JPS63502866A - 電気回路の相互接続システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電気回路の相互接続システム 本発明は電子回路の相互接続システムに関するものであり、より詳細には電子回 路を立体的に配置せしめうる相互ｉ続システムに関する。

英国特許公告（ＧＢ−Ｂ）第２０９５０３９号及び同第２１２７２１７号公報に は電子回路部品を担持した幾つかの電子部品パッケージを互に接続するための組 立構造が示されている。これ等の電子回路部品は通常半導体チップがあるためこ れ等のパッケージは必ずしもそうではないが、典型的には１個のチップのみを担 持しているので、ここでは、「チップキャリヤー」と呼ぶことにする。

これ等の参考文献には、チップキャリヤー間の電気的相互接続は、支持構造体と しても作用する格子だなの中へ組み込むことによって作られている。

英国特許公告（ＣＢ　−Ｂ　’）　２１２７２１７号公報には又、隣接するチッ プキャリヤー間の電気的接続がそれぞれの隣接する一組のチップキャリヤー間に 設けられたスペーサー要素の手段により提供されるものであることを提案してい る。

このようなスペーサー要素は然しなからチップキャリヤーの組立の為には機械的 支持体を提供するものではなく、外部格子だな或はそれに類似したものが依然と して要求されるのである。

代表的には予め決められた長さの細長状材料から構成された格子だなを使用する ことは、互に組合されるべきチップキャリヤーの数を制約することになり、それ 故現行のシステムを使用して作られる回路の全体的なサイズも制約される。

英国特許公開（Ｇ　Ｂ　−Ａ）第２１４５５７１号公報はスペーサー要素により 分離された印刷回路を互に積み重ねるシステムを示している。該積み重ね体を接 着剤やクリップ手段或は外部の枠体を使用することにより保持することが提案さ れている。

これ等の参考文献においては、安定性の理由からこのシステムで製造される積み 重ね体の最大長さは基板の最大デイメンシヨンの２倍より少い程度に制限される と述べられている。

このことは従ってこのシステムにおいて形成されうる回路のサイズを制限するも のである。

多数のチップキャリヤーを接続するため格子だなやスペース要素を用いることと 関連する技術的問題は各々のキャリヤーへの全ての電力及び信号接続はカ行する 各チップキャリヤーを横切って通過しなければならないことである。全てのチッ プキャリヤーは電力ラインからいくらかの電力を引き出すことから、電力源から 最も遠い位置にあるチップキャリヤーに利用可能な電圧にかなりの損失が存在す ることになろう。

このことは多分にチップキャリヤーの電子部品か正常に作動することを妨げる結 果につながるであろう。

１つのキャリヤー上のチップから直接隣接していないチップに伝送されねばなら ない信号或はい（っがのチップを通過る間に信号のレベルは減少させられ、再び 、回路が正常に作動することが妨げられる可能性を来すものである。

本発明における基本的な技術的問題は、受は入れ難い電力レベルや信号レベルの 損失を来すことなく、多数の個々のキャリヤーに対し電力及び信号を分配するシ ステムをその中に含めることと関連して多数のチップキャリヤーをあらｉる方向 に相互接続しうるシステムを提供することである。

従って本発明は、延長された積み重ね体を形成するため隣接するスペーサーと機 械的に重り合うための手段を個々にもった積層可能な複数のスペーサーからなり 、該延長された積み重ね体内には、隣接するスペーサー間のそれらの面を貫いて 形成される開口部が形成されている相互接続システムを提供するものである。

これ等のスペーサーは隣接しているスペーサーの間にチップキャリヤーがはさま れるような形の積み重ね体を形成するよう使用しうるものであり、又、スペーサ ーにおいて、開口部の縁部を形成しているスペーサーの部分にはチンプキャリ設 けられている。

好ましくは、このようなスペーサーは側面部を有する矩形状をした部材からなる 枠体であって、その上面と下面は隣接するかキャリヤーの側面部分の個々に対向 する表面と共に隣接する一組のスペーサーの間にある該積み重ね体の４つの面を 貫通する開口部の縁を形成するとともに、該隣接するスペーサーの側部間にチッ プキャリヤーが把持されるように適合せしめられている。

電力及び信号の鶏送手段を提供するために、積層されているキャリヤーに沿って これと対応する複数の電気的に連続した基線を定めるため、隣接するスペーサー 上の対応する基線部分と電気的に相互接続するよう適合せしめられた複数の基線 部分を有するスペーサーが使用される。又各スペーサーは更に、該基線部分と開 口部の縁部を定める表面との間に定められた各々の分岐導線を有するものである 。

このようなスペーサーは独立した電力及び信号の伝送用積み重ね体に作り上げら れることが出来、これはチップキャリヤー上の電気的接続手段と直接或は開口部 の縁を定めているスペーサーの一部に設けられた電気的接続手段を介して協同す る一定の間隔を有して設けられた電気的接続手段を有するリンク部材からなる手 段によってチンプキャリャー用積み重ね体のどのレベルとでも協同することが出 来更に該リンク部材はリンク部材の間隔をおいて設けられた電気的接続手段と電 気的に接続するための手段から構成されている。

上述したスペーサーを用いかつ柔軟もしくは堅いリンク部材を集めることによっ てチップキャリヤー上に担持されている電気的部品が三次元的に空間をもって相 互に接続されるような三次元的回路が作り上げられる。

適当なリンク部材を介して電力及び信号がチンプキャリャー用積み重ね体のいづ れかのレベルに供給されるようにしうる電力及び信号伝送基線を提供する独立し た積み重ね体を使用することによりチップスペーサ−とリンク部材を用いて作り 上げられる回路の寸法や形状に対しその制約を効果的になくすものである。

本明細書の説明中、「′を気的接続手段」、「電気的に連続した導線」及びそれ に類した言葉は金属導線を通して流れる電流としてであろうと、光フィバ−を通 して処理される光信号としてであろうとにかかわらず、電気的信号の伝送を含む ものとして使用される。

明確さのために、説明されている具体例は金属導線を使用する電気的処理にのみ 言及しているがいくつかの信号或は全ての信号が光ファイバーにより伝送されて もよいということは好ましいことである。

本発明に従ったスペーサーとリンク部材を使用する電気回路の形成システムは添 付する図面を参照しながら単なる実施例の形において説明されている。

第１図は大型スケールの電気回路を形成するため本発明にかかるスペーサーとと もに使用されるのに適したチップキャリヤーの平面図、 第２図は第１図のチップキャリヤーの側面図、第３図はチップキャリヤーととも に使用されるスペーサーの平面図、 第４図は第３図の矢印■よりみた側面図、第５図は第３図及び第４図のスペーサ ーの裏面図、第６図は第３図のＶＩ−ＶＩ線における断面図でスペーサーととも に使用される接続クリップを示している。

第７図はチップキャリヤー用スペーサーからなる積み重ね体を示す側面図、 第８図は電力及び信号を伝送するためのスペーサーからなる積み重ね体の側面図 、 第９図は三次元電気回路を提供するためスペーサーの積み重ね体がどのように相 互接続されうるかを示す電気回路の一部を示す斜視図、 第１０図は２つのスペーサーからなる積み重ね体を相互接続するためのリンク部 材に関する第１の具体例を示す平面図、第１１図は第１０図のリンク部材の側面 図である。

第１２図はリンク部材に関する第２の具体例と共に使用される変更されたチップ キャリヤーの平面図、第１３図は２つの隣接した積み重ね体を同一レベルで相互 接続するためのリンク部材に関する第３の具体例の側面図、第１４図は第１３図 のリンク部材の平面図である。

以下に述べられるスペーサーとリンク部材を使用して、電子部品が載置されてい るチップキャリヤーを含んだ三次元的電子回路が作られるのである。キャリヤー は一般的には１個の半導体チップのみを担持するものであるけれども、チップが ウェーハーのような非常に大きくかつ複雑な回路それ自体であってもよい。

第１図及び第２図は典型的なチップキャリヤーを示している。図示の如く、チッ プキャリヤ−５は電気的に絶縁性の材料からなるほぼ四角形の部材６で構成され ており、その表面の４つの側縁に沿って（第１図でみられるように）又裏面の４ つの側縁に沿って等間隔に接続パッド８　（図面には単にその一部が示されてい る）が設けられている。

接続パッドは該絶縁部材の端縁部に沿って形成されていてもよい。該接続バンド ８は好ましくは金属メッキ法により形成されるものである。

該絶縁部材６の上面側における接続パッド８は下面及び他のいづれの側縁におけ るパッドとは電気的に分離されているものである。

然しなからある態様においては２個またはそれ以上のパッド８が互に接続されて もよい。

チップキャリヤーは絶縁部材６の上に固定されかつ特定の該接続バ・７ド８に例 えば印刷回路方式の接続でも或はワイヤー方式の接続でもよい接続手段１２によ り電気的に接続されている半導体チップ１０を担持している。

チップ１０は又接続手段１２と同様な他の手段によって該絶縁部材６の裏面或は 他の端縁部における接続パッド８のいくつかと接続されている。

これ等の接続は例えばメッキ貫通孔の手段によって部材６を通してチップ１０と 接続する。

該キャリヤーは又、階段状構造を有しておりこれによりチップへの接続をキャリ ヤーの異るレベルに対して形成させることが出来る。

このような階段状構造のキャリヤーは英国特許公告（ＧＢ−Ｂ）第２１２７２１ ７号に示されている。

第３図から第６図はチップキャリヤーの積み重ね体を製造するのに使用するスペ ーサー２０を示している。電力及び信号伝送用積み重ね体を作るための同様のス ペーサーは後に第８図を参照しながら説明される。

スペーサー２０は電気的に絶縁性のあるプラスチック材料から成型され、はぼ４ 角形の開口部２２を形成する一般的な枠型部材である。この枠型は４個の角部２ ４　、２６　、２８及び３０から構成されておりそれ等の間には不可欠な側部３ ２　、３４　、３６及び３８が延長配置されている。

各側部３２　、３４　、３６及び３８は矩形断面を有する支柱４０（第６図の断 面を参照）より構成されておりかつ該支柱に沿って全体的に成型され等間隔に配 列されたフィン４２が設けられている。第６図から明らかなように、該支柱４０ の上面及び下面は完全な平坦ではなく後述する目的のためにＶ字型の溝４４が設 けられている。

フィン４２は４個の全ての側部３２　、３４　、３６及び３８に沿って存在して いるスロット４８を形成する。

適当な弾力性ある電気導電性材料により作られた個々の電気的接続用クリップ５ ０　（第６図）が各スロット４８に取付けられている。各クリップは内側に折れ 曲った２つの対向する部分４６を有しておりこれがクリップを一定の位置に保持 するためスロット４８の中で支柱４０に対して取り付けられる際Ｖ字型溝４４と 係合する。該クリップの自由端は支柱の表面に対抗して把持されているチップキ ャリヤー上の接続バンドと良好な電気的接続を形成しうるようスペーサーの両面 でスペーサーから離れて突出している。

フィン４２の内側の端縁部は第３図に示すようにスペーサーの表面において開口 部２２の４つの側縁部を長手方向にとり囲んで形成されている窪み部５２　、５ ４　、５６及び５８を形成するものであり又第５図に示すように該スペーサーの 裏面において開口部２２の４個の側縁部に沿って形成されているこれと対応する 窪み部６０　、６２　、６４及び６６を形成する。

各角部２４　、２６及び２８は同一形状のものである。

角部２４について示されているように、基部７０の上に直立形成部分６８が存在 しており、基部はフィン４２の上端面と同一平面となっている。又該直立形成部 分６８は切り込み部７２を有している。

第４図及第５図に示すとおり、角部２４の裏面には切り込み部７２（第３図）と 整合している内油した部分７６をもった凹部７４が存在している。

該凹部７４は第５図における８０の部分で示されるように更にもう一段凹んだ部 分をもつ平面７８により形成されている。

スペーサーの角部３０は直角の外方形状を持っておらず８２で示されるように斜 めにカットされた形状をもつ点を除けば角部２４　、２６及び２８とは形状にお いて同一である。

複数のスペーサー２０とこれに対応する複数のチップキャリヤ−５（第１図及び 第２図）が電気的回路の要素を形成する積み重ね体を形作る為に使用される。か ようにして、個々のチップキャリヤーは各スペーサーの間に配置されこれによっ てチップキャリヤーの４個の角部はスペーサーの角部における切り込み部７２の 中に個別に存在することになる（第３図）。

スペーサー中の切り込み部７２の位置はキャリヤーの絶縁平板の形状と完全に一 致するよう配置されている。

理想的にはキャリヤーとスペーサーはキャリヤーが互に１８０°異って置き換え られる２種類の配列位置がとれるようスペーサー中にはめこまれる如き形状を有 しているものである。正しく配列する為に、角部３０に整合させたいキャリヤー の角部には適当なマークを付してお（とよい。正しい配列を確実にするため他の メカニズムを採用してもよい。

チップキャリヤーがスペーサー上の位置に載置された場合、チップキャリヤーを 有する複数のスペーサーは次に第７図に図解的に示すように積み重ね体を形成す るため互に嵌合させられる。この場合、内助部分７６は各コーナーにおいて次の スペーサーの切り込み部７２とかみ合うことになる。

各々の接触部５０（第６図参照）はそれがスペーサーの各スロット４８内に係合 されている時には該スペーサーのすぐ上にあるチップキャリヤーの裏面における 接触パッド８　（第１図参照）の特定の１つと、すぐ下にあるチップキャリヤー の上面における接触バッド８の特定の１つとの間に電気的接続を形成するという ことはこれから理解されるであろう。

得られた積み重ね体はスペーサーの４個の角部に位置する孔９０（第３図乃至第 ６図参照）を通して積み重ね体の全てのスペーサーを通して延びている結合棒の 手段により互に固（把持されている。各結合棒の反対側端部にはナンドを受け入 れるねし山が存在しておりそれによって積み重ね体全体がかなりの機械的衝撃や 振動に直面した場合といえども必要な電気的接続を維持するため互に強く把持さ れる。

窪み部８０（第５図参照）はナツトが回転しないよう保持するためにナンドの形 状に一致するような形に作られている。

第７図から判るとおり、スペーサーによる積み重ね体には該積み重ね体の各側面 に沿って一連の開口部１０３が形成されていることが好ましい。

各開口部１０３は下側のスペーサーにおける支柱の上面と上側のスペーサーにお ける支柱の下面により形成される端縁部を有している。

チップキャリヤーが２つのスペーサーの間に把持された場合、キャリヤーの接続 パッドを有する端縁部は該開口部の端縁部の間に係合される。もし外部の電力及 び信号との接続がこの積み重ね体に対してなされる場合、それが隣接したチップ キャリヤー用積み重ね体からであろうと、又電力及び信号伝送用積み重ね体から であろうとも該積み重ね体における２個の連続したスペーサー間にはチップキャ リヤーは配備されておらずこれによって、これ等二つの連続したスペーサー間に ある該積み重ね体の各面の開口部は、リンク部材等に形成された電気的接続手段 が接続クリップ５０を介して該開口部の上下にあるチップキャリヤーとの接続部 を形成するため該４個の開口部のいづれかに挿入するのに利用される。

このようなチップキャリヤーがその間に把持されていない一組のスペーサーはこ こでは「空きレベル」と称する。第１０図乃至第１４図に示すようにリンク部材 として多くの可能性あるデザインが後に説明される。

上述し７たことから、チップキャリヤーの接続バンド８といづれのリンク部材の 電気的接続手段とはスペーサー上の接続クリップ５０を介して互に電気的に接続 され、それ故積み重ね体の各側面において複数の電気的接続が存在しうるのであ ることが判るであろう。

この積み重ね体の中においては、電気的接続は積み重ね体中にあるチップキャリ ヤー上のいづれかの２個の接続バッド８との間において、クリップ５０を通して 適当に接続部を形成することによるか、又は同一チップキャリヤーの両面にある パッド間を接続することによって作りうるちのである。

第８図は電力及び信号伝送用積み重ね体を形成するためのスペーサー２０′から なる積み重ね体である。これ等のスペーサーは本質的にはチップキャリヤー用積 み重ね体を作るために説明したスペーサーと同じものである。然しなから、僅か な電気的接続を形成するよう要求されているのでそのスペーサーは小さいディメ ンジョンのものでよい。スペーサー２０′は矩型の枠型部材として説明されてい る。

然しなから、スペーサーはその中にチップキャリヤーを把持する必要がない故、 該スペーサーは積み重ね体中においてスペーサーを互に係合させるために、丁度 既に説明されているスペーサー２０の角度と同じ手段において形成されている２ 個の端部を有する単一の側部としても形成されうるちのである。

各スペーサー２０′は角部の深さ全体に亘って延びている基線部１１０を有して おり、これは該角部の直立形成部６８の上面に形成された接続バッド１１２と角 部の裏面における平面７４に形成されたバッド１１２との間に接続しこれによっ て２つのスペーサー２０′が互に把持された時バッド１１２が電気的接続を形成 する。

分岐導線１１４が隣接した支柱の上面及び下面上にある接続部１１６に向って各 基線部１１０から延長されている。

分岐導線１１４及び基線部分１１０はスペーサー２０′における基本的な絶縁性 枠体の表面上に設けられた導電性線条体であってもよく又少くとも一部にあって はクリップ材で形成されてもよい。各角部の各面に形成された基線部分１１０を 有する４個面スペーサー２０′にとって、電力及び信号伝送用積み重ね体の長さ 方向に延長されている８本の独立した連続基線を形成することが可能である。こ のような積み重ね体はいかなる高さに作られてもよく、又各スペーサー２０’の 高さを他のスペーサー２０の高さと一致させることを実行することにより、電力 及び信号伝送用積み重ね体の各側面における隣接したスペーサー２０’の間に形 成された開口部１０３′のピッチをチップキャリヤー用積み重ね体における開口 部のピッチと一致させることが出来る。もし電力及び信号伝送用積み重ね体が印 刷回路基板上に載置された場合、その時電力及び信号は該基板を該積み重ね体の 最下段にあるスペーサー２０′の裏面にある接続バンド１１２と直接接続させる ことをさせることを通して該積み重ね体に供給される。

然しなから電力及び信号は好ましくはリンク部材がら成る電気的接続手段を介し て積み重ね体に入力されたり出力されたりする。このような電気的接続手段はい づれの開口部に挿入されうるちのであり、又開口部の端縁部において接続部１１ ６と係合するためその一面又は両面に接続手段を有している。

電力及び信号伝送用積み重ね体はスペーサーから形成されるものとして説明され て来たが、１個のプラスチック塔として完成した積み重ね体を成型することも可 能である。この場合にあっては開口部は要求されるピッチでソケフトとして塔に 設けられてもよい。他の変形態様においては、孔９０を通して積み重ね体の全て のスペーサーを互に把持するため使用された連結棒は該積み重ね体の長さ方向に 延びる連続した基線を提供することも出来る。

このケースにおいては、連結棒の各部分は基線部分として考慮される。このタイ プの具体例においては、分岐導線は該連結棒が孔の中に挿入された時にタブの突 出部と良好な電気的接続が得られるように孔９０の周りをとりかこむようにスペ ーサーの本体内部に完全に埋め込まれたタブを含んでもよい。このタイプの積み 重ね体と関連して、４本の連続した基線を各々の矩形の計画される積み重ね体に 組み入れることはもちろん可能性あることである。

第９図は既に述べたスペーサーを使用して組立てられる三次元の電気的回路の一 部を示すものである。

単に３本の積み重ね体１２０　、１２２　、１２４が示されている。

然しなから、回路の寸法に従っていかなる数の積み重ね体でも使用しうる。各積 み重ね体は好ましくは列と段からなる矩形配列のように平面的に配置される。

回路の用途にもとづいて、どの積み重ね体でも電力及び信号伝送用積み重ね体或 はチップキャリヤー用積み重ね体になりうる。積み重ね体が列と段とからなる矩 形配列状に配置される具体例において、もし各々の列において常時第４番目毎の 積み重ね体が電力及び信号伝送用積み重ね体であり、かつ該電力及び信号伝送用 積み重ね体が隣接する列との関連において互いに千鳥状の位置関係をもっている 時には各チップキャリヤー用積み重ね体は隣接した電力及び信号用積み重ね体に より取扱われることが出来る。

然しなから、電力及び信号を反対側にある積み重ね体に供給するために、チップ キャリヤー用積み重ね体の「空のレベル」においてリンク部材を反対側の開口部 を通して通過させることも出来るので他の形態も当然存在しうる。

電気的接続手段が積み重ね体の中に挿入されるべきものである場合はいつでもチ ップキャリヤー用積み重ね体に「空のレベル」を設けることが必要であるという ことは評価されるべきことであろう。

このことは第１２図に示されるような変形チップキャリヤーを用いて使用するあ るタイプのリンク部材に対しては避けることが出来る。

第９図において積み重ね体１２０が電力及び信号伝送用積み重ね体であるとしよ う。

この積み重ね体から隣接するチップキャリヤー用積み重ね体１２２及び１２４へ の接続はリンク部材１２６　．１２８を介して行われている。これ等のリンク部 材はリンク部材の各端部にある電気的接続手段１３０が２個の連結された積み重 ね体の異なるレベルにある開口部に対して接続されてもよいケースにおいては１ ２６に示すような柔軟性をもったものであってもよい。

１２８で示すような堅いリンク部材のケースにおいては、電力及び信号は単に積 み重ね体間を同一レベルにおいて横切って伝えられてもよい、堅い即ち硬質リン ク部材１２８はいくつかの数のチップキャリヤー用積み重ね体における空きレベ ルを経て又電力及び信号用積み重ね体を経て通過してもよい。

この方法において、各積み重ね体の配列は該積み重ね体の配列を通して各種のレ ベルにおいて互いに直角の方向に延びている硬質リンク部材によって機械的に支 持されている。このことは、積み重ね体が基板平面上に固定されるべきであると いう必要性を回避し、積み重ね体が異る長さを有したり、異る平面に終端を持つ ことを可能とするものである。積み重ね体を接合するためのリンク部材について はこれから説明する。

柔軟性をもつリンク部材の１つのタイプが第１０図と第１１図に示されている。

図示のように、このものはその両端部に電気的絶縁材料からなる矩形の形をした 接続支持部１００及び１０２であって、その上面及び下面の双方に（メッキ手段 の如き方法で）形成された接続バンド１０４を有している電気的接続手段から構 成されている。

接続支持部の上面にある連続バッド１０４は柔軟性のある電気的接続部材１０６ によって互に接続されており、−労咳接続支持部の下面にある接続バッド１０４ は柔軟性のある電気的接続部材１０８により互に接続されている。接続支持部１ ００及び１０２は積み重ね体における隣接するスペーサー２０及び２０′の間に ある開口部１０３及び１０３′に嵌合しうるような寸法を有している。接続パッ ド１０４はチップキャリヤー用積み重ね体の開口部１０３の端縁部にある接続部 材５０と個々に電気的接続が形成されるよう、或は電力及び信号伝送用積み重ね 体における開口部１０３′の端部にある接続部１１６との接続形成されるよう正 しく間隔が空けられている。

この接続支持部はチップキャリヤー用積み重ね体における「空きレベル」を必要 とする。

第１２図はチップキャリヤー用積み重ね体において、「空きレベル」を提供する 必要性を避けるために使用されるチンプキャリャーの変形タイプを示している。

この変形されたチンプキャリャ−１５０は、スペーサー２０の各角部における切 り込み部７２の範囲内に受け入れらるディメンジョンを有する角部を持つもので ある。この角部１５２の間に、チンプキャリャーは積み重ね体の開口部１０３か ら外方に突出するように適合させられた延長部を有している。通常の接続パッド ８は柔軟性或は硬質のリンク部材１５８の電気的接続手段を提供している端部接 続部１５６との接続を形成するように該延長部の端部に形成された別の接続パッ ド１５４と共にチップキャリヤーの通常の表面に設けられている。

第１３図及び第１４図は代表的な硬質のリンク部材を示している。このリンク部 材は多数個の積み重ね体を横切るための寸法をもつように作られてもよく、或は 単に隣接する積み重ね体の対向する開口部間にあるギャップをまたぐに十分な長 さのものであってもよい。このリンク部材は堅い絶縁性の板状体１３２であって 、その表面を横切るか或は部材の本体内部に沿って形成された基線１３４を有し ている。各端部にあって、電気的接続手段は厚みが薄くなった部分１３６に設け られている。

第１３図及び第１４図の左手端に示されているように、これ等の電気的接続手段 は単に基線１３４の延長であり、これが端部１３６がチップキャリヤー用積み重 ね体の開口部の間に挿入された時に接続クリップ５０と直接接続を形成するもの である。又第１３図及び第１４図の右手端に示されているように、■字型溝部１ ４０が接続クリップ１３８が端縁部に保持されるように該端部１３６の両面に設 けられている。接続クリップ１３８を正しく配置するためのスロットを形成する ように該端部１３６上にフィン１４４が設けられてもよい。

この配列は前に述べたようなスペーサー２０の支柱４ｏに形成されたスロット４ ８の［）弓こおける接続クリップ５０の配列と同じものであることは明らかであ る。

基線１３４は該溝部に係合しているクリップ１３８の内側屈折部分と良好な電気 的接続が形成されるようＶ字型溝部の底部に端部を存在さゼでいる。

この後者の接続クリソゲ１３８を伴った電気的接続手段のタイプは開口部＠縁部 の表面に直接形成されたバンドである接続部１１６ヲ有する電力及び信号伝送用 積み重ね体の開口部１０３　’と係合するのに特に適したものである。

リンク部材の両端における電気的接続手段と同様もしリンク部材がチップキャリ ヤー用積み重ね体の「空きレベル」を介して或は電力及び信号伝送用積み重ね体 の反対側の面を介して通過する場合にはリンク部材上の中間点に別の電気的接続 部を形成してもよい、要求される電気的接続を提供するため、必要な部分と接続 しうるよう基線１３４を適当な形状に曲げることも必要である。

多（の変形態様が説明された組合せに対してなされるかも知れない。

特に、スペーサーは異る形状や形態を有していてもよい。

スペーサーは必ずしも四角である必要はない。

スペーサーについて１つの有利な形としては六角形であり、これにより円形ウェ ーハを有する六角形状のチップキャリヤーを使用することが出来る。

このようなケースにあっては、スペーサーによる積み重ね体は既に述べた連結棒 を用いて互に組立でることが出来る。

６本の連結棒が、六角形の６つの角部において間隔をおいて使用される。

然し２ながら、ある応用例では６本以下の連結棒でも十分であろう。積み重ね体 を互に保持するため連結棒とナフｔを使用することは、それが衝撃吉か振動に対 して十分に耐えうる非常にしっかりし７た組立構造を提供するという意味で特に 利益がある。

然しなから、他の手段でも可能性はある。切り込み部や内油部のディメンジョン はそれ自身がキャリヤーを互に保持するのに十分な積極的保持力を提供するよう なものであれば良く作りつけのクリップを有するものとして提供されてもよくそ れによって各クリップは積み重ね体における隣接スペーサーに対して把持される ことも出来る。又他には分離されかつ外側からはめる形のクリップも使用しうる 。

１つの電気的回路が上述した積み重ね体を使用して形成されうるのであり又係合 接続部が永久的回路を形成するため互に最終的に蒸気気相はんだ付けされる以前 にテストすることも出来る。この段階に至る前に１つの積み重ね体を分解し比較 的容易にチップキャリヤーを入れ換えることが可能であることは評価されるべき であろう。上述したように積み重ね体の配列を通して冷却空気を使用することも 可能である点も評価されるべきであろう。

然しなから、冷却問題は高密度のチップキャリヤー用積み重ね体と関連して（る ものである。

この問題を解決するために、チップキャリヤー用積み重ね体を形成するためのス ペーサー２０或はその一部分は−たん回路が最終的に互に蒸気気相はんだ付けさ れてしまった場合に実質的に分解しうる例えばポリスチレンとかアクリルのよう な材料により作られてもよい。チップキャリヤーの積み重ね体は後に接続クリッ プ５０に関する骨組手段により互に維持されるであろう。

そのような骨組み配列はチップキャリヤーを通して冷却媒体を自由に流すことを 可能とする。

もし電気的接続手段が光ファイバーにより提供される場合接続部材は適当な光結 合手段によって置き換られる必要があることは明らかであろう。

チップキャリヤーに担持されているチップが電気的電流信号を要求すると仮定す ると、フォトセルのような光信号を電気的電流に変換するためのインターフェー スが又必要となる。

もし上述した電気的接続手段が全部又はその一部において光システムである場合 、上述した接続システムはその一部又は全体において光接続システムをもって置 換される必要があるとは明らかであろう。この様な変形態様は、この相互接続シ ステムが非常に高頻度の情報伝達通信量を取扱うことが要求されているケースに おいて好ましいものである。オプティカルエミッタ−（例えばレーザーダイオー ド）はキャリヤー上に担持される半導体の一部として形成されてもよ（又積み重 ね体内における回路網により駆動されてもよい。

光検知器（例えばフォトダイオード）は又同様の方法により形成されかつ駆動さ れてもよい。この２種について情報伝達を可能にする光ファイバーはスペーサー 中に形成された孔部を通して配線されてもよ（又連続的な通路のようにチップキ ャリヤー用積み重ね体、或は電力及び信号伝送用積み重ね体或はリンク部材の外 表面に沿って配線されてもよい。

例えば部分１１０を形成している連続した基線は積み重ね体が組立られた後に設 けられかつ特別に設計されたスペーサーにおける分岐導線と共に一体的に形成さ れている検知器１６４とエミッター１６２と共同して作動する一本の光ファイバ ー１６０（第９図）であってもよい。同様にリンク部材１２８における基線の１ つも光ファイバー１６６であってもよい。

スペーサー２０　、２０　’と柔軟性か又は硬質か或はその両方である適当なリ ンク部材との組合せによりチップキャリヤーは互に多数の異った相互接続型状に て組立られることが出来ることは評価に値いするであろう。このことは実際の作 業において非常に複雑な回路を組立うろことを可能とする。

個々のチップにおける接続部間の必要な経路指示手順は信号経過指示手順の効率 を最大にするためコンピューターにより援助された設計システムを使用して決定 しうる。

回路板のたな状配列方式における複雑な回路の形成方式と比較して本発明は可能 性ある非常に短い信号伝送路を設計し作るに際しその制約をほとんどなくすこと が出来る。

Ｆｔｃｙ、２ ＦｉＧ、４ ＦＩＧ、６ Ｆｔｃ、　７゜ ＦＩＧ、　８゜ ＦＩＧ、／Ｊ。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　Ｔ’ｎ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣ）！　Ｒ ＥＰＯＲＴ　ＯＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）延長された積み重ね体を形成するため、隣接するスペーサーと機械的に相互 に嵌合するための手段をもった複数の積み重ね可能なスペーサーから構成されて おりかつ該積み重ね体には隣接するスペーサーとの間で該積み重ね体の表面を通 して開口部が形成されていることを特徴とする電気回路の相互接続システム。 ２）開口部の端縁部を形成するスペーサーの少くともいくつかの部分には、隣接 するスペーサーの間に把持されるチツプキヤリヤー或はリンク部材のどちらかに 存在する対応する電気的接続手段と共同して作動する電気的接続手段が設けられ ていることを特徴とする請求の範囲第１項記載のシステム。 ３）少くともいくつかのスペーサーは、側部を有する矩形部材の形状を有する枠 体で、該枠体の上面及び下面は隣接するキャリヤーの側縁部表面と個々に対向す るとともに、隣接するそれぞれの組のスペーサー間で積み重ね体の４個の表面の 各々を通して設けられた開口部の縁部を形成するよう適合せしめられている枠体 と、隣接するスペーサーの側部間に把持されうるチップキャリヤーとから構成さ れていることを特徴とする請求の範囲第１項記載のシステム。 ４）いくつかのスペーサーは電力及び信号伝送用積み重ね体を提供するためのも のであって、各スペーサーは複数の基線を持っており、該基線は積み重ね体に沿 って対応する複数の電気的接続基線が形成されるように隣接するスペーサーの対 応する基線と電気的に相互接続するよう適合せしめられており、各スペーサーは 更に開口部の端縁部を形成する表面と該基線部とのそれぞれの間に形成された個 々の分岐導線を有していることを特徴とする請求の範囲第１項記載のシステム。 ５）少くとも一部のスペーサーの全部或はその一部が分解可能な材料により形成 されることを特徴とする請求の範囲第１項記載のシステム。 ６）スペーサーからなる積み重ね体を相互に接続するに際して使用される少くと も１つのリンク部材を更に有しており各リンク部材は直接的にもしくは開口部の 端縁部を形成するスペーサーの一部に設けられている電気的接続手段を介してチ ップキャリヤー上の電気的接続手段と共同して作動する間隔をおいて設けられた 電気的接続手段を有しておりかつリンク部材は更に間隔をおいて設けられている 電気的接続手段を電気的に接続するための手段を有していることを特徴とする請 求の範囲第１項記載のシステム。 ７）電気的接続手段間を接続するリンク部材手段は接続された積み重ね体に対す る機械的支持を提供するため堅いもので構成されていることを特徴とする請求の 範囲第６項記載のシステム。 ８）リンク部材の電気的接続手段は柔軟な部材により接続されていることを特徴 とする請求の範囲第６項記載のシステム。 ９）リンク部材の電気的接続手段はその部材の両端部に設けられていることを特 徴とする請求の範囲第６項記載のシステム。 １０）スペーサーのいくつかは光ファイバーと共同して作動するため光エミッタ ー及び／又は光ディテクターを有していることを特徴とする請求の範囲第１項記 載のシステム。 １１）複数のチップキャリヤーと、各組のスペーサー間に把持されるように任意 的に含まれるチップキャリヤーを伴って互に積み重ねうるように適合せしめられ た複数のスペーサーと、チップキャリヤーの対応する電気的接続手段と係合する ためスペーサー上に設けられた電気的接合手段と長さ方向に沿って形成されてい る複数の連続した電力或は信号伝送用リンク部を有しかつ間隔をへだてて設けら れた受け口とを有する少くとも１つの塔状構造物及びチップキャリヤー間の電気 的接続を提供するためにスペーサーの積み重ね体を相互に接続するため及び該塔 状構造物を譲受け口を介して隣接する積み重ね体のチップキャリヤーと相互接続 するための複数の柔軟性或は堅質のリンク部材とから構成されていることを特徴 とする電気的回路組立用キット。 １２）塔状構造物は隣接するスペーサー間に受け口手段を形成する他の複数の積 み重ね可能なスペーサーから形成されていることを特徴とする請求の範囲第１１ 項記載のキット。