JP2020501335A - 小型同軸ワイヤを製造するための方法及び装置並びに前記小型同軸ワイヤの接続方法 - Google Patents
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- H01L2224/45663—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
- H01L2224/45669—Platinum (Pt) as principal constituent
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- H01L2224/458—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45801—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
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- H01L2224/45599—Material
- H01L2224/45698—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
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Abstract
第1の電気接続点に事前製作済み小型同軸ワイヤ(306a、306b、306c)を取り付けるための方法であって、事前製作済み小型同軸ワイヤが、導電性シールド層(320a、320b、320c)内に配設される電気絶縁層(318a、318b、318c)内に配設される導電性コア(316a、316b、316c)を有している方法は、事前製作済み小型同軸ワイヤ(306a、306b、306c)の遠位端における導電性コア(316a、316b、316c)の露出部分を、第1の電気接続点(214a、214c、324)に取り付けるステップであって、それによって、導電性コア(316a、316b、316c)と第1の電気接続点(214b、214c、324)との間に導電性を確立する、ステップと、導電性コア(316a、316b、316c)の露出部分及び第1の電気接続点(214b、214c、324)が電気絶縁材料(332、338、340)の層の中に包み込まれるように、導電性コア(316a、316b、316c)の露出部分上に電気絶縁材料(332、338、340)の層を堆積するステップと、導電性材料から形成されるコネクタ(342、444、448、450)を使用して、導電性シールド層(320a、320b、320c)を第2の電気接続点(214a、325)に接続するステップとを含む。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、その内容が参照により組み込まれる、2016年10月4日に出願された米国仮出願第62/404135号、2017年2月23日に出願された米国仮出願第62/462625号、及び2017年2月27日に出願された米国仮出願第62/464164号の利益を主張するものである。
本出願は、その内容が参照により組み込まれる、2016年10月4日に出願された米国仮出願第62/404135号、2017年2月23日に出願された米国仮出願第62/462625号、及び2017年2月27日に出願された米国仮出願第62/464164号の利益を主張するものである。
本発明は、配線システムに関する。
今日の高密度相互接続技術では、熟練した技術者でも、多層プリント回路板を設計してレイアウトするのに、数週間又は数カ月必要である。大量生産では、こうした非反復エンジニアリング(NRE, non-recurring engineering)の費用は、数千以上の単位にわたって償却される。試作及び少量生産では、このNREは、償却できない主な費用要因である。
一般的な態様では、第1の電気接続点に導電性シールド層内に配設される電気絶縁層内に配設される導電性コアを有するプレハブ(prefabricated)小型同軸ワイヤを取り付けるための方法、プレハブ小型同軸ワイヤの遠位端における導電性コアの露出部分を第1の電気接続点に取り付けることによって、導電性コアと第1の電気接続点との間に導電性を確立する、ステップと、導電性コアの露出部分及び第1の電気接続点が電気絶縁材料の層の中に包み込まれるように、導電性コアの露出部分上に電気絶縁材料の層を堆積するステップと、導電性材料から形成されるコネクタを使用して、導電性シールド層を第2の電気接続点に接続するステップとを含む。
態様は、以下の特徴のうちの1又は2以上を含むことができる。
コネクタを使用して導電性シールド層を第2の電気接続点に接続するステップが、導電性材料の層を導電性シールド層の少なくとも一部分上及び第2の電気接続点上に堆積するステップを含むコネクタを形成するステップを含み、コネクタが導電性シールド層と第2の電気接続点との間に導電性を確立することができる。導電性材料の層を導電性シールド層の少なくとも一部分上及び第2の電気接続点上に堆積するステップが、導電性材料を導電性シールド層の少なくとも一部分上及び第2の電気接続点上にフローするステップ、導電性材料を導電性シールド層の少なくとも一部分上及び第2の電気接続点上にスプレーコーティングするステップ、導電性材料を導電性シールド層の少なくとも一部分上及び第2の電気接続点上に蒸着するステップ、導電性材料を導電性シールド層の少なくとも一部分上及び第2の電気接続点上にスパッタリングするステップ、導電性材料を導電性シールド層の少なくとも一部分上及び第2の電気接続点上にめっきするステップのうちの1つを含むことができる。
電気絶縁材料の層が第1の電気接続点を包み込むことができ、導電性材料の層が電気絶縁材料の層を包み込む。導電性材料の層は、電気絶縁材料の層を部分的に包み込むことができる。プレハブ小型同軸ワイヤの遠位端における電気絶縁層の露出部分を、電気絶縁材料の層に包み込むことができる。導電性コアの露出部分上に電気絶縁材料の層を堆積するステップが、導電性コアの露出部分上に電気絶縁材料のビードを堆積するステップを含むことができる。
導電性コアの露出部分上に電気絶縁材料の層を堆積するステップが、導電性コアの露出部分上に電気絶縁材料をフローするステップを含むことができる。導電性コアの露出部分上に電気絶縁材料の層を堆積するステップが、導電性コアの露出部分上に電気絶縁材料を蒸着させるステップを含むことができる。電気絶縁材料を蒸着させるするステップが、ポリマー材料の選択的蒸着を含むことができる。導電性コアの露出部分上に電気絶縁材料の層を堆積するステップが、導電性コアの露出部分上に電気絶縁材料をエアロゾル噴出するステップを含むことができる。コネクタを使用して導電性シールド層を第2の電気接続点に接続するステップが、コネクタを導電性材料のストリップとして印刷するステップを含むことができる。
コネクタはワイヤを含むことができ、コネクタを使用して導電性シールド層を第2の電気接続点に接続するステップは、ワイヤの第1の端部を第1の電気接続点に取り付けるステップと、ワイヤの第2の端部を第2の電気接続点に取り付けるステップとを含むことができる。導電性コアの露出部分を第1の電気接続点に取り付けるステップが、導電パッドを第1の電気接続点に取り付けるステップと、次いで、導電性コアを導電バッドに取り付けるステップとを含むことができる。第1の電気接続点が、ベアダイ上のコネクタパッドであってよい。第1の電気接続点が、パッケージされた部品上のコネクタパッドであってよい。第1の電気接続点が、ボールグリッドアレイ上のボールであってよい。
第1の電気接続点が、2つの電気接続点をブリッジする個別のアダプタを含むことができる。第1の電気接続点を、受動的な電気部品上に配設することができる。第1の電気接続点が、回路板に配設される導電バイアを含むことができる。第1の電気接続点が、回路板に配設される導電面又は導電トレースを含むことができる。導電性コアの露出部分を第1の電気接続点に取り付けるステップが、導電性コアを第1の電気接続点にはんだ付けするステップを含むことができる。導電性コアの露出部分を第1の電気接続点に取り付けるステップが、導電性コアを第1の電気接続点に溶着するステップを含むことができる。溶着するステップは、電子ビーム溶着、超音波溶着、冷間溶着、レーザ溶着、抵抗溶着のうちの1又は2以上を含むことができる。
導電性コアの露出部分を第1の電気接続点に取り付けるステップが、導電性コアを第1の電気接続点に拡散接合するステップ、導電性コアを第1の電気接続点にろう付けするステップ、導電性コアを第1の電気接続点に焼結接合するステップ、又は導電性接着剤を使用して露出部分を第1の電気接続点に取り付けるステップのうちの1又は2以上を含むことができる。第2の電気接続点は、接地接続点を含むことができる。前記の方法は、導電性シールド層を第2の電気接続点に溶着するステップを含むコネクタを形成するステップを含むことができる。前記の方法は、導電性シールド層を第2の電気接続点に熱圧着するステップを含むコネクタを形成するステップを含むことができる。前記の方法は、導電性シールド層を第2の電気接続点に超音波接合するステップを含むコネクタを形成するステップを含むことができる。
別の一般的な態様では、上のステップのいずれか1つを実施するための自動化ツールが構成される。
別の一般的な態様では、絶縁されたワイヤから小型同軸ワイヤを製造する方法であって、絶縁されたワイヤが電気絶縁層によって囲繞される導電性コアを含み、絶縁されたワイヤが第3のセグメントによって分離される第1のセグメント及び第2のセグメントを有する方法は、絶縁されたワイヤの第1のセグメント上に接着層の第1の部分を堆積するステップ、絶縁されたワイヤの第2のセグメント上に接着層の第2の部分を堆積するステップを含む、絶縁されたワイヤの電気絶縁層上に接着層を堆積するステップと、接着層の第1の部分上に導電性シールド層の第1の部分を堆積するステップ及び接着層の第2の部分上に導電性シールド層の第2の部分を堆積するステップを含む、接着層上に導電性シールド層を堆積するステップと、絶縁されたワイヤの第3のセグメントから電気絶縁層を除去する一方で、絶縁されたワイヤの第1のセグメント、第2のセグメント、及び第3のセグメントの導電性コアの連続性を維持するステップとを含む。
態様は、以下の特徴のうちの1又は2以上を含むことができる。
前記方法は、接着層上に導電性シールド層を堆積するステップの前に絶縁されたワイヤの第3のセグメントを覆うステップと、接着層上に導電性シールド層を堆積するステップの後、絶縁されたワイヤの第3のセグメントから電気絶縁層を除去するステップの前に、絶縁されたワイヤの第3のセグメントを露出させるステップとを含むことができる。絶縁されたワイヤの第3のセグメントを覆うステップが、固定具の中に絶縁されたワイヤを配置するステップを含むことができ、固定具は、絶縁されたワイヤの第3のセグメントを覆う一方で、接着層の第1の部分及び接着層の第2の部分を露出したままにするように構成され、絶縁されたワイヤの第3のセグメントを露出させるステップが、固定具から絶縁されたワイヤを除去するステップを含む。
絶縁されたワイヤの電気絶縁層上の接着層を堆積するステップが、絶縁されたワイヤの第3のセグメント上に接着層の第3の部分を堆積するステップを含むことができ、絶縁されたワイヤの第3のセグメントを覆うステップが接着層の第3の部分を覆うステップを含み、絶縁されたワイヤの第3のセグメントを露出させるステップが接着層の第3の部分を露出させるステップを含む。前記方法は、接着層の第3の部分を除去する一方で、絶縁されたワイヤの第1のセグメント、第2のセグメント、及び第3のセグメントの導電性コアの連続性を維持するステップを含むことができる。
接着層の第3の部分を覆うステップが、接着層上に導電性シールド層を堆積するステップの前に接着層の第3の部分上にマスキングビードを堆積するステップを含むことができ、接着層の第3の部分を露出させるステップが、導電性シールド層を堆積するステップの後で絶縁されたワイヤの第3のセグメントから接着層の第3の部分及び電気絶縁層を除去するステップの前に、接着層の第3の部分からマスキングビードを除去するステップを含むことができる。絶縁されたワイヤの第3のセグメントから接着層の第3の部分及び電気絶縁層を除去するステップが、化学エッチング手順を使用して接着層の第3の部分を除去するステップを含むことができ、絶縁されたワイヤの第3のセグメントから電気絶縁層を除去するステップが、絶縁されたワイヤの第3のセグメントの電気絶縁層をレーザ切断するステップを含むことができる。
絶縁されたワイヤの電気絶縁層上に接着層を堆積するステップが、絶縁されたワイヤの第3のセグメント上に接着層の第3の部分を堆積するステップを含むことができ、接着層上に導電性シールド層を堆積するステップが、接着層の第3の部分上に導電性シールド層の第3の部分を堆積するステップを含むことができる。前記方法は、導電性シールド層の第3の部分を除去する一方で、絶縁されたワイヤの第1のセグメント、第2のセグメント、及び第3のセグメントの導電性コアの連続性を維持し、除去が導電性シールド層の第3の部分の除去後に生じるステップと、接着層の第3の部分を除去する一方で、絶縁されたワイヤの第1のセグメント、第2のセグメント、及び第3のセグメントの導電性コアの連続性を維持し、除去が導電性シールド層の第3の部分の除去後に生じるステップとを含むことができる。
導電性シールド層は、導電性で熱的に除去可能な材料から形成することができ、導電性シールド層の第3の部分を除去するステップは、熱エネルギーを、導電性シールド層の第3の部分に加えるステップを含むことができる。導電性で熱的に除去可能な材料としては、はんだ材料を挙げることができる。接着層上に導電性シールド層を堆積するステップは、電気めっき手順を実施するステップを含むことができる。導電性シールド材料は、銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料、又は銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、及びニッケル材料のうちの1若しくは2以上の合金のうちの1又は2以上から形成することができる。
接着層上に導電性シールド層を堆積するステップは、無電解めっき手順を実施するステップを含むことができる。導電性シールド材料は、銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料、又は銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料のうちの1若しくは2以上の合金のうちの1又は2以上から形成することができる。接着層上に導電性シールド層を堆積するステップは、絶縁されたワイヤをポリマー材料中の金属粒子の懸濁液に通すステップを含むことができる。金属粒子は、金属フレーク、金属ナノ粒子、及び金属マイクロ粒子のうちの1又は2以上を含むことができる。金属粒子は、銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料、又は銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料のうちの1若しくは2以上の合金のうちの1又は2以上から形成することができる。
前記方法は、スプール固定具から絶縁されたワイヤを供給するステップを含むことができる。方法は、絶縁されたワイヤの第3のセグメントから接着層の第3の部分及び電気絶縁層を除去するステップの後に、絶縁されたワイヤの第3のセグメントの導電性コアを切断するステップを含むことができる。前記方法は、絶縁されたワイヤの第3のセグメントから、接着層の第3の部分を除去するステップの後、電気絶縁層を除去するステップの前に、絶縁されたワイヤの第3のセグメントの導電性コアを切断するステップを含むことができる。方法は、蒸着プロセスを使用して、導電性コア上に絶縁層を堆積するステップを含む絶縁されたワイヤを形成するステップを含むことができる。絶縁されたワイヤの第3のセグメントから電気絶縁層を除去するステップは、絶縁されたワイヤの第3のセグメントの電気絶縁層をレーザ切断するステップを含むことができる。接着層は、導電性金属材料から形成することができる。接着層は、有機接着促進物から形成することができる。
別の一般的な態様では、小型同軸ワイヤを製造する方法は、マスキングパターンにしたがって基板上にマスキング層を堆積してマスキング層によって覆われる基板の第1の部分及びマスキング層によって覆われない基板の第2の部分が得られるステップと、基板の第2の部分に第1の空洞を形成するために基板の第2の部分から材料を除去するステップと、基板の第2の部分からの材料の除去後に基板からマスキング層を除去するステップと、マスキング層を除去するステップの後に基板の第2の部分中の第1の空洞に小型同軸ワイヤを形成するステップとを含む。形成するステップは、第1の空洞が第1の導電性シールド層と並ぶように第1の空洞中に第1の導電性シールド層を堆積するステップであって、第1の導電性シールド層が第1の空洞内で第2の空洞を形成する、ステップと、第2の空洞が第1の電気絶縁層と並ぶように第2の空洞中に第1の電気絶縁層を堆積するステップであって、第1の電気絶縁層が第2の空洞内に第3の空洞を形成する、ステップと、第3の空洞中に導電性コアを堆積するステップと、導電性コア上に第2の電気絶縁層を堆積するステップであって、第1の電気絶縁層及び第2の電気絶縁層が導電性コアを包み込む、ステップと、第2の電気絶縁層上に第2の導電性シールド層を堆積するステップであって、第1の導電性シールド層及び第2の導電性シールド層が第1の電気絶縁層及び第2の電気絶縁層を包み込む、ステップと、基板中の第1の空洞から第1の導電性シールド層を取り外すステップを含む基板から小型同軸ワイヤを取り外すステップとを含む。
態様は、以下の特徴のうちの1又は2以上を含むことができる。
マスキング層を堆積するステップは、基板上にポリシリコン層を堆積するステップを含むことができる。基板としては、溶融石英ウェハを挙げることができる。基板の第2の部分から材料を除去するステップは、基板の第2の部分を化学エッチングするステップを含むことができる。基板の第2の部分を化学エッチングするステップは、基板の第2の部分のフッ化水素酸エッチングを含むことができる。第1の空洞中に第1の導電性シールド層を堆積するステップは、第1の空洞中にシード層を堆積するステップと、次いで第1の導電性シールド層を堆積するステップとを含むことができる。第1の導電性シールド層は、銅材料から形成することができる。第1の導電性シールド層を堆積するステップは、第1の導電性シールド層を電気めっきするステップ又は無電解めっきするステップのうちの1つを含むことができる。第1の電気絶縁層を堆積するステップは、第1のポリイミド層を堆積するステップを含むことができ、第2の電気絶縁層を堆積するステップは、第2のポリイミド層を堆積するステップを含む。
第1のポリイミド層及び第2のポリイミド層を堆積するステップは、ポリイミド層をスプレーするステップを含むことができる。第3の空洞中に導電性コアを堆積するステップは、第3の空洞中にシード層を堆積するステップと、次いで導電性コアを堆積するステップとを含むことができる。第3の空洞中に導電性コアを堆積するステップは、導電性コアを電気めっきするステップ又は無電解めっきするステップのうちの1つを含むことができる。第2の電気絶縁層上に第2の導電性シールド層を堆積するステップは、第2の電気絶縁層上にシード層を堆積するステップと、次いで第2の導電性シールド層を堆積するステップとを含むことができる。第2の導電性シールド層は、銅材料から形成することができる。基板から小型同軸ワイヤを取り外すステップは、ガラスエッチングプロセスを実施するステップを含むことができる。
別の一般的な態様では、ワイヤから1又は2以上の層を除去するための装置であって、ワイヤが第1の軸に沿って延在する内部コア及び第1の軸に沿って延在して内部コアを囲繞する第1の層を含む装置は、ワイヤを第1の軸に沿った方向に動かしてワイヤを第1の軸の周りに回転させるように構成される供給機構、ワイヤが第1の軸の周りを回転すると、第1の所定の深さまでワイヤに切り込みを入れるように構成される第1の回転刃とを含む。前記供給機構は、ワイヤを第1の軸に沿って切断位置へと動かすように構成され、切断位置で、第1の回転刃がワイヤと係合して、ワイヤが第1の軸の周りを回転すると、第1の所定の深さまでワイヤに切り込みを入れる。
態様は、以下の特徴のうちの1又は2以上を含むことができる。
供給機構は、第1の軸とほぼ交差する第2の軸に沿って延在する第1の供給ロッドと、第2の軸から離れて第1の軸とほぼ交差して延在する第3の軸に沿って延在する第2の供給ロッドとを含むことができる。ワイヤを第1の軸に沿った方向に動かすために、第1の供給ロッドを第2の軸の周りで反時計回り方向に回転するように構成することができ、第2の供給ロッドを第3の軸の周りで時計回り方向に回転するように構成することができる。ワイヤを第1の軸の周りで回転させるために、第1の供給ロッドを第2の軸に沿って第1の方向に動かすように構成することができ、第2の供給ロッドを第3の軸に沿って、第1の方向と反対の第2の方向に動かすように構成することができる。
第1の所定の深さは、第1の層の厚さとほぼ等しくてよい。第1の回転刃は、円筒形ドラムから第1の所定の深さと等しい長さで延在することができ、円筒形ドラムが、深さ停止部を実現する。第1の回転刃、第2の回転刃、及び第3の回転刃は、円筒形ドラムに接着されるワイヤとして形成することができる。ワイヤは、第1の軸に沿って延在して第1の層及び内部コアを囲繞する第2の層を含むことができ、装置は、ワイヤが第1の軸の周りを回転すると、第2の所定の深さまでワイヤに切り込みを入れるように構成される第2の回転刃をさらに備える。第1の所定の深さは、第1の層の厚さとほぼ等しくてよく、第2の所定の深さは、第1の層の厚さと第2の層の厚さの合計とほぼ等しくてよい。
第1の回転刃は、円筒形ドラムから第1の所定の深さと等しい長さで延在することができ、第2の回転刃は、円筒形ドラムから第2の所定の深さと等しい長さで延在することができ、円筒形ドラムが、深さ停止部を実現する。第1の回転刃及び第2の回転刃は、円筒形ドラムに接着されるワイヤとして形成することができる。ワイヤは、第1の軸に沿って延在して第2の層、第1の層及び内部コアを囲繞する第3の層を含むことができ、装置は、ワイヤが第1の軸の周りを回転すると、第3の所定の深さまでワイヤに切り込みを入れるように構成される第3の回転刃をさらに備える。第1の所定の深さは、第1の層の厚さとほぼ等しくてよく、第2の所定の深さは、第1の層の厚さと第2の層の厚さの合計とほぼ等しくてよく、第3の所定の深さは、第1の層の厚さ、第2の層の厚さ、及び第3の層の厚さの合計とほぼ等しくてよい。
第1の回転刃は、円筒形ドラムから第1の所定の深さと等しい長さで延在することができ、第2の回転刃は、円筒形ドラムから第2の所定の深さと等しい長さで延在することができ、第3の回転刃は、円筒形ドラムから第3の所定の深さと等しい長さで延在することができ、円筒形ドラムが深さ停止部を実現する。第1の回転刃、第2の回転刃、及び第3の回転刃は、円筒形ドラムに接着されるワイヤとして形成することができる。供給機構は、ワイヤを、第1の軸の周りに少なくとも360度回転させるように構成することができる。
本明細書に記載される実施形態は、従来の平面型の電気相互接続(例えば、プリント回路板又はシリコンインターポーザ)を小型同軸ケーブル(コアックス, coax)で置き換えるための方法及び装置を特徴とする。同軸ケーブルは、外部導体(シールド)によって囲繞される内部導体ワイヤ(コア)を有し、絶縁体が2つを分離する。典型的な動作では、コアとシールドは、等しくて反対の電流を搬送し、コアとシールドは、ケーブルの両端で他の電気部品に接続することによって回路を完成する。従来の相互接続の代わりにコアックスで設計することに基本的な利点があるが、コアックスは一般的に大きすぎてチップに取り付けられないために、今日ではチップ間相互接続では行われていない。
本発明の一態様は、同軸ケーブルのサイズ、接続、及びインピーダンスが小さいことであり、それが次にそれらの材料、製造方法及び寸法を左右する。実施形態は、例えば、ベアダイ上の30μmピッチのパッド、400μmピッチのはんだボール、ミリメートルスケールの表面実装部品などといった、様々なサイズ用途をカバーする相互接続のための、様々なコアックスサイズを使用する。コアックスのインピーダンスは、2つの導体と絶縁体の相対的な寸法によって設定される。典型的なコアックスは50オーム又は75オームのインピーダンスを有するが、他のすべての値は、極端に稀である。実施形態は、典型的な50オームのコアックスを対象とするが、コアックスにとって稀な用途である、特にDC電力分配のための1オーム未満のインピーダンスを有するコアックスを特徴とすることもできる。
実施形態では、本発明は、ピックアンドプレース、ワイヤボンディング、及び付加的製造方法などといった自動化した方法による、組立及び取付を特徴とする。ピックアンドプレース法では、ケーブルは、事前に製造され、所定の長さに切られ、次いで超音波熱圧着又ははんだ付けによって電気部品に取り付けることができる。顧客の要望に基づいて電気的な概略図が一度作成されると、例示的な組立方法では、3つのステップ、すなわち(1)ワイヤコアを接合する、(2)ワイヤシールドからコア/信号接続を絶縁する、(3)付加的な導体ブリッジを追加することによりシールドを接地に接続する、を含むことができる。すべてのワイヤ処理及び取付プロセスを、限られた数の自動化ツールで行うことができる。
他の利点の中でもとりわけ、本発明による電気相互接続用の小型同軸ケーブルのシステムでは、カスタマイズされた小型電子システムの迅速な設計及び製造が可能になる。今日の技術では、熟練した技術者でも、多層プリント回路板を設計してレイアウトするのに、数週間又は数カ月必要である。大量生産では、こうした非反復エンジニアリング(NRE)の費用は、数千以上の単位にわたって償却される。試作及び少量生産では、このNREは、償却できない主な費用要因である。製造はやはり数週間かかり、このことは、改変又は設計変更は費用がかかり遅いことを意味する。本発明は、(各接続が個別にシールドされるために)設計の労力、及び(ピックアンドプレース及び/又はワイヤボンディングスタイルの組立を利用することにより)製造時間を大きく減らすことによって、従来技術のこれら2つの制限に対処する。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の記載から、及び請求項から明らかである。
1 小型マルチワイヤシステム
図1を参照すると、電子システム100は、従来のプリント回路板上の電気部品を接続するために使用される導電性トレース及びバイアを、小型同軸配線システムで置き換えている。電子システム100は、基板104に取り付けられるいくつかの電子部品102(パッケージされた集積回路、表面実装可能なボールグリッドアレイパッケージされた集積回路、裸の集積回路など)を含む。小型同軸ワイヤ106は、電子部品102上の接続点108(例えば、コンタクトパッド、ボールグリッドアレイのはんだボールなど)を、電源110、外部デバイス112に関連する接続点、及び同じ又は他の電子部品102上の他の接続点108に接続するために使用される。
図1を参照すると、電子システム100は、従来のプリント回路板上の電気部品を接続するために使用される導電性トレース及びバイアを、小型同軸配線システムで置き換えている。電子システム100は、基板104に取り付けられるいくつかの電子部品102(パッケージされた集積回路、表面実装可能なボールグリッドアレイパッケージされた集積回路、裸の集積回路など)を含む。小型同軸ワイヤ106は、電子部品102上の接続点108(例えば、コンタクトパッド、ボールグリッドアレイのはんだボールなど)を、電源110、外部デバイス112に関連する接続点、及び同じ又は他の電子部品102上の他の接続点108に接続するために使用される。
技術者に利用可能な電子部品に大きいばらつきがあるとすると、下でより詳細に記載されるように、電子部品を、電源、外部デバイスに関連する接続点、及び同じ又は他の電子部品上の接続点に取り付けるために、いくつかの異なる方式が採用される。
1.1 ベアダイベースの小型マルチワイヤシステム
図2を参照すると、いくつかの例では、電子システム100は、(例えば、接着剤を使用して)基板104に取り付けられるいくつかのベアダイ(又は「ダイス」)202を含む。基板104からは外向きのベアダイ202の面には、(下でより詳細に記載されるように)小型同軸ワイヤ106を使用して、1若しくは2以上の他の接続点、外部デバイス、及び/又は電源110に関連する接続点に接続されるように構成されるコンタクトパッド214が含まれる。例えば、図2の簡単な概略図では、1又は2以上の第1の小型同軸ワイヤ106aがベアダイ202のコンタクトパッド214を電源110に関連する接続点に接続し、1又は2以上の第2の小型同軸ワイヤ106bがベアダイ202のコンタクトパッド214をベアダイ202の他の接続点に接続し、1又は2以上の第3の小型同軸ワイヤ106cがベアダイ202のコンタクトパッド214を1又は2以上の外部デバイス若しくは部品に接続する。
図2を参照すると、いくつかの例では、電子システム100は、(例えば、接着剤を使用して)基板104に取り付けられるいくつかのベアダイ(又は「ダイス」)202を含む。基板104からは外向きのベアダイ202の面には、(下でより詳細に記載されるように)小型同軸ワイヤ106を使用して、1若しくは2以上の他の接続点、外部デバイス、及び/又は電源110に関連する接続点に接続されるように構成されるコンタクトパッド214が含まれる。例えば、図2の簡単な概略図では、1又は2以上の第1の小型同軸ワイヤ106aがベアダイ202のコンタクトパッド214を電源110に関連する接続点に接続し、1又は2以上の第2の小型同軸ワイヤ106bがベアダイ202のコンタクトパッド214をベアダイ202の他の接続点に接続し、1又は2以上の第3の小型同軸ワイヤ106cがベアダイ202のコンタクトパッド214を1又は2以上の外部デバイス若しくは部品に接続する。
1.1.1 ベアダイ取付方式
図3を参照すると、特定のベアダイ302は、基板104に取り付けられて、取付方式にしたがった小型同軸ワイヤを使用して電源110に接続されるベアダイ302のコンタクトパッド214を有する。コンタクトパッド214は、取付方式にしたがった小型同軸ワイヤを使用して、外部デバイス(図示せず)及び他の電子部品(図示せず)上の他の接続点にやはり接続される。
図3を参照すると、特定のベアダイ302は、基板104に取り付けられて、取付方式にしたがった小型同軸ワイヤを使用して電源110に接続されるベアダイ302のコンタクトパッド214を有する。コンタクトパッド214は、取付方式にしたがった小型同軸ワイヤを使用して、外部デバイス(図示せず)及び他の電子部品(図示せず)上の他の接続点にやはり接続される。
図3の構成では、第1の小型同軸ワイヤ306a、第2の小型同軸ワイヤ306b、及び第3の小型同軸ワイヤ306cを含む、3つの小型同軸ワイヤ306がある。ベアダイ302は、接地(「gnd」)コンタクトパッド214a、電源(「pwr」)コンタクトパッド214b、及び信号(「sig」)コンタクトパッド214cを含む。
一般的に、小型同軸ワイヤ306の各々は、導電性内部コア316、絶縁層318、及び導電性外部シールド320を含む。電源110に関連する「gnd」接続点325と「pwr」接続点324が電気的に接続されない(すなわち、短絡されない)ように確保しながら、小型同軸ワイヤ306の導電性内部コア316は、コンタクトパッド214に、又は他の接続点108(例えば、電源110に関連する電源(「pwr」)接続点324)に取り付けられ、小型同軸ワイヤ106の導電性外部シールド層320は、電源110に関連する「gnd」接続点325に取り付けられる。
第1の小型同軸ワイヤ306aの導電性内部コア316aの第1の露出部分334aは、電源110に関連する「pwr」接続点324に取り付けられ、第1の小型同軸ワイヤ306aの導電性内部コア316aの第2の露出部分336aは、ベアダイ302の「pwr」コンタクトパッド214bに取り付けられる。第2の小型同軸ワイヤ306bの導電性内部コア316bの第1の露出部分334bは、「pwr」コンタクトパッド214bに取り付けられ、第2の小型同軸ワイヤ306bの導電性内部コア316bの第2の露出部分336bは、別の接続点又は外部デバイス(図示せず)に取り付けられる。第3の小型同軸ワイヤ306cの導電内部コア316cの第1の露出部分334cは、「sig」コンタクトパッド214cに取り付けられ、第3の小型同軸ワイヤ306cの導電性内部コア316cの第2の露出部分336cは、別の接続点又は外部デバイス(図示せず)に取り付けられる。いくつかの例では、導電性内部コア316と様々な接続点との間の接続は、溶着技法(例えば、超音波溶着、電子ビーム溶着、冷間溶着、レーザ溶着、抵抗溶着、サーモソニックキャピラリ溶着、又はサーモソニックウェッジ/ペグ溶着)又ははんだ付け技法を使用して確立される。
導電性内部コア316の露出部分334、336と接続点との間の各接続は、絶縁体の中に完全に包み込まれる。図3の例では、第1の小型同軸ワイヤ306aの導電性内部コア316aの第1の露出部分334aと「pwr」接続点324との間の接続は、第1の絶縁体332の中に完全に包み込まれる。
第1の小型同軸ワイヤ306aの導電性内部コア316aの第2の露出部分336aと「pwr」コンタクトパッド214bとの間の接続は、第2の絶縁体338の中に完全に包み込まれる。第2の小型同軸ワイヤ306bの導電性内部コア316bの第1の露出部分334bと「pwr」コンタクトパッド214bとの間の接続は、第2の絶縁体338の中にやはり完全に包み込まれる。
第3の小型同軸ワイヤ306cの導電性内部コア316cの第1の露出部分334cと「sig」コンタクトパッド214cとの間の接続は、第3の絶縁体340の中に完全に包み込まれる。
一般的に、図3の例では、絶縁材料によって「完全に包み込まれる」という用語は、導電性内部コア316の露出部分334、336とコンタクトパッド214又は他の接続点108の両方が、絶縁材料によって全体的に覆われ、導電性内部コア316及びコンタクトパッド214又は他の接続点108の任意の部分が露出されたままでないことに関する。一般的に、絶縁層318の露出部分も絶縁材料の中に包み込まれ、導電性シールド層320の一部も絶縁材料の中に包み込まれている。好適な絶縁材料の一例は、ポリイミド材料である。もちろん、他の好適な絶縁性ポリマー又は他の材料を使用することができる。
導電性材料の塊342は、ベアダイ302及び基板104上に堆積されて、電源110に関連する接地(「gnd」)接続点325、第1の絶縁体332、ベアダイ302の「gnd」コンタクトパッド214a、第2の絶縁体338、及び第3の絶縁体340を覆う。導電性材料の塊342は、「gnd」接続点325と、ベアダイ302の「gnd」コンタクトパッド214aとの間の電気的接続を確立する。絶縁体332、338、340は、「gnd」接続点325と、「pwr」接続点324、「pwr」コンタクトパッド214b、又は「sig」コンタクトパッド214cとの間で短絡が生じるのを防ぐ。
導電性材料の塊342は、第1の小型同軸ワイヤ306aの導電性シールド層320aをやはり完全に包み込み、第2の小型同軸ワイヤ306bの導電性シールド層320bを部分的に包み込み、第3の小型同軸ワイヤ306cの導電性シールド層320cを部分的に包み込む。そのため、導電性材料の塊342は、「gnd」接続点325と、小型同軸ワイヤ306の導電性シールド層320との間の電気的接続を確立する「コネクタ」である。
一般的に、導電性材料の塊342は、小型同軸ワイヤのすべてについて、できるだけ多くの導電性シールド層を包み込む。いくつかの例では、導電性材料の塊342が使用される3つのシナリオ、すなわち、(1)塊342がワイヤ、絶縁物、チップ、及び電源/接地のすべてを含むあらゆるものを包み込む、(2)塊342が各チップ302を別個に包み込み、接地レール325への接続を行う、(3)(1)と(2)の組合せがある。
図4を参照すると、いくつかの例では、「gnd」接続点325、ベアダイ302の「gnd」コンタクトパッド214aと、小型同軸ワイヤ306の導電性シールド層320との間の電気的接続を確立するために、図3の導電性材料の塊342の代わりに、(例えば、ワイヤボンディング技法で使用されるタイプの)細いワイヤが使用される。
特に、第1の細いワイヤ444は、「gnd」接続点325を、第1の小型同軸ワイヤ306aの伝導性シールド層320aに接続する。第2の細いワイヤ446は、第1の小型同軸ワイヤ306aの導電性シールド層320aを、ベアダイ302の「gnd」コンタクトパッド214aに接続する。第3の細いワイヤ448は、第1の小型同軸ワイヤ306aの導電性シールド層320aを、第2の小型同軸ワイヤ306bの導電性性シールド層320bに接続する。第4の細いワイヤ450は、第2の小型同軸ワイヤ306bの伝導性シールド層320bを、第3の小型同軸ワイヤ306cの導電性シールド層320cに接続する。
図5を参照すると、いくつかの例では、「gnd」接続点325、ベアダイ302の「gnd」コンタクトパッド214aと、小型同軸ワイヤ306の伝導性シールド層320との間の電気的接続を確立するために、図3の導電性材料の塊342の代わりに、1又は2以上のプリントしたワイヤが使用される。
特に、プリントしたワイヤ552は、「gnd」接続点325を、第1の小型同軸ワイヤ306aの伝導性シールド層320a、ベアダイ302の「gnd」コンタクトパッド214a、第2の小型同軸ワイヤ306bの伝導性シールド層320b、及び第3の小型同軸ワイヤ306cの伝導性シールド層320cに接続する。
1.2 パッケージベースの小型マルチワイヤシステム
図6を参照すると、いくつかの例では、電子システム100は、(例えば、接着剤を使用して)基板104に取り付けられるいくつかのパッケージされた部品602(例えば、ボールグリッドアレイ部品、デュアルインラインパッケージされた部品、表面実装部品、チップキャリアなど)を含む。基板104からは外向きのパッケージされた部品602の面には、(下でより詳細に記載されるように)小型同軸ワイヤ106を使用して、1若しくは2以上の他の接続点、外部デバイス、及び/又は電源110に接続されるように構成されるはんだボール614(又は他のパッケージされた部品固有接続点)が含まれる。例えば、図6の簡単な概略図では、1又は2以上の第1の小型同軸ワイヤ106aがパッケージされた部品602のはんだボール614を電源110に接続し、1又は2以上の第2の小型同軸ワイヤ106bがパッケージされた部品602のはんだボール614をパッケージされた部品602の他のはんだボール614に接続し、1又は2以上の第3の小型同軸ワイヤ106cがパッケージされた部品602のはんだボール614を1又は2以上の外部デバイス若しくは部品(図示せず)に接続する。
図6を参照すると、いくつかの例では、電子システム100は、(例えば、接着剤を使用して)基板104に取り付けられるいくつかのパッケージされた部品602(例えば、ボールグリッドアレイ部品、デュアルインラインパッケージされた部品、表面実装部品、チップキャリアなど)を含む。基板104からは外向きのパッケージされた部品602の面には、(下でより詳細に記載されるように)小型同軸ワイヤ106を使用して、1若しくは2以上の他の接続点、外部デバイス、及び/又は電源110に接続されるように構成されるはんだボール614(又は他のパッケージされた部品固有接続点)が含まれる。例えば、図6の簡単な概略図では、1又は2以上の第1の小型同軸ワイヤ106aがパッケージされた部品602のはんだボール614を電源110に接続し、1又は2以上の第2の小型同軸ワイヤ106bがパッケージされた部品602のはんだボール614をパッケージされた部品602の他のはんだボール614に接続し、1又は2以上の第3の小型同軸ワイヤ106cがパッケージされた部品602のはんだボール614を1又は2以上の外部デバイス若しくは部品(図示せず)に接続する。
1.2.1 パッケージされた部品取付方式
図7を参照すると、特定のパッケージされた部品702は、基板104に取り付けられて、取付方式にしたがった小型同軸ワイヤを使用して電源110に接続されるパッケージされた部品702のはんだボール614を有する。はんだボール614は、取付方式にしたがった小型同軸ワイヤを使用して、外部デバイス(図示せず)及び他の電子部品(図示せず)上の他の接続点にやはり接続される。
図7を参照すると、特定のパッケージされた部品702は、基板104に取り付けられて、取付方式にしたがった小型同軸ワイヤを使用して電源110に接続されるパッケージされた部品702のはんだボール614を有する。はんだボール614は、取付方式にしたがった小型同軸ワイヤを使用して、外部デバイス(図示せず)及び他の電子部品(図示せず)上の他の接続点にやはり接続される。
図7の構成では、第1の小型同軸ワイヤ706a、第2の小型同軸ワイヤ706b、及び第3の小型同軸ワイヤ706cを含む、3つの小型同軸ワイヤがある。パッケージされた部品702は、接地(「gnd」)はんだボール614a、電源(「pwr」)はんだボール614b、及び信号(「sig」)はんだボール614cを含む。
一般的に、小型同軸ワイヤ706の各々は、導電性内部コア716、絶縁層718、及び導電性外部シールド720を含む。電源に関連する「gnd」接続点725及び「pwr」接続点724が電気的に接続されない(すなわち、短絡されない)ように確保しながら、小型同軸ワイヤ706の導電性内部コア716は、コンタクトパッド614に、又は他の接続点108(例えば、電源110に関連する電源(「pwr」)接続点724)に取り付けられ、小型同軸ワイヤ706の導電性外部シールド層716は、電源110に関連する「gnd」接続点725に取り付けられる。
第1の小型同軸ワイヤ706aの導電性内部コア716aの第1の露出部分734aは、電源110に関連する「pwr」接続点724に取り付けられ、第1の小型同軸ワイヤ706aの導電性内部コア716aの第2の露出部分736aは、パッケージされた部品702の「pwr」はんだボール614bに取り付けられる。第2の小型同軸ワイヤ706bの導電性内部コア716bの第1の露出部分734bは、「pwr」はんだボール614bに取り付けられ、第2の小型同軸ワイヤ706bの導電性内部コア716bの第2の露出部分736bは、別の接続点又は外部デバイス(図示せず)に取り付けられる。第3の小型同軸ワイヤ706cの導電性内部コア716cの第1の露出部分734cは、「sig」はんだボール614cに取り付けられ、第3の小型同軸ワイヤ706cの導電性内部コア716cの第2の露出部分736cは、別の接続点又は外部デバイス(図示せず)に取り付けられる。いくつかの例では、導電性内部コア716と様々な接続点との間の接続は、溶着技法(例えば、超音波溶着、電子ビーム溶着、冷間溶着、レーザ溶着、抵抗溶着、サーモソニックキャピラリ溶着、又はサーモソニックウェッジ/ペグ溶着)又ははんだ付け技法を使用して確立される。いくつかの例では、導電性内部コア716の露出部分734、736とはんだボール614との間で信頼性の高い接続を容易にするため、1又は2以上のインターポーザパッド735がはんだボール614に取り付けられることに留意されたい。
導電性内部コア716の露出部分734、736と接続点との間の各接続は、絶縁材料の中に完全に包み込まれる。図7の例では、第1の小型同軸ワイヤ706aの導電性内部コア716aの第1の露出部分734aと「pwr」接続点724との間の接続は、第1の絶縁体732の中に完全に包み込まれる。
第1の小型同軸ワイヤ706aの導電性内部コア716aの第2の露出部分736aと「pwr」はんだボール614bとの間の接続は、第2の絶縁体738の中に完全に包み込まれる。第2の小型同軸ワイヤ706bの導電性内部コア716bの第1の露出部分734bと「pwr」はんだボール614bとの間の接続も、第2の絶縁体738の中に完全に包み込まれる。この例では、第3の小型同軸ワイヤ706cの導電性内部コア716cの第1の露出部分734cと「sig」はんだボール614cとの間の接続も、第2の絶縁体738の中に完全に包み込まれる。
以前の例の場合のように、絶縁材料によって「完全に包み込まれる」という用語は、導電性内部コア716の露出部分734、736の両方とはんだボール614又は他の接続点108が、絶縁材料によって全体的に覆われ、導電性内部コア716及びはんだボール614又は他の接続点108の任意の部分が露出されたままでないことに関する。一般的に、小型同軸ワイヤ706の絶縁層718の露出部分も絶縁材料の中に包み込まれ、小型同軸ワイヤ706の導電性シールド層720の一部も絶縁材料の中に包み込まれている。好適な絶縁材料の一例は、ポリイミド材料である。もちろん、他の好適な絶縁性ポリマーを使用することができる。
導電性材料の塊742は、パッケージされた部品702及び基板104上に堆積されて、電源110に関連する接地(「gnd」)接続点725、第1の絶縁体732、パッケージされた部品702の「gnd」はんだボール614a、及び第2の絶縁体738を覆う。導電性材料の塊742は、「gnd」接続点725と、パッケージされた部品702の「gnd」はんだボール614aとの間の電気的接続を確立する。絶縁体732、738は、「gnd」接続点725と、「pwr」接続点724、「pwr」はんだボール614b、又は「sig」コンタクトパッド614cとの間で短絡が生じるのを防ぐ。
導電性材料の塊742もやはり、第1の小型同軸ワイヤ706aの導電性シールド層720aを完全に包み込み、第2の小型同軸ワイヤ706bの導電性シールド層720bを部分的に包み込み、第3の小型同軸ワイヤ706cの導電性シールド層720cを部分的に包み込む。そのため、導電性材料の塊742は、「gnd」接続点725と、小型同軸ワイヤ706の導電性シールド層720との間の電気的接続を確立する「コネクタ」である。
一般的に、導電性材料の塊742は、小型同軸ワイヤのすべてについて、できるだけ多くの導電性シールド層を包み込む。いくつかの例では、導電性材料の塊742が使用される3つのシナリオ、すなわち、(1)塊742がワイヤ、絶縁物、チップ、及び電源/接地のすべてを含むあらゆるものを包み込む、(2)塊742が各部品702を別個に包み込み、接地レール725への接続を行う、(3)(1)と(2)の組合せがある。
図8を参照すると、いくつかの例では、「gnd」接続点725、パッケージされた部品702の「gnd」はんだボール614aと、小型同軸ワイヤ706の導電性シールド層720との間の電気的接続を確立するために、図7の導電性材料の塊742の代わりに、(例えば、ワイヤボンディング技法で使用されるタイプの)細いワイヤが使用される。
特に、第1の細いワイヤ844は、「gnd」接続点725を、第1の小型同軸ワイヤ706aの導電性シールド層720aに接続する。第2の細いワイヤ846は、第1の小型同軸ワイヤ706aの導電性シールド層720aを、パッケージされた部品702の「gnd」はんだボール614aに接続する。第3の細いワイヤ848は、第1の小型同軸ワイヤ706aの導電性シールド層720aを、第2の小型同軸ワイヤ706bの導電性シールド層720bに接続する。第4の細いワイヤ850は、第2の小型同軸ワイヤ706bの導電性シールド層720bを、第3の小型同軸ワイヤ706cの導電性シールド層720cに接続する。
図9を参照すると、いくつかの例では、「gnd」接続点725、パッケージされた部品702の「gnd」はんだボール614aと、小型同軸ワイヤ706の導電性シールド層720との間の電気的接続を確立するために、図7の導電性材料の塊742の代わりに、1又は2以上のプリントしたワイヤが使用される。
特に、プリントしたワイヤ952は、「gnd」接続点725を、第1の小型同軸ワイヤ706aの導電性シールド層720a、パッケージされた部品702の「gnd」はんだボール614a、第2の小型同軸ワイヤ706bの導電性シールド層720b、及び第3の小型同軸ワイヤ706cの導電性シールド層720cに接続する。
1.3 貫通孔をあけた(TVP)板ベースの小型マルチワイヤシステム
図10を参照すると、いくつかの例では、電子システム100は、貫通孔をあけた(TVP)板1004上に組み立てられる、(例えば、ボールグリッドアレイ部品、デュアルインラインパッケージされた部品、表面実装部品、チップキャリアなどといった)ベアダイ又はパッケージされた部品1002などのいくつかの部品を含む。一般的に、TVP板1004は絶縁基板1005を含み、いくつかのバイア1007が絶縁基板1005を貫通して延在する。バイア1007は、導電性材料(例えば、はんだ)で満たされており、基板1005の第1の側1009及び/又は第2の側1011上で、導電性コンタクトパッド(図11参照)又はプレートに接続することができる。パッケージされた部品1002(又は、いくつかの例では、ベアダイ)は、TVP板1004の第1の側1009上に配置され、バイア1007及びそれらの関連する導電性コンタクトパッド又はプレートと位置合わせをされ接合(例えば、はんだ付け)されるはんだボール1014(又は、他のパッケージされた部品固有の接続点)を含む。
図10を参照すると、いくつかの例では、電子システム100は、貫通孔をあけた(TVP)板1004上に組み立てられる、(例えば、ボールグリッドアレイ部品、デュアルインラインパッケージされた部品、表面実装部品、チップキャリアなどといった)ベアダイ又はパッケージされた部品1002などのいくつかの部品を含む。一般的に、TVP板1004は絶縁基板1005を含み、いくつかのバイア1007が絶縁基板1005を貫通して延在する。バイア1007は、導電性材料(例えば、はんだ)で満たされており、基板1005の第1の側1009及び/又は第2の側1011上で、導電性コンタクトパッド(図11参照)又はプレートに接続することができる。パッケージされた部品1002(又は、いくつかの例では、ベアダイ)は、TVP板1004の第1の側1009上に配置され、バイア1007及びそれらの関連する導電性コンタクトパッド又はプレートと位置合わせをされ接合(例えば、はんだ付け)されるはんだボール1014(又は、他のパッケージされた部品固有の接続点)を含む。
TVP板1004の第2の側1011上で、バイア1007及びそれらに関連する導電性コンタクトパッド又はプレートは、(下でより詳細に記載されるように)小型同軸ワイヤ106を使用して、1若しくは2以上の他の接続点(例えば、バイア)、外部デバイス、及び/又は電源110に接続されるように構成される。例えば、図10の簡単な概略図では、1又は2以上の第1の小型同軸ワイヤ106aがパッケージされた部品1002に接続されたバイア1007を電源110に接続し、1又は2以上の第2の小型同軸ワイヤ106bがパッケージされた部品1002に接続されたバイア1007をパッケージされた部品1002の他のバイア1007に接続し、1又は2以上の第3の小型同軸ワイヤ106cがパッケージされた部品1002に接続されたバイアを1若しくは2以上の外部デバイス又は部品(図示せず)に接続する。
1.3.1 貫通孔をあけた板取付方式
図11を参照すると、TVP板1004は、電源110及び4つのバイアを含む。電源は、電源(「pwr」)接続点1124及び接地(「gnd」)接続点1125を有する。TVP板1004の第1のバイア1107dは、TVP板1004の第2の側1011上で「gnd」接続点1125に接続され、TVP板1004の第1の側1009上で第1の導電性プレート1113aに接続される。結果として、電気信号は、「gnd」接続点1125と第1の導電性プレート1113aとの間を、第1のバイア1107dを経由して進むことができる。
図11を参照すると、TVP板1004は、電源110及び4つのバイアを含む。電源は、電源(「pwr」)接続点1124及び接地(「gnd」)接続点1125を有する。TVP板1004の第1のバイア1107dは、TVP板1004の第2の側1011上で「gnd」接続点1125に接続され、TVP板1004の第1の側1009上で第1の導電性プレート1113aに接続される。結果として、電気信号は、「gnd」接続点1125と第1の導電性プレート1113aとの間を、第1のバイア1107dを経由して進むことができる。
第2のバイア1107aは、TVP板1004の第1の側1009上で第1の導電性プレート1113aに接続され、TVP板1004の第2の側1011上で第2の導電性プレート1113bに接続される。結果として、電気信号は、第1の導電性プレート1113aと第2の導電性プレート1113bとの間を、第2のバイア1107aを経由して進むことができる。
第3のバイア1107bは、TVP板1004の第1の側1009上で第3の導電性プレート1113cに接続され、TVP板1004の第2の側1011上で第4の導電性プレート1113dに接続される。結果として、電気信号は、第3の導電性プレート1113cと第4の導電性プレート1113dとの間を、第3のバイア1107bを経由して進むことができる。
第4のバイア1107dは、TVP板1004の第1の側1009上で第5の導電性プレート1113eに接続され、TVP板の第2の側1011上で第6の導電性プレート1113fに接続される。結果として、電気信号は、第5の導電性プレート1113eと第6の導電性プレート1113fとの間を、第4のバイア1107cを経由して進むことができる。
特定のパッケージされた部品1102は、TVP板1004の第1の側1009に取り付けられ、パッケージされた部品1102のはんだボール1014の各々は、バイア1007に導電性プレート1113を経由して取り付けられる。特に、接地「gnd」はんだボール1014aは、第1の導電性プレート1113aに取り付けられる(したがって、第1のバイア1107d及び第2のバイア1107aに接続される)。電源「pwr」はんだボール1014bは、第3の導電性プレート1113cに取り付けられる(したがって、第3のバイア1107bに接続される)。信号「sig」はんだボール1014cは、第5の導電性プレート1113eに取り付けられる(したがって、第4のバイア1107cに接続される)。部品からバイアへの接続は、必ずしもはんだボールを使用することが必要でないことに留意されたい。いくつかの例では、はんだがパッケージされた部品のために使用され、他の接続タイプ(例えば、Cu酸化物接合又はC4バンプ)がダイのために使用される。
TVP板1004に取り付けられるパッケージされた部品1102では、小型同軸ワイヤを使用して、バイア1107を電源110、外部デバイス112(図示せず)、及び他の電子部品(図示せず)上の他の接続点108に接続する取付方式が採用される。
一般的に、小型同軸ワイヤ1106の各々は、導電性内部コア1116、絶縁層1118、及び導電性外部シールド1120を含む。電源に関連する「gnd」接続点1125及び「pwr」接続点1124が電気的に接続されない(すなわち、短絡されない)ように確保しながら、小型同軸ワイヤ1106の導電性内部コア1116は、コンタクトパッド1014に、又は他の接続点108(例えば、電源110に関連する電源(「pwr」)接続点1124)に接続され、小型同軸ワイヤ1106の導電性外部シールド層1120は、電源110に関連する「gnd」接続点1125に接続される。
図11の構成では、第1の小型同軸ワイヤ1106a、第2の小型同軸ワイヤ1106b、及び第3の小型同軸ワイヤ1106cを含む、3つの小型同軸ワイヤがある。
第1の小型同軸ワイヤ1106aの導電性内部コア1116aの第1の露出部分1134aは、電源110に関連する「pwr」接続点1124に取り付けられ、第1の小型同軸ワイヤ1106aの導電性内部コア1116aの第2の露出部分1136aは、第4の導電性プレート1113dに(したがって、パッケージされた部品1102の「pwr」はんだボール1014bに、第3のバイア1107b及び第3の導電性プレート1113cを経由して)取り付けられる。
第2の小型同軸ワイヤ1106bの導電性内部コア1116bの第1の露出部分1134bは、第4の導電性プレート1113dに(したがって、パッケージされた部品1102の「pwr」はんだボール1014bに、第3のバイア1107b及び第3の導電性プレート1113cを経由して)取り付けられる。第2の小型同軸ワイヤ1106bの導電性内部コア1116bの第2の露出部分1136bは、別の接続点又は外部デバイス(図示せず)に取り付けられる。
第3の小型同軸ワイヤ1106cの導電性内部コア1116cの第1の露出部分1134cは、第6の導電性プレート1113fに(したがって、パッケージされた部品1102の「sig」はんだボール1014cに、第5のバイア1107c及び第3の導電性プレート1113eを経由して)取り付けられる。第3の小型同軸ワイヤ1106cの導電性内部コア1116cの第2の露出部分1136cは、別の接続点又は外部デバイス(図示せず)に取り付けられる。
いくつかの例では、導電性内部コア716と様々な接続点との間の接続は、溶着技法(例えば、超音波溶着、電子ビーム溶着、冷間溶着、レーザ溶着、抵抗溶着、サーモソニックキャピラリ溶着、又はサーモソニックウェッジ/ペグ溶着)又ははんだ付け技法を使用して確立される。
導電性内部コア1116の露出部分1134、1136と接続点との間の各接続は、絶縁材料の中に完全に包み込まれる。
図11の例では、第1の小型同軸ワイヤ1106aの導電性内部コア1116aの第1の露出部分1134aと「pwr」接続点1124との間の接続は、第1の絶縁体1132の中に完全に包み込まれる。第1の小型同軸ワイヤ1106aの導電性内部コア1116aの第2の露出部分1136aと第4の導電性プレート1113dとの間の接続は、第2の絶縁体1138の中に完全に包み込まれる。
第2の小型同軸ワイヤ1106bの導電性内部コア1116bの第1の露出部分1134bと第4の導電性プレート1113dとの間の接続は、第2の絶縁体1138の中に完全に包み込まれる。
第3の小型同軸ワイヤ1106cの導電性内部コア1116cの第1の露出部分1134cと第6の導電性プレート1113fとの間の接続は、第3の絶縁体1140の中に完全に包み込まれる。
以前の例の場合のように、絶縁材料によって「完全に包み込まれる」という用語は、導電性内部コア1116の露出部分1134/1136とはんだボール1014又は他の接続点108の両方が、絶縁材料によって全体的に覆われ、導電性内部コア1116及びはんだボール1014又は他の接続点108の任意の部分が露出されたままでないことに関する。一般的に、小型同軸ワイヤ1106の絶縁層1118の露出部分が絶縁材料の中にやはり包み込まれ、小型同軸ワイヤ1106の導電性シールド層1120の一部が絶縁材料の中にやはり包み込まれてよい。好適な絶縁材料の一例は、ポリイミド材料である。もちろん、他の好適な絶縁性ポリマーを使用することができる。
導電性材料の塊1142は、TVP板1004の第2の側1011上に堆積されて、第2の導電性プレート1113b、第1の絶縁体1138、及び第2の絶縁体1140を部分的に覆う。導電性材料の塊742は、第1の小型同軸ワイヤ1106aの導電性シールド層1120aをやはり部分的に包み込み、第2の小型同軸ワイヤ1106bの導電性シールド層1120bを部分的に包み込み、第3の小型同軸ワイヤ1106cの導電性シールド層1120cを部分的に包み込む。そのため、導電性材料の塊1142は、「gnd」接続点1125と、小型同軸ワイヤ1106の導電性シールド層1120との間の電気的接続を(導電性材料の塊1142、第2の導電性プレート1113b、第2のバイア1107a、第1の導電性プレート1113a、及び第1のバイア1107dを経由して)確立する「コネクタ」である。
絶縁体1132、1138、1140は、「gnd」接続点1125と、「pwr」接続点1124、「pwr」はんだボール1014b、又は「sig」コンタクトパッド1014cとの間で短絡が生じるのを防ぐ。
一般的に、導電性材料の塊1142は、小型同軸ワイヤのすべてについて、できるだけ多くの導電性シールド層を包み込む。いくつかの例では、導電性材料の塊1142は、「gnd」接続点1125を包み込むように延在する。いくつかの例では、導電性材料の塊1142は、TVP板1004の第2の側1011のほぼ全体をコーティングする。
1.4 その他
いくつかの例では、上の例で記載された導電性材料の塊は、材料をフローすること(例えば、溶けたはんだをフローすること)によって堆積される金属材料である。いくつかの例では、上の例で記載された導電性材料の塊は、材料をスプレーコーティングすることによって堆積される金属材料である。いくつかの例では、上の例で記載された導電性材料の塊は、材料を蒸着によって堆積される金属材料である。いくつかの例では、上の例で記載された導電性材料の塊は、材料をスパッタリングすることによって堆積される金属材料である。いくつかの例では、上の例で記載された導電性材料の塊は、材料をめっきすること(例えば、電気めっきすること、又は無電解めっきすること)によって堆積される金属材料である。
いくつかの例では、上の例で記載された導電性材料の塊は、材料をフローすること(例えば、溶けたはんだをフローすること)によって堆積される金属材料である。いくつかの例では、上の例で記載された導電性材料の塊は、材料をスプレーコーティングすることによって堆積される金属材料である。いくつかの例では、上の例で記載された導電性材料の塊は、材料を蒸着によって堆積される金属材料である。いくつかの例では、上の例で記載された導電性材料の塊は、材料をスパッタリングすることによって堆積される金属材料である。いくつかの例では、上の例で記載された導電性材料の塊は、材料をめっきすること(例えば、電気めっきすること、又は無電解めっきすること)によって堆積される金属材料である。
いくつかの例では、絶縁材料は、ニードルから、又はジェットプリント技法を使用して吐出される。いくつかの例では、導電性の材料の塊は、ニードルから、又はジェットプリント技法を使用して吐出される。いくつかの例では、絶縁材料は、接続点へのワイヤの結合がワイヤ自体より確実に強くなるように、エポキシ材料を含む。
いくつかの例では、上の例で記載された電気絶縁材料は、材料を定位置にフローすることによって堆積される。いくつかの例では、上の例で記載された電気絶縁材料は、材料を定位置に蒸着よって堆積される。いくつかの例では、電気絶縁材料はポリマー材料を含む。いくつかの例では、上の例で記載された電気絶縁材料は、材料を定位置にエアロゾル噴出することによって堆積される。
いくつかの例では、導電性接続は、導電性接着剤を使用して確立される。
いくつかの例では、小型マルチワイヤシステムは、上に記載した構成及び取付方式のうちの2又は3以上の組合せを含む。
2 小型同軸ワイヤ
図12及び図13を参照すると、いくつかの例では、上述のシステムで使用される小型同軸ワイヤは、小型同軸ワイヤが搬送するように設計される信号のタイプに基づいて、特定の性質を有する。そのような小型同軸ワイヤの例としては、電力分配のための小型同軸ワイヤ及び信号分配のための小型同軸ワイヤが挙げられる。
図12及び図13を参照すると、いくつかの例では、上述のシステムで使用される小型同軸ワイヤは、小型同軸ワイヤが搬送するように設計される信号のタイプに基づいて、特定の性質を有する。そのような小型同軸ワイヤの例としては、電力分配のための小型同軸ワイヤ及び信号分配のための小型同軸ワイヤが挙げられる。
2.1 電力分配のための小型同軸ワイヤ
図12を参照すると、電力分配のための小型同軸ワイヤの断面図は、導電性シールド層1220、電気絶縁層1218、及び導電性コア1216を含む。電流は、導電性コア1216に運ばれ、導電性シールド層1220を介して戻される。
図12を参照すると、電力分配のための小型同軸ワイヤの断面図は、導電性シールド層1220、電気絶縁層1218、及び導電性コア1216を含む。電流は、導電性コア1216に運ばれ、導電性シールド層1220を介して戻される。
一般的に、電力分配のための小型同軸ワイヤは、低い抵抗、低いインダクタンス、及び低いインピーダンス、並びに大きい容量を有するように設計される。一般的に、小型同軸ワイヤの抵抗、インダクタンス、インピーダンス、及び容量の値は、ワイヤが取り付けられるチップに依存して大きく異なる。インダクタンス及び抵抗は、(少なくとも、電力用小型同軸ワイヤの場合には)可能な限りゼロに近くなるべきである。(シミュレーションした)理論的限界は、ワイヤのインダクタンスが20pH/mm程度に低くすることができることを示す。一例では、小型同軸ワイヤは、ミリオームの値域のインピーダンスを有する。
これらの特性を達成するため、導電性コアが、ワイヤの断面積のうちの大きい割合を専有する。例えば、電力分配のための15umの直径の小型同軸ワイヤを仮定すると、導電性コア1216が、例えば、10umの直径を有し、導電性シールド層1220が導電性コア1216と同じ断面積を有し、電気絶縁層1218が1umの厚さを有する。
一般的に、導電性コア1216の厚さは、チップへ分配される電力の量によって規定される。絶縁層1218の厚さは、できるだけ薄くして、ワイヤにおけるインピーダンスを最小化させる。いくつかの例では、導電性シールド層1220は、少なくとも導電性コア1216程度に導電性を有するように設計される。いくつかの例では、導電性コア1216は、パッケージされた部品を接続するために使用されるときに127umの直径を有し、チップレベルの接続(すなわち、ベアダイ接続)を行うために使用されるときに11.4umの直径を有する。いくつかの例では、絶縁層1218は、パッケージされた部品を接続するために使用されるときに、0.1um〜5umの範囲の厚さを有し、チップレベルの接続を行うために使用されるときに、1um未満の厚さを有する。
2.2 信号分配のための小型同軸ワイヤ
図13を参照すると、信号分配のための小型同軸ワイヤの断面図は、導電性シールド層1320、電気絶縁層1318、及び導電性コア1316を含む。
図13を参照すると、信号分配のための小型同軸ワイヤの断面図は、導電性シールド層1320、電気絶縁層1318、及び導電性コア1316を含む。
一般的に、信号分配のための小型同軸ワイヤは、30〜75オームの範囲の抵抗を有するように設計される。例えば、信号分配のためのある小型同軸ワイヤは、50オームの抵抗を有するように設計される。電気絶縁層1318は、電力分配のための小型同軸ワイヤの電気絶縁層と比べて厚く、導電性コア1316の直径は、電力分配のための小型同軸ワイヤの導電性コアと比べて小さい。
2.3 小型同軸ワイヤの製造
上で記載したシステムで使用される小さいサイズの小型同軸ワイヤを仮定すると、ワイヤを作るために、いくつかの従来型でない小型同軸ワイヤ製造技法が使用される。
上で記載したシステムで使用される小さいサイズの小型同軸ワイヤを仮定すると、ワイヤを作るために、いくつかの従来型でない小型同軸ワイヤ製造技法が使用される。
2.3.1 ビードベースの製造
図14a〜図14hを参照すると、ビードベースの小型同軸ワイヤ製造方法が、2(又は3以上)の長さの小型同軸ワイヤを製造しており、各長さは、小型同軸ワイヤの導電性内部コアの一部を露出させる。
図14a〜図14hを参照すると、ビードベースの小型同軸ワイヤ製造方法が、2(又は3以上)の長さの小型同軸ワイヤを製造しており、各長さは、小型同軸ワイヤの導電性内部コアの一部を露出させる。
図14aを参照すると、製造方法は、ある長さの絶縁されたワイヤ1400を受け取るステップで開始する。その長さの絶縁されたワイヤは、電気絶縁層1404によって囲繞された導電性内部コア1402を含む。製造方法の説明を補助するため、絶縁されたワイヤ1400は、3つのセグメント、すなわち第1のセグメント1408、第2のセグメント1410、及び第1のセグメント1408と第2のセグメント1410との間に配設される第3のセグメント1412を有するものとして記載される。
図14bを参照すると、その長さの絶縁されたワイヤ1400を受け取るステップの後に、その長さの絶縁されたワイヤ1400にわたり、電気絶縁層1404上(すなわち、第1のセグメント1408、第2のセグメント1410、及び第3のセグメント1412上)に接着層1406が堆積される。一般的に、(下でより詳細に記載されるように)接着層は、絶縁されたワイヤへの電気めっき材料の接着を容易にする働きをする。
図14cを参照すると、接着層1406の堆積の後に、第3のセグメント1412の中の接着層1406上に、マスキングビード1414が堆積される。マスキングビード1414は、第3のセグメント1412への電気めっき材料の接着を防止する。いくつかの例では、マスキングビード1414は、ポリマー材料から形成され、ニードル、スプレー、スパッタ、又はジェットベースの堆積方法によって堆積される。
図14dを参照すると、マスキングビード1414の堆積の後に、第1のセグメント1408及び第2のセグメント1410上に、(しかし、マスキングビード1414が存在するため、第3のセグメント1412上でないところに)導電性シールド層1416が堆積される。
図14eを参照すると、導電性シールド層1416の堆積の後に、マスキングビード1414が第3のセグメント1412から除去される。いくつかの例では、マスキングビード1414は、レーザ切断/エッチング手順を使用して除去される。いくつかの例では、マスキングビード1414が化学的除去手順を使用して第3のセグメント1412から除去され、マスキングビード1414は、フォトレジスト又はマニキュア液のような材料から形成され、マスキングビード1414の除去は、マスキングビード1414をフォトレジスト除去剤又はアセトンの槽に浸すステップを含む。いくつかの例では、マスキングビード1414(また場合によっては、誘電体材料の一部)は、熱的に除去される。
図14fを参照すると、接着層1406が第3のセグメント1412から除去される。いくつかの例では、接着層1406は、第3のセグメント1412からのマスキングビード1414の除去の後に除去される。いくつかの例では、接着層1406は、第3のセグメント1412からのマスキングビード1414が除去されるのと同時に除去される。いくつかの例では、接着層1406は、レーザ切断/エッチング手順を使用して除去される。いくつかの例では、接着層1406は、ウェットエッチング(例えば、Au、Cu、Tiエッチャント化学物質)を使用して除去される。
図14gを参照すると、絶縁されたワイヤ1400の電気絶縁層1404が、第3のセグメント1412から除去されて、第3のセグメント1412の中の導電性コア1402を露出する。いくつかの例では、電気絶縁層1404は、レーザ切断/エッチング手順を使用して除去される。いくつかの例では、電気絶縁層1404は、熱的に除去される。いくつかの例では、電気絶縁層1404が特に薄いとき、接着層1406を明示的に除去する必要はない。
図14hを参照すると、第3のセグメント1412の中の導電性コア1402が(例えば、ワイヤカッタ又は刃を使用して)2分されて、導電性コア1402の第1の露出セクション1420を有する第1の長さの小型同軸ワイヤ1418、及び導電性コア1402の第2の露出セクション1424を有する第2の長さの小型同軸ワイヤ1422が作成される。
一般的に、上の手順は、ある長さの絶縁されたワイヤから、任意の数の長さの小型同軸ワイヤを生成するために使用することができる。さらに、製造手順によって生成された小型同軸ワイヤの長さは、所与の用途の必要性に合致するように(ビード配置によって)指定することができる。
2.3.2 固定具ベースの製造
図15〜図17を参照すると、いくつかの例では、小型同軸ワイヤは、専用の固定具を使用して製造される。
図15〜図17を参照すると、いくつかの例では、小型同軸ワイヤは、専用の固定具を使用して製造される。
図15を参照すると、固定具は、ある長さの絶縁されたワイヤ1528が巻かれているスプール1526を含む。図16を参照すると、その長さの絶縁されたワイヤ1528がスプール1526上に一度巻かれると、スプール1526の第1の縁部1532上の絶縁されたワイヤ1528の部分が第1のマスキング部材1530によって覆われるように、第1のマスキング部材1530がスプール1526の第1の縁部1532を覆うように置かれる。スプール1526の第2の縁部1536上の絶縁されたワイヤ1528の部分が第2のマスキング部材1534によって覆われるように、第2のマスキング部材1534がスプール1526の第2の縁部1536を覆うように置かれる。いくつかの例では、第1のマスキング部材1530及び第2のマスキング部材1534が固定具のスプール1526に取り付けられ、固定具が、めっきシード層堆積を受ける。シード層堆積は、スプール1526の第1の縁部1532と第2の縁部1536との間の、ワイヤ1528の部分上だけで生じる。シード層堆積の後に、マスキング部材1530及び1534が除去される。シード層は、ワイヤ1528のマスクされていない部分上にだけ堆積される。
一例では、シード材料は、誘電体への接着のためのTiの層、及びTiの上部のAuの層である。これは、Auめっきのためのシードである。別の例では、シード材料は、誘電体への接着のためのTiの層、及びTiの上部のCuの層である。これは、Cuめっきのためのシードである。別の例では、シードは、Cuめっきのためのシードとしての、Cu/Mn合金であってよい。別の例では、シードは、Ni、Au、又はCuめっきのための準備におけるPtであってよい。シード層は、スパッタリングツール、蒸着ツール、ALD(原子層堆積, atomic layer deposition)ツール、又はCVD(化学蒸着, chemical vapor deposition)ツールで堆積することができる。堆積プロセスの後に、マスキング部材1530及び1534が、固定具から除去される。
一般的に、スプール1526の第1の縁部1532とスプール1526の第2の縁部1536との間の距離が、固定具を使用して製造される小型同軸ワイヤの長さを決定する。
図17を参照すると、下でより詳細に記載されるように、固定具は、(例えば、第1のマスキング部材1530、及び第2のマスキング部材1534によって)マスクされない絶縁されたワイヤの部分上に電気めっき手順を実施するように構成される。
電気めっきでは、マスキング部材1730、1734の第2のセットが固定具1526に取り付けられる。加えて、めっき接触、導電性ワイヤ1731が取り付けられる。縁部1532と1536との間のワイヤのセグメントをめっきするために、クランプ部材1733が、マスキング部材1730、1734の第2のセット上に配置され、導電性めっき槽接点に圧力を加えて、前のステップで1528上に堆積されたシード層と、電位をもたらす電源との間に電気的接続を行う。一度これらの新しい物品がスプール1526に取り付けられると、めっきするために、固定具をめっき槽へと入れることができる。めっき材料としては、限定しないが、Cu、Au、Ni、はんだが挙げられる。
電気めっき手順が一度完了すると、マスキング部材1530、1534を除去することができ、電気めっきが生じていない区域(例えば、ワイヤのマスクされた区域)でワイヤを切断することによって、小型同軸ワイヤを形成する。
図18a〜図18eを参照すると、固定具ベースの小型同軸ワイヤ製造手順が詳細に説明される。
図18aを参照すると、製造方法は、ある長さの絶縁されたワイヤ1800を受け取るステップで開始する。その長さの絶縁されたワイヤは、電気絶縁層1804によって囲繞された導電性内部コア1802を含む。製造方法の説明を補助するため、絶縁されたワイヤ1800は、3つのセグメント、すなわち第1のセグメント1808、第2のセグメント1810、及び第1のセグメント1808と第2のセグメント1810との間に配設される第3のセグメント1812を有するものとして記載される。その長さの絶縁ワイヤ1800は、図15のスプール1526上に巻かれ、その長さの絶縁されたワイヤ1800の第3のセグメント1812は、スプール1526の縁部1532、1532上に配設される。その長さの絶縁されたワイヤ1800の第3のセグメント1812は、固定具のマスキング部材1530、1534によって覆われる。
図18bを参照すると、電気絶縁層1804の第1のセグメント1808上、及び電気絶縁層1804の第2のセグメント1810上に接着層1806が堆積される。固定具のマスキング部材1530、1534は、電気絶縁層1804の第3のセグメント1812上の接着層1806の堆積を防止する。一般的に、(下でより詳細に記載されるように)接着層は、絶縁されたワイヤへの電気めっき材料の接着を容易にする働きをする。
マスキング部材1530及び1534が除去され、図17のマスキング部材1730、1734の第2のセットで置き換えられる。加えて、図17のめっき接触ワイヤ1731は、固定具のスプール1526へと挿入され、シード金属と接触する。図17の非導電性クランプ1733が、シード金属をめっき電流源ワイヤと確実に接触させる。
図18cを参照すると、接着層1806の堆積の後に、第1のセグメント1808及び第2のセグメント1810上に、(しかし、マスキング部材1530、1534が存在するため、第3のセグメント1812上でないところに)導電性シールド層1816が堆積される。
図18dを参照すると、導電性シールド層1816の堆積の後に、マスキング部材1730、1734の第2のセットが除去され、絶縁されたワイヤ1800の電気絶縁層1804が第3のセグメント1812から除去されて、第3のセグメント1812の中の導電性コア1802を露出する。いくつかの例では、電気絶縁層1804は、レーザ切断/エッチングプロセスを使用して除去される。
図18eを参照すると、第3のセグメント1812の中の導電性コア1802が(例えば、ワイヤカッタ又は刃を使用して)2分されて、導電性コア1802の第1の露出セクション1820を有する第1の長さの小型同軸ワイヤ1818、及び導電性コア1802の第2の露出セクション1824を有する第2の長さの小型同軸ワイヤ1822が作成される。一般的に、第3のセグメント1812の2分は、スプール1526上のワイヤ、又はスプール1526と離れたワイヤのいずれかで生じることができる。
一般的に、上の手順は、ある長さの絶縁されたワイヤから、いくつかの小型同軸ワイヤを、すべて同じ長さで生成するために使用することができる。製造手順によって生成された小型同軸ワイヤの長さは、所与の用途の必要性に合致するように指定することができる。
2.3.3 MEMSベースの製造
図19a〜図19iを参照すると、いくつかの例では、小型同軸ワイヤがMEMS技法を使用して製造される。
図19a〜図19iを参照すると、いくつかの例では、小型同軸ワイヤがMEMS技法を使用して製造される。
図19aを参照すると、第1のステップにおいて、マスキング層1936(例えば、ポリシリコン層)が、マスキングパターン1940で基板1938(例えば、溶融石英ウェハ)上に堆積される。一般的に、マスキングパターン1940は、基板1938の第1の部分1942がマスキング層1936によって覆われるようにし、基板1939の第2の部分1944がマスキング層1936によって覆われないままにする。図19aの例では、マスキングパターンは簡単である(すなわち、覆われないままの基板の第2の部分1944は、ページの内外に延在する直線である)。しかし、より複雑なマスキングパターンが使用される可能性がある。
図19bを参照すると、エッチング手順(例えば、フッ化水素酸エッチング手順)は、第2の部分1944の区域の中の基板1938から材料を除去するために実施される。いくつかの例では、材料は、半円形の第1の空洞1946が基板1938の中に形成されるように除去される。
図19cを参照すると、エッチング手順が実施された後に、マスキング層1936が(例えば、ポリシリコンストリップ手順を使用して)除去され、基板1938を露出する。
図19dを参照すると、シード層が第1の空洞1946の中に堆積され、導電性シールド層1948の第1の部分が第1の空洞1946と並ぶように、導電性シールド層1948(例えば、銅の層)の第1の部分がシード層上に堆積される(例えば、電気めっき又は無電解めっきされる)。第2の空洞1950は、導電性シールド層1948の第1の部分によって形成される。
図19eを参照すると、電気絶縁層1952の第1の部分は、電気絶縁層1952の第1の部分が第2の空洞1950と並ぶように、第2の空洞1950の中に(例えば、感光性ポリイミド材料をスプレーすることによって)堆積される。第3の空洞1954は、電気絶縁層1952の第1の部分によって形成される。
図19fを参照すると、シード層が第3の空洞1954の中に堆積され、導電性コア1956(例えば、銅のコア)が、第3の空洞1954の中のシード層上に堆積される。
図19gを参照すると、電気絶縁層1952の第1の部分及び電気絶縁層1958の第2の部分が導電性コア1956を包み込むように、電気絶縁層1958の第2の部分が導電性コア1956上に(例えば、感光性ポリイミド材料をスプレーすることによって)堆積される。
図19hを参照すると、シード層が電気絶縁層1958の第2の部分上に堆積され、導電性シールド層1948の第1の部分及び導電性シールド層1960の第2の部分が電気絶縁層を包み込むように、導電性シールド層1960(例えば、銅の層)の第2の部分がシード層上に堆積される(例えば、電気めっき又は無電解めっきされる)。図19hでは、小型同軸ワイヤ1962が形成されるが、依然として基板1938に取り付けられる。
図19iを参照すると、第1の空洞1946から小型同軸ワイヤ1962を解放するために、ガラスエッチング手順(例えば、フッ化水素酸エッチング手順)が実施される。
2.4 種々の小型同軸ワイヤの特徴
いくつかの例では、導電性材料と電気絶縁材料は、2つの材料タイプが確実に適合性を有するように選択される。例えば、Tiは、ポリイミド、ポリウレタン、及びポリエステルイミドなどといったポリマーと良好に付着するために、接着層として選択される。加えて、アルミニウムをドープしたシリコンは、純粋のシリカよりも、Cuに良好に接着する。Cu/Mn合金は、ポリマー又はセラミック材料上にCVDを使用して堆積することができ、良好な接着と良好な電気めっきの基礎の両方を実現する。
いくつかの例では、導電性材料と電気絶縁材料は、2つの材料タイプが確実に適合性を有するように選択される。例えば、Tiは、ポリイミド、ポリウレタン、及びポリエステルイミドなどといったポリマーと良好に付着するために、接着層として選択される。加えて、アルミニウムをドープしたシリコンは、純粋のシリカよりも、Cuに良好に接着する。Cu/Mn合金は、ポリマー又はセラミック材料上にCVDを使用して堆積することができ、良好な接着と良好な電気めっきの基礎の両方を実現する。
いくつかの例では、ある小型同軸製造方法のうちの少なくともいくつかのステップは、リールツーリールシステムで実施することができる。例えば、ワイヤは、第1のリールから、様々なコーティング/電気めっきステージを通過して、第2のリールへ進むように構成される。
いくつかの例では、導電性シールドは、はんだベースの材料から形成される。いくつかの例では、導電性シールド及び/又は導電性内部コアは、原子量が軽い材料(例えば、アルミニウム又はベリリウム)から形成され、電気絶縁層は、低密度のポリマーから形成される。いくつかの例では、ケブラー絶縁又は繊維を使用して小型同軸ワイヤを強くすることができる。
いくつかの例では、絶縁されたワイヤの3つすべてのセクションは、熱的に除去可能なシールド層(例えば、はんだベースのシールド)でめっきされ、絶縁されたワイヤの第3のセグメント上の熱的に除去可能なシールド層の部分は、製造プロセス期間に、熱的に除去される。
いくつかの例では、導電性内部コアは、銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料、又は銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料のうちの1若しくは2以上の合金のうちの1又は2以上から形成される。
いくつかの例では、導電性シールド層は、銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料、又は銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料のうちの1若しくは2以上の合金のうちの1又は2以上から形成される。
いくつかの例では、導電性シールド層は、絶縁されたワイヤをポリマー材料中の金属粒子の懸濁液に通すことによって堆積される。金属粒子は、金属フレーク、金属ナノ粒子、及び金属マイクロ粒子のうちの1又は2以上を含むことができる。金属粒子は、銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料、又は銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料のうちの1若しくは2以上の合金のうちの1又は2以上から形成することができる。
いくつかの例では、導電性シールド層は、シールド層を蒸着することによって堆積される。
いくつかの例では、接着層は、有機接着促進物を含む。
3 ツール
いくつかの例では、小型同軸ワイヤを製造、取り扱い、引き回し、及び取り付けるために、専用ツールが使用される。
いくつかの例では、小型同軸ワイヤを製造、取り扱い、引き回し、及び取り付けるために、専用ツールが使用される。
3.1 ワイヤ取扱/ストリップ
図20A及び図20Bを参照すると、同軸ワイヤの供給及び層除去のための装置2001は、同軸ワイヤ2002を供給及び回転するための管状供給メ機構000と、同軸ワイヤの1又は2以上の層2006を切断するためのスピンカットブレード2004とを含む。
図20A及び図20Bを参照すると、同軸ワイヤの供給及び層除去のための装置2001は、同軸ワイヤ2002を供給及び回転するための管状供給メ機構000と、同軸ワイヤの1又は2以上の層2006を切断するためのスピンカットブレード2004とを含む。
管状供給機構2000は、管2008と、さらに、同軸ワイヤ2002の外面に係合するため管2008に隣接して配設される回転シャフト2010とを含む。シャフト2010の回転が、管2008を通して同軸ワイヤ2002を供給する(すなわち、押す又は引く)。いくつかの例では、シャフト2010は、また、シャフト2010自体の軸に沿って直線的に動き(例えば、図21参照)、同軸ワイヤのコア2012の周りで同軸ワイヤの回転を生じさせる。一般的に、シャフト2010は、ワイヤを、ワイヤのコア2012の周りで少なくとも360度回転させることが可能である。
スピンカットブレード2004は、管2008の開口2014に隣接するすぐ外側に配設され、ワイヤ2002がワイヤ2002のコア2012の周りで回転すると、所定の深さdに同軸ワイヤ2002の全周囲の周りで切開を行うように構成される。
図22a及び図22bを参照すると、いくつかの例では、必要な深さに絶縁及びシールドを正確に切断するために、スピンカットブレード2004は、複数の積み重ねたディスク2014a〜2014gからなる。ディスクのうちの1又は2以上(例えば、2014b、2014d、2014f)はカットブレードであり、ディスクのうちのその他(例えば、2014a、2014c、2014e、2014g)は停止部である。ディスクは、切断用ディスクが2つの停止用ディスクの間にあるように積み重ねられる。切断用ディスクの直径を停止用ディスクより大きくなるように設定することによって、切断の侵入(すなわち、深さ)は、特定の切断用ディスクと停止用ディスクとの間の半径の差によって管理される。ディスク直径は、各切断用ディスクの切断深さが確かに正確となるように高精度で機械加工される。
図23a及び図23bを参照すると、同軸ワイヤ2002は、同軸ワイヤ2002のいくつかの層2006を切断したスピンカットブレード2004と係合して示される。同軸ワイヤ2002からの、層2006の切断及び除去の結果が、剥離された同軸ワイヤ2002’として示される。
上述の部品を使用して、複数の連続供給構成が可能である。例えば、図24を参照すると、(端部セクションからでなく)同軸ワイヤ2002の中間セクション2003から材料の層を除去するための、複合スピンカットブレード2004’と共に、2つの管状供給機構2000a、2000bを使用することができる。
代替実施形態では、スピンカットブレード2004は、均一の直径を有する円筒形のドラムとして製造することができ、カットワイヤがドラムの周りに巻き付けられてドラムに接着される。この構成では、カットワイヤの直径が切断の深さを規定する一方、ドラムは、切断停止部を実現するために装着される。
いくつかの例では、上述の装置は、従来のワイヤボンダに対する変更形態として実装される。いくつかの例では、上述のツールは、1mmの直径の小型同軸ワイヤに動作するように構成される。
3.2 連続供給取付ツール
図25を参照すると、いくつかの例では、取付ツール2500は、上で記載した取付方式のうちの1又は2以上にしたがって、スプール2502から小型同軸ワイヤ2501を連続供給して、小型同軸ワイヤ2501を取り付ける。
図25を参照すると、いくつかの例では、取付ツール2500は、上で記載した取付方式のうちの1又は2以上にしたがって、スプール2502から小型同軸ワイヤ2501を連続供給して、小型同軸ワイヤ2501を取り付ける。
図26を参照すると、いくつかの例では、取付ツール2500は、導電性内部コア2504を露出させるために、小型同軸ワイヤを剥離するためのワイヤストリッパ2503を含む。図27を参照すると、いくつかの例では、取付ツール2500は、導電性内部コア2504を接続点2508に取り付けるための、溶着装置2506(例えば、サーモソニックキャピラリ溶着装置2506a、又はサーモソニックウェッジ/ペグ溶着装置2506b)を含む。
図28を参照すると、いくつかの例では、取付ツール2500は、小型同軸ワイヤの導電性シールドを接地(又は別の接続点)に接続するために、シールド取付装置2510(例えば、導電性材料吐出器2010a又はジャンパワイヤ取付装置2010b)を含む。
いくつかの例では、取付ツール2500は、ワイヤ取付のため、予め作られた小型同軸ワイヤをピックアンドプレースするように構成される。
3.3 ワイヤ経路指定
いくつかの例では、小型同軸ワイヤを経路指定するために、専用のワイヤ経路指定アルゴリズムが使用される。例えば、ワイヤ経路指定アルゴリズムは、接続点が覆い隠されてアクセス不可能とならないことを確実にするように構成される。ワイヤ経路指定アルゴリズムは、小型同軸ワイヤが追従するための、直線でない線経路を計画することができる。いくつかの例では、ワイヤ経路指定アルゴリズムは、ある種の直線でない線経路を容易にするため、回路の中のポストに小型同軸ワイヤを巻き付ける場合がある。
いくつかの例では、小型同軸ワイヤを経路指定するために、専用のワイヤ経路指定アルゴリズムが使用される。例えば、ワイヤ経路指定アルゴリズムは、接続点が覆い隠されてアクセス不可能とならないことを確実にするように構成される。ワイヤ経路指定アルゴリズムは、小型同軸ワイヤが追従するための、直線でない線経路を計画することができる。いくつかの例では、ワイヤ経路指定アルゴリズムは、ある種の直線でない線経路を容易にするため、回路の中のポストに小型同軸ワイヤを巻き付ける場合がある。
いくつかの例では、経路指定アルゴリズムは、3次元配線マップを生成することができる。
上記の記載は、説明することを意図しており、本発明の範囲を限定することを意図しておらず、本発明の範囲は、添付される請求項の範囲によって規定されることを理解されたい。他の実施形態は、添付の請求項の範囲内である。
Claims (84)
- 第1の電気接続点に導電性シールド層内に配設される電気絶縁層内に配設される導電性コアを有しているプレハブ小型同軸ワイヤを取り付けるための方法であって、前記プレハブ小型同軸ワイヤが、方法において、
前記プレハブ小型同軸ワイヤの遠位端における前記導電性コアの露出部分を前記第1の電気接続点に取り付けることによって、前記導電性コアと前記第1の電気接続点との間に導電性を確立する、ステップと、
前記導電性コアの前記露出部分及び前記第1の電気接続点が電気絶縁材料の層の中に包み込まれるように、前記導電性コアの前記露出部分上に電気絶縁材料の前記層を堆積するステップと、
導電性材料から形成されるコネクタを使用して、前記導電性シールド層を第2の電気接続点に接続するステップと
を含む、方法。 - コネクタを使用して導電性シールド層を第2の電気接続点に接続するステップが、導電性材料の層を前記導電性シールド層の少なくとも一部分上及び前記第2の電気接続点上に堆積するステップを含む前記コネクタを形成するステップを含み、前記コネクタが前記導電性シールド層と前記第2の電気接続点との間に導電性を確立する、請求項1に記載の方法。
- 導電性材料の層を導電性シールド層の少なくとも一部分上及び第2の電気接続点上に堆積するステップが、前記導電性材料を前記導電性シールド層の前記少なくとも一部分上及び前記第2の電気接続点上にフローするステップ、前記導電性材料を前記導電性シールド層の前記少なくとも一部分上及び前記第2の電気接続点上にスプレーコーティングするステップ、前記導電性材料を前記導電性シールド層の前記少なくとも一部分上及び前記第2の電気接続点上に蒸着するステップ、前記導電性材料を前記導電性シールド層の前記少なくとも一部分上及び前記第2の電気接続点上にスパッタリングするステップ、前記導電性材料を前記導電性シールド層の前記少なくとも一部分上及び前記第2の電気接続点上にめっきするステップのうちの1つを含む、請求項2に記載の方法。
- 電気絶縁材料の層が第1の電気接続点を包み込み、導電性材料の層が電気絶縁材料の前記層を包み込む、請求項2に記載の方法。
- 導電性材料の層が電気絶縁材料の層を部分的に包み込む、請求項2に記載の方法。
- プレハブ小型同軸ワイヤの遠位端における電気絶縁層の露出部分が、電気絶縁材料の層に包み込まれる、請求項1に記載の方法。
- 導電性コアの露出部分上に電気絶縁材料の層を堆積するステップが、前記導電性コアの前記露出部分上に前記電気絶縁材料のビードを堆積するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 導電性コアの露出部分上に電気絶縁材料の層を堆積するステップが、前記導電性コアの前記露出部分上に前記電気絶縁材料をフローするステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 導電性コアの露出部分上に電気絶縁材料の層を堆積するステップが、前記導電性コアの前記露出部分上に前記電気絶縁材料を蒸着させるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 電気絶縁材料を蒸着するステップが、ポリマー材料の選択的蒸着を含む、請求項9に記載の方法。
- 導電性コアの露出部分上に電気絶縁材料の層を堆積するステップが、前記導電性コアの前記露出部分上に前記電気絶縁材料をエアロゾル噴出するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- コネクタを使用して導電性シールド層を第2の電気接続点に接続するステップが、前記コネクタを導電性材料のストリップとして印刷するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- コネクタがワイヤを含み、前記コネクタを使用して導電性シールド層を第2の電気接続点に接続するステップが、前記ワイヤの第1の端部を第1の電気接続点に取り付けるステップと、前記ワイヤの第2の端部を前記第2の電気接続点に取り付けるステップとを含む、請求項1に記載の方法。
- 導電性コアの露出部分を第1の電気接続点に取り付けるステップが、導電パッドを前記第1の電気接続点に取り付けるステップと、次いで、前記導電性コアを前記導電バッドに取り付けるステップとを含む、請求項1に記載の方法。
- 第1の電気接続点がベアダイ上のコネクタパッドである、請求項1に記載の方法。
- 第1の電気接続点がパッケージされた部品上のコネクタパッドである、請求項1に記載の方法。
- 第1の電気接続点がボールグリッドアレイ上のボールである、請求項1に記載の方法。
- 第1の電気接続点が2つの電気接続点をブリッジする個別のアダプタを含む、請求項1に記載の方法。
- 第1の電気接続点が受動的な電気部品上に配設される、請求項1に記載の方法。
- 第1の電気接続点が回路板に配設される導電バイアを含む、請求項1に記載の方法。
- 第1の電気接続点が回路板に配設される導電面又は導電トレースを含む、請求項1に記載の方法。
- 導電性コアの露出部分を第1の電気接続点に取り付けるステップが、前記導電性コアを前記第1の電気接続点にはんだ付けするステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 導電性コアの露出部分を第1の電気接続点に取り付けるステップが、前記導電性コアを前記第1の電気接続点に溶着するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 溶着するステップが、電子ビーム溶着、超音波溶着、冷間溶着、レーザ溶着、抵抗溶着のうちの1又は2以上を含む、請求項23に記載の方法。
- 導電性コアの露出部分を第1の電気接続点に取り付けるステップが、前記導電性コアを前記第1の電気接続点に拡散接合するステップ、前記導電性コアを前記第1の電気接続点にろう付けするステップ、前記導電性コアを前記第1の電気接続点に焼結接合するステップ、又は導電性接着剤を使用して前記露出部分を前記第1の電気接続点に取り付けるステップのうちの1又は2以上を含む、請求項1に記載の方法。
- 第2の電気接続点が接地接続点を含む、請求項1に記載の方法。
- 導電性シールド層を第2の電気接続点に溶着するステップを含むコネクタを形成するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 導電性シールド層を第2の電気接続点に熱圧着するステップを含むコネクタを形成するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 導電性シールド層を第2の電気接続点に超音波接合するステップを含むコネクタを形成するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 請求項1〜29のいずれかに記載のステップのうちのいずれか1つを実施するための自動化ツール。
- 絶縁されたワイヤから小型同軸ワイヤを製造する方法であって、前記絶縁されたワイヤが電気絶縁層によって囲繞される導電性コアを含み、前記絶縁されたワイヤが第3のセグメントによって分離される第1のセグメント及び第2のセグメントを有する、方法において、
前記絶縁されたワイヤの前記第1のセグメント上に前記接着層の第1の部分を堆積するステップ、
前記絶縁されたワイヤの前記第2のセグメント上に前記接着層の第2の部分を堆積するステップ
を含む、前記絶縁されたワイヤの前記電気絶縁層上に接着層を堆積するステップと、
前記接着層の前記第1の部分上に導電性シールド層の第1の部分を堆積するステップ及び前記接着層の前記第2の部分上に前記導電性シールド層の第2の部分を堆積するステップを含む前記接着層上に前記導電性シールド層を堆積するステップと、
前記絶縁されたワイヤの前記第3のセグメントから前記電気絶縁層を除去する一方で、前記絶縁されたワイヤの前記第1のセグメント、前記第2のセグメント、及び前記第3のセグメントの前記導電性コアの連続性を維持するステップと
を含む、方法。 - 接着層上に導電性シールド層を堆積するステップ以前に絶縁されたワイヤの第3のセグメントを覆うステップと、前記接着層上に前記導電性シールド層を堆積するステップの後で前記絶縁されたワイヤの前記第3のセグメントから電気絶縁層を除去するステップの前に前記絶縁されたワイヤの前記第3のセグメントを露出させるステップとをさらに含む、請求項31に記載の方法。
- 絶縁されたワイヤの第3のセグメントを覆うステップが、固定具の中に前記絶縁されたワイヤを配置するステップを含み、前記固定具が、前記絶縁されたワイヤの前記第3のセグメントを覆う一方で、接着層の第1の部分及び前記接着層の第2の部分を露出したままにするように構成され、前記絶縁されたワイヤの前記第3のセグメントを露出させるステップが、前記固定具から前記絶縁されたワイヤを除去するステップを含む、請求項32に記載の方法。
- 絶縁されたワイヤの電気絶縁層上の接着層を堆積するステップが前記絶縁されたワイヤの第3のセグメント上に前記接着層の第3の部分を堆積するステップを含み、
前記絶縁されたワイヤの前記第3のセグメントを覆うステップが前記接着層の前記第3の部分を覆うステップを含み、
前記絶縁されたワイヤの前記第3のセグメントを曝露するステップが前記接着層の前記第3の部分を曝露するステップを含む、方法において、
前記接着層の前記第3の部分を除去する一方で、前記絶縁されたワイヤの第1のセグメント、第2のセグメント、及び前記第3のセグメントの導電性コアの連続性を維持するステップをさらに含む、請求項32に記載の方法。 - 接着層の第3の部分を覆うステップが、前記接着層上に導電性シールド層を堆積するステップの前に前記接着層の前記第3の部分上にマスキングビードを堆積するステップを含み、前記接着層の前記第3の部分を露出させるステップが、前記導電性シールド層を堆積するステップの後、絶縁されたワイヤの第3のセグメントから前記接着層の前記第3の部分及び電気絶縁層を除去するステップの前に、前記接着層の前記第3の部分から前記マスキングビードを除去するステップを含む、請求項34に記載の方法。
- 絶縁されたワイヤの第3のセグメントから接着層の第3の部分及び電気絶縁層を除去するステップが、化学エッチング手順を使用して前記接着層の前記第3の部分を除去するステップを含み、前記絶縁されたワイヤの前記第3のセグメントから前記電気絶縁層を除去するステップが、前記絶縁されたワイヤの前記第3のセグメントの前記電気絶縁層をレーザ切断するステップを含む、請求項34に記載の方法。
- 絶縁されたワイヤの電気絶縁層上に接着層を堆積するステップが前記絶縁されたワイヤの第3のセグメント上に前記接着層の第3の部分を堆積するステップを含み、
前記接着層上に導電性シールド層を堆積するステップが前記接着層の前記第3の部分上に導電性シールド層の第3の部分を堆積するステップを含む、請求項31に記載の方法。 - 導電性シールド層の第3の部分を除去する一方で、絶縁されたワイヤの第1のセグメント、第2のセグメント、及び第3のセグメントの導電性コアの連続性を維持し、前記除去が前記導電性シールド層の前記第3の部分の除去後に生じるステップと、
接着層の第3の部分を除去する一方で、前記絶縁されたワイヤの前記第1のセグメント、前記第2のセグメント、及び前記第3のセグメントの前記導電性コアの連続性を維持し、前記除去が前記導電性シールド層の前記第3の部分の除去後に生じるステップと
をさらに含む、請求項37に記載の方法。 - 導電性シールド層が導電性で熱的に除去可能な材料から形成され、前記導電性シールド層の第3の部分を除去するステップが、熱エネルギーを、前記導電性シールド層の前記第3の部分に加えるステップを含む、請求項38に記載の方法。
- 伝導性で熱的に除去可能な材料がはんだ材料を含む、請求項39に記載の方法。
- 接着層上に導電性シールド層を堆積するステップが電気めっき手順を実施するステップを含む、請求項31に記載の方法。
- 導電性シールド材料が、銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料、又は銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、及びニッケル材料のうちの1若しくは2以上の合金のうちの1又は2以上から形成される、請求項41に記載の方法。
- 接着層上に導電性シールド層を堆積するステップが無電解めっき手順を実施するステップを含む、請求項31に記載の方法。
- 導電性シールド材料が、銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料、又は銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料のうちの1若しくは2以上の合金のうちの1又は2以上から形成される、請求項43に記載の方法。
- 接着層上に導電性シールド層を堆積するステップが絶縁されたワイヤをポリマー材料中の金属粒子の懸濁液に通すステップを含む、請求項31に記載の方法。
- 金属粒子が金属フレーク、金属ナノ粒子、及び金属マイクロ粒子のうちの1又は2以上を含む、請求項45に記載の方法。
- 金属粒子が、銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料、又は銅材料、金材料、銀材料、スズ材料、ニッケル材料のうちの1若しくは2以上の合金のうちの1又は2以上から形成される、請求項45に記載の方法。
- スプール固定具から絶縁されたワイヤを供給するステップをさらに含む、請求項31に記載の方法。
- 絶縁されたワイヤの第3のセグメントから接着層の第3の部分及び電気絶縁層を除去するステップの後に、前記絶縁されたワイヤの前記第3のセグメントの導電性コアを切断するステップをさらに含む、請求項31に記載の方法。
- 絶縁されたワイヤの第3のセグメントから、接着層の第3の部分を除去するステップの後、電気絶縁層を除去するステップの前に、前記絶縁されたワイヤの前記第3のセグメントの伝導性コアを切断するステップをさらに含む、請求項31に記載の方法。
- 蒸着プロセスを使用して導電性コア上に絶縁層を堆積するステップを含む絶縁されたワイヤを形成するステップをさらに含む、請求項31に記載の方法。
- 絶縁されたワイヤの第3のセグメントから電気絶縁層を除去するステップが、前記絶縁されたワイヤの前記第3のセグメントの前記電気絶縁層をレーザ切断するステップを含む、請求項31に記載の方法。
- 接着層が導電性金属材料から形成される、請求項31に記載の方法。
- 接着層が有機接着促進物から形成される、請求項31に記載の方法。
- 小型同軸ワイヤを製造する方法であって、
マスキングパターンにしたがって基板上にマスキング層を堆積して、前記マスキング層によって覆われる前記基板の第1の部分及び前記マスキング層によって覆われない前記基板の第2の部分が得られるステップと、
前記基板の前記第2の部分に第1の空洞を形成するために前記基板の前記第2の部分から材料を除去するステップと、
前記基板の前記第2の部分からの前記材料の除去後に前記基板から前記マスキング層を除去するステップと、
前記マスキング層を除去するステップの後に前記基板の前記第2の部分中の前記第1の空洞に前記小型同軸ワイヤを形成するステップであって、
前記第1の空洞が第1の導電性シールド層と並ぶように前記第1の空洞中に前記第1の導電性シールド層を堆積するステップであって、前記第1の導電性シールド層が前記第1の空洞内で第2の空洞を形成する、ステップ、
前記第2の空洞が第1の電気絶縁層と並ぶように前記第2の空洞中に前記第1の電気絶縁層を堆積するステップであって、前記第1の電気絶縁層が前記第2の空洞内に第3の空洞を形成する、ステップ、
前記第3の空洞中に導電性コアを堆積するステップ、
前記導電性コア上に第2の電気絶縁層を堆積するステップであって、前記第1の電気絶縁層及び前記第2の電気絶縁層が前記導電性コアを包み込む、ステップ、並びに
前記第2の電気絶縁層上に第2の導電性シールド層を堆積するステップであって、前記第1の導電性シールド層及び前記第2の導電性シールド層が前記第1の電気絶縁層及び前記第2の電気絶縁層を包み込む、ステップ、
を含む、形成するステップと、
前記基板中の前記第1の空洞から前記第1の導電性シールド層を取り外すステップを含む前記基板から前記小型同軸ワイヤを取り外すステップと
を含む、方法。 - マスキング層を堆積するステップが基板上にポリシリコン層を堆積するステップを含む、請求項55に記載の方法。
- 基板が溶融石英ウェハを含む、請求項55に記載の方法。
- 基板の第2の部分から材料を除去するステップが前記基板の前記第2の部分を化学エッチングするステップを含む、請求項55に記載の方法。
- 基板の第2の部分を化学エッチングするステップが前記基板の前記第2の部分のフッ化水素酸エッチングを含む、請求項58に記載の方法。
- 第1の空洞中に第1の導電性シールド層を堆積するステップが、前記第1の空洞中にシード層を堆積するステップと、次いで前記第1の導電性シールド層を堆積するステップとを含む、請求項55に記載の方法。
- 第1の導電性シールド層が銅材料から形成される、請求項55に記載の方法。
- 第1の導電性シールド層を堆積するステップが、前記第1の導電性シールド層を電気めっきするステップ又は無電解めっきするステップのうちの1つを含む、請求項55に記載の方法。
- 第1の電気絶縁層を堆積するステップが第1のポリイミド層を堆積するステップを含み、第2の電気絶縁層を堆積するステップが第2のポリイミド層を堆積するステップを含む、請求項55に記載の方法。
- 第1のポリイミド層及び第2のポリイミド層を堆積するステップが、前記ポリイミド層をスプレーするステップを含む、請求項63に記載の方法。
- 第3の空洞中に導電性コアを堆積するステップが、前記第3の空洞中にシード層を堆積するステップと、次いで前記導電性コアを堆積するステップとを含む、請求項55に記載の方法。
- 第3の空洞中に導電性コアを堆積するステップが、前記導電性コアを電気めっきするステップ又は無電解めっきするステップのうちの1つを含む、請求項55に記載の方法。
- 第2の電気絶縁層上に第2の導電性シールド層を堆積するステップが、前記第2の電気絶縁層上にシード層を堆積するステップと、次いで前記第2の導電性シールド層を堆積するステップとを含む、請求項55に記載の方法。
- 第2の導電性シールド層が銅材料から形成される、請求項55に記載の方法。
- 基板から小型同軸ワイヤを取り外すステップがガラスエッチングプロセスを実施するステップを含む、請求項55に記載の方法。
- ワイヤから1又は2以上の層を除去するための装置であって、前記ワイヤが第1の軸に沿って延在する内部コア及び前記第1の軸に沿って延在して前記内部コアを囲繞する第1の層を含み、
前記ワイヤを前記第1の軸に沿った方向に動かして前記ワイヤを前記第1の軸の周りに回転させるように構成される供給機構と、
前記ワイヤが前記第1の軸の周りを回転すると第1の所定の深さまで前記ワイヤに切り込みを入れるように構成される第1の回転刃と
を備え、
前記供給機構が前記ワイヤを前記第1の軸に沿って切断位置へと動かすように構成され、前記切断位置で、前記第1の回転刃が前記ワイヤと係合して、前記ワイヤが前記第1の軸の周りを回転すると、前記第1の所定の深さまで前記ワイヤに切り込みを入れる、装置。 - 供給機構が、
第1の軸とほぼ交差する第2の軸に沿って延在する第1の供給ロッドと、
前記第2の軸から離れて前記第1の軸とほぼ交差して延在する第3の軸に沿って延在する第2の供給ロッドと
を含み、
ワイヤを前記第1の軸に沿った方向に動かすために、前記第1の供給ロッドが前記第2の軸の周りで反時計回り方向に回転するように構成され、前記第2の供給ロッドが前記第3の軸の周りで時計回り方向に回転するように構成される、請求項70に記載の方法。 - ワイヤを第1の軸の周りで回転させるために、第1の供給ロッドが第2の軸に沿って第1の方向に動くように構成され、第2の供給ロッドが第3の軸に沿って、前記第1の方向と反対の第2の方向に動くように構成される、請求項71に記載の方法。
- 第1の所定の深さが第1の層の厚さとほぼ等しい、請求項70に記載の方法。
- 第1の回転刃が円筒形ドラムから第1の所定の深さと等しい長さで延在し、前記円筒形ドラムが深さ停止部を実現する、請求項70に記載の方法。
- 第1の回転刃、第2の回転刃、及び第3の回転刃が円筒形ドラムに接着されるワイヤとして形成される、請求項74に記載の方法。
- 第1の軸に沿って延在して第1の層及び内部コアを囲繞する第2の層をワイヤが含み、前記ワイヤが前記第1の軸の周りを回転すると、第2の所定の深さまで前記ワイヤに切り込みを入れるように構成される第2の回転刃を装置がさらに備える、請求項70に記載の方法。
- 第1の所定の深さが第1の層の厚さとほぼ等しく、第2の所定の深さが前記第1の層の前記厚さと第2の層の厚さの合計とほぼ等しい、請求項76に記載の方法。
- 第1の回転刃が円筒形ドラムから第1の所定の深さと等しい長さで延在し、第2の回転刃が前記円筒形ドラムから第2の所定の深さと等しい長さで延在し、前記円筒形ドラムが深さ停止部を実現する、請求項76に記載の方法。
- 第1の回転刃及び第2の回転刃が円筒形ドラムに接着されるワイヤとして形成される、請求項78に記載の方法。
- 第1の軸に沿って延在して第2の層、第1の層及び内部コアを囲繞する第3の層をワイヤが含み、前記ワイヤが前記第1の軸の周りを回転すると、第3の所定の深さまで前記ワイヤに切り込みを入れるように構成される第3の回転刃を装置がさらに備える、請求項76に記載の方法。
- 第1の所定の深さが第1の層の厚さとほぼ等しく、第2の所定の深さが前記第1の層の前記厚さと第2の層の厚さの合計とほぼ等しく、第3の所定の深さが前記第1の層の前記厚さ、前記第2の層の前記厚さ、及び第3の層の厚さの合計とほぼ等しい、請求項80に記載の方法。
- 第1の回転刃が円筒形ドラムから第1の所定の深さと等しい長さで延在し、第2の回転刃が前記円筒形ドラムから第2の所定の深さと等しい長さで延在し、第3の回転刃が前記円筒形ドラムから第3の所定の深さと等しい長さで延在し、前記円筒形ドラムが深さ停止部を実現する、請求項80に記載の方法。
- 第1の回転刃、第2の回転刃、及び第3の回転刃が円筒形ドラムに接着されるワイヤとして形成される、請求項82に記載の方法。
- 供給機構が、ワイヤを第1の軸の周りに少なくとも360度回転させるように構成される、請求項70に記載の方法。
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