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KR20050016867A - Electrochemically fabricated hermetically sealed micrstructures and methods of and apparatus for producing such structures - Google Patents

Electrochemically fabricated hermetically sealed micrstructures and methods of and apparatus for producing such structures

Info

Publication number
KR20050016867A
KR20050016867A KR10-2004-7017869A KR20047017869A KR20050016867A KR 20050016867 A KR20050016867 A KR 20050016867A KR 20047017869 A KR20047017869 A KR 20047017869A KR 20050016867 A KR20050016867 A KR 20050016867A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
opening
sealing
layers
sheath
substrate
Prior art date
Application number
KR10-2004-7017869A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
아담 엘. 코헨
마이클 에스. 록카드
데니스 알. 스맬리
바시트 아라트
크리스토퍼 제이. 리
Original Assignee
마이크로패브리카 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마이크로패브리카 인크. filed Critical 마이크로패브리카 인크.
Priority to KR10-2004-7017869A priority Critical patent/KR20050016867A/en
Publication of KR20050016867A publication Critical patent/KR20050016867A/en

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D1/00Electroforming

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 일부 실시예에서, 다층 구조는 적어도 하나의 구조물 재료(예를 들면, 니켈), 적어도 하나의 희생 재료(예를 들면, 구리) 및 적어도 하나의 밀봉 재료(예를 들면, 솔더)로부터 전기화학적으로 제조된다. 일부 실시예에서는, 층 구조가 구조물 재료에 의해 거의 완전히 둘러싸이는 희생 재료에 의해 적어도 부분적으로 그리고 인접하게 둘러싸이는 소정의 구성을 갖도록 이루어진다. 주변 구조물 재료는 표면에 개구를 포함하며, 이 개구를 통해 에칭제가 침입하여 그 내부의 희생 재료를 제거한다. 밀봉 재료는 개구 가까이에 위치한다. 희생 재료를 제거한 후에, 박스는 비워지거나 소정의 기체 또는 액체로 채워진다. 그 후에, 밀봉 재료가 흘러 개구를 밀봉하고 재응고된다. 다른 실시예에서는, 포스트 층 형성 덮개(post-layer formation) 또는 구조물을 완성하는 다른 외피가 추가된다.In some embodiments according to the present invention, the multilayer structure may comprise at least one structural material (eg nickel), at least one sacrificial material (eg copper) and at least one sealing material (eg solder). It is prepared electrochemically from. In some embodiments, the layer structure is made to have a predetermined configuration that is at least partially and adjacently surrounded by sacrificial material that is almost completely surrounded by the structure material. The peripheral structure material includes an opening in the surface through which the etchant penetrates to remove the sacrificial material therein. The sealing material is located near the opening. After removing the sacrificial material, the box is emptied or filled with any gas or liquid. Thereafter, the sealing material flows to seal the opening and resolidify. In other embodiments, post-layer formation or other skin to complete the structure is added.

Description

전기화학적 제조 공정{ELECTROCHEMICALLY FABRICATED HERMETICALLY SEALED MICRSTRUCTURES AND METHODS OF AND APPARATUS FOR PRODUCING SUCH STRUCTURES}ELECTROCHEMICALLY FABRICATED HERMETICALLY SEALED MICRSTRUCTURES AND METHODS OF AND APPARATUS FOR PRODUCING SUCH STRUCTURES}

본 출원은 참고로서 본원에 포함되어 있는 2002년 5월 7일 출원된 임시 특허 출원 제 60/379,183 호 및 2002년 12월 2일 출원된 임시 특허 출원 제 60/430,809 호의 이익을 주장한다. This application claims the benefit of Provisional Patent Application No. 60 / 379,183, filed May 7, 2002 and Provisional Patent Application No. 60 / 430,809, filed December 2, 2002, which is incorporated herein by reference.

본 발명은 일반적으로 전기화학적 제조(electrochemical fabrication) 및 증착된 재료의 적층 충전(layer-by-layer build up)을 통한 3차원 구조의 관련 형성 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 예를 들어 패키지의 내부 공동으로부터 희생 재료가 제거되고 구조물의 중요부가 공동 내에 밀봉되는 마이크로 구조물(microstructure)의 형성 및 이러한 구조물에 대한 패키징의 동시 형성에 관한 것이다.The present invention generally relates to the field of related formation of three-dimensional structures through electrochemical fabrication and layer-by-layer build up of deposited materials. In particular, the present invention relates to the formation of microstructures, for example, in which the sacrificial material is removed from the internal cavities of a package and the critical part of the structure is sealed in the cavity and the simultaneous formation of packaging for such a structure.

복수의 접착층으로부터 3차원 구조물(예를 들면, 부품(parts), 소자(components), 디바이스(devices) 등)을 형성하는 기법은 Adam L. Cohen에 의해 발명되었으며, 전기화학적 제조(electrochemical fabrication)로 알려져 있다. 이것은 EFABTM의 상표명으로 캘리포니아 Burbank의 MEMGen® 사에 의해 상업적으로 추구되고 있다. 이 기법은 2000년 2월 22일 발행된 미국 특허 제 6,027,630 호에 개시되어 있다. 전기화학 증착 기법은 도금이 발생하는 기판과 독립적인 지지 구조물 상에 패터닝된 부합 재료(patterned conformable material)를 포함하는 마스크를 사용하는 고유한 마스킹 기법을 이용하여 재료를 선택적으로 증착할 수 있다. 마스크를 사용하여 전착(electrodeposition)을 수행하고자 하는 경우, 마스크의 부합 부분이 기판과 접촉하게 되며, 도금 용액의 존재로 기판에 대한 마스크의 부합 부분의 접촉이 선택된 위치에서의 증착을 억제한다. 편의를 위해, 이들 마스크는 일반적으로 부합 접촉 마스크(conformable contact mask)라고 하며, 마스킹 기법은 일반적으로 부합 접촉 마스크 도금 공정이라고 한다. 보다 구체적으로, 캘리포니아 Burbank의 MEMGen® 사의 용어에서, 그러한 마스크는 INSTANT MASKTM 으로 알려져 있으며, 그 공정은 INSTANT MASKINGTM 또는 INSTANT MASKTM 도금으로 알려져 있다. 부합 접촉 마스크 도금을 이용하는 선택적인 증착이 사용되어 단일 재료층을 형성할 수도 있고, 다층 구조를 형성할 수도 있다.Techniques for forming three-dimensional structures (e.g. parts, components, devices, etc.) from a plurality of adhesive layers have been invented by Adam L. Cohen, an electrochemical fabrication. Known. It has been commercially pursued by MEMGen ® Corporation of Burbank, California under the trade name of TM EFAB. This technique is disclosed in US Pat. No. 6,027,630, issued February 22, 2000. The electrochemical deposition technique can selectively deposit the material using a unique masking technique using a mask that includes a patterned conformable material on a support structure independent of the substrate on which the plating occurs. When electrodeposition is to be performed using a mask, the matching portion of the mask comes into contact with the substrate, and the contact of the matching portion of the mask with the substrate in the presence of the plating solution inhibits deposition at the selected location. For convenience, these masks are generally referred to as conformable contact masks, and the masking technique is commonly referred to as conforming contact mask plating processes. More specifically, in the terminology of MEMGen ® of Burbank, California, such masks are known as INSTANT MASK TM and the process is INSTANT MASKING TM or INSTANT MASK TM Known as plating. Selective deposition using matched contact mask plating may be used to form a single layer of material, or may form a multilayer structure.

미국 특허 제 6,027,630 호의 기술적 사상은 본 명세서에 참조로서 포함된다. 상기 특허에 이르게 한 특허 출원 이래로, 부합 접촉 마스크 도금(즉, INSTANT MASKING) 및 전기화학 제조에 대한 다음과 같은 다양한 논문이 간행되었다.The technical idea of US Pat. No. 6,027,630 is incorporated herein by reference. Since the patent application that led to this patent, various papers have been published on conformal contact mask plating (ie, INSTANT MASKING) and electrochemical fabrication.

1. A. Cohen, G. Zhang, F. Tseng, F. Mansfeld, U. Frodis and P. Will,"EFAB : 1. A. Cohen, G. Zhang, F. Tseng, F. Mansfeld, U. Frodis and P. Will, "EFAB:

Batch production of functional, fully-dense metal parts with micro-scale features", Proc. 9th Solid Freeform Fabrication, The University of Texas at Austin, p161, Aug. 1998. Batch production of functional, fully-dense metal parts with micro-scale features ", Proc. 9th Solid Freeform Fabrication, The University of Texas at Austin, p161, Aug. 1998.

2. A. Cohen, G. Zhang, F. Tseng, F. Mansfeld, U. Frodis and P. Will,"EFAB : 2. A. Cohen, G. Zhang, F. Tseng, F. Mansfeld, U. Frodis and P. Will, "EFAB:

Rapid, Low-Cost Desktop Micromachining of High Aspect Ratio True 3-D MEMS", Proc. 12th IEEE Micro Electro Mechanical Systems Workshop, IEEE, p244, Jan 1999. Rapid, Low-Cost Desktop Micromachining of High Aspect Ratio True 3-D MEMS ", Proc. 12th IEEE Micro Electro Mechanical Systems Workshop, IEEE, p244, Jan 1999.

3. A. Cohen, "3-D Micromachining by Electrochemical Fabrication", Micromachine Devices, March 1999. 3. A. Cohen, "3-D Micromachining by Electrochemical Fabrication", Micromachine Devices, March 1999.

4. G. Zhang, A. Cohen, U. Frodis, F. Tseng, F. Mansfeld, and P. Will,"EFAB : 4. G. Zhang, A. Cohen, U. Frodis, F. Tseng, F. Mansfeld, and P. Will, "EFAB:

Rapid Desktop Manufacturing of True 3-D Microstructures", Proc. 2nd International Conference on IntegratedMicroNanotechnology for SpaceApplications, The Aerospace Co. , Apr. 1999. Rapid Desktop Manufacturing of True 3-D Microstructures ", Proc. 2nd International Conference on Integrated MicroNanotechnology for Space Applications, The Aerospace Co., Apr. 1999.

5. F. Tseng, U. Frodis, G. Zhang, A. Cohen, F. Mansfeld, and P. Will,"EFAB : 5. F. Tseng, U. Frodis, G. Zhang, A. Cohen, F. Mansfeld, and P. Will, "EFAB:

High Aspect Ratio, Arbitrary 3-D Metal Microstructures using a Low-Cost Automated Batch Process", 3rd International Workshop on High Aspect Ratio MicroStructure Technology (HARMST'99), June 1999. High Aspect Ratio, Arbitrary 3-D Metal Microstructures using a Low-Cost Automated Batch Process ", 3rd International Workshop on High Aspect Ratio MicroStructure Technology (HARMST'99), June 1999.

6. A. Cohen, U. Frodis, F. Tseng, G. Zhang, F. Mansfeld, and P. Will,"EFAB : 6. A. Cohen, U. Frodis, F. Tseng, G. Zhang, F. Mansfeld, and P. Will, "EFAB:

Low-Cost, Automated Electrochemical Batch Fabrication of Arbitrary 3-D Microstructures", Micromachining and Microfabrication Process Technology, SPIE 1999 Symposium on Micromachining and Microfabrication, September 1999. Low-Cost, Automated Electrochemical Batch Fabrication of Arbitrary 3-D Microstructures ", Micromachining and Microfabrication Process Technology, SPIE 1999 Symposium on Micromachining and Microfabrication, September 1999.

7. F. Tseng, G. Zhang, U. Frodis, A. Cohen, F.Mansfeld, and P. Will,"EFAB : 7. F. Tseng, G. Zhang, U. Frodis, A. Cohen, F. Mansfeld, and P. Will, "EFAB:

High Aspect Ratio, Arbitrary 3-D Metal Microstructures using a Low-Cost Automated Batch Process", MEMS Symposium, ASME 1999 International Mechanical Engineering Congress and Exposition, November, 1999. High Aspect Ratio, Arbitrary 3-D Metal Microstructures using a Low-Cost Automated Batch Process ", MEMS Symposium, ASME 1999 International Mechanical Engineering Congress and Exposition, November, 1999.

8. A. Cohen,"Electrochemical Fabrication (EFABTM) ", Chapter 19 of The MEMS Handbook, edited by Mohamed Gad-EI-Hak, CRC Press, 2002. 8. A. Cohen, "Electrochemical Fabrication (EFABTM)", Chapter 19 of The MEMS Handbook, edited by Mohamed Gad-EI-Hak, CRC Press, 2002.

9."Microfabrication-Rapid Prototyping's Killer Application", pages 1-5 of the Rapid Prototyping Report, CAD/CAM Publishing, Inc., June 1999. 9. "Microfabrication-Rapid Prototyping's Killer Application", pages 1-5 of the Rapid Prototyping Report, CAD / CAM Publishing, Inc., June 1999.

이들 9개의 간행물에 개시된 내용은 본 명세서에 참조로서 포함된다.The contents disclosed in these nine publications are incorporated herein by reference.

전기화학 증착 공정은 상기 특허 및 간행물에 개시된 다수의 다른 방식으로 행해질 수도 있다. 한 형태에서, 이 공정은 다음과 같이 형성되는 구조물의 각 층을 형성하는 동안에 다음 세 개의 개별 동작의 실행을 포함한다.The electrochemical deposition process may be done in a number of different ways as disclosed in the above patents and publications. In one form, this process involves performing the following three separate operations during the formation of each layer of the structure formed as follows.

1. 기판의 하나 이상의 소정 영역 상에 전착에 의해 적어도 하나의 재료를 선택적으로 증착한다.1. Selectively deposit at least one material by electrodeposition on one or more predetermined regions of the substrate.

2. 그 다음에, 부가적인 증착에 의해 이전에 선택적으로 증착된 영역과, 이전에 도포된 선택적인 증착을 받지 않은 기판의 영역 모두를 커버하도록 전착에 의한 적어도 하나의 부가적인 재료를 전면 증착(blanket depositing)한다.2. Next, the front deposition of at least one additional material by electrodeposition to cover both the region previously selectively deposited by the additional deposition and the region of the substrate which has not been subjected to the selective deposition previously applied ( blanket depositing).

3. 마지막으로, 제 1 및 제 2 동작 동안 증착된 재료를 평탄화하여 적어도 하나의 재료를 포함하는 적어도 하나의 영역과 적어도 하나의 부가적인 재료를 포함하는 적어도 하나의 영역을 갖는 소정 두께의 제 1 층의 평탄한 표면을 생성한다.3. Finally, a first thickness of a predetermined thickness having at least one region comprising at least one material and at least one region comprising at least one additional material by planarizing the material deposited during the first and second operations. Creates a flat surface of the layer.

제 1 층의 형성 후에, 하나 이상의 부가적인 층이 바로 이전 층에 인접하게 형성되어 이전 층의 평탄한 표면에 접착될 수도 있다. 이들 부가적인 층은 제 1 내지 제 3 동작을 1회 이상 반복함으로써 형성되며, 여기서 각각의 후속 층의 형성은 이전에 형성된 층 및 최초의 기판을 새로운 두꺼운 기판으로서 취급한다.After formation of the first layer, one or more additional layers may be formed immediately adjacent to the previous layer and adhered to the flat surface of the previous layer. These additional layers are formed by repeating the first to third operations one or more times, wherein the formation of each subsequent layer treats the previously formed layer and the first substrate as a new thick substrate.

모든 층의 형성이 완료되면, 적어도 하나의 증착된 재료의 적어도 일부가 일반적으로 에칭 공정에 의해 제거되어 형성하고자 하는 3차원 구조물을 노출시키거나 릴리스시킨다.Once all of the layers have been formed, at least a portion of the at least one deposited material is generally removed by an etching process to expose or release the three-dimensional structure to be formed.

제 1 동작에 포함된 선택적인 증착을 수행하는 바람직한 방법은 부합 접촉 마스크 도금(conformable contact mask plating)에 의한 것이다. 이 유형의 도금에서, 먼저 하나 이상의 부합 접촉(CC) 마스크가 형성된다. CC 마스크는 패터닝된 부합 유전체 재료가 접착되거나 형성되는 지지 구조물을 포함한다. 각 마스크용 부합 재료는 도금될 재료의 특정 단면에 따라서 형성된다. 도금될 각각의 고유한 단면 패턴에 대해 적어도 하나의 CC 마스크가 필요하다.A preferred method of performing the selective deposition included in the first operation is by conformable contact mask plating. In this type of plating, one or more matching contact (CC) masks are first formed. The CC mask includes a support structure to which the patterned mating dielectric material is bonded or formed. The mating material for each mask is formed according to the specific cross section of the material to be plated. At least one CC mask is required for each unique cross-sectional pattern to be plated.

CC 마스크용 지지부(support)는 통상 선택적으로 전기 도금되는 금속으로 형성된 판형(plate-like) 구조물이며, 여기서 도금될 재료가 용해된다. 이 종래의 방법에서, 지지부는 전착 공정에서 애노드(anode)로서 작용한다. 다른 방법에서, 지지부는 전착 동작 동안에 말단 애노드로부터 증착 표면까지 증착 재료가 통과하는 다공성 또는 홀(hole)이 있는 재료일 수도 있다. 둘 중 어느 방법에서도, CC 마스크가 공통 지지부를 공유하는 것이 가능한데, 즉, 복수의 재료층을 도금하기 위한 부합 유전체 재료의 패턴이 단일 지지 구조물의 상이한 영역 내에 위치할 수도 있다. 단일 지지 구조물이 복수의 도금 패턴을 포함하는 경우, 전체 구조물은 CC 마스크라고 지칭되며, 개별 도금 마스크는 "서브마스크(submask)"라고 지칭될 수도 있다. 이 애플리케이션에서 이러한 구별은 특정 포인트와 관련될 때에만 행해진다.A support for a CC mask is usually a plate-like structure formed of a metal that is optionally electroplated, where the material to be plated is dissolved. In this conventional method, the support acts as an anode in the electrodeposition process. Alternatively, the support may be a porous or holey material through which the deposition material passes from the terminal anode to the deposition surface during the electrodeposition operation. In either method, it is possible for the CC mask to share a common support, ie, a pattern of conformal dielectric material for plating a plurality of layers of material may be located in different regions of a single support structure. If a single support structure includes a plurality of plating patterns, the entire structure is referred to as a CC mask and the individual plating mask may be referred to as a "submask". In this application, this distinction is only made when associated with a particular point.

제 1 동작의 선택적인 증착을 수행하기 위한 준비로, CC 마스크의 부합 부분이 증착이 발생할 기판의 선택된 부분(또는 이전에 형성된 층 또는 이전에 증착된 층 부분)에 정합되어 눌러진다. CC 마스크 및 기판 모두를 누르는 것은 CC 마스크의 부합 부분 내의 모든 개구가 도금 용액을 포함하는 방식으로 발생한다. 기판과 접촉하는 CC마스크의 부합 재료는 전착에 대한 장벽 역할을 하며, 전기 도금 용액으로 채워지는 CC 마스크 내의 개구는 적절한 전위 및/또는 전류가 공급될 때 애노드(예를 들면, CC 마스크 지지부)로부터 기판(도금 동작 동안 캐소드 역할을 하는)의 비접촉 부분으로 재료를 전달하는 통로 역할을 한다.In preparation for performing the selective deposition of the first operation, the matching portion of the CC mask is pressed against the selected portion (or previously formed layer or previously deposited layer portion) of the substrate on which the deposition is to take place. Pressing both the CC mask and the substrate occurs in such a way that all openings in the matching portion of the CC mask include the plating solution. The mating material of the CC mask in contact with the substrate acts as a barrier to electrodeposition, and the openings in the CC mask filled with the electroplating solution from the anode (eg CC mask support) when the proper potential and / or current is supplied. It serves as a passage for transferring material to the non-contact portion of the substrate (which serves as the cathode during the plating operation).

CC 마스크 및 CC 마스크 도금의 일례가 도 1a 내지 1c에 도시되어 있다. 도 1a는 애노드(12) 상에 패터닝된 부합 또는 변형 (예를 들면, 탄성(elastomeric)) 절연체(10)로 이루어진 CC 마스크(8)의 측면도이다. 애노드는 두 개의 기능을 갖고 있다. 도 1a는 또한 마스크(8)로부터 분리된 기판(6)을 도시한다. 한 기능은 패턴이 위상적으로(topologically) 복잡할 수도 있기 때문에(예를 들면, 격리된 절연 재료의 아일랜드(island)를 포함함), 무결성 및 정렬을 유지하기 위한 패터닝된 절연체(10)용 지지 재료로서의 기능이다. 다른 기능은 전기 도금 동작을 위한 애노드로서의 기능이다. CC 마스크 도금은 단순히 기판에 대해 절연체를 누른 다음에 도 1b에 도시된 바와 같이 절연체 내의 개구(26a, 26b)를 통해 재료를 전착함으로써, 재료(22)를 기판(6) 상에 선택적으로 증착한다. 증착 후에, CC 마스크는 바람직하게는 비파괴적으로 도 1c에 도시된 기판(6)으로부터 분리된다. CC 마스크 도금 공정은, 마스크를 통한 도금 공정(through-mask plating process)에서는 기판으로부터 마스킹 재료의 분리가 파괴적으로 발생한다는 점에 있어서, 마스크를 통한(through-mask) 도금 공정과 구별된다. 마스크를 통한 도금에서와 같이, CC 마스크 도금은 전 층 상에 선택적으로 그리고 동시에 재료를 증착한다. 도금된 영역은 하나 이상의 격리된 도금 영역으로 이루어질 수도 있으며, 여기서 이들 격리된 도금 영역은 형성되는 단일 구조물에 속하거나 또는 동시에 형성되는 복수의 구조물에 속할 수도 있다. CC 마스크 도금에서 개별 마스크는 제거 공정에서 고의로 파괴되지 않기 때문에, 이들 마스크는 복수의 도금 동작에 사용할 수도 있다.Examples of CC masks and CC mask plating are shown in FIGS. 1A-1C. FIG. 1A is a side view of a CC mask 8 made of a mating or straining (eg, elastomeric) insulator 10 patterned on the anode 12. The anode has two functions. FIG. 1A also shows the substrate 6 separated from the mask 8. One function is to support the patterned insulator 10 to maintain integrity and alignment, since the pattern may be topologically complex (including, for example, islands of isolated insulating materials). It is a function as a material. Another function is as an anode for the electroplating operation. CC mask plating selectively deposits material 22 onto the substrate 6 by simply pressing the insulator against the substrate and then electrodepositing the material through openings 26a and 26b in the insulator as shown in FIG. 1B. . After deposition, the CC mask is preferably separated from the substrate 6 shown in FIG. 1C nondestructively. The CC mask plating process is distinguished from the through-mask plating process in that destructive separation of the masking material from the substrate occurs in the through-mask plating process. As in the plating through the mask, CC mask plating deposits the material selectively and simultaneously on the entire layer. The plated regions may consist of one or more isolated plating regions, where these isolated plating regions may belong to a single structure formed or to a plurality of structures formed simultaneously. Since individual masks in CC mask plating are not intentionally destroyed in the removal process, these masks may be used for a plurality of plating operations.

CC 마스크 및 CC 마스크 도금의 다른 예가 도 1d 내지 1f에 도시되어 있다. 도 1d는 패터닝된 부합 재료(10') 및 지지 구조물(20)을 포함하는 마스크(8')로부터 분리된 애노드(12')를 도시하고 있다. 도 1d는 또한 마스크(8')로부터 분리된 기판(6)을 도시하고 있다. 도 1e는 기판(6)과 접촉하는 마스크(8')를 도시하고 있다. 도 1f는 애노드(12')로부터 기판(6)으로의 전류 전도를 일으키는 증착물(deposit)(22')을 도시하고 있다. 도 1g는 마스크(8')로부터 분리된 후의 기판(6) 상의 증착물(22')을 도시하고 있다. 이 예에서, 적절한 전해질이 기판(6)과 애노드(12') 사이에 위치하며, 용액 및 애노드 중 하나 또는 둘 모두로부터 나오는 이온 전류가 마스크 내의 개구를 통해 재료가 증착되는 기판으로 전도된다. 이 유형의 마스크는 INSTANT MASKTM(AIM) 또는 애노드리스 부합 접촉(anodeless conformable contact)(ACC) 마스크로 지칭된다.Other examples of CC masks and CC mask plating are shown in FIGS. 1D-1F. FIG. 1D shows the anode 12 ′ separated from the mask 8 ′ comprising the patterned mating material 10 ′ and the support structure 20. FIG. 1D also shows the substrate 6 separated from the mask 8 ′. 1E shows a mask 8 'in contact with the substrate 6. FIG. 1F shows a deposit 22 ′ that causes current conduction from the anode 12 ′ to the substrate 6. FIG. 1G shows the deposit 22 ′ on the substrate 6 after detaching from the mask 8 ′. In this example, a suitable electrolyte is located between the substrate 6 and the anode 12 'and ionic current from one or both of the solution and the anode is conducted through the opening in the mask to the substrate where the material is deposited. This type of mask is referred to as an INSTANT MASK (AIM) or an anodeless conformable contact (ACC) mask.

마스크를 통한 도금과 달리, CC 마스크 도금에 의하면 CC 마스크가 도금이 발생할 기판의 제조로부터 완전히 별도로(예를 들면, 형성될 3차원(3D) 구조와 별도로) 형성될 수 있다. CC 마스크는 다양한 방식으로 형성될 수도 있는데, 예를 들면 포토리소그래픽 공정이 이용될 수도 있다. 모든 마스크는 구조물을 제조하는 동안이 아니라 구조물 제조 전에 동시에 생성될 수 있다. 이 분리 마스크는, 서비스 뷰로(service bureaus) 등에 의해 수행되는 포토리소그래피와 같은 청정실 공정을 남겨두고, 3D 구조물을 제조하기 위한 거의 어디에서나 설치될 수 있는 간단하고, 저비용이며, 자동화된, 독립형의, 내부적으로 깨끗한(internally-clean) "데스크탑 팩토리(desktop factory)"를 가능하게 한다.Unlike plating through a mask, CC mask plating allows the CC mask to be formed completely separate from the fabrication of the substrate on which the plating will occur (eg, separate from the three-dimensional (3D) structure to be formed). The CC mask may be formed in various ways, for example a photolithographic process may be used. All masks can be created simultaneously before fabrication of the structure, but not during fabrication of the structure. This separation mask is a simple, low cost, automated, standalone, which can be installed almost anywhere for manufacturing 3D structures, leaving clean room processes such as photolithography performed by service bureaus and the like. Enables an internally-clean "desktop factory".

위에서 논의된 전기화학 제조 공정의 예가 도 2a 내지 2f에 도시되어 있다. 이들 도면은 상기 공정이 희생 재료인 제 1 재료(2) 및 구조물 재료(structural material)인 제 2 재료(4)의 증착을 포함한다는 것을 나타낸다. 이 예에서, CC 마스크(8)는 패터닝된 부합 재료(예를 들면, 탄성 유전체 재료)(10) 및 증착 재료(2)로 이루어지는 지지부(12)를 포함한다. CC 마스크의 부합 부분은 부합 재료(10) 내의 개구(16) 내에 위치하는 도금 용액(14)과 함께 기판(6)에 대해 눌러진다. 그러면, 전원(18)으로부터의 전류가 (a) 애노드 역할을 하는 지지부(12) 및 (b) 캐소드 역할을 하는 기판(6)을 경유하여 도금 용액(14)을 통과한다. 도 2a는 전류 흐름이 도금 용액 내의 재료(2)와 애노드(12)로부터의 재료(2)가 캐소드(6)로 선택적으로 이동되도록 하여 캐소드(6) 상에 도금되도록 하는 것을 나타낸다. CC 마스크(8)를 사용하여 기판(6) 상에 제 1 증착 재료(2)를 전기 도금한 후에, CC 마스크(8)는 도 2b에 도시된 바와 같이 제거된다. 도 2c는 제 2 증착 재료(4)가 이전에 증착된 제 1 증착 재료(2) 및 기판의 다른 부분 상에 전면 증착된(즉, 비파괴적으로 증착된) 것을 도시하고 있다. 전면 증착은 제 2 재료로 이루어진 애노드(도시되지 않음)로부터 적절한 도금 용액(도시되지 않음)을 통해 캐소드/기판(6)으로 전기 도금함으로써 발생된다. 그 다음에 두 재료층은 평탄화되어 도 2d에 도시된 바와 같은 정확한 두께 및 평탄도를 달성한다. 모든 층에 대해 이 공정을 반복한 후, 도 2e에 도시된 바와 같이, 제 2 재료(4)(즉, 구조물 재료)로 형성된 다층 구조(20)가 제 1 재료(2)(즉, 희생 재료)에 매립된다. 도 2f에 도시된 바와 같이, 매립된 구조물은 에칭되어 원하는 디바이스, 즉 구조물(20)을 형성한다.Examples of the electrochemical manufacturing process discussed above are shown in FIGS. 2A-2F. These figures show that the process involves the deposition of a sacrificial material first material 2 and a structural material second material 4. In this example, the CC mask 8 includes a support 12 made of a patterned matching material (eg, an elastic dielectric material) 10 and a deposition material 2. The matching portion of the CC mask is pressed against the substrate 6 together with the plating solution 14 located in the opening 16 in the matching material 10. The current from the power source 18 then passes through the plating solution 14 via (a) the support 12 serving as the anode and (b) the substrate 6 serving as the cathode. 2A shows that the current flow causes the material 2 in the plating solution and the material 2 from the anode 12 to be selectively moved to the cathode 6 to be plated on the cathode 6. After electroplating the first deposition material 2 on the substrate 6 using the CC mask 8, the CC mask 8 is removed as shown in FIG. 2B. FIG. 2C shows that the second deposition material 4 has been previously deposited (ie, nondestructively deposited) on the previously deposited first deposition material 2 and other portions of the substrate. Front deposition occurs by electroplating from an anode (not shown) made of a second material to the cathode / substrate 6 through a suitable plating solution (not shown). The two material layers are then planarized to achieve the correct thickness and flatness as shown in FIG. 2D. After repeating this process for all layers, the multilayer structure 20 formed of the second material 4 (i.e., the structure material) is formed from the first material 2 (i.e., sacrificial material), as shown in FIG. 2E. Buried in). As shown in FIG. 2F, the embedded structure is etched to form the desired device, ie structure 20.

전형적인 수동 전기화학 제조 시스템(32)의 다양한 구성요소들이 도 3a 내지 3c에 도시되어 있다. 시스템(32)은 여러 개의 서브시스템(34, 36, 38, 40)으로 이루어진다. 기판 홀딩 서브시스템(substrate holding subsystem)(34)은 도 3a 내지 3c의 각각의 상부에 도시되어 있으며, (1) 캐리어(48), (2) 층들이 증착되는 금속 기판(6), (3) 작동기(44)로부터의 구동력에 응답하여 캐리어(48)에 대해 기판(6)을 상하로 이동시킬 수 있는 선형 슬라이드(42)와 같은 여러 개의 구성 요소를 포함한다. 서브시스템(34)은 또한 층의 두께 및/또는 증착 두께를 설정 또는 결정하는데 사용되는 기판의 수직 위치의 차를 측정하는 지시기(46)를 포함한다. 서브시스템(34)은 또한 서브시스템(36) 상에 정확하게 탑재될 수 있는 캐리어(48)용 다리(68)를 포함한다.Various components of a typical passive electrochemical manufacturing system 32 are shown in FIGS. 3A-3C. System 32 consists of several subsystems 34, 36, 38, 40. A substrate holding subsystem 34 is shown on top of each of FIGS. 3A-3C, wherein (1) carrier 48, (2) metal substrates 6, 3 on which layers are deposited. It includes several components, such as a linear slide 42, which can move the substrate 6 up and down relative to the carrier 48 in response to the driving force from the actuator 44. Subsystem 34 also includes an indicator 46 that measures the difference in the vertical position of the substrate used to set or determine the thickness of the layer and / or the deposition thickness. Subsystem 34 also includes legs 68 for carrier 48 that can be accurately mounted on subsystem 36.

도 3a의 하부에 도시된 CC 마스크 서브시스템(36)은 (1) 공통 지지부/애노드(12)를 공유하는 다수의 CC 마스크(즉, 서브마스크)로 형성되는 CC 마스크(8), (2) 정밀 X 스테이지(precision X-stage)(54), (3) 정밀 Y 스테이지(56), (4) 서브시스템(34)의 다리(68)가 탑재할 수 있는 프레임(72), (5) 전해질(16)을 포함하는 탱크(58)와 같은 여러 개의 구성 요소를 포함한다. 서브시스템(34, 36)은 또한 CC 마스킹 공정을 수행하기 위해 적절한 전원에 접속하는 적절한 전기 접속부(도시되지 않음)를 포함한다.The CC mask subsystem 36 shown in the lower part of FIG. 3A is (1) a CC mask 8 formed of a plurality of CC masks (ie, submasks) sharing a common support / anode 12 (2) Precision X-stage 54, (3) Precision Y-stage 56, (4) Frames 72, (5) Electrolytes that can be mounted by legs 68 of subsystem 34 It includes several components, such as tank 58, which includes 16. Subsystems 34 and 36 also include suitable electrical connections (not shown) that connect to the appropriate power supplies to perform the CC masking process.

전면 증착 서브시스템(38)은 도 3b의 하부에 도시되어 있으며, (1) 애노드(62), (2) 도금 용액(66)을 수용하기 위한 전해질 탱크(64), (3) 서브시스템(34)의 다리(68)가 위치하는 프레임(74)과 같은 여러 개의 구성 요소를 포함한다. 서브시스템(38)은 또한 전면 증착 공정을 수행하기 위해 적절한 전원에 애노드를 접속하는 적절한 전기 접속부(도시되지 않음)를 포함한다.The front deposition subsystem 38 is shown at the bottom of FIG. 3B and includes: (1) anode 62, (2) electrolyte tank 64, and (3) subsystem 34 for receiving plating solution 66. And several components, such as frame 74, on which legs 68 are located. Subsystem 38 also includes suitable electrical connections (not shown) that connect the anode to a suitable power source to perform the front deposition process.

평탄화 서브시스템(40)은 도 3c의 하부에 도시되어 있으며, 래핑 플레이트(52) 및 증착물을 평탄화하기 위한 관련 이동 및 제어 시스템(도시되지 않음)을 포함한다.The planarization subsystem 40 is shown at the bottom of FIG. 3C and includes a wrapping plate 52 and an associated movement and control system (not shown) for planarizing the deposit.

전기 도금된 금속(즉, 전기화학 제조 기법을 이용하여)으로부터 마이크로 구조물을 형성하는 다른 방법은 Henry Guckel의 미국 특허 제 5,190,637 호, "Formation of Microstructures by Multiple Level Deep X-ray Lithography with Sacrificial Metal layers"에 개시되어 있다. 이 특허는 마스크 노출을 이용하는 금속 구조물의 형성을 개시하고 있다. 1차 금속의 제 1 층이 노출된 도금 베이스 상에 전기 도금되어 포토레지스트 내의 공극(void)을 채우고, 그 다음에 포토레지스트가 제거되며, 2차 금속이 제 1 층 및 도금 베이스 상에 전기 도금된다. 그 다음에, 2차 금속의 노출된 표면이 제 1 금속을 노출시키는 높이까지 기계로 눌러져서, 1차 및 2차 금속 모두를 가로질러 연장되는 평면의 균일한 표면을 생성한다. 그 다음에 제 1 층 상에 포토레지스트층을 도포하고 제 1 층을 생성하는데 사용된 공정을 반복함으로써 제 2 금속의 형성이 시작될 수도 있다. 그 다음에, 전체 구조물이 형성될 때까지 상기 공정이 반복되고, 제 2 금속이 에칭에 의해 제거된다. 포토레지스트는 주물에 의해 도금 베이스 또는 이전의 층 상에 형성되며, 포토레지스트 내의 공극은 X 선 또는 UV 방사를 통해 패터닝된 마스크를 통한 포토레지스트의 노출에 의해 형성된다.Another method of forming microstructures from electroplated metals (ie, using electrochemical fabrication techniques) is described in Henry Guckel, US Pat. No. 5,190,637, "Formation of Microstructures by Multiple Level Deep X-ray Lithography with Sacrificial Metal layers". Is disclosed. This patent discloses the formation of metal structures using mask exposure. The first layer of primary metal is electroplated on the exposed plating base to fill voids in the photoresist, then the photoresist is removed, and the secondary metal is electroplated on the first layer and the plating base. do. The exposed surface of the secondary metal is then pressed into the machine to a height that exposes the first metal, creating a planar uniform surface extending across both the primary and secondary metals. Formation of the second metal may then commence by applying a photoresist layer on the first layer and repeating the process used to create the first layer. Then the process is repeated until the entire structure is formed and the second metal is removed by etching. The photoresist is formed on the plating base or previous layer by casting, and the voids in the photoresist are formed by exposure of the photoresist through the patterned mask through X-ray or UV radiation.

전기화학 제조는 전착 가능한 재료를 사용하여 복잡한 형상의 구조물을 형성하는데 사용될 수 있지만, 그러한 객체를 패키징하는데 있어서 신뢰할 수 있고, 비용 효율적이며 개선된 방법이 요구된다.Electrochemical fabrication can be used to form complex shaped structures using electrodepositable materials, but there is a need for reliable, cost effective and improved methods for packaging such objects.

도 1a 내지 1c는 CC 마스크 도금 공정의 여러 단계의 개략적인 측면도이고, 도 1d 내지 1g는 상이한 유형의 CC 마스크를 사용하는 CC 마스크 도금 공정의 여러 단계의 개략적인 측면도.1A-1C are schematic side views of various stages of a CC mask plating process, and FIGS. 1D-1G are schematic side views of various stages of a CC mask plating process using different types of CC masks.

도 2a 내지 2f는 구조물 재료가 전면 증착되는 동안에 희생 재료가 선택적으로 증착되는, 특정 구조물의 형성에 적용된 전기화학 제조 공정의 여러 단계의 개략적인 측면도.2A-2F are schematic side views of various stages of an electrochemical fabrication process applied to the formation of a particular structure, wherein the sacrificial material is selectively deposited while the structure material is entirely deposited.

도 3a 내지 3c는 도 2a 내지 2f에 도시된 전기화학 제조 방법을 수동으로 구현하는데 사용될 수도 있는 여러 예시적인 서브어셈블리의 개략적인 측면도.3A-3C are schematic side views of several exemplary subassemblies that may be used to manually implement the electrochemical manufacturing method shown in FIGS. 2A-2F.

도 4a 내지 4i는 제 2 재료의 전면 증착이 제 1 재료의 증착 위치 사이의 개구 및 제 1 재료 그 자체 모두를 덮는 접착 마스크 도금을 이용하여 구조물의 제 1 층을 형성하는 것을 개략적으로 도시한 도면.4A-4I schematically illustrate that the front deposition of a second material forms a first layer of a structure using adhesive mask plating covering both the opening between the deposition location of the first material and the first material itself; .

도 5a는 제 1 실시예 그룹의 기본 단계들의 블록도.5A is a block diagram of the basic steps of the first embodiment group.

도 5b는 제 2 실시예 그룹의 기본 단계를 블록도의 형태로 도시한 도면.FIG. 5B shows, in block diagram form, the basic steps of a second embodiment group; FIG.

도 6a 내지 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구조물의 생성의 여러 단계들의 측면도.6A-6C are side views of various stages of the creation of a structure in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

도 6d는 분리되어 중첩된 도 6b의 구조물의 상부 2개 층의 평면도.FIG. 6D is a top view of the upper two layers of the structure of FIG. 6B separated and superimposed.

도 7a 및 7b는 도 6b의 밀봉층의 다른 구성을 도시한 도면.7A and 7B show another configuration of the sealing layer of Fig. 6B.

도 8a는 도 6b의 마지막 두 층에 대한 다른 구성을 도시한 측면도이고, 도 8b는 먼저 서로 분리된 후에 중첩된 다른 구조물의 상부 2개 층의 평면도.FIG. 8A is a side view showing another configuration for the last two layers of FIG. 6B, and FIG. 8B is a plan view of the top two layers of another structure, first separated from each other and then superimposed

도 9a 내지 9d는 다른 개구의 피처 및 밀폐 벽(enclosing wall)에 대한 밀봉 구성을 도시한 측면도 및 평면도.9A-9D are side and top views illustrating a sealing configuration for features and enclosing walls of other openings.

도 10a 내지 10h는 여러 다른 개구 및 밀봉 구성을 도시한 도면.10A-10H illustrate several different opening and sealing configurations.

도 11a 내지 11c는 여러 다른 개구 및 밀봉 구성을 도시한 도면.11A-11C illustrate several different opening and sealing configurations.

도 12a 내지 12c는 여러 다른 개구 및 밀봉 구성을 도시한 도면.12A-12C illustrate several different opening and sealing configurations.

도 13a 및 13b는 다른 개구 및 밀봉 기법을 도시한 도면.13A and 13B illustrate different opening and sealing techniques.

도 14a 및 14b는 개구를 밀봉하는 다른 기법.14A and 14B show another technique for sealing the opening.

도 15a 내지 15f는 구조물을 패키징하는 다른 실시에의 여러 상태의 측면도.15A-15F are side views of various states of another embodiment of packaging a structure.

도 16a 내지 16f는 구조물을 패키징하는 다른 실시예의 여러 상태의 측면도.16A-16F are side views of various states of another embodiment of packaging structure.

도 17a 및 17b는 희생 재료를 제거하고 패키지를 밀봉하는 다른 구성과 관련된 측면도.17A and 17B are side views associated with other configurations of removing sacrificial material and sealing a package.

도 18a 내지 18b는 희생 재료를 제거하고 패키지를 밀봉하는 다른 구성에 대한 측면도.18A-18B are side views of another configuration for removing sacrificial material and sealing a package.

도 18c는 도 18a의 외피 및 덮개에 대응하는 측면도.FIG. 18C is a side view corresponding to the skin and cover of FIG. 18A; FIG.

도 18d는 희생 재료를 제거하고 패키지를 밀봉하기 위한 다른 구성의 측면도.18D is a side view of another configuration for removing the sacrificial material and sealing the package.

본 발명의 다양한 측면의 목적은 중요한 구조물에 대한 개선된 패키징 방법을 제공하는 것이다.It is an object of various aspects of the present invention to provide an improved packaging method for critical structures.

본 발명의 다양한 측면의 다른 목적은 구조물 및 그들의 패키징을 동시에 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of various aspects of the present invention is to provide a method of simultaneously producing structures and their packaging.

본 발명의 다양한 측면의 다른 목적은 밀폐 방식으로 밀봉된 구조물을 제공하는 것이다.Another object of various aspects of the present invention is to provide a sealed structure in a hermetic manner.

본 발명의 다양한 측면의 다른 목적 및 이점은 본 명세서의 내용을 검토하면 당업자들에게 명백해질 것이다. 본 명세서에 명시적으로 기재되었거나 또는 그 개시 사항으로부터 확인된 본 발명의 다양한 측면은 단독으로 또는 결합하여 상기 목적들 중 어느 하나를 달성할 수도 있으며, 또는 상기 개시된 목적들 중 어느 것도 달성하지 않지만, 대신에 본 발명의 사상으로부터 확인된 일부 다른 목적을 달성할 수도 있다. 이 모든 목적이 몇몇 측면에 대해서는 달성될 수도 있겠지만, 본 발명의 어느 한 측면에 의해서 달성되도록 하고자 하는 것은 아니다.Other objects and advantages of various aspects of the invention will become apparent to those skilled in the art upon reviewing the disclosure. The various aspects of the invention, either explicitly described herein or identified from the disclosure, may achieve either of the above objects, alone or in combination, or none of the above disclosed objects, Instead, some other object identified from the spirit of the present invention may be achieved. All of these objects may be achieved for some aspects, but are not intended to be achieved by either aspect of the invention.

본 발명의 제 1 측면에서, 복수의 접착층(adhered layer)으로부터 3차원 구조물을 생성하는 전기화학적 제조 공정(an electrochemical fabrication process)은, (A) 층의 적어도 일부를 기판 상에 증착하는 단계 -상기 기판은 사전에 증착된 재료를 포함할 수도 있음- 와, (B) 각각의 연속하는 층이 사전에 증착된 층에 인접하게 형성되어 상기 사전에 증착된 층에 부착되도록 복수의 층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 층들은 적어도 세 개의 다른 재료를 포함하고, 상기 층들은 (1) 보호될 소정의 구조물 소자(a desired structural component)로서 적어도 하나의 구조물 재료(structural material)로 형성되는 구조물 소자와, (2) 적어도 부분적으로 구조물 재료로 형성되는 보호 외피(a protective enclosure) -상기 외피의 적어도 일부는 상기 소정의 구조물 소자를 적어도 부분적으로 둘러싸고, 상기 외피는 그 내부에 있는 적어도 하나의 개구에 의해 제한됨- 와, (3) 상기 적어도 하나의 개구 가까이에 위치한 밀봉 재료와, (4) 보호될 상기 소정의 구조물 소자와 상기 외피의 적어도 일부분 사이에 적어도 부분적으로 위치하는 희생 재료를 포함하는 재료의 패턴들을 포함하고, 상기 층들의 형성 후에, 상기 소정의 구조물 소자와 상기 외피의 적어도 일부분 사이에 위치하는 상기 희생 재료의 적어도 일부가 제거되고, 상기 희생 재료의 제거 후에, 상기 밀봉 재료는 일시적으로 흘러 적어도 하나의 개구를 밀봉하여, 상기 외피의 외부로부터 상기 외피의 내부로의 상기 적어도 하나의 밀봉된 개구를 통한 재료의 통과를 차단하거나 상당히 제한하도록 된다.In a first aspect of the invention, an electrochemical fabrication process for creating a three-dimensional structure from a plurality of adhered layers comprises the steps of: (A) depositing at least a portion of the layer onto a substrate. The substrate may comprise a pre-deposited material— and (B) forming a plurality of layers such that each successive layer is formed adjacent to the pre-deposited layer and attached to the pre-deposited layer. Wherein said layers comprise at least three different materials, said layers comprising (1) a structural element formed of at least one structural material as a desired structural component to be protected; (2) a protective enclosure formed at least in part from a structural material, at least a portion of the envelope at least partially surrounding the given structural element, The outer shell is limited by at least one opening therein- (3) a sealing material located near the at least one opening, and (4) between the given structural element to be protected and at least a portion of the outer shell. Patterns of material including at least partially positioned sacrificial material, and after formation of the layers, at least a portion of the sacrificial material positioned between the given structural element and at least a portion of the sheath is removed, and the sacrificial material After removal of the material, the sealing material temporarily flows to seal the at least one opening, thereby blocking or significantly limiting the passage of material through the at least one sealed opening from the outside of the sheath into the interior of the sheath. .

본 발명의 제 2 측면에서, 복수의 접착층(adhered layer)으로부터 3차원 구조물을 생성하는 전기화학적 제조 공정(an electrochemical fabrication process)은, (A) 층의 적어도 일부를 기판 상에 증착하는 단계 -상기 기판은 사전에 증착된 재료를 포함할 수도 있음- 와, (B) 각각의 연속하는 층이 사전에 증착된 층에 인접하게 형성되어 상기 사전에 증착된 층에 부착되도록 복수의 층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 층들은 적어도 두 개의 다른 재료를 포함하고, 상기 층들은 (1) 보호될 소정의 구조물 소자(a desired structural component)로서 적어도 하나의 구조물 재료(structural material)로 형성되는 구조물 소자와, (2) 적어도 부분적으로 구조물 재료로 형성되는 보호 외피(a protective enclosure) -상기 외피의 적어도 일부는 상기 소정의 구조물 소자를 적어도 부분적으로 둘러싸고, 상기 외피는 그 내부에 있는 적어도 하나의 개구에 의해 제한됨- 와, (3) 보호될 상기 소정의 구조물 소자와 상기 외피의 적어도 일부분 사이에 적어도 부분적으로 위치하는 희생 재료를 포함하는 재료의 패턴들을 포함하고, 상기 층들의 형성 후에, 상기 소정의 구조물 소자와 상기 외피의 적어도 일부분 사이에 위치하는 상기 희생 재료의 적어도 일부가 제거되고, 상기 희생 재료의 제거 후에, 상기 보호 외피와 밀봉 구조 사이에 봉인(seal)이 형성되고, 적어도 하나의 상기 보호 외피 또는 밀봉 구조는 상기 외피의 외부로부터 상기 외피의 내부로의 상기 적어도 하나의 밀봉된 개구를 통한 재료의 통과를 차단하거나 상당히 제한하기 위해 상기 적어도 하나의 개구의 밀봉을 확립하는데 사용되는 밀봉 재료를 포함한다.In a second aspect of the invention, an electrochemical fabrication process for creating a three-dimensional structure from a plurality of adhered layers comprises the steps of: (A) depositing at least a portion of the layer onto a substrate. The substrate may comprise a pre-deposited material— and (B) forming a plurality of layers such that each successive layer is formed adjacent to the pre-deposited layer and attached to the pre-deposited layer. Wherein said layers comprise at least two different materials, said layers comprising: (1) a structural element formed of at least one structural material as a desired structural component to be protected; (2) a protective enclosure formed at least in part from a structural material, at least a portion of the envelope at least partially surrounding the given structural element, The outer shell is limited by at least one opening therein- and (3) patterns of material comprising a sacrificial material at least partially located between the given structural element to be protected and at least a portion of the outer shell. And after formation of the layers, at least a portion of the sacrificial material located between the predetermined structure element and at least a portion of the sheath is removed, and after removal of the sacrificial material, a seal between the protective sheath and the sealing structure ( a seal is formed, and the at least one protective sheath or sealing structure is adapted to block or significantly restrict the passage of material through the at least one sealed opening from the exterior of the sheath into the interior of the sheath. Sealing material used to establish the sealing of the opening.

본 발명의 제 3 측면에서, 복수의 접착층(adhered layer)으로부터 3차원 구조물을 생성하는 전기화학적 제조 공정(an electrochemical fabrication process)은, (A) 층의 적어도 일부를 기판 상에 증착하는 단계 -상기 기판은 사전에 증착된 재료를 포함할 수도 있음- 와, (B) 각각의 연속하는 층이 사전에 증착된 층에 인접하게 형성되어 상기 사전에 증착된 층에 부착되도록 복수의 층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 층들은 적어도 두 개의 다른 재료를 포함하고, 상기 층들은 (1) 보호될 소정의 구조물 소자(a desired structural component)로서 적어도 하나의 구조물 재료(structural material)로 형성되는 구조물 소자와, (2) 적어도 부분적으로 구조물 재료로 형성되는 보호 외피(a protective enclosure) -상기 외피의 적어도 일부는 상기 소정의 구조물 소자를 적어도 부분적으로 둘러싸고, 상기 외피는 그 내부에 있는 적어도 하나의 개구에 의해 제한됨- 와, (3) 상기 적어도 하나의 개구를 포함하는 조준선(line of sight)을 따라서 위치하지만 상기 보호 외피로부터 떨어져 있는 적어도 하나의 차단 구조물과, (4) 보호될 상기 소정의 구조물 소자와 상기 외피의 적어도 일부분 사이에 적어도 부분적으로 위치하는 희생 재료를 포함하는 재료의 패턴들을 포함하고, 상기 층들의 형성 후에, 상기 소정의 구조물 소자와 상기 외피의 적어도 일부분 사이에 위치하는 상기 희생 재료의 적어도 일부가 제거되고, 상기 희생 재료의 제거 후에, 상기 밀봉 재료는 상기 밀봉 개료가 벌크 내의 상기 외피로 들어가지 못하도록 억제하는 상기 차단 재료에 닿도록 증착되어, 밀봉 재료의 계속된 증착에 의해 상기 적어도 하나의 개구를 밀봉하여, 상기 외피의 외부로부터 상기 외피의 내부로의 상기 적어도 하나의 밀봉된 개구를 통한 재료의 통과를 차단하거나 상당히 제한한다.In a third aspect of the invention, an electrochemical fabrication process for creating a three-dimensional structure from a plurality of adhered layers comprises the steps of: (A) depositing at least a portion of the layer onto a substrate. The substrate may comprise a pre-deposited material— and (B) forming a plurality of layers such that each successive layer is formed adjacent to the pre-deposited layer and attached to the pre-deposited layer. Wherein said layers comprise at least two different materials, said layers comprising: (1) a structural element formed of at least one structural material as a desired structural component to be protected; (2) a protective enclosure formed at least in part from a structural material, at least a portion of the envelope at least partially surrounding the given structural element, The outer envelope is limited by at least one opening therein; and (3) at least one blocking structure located along a line of sight including the at least one opening but away from the protective shell; (4) patterns of material comprising a sacrificial material at least partially located between the predetermined structure element to be protected and at least a portion of the sheath, and after formation of the layers, the predetermined structure element and the sheath At least a portion of the sacrificial material located between at least a portion of is removed, and after removal of the sacrificial material, the sealing material is deposited so as to contact the barrier material that prevents the sealing profile from entering the shell in the bulk. Sealing the at least one opening by continued deposition of sealing material, thereby Blocking or significantly restricting the passage of material from the at least one sealed opening into the interior of the sheath.

본 발명의 제 4 측면에서, 복수의 접착층(adhered layer)으로부터 3차원 구조물을 생성하는 전기화학적 제조 공정(an electrochemical fabrication process)은 (A) 층의 적어도 일부를 기판 상에 증착하는 단계 -상기 기판은 사전에 증착된 재료를 포함할 수도 있음- 와,(B) 각각의 연속하는 층이 사전에 증착된 층에 인접하게 형성되어 상기 사전에 증착된 층에 부착되도록 복수의 층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 층들은 적어도 두 개의 다른 재료를 포함하고, 상기 층들은 (1) 보호될 소정의 구조물 소자(a desired structural component)로서 적어도 하나의 구조물 재료(structural material)로 형성되는 구조물 소자와, (2) 적어도 부분적으로 구조물 재료로 형성되는 보호 외피(a protective enclosure) -상기 외피의 적어도 일부는 상기 소정의 구조물 소자를 적어도 부분적으로 둘러싸고, 상기 외피는 그 내부에 있는 적어도 하나의 개구에 의해 제한됨- 와, (3) 보호될 상기 소정의 구조물 소자와 상기 외피의 적어도 일부분 사이에 적어도 부분적으로 위치하는 희생 재료를 포함하는 재료의 패턴들을 포함한다.In a fourth aspect of the invention, an electrochemical fabrication process for creating a three-dimensional structure from a plurality of adhered layers comprises depositing at least a portion of layer (A) on a substrate—the substrate May comprise a pre-deposited material— and (B) forming a plurality of layers such that each successive layer is formed adjacent to and deposited on the pre-deposited layer. Wherein said layers comprise at least two different materials, said layers comprising (1) a structural element formed of at least one structural material as a desired structural component to be protected, (2) a protective enclosure formed at least in part from the structural material, at least a portion of the envelope at least partially surrounding the given structural element, The outer shell is limited by at least one opening therein- and (3) patterns of material comprising a sacrificial material at least partially located between the given structural element to be protected and at least a portion of the outer shell. do.

본 발명의 추가적인 측면들은 본 명세서의 내용을 검토해보면 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 다른 측면들은 본 발명의 전술한 측면들의 조합 및/또는 하나 이상의 실싱예의 다양한 특징들의 추가를 포함할 수도 있다. 본 발명의 다른 측면들은 본 발명의 상기 방법 측면들 중 하나 이상을 실시하는데 사용될 수 있는 장치를 포함할 수도 있다. 본 발명의 상기 및 다른 특징은 전술한 측면들의 다양한 조합을 제공할 수도 있고, 위에서 구체적으로 기재되어 있지 않은 다른 구성, 구조, 기능적인 관계 및 프로세스를 제공할 수도 있다.Additional aspects of the present invention will be appreciated upon review of the disclosure. Other aspects of the invention may include combinations of the foregoing aspects of the invention and / or the addition of various features of one or more silencing examples. Other aspects of the present invention may include an apparatus that may be used to practice one or more of the above method aspects of the present invention. These and other features of the present invention may provide various combinations of the foregoing aspects, and may provide other configurations, structures, functional relationships, and processes not specifically described above.

도 1a 내지 1g, 2a 내지 2f 및 3a 내지 3c는 공지되어 있는 전기화학 제조의 한 형태의 여러 피처를 도시한 것이다. 다른 전기화학 제조 기법은 위에서 참조된 미국 특허 제 6,027,630 호, 위에서 언급한 간행물, 본 명세서에 참조로서 포함된 여러 다른 특허 및 특허 출원에 개시되어 있고, 다른 기법들이 이들 간행물, 특허 및 특허출원에 개시된 여러 방법들의 조합으로부터 유도될 수 있으며 또는 다른 방식으로 공지되거나 이들에 개시된 사상들로부터 당업자에 의해 명백해질 수 있다. 이 모든 기법은 본 발명의 다양한 측면들의 다양한 실시예의 기법들과 결합되어 개선된 실시예를 생성할 수도 있다. 또 다른 실시예들이 본 명세서에 명시적으로 개시된 다양한 실시예의 조합으로부터 유도될 수도 있다.1A-1G, 2A-2F, and 3A-3C illustrate various features of one form of known electrochemical preparation. Other electrochemical manufacturing techniques are disclosed in U.S. Patent No. 6,027,630, supra, in the publications mentioned above, in several other patents and patent applications incorporated herein by reference, and other techniques disclosed in these publications, patents, and patent applications. It may be derived from a combination of several methods or may be apparent to one skilled in the art from the ideas known or disclosed in other ways. All of these techniques may be combined with the techniques of various embodiments of various aspects of the present invention to produce an improved embodiment. Still other embodiments may be derived from combinations of the various embodiments explicitly disclosed herein.

도 4a 내지 4i는 제 2 금속이 제 1 금속 상에 그리고 증착물이 층의 일부를 형성하는 제 1 금속 내의 개구 내에 증착되는 다층 제조 공정의 단일 층 형성의 여러 단계들을 도시하고 있다. 도 4a에는 기판(82)의 측면도가 도시되어 있으며, 4b에 도시된 바와 같이, 기판 상에 패터닝 가능한 포토레지스트(84)가 주조된다. 도 4c에서, 레지스트의 경화(curing), 노광 및 현상에 의해 레지스트의 패턴이 형성된다. 포토레지스트(84)의 패터닝에 의해 포토레지스트의 표면(86)으로부터 포토레지스트의 두께를 통해 기판(82)의 표면(88)으로 연장되는 개구(92(a) 내지 92(c))가 형성된다. 도 4d에서, 금속(94)(예를 들면, 니켈)이 개구(92(a) 내지 92(c))로 전기 도금된다. 도 4e에서, 포트레지스트가 기판으로부터 제거되어(즉, 화학적으로 벗겨져서) 제 1 금속(94)으로 덮여져 있지 않은 기판(82)의 영역을 노출시킨다. 도 4f에서, 제 2 금속(예를 들면, 은)이 기판(82)(도전성)의 전체 노출된 부분 및 제 1 금속(94)(도전성) 상에 전면 전기 도금된다. 도 4g는 제 1 금속을 노출시키고 제 1 층에 대한 두께를 설정하는 높이까지 아래로 제 1 및 제 2 금속을 평탄화한 완성된 구조물의 제 1 층을 도시하고 있다. 도 4h에서, 도 4g 내지 4g에 도시된 공정 단계를 여러 차례 반복하여 각 층이 두 재료로 이루어진 다층을 형성한 결과가 도시되어 있다. 대부분의 애플리케이션에 있어서, 이들 재료 중 하나의 재료는 도 4i에 도시된 바와 같이 제거되어 소망의 3D 구조물(98)(예를 들면, 소자 또는 디바이스)을 생성한다.4A-4I illustrate the various steps of a single layer formation of a multilayer fabrication process in which a second metal is deposited on the first metal and deposits in openings in the first metal forming part of the layer. 4A shows a side view of the substrate 82, and as shown in 4B, a patternable photoresist 84 is cast on the substrate. In FIG. 4C, a pattern of resist is formed by curing, exposure and development of the resist. Patterning of the photoresist 84 forms openings 92 (a) through 92 (c) extending from the surface 86 of the photoresist to the surface 88 of the substrate 82 through the thickness of the photoresist. . In FIG. 4D, metal 94 (eg nickel) is electroplated into openings 92 (a) through 92 (c). In FIG. 4E, the photoresist is removed from the substrate (ie, chemically peeled off) to expose an area of the substrate 82 that is not covered with the first metal 94. In FIG. 4F, a second metal (eg, silver) is electroplated on the entire exposed portion of the substrate 82 (conductive) and on the first metal 94 (conductive). 4G shows the first layer of the finished structure planarizing the first and second metals down to a height that exposes the first metal and sets the thickness for the first layer. In FIG. 4H, the results of multiple steps of the process steps shown in FIGS. 4G-4G are repeated several times to form multiple layers of two materials. In most applications, one of these materials is removed as shown in FIG. 4I to create the desired 3D structure 98 (eg, device or device).

본 명세서에 개시된 다양한 실시에, 대안 및 기법들은 상이한 유형의 패터닝 마스크 및 마스킹 기법을 사용하는 전기화학 제조 기법과 함께 사용될 수도 있다. 예를 들면, 부합적인 접촉 마스크 및 마스킹 동작이 사용될 수도 있고, 근접 마스크(proximity mask) 및 마스킹 동작(즉, 접촉부가 형성되지 않는 경우에도 기판에 대한 근접에 의해 기판을 적어도 부분적으로 선택적으로 차폐하는 마스크를 사용하는 동작)이 사용될 수도 있고, 접착 마스크 및 마스킹 동작(기판에 접촉되기만 하는 것과는 대조적으로 선택적인 증착 또는 에칭이 일어날 기판에 접착되는 마스크를 사용하는 마스크 및 동작)이 사용될 수도 있다.In various implementations disclosed herein, alternatives and techniques may be used with electrochemical fabrication techniques using different types of patterning masks and masking techniques. For example, a matching contact mask and masking operation may be used, and at least partially shielding the substrate by proximity to the substrate even when no proximity mask and masking operation (ie, no contact is formed). An operation using a mask may be used, and an adhesive mask and a masking operation (a mask and operation using a mask bonded to a substrate on which selective deposition or etching will take place as opposed to just contacting a substrate) may be used.

도 5a는 본 발명의 제 1 실시예 그룹의 기본 단계를 블록도의 형태로 나타낸다. 블록(102)은 (1) 보호될 구조물의 소자, (2) 구조물 재료로 형성되지만 그 내부에 적어도 하나의 개구를 갖는 보호 외피, (3) 적어도 하나의 개구 가까이에 위치한 밀봉 재료, (4) 보호될 구조물과 보호 외피 사이에 적어도 부분적으로 위치하는 희생 재료를 포함하는 전기화학적으로 제조된 층의 그룹의 형성을 요구한다. 사용된 전기화학적 제조 공정은 도 1a 내지 1c 및 2a 내지 2f에 도시된 것들 중 하나와 유사할 수도 있거나 또는 미국특허 제 6,027,630 호에 개시된 다른 공정, 전술한 간행물들 중 하나에 개시된 공정, 이하에 개시된 특허들 및 특허 출원의 리스트에 포함되는 특허 또는 특허출원들 중 하나에 개시된 공정, 또는 이들 간행물, 특허 및 특허 출원들에 기재되어 있는 여러 방법들의 조합 또는 당업자들에게 공지되어 있는 기타 공정일 수도 있다.5A shows in block diagram form the basic steps of a first embodiment group of the invention. Block 102 comprises (1) an element of the structure to be protected, (2) a protective sheath formed of structure material but having at least one opening therein, (3) a sealing material located near at least one opening, (4) There is a need for the formation of a group of electrochemically prepared layers comprising a sacrificial material at least partially positioned between the structure to be protected and the protective sheath. The electrochemical manufacturing process used may be similar to one of those shown in FIGS. 1A-1C and 2A-2F or other processes disclosed in US Pat. No. 6,027,630, processes disclosed in one of the aforementioned publications, disclosed below. It may be a process disclosed in one of the patents or patent applications included in the list of patents and patent applications, or a combination of the various methods described in these publications, patents and patent applications, or other processes known to those skilled in the art. .

층들이 형성된 후에, 프로세스는 블록(104)으로 진행하여 희생 재료의 제거를 요구한다.After the layers are formed, the process proceeds to block 104 and requires removal of the sacrificial material.

그 다음에, 블록(106)에서, 프로세스는 외피(enclosure) 및 보호될 구조물 사이의 영역을 선택적으로 비울 것을 요구한다. 프로세스는 또한 소정의 충진 기체로 그 영역을 다시 채우는 단계를 포함한다. 충진 기체는, 예를 들면 비활성(예를 들면, N2, Ar 등)일 수도 있으며, 또는 환원 환경(a reducing environment)(예를 들면, H2)을 제공하는 것과 같이 화학적으로 활성일 수도 있다. 프로세스는 다음 동작을 위해 구조물/외피 결합을 마련하는데 유용한 몇몇 특별한 처리를 포함할 수도 있다.Next, at block 106, the process requires selectively emptying the area between the enclosure and the structure to be protected. The process also includes refilling the area with a predetermined fill gas. The filling gas may be for example inert (eg N 2 , Ar, etc.) or may be chemically active, such as to provide a reducing environment (eg H 2 ). . The process may include some special treatments useful for preparing the structure / envelope bond for subsequent operation.

마지막으로, 블록(108)에서, 밀봉 재료가 일시적으로 흘러 적어도 하나의 개구를 닫는다.Finally, at block 108, the sealing material temporarily flows to close at least one opening.

도 6a 내지 6c는 특정 구조물에 적용된 도 5a의 프로세스 순서의 다양한 단계의 측면도이다. 도 6a는 전기화학적으로 제조되어 기판(114)에 부착된 층들(112)의 그룹을 도시하고 있다. 층들의 그룹은 (1) 구조물 재료로 형성되며 보호될 구조물의 소자(122), (2) 구조물 재료로 형성되지만 그 내부에 다수의 개구(126)를 갖는 보호 외피(124), (3) 개구 근방에 위치한 밀봉 재료(128), (4) 외피(124)의 내부(134)(즉, 공동)를 채우는 희생 재료(132)를 포함한다.6A-6C are side views of various steps of the process sequence of FIG. 5A applied to a particular structure. 6A shows a group of layers 112 electrochemically fabricated and attached to a substrate 114. The group of layers is formed of (1) the structure material and the protective shell 124, (3) opening of the element 122 of the structure to be protected, (2) the structure material but having a plurality of openings 126 therein. And the sacrificial material 132 filling the interior 134 (ie, the cavity) of the enclosed sealing material 128 and (4) shell 124.

도 6b는 희생 재료의 제거 후, 밀봉 재료의 흐름(flowing), 밀봉(sealing) 및 재응고(resolidification) 전의, 기판(114), 외피(124), 구조물의 소자(122) 및 밀봉 재료(128)를 도시하고 있다. 희생 재료는 외피 내의 개구를 통해 공동으로 들어가는 에칭제를 이용하는 에칭에 의해 제거되는 것이 바람직하다.6B illustrates the substrate 114, skin 124, elements 122 and sealing material 128 of the substrate, prior to flowing, sealing and resolidification of the sealing material after removal of the sacrificial material. ) The sacrificial material is preferably removed by etching using an etchant that enters the cavity through the opening in the shell.

도 6c는 밀봉 재료의 흐름, 밀봉 및 재응고 후의 기판(114), 외피(124), 구조물의 소자(122), 및 밀봉 재료(128)를 도시하고 있다. 이 실시예에서, 구조물의 소자는 외피 및 기판에 의해 정의된 패키지 내에서 보호되게 된다. 이 실시예에서, 밀봉 재료로는 낮은 용융 온도의 전기 도금 가능한 금속 또는 인듐(In) 또는 주석(Sn)/납(Pb)과 같은 솔더형 재료(solder-like material)가 바람직하다. 희생 재료는 구리일 수도 있고 구조물 재료는 니켈일 수도 있으며, 물론 다른 적절한 재료가 사용될 수도 있다. 단, 희생 재료의 에칭이 구조물의 소자(122)에 손상을 가하거나 또는 밀봉 재료(128)에 큰 손상을 가하지 않아야 한다.6C shows the flow of the sealing material, the substrate 114 after the sealing and resolidification, the shell 124, the elements 122 of the structure, and the sealing material 128. In this embodiment, the elements of the structure are to be protected in a package defined by the skin and the substrate. In this embodiment, the sealing material is preferably a low melting temperature electroplatable metal or a solder-like material such as indium (In) or tin (Sn) / lead (Pb). The sacrificial material may be copper and the structure material may be nickel, of course other suitable materials may be used. However, etching of the sacrificial material should not damage the element 122 of the structure or cause significant damage to the sealing material 128.

도 6d는 도 6b의 최상위층의 평면도이다. 맨 좌측의 소자(142)는 외피(124)의 덮개인 맨 마지막층 다음에 위치하며, 개구(126)를 포함하고 있고 구조물 재료로 형성된다. 소자(144)는 구조물의 마지막 층이며 밀봉 재료(128)로 형성된다. 소자(144)도 개구(126)를 포함한다. 소자(144)는, 두 소자가 정렬될 때 소자(142)의 바깥 경계를 나타내는 점선 경계선(148)으로 둘러싸여 있다. 소자(146)는 개구(126)가 정렬되어 중첩된 두 소자(142, 144)의 위에서 본 형태를 나타낸 것이다.FIG. 6D is a top view of the uppermost layer of FIG. 6B. The leftmost element 142 is located after the last layer, which is the cover of the shell 124, and includes an opening 126 and is formed of a structural material. Element 144 is the last layer of the structure and is formed of sealing material 128. Element 144 also includes an opening 126. Element 144 is surrounded by a dashed border 148 that represents the outer boundary of element 142 when the two elements are aligned. Element 146 shows the top view of two elements 142, 144 with apertures 126 aligned and overlapping.

도 7a 및 7b는 도 6b의 밀봉층의 다른 구성을 도시한 것이다. 도 7a에서, 밀봉 재료가 흐르게될 때 브리지가 개구를 닫는 것을 도울 수도 있다고 여겨지기 때문에, 밀봉 재료는 개구를 브리지하는 단일 크로스바(a single cross-bar)(152)를 포함한다. 도 7b는 두 개의 교차된 브리징 요소(154, 156)가 도시되어 있다는 것을 제외하면 도 7a와 유사하다.7A and 7B show another configuration of the sealing layer of FIG. 6B. In FIG. 7A, the sealing material includes a single cross-bar 152 that bridges the opening because it is believed that the bridge may help close the opening as the sealing material flows. FIG. 7B is similar to FIG. 7A except that two crossed bridging elements 154 and 156 are shown.

도 8a는 도 6b의 마지막 두 층에 대한 다른 구성의 측면도이고, 도 8b는 다른 밀봉층을 포함하는 마지막 두 층의 평면도이다. 마지막층 다음 층(142)은 도 6d에 구성으로부터 그 구성이 변경되지 않았지만, 마지막 층(144')은 변경되었다. 도 6a 내지 6d의 경우에서와 같이 그 내부에 홀을 갖는 직사각형 판으로 구성되는 마지막층 대신에, 도 8a 및 8b에서는, 각 개구 주위의 밀봉 재료가 링 형태인데 이것은 도 8b에 가장 잘 나타나 있으며, 보다 구체적으로는 링이 층(142) 내의 홀(126)보다 더 작은 내부 직경을 갖는다. 층(142) 내에 홀(126)을 갖는 밀봉 재료의 부분적인 중첩은, 밀봉 재료가 흐르게 될 때 개구를 채워서 밀봉하는 것을 돕는다.FIG. 8A is a side view of another configuration for the last two layers of FIG. 6B, and FIG. 8B is a plan view of the last two layers including another sealing layer. Last Layer The next layer 142 has not changed its configuration from the configuration in FIG. 6D, but the last layer 144 ′ has changed. Instead of the last layer consisting of a rectangular plate with holes therein as in the case of FIGS. 6A-6D, in FIGS. 8A and 8B, the sealing material around each opening is in the form of a ring which is best shown in FIG. 8B, More specifically, the ring has a smaller inner diameter than the hole 126 in the layer 142. Partial overlap of the sealing material with holes 126 in the layer 142 helps to fill and seal the opening as the sealing material flows.

도 9a는 밀봉 재료층(162)인 최상부로부터 맨 마지막 층에 대해 세 번째 층을 제외하고는 구조물 재료로 형성된다. 밀봉 재료층은 도 9b의 평면도에 나타나 있는데, 여기서 밀봉층을 통하는 복수의 개구(126')를 볼 수 있다. 밀봉 재료가 흐를 때, 그 재료는 퍼지며 붕괴되어 개구를 브리지하여 이들 개구를 밀봉한다. 밀봉층의 붕괴(collapse)는 도 9c의 측면도에서 볼 수 있다. 밀봉 재료가 퍼져서 개구를 닫는 것은 도 9d의 평면도에서 볼 수 있는데, 여기서 점선 구조물은 밀봉 재료층(162)의 원래의 구성을 나타내며, 퍼져있는 재료(166)는 밀봉 재료의 흐름 후의 새로운 구성을 나타낸다. 다른 실시예에서, 밀봉층의 붕괴 및 밀봉 재료의 퍼짐(spread)은 구조물의 상부에 압력 또는 힘을 가하는 것에 의해 촉진된다.9A is formed of the structure material except the third layer for the last layer from the top, which is the sealing material layer 162. The sealing material layer is shown in the top view of FIG. 9B, where a plurality of openings 126 ′ through the sealing layer can be seen. As the sealing material flows, it spreads and collapses to bridge the openings to seal these openings. Collapse of the sealing layer can be seen in the side view of FIG. 9C. The spreading of the sealing material to close the opening can be seen in the plan view of FIG. 9D, where the dotted structure represents the original configuration of the sealing material layer 162 and the spreading material 166 represents the new configuration after the flow of the sealing material. . In another embodiment, collapse of the sealing layer and spread of the sealing material are facilitated by applying pressure or force on top of the structure.

도 10a는 구조물의 재료로 형성되며 그 내부에 경사면(176)을 갖는 개구(174)를 갖는 외피(172)의 두께(예를 들면, 하나 이상의 층)를 도시하고 있다. 밀봉 재료층(178)은 구조물 재료층 위에 도시되어 있다. 경사면(176)은 계단을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시예에서는 보다 완전히 경사진 구성으로 할 수도 있다. 밀봉 재료가 흘러 개구의 폐쇄를 도울 때, 경사(또는 계단)는 유동성 밀봉 재료(flowable sealing material)가 개구(174)의 표면을 적시는 것을 도울 수도 있다고 생각된다. 도 10b는 밀봉 재료가 흘러 재응고되도록 허용된 후의 도 10a의 개구의 폐쇄를 도시하고 있다.FIG. 10A illustrates the thickness (eg, one or more layers) of envelope 172 formed of the material of the structure and having an opening 174 therein with an inclined surface 176 therein. Sealing material layer 178 is shown above the structure material layer. The inclined surface 176 is shown as having a step, but in other embodiments may be of a more fully inclined configuration. When the sealing material flows to help close the opening, it is contemplated that the slope (or step) may help the flowable sealing material to wet the surface of the opening 174. 10B shows the closure of the opening of FIG. 10A after the sealing material is allowed to flow and resolidify.

도 10c는 개구가 원형이고 계단이 점차적으로 변하는 내부 직경을 갖는 원인 경우의 도 10a의 개구의 평면도이다. 도 10d는 도 10a의 개구에 대한 다른 대안을 도시한 것으로서, 여기서 개구는 실질적으로 원을 나타내지만 방사상 개구 절단면을 가지며, 이 절단면은 에칭제의 주입 및 희생 재료의 제거를 개선하기 위해 개구의 사이즈를 증가시키지만 밀봉 재료가 갭들을 브리징하기 어려운 시간을 가질 정도로 그렇게 큰 개구를 형성하지는 않는다. 도 10e는 원형 홀과 대조적인 직사각형 홀을 제외하고는 도 10c 및 10d와 유사하다. 도 10e 내의 개구는 거의 정방형으로 도시되어 있지만, 실제로는 긴 개구의 각 면 상에 경사를 가지고 연장될 수도 있다. 만약 연장되면, 계단을 통한 슬롯의 수가 증가할 수도 있다.10C is a top view of the opening of FIG. 10A when the opening is circular and the staircase has an internal diameter that gradually changes. FIG. 10D illustrates another alternative to the opening of FIG. 10A, wherein the opening is substantially circular but has a radial opening cut surface, which cut size of the opening to improve injection of etchant and removal of the sacrificial material. But it does not form an opening so large that the sealing material has a difficult time bridging the gaps. FIG. 10E is similar to FIGS. 10C and 10D except for the rectangular holes in contrast to the round holes. The openings in FIG. 10E are shown almost square, but in practice may extend with a slope on each side of the long opening. If extended, the number of slots through the stairs may increase.

도 10f는 외피 구조(172) 내의 개구(174)에 대한 밀봉 재료(178)에 대한 다른 구성을 도시한 것이다. 밀봉 재료는 외피(172) 내의 개구의 상부의 각 면의 에지를 넘어서 대칭으로 연장된다. 이러한 구성은 일단 재료가 흐르게 되면 홀의 폐쇄를 도울 것이다. 도 10g는 상부에 걸쳐있는 밀봉 재료의 일부가 개구의 중간을 실질적으로 지나서, 바람직하게는 개구의 반대쪽 면을 경계짓는 실질적으로 구조물의 하위부 상에서 연장하도록 되어 있어, 유동성 재료가 가열될 때 그 재료가 흘러서 개구의 먼쪽 면을 붕괴시켜 그것을 밀봉한다는 점에서 도 10f의 구성과 다른 구성을 도시하고 있다. 도 10h는 구조물 재료를 통한 개구가 비대칭이고, 도 10g에서와 같이 밀봉 재료(178) 내의 개구가 중간에 위치하지 않는 방식으로 구조물의 재료가 형성된다는 점에서 도 10f의 구성과 다르다. 도 10i는 상부에 걸쳐있는 부분이 그기에 부착된 밀봉 재료의 팽창부(bulge)(180)를 포함하는 다른 예를 도시하고 있다. 이 재료의 팽창부는 밀봉 재료가 흐르게 되면 개구의 폐쇄를 돕는데 유용한 것으로 생각된다. 다른 대안으로, 재료의 팽창부가 경사진 표면의 전체 우측면을 대부분 덮도록 연장될 수도 있다.10F illustrates another configuration for the sealing material 178 for the opening 174 in the shell structure 172. The sealing material extends symmetrically beyond the edge of each side of the top of the opening in sheath 172. This configuration will help to close the hole once the material flows. 10 g shows that a portion of the sealing material over the top extends substantially past the middle of the opening, preferably on a substantially lower portion of the structure bordering the opposite side of the opening, so that the material is heated when the flowable material is heated. A configuration different from that of FIG. 10F is shown in that flow flows to collapse the far side of the opening to seal it. FIG. 10H differs from the configuration of FIG. 10F in that the opening through the structure material is asymmetric and the material of the structure is formed in such a way that the opening in the sealing material 178 is not intermediate, as in FIG. 10G. FIG. 10I shows another example where a portion overlying includes a balloon 180 of sealing material attached thereto. The expansion of this material is believed to be useful for helping to close the opening as the sealing material flows. Alternatively, the inflation portion of the material may extend to cover most of the entire right side of the inclined surface.

도 11a는 외피의 일부를 형성하며 그 내부에 개구(186)를 갖는 5개의 구조물 재료층(181 내지 185)을 도시하고 있다. 구조물 층은 개구를 향해 튀어나온 돌출부(188)를 포함하도록 구성된다. 이 돌출부 위에 다량의 밀봉 재료(192)가 위치한다. 밀봉 재료가 유동적으로 되면, 돌출부(188)는 밀봉 재료가 이 협소 영역 내의 갭을 브리지하도록 하는 것을 돕고, 면들 사이에 접촉이 이루어지면 밀봉 재료를 적소에 유지하는 것을 돕는다고 생각된다. 이 실시예 및 다른 실시예에서, 희생 재료를 제거한 후 밀봉 재료가 흐르기 전에, 환원 기체(reducing gas) 또는 다른 활성화 프로세스에 의해 외피를 처리하는 것이 특히 유리할 수도 있다. 표면의 활성화는 유동성 밀봉 재료가 구조물 재료의 표면을 적시도록 하는 것을 도울 수도 있다. 특히, 구조물 재료가 활성화되면, 그 활성화는 개구의 한쪽으로부터 시작되며, 활성화가 시작된 곳에서 가장 가까운 쪽이 보다 높게 활성화되며, 따라서 밀봉 재료가 구조물 재료의 표면을 적시는 경우에 유동 재료가 그 방향으로 이동하는 경향을 가질 것이라고 예상될 수 있기 때문에, 밀봉 재료를 개구의 반대쪽으로 향하도록 하는 것이 바람직할 수도 있다. 이로써, 밀봉 재료가 외피의 내부로 향하고, 활성화가 외피의 외부로부터 개시되면, 보다 높은 활성화 레벨이 개구의 바깥쪽 연장부로 향할 수도 있으며, 재료의 흐름이 개구의 밀봉을 위한 정확한 방향으로 이동하도록 촉진할 것이다.FIG. 11A shows five layers of structural material 181-185 that form part of the shell and have openings 186 therein. The structure layer is configured to include a protrusion 188 that protrudes toward the opening. A large amount of sealing material 192 is located above this protrusion. Once the sealing material is fluid, it is contemplated that the protrusion 188 helps to seal the gap in the narrow region and to keep the sealing material in place when contact is made between the faces. In this and other embodiments, it may be particularly advantageous to treat the skin by reducing gas or other activation process after removing the sacrificial material and before the sealing material flows. Activation of the surface may help to allow the flowable sealing material to wet the surface of the structure material. In particular, when the structure material is activated, the activation starts from one side of the opening, and the side closest to where the activation is started is activated higher, so that when the sealing material wets the surface of the structure material, the flow material is directed in that direction. It may be desirable to direct the sealing material towards the opposite side of the opening because it can be expected to have a tendency to move toward. In this way, if the sealing material is directed to the interior of the skin and activation is initiated from the exterior of the skin, higher activation levels may be directed to the outward extension of the opening, facilitating the flow of material to move in the correct direction for sealing of the opening. something to do.

도 11b는 밀봉 재료에 대한 다른 구성을 도시하고 있다. 이 구성은 밀봉 재료가 돌출부 상에 증착되어 표면 장력에 의한 내부적 팽창만을 요구하기 때문에, 밀봉 재료가 습윤되지 않은(unwetted) 구조물 재료의 표면을 가로질러 흐르지 않도록 할 수도 있다. 이 유형의 실시예에서, 반드시 그러한 것은 아니지만, 구조물 재료의 표면을 활성화시키는 것이 바람직하다. 도 11c는 밀봉 재료의 팽창부가 개구에 인접한 포켓(194) 내에 제공되는 다른 경우를 도시한 것이다. 표면 장력이 밀봉 재료의 표면 영역을 최소화하도록 하기 때문에, 밀봉 재료의 보다 얇은 영역(196)에 인접한 재료의 이러한 포켓은 그러한 보다 얇은 영역으로부터 재료를 당기는 경향이 있을 수도 있다고 생각되며, 따라서 개구의 밀봉을 돕기 위해 포켓의 팽창을 증가시킨다.11B shows another configuration for the sealing material. This configuration may prevent the sealing material from flowing across the surface of the unwetted structure material because the sealing material is deposited on the protrusions and only requires internal expansion by surface tension. In this type of embodiment, though not necessarily, it is desirable to activate the surface of the structure material. FIG. 11C illustrates another case where an expansion of the sealing material is provided in the pocket 194 adjacent the opening. Since the surface tension allows to minimize the surface area of the sealing material, it is believed that this pocket of material adjacent to the thinner area 196 of the sealing material may tend to pull the material from such thinner area, thus sealing the opening. Increase the swelling of the pocket to help.

도 12a 내지 12c는 상이한 잠재적인 개구 구성에 있어서 밀봉 재료가 증착되어 흐르기 전과 후를 도시한 도면이다. 이들 구성에서, 구조물 재료는 참조번호 202로 표시되고, 증착된 밀봉 재료는 참조번호 204로 표시되며, 흐른 밀봉 재료(flowed material)는 참조번호 204'으로 표시되어 있다.12A-12C illustrate before and after deposition of the sealing material in different potential opening configurations. In these configurations, the structure material is indicated by reference numeral 202, the deposited sealing material is indicated by reference numeral 204, and the flowed material is indicated by reference numeral 204 '.

도 5b는 본 발명의 제 2 실시예 그룹의 기본 단계를 블록도의 형태로 나타낸다. 이 도면에서, 도 5a 내의 요소와 유사한 요소는 유사 참조번호로 표시된다. 블록(102')에서, (1) 보호될 구조물의 소자, (2) 구조물 재료로 형성되지만 그 내부에 적어도 하나의 개구를 갖는 보호 외피, (3) 보호될 구조물과 보호 외피 사이에 적어도 부분적으로 위치하는 희생 재료를 포함하는 전기화학적으로 제조된 층의 그룹의 형성을 요구한다. 블록(102')은 또한 형성된 층들이 적어도 하나의 개구 가까이에 위치한 밀봉 재료를 포함할 수도 있다는 것을 나타낸다.Figure 5b shows in block diagram form the basic steps of a second group of embodiments of the invention. In this figure, elements similar to those in FIG. 5A are denoted by like reference numerals. In block 102 ', (1) an element of the structure to be protected, (2) a protective sheath formed of structural material but having at least one opening therein, (3) at least partially between the structure to be protected and the protective sheath It requires the formation of a group of electrochemically prepared layers comprising sacrificial materials located. Block 102 'also indicates that the formed layers may include a sealing material located near at least one opening.

층들이 형성된 후에, 프로세스는 블록(104)으로 진행하여 희생 재료의 제거를 요구한다. 이것은 구조물 재료에 손상을 가하지 않고 희생 재료를 선택적으로 제거할 수 있게 하는 방식(예를 들면, 선택적인 화학적 에칭 또는 용융)으로 수행될 수도 있다.After the layers are formed, the process proceeds to block 104 and requires removal of the sacrificial material. This may be done in a manner that enables selective removal of the sacrificial material without damaging the structure material (eg, selective chemical etching or melting).

그 다음에, 블록(106)에서, 프로세스는 외피와 보호될 구조물 사이의 영역을 선택적으로 비울 것을 요구한다. 프로세스는 또한 소정의 충진 기체로 그 영역을 다시 채우는 단계를 포함한다. 충진 기체는, 예를 들면 비활성(예를 들면, N2, Ar 등)일 수도 있으며, 또는 환원 환경(a reducing environment)(예를 들면, H2)을 제공하는 것과 같이 화학적으로 활성일 수도 있다. 프로세스는 다음 동작을 위해 구조물/외피 결합을 마련하는데 유용한 몇몇 특별한 처리를 포함할 수도 있다.Next, at block 106, the process requires selectively emptying the area between the skin and the structure to be protected. The process also includes refilling the area with a predetermined fill gas. The filling gas may be for example inert (eg N 2 , Ar, etc.) or may be chemically active, such as to provide a reducing environment (eg H 2 ). . The process may include some special treatments useful for preparing the structure / envelope bond for subsequent operation.

그 다음에, 프로세스는 블록(110)으로 진행하여 외피의 나머지에 대한 위치로 밀봉 구조물을 이동시킬 것을 요구한다. 밀봉 구조물은 밀봉 재료를 포함할 수도 있다. 통상, 형성된 적어도 하나의 층 또는 구조물은 밀봉 재료를 포함한다. 하나의 외피 또는 밀봉 구조물은 또한 또는 대안적으로 접착제를 포함할 수도 있다. 밀봉 구조물의 이동은 이전(translation), 회전 또는 이들의 조합 등에 의한 것일 수도 있다. 이동은 예를 들어, 구조물을 밀거나 공기의 압력에 의해, 희생 재료가 제거될 때의 파손에 의해, 적층 형성 동안에 발생한 스트레스로 인한 이동에 의해, 위상 변화를 일으키거나 또는 상대적인 운동을 일으키는 것 등에 의해 발생할 수도 있다.The process then proceeds to block 110 and requires moving the sealing structure to a position relative to the rest of the shell. The sealing structure may comprise a sealing material. Typically, at least one layer or structure formed comprises a sealing material. One skin or sealing structure may also or alternatively comprise an adhesive. Movement of the sealing structure may be by translation, rotation or a combination thereof. The movement may cause a phase change or a relative movement, for example, by pushing the structure or by the pressure of air, by a breakage when the sacrificial material is removed, by movement due to stress generated during the stack formation, or the like. It may also be caused by.

마지막으로, 블록(108')에서, 외피와 밀봉 구조물이 결합되는 동안에 밀봉 재료가 일시적으로 흐르게 된다.Finally, at block 108 ′, the sealing material temporarily flows while the shell and sealing structure are engaged.

도 13a 및 13b는 도 5b에 약술한 그룹의 실시예들 중 하나에 따른 예를 도시한 것이다. 도 13a는 벽(214) 위에 위치한 덮개(212)를 도시하고 있다. 벽은 밀봉 재료(216)를 덮는다. 희생 재료(도시되어 있지 않음)의 제거 후에, 덮개는 아래로 위치하게 되며, 밀봉 재료(216)는 흐르도록 형성된다(예를 들면 덮개가 가열된다). 밀봉 재료는 눌러져서 덮개와 벽 사이에 밀폐부(seal)를 형성한다. 덮개(212)는 전기화학적 제조 공정에 의해 형성될 수도 있으며 또는 다른 방식으로 형성될 수도 있다. 덮개는 외피의 나머지와 상이한 재료일 수도 있다. 덮개는 유전체 또는 투명 재료일 수도 있다.13A and 13B illustrate an example according to one of the embodiments of the group outlined in FIG. 5B. 13A shows cover 212 positioned over wall 214. The wall covers the sealing material 216. After removal of the sacrificial material (not shown), the lid is placed down and the sealing material 216 is formed to flow (eg, the lid is heated). The sealing material is pressed to form a seal between the cover and the wall. The lid 212 may be formed by an electrochemical manufacturing process or may be formed in other ways. The cover may be a different material than the rest of the skin. The cover may be a dielectric or transparent material.

몇몇 실시예에서, 도 13a 및 13b에 도시된 바와 같이, 외피의 벽은 구조물과 동시에 제조되지만 덮개는 그렇지 않다. 벽은 그 내부에 에칭 홀을 가질 수도 있고 갖지 않을 수도 있다. 형성된 구조물의 마지막 층은 평탄화되거나 또는 평탄화되지 않은 도포된 밀폐제(예를 들면, 몇몇 유형의 솔더)를 가질 수도 있다. 에칭 후에 박스 내의 구조물을 릴리스하기 위해, 별도로 제조된 덮개(예를 들면, 몇몇 유형의 금속 시트)가 구조물 위에 위치한다. 이것은 웨이퍼 규모로 또는 개별 디바이스 상에서 행해진다. 솔더(또는 다른 재료)는 흐르도록 형성되고 디바이스는 밀봉된다. 이 방법은 다음과 같은 몇몇 이점을 제공한다. (1) 디바이스 또는 구조물이 밀봉 전에 쉽게 시각적으로 검사될 수 있다. (2) 부가적인 프로세싱(예를 들면, 금속화, 패시베이션, 테스팅 등)이 밀봉 전에 수행될 수도 있다. (3)릴리스 에칭(release etching)은 보다 문제가 적을 것이다. (4) 유동성 재료(flowable material)의 도포 또는 평탄화에 대한 문제가 최소화될 수도 있다. (5) 하나 이상의 EFAB 생성 층이 본래 패터닝된 시트의 사용에 의해 제거될 수 있다. (6) 덮개가 쉽게 전착되지 않는 재료로 형성될 수도 있다. (7) 덮개 및 벽의 표면을 함께 누를 수 있기 때문에, 솔더에 의한 벽의 표면 및 덮개 표면의 습윤이 덜 중요하게 된다.In some embodiments, as shown in FIGS. 13A and 13B, the walls of the skin are made simultaneously with the structure but the cover is not. The wall may or may not have an etching hole therein. The last layer of the formed structure may have a planarized or unplanarized applied sealant (eg, some type of solder). In order to release the structure in the box after etching, a separately manufactured cover (eg, some type of metal sheet) is placed over the structure. This is done on a wafer scale or on an individual device. Solder (or other material) is formed to flow and the device is sealed. This method offers several advantages: (1) The device or structure can be easily visually inspected before sealing. (2) Additional processing (eg, metallization, passivation, testing, etc.) may be performed before sealing. (3) Release etching will be less problematic. (4) The problem with the application or planarization of a flowable material may be minimized. (5) One or more EFAB generating layers can be removed by use of the original patterned sheet. (6) The cover may be formed of a material which is not easily electrodeposited. (7) Since the surface of the cover and the wall can be pressed together, the wetting of the surface of the wall and the cover surface by solder becomes less important.

다른 실시예에서, 솔더(또는 다른 유동성 밀봉 재료)가 벽 상에 증착되지 않고 덮개 상에 증착될 수도 있다.In other embodiments, solder (or other flowable sealing material) may be deposited on the lid rather than on the wall.

상기 실시예에 대한 많은 대안들이 가능하며, 많은 부가적인 실시예들이 당업자들에게 명백할 것이다. 다수의 구조물 재료가 사용될 수도 있다. 다수 유형의 유동성 재료가 사용될 수도 있다. 구조물의 소자 및 외피는 상이한 재료로 또는 심지어 다수의 재료로 형성될 수도 있다. 하나 이상의 유동성 재료가 밀봉을 위해 사용될 수도 있으며, 다른 유동성 재료가 서로에 대해 구조물의 변위를 일으키도록 사용될 수도 있으며, 따라서 희생 재료의 제거 후에 구조물의 자동 밀봉을 도울 수도 있다. 외피 또는 기판을 통해 상호접속이 제공되어 외피 내부의 구조물에 대한 전기 접속이 이루어질 수 있다. 덮개 구조 또는 기판은 투명 윈도우에 의해 덮인 개구를 가질 수도 있으며, 따라서 광학 소자가 외피 내부에 매립되어 광학 신호가 외피 내부 및 외부로 전송될 수도 있다. 기판은 도전적으로 코팅된 투명 구조물(예를 들면, 유리)을 포함할 수도 있는데, 여기서 코팅은 희생 재료의 제거와 함께 제거되거나 또는 희생 재료 제거 후에 제거될 수도 있다. 한편, 충분히 도전적이며 광학적으로 전도성인 코팅이 유리, 수정 등과 같은 투명 기판에 도포될 수도 있다.Many alternatives to the above embodiments are possible and many additional embodiments will be apparent to those skilled in the art. Multiple structure materials may be used. Many types of flowable materials may be used. The elements and shells of the structure may be formed of different materials or even multiple materials. One or more flowable materials may be used for sealing, and other flowable materials may be used to cause displacement of the structure relative to each other, thus helping to automatically seal the structure after removal of the sacrificial material. Interconnection may be provided through the skin or substrate to make electrical connections to the structure inside the skin. The lid structure or substrate may have an opening covered by a transparent window, so that the optical element may be embedded inside the envelope so that the optical signal is transmitted into and out of the envelope. The substrate may comprise a conductively coated transparent structure (eg, glass), wherein the coating may be removed with the removal of the sacrificial material or after removal of the sacrificial material. On the other hand, a sufficiently conductive and optically conductive coating may be applied to a transparent substrate such as glass, quartz, or the like.

전술한 공정을 개선시키고 보충하기 위해 여러 기법이 이용될 수도 있다.Various techniques may be used to improve and supplement the processes described above.

보다 균일하게 가열하고 보호될 구조물(예를 들면, 디바이스) 및 기판의 가열을 최소화하기 위해 IR 역류가 이용될 수도 있다. 이 공정에서, 기판보다 더 큰 IR 소스는 솔더층에 평행하게 고정된 위치에 배치된다. 기판은 층들의 평면에 수직하게(즉, z 축을 따라서) 상대적으로 이동되어 IR 소스와 인접하게 될 수 있으며, 또는 컨베이어 상에서 소스를 지나서 이동되거나 또는 열이 가해지기 전에 고정될 수 있다.IR backflow may be used to more evenly heat and minimize heating of the substrate (eg device) and substrate to be protected. In this process, an IR source larger than the substrate is placed in a fixed position parallel to the solder layer. The substrate can be moved relatively perpendicular to the plane of the layers (ie along the z axis) to be adjacent to the IR source, or can be fixed past the source or moved past the source on the conveyor.

다른 가열 방법으로 핫 플레이트(hot plate)를 사용할 수 있다. 이 방법에서, 솔더층 또는 솔더와 접촉하는 구조물 재료의 덮개가 핫 플레이트와 실제로 접촉하게 된다. 플레이트는 솔더의 습윤을 향상시키기 위한 것으로 취급될 수 있다. 플레이트는 z 축을 따른 이동에 의해 접촉하게 될 수도 있고, 측면 이동에 의해 이동될 수도 있다. 보다 극단적인 경우에, 플레이트는 솔더를 운반할 수 있으며, 패키징 층은 솔더로 도금될 필요는 없다. 핫 플레이트의 사용에 대한 대안으로, 개구를 구비한 층을 용융된 밀봉 재료(예를 들면, 용융된 솔더)와 접촉하게 하는 것도 가능한데, 이 용융된 밀봉 재료는 습윤되어 물러갈 때 표면에 달라붙으며 개구를 밀봉한다.An alternative heating method is to use a hot plate. In this method, the solder layer or the cover of the structure material in contact with the solder is brought into actual contact with the hot plate. The plate can be handled to improve the wetting of the solder. The plates may be brought into contact by movement along the z axis and may be moved by lateral movement. In more extreme cases, the plate can carry solder and the packaging layer need not be plated with solder. As an alternative to the use of a hot plate, it is also possible to bring the layer with openings into contact with the molten sealing material (eg molten solder), which melts and sticks to the surface when wet and withdrawn. And seal the opening.

구조물 재료에 대한 밀봉 재료(예를 들면, 솔더)의 습윤을 향상시키기 위해 여러 표면 처리가 사용될 수도 있다. 용제(fluxes), 수지(resins), 표면 활성제(surface activators)와 같은 화학적 처리제가 사용될 수도 있다. 또한 전기화학 및 플라즈마 처리가 사용될 수도 있다. 표면 처리 화학제를 희생 재료를 제거하는데 사용되는 에칭제에 추가하는 것도 가능할 수 있다.Various surface treatments may be used to enhance the wetting of the sealing material (eg, solder) to the structure material. Chemical treatment agents such as solvents, resins, surface activators may also be used. Electrochemical and plasma treatments may also be used. It may also be possible to add surface treatment chemicals to the etchant used to remove the sacrificial material.

밀봉 재료의 흐름을 방해할 수 있는 산화물층을 감소시켜 습윤(wetting)을 향상시키기 위해 환원 프로세스가 사용될 수도 있다. 일실시예로서, 밀봉 재료가 흐르도록 되기 전에, 환원 분위기(reducing atmosphere)(예를 들면, 수소)가 제공된다. 밀봉 재료는 산화물층이 완전히 환원될 때까지 그 용융점 아래로 유지된다. 그러면 환원 분위기는 비활성 기체(예를 들면, N2)로 대체될 수도 있다. 그러면, 비활성 기체는 비워져서 빈 공간을 생성하거나 또는 계속 유지될 수도 있다. 외피가 빈 채로 남거나 또는 소정의 기체로 채워지는 동안, 온도가 역류 온도 또는 역류 온도보다 높은 소정의 온도까지 증가하여, 밀봉 재료의 흐름에 의해 밀봉이 이루어지고 그 후에 온도가 감소하여 용융된 밀봉 재료가 응고될 수도 있다.A reduction process may be used to reduce the oxide layer that may impede the flow of the sealing material to improve wetting. In one embodiment, a reducing atmosphere (eg hydrogen) is provided before the sealing material is allowed to flow. The sealing material remains below its melting point until the oxide layer is fully reduced. The reducing atmosphere may then be replaced by an inert gas (eg N 2 ). The inert gas may then be emptied to create an empty space or maintained. While the sheath is left empty or filled with a certain gas, the temperature increases to a countercurrent temperature or to a predetermined temperature above the countercurrent temperature, whereby a sealing is achieved by the flow of the sealing material, after which the temperature is reduced to melt the sealing material May solidify.

몇몇 실시예에서, 밀봉 재료의 흐름을 돕기 위해 위킹(wicking) 구조물이 사용될 수도 있다. 이상적으로는, 개구가 에칭제 흐름을 위한 최대 면적을 제공하도록 크기 및 위치가 정해지지만, 밀봉 재료에 의한 습윤에 대해서는 최소 도전을 제공한다. 회로 개구는 최적이 아닐 수도 있고 길고 협소한 개구(슬롯) 또는 별 모양이 더 바람직할 수도 있지만, 다른 대안들도 여전히 있을 수도 있다. 원형 개구는 습윤 구조물을 추가함으로써 보다 쉽게 막히도록(즉, 밀봉) 될 수 있다. 간단한 습윤 구조물은 도 7a에 도시된 개구를 양분하는 라인이다. 이 라인은 구조물 재료 또는 밀봉 재료 또는 둘 모두(예를 들면, 서로에 인접하게)에 있을 수도 있다. 라인은 층의 평면으로부터 아치형이거나 또는 비선형(예를 들면 곡선 또는 가변 치수)일 수도 있다. 보다 복잡한 습윤 구조물은 하나 이상의 라인 세트(예를 들면, 두 세트의 양분 라인)에 의해 접속된 하나 이상의 동심 링을 가질 수도 있다.In some embodiments, wicking structures may be used to aid in the flow of the sealing material. Ideally, the openings are sized and positioned so as to provide the maximum area for the etchant flow, but provide the least challenge for wetting by the sealing material. The circuit opening may not be optimal and a longer, narrow opening (slot) or star shape may be more desirable, but other alternatives may still exist. The circular opening can be more easily clogged (ie sealed) by adding a wet structure. The simple wet structure is a line bisecting the opening shown in FIG. 7A. This line may be in the structure material or the sealing material or both (eg, adjacent to each other). The line may be arcuate from the plane of the layer or nonlinear (eg curved or variable dimension). More complex wet structures may have one or more concentric rings connected by one or more sets of lines (eg, two sets of nutrient lines).

다른 실시예에서는, 증착을 수행하여 홀을 채우는 것이 가능할 수도 있는데, 특히 그러한 증착이 본질적으로 직선 증착 공정(straight line process)인 경우와, 홀 아래의 구조물 요소가 증착 중지부 및 증착물이 개구를 밀봉하기 위해 충전될 수 있는 충전 점(build up)으로서 작용할 수 있도록 위치되는 경우에 그러하다. 이것은 도 14a 및 14b를 이용하여 설명된다. 도 14a는 패키징 구조물(302)의 덮개 또는 벽을 도시하고 있는데, 이 구조물 아래에 밀봉될 소자가 존재한다(도시되어 있지 않음). 벽 또는 덮개는 개구(304)를 포함하며, 개구 아래에는 차단 요소(306)가 존재한다. 벽 또는 덮개(302) 아래에 위치한 희생 재료는 적어도 부분적으로는 개구(304)를 통해 제거된다. 제거 후에, 패키지는 소정의 기체 또는 다른 재료로 채워질 수도 있으며, 비워진 채로 남아 있을 수도 있다. 실질적으로 또는 적어도 대부분의 직선 증착 공정(예를 들면, PVD를 통한)은 홀에 충분한 재료를 증착하여 홀이 밀봉되도록 하는데 사용될 수도 있다. 이러한 밀봉은 재료(308)의 증착을 통해 도 14b에 도시되어 있다. 도 14b에서, 재료의 증착(308)은 선택적으로 이루어지는 것으로 도시되어 있다. 다른 예에서는, 재료가 전면 형식으로 증착될 수도 있다.In other embodiments, it may be possible to perform deposition to fill the holes, particularly where such deposition is essentially a straight line process, and the structural elements below the holes allow the deposition stop and the deposit to seal the opening. This is the case when it is positioned to act as a build up which can be charged for. This is explained using Figs. 14A and 14B. 14A shows a cover or wall of packaging structure 302, under which there is an element to be sealed (not shown). The wall or cover includes an opening 304, under which there is a blocking element 306. The sacrificial material located under the wall or cover 302 is at least partially removed through the opening 304. After removal, the package may be filled with a given gas or other material and may remain empty. Substantially or at least most linear deposition processes (eg, via PVD) may be used to deposit sufficient material in the holes to seal the holes. This sealing is shown in FIG. 14B through the deposition of material 308. In FIG. 14B, deposition 308 of material is shown as being optional. In another example, the material may be deposited in frontal fashion.

다른 실시예에서, 솔더 유형의 밀봉제(sealer)의 용접 밀폐를 향상시키기 위해, 밀봉된 개구 상에 PVD 또는 다른 증착 동작을 수행하여, 그 특성이 보다 밀폐적인 경향이 있는 재료(예를 들면, 금속 또는 유리)를 증착하는 것도 가능하다. 다른 실시예에서는, 솔더로 밀봉된 개구 상에 전착 동작을 수행하여 밀봉을 향상시키는 것이 가능하다. 다른 실시예에서는, 밀봉된 패키지가 게터(getter) 재료를 포함할 수도 있다.In another embodiment, a PVD or other deposition operation is performed on the sealed openings to enhance the welded seal of the solder type sealer, such that the material tends to be more hermetic (eg, Metal or glass). In another embodiment, it is possible to perform an electrodeposition operation on the solder sealed opening to improve the sealing. In other embodiments, the sealed package may include a getter material.

다른 실시예는 도 15a 내지 15f를 참고하여 설명한다. 도 15a에서, 임시 기판(402)에 도포된 금속 릴리스층(408)(예를 들면, 저 융점 솔더) 상에 최상부 층인 디바이스(424)(예를 들면, 여기에 도시된 바와 같은 캐패시터)가 제조되었다. 도 15b에서, 최종 기판을 부착하기 전에 희생 재료(420)가 부분적으로 에칭되었다. 디바이스 전체 및 그 디바이스의 개별적인 소자가 원하는 위치로부터 이동할 수도 있기 때문에, 패키지 내부의 디바이스를 완전히 릴리스하는 것이 바람직하지만, 이 때 가능한 한 많은 에칭이 행해진다. 긴 에칭(prolonged etching)을 위해, 디바이스의 각각의 독립적인 요소가, 위쪽으로 연장되어 이 최초 에칭 동안에 희생 재료 내에 매립되는 부착 부분(anchoring segment)(이 예에서는 도시되어 있지 않거나 또는 필요치 않음)을 구비할 수도 있는데, 그렇지 않으면(예를 들어 비교적 짧은 높이 때문에), 상기 요소는 분리될 것이다. 구조물이 측벽에 결합되는 실시예에서, 완전한 에칭이 이루어질 수 있다.Another embodiment will be described with reference to FIGS. 15A-15F. In FIG. 15A, a device 424 (eg, a capacitor as shown herein) is fabricated on top of a metal release layer 408 (eg, low melting solder) applied to a temporary substrate 402. It became. In FIG. 15B, the sacrificial material 420 was partially etched before attaching the final substrate. Since the device as a whole and the individual elements of the device may be moved from the desired position, it is desirable to completely release the device inside the package, but as much etching as possible is done at this time. For prolonged etching, each independent element of the device extends upwards to form an anchoring segment (not shown or required in this example) that is embedded in the sacrificial material during this initial etching. If not provided (eg due to a relatively short height), the elements will be separated. In embodiments where the structure is coupled to the sidewalls, a complete etch can be made.

도 15c에서, 구조물이 (기판이 열가소성 재료 또는 그 자체가 구조물 재료에 부착할 수 있는 다른 재료로 형성되지 않으면)접착층(438)으로 코팅되는 최종 기판(432)에 부착되었다. 접착제는 용접 밀폐 또는 거의 용접 밀폐가 이루어질 수 있는 유형이 바람직하며, 구조물 재료에 양호한 접착을 갖는 유형이 바람직하다.In FIG. 15C, the structure is attached to the final substrate 432 coated with an adhesive layer 438 (unless the substrate is formed of a thermoplastic material or other material that can attach to the structure material itself). The adhesive is preferably of a type in which a weld seal or near weld seal can be achieved, and a type having good adhesion to the structure material is preferred.

도 15d에서, 릴리스층이 제거되었고(솔더의 경우에 용융에 의해), 임시 기판이 제거되었다(필요하다면, 릴리스층의 나머지가 에칭, 래핑(lapping), 폴리싱 등에 의해 제거될 수 있다). 도 15e에서, 나머지 희생 재료가 패키지 내의 홀을 통해 에칭되었다. 도 15f에서, (통상적으로 릴리스층에 사용된 솔더보다 더 높은 용융점을 갖는)솔더가 용융되어 디바이스를 밀봉한다(이 단계는 소정의 기체로 채워진 가열 챔버 또는 진공 챔버 내에서 일반적으로 행해진다).In FIG. 15D, the release layer was removed (by melting in the case of solder) and the temporary substrate was removed (if necessary, the rest of the release layer could be removed by etching, lapping, polishing, etc.). In FIG. 15E, the remaining sacrificial material was etched through the holes in the package. In FIG. 15F, the solder (typically having a higher melting point than the solder used for the release layer) is melted to seal the device (this step is generally done in a heating chamber or vacuum chamber filled with a predetermined gas).

다른 실시예들이 도 16a 내지 16f에 도시되어 있다. 이 예에서, 구조물의 개개의 격리된 요소들(소자, 디바이스 등)은 패키지의 내부 표면 및 다른 요소들에 부착되어 격리된 요소가 그들의 위치를 유지하는 동안 희생 재료를 완전히 에칭할 수 있다. 솔더(450)에 의해 밀봉되는데 단지 단일의 작은 홀(446)만이 요구되며(일부 다른 실시예에서는 다수의 홀이 제공될 수도 있다), 패키지의 내부가 대기압에서 공기일 수 있거나(예를 들면, 비활성 기체 또는 진공에 비해) 또는 구조물(424) 및 외피(462)를 최종 기판(480)에 부착하는 동작이 소정의 기체 또는 진공의 환경에서 수행될 수 있으면, 인접한 솔더와 함께 이 홀은 요구되지 않는다. 홀 및 솔더의 유일한 목적은 패키지의 내부 분위기가 '기판 교환(substrate swapping)'이 완료된 후에 생성되도록 하는 것이다. 도 16a에서, 임시 기판(444)에 도포된 금속 릴리스층(474)(예를 들면, 저융점 솔더) 상에 먼저 최상부층인 디바이스(424)가 제조되었다. 고융점 솔더(사실은, 저융점 솔더가 사용될 수도 있는데, 이 경우에는 필라가 도 16e에 완성된 것으로 도시된 분리 동작 동안에 비해, 도 16d에 도시된 상태에 이르게 하는 단계 동안에 분리된다)의 높은 종횡비의 '필라(pillar)'(456)가 후속 에칭 동안에 디바이스의 개개의 요소를 결합하기 위해 제공되었다. 도 16b에서, 최종 기판(480)의 부착 전에, 희생 재료(468)가 완전히 에칭되었다. 도 16c에서, 구조물은 접착층(486)으로 코팅되는 최종 기판에 접착되었다. 도 16d에서, 릴리스층(474)은 제거된 것으로 도시되었으며 또는 임시 기판(444)에 대한 그립(grip)을 릴리스하도록 되며, 임시 기판은 제거된 것으로 도시되어 있다. 도 16e에서, 보다 높은 융점의 솔더(456)가 용융되어 디바이스를 밀봉하고, 필라가 높은 종횡비(길이/직경)로 인해 용용될 때 불안정하게 되기 때문에, 둥글게 뭉쳐지도록 한다(ball up).다른 실시예 그룹은 이동 가능한 부착된 밀봉 구조물(예를 들면, 덮개)을 구비한 외피를 제공한다. 이들 실시예에서, 밀봉 구조물은 처음에 에칭을 허용하도록 위치되며, 그 다음에 밀봉 위치로 이동하거나 내려간다. 밀봉 구조물을 외피에 부착시키는 것에 의해, 덮개는 에칭 동안에 외피에 부착된 채로 유지되며 가능하게는, 그 후에 개선된 정렬로 위치한다. 일부 실시예에서, 부착 요소가 하나 이상의 정렬 요소에 의해 추가될 수도 있다. 이들 실시예들 중 일부에서는, 하나 이상의 부착 요소 및/또는 정렬 요소가 사용될 수도 있다. 일부 실시예에서는, 이들 부착 및/또는 정렬 요소가 외피 및/또는 밀봉 구조물 주변에 위치할 수도 있다. 일부 다른 실시예에서, 이들은 외피 또는 밀봉 구조물 주변의 내부에 위치할 수도 있다.Other embodiments are shown in FIGS. 16A-16F. In this example, individual isolated elements (elements, devices, etc.) of the structure may be attached to the inner surface of the package and other elements to fully etch the sacrificial material while the isolated elements maintain their position. Only a single small hole 446 is required to be sealed by solder 450 (multiple holes may be provided in some other embodiments), and the interior of the package may be air at atmospheric pressure (eg, If the operation of attaching the structure 424 and the shell 462 to the final substrate 480 can be performed in a given gas or vacuum environment, as compared to an inert gas or a vacuum, this hole with adjacent solder is not required. Do not. The sole purpose of the holes and solders is to allow the internal atmosphere of the package to be created after 'substrate swapping' is complete. In FIG. 16A, the top layer device 424 was first fabricated on a metal release layer 474 (eg, low melting solder) applied to the temporary substrate 444. High aspect ratio of high melting point solder (in fact, low melting point solder may be used, in which case the pillars are separated during the step leading to the state shown in FIG. 16D as compared to during the separation operation shown as completed in FIG. 16E). 'Pillar' 456 was provided to join the individual elements of the device during subsequent etching. In FIG. 16B, the sacrificial material 468 has been fully etched before attachment of the final substrate 480. In FIG. 16C, the structure was adhered to the final substrate coated with an adhesive layer 486. In FIG. 16D, the release layer 474 is shown removed or is intended to release grips on the temporary substrate 444, and the temporary substrate is shown removed. In FIG. 16E, the higher melting point solder 456 melts to seal the device and causes it to ball up as the pillar becomes unstable when molten due to high aspect ratio (length / diameter). The example group provides an enclosure with a movable attached sealing structure (eg, a lid). In these embodiments, the sealing structure is initially positioned to allow etching, and then moves or descends to the sealing position. By attaching the sealing structure to the sheath, the sheath remains attached to the sheath during etching and possibly positioned in improved alignment thereafter. In some embodiments, attachment elements may be added by one or more alignment elements. In some of these embodiments, one or more attachment elements and / or alignment elements may be used. In some embodiments, these attachment and / or alignment elements may be located around the skin and / or sealing structure. In some other embodiments, they may be located internally around the sheath or sealing structure.

일부 실시예에서, 외피에 대한 밀봉 구조물의 이동에 의해, 정렬 또는 부착 요소가 외피의 내부로 더 진행할 수 있으며, 이에 따라 요소들과 패키징되는 구조물(디바이스) 사이에 충분한 여유가 필요하다. 일부 다른 실시예에서는, 정렬 및/또는 부착 요소들이 외피 그 자체에 탑재될 수도 있으며, 따라서 밀봉이 일어날 때 외피의 내부 공간의 수축이 일어나지 않게 된다.In some embodiments, the movement of the sealing structure relative to the skin allows the alignment or attachment element to proceed further into the interior of the skin, thus requiring sufficient clearance between the elements and the structure (device) being packaged. In some other embodiments, the alignment and / or attachment elements may be mounted on the sheath itself, so that when sealing occurs, no shrinkage of the inner space of the sheath occurs.

이 실시예의 그룹에 따라서 구성되고 패키징된 구조물의 일례가 도 17a 및 17b에 도시되어 있으며, 이들 도면은 사전 밀봉된 상태 및 밀봉 상태에서의 패키지 및 구조물의 측면을 개략적으로 도시하고 있다. 도 17a는 부착 요소(510)를 갖는 밀봉 구조물 또는 덮개 요소(508)를 나타낸다. 덮개 요소(508)는 기판(502)에 탑재되는 외피(506)로부터 떨어져 있고, 이들은 함께 구조물(504)이 위치하는 내부 영역(514)을 규정한다. 부착 요소(510)는 외피(510)의 일부를 형성하는 격납 구조물 내의 개구를 통해 돌출한다. 덮개(508) 및/또는 외피(506)(둘 다 도시되어 있음)는 밀봉 재료(512)(예를 들면, 솔더 또는 밀봉 가능한 접착제)를 포함한다. 도 17b는 서로 결합된 후의 외피 및 덮개를 나타낸다. 그 다음에 밀봉 재료는 용용되거나 또는 외피를 밀봉하도록 된다.Examples of structures constructed and packaged according to this group of embodiments are shown in FIGS. 17A and 17B, which diagrammatically illustrate aspects of packages and structures in pre-sealed and sealed states. 17A shows a sealing structure or cover element 508 with an attachment element 510. Cover element 508 is spaced from sheath 506 that is mounted to substrate 502, which together define an interior region 514 in which structure 504 is located. Attachment element 510 protrudes through an opening in the containment structure that forms part of sheath 510. Cover 508 and / or sheath 506 (both shown) include a sealing material 512 (eg, a solder or sealable adhesive). 17B shows the sheath and cover after being joined to each other. The sealing material is then melted or adapted to seal the shell.

도시된 실시예에서, 구조물을 에칭하기 위한 흐름 통로(flow passage)가 외피의 주변을 따라서 위치한다. 이것은 일부 실시예에서는 수락될 수 있지만, 외피가 비교적 넓은 경우에는 구조물의 에지 또는 주변만으로부터의 여분의 에칭제가 문제(예를 들면, 느린 에칭 시간, 에칭제에 노출되어 구조물의 주변에 발생하는 손상 등)를 일으킬 수도 있다. 다른 실시예에서는, 다른 통로 및 밀봉 구성이 가능하다(예를 들면, 통로는 덮개의 내부 부분을 통해 제공된다).In the embodiment shown, a flow passage for etching the structure is located along the periphery of the skin. This may be acceptable in some embodiments, but if the sheath is relatively large, excess etchant from the edge or perimeter of the structure is problematic (eg, slow etch time, damage caused by exposure to the etchant and causing damage to the perimeter of the structure). Etc.). In other embodiments, other passages and sealing configurations are possible (eg, passages are provided through the inner portion of the lid).

희생 재료(예를 들면, 구리)의 에칭 동안에 구조물과 외피 또는 거꾸로 또는 다른 방향으로 할 수도 있다. 모든 희생 재료가 에칭되면, 덮개는 자유롭게 이동할 수 있으며, 구조물 및 외피는 건조되며 똑바로 위로 향하도록 놓여질 수 있으며, 따라서 도 17b에 도시된 바와 같이 덮개가 얇은 도금된 솔더층의 상부의 수용 위치로 하강할 수 있다. 그 다음에, 패키지가 가열되어 덮개와 외피 사이에 용접된 솔더를 형성하여 패키징을 완료한다. 도시된 바와 같이, 덮개와 외피는 모두 주변에 솔더 도금을 가질 수 있으며, 따라서 구조물 재료의 습윤이 필요치 않다.During etching of the sacrificial material (eg copper) it may be sheathed or inverted or in other directions with the structure. Once all sacrificial material has been etched, the cover can move freely, the structure and skin can be placed dry and upright, thus lowering the cover to the receiving position on top of the thin plated solder layer as shown in FIG. 17B. can do. The package is then heated to form a welded solder between the lid and sheath to complete the packaging. As shown, both the lid and the sheath may have solder plating around them, thus eliminating the need for wetting of the structure material.

도 18a 내지 18d는 외피를 밀봉하는데 있어서 유용한 다른 구성을 도시한다. 위에서 지적한 바와 같이, 덮개 또는 외피의 내부에 위치한 에칭 홀은 에칭 시간을 증가시키는데 유용하며, 일부 구성에서는 이러한 홀이 충진 솔더에 의해 밀봉될 수 있는 크기로 구속될 필요가 없다. 도 18a는 홀(526)을 통해 연장되는 개구 근방에 위치한 밀봉 재료(524)를 갖는 외피(522)를 도시하고 있다. 아래 부분에 형성되는 덮개 요소(528)는 외피에 이동 가능하게 결합되고, 에칭이 완료되면 높게 이동할 수 있으며 구조물을 밀봉하는 것이 바람직하다. 덮개 요소는 그것을 통해 연장되는 개구(536)를 포함하며, 개구(526)로부터 약간 떨어져 있다. 도 18b는 밀봉이 이루어질 수 있는 지점에서 닫힌 상태로 되도록 위치하는 경우의 외피 및 덮개를 도시하고 있다. 도 18c는 도 18a의 구조물의 평면도로서, 외피(522)를 통해 연장되는 홀(526)을 통해 덮개 요소(528)를 볼 수 있다. 덮개 내의 홀(536)은 파선으로 표시되어 있다.18A-18D show other configurations useful in sealing the envelope. As noted above, etch holes located inside the cover or shell are useful for increasing the etching time, and in some configurations such holes do not need to be constrained to a size that can be sealed by the filling solder. 18A shows sheath 522 having a sealing material 524 located near the opening extending through hole 526. The cover element 528 formed at the lower portion is movably coupled to the shell, and may move high once the etching is complete and preferably seal the structure. The cover element includes an opening 536 extending therethrough and is slightly away from the opening 526. FIG. 18B shows the sheath and lid when positioned to be closed at the point where the seal can be made. FIG. 18C is a top view of the structure of FIG. 18A, wherein the cover element 528 can be seen through the hole 526 extending through the sheath 522. Holes 536 in the lid are indicated by broken lines.

도 18d는 부착 구조가 외피(538) 주변에 위치하고, 외피 부분(540)(가장자리가 덮개(546)와 물리는 홈을 형성함)이 개구(544)를 포함할 수도 있는 다른 구성을 도시하고 있다.18D illustrates another configuration in which the attachment structure is located around the shell 538 and the shell portion 540 (the edge forming a groove to bite the lid 546) may include an opening 544.

일부 다른 실시예에서는, 본 명세서에 기재된 패키징 기법이 외피 내의 구조물을 용접 밀폐할 필요없이 구현될 수도 있다.In some other embodiments, the packaging techniques described herein may be implemented without the need to weld seal structures within the envelope.

일부 다른 실시예에서는, 솔더가 증착되거나 또는 솔더가 최소로 평탄화되거나 또는 심지어 평탄화될 필요가 없게 하는 방식으로 형성될 수도 있다(예를 들면, 가능하게는 그 다음 평탄화 레벨보다 더 낮은 높이까지의 선택적인 증착 또는 공극 내의 증착 등에 의해).In some other embodiments, solder may be deposited or formed in such a way that the solder does not need to be flattened to a minimum or even flattened (e.g., selection up to a height lower than the next leveling level). By vapor deposition or deposition within voids).

다른 실시예에서는, 덮개는 평면, 또는 평범할 필요는 없으며, 덮개(즉, 외피의 다른 절반)는 전기화학적으로 제조되거나 또는 다른 방식으로 생성된 구조물 소자를 포함할 수도 있다.In other embodiments, the cover need not be flat or plain, and the cover (ie, the other half of the skin) may include structural elements that are electrochemically manufactured or otherwise produced.

다른 실시예에서, 덮개는 희생 재료의 에칭 후에 외피 상에 위치할 수도 있고, 덮개는 밀봉 동작을 완료하기 위해 에폭시 또는 다른 재료로 덮일 수도 있다(특히 덮개로부터 외피로의 브리징 영역 내에서). 다른 실시예에서는, 덮개는 테이퍼형 표면을 통해 외피에 덮일 수도 있다. 또 다른 실시예에서는, 외피와 덮개 사이에 임시 결합 또는 밀봉을 확립하는데 솔더, 다른 용융 재료, 접착제 등이 사용될 수도 있으며, 에폭시 또는 다른 재료의 코팅(예를 들면, 전착되거나 스퍼터링되거나 다른 도포된 금속)이 패키징의 무결성을 향상시키기 위해 사용될 수도 있다.In other embodiments, the cover may be located on the skin after etching of the sacrificial material and the cover may be covered with epoxy or other material to complete the sealing operation (especially within the bridging region from the cover to the skin). In other embodiments, the cover may be covered in the shell through the tapered surface. In another embodiment, solder, other molten materials, adhesives, or the like may be used to establish a temporary bond or seal between the sheath and the sheath, and may be a coating of epoxy or other material (eg, electrodeposited, sputtered, or other applied metal). ) May be used to improve the integrity of the packaging.

아래에 개시된 특허 출원 및 특허는 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로서 포함된다. 각 특허 출원 또는 특허의 요지는 특정한 유형의 개시 내용을 찾는 것을 돕기 이해 테이블에 포함된다. 이 요지의 포함은 특별히 나타낸 이들 주제에 한정하고자 하는 것이 아니라, 대신에 이들 출원에 나타난 모든 요지를 포함하고자 하는 것이다. 이들 포함된 출원에 개시된 내용은 다양한 방식으로 본 출원의 개시내용과 결합될 수 있다. 예를 들면, 구조물을 제조하는 개선된 방법이 개시내용들의 조합으로부터 도출될 수도 있고, 향상된 구조물이 획득될 수도 있으며, 개선된 장치가 유도될 수도 있다.The patent applications and patents disclosed below are hereby incorporated by reference in their entirety. The subject matter of each patent application or patent is included in an understanding table to assist in finding a particular type of disclosure. The incorporation of this subject matter is not intended to be limited to these specifically indicated subject matters, but instead is to include all the subject matter shown in these applications. The disclosure disclosed in these included applications may be combined with the disclosure of the present application in various ways. For example, an improved method of manufacturing a structure may be derived from a combination of the disclosures, an improved structure may be obtained, and an improved apparatus may be derived.

2000년 1월 20일 출원되었으며, 발명의 명칭이 "An Apparatus for Electrochemical Fabrication Comprising a Conformable Mask"인 미국 특허 출원 제 09/488,142 호는 전술한 미국 특허 제 6,027,630 호의 분할 출원이다. 이 출원은 EFAB를 실시하기 위한 다양한 방법 및 장치와 부합적 접촉 마스크를 구성하기 위한 다양한 방법 및 장치를 포함하는, 부합적 접촉 마스크 도금 및 전기화학 제조의 원리를 기술한다.US Patent Application No. 09 / 488,142, filed Jan. 20, 2000, entitled "An Apparatus for Electrochemical Fabrication Comprising a Conformable Mask," is a divisional application of US Pat. No. 6,027,630, described above. This application describes the principles of conformal contact mask plating and electrochemical fabrication, including various methods and apparatus for constructing a conformal contact mask with various methods and apparatus for implementing EFAB.

2002년 10월 1일 출원되었으며, 발명의 명칭이 "Monolithic Structures Including Alignment and/or Retention Fixtures for Accepting Components"인 미국특허 출원 제 60/415,374 호는 일반적으로 영구 또는 임시 정렬에 관한 것으로서, 다수의 소자를 수납하기 위한 수납 구조물이 제공된다. 이 구조물은 바람직하게는 복수의 증착 동작(예를 들면, 전착 동작)을 통해 모노리식 방식으로 형성된다. 구조물은 통상 서로에 대한 소자들의 배치를 제어하거나 돕는 둘 이상의 설치물(fixture)을 포함하는데, 그러한 특징은 (1) 하나 이상의 배향 또는 방향으로 소자들의 위치를 고정시키거나 적어도 부분적으로 제한하는 배치 가이드 또는 단계와, (2) 소정의 배향 또는 위치에 배치된 소자를 유지하는 유지 요소와, (3) 소자들이 고정될 수 있고, 소자들의 위치 및/또는 배향의 미세한 조정에 사용될 수 있는 조절 모듈을 수신하여 유지하는 배치 및/또는 유지(retention) 요소를 포함한다.US patent application Ser. No. 60 / 415,374, filed Oct. 1, 2002, entitled " Monolithic Structures Including Alignment and / or Retention Fixtures for Accepting Components, " generally relates to permanent or temporary alignment. An accommodating structure for accommodating is provided. This structure is preferably formed in a monolithic manner through a plurality of deposition operations (eg, electrodeposition operations). Structures typically include two or more fixtures that control or assist in the placement of the elements relative to each other, such features include: (1) placement guides or fixing or at least partially restricting the position of the elements in one or more orientations or directions; Receiving, (2) a retaining element for holding the element disposed in a predetermined orientation or position, and (3) an adjustment module in which the elements can be fixed and used for fine adjustment of the position and / or orientation of the elements. And retention and / or retention elements.

2003년 4월 21일 출원한, 발명의 명칭이 "Methods of Reducing Discontinuities Between Layers of Electrochemically Fabricated Structures"인 미국 특허 제 XX/XXX,XXX(MEMGen Docket No. P-US026-A-MG에 대응함)는 일반적으로 인접한 층 사이에서의 천이에서 불연속성을 감소시키기 위한 동작 또는 구조를 포함하는 재료의 복수의 접착층으로부터 3차원 구조물을 생성하기 위한 전기화학적 제조 방법 및 장치를 제공하는 다양한 실시예에 관한 것이다. 일부 실시예는 (특히 오프셋 에지를 갖는 층과 관련된 천이 영역 내에서)생성된 구조물의 크기와 3차원 구조물을 나타내는 원래의 데이터로부터 유도되는 구조물의 원하는 크기 사이의 부합성을 향상시킨다. 일부 실시예들은 선택적인 및/또는 전체 화학적 및/또는 전기 화학적 증착 공정, 선택적인 및/또는 전체 화학적 및/또는 전기 화학적 에칭 공정 또는 이들의 조합을 이용한다. 일부 실시예는 단일층 형성 동안에 다단 증착(multi-step deposition) 또는 에칭 동작을 이용한다.US Patent No. XX / XXX, XXX (corresponding to MEMGen Docket No. P-US026-A-MG), filed April 21, 2003, entitled "Methods of Reducing Discontinuities Between Layers of Electrochemically Fabricated Structures" DETAILED DESCRIPTION Various embodiments relate to electrochemical fabrication methods and apparatus for generating three-dimensional structures from a plurality of adhesive layers of materials, generally including an operation or structure for reducing discontinuities in transitions between adjacent layers. Some embodiments improve the match between the size of the resulting structure (especially within the transition region associated with the layer with offset edges) and the desired size of the structure derived from the original data representing the three-dimensional structure. Some embodiments utilize a selective and / or total chemical and / or electrochemical deposition process, a selective and / or total chemical and / or electrochemical etching process, or a combination thereof. Some embodiments utilize multi-step deposition or etch operations during monolayer formation.

2003년 5월 7일 출원된, 발명의 명칭이 "EFAB With Selective Transfer Via Instant Mask"인 미국 특허 출원 제 XX/XXX,XXX(MEMGen Docket No. P-US029-A-MG에 대응함)는 일반적으로 패터닝된 마스크 내의 공극을 통해 제 1 재료를 사전 증착된 재료 상에 증착함으로써 전기화학적으로 제조되는 3차원 구조물에 관한 것으로, 패터닝된 마스크는 적어도 일시적으로 기판 도는 사전에 형성된 재료층에 부착되며 소정 패턴의 선구체(precursor) 마스킹 재료의 이동을 가능하게 하도록 패터닝된 이동 툴을 통해 기판 상에 형성되어 패터닝된다. 일부 실시예에서, 선구체 재료는 기판으로 이동한 후에 마스킹 재료로 이동되며, 다른 실시예에서는 선구체가 이동 중에 또는 이동 전에 변형된다. 일부 실시에에서는 층들이 다른 층의 최상부에 형성되어 다층 구조를 형성한다. 일부 실시예에서는, 마스크 재료가 구성 재료로서 작용하며, 다른 실시예에서는 마스크 재료가, 각 층마다 예를 들어 도전성 또는 유전성일 수도 있는 상이한 재료로 대체된다.US patent application No. XX / XXX, XXX (corresponding to MEMGen Docket No. P-US029-A-MG), filed May 7, 2003, entitled “EFAB With Selective Transfer Via Instant Mask” A three-dimensional structure is fabricated electrochemically by depositing a first material onto a pre-deposited material through voids in a patterned mask, wherein the patterned mask is at least temporarily attached to a substrate or a pre-formed material layer and formed into a predetermined pattern. It is formed and patterned on the substrate through a patterned moving tool to allow movement of the precursor masking material of the substrate. In some embodiments, the precursor material is moved to the masking material after moving to the substrate, and in other embodiments the precursor is deformed during or before movement. In some embodiments, layers are formed on top of other layers to form a multilayer structure. In some embodiments, the mask material acts as a constituent material and in other embodiments the mask material is replaced with a different material, which may be conductive or dielectric, for example, in each layer.

2003년 5월 7일 출원된, 발명의 명칭이 "Three-Dimensional Object Formation Via Selective Inkjet Printing & Electrodeposition"인 미국 특허 출원 제 XX/XXX,XXX 호((MEMGen Docket No. P-US030-A-MG에 대응함)는 일반적으로 패터닝된 마스크 내의 공극을 통해 제 1 재료를 사전에 증착된 재료 상에 증착함으로써 전기화학적으로 제조되는 3차원 구조물에 관한 것으로, 패터닝된 마스크가 적어도 일시적으로 사전에 증착된 재료에 접착되고 컴퓨터 제어형 분배 디바이스(예를 들면, 잉크젯 노즐 또는 어레이 또는 압출(extrusion) 디바이스)로부터 선택적으로 투여된 재료로부터 직접 형성되어 패터닝된다. 일부 실시예에서는, 층들이 다른 층의 최상부에 형성되어 다층 구조를 형성한다. 일부 실시예에서는, 마스크 재료가 구성 재료로서 작용하며, 다른 실시예에서는 마스크 재료가, 각 층마다 예를 들어 도전성 또는 유전성일 수도 있는 상이한 재료로 대체된다.MEMGen Docket No. P-US030-A-MG, filed May 7, 2003, entitled `` Three-Dimensional Object Formation Via Selective Inkjet Printing & Electrodeposition '' Corresponds generally to a three-dimensional structure that is electrochemically produced by depositing a first material onto a previously deposited material through voids in the patterned mask, wherein the patterned mask is at least temporarily pre-deposited material. Formed and patterned directly from a material that is adhered to and selectively administered from a computer controlled dispensing device (eg, an inkjet nozzle or array or an extrusion device) In some embodiments, layers are formed on top of another layer In some embodiments, the mask material acts as a constituent material, and in other embodiments, the mask material is exemplified for each layer. It is replaced by a different material which may be conductive or dielectric for example.

10월 15일 출원된, 발명의 명칭이 "Methods of and Apparatus for Making High Aspect Ratio Microelectromechanical Structures"인 미국 특허 출원 제 10/271,574 호는 일반적으로 전기화학적 압출(ELEXTM) 공정을 통해 구조물(예를 들면 HARMS 유형의 구조물)을 형성하기 위한 기법을 제공하는 발명의 다양한 실시예에 관한 것이다. 바람직한 실시예는, 처음에는 기판에 대해 눌러지고 그 다음에 증착물이 두꺼워짐에 따라서 점진적으로 떨어져서 분리되는 양극이 없는(anodeless) 부합 접촉 마스크를 통한 증착을 통해 압출 공정을 수행한다. 증착 패턴은 마스크와 기판 요소 사이의 보다 복잡한 상대적인 운동을 포함함으로써 증착이 진행됨에 따라 변할 수도 있다. 이러한 복잡한 운동은 회전 소자 또는 분리축에 평행하지 않은 소자들을 갖는 병진 운동을 포함할 수도 있다. ELEXTM 공정을 선택적인 증착, 전면 증착, 평탄화, 에칭 및 EFABTM의 다층 동작과 결합함으로써 보다 복잡한 구조물이 형성될 수도 있다.10 wol 15 be a, the title of the invention filed in "Methods of and Apparatus for Making High Aspect Ratio Microelectromechanical Structures" U.S. Patent Application No. 10/271 574 discloses a general, the structures (for example, through the electrochemical extrusion (ELEX TM) process For example, to provide a technique for forming a HARMS type structure). The preferred embodiment performs the extrusion process through deposition through an anodeless mating contact mask that is initially pressed against the substrate and then gradually separated off as the deposit thickens. The deposition pattern may change as the deposition progresses by including more complex relative motion between the mask and the substrate element. Such complex motion may include translational motion with rotating elements or elements that are not parallel to the separating axis. More complex structures may be formed by combining the ELEX process with selective deposition, front deposition, planarization, etching, and the multilayer operation of EFAB .

2002년 12월 20일 출원된, 발명의 명칭이 "EFAB Methods and Apparatus Including Spray Metal or Powder Coating Processes"인 미국 특허 출원 제 60/435,324 호는 일반적으로 조합된 전기화학 제조 공정과 열 스프레잉 공정(thermal spraying process)을 통해 구조물을 형성하기 위한 기법을 나타내는 발명의 다양한 실시예에 관한 것이다. 제 1 실시예 세트에서, 선택적인 증착 공정에 의해 남겨진 공극을 채우기 위한 전면 증착 공정에 사용되는 부합적 접촉 마스킹 공정 및 열 스프레잉을 통해 선택적인 증착이 발생한다. 제 2 실시예 세트에서, 부합 접촉 마스킹을 통한 선택적인 증착이 스프레이된 금속이 차지하는 그물 패턴과 유사한 패턴으로 제 1 금속을 침착하는데 사용된다. 이들 다른 실시예에서, 제 2 재료는 제 1 패턴 내에 남겨진 공극을 채우도록 전면 증착되고, 두 증착물은 원하는 레벨 두께보다 다소 클 수도 있는 공통 레벨로 평탄화되며, 제 1 재료는 제거되고(예를 들어, 에칭에 의해), 제 3 재료는 에칭 동작에 의해 남겨진 공극으로 스프레이된다. 제 1 및 제 2 실시예 세트 모두에서 결과의 증착물은 복수의 부착된 층으로부터 3차원 구조물을 형성하기 위해 부가적인 층을 부가할 준비로 원하는 층 두께로 평탄화된다. 다른 실시예에서는, 부가적인 재료가 사용될 수도 있으며, 다른 공정이 이용될 수도 있다.US patent application Ser. No. 60 / 435,324, filed Dec. 20, 2002, entitled "EFAB Methods and Apparatus Including Spray Metal or Powder Coating Processes," generally describes a combined electrochemical manufacturing process and a thermal spraying process ( DETAILED DESCRIPTION Various embodiments of the invention are directed to techniques for forming structures through a thermal spraying process. In the first set of embodiments, selective deposition occurs through a thermal contact and a conformal contact masking process used in the front surface deposition process to fill the voids left by the selective deposition process. In a second set of embodiments, selective deposition through mating contact masking is used to deposit the first metal in a pattern similar to the net pattern occupied by the sprayed metal. In these other embodiments, the second material is front deposited to fill the voids left in the first pattern, the two deposits are planarized to a common level, which may be somewhat larger than the desired level thickness, and the first material is removed (eg, The third material is sprayed into the voids left by the etching operation. The resulting deposits in both the first and second embodiment sets are planarized to the desired layer thickness in preparation for adding additional layers to form a three-dimensional structure from the plurality of attached layers. In other embodiments, additional materials may be used and other processes may be used.

2002년 11월 26일 출원된, 발명의 명칭이 "Multi-cell Masks and Methods and Apparatus for Using Such Masks to Form Three-Dimensional Structures"인 미국 특허 출원 제 60/429,483 호는 일반적으로 복수의 접착층 내에 하나 이상의 재료의 증착을 통해 전기화학적으로 제조되는 다층 구조물에 관한 것이다. 증착물의 선택은 멀티 셀 제어 가능 마스크를 통해 얻어진다. 한편, 전면 증착 및 멀티 셀 마스크를 통한 재료의 선택적인 제거를 통해 순 선택적인 증착이 얻어진다. 마스크의 개개의 셀은 증착 가능한 재료를 포함하는 전극 또는 기판으로부터 에칭된 재료를 받아들일 수 있는 전극을 포함할 수도 있다. 또는, 개개의 셀은 기판과 외부 전극 사이에 이온 흐름을 허용하거나 억제하며, 이온 흐름을 선택적으로 허용하거나 억제하여 심각한 증착 또는 에칭을 억제하는데 사용될 수 있는 전극 또는 다른 제어 요소들을 포함하는 통로를 포함할 수도 있다.US patent application Ser. No. 60 / 429,483, filed Nov. 26, 2002, entitled " Multi-cell Masks and Methods and Apparatus for Using Such Masks to Form Three-Dimensional Structures, " The present invention relates to a multilayer structure produced electrochemically through the deposition of the above materials. Selection of deposits is obtained through a multi-cell controllable mask. On the other hand, net selective deposition is obtained through frontal deposition and selective removal of material through a multi-cell mask. Each cell of the mask may include an electrode that includes a depositable material or an electrode capable of receiving the etched material from the substrate. Alternatively, each cell includes a passageway that includes electrodes or other control elements that can be used to allow or inhibit ionic flow between the substrate and the external electrode and selectively allow or inhibit ion flow to inhibit severe deposition or etching. You may.

2002년 11월 26일 출원된, 발명의 명칭이 "Non-Conformable Masks and Methods and Apparatus for Forming Three- Dimensional Structures"인 미국 특허 출원 제 60/429,484 호는 일반적으로 복수의 접착층으로부터 다층 구조(예를 들면, 디바이스)를 형성하는데 사용된 전기화학 제조에 관한 것이다. 기판과 독립적인 마스크가 일반적으로 선택적인 패터닝을 달성하기 위해 사용된다. 이들 마스크는 재료가 기판 상으로 선택적으로 증착할 수 있게 하거나 또는 기판의 선택적인 에칭이 가능할 수도 있으며, 여기서 생성된 공극이 선택된 재료로 채워진 후에 평탄화되어 선택된 재료의 선택적인 증착이 실제로 이루어진다. 마스크는 접촉 모드 또는 근접 모드(proximity mode)에서 사용될 수도 있다. 접촉 모드에서 마스크와 기판은 물리적으로 짝을 이루어 실질적으로 독립적인 프로세스 포켓을 형성한다. 근접 모드에서, 마스크와 기판은 적당하게 독립적인 포켓을 형성할 수 있도록 충분히 가깝게 위치한다. 일부 실시예에서, 마스크는 부합 접촉 표면(즉, 기판의 표면에 실질적으로 부합하여 그것으로 밀봉부를 형성할 수 있는 충분히 변형 가능한 표면)을 가질 수도 있으며, 또는 반강체 또는 심지어 강체 표면을 가질 수도 있다. 포스트 증착 에칭 동작(post deposition etching operation)이 플래쉬 침착물(flash deposit)(얇은 불필요한 침착물)을 제공하도록 수행될 수도 있다.US patent application Ser. No. 60 / 429,484, filed Nov. 26, 2002, entitled " Non-Conformable Masks and Methods and Apparatus for Forming Three-Dimensional Structures, " For example, electrochemical manufacturing used to form devices). Masks independent of the substrate are generally used to achieve selective patterning. These masks may allow the material to be selectively deposited onto the substrate or may be capable of selective etching of the substrate, where the resulting voids are filled with the selected material and then planarized to actually result in selective deposition of the selected material. The mask may be used in contact mode or proximity mode. In contact mode the mask and substrate are physically paired to form substantially independent process pockets. In proximity mode, the mask and substrate are positioned close enough to form a moderately independent pocket. In some embodiments, the mask may have a mating contact surface (ie, a sufficiently deformable surface that substantially conforms to the surface of the substrate to form a seal therewith), or may have a semi-rigid or even rigid surface. . Post deposition etching operations may be performed to provide flash deposits (thin unnecessary deposits).

2002년 12월 3일 출원된, 발명의 명칭이 "Miniature RF and Microwave Components and Methods for Fabricating Such Components"인 미국 특허 제 10/309,521 호는 일반적으로, 모놀리식이거나, 복수의 전착 동작 및/또는 복수의 증착된 재료층으로 형성되거나, 스위치, 인덕터, 안테나, 전송 라인, 필터 및/또는 기타 능동 또는 수동 소자를 포함할 수도 있는, RF 및 마이크로파 방사 배향 또는 제어 소자에 관한 것이다. 소자들은 구조물 재료로부터 희생 재료를 분리하는데 유용한 비방사 입구(non-radiation-entry) 및 비 방사 출구(non-radiation-exit) 채널을 포함할 수도 있다. 바람직한 형성 공정은 전기화학 제조 기법(예를 들면, 선택적인 증착, 벌크 증착, 에칭 동작 및 평탄화 동작을 포함함) 및 포스트 증착(post-deposition) 공정(예를 들면, 선택적인 에칭 동작 및/또는 다시 채움 동작)을 이용한다.US Patent No. 10 / 309,521, filed Dec. 3, 2002, entitled “Miniature RF and Microwave Components and Methods for Fabricating Such Components,” is generally monolithic, or a plurality of electrodeposition operations and / or It relates to RF and microwave radiation orientation or control elements formed from a plurality of layers of deposited materials, or which may include switches, inductors, antennas, transmission lines, filters, and / or other active or passive elements. The devices may include non-radiation-entry and non-radiation-exit channels useful for separating sacrificial material from the structure material. Preferred formation processes include electrochemical fabrication techniques (e.g., including selective deposition, bulk deposition, etching operations, and planarization operations) and post-deposition processes (e.g., selective etching operations and / or Refill).

MEMGen 2003년 5월 7일 출원된, 발명의 명칭이 "Method for Fabricating Three-Dimensional Structures Including Surface Treatment of a First Material in Preparation for Deposition of a Second Material"인 미국 특허 출원 제 XX/XXX,XXX 호(Docket No. P-US049-A-MG에 대응함)는 일반적으로 적어도 제 1 및 제 2 재료의 복수의 접착층으로부터 3차원 구조물을 제조하는 방법에 관한 것으로, 여기서 제 1 재료는 도전성 재료이고, 복수의 층 각각은 제 2 재료의 증착 전에 제 1 재료의 표면을 처리하는 단계를 포함한다. 제 1 재료의 표면의 처리는 (1) 제 1 재료의 표면 상으로의 제 2 재료의 증착의 민감도(susceptibility)를 감소시키거나 또는 (2) 처리된 제 1 재료의 표면 상에 증착된 제 2 재료의 제거를 쉽게 또는 용이하게 한다. 일부 실시예에서는 제 1 표면의 처리가 표면 상의 유전체 코팅을 형성하는 것을 포함하며, 제 2 재료의 증착은 전착 공정에 의해 발생된다(예를 들면, 전기 도금 또는 전기 영동(electrophoretic) 공정).US Patent Application No. XX / XXX, XXX, filed May 7, 2003, entitled "Method for Fabricating Three-Dimensional Structures Including Surface Treatment of a First Material in Preparation for Deposition of a Second Material" Docket No. P-US049-A-MG) generally relates to a method of manufacturing a three-dimensional structure from a plurality of adhesive layers of at least a first and a second material, wherein the first material is a conductive material, Each of the layers includes treating the surface of the first material prior to the deposition of the second material. Treatment of the surface of the first material may (1) reduce the susceptibility of the deposition of the second material onto the surface of the first material or (2) the second deposited on the surface of the treated first material Easy or easy removal of material. In some embodiments, treatment of the first surface includes forming a dielectric coating on the surface, and deposition of the second material is generated by an electrodeposition process (eg, electroplating or electrophoretic process).

2003년 3월 13일 출원된, 발명의 명칭이 "Electrochemical Fabrication Method and Apparatus for. Producing Three-Dimensional Structures Having Improved Surface Finish"인 미국 특허 출원 제 10/387,958 호는 일반적으로 복수의 증착된 재료층으로부터 3차원 구조물(예를 들면, 소자 또는 디바이스)을 생성하는 전기화학 제조 공정에 관한 것으로, 여기서 일부 층의 적어도 일부의 형성은 재료를 제거하거나 증착된 재료의 선택된 표면을 조절하는 동작에 의해 생성된다. 일부 실시예에서는, 제거 또는 조절 동작이 층들 사이 또는 층의 여러 부분들 사이에서 변하며, 따라서 상이한 표면 품질이 얻어진다. 다른 실시예에서는, 제거 또는 조절 동작을 변화시키기 않고 대신에 제거 또는 조절 동작 사이의 특이한 상호 작용 및 이들 동작에 의한 상이한 재료에 따라서 가변 표면 품질이 얻어질 수도 있다.US patent application Ser. No. 10 / 387,958, filed Mar. 13, 2003, entitled "Electrochemical Fabrication Method and Apparatus for Producing Three-Dimensional Structures Having Improved Surface Finish", generally refers to a plurality of layers of deposited material. An electrochemical manufacturing process for creating a three-dimensional structure (eg, device or device), wherein the formation of at least some of the layers is produced by removing material or adjusting selected surfaces of the deposited material. . In some embodiments, the removal or adjustment operation varies between layers or between different parts of the layer, thus different surface qualities are obtained. In other embodiments, variable surface quality may be obtained depending on the specific interaction between the removal or adjustment operations and the different materials by those operations instead of changing the removal or adjustment operations.

2003년 5월 7일 출원된, 발명의 명칭이 "Conformable Contact Masking Methods and Apparatus Utilizing In Situ Cathodic Activation of a Substrate"인 미국 특허 출원 제 XX/XXX,XXX 호(MEMGen Docket No. P-US059-A-SC에 대응함)는 일반적으로 증착될 표면의 인시튜(in situ) 활성화를 포함하는 전기 도금 공정(예를 들면, 부합 접촉 마스크 도금 및 전기화학 제조 공정)에 관한 것이다. 증착될 적어도 하나의 재료는 개방 회로의 전압보다 더 높은 유효 증착 전압을 가지며, 증착 제어 파라미터는 전압이 유효 증착 전압과 개방 회로 전압 사이의 값으로 제어될 수 있는 값으로 설정될 수 있으며, 따라서 현저한 증착이 발생하지는 않지만 기판의 적어도 일부의 표면 활성화는 발생할 수 있다. 적어도 하나의 재료를 포함하는 애노드와 기판 사이에 전기 접촉을 형성한 후에, 현저한 증착을 발생시키지 않고 전압 또는 전류를 인가하여 표면을 활성화시키고, 그 다음에 전기 접촉을 깨트리지 않고 증착이 일어나도록 한다.MEMGen Docket No. P-US059-A, filed May 7, 2003, entitled " Conformable Contact Masking Methods and Apparatus Utilizing In Situ Cathodic Activation of a Substrate. &Quot; -Corresponding to -SC generally relates to electroplating processes (e.g., conformal contact mask plating and electrochemical fabrication processes) that include in situ activation of the surface to be deposited. The at least one material to be deposited has an effective deposition voltage that is higher than the voltage of the open circuit, and the deposition control parameter can be set to a value at which the voltage can be controlled to a value between the effective deposition voltage and the open circuit voltage and thus significant Deposition does not occur but surface activation of at least a portion of the substrate may occur. After forming an electrical contact between the substrate and the anode comprising at least one material, the surface is energized by applying a voltage or current without causing significant deposition, and then causing the deposition to occur without breaking the electrical contact. .

2003년 5월 7일 출원된, 발명의 명칭이 "Electrochemical Fabrication Methods With Enhanced Post Deposition Processing"인 미국 특허 출원 제 XX/XXX,XXX 호(MEMGen Docket No. P-US060-A-SC에 대응함)는 일반적으로 복수의 접착층으로부터 3차원 구조물을 생성하는 전기화학 제조 공정에 관한 것으로, 여기서 각 층은 적어도 하나의 구조물 재료(예를 들면, 니켈) 및 모든 층의 형성이 완성된 후에 구조물 재료로부터 에칭될 적어도 하나의 희생 재료(예를 들면, 구리)를 포함한다. 구리 에칭제 함유 아염소산염(chlorite)(예를 들면, Enthone C-38)은 부식 방지제(예를 들면, 나트륨 니트라이트)와 결합되어 희생 내료의 제거 동안 구조물 재료의 피팅(pitting)을 방지한다. 표면들을 함께 고정시키는 건식 공정 없이 에칭된 구조물을 건조시키기 위한 간단한 공정은 에칭 후에 물에 구조물을 담그고 그 다음에 알콜에 담그고, 그 다음에 그 구조물을 건조시키기 위해 가마에 넣어 둔다.US Patent Application No. XX / XXX, XXX (corresponding to MEMGen Docket No. P-US060-A-SC), filed May 7, 2003, entitled "Electrochemical Fabrication Methods With Enhanced Post Deposition Processing" Generally relates to an electrochemical manufacturing process for creating a three-dimensional structure from a plurality of adhesive layers, wherein each layer is etched from the structure material after formation of at least one structure material (eg nickel) and all layers are completed. At least one sacrificial material (eg, copper). Copper etchant containing chlorite (eg Enthone C-38) is combined with corrosion inhibitors (eg sodium nitrite) to prevent pitting of the structure material during removal of the sacrificial materials. A simple process for drying an etched structure without the dry process of fixing the surfaces together is to immerse the structure in water after etching and then to alcohol, and then place it in a kiln to dry the structure.

2003년 5월 7일 출원된, 발명의 명칭이 "Method of and Apparatus for Forming Three-Dimensional Structures Integral With Semiconductor Based Circuitry"인 미국 특허 출원 제 XX/XXX,XXX 호(MEMGen Docket No. P-US061-A-MG에 대응함)는 일반적으로 기판으로서 반도체 기반의 회로를 사용하여 3차원 다층 구조물을 형성할 수 있다. 구조물의 전기 기능부는 회로의 접촉 패드에 부착되는 구조물 재료(예를 들면, 니켈)로 형성된다. 알루미늄 접촉 패드 및 실리콘 구조물은 적절한 장벽층의 도포에 의해 구리 확산 손상으로부터 보호된다. 일부 실시예에서, 니켈이 무전해 니켈 도금을 사용하는 솔더 범프 형성 기법을 통해 알루미늄 접촉 패드에 도포된다. 다른 실시예에서, 희생 재료를 전기 패시베이션층 상에 직접 도금하기 위해 선택적인 무전해 구리 도금 또는 직접 금속화가 사용된다. 또 다른 실시예에서, 구조물 재료 증착 위치가 차폐되고, 그 다음에 희생 재료가 증착되고, 차폐가 제거되고, 그 다음에 구조물 재료가 증착된다.US Patent Application No. XX / XXX, XXX filed May 7, 2003 entitled "Method of and Apparatus for Forming Three-Dimensional Structures Integral With Semiconductor Based Circuitry" (MEMGen Docket No. P-US061-). (Corresponding to A-MG) can generally form a three-dimensional multilayer structure using a semiconductor-based circuit as a substrate. The electrical functional portion of the structure is formed of a structure material (eg nickel) that is attached to the contact pads of the circuit. Aluminum contact pads and silicon structures are protected from copper diffusion damage by application of a suitable barrier layer. In some embodiments, nickel is applied to the aluminum contact pads through solder bump forming techniques using electroless nickel plating. In another embodiment, an optional electroless copper plating or direct metallization is used to plate the sacrificial material directly on the electrical passivation layer. In yet another embodiment, the structure material deposition location is shielded, then the sacrificial material is deposited, the shielding is removed, and then the structure material is deposited.

2003년 5월 7일 출원된, 발명의 명칭이 "Methods of and Apparatus for Molding Structures Using Sacrificial Metal Patterns"인 미국 특허 출원 제 XX/XXX,XXX 호(MEMGen Docket No. P-US064-A-MG에 대응함)는 일반적으로 주조된 구조물 및 이 주조된 구조물을 생성하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 주형을 위한 표면 피처의 적어도 일부는 다층의 전기화학적으로 제조된 구조물(예를 들면, EFABTM 형성 공정에 의해 제조됨)로 형성되고, 통상 1 내지 100㎛ 범위 내의 분해능을 갖는 피처를 포함한다. 필요한 경우, 층 구조는 다른 주형 소자와 결합되며, 성형 재료는 주형에 주입되어 경화된다. 층 구조는 다른 주형 소자와 함께 (예를 들어 에칭에 의해) 제거되어 성형된 제품을 생성한다. 일부 실시에에서는 층 구조의 일부가 성형된 제품 내에 남아 있으며, 다른 실시예에서는 층 구조의 일부 또는 완전한 제거 후에 부가적인 성형 재료가 더해진다.MEMGen Docket No. P-US064-A-MG, filed May 7, 2003, entitled " Methods of and Apparatus for Molding Structures Using Sacrificial Metal Patterns " Corresponding) generally relates to a cast structure and a method and apparatus for producing the cast structure. At least a portion of the surface features for the mold are formed from a multi-layer electrochemically fabricated structure (eg, produced by an EFAB forming process) and typically include features having a resolution within the range of 1-100 μm. If necessary, the layer structure is combined with other mold elements and the molding material is injected into the mold and cured. The layer structure is removed (eg by etching) along with other template elements to produce a shaped article. In some embodiments, part of the layer structure remains in the molded article, and in other embodiments additional molding material is added after part or complete removal of the layer structure.

2003년 5월 7일 출원된, 발명의 명칭이 "Electrochemically Fabricated Structures Having Dielectric or Active Bases and Methods of and Apparatus for Producing Such Structures"인 미국 특허 출원 제 XX/XXX,XXX 호(MEMGen Docket No. P-US065-A-MG에 대응함)는 일반적으로 임시(예들면, 도전성) 기판 상에 전기화학적으로 제조되고, 그 다음에 영구(예를 들면, 유전체, 패터닝된 멀티 재료 또는 다른 기능적인) 기판에 결합되어 임시 기판으로부터 분리되는 다층 구조물에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 구조물은 상부층으로부터 하부층으로 형성되며, 따라서 구조물의 하부층이 영구 기판에 접착되게 되며, 다른 실시예에서는 구조물이 하부층으로부터 상부층으로 형성되며 따라서 이중 기판 교환이 발생한다. 영구 기판은 층 구조에 결합되는(예를 들면, 접착제에 의해) 고체일 수도 있고 또는 응고 동안에 본딩(bonding)이 발생하는 구조물의 근방 또는 일부 주위에 응고되는 유동성 재료(flowable material)로서 시작한다. 다층 구조는 영구 기판을 부착하기 전에 희생 재료로부터 릴리스되거나 또는 부착 후에 릴리스될 수도 있다.MEMGen Docket No. P-, filed May 7, 2003, entitled `` Electrochemically Fabricated Structures Having Dielectric or Active Bases and Methods of and Apparatus for Producing Such Structures '' (Corresponding to US065-A-MG) is generally electrochemically produced on a temporary (eg conductive) substrate and then bonded to a permanent (eg dielectric, patterned multi-material or other functional) substrate. And a multilayer structure that is separated from the temporary substrate. In some embodiments, the structure is formed from the top layer to the bottom layer, such that the bottom layer of the structure is adhered to the permanent substrate, and in other embodiments the structure is formed from the bottom layer to the top layer and thus a dual substrate exchange occurs. The permanent substrate may be a solid that is bonded to the layer structure (eg, by an adhesive) or starts as a flowable material that solidifies around or around a portion of the structure where bonding occurs during solidification. The multilayer structure may be released from the sacrificial material prior to attaching the permanent substrate or after the attachment.

2003년 5월 7일 출원된, 발명의 명칭이 "Multistep Release Method for Electrochemically Fabricated Structures"인 미국 특허 출원 제 XX/XXX,XXX 호(MEMGen Docket No. P-US067-A-MG에 대응함)는 일반적으로 소정의 구조물을 규정하도록 구성되고, 기판에 부착될 수도 있는 적어도 하나의 구조물 재료(예를 들면, 니켈)와, 소정의 구조물을 둘러싸는 적어도 하나의 희생 재료(예를 들면, 구리)로 형성되는 다층 구조물로부터 전기화학적으로 제조되는 다층 구조물에 관한 것이다. 구조물 형성 후에, 다단계 에칭 동작에 의해 희생 재료가 제거된다. 일부 실시예에서는, 제거될 희생 재료는 기판 상 또는 부가 소자(add-on component) 내의 통로 등의 내에 위치할 수도 있다. 다단계 에칭 동작은 중간 후처리 활동에 의해 분리될 수도 있으며, 세정 동작 또는 장벽 재료 제거 동작 등에 의해 분리될 수도 있다. 장벽은 구조물 재료와의 접촉 또는 기판과의 접촉에 의해 적당한 위치에 고정될 수도 있으며, 또는 희생 재료에 의해 적당한 위치에 단독으로 고정될 수도 있으며, 따라서 모든 유지된 희생 재료가 에칭된 후에 자유롭게 이동할 수도 있다.US Patent Application No. XX / XXX, XXX (corresponding to MEMGen Docket No. P-US067-A-MG), filed May 7, 2003, entitled " Multistep Release Method for Electrochemically Fabricated Structures " And formed of at least one structural material (eg, nickel), which may be attached to the substrate, and at least one sacrificial material (eg, copper) surrounding the desired structure. The present invention relates to a multilayer structure which is electrochemically produced from the multilayer structure. After formation of the structure, the sacrificial material is removed by a multi-step etch operation. In some embodiments, the sacrificial material to be removed may be located in a passageway or the like on a substrate or in an add-on component. The multi-step etching operation may be separated by an intermediate post-treatment activity, or may be separated by a cleaning operation or a barrier material removal operation. The barrier may be fixed in place by contact with the structure material or by contact with the substrate, or may be fixed alone in place by the sacrificial material, and thus may move freely after all retained sacrificial material has been etched. have.

2003년 5월 7일 출원된, 발명의 명칭이 "Methods of and Apparatus for Electrochemically Fabricating Structures Via Interlaced Layers or Via Selective Etching and Filling of Voids"인 미국 특허 출원 제 XX/XXX,XXX 호(MEMGen Docket No. P-US068-A-MG에 대응함)는 일반적으로 제 1 재료를 증착하고, 제 1 재료를 (예를 들면, 마스크를 통해) 선택적으로 에칭하고, 제 2 재료를 증착하여 에칭에 의해 생성된 공극을 채우고, 그 다음에 증착물을 평탄화하여 생성되는 층을 제한하고, 그 다음에 이전에 형성된 층에 부가적인 층을 추가함으로써 전기화학적으로 제조되는 다층 구조물에 관한 것이다. 제 1 및 제 2 증착은 전면(blanket) 또는 선택(selective) 유형일 수도 있다. 연속적인 층 형성을 위한 형성 공정의 반복이 변수를 갖거나 또는 갖지 않고 반복될 수도 있다(예를 들면, 변수에는 패턴, 증착, 에칭 및/또는 평탄화 동작의 횟수 또는 존재 또는 이들과 관련된 파라미터, 동작의 순서 또는 증착된 재료가 있다). 다른 실시예는 일부 층들과 관련하여 증착된 재료를 다른 층들과 관련하여 증착된 재료와 엇갈리게 짜는 동작을 이용하여 다층 구조를 형성한다.US Patent Application No. XX / XXX, XXX, filed May 7, 2003, entitled "Methods of and Apparatus for Electrochemically Fabricating Structures Via Interlaced Layers or Via Selective Etching and Filling of Voids" (MEMGen Docket No. P-US068-A-MG) generally deposits the first material, selectively etches the first material (e.g., through a mask), and deposits the second material to deposit the second material It is directed to a multi-layered structure that is electrochemically produced by filling a, then limiting the layer produced by planarizing the deposit, and then adding additional layers to the previously formed layer. The first and second depositions may be of blanket or selective type. Repetition of the forming process for successive layer formation may be repeated with or without a variable (e.g., the variable includes the number or presence of patterns, deposition, etching, and / or planarization operations or parameters, operations associated therewith). Order or deposited material). Another embodiment utilizes the interweaving of the deposited material with respect to some layers with the deposited material with respect to other layers to form a multilayer structure.

본 발명의 다양한 다른 실시예들이 존재한다. 이들 실시예들 중 일부는 본 명세서의 기재 내용과 참조로서 포함된 내용의 조합에 기초할 수도 있다. 일부 실시예는 어떠한 전면 증착 공정 및/또는 평탄화 공정도 사용하지 않을 수도 있다. 일부 실시예는 단일 층 또는 여러 층 상에 복수의 여러 재료의 선택적인 증착을 포함할 수도 있다. 일부 실시에는 전착 공정이 아닌 전면 증착 공정을 이용할 수도 있다. 일부 실시예는 접촉 마스킹 공정이 아니고 전착 공정도 아닌 선택적인 증착 공정을 이용할 수도 있다. 일부 실시예는 니켈을 구조물 재료로 사용할 수도 있으며, 다른 실시예는 금, 은 또는 구리 및/또는 다른 희생 재료로부터 분리될 수 있는 기타 전착 재료와 같은 다른 재료를 사용할 수도 있다. 일부 실시예는 희생 재료를 구비하거나 구비하지 않고 구리를 구조물 재료로 사용할 수도 있다. 일부 실시예에서, 애노드는 접촉 마스크 지지부와 다를 수도 있고, 지지부가 다공성 구조물 또는 다른 구멍이 있는 구조물일 수도 있다. 일부 실시예는 상이한 층 및/또는 단일 층의 상이한 부분 상에 상이한 선택적인 패턴의 재료를 증착시키기 위해 상이한 패턴을 갖는 다수의 부합 마스크를 사용할 수도 있다. 일부 실시예에서는, CC 마스크의 부합 부분과 기판 간의 밀봉부가 부합 재료의 면으로부터 부합 재료의 내부 에지로 이동하도록 하는 방식으로 증착이 발생하는 경우에 부합 접촉 마스크를 기판으로부터 멀어지도록 함으로써 증착의 깊이가 향상된다.Various other embodiments of the present invention exist. Some of these embodiments may be based on a combination of the disclosure herein and the disclosure incorporated by reference. Some embodiments may not use any frontside deposition and / or planarization processes. Some embodiments may include selective deposition of a plurality of different materials on a single layer or on multiple layers. Some implementations may use a front deposition process rather than an electrodeposition process. Some embodiments may use an optional deposition process that is neither a contact masking process nor an electrodeposition process. Some embodiments may use nickel as the structure material, while other embodiments may use other materials such as gold, silver or other electrodepositable materials that may be separated from copper and / or other sacrificial materials. Some embodiments may use copper as the structure material with or without sacrificial material. In some embodiments, the anode may be different from the contact mask support, and the support may be a porous structure or a structure with other holes. Some embodiments may use multiple matching masks with different patterns to deposit different selective patterns of material on different layers and / or different portions of a single layer. In some embodiments, the depth of deposition is increased by moving the mating contact mask away from the substrate when deposition occurs in such a way that the seal between the mating portion of the CC mask and the substrate moves from the side of the mating material to the inner edge of the mating material. Is improved.

본 명세서에 개시된 내용으로부터, 당업자들에게 자명한 본 발명의 많은 다른 실시예들, 설계 변경 및 사용이 이루어질 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 전술한 특정 실시예, 대안 및 사용에 한정되지 않고 대신에 첨부한 청구범위에 의해서만 한정된다는 점에 유의하라.From the disclosure herein, many other embodiments, design changes, and uses of the invention will be apparent to those skilled in the art. It is, therefore, to be understood that the invention is not limited to the specific embodiments, alternatives and uses described above, but instead only by the appended claims.

Claims (12)

복수의 접착층(adhered layer)으로부터 3차원 구조물을 생성하는 전기화학적 제조 공정(an electrochemical fabrication process)에 있어서,In an electrochemical fabrication process, which produces a three-dimensional structure from a plurality of adhered layers, (A) 층의 적어도 일부를 기판 상에 증착하는 단계 -상기 기판은 사전에 증착된 재료를 포함할 수도 있음- 와,(A) depositing at least a portion of the layer onto the substrate, the substrate may comprise a previously deposited material; and (B) 각각의 연속하는 층이 사전에 증착된 층에 인접하게 형성되어 상기 사전에 증착된 층에 부착되도록 복수의 층을 형성하는 단계를 포함하되,(B) forming a plurality of layers such that each successive layer is formed adjacent to the previously deposited layer and attached to the previously deposited layer, 상기 층들은 적어도 세 개의 다른 재료를 포함하고,The layers comprise at least three different materials, 상기 층들은 The layers (1) 보호될 소정의 구조물 소자(a desired structural component)로서 적어도 하나의 구조물 재료(structural material)로 형성되는 구조물 소자와,  (1) a structural element formed of at least one structural material as a desired structural component to be protected, (2) 적어도 부분적으로 구조물 재료로 형성되는 보호 외피(a protective enclosure) -상기 외피의 적어도 일부는 상기 소정의 구조물 소자를 적어도 부분적으로 둘러싸고, 상기 외피는 그 내부에 있는 적어도 하나의 개구에 의해 제한됨- 와,  (2) a protective enclosure formed at least in part from the structural material, at least a portion of the outer shell at least partially surrounding the given structural element, the outer shell being limited by at least one opening therein - Wow, (3) 상기 적어도 하나의 개구 가까이에 위치한 밀봉 재료와,  (3) a sealing material located near said at least one opening, (4) 보호될 상기 소정의 구조물 소자와 상기 외피의 적어도 일부분 사이에 적어도 부분적으로 위치하는 희생 재료  (4) a sacrificial material at least partially located between the given structural element to be protected and at least a portion of the sheath. 를 포함하는 재료의 패턴들을 포함하고,Including patterns of material including; 상기 층들의 형성 후에, 상기 소정의 구조물 소자와 상기 외피의 적어도 일부분 사이에 위치하는 상기 희생 재료의 적어도 일부가 제거되고,After formation of the layers, at least a portion of the sacrificial material located between the given structure element and at least a portion of the sheath is removed, 상기 희생 재료의 제거 후에, 상기 밀봉 재료는 일시적으로 흘러 적어도 하나의 개구를 밀봉하여, 상기 외피의 외부로부터 상기 외피의 내부로의 상기 적어도 하나의 밀봉된 개구를 통한 재료의 통과를 차단하거나 상당히 제한하도록 되는 After removal of the sacrificial material, the sealing material temporarily flows to seal the at least one opening, blocking or significantly restricting the passage of material through the at least one sealed opening from the outside of the sheath into the interior of the sheath. Done 전기화학적 제조 공정.Electrochemical manufacturing process. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 희생 재료의 제거는 에칭을 포함하는Removal of the sacrificial material includes etching 전기화학적 제조 공정.Electrochemical manufacturing process. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 희생 재료 제거 후 밀봉 전에, 상기 적어도 하나의 개구 내 또는 근방의 적어도 한 위치에 환원제(reducing agent)가 제공되어 상기 적어도 한 위치에서의 어떠한 산화물의 존재도 감소시키는After sealing off the sacrificial material and prior to sealing, a reducing agent is provided at at least one location in or near the at least one opening to reduce the presence of any oxide at the at least one location. 전기화학적 제조 공정.Electrochemical manufacturing process. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 희생 재료 제거 후 밀봉 전에, 상기 소정의 구조물 소자가 적어도 부분적으로 위치하는 상기 외피의 내부 공동을 소정의 충진 기체가 충진하도록 되는After the sacrificial material is removed and before sealing, a predetermined fill gas is to fill the inner cavity of the shell where the given structural element is at least partially located. 전기화학적 제조 공정.Electrochemical manufacturing process. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 희생 재료 제거 후 밀봉 전에, 상기 소정의 구조물 소자가 적어도 부분적으로 위치하는 상기 외피의 내부 공동이 적어도 부분적으로 비워지는After sealing off the sacrificial material and before sealing, the inner cavity of the skin at which the given structural element is at least partially positioned is at least partially emptied. 전기화학적 제조 공정.Electrochemical manufacturing process. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 적어도 하나의 개구 및 상기 밀봉 재료는 상기 밀봉 재료가 상기 개구를 밀봉하도록 흐를 때 어떠한 구조물 재료 상으로도 흐를 필요가 없도록 위치하는 At least one opening and the sealing material are positioned such that the sealing material does not have to flow on any structure material when the sealing material flows to seal the opening. 전기화학적 제조 공정.Electrochemical manufacturing process. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 적어도 하나의 개구는 상기 밀봉 재료가 팽창하여 상기 개구를 브리지하도록 하는 상기 유동성 밀봉 재료(flowable sealing material)의 표면 장력에 의해 적어도 부분적으로 밀봉되는At least one opening is at least partially sealed by the surface tension of the flowable sealing material causing the sealing material to expand and bridge the opening. 전기화학적 제조 공정.Electrochemical manufacturing process. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 적어도 하나의 개구는 상기 외피, 상기 밀봉 재료, 또는 상기 밀봉 재료와 상기 외피의 결합을 통해 상기 개구에 고정되지 않은 단면 치수를 제공하는 경사진 벽을 갖는 At least one opening has an inclined wall that provides a cross-sectional dimension that is not fixed to the opening through the skin, the sealing material, or the combination of the sealing material and the skin. 전기화학적 제조 공정.Electrochemical manufacturing process. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적어도 하나의 개구는 상기 개구를 밀봉할 때 밀봉 재료가 흐르는 제한(restriction)을 갖는The at least one opening has a restriction through which sealing material flows when sealing the opening. 전기화학적 제조 공정.Electrochemical manufacturing process. 복수의 접착층(adhered layer)으로부터 3차원 구조물을 생성하는 전기화학적 제조 공정(an electrochemical fabrication process)에 있어서,In an electrochemical fabrication process, which produces a three-dimensional structure from a plurality of adhered layers, (A) 층의 적어도 일부를 기판 상에 증착하는 단계 -상기 기판은 사전에 증착된 재료를 포함할 수도 있음- 와,(A) depositing at least a portion of the layer onto the substrate, the substrate may comprise a previously deposited material; and (B) 각각의 연속하는 층이 사전에 증착된 층에 인접하게 형성되어 상기 사전에 증착된 층에 부착되도록 복수의 층을 형성하는 단계를 포함하되,(B) forming a plurality of layers such that each successive layer is formed adjacent to the previously deposited layer and attached to the previously deposited layer, 상기 층들은 적어도 두 개의 다른 재료를 포함하고,The layers comprise at least two different materials, 상기 층들은 The layers (1) 보호될 소정의 구조물 소자(a desired structural component)로서 적어도 하나의 구조물 재료(structural material)로 형성되는 구조물 소자와,  (1) a structural element formed of at least one structural material as a desired structural component to be protected, (2) 적어도 부분적으로 구조물 재료로 형성되는 보호 외피(a protective enclosure) -상기 외피의 적어도 일부는 상기 소정의 구조물 소자를 적어도 부분적으로 둘러싸고, 상기 외피는 그 내부에 있는 적어도 하나의 개구에 의해 제한됨- 와,  (2) a protective enclosure formed at least in part from the structural material, at least a portion of the outer shell at least partially surrounding the given structural element, the outer shell being limited by at least one opening therein - Wow, (3) 보호될 상기 소정의 구조물 소자와 상기 외피의 적어도 일부분 사이에 적어도 부분적으로 위치하는 희생 재료  (3) a sacrificial material at least partially located between the given structural element to be protected and at least a portion of the sheath. 를 포함하는 재료의 패턴들을 포함하고,Including patterns of material including; 상기 층들의 형성 후에, 상기 소정의 구조물 소자와 상기 외피의 적어도 일부분 사이에 위치하는 상기 희생 재료의 적어도 일부가 제거되고,After formation of the layers, at least a portion of the sacrificial material located between the given structure element and at least a portion of the sheath is removed, 상기 희생 재료의 제거 후에, 상기 보호 외피와 밀봉 구조 사이에 봉인(seal)이 형성되고, 적어도 하나의 상기 보호 외피 또는 밀봉 구조는 상기 외피의 외부로부터 상기 외피의 내부로의 상기 적어도 하나의 밀봉된 개구를 통한 재료의 통과를 차단하거나 상당히 제한하기 위해 상기 적어도 하나의 개구의 밀봉을 확립하는데 사용되는 밀봉 재료를 포함하는After removal of the sacrificial material, a seal is formed between the protective sheath and the sealing structure, wherein at least one protective sheath or sealing structure is sealed from the exterior of the sheath to the interior of the sheath. A sealing material used to establish a seal of the at least one opening to block or significantly limit the passage of material through the opening. 전기화학적 제조 공정.Electrochemical manufacturing process. 복수의 접착층(adhered layer)으로부터 3차원 구조물을 생성하는 전기화학적 제조 공정(an electrochemical fabrication process)에 있어서,In an electrochemical fabrication process, which produces a three-dimensional structure from a plurality of adhered layers, (A) 층의 적어도 일부를 기판 상에 증착하는 단계 -상기 기판은 사전에 증착된 재료를 포함할 수도 있음- 와,(A) depositing at least a portion of the layer onto the substrate, the substrate may comprise a previously deposited material; and (B) 각각의 연속하는 층이 사전에 증착된 층에 인접하게 형성되어 상기 사전에 증착된 층에 부착되도록 복수의 층을 형성하는 단계를 포함하되,(B) forming a plurality of layers such that each successive layer is formed adjacent to the previously deposited layer and attached to the previously deposited layer, 상기 층들은 적어도 두 개의 다른 재료를 포함하고,The layers comprise at least two different materials, 상기 층들은 The layers (1) 보호될 소정의 구조물 소자(a desired structural component)로서 적어도 하나의 구조물 재료(structural material)로 형성되는 구조물 소자와,  (1) a structural element formed of at least one structural material as a desired structural component to be protected, (2) 적어도 부분적으로 구조물 재료로 형성되는 보호 외피(a protective enclosure) -상기 외피의 적어도 일부는 상기 소정의 구조물 소자를 적어도 부분적으로 둘러싸고, 상기 외피는 그 내부에 있는 적어도 하나의 개구에 의해 제한됨- 와,  (2) a protective enclosure formed at least in part from the structural material, at least a portion of the outer shell at least partially surrounding the given structural element, the outer shell being limited by at least one opening therein - Wow, (3) 상기 적어도 하나의 개구를 포함하는 조준선(line of sight)을 따라서 위치하지만 상기 보호 외피로부터 떨어져 있는 적어도 하나의 차단 구조물과,  (3) at least one blocking structure located along a line of sight including the at least one opening but away from the protective sheath; (4) 보호될 상기 소정의 구조물 소자와 상기 외피의 적어도 일부분 사이에 적어도 부분적으로 위치하는 희생 재료  (4) a sacrificial material at least partially located between the given structural element to be protected and at least a portion of the sheath. 를 포함하는 재료의 패턴들을 포함하고,Including patterns of material including; 상기 층들의 형성 후에, 상기 소정의 구조물 소자와 상기 외피의 적어도 일부분 사이에 위치하는 상기 희생 재료의 적어도 일부가 제거되고,After formation of the layers, at least a portion of the sacrificial material located between the given structure element and at least a portion of the sheath is removed, 상기 희생 재료의 제거 후에, 상기 밀봉 재료는 상기 밀봉 개료가 벌크 내의 상기 외피로 들어가지 못하도록 억제하는 상기 차단 재료에 닿도록 증착되어, 밀봉 재료의 계속된 증착에 의해 상기 적어도 하나의 개구를 밀봉하여, 상기 외피의 외부로부터 상기 외피의 내부로의 상기 적어도 하나의 밀봉된 개구를 통한 재료의 통과를 차단하거나 상당히 제한하는 After removal of the sacrificial material, the sealing material is deposited to contact the barrier material that inhibits the sealing profile from entering the sheath in the bulk, thereby sealing the at least one opening by continued deposition of the sealing material. Blocking or significantly restricting the passage of material through the at least one sealed opening from the outside of the sheath into the interior of the sheath. 전기화학적 제조 공정.Electrochemical manufacturing process. 복수의 접착층(adhered layer)으로부터 3차원 구조물을 생성하는 전기화학적 제조 공정(an electrochemical fabrication process)에 있어서,In an electrochemical fabrication process, which produces a three-dimensional structure from a plurality of adhered layers, (A) 층의 적어도 일부를 기판 상에 증착하는 단계 -상기 기판은 사전에 증착된 재료를 포함할 수도 있음- 와,(A) depositing at least a portion of the layer onto the substrate, the substrate may comprise a previously deposited material; and (B) 각각의 연속하는 층이 사전에 증착된 층에 인접하게 형성되어 상기 사전에 증착된 층에 부착되도록 복수의 층을 형성하는 단계를 포함하되,(B) forming a plurality of layers such that each successive layer is formed adjacent to the previously deposited layer and attached to the previously deposited layer, 상기 층들은 적어도 두 개의 다른 재료를 포함하고,The layers comprise at least two different materials, 상기 층들은 The layers (1) 보호될 소정의 구조물 소자(a desired structural component)로서 적어도 하나의 구조물 재료(structural material)로 형성되는 구조물 소자와,  (1) a structural element formed of at least one structural material as a desired structural component to be protected, (2) 적어도 부분적으로 구조물 재료로 형성되는 보호 외피(a protective enclosure) -상기 외피의 적어도 일부는 상기 소정의 구조물 소자를 적어도 부분적으로 둘러싸고, 상기 외피는 그 내부에 있는 적어도 하나의 개구에 의해 제한됨- 와,  (2) a protective enclosure formed at least in part from the structural material, at least a portion of the outer shell at least partially surrounding the given structural element, the outer shell being limited by at least one opening therein - Wow, (3) 보호될 상기 소정의 구조물 소자와 상기 외피의 적어도 일부분 사이에 적어도 부분적으로 위치하는 희생 재료  (3) a sacrificial material at least partially located between the given structural element to be protected and at least a portion of the sheath. 를 포함하는 재료의 패턴들을 포함하는Comprising patterns of material comprising 전기화학적 제조 공정.Electrochemical manufacturing process.
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KR101334506B1 (en) * 2005-11-18 2013-12-02 레플리서러스 그룹 에스에이에스 Master electrode and method of forming it
KR20190124421A (en) 2018-04-26 2019-11-05 비고 메디컬 가부시키가이샤 Oxygen Concentrator

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KR101334506B1 (en) * 2005-11-18 2013-12-02 레플리서러스 그룹 에스에이에스 Master electrode and method of forming it
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