JPH06181084A - 電気接続用コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 狭ピッチで面配置された電極を有する電子部
品と配線基板との接続を信頼性良く、簡易に行うことが
でき、かつその高密度実装を可能とする。 【構成】 変形可能な球体よりなる複数の球状接点３３
を樹脂フィルム３１にその両面からそれぞれ突出させて
保持させ、樹脂フィルム３１の一面の周辺部に複数の検
査用パッド３７を形成して各球状接点３３と外部引き出
し電極３８を介してそれぞれ電気的に接続する。検査用
パッド３７を使用して接続すべき電子部品の検査を行う
ことができ、検査後は樹脂フィルム３１の周辺部が切り
離される。球状接点３３が接続すべき両電極と圧接する
ことにより、電気的接続が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はランドグリッドアレイ
あるいはＩＣチップなどと配線基板、サブキャリアなど
とを接続するために用いられる電気接続用コネクタに関
する。

【０００２】

【従来の技術】ランドグリッドアレイやＩＣチップなど
のように複数の電極パッドが狭ピッチで面配置された電
子部品を配線基板やサブキャリアなどに実装する場合、
それらを接続する部材として従来は例えば図８に示すよ
うなテープキャリアパッケージを用いていた。図８に示
したテープキャリアパッケージ１１は、ＩＣチップ１２
用のもので、図はそれらが接続された状態を示してい
る。

【０００３】テープキャリアパッケージ１１は矩形のポ
リマーテープ１３の一面にインナーリード１４、アウタ
ーリード１５及び検査用パッド１６が順次接続されてな
る導電体１７が、接続すべきＩＣチップ１２のパッド１
８の数と対応して複数形成され、各導電体１７の一端側
のインナーリード１４が、それぞれＩＣチップ１２の矩
形の各辺に配列されている複数のパッド１８の位置と対
応して配置されている。各導電体１７はＩＣチップ１２
の各辺に対して外側方向に順次隣接ピッチが拡大されて
延長されており、インナーリード１４のピッチよりアウ
ターリード１５のピッチは大とされ、さらにアウターリ
ード１５のピッチより検査用パッド１６のピッチが大と
されている。

【０００４】ポリマーテープ１３にはその中央部にＩＣ
チップ１２が配置される矩形状のデバイスホール１９が
形成され、このデバイスホール１９の各辺とそれぞれ対
向して台形状のアウターリードホール２１が４つ形成さ
れている。デバイスホール１９と４つのアウターリード
ホール２１とで挟まれた矩形枠状部はサポートリング２
２と称され、このサポートリング２２の４つの角部とポ
リマーテープ１３の周辺部とを連結し、かつ隣接するア
ウターリードホール２１を離隔している部分はタイバー
２３と称される。インナーリード１４はデバイスホール
１９内にそれぞれ突出され、アウターリード１５はアウ
ターリードホール２１内にそれぞれ位置されている。

【０００５】インナーリード１４にＩＣチップ１２の対
応するパッド１８がそれぞれボンディングされて電気的
に接続される。テープキャリアパッケージ１１にＩＣチ
ップ１２が接続された状態で、各検査用パッド１６にプ
ローブが押し当てられ、ＩＣチップ１２の電気的検査が
行われ、その良・不良が判断される。そして良品のＩＣ
チップ１２が搭載されているテープキャリアパッケージ
１１は各アウターリードホール２１の外側端部でアウタ
ーリード１５が切断され、かつタイバー２３が切断され
て検査用パッド１６が形成されている周辺部が切り離さ
れ、図９に示すようにアウターリード１５が配線基板２
４のパッド２５にそれぞれハンダ等により接続されて、
ＩＣチップ１２が配線基板２４に実装される。なお、図
中２６はＩＣチップ１２に塗布されたエンキャップ剤で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、テ
ープキャリアパッケージ１１は接続すべきＩＣチップ１
２の各辺から外側に導電体１７が広がって形成されてい
るため、このテープキャリアパッケージ１１を用いてＩ
Ｃチップ１２を配線基板２４に実装するためには、ＩＣ
チップ１２の周囲にデバイスホール１９、サポートリン
グ２２及びアウターリード１５が占める大きさ分だけ、
ＩＣチップ１２の外形よりも広い面積を必要とする。従
って、その分配線基板２４は大きなものとなり、また複
数のＩＣチップ１２を配線基板２４に実装する場合にそ
の高密度実装が図れないという欠点がある。

【０００７】この発明の目的は従来の欠点を除去し、ラ
ンドグリッドアレイやＩＣチップなどの複数の電極パッ
ドが狭ピッチで面配置されている電子部品を、その外形
とほぼ同じ大きさの面積を占有するのみで配線基板やサ
ブキャリアなどに高密度に実装することができる電気接
続用コネクタを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、変形可能な
球体よりなる複数の球状接点を樹脂フィルムにその両面
からそれぞれ突出させて保持させ、樹脂フィルムの一面
の周辺部に複数の検査用パッドを形成して各球状接点と
それぞれ電気的に接続したものである。

【０００９】

【作用】上記のように構成されたこの発明では、樹脂フ
ィルムの一方の面に接続すべき電子部品を配してその電
極パッドを球状接点に位置決めし、樹脂フィルムの他方
の面に絶縁基板を配して、これら電極パッドと絶縁基板
とにより球状接点を挟持し、加圧することにより、球状
接点が変形して電極パッドと圧接する。この状態で検査
用パッドにプローブを当て、電子部品の電気的検査を行
う。その後、電子部品の外形にほぼ一致させて樹脂フィ
ルムを切断し、検査用パッドが形成されている周辺部を
切り離す。接続すべき電子部品と配線基板との接続は、
球状接点がそれらの電極パッド間に位置決めされ、それ
らに圧接されることによって行われる。

【００１０】

【実施例】図１はＩＣチップを配線基板に実装するため
に使用されるこの発明による電気接続用コネクタの一実
施例を示したものである。ポリエステルあるいはポリイ
ミドなどよりなる矩形状の樹脂フィルム３１に複数の貫
通孔３２が形成される。これら貫通孔３２はパンチング
あるいはレーザ加工などにより形成され、接続すべきＩ
Ｃチップのパッドの配列と対応して例えば矩形枠状に配
列される。各貫通孔３２には、変形可能な球体よりなる
粒径の揃った球状接点３３がそれぞれ１個ずつ配され、
それらは樹脂フィルム３１の両面からそれぞれ突出して
接合面を形成する。

【００１１】球状接点３３は例えば変形可能な球体３４
の表面に導電膜３５が形成されたものであり、この球体
３４の材料としてはスチレン−ジビニルベンゼン系ある
いはアクリル系などの樹脂が用いられる。導電膜３５の
形成はメッキ、蒸着あるいはスパッタリングなどのいわ
ゆる薄膜形成技術によって行われ、その材料としてはＮ
ｉ−Ａｕ，Ｎｉ−Ｓｎ，Ｎｉ−Ｃｕなどが用いられる。

【００１２】貫通孔３２と球状接点３３との間には、絶
縁樹脂層３６が充填され、この絶縁樹脂層３６によって
各球状接点３３は樹脂フィルム３１に保持される。絶縁
樹脂層３６は例えばシリコーン樹脂などが用いられる。
各球状接点３３と対応する検査用パッド３７が樹脂フィ
ルム３１の一面の周辺部に形成され、各球状接点３３と
それぞれ外部引き出し電極３８によって電気的に接続さ
れる。この例では検査用パッド３７は樹脂フィルム３１
の矩形の各辺にそれぞれ球状接点３３の配列ピッチとほ
ぼ同一ピッチで、球状接点３３の配列と対向して配列さ
れている。検査用パッド３７及び外部引き出し電極３８
は、各貫通孔３２に球状接点３３を配した後、蒸着、ス
パッタリングあるいはイオンプレーティングなどにより
一体形成され、外部引き出し電極３８の一端部は球状接
点３３上に位置されて球状接点３３と電気的に接続され
る。

【００１３】上記のように構成された電気接続用コネク
タ４０を使用してＩＣチップ１２の検査及びＩＣチップ
１２と配線基板４１との接続を行う場合を図２Ａ〜Ｃに
示す。配線基板４１はガラス基板、セラミック基板ある
いはガラスエポキシ基板などであり、その一面に複数の
パッド４２がＩＣチップ１２のパッド１８と同一ピッチ
でパッド１８と同様に矩形枠状に配列されている。

【００１４】図２Ａに示すように、絶縁基板４３上に電
気接続用コネクタ４０を載置し、その上にＩＣチップ１
２を、そのパッド１８と球状接点３３とを互いに位置合
わせして配置する。ＩＣチップ１２を例えば加圧ヘッド
４４を用いて加圧して絶縁基板４３に押し付け、各球状
接点３３を変形させてパッド１８にそれぞれ圧接させ、
パッド１８と球状接点３３とを電気的に接続する。この
加圧状態を保持して、電気試験装置に接続されている複
数のプローブ４５をそれぞれ検査用パッド３７に押し当
て、ＩＣチップ１２の電気的検査を行う。

【００１５】電気的検査で良品と判断されたＩＣチップ
１２を電気接続用コネクタ４０に仮止めする。仮止めは
例えばＩＣチップ１２と電気接続用コネクタ４０との間
隙にディスペンサーにより接着剤を注入してそれらの周
辺部を接着固定することにより行われる。ＩＣチップ１
２が仮止めされた電気接続用コネクタ４０の樹脂フィル
ム３１を図２Ｂに示すようにＩＣチップ１２の外形とほ
ぼ同じ大きさに切断し、検査用パッド３７が形成されて
いる周辺部を切り離す。樹脂フィルム３１の切断は例え
ばせん断カット用歯のついた金型で樹脂フィルム３１を
打ち抜くことにより行われる。

【００１６】ＩＣチップ１２と一体とされ、周辺部を切
り離された電気接続用コネクタ４０を、図２Ｃに示すよ
うに配線基板４１上に配し、球状接点３３と配線基板４
１のパッド４２とを位置合わせし、ＩＣチップ１２を加
圧してＩＣチップ１２を電気接続用コネクタ４０を介し
て配線基板４１に押し付ける。対向するパッド１８，４
２により挟持され加圧された球状接点３３はパッド１
８，４２とそれぞれ圧接する。この状態で、例えばＩＣ
チップ１２の上面に固定板（図示せず）を配し、ねじ止
め式あるいはスロットル式などの方法によりその固定板
を配線基板４１に固定する。このようにしてＩＣチップ
１２と配線基板４１とが電気接続用コネクタ４０を介し
て機械的に互いに固定されると共に、対応するパッド１
８と４２とが球状接点３３を通じて電気的に接続され
る。なお、図３Ａ〜Ｃは上述した接続作業を図２Ａ〜Ｃ
とそれぞれ対応させて斜視図で示したものである。

【００１７】図４Ａ〜Ｃは電気接続用コネクタ４０の製
造方法を工程順に１つの球状接点３３に関して示したも
のである。樹脂フィルム３１にパンチングあるいはレー
ザ加工などにより、貫通孔３２を形成し（Ａ）、貫通孔
３２に球状接点３３を挿入し、絶縁樹脂層３６をそれら
の間に充填する。絶縁樹脂層３６を例えば加熱硬化し
て、球状接点３３を樹脂フィルム３１の両面からそれぞ
れ突出した状態で貫通孔３２内に固定する（Ｂ）。検査
用パッド３７及び外部引き出し電極３８を蒸着、スパッ
タリングあるいはイオンプレーティングなどにより、一
体に樹脂フィルム３１上に成膜する。外部引き出し電極
３８の一端部を球状接点３３の突出部上に位置させて球
状接点３３の導電膜３５と密着させ、球状接点３３と検
査用パッド３７とを電気的に接続して電気接続用コネク
タ４０を完成する。

【００１８】図５Ａ〜Ｄは電気接続用コネクタ４０の他
の製造方法を示したものである。この製造方法では貫通
孔３２を形成した樹脂フィルム３１に球状接点３３を配
設する前に、検査用パッド３７及び外部引き出し電極３
８を成膜し（Ｂ）、その後貫通孔３２に球状接点３３及
び絶縁樹脂層３６を配し（Ｃ）、球状接点３３と外部引
き出し電極３８とを導電体４６により電気的に接続する
（Ｄ）ものであり、この導電体４６は導電性接着剤の塗
布あるいは蒸着などの薄膜形成技術により形成される。

【００１９】図６はこの発明による電気接続用コネクタ
の他の実施例を示したものである。この例では外部引き
出し電極３８が樹脂フィルム４７によって覆われ、即ち
外部引き出し電極３８が積層された樹脂フィルム３１と
４７の間に配設された構造とされている。樹脂フィルム
４７の大きさは、樹脂フィルム３１の周辺部に形成され
ている検査用パッド３７を露出させるべく、樹脂フィル
ム３１の大きさより小とされている。球状接点３３は図
１に示した実施例と同様に貫通孔３２内に配され、その
貫通孔３２の側面には外部引き出し電極３８の一端が露
出される。

【００２０】貫通孔３２と球状接点３３との間には、こ
の例では導電性接着剤４８が充填され、この導電性接着
剤４８によって各球状接点３３は樹脂フィルム３１，４
７に保持され、かつ外部引き出し電極３８の一端と球状
接点３３とが電気的に接続される。図７Ａ〜Ｄは上記の
ように構成された電気接続用コネクタ５０の製造方法を
示したものである。樹脂フィルム３１上の所定の位置に
検査用パッド３７及び外部引き出し電極３８を一体に形
成し（Ａ）、検査用パッド３７を除く部分に樹脂フィル
ム４７を積層して接着する（Ｂ）。積層された樹脂フィ
ルム３１，４７に貫通孔３２を形成し、その貫通孔３２
の側面に外部引き出し電極３８の一端を露出させる
（Ｃ）。貫通孔３２に球状接点３３を配し、導電性接着
剤４８で固定する（Ｄ）。球状接点３３と検査用パッド
３７とが電気的に接続されて電気接続用コネクタ５０が
完成する。

【００２１】なお、図１及び図６に示した実施例ではい
ずれも検査用パッド３７の配列ピッチを球状接点３３の
配列ピッチとほぼ等しくしているが、図８に示したテー
プキャリアパッケージ１１と同様に検査用パッド３７の
ピッチを広げてもよく、この場合にはプローブ４５の検
査用パッド３７への位置決め精度を緩和することができ
る。

【００２２】また、配線基板４１に実装する際の樹脂フ
ィルム３１の切断は、ＩＣチップ１２の外形と同じか、
もしくはそれより小さく切断するのが望ましいが、例え
ばＩＣチップ１２の外形よりも大きく切断してその部分
を認識用のマーク等に利用してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明による電気
接続用コネクタは、変形可能な球体よりなる複数の球状
接点を樹脂フィルムにその両面からそれぞれ突出させて
保持させ、さらに樹脂フィルムの一面の周辺部に複数の
検査用パッドを形成して各球状接点とそれぞれ電気的に
接続したものであるから、球状接点を接続すべき電極パ
ッド間に配してそれらに圧接させることにより、狭ピッ
チで面配置されている電極パッド間の接続を信頼性良
く、簡易に行うことができ、またＩＣチップなどの電子
部品と配線基板との接続において、予めその電子部品の
電気的検査を行うことにより良品のみを使用することが
できるため、電子部品の実装歩留りを著しく向上させる
ことができる。

【００２４】さらに、電子部品の検査後は、その外形と
同じ大きさに切断することができるため、電子部品の外
形と同じ大きさの面積を占有するのみで電子部品を配線
基板に高密度に実装することができる。なお、球状接点
と外部引き出し電極とを図５に示すように導電性接着剤
で接続する構造とし、この導電性接着剤に柔軟性を有す
るものを使用すれば、例えばＩＣチップの電極パッド形
成面の反りやうねりによる電極パッドの位置精度の悪さ
を吸収することができ、良好な接続状態を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａはこの発明による電気接続用コネクタの一実
施例を示す斜視図、Ｂはその中央部を省略したＣＣ断面
詳細図。

【図２】この発明による電気接続用コネクタの一実施例
を用いた接続を説明するための図。

【図３】図２と対応する斜視図。

【図４】この発明による電気接続用コネクタの一実施例
の製造方法を説明するための図。

【図５】この発明による電気接続用コネクタの一実施例
の他の製造方法を説明するための図。

【図６】Ａはこの説明による電気接続用コネクタの他の
実施例を示す斜視図、Ｂはその中央部を省略したＣＣ断
面詳細図。

【図７】この発明による電気接続用コネクタの他の実施
例の製造方法を説明するための図。

【図８】従来用いられるテープキャリアパッケージを示
す平面図。

【図９】従来のテープキャリアパッケージを用いた接続
状態を示す断面図。

【符号の説明】

３１ 樹脂フィルム ３３ 球状接点 ３７ 検査用パッド ３８ 外部引き出し電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂フィルムと、 変形可能な球体よりなり、上記樹脂フィルムにその両面
   からそれぞれ突出して保持された複数の球状接点と、 樹脂フィルムの一面の周辺部に形成され、上記各球状接
   点とそれぞれ電気的に接続された複数の検査用パッド
   と、を具備する電気接続用コネクタ。