(57)【要約】【課題】  導電性および弾性の両方を備えるランド・グリッド・アレイ（ＬＧＡ）インタポーザ接点を製造する方法および本発明の方法により製造されるＬＧＡインタポーザ接点を提供すること。  【解決手段】  ボタン構造の上面から底面まで連続する導電性材料で覆われた純粋な未充填エラストマ・ボタン・コアを用いるＬＧＡタイプを提供する。導電性インタポーザ接点を用いるランド・グリッド・アレイの製造および構造に関する技術が現在直面する不利な点および欠点を解決するために、エラストマ・ボタンを事前に金属化されたＬＧＡキャリア・シートに成形するための方法および構造を提供する。非導電性エラストマ・ボタンは、表面金属化されて導電性電気接点に変換される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子構成部品間に電気的相互接続を形成するランド・グリッド・アレイ（ＬＧＡ）用のインタポーザであって、
少なくとも１つのおおむね純粋な誘電性を有する弾性接点ボタンと、
前記少なくとも１つの接点ボタンの外部に配置されて前記電気的相互接続を提供する導電性材料とを含むインタポーザ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの接点ボタンを形成する前記誘電性を有する弾性材料がシロキサンを含む、請求項１に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項３】
前記導電性材料が金属を含む、請求項１に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項４】
前記金属がニッケル、チタニウム合金、銅または金およびその他の金属からなる材料のグループから選択される、請求項３に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項５】
前記金属が前記少なくとも１つの弾性接点ボタンの外部表面を覆う導電性材料の連続したシェルを含む、請求項３に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項６】
前記金属が前記少なくとも１つの弾性接点ボタンの外部表面に堆積した導電性材料の不連続なパターンを含む、請求項３に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項７】
前記電子構成部品間にインタポーザ・キャリア・シートが配置され、前記キャリア・シートが少なくとも１つの金属化スルーホールを含み、前記インタポーザの接点ボタンが前記金属化スルーホール内に合体されて前記電子構成部品間に前記金属化スルーホールとの電気接点を提供する、請求項１に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項８】
前記インタポーザ・キャリア・シートが、各々がそれぞれ前記インタポーザの接点ボタンの１つを備えた前記金属化スルーホールのアレイを含む、請求項７に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項９】
前記接点ボタンが、物理マスクがＬＧＡ表面と接触した状態で外部表面上の金属の真空蒸着または真空スパッタリングによって前記外部表面に金属化されている、請求項５または６に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項１０】
前記接点ボタンがめっき液内の金属の無電解めっきによって金属化され、前記めっきが前記接点ボタンの外部表面にのみ実施される、請求項５または６に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項１１】
前記各スルーホールが事前金属化され、前記スルーホール内に合体されたそれぞれの接点ボタンの各々の金属化された外部表面部分に電気的に接触する、請求項８に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項１２】
前記各スルーホールの前記事前金属化が、各々のそれぞれ関連するスルーホールの金属化された壁表面に接続された各々の前記スルーホールを中心に同心円状に延びる前記キャリア・シートの対向する表面に金属リングを形成する、請求項１１に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項１３】
前記パターンが接点ボタンを通して延びる中心穴から排除されてそれを通った光信号の伝送を容易にする光学窓を提供する、請求項６に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項１４】
前記キャリア・シートがプラスチック材料で構成される、請求項７に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項１５】
前記プラスチック材料がポリイミドを含む、請求項１４に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項１６】
電子構成部品間に電気的相互接続構造を形成するランド・グリッド・アレイ（ＬＧＡ）用のインタポーザを製造する方法であって、
少なくとも１つのおおむね純粋な誘電性を有する弾性接点ボタンを含むインタポーザを提供するステップと、
前記電気的相互接続を提供する前記少なくとも１つの接点ボタンの外部に導電性材料を形成するステップとを含む方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの接点ボタンを形成する前記誘電性を有する弾性材料がシロキサンを含む、請求項１６に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【請求項１８】
前記導電性材料が金属を含む、請求項１６に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【請求項１９】
前記金属がニッケル、チタニウム合金、銅または金および類似の金属からなる材料のグループから選択される、請求項１８に記載のＬＧＡインタポーザ製造方法。
【請求項２０】
前記金属が前記少なくとも１つの弾性接点ボタンの外部表面を覆う導電性材料の連続したシェルを含む、請求項１８に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【請求項２１】
前記金属が前記弾性接点ボタンの外部表面に堆積した導電性材料の不連続なパターンを含む、請求項１８に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【請求項２２】
前記電子構成部品間にインタポーザ・キャリア・シートが配置され、前記キャリア・シートが少なくとも１つの金属化スルーホールを含み、前記インタポーザの接点ボタンが前記金属化スルーホール内に合体されて前記電子構成部品間に前記金属化スルーホールとの電気接点を提供する、請求項１６に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【請求項２３】
前記インタポーザ・キャリア・シートが、各々がそれぞれ前記インタポーザの接点ボタンの１つを備えた前記金属化スルーホールのアレイを含む、請求項２２に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【請求項２４】
前記接点ボタンが、物理マスクがＬＧＡ表面と接触した状態で外部表面上の金属の真空蒸着または真空スパッタリングによって前記外部表面に金属化されている、請求項２０または２１に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【請求項２５】
前記接点ボタンがめっき液内の金属の無電解めっきによって金属化され、前記めっきが前記接点ボタンの外部表面にのみ実施される、請求項２０または２１に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【請求項２６】
前記スルーホールの各々が事前金属化され、前記スルーホール内に合体されたそれぞれの接点ボタンの各々の金属化された外部表面部分に電気的に接触する、請求項２３に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【請求項２７】
前記スルーホールの前記事前金属化が、各々のそれぞれ関連するスルーホールの金属化された壁表面に接続された各々の前記スルーホールを中心に同心円状に延びる前記キャリア・シートの対向する表面に金属リングを形成する、請求項２６に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【請求項２８】
前記パターンが接点ボタンを通して延びる中心穴から排除されてそれを通った光信号の伝送を容易にする光学窓を提供する、請求項２１に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【請求項２９】
前記キャリア・シートがプラスチック材料で構成される、請求項２２に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【請求項３０】
前記プラスチック材料がポリイミドを含む、請求項２９に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性および弾性の両方を備えたランド・グリッド・アレイ（ＬＧＡ）インタポーザ接点を製造する新規の一意的な方法に関する。さらに、本発明は、本発明の方法によって製造されるＬＧＡインタポーザ接点にも関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連出願の参照）
本出願では、２００２年１０月２４日出願の米国仮特許出願第６０／４２１４８０号の利益を主張する。
【０００３】
ＬＧＡインタポーザは、一般的に、マルチチップ・モジュール（ＭＣＭ）とプリント配線基板（ＰＷＢ）との間の相互接続を提供する。モジュールとＰＷＢとの間の所定位置に保持されるＬＧＡの一般的な例を図示する。ＬＧＡは極めて高密度のＩ／Ｏの２次元（２Ｄ）アレイを収容でき、現在、最もハイエンドなサーバおよびスーパーコンピュータに採用されている。
【０００４】
１つの広く市販されているＬＧＡは、図１に示すような各々が銀の分子を充填したシロキサンゴムからなるボタン接点を使用する。この構造はゴムのような弾性と共に導電性を備えた接点を提供するように意図されている。シロキサン自体は、低い弾性係数と高い弾性の両方を備え、この種の用途には極めて望ましい特性を有しているが、分子を充填したシロキサンゴム系は、導電性に必要とされる負荷がかかると上記望ましい特性の大部分を失う。弾性係数が増加するとはいえ、全体としては低いままで、良好な導電性を確保するために接点ごとに約３０〜８０グラムしか必要としない。ただし、弾性が失われる結果、一定の負荷の下での大幅なクリープ変形と一定の歪みの下での応力緩和とが発生する。これらの傾向により、導電性エラストマＬＧＡは長期にわたって極端な耐久性を必要とするハイエンド製品には信頼性が足りないことになる。実際、現在のハイエンド・サーバＣＰＵは、システム全体が個々の信号接点に依存していることが理由で、接点ごとにｐｐｂレベルのＬＧＡ故障率を要求する。
【０００５】
従来技術の充填された導電性エラストマＬＧＡによって示されたクリープと応力緩和の不利な程度によって、当業界は現在、例えば、Ｓｙｎａｐｓｅ社製造のシンチ・コネクタ(Cinch connector)と呼ばれる製品などのランダム・コイルばねから製造されるＬＧＡアレイを好んで使用する。これらのばねは導電性エラストマ・タイプと比べてはるかに高いばね定数を有し、アレイ全体にわたって信頼性が高い電気接続を確保するために接点あたり１２０グラム以上の圧力を必要とする。これらの力はマルチチップ・モジュール（ＭＣＭ）全体で結合して７０００Ｉ／Ｏ以上に達し、その結果、４×４インチのモジュール面積にわたってほぼ１トンの連続して加えられる力を必要とする。これらの高い力によってセラミック・モジュールは変形し、平坦性が減少してダイにひびが入り、Ｃ４接続が切れ、一般に使用される熱ペーストに不具合が生じてヒートシンク(heatsink)への熱伝導性が失われることがある。
【０００６】
モジュールとプリント配線基板との間に硬いダイレクトはんだアタッチメントの代わりにＬＧＡを使用する強い技術的な動機付け要因が存在する。ＴＣＥ（熱膨張係数）によって発生する横応力がセラミック・モジュール間で不一致を引き起こし、有機ＰＷＢが大型のため、ダイレクト・ボール・グリッド・アレイ・タイプの接続が失敗することが多い。したがって、内蔵側面コンプライアンス(built in lateral compliance)を有するシステムが好まれる。この問題に取り組む１つのダイレクト・アタッチ・ソリューションはいわゆる「カラム・グリッド・アレイ」すなわちＣＧＡである。ＣＧＡは加えられる横応力を吸収するために不具合を示すことなく変形する永続的なはんだタイプの相互接続である。
【０００７】
また、ダイレクト・アタッチ・ソリューションの代わりにＬＧＡインタポーザを使用する強い経済的な動機付け要因が存在する。これは、チップセットの修理とグレードアップとがダイレクト・アタッチ・ソリューションの分野では不可能であるからである。当技術分野では加圧実装ＬＧＡを交換できるので、顧客は分解、出荷および補修による停止時間の大幅なコスト節約を実現できる。
【０００８】
以上から、加圧タイプのＬＧＡインタポーザの方法には技術的および経済的な利点が存在する。より多くのＩ／Ｏ数またはより脆弱な有機チップ・モジュール・システムのいずれにもスケーラブルな信頼性が高い接続を提供できるソリューションは現在存在しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明は、適当な長期間の信頼性と、低い接点力と、現場での交換可能性とが組み合わされた要件を満足する装置タイプおよび製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、基本的に、ボタン構造の上面から底面まで連続する導電性材料で覆われた純粋な未充填エラストマ・ボタン・コアを用いるＬＧＡタイプを記述している。
【００１１】
導電性インタポーザ接点を用いるランド・グリッド・アレイ(land grid array)の製造および構造に関する技術が現在直面する不利な点および欠点を解決するために、本発明は、エラストマ・ボタンを金属化されたＬＧＡキャリア・シートに成形するための方法および構造を提供する。この場合、非導電性エラストマ・ボタンは表面金属化されて導電性電気接点に変換される。
【００１２】
上記に関し、ある態様によれば、本発明は、インタポーザ・キャリア・シート内に形成されたスルーホールのアレイの金属化を提供する。該インタポーザ・キャリア・シートは、好ましくは、マスキング手順の中間段階によって、フォトレジストを広げ、その後、基本的に非導電性または誘電性の弾性材料からなるエラストマ・ボタンを金属化されたスルーホール内に成形することで製造できるプラスチックまたはポリイミドＬＧＡキャリアである。その後、エラストマ・ボタンは好ましくは物理マスキングによって金属化され、実装されるキャリア・シートまたはシート上の回路または電子構成部品と連通する導電性表面構造を提供する。
【００１３】
他の特徴によれば、本発明は、エラストマを充填され、次いで特定の要件に従って異なる金属化パターンで金属化された上記の方法で製造された接点穴のアレイを提供する。また、スルーホールの金属化に関して垂直空洞レーザの光路を提供する垂直の非金属化穴も提供することができる。
【００１４】
また、特定の物理応用分野と工業要件を満足するさまざまなパターンでのインタポーザ・ボタンの金属化を可能にするために使用する物理マスクを含む構造が記述される。
【００１５】
したがって、本発明の１つの目的は、誘電性エラストマ・コアと導電性金属シェルまたはメッシュ構造を採用し、その結果、電気接続用のインタポーザを製造するランド・グリッド・アレイの製造方法を提供することである。
【００１６】
本発明のもう１つの目的は、導電性を有し、また物理特性において伸縮性または弾性を示すランド・グリッド・アレイ・インタポーザ接点の製造方法を提供することである。
【００１７】
本発明のさらにもう１つの目的は、プリント配線基板と電子構成部品との間に電気的通路を提供するために導電性材料で覆われた純誘電性エラストマ・ボタン・コアを使用するＬＧＡタイプの構造を提供することである。
【００１８】
添付の図面を参照しながら、以下に本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１を参照しながら、マルチチップ・モジュール（ＭＣＭ）１４とプリント配線基板（ＰＷＢ）１６との間の所定位置にランド・グリッド・アレイ（ＬＧＡ）を配置または保持するモジュラ構成１０について詳述する。
【００２０】
断面図に示すように、本図は、従来技術でシロキサンで構成される導電性ボタンおよび接点２２が使用される加圧ＬＧＡインタポーザ２０を使用するモジュール・アセンブリ１０を示す。この場合、図１にも示すように、シロキサン・タイプのボタン接点２２は銀の分子の充填剤が導電性の浸透しきい値より上で混合されたシロキサン材料を使用する。上記とは対照的に、本出願は、フィルタを備えていないがその代わりにインタポーザ・ボタン２２の外部表面上に堆積した導電性材料を提供し、かつ全体のモジュール・アセンブリが上記ＬＧＡインタポーザ・タイプの使用に適合する、誘電性エラストマから構成されるボタン・タイプに向けられている。
【００２１】
図２に示すように、プリント配線基板（ＰＷＢ）１６に使用できるキャリア・シート２４はカプトンまたは他の多くの適した材料で構成でき、一方、インタポーザ接点ボタン２２は銀で充填され、シロキサンから構成される。
【００２２】
図を見やすくするために、ボタンは２つしか示されていないが、一般的に、キャリア・シート２４は、マルチチップ・モジュールおよびプリント回路基板を接触させるためにおそらく４０以上の上記導電性ボタン２２のアレイを備えることができる。
【００２３】
図３〜図７に示すように、インタポーザ・キャリア・シート３０内のスルーホールを金属化する基本フローの方法またはプロセスが示されている。
【００２４】
図３に示すように、キャリア・シート３０は、その中に形成された少なくとも１つのスルーホール３２を有するプラスチックまたはポリイミドからなるＬＧＡキャリアでよい。実際は、スルーホールのアレイが提供されるが、図を見やすくするために、本明細書では１つの穴３２のみについて説明する。
【００２５】
図４を参照すると、穴３２およびキャリア・シート表面３４の両方の側に、スルーホールを通して一方の面から他方の面へ連続して金属材料３６がめっきされるか他の方法で被覆が施される。
【００２６】
その後、図５に示すように、すべての表面にフォトレジスト３８がめっきされる。次に、図６に示すように、円形パターンのマスク４０が穴３２上に同心円に配置される。次に、一方の面が紫外線にさらされる。次に、マスク４０が取り外され、アセンブリが裏返され、マスクがキャリア・シートの第２の面の穴の上に置き直され、その後、第２の側が紫外線にさらされる。
【００２７】
実際には、フォトレジスト３８をキャリア・シートの両面に同時に広げて、外部に金属被覆を施したプラスチック製キャリア・シートおよびスルーホール３２の壁面上に広がっているフォトレジストを示す、図７に示す構成を提供することができる。
【００２８】
図８は、フォトレジスト３８がキャリア・シートの表面から剥がされた金属化スルーホール３２を示す。図９では、成形されたエラストマ・ボタン５０がキャリア・シートの金属化穴３２内に挿入され、合体される。非ボタンまたはパッド領域はマスキングされ、導電性金属材料でスパッタリングまたは被覆され、その後、下記のように無電解めっき金属シェルがエラストマ・ボタン５０上に形成される。
【００２９】
図８および図９の変形例である図１０に示すように、蒸着マスク５２が、スルーホール３２を備え、ボタン５０が自動調心によって穴の内部に延びる平坦な構造を備えるキャリア・シートの表面に配置される。
【００３０】
図１１に示すように、突起状のボタン５０と蒸着マスク５２の表面には蒸着、スパッタリング、または吹き付けされた金属被覆５４が提供される。そのような金属被覆はニッケル被覆、または銅または弾性が極めて高いチタニウム合金であるが、金などの他の弾性金属も上記手順に適用可能である。
【００３１】
次に、図１２に示すように、マスク５２はキャリア・シートから剥がされ、スルーホールを開けたパッド５６を通して接触するボタンの表面の被覆５４のみが残される。
【００３２】
図１３では、構成が逆になり、マスク５２は反対側に当てられ、金属化プロセスはこれまでと同様繰り返される。
【００３３】
上記内容は図１４および図１５にも示されている。図１４では、シートの反対側とマスク５２およびエラストマ・ボタン５０上にスパッタ蒸着された金属が提供され、図１５に示すように、マスクは取り外され、金属化インタポーザまたはボタンを含む完成したＬＧＡ構成が現れる。
【００３４】
図１６は、上記スルーホール３２のアレイを有するプラスチックまたはポリイミド・キャリア・シートの斜視図である。図１７には、空のインタポーザ・キャリア・シート３０内の２つの接点穴３２の拡大断面図が示されている。
【００３５】
図１８には、図３に対応するインタポーザ・キャリア・シート３０が示されている。図１９には、このシートの図３に対応する斜視図が示されている。図２０には、２つのめっきスルーホール３２の拡大断面図が示されている。
【００３６】
図９に対応する図２１および図２２には、金属化の前に、接点穴３２がエラストマ・ボタン５０を充填されているインタポーザ・キャリア・シート３０の斜視図が示されている。図２２には、金属化の前に、インタポーザがエラストマ材料で形成されている２つの接点が示されている。これは基本的に図９に対応する図２３にも示されている。
【００３７】
図２４〜図３０は、最終製造後の、金属化パターンが基本的に不連続な金属化シロキサン・ボタン接点の種々のパターンを示す。図２４〜図３１に示すように、金属化ストリップの種々のパターンはシロキサンまたはプラスチック製ボタン接点５０の表面に塗布されている。図３０には、プラスチック製ボタン５０またはインタポーザ構造の表面に提供されたフルメタル・キャップ６０が示されている。
【００３８】
図３１では、例えば、垂直空洞レーザがＢＬＭの変わりに配置されて電気信号送受を容易にできる光路の形成を容易にする非金属化中心穴６６を備えた特殊なキャップ・デザイン６４が提供されている。
【００３９】
図３２および図３３は、マスキングされたフルメタル・シェル・ボタンの概略断面図を示す。図３２は、２つのボタン位置を示し、マスクは図３０に示すボタン・タイプを形成する。図３３では、マスクは部分的に金属化されたボタン（２つのボタン位置が示されている）を示し、このマスクは図２４に示すボタンの断面図に対応する。
【００４０】
図３４には、非金属化インタポーザ・ボタン５０を金属化する前に物理マスク５２と接触させる方法が示されている。この場合、物理マスクが当てられ、その後金属化が実施され、マスクが取り外されて金属化インタポーザ・ボタン５０が残される。この場合、パターンは、ＶＣＳＥＬからの光が検波器に届くように金属化パターン内に開けた穴の形でその内部に提供された光学窓を有する図３１の例によって示される。
【００４１】
一例では、インタポーザと接触しているマスク５２が示される。また一例では、純シロキサン・ボタンを備えたインタポーザが示される。図３１に示すように、金属蒸着またはスパッタリングに続けてマスク除去が実行され、リブが応力緩和のために金属化されないままで、光接続のために中心穴が金属化されないままでインタポーザが金属化される。
【００４２】
図３５および図３６を参照すると、すべての製造ステップが図３２に示すタイプのマスクを使用する場合の図３０によるキャップ・パターンが示され、図３６には、キャップとしてフルメタル・シェルを有する２つの接点を備えたインタポーザの断面図が示されている。
【００４３】
図３７および図３８は、図２５のパターンに対応する物理マスク７０に合体されるＬＧＡボタン５０の非金属化アレイを示す。図３８はこれらのＬＧＡボタンの断面図を示す。
【００４４】
図３９には、図２８のパターンに対応する物理マスクに合体されるシロキサンＬＧＡボタンの非金属化アレイが示されている。図４０は、図３１と類似のパターンで製造された、光が見えるように中心穴を備えた最終ＬＧＡインタポーザ・アレイを示す。
【００４５】
最後に、図４１および図４２には、事前散布されたシロキサン・エラストマを用いた無電解めっき法を使用するエラストマ・ボタンの金属化の方法ステップが示されている。図３０に示すフルメタル・シェル・タイプにはマスクは不要である。エラストマ・ボタン内に含まれるシードを用いる無電解めっき法がエラストマ・ボタンに適用される。
【００４６】
以上の説明から、従来技術によるボタンの内部金属化とは対照的に、上記エラストマまたは弾性プラスチック・インタポーザ・ボタンの表面に金属化を付与する簡単な方法および構成が提供される。
【００４７】
製造方法の説明
ランド・グリッド・アレイ・インタポーザはグリッド・パターンに穿孔した非導電性ポリマー・キャリア平面を有するように製造される。接点ボタンごとに１つの穴が存在する。各々の穴は金属化され、穴の上面周囲の同心の金属リングから下方にバイアホールを通して穴の底面周囲の同心の金属リングまで連続的な電気的経路が形成される。次に、これらの穴は噴射成形によって充填され、エラストマとのバーベル状(barbell)またはその他の形状のボタン接点を形成する。好ましくは、すべての接点ボタンは、例えば、シロキサンゴムなどのエラストマの成分の噴射成形によって同時に製造される。このボタンのアレイはいくつかの方法のいずれかで金属化される。好ましい実施形態を構成する最も直接的な方法は、ボタン上のいくつかの選択領域と同様に、ＬＧＡのボタン以外の領域がマスクによって保護される接点マスクを使用する。金属化は、例えば、真空スパッタリングによって実行され、次いでマスクが取り外される。金属は接点ボタンの所望の部分のみを覆う。ＬＧＡは裏返され、マスクが当てられ、第２の表面の金属化が実行され、マスクが再び取り外される。
【００４８】
この結果、ボタンの上部から底部まで優れた導電性を発揮し、極めて弾性が高く、復元力が弱く、従来技術の充填エラストマ・システムの望ましくないプラスチック変形およびクリープが発生しないＬＧＡインタポーザが提供される。
【００４９】
このタイプの接点は純エラストマ・ボタンのために高いＴＣＥ値（８００ｐｐｍ）を有するが、寿命まで復元力が高いレベルに維持されるので影響はない。ＴＣＥプルバックが圧縮から開路への望ましくない遷移を引き起こすのに十分な大きさになっていたのは、クリープと応力緩和による従来技術のボタンで復元力が低減した時に限られる。
【００５０】
連続するシェルの代わりにリブを備えた金属接点を有することの利点は、使用時の接点の圧縮中に引き起こされる応力が導電性金属から分散され、そうすることで、より高い接点負荷とより極端な条件へのボタンの構造の完全性を保持できるという点である。導電性リブの間の封止されていないエラストマは、導体に損傷または過度の応力を与えることなく膨れて外部に出ることができる。
【００５１】
本発明についてその好ましい実施形態を参照しながら図示し、説明してきたが、当業者であれば、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、その形態および詳細な点に対して上記および他の変更を加えることができることを理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来技術に従って製造された加圧ＬＧＡを使用するモジュール・アセンブリの断面図である。
【図２】図１のインタポーザ部分の拡大図である。
【図３】インタポーザ・キャリア・シート内のスルーホールを金属化する基本プロセス・ステップを表す図である。
【図４】インタポーザ・キャリア・シート内のスルーホールを金属化する基本プロセス・ステップを表す図である。
【図５】インタポーザ・キャリア・シート内のスルーホールを金属化する基本プロセス・ステップを表す図である。
【図６】インタポーザ・キャリア・シート内のスルーホールを金属化する基本プロセス・ステップを表す図である。
【図７】インタポーザ・キャリア・シート内のスルーホールを金属化する基本プロセス・ステップを表す図である。
【図８】それぞれ、事前に金属化されたＬＧＡキャリア・シート内にエラストマ・ボタンを成形する基本的方法を示す図である。
【図９】それぞれ、事前に金属化されたＬＧＡキャリア・シート内にエラストマ・ボタンを成形する基本的方法を示す図である。
【図１０】導電性接点になるためにエラストマ・ボタンを金属化する方法のステップを示す図である。
【図１１】導電性接点になるためにエラストマ・ボタンを金属化する方法のステップを示す図である。
【図１２】導電性接点になるためにエラストマ・ボタンを金属化する方法のステップを示す図である。
【図１３】導電性接点になるためにエラストマ・ボタンを金属化する方法のステップを示す図である。
【図１４】それぞれ、ＬＧＡインタポーザの反対側を金属化する別の方法のステップの図である。
【図１５】それぞれ、ＬＧＡインタポーザの反対側を金属化する別の方法のステップの図である。
【図１６】図３のプラスチックまたはポリイミド・キャリア・シートの斜視図である。
【図１７】図３のプラスチックまたはポリイミド・キャリア・シートの斜視図である。
【図１８】図３のキャリア・シートの別の斜視図である。
【図１９】図７のキャリア・シートの斜視図である。
【図２０】図１９のキャリア・シート内に形成された２つの金属化スルーホールの拡大断面図である。
【図２１】図９と類似のインタポーザ・キャリア・シートの斜視図である。
【図２２】最終的に２つの接点を形成するエラストマ・ボタンまたはインタポーザで充填された２つの接点穴の拡大断面図である。
【図２３】図９と類似の斜視図である。
【図２４】上記のインタポーザまたはプラスチック・ボタン上に形成された種々の金属化パターンを示す図である。
【図２５】上記のインタポーザまたはプラスチック・ボタン上に形成された種々の金属化パターンを示す図である。
【図２６】上記のインタポーザまたはプラスチック・ボタン上に形成された種々の金属化パターンを示す図である。
【図２７】上記のインタポーザまたはプラスチック・ボタン上に形成された種々の金属化パターンを示す図である。
【図２８】上記のインタポーザまたはプラスチック・ボタン上に形成された種々の金属化パターンを示す図である。
【図２９】上記のインタポーザまたはプラスチック・ボタン上に形成された種々の金属化パターンを示す図である。
【図３０】上記のインタポーザまたはプラスチック・ボタン上に形成された種々の金属化パターンを示す図である。
【図３１】上記のインタポーザまたはプラスチック・ボタン上に形成された種々の金属化パターンを示す図である。
【図３２】それぞれ、プラスチックまたはエラストマ・ボタンを金属化する物理接点マスクを示す図である。
【図３３】それぞれ、プラスチックまたはエラストマ・ボタンを金属化する物理接点マスクを示す図である。
【図３４】金属化の前に物理マスクに接触させられ、その後、金属化、マスク除去および残りの金属化インタポーザ・ボタン構造を実施する非金属化インタポーザの形成を示す図である。
【図３５】図３０によるボタン・キャップ・パターンを示す図である。
【図３６】キャップとしてフルメタル・シェルを有する２つのインタポーザ接点の拡大断面図である。
【図３７】図２５のパターンを備えた物理マスク内に合体されるシロキサンＬＧＡボタンの非金属化アレイを示す図である。
【図３８】図３７の線１５Ｂに沿って切断した断面図である。
【図３９】図２８に示すパターンを有する物理マスク内に合体されるシロキサンＬＧＡボタンの非金属化アレイを示す図である。
【図４０】図３１のパターンを使用して製造した後の最終版のＬＧＡインタポーザを示す図である。
【図４１】図３の変形例での、図３０に示す金属シェルを提供するエラストマ・ボタンの金属化の方法のステップを示す図である。
【図４２】図３の変形例での、図３０に示す金属シェルを提供するエラストマ・ボタンの金属化の方法のステップを示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  モジュール・アセンブリ
１４  マルチチップ・モジュール（ＭＣＭ）
１６  プリント配線基板（ＰＷＢ）
２２  インタポーザ接点ボタン
２４  キャリア・シート
３０  インタポーザ・キャリア・シート
３２  スルーホール
３４  キャリア・シート表面
３６  金属材料
３８  フォトレジスト
４０  マスク
５０  エラストマ・ボタン
５２  マスク
５４  被覆
５６  パッド
６０  フルメタル・キャップ
【図１】
2006518542.tif 000002
【図２】
2006518542.tif 000003
【図３】
2006518542.tif 000004
【図４】
2006518542.tif 000005
【図５】
2006518542.tif 000006
【図６】
2006518542.tif 000007
【図７】
2006518542.tif 000008
【図８】
2006518542.tif 000009
【図９】
2006518542.tif 000010
【図１０】
2006518542.tif 000011
【図１１】
2006518542.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
2006518542.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2006518542.tif 000017
【図１７】
2006518542.tif 000018
【図１８】
2006518542.tif 000019
【図１９】
2006518542.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2006518542.tif 000031
【図３１】
2006518542.tif 000032
【図３２】
2006518542.tif 000033
【図３３】
2006518542.tif 000034
【図３４】
2006518542.tif 000035
【図３５】
2006518542.tif 000036
【図３６】
2006518542.tif 000037
【図３７】
2006518542.tif 000038
【図３８】
2006518542.tif 000039
【図３９】
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【図４０】
2006518542.tif 000041
【図４１】
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【図４２】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年4月27日(2006.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子構成部品間に電気的相互接続を形成するランド・グリッド・アレイ（ＬＧＡ）用のインタポーザであって、
少なくとも１つのおおむね純粋な誘電性を有する弾性接点ボタンと、
前記少なくとも１つの接点ボタンの外部に配置されて前記電気的相互接続を提供する導電性材料とを含むインタポーザ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの接点ボタンを形成する前記誘電性を有する弾性材料がシロキサンを含む、請求項１に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項３】
前記導電性材料が金属を含む、請求項１に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項４】
前記金属がニッケル、チタニウム合金、銅または金およびその他の金属からなる材料のグループから選択される、請求項３に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項５】
前記金属が前記少なくとも１つの弾性接点ボタンの外部表面を覆う導電性材料の連続したシェルを含む、請求項３に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項６】
前記金属が前記少なくとも１つの弾性接点ボタンの外部表面に堆積した導電性材料の不連続なパターンを含む、請求項３に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項７】
前記電子構成部品間にインタポーザ・キャリア・シートが配置され、前記キャリア・シートが少なくとも１つの金属化スルーホールを含み、前記インタポーザの接点ボタンが前記金属化スルーホール内に合体されて前記電子構成部品間に前記金属化スルーホールとの電気接点を提供する、請求項１に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項８】
前記インタポーザ・キャリア・シートが、各々がそれぞれ前記インタポーザの接点ボタンの１つを備えた前記金属化スルーホールのアレイを含む、請求項７に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項９】
前記接点ボタンが、物理マスクがＬＧＡ表面と接触した状態で外部表面上の金属の真空蒸着または真空スパッタリングによって前記外部表面に金属化されている、請求項５または６に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項１０】
前記接点ボタンがめっき液内の金属の無電解めっきによって金属化され、前記めっきが前記接点ボタンの外部表面にのみ実施される、請求項５または６に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項１１】
前記各スルーホールが事前金属化され、前記スルーホール内に合体されたそれぞれの接点ボタンの各々の金属化された外部表面部分に電気的に接触する、請求項８に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項１２】
前記各スルーホールの前記事前金属化が、各々のそれぞれ関連するスルーホールの金属化された壁表面に接続された各々の前記スルーホールを中心に同心円状に延びる前記キャリア・シートの対向する表面に金属リングを形成する、請求項１１に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項１３】
前記パターンが接点ボタンを通して延びる中心穴から排除されてそれを通った光信号の伝送を容易にする光学窓を提供する、請求項６に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項１４】
前記キャリア・シートがプラスチック材料で構成される、請求項７に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項１５】
前記プラスチック材料がポリイミドを含む、請求項１４に記載のＬＧＡインタポーザ。
【請求項１６】
電子構成部品間に電気的相互接続構造を形成するランド・グリッド・アレイ（ＬＧＡ）用のインタポーザを製造する方法であって、
少なくとも１つのおおむね純粋な誘電性を有する弾性接点ボタンを含むインタポーザを提供するステップと、
前記電気的相互接続を提供する前記少なくとも１つの接点ボタンの外部に導電性材料を形成するステップとを含む方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの接点ボタンを形成する前記誘電性を有する弾性材料がシロキサンを含む、請求項１６に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【請求項１８】
前記導電性材料が金属を含む、請求項１６に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【請求項１９】
前記電子構成部品間にインタポーザ・キャリア・シートが配置され、前記キャリア・シートが少なくとも１つの金属化スルーホールを含み、前記インタポーザの接点ボタンが前記金属化スルーホール内に合体されて前記電子構成部品間に前記金属化スルーホールとの電気接点を提供する、請求項１６に記載のＬＧＡインタポーザの製造方法。
【国際調査報告】
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