中継部材および電子部品装置
【課題】 半導体パッケージのパッケージ基板と、当該パッケージ基板が実装される配線基板との間に介在される電気接続用の中継部材であって、接続信頼性の向上を図ることができる中継部材を提供する。
【解決手段】 電子部品５６が搭載されるパッケージ基板５０と、前記パッケージ基板５０が実装される配線基板７０との間に介在して設けられる中継部材６０は、当該中継部材６０の一方の主面に設けられ、前記パッケージ基板５０の面接続端子５７と接続する平坦な電極パッド６３と、前記電極パッド６３に導通し、当該中継部材６０の他方の主面に塑性変形可能に設けられ、前記配線基板７０の電極端子７１に接続する複数の金属端子部６４と、を有する。
【解決手段】 電子部品５６が搭載されるパッケージ基板５０と、前記パッケージ基板５０が実装される配線基板７０との間に介在して設けられる中継部材６０は、当該中継部材６０の一方の主面に設けられ、前記パッケージ基板５０の面接続端子５７と接続する平坦な電極パッド６３と、前記電極パッド６３に導通し、当該中継部材６０の他方の主面に塑性変形可能に設けられ、前記配線基板７０の電極端子７１に接続する複数の金属端子部６４と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継部材に関し、より具体的には、半導体パッケージのパッケージ基板と、当該パッケージ基板が実装される配線基板との間に介在される電気接続用の中継部材および電子部品装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子は高集積化してきており、また、半導体装置の実装の高密度化が要求されている。そこで、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）型半導体装置に比べて外部接続端子（バンプ、ランド等）の狭ピッチ化を図ることができるＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型半導体装置及びＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型半導体装置が注目され実用化されている。
【０００３】
ＢＧＡ型半導体装置においては、配線基板に実装されるパッケージ基板のパッド上に、接続端子として電極バンプたる半田バンプがエリアアレイ状に配置される。一方、ＬＧＡ型半導体装置においては、半導体素子が搭載される面と反対側の主面に面接続端子としての電極パッドが格子状に設けられたパッケージ基板と、前記電極パッドの形成位置に対応する位置に同様の電極パッドが設けられた配線基板との間の導通が、加圧によりとられてなる。
【０００４】
ＢＧＡ型半導体装置及びＬＧＡ型半導体装置は、実装面積の縮小化及び高密度化を実現でき、電子機器の小型化、軽量化、及び高機能化に対応することができる。しかしながら、ＢＧＡ型半導体装置では、パッケージ基板と配線基板との接合時に生じる熱の問題及び交換作業時の時間又はコストの問題がある。一方、ＬＧＡ型半導体装置では、加圧してパッケージ基板と配線基板との導通をとる構造になっているため、常温での作業で済み、また交換も容易である。
【０００５】
上述の利点を有するＬＧＡ型半導体装置において、ヒートシンク及び金属板を用いて、パッケージ基板と配線基板との間に、導電性エラストマ等を有する樹脂基板を中継基板として挟み込んで固定する構造が提案されている。これについて図１を参照して説明する。なお、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す配線基板の電極パッドの上面図である。
【０００６】
図１に示すように、本例では、金属からなる補強板２上に配線基板３０が設けられ、配線基板３０上には、ＬＧＡ型半導体装置２０のパッケージ基板２５が中継基板１０を介して実装されている。
【０００７】
ＬＧＡ型半導体装置２０のパッケージ基板２５の上面には、半導体素子４０が実装されている。半導体素子４０の上面は、ヒートスプレッダ２１を介して、ヒートシンク１の下面が接している。ヒートシンク１は、放熱するＬＧＡ型半導体装置２０を冷却する機能を有する。
【０００８】
ヒートシンク１及び補強板２の四隅近傍には、バネ３が設けられたネジ４が貫通して設けられている。ヒートシンク１及び補強板２の四隅近傍に貫通して設けられたネジ４の締結により、パッケージ基板２５と配線基板３０との間に介在する中継基板１０が押圧され、パッケージ基板２５が中継基板１０を介して配線基板３０に固定されている。
【０００９】
ＬＧＡ型半導体装置２０のパッケージ基板２５は、セラミックス又はガラス等の無機材料からなる基板基材の両面に、銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）等からなる配線パターンが多層配線層構造をもって選択的に配設されている。
【００１０】
パッケージ基板２５の上面に実装された半導体素子４０は、所謂ウェーハプロセスが適用されて、シリコン（Ｓｉ）或いはガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導体基板の一方の主面に、トランジスタ等の能動素子、コンデンサ等の受動素子並びにこれらの素子を接続する配線層をもって形成された電子回路を具備し、当該主面には、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）を主体とする金属からなる電極パッド（図示を省略）が配設されている。
【００１１】
パッケージ基板２５の下面には、外部接続用面端子たる電極パッド２６が、例えばスパッタリング法により複数格子状に配設されている。
【００１２】
配線基板３０は、ガラス−エポキシ、ガラス−ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）、ポリイミド等の有機樹脂材からなる基板基材の両面に、銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）等からなる配線パターンが多層配線層構造をもって選択的に配設されている。当該配線パターンの一部として、基板基材の上面には、パッケージ基板２５の電極パッド２６の形成位置に対応する位置に、凹型形状を有する外部接続用面端子たる電極パッド３１が複数格子状に配設されている。
【００１３】
電極パッド２６が設けられたパッケージ基板２５の下面と、電極パッド３１が設けられた配線基板３０の上面との間には、中継基板１０が設けられている。中継基板１０は、ガラス−エポキシ、ガラス−ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）、ポリイミド等の有機樹脂材からなる基板基材に貫通孔が形成され、当該貫通孔内および当該貫通孔の上端部および下端部に弾性体たる導電性エラストマ１５が設けられている。
【００１４】
導電性エラストマ１５の端面は、パッケージ基板２５の電極パッド２６と、配線基板３０の凹型形状を有する電極パッド３１とに接触している。図１（ｂ）に、配線基板３０の電極パッド３１における導電性エラストマ１５の接触状態を示す。図１（ｂ）において黒色で示すように、配線基板３０の電極パッド３１に、導電性エラストマ１５の外周部分が接触している。
【００１５】
なお、第１面と第２面とを有する略板形状をなす中継基板であって、第１面と第２面との間を貫通する複数の貫通孔を有する中継基板本体と、貫通孔内にそれぞれ貫挿され、第２面より突出した第２突出部を備え、かつ第２突出部の先端が平坦面にされてなる軟質金属体を有している中継基板を、面接続パッドを有する基板と面接続取付パッドを有する取付基板との間に介在させて基板と取付基板とを接続させる構造が提案されている。
【００１６】
また、配線基板の電極を、半導体素子の突起電極よりも外側に延在させて十分大きく、突起電極の方が軟らかい金属材料で形成し、配線基板上に熱硬化型樹脂からなる接着剤を配して、半導体素子を、電極を凹状に塑性変形させるように圧接し、突起電極と電極との接触面積を確保して電気的接続を図る半導体装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特許３２７２９９３号公報
【特許文献２】特開平１１−２８４０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
パッケージ基板２５に実装されている半導体素子４０の高性能化に因り、激しい発熱が生じるおそれがあり、更に、半導体素子４０はパッケージ基板２５に比し大きな弾性率を有する。従って、半導体素子４０が実装されたパッケージ基板２５には、熱応力に起因する反りが発生しやすい。
【００１９】
また、パッケージ基板２５は、セラミックス或いはガラス等の無機材料からなり、配線基板３０は、ガラス−エポキシ、ガラス−ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）、ポリイミド等の有機樹脂材からなり、配線基板３０の熱膨張係数はパッケージ基板２５の熱膨張係数よりも大きい。かかる熱膨張係数の相違に因り、パッケージ基板２５の電極パッド２６と、配線基板３０の電極パッド３１と、中継基板１０とに剪断応力が働き、パッケージ基板２５及び配線基板３０は、平面方向において逆方向に寸法変化する。また、配線基板３０に反りやうねり等が発生するおそれもある。
【００２０】
このとき、パッケージ基板２５の電極パッド２６及び配線基板３０の電極パッド３１の何れも平坦であれば、中継基板１０の導電性エラストマ１５が変形し、前記応力を吸収するが、配線基板３０の電極パッド３１は凹型形状を有する。従って、当該電極パッド３１の凹型形状と配線基板３０の反りやうねり等に因り、パッケージ基板２５と配線基板３０との間隔が位置により異なり、また、図２（ｂ）に示すように、配線基板３０とパッケージ基板２５との間の位置ずれが発生し、配線基板３０の電極パッド３１上における導電性エラストマ１５の位置ずれが生じるおそれがある。なお、図２（ａ）は、上記位置ずれを分かりやすく示すために、位置ずれを起こす前の状態を示す図である。
【００２１】
上記位置ずれが発生したときの、配線基板３０の電極パッド３１における導電性エラストマ１５の接触状態を図２（ｃ）に示す。図２（ｃ）において黒色の曲線で示す箇所が、導電性エラストマ１５の外周部分のうち配線基板３０の電極パッド３１に接触している部分を示し、点線で示す箇所が、導電性エラストマ１５の外周部分のうち配線基板３０の電極パッド３１に接触していない部分を示す。
【００２２】
上記位置ずれが発生すると、導電性エラストマ１５と配線基板３０の電極パッド３１との接触面積、即ち、導電性エラストマ１５と配線基板３０の電極パッド３１との接触圧力が、当該電極パッド３１の位置により異なる。
【００２３】
その結果、図２（ｃ）に示すように、導電性エラストマ１５との接触面積が小さい電極パッド３１、即ち、導電性エラストマ１５と配線基板３０の電極パッド３１との接触圧力が小さい電極パッド３１においては、電極パッド３１と導電性エラストマ１５との電気接続が不安定となり、接続不良（不導通）等の不具合が発生するおそれがある。
【００２４】
そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、半導体パッケージのパッケージ基板と、当該パッケージ基板が実装される配線基板との間に介在される電気接続用の中継部材であって、接続信頼性の向上を図ることができる中継部材および電子部品装置を提供することを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
実施の形態の一観点によれば、電子部品が搭載されるパッケージ基板と、前記パッケージ基板が実装される配線基板との間に介在して設けられる中継部材であって、当該中継部材の一方の主面に設けられ、前記パッケージ基板の面接続端子と接続する平坦な電極パッドと、前記電極パッドに導通し、当該中継部材の他方の主面に塑性変形可能に設けられ、前記配線基板の電極端子に接続する複数の金属端子部と、を有することを特徴とする中継部材が提供される。
【００２６】
実施の形態の別の観点によれば、電子部品が搭載されるパッケージ基板と、前記パッケージ基板が実装される配線基板と、前記パッケージ基板と前記配線基板との間に介在して設けられる中継部材とを備えた電子部品装置であって、前記中継部材は、前記中継部材の一方の主面に設けられ、前記パッケージ基板の面接続端子と接続する平坦な電極パッドと、前記電極パッドに導通し、前記中継部材の他方の主面に塑性変形可能に設けられ、前記配線基板の電極端子に接続する複数の金属端子部と、を有し、前記中継部材と前記パッケージ基板とは摺動自在に設けられていることを特徴とする電子部品装置が提供される。
【００２７】
実施の形態の更に別の観点によれば、電子部品が搭載されるパッケージ基板と、前記パッケージ基板が実装される配線基板と、前記パッケージ基板と前記配線基板との間に介在して設けられ、一方が前記パッケージ基板に接続され、他方が前記配線基板に接続されてなる複数の中継部材と、を備えた電子部品装置であって、前記中継部材のそれぞれの一方の主面に、平坦な電極パッドが設けられ、前記中継部材のそれぞれの他方の主面に、前記電極パッドに導通する複数の金属端子部が設けられ、前記複数の中継部材は、前記電極パッドが互いに摺動自在に接触するように重ねられて設けられていることを特徴とする電子部品装置が提供される。
【００２８】
実施の形態の更に別の観点によれば、電子部品が搭載されるパッケージ基板と、前記パッケージ基板が実装される配線基板と、前記パッケージ基板と前記配線基板との間に介在して設けられる中継部材と、前記中継部材と前記パッケージ基板との間に介在して設けられ、導電性弾性体を有する中継基板と、を備えた電子部品装置であって、前記中継部材は、前記中継部材の一方の主面に設けられ、前記中継基板の前記導電性弾性体と接続する平坦な電極パッドと、前記電極パッドに導通し、前記中継部材の他方の主面に塑性変形可能に設けられ、前記配線基板の電極端子に接続する複数の金属端子部と、を有し、前記中継部材と前記中継基板とは摺動自在に設けられていることを特徴とする電子部品装置が提供される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、半導体パッケージのパッケージ基板と、当該パッケージ基板が実装される配線基板との間に介在される電気接続用の中継部材であって、接続信頼性の向上を図ることができる中継部材および電子部品装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ＬＧＡ型半導体装置において、ヒートシンク及び金属板を用いて、パッケージ基板と配線基板との間に中継基板を挟み込んで固定する構造を示す図である。
【図２】図１に示す構造の問題点を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る中継部材を備えた半導体装置の構造を示す図である。
【図４】図３に示す中継部材の要部拡大図である。
【図５】図４に示す中継部材の電極パッドが形成されている面の平面図である。
【図６】図４に示す中継部材の金属端子部が形成されている面の平面図である。
【図７】図４に示す中継部材と配線基板との接合を説明するための図である。
【図８】図３に示す構造において、温度変化があった場合のときの状態を説明するための図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る中継部材の平面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る中継部材を説明するための図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る中継部材を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態を説明するための図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態を説明するための図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態を説明するための図である。
【図１５】本発明の第1・第３・第４の実施の形態に係る中継部材の製造方法を説明するための図（その１）である。
【図１６】本発明の第1・第３・第４の実施の形態に係る中継部材の製造方法を説明するための図（その２）である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る中継部材の製造方法を説明するための図（その１）である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る中継部材の製造方法を説明するための図（その２）である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係る中継部材の製造方法を説明するための図（その３）である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の実施の形態に係る中継部材について説明し、次いで、かかる中継部材の製造方法について説明する。
【００３２】
１．本発明の実施の形態に係る中継部材
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係る中継部材を、半導体装置のパッケージ基板と配線基板との間に設けた構造を図３に示す。
【００３３】
図３に示すように、本例では、金属からなる補強板４２上に、図示を省略する絶縁シート等を介して配線基板７０が固着されている。配線基板７０上には、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５が中継基板６０を介して実装されている。
【００３４】
ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５の上面には、半導体素子１４０が実装されている。半導体素子１４０の上面は、ヒートスプレッダ５６を介して、ヒートシンク４１が接している。なお、ヒートシンク４１の下面は、図示を省略する熱伝導性粘着シート等を介してヒートスプレッダ５６の上面に固着している。ヒートシンク４１は、放熱するＬＧＡ型半導体装置５０を冷却する放熱部である。
【００３５】
補強板４２には、バネ４３が設けられたネジ４４が貫通して設けられている。ヒートシンク４１及び補強板４２の四隅近傍に貫通して設けられたネジ４４の締結により、パッケージ基板５０と配線基板７０との間に介在する中継基板６０が押圧され、パッケージ基板５０が中継基板６０を介して配線基板７０に固定されている。
【００３６】
ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５は、セラミックス又はガラス等の無機材料からなる基板基材の両面に、銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）等からなる配線パターンが多層配線層構造をもって選択的に配設されている。
【００３７】
パッケージ基板５５の上面に実装された半導体素子１４０は、所謂ウェーハプロセスが適用されて、シリコン（Ｓｉ）或いはガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導体基板の一方の主面に、トランジスタ等の能動素子、コンデンサ等の受動素子並びにこれらの素子を接続する配線層をもって形成された電子回路を具備し、当該主面には、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）を主体とする金属からなる電極パッド（図示を省略）が配設されている。
【００３８】
パッケージ基板５５の下面には、外部接続用面端子たる電極パッド５７が、例えばスパッタリング法により複数格子状に配設されている。
【００３９】
配線基板７０は、ガラス−エポキシ、ガラス−ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）、ポリイミド等の有機樹脂材からなる基板基材の両面に、銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）等からなる配線パターンが多層配線層構造をもって選択的に配設されている。当該配線パターンの一部として、基板基材の上面には、パッケージ基板５５の電極パッド５７の形成位置に対応する位置に、凹型形状の外部接続用面端子たる電極パッド７１が複数格子状に配設されている。
【００４０】
電極パッド５７が設けられたパッケージ基板５５の下面と、電極パッド７１が設けられた配線基板７０の上面との間には、中継基板６０が設けられている。中継基板６０は、非導電性のポリイミド等の有機樹脂材又はアルミナ等のセラミックス若しくはセラミックスのフィラーを含んだ樹脂材からなる絶縁性樹脂フィルム６１が基板基材として用いられる。そして、当該基板基材中には、例えば銅（Ｃｕ）からなる導電部６２が設けられている。
【００４１】
中継部材６０の、パッケージ基板５０の電極パッド５７に面している側の主面であって、パッケージ基板５０の電極パッド５７に対応する箇所には、平坦な形状を有する電極パッド６３が形成されている。中継部材６０の電極パッド６３の端面は、パッケージ基板５０の電極パッド５７の端面に接触している。
【００４２】
中継部材６０の、配線基板７０の電極パッド７１に面している側の主面であって、配線基板７０の電極パッド７１に対応する箇所には、複数の金属端子部６４が形成されている。金属端子部６４は、導電部材６２を介して電極パッド６３に導通している。また、各金属端子部６４の先端部分は配線基板７０の電極パッド７１に接触し塑性変形している。
【００４３】
ここで、図４乃至図７も参照して、中継部材６０の構造について更に詳述する。図４は、図３に示す中継部材６０の要部拡大図である。図５は、図４に示す中継部材６０の電極パッド６３が形成されている面の平面図であり、図６は、図４に示す中継部材６０の金属端子部６４が形成されている面の平面図である。
【００４４】
図４及び図５に示すように、中継部材６０の一方の主面に形成された電極パッド６３は略均一の厚さを有し、平坦な形状を有する。そして、電極パッド６３は、略円形の平面形状を有する。
【００４５】
電極パッド６３は、例えば銅（Ｃｕ）を含む。但し、電極パッド６３の構成材料は必ずしも銅（Ｃｕ）でなくてもよく、例えば導電性に優れた金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の金属を含んでもよい。更には、電極パッド６３は、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、又はパラジウム（Ｐｄ）を含んでもよく、或いは、酸化し難い白金（Ｐｔ）等の金属又は導電性エラストマ若しくは導電性セラミックを用いてもよい。電極パッド６３は、上述の金属が単一金属として構成されていてもよく、或いは、上述の金属が合金等の成分として含められていてもよい。要は、電極パッド６３の構成材料は、導電性を有する限り、上述の各金属に限定されるものではない。
【００４６】
図４及び図６に示すように、中継部材６０の他方の主面には複数の金属端子部６４が、略均一のピッチＰ（図６参照）をもって形成されている。
【００４７】
各金属端子部６４は、中継部材６０がパッケージ基板５０と配線基板７０との間に設けられたときに、先端部分が配線基板７０の電極パッド７１に接触し容易に塑性変形できるよう、例えば銅（Ｃｕ）等を含む。但し、金属端子部６４の構成材料は必ずしも銅（Ｃｕ）でなくてもよく、例えば導電性に優れた金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の金属を含んでもよい。更には、金属端子部６４は、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、又はパラジウム（Ｐｄ）を含んでもよく、或いは、酸化し難い白金（Ｐｔ）等の金属又は導電性エラストマ若しくは導電性セラミックを用いてもよい。金属端子部６４は、上述の金属が単一金属として構成されていてもよく、或いは、上述の金属が合金等の成分として含められていてもよい。要は、金属端子部６４の構成材料は、導電性を有する限り、上述の各金属に限定されるものではない。
【００４８】
金属端子部６４は、ボンディング法又はメッキにより形成することができ、図４に示す例では、ボンディング法により金属端子部６４が形成されている。
【００４９】
また、各金属端子部６４は、中継部材６０から遠ざかれば遠ざかるほど径が小さくなる断面形状を有している。図４及び図６に示す例では、各金属端子部６４は略円錐形状を有する。但し、各金属端子部６４の形状は必ずしも略円錐形状でなくてもよく、例えば略角錐形状又は半球形状であってもよい。各金属端子部６４がかかる形状を有することにより、各金属端子部６４は、中継部材６０がパッケージ基板５０と配線基板７０との間に設けられたときに、先端部分が配線基板７０の電極パッド７１に接触し容易に塑性変形でき、金属端子部６４と配線基板７０の電極パッド７１との接触面積を大きくすることができる。
【００５０】
更に、各金属端子部６４の高さ（鉛直方向の長さ）は、金属端子部６４が接触する配線基板７０の電極パッド７１の凹型形状に対応して設定されている。即ち、図７に示すように、中継部材６０の上方から荷重がかかり、中継部材６０の金属端子部６４が配線基板７０の金属パッド７１に接触して、金属端子部６４の先端部が塑性変形して金属パッド７１に接合したときに、中継部材６０と配線基板７１とが互いに略平行になるように、各金属端子部６４の高さは、電極パッド７１の凹型形状に沿って設定されている。具体的には、図４に示すように、金属端子部６４が設けられている領域において略中央に位置する、即ち、電極パッド７１の凹型形状の最深部に対応する箇所に位置する金属端子部６４の高さが最も高く、前記略中央から外側に向かうにつれて金属端子部６４の高さが短くなるように設定されている。即ち、図４に点線で示す、各金属端子部６４の先端を結ぶ仮想線が、配線基板７０の電極パッド７１の凹型形状に略一致する。従って、配線基板７０が撓んだとしても、高さが金属端子部６４が接触する配線基板７０の電極パッド７１の凹型形状に対応して設定された金属端子部６４を有する中継部材６０は、配線基板７０の撓みに追従することができる。
【００５１】
図８に、かかる構造を有する中継部材６０を備えた図３に示す構造において、温度変化が生じた場合のときの状態を示す。図８（ａ）は、温度変化が生じる前の状態（即ち、図３に示す状態）を示し、図３（ｂ）は、温度変化が生じた場合のときの状態を示す。
【００５２】
図８（ｂ）に示すように、図８（ａ）に示す状態において温度変化が生じると、例えばパッケージ基板５５と配線基板７０の熱膨張係数の相違に因り、配線基板７０とパッケージ基板５５（中継部材６０）との間で位置ずれが生じるおそれがある。
【００５３】
このとき、本例では上述のように、配線基板７０の電極パッド７１に接触している金属端子部６４の先端部分は容易に塑性変形できるため、凹型形状を有する配線基板７０の電極パッド７３に追従することができる。従って、上記位置ずれに起因する、中継部材６０の金属端子部６４と配線基板６０の電極パッド７１との接触面積の減少を防止することができ、当該面積を維持することができる。よって、中継部材６０の金属端子部６４と配線基板６０の電極パッド７１との電気接続が不安定となって接続不良（不導通）等の不具合が発生することを防止することができる。
【００５４】
更に、パッケージ基板５０の平坦な形状を有する電極パッド５７と中継部材６０の平坦な形状を有する電極パッド６３とが、互いに接触を維持したまま正反対の方向にスライド（摺動）する。従って、図３に示す構造の構成部材間における熱膨張率の相違に基づく配線基板７０とパッケージ基板５５（中継部材６０）との間で位置ずれを、かかるスライドにより、前記熱膨張係数の相違に因り発生する応力を解放することができる。
【００５５】
このように、本例の構造によれば、パッケージ基板５０の電極パッド５７と配線基板７０の電極パッド７１とを電気的に接続する中継部材６０の接続信頼性を向上することができ、安定な電気的接触によりパッケージ基板５０及び配線基板７０間の導通を得ることができる。
【００５６】
ところで、図６では、配線基板７０の１つの電極パッド７１に対応する複数の金属端子部６４の形成領域を示しているが、図９に示すように、中継部材６０にはかかる領域が、配線基板７０の電極パッド７１の数に対応して複数形成されている。隣り合う、複数の金属端子部６４の形成領域の間に、スリット等の空隙が形成されていてもよい。前記空隙が中継部材６０に形成されていることにより、中継部材６０は柔軟性を有するため、上述の熱膨張係数の相違に基づく配線基板７０の撓み等に容易に追従することができる。
【００５７】
ところで、図４に示す例では、各金属端子部６４の高さは、配線基板７０の電極パッド７１の凹型形状に対応して設定されているが、本発明は、配線基板７０の電極パッドが略均一の厚さを有する平坦な形状を有する場合にも適用することができる。かかる例を図１０に示す。なお、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す中継部材６０’を配線基板７０’に接合した状態を示す。なお、図１０において、図４及び図７等を参照して説明した箇所と同じ箇所には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００５８】
図１０に示す例では、配線基板７０’の電極パッド７１’は略均一の厚さを有する平坦な形状を有している。かかる電極パッド７１’の形状に対応して、中継部材６０’の複数の金属端子部６４’の高さは略等しく設定されている。
【００５９】
即ち、本例では、図１０（ｂ）に示すように、中継部材６０’の上方から荷重がかかり、中継部材６０’の金属端子部６４’が配線基板７０’の金属パッド７１’に接触して、金属端子部６４’の先端部が塑性変形して金属パッド７１’に接合したときに、中継部材６０’と配線基板７０’とが互いに略平行になるように、各金属端子部６４’の高さは、電極パッド７１’の略均一の厚さを有する平坦形状に沿って、即ち、略均一の長さに設定されている。
【００６０】
よって、図１０（ａ）に点線で示す、各金属端子部６４’の先端を結ぶ仮想線が、配線基板７０’の電極パッド７１’の略均一の厚さを有する平坦形状に略一致する。従って、配線基板７０’が撓んだとしても、中継部材６０’は、配線基板７０の撓みに追従することができる。
【００６１】
また、上述したように、図４及び図６に示す例では、各金属端子部６４は略円錐形状を有するが、各金属端子部６４の形状は必ずしも略円錐形状でなくてもよく、例えば略角錐形状又は半球形状であってもよい。図１１に、中継部材の金属端子部が半球形状を有する場合の例を示す。なお、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す中継部材６０”を配線基板７０に接合した状態を示す。なお、図１１において、図４及び図７等を参照して説明した箇所と同じ箇所には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００６２】
図１１に示す例では、配線基板７０の電極パッド７１は、図７に示す例と同様に、凹型形状を有する。そして、本例の中継部材６０”の各金属端子部６４”の高さ（鉛直方向の長さ）は、金属端子部６４”が接触する配線基板７０の電極パッド７１の凹型形状に対応して設定されている。各金属端子部６４”は半円球形状を有し、バンプとも称される。
【００６３】
即ち、図１１（ｂ）に示すように、中継部材６０”の上方から荷重がかかり、中継部材６０”の金属端子部６４”が配線基板７０の金属パッド７１に接触して、金属端子部６４”の先端部が塑性変形して金属パッド７１に接合したときに、中継部材６０”と配線基板７１とが互いに略平行になるように、半円球形状を有する各金属端子部６４”の高さは、電極パッド７１の凹型形状に沿って設定されている。
【００６４】
具体的には、図１１（ａ）に示すように、略半円球形状を有する金属端子部６４”が設けられている領域において略中央に位置する、即ち、電極パッド７１の凹型形状の最深部に対応する箇所に位置する金属端子部６４”の高さが最も高く、前記略中央から外側に向かうにつれて金属端子部６４”の高さが短くなるように設定されている。金属端子部６４”は、例えばメッキ法により容易に形成することができる。
【００６５】
図１１（ａ）に点線で示すように、各金属端子部６４”の先端を結ぶ仮想線が、配線基板７０の電極パッド７１の凹型形状に略一致する。従って、配線基板７０が撓んだとしても、高さが金属端子部６４”が接触する配線基板７０の電極パッド７１の凹型形状に対応して設定された金属端子部６４”を有する中継部材６０”は、配線基板７０の撓みに追従することができる。
【００６６】
［第２の実施の形態］
図３及び図８等に示す本発明の第１の実施の形態に係る中継部材６０においては、パッケージ基板５０の電極パッド５７に面している側の主面であって、パッケージ基板５０の電極パッド５７に対応する箇所には、平坦な形状を有する電極パッド６３が形成されており、配線基板７０の電極パッド７１に面している側の主面であって、配線基板７０の電極パッド７１に対応する箇所には、複数の金属端子部６４が形成されている。
【００６７】
本発明の第２の実施の形態では、中継部材の両主面上に、前記金属端子部が複数形成されている。かかる中継部材を半導体装置のパッケージ基板と配線基板との間に設けた構造を図１２に示す。なお、図１２（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る中継部材を備えた構造において温度変化が生じる前の状態を示し、図１２（ｂ）は、温度変化が生じた場合のときの状態を示している。また、図１２において、図３、図８等で示した箇所と同じ箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６８】
図１２（ａ）に示すように、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に、中継部材８０が設けられている。
【００６９】
本発明の第1の実施の形態に係る中継部材６０では、パッケージ基板５０の電極パッド５７に対応する箇所には、平坦な形状を有する電極パッド６３が形成されている（図３参照）。一方、本発明の第２の実施の形態に係る中継部材８０では、平坦な形状を有する電極パッド６３の代わりに、略均一の高さ（鉛直方向の長さ）を有する複数の金属端子８４が、パッケージ基板５０の電極パッド５７に面している側の主面であって、パッケージ基板５０の電極パッド５７に対応する箇所に形成されている。これ以外は、図３に示す構造と同じ構造である。
【００７０】
パッケージ基板５０の電極パッド５７は略均一の厚さを有する平坦な形状を有しており、かかる電極パッド５７の形状に対応して、中継部材８０の複数の金属端子部８４の高さは略等しく設定されている。
【００７１】
かかる構造の下、図１２（ａ）に示す状態において温度変化が生じると、図１２（ｂ）に示すように、例えばパッケージ基板５５と配線基板７０の熱膨張係数の相違に因り、配線基板７０とパッケージ基板５５（中継部材８０）との間で位置ずれが生じるおそれがある。
【００７２】
このとき、本例では上述のように、配線基板７０の電極パッド７１に接触している金属端子部６４の先端部分は容易に塑性変形できるため、凹型形状を有する配線基板７０の電極パッド７３に追従することができる。従って、上記位置ずれに起因する、中継部材８０の金属端子部６４と配線基板８０の電極パッド７１との接触面積の減少を防止することができ、当該面積を維持することができる。よって、中継部材８０の金属端子部６４と配線基板８０の電極パッド７１との電気接続が不安定となって接続不良（不導通）等の不具合が発生することを防止することができる。
【００７３】
更に、パッケージ基板５０の平坦な形状を有する電極パッド５７と中継部材８０の略均一の高さ（鉛直方向の長さ）を有する複数の金属端子８４とが、互いに接触を維持したまま正反対の方向にスライド（摺動）する。従って、図１２に示す構造の構成部材間における熱膨張率の相違に基づく配線基板７０とパッケージ基板５５（中継部材８０）との間で位置ずれを、かかるスライドにより、前記熱膨張係数の相違に因り発生する応力を解放することができる。
【００７４】
このように、本例の構造によれば、パッケージ基板５０の電極パッド５７と配線基板７０の電極パッド７１とを電気的に接続する中継部材８０の接続信頼性を向上することができ、安定な電気的接触によりパッケージ基板５０及び配線基板７０間の導通を得ることができる。
【００７５】
［第３の実施の形態］
図３及び図８等に示す本発明の第１の実施の形態においては、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に、図４に示す中継部材６０が１つ設けられている。
【００７６】
本発明の第３の実施の形態では、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に、図４に示す中継部材６０と図１０に示す中継部材６０’が設けられている。かかる構造を図１３に示す。なお、図１３（ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る中継部材をパッケージ基板５５と配線基板７０との間に設けた構造において温度変化が生じる前の状態を示し、図１３（ｂ）は、温度変化が生じた場合のときの状態を示している。また、図１３において、図３、図８等で示した箇所と同じ箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００７７】
図１３（ａ）に示すように、パッケージ基板５５と配線基板７０との間に、図４に示す中継部材６０と図１０に示す中継部材６０’が、中継部材６０の電極パッド６３と中継部材６０’の電極パッド６３とが互いに接触するように重ねられて設けられている。
【００７８】
そして、配線基板７０の電極パッド７１が有する凹型形状に沿って高さがそれぞれ設定された中継部材６０の複数の金属端子６４の先端部分は、配線基板７０の電極パッド７１に接して塑性変形している。パッケージ基板５５の平坦な形状を有する電極パッド５７に沿って高さが略等しく設定された中継部材６０’の複数の金属端子６４’の先端部分は、パッケージ基板５５の電極パッド５７に接して塑性変形している。
【００７９】
かかる構造の下、図１３（ａ）に示す状態において温度変化が生じると、図１３（ｂ）に示すように、例えばパッケージ基板５５と配線基板７０の熱膨張係数の相違に因り、配線基板７０とパッケージ基板５５（中継部材６０、６０’）との間で位置ずれが生じるおそれがある。
【００８０】
このとき、本例では上述のように、配線基板７０の電極パッド７１に接触している金属端子部６４の先端部分は容易に塑性変形できるため、凹型形状を有する配線基板７０の電極パッド７３に追従することができる。従って、上記位置ずれに起因する、中継部材８０の金属端子部６４と配線基板８０の電極パッド７１との接触面積の減少を防止することができ、当該面積を維持することができる。よって、中継部材８０の金属端子部６４と配線基板８０の電極パッド７１との電気接続が不安定となって接続不良（不導通）等の不具合が発生することを防止することができる。
【００８１】
更に、中継部材６０と図１０に示す中継部材６０’が、中継部材６０の電極パッド６３と中継部材６０’の電極パッド６３とが互いに接触するように重ねられて設けられている中継部材６０と中継部材６０’とが、互いに接触を維持したまま正反対の方向にスライド（摺動）する。従って、図１３（ａ）に示す構造の部材間における熱膨張率の相違に基づく配線基板７０とパッケージ基板５５（中継部材６０、６０’）との間で位置ずれを、かかるスライドにより、前記熱膨張係数の相違に因り発生する応力を解放することができる。
【００８２】
このように、本例の構造によれば、パッケージ基板５０の電極パッド５７と配線基板７０の電極パッド７１とを電気的に接続する中継部材８０の接続信頼性を向上することができ、安定な電気的接触によりパッケージ基板５０及び配線基板７０間の導通を得ることができる。
【００８３】
［第４の実施の形態］
図３及び図８等に示す本発明の第１の実施の形態においては、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に、図４に示す中継部材６０が１つ設けられている。
【００８４】
本発明の第４の実施の形態では、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に、図４に示す中継部材６０と中継基板９０が設けられている。かかる構造を図１４に示す。なお、図１４（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る中継部材６０と中継基板９０をパッケージ基板５５と配線基板７０との間に設けた構造において温度変化が生じる前の状態を示し、図１４（ｂ）は、温度変化が生じた場合のときの状態を示している。また、図１４において、図３、図８等で示した箇所と同じ箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００８５】
中継部材６０の上に重ねて設けられた中継基板９０は、ガラス−エポキシ、ガラス−ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）、ポリイミド等の有機樹脂材からなる基板基材に貫通孔が形成され、当該貫通孔内および当該貫通孔の上端部および下端部に弾性体たる導電性エラストマ９５が設けられている。
【００８６】
中継基板９０の、配線基板７０側の主面に設けられた導電性エラストマ９５の端面は、中継部材６０の電極パッド６３に接触し、中継基板９０の、パッケージ基板５５側の主面に設けられた導電性エラストマ９５の端面は、パッケージ基板５５の電極パッド５７に接触している。
【００８７】
そして、配線基板７０の電極パッド７１が有する凹型形状に沿って高さがそれぞれ設定された中継部材６０の複数の金属端子６４の先端部分は、配線基板７０の電極パッド７１に接して塑性変形している。
【００８８】
かかる構造の下、図１４（ａ）に示す状態において温度変化が生じると、図１４（ｂ）に示すように、例えばパッケージ基板５５と配線基板７０の熱膨張係数の相違に因り、配線基板７０とパッケージ基板５５との間で位置ずれが生じるおそれがある。
【００８９】
このとき、本例では上述のように、配線基板７０の電極パッド７１に接触している金属端子部６４の先端部分は容易に塑性変形できるため、凹型形状を有する配線基板７０の電極パッド７３に追従することができる。従って、上記位置ずれに起因する、中継部材８０の金属端子部６４と配線基板８０の電極パッド７１との接触面積の減少を防止することができ、当該面積を維持することができる。よって、中継部材８０の金属端子部６４と配線基板８０の電極パッド７１との電気接続が不安定となって接続不良（不導通）等の不具合が発生することを防止することができる。
【００９０】
更に、中継部材６０の電極パッド６３と中継基板９０の導電性エラストマ９５とが互いに接触するように重ねられて設けられている中継部材６０と中継基板９０とが、互いに接触を維持したまま正反対の方向にスライド（摺動）する。従って、図１４（ａ）に示す構造の部材間における熱膨張率の相違に基づく配線基板７０とパッケージ基板５５との間で位置ずれを、かかるスライドにより、前記熱膨張係数の相違に因り発生する応力を解放することができる。
【００９１】
このように、本例の構造によれば、パッケージ基板５０の電極パッド５７と配線基板７０の電極パッド７１とを電気的に接続する中継部材６０の接続信頼性を向上することができ、安定な電気的接触によりパッケージ基板５０及び配線基板７０間の導通を得ることができる。
【００９２】
２．本発明の実施の形態に係る中継部材の製造方法
次に、上述の本発明の実施の形態に係る中継部材の製造方法について説明する。
【００９３】
［本発明の第１・第３・第４の実施の形態に係る中継部材の製造方法］
本発明の第１・第３・第４の実施の形態に係る中継部材６０（６０’）にあっては、非導電性のポリイミド等の有機樹脂材又はアルミナ等のセラミックス若しくはセラミックスのフィラーを含んだ樹脂材からなる絶縁性樹脂フィルム６１の上面に、プリント配線板の回路配線形成に一般に用いられる銅箔１００が積層形成された基材を用意する（図１５（ａ））。銅箔１００は、例えば約１８μｍ乃至約３５μｍの厚さを有する。なお、絶縁性樹脂フィルム６１の基材として、フレキシブル基板の材料として一般に用いられるポリエステル、ガラス−エポキシ樹脂等を用いてもよい。
【００９４】
次に、上面に銅箔１００が積層形成された絶縁性樹脂フィルム６１に、例えばレーザドリリング装置を使用してスルーホールを形成する（図１５（ｂ））。なお、絶縁性樹脂フィルム６１の上面および下面の双方に銅箔１００が形成されている場合には、例えばＮＣドリリング装置を使用する。
【００９５】
次いで、図１５（ｂ）に示す工程により形成されたスルーホールに、無電解銅めっきを行い、シード層１０１を形成する（図１５（ｃ））。なお、スルーホールの内部のスミアを除去するためにデスミア処理を行ってもよく、これにより、絶縁性樹脂フィルム６１の上面に積層形成された銅箔１００と、めっき形成される銅との密着性を充分に確保することができる。無電解銅めっきを行う前に絶縁性樹脂フィルム６１の端面に触媒を付けて活性化させて無電解銅めっきを行うと、化学反応により表面全体に薄く銅が析出する。
【００９６】
次に、スルーホールの導電性を更に良好なものにするために、電気めっきにより厚さ約１５ｕｍの銅層１０２を形成する（図１５（ｄ））。
【００９７】
しかる後、銅層１０２及び絶縁性樹脂フィルム６１上に形成された銅層１０１上に、エッチングレジストとしてドライフィルムレジスト１０５を形成する（図１６（ｅ））。ドライフィルムレジスト１０５として、例えば感光性樹脂のドライフィルムをラミネーションする。
【００９８】
次に、ドライフィルムレジスト１０５に、フォトマスクを用いた紫外線照射によりパターンを焼き付け、濃度が約１％程度の炭酸ナトリウム水溶液を使用して現像処理を行う（図１６（ｆ））。なお、図１６（ｅ）及び図１６（ｆ）に示す工程の代わりに、液状レジストをスクリーン印刷法で、銅層１０２及び絶縁性樹脂フィルム６１上に形成された銅層１０１上に、直接パターンを形成してもよい。
【００９９】
次いで、エッチングを行い、電極パッド６３（図３参照）をパターン形成する（図１６（ｇ））。例えば、塩化鉄、塩化銅、水酸化アンモニウム水溶液等を、銅箔１００及び銅層１０１、１０２を溶解するためのエッチング液として使用してエッチングを行う。そして、水洗した後、銅層１０２上に残留しているレジスト１０５を、強アルカリ水溶液を用いて溶解し剥離除去する。
【０１００】
このようにして、絶縁性樹脂フィルム６１のスルーホールに導電部６２が形成され、絶縁性樹脂フィルム６１の上面に、平坦な形状を有する電極パッド６３が設けられた構造が形成される。なお、上述の例では、電極パッド６３の構成材料として銅（Ｃｕ）が用いられているが本発明はかかる例に限定されず、例えば導電性に優れた金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の金属を含んでもよい。更には、電極パッド６３は、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、又はパラジウム（Ｐｄ）を含んでもよく、或いは、酸化し難い白金（Ｐｔ）等の金属又は導電性エラストマ若しくは導電性セラミックを用いてもよい。電極パッド６３は、上述の金属が単一金属として構成されていてもよく、或いは、上述の金属が合金等の成分として含められていてもよい。要は、電極パッド６３の構成材料は、導電性を有する限り、上述の各金属に限定されるものではない。
【０１０１】
しかる後、導電部６２の端面であって、電極パッド６３が設けられていない側の端面に、ボンディング法により、複数の金属端子部６４を形成する（図１６（ｈ））。
【０１０２】
各金属端子部６４は、中継部材６０がパッケージ基板５０と配線基板７０との間に設けられたときに（図３等参照）、先端部分が配線基板７０の電極パッド７１に接触し容易に塑性変形できるよう、例えば金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、又は銅（Ｃｕ）等を含む。金属端子部６４は、例えばスタッドバンプボンダを用いた金線（金ワイヤ）により形成される。金属端子部６４は、フォトリソグラフィ技術によってレジストパターンを形成し、ナノ金属粒子を堆積するガスデポジション法や電気めっき法を用いて形成してもよい。
【０１０３】
金属端子部６４の構成材料は必ずしも上述の例に限定されず、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、又はパラジウム（Ｐｄ）を含んでもよく、或いは、酸化し難い白金（Ｐｔ）等の金属又は導電性エラストマ若しくは導電性セラミックを用いてもよい。金属端子部６４は、上述の金属が単一金属として構成されていてもよく、或いは、上述の金属が合金等の成分として含められていてもよい。要は、金属端子部６４の構成材料は、導電性を有する限り、上述の各金属に限定されるものではない。
【０１０４】
各金属端子部６４は、中継部材６０から遠ざかれば遠ざかるほど径が小さくなる断面形状を有する。また、各金属端子部６４は略円錐形状を有する。但し、各金属端子部６４の形状は必ずしも略円錐形状でなくてもよく、例えば略角錐形状であってもよい。
【０１０５】
図１０に示す金属端子部６４’にあっては、それぞれの高さが略等しくなるように形成する。また、図１１に示すように、半円球形状を有するバンプとして金属端子部６４”を形成する場合には、例えばめっき法を用いることができる。
【０１０６】
このようにして、本発明の第１・第３・第４の実施の形態に係る中継部材６０（６０’）が製造される。
【０１０７】
ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間にかかる中継部材６０を設けることにより、図３に示す構造が形成され、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に２つの中継部材６０を重ねて設けることにより、図１３に示す構造が形成され、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に中継部材６０と中継基板９０とを設けることにより、図１４に示す構造が形成される。
【０１０８】
なお、図１６（ｈ）に示す工程の後、隣り合う、複数の金属端子部６４の形成領域の間に、スリット等の空隙を形成してもよい。
【０１０９】
［本発明の第２の実施の形態に係る中継部材の製造方法］
本発明の第２の実施の形態に係る中継部材８０のような、両主面上に金属端子部６４、８４（図１２参照）が複数形成されてなる中継部材の製造にあっては、非導電性のポリイミド等の有機樹脂材又はアルミナ等のセラミックス若しくはセラミックスのフィラーを含んだ樹脂材からなる絶縁性樹脂フィルム６１の上面に、プリント配線板の回路配線形成に一般に用いられる銅箔１００が積層形成された基材を用意する（図１７（ａ））。銅箔１００は、例えば約１８μｍ乃至約３５μｍの厚さを有する。なお、絶縁性樹脂フィルム６１の基材として、フレキシブル基板の材料として一般に用いられるポリエステル、ガラス−エポキシ樹脂等を用いてもよい。
【０１１０】
次に、上面に銅箔１００が積層形成された絶縁性樹脂フィルム６１に、例えばレーザドリリング装置を使用してスルーホールを形成する（図１７（ｂ））。なお、絶縁性樹脂フィルム６１の上面および下面の双方に銅箔１００が形成されている場合には、例えばＮＣドリリング装置を使用する。
【０１１１】
次いで、銅箔１００をエッチングにより除去し（図１７（ｃ））、更に、図１７（ｂ）に示す工程により形成されたスルーホールに、無電解銅めっきを行い、シード層１０１を形成する（図１７（ｄ））。なお、スルーホールの内部のスミアを除去するためにデスミア処理を行ってもよい。無電解銅めっきを行う前に絶縁性樹脂フィルム６１の端面に触媒を付けて活性化させて無電解銅めっきを行うと、化学反応により表面全体に薄く銅が析出する。
【０１１２】
次に、スルーホールの導電性を更に良好なものにするために、電気めっきにより、銅層１０２を形成する（図１８（ｅ））。
【０１１３】
しかる後、銅層１０２上に、エッチングレジストとしてドライフィルムレジスト１０５を形成する（図１８（ｆ））。ドライフィルムレジスト１０５として、例えば感光性樹脂のドライフィルムをラミネーションする。
【０１１４】
次に、ドライフィルムレジスト１０５に、フォトマスクを用いた紫外線照射によりパターンを焼き付け、濃度が約１％程度の炭酸ナトリウム水溶液を使用して現像処理を行う（図１８（ｇ））。なお、図１８（ｆ）及び図１８（ｇ）に示す工程の代わりに、液状レジストをスクリーン印刷法で、銅層１０２上に、直接レジストをパターンを形成してもよい。
【０１１５】
次いで、エッチングを行い、導電部６２（図１２）を形成する（図１８（ｈ））。例えば、塩化鉄、塩化銅、水酸化アンモニウム水溶液等を、銅層１０２を溶解するためのエッチング液として使用してエッチングを行う。そして、水洗した後、導電部６２上に残留しているレジスト１０５を、強アルカリ水溶液を用いて溶解し剥離除去する。このようにして、絶縁性樹脂フィルム６１のスルーホールに導電部６２が設けられた構造が形成される。
【０１１６】
しかる後、導電部６２の一方の端面上に、ボンディング法により、複数の金属端子部８４を形成する（図１９（ｉ））。
【０１１７】
各金属端子部８４は、中継部材８０がパッケージ基板５０と配線基板７０との間に設けられたときに（図１２等参照）、先端部分が配線基板７０の電極パッド７１に接触し容易に塑性変形できるよう、例えば金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、又は銅（Ｃｕ）等を含む。金属端子部６４は、例えば、スタッドバンプボンダを用いた金線（金ワイヤ）により形成される。
【０１１８】
但し、金属端子部８４の構成材料は必ずしも上述の例に限定されず、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、又はパラジウム（Ｐｄ）を含んでもよく、或いは、酸化し難い白金（Ｐｔ）等の金属又は導電性エラストマ若しくは導電性セラミックを用いてもよい。金属端子部８４は、上述の金属が単一金属として構成されていてもよく、或いは、上述の金属が合金等の成分として含められていてもよい。要は、金属端子部８４の構成材料は、導電性を有する限り、上述の各金属に限定されるものではない。
【０１１９】
次に、導電部６２の他方の端面上に、金属端子部８４と同様の材料からなる複数の金属端子部６４を形成する。具体的には、金属端子部８４が設けられていない側の絶縁性樹脂フィルム６１の主面および導電部６２の端面上に、例えばメタルマスク等、開口部を有するガード１１０を設ける（図１９（ｊ）参照）。次いで、ガード１１０の開口部に、ボンディング法により、複数の金属端子部６４を形成する（図１９（ｉ））。
【０１２０】
各金属端子部６４、８４は、中継部材６０から遠ざかれば遠ざかるほど径が小さくなる断面形状を有する。また、各金属端子部６４、８４は略円錐形状を有する。但し、各金属端子部６４の形状は必ずしも略円錐形状でなくてもよく、例えば略角錐形状であってもよい。なお、金属端子部６４、８４として、図１１に示す半円球形状を有するバンプを形成する場合には、めっき法を用いることができる。
【０１２１】
このようにして、本発明の第２の実施の形態に係る中継部材８０が製造される（図１９（ｋ））。
【０１２２】
ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に、かかる中継部材８０を設けることにより、図１２に示す構造が形成される。
【０１２３】
なお、図１９（ｋ）に示す工程の後、隣り合う、複数の金属端子部６４、８４の形成領域の間に、スリット等の空隙を形成してもよい。
【０１２４】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【０１２５】
５０ パッケージ基板
５７ パッケージ基板の電極パッド
６０、６０’、６０”、８０ 中継部材
６３ 中継部材の電極パッド
６４、６４’、６４”、８４ 金属端子部
７０ 配線基板
７１ 配線基板の電極パッド
９０ 中継基板
１４０ 半導体素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継部材に関し、より具体的には、半導体パッケージのパッケージ基板と、当該パッケージ基板が実装される配線基板との間に介在される電気接続用の中継部材および電子部品装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子は高集積化してきており、また、半導体装置の実装の高密度化が要求されている。そこで、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）型半導体装置に比べて外部接続端子（バンプ、ランド等）の狭ピッチ化を図ることができるＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型半導体装置及びＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型半導体装置が注目され実用化されている。
【０００３】
ＢＧＡ型半導体装置においては、配線基板に実装されるパッケージ基板のパッド上に、接続端子として電極バンプたる半田バンプがエリアアレイ状に配置される。一方、ＬＧＡ型半導体装置においては、半導体素子が搭載される面と反対側の主面に面接続端子としての電極パッドが格子状に設けられたパッケージ基板と、前記電極パッドの形成位置に対応する位置に同様の電極パッドが設けられた配線基板との間の導通が、加圧によりとられてなる。
【０００４】
ＢＧＡ型半導体装置及びＬＧＡ型半導体装置は、実装面積の縮小化及び高密度化を実現でき、電子機器の小型化、軽量化、及び高機能化に対応することができる。しかしながら、ＢＧＡ型半導体装置では、パッケージ基板と配線基板との接合時に生じる熱の問題及び交換作業時の時間又はコストの問題がある。一方、ＬＧＡ型半導体装置では、加圧してパッケージ基板と配線基板との導通をとる構造になっているため、常温での作業で済み、また交換も容易である。
【０００５】
上述の利点を有するＬＧＡ型半導体装置において、ヒートシンク及び金属板を用いて、パッケージ基板と配線基板との間に、導電性エラストマ等を有する樹脂基板を中継基板として挟み込んで固定する構造が提案されている。これについて図１を参照して説明する。なお、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す配線基板の電極パッドの上面図である。
【０００６】
図１に示すように、本例では、金属からなる補強板２上に配線基板３０が設けられ、配線基板３０上には、ＬＧＡ型半導体装置２０のパッケージ基板２５が中継基板１０を介して実装されている。
【０００７】
ＬＧＡ型半導体装置２０のパッケージ基板２５の上面には、半導体素子４０が実装されている。半導体素子４０の上面は、ヒートスプレッダ２１を介して、ヒートシンク１の下面が接している。ヒートシンク１は、放熱するＬＧＡ型半導体装置２０を冷却する機能を有する。
【０００８】
ヒートシンク１及び補強板２の四隅近傍には、バネ３が設けられたネジ４が貫通して設けられている。ヒートシンク１及び補強板２の四隅近傍に貫通して設けられたネジ４の締結により、パッケージ基板２５と配線基板３０との間に介在する中継基板１０が押圧され、パッケージ基板２５が中継基板１０を介して配線基板３０に固定されている。
【０００９】
ＬＧＡ型半導体装置２０のパッケージ基板２５は、セラミックス又はガラス等の無機材料からなる基板基材の両面に、銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）等からなる配線パターンが多層配線層構造をもって選択的に配設されている。
【００１０】
パッケージ基板２５の上面に実装された半導体素子４０は、所謂ウェーハプロセスが適用されて、シリコン（Ｓｉ）或いはガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導体基板の一方の主面に、トランジスタ等の能動素子、コンデンサ等の受動素子並びにこれらの素子を接続する配線層をもって形成された電子回路を具備し、当該主面には、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）を主体とする金属からなる電極パッド（図示を省略）が配設されている。
【００１１】
パッケージ基板２５の下面には、外部接続用面端子たる電極パッド２６が、例えばスパッタリング法により複数格子状に配設されている。
【００１２】
配線基板３０は、ガラス−エポキシ、ガラス−ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）、ポリイミド等の有機樹脂材からなる基板基材の両面に、銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）等からなる配線パターンが多層配線層構造をもって選択的に配設されている。当該配線パターンの一部として、基板基材の上面には、パッケージ基板２５の電極パッド２６の形成位置に対応する位置に、凹型形状を有する外部接続用面端子たる電極パッド３１が複数格子状に配設されている。
【００１３】
電極パッド２６が設けられたパッケージ基板２５の下面と、電極パッド３１が設けられた配線基板３０の上面との間には、中継基板１０が設けられている。中継基板１０は、ガラス−エポキシ、ガラス−ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）、ポリイミド等の有機樹脂材からなる基板基材に貫通孔が形成され、当該貫通孔内および当該貫通孔の上端部および下端部に弾性体たる導電性エラストマ１５が設けられている。
【００１４】
導電性エラストマ１５の端面は、パッケージ基板２５の電極パッド２６と、配線基板３０の凹型形状を有する電極パッド３１とに接触している。図１（ｂ）に、配線基板３０の電極パッド３１における導電性エラストマ１５の接触状態を示す。図１（ｂ）において黒色で示すように、配線基板３０の電極パッド３１に、導電性エラストマ１５の外周部分が接触している。
【００１５】
なお、第１面と第２面とを有する略板形状をなす中継基板であって、第１面と第２面との間を貫通する複数の貫通孔を有する中継基板本体と、貫通孔内にそれぞれ貫挿され、第２面より突出した第２突出部を備え、かつ第２突出部の先端が平坦面にされてなる軟質金属体を有している中継基板を、面接続パッドを有する基板と面接続取付パッドを有する取付基板との間に介在させて基板と取付基板とを接続させる構造が提案されている。
【００１６】
また、配線基板の電極を、半導体素子の突起電極よりも外側に延在させて十分大きく、突起電極の方が軟らかい金属材料で形成し、配線基板上に熱硬化型樹脂からなる接着剤を配して、半導体素子を、電極を凹状に塑性変形させるように圧接し、突起電極と電極との接触面積を確保して電気的接続を図る半導体装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特許３２７２９９３号公報
【特許文献２】特開平１１−２８４０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
パッケージ基板２５に実装されている半導体素子４０の高性能化に因り、激しい発熱が生じるおそれがあり、更に、半導体素子４０はパッケージ基板２５に比し大きな弾性率を有する。従って、半導体素子４０が実装されたパッケージ基板２５には、熱応力に起因する反りが発生しやすい。
【００１９】
また、パッケージ基板２５は、セラミックス或いはガラス等の無機材料からなり、配線基板３０は、ガラス−エポキシ、ガラス−ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）、ポリイミド等の有機樹脂材からなり、配線基板３０の熱膨張係数はパッケージ基板２５の熱膨張係数よりも大きい。かかる熱膨張係数の相違に因り、パッケージ基板２５の電極パッド２６と、配線基板３０の電極パッド３１と、中継基板１０とに剪断応力が働き、パッケージ基板２５及び配線基板３０は、平面方向において逆方向に寸法変化する。また、配線基板３０に反りやうねり等が発生するおそれもある。
【００２０】
このとき、パッケージ基板２５の電極パッド２６及び配線基板３０の電極パッド３１の何れも平坦であれば、中継基板１０の導電性エラストマ１５が変形し、前記応力を吸収するが、配線基板３０の電極パッド３１は凹型形状を有する。従って、当該電極パッド３１の凹型形状と配線基板３０の反りやうねり等に因り、パッケージ基板２５と配線基板３０との間隔が位置により異なり、また、図２（ｂ）に示すように、配線基板３０とパッケージ基板２５との間の位置ずれが発生し、配線基板３０の電極パッド３１上における導電性エラストマ１５の位置ずれが生じるおそれがある。なお、図２（ａ）は、上記位置ずれを分かりやすく示すために、位置ずれを起こす前の状態を示す図である。
【００２１】
上記位置ずれが発生したときの、配線基板３０の電極パッド３１における導電性エラストマ１５の接触状態を図２（ｃ）に示す。図２（ｃ）において黒色の曲線で示す箇所が、導電性エラストマ１５の外周部分のうち配線基板３０の電極パッド３１に接触している部分を示し、点線で示す箇所が、導電性エラストマ１５の外周部分のうち配線基板３０の電極パッド３１に接触していない部分を示す。
【００２２】
上記位置ずれが発生すると、導電性エラストマ１５と配線基板３０の電極パッド３１との接触面積、即ち、導電性エラストマ１５と配線基板３０の電極パッド３１との接触圧力が、当該電極パッド３１の位置により異なる。
【００２３】
その結果、図２（ｃ）に示すように、導電性エラストマ１５との接触面積が小さい電極パッド３１、即ち、導電性エラストマ１５と配線基板３０の電極パッド３１との接触圧力が小さい電極パッド３１においては、電極パッド３１と導電性エラストマ１５との電気接続が不安定となり、接続不良（不導通）等の不具合が発生するおそれがある。
【００２４】
そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、半導体パッケージのパッケージ基板と、当該パッケージ基板が実装される配線基板との間に介在される電気接続用の中継部材であって、接続信頼性の向上を図ることができる中継部材および電子部品装置を提供することを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
実施の形態の一観点によれば、電子部品が搭載されるパッケージ基板と、前記パッケージ基板が実装される配線基板との間に介在して設けられる中継部材であって、当該中継部材の一方の主面に設けられ、前記パッケージ基板の面接続端子と接続する平坦な電極パッドと、前記電極パッドに導通し、当該中継部材の他方の主面に塑性変形可能に設けられ、前記配線基板の電極端子に接続する複数の金属端子部と、を有することを特徴とする中継部材が提供される。
【００２６】
実施の形態の別の観点によれば、電子部品が搭載されるパッケージ基板と、前記パッケージ基板が実装される配線基板と、前記パッケージ基板と前記配線基板との間に介在して設けられる中継部材とを備えた電子部品装置であって、前記中継部材は、前記中継部材の一方の主面に設けられ、前記パッケージ基板の面接続端子と接続する平坦な電極パッドと、前記電極パッドに導通し、前記中継部材の他方の主面に塑性変形可能に設けられ、前記配線基板の電極端子に接続する複数の金属端子部と、を有し、前記中継部材と前記パッケージ基板とは摺動自在に設けられていることを特徴とする電子部品装置が提供される。
【００２７】
実施の形態の更に別の観点によれば、電子部品が搭載されるパッケージ基板と、前記パッケージ基板が実装される配線基板と、前記パッケージ基板と前記配線基板との間に介在して設けられ、一方が前記パッケージ基板に接続され、他方が前記配線基板に接続されてなる複数の中継部材と、を備えた電子部品装置であって、前記中継部材のそれぞれの一方の主面に、平坦な電極パッドが設けられ、前記中継部材のそれぞれの他方の主面に、前記電極パッドに導通する複数の金属端子部が設けられ、前記複数の中継部材は、前記電極パッドが互いに摺動自在に接触するように重ねられて設けられていることを特徴とする電子部品装置が提供される。
【００２８】
実施の形態の更に別の観点によれば、電子部品が搭載されるパッケージ基板と、前記パッケージ基板が実装される配線基板と、前記パッケージ基板と前記配線基板との間に介在して設けられる中継部材と、前記中継部材と前記パッケージ基板との間に介在して設けられ、導電性弾性体を有する中継基板と、を備えた電子部品装置であって、前記中継部材は、前記中継部材の一方の主面に設けられ、前記中継基板の前記導電性弾性体と接続する平坦な電極パッドと、前記電極パッドに導通し、前記中継部材の他方の主面に塑性変形可能に設けられ、前記配線基板の電極端子に接続する複数の金属端子部と、を有し、前記中継部材と前記中継基板とは摺動自在に設けられていることを特徴とする電子部品装置が提供される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、半導体パッケージのパッケージ基板と、当該パッケージ基板が実装される配線基板との間に介在される電気接続用の中継部材であって、接続信頼性の向上を図ることができる中継部材および電子部品装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ＬＧＡ型半導体装置において、ヒートシンク及び金属板を用いて、パッケージ基板と配線基板との間に中継基板を挟み込んで固定する構造を示す図である。
【図２】図１に示す構造の問題点を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る中継部材を備えた半導体装置の構造を示す図である。
【図４】図３に示す中継部材の要部拡大図である。
【図５】図４に示す中継部材の電極パッドが形成されている面の平面図である。
【図６】図４に示す中継部材の金属端子部が形成されている面の平面図である。
【図７】図４に示す中継部材と配線基板との接合を説明するための図である。
【図８】図３に示す構造において、温度変化があった場合のときの状態を説明するための図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る中継部材の平面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係る中継部材を説明するための図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例に係る中継部材を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態を説明するための図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態を説明するための図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態を説明するための図である。
【図１５】本発明の第1・第３・第４の実施の形態に係る中継部材の製造方法を説明するための図（その１）である。
【図１６】本発明の第1・第３・第４の実施の形態に係る中継部材の製造方法を説明するための図（その２）である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る中継部材の製造方法を説明するための図（その１）である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る中継部材の製造方法を説明するための図（その２）である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係る中継部材の製造方法を説明するための図（その３）である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の実施の形態に係る中継部材について説明し、次いで、かかる中継部材の製造方法について説明する。
【００３２】
１．本発明の実施の形態に係る中継部材
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係る中継部材を、半導体装置のパッケージ基板と配線基板との間に設けた構造を図３に示す。
【００３３】
図３に示すように、本例では、金属からなる補強板４２上に、図示を省略する絶縁シート等を介して配線基板７０が固着されている。配線基板７０上には、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５が中継基板６０を介して実装されている。
【００３４】
ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５の上面には、半導体素子１４０が実装されている。半導体素子１４０の上面は、ヒートスプレッダ５６を介して、ヒートシンク４１が接している。なお、ヒートシンク４１の下面は、図示を省略する熱伝導性粘着シート等を介してヒートスプレッダ５６の上面に固着している。ヒートシンク４１は、放熱するＬＧＡ型半導体装置５０を冷却する放熱部である。
【００３５】
補強板４２には、バネ４３が設けられたネジ４４が貫通して設けられている。ヒートシンク４１及び補強板４２の四隅近傍に貫通して設けられたネジ４４の締結により、パッケージ基板５０と配線基板７０との間に介在する中継基板６０が押圧され、パッケージ基板５０が中継基板６０を介して配線基板７０に固定されている。
【００３６】
ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５は、セラミックス又はガラス等の無機材料からなる基板基材の両面に、銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）等からなる配線パターンが多層配線層構造をもって選択的に配設されている。
【００３７】
パッケージ基板５５の上面に実装された半導体素子１４０は、所謂ウェーハプロセスが適用されて、シリコン（Ｓｉ）或いはガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導体基板の一方の主面に、トランジスタ等の能動素子、コンデンサ等の受動素子並びにこれらの素子を接続する配線層をもって形成された電子回路を具備し、当該主面には、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）を主体とする金属からなる電極パッド（図示を省略）が配設されている。
【００３８】
パッケージ基板５５の下面には、外部接続用面端子たる電極パッド５７が、例えばスパッタリング法により複数格子状に配設されている。
【００３９】
配線基板７０は、ガラス−エポキシ、ガラス−ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）、ポリイミド等の有機樹脂材からなる基板基材の両面に、銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）等からなる配線パターンが多層配線層構造をもって選択的に配設されている。当該配線パターンの一部として、基板基材の上面には、パッケージ基板５５の電極パッド５７の形成位置に対応する位置に、凹型形状の外部接続用面端子たる電極パッド７１が複数格子状に配設されている。
【００４０】
電極パッド５７が設けられたパッケージ基板５５の下面と、電極パッド７１が設けられた配線基板７０の上面との間には、中継基板６０が設けられている。中継基板６０は、非導電性のポリイミド等の有機樹脂材又はアルミナ等のセラミックス若しくはセラミックスのフィラーを含んだ樹脂材からなる絶縁性樹脂フィルム６１が基板基材として用いられる。そして、当該基板基材中には、例えば銅（Ｃｕ）からなる導電部６２が設けられている。
【００４１】
中継部材６０の、パッケージ基板５０の電極パッド５７に面している側の主面であって、パッケージ基板５０の電極パッド５７に対応する箇所には、平坦な形状を有する電極パッド６３が形成されている。中継部材６０の電極パッド６３の端面は、パッケージ基板５０の電極パッド５７の端面に接触している。
【００４２】
中継部材６０の、配線基板７０の電極パッド７１に面している側の主面であって、配線基板７０の電極パッド７１に対応する箇所には、複数の金属端子部６４が形成されている。金属端子部６４は、導電部材６２を介して電極パッド６３に導通している。また、各金属端子部６４の先端部分は配線基板７０の電極パッド７１に接触し塑性変形している。
【００４３】
ここで、図４乃至図７も参照して、中継部材６０の構造について更に詳述する。図４は、図３に示す中継部材６０の要部拡大図である。図５は、図４に示す中継部材６０の電極パッド６３が形成されている面の平面図であり、図６は、図４に示す中継部材６０の金属端子部６４が形成されている面の平面図である。
【００４４】
図４及び図５に示すように、中継部材６０の一方の主面に形成された電極パッド６３は略均一の厚さを有し、平坦な形状を有する。そして、電極パッド６３は、略円形の平面形状を有する。
【００４５】
電極パッド６３は、例えば銅（Ｃｕ）を含む。但し、電極パッド６３の構成材料は必ずしも銅（Ｃｕ）でなくてもよく、例えば導電性に優れた金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の金属を含んでもよい。更には、電極パッド６３は、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、又はパラジウム（Ｐｄ）を含んでもよく、或いは、酸化し難い白金（Ｐｔ）等の金属又は導電性エラストマ若しくは導電性セラミックを用いてもよい。電極パッド６３は、上述の金属が単一金属として構成されていてもよく、或いは、上述の金属が合金等の成分として含められていてもよい。要は、電極パッド６３の構成材料は、導電性を有する限り、上述の各金属に限定されるものではない。
【００４６】
図４及び図６に示すように、中継部材６０の他方の主面には複数の金属端子部６４が、略均一のピッチＰ（図６参照）をもって形成されている。
【００４７】
各金属端子部６４は、中継部材６０がパッケージ基板５０と配線基板７０との間に設けられたときに、先端部分が配線基板７０の電極パッド７１に接触し容易に塑性変形できるよう、例えば銅（Ｃｕ）等を含む。但し、金属端子部６４の構成材料は必ずしも銅（Ｃｕ）でなくてもよく、例えば導電性に優れた金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の金属を含んでもよい。更には、金属端子部６４は、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、又はパラジウム（Ｐｄ）を含んでもよく、或いは、酸化し難い白金（Ｐｔ）等の金属又は導電性エラストマ若しくは導電性セラミックを用いてもよい。金属端子部６４は、上述の金属が単一金属として構成されていてもよく、或いは、上述の金属が合金等の成分として含められていてもよい。要は、金属端子部６４の構成材料は、導電性を有する限り、上述の各金属に限定されるものではない。
【００４８】
金属端子部６４は、ボンディング法又はメッキにより形成することができ、図４に示す例では、ボンディング法により金属端子部６４が形成されている。
【００４９】
また、各金属端子部６４は、中継部材６０から遠ざかれば遠ざかるほど径が小さくなる断面形状を有している。図４及び図６に示す例では、各金属端子部６４は略円錐形状を有する。但し、各金属端子部６４の形状は必ずしも略円錐形状でなくてもよく、例えば略角錐形状又は半球形状であってもよい。各金属端子部６４がかかる形状を有することにより、各金属端子部６４は、中継部材６０がパッケージ基板５０と配線基板７０との間に設けられたときに、先端部分が配線基板７０の電極パッド７１に接触し容易に塑性変形でき、金属端子部６４と配線基板７０の電極パッド７１との接触面積を大きくすることができる。
【００５０】
更に、各金属端子部６４の高さ（鉛直方向の長さ）は、金属端子部６４が接触する配線基板７０の電極パッド７１の凹型形状に対応して設定されている。即ち、図７に示すように、中継部材６０の上方から荷重がかかり、中継部材６０の金属端子部６４が配線基板７０の金属パッド７１に接触して、金属端子部６４の先端部が塑性変形して金属パッド７１に接合したときに、中継部材６０と配線基板７１とが互いに略平行になるように、各金属端子部６４の高さは、電極パッド７１の凹型形状に沿って設定されている。具体的には、図４に示すように、金属端子部６４が設けられている領域において略中央に位置する、即ち、電極パッド７１の凹型形状の最深部に対応する箇所に位置する金属端子部６４の高さが最も高く、前記略中央から外側に向かうにつれて金属端子部６４の高さが短くなるように設定されている。即ち、図４に点線で示す、各金属端子部６４の先端を結ぶ仮想線が、配線基板７０の電極パッド７１の凹型形状に略一致する。従って、配線基板７０が撓んだとしても、高さが金属端子部６４が接触する配線基板７０の電極パッド７１の凹型形状に対応して設定された金属端子部６４を有する中継部材６０は、配線基板７０の撓みに追従することができる。
【００５１】
図８に、かかる構造を有する中継部材６０を備えた図３に示す構造において、温度変化が生じた場合のときの状態を示す。図８（ａ）は、温度変化が生じる前の状態（即ち、図３に示す状態）を示し、図３（ｂ）は、温度変化が生じた場合のときの状態を示す。
【００５２】
図８（ｂ）に示すように、図８（ａ）に示す状態において温度変化が生じると、例えばパッケージ基板５５と配線基板７０の熱膨張係数の相違に因り、配線基板７０とパッケージ基板５５（中継部材６０）との間で位置ずれが生じるおそれがある。
【００５３】
このとき、本例では上述のように、配線基板７０の電極パッド７１に接触している金属端子部６４の先端部分は容易に塑性変形できるため、凹型形状を有する配線基板７０の電極パッド７３に追従することができる。従って、上記位置ずれに起因する、中継部材６０の金属端子部６４と配線基板６０の電極パッド７１との接触面積の減少を防止することができ、当該面積を維持することができる。よって、中継部材６０の金属端子部６４と配線基板６０の電極パッド７１との電気接続が不安定となって接続不良（不導通）等の不具合が発生することを防止することができる。
【００５４】
更に、パッケージ基板５０の平坦な形状を有する電極パッド５７と中継部材６０の平坦な形状を有する電極パッド６３とが、互いに接触を維持したまま正反対の方向にスライド（摺動）する。従って、図３に示す構造の構成部材間における熱膨張率の相違に基づく配線基板７０とパッケージ基板５５（中継部材６０）との間で位置ずれを、かかるスライドにより、前記熱膨張係数の相違に因り発生する応力を解放することができる。
【００５５】
このように、本例の構造によれば、パッケージ基板５０の電極パッド５７と配線基板７０の電極パッド７１とを電気的に接続する中継部材６０の接続信頼性を向上することができ、安定な電気的接触によりパッケージ基板５０及び配線基板７０間の導通を得ることができる。
【００５６】
ところで、図６では、配線基板７０の１つの電極パッド７１に対応する複数の金属端子部６４の形成領域を示しているが、図９に示すように、中継部材６０にはかかる領域が、配線基板７０の電極パッド７１の数に対応して複数形成されている。隣り合う、複数の金属端子部６４の形成領域の間に、スリット等の空隙が形成されていてもよい。前記空隙が中継部材６０に形成されていることにより、中継部材６０は柔軟性を有するため、上述の熱膨張係数の相違に基づく配線基板７０の撓み等に容易に追従することができる。
【００５７】
ところで、図４に示す例では、各金属端子部６４の高さは、配線基板７０の電極パッド７１の凹型形状に対応して設定されているが、本発明は、配線基板７０の電極パッドが略均一の厚さを有する平坦な形状を有する場合にも適用することができる。かかる例を図１０に示す。なお、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す中継部材６０’を配線基板７０’に接合した状態を示す。なお、図１０において、図４及び図７等を参照して説明した箇所と同じ箇所には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００５８】
図１０に示す例では、配線基板７０’の電極パッド７１’は略均一の厚さを有する平坦な形状を有している。かかる電極パッド７１’の形状に対応して、中継部材６０’の複数の金属端子部６４’の高さは略等しく設定されている。
【００５９】
即ち、本例では、図１０（ｂ）に示すように、中継部材６０’の上方から荷重がかかり、中継部材６０’の金属端子部６４’が配線基板７０’の金属パッド７１’に接触して、金属端子部６４’の先端部が塑性変形して金属パッド７１’に接合したときに、中継部材６０’と配線基板７０’とが互いに略平行になるように、各金属端子部６４’の高さは、電極パッド７１’の略均一の厚さを有する平坦形状に沿って、即ち、略均一の長さに設定されている。
【００６０】
よって、図１０（ａ）に点線で示す、各金属端子部６４’の先端を結ぶ仮想線が、配線基板７０’の電極パッド７１’の略均一の厚さを有する平坦形状に略一致する。従って、配線基板７０’が撓んだとしても、中継部材６０’は、配線基板７０の撓みに追従することができる。
【００６１】
また、上述したように、図４及び図６に示す例では、各金属端子部６４は略円錐形状を有するが、各金属端子部６４の形状は必ずしも略円錐形状でなくてもよく、例えば略角錐形状又は半球形状であってもよい。図１１に、中継部材の金属端子部が半球形状を有する場合の例を示す。なお、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す中継部材６０”を配線基板７０に接合した状態を示す。なお、図１１において、図４及び図７等を参照して説明した箇所と同じ箇所には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００６２】
図１１に示す例では、配線基板７０の電極パッド７１は、図７に示す例と同様に、凹型形状を有する。そして、本例の中継部材６０”の各金属端子部６４”の高さ（鉛直方向の長さ）は、金属端子部６４”が接触する配線基板７０の電極パッド７１の凹型形状に対応して設定されている。各金属端子部６４”は半円球形状を有し、バンプとも称される。
【００６３】
即ち、図１１（ｂ）に示すように、中継部材６０”の上方から荷重がかかり、中継部材６０”の金属端子部６４”が配線基板７０の金属パッド７１に接触して、金属端子部６４”の先端部が塑性変形して金属パッド７１に接合したときに、中継部材６０”と配線基板７１とが互いに略平行になるように、半円球形状を有する各金属端子部６４”の高さは、電極パッド７１の凹型形状に沿って設定されている。
【００６４】
具体的には、図１１（ａ）に示すように、略半円球形状を有する金属端子部６４”が設けられている領域において略中央に位置する、即ち、電極パッド７１の凹型形状の最深部に対応する箇所に位置する金属端子部６４”の高さが最も高く、前記略中央から外側に向かうにつれて金属端子部６４”の高さが短くなるように設定されている。金属端子部６４”は、例えばメッキ法により容易に形成することができる。
【００６５】
図１１（ａ）に点線で示すように、各金属端子部６４”の先端を結ぶ仮想線が、配線基板７０の電極パッド７１の凹型形状に略一致する。従って、配線基板７０が撓んだとしても、高さが金属端子部６４”が接触する配線基板７０の電極パッド７１の凹型形状に対応して設定された金属端子部６４”を有する中継部材６０”は、配線基板７０の撓みに追従することができる。
【００６６】
［第２の実施の形態］
図３及び図８等に示す本発明の第１の実施の形態に係る中継部材６０においては、パッケージ基板５０の電極パッド５７に面している側の主面であって、パッケージ基板５０の電極パッド５７に対応する箇所には、平坦な形状を有する電極パッド６３が形成されており、配線基板７０の電極パッド７１に面している側の主面であって、配線基板７０の電極パッド７１に対応する箇所には、複数の金属端子部６４が形成されている。
【００６７】
本発明の第２の実施の形態では、中継部材の両主面上に、前記金属端子部が複数形成されている。かかる中継部材を半導体装置のパッケージ基板と配線基板との間に設けた構造を図１２に示す。なお、図１２（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る中継部材を備えた構造において温度変化が生じる前の状態を示し、図１２（ｂ）は、温度変化が生じた場合のときの状態を示している。また、図１２において、図３、図８等で示した箇所と同じ箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６８】
図１２（ａ）に示すように、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に、中継部材８０が設けられている。
【００６９】
本発明の第1の実施の形態に係る中継部材６０では、パッケージ基板５０の電極パッド５７に対応する箇所には、平坦な形状を有する電極パッド６３が形成されている（図３参照）。一方、本発明の第２の実施の形態に係る中継部材８０では、平坦な形状を有する電極パッド６３の代わりに、略均一の高さ（鉛直方向の長さ）を有する複数の金属端子８４が、パッケージ基板５０の電極パッド５７に面している側の主面であって、パッケージ基板５０の電極パッド５７に対応する箇所に形成されている。これ以外は、図３に示す構造と同じ構造である。
【００７０】
パッケージ基板５０の電極パッド５７は略均一の厚さを有する平坦な形状を有しており、かかる電極パッド５７の形状に対応して、中継部材８０の複数の金属端子部８４の高さは略等しく設定されている。
【００７１】
かかる構造の下、図１２（ａ）に示す状態において温度変化が生じると、図１２（ｂ）に示すように、例えばパッケージ基板５５と配線基板７０の熱膨張係数の相違に因り、配線基板７０とパッケージ基板５５（中継部材８０）との間で位置ずれが生じるおそれがある。
【００７２】
このとき、本例では上述のように、配線基板７０の電極パッド７１に接触している金属端子部６４の先端部分は容易に塑性変形できるため、凹型形状を有する配線基板７０の電極パッド７３に追従することができる。従って、上記位置ずれに起因する、中継部材８０の金属端子部６４と配線基板８０の電極パッド７１との接触面積の減少を防止することができ、当該面積を維持することができる。よって、中継部材８０の金属端子部６４と配線基板８０の電極パッド７１との電気接続が不安定となって接続不良（不導通）等の不具合が発生することを防止することができる。
【００７３】
更に、パッケージ基板５０の平坦な形状を有する電極パッド５７と中継部材８０の略均一の高さ（鉛直方向の長さ）を有する複数の金属端子８４とが、互いに接触を維持したまま正反対の方向にスライド（摺動）する。従って、図１２に示す構造の構成部材間における熱膨張率の相違に基づく配線基板７０とパッケージ基板５５（中継部材８０）との間で位置ずれを、かかるスライドにより、前記熱膨張係数の相違に因り発生する応力を解放することができる。
【００７４】
このように、本例の構造によれば、パッケージ基板５０の電極パッド５７と配線基板７０の電極パッド７１とを電気的に接続する中継部材８０の接続信頼性を向上することができ、安定な電気的接触によりパッケージ基板５０及び配線基板７０間の導通を得ることができる。
【００７５】
［第３の実施の形態］
図３及び図８等に示す本発明の第１の実施の形態においては、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に、図４に示す中継部材６０が１つ設けられている。
【００７６】
本発明の第３の実施の形態では、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に、図４に示す中継部材６０と図１０に示す中継部材６０’が設けられている。かかる構造を図１３に示す。なお、図１３（ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る中継部材をパッケージ基板５５と配線基板７０との間に設けた構造において温度変化が生じる前の状態を示し、図１３（ｂ）は、温度変化が生じた場合のときの状態を示している。また、図１３において、図３、図８等で示した箇所と同じ箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００７７】
図１３（ａ）に示すように、パッケージ基板５５と配線基板７０との間に、図４に示す中継部材６０と図１０に示す中継部材６０’が、中継部材６０の電極パッド６３と中継部材６０’の電極パッド６３とが互いに接触するように重ねられて設けられている。
【００７８】
そして、配線基板７０の電極パッド７１が有する凹型形状に沿って高さがそれぞれ設定された中継部材６０の複数の金属端子６４の先端部分は、配線基板７０の電極パッド７１に接して塑性変形している。パッケージ基板５５の平坦な形状を有する電極パッド５７に沿って高さが略等しく設定された中継部材６０’の複数の金属端子６４’の先端部分は、パッケージ基板５５の電極パッド５７に接して塑性変形している。
【００７９】
かかる構造の下、図１３（ａ）に示す状態において温度変化が生じると、図１３（ｂ）に示すように、例えばパッケージ基板５５と配線基板７０の熱膨張係数の相違に因り、配線基板７０とパッケージ基板５５（中継部材６０、６０’）との間で位置ずれが生じるおそれがある。
【００８０】
このとき、本例では上述のように、配線基板７０の電極パッド７１に接触している金属端子部６４の先端部分は容易に塑性変形できるため、凹型形状を有する配線基板７０の電極パッド７３に追従することができる。従って、上記位置ずれに起因する、中継部材８０の金属端子部６４と配線基板８０の電極パッド７１との接触面積の減少を防止することができ、当該面積を維持することができる。よって、中継部材８０の金属端子部６４と配線基板８０の電極パッド７１との電気接続が不安定となって接続不良（不導通）等の不具合が発生することを防止することができる。
【００８１】
更に、中継部材６０と図１０に示す中継部材６０’が、中継部材６０の電極パッド６３と中継部材６０’の電極パッド６３とが互いに接触するように重ねられて設けられている中継部材６０と中継部材６０’とが、互いに接触を維持したまま正反対の方向にスライド（摺動）する。従って、図１３（ａ）に示す構造の部材間における熱膨張率の相違に基づく配線基板７０とパッケージ基板５５（中継部材６０、６０’）との間で位置ずれを、かかるスライドにより、前記熱膨張係数の相違に因り発生する応力を解放することができる。
【００８２】
このように、本例の構造によれば、パッケージ基板５０の電極パッド５７と配線基板７０の電極パッド７１とを電気的に接続する中継部材８０の接続信頼性を向上することができ、安定な電気的接触によりパッケージ基板５０及び配線基板７０間の導通を得ることができる。
【００８３】
［第４の実施の形態］
図３及び図８等に示す本発明の第１の実施の形態においては、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に、図４に示す中継部材６０が１つ設けられている。
【００８４】
本発明の第４の実施の形態では、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に、図４に示す中継部材６０と中継基板９０が設けられている。かかる構造を図１４に示す。なお、図１４（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る中継部材６０と中継基板９０をパッケージ基板５５と配線基板７０との間に設けた構造において温度変化が生じる前の状態を示し、図１４（ｂ）は、温度変化が生じた場合のときの状態を示している。また、図１４において、図３、図８等で示した箇所と同じ箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００８５】
中継部材６０の上に重ねて設けられた中継基板９０は、ガラス−エポキシ、ガラス−ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）、ポリイミド等の有機樹脂材からなる基板基材に貫通孔が形成され、当該貫通孔内および当該貫通孔の上端部および下端部に弾性体たる導電性エラストマ９５が設けられている。
【００８６】
中継基板９０の、配線基板７０側の主面に設けられた導電性エラストマ９５の端面は、中継部材６０の電極パッド６３に接触し、中継基板９０の、パッケージ基板５５側の主面に設けられた導電性エラストマ９５の端面は、パッケージ基板５５の電極パッド５７に接触している。
【００８７】
そして、配線基板７０の電極パッド７１が有する凹型形状に沿って高さがそれぞれ設定された中継部材６０の複数の金属端子６４の先端部分は、配線基板７０の電極パッド７１に接して塑性変形している。
【００８８】
かかる構造の下、図１４（ａ）に示す状態において温度変化が生じると、図１４（ｂ）に示すように、例えばパッケージ基板５５と配線基板７０の熱膨張係数の相違に因り、配線基板７０とパッケージ基板５５との間で位置ずれが生じるおそれがある。
【００８９】
このとき、本例では上述のように、配線基板７０の電極パッド７１に接触している金属端子部６４の先端部分は容易に塑性変形できるため、凹型形状を有する配線基板７０の電極パッド７３に追従することができる。従って、上記位置ずれに起因する、中継部材８０の金属端子部６４と配線基板８０の電極パッド７１との接触面積の減少を防止することができ、当該面積を維持することができる。よって、中継部材８０の金属端子部６４と配線基板８０の電極パッド７１との電気接続が不安定となって接続不良（不導通）等の不具合が発生することを防止することができる。
【００９０】
更に、中継部材６０の電極パッド６３と中継基板９０の導電性エラストマ９５とが互いに接触するように重ねられて設けられている中継部材６０と中継基板９０とが、互いに接触を維持したまま正反対の方向にスライド（摺動）する。従って、図１４（ａ）に示す構造の部材間における熱膨張率の相違に基づく配線基板７０とパッケージ基板５５との間で位置ずれを、かかるスライドにより、前記熱膨張係数の相違に因り発生する応力を解放することができる。
【００９１】
このように、本例の構造によれば、パッケージ基板５０の電極パッド５７と配線基板７０の電極パッド７１とを電気的に接続する中継部材６０の接続信頼性を向上することができ、安定な電気的接触によりパッケージ基板５０及び配線基板７０間の導通を得ることができる。
【００９２】
２．本発明の実施の形態に係る中継部材の製造方法
次に、上述の本発明の実施の形態に係る中継部材の製造方法について説明する。
【００９３】
［本発明の第１・第３・第４の実施の形態に係る中継部材の製造方法］
本発明の第１・第３・第４の実施の形態に係る中継部材６０（６０’）にあっては、非導電性のポリイミド等の有機樹脂材又はアルミナ等のセラミックス若しくはセラミックスのフィラーを含んだ樹脂材からなる絶縁性樹脂フィルム６１の上面に、プリント配線板の回路配線形成に一般に用いられる銅箔１００が積層形成された基材を用意する（図１５（ａ））。銅箔１００は、例えば約１８μｍ乃至約３５μｍの厚さを有する。なお、絶縁性樹脂フィルム６１の基材として、フレキシブル基板の材料として一般に用いられるポリエステル、ガラス−エポキシ樹脂等を用いてもよい。
【００９４】
次に、上面に銅箔１００が積層形成された絶縁性樹脂フィルム６１に、例えばレーザドリリング装置を使用してスルーホールを形成する（図１５（ｂ））。なお、絶縁性樹脂フィルム６１の上面および下面の双方に銅箔１００が形成されている場合には、例えばＮＣドリリング装置を使用する。
【００９５】
次いで、図１５（ｂ）に示す工程により形成されたスルーホールに、無電解銅めっきを行い、シード層１０１を形成する（図１５（ｃ））。なお、スルーホールの内部のスミアを除去するためにデスミア処理を行ってもよく、これにより、絶縁性樹脂フィルム６１の上面に積層形成された銅箔１００と、めっき形成される銅との密着性を充分に確保することができる。無電解銅めっきを行う前に絶縁性樹脂フィルム６１の端面に触媒を付けて活性化させて無電解銅めっきを行うと、化学反応により表面全体に薄く銅が析出する。
【００９６】
次に、スルーホールの導電性を更に良好なものにするために、電気めっきにより厚さ約１５ｕｍの銅層１０２を形成する（図１５（ｄ））。
【００９７】
しかる後、銅層１０２及び絶縁性樹脂フィルム６１上に形成された銅層１０１上に、エッチングレジストとしてドライフィルムレジスト１０５を形成する（図１６（ｅ））。ドライフィルムレジスト１０５として、例えば感光性樹脂のドライフィルムをラミネーションする。
【００９８】
次に、ドライフィルムレジスト１０５に、フォトマスクを用いた紫外線照射によりパターンを焼き付け、濃度が約１％程度の炭酸ナトリウム水溶液を使用して現像処理を行う（図１６（ｆ））。なお、図１６（ｅ）及び図１６（ｆ）に示す工程の代わりに、液状レジストをスクリーン印刷法で、銅層１０２及び絶縁性樹脂フィルム６１上に形成された銅層１０１上に、直接パターンを形成してもよい。
【００９９】
次いで、エッチングを行い、電極パッド６３（図３参照）をパターン形成する（図１６（ｇ））。例えば、塩化鉄、塩化銅、水酸化アンモニウム水溶液等を、銅箔１００及び銅層１０１、１０２を溶解するためのエッチング液として使用してエッチングを行う。そして、水洗した後、銅層１０２上に残留しているレジスト１０５を、強アルカリ水溶液を用いて溶解し剥離除去する。
【０１００】
このようにして、絶縁性樹脂フィルム６１のスルーホールに導電部６２が形成され、絶縁性樹脂フィルム６１の上面に、平坦な形状を有する電極パッド６３が設けられた構造が形成される。なお、上述の例では、電極パッド６３の構成材料として銅（Ｃｕ）が用いられているが本発明はかかる例に限定されず、例えば導電性に優れた金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の金属を含んでもよい。更には、電極パッド６３は、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、又はパラジウム（Ｐｄ）を含んでもよく、或いは、酸化し難い白金（Ｐｔ）等の金属又は導電性エラストマ若しくは導電性セラミックを用いてもよい。電極パッド６３は、上述の金属が単一金属として構成されていてもよく、或いは、上述の金属が合金等の成分として含められていてもよい。要は、電極パッド６３の構成材料は、導電性を有する限り、上述の各金属に限定されるものではない。
【０１０１】
しかる後、導電部６２の端面であって、電極パッド６３が設けられていない側の端面に、ボンディング法により、複数の金属端子部６４を形成する（図１６（ｈ））。
【０１０２】
各金属端子部６４は、中継部材６０がパッケージ基板５０と配線基板７０との間に設けられたときに（図３等参照）、先端部分が配線基板７０の電極パッド７１に接触し容易に塑性変形できるよう、例えば金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、又は銅（Ｃｕ）等を含む。金属端子部６４は、例えばスタッドバンプボンダを用いた金線（金ワイヤ）により形成される。金属端子部６４は、フォトリソグラフィ技術によってレジストパターンを形成し、ナノ金属粒子を堆積するガスデポジション法や電気めっき法を用いて形成してもよい。
【０１０３】
金属端子部６４の構成材料は必ずしも上述の例に限定されず、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、又はパラジウム（Ｐｄ）を含んでもよく、或いは、酸化し難い白金（Ｐｔ）等の金属又は導電性エラストマ若しくは導電性セラミックを用いてもよい。金属端子部６４は、上述の金属が単一金属として構成されていてもよく、或いは、上述の金属が合金等の成分として含められていてもよい。要は、金属端子部６４の構成材料は、導電性を有する限り、上述の各金属に限定されるものではない。
【０１０４】
各金属端子部６４は、中継部材６０から遠ざかれば遠ざかるほど径が小さくなる断面形状を有する。また、各金属端子部６４は略円錐形状を有する。但し、各金属端子部６４の形状は必ずしも略円錐形状でなくてもよく、例えば略角錐形状であってもよい。
【０１０５】
図１０に示す金属端子部６４’にあっては、それぞれの高さが略等しくなるように形成する。また、図１１に示すように、半円球形状を有するバンプとして金属端子部６４”を形成する場合には、例えばめっき法を用いることができる。
【０１０６】
このようにして、本発明の第１・第３・第４の実施の形態に係る中継部材６０（６０’）が製造される。
【０１０７】
ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間にかかる中継部材６０を設けることにより、図３に示す構造が形成され、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に２つの中継部材６０を重ねて設けることにより、図１３に示す構造が形成され、ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に中継部材６０と中継基板９０とを設けることにより、図１４に示す構造が形成される。
【０１０８】
なお、図１６（ｈ）に示す工程の後、隣り合う、複数の金属端子部６４の形成領域の間に、スリット等の空隙を形成してもよい。
【０１０９】
［本発明の第２の実施の形態に係る中継部材の製造方法］
本発明の第２の実施の形態に係る中継部材８０のような、両主面上に金属端子部６４、８４（図１２参照）が複数形成されてなる中継部材の製造にあっては、非導電性のポリイミド等の有機樹脂材又はアルミナ等のセラミックス若しくはセラミックスのフィラーを含んだ樹脂材からなる絶縁性樹脂フィルム６１の上面に、プリント配線板の回路配線形成に一般に用いられる銅箔１００が積層形成された基材を用意する（図１７（ａ））。銅箔１００は、例えば約１８μｍ乃至約３５μｍの厚さを有する。なお、絶縁性樹脂フィルム６１の基材として、フレキシブル基板の材料として一般に用いられるポリエステル、ガラス−エポキシ樹脂等を用いてもよい。
【０１１０】
次に、上面に銅箔１００が積層形成された絶縁性樹脂フィルム６１に、例えばレーザドリリング装置を使用してスルーホールを形成する（図１７（ｂ））。なお、絶縁性樹脂フィルム６１の上面および下面の双方に銅箔１００が形成されている場合には、例えばＮＣドリリング装置を使用する。
【０１１１】
次いで、銅箔１００をエッチングにより除去し（図１７（ｃ））、更に、図１７（ｂ）に示す工程により形成されたスルーホールに、無電解銅めっきを行い、シード層１０１を形成する（図１７（ｄ））。なお、スルーホールの内部のスミアを除去するためにデスミア処理を行ってもよい。無電解銅めっきを行う前に絶縁性樹脂フィルム６１の端面に触媒を付けて活性化させて無電解銅めっきを行うと、化学反応により表面全体に薄く銅が析出する。
【０１１２】
次に、スルーホールの導電性を更に良好なものにするために、電気めっきにより、銅層１０２を形成する（図１８（ｅ））。
【０１１３】
しかる後、銅層１０２上に、エッチングレジストとしてドライフィルムレジスト１０５を形成する（図１８（ｆ））。ドライフィルムレジスト１０５として、例えば感光性樹脂のドライフィルムをラミネーションする。
【０１１４】
次に、ドライフィルムレジスト１０５に、フォトマスクを用いた紫外線照射によりパターンを焼き付け、濃度が約１％程度の炭酸ナトリウム水溶液を使用して現像処理を行う（図１８（ｇ））。なお、図１８（ｆ）及び図１８（ｇ）に示す工程の代わりに、液状レジストをスクリーン印刷法で、銅層１０２上に、直接レジストをパターンを形成してもよい。
【０１１５】
次いで、エッチングを行い、導電部６２（図１２）を形成する（図１８（ｈ））。例えば、塩化鉄、塩化銅、水酸化アンモニウム水溶液等を、銅層１０２を溶解するためのエッチング液として使用してエッチングを行う。そして、水洗した後、導電部６２上に残留しているレジスト１０５を、強アルカリ水溶液を用いて溶解し剥離除去する。このようにして、絶縁性樹脂フィルム６１のスルーホールに導電部６２が設けられた構造が形成される。
【０１１６】
しかる後、導電部６２の一方の端面上に、ボンディング法により、複数の金属端子部８４を形成する（図１９（ｉ））。
【０１１７】
各金属端子部８４は、中継部材８０がパッケージ基板５０と配線基板７０との間に設けられたときに（図１２等参照）、先端部分が配線基板７０の電極パッド７１に接触し容易に塑性変形できるよう、例えば金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、又は銅（Ｃｕ）等を含む。金属端子部６４は、例えば、スタッドバンプボンダを用いた金線（金ワイヤ）により形成される。
【０１１８】
但し、金属端子部８４の構成材料は必ずしも上述の例に限定されず、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、又はパラジウム（Ｐｄ）を含んでもよく、或いは、酸化し難い白金（Ｐｔ）等の金属又は導電性エラストマ若しくは導電性セラミックを用いてもよい。金属端子部８４は、上述の金属が単一金属として構成されていてもよく、或いは、上述の金属が合金等の成分として含められていてもよい。要は、金属端子部８４の構成材料は、導電性を有する限り、上述の各金属に限定されるものではない。
【０１１９】
次に、導電部６２の他方の端面上に、金属端子部８４と同様の材料からなる複数の金属端子部６４を形成する。具体的には、金属端子部８４が設けられていない側の絶縁性樹脂フィルム６１の主面および導電部６２の端面上に、例えばメタルマスク等、開口部を有するガード１１０を設ける（図１９（ｊ）参照）。次いで、ガード１１０の開口部に、ボンディング法により、複数の金属端子部６４を形成する（図１９（ｉ））。
【０１２０】
各金属端子部６４、８４は、中継部材６０から遠ざかれば遠ざかるほど径が小さくなる断面形状を有する。また、各金属端子部６４、８４は略円錐形状を有する。但し、各金属端子部６４の形状は必ずしも略円錐形状でなくてもよく、例えば略角錐形状であってもよい。なお、金属端子部６４、８４として、図１１に示す半円球形状を有するバンプを形成する場合には、めっき法を用いることができる。
【０１２１】
このようにして、本発明の第２の実施の形態に係る中継部材８０が製造される（図１９（ｋ））。
【０１２２】
ＬＧＡ型半導体装置５０のパッケージ基板５５と配線基板７０との間に、かかる中継部材８０を設けることにより、図１２に示す構造が形成される。
【０１２３】
なお、図１９（ｋ）に示す工程の後、隣り合う、複数の金属端子部６４、８４の形成領域の間に、スリット等の空隙を形成してもよい。
【０１２４】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【０１２５】
５０ パッケージ基板
５７ パッケージ基板の電極パッド
６０、６０’、６０”、８０ 中継部材
６３ 中継部材の電極パッド
６４、６４’、６４”、８４ 金属端子部
７０ 配線基板
７１ 配線基板の電極パッド
９０ 中継基板
１４０ 半導体素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が搭載されるパッケージ基板と、前記パッケージ基板が実装される配線基板との間に介在して設けられる中継部材であって、
当該中継部材の一方の主面に設けられ、前記パッケージ基板の面接続端子と接続する平坦な電極パッドと、
前記電極パッドに導通し、当該中継部材の他方の主面に塑性変形可能に設けられ、前記配線基板の電極端子に接続する複数の金属端子部と、を有することを特徴とする中継部材。
【請求項２】
請求項１記載の中継部材であって、
前記複数の金属端子部の先端を結ぶ仮想線が、前記配線基板の電極端子の形状に略一致することを特徴とする中継部材。
【請求項３】
請求項１又は２記載の中継部材であって、
前記金属端子部は、当該中継部材から遠ざかれば遠ざかるほど径が小さくなる断面形状を有することを特徴とする中継部材。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか一項記載の中継部材であって、
前記金属端子部は、銅（Ｃｕ）金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、又は白金（Ｐｔ）を含むことを特徴とする中継部材。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか一項記載の中継部材であって、
前記電極パッドは、銅（Ｃｕ）金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、又は白金（Ｐｔ）を含むことを特徴とする中継部材。
【請求項６】
電子部品が搭載されるパッケージ基板と、
前記パッケージ基板が実装される配線基板と、
前記パッケージ基板と前記配線基板との間に介在して設けられる中継部材とを備えた電子部品装置であって、
前記中継部材は、
前記中継部材の一方の主面に設けられ、前記パッケージ基板の面接続端子と接続する平坦な電極パッドと、
前記電極パッドに導通し、前記中継部材の他方の主面に塑性変形可能に設けられ、前記配線基板の電極端子に接続する複数の金属端子部と、を有し、
前記中継部材と前記パッケージ基板とは摺動自在に設けられていることを特徴とする電子部品装置。
【請求項７】
電子部品が搭載されるパッケージ基板と、
前記パッケージ基板が実装される配線基板と、
前記パッケージ基板と前記配線基板との間に介在して設けられ、一方が前記パッケージ基板に接続され、他方が前記配線基板に接続されてなる複数の中継部材と、を備えた電子部品装置であって、
前記中継部材のそれぞれの一方の主面に、平坦な電極パッドが設けられ、
前記中継部材のそれぞれの他方の主面に、前記電極パッドに導通する複数の金属端子部が設けられ、
前記複数の中継部材は、前記電極パッドが互いに摺動自在に接触するように重ねられて設けられていることを特徴とする電子部品装置。
【請求項８】
電子部品が搭載されるパッケージ基板と、
前記パッケージ基板が実装される配線基板と、
前記パッケージ基板と前記配線基板との間に介在して設けられる中継部材と、
前記中継部材と前記パッケージ基板との間に介在して設けられ、導電性弾性体を有する中継基板と、を備えた電子部品装置であって、
前記中継部材は、
前記中継部材の一方の主面に設けられ、前記中継基板の前記導電性弾性体と接続する平坦な電極パッドと、
前記電極パッドに導通し、前記中継部材の他方の主面に塑性変形可能に設けられ、前記配線基板の電極端子に接続する複数の金属端子部と、を有し、
前記中継部材と前記中継基板とは摺動自在に設けられていることを特徴とする電子部品装置。
【請求項１】
電子部品が搭載されるパッケージ基板と、前記パッケージ基板が実装される配線基板との間に介在して設けられる中継部材であって、
当該中継部材の一方の主面に設けられ、前記パッケージ基板の面接続端子と接続する平坦な電極パッドと、
前記電極パッドに導通し、当該中継部材の他方の主面に塑性変形可能に設けられ、前記配線基板の電極端子に接続する複数の金属端子部と、を有することを特徴とする中継部材。
【請求項２】
請求項１記載の中継部材であって、
前記複数の金属端子部の先端を結ぶ仮想線が、前記配線基板の電極端子の形状に略一致することを特徴とする中継部材。
【請求項３】
請求項１又は２記載の中継部材であって、
前記金属端子部は、当該中継部材から遠ざかれば遠ざかるほど径が小さくなる断面形状を有することを特徴とする中継部材。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか一項記載の中継部材であって、
前記金属端子部は、銅（Ｃｕ）金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、又は白金（Ｐｔ）を含むことを特徴とする中継部材。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか一項記載の中継部材であって、
前記電極パッドは、銅（Ｃｕ）金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、又は白金（Ｐｔ）を含むことを特徴とする中継部材。
【請求項６】
電子部品が搭載されるパッケージ基板と、
前記パッケージ基板が実装される配線基板と、
前記パッケージ基板と前記配線基板との間に介在して設けられる中継部材とを備えた電子部品装置であって、
前記中継部材は、
前記中継部材の一方の主面に設けられ、前記パッケージ基板の面接続端子と接続する平坦な電極パッドと、
前記電極パッドに導通し、前記中継部材の他方の主面に塑性変形可能に設けられ、前記配線基板の電極端子に接続する複数の金属端子部と、を有し、
前記中継部材と前記パッケージ基板とは摺動自在に設けられていることを特徴とする電子部品装置。
【請求項７】
電子部品が搭載されるパッケージ基板と、
前記パッケージ基板が実装される配線基板と、
前記パッケージ基板と前記配線基板との間に介在して設けられ、一方が前記パッケージ基板に接続され、他方が前記配線基板に接続されてなる複数の中継部材と、を備えた電子部品装置であって、
前記中継部材のそれぞれの一方の主面に、平坦な電極パッドが設けられ、
前記中継部材のそれぞれの他方の主面に、前記電極パッドに導通する複数の金属端子部が設けられ、
前記複数の中継部材は、前記電極パッドが互いに摺動自在に接触するように重ねられて設けられていることを特徴とする電子部品装置。
【請求項８】
電子部品が搭載されるパッケージ基板と、
前記パッケージ基板が実装される配線基板と、
前記パッケージ基板と前記配線基板との間に介在して設けられる中継部材と、
前記中継部材と前記パッケージ基板との間に介在して設けられ、導電性弾性体を有する中継基板と、を備えた電子部品装置であって、
前記中継部材は、
前記中継部材の一方の主面に設けられ、前記中継基板の前記導電性弾性体と接続する平坦な電極パッドと、
前記電極パッドに導通し、前記中継部材の他方の主面に塑性変形可能に設けられ、前記配線基板の電極端子に接続する複数の金属端子部と、を有し、
前記中継部材と前記中継基板とは摺動自在に設けられていることを特徴とする電子部品装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−１６１１２６（Ｐ２０１０−１６１１２６Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１７９（Ｐ２００９−１１７９）
【出願日】平成２１年１月６日（２００９．１．６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月６日（２００９．１．６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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