(57)【要約】マイクロ電子デバイス、関連するアセンブリ、および関連する方法を提供する。例えば、本発明のある態様は、面および面内の開口を有するマイクロフィーチャワークピースを含むマイクロ電子デバイスを対象とする。デバイスは、表面を有するワークピースコンタクトをさらに含むことができる。ワークピースコンタクトの表面の少なくとも一部が、開口と、開口と表面の間に延びる通路とを通じてアクセス可能にすることができる。本発明の他の態様は、マイクロフィーチャワークピースのワークピースコンタクトに接続可能にすることができる支持コンタクトを保持する面を有する支持部材を含むマイクロ電子支持デバイスを対象とする。デバイスは、支持部材によって保持された埋込支持コンタクト手段をさらに含むことができる。埋込支持コンタクト手段は、マイクロフィーチャワークピースの第２のワークピースコンタクトに接続可能にすることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面、第２の面、および前記第１の面内の第１の開口と前記第２の面内の第２の開口との間にマイクロフィーチャワークピースを貫通して延びる通路を有するマイクロフィーチャワークピースと、
第１の表面および第２の表面を有するワークピースコンタクトと
を備え、
前記ワークピースコンタクトが、前記第２の面によって保持され、かつ前記第２の開口の少なくとも一部を覆うように配置され、前記ワークピースコンタクトが、前記マイクロ電子デバイスの要素に電気的に結合され、前記ワークピースコンタクトの前記第１の表面の少なくとも一部が、前記第１の開口および前記通路を通じてアクセス可能になるように配置される、マイクロ電子デバイス。
【請求項２】
前記マイクロフィーチャワークピースの前記第２の面の少なくとも一部、前記ワークピースコンタクトの前記第２の表面の少なくとも一部、またはその両方を覆う保護材料をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記ワークピースコンタクトが、前記第２の開口の全体を覆うように配置される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記ワークピースコンタクトの前記第１の表面の少なくとも一部が、前記マイクロフィーチャワークピースの前記第２の面に取り付けられる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記ワークピースコンタクトが、前記通路の少なくとも一部を通って延びる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記第２の開口が、前記第１の開口よりも小さく、前記通路が、前記第１の開口と前記第２の開口との間に延びるにつれて先細りになる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記ワークピースコンタクトが、第１のワークピースコンタクトを含み、前記デバイスが、前記第１の面によって保持される少なくとも１つの第２のワークピースコンタクトをさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記通路が第１の通路を含み、前記ワークピースコンタクトが第１のワークピースコンタクトを含み、前記デバイスが、
前記第１の面内の第３の開口と前記第２の面内の第４の開口との間に前記マイクロフィーチャワークピースを貫通して延びる第２の通路と、
第１の表面および第２の表面を有する第２のワークピースコンタクトと
をさらに備え、前記第２のワークピースコンタクトが、前記第２の面によって保持され、かつ前記第４の開口の少なくとも一部を覆うように配置され、前記第２のワークピースコンタクトの前記第１の表面の少なくとも一部が、前記第３の開口および前記第２の通路を通じてアクセス可能になるように配置される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
面および前記面内の開口を有するマイクロフィーチャワークピースと、
表面を有するワークピースコンタクトと
を備え、
前記ワークピースコンタクトの前記表面の少なくとも一部が、前記開口と、前記開口と前記表面の間に延びる通路とを通じてアクセス可能である、マイクロ電子デバイス。
【請求項１０】
前記マイクロフィーチャワークピースの前記面が第１の面を含み、前記マイクロフィー
チャワークピースが第２の面を含み、前記ワークピースコンタクトの前記表面の少なくとも一部が、前記マイクロフィーチャワークピースの前記第２の面に取り付けられる、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記マイクロフィーチャワークピースの前記面が第１の面を含み、前記マイクロフィーチャワークピースが第２の開口を有する第２の面を含み、前記ワークピースコンタクトが、前記第２の開口の少なくとも一部を覆うように配置される、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記マイクロフィーチャワークピースの前記面が第１の面を含み、前記マイクロフィーチャワークピースが第２の開口を有する第２の面を含み、前記ワークピースコンタクトが、前記第２の開口全体を覆うように配置される、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記マイクロフィーチャワークピースの前記面が第１の面を含み、前記マイクロフィーチャワークピースが第２の開口を有する第２の面を含み、前記通路が、前記第１の開口と前記第２の開口との間に延び、前記ワークピースコンタクトが、前記通路の少なくとも一部を通って延びる、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記マイクロフィーチャワークピースの前記面が第１の面を含み、前記マイクロフィーチャワークピースが第２の開口を有する第２の面を含み、前記通路が、前記第１の開口と前記第２の開口との間に延び、前記第２の開口が前記第１の開口よりも小さく、前記通路が、それが前記第１の開口と前記第２の開口との間に延びるにつれて先細りになる、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記ワークピースコンタクトが第１のワークピースコンタクトを含み、前記デバイスが、前記第１の面によって保持される少なくとも１つの第２のワークピースコンタクトをさらに備える、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記通路が第１の通路を含み、前記ワークピースコンタクトが第１のワークピースコンタクトを含み、前記開口が第１の開口を含み、前記マイクロフィーチャワークピースの前記面が第２の開口を含み、前記デバイスが、表面を有する第２のワークピースコンタクトをさらに備え、前記第２のワークピースコンタクトの前記表面の少なくとも一部が、前記第２の開口と前記第２のワークピースコンタクトの前記表面との間に延びる第２の通路を通じてアクセス可能である、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記ワークピースコンタクトが第１の部分および第２の部分を有し、各部分が異なる材料で構成される、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記ワークピースコンタクトの前記表面が第１の表面を含み、前記ワークピースコンタクトが第２の表面を含み、前記デバイスが、前記マイクロフィーチャワークピースの前記第２の面の少なくとも一部、前記ワークピースコンタクトの前記第２の表面の少なくとも一部、またはその両方を覆う保護材料をさらに備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１９】
前記ワークピースコンタクトが、前記マイクロ電子デバイスの要素に電気的に結合される、請求項９に記載のデバイス。
【請求項２０】
第１の支持コンタクトおよび第２の支持コンタクトを有する支持部材と、
第１のコネクタと、
第２のコネクタと、
面を有するマイクロフィーチャワークピースと、
前記マイクロフィーチャワークピースの前記面によって保持される第１のワークピースコンタクトで、かつ、前記第１のコネクタによって前記第１の支持コンタクトに接続される前記第１のワークピースコンタクトと、
前記マイクロフィーチャワークピースによって保持され、かつ前記第１の面から埋め込まれる第２のワークピースコンタクトで、前記第２のコネクタによって前記第２の支持コンタクトに接続される前記第２のワークピースコンタクト、
を備えるマイクロ電子デバイスアセンブリ。
【請求項２１】
前記支持部材が第３の支持コンタクトを含み、前記アセンブリが、
第３のコネクタと、
前記第１の面によって保持される第３のワークピースコンタクトで、かつ、前記第３のコネクタによって前記第３の支持コンタクトに接続される前記第３のワークピースコンタクトと
をさらに備える、請求項２０に記載のアセンブリ。
【請求項２２】
前記支持部材が第３の支持コンタクトを含み、前記アセンブリが、
第３のコネクタと、
前記マイクロフィーチャワークピースによって保持され、かつ、前記第１の面から埋め込まれる第３のワークピースコンタクトで、前記第３のコネクタによって前記第３の支持コンタクトに接続される前記第３のワークピースコンタクトと
をさらに備える、請求項２０に記載のアセンブリ。
【請求項２３】
支持コンタクトを有する支持部材と、
コネクタと、
面および前記面内の開口を有するマイクロフィーチャワークピースと、
表面を有するワークピースコンタクトと
を備え、
前記ワークピースコンタクトの前記表面が、前記開口、および前記開口と前記表面の間に延びる通路を通って延びる前記コネクタによって前記支持コンタクトに接続される、マイクロ電子デバイスアセンブリ。
【請求項２４】
前記ワークピースコンタクトが第１のワークピースコンタクトを含み、前記支持コンタクトが第１の支持コンタクトを含み、前記コネクタが第１のコネクタを含み、前記支持部材が第２の支持コンタクトを含み、前記アセンブリが、
第２のコネクタと、
前記第１の面によって保持される第２のワークピースコンタクトで、かつ、前記第２のコネクタによって前記第２の支持コンタクトに接続される前記第２のワークピースコンタクトと
をさらに備える、請求項２３に記載のアセンブリ。
【請求項２５】
前記通路が第１の通路を含み、前記ワークピースコンタクトが第１のワークピースコンタクトを含み、前記支持コンタクトが第１の支持コンタクトを含み、前記コネクタが第１のコネクタを含み、前記開口が第１の開口を含み、前記マイクロフィーチャワークピースが前記第１の面内の第２の開口を含み、前記支持部材が第２の支持コンタクトを含み、前記アセンブリが、
第２のコネクタと、
表面を有する第２のワークピースコンタクトと
をさらに備え、前記第２のワークピースコンタクトの前記表面が、前記第２の開口、および前記第２の開口と前記第２のワークピースコンタクトの前記表面との間に延びる第２の通路を通って延びる第２のコネクタによって前記第２の支持コンタクトに接続される、
請求項２３に記載のアセンブリ。
【請求項２６】
マイクロ電子デバイスを製作する方法であって、
ワークピースコンタクトをマイクロフィーチャワークピースの面から埋め込まれるように配置するステップと、
前記マイクロフィーチャワークピースの前記面内の開口と前記ワークピースコンタクトの表面との間に延びる通路を形成するステップと
を含み、前記ワークピースコンタクトの前記表面が、前記開口および前記通路を通じてアクセス可能である、方法。
【請求項２７】
ワークピースコンタクトを配置するステップが、前記ワークピースコンタクトの前記表面の少なくとも一部を前記マイクロフィーチャワークピースの第２の面に取り付けるステップを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
ワークピースコンタクトを配置するステップが、前記ワークピースコンタクトを、前記マイクロフィーチャワークピースの第２の面内の開口の少なくとも一部を覆うように配置するステップを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
ワークピースコンタクトを配置するステップが、前記ワークピースコンタクトを、前記マイクロフィーチャワークピースの第２の面内の開口を完全に覆うように配置するステップを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
ワークピースコンタクトを配置するステップが、前記ワークピースコンタクトを、前記マイクロフィーチャワークピースの第２の面内の開口を通って延びるように配置するステップを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
通路を形成するステップが、前記開口と前記ワークピースコンタクトの前記表面との間に延びるにつれて先細りになる通路を形成するステップを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
通路を形成するステップが、前記通路、前記第１の開口、またはその両方を形成するために、前記マイクロフィーチャワークピースをレーザ穴あけ加工するステップを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
ワークピースコンタクトを配置するステップが、第１のワークピースコンタクトを配置するステップを含み、前記方法が、第２のワークピースコンタクトを前記第１の面によって保持されるように配置するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３４】
通路を形成するステップが、前記マイクロフィーチャワークピースの前記面内の第１の開口と第１のワークピースコンタクトの表面との間に延びる第１の通路を形成するステップを含み、前記方法が、
第２のワークピースコンタクトを前記マイクロフィーチャワークピースの前記面から埋め込まれるように配置するステップと、
前記マイクロフィーチャワークピースの前記面内の第２の開口と前記第２のワークピースコンタクトの表面との間に延びる第２の通路を形成するステップと
をさらに含み、前記第２のワークピースコンタクトの前記表面が、前記第２の開口および前記通路を通じてアクセス可能である、請求項２６に記載の方法。
【請求項３５】
ワークピースコンタクトを配置するステップが、第１の部分と、前記第１の部分とは異なる材料を含む第２の部分とを有するワークピースコンタクトを配置するステップを含む
、請求項２６に記載の方法。
【請求項３６】
通路を形成するステップが、前記マイクロフィーチャワークピースの前記面内の開口と前記ワークピースコンタクトの第１の表面との間に通路を形成するステップを含み、前記ワークピースコンタクトが第２の表面を有し、前記マイクロフィーチャワークピースが第２の面を有し、前記方法が、前記マイクロフィーチャワークピースの前記第２の面の少なくとも一部を保護材料で覆うステップ、前記ワークピースコンタクトの前記第２の表面の少なくとも一部を保護材料で覆うステップ、またはその両方をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３７】
前記ワークピースコンタクトを前記マイクロ電子デバイスの要素に電気的に結合するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３８】
マイクロ電子デバイスを製作する方法であって、
マイクロフィーチャワークピースの第１の面内の開口と前記マイクロフィーチャワークピースの第２の面内の開口との間に延びる通路を形成するステップと、
ワークピースコンタクトを、前記ワークピースコンタクトの表面が前記第１の開口および前記通路を通じてアクセス可能になるように、前記マイクロフィーチャワークピースの前記第１の面から埋め込まれるように配置するステップと
を含む方法。
【請求項３９】
ワークピースコンタクトを配置するステップが、ワークピースコンタクトを、前記第２の開口の少なくとも一部を覆うように配置するステップを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
ワークピースコンタクトを配置するステップが、前記ワークピースコンタクトの少なくとも一部が前記通路の少なくとも一部を通って延びるように、ワークピースコンタクトを配置するステップを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
マイクロ電子デバイスアセンブリを製作する方法であって、
ワークピースコンタクトをマイクロフィーチャワークピースの面から埋め込まれるように配置するステップと、
前記マイクロフィーチャワークピースの前記面内の開口と前記ワークピースコンタクトの表面との間に延びる通路を形成するステップと、
前記ワークピースコンタクトの前記表面を、前記開口および前記通路を通って延びるコネクタで支持部材の支持コンタクトに接続するステップと
を含む方法。
【請求項４２】
前記ワークピースコンタクトの前記表面を接続するステップが、第１のワークピースコンタクトの表面を第１の支持コンタクトに接続するステップを含み、前記方法が、
第２のワークピースコンタクトを前記第１の面によって保持されるように配置するステップと、
前記第２のワークピースコンタクトを前記支持部材の第２の支持コンタクトに接続するステップと
をさらに含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
通路を形成するステップが、前記マイクロフィーチャワークピースの前記面内の第１の開口と第１のワークピースコンタクトの表面との間に延びる第１の通路を形成するステップを含み、前記表面を形成するステップが、前記第１のワークピースコンタクトの前記表面を、前記第１の開口および前記第１の通路を通って延びる第１のコネクタで前記支持部
材の第１の支持コンタクトに接続するステップを含み、前記方法が、
第２のワークピースコンタクトを前記マイクロフィーチャワークピースの前記面から埋め込まれるように配置するステップと、
前記マイクロフィーチャワークピースの前記面内の第２の開口と前記第２のワークピースコンタクトの表面との間に延びる第２の通路を形成するステップと、
前記第２のワークピースコンタクトの前記表面を、前記第２の開口および前記第２の通路を通って延びる第２のコネクタで前記支持部材の第２の支持コンタクトに接続するステップと
をさらに含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
前記ワークピースコンタクトの前記表面を支持部材の支持コンタクトに接続するステップが、キャピラリを前記開口から前記通路の中に挿入するステップと、前記コネクタを前記表面に取り付けるステップとを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４５】
第１の面、第２の面、および前記第１の面内の第１の開口と前記第２の面内の第２の開口との間に貫通して延びる通路を有する支持部材と、
第１の表面および第２の表面を有する支持コンタクトであって、前記第２の面によって保持され、かつ、前記第２の開口の少なくとも一部を覆うように配置され、前記支持コンタクトの前記第１の表面の少なくとも一部が、前記第１の開口および前記通路を通じてアクセス可能になるように配置される、支持コンタクトと、
前記支持コンタクトの前記第１の表面に接続されるボンドワイヤで、かつ、前記第１の開口を通って延びる部分を有する前記ボンドワイヤと
を含むマイクロ電子支持デバイス。
【請求項４６】
前記支持部材の前記第２の面の少なくとも一部、前記支持コンタクトの前記第２の表面の少なくとも一部、またはそれらの両方を覆う保護材料をさらに含む、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項４７】
前記支持コンタクトが、前記第２の開口全体を覆うように配置される、前記請求項４５に記載のデバイス。
【請求項４８】
前記支持コンタクトの前記第１の表面の少なくとも一部が、前記支持部材の前記第２の面に取り付けられる、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項４９】
前記支持コンタクトが、前記通路の少なくとも一部を通って延びる、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項５０】
前記第２の開口が、前記第１の開口よりも小さく、前記通路が、前記第１の開口と前記第２の開口との間に延びるにつれて先細りになる、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項５１】
前記支持コンタクトが、第１の支持コンタクトを含み、前記デバイスが、前記第１の面によって保持される少なくとも１つの第２の支持コンタクトをさらに含む、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項５２】
前記通路が第１の通路を含み、前記支持コンタクトが第１の支持コンタクトを含み、前記デバイスが、
前記第１の面内の第３の開口と前記第２の面内の第４の開口との間に前記支持部材を貫通して延びる第２の通路と、
第１の表面および第２の表面を有する第２の支持コンタクトと
をさらに備え、前記第２の支持コンタクトが、前記第２の面によって保持され、かつ、
前記第４の開口の少なくとも一部を覆うように配置され、前記第２の支持コンタクトの前記第１の表面の少なくとも一部が、前記第３の開口および前記第２の通路を通じてアクセス可能になるように配置される、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項５３】
前記支持コンタクトの前記第１の表面に接続され、かつ、前記第１の開口を通って延びるコネクタをさらに備える、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項５４】
前記支持コンタクトの前記第１の表面に接続され、かつ前記第１の開口を通って延びるボンドワイヤをさらに備える、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項５５】
前記支持コンタクトが第１の部分および第２の部分を有し、各部分が異なる材料で構成される、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項５６】
前記支持コンタクトが、前記マイクロ電子支持デバイスの要素に電気的に結合される、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項５７】
面および前記面内の開口を有する支持部材と、
表面を有する、前記面から埋め込まれる第１の支持コンタクトであって、前記表面が前記開口を通じてアクセス可能である、第１の支持コンタクトと、
前記支持部材の前記面によって保持される非埋込の第２の支持コンタクトと
を備える、マイクロ電子支持デバイス。
【請求項５８】
前記開口を通って延び、かつ、前記第１の支持コンタクトの前記表面に接続されるコネクタをさらに備える、請求項５７に記載のデバイス。
【請求項５９】
第１のワークピースコンタクトおよび第２のワークピースコンタクトを有するマイクロフィーチャワークピースと、
コネクタと、
ボンドワイヤと、
面を有する支持体と、
前記支持体の前記面によって保持される第１の支持コンタクトで、かつ、前記第１のコネクタによって前記第１のワークピースコンタクトに接続される前記第１の支持コンタクトと、
前記支持体によって保持されかつ前記面から埋め込まれる第２の支持コンタクトで、前記ボンドワイヤによって前記第２のワークピースコンタクトに接続される前記第２の支持コンタクトと
を備えるマイクロ電子デバイスアセンブリ。
【請求項６０】
前記マイクロフィーチャワークピースが第３のワークピースコンタクトを含み、前記アセンブリが、
第２のコネクタと、
前記第１の面によって保持される第３の支持コンタクトで、かつ、前記第２のコネクタによって前記第３のワークピースコンタクトに接続される前記第３の支持コンタクトと
をさらに備える、請求項５９に記載のアセンブリ。
【請求項６１】
前記マイクロフィーチャワークピースが第３のワークピースコンタクトを含み、前記アセンブリが、
第２のボンドワイヤと、
前記支持体によって保持され、かつ、前記第１の面から埋め込まれる第３の支持コンタクトで、前記第２のボンドワイヤによって前記第３のワークピースコンタクトに接続され
る前記第３の支持コンタクトと、をさらに備える、請求項５９に記載のアセンブリ。
【請求項６２】
マイクロ電子支持デバイスを製作する方法であって、
支持コンタクトを支持部材の面から埋め込まれるように配置するステップと、
前記支持部材の前記面内の開口と前記支持コンタクトの表面との間に延びる通路を形成するステップであって、前記支持コンタクトの前記表面が、前記開口および前記通路を通じてアクセス可能であるステップと、
ボンドワイヤを、その少なくとも一部が前記開口を通って延びるように、前記支持コンタクトの前記表面に接続するステップと
を含む方法。
【請求項６３】
支持コンタクトを配置するステップが、前記支持コンタクトの前記表面の少なくとも一部を前記支持部材の第２の面に取り付けるステップを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
支持コンタクトを配置するステップが、前記支持コンタクトを、前記支持部材の第２の面内の開口の少なくとも一部を覆うように配置するステップを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６５】
支持コンタクトを配置するステップが、前記支持コンタクトを、前記支持部材の第２の面内の開口を完全に覆うように配置するステップを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６６】
支持コンタクトを配置するステップが、前記支持コンタクトを、前記支持部材の第２の面内の開口を通って延びるように配置するステップを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６７】
通路を形成するステップが、前記開口と前記支持コンタクトの前記表面との間に延びるにつれて先細りになる通路を形成するステップを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６８】
通路を形成するステップが、前記通路、前記第１の開口、またはその両方を形成するために、前記支持部材をレーザ穴あけ加工するステップを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６９】
支持コンタクトを配置するステップが、第１の支持コンタクトを配置するステップを含み、前記方法が、第２の支持コンタクトを前記第１の面によって保持されるように配置するステップをさらに含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項７０】
通路を形成するステップが、前記支持部材の前記面内の第１の開口と第１の支持コンタクトの表面との間に延びる第１の通路を形成するステップを含み、前記方法が、
第２の支持コンタクトを前記支持部材の前記面から埋め込まれるように配置するステップと、
前記支持部材の前記面内の第２の開口と前記第２の支持コンタクトの表面との間に延びる第２の通路を形成するステップであって、前記第２の支持コンタクトの前記表面が、前記第２の開口および前記通路を通じてアクセス可能であるステップと
をさらに含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項７１】
支持コンタクトを配置するステップが、第１の部分と、前記第１の部分とは異なる材料を含む第２の部分とを有するコンタクトを配置するステップを含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項７２】
通路を形成するステップが、前記支持部材の前記面内の開口と前記支持コンタクトの第１の表面との間に通路を形成するステップを含み、前記支持コンタクトが第２の表面を有し、前記支持部材が第２の面を有し、前記方法が、前記支持部材の前記第２の面の少なく
とも一部を保護材料で覆うステップ、前記コンタクトの前記第２の表面の少なくとも一部を保護材料で覆うステップ、またはその両方をさらに含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項７３】
前記支持コンタクトを前記マイクロ電子支持デバイスの要素に電気的に結合するステップをさらに含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項７４】
マイクロ電子支持デバイスを製作する方法であって、
支持部材の第１の面内の第１の開口と前記支持部材の第２の面内の第２の開口との間に延びる通路を形成するステップと、
支持コンタクトを前記支持部材の前記第１の面から埋め込まれるように配置するステップであって、前記支持コンタクトが、前記第１の開口および前記通路を通じてアクセス可能である表面を有するステップと、
ボンドワイヤを、前記ボンドワイヤの少なくとも一部が前記第１の開口を通って延びるように、前記支持コンタクトの前記表面に接続するステップと
を含む方法。
【請求項７５】
支持コンタクトを配置するステップが、支持コンタクトを、前記第２の開口を完全に覆うように配置するステップを含む、請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
支持コンタクトを配置するステップが、支持コンタクトを、前記支持コンタクトの少なくとも一部が前記通路の少なくとも一部を通って延びるように配置するステップを含む、請求項７４に記載の方法。
【請求項７７】
マイクロ電子デバイスアセンブリを製作する方法であって、
支持コンタクトを支持部材の面から埋め込まれるように配置するステップと、
前記支持部材の前記面内の開口と前記支持コンタクトの表面との間に延びる通路を形成するステップと、
前記支持コンタクトの前記表面を、前記開口および前記通路を通って延びるボンドワイヤでマイクロフィーチャワークピースのワークピースコンタクトに接続するステップと
を含む方法。
【請求項７８】
前記支持コンタクトの前記表面を接続するステップが、第１の支持コンタクトの表面を第１のワークピースコンタクトに接続するステップを含み、前記方法が、
第２の支持コンタクトを前記第１の面によって保持されるように配置するステップと、
前記第２の支持コンタクトを前記マイクロフィーチャワークピースの第２のワークピースコンタクトに接続するステップと
をさらに含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
通路を形成するステップが、前記支持部材の前記面内の第１の開口と第１の支持コンタクトの表面との間に延びる第１の通路を形成するステップを含み、前記表面を接続するステップが、前記第１の支持コンタクトの前記表面を、前記第１の開口および前記第１の通路を通って延びる第１のボンドワイヤで前記マイクロフィーチャワークピースの第１のワークピースコンタクトに接続するステップを含み、前記方法が、
第２の支持コンタクトを前記支持部材の前記面から埋め込まれるように配置するステップと、
前記支持部材の前記面内の第２の開口と前記第２の支持コンタクトの表面との間に延びる第２の通路を形成するステップと、
前記第２の支持コンタクトの前記表面を、前記第２の開口および前記第２の通路を通って延びる第２のボンドワイヤで前記マイクロフィーチャワークピースの第２のワークピースコンタクトに接続するステップと
をさらに含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８０】
前記支持コンタクトの前記表面をマイクロフィーチャワークピースのワークピースコンタクトに接続するステップが、キャピラリを前記開口から前記通路の中に挿入するステップと、前記ボンドワイヤを前記表面に取り付けるステップとを含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８１】
面およびワークピースコンタクトを有するマイクロフィーチャワークピースと、
面および支持コンタクトを有する支持部材と、
前記ワークピースコンタクトを前記支持コンタクトに接続するボンドワイヤと
を備え、
（ａ）前記ワークピースコンタクトが、前記マイクロフィーチャワークピースの前記面から埋め込まれる、
（ｂ）前記支持コンタクトが、前記支持部材の前記面から埋め込まれる、あるいは
（ｃ）（ａ）と（ｂ）の両方である、マイクロ電子デバイスアセンブリ。
【請求項８２】
前記ワークピースコンタクトが第１のワークピースコンタクトを含み、前記支持コンタクトが第１の支持コンタクトを含み、前記アセンブリが、前記マイクロフィーチャワークピースの前記面によって保持される非埋込の第２のワークピースコンタクトと、前記支持部材の前記面によって保持される非埋込の第２の支持コンタクトの少なくとも一方をさらに備える、請求項８１に記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、１つ以上の埋込コンタクトを有するマイクロフィーチャワークピース（ｍｉｃｒｏｆｅａｔｕｒｅ  ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ）および／または支持部材を有するマイクロ電子デバイスを含むマイクロ電子デバイス、関連するアセンブリ、ならびに関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体のチップまたはダイは一般に、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム／砒化物などの半導体材料から製造される。ダイはまた、通常、ダイと他の電気部品との電気的接続を容易にするための端子も含む。１つの一般的なパッケージ設計は、例えば接着剤によって小さい回路板に取り付けられた半導体ダイを含む。次いで、半導体ダイの端子のうちのいくつかまたはすべてが、例えばワイヤボンディングおよび／またはフリップチップ技術によって、基板の第１のコンタクト組に電気的に接続されうる。次いで、接続される基板およびダイの少なくとも一部が、構造的完全性を加え、かつ／またはダイおよび基板の各部を環境因子から保護するために、封止用コンパウンド内に封止されうる。基板の外面上に保持される第２のコンタクト組は、露出したままであることが多い。これらの露出したコンタクトは、第１のコンタクトに電気的に接続されて、半導体ダイのフィーチャに電気的にアクセスできるようにする。
【０００３】
図１は、従来のダイおよび回路板アセンブリ１を概略的に示す。このアセンブリ１は、上面２２ａおよび底面２２ｂを有する半導体ダイ１０を含む。底面２２ｂは、接着剤４６によって回路板４０に取り付けられる。ダイ１０の第１の表面２２ａは、ダイ１０を回路板４０上のコンタクトパッド４２にワイヤ４４を用いて電気的に接続するために使用される複数の端子３０を含む。典型的には、ダイ１０は、エッチングプロセス（例えば等方性エッチング）を用いて製造され、端子３０は、ダイ１０の第１の表面２２ａ全体にわたって分散されて、２次元配列の端子３０を提供する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体ダイ１０が小さくされるにつれて、端子３０を小さくし、かつ／または端子３０のピッチを小さくする（例えば、端子３０の中心間の距離を短縮する）必要がありうる。エッチングプロセス（例えば、プロセスの確度または精度）の限界のために、端子３０のサイズおよび／またはピッチを小さくしたとき、端子３０の有効接合面積は大幅に減少しうる。回路板４０のサイズが減少するにつれて、同じサイズ／ピッチの限界が、回路板４０に生じる。例えば、構造的な支持を提供し、かつ２次元配列のコンタクトパッド４２相互間に適切な物理的電気的分離を確保するために、回路板４０上のコンタクトパッド４２相互間に必要な間隔をあけることにより、コンタクトパッドのピッチが１４０ミクロンの場合に、有効接合面積を５８ミクロンに減少する可能性がある。多くの場合、この有効接合面積は小さすぎて、ワイヤ４４をコンタクトパッド４２にボンディングすることができず、より大きな有効接合面積が望ましい。この種の有効接合面積の減少に対する解決策は、エッチングプロセスを、回路板４０を生産するためのセミアディティブプロセスおよび／またはダイ１０を生産するためのＲＤＬプロセスに置き換えることである。しかし、これらのプロセスは、現在使用されているエッチングプロセスよりも複雑かつ高価である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
Ａ．序論
本発明は、マイクロ電子デバイスならびに関連するアセンブリおよび方法を対象とする。例えば、本発明のある態様は、面および面内の開口を有するマイクロフィーチャワークピースを含むマイクロ電子デバイスを対象とする。このデバイスは、表面を有するワークピースコンタクトをさらに含み、ワークピースコンタクトの表面の少なくとも一部が、開口と、開口と表面の間に延びる通路とを通じてアクセス可能である。
【０００６】
本発明の他の態様は、第１の面、第２の面、および通路を有するマイクロフィーチャワークピースを含むマイクロ電子デバイスを対象とする。通路は、第１の面内の第１の開口と第２の面内の第２の開口との間にマイクロフィーチャワークピースを貫通して延びることができる。デバイスは、第１の表面および第２の表面を有するワークピースコンタクトをさらに含むことができる。ワークピースコンタクトは、第２の面によって保持され、かつ第２の開口の少なくとも一部を覆うように配置されうる。ワークピースコンタクトはまた、マイクロ電子デバイスの要素に電気的に結合されうる。ワークピースコンタクトの第１の表面の少なくとも一部が、第１の開口および通路を通じてアクセス可能になるように配置されうる。
【０００７】
本発明の他の態様は、第１の支持コンタクトおよび第２の支持コンタクトを有する支持部材を含むマイクロ電子デバイスアセンブリを対象とする。アセンブリは、第１のコネクタ、第２のコネクタ、ならびに第１の面と第１の面の反対側の第２の面とを有するマイクロフィーチャワークピースをさらに含むことができる。アセンブリは、マイクロフィーチャワークピースの第１の面によって保持される第１のワークピースコンタクトをさらに含むことができる。第１のワークピースコンタクトは、第１のコネクタによって第１の支持コンタクトに接続されうる。アセンブリは、マイクロフィーチャワークピースによって保持される第２のワークピースコンタクトをさらに含むことができる。第２のワークピースコンタクトは、第１の面から埋め込まれ、かつ第２のコネクタによって第２の支持コンタクトに接続されうる。
【０００８】
本発明の他の態様は、支持コンタクトと、コネクタと、面および面内の開口を有するマイクロフィーチャワークピースとを有する支持部材を含むマイクロ電子デバイスアセンブリを対象とする。アセンブリは、表面を有するワークピースコンタクトをさらに含むことができる。ワークピースコンタクトの表面は、コネクタによって支持コンタクトに接続されうる。コネクタは、開口と、開口と表面の間に延びる通路とを通って延びることができる。
【０００９】
本発明のさらに他の態様は、ワークピースコンタクトをマイクロフィーチャワークピースの面から埋め込まれるように配置することを含む、マイクロ電子デバイスを製作する方法を対象とする。方法は、マイクロフィーチャワークピースの面内の開口とワークピースコンタクトの表面との間に延びる通路を形成することをさらに含むことができる。ワークピースコンタクトの表面は、マイクロフィーチャワークピースの面内の開口および通路を通じてアクセス可能にすることができる。
【００１０】
本発明のさらに他の態様は、ワークピースコンタクトをマイクロフィーチャワークピースの面から埋め込まれるように配置することを含む、マイクロ電子デバイスアセンブリを製作する方法を対象とする。方法は、マイクロフィーチャワークピースの面内の開口とワークピースコンタクトの表面との間に延びる通路を形成することをさらに含むことができる。方法は、ワークピースコンタクトの表面を、コネクタで支持部材の支持コンタクトに接続することをさらに含むことができる。コネクタは、開口および通路を通って延びることができる。
【００１１】
本発明のさらに他の態様は、第１の面、第２の面、ならびに第１の面内の第１の開口と
第２の面内の第２の開口との間の支持部材を貫通して延びる通路を有する支持部材を含むマイクロ電子支持デバイスを対象とする。デバイスは、第１の表面および第２の表面を有する支持コンタクトをさらに含むことができる。支持コンタクトは、第２の面によって保持され、かつ第２の開口の少なくとも一部を覆うように配置されうる。支持コンタクトの第１の表面の少なくとも一部が、第１の開口および通路を通じてアクセス可能になるように配置されうる。
【００１２】
本発明のさらに他の態様は、面を有する支持部材と支持部材の面によって保持される支持コンタクトとを含むマイクロ電子支持デバイスを対象とする。支持コンタクトは、コネクタによってマイクロフィーチャワークピースのワークピースコンタクトに接続可能となりうる。デバイスは、支持部材によって保持される埋込支持コンタクト手段をさらに含むことができる。埋込支持コンタクト手段は、ボンドワイヤによってマイクロフィーチャワークピースの第２のワークピースコンタクトに接続可能となりうる。
【００１３】
本発明のさらに他の態様は、第１のワークピースコンタクトおよび第２のワークピースコンタクトを有するマイクロフィーチャワークピースを含むマイクロ電子デバイスアセンブリを対象とする。アセンブリは、コネクタと、ボンドワイヤと、面を有する支持体と、支持体の面によって保持される第１の支持コンタクトとをさらに含むことができる。第１の支持コンタクトは、第１のコネクタによって第１のワークピースコンタクトに接続されうる。アセンブリは、支持体によって保持され、かつ第１の面から埋め込まれる第２の支持コンタクトをさらに含むことができる。第２の支持コンタクトは、ボンドワイヤによって第２のワークピースコンタクトに接続されうる。
【００１４】
本発明のさらに他の態様は、第１のワークピースコンタクトおよび第２のワークピースコンタクトを有するマイクロフィーチャワークピースを含むマイクロ電子デバイスアセンブリを含むことができる。アセンブリは、コネクタと、ボンドワイヤと、面を有する支持部材と、支持部材の面によって保持される支持コンタクトとをさらに含むことができる。支持コンタクトは、コネクタによって第１のワークピースコンタクトに接続されうる。アセンブリは、支持部材によって支持された埋込支持コンタクト手段をさらに含むことができる。埋込支持コンタクト手段は、ボンドワイヤによって第２のワークピースコンタクトに接続されうる。
【００１５】
本発明のさらに他の態様は、支持コンタクトを支持部材の面から埋め込まれるように配置することを含む、マイクロ電子支持デバイスを製作する方法を対象とする。方法は、支持部材の面内の開口と支持コンタクトの面との間に延びる通路を形成することをさらに含むことができる。支持コンタクトの表面は、開口および通路を通じてアクセス可能にすることができる。
【００１６】
本発明のさらに他の態様は、支持コンタクトを支持部材の面から埋め込まれるように配置することを含む、マイクロ電子デバイスアセンブリを製作する方法を対象とする。方法は、支持部材の面内の開口と支持コンタクトの表面との間に延びる通路を形成することをさらに含むことができる。方法は、支持コンタクトの表面を、開口および通路を通って延びるボンドワイヤでマイクロフィーチャワークピースのワークピースコンタクトに接続することをさらに含むことができる。
【００１７】
本明細書で用いられるように、用語「マイクロフィーチャワークピース」および用語「ワークピース」は、マイクロ電子デバイスを形成するために使用される基板を意味する。典型的なマイクロデバイスは、マイクロ電子回路または構成要素、薄膜記録ヘッド、データ記憶素子、マイクロ流体デバイス、および他の製品を含む。マイクロマシン（ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅ）およびマイクロ機械デバイス（ｍｉｃｏｒｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｄ
ｅｖｉｃｅ）は、それらが集積回路の製作に使用されるのと同じ技術を多く用いて製造されるため、この定義の中に含まれる。基板は、半導体片（例えばドープしたシリコンウェハまたは砒化ガリウムウェハ）、非導電性片（例えば様々なセラミック基板）、または導電性片とすることができる。場合によっては、ワークピースは全体的に円形であり、他の場合では、ワークピースは、直線形状を含む他の形状を有する。ワークピースは、フレキシブルテープおよび／または剛性基板を含むことができる。
【００１８】
本発明のいくつかの特定の詳細が、本発明のある実施形態を十分に理解できるように、下記説明および図２Ａ〜４に記載されている。例えば、図２Ａ〜２Ｄは、３次元配列のコンタクトを有するマイクロ電子デバイスまたはマイクロ電子支持デバイスの形成を示す。ある実施形態では、３次元配列のコンタクトは、エッチングプロセスを用いて製造された２次元配列の従来型ダイおよび／または回路板に関連するピッチ限界（例えば図１を参照して論じたような）を克服することができる。図３は、本発明の他の実施形態による、３次元配列のワークピースコンタクトを有するマイクロ電子デバイスを備えるマイクロ電子デバイスアセンブリの説明図である。図４は、本発明の他の実施形態による、３次元配列の支持コンタクトを有する支持部材の説明図である。しかし、当業者なら、本発明が追加の実施形態を有することができること、および、本発明の他の実施形態が以下に説明する特定の特徴のうちのいくつかを除いて実施されうることを理解する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
Ｂ．マイクロ電子デバイスおよび関連する方法
図２Ａは、本発明の実施形態によるマイクロ電子デバイスの形成プロセス中のマイクロフィーチャワークピースの部分概略断面図である。説明のために、マイクロ電子デバイスの形成についてマイクロフィーチャワークピースの観点から論じるが、当業者なら、このプロセスは、図４を参照してより詳細に論じるように、マイクロ電子支持デバイスおよび／または支持部材上での１つ以上のコンタクトの形成にも同様に適用できることを理解するであろう。マイクロフィーチャワークピース２２０は、第１の面２２２ａおよび第２の面２２２ｂを含む。図示の実施形態では、第１の面２２２ａおよび第２の面２２２ｂは、互いに反対側に位置し、第１のワークピースコンタクト２３０ａは、第１の面２２２ａによって保持される。第１のワークピースコンタクト２３０ａは、第１の表面２３４ａおよび第２の表面２３４ｂを含む。図２Ａでは、第１のワークピースコンタクト２３０ａの第２の表面２３４ｂは、マイクロフィーチャワークピース２２０の第１の面２２２ａに取り付けられるかまたは結合され、第１の表面２３４ａはアクセス可能である。
【００２０】
図２Ｂでは、第１の通路２２４ａおよび第２の通路２２４ｂとして示される２つの通路２２４が、マイクロフィーチャワークピース２２０内に形成される。第１の通路は、第１の面２２２ａ内の第１の開口２２６ａと第２の面２２２ｂ内の第２の開口２２６ｂとの間に延びる。第２の通路２２４ｂは、第１の面２２２ａ内の第３の開口２２６ｃと第２の面２２２ｂ内の第４の開口２２６ｄとの間に延びる。通路２２４は、マイクロフィーチャワークピース２２０をレーザ穴あけ加工すること（例えばレーザパンチングすること）によって、あるいは当技術分野で周知の他の方法（例えば、エッチング、セミアディティブ、ビルドアップ、および／または機械パンチングの技法）を用いることによって形成されうる。
【００２１】
図２Ｃでは、第２のワークピースコンタクト２３０ｂおよび第３のワークピースコンタクト２３０ｃが、マイクロフィーチャワークピースに付加されている。第２のワークピースコンタクト２３０ｂは、第１の表面２３４ａおよび第２の表面２３４ｂを含むことができ、マイクロフィーチャワークピース２２０の第１の面２２２ａから埋め込まれうる。図示の実施形態では、第２のワークピースコンタクト２３０ｂは、第２のワークピースコンタクト２３０ｂの第１の表面２３４ａの少なくとも一部が、第１の開口２２６ａおよび第
１の通路２２４ａを通じてアクセス可能になるように、第２の開口２２６ｂに隣接して配置される。例えば、第２のワークピースコンタクト２３０ｂは、それが第２の開口２２６ｂを部分的にまたは完全に覆うように、第２の面２２２ｂによってまたはそれに付着して保持されうる。図示の実施形態では、第２の開口２２６ｂが完全に覆われるように、第２のワークピースコンタクト２３０ｂの第１の表面２３４ａの一部が、マイクロフィーチャワークピース２２０の第２の面２２２ｂに取り付けられる（例えば、第２の面２２２ｂ内に形成され、第２の面２２２ｂ上に形成され、第２の面２２２ｂに取り付けられ、第２の面２２２ｂに結合され、第２の面２２２ｂよって支持され、および／または、第２の面２２２ｂに接続される）。
【００２２】
第３のワークピースコンタクト２３０ｃは、第１の表面２３４ａおよび第２の表面２３４ｂを有することができ、マイクロフィーチャワークピース２２０によって保持されうる。図示の実施形態では、第３のワークピースコンタクト２３０ｃは、第２のワークピースコンタクト２３０ｂを第２の開口２２６ｂに対して配置したのとほぼ同じように、第４の開口２２６ｄに隣接して保持されうる。したがって、第３のワークピースコンタクト２３０ｃの第１の表面２３４ａの少なくとも一部を、第３の開口２２６ｃおよび第２の通路２２４ｂを通じてアクセス可能にすることができる。
【００２３】
図２Ｄは、図２Ａ〜２Ｃを参照して上述したマイクロフィーチャワークピース２２０を含む完成したマイクロ電子デバイス２１０（例えば、デジタル信号プロセッサ、論理チップ、ＤＲＡＭ、フラッシュメモリ、もしくは、プロセッサなど）の部分概略断面図である。図示の実施形態では、第１、第２、および第３のワークピースコンタクト２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ（まとめてワークピースコンタクト２３０と称する）は、マイクロフィーチャワークピース２２０によって保持される少なくとも１つの他の要素２１２（例えば電子的要素）に結合または接続されうる。図示の実施形態では、ワークピースコンタクト２３０は、信号経路２４９（例えばワイヤまたは集積回路）によって他の要素２１２に結合される。他の実施形態では、ワークピースコンタクト２３０のうちの１つまたは複数が、介在信号経路２４９なしに他の要素２１２に直接接続されうる。
【００２４】
ワークピースコンタクト２３０は、マイクロ電子デバイス２１０を外部構成要素（例えば、マイクロ電子デバイス２１０の外側にある支持部材）に接続または結合するために使用されうる。図示の実施形態では、コネクタ２４４（例えばボンドワイヤ）の一部が、第２のワークピースコンタクト２３０ｂの第１の表面２３４ａに結合、付着、または接続される。コネクタ２４４は、第１の通路２２４ａの少なくとも一部を通って、第１の開口２２６ａの中から外へ延び、そこで、コネクタ２４４は、マイクロ電子デバイス２１０の外側にある他の構成要素に接続されうる。
【００２５】
保護材料２１４（例えば、誘電体材料、封止材、エポキシ、および／または樹脂）が、マイクロフィーチャワークピース２２０の一部、ワークピースコンタクト２３０の一部、および要素２１２の一部を含む、マイクロ電子デバイス２１０の各部を覆うかまたは包むために使用されうる。様々な実施形態では、保護材料２１４は、構造的完全性を提供し、および／またはマイクロ電子デバイス２１０の各部を環境条件（例えば、湿気、塵埃、および／または電磁放射）から保護することができる。例えば、図示の実施形態では、第２のワークピースコンタクト２３０ｂの第２の表面２３４ｂ、および第３のワークピースコンタクト２３０ｃの第２の表面２３４ｂが、マイクロフィーチャワークピース２２０の他の部分とともに保護材料２１４に包まれる。
【００２６】
さらに、ワークピースコンタクト２３０は、様々な材料で製作され、１つ以上の部分を含むことができる。例えば、図示の実施形態では、第２のワークピースコンタクト２３０ｂは、第１の部分２３２ａおよび第２の部分２３２ｂとして示される２つの部分を含む。
ある実施形態では、第１の部分２３２ａは、第２の部分２３２ｂとは異なる材料を含むことができる。例えば、一実施形態では、第１の部分２３２ａは、銅で製作することができ、第２の部分２３２ｂは、ニッケルと金の組成物を含むことができる（例えば、第２の部分２３２ｂは、酸化を防止しかつコネクタ２４４への接続を容易にする、ニッケルを覆う軟質金の層を含むことができる）。図示の実施形態では、第１および第３のワークピースコンタクト２３０ａ、２３０ｃは、単一部分（例えば、銅材料で製作された単一部分）を含む。他の実施形態では、ワークピースコンタクト２３０は、ワークピースコンタクトの所望の特性（例えば、所望の導電特性、保護特性、および／または接続特性）に基づく他の材料を含むことができる。
【００２７】
第１の面２２２ａと第２の面２２２ｂとの間にワークピースコンタクト２３０を分散させることにより、ワークピースコンタクト２３０は、３次元に（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸に沿って）分散されるが、図示の実施形態では、ワークピースコンタクト２３０のすべてが、マイクロフィーチャワークピースの第１の面２２２ａからアクセス可能である。これにより、ワークピースコンタクト２３０を、それらが２次元配列で（例えば図１に示されるように）保持されるときよりも、Ｘ軸およびＹ軸に対して互いにより近接して離間することができる。例えば、ワークピースコンタクト２３０は、第１の面２２２ａと第２の面２２２ｂとの間に交互に配置されうるので、ワークピースコンタクト２３０を構造的に支持するのに必要なマイクロフィーチャワークピース２２０の表面積もまた、第１の面２２２ａと第２の面２２２ｂとの間に分散されうる。これにより、異なる表面上に保持されるワークピースコンタクト２３０の周辺非結合部分（例えば、ワークピースコンタクト２３０を構造的に支持するためだけに使用されるワークピースコンタクト２３０の各部分）を、Ｘ軸およびＹ軸に対して互いにより近接して、あるいは互いに重ねて配置することができる。
【００２８】
さらに、ワークピースコンタクト２３０を３次元配列で配置することにより、ワークピースコンタクト２３０相互間に物理的電気的分離をもたらすように、垂直離間を用いることもできる。さらに、レーザ穴あけ加工技法を用いて第１および第２の通路２２４ａ、２２４ｂを正確に配置することにより、ワークピースコンタクト２３０をＸ軸およびＹ軸に対して近接して配置できるようにすることができる。さらに、エッチングプロセスを用いて生産された２次元配列の従来型ダイを用いて配置されうる（例えば図１に示されるような）場合よりも、多くのワークピースコンタクト２３０（所望の有効接合面積を有する）が、３次元配列を用いて所与の面積に配置されうる。ある実施形態では、図２Ｄに示される３次元配列により、使用可能な有効接合面積を有する３つのワークピースコンタクト２３０を、従来型ダイで使用された２次元配列の２つのワークピースコンタクト２３０を保持するのに必要な面積と同じ表面積でアクセス可能にすることができる。例えば、ある実施形態では、３次元配列により、ワークピースコンタクトの適切なボンディング面積を維持しながら、１４０ミクロン未満のワークピースコンタクトピッチを可能にすることができる。
【００２９】
したがって、上述した実施形態のうちのいくつかの特徴は、エッチングプロセスを用いて生産された２次元配列を有する従来型ダイ（図１に示される）に比べて、多くの適切なボンディング面積を有するワークピースコンタクトが、マイクロ電子デバイスの単一面上の特定領域からアクセス可能でありうることである。さらに、このより多数のワークピースコンタクトは、より複雑および／または費用のかかるプロセス（例えば、セミアディティブプロセスまたはＲＤＬプロセス）を用いずに得ることができる。したがって、この特徴の利点は、これらのより複雑または費用のかかる生産技術を用いず、しかも、利用可能なワークピースコンタクトの数を減らさずに、マイクロ電子デバイスを小さくすることができることである。
【００３０】
図２Ａ〜２Ｄを参照して上述したマイクロ電子デバイス２１０および関連する方法の実施形態は、本発明の追加の実施形態において変更されうる。例えば、他の実施形態では、マイクロフィーチャワークピース２２０は、表面、通路２２４、他の要素２１２、および／または開口２２６について、より多数を有する構成、より小数を有する構成、または異なる構成をとすることができる。例として、ある実施形態では、通路２２４は先細りにされうる。例えば、一実施形態では、第２の開口２２６ｂは、第１の開口２２６ａよりも小さくすることができ、第１の通路２２４ａは、第１の開口２２６ａと第２の開口２２６ｂとの間に単調な先細り形状のものを含むことができる。他の実施形態では、マイクロ電子デバイス２１０は、より多数またはより少数のワークピースコンタクト２３０を含むことができる。
【００３１】
さらに他の実施形態では、ワークピースコンタクトは、より多数またはより少数のワークピースコンタクト部分２３２、より多数の表面２３４、および／または他の構成を有することができる。例えば、図示の実施形態では、第２および第３のワークピースコンタクト２３０ｂ、２３０ｃは、対応する開口を覆いおよびそれを通って対応する通路２２４の中へ延びているが、他の実施形態では、第２および／または第３のワークピースコンタクト２３０ｂ、２３０ｃは、対応する開口２２６を通って延びてはいない。例として、一実施形態では、第２のワークピースコンタクト２３０ｂの第１の表面２３４ａ、および第３のワークピースコンタクト２３０ｃの第１の表面２３４ａは、それぞれ第２の開口２２６ｂおよび第４の開口２２６ｄをぴったり重なって覆うように配置される。他の実施形態では、一つ以上のワークピースコンタクト２３０のうちのいくつかは、マイクロフィーチャワークピース２２０の第１の面２２２ａから埋め込まれ、第１の面から通路２２４を通じてアクセス可能にすることができるが、埋込ワークピースコンタクトは、マイクロフィーチャワークピース２２０の第２の面２２２ｂから離れて配置される（例えば、埋込ワークピースコンタクト２３０は、マイクロフィーチャワークピース２２０の内部に配置されうる）。他の実施形態では、マイクロ電子デバイス２１０は、保護材料の他の構成を含むか、またはどんな保護材料も含まない。
【００３２】
上述のように、図２Ａ〜２Ｄを参照して上述した概念、プロセス、および装置は、埋込コンタクトを有する支持部材にも同様に適用する。例えば、他の実施形態では、ワークピースコンタクト２３０は、支持コンタクトに置き換えることができ、埋込支持コンタクトを有するマイクロ電子支持デバイスを形成するために、マイクロフィーチャワークピース２２０の代わりに支持部材に結合されうる。さらに、１つ以上の埋込コンタクトを有する支持部材および／またはマイクロ電子支持部は、図２Ａ〜２Ｄを参照して上述したものと同様の利点を有することができる。
【００３３】
Ｃ．マイクロ電子デバイスアセンブリおよび関連する方法
図３は、本発明の実施形態による、支持部材３４０に動作可能にまたは電気的に結合されたマイクロ電子デバイス３１０を備えるマイクロ電子デバイスアセンブリ３００の部分概略断面図である。図示の実施形態では、図２Ａ〜２Ｄを参照して論じたマイクロ電子デバイスと類似のマイクロ電子デバイス３１０が、支持部材に（例えば接着剤３４６によって）構造的に結合される。マイクロ電子デバイス３１０は、マイクロフィーチャワークピース３２０と、第１のワークピースコンタクト３３０ａ、第２のワークピースコンタクト３３０ｂ、および第３のワークピースコンタクト３３０ｃ（例えば、まとめてワークピースコンタクト３３０と称する）として示される３次元配列で配置される３つのワークピースコンタクトとを含む。各ワークピースコンタクト３３０は、第１の表面３３４ａおよび第２の表面３３４ｂを含む。
【００３４】
図示の実施形態では、マイクロフィーチャワークピース３２０は、第１の面３２２ａお
よび第２の面３２２ｂを含み、第１のワークピースコンタクト３３０ａは、第１の面３２２ａによって保持される。図３では、第２および第３のワークピースコンタクト３３０ｂ、３３０ｃは、第２の面３２２ｂに隣接して配置される。さらに、第２および第３のワークピースコンタクト３３０ｂ、３３０ｃは、第２のワークピースコンタクト３３０ｂの第１の表面３３４ａの少なくとも一部が、第１の通路３２４ａを通じてアクセス可能になり、第３のワークピースコンタクト３３０ｃの第１の表面３３４ａの少なくとも一部が、第２の通路３２４ｂを通じてアクセス可能になるように配置される。
【００３５】
図示の実施形態では、第１および第２の通路３２４ａ、３２４ｂは、先細りにされ、第２および第３のワークピースコンタクト３３０ｂ、３３０ｃは、それらのそれぞれの通路３２４ａ、３２４ｂの少なくとも一部を通って延びるように構成される（例えば、第２および第３のワークピースコンタクト３３０ｂ、３３０ｃは、静電めっき（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｐｌａｔｉｎｇ）を用いて「プレートアップ（ｐｌａｔｅｄ  ｕｐ）」されうる）。したがって、第２および第３のワークピースコンタクト３３０ｂ、３３０ｃは、第１および第２の先細りの通路３２４ａ、３２４ｂを部分的に通って延びているので、有効接合面積を増大することができ、および／または、ボンディング深さ（例えば、コネクタ３４４が第１および第２の通路３２４ａ、３２４ｂの中へ延びていなければならない深さ）を減少することができる。ある実施形態では、第１の保護材料３１４ａが、構造的完全性および／または環境からの保護を提供するために、マイクロフィーチャワークピース３２０の少なくとも一部、第２のワークピースコンタクト３３０ｂの第２の表面３３４ｂの少なくとも一部、および／または第３のワークピースコンタクト３３０ｃの第２の表面３３４ｂの少なくとも一部を覆うことができる。
【００３６】
図示の実施形態では、コネクタ３４４（例えばボンディングワイヤ、または、はんだボール）が、マイクロ電子デバイス３１０のワークピースコンタクト３３０を支持部材３４０の支持コンタクト３４２に電気的に結合することができる。例えば、キャピラリ３５０（例えば、当技術分野で周知のスリムラインボトルキャピラリ（ｓｌｉｍｌｉｎｅ  ｂｏｔｔｌｅ  ｃａｐｉｌｌａｒｙ））を第２の通路３２４ｂの中に部分的に挿入することができ、コネクタ３４４（例えば金で構成されたワイヤ）をキャピラリから供給し、第３のワークピースコンタクト３３０ｃに接合することができる。例えば、先細りの面（例えば、１０度のテーパを有する面）を有する先端部を有するキャピラリ３５０を第２の通路３２４ｂの中に部分的に挿入することができ、コネクタ３４４をキャピラリ３５０から供給して、コネクタ３４４の端部を第３のワークピースコンタクト３３０ｃの第１の表面３３４ａに突き当てることができる。その量を管理することにより、キャピラリは第２の通路３２４ｂの中に挿入され、コネクタ３４４の端部の第３のワークピースコンタクト３３０ｃに対する衝撃力と、所望のマッシュボール（ｍａｓｈｅｄ  ｂａｌｌ）高さおよびマッシュボール径とを得ることができる。さらに、熱エネルギーおよび／または超音波エネルギーを用いて、ボンディングプロセスを完了することができる。ある実施形態では、コネクタ３４４の端部が、キャピラリ３５０によって第３のワークピースコンタクト３３０ｃに押し付けられる前に、コネクタ３４４の端部に溶融ボールが形成されうる。いずれにせよ、次いで、コネクタ３４４の反対端が、同じようにまたは他の技法を用いて、支持部材３４０の支持コンタクト３４２に結合または接合されうる。第１および第２のワークピースコンタクト３３０ａ、３３０ｂもまた、第３のワークピースコンタクト３３０ｃで用いられたのと同様の方法で、または他のプロセスを用いることにより、支持部材３４０の支持コンタクト３４２に結合されうる。
【００３７】
支持部材３４０は、可撓性でも剛性でもよく、任意の所望の構成を有することができる。例えば、支持部材３４０（例えばプリント回路板）は、セラミック、シリコン、ガラス、および／または有機材料で製作されうる。さらに、支持部材３４０は、マイクロ電子デバイス３１０を、他の構成要素（支持部材３４０によって保持されるか、または支持部材
３４０の外側にある）に電気的に接続するために使用されうる信号経路３４９および追加の支持コンタクト３４２を含むことができる。ある実施形態では、マイクロ電子デバイス３１０のワークピースコンタクト３３０が、支持部材３４０のそれぞれの支持コンタクト３４２に結合された後、第２の保護材料３１４ｂが、構造的完全性および／または環境からの保護を提供するために、マイクロ電子デバイス３１０の少なくとも一部分および／または支持構造３４０の少なくとも一部分を覆うように配置されうる。
【００３８】
図２Ａ〜２Ｄを参照して上述したように、マイクロ電子デバイスアセンブリ３００のマイクロ電子デバイス３１０は、エッチングプロセスを用いて生産された２次元配列を有する従来型ダイ（図１に示される）に比べて、デバイスのマイクロフィーチャワークピースの単一面上の特定領域からアクセス可能であるより多数の（適切なボンディング面積を有する）ワークピースコンタクトを有することができる。さらに、このより多数のワークピースコンタクトは、より複雑かつ／または費用のかかる製造プロセスを用いずに得ることができる。したがって、図２Ａ〜２Ｄを参照して上述したように、この特徴の利点は、これらのより複雑または費用のかかる生産技術を用いず、かつ利用可能なワークピースコンタクトの数を減らさずに、マイクロ電子デバイスを小さくすることができることである。これにより、マイクロ電子デバイスアセンブリを小さくすることができ、および／または、より多くのマイクロ電子デバイスを支持部材に取り付けることができるようになる。マイクロ電子デバイスアセンブリが小さくなると、電子デバイスをより小さくおよび／またはより強力にすることができる（例えば、コンピュータは、処理能力を高めて小さくすることができる）。
【００３９】
図３を参照して上述したマイクロ電子デバイスアセンブリ３１０および関連する方法の実施形態は、本発明の追加の実施形態において変更されうる。例えば、図示の実施形態では、マイクロ電子デバイス３１０を支持部材３４０に構造的に結合するために接着剤３４６が使用されているが、他の実施形態では、マイクロ電子デバイス３１０は、他の方法によって（例えば、ねじおよび／またはクリップによって）支持部材３４０に結合されうる。他の実施形態では、マイクロ電子デバイスアセンブリ３００は、第１および第２の保護材料３１４ａ、３１４ｂの他の構成として、より保護機能の高い物質を含むか、あるいは第１および／または第２の保護材料３１４ａ、３１４ｂを含まない。さらに他の実施形態では、第１および第２の通路３２４ａ、３２４ｂは、先細りになっていないか、または別の先細り構成（例えば、２方向に先細りになっている）を有することができる。さらに他の実施形態では、マイクロ電子デバイスアセンブリ３１０は、様々な構成を有することができ、例えば、マイクロ電子デバイスアセンブリ３１０は、ボードオンチップ構成またはチップオンボード構成を有することができる。
【００４０】
さらに他の実施形態では、マイクロ電子デバイス３１０のワークピースコンタクト３３０は、他の技法を用いて支持部材３４０の支持コンタクト３４２に結合されうる。例えば、他の実施形態では、キャピラリ３５０は、コネクタ３４４を第２および第３のワークピースコンタクト３３０ｂ、３３０ｃに接合するために使用されるが、キャピラリ３５０は、第１または第２の通路３２４ａ、３２４ｂの中には挿入されない。さらに他の実施形態では、溶融ボールがコネクタ３４４の端部上に形成され、コネクタ３４４は、キャピラリ３５０を使用せずに、ワークピースコンタクト３３０のうちの１つに接合される。さらに他の実施形態では、当技術分野で周知の他のボンディング技術が、マイクロ電子デバイス３１０のワークピースコンタクト３３０を支持構造３４０の支持コンタクト３４２に電気的に結合または接続するために用いられる（例えば、熱技術、超音波技術、および／またはフリップチップ技術）。
【００４１】
上述したように、他の実施形態では、支持部材が１つ以上の埋込コンタクトを含むことができる。したがって、図４は、本発明の実施形態による、支持部材４４０を有するマイ
クロ電子支持デバイス４０５に動作可能にまたは電気的に結合されたマイクロフィーチャワークピース４２０を有する、マイクロ電子デバイス４１０を備えるマイクロ電子デバイスアセンブリ４００の部分概略断面図である。支持部材４４０は、第１の支持コンタクト４４２ａ、第２の支持コンタクト４４２ｂ、第３の支持コンタクト４４２ｃ、および第４の支持コンタクト４４２ｄ（例えば、まとめて支持コンタクト４４２と称する）として示される３次元配列で配置される４つの支持コンタクトを含む。各支持コンタクト４４２は、第１の表面４４３ａおよび第２の表面４４３ｂを含む。
【００４２】
図示の実施形態では、支持部材４４０は、第１の面４４１ａおよび第２の面４４１ｂを含み、第１および第２の支持コンタクト４４２ａ、４４２ｂは、第１の面４４１ａによって保持される。図４では、第３および第４の支持コンタクト４４２ｃ、４４２ｄは、それぞれ第１の通路４４５ａおよび第２の通路４４５ｂと共に、第２の面４４１ｂに隣接して配置される。さらに、第３および第４の支持コンタクト４４２ｃ、４４２ｄは、第１の表面または面４４１ａから埋め込まれるように配置される。例えば、図示の実施形態では、第１の通路４４５ａは、支持部材４４０の第１の面４４１ａ内の第１の開口４４７ａと支持部材４４０の第２の面４４１ｂ内の第２の開口４４７ｂとの間に延び、第２の通路４４５ｂは、第１の開口４４７ａと支持部材４４０の第２の面４４１ｂ内の第３の開口４４７ｃとの間に延びる。図４では、第３の支持コンタクト４４２ｃは、その第１の表面４４３ａの少なくとも一部が、第１の開口４４７ａを通じてアクセス可能になるように、第２の開口４４７ｂに隣接して位置し（例えば第２の開口４４７ｂの少なくとも一部を覆い）、第２の開口４４７ｂおよび第１の通路４４５ａを通って少なくとも途中まで延びる。同様に、図示の実施形態では、第４の支持コンタクト４４２ｄは、その第１の表面４４３ａの少なくとも一部が、第１の開口４４７ａを通じてアクセス可能になるように、第３の開口４４７ｃに隣接して位置し、第３の開口４４７ｃおよび第２の通路４４５ｂを通って少なくとも途中まで延びる。
【００４３】
他の実施形態では、通路４４５および／または支持コンタクト４４２は、図３を参照して上述したように、先細りにされうる。他の実施形態では、第１の保護材料４１４ａが、構造的完全性および／または環境からの保護を提供するために、支持部材４４０の少なくとも一部、第３の支持コンタクト４４２ｃの第２の表面４４３ｂの少なくとも一部、および／または第４の支持コンタクト４４２ｄの第２の表面４４３ｂの少なくとも一部を覆うことができる。
【００４４】
図示の実施形態では、ボンドワイヤ４４４が、マイクロ電子デバイス４１０のワークピースコンタクト４３０を第３および第４の支持コンタクト４４２ｃ、４４２ｄに電気的に結合することができる。例えば、キャピラリ（図３を参照して上述した）を第１の開口４４７ａから部分的に挿入して、ボンドワイヤを支持コンタクト４４２および／またはワークピースコンタクト４３０に接合または接続することができる。他の実施形態では、他のボンディングプロセスが使用されうる。
【００４５】
マイクロ電子支持デバイス４０５は、可撓性でも剛性でもよく、任意の所望の構成を有することができる。例えば、マイクロ電子支持デバイス４０５（例えばプリント回路板）は、セラミック、シリコン、ガラス、および／または有機材料で製作されうる。さらに、マイクロ電子支持デバイス４０５は、他の要素を含むことができる。例えば、図示の実施形態では、マイクロ電子支持デバイス４０５は、第１および第２の支持コンタクト４４２ａ、４４２ｂをそれぞれ第３および第４の支持コンタクト４４２ｃ、４４２ｄに接続する信号経路４４９を含む。第１および第２の支持コンタクトは、マイクロ電子支持デバイス４０５を、マイクロ電子支持デバイス４０５によって保持されるか、またはマイクロ電子支持デバイス４０５の外側にある他の構成要素に電気的に接続するために使用されうる。
【００４６】
ある実施形態では、マイクロ電子デバイス４１０のワークピースコンタクト４３０が、第３および第４の支持コンタクト４４２ｃ、４４２ｄに結合された後、第２の保護材料４１４ｂが、構造的完全性および／または環境からの保護を提供するために、マイクロ電子支持デバイス４０５の少なくとも一部分、ボンディングワイヤ４４４、および／またはマイクロ電子デバイス４１０の一部分を覆うように配置されうる。さらに、ある実施形態では、マイクロ電子デバイス４１０は、マイクロ電子支持デバイス４０５に（例えば接着剤４４６によって）構造的に結合されうる。図４を参照して論じた、マイクロ電子支持デバイス４０５のいくつかの実施形態は、図２Ａ〜３を参照して論じたものと類似の特徴および利点を有することができる。
【００４７】
図４を参照して上述したマイクロ電子支持デバイス４０５および関連する方法の実施形態は、本発明の追加の実施形態において変更されうる。例えば、図示の実施形態では、マイクロ電子デバイス４１０をマイクロ電子支持デバイス４０５に構造的に結合するために接着剤４４６が使用されるが、他の実施形態では、マイクロ電子デバイス４１０は、他の方法によって（例えば、ねじおよび／またはクリップによって）マイクロ電子支持デバイス４０５に結合されうる。他の実施形態では、マイクロ電子デバイスアセンブリ４００は、様々な構成を含み、例えば、マイクロ電子デバイスアセンブリ４００は、ボードオンチップ構成またはチップオンボード構成を有することができる。他の実施形態では、マイクロ電子デバイスアセンブリ４００は、第１および第２の保護材料４１４ａ、４１４ｂの他の構成として、より保護機能の高い物質を含むか、あるいは第１および／または第２の保護材料４１４ａ、４１４ｂを含まない。
【００４８】
上記から、本発明の特定の実施形態について本明細書では例示のために説明してきたが、本発明から逸脱することなく様々な修正を加えうることが理解される。さらに、特定の実施形態の状況で説明した本発明の態様は、他の実施形態において組み合わされてもよく、あるいは除去されてもよい。例えば、他の実施形態では、マイクロ電子デバイスは、少なくとも１つのマイクロフィーチャワークピースが、上述したフィーチャのうちの１つまたは複数を有するように構成された状態で、複数のマイクロフィーチャワークピース（例えば、互いに結合された複数のワークピース）を含むことができる。本発明のある実施形態に関連する利点について、それらの実施形態との関連で説明してきたが、他の実施形態でもそのような利点を示すことができる。さらに、すべての実施形態が、本発明の範囲内に含まれるように、必ずしもそのような利点を示す必要はない。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲による場合を除いて、限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】先行技術による従来のダイおよび回路板アセンブリの部分概略図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態によるマイクロ電子デバイスの形成プロセス中のマイクロフィーチャワークピースの部分概略断面図である。
【図２Ｂ】マイクロフィーチャワークピースの第１の表面とマイクロフィーチャワークピースの第２の表面の間に延びる２つの通路を有する、図２Ａに示されるマイクロフィーチャワークピースの部分概略断面図である。
【図２Ｃ】マイクロフィーチャワークピースの第２の表面に隣接して配置される２つのワークピースコンタクトを有する、図２Ｂに示されるマイクロフィーチャワークピースの部分概略断面図である。
【図２Ｄ】図２Ａ〜２Ｃに示されるマイクロフィーチャワークピースを含む完成したマイクロ電子デバイスの部分概略断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態によるマイクロ電子デバイスアセンブリの部分概略断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態によるマイクロ電子デバイスアセンブリの部分概略断面図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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