KR20000015951A - Connector for micro-electron device - Google Patents

Connector for micro-electron device Download PDF

Info

Publication number
KR20000015951A
KR20000015951A KR1019980709508A KR19980709508A KR20000015951A KR 20000015951 A KR20000015951 A KR 20000015951A KR 1019980709508 A KR1019980709508 A KR 1019980709508A KR 19980709508 A KR19980709508 A KR 19980709508A KR 20000015951 A KR20000015951 A KR 20000015951A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
contact
sheet
substrate
array
posts
Prior art date
Application number
KR1019980709508A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100494459B1 (en
Inventor
조셉 프젤스터드
토마스 에이치 디스테파노
콘스탄틴 캐러버키스
안토니 비 파라시
탄 니규엔
Original Assignee
토마스 디스테파노
테세라, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 토마스 디스테파노, 테세라, 인코포레이티드 filed Critical 토마스 디스테파노
Priority to KR10-1998-0709508A priority Critical patent/KR100494459B1/en
Publication of KR20000015951A publication Critical patent/KR20000015951A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100494459B1 publication Critical patent/KR100494459B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/32Holders for supporting the complete device in operation, i.e. detachable fixtures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49827Via connections through the substrates, e.g. pins going through the substrate, coaxial cables
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/325Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor
    • H05K3/326Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor the printed circuit having integral resilient or deformable parts, e.g. tabs or parts of flexible circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3431Leadless components
    • H05K3/3436Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/02Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure
    • H05K7/10Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets
    • H05K7/1053Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets having interior leads
    • H05K7/1061Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets having interior leads co-operating by abutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13101Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/13111Tin [Sn] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16237Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bonding area disposed in a recess of the surface of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8119Arrangement of the bump connectors prior to mounting
    • H01L2224/81191Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8138Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/81385Shape, e.g. interlocking features
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/819Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector with the bump connector not providing any mechanical bonding
    • H01L2224/81901Pressing the bump connector against the bonding areas by means of another connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01004Beryllium [Be]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01005Boron [B]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01006Carbon [C]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01013Aluminum [Al]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01015Phosphorus [P]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01029Copper [Cu]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01033Arsenic [As]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01039Yttrium [Y]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01045Rhodium [Rh]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01047Silver [Ag]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01074Tungsten [W]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01075Rhenium [Re]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01076Osmium [Os]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01082Lead [Pb]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/0132Binary Alloys
    • H01L2924/01322Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/1517Multilayer substrate
    • H01L2924/15172Fan-out arrangement of the internal vias
    • H01L2924/15173Fan-out arrangement of the internal vias in a single layer of the multilayer substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/30107Inductance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3011Impedance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/35Mechanical effects
    • H01L2924/351Thermal stress
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/52Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03Conductive materials
    • H05K2201/0332Structure of the conductor
    • H05K2201/0388Other aspects of conductors
    • H05K2201/0397Tab
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/04Assemblies of printed circuits
    • H05K2201/049PCB for one component, e.g. for mounting onto mother PCB
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10257Hollow pieces of metal, e.g. used in connection between component and PCB
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10378Interposers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/041Solder preforms in the shape of solder balls
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/4092Integral conductive tabs, i.e. conductive parts partly detached from the substrate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49147Assembling terminal to base
    • Y10T29/49149Assembling terminal to base by metal fusion bonding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Connecting Device With Holders (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE: A connecting assembly for connecting a micro-electron device having a bump lead array is provided to polarize a seat-typed body toward a substrate by opposing a lead on the device to an opposite contactor. CONSTITUTION: The assembly comprises a substrate having an electric conductive lead, an elastic seat-typed body having a first and a second main surfaces opposite to the substrate, a supporting structure having a cap and a solid section therein, and an array of a thin film contacting point fixed to be overlapped with the bump lead and aligned to the cap on the first main surface of the seat-typed body. The contacting point is surrounded by a connector of the body supported by the solid section in a circumferential surface thereof.

Description

마이크로 전자 소자용 접속기Connector for microelectronic device

현대의 전자 디바이스로 반도체 칩을 사용하며, 주로 여러 종류의 전자 소자를 통합한 "하이브리드 회로"로 칭해진다. 이러한 칩들은 물리적으로 칩을 지지하고 회로의 다른 소자와 칩을 전기적으로 각각 상호 접속시키는 기판상에 장착된다. 이 기판은 단일 칩을 유지하는 데 사용되고 외부 회로 소자와 상호 접속시키기 위한 단자를 구비한 이산 칩 팩키지의 일부를 구성한다. 다르게는, 소위 "하이브리드 회로"에서 1개 이상의 칩은 기판에 장착된 다른 회로 소자와 칩을 상호 접속시키도록 정렬된 회로 패널을 형성하는 기판에 직접 장착된다. 어느 한 쪽의 경우에, 칩은 기판상에 확실하게 유지되어야 하고 기판과의 신뢰성 있는 전기적 상호 접속이 이루어져야 한다. 칩 자체와 칩을 지지하는 기판과의 상호 접속은 주로 "제1 레벨" 어셈블리 또는 칩 상호 접속으로 칭해지며, 주로 "제2 레벨" 상호 접속으로 칭해지는, 기판과 대형의 회로 소자와의 상호 접속과는 구별된다.Modern electronic devices use semiconductor chips and are often referred to as "hybrid circuits" incorporating several types of electronic devices. These chips are mounted on a substrate that physically supports the chip and electrically interconnects the chip with other elements in the circuit. This substrate is used to hold a single chip and forms part of a discrete chip package with terminals for interconnecting with external circuitry. Alternatively, in so-called "hybrid circuits" one or more chips are mounted directly to a substrate which forms a circuit panel aligned to interconnect the chip with other circuit elements mounted on the substrate. In either case, the chip must be securely held on the substrate and reliable electrical interconnection with the substrate must be made. The interconnection of the chip itself and the substrate supporting the chip is often referred to as a "first level" assembly or chip interconnection, and interconnection of the substrate with large circuit elements, often referred to as "second level" interconnection. Is distinguished from.

칩과 기판간의 제1 레벨 상호 접속에 이용되는 구조는 요구되는 칩과의 전기적 상호 접속을 용이하게 한다. 주로 "입력-출력" 즉 "I/O" 접속으로 칭해지는 외부 회로 소자와의 다수의 접속은 구조 및 칩의 기능에 의해 결정된다. 수 많은 기능을 수행할 수 있는 고도의 칩은 대체로 다수의 I/O 접속을 필요로 한다.The structure used for the first level interconnection between the chip and the substrate facilitates electrical interconnection with the required chip. Many connections with external circuit elements, often referred to as "input-output" or "I / O" connections, are determined by the structure and function of the chip. Highly capable chips that can perform many functions usually require multiple I / O connections.

칩 및 기판 어셈블리의 크기는 주요 관심사이다. 각각의 어러한 어셈블리의 크기는 전체 전자 디바이스의 크기에 영향을 미친다. 칩간의 거리가 보다 짧은 더 컴팩트한 어셈블리는 신호 전송 지연을 더 작게 하여 디바이스의 동작을 보다 빠르게 할 수 있게 한다. 칩을 기판에 접속시키는 제1 레벨 상호 접속 구조는 디바이스 내의 온도가 동작시에 변화함에 따라 열 주기에 의해 야기되는 실질적인 스트레인에 영향을 쉽게 받는다. 칩 내에 방산되는 전력으로 인해 칩 및 기판에 열이 가해지기 쉽기 때문에, 칩 및 기판의 온도는 디바이스가 턴온될 때마다 상승하고 디바이스가 턴오프될 때마다 하강한다. 온도가 변화함에 따라, 칩 및 기판은 상이한 양으로 팽창하고 수축한다. 이로 인해 칩상의 전기적 접촉이 기판상의 전기적 접촉 패드에 관하여 상대적으로 움직이게 된다. 이러한 상대적인 움직임으로 칩과 기판간의 전기적 상호 접속이 변형되어 기계적인 스트레스를 받게 된다. 이러한 스트레스는 디바이스의 반복되는 동작과 함께 반복적으로 인가되어 전기적 상호 접속의 파손을 야기시킬 수 있다.The size of the chip and substrate assembly is a major concern. The size of each such assembly affects the size of the entire electronic device. A more compact assembly with shorter chip-to-chip distances results in smaller signal transmission delays, allowing faster device operation. The first level interconnect structure that connects the chip to the substrate is susceptible to substantial strain caused by thermal cycles as the temperature in the device changes in operation. Since the power dissipated in the chip is likely to cause heat to the chip and the substrate, the temperature of the chip and the substrate rises each time the device is turned on and falls each time the device is turned off. As the temperature changes, the chip and substrate expand and contract in different amounts. This causes electrical contact on the chip to move relative to the electrical contact pads on the substrate. This relative movement deforms the electrical interconnection between the chip and the substrate, resulting in mechanical stress. This stress can be applied repeatedly with repeated operation of the device, causing breakage of the electrical interconnect.

또한, 칩 제조시 많은 노력에도 불구하고 일부 칩에는 결합이 발생하게 된다. 이러한 결함은 칩이 종종 실제 어셈블리에서 또는 테스트 설비에서 전력 공급하에 동작될 때까지 검출되지 않을 수 있다. 단일의 불량 칩은 수 많은 칩으로 구성된 큰 어셈블리 및 다른 유용성이 큰 구성 요소를 무익하게 만들 수 있거나, 또는 어셈블리로부터 불량 칩을 가려내기 위한 힘든 절차를 필요로 할 수 있다. 그러므로, 칩 및 임의의 칩 어셈블리 시스템에 사용된 장착 소자는 칩 테스트를 하여 칩이 기판에 융융되기 전에 결함있는 칩을 대체하게 한다. 칩 및 기판 어셈블리의 가격 또한 주된 관심사가 된다.In addition, in spite of much effort in the manufacture of chips, bonding occurs in some chips. Such a defect may not be detected until the chip is often operated under power supply in an actual assembly or in a test facility. A single bad chip can be useless for large assemblies and many other useful components made up of many chips, or may require a difficult procedure to screen bad chips from the assembly. Therefore, the mounting elements used in the chip and any chip assembly system are subjected to chip testing to replace the defective chip before the chip is melted onto the substrate. The price of chip and substrate assemblies is also a major concern.

모든 다른 관심사들을 하나로 합쳐서 생각해볼 때, 만만치 않은 기술적인 도전을 나타낸다. 지금까지 제1 레벨 상호 접속 및 이러한 관심사를 충족시켜줄 방법을 제공하기 위한 많은 시도가 행해져 왔다. 현재, 대부분의 광범위하게 사용되는 주요 상호 접속 방법으로는 와이어 본딩, 테이프 자동 본딩 즉 "TAB" 및 플립-플롭 본딩이 있다.When you put all the different concerns together, it presents a daunting technical challenge. Many attempts have been made to provide first level interconnection and ways to meet these concerns. Currently, most widely used main interconnection methods are wire bonding, tape automatic bonding, or "TAB" and flip-flop bonding.

와이어 본딩에서, 기판의 정상(top) 표면은 링형 패턴으로 배치된 다수의 전기적 도전성 접촉 패드 또는 랜드를 가진다. 칩이 링형 패턴의 중앙에서 기판의 정상 표면에 고착되어, 칩을 기판상의 접촉 패드로 에워싼다. 칩은 표면을 위로 한 배열로 장착되며 이 칩의 이면은 기판의 정상 표면에 직면하고 전면은 기판으로부터 약간 떨어져서 상향으로 대향하여, 전면상의 전기적 접촉부가 노출된다. 가는 와이어는 칩의 전면상의 접촉부와 기판의 정상 표면상의 접촉 패드 사이에 접속된다. 이러한 와이어는 칩에서 기판상의 주변의 접촉 패드까지 외측으로 연장한다. 와이어 본딩된 어셈블리에서, 칩, 와이어 및 기판상의 접촉 패드가 차지하는 기판상의 영역은 칩 자체의 표면 영역 보다 훨씬 넓다. 또한, 와이어 본딩 공정에서 칩에 관한 임의의 사전 테스트를 제공하지 않기 때문에, 칩은 단독 장비를 사용하여 테스트되어야 한다. 그러므로, 와이어 본딩 공정 이전에 단독 장비를 사용하여 칩 자체를 테스트해야 한다. 칩 자체의 테스트에는 많은 실질적인 어려움이 있다. 따라서, 칩상의 접촉부 모두와 신뢰성있게 저인덕턴스로 동시에 전기적 접속을 하기가 어렵다. 엘더(Elder) 등에게 특허 허여된 미국 특허 제5,123,850호 및 제임슨(Jameson) 등에게 특허 허여된 미국 특허 제4,783,719호는 칩의 전기적 접촉에 대하여 가요성 디바이스상의 도전성 소자를 프레스하는 칩 테스트 설비를 개시하고 있다.In wire bonding, the top surface of the substrate has a plurality of electrically conductive contact pads or lands arranged in a ring pattern. The chip is stuck to the top surface of the substrate at the center of the ring-shaped pattern, enclosing the chip with contact pads on the substrate. The chips are mounted in a face up arrangement with the back side of the chip facing the top surface of the substrate and the front side facing upwards slightly away from the substrate, exposing the electrical contacts on the front side. The thin wire is connected between the contact on the front side of the chip and the contact pad on the top surface of the substrate. These wires extend outwardly from the chip to the peripheral contact pads on the substrate. In a wire bonded assembly, the area on the substrate occupied by the chip, wire and contact pads on the substrate is much wider than the surface area of the chip itself. In addition, since the wire bonding process does not provide any pre-testing on the chip, the chip must be tested using standalone equipment. Therefore, the chip itself must be tested using standalone equipment prior to the wire bonding process. There are many practical difficulties in testing the chip itself. Therefore, it is difficult to make electrical connection at the same time with low inductance with all the contacts on the chip reliably. U. S. Patent No. 5,123, 850 to Elder et al. And U. S. Patent No. 4,783, 719 to Jameson et al. Disclose a chip test facility for pressing a conductive element on a flexible device against electrical contact of the chip. Doing.

TAB 공정에서, 중합체 테이프는 테이프의 제1 표면상에 도체를 형성하는 얇은 층의 금속성 물질을 구비한다. 이러한 도체는 팬아웃 패턴으로 보통 정렬되고 그 패턴의 중앙에서 멀어지게 방사상으로 연장한다. 칩은 겉을 밑으로 한 정렬로 테이프상에 배치되며, 테이프의 제1 표면상의 도체에 직면하는 칩의 전면상에 위치하는 접촉부를 구비한다. 칩의 접촉부는 테이프상의 도체에 결합된다. 테이프 자동 본딩에 사용되는 리드가 방사상으로 외측으로 칩으로부터 팬아웃 패턴으로 연장하기 때문에, 어셈블리는 칩 자체 보다 훨씬 크다. 에녹스(Enochs)에게 특허 허여된 미국 특허 제4,597,617호 및 메타(Metta) 등에게 특허 허여된 미국 특허 제5,053,922호는 TAB 공정의 변화를 개시하고 있다. 테이프의 리드의 외측 단부가 금속 본딩에 의해서라기 보다는 기계적인 압력에 의해 기판과 접촉한다.In the TAB process, the polymer tape includes a thin layer of metallic material that forms a conductor on the first surface of the tape. These conductors are usually aligned in a fanout pattern and extend radially away from the center of the pattern. The chip is disposed on the tape in an underside alignment and has a contact located on the front side of the chip facing the conductor on the first surface of the tape. The contacts of the chip are bonded to the conductor on the tape. The assembly is much larger than the chip itself, because the leads used for tape autobonding extend radially outward from the chip into the fanout pattern. U.S. Patent No. 4,597,617 to Enochs and U.S. Patent No. 5,053,922 to Metta et al. Disclose changes in the TAB process. The outer ends of the leads of the tape are in contact with the substrate by mechanical pressure rather than by metal bonding.

플립-플롭 본딩에서, 칩의 전면상의 접촉은 칩의 전면 표면으로부터 돌출하는 땜납 볼과 같은 범프 리드를 가진다. 기판은 칩상의 접촉 어레이에 대응하는 어레이에 정렬되는 접촉 패드를 가진다. 땜납 범프를 갖는 칩을 뒤집어서, 칩의 전면이 기판의 정상 표면 쪽으로 대향하고, 칩상의 각 접촉부 및 땜납 범프는 기판의 적절한 접촉 패드상에 위치된다. 이후 어셈블리는 땜납을 용융시키고 가열하여 기판의 마주보는 접촉 패드에 칩상의 각 접촉부를 본딩시킨다. 플립-칩 구성은 팬아웃 패턴으로 배치된 리드를 필요로 하지 않기 때문에, 컴팩트한 어셈블리를 제공하게 된다. 접촉 패드가 차지하는 기판 영역은 칩과 거의 동일하다. 더욱이, 플립-칩 본딩에 있어서, 칩의 접촉부는 칩의 전체 전면을 거의 덮는 소위 "영역 어레이"로 정렬될 수 있다. 따라서 플립-칩 본딩은 다수의 I/O 접촉부를 갖는 칩에 사용하기에 적당하다. 그러나, 플립-칩 본딩에 의해 만들어진 어셈블리는 열에 영향을 받기 쉽다. 땜납 접속부는 비교적 유연하지 않기 때문에, 칩과 기판의 상이한 확장에 따라 높은 스트레스를 받을 수도 있다. 이러한 문제점들은 비교적 대형인 칩에 특히 두드러지게 나타난다. 게다가, 기판에 칩을 부착하기 전에 접촉부의 영역 어레이를 갖는 칩을 테스트하는 것이 어렵다는 것은 공지된 사실이다.In flip-flop bonding, the contact on the front side of the chip has bump leads, such as solder balls, projecting from the front surface of the chip. The substrate has contact pads aligned with the array corresponding to the contact array on the chip. By flipping the chip with solder bumps, the front side of the chip faces towards the top surface of the substrate, and each contact on the chip and the solder bumps are located on the appropriate contact pads of the substrate. The assembly then melts and heats the solder to bond each contact on the chip to an opposing contact pad of the substrate. The flip-chip configuration does not require leads arranged in a fanout pattern, thus providing a compact assembly. The substrate area occupied by the contact pad is almost the same as the chip. Furthermore, in flip-chip bonding, the contacts of the chip may be aligned in a so-called "area array" that almost covers the entire front surface of the chip. Flip-chip bonding is therefore suitable for use in chips with multiple I / O contacts. However, assemblies made by flip-chip bonding are susceptible to heat. Since solder joints are relatively inflexible, they may be subject to high stresses due to different expansion of the chip and substrate. These problems are especially noticeable on relatively large chips. In addition, it is well known that it is difficult to test a chip with an array of regions of contacts before attaching the chip to a substrate.

공지된 한가지 해결책은 기판에 범프 리드를 접속하기 위해 소켓이나 스프링형 접촉부를 사용하는 것이다. 마이크로 전자 칩의 크기가 감소됨에 따라, 땜납 범프 접속부의 피치도 더 미세해지고 있으며, 소켓의 결합시 더 미세한 피치가 요구되고 있다. 미세한 피치의 요구와 동시에, 결합 소켓은 칩상의 땜납 범프에서의 피치 에러와 높이 에러를 보상하여야 한다. 땜납 범프 위치 설정 허용 오차에 대한 조정은 소켓이 접속기에 타이트하게 패킹(packing)됨에 따라 점점 더 어려워지고 있다.One known solution is to use socket or spring type contacts to connect the bump leads to the substrate. As the size of the microelectronic chip is reduced, the pitch of the solder bump connections is also becoming finer, and finer pitches are required when joining the sockets. Simultaneously with the demand for fine pitch, the mating socket must compensate for pitch and height errors in the solder bumps on the chip. Adjustments to solder bump positioning tolerances are becoming increasingly difficult as the socket is tightly packed into the connector.

마이크로 전자 소자를 기판에 접속하기 위한 소켓이나 접촉부는 칩 패키지에 상당한 높이를 부가하는 것이 통상적이다. 패킹을 위한 공간은 모든 방향에서 프리미엄이기 때문에, 프로파일이 낮은 형태의 소켓이나 접촉용 접속기가 요구된다.Sockets or contacts for connecting microelectronic devices to the substrate are typically added to the chip package with a significant height. Since the space for packing is premium in all directions, low profile sockets or contact connectors are required.

루트머(Luttmer)에 의한 미국 특허 번호 제3,795,037호에는 다수의 분리되고 유연한 금 와이어가 개시되어 있는데, 이 금 와이어는 탄성 매체를 통해 접속 표면까지 연장되어 있다. 금 와이어는 탄성 층의 대향 면에 대해 기판의 리드에 전기적으로 접속되어 있다. 범프 리드 어레이가 접촉 표면과 접촉하게 되면, 금 와이어는 각 범프 리드와 접촉하고, 탄성 층을 통해 전도체를 제공하게 된다. 탄성재와 금 와이어는 유연성을 제공하는 범프 리드에 의해 구부러져서 접촉하게 된다.U.S. Patent No. 3,795,037 to Lutmer discloses a number of separate and flexible gold wires that extend through the elastic medium to the connection surface. The gold wire is electrically connected to the lead of the substrate with respect to the opposing face of the elastic layer. When the bump lead array comes in contact with the contact surface, the gold wire contacts each bump lead and provides a conductor through the elastic layer. The elastic material and the gold wire are bent and contacted by bump leads that provide flexibility.

특허 출원으로서 동일 양수인에게 양도되고 본 명세서에서 참조되는 미국 특허 출원 번호 제08/511,131호에는 범프 리드를 수용하는 홀의 원형 둘레에 배열된 금속 돌출부를 갖는 소켓에 대해 개시되어 있다. 이 금속 돌출부는 범프 리드로서 홀 안으로 편향된다.US patent application Ser. No. 08 / 511,131, assigned to the same assignee as a patent application and referenced herein, discloses a socket having a metal protrusion arranged around a circle of holes for receiving bump leads. This metal protrusion is deflected into the hole as a bump lead.

콘(Kohn) 등에 의한 미국 특허 번호 제5,199,879호에는 개구를 적어도 일부 가로지르면서 돌출된 편향 가능한 다수의 탭을 갖는 핀 소켓에 대해 개시되어 있다. 마츠모토(Matsumoto) 등에 의한 미국 특허 제4,893,172호와 노로(Noro) 등에 의한 미국 특허 제5,086,337호에는 칩과 기판 사이에 접속된 유연한 스프링형 소자를 이용한 다양한 플립-칩의 방법이 개시되어 있다.US Pat. No. 5,199,879 to Kohn et al. Discloses a pin socket having a plurality of deflectable tabs protruding at least partially across an opening. U.S. Patent No. 4,893,172 to Matsumoto et al. And U.S. Patent No. 5,086,337 to Noro et al. Disclose various flip-chip methods using flexible spring-type elements connected between the chip and the substrate.

니시구치(Nishiguchi) 등에 의한 미국 특허 제5,196,726호에는 다양한 플립-칩 방법에 개시되어 있는데, 여기서 칩의 표면상에 있는 비금속성 범프 리드는 용융점 이 낮은 재료에 의해 본딩되고 기판의 컵형 소켓에 수용되어 있다. 비만(Beaman)에 의한 미국 특허 제4,975,079호에는 원추형 가이드 내에 테스트용 기판의 돔(dom)형 접촉부가 배치된 칩을 위한 테스트용 소켓에 대해 개시되어 있다. 칩은 기판에 대해 반대로 힘을 받아, 땜납 볼은 원추형 가이드로 진입하여 기판상의 돔혐 핀과 결합하게 된다. 충분한 힘이 가해지면, 돔형 핀은 칩의 땜납 볼을 실제로 변형시키게 된다.U.S. Patent No. 5,196,726 to Nishiguchi et al. Discloses a variety of flip-chip methods in which nonmetallic bump leads on the surface of the chip are bonded by a low melting point material and housed in a cup-shaped socket of the substrate. have. US Pat. No. 4,975,079 to Beaman discloses a test socket for a chip in which a domed contact of a test substrate is disposed in a conical guide. The chip is forced against the substrate so that the solder ball enters the conical guide and engages the dome pin on the substrate. When sufficient force is applied, the domed pins will actually deform the solder balls of the chip.

라이(Rai) 등에 의한 미국 특허 제4,818,728호에는 외측으로 돌출한 스터드(stud)나 범프 리드를 갖는 칩과 같은 제1 기판과, 범프 리드를 결합시키기 위한 땜납이 있는 리세스(recess)를 갖는 제2 기판이 개시되어 있다. 말히(Malhi) 등에 의한 미국 특허 제5,006,792호에는 테스트용 소켓에 대해 개시되어 있는데, 이 소켓에서 기판은 외부 링형 구조체와 이 링형 구조체로부터 내측으로 돌출되는 다수의 캔틸레버 빔(cantilver beam)을 갖는다. 이들 캔틸레버 빔상에 접촉부가 배치되어, 칩이 소켓에 위치할 때 칩의 접촉부와 탄성적으로 결합할 수 있게 된다. 놀란(Nolan) 등에 의한 "A Tab Tape-Based Bare Chip Test and Burn Carrier", 1994년, "ITAP And Flip Chip Proceedings", pp. 173-179 에는, 칩에 접촉부를 결합시키기 위한 캔틸레버형 접촉 핑거를 갖는 또 다른 소켓에 대해 개시되어 있다. 이 경우, 접촉 핑거는 유연한 탭 테이프상에 형성되고 실리콘 재료에 의해 강화되어, 강화된 결합력과 칩 접촉부와의 와이핑 작용을 제공하게 된다.US Patent No. 4,818,728 to Rai et al. Discloses a first substrate, such as a chip having studs or bump leads protruding outward, and a recess having soldered recesses for joining the bump leads. Two substrates are disclosed. U. S. Patent No. 5,006, 792 to Malhi et al. Discloses a test socket in which the substrate has an outer ring-shaped structure and a number of cantilever beams protruding inward from the ring-shaped structure. Contacts are disposed on these cantilever beams to enable elastic coupling with the contacts of the chip when the chip is placed in the socket. "A Tab Tape-Based Bare Chip Test and Burn Carrier" by Nolan et al., 1994, "ITAP And Flip Chip Proceedings", pp. 173-179 discloses another socket having a cantilevered contact finger for joining a contact to a chip. In this case, the contact fingers are formed on the flexible tab tape and reinforced by the silicon material, providing enhanced bonding force and wiping action with the chip contacts.

힐(Hill) 등에 의한 "Mechanical Interconnection System For Solder Bump Dice", 1994년, "ITAP And Flip Chip Proceedings", pp. 82-86에는 땜납 범프를 갖는 플립 칩 소자를 위한 테스트용 소켓에 대해 개시되어 있다. 이 소켓은 접촉 패드상에 거친 모수석(dendritic) 구조체를 갖는다. 또, 땜납 범프를 갖는 칩은 힘을 받아 모수석 구조체와 결합함으로써 테스트를 위한 임시 접촉을 하게 된다."Mechanical Interconnection System For Solder Bump Dice" by Hill et al., 1994, "ITAP And Flip Chip Proceedings", pp. 82-86 discloses test sockets for flip chip devices with solder bumps. This socket has a coarse dendritic structure on the contact pad. In addition, a chip with solder bumps is forced to engage with the dendritic structure to make temporary contact for testing.

알란(Alan D. Knight)에 의한 참조문헌 "MCM to Printed Wiring Board(Second Level) Connection Technology Options"(달리[Daryl Ann Doane]와 폴[Paul D. Franzon], Van Nostrand 에 의한 "Multichip Module Technologies and Alternatives, 1993년, pp. 504-509 및 pp. 521-523)에는 에반스(Evans) 등에 의한 대응 미국 특허 제4,655,519호 및 그래브(Grabbe)에 의한 미국 특허 제5,228,861호와 함께, 변형 가능한 접촉부를 이용한 부가적인 접속 시스템에 대해 개시되어 있다. 그러나, 이러한 노력에도 불구하고, 반도체 칩과 기타 다른 마이크로 전자 소자의 접속을 위한 향상된 구성 요소와, 이러한 칩들과 구성 소자들을 접속하고 접속된 칩과 소자들을 포함하는 개선된 시스템에 대한 필요성은 여전히 있다.References to "MCM to Printed Wiring Board (Second Level) Connection Technology Options" by Alan D. Knight ("Multichip Module Technologies and" by Daryl Ann Doane and Paul D. Franzon, Van Nostrand) Alternatives, 1993, pp. 504-509 and pp. 521-523, include deformable contacts with corresponding US Pat. No. 4,655,519 by Evans et al. And US Pat. No. 5,228,861 by Grabbe. However, in spite of this effort, improved components for the connection of semiconductor chips and other microelectronic devices, interconnecting these chips and components, and connecting the connected chips and components are disclosed. There is still a need for an improved system that includes.

발명의 개요Summary of the Invention

본 발명은 이들 문제점을 해결하는 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 제1 및 제2 주표면을 갖는 시트형 탄성 몸체와 전기 도전성 리드가 있는 기판을 구비하는 범프 리드 어레이를 구비한 마이크로 전자 소자를 접속하기 위한 접속용 어셈블리를 제공하는 것이다. 제2 주표면은 기판과 대향하며, 기판으로부터 일정하게 이격되어 있다. 갭과 고체부를 갖는 지지 구조체는 시트형 몸체의 제2 주표면과 기판 사이에서 연장된다. 박형 접촉체의 어레이는 몸체의 제1 주표면에 고정되어, 장착될 마이크로 전자 소자상의 범프 리드 어레이와의 정합과 지지 구조체 내의 갭과의 정렬을 이룰 수 있다. 각 접촉부는 시트형 몸체의 관련 부분에 의해 둘러싸여지며, 시트형 몸체의 관련 부분은 자신의 주위에서 지지 구조체의 고체부에 의해 지지된다. 마이크로 전자 소자상의 리드를 대응 접촉부에 대향시키어 시트형 몸체부를 기판쪽으로 편향시킬 수 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves these problems, and a first object of the present invention is to connect a microelectronic device having a sheet-like elastic body having first and second major surfaces and a bump lead array having a substrate with electrically conductive leads. It is to provide a connection assembly for the purpose. The second major surface faces the substrate and is constantly spaced apart from the substrate. A support structure having a gap and a solid portion extends between the substrate and the second major surface of the sheet-like body. The array of thin contacts can be secured to the first major surface of the body to achieve registration with the bump lead array on the microelectronic element to be mounted and alignment with the gaps in the support structure. Each contact is surrounded by an associated portion of the sheet-like body, the associated portion of the sheet-like body being supported by the solid portion of the support structure around it. The lead on the microelectronic element can be opposed to the corresponding contact to deflect the sheet-like body towards the substrate.

시트형 몸체의 탄성은 금속 접촉부 자체의 편향을 위해 그 필요성이 감소된다. 시트형 재료는 독립형 금속 접촉부 보다 더 유연하기 때문에, 본 발명의 접촉부는 유사한 탄성력을 갖는 모든 금속 접촉부에 비해 더 소형이 될 수 있다. 이것으로 접촉부 어레이가 미세한 피치를 가질 수 있게 되어 마이크로전자 장치 상의 범프 리드의 미세한 피치가 허용된다.The elasticity of the sheet-like body reduces its need for deflection of the metal contact itself. Since the sheet-like material is more flexible than free-standing metal contacts, the contacts of the present invention can be made smaller than all metal contacts with similar elastic forces. This allows the array of contacts to have a fine pitch, allowing a fine pitch of the bump leads on the microelectronic device.

추가로, 탄성의 시트형 몸체는 모든 금속성 접촉부보다 유연하게 변형되는 경향이 덜 하다. 이것은 본 발명의 접속 장치를 마이크로전자 소자와 반복적이고 확실한 접속을 형성하는 테스트 설비로서 다시 사용할 수 있도록 한다.In addition, the resilient sheet-like body is less prone to flexing than all metallic contacts. This allows the connection device of the present invention to be used again as a test facility to form a repeatable and reliable connection with a microelectronic element.

지지 구조체는 포스트의 어레이일 수 있다. 이 실시예에서, 포스트 어레이는 기판의 리드에 전기적으로 접속될 수 있고, 어레이의 접촉부는 이 포스트에 전기적으로 접속될 수 있다. 일실시예에서, 몸체의 각 편향 가능한 부분은 4개의 포스트에 의해 지지된다. 접촉부의 어레이 및 포스트의 어레이는 행 및 열 방향을 갖는 직선형 어레이일 수 있으며, 포스트는 접촉부로부터 행 및 열에 대해 기울어져서 대각선 방향으로 오프셋된다. 포스트는 접히지 않는 코어 땜납 볼 또는 도전성 비어(via)일 수 있다.The support structure can be an array of posts. In this embodiment, the post array can be electrically connected to the leads of the substrate, and the contacts of the array can be electrically connected to this post. In one embodiment, each deflectable portion of the body is supported by four posts. The array of contacts and the array of posts can be straight arrays with row and column directions, with the posts being diagonally offset relative to the rows and columns from the contacts. The post may be an unfolded core solder ball or conductive via.

포스트군으로부터의 적어도 하나의 포스트는 기판 상의 리드에 각 접촉부를 전기적으로 접속할 수 있다. 각 접촉부와 결합된 시트형 몸체 부분은 마이크로 전자 소자 상의 각 범프 리드에 의해 가해지는 하향력에 응답하여 편향한다. 시트형 몸체는 시트형 몸체의 가요성을 증가시키기 위해 접촉부와 결합된 부분에 릴리프 개구를 가질 수 있다.At least one post from the post group can electrically connect each contact to a lead on the substrate. The sheet-like body portion associated with each contact deflects in response to the downward force exerted by each bump lead on the microelectronic element. The sheet-like body may have relief openings in portions engaged with the contacts to increase the flexibility of the sheet-like body.

접촉부는 마이크로전자 소자 상의 땜납 범프와 더 용이하게 본딩하기 위해 땜납으로 코팅될 수 있다. 접속 어셈블리는 임피던스를 제어하기 위해 시트형 몸체의 제2 주표면 상에 전도층을 더 포함할 수 있다. 이 층은 접촉부를 상호 접속하는 도전성 트레이스를 포함할 수 있으며, 이 도전성 트레이스는 시트형 몸체의 제2 주표면 상에만 사용될 수 있다.The contacts may be coated with solder for easier bonding with the solder bumps on the microelectronic device. The connection assembly may further comprise a conductive layer on the second major surface of the sheet-like body to control the impedance. This layer can include conductive traces that interconnect the contacts, which can be used only on the second major surface of the sheet-like body.

접촉부와 마이크로전자 소자 상의 범프 리드 사이가 본딩되지 않는 것이 바람직한 응용에서는, 방습제(anti-wetting agent)가 접촉부 상에 증착될 수 있다.In applications where it is desirable to not bond between the contacts and the bump leads on the microelectronic device, an anti-wetting agent may be deposited on the contacts.

지지 구조체는 선택적으로 갭이 홀(hole)이 되는 지지층일 수 있으며, 홀의 엣지는 대응하는 접촉부와 결합된 시트형 몸체 부분의 둘레를 한정한다.The support structure may optionally be a support layer in which the gap is a hole, the edge of the hole defining the perimeter of the sheet-like body portion associated with the corresponding contact.

시트형 몸체는 접촉부의 어레이에 대응하는 어레이로 배치된 다수의 홀을 가질 수 있는데, 이 접촉부는 홀을 통해 내부로 연장한다. 접촉부는 마이크로 전자 소자와 접촉하기 위해 상향으로 돌출한 울퉁불퉁한 부위(asperities)를 가질 수 있다.The sheet-like body may have a plurality of holes arranged in an array corresponding to the array of contacts, which contacts extend inwardly through the holes. The contacts may have asperities that project upwardly to contact the microelectronic device.

접속 어셈블리는 마이크로전자 소자를 시트형 몸체에 맞추는 프레임 및 시트형 몸체에 대해 마이크로 전자 소자를 압박하는 바이어싱 구조체를 가질 수 있다.The connection assembly may have a frame that fits the microelectronic element to the sheetlike body and a biasing structure that presses the microelectronic element against the sheetlike body.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 범프 리드의 어레이를 갖는 마이크로 전자 소자에 접속시키는 방법이 제공된다. 접속기는 시트형 몸체, 기판, 시트형 몸체의 제1 주표면 상에 접촉부의 어레이, 시트형 몸체의 제2 주표면 상에 포스트의 어레이를 갖도록 구성된다. 포스트는 시트형 몸체를 기판으로부터 떨어져 위치시킨다. 각 접촉부는 그 주위에 2개 이상의 포스트를 갖는 시트형 몸체 부분에 배치된다.In another aspect of the invention, a method of connecting to a microelectronic device having an array of bump leads is provided. The connector is configured to have a sheet-like body, a substrate, an array of contacts on the first major surface of the sheet-like body, and an array of posts on the second major surface of the sheet-like body. The post positions the sheetlike body away from the substrate. Each contact is disposed in a sheet-like body portion having two or more posts around it.

마이크로 전자 소자는 접속기와 맞춰져서 접촉부의 어레이는 범프 리드의 어레이와 정합된다. 마이크로 전자 소자는 시트형 몸체를 향해 압박되어, 범프 리드의 어레이는 접촉부의 어레이와 접촉하고, 시트형 몸체의 각 부분은 2개 이상의 포스트와 범프 리드 사이에 탄력적으로 편향된다.The microelectronic device is fitted with a connector so that the array of contacts is matched with the array of bump leads. The microelectronic device is pressed toward the sheet-like body such that the array of bump leads is in contact with the array of contacts, and each portion of the sheet-like body is elastically deflected between two or more posts and the bump leads.

각 접촉부는 각 포스트에 전기적으로 접속되고 이 포스트는 기판의 리드에 전기적으로 접속되어, 마이크로전자 소자를 시트형 몸체를 향해 압박함으로써 전기적 접속이 범프 리드와 기판의 리드 사이에 형성된다.Each contact is electrically connected to each post, and the post is electrically connected to a lead of the substrate, and an electrical connection is formed between the bump lead and the lead of the substrate by pressing the microelectronic element toward the sheet-like body.

기판에 리드를 전기적으로 접속시킨 후에 마이크로 전자 소자는 마이크로 전자 소자가 허용될 수 있는 지의 여부를 결정하기 위해 이 전기 접속을 통해 전기적으로 테스트될 수 있다. 이 소자가 허용 가능하면 접촉부는 범프 리드에 영구적으로 본딩될 수 있다.After electrically connecting the leads to the substrate, the microelectronic device can be electrically tested through this electrical connection to determine whether the microelectronic device can be tolerated. If this device is acceptable, the contacts can be permanently bonded to the bump leads.

본 발명의 다른 실시예에서, 접속기는 기판에 마이크로 전자 소자를 장착하기 위해 제공된다. 접속기는 제1 및 제2 주표면을 갖는 탄성의 시트형 몸체 및 몸체의 제1 주표면에 고정된 다수의 얇은 접촉부로 구성되어 있다. 접촉부는 장착될 마이크로 전자 장치 상의 범프 리드의 어레이에 대응하는 어레이로 배치된다. 각 접촉부는 대응하는 범프 리드와 정합하도록 되어 있다. 접속기는 시트형 소자의 제2 주표면 상에 단자 포스트의 어레이를 더 포함한다. 단자 포스트는 전기적으로 접촉부에 접속된다. 따라서, 단자 포스트는 기판에 접착되어 기판에 접촉부를 전기적으로 접속시키고 몸체를 몸체와 기판 사이의 스탠드오프(stand-off) 공간에서 지지할 수 있다. 마이크로 전자 소자가 몸체에 대해 압박되면, 소자 상의 범프 리드는 몸체 상의 접촉부에 결합되고, 접촉부를 둘러싼 몸체부는 탄성적으로 스탠드오프 공간으로 편향된다.In another embodiment of the present invention, a connector is provided for mounting a microelectronic device on a substrate. The connector consists of an elastic sheet-like body having first and second major surfaces and a number of thin contacts fixed to the first major surface of the body. The contacts are arranged in an array corresponding to the array of bump leads on the microelectronic device to be mounted. Each contact is adapted to mate with a corresponding bump lead. The connector further includes an array of terminal posts on the second major surface of the sheetlike element. The terminal post is electrically connected to the contact. Thus, the terminal posts can be adhered to the substrate to electrically connect the contacts to the substrate and support the body in a stand-off space between the body and the substrate. When the microelectronic device is pressed against the body, the bump leads on the device are coupled to the contacts on the body, and the body portion surrounding the contacts is elastically deflected into the standoff space.

시트형 몸체는 마이크로소자 상에 범프 리드의 어레이에 대응하는 어레이로 배열된 다수의 홀을 가질 수 있으며, 각각의 접촉부는 제1 주표면으로부터 각 홀을 통해 내부로 연장될 수 있다. 각 접촉부는 접촉부와 결합된 홀을 통해 연장하는 적어도 하나의 돌출부를 포함할 수 있다. 접촉부는 홀 둘레에 주변으로 이격된 위치로부터 내부로 연장하는 다수의 돌출부를 더 포함할 수 있다.The sheet-like body may have a plurality of holes arranged in an array corresponding to the array of bump leads on the microelement, and each contact may extend inwardly through each hole from the first major surface. Each contact may include at least one protrusion that extends through a hole associated with the contact. The contact may further comprise a plurality of protrusions extending inwardly from a position spaced about the periphery of the hole.

접속기는 리드 상에 형성된 보호층을 더 포함할 수 있다. 단자 포스트는 접히지 않는 코어 땜납 볼일 수 있다.The connector may further include a protective layer formed on the lead. The terminal post may be an unfolded core solder ball.

시트형 몸체는 단자 포스트에 대응하는 다수의 홀을 가질 수 있으며, 단자 포스트는 홀을 통해 접촉부에 전기적으로 접속된다. 전기 접속은 시트형 몸체의 제1 주표면 상의 다수의 얇은 접촉 탭에 의해 형성될 수 있다.The sheet-like body may have a plurality of holes corresponding to the terminal posts, the terminal posts being electrically connected to the contacts through the holes. The electrical connection can be formed by a plurality of thin contact tabs on the first major surface of the sheet-like body.

접촉부의 어레이 및 단자 포스트의 어레이는 행 및 열 방향을 갖는 직선형 어레이일 수 있으며, 단자 포스트는 행 및 열 방향에 대해 기울어진 대각선 방향에서 접촉부로부터 오프셋될 수 있다.The array of contacts and the array of terminal posts can be straight arrays with row and column directions, and the terminal posts can be offset from the contact in a diagonal direction that is inclined with respect to the row and column directions.

접속기는 몸체를 추가로 지지하는 모든 접촉부에 전기적으로 접속하지 않는 지지 포스트를 더 가질 수 있다.The connector may further have a support post that does not electrically connect to all the contacts that further support the body.

본 발명의 추가 실시예에서, 소켓은 마이크로전자 소자 상의 범프 리드를 정합하도록 제공된다. 소켓은 제1 및 제2 주표면을 갖는 탄성의 유전체 시트 및 시트의 제1 주표면에 고정된 전기 도전성 접촉부를 갖는다. 접촉부는 능동 접촉부를 갖는다. 소켓은 제1 표면을 위한 지지 기판을 더 포함하고, 기판의 제1 표면은 유전체 시트의 제2 주표면과 병치된다. 기판 제1 표면은 도전성 단자를 갖는다. 다수의 포스트는 능동 접촉부 둘레에 이격되어 있다. 포스트는 시트와 기판 사이에 갭이 존재하도록 기판과 관련된 접촉부를 둘러싸는 시트 부분을 기계적으로 지지한다. 하나의 포스트는 단자와 접촉부를 전기적으로 접속한다. 완충 리드가 접촉부의 능동 접촉부와 결합될 때 시트는 편향한다.In a further embodiment of the invention, a socket is provided to mate the bump leads on the microelectronic device. The socket has an elastic dielectric sheet having first and second major surfaces and electrically conductive contacts secured to the first major surface of the sheet. The contact has an active contact. The socket further includes a support substrate for the first surface, the first surface of the substrate being juxtaposed with the second major surface of the dielectric sheet. The substrate first surface has a conductive terminal. Many posts are spaced around the active contact. The post mechanically supports the sheet portion surrounding the contact associated with the substrate such that a gap exists between the sheet and the substrate. One post electrically connects the terminals and the contacts. The sheet deflects when the cushioning lead is engaged with the active contact of the contact.

개구는 시트의 제1 주표면과 제2 주표면 사이에서 연장한다. 접촉부의 능동 접촉부는 개구와 일직선이 되고, 개구 위로 부분 연장한다.The opening extends between the first major surface and the second major surface of the sheet. The active contact of the contact lines up with the opening and partially extends over the opening.

포스트는 고체 코어 땜납 볼이되거나 비어일 수 있다. 스페이서(spacer)는 각 포스트와 기판의 제1 표면 사이에 배치되고, 포스트를 전기적으로 기판에 접속시키며 시트의 편향을 위해 더 큰 수직 높이를 제공한다. 스페이서는 접촉부의 능동 접촉부와 일직선으로 배열되는 개구를 갖는 박형 기판을 포함할 수 있다.The post may be a solid core solder ball or be a via. Spacers are disposed between each post and the first surface of the substrate, electrically connecting the posts to the substrate and providing a greater vertical height for deflection of the sheet. The spacer may comprise a thin substrate having an opening arranged in line with the active contact of the contact.

소켓은 제2 접촉부와, 이 접촉부의 능동 제2 접촉부를 둘러싸는 제2 시트부를 기계적으로 지지하는 다수의 제2 포스트를 포함한다. 이 경우에 있어서, 다수의 제1 포스트와 다수의 제2 포스트는 보통 적어도 하나의 포스트를 갖는다. 이러한 경우의 가요성 시트는 제2 주표면에 증착되고 제1 접촉부와 제2 접촉부를 상호 접속시키는 전도층을 포함한다.The socket includes a second contact and a plurality of second posts that mechanically support the second seat portion surrounding the active second contact of the contact. In this case, the plurality of first posts and the plurality of second posts usually have at least one post. The flexible sheet in this case includes a conductive layer deposited on the second major surface and interconnecting the first contact portion and the second contact portion.

본 발명의 특징과 이점은 하기 바람직한 실시예와 도면을 통해 좀더 상세하게 설명되어 명백하게 될 것이다.The features and advantages of the invention will be apparent from and elucidated in more detail with reference to the following preferred embodiments and figures.

본 발명은 반도체 칩 및 관련 전자 구성 소자를 장착하는 데 사용되는 구성 소자, 이러한 구성 소자를 이용하여 제조된 어셈블리, 및 이러한 구성 소자 및 어셈블리를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to components used to mount semiconductor chips and associated electronic components, assemblies made using such components, and methods of making such components and assemblies.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 접속기를 구비한 접속 어셈블리에 대한 개략도.1 is a schematic diagram of a connection assembly with a connector according to one embodiment of the invention.

도 2A는 도 1의 접속 어셈블리에 사용되는 접속기의 일부를 도시한 단편적인 평면도.2A is a fragmentary plan view of a portion of a connector used in the connection assembly of FIG.

도 2B는 도 1의 접속 어셈블리에 사용하는 다른 실시예의 접속기의 일부를 도시한 단편적인 평면도.2B is a fragmentary plan view of a portion of another embodiment of the connector for use in the connection assembly of FIG.

도 3은 장착될 마이크로 전자 소자와 함께, 도 1의 접속 어셈블리를 라인 3-3으로 절취한 부분 단면도.3 is a partial cross-sectional view cut along line 3-3 of the connection assembly of FIG. 1 with the microelectronic element to be mounted thereon;

도 4는 장착될 마이크로 전자 소자와 함께, 도 1의 접속 어셈블리를 라인 4-4로 절취한 부분 단면도.4 is a partial cross-sectional view cut along the line 4-4 of the connection assembly of FIG. 1 with the microelectronic element to be mounted.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접속기에 대한 개략도.5 is a schematic diagram of a connector according to another embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 접속 어셈블리에 대한 개략도.6 is a schematic view of a connection assembly according to the invention.

도 7은 도 6의 접속 어셈블리에 대한 개략적인 분해 조립도.FIG. 7 is a schematic exploded view of the connection assembly of FIG. 6. FIG.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 접속 어셈블리에 대한 개략적인 분해 조립도.8 is a schematic exploded view of a connection assembly according to another embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 접속 어셈블리의 일부를 포함하는 기판에 대한 개략적인 투시도.9 is a schematic perspective view of a substrate including a portion of a connection assembly according to one embodiment of the invention.

도 10은 장착될 마이크로 전자 소자와 함께, 본 발명의 다른 실시예에 따른 접속 어셈블리에 대한 개략적인 단면도.10 is a schematic cross-sectional view of a connection assembly according to another embodiment of the invention, with the microelectronic element to be mounted.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따라 접속기를 이용하는 접속 어셈블리의 개략도.11 is a schematic view of a connection assembly using a connector according to another embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 접속 어셈블리에 대한 투시적이고 개략적인 부분 단면도.12 is a perspective and schematic partial sectional view of a connecting assembly according to an embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 접속 어셈블리에 대한 투시적이고 개략적인 부분 단면도.13 is a perspective and schematic partial sectional view of a connecting assembly according to another embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접속 어셈블리에 대한 개략적인 부분 단면도.14 is a schematic partial cross-sectional view of a connecting assembly according to another embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접속 어셈블리에 대한 개략도.15 is a schematic view of a connecting assembly according to another embodiment of the present invention.

도 16은 장착될 마이크로 전자 소자와 함께, 본 발명의 다른 실시예에 따른 접속 어셈블리에 대한 개략적인 단면도.16 is a schematic cross-sectional view of a connection assembly according to another embodiment of the invention, with the microelectronic element to be mounted.

도 17은 장착될 마이크로 전자 소자와 함께, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 접속 어셈블리에 대한 개략적인 단면도.17 is a schematic cross-sectional view of a connection assembly according to another embodiment of the invention, with the microelectronic element to be mounted.

본 발명의 일실시예에 따른 접속 어셈블리(5)(도 3)는 접속기나 삽입물(10), 기판(41) 및 이 기판(41) 상에 접속기(10)를 지지하는 접히지 않는 구조 소자나 포스트(23)와 같은 고체 상태의 부분을 갖는 지지 구조체를 포함한다. 이러한 배열의 기판(41)(도 9)은 다수의 전기 리드(50)가 있는 다층 박판 회로 패널이고, 이중 소수의 리드만을 개략적으로 나타내었다. 리드(50)는 상호 수직으로 연장하고 기판의 상부 표면 및 하부 표면에 대해서는 평행하다. 종래의 반도체 산업에 따르면, 수평 방향을 “x”와 “y”방향으로 표시하였다. 또한, 여기서 사용되는 “상향”방향은 기판으로부터 장착된 마이크로 전자 소자쪽으로의 방향을 나타내고, 이 마이크로 전자 소자는 기판의 “상부”,즉 “정상”이 된다.The connection assembly 5 (FIG. 3) according to an embodiment of the present invention is a connector or insert 10, a substrate 41, and an unfolding structural element or post supporting the connector 10 on the substrate 41. And a support structure having a portion in the solid state, such as (23). The substrate 41 (FIG. 9) in this arrangement is a multilayer thin-film circuit panel with a number of electrical leads 50, of which only a few of the leads are schematically shown. The leads 50 extend perpendicular to each other and are parallel to the top and bottom surfaces of the substrate. According to the conventional semiconductor industry, the horizontal directions are indicated in the "x" and "y" directions. In addition, the "upward" direction as used herein refers to the direction from the substrate toward the mounted microelectronic device, which becomes the "top" or "normal" of the substrate.

또한, 기판은 수직 또는 여러 가지 수평 리드(50)를 상호 접속하는 z 방향 리드(52)를 포함한다. 가능하면 일부 수평 리드(50)뿐만 아니라 일부 z 방향 리드를 기판(41)의 상부 표면(43)에 노출시킨다. 이러한 노출된 리드는 x 방향과 y 방향으로 균일한 피치의 직선의 그리드에 배치된 단자(42)(도 3)에 접속된다. 예를 들어, 단자(42)는 땜납, 공융 본딩 합금, 금속 충전재를 이용한 중합 물질 등과 같은 유동 가능한 도전성 물질을 포함하고, 또한 수직으로 연장하는 비어와 같은 구조체를 포함하기도 한다. 기판은 리드를 지지하고 절연시키는 유전체 물질로 형성된다. 기판(41)은 다층 회로에 통상적으로 사용되는 다른 소자, 예를 들면 접지 전원 전위 평면 등을 포함할 수도 있다.The substrate also includes z-direction leads 52 that interconnect the vertical or various horizontal leads 50. If possible, some z-direction leads as well as some horizontal leads 50 are exposed to the upper surface 43 of the substrate 41. This exposed lead is connected to a terminal 42 (Fig. 3) arranged in a straight grid of uniform pitch in the x and y directions. For example, terminal 42 includes a flowable conductive material, such as solder, eutectic bonding alloy, polymeric material with metal filler, and the like, and may also include structures such as vertically extending vias. The substrate is formed of a dielectric material that supports and insulates the leads. The substrate 41 may include other elements conventionally used in a multilayer circuit, for example, a ground power supply potential plane or the like.

기판(41)을 마이크로 전자 소자에 접속시키는 본 발명에 따른 접속기(10)는 기판(41)으로부터 상향으로 이격되어 대향하는 제1 표면(32)과 기판쪽으로 하향으로 대향하는 제2 표면(33)을 갖는 시트형 유전체 접속기 몸체부(24)(도 1, 도 3)를 포함한다. 따라서, 이 시트형 몸체부(24)의 제2 표면(33)은 기판(41)의 정상 표면에 대향한다. 현재 기술하는 실시예에 따라, 시트형 소자(24)는 제1 표면(32)으로부터 제2 표면(33)으로 연장하는 다수의 홀(27)을 갖는다. 접속기 몸체부(24)는 두께가 대략 100μ 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50μ 이하가 좋다. 바람직한 실시예에 있어서, 시트형 소자는 대략 두께가 25 내지 40μ가 된다. 하기 기술되는 것처럼 중심에 힘을 가하기 위해, 홀(27)의 직경은 접속될 마이크로 전자 소자의 범프 리드의 직경보다 약간 작아야 한다.The connector 10 according to the invention connecting the substrate 41 to the microelectronic device has a first surface 32 facing away from the substrate 41 and a second surface 33 facing downward toward the substrate. And a sheet-shaped dielectric connector body portion 24 (FIGS. 1 and 3). Thus, the second surface 33 of this sheet-shaped body portion 24 opposes the top surface of the substrate 41. According to the presently described embodiment, the sheetlike element 24 has a plurality of holes 27 extending from the first surface 32 to the second surface 33. The connector body portion 24 preferably has a thickness of about 100 mu or less, more preferably 50 mu or less. In a preferred embodiment, the sheet-like element is approximately 25 to 40 microns thick. In order to force the center as described below, the diameter of the hole 27 should be slightly smaller than the diameter of the bump lead of the microelectronic element to be connected.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 가늘고 긴 금속성 접촉 탭(21)은 각 홀(27)에 결합된다. 각 접촉 탭은 접속기 몸체(24)의 제1 표면(32) 상부에 배치된다. 각 접촉 탭은 탭(21)의 일단에서 각 홀(27)의 개구를 둘러싸는 링형의 구조를 구비한 능동 접촉부(22) 및 링형의 구조로부터 내부쪽으로 연장하는 다수개의 돌출부(28)를 포함한다. 돌출부(28)는 홀(27)의 개구 상부에서 돌출하고 있다(도 3). 돌출부는 슬롯(31)에 의해 서로 이격되어 있다. 각 접촉 탭(21)의 돌출부(28)들은 공동으로 홀(27) 상부에 놓여진 능동 접촉부(22)와 함께 한정하고 있다.As shown in FIGS. 1-3, the elongated metallic contact tabs 21 are coupled to each hole 27. Each contact tab is disposed above the first surface 32 of the connector body 24. Each contact tab comprises an active contact 22 having a ring-like structure surrounding the opening of each hole 27 at one end of the tab 21 and a plurality of protrusions 28 extending inwardly from the ring-shaped structure. . The protruding portion 28 protrudes from the upper portion of the opening of the hole 27 (FIG. 3). The protrusions are spaced apart from each other by the slot 31. The protrusions 28 of each contact tab 21 are defined together with an active contact 22 placed jointly over the hole 27.

홀(27) 및 이와 결합된 접촉 탭(21)은 도 1에 도시된 바와 같이, 시트형 몸체(24)의 정상 표면(32) 상에서 직선의 그리드 어레이로 정렬되어 있다. 능동 접촉부(22)의 그리드 어레이는 접속될 마이크로 전자 소자(45)와 접하는 땜납 범프(46)(도 3)와 같은 그리드 어레이의 접촉부와 대응한다.The holes 27 and their contact tabs 21 are arranged in a straight grid array on the top surface 32 of the sheet-like body 24, as shown in FIG. 1. The grid array of active contacts 22 corresponds to the contacts of the grid array, such as solder bumps 46 (FIG. 3) in contact with the microelectronic elements 45 to be connected.

각 접촉 탭(21)은 시트 모양의 몸체(24)를 통하여 접촉 탭(21)에 접속된 접히지 않는 구조의 소자 또는 포스트(23) 쪽으로 확장한다. 바람직한 실시예의 경우, 홀(40)(도 3)은 시트형 몸체(24) 내에서 제공되며, 접촉 탭(21)의 하단 표면을 노출시킨다. 포스트(23)는 홀(40)을 통해 접촉 탭(21)에 직접 본딩된다.Each contact tab 21 extends through the sheet-shaped body 24 toward the unfolded element or post 23 connected to the contact tab 21. In the preferred embodiment, the hole 40 (FIG. 3) is provided within the sheet-like body 24, exposing the bottom surface of the contact tab 21. The post 23 is bonded directly to the contact tab 21 through the hole 40.

도 1에 도시된 바와 같이, 능동 접촉부(22)와 홀(27)은 x 방향으로 확장하는 가로와 y 방향으로 연장하는 열로 정렬된다. 각 접촉 탭(21)은 x 방향에 대하여 45°의 경사각으로 정렬되어(그러므로, y 방향에 대하여 45°로 기울어짐) 각 포스트(23)은 능동 접촉부(22)와 홀(27)로부터 45°의 경사진 방향으로 오프셋된다. 따라서, 포스트(23) 또한 x 방향과 y 방향으로 확장하는 가로와 세로의 직선 어레이로 정렬되지만, 이러한 어레이는 홀(27)과 능동 접촉부(22)의 어레이로부터 오프셋된다.As shown in FIG. 1, the active contacts 22 and the holes 27 are arranged in rows extending in the x and y directions. Each contact tab 21 is aligned at an inclination angle of 45 ° with respect to the x direction (and hence tilted at 45 ° with respect to the y direction) and each post 23 is 45 ° from the active contact 22 and the hole 27. Is offset in the inclined direction. Thus, the posts 23 are also arranged in a horizontal and vertical straight array extending in the x and y directions, but this array is offset from the array of holes 27 and active contacts 22.

접속기(10) 상의 포스트(23)의 거리 또는 간격은 기판(41)의 정상 표면(43) 상의 단자(42)의 간격에 일치한다. 포스트(23)은 z-납(52)에 본딩되며(도 3), 접속기(10) 내의 접촉 탭(21)과 기판(41) 내의 납(50, 52) 사이에 전기적 및 기계적 접속을 형성하고 있다.The distance or spacing of the posts 23 on the connector 10 corresponds to the spacing of the terminals 42 on the top surface 43 of the substrate 41. The post 23 is bonded to the z-lead 52 (FIG. 3) and forms an electrical and mechanical connection between the contact tab 21 in the connector 10 and the leads 50, 52 in the substrate 41. have.

직선 어레이는 인접한 소자 사이에서 임의의 피치 또는 공간을 반드시 가질 수 있다. 하지만, 각 어레이의 피치는 "어레이 영역" 접촉부를 갖는 반도체 칩 등의 마이크로전자 소자의 표면에 접촉하기 위한 표준 피치에 대응하는 피치가 바람직하다. 인접한 소자 사이에서 가로 또는 세로를 따라 측정된 약 0.5mm 또는 그 이하의 피치를 갖는 접촉부를 구비한 마이크로전자 소자가 잘 알려져 있다.Straight arrays may necessarily have any pitch or space between adjacent elements. However, the pitch of each array is preferably a pitch corresponding to a standard pitch for contacting the surface of a microelectronic element such as a semiconductor chip having "array region" contacts. Microelectronic devices are well known with contacts having a pitch of about 0.5 mm or less measured along the width or length between adjacent devices.

접촉 탭(21)과 이 접촉 탭 내에 형성된 돌출부(28)는 일반적으로 박층이다. 이하에 기재되는 "박층"은 시트 모양 또는 플레이트 모양을 의미한다. 즉, 박층 구조는 2개의 대향하는 주표면과 엣지를 가지며, 주표면은 엣지의 표면 영역보다 상당히 큰 표면 영역을 갖는다. 박층 구조는 반드시 편평할 필요는 없다. 예를 들면, 박층 구조는 그 정상 표면으로부터 상부쪽으로 돌출하는 울퉁불퉁한 부위 또는 융기 부위를 가질 수 있다. 접촉 탭(21)은 금속성 물질로 형성될 수 있으며, 마이크로전자 구성 소자에 이용되는 통상의 에칭 및 도금 공정에서 양호한 전기적 도전성 및 양호한 처리 속성을 갖는 것이 좋다. 이용될 수 있는 물질은 구리 및 구리 베릴륨 및 청동 인 등의 합금을 함유한 구리를 포함한다. 접촉 탭과 돌출부의 금속은 약 10미크론 및 25미크론 사이의 두께가 바람직하며, 더 바람직하게는 약 10미크론 및 25미크론 사이의 두께가 좋다. 표준적인 석판 인쇄 공정 기술이 접촉 탭을 제작하는데 이용될 수 있다. 부품의 크기는 접속기와 결합될 마이크로전자 구성 소자의 속성과 선택된 피치에 따라서 다소 변화할 수 있다. 하지만, 피치가 약 0.75mm 인 시스템의 경우, 각 접촉 탭의 폭 w(도 2A)은 약 0.45mm인 반면에, 능동 접촉 영역(22)의 중앙부와 포스트(23)의 중앙부 사이의 길이 "ℓ"은 약 0.53mm일 수 있다. 능동 접촉 영역(22) 아래의 시트 모양의 소자(24) 내의 홀의 직경은 약 0.35mm이며, 돌출부(28)는 홀(27) 상부의 측면마다 약 50미크론으로 연장한다.The contact tab 21 and the protrusions 28 formed in the contact tab are generally thin layers. "Thin layer" described below means sheet or plate shape. That is, the thin layer structure has two opposing major surfaces and edges, and the major surface has a surface area considerably larger than the surface area of the edge. The thin layer structure does not necessarily have to be flat. For example, the thin layer structure may have bumpy or raised sites that project upwardly from its top surface. The contact tab 21 can be formed of a metallic material and preferably has good electrical conductivity and good processing properties in the conventional etching and plating processes used in microelectronic components. Materials that can be used include copper and copper containing alloys such as copper beryllium and bronze phosphorus. The metal of the contact tab and the protrusions is preferably between about 10 microns and 25 microns thick, and more preferably between about 10 microns and 25 microns thick. Standard lithography process techniques can be used to fabricate contact tabs. The size of the component may vary somewhat depending on the selected pitch and the nature of the microelectronic component to be coupled with the connector. However, for a system with a pitch of about 0.75 mm, the width w of each contact tab (FIG. 2A) is about 0.45 mm, while the length between the center of the active contact area 22 and the center of the post 23 " May be about 0.53 mm. The diameter of the hole in the sheet-like element 24 below the active contact area 22 is about 0.35 mm, and the protrusions 28 extend about 50 microns per side above the hole 27.

접촉 탭(21)은 하부의 구리 탭을 보호하기 위한 땜납 마스크 또는 피복층(37)(도 3)에 의해 피복되어, 마이크로전자 소자(45)에 대한 본딩 처리 동안에 접속부로부터의 땜납이 탭(21)에 의해 침투되지 않게 하고 인접한 탭이 서로 결합되지 않게 하도록 하는 것이 좋다. 피복층(37) 또한 마이크로전자 소자 내의 땜납이 용융되는 마이크로전자 소자의 테스트 처리 동안에 그 하부의 구리 탭을 보호한다. 피복층(37)은 금속성 접촉 탭(21)의 상부에 놓인 돌출부(28)를 노출시키도록 능동 접촉 영역(22) 내에 홀(38)을 갖는다.The contact tab 21 is covered by a solder mask or coating layer 37 (FIG. 3) to protect the underlying copper tab so that solder from the connection during the bonding process to the microelectronic element 45 is removed from the tab 21. It is advisable not to penetrate by and to prevent adjacent tabs from joining together. The coating layer 37 also protects the copper tabs underneath during the test treatment of the microelectronic device in which the solder in the microelectronic device is melted. The coating layer 37 has a hole 38 in the active contact area 22 to expose the protrusion 28 overlying the metallic contact tab 21.

상부에 놓인 돌출부(28)를 구비한 접촉 탭(21)은 방습제(anti-wetting agent)에 의해 추가로 피복될 수 있다. 예를들면, 오스뮴, 로듐, 레늄, 흑연 또는 기타의 적절한 물질이 접촉 영역(22) 상에(또는 돌출부(28) 상에만) 전기 도금 처리되어 땜납이 접촉부를 침습하는 것을 방지하게 할 수 있다. 방습제는 접속기 조립체가 150℃ 이상의 범위가 될 수 있는 고온의 마이크로전자 소자의 번인(burn-in) 처리 및 테스트 처리에 대한 소켓으로서 이용될 수 있게 한다. 이러한 조건 하에서, 범프 리드의 땜납은 용융되거나 연화될 수 있으며, 방습제 없이 접촉부와 결합될 수 있다.The contact tab 21 with the overlying protrusions 28 may be further coated with an anti-wetting agent. For example, osmium, rhodium, rhenium, graphite, or other suitable material may be electroplated on contact area 22 (or only on protrusions 28) to prevent solder from invading the contact. The desiccant enables the connector assembly to be used as a socket for burn-in and test processing of high temperature microelectronic devices that can range from 150 ° C. or higher. Under these conditions, the solder of the bump leads can be melted or softened and joined with the contact without desiccant.

한편, 영구적인 땜납 결합이 마이크로 전자 소자(45)의 범프 납(46)과 접속기(10) 사이에 형성되는 본 발명의 일실시예의 경우에서 접촉 탭(21)의 땜납 침습을 조장하는 것이 좋다. 이러한 경우, 접촉 탭(21)의 돌출부(28)는 결합용 범프 리드(46)에 대한 땜납 결합을 용이하게 하기 위하여 주석으로 처리되거나 땜납으로 피복된다. 마이크로 전자 소자(45)와 접촉 탭(21) 사이의 기계적이고 전기적인 접속은 땜납 온도 사이클을 통하여 마이크로 전자 소자와 접속기를 포함한 어셈블리를 사이클링시킴으로써 영구적으로 제조된다. 땜납 공정 동안, 초기에 돌출부(28) 상에 있는 땜납은 용융되어 마이크로전자 소자의 범프 리드(46)로 흐르게 된다. 땜납은 접촉부의 돌출부(28)를 침습하고 접촉부를 그 각각의 범프 리드에 결합시킴으로써, 돌출부로 하여금 공융의 Sn-Pb 땜납과 같은 유동성 땜납 볼을 구비한 범프 리드(46)를 관통하게끔 한다.On the other hand, in the case of one embodiment of the present invention where permanent solder bonds are formed between the bump lead 46 and the connector 10 of the microelectronic element 45, it is desirable to encourage solder invasion of the contact tab 21. In this case, the projections 28 of the contact tabs 21 are tinned or soldered to facilitate solder bonding to the mating bump leads 46. The mechanical and electrical connection between the microelectronic element 45 and the contact tab 21 is made permanent by cycling the assembly including the microelectronic element and the connector through a solder temperature cycle. During the soldering process, the solder initially on the protrusions 28 melts and flows into the bump leads 46 of the microelectronic device. The solder invades the protrusions 28 of the contacts and couples the contacts to their respective bump leads, causing the protrusions to penetrate the bump leads 46 with flowable solder balls, such as eutectic Sn-Pb solder.

접지 또는 전원 평면층(61)은 도 3에 도시된 바와 같이, 가요성시트(24)의 바닥 표면(33)에 제공될 수 있다. 이러한 층은 가요성 층(24)의 바닥 표면(33)의 전체 또는 실질적으로 일부를 덮는 고체층을 포함한다. 개별 접속기의 요구 조건에 따라서, 층(61)은 접속기의 일부 영역에서 접지층과, 접속기의 다른 영역에서 전원 평면층을 포함할 수 있는데, 그 영역들은 층(61) 내의 갭에 의해 전기적으로 절연된다. 층(61)은 마이크로 전자 소자(45), 접속기(10) 및 기판(41) 내의 임피던스를 제어하는데 이용될 수 있다.The ground or power plane layer 61 may be provided on the bottom surface 33 of the flexible sheet 24, as shown in FIG. 3. This layer comprises a solid layer covering all or substantially part of the bottom surface 33 of the flexible layer 24. Depending on the requirements of the individual connectors, layer 61 may comprise a ground layer in some areas of the connector and a power plane layer in other areas of the connector, the areas being electrically insulated by a gap in layer 61. do. Layer 61 may be used to control the impedance within microelectronic device 45, connector 10, and substrate 41.

별법으로, 층(61)은 테스트 패턴에서 선택된 접촉부를 전기적으로 상호 접속하거나, 또는 기판에 추가하는 추가의 상호 접속을 제공하는 다수의 도전성 트레이스를 포함할 수 있다. 이러한 실시예중의 일예로, 상기 층 내의 도전성 트레이스는 마이크로 전자 소자에 단일 땜납 범프(46)를 갖는 2 이상의 포스트(23)를 연결하기 위해 사용될 수 있다. 이것은 상기 층(61)의 도전성 트레이스를 사용하여 상기 포스트(23)를 직접적으로 상호 접속시킴으로써 실행할 수 있다. 다른 방법으로, 상기 리드선(21)은 가요성 층을 통해 경로(도시안됨)에 의해 상기 도전성 트레이스로 상호 접속될 수 있다. 어떤 경우에 있어서, 테스트 회로 소자의 상당 양은 마이크로 전자 소자(45)를 테스트하기 위해서 상기 층(61) 내에 포함될 수 있다. 결국, 상기 층(61)은 그러한 트레이스를 필요로 할 경우에 어떤 영역 내에 도전성 트레이스를 상호 접속시키는 결합을 포함할 것이고, 상호 접속되는 도전성 트레이스가 필요치 않을 경우에는 또다른 영역 내의 접지 또는 전원 평면 영역을 포함할 수 있다.Alternatively, layer 61 may include a plurality of conductive traces that electrically interconnect selected contacts in the test pattern, or provide additional interconnects that add to the substrate. In one of these embodiments, conductive traces in the layer can be used to connect two or more posts 23 with a single solder bump 46 to the microelectronic device. This can be done by directly interconnecting the posts 23 using the conductive traces of the layer 61. Alternatively, the leads 21 can be interconnected to the conductive traces by a path (not shown) through the flexible layer. In some cases, a significant amount of test circuitry can be included in the layer 61 to test the microelectronic device 45. Eventually, the layer 61 will include a coupling that interconnects conductive traces within a region when such traces are required, and a ground or power plane region within another region when interconnecting conductive traces are not needed. It may include.

양호하게는, 상기 포스트(23)는 땜납과 같은 열 활성 본딩 재료(36)로 도전층에 의해 둘러 쌓여진, 구리 또는 니켈과 같은 용융점이 비교적 높은 재료인 도전성 고체 코어(35)를 갖는 고체의 코어 땜납 볼을 포함한다. 상기 고체 코어 땜납 볼의 어레이를 사용하여 접속기(10)와 기판(41)사이를 접속시킴에 따라, 표준 볼 그리드 어레이 방법 및 장치는 그 성분들을 조립하는데 사용될 수 있다.Preferably, the post 23 is a solid core having a conductive solid core 35, which is a relatively high melting point material such as copper or nickel, surrounded by a conductive layer with a thermally active bonding material 36 such as solder. And solder balls. By connecting the connector 10 and the substrate 41 using the array of solid core solder balls, standard ball grid array methods and apparatus can be used to assemble the components.

따라서, 상기 포스트(23)가 접촉 탭(21)과 기판(41)의 리드선(52)에 본딩될 때, 고체 코어(35)는 기판(41)의 상부 표면(43)과 시트형 소자(24)사이에 스탠드오프 공간(57)(도 3참조)을 형성하도록 그대로 유지된다. 상기 스탠드오프 공간(57)은 포스트(23)의 접히지 않는 부분의 크기 예들 들어, 코어(35)의 직경에 의해 설정되는 소정의 두께(58)를 갖는다.Thus, when the post 23 is bonded to the contact tab 21 and the lead wire 52 of the substrate 41, the solid core 35 is formed of the upper surface 43 of the substrate 41 and the sheet-like element 24. The standoff space 57 (see FIG. 3) is held in between. The standoff space 57 has a predetermined thickness 58 which is set by the size of the unfolded portion of the post 23, for example the diameter of the core 35.

도 16에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 비어(366)는 포스트를 형성하기 위하여 고체 코어 땜납 볼대신에 사용된다. 상기 비어(366)는 실질적으로 구리, 금, 다른 도전성 재료 혹은 이들의 합금으로 형성된 원통 혹은 모래시계 형상의 포스트인 개구를 포함한다. 다른 방법으로 상기 경로는 원추형 또는 통형상 부재와 같이 회전체(revolution)의 다른 표면과 함께 형성시킬 수 있다. 상기 비어(366)는 접촉 탭(321)의 개구(365)와 가요성 시트(324)의 개구(340)를 통하여 연장된다. 상기 경로는 상기 탭과 접촉되어 플랜지(368)를 갖도록 상기 접촉 탭(321) 위에서 종단한다. 상기 탭과 비어는 전기적으로 접속된다. 상기 비어는 접속기(310)와 기판(341)사이의 스탠드오프 거리를 설정하는 고정된 거리(358) 만큼 가요성 시트(324)의 하향으로 연장한다. 상기 비어(366)는 컵 형상 부재를 형성하기 위해 하부 벽(369)내에서 종단된다. 사용에 있어서, 상기 접속기(310)는 기판(341)상에서 대응하는 단자(342) 어레이에 경로(366)의 어레이를 납땜함으로써 기판(341)에 접속된다.In another embodiment of the present invention shown in FIG. 16, a via 366 is used instead of a solid core solder ball to form a post. The via 366 includes an opening that is a cylindrical or hourglass shaped post formed substantially of copper, gold, another conductive material, or an alloy thereof. Alternatively, the path can be formed with other surfaces of the revolution, such as conical or cylindrical members. The via 366 extends through the opening 365 of the contact tab 321 and the opening 340 of the flexible sheet 324. The path terminates over the contact tab 321 in contact with the tab to have a flange 368. The tab and the via are electrically connected. The via extends downwardly of the flexible sheet 324 by a fixed distance 358 that sets the standoff distance between the connector 310 and the substrate 341. The via 366 terminates in the lower wall 369 to form a cup shaped member. In use, the connector 310 is connected to the substrate 341 by soldering an array of paths 366 to a corresponding array of terminals 342 on the substrate 341.

비어(366)들은 레지스트(resist) 혹은 다른 적절한 재료의 희생층(sacrificial layer)(도시안됨)을 사용하여 형성될 수 있다. 상기 희생층은 가요성 층(324)의 개구(340)와 접촉 탭(321)의 개구(365) 내에 개구를 갖는다. 상기 세개의 개구들은 통상적으로 일직선을 이루도록 형성된다. 상기 개구를 형성한 후에, 추가의 희생층(도시안됨)은 비어(366)내에서 하부 벽(369)를 형성하기 위해 상기 제1 희행층의 위에 부착된다. 상기 접촉 탭들(321)의 상부 표면을 적절히 형성한 후에, 비어는 상기 접촉 탭(321)상의 개구를 둘러싸는 작은 영역을 갖도록, 개구의 측면과 바닥면을 도금함에 의한 종래 방법으로 형성된다. 그후, 상기 희생층은 제거되고 잔존하는 비어(366)만 남는다. 땜납 마스크층(377)은 접촉 탭(321)과 경로(366)의 상부 플랜지(368)의 위로 형성될 수 있다.The vias 366 may be formed using a sacrificial layer (not shown) of resist or other suitable material. The sacrificial layer has an opening in the opening 340 of the flexible layer 324 and the opening 365 of the contact tab 321. The three openings are typically formed to be straight. After forming the opening, an additional sacrificial layer (not shown) is deposited on top of the first lean layer to form the bottom wall 369 in the via 366. After appropriately forming the top surface of the contact tabs 321, the via is formed in a conventional manner by plating the side and bottom surfaces of the opening so that it has a small area surrounding the opening on the contact tab 321. The sacrificial layer is then removed and only the remaining vias 366 remain. Solder mask layer 377 may be formed over contact tab 321 and top flange 368 of path 366.

도 17에 도시된 또다른 형태의 접속기에서 비어(370)는 도 16의 실시예와 비교하였을 때 반전된 형태이다. 이 실시예에 있어서, 개구는 접촉 탭(372) 내에서 필요하지 않지만 단일의 희생층(도시안됨)만은 비어(370)를 형성하는데 필요하다. 상기 비어(370)는 상기 접촉 탭(372)의 반대측으로부터 희생 내의 개구를 도금함으로써 형성된다.In another form of connector shown in FIG. 17, via 370 is inverted as compared to the embodiment of FIG. 16. In this embodiment, the opening is not necessary in the contact tab 372 but only a single sacrificial layer (not shown) is needed to form the via 370. The via 370 is formed by plating an opening in the sacrificial side from the opposite side of the contact tab 372.

포스트가 양호한 구조적 보존을 갖도록 비어를 통합하는 도 16및 도 17의 실시예의 경우에, z 방향으로 짓눌려지는 것에 대한 추가적인 저항이 납 또는 어떤 다른 적절한 재료로서 비어를 충전함으로써 제공될 수 있다. 도 17에 도시된 실시예에 있어서, 또한 땜납(371)은 기판 단자(342)를 본딩시키기 위한 본딩 재료로서 제공된다. 다른 방법으로, 보다 더 유연성 있는 재료는 열순환 및 다른힘을 흡수하기 위해 일부 탄성이 일어나는 동일한 시간에, 비어벽이 짓눌려지거나 또는 버킹(bucking)되는 것을 방지하기 위하여 비어 내에 사용될 수 있다. 예를들어, 중합체, 고 듀로메터(durometer) 엘라스토머, 도전성 엘라스토머 혹은 다른 적절한 재료가 비어내에 제공될 수 있다.In the case of the embodiments of FIGS. 16 and 17 where the post incorporates the vias to have good structural preservation, additional resistance to being crushed in the z direction can be provided by filling the vias with lead or any other suitable material. In the embodiment shown in FIG. 17, the solder 371 is also provided as a bonding material for bonding the substrate terminal 342. Alternatively, a more flexible material can be used in the via to prevent the via wall from being crushed or bucked at the same time that some elasticity occurs to absorb heat cycling and other forces. For example, polymers, high durometer elastomers, conductive elastomers or other suitable materials may be provided in the vias.

각 접촉 탭(21)은 상기 설명된 바와같이 포스트(23)중의 하나를 통하여 기판(41) 내의 리드선(52)에 연결된다. 또한, 도체로서 제공되지 않는 부가적인 접히지 않는 구조적 소자(25, 26)(도1 참조)는 기판(41)의 상부 표면(43)의 위로 접속기(10)를 추가적으로 지지하기 위하여 제공될 수 있다. 예를 들어, 일부 접점 탭은 마이크로 전자 기술 팩키지가 범프 리드선을 누락하였을 경우 그 위치에서 생략될 수도 있다. 접속기(10)의 규칙적인 그리드 패턴 내의 위치에 있어서, 접히지 않는 구조적 소자(26)는 접속기(10)를 지지하기 위한 목적으로만 제공될 수 있다. 더나아가, 추가의 접히지 않는 구조적 소자(25)는 주변에 접속기(10)를 위한 지지체를 제공하기 위하여 접촉 탭(21)의 그리드 어레이의 주변 둘레에 제공될 수 있다. 상기 접촉 탭과 같이 동일한 얇은 금속으로 형성된 추가의 금속 소자(30)는 상기 포스트를 위한 본딩 표면을 제공하기 위하여 각 추가의 접히지 않는 구조적 소자(25) 위의 위치한 접속기 상에 설치된다. 상기 추가의 금속 소자(30)는 하나 이상의 대형의 선형 소자 혹은 버스로 형성될 수 있다.Each contact tab 21 is connected to the lead wire 52 in the substrate 41 through one of the posts 23 as described above. In addition, additional non-folding structural elements 25, 26 (see FIG. 1), which are not provided as conductors, may be provided to further support the connector 10 over the upper surface 43 of the substrate 41. For example, some contact tabs may be omitted at the location if the microelectronic package is missing a bump lead. In a position in the regular grid pattern of the connector 10, the non-folding structural element 26 may be provided only for the purpose of supporting the connector 10. Furthermore, additional non-folding structural elements 25 may be provided around the periphery of the grid array of contact tabs 21 to provide a support for the connector 10 at the periphery. An additional metal element 30 formed of the same thin metal as the contact tab is installed on the connector located above each additional non-folding structural element 25 to provide a bonding surface for the post. The additional metal element 30 may be formed of one or more large linear elements or buses.

도 1의 그리드 어레이의 각 활성 접점부(또는 "접점"이라 함)(22)는 교대로 4개의 포스트(도 1및 도 4 참조)에 의해서 지지되는 탄성 접속기(10)의 주변부(60)의 중심에 위치된다. 도 1의 하부 좌측 코너에 도시된 코너 소켓(53)의 경우에, 3개의 주변 포스트(25)와 상기 코너 소켓(53)과 관련된 포스트의 어레이로서 배치된다. 또한, 2, 3, 4, 5 또는 그 이상의 포스트(23)에 의해 지지되는 각각의 활성 접접부(22)인 다른 그리드 어레이 시스템이 사용될 수 있다. 따라서, 단일 포스트는 전형적으로 소켓을 위한 전기적인 연결및 다수의 인접된 소켓을 위한 기계적인 지지를 제공한다.Each active contact (or " contact ") 22 of the grid array of FIG. 1 is alternately connected to the periphery 60 of the elastic connector 10 supported by four posts (see FIGS. 1 and 4). It is located in the center. In the case of the corner socket 53 shown in the lower left corner of FIG. 1, it is arranged as an array of three peripheral posts 25 and the posts associated with the corner sockets 53. In addition, other grid array systems may be used, each active junction 22 supported by two, three, four, five or more posts 23. Thus, a single post typically provides electrical connections for the socket and mechanical support for multiple adjacent sockets.

본 발명에 따른 연결 방법에 있어서, 소자(45)와 같은 마이크로 전자 소자는 접속기 어셈블리(5)에 결합된다(도 3 및 도 4 참조). 상기 마이크로 전자 소자(45)는 이 소자(45)의 바닥면(49)으로부터 각각 돌출된 다수의 범프 리드선(46)를 갖는다. 상기 범프 리드선은 활성 접점부(22)(도 1참조)의 그리드와 동일한 피치를 갖는 직선 그리드에 배치된다. 이점과 관련하여, 비록 상기 범프 리드선이 그러한 그리드에 의해 한정된 위치에만 산재해 있을지라도, 범프 리드선은 모두 그러한 위치에 존재할 필요는 없다. 즉, 범프 리드선의 그리드는 차지하는 범프 리드선 위치가 접속기 내의 홀의 피치의 2, 3 혹은 일부 다른 정수배의 유효한 피치를 갖는다.In the connection method according to the invention, microelectronic elements, such as element 45, are coupled to the connector assembly 5 (see FIGS. 3 and 4). The microelectronic element 45 has a plurality of bump lead wires 46 each protruding from the bottom surface 49 of the element 45. The bump lead wire is disposed in a straight grid having the same pitch as the grid of the active contact portion 22 (see FIG. 1). In this regard, although the bump leads are scattered only in locations defined by such a grid, the bump leads need not all be present at that location. That is, the grid of bump lead wires has an effective pitch where the bump lead wire positions occupied are two, three, or some other integer multiple of the pitch of the holes in the connector.

각 범프 리드(46)는 소자(45)의 내부 회로에 전기 접속되는 포스트(23)의 구성과 유사한 구형의 볼 형태이며, 전기 도전성인 구리 또는 니켈과 같은 비교적 강성의 금속으로 형성되는 내부 구체 또는 코어를 포함할 수 있다. 각 구체는 차례로 땜납과 같은 전기 도전성의 열 활성화 본딩 물질의 층으로 피복한다.Each bump lead 46 has a spherical ball shape similar to the configuration of the post 23 that is electrically connected to the internal circuit of the element 45, and an internal sphere formed of a relatively rigid metal such as copper or nickel which is electrically conductive or It may comprise a core. Each sphere is in turn covered with a layer of electrically conductive thermally activated bonding material such as solder.

마이크로 전자 소자(45)를 접속 어셈블리와 인접하게 제공함으로써 마이크로 전자 소자(45)가 접속 어셈블리(5)와 결합되어 상기 소자(45)의 접촉 지지 표면이 시트형 소자(24)의 정상 표면과 병치된다. 마이크로 전자 소자(45)는 범프 리드(46)의 어레이가 접촉 탭(21)(도 3)의 활성 접촉부(22)의 어레이와 함께 대략적으로 삽입되도록 배치된다. 마이크로 전자 소자(45)는 범프 리드(46)가 접촉 탭(21)의 돌출부(28)와 접촉하도록 하향으로 힘이 가해진다. 돌출부(28)의 금속 코너는 땜납 범프 리드(46)에 대하여 접촉시키고 납땜한다. 돌출부(28)와 땜납 범프 리드(46) 사이의 스크랩 또는 땜납 접촉은 상기 2개의 구성 소자를 전기적으로 접속시키는 데 불필요할 수도 있지만, 이러한 접촉은 접속 표면상에 형성될 수 있는 임의의 산화물층을 관통함으로써 접속의 신뢰성을 증가시킨다.By providing the microelectronic element 45 adjacent the connection assembly, the microelectronic element 45 is coupled with the connection assembly 5 such that the contact support surface of the element 45 is juxtaposed with the top surface of the sheet-like element 24. . The microelectronic element 45 is arranged such that the array of bump leads 46 is roughly inserted with the array of active contacts 22 of the contact tab 21 (FIG. 3). The microelectronic element 45 is downwardly forced such that the bump lead 46 contacts the protrusion 28 of the contact tab 21. The metal corners of the projections 28 contact and solder to the solder bump leads 46. Scrap or solder contacts between the protrusions 28 and the solder bump leads 46 may be unnecessary to electrically connect the two components, but such contacts may form any oxide layer that may be formed on the connection surface. Penetration increases the reliability of the connection.

접속 어셈블리(5)에 관련된 마이크로 전자 소자(45)의 하향 이동이 계속될 때, 접속기(10)는 땜납 범프 리드(46) 및 접어지지 않는 소자(23)(도 4) 사이에 편향된다. 시트형 소자(24)는 시트형 소자 및 기판(41) 사이의 격리 공간(57)으로 아래 방향으로 시트형 소자(24)의 주변부(60)를 탄성적으로 편향시키는 각 땜납 범프 리드(46)와 함께 탄성적으로 변형된다.When the downward movement of the microelectronic element 45 relative to the connection assembly 5 continues, the connector 10 is deflected between the solder bump lead 46 and the unfolded element 23 (FIG. 4). The sheet-like element 24 is burnt with each solder bump lead 46 which elastically deflects the periphery 60 of the sheet-like element 24 downward into the isolation space 57 between the sheet-like element and the substrate 41. Sexually Deformed

접속기(10)의 활성 접촉 영역(22)을 둘러싸는 각 주변 부분(60)은 적어도 2개, 바람직하게는 3개의 지지 포스트(23)의 그룹을 에워싼다. 도 1에 도시되어 있는 현재 가장 바람직한 실시예에서, 주변 부분(60)의 둘레는 4개의 포스트(23) 그룹을 포함한다. 시트형 소자(24)의 주변 부분(60)이 스탠드오프 공간(57)으로 편향될 때, 시트형 소자(24)는 연장된다. 상기 포스트는 시트형 소자(24)에 상향으로 힘을 가하고, 범프 리드(46)는 시트형 소자에 하향으로 힘을 가한다. 시트형 소자(24)의 탄성은 범프 리드(46)와 접촉 탭(21)의 돌출부(28) 사이의 접촉을 유지시킨다.Each peripheral portion 60 surrounding the active contact area 22 of the connector 10 encloses a group of at least two, preferably three support posts 23. In the presently most preferred embodiment shown in FIG. 1, the perimeter of the peripheral portion 60 comprises four groups of posts 23. When the peripheral portion 60 of the sheetlike element 24 is deflected into the standoff space 57, the sheetlike element 24 extends. The post forces upward on the sheet-like element 24 and the bump leads 46 exert downward force on the sheet-like element. The elasticity of the sheetlike element 24 maintains contact between the bump lead 46 and the protrusion 28 of the contact tab 21.

시트형 소자의 탄성은 활성 접촉부(22)의 어레이 및 범프 리드(46)의 어레이의 오(誤)정렬 및 위치 에러에 대한 허용 오차를 제공한다. 예를 들어, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 범프 리드(46)의 중앙선(47)은 활성 접촉부(22)의 중앙선(29)과 적절하게 정렬될 수 없다. 오정렬 부분(48)은 시트형 소자(24)의 둘러싸는 부분(60)의 비대칭적인 편향에 의해 조절된다. 시트형 소자의 탄성은 또한 마이크로 전자 소자(45)상의 개별적인 범프 리드(46)의 높이의 비균일함을 보상한다.The elasticity of the sheet-like element provides a tolerance for misalignment and position errors of the array of active contacts 22 and the array of bump leads 46. For example, as shown in FIG. 3, the centerline 47 of the bump lead 46 may not be properly aligned with the centerline 29 of the active contact 22. The misalignment portion 48 is controlled by the asymmetrical deflection of the enclosing portion 60 of the sheetlike element 24. The elasticity of the sheetlike element also compensates for the non-uniformity of the height of the individual bump leads 46 on the microelectronic element 45.

더욱이, 활성 접촉부(22)의 소켓형 성질의 결과로서 약간의 자기 중심력이 범프 리드(46)에 가해진다. 따라서, 근소하게 오정렬된 마이크로 전자 소자는 이 마이크로 전자 소자가 접속기(10)상에 아래로 힘이 가해질 때 범프 리드가 활성 접촉부(22)와 잘 정렬되는 위치로 힘이 가해진다.Moreover, some magnetic center force is exerted on the bump lead 46 as a result of the socket-like nature of the active contact 22. Thus, the slightly misaligned microelectronic device is forced into a position where the bump lead is well aligned with the active contact 22 when the microelectronic device is forced down on the connector 10.

접속기(10)의 탄성은 금속성 접촉 탭(21)의 탄성 변형에 더하여 시트형 소자(34)의 탄성에서 기인하는 것이기 때문에, 접속기(10)는 종래 기술의 접속기보다 사용 중에 인공적으로 변형하기 더욱 어렵다. 이러한 이유로, 접속기(10) 및 접속 어셈블리(5)는 마이크로 전자 소자를 테스트하기 위한 재사용 가능 테스트 설비로서 특히 적합하다. 접속기 어셈블리(5)는 범프 리드(46)의 본딩 구성 소자를 활성화하고 접속기 어셈블리(5)에 마이크로 전자 소자를 영구적으로 본딩시킴으로써 마이크로 전자 소자용의 영구적인 마운트(mount)로서 사용될 수도 있다.Since the elasticity of the connector 10 is due to the elasticity of the sheet-like element 34 in addition to the elastic deformation of the metallic contact tab 21, the connector 10 is more difficult to artificially deform in use than the prior art connector. For this reason, the connector 10 and the connection assembly 5 are particularly suitable as reusable test fixtures for testing microelectronic devices. The connector assembly 5 may be used as a permanent mount for the microelectronic device by activating the bonding component of the bump lead 46 and permanently bonding the microelectronic device to the connector assembly 5.

본 발명의 접속기는 어셈블리 공정 중에 마이크로 전자 소자를 테스트하고 선택적으로 본딩시키는데 특히 적합하다. 이 응용에서, 마이크로 전자 소자는 각 범프 리드와 대응 소켓 사이에 접촉을 생성하기에 충분한 제1 힘(F1)을 사용하여 본 발명의 접속기를 향해 먼저 힘이 가해진다. 마이크로 전자 소자는 그 후 테스트된다. 마이크로 전자 소자가 불량인 경우, 접속기로부터 제거하고 다른 마이크로 전자 소자로 대체한다. 마이크로 전자 소자가 테스트를 통과한 경우, 각 범프 리드를 각 소켓으로 실제로 삽입시키는 제1 힘(F1)보다 큰 제2 힘(F2)을 사용하여 접속기 쪽으로 힘이 가해진다. 범프 리드는 그 후 접속기와 마이크로 전자 소자 사이의 접촉을 방해하지 않고 접속기에 결합될 수 있다. 유전체층에 다소 큰 개구(27)를 갖는 접속기는 이 응용에서 범프 리드가 소켓으로 관통할 수 있도록 하기 위해 제공된다. 본 발명의 접속기 어셈블리는 일반적인 테스트 설비와 비교하여 낮은 프로파일로 인해 제작물이 마이크로 전자 어셈블리용의 영구 접속기로서 적합한 이 응용에 특히 적합하다.The connectors of the present invention are particularly suitable for testing and selectively bonding microelectronic devices during the assembly process. In this application, the microelectronic device is first exerted toward the connector of the present invention using a first force F 1 sufficient to create a contact between each bump lead and the corresponding socket. The microelectronic device is then tested. If the microelectronic device is defective, remove it from the connector and replace it with another microelectronic device. When the microelectronic device passes the test, a force is applied toward the connector using a second force F 2 that is greater than the first force F 1 that actually inserts each bump lead into each socket. The bump leads can then be coupled to the connector without disturbing the contact between the connector and the microelectronic element. A connector with a rather large opening 27 in the dielectric layer is provided to allow the bump lead to penetrate into the socket in this application. The connector assembly of the present invention is particularly suitable for this application where the fabric is suitable as a permanent connector for microelectronic assemblies due to its low profile compared to typical test fixtures.

도 15에 도시되어 있는 본 발명의 다른 실시예에서, 접속기(210)는 홀(227)의 그리드 어레이를 갖는 가요성 층(224)과 홀(227)에 삽입하는 접촉 탭의 대응 어레이를 갖는다. 각 접촉 탭(221)의 활성 접촉부(222)에서, 다수의 돌출부(228)는 내부로 연장하여 홀(227)의 통로를 초과하여 돌출한다. 접촉 탭은 전체적으로 가요성 시트(224)의 홀(240)을 초과하여 연장하는 긴 접속부(230)를 추가로 구비한다. 홀(240)은 전술한 바와 같이 접촉 탭(221)을 포스트(도시 생략)에 접속시키는 접속부(230)를 노출시킨다.In another embodiment of the present invention shown in FIG. 15, the connector 210 has a flexible layer 224 with a grid array of holes 227 and a corresponding array of contact tabs inserting into the holes 227. In the active contact 222 of each contact tab 221, a plurality of protrusions 228 extend inwardly and protrude beyond the passageway of the hole 227. The contact tab further has an elongate connection 230 extending over the hole 240 of the flexible sheet 224 as a whole. The hole 240 exposes a connection 230 that connects the contact tab 221 to a post (not shown) as described above.

가요성 시트(224)에는 활성 접촉부(222)를 둘러싸는 다수의 궁형(弓形) 슬롯 또는 릴리프 개구(relief apertures:263)이 제공된다. 궁형 슬롯은 활성 접촉부(222)를 둘러싸는 영역에 지지부를 제공하는 슬롯 사이의 가요성층(224)의 브릿지를 한정한다. 궁형 슬롯(263)은 활성 접촉부(222)의 바로 인접한 부근의 가요성층(224)에 추가의 신축성 및 탄성을 제공한다. 그러한 추가의 신축성은 마이크로 전자 소자상의 땜납 범프 리드와 결합 중에, 그리고 기판과 마이크로 전자 소자의 열 순환 중에 개별적인 접촉부(222)가 상대적으로 이동할 수 있게 한다.The flexible sheet 224 is provided with a number of arcuate slots or relief apertures 263 surrounding the active contact 222. The arcuate slots define a bridge of flexible layers 224 between slots that provide support in the area surrounding the active contact 222. Arched slots 263 provide additional stretch and elasticity to the flexible layer 224 in the immediate vicinity of the active contact 222. Such additional stretch allows the individual contacts 222 to move relatively during bonding with the solder bump leads on the microelectronic device and during thermal cycling of the substrate and the microelectronic device.

접촉 탭(221)은 활성 접촉부(222)와 접촉 탭(221)의 접속부(230) 사이에 움푹 들어간 부분(necked-down portion)(262)을 추가로 포함한다. 움푹 들어간 부분은 둘러싸는 궁형 슬롯(263)이 더 근접하게 배치할 수 있게 하고, 강성의 접촉 탭(221)의 횡단면적을 감소시킨다. 이 두가지 효과는 활성 접촉부(222)를 직접 둘러싸는 접속기(210)의 영역의 신축성을 증가시킨다.The contact tab 221 further includes a necked-down portion 262 between the active contact 222 and the contact 230 of the contact tab 221. The recessed portion allows the surrounding arched slots 263 to be placed closer together and reduces the cross sectional area of the rigid contact tab 221. These two effects increase the elasticity of the area of the connector 210 directly surrounding the active contact 222.

접촉 탭은 도 2A에 도시된 것과 다른 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 접촉 탭(21a)(도 2B)은 원형 슬롯(31a)에 의해 분리되는 원형 중첩 돌출부(28a)를 가질 수 있다. 이 실시예의 점차 만곡되는 특징은 원형 코너를 제작하기 위해 에칭 공정 및 사진 석판술의 고유한 특성으로 인해 증가된 가고성을 갖는다.The contact tab can have a different configuration than that shown in FIG. 2A. For example, the contact tab 21a (FIG. 2B) can have a circular overlapping protrusion 28a separated by a circular slot 31a. The gradually curved feature of this embodiment has increased hardenability due to the inherent properties of the etching process and photolithography to fabricate circular corners.

다른 예에서, 접촉 탭(70)(도 5)은 포스트(23)와 접촉하는 비교적 작은 폭이 더 크게 증가되어 가요성의 시트형 소자(24)의 홀을 둘러싼다. 돌출부(71)는 범프 리드가 시트형 소자(28)를 향해 아래로 힘을 받게 될 때 범프 리드를 스크래핑하도록 구성된 굴곡진 아암을 포함한다. 다른 접촉 돌출부 구성 및 접촉 탭 형상이 종래 기술로 공지된 바와 같이 사용될 수 있다.In another example, the contact tab 70 (FIG. 5) has a larger relatively small width in contact with the post 23, which surrounds the hole of the flexible sheet-like element 24. The protrusion 71 includes a curved arm configured to scrape the bump lead when the bump lead is forced down toward the sheet-like element 28. Other contact protrusion configurations and contact tab shapes can be used as known in the art.

접촉 탭은 마이크로 전자 소자의 땜납 범프와 접촉 탭간의 접촉을 향상시키기 위해 접촉 돌출부 대신 또는 접촉 돌출부에 부가되는 형상을 가질 것이다. 예를 들어, 접촉 탭(90)(도 10)은 시트형 몸체(24)로부터 떨어져 위쪽을 향하는 울퉁불퉁한 부분(91)을 갖는다. 이러한 울퉁불퉁한 부분은 본 명세서에서 참고되고 본 출원인에게 공동으로 양수된 미국 특허 제5,632,631호에 개시되어 있다. 울퉁불퉁한 부분(91)은 그 상위 표면에 날카로운 엣지 또는 코너를 가질 것이다. 마이크로 전자 소자(25)가 접속기에 압박될 때, 울퉁불퉁한 부분(91)은 땜납 범프(46) 상에 존재할 산화물 코팅을 침투하여 신뢰적인 전기 접속을 제공한다. 시트형층(24)의 탄력에 의해 땜납 범프(46)와 접속기 상의 관련 울퉁불퉁한 부분에 접촉이 이루어진다. 도 10에 도시된 실시예와 같은 특정 응용 장치에서, 시트형 소자(24)를 통과하는 활성 접촉 영역 내의 홀은 제거될 것이다. 울퉁불퉁한 부분은 시트형 몸체(24)의 홀에 걸쳐 연장하는 접촉부의 돌출 부분과 관련하여 사용될 수도 있다.The contact tab will have a shape added to or in place of the contact protrusion to enhance contact between the solder bumps of the microelectronic device and the contact tab. For example, the contact tab 90 (FIG. 10) has a rugged portion 91 facing away from the sheet-like body 24. Such irregularities are disclosed in US Pat. No. 5,632,631, which is incorporated herein by reference and jointly assigned to the applicant. The rugged portion 91 will have a sharp edge or corner on its upper surface. When the microelectronic device 25 is pressed into the connector, the rugged portion 91 penetrates the oxide coating that will be present on the solder bumps 46 to provide a reliable electrical connection. The elasticity of the sheet-like layer 24 makes contact with the solder bumps 46 and the associated bumps on the connector. In certain application devices, such as the embodiment shown in FIG. 10, holes in the active contact area through the sheet-like element 24 will be eliminated. The rugged portion may be used in connection with the protruding portion of the contact extending over the hole of the sheet-like body 24.

접촉 탭과 기판간의 전기 접속은 그 활성 접촉부 부근의 포스트(23) 중의 한 포스트를 통과하여 이루어질 필요가 없다. 그 대신, 시트형 소자(24) 상의 회로 트레이스(96)(도 11)가 시트형 소자(24)의 원주 상의 접촉부(97)로 인도되고, 이로써 기판과 접촉부(95)간의 전기 접속이 이루어질 것이다.The electrical connection between the contact tab and the substrate need not be made through one of the posts 23 near its active contact. Instead, a circuit trace 96 (FIG. 11) on the sheetlike element 24 is directed to the contact 97 on the circumference of the sheetlike element 24, thereby making electrical connection between the substrate and the contact 95. FIG.

본 발명의 다른 실시예에서, 지지 구조체는 시트형 몸체(110)와 기판(41) 사이의 지지층(101)(도 12)이다. 지지층은 폴리이미드 또는 다른 적합한 물질 등의 유전체가 될 것이다. 지지층(101)은 홀(103) 등의 갭 및 고체부(111)를 갖는다. 접촉 탭(107)의 활성 접촉부(105)는 지지층(101)의 홀(103)의 바로 위에 위치된다. 홀(103)의 주변은 활성 접촉부(105)와 관련된 시트형 몸체(110)의 일부분(120)을 형성한다. 땜납 범프(도시 생략)와의 접촉 시에, 활성 접촉부(105)는 시트형 소자(110)의 관련 부분(120)이 아래로 휘어질 때 홀(103) 내로 이동한다.In another embodiment of the invention, the support structure is a support layer 101 (FIG. 12) between the sheet-like body 110 and the substrate 41. The support layer may be a dielectric such as polyimide or other suitable material. The support layer 101 has a gap such as the hole 103 and the solid portion 111. The active contact 105 of the contact tab 107 is located directly above the hole 103 of the support layer 101. The perimeter of the hole 103 forms part 120 of the sheet-like body 110 associated with the active contact 105. Upon contact with the solder bumps (not shown), the active contact 105 moves into the hole 103 when the relevant portion 120 of the sheetlike element 110 is bent down.

접촉 탭(107)을 시트형 몸체(110) 내의 비어(109)에 접촉시킴으로써 기판(41) 내의 단자(41)와 활성 접촉부(105)간의 전기 접속이 이루어진다. 비어(109)는 관통 연장하는 전기 전도체를 가지며, 이 도체는 지지 구조체(101)의 홀(103)의 내부를 도금함으로써 형성될 수 있는 링형 전기 전도체(102)와 전기 접촉한다. 링형 구조체(102)는 기판(41)의 단자(42)와 비어(109)를 전기 접속시킨다.Electrical contact between the terminal 41 and the active contact 105 in the substrate 41 is made by contacting the contact tab 107 with the via 109 in the sheet-like body 110. The via 109 has electrical conductors extending therethrough which are in electrical contact with the ring-shaped electrical conductors 102 which can be formed by plating the interior of the holes 103 of the support structure 101. The ring-shaped structure 102 electrically connects the terminals 42 and the vias 109 of the substrate 41.

가요성 시트(110)의 홀(115)은 활성 접촉 영역(105)의 돌출부(106)와 함께 접촉부가 아래로 휘어질 때 땜납 범프의 와이핑/스크래핑을 제공한다.The holes 115 of the flexible sheet 110 provide wiping / scraping of the solder bumps as the contacts bend down with the protrusions 106 of the active contact region 105.

본 발명의 다른 실시예(도 13)에서, 지지층(101)은 전술된 바와 같이 기판(41)의 단자(42)에 접속되는 금속의 링형 전도체(102)를 갖는다. 그러나, 접촉 탭(130)과 전도체(102)간의 전기 접속은 시트형 소자(110)에 접속하도록 홀(115)을 관통하여 이루어진다. 전도체(131)는 접촉 탭(130)과 대향하고 있는 시트형 소자(110)의 제2 표면 상의 리드(132)와 접촉 탭(130)을 접속시키기 위해 예를 들어 도금에 의해 홀(115) 내에 형성된다. 그에 따라, 전도체(131), 리드(132) 및 전도체(102)를 통해 접촉 탭(130)과 단자(42)간의 전기 접촉이 이루어진다.In another embodiment of the invention (FIG. 13), the support layer 101 has a ring-shaped conductor 102 of metal connected to the terminal 42 of the substrate 41 as described above. However, the electrical connection between the contact tab 130 and the conductor 102 is made through the hole 115 to connect to the sheet-like element 110. Conductor 131 is formed in hole 115 by, for example, plating to connect lead 132 and contact tab 130 on the second surface of sheet-like element 110 opposite contact tab 130. do. Accordingly, electrical contact is made between the contact tab 130 and the terminal 42 via the conductor 131, the lead 132, and the conductor 102.

아교 적층체(glue lam) 또는 다른 이격층(150)(도 14)을 이용하여 포스트(23) 등의 지지 구조체를 기판(41)으로부터 이격시킴으로써 시트형 소자(24)의 구부림을 위한 추가의 이동거리가 제공될 것이다. 이격층(150)은 접촉 탭(21)의 활성 접촉부(22)와 관련되는 홀(152)을 갖는다. 땜납 범프(도시 생략)가 기판(41)을 향해 시트형 층(24)을 구부릴 때, 홀(152)은 추가의 하향 이동거리를 위한 추가의 간격을 제공한다. 홀(152)을 기판에 직접 형성함으로써 유사한 결과를 얻을 수 있게 될 것이다. 이러한 구성은 전체 어셈블리의 높이를 더욱 감소시킨다.Additional travel for bending sheet-like element 24 by separating the support structure, such as post 23, from substrate 41 using glue lam or other spacer layer 150 (FIG. 14). Will be provided. The spacing layer 150 has a hole 152 associated with the active contact 22 of the contact tab 21. As the solder bumps (not shown) bend the sheet-like layer 24 towards the substrate 41, the holes 152 provide additional spacing for additional downward travel. Similar results may be obtained by forming the holes 152 directly in the substrate. This configuration further reduces the height of the entire assembly.

본 발명의 접속기는 본 발명의 다른 실시예(도 6 및 도 7)에 따른 바어어싱 설비(80)와 함께 사용될 수 있다. 접속기(10)는 단자(42)의 어레이와 기판에 정렬되어 본딩된다. 본 실시예에서, 프레임(70)은 접속기(10)의 외주를 기판(41)에 대해 압박한다. 프레임은 프레임(70)을 관통하여 기판(41)에 설치된 홀(도시 생략)내로 통과하는 핀(72)에 의해 기판(41)에 부착될 것이다. 핀(72)을 위해 설치된 홀은 기판 내의 단자의 어레이와 관련되며, 그에 따라 접속기(10) 상의 접촉부(22)와도 관련된다. 따라서, 프레임(70)은 접촉부와 정렬된다.The connector of the present invention can be used with a biasing facility 80 according to another embodiment of the present invention (FIGS. 6 and 7). The connector 10 is aligned and bonded to the array of terminals 42 and the substrate. In the present embodiment, the frame 70 presses the outer circumference of the connector 10 against the substrate 41. The frame will be attached to the substrate 41 by pins 72 passing through the frame 70 and into a hole (not shown) provided in the substrate 41. The holes provided for the pins 72 are associated with the array of terminals in the substrate and thus also with the contacts 22 on the connector 10. Thus, the frame 70 is aligned with the contact.

프레임(70) 내의 윈도우(71)는 접속 소자(10)의 접촉부와 마이크로 전자 소자(45)를 정렬시키기 위해 제공된다. 마이크로 전자 소자(45)는 궁형(弓形) 부분(74)을 갖는 판 스프링(73)에 의해 접속 소자(10)에 대해 압박된다. 판 스프링은 2개의 핀(75)에 의해 커버(76) 내에 유지된다. 커버(76)는 핀(72)의 헤드와 커버의 슬롯형 홀(77)을 맞물림으로써 프레임(70)에 제거 가능하게 부착될 것이다. 커버(76)를 정위치로 하면, 판 스프링(73)은 마이크로 전자 소자(45)를 접속기(10)에 대해 압박하여 전술된 바와 같이 판형 소자(24)를 편향시킨다. 이에 의해, 마이크로 전자 소자는 번인 테스트, 접착 또는 영구적인 사용을 위해 기판(41)에 전기적으로 접속된다.A window 71 in the frame 70 is provided to align the microelectronic element 45 with the contacts of the connecting element 10. The microelectronic element 45 is pressed against the connecting element 10 by the leaf spring 73 having the arcuate portion 74. The leaf spring is held in the cover 76 by two pins 75. The cover 76 will be removably attached to the frame 70 by engaging the head of the pin 72 with the slotted hole 77 of the cover. With the cover 76 in place, the leaf spring 73 urges the microelectronic element 45 against the connector 10 to deflect the plate element 24 as described above. Thereby, the microelectronic device is electrically connected to the substrate 41 for burn-in test, adhesion or permanent use.

도 8에 도시된 바와 같은 다른 설비에서, 프레임(80)은 전도체(10)와 관련하여 마이크로 전자 소자(45)를 위치시키기 위한 윈도우(82)를 갖는다. 커버 소자(83)는 마이크로 전자 소자(45)를 프레임(80)의 윈도우(82)에 삽입하기 위한 액세스를 제공하기 위해 더 큰 간격의 윈도우를 갖는다. 프레임 및 커버는 나사(81)에 의해 기판(41)에 부착된다. 또한, 프레임은 기판 및 프레임을 통해 연장하는 도웰(dowel; 도시 생략)에 의해 정밀하게 위치될 수 있다. 마이크로 전자 소자(45)를 윈도우(82)에 삽입한 후, 스프링 클립(84)이 커버(83) 위에 클립 고정된다. 스프링 클립(84)의 돌출 부분(85)은 마이크로 전자 소자(45)를 접속기(10)에 압박하고, 마이크로 전자 소자(45)와 기판(41)간의 전기 접속을 완성한다.In another arrangement, as shown in FIG. 8, the frame 80 has a window 82 for positioning the microelectronic element 45 in relation to the conductor 10. Cover element 83 has a larger spacing window to provide access for inserting microelectronic element 45 into window 82 of frame 80. The frame and cover are attached to the substrate 41 by screws 81. The frame may also be precisely positioned by a dowel (not shown) extending through the substrate and the frame. After inserting the microelectronic element 45 into the window 82, a spring clip 84 is clipped onto the cover 83. The protruding portion 85 of the spring clip 84 presses the microelectronic element 45 onto the connector 10 to complete the electrical connection between the microelectronic element 45 and the substrate 41.

쉽게 이해할 수 있듯이, 본 발명의 기술 요지에서 벗어나지 않고 전술된 특징에 대해 다수의 변경 및 조합이 가능하다. 예를 들어, 시트형 소자(24) 내의 홀(27)이 제거될 수도 있고, 범프 리드(46)가 접속기(10)에 접촉하는 영역에서 활성 접촉부(22)가 접촉 탭(21)의 연속 부분을 포함할 수도 있다. 이러한 구성이 바람직한 실시예의 자체 중심맞춤(self-centering) 및 스크래핑 특징을 제공하지는 못한다 하더라도, 제조시에 더 적은 처리 단계가 사용된다. 더욱이, 시트형 층과 기판간의 지지 구조체는 접촉 탭의 활성 접촉부의 주변에 각각 중심이 맞추어지는 다수의 금속 링을 포함할 수도 있다.As can be readily understood, many modifications and combinations of the above-described features are possible without departing from the technical gist of the present invention. For example, the hole 27 in the sheet-like element 24 may be removed, and the active contact 22 contacts the continuous portion of the contact tab 21 in the region where the bump lead 46 contacts the connector 10. It may also include. Although this configuration does not provide the self-centering and scraping features of the preferred embodiment, fewer processing steps are used in manufacturing. Furthermore, the support structure between the sheet-like layer and the substrate may comprise a plurality of metal rings each centered around the active contact of the contact tab.

본 발명이 특정 실시예를 참고하여 설명되었지만, 이들 실시예는 단지 본 발명의 원리 및 응용을 예시하기 위한 것이라는 점을 이해해야 한다. 예를 들어, 포스트 또는 스페이서는 은이 함유된 에폭시 또는 적합한 구조적인 강도를 갖는 다른 적합한 물질 등의 가요성의 도전성 물질로 구성되어 소켓과 그 하부의 기판간에 추가의 외형적인 일치를 제공할 수 있다. 따라서, 예시된 실시예에 대해 각종의 변형이 가능하며, 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 정신 및 사상에서 벗어나지 않는 다른 구성이 가능하다.Although the present invention has been described with reference to specific embodiments, it should be understood that these embodiments are merely illustrative of the principles and applications of the present invention. For example, the post or spacer may be composed of a flexible conductive material, such as silver containing epoxy or other suitable material having a suitable structural strength, to provide further cosmetic matching between the socket and the underlying substrate. Accordingly, various modifications may be made to the illustrated embodiment, and other configurations are possible without departing from the spirit and spirit of the invention as defined by the appended claims.

본 발명은 마이크로 전자 어셈블리에 적용될 수 있다.The invention can be applied to microelectronic assemblies.

Claims (42)

범프 리드의 어레이를 가진 마이크로 전자 소자를 접속하는 접속 어셈블리에 있어서,A connection assembly for connecting a microelectronic device having an array of bump leads, (a) 전기 도전성 리드를 가진 기판과;(a) a substrate having electrically conductive leads; (b) 상기 기판과 대향하는 제1 및 제2 주표면을 가진 탄성 시트형 몸체와;(b) an elastic sheet-like body having first and second major surfaces facing the substrate; (c) 상기 시트형 몸체의 제2 주표면과 상기 기판 사이에서 연장하고 상기 시트형 몸체가 상기 기판과 이격되어 배치되며 내부에 갭과 고체 부분을 갖는 지지 구조체와;(c) a support structure extending between the second major surface of the sheet-like body and the substrate, wherein the sheet-like body is spaced apart from the substrate and has a gap and a solid portion therein; (d) 상기 마이크로 전자 소자 상의 범프 리드의 어레이와 겹쳐서 장착될 상기 시트형 몸체의 제1 주표면에 상기 갭과 정렬되어 고착되는 박막 접점의 어레이를 구비하는데, 상기 접점은 상기 지지 구조체의 상기 고체 부분에 의해 그 외주면에서 지지되는 상기 시트형 몸체의 결합부로 둘러싸여지며, 상기 마이크로 전자 소자상의 상기 범프 리드가 이 접점에 대하여 힘이 가해질 때 상기 기판쪽으로 편향 가능한 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.(d) an array of thin film contacts aligned and secured to the gap on the first major surface of the sheet-like body to be mounted overlapping with the array of bump leads on the microelectronic device, the contacts being the solid portion of the support structure. And the bump lead on the microelectronic element is deflectable towards the substrate when a force is applied against this contact, the enclosed portion of the sheet-like body supported by the outer circumferential surface thereof. 제1항에 있어서, 상기 지지 구조체는 포스트의 어레이인 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.The connection assembly of claim 1, wherein the support structure is an array of posts. 제2항에 있어서, 상기 포스트 어레이는 상기 기판의 리드에 전기 접속되며, 상기 어레이의 접점은 상기 포스트에 전기 접속되는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.The connection assembly of claim 2, wherein the post array is electrically connected to a lead of the substrate, and the contacts of the array are electrically connected to the post. 제2항에 있어서, 상기 시트형 몸체의 각 결합부는 4개의 포스트에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.A connecting assembly according to claim 2, wherein each engaging portion of the sheet-like body is supported by four posts. 제2항에 있어서, 상기 접점의 어레이 및 상기 포스트의 어레이는 열 방향 및 행 방향을 갖는 직선형 어레이이고, 상기 포스트는 상기 접점으로부터 대각선 방향으로 오프셋되어 상기 열 방향 및 행 방향으로 기울어 진 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.3. The method of claim 2, wherein the array of contacts and the array of posts are straight arrays having a column direction and a row direction, and the posts are offset in the diagonal direction from the contact and inclined in the column direction and the row direction. Connecting assembly. 제1항에 있어서, 상기 지지 구조체는 지지층이며, 상기 갭은 홀이고, 상기 홀의 엣지는 대응하는 접점과 결합된 상기 시트형 몸체의 일부분의 외주면을 형성하는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.2. A connection assembly according to claim 1, wherein the support structure is a support layer, the gap is a hole, and the edge of the hole forms an outer circumferential surface of a portion of the sheet-like body engaged with a corresponding contact. 제1항에 있어서, 상기 시트형 몸체는 상기 접점 어레이에 대응하는 어레이에 배치된 다수개의 홀을 가지며, 상기 각 접점은 상기 제1 주표면으로부터 상기 다수개의 홀 중 하나의 홀을 통해서 내측으로 연장하는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.The apparatus of claim 1, wherein the sheet-shaped body has a plurality of holes disposed in an array corresponding to the contact array, each contact extending inwardly from the first major surface through one of the plurality of holes. Connection assembly characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 접점은 내부로 돌출하여 상기 마이크로 전자 소자와 접촉하는 울퉁불퉁한 융기부를 갖는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.The connection assembly of claim 1, wherein the contact has an rugged ridge projecting inward to contact the microelectronic element. 제2항에 있어서, 상기 포스트는 고체 코어 땜납 볼인 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.The connection assembly of claim 2, wherein the post is a solid core solder ball. 제2항에 있어서, 상기 포스트는 비어인 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.The connection assembly of claim 2, wherein the post is a via. 제2항에 있어서, 3개 또는 다수개로 이루어진 상기 포스트의 그룹은 상기 접점을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.3. The connection assembly of claim 2, wherein the group of three or more posts surround the contact. 제11항에 있어서, 상기 포스트 그룹 중 적어도 하나의 포스트는 각 접점을 상기 기판 상의 리드에 전기 접속하는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.12. The connection assembly of claim 11, wherein at least one post of the group of posts electrically connects each contact to a lead on the substrate. 제11항에 있어서, 상기 각 접점과 결합된 상기 시트형 몸체부는 각 범프 리드에 의해 가해지는 하향 힘에 응답하여 편향되는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.12. A connection assembly according to claim 11, wherein the sheet-shaped body portion associated with each contact point is deflected in response to a downward force applied by each bump lead. 제1항에 있어서, 상기 시트형 몸체는 상기 접점과 결합된 상기 시트형 몸체부 내에 범프 개구를 더 포함하고, 상기 시트형 몸체는 가소성이 증가되는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.2. A connection assembly according to claim 1, wherein the sheet-shaped body further comprises a bump opening in the sheet-shaped body portion associated with the contact, wherein the sheet-shaped body has increased plasticity. 제1항에 있어서, 상기 접점은 땜납으로 피복되는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.A connection assembly according to claim 1, wherein said contact is covered with solder. 제1항에 있어서, 임피던스를 조절하기 위해 상기 시트형 몸체의 상기 제2 주표면 상에 도전층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.The connection assembly of claim 1, further comprising a conductive layer on the second major surface of the sheet-like body to adjust impedance. 제16항에 있어서, 상기 접점을 상호 접속하기 위해 상기 시트형 몸체의 상기 제2 주표면 상에 도전성 트레이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.17. The connection assembly of claim 16, further comprising a conductive trace on the second major surface of the sheet-like body for interconnecting the contacts. 제1항에 있어서, 상기 접점을 상호 접속하기 위해 상기 시트형 몸체의 상기 제2 주표면 상에 도전성 트레이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.The connection assembly of claim 1, further comprising a conductive trace on the second major surface of the sheet-like body for interconnecting the contacts. 제1항에 있어서, 상기 접점 상에는 방습제가 증착되는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.The connection assembly according to claim 1, wherein a desiccant is deposited on the contact point. 제1항에 있어서, (a) 상기 마이크로 전자 소자를 상기 시트형 몸체에 정렬시키기 위한 프레임과,The apparatus of claim 1, further comprising: (a) a frame for aligning the microelectronic element to the sheet-shaped body, (b) 상기 마이크로 전자 소자가 상기 시트형 몸체에 대하여 힘이 가해지는 바이어싱 구조체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 어셈블리.(b) the microelectronic device further comprises a biasing structure in which a force is exerted on the sheet-like body. 범프 리드의 어레이를 가진 마이크로 전자 소자를 접속하는 접속 방법에 있어서,In the connection method for connecting a microelectronic element having an array of bump leads, (a) 시트형 몸체, 기판, 상기 시트형 몸체의 제1 주표면 상의 접점 어레이, 및 상기 시트형 몸체의 제2 주표면을 상기 기판의 상부 표면에 접속하여 상기 시트형 몸체가 상기 기판과 이격되는 포스트의 어레이를 갖는 접속기를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 각 접점은 그 외주면에 2개 또는 다수개의 상기 포스트를 가진 상기 시트형 몸체부 상에 배치되며;(a) an array of posts in which the sheet-shaped body is spaced apart from the substrate by connecting a sheet-shaped body, a substrate, an array of contacts on the first major surface of the sheet-like body, and a second major surface of the sheet-shaped body to an upper surface of the substrate Providing a connector having a plurality of contacts, each contact disposed on the sheet-shaped body portion having two or a plurality of the posts on its outer circumferential surface; (b) 상기 접점의 어레이가 상기 범프 리드의 어레이와 실질적으로 겹쳐지도록 상기 마이크로 전자 소자를 상기 접속기와 정렬하는 단계와;(b) aligning the microelectronic element with the connector such that the array of contacts substantially overlaps the array of bump leads; (c) 상기 범프 리드의 어레이가 상기 접점의 어레이와 접촉하며, 상기 시트형 몸체의 각 부분은 상기 2개 또는 다수개의 포스트 및 범프 리드와의 사이에서 탄성적으로 편향되도록 상기 마이크로 전자 소자가 상기 시트형 몸체쪽으로 힘을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 방법.(c) said microelectronic element being said sheet-like such that said array of bump leads is in contact with said array of contacts, and each portion of said sheet-shaped body is elastically deflected between said two or more posts and bump leads. And applying a force towards the body. 제21항에 있어서, 상기 각접점은 상기 다수개의 포스트 중 하나의 포스트에 전기 접속되며, 상기 포스트는 상기 기판 내의 리드에 전기 접속되고, 상기 힘을 인가하는 단계는 상기 기판 내에 상기 범프 리드와 상기 리드와의 사이에서 전기 접속이 이루어 지는 것을 특징으로 하는 접속 방법.22. The method of claim 21, wherein the angular contact is electrically connected to one of the plurality of posts, the post is electrically connected to a lead in the substrate, and applying the force comprises: the bump lead and the bump in the substrate. An electrical connection is made between the lead and the connecting method. 제22항에 있어서, (d) 상기 마이크로 전자 소자가 수용가능한지의 여부를 결정하기 위해 상기 전기 접속부를 통하여 상기 마이크로 전자 소자를 전기적으로 테스트하는 단계와;23. The method of claim 22, further comprising: (d) electrically testing the microelectronic device through the electrical connection to determine whether the microelectronic device is acceptable; (e) 상기 마이크로 전자 소자를 수용가능하면, 상기 접점을 상기 범프 리드에 영구적으로 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 방법.(e) permanently coupling said contact to said bump lead, if said microelectronic element is acceptable. 마이크로 전자 소자를 기판에 장착하는 접속기에 있어서,In the connector which mounts a microelectronic element to a board | substrate, (a) 제1 및 제2 주표면을 갖는 탄성 시트형 몸체와;(a) an elastic sheet-like body having first and second major surfaces; (b) 상기 마이크로 전자 소자 상의 범프 리드의 어레이에 대응하는 어레이에 배치되어 장착될 상기 시트형 몸체의 제1 주표면에 고착되는 다수개의 박막 접점을 포함하는데, 상기 각 접점은 대응하는 범프 리드와 결합되며;(b) a plurality of thin film contacts fixed to a first major surface of said sheet-shaped body to be disposed and mounted in an array corresponding to an array of bump leads on said microelectronic device, each contact being associated with a corresponding bump lead; Become; (c) 상기 접점으로부터 오프셋되어 이 접점에 전기 접속되며 상기 시트형 몸체의 제2 주표면상에 배치되는 포스트의 어레이를 포함하는데, 상기 포스트는 상기 접점을 기판에 전기 접속하고 상기 시트형 몸체와 상기 기판과의 사이에 분리된 공간을 갖는 상기 시트형 몸체를 지지하도록 상기 기판에 결합 가능하며, 상기 마이크로 전자 소자는 상기 소자 상의 범프 리드가 상기 시트형 몸체 상의 상기 접점에 의해 결합되도록 상기 마이크로 전자 소자가 상기 시트형 몸체에 대하여 힘이 가해짐으로써 상기 기판에 접속 가능하고, 상기 접점을 둘러싸는 상기 시트형 몸체부는 상기 분리된 공간의 내부로 탄성적으로 편향되는 것을 특징으로 하는 접속기.(c) an array of posts offset from the contact and electrically connected to the contact and disposed on a second major surface of the sheet-shaped body, the post electrically connecting the contact to a substrate, the post-shaped body and the substrate And the microelectronic device is coupled to the substrate to support the sheet-shaped body having a space separated therebetween, wherein the microelectronic device is configured such that the microelectronic device is coupled by the contact on the sheet-shaped body such that the bump lead on the device is coupled by the contact. And the sheet-shaped body portion surrounding the contact point is elastically deflected into the separated space by applying a force against the body. 제24항에 있어서, 상기 시트형 몸체는 상기 접점 어레이에 대응하는 어레이에 배치된 다수개의 홀을 가지며, 상기 각 접점은 상기 제1 주표면으로부터 상기 다수개의 홀 중 하나의 홀을 통해서 내측으로 연장하는 것을 특징으로 하는 접속기.25. The apparatus of claim 24, wherein the sheet-shaped body has a plurality of holes disposed in an array corresponding to the contact array, wherein each contact extends inwardly through the one of the plurality of holes from the first major surface. A connector, characterized in that. 제25항에 있어서, 상기 각 접점은 그 접점과 결합된 홀을 통해 연장하는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속기.26. The connector of claim 25, wherein each contact comprises at least one protrusion extending through a hole associated with the contact. 제26항에 있어서, 상기 각 접점은 상기 홀의 원주에 공간 이격된 위치 주위로부터 내측으로 연장하는 다수개의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속기.27. A connector as claimed in claim 26, wherein each contact comprises a plurality of protrusions extending inwardly from about a position spaced apart on the circumference of the hole. 제24항에 있어서, 상기 각 리드 상에 형성된 도전층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접속기.The connector according to claim 24, further comprising a conductive layer formed on each lead. 제24항에 있어서, 상기 각 포스트는 고체 코어 땜납 볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 접속기.25. The connector of claim 24, wherein each post comprises a solid core solder ball. 제24항에 있어서, 상기 시트형 몸체는 상기 포스트 어레이에 대응하는 홀의 어레이를 가지며, 상기 단자 포스트는 상기 홀을 통해 상기 접점에 전기 접속되는 것을 특징으로 하는 접속기.25. The connector of claim 24, wherein the sheet-like body has an array of holes corresponding to the post array, and the terminal post is electrically connected to the contact through the hole. 제30항에 있어서, 상기 접점 및 상기 포스트를 전기 접속하는 상기 시트형 몸체의 상기 제1 주표면 상에 다수개의 박막 접촉 탭을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접속기.31. A connector as claimed in claim 30, further comprising a plurality of thin film contact tabs on said first major surface of said sheet-shaped body for electrically connecting said contact and said post. 제24항에 있어서, 상기 접점의 어레이 및 상기 단자 포스트의 어레이는 열 방향 및 행 방향을 갖는 직선형 어레이이고, 상기 단자 포스트는 상기 접점으로부터 대각선 방향으로 오프셋되어 상기 열 방향 및 행 방향으로 기울어 진 것을 특징으로 하는 접속기.25. The method of claim 24, wherein the array of contacts and the array of terminal posts are straight arrays having column and row directions, wherein the terminal posts are diagonally offset from the contacts and tilted in the column and row directions. Featured connector. 제24항에 있어서, 상기 시트형 몸체를 추가로 지지하는 지지 포스트를 더 포함하고, 상기 지지 포스트는 어떤 접점에도 전기 접속되어 있지 않은 것을 것을 특징으로 하는 접속기.25. The connector of claim 24, further comprising a support post further supporting the sheet-like body, wherein the support post is not electrically connected to any contact. 마이크로 전자 소자 상에 범프 리드를 결합하는 소켓에 있어서,A socket for coupling a bump lead onto a microelectronic device, 제1 및 제2 주표면을 갖는 탄성 유전체 시트와;An elastic dielectric sheet having first and second major surfaces; 상기 시트의 상기 제1 주표면에 고착되고 능동 접촉부를 갖는 전기 도전성 접점과;An electrically conductive contact fixed to said first major surface of said sheet and having an active contact; 상기 시트의 제2 주표면과 병렬 배치되는 제1 표면과, 상부에 도전성 단자를 갖는 지지체 기판과;A support substrate having a first surface arranged in parallel with a second major surface of said sheet, and a conductive terminal thereon; 상기 능동 접촉부 둘레에 이격된 다수개의 포스트를 구비하는데, 상기 포스트는 상기 시트와 상기 기판간에 갭이 형성되도록 상기 기판에 대하여 상기 접점을 둘러싸는 상기 시트부를 기계적으로 지지하며, 상기 다수개의 포스트 중 하나는 상기 단자 및 상기 접점을 전기 접속하고, 상기 시트는 상기 접점의 능동 접촉부와 결합되는 범프 리드로서 편향되는 것을 특징으로 하는 소켓.A plurality of posts spaced around the active contact, the posts mechanically supporting the sheet portion surrounding the contact with respect to the substrate such that a gap is formed between the sheet and the substrate, one of the plurality of posts Is electrically connected with the terminal and the contact, and the sheet is deflected as a bump lead coupled with an active contact of the contact. 제34항에 있어서, 상기 시트의 제1 및 제2 주표면 사이에서 연장하는 개구를 포함하며, 상기 접점의 상기 능동 접촉부는 상기 개구와 정렬되고 상기 개구를 통해 부분적으로 연장되는 것을 것을 특징으로 하는 소켓.35. The method of claim 34, comprising an opening extending between the first and second major surfaces of the sheet, wherein the active contact of the contact is aligned with the opening and partially extends through the opening. socket. 제34항에 있어서, 상기 포스트는 고체 코어 땜납 볼인 것을 특징으로 하는 소켓.35. The socket of claim 34 wherein said post is a solid core solder ball. 제34항에 있어서, 상기 포스트는 비어인 것을 것을 특징으로 하는 소켓.35. The socket of claim 34 wherein said post is empty. 제34항에 있어서, 상기 각 포스트와 상기 기판의 제1 표면 사이에 위치 설정되는 스페이서를 더 포함하고, 상기 스페이서는 상기 포스트를 상기 단자에 전기 접속하며 상기 시트의 편향 높이 보다 큰 수직 높이가 제공되는 것을 것을 특징으로 하는 소켓.35. The apparatus of claim 34, further comprising a spacer positioned between each post and the first surface of the substrate, the spacer electrically connecting the post to the terminal and providing a vertical height greater than the deflection height of the sheet. Characterized in that the socket. 제38항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 접점의 능동 접촉부와 정렬되는 개구를 갖는 박막 기판을 포함하는 것을 것을 특징으로 하는 소켓.39. The socket of claim 38 wherein said spacer comprises a thin film substrate having an opening that is aligned with an active contact of said contact. 제34항에 있어서, 제2 접점과, 상기 제2 접점의 제2 능동 접촉부를 둘러싸는 상기 시트의 제2 부분을 기계적으로 지지하는 다수개의 제2 포스트를 더 포함하고, 다수개의 상기 제1 포스트 및 제2 포스트는 적어도 하나의 공통 포스트를 갖는 것을 특징으로 하는 소켓.35. The plurality of first posts of claim 34, further comprising a second contact and a plurality of second posts mechanically supporting a second portion of the sheet surrounding the second active contact of the second contact. And the second post has at least one common post. 제40항에 있어서, 상기 시트는 상기 제2 주표면에 고착되는 도전성 트레이스를 더 포함하며, 상기 도전성 트레이스는 상기 시트 상의 상기 제1 및 제2 접점을 전기적으로 상호 접속하는 것을 것을 특징으로 하는 소켓.41. The socket of claim 40 wherein said sheet further comprises conductive traces secured to said second major surface, said conductive traces electrically interconnecting said first and second contacts on said sheet. . 마이크로 전자 소자 상에 범프 리드를 결합하는 접속기에 있어서,In a connector for coupling a bump lead on a microelectronic device, 제1 및 제2 주표면과, 상기 제1 주표면에 고착되고 능동 접촉부를 구비하는 전기 도전성 접점을 가진 탄성 유전체 시트와;An elastic dielectric sheet having first and second major surfaces and electrically conductive contacts secured to the first major surface and having active contacts; 상부에 단자를 갖는 경질의 기판과;A hard substrate having a terminal thereon; 포스트들 사이에 갭이 형성되도록 상기 시트를 상기 기판에 대하여 지지하는 다수개의 포스트를 포함하는데, 상기 접점은 결합된 포스트의 그룹에 의해 지지되는 상기 시트의 결합부 상에 배치되고, 인접한 접점과 결합되는 포스트의 그룹은 적어도 하나의 포스트를 공유하는 것을 특징으로 하는 접속기.A plurality of posts supporting the sheet against the substrate such that a gap is formed between the posts, the contacts disposed on the joining portions of the sheets supported by the group of joined posts, the joining with adjacent contacts Wherein the group of posts share at least one post.
KR10-1998-0709508A 1996-05-24 1997-05-22 Connectors for microelectronic elements KR100494459B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1998-0709508A KR100494459B1 (en) 1996-05-24 1997-05-22 Connectors for microelectronic elements

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US60/018,304 1996-05-24
KR10-1998-0709508A KR100494459B1 (en) 1996-05-24 1997-05-22 Connectors for microelectronic elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000015951A true KR20000015951A (en) 2000-03-25
KR100494459B1 KR100494459B1 (en) 2005-09-30

Family

ID=43670274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1998-0709508A KR100494459B1 (en) 1996-05-24 1997-05-22 Connectors for microelectronic elements

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100494459B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105870108A (en) * 2016-04-21 2016-08-17 深圳市槟城电子有限公司 Circuit protection device
WO2018208117A1 (en) * 2017-05-11 2018-11-15 주식회사 아이에스시 Inspection socket

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5086337A (en) * 1987-01-19 1992-02-04 Hitachi, Ltd. Connecting structure of electronic part and electronic device using the structure
US5199879A (en) * 1992-02-24 1993-04-06 International Business Machines Corporation Electrical assembly with flexible circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105870108A (en) * 2016-04-21 2016-08-17 深圳市槟城电子有限公司 Circuit protection device
CN105870108B (en) * 2016-04-21 2024-03-29 深圳市槟城电子股份有限公司 Circuit protection device
WO2018208117A1 (en) * 2017-05-11 2018-11-15 주식회사 아이에스시 Inspection socket

Also Published As

Publication number Publication date
KR100494459B1 (en) 2005-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6086386A (en) Flexible connectors for microelectronic elements
US7618281B2 (en) Interconnect assemblies and methods
US7176043B2 (en) Microelectronic packages and methods therefor
US5892245A (en) Ball grid array package emulator
US7709968B2 (en) Micro pin grid array with pin motion isolation
JP3006885B2 (en) Contact structures, interposers, semiconductor assemblies and methods for interconnects
US9404942B2 (en) Coaxial probe structure of elongated electrical conductors projecting from a support structure
US5207585A (en) Thin interface pellicle for dense arrays of electrical interconnects
US7616016B2 (en) Probe card assembly and kit
EP0925509B1 (en) Probe structure having a plurality of discrete insulated probe tips
US20030067315A1 (en) Probe device
CA2732459A1 (en) Test contact system for testing integrated circuits with packages having an array of signal and power contacts
US6946860B2 (en) Modularized probe head
WO1999021227A1 (en) Connector assembly for accommodating bga-style components
KR20000015951A (en) Connector for micro-electron device
KR100548803B1 (en) Probe pin block of probe card
US7282945B1 (en) Wafer scale high density probe assembly, apparatus for use thereof and methods of fabrication thereof
JP2979364B2 (en) Multi-layer contactor
JP3895465B2 (en) Board mounting method, board mounting structure
JP2000002718A (en) Probe device
JPH11108989A (en) Measuring method of semiconductor device and socket for measurement
JP2003043067A (en) Contact probe
JPH09199644A (en) Semiconductor connector and semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130531

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140521

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150522

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160525

Year of fee payment: 12

EXPY Expiration of term