JPH11266076A - 微細加工物用電極対およびその接合方法 - Google Patents
微細加工物用電極対およびその接合方法Info
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- JPH11266076A JPH11266076A JP10068612A JP6861298A JPH11266076A JP H11266076 A JPH11266076 A JP H11266076A JP 10068612 A JP10068612 A JP 10068612A JP 6861298 A JP6861298 A JP 6861298A JP H11266076 A JPH11266076 A JP H11266076A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイクロマシン等の微細加工物上で電気的接
続を確実かつ容易に行なうことができる電極対を提供す
る。 【解決手段】 電極対は、フレキシブルプリント配線板
１０上に形成されたバンプ電極１２と、バンプ電極１２
に接続されるべく基板２０上に形成された電極２２とよ
りなる。バンプ電極１２は、配線１４上に形成されたＮ
ｉ等の強磁性体からなる突起部１２ａ、およびそれを覆
うハンダ層１２ｂよりなる。電極２２は、基板２０上に
それぞれ形成された磁性薄膜２２ａ、良導体層２２ｂお
よびハンダ層２２ｃよりなる。バンプ電極１２は、電極
２２を構成する磁性薄膜２２ａの磁力により、電極２２
に引き寄せられ、そのような磁力によって電極間の位置
合わせが容易になる。
続を確実かつ容易に行なうことができる電極対を提供す
る。 【解決手段】 電極対は、フレキシブルプリント配線板
１０上に形成されたバンプ電極１２と、バンプ電極１２
に接続されるべく基板２０上に形成された電極２２とよ
りなる。バンプ電極１２は、配線１４上に形成されたＮ
ｉ等の強磁性体からなる突起部１２ａ、およびそれを覆
うハンダ層１２ｂよりなる。電極２２は、基板２０上に
それぞれ形成された磁性薄膜２２ａ、良導体層２２ｂお
よびハンダ層２２ｃよりなる。バンプ電極１２は、電極
２２を構成する磁性薄膜２２ａの磁力により、電極２２
に引き寄せられ、そのような磁力によって電極間の位置
合わせが容易になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロマシン等
の微細加工物上で電気的接続を行なうための電極対およ
びその接合方法に関する。
の微細加工物上で電気的接続を行なうための電極対およ
びその接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロマシン内部の配線、たとえばセ
ンサ部と可動部との間の配線、可動部同士の配線など
を、従来のフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）を用い
て行なおうとすると、次のような問題が生じてくる。た
とえば、マイクロマシンは、その最大寸法がミリメート
ルのレベルであることが多く、その場合に、配線のサイ
ズは極めて小さく、形成される電極の径や間隔も極めて
小さく（たとえば３００μｍ以下）なってしまう。微細
な空間に３次元的に配置される配線について、電極接合
のための位置合わせ精度は厳しくなり、位置合わせには
相当の時間がかかるようになってくる。また、たとえば
ＦＰＣを曲げて配線を行なうなど、３次元的な配線を行
なう場合、ＦＰＣに形成された電極部を何らかの治具で
押さえていないと、ＦＰＣの応力による位置ずれが起こ
ってくる。ハンダを用いて電極接合を行なう場合、複数
形成された電極間のピッチが狭くなると、わずかな位置
ずれが起こっても、隣り合う電極同士がハンダによって
繋がってしまうおそれがある。このように、従来のＦＰ
Ｃを用いた電気的接続をそのまま行なおうとすると、接
続不良が生じ、マイクロマシンの製造において歩留りが
低下するおそれがあった。
ンサ部と可動部との間の配線、可動部同士の配線など
を、従来のフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）を用い
て行なおうとすると、次のような問題が生じてくる。た
とえば、マイクロマシンは、その最大寸法がミリメート
ルのレベルであることが多く、その場合に、配線のサイ
ズは極めて小さく、形成される電極の径や間隔も極めて
小さく（たとえば３００μｍ以下）なってしまう。微細
な空間に３次元的に配置される配線について、電極接合
のための位置合わせ精度は厳しくなり、位置合わせには
相当の時間がかかるようになってくる。また、たとえば
ＦＰＣを曲げて配線を行なうなど、３次元的な配線を行
なう場合、ＦＰＣに形成された電極部を何らかの治具で
押さえていないと、ＦＰＣの応力による位置ずれが起こ
ってくる。ハンダを用いて電極接合を行なう場合、複数
形成された電極間のピッチが狭くなると、わずかな位置
ずれが起こっても、隣り合う電極同士がハンダによって
繋がってしまうおそれがある。このように、従来のＦＰ
Ｃを用いた電気的接続をそのまま行なおうとすると、接
続不良が生じ、マイクロマシンの製造において歩留りが
低下するおそれがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、微細
な配線同士の間を、電気的により確実にかつ容易に接続
することができる電極構造を提供することである。
な配線同士の間を、電気的により確実にかつ容易に接続
することができる電極構造を提供することである。
【０００４】本発明のさらなる目的は、マイクロマシン
等の微細加工物における配線に適したフレキシブルプリ
ント配線板用の電極構造を提供することである。
等の微細加工物における配線に適したフレキシブルプリ
ント配線板用の電極構造を提供することである。
【０００５】本発明のさらなる目的は、微細な配線間を
より確実かつ容易に接合するための方法を提供すること
である。
より確実かつ容易に接合するための方法を提供すること
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による微細加工物
用電極対は、マイクロマシン等の微細加工物上で電気的
接続を行なうための電極対であって、フレキシブルプリ
ント配線板上に形成された第１の電極と、第１の電極に
接続されるべく基材上に形成された第２の電極とよりな
る。
用電極対は、マイクロマシン等の微細加工物上で電気的
接続を行なうための電極対であって、フレキシブルプリ
ント配線板上に形成された第１の電極と、第１の電極に
接続されるべく基材上に形成された第２の電極とよりな
る。
【０００７】本発明において、第１の電極は、配線上に
形成された磁性体からなる突起部、および突起部を覆う
ハンダ層よりなり、かつ第２の電極は、基材上にそれぞ
れ形成された磁性層、良導体層および良導体層を覆うハ
ンダ層よりなることができる。第１の電極と第２の電極
との間には、磁気引力が働く。
形成された磁性体からなる突起部、および突起部を覆う
ハンダ層よりなり、かつ第２の電極は、基材上にそれぞ
れ形成された磁性層、良導体層および良導体層を覆うハ
ンダ層よりなることができる。第１の電極と第２の電極
との間には、磁気引力が働く。
【０００８】また本発明において、第１の電極は、配線
上に形成された磁性体からなる突起部、および突起部を
覆う金からなる層よりなり、第２の電極は、基材上にそ
れぞれ形成された磁性層、良導体層、および良導体層を
覆う金からなる層よりなることができる。第１の電極と
第２の電極との間には、磁気引力が働く。
上に形成された磁性体からなる突起部、および突起部を
覆う金からなる層よりなり、第２の電極は、基材上にそ
れぞれ形成された磁性層、良導体層、および良導体層を
覆う金からなる層よりなることができる。第１の電極と
第２の電極との間には、磁気引力が働く。
【０００９】本発明において、第２の電極は、第１の電
極の突起部の形状を受け入れるよう、凹状の形状を有し
ていることが好ましい。本発明において、フレキシブル
プリント配線板の面方向における第１の電極の最大径は
３００μｍ以下とすることができ、第２の電極が形成さ
れている基材の面方向における第２の電極の最大径は３
００μｍ以下とすることができる。また、第１の電極お
よび第２の電極は、それぞれ３００μｍ以下の間隔で複
数形成することができる。
極の突起部の形状を受け入れるよう、凹状の形状を有し
ていることが好ましい。本発明において、フレキシブル
プリント配線板の面方向における第１の電極の最大径は
３００μｍ以下とすることができ、第２の電極が形成さ
れている基材の面方向における第２の電極の最大径は３
００μｍ以下とすることができる。また、第１の電極お
よび第２の電極は、それぞれ３００μｍ以下の間隔で複
数形成することができる。
【００１０】ハンダ層を有する本発明の電極対は、次の
ように接合することができる。まず、第１の電極のハン
ダ層と、第２の電極のハンダ層とについて位置を合わせ
る。次いで、加熱を行ない少なくともいずれかのハンダ
層を溶融させる。溶融により、ハンダを介して第１の電
極と第２の電極とが繋がるようになる。冷却を行ない溶
融されたハンダを固化させれば、第１の電極と第２の電
極とを接合することができる。
ように接合することができる。まず、第１の電極のハン
ダ層と、第２の電極のハンダ層とについて位置を合わせ
る。次いで、加熱を行ない少なくともいずれかのハンダ
層を溶融させる。溶融により、ハンダを介して第１の電
極と第２の電極とが繋がるようになる。冷却を行ない溶
融されたハンダを固化させれば、第１の電極と第２の電
極とを接合することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明において、フレキシブルプ
リント配線板上に形成された電極は、たとえば図１に示
すような構造を有することができる。良導体からなる配
線１４と、可撓性を有する樹脂フィルム１６とを組合せ
た構造のフレキシブルプリント配線板１０において、配
線１４の端部には導電材料からなる突起物が形成され、
バンプ電極１２を構成する。このバンプ電極１２は、図
２（ａ）に示すような断面構造を有する。バンプ電極１
２は、配線１４上に形成された突起部１２ａと、それを
覆うハンダ層１２ｂとからなる。突起部１２ａは、たと
えばＮｉ等の強磁性体からなることが好ましい。それを
覆うハンダ層１２ｂは、通常のハンダ材料からなること
ができる。ハンダ材料として、たとえばＰｂ−Ｓｎ合
金、Ｐｂ−Ａｇ合金、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｂｉ合金、Ｓｎ−Ｂ
ｉ合金等を用いることができる。
リント配線板上に形成された電極は、たとえば図１に示
すような構造を有することができる。良導体からなる配
線１４と、可撓性を有する樹脂フィルム１６とを組合せ
た構造のフレキシブルプリント配線板１０において、配
線１４の端部には導電材料からなる突起物が形成され、
バンプ電極１２を構成する。このバンプ電極１２は、図
２（ａ）に示すような断面構造を有する。バンプ電極１
２は、配線１４上に形成された突起部１２ａと、それを
覆うハンダ層１２ｂとからなる。突起部１２ａは、たと
えばＮｉ等の強磁性体からなることが好ましい。それを
覆うハンダ層１２ｂは、通常のハンダ材料からなること
ができる。ハンダ材料として、たとえばＰｂ−Ｓｎ合
金、Ｐｂ−Ａｇ合金、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｂｉ合金、Ｓｎ−Ｂ
ｉ合金等を用いることができる。
【００１２】フレキシブルプリント配線板上に形成され
た電極と対をなす電極は、たとえば図２（ｂ）に示すよ
うな構造を有することができる。基板２０上には、フレ
キシブルプリント配線板１０上に形成された複数のバン
プ電極１２に対応するパターンで、複数の電極２２が形
成される。各電極２２は、基板２０上に形成された磁石
または磁性薄膜２２ａ、その上に形成された良導体層２
２ｂ、およびその上に形成されたハンダ層２２ｃからな
る。磁気を帯びた磁石または磁性薄膜２２ａは、磁性
体、特に強磁性体からなるバンプ電極１２の突起部１２
ａを引き寄せることができる。良導体層２２ｂには、た
とえば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金
等を用いることができる。ハンダ層２２ｃには、バンプ
電極と同様のハンダ材料を用いることができる。基板２
０は、マイクロマシン等の微細加工物の本体または部品
を構成するものであり、種々の材料からなることができ
る。図２（ｂ）に示すような電極２２は、樹脂基板、半
導体基板等、種々の材料からなる基板上に形成できる。
た電極と対をなす電極は、たとえば図２（ｂ）に示すよ
うな構造を有することができる。基板２０上には、フレ
キシブルプリント配線板１０上に形成された複数のバン
プ電極１２に対応するパターンで、複数の電極２２が形
成される。各電極２２は、基板２０上に形成された磁石
または磁性薄膜２２ａ、その上に形成された良導体層２
２ｂ、およびその上に形成されたハンダ層２２ｃからな
る。磁気を帯びた磁石または磁性薄膜２２ａは、磁性
体、特に強磁性体からなるバンプ電極１２の突起部１２
ａを引き寄せることができる。良導体層２２ｂには、た
とえば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金
等を用いることができる。ハンダ層２２ｃには、バンプ
電極と同様のハンダ材料を用いることができる。基板２
０は、マイクロマシン等の微細加工物の本体または部品
を構成するものであり、種々の材料からなることができ
る。図２（ｂ）に示すような電極２２は、樹脂基板、半
導体基板等、種々の材料からなる基板上に形成できる。
【００１３】図２に示す電極対において、バンプ電極１
２は、磁石または磁性薄膜２２ａの磁気力によって引き
寄せられ、所定の微細パターンで形成された電極対の位
置合わせは、容易になされる。そして、互いに接触した
電極同士は磁力によって固定される。そのような状態を
図３に示す。図３に示すように電極の位置が合った状態
において、加熱を行ない、ハンダ層を溶融させることが
できる。そして、溶融されたハンダを冷却により固化さ
せれば、複数の電極同士を一括接続することができる。
ハンダ層を溶融するための加熱は、たとえばフレキシブ
ルプリント配線板および基板を所定の温度（たとえば、
ハンダが、Ｓｎ−Ｐｂの場合９５℃以上、Ｓｎ−Ｂｉ−
Ｐｂの場合１３０℃以上、Ｓｎ−Ｂｉの場合１４０℃以
上）の雰囲気中に置くことによって容易になされる。こ
のような構造の電極対およびプロセスを用いることによ
って、フレキシブルプリント配線板の主要面方向におけ
る直径が３００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下の
多数のバンプ電極を、同様の電極パターンを有する基板
によって構成されるマイクロマシン内部に容易に実装す
ることができる。
２は、磁石または磁性薄膜２２ａの磁気力によって引き
寄せられ、所定の微細パターンで形成された電極対の位
置合わせは、容易になされる。そして、互いに接触した
電極同士は磁力によって固定される。そのような状態を
図３に示す。図３に示すように電極の位置が合った状態
において、加熱を行ない、ハンダ層を溶融させることが
できる。そして、溶融されたハンダを冷却により固化さ
せれば、複数の電極同士を一括接続することができる。
ハンダ層を溶融するための加熱は、たとえばフレキシブ
ルプリント配線板および基板を所定の温度（たとえば、
ハンダが、Ｓｎ−Ｐｂの場合９５℃以上、Ｓｎ−Ｂｉ−
Ｐｂの場合１３０℃以上、Ｓｎ−Ｂｉの場合１４０℃以
上）の雰囲気中に置くことによって容易になされる。こ
のような構造の電極対およびプロセスを用いることによ
って、フレキシブルプリント配線板の主要面方向におけ
る直径が３００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下の
多数のバンプ電極を、同様の電極パターンを有する基板
によって構成されるマイクロマシン内部に容易に実装す
ることができる。
【００１４】フレキシブルプリント配線板上の電極は、
たとえば図４に示すような工程で作製できる。まず、図
４（ａ）に示すように、レーザ加工、あるいはリソグラ
フィを用いたエッチング加工等の適当な加工により、フ
レキシブルプリント配線板１０に孔１１を開け、配線１
４のそれぞれについてその端部を露出させる。次いで、
図４（ｂ）に示すように、電気めっき等の適当な堆積技
術によって、露出された電極１４の部分上に磁性材料を
堆積し、突起部１２ａをそれぞれ形成する。次に、突起
部１２ａのそれぞれをハンダ層１２ｂによってコーティ
ングする。ハンダ層１２ｂは、電気めっき（ハンダめっ
き）により形成することができる。またハンダ層１２ｂ
は、突起部１２ａを有する構造物をハンダ浴に漬けて取
出すことにより形成することもできる。この場合、ハン
ダに対してぬれ性のある突起部１２ａ上のみにハンダが
付着し、ハンダ層１２ｂが形成される。
たとえば図４に示すような工程で作製できる。まず、図
４（ａ）に示すように、レーザ加工、あるいはリソグラ
フィを用いたエッチング加工等の適当な加工により、フ
レキシブルプリント配線板１０に孔１１を開け、配線１
４のそれぞれについてその端部を露出させる。次いで、
図４（ｂ）に示すように、電気めっき等の適当な堆積技
術によって、露出された電極１４の部分上に磁性材料を
堆積し、突起部１２ａをそれぞれ形成する。次に、突起
部１２ａのそれぞれをハンダ層１２ｂによってコーティ
ングする。ハンダ層１２ｂは、電気めっき（ハンダめっ
き）により形成することができる。またハンダ層１２ｂ
は、突起部１２ａを有する構造物をハンダ浴に漬けて取
出すことにより形成することもできる。この場合、ハン
ダに対してぬれ性のある突起部１２ａ上のみにハンダが
付着し、ハンダ層１２ｂが形成される。
【００１５】基板上の電極は、たとえば図５に示すよう
なプロセスにより製作することができる。まず、リソグ
ラフィを用いるエッチング加工、放電加工、あるいはレ
ーザ加工等の適当な加工により基板２０上に孔を開けた
後、微細加工した磁石をその孔に嵌め込むか、またはリ
ソグラフィを用いて不要な部分をマスクし、孔の中にス
パッタリング等によって磁性薄膜を形成することによっ
て、磁性層２２ａを得る（図５（ａ））。次いで、リソ
グラフィを用いて不要な部分をマスクし、磁性層２２ａ
上にスパッタリング等の適当な方法により良導体層２２
ｂを形成する（図５（ｂ））。次いで、マスクを除去し
た後、良導体層２２ｂ上にハンダ層２２ｃを形成する。
ハンダ層２２ｃは、電気めっき（ハンダめっき）によっ
て形成してもよいし、ハンダ浴への浸漬を行ないハンダ
に対するぬれ性のある良導体層２２ｂ上のみにハンダを
付着させることにより形成してもよい。基板上に形成さ
れる電極のための磁性材料として、たとえばＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系合金、Ｓｍ−Ｃｏ等を用いることができる。な
お、図では、基板に孔を形成した後、磁性材料を埋込む
構造のものを示したが、そのような孔を基板に形成せず
に、基板上に磁性材料、良導体、およびハンダを順次堆
積させていってもよい。そのようなプロセスによれば、
より微細なパターンの電極構造を得ることができる。
なプロセスにより製作することができる。まず、リソグ
ラフィを用いるエッチング加工、放電加工、あるいはレ
ーザ加工等の適当な加工により基板２０上に孔を開けた
後、微細加工した磁石をその孔に嵌め込むか、またはリ
ソグラフィを用いて不要な部分をマスクし、孔の中にス
パッタリング等によって磁性薄膜を形成することによっ
て、磁性層２２ａを得る（図５（ａ））。次いで、リソ
グラフィを用いて不要な部分をマスクし、磁性層２２ａ
上にスパッタリング等の適当な方法により良導体層２２
ｂを形成する（図５（ｂ））。次いで、マスクを除去し
た後、良導体層２２ｂ上にハンダ層２２ｃを形成する。
ハンダ層２２ｃは、電気めっき（ハンダめっき）によっ
て形成してもよいし、ハンダ浴への浸漬を行ないハンダ
に対するぬれ性のある良導体層２２ｂ上のみにハンダを
付着させることにより形成してもよい。基板上に形成さ
れる電極のための磁性材料として、たとえばＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系合金、Ｓｍ−Ｃｏ等を用いることができる。な
お、図では、基板に孔を形成した後、磁性材料を埋込む
構造のものを示したが、そのような孔を基板に形成せず
に、基板上に磁性材料、良導体、およびハンダを順次堆
積させていってもよい。そのようなプロセスによれば、
より微細なパターンの電極構造を得ることができる。
【００１６】図６は、基板上に形成された電極が、バン
プ電極の形状に沿う凹みを有する一具体例を示してい
る。図６（ａ）に示すフレキシブルプリント配線板１０
上のバンプ電極１２は、図２（ａ）と同様の構造を有し
ている。一方、図６（ｂ）に示す電極４２のそれぞれ
は、バンプ電極１２の突出した形状に合うよう、凹状の
形状になっている。基板４０にそれぞれ形成された凹み
には、磁石または磁性薄膜４２ａ、良導体層４２ｂおよ
びハンダ層４２ｃからなる電極４２がバンプ電極と同様
のパターンで形成されている。基板、磁性材料、良導
体、およびハンダには、それぞれ図２に示す電極構造の
ものと同様の材料を用いることができる。このように基
板４０上の電極の形状を、バンプ電極１２の形状に沿う
凹構造にすることで、磁気引力を増加させ、磁力による
固定を強化することができる。また、このような凹みを
形成することによって、接合時に溶融されるハンダのは
み出しを防ぐことができる。このような構造は、溶融し
たハンダによって隣り合う電極同士が繋がるのをより効
果的に防止することができ、微細なパターンで形成され
た配線同士の接続をより確実に行なうことができる。
プ電極の形状に沿う凹みを有する一具体例を示してい
る。図６（ａ）に示すフレキシブルプリント配線板１０
上のバンプ電極１２は、図２（ａ）と同様の構造を有し
ている。一方、図６（ｂ）に示す電極４２のそれぞれ
は、バンプ電極１２の突出した形状に合うよう、凹状の
形状になっている。基板４０にそれぞれ形成された凹み
には、磁石または磁性薄膜４２ａ、良導体層４２ｂおよ
びハンダ層４２ｃからなる電極４２がバンプ電極と同様
のパターンで形成されている。基板、磁性材料、良導
体、およびハンダには、それぞれ図２に示す電極構造の
ものと同様の材料を用いることができる。このように基
板４０上の電極の形状を、バンプ電極１２の形状に沿う
凹構造にすることで、磁気引力を増加させ、磁力による
固定を強化することができる。また、このような凹みを
形成することによって、接合時に溶融されるハンダのは
み出しを防ぐことができる。このような構造は、溶融し
たハンダによって隣り合う電極同士が繋がるのをより効
果的に防止することができ、微細なパターンで形成され
た配線同士の接続をより確実に行なうことができる。
【００１７】凹状の形状を有する電極は、たとえば図７
に示すようなプロセスによって製造できる。図７に示す
プロセスは、樹脂基板上に電極を形成するプロセスを示
している。まず、放電加工等の適当な加工法により、基
板上に凹みを形成するための金型６０を製作する（図７
（ａ））。次いで、樹脂基板７０に金型６０をプレス
し、電極形成のための凹みを形成する（図７（ｂ））。
次に、リソグラフィを用いてマスクまたはレジストパタ
ーン６２を形成し、基板７０に形成された凹み７１の部
分に選択的に材料を堆積させていく（図７（ｃ））。ま
ず、基板７０に形成された凹み内に磁性薄膜７２ａを堆
積させる。たとえば、Ｎｄ14.5Ｔｂ1.0 Ｆｅ59.5Ｃｏ
10.5Ｂ14.5焼結合金等の磁性材料をスパッタリングによ
り堆積させて磁性薄膜７２ａを形成することができる。
次に、リソグラフィを用いて所定の部分にマスクまたは
レジストパターン６４を形成し、導電層の形成に備える
（図７（ｅ））。たとえば、銅、アルミニウム等の良導
体材料をスパッタリングすることにより、磁性薄膜７２
ａ上に良導体層７２ｂが形成される（図７（ｆ））。次
いで、良導体層７２ｂ上にハンダ層７２ｃを形成し、凹
状の電極７２を得る（図７（ｇ））。ハンダ層７２ｃの
形成には、上述した方法を用いることができる。そし
て、強力な磁界（たとえば１２００ｋＡ／ｍの磁界）を
印加することによって、磁性層の着磁を行なう。なお、
図７には、樹脂基板を用いる例を示したが、半導体基板
等の他の材料を用いても、同様の構造の電極を作製する
ことができる。たとえば半導体基板を用いる場合、リソ
グラフィを用いるエッチング加工により基板に凹みを形
成することができる。凹みの中に各層を形成する方法
は、図７に示すと同様の方法を用いることができる。ま
た、凹みを有する磁石を微細加工により作製し、その凹
みの中に良導体層およびハンダ層を形成した後、それを
基板の所定の部分に設けてもよい。
に示すようなプロセスによって製造できる。図７に示す
プロセスは、樹脂基板上に電極を形成するプロセスを示
している。まず、放電加工等の適当な加工法により、基
板上に凹みを形成するための金型６０を製作する（図７
（ａ））。次いで、樹脂基板７０に金型６０をプレス
し、電極形成のための凹みを形成する（図７（ｂ））。
次に、リソグラフィを用いてマスクまたはレジストパタ
ーン６２を形成し、基板７０に形成された凹み７１の部
分に選択的に材料を堆積させていく（図７（ｃ））。ま
ず、基板７０に形成された凹み内に磁性薄膜７２ａを堆
積させる。たとえば、Ｎｄ14.5Ｔｂ1.0 Ｆｅ59.5Ｃｏ
10.5Ｂ14.5焼結合金等の磁性材料をスパッタリングによ
り堆積させて磁性薄膜７２ａを形成することができる。
次に、リソグラフィを用いて所定の部分にマスクまたは
レジストパターン６４を形成し、導電層の形成に備える
（図７（ｅ））。たとえば、銅、アルミニウム等の良導
体材料をスパッタリングすることにより、磁性薄膜７２
ａ上に良導体層７２ｂが形成される（図７（ｆ））。次
いで、良導体層７２ｂ上にハンダ層７２ｃを形成し、凹
状の電極７２を得る（図７（ｇ））。ハンダ層７２ｃの
形成には、上述した方法を用いることができる。そし
て、強力な磁界（たとえば１２００ｋＡ／ｍの磁界）を
印加することによって、磁性層の着磁を行なう。なお、
図７には、樹脂基板を用いる例を示したが、半導体基板
等の他の材料を用いても、同様の構造の電極を作製する
ことができる。たとえば半導体基板を用いる場合、リソ
グラフィを用いるエッチング加工により基板に凹みを形
成することができる。凹みの中に各層を形成する方法
は、図７に示すと同様の方法を用いることができる。ま
た、凹みを有する磁石を微細加工により作製し、その凹
みの中に良導体層およびハンダ層を形成した後、それを
基板の所定の部分に設けてもよい。
【００１８】本発明において、電極対に形成されるハン
ダ層の代わりに金からなる層を設けてもよい。図８およ
び図９は、そのような例を示している。図８（ａ）に示
すように、フレキシブルプリント配線板８０の配線８４
上に形成されたバンプ電極８２は、磁性材料からなる突
起部８２ａ、および金からなる層８２ｂよりなる。突起
部８２ａは、図２に示す突起部と同様の材料によって構
成することができる。このような構造の電極は、図４に
示すようなプロセスにおいて、ハンダ層を形成する代わ
りに金層を形成することによって得られる。金層は、た
とえば電気めっきにより容易に形成することができる。
図８（ｂ）に示すもう１つの電極９２は、基板９０上に
形成された磁石または磁性薄膜９２ａ、良導体層９２ｂ
および金からなる層９２ｃより構成される。このような
構造の電極は、たとえば図５に示すようなプロセスにお
いて、ハンダ層の代わりに金層を形成することにより得
られる。金層は、たとえば電気めっきにより容易に形成
することができる。
ダ層の代わりに金からなる層を設けてもよい。図８およ
び図９は、そのような例を示している。図８（ａ）に示
すように、フレキシブルプリント配線板８０の配線８４
上に形成されたバンプ電極８２は、磁性材料からなる突
起部８２ａ、および金からなる層８２ｂよりなる。突起
部８２ａは、図２に示す突起部と同様の材料によって構
成することができる。このような構造の電極は、図４に
示すようなプロセスにおいて、ハンダ層を形成する代わ
りに金層を形成することによって得られる。金層は、た
とえば電気めっきにより容易に形成することができる。
図８（ｂ）に示すもう１つの電極９２は、基板９０上に
形成された磁石または磁性薄膜９２ａ、良導体層９２ｂ
および金からなる層９２ｃより構成される。このような
構造の電極は、たとえば図５に示すようなプロセスにお
いて、ハンダ層の代わりに金層を形成することにより得
られる。金層は、たとえば電気めっきにより容易に形成
することができる。
【００１９】図９に示す電極対のうち、フレキシブルプ
リント配線板上に形成されるバンプ電極は、図８（ａ）
に示すものと同様の構造を有する。一方、図９（ｂ）に
示す電極１０２は、バンプ電極８２の構造に沿うよう、
凹状の形状を有する。基板１００には凹みが形成されて
おり、その中に磁性薄膜１０２ａ、それを覆う良導体層
１０２ｂ、および良導体層１０２ｂを覆う金層１０２ｃ
が形成され、それらにより電極１０２が構成されてい
る。このような構造の電極は、たとえば図７に示すそう
なプロセスにおいて、ハンダ層の代わりに金層を設ける
ことによって得られる。金層は、たとえば電気めっきに
より容易に形成することができる。
リント配線板上に形成されるバンプ電極は、図８（ａ）
に示すものと同様の構造を有する。一方、図９（ｂ）に
示す電極１０２は、バンプ電極８２の構造に沿うよう、
凹状の形状を有する。基板１００には凹みが形成されて
おり、その中に磁性薄膜１０２ａ、それを覆う良導体層
１０２ｂ、および良導体層１０２ｂを覆う金層１０２ｃ
が形成され、それらにより電極１０２が構成されてい
る。このような構造の電極は、たとえば図７に示すそう
なプロセスにおいて、ハンダ層の代わりに金層を設ける
ことによって得られる。金層は、たとえば電気めっきに
より容易に形成することができる。
【００２０】図８および図９に示す電極対についても、
バンプ電極は、基板上に形成された磁石または磁性薄膜
の磁力により引き付けられる。電極対は、金層を介して
接続されるため、磁力による固定のみによっても両者の
間に十分な電気的導通が得られる。この場合、ハンダに
よる融着を行なわなくてもよい。図８および図９に示す
電極対において、金層を除く各構成部分は、図２および
図６に示す電極対と同様とすることができる。
バンプ電極は、基板上に形成された磁石または磁性薄膜
の磁力により引き付けられる。電極対は、金層を介して
接続されるため、磁力による固定のみによっても両者の
間に十分な電気的導通が得られる。この場合、ハンダに
よる融着を行なわなくてもよい。図８および図９に示す
電極対において、金層を除く各構成部分は、図２および
図６に示す電極対と同様とすることができる。
【００２１】以上に示してきた電極対において、フレキ
シブルプリント配線板上に設けられる複数のバンプ電極
の間隔は、たとえば３００μｍ以下、好ましくは２００
μｍ以下とすることができる。また、フレキシブルプリ
ント配線板の主要面の方向におけるバンプ電極の最大径
を、３００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下とする
ことができる。基板上に形成される電極も、このような
バンプ電極のスケールと同様とすることができる。すな
わち、基板上に形成される複数の電極の間隔は３００μ
ｍ、好ましくは２００μｍとすることができる。また基
板面の方向における電極の最大径は、３００μｍ以下、
好ましくは２００μｍ以下とすることができる。
シブルプリント配線板上に設けられる複数のバンプ電極
の間隔は、たとえば３００μｍ以下、好ましくは２００
μｍ以下とすることができる。また、フレキシブルプリ
ント配線板の主要面の方向におけるバンプ電極の最大径
を、３００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下とする
ことができる。基板上に形成される電極も、このような
バンプ電極のスケールと同様とすることができる。すな
わち、基板上に形成される複数の電極の間隔は３００μ
ｍ、好ましくは２００μｍとすることができる。また基
板面の方向における電極の最大径は、３００μｍ以下、
好ましくは２００μｍ以下とすることができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、電極対にそれぞれ設け
られる磁性材料が互いに引き合うことで位置合わせが容
易に行なわれるため、それほど精密な位置合わせ作業を
行なわなくとも、適切な位置に電極同士を関係付けるこ
とができる。電極同士は磁力によって固定されるため、
ハンダによる融着の際に位置ずれが生じにくい。また、
電極のそれぞれに設けられたハンダ層を介して接続を行
なう場合、構造物全体を加熱することによって多数の電
極同士を一括で接続することができる。また、一方の電
極を凹状にすることで、平板状の電極に比べて磁力によ
る吸着力を増加させることができ、電極対の固定に関与
する磁力を強化させることができる。また、電極対を凹
凸の対にすることで、ハンダ融着時におけるハンダのは
み出しを効果的に防止することができる。さらに、電極
対の表面に金層を設けることで、磁力による固定だけで
も十分な電気的接続を得ることができる。この場合、接
続のための加熱が不要になる。本発明による電極対およ
びその接合方法は、たとえばマイクロマシンの製作にお
いて、センサ部と可動部との間の接続、可動部同士の間
の接続、種々の電子デバイス間の接続、本体と部品との
間の接続等種々の接続において有用である。
られる磁性材料が互いに引き合うことで位置合わせが容
易に行なわれるため、それほど精密な位置合わせ作業を
行なわなくとも、適切な位置に電極同士を関係付けるこ
とができる。電極同士は磁力によって固定されるため、
ハンダによる融着の際に位置ずれが生じにくい。また、
電極のそれぞれに設けられたハンダ層を介して接続を行
なう場合、構造物全体を加熱することによって多数の電
極同士を一括で接続することができる。また、一方の電
極を凹状にすることで、平板状の電極に比べて磁力によ
る吸着力を増加させることができ、電極対の固定に関与
する磁力を強化させることができる。また、電極対を凹
凸の対にすることで、ハンダ融着時におけるハンダのは
み出しを効果的に防止することができる。さらに、電極
対の表面に金層を設けることで、磁力による固定だけで
も十分な電気的接続を得ることができる。この場合、接
続のための加熱が不要になる。本発明による電極対およ
びその接合方法は、たとえばマイクロマシンの製作にお
いて、センサ部と可動部との間の接続、可動部同士の間
の接続、種々の電子デバイス間の接続、本体と部品との
間の接続等種々の接続において有用である。
【図１】本発明によるフレキシブルプリント配線板上に
形成された電極の一具体例を示す斜視図である。
形成された電極の一具体例を示す斜視図である。
【図２】本発明による電極対の一具体例を示す概略断面
図である。
図である。
【図３】図２に示す電極対が磁力によって接合された様
子を示す概略断面図である。
子を示す概略断面図である。
【図４】図２（ａ）に示す電極を製造するためのプロセ
スを示す概略断面図である。
スを示す概略断面図である。
【図５】図２（ｂ）に示す電極を製造するためのプロセ
スを示す概略断面図である。
スを示す概略断面図である。
【図６】本発明によるもう１つの電極対を示す概略断面
図である。
図である。
【図７】図６（ｂ）に示す電極を製造するためのプロセ
スを示す概略断面図である。
スを示す概略断面図である。
【図８】本発明による他の電極対を示す概略断面図であ
る。
る。
【図９】本発明によるさらなる電極対を示す概略断面図
である。
である。
１０、８０ フレキシブルプリント配線板 １２、８２ バンプ電極 １２ａ、８２ａ 突起部 １２ｂ、８２ｂ ハンダ層 １４、８４ 配線 ２０、４０、９０、１００ 基板 ２２、４２、９２、１０２ 電極 ２２ａ、４２ａ、９２ａ、１０２ａ 磁石または磁性薄
膜 ２２ｂ、４２ｂ、９２ｂ、１０２ｂ 良導体層 ２２ｃ、４２ｃ ハンダ層 ９２ｃ、１０２ｃ 金層
膜 ２２ｂ、４２ｂ、９２ｂ、１０２ｂ 良導体層 ２２ｃ、４２ｃ ハンダ層 ９２ｃ、１０２ｃ 金層
フロントページの続き (72)発明者 羽賀 剛 兵庫県赤穂郡上郡町金出地1431−12 住友 電気工業株式会社播磨研究所内 (72)発明者 太田 斎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 清水 紀智 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 微細加工物上で電気的接続を行なうため
の電極対であって、 フレキシブルプリント配線板上に形成された第１の電極
と、 前記第１の電極に接続されるべく基材上に形成された第
２の電極とよりなり、 前記第１の電極は、配線上に形成された磁性体からなる
突起部および前記突起部を覆うハンダ層よりなり、かつ
前記第２の電極は、前記基材上にそれぞれ形成された磁
性層、良導体層および前記良導体層を覆うハンダ層より
なり、 前記第１の電極と前記第２の電極との間には、磁気引力
が働くことを特徴とする、微細加工物用電極対。 - 【請求項２】 微細加工物上で電気的接続を行なうため
の電極対であって、 フレキシブルプリント配線板上に形成された第１の電極
と、 前記第１の電極に接続されるべく基材上に形成された第
２の電極とよりなり、 前記第１の電極は、配線上に形成された磁性体からなる
突起部および前記突起部を覆う金からなる層よりなり、
かつ前記第２の電極は、前記基材上にそれぞれ形成され
た磁性層、良導体層および前記良導体層を覆う金からな
る層よりなり、 前記第１の電極と前記第２の電極との間には、磁気引力
が働くことを特徴とする、微細加工物用電極対。 - 【請求項３】 前記第１の電極の突起部の形状を受け入
れるよう、前記第２の電極が凹状の形状を有しているこ
とを特徴とする、請求項１または２に記載の微細加工物
用電極対。 - 【請求項４】 前記フレキシブルプリント配線板の面方
向における前記第１の電極の最大径が３００μｍ以下で
あり、かつ前記第２の電極が形成されている基材の面方
向における前記第２の電極の最大径が３００μｍ以下で
あることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に
記載の微細加工物用電極対。 - 【請求項５】 前記第１および第２の電極が３００μｍ
以下の間隔でそれぞれ複数形成されていることを特徴と
する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の微細加工物
用電極対。 - 【請求項６】 請求項１に記載の電極対を接合する方法
であって、 前記第１の電極のハンダ層と、前記第２の電極のハンダ
層とについて位置を合わせ、 加熱して少なくともいずれかのハンダ層を溶融し、 冷却して溶融されたハンダを固化させることを特徴とす
る、微細加工物用電極対の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10068612A JPH11266076A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 微細加工物用電極対およびその接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10068612A JPH11266076A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 微細加工物用電極対およびその接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11266076A true JPH11266076A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=13378773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10068612A Pending JPH11266076A (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | 微細加工物用電極対およびその接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11266076A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003048200A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-18 | Univ Waseda | マイクロマシンの製造方法 |
| WO2007023327A1 (en) * | 2005-08-24 | 2007-03-01 | Infineon Technologies Ag | Magnetically alignable semiconductor chip and rewiring substrate and a method for magnetically aligning the semiconductor chip and the rewiring substrate |
| US7432114B2 (en) | 2006-03-30 | 2008-10-07 | Fujitsu Limited | Semiconductor device manufacturing method |
| JP2012013493A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Denso Corp | ウェハレベルパッケージ構造体の製造方法 |
| EP2348526A3 (en) * | 2009-12-11 | 2015-04-29 | Napra Co., Ltd. | Substrate for electronic device, stack for electronic device, electronic device, and method for manufacturing the same |
| DE102014019522B4 (de) * | 2014-01-14 | 2018-12-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Halbleiterstruktur und dazugehöriges Herstellungsverfahren |
| WO2019066944A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | Intel Corporation | MAGNETIC INTERCONNECT ALIGNMENT CHIP |
-
1998
- 1998-03-18 JP JP10068612A patent/JPH11266076A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7994608B2 (en) | 2005-08-24 | 2011-08-09 | Infineon Technologies Ag | Magnetically alignable integrated circuit device |
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| WO2019066944A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | Intel Corporation | MAGNETIC INTERCONNECT ALIGNMENT CHIP |
| US11296050B2 (en) | 2017-09-29 | 2022-04-05 | Intel Corporation | Chip with magnetic interconnect alignment |
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