数のリードを前記ウェーハ上の全
    てのチップの接点に1回の動作でボンディングするステ
    ップを含んでいることを特徴とする請求項23記載の方
    法。
  26. 【請求項26】 前記第2要素が、複数のマイクロエレ
    クトロニクス素子(701, 702, 703) を含んでおり、前記
    複数のリードの夫々の先端側端部をそれら複数のマイク
    ロエレクトロニクス素子に接続することを特徴とする請
    求項3記載の方法。
  27. 【請求項27】 前記第1要素が、前記複数のリードの
    夫々の端子側端部のうちの少なくとも幾つかの間の相互
    接続部(745) を含んでおり、それによって、前記複数の
    マイクロエレクトロニクス素子が前記第1要素を介して
    相互接続されるようにすることを特徴とする請求項26
    記載の方法。
  28. 【請求項28】 前記移動ステップを、前記複数のリー
    ド(60)を屈曲形状に成形するように実行することを特徴
    とする請求項3記載の方法。
  29. 【請求項29】 前記複数のリード(60)が、初期状態で
    は、厚さが約 25 ミクロン以下の略々平坦なリボンの形
    状をしていることを特徴とする請求項28記載の方法。
  30. 【請求項30】 前記複数のリード(260, 370)が、初期
    状態では屈曲しており、前記移動ステップの実行中にそ
    れら複数のリードが少なくとも部分的に直線に近付けら
    れることを特徴とする請求項3記載の方法。
  31. 【請求項31】 マイクロエレクトロニクスにおける接
    続のための部品において、 (a) 第1面(37)を有する絶縁性の第1要素(34)と、 (b) 前記第1要素の前記第1面の上を延在している複数
    の細長い可撓性リード(60)であって、それら複数のリー
    ドの各々が、前記第1要素に固定状態で止着された端子
    側端部(66)と、前記第1要素に分離可能に止着された先
    端側端部(68)とを有し、それら複数のリードの各々の前
    記先端側端部が、当該リードの前記端子側端部から、前
    記第1面に平行な水平方向へオフセットしている、複数
    のリードと、を備えたことを特徴とする部品。
  32. 【請求項32】 前記先端側端部の全てが、前記端子側
    端部から同一の水平方向へオフセットしていることを特
    徴とする請求項31記載の部品。
  33. 【請求項33】 絶縁性の前記第1要素が、前記第1面
    とは反対側の第2面(35)を有する絶縁性の第1シート(3
    4)であり、前記部品が更に、前記リードの前記端子側端
    部の位置において前記シートを貫通して延在している導
    電性の端子構造体(44, 56)を備えていることを特徴とす
    る請求項31記載の部品。
  34. 【請求項34】 絶縁性の前記第1シートが、可撓性を
    有することを特徴とする請求項33記載の部品。
  35. 【請求項35】 前記複数のリードの各々が、その前記
    先端側端部に導電性接合材料(74)を備えていることを特
    徴とする請求項31記載の部品。
  36. 【請求項36】 前記複数のリードが金を含んでおり、
    前記接合材料が、スズ、ゲルマニウム、及びシリコンか
    ら成る部類中から選択した少なくとも1つの金属を含ん
    でいることを特徴とする請求項35記載の部品。
  37. 【請求項37】 前記複数のリード及び前記複数の端子
    構造体が、格子間隔が約 1.25mm 以下の、規則的な格子
    状パターンを成すように配列されていることを特徴とす
    る請求項31記載の部品。
  38. 【請求項38】 前記複数のリードは、長さが約 200〜
    約 1000 ミクロン、厚さが約 5 〜約 25 ミクロン、そ
    して幅が約 10〜約 50 ミクロンであることを特徴とす
    る請求項37記載の部品。
  39. 【請求項39】 マイクロエレクトロニクス・アセンブ
    リにおいて、 (a) 面アレイを成すように配列した複数の接点(90)を備
    えた正面を有するマイクロエレクトロニクス素子(86, 8
    8)と、 (b) 前記素子の前記正面との間に間隔を保ちつつ該素子
    の該正面に向かい合った下面(37)を備えた可撓性を有す
    るコネクタ・ボディ(34)であって、前記下面に露出して
    面アレイを成すように配列した複数の端子構造体(44, 5
    6)を備え、前記素子の前記接点のアレイの上に延展して
    いる、コネクタ・ボディと、 (c) 前記複数の端子構造体と前記複数の接点との間に延
    在している、屈曲形状の可撓性を有する複数のリード(6
    0)であって、それら複数のリードの各々が、前記複数の
    端子構造体のうちの1つに取付けられた端子側端部と、
    前記複数の接点のうちの1つに取付けられた先端側端部
    とを有する、複数のリードと、を備えたことを特徴とす
    るアセンブリ。
  40. 【請求項40】 可撓性を有する前記複数のリードが、
    略々S字形であり、互いに逆を向いた主面を有する金属
    リボンによって構成されており、該リボンはその主面に
    垂直な方向へ屈曲されてS字形を形成していることを特
    徴とする請求項39記載のアセンブリ。
  41. 【請求項41】 前記リボンが、前記端子構造体と一体
    に形成されていることを特徴とする請求項40記載のア
    センブリ。
  42. 【請求項42】 前記複数のS字形リードの全てが互い
    に略々並行であることを特徴とする請求項40記載のア
    センブリ。
  43. 【請求項43】 前記複数の接点が、前記アレイにおい
    て、約 1.25mm 以下の接点ピッチで互いに離隔している
    ことを特徴とする請求項39記載のアセンブリ。
  44. 【請求項44】 可撓性を有する前記複数のリードは、
    厚さが約 30 ミクロン以下であることを特徴とする請求
    項43記載のアセンブリ。
  45. 【請求項45】 前記マイクロエレクトロニクス素子の
    前記正面と前記コネクタ・ボディの前記下面との間の空
    間を実質的に充填している変形容易な絶縁材料(108) を
    備えたことを特徴とする請求項44記載のアセンブリ。
  46. 【請求項46】 可撓性を有する前記コネクタ・ボディ
    が、前記マイクロエレクトロニクス素子とは反対側を向
    いた上面(35)を有する可撓性を有するシート状要素(34)
    を備えており、前記端子構造体(44, 56)が前記シート状
    要素を貫通して前記上面まで延在していることを特徴と
    する請求項45記載のアセンブリ。
  47. 【請求項47】 前記コネクタ・ボディの前記下面(37)
    が、前記端子構造体の位置以外には実質的に孔を持たな
    いことを特徴とする請求項46記載のアセンブリ。
  48. 【請求項48】 マイクロエレクトロニクス用のコネク
    タにおいて、 (a) 下面(137) を有するボディ(134) と、 (b) 面アレイを成すように配列され、前記ボディに取付
    けられて前記下面に露出した複数の端子構造体(140)
    と、 (c) 複数の略々S字形のリード(160) であって、それら
    S字形リードの各々は前記下面から離れる方向へ延在し
    ており、それらS字形リードの各々は、前記複数の端子
    構造体のうちの1つに接続された端子側端部と、当該端
    子構造体から離れた先端側端部とを有している、複数の
    S字形リードと、 (d) 前記ボディの前記下面に接している変形容易な絶縁
    材料の層(118) であって、該変形容易層は前記ボディと
    は反対側に下面(119) を有し、該変形容易層は前記複数
    のS字形リードを略々囲繞して支持しており、前記複数
    のS字形リードの夫々の前記先端側端部は該変形容易層
    の前記下面から突出しており、それによって、マイクロ
    エレクトロニクス素子の接点装備面と該変形容易層の前
    記下面とを重ね合わせることで前記複数のS字形リード
    の夫々の前記先端側端部を前記マイクロエレクトロニク
    ス素子の複数の接点(204) と当接させることができるよ
    うにしてある、変形容易層と、を備えたことを特徴とす
    るコネクタ。
  49. 【請求項49】 前記複数のリードの各々が、その前記
    先端側端部に、該先端側端部を前記接点に接合するため
    の導電性接合材料(170) を備えていることを特徴とする
    請求項48記載のコネクタ。
  50. 【請求項50】 前記複数のリードの各々が、互いに反
    対側を向いた主面を有する金属リボンで形成されてお
    り、該リボンが、その主面に垂直な方向に屈曲してS字
    形を形成していることを特徴とする請求項49記載のコ
    ネクタ。
  51. 【請求項51】 マイクロエレクトロニクス用のコネク
    タにおいて、 (a) 下面(137) を有するボディ(134) と、 (b) 面アレイを成すように配列され、前記ボディに取付
    けられて前記下面に露出した複数の端子構造体(140)
    と、 (c) 複数の屈曲した可撓性リード(160) であって、それ
    ら複数のリードの各々は前記下面から離れる方向へ延在
    しており、それら複数のリードの各々は、互いに反対側
    を向いた上面及び下面を有する金属リボンで形成されて
    おり、該リボンは、その上面及び下面に垂直な方向に屈
    曲しており、それら複数のリードの各々は、前記複数の
    端子構造体のうちの1つに接続された端子側端部と、前
    記端子構造体から離れた先端側端部とを有する、複数の
    リードと、 (d) 前記ボディの前記下面に接している変形容易な絶縁
    材料の層(118) であって、該変形容易層は前記ボディと
    は反対側に下面を有し、該変形容易層は前記リードを略
    々囲繞して支持しており、前記リードの前記先端側端部
    は該変形容易層の前記下面から突出しており、それによ
    って、マイクロエレクトロニクス素子の接点装備面と該
    変形容易層の前記下面とを重ね合わせることで前記複数
    のリードの夫々の前記先端側端部を前記マイクロエレク
    トロニクス素子の複数の接点と当接させることができる
    ようにしてある、変形容易層と、を備えたことを特徴と
    するコネクタ。
  52. 【請求項52】 複数の半導体チップ・アセンブリを製
    造する製造方法において、 (a) 複数の半導体チップを包含しているウェーハ(686)
    を用意するステップであって、該ウェーハは複数の細長
    い可撓性リードを備えた第1面(692) を有し、それら複
    数のリードは該第1面に沿って延在しており、それら複
    数のリードの各々は、該ウェーハに取付けた端子側端部
    と、該端子側端部からオフセットした先端側端部とを有
    する、ウェーハ用意ステップと、 (b) 前記複数のリードの夫々の前記先端側端部を第2要
    素(634) に取付ける取付ステップと、 (c) 前記複数のリードを成形するステップであって、前
    記第2要素を、前記ウェーハに対して相対的に所定移動
    をなすように移動させて、前記複数のリードの夫々の前
    記先端側端部の全てを同時に前記ウェーハから離れる方
    向へ変位させることで前記複数のリードを成形する、リ
    ード成形ステップと、を含んでいることを特徴とする方
    法。
  53. 【請求項53】 前記複数のリードの夫々の前記先端側
    端部(668) が初期状態では前記ウェーハに止着されてお
    り、前記複数のリードの夫々の前記先端側端部が前記リ
    ード成形ステップの実行中に前記ウェーハから引き離さ
    れることを特徴とする請求項52記載の方法。
  54. 【請求項54】 前記複数のリードの各々の前記先端側
    端部が、初期状態では当該リードの前記端子側端部から
    前記ウェーハの前記第1面に平行な第1水平方向(D1)
    へオフセットしており、前記第2要素を移動させる前記
    移動ステップが、前記第2要素を前記第1方向と逆向き
    の第2水平方向(D1) へ移動させると共に、該第2要素
    を前記ウェーハから離れる方向である垂直方向下方へ移
    動させるステップを含んでいることを特徴とする請求項
    52記載の方法。
  55. 【請求項55】 前記第2要素が、可撓性を有する絶縁
    シートである最上層シート(634) を含んでおり、該最上
    層シートは、前記ウェーハとは反対側を向いた上面と、
    前記ウェーハの方を向いた下面(634) と、前記上面から
    前記下面へ延在している複数の接点構造体(644, 646)と
    を有し、前記複数のリードの夫々の前記先端側端部を前
    記第2要素に取付ける前記取付ステップが、前記移動ス
    テップに先立って前記複数のリードの夫々の前記先端側
    端部を前記複数の接点構造体に電気的に接続する接続ス
    テップを含んでいることを特徴とする請求項52記載の
    方法。
  56. 【請求項56】 前記最上層シートが前記ウェーハ上の
    前記複数のチップの全ての上に延展しており、前記接続
    ステップが、前記ウェーハ上の前記複数のチップの全て
    に対応した前記複数のリードを前記最上層シートの前記
    複数の接点構造体に1回の動作で接続するステップを含
    んでいることを特徴とする請求項55記載の方法。
  57. 【請求項57】 前記ウェーハと絶縁性の前記最上層シ
    ートとの間の前記複数のリードの周囲に流動性絶縁材料
    (108) を注入するステップを更に含んでいることを特徴
    とする請求項55記載の方法。
  58. 【請求項58】 前記移動ステップの完了後に前記ウェ
    ーハと絶縁性の前記最上層シートとを切断して、各々が
    前記複数のチップのうちの1つまたは幾つかと絶縁性の
    前記最上層シートのうちの一部とを含んでいる複数のユ
    ニットを形成するステップを更に含んでいることを特徴
    とする請求項52から57までのいずれか記載の方法。
  59. 【請求項59】 前記第2要素を前記ウェーハに対して
    相対的に移動させる前記移動ステップが、前記ウェーハ
    をボタン形保持台(94)に、該ボタン形保持台が該ウェー
    ハの前記最上層シートとは反対側の第2面に当接するよ
    うにして係合させるステップと、前記最上層シートを上
    部保持台(105) に、該上部保持台が該最上層シートの前
    記ウェーハとは反対側の上面に当接するようにして係合
    させるステップと、それら保持台が互いに相手に対して
    相対的に移動するようにするステップとを含んでいるこ
    とを特徴とする請求項55から57までのいずれか記載
    の方法。
  60. 【請求項60】 前記複数のリードを前記第1面上に備
    えたウェーハを用意する前記ウェーハ用意ステップが、
    前記ウェーハの前記第1面に絶縁材料の被覆層(693) を
    被着し、続いて、その被覆層を被着した面の上で前記リ
    ードの成形を実行するステップを含んでいることを特徴
    とする請求項52から57までのいずれか記載の方法。
  61. 【請求項61】 ウェーハ・アセンブリにおいて、 (a) 複数の半導体チップを包含しており、第1面を有す
    るウェーハであって、該ウェーハのそれら複数のチップ
    が、前記第1面に設けた複数の接点を有する、ウェーハ
    と、 (b) 複数の変形可能なリード(660) であって、それら複
    数のリードの各々が、前記複数の接点のうちの1つに恒
    久的に接続された固定端部と、前記ウェーハの前記第1
    面に分離可能に止着された先端側端部とを有する、複数
    のリードと、を備えたことを特徴とするウェーハ・アセ
    ンブリ。
  62. 【請求項62】 前記ウェーハの前記第1面上に絶縁被
    覆層(693) を備えたことを特徴とする請求項61記載の
    ウェーハ・アセンブリ。
  63. 【請求項63】 チップ・アセンブリにおいて、 (a) 第1面と、該第1面に設けた複数の接点とを有する
    チップ(686) と、 (b) 複数の変形可能なリード(660) であって、それら複
    数のリードの各々が、前記複数の接点のうちの1つに恒
    久的に接続された固定端部と、前記チップの前記第1面
    に分離可能に止着された先端側端部とを有する、複数の
    リードと、を備えたことを特徴とするチップ・アセンブ
    リ。
  64. 【請求項64】 前記ウェーハの前記第1面上に絶縁被
    覆層(693) を備えたことを特徴とする請求項63記載の
    チップ・アセンブリ。
  65. 【請求項65】 前記第1及び第2要素のうちの一方の
    要素が可撓性を有する絶縁シート(34)を含んでおり、前
    記第1及び第2要素のうちの他方の要素が1つまたは複
    数の半導体チップを含んでおり、前記移動ステップの完
    了後に前記複数のリードが前記1つまたは複数の半導体
    チップと可撓性を有する前記絶縁シートとの間に位置す
    るようにすることを特徴とする請求項3記載の方法。
  66. 【請求項66】 前記第1及び第2要素のうちの前記他
    方の要素が、単一の半導体チップ(88)であることを特徴
    とする請求項65記載の方法。
  67. 【請求項67】 前記第1及び第2要素のうちの前記他
    方の要素(86)が、複数の半導体チップ(88)を含んでお
    り、前記方法が更に、前記移動ステップの完了後に前記
    第1及び第2要素を切断して、各々が1個のチップを含
    んでいる複数の個別のユニットを形成するステップを含
    んでいることを特徴とする請求項65記載の方法。
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