(57)【要約】【課題】スパイラル状の接触子を有するスパイラルコンタクタを高密度に配置することができ、さらに、高信頼性を有するスパイラルコンタクタおよびその製造方法を提供する。【解決手段】スパイラル状の接触子１１を有する接触子接続基板１０を別の基板２０に接合してなるスパイラルコンタクタ１であって、スパイラル状の接触子１１を電気的に導通させるとともに、基板２０に固定する凸部１３を有し、凸部１３の端面は、基板２０に電気的に導通して接合され、また、凸部１３はスパイラル状の接触子１１の周囲に配設され、また、基板２０は、スパイラル状の接触子１１の下方に孔２２を備えている。【選択図】          図３
2004327182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパイラル状の接触子をボードに接合してなるスパイラルコンタクタであって、
前記スパイラル状の接触子が電気的に導通を有するとともに、前記スパイラル状の接触子と前記ボードとを固定する凸部を有することを特徴とするスパイラルコンタクタ。
【請求項２】
前記凸部は、前記スパイラル状の接触子に設けられ、前記ボードに接合されることを特徴とする請求項１に記載のスパイラルコンタクタ。
【請求項３】
前記凸部の端面は、前記ボードに電気的に導通して接合されることを特徴とする請求項１に記載のスパイラルコンタクタ。
【請求項４】
前記ボードは、前記スパイラル状の接触子の下方に対応する位置に孔を備えていることを特徴とする請求項１に記載のスパイラルコンタクタ。
【請求項５】
前記孔の開口面は、上面側が大径、下面側が小径であり、前記孔はすり鉢状に形成されることを特徴とする請求項４に記載のスパイラルコンタクタ。
【請求項６】
前記凸部は、前記スパイラル状の接触子の周囲に配設されることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のスパイラルコンタクタ。
【請求項７】
前記スパイラル状の接触子は、前記ボードの両面に配置されることを特徴とする請求項１に記載のスパイラルコンタクタ。
【請求項８】
前記凸部は、前記ボードに設けられ、前記スパイラル状の接触子に接合されることを特徴とする請求項１に記載のスパイラルコンタクタ。
【請求項９】
スパイラル状の接触子をボードに接合してなるスパイラルコンタクタの製造方法であって、
レジスト膜を備えた金属基板上に、所望のパターンを有するマスクを被せ、レジストを感光する光を照射する目合せ露光工程と、
前記レジストを感光する光によって感光した前記レジスト膜を現像する現像工程と、
前記現像工程で現像して、所望の前記パターンの前記レジスト膜を残留させ、前記レジスト膜を迂回して前記金属基板に等方性エッチングをすることにより凸部を形成するエッチング工程と、
前記凸部を前記ボード又は前記スパイラル状の接触子の少なくとも一方に接合する接合工程と、
を含むことを特徴とするスパイラルコンタクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパイラルコンタクタおよびその製造方法に関し、特に、スパイラル状の接触子を備えたスパイラルコンタクタおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路（ＩＣ）の多機能化、高性能化に伴い、ＩＣチップ（以下、半導体デバイスという）を搭載するＩＣパッケージ（以下、パッケージという）もさまざまに変遷し進化してきた。その流れの一つに小型化・薄型化に伴う多ピン化がある。多機能化が進むにつれて入・出力端子数や各種信号用の端子が増加し、パッケージに必要なピン数は１０００ピンを越えるものも出てきている。そのため、パッケージの両サイドや四辺からリードを取り出す方式から、スペースをとらない、パッケージの底面全体から取り出す方式に変わってきた。
【０００３】
そこで、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）やＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれる半導体デバイスが開発されている。このＢＧＡやＣＳＰの底面全体には、ピンの代わりに球状の接続端子が格子状・碁盤の目状に配列され、そのピッチ間隔は０．５ｍｍから０．３ｍｍへと縮小化がなされ球状接続端子の高密度化が進んでいる。また、球状接続端子は、半導体デバイス又は電子部品の実装密度と電気的電送特性を高めることからも、軽薄短小化の傾向にある。
【０００４】
このような、半導体デバイス又は電子部品の球状接続端子のピッチの縮小化、超小型化および薄型化に伴い、スパイラルコンタクタにスルーホールを設け、軟質材の球状接続端子に変形やキズを与えることなく通電回路を形成し、球状接続端子の高密度化に対応し、且つ廉価で高信頼性検査を実現できるスパイラル状の接触子を備えたスパイラルコンタクタがある。図１０は、従来のスパイラルコンタクタ１００の断面図である。図１０に示すように、スパイラル状の接触子１０２の下方には孔１０３が設けられている。この孔１０３は空洞であり、半導体デバイス１０８の下面側に備えられた球状接続端子１０７からの押圧でスパイラル状の接触子１０２の変形を可能としている。言い換えれば、通称スルーホールと呼ばれる孔１０３を設け、その開口部の上面側にスパイラル状の接触子１０２を配置している。このスパイラル状の接触子１０２の下部の絶縁基板１０６には、例えば内径φ０．３ｍｍの孔１０３がある。この孔１０３の内面に銅めっきを施して導電部１０４を形成している。これにより、スパイラル状の接触子１０２と、接続部１０５とは直接に接続が可能となり、垂直配線方式の通電回路となる。尚、符号１１２はガイドフレームであり、球状接続端子１０７の位置決めガイドとして機能している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１７５８５９号公報（第５頁〜第９頁、図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなスパイラル状の接触子をボードに配置してなるスパイラルコンタクタと、半導体デバイス又は電子部品などの接続端子との間に電気的に良好な接続を実現するには、スルーホールを高精度に位置決めして開孔しなければならないという問題があった。
【０００７】
さらに、半導体デバイス又は電子部品などを高密度に実装しなければならないという問題があった。
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、スパイラル状の接触子を有するスパイラルコンタクタを高密度に実装することができ、さらに、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有するスパイラルコンタクタおよびその製造方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した請求項１に記載の発明は、スパイラル状の接触子をボードに接合してなるスパイラルコンタクタであって、前記スパイラル状の接触子が電気的に導通を有するとともに、前記スパイラル状の接触子と前記ボードとを固定する凸部を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、スパイラル状の接触子とボードとを固定し、電気的に導通させる凸部を有するため、この凸部によってスパイラル状の接触子の下方に空間が形成される。このため、スルーホールを開孔しなくとも、スパイラル状の接触子と接続端子との接続が可能となる。また、スルーホールとの位置合わせが不要となり、スパイラル状の接触子を位置精度良く配置することができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記凸部は、前記スパイラル状の接触子に設けられ、前記ボードに接合されることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、凸部は、スパイラル状の接触子に設けられているため、半田リフローによってボードに容易に接合することができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記凸部の端面は、前記ボードに電気的に導通して接合されることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、凸部の端面は、ボードに電気的に導通して接合されるため、スパイラル状の接触子が電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ボードは、前記スパイラル状の接触子の下方に対応する位置に孔を備えていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、スパイラル状の接触子の下方に対応する位置に孔を備えているため、この孔に接続端子を挿入することができ、電気的に良好な接続を実現することができる。また、接続端子を基板の中に挿入させることができ、実装高さを低減することができるため、スパイラルコンタクタを高密度に実装することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記孔の開口面は、上面側が大径、下面側が小径であり、前記孔はすり鉢状に形成されることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、孔の開口面は、上面側が大径、下面側が小径であり、孔はすり鉢状に形成されるため、コーングリッド状の接続端子の接触面積を効率的に得ることができる。また、実装高さを低減することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記凸部は、前記スパイラル状の接触子の周囲に配設されることを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、凸部は、スパイラル状の接触子の周囲に配設されて、スパイラル状の接触子を支持するため、半田リフローなどによる接合を効率的に行うことができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記スパイラル状の接触子は、前記ボードの両面に配置されることを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、スパイラル状の接触子は、ボードの両面に配置されるため、スパイラルコンタクタを高密度に実装することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記凸部は、前記ボードに設けられ、前記スパイラル状の接触子に接合されることを特徴とする。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、前記ボードに設けられている前記凸部は、スパイラル状の接触子との間に超音波を印加して加圧されることによる加圧・加熱作用によって、スパイラル状の接触子を効率的に接合することができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、スパイラル状の接触子をボードに接合してなるスパイラルコンタクタの製造方法であって、レジスト膜を備えた金属基板上に、所望のパターンを有するマスクを被せ、レジストを感光する光を照射する目合せ露光工程と、前記レジストを感光する光によって感光した前記レジスト膜を現像する現像工程と、前記現像工程で現像して、所望の前記パターンの前記レジスト膜を残留させ、前記レジスト膜を迂回して前記金属基板に等方性エッチングをすることにより凸部を形成するエッチング工程と、前記凸部を前記ボード又は前記スパイラル状の接触子の少なくとも一方に接合する接合工程とを含むことを特徴とする。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、レジスト膜を備えた金属基板上に、所望のパターンを有したマスクを被せ、レジストを感光する光を照射することによりレジスト膜を感光させて現像し、さらに、等方性エッチングをすることにより、凸部が形成されるため、ボード又はスパイラル状の接触子を凸部に容易に接合することができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るスパイラルコンタクタについて図面を参照して説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態に係るスパイラルコンタクタを示している。
図１（ａ）はスパイラルコンタクタの概略を示す斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すＡ−Ａ線の縦断面図である。図１（ａ）に示すように、スパイラルコンタクタ１は、接触子接続基板１０と、ボード（以下、基板という）２０とを備えて構成されており、この接触子接続基板１０は、スパイラル状の接触子１１と、ガイドフレーム（ポリイミド樹脂）１２とを備えている。
【００２８】
図１（ｂ）に示すように、接触子接続基板１０の下面側には凸部１３が形成されている。この凸部１３はスパイラル状の接触子１１の周辺に４個配置されており、１個のスパイラル状の接触子１１と、その周辺に配置された４個の凸部１３、１３…の少なくとも１個とは、電気的な導通を有して構成されている。尚、凸部１３は、４個とは限定されずに１個から複数個設けることもできる。
【００２９】
また、基板２０は、基部２１と、孔２２とを備えて構成される。この基部２１には所定の位置に配線部２５が設けられており、この配線部２５は、凸部１３の下面（端面）と電気的に導通を有して接合されている。そのため、配線部２５には、Ａｕめっきが施されてＡｕめっき層２３が形成されている。さらに、このＡｕめっき層２３には、半田２４が塗布されている。配線部２５は、基板２０の表面や端面の所定の位置に設けられている。尚、Ａｕめっき層２３には、Ｎｉめっき（図略）などの下地めっきが施されている。
【００３０】
図１（ｃ）は、前記したスパイラルコンタクタ１が、半田ボール３１を備えたボールグリッドアレイ（以下、ＢＧＡという）３０と接続されている様子を示す断面図である。このＢＧＡ３０は、スパイラルコンタクタ１の上方からスパイラルコンタクタ１に位置決めされるとともに、このＢＧＡ３０の下面側に設けられた半田ボール３１が、スパイラルコンタクタ１の上面側に配置されたスパイラル状の接触子１１を押圧して、スパイラル状の接触子１１と接続され電気的に導通を有している。このとき、ＢＧＡ３０は、ガイドフレーム１２によって下方への押し込み量が制限されている。
【００３１】
次に、スパイラルコンタクタ１の構成要素を説明する。図２は、スパイラルコンタクタ１（図１参照）の製造工程を示す工程断面図であり、金属基板であるＣｕ基板１４の一面側（図２では上面側）における加工工程を示している。図２に示すように、Ｃｕ基板１４が備えられ、このＣｕ基板１４の上面側にレジスト膜１５が貼付される。このレジスト膜１５はＵＶテープともいい、ＵＶ光によって感光する特性を有している。請求項にあるレジストを感光する光としては、本実施の形態では、ＵＶ光を用いている。このレジスト膜１５が貼付されたＣｕ基板１４のレジスト膜１５側に、目合せ露光工程において用いられるフィルム状のマスク４０が被せられる。このマスク４０には、平面視して円形状の黒地パターン４１が形成されており、この黒地パターン４１以外には白抜きパターン４２が形成されている。符号１６はＮｉめっき層、符号１７はＡｕめっき層である。尚、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）の各図面についての詳細は後記した製造方法において説明する。尚、フィルム状のマスク４０は、ガラスマスクであっても構わない。
【００３２】
図３は、スパイラルコンタクタ１（図１参照）の製造工程を示す工程断面図であり、Ｃｕ基板１４の他面側（図３では下面側）における加工工程を示している。図３に示すように、Ｃｕ基板１４の他面側にレジスト膜１５が貼付される。このレジスト膜１５が貼付されたＣｕ基板１４のレジスト膜１５側に、目合せ露光工程において用いられるフィルム状のマスク５０が被せられる。このマスク５０には、平面視して円形状の白抜きパターン５２が形成されており、この白抜きパターン５２以外には黒地パターン５１が形成されている。符号１３は凸部、符号１８はエッチングエリアである。尚、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）の各図面についての詳細は後記した製造方法において説明する。尚、フィルム状のマスク５０は、ガラスマスクであっても構わない。
【００３３】
次に、以上の構成を備えたスパイラルコンタクタの製造方法を説明する。
図４は、スパイラルコンタクタ１（図１参照）の一面側（図２では上面側）の製造方法を示すフローチャートである。前記した図２及び図４を参照して説明する。図２（ａ）に示すように、Ｃｕ基板１４が備えられる。この後、図２（ｂ）に示すように、このＣｕ基板１４の上面側にレジスト膜１５を貼付する（図４において、ステップＳ１）。そして、このレジスト膜１５上にマスク４０を被せ、その上からＵＶ光を照射して目合せ露光を行う（ステップＳ２）。さらに、図２（ｃ）に示すように、ＵＶ光によって感光されたレジスト膜１５が現像され、図２（ｂ）に示すマスク４０の黒地パターン４１が溶融される。すなわち、黒地パターン４１の反転部分（白抜きパターン４２）がレジストパターンとなりＣｕ基板１４上に残る（ステップＳ３）。
【００３４】
本実施の形態では、ネガ型フォトレジストを使用した。このネガ型フォトレジストでは、レジスト膜１５は感光すると現像液に不溶性となる。そのため、マスク４０に平面視してパターン化されている黒地パターン４１の反転部分（白抜きパターン４２）がレジストパターンとなる。
【００３５】
また、ポジ型フォトレジストを用いることもできる。このポジ型フォトレジストでは、レジスト膜１５は感光すると現像液に可溶性となる。そのため、マスク４０の黒地パターン４１がそのままレジストパターンとして残る。
【００３６】
次に、図２（ｄ）に示すように、レジスト膜１５が除去された領域にＮｉめっきを積層してＮｉめっき層１６を形成し、さらにＡｕめっきを行ってＡｕめっき層１７を形成する（ステップＳ４）。
【００３７】
さらに、図２（ｅ）に示すように、レジスト膜剥離を行うことにより、レジスト膜１５が剥離される（ステップＳ５）。続いて、図２（ｆ）に示すように、このレジスト膜１５が除去された領域に形成された所定の溝およびその周辺に、ポリイミド樹脂１２を貼付する（ステップＳ６）。尚、ポリイミド樹脂の代わりに、その他の絶縁材料を用いることもできる。
【００３８】
次に、Ｃｕ基板１４の他面側（図３では下面側）におけるスパイラルコンタクタ１（図１参照）の製造方法を説明する。
図５は、スパイラルコンタクタの他面側（図３では下面側）の製造方法を示すフローチャートであり、図３及び図５を参照して説明する。図３（ａ）に示すように、Ｃｕ基板１４の他面側（図３では下面側）に、レジスト膜１５を貼付する（図５において、ステップＳ７）。このレジスト膜１５を覆うように、平面視して円形状の白抜きパターン５２を有するマスク５０を被せ、さらにＵＶ光を照射して目合せ露光を行う（ステップＳ８）。
【００３９】
図３（ｂ）に示すように、ＵＶ光が照射されることによって感光されたマスク５０の白抜きパターン５２の領域に位置するレジスト膜１５は、現像液により不溶融であるため（ネガ現像）、レジスト膜１５が、平面視して円形状に残ることになる（ステップＳ９）。
【００４０】
そのため、図３（ｃ）に示すように、平面視して円形状のレジスト膜１５が貼付された状態のＣｕ基板１４（図３（ｂ）参照）にエッチングをすることによって、レジスト膜１５が貼付されていない領域（エッチングエリア１８）から等方性エッチングが進行して、Ｃｕ基板１４は逆円錐形状の形態を残して浸食される（ステップＳ１０）。
【００４１】
この場合、図３（ａ）に示すように、白抜きパターン５２を円形状にすることによって、上下逆に見て円錐形状の凸部１３が形成されるが、白抜きパターン５２を三角形状、四角形状などの多角形状にすることによって、円錐形状以外の錐体形状を有する凸部を形成することもできる。
【００４２】
ここで等方性エッチングＩＥ（Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）の作用を簡単に説明する。図３（ｃ）に示すように、等方性エッチングによると、平面視して円形状に残留した円形状に形成されたレジスト膜１５のエッジより、縦方向（図３（ｃ）では、上方向）、横方向（図３（ｃ）では、左右方向）とも等方向にエッチングが進行し、エッチング断面は最終的にはオーバーハング状態となる。すなわち、エッチングエリア１８の縦断面形状は略ドーム状になる。このレジスト膜１５と凸部１３との界面に浸食が進行して空間が発生する状態をアンダーカットと呼んでおり、レジスト膜１５と凸部１３との間に空間（エッチングエリア１８）が形成される。このように、マスク５０（図３（ａ）参照）によってパターン転写が行われ、さらに、等方性エッチングによってＣｕ基板１４が浸食されて微細加工がなされる。
【００４３】
前記したように、Ｃｕ基板１４は逆円錐形状の形態を残して浸食されて行くことになり、エッチングは、逆円錐形状の部分と、この逆円錐形状の部分の頂点部分にレジスト膜１５を残した状態で停止する。このあと、図３（ｄ）に示すように、残ったレジスト膜１５を剥離することによって、円錐形状の凸部１３、１３…を有した接触子接続基板１０が形成される（ステップＳ１１）。
【００４４】
次に、図３（ｅ）に示すように、孔２２を有する基板２０が備えられる。その後、図３（ｆ）に示すように、基板２０の所定の配線部２５に、凸部１３、１３…を有する接触子接続基板１０を貼付する（ステップＳ１２）。このとき、基板２０の基部２１に設けられた配線部２５には、半田２４が塗布されており、図示しない半田槽において半田リフローが施され、半田２４が凸部１３に競り上がって行くことによって、凸部１３は配線部２５にしっかりと接合される（ステップＳ１３）。つまり、接触子接続基板１０が基板２０に半田接合されてスパイラルコンタクタ１が形成される。
【００４５】
本実施の形態では、接触子接続基板１０に凸部１３、１３…を設け、基板２０の所定の配線部２５に接合しているが、凸部１３、１３…のように、明らかに凸状のバンプ（端子）に限定されるものではなく、他の配線部との絶縁性を保ち、わずかに厚さを有して、電気的な接合が出来るものであっても良い。
【００４６】
＜第２の実施の形態＞
図６は、第２の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの概略を示す説明図である。本実施の形態が前記第１の実施の形態と異なるところは、本実施の形態では、接触子接続基板１０（図３（ｄ）参照）を、基板２０の両面（上面側及び下面側）に配置している点である。尚、本実施の形態において、前記第１の実施の形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４７】
図６（ａ）は、接触子接続基板１０を別の基板２０の両面（上面側及び下面側）に配置したスパイラルコンタクタ２の概略を示す断面図である。
図６（ｂ）は、このスパイラルコンタクタ２に、半田ボール３１を有する２個のＢＧＡ３０を接続する様子を示す断面図である。
図６（ｃ）は、別の接続例を示すもので、スパイラルコンタクタ２に、パッド６１を有する２個の半導体デバイス６０を接続する様子を示す断面図である。
【００４８】
図６（ｂ）に示すように、半田ボール３１を有するＢＧＡ３０を、スパイラルコンタクタ２の両側から接続することができ、スパイラルコンタクタ２の積層体積を低減することができる。これにより、半導体デバイスや電子部品などを搭載したスパイラルコンタクタ２を、例えば電子機器に高密度に実装することができ、さらに、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【００４９】
また、図６（ｃ）に示すように、パッド６１を有する半導体デバイス６０を、スパイラルコンタクタ２の両側から接続することができ、スパイラルコンタクタ２の積層体積を低減することができる。これにより、半導体デバイスや電子部品を搭載したスパイラルコンタクタ２を高密度に実装することができ、さらに、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【００５０】
このように、ＢＧＡ３０又は半導体デバイス６０は、スパイラルコンタクタ２の両面からスパイラルコンタクタ２に接続されるとともに、このＢＧＡ３０に設けられた半田ボール３１、又は半導体デバイス６０に設けられたパッド６１が、スパイラルコンタクタ２の上面側及び下面側に配置されたスパイラル状の接触子１１を押圧して、スパイラル状の接触子１１と接続されて、電気的に導通を有することになる。このとき、ＢＧＡ３０又は半導体デバイス６０は、ガイドフレーム１２によって下方への押し込み量が制限される。これにより、スパイラル状接触子１１が変形したり傷んだりすることが防止される。
【００５１】
本実施の形態では、スパイラルコンタクタ２に接続する接続端子を有するパッケージとしてＢＧＡ３０や半導体デバイス６０を示したが、これらに限定されるものではなく、コーングリッド状の接続端子を有するパッケージや、その他、スパイラルコンタクタ２に接続できる接続端子を有するパッケージであっても構わない。
【００５２】
＜第３の実施の形態＞
図７は、第３の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの概略を示す説明図である。本実施の形態が前記第１の実施の形態と異なるところは、本実施の形態では、スパイラルコンタクタがすり鉢状の孔を有している点である。尚、本実施の形態において、前記第１の実施の形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５３】
図７（ａ）は、接触子接続基板１０の断面図である。図７（ａ）に示すように、接触子接続基板１０は、スパイラル状の接触子１１、凸部１３、１３…を主に備えて構成される。
図７（ｂ）は、すり鉢状の孔７５を備えた基板７０の断面図である。図７（ｂ）に示すように、基板７０は、基部７１と、孔７５とを備えて構成されており、基部７１の表面又は端面の少なくとも一方には配線部７６が設けられている。この配線部７６には、Ａｕめっきが施されてＡｕめっき層７２が形成されている。さらに、このＡｕめっき層７２には、半田７３が塗布されている。尚、Ａｕめっき層７２には、Ｎｉめっき（図略）などの下地めっきが施されている。
図７（ｃ）は、接触子接続基板１０を別の基板７０に接合した様子を示す断面図である。図７（ｃ）に示すように、接触子接続基板１０は、凸部１３を介して基板７０の所定の配線部７６に半田接合され、スパイラルコンタクタ３（図７（ｃ））が形成される。
図７（ｄ）は、このスパイラルコンタクタ３にコーングリッド８１を有するコーングリッドアレイ（以下、ＣＧＡという）８０を接続する様子を示し、さらに、スパイラルコンタクタ３の下面に、別の基板９０を半田接合する様子を示す断面図である。図７（ｄ）に示すように、ＣＧＡ８０に備えられたコーングリッド８１は、スパイラルコンタクタ３に備えられたスパイラル状の接触子１１を押圧して接続することになる。また、スパイラルコンタクタ３の下面側には、メタル配線９１を備えた基板９０が設けられて半田接合されている。
【００５４】
次に、本実施の形態に係るスパイラルコンタクタ３の製造方法を図５及び図７を参照して説明する。図５に示すステップＳ７からステップＳ１１までの工程については、前記第１の実施の形態と同様であり重複するので説明を省略する。
図７（ａ）に示すように、スパイラル状の接触子１１を有する接触子接続基板１０が備えられる。また、図７（ｂ）に示すように、すり鉢状の孔７５を有する基板７０が備えられる。
【００５５】
次に、図７（ｃ）に示すように、凸部１３、１３…を有する接触子接続基板１０を、基板７０の所定の配線部７６に貼付する（ステップＳ１２）。このとき、基板７０の基部７１に設けられた配線部７６には、半田７３が塗布されており、図示しない半田槽において半田リフローが施されて、半田７３が凸部１３に競り上がって行く（ステップＳ１３）。これにより、接触子接続基板１０が、基板７０に半田接合されスパイラルコンタクタ３が形成される。
【００５６】
図７（ｄ）に示すように、ＣＧＡ８０は、スパイラルコンタクタ３の上方からスパイラル状の接触子１１に位置決めされるとともに、このＣＧＡ８０の下面側に設けられたコーングリッド８１が、スパイラルコンタクタ３の上面側に配置されたスパイラル状の接触子１１を押圧する。これにより、コーングリッド８１は、スパイラル状の接触子１１に接続されて、電気的に導通を有することになる。このとき、ＣＧＡ８０は、ガイドフレーム１２によって下方への押し込み量が制限される。これにより、スパイラル状接触子１１が変形したり傷んだりすることが防止される。
【００５７】
本実施の形態では、スパイラルコンタクタ３に接続する接続端子を有するパッケージとしてＣＧＡ８０を示したが、これに限定されるものではなく、コーングリッド状の接続端子を有するパッケージや、その他、スパイラルコンタクタ３に接続できる接続端子を有するパッケージであっても構わない。
【００５８】
また、スパイラルコンタクタ３の下面に基板９０を接合してさらに接続構造を多層にすることもできる。次にその様子を説明する。基板９０のメタル配線９１には半田９３が塗布されており、すり鉢状の孔７５の下面側から半田リフローによって効率的に半田接合をすることができる。このように、孔７５はすり鉢状に形成されているため、コーングリッド状の接続端子（コーングリッド８１）を効率的に接続することができ、実装高さを低減することができる。さらに、孔７５の下面側が小径の開口になっているため、半田の競り上がりが少なく、コーングリッド８１はスパイラル状の接触子１１と良好に接続することができる。また、孔７５の下面側の小径の開口は必ずしも設ける必要はない。
【００５９】
＜第４の実施の形態＞
図８は、第４の実施の形態に係るスパイラルコンタクタを説明するための断面図である。本実施の形態が前記第１の実施の形態と異なるところは、本実施の形態では、凸部の高さが大きく形成されている点である。尚、本実施の形態において、前記第１の実施の形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
図８は、ＣＧＡ８０とスパイラルコンタクタ４の概略を示す説明図である。図８に示すように、接触子接続基板８４は、スパイラル状の接触子１９と、凸部８２、８２…とを主に備えて構成される。
【００６１】
次に、本実施の形態に係るスパイラルコンタクタ４の製造方法及び動作を図５及び図８を参照して説明する。図５に示すステップＳ７から、ステップＳ１１までの工程については、前記第１の実施の形態と同様であり重複するので説明を省略する。
図８（ａ）は接触子接続基板８４とＣＧＡ８０の概略を示す断面図、図８（ｂ）はスパイラルコンタクタ８４にＣＧＡ８０を接続する様子を示す断面図である。図８（ａ）に示すように、スパイラル状の接触子１９を有する接触子接続基板８４が備えられる。また、スパイラル状の接触子１９の下方に孔を有しないフラット状の基板９０が備えられる。
【００６２】
次に、凸部８２、８２…を有する接触子接続基板８４を、別の基板９０の所定の配線部９１に貼付する（図５において、ステップＳ１２）。このとき、基板９０の基部９２の上面側に設けられた配線部９１には半田９３が塗布されており、図示しない半田槽において半田リフローが施されて、半田９３が凸部８２に競り上がって行く（ステップＳ１３）。これにより、接触子接続基板８４が基板９０に半田接合され、スパイラルコンタクタ４が形成される。
【００６３】
図８（ｂ）に示すように、ＣＧＡ８０は、スパイラルコンタクタ４の上方からスパイラル状の接触子１９に位置決めされるとともに、このＣＧＡ８０の下面側に設けられたコーングリッド８１が、スパイラルコンタクタ４の上面側に配置されたスパイラル状の接触子１９を押圧する。これにより、コーングリッド８１は、スパイラル状の接触子１９に接続され電気的に導通を有することになる。このとき、ＣＧＡ８０は、ガイドフレーム８３によって下方への押し込み量が制限されている。これにより、スパイラル状接触子１１が変形したり傷んだりすることが防止される。
【００６４】
＜第５の実施の形態＞
図９は、第５の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの製造方法を説明するための工程断面図である。本実施の形態が前記第１の実施の形態と異なるところは、本実施の形態では、バンプである凸部１３がスパイラル状の接触子を支える基板側から形成されている点である。尚、本実施の形態において、前記第１の実施の形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６５】
図９は、スパイラルコンタクタ５の製造工程を示す工程断面図であり、Ｃｕ基板１４の一面側（図９では上面側）における加工工程を示している。図９に示すように、Ｃｕ膜（Ｃｕ基板）１４を有する基板２６のＣｕ膜１４側にレジスト膜１５が貼付される。このレジスト膜１５が貼付されたＣｕ膜１４のレジスト膜１５側に、目合せ露光工程において用いられるフィルム状のマスク６３が被せられる。このマスク６３には、平面視して円形状の白抜きパターン６５が形成されており、この白抜きパターン６５以外には黒地パターン６４が形成されている。符号１３は凸部、符号１８はエッチングエリアである。尚、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）の各図面についての詳細は後記する。
【００６６】
次に、以上の構成を備えた、Ｃｕ膜側（図９では上面側）におけるスパイラルコンタクタ５の製造方法を説明する。
図５は、スパイラルコンタクタの一面側（図９では上面側）の製造方法を示すフローチャートであり、図５及び図９を参照して説明する。
図９（ａ）に示すように、基板２６のＣｕ膜１４（図９では上面側）に、レジスト膜１５を貼付する（ステップＳ７）。その上から平面視して円形状の白抜きパターン６５を有するマスク６３を被せ、さらにＵＶ光を照射して目合せ露光を行う（ステップＳ８）。
【００６７】
ＵＶ光が照射されることによって感光されたマスク６３の白抜きパターン６５の領域に位置するレジスト膜１５は、現像液により不溶融であるため（ネガ現像）、図９（ｂ）に示すように、レジスト膜１５が、平面視して円形状に残ることになる（ステップＳ９）。
【００６８】
このため、図９（ｃ）に示すように、平面視して円形状のレジスト膜１５が貼付された状態の基板２６のＣｕ膜１４にエッチングをすることによって、レジスト膜１５が貼付されていない領域（エッチングエリア１８）から等方性エッチングが進行して、基板２６のＣｕ膜１４は円錐形状の形態を残して浸食されて行く（ステップＳ１０）。
【００６９】
この場合に、白抜きパターン６５を平面視して円形状にすることによって、円錐形状の凸部１３が形成されているが、白抜きパターン６５（図９（ａ）参照）を三角形状、四角形状などの多角形状にすることによって、円錐形状以外の錐体形状を有する凸部を得ることもできる。
【００７０】
前記したように、Ｃｕ膜１４は円錐形状の形態を残して浸食されて行くことになり、エッチングは、円錐形状の部分と、この円錐形状の部分の頂点部分にレジスト膜１５を残した状態で停止する。このあと、図９（ｄ）に示すように、残ったレジスト膜１５を剥離することによって、円錐形状の凸部１３、１３…を有した基板６６が形成される（ステップＳ１１）。
【００７１】
次に、図９（ｅ）に示すように、スパイラル状の接触子１１を有する基板６７が備えられる。その後、図９（ｆ）に示すように、この基板６７に、凸部１３、１３…を有する基板６６を貼付する（ステップＳ１２）。このあと、基板６７の所定の貼付部に基板６６の凸部１３…を加圧しながら超音波を加えることによって金属間結合されてスパイラルコンタクタ５が形成される（ステップＳ１３）。
【００７２】
以上好ましい実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することのない範囲内において適宜の変更や改造が可能なものであり、本発明は、この変更や改造された発明にも及ぶことは当然である。例えば、凸部は、円錐形状の他、円柱状、ブロック状、島状などであっても良い。また、凸部をスパイラル状の接触子の周囲に４個配設する例を説明したが、１個、２個又は３個配設しても良いし、さらに多数の凸部を備えることもできる。また、前記実施の形態では、接触子接続基板を有するスパイラルコンタクタに、半導体デバイスや電子部品などのパッケージに設けられた接続端子を接続する場合に、これらの接続端子を半田ボール、パッド及びコーングリッドを例に説明したが、スパイラルコンタクタに接続する半導体デバイスや電子部品などのパッケージは、スパイラルコンタクタに接続できる接続端子を有するパッケージであれば、前記実施の形態に限るものではない。
【００７３】
また、前記実施の形態では、凸部を有する接触子接続基板を別の基板（ボード）の所定の配線部に貼付して基板に半田接合されスパイラルコンタクタが形成されているが、半田接合に限るものではなく、導電性の接着剤によって接合しても良く、さらには、真空中又は大気中での加圧又は加熱の少なくとも一方を行うことにより金属間接合が形成される。また、超音波による加圧又は加熱の少なくとも一方を行うことによっても金属間接合が形成される。また、凸部が突出する長さは電気的な接続が可能な長さであればわずかな長さであっても良い。また、凸部はＣｕ材料で形成しているが、Ａｕ材料で形成することもできる。
【００７４】
また、凸部をＣｕ材料で形成した例を説明したが、電導性を有するものであれば、Ｃｕ材料に限定するものではない。その他の材料で形成しても構わない。
【００７５】
また、目合露光工程において、ＵＶ光を用いているが、レジストを感光する光であればＵＶ光に限定するものではない。
【００７６】
また、レジストはレジスト膜としてフィルム状を想定しているが、液体状のレジストを付着させるようにしても構わない。
【００７７】
また、フィルム状マスクを用いて説明しているが、プラスチックでもガラスでもよく、また、一般に周知のマスクを用いることもできる。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、スパイラル状の接触子とボードとを固定し、電気的に導通させる凸部を有するため、この凸部によってスパイラル状の接触子の下方に空間が形成される。このため、スルーホールを開孔しなくとも、スパイラル状の接触子と接続端子との接続が可能となる。また、スルーホールとの位置合わせが不要となり、スパイラル状の接触子を位置精度良く配置することができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【００７９】
請求項２に記載の発明によれば、凸部は、スパイラル状の接触子に設けられているため、半田リフローによってボードに容易に接合することができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【００８０】
請求項３に記載の発明によれば、凸部の端面は、ボードに電気的に導通して接合されるため、スパイラル状の接触子が電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【００８１】
請求項４に記載の発明によれば、スパイラル状の接触子の下方に対応する位置に孔を備えているため、この孔に接続端子を挿入することができ、電気的に良好な接続を実現することができる。また、接続端子を基板の中に挿入させることができ、実装高さを低減することができるため、スパイラルコンタクタを高密度に実装することができる。
【００８２】
請求項５に記載の発明によれば、孔の開口面は、上面側が大径、下面側が小径であり、孔はすり鉢状に形成されるため、コーングリッド状の接続端子の接触面積を効率的に得ることができる。また、実装高さを低減することができる。
【００８３】
請求項６に記載の発明によれば、凸部は、スパイラル状の接触子の周囲に配設されて、スパイラル状の接触子を支持するため、半田リフローなどによる接合を効率的に行うことができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【００８４】
請求項７に記載の発明によれば、スパイラル状の接触子は、ボードの両面に配置されるため、スパイラルコンタクタを高密度に実装することができる。
【００８５】
請求項８に記載の発明によれば、前記ボードに設けられている前記凸部は、スパイラル状の接触子との間に超音波を印加して加圧されることによる加圧・加熱作用によって、スパイラル状の接触子を効率的に接合することができる。
【００８６】
請求項９に記載の発明によれば、レジスト膜を備えた金属基板上に、所望のパターンを有したマスクを被せ、レジストを感光する光を照射することによりレジスト膜を感光させて現像し、さらに、等方性エッチングをすることにより、凸部が形成されるため、ボード又はスパイラル状の接触子を凸部に容易に接合することができ、電気的に良好な接続を実現して高信頼性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの概略を示す説明図であり、（ａ）はスパイラルコンタクタを示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ―Ａ線の縦断面図、（ｃ）は（ｂ）に示すスパイラルコンタクタにＢＧＡを接続した状態を示す縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの製造工程を示す工程断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの製造工程を示す工程断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの製造方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの概略を示す説明図であり、（ａ）は接触子接続基板を別の基板の両面に配置したスパイラルコンタクタの概略を示す断面図、（ｂ）はスパイラルコンタクタにＢＧＡを接続する様子を示す断面図、（ｃ）はスパイラルコンタクタに半導体デバイスを接続する様子を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの製造工程を示す工程断面図であり、（ａ）は接触子接続基板の断面図、（ｂ）はすり鉢状の孔を備えた基板の断面図、（ｃ）は接触子接続基板を別の基板に接合した様子を示す断面図、（ｄ）はスパイラルコンタクタにＣＧＡを接続する様子を示し、さらに、スパイラルコンタクタの下面側に別の基板を半田接合する様子を示す断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの概略を示す説明図であり、（ａ）はスパイラルコンタクタとＣＧＡの概略を示す断面図、（ｂ）はスパイラルコンタクタにＣＧＡを接続する様子を示す断面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係るスパイラルコンタクタの製造工程を示す工程断面図である。
【図１０】従来例に係るスパイラルコンタクタの概略を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１、２、３、４、５  スパイラルコンタクタ
１０            基板（接触子接続基板）
１１            スパイラル状の接触子
１２            ガイドフレーム（ポリイミド樹脂）
１３            凸部
１４            Ｃｕ基板（Ｃｕ膜）
１５            レジスト膜
１６            Ｎｉめっき
１７            Ａｕめっき
１８            エッチングエリア
１９            スパイラル状の接触子
２０            基板（ボード）
２１            基部
２２            孔
２３            Ａｕめっき
２４            半田
２５            配線部
２６            基板（ボード）
３０            ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）
３１            半田ボール
３２            基部
４０            マスク
４１            黒地パターン
４２            白抜きパターン
５０            マスク
５１            黒地パターン
５２            白抜きパターン
５３            マスク
５４            黒地パターン
５５            白抜きパターン
６０            半導体デバイス
６１            パッド
６２            基部
６３            マスク
６４            黒地パターン
６５            白抜きパターン
６６            基板
６７            基板（スパイラル状の接触子を有する基板）
７０            基板
７１            基部
７２            Ａｕめっき
７３            半田
７４            ポリイミド樹脂
７５            孔
７６            配線部
８０            コーグリッドアレイ（ＣＧＡ）
８１            コーングリッド（接続端子）
８２            凸部
８３            ガイドフレーム（ポリイミド樹脂）
８４            接触子接続基板
９０            基板
９１            メタル配線
９２            基部
【図１】
2004327182.tif 000003
【図２】
2004327182.tif 000004
【図３】
2004327182.tif 000005
【図４】
2004327182.tif 000006
【図５】
2004327182.tif 000007
【図６】
2004327182.tif 000008
【図７】
2004327182.tif 000009
【図８】
2004327182.tif 000010
【図９】
2004327182.tif 000011
【図１０】
2004327182.tif 000012