【発明の詳細な説明】
マイクロエレクトロニクスばね接触部品発明の分野
本発明は、電子部品間に圧力接続及び／又は柔軟な接続をもたらすのに適する
、弾力のある（ばね）接触（相互接続）部品（構造）に関し、より詳しくは、超
小型ばね接触部品に関する。出願に関する相互参照
この特許出願は、ここに引用文として組み入れられる、同時係属中である本出
願人の1996年11月13日提出の米国特許出願60/030,697号の一部継続出願である。
またこの特許出願は、同時係属中である本出願人の1995年５月26日提出の米国
特許出願08/452,255号（以下「親出願」とする）及び1995年11月13日提出のこれ
の対応物である1995年11月13日提出のＰＣＴ特許出願PCT/US95/14909号の一部継
続出願であり、それらの双方は同時係属中である本出願人の1994年11月15日提出
の米国特許出願08/340,144号及びこれの対応物である1994年11月16日提出のＰＣ
Ｔ特許出願PCT/US94/13373号の一部継続出願であり、それらの双方は同時係属中
である本出願人の1993年11月16日提出の米国特許出願08/152,812号（現在はUSP
5,476,211号、1995年12月19日）の一部継続出願であり、これらは全てここに引
用文として組み入れられている。
またこの特許出願は、同時係属中である以下に示す本出願人の米国特許出願の
一部継続出願である。
1995年11月９日提出08/554,902号（PCT/US95/14844、1995年11月13日）；
1995年11月15日提出08/558,332号（PCT/US95/14885、1995年11月15日）；
1996年２月21日提出60/012,027号（PCT/US96/08117、1996年５月24日）；
1996年５月17日提出60/005,189号（PCT/US96/08107、1996年５月24日）；
1996年８月26日提出60/024,555号；
1997年１月15日提出08/784,862号；
1997年２月18日提出08/802,054号；及び
1997年３月17日提出08/819,464号、
（仮の特許出願の他の）これら全ては、前述の親出願の一部継続出願であり、こ
れらは全てここに引用文として組み入れられている。発明の背景
本出願人の1993年11月16日提出の米国特許出願08/152,812号（現在はUSP 4,57
6,211号、1995年12月19日発行）、及びこれの対応物である同時係属中である本
出願人の1995年６月１日提出の「分割」米国特許出願08/457,479号（状態：係属
中）及び1995年12月11日提出の08/570,230号（状態：係属中）、これらは全てKH
ANDROSによる、には可撓性の細長い芯部品（例えば、ワイヤーの「軸」もしくは
「条」のような）の端を電子部品の端子に設けることを包含するマイクロエレク
トロニクス装置のための、弾力性のある相互接続部品を製造する方法を開示して
いる。可撓性の芯部品及び端子の隣接した表面を既定の組み合わせの厚みを有す
る１つもしくはそれ以上の材料の「シェル」で被覆することが、結果としてばね
接触を生ずる既定の力−歪み特性を保証する、強度及び弾性を有する構成部分を
もたらす。例えば芯部品の材料としては金が挙げられる。例えば被覆のための材
料としては、ニッケル及びその合金が挙げられる。結果としてばね接触部品を生
ずることは、圧力の効果を利用し、又は取外し可能な、半導体デバイスを含む２
つあるいはそれ以上の電子部品間の接続に適している。
本出願人の同時係属中である1994年11月15日提出の米国特許出願08/340,144号
及びこれに対応する1994年11月16日提出のＰＣＴ特許出願PCT/US94/13373号（WO
95/14314号、1995年５月26日公開）、どちらもKHANDROSとMATHIEUによる、には
前述のばね接触部品のためのいくつかの応用が開示され、またばね接触部品の端
に接触パッドを組立てるための技術が開示されている。例えば、明細書の図14に
は、逆にしたピラミッドの頂点の末端の形状とすることが可能な、複数の負の突
起物もしくは開口が、犠牲層（基板）の表面に形成される。さらにこれらの開口
は、金又はロジウムとニッケルのような材料の層を含む接触構造で満たされる。
可撓性の細長い部品は、結果として生じる接触構造に設けられ、上記に記載され
た方法で被覆することが可能である。最終段階として、犠牲の基板が取り除かれ
る。結果として生じるばね接触は、その自由端に制御された立体形（例えば、鋭
い先端）を持つ接触パッドを有する。
本出願人の同時係属中である1995年５月26日提出の米国特許出願08/452,255号
及びこれに対応する1995年11月13日提出のＰＣＴ特許出願PCT/US95/14909号（WO
96/17278号、1996年６月６日公開）、どちらもELDRIDGE及びGRUBE、KHANDROS、M
ATHIEUによる、には電子部品の端子（例えば、明細書の図11Ａ〜11Ｆ及び図12Ａ
〜12Ｃを参照）に、そこに設けられる複数のばね接触部品を転換するための技術
は勿論、それとともに犠牲の基板の接触先端構造を組立てるための付加的な技術
及び冶金術が開示されている。
本出願人の同時係属中である1996年５月17日提出の米国の仮特許出願60/005,1
89号及びこれに対応する1996年５月24日提出のＰＣＴ特許出願PCT/US96/08107号
（WO96/37332号、1996年11月28日公開）、どちらもELDRIDGE及びKHANDROSN、MAT
HIEUによる、にはそれらの開示する技術によって複数の接触先端構造（例えば、
明細書の図６Ｂの＃620を参照）が、既に電子部品（＃630）に設けられている対
応する複数の細長い部品（例えば、明細書の図６Ｄの＃632を参照）に結合され
ることが開示される。またこの特許出願は、例えば明細書の図７Ａ〜７Ｅにおい
て、片持ち梁の形態で「細長い」接触先端構造を組立てるための技術を開示して
いる。片持ち梁先端構造は、それの一方の端とそれの反対の端の間で、テーパー
をつけることが可能である。この特許出願の片持ち梁先端構造は、対応する電子
部品の端子（例えば、図７Ｆの＃734を参照）から延伸する（例えば、独立して
いる）既に存在する（すなわち、前もって組立てられた）立ち上がった相互接続
部品（例えば、図７Ｆ＃730を参照）を設けるのに適している。
本出願人の同時係属中である1996年８月26日提出の米国の仮特許出願60/024,5
55号、ELDRIDGE及びKHANDROSN、MATHIEUによる、にはそれらの開示する技術によ
って、例えば明細書の図２Ａ〜２Ｃにある、他のものとは異なる長さを有する複
数の細長い先端構造が、それらの外側の端が内側の端よりも大きなピッチで配置
されるように配列することが可能であることが開示される。それらの内側、「接
触」端は、部品の中央線のような線に沿って配置される端子を有する電子部品に
接続をもたらすために、もう一方と同一線上におかれる。
本発明は、微細なピッチで配置される端子（ボンドパッド）を有する最新のマ
イクロエレクトロニクスデバイスに相互接続するために向けられたものであり、
かつ特に適している。ここで用いる用語「微細なピッチ」は、2.5ミルもしくは6
5μmのような、５ミルよりも小さな間隔で配置される端子を有するマイクロエレ
クトロニクスデバイスに当てはまる。以下の記載から明白となるように、これは
接点部品を組立てるために機械的な技術よりもむしろリソグラフを利用すること
により、たやすく実現することが可能となる精密な公差の魅力ある利益によって
好ましく達成される。発明の概要
本発明の目的は、ばね接触部品の組立のための改良された技術を提供すること
である。
本発明の別の目的は、マイクロエレクトロニクス業界の微細なピッチの精密な
公差のために本質的に適切である工程を利用して、ばね接触部品を組立てるため
の技術を提供することである。
本発明の別の目的は、半導体デバイスのような能動電子部品上に、その半導体
デバイスに損傷を与えることなく、直接超小型ばね接触部品を組立てる技術を提
供することである。これは、半導体ウエハから半導体デバイスが単離される前に
、半導体ウエハに存在する半導体デバイス上に超小型ばね接触部品を組立てるこ
とを包含する。
本発明の別の目的は、半導体デバイスのバーンインを行うためなどのように、
半導体デバイスのような電子部品を（取外し可能な接続）ソケット接続するのに
適した、ばね接触部品を組立てるための技術を提供することである。
本発明によれば、１つ又はそれ以上の対応するマスク層に１つ又はそれ以上の
開口が画定され、３次元の開口の中に導電性材料の固まりが堆積され、さらにマ
スク層が取り除かれ、電子部品の表面に隣接する底部（基部に近い方の）端及び
水平と垂直方向のどちらにも底部端から隔置される接点（末端）端（「先端」も
しくは「自由端」）を有するばね接点部品を結果として生じ、フォトリソグラフ
による能動半導体デバイスのような電子部品の上にばね接触部品が組立てられる
。複数のばね接触部品は、この方法で電子部品上にフォトリソグラフ（非常に微
細な）公差で組立てることが可能である。
本発明のばね接触部品は、プリント回路基板（ＰＣＢ）のような他の電子部品
の端子と一時的なもしくは不変の電気的接続を形成するのに適している。
一時的な接続を形成するために、その上にばね接触部品が組立てられた電子部
品が、該ばね接触部品の先端が圧力を受けて他の電子部品の端子と接触するよう
に、他の電子部品と結び付けられる。ばね接触部品は、２つの電子部品間の接触
圧及び電気的接続を持続するように弾力的に作用する。
不変の接続を形成するために、その上にばね接触部品が組立てられる電子部品
が、他の電子部品と結び付けられ、該ばね接触部品の先端は、半田付けもしくは
ろう付けもしくは導電性の粘着物によるなどによって、他の電子部品の端子と接
続される。ばね接触部品は柔軟であり、２つの電子部品間の異なる熱膨張係数を
調節する。
ばね接触部品は、使用に際して、力がその接触（自由）端に作用した時に、結
果として生じる接触構造をばね（すなわち、弾性歪を示す）のようにさせる能力
を持つものとして選択された、少なくとも１層の金属材料から形成されるのが好
ましい。
本発明のばね接触部品は、半導体デバイスの表面もしくは半導体ウエハ上に存
在する複数の半導体デバイスの表面に直接組立てることが可能である。この方法
では、半導体ウエハ上に存在する複数の半導体デバイスは、該半導体ウエハから
単離される前に、バーンイン及び／又はテストのための「準備」が可能である。
他の目的、本発明の特徴及び利益は、これより以下の記載により明白となるで
あろう。図面の簡単な説明
本発明の好適実施例は、詳細に記載され図面にしたがい説明される例を参照す
る。図面は例示となることを意図するが、限定はしない。たとえ本発明がこれら
好適実施例の文脈において記載されるとしても、これら特定の実施例に本発明の
精神及び範囲が限定されることを意図するものではないと理解される。選択され
た図面のある１つの部品は、明快な説明のために、縮尺によらず図解される。図
面を通して同様の部品には、しばしば同様の参照番号が当てはめられる。例えば
、部品199は、他の図における部品299として多くの点で一致するであろう。さら
に同様の部品は、しばしば単一の図面において同様の番号を当てはめられる。例
えば、複数の部品199は、199a、199b、199c、などのように当てはめられるであ
ろう。
図１Ａは、本発明による、ばね接触部品を形成するための技術の横断面図であ
る。
図１Ｂは、本発明による、図１Ａのばね接触部品の横断面図である。
図１Ｃは、本発明による、図１Ｂのばね接触部品の斜視図である。
図２Ａは、本発明による、半導体デバイス上のばね接触部品のための応用シス
テムの概要を説明する図である。
図２Ｂは、図２Ａのシステムの部分の概要の平面図である。
図３Ａは、本発明による、１つおきのばね接触部品の実施例の横断面図である
。
図３Ｂは、本発明による、図３Ａのばね接触部品の平面図である。
図３Ｃは、本発明による、１つおきのばね接触部品の実施例の横断面図である
。
図４Ａ〜４Ｂは、本発明による、複数のばね接触部品の有効長を一様にするの
に適用できる技術を説明する横断面図である。
図５は、本発明による、１つおきのばね接触部品の実施例の斜視図である。
図６Ａは、本発明による、ばね接触部品に制御されたインピーダンスを付与す
るための技術の第１段階の横断面図である。
図６Ｂは、本発明のよる、ばね接触部品に制御されたインピーダンスを付与す
るための技術の次の段階の横断面図である。
図６Ｃは、本発明による、図６Ｂの制御されたインピーダンスばね接触部品の
縦の断面図である。本発明の詳細な説明
本出願人の同時係属中である1996年11月13日提出の米国の仮特許出願60/030,6
97号は、例えば明細書の図４Ａ〜４Ｃにある、電子部品上の独立している弾力の
ある（ばね）接触部品を組立てる技術について開示している。一般に、そこに形
成される開口を有する多数の絶縁層は、導電材料の層と整合され、「供給される
（seeded）」。さらに導電材料の固まりは、エレクトロプレーティング（もしく
はＣＶＤ，スパッター、エレクトロレスプレーティング、等）によるなどによっ
て、供給された開口の中に形成（もしくは堆積）される。絶縁層が取り除かれた
後、該固まりは、それが設けられている個所から横方向のみならず、部品の表面
から垂直方向にも延伸する、独立した弾力のある接触構造として機能することが
可能である。この方法では、接触構造は、ｘ−ｙ平面（部品の表面に平行）内と
同様にｚ軸方向にも柔軟であるように、たやすく工作される。図１Ａ〜１Ｃと共
に以下に注目すべき詳細が記述される。
図１Ａに、半導体デバイスあるいは半導体ウエハ（図示されない）に存在する
半導体デバイスを含む、能動電子部品とすることが可能な基板102上の、複数の
独立した弾力性のある（ばね）接触部品の１つを組立てるための典型的な技術10
0が、図解される。
基板102は、そこにばね接触部品が組立てられるその表面上に複数の（そのう
ちの１つが図示される）領域112を有する。基板102が電子部品（半導体デバイス
のような）である場合には、これらの領域112は、電子部品の端子（ボンドパッ
ドのような）とすることができる。
一般に、技術100は、基板の表面の開口を有する多数（３の場合を図示する）
のパターンマスク層104及び106、108を適用することを包含する。該層は領域112
と整合する開口（図示する）を有するように形作られ、かつ１つの層（例えば、
108、106）の開口が下層（例えば、それぞれ106、104）の開口よりも領域112か
らより離れた部分にまで延伸するように、該開口は寸法と形状を決められる。換
言すれば、第一の層104は領域112の上に直接位置する開口を有する。第二の層10
6の開口の一部分は、少なくとも第一の層104の開口の一部分の上で整合し、逆に
、第一の層104の一部分は第二の層106の開口の一部分の下に延伸する。同様に、
第三の層108の開口の一部分は、少なくとも第二の層106の開口の一部分の上で整
合し、逆に、第二の層106の一部分は第三の層108の開口の一部分の下に延伸する
。与えられる全ての開口の底の一部分は、選択された領域112の上に直接位置し
、その一番上層の部分は、底の部分から横方向に段をなして持ち上がっている。
以下により詳細に議論されるように、導電性金属材料が該開口の中に堆積され、
マスク層が取り除かれ、領域112で基板102に固定される底部端及び領域112から
横方向に隔置されかつ基板の表面の上に延伸された自由端を有する、基板上に直
接組立られた、独立した接触構造を結果として生ずる。
必要とするならば、エレクトロプレーティングによるなどにより、チタン／タ
ングステン（Ti/W）のような導電材料114の非常に薄い（例えば、450μm）「供
給
（seed）」層を開口の中に堆積することができる。さらに、導電金属材料（例え
ば、ニッケル）120の固まりを、開口の中にエレクトロプレーティングにより堆
積することが可能である。
図１Ｂ及び図１Ｃは、領域112に隣接する底の端122を有するばね接触部品120
、及び底の端122からｘ軸及びｙ軸内で横方向に段をなすように基板102の表面上
のｚ軸方向に持ち上げられる自由端（先端）124を結果として生じることを、図
解する。
図１Ｃに最も良く示されるように、他の電子部品（図示しない）の端子（図示
しない）との一時的な圧力電気接続を形成することから生ずるように、接触部品
120は、矢印132で示されるように、その先端124でｚ軸方向に圧力の作用を受け
る。ｚ軸方向のコンプライアンス（compliance）は持続する接触力（圧力）を確
実にし、また（たとえ）他の電子部品（図示しない）上の端子（図示しない）間
が非平面であっても適応させる。このような一時的な電気接続は、部品102のバ
ーンイン及び／又はテストを行うためのような、電子部品102と一時的な接続を
形成するのに有用である。
先端124はまた、それぞれ矢印136及び134により示されるように、ｘ及びｙ軸
方向で柔軟に動くように固定されてはいない。これは、基板（部品）102とは異
なる熱膨張係数を有する他の電子部品（図示しない）の端子と先端124を（半田
付けもしくはろう付けにより、もしくは導電性粘着物によって）結合するという
面においては、重要である。このような不変の電気接続は、プリント回路基板（
「ＰＣＢ」、図示しない）のような相互接続基板の如き他の電子部品と複数のメ
モリーチップ（基板102により表されるそれぞれ）間のような、電子部品のアセ
ンブリに有用である。
材料と立体形状の好ましい選択によれば、これらの組立てられた固まり120は
、非常に精密な寸法及び他からの非常に精密な間隔を有して組立てられた独立し
た弾力性のある接触構造として作用することが可能である。例えば、幾万ものこ
のようなばね接触部品120は、半導体ウエハ（図示しない）に存在する半導体デ
バイスの対応する数の端子上にたやすく正確に組立てられる。
この方法では、半導体ウエハに存在することが可能な半導体デバイスのような
、
電子部品のような基板（102）の上に直接ばね接触部品（120）が組立てられる方
法が示さる。その方法は、基板（102）の表面上に少なくとも１層のマスク材料
（104、106、108）の層を適用し、かつ該基板の表面より上であり、領域（112）
から横方向及び／又は横切って段をなす位置に該基板の領域（112）から延伸す
る開口を有するようにマスク層を形作り；該開口を任意に供給し（114）；該開
口の中に少なくとも１層の導電金属材料を堆積し；それぞれの接触部品が該基板
の領域の１つと固定される底部端及び他の電子部品の端子との電気接続を形成す
るための先端を有し、該基板の表面から延伸する独立した接触部品を形成する導
電金属材料が残るようにマスク材料を取り除く。材料
該構造（ばね接触部品）120は主に、好ましくは全て、金属であり、多層構造
のように形成される（組立てられる）ことが可能である。該接触構造の１つもし
くはそれ以上の層のための好ましい材料には、制限はないが：
ニッケル及びその合金；
銅、コバルト、鉄及びそれらの合金；
金（特に硬い金）及び銀、これらはどちらも素晴らしい電流容量と良好
な接触抵抗特性を示す；
白金族の元素；
貴金属；
半貴金属及びそれらの合金、パラジウム族のそれぞれの元素及びそれら
の合金；さらに
タングステン、モリブデン及びその他の耐熱性金属及びそれらの合金が
挙げられる。
半田付けのような仕上げを望む場合には、錫、鉛、ビスマス、インジウム及び
それらの合金を使用することも可能である。ばね接触部品のための応用（使用）例
上述のように、本発明のばね接触部品（120）は、部品のバーンイン及び／又
はテストを行うためのような、上にばね接触部品が組立てられる部品（102）に
一時的な電気接続を設けるのに有効である。本出願人の同時係属中である1997年
１月
15日提出の米国の特許出願08/784,862号は、その図１Ａに、本明細書の図２Ａに
再現される、ウエハの段階でバーンイン及びテストを行うためのシステムを開示
する。
図２Ａには、半導体ウエハに存在する複数の半導体デバイス202（202a、202b
、202c、202d）のバーンインとテストをウエハの段階で行うためのシステム例20
0を図解する。ばね接触部品210（120と対比される）は、それぞれの半導体デバ
イスの上に組立てられ、非常に概略的な方法で図解される。それぞれのデバイス
は、その表面から突出する（図解の）多くのこのようなばね接触部品の中から４
つを有することが示される。好ましくは全体の半導体ウエハは、温度制御される
プレート204の上に装着される。
テスト基板は、その表の面に設けられた複数の能動電子デバイス206（206a、2
06b、206c、206d）を有する相互接続基板208を含む。これらのデバイスは、好ま
しくは特定用途向け集積回路（ASIC）である。温度制御されたプレート204aは、
相互接続基板208の裏側に装着することができる。ASIC206は、ボンドワイヤー（
図示しない）によるなどの、何れかの好ましい方法により相互接続基板208と接
続される。ホストコンピュータ又はホストコントローラ216及び電源218は、相互
接続基板208を介してASICと接続される。好適な取付具212、214が用意され、好
適な取付具は、ばね接触部品210がASIC（206）の表（図では、底）の面の端子と
圧力接続をもたらし、そこで半導体デバイス（202）がウエハ上のデバイス（202
）の全てを同時に動作させることを含む、バーンイン及びテストのための電力供
給が可能となるまで、ウエハ（202）を相互接続基板（208）の方に移動し、かつ
整合することを可能とする。
本出願人の同時係属中である米国の特許出願08/784,862号の図１Ｂと対応する
図２Ｂは、ASIC206aの対応する１つと接触する半導体デバイス202aの１つを概略
的に示している。また図２Ｂは、ばね接触部品のいくつか（210a、210b）は相対
的に長くまた別のばね接触部品（210c、210d）は相対的に短く、かつばね接触部
品の先端（丸で示される）がそれらの底部端よりも大きなピッチ（他のものとの
距離）であるように、ばね接触部品のいくつか(210a、210c)はボンドパッド207
（四角で示される）の中央の列から一方向に延伸しまた別のばね接触部品（210b
、
210d）はボンドパッド207の中央の列から反対の方向に延伸されるように組立て
ることが可能であることを、図解する。ばね接触部品の大きさと形状
本発明のばね接触部品は、フォトリソグラフ及びめっきのようなマイクロマシ
ン技術を利用して好適に形成されることより、ばね接触部品の形状及び大きさは
どちらも精密な寸法にたやすく制御される。
図３Ａ〜３Ｃは、本発明の技術により組立てられたばね接触部品300及び350（
120と対比される）の図による説明である。
図３Ａ及び３Ｂのばね接触部品300は底部端部分302及び接触（先端）端部分30
4、それらの部分の間の本体部分306、全長「Ｌ」、全高「Ｈ」を有する。図解に
よれば、本体部分306は、底部端部分302から１つの方向に距離「ｄ２」の段をな
し、及び接触端部分304からもう一方の方向に距離「ｄ１」の段をなす。例えば
、距離「ｄ２」は第一のマスク層（104と対比される）の厚みにより決定され、
距離「ｄ１」は最後のマスク層（108と対比される）の厚みにより決定される。
図３Ｂの上からの図に最も良く示されるように、接触部品300には、その接点端3
04における幅がその底部端302における幅（幅「ｗ２」）よりも狭い幅（幅「ｗ
１」）であるように横方向にテーパー「α」を与えるテーパーをつけることが可
能である。
図３Ｃは（接触部品300と）同様のばね接触部品350の図による説明である。ば
ね接触部品350は、底部端部分352（302と対比される）及び接点（先端）端部分3
54（304と対比される）、それらの部分の間の本体部分356（306と対比される）
を有する。この例では、接触部品350には、その接点端304における厚みがその底
部端302における厚み（厚み「ｔ１」）よりも薄い厚み（厚み「ｔ２」）である
ように厚み方向のテーパー「β」を与えるテーパーをつけることが可能である。寸法の例
本発明のばね接触部品は、マイクロエレクトロニクス部品間の相互接続を形成
するのに特に良く適する。上記で定めたパラメータを利用して、ばね接触部品に
好ましい寸法（特別に記載したもの以外はミル表示である）を表すと：
である。ばね接触部品の作用の適用
他のものと異なる長さのばね接触部品を有することの可能性については既に議
論した（例えば、図２Ｂを参照）。単一の電子部品に存在する複数の異なる長さ
のばね接触部品を全て同じばね定数（ｋ）とする目的で、図３Ｂ及び３Ｃに関し
て議論した方法でそれぞれの接触部品を「カスタマイズされた」テーパー角とす
ることは可能であるが、しかしそれは好ましいものではない。一方、異なる長さ
のばね接触部品のばね定数を一様にするより容易な方法は、図４Ａ及び４Ｂに記
述される。
どちらの場合も、すなわち底部端（302）の幅が先端（304）よりも広くても（
図３Ｂ）あるいは底部端（352）の厚みが先端（354）よりも厚くても（図３Ｃ）
、底部端（302、352）は先端（304、354）よりも大きな断面を有する。
図４Ａは、電子部品410上に組立てられたばね接触部品400を説明する。ばね接
触部品400は、底部端402（302と対比される）及び接点端404（304と対比される
）、本体部分406（306と対比される）、底部端と接点端との間の全長（Ｌ）を有
する。まるでそれが短い（例えば、同じ部品上のより短いばね接触部品と同様の
作用を示す）かのように「作用する」ばね接触部品400を組立てる目的で、底部
端402及び一部の隣接する本体部分406が、本体部分406に沿って接点端404から距
離「Ｌ１］の個所の「Ｐ」点に達するまでばね接触部品を「固定する」ために、
好ましい封止剤（例えば、エポキシ）で封止される。
図４Ｂは、電子部品460（410と対比される）に組立てられたばね接触部品450
（400と対比される）の機械的動作を適応させるための別の技術を説明する。ば
ね接触部品450は、底部端452（402と対比される）及び接点端454（404と対比さ
れる）、本体部分456（406と対比される）、底部端と接点端との間の全長（Ｌ）
を有する。まるでそれが短い（例えば、同じ部品上のより短いばね接触部品と同
様の作用を示す）かのように「作用する」ばね接触部品450を形成する目的で、
底部端452に隣接する本体部分456の一部分が、部品の表面から持ち上げるように
底部端が「持ち上がる」点「Ｐ」まで部品460の表面に「続く」。先の例（400）
のように、「Ｐ」点は本体部分456に沿って接点端454から距離「Ｌ１］の位置に
ある。
部品460の表面に沿って「続く」ばね接触部品450の一部分は、ばね接触部品45
0の「尾部」端462である。ばね定数を一様とするためにこの技術（図４Ｂ）を使
用するのに加えて、この発明の範囲中で、この発明にしたがい形成されるばね接
触部品の尾部端は、部品上の与えられた端子からの「道筋」をもたらすように、
部品（460）の表面に沿ってどのような方向にも延伸される。この方法では、例
えば、部品端子の末端のアレイは、先端（454）のアレイ領域に移動することが
可能であり、逆もまた同様である。より複雑な道筋の設計を容易にする、２つも
しくはそれ以上のばね接触部品（450）の「尾部」が、もう一方を超えることを
可能とすることもこの発明の範囲内である。ばね接触部品と共に道筋の形成を議
論した、前述のPCT/US95/14885号の図３Ｄもまた参照される。別の実施例
本発明により組立てられるばね接触部品の大きさ及び形状、方向に対して広い
範囲の制御を及ぼし得ることは明白である。
図５は、底部端502及び接点端504、それらの間の本体部分506を有するばね接
触部品（120と対比される）を説明する。この例では、接点端504が底部端502と
は異なるｘ及びｙ、ｚ座標であるように、本体部分はｘ−ｙ平面（それが組立て
られる部品の表面と平行）内で「ぎざぎざ」である。換言すれば、本体部分506
は、その部分の位置がｙ軸に沿って本体部分506上を変位するにつれ、ｘ軸方向
に転換される（ぎざぎざにする）。制御されたインピーダンス
半導体デバイスの試験に利用するために、特に迅速にテストするために、ばね
接触部品が制御されたインピーダンスを有することが有利である。
図６Ａ〜６Ｃは、本発明による、ばね接触部品において制御されたインピーダ
ンスを達成するための技術600を説明する。
第一の段階では、図６Ａに最も良く示される、ばね接触部品600（400と対比さ
れる）は、電子部品610（410と対比される）の端子（612）にその底部端602（40
2と対比される）により装着される。接点先端604（404と対比される）は、部品6
10の表面から持ち上げられる。該ばね接触構造は、その底部端と先端の間の本体
部分606（406と対比される）を有する。
次の段階では、図６Ｂに最も良く示される、ばね接触部品の先端604はマスク
され（図示しない）、さらにパリレン（Parylene（商品名））のような、好まし
い薄さ（例えば、１〜10μm）の絶縁層620が、蒸着によるなどによって、ばね接
触部品の先端604を除いて堆積され、また隣接した電子部品の表面にも堆積され
る。
次の段階では、図６Ｂに最も良く示される、ばね接触部品の先端604は依然と
してマスクされる（図示しない）間、何らかの前述された導電金属材料のような
、好ましい厚み（例えば、0.25mmよりも薄い）の導電材料の層622が、スパッタ
リングによるなどにより、ばね接触部品の先端604を除いて堆積され、また隣接
した電子部品の表面にも堆積される。最後に先端604はマスクを取り除かれる。
これにより間に挟まれた絶縁層620を有する、導電層622により覆われたばね接触
部品の本体部分606が生じる。
導電層622は、好ましくは接地面として機能するように接地に接続され、結果
として生じたばね接触部品のインピーダンスを制御する。例えば、図６Ｂに最も
良く示される、部品610には電気的接地である第二の端子が用意されている。好
ましくはこの端子614は、後に導電層622が堆積されかつ接続されるように、絶縁
層620が適用される前に、ばね接触部品の先端604と共にマスクされる。
明らかに、層620及び622のこの厚みは、連続するのに充分な厚みとし、かつ要
求される後に制御されるインピーダンスを提供する厚みとすることが必要であり
、またばね接触部品の機械的操作を妨げるような厚みとならないようにする必要
がある。図６Ｂ及び６Ｃにおける表現は縮尺にしたがって描かれてはいない。
本発明は図面及び先の記述に詳細が説明及び記載されたが、説明され、記載さ
れたことは例示とみなされ、示されもしくは記載された好適実施例から理解され
る特徴を制限するものではなく、本発明の精神の範囲から生ずる全ての変更及び
修正が保護されることを要求する。疑う余地なく、本発明の近くに属する技術分
野で通常の技術を有する者は、上記に示す「テーマ」に沿った数多くの他の「変
化」に想到するであろう、しかしそのような変化は、ここに開示されるような、
本発明の範囲内であることが意図されている。
例えば、結果として生じるばね接触部品は、その機械的特性を高めるために熱
処理を施すことが可能である。また部品にばね接触部品を不変的に接続（例えば
、ろう付け）するために加えられるどのような熱も、ばね接触部品の材料を「熱
処理」するために有利に利用することが可能である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Microelectronic spring contact components Field of the invention The present invention relates to resilient (spring) contact (interconnect) components (structures) suitable for providing pressure and / or flexible connections between electronic components, and more particularly to microminiature spring contact components. Cross reference on application This patent application is a continuation-in-part of U.S. patent application Ser. No. 60 / 030,697, filed Nov. 13, 1996, filed on Nov. 13, 1996, which is hereby incorporated by reference. No. 08 / 452,255 filed on May 26, 1995 (hereinafter “parent application”) of the co-pending applicant and its co-pending application filed on November 13, 1995. It is a continuation-in-part of PCT Patent Application PCT / US95 / 14909 filed November 13, 1995, which is the counterpart, both of which were filed on Nov. 15, 1994 by the co-pending applicant. It is a continuation-in-part of U.S. Patent Application 08 / 340,144 and its counterpart, PCT Patent Application PCT / US94 / 13373, filed November 16, 1994, both of which are co-pending Is a continuation-in-part of applicant's U.S. patent application Ser. No. 08 / 152,812, filed Nov. 16, 1993 (now US Pat. No. 5,476,211; Dec. 19, 1995), all of which are incorporated herein by reference. ing. This patent application is also a continuation-in-part of my co-pending U.S. patent application shown below. No. 08 / 554,902 filed on Nov. 9, 1995 (PCT / US95 / 14844, Nov. 13, 1995); No. 08 / 558,332 filed on Nov. 15, 1995 (PCT / US95 / 14885, Nov. 15, 1995) No. 60 / 012,027 filed on Feb. 21, 1996 (PCT / US96 / 08117, May 24, 1996); No. 60 / 005,189 filed on May 17, 1996 (PCT / US96 / 08107, May 1996) 24 /); 60 / 024,555 filed on August 26, 1996; 08 / 784,862 filed on January 15, 1997; 08 / 802,054 filed on February 18, 1997; and 08 / filed on March 17, 1997 No. 819,464, all of which (other than the provisional patent application) are part continuations of the aforementioned parent application, all of which are incorporated herein by reference. Background of the Invention Applicant's U.S. patent application Ser. No. 08 / 152,812, filed Nov. 16, 1993 (now US Pat. No. 4,576,211; issued Dec. 19, 1995) and its counterpart, co-pending No. 08 / 457,479 filed on Jun. 1, 1995 (Status: pending) and 08 / 570,230 filed on Dec. 11, 1995 (status: pending) filed by the applicant. All by KH ANDROS, for microelectronic devices, including providing the ends of flexible elongated core components (such as "shafts" or "strips" of wires) to terminals of electronic components, A method for making a resilient interconnect component is disclosed. Coating the adjacent surfaces of the flexible core component and the terminal with a "shell" of one or more materials having a predetermined combination of thicknesses provides a predetermined force-strain characteristic that results in spring contact. Produces a component that has strength and elasticity that guarantees. For example, gold is mentioned as a material of the core component. For example, materials for the coating include nickel and its alloys. The resulting spring contact component is suitable for a connection between two or more electronic components, including semiconductor devices, that utilize or remove the effects of pressure. No. 08 / 340,144 filed on Nov. 15, 1994 and the corresponding PCT patent application No. PCT / US94 / 13373 filed on Nov. 16, 1994 (WO 95 / Co.) No. 14314, published May 26, 1995), both by KHANDROS and MATHIEU, disclose several applications for the aforementioned spring contact components, and for assembling contact pads at the ends of the spring contact components. Techniques are disclosed. For example, in FIG. 14 of the specification, a plurality of negative protrusions or openings are formed on the surface of the sacrificial layer (substrate), which can be in the shape of an inverted pyramid end. Further, these openings are filled with contact structures that include layers of materials such as gold or rhodium and nickel. A flexible elongate part is provided on the resulting contact structure and can be coated in the manner described above. As a final step, the sacrificial substrate is removed. The resulting spring contact has a contact pad with a controlled solid shape (eg, a sharp tip) at its free end. No. 08 / 452,255 filed May 26, 1995 and the corresponding PCT patent application No. PCT / US95 / 14909 filed Nov. 13, 1995 (WO 96 / Co.) No. 17278, published June 6, 1996), both according to ELDRIDGE and GRUBE, KHANDROS, MATHIEU, to the terminals of electronic components (see, for example, FIGS. 11A to 11F and FIGS. Disclosed are techniques for converting the plurality of spring contact components provided therein, as well as additional techniques and metallurgy for assembling the contact tips of the sacrificial substrate. U.S. Provisional Patent Application Ser. No. 60 / 005,189, filed May 17, 1996 and corresponding PCT Patent Application No. PCT / US96 / 08107, filed May 24, 1996, filed May 17, 1996, which is co-pending the applicant. No. WO96 / 37332, published Nov. 28, 1996, both by ELDRIDGE and KHANDROSN, MAT HIEU, according to their disclosed technology, a plurality of contact tip structures (eg, # 620 in FIG. 6B of the specification). Is coupled to a corresponding plurality of elongated components already provided on the electronic component (# 630) (see, for example, # 632 in FIG. 6D of the specification). This patent application also discloses a technique for assembling an “elongated” contact tip structure in the form of a cantilever, for example, in FIGS. 7A-7E of the specification. The cantilever tip structure can be tapered between one end and its opposite end. The cantilever tip structure of this patent application already exists (ie, pre-assembled) extending (eg, independent) from the corresponding electronic component terminal (eg, see # 734 in FIG. 7F). Suitable for providing raised interconnect components (see, for example, FIG. 7F # 730). U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 024,555, filed Aug. 26, 1996, filed on Aug. 26, 1996, by ELDRIDGE and KHANDROSN, MATHIEU, by their disclosed techniques, e.g. A plurality of elongate tip structures having different lengths than the others in FIGS. 2A-2C can be arranged such that their outer ends are arranged at a greater pitch than the inner ends. It is disclosed. Their inner, "contact" ends are collinear with the other to provide a connection to electronic components having terminals located along a line, such as the centerline of the component. The present invention is directed and especially suitable for interconnecting modern microelectronic devices having terminals (bond pads) arranged at a fine pitch. As used herein, the term "fine pitch" applies to microelectronic devices having terminals spaced less than 5 mils, such as 2.5 mils or 65 μm. As will be apparent from the following description, this is favored by the attractive benefits of precise tolerances that can be easily achieved by utilizing lithography rather than mechanical techniques to assemble contact components. Achieved. Summary of the Invention It is an object of the present invention to provide an improved technique for assembling a spring contact component. It is another object of the present invention to provide a technique for assembling spring contact components utilizing processes that are inherently appropriate for the fine pitch fine tolerances of the microelectronics industry. It is another object of the present invention to provide a technique for assembling a microminiature spring contact component directly onto an active electronic component, such as a semiconductor device, without damaging the semiconductor device. This involves assembling microminiature spring contact components on semiconductor devices residing on the semiconductor wafer before the semiconductor devices are isolated from the semiconductor wafer. Another object of the present invention is a technique for assembling a spring contact component suitable for socket connection (removable connection) of an electronic component such as a semiconductor device, such as for burn-in of a semiconductor device. It is to provide. According to the invention, one or more openings are defined in one or more corresponding mask layers, a mass of conductive material is deposited in the three-dimensional openings, and the mask layers are removed. Has a bottom (closer to base) end adjacent to the surface of the electronic component and a contact (distal) end ("tip" or "free end") spaced from the bottom end in both horizontal and vertical directions. A spring contact component results, and the spring contact component is assembled on an electronic component, such as a photolithographic active semiconductor device. A plurality of spring contact components can be assembled with photolithographic (very fine) tolerances on electronic components in this way. The spring contact components of the present invention are suitable for making temporary or permanent electrical connections with terminals of other electronic components, such as printed circuit boards (PCBs). In order to form a temporary connection, the electronic component on which the spring contact component has been assembled is pressed by another electronic component such that the tip of the spring contact component comes into contact with the terminal of another electronic component under pressure. Associated with the part. The spring contact component acts resiliently to maintain the contact pressure and electrical connection between the two electronic components. To form a permanent connection, the electronic components on which the spring contact components are assembled are connected to other electronic components, the tips of which are soldered or brazed or made of conductive glue. For example, it is connected to a terminal of another electronic component. The spring contact components are flexible and adjust for different coefficients of thermal expansion between the two electronic components. The spring contact component is selected to have at least the ability to cause the resulting contact structure to act like a spring (ie, exhibit elastic strain) when a force is applied to its contact (free) end in use. It is preferably formed from one layer of metal material. The spring contact component of the present invention can be directly assembled on a surface of a semiconductor device or a plurality of semiconductor devices existing on a semiconductor wafer. In this manner, a plurality of semiconductor devices present on a semiconductor wafer can be "prepared" for burn-in and / or testing before being isolated from the semiconductor wafer. Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES The preferred embodiments of the present invention refer to examples that are described in detail and illustrated in accordance with the drawings. The drawings are intended to be illustrative, but not limiting. Even though the invention is described in the context of these preferred embodiments, it is understood that these particular embodiments are not intended to limit the spirit and scope of the invention. Certain parts of the selected figures are illustrated not to scale for clarity. Throughout the drawings, similar parts are often referred to by the same reference numerals. For example, part 199 will match in many respects as part 299 in other figures. Moreover, similar parts are often numbered the same in a single drawing. For example, the plurality of parts 199 would be fitted as 199a, 199b, 199c, and so on. FIG. 1A is a cross-sectional view of a technique for forming a spring contact component according to the present invention. FIG. 1B is a cross-sectional view of the spring contact component of FIG. 1A, according to the present invention. FIG. 1C is a perspective view of the spring contact component of FIG. 1B, according to the present invention. FIG. 2A is a diagram outlining an application system for a spring contact component on a semiconductor device according to the present invention. FIG. 2B is a schematic plan view of a portion of the system of FIG. 2A. FIG. 3A is a cross-sectional view of an embodiment of every other spring contact component according to the present invention. FIG. 3B is a plan view of the spring contact component of FIG. 3A, according to the present invention. FIG. 3C is a cross-sectional view of an embodiment of every other spring contact component according to the present invention. 4A-4B are cross-sectional views illustrating a technique applicable to equalize the effective length of a plurality of spring contact components according to the present invention. FIG. 5 is a perspective view of an embodiment of every other spring contact component according to the present invention. FIG. 6A is a cross-sectional view of a first stage of a technique for applying controlled impedance to a spring contact component according to the present invention. FIG. 6B is a cross-sectional view of the next stage of the technique for applying controlled impedance to a spring contact component according to the present invention. FIG. 6C is a longitudinal cross-sectional view of the controlled impedance spring contact component of FIG. 6B according to the present invention. Detailed description of the invention Applicant's co-pending U.S. Provisional Patent Application Ser. No. 60 / 030,699, filed Nov. 13, 1996, is a separate application on electronic components, for example, in FIGS. A technique for assembling a resilient (spring) contact component is disclosed. Generally, a number of insulating layers having openings formed therein are matched and “seeded” with layers of conductive material. Further, the mass of the conductive material is formed (or deposited) in the supplied opening by, for example, electroplating (or CVD, sputtering, electroless plating, or the like). After the insulating layer has been removed, the mass can function as an independent, resilient contact structure that extends not only laterally from where it is provided, but also vertically from the surface of the component. It is. In this way, the contact structure is easily machined so that it is as flexible in the z-axis direction as in the xy plane (parallel to the surface of the part). Notable details are described below in conjunction with FIGS. 1A-1C. FIG. 1A shows one of a plurality of independent resilient (spring) contact components on a substrate 102 that can be active electronic components, including semiconductor devices or semiconductor devices residing on a semiconductor wafer (not shown). An exemplary technique 100 for assembling one is illustrated. Substrate 102 has a plurality of regions 112 (one of which is shown) on its surface on which the spring contact components are assembled. If the substrate 102 is an electronic component (such as a semiconductor device), these regions 112 can be terminals (such as bond pads) for the electronic component. In general, technique 100 involves applying multiple (three cases are shown) pattern mask layers 104 and 106, 108 having openings in the surface of the substrate. The layer is shaped to have an opening (shown) that aligns with region 112, and the opening of one layer (eg, 108, 106) is closer to region 112 than the opening of the underlying layer (eg, 106, 104, respectively). The aperture is sized and shaped to extend to a more distant portion. In other words, first layer 104 has an opening located directly over region 112. A portion of the opening in the second layer 106 is aligned over at least a portion of the opening in the first layer 104, and conversely, a portion of the first layer 104 is below a portion of the opening in the second layer 106. Stretch. Similarly, a portion of the opening in the third layer 108 is aligned over at least a portion of the opening in the second layer 106, and conversely, a portion of the second layer 106 is a portion of the opening in the third layer 108. Stretch below. A portion of the bottom of all the provided openings lies directly above the selected area 112, the top portion of which rises laterally stepped from the bottom. As will be discussed in more detail below, a conductive metal material is deposited in the openings, the mask layer is removed, and laterally spaced from the bottom edge and region 112 secured to substrate 102 at region 112. The result is an independent contact structure directly assembled on the substrate, having a free end extending above the surface of the substrate. If needed, deposit a very thin (eg, 450 μm) “seed” layer of conductive material 114 such as titanium / tungsten (Ti / W) into the opening, such as by electroplating. be able to. Further, a mass of conductive metal material (eg, nickel) 120 can be electroplated into the openings. FIGS. 1B and 1C illustrate a spring contact component 120 having a bottom end 122 adjacent an area 112 and a surface on the surface of the substrate 102 in a lateral step in the x and y axes from the bottom end 122. It is illustrated that the resulting free end (tip) 124 is lifted in the z-axis direction. As best shown in FIG. 1C, contact component 120 is indicated by arrow 132 as resulting from making a temporary pressure electrical connection with a terminal (not shown) of another electronic component (not shown). As described above, the tip 124 is subjected to pressure in the z-axis direction. Compliance in the z-axis ensures a sustained contact force (pressure) and accommodates (even) non-planar spaces between terminals (not shown) on other electronic components (not shown). Such a temporary electrical connection is useful for making a temporary connection with the electronic component 102, such as for performing burn-in and / or testing of the component 102. Tip 124 is also not fixed for flexible movement in the x and y axes, as indicated by arrows 136 and 134, respectively. This is in terms of bonding the terminal 124 (by soldering or brazing or by a conductive adhesive) to a terminal of another electronic component (not shown) having a different coefficient of thermal expansion from the substrate (component) 102. Is important. Such permanent electrical connections are made between other electronic components, such as an interconnect substrate, such as a printed circuit board ("PCB", not shown), and a plurality of memory chips (each represented by substrate 102). Useful for assembly of electronic components. According to a preferred choice of material and three-dimensional shape, these assembled masses 120 are formed as independent, resilient contact structures assembled with very precise dimensions and very precise spacing from others. It is possible to work. For example, tens of thousands of such spring contact components 120 are easily and accurately assembled on a corresponding number of terminals of a semiconductor device residing on a semiconductor wafer (not shown). In this method, a method is shown in which a spring contact component (120) is assembled directly on a substrate (102), such as an electronic component, such as a semiconductor device that can be present on a semiconductor wafer. The method applies at least one layer of masking material (104, 106, 108) on the surface of the substrate (102) and is above the surface of the substrate and laterally and / or from the region (112). Or shaping the mask layer to have an opening extending from a region (112) of the substrate at a step across it; optionally providing (114) the opening; at least one layer of conductive metal in the opening; Depositing material; each contact component having a bottom end secured to one of the areas of the substrate and a tip for forming an electrical connection with a terminal of another electronic component, extending from the surface of the substrate The mask material is removed so that the conductive metal material forming the independent contact components remains. material The structures (spring contact parts) 120 are mainly, preferably all, metal and can be formed (assembled) like a multilayer structure. Preferred materials for one or more layers of the contact structure include, but are not limited to: nickel and its alloys; copper, cobalt, iron and their alloys; gold (especially hard gold) and silver; Both exhibit excellent current carrying capacity and good contact resistance characteristics; elements of the platinum group; noble metals; semi-precious metals and their alloys, elements of the palladium group and their alloys; and tungsten, molybdenum and other refractory metals and These alloys are mentioned. If a finish such as soldering is desired, tin, lead, bismuth, indium and their alloys can be used. Application (use) example for spring contact parts As described above, the spring contact component (120) of the present invention provides a temporary electrical connection to the component (102) on which the spring contact component is assembled, such as for burn-in and / or testing of the component. It is effective for Applicant's co-pending U.S. patent application Ser. No. 08 / 784,862, filed Jan. 15, 1997, shows in FIG. 1A its burn-in and test at the wafer stage, reproduced in FIG. 2A herein. A system for performing the above is disclosed. FIG. 2A illustrates an example system 200 for performing burn-in and testing of a plurality of semiconductor devices 202 (202a, 202b, 202c, 202d) existing on a semiconductor wafer at a wafer stage. A spring contact component 210 (as opposed to 120) is assembled on each semiconductor device and illustrated in a very schematic way. Each device is shown to have four out of many such spring contact components (illustrated) projecting from its surface. Preferably, the entire semiconductor wafer is mounted on a temperature controlled plate 204. The test board includes an interconnect board 208 having a plurality of active electronic devices 206 (206a, 206b, 206c, 206d) provided on its front side. These devices are preferably application specific integrated circuits (ASICs). The temperature controlled plate 204a can be mounted on the back side of the interconnect substrate 208. ASIC 206 is connected to interconnect substrate 208 by any preferred method, such as by a bond wire (not shown). The host computer or host controller 216 and power supply 218 are connected to the ASIC via an interconnect board 208. Suitable fixtures 212, 214 are provided, wherein the preferred fixture is such that the spring contact component 210 provides a pressure connection with the terminal on the front (bottom, in the figure) surface of the ASIC (206), where the semiconductor device (202) Move wafer (202) toward interconnect substrate (208) until power is available for burn-in and test, including simultaneously operating all of the devices (202) on the wafer, and Enables matching. FIG. 2B, corresponding to FIG. 1B of Applicant's co-pending U.S. patent application Ser. No. 08 / 784,862, schematically illustrates one of the semiconductor devices 202a in contact with a corresponding one of the ASICs 206a. FIG. 2B also shows that some of the spring contact components (210a, 210b) are relatively long and other spring contact components (210c, 210d) are relatively short, and the tips of the spring contact components (indicated by circles). Some of the spring contact parts (210a, 210c) are unidirectional from the central row of bond pads 207 (shown by squares) so that they are at a greater pitch (distance from the others) than their bottom edges. FIG. 2 illustrates that the other spring contact components (210b, 210d) can be assembled to extend from the central row of bond pads 207 in the opposite direction. Size and shape of spring contact parts Because the spring contact component of the present invention is suitably formed utilizing micro-machine techniques such as photolithography and plating, both the shape and size of the spring contact component are easily controlled to precise dimensions. 3A-3C are pictorial illustrations of spring contact components 300 and 350 (as opposed to 120) assembled according to the techniques of the present invention. 3A and 3B has a bottom end portion 302 and a contact (tip) end portion 304, a body portion 306 therebetween, an overall length "L", and an overall height "H". According to the illustration, body portion 306 steps from distance "d2" in one direction from bottom end portion 302 and steps "d1" in the other direction from contact end portion 304. For example, the distance “d2” is determined by the thickness of the first mask layer (compare 104), and the distance “d1” is determined by the thickness of the last mask layer (compare 108). As best shown in the top view of FIG. 3B, contact component 300 has a width (width “w 1”) whose contact end 304 is narrower than its width at bottom end 302 (width “w 2”). )) Can be tapered to give a lateral taper “α” as shown in FIG. FIG. 3C is a pictorial illustration of a similar spring contact component 350 (as with contact component 300). The spring contact piece 350 includes a bottom end portion 352 (compare 302) and a contact (tip) end portion 354 (compare 304), with a body portion 356 (compare 306) therebetween. Having. In this example, the contact component 350 has a taper “β” in the thickness direction such that the thickness at the contact end 304 is smaller (thickness “t2”) than the thickness at the bottom end 302 (thickness “t1”). Can be provided. Examples of dimensions The spring contact components of the present invention are particularly well suited for forming interconnects between microelectronic components. Utilizing the parameters defined above to represent the preferred dimensions for the spring contacting parts (mils unless otherwise noted): It is. Application of action of spring contact parts The possibility of having a spring contact piece of a different length than the others has already been discussed (see, for example, FIG. 2B). In order to make spring contact components of different lengths present in a single electronic component all have the same spring constant (k), each contact component is “customized” tapered in the manner discussed with respect to FIGS. 3B and 3C. Corners are possible, but are not preferred. On the other hand, an easier way to equalize the spring constant of spring contact parts of different lengths is described in FIGS. 4A and 4B. In either case, whether the bottom end (302) is wider than the tip (304) (FIG. 3B) or the bottom end (352) is thicker than the tip (354) (FIG. 3C), The bottom ends (302, 352) have a larger cross section than the tips (304, 354). FIG. 4A illustrates a spring contact component 400 assembled on an electronic component 410. The spring contact component 400 includes a bottom end 402 (as opposed to 302) and a contact end 404 (as opposed to 304), a body portion 406 (as opposed to 306), and an overall length between the bottom and contact ends (as opposed to 306). L). Bottom end 402 and some adjacent body for purposes of assembling spring contact component 400 as if it were short (eg, exhibiting a similar effect as a shorter spring contact component on the same component). Seal with a suitable sealant (eg, epoxy) to “secure” the spring contact component until portion 406 reaches a “P” point at a distance “L1” from contact end 404 along body portion 406. Is stopped. FIG. 4B illustrates another technique for adapting the mechanical movement of a spring contact component 450 (compare 400) assembled to an electronic component 460 (compare 410). The spring contact piece 450 includes a bottom end 452 (as opposed to 402) and a contact end 454 (as opposed to 404), a body portion 456 (as opposed to 406), and an overall length between the bottom and contact ends (as opposed to 406). L) The body portion 456 adjacent the bottom end 452 with the purpose of forming a spring contact component 450 that "acts" as if it were short (eg, exhibits a similar effect as a shorter spring contact component on the same component). Part "follows" the surface of the part 460 to a point "P" where the bottom end "lifts" so as to lift off the surface of the part. As in the previous example (400), the point "P" is at a distance "L1" along body portion 456 from contact end 454. A portion of spring contact component 450 that "follows" along the surface of component 460. Is the “tail” end 462 of the spring contact piece 450. In addition to using this technique (FIG. 4B) to make the spring constant uniform, within the scope of the present invention, the tail end of the spring contact component formed in accordance with the present invention is provided on the component. The wire is stretched in any direction along the surface of the part (460) to provide a "path" from the terminal. In this way, for example, the array at the end of the component terminal can be moved to the array area at the tip (454) and vice versa. It is also within the scope of the present invention that the "tail" of two or more spring contact components (450), which facilitates the design of more complex paths, can exceed the other. Reference is also made to FIG. 3D of the aforementioned PCT / US95 / 14885, which discusses the formation of a path with spring contact components. Another embodiment Obviously, a wide range of control over the size, shape and orientation of the spring contact components assembled according to the present invention can be exerted. FIG. 5 illustrates a spring contact piece (as opposed to 120) having a bottom end 502, a contact end 504, and a body portion 506 therebetween. In this example, the body portion is "jagged" in the xy plane (parallel to the surface of the part on which it is assembled) such that the contact end 504 has different x and y, z coordinates than the bottom end 502. . In other words, the body portion 506 is translated (jagged) in the x-axis direction as its position is displaced on the body portion 506 along the y-axis. Controlled impedance It is advantageous for the spring contact component to have a controlled impedance for use in testing semiconductor devices, especially for fast testing. 6A-6C illustrate a technique 600 for achieving controlled impedance in a spring contact component according to the present invention. In the first stage, the spring contact component 600 (as opposed to 400), best shown in FIG. 6A, has its bottom end 602 (40 2) attached to the terminal (612) of the electronic component 610 (as opposed to 410). Is attached. Contact tip 604 (as opposed to 404) is lifted from the surface of component 610. The spring contact structure has a body portion 606 (compare 406) between its bottom end and tip. In the next step, the tip 604 of the spring contact piece, best shown in FIG. 6B, is masked (not shown), and is also of a preferred thickness (eg, 1-10 μm), such as Parylene. An insulating layer 620 is deposited except for the tip 604 of the spring contact component, such as by vapor deposition, and is also deposited on the surface of the adjacent electronic component. In the next step, the tip 604 of the spring contact piece, best shown in FIG. 6B, is still masked (not shown), while a preferred thickness (eg, less than 0.25 mm), such as any of the aforementioned conductive metal materials A thin) layer 622 of conductive material is deposited except for the spring contact component tip 604, such as by sputtering, and also on the surface of the adjacent electronic component. Finally, the tip 604 is stripped of the mask. This results in a body portion 606 of the spring contact component covered by the conductive layer 622 with the insulating layer 620 sandwiched therebetween. Conductive layer 622 is preferably connected to ground to function as a ground plane and controls the impedance of the resulting spring contact component. For example, component 610, best shown in FIG. 6B, is provided with a second terminal that is an electrical ground. Preferably, this terminal 614 is masked with the spring contact tip 604 before the insulating layer 620 is applied, so that the conductive layer 622 is subsequently deposited and connected. Obviously, this thickness of layers 620 and 622 will need to be thick enough to be continuous and provide a controlled impedance after the required, and mechanical manipulation of the spring contact components It is necessary to prevent the thickness from hindering. The representations in FIGS. 6B and 6C are not drawn to scale. While the invention has been described and described in detail in the drawings and foregoing description, it is to be understood that what has been described and described is intended to be illustrative and not limiting of the features understood from the preferred embodiment shown or described. Rather, it requires that all changes and modifications that come within the spirit of the invention be protected. Undoubtedly, those of ordinary skill in the art in the vicinity of the present invention will conceive of numerous other "changes" along the "themes" set forth above, but such changes are not , As disclosed herein, is intended to be within the scope of the present invention. For example, the resulting spring contact component can be subjected to a heat treatment to enhance its mechanical properties. Also, any heat applied to permanently connect (eg, braze) the spring contact component to the component can be advantageously used to “heat treat” the material of the spring contact component.
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(31)優先権主張番号 ６０／０２０，８６９
(32)優先日 1996年６月27日
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(31)優先権主張番号 ６０／０２４，４０５
(32)優先日 1996年８月22日
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(31)優先権主張番号 ６０／０２４，５５５
(32)優先日 1996年８月26日
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(31)優先権主張番号 ６０／０３０，６９７
(32)優先日 1996年11月13日
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(31)優先権主張番号 ６０／０３２，６６６
(32)優先日 1996年12月13日
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(31)優先権主張番号 ６０／０３４，０５３
(32)優先日 1996年12月31日
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(31)優先権主張番号 ０８／７８４，８６２
(32)優先日 1997年１月15日
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(31)優先権主張番号 ０８／８０２，０５４
(32)優先日 1997年２月18日
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(31)優先権主張番号 ０８／８１９，４６４
(32)優先日 1997年３月17日
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(31)優先権主張番号 ０８／８５２，１５２
(32)優先日 1997年５月６日
(33)優先権主張国 米国（ＵＳ）
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ
，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，
ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ
Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ
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ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ
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ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ
Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ
，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，
ＶＮ
(72)発明者 マシュー，ゲータン，エル
アメリカ合衆国カリフォルニア州94550
リヴモアー，オレンジ・ウェイ・659
(72)発明者 ペダーセン，デイヴィッド，ブイ
アメリカ合衆国カリフォルニア州95066
スコッツ・ヴァレィ，スターリング・レー
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(31) Priority claim number 60 / 020,869
(32) Priority date June 27, 1996
(33) Priority country United States (US)
(31) Priority claim number 60 / 024,405
(32) Priority date August 22, 1996
(33) Priority country United States (US)
(31) Priority claim number 60 / 024,555
(32) Priority date August 26, 1996
(33) Priority country United States (US)
(31) Priority claim number 60 / 030,697
(32) Priority date November 13, 1996
(33) Priority country United States (US)
(31) Priority claim number 60 / 032,666
(32) Priority date December 13, 1996
(33) Priority country United States (US)
(31) Priority claim number 60 / 034,053
(32) Priority date December 31, 1996
(33) Priority country United States (US)
(31) Priority claim number 08 / 784,862
(32) Priority Date January 15, 1997
(33) Priority country United States (US)
(31) Priority claim number 08 / 802,054
(32) Priority date February 18, 1997
(33) Priority country United States (US)
(31) Priority claim number 08 / 819,464
(32) Priority date March 17, 1997
(33) Priority country United States (US)
(31) Priority claim number 08 / 852,152
(32) Priority date May 6, 1997
(33) Priority country United States (US)
(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L
U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF)
, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE,
SN, TD, TG), AP (GH, KE, LS, MW, S
D, SZ, UG), UA (AM, AZ, BY, KG, KZ
, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU
, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH,
CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, G
B, GE, HU, IL, IS, JP, KE, KG, KP
, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU,
LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, N
Z, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI
, SK, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, UZ,
VN
(72) Inventors Matthew, Goetan, L
United States CA 94550
Livmore, Orange Way 659
(72) Inventors Pedersen, David, Buoy
United States 95066
Scotts Valley, Sterling Leh
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