JPH0328724A - 電気的相互接続構造体 - Google Patents
電気的相互接続構造体Info
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- G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
- G08B13/19—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems
- G08B13/191—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems using pyroelectric sensor means
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業−ヒの利用分野〕
本発明は赤外線検出装置のような放射センザ装置に関す
るものであり、とくに、金属層で覆われた熱絶縁物質の
頑丈なコアを有するバンプ構造体を含む赤外線検出器用
電気コネクタと、そのような相互接続構造体を用いる赤
外線検出器装置とに関するものである。
るものであり、とくに、金属層で覆われた熱絶縁物質の
頑丈なコアを有するバンプ構造体を含む赤外線検出器用
電気コネクタと、そのような相互接続構造体を用いる赤
外線検出器装置とに関するものである。
パイロ電気検出器アレイを関連する電子装置へ相互接続
する現在の方法は、検出器アレイ基体と回路基板の間に
いわゆる［−バンプ（ｂｕｍｐ）Ｊコネクタを用いるこ
とを含む。それらのパンプコネクタ１たは接点は、上に
接点が形或されている物質の表面の上方をある距離だけ
延長して、たとえば、非伝導性物質の層を介して電気的
接続を行えるようにする。従来のパンプコネクタはイン
ジウムのような固体金属で通常構或される。適切彦温度
条件および適切な圧力条件の下においては、電子装置力
・ら抄出器への相互接続を行うために、同様な金属のバ
ンプの間の冷間溶接をそれらのバンプが行えるようにす
るものである。
する現在の方法は、検出器アレイ基体と回路基板の間に
いわゆる［−バンプ（ｂｕｍｐ）Ｊコネクタを用いるこ
とを含む。それらのパンプコネクタ１たは接点は、上に
接点が形或されている物質の表面の上方をある距離だけ
延長して、たとえば、非伝導性物質の層を介して電気的
接続を行えるようにする。従来のパンプコネクタはイン
ジウムのような固体金属で通常構或される。適切彦温度
条件および適切な圧力条件の下においては、電子装置力
・ら抄出器への相互接続を行うために、同様な金属のバ
ンプの間の冷間溶接をそれらのバンプが行えるようにす
るものである。
電気的相互接続のためにそのような固体金属バンプを用
いることの１つの欠点は、固体金属バンプの熱伝導度が
非常に高く、それらのバンプが接続される検出器から熱
をうばうことである。その結果として、検出器からの熱
映像信号が劣化する。
いることの１つの欠点は、固体金属バンプの熱伝導度が
非常に高く、それらのバンプが接続される検出器から熱
をうばうことである。その結果として、検出器からの熱
映像信号が劣化する。
バンプを介して相互接続検出器のために用いられる公知
の構造体の更に別の欠点は、形威される低温溶接が、イ
ンジウム・バンプが必ずしも常に適切に溶接されないた
めに、信頼できない電気的および機械的な相互接続が行
われる結果をしばしばもたらす。
の構造体の更に別の欠点は、形威される低温溶接が、イ
ンジウム・バンプが必ずしも常に適切に溶接されないた
めに、信頼できない電気的および機械的な相互接続が行
われる結果をしばしばもたらす。
本発明は、極めて信頼でき、力・っ低熱伝導度経路を設
ける相互接続法を提供することにより従来技術の諸欠点
を解決するものである。
ける相互接続法を提供することにより従来技術の諸欠点
を解決するものである。
本発明は、基体と、この基体の上に装着されたバンプ構
造体とを備え、バンプ構造体は、バンプによシ相互に接
続される検出器を熱絶縁する頑丈々コア材の周囲に蒸着
された金属を更に含む電気的相互接続構造体である。
造体とを備え、バンプ構造体は、バンプによシ相互に接
続される検出器を熱絶縁する頑丈々コア材の周囲に蒸着
された金属を更に含む電気的相互接続構造体である。
基体は、一方の表面にク口ム層が付着された、たとえば
リチウム・タンタル酸塩（ Ｌ ｉ Ｔ ａＯｓ 今
後ＩＬＴＯ」 と呼ぶ）で構或できる。コア材を被覆
するために用いられる金属は、本発明の好適な実施例に
おいては、ク０ムおよびインジウムとすることができ、
コア材はポリイミドで構成すると有利である。
リチウム・タンタル酸塩（ Ｌ ｉ Ｔ ａＯｓ 今
後ＩＬＴＯ」 と呼ぶ）で構或できる。コア材を被覆
するために用いられる金属は、本発明の好適な実施例に
おいては、ク０ムおよびインジウムとすることができ、
コア材はポリイミドで構成すると有利である。
本発明の目的は、赤外線検出器アレイ用の信頼度が非常
に高い相互接続法を得ることである。
に高い相互接続法を得ることである。
本発明の別の目的は、従来技術におけるものよクも低い
熱伝導度の経路も設ける電気的相互接続を行うことであ
る。
熱伝導度の経路も設ける電気的相互接続を行うことであ
る。
本発明の別の目的は、非常に改良された低温溶接相互接
続を行うことである。
続を行うことである。
本発明の別の目的は、検出器アレイと関連する電子装置
の間に信頼度が非常に高い電気的相互接続を有する赤外
線検出器装置を得ることである。
の間に信頼度が非常に高い電気的相互接続を有する赤外
線検出器装置を得ることである。
本発明の更に別の目的は、検出器アレイと関連する電子
装置の間に、従来の装置より熱伝導度が低い電気的相互
接続を有する赤外線検出器装置を得ることである。
装置の間に、従来の装置より熱伝導度が低い電気的相互
接続を有する赤外線検出器装置を得ることである。
第１図と第２図に最もよく示されているように、本発明
の電気的相互接続は基体１０と、この基体に一体として
取付けられた電気的相互接続バンプ構造休１６とを有す
る。この電気的相互接続バンプ構造体は内部コア１８と
、この内都コアを被覆する外部層２０とを有する。
の電気的相互接続は基体１０と、この基体に一体として
取付けられた電気的相互接続バンプ構造休１６とを有す
る。この電気的相互接続バンプ構造体は内部コア１８と
、この内都コアを被覆する外部層２０とを有する。
本発明の一実施例においては、基体１０はリチウム・メ
ンタル酸塩製のウェハーで構或することが好１しい。本
発明の別の実施例にち・いては、基体１０は第１の層１
４と第２の層１２を有する。
ンタル酸塩製のウェハーで構或することが好１しい。本
発明の別の実施例にち・いては、基体１０は第１の層１
４と第２の層１２を有する。
たとえば、第２の層１２はリチウム・タンタル酸塩で構
成し、たとえばクロムのような金属膜の第２の層１４で
被覆すると有利である。コア１８はポリイミドで構戊す
ることが好１しい。コア材として用いると有利であるこ
とが見出されているそのよう左ポリイミドの一例が、ド
イツの化学会社であるメルク（，Ｍｅ ｒ ｃ ｋ ）
により製造されたｓｅｌｅｅｔｉｆｌｕｘ （商標
） ＨＴＲ−３−２００である，１ア？リ力合衆国マサ
チューセッツ州レキシントン（Ｌｅｘ ｉ ｎｇｔｏｎ
）所在のハネウエル社（ Ｈｏｎｅ ｙｗｅ １ １
＋Ｉｎｃ）の電子一光学部門によシいくつかの実験が
行われた。上記のようないくつかのポリイミドコアバン
プが、実際の検出器アレイと模擬された検出器アレイに
形成された。次にアレイがＣＣＤ電気部品へ低温溶接す
なわち「バンプされた」。
成し、たとえばクロムのような金属膜の第２の層１４で
被覆すると有利である。コア１８はポリイミドで構戊す
ることが好１しい。コア材として用いると有利であるこ
とが見出されているそのよう左ポリイミドの一例が、ド
イツの化学会社であるメルク（，Ｍｅ ｒ ｃ ｋ ）
により製造されたｓｅｌｅｅｔｉｆｌｕｘ （商標
） ＨＴＲ−３−２００である，１ア？リ力合衆国マサ
チューセッツ州レキシントン（Ｌｅｘ ｉ ｎｇｔｏｎ
）所在のハネウエル社（ Ｈｏｎｅ ｙｗｅ １ １
＋Ｉｎｃ）の電子一光学部門によシいくつかの実験が
行われた。上記のようないくつかのポリイミドコアバン
プが、実際の検出器アレイと模擬された検出器アレイに
形成された。次にアレイがＣＣＤ電気部品へ低温溶接す
なわち「バンプされた」。
ポリイ■ドコアバンプ構造体は固体インジウムバンプへ
非常に強い低温溶接されることを示すことが見出された
。ポリイミドコアバンプは標準的な全インジウムバンプ
よシも低温溶接性が改善されたことを示した。これはポ
リイミドコアの剛性によるものと仮定されている。コア
はたたくラムとして明らかに作用し、バンプの外縁部に
ふ・ける酸化インジウムを砕く。これにより真のインジ
ウム低温溶接を行うことができる。更に、ポリイミドコ
アバンプを形成された実際のアレイは、熱伝導度が低い
ために、改善されたビデオ映像を示した。
非常に強い低温溶接されることを示すことが見出された
。ポリイミドコアバンプは標準的な全インジウムバンプ
よシも低温溶接性が改善されたことを示した。これはポ
リイミドコアの剛性によるものと仮定されている。コア
はたたくラムとして明らかに作用し、バンプの外縁部に
ふ・ける酸化インジウムを砕く。これにより真のインジ
ウム低温溶接を行うことができる。更に、ポリイミドコ
アバンプを形成された実際のアレイは、熱伝導度が低い
ために、改善されたビデオ映像を示した。
バンプの製法の例
本発明を更に説明するために、そのよう彦相互接続の形
成に用いる１つの方法の例について以下に詳しく説明す
る。
成に用いる１つの方法の例について以下に詳しく説明す
る。
例示的々ボリイミドコアバンプ法は低温法であって、上
記のようにｓｅｌｅｃｔｉｆｌｕｘ （商標）ＨＴＲ−
３−２００ と呼ばれる特殊ｉ感光性ポリイミドパン
ダを用いるから有利である。この方法は特殊な現像剤ｓ
ｅｌｏｃｔ．ｉｌａｓｔ （商標）ＨＴＲ−Ｄ−２ 命
必要とする。この現像剤もメルク社にまり製込され、感
光性であって、ネガのフメトレジストとほトンど同様に
作用する。ｓｅｌｅｃｔｊｌｕｘ（商標）丁｛ＴＲ−３
−２００以外のポリイミド、およびフォトレジストに類
似するその他の有機物質を使用できることが当業者には
明らかであろう。この例で用いられる工程｛吐下記の通
りである。
記のようにｓｅｌｅｃｔｉｆｌｕｘ （商標）ＨＴＲ−
３−２００ と呼ばれる特殊ｉ感光性ポリイミドパン
ダを用いるから有利である。この方法は特殊な現像剤ｓ
ｅｌｏｃｔ．ｉｌａｓｔ （商標）ＨＴＲ−Ｄ−２ 命
必要とする。この現像剤もメルク社にまり製込され、感
光性であって、ネガのフメトレジストとほトンど同様に
作用する。ｓｅｌｅｃｔｊｌｕｘ（商標）丁｛ＴＲ−３
−２００以外のポリイミド、およびフォトレジストに類
似するその他の有機物質を使用できることが当業者には
明らかであろう。この例で用いられる工程｛吐下記の通
りである。
１． ｓｅｌｅｃｔｉｌｕｘ （商標）ＨＴＲ−３−
２００ を５０００ｒｐｒｎで３０秒間回転させてク
ロム金属層に付着した。その結果として付着されたポリ
イミド層の厚さは約８ミクロンであった。
２００ を５０００ｒｐｒｎで３０秒間回転させてク
ロム金属層に付着した。その結果として付着されたポリ
イミド層の厚さは約８ミクロンであった。
２ 次にそれを７０℃で３．５時間焼成して、短時間孕
気乾燥した。
気乾燥した。
３．暗視野マスクを用いてポリイミドを約１０５秒間露
光し、吹付け現像剤、ｓｅｌｅｃｔｉｐｌａｓｔ（商標
）ＨＴＲ−Ｄ−２ でボリイミ｝”ｋ １５０ −
１８０秒間現像した。この部品をイソプロビルアルコー
ル中で洗浄した，３ ４，次に、イミダゾルを添加されたｓｈｉｐｌｅｙ４６
２０ （商品名）を３０秒間５０００回転させた。
光し、吹付け現像剤、ｓｅｌｅｃｔｉｐｌａｓｔ（商標
）ＨＴＲ−Ｄ−２ でボリイミ｝”ｋ １５０ −
１８０秒間現像した。この部品をイソプロビルアルコー
ル中で洗浄した，３ ４，次に、イミダゾルを添加されたｓｈｉｐｌｅｙ４６
２０ （商品名）を３０秒間５０００回転させた。
ｓｈｉｐｌｅｙ ４６２０ （商品名）は、ブメリカ合
衆国ニュージャージー州ソマ−ビル（ Ｓｏｍｅｒｖｉ
ｌｅ）所在のアメリカン・ヘキスト・コーポレーション
（ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｈｏｅｃｈａｔ Ｃｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎ）、エーゼット・フォトレジスト・ブロダク
ッ（ＡＺＰｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）
によυ製造されている。ポリイミドコアよク人きいパタ
ーンを有するマスクを用いた。本発明の電気的相互接続
バンプの処理ＶｒＣ種々の寸法のフォトマスクパターン
を用いた結果の相対的な図については第１図を参照され
たい。最終的な金属のひきはがしを強めるために映像反
転技術を用いた。この方法の一都として、フォトレジス
トとポリイミドを９０℃で加熱した。
衆国ニュージャージー州ソマ−ビル（ Ｓｏｍｅｒｖｉ
ｌｅ）所在のアメリカン・ヘキスト・コーポレーション
（ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｈｏｅｃｈａｔ Ｃｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎ）、エーゼット・フォトレジスト・ブロダク
ッ（ＡＺＰｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）
によυ製造されている。ポリイミドコアよク人きいパタ
ーンを有するマスクを用いた。本発明の電気的相互接続
バンプの処理ＶｒＣ種々の寸法のフォトマスクパターン
を用いた結果の相対的な図については第１図を参照され
たい。最終的な金属のひきはがしを強めるために映像反
転技術を用いた。この方法の一都として、フォトレジス
トとポリイミドを９０℃で加熱した。
それらの加熱によってポリイミドの碩化も行われる。フ
メトレジストが現像された後で、部品を洗浄し、それか
ら０２ プラズマ中で清浄にした。
メトレジストが現像された後で、部品を洗浄し、それか
ら０２ プラズマ中で清浄にした。
５．次に遊星器具を用いてポリイミドコアに金属膜を蒸
着｛〜た。本発明のこの例で用いた金属膜ハ、クロム１
００オングスト「コーム、インシウム１００００ オ
ングストロームであった。
着｛〜た。本発明のこの例で用いた金属膜ハ、クロム１
００オングスト「コーム、インシウム１００００ オ
ングストロームであった。
６ ポリイミドコアバンプを含む部品を次に、純粋のイ
ンジウムバンプを有するＣＣＤ電子装置ヘ、３１６８２
のバンプカを用いてバンプ接続された。
ンジウムバンプを有するＣＣＤ電子装置ヘ、３１６８２
のバンプカを用いてバンプ接続された。
上記の方法は、本発明の電気的相互接続を行う１つの方
法の例を示すものである。
法の例を示すものである。
赤Ａ線検出器アレイ
次に、頑丈なコア相互接続１６を用いる赤外線検出装置
１００の一実施例が断面図で示されている第３図を参照
する。赤外線検出装置１００ぱ、赤外線の検出に適当な
感熱物質で構威され、個々の検出素子１３を形或するた
めに適切にエッチングされた基体１２に蒸着された第１
の金属層３５の上？、上記のような周知の方法によク付
着されたボリイ■ドの保護層を有する。第１図と第２図
を参照して説明したように金属層１４を付着できる。
１００の一実施例が断面図で示されている第３図を参照
する。赤外線検出装置１００ぱ、赤外線の検出に適当な
感熱物質で構威され、個々の検出素子１３を形或するた
めに適切にエッチングされた基体１２に蒸着された第１
の金属層３５の上？、上記のような周知の方法によク付
着されたボリイ■ドの保護層を有する。第１図と第２図
を参照して説明したように金属層１４を付着できる。
各検出素子の上に上で詳しく説明した方法に従って相互
接続バンプ構造体１６が形成される。この相互接続バン
プ構造体１６ぱ第１図と第２図を参照して説明した材刺
で構威される。相互接続バンプ構造体１６は金属バンプ
６０へ低温溶接される。
接続バンプ構造体１６が形成される。この相互接続バン
プ構造体１６ぱ第１図と第２図を参照して説明した材刺
で構威される。相互接続バンプ構造体１６は金属バンプ
６０へ低温溶接される。
それらの金属バンプ６０は、層３５と３６およびエッチ
ングされたウェハー１２で構威されている検出器アレイ
によク発生された電子信号を処理するＣＯＤ チップ６
２上の電子装置へ接続される。
ングされたウェハー１２で構威されている検出器アレイ
によク発生された電子信号を処理するＣＯＤ チップ６
２上の電子装置へ接続される。
それらの処理電子装＃ぱ周知であって、赤外線検出器を
展開する環境または用途に応じて各種のアナログ技術咬
たはデジタル技術で構威できる。
展開する環境または用途に応じて各種のアナログ技術咬
たはデジタル技術で構威できる。
本発明の一実施例においては、頑丈なコア相互接続が、
クロムとインジウムよク成る金属層にょシ被覆されたポ
リイミドコアで構成される。第１の金属層３５と、第２
の金属層１４（用いた場合）とはクロムで構成すると有
利である。個々の検出器素子１３にエッチングされる感
熱物質１２はＬＴＯ で構或できる。他の感熱物質を使
用できることが当業者はわかるであろう。固体金属相互
接続バンプ６０はインジウムで構或すると有利である。
クロムとインジウムよク成る金属層にょシ被覆されたポ
リイミドコアで構成される。第１の金属層３５と、第２
の金属層１４（用いた場合）とはクロムで構成すると有
利である。個々の検出器素子１３にエッチングされる感
熱物質１２はＬＴＯ で構或できる。他の感熱物質を使
用できることが当業者はわかるであろう。固体金属相互
接続バンプ６０はインジウムで構或すると有利である。
そのバンプ６０は、主としてシリコンで構威されて、Ｌ
ＳＩ またはＶＬＳＩが埋込１れているチツプ６２へ
取付けられる。
ＳＩ またはＶＬＳＩが埋込１れているチツプ６２へ
取付けられる。
第１図は本発明のバンプ相互接続構造体の平面図、第２
図は第１図の２−２線に沿う本発明の電気的バンプ相互
接続構造体の概略断面図、第３図は頑丈なコア相互接続
を用いる赤外線検出装置の車 一実施例を示す側面図である。 １０・・・・基体、１２ ・・・・第１の層、１６， 互接続バンプ構造体、１日 ・・・外部層、３５・ ・ポリイミ ド層。
図は第１図の２−２線に沿う本発明の電気的バンプ相互
接続構造体の概略断面図、第３図は頑丈なコア相互接続
を用いる赤外線検出装置の車 一実施例を示す側面図である。 １０・・・・基体、１２ ・・・・第１の層、１６， 互接続バンプ構造体、１日 ・・・外部層、３５・ ・ポリイミ ド層。
Claims (2)
- （１）（ａ）基体と、 （ｂ）この基体の上に装着され、頑丈なコア材の周囲に
第１の金属層が付着されたバンプ構造体と、 を備えることを特徴とする電気的相互接続構造体。 - （２）（ａ）上面がクロームの金属膜により覆われてい
るリチウム・タンタル酸塩のウェハーを含む基体と、 （ｂ）この基体の上に装着され、頑丈なコア材をクロム
・インジウムの金属層が被覆しているバンプ構造体と、 を備えることを特徴とするパイロ電気検出器アレイ用の
低熱伝導性電気的相互接続構造体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US26807788A | 1988-10-31 | 1988-10-31 | |
| US268077 | 1999-03-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0328724A true JPH0328724A (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=23021361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28209389A Pending JPH0328724A (ja) | 1988-10-31 | 1989-10-31 | 電気的相互接続構造体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0367108A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0328724A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4354109A (en) * | 1979-12-31 | 1982-10-12 | Honeywell Inc. | Mounting for pyroelectric detecctor arrays |
| JPS6188118A (ja) * | 1985-10-17 | 1986-05-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 焦電形赤外線検出素子の製造方法 |
| US4740700A (en) * | 1986-09-02 | 1988-04-26 | Hughes Aircraft Company | Thermally insulative and electrically conductive interconnect and process for making same |
-
1989
- 1989-10-26 EP EP19890119907 patent/EP0367108A3/en not_active Withdrawn
- 1989-10-31 JP JP28209389A patent/JPH0328724A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0367108A3 (en) | 1991-10-02 |
| EP0367108A2 (en) | 1990-05-09 |
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