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TW275706B

Contact structures and methods for making same

Abstract

This case is a combination of interconnected contact structures, including an electronic component provided with a surface, and a conductive contact element carried by the electronic component and accessible from the aforementioned surface. The contact structure includes an inner soft elongated member having a first end and a second end, and the first end can form a first tight bond with the surface of the aforementioned conductive contact terminal without using other bonding materials. Another conductive shell is formed by at least one layer of conductive material, and encloses the elongated element and forms a second tight joint with the conductive contact terminal at least the part immediately adjacent to the first tight joint.

Term

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86 claims: 86 independent, 0 dependent

  1. 1
    一種互聯接觸結構組合，包括一個設有一表面的電子組件，一個由這電子組件承載並可經由前述表面接近的導電接觸端子，一個具有第一和第二端、且這第一端不需另行使用其它結合材料便能與前述導電接觸端子形成第一緊密結合的內軟質細長元件，以及由至少一層導電材料所形成的導電殼，且這至少一層的導電材料包封住前述細長元件並與前述導電接觸端子至少緊鄰第一緊密結合處的那部份形成第二緊密結合。
  2. 2
    如申請專利範圍第1項所述之結構，其中所稱第一和第二緊密結合的特徽在於若以拉力、剪力和/或彎折力來量測時，第二緊密結合的強度大於第一緊密結合。
  3. 3
    如申請專利範圍第2項所述之結構，其中所稱第二緊密結合的強度至少是第一緊密接合的二倍。
  4. 4
    如申請專利範圍第1項所述之結構，其中所稱至少一層是用壓縮方式對其施以應力。
  5. 5
    如申請專利範圍第1項所述之結構，其中所稱內軟質細長元件與至少一層的導電殼設有一懸臂，以便可將強性特性傳給所稱互聯接觸結構。
  6. 6
    如申請專利範圍第1項所述之結構，其中所稱導電殼具有一外層，而這外層是一銲料合金層。
  7. 7
    一種可當作一互聯件而用於一含有半導體之組合的接觸結構，該組合包括一個設有一表面、且這表面上具有至少一個接觸片、而該接觸片又另具有一表面的電子組件，至於前述接觸結構則包括至少一個具有第一和第二端的導電軟質細長元件，將這第一端結合到接觸片表面以形成第一緊密結合的裝置，一個實質能把全部軟質細長元件和導電接觸片表面上至少與前述軟質細長元件第一端及接觸片的結合裝置緊鄰那一部份包封住，以便提供第二緊密結合的導電殼，致使這第二緊密結合的強度大於第一緊密結合的強度。
  8. 8
    如申請專利範圍第7項所述之結構，其中所稱導電殼是由至少一層的某種導電材料所形成。
  9. 9
    如申請專利範圍第8項所述之結構，其中所稱軟質細長元件設有至少一個可供形成一彎頭的懸臂部。
  10. 10
    如申請專利範圍第9項所述之結構，其中所稱導電殼具有高彎曲變形強度。
  11. 11
    如申請專利範圍第10項所述之結構，其中所稱導電殼的導電材料主要是選自鎳、鈷、鐵、磷、硼、銅、鎢、鉬、銠、鉻、釕、銀、鈀、及其合金構成之群組中選出的一種材料所形成。
  12. 12
    如申請專利範圍第8項所述之結構，其中所稱導電殼包括一層能提供內壓縮應力的鍍層。
  13. 13
    如申請專利範圍第7項所述之結構，其中所稱第二端是個自由端。
  14. 14
    如申請專利範園第13項所述之結構，其中所稱自由端具有球形形狀。
  15. 15
    如申請專利範圍第7項所述之結構，具有一層可黏附到屬於導電材料製成之導電殼上的外導電層，該外導電層是由一種可構成良好通電接觸的材科所形成。
  16. 16
    如申請專利範圍第7項所述之結構，其中所稱導電殼具有一外表面，該外表面之中另設有微凸起部。
  17. 17
    如申請專利範園第9項所述之結構，具有一個從所稱接觸片表延伸而佈滿彎頭之上的導電軟質材料塊，以便使這彎頭的感應特性減至最低，並使其能彎曲。
  18. 18
    如申請專利範圍第13項所述之結構，其中所稱自由端是延伸到電子組件表面的上方。
  19. 19
    如申請專利範圍第13項所述之結構，其中所稱自由端是向下延伸到電子組件表面的下方。
  20. 20
    如申請專利範圍第7項所述之結構，具有一層位在導電殼上的介質材料層，與另一層位在這介質材料層上的導電材料層，以便提供一種屏蔽接觸結構。
  21. 21
    如申請專利範圍第10項所述之結構，其中所稱第二端為自由端，以便使這第二端可當作一彈性探針狀接觸件，而以彈性方式與接觸端子接合。
  22. 22
    如申請專利範圍第20項所述之結構，其中所稱接觸結構包括一個能當作通電接觸件的懸垂部。
  23. 23
    如申請專利範圍第13項所述之結構，其中所稱自由端設有一片由其承載的接觸片，並具有至少一層其上設有若干分隔之凸起部的鍍層。
  24. 24
    如申請專利範圍第23項所述之結構，其中所稱具有凸起部的鍍層是由一種硬導電材科所形成。
  25. 25
    如申請專利範圍第24項所述之結構，其中所稱硬導電材料是由鎳、鈷、銠、鐵、鉻、鎢、鉬、碳、及其合金構成之群組。
  26. 26
    如申請專利範圍第10項所述之結構，其中所稱探針端設有一個與自由端鄰接的懸臂部。
  27. 27
    如申請專利範圍第7項所述之結構，具有能將第二端結合到與第一端所結合之相同接觸片上的裝置，另有能將所稱接觸結構包封住而形成一銲料凸起部的銲料。
  28. 28
    如申請專利範圍第27項所述之結構，其中所稱導電殼具有主要是由銲料所形成的外層。
  29. 29
    如申請專利範圍第27項所述之結構，其中所稱軟質細長元件可形成若干從接觸片上延伸的迴圈，並以這軟質細長元件上所形成的導電殼與固設在這軟質細長元件處的銲料用具包封住迴圈之間的平表面區域，以形成一個覆蓋住這被包封之平面區的銲料凸起部。
  30. 30
    一種可供用於一半導體組合的嵌插件，以某種絕緣材料形成的一片基片設有分隔第一和第二表面，並在前述分隔表面的至少其中之一上設有若干分隔的接觸片，另在前述至少其中之一表面之接觸片上設有若干接觸結構，各該接觸表面包括至少一個具有第一和第二端的軟質細長元件，將第一端結合到一接觸片上的用具設有一個在軟質細長元件上以絕緣材料所形成並被結合到前述接觸片上的導電殼，而第二端則為延伸到基片上方的自由端。
  31. 31
    如申請專利範圍第30項所述之嵌插件，其中所稱基片設有若干貫通孔，固設在接觸片上的附加軟質細長元件可穿過該等孔洞，另在這些附加軟質細長元件上設有一個由某種導電材料形成的導電殼。
  32. 32
    如申請專利範圍第31項所述之嵌插件，其中所稱軟質細長元件形成一個具有懸臂部的彎頭，所稱導電殼的形成材科具有至少每平方吋達三萬磅的高彎曲變形強度。
  33. 33
    如申請專利範圍第31項所述之嵌插件，其中所稱孔洞具有彼此偏位的部位，該等部位穿過第一和第二表面而提供從該等表面凹入的肩部，使接觸片能位在該等肩部上，而所稱接觸結構則被固設在位於此等肩部之上的接觸片處，具有從所稱孔洞朝外延伸而超過第一及第二表面，據以提供可位在分隔之平行面上的自由端。
  34. 34
    如申請專利範圍第31項所述之嵌插件，其中所稱孔洞具有穿過其間的導電體。
  35. 35
    如申請專利範園第31項所述之嵌插件，其中所稱孔洞是屬於電鍍貫通孔的形式，所稱接觸結構則位在第一和第二表面其中之一處的接觸片上，使附加接觸結構延伸越過此等電鍍貫通孔而被結合到基片另一邊的接觸片上，所稱附加接觸結構包括若干軟質細長元件及一個在該等軟質細長元件上所形成的導電殼。
  36. 36
    如申請專利範圍第35項所述之嵌插件，其中所稱附加接觸結構的立面實質為迴圈形狀，且該等附加接觸結構上設有銲料，據以提供一銲料凸起部。
  37. 37
    一種半導體裝置組合，包括一個具有表面的活性半導體裝置，其上設有若干接觸片，且在該等接觸片上裝有若干接觸結構，前述接觸結構各包括一個具有第一和第二端的軟質細長元件，將這第一端結合到前述接觸片上而使第二端保持自由的用具，以及一個在這軟質細長元件上以導電材料形成的導電殼，該導電殼是延伸覆蓋在所稱軟質細長元件上且至少固設在接觸片的一部份上，所稱飲質細長元件具有一個可形成一彎頭的懸臂部，而所稱接觸片則是按照預定距離予以分隔，同時所稱接觸結構之自由第二端的分隔距離比結合到該等接觸結構之軟質細長元件第一端之間的間隔大。
  38. 38
    如申請專利範圍第37項所述之組合，其中所稱軟質細長元件的自由第二端是與第一端交錯。
  39. 39
    如申請專利範圍第37項所述之組合，具有固設及安裝在半導體裝置之表面上的對準插銷，該等對準插銷是由一個軟質細長元件及設在這軟質細長元件上的導電殼所形成。
  40. 40
    如申請專利範圍第39項所述之組合，其中所稱對準插銷之軟質細長元件及導電殼的形成材料與接觸結構相同。
  41. 41
    一種半導體封裝總成，包括一片由絕緣材科形成並具有第一和第二表面、且在這第一和第二表面至少其中之一上設有若干接觸片的基片，至少一個具有第一表面並具有若干接觸片和互聯彈性接觸結構的活性半導體裝置，該等互聯彈性接觸結構設有第一和第二端，使這第一端可跟基片之一表面所承載的接觸面或半導體裝置所承載的接觸片結合，另使第二端可跟半導體裝置的接觸片或基片上未結合那一表面上所承載的接觸片接觸，此外，前述互聯接觸結構各包括一個軟質細長元件，該細長元件具有一個其上設有彎頭的懸臂部，和一個位在這軟質細長元件上而由具有每平方吋達三萬磅之高彎曲變形強度導電材料所製成的導電殼，以便對此等互聯接觸結構提供彈簧狀的特性，而用彈性方式將活性矽裝置固設到基片上。
  42. 42
    如申請專利範國第41項所述之組合，至少另有一個具有若干接觸片的活性半導體裝置，以及將這活性半導體裝置之接觸片與基片另一表面之接觸片相接的用具。
  43. 43
    如申請專利範圍第42項所述之組合，其中所稱能將至少另一半導個裝置之接觸片與基片另一表面之接觸片相接的用具，包括構造與所稱第一互聯接觸結構相同的互聯接觸結構。
  44. 44
    如申請專利範圍第41項所述之組合，其中由導電材料形成的導電殼係被緊密結合到接觸片上，以便增強能將接觸結構固設到該接觸片的剝離強度。
  45. 45
    如申請專利範圍第41項所述之組合，其中所稱基片是一印刷電路板，該印刷電路板設有若干層的金屬鍍層與穿過這印刷電路板的縱向中間導體，而所稱接觸片則與該等縱向中間導體接觸。
  46. 46
    如申請專利範圍第42項所述之組合，具有固設在基片上並延伸到半導體裝置上方的彈簧夾用具，以便把所稱至少一個活性半導體裝置保持在相對於基片的一個預定位置，並對所稱互聯彈性接觸結構施以壓縮力。
  47. 47
    如申請專利範圍第46項所述之組合，其中所稱彈簧夾用具的形成材料與互聯彈性接觸結構相同。
  48. 48
    如申請專利範圍第45項所述之組合，其中所稱互聯接觸結構具有第二自由端，該等第二自由端穿過印刷電路板上的縱向中間導體並與這些中間導體摩擦接合而形成接電狀況，同時可用來把所稱半導體裝置保持在相對於基片的一個預定位置。
  49. 49
    如申請專利範圍第41項所述之組合，其中所稱基片設有若干孔洞，以及固設在所稱半導體裝置上並穿過該等孔洞而與印刷電路板接合的彈簧夾用具，使這半導體裝置能保持在相對於基片的一個預定位置，並對能將這基片上之接觸片與半導體裝置上之接觸片相接的彈性接觸結構施以壓縮力。
  50. 50
    如申請專利範圍第41項所述之組合，其中所稱基片設有若干對準孔，若干安裝在所稱半導體裝置之上並穿過這基片上之對準孔的對準插銷，以便使所稱半導體裝置與基片對準，同時在這半導體裝置與基片之間設有黏附裝置，可讓半導體裝置保持在相對於基片的一個由對準插銷所決定對準的預定位置。
  51. 51
    如申請專利範圍第50項所述之組合，其中所稱對準插銷是由細長元件所形成，該等細長元件之上設有導電殼，以便對這些軟質細長元件提供額外的結構支承。
  52. 52
    如申請專利範圍第41項所述之組合，具有一個位在所稱第一半導體裝置與基片之間的電容器，該電容器則設有若干接觸端子以及能將這些接觸端子耦合到這第一半導體裝置之接觸片上的用具。
  53. 53
    如申請專利範圍第52項所述之組合，其中所稱基片之上形成一凹口，而所稱電容器即設於其內。
  54. 54
    如申請專利範圍第52項所述之組合，其中所稱能將接觸端子與第一活性半導體裝置之接觸片耦合的裝置，包括設在所稱凹口鄰接處的若干接觸片。
  55. 55
    如申請專利範圍第41項所述之組合，其中所稱基片設有第二表面，該第二表面具有若干位在不同高度處的階梯部，在此等階梯部上設有若干接觸片，而所稱接觸結構即位在此等階梯部的接觸片上，並具有伸入同一水平面內的自由端。
  56. 56
    如申請專利範圍第41項所述之組合，其中所稱基片設有一個穿過第一表面的凹口，在這凹口中置人一電容器，這電容器又轉而承載其它的接觸結構，使該等其它的接觸結構之結束位置與所稱半導體裝置的接觸片處於同一平面，並被固設在這半導體裝置上以便與其接觸通電。
  57. 57
    如申請專利範圍第41項所述之組合，具有一片其上設有若干接觸片的積體基片，另有其它的彈性接觸結構能將所稱基片的接觸片與這積體基片的接觸片予以互聯。
  58. 58
    如申請專利範圍第57項所述之組合，具有若干被安裝在所稱積體基片上的其它基片，以及將該等其它基片與這積體基片相接的接觸結構。
  59. 59
    如申請專利範圍第58項所述之組合，其中所稱能將基片與積體基片予以互聯的接觸結構包括一個具有第一和第二邊、另具有若干能在這第一和第二邊之上至少某些接觸片之間形成通電互聯之接觸片的嵌插件，所稱接觸結構能與這嵌插件的接觸片以及所稱基片上的接觸片接觸，另有銲料裝置能在這嵌插件的接觸片與所稱積體基片的接觸片之間形成連接。
  60. 60
    如申請專利範圍第59項所述之組合，其中所稱彈性接觸結構能經彎曲變形而與嵌插件、基片或積體基片的接觸片接合，限制用具則可將基片互聯到積體基片上，以便對接觸結構施以壓縮力，致使接觸結構與接觸片保持通電接觸。
  61. 61
    如申請專利範圍第60項所述之組合，其中所稱限制裝置是屬於可拆卸式扣具的形式。
  62. 62
    一種半導體封裝總成，包括一片由絕緣材料形成並具有第一和第二表面、且在這第一和第二表面上設有若干接觸片的基片，若干半導體裝置具有與這基片第一及第二表面上之接觸片面對的接觸片以及能將此等半導體裝置之接觸裝置與這基片所承載之接觸片通電互聯的彈性接觸結構，以供把此等半導體裝置支承在與這基片表面分隔的位置處，致使此等半導體裝置位在這基片相對兩邊的第一和第二平行面上，且這基片還承載有接觸裝置，以便經由接觸結構而與此等半導體裝置通電接觸。
  63. 63
    如申請專利範圍第62項所述之組合，其中所稱接觸裝置是設在一平面上並排成一列。
  64. 64
    一種提供一結構性接觸件而與一電子組件所承載之一接觸片接合的方法，此法是利用一具有第一和第二端的軟質細長導電元件，將第一端固設到接觸片上而形成第一緊密結合，並在軟質細長元件上鍍以導電材料而形成一導電殼，這導電殼是在軟質細長元件之上延伸而提供結構性接觸件，並在結合處與接觸片之上延伸而黏附於其上，以致增加接觸片與結構性接觸件之間的強度。
  65. 65
    如申請專利範圍第64項所述之方法，具有在軟質細長元件第一和第二端之間形成一彎頭，並在這彎頭上形成導電殼，致使接觸結構具有可彎曲變形彈簧狀性質的步驟。
  66. 66
    如申請專利範圍第65項所述之方法，具有設置另一電子組件並在其上設有一接觸片的步驟，也具有使軟質細長元件第二端與這另一電子組件上之接觸片接觸，致使二者間建立起通電相接的步驟。
  67. 67
    如申請專利範圍第66項所述之方法，具有在電子組件與另一電子組件之間施以壓縮力，致使該等壓縮力被維持在接觸結構之上的步驟。
  68. 68
    如申請專利範圍第64項所述之方法，具有能將第二端固設在同一接觸片上而形成第二結合的步驟。
  69. 69
    一種可將一凸起導電接觸件安裝到電子組件上一導電端子處的方法，此方法依序包括如下步驟：先提供一條具有連續進給端並與端子之進給端緊密結合的引線，再從經結合的進給端形成一支從端子處凸起並於該處設有第一桿柄端的桿柄，接著將第二桿柄端結合到一片安裝在電子組件上但與其保持分隔關係的保護構件內，等從這第二桿柄端處切斷桿柄而界定出骨架後，再電鍍積附一層導電材料，把這骨架與電子組件上至少與這骨架鄰接的表面包封住，最後將保護構件去除。
  70. 70
    如申請專利範圍第69項所述之方法，其中在所稱保護構件的去除期間，是將第二桿柄端從這保護構件上切斷。
  71. 71
    如申請專利範圍第69項所述之方法，其中所稱導電材料的表面上設有許多微凸起部。
  72. 72
    如申請專利範圍第69項所述之方法，其中所稱電鍍積附步驟是積附若干彼此各不相同的鍍層。
  73. 73
    如申請專利範圍第73項所述之方法，其中所稱由導電材料構成的鍍層中，至少其中之一屬於鋸齒狀形貌，以便在凸起導電接觸件與對應的端子搭配時，能減低接觸阻力。
  74. 74
    一種可將一凸起導電接觸件安裝到一電子組件上一導電端子處的方法，此方該依序包括如下步驟：先提供一條具有能通往端子處之連續進給端的引線，將這進給端緊密結合到端子上，再從這進給端形成一支從端子處凸起並於該處設有第一桿柄端的桿柄，等從第二桿柄端處切斷桿柄而界定出骨架後，再電鍍積附一層導電材料，把這骨架與電子組件上至少與這骨架鄰接的表面包封住，接著對至少一個電子組件上位於不同平面處的若干端子進行同樣步驟，結果此等成型步驟便會製成若干獨立的凸起桿柄，然後再對位在共同平面上各個桿柄進行切斷步驟。
  75. 75
    如申請專利範圍第74項所述之方法，其中所稱端子是位在不同平面上，而成型步驟則是在該等不同平面上進行。
  76. 76
    一種能利用一片其上設有預定佈局之若干接觸片的個別試驗或預燒基片，而對一個其上設有若干彈性接觸結構之半導體裝置進行試驗和/或預燒程序的方法，該方法包括先讓設有若干彈性接觸結構的半導體裝置接受與試驗或預燒基片有關的壓縮力，以便經彎曲變形而迫使這半導煙裝置的彈性接觸結構與試驗或預燒基片之接觸片接合並通電，然後在該等彈性接觸裝置與試驗或預燒基片的接觸片接合之際，對這半導體裝置進行試驗，並在完成試驗或預燒後，將這帶有若干彈性接觸結構的半導鹽裝置與試驗或預燒基片的接觸片脫離。
  77. 77
    如申請專利範圍第76項所述之方該，可供用於一片其上設有預定佈局之若干接觸片的積體基片，並在完成試驗或預燒程序後，可另進行其它步驟而使半導體裝置的彈性接觸構造與這積體基片上的接觸片接合，致使此等接觸結構與積體基片的接觸片之間形成永久的連接。
  78. 78
    如申請專利範圍第76項所述之方該，其中所稱接觸結構具有底端和自由端，並有可將該等自由端之間的間隔加以改變的步驟，致使這間隔與底端不同，而與基片之接觸片彼此間的間隔對應。
  79. 79
    一種可將一凸起導電接觸件安裝到一電子組件上一導電端子處的方法，此方法依序包括如下步驟：先提供一條具有連續進給端的引線，將這進給端緊密結合到端子上，再從這進給端形成一支從端子處凸起並於該處設有第一桿柄端的桿柄，等從第二桿柄端處切斷桿柄而界定出骨架後，再電鍍積附一層導電材料，把這骨架和端子上與這骨架鄰接的表面包封住。
  80. 80
    如申請專利範圍第79項所述之方法，其中所稱的成型與切斷步驟是由一具引線接合器予以進行，並在完成切斷步驟之後但在電鍍積附步驟之前，利用在這引線接合器之外的一項工具塑成骨架的形狀。
  81. 81
    如申請專利範圍第79項所述之方法，其中所稱導電材料的表面設有許多微凸起部。
  82. 82
    如申請專利範圍第79項所述之方法，其中所稱電鍍積附步驟包括積附若干彼此各不相同的鍍層。
  83. 83
    如申請專利範圍第79項所述之方法，其中所稱電鍍積附步驟包括積附若干彼此各不相同的鍍層。
  84. 84
    如申請專利範圍第79項所述之方法，是實施在若干端子上，其中所稱成型步驟最後能形成若干獨立的凸起桿柄，反之切斷步驟則是對全在一共同平面上的各個桿柄進行。
  85. 85
    如申請專利範圍第79項所述之方法，是實施在至少一電子元件上的若干端子上，其中該等端子係處於不同平面上，所稱成型步驟最後能形成若干獨立的凸起桿柄，反之切斷步驟則是對全在一共同平面上的各個桿柄進行。
  86. 86
    如申請專利範圍第79項所述之方法，是實施在一電子組件上的至少一個端子上，其中所稱引線主要是選自金、銅、鋁、銀、銦、及其合金構成之群組中所製成，所稱骨架則塗覆一道選自鎳、鈷、硼、磷、銅、鎢、鈦、鉻、及其合金構成之群組導電材料所形成的第一鍍層，而這導電材料的頂層則是選自銦、鉍、銻、金、銀、鎘、及其合金構成之一種銲料。
Independent claims86