(57)【要約】トレース、信号線、或いはトレース又は信号線に接続されたコンタクトパッド(202)のような電気部品は、１つ又は複数の層(106,110)により覆われている。電気部品は、１つ又は複数の層(106,110)を貫通する開口(114)を形成することにより、電気デバイスに直接的に接続される。開口(114)は電気部品の一部を露出する。次いで、ハンダボール(410)、ピンコンタクト(618)、又はワイヤボンド(502)のようなコネクタが、電気部品の露出された部分に取り付けられる。コネクタは、別の電気デバイスに直接的に接続され、電気部品と電気デバイスとの間に電気接続を形成する。電気デバイスは、例えば、第２の信号線または別のストリップ線路回路のコンタクトパッド(412)、マイクロストリップ回路、集積回路、又は電気部品として構成され得る。
2007524254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電気デバイスの信号線に接続されたコンタクトパッド（202）であって、前記コンタクトパッド（202）及び前記信号線が１つ又は複数の層（106、110）によって覆われている、コンタクトパッド（202）と、
前記コンタクトパッド（202）の一部を露出するために、前記１つ又は複数の層（106、110）を貫通する開口（114）と、
第２の電気デバイスと直接的に接触し、前記コンタクトパッド（202）に接触するために前記開口（114）内へと延在し、前記コンタクトパッド（202）と前記第２の電気デバイスとの間に電気接続を形成するコネクタとを含む、相互接続要素。
【請求項２】
前記第１の電気デバイスが、第１のストリップ線路回路（200）、電気部品、及びプリント基板の１つからなる、請求項１に記載の相互接続要素。
【請求項３】
前記コネクタが、ハンダボール（410）、ピン（618）、ピングリッドアレイ（304）のピン、ボールグリッドアレイのハンダボール、ワイヤボンド（502）、フリップチップのバンプ、及び表面実装の１つからなる、請求項１又は２に記載の相互接続要素。
【請求項４】
前記第２の電気デバイスが、第２のストリップ線路回路、マイクロストリップ回路、集積回路、及び電気部品の１つからなる、請求項１〜３の何れかに記載の相互接続要素。
【請求項５】
１つ又は複数の層（106、110）により覆われている電気部品と電気デバイスとの間の相互接続要素を製造するための方法であって、
前記電気部品の一部を露出するために、前記１つ又は複数の層（106、110）に開口（114）を形成し、
コネクタが前記電気デバイス及び前記電気部品と直接的に接触するように、前記コネクタを前記開口（114）内へ挿入し、それにより前記電気部品と前記電気デバイスとの間に電気接続を形成することを含む、方法。
【請求項６】
前記電気部品が、信号線および信号線に接続されたコンタクトパッド（202）の１つからなる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記電気部品が、ストリップ線路回路（200）に含まれる、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記コネクタが、ハンダボール（410）、ピン（618）、ピングリッドアレイ（304）のピン、ボールグリッドアレイのハンダボール、ワイヤボンド（502）、及び表面実装の１つからなる、請求項５〜７の何れかに記載の方法。
【請求項９】
前記電気デバイスが、第２のストリップ線路回路、マイクロストリップ回路、集積回路、及び電気部品の１つからなる、請求項５〜８の何れかに記載の方法。
【請求項１０】
相互接続要素を製造するための方法であって、
開口（610）を備えるように予め製造される第１の層（602）を形成し、
第２の層（604）を形成し、
前記開口（610）が前記第１の層（602）と前記第２の層（604）との間に配置される電気部品の一部を露出するように、前記第２の層（604）に前記第１の層（602）を取り付け、
コネクタが電気デバイス及び前記電気部品と接触するように、前記コネクタを前記開口（610）内へ挿入し、それにより前記電気部品と前記電気デバイスとの間に電気接続が形成されることを含む、方法。
【請求項１１】
前記電気部品が、信号線および信号線に接続されたコンタクトパッド（600）の１つからなる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記電気部品がストリップ線路回路（616）に含まれる、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記コネクタが、ハンダボール（410）、ピン（618）、ピングリッドアレイ（304）のピン、ボールグリッドアレイのハンダボール、ワイヤボンド（502）、及び表面実装の１つからなる、請求項１０〜１２の何れかに記載の方法。
【請求項１４】
前記電気デバイスが、第２のストリップ線路回路、マイクロストリップ回路、集積回路、及び電気部品の１つからなる、請求項１０〜１３の何れかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
プリント基板のような多くの電気部品において、トレース又は信号線は、１つ又は複数の層の材料により覆われている。例えば、信号線は、誘電体層および接地層により覆われ得る。その場合、開口またはバイアが、信号線の露出された部分と電気接触するために、接地層および誘電体層を貫通して形成されなければないらない。
【０００２】
図１は、従来技術によるストリップ線路回路の一部の断面図である。ストリップ線路回路１００は、２つの誘電体層１０６、１０８により取り囲まれたバイアキャプチャパッド１０４を備える信号層１０２を含む。接地層１１０、１１２がそれぞれ、誘電体層１０６、１０８を覆う。バイアキャプチャパッド１０４は、信号層１０２のトレース又は信号線（図示せず）と接触する。
【０００３】
バイア１１４は、接地層１１０及び誘電体層１０６を貫通して形成されて、バイアキャプチャパッド１０４の一部を露出する。金属１１６がバイア１１４を満たし、バイアキャプチャパッド１０４とコンタクトパッド１１８との間に電気接続を形成する。別の信号線または電気デバイス（図示せず）が、金属コネクタ１２０を用いてコンタクトパッド１１８に接続され得る。コネクタ１２０は、例えば、ハンダボール、コンタクトピン、又はワイヤボンドとして構成され得る。
【０００４】
バイアキャプチャパッド１０４、金属１１６、コンタクトパッド１１８、及びコネクタ１２０は、バイアキャプチャパッド１０４に接続される信号線と別の電気デバイスとの間の相互接続を形成する。残念ながら、寄生インダクタンス及び寄生キャパシタンスが、相互接続の構造体により増加する。コンタクトパッド１１８は、追加の寄生キャパシタンスを追加するが、バイア１１４及び金属１１６は、接続において寄生インダクタンスを増大させる。また、バイアは、バイアキャプチャパッド１０４の最小寸法が相互接続に必要とされる最小寸法よりも大きい場合、回路の密度を制限する可能性もある。
【０００５】
概要
本発明によれば、埋め込まれた信号線を電気デバイスに接続するための相互接続構造体および方法が提供される。トレース、信号線、或いはトレース又は信号線に接続されたコンタクトパッドのような電気部品は、１つ又は複数の層により覆われている。電気部品は、１つ又は複数の層を貫通する開口を形成することにより、電気デバイスに直接的に接続される。開口は、電気部品の一部を露出する。次いで、ハンダボール、ピンコンタクト、又はワイヤボンドのようなコネクタが、電気部品の露出された部分に取り付けられる。コネクタは、別の電気デバイスに直接的に接続され、電気部品と電気デバイスとの間に電気接続を形成する。電気デバイスは、例えば、第２の信号線または別のストリップ線路回路のコンタクトパッド、マイクロストリップ回路、集積回路、又は電気部品として構成され得る。
【０００６】
本発明は、添付図面と共に読まれる場合に、本発明による実施形態の以下の詳細な説明を参照することにより、最も良く理解されるであろう。
【０００７】
詳細な説明
以下の説明は、当業者が本発明を実施および使用することを可能にするために提供されており、特許出願およびその要件との関連で提供される。開示された実施形態に対する種々の修正形態は、当業者には容易に明らかになり、本明細書の一般的な原理は他の実施形態に適用され得る。従って、本発明は、図示された実施形態に限定されることが意図されておらず、添付の特許請求の範囲および本明細書に説明された原理と特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。理解されるべきは、この説明において参照される図面は、一律の縮尺に従わずに描かれていることである。
【０００８】
さて、図面を参照し、特に図２を参照すると、本発明による第１の実施形態において、電気デバイスに接続されたストリップ線路回路のセクションの断面図が示される。ストリップ線路回路２００は、２つの誘電体層１０６、１０８により取り囲まれたコンタクトパッド２０２を備える信号層１０２を含む。接地層１１０、１１２がそれぞれ、誘電体層１０６、１０８を覆う。本発明によるこの実施形態において、コンタクトパッド２０２は、任意の所望の寸法に形成されることができ、信号層１０２のトレース又は信号線（図示せず）と接触する。本発明による他の実施形態において、コンタクトパッド２０２は、トレース又は信号線自体、電気部品、又は集積回路である。
【０００９】
開口１１４が、接地層１１０及び誘電体層１０６を貫通して形成され、コンタクトパッド２０２の一部を露出する。本発明によるこの実施形態において、電気デバイス２０６のコンタクトパッド２０４とストリップ線路回路２００のコンタクトパッド２０２との間の電気接続は、コネクタ２０８により直接的に行われる。電気デバイス２０６は、例えば、別のストリップ線路回路、マイクロストリップ回路、集積回路、又は電気部品として実施され得る。コネクタ２０８は、以下に制限されないが、ハンダボール、コンタクトピン、ワイヤボンド、又は他のコンタクト方法を含む。
【００１０】
コンタクトパッド２０２、コネクタ２０８、及びコンタクトパッド２０４は、この実施形態において相互接続を形成し、電気デバイス２０６とコンタクトパッド２０２に接続された信号線との間に電気接続を形成する。図２に示されるように、誘電体層１０６及び接地層１１０の厚みは、コネクタ２０８がコンタクトパッド２０４と接続できるように、コネクタ２０８の高さよりも少ない。本発明による他の実施形態において、ストリップ線路回路は、図２に示された層よりも多い層を含むことができる。これらの他の実施形態において、コンタクトパッドの上にある層の厚みの合計は、コネクタの高さ又は厚みよりも少なくなるべきである。
【００１１】
図３は、本発明による実施形態におけるピングリッドアレイの一部の拡大斜視図である。ストリップ線路回路３００、３０２は、ピングリッドアレイ３０４により互いに電気接続される。ピングリッドアレイ３０４は、図２の相互接続構造を利用する多数の金属ピンを含む。従って、ピングリッドアレイ３０４のピンは、開口へ直接的に挿入されて、２つの回路３００、３０２の全体にわたって配置された種々の信号線間に直接的な電気接続を形成する。当業者には認識されるように、本発明による他の実施形態において、ボールグリッドアレイが、ピングリッドアレイ３０４の代わりに使用され得る。
【００１２】
さて、図４Ａ〜図４Ｄを参照すると、本発明による第１の実施形態において、相互接続要素を製造するための方法を示すストリップ線路回路のセクションの断面図が示される。ストリップ線路回路４００は、２つの誘電体層１０６、１０８により取り囲まれたコンタクトパッド２０２を備える信号層１０２を含む。接地層１１０、１１２がそれぞれ、誘電体層１０６、１０８を覆う。本発明によるこの実施形態において、コンタクトパッド２０２は、信号層１０２のトレース又は信号線（図示せず）と接触する。本発明による他の実施形態において、コンタクトパッド２０２は、トレース又は信号線自体、電気部品、又は集積回路である。
【００１３】
図４Ａに示されるように、マスク又はフォトレジスト層４０２が、接地層１１０の上に形成または被着される。マスクは、従来のパターニング技術を用いて現像されてパターニングされ、コンタクトパッド２０２に対する開口が形成されることになる場所にギャップ４０４を形成する。次いで、フォトレジスト層４０２により覆われていない接地層１１０がエッチングされて、誘電体層１０６の一部が露出される。エッチングプロセスは、例えば、化学エッチングにより実施され得る。次いで、フォトレジスト層４０２が除去される。
【００１４】
図４Ｂは、誘電体層１０６の上に被着された別のマスク又はフォトレジスト４０６を備えるストリップ線路回路４００を示す。フォトレジスト層４０６は、従来のパターニング技術を用いて現像されてパターニングされ、開口が形成されることになる場所にギャップ４０８を形成する。次いで、マスク４０６により覆われていない誘電体層１０６がエッチングされて、コンタクトパッド２０２の一部が露出される。次いで、フォトレジスト層４０６が除去される。
【００１５】
本発明によるこの実施形態において、コンタクトパッド２０２は、エッチストップの働きをすることができる。当業者には認識されるように、開口は、エッチング以外の技術を用いて形成され得る。例えば、開口は、機械的またはレーザ穴開け技術でもって形成され得る。
【００１６】
本発明によるこの実施形態において、図４Ｃにおいて、ハンダボール４１０を用いて、電気接続を形成する。当業者には認識されるように、電気接続は、以下に限定されないが、コンタクトピン、フリップチップのバンプ、ワイヤボンド、ピングリッドアレイ、ボールグリッドアレイ、及び表面実装の技術を含む他の導電性接続技術を用いて実施され得る。ハンダボール４１０は、開口内へ堆積され、コンタクトパッド２０２と接触する。溶融された場合、ハンダは信号層１０２のコンタクトパッド２０２を電気デバイス４１４のコンタクトパッド４１２に直接的にボンディングする。このステップは、図４Ｄに示される。
【００１７】
ここで、図５を参照すると、本発明による第２の実施形態におけるストリップ線路回路の一部の断面図が示される。ストリップ線路回路５００は、図４Ａ〜図４Ｄに関連して説明された製造技術に従って構成された。しかしながら、図５の実施形態において、ワイヤ５０２がコンタクトパッド２０２にボンディングされ、コンタクトパッド２０２と電気デバイス（図示せず）との間の電気接続を形成する。
【００１８】
図６Ａ〜図６Ｃは、本発明による第２の実施形態において、ストリップ線路回路を製造するための方法を示すストリップ線路回路のセクションの断面図である。ストリップ線路回路は、図６Ａに示されるように、コンタクトパッド６００及び２つの層６０２、６０４で形成される。本発明によるこの実施形態において、コンタクトパッド６００は、トレース又は信号線（図示せず）に接続される。本発明による他の実施形態において、コンタクトパッド２０２は、トレース又は信号線自体、電気部品、又は集積回路である。
【００１９】
層６０２は、予め製造された誘電体層６０６及び予め製造された接地層６０８を含む。予め製造された誘電体層および接地層６０６、６０８は、ストリップ線路回路の製造が完了した際に、コンタクトパッド６００に対する開口６１０を提供するように形成されている。層６０４は、予め製造された誘電体層６１２及び予め製造された接地層６１４を含む。ストリップ線路回路を構成するために、層６０２は、層６０２と６０４との間に入るコンタクトパッドと共に、層６０４に取り付けられる。層６０２を層６０４に取り付けるための方法は、以下に限定されないが、張り付け（laminate）、融合、エポキシ接着、又は接着を含む。
【００２０】
本発明による一実施形態において、信号層が、コンタクトパッド６００を形成するためにパターニングされる前に、誘電体層６１２に取り付けられる。次いで、信号層は、従来のパターニング技術を用いてパターニングされる。本発明による別の実施形態において、信号層は、コンタクトパッド６００を形成するために別個にパターニングされ、パターニングされた信号層は、誘電体層６０６と６１２との間に配置される。
【００２１】
さらに、本発明による一実施形態において、接地層６０８と６１４は、誘電体層６０６を誘電体層６１２に取り付ける前に、誘電体層６０６、６１２に取り付けられる。本発明による別の実施形態において、接地層６０８と６１４は、誘電体層６０６が誘電体層６１２に取り付けられた後に、誘電体層６０６、６１２に取り付けられる。
【００２２】
図６Ｂは、層６０２と６０４が結合された後のストリップ線路回路６１６を示す。ここで、コンタクトパッド６００は、誘電体材料によって取り囲まれており、開口６１０がコンタクトパッド６００の一部を露出する。図６Ｃは、電気デバイス６２２の構造体６２０により保持された金属ピン６１８を示す。金属ピン６１８は、コンタクトパッド６００にボンディングされ、電気デバイス６２２とコンタクトパッド６００との間の電気接続を形成する。
【００２３】
図２〜図６の実施形態はストリップ線路回路に関連して説明されたが、本発明による他の実施形態は、この具現化形態に限定されない。本発明による相互接続は、例えば、プリント基板において、及びフリップチップ実装（flip-chipping）で、埋め込まれたトレース又は信号線に対する接続が必要とされるときはいつでも、利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来技術によるストリップ線路回路の一部の断面図である。
【図２】本発明による第１の実施形態において、電気デバイスに接続されたストリップ線路回路のセクションの断面図である。
【図３】本発明による実施形態におけるピングリッドアレイの一部の拡大斜視図である。
【図４Ａ】本発明による第１の実施形態において、相互接続要素を製造するための方法を示すストリップ線路回路のセクションの断面図である。
【図４Ｂ】本発明による第１の実施形態において、相互接続要素を製造するための方法を示すストリップ線路回路のセクションの断面図である。
【図４Ｃ】本発明による第１の実施形態において、相互接続要素を製造するための方法を示すストリップ線路回路のセクションの断面図である。
【図４Ｄ】本発明による第１の実施形態において、相互接続要素を製造するための方法を示すストリップ線路回路のセクションの断面図である。
【図５】本発明による第２の実施形態におけるストリップ線路回路の一部の断面図である。
【図６Ａ】本発明による第２の実施形態において、ストリップ線路回路を製造するための方法を示すストリップ線路回路のセクションの断面図である。
【図６Ｂ】本発明による第２の実施形態において、ストリップ線路回路を製造するための方法を示すストリップ線路回路のセクションの断面図である。
【図６Ｃ】本発明による第２の実施形態において、ストリップ線路回路を製造するための方法を示すストリップ線路回路のセクションの断面図である。
【図１】
2007524254.tif 000003
【図２】
2007524254.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
2007524254.tif 000009
【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2007524254.tif 000012
【図６Ｃ】
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【国際調査報告】
2007524254.tif 000014