(57)【要約】【課題】  信頼性の高いコンデンサ内蔵型バンプの接続構造を提供するともに、この接続構造に好適に用いられるコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクトを提供する。【解決手段】  半導体装置に取り付けられたコンデンサ内蔵型バンプと、半導体装置を実装する実装基板に備えられ、前記コンデンサ内蔵型バンプの前記半導体装置寄りの基端部に接する第１のコンタクト２と、前記コンデンサ内蔵型バンプの先端部に接する第２のコンタクト３と、を具備してなることを特徴とするコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクトを採用する。【選択図】        図１
2005303038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置に取り付けられたコンデンサ内蔵型バンプと、
半導体装置を実装する実装基板に備えられ、コンデンサの電極である前記コンデンサ内蔵型バンプの前記半導体装置寄りの基端部に接する第１のコンタクトと、
コンデンサの電極である前記コンデンサ内蔵型バンプの先端部に接する第２のコンタクトと、を具備してなることを特徴とするコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクト。
【請求項２】
前記コンデンサ内蔵型バンプの前記基端部が、先端に向かって先細り状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクト。
【請求項３】
前記第１のコンタクトが、前記実装基板から突出された長尺の本体部と、前記本体部の先端側に形成されて前記コンデンサ内蔵バンプの前記基端部に接する環状または二股状の把持部とからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクト。
【請求項４】
前記第２のコンタクトが、前記実装基板に支持された片持ち状のバネ部と、前記バネ部の先端側に形成されて前記コンデンサ内蔵バンプの先端部に接触する当接部とからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクト。
【請求項５】
前記コンデンサ内蔵型バンプとの接続時に、前記当接部が前記バネ部によって前記半導体装置側に付勢されることを特徴とする請求項４に記載のコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクト。
【請求項６】
前記第１のコンタクトが電源線に接続されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクト。
【請求項７】
前記第２のコンタクトが接地線に接続されることを特徴とする請求項１、請求項４、請求項５のいずれかに記載のコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクト。
【請求項８】
前記半導体装置に取り付けられたコンデンサ内蔵型バンプと、前記半導体装置を実装する実装基板に備えられたマイクロコンタクトとの接続構造であって、
前記コンデンサ内蔵型バンプには、前記半導体装置寄りの基端部側に位置する上部電極と、前記実装基板寄りの先端部側に位置する下部電極と、前記上部電極および前記下部電極に挟まれた誘電体層とからなる内蔵コンデンサが備えられ、
前記マイクロコンタクトが前記下部電極に接することにより、前記内蔵コンデンサと前記半導体装置とが直列接続されることを特徴とするコンデンサ内蔵型バンプの接続構造。
【請求項９】
前記マイクロコンタクトが、前記実装基板に支持された片持ち状のバネ部と、該バネ部の先端側に形成されて前記下部電極に接触する当接部とからなり、前記コンデンサ内蔵型バンプとの接続時に、前記当接部が前記バネ部によって前記半導体装置側に付勢されることを特徴とする請求項８に記載のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造。
【請求項１０】
前記マイクロコンタクトが信号線に接続されることを特徴とする請求項８または請求項９に記載のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造。
【請求項１１】
前記半導体装置に取り付けられたコンデンサ内蔵型バンプと、前記半導体装置を実装する実装基板に備えられたマイクロコンタクトとの接続構造であって、
前記コンデンサ内蔵型バンプには、前記半導体装置寄りの基端部側に位置する上部電極と、前記実装基板寄りの先端部側に位置する下部電極と、前記上部電極および前記下部電極に挟まれた誘電体層とからなる内蔵コンデンサが備えられ、
前記マイクロコンタクトには、第１のコンタクトと第２のコンタクトとが備えられ、
前記第１のコンタクトが前記上部電極に接するとともに、前記第２のコンタクトが前記下部電極に接することにより、前記内蔵コンデンサが前記半導体装置に並列接続されることを特徴とするコンデンサ内蔵型バンプの接続構造。
【請求項１２】
前記第１のコンタクトが、前記実装基板から突出された長尺の本体部と、前記本体部の先端側に形成されて前記上部電極の側面に接する環状または二股状の把持部とからなることを特徴とする請求項１０に記載のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造。
【請求項１３】
前記第２のコンタクトが、前記実装基板に支持された片持ち状のバネ部と、前記バネ部の先端側に形成されて前記下部電極に接触する当接部とからなることを特徴とする請求項１０に記載のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造。
【請求項１４】
前記コンデンサ内蔵型バンプとの接続時に、前記当接部が前記バネ部によって前記半導体装置側に付勢されることを特徴とする請求項１２に記載のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造。
【請求項１５】
前記第１のコンタクトが電源線に接続されることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造。
【請求項１６】
前記第２のコンタクトが接地線に接続されることを特徴とする請求項１０、請求項１２、請求項１３のいずれかに記載のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクトおよびコンデンサ内蔵型バンプの接続構造に関するものであり、特に、信頼性の高いコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクトおよびコンデンサ内蔵型バンプの接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の半導体装置においては、集積回路技術の進歩により半導体装置に採用されるスイッチング動作の速度が高速化されたために、多くの半導体装置が高い周波数で動作するようになっている。動作周波数の向上によりスイッチングスピードが高くなると、オン-オフ動作を切り換える際に発生する電源ノイズの問題が大きくなってくる。半導体装置を適切に機能させるためには、電源に含まれるノイズをできるだけ取り除く必要がある。
【０００３】
電源ノイズを減らす手段として、デカップリングコンデンサを使用することは従来から良く行われている。また、特にノイズ低減を効率よく行うためには、デカップリングコンデンサを半導体装置の出来るだけ近くに置くことが好ましいことも従来から良く知られている。すなわち、コンデンサを半導体装置に接続するリードが固有のインダクタンスを持っているため、コンデンサが半導体装置からあまりにも離れた位置に設けられた場合には、高周波数で動作させる際にこのインダクタンスによるインピーダンスが大きな値となり、この大きな寄生インピーダンスのためにデカップリングコンデンサを使用する意味が無くなってしまう。従って、高い周波数での動作では、コンデンサを半導体装置に出来るだけ近く移動させてリード長を最短にすることにより、寄生インピーダンスの影響を小さくすることが益々重要になってきている。下記特許文献１には、デカップリングコンデンサを半導体装置の近傍に設けた例が記載されている。
【０００４】
また、最近では、基板との接続に用いるバンプにコンデンサを内蔵させた半導体装置が開発されている。バンプにコンデンサを内蔵させれば、従来のリードが不要になり、寄生インダクタンスを限りなく減らすことができ、半導体装置の高周波化に対応させることが可能になる。下記特許文献２には、半田バンプの一部に誘電体層を包含させ、バンプ接合時に半田ボールで誘電体層を挟み込ませて、半田バンプにコンデンサを内蔵させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１―１０２５１２号公報  図１
【特許文献２】特開平６―２２４２５７号公報  図１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献２に開示された技術では、バンプ接合時の半田ボールの変形に伴って誘電体層が変形するため、コンデンサの静電容量が設計値から外れるおそれがあり、電源のノイズを低減できなくなって、信頼性が低下するという問題があった。
また、半導体装置は一般にシリコン基板上にトランジスタ等が形成されて構成され、一方、半導体装置を実装する実装基板はガラスエポキシ樹脂などを主体として構成されている。シリコンとガラスエポキシ樹脂は熱膨張係数が大きく異なり、また半導体装置は作動時に発熱するため、半導体装置と実装基板との間で熱歪みが生じる場合がある。この熱歪みは、半導体装置と実装基板との接合部である半田ボールに集中しやすく、半田ボールにクラックが入る場合があり、これにより信頼性が低下するという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、信頼性の高いコンデンサ内蔵型バンプの接続構造を提供するともに、この接続構造に好適に用いられるコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明のコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクトは、半導体装置に取り付けられたコンデンサ内蔵型バンプと、半導体装置を実装する実装基板に備えられ、コンデンサの電極である前記コンデンサ内蔵型バンプの前記半導体装置寄りの基端部に接する第１のコンタクトと、コンデンサの電極である前記コンデンサ内蔵型バンプの先端部に接する第２のコンタクトと、を具備してなることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、一つのコンデンサ用内蔵型バンプに対して、第１のコンタクトと第２のコンタクトの二つのコンタクトを同時に接触させることができるので、コンデンサ内蔵型バンプの内蔵コンデンサを半導体装置に対して並列接続させることができる。これにより、内蔵コンデンサをデカップリングコンデンサとして用いることができ、電源電圧の安定化を図ることができる。
また、第１のコンタクトおよび第２のコンタクトをコンデンサ内蔵型バンプに非拘束状態で接触させるため、温度上昇時に半導体装置と実装基板との間で膨張差が生じた場合でも、マイクロコンタクトを実装基板の膨張に追従させることができ、これによりコンデンサ内蔵型バンプに大きな歪みが加えられるおそれがなく、熱歪みによるクラックの発生を防止できる。
【０００９】
また本発明のコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクトにおいては、前記コンデンサ内蔵型バンプの前記基端部が、先端に向かって先細り状に形成されていることが好ましい。
【００１０】
また本発明のコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクトは、先に記載のマイクロコンタクトであり、前記第１のコンタクトが、前記実装基板から突出された長尺の本体部と、前記本体部の先端側に形成されて前記コンデンサ内蔵バンプの前記基端部に接する環状または二股状の把持部とからなることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、第１のコンタクトの把持部によりコンデンサ内蔵型バンプの基端部を機械的に把持できるので、熱歪みによるクラックの発生を防止できる。
【００１２】
また本発明のコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクトは、先に記載のマイクロコンタクトであり、前記第２のコンタクトが、前記実装基板に支持された片持ち状のバネ部と、前記バネ部の先端側に形成されて前記コンデンサ内蔵バンプの先端部に接触する当接部とからなることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、第２のコンタクトの当接部がコンデンサ内蔵型バンプの先端部に機械的に接しているので、熱歪みによるクラックの発生を防止できる。
【００１４】
また本発明のコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクトは、先に記載のマイクロコンタクトであり、前記コンデンサ内蔵型バンプとの接続時に、前記当接部が前記バネ部によって前記半導体装置側に付勢されることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、前記当接部が前記コンデンサ内蔵バンプの前記先端部に付勢されるので、第２のコンタクトをコンデンサ内蔵型バンプに確実に接続させることができる。
【００１６】
また本発明のコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクトにおいては、前記第１のコンタクトが電源線に接続されることが好ましい。この構成により、電源電圧のノイズを減少させることが可能になる。
【００１７】
また本発明のコンデンサ内蔵型バンプのマイクロコンタクトにおいては、前記第２のコンタクトが接地線に接続されることが好ましい。この構成により、コンデンサ内蔵型バンプの内蔵コンデンサを半導体装置に並列接続させることができる。
【００１８】
次に本発明のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造は、前記半導体装置に取り付けられたコンデンサ内蔵型バンプと、前記半導体装置を実装する実装基板に備えられたマイクロコンタクトとの接続構造であって、前記コンデンサ内蔵型バンプには、前記半導体装置寄りの基端部側に位置する上部電極と、前記実装基板寄りの先端部側に位置する下部電極と、前記上部電極および前記下部電極に挟まれた誘電体層とからなる内蔵コンデンサが備えられ、前記マイクロコンタクトが前記下部電極に接することにより、前記内蔵コンデンサと前記半導体装置とが直列接続されることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、コンデンサ用内蔵型バンプの下部電極にマイクロコンタクトを接続させるので、内蔵コンデンサと半導体装置とを直列接続させることができる。これにより、内蔵コンデンサをハイパスフィルタとして用いることができる。
また、マイクロコンタクトをコンデンサ内蔵型バンプに非拘束状態で接触させるため、温度上昇時に半導体装置と実装基板との間で膨張差が生じた場合でも、マイクロコンタクトを実装基板の膨張に追従させることができ、これによりコンデンサ内蔵型バンプに大きな歪みが加えられるおそれがなく、熱歪みによるクラックの発生を防止できる。
【００２０】
また、本発明のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造は、先に記載のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造であり、前記マイクロコンタクトが、前記実装基板に支持された片持ち状のバネ部と、該バネ部の先端側に形成されて前記下部電極に接触する当接部とからなり、前記コンデンサ内蔵型バンプとの接続時に、前記当接部が前記バネ部によって前記半導体装置側に付勢されることを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、マイクロコンタクトの当接部がコンデンサ内蔵型バンプの下部電極に機械的に接しているので、熱歪みによるクラックの発生を防止できる。また、前記当接部が前記下部電極に付勢されるので、マイクロコンタクトをコンデンサ内蔵型バンプに確実に接続させることができる。
【００２２】
また、本発明のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造においては、前記マイクロコンタクトが信号線に接続されることが好ましい。この構成により、信号に含まれるノイズを低減させることができる。
【００２３】
次に、本発明のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造は、前記半導体装置に取り付けられたコンデンサ内蔵型バンプと、前記半導体装置を実装する実装基板に備えられたマイクロコンタクトとの接続構造であって、前記コンデンサ内蔵型バンプには、前記半導体装置寄りの基端部側に位置する上部電極と、前記実装基板寄りの先端部側に位置する下部電極と、前記上部電極および前記下部電極に挟まれた誘電体層とからなる内蔵コンデンサが備えられ、前記マイクロコンタクトには、第１のコンタクトと第２のコンタクトとが備えられ、前記第１のコンタクトが前記上部電極に接するとともに、前記第２のコンタクトが前記下部電極に接することにより、前記内蔵コンデンサが前記半導体装置に並列接続されることを特徴とする。
【００２４】
上記構成によれば、一つのコンデンサ用内蔵型バンプに対して、第１のコンタクトと第２のコンタクトの二つのコンタクトを同時に接触させることができるので、コンデンサ内蔵型バンプの内蔵コンデンサを半導体装置に対して並列接続させることができる。これにより、内蔵コンデンサをデカップリングコンデンサとして用いることができ、電源電圧の安定化を図ることができる。
また、第１のコンタクトおよび第２のコンタクトをコンデンサ内蔵型バンプに非拘束状態で接触させるため、温度上昇時に半導体装置と実装基板との間で膨張差が生じた場合でも、マイクロコンタクトを実装基板の膨張に追従させることができ、これによりコンデンサ内蔵型バンプに大きな歪みが加えられるおそれがなく、熱歪みによるクラックの発生を防止できる。
【００２５】
また、本発明のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造は、先に記載のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造であり、前記第１のコンタクトが、前記実装基板から突出された長尺の本体部と、前記本体部の先端側に形成されて前記上部電極の側面に接する環状または二股状の把持部とからなることを特徴とする。
【００２６】
上記構成によれば、第１のコンタクトの把持部によりコンデンサ内蔵型バンプの上部電極を機械的に把持できるので、熱歪みによるクラックの発生を防止できる。
【００２７】
また、本発明のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造は、先に記載のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造であり、前記第２のコンタクトが、前記実装基板に支持された片持ち状のバネ部と、前記バネ部の先端側に形成されて前記下部電極に接触する当接部とからなることを特徴とする。
【００２８】
上記構成によれば、第２のコンタクトの当接部がコンデンサ内蔵型バンプの下部電極に機械的に接しているので、熱歪みによるクラックの発生を防止できる。
【００２９】
また、本発明のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造は、先に記載のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造であり、前記コンデンサ内蔵型バンプとの接続時に、前記当接部が前記バネ部によって前記半導体装置側に付勢されることを特徴とする。
【００３０】
上記構成によれば、前記当接部が前記下部電極に付勢されるので、第２のコンタクトをコンデンサ内蔵型バンプに確実に接続させることができる。
【００３１】
また、本発明のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造においては、前記第１のコンタクトが電源線に接続されることが好ましい。この構成により、電源電圧のノイズを減少させることが可能になる。
【００３２】
また、本発明のコンデンサ内蔵型バンプの接続構造においては、前記第２のコンタクトが接地線に接続されることが好ましい。この構成により、コンデンサ内蔵型バンプの内蔵コンデンサを半導体装置に並列接続させることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明のマイクロコンタクトおよびコンデンサ内蔵型バンプの接続構造によれば、半導体装置と実装基板との接続の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態であるマイクロコンタクトについて図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態であるマイクロコンタクトの一例を示す斜視図であり、図２はマイクロコンタクトの側面模式図であり、図３はマイクロコンタクトの平面模式図である。
【００３５】
図１ないし図３に示す本実施形態の内蔵型バンプのマイクロコンタクト１は、半導体装置を実装する実装基板に備えられ、半導体装置に取り付けられた柱状のコンデンサ内蔵型バンプに接続されるものである。このマイクロコンタクト１は、第１のコンタクト２および第２のコンタクト３の２つのコンタクトで構成されている。第１のコンタクト２および第２のコンタクト３はいずれも、厚みが１μｍないし１００μｍ程度の金属片から構成されている。また、第１のコンタクト２は実装基板の電源線に接続され、第２のコンタクト３は実装基板の接地線に接続されている。更に、第１のコンタクト２および第２のコンタクト３の材質はいずれも、Ｃｕ単体，Ａｇ単体，Ａｕ単体、ＡｕＡｇ系合金、若しくは少なくともＣｕ，Ａｇ，Ａｕのいずれかを主体として含む合金等により構成されている。
【００３６】
図１ないし図３に示すように、第１のコンタクト２は、柱状のコンデンサ内蔵型バンプの基端側に当接自在に接続されるものであり、実装基板４から突出された長尺の本体部２ａと、本体部２ａの先端側に形成されてコンデンサ内蔵バンプの基端部に当接自在に接する二股状の把持部２ｂとから概略構成されている。また、本体部２ａの基端側には、実装基板４と接合する接合部２ｃが形成されている。図２に示すように、接合部２ｃはその裏面のほぼ全面が実装基板４の上面４ａに密着されて、実装基板４の上面４ａにほぼ平行に配置されている。また本体部２ａは、接合部２ｃに対して折曲されて形成され、実装基板の上面４ａに対して傾斜されている。更に把持部２ｂは、本体部２ａに対して折曲されて形成され、実装基板４の上面４ａに対して平行にされている。このようにして、第１のコンタクト２は実装基板４から突出して形成されている。更にまた把持部２ｃは、図１及び図３に示すように一対の腕部２ｄ，２ｄにより構成されており、腕部２ｄ、２ｄの内周部は、柱状のコンデンサ内蔵型バンプがはめ込まれる円環状の篏合部２ｅとされている。
また、本体部２ａにおいては、基端側が接合部２ｃを介して実装基板４に固定された固定端とされ、先端側は実装基板４に対して自由端となっている。このため、把持部２ｂが変位した場合において、本体部２ａは把持部２ｂの変位に柔軟に追従できるようなバネ構造とされている。
【００３７】
次に、図１ないし図３に示すように、第２のコンタクト３は、柱状のコンデンサ内蔵型バンプの先端側に当接自在に接続されるものであり、実装基板４に支持された片持ち状のバネ部３ａと、バネ部３ａの先端側に形成されてコンデンサ内蔵バンプの先端部に当接自在に接触する当接部３ｂとから概略構成されている。また、バネ部３ａの基端側には、実装基板４と接合する接合部３ｃが形成されている。図２に示すように、接合部３ｃはその裏面のほぼ全面が実装基板４の上面４ａに密着されて、実装基板４の上面４ａにほぼ平行に配置されている。またバネ部２ａは、接合部２ｃに対して折曲されて形成され、実装基板の上面４ａに対して傾斜されている。更に当接部３ｂは、バネ部３ａに対して折曲されて形成され、実装基板４の上面４ａに対して平行にされている。このようにして、第２のコンタクト３は実装基板４から突出して形成されている。
【００３８】
また、バネ部３ａにおいては、基端側が接合部３ｃを介して実装基板４に固定されて固定端とされ、先端側は実装基板４に対して自由端になっている。またバネ部３ａ自体は前述したように金属片から形成されており、ある程度の弾性を有している。以上の構成によりバネ部３ａは、実装基板４に支持された片持ちバネとされている。またバネ部３ａは、後述するように、コンデンサ内蔵型バンプとの接続時に当接部２ｂを半導体装置側（図２において図中上方側）に付勢させるように構成されている。
【００３９】
更に図１および図２に示すように、第２のコンタクト３の先端にある当接部３ｂは、第１のコンタクト２の把持部２ｂとほぼ同じ高さに配置されており、更に当接部３ｂの先端が把持部２ｂを構成する一対の腕部２ｄ，２ｄの間に配置されている。このようにして第１のコンタクト２および第２のコンタクト３の各先端部（把持部２ｂおよび当接部３ｂ）が、相互に干渉することなく近接されている。
【００４０】
次に、図１ないし図３に示したマイクロコンタクト１を用いたコンデンサ内蔵型バンプの接続構造について図面を参照して説明する。図４はコンデンサ内蔵型バンプの接続構造の一例を示す側面模式図であって、図４Ａは接続前の状態を示す図であり、図４Ｂは接続した状態を示す図である。また、図５は、コンデンサ内蔵型バンプの接続構造の要部を示す裏面模式図である。
【００４１】
図４Ａに示すように、本実施形態におけるコンデンサ内蔵型バンプ５１は、半導体装置６１を構成する半導体基板６２の下面６２ａに取り付けられている。半導体装置６１は、半導体基板６２の上面６２ａにトランジスタ等の多数の素子が形成されて構成されている。半導体装置６１の具体例としては、例えば中央演算装置（ＣＰＵ）や各種メモリなどを例示できる。これら半導体装置６１は通常、電源端子や各種の信号端子を多数備えており、この電源端子や信号端子等は半導体基板６２の下面６２ａにマトリックス状に配置される。本実施形態のコンデンサ内蔵型バンプ５１は、半導体装置６１の電源端子に相当するものである。
【００４２】
図４Ａに示すように、コンデンサ内蔵型バンプ５１は、先端が切り欠けられた略円錐状に形成されており、基端側の上部電極５２と、先端側の下部電極５３と、上部電極５２および下部電極５３に挟まれた誘電体層５４とから構成されている。上部電極５２は半導体基板６２の下面６２ａに接合され、先端側に向けて先細り状に成形されている。また下部電極５３および誘電体層５４は、上部電極５２の最も細い部分とほぼ同じ形状に成形されている。この上部電極５２および下部電極５３ならびに誘電体層５４によって内蔵コンデンサ５５が構成されている。本実施形態のコンデンサ内蔵型バンプ５１は半導体装置の電源端子を構成するものであり、従ってこのバンプ５１に内蔵される内蔵コンデンサ５５は、半導体装置の電源電圧安定のためのデカップリングコンデンサとして機能する。
【００４３】
一方、図４Ａに示すように、マイクロコンタクト１は、貫通孔４ｂが形成された実装基板４に取り付けられている。マイクロコンタクト１を構成する第１のコンタクト２および第２のコンタクト３は、貫通孔４ｂを挟んで貫通孔４ｂの周縁部に対向配置されている。
【００４４】
コンデンサ内蔵型バンプ５１をマイクロコンタクト１に接続するには、まず、コンデンサ内蔵型バンプ５１をマイクロコンタクト１の把持部２ｂおよび当接部３ｂの上方に配置させる。
次に、コンデンサ内蔵型バンプ５１を下降させてマイクロコンタクト１に接近させる。バンプ５１をマイクロコンタクト１に接近させると、まず下部電極５３が把持部２ｂを構成する一対の腕部２ｄ、２ｄの間に挿入され、次いで下部電極５３が当接部３ｂに突き当てられる。
次に、この状態でコンデンサ内蔵型バンプ５１を更に実装基板４側に下降させると、当接部３ｂに荷重が加わり、この荷重によって第２のコンタクト３がバネ部３ａを中心にして弾性変形し、当接部３ｂがバンプ５１とともに実装基板４側に下降する。このとき、第２のコンタクト３の接合部３ｃは常に実装基板４に接合されているので、当接部３ｂの下降によって第２のコンタクト３全体が実装基板４の上面４ａとほぼ平行になるまで変形される。
【００４５】
一方、第１のコンタクト２においては、コンデンサ内蔵型バンプ５１の上部電極５２が把持部２ｂを構成する腕部２ｄ，２ｄの間に挿入され、最終的に上部電極５２と把持部２ｂとが相互に係合する。把持部２ｂには略円環状の篏合部２ｅが設けられており、この篏合部２ｅにおいて、篏合部２ｅの内径と先細り状の上部電極５３の外径とが一致したときに上部電極５２と把持部２ｂとが相互に係合する。
【００４６】
そして最終的に、図４Ｂおよび図５に示すように、第２のコンタクト３が下部電極５３に接触され、第１のコンタクト２が上部電極５２に接触される。第２のコンタクト３のバネ部３ａは、当接部３ｂを常に下部電極５３に付勢させる。また、第１のコンタクト２の把持部２ｂは、コンデンサ内蔵型バンプ５１の基端側にある上部電極５２の周面に接触される。
【００４７】
ここで、第１のコンタクト２が実装基板４の電源線に接続され、第２のコンタクト３が実装基板４の接地線に接続されているので、第１のコンタクト２を上部電極５２に接触させることにより、内蔵コンデンサ５５と半導体装置６１が相互に並列に接続される。これにより、内蔵コンデンサ５５をデカップリングコンデンサとして用いることができ、電源電圧の安定化を図ることができる。
【００４８】
また、実装基板４に貫通孔４ｂを設けることによって、上部電極５３と第１のコンタクト２の把持部２ｂが接触するまでコンデンサ内蔵型バンプを実装基板４側に押し込むことができ、コンデンサ内蔵型バンプ５１をマイクロコンタクト１に確実に接続させることができる。
【００４９】
また、上記のマイクロコンタクト１は、第１のコンタクト２および第２のコンタクト３をコンデンサ内蔵型バンプ５１に単に接触されるだけでコンデンサ内蔵型バンプ５１との間で導通を確保することができる。これにより、第１のコンタクト２および第２のコンタクト３がコンデンサ内蔵型バンプ５１に非拘束状態で接触されるため、温度上昇時に半導体装置６１と実装基板４との間で膨張差が生じた場合でも、マイクロコンタクト１を実装基板４の膨張に追従させることができ、これによりコンデンサ内蔵型バンプ５１に大きな歪みが加えられるおそれがなく、熱歪みによるクラックの発生を防止できる。
【００５０】
更に、バネ部３ａの片持ちバネ機能によって、第２のコンタクト３の当接部３ｂをコンデンサ内蔵型バンプ５１の下部電極５３に付勢させ、コンデンサ内蔵型バンプ５１と第２のコンタクト３とを確実に接触させることができる。また、第２のコンタクト３の当接部３ｂがコンデンサ内蔵型バンプ５１の下部電極５３に接しているので、熱歪みによるクラックの発生を防止できる。
【００５１】
更にまた、第１のコンタクト２の先端が二股状の把持部２ｂとされているので、この把持部２ｂによってコンデンサ内蔵型バンプ５１を係止させることができ、コンデンサ内蔵型バンプ５１と第１のコンタクト２とを確実に接触させることができる。また第１のコンタクト２の把持部２ｂによりコンデンサ内蔵型バンプ５１の上部電極５２を把持できるので、熱歪みによるクラックの発生を防止できる。
【００５２】
図６には、コンデンサ内蔵型バンプの接続構造の変形例（他の例）を示す。図４および図５に示した接続構造と、図６に示した接続構造との相違点は、実装基板４の貫通孔４ｂを省略した点である。図６に示すように、貫通孔４ｂを省略した場合でも、第１のコンタクト２の把持部２ｂと上部電極５３との寸法関係を適切に設定することで、コンデンサ内蔵型バンプ５１を第１のコンタクト２および第２のコンタクト３に接続させることができる。
【００５３】
また図７には、コンデンサ内蔵型バンプの接続構造のその他の例を示す。図７は、本発明の実施形態であるコンデンサ内蔵型バンプの接続構造のその他の例を示す側面模式図である。図４および図５に示した接続構造と、図７に示した接続構造との相違点は、第１のコンタクトおよび第２のコンタクトを折曲させずに一平面状に成形し、コンデンサ内蔵型バンプとマイクロコンタクトとの接続時に、コンデンサ内蔵型バンプが実装基板の貫通孔に挿入される点である。
【００５４】
図７Ａに示すように、第１のコンタクト２２および第２のコンタクト２３が、貫通孔４ｂの周縁部に接合されている。また、第１のコンタクト２２および第２のコンタクト２３は、折曲させず平面状に成形した以外は図１ないし図３に示した第１のコンタクト２および第２のコンタクト３と同一形状に成形されている。
【００５５】
図７Ａおよび図７Ｂに示した接続構造においては、コンデンサ内蔵型バンプ５１を実装基板４側に下降させた際に、第２のコンタクト２３が弾性変形し、第２のコンタクト２３の先端にある当接部２３ｂがバンプ５１の下部電極５３とともに貫通孔４ｂ内部に挿入される。
この構成により、コンデンサ内蔵型バンプ５１を貫通孔４ｂ内部に退避させることができるので、実装基板４と半導体装置６１を接近させて半導体装置６１の厚み方向の実装スペースを縮小させることができる。
【００５６】
また図８には、コンデンサ内蔵型バンプの接続構造の別の例を示す。図８は本発明の実施形態であるコンデンサ内蔵型バンプの接続構造の別の例を示す側面模式図である。この図８に示した接続構造は、マイクロコンタクトを第２のコンタクト３のみで構成し、この第２のコンタクト３をコンデンサ内蔵型バンプ５１の下部電極５３に接続したものである。また図８に示した接続構造においては、第２のコンタクト３を実装基板の信号線に接続させ、コンデンサ内蔵型バンプ５１を半導体装置の信号端子としたものである。
【００５７】
上記の構成により、コンデンサ内蔵型バンプ５１の内蔵コンデンサ５５を半導体装置に直列に接続させることができる。これにより、内蔵コンデンサ５５を信号線のハイパスフィルタとして用いることができる。
【００５８】
また図９には、コンデンサ内蔵型バンプの接続構造の更に別の例を示す。図９は本発明の実施形態であるコンデンサ内蔵型バンプの接続構造の更に別の例を示す側面模式図である。この図９に示した接続構造は、マイクロコンタクトを第２のコンタクトのみで構成し、かつコンデンサ内蔵型バンプの上部電極をハンダボールで形成したものである。また図９に示した接続構造は、図８に場合と同様に、マイクロコンタクトを第２のコンタクト３のみで構成し、この第２のコンタクト３をコンデンサ内蔵型バンプ８１の下部電極８３に接続したものである。更に図９に示した接続構造においては、第２のコンタクト３を実装基板の信号線に接続させ、コンデンサ内蔵型バンプ８１を半導体装置の信号端子としたものである。
【００５９】
図９に示すコンデンサ内蔵型バンプ８１は、略円柱状に成形されており、半田ボールよりなる上部電極８２と、下部電極８３と、上部電極８２と下部電極８３との間に配置された誘電体層８４とから構成されている。そして、下部電極８３に第２のコンタクト３が接続自在とされている。
【００６０】
上記構成によれば、コンデンサ内蔵型バンプ８１の内蔵コンデンサ８５を半導体装置に直列に接続させることができる。これにより、内蔵コンデンサ８５を信号線のハイパスフィルタとして用いることができる。
【００６１】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記の実施形態では、第１のコンタクトの把持部として二股形状の把持部を示したが、本発明はこれに限らず、円環状の把持部を用いてもよい。
【００６２】
図１０ないし図１２には、円環状の把持部を備えたマイクロコンタクトの他の例を示す。図１０はマイクロコンタクトの斜視図であり、図１１はマイクロコンタクトの側面模式図であり、図１２はマイクロコンタクトの平面模式図である。このマイクロコンタクト１１は、第１のコンタクト１２および第２のコンタクト１３を具備して構成されている。図１０ないし図１２に示したマイクロコンタクト１１と、図１ないし図３に示した先のマイクロコンタクト１との相違点は、第１のコンタクト１２の先端を二股部２ｂから環状部１２ｂに変更した点と、第１のコンタクト１２の環状部１２ｂの高さを第２のコンタクト１３の当接部３ｂの高さよりも高くした点である。
【００６３】
この構成によって、第１のコンタクト１２の環状部１２ｂをコンデンサ内蔵型バンプ５１にはめ込ませることができ、第１のコンタクト１２をコンデンサ内蔵型バンプ５１に確実に接続させることができる。また、第１のコンタクト１２の環状部１２ｂの高さを第２のコンタクト１３の当接部３ｂの高さよりも高くしたことで、第１のコンタクト１２と第２のコンタクト１３との相互干渉を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は本発明の実施形態であるマイクロコンタクトの一例を示す斜視図。
【図２】図２は図１に示したマイクロコンタクトの側面模式図。
【図３】図３は図１および図２に示したマイクロコンタクトの平面模式図。
【図４】図４は本発明の実施形態であるコンデンサ内蔵型バンプの接続構造の一例を示す側面模式図。
【図５】図５は、図４に示したコンデンサ内蔵型バンプの接続構造の要部を示す裏面模式図。
【図６】図６は、本発明の実施形態であるコンデンサ内蔵型バンプの接続構造の他の例を示す側面模式図。
【図７】図７は本発明の実施形態であるコンデンサ内蔵型バンプの接続構造のその他の例を示す側面模式図。
【図８】図８は本発明の実施形態であるコンデンサ内蔵型バンプの接続構造の別の例を示す側面模式図。
【図９】図９は本発明の実施形態であるコンデンサ内蔵型バンプの接続構造の更に別の例を示す側面模式図。
【図１０】図１０は本発明の実施形態であるマイクロコンタクトの他の例を示す斜視図。
【図１１】図１１は図１０に示したマイクロコンタクトの側面模式図。
【図１２】図１２は図１０および図１１に示したマイクロコンタクトの平面模式図。
【符号の説明】
【００６５】
１、１１…マイクロコンタクト、２、１２…第１のコンタクト、２ａ…本体部、２ｂ、１２ｂ…把持部、３、１３…第２のコンタクト、３ａ…バネ部、３ｂ…当接部、４…実装基板、５１、８１…コンデンサ内蔵型バンプ、５２、８２…上部電極（基端部）、５３、８３…下部電極（先端部）、５４、８４…誘電体層、５５、８５…内蔵コンデンサ、６１…半導体装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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