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JP3006885B2 - 相互接続のためのコンタクト構造、介在体、半導体アセンブリおよび方法 - Google Patents

相互接続のためのコンタクト構造、介在体、半導体アセンブリおよび方法

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Publication number
JP3006885B2
JP3006885B2 JP7514639A JP51463994A JP3006885B2 JP 3006885 B2 JP3006885 B2 JP 3006885B2 JP 7514639 A JP7514639 A JP 7514639A JP 51463994 A JP51463994 A JP 51463994A JP 3006885 B2 JP3006885 B2 JP 3006885B2
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JP
Japan
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contact
substrate
contact structure
semiconductor device
assembly
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP7514639A
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English (en)
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Inventor
カンドロス，アイゴアー・ワイ
マシュー，ゲタン・エル
Original Assignee
フォームファクター・インコーポレイテッド
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
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Application filed by フォームファクター・インコーポレイテッド filed Critical フォームファクター・インコーポレイテッド
Publication of JPH09505439A publication Critical patent/JPH09505439A/ja
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    • H01L2224/13647—Copper [Cu] as principal constituent
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    • H01L2224/45117—Material 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 400°C and less than 950°C
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    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/49105—Connecting at different heights
    • H01L2224/49109—Connecting at different heights outside the semiconductor or solid-state body
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    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means 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
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203—Bump and layer connectors
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    • H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15312—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a pin array, e.g. PGA
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Description

【発明の詳細な説明】 この出願は、1993年11月16日に出願された出願連続番
号第08/152,812号の一部継続出願である。この発明は、
相互接続コンタクト構造、介在体、半導体アセンブリお
よびそれを用いるパッケージならびにそれを製造するた
めの方法に関する。
これまで、半導体装置とともに用いるために設けられ
てきた相互接続のタイプの多くは、半導体産業における
それらの広範な適用を制限する１つ以上の不利な点に悩
まされてきた。ゆえに、半導体アセンブリおよび実装に
おいて特に有用となるようにそのような不利な点を克服
し、半導体業界で幅広く利用できる、新しくかつ改良さ
れた相互接続コンタクト構造が求められている。
一般に、この発明の目的は、能動シリコン装置に直接
取付けられるコンタクト構造および特に弾性コンタクト
構造を使用することを可能にする、コンタクト構造、介
在体、半導体アセンブリ、およびそれを用いた実装、な
らびにそれを製造するための方法を提供することであ
る。
この発明の別の目的は、テスト基板上でのバーンイン
のためにパッドに対する一時的な接触を可能にする、上
述の特徴を有する構造、介在体、アセンブリおよび方法
を提供することである。
この発明の別の目的は、コンタクト構造のための終点
と異なる、コンタクト構造のための起点における間隔ま
たはピッチを用いることを可能にする、上述の特徴を有
する構造、介在体、アセンブリおよび方法を提供するこ
とである。
この発明の別の目的は、３次元的ファンアウトを可能
にする千鳥配列のコンタクト構造を用いる、構造、介在
体、アセンブリおよび方法を提供することである。
この発明の別の目的は、コンタクト構造が領域アレ
イ、周辺、端縁または中央線パッドアウトにおいてパッ
ドに取付けられるのを可能にする、上述の特徴を有する
構造、介在体、アセンブリおよび方法を提供することで
ある。
この発明の別の目的は、片側だけの端縁パッドアウト
で、SIMMおよび他のカード上におけるチップの接近した
端縁マウントを可能にする方法でコンタクトが成形され
得る、上述の特徴を有する構造、介在体、アセンブリお
よび方法を提供することである。
この発明の別の目的は、ウエハ形態またはシンギュレ
ーション形態のいずれでもコンタクトを装置にマウント
することを可能にする、上述の特徴を有する構造、介在
体、アセンブリおよび方法を提供することである。
この発明の別の目的は、コンタクトの取付けが自動装
置を用いて達成され得る、構造、介在体、アセンブリお
よび方法を提供することである。
この発明の別の目的は、実質面積を節約するためにア
ンダーチップキャパシタを利用することを可能にする、
構造、介在体、アセンブリおよび方法を提供することで
ある。
この発明の別の目的は、オプションとして弾性コンタ
クトと相互接続され得る、両側にカードレディ（card−
ready）シリコンが置かれる２つ以上の基板プリカーソ
ルを与えるために用いられ得る、上述の特徴を有する構
造、介在体、アセンブリおよび方法を提供することであ
る。
この発明のさらなる目的および特徴は、添付の図面に
好ましい実施例が示される以下の説明から明らかとな
る。
図１は、自立形ピンの形態をとる、この発明を組込む
「筋骨」コンタクト構造の部分的な等距離図である。
図２は、図１と同様ではあるが、屈曲部を有する弾性
コンタクト構造を示す部分的な等距離図である。
図３は、複数の屈曲部と他層シェルとを有するコンタ
クト構造を示す、断面で見た側面立面図である。
図４は、シェルが突起を設ける、この発明を組込むコ
ンタクト構造の別の実施例の、断面における側面立面図
である。
図５は、コンタクト構造の屈曲部が、導電性の、充填
されたコンプライアントエラストマ層によってともに短
絡される、この発明を組込むコンタクト構造の別の実施
例を示す、断面における側面立面図である。
図６は、プリント回路板におけるめっきされた貫通孔
に関連して用いられる、この発明を組込む別のコンタク
ト構造の等距離断面図である。
図７は、一方の側に弾性コンタクト構造が設けられか
つ他方の側には弾性である必要がないコンタクト構造が
設けられるプリント回路板におけるめっきされた貫通孔
に関連して用いられる、この発明を組込むコンタクト構
造の別の実施例の等距離断面図である。
図８は、はんだ柱構造を形成するために、図１に示さ
れるタイプの複数のステムがはんだ層によってともに橋
絡されている、この発明を組込む別のコンタクト構造
の、断面における側面立面図である。
図９は、コンタクト端子ごとに２つの冗長弾性コンプ
ライアントコンタクト構造が設けられる、この発明を組
込むコンタクト構造の、断面における側面立面等距離図
である。
図10は、コンプライアントコンタクトはんだ柱を設け
るよう、３つの弾性コンタクト構造は、その最上端と最
下端とははんだ層によってともに橋絡される一方で中間
屈曲部ははんだと接触しない状態にされる、この発明を
組込む別のコンタクト構造の、断面における側面立面等
距離図である。
図11は、プローブコンタクトを形成するためにコンタ
クト構造が基板の端縁を越えて延びる、この発明を組込
むコンタクト構造の別の実施例の、断面における側面立
面図である。
図12は、シールドされたコンタクトプローブの使用を
示す、この発明を組込む別のコンタクト構造の、断面に
おける側面立面図である。
図13は、コンタクト構造は、プリント回路板等のコン
タクトキャリア基板の一方の側上を起点とし得、かつコ
ンタクトの１つは孔を通って他方の側へ延びかつ他方の
コンタクト構造は同じ側から延びる、この発明を組込む
別のコンタクト構造の、部分的断面における等距離図で
ある。
図14は、プローブが、別のコンタクト端子と係合する
とき接触抵抗を最小限にするためにトポグラフィを有す
る縁端を設ける、この発明を組込むコンタクト構造の別
の実施例の、断面における組合せ側面立面等距離図であ
る。
図15は、図15と同様ではあるが、片持されるコンタク
トの使用を示す図である。
図16は、コンタクト構造がループ状に形成される、こ
の発明を組込むコンタクト構造の、部分的断面における
等距離図である。
図17は、図16と同様であるが、コンタクトごとの２つ
のループと、はんだ柱を形成するようループを橋絡する
はんだ層とを示す図である。
図18は、たとえば熱相互接続として用いられるものの
ような、大規模なはんだ柱のための堰として働き得る囲
いを形成するようにコンタクト構造が配置される、この
発明を組込むコンタクト構造を示す、部分断面における
等距離図である。
図19は、この発明を組込む介在体を示す、部分断面に
おける等距離図である。
図20は、両面介在体を示す、部分的な断面における等
距離図である。
図21は、一方の側に弾性コンタクト構造を有しかつ他
方の側にははんだ付け可能なコンタクトが設けられる、
この発明を組込む別の介在体の、部分的断面における等
距離図である。
図22は、両面弾性コンプライアントコンタクト構造お
よびスタンドオフを利用する、この発明を組込む介在体
の別の実施例を示す、部分的断面における等距離図であ
る。
図23は、この発明を組込む能動半導体アセンブリの、
部分的断面における等距離図である。
図24は、アライメントピンを有する千鳥配列のコンタ
クト構造を示す、部分的断面における等距離図である。
図25は、両面フリップフロップ接続機構を示す、この
発明の組込む半導体パッケージの、断面における側面立
面図である。
図26は、この発明を組込む半導体パッケージの、断面
における側面立面図である。
図27は、取外し可能なコンタクト構造を用いる、この
発明を組込む半導体パッケージの別の実施例の、断面に
おける側面立面図である。
図28は、取外し可能に相互接続される弾性コンタクト
構造およびめっきされた貫通孔を用いる、この発明を組
込む別の半導体パッケージの、断面における側面立面図
である。
図29は、保持するばねを用いる、この発明を組込む別
の半導体パッケージアセンブリの、断面における側面立
面図である。
図30は、アライメントピンを用いる、この発明を組込
む別の半導体パッケージの、断面における側面立面図で
ある。
図31は、表面下キャパシタを支持する、この発明を組
込む別の半導体パッケージの、断面における側面立面図
である。
図32は、複数のキャパシタのマウントを図示する、こ
の発明を組込む別の半導体パッケージの、断面における
側面立面図である。
図33は、減結合キャパシタを用いる、この発明を組込
む別の半導体パッケージの、断面における側面立面図で
ある。
図34は、マザーボードを用いる、この発明を組込む別
の半導体パッケージの、断面における側面立面図であ
る。
図35は、介在体を用いる、この発明を組込む別の半導
体パッケージの、断面における側面立面図である。
図36は、相互接続基板を用いる、この発明を組込む別
の半導体パッケージの、部分的な断面における等距離図
である。
図37は、半導体装置の４つの層を両面プリカーソルの
形態で組込む半導体パッケージの側面立面図である。
図38は、垂直に積層されるシリコンチップを図示す
る、この発明を組込む半導体パッケージの、断面におけ
る側面立面図である。
一般に、この発明のコンタクト構造は、表面と、その
上にある、電子部品の表面から接近可能でありかつ表面
を有する導電コンタクトパッドとを有する電子部品を組
込む装置とともに使用するためのものである。導電性
の、可撓性の細長いエレメントが、第１および第２の端
部を有して設けられる。第２の端部は自由な状態のまま
で、第１の密着した接合部を形成するために第１の端部
をコンタクトパッドにボンディングするための手段が設
けられる。コンタクトパッドと導電シェルとの間の接合
強度がコンタクトパッドと可撓性の細長いエレメントと
の間の接合強度よりも大きくなるよう第２の密着した接
合部を設けるために、導電シェルは、可撓性の細長いエ
レメントと、第１の端部をコンタクトパッドにボンディ
ングする手段に隣接するコンタクトパッドの表面の少な
くとも一部とを含む。
より特定的には、図面に示されるように、図１のコン
タクト構造101は、たとえば１つ以上の半導体装置を支
持するプラスチックラミネート、セラミックまたはシリ
コンパッケージの能動または受動半導体装置であっても
よい電子部品102と接触するために用いられるためのも
のである。それはコネクタ等の相互接続部品であっても
よい。代替的に、それは半導体パッケージまたは半導体
装置のための生産、テストもしくはバーンインソケット
であってもよい。いずれにしても、支持基板とも呼ばれ
得るこの電子部品102は、コンタクト構造101を支持する
ために用いられる。この電子部品は１つ以上の導電コン
タクトパッド103が設けられ、この導電コンタクトパッ
ド103は、典型的には表面104上のある面にあるか、また
はパッド103がさまざまな位置に位置づけられかつさま
ざまな面にさまざまな角度で位置する状態で電子部品10
2の表面104からもしくは表面104を通って接近可能であ
る。パッド103は電子部品102の外周に配置され得る。そ
れはさらに、当業者には周知である、領域アレイ、端縁
付近もしくは中央線パッドアウトまたは上述のものの組
合せにも置かれ得る。典型的には、各パッド103はそれ
に専用の電気的機能を有する。ある適用例では、導電コ
ンタクトパッド103は実際には、異なる面にあるか、ま
たは部品の端縁の上に位置される。導電コンタクトパッ
ド103は任意の所望の外形であり得る。たとえば、それ
らは、平面において円形または矩形であり得、露出面10
5を有し得る。パッド103は一例として任意の寸法を有す
るが、典型的には20〜50ミルの範囲にある。
コンタクト構造101は、典型的には、成形のしやすさ
を意図した、短い直径のゆえに可撓性を有し、かつ第１
の端部107と第２の端部108とを有する、細長いエレメン
ト106からなる。それはコアワイヤまたは「骨」とも呼
ばれ得る。この細長いエレメント106は、金、アルミニ
ウムまたは銅等の好適な導電性材料に、所望の物理的特
性を得るためにたとえばベリリウム、カドミウム、シリ
コンおよびマグネシウム等の小量の他の金属を加えて形
成される。加えて、白金族の金属等の金属または合金が
用いられ得る。代替的に、鉛、錫、インジウムまたはそ
れらの合金を用いて細長いエレメントを形成することが
できる。この細長いエレメント106は0.25〜10ミルの範
囲の直径を有し得るが、好ましい直径は0.5〜３ミルで
ある。細長いエレメント106は任意の所望の長さを有し
得るが、小さい外径の半導体装置および実装に関連して
の使用に釣り合う長さは10〜500ミルの範囲であろう。
導電性の細長いエレメント106の第１の端部107とコン
タクトパッド103の１つとの間に第１の密着した接合部
を形成するための手段が設けられる。この接合をなすた
めの任意の好適な手段が利用され得る。たとえば、細長
いエレメント106が中を通って延びかつ典型的には第１
の端部に球部が設けられる毛管（図示せず）を利用する
ワイヤボンディング部がパッド103と係合し、それによ
り、圧力および温度または超音波エネルギを与えると、
ワイヤボンディング部、典型的には球形接合部111が形
成されて、細長いエレメント106の第１の端部107をパッ
ド103に接続する。所望のワイヤボンディング部111が形
成された後、毛管は細長いエレメント106の所望の長さ
が毛管から延びるよう持ち上げられ得、ワイヤを局所的
に溶かすことによって切断を行なって細長いエレメント
106をせん断して、細長いエレメント106の第２の端部10
8に球体112を形成させかつ毛管内の細長いエレメント10
6の残りの長さのところに対応する球部をさらに設ける
ので、球形ボンド接続をなすことが所望される場合に
は、同じワイヤボンディング機を用いて、次のパッドと
次のコンタクト構造を作ることができる。代替的にウェ
ッジ形ボンディング部が用いられてもよい。
この発明に従うと、「骨」を被覆する「筋」とも呼ば
れ得る導電シェル116は、細長いエレメント106の上に形
成され、それとコンタクトパッド103の表面領域105とを
完全に取囲み、ワイヤボンディング部111を直接取囲み
かつ好ましくはコンタクトパッド103上を延びて、コン
タクトパッドの露出面全体への直接の接着による、コン
タクトパッド103への第２の密着した接合部を形成す
る。こうして、コンタクト構造101は第１および第２の
密着した接合部によってコンタクトパッド103に固定さ
れる。シェル116は、導電特性を有することに加えて、
後に説明する複合コンタクト構造101のために所望され
る他の機械的特性をさらに有する。
シェル116は、コンタクト構造に対する所望の機械的
特性を与えるための材料で形成される。シェルの材料は
主に、少なくとも2.0685×108Pa（30,000ポンド／平方
インチ）の高い耐力を有する材料であるべきである。本
コンタクト構造に関連して、コンタクト構造101とコン
タクトパッド103との間の接着力は、主にまたは有力に
は、つまり50％以上は、シェル116とコンタクトパッド1
03との間の接着によるものである。シェル116は典型的
には0.20〜20ミルの範囲の壁部の厚みを有し、好ましく
は0.25〜10ミルの壁部の厚みを有する。この発明に従う
シェル116は、細長いエレメントまたは骨106にその長さ
に沿って、およびパッド103の表面に接着して、事実上
単一の構造を与える。典型的には、細長いエレメントま
たは骨106の硬度は、シェル上の材料のそれよりも小さ
い。塑性的に変形するコンタクト構造を有することが所
望される場合には、銅または鉛−錫はんだを一例とする
はんだ等の導電性材料から形成され得る。シェル116に
ばね特性をもたせることが所望される場合には、ニッケ
ル、鉄、コバルトまたはそれらの合金が用いられ得る。
ある適用例においてシェル116にとって所望の特性を作
るであろう他の材料は、銅、ニッケル、コバルト、錫、
ホウ素、リン、クロミウム、タングステン、モリブデ
ン、ビスマス、インジウム、セシウム、アンチモン、
金、銀、ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウムおよ
びそれらの合金である。典型的には、シェルを含む最上
層は、必要であれば、金、銀、白金族の金属もしくはそ
の合金、または種々のはんだ合金からなる。ニッケル等
のある材料はある浴条件下で細長いエレメント106上に
電気めっきされると、内部圧縮圧力を生じさせて、作ら
れたコンタクト構造101を変形または破壊するのに要す
る応力を増加させる。ニッケル等のある材料は、5.516
×108Pa（平方インチ当り80,000ポンド）を超える引張
り強さを与え得る。
上に挙げた材料の１つ以上からなるシェルまたは
「筋」116は、従来の湿式めっき技術を用いて可撓性の
細長いエレメントまたは「骨」上に形成され得る。シェ
ル116はさらに、従来の薄膜加工において用いられる物
理または化学蒸着めっき技術を用いて細長いエレメント
106を包むことによって設けられ得、気体、液体または
固体プリカーソルを用いる分解プロセスおよび蒸発また
はスパッタリングを含み得る。
したがって、コンタクト構造101に対して所望される
最終的な特性は、骨106と筋116とを含む一方で、所望の
導電性、およびコンタクトパッド103とともに形成され
る第１および第２の密着した接合部に対する所望の引張
り強さまたは接着等の他の物理的特性を達成するコンタ
クト構造101に容易に構想され得る。可撓性の細長いエ
レメントまたは骨106を完全に包むシェルまたは筋116
は、コンタクトパッド103の上に置かれて、それとの第
２の接着接合を形成する。
前述の説明に関しては、単一のコンタクト構造101が
説明された。しかしながら、何百ものコンタクト構造10
1が、単一の電子部品または複数のそのような電子部品
上でのめっきまたは堆積プロセス中に同時に作られ得る
ことが理解されるはずである。
シェル116は、コンタクトパッド103上に置かれるの
に、シェル116の長さ全体にわたって実質的に一様な厚
みを有することがわかる。シェルの厚みは、シェルを含
む層の性質を調整することによって、または堆積パラメ
ータを変えることによって、代替的に変えることができ
る。コンタクト構造またはピン101の自由な上端は、シ
ェル116下の細長いエレメント106の第２のまたは自由な
端部に典型的には設けられる球部112の形状を反映させ
るようほんの僅かながら大きい。所望されるならば、細
長いエレメント106の第２の端部に設けられる球部112
は、溶断技術以外の、連続するワイヤを切断する手段に
よって取除かれ得ることが理解されるはずである。こう
して、第２の端部は、細長いエレメント106の直径と同
じ直径を有する実質的に円筒形の部材の形態をとるだろ
う。
コンタクト構造において弾性を与えることが所望され
る場合には、図２に示されるコンタクト構造121が利用
され得る。コンタクト構造121は、図１に示される細長
いエレメント106と同じ導電性材料から形成され得る、
可撓性の細長い導電エレメント122からなる。それは、
球形接合部126が球形接合部111と同じ態様で第１の端部
123に形成されパッド103に接着される、第１の端部123
と第２の端部124とを設ける。細長い導電エレメント122
がワイヤボンダの毛管を通って開放される一方で、片持
ばりまたは片持部122aは屈曲部を形成する。こうして、
少なくとも１つの片持ちされた部分を形成する屈曲部が
設けられる。このような片持ちされた部分は、この後設
けられるように、コンタクト構造121に弾性能力を与え
得る。屈曲部122aが形成された後、適当なせん断動作に
よって第２の端部124に先端127が設けられる。この後、
シェル131が、細長い導電エレメント122を包み、コンタ
クトパッド103に接着しかつその上に位置するよう、既
に説明したシェル116と同じ態様で細長い導電エレメン
ト122上に形成される。図２に示される形状そのもの以
外の種々の形状が用いられ得ることが理解され得る。
コンタクト構造121に付加的な力を伝達するために、
シェル131は主に、強い、導電性の、硬い材料等の、高
耐力化特性を伝える材料で、図１に関連して前に述べた
厚みに形成される。このような導電性材料は、ニッケ
ル、コバルト、鉄、リン、ホウ素、銅、タングステン、
モリブデン、ロジウム、クロミウム、ルテニウム、鉛、
錫およびそれらの合金の群から選択され得る。
コンタクト構造121においては、細長い導電エレメン
ト122はコンタクト構造121の道筋または形状を定義し、
シェル131は、コンタクト構造の跳ね返りまたは弾性、
および貴の最上層を通して低抵抗の、ばねで負荷を与え
られるコンタクトを設ける能力等の、コンタクト構造の
機械的および物理的特性を定義することがわかる。図２
を見るとわかるように、コンタクト構造121の第２のま
たは自由な端部が上下動すると、片持部または屈曲部12
2aは、第２の自由端部の位置の変化に容易に対応し、コ
ンタクト構造121の第２の端部をその元の位置に戻そう
として、跳ね返り、所与の設計の範囲内で実質的に一定
の降伏可能な力を与える。ばねの形状は、電子部品102
の表面に対して任意の角度で向けられる力に対して弾性
的な態様で応答するよう設計され得る。
図３には、２つの屈曲部137aおよび137bを有しかつ一
方の端部に球形接合部138を有しかつ他方の端部に球部1
39を有する可撓性の細長い導電エレメント137が設けら
れた、この発明を組込む別のコンタクト構造136が示さ
れる。図示されるように、屈曲部137aおよび137bは対向
する方向において対面する。既に述べたタイプのシェル
141が設けられている。しかしながら、それは、第１の
または内側の層142と第２のまたは外側の層143とから形
成される。一例として、第１のまたは内側の層142は、
コンタクト構造に対して所望の跳ね返りおよび／または
耐力を与えるよう、たとえば１〜３ミルの好適な厚みの
ニッケルまたはニッケル合金の被覆の形態をとってもよ
い。コンタクト構造136に対して特定の外面を設けるこ
とが所望されるとすると、第２のまたは外側の層143は
金またはほかの好適な導電性材料で形成され得る。ある
適用例では、たとえばはんだコンタクトを有するコンタ
クト構造136を用いるために、第１のまたは内側の層142
をバリア層として用いて、金とはんだとの相互作用を防
ぐことが所望されるかもしれない。このような適用例で
は、銅またはニッケルの薄い層で可撓性の細長い導電エ
レメント137を被覆した後に、１〜1.5ミルの鉛−錫合金
等のはんだが所望されるかもしれない。こうして、２つ
より多い層のシェルを形成することによって、コンタク
ト構造のための付加的な望ましい特徴を得ることが可能
であることがわかる。さらに、所望されるならば、付加
的な層はある適用例ではシェルの一部として設けられ得
ることも理解されるはずである。
図４には、可撓性の細長い導電エレメント147が外側
に向いた屈曲部147aを設け、可撓性の細長い導電部材14
7を含むシェル148が設けられている、この発明を組込む
別のコンタクト構造146が示される。しかしながらこれ
らの例では、シェル148は、その外面上においてその長
さに沿って縦に間隔をとった微細な突起149を設けるよ
うな態様で形成されている。これらの突起または凹凸
は、シェル148に鈍いこぶ状めっきが形成されるようめ
っき浴における処理条件を調整する等の数多くの方法で
作られ得る。
この発明を組込む別のコンタクト構造は、Ｕ形屈曲部
152aの形態の片持部を設け、シェル153を上に有する可
撓性の細長いエレメント152からなる、図５に示される
コンタクト構造151である。コンタクト構造151において
電流の導通中に生ずる電気的インダクタンスを低減する
ために、屈曲部152は、銀の粒子を充填されるシリコン
ゴム等の好適なタイプの導電性コンプライアントポリマ
ー塊154に埋込まれる。コンプライアント導電性エラス
トマー154は、実質的にはコンタクト構造151の弾性部分
152aの動きを抑制しない。材料154の導電率は典型的に
は10-2〜10-6Ωcmの範囲を取り得る。
図６では、図２に示されるタイプと同様のコンタクト
構造155が、従来のプリント回路板156の形態をとる電子
部品と関連して用いられる。プリント回路板156の一方
の側からプリント回路板156の他方の側への電気的接触
がなされ得るよう、めっき構造158が中を通って延び
て、プリント回路板156の対向する面に設けられる環状
リング159を形成する、めっきされた貫通孔157の形態を
とる従来的な縦方向のビア導体をプリント回路板156に
設ける。図示されるように、コンタクト構造155は、プ
リント回路板156の各側に設けられ、コンタクトパッド
として機能するリング159を形成するめっき構造158と接
触する。したがって、コンタクト構造155は、めっきさ
れた貫通孔157の対向する側に設けられる、回路板156の
各側に対面する２つの電子部品上のコンタクトパッド間
の電気的接続を形成するよう働く。コンタクト構造155
の一部として設けられるシェル131は、めっきされた貫
通孔157を通ってさらに延び、めっきされた貫通孔157の
両側に設けられる環状めっき158上に置かれることがわ
かる。このような構造は、コンタクト構造155の可撓性
の細長いエレメントの接続プロセス中にプリント回路板
156を一方の側から他方の側へ単に裏返すことによって
容易に製造され得る。この後説明されるように、このタ
イプの構造は介在体に関連して用いられ得る。コンタク
ト構造155を利用することによって、プリント回路板の
対向する側にコンプライアンス能力が与えれて、図６に
示されるコンタクト構造を支持する介在体による、電子
部品上の一致するパッド間における向い合せの接続を可
能にする。
コンプライアンスが一方の側においてのみ必要とされ
る場合には、図７に示されるような構造が利用できる。
この実施例では、図７で見てたとえば底部側である一方
の側上に設けられるコンタクト構造161は、球形接合部
の形態をとる第１の接合部163がメタライゼーション158
に固定される可撓性の細長いエレメント162からなる。
コンタクト構造161は、孔157を横切って延びるループを
形成して、当業者には周知のタイプのウェッジボンディ
ングの形態をとる第２の接合部164および半導体業界で
用いられるワイヤボンディング機の使用等の好適な手段
によってリング159の他方の面にボンディングされる。
可撓性の細長いエレメント162は、前に述べたタイプの
材料のシェル166によって覆われる。電子部品156の下側
にはコンプライアンスは必要ではないため、コンタクト
構造161は図１に示されるような真っ直ぐなピン状のコ
ンタクト構造101によって置換えられ得ることも理解さ
れるはずである。
図８には、はんだ柱を形成するために用いられる、こ
の発明を組込むコンタクト構造171の別の実施例が示さ
れる。コンタクト構造171は複合コンタクト構造であ
り、実質的に120度の間隔をとりかつ単一のコンタクト
パッド103上にマウントされる、図１に示されるタイプ
の３つの「骨」構造106を含む。３つの「骨」構造106が
作られた後、第１の連続するシェル層172が細長い
「骨」106と導電パッド103との上に堆積されて、コンタ
クト構造101のようなコンタクト構造を形成する。次い
で、その間にはんだ層174を置くことによって、この構
造ははんだ柱に完成される。はんだ柱コンタクト構造17
1を形成するのに、はんだは、ピン状のコンタクト構造
と端子103の被覆された表面との間の橋絡する鉛と錫と
の合金等の好適なタイプのものであってもよい。はんだ
柱の使用に依って、はんだ柱は、たとえば10〜50ミルの
範囲の直径を有し得、典型的な直径は10〜20ミルであ
る、さまざまなサイズであり得る。これらのはんだ柱は
たとえば10〜200ミルの好適な高さを有し得、典型的な
高さは20〜150ミルである。既に説明されたように、コ
ンタクト構造101の球部112は、所望されるならば非溶断
動作の使用によって取除かれ得る。
図９には、各コンタクトパッドに対して２つの冗長弾
性コンプライアントコンタクト構造177を設けるため
に、対向する方向において対面する片持された部分177a
および177bを有して単一パッド103上にマウントされる
２つのコンタクト構造177が設けられる複合コンタクト
構造176が示される。
図10には、はんだ182が、コンタクト構造177の上端お
よび下端を橋絡するために設けられるが、屈曲部177aお
よび177bを有するコンタクト構造121の部分は橋絡しな
いため、コンプライアンスが依然として保持される、別
の複合コンタクト構造181が示される。このような構造
では、はんだ182が介在する状態で３つのそのようなコ
ンタクト構造177が120度の間隔をとって設けられ、コン
タクト構造177ははんだ付け可能なコンタクトを形成す
るために弾性を有する必要がないことがさらに理解され
るはずである。
図11には、プローブ状コンタクト構造186が示され
る、この発明を組込むコンタクト構造の別の実施例が示
される。これは、一方の端部がコンタクトパッド103に
固定される可撓性の細長いエレメント187からなる。こ
の可撓性の細長いエレメント187は、屈曲した片持部187
aを設ける。別の部分187bは、電子部品102の一方の端縁
を超えるかまたは代替的には前述したタイプの送り貫通
孔を通って下方に延び、スタンドオフとして働く厚いフ
ォトレジスト189により部品102に固定されるアルミニウ
ム層等の犠牲金属層188にウェッジボンディング等の好
適な手段によってボンディングされる。このステップが
完了した後、このアルミニウム層188は、水酸化ナトリ
ウム等の好適なエッチングで除去されることによって犠
牲にされ得る。次いで、この可撓性の細長いエレメント
187はニッケルコバルト合金または前述のほかの好適な
材料から形成されるシェル190でもって前述の態様で被
覆されて、湾曲した遠端が部品102下の位置に配置され
る自立形のばね状コンタクト構造186を設け得る。シェ
ル190に用いられる材料は、プローブコンタクト構造の
自由端の撓み特性を制御することを可能にする。代替的
に、シェル190をまず完成させて、その後に犠牲層188を
エッチングで除去することもできる。代替的に、端部10
3への細長い部材の接合はウェッジボンディングであっ
てもよく、犠牲構造188への接合は球形接合であっても
よいことがさらに理解されるはずである。
図12には、接合部193によってコンタクトパッド103に
ボンディングされる可撓性の細長いエレメント192を設
ける別のプローブコンタクト構造192が示される。前の
実施例にあるように、可撓性の細長いエレメント192
は、片持部または屈曲部192aおよび部分192bが設けられ
る。部分192bは、端縁194を超えるかまたは部品102に設
けられる孔を通って延びる。シェル195は可撓性の細長
いエレメント192の上に設けられる。付加的な層がシェ
ル194上に設けられ、これらの層は誘電体材料で形成さ
れる層196に金属層197が続いたものからなる。層197が
接地される場合、制御されたインピーダンスを伴なう、
シールドされたコンタクトを設けるプローブコンタクト
構造191が設けられる。したがって、シールドがプロー
ブ構造の電気的特性を改良するのに望まれるかまたは必
要であるシステムにおいて、プローブコンタクト構造19
1を用いることが可能である。図12に示されるように、
プローブコンタクト構造191の最も遠い端部は誘電体層1
96と金属層197とに接触しない状態にされ得るので、別
のコンタクトパッドまたは別の構造との直接の接触が可
能である。
図13には、プリント回路板の形態をとる電子部品202
が後に説明される介在体として用いられ得る、この発明
を組込むコンタクト構造201の別の実施例が示される。
前の実施例にあるように、それは、コンタクトパッド20
4を設けるためにめっきによって取り囲まれる孔203が設
けられる。コンタクト構造201は、電子部品202の一方の
側上で上方に延びる部分206と、孔203を通って電子部品
202の他方の側へ下方に延びる別の部分207とを有する、
前述のタイプのものである。部分207は、前述のように
エッチングによって除去される犠牲基板（図示せず）に
一時的にボンディングされる。このような構造では、電
子部品202の両側から電気的接続がなされ得ることがわ
かる。
図14に示されるのは、組立中に犠牲アルミニウム層21
2が用いられる、この発明を組込むコンタクト構造211の
別の実施例である。アルミニウム層212上においてコン
タクトパッドを形成することが所望される領域には、複
数の窪んだ突起または孔213がアルミニウム層212の表面
に形成される。図示されるように、これらの窪んだ突起
または孔213は、頂端で終わる、逆転したピラミッドの
形態であり得る。アルミニウムにおける窪んだ突起また
は孔213は次いで金またはロジウム214等の導電性材料21
4を充填される。これに、ニッケル層216と金の層217と
が続く。次いで、金またはアルミニウム等の好適な材料
から形成される可撓性の細長い導電エレメント218が、
接合部219等の好適な手段によって金層217にボンディン
グされる。可撓性の細長いエレメント218は、湾曲部ま
たは屈曲部218を通って延び、次いで電子部品102の一方
の側上を通り、コンタクトパッド103の頂部上を延び
て、接合部220による等の好適な態様でそこにボンディ
ングされる。この後、前述したタイプのばね合金材料で
形成されるシェル221が、可撓性の細長いエレメント218
上に堆積され、コンタクトパッド103上と金の層217上と
を延びて、コンタクト構造を完成させる。シェル221の
特性と接合部または湾曲部218の道筋との適当な組合せ
によって、所望の弾性が得られ得る。
このめっき手順中、犠牲アルミニウム層212は、当業
者には周知の態様で、好適なレジストで覆われ得る。コ
ンタクト構造が完成した後、レジストは除去され得、犠
牲アルミニウム層212は前述の態様で溶解されて、コン
タクト構造211の自由端にコンタクトパッド224を設ける
ことができる。この態様では、コンタクトパッドは、ア
ルミニウムパッド上にある酸化物を破壊し、尖端のまわ
りのアルミニウムパッドを変形させることによってそれ
との十分な電気的接触をなすよう半導体装置上のアルミ
ニウムパッド等の別のパッドに接触するために、高い局
所的圧力を与え得る複数の尖端を有する等の制御された
外形を伴って構成され得ることがわかる。この高い接触
力は、コンタクトパッド224上に、相対的に小さい、全
体的な力を加える間に生じ得る。
図15には、コンタクト構造226の自由端によって支持
されるコンタクトパッド227を示す、この発明を組込む
さらに別のコンタクト構造が示される。コンタクトパッ
ド227は、矩形のコンタクトパッド227の一方の端部で支
持される、ぶら下がった、機械で成形されるプローブ22
8を有する。コンタクトパッド227はコンタクトパッド22
4と同様の態様で構成され、一例としてニッケルまたは
ロジウムの先端またはプローブ228と、ニッケルまたは
ロジウムでさらに形成される層229とを設け得る。層229
はニッケル合金の別の絶縁層231で覆われ、それは金の
層232で覆われる。導電性材料の可撓性の細長いエレメ
ント236は、接合部237によってパッド103に接続され、
片持部または屈曲部236aを通って半導体構造102の端縁
上を延びて、接合部238による等の好適な態様で金の層2
32にボンディングされる。可撓性の細長いエレメント23
6ならびに接合部237および238はシェル239でオーバーめ
っきされる。シェル239は前述したタイプの強い合金で
あり、パッド103上と金の層232全体上とを延びる。この
タイプのコンタクト構造226では、コンタクト構造226
の、負荷作用に対する撓みを制御する能力を高める、片
持されたプローブ228が設けられることがわかる。
図16には、この発明を組込む別のコンタクト構造241
が示される。図示されるコンタクト構造はループに曲げ
られる。これは、導電性材料の可撓性の細長いエレメン
ト242をとり、それを球形接合部243等の好適な態様でコ
ンタクトパッド103の一方の側にボンディングし、次い
で可撓性の細長いエレメントをおおむね「Ｕ」の形をと
る引っ繰り返ったループ242aに形成し、次いで可撓性の
細長いエレメントの他方の端部をウェッジボンディング
部244等の好適なコンタクトパッド243の他方の側に取付
けることによって達成される。次いで、シェル246が、
前述の態様で可撓性の細長いエレメント242上に形成さ
れ得、接合部244および246上とコンタクトパッド103の
端縁上とに堆積される。このように、相対的に堅固なコ
ンタクト構造241を設けることが可能である。所望され
るならば、２つ以上のループ状コンタクト構造241がパ
ッド103上に設けられ得ることが理解されるはずであ
る。たとえば、同じコンタクトパッド上に互いに間隔を
とった２つのそのような構造が設けられ得る。
図17には、この発明を組込む別のコンタクト構造251
が示され、それは、同じパッド103上において互いに隔
てられてマウントされ、かつはんだ層252がコンタクト
構造241上に形成されてコンタクト構造241の間に設けら
れるＵ形の空間を橋絡する、図17に関連して既に記載し
たコンタクト構造241の２つを含む。加えて、図示され
るように、はんだは２つの別個のコンタクト構造241を
橋絡して単一のはんだ隆起253を設け得る。所望される
ならば、はんだが、２つのコンタクト構造241の間は橋
絡しないがコンタクト構造241の各々に形成される橋絡
の間のみを橋絡してパッド103上に別個のはんだ隆起を
設けるよう、２つのコンタクト構造241を十分に離すこ
とができることが理解されるはずである。
図18には、大きなコンタクトパッド103が半導体部品1
02またはほかの電子部品上に設けられ、かつ前述のタイ
プの複数のコンタクト構造241がパッド103の外周に置か
れる、さらに別のコンタクト構造256を示す。内部の細
長いエレメントまたは骨のボンディングは球形接合部24
3で開始され、後続するループはウェッジボンディング
部244が介在する状態で作られて、事情上ある堆積を閉
じ込める矩形の囲いを形成する。内部の細長いエレメン
トは次いで前述したタイプのシェル（図示せず）で上を
覆われる。この矩形の囲いは次いではんだ（図示せず）
によって満たされて、所望される場合にはヒートシンク
として働き得る自立形のはんだコンタクトまたは隆起を
設け得る。
図19には介在体301が図示され、これは、第１および
第２の平面303および304を有する基板302からなる。基
板302はたとえば５〜200ミルの範囲の好適な厚みを有し
得、好ましくは20〜100ミルの厚みを有する。基板302
は、絶縁体として働く成形されたプラスチック等の好適
な材料で形成され得、第１の面303を通って延びる複数
の隔たった孔306と、第２の面304を通って延びる複数の
隔たった孔307とが設けられる。孔306および307は、断
面において円形等の任意の所望の外形を有し得る。図示
されるように、孔306および307は偏心である。したがっ
て、孔306および307の各々は、それが通って延びる面に
対して垂直に延びる、真っ直ぐな面を付けられた壁部30
8が設けられ、孔に向かって内方かつ下方に傾斜する傾
斜した壁部309を含み得る。図19からわかるように、孔3
06および307は対で配置され、各対の孔は互いに関して
わずかにオフセットされ、かつそれらの間を延びる通路
311によって相互接続されるため、事実上、基板の一方
の側にある孔の一方の部分が基板の他方の側を通って延
びる部分に対してオフセットする状態で基板302を通っ
て延びる単一の孔が設けられる。したがって、事実上、
選択的に金で上を覆われる銅等の材料で形成されるめっ
き313を有するめっきされた貫通孔を設けるためにプリ
ント回路板で用いられる等の従来的なめっきされ得る複
合孔312が設けられる。各対の孔306および307間に設け
られるオフセットのため、孔306および307の各々の底部
において、めっき313が上に設けられる平坦な肩部306が
設けられる。めっき313が上に設けられる肩部316は、前
述しかつ図２で示されたタイプのコンプライアントコン
タクト構造121が形成され得る領域を形成する。このよ
うなコンタクト構造のシェル131を形成する材料は、複
合孔312中をめっきしてコンタクト構造121とめっき313
との間における優れた接合部を形成するために設けられ
るめっき313の上をさらに延びる。
図19からわかるように、コンタクト構造は、それらの
自由端が後述する電子部品と接触し得るように基板302
の対向する側上の平面303および304を超えて延びるよう
好適な長さを有する。相互接続構造121の自由端はたと
えば10〜200ミルおよび好ましくは20〜100ミルの好適な
距離をとって隔てられ得る。基板302は種々のタイプの
プラスチックで形成され得る。たとえば、それらはポリ
エーテルイミド、ポリスルホンまたは液晶ポリマー基プ
ラスチック成形材料でもあり得る。
図19に示される構成では、電極の対は互いから絶縁さ
れる。しかしながら、もし所望されるならば、側面また
は面303および304上にめっき313の導電部分を単におい
て適当な相互接続をなすことによって、電極の対が相互
接続され得ることは明らかである。たとえば、面303お
よび304上の共通のめっき部分は、電源コンタクトおよ
び接地コンタクトへの適当な相互接続をなす電源面およ
び接地面を表わし得る。
図20には、ポリイミド等の好適な材料で形成れさる薄
いプラスチックシートの形態をとるプラスチック基板32
2からなる両面介在体321が示される。複数の隔てられた
孔323が基板322に穿孔または成形され得る。基板はさら
に、グラスファイバで強化されたエポキシ等の強化エポ
キシラミネートおよびそこを通って穿孔される孔323の
形態をとってもよい。前述したタイプのめっき324が、
孔323を通ってめっきを行ない、図２に示されるよう
に、基板322の上側にメタライゼーション326を設けかつ
下側にメタライゼーション327を設けるために用いられ
る。しかしながら、この発明に関連して、所望されるな
らば、基板322の下側に設けられるメタライゼーション3
27は除去され得ることがわかる。図13に開示されるよう
なコンタクト構造201は、めっきされた貫通孔323に隣接
して導電層326上にマウントされ得る。このコンタクト
構造201は基板322の一方の側から弾性を有して延びるコ
ンタクト構造121を含み、その一方で、プローブ型コン
タクトが基板322の他方の側で利用可能なよう他方のコ
ンタクト構造201が孔323を通り他方の側を超えて延び
る。所望されるならば、回路が基板322上に設けられて
コンタクト構造121および201に接続され得ることがわか
る。加えて、後に説明するように、介在体321をほかの
電子部品と位置合せするためのピン（図示せず）が基板
322に設けられ得る。
図21には、基板332の一方の側に弾性コンタクト構造1
21が設けられかつ対向する側にはんだ付け可能なコンタ
クト334が設けられる、この発明を組込む別の介在体331
が示される。めっきされた貫通孔または垂直なビア導体
336が基板332に設けられる。図７に関連して前述したタ
イプのスタンドオフ161は、基板332の対向する側に設け
られ、コンタクト構造121およびスタンドオフ161が上に
マウントされるめっき337に接続される。したがって、
介在体331は、その一方の側からばねコンタクトを作り
かつ他方の側からはんだスタンドオフまたははんだ付け
可能なコンタクトを作る能力を与えることがわかる。
図22には、めっきされた貫通孔343を中に有しかつス
タンドオフ346を有する基板342の対向する側に配置され
る両面弾性コンタクト構造121が設けられた介在体341が
示される。スタンドオフ346はループ状にされ、基板342
によって支持されるメタライゼーション347上にマウン
トされ、基板342のどこにでも位置付けられ得る。図22
からわかるように、コンタクト構造121と接触する電子
部品によって過度の圧力が与えられる場合には、コンタ
クト構造121の降伏可能な力に対する圧縮的な内方への
動きをスタンドオフ346によって抑えるよう、スタンド
オフ346はコンタクト構造121の高さよりも低い高さを有
する。スタンドオフ346は、骨がシェルによって覆われ
る状態で、前述したコンタクト構造121と同じ方法で作
られ得る。しかしながら、所望されるならば、スタンド
オフの内側の可撓性の細長いエレメントの両端における
接合はウェッジボンディングであってもよい。
図23には、この発明を組込む能動半導体装置アセンブ
リ351が示される。アセンブリ351は、当業者には周知の
態様で構成され、内部のメタライゼーション層と内部の
接続とを有する、シリコンボディの形態をとる半導体装
置352からなる。それはパッシベーション層354によって
覆われる、最上のアルミニウム合金メタライゼーション
353を設ける。前述のタイプの複数のコンタクト構造355
は、パッシベーション層354に設けられる孔356を通って
延びて、アルミニウムメタライゼーション353と接触す
る。図23からわかるように、コンタクト構造355の最上
端は２列に整列され、各列における交互するコンタクト
構造355が他方のコンタクト構造355の最上端からオフセ
ットして、三次元ファンアウトを可能にする千鳥配列を
設ける。半導体装置352上のアルミニウムパッド間の間
隔は、一例として５ミルであってもよい、文字Ｄで表わ
されるある距離だけ離されてもよい。コンタクト構造35
5の千鳥配列の自由端は、一例としては10ミルまたは15
ミルであってもよい、図23に示されるmDで表わされる、
より長い距離だけ隔てられ得る。自由端に対するこの異
なる間隔は、コンタクト構造355の自由端に対して異な
るオフセットを与えることにより容易に達成される。こ
うして、交互するコンタクト構造355からなるコンタク
ト構造355の１つの組は、コンタクト構造121の自由端が
所望の量だけオフセットするよう、その列のほかのコン
タクト構造121よりも大きな屈曲部が設けられ得る。こ
のようにして、ほかの装置への相互接続のためのより大
きなパッド分離が可能な状態で、半導体装置上に与えら
れる相対的に接近した外形を有し得ることがわかる。
所望されるならば、コンタクト構造355のベース上を
延び、かつ半導体装置352の表面上をパッシベーション
層354の上に重なるように延びる、選択的なカプセル材
料357（図23参照）が設けられ得る。さらに、所望され
るならば、図23に示されるようにカプセル材料357がコ
ンタクト構造355の下側端に与えられて、コンタクト構
造355の片持部の下側部分を包むようにしてもよい。所
望されるならば、コンタクト構造355のすべてがそのよ
うな付加的なカプセル材料357を設けられ得る。適用さ
れたカプセル材料357は、アセンブリング動作中におけ
る半導体装置への取扱いによる損傷を防ぐかまたは少な
くとも制限するのを助ける。
図24には、この発明の別の実施例を組込む半導体装置
アセンブリ366が示され、これは、コンタクトパッドま
たは領域368を形成するアルミニウムメタライゼーショ
ンが設けられる能動半導体装置367からなる。一例とし
て、能動半導体装置はメモリチップまたはマイクロプロ
セッサであり得る。半導体装置367の表面の大部分はパ
ッシベーション層369によって覆われる。孔または開孔
部371は、フォトレジストおよび好適なエッチングを用
いる等の、当業者には周知の態様で、パッシベーション
層369に形成される。孔371が形成された後、連続する短
絡層（図示せず）がパッシベーション層369上とアルミ
ニウム合金コンタクトパッド368上とに堆積される。こ
れにフォトレジスト層（図示せず）が続き、この後、孔
371と位置合せされかつ0.5〜５ミルだけ直径が大きく好
ましくは１〜３ミルである孔（図示せず）がフォトレジ
ストに形成される。この後、ニッケルの層に金の層が続
く等の好適な材料で形成されるメタライゼーション376
が孔371内とフォトレジストに形成されるより大きな孔
内とに形成され、その後、メタライゼーション376が残
るよう従来的な態様でフォトレジストがストリッピング
され、メタライゼーション376下の領域を除く短絡層が
エッチングにより除去される。図24に示されるように、
メタライゼーションは１〜３ミルの厚みに堆積されて環
状の張出部376aを与える。
コンタクト構造121と同様のコンタクト構造381は、図
示されるように、可撓性の細長い部材または骨382がカ
ップ状メタライゼーション376に球状接合され、かつシ
ェル383は環状張出部376の頂部上を延びて事実上より大
きい直径のキャップを設けるような状態で、カップ状メ
タライゼーション376に設けられる。代替的に、コンタ
クト構造381は、孔371に骨を接合し、続いてシェルまた
は筋を堆積し、その後フォトレジストがストリッピング
され得て短絡金属層がエッチングにより除去されること
によって、孔371に構成され得る。
図24に示されるように、コンタクト構造381は、その
いくつかはより大きい屈曲部を有しかつ他方のものはよ
り小さい屈曲部を有し、より大きい屈曲部を有するもの
はより長い片持部を有する状態の、異なる構成を有し得
る。キャップ376での隣接するコンタクト構造381間のピ
ッチまたは距離Ｄとは異なる、mDで示される隣接する自
立形端部間のピッチまたは間隔を自立形端部が有するよ
う、各他方のコンタクト構造381は対向する方向に延び
る。コンタクト構造381に対して異なる角形成および異
なる形状を与えることによって、自立形端部は、能動半
導体装置367の面と平行ではあるが、自立形端部で所望
の間隔またはピッチを与えるべく自由端の間隔がコンタ
クト構造のベースでの個々のコンタクト構造間の間隔と
大きく異なり得る面に配置され得ることがわかる。換言
すれば、半導体装置上にコンタクトをあるピッチで置
き、その一方で、その上に設けられるコンタクト構造の
自立形端部に同じピッチまたは異なるピッチを与え得る
ということが、図24の半導体装置アセンブリからわか
る。
半導体装置アセンブリ366の、プリント回路板等のほ
かの電子部品とのアライメントを容易にするために、コ
ンタクト構造381が形成されると同時に形成され得るア
ライメントピン386が設けられ得ることが図24にさらに
示される。したがって、図24においては１本のアライメ
ントピン386が示されているが、複数のそのようなアラ
イメントピンが半導体装置アセンブリ366上に設けられ
得ることが理解されるはずである。パッシベーション層
369上にメタライゼーション376が設けられる際の、その
ようなアライメントピン386の形成を容易にするため
に、適当な位置に配置されるメタライゼーションのパッ
ド387が設けられ、典型的にはパッシベーション層369上
に置かれる。次いで、アライメントピン386が、ほかの
コンタクト構造381が形成されるのと同時に、骨388とシ
ェル389とから形成される。したがって、完成した半導
体装置アセンブリ366の費用を実質的に何ら増大するこ
となく、コンタクト構造381に関連して所望の数のアラ
イメントピンを設けることは非常に容易であることがわ
かる。
能動半導体装置367は、10ミルもの薄い半導体装置ア
センブリを与える能力がありながらも、15〜30ミル、好
ましくは15〜25ミルの範囲の厚みを有する、直径がたと
えば８″のウェハの形態で、典型的には作られる。図24
に示される構成では、ウェハをダイにカッティングする
前にウェハにおける半導体装置への接触を可能にするよ
う、ウェハ上の各個々のチップの端縁または外側境界か
ら張出得る弾性コンタクト構造381を設けることは不可
能である。この、ダイにカットする操作またはダイシン
グ操作は、ウェハが単一の半導体装置にカットされるシ
ンギュレーションとして典型的には説明される。半導体
装置アセンブリ366の設計に関連して、所望のシンギュ
レーションを与えるようダイにカットするための表面領
域が最小限で済むよう、コンタクト領域381は図23に示
される態様で位置付けられるのが望ましい。典型的に
は、カッティングか行なわれるこれらの領域はスクライ
ブラインと呼ばれる。図24に示されるオフセットを与え
るよう、これらのパッド上に設けられるコンタクト構造
381を交互させることによって、ほかの電子部品への相
互接続をなすための増大したピッチを得ることが可能と
なる。
したがって、この発明のこのプロセスは、ウェハ形態
の半導体装置および単一の半導体装置で利用可能である
ことがわかる。さらに図24に示される構成では、コンタ
クト構造と、それと係合している電子部品とのための適
当なアライメントを達成するべくアライメントピン386
が用いられるのと同時に、相互接続がコンタクト構造38
1でなされ得るということがわかる。
図24に示されるタイプの半導体装置アセンブリ366
は、その最大機能速度で、コンタクト構造381の先端を
降伏可能に動かして、テスト基板（図示せず）上に設け
られる一致するコンタクト端子と圧縮力で係合させるこ
とによってテストされることが可能である。このような
テストは、テスト基板により支持される特別なプローブ
を必要とすることなく実行され得る。テスト基板上のコ
ンタクト端子間の優れた接触を確実にするために、テス
ト基板のコンタクトパッド上に同様の材料を適用するこ
とによって、導電シェル383は金、ロジウムまたは銀等
の貴金属の外側層が設けられ得、小さい接触抵抗が得ら
れる。これまでは、テストプローブが、酸化して高い接
触抵抗を生じさせる傾向のある典型的にはアルミニウム
コンタクトと係合する必要があった。
図24に示される構成は、テスト手順を容易にすること
に加えて、半導体装置のバーンインテストのためにも利
用することができる。したがって、同じ態様で、半導体
装置アセンブリ367は、そのコンタクト構造381が、テス
ト基板上に設けられるコンタクトパッドと同じ材料で形
成され得るバーンインテスト基板（図示せず）上に設け
られる一致するコンタクトパッドと降伏可能に係合し得
る。装置367は、バーンインテスト基板と接触する際、
延長期間中に高温と低温とに交互にさらされながら行な
われ得る。このようなバーンインテストに関連して、複
数の半導体装置367を用いて、複数のそのような半導体
装置367を受けることができ、かつ図26および図27に関
連して後に記載されるタイプのばねクリップで複数のそ
のような半導体装置367と係合した状態で保持されるバ
ーンインボードまたは基板を置くことができる。半導体
装置アセンブリ367とテストバーンイン基板との位置合
せは、位置合せピンまたはアライメントピン386の使用
によって容易にされ得る。図24に示される態様で配置さ
れる半導体構造381に与えられるファンアウト能力は、
コンタクト構造381の先端に対してより粗いピッチを有
しながら、半導体装置アセンブリ367上のコンタクトパ
ッドに対して微細なピッチを有することを可能にする。
このことは、そのような半導体装置を、テストおよびバ
ーンイン基板上のコンタクトパッドに対するより粗いお
よびおそらくは標準的なピッチと位置合せすることを容
易にして、そのようなテストおよびバーンイン基板の費
用を低減することを可能にする。
半導体装置367上でテストおよびバーンイン手順が行
なわれて装置の性能の妥当性が検証された後、それらは
ばねクリップを除去することによってテストおよび／ま
たはバーンイン基板から除去され得、その後、永久的な
相互接続を設けるために、コンタクト構造381の自由端
を、後に記載されるタイプの相互接続基板上に設けられ
るコンタクトパッドの一致するパターンと係合させる。
図24に示されるコンタクト構造381のファンアウト能力
はさらに、半導体装置367上のコンタクトパッドのピッ
チとは異なる、相互接続基板により支持されるコンタク
トパッドのピッチを用いることを可能にする。位置合せ
ピン386はさらに所望の位置合せをなすことを助けて永
久的な相互接続をなすことを容易にし得る。
図25は半導体パッケージアセンブリ401を示す。パッ
ケージアセンブリ401内にマウントされるのは、プリン
ト回路（PC）板411の一方の側上にコンタクトパッド412
を含むかつプリント回路板411の他方の側上にさらなる
コンタクトパッド413を含む回路を支持するプリント回
路板411である。半導体装置416および417は、プリント
回路板の対向する側に設けられ、前述の態様で上にマウ
ントされる弾性コンタクト構造418を支持して、はんだ
付け可能な端子で回路板411との両面フリップチップ接
続を設ける。弾性コンタクト構造418は、好適な炉にア
センブリをくぐらせて、弾性コンタクト構造418により
支持されるはんだにコンタクトパッド412および413との
はんだ接合を形成させることによって、コンタクトパッ
ド412および413にボンディングされる。このプロセス
は、表面実装アセンブリ技術の分野の当業者には周知で
ある、コンタクトパッド412および413に塗布されるリフ
ロー可能なはんだペーストの使用によってさらに補助さ
れ得る。好適な絶縁性材料で形成されるカプセル材料41
9がプリント回路板411と半導体装置416および417との間
に置かれてパッケージが完成される。
図26には、この発明を組込む別の半導体パッケージア
センブリ421が示され、それは、その対向する側上にパ
ッド424および426を支持する積層プリント回路板423を
含む。半導体装置427および428は、PC板423の対向する
側に置かれ、前述のタイプのコンタクト構造429を支持
する。コンタクト構造429は、プリント回路板に固定さ
れ半導体装置427および428の端縁上にかかるばね状クリ
ップ431によって降伏可能に動かされてコンタクトパッ
ド424および426と係合し得る。これらのばね状クリップ
431は半導体装置の外周に分散され得、たとえば矩形の
半導体装置の場合には、少なくとも４つのそのようなば
ね状クリップ431が、そのうちの２つが２つの対向する
側の各々にある状態で設けられ得る。図示されるばねク
リップ431は、プリント回路板423により支持されるコン
タクトパッド432にボンディングされる。クリップ431の
各々は、球形ボンド等の好適な態様でパッド433にボン
ディングされる、前述したタイプの可撓性の細長いエレ
メントまたは骨433が設けられる。骨433は、図27に示さ
れるように半導体装置の一方の側上を延びるばね状クリ
ップを形成するよう、２つの屈曲部433aおよび433bが設
けられる。シェル434は、クリップ431のための好適な強
化または筋を与え、屈曲部433aおよび433bのばね状また
はクリップ状特性を増大させて、半導体装置427および4
28を適所に保持する。このような構成では、自身のコン
タクト構造429を有する半導体装置427および428は、コ
ンタクトパッド424および426と密着して接触した状態に
保持されることがわかる。このような構成は、コンタク
ト構造429の、コンタクトパッド424および426との位置
合せを可能にする。半導体装置427および428を除去する
ことが所望される場合には、ばねクリップ431を外側に
押して、コンタクト構造429をそれらで支持する半導体
装置427および428を解放して、コンタクト構造429がコ
ンタクトパッド424および426から係合を解かれるだけで
よい。
はんだ被覆は、コンタクト構造の自由端上またはそれ
により係合されるべきコンタクトパッド上のいずれにも
与えられ得、次いで、そのアセンブリを炉にくぐらせる
ことによって、はんだは、コンタクト構造の自由端とパ
ッドの表面とを密に包む接合塊を形成し、コンタクト構
造の長さ上に選択的な薄い被覆のみを残して、それによ
って、３つの方向つまりＸ、ＹおよびＺ方向においてコ
ンプライアントである接続を設ける。
図27には、代替的な半導体パッケージアセンブリ441
が示され、これは、PCボード442の一方の表面上に間隔
をとって置かれるコンタクトパッド443および444を支持
するPCボード442またはほかの好適な基板からなる。コ
ンタクト構造446は、パッド443上にマウントされ、図示
せれる態様で骨447および筋448構造を含んで、弾性コン
タクト構造を設ける。図26に示されるタイプのばねクリ
ップ451はパッド444に固定される。図27に示されるよう
に、半導体装置452は、コンタクト構造446の上端の間に
クランプされ、前述のタイプの半導体装置452により支
持されるメタライズされたカップ状端子453と外れるこ
とができるように係合する。この構成では、コンタクト
構造446の遠端または自由端と半導体装置により支持さ
れるコンタクト端子453との間にはんだ相互接続がない
ので、半導体装置452は単にばねクリップ451を横に押す
だけで取外し可能であることがわかる。図27に示される
構成では、所望されるならば、コンタクト構造446が半
導体装置452により支持されるウェル453内にマウントさ
れ得、かつコンタクト構造446の自由端はプリント回路
板により支持されるパッド443と外れることができるよ
うに係合して、それによって、図27に示される構造によ
り達成されるのと実質的に同じ結果を達成し得ることが
理解されるはずである。ばねクリップ451の代わりに、
外部のばね要素（図示せず）を用いて、コンタクト構造
446に、メタライズされたウェル453に対して、ばねによ
る負荷をかけることもできる。
別の半導体パッケージ461が図28に示されており、こ
れはそれを貫通する垂直方向に延びるビア導体またはめ
っきされた貫通孔463を有するプリント回路板462ととも
に用いるのに特に適切である。以前に説明したタイプの
弾性コンタクト構造467を保持する半導体装置466が設け
られる。図示しているコンタクト構造467には、特にそ
れらの自由端に複数個の屈曲部467aおよび467bが設けら
れ、これらの屈曲部は、プリント回路板に設けられため
っき貫通孔463の直径よりも大きい直径の範囲を定める
ようにそのような状態にされている。したがって、図28
に示されるように、コンタクト構造467がめっきされた
貫通孔と位置合わせされた状態になるように半導体装置
が配置されると、コンタクト構造467は、めっきされた
貫通孔に押し込まれることができ、コンタクト構造467
とめっきされた貫通孔463の壁との間でばねにより負荷
がかけられた嵌合を形成して、半導体装置466をPC板462
上に取外し可能なまたは除去可能に装着された位置に保
持して、プリント回路板から外部へのコンタクトを形成
することができるようにめっきされた貫通孔との電気的
接触を形成する。
本発明を組込むさらに別の半導体パッケージアセンブ
リ471が図29に示されており、ここでは、複数個の間隔
が空けられた孔473をその中に有するPC板472が設けられ
る。間隔が空けられたコンタクトパッド476は、PC板の
両側に設けられる。半導体装置477および478はそれぞれ
対向する側に設けられ、弾性タイプでありかつコンタク
トパッド476に係合するように適合される以前に説明し
たタイプのコンタクト構造481を保持する。以前に説明
したタイプのばねクリップ486は、以前に説明した態様
で半導体装置に装着され、プリント回路板472に設けら
れた孔473と位置合わせされるように半導体装置上で配
置される。図29に示されるようにばねクリップ486を孔4
73に貫通させかつ部分486aをプリント回路板の反対側に
係合させることによって、図示されるように、半導体装
置477および478をPC板472に留めることができる。この
接続においては、オプションとして、コンタクト構造48
1の自由端とコンタクトパッド476との間にはんだ接続を
形成することができる。以前に説明したように、代替的
には、パッド476との除去可能な弾性コンタクトを形成
することができるように自由端を形成することができ
る。そのような構成は、ばねによる負荷によってコンタ
クトパッド476に摩擦的に係合するように適合される自
由端を設けることによって容易に作ることができる。
本発明の別の実施例を組込む別の半導体パッケージア
センブリ491が図30に示されており、ここでは、そこを
貫通する間隔が空けられた孔493を有するPC板492が設け
られる。以前に説明したタイプの半導体装置494および4
96が設けられ、その上にはコンタクト構造497が装着さ
れている。同様に、以前に説明したタイプのアライメン
トピン498が半導体装置494および496に装着される。
半導体パッケージアセンブリ491を組立てる際に、半
導体装置496は、オートメーション化された取扱いのた
めにキャリア（図示せず）上に置くことができる半導体
チップの形であることが可能であり、その後チップが選
択され、孔493がアライメントピン498と位置合わせされ
た状態で頂部上に運ばれる。その後、図示されるよう
に、アライメントピン498の上端は、プリント回路板を
半導体装置496に係合した状態で保持するために曲げら
れる。半導体装置496とプリント回路板492とからなるこ
の中間のアセンブリは裏返される。その後、第２の半導
体装置494は、アライメントピン498がプリント回路板の
他の孔493と整列するようにプリント回路板492の頂部上
に運ばれかつ逆様にされ、その後、孔493の方に移動さ
れて、半導体装置によって保持されるコンタクト構造49
7をプリント回路板上のコンタクトパッド499に係合させ
るように動かす。これらの部分を整列された状態に保持
するのをさらに助けるために、オプションとして、プリ
ント回路板492と半導体装置494との間に、溶媒の蒸発に
よって硬化すると少なくなる適切な溶媒を有する適切な
種類の接着剤501を置くことができる。接着剤を用いる
場合、必要であれば、半導体装置496によって保持され
るアライメントピン498の自由端を図示されるように曲
げなくてもよいことがわかる。
図31に示されるような本発明を組込む別の半導体パッ
ケージアセンブリ506は、めっきされた大きい貫通開口
または孔508を有するプリント回路板507を含む。キャパ
シタ511は、めっきされた大きい貫通孔508の中に配置さ
れ、誘電材料514によって分離される第１および第２の
電極板512および513からなる。電極板512の自由延在部5
12aはめっきされた貫通孔508のめっきのうちの部分508a
に接合され、他方の電極板513の自由延在部513aはめっ
きされた貫通孔508のめっきのうちのめっき部508bに接
合される。このようにして、キャパシタ511がめっきさ
れた貫通孔508において懸垂されることがわかる。複数
のコンタクトパッド516は、基板またはPC板507の上面お
よび下面に設けられ、めっきされた貫通孔508から間隔
が空けられる。別のコンタクトパッド517は、プリント
回路板上に設けられ、めっきされた貫通孔508の部分508
bと接している。半導体装置521および522が設けられ、
これらは、上で説明したタイプのものであり、図示され
るようにコンタクトパッド516およびコンタクトパッド5
17にはんだ付けされる上で説明したタイプのコンタクト
構造523を保持する。
本発明を組込む別の半導体装置アセンブリ526は図32
に示されており、PC板527を含み、このPC板は、半導体
装置531および532に装着される以前に説明した弾性タイ
プのコンタクト構造529に接合される複数個の間隔が空
けられたコンタクトパッド528をPC板の両側に保持す
る。以前に説明したタイプのキャパシタ511は、プリン
ト回路板527の両側に配置される。キャパシタ511は、プ
リント回路板527の両側に設けられるコンタクトパッド5
33に接合されるプレート512および513を備える。これに
より、キャパシタ511が半導体装置531および532とプリ
ント回路板527の両側との間のそれぞれの空間に配置さ
れることがわかる。半導体装置531および532に関して、
必要に応じてそのようなキャパシタのための適切な空間
がある。弾性コンタクト構造529の高さを調節すること
によって、プリント回路板527と半導体装置531および53
2との間にそれぞれキャパシタ511のために適切な空間を
設けることができる。
本発明を組込む別の半導体装置アセンブリ536は図33
に示されており、図示されるように、このアセンブリは
第１および第２の表面538および539を備える多層プリン
ト回路板または基板537からなる。PC板537には、第１の
表面538を介して開く矩形の凹部541が設けられる。表面
539を有する側を介してアクセス可能である複数個の間
隔が空けられた段差部542が設けられ、これらの段差部
は、事実上凹みまたは凹部の表面539を形成するように
表面539に関して種々の高さである。図示されるよう
に、プリント回路板537は、546として示される少なくと
も３つの異なるレベルのメタライゼーションを備える。
この回路板はまた、図示されるように表面538および539
に対して直角をなす方向に延在しかつ図33に示されるよ
うに種々の相互接続を形成する複数個の垂直方向に延び
るビア導体または垂直方向に延びるビア549を備える。
垂直方向に延びるビア559は、セラミック基板において
モリブデンまたはタングステン等の適切な材料からなる
か、または、積層プリント回路板中のめっきされた貫通
孔の形であることが可能である。複数個のコンタクトパ
ッド551は、第２の表面539を有する側に設けられ、図示
されるように、段差部542および表面539に配置され、そ
れによっていくつかのレベルのメタライゼーションに直
接接続される。以前に説明したタイプの弾性コンタクト
構造552は、コンタクトパッド551の各々に接合され、そ
れらの自由端が実質的に表面539および段差部542の表面
に対して一般に平行な１つの面にあるようにするように
図33に示されるように種々の長さを有する。
当業者に周知のタイプの誘電材料558に配置される複
数個の平行な導電プレート557によって形成される複数
個のキャパシタからなる貫通孔デカップリングキャパシ
タ556が設けられる。プレート557は垂直方向に延びるビ
ア559に接続される。垂直方向に延びるビア559は、凹部
541内に配置されプリント回路板537によって保持される
垂直方向に延びるビア549と接するコンタクトパッド561
にその一方側が接続される。
図33からわかるように、デカップリングキャパシタ55
6の上面は単にプリント回路板537の表面538のわずかに
上を延在するだけである。プリント回路板の表面538上
にメタライゼーションが設けられ、コンタクトパッド56
2を与える。垂直方向に延びるビア559と接するデカップ
リングキャパシタ556上にさらなるコンタクトパッド563
が設けられる。複数個のコンタクトパッド567を有する
半導体装置またはチップ566が設けられる。以前に説明
したタイプの弾性コンタクト構造568は、コンタクト構
造568の自由端が集積半導体装置566上のコンタクトパッ
ド567に接合されるように、実質的にコンタクト568の最
上点が共通の水平方向に延びる面で終わる状態でコンタ
クトパッド562および563に装着される。したがって、弾
性コンタクト構造568がデカップリングキャパシタ556の
平坦な表面とプリント回路板537の表面538との高さの相
違に容易に適応することがわかる。これにより、図33に
示されるように平坦でなくてもよい表面にチップ566の
平坦な表面を接合することが可能となる。
このタイプの構成により、マイクロプロセッサの性能
を規定する非常に重要なパラメータである、デカップリ
ングキャパシタ556への非常に低いインダクタンス結合
を与えることが可能となる。以前に説明したように、プ
リント回路板537の他方側のコンタクトがすべて同じ面
から始まるのではなく、これによって、図示されるよう
に異なる面上のコンタクトパッドへの直接的な接続を形
成することが容易となる。これにより、基板内での相互
接続のために必要とされる導体およびビアの数を減らす
ことが可能となる。
半導体パッケージアセンブリ536のための最終的な側
のパッケージングは示されていないが、以前に説明した
タイプのパッケージングを用いることができることは当
業者によって容易に認識することができる。代替的に
は、図33に示されるアンダーチップ566を適切なポリマ
ーまたはエポキシ系化合物でカプセル化することができ
る（図示せず）。
図33に示されるものと同じ原理を用いることによって
表面538上の半導体の表を下にして（フェイスダウン）
接続されたいくつかのチップを収容することができるよ
うに、必要であればプリント回路板537をより大きい規
模にすることができることが認識されるはずである。し
たがって、必要に応じてＸ方向およびＹ方向の両方向に
延在する行状に配列されるフリップチップ566を互いに
隣接して設けることができる。
本発明を組込む別の半導体パッケージアセンブリ571
は図34に示されており、図示されるように、このアセン
ブリは、図33に関して以前に説明したタイプの半導体パ
ッケージアセンブリ536を例示的には含むことができる
複合構造の形であり、マザーボードまたは集積基板とし
て特徴付けることができる別のプリント回路板576上に
装着できる方法を示している。図示されるように、マザ
ーボード576は、マザーボード576の両側に配置されるし
ばしばはんだマスクと呼ばれるはんだ層579によって与
えられる第１および第２の表面577および578を備える。
マザーボードはまた、メタライゼーションの複数個の層
581と、表面577および578に対して直角をなす方向に延
在する複数個の間隔が空けられた垂直方向に延びるめっ
きされた貫通孔583とを有する。めっきされた貫通孔583
は、表面577に設けられる開口587を介してアクセス可能
なコンタクト表面586を備える。これらの貫通孔はま
た、表面578まで延在する、層579の孔592を介してアク
セス可能なコンタクト表面591を備える。図34に示され
るように、コンタクト表面586は、弾性コンタクト構造5
52の自由端によって係合され、はんだまたは電気的に導
電性のエポキシ等の適切な手段によってこれらの自由端
に接合され、アセンブリを完成させる。
大きいマザーボードを用いることによって、図33に示
されるタイプの複数個の半導体パッケージアセンブリ53
6を同じマザープリント回路板または集積基板に装着す
ることができることが認識されるはずである。同様に、
以前に説明した態様と同様の態様で用意される半導体パ
ッケージアセンブリ536をマザープリント回路板の他方
側に装着することができる。
半導体パッケージアセンブリ536をマザー回路板に装
着することに関して、図34に示される直接的なはんだに
よるコンタクトではなく、マザーボードに設けられるめ
っきされた貫通孔583に接続される導電端子との電気的
なおよびばねにより負荷がかけられるコンタクトを形成
するために、コンタクト構造552は、必要であれば図28
に示されるコンタクト構造467等の取外し可能なコンタ
クト構造の形が可能であることが認識されるはずであ
る。したがって、この態様で、マザーボード576と半導
体パッケージアセンブリ536との間にばねにより負荷が
かけられる嵌合が得られる。そのような構成は、実際に
用いられている半導体パッケージを取替えることができ
るようになるため、望ましい。したがって、たとえばそ
のようなばねにより負荷がかけられるコンタクトを用い
ることによって、半導体パッケージアセンブリ536を取
除き、より優れた能力を有する別の半導体パッケージア
センブリと置き換えることができる。たとえば、ノート
型コンピュータのマイクロプロセッサであれば、このよ
うな態様でアップグレードすることができるであろう。
この場合、集積弾性コンタクトを用いるための方法体系
は、以前に説明したように弾性コンタクトを適切なテス
トまたはバーンイン基板上のパッドに対して係合させそ
の後ボード576に対して構成要素にばねにより負荷を与
えることによるアセンブリ536のバーンインおよびテス
トを含む。
本発明を組込む別の複合半導体パッケージアセンブリ
601は図35に示され、そこに装着される半導体装置566
と、以前に説明したタイプのマザープリント回路板576
とを備えるプリント回路板537を示しており、図21に示
されるタイプの介在体602をプリント回路板537とマザー
プリント回路板576との間に用い、介在体602のコンタク
ト構造161をコンタクト表面586に接合するためにはんだ
603を用いている。同様に、介在体602のコンタクト構造
121は、コンタクトパッド551に係合した状態で降伏可能
に保持され、プリント回路板537とマザー回路板576と介
在体602とを貫通しかつナット607を備える貫通ボルト60
6等の適切な手段によってこれらのコンタクトパッドに
係合した状態で保持され、プリント回路板537によって
保持されるコンタクトパッド551との優れた電気的接触
が得られるようにコンタクト構造121に対する圧縮が維
持される複合アセンブリを形成する。
ボルト606の代わりに、他の固定手段をたとえばばね
クリップとして用いて、コンタクト構造121に対する圧
縮を保持しかつ以前に説明したようにプリント回路板を
互いに固定することができることが認識されるはずであ
る。図21に示すタイプの介在体として形成される介在体
602の代わりに、図20に示すタイプの介在体を、除去可
能な電極コンタクトをその介在体の両側に形成し、コン
タクト構造121をコンタクトパッド551に降伏可能に係合
させかつコンタクト構造201を表面586に降伏可能に係合
させることによって用いることができる。そのような構
成により、ボルトを取除き必要であれば他の構成要素お
よび介在体と置き換えるだけで、複合半導体パッケージ
アセンブリに容易に変更を加えることができることがわ
かる。そのような変更を容易にするために、介在体は取
外し可能である。
本発明を組込む別の半導体パッケージアセンブリは図
36に示される。このアセンブリ611は、カード上でのシ
リコンのパッキングが得られる態様を示しており、第１
および第２の表面613および614を備える適切な絶縁材料
からなる相互接続基板612を含む。そのような相互接続
基板は、以前に説明したプリント回路板のタイプである
ことが可能であり、たとえば、複数のレベルのメタライ
ゼーション（図示せず）と、表面613および614上に設け
られるコンタクトパッド617に接する貫通導体またはビ
ア導体616とを含み得る。
相互接続基板612の両側に配置されるように適合され
る、表を下にして（フェイスダウン）装着されたチップ
621の形の半導体装置が設けられる。以前の半導体装置
に関して述べたように、これらの装置は、複数個のコン
タクトパッド622を備え、その上に装着される以前に説
明したタイプの弾性コンタクト構造626を有し、相互接
続基板612上に設けられるコンタクトパッド617との電気
的接触を形成するために逆様にされる。フリップチップ
621と相互接続基板612との間の空間には、図示されるよ
うに適切なカプセル材料631を充填することができる。
電気的接続はすべて、図36に示されるようにアセンブ
リ611の１つの縁部に設けられる複数個のコンタクト636
まで運ぶことができかつプリカーソルとしての役割を果
たす種々のフリップチップ内に与えられ、その結果、半
導体パッケージアセンブリ611を、たとえばデスクトッ
プ型コンピュータ等に設けられるような従来のソケット
に嵌合させることができる。そのような構成により、シ
リコンチップを相互接続基板612の両側に表を下にして
（フェイスダウン）装着することができることがわか
る。
本発明を組込む別の半導体パッケージアセンブリ651
は図37に示され、図36に示される半導体パッケージアセ
ンブリ611を垂直方向に積層させることができる態様を
示しており、半導体装置パッケージアセンブリ611を二
重積層カードとして示している。図37に示されるよう
に、これらの両面シリコンプリカーソルのうちの２つ
は、プリカーソル611の２つの相互接続基板612の間の相
互接続を有するさらなるコンタクト構造652を有して、
互いに関して垂直方向に装着されている。オプションと
して、剛性および保護を向上するために、このアセンブ
リ全体をポリマー材料またはエポキシ材料でカプセル化
することもできる 本発明を組込む別の半導体パッケージアセンブリ661
は図38に示されている。これは、以前に説明したタイプ
の基板662を、基板662が１つの平面にある状態でたとえ
ばプラスチック／ラミネートまたはセラミックまたはシ
リコンからなるプリント回路板として設けることができ
るアセンブリ661を示している。複数個のシリコンチッ
プまたは半導体装置663は、基板662上の間隔が空けられ
た位置に垂直方向に積層され、基板662の面と一般に直
角をなす方向に延在する。基板662は、基板662内の回路
に接続されるコンタクトパッド667を有する平坦な表面6
66を備える。同様に、シリコンチップ663は、間隔が空
けられた平行な表面668および669を備え、コンタクト67
1は表面668を貫通して露出されている。以前に説明した
タイプのコンタクト構造672は、シリコン半導体装置663
のコンタクト671と基板662によって保持されるパッド66
7との間のコンタクトを作るために設けられる。したが
って、図示されるように、コンタクト構造672はシリコ
ンチップ663の各々に対して設けられる。コンタクト構
造672は、弾性タイプであることが可能であり、屈曲部6
72aを備える。
弾性タイプのさらなるコンタクト構造676が設けられ
ており、これらのコンタクト構造はそれぞれ第１および
第２の屈曲部676aおよび676bを備える。屈曲部676aおよ
び676bは、コンタクト構造676が基板662の表面666上に
設けられる別のパッド678に固定されるとこれらの屈曲
部がシリコンチップ663の対向する表面に係合して基板6
62に関して垂直方向の位置でチップ663を弾性的に支持
するような態様でサイズ調整される。
上述の説明に関して、シリコンチップの各対の間に１
つのコンタクト構造676を設ける代わりに、一方が１つ
の方向に向きかつ他方がその反対の方向を向く２つの別
々の弾性コンタクト構造を設けて、１つの弾性コンタク
ト構造によって与えられる支持と同じ支持を与えること
も可能である。
上述のことから、図38に示される半導体パッケージア
センブリ661がたとえばメモリチップを積層するための
ような大量生産技術に役立つことがわかる。
相互接続コンタクト構造、介在体、半導体アセンブリ
およびパッケージの説明に関して、その製造の際に用い
られる方法を一般的に説明してきた。コンタクト構造の
骨としての役割を果たしかつ相互接続として用いられる
たとえば106のような可撓性のある細長いエレメント
は、超音波エネルギ、熱エネルギ、もしくは圧縮エネル
ギ、またはその組合せを用いてワイヤのボンディングを
可能にするように設計されるオートメーション化された
ワイヤボンディング装置を用い、そのような装置を用い
て連続する供給端を有するワイヤを与え、その後超音波
エネルギまたは熱圧着の組合せによってこの供給端をコ
ンタクトパッドまたは端子に密着して接合し、その後、
接合された自由端から、端子から突出しかつ第１のステ
ム端部を有するピンまたはステムを形成することによっ
て、形成することができる。必要であれば、第２のステ
ム端部を同じコンタクトパッドもしくは端子、または異
なるコンタクトパッドもしくは端子に接合することがで
きる。その後、骨を規定するためにこのピンまたはステ
ムを第２のステム端部で切断することができる。その
後、導電材料を骨の上に堆積させて以前に説明したよう
なシェルを形成し、さらに、コンタクトパッドまたは端
子のすぐ隣の領域の上にこの導電材料を堆積させる。さ
らなるコンタクト構造を与えるために、この手順を繰返
すことができる。
突出した導電性コンタクトを形成するものとしても特
徴付けることができる、以前に説明したような相互接続
を作るためのコンタクト構造の形成のために本発明の方
法には基本的なステップがある。これらのコンタクト構
造または突出した導電性コンタクトは、半導体ウェハを
製造するための従来の多くの半導体プロセスに組込むこ
とができかつそれらのプロセスに関して用いることがで
きる。以前に説明したように、酸化物、窒化物、または
ポリマーの誘電層を用いたチップパッシベーションを与
えることができる。さらに、アルミニウム、銅、チタ
ン、タングステン、金、またはその組合せ等の適切な材
料からなる短絡層を用いることができる。そのような短
絡層により、切断動作のために高電圧放電を用いるワイ
ヤボンディング装置を用いることが可能となる。オプシ
ョンとしては電気的に接地されるこの短絡層により、能
動半導体装置に起こり得る損傷が防止される。典型的に
は、そのような短絡層を設けてこの短絡層をレジストで
オーバコーティングすることができ、その後、レジスト
中の開口によって規定されるコンタクトパッドに骨が装
着される。これらの骨にその後導電材料でオーバめっき
を施してシェルまたは筋を形成し、その後以前に説明し
たようにレジストおよび短絡層を取除くことができる。
その後、ウェハを個々に分ける（シンギュレーション）
またはダイシングすることができる。その後、オプショ
ンとして、ダイシングされたチップを、コンタクトパッ
ドに対して接合部が形成される領域の上で延在する保護
ポリマーでコーティングすることができる。
そのような方法に関して、レジスト中の開口をコンタ
クトパッドのサイズよりも大きいサイズにすることがで
きる。その後、より大きいサイズのコンタクトパッドま
たはウェルを与えるために、レジスト中の開口を介して
金属をめっきすることができる。その後、与えられたよ
り大きい面積のコンタクトパッドの下の部分を除いて、
レジストおよび短絡層を取除くことができる。
コンタクトパッドのためにそのようなより大きい面積
を与えることによって、本発明に従って作られたコンタ
クト構造への接着を促進するためにより大きい表面が存
在する。そのような増加されたコンタクトパッドは、円
形、楕円形、矩形等のいかなる所望の形状であってもよ
い。めっきされた金属コンタクトパッドは、典型的には
アルミニウムコンタクトパッドを雰囲気からハーメチッ
クシールする役割を果たすという付加的な利点を有す
る。
オーバコーティングする筋層またはシェルの堆積後に
その上の犠牲層が取除かれたコンタクト構造の自由端の
ためにコンタクトパッドを設ける方法を説明してきた。
必要であればオーバコーティングまたはシェルの堆積前
に犠牲構造を取除きその後に接触のための短絡層を用い
てCVD、無電解めっきまたは電気めっきによってオーバ
コーティングまたはシェルをその上に形成することがで
きることが認識されるはずである。
さらに、アルミニウムまたは銅等の犠牲部材を用いて
プローブ状のコンタクト構造を製造するための方法も説
明してきた。そのような方法は、パッケージ内に半導体
チップを配置する前に複数個のコンタクトをパッケージ
にまとめて移動させるためにも用いることができる。万
一パッケージが損傷しても、パッケージおよびその中の
コンタクトが損失するだけで、半導体チップの犠牲は免
れるであろう。したがって、本発明に従えば、これまで
に記載したいかなる方法に従っても複数個のコンタクト
を移動／犠牲基板上に形成し、その後これらの複数個の
コンタクトをパッケージにまとめて取付けることがで
き、その後に移動／犠牲基板を取除くことができる。複
数個のコンタクトの犠牲基板キャリアへの取付けは、ソ
フトウエアデータファイルを用いて特別なモールドを用
いずに移動基板上に必要なパターンを作り出すことによ
って容易に達成することができる。
上で開示したような半導体装置によって保持される弾
性コンタクト構造を用い、かつ、これを用いてテストお
よびバーンイン基板によって保持されるコンタクトパッ
ドとの降伏可能なかつ解放可能なコンタクトを作ること
によって、所望の性能特性を確実に満たすようにテスト
およびバーンインを容易に達成することができ、その
後、テストおよびバーンイン基板から同じ半導体装置を
取除くことができ、かつ、何の変更もなく、共通の基板
に複数個の半導体装置を置くことにより、以前に説明し
たような永久的なパッケージングに組込まれ、それによ
って最初のレベルの半導体パッケージングの必要性が回
避される。したがって、本発明に従えば、能動半導体装
置がパッケージから取り出されかつ永久的なパッケージ
アセンブリにパッケージングされた後、この能動半導体
装置をテストすることができる。
上述の説明から、介在体との相互接続を作るためのコ
ンタクト構造と、それを用いた半導体アセンブリおよび
パッケージと、それを製造するための方法とが提供され
たことがわかる。以前に説明したように、コンタクト構
造は用途が広く、半導体装置において多くの異なる応用
に用いて半導体アセンブリおよびパッケージの大量生産
を促進することができる。コンタクト構造により、信頼
性が向上しかつ高い構造的完全性が得られ、これにより
コンタクト構造を組込む半導体アセンブリおよびパッケ
ージをかなり不利な環境でも用いることができるように
なる。本発明のコンタクト構造の多用途性および弾性の
ため、異なる高さおよび異なるピッチで作ったコンタク
トを有する多くの異なる半導体アセンブリおよびパッケ
ージ構成において、このコンタクト構造を用いることが
できる。コンタクト構造は、多くの異なるパッド構成に
用いることができ、半導体チップをSIMMおよび他のカー
ド上に装着することができるようにする。ここに開示し
たコンタクト構造および方法により、直接装着される弾
性コンタクトを有するカードレディ（card−ready）装
置を製造することができるようになる。この方法は、ウ
ェハの形かまたは個別にされた（シンギュレーションが
行なわれた）形のいずれかでコンタクト半導体装置を装
着するのに適切である。この方法を行なうために用いら
れる装置は、業界では既に用いられている従来のワイヤ
ボンダと同様のマイクロメカニカルハードウェアを用い
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マシュー，ゲタン・エル アメリカ合衆国、10512 ニュー・ヨー ク州、カーメル、レイクビュー・ロー ド、34 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01R 9/09 H01R 33/76 H01R 4/02 H01L 21/60 H01L 23/50 G01R 31/26 G01R 1/06 - 1/073

Claims (81)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】表面を有する電子部品と、前記電子部品に
    よって保持されかつ前記表面を介してアクセス可能な導
    電コンタクト端子と、第１および第２の端部を有する可
    撓性のある細長い内部部材とを含み、前記第１の端部は
    別個のボンディング材料を用いずに前記導電コンタクト
    端子の表面に対する第１の密着した接合部を形成し、導
    電材料の少なくとも１つの層からなる電気的に導電性の
    シェルをさらに含み、前記少なくとも１つの層は前記細
    長い部材を包み、かつ前記第１の密着した接合部のすぐ
    隣にある前記導電コンタクト端子の少なくとも一部分と
    の第２の密着した接合部を形成する、相互接続コンタク
    ト構造アセンブリ。
  2. 【請求項２】引張、せん断、および／または曲げによっ
    て測定される前記第１および第２の密着した接合部の強
    度は、前記第１の密着した接合部よりも前記第２の密着
    した接合部の方が大きいとして特徴づけることができ
    る、請求項１に記載の構造アセンブリ。
  3. 【請求項３】前記第２の密着した接合部の強度は前記第
    １の密着した接合部の強度の少なくとも２倍である、請
    求項２に記載の構造アセンブリ。
  4. 【請求項４】前記少なくとも１つの層には圧縮応力が加
    えられる、請求項１に記載の構造アセンブリ。
  5. 【請求項５】前記可撓性のある細長い内部部材および前
    記シェルの前記少なくとも１つの層は、前記相互接続コ
    ンタクト構造に弾性特性を与えるために片持ばりを与え
    るように形成される、請求項１に記載の構造アセンブ
    リ。
  6. 【請求項６】前記シェルは外側の層を有し、前記外側の
    層ははんだ合金である、請求項１に記載の構造アセンブ
    リ。
  7. 【請求項７】半導体装置を組込むアセンブリとの相互接
    続として用いるためのコンタクト構造であって、前記ア
    センブリは、少なくとも１つの導電コンタクトパッドを
    その上に有する表面を含み、前記コンタクトパッドは表
    面を有し、前記コンタクト構造は、第１および第２の端
    部を有する少なくとも１つの可撓性のある細長い導電エ
    レメントと、前記第１の端部を前記コンタクトパッドの
    前記表面に接合して第１の密着した接合部を形成するた
    めの手段と、前記可撓性のある細長いエレメントと前記
    可撓性のある細長いエレメントの前記第１の端部を前記
    コンタクトパッドに接合するための前記手段のすぐ隣の
    前記導電コンタクトパッドの前記表面の少なくとも一部
    分とを実質的に包み、前記第１の密着した接合部の強度
    よりも大きい強度となるように第２の密着した接合部を
    与えるためのシェルとを含む、コンタクト構造。
  8. 【請求項８】前記シェルは導電材料の少なくとも１つの
    層からなる、請求項７に記載の構造。
  9. 【請求項９】前記可撓性のある細長いエレメントは、屈
    曲部を形成する少なくとも１つの片持ばりを備える、請
    求項８に記載の構造。
  10. 【請求項１０】電気導電シェルは高い降伏強度を有す
    る、請求項９に記載の構造。
  11. 【請求項１１】前記シェルの前記導電材料は主としてニ
    ッケル、コバルト、鉄、リン、ボロン、銅、タングステ
    ン、モリブデン、ロジウム、クロム、ルテニウム、銀、
    パラジウム、およびそれらの合金からなる群から選択さ
    れる材料からなる、請求項10に記載の構造。
  12. 【請求項１２】前記シェルは、内部圧縮応力を与える層
    を含む、請求項８に記載の構造。
  13. 【請求項１３】前記第２の端部は自由端である、請求項
    ７に記載の構造。
  14. 【請求項１４】前記自由端は球形構造を有する、請求項
    13に記載の構造。
  15. 【請求項１５】導電材料からなる前記シェルに付着した
    外側の導電層をさらに含み、前記外側の導電層は、それ
    との優れた電気的接続を作ることができる材料からな
    る、請求項７に記載の構造。
  16. 【請求項１６】前記シェルは外面を有し、前記外面は、
    前記外面に形成される微細な突起を有する、請求項７に
    記載の構造。
  17. 【請求項１７】前記コンタクトパッドの前記表面から前
    記屈曲部の上に延在して、前記屈曲部の誘導特性を最大
    にしなおかつ前記屈曲部の撓みを可能にする可撓性のあ
    る導電材料の集合体をさらに含む、請求項９に記載の構
    造。
  18. 【請求項１８】前記自由端は電子部品の表面の上に延在
    する、請求項13に記載の構造。
  19. 【請求項１９】前記自由端は電子部品の表面よりも下に
    延在する、請求項13に記載の構造。
  20. 【請求項２０】前記シェル上に配置される誘電材料から
    なる層と、前記誘電材料の上に配置される導電材料から
    なるさらなる層とをさらに含み、シールドされたコンタ
    クト構造を与える、請求項７に記載の構造。
  21. 【請求項２１】前記第２の端部が弾性プローブコンタク
    トとしての役割を果たしコンタクト端子を弾性的に係合
    することができるように、前記第２の端部は自由であ
    る、請求項10に記載の構造。
  22. 【請求項２２】前記コンタクト構造は、電気的コンタク
    トとしての役割を果たす垂れ下がる部分を含む、請求項
    21に記載のコンタクト構造。
  23. 【請求項２３】前記自由端は、前記自由端によって保持
    され、複数個の間隔が空けられた突起を含む少なくとも
    １つの層を有するコンタクトパッドを備える、請求項13
    に記載のコンタクト構造。
  24. 【請求項２４】前記突起を有する層は、硬い導電材料か
    らなる、請求項23に記載の構造。
  25. 【請求項２５】前記硬い導電材料は、ニッケル、コバル
    ト、ロジウム、鉄、クロム、タングステン、モリブデ
    ン、炭素、およびその合金からなる群から選択される、
    請求項24に記載の構造。
  26. 【請求項２６】前記プローブの端部は、自由端に隣接す
    る片持部を備える、請求項10に記載の構造。
  27. 【請求項２７】前記第２の端部を、前記第１の端部が接
    合される同じ導電コンタクトパッドに接合し、前記コン
    タクト構造をはんだで包み、はんだバンプを形成する役
    割を果たす手段をさらに含む、請求項７に記載の構造。
  28. 【請求項２８】前記シェルは、主としてはんだ材料から
    なる外部層を有する、請求項27に記載の構造。
  29. 【請求項２９】前記可撓性のある細長いエレメントは、
    前記コンタクトパッドの上に延在しかつその間の平坦な
    表面領域を囲むループに形成され、前記シェルは前記可
    撓性のある細長いエレメント上に形成され、はんだ手段
    は前記可撓性のある細長いエレメントの前記シェルに固
    定され、前記囲まれた平坦な領域を覆うはんだバンプを
    形成する、請求項７に記載の構造。
  30. 【請求項３０】半導体アセンブリに用いるための介在体
    であって、前記介在体は、絶縁材料からなり、かつ第１
    および第２の間隔が空けられた表面を有し、かつ前記表
    面のうちの少なくとも１つの表面の上の複数個の間隔が
    空けられたコンタクトパッドと、前記表面のうちの前記
    少なくとも１つの表面上の前記コンタクトパッドに装着
    される複数個のコンタクト構造とを有する基板を含み、
    前記コンタクト構造の各々は、第１および第２の端部を
    有する少なくとも１つの可撓性のある細長いエレメント
    と、前記第１の端部をコンタクトパッドに接合するため
    の手段であって、前記可撓性のある細長いエレメント上
    に形成されかつ前記コンタクトパッドに接合される導電
    材料からなるシェルを有する手段とを含み、前記第２の
    端部は自由でありかつ前記基板の上に延在する、介在
    体。
  31. 【請求項３１】前記基板は、前記基板を通って延在する
    孔を備え、前記コンタクトパッドに固定されかつ前記孔
    を通って延在するさらなる可撓性のある細長いエレメン
    トと、前記さらなる可撓性のある細長いエレメント上に
    導電材料で形成されるシェルとをさらに含む、請求項30
    に記載の介在体。
  32. 【請求項３２】前記可撓性のある細長いエレメントは、
    片持部を有する屈曲部を備えて形成され、前記シェルは
    少なくとも2.0685×108Pa（30000ポンド／平方インチ）
    の高い降伏強度を有する材料から形成される、請求項31
    に記載の介在体。
  33. 【請求項３３】前記孔は互いに関してオフセットされ、
    前記第１および第２の表面を通って延在し、前記第１お
    よび第２の表面に関してくぼんでいる肩部を与える部分
    を有し、前記肩部上にはコンタクトパッドが配置され、
    前記コンタクト構造は、前記肩部に配置される前記コン
    タクトパッドに固定され、前記孔を通って前記第１およ
    び第２の表面を越えて外方向に延在する自由端を有し
    て、前記間隔が空けられた平行な面にある自由端を与え
    る、請求項31に記載の介在体。
  34. 【請求項３４】前記孔はそこを通って延在する導体を有
    する、請求項31に記載の介在体。
  35. 【請求項３５】前記孔はめっきされた貫通孔の形であ
    り、前記コンタクト構造は前記第１および第２の表面の
    うちの一方上のコンタクトパッド上に配置され、さら
    に、さらなるコンタクト構造は前記めっきされた貫通孔
    を通って延在しかつ前記基板の他方側のコンタクトパッ
    ドに接合され、前記さらなるコンタクト構造は、可撓性
    のある細長いエレメントと前記可撓性のある細長いエレ
    メント上に形成されるシェルとを含む、請求項31に記載
    の介在体。
  36. 【請求項３６】前記さらなるコンタクト構造は、前記さ
    らなるコンタクト構造上に形成されるはんだとともに、
    その立面において実質的にループ状であり、はんだバン
    プを与える、請求項35に記載の介在体。
  37. 【請求項３７】コンタクトパッドを有する表面を有する
    能動半導体装置と、前記コンタクトパッド上に装着され
    る複数個のコンタクト構造とを含む半導体装置アセンブ
    リであって、前記コンタクト構造の各々は、第１および
    第２の端部を有する可撓性のある細長いエレメントと、
    前記第２の端部が自由な状態で前記第１の端部を前記コ
    ンタクトパッドに接合するための手段と、前記可撓性の
    ある細長いエレメント上に形成され、前記可撓性のある
    細長いエレメントの上およびそれが固定される前記コン
    タクトパッドの少なくとも一部分の上に延在する導電材
    料からなるシェルとを含み、前記可撓性のある細長いエ
    レメントは、そこに屈曲部を形成する片持部を有し、前
    記コンタクトパッドは予め定められた距離だけ間隔が空
    けられ、前記コンタクト構造の前記自由な第２の端部
    は、前記コンタクト構造に接合される前記可撓性のある
    細長いエレメントの前記第１の端部間の間隔よりも大き
    い距離だけ間隔が空けられる、半導体装置アセンブリ。
  38. 【請求項３８】前記第２の自由端は、前記可撓性のある
    細長いエレメントの前記第１の端部に関して千鳥配列さ
    れる、請求項37に記載のアセンブリ。
  39. 【請求項３９】前記半導体装置の前記表面に固定されか
    つ装着される位置合わせピンをさらに含み、前記位置合
    わせピンは、可撓性のある細長いエレメントと前記可撓
    性のある細長いエレメント上に形成されるシェルとから
    なる、請求項37に記載の半導体アセンブリ。
  40. 【請求項４０】前記位置合わせピンの前記可撓性のある
    細長いエレメントおよび前記シェルは、前記コンタクト
    構造と同じ材料からなる、請求項39に記載のアセンブ
    リ。
  41. 【請求項４１】第１および第２の表面を有しかつ前記第
    １および第２の表面のうちの少なくとも一方上に配置さ
    れるコンタクトパッドを有する絶縁材料からなる基板
    と、少なくとも１つの能動半導体装置とを含み、前記少
    なくとも１つの能動半導体装置は、第１の表面と、コン
    タクトパッドと、第１および第２の端部を有しかつ前記
    第１の端部を前記基板の一方の表面によって保持される
    前記パッドかまたは前記半導体装置の前記コンタクトパ
    ッドのいずれかに接合されるように適合されてそれとの
    接合部を形成し、さらに、前記第２の端部を前記半導体
    装置の前記コンタクトパッドかまたは接合部のない前記
    基板の一方の表面によって保持されるコンタクトパッド
    とのコンタクトを形成するように適合させる相互接続弾
    性コンタクト構造とを有し、前記相互接続コンタクト構
    造の各々は、そこに屈曲部を形成する片持部を有する可
    撓性のある細長いエレメントと、前記可撓性のある細長
    いエレメント上に配置されかつ前記相互接続コンタクト
    構造に対してばね特性を与えて前記能動シリコン装置を
    前記基板に弾性的に固定する役割を果たす少なくとも2.
    0685×108Pa（30000ポンド／平方インチ）の高い降伏強
    度を有する導電材料からなるシェルとを備える、半導体
    パッケージアセンブリ。
  42. 【請求項４２】コンタクトパッドを有する少なくとも１
    つのさらなる能動半導体装置と、前記少なくとも１つの
    さらなる能動半導体装置の前記コンタクトパッドを前記
    基板の他方の表面のコンタクトパッドに接続するための
    手段とをさらに含む、請求項41に記載のアセンブリ。
  43. 【請求項４３】前記少なくとも１つのさらなる半導体装
    置の前記コンタクトパッドを前記基板の他方の表面上の
    前記コンタクトパッドに接続するための前記手段は、最
    初に述べた前記相互接続コンタクト構造と同じ構造の相
    互接続コンタクト構造を含む、請求項42に記載のアセン
    ブリ。
  44. 【請求項４４】導電材料からなる前記シェルは、さらな
    る引張強度を与えて前記コンタクト構造を前記コンタク
    トパッドに固定するように、前記コンタクトパッドに密
    着して接合される、請求項41に記載のアセンブリ。
  45. 【請求項４５】前記基板はプリント回路板であり、前記
    プリント回路板は、複数個のメタライゼーション層と、
    前記プリント回路板を貫通する垂直方向に延びるビア導
    体とを備え、前記コンタクトパッドは、前記垂直方向に
    延びるビア導体と接している、請求項41に記載のアセン
    ブリ。
  46. 【請求項４６】前記基板に固定され、前記半導体装置の
    上に延在して、前記少なくとも１つの能動半導体装置を
    前記基板に関して予め定められた位置に保持し、前記相
    互接続弾性コンタクト構造に対して圧縮力を与えるばね
    クリップ手段を含む、請求項41に記載のアセンブリ。
  47. 【請求項４７】前記ばねクリップ手段は、前記相互接続
    弾性コンタクト構造と同じ材料からなる、請求項46に記
    載のアセンブリ。
  48. 【請求項４８】前記相互接続コンタクト構造は第２の自
    由端を有し、前記第２の自由端は、前記プリント回路板
    の前記垂直方向に延びるビア導体を通って延在し、前記
    垂直方向に延びるビア導体に摩擦により係合してそれと
    の電気的コンタクトを形成し、なおかつ、前記半導体装
    置を前記基板に関して予め定められた位置に保持する役
    割を果たす、請求項45に記載のアセンブリ。
  49. 【請求項４９】前記基板は、複数個の孔と、前記半導体
    装置に固定され、前記孔を貫通し、前記プリント回路板
    に係合して、前記半導体装置を前記基板に関して予め定
    められた位置に保持し、前記弾性コンタクト構造に対し
    て圧縮力を与え、前記基板上の前記コンタクトパッドを
    前記半導体装置上のコンタクトパッドに接続するばねク
    リップ手段とを備える、請求項41に記載のアセンブリ。
  50. 【請求項５０】前記基板は、複数個のアライメント孔
    と、前記半導体装置に装着され、前記基板の前記孔を貫
    通し、前記基板に関する前記半導体装置のアライメント
    を維持するためのアライメントピンと、前記半導体装置
    と前記基板との間に配置され、前記アライメントピンに
    よって決定されるアライメントで前記基板に関して予め
    定められた位置に前記半導体装置を保持するための接着
    手段とを備える、請求項41に記載のアセンブリ。
  51. 【請求項５１】前記アライメントピンは、前記可撓性の
    ある細長いエレメントにさらなる構造的支持を与えるた
    めにその上に形成されるシェルを有する細長いエレメン
    トからなる、請求項50に記載のアセンブリ。
  52. 【請求項５２】前記第１の半導体装置と前記基板との間
    に配置されるキャパシタをさらに含み、前記キャパシタ
    は、コンタクト端子と、前記コンタクト端子を前記第１
    の半導体装置の前記コンタクトパッドに結合するための
    手段とを有する、請求項41に記載のアセンブリ。
  53. 【請求項５３】前記基板はその中に凹部を有して形成さ
    れ、前記キャパシタは前記凹部に配置される、請求項52
    に記載のアセンブリ。
  54. 【請求項５４】前記コンタクト端子を前記第１の能動半
    導体装置の前記コンタクトパッドに結合するための前記
    手段は、前記凹部に隣接して配置されるコンタクトパッ
    ドを含む、請求項52に記載のアセンブリ。
  55. 【請求項５５】前記基板は、異なる高さの段差部を有す
    る第２の表面を備え、前記段差部上にコンタクトパッド
    が設けられ、コンタクト構造は、前記段差部上の前記パ
    ッドに固定され、水平方向に延びる同じ平面まで延在す
    る自由端を有する、請求項41に記載のアセンブリ。
  56. 【請求項５６】前記基板は、前記第１の表面を通って延
    在する凹部と、前記凹部に配置されるキャパシタと、前
    記キャパシタによって保持され、前記半導体装置の前記
    コンタクトパッドと同じ平面で終わり、前記半導体装置
    に固定され、前記半導体装置との電気的コンタクトを形
    成するさらなるコンタクト構造とを備える、請求項41に
    記載のアセンブリ。
  57. 【請求項５７】その上に複数個のコンタクトパッドを有
    する集積基板と、前記基板の前記コンタクトパッドと前
    記集積基板の前記コンタクトパッドとを相互接続するさ
    らなる弾性コンタクト構造とをさらに含む、請求項41に
    記載のアセンブリ。
  58. 【請求項５８】前記集積基板上に装着される複数個のさ
    らなる基板と、前記さらなる基板を前記集積基板に接続
    するコンタクト構造とをさらに含む、請求項57に記載の
    アセンブリ。
  59. 【請求項５９】前記基板と前記集積基板とを相互接続す
    る前記コンタクト構造は、第１および第２の側面を有
    し、前記第１および第２の側面上のコンタクトパッドの
    うちの少なくともある特定のコンタクトパッド間に電気
    的相互接続を有するコンタクトパッドをその上に有する
    介在体を含み、前記コンタクト構造は、前記介在体上の
    前記コンタクトパッドと前記基板上のコンタクトパッド
    とのコンタクトを形成し、前記コンタクト構造は、前記
    介在体の前記コンタクトパッドと前記集積基板の前記コ
    ンタクトパッドとの間の接続を形成するはんだ手段をさ
    らに含む、請求項58に記載のアセンブリ。
  60. 【請求項６０】前記弾性コンタクト構造は、前記介在
    体、前記基板、または前記集積基板の前記コンタクトパ
    ッドに降伏可能に係合し、前記コンタクト構造が前記コ
    ンタクトパッドと電気的に接触している状態を保持する
    ように、前記コンタクト構造に圧縮力が与えられるよう
    に前記基板と前記集積基板とを相互接続するための抑制
    手段とをさらに含む、請求項59に記載のアセンブリ。
  61. 【請求項６１】前記制御手段は、取り外し可能な固定手
    段の形である、請求項60に記載のアセンブリ。
  62. 【請求項６２】第１および第２の端部を有する可撓性の
    ある細長い導電エレメントを用いることによって、電子
    部品によって保持されるコンタクトパッドに係合させる
    ための構造的コンタクトを与え、前記第１の端部を前記
    コンタクトパッドに固定して第１の接合部を形成し、前
    記可撓性のある細長いエレメント上に導電材料を形成し
    て、前記可撓性のある細長いエレメント上に延在して前
    記構造的コンタクトを与えかつ前記コンタクトパッドと
    前記構造的コンタクトとの間のさらなる強度を与えるよ
    うに前記第１の接合部上および前記コンタクトパッド上
    に延在するシェルを形成する、方法。
  63. 【請求項６３】前記可撓性のある細長いエレメントの前
    記第１および第２の端部の間に屈曲部を形成するステッ
    プと、前記屈曲部上に前記シェルを形成してコンタクト
    構造に降伏可能なばね状の特性を与えるステップとを含
    む、請求項62に記載の方法。
  64. 【請求項６４】コンタクトパッドをその上に有するさら
    なる電子部品を設けるステップと、前記可撓性のある細
    長いエレメントの前記第２の端部を前記さらなる電子部
    品上の前記コンタクトパッドに接触させてそれらの間の
    電気的接続を確立するステップとをさらに含む、請求項
    63に記載の方法。
  65. 【請求項６５】前記コンタクト構造において圧縮力が維
    持されるように前記電子部品と前記さらなる電子部品と
    の間に圧縮力を与えるステップをさらに含む、請求項64
    に記載の方法。
  66. 【請求項６６】前記第２の端部を同じコンタクトパッド
    に固定して第２の接合部を形成するステップをさらに含
    む、請求項62に記載の方法。
  67. 【請求項６７】電子部品上の導電端子に、突出した導電
    コンタクトを装着するための方法であって、前記方法
    は、連続した供給端を有するワイヤを設けるステップ
    と、前記供給端を前記端子に密着して接合するステップ
    と、前記接合された供給端から、前記端子から突出しか
    つそこに第１のステム端部を有するステムを形成するス
    テップと、前記部品から間隔が空けられた関係で装着さ
    れる犠牲部材に第２のステム端部を接合するステップ
    と、前記ステムを前記第２のステム端部で切断して骨を
    規定するステップと、導電材料を堆積して前記骨と前記
    部品の少なくとも隣接する表面とを包むステップと、前
    記犠牲部材を除去するステップとを連続して含む、方
    法。
  68. 【請求項６８】前記除去ステップの間に、前記第２のス
    テム端部は前記犠牲部材から切断される、請求項67に記
    載の方法。
  69. 【請求項６９】前記導電材料は、その表面上に複数個の
    微細な突起を備える、請求項67に記載の方法。
  70. 【請求項７０】前記堆積ステップは、互いに異なる複数
    個の層の配置を含む、請求項67に記載の方法。
  71. 【請求項７１】導電材料を含む前記層のうちの少なくと
    も１つは、整合端子と結合されたときに前記突出した導
    電コンタクトのコンタクト抵抗を低減するために鋸歯状
    の形態を有する、請求項70に記載の方法。
  72. 【請求項７２】突出した電導コンタクトを電子部品上の
    導電端子に装着するための方法であって、前記方法は、
    連続する供給端を有するワイヤを前記端子に与えるステ
    ップと、前記供給端を前記端子に密着して接合するステ
    ップと、前記供給端から、前記端子から突出しかつそこ
    に第１のステム端部を有するステムを形成するステップ
    と、前記ステムを第２のステム端部で切断して骨を規定
    するステップと、導電材料を堆積して前記骨と前記端子
    の隣接する表面とを包むステップと、少なくとも１つの
    電子部品の複数個の端子にこれらの同じステップを行な
    うステップとを連続して含み、前記端子は異なる平面に
    あり、前記形成ステップによって複数個の自由な立った
    状態の突出したステムが得られ、前記切断ステップは、
    それぞれのステムに対してすべて共通の平面で行なわれ
    る、方法。
  73. 【請求項７３】前記端子は異なる平面にあり、前記形成
    ステップは前記異なる平面において行なわれる、請求項
    72に記載の方法。
  74. 【請求項７４】突出した導電コンタクトを電子部品上の
    導電端子に装着するための方法であって、前記方法は、
    接続する供給端を有するワイヤを設けるステップと、前
    記供給端を前記端子に密着して接合するステップと、前
    記供給源から、前記端子から突出しかつそこに第１のス
    テム端部を有するステムを形成するステップと、第２の
    ステム端部で前記ステムを切断して骨を規定するステッ
    プと、導電材料を堆積して前記骨および前記端子の隣接
    する表面とを包むステップとを含む、方法。
  75. 【請求項７５】前記形成ステップおよび前記切断ステッ
    プは、ワイヤボンディング装置によって行なわれ、前記
    切断ステップと前記堆積ステップとの間に、前記ワイヤ
    ボンディング装置の外部の工具を用いて前記骨を形づく
    るステップをさらに含む、請求項74に記載の方法。
  76. 【請求項７６】前記導電材料は、その表面に複数個の微
    細な突起を備える、請求項74に記載の方法。
  77. 【請求項７７】前記堆積ステップは、互いに異なる複数
    個の層の配置を含む、請求項74に記載の方法。
  78. 【請求項７８】前記堆積ステップは、互いに異なる複数
    個の層の配置を含む、請求項75に記載の方法。
  79. 【請求項７９】複数個の前記端子に行なわれる方法であ
    って、前記形成ステップによって複数個の自由な立った
    状態の突出したステムが得られ、前記切断ステップはそ
    れぞれのステムに対してすべての共通の平面で行なわれ
    る、請求項74に記載の方法。
  80. 【請求項８０】少なくとも１つの電子部品の複数個の前
    記端子に対して行なわれる方法であって、前記端子は異
    なる平面にあり、前記形成ステップによって複数個の自
    由な立った状態の突出したステムが得られ、前記切断ス
    テップは、それぞれのステムに対してすべての共通の平
    面で行なわれる、請求項74に記載の方法。
  81. 【請求項８１】電子部品の少なくとも１つの端子に対し
    て行なわれる方法であって、前記ワイヤは主に、金、
    銅、アルミニウム、銀、インジウム、およびその合金か
    らなる群から選択される金属からなり、前記骨は、ニッ
    ケル、コバルト、ボロン、リン、銅、タングステン、チ
    タン、クロム、およびその合金からなる群から選択され
    る導電材料からなる第１の層でコーティングされ、前記
    導電材料の頂部層は、インジウム、ビスマス、アンチモ
    ン、金、銀、カドミウム、およびその合金からなる群か
    ら選択されるはんだである、請求項74に記載の方法。
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