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CN1574480A - 连接装置及其制造方法 - Google Patents

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CN1574480A
CN1574480A CNA2004100495689A CN200410049568A CN1574480A CN 1574480 A CN1574480 A CN 1574480A CN A2004100495689 A CNA2004100495689 A CN A2004100495689A CN 200410049568 A CN200410049568 A CN 200410049568A CN 1574480 A CN1574480 A CN 1574480A
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Abstract

本发明的目的在于提供与IC等的外部连接部相接触的接触子的导电性和弹性两者均良好的连接装置及其制造方法。例如，在导电性部件(40)的上表面、下表面和两侧面由辅助弹性部件(41)完全包围。上述导电性部件(40)是比电阻低于上述辅助弹性部件(41)的材料，上述辅助弹性部件(41)是屈服点和弹性系数比导电性部件(40)高的材料。这样，螺旋接触子的导电性和弹性两者均能提高。

Description

连接装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及例如作为安装IC(集成电路)等的IC插座的连接装置，尤其涉及与IC等的外部连接部相接触的接触子的导电性和弹性两者均良好的连接装置及其制造方法。
背景技术
专利文献1所述的半导体检验装置，使半导体暂时电连接到外部的电路板等上。在半导体的背面一侧上，设置了布置成格子状或矩阵状的多个球状接触子，与其相对置的绝缘板上设置了多个凹部，在该凹部内对置地布置了螺旋接触子。
当把上述半导体的背面侧向上述绝缘板上按压时，上述螺旋接触子与上述球状接触子的外表面相接触，并卷成螺旋状，所以，各个球状接触子和各个螺旋接触子之间能稳定地进行电连接。
[专利文献1]日本特开2002-175859号公报
但是，过去上述螺旋接触子通过冲压加工等而形成。不过，随着产品的小型化，半导体检验装置和半导体之间要确保微细范围内的电连接，受到冲压加工的限制，今后为了促进上述螺旋接触子的小型化，必须用新的方法代替冲压加工来形成螺旋接触子。
并且，在促进这种小型化的同时，要求螺旋接触子具有良好的导电性和弹性。
因此，若从这一观点来看专利文献1，则在专利文献1的图37至图39中公开了形成上述螺旋接触子的各种方法。
但是，例如，图37的制造方法是，主要由镍来电镀形成螺旋接触子的主体，采用这种螺旋接触子的微细接点，导体电阻过大，容易出现检验不合格或者无法检验。
并且，在图38的制造方法中，构成螺旋接触子的部件，除了铜箔4′等以外，也包括基板63，这种结构，上述螺旋接触子的弹性降低，上述螺旋接触子不能与上述半导体的球状接触子的形状相吻合而产生良好的弹性变形，容易出现接触不良。
并且，专利文献1中，没有涉及适当提高螺旋接触子的导电性和弹性两个方面。
发明内容
本发明正是为解决上述过去的问题而提出的方案，目的在于提供一种与IC等的外部连接部相接触的接触子的导电性和弹性两者均良好的连接装置及其制造方法。
本发明是一种连接装置，具有基台、以及在上述基台上形成旋涡状的多个螺旋接触子，电子元件的多个外部连接部分别与上述各螺旋接触子相接触，其特征在于：
在将构成上述螺旋接触子的每圈的接触片从与宽度方向相平行的方向朝膜厚方向切断时，无论在哪个剖面，上述螺旋接触子都由导电性部件和辅助弹性部件相重叠而形成，上述导电性部件的比电阻小于上述辅助弹性部件，上述辅助弹性部件的屈服点和弹性系数高于上述导电性部件。
这样，上述螺旋接触子的导电性和弹性两者均能达到良好水平。其结果，上述螺旋接触子能按照电子元件的连接端子的形状而适当变形，达到良好的连接，而且能很好地检查上述电子元件的电性能。
本发明优选在将构成上述螺旋接触子的每圈的接触片从与宽度方向相平行的方向朝膜厚方向切断时，无论在哪个剖面，上述导电性部件的上表面、下表面和两侧面都由上述辅助弹性部件包围。
本发明优选在将构成上述螺旋接触子的每圈的接触片从与宽度方向相平行的方向朝膜厚方向切断时，无论在哪个剖面，上述辅助弹性部件的上表面、下表面和两侧面都由上述导电性部件包围。
本发明优选上述辅助弹性部件从Ni或Ni-X中选择，其中X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上。
本发明优选上述导电性部件从Cu、Au、Ag、或Pd或Cu合金中选择。
优选形成上述导电性部件的上述Cu合金是具有Cu、Si、Ni的铜镍硅合金。
具有Cu、Si、Ni的铜镍硅合金是高导电率和高强度两者兼有的材料，适用于螺旋接触子材料。
尤其优选上述辅助弹性部件从Ni或Ni-X中选择，其中X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上，上述导电性部件是Cu合金时，在上述导电性部件和上述辅助弹性部件之间，形成由金属材料构成的密合层，该金属材料从Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、或Pt中选择。
在混入了多个元素的Cu合金所构成的导电性部件的表面上，若直接电镀Ni或Ni-X，尤其是非电解电镀Ni或Ni-X(其中，X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上)，则上述辅助弹性部件容易形成不均匀。
像本发明那样，在上述导电性部件和上述辅助弹性部件之间，存在由金属材料构成密合层(该金属材料从Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、或Pt中选择)，则由Ni或Ni-X(其中，X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上)形成的上述辅助弹性部件容易形成均匀的膜。
优选上述密合层的厚度的范围为0.01μm～0.1μm。
本发明的连接装置的制造方法，该连接装置具有基台、以及在上述基台上形成旋涡状的多个螺旋接触子，电子元件的多个外部连接部分别与上述各螺旋接触子相接触，其特征在于：
将导电性部件和辅助弹性部件相重叠，并电镀形成多个上述螺旋接触子，此时，上述导电性部件选择比电阻小于上述辅助弹性部件的材料，上述辅助弹性部件选择屈服点和弹性系数高于上述导电性部件的材料。
上述导电性部件和辅助弹性部件两者均通过电镀而形成，所以能使上述螺旋接触子小型化，而且能使上述螺旋接触子的导电性和弹性均达到良好水平。
本发明也可以在由导电性部件或辅助弹性部件的任意一方由金属箔制成螺旋形状后，在其上，重叠辅助弹性部件或导电性部件而电镀形成。
本发明优选，在由上述导电性部件或辅助弹性部件的任意一方形成多个螺旋接触子之后，对上述螺旋接触子的周围覆盖用非电解电镀法镀覆的辅助弹性部件或导电性部件。
本发明优选在用Cu合金形成了上述导电性部件之后，在上述导电性部件上形成由金属材料构成的密合层，该金属材料从Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、或Pt中选择，在该密合层上用Ni或Ni-X形成上述辅助弹性部件，其中X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上。
若在由混入了多个元素的Cu合金所构成的导电性部件的表面，直接电镀Ni或Ni-X，尤其是非电解电镀Ni或Ni-X(其中，X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上)，则上述辅助弹性部件的膜厚容易形成不均匀。
像本发明那样，在上述导电性部件上，形成由金属材料构成密合层(该金属材料从Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、或Pt中选择)，则由Ni或Ni-X(其中，X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上)而形成的上述辅助弹性部件容易形成均匀的膜。
也可以是上述辅助弹性部件用Ni或Ni-X形成，其中X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上，然后在上述辅助弹性部件上形成由金属材料构成的密合层，该金属材料从Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、或Pt中选择，在该密合层上用Cu合金来形成上述导电性部件。
本发明优选在用NiP形成上述辅助弹性部件时，材料成分为Ni100-xPx(其中，x按at％，为10≤X≤30)。
辅助弹性部件中所用的NiP(镍磷)合金中的磷浓度规定为10at％以上，这样，能抑制镍的结晶析出，提高弹簧物性(机械强度)。并且，能抑制电镀应力(尤其压缩应力)，抑制电镀缺陷的发生。
并且，若NiP(镍磷)合金中的磷浓度超过30at％，则析出Ni和P的各种金属互化物。这些金属互化物非常硬、脆，所以使弹簧物性变坏。
若NiP(镍磷)合金中的磷浓度为10at％～30at％，由由于非晶质的存在，既能保持延展性，又能得到要求的弹簧物性。所需弹簧物性的具体例子，其标准是抗拉强度1000Mpa以上。
优选上述密合层的厚度的范围为0.01μm～0.1μm。
本发明优选上述辅助弹性部件用Ni或Ni-X形成，其中X为P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上。
本发明优选上述导电性部件用Cu、Au、Ag、或Pd或Cu合金中的任意一种来形成。
并且，优选形成上述导电性部件的上述Cu合金是具有Cu、Si、Ni的铜镍硅合金。
发明的效果如下
如上所述，本发明把导电性部件和辅助弹性部件互相重叠而形成螺旋接触子的每圈的接触片，所以能大大提高上述螺旋接触子的导电性和弹性两种功能。其结果，上述螺旋接触子能按照电子元件的连接端子的形状而适当变形，形成良好的连接，而且，能很好地检查上述电子元件的电性能。
并且，利用本发明的制造方法，在连接装置小型化中也能用非常简单的方法制造出小型化，导电性和弹性良好的螺旋接触子。
附图说明
图1是表示用于确认电子元件的动作的试验中所使用的检查装置的立体图。
图2表示图1的2-2线的剖面图，电子元件安装状态的剖面图。
图3是表示本发明的螺旋接触子的形状的放大立体图。
图4A～4F分别表示将构成本发明的螺旋接触子的每圈的接触片从与宽度方向相平行的方向朝膜厚方向切断时的剖面图。
图5是表示在基台的上下表面设置螺旋接触子的结构的部分剖面图。
图6A～图6F是表示本发明第1制造方法用的各工序图。
图7A～图7E是表示本发明第2制造方法用的各工序图。
图8A～图8F是表示本发明第3制造方法用的各工序图。
图9是图6F的工序后用非电解电镀法镀敷形成密合层、辅助弹性部件的时的工序图。
图10是图10F的工序后用非电解电镀法镀敷形成辅助弹性部件的时的工序图。
图11A～图11C是图6～图8所示的工序后进行的工序图。
具体实施方式
图1是表示用于确认电子元件动作的试验中所使用的检查装置的立体图。图2是表示图1的2-2线的剖面图，是电子元件安装状态的剖面图。
如图1所示，检查装置10由基台11和盖体12构成，该盖体12通过设置在该基台11的一边的缘部上的铰链部13进行支承并能转动自如。上述基台11和盖体12由绝缘性树脂材料等形成，在上述基台11的中心部上形成了在图示Z2方向上呈凹状的安装区(基台)11A。并且，在上述安装区11A内能够安装半导体等电子元件1。并且在基台11的另一边的缘部上形成了被锁紧部14。
如图2所示，该检查装置10的检查对象是，在电子元件1的下表面由多个球状接触子(外部连接部)1a布置成矩阵状(格子状或围棋盘的网格状)。
如图2所示，在上述安装区(基台)11A上，与上述电子元件1的球状接触子1a相对应，设置了多个凹部(穿通孔)11a，该凹部11a由预定的直径尺寸构成，从安装区11A的表面向基台11的背面穿透。
在上述凹部11a的上表面(安装区11A的表面)，设置了多个螺旋接触子20，该螺旋接触子20形成涡旋状。
图3是上述螺旋接触子20的立体图。如图3所示，上述螺旋接触子20在基台11上形成了多个，在图示的X方向和Y方向上保持预定间隔。
上述各螺旋接触子20例如像图3中左上方图示的螺旋接触子20那样具有基部21，该基部21固定在上述凹部11a的上方的开口端的缘部，在上述基部21侧设置了螺旋接触子20的卷绕起始端22。并且，从该卷绕起始端22向涡旋状延伸的卷绕终端23位于上述凹部11a的中心。
在上述凹部11a的内壁面形成了无图示的导通部，导通部的上端和上述螺旋接触子20的上述基部21由导电性粘接材等进行连接。并且，凹部11a下方的开口端由连接在上述导通部上的连接端子18进行堵塞。
如图2所示，在上述基台11的下方，设置了具有多个布线图形及其他电路元件的印制电路板30，上述基台11固定在印制电路板30上。在上述印制电路板30的表面设置了对置电极31，该对置电极31与设置在上述基台11的底面上的连接端子18相对置，上述各连接端子18分别与各对置电极31相接触，这样使电子元件1和印制电路板30通过检查装置10进行电连接。
另一方面，在检查装置10的盖体12的内面中央位置上，与上述安装区11A相对置，设置了把电子元件1向图示下方按压的凸形状的按压部12a。并且，在与上述铰链部13相反一侧的位置上形成了锁紧部15。
在上述盖体12的内面和按压部12a之间，设置了由螺旋弹簧等构成的施力部件，该螺旋弹簧向上述按压部12a施加从盖体12内面向远离方向的作用力(无图示)。所以若把电子元件1安装到上述凹部11a内关闭盖体12进行锁紧，则能以弹性方式对电子元件1施加作用力(Z2方向)，使其接近安装区11A的表面。
上述基台11的安装区11A的大小大致上与上述电子元件1的外形相同，把电子元件1安装到上述安装区11A内，锁紧盖体12时，电子元件1侧的各球状接触子1a和检查装置10侧的各个螺旋接触子20能准确地对应而进行定位。
当盖体12的锁紧部15锁紧到基台11的被锁紧部14上时，电子元件1被上述按压部12a按压到图示的下方，所以，各球状接触子1a把各螺旋接触子20向凹部11a的内部方向(图示的下方)按下。而且，螺旋接触子20的外形变成为从上述卷绕终端23向卷绕起始端22方向(从涡旋中心向外方向)扩展，卷绕成对上述球状接触子1a的外表面被抱住的状态，使各球状接触子1a和各螺旋接触子20进行连接。
对于构成上述螺旋接触子20的每圈的接触片20a从与宽度方向相平行的方向的线4向膜厚方向进行切断，当从箭头方向观看该切剖面时，该切剖面如图4所示。
在图4A中，辅助弹性部件41重叠形成在导电性部件40上。上述导电性部件40由比电阻小于上述辅助弹性部件41的材料来形成，上述辅助弹性部件41由屈服点和弹性系数比上述导电性部件40高的材料来形成。
如图4A所示，由于将导电性部件40和辅助弹性部件41重叠而形成，所以，上述螺旋接触子20的良好导电性由导电性部件40保证，上述螺旋接触子的良好弹性由辅助弹性部件41保证。
在图4A中，也可以是在辅助弹性部件41上重叠导电性部件40而形成。
并且，在图4A中，既可以是上述导电性部件40和辅助弹性部件41两者均由电镀而形成，也可以是作为下层侧的导电性部件40(或者若下层侧是辅助弹性部件41，则上述辅助弹性部件41)用金属箔形成，其上电镀形成作为上层侧的辅助弹性部件41(或者若上层侧是导电性部件40，则电镀形成导电性部件40)。
在图4B中，自下而上按照导电性部件40、辅助弹性部件41和覆膜部件42的顺序依次积层形成。在此，设置了上述覆膜部件42是为了提高硬度和耐磨性。并且，上述覆膜部件42用比电阻低于上述辅助弹性部件41的材质来形成，其作用在于减小电子元件与接触子的接触电阻，是优选的。
在图4C中，导电性部件40的上表面、下表面和两侧面均用上述辅助弹性部件41完全包围。这样用辅助弹性部件41把上述导电性部件40周围完全包围，能进一步适当地提高螺旋接触子20的弹性，是优选的。
或者，也可以是上述辅助弹性部件41的上表面、下表面和两侧面均用上述导电性部件40完全包围起来，在此情况下，尤其在高频带使用时能更有效地减小涡流损耗，是优选的。这样，为了使上述导电性部件40或辅助弹性部件41把作为轴的金属部件周围完全覆盖起来，例如可以用非电解电镀法来镀敷形成上述导电性部件40或辅助弹性部件41。
图4D是图4C的应用例，例如，上述导电性部件40的上表面、下表面和两侧面完全用辅助弹性部件41包围，再用上述覆膜部件42来覆盖上述辅助弹性部件41的表面。
图4E中，在上述辅助弹性部件41和上述导电性部件40之间形成了密合层70。
在图4E所示的接触片，上述导电性部件40用Cu合金形成，上述辅助弹性部件41的材料从Ni或Ni-X(其中X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上)中选择。并且，密合层70用金属材料来形成，该金属材料从Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、Ir或Pt中选择。
在由混入了多种元素的Cu合金所构成的导电性材料(导电性部件)的表面上，若直接镀Ni或Ni-X，尤其是非电解电镀Ni或Ni-X(其中，X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上)，则上述辅助弹性部件41的膜厚容易形成不均匀。
如图4所示，在上述导电性部件40和上述辅助弹性部件41之间，存在密合层70时，用Ni或Ni-X(其中X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上)形成的上述辅助弹性部件41的膜厚度容易均匀地形成。其结果，各螺旋接触子的弹簧物性能够稳定。并且，上述辅助弹性部件41的电镀紧密结合性也能提高，上述辅助弹性部件41的膜厚为0.5μm～10μm。
上述密合层70的厚度的范围优选为0.01μm～0.1μm。
并且，优选形成上述导电性部件40的上述Cu合金是具有Cu、Si、Ni的铜镍硅合金。
具有Cu、Si、Ni的铜镍硅合金是既有高导电率又有高强度的材料，适合于螺旋接触子材料。
在本实施方式中，利用铜镍硅合金，其成分式用Cu-Ni-Si-Mg表示。成分比为：Cu占96.2质量％，Ni占3.0质量％，Si占0.65质量％，Mg占0.15质量％。
具有该成分比的铜镍硅合金在20℃下的电导率为42～53％IACS，抗拉强度为607～840N/mm2，20℃下的固有电阻为38.3nΩ·m，热导率为180W/mk，热膨胀系数为17.6×10-6/k(20℃～300℃)，弹性系数为131kN/mm2，密度为8.82g/cm3。
而且，也可以是，上述辅助弹性部件41的上表面、下表面和两侧面均间隔着密合层70由上述导电性部件40完全包围。
图4F是图4E的应用例，例如上述导电性部件40的上表面、下表面和两侧面，均间隔着密合层70由辅助弹性部件41完全包围，再用上述覆膜部件42对上述辅助弹性部件41的表面进行覆盖。上述覆膜部件的厚度的范围为0.1μm～3μm。
本发明优选上述导电性部件40从Cu、Au、Ag、或Pd或Cu合金中选择。
并且，优选上述辅助弹性部件41从Ni或Ni-X(其中，X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上)中选择。
并且，优选上述覆膜部件42的材料从Au、Ag、Pd、Sn中选择。
尤其用NiP来形成上述辅助弹性部件41时，优选成分为Ni100-xPx，其中x按at％为10≤x≤30。
辅助弹性部件41中所用的NiP(镍磷)合金中的磷浓度规定为10at％以上，这样，能抑制镍的结晶析出，提高弹簧物性(机械强度)。并且，能抑制电镀应力(尤其压缩应力)，抑制电镀缺陷的发生。
并且，若NiP(镍磷)合金中的磷浓度超过30at％，则析出Ni和P的各种金属互化物。这些金属互化物非常硬、脆，所以，使弹簧物性变坏。
若NiP(镍磷)合金中的磷浓度为10at％～30at％，由于非晶质的存在，既能保持延展性，又能得到要求的弹簧物性。所需弹簧物性的具体例子，其标准是抗拉强度为1000Mpa以上。
图5是图2所示的检查装置10的变形例，是上述检查装置10的基台11的局部放大部分剖面图。而且，在图5中，和图1～图3相同的符号所标注的部件，表示和图1～图3相同的部件。
在图5中，在基台11的上下设置了多个螺旋接触子20。在图5所示的基台11，在上述螺旋接触子20对置的位置上，设置了凹部11a。在该凹部11a的内周壁上，设置了导通部17。上述导通部17例如用Cu等电镀形成。
如图5所示，上述基台11上下形成分离状态，上述基台11之间，利用涂敷在其对置面上的各向异性导电粘接剂19来进行粘接固定。
如图5所示，在平面方向上按预定间隔设置的螺旋接触子20的基部21之间，利用由聚酰亚胺等形成的引导框架45来连接，上述基部21和引导框架45，利用涂敷在上述基台11表面上的各向异性导电粘接剂46粘接固定在上述基台11上。
利用图6和图7，主要说明本发明的螺旋接触子20的制造方法。
图6A所示的符号50是基板。该基板也可以是绝缘性的，但，若是导电性的，则在后工序中不需要电镀基底层，所以效果更好。例如，上述基板50由Cu形成，厚度为70μm。
在图6B所示的工序中，在上述基板50上涂敷抗蚀剂51，再曝光显影成螺旋接触子20的形状，在上述抗蚀剂51上形成螺旋接触子20的图形51a。而且，在图6B所示的左侧上，表示出在抗蚀剂51上形成的螺旋接触子20的图形51a的平面图。在图6B的左图上，斜线部分是在曝光显影后仍作为抗蚀剂51残留下来的部分，白色部分是通过曝光显影除去抗蚀剂51而形成的图形51a。在上述抗蚀剂51上通过曝光显影而形成图形51a之后，进行热处理，使上述抗蚀剂51热固化。
在图6C中，在上述图形51a内露出的基板50表面上，自下而上按导电性部件40、辅助弹性部件41和覆膜部件42的顺序电镀形成。电镀方法是一般的电解电镀法。这样来完成图4B所示的剖面形状的螺旋接触子20。而且，每次电镀形成各部件时，进行水洗，除去电镀表面的沾污之后，转入下一种材料的电镀工序。
并且，例如在图6C中，在上述基板50上也可以电镀形成导电性部件40和辅助弹性部件41的2层结构。在此情况下，完成图4A所示的剖面形状的螺旋接触子20。
并且，在图6D工序中，除去上述抗蚀剂51。在除去抗蚀剂51之后，进行水洗工序、干燥工序。
以下在图6E的工序中，例如将由聚酰亚胺等绝缘性树脂材料构成的引导框架45定位成：设置在上述引导框架45上的孔部45a正好面对各螺旋接触子20，而且，上述孔部45a的周缘部45a1重叠于各螺旋接触子20的基部21上。然后，把上述引导框架45粘贴到上述基部21上和上述基部21之间的基板50上。图6E的左图是上述引导框架45的平面形状。
如图6E的左图所示，斜线部是上述引导框架45的部分，在上述引导框架45上，在与各螺旋接触子20面对的位置上设置了孔部45a。
在上述引导框架45的下表面，例如涂敷环氧类热固化树脂，如上所述，对上述引导框架45进行定位，粘贴后，进行热处理使上述热固化树脂固化，把上述引导框架45粘接固定到上述基部21上和上述基部21之间的基板50上。
然后，在图6F工序上，例如用腐蚀等方法，除去上述基板50。然后，进行水洗工序和干燥工序。
如图6E工序所示，相邻的螺旋接触子20的基部21之间由上述引导框架45进行连接，所以，在图6F工序除去基板50也不会使各螺旋接触子20变成散乱状态。
以下说明图7所示的制造方法。
在图7A中，例如在由聚酰亚胺等绝缘性树脂材料形成的基板60上，粘贴由金属箔形成的本发明的导电性部件40。上述金属箔也可以是本发明的辅助弹性部件41。而且，上述基板60也可以不是绝缘性部件。但若使用由绝缘性树脂材料等形成的基板60，则在后工序中，可以把上述基板60作为图6E工序中说明的引导框架45使用，效果良好。
在图7B工序中，在上述导电性部件40上，涂敷抗蚀剂61，对该抗蚀剂61进行曝光显影，残留形成螺旋接触子20形状的抗蚀剂61部分，把其他部分的抗蚀剂61除去。也就是说，在上述抗蚀剂61上形成的图形61a与图6B中说明的抗蚀剂51相反，位于图6B左图内的斜线部分是上述抗蚀剂61上形成的图形61a部分，白色部分作为抗蚀剂61残留下来。
然后，上述图形61a内露出的导电性部件40a，例如用腐蚀法除去时，上述导电性部件40在上述基板60上成为螺旋接触子20的形状留下来。
然后，在图7C工序中，将上述残留的抗蚀剂61除去。然后，各螺旋接触子20中正好作为基部21的区间内所设置的基板60a部分保留下来，除此以外的基板60的部分，例如用激光除去(箭头所示的表示激光)。
如图7D所示，各螺旋接触子20的基部21之间用上述基板60a进行连接，所以，各螺旋接触子20不会散乱脱落，上述基板60a具有和图6E中说明的引导框架45相同的功能。
在图7E工序中，用非电解电镀法，在各螺旋接触子的每圈的接触片20a和基部21的周围，电镀形成辅助弹性部件41。非电解电镀法的另一种叫法是化学镀法，使电镀液的还原物质和金属离子进行反应，仅利用化学反应在被镀物表面上析出金属盐来进行镀敷。
若采用该方法，则能用辅助弹性部件41把上述导电性部件40的周围适当地完全覆盖。而且，在图7A工序中，利用辅助弹性部件41的金属箔来形成螺旋接触子20的情况下，在图7E工序中，利用非电解电镀法把导电性部件40镀敷形成在上述辅助弹性部件41的周围。
以下说明图8所示的制造方法。
在图8A中，例如在由聚酰亚胺等绝缘性树脂形成的基板60上，粘贴用金属箔形成的本发明的导电性部件40。
优选上述导电性部件40是具有Cu、Si、Ni的铜镍硅合金。
具有Cu、Si、Ni的铜镍硅合金是既有高导电率又有高强度的材料，适合于螺旋接触子材料。
在本实施方式中，利用铜镍硅合金，其成分式用Cu-Ni-Si-Mg表示。成分比为：Cu占96.2质量％，Ni占3.0质量％，Si占0.65质量％，Mg占0.15质量％。
具有该成分比的铜镍硅合金在20℃下的电导率为42～53％IACS，抗拉强度为607～840N/mm2，20℃下的固有电阻为38.3nΩ·m，热导率为180W/mk，热膨胀系数为17.6×10-6/K(20℃～300℃)，弹性系数为131kN/mm2，密度为8.82g/cm3。
而且，上述基板60也可以不是绝缘性部件。但若使用由绝缘性树脂等形成的基板60，则在后工序中，可以把上述基板60作为图6E工序中说明的引导框架45使用，效果良好。
在图8B工序中，在上述导电性部件40上，涂敷抗蚀剂61，对该抗蚀剂61进行曝光显影，把残留形成螺旋接触子20形状的抗蚀剂61部分，把其他部分的抗蚀剂61除去。也就是说，在抗蚀剂61上形成的图形61a与图6B中说明的抗蚀剂51相反，位于图6B左图内的斜线部分是上述抗蚀剂61上形成的图形61a部分，白色部分作为抗蚀剂61残留下来。
然后，上述图形61a内露出的导电性部件40a，例如用腐蚀法除去时，上述导电性部件40在上述基板60上作为螺旋接触子20的形状留下来。
然后，在图8C工序中，将上述残留的抗蚀剂61除去。然后，各螺旋接触子20中正好作为基部21的区间内所设置的基板60a部分保留下来，除此以外的基板60的部分，例如用激光除去(箭头所示的表示激光)。
如图8D所示，各螺旋接触子20的基部21之间用上述基板60a进行连接，所以，各螺旋接触子20不会散乱脱落，上述基板60a具有和图6E中说明的引导框架45相同的功能。
在图8E工序中，在各螺旋接触子的每圈的接触片20a和基部21的周围，电镀形成密合层70。在螺旋接触子20周围，不能形成电解电镀法用的电镀基底层，所以，在电镀形成密合层70时必须采用非电解电镀法。非电解电镀法的另一种叫法是化学镀法，使电镀液的还原物质和金属离子进行反应，仅利用化学反应在被镀物表面上析出金属盐来进行镀敷。
而且，在密合层70镀膜前，把作为非电解电镀法的还原反应的催化剂使用的Pd粘附到接触片20a和基部21的周围。Pd的粘附方法是，把接触片20a和基部21的周围浸渍到氯化钯水溶液或硫酸钯水溶液中，析出Pd。优选在Pd粘附工序之前进行脱脂处理、基于腐蚀的表面处理等预处理。
密合层70用金属材料形成，该金属材料从Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、或Pt中选择。上述密合层70的厚度的范围优选达到0.01μm～0.1μm。
在图8F工序中，用非电解电镀法，在密合层70上镀敷形成辅助弹性部件41。上述辅助弹性部件41的厚度为0.5μm～10μm。
非电解电镀法的镀液成分表示如下。
NiSO4·H2O                    0.1mol/l
NaH2PO2·6H2O                0.2mol/l
Citric acid(柠檬酸)              0.5mol/l
(NH4)2SO4                    0.5mol/l
像铜镍硅合金那样，若利用含有Cu以外的元素Si、Ni等的Cu合金，来形成导电性部件40，则在导电性部件40表面上出现元素Si或Ni等，导电性部件40的表面成分分布变得不均匀。若在该不均匀的导电性部件40的表面上，直接镀Ni或Ni-X(其中，X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上)，尤其进行非电解电镀，则上述辅助弹性部件41的膜厚容易形成不均匀。
如图8F所示，若在上述密合层70上镀敷形成辅助弹性部件41，则用从Ni或Ni-X(其中，X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上)而形成的上述辅助弹性部件41的膜厚度容易均匀形成。其结果，各螺旋接触子的弹簧物性能够稳定。并且，上述辅助弹性部件41的电镀紧密结合性也能提高。
若利用该方法，则上述导电性部件40的周围，用辅助弹性部件41能适当地完全覆盖。而且，在图8A工序中，在用辅助弹性部件41的金属箔来形成螺旋接触子20的情况下，在辅助弹性部件41表面，用非电解电镀法形成密合层70之后，用非电解电镀法在密合层70上镀敷形成导电性部件40。
尤其用NiP来形成上述辅助弹性部件41时，优选成分为Ni100-xPx，其中x按at％为10≤x≤30。
辅助弹性部件41中所用的NiP(镍磷)合金中的磷浓度规定为10at％以上，这样，能抑制镍的结晶析出，提高弹簧物性(机械强度)。并且，能抑制电镀应力(尤其压缩应力)，抑制电镀缺陷的发生。
并且，若NiP(镍磷)合金中的磷浓度超过30at％，则析出Ni和P的各种金属互化物。这些金属互化物非常硬、脆，所以使弹簧物性变坏。
若NiP(镍磷)合金中的磷浓度为10at％～30at％，则由于非晶质的存在，既能保持延展性，又能得到要求的弹簧物性。所需弹簧物性的具体例子，其标准是抗拉强度1000Mpa以上。
而且，图9是如下情况：在图6C工序，例如用电解电镀法形成导电性部件40，经过图6D～图6F工序之后，用上述非电解电镀法在上述导电性部件40周围镀敷形成密合层70和辅助弹性部件41。
而且，图10是如下情况：在图6C工序，例如用电解电镀法来形成导电性部件40，在经过图6D～图6F工序之后，用上述非电解电镀法在上述导电性部件40周围形成上述辅助弹性部件41。
本发明，在用上述制造方法来形成螺旋接触子20之后，进行图11工序。图11工序中所用的螺旋接触子20进行接合所用的基台11与图5中说明的相同。
在图11A工序中，使用基台11在该基台11上通过上述各向异性导电粘接剂46来粘接固定上述螺旋接触子20的基部21，其中，基台11如下形成：在正好与螺旋接触子20面对的位置形成凹部11a，再者，对该凹部11a的内壁面11a1例如进行电镀等，而且，上述螺旋接触子20的基部21对置的、上述凹部11a的上方的周缘部、以及相邻的周缘部之间，涂敷了各向异性导电粘接剂46。
在图11B工序中，正好在凹部11a内，从下方通过突出调整部件71，使各螺旋接触子20的每圈的接触片20a向上突出。此时，进行调整，使得与位于外侧的接触片20a相比较，越靠近内侧的上述接触片20a向上方突出得越多(而且，图11B和图11C所示的虚线表示有多个接触片20a沿上述虚线排列)。
制作2个进行到图11B工序的基台11，在图11C工序中，用上述各向异性导电粘接剂19来粘合各基台11的底面11b进行粘接固定，这样制成图5所示结构的连接装置。
若利用本发明的螺旋接触子20的制造方法，则即使在连接装置的小型化中，也能用非常简单的方法制造出小型化而且导电性和弹性良好的螺旋接触子20。

Claims (19)

1、一种连接装置，具有基台、以及在上述基台上形成旋涡状的多个螺旋接触子，电子元件的多个外部连接部分别与上述各螺旋接触子相接触，上述连接装置的特征在于：
在将构成上述螺旋接触子的每圈的接触片从与宽度方向相平行的方向朝膜厚方向切断时，无论在哪个剖面，上述螺旋接触子都由导电性部件和辅助弹性部件相重叠而形成，上述导电性部件的比电阻小于上述辅助弹性部件，上述辅助弹性部件的屈服点和弹性系数高于上述导电性部件。
2、如权利要求1所述的连接装置，其特征在于：在将构成上述螺旋接触子的每圈的接触片从与宽度方向相平行的方向朝膜厚方向切断时，无论在哪个剖面，上述导电性部件的上表面、下表面和两侧面都由上述辅助弹性部件包围。
3、如权利要求1所述的连接装置，其特征在于：在将构成上述螺旋接触子的每圈的接触片从与宽度方向相平行的方向朝膜厚方向切断时，无论在哪个剖面，上述辅助弹性部件的上表面、下表面和两侧面都由上述导电性部件包围。
4、如权利要求1所述的连接装置，其特征在于：上述辅助弹性部件从Ni或Ni-X中选择，其中X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上。
5、如权利要求1所述的连接装置，其特征在于：上述导电性部件从Cu、Au、Ag、或Pd或Cu合金中选择。
6、如权利要求5所述的连接装置，其特征在于：形成上述导电性部件的上述Cu合金是具有Cu、Si、Ni的铜镍硅合金。
7、如权利要求1所述的连接装置，其特征在于：上述辅助弹性部件从Ni或Ni-X中选择，其中X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上，上述导电性部件是Cu合金，在上述导电性部件和上述辅助弹性部件之间，形成由金属材料构成的密合层，该金属材料从Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、或Pt中选择。
8、如权利要求7所述的连接装置，其特征在于：上述密合层的厚度的范围为0.01μm～0.1μm。
9、如权利要求4所述的连接装置，其特征在于：上述辅助弹性部件由Ni100-xPx形成，其中x按at％为10≤x≤30。
10、一种连接装置的制造方法，该连接装置具有基台、以及在上述基台上形成旋涡状的多个螺旋接触子，电子元件的多个外部连接部分别与上述各螺旋接触子相接触，上述制造方法的特征在于：
将导电性部件和辅助弹性部件相重叠，并电镀形成多个上述螺旋接触子，此时，上述导电性部件选择比电阻小于上述辅助弹性部件的材料，上述辅助弹性部件选择屈服点和弹性系数高于上述导电性部件的材料。
11、如权利要求10所述的连接装置的制造方法，其特征在于：在由金属箔螺旋状地形成导电性部件或辅助弹性部件的任意一方后，在其上重叠且电镀形成辅助弹性部件或导电性部件。
12、如权利要求10所述的连接装置的制造方法，其特征在于：在由上述导电性部件或辅助弹性部件中的任意一方形成了多个螺旋接触子之后，用辅助弹性部件或导电性部件通过非电解电镀法进行电镀来覆盖上述螺旋接触子的周围。
13、如权利要求10所述的连接装置的制造方法，其特征在于：在用Cu合金形成了上述导电性部件之后，在上述导电性部件上形成由金属材料构成的密合层，该金属材料从Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、或Pt中选择，在该密合层上用Ni或Ni-X形成上述辅助弹性部件，其中X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上。
14、如权利要求10所述的连接装置的制造方法，其特征在于：上述辅助弹性部件用Ni或Ni-X形成，其中X是P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上，然后在上述辅助弹性部件上形成由金属材料构成的密合层，该金属材料从Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、或Pt中选择，在该密合层上用Cu合金来形成上述导电性部件。
15、如权利要求13所述的连接装置的制造方法，其特征在于：上述密合层的厚度的范围为0.01μm～0.1μm。
16、如权利要求10所述的连接装置的制造方法，其特征在于：上述辅助弹性部件用Ni或Ni-X形成，其中X为P、W、Mn、Ti、Be中的任意一种以上。
17、如权利要求16所述的连接装置的制造方法，其特征在于：上述辅助弹性部件由Ni100-xPx形成，其中x按at％为10≤x≤30。
18、如权利要求10所述的连接装置的制造方法，其特征在于：上述导电性部件用Cu、Au、Ag、或Pd或Cu合金中的任意一种来形成。
19、如权利要求18所述的连接装置的制造方法，其特征在于：形成上述导电性部件的上述Cu合金是具有Cu、Si、Ni的铜镍硅合金。
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