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KR20190057136A - 와이어링 시스템 - Google Patents

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KR20190057136A
KR20190057136A KR1020197012755A KR20197012755A KR20190057136A KR 20190057136 A KR20190057136 A KR 20190057136A KR 1020197012755 A KR1020197012755 A KR 1020197012755A KR 20197012755 A KR20197012755 A KR 20197012755A KR 20190057136 A KR20190057136 A KR 20190057136A
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KR
South Korea
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layer
electrically conductive
wire
depositing
connection point
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Application number
KR1020197012755A
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English (en)
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카프리스 그레이 할리
아미 두웰
안토니 코파
세스 데이비스
앤드류 피. 마자르
브라이언 스미스
미첼 더블유. 메인홀드
사라 바론
그레고리 로마노
리차드 모리슨
홍메이 장
Original Assignee
더 차레스 스타크 드레이퍼 래보레이토리, 인코포레이티드
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Publication date
Application filed by 더 차레스 스타크 드레이퍼 래보레이토리, 인코포레이티드 filed Critical 더 차레스 스타크 드레이퍼 래보레이토리, 인코포레이티드
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    • H01L2224/48253—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a potential ring of the item
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Abstract

전기 전도성 실드 레이어 내에 배치되는 전기 절연성 레이어 내에 배치되는 전기 전도성 코어를 구비하는 사전 제작된 소형 동축 와이어를 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 방법에 있어서, 사전 제작된 소형 동축 와이어의 원위 단부에서 전기 전도성 코어의 노출된 부분을 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계 -전기 전도성 코어와 제 1 전기 연결 지점 사이에 전기 전도성이 형성됨-; 전기 전도성 코어의 노출된 부분 및 제 1 전기 연결 지점이 전기 절연성 물질의 레이어에 둘러싸이도록 전기 전도성 코어의 노출된 부분에 전기 절연성 물질의 레이어를 증착하는 단계; 및 전기 전도성 물질로 형성된 커넥터를 사용하여 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 연결시키는 단계를 포함할 수 있다.

Description

와이어링 시스템
아래의 설명은 와이어링 시스템에 관한 것이다.
본 출원은 2016년 10월 4일 출원된 미국 가출원 제 62/404135 호, 2017년 2월23 일자로 출원된 미국 가출원 제62/462625호 및 2017년 2월 27일에 출원된 미국 가출원 제 62/464164 호의 우선권을 주장하며, 그 내용은 참고로 포함된다.
오늘날의 고밀도 상호 연결 기술(interconnection technology)을 통해 숙련된 엔지니어들은 다중-레이어 인쇄 회로 기판을 설계하고 레이아웃하는데 몇 주 또는 몇 달이 소모된다. 대용량 제조의 경우 초기 개발비(non-recurring engineering, NRE) 비용은 수천 또는 그 이상의 단위로 상환(armotize)된다. 프로토타입 및 소량 생산의 경우 NRE는 상환할 수 없는 주요 비용에 기여한다.
일 실시 예의 목적은 와이어링 시스템을 제공하는 것이다.
일반적인 실시 예에서, 전기 전도성 실드 레이어 내에 배치되는 전기 절연성 레이어 내에 배치되는 전기 전도성 코어를 구비하는 사전 제작된 소형 동축 와이어를 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 방법에 있어서, 사전 제작된 소형 동축 와이어의 원위 단부에서 전기 전도성 코어의 노출된 부분을 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계 -전기 전도성 코어와 제 1 전기 연결 지점 사이에 전기 전도성이 형성됨-; 전기 전도성 코어의 노출된 부분 및 제 1 전기 연결 지점이 전기 절연성 물질의 레이어에 둘러싸이도록 전기 전도성 코어의 노출된 부분에 전기 절연성 물질의 레이어를 증착하는 단계; 및 전기 전도성 물질로 형성된 커넥터를 사용하여 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 연결시키는 단계를 포함할 수 있다.
양태들은 다음의 특성들 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
커넥터를 사용하여 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 연결시키는 단계는, 전기 전도성 실드 레이어의 적어도 일부 및 제 2 전기 연결 지점에 전기 전도성 물질의 레이어를 증착하는 단계를 포함하고, 커넥터는 전기 전도성 실드 레이어 및 제 2 전기 연결 지점 사이에 전기 전도성을 형성한다. 전기 전도성 실드 레이어의 적어도 일부 및 제 2 전기 연결 지점에 전기 전도성 물질의 레이어를 증착하는 단계는, 전기 전도성 실드 레이어의 적어도 일부 및 제 2 전기 연결 지점에 전기 전도성 물질을 유동시키는 단계; 전기 전도성 물질을 전기 전도성 실드 레이어의 적어도 일부 및 제 2 전기 연결 지점에 스프레이 코팅하는 단계; 전기 전도성 물질을 전기 전도성 실드 레이어의 적어도 일부 및 제 2 전기 연결 지점에 증기 증착하는 단계; 전기 전도성 물질을 전기 전도성 실드 레이어의 적어도 일부 및 제 2 전기 연결 지점에 스퍼터링하는 단계; 및 전기 전도성 물질을 전기 전도성 실드 레이어의 적어도 일부 및 제 2 전기 연결 지점에 도금하는 단계 중 하나의 단계를 포함할 수 있다.
전기 절연성 물질의 레이어는 제 1 전기 연결 지점을 둘러싸고, 전기 전도성 물질은 전기 절연성 물질의 레이어를 둘러쌀 수 있다. 전기 전도성 물질의 레이어는 전기 절연성 물질의 레이어를 부분적으로 감쌀 수 있다. 사전 제작된 소형 동축 와이어의 원위 단부에서 전기 전도성 코어의 노출된 부분은 전기 절연성 물질의 레이어에 감싸질 수 있다. 전기 전도성 코어의 노출된 부분에 전기 절연성 물질의 레이어를 증착하는 단계는, 전기 절연성 물질의 비드를 전기 전도성 코어의 노출된 부분에 증착하는 단계를 포함할 수 있다.
전기 전도성 코어의 노출된 부분에 전기 절연성 물질의 레이어를 증착하는 단계는, 전기 절연성 물질을 전기 전도성 코어의 노출된 부분에 유동시키는 단계를 포함할 수 있다. 전기 전도성 코어의 노출된 부분에 전기 절연성 물질의 레이어를 증착하는 단계는, 전기 절연성 물질을 전기 전도성 코어의 노출된 부분에 증기 증착하는 단계를 포함할 수 있다. 전기 절연성 물질을 증기 증착하는 단계는, 중합체 물질의 선택적인 증기 증착을 포함할 수 있다. 전기 전도성 코어의 노출된 부분에 전기 절연성 물질의 레이어를 증착하는 단계는, 전기 전도성 코어의 노출된 부분에 전기 절연성물질을 에어로졸 분사하는 단계를 포함할 수 있다. 커넥터를 사용하여 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 연결시키는 단계는, 커넥터를 전기 전도성 물질의 스트립(strip)으로 프린팅하는 단계를 포함할 수 있다.
커넥터는 와이어를 포함할 수 있고, 커넥터를 사용하여 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 연결시키는 단계는, 와이어의 제 1 단부를 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계와, 와이어의 제 2 단부를 제 2 전기 연결 지점에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 전기 전도성 코어의 노출된 부분을 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계는, 제 1 전기 연결 지점에 전도성 패드를 부착하는 단계와, 이후 전기 전도성 코어를 전도성 패드에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 전기 연결 지점은 베어 다이 상의 커넥터 패드일 수 있다. 제 1 전기 연결 지점은 패키징된 부분 상의 커넥터 패드일 수 있다. 제 1 전기 연결 지점은 볼 그리드 어레이 상의 볼(ball)일 수 있다.
제 1 전기 연결 지점은 2 개의 전기 연결 지점들을 연결하는 분리된 어댑터를 포함할 수 있다. 제 1 전기 연결 지점은 패시브 전기 구성 요소에 배치될 수 있다. 제 1 전기 연결 지점은 회로 기판에 배치되는 전기 전도성 비아를 포함할 수 있다. 제 1 전기 연결 지점은 회로 기판에 배치되는 전도성 트레이스 또는 전도성 평면을 포함할 수 있다. 전기 전도성 코어의 노출된 부분을 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계는, 전기 전도성 코어를 제 1 전기 연결 지점에 솔더링하는 단계를 포함할 수 있다. 전기 전도성 코어의 노출된 부분을 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계는, 전기 전도성 코어를 제 1 전기 연결 지점에 용접하는 단계를 포함할 수 있다. 용접은 전자 빔 용점, 초음파 용접, 냉간 용접, 레이저 용접 및 저항 용접 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
전기 전도성 코어의 노출된 부분을 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계는, 전기 전도성 코어를 제 1 전기 연결 지점에 확산 접합하는 단계; 전기 전도성 코어를 제 1 전기 연결 지점에 브레이징하는 단계; 전기 전도성 코어를 제 1 전기 연결 지점에 소결하는 단계; 및 전도성 접착제를 사용하여 노출된 부분을 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 제 2 전기 연결 지점은 접지 연결 지점을 포함할 수 있다. 방법은 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 용접하는 단계를 포함하는 커넥터를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은, 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 열-압착하는 단계를 포함하는 커넥터를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은, 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 초음파 접합하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 일반적인 양태에서, 자동화된 공구(automated tool)는 상기 단계들 중 어느 하나를 수행하도록 구성된다.
또 다른 일반적인 양태에서, 전기 전도성 레이어에 의해 둘러싸인 전기 전도성 코어를 포함하고, 제 1 세그먼트, 제 2 세그먼트 및 제 1 세그먼트와 제 2 세그먼트를 분리하는 제 3 세그먼트를 구비하는 절연성 와이어로부터 소형 동축 와이어를 제조하는 방법은, 절연성 와이어의 전기 절연성 레이어에 접착 레이어를 증착하는 단계 -접착 레이어를 증착하는 단계는, 절연성 와이어의 제 1 세그먼트에 접착 레이어의 제 1 부분을 증착하는 단계와 절연성 와이어의 제 2 세그먼트에 접착 레이어의 제 2 부분을 증착하는 단계를 포함함-; 접착 레이어에 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계 -전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는, 접착 레이어의 제 1 부분에 전기 전도성 실드 레이어의 제 1 부분을 증착하는 단계와, 접착 레이어의 제 2 부분에 전기 전도성 실드 레이어의 제 2 부분을 증착하는 단계를 포함함-; 및 절연성 와이어의 제 1 세그먼트, 제 2 세그먼트 및 제 3 세그먼트의 전기 전도성 코어의 연속성을 유지하면서 절연성 와이어의 제 3 세그먼트로부터 전기 절연성 레이어를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
양태들은 다음의 특성들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 방법은, 접착 레이어에 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계 이전에 절연성 와이어의 제 3 세그먼트를 덮는 단계; 및 접착 레이어에 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계 이후, 제 3 세그먼트로부터 전기 절연성 레이어를 제거하는 단계 이전에, 절연성 와이어의 제 3 세그먼트를 노출시키는 단계를 포함할 수 있다. 절연성 와이어의 제 3 세그먼트를 덮는 단계는, 절연성 와이어를 고정구에 배열하는 단계를 포함하고, 고정구는 접착 레이어의 제 1 부분 및 접착 레이어의 제 2 부분을 노출시킨 상태로 절연성 와이어의 제 3 세그먼트를 덮게되고, 절연성 와이어의 제 3 세그먼트를 노출시키는 단계는 고정구로부터 절연성 와이어를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
절연성 와이어의 전기 절연성 레이어에 접착 레이어를 증착하는 단계는, 절연성 와이어의 제 3 세그먼트에 접착 레이어의 제 3 부분을 증착하는 단계를 포함할 수 있고, 절연성 와이어의 제 3 세그먼트를 덮는 단계는, 접착 레이어의 제 3 부분을 덮는 단계를 포함할 수 있고, 절연성 와이어의 제 3 세그먼트를 노출시키는 단계는, 접착 레이어의 제 3 부분을 노출시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 절연성 와이어의 제 1 세그먼트, 제 2 세그먼트 및 제 3 세그먼트의 전기 전도성 코어의 연속성을 유지하면서 접착 레이어의 제 3 부분을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
접착 레이어의 제 3 부분을 덮는 단계는, 접착 레이어에 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계 이전에, 접착 레이어의 제 3 부분에 마스킹 비드를 증착하는 단계를 포함할 수 있고, 접착 레이어의 제 3 부분을 노출시키는 단계는, 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계 이후, 절연성 와이어의 제 3 세그먼트로부터 전기 절연성 레이어 및 접착 레이어의 제 3 부분을 제거하는 단계 이전에, 접착 레이어의 제 3 부분으로부터 마스킹 비드를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 절연성 와이어의 제 3 세그먼트로부터 전기 절연성 레이어 및 접착 레이어의 제 3 부분을 제거하는 단계는, 화학적 에칭 과정을 사용하여 접착 레이어의 제 3 부분을 제거하는 단계를 포함하고, 절연성 와이어의 제 3 세그먼트로부터 전기 절연성 레이어를 제거하는 단계는, 절연성 와이어의 제 3 세그먼트의 전기 절연성 레이어를 레이저 커팅하는 단계를 포함할 수 있다.
절연성 와이어의 전기 절연성 레이어에 접착 레이어를 증착하는 단계는, 절연성 와이어의 제 3 세그먼트에 접착 레이어의 제 3 부분을 증착하는 단계를 포함할 수 있고, 접착 레이어에 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는, ;접착 레이어의 제 3 부분에 전기 전도성 실드 레이어의 제 3 부분을 증착하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은, 절연성 와이어의 제 1 세그먼트, 제 2 세그먼트 및 제 3 세그먼트의 전기 전도성 코어의 연속성을 유지하면서, 전기 전도성 실드 레이어의 제 3 부분을 제거하는 단계 -제거는 전기 전도성 실드 레이어의 제 3 부분의 제거 이후에 발생함-; 및 절연성 와이어의 제 1 세그먼트, 제 2 세그먼트 및 제 3 세그먼트의 전기 전도성 코어의 연속성을 유지하면서, 접착 레이어의 제 3 부분을 제거하는 단계 -제거는 전기 전도성 실드 레이어의 제 3 부분의 제거 이후에 발생함-;을 포함할 수 있다.
전기 전도성 실드 레이어는 전도성, 열 제거 가능한 물질로 형성되고, 전기 전도성 실드 레이어의 제 3 부분을 제거하는 단계는 전기 전도성 실드 레이어의 제 3 부분에 열 에너지를 인가하는 단계를 포함할 수 있다. 전도성, 열 제거 가능한 물질은 솔더 물질을 포함할 수 있다. 접착 레이어에 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는, 전해 도금 과정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 전기 전도성 실드 물질은 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질, 니켈 물질 및 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질 및 니켈 물질 중 어느 하나 이상의 합금 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
접착 레이어에 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는, 무전해 도금 과정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 전기 전도성 실드 물질은 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질, 니켈 물질 및 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질 및 니켈 물질 중 어느 하나 이상의 합금 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다. 접착 레이어에 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는, 중합체 물질의 금속 입자들의 현탁액을 통해 절연성 와이어를 인발하는 단계를 포함할 수 있다. 금속 입자들은 금속 플레이크들, 금속 나노 입자들 및 금속 마이크로 입자들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 금속 입자들은 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질, 니켈 물질 및 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질 및 니켈 물질 중 어느 하나 이상의 합금 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
상기 방법은, 스풀링 고정구로부터 절연성 와이어를 피딩하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법 은 절연성 와이어의 제 3 세그먼트로부터 전기 절연성 레이어 및 접착 레이어의 제 3 부분을 제거하는 단계 이후에, 절연성 와이어의 제 3 세그먼트의 전도성 코어를 커팅하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 접착 레이어의 제 3 부분을 제거하는 단계 이후, 절연성 와이어의 제 3 세그먼트로부터 전기 절연성 레이어를 제거하는 단계 이전에, 절연성 와이어의 제 3 세그먼트의 전도성 코어를 커팅하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 증기 증착 공정을 사용하여 전기 전도성 코어에 절연성 레이어를 증착하는 단계를 포함하는 절연성 와이어를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 절연성 와이어의 제 3 세그먼트로부터 전기 절연성 레이어를 제거하는 단계는, 절연성 와이어의 제 3 세그먼트의 전기 전도성 실드 레이어를 레이저 커팅하는 단계를 포함할 수 있다. 접착 레이어는 전기 전도성 금속 물질로 형성될 수 있다. 접착 레이어는 유기 접착 촉진제로부터 형성될 수 있다.
또 다른 양태에 있어서, 소형 동축 와이어를 제조하는 방법은, 마스킹 패턴에 따라 기판에 마스킹 레이어를 증착하는 단계 -기판의 제 1 부분이 마스킹 레이어에 의해 덮이고, 기판의 제 2 부분이 마스킹 레이어에 의해 덮이지 않게됨-; 기판의 제 2 부분에 제 1 캐비티를 형성하기 위해 기판의 제 2 부분으로부터 물질을 제거하는 단계; 기판의 제 2 부분으로부터 물질의 제거 이후에, 기판으로부터 마스킹 레이어를 제거하는 단계; 마스킹 레이어를 제거하는 단계 이후에, 기판의 제 2 부분의 제 1 캐비티에 소형 동축 와이어를 형성하는 단계; 및 기판의 제 1 캐비티로부터 제 1 전기 전도성 실드 레이어를 분리하는 단계를 구비하는 기판으로부터 소형 동축 와이어를 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 소형 동축 와이어를 형성하는 단계는, 제 1 캐비티가 제 1 전도성 실드 레이어에 라이닝되도록 제 1 캐비티에 제 1 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계 -제 1 전도성 실드 레이어는 제 1 캐비티 내에 제 2 캐비티를 형성함-; 제 2 캐비티가 제 1 전기 절연성 레이어에 라이닝되도록 제 2 캐비티에 제 1 전기 절연성 레이어를 증착하는 단계 -제 1 전기 절연성 레이어는 제 2 캐비티 내에 제 3 캐비티를 형성함-; 제 3 캐비티에 전기 전도성 코어를 증착하는 단계; 전기 전도성 코어에 제 2 전기 절연성 레이어를 증착하는 단계 -제 1 전기 절연성 레이어 및 제 2 전기 절연성 레이어는 전도성 코어를 감쌈-; 및 제 2 전기 절연성 레이어에 제 2 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계;를 포함할 수 있다.
양태들은 다음의 특성들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
마스킹 레이어를 증착하는 단계는, 기판의 폴리실리콘 레이어를 증착하는 단계를 포함할 수 있다. 기판은 용융된 실리카 웨이퍼를 포함할 수 있다. 기판의 제 2 부분으로부터 물질을 제거하는 단계는, 기판의 제 2 부분을 화학적으로 에칭하는 단계를 포함할 수 있다. 기판의 제 2 부분을 화학적으로 에칭하는 단계는 기판의 제 2 부분을 플루오르화 수소산 에칭하는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 캐비티에 제 1 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는 제 1 캐비티에 시드 레이어를 증착하는 단계와, 이후 제 1 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 전기 전도성 실드 레이어는 구리 물질로부터 형성될 수 있다. 제 1 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는, 제 1 전기 전도성 실드 레이어를 전해 도금하는 단계 또는 무전해 도금하는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 전기 절연성 레이어를 증착하는 단계는 제 1 폴리이미드 레이어를 증착하는 단계를 포함하고, 제 2 전기 절연성 레이어를 증착하는 단계는 제 2 폴리이미드 레이어를 증착하는 단계를 포함할 수 있다.
제 1 폴리이미드 레이어 및 제 2 폴리이미드 레이어를 증착하는 단계는, 폴리이미드 레이어들을 스프레이 분사(spraying)하는 단계를 포함할 수 있다. 제 3 캐비티에 전기 전도성 코어를 증착하는 단계는, 제 3 캐비티에 시드 레이어를 증착하는 단계와, 이후 전기 전도성 코어를 증착하는 단계를 포함할 수 있다. 전기 전도성 코어를 제 3 캐비티에 증착하는 단계는, 전기 전도성 코어를 전해 도금하는 단계 또는 무전해 도금하는 단계를 포함할 수 있다. 제 2 전기 절연성 레이어에 제 2 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는, 제 2 전기 절연성 레이어에 시드 레이어를 증착하는 단계와, 이후 제 2 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계를 포함할 수 있다. 제 2 전기 전도성 실드 레이어는 구리 물질로부터 형성될 수 있다. 기판으로부터 소형 동축 와이어를 분리하는 단계는, 유리 에칭 공정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 일반적인 양태에서, 제 1 축을 따라서 연장하는 내부 코어와, 제 1 축을 따라 연장하고 내부 코어를 감싸는 제 1 레이어를 포함하는 와이어로부터 하나 이상의 레이어를 제거하기 위한 장치는, 와이어를 제 1 축을 따르는 방향으로 이동시키고 와이어를 제 1 축을 중심으로 회전시키게되는 피딩 기구; 및 와이어가 제 1 축을 중심으로 회전함에 따라 와이어를 제 1 사전 설정된 깊이로 커팅하도록 되는 제 1 회전 블레이드;를 포함할 수 있다. 공급 기구는 와이어가 제 1 축을 중심으로 회전함에 따라 제 1 회전 블레이드가 와이어와 결합하고 와이어를 제 1 사전 설정된 깊이로 커팅하는 커팅 위치로 제 1 축을 따라 이동시킬 수 있다.
양태들은 다음의 특성들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
피딩 기구는, 제 1 축에 실질적으로 횡 방향의 제 2 축을 따라서 연장하는 제 1 피딩 로드; 및 제 2 축으로부터 이격된 제 3 축을 따라서 연장하고 제 1 축에 실질적으로 횡 방향으로 연장하는 제 2 피딩 로드;를 포함할 수 있다. 제 1 피딩 로드는 제 2 축을 중심으로 반 시계 방향으로 회전하고, 제 2 피딩 로드는 제 3 축을 중심으로 시계 방향으로 회전하여 와이어를 제 1 축을 따르는 방향으로 이동시킬 수 있다. 제 1 축을 중심으로 와이어를 회전시키기 위해, 제 1 피딩 로드는 제 2 축을 따라 제 1 방향으로 이동하게되고, 제 2 피딩 로드는 제 3 축을 따라, 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 이동하게될 수 있다.
제 1 사전 설정된 깊이는 제 1 레이어의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 제 1 회전 블레이드는 제 1 사전 설정된 깊이와 동일한 길이를 갖는 원통형 드럼으로부터 연장할 수 있고, 원통형 드럼은 깊이 멈춤부를 제공한다. 제 1 회전 블레이드, 제 2 회전 블레이드 및 제 3 회전 블레이드는 원통형 드럼에 접착된 와이어로 형성될 수 있다. 와이어는 제 1 축을 따라 연장하고 제 1 레이어 및 내부 코어를 감싸는 제 2 레이어를 포함할 수 있고, 장치는 와이어가 제 1 축을 중심으로 회전할 경우 제 2 사전 설정된 깊이로 와이어를 커팅하게되는 제 2 회전 블레이드를 더 포함할 수 있다. 제 1 사전 설정된 깊이는 제 1 레이어의 두께와 실질적으로 동일하고, 제 2 사전 설정된 깊이는 제 1 레이어의 두께와 제 2 레이어의 두께의 합과 실질적으로 동일할 수 있다.
제 1 회전 블레이드는 원통형 드럼으로부터 제 1 사전 설정된 깊이와 동일한 길이로 연장하고, 제 2 회전 블레이드는 원통형 드럼으로부터 제 2 사전 설정된 깊이와 동일한 길이로 연장할 수 있고, 원통형 드럼은 깊이 멈춤부를 제공할 수 있다. 제 1 회전 블레이드 및 제 2 회전 블레이드는 원통형 드럼에 부착되는 와이어로서 형성될 수 있다. 와이어는 제 1 축을 따라 연장하고 제 2 레이어, 제 1 레이어 및 내부 코어를 감싸는 제 3 레이어를 포함할 수 있고, 장치는, 와이어가 제 1 축을 중심으로 회전할 경우, 제 3 사전 설정된 깊이로 와이어를 절단하게되는 제 3 회전 블레이드를 더 포함할 수 있다. 제 1 사전 설정된 깊이는 제 1 레이어의 두께와 실질적으로 동일하고, 제 2 사전 설정된 깊이는 제 1 레이어의 두께와 제 2 레이어의 두께의 합과 실질적으로 동일하고, 제 3 사전 설정된 깊이는 제 1 레이어의 두께, 제 2 레이어의 두께 및 제 3 레이어의 두께의 합과 실질적으로 동일할 수 있다.
제 1 회전 블레이드는 원통형 드럼으로부터 제 1 사전 설정된 깊이와 동일한 길이로 연장하고, 제 2 회전 블레이드는 원통형 드럼으로부터 제 2 사전 설정된 깊이와 동일한 길이로 연장하고, 제 3 회전 블레이드는 원통형 드럼으로부터 제 3 사전 설정된 깊이와 동일한 길이로 연장하고, 원통형 드럼은 깊이 멈춤부를 제공할 수 있다. 제 1 회전 블레이드, 제 2 회전 블레이드 및 제 3 회전 블레이드는 원통형 드럼에 부착되는 와이어로 형성될 수 있다. 피딩 기구는, 제 1 축을 중심으로 와이어를 적어도 360도 이상 회전시킬 수 있다.
본 명세서에 설명된 실시 예들은 소형 동축 케이블(miniature coaxial cables, coax)를 갖고 종래의 평면 전기 인터 커넥트(planar electrical interconnects) (예를 들어, 인쇄 회로 기판 또는 실리콘 인터포저(interposer))를 대체하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 동축 케이블에는 외부 전도체(outer conductor) (실드, shield)로 둘러싸인 내부 전도체 와이어(코어, core)와 이 둘을 나누는 절연체(insulator)가 있다. 통상적인 동작에서, 코어 및 실드는 동일 전류(equal current) 및 반대 전류(opposite current)를 전달하고, 케이블의 양단에서 다른 전기 구성 요소들에 연결함으로써 회로를 완성한다. 종래의 인터 커넥트 대신 동축 케이블(coax)을 사용하여 설계하는 것이 근본적인 이점이 있지만, 동축 케이블(coax)이 일반적으로 너무 커서 칩에 부착할 수 없기 때문에 오늘날의 인터-칩 인터 커넥트(inter-chip interconnects)에는 적용되지 않는다.
본 발명의 일 양태는 동축 케이블의 임피던스, 연결 및 작은 사이즈에 관한 것이며, 이는 차례로 물질, 제조 방법 및 치수에 연관된다. 실시 예들은 다양한 크기의 적용(예를 들어, 베어 다이(bare die)에서 30um 피치의 패드, 400um 피치의 솔더 볼, 밀리미터-단위의 표면 실장 요소 등)을 커버하는 인터 커넥트를 위한 동축 케이블 사이즈의 범위를 사용한다. 동축 케이블의 임피던스는 2 개의 전도체와 절연체의 상대적인 치수에 의해 설정된다. 일반적인 동축 케이블의 임피던스는 50 옴 또는 75 옴이며 이와 다른 값은 드물다. 실시 예들은 전형적인 50 옴 동축 케이블(50 Ohm coax)을 다루지만, 동축 케이블에 대한 일반적이지 않은 적용인 DC 전력 분배를 위해 임피던스가 1 옴 미만인 동축 케이블이 있을 수 있다.
일 실시 예들에서, 본 발명은 픽 앤 플레이스(pick-and-place), 와이어 접합(wire bonding) 및 첨가제 제조 방법과 같은 자동화된 방법들에 의한 조립 및 부착을 특징으로 한다. 픽 앤 플레이스 방법에서, 케이블을 미리 제작하고, 길이로 자른 다음, 전자 부품에 열 초음파 접합(thermosonic bonding) 또는 솔더링(thermosonic bonding)으로 부착할 수 있다. 일단 전기 회로도가 고객의 요구에 기초하여 생성되면, 예시적인 조립 방법은 다음의 3 단계를 포함할 수 있다: (1) 와이어 코어(wire core)를 접합, (2) 와이어 실드(wire shield)로부터 코어/신호 연결(core/signal connection)을 절연, (3) 추가적인 전도체 브리지를 추가하여 실드를 접지(ground)에 연결. 모든 처리 및 부착 공정은 제한된 수의 자동화 공구로 수행됨.
다른 장점들 중에서도, 본 발명에 따른 전기적 인터 커넥트를 위한 소형 동축 케이블 시스템은 맞춤화된 소형 전자 시스템의 신속한 설계 및 제조를 가능하게 할 것이다. 숙련된 엔지니어는 오늘날의 기술을 통해 다중-레이어 인쇄 회로 기판(multi-layer printed circuit board)을 설계하고 레이아웃하는데 몇 주 또는 몇 달이 소모된다. 대용량 제조의 경우 초기 개발비(non-recurring engineering, NRE) 비용은 수천 또는 그 이상의 단위로 상환(armotize)된다. 프로토타입 및 소량 생산의 경우 NRE는 상환할 수 없는 주요 비용에 기여한다. 제조(Fabrication)는 수주가 소모되므로 설계의 변경이나 수정 시 많은 비용과 시간이 소요된다. 본 발명은 (각각의 연결이 개별적으로 차폐되어 있기 때문에) 설계 노력(design effort)을 감소시키고, (픽 앤 플레이스 및/또는 와이어 접합형 어셈블리를 이용함으로써) 제조 시간을 크게 감소시킴으로써 종래 기술의 이러한 두 가지 제한점을 해결할 수 있다.
본 발명의 다른 특성들 및 이점들은 하기의 설명 및 청구 범위로부터 명백해진다.
도 1은 소형 동축 와이어를 포함하는 전자 시스템이다.
도 2는 소형 동축 와이어를 포함하는 베어 다이기반의 전자 시스템이다.
도 3은 도 1의 전자 시스템에 대한 제 1 부착 전략이다.
도 4는 도 1의 전자 시스템에 대한 제 2 부착 전략이다.
도 5는 도 2의 전자 시스템에 대한 제 3 부착 전략이다.
도 6은 소형 동축 와이어를 포함하는 패키징된 구성 요소기반 전자 시스템이다.
도 7은 도 6의 전자 시스템에 대한 제 1 부착 전략이다.
도 8은 도 6의 전자 시스템에 대한 제 2 부착 전략이다.
도 9는 도 6의 전자 시스템에 대한 제 3 부착 전략이다.
도 10은 소형 동축 와이어를 포함하는 천공된 기판이다.
도 11은 도 10의 전자 시스템에 대한 제 1 부착 전략이다.
도 12는 전력 분배를 위한 소형 동축 와이어의 단변도이다.
도 13은 신호 분배를 위한 소형 동축 와이어의 단면도이다
도 14a 내지 14h는 비드-기반 소형 동축 와이어 제조 방법을 도시한다.
도 15 내지 도 17은 소형 동축 와이어 제조를 위한 고정구를 도시한다.
도 18a 내지 도 18e는 고정구-기반 소형 동축 와이어 제조 방법을 도시한다.
도 19a 내지 도 19i는 MEMS-기반 소형 동축 와이어 제조 방법을 도시한다.
도 20a 및 도 20b는 동축 와이어의 공급 및 제거를 위한 장치의 2 개의 뷰를 도시한다.
도 21은 회전 샤프트의 횡 방향 운동을 도시한다.
도 22a 및 도 22b는 스피닝 커팅 블레이드를 도시한다.
도 23a 및 도 23b는 장치를 사용하여 동축 와이어로부터 레이어들의 제거를 도시한다.
도 24는 장치의 다른 실시 예를 도시한다.
도 25는 스풀-기반 소형 동축 와이어 부착 장비이다.
도 26은 도 25의 장비의 와이어 스트리퍼이다.
도 27은 도 25의 장비의 용접 팁을 도시한다.
도 28은 도 25의 장비에 의해 채용된 실드 부착 전략들을 도시한다.
소형 다중-와이어 시스템(Miniature Multi-Wire System)
도 1을 참조하면, 전자 시스템(100, electronic system)은 종래의 인쇄 회로 기판상의 전기 부품을 소형 동축 와이어링 시스템(miniature coaxial wiring system)으로 연결하는데 사용되는 전도성 트레이스(trace) 및 비아(vias)를 대체한다. 전자 시스템(100)은 기판(104, substrate)에 부착된 다수의 전자 부품(102)(패키징된 집적 회로, 표면 장착 볼 그리드 어레이(surface mountable ball grid array) 패키징된 집적 회로, 베어 집적 회로(bare integrated circuit) 등)를 포함한다. 소형 동축 와이어(106)는 전자 부품(102)상의 연결 지점들(connection points) (108)(예를 들어, 접촉 패드, 볼 그리드 어레이의 솔더 볼(solder balls) 등)을 전원 공급부(110), 외부 장비(112) 및 다른 장치 동일한 또는 다른 전자 부품(102)상의 연결 지점들(108) 연결한다.
엔지니어가 이용할 수 있는 전자 부품들의 크기가 크게 다르므로, 전자 부품을 전원 공급 장비, 외부 장비와 관련된 연결 지점들 및 동일한 또는 다른 부품들 상의 연결 지점들에 부착하는데 다양한 전략이 사용될 수 있다.
베어 다이 기반 소형 다중-와이어 시스템(Bare Die Based Miniature Multi-Wire System)
도 2를 참조하면, 일부 실시 예들에서, 전자 시스템(100)은 기판(104)에 (예를 들어, 접착제(adhesive)를 사용하여) 부착된 복수개의 베어 다이(bare die) (또는 '다이(dice)')를 포함한다. 기판(104)으로부터 멀어지는 베어 다이들(202)의 표면은 하나 이상의 다른 연결 지점, 외부 장비 및/또는 소형 동축 와이어(106)를 사용하여 전원 공급부(110)와 관련된 연결 지점에 연결되도록 구성된 접촉 패드들(214, contact pads)을 포함할 수 있다. (이하에서 상세히 후술 됨). 예를 들어, 도 2의 간단한 개략도에서, 하나 이상의 제 1 소형 동축 와이어(106a)는 베어 다이들(202)의 접촉 패드들(214)을 전원 공급부(110, power supply)와 관련된 연결 지점들에 연결하고, 하나 이상의 제 2 소형 동축 와이어(106b)는 베어 다이들(202)의 접촉 패드들(214)을 베어 다이(202)의 다른 접촉 패드에 연결하고, 하나 이상의 제 3 소형 동축 와이어(106c)는 베어 다이들(202)의 접촉 패드(214)를 하나 이상의 외부 장비 또는 부품에 연결한다.
베어 다이 부착 전략(Bare Die Attachment Strategy)
도 3을 참조하면, 특정 베어 다이(302)는 기판(104)에 부착되고 부착 전략에 따라 소형 동축 와이어를 사용하여 전원 공급부(110)에 연결되는 접촉 패드(214)를 갖는다. 접촉 패드(214)는 부착 전략에 따라 소형 동축 와이어를 사용하여 외부 장비(미도시) 및 다른 전자 부품(미도시)상의 다른 연결 지점에도 연결된다.
도 3의 구성에서, 제 1 소형 동축 와이어(306a), 제 2 소형 동축 와이어(306b) 및 제 3 소형 동축 와이어(306c)를 포함하는 3 개의 소형 동축 와이어(306)가 있다. 베어 다이(302)는 접지('gnd') 접촉 패드(214a, ground contact pad), 전원('pwr') 접촉 패드(214b, power contact pad) 및 신호('sig') 접촉 패드(214c, signal contact pad)를 포함한다.
일반적으로, 각각의 소형 동축 와이어(306)는 전도성 내부 코어(316, conductive inner core), 절연성 레이어(318, insulating layer) 및 전도성 외부 실드(320, conductive outer shield)를 포함한다. 소형 동축 와이어(306)의 전도성 내부 코어(316)는 접촉 패드(214) 또는 다른 연결 지점(108)(예를 들어, 전력 공급원(110)과 관련된 전원('pwr') 연결 지점(324))에 연결되고, 소형 동축 와이어(106)의 전도성 외부 실드 레이어들(320)은 전원 공급부(110)와 관련된 '접지' 연결 지점(325)에 연결되고, 전원 공급부(110)와 관련된 '접지' 연결 지점(325) 및 '전원' 연결 지점(324)이 전기적으로 연결되지 않도록 보장한다(즉, 단락됨).
제 1 소형 동축 와이어(306a)의 전도성 내부 코어(316a)의 제 1 노출 부분(334a, first exposed portion)은 전원 공급부(110)와 관련된 전원('pwr') 연결 지점(324)에 부착되고, 제 1 소형 동축 와이어(306a)의 전도성 내부 코어(316a)의 제 2 노출 부분(336a)은 베어 다이(302)의 전원('pwr') 접촉 패드(214b)에 부착된다. 제 2 소형 동축 와이어(306b)의 전도성 내부 코어(316b)의 제 1 노출 부분(334b)은 전원('pwr') 접촉 패드(214b)에 부착되고, 제 2 소형 동축 와이어(306b)의 전도성 내부 코어(316b)의 제 2 노출 부분(336b)은 다른 연결 지점들 또는 외부 장비(미도시)에 연결된다. 제 3 소형 동축 와이어(306c)의 전도성 내부 코어(316c)의 제 1 노출 부분(334c)은 신호('sig') 접촉 패드(214c)에 부착되고, 제 3 소형 동축 와이어(306c)의 전도성 내부 코어(316c)의 제 2 노출 부분(336c)은 다른 연결 지점들 또는 외부 장비(미도시)에 연결된다. 몇몇 실시 예에서, 전도성 내부 코어(316)와 다양한 연결 지점들 사이의 연결은 용접 기술(예를 들어, 초음파 용접, 전자 빔 용접, 냉간 용접, 레이저 용접, 저항 용접, 열 음파 모세관 용접(thermosonic capillary welding) 또는 열 음파 웨지/못 용접(thermosonic wedge/peg welding)) 또는 솔더링 기술(soldering techniques)을 통해 이루어질 수 있다.
전도성 내부 코어(316)의 노출된 부분(334, 336)과 연결 지점 사이의 각 연결은 절연체 내에 완전히 감싸진다. 도 3의 실시 예에서, 제 1 소형 동축 와이어(306a)의 전도성 내부 코어(316a)의 제 1 노출 부분(334a)과 전원('pwr') 연결 지점(324) 사이의 연결은 제 1 절연체(332)에 완전히 감싸진다.
제 1 소형 동축 와이어(306a)의 전도성 내부 코어(316a)의 제 2 노출 부분(336a)과 전원('pwr') 접촉 패드(214b) 사이의 연결은 제 2 절연체(338)에 완전히 감싸진다. 제 2 소형 동축 와이어(306b)의 전도성 내부 코어(316b)의 제 1 노출 부분(334b)과 전원('pwr') 접촉 패드(214b) 사이의 연결은 또한 제 2 절연체(338)에 완전히 감싸진다.
제 3 소형 동축 와이어(306c)의 전도성 내부 코어(316c)의 제 1 노출 부분(334c)과 신호('sig') 접촉 패드(214c) 사이의 연결은 제 3 절연체(340)에 완전히 감싸진다.
일반적으로, 도 3의 예에서, 절연성 물질에 의한 "완전히 감싸진(fully encased)"이라는 용어는 전도성 내부 코어(316) 및 접촉 패드(214)의 임의의 부분 또는 다른 연결 지점(108)이 노출되지 않고, 전도성 내부 코어(316) 및 접촉 패드(214) 모두의 노출된 부분(334, 336) 또는 절연성 물질에 의해 완전히 덮이지 않은 다른 연결 지점(108)에 관련된다. 일반적으로, 절연성 레이어(318)의 노출된 부분은 또한 절연성 물질에 감싸지고, 전도성 실드 레이어(320)의 일부는 또한 절연성 물질에 감싸질 수 있다. 적합한 절연성 물질의 일예는 폴리이미드 물질(polyimide material)이다. 물론, 다른 적절한 절연성 폴리머나 다른 물질이 사용될 수 있다.
전원 공급부(110), 제 1 절연체(332), 베어 다이(302)의 접촉 패드(214a), 제 2 절연체(332) 및 제 3 절연체(230)와 관련된 접지('gnd') 연결 지점(325)을 덮는 기판(104) 및 베어 다이(302) 상에 전도성 물질(342)의 질량이 적층된다. 전도성 물질(342)의 질량은 베어 다이(302)의 접지('gnd') 연결 지점(325)과 접지('gnd') 접촉 패드(214a) 사이의 전기적 연결을 형성한다. 절연체들(332, 338, 340)은 접지('gnd') 연결 지점(325)과 전원('pwr') 연결 지점(324), 전원('pwr') 접촉 패드(214b) 또는 신호('sig') 접촉 패드(214c) 사이의 단락을 방지한다.
또한, 전도성 물질(342)의 질량은 제 1 소형 동축 와이어(306a)의 전도성 실드 레이어(320a)를 완전히 감싸고, 제 2 소형 동축 와이어(306b)의 전도성 실드 레이어(320b)를 부분적으로 감싸고, 제 3 소형 동축 와이어(306c)의 전도성 실드 레이어(320c)를 부분적으로 감싼다. 이와 같이, 전도성 물질(342)의 질량은 접지('gnd') 연결 지점(325)과 소형 동축 와이어(306)의 전도성 실드 레이어(320) 사이의 전기적 연결을 형성하는 '커넥터(connector)'이다.
일반적으로, 전도성 물질(342)의 부분(mass)은 모든 소형 동축 와이어에 대해 가능한 많은 전도성 실드 레이어를 감싼다. 몇몇 예에서, 전도성 물질(342)의 부분이 사용되는 3 가지 시나리오가 존재한다 : (1). 와이어, 절연체, 칩 및 전력/접지의 전부를 포함하는 모든 것을 상기 부분(342)으로 감싼다. (2). 부분(342)은 각각의 칩(302)을 개별적으로 감싸서 접지 레일(325, ground rail)에 연결한다. (3). (1)과 (2)를 조합함
도 4를 참조하면, 몇몇 실시 예에서, 도 3의 전도성 물질(342) 대신에 미세 와이어(fine wires, 예를 들어, 와이어 본딩 기술에 사용되는 유형)가 사용되어 접지('gnd') 연결 지점(325), 베어 다이(302)의 '접지(gnd)' 접촉 패드(214a) 및 소형 동축 와이어(306)의 전도성 실드 레이어(320) 사이의 전기 연결을 형성할 수 있다.
특히, 제 1 미세 와이어(444)는 접지('gnd') 연결 지점(325)을 제 1 소형 동축 와이어(306a)의 전도성 실드 레이어(320a)에 연결한다. 제 2 미세 와이어(446)는 제 1 소형 동축 와이어(306a)의 전도성 실드 레이어(320a)를 베어 다이(302)의 접지('gnd') 접촉 패드(214a)에 연결한다. 제 3 미세 와이어(448)는 제 1 소형 동축 와이어(306a)의 전도성 실드 레이어(320a)과 제 2 소형 동축 와이어(306b)의 전도성 실드 레이어(320b)를 연결한다. 제 4 미세 와이어(450)는 제 2 소형 동축 와이어(306b)의 전도성 실드 레이어(320b)을 제 3 소형 동축 와이어(306c)의 전도성 실드 레이어(320c)에 연결한다.
도 5를 참조하면, 몇몇 실시 예에서, 도 3의 전도성 물질(342) 대신에 하나 이상의 인쇄된 와이어(printed wires)가 사용되어 접지('gnd') 연결 지점(325), 베어 다이(302)의 접지('gnd') 접촉 패드(214a) 및 소형 동축 와이어(306)의 전도성 실드 레이어(320)을 포함한다.
특히, 인쇄된 와이어(552)는 제 1 소형 동축 와이어(306a)의 전도성 실드 레이어(320a), 베어 다이(302)의 접지('gnd') 접촉 패드(214a), 제 2 소형 동축 와이어(306b)의 전도성 실드 레이어(320b) 및 제 3 소형 동축 와이어(306c)의 전도성 실드 레이어(320c)을 포함한다.
패키지 기반 소형 다중-와이어 시스템(Package Based Miniature Multi-Wire System)
도 6을 참조하면, 일부 예들에서, 전자 시스템(100)은 (예를 들어, 접착제를 사용하여) 기판(104)에 부착된 다수의 패키징된 부품들(602) (예를 들어, 볼 그리드 어레이 부품, 듀얼 인라인 패키지 부품들, 표면 장착 부품들, 칩 캐리어들 등)을 포함한다. 기판(104)으로부터 떨어져 향하는 패키징된 부품들(602)의 표면은 소형 동축 와이어(106)를 사용하여 하나 이상의 다른 연결 지점, 외부 장비 및/또는 전원 공급부(110)에 연결되도록 구성되는 솔더 볼(614) (또는 다른 패키징된 부품-특정 연결 지점들)을 포함한다(이하에서 상세히 설명됨). 예를 들어, 도 6의 간단한 개략도에서, 하나 이상의 제 1 소형 동축 와이어(106a)는 패키징된 부품들(602)의 솔더 볼(614)을 전원 공급부(110)에 연결하고, 하나 이상의 제 2 소형 동축 와이어(106b)는 패키징된 부품들(602)의 솔더 볼(614)을 패키징된 부품들(602)의 다른 솔더 볼(614)에 연결하고, 하나 이상의 제 3 소형 동축 와이어(106c)는 패키징된 부품들(602)의 솔더 볼(614)을 하나 이상의 외부 장비 또는 부품들(미도시)에 연결시킨다.
패키징된 부품 부착 전략(Packaged Component Attachment Strategy)
도 7을 참조하면, 특정 패키지 부품(702)은 기판(104)에 부착되고 부착 전략에 따라 소형 동축 와이어를 사용하여 전원 공급부(110)에 연결된 솔더 볼(614)을 갖는다. 솔더 볼(614)은 부착 전략에 따라 소형 동축 와이어를 사용하여 외부 장비들(미도시) 및 다른 전자 부품(미도시)의 다른 연결 지점에도 연결된다.
도 7의 구성에서, 제 1 소형 동축 와이어(706a), 제 2 소형 동축 와이어(706b), 및 제 3 소형 동축 와이어(706c)를 포함하는 3 개의 소형 동축 와이어가 존재한다. 패키징된 부품(702)은 접지('gnd') 솔더 볼(614a), 전력('pwr') 솔더 볼(614b) 및 신호('sig') 솔더 볼(614c)을 포함한다.
일반적으로, 각각의 소형 동축 와이어(706)는 전도성 내부 코어(716), 절연성 레이어(718) 및 전도성 외부 실드(720)를 포함한다. 소형 동축 와이어(706)의 전도성 내부 코어(716)는 접촉 패드(614) 또는 다른 연결 지점(108) (예를 들어, 전원 공급부와 관련된 전원('pwr') 연결 지점(724))에 부착되고, 소형 동축 와이어(706)의 전도성 외부 실드 레이어(716)는 전원 공급부와 관련된 접지('gnd') 연결 지점(725)에 부착되어, 전원 공급부와 관련된 전원('pwr') 연결 지점(724)과 접지('gnd') 연결 지점(725)이 전기적으로 연결되지 않도록 보장한다.
제 1 소형 동축 와이어(706a)의 전도성 내부 코어(716a)의 제 1 노출 부분(734a)는 전원 공급부(110)와 연관된 전원('pwr') 연결 지점(724)에 부착되고, 제 1 소형 동축 와이어(706a)의 전도성 내부 코어(716a)의 제 2 노출 부분(736a)은 패키지 부품(702)의 전원('pwr') 솔더 볼(614b)에 부착된다. 제 2 소형 동축 와이어(706b)의 전도성 내부 코어(716b)의 제 1 노출 부분(734b)은 전원('pwr)' 솔더 볼(614b)에 부착되고, 제 2 소형 동축 와이어(706b)의 전도성 내부 코어(716b)의 제 2 노출 부분(736b)은 다른 연결 지점 또는 외부 장비(미도시)에 연결된다. 제 3 소형 동축 와이어(706c)의 전도성 내부 코어(716c)의 제 1 노출 부분(734c)는 신호('sig') 솔더 볼(614c)에 부착되고, 제 3 소형 동축 와이어(706c)의 전도성 내부 코어(716c)의 제 2 노출 부분(736c)은 다른 연결 지점 또는 외부 장비(미도시)에 연결된다. 몇몇 실시 예에서, 전도성 내부 코어(716)와 다양한 연결 지점 사이의 연결은 용접 기술(예를 들어, 초음파 용접, 전자 빔 용접, 냉간 용접, 레이저 용접, 저항 용접, 열 초음파 모세관 용접 또는 열 초음파 쐐기/못 용접) 또는 납땜 기술을 통해 형성된다. 일부 실시 예에서, 하나 이상의 인터포저 패드(735, interposer pad)가 전도성 내부 코어(716)의 노출된 부분들(734, 736)과 솔더 볼(614) 사이의 안정적인 연결을 용이하게하기 위해 솔더 볼(614)에 부착된다.
전도성 내부 코어(716)의 노출된 부분들(734, 736)과 연결 지점 사이의 각각의 연결은 절연성 물질로 완전히 감싸진다. 도 7의 예에서, 제 1 소형 동축 와이어(706a)의 전도성 내부 코어(716a)의 제 1 노출 부분(734a)과 전원('pwr') 연결 지점(724) 사이의 연결은 제 1 절연체(732)에 완전히 감싸진다.
제 1 소형 동축 와이어(706a)의 전도성 내부 코어(716a)의 제 2 노출 부분(736a)과 전원('pwr)' 솔더 볼(614b) 사이의 연결은 제 2 절연체(738) 내에 완전히 감싸진다. 제 2 소형 동축 와이어(706b)의 전도성 내부 코어(716b)의 제 1 노출 부분(734b)과 전원('pwr)' 솔더 볼(614b) 사이의 연결은 또한 제 2 절연체(738) 내에 완전히 감싸진다. 이 예에서, 제 3 소형 동축 와이어(706c)의 전도성 내부 코어(716c)의 제 1 노출 부분(734c)과 신호('sig') 솔더 볼(614c) 사이의 연결은 또한 제 2 절연체(738) 내에 완전히 감싸진다.
이전의 예에서와 같이, 절연성 물질에 의한 "완전히 감싸진"이라는 용어는 전도성 내부 코어(716) 및 솔더 볼(614)의 임의의 부분 또는 다른 연결 지점(108)이 노출되지 않고, 전도성 내부 코어(716) 및 솔더 볼(614) 모두의 노출 부분(734, 736) 또는 절연성 물질에 의해 완전히 덮이지 않은 다른 연결 지점(108)에 관련된다. 일반적으로, 소형 동축 와이어(706)의 절연성 레이어(718)의 노출 부분은 또한 절연성 물질에 감싸지고, 소형 동축 와이어(706)의 전도성 실드 레이어(720)의 일부는 또한 절연성 물질에 감싸질 수 있다. 적합한 절연성 물질의 일예는 폴리이미드 물질(polyimide material)이다. 물론, 다른 적절한 절연성 폴리머나 다른 물질이 사용될 수 있다.
전원 공급부(110), 제 1 절연체(732), 패키징된 부품(702)의 솔더 볼(614a) 및 제 2 절연체(738)와 관련된 접지('gnd') 연결 지점(725)을 덮는 기판(104) 및 패키징된 부품(702) 상에 전도성 물질(742)의 질량이 적층된다. 전도성 물질(742)의 질량은 패키징된 부품(702)의 접지('gnd') 연결 지점(725)과 패키징된 부품(702)의 접지('gnd') 솔더 볼(614a) 사이의 전기적 연결을 형성한다. 절연체들(732, 738)은 접지('gnd') 연결 지점(725)과 전원('pwr') 연결 지점(724), 전원('pwr') 솔더 볼(614b) 또는 신호('sig') 접촉 패드(614c) 사이의 단락을 방지한다.
또한, 전도성 물질(742)의 질량은 제 1 소형 동축 와이어(706a)의 전도성 실드 레이어(720a)를 완전히 감싸고, 제 2 소형 동축 와이어(706b)의 전도성 실드 레이어(720b)를 부분적으로 감싸고, 제 3 소형 동축 와이어(706c)의 전도성 실드 레이어(720c)를 부분적으로 감싼다. 이와 같이, 전도성 물질(742)의 질량은 접지('gnd') 연결 지점(725)과 소형 동축 와이어(706)의 전도성 실드 레이어(720) 사이의 전기적 연결을 형성하는 '커넥터(connector)'이다.
일반적으로, 전도성 물질(742)의 부분(mass)은 모든 소형 동축 와이어에 대해 가능한 많은 전도성 실드 레이어를 감싼다. 몇몇 예에서, 전도성 물질(742)의 부분이 사용되는 3 가지 시나리오가 존재한다 : (1). 와이어, 절연체, 칩 및 전력/접지의 전부를 포함하는 모든 것을 상기 질량(742)으로 감싼다. (2). 부분(742)은 각각의 부품(702)을 개별적으로 감싸서 접지 레일(725)에 연결한다. (3). (1)과 (2)를 조합함
도 8을 참조하면, 일부 실시 예에서, 도 7의 전도성 물질(742) 대신에 미세 와이어(fine wires, 예를 들어, 와이어 본딩 기술에 사용되는 유형)가 사용되어 접지('gnd') 연결 지점(725), 패키징된 부품(702)의 '접지(gnd)' 솔더 볼(614a) 및 소형 동축 와이어(706)의 전도성 실드 레이어(720) 사이의 전기 연결을 형성할 수 있다.
특히, 제 1 미세 와이어(844)는 접지('gnd') 연결 지점(725)을 제 1 소형 동축 와이어(706a)의 전도성 실드 레이어(720a)에 연결한다. 제 2 미세 와이어(846)는 제 1 소형 동축 와이어(706a)의 전도성 실드 레이어(720a)를 패키징된 부품(702)의 접지('gnd') 솔더 볼(614a)에 연결한다. 제 3 미세 와이어(848)는 제 1 소형 동축 와이어(706a)의 전도성 실드 레이어(720a)과 제 2 소형 동축 와이어(706b)의 전도성 실드 레이어(720b)를 연결한다. 제 4 미세 와이어(850)는 제 2 소형 동축 와이어(706b)의 전도성 실드 레이어(720b)을 제 3 소형 동축 와이어(706c)의 전도성 실드 레이어(720c)에 연결한다.
도 9를 참조하면, 일부 실시 예에서, 도 7의 전도성 물질(742) 대신에 하나 이상의 인쇄된 와이어가 사용되어 접지('gnd') 연결 지점(725), 패키징된 부품(702)의 접지('gnd') 솔더 볼(614a) 및 소형 동축 와이어(706)의 전도성 실드 레이어(720)을 포함한다.
특히, 인쇄된 와이어(952)는 제 1 소형 동축 와이어(706a)의 전도성 실드 레이어(720a), 패키징된 부품 (702)의 접지('gnd') 솔더 볼(614a), 제 2 소형 동축 와이어(706b)의 전도성 실드 레이어(720b) 및 제 3 소형 동축 와이어(706c)의 전도성 실드 레이어(720c)을 포함한다.
TVP 보드 기반 소형 멀티 와이어 시스템(Through-Via-Perforated(TVP) Board Based Miniature Multi-Wire System)
도 10을 참조하면, 일부 실시 예에서, 전자 시스템(100)은 TVP 보드(1004, Through-Via-Perforated board)에 조립되는 패키징된 부품(1002)(예를 들어, 볼 그리드 어레이 부품, 듀얼 인라인 패키징된 부품, 표면 실장 부품, 칩 캐리어 등) 또는 베어 다이와 같은 다수의 부품들을 포함한다. 일반적으로, TVP 보드(1004)는 그것을 통해 연장되는 다수의 비아(1007, vias)를 갖는 절연성 기판(1005)을 포함한다. 비아(1007)는 전도성 물질(예를 들어, 솔더)로 충전되고, 기판(1005)의 제 1측부(1009, first side) 및/또는 제 2 측부(1011, second side) 상의 전도성 접촉 패드(도 11 참조) 또는 플레이트(plate)에 연결될 수 있다. 패키징된 부품(1002) (또는, 일부 실시예에서는 베어 다이)은 TVP 보드(1004)의 제 1 측부(1009)에 위치되고, 비아(1007) 및 연관된 전기 전도성 접촉 패드 또는 플레이트와 (예를 들어, 솔더링되어) 결합되고 정렬되는 솔더 볼을(1014) (또는 예를 들어, 다른 패키징된 부품-특정 연결 지점들)을 포함한다.
TVP 보드(1004)의 제 2 측부(1011)에서, 비아(1007) 및 이와 관련된 전도성 접촉 패드들 또는 플레이트들은 하나 이상의 다른 연결 지점(예를 들어, 비아), 외부 장비 및/또는 소형 동축 와이어(106)을 사용하여 전원 공급부(110)에 연결되도록 구성된다(이하에서 상세히 설명됨). 예를 들어, 도 10의 간단한 개략도에서, 하나 이상의 제 1 소형 동축 와이어(106a)는 패키징된 부품(1002)에 연결된 연결 비아(1007)를 전원 공급부(110)에 연결하고, 하나 이상의 제 2 소형 동축 와이어(106b)는 패키징된 부품(1002)에 연결된 연결 비아(1007)를 패키징된 부품(1002)의 다른 비아(1007)에 연결하고, 하나 이상의 제 3 소형 동축 와이어(106c)는 패키징된 부품(1002)에 연결된 비아를 하나 이상의 외부 장비 또는 부품(미도시)에 연결한다.
TVP 보드 부착 전략(Through-Via-Perforated Board Attachment Strategy)
도 11을 참조하면, TVP 보드(1004)는 전원 공급부(110) 및 4 개의 비아를 포함한다. 전원 공급부는 전원('pwr') 연결 지점(1124) 및 접지('gnd') 연결 지점(1125)을 갖는다. TVP 보드(1004)의 제 1 비아(1107d)는 TVP 보드(1004)의 제 2측부(1011)상의 접지('gnd') 연결 지점(1125) 및 TVP 보드(1004)의 제 1측부(1009)상의 제 1 전기 전도성 플레이트(1113a)에 연결된다. 결과적으로, 전기 신호는 제 1 비아(1107d)를 통해 접지('gnd') 연결 지점(1125)과 제 1 전기 전도성 플레이트(1113a) 사이를 이동할 수 있다.
제 2 비아(1107a)는 TVP 보드(1004)의 제 1 측부(1009)상의 제 1 전기 전도성 플레이트(1113a)과 TVP 보드(1004)의 제 2 측부(1011)상의 제 2 전도성 플레이트(1113b)에 연결된다. 그 결과, 전기 신호는 제 2 비아(1107a)를 통해 제 1 전기 전도성 플레이트(1113a)와 제 2 전기 전도성 플레이트(1113b) 사이를 이동할 수 있다.
제 3 비아(1107b)는 TVP 보드(1004)의 제 1 측부(1009)상의 제 3 전기 전도성 플레이트(1113c) 및 TVP 보드(1004)의 제 2 측부(1011)상의 제 4 전기 전도성 플레이트(1113d)에 연결된다. 그 결과, 전기 신호는 제 3 비아(1107b)를 통해 제 3 전도성 플레이트(1113c)과 제 4 전도성 플레이트(1113d) 사이를 이동할 수 있다.
제 4 비아(1107d)는 TVP 보드(1004)의 제 1측부(1009)상의 제 5 전기 전도성 플레이트(1113e) 및 TVP 보드의 제 2측부(1011)상의 제 6 전기 전도성 플레이트(1113f)에 연결된다. 결과적으로, 전기 신호는 제 4 비아(1107c)를 통해 제 5 전기 전도성 플레이트(1113e)와 제 6 전기 전도성 플레이트(1113f) 사이를 이동할 수 있다.
특정 패키징된 부품(1102)은 TVP 기판(1004)의 제 1측부(1009)에 부착되고, 솔더 볼(1014)의 각각은 전도성 플레이트(1113)을 통해 비아(1007)에 부착된다. 특히, 접지('gnd') 솔더 볼(1014a)은 제 1 전기 전도성 플레이트(1113a)에 부착된다(따라서 제 1 비아(1107d) 및 제 2 비아(1107a)에 연결된다). 전원 공급('pwr') 솔더 볼(1014b)은 제 3 전도성 플레이트(1113c)에 부착된다(따라서 제 3 비아(1107b)에 연결된다). 신호 신호(sig') 솔더 볼(1014c)은 제 5 전기 전도성 플레이트(1113e)에 부착된다(따라서 제 4 비아(1107c)에 연결된다). 부품으로부터 비아로의 연결에 반드시 솔더 볼이 사용되지 않는 다는 점을 밝혀둔다. 일부 실시 예에서, 솔더는 패키징된 부품에 사용되고, 다른 연결 유형은 다이(예를 들어, Cu 산화물 결합 또는 C4 범프)에 사용된다.
TVP 보드(1004)에 부착되는 패키징된 부품(1102)에 있어서, 소형 동축 와이어를 사용하여 비아(1107)를 전원 공급부(110), 외부 장비(112)(미도시) 및 다른 전자 부품(미도시)상의 다른 연결 지점(108)에 연결하기위한 부착 전략이 수행될 수 있다.
일반적으로, 각각의 소형 동축 와이어(1106)는 전도성 내부 코어(1116), 절연성 레이어(1118) 및 전도성 외부 실드(1120)를 포함한다. 소형 동축 와이어(1106)의 전도성 내부 코어(1116)는 접촉 패드(1014) 또는 다른 연결 지점(108)(예를 들어, 전원 공급부(110)과 관련된 전원('pwr') 연결 지점(1124))에 연결되고, 소형 동축 와이어(106)의 전도성 외부 실드 레이어들(1120)은 전원 공급부(110)와 관련된 접지('gnd') 연결 지점(1125)에 연결되고, 전원 공급부(110)와 관련된 '접지' 연결 지점(1125) 및 '전원' 연결 지점(1124)이 전기적으로 연결되지 않도록 보장한다(즉, 단락됨).
도 11의 구성에서, 제 1 소형 동축 와이어(1106a), 제 2 소형 동축 와이어(1106b), 및 제 3 소형 동축 와이어(1106c)를 포함하는 3 개의 소형 동축 와이어가 존재한다. 제 1 소형 동축 와이어(1106a)의 전도성 내부 코어(1116a)의 제 1 노출 부분(1134a)은 전원 공급부(110)와 관련된 전원('pwr') 연결 지점(1124)에 연결되고, 제 1 소형 동축 와이어(1106a)의 전도성 내부 코어(1116a)의 제 2 노출 부분(1136a)은 제 4 전도성 플레이트(113d)에 부착된다(따라서, 제 3 비아(1107b) 및 제 3 전도성 플레이트(1113c)을 통해 패키징된 부품(1102)의 전원('pwr') 솔더 볼(1014b)에 부착된다).
제 2 소형 동축 와이어(1106b)의 전도성 내부 코어(1116b)의 제 1 노출 부분(1134b)은 제 4 전기 전도성 플레이트(1113d)에 부착된다(따라서, 제 3 비아(1107b) 및 제 3 전도성 플레이트(1113c)을 통해 패키징된 부품(1102)의 전원('pwr') 솔더 볼(1014b)에 부착된다). 제 2 소형 동축 와이어(1106b)의 전도성 내부 코어(1116b)의 제 2 노출 부분(1136b)는 다른 연결 지점 또는 외부 장비(미도시)에 부착된다.
제 3 미니어처 동축 와이어(1106c)의 전도성 내부 코어(1116c)의 제 1 노출 부분(1134c)는 제 6 전도성 플레이트(1113f)에 부착된다(따라서, 제 5 비아(1107c) 및 제 3 전도성 플레이트(1113e)를 통해 패키징된 부품(1102)의 신호('sig') 솔더 볼(1014b)에 부착된다). 제 3 소형 동축 와이어(1106c)의 전도성 내부 코어(1116c)의 제 2 노출 부분(1136c)은 다른 연결 지점 또는 외부 장비(미도시)에 부착된다.
일부 실시 예에서, 전도성 내부 코어(1116)와 다양한 연결 지점 사이의 연결은 용접 기술(예를 들어, 초음파 용접, 전자 빔 용접, 냉간 용접, 레이저 용접, 저항 용접, 열 초음파 모세관 용접 또는 열 초음파 쐐기/못 용접) 또는 납땜 기술을 통해 형성된다
전도성 내부 코어(1116)의 노출 부분(1134, 1136)과 연결 지점 사이의 각각의 연결은 절연성 물질로 완전히 감싸진다.
도 11의 예에서, 제 1 소형 동축 와이어(1106a)의 전도성 내부 코어(1116a)의 제 1 노출 부분(1134a)과 전원('pwr') 연결 지점(1124) 사이의 연결은 제 1 절연체(1132)에 완전히 감싸진다. 제 1 소형 동축 와이어(1106a)의 전도성 내부 코어(1116a)의 제 2 노출 부분(1136a)과 제 4 전기 전도성 플레이트(1113d) 사이의 연결은 제 2 절연체(1138) 내에 완전히 감싸진다.
제 2 소형 동축 와이어(1106b)의 전도성 내부 코어(1116b)의 제 1 노출 부분(1134b)과 제 4 전기 전도성 플레이트(1113d) 사이의 연결은 제 2 절연체(1138) 내에 완전히 감싸진다.
제 3 소형 동축 와이어(1106c)의 전도성 내부 코어(1116c)의 제 1 노출 부분(1134c)과 제 6 전기 전도성 플레이트(1113f) 사이의 연결은 또한 제 3 절연체(1140) 내에 완전히 감싸진다.
이전의 예에서와 같이, 절연성 물질에 의한 "완전히 감싸진"이라는 용어는 전도성 내부 코어(1116) 및 솔더 볼(1014)의 임의의 부분 또는 다른 연결 지점(108)이 노출되지 않고, 전도성 내부 코어(1116) 및 솔더 볼(1014) 모두의 노출 부분(1134, 1136) 또는 절연성 물질에 의해 완전히 덮이지 않은 다른 연결 지점(108)에 관련된다. 일반적으로, 소형 동축 와이어(1106)의 절연성 레이어(1118)의 노출 부분은 또한 절연성 물질에 감싸지고, 소형 동축 와이어(1106)의 전도성 실드 레이어(1120)의 일부는 또한 절연성 물질에 감싸질 수 있다. 적합한 절연성 물질의 일예는 폴리이미드 물질(polyimide material)이다. 물론, 다른 적절한 절연성 폴리머나 다른 물질이 사용될 수 있다.
제 2 전기 전도성 플레이트(1113b), 제 1 절연체(1138) 및 제 2 절연체(1140)을 부분적으로 덮는 TVP 보드(1004)의 제 2 측부(1011) 상에 전도성 물질(1142)의 질량이 적층된다.
또한, 전도성 물질(1142)의 질량은 제 1 소형 동축 와이어(1106a)의 전도성 실드 레이어(1120a)를 부분적으로 감싸고, 제 2 소형 동축 와이어(1106b)의 전도성 실드 레이어(1120b)를 부분적으로 감싸고, 제 3 소형 동축 와이어(1106c)의 전도성 실드 레이어(1120c)를 부분적으로 감싼다. 이와 같이, 전도성 물질(1142)의 질량은 접지('gnd') 연결 지점(1125)과 소형 동축 와이어(1106)의 전도성 실드 레이어(1120) 사이의 전기적 연결을 형성하는 '커넥터(connector)'이다(전도성 물질(1142), 제 2 전기 전도성 플레이트(1113b), 제 2 비아(1107b), 제 1 전기 전도성 플레이트(1113a) 및 제 1 비아(1107d)를 통해서).
절연체(1132, 1138, 1140)는 접지('gnd') 연결 지점(1125)과 전원('pwr') 연결 지점(1124), 전원('pwr') 솔더 볼(1014b) 또는 신호('sig') 접촉 패드(1014c) 사이의 단락을 발생을 방지한다.
일반적으로, 전도성 물질(1142)의 질량은 모든 소형 동축 와이어에 대해 가능한 많은 전도성 실드 레이어를 감싼다. 일부 실시 예에서, 전도성 물질(1142)의 질량은 접지('gnd') 연결 지점(1125)을 감싸도록 연장된다. 일부 실시 예에서, 전도성 물질(1142)의 질량은 실질적으로 TVP 보드(1004)의 제 2측부(1011) 전체를 코팅한다.
기타(Miscellaneous)
일부 실시 예에서, 상기 실시 예에서 설명된 전도성 물질의 질량은 물질을 유동(flowing)시킴으로써(예컨대, 용융 솔더를 유동시킴으써) 증착되는 금속 물질이다. 일부 실시 예에서, 상기 실시 예에서 설명된 전도성 물질의 질량은 물질을 스프레이 코팅(spray coating)함으로써 증착되는 금속 물질이다. 일부 실시 예에서, 상기 실시 예에서 설명된 전도성 물질의 질량은 물질을 증기 증착(vapor depositing)함으로써 증착되는 금속성 물질이다. 일부 실시 예에서, 상기 실시 예에서 설명된 전도성 물질의 질량은 물질을 스퍼터링(sputtering)함으로써 증착되는 금속성 물질이다. 일부 실시 예에서, 상기 실시 예에서 설명된 전도성 물질의 질량은 물질을 도금함으로써(예를 들어 전해 도금(electroplating) 또는 무전해 도금(electroless plating))에 의해 증착되는 금속 물질이다.
일부 실시 예에서, 절연성 물질은 니들(needle)로부터 분배되거나 제트 인쇄 기술(jet printing technique)을 사용하여 분배된다. 일부 실시 예에서, 전도성 물질의 질량은 니들로부터 분배되거나 제트 인쇄 기술을 사용하여 분배된다. 일부 실시 예에서, 절연성 물질은 와이어의 연결 지점으로의 결합이 와이어 자체보다 강한 것을 보장하기 위해 에폭시(epoxy) 물질을 포함한다.
일부 실시 예들에서, 상기 실시 예에 설명된 전기 절연성 물질은 상기 물질을 위치에 유동시킴으로써 증착된다. 일부 실시 예들에서, 상기 실시 예에 설명된 전기 절연성 물질은 상기 물질을 위치에 증기 증착함으로써 증착된다. 일부 실시 예들에서, 전기 절연성 물질은 중합체 물질을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 상기 실시 예에서 설명된 전기 절연성 물질은 상기 물질은 위치에 에어로졸 분사함으로써 증착된다.
일부 실시 예에서, 전기 전도성 연결들은 전도성 접착제(conductive adhesives)를 사용하여 형성된다.
일부 실시 예에서, 소형 다중-와이어 시스템(miniature multi-wire system)은 전술한 두 가지 이상의 구성 및 부착 전략의 조합을 포함한다.
소형 동축 와이어(Miniature Coaxial Wires)
도 12 및 도 13을 참조하면, 일부 예들에서, 설명된 시스템에서 사용되는 소형 동축 와이어는 이들이 운반하도록 설계된 신호의 유형에 기초하여 특정한 특성(specific properties)을 갖는다. 이러한 소형 동축 와이어의 예시는 전원 분배(power distribution)용 소형 동축 와이어 및 신호 분배(signal distribution)용 소형 동축 와이어를 포함한다.
전원 분배용 소형 동축 와이어(Miniature Coaxial Wires for Power Distribution)
도 12를 참조하면, 전원 분배용 소형 동축 와이어의 단면도는 전기 전도성 실드 레이어(1220), 전기 절연성 레이어(1218) 및 전기 전도성 코어(1216)를 포함한다. 전류는 전기 전도성 코어(1216) 밑으로 전도되어 전도성 실드(1220)를 통해 복귀한다.
일반적으로 전원 분배용 소형 동축 와이어는 낮은 저항, 낮은 인덕턴스, 낮은 임피던스 및 높은 커패시턴스를 갖도록 설계되었다. 일반적으로 소형 동축 와이어의 저항, 인덕턴스, 임피던스 및 커패시턴스 값은 와이어가 부착되는 칩에 따라 크게 다르다. 인덕턴스 및 저항은 가능한 한 0에 가까워야 한다(적어도 전원 소형 동축 와이어의 경우). 이론적 한계(시뮬레이션된)는 와이어의 인덕턴스가 20pH/mm만큼 낮을 수 있다는 점을 보여준다. 일 예시에서, 소형 동축 와이어는 밀리 옴 범위의 임피던스를 갖는다.
이러한 특성을 얻기 위해, 전기 전도성 코어는 와이어의 단면적의 큰 부분을 차지한다. 예를 들어, 전원 분배용 직경이 15um 인 소형 동축 와이어가 주어질 경우, 전기 전도성 코어(1216)는 예를 들어 직경이 10um이고, 전도성 실드 레이어(1220)는 전기 전도성 코어(1216)와 동일한 단면적을 가지며, 전기 절연성 레이어(1218)는 1㎛의 두께를 갖는다.
일반적으로, 전기 전도성 코어(1216)의 두께는 칩에 분배되는 전원의 양에 의해 정의된다. 절연성 레이어(1218)의 두께는 와이어 내의 임피던스를 최소화하기 위해 가능한 한 작을 수 있다. 일부 실시 예에서, 전기 전도성 실드 레이어(1220)는 적어도 전기 전도성 코어(1216) 만큼 전도성을 갖도록 설계된다. 일부 실시 예에서, 전기 전도성 코어(1216)는 패키징된 부품을 연결하는데 사용될 경우 127㎛의 직경을 가지며, 칩-레벨 연결(chip-level connections) (즉, 베어 다이 연결)을 만드는데 사용될 경우에는 11.4㎛의 직경을 갖는다. 일부 실시 예에서, 절연성 레이어(1218)은 패키징된 부품을 연결하는데 사용될 경우 0.1um 내지 5um 범위의 두께를 가지며, 칩-레벨 연결을 형성하는데 사용될 경우에는 1um 미만의 두께를 갖는다.
신호 분배용 소형 동축 와이어(Miniature Coaxial Wires for Signal Distribution)
도 13을 참조하면, 신호 분배용 소형 동축 와이어의 단면도는 전기 전도성 실드 레이어(1320), 전기적 절연성 레이어(1318) 및 전기 전도성 코어(1316)를 포함한다.
일반적으로 신호 분배용 소형 동축 와이어는 30 내지 75 ohm 범위의 저항을 갖도록 설계된다. 예를 들어, 신호 분배용 특정 소형 동축 와이어는 50 옴 저항을 갖도록 설계된다. 전기적 절연성 레이어(1318)는 전원 분배용 소형 동축 와이어의 전기 절연성 레이어에 비해 두껍고, 전기 전도성 코어(1316)의 직경은 전원 분배용 소형 동축 와이어의 전기 전도성 코어에 비해 작다.
소형 동축 와이어 제조(Miniature Coaxial Wire Fabrication)
전술한 시스템에 사용되는 작은 크기의 소형 동축 와이어가 주어질 경우, 다수의 비-종래의(non-conventional) 소형 동축 와이어 제조 기술이 와이어를 제조하는데 사용된다.
비드 기반 제조(Bead Based Fabrication)
도 14a 내지 도 14h를 참조하면, 비드 기반의 소형 동축 와이어 제조 방법은 2 개의(또는 그 이상의) 길이의 소형 동축 와이어를 제조하고, 각각의 길이는 전도성 내부 코어의 일부가 노출되도록 한다.
도 14a를 참조하면, 제조 방법은 절연성 와이어(1400, insulated wire)의 길이를 수용함으로써 시작된다. 절연성 와이어의 길이는 전기 절연성 레이어(1404)로 둘러싸인 전기 전도성 내부 코어(1402)를 포함한다. 제조 방법의 설명을 돕기 위해, 절연성 와이어(1400)는 3개의 세그먼트: 제 1 세그먼트(1408)와, 제 2 세그먼트(1410)와, 제 1 세그먼트(1408)와 제 2 세그먼트(1410) 사이에 배치되는 제 3 세그먼트(1412)를 구비할 수 있다.
도 14b를 참조하면, 절연성 와이어(1400)의 길이를 수용한 이후, 접착 레이어(1406)가 절연성 와이어(1400)의 길이에 걸쳐 전기 전도성 레이어(1404)에(즉, 제 1 세그먼트(1408), 제 2 세그먼트(1410) 및 제 3 세그먼트 세그먼트(1412)에) 증착된다. 일반적으로, 접착 레이어는 (이하에서 상세히 설명되는 바와 같이) 절연성 와이어에 전해 도금된 물질의 접착을 용이하게하는 역할을 한다.
도 14c를 참조하면, 접착 레이어(1406)의 증착 후에, 마스킹 비드(1414, masking bead)가 제 3 세그먼트(1412)의 접착 레이어(1406) 상에 증착된다. 마스킹 비드(1414)는 전해 도금된 물질이 제 3 세그먼트(1412)에 접착되는 것을 방지한다. 일부 실시 예에서, 마스킹 비드(1414)는 폴리머 물질로 형성되고 니들, 스프레이, 스퍼터 또는 제트 기반 증착 방법에 의해 증착된다.
도 14d를 참조하면, 마스킹 비드(1414)의 증착 이후에, 전기 전도성 실드 레이어(1416)이 마스킹 비드(1414)의 존재로 인해 제 3 세그먼트(1412)가 아닌 제 1 세그먼트(1408) 및 제 2 세그먼트(1410)
도 14e를 참조하면, 전도성 실드 레이어(1416)의 증착 후에, 마스킹 비드(1414)는 제 3 세그먼트(1412)로부터 제거된다. 일부 실시 예에서, 마스킹 비드(1414)는 레이저 커팅/에칭 공정(laser cutting/etching procedure)를 사용하여 제거된다. 일부 실시 예에서, 마스킹 비드(1414)는 화학적 제거 공정(chemical removal procedure)를 사용하여 제 3 세그멘트(1412)로부터 제거되고, 마스킹 비드(1414)는 포토레지스트(photoresist) 또는 네일 광택 물질(nail-polish like material)과 같은 물질로 형성되고 마스킹 비드(1414)의 제거는 마스킹 비드(1414)를 포토레지스트 제거제(photoresist remover) 또는 아세톤(acetone)의 수조(bath)에 침지시키는 것을 포함한다. 일부 실시 예에서, 마스킹 비드(1414)(및 가능하게는 유전체 물질(dielectric material)의 일부)는 열적으로 제거된다.
도 14f를 참조하면, 접착 레이어(1406)는 제 3 세그먼트(1412)로부터 제거된다. 일부 실시 예에서, 접착 레이어(1406)는 마스킹 비드(1414)를 제 3 세그먼트(1412)로부터 제거한 후에 제거된다. 일부 실시 예에서, 마스킹 비드(1414)가 제 3 세그먼트(1412)로부터 제거되는 것과 동시에 접착 레이어(1406)가 제거된다. 일부 실시 예에서, 접착 레이어(1406)은 레이저 커팅/에칭 공정을 사용하여 제거된다. 일부 실시 예에서, 접착 레이어(1406)은 습식 에칭(wet etch) (예를 들어, Au, Cu, Ti 에칭 화학(etchant chemistries))을 사용하여 제거된다.
도 14g를 참조하면, 절연성 와이어(1400)의 전기 절연성 레이어(1404)는 제 3 세그먼트(1412)로부터 제거되어 제 3 세그먼트(1412)에서 전기 전도성 코어(1402)를 노출시킨다. 일부 실시 예에서, 전기 절연성 레이어(1404)는 레이저 커팅/에칭 공정을 사용하여 제거된다. 일부 실시 예에서, 전기 절연성 레이어(1404)는 열적으로 제거된다. 일부 실시 예에서, 전기 절연성 레이어(1404)가 특히 얇을 때, 접착 레이어(1406)는 명시적으로 제거될 필요는 없다.
도 14h를 참조하면, 제 3 세그먼트(1412)의 전기 전도성 코어(1402)는 이등분되어(예를 들어, 와이어 커터(wire cutter) 또는 블레이드를 사용하여), 전도성 코어(1402)의 제 1 노출 섹션(1420, first exposed section)을 갖는 소형 동축 와이어(1418)의 제 1 길이를 형성하고, 전기 전도성 코어(1402)의 제 2 노출 섹션(1424)을 갖는 소형 동축 와이어(1422)의 제 2 길이를 형성한다.
일반적으로, 상기 공정은 절연성 와이어의 길이로부터 임의의 개수의 소형 동축 와이어의 길이를 생성하는데 사용될 수 있다. 또한, 제조 공정에 의해 생성된 소형 동축 와이어의 길이는 주어진 적용의 필요를 충족시키기 위해(비드 배치에 의해) 특정 될 수 있다.
고정구 기반 제작(Fixture Based Fabrication)
도 15 내지도 17을 참조하면, 일부 실시 예에서, 소형 동축 와이어는 특수한 고정구(fixture)를 사용하여 제조된다.
도 15를 참조하면, 고정구는 절연성 와이어(1528)의 길이가 감겨진 스풀(1526, spool)을 포함한다. 도 16을 참조하면, 일단 절연성 와이어(1528)의 길이가 스풀(1526) 상에 감기게 되면, 제 1 마스킹 부재(1530, first masking member)는 스풀(1526)의 제 1 에지(1532)상에 배치되어 스풀(1526)의 제 1 에지(1532)상의 절연 와이어(1528)의 부분은 제 1 마스킹 부재(1530)에 의해 덮여진다. 제 2 마스킹 부재(1534)는 스풀(1526)의 제 2 에지(1536) 위에 배치되어 스풀(1526)의 제 2 에지(1536)상의 절연성 와이어(1528)의 부분이 제 2 마스킹 부재(1534)에 의해 덮이도록 한다. 일부 실시 예에서, 고정구의 스풀(1526)에 부착된 제 1 마스킹 부재(1530) 및 제 2 마스킹 부재(1534)를 통해, 고정구는 도금 시드 레이어 증착(plating seed layer deposition)을 수행한다. 시드 레이어 증착은 스풀(1526)의 제 1 에지(1532)와 제 2 에지(1536) 사이의 와이어(1528) 부분에서만 발생한다. 시드 레이어 증착 후에, 마스킹 부재(1530, 1534)는 제거된다. 시드 레이어는 와이어(1528)의 마스킹되지 않은 부분에만 증착된다.
일 실시 예에서, 시드 물질은 유전체(dielectric )에 대한 접착을 위한 티타늄 레이어(layer of Ti) 및 티타늄 상부의 금 레이어(layer of Au)이다. 이는 금 도금을 위한 시드이다. 또 다른 예에서, 시드 물질은 유전체에 대한 접착을 위한 티타늄 레이어 및 티타늄 상부의 구리 레이어(layer of Cu)이다. 이것은 구리 도금을 위한 시드이다. 다른 실시 예에서, 시드는 구리 도금의 시드로서 구리/망간 합금(Cu/Mn alloy)일 수 있다. 또 다른 예에서, 시드는 니켈, 금 또는 구리 도금을 위한 백금(Pt) 일 수 있다. 시드 레이어는 스퍼터링 공구(sputtering tool), 증발 공구(evaporation tool), ALD(원자 레이어 증착) 툴(atomic layer deposition tool) 또는 CVD(화학 기상 증착) 툴(chemical vapor deposition tool)에 증착 될 수 있다. 증착 공정 후에, 마스킹 부재(1530, 1534)는 고정구로부터 제거된다.
일반적으로, 스풀(1526)의 제 1 에지(1532)와 스풀(1526)의 제 2 에지(1536) 사이의 거리는 고정구를 사용하여 제조되는 소형 동축 와이어의 길이를 결정한다.
도 17을 참조하면, 고정구는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 마스킹되지 않은(예를 들어, 제 1 및 제 2 마스킹 부재(1530, 1534)에 의해) 절연성 와이어의 부분에 전해 도금 공정을 수행하도록 구성된다.
전해 도금을 위해, 제 2 세트의 마스킹 부재(1730, 1734)가 고정구(1526)에 부착된다. 또한, 도금 접촉부인 전도성 와이어(1731)가 부착된다. 클램핑 부재(1733, clamping members)는 제 2 세트의 마스킹 부재(1730, 1734)에 배치되고, 클램핑 부재(1733)는 에지(1532, 1536) 사이에서 와이어 세그먼트를 도금하기 위한 전위(electrical potential)를 제공하고, 이전 단계에서 증착된 시드 레이어 사이에 전기적 연결을 생성하는 전기 소스에 대한 전도성 도금 수조 접촉(conductive plating bath contact)에 압력을 가한다. 전해 도금을 제공하는 전원에 1528에서 이전 단계에서 증착된 시드 레이어 사이의 전기 연결을 생성하는 전도성 도금 수조 접촉에 압력을 가한다 이 새로운 아이템들이 스풀(1526)에 부착되면, 고정구는 도금을 위해 도금 수조에 삽입될 수 있다. 도금된 물질은 Cu, Au, Ni, 솔더를 포함하되 이에 국한되지 않는다.
전해 도금 공정이 완료되면, 마스킹 부재(1530, 1534)는 제거될 수 있고 전해 도금이 발생하지 않은 영역(예를 들어, 와이어의 마스킹 영역)에서 와이어를 절단함으로써 소형 동축 와이어가 형성될 수 있다.
도 18a 내지 18e를 참조하면, 고정구-기반 소형 동축 와이어 제조 공정이 상세히 설명된다.
도 18a를 참조하면, 제조 방법은 절연성 와이어(1800)의 길이를 수용함으로써 시작된다. 절연성 와이어의 길이는 전기 절연성 레이어(1804)으로 둘러싸인 전기 전도성 내부 코어(1802)를 포함한다. 제조 방법의 설명을 돕기 위해, 절연성 와이어(1800)는 3 개의 세그먼트: 제 1 세그먼트(1808)와, 제 2 세그먼트(1810)와, 제 1 세그먼트(1808) 및 제 2 세그먼트(1810) 사이에 배치된 제 3 세그먼트(1812)를 구비할 수 있다. 절연성 와이어(1800)의 길이는 스풀(1526)의 에지(1532, 1532) 상에 배치되는 절연성 와이어(1800)의 길이의 제 3 세그먼트(1812)와 함께 도 15의 스풀(1526)에 감긴다. 절연성 와이어(1800)의 길이의 제 3 세그먼트(1812)는 고정구의 마스킹 부재(1530, 1534)에 의해 덮인다.
도 18b를 참조하면, 접착 레이어(1806)는 전기 절연성 레이어(1804)의 제 1 세그먼트(1808)의 전기 절연성 레이어(1808)와, 전기 절연성 레이어(1804)의 제 2 세그먼트(1810)에 증착된다. 고정구의 마스킹 부재(1530, 1534)는 전기 절연성 레이어(1804)의 제 3 세그먼트(1812)상의 접착 레이어(1806)의 증착을 방지한다. 일반적으로, 접착 레이어는(이하에서 상세히 설명되는 바와 같이) 절연성 와이어에 전해 도금된 물질의 접착을 용이하게 하는 역할을 한다.
마스킹 부재(1530 및 1534)는 제거되어 도 17의 마스킹 부재(1730, 1734)의 제 2 세트로 교체된다. 또한, 도 17의 도금 접촉 와이어(1731, plating contact wire)는 고정구(1526)의 스풀 내로 삽입되어 시드 금속과 접촉한다. 비-전도성 클램프(1733, non-conductive clamps)(도 17)는 시드 금속이 도금 전류 소스 와이어(plating current source wire)와 접촉하는 것을 보장한다.
도 18c를 참조하면, 접착 레이어(1806)의 증착 후에, 전기 전도성 실드 레이어(1816)가 제 1 세그먼트(1808) 및 제 2 세그먼트(1810)에 증착된다(마스킹 부재(1530, 1534)의 존재로 인해 제 3 세그먼트(1812)는 해당 안됨).
도 18d를 참조하면, 전기 전도성 실드 레이어(1816)의 증착 후에, 제 2 세트의 마스킹 부재(1730, 1734)는 제거되고 절연 와이어(1800)의 전기 절연 레이어(1804)는 제 3 세그먼트(1812)에서 제거되어 제 3 세그먼트(1812)에서 전도성 코어(1802)를 노출시킨다. 일부 실시 예에서, 전기 절연성 레이어(1804)는 레이저 커팅/에칭 공정을 사용하여 제거된다.
도 18e를 참조하면, 제 3 세그먼트(1812) 내의 전도성 코어(1802)는 이등분되어(예를 들어, 와이어 커터 또는 블레이드를 사용하여), 전도성 코어(1802)의 제 1 노출 섹션(1820)을 갖는 소형 동축 와이어(1818)의 제 1 길이와, 전기 전도성 코어(1802)의 제 2 노출 섹션(1824)을 갖는 소형 동축 와이어(1822)의 제 2 길이를 형성한다. 일반적으로, 제 3 세그먼트(1812)의 이등분은 스풀(1526)상의 와이어 또는 스풀(1526)의 와이어와 함께 발생할 수 있다.
일반적으로, 상기 공정은 절연성 와이어의 길이로부터 동일한 길이를 갖는 다수의 소형 동축 와이어를 생성하는데 사용될 수 있다. 제조 공정에 의해 생성된 소형 동축 와이어의 길이는 주어진 적용의 요구를 충족시키도록 특정 될 수 있다.
MEMS 기반 제조(MEMS Based Fabrication)
도 19a 내지 19i를 참조하면, 일부 실시 예에서, MEMS 기술(MEMS techniques)을 사용하여 소형 동축 와이어가 제조된다.
도 19a를 참조하면, 제 1 단계에서, 마스크 레이어(1936)(예를 들어, 폴리실리콘(polysilicon) 레이어)는 마스킹 패턴(1940)의 기판(1938)(예를 들어, 용융된 실리카 웨이퍼(fused silica wafer)) 상에 증착된다. 일반적으로, 마스킹 패턴(1940)은 기판(1938)의 제 1 부분(1942)이 마스킹 레이어(1936)에 의해 덮어지게 되고, 기판(1939)의 제 2 부분(1944)은 마스킹 레이어(1936)에 의해 덮이지 않은 채로 남게된다. 도 19a의 예시에서, 마스킹 패턴은 단순하다(즉, 덮이지 않은 기판의 제 2 부분(1944)은 페이지 내외로 연장되는 직선이다). 그러나 보다 복잡한 마스킹 패턴이 사용되기 쉽다.
도 19b를 참조하면, 제 2 부분(1944)의 영역에서 기판(1938)으로부터 물질을 제거하기 위해 에칭 공정(예를 들어, 플루오르화 수소산 에칭(hydrofluoric acid etching) 공정)이 수행된다. 일부 실시 예에서, 물질은 반원형의 제 1 캐비티(1946, cavity)가 기판(1938)에 형성되도록 제거된다.
도 19c를 참조하면, 에칭 공정이 수행 된 후에, 마스킹 레이어(1936)이 제거되어(예를 들어, 폴리실리콘 스트리핑(polysilicon stripping) 공정을 사용하여), 기판(1938)이 노출된다.
도 19d를 참조하면, 시드 레이어가 제 1 캐비티(1946)에 증착되고 전도성 실드 레이어(1948)(예를 들어, 구리 레이어)의 제 1 부분이 시드 레이어에 증착되어(예를 들어 전해 도금 또는 무전해 도금), 전도성 실드 레이어(1948)의 일부는 제 1 캐비티(1946)를 관통한다. 제 2 캐비티(1950)는 전도성 실드 레이어(1948)의 제 1 부분에 의해 형성된다.
도 19e를 참조하면, 전기 절연성 레이어(1952)의 제 1 부분은 제 2 캐비티(1950)에 증착되어(예를 들어, 광-정의 가능한 폴리이미드 물질(photo-definable polyimide material)을 스프레이 분사(spraying)시킴으로써), 전기 절연성 레이어(1952)는 제 2 캐비티(1950)를 관통한다. 제 3 캐비티(1954)는 전기 절연성 레이어(1952)의 제 1 부분에 의해 형성된다.
도 19f를 참조하면, 시드 레이어는 제 3 캐비티(1954)에 증착되고 전기 전도성 코어(1956)(예를 들어, 구리 코어)는 제 3 캐비티(1954)에 시드 레이어 상에 증착된다.
도 19g를 참조하면, 전기 절연성 레이어(1958)의 제 2 부분은 전기 전도성 코어(1956)에 증착되어 전기 절연성 레이어(1952)의 제 1 부분과 전기 절연성 레이어(1958)의 제 2 부분이 전기 전도성 코어(1956)를 감쌀 수 있다.
도 19h를 참조하면, 시드 레이어는 전기 절연성 레이어(1958)의 제 2 부분에 증착되고, 전도성 실드 레이어(1960)의 제 2 부분은 시드 레이어(예를 들어, 구리 레이어)에 증착되어(예를 들어, 전해 도금 또는 무전해 도금을 통해), 전기 전도성 실드 레이어(1948)의 제 1 부분 및 전기 전도성 실드 레이어(1960)의 제 2 부분이 전기 절연 레이어를 감싸도록 한다. 도 19h에서, 소형 동축 와이어(1962)가 형성되지만, 기판(1938)에 여전히 부착되어 있다.
도 19i를 참조하면, 제 1 캐비티(1946)로부터 소형 동축 와이어(1962)를 해제(release)하기 위해 유리 에칭 공정(glass etching procedure) (예를 들어, 플루오르화 수소산 에칭 공정)이 수행된다.
기타 소형 동축 와이어 특징(Miscellaneous Miniature Coaxial Wire Features)
일부 실시 예에서, 전기 전도성 물질 및 전기 절연성 물질은 2 가지 물질 유형이 양립할 수 있도록 선택된다. 예를 들어, 티타늄은 폴리이미드, 폴리우레탄 및 폴리에스테르-이미드와 같은 고분자에 잘 붙기 때문에 접착 레이어로 선택된다. 또한, 알루미늄이 첨가된 실리콘은 순수한 실리카보다 구리에 더 잘 부착된다. 구리/망간 합금은 폴리머 또는 세라믹 물질 상에 CVD를 사용하여 증착 될 수 있으며, 양호한 접착력 및 양호한 전해 도금 기초(electroplating foundation)를 제공한다.
일부 실시 예에서, 특정 소형 동축 제조 방법의 적어도 일부 단계는 릴-대-릴(reel-to-reel) 시스템에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 와이어는 제 1 릴(reel)로부터 다양한 코팅/전해 도금 단계를 거쳐 제 2 릴 상으로 이동하도록 구성된다.
일부 실시 예에서, 전기 전도성 실드는 솔더-기반 물질로 형성된다. 일부 실시 예에서, 전기 전도성 실드 및/또는 전기 전도성 내부 코어는 저원자량 물질(low atomic weight materials) (예를 들어, 알루미늄 또는 베릴륨)로 형성되고 전기 절연성 레이어는 저밀도 중합체(low density polymer)로 형성된다. 일부 실시 예에서 케블라 절연체 또는 나사산을 사용하여 소형 동축 와이어를 강화할 수 있다.
일부 실시 예에서, 절연성 와이어의 세 부분 모두 열 제거 가능한(thermally removable) 실드 레이어(예 : 솔더 기반 실드)로 도금되고, 절연성 와이어의 제 3 세그먼트 상의 열 제거 가능 실드 레이어의 일 부분은 제조 공정 도중 열적으로 제거될 수 있다.
일부 실시 예에서, 전기 전도성 내부 코어는 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질, 니켈 물질 및 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질 및 니켈 물질 중 하나 이상의 합금 중 하나 이상으로부터 형성될 수 있다.
일부 실시 예에서, 전기 전도성 실드 레이어는 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질, 니켈 물질 및 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질 및 니켈 물질 중 하나 이상의 합금 중 하나 이상으로부터 형성될 수 있다.
일부 실시 예에서, 전기 전도성 실드 레이어는 절연성 와이어를 중합체 물질 내의 금속 입자의 현탁액(suspension of metallic particles)을 통해 인발(drawing)함으로써 증착된다. 금속 입자는 하나 이상의 금속 플레이크, 금속 나노 입자 및 금속 미립자를 포함할 수 있다. 금속 입자는 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질, 니켈 물질 및 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질 및 니켈 물질 중 하나 이상의 합금 중 하나 이상으로부터 형성될 수 있다.
일부 실시 예에서, 전기 전도성 실드 레이어는 실드 레이어의 증기 증착(vapor depositing)에 의해 증착된다.
일부 실시 예에서, 접착 레이어는 유기 접착 촉진제(organic adhesion promoter)를 포함한다.
툴링(Tooling)
일부 실시 예에서, 소형 동축 와이어를 제작, 처리, 연결 및 부착하는데 특수 공구가 사용된다.
와이어 처리/스트리핑(Wire Handling/Stripping)
도 20a 및 도 20b를 참조하면, 동축 와이어의 공급 및 제거를 위한 장치(2001, apparatus)는 동축 와이어(2002)를 피딩(feeding) 및 회전시키기 위한 관형 피드 기구(2000, tubular feed mechanism) 및 동축 와이어(2002)의 하나 이상의 레이어들(2006)을 절단하기 위한 스피닝 커팅 블레이드(2004, spinning cutting blade)를 포함한다.
관형 피드 기구(2000)는 동축 와이어(2002)의 외부 표면과 결합하기 위해 튜브(2008)와, 튜브(2008)에 인접하게 배치되는 다수의 회전 샤프트(2010)를 포함한다. 샤프트(2010)의 회전은 튜브(2008)를 통해 동축 와이어(2002)를 공급(즉, 밀거나 당긴다)한다. 일부 실시 예에서, 샤프트(2010)는 또한 자체 축(예를 들어, 도 21)을 따라 선형 이동하여 동축 와이어가 코어(2012)를 중심으로 회전하게 한다. 일반적으로 샤프트(2010)는 코어(2012)에 대해 와이어를 최소 360도 회전시킬 수 있다.
스피닝 커팅 블레이드(2004)는 튜브(2008)의 개구(2014, opening)에 인접하여 그 바깥쪽에 배치되며, 스피닝 커팅 블레이드(2004)는 와이어(2002)가 코어(2012) 주위로 회전함에 따라 동축 와이어(2002)의 전체 원주를 소정 깊이(d)로 절개하도록 구성된다.
도 22a 및 도 22b를 참조하면, 일부 실시 예에서, 요구되는 깊이까지 단열 및 차폐를 정밀하게 절단하기 위해, 회전 커팅 블레이드(2004)는 다중 적층 디스크(2014a-2014g, multiple stacked disks)로 구성된다. 하나 이상의 디스크(예를 들어, 2014b, 2014d, 2014f)는 커팅 블레이드이고 나머지 디스크는 정지부(stops) (예를 들어, 2014a, 2014c, 2014e, 2014g)이다. 디스크는 두 개의 정지부 디스크 사이에 커팅 디스크가 놓이도록 적층된다. 커팅 디스크의 직경을 정지부 디스크보다 크게 설정함으로써, 커팅의 침투(즉, 깊이)는 특정 커팅 디스크와 정지부 디스크 사이의 반경의 차이에 의해 형성된다. 디스크 직경은 각각의 커팅 디스크의 커팅 깊이가 정확하도록 높은 정밀도로 가공된다.
도 23a 및 도 23b를 참조하면, 동축 와이어(2002)는 다수의 레이어(2006)의 동축 와이어(2002)를 절단한 스피닝 커팅 블레이드(2004)와 맞물린 것으로 도시된다. 동축 와이어(2002)로부터의 레이어(2006)를 절단 및 제거한 결과는 스트리핑된 동축 와이어(2002')로 도시된다.
상술된 부품들을 사용하여 다중의 연속 피드 구성(Multiple continuous feed configurations)이 가능하다. 예를 들어, 도 24를 참조하면, 2 개의 관형 피드 기구(2000a, 2000b)는 동축 와이어(2002)의 (단부 섹션(end section)보다는) 중앙 섹션(2003)으로부터 물질의 레이어를 제거하기 위해 복합 스피닝 커팅 블레이드(2004', compound spinning cutting blade)와 함께 사용될 수 있다.
다른 실시 예에서, 스피닝 커팅 블레이드(2004)는 드럼 둘레에 감겨져 드럼에 접착된 커팅 와이어로 균일한 직경을 갖는 원통형 드럼(cylindrical drum)으로서 제조될 수 있다. 이 구성에서 커팅-정지부(cut-stop)를 제공하기 위해 드럼이 장착되는 동안 커팅 와이어의 직경은 커팅 깊이를 형성한다.
일부 실시 예에서, 전술한 장치는 종래의 와이어 본더(wirebonder)의 변형 예로서 구현된다. 일부 실시 예에서, 전술한 공구는 직경 1mm의 소형 동축 와이어상에서 작동하도록 구성된다.
연속 피드 부착 공구(Continuous Feed Attachment Tool)
도 25를 참조하면, 일부 실시 예에서, 부착 툴(2500)은 스풀(2502)로부터 소형 동축 와이어(2501)를 연속적으로 공급하고 전술 한 하나 이상의 부착 방법에 따라 소형 동축 와이어(2501)를 부착한다.
도 26을 참조하면, 일부 실시 예에서, 부착 공구(2500, attachment tool)은 전도성 내부 코어(2504)를 노출시키기 위해 소형 동축 와이어를 스트리핑(stripping)하는 와이어 스트리퍼(2503, wire stripper)를 포함한다.
도 27을 참조하면, 일부 실시 예에서, 부착 공구(2500)는 전도성 내부 코어(2504)를 연결 지점(2508)에 부착하기 위한 용접 장치(2506, welding apparatus)(예를 들어, 열초음파 모세관 용접 장치(2506a, thermosonic capillary welding apparatus) 또는 열 초음파 쐐기/못 용접 장치(2506b, thermosonic wedge/peg welding apparatus)를 포함한다.
도 28을 참조하면, 일부 실시 예에서, 부착 툴(2500)은 소형 동축 와이어의 전도성 실드를 접지(또는 다른 연결 지점)에 연결하기 위한 실드 부착 장치(2510, shield attachment apparatus)(예를 들어, 전도성 물질 분배기(2010a, conductive material dispenser) 또는 점퍼 와이어 부착 장치(2010b, jumper wire attachment apparatus))를 포함한다.
일부 실시 예에서, 부착 공구는 와이어 부착을 위해 사전-제작된 소형 동축 와이어를 집고(pick) 배치(place)하도록 구성된다.
와이어 라우팅(Wire Routing)
일부 실시 예에서는 특수한 와이어 라우팅 알고리즘(wire routing algorithms)을 사용하여 소형 동축 와이어를 라우팅(routing)한다. 예를 들어, 와이어 라우팅 알고리즘은 연결 지점이 가려져 있거나 접근 불가능하지 않도록 보장한다. 와이어 라우팅 알고리즘은 소형 동축 와이어가 따르는 비-직선 루트(non-straight line routes)를 계획할 수 있다. 일부 실시 예에서, 와이어 라우팅 알고리즘은 특정 비-직선 루트를 용이하게 하기 위해, 회로 내의 기둥 주위로 소형 동축 와이어를 감을 수 있다.
일부 실시 예에서, 라우팅 알고리즘은 3 차원 와이어링 맵(three-dimensional wiring maps)을 생성 할 수 있다.
전술 한 설명은 단지 예시하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 첨부된 특허 청구 범위의 의해 정의되는 것으로 이해되어야 한다. 다른 실시 예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims (84)

  1. 전기 전도성 실드 레이어 내에 배치되는 전기 절연성 레이어 내에 배치되는 전기 전도성 코어를 구비하는 사전 제작된 소형 동축 와이어를 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 방법에 있어서,
    상기 사전 제작된 소형 동축 와이어의 원위 단부에서 상기 전기 전도성 코어의 노출된 부분을 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계 -상기 전기 전도성 코어와 상기 제 1 전기 연결 지점 사이에 전기 전도성이 형성됨-;
    상기 전기 전도성 코어의 상기 노출된 부분 및 제 1 전기 연결 지점이 전기 절연성 물질의 레이어에 둘러싸이도록 상기 전기 전도성 코어의 상기 노출된 부분에 전기 절연성 물질의 레이어를 증착하는 단계; 및
    전기 전도성 물질로 형성된 커넥터를 사용하여 상기 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 연결시키는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터를 사용하여 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 연결시키는 단계는, 상기 전기 전도성 실드 레이어의 적어도 일부 및 상기 제 2 전기 연결 지점에 상기 전기 전도성 물질의 레이어를 증착하는 단계를 포함하고,
    상기 커넥터는 상기 전기 전도성 실드 레이어 및 제 2 전기 연결 지점 사이에 전기 전도성을 형성하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 실드 레이어의 적어도 일부 및 상기 제 2 전기 연결 지점에 상기 전기 전도성 물질의 레이어를 증착하는 단계는,
    상기 전기 전도성 실드 레이어의 적어도 일부 및 상기 제 2 전기 연결 지점에 상기 전기 전도성 물질을 유동시키는 단계;
    상기 전기 전도성 물질을 상기 전기 전도성 실드 레이어의 적어도 일부 및 상기 제 2 전기 연결 지점에 스프레이 코팅하는 단계;
    상기 전기 전도성 물질을 상기 전기 전도성 실드 레이어의 적어도 일부 및 상기 제 2 전기 연결 지점에 증기 증착하는 단계;
    상기 전기 전도성 물질을 상기 전기 전도성 실드 레이어의 적어도 일부 및 상기 제 2 전기 연결 지점에 스퍼터링하는 단계; 및
    상기 전기 전도성 물질을 상기 전기 전도성 실드 레이어의 적어도 일부 및 상기 제 2 전기 연결 지점에 도금하는 단계 중 하나의 단계를 포함하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전기 절연성 물질의 레이어는 상기 제 1 전기 연결 지점을 둘러싸고, 상기 전기 전도성 물질은 상기 전기 절연성 물질의 레이어를 둘러싸는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 물질의 레이어는 상기 전기 절연성 물질의 레이어를 부분적으로 감싸는 방법
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 사전 제작된 소형 동축 와이어의 원위 단부에서 상기 전기 전도성 코어의 노출된 부분은 상기 전기 절연성 물질의 레이어에 감싸지는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 코어의 상기 노출된 부분에 전기 절연성 물질의 레이어를 증착하는 단계는, 전기 절연성 물질의 비드를 상기 전기 전도성 코어의 상기 노출된 부분에 증착하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 코어의 상기 노출된 부분에 전기 절연성 물질의 레이어를 증착하는 단계는, 상기 전기 절연성 물질을 상기 전기 전도성 코어의 상기 노출된 부분에 유동시키는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 코어의 상기 노출된 부분에 전기 절연성 물질의 레이어를 증착하는 단계는, 상기 전기 절연성 물질을 상기 전기 전도성 코어의 상기 노출된 부분에 증기 증착하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전기 절연성 물질을 증기 증착하는 단계는, 중합체 물질의 선택적인 증기 증착을 포함하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 코어의 상기 노출된 부분에 전기 절연성 물질의 레이어를 증착하는 단계는, 상기 전기 전도성 코어의 상기 노출된 부분에 전기 절연성물질을 에어로졸 분사하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터를 사용하여 상기 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 연결시키는 단계는, 상기 커넥터를 상기 전기 전도성 물질의 스트립(strip)으로 프린팅하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터는 와이어를 포함하고,
    상기 커넥터를 사용하여 상기 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 연결시키는 단계는, 상기 와이어의 제 1 단부를 상기 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계와, 상기 와이어의 제 2 단부를 상기 제 2 전기 연결 지점에 부착하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 코어의 상기 노출된 부분을 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계는, 상기 제 1 전기 연결 지점에 전도성 패드를 부착하는 단계와, 이후 상기 전기 전도성 코어를 상기 전도성 패드에 부착하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 연결 지점은 베어 다이 상의 커넥터 패드인 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 연결 지점은 패키징된 부분 상의 커넥터 패드인 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 연결 지점은 볼 그리드 어레이 상의 볼인 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 연결 지점은 2 개의 전기 연결 지점들을 연결하는 분리된 어댑터를 포함하는 방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 연결 지점은 패시브 전기 구성 요소에 배치되는 방법.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 연결 지점은 회로 기판에 배치되는 전기 전도성 비아를 포함하는 방법.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 연결 지점은 회로 기판에 배치되는 전도성 트레이스 또는 전도성 평면을 포함하는 방법.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 코어의 상기 노출된 부분을 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계는, 상기 전기 전도성 코어를 상기 제 1 전기 연결 지점에 솔더링하는 단계를 포함하는 방법.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 코어의 상기 노출된 부분을 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계는, 상기 전기 전도성 코어를 상기 제 1 전기 연결 지점에 용접하는 단계를 포함하는 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    용접은 전자 빔 용점, 초음파 용접, 냉간 용접, 레이저 용접 및 저항 용접 중 어느 하나 이상을 포함하는 방법.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 코어의 상기 노출된 부분을 상기 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계는,
    상기 전기 전도성 코어를 상기 제 1 전기 연결 지점에 확산 접합하는 단계;
    상기 전기 전도성 코어를 상기 제 1 전기 연결 지점에 브레이징하는 단계;
    상기 전기 전도성 코어를 상기 제 1 전기 연결 지점에 소결하는 단계; 및
    전도성 접착제를 사용하여 상기 노출된 부분을 상기 제 1 전기 연결 지점에 부착하는 단계를 포함하는 방법.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전기 연결 지점은 접지 연결 지점을 포함하는 방법.
  27. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 용접하는 단계를 포함하는 커넥터를 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 열-압착하는 단계를 포함하는 커넥터를 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 실드 레이어를 제 2 전기 연결 지점에 초음파 접합하는 단계를 포함하는 커넥터를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  30. 제 1 항 내지 제 29 항에 기재된 단계들 중 어느 하나의 단계를 수행하기 위한 자동화 공구.
  31. 전기 전도성 레이어에 의해 둘러싸인 전기 전도성 코어를 포함하고, 제 1 세그먼트, 제 2 세그먼트 및 상기 제 1 세그먼트와 제 2 세그먼트를 분리하는 제 3 세그먼트를 구비하는 절연성 와이어로부터 소형 동축 와이어를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 절연성 와이어의 전기 절연성 레이어에 접착 레이어를 증착하는 단계 -상기 접착 레이어를 증착하는 단계는, 상기 절연성 와이어의 상기 제 1 세그먼트에 접착 레이어의 제 1 부분을 증착하는 단계와 상기 절연성 와이어의 상기 제 2 세그먼트에 접착 레이어의 제 2 부분을 증착하는 단계를 포함함-;
    상기 접착 레이어에 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계 -상기 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는, 상기 접착 레이어의 상기 제 1 부분에 상기 전기 전도성 실드 레이어의 제 1 부분을 증착하는 단계와, 상기 접착 레이어의 상기 제 2 부분에 상기 전기 전도성 실드 레이어의 제 2 부분을 증착하는 단계를 포함함-; 및
    상기 절연성 와이어의 상기 제 1 세그먼트, 제 2 세그먼트 및 제 3 세그먼트의 전기 전도성 코어의 연속성을 유지하면서 상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트로부터 상기 전기 절연성 레이어를 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 접착 레이어에 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계 이전에 상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트를 덮는 단계; 및
    상기 접착 레이어에 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계 이후, 상기 제 3 세그먼트로부터 상기 전기 절연성 레이어를 제거하는 단계 이전에, 상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트를 노출시키는 단계를 포함하는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트를 덮는 단계는, 상기 절연성 와이어를 고정구에 배열하는 단계를 포함하고, 상기 고정구는 상기 접착 레이어의 상기 제 1 부분 및 상기 접착 레이어의 상기 제 2 부분을 노출시킨 상태로 상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트를 덮게되고, 상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트를 노출시키는 단계는 상기 고정구로부터 상기 절연성 와이어를 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 절연성 와이어의 전기 절연성 레이어에 접착 레이어를 증착하는 단계는, 상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트에 상기 접착 레이어의 제 3 부분을 증착하는 단계를 포함하고,
    상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트를 덮는 단계는, 상기 접착 레이어의 제 3 부분을 덮는 단계를 포함하고,
    상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트를 노출시키는 단계는, 상기 접착 레이어의 제 3 부분을 노출시키는 단계를 포함하고,
    상기 방법은, 상기 절연성 와이어의 상기 제 1 세그먼트, 제 2 세그먼트 및 제 3 세그먼트의 전기 전도성 코어의 연속성을 유지하면서 상기 접착 레이어의 상기 제 3 부분을 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 접착 레이어의 상기 제 3 부분을 덮는 단계는, 상기 접착 레이어에 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계 이전에, 상기 접착 레이어의 제 3 부분에 마스킹 비드를 증착하는 단계를 포함하고,
    상기 접착 레이어의 상기 제 3 부분을 노출시키는 단계는, 상기 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계 이후, 상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트로부터 상기 전기 절연성 레이어 및 상기 접착 레이어의 제 3 부분을 제거하는 단계 이전에, 상기 접착 레이어의 상기 제 3 부분으로부터 상기 마스킹 비드를 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  36. 제 34 항에 있어서,
    상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트로부터 상기 전기 절연성 레이어 및 상기 접착 레이어의 상기 제 3 부분을 제거하는 단계는, 화학적 에칭 과정을 사용하여 상기 접착 레이어의 상기 제 3 부분을 제거하는 단계를 포함하고, 상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트로부터 상기 전기 절연성 레이어를 제거하는 단계는, 상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트의 상기 전기 절연성 레이어를 레이저 커팅하는 단계를 포함하는 방법.
  37. 제 31 항에 있어서,
    상기 절연성 와이어의 상기 전기 절연성 레이어에 접착 레이어를 증착하는 단계는, 상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트에 상기 접착 레이어의 제 3 부분을 증착하는 단계를 포함하고,
    상기 접착 레이어에 상기 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는, 상기 ;접착 레이어의 상기 제 3 부분에 상기 전기 전도성 실드 레이어의 상기 제 3 부분을 증착하는 단계를 포함하는 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 절연성 와이어의 상기 제 1 세그먼트, 제 2 세그먼트 및 제 3 세그먼트의 상기 전기 전도성 코어의 연속성을 유지하면서, 상기 전기 전도성 실드 레이어의 상기 제 3 부분을 제거하는 단계 -상기 제거는 상기 전기 전도성 실드 레이어의 상기 제 3 부분의 제거 이후에 발생함-; 및
    상기 절연성 와이어의 상기 제 1 세그먼트, 제 2 세그먼트 및 제 3 세그먼트의 상기 전기 전도성 코어의 연속성을 유지하면서, 상기 접착 레이어의 상기 제 3 부분을 제거하는 단계 -상기 제거는 상기 전기 전도성 실드 레이어의 상기 제 3 부분의 제거 이후에 발생함-;를 포함하는 방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 실드 레이어는 전도성, 열 제거 가능한 물질로 형성되고, 상기 전기 전도성 실드 레이어의 상기 제 3 부분을 제거하는 단계는 상기 전기 전도성 실드 레이어의 상기 제 3 부분에 열 에너지를 인가하는 단계를 포함하는 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 전도성, 열 제거 가능한 물질은 솔더 물질을 포함하는 방법.
  41. 제 31 항에 있어서,
    상기 접착 레이어에 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는, 전해 도금 과정을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 실드 물질은 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질, 니켈 물질 및 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질 및 니켈 물질 중 어느 하나 이상의 합금 중 어느 하나 이상으로 형성되는 방법.
  43. 제 31 항에 있어서,
    상기 접착 레이어에 상기 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는, 무전해 도금 과정을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 실드 물질은 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질, 니켈 물질 및 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질 및 니켈 물질 중 어느 하나 이상의 합금 중 어느 하나 이상으로 형성되는 방법.
  45. 제 31 항에 있어서,
    상기 접착 레이어에 상기 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는, 중합체 물질의 금속 입자들의 현탁액을 통해 상기 절연성 와이어를 인발하는 단계를 포함하는 방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 금속 입자들은 금속 플레이크들, 금속 나노 입자들 및 금속 마이크로 입자들 중 하나 이상을 포함하는 방법.
  47. 제 45 항에 있어서,
    상기 금속 입자들은 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질, 니켈 물질 및 구리 물질, 금 물질, 은 물질, 주석 물질 및 니켈 물질 중 어느 하나 이상의 합금 중 어느 하나 이상으로 형성되는 방법.
  48. 제 31 항에 있어서,
    스풀링 고정구로부터 상기 절연성 와이어를 피딩하는 단계를 더 포함하는 방법.
  49. 제 31 항에 있어서,
    상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트로부터 상기 전기 절연성 레이어 및 접착 레이어의 제 3 부분을 제거하는 단계 이후에, 상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트의 전도성 코어를 커팅하는 단계를 더 포함하는 방법.
  50. 제 31 항에 있어서,
    상기 접착 레이어의 제 3 부분을 제거하는 단계 이후, 상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트로부터 상기 전기 절연성 레이어를 제거하는 단계 이전에, 상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트의 상기 전도성 코어를 커팅하는 단계를 더 포함하는 방법.
  51. 제 31 항에 있어서,
    증기 증착 공정을 사용하여 상기 전기 전도성 코어에 상기 절연성 레이어를 증착하는 단계를 포함하는 상기 절연성 와이어를 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  52. 제 31 항에 있어서,
    상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트로부터 상기 전기 절연성 레이어를 제거하는 단계는, 상기 절연성 와이어의 상기 제 3 세그먼트의 상기 전기 전도성 실드 레이어를 레이저 커팅하는 단계를 포함하는 방법.
  53. 제 31 항에 있어서,
    상기 접착 레이어는 전기 전도성 금속 물질로 형성되는 방법.
  54. 제 31 항에 있어서,
    상기 접착 레이어는 유기 접착 촉진제로부터 형성되는 방법.
  55. 소형 동축 와이어를 제조하는 방법에 있어서,
    마스킹 패턴에 따라 기판에 마스킹 레이어를 증착하는 단계 -상기 기판의 제 1 부분이 상기 마스킹 레이어에 의해 덮이고, 상기 기판의 제 2 부분이 상기 마스킹 레이어에 의해 덮이지 않게됨-;
    상기 기판의 상기 제 2 부분에 제 1 캐비티를 형성하기 위해 상기 기판의 상기 제 2 부분으로부터 물질을 제거하는 단계;
    상기 기판의 제 2 부분으로부터 상기 물질의 제거 이후에, 상기 기판으로부터 상기 마스킹 레이어를 제거하는 단계;
    상기 마스킹 레이어를 제거하는 단계 이후에, 상기 기판의 상기 제 2 부분의 제 1 캐비티에 소형 동축 와이어를 형성하는 단계; 및
    상기 기판의 제 1 캐비티로부터 제 1 전기 전도성 실드 레이어를 분리하는 단계를 구비하는 상기 기판으로부터 상기 소형 동축 와이어를 분리하는 단계를 포함하고,
    상기 소형 동축 와이어를 형성하는 단계는,
    상기 제 1 캐비티가 상기 제 1 전도성 실드 레이어에 라이닝되도록 상기 제 1 캐비티에 제 1 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계 -상기 제 1 전도성 실드 레이어는 상기 제 1 캐비티 내에 제 2 캐비티를 형성함-;
    상기 제 2 캐비티가 제 1 전기 절연성 레이어에 라이닝되도록 상기 제 2 캐비티에 제 1 전기 절연성 레이어를 증착하는 단계 -제 1 전기 절연성 레이어는 상기 제 2 캐비티 내에 제 3 캐비티를 형성함-;
    상기 제 3 캐비티에 전기 전도성 코어를 증착하는 단계;
    상기 전기 전도성 코어에 제 2 전기 절연성 레이어를 증착하는 단계 -상기 제 1 전기 절연성 레이어 및 제 2 전기 절연성 레이어는 상기 전도성 코어를 감쌈-; 및
    상기 제 2 전기 절연성 레이어에 제 2 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계;를 포함하는 방법.
  56. 제 55 항에 있어서,
    상기 마스킹 레이어를 증착하는 단계는, 상기 기판의 폴리실리콘 레이어를 증착하는 단계를 포함하는 방법.
  57. 제 55 항에 있어서,
    상기 기판은 용융된 실리카 웨이퍼를 포함하는 방법.
  58. 제 55 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 제 2 부분으로부터 물질을 제거하는 단계는, 상기 기판의 제 2 부분을 화학적으로 에칭하는 단계를 포함하는 방법.
  59. 제 58 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 제 2 부분을 화학적으로 에칭하는 단계는 상기 기판의 상기 제 2 부분을 플루오르화 수소산 에칭하는 단계를 포함하는 방법.
  60. 제 55 항에 있어서,
    상기 제 1 캐비티에 상기 제 1 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는 상기 제 1 캐비티에 시드 레이어를 증착하는 단계와, 이후 상기 제 1 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계를 포함하는 방법.
  61. 제 55 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 전도성 실드 레이어는 구리 물질로부터 형성되는 방법.
  62. 제 55 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는, 상기 제 1 전기 전도성 실드 레이어를 전해 도금하는 단계 또는 무전해 도금하는 단계를 포함하는 방법.
  63. 제 55 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 절연성 레이어를 증착하는 단계는 제 1 폴리이미드 레이어를 증착하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 전기 절연성 레이어를 증착하는 단계는 제 2 폴리이미드 레이어를 증착하는 단계를 포함하는 방법.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 제 1 폴리이미드 레이어 및 제 2 폴리이미드 레이어를 증착하는 단계는, 폴리이미드 레이어들을 스프레이 분사하는 단계를 포함하는 방법.
  65. 제 55 항에 있어서,
    상기 제 3 캐비티에 상기 전기 전도성 코어를 증착하는 단계는, 상기 제 3 캐비티에 시드 레이어를 증착하는 단계와, 이후 상기 전기 전도성 코어를 증착하는 단계를 포함하는 방법.
  66. 제 55 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 코어를 상기 제 3 캐비티에 증착하는 단계는, 상기 전기 전도성 코어를 전해 도금하는 단계 또는 무전해 도금하는 단계를 포함하는 방법.
  67. 제 55 항에 있어서,
    상기 제 2 전기 절연성 레이어에 상기 제 2 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계는, 상기 제 2 전기 절연성 레이어에 시드 레이어를 증착하는 단계와, 이후 상기 제 2 전기 전도성 실드 레이어를 증착하는 단계를 포함하는 방법.
  68. 제 55 항에 있어서,
    상기 제 2 전기 전도성 실드 레이어는 구리 물질로부터 형성되는 방법.
  69. 제 55 항에 있어서,
    상기 기판으로부터 상기 소형 동축 와이어를 분리하는 단계는, 유리 에칭 공정을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
  70. 제 1 축을 따라서 연장하는 내부 코어와, 상기 제 1 축을 따라 연장하고 상기 내부 코어를 감싸는 제 1 레이어를 포함하는 와이어로부터 하나 이상의 레이어를 제거하기 위한 장치에 있어서,
    상기 와이어를 상기 제 1 축을 따르는 방향으로 이동시키고 상기 와이어를 상기 제 1 축을 중심으로 회전시키게 되는 피딩 기구; 및
    상기 와이어가 상기 제 1 축을 중심으로 회전함에 따라 상기 와이어를 제 1 사전 설정된 깊이로 커팅하도록 되는 제 1 회전 블레이드;를 포함하고,
    공급 기구는 상기 와이어가 상기 제 1 축을 중심으로 회전함에 따라 상기 제 1 회전 블레이드가 상기 와이어와 결합하고 상기 와이어를 상기 제 1 사전 설정된 깊이로 커팅하는 커팅 위치로 상기 제 1 축을 따라 이동시키게 되는 장치.
  71. 제 70 항에 있어서,
    상기 피딩 기구는,
    상기 제 1 축에 실질적으로 횡 방향의 제 2 축을 따라서 연장하는 제 1 피딩 로드; 및
    상기 제 2 축으로부터 이격된 제 3 축을 따라서 연장하고 상기 제 1 축에 실질적으로 횡 방향으로 연장하는 제 2 피딩 로드;를 포함하고,
    상기 제 1 피딩 로드는 상기 제 2 축을 중심으로 반 시계 방향으로 회전하고, 상기 제 2 피딩 로드는 상기 제 3 축을 중심으로 시계 방향으로 회전하여 상기 와이어를 상기 제 1 축을 따르는 방향으로 이동시키는 방법.
  72. 제 71 항에 있어서,
    상기 제 1 축을 중심으로 와이어를 회전시키기 위해, 상기 제 1 피딩 로드는 상기 제 2 축을 따라 제 1 방향으로 이동하게되고, 상기 제 2 피딩 로드는 상기 제 3 축을 따라, 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 이동하게되는 방법.
  73. 제 70 항에 있어서,
    상기 제 1 사전 설정된 깊이는 상기 제 1 레이어의 두께와 실질적으로 동일한 방법.
  74. 제 70 항에 있어서,
    상기 제 1 회전 블레이드는 상기 제 1 사전 설정된 깊이와 동일한 길이를 갖는 원통형 드럼으로부터 연장하고, 상기 원통형 드럼은 깊이 멈춤부를 제공하는 방법.
  75. 제 74 항에 있어서,
    상기 제 1 회전 블레이드, 제 2 회전 블레이드 및 제 3 회전 블레이드는 상기 원통형 드럼에 접착된 와이어로서 형성되는 방법.
  76. 제 70 항에 있어서,
    상기 와이어는 상기 제 1 축을 따라 연장하고 상기 제 1 레이어 및 내부 코어를 감싸는 제 2 레이어를 포함하고,
    상기 장치는 상기 와이어가 상기 제 1 축을 중심으로 회전할 경우 제 2 사전 설정된 깊이로 상기 와이어를 커팅하게되는 제 2 회전 블레이드를 더 포함하는 방법.
  77. 제 76 항에 있어서,
    상기 제 1 사전 설정된 깊이는 상기 제 1 레이어의 두께와 실질적으로 동일하고, 상기 제 2 사전 설정된 깊이는 상기 제 1 레이어의 두께와 상기 제 2 레이어의 두께의 합과 실질적으로 동일한 방법.
  78. 제 76 항에 있어서,
    상기 제 1 회전 블레이드는 원통형 드럼으로부터 상기 제 1 사전 설정된 깊이와 동일한 길이로 연장하고, 상기 제 2 회전 블레이드는 상기 원통형 드럼으로부터 상기 제 2 사전 설정된 깊이와 동일한 길이로 연장하고, 상기 원통형 드럼은 깊이 멈춤부를 제공하는 방법.
  79. 제 78 항에 있어서,
    상기 제 1 회전 블레이드 및 제 2 회전 블레이드는 상기 원통형 드럼에 부착되는 와이어로서 형성되는 방법.
  80. 제 76 항에 있어서,
    상기 와이어는 상기 제 1 축을 따라 연장하고 상기 제 2 레이어, 제 1 레이어 및 내부 코어를 감싸는 제 3 레이어를 포함하고,
    상기 장치는, 상기 와이어가 상기 제 1 축을 중심으로 회전할 경우, 제 3 사전 설정된 깊이로 상기 와이어를 절단하게되는 제 3 회전 블레이드를 더 포함하는 방법.
  81. 제 80 항에 있어서,
    상기 제 1 사전 설정된 깊이는 상기 제 1 레이어의 두께와 실질적으로 동일하고, 상기 제 2 사전 설정된 깊이는 상기 제 1 레이어의 두께와 상기 제 2 레이어의 두께의 합과 실질적으로 동일하고, 상기 제 3 사전 설정된 깊이는 상기 제 1 레이어의 두께, 제 2 레이어의 두께 및 제 3 레이어의 두께의 합과 실질적으로 동일한 방법.
  82. 제 80 항에 있어서,
    상기 제 1 회전 블레이드는 원통형 드럼으로부터 상기 제 1 사전 설정된 깊이와 동일한 길이로 연장하고, 상기 제 2 회전 블레이드는 상기 원통형 드럼으로부터 상기 제 2 사전 설정된 깊이와 동일한 길이로 연장하고, 상기 제 3 회전 블레이드는 상기 원통형 드럼으로부터 상기 제 3 사전 설정된 깊이와 동일한 길이로 연장하고, 상기 원통형 드럼은 깊이 멈춤부를 제공하는 방법.
  83. 제 82 항에 있어서,
    상기 제 1 회전 블레이드, 제 2 회전 블레이드 및 제 3 회전 블레이드는 상기 원통형 드럼에 부착되는 와이어로 형성되는 방법.
  84. 제 70 항에 있어서,
    상기 피딩 기구는, 상기 제 1 축을 중심으로 상기 와이어를 적어도 360도 이상 회전시키는 방법.
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