(57)【要約】      （修正有）【課題】  互いに結合して組立することが容易なマイクロコンポーネントを提供する。【解決手段】複数のコンポーネントを結合し組立たマイクロアセンブリ１００は、レセプタクル１２０，１２５とマイクロコネクタ１１０とからなる。レセプタクルは４本の脚部１４０と、アンカーパッド１５５と、アパーチャ１５０とからなり、脚部１４０は基板１０５と端部１４２で結合しもう一方の端部１４４は基板面に平行に移動できる片持ち梁であってマイクロコネクタの連結部材１６０の脚部１７０を受け入れこれを挟み込む。アンカーパッドはマイクロコネクタのアンカーアーム１８０のストッパとなる。アパーチャはマイクロコネクタの一部分を受け入れる。マイクロコネクタ１１０は脚部１７０を有する連結部材１６０を含み、連結部材は片持ち梁であってレセプタクルに挿入されるとレセプタクルの脚部１４０と係合し互いに弾性力で保持し合う。【選択図】  図１
2006272544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器であって、
操作プローブと摩擦抵抗で係合するように構成されたコンプライアント・ハンドルと、
前記ハンドルに結合した第１の端部と、偏向するように構成された第２の端部とを有する偏向自在な連結部材であって、これによりレセプタクルの少なくとも３箇所に接触することにより前記レセプタクルと係合するものである、偏向自在な連結部材とを有し、
前記コンプライアント・ハンドル、前記偏向自在な連結部材、および前記レセプタクルのうち少なくとも１つは約１０００マイクロン未満の厚さを有するものである、機器。
【請求項２】
請求項１の機器において、前記少なくとも３箇所は少なくとも４箇所である。
【請求項３】
請求項１の機器において、前記偏向自在な連結部材および前記レセプタクルの少なくとも１つは、前記少なくとも３箇所の１つにそれぞれ対応する３つの細長い偏向自在な部材を含むものである。
【請求項４】
請求項３の機器において、前記少なくとも３つの細長い偏向自在な部材の少なくとも２つはそれぞれバーブを含むものである。
【請求項５】
請求項３の機器において、
前記偏向自在な連結部材の前記第２の端部は第１の平面で偏向し、
前記レセプタクルは前記少なくとも３つの細長い偏向自在な連結部材を含み、
前記少なくとも３つの細長い偏向自在な連結部材はそれぞれ第２の平面で偏向し、
前記少なくとも３箇所は、第１、第２、および第３の箇所を含み、
前記第１の箇所は、前記第１および第２の平面のそれぞれに対して、前記第２および第３箇所から離れるものである。
【請求項６】
請求項５の機器において、前記第２の平面は実質的に前記第１の平面に垂直である。
【請求項７】
機器であって、
少なくとも３つの偏向自在な部材であって、それぞれは、
コンポーネントとのアセンブリ中に偏向し、
前記コンポーネントとのアセンブリ後、前記コンポーネントと接触を保持するものである、少なくとも３つの偏向自在な部材を有し、
前記偏向自在な部材と前記コンポーネントの少なくとも１つは、約１０００マイクロン以上の厚さを有さないものである、機器。
【請求項８】
請求項７の機器において、前記少なくとも３つの偏向自在な部材のそれぞれは、幅より長さと厚さが実質的に大きい細長い部材である。
【請求項９】
請求項７の機器において、前記少なくとも３つの偏向自在な部材は、少なくとも４つの偏向自在な部材を含むものである。
【請求項１０】
請求項７の機器において、前記少なくとも３つの偏向自在な部材は、２つの第１の偏向自在な部材と２つの第２の偏向自在な部材とを含み、前記第２の偏向自在な部材は前記２つの第１の偏向自在な部材に集合的に介在するものである。
【請求項１１】
請求項１０の機器において、前記２つの第１の偏向自在な部材は第１のミラーイメージを形成し、前記２つの第２の偏向自在な部材が第２のミラーイメージを形成するものでる。
【請求項１２】
請求項１０の機器において、前記２つの第２の偏向自在な部材のそれぞれは、前記２つの第１の偏向自在な部材に対応する１つの内部形状に実質的に適合する外部形状を有するものである。
【請求項１３】
請求項１０の機器において、前記コンポーネントとのアセンブリ後、前記２つの第１の偏向自在な部材は、
前記コンポーネントの第１の表面と、
前記第１の表面の縁部と
のうち少なくとも１つと接触するものである。
【請求項１４】
請求項１３の機器において、前記コンポーネントとのアセンブリ後、前記２つの第２の偏向自在な部材は、
前記コンポーネントの第２の表面と、
前記第２の表面の縁部と
のうち少なくとも１つと接触するものである。
【請求項１５】
請求項１４の機器において、前記第１および第２の表面は共有の縁部を有しないものである。
【請求項１６】
請求項１４の機器において、前記第１および第２の表面は前記コンポーネントの実質的に反対側に位置しているものである。
【請求項１７】
請求項７の機器であって、この機器は、さらに、
前記コンポーネントを有するものである。
【請求項１８】
請求項７の機器において、前記少なくとも３つの偏向自在な部材はレセプタクルを形成し、前記レセプタクルは複数のレセプタクルの１つであり、前記機器はそれぞれが前記複数のレセプタクルの対応する１つを含む複数の機器の１つである。
【請求項１９】
方法であって、
第１の部材を第２の部材に対して嵌挿する工程であって、前記第１および第２の部材の少なくとも１つは複数の偏向自在な部材の１つである、嵌挿する工程と、
前記複数の偏向自在な部材の少なくとも３つと、前記複数の偏向自在な部材の部分ではない前記第１および第２の部材の１つとを接触させて、前記第１および第２の部材の相対配向を保持する工程とを有し、
約１０００マイクロン以上でない機能寸法は、
前記第１の部材と、
前記第２の部材と、
前記複数の偏向自在な部材の１つと
から成る群から選択された少なくとも１つの部材の特性である、
方法。
【請求項２０】
請求項１９の方法において、前記特性機能寸法は約１０マイクロン未満である。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
統合されたマイクロ機械装置やマイクロ電子装置を含むマイクロ機械装置およびマイクロ電子装置（ＭＥＭｓ：ｍｉｃｒｏ−ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｄｅｖｉｃｅｓを含む）では驚くべき進歩がなされてきている。「マイクロコンポーネント」、「マイクロコネクタ」、「マイクロ装置」、および「マイクロアセンブリ」という用語は本明細書では総称的に使用され、マイクロ電子コンポーネント、マイクロ機械コンポーネント、ＭＥＭｓコンポーネント、およびそれらのアセンブリを包含するものである。
【０００２】
ＭＥＭｓと他のマイクロコンポーネントとを結合してマイクロアセンブリを形成する多くの方法と構造が存在する。このような方法の１つは、「ピック・アンド・プレイス」としてしばしば言及される連続マイクロアセンブリで、マイクロコンポーネントが１つずつ連続的な方法で組み立てられる。例えば、２つのマイクロコンポーネントを結合することによって装置が形成される場合、グリッパー若しくは他の位置付け機構を使用して、前記２つのマイクロコンポーネントの１つをピックアップして、前記別のマイクロコンポーネントの望ましい位置に配置する。これらのピック・アンド・プレイス工程は、非常に容易に見えるが、アセンブリ時間、処理能力、および信頼性に影響するような障害が存在する。
【０００３】
例えば、ピック・アンド・プレイス工程はしばしば、電動「グリッパー」を使用し、この電動グリッパーは統合若しくは外部電源から受け取るエネルギーに応えて、拡大および／または縮小するように構成されたエンドエフェクタを有する。しかしながら、構造的な脆弱さ、増加した実装の複雑さ、およびアクチュエータの移動による変動性から生じる不確実性のために、マイクロアセンブリ中のそのような電動グリッパーの使用の実践的な実用性が限定されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
以下の開示は様々な実施形態の異なった機能を実施するために、多くの異なった実施形態若しく実施例を提供していることは理解されるべきである。本開示を単純化して、コンポーネントおよび配列の特定の実施例を以下に図示する。これらは、もちろん、単なる実施例であって限定することを目的としたものではない。また、本開示では参照番号および／または文字が前記様々な実施例で繰り返されることがある。この繰返しは、単純化と明快さのためであり、それ自体で、説明する前記様々な実施形態および／または構成間の関係を示すものではない。さらに、以下の説明において、第２の機能の一面若しくは上の第１の機能の形成は、第１および第２の機能が直接的な接触で形成される実施形態を含んでもよく、第１および第２の機能が直接的に接触しないように第１および第２の機能との間に介入する追加機能が形成される実施形態を含んでもよい。
【０００５】
図１は、本開示の観点に従って構築されたマイクロアセンブリ１００の１実施形態の部分を斜視図で示している。前記マイクロアセンブリ１００は、レセプタクル１２０に組み立てられたマイクロコネクタ１１０を含む。未占有レセプタクル１２５の部分も示している。前記図示された実施形態では、電動グリッパー若しくその他のアクチュエータを使用せずに、前記マイクロコネクタ１１０が前記レセプタクル１２０に組み立てられている。
【０００６】
前記マイクロコネクタ１１０および前記レセプタクル１２０は、約１０００マイクロン未満の機能寸法を有するマイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）コンポーネントでもよい。前記マイクロコネクタ１１０および前記レセプタクル１２０はまた、約１０マイクロン未満の機能寸法を有するナノマイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）コンポーネントでもよい。この仕様は、ここで説明する前記マイクロアセンブリの任意のマイクロコンポーネントに一般的に適用されてもよい。例えば、以下に説明する前記マイクロアセンブリ１００およびその他は、約１０００マイクロン未満の機能寸法を有するＭＥＭＳコンポーネントおよび／または約１０マイクロン未満の機能寸法を有するＭＥＭＳコンポーネントを含んでもよい。
【０００７】
前記レセプタクル１２０、１２５は、基板１０５に定義若しくは結合されており、それぞれがリテーナ１３０を含み、これは、少なくとも図示する前記実施形態では、２つの脚部１４０を含む。前記脚部１４０は１つの端部１４２で基板１０５に結合若しくは別の方法で付着されており、もう１つの端部１４４は前記基板１０５で自由に平行移動できる。前記端部１４４はテイパード表面１４６を有し、その間に前記マイクロコネクタ１１０の一部分を挿入すると、前記脚部１４０は互いから離れるように偏向する。前記レセプタクル１２０、１２５はまた、１若しくはそれ以上のアンカーパッド１５５と、前記マイクロコネクタ１１０の一部分を受け入れるように構成されているアパーチャ１５０とを有する。
【０００８】
前記マイクロコネクタ１１０は偏向自在な連結部材１６０を含み、これには、少なくとも図示する前記実施形態では、２つの脚部１７０が含まれる。前記脚部１７０は、前記アパーチャ１５０内に適合するように構成されている事前係合位置を有する。前記アパーチャ１５０にいったん配向されると、前記脚部１７０は、互いから離れるように偏向し、対応する一対のレセプタクル脚部１４０（図１に示した配向のように）にそれぞれ係合および／または係合されるように構成されてもよい。１実施形態では、前記脚部１７０はテイパード表面１７５を含み、前記脚部１７０のこのような偏向を可能にする。前記マイクロコネクタ１１０はまた、１若しくはそれ以上のアンカーパッド１５５で止まる若しくは停止するように構成されている１若しくはそれ以上のアンカーアーム１８０を含む。
【０００９】
図１を参照しながら、図２ａおよび２ｂを参照すると、アセンブリの中間段階にある図１に示した前記マイクロアセンブリ１００の斜視図が図示されている。図２ａでは、前記マイクロコネクタ１１０は操作プローブ２１０によって保持されてきた。前記マイクロコネクタ１１０は、前記操作プローブ２１０が挿入された際に偏向するように構成されたコンプライアント・ハンドル２２０を含み、前記操作プローブ２１０は、１若しくはそれ以上の方向に平行移動することによって前記コンプライアント・ハンドル２２０に挿入されるのを許容する形状を有してもよい。前記コンプライアント・ハンドル２２０は、前記操作プローブ２１０の形に依って、互いから離れるように若しくは互いの方向に偏向するように構成された２若しくはそれ以上の部分を含んでもよい。
【００１０】
前記マイクロコネクタ１１０を前記操作プローブ２１０に係合させた後は、必要に応じて、前記マイクロコネクタ１１０を前記レセプタクル１２０に整列するようにアセンブリ前に予め配向してもよい。このような配向には、前記基板１０５に対する平行移動および／または回転を含んでもよい。例えば、前記図示した実施形態では、まず前記操作プローブ２１０を使用して、前記レセプタクル１２０の構成に実質的に平行な構成から前記マイクロコネクタ１１０を取り除き、その後に、前記マイクロコネクタ１１０を基板１０５に対して約９０度回転させて、前記レセプタクル１２０の上から前記マイクロコネクタ１１０を整列させてもよい。別の実施形態では、前記マイクロコネクタ１１０と前記レセプタクル１２０との実質的平行性は、前記操作プローブ２１０が前記マイクロコネクタ１１０を前記レセプタクル１２０に対して配向させる間も保持されてよい。
【００１１】
図２ｂに示すように、前記マイクロコネクタ１１０と前記レセプタクル１２０が互いに接触するように、前記操作プローブ２１０を操作してもよい。上述のように、前記マイクロコネクタ１１０は、前記マイクロコネクタ・アンカーアーム１８０がレセプタクル・アンカーパッド１５５と接触する際に、前記レセプタクル１２０のアパーチャ１５０内に受け入れられるように構成されている脚部１７０を含んでもよい。その後に、前記操作プローブ２１０を前記レセプタクル１２０の方にさらに平行移動してもよく、このさらなる平行移動は、前記マイクロコネクタ脚部１７０と前記レセプタクル脚部１４０が互に係合することが許容されるまで、それぞれを外側に偏向させる。それから前記操作プローブ２１０を前記ハンドル２２０から外れるように平行移動し、それから前記基板１０５と実質的に平行にして、前記プローブ２１０を前記マイクロコネクタ１１０から取り除いてもよく、この場合、前記マイクロコネクタ１１０は前記レセプタクル１２０に組み立てられたままでもよい。
【００１２】
図３では、本開示の観点に従って構築されたマイクロコネクタ３００の１実施形態の斜視図を示している。１実施形態では、前記マイクロコネクタ３００は図１、２ａおよび２ｂで示した前記マイクロコネクタ１１０と実質的に同様である。
【００１３】
前記マイクロコネクタ３００は単結晶シリコン（ＳＣＳ）レイヤーに定義されてもよく、場合により約２５μｍから約２００μｍまでの範囲の厚さを有する。前記ＳＣＳレイヤーは基板３０５の上に形成された犠牲レイヤーの上に配置されてもよく、また、前記犠牲レイヤーは酸化物および／またはその他の物質を有してもよく、約１μｍから約３０μｍまでの範囲の厚さを有してもよい。１若しくはそれ以上の深層反応イオンエッチング（ＤＲＩＥ）工程および／またはその他の工程を使用して、前記ＳＣＳレイヤーから前記マイクロコネクタ３００を定義してもよい。このような製造工程フローには、前記基板３０５またはそのハンドル部を通した裏面ＤＲＩＥを含んでもよい。平面内の電気絶縁性は、前記ＳＣＳレイヤーに形成さている窒化物および／または他の電気的絶縁体で充填された溝によって達成されてもよい。
【００１４】
製造後およびアセンブリ前に、前記マイクロコネクタ３００は前記基板３０５から解除される。このような解除工程には、場合により４９％ＨＦ液剤若しくはエッチング液化学反応を利用した前記犠牲レイヤーの湿エッチングを使用してもよい。前記マイクロコネクタ３００に前記ＳＣＳレイヤーに定義されている係留３１０を含め、前記マイクロコネクタ３００が前記解除工程中に前記基板３０５から完全に分離しないようにする。
【００１５】
前記マイクロコネクタ３００は、図２に示す前記プローブ２１０のような操作プローブに摩擦抵抗で係合するように構成されているハンドル３２０を含んでもよい。１実施形態では、前記ハンドル３２０は、前記操作プローブの挿入に反応して、お互いから偏向するように構成されている２若しくはそれ以上のコンプライアント脚部３３０を有するものとして前記ＳＣＳレイヤーに定義されている。従って、前記ハンドル３２０がコンプライアント・ハンドルであってもよい。前記脚部３３０は、前記脚部３３０が把握するように構成された前記操作プローブ先端または他の部分の幅に等しいか若しくは少なくとも僅かに短い距離だけ、互に分離されて形成されてもよい。１実施形態では、前記脚部３３０の間の距離は約２５μｍから約３００μｍまでの範囲でもよい。本開示の範囲によって制限されてはいないが、前記脚部３３０が約５０μｍから約５００μｍまでの範囲の長さを有してもよい。
【００１６】
図示した実施形態でのように、前記脚部３３０（若しくは前記ハンドル３２０の恐らく１若しくはそれ以上の他の部分）はそれぞれ、第１の端部でマイクロコネクタ本体３４５に接続し、第２の端部で前記操作プローブを把握するように構成されたより幅広い部分３５０に接続しているより狭い部材３４０を含んでもよい。前記より狭い部材３４０は、それぞれ約５μｍから約３０μｍまでの範囲の幅を有し、前記より幅広い部材３５０は、約１０μｍから約１００μｍまでの範囲の幅を有す。
【００１７】
前記マイクロコネクタ３００は、図示した実施形態でのように、少なくともその１つの第１の端部３６５が場合により前記本体３４５を通して前記ハンドルに連結している偏向自在な連結部材３６０を含んでもよい。前記接続部３６０は、前記ハンドル３２０から操作プローブが離脱するのに応じて、偏向してレセプタクルに係合するように構成された少なくとも１つの第２の端部３６７も含んでいる。前記１若しくはそれ以上の第２の端部３６７は、前記レセプタクルの縁部、表面若しくはバーブと係合、結合若しくは別の方法で接合するためのバーブ、フック、リップ、延長、タブおよび／またはその他の手段３６８（以降は集合的にバーブとして言及）を含んでもよい。前記１若しくはそれ以上の第２の端部３６７は、前記レセプタクルの縁部、表面若しくはバーブと係合、結合若しくは別の方法で接合するために、前記バーブ３６８に加えてまたはその代替として、肩部若しくはその他の接合方法３６９（以降、集合的に肩部として言及する）を含んでもよい。
【００１８】
前記接続部３６０は、前記ハンドル３２０内部に保持されている位置から前記操作プローブが離れて平行移動するのに応じて、外側に偏向するためのテイパード表面３７０またはその他の手段を含んでもよい。前記接続部３６０は、前記マイクロコネクタ３００が前記レセプタクルに固定された後に、前記操作プローブの除去を許容するアパーチャ３６２も含んでもよい。前記アパーチャ３６２の幅は、操作プローブ若しくはその先端とほぼ同じか若しくは若干広くてもよい。前記マイクロコネクタ３００は、操作プローブが前記ハンドル３２０から前記アパーチャ３６２の方に平行移動するに連れて、レセプタクルに対して休止するように構成されているベアリング平面、肩部、若しくはその他のタイプの形状３８５まで伸びており、且つ前記本体３４５に連結若しくは統合されている、１若しくはそれ以上のアンカーアーム３８０を含んでもよい。
【００１９】
上述のように、前記マイクロコネクタ３００は、前記基板３０５から前記マイクロコネクタ３００が不慮に解除されてしまうのを防ぐように構成されている係留３１０を含んでもよい。別のＭＥＭＳ若しくはＭＥＭＳコンポーネントに前記マイクロコネクタ３００をマイクロアセンブリするのに先立って、前記基板３０５から前記マイクロコネクタ３００を解除するために前記係留３１０を切断してもよい。前記基板３０５からの前記マイクロコネクタ３００のこのような係留切断は機械的でもよく、例えば、前記係留３１０が壊れるまで、前記基板３０５から離れるように前記マイクロコネクタ３００を平行移動および／または回転させるか、或いはプローブ若しくはその他の物体で前記係留３１０を圧迫および／または切ってもよい。前記マイクロコネクタ３００を電気的に係留切断してもよく、例えばオーム加熱で前記係留３１０が切れるまで前記係留３１０を通る電流を増加してもよい。前記係留３１０は約５μｍから約３０μｍまでの範囲の幅を有してもよい。
【００２０】
前記図示した実施形態には示していないが、前記マイクロコネクタ３００がレセプタクルと完全に係合したときに、それを検知する手段を前記マイクロコネクタ３００が含んでもよい。例えば、前記接合手段３６９に、前記レセプタクルのアンカーパッドを通っている回路を閉じる伝導性接触および／またはその他の手段を含んでもよい。１実施形態では、前記接続部３６０が同じように若しくは代替として前記レセプタクルを通っている回路を閉じるように構成され、それによって前記マイクロコネクタ３００と前記レセプタクルの係合を指示してもよい。
【００２１】
図４は、本開示の観点に従って構築されたレセプタクル４００の１実施形態の斜視図を示している。１実施形態では、前記レセプタクル４００は図１、２ａ、および２ｂで示した前記レセプタクル１２０に実質的に類似している。前記レセプタクル４００は、図３で示した前記マイクロコネクタ３００の組成および製造に実質的に類似している。１実施形態では、前記レセプタクル４００と前記マイクロコネクタ３００は共通基板４０５上の共通ＳＣＳレイヤーに、場合により同時に定義されている。
【００２２】
前記レセプタクル４００は、１、２若しくはそれ以上の偏向リテーナ４１０を含む。前記レテーナ４１０は、１、２若しくはそれ以上の脚部４２０を含む。前記脚部４２０はそれぞれ、前記基板４０５に連結した第１の端部４２５と、前記基板４０５で平行移動するように構成された第２の端部４２７とを含む。前記脚部４２０の前記第２の端部４２７の前記基板４０５での前記平行移動は、（図３に示した前記マイクロコネクタ３００の前記第２の端部３６７のような）前記第２の端部４２７のテイパード表面４２８に対するマイクロコネクタの一部分の運行への反応であってもよい。各前記第２の端部４２７は、マイクロコネクタの端部、表面若しくはバーブと係合、結合若しくはその他の方法で接合するためのバーブ、フック、リップ、延長、タブおよび／またはその他の手段４２９（以降は、集合的にベーブとして言及）を含んでもよい。
【００２３】
前記レセプタクル４００は、そこに連結または統合された１若しくはそれ以上のアンカーパッド４４０も含んでもよい。前記アンカーパッド４４０は、操作プローブがマイクロコネクタ内部で前記レセプタクル４００の方に平行移動する際に、マイクロコネクタの平行移動に抵抗するように（例えば運行「停止」を提供する）構成されてもよい。例えば、前記アンカーパッド４４０は、図３に示した前記アンカーアーム・形状３８５と接合するように構成されてもよい。
【００２４】
前記レセプタクル４００はまた、マイクロアセンブリ中にマイクロコネクタの一部分を受け入れるように構成されているアパーチャ４５０を含んでもよい。例えば、前記アパーチャ４５０は、図３に示されている前記マイクロコネクタ３００の前記端部３６７を受け入れるようなサイズにしてもよい。従って、前記レセプタクル４００へのマイクロコネクタの平行移動を前記アンカーパッド４４０が停止させるまで、前記マイクロコネクタを前記レセプタクル４００の前記アパーチャ４５０に挿入すると、前記マイクロコネクタ内部の操作プローブが前記レセプタクル４００の方にさらに平行移動して、前記リテーナ４１０を偏向させ、その後に前記マイクロコネクタと係合させる。
【００２５】
図５は、本開示の観点に従ったマイクロアセンブリ中に使用される操作プローブ５００の１実施形態を斜視図で示したものである。１実施形態では、前記操作プローブ５００は、図２ａおよび２ｂで示した前記操作プローブ２１０に実質的に類似している。前記操作プローブ５００は図３で示した前記マイクロコネクタ３００の組成および製造に実質的に類似している。１実施形態では、前記操作プローブ５００および前記マイクロコネクタ３００（場合により図４に示した前記レテーナ４００と）は、共通基板上の共通ＳＣＳレイヤーに、場合により同時に定義されている。
【００２６】
図示した実施形態では、前記操作プローブ５００は本体部５１５から伸びている先端５１０を含む。前記先端５１０は、前記先端５１０若しくは前記マイクロコネクタの電動作動を必要とせずに、マイクロコネクタによって保持されるように構成されている。例えば、前記先端５１０が図３に図示されている前記ハンドル３２０に挿入されると、それによって前記ハンドルの部分を偏向させ、前記ハンドル３２０と前記先端５１０とが摩擦抵抗で係合するように構成されてもよい。
【００２７】
前記操作プローブ５００はまた、偏向センサー部５２０を含んでもよい。図示した実施形態では、前記本体５１５周辺からの短距離（例えば、約１００マイクロン未満）を相殺する薄い部材で、前記先端５１０から前記本体５１５の末端に連結している。このようにして、前記先端５１９がマイクロコネクタに挿入されるとき、前記センサー部５２０は前記主体５１５の方に偏向する。例えば、マイクロコネクタの一部分は前記センサー部５２０を前記主体５１５の方に偏らせてもよい。従って、前記センサー部５２０と前記主体５１５１との接触は、電気回路を閉じるか若しくはその他の手段で、前記操作プローブ５００と前記マイクロコネクタが係合するのに充分な距離だけ前記先端５１５が前記マイクロコネクタに挿入されたことを、マイクロアセンブリコントローラおよび／またはオペレータに指示する。前記操作プローブ５００は、前記センサー部５２０が前記主体５１５と接触したのを感知するための、プローブパッド、ボンドパッドまたはその他の接触（以降は集合的に接触として言及する）５３０を含んでもよい。
【００２８】
図６は、本開示の観点に従ったマイクロアセンブリ６００の別の実施形態を斜視図で示している。前記マイクロアセンブリは、マイクロコネクタ６１０と１若しくはそれ以上のレセプタクル６２０と含む。前記マイクロコネクタ６１０は、図３で示した前記マイクロコネクタ３００の組成と製造に実質的に類似している。しかし、前記マイクロコネクタ６１０は、図３の前記偏向自在な連結部材１６０にそれぞれ実質的に類似している複数の偏向自在な連結部材６３０を含む。各前記偏向自在な連結部材６３０は、レセプタクル６２０に係合するか係合されるように構成されてもよい。前記マイクロコネクタ６１０はまた、操作プローブに係合または係合されるように構成されている、１若しくはそれ以上のハンドル６４０を含んでもよい。しかしながら、前記図示の実施形態のように、前記マイクロコネクタ６１０はただ１つのハンドル６４０（若しくは、余分が必要とされる場合などには２つだけのハンドル６４０）を含んでもよい。即ち、対応する操作プローブ先端を前記レセプタクル６２０の方に平行移動させることによって、各前記偏向自在な連結部材６３０が作動されてもよいが、前記操作プローブ先端の全てがハンドル６４０によって係合されなくともよい。
【００２９】
前記レセプタクル６２０はそれぞれ、図４に示す前記レセプタクル４００に実質的に類似している。しかし、１実施形態では、前記レセプタクル６２０は単一合成レセプタクルとして形成されてもよい。
【００３０】
前記マイクロコネクタ６１０と前記レセプタクル６２０のマイクロアセンブリ中に使用される前記操作プローブは、前記偏向自在な連結部材６３０の数に対応する複数の先端を有してもよい。それ以外では、このような操作プローブは図５で示した前記操作プローブ５００に実質的に類似している。しかし、前記偏向自在な連結部材６３０の数より少ない先端を有する操作プローブがマイクロアセンブリ中に使用されてもよい。例えば、１つだけの先端を含んだ操作プローブが、複数の接続部６３０を有するマイクロコネクタ６１０のマイクロアセンブリ中に使用されてもよい。図６に図示されているような１実施形態では、前記ハンドル６４０を使用して、前記ハンドル６４０によって係合される単一の操作プローブ先端を有する前記マイクロコネクタ６１０を操作および配置するが、前記マイクロコネクタ６１０は４つの接続部６３０を含んでいる。一旦配置されると、前記単一プローブ先端を使用して、前記マイクロコネクタ６１０の前記接続部６３０の１つを前記レセプタクル６２０とを係合させるが、これは例えば、前記プローブ先端を前記ハンドル６４０から離して前記レセプタクル６２０の方に平行移動させることによって行う。この後、前記プローブ先端を前記残余の接続部６３０の１つに再配置させ、それから前記レセプタクル６２０の方に平行移動させて第２の接続部６３０を前記レセプタクル６２０と係合させる。この工程は、前記接続部６３０がそれぞれ前記レセプタクル６２０と係合するまで繰り返されてもよい。
【００３１】
図７ａ-ｃは集合的に、本開示の観点に従ったマイクロアセンブリ７００の別の実施形態を斜視図で示したものである。前記マイクロアセンブリ７００は、基板７０５に実質的に平行に配向された２つのレセプタクル７１０と、前記基板７０５に実質的に直角に配向されている、前記レセプタクル７１０に組み立てられた２つのマイクロコネクタ７２０と、前記基板７０５に実質的に平行に配向された、前記マイクロコネクタ７２０に組み立てられたマイクロコネクタ７３０とを含む。
【００３２】
それぞれの前記レセプタクル７１０は、図４に示した前記レセプタクル４００に実質的に類似しており、それぞれの前記マイクロコネクタ７２０は図３に示した前記マイクロコネクタ３００に実質的に類似している。しかし、前記マイクロコネクタ７２０はまた、図３に示した前記偏向自在な部材３６０および／または図４に示した前記リテーナ４１０に、それぞれ実質的に類似している偏向自在な部材７２５を含んでいる。例えば、前記部材７２５は、前記マイクロコネクタ７３０の一部分の受け入れと係合を許容するように外側に偏向するように構成されてもよい。前記部材７２５は前記マイクロコネクタ７３０から伸びている突起部７３９を係合するように構成されてもよい。別の実施形態では、前記マイクロコネクタ７３０は前記マイクロコネクタ７２０から伸びている突起部を係合するように構成されている偏向自在な部材を含んでもよい。前記マイクロコネクタ７２０は、図１、２ａおよび２ｂに関して上述した前記方法に実質的に類似したマイクロアセンブリ方法によって、前記レセプタクル７１０に組み立てられてもよい。このようなマイクロアセンブリ中に使用される操作プローブ７４０は、より広い部材７４７とより狭い部材７４８を有するプローブ先端７４５を含んでもよい。
【００３３】
前記マイクロコネクタ７３０は、図３に示した前記マイクロコネクタ３００の組成と製造に実質的に類似している。前記図示した実施形態では、前記マイクロコネクタ７３０は、前記操作プローブ７４０の前記先端７４５を受容、係合および／または係合されるように構成されたハンドル７３５を含んでもよい。前記ハンドル７３５は、図３で示した前記ハンドル３２０に実質的に類似していてもよい。例えば、前記ハンドル７３５は、前記操作プローブ先端７４５の前記より広い部材７４７を受け入れ選択的に保持するように構成された偏向自在な部材７３７およびアパーチャ７３８を含んでもよい。従って、１実施形態では、前記先端７４５の前記より広い部材７４７は前記アパーチャ７３８の幅と等しいか若しくは少なくとも若干広く、また前記先端７４５の前記より狭い部材７４８の幅は前記アパーチャ７３８の幅と等しいか若しくは若干狭くてもよい。
【００３４】
マイクロアセンブリ中は、前記ハンドル７３５と操作プローブ先端７４５は係合しており、図７ａに示すように、前記操作プローブ７４０を平行移動、回転およびその他の方法で操作して、前以て予め組み立てられたマイクロコネクタ７２０に対して、前記マイクロコネクタ７３０を配向および整列してもよい。そして、前記操作プローブ７４０が前記基板７０５の方向にさらに平行移動されて、図７ｂに示すように、前記マイクロコネクタ７３０とマイクロコネクタ７２０が完全に係合し、前記操作プローブ先端７４５が前記マイクロコネクタ７３０の前記アパーチャ７３８の中にさらに移動してもよい。
【００３５】
図７ｂに示すように、前記操作プローブ先端７４５の前記より広い部材７４７が前記マイクロコネクタ７３０で移動した後は、図７ｃに示すように、前記操作プローブ７４０を前記基板７０５に平行して実質的に平行移動して、前記マイクロコネクタのアパーチャ７３８のより広い部材を通して除去してもよい。
【００３６】
このようにして、本開示はコンプライアント・ハンドルと偏向自在な連結部材とを含んだＭＥＭＳマイクロコネクタを紹介する。前記コンプライアント・ハンドルは、擦るようにして操作プローブに係合するように構成されている。前記偏向自在な連結部材は前記ハンドルに連結した第１の端部と、前記ハンドルからの前記操作プローブの離脱に応じて、偏向してレセプタクルに係合するように構成されている第２の端部とを含む。
【００３７】
本開示はまた、基板と、前以て係合する配向でマイクロコネクタを受け入れるように構成された前記基板のアパーチャと、前記基板に定義された偏向リテーナとを含むＭＥＭＳマイクロコネクタ・レセプタクルを提供している。前記偏向リテーナは、前記マイクロコネクタの最初の偏向に応じて休止配向から偏向するように構成されており、また前記マイクロコネクタのさらなる偏向に応じて前記休止配向の方に戻ることによって前記マイクロコネクタと係合するようにも構成されている。
【００３８】
ＭＥＭＳマイクロアセンブリも本開示で提供されている。１実施形態では、前記マイクロアセンブリはレセプタクルとマイクロコネクタとを含む。前記レセプタクルはアパーチャと偏向リテーナを含む。前記マイクロコネクタは、操作プローブと擦れるように係合するように構成されたコンプライアント・ハンドルと、前記操作プローブが前記コンプライアント・ハンドルから離れるように平行移動するのに応じて偏向し、それによって前記レセプタクル偏向リテーナを偏向させて、前記偏向リテーナと前記偏向自在な連結部材が係合するように構成されている偏向自在な連結部材とを有する。
【００３９】
本開示の観点に従ったＭＥＭＳマイクロアセンブリの別の実施形態は、実質的に同一平面上にある第１および第２のレセプタクルと、それぞれ前記第１および第２のレセプタクルに連結した実質的に平行な第１および第２のマイクロコネクタと、を含む。このような実施形態はまた、前記第１および第２のマイクロコネクタに組み立てられている、前記第１および第２のレセプタクルに実質的に平行な第３マイクロコネクタを含む。それぞれ前記第１および第２のレセプタクルへの前記第１および第２のマイクロコネクタのアセンブリ、および前記第３マイクロコネクタの前記第１および第２のマイクロコネクタへのアセンブリは、偏向自在な連結部材と偏向リテーナの係合によって達成されてもよい。
【００４０】
本開示はまた、ＭＥＭＳコンポーネントのアセンブリ方法を紹介する。１実施形態では、前記方法はマイクロコネクタを操作プローブに擦るように係合させる工程を含むが、そこでは、前記マイクロコネクタは偏向自在な連結部材を含む。前記マイクロコネクタは、前記接続部がレセプタクルに近接するように前記操作プローブを操作することによって配向され、そこでは前記レセプタクルはアパーチャを定義する偏向リテーナを含む。前記マイクロコネクタが前記レセプタクルに接触するまで前記操作プローブを平行移動させることによって、前記偏向自在な連結部材の一部分は前記アパーチャを通して平行移動される。前記偏向リテーナの偏向が減少することが許容され前記マイクロコネクタと前記レセプタクルが係合するようになるまで、前記操作プローブを前記マイクロコネクタ内部で前記レセプタクルの方に平行移動して、前記偏向自在な連結部材および前記偏向リテーナを偏向させる。
【００４１】
ＭＥＭＳマイクロアセンブリを製造する方法も、本開示で紹介する。１実施形態では、前記方法は、基板上に形成されているレイヤーからマイクロコネクタとレセプタクルを定義する工程と、前記マイクロコネクタと操作プローブを擦れるように係合させる工程と、前記操作プローブを操作して前記基板から前記レセプタクルの反対側に前記マイクロコネクタを配向する工程と、を含む。前記操作プローブを操作して、前記マイクロコネクタが前記レセプタクルに接触するまで、前記マイクロコネクタを前記レセプタクルの方に平行移動させる。前記操作プローブは前記マイクロコネクタ内部で前記レセプタクルの方に平行移動され、それによって前記マイクロコネクタと前記レセプタクルが係合する。
【００４２】
図８ａと８ｂは、本開示の観点に従ったマイクロアセンブリ８００の別の実施形態の少なくとも一部分を斜視図で示したものである。前記マイクロアセンブリ８００、または少なくともその図示された部分は、レセプタクル８０５とマイクロコネクタ８１０とを含む。前記マイクロコネクタ８１０の構築、材料、配列および/または作動は、この明細書で説明してきた、図１で示した前記マイクロコネクタ１１０のような他のマイクロコネクタに実質的に類似していてもよい。例えば、前記マイクロコネクタ８１０と前記マイクロコネクタ１１０との類似した特性の中には、前記マイクロコネクタ８１０が約１０００マイクロン以上でない厚みを有してもよいことがある。１実施形態では、前記マイクロコネクタ８１０は約１０００マイクロンの厚さを有している。
【００４３】
前記レセプタクル８０５は、図１に示した前記レセプタクル１２０、図４に示した前記レセプタクル４００、図６に示した前記レセプタクル６２０、および／または図７ａ−７ｃに示した前記レセプタクル７１０および／またはハンドル７３５のような、この明細書で説明したその他のレセプタクルに対して、構築、材料、配置および／または作動において実質的に類似していてもよい。例えば、図８ａと８ｂに示した実施形態では、前記レセプタクル８０５は２つの脚部８４０を有するリテーナ８３０を含んでおり、前記リテーナ８３０および脚部８４０は、図１に示した前記リテーナ１３０および前記脚部１４０に実質的に類似している。また、前に説明したレセプタクルのように、前記レセプタクル８０５（若しくはその部分）は、厚さが約１０００マイクロンである１実施形態のように、約１０００マイクロン以上でないの厚さを有している。
【００４４】
しかし、前記リテーナ８３０（および／または前記レセプタクル８０５の別の部分）はまた、２つの指８４５を含む。前記脚部８４０のように、前記指は実質的に細長いか若しくは細長い部分を含み、場合により幅よりも厚さがかなり大きく、また場合により長さが幅若しくは厚さよりも大きく、このため、前記マイクロコネクタ８１０の一部分と接触した場合に、前記指８４５は偏向を許容するのに充分な柔軟性を有する。図８ａと８ｂに示すように、前記指８４５は集合的に前記脚部８４０に介在する。それだけではなく、それぞれの前記指８４５は、近接する１つの前記脚部８４０の内部形状に実質的に適合若しくは対応しているか、若しくは実質的に類似している、外部形状（若しくは基礎基板に対するフットプリント）を有してもよい。例えば、前記指８４５の１若しくはそれ以上の前記外部形状は、近接する１つの前記脚部８４０の内部形状からの実質的な一定距離だけ、放射状に内側に派生してもよい。さらには、前記脚部８４０のように、前記指８４５はお互いにミラーイメージであってもよい。
【００４５】
前記指８４５は、脚部８４０が前記基板に連結している場所に近接した端部で、前記基板に連結若しくはその他の方法で付着しており、前記脚部８４０のように、前記指８４５のもう１つの端部８４７は前記基板で自由に平行移動できる。前記端部８４７は、テイパード表面８４６を有してもよく、その間に前記マイクロコネクタ８１０の一部分を挿入すると、前記指８４５がお互いから離れるように偏向するが、前記マイクロコネクタ８１０の挿入部分とは接触したままになる。
【００４６】
図８ａと８ｂに示した実施形態に類似した他の実施形態では、異なった数の脚部８４０および／または指８４５を使用してもよい。例えば、１実施形態では前記２つの脚部８４０に加えて１つだけの指８４５を使用してもよく、また別の実施形態では３つ若しくはそれ以上の指８４５を使用してもよい。いずれの場合も、前記指８４５は、上述の工程によって、場合により前記脚部８４０の形成と同時に、前記レセプタクル８０５に統合的に形成される。別の実施形態では、前記指８４５は、前記レセプタクル８０５に付着若しくは別の方法で連結する別個コンポーネントである。
【００４７】
前記指８４５は、ある実施形態では、前記マイクロアセンブリ８００の前記堅牢性および／または配置構造を改善する。例えば、前記指８４５が使用されない実施形態では、前記マイクロコネクタ８１０と前記レセプタクル８０５との間の接触は、２箇所だけでの点および／または線接触に制限される。しかし、１つまたはそれ以上の前記指８４５を使用する別の実施形態では、前記マイクロコネクタ８１０と前記レセプタクル８０５との間の接触は、３箇所以上での点および／または線接触を含み、これは前記マイクロコネクタ８１０と前記レセプタクル８０５との間の前記連結の前記堅牢性および／または配置構造を改善する。
【００４８】
図８ａと８ｂに示した実施形態はまた、前記マイクロコネクタ８１０が、少なくともある実施形態ではマイクロアセンブリ８００の堅牢性および／または配置構造を改善する機能を含んでもよいことを実証している。例えば、図示された実施形態では、前記マイクロコネクタ８１０は、前記マイクロコネクタ８１０の脚部８７０の一部分から伸びている、実質的に長方形の隆起、肩部若しくは別の突起部８７２を含む。その他の点では、前記脚部８７０は、上述した他の実施形態の中では図１に示した前記脚部１８０に実質的に類似している。
【００４９】
前記突起部８７２は、１若しくはそれ以上の前記指８４５が接触するようにより大きな区域を提供するように構成されてもよい。１実施形態では、前記突起部８７２は、前記マイクロコネクタ８１０と前記脚部８４０および／または指８４５との接触点間の距離を増大するように構成されてもよい。前記突起部８７２はまた、前記レセプタクル８０５の平な表面に対して水平的にも垂直的にも分離されている、前記マイクロコネクタ８１０と前記レセプタクル８０５との間の接触点を確立するように構成されてもよい。
【００５０】
例えば、前記レセプタクル８０５は、前記マイクロコネクタ８１０と前記レセプタクル８０５との間の３つ若しくはそれ以上の接触点を確立するために、前記脚部８４０に加えて１若しくはそれ以上の前記指８４５を含んでもよく、前記接触点の１つはその他の２若しくはそれ以上の接触点より前記レセプタクル８０５の平らな表面８０５ａから離れて配置されており、また少なくとも１つの接触点が前記脚部８７０の少なくとも２つの異なった表面若しくは縁部のそれぞれに配置されている（例えば、第１の接触場所８９９ａは前記脚部８７０の１つの表面８７０ａとであり、第２の接触場所８９９ｂは前記表面８７０ａとではない）。
【００５１】
図１、２ａ、２ｂ、３および４に関して上記に説明したように、前記レセプタクル８０５への前記マイクロコネクタ８１０のアセンブリは、前記マイクロコネクタ８１０の端部の前記偏向を含むことができる（若しくは図１、２ａおよび２ｂで示した前記脚部１７０のような、前記マイクロコネクタ８１０の脚部若しくは脚部の端部）。このような偏向は運動の第１の平面で生じおよび／または第１の平面を確立するが、これは、前記脚部８４０および／または前記指８４５が偏向する第２の平面に実質的に垂直であってもよい。例えば、前記レセプタクル８０５が基板上に若しくは基板から形成されている場合、前記マイクロコネクタ８１０の前記脚部は前記基板に実質的に垂直な第１の平面で偏向するが、前記レセプタクル８０５の前記脚部８４０および／または前記指８４５は前記基板に実質的に平行な第２の平面で偏向してもよい。アセンブリ後、前記脚部８４０および／または前記指８４５は前記マイクロコネクタ８１０の少なくとも３箇所で接触してもよく、また、前記第１の平面、第２の平面若しくは第１および第２の平面の両方に対して、これらの３つ若しくはそれ以上の接触箇所の１つが前記その他の接触箇所からの派生であるように、前記指８４５が構成されてもよい。
【００５２】
上記の全てを考慮に入れて、本開示は、少なくともコンプライアント・ハンドルと偏向自在な連結部材の１つを含んだ機器を紹介する。前記コンプライアント・ハンドルは操作プローブに擦れるように係合するように構成されてもよい。前記偏向自在な連結部材は前記ハンドルに連結した第１の端部および、偏向してレセプタクルの少なくとも３箇所と接触することによって前記レセプタクルに係合する第２の端部を有する。前記コンプライアント・ハンドル、前記偏向自在な連結部材および前記レセプタクルの少なくとも１つは、約１０００マイクロン未満の厚さを有してもよい。
【００５３】
本開示はまた、コンポーネントとのアセンブリ中に偏向し、コンポーネントとのアセンブリ後にも前記コンポーネントと接触したままになるようにそれぞれ構成された少なくとも３つの偏向自在な部材を含んだ機器を紹介する。前記偏向自在な連結部材および前記コンポーネントの少なくとも１つは、約１０００マイクロン以上ではない厚さを有してもよい。
【００５４】
本開示で紹介した方法の実施形態には、第２の部材に対する第１の部材の滑り入れ工程を含み、第１の部材と第２の部材の少なくとも１つが複数の偏向自在な部材の１つである。このような方法はまた、前記複数の偏向自在な部材の少なくとも３つと、前記複数の偏向自在な部材の一部ではない前記第１および第２の部材の中の１つとの接触によって、第１および第２の部材の相対配向を保持する工程を含む。
【００５５】
前述では、当業者が以下の詳細な説明をよりよく理解するためにいくつかの実施形態の機能を概略してきた。当業者は、ここで紹介した前記実施形態と同じ目的を実行および／または同じ利点を達成するために、その他の工程および構造を設計若しくは変更する基として本開示を容易に使用できることを充分に理解されたい。また、当業者はこのような等価な構築が本開示の精神と範囲から逸脱するものではなく、また本開示の精神と範囲を逸脱しない範囲で様々な変更、代用、および代替を行ってもよいことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
本開示は、以下の詳細な説明を付随の図面と共に読むことにより理解が最も深まる。本業界の標準的技法にしたがって、様々な機能は縮尺どおりに図示されていないことは強調しておく。実際、様々な機能の寸法は、説明を明確にするために任意に増やしたり減らしたりされている。
【図１】図１は、本開示の観点に従った、マイクロアセンブリの１実施形態の一部分を斜視図で示したものである。
【図２ａ】図２ａと２ｂは、本開示の観点に従った、マイクロアセンブリの１実施形態の中間段階を斜視図で示したものである。
【図２ｂ】図２ａと２ｂは、本開示の観点に従った、マイクロアセンブリの１実施形態の中間段階を斜視図で示したものである。
【図３】図３は、本開示の観点に従った、マイクロコネクタの１実施形態を斜視図で示したものである。
【図４】図４は、本開示の観点に従った、マイクロコネクタ・レセプタクルの１実施形態を斜視図で示したものである。
【図５】図５は、本開示の観点に従った、操作プローブの１実施形態を斜視図で示したものである。
【図６】図６は、本開示の観点に従った、マイクロアセンブリの別の実施形態を斜視図で示したものである。
【図７ａ】図７ａ〜ｃは、本開示の観点に従った、アセンブリの中間段階にあるマイクロアセンブリの別の実施形態を斜視図で示したものである。
【図７ｂ】図７ａ〜ｃは、本開示の観点に従った、アセンブリの中間段階にあるマイクロアセンブリの別の実施形態を斜視図で示したものである。
【図７ｃ】図７ａ〜ｃは、本開示の観点に従った、アセンブリの中間段階にあるマイクロアセンブリの別の実施形態を斜視図で示したものである。
【図８ａ】図８ａと８ｂは、本開示の観点に従った、マイクロアセンブリの一部分の別の実施形態を斜視図で示したものである。
【図８ｂ】図８ａと８ｂは、本開示の観点に従った、マイクロアセンブリの一部分の別の実施形態を斜視図で示したものである。
【図１】
2006272544.tif 000003
【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【外国語明細書】
【発明の名称】  SOCKETS FOR MICROASSEMBLY
BACKGROUND 
Extraordinary advances are being made in micromechanical devices and microelectronic devices, including micro-electro-mechanical devices (MEMs), which comprise integrated micromechanical and microelectronic devices.  The terms "microcomponent," "microconnector," "microdevice," and "microassembly" are used herein generically to encompass microelectronic components, micromechanical components, MEMs components and assemblies thereof.
Many methods and structures exist for coupling MEMs and other microcomponents together to form a microassembly.  One such method, often referred to as "pick-and-place" assembly, is serial microassembly, wherein microcomponents are assembled one at a time in a serial fashion.  For example, if a device is formed by coupling two microcomponents together, a gripper or other placing mechanism is used to pick up one of the two microcomponents and place it on a desired location of the other microcomponent.  These pick-and-place processes, although seemingly quite simple, can present obstacles affecting assembly time, throughput and reliability.
For example, pick-and-place processes often employ powered "grippers" having end effectors configured to expand and/or contract in response to energy received from an integral or external power source.  However, structural fragility, increased packaging complexity, and uncertainties due to variations in actuator displacements limit the practical usefulness of employing such powered grippers during microassembly.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
The present disclosure is best understood from the following detailed description when read with the accompanying figures.  It is emphasized that, in accordance with the standard practice in the industry, various features are not drawn to scale.  In fact, the dimensions of the various features may be arbitrarily increased or reduced for clarity of discussion.
Fig. 1 illustrates a perspective view of a portion of one embodiment of a microassembly according to aspects of the present disclosure.
Figs. 2a and 2b illustrate perspective views of intermediate stages of one embodiment of microassembly according to aspects of the present disclosure.
Fig. 3 illustrates a perspective view of one embodiment of a microconnector according to aspects of the present disclosure.
Fig. 4 illustrates a perspective view of one embodiment of a microconnector receptacle according to aspects of the present disclosure.
Fig. 5 illustrates a perspective view of one embodiment of a manipulation probe according to aspects of the present disclosure.
Fig. 6 illustrates a perspective view of another embodiment of a microassembly according to aspects of the present disclosure.
Figs 7a-c illustrate perspective views of another embodiment of a microassembly during intermediate stages of assembly according to aspects of the present disclosure.
Figs. 8a and 8b illustrate perspective views of another embodiment of a portion of a microassembly according to aspects of the present disclosure.
DETAILED DESCRIPTION 
It is to be understood that the following disclosure provides many different embodiments, or examples, for implementing different features of various embodiments.  Specific examples of components and arrangements are described below to simplify the present disclosure.  These are, of course, merely examples and are not intended to be limiting.  In addition, the present disclosure may repeat reference numerals and/or letters in the various examples.  This repetition is for the purpose of simplicity and clarity and does not in itself dictate a relationship between the various embodiments and/or configurations discussed.  Moreover, the formation of a first feature over or on a second feature in the description that follows may include embodiments in which the first and second features are formed in direct contact, and may also include embodiments in which additional features may be formed interposing the first and second features, such that the first and second features may not be in direct contact.
Referring to Fig. 1, illustrated is a perspective view of a portion of one embodiment of a microassembly 100 constructed according to aspects of the present disclosure.  The microassembly 100 includes a microconnector 110 assembled to a receptacle 120.  A portion of an unoccupied receptacle 125 is also shown.  In the illustrated embodiment, the microconnector 110 has been assembled to the receptacle 120 without the use of a powered gripper or other actuator.
The microconnector 110 and the receptacle 120 may be micro-electro-mechanical system (MEMS) components having feature dimensions that are less than about 1000 microns.  The microconnector 110 and the receptacle 120 may also be nano-electro-mechanical system (NEMS) components having feature dimensions that are less than about 10 microns.  This convention may be generally applied to any microcomponent of the microassemblies described herein.  For example, the microassembly 100 and others described below may include MEMS components having feature dimensions that are less than about 1000 microns and/or NEMS components having feature dimensions that are less than about 10 microns.
The receptacles 120, 125 are defined in or otherwise coupled to a substrate 105, and each include a retainer 130 which, at least in the embodiment shown, includes two legs 140.  The legs 140 are coupled to or otherwise affixed to the substrate 105 at one end 142 and are free to translate across the substrate 105 at another end 144.
The ends 144 have tapered surfaces 146, such that insertion of a portion of the microconnector 110 therebetween causes the legs 140 to deflect away from each other.  The receptacles 120, 125 also include an aperture 150 configured to receive a portion of the microconnector 110, as well as one or more anchor pads 155.
The microconnector 110 includes a deflectable connection member 160 which, at least in the embodiment shown, includes two legs 170.  The legs 170 have a pre-engaged position in which they are configured to fit within the aperture 150.  Once oriented within the aperture 150, the legs 170 may be configured to deflect away from each other to each engage and/or be engaged by a corresponding pair of receptacle legs 140 (as in the orientation shown in Fig. 1).  In one embodiment, the legs 170 include tapered surfaces 175 to enable such deflection of the legs 170.  The microconnector 110 also includes one or more anchor arms 180 configured to stop or rest against one or more corresponding anchor pads 155.
Referring to Figs. 2a and 2b, with continued reference to Fig. 1, illustrated are perspective views of the microassembly 100 shown in Fig. 1 during intermediate stages of assembly.  In Fig. 2a, the microconnector 110 has been retained by a manipulation probe 210.  The microconnector 110 may include a compliant handle 220 configured to deflect as the manipulation probe 210 is inserted, and the manipulation probe 210 may have a profile that allows it to be inserted into the compliant handle 220 by translation in one or more directions.  The compliant handle 220 may include two or more members configured to deflect away from each other or towards each other, depending on the shape of the manipulation probe 210.
After engaging the microconnector 110 with the manipulation probe 210, the microconnector 110 may be oriented as necessary for pre-assembly alignment with the receptacle 120.  Such orientation may include translation and/or rotation relative to the substrate 105.  For example, in the illustrated embodiment, the manipulation probe 210 may have been employed to remove the microconnector 110 from a configuration substantially parallel to that of the receptacle 120 and, thereafter, rotate the microconnector 110 about 90 degrees relative to the substrate 105 and align the microconnector 110 over the receptacle 120.  In other embodiments, substantial parallelism of the microconnector 110 and the receptacle 120 may be maintained while the manipulation probe 210 orients the microconnector 110 relative to the receptacle 120.
As shown in Fig. 2b, the manipulation probe 210 may be manipulated to bring the microconnector 110 and the receptacle 120 into contact with each other.  As discussed above, the microconnector 110 may include legs 170 configured to be received within an aperture 150 in the receptacle 120 as the microconnector anchor arms 180 are brought into contact with receptacle anchor pads 155.  Thereafter, the manipulation probe 210 may be further translated towards the receptacle 120, whereby such further translation may cause the microconnector legs 170 and the receptacle legs 140 to each deflect outwards until they are allowed to engage each other.  The manipulation probe 210 may then be translated out of the handle 220 and then substantially parallel to the substrate 105 to remove the probe 210 from the microconnector 110, wherein the microconnector 110 may remain assembled to the receptacle 120.
Referring to Fig. 3, illustrated is a perspective view of one embodiment of a microconnector 300 constructed according to aspects of the present disclosure.  In one embodiment, the microconnector 300 is substantially similar to the microconnector 110 shown in Figs. 1, 2a and 2b.
The microconnector 300 may be defined in a single-crystalline silicon (SCS) layer, possibly having a thickness ranging between about 25 μm and about 200 μm.  The SCS layer may be located over a sacrificial layer formed over a substrate 305, wherein the sacrificial layer may comprise oxide and/or other materials and may have a thickness ranging between about 1 μm and about 30 μm.  One or more deep reactive ion etching (DRIE) processes and/or other processes may be employed to define the microconnector 300 from the SCS layer.  Such a manufacturing process flow may include a backside DRIE through the substrate 305 or a handle portion thereof.  In-plane electrical isolation may be achieved by trenches formed in the SCS layer and filled with nitride and/or another electrically insulating material.
The microconnector 300 is released from the substrate 305 after fabrication and prior to assembly.  Such a release process may employ a wet-etch of the sacrificial layer, possibly employing a 49% HF solution or other etchant chemistry.  The microconnector 300 may also include a tether 310 defined in the SCS layer, such that the microconnector 300 does not become completely detached from the substrate 305 during the release process.
The microconnector 300 includes a handle 320 configured to frictionally engage a manipulation probe, such as the probe 210 shown in Fig. 2.  In one embodiment, the handle 320 is defined in the SCS layer as having two or more compliant legs 330 configured to deflect away from each other in response to insertion of the manipulation probe.  Thus, the handle 320 may be a compliant handle.  The legs 330 may be formed separated from each other by a distance about equal to or at least slightly less than the width of the manipulation probe tip or other portion configured to be grasped by the legs 330.  In one embodiment, such separation between the legs 330 may range between about 25 μm and about 300 μm.  Although not limited by the scope of the present disclosure, the legs 330 may have a length ranging between about 50 μm and about 500 μm.
As in the illustrated embodiment, the legs 330 (or perhaps one or more other portions of the handle 320) may each include narrower members 340 connected at one end to a microconnector body 345 and at a second end to wider members 350 configured to grasp the manipulation probe.  The narrower members 340 may each have a width ranging between about 5 μm and about 30 μm, and the wider members 350 may each have a width ranging between about 10 μm and about 100 μm.
The microconnector 300 also includes a deflectable connection member 360 having at least one first end 365 coupled to the handle, possibly via the body 345, as in the illustrated embodiment.  The connection member 360 also includes at least one second end 367 configured to deflect and thereby engage a receptacle in response to disengagement of a manipulation probe from the handle 320.  The one or more second ends 367 may include a barb, hook, lip, extension, tab, and/or other means 368 (hereafter collectively referred to as a barb) for engaging, mating or otherwise interfacing with an edge, surface or barb of the receptacle.  The one or more second ends 367 may also include a shoulder or other interface means 369 (hereafter collectively referred to as a shoulder) for engaging, mating or otherwise interfacing with an edge, surface or barb of the receptacle, in addition to or as an alternative to the barb 368.
The connection member 360 may include tapered surfaces 370 or other means for deflecting outward in response to translation of the manipulation probe away from a retained position within the handle 320.  The connection member 360 may also include an aperture 362 permitting removal of the manipulation probe after the microconnector 300 is secured to the receptacle.  The width of the aperture 362 may be about equal to or at least slightly greater than a manipulation probe or tip thereof.  The microconnector 300 may also include one or more anchor arms 380 coupled or integral to the body 345 and extending to a bearing plane, shoulder or other type of interface 385 configured to rest against a receptacle as a manipulation probe is translated from the handle 320 towards the aperture 362.
As described above, the microconnector 300 may also include a tether 310 configured to prevent inadvertent release of the microconnector 300 from the substrate 305.  Prior to microassembly of the microconnector 300 to another MEMS or NEMS component, the tether 310 may be severed to release the microconnector 300 from the substrate 305.  Such de-tethering of the microconnector 300 from the substrate 305 may be mechanical, such as by translating and/or rotating the microconnector 300 away from the susbtrate 305 until the tether 310 breaks, or by pressing against and/or slicing into the tether 310 with a probe or other object.  The microconnector 300 may also be de-tethered electrically, such as by increasing a current flow through the tether 310 until the tether 310 severs, possibly by ohmic heating.  The tether 310 may have a width ranging between about 5 μm and about 30 μm.
Although not shown in the illustrated embodiment, the microconnector 300 may also include means for detecting when the microconnector 300 is fully engaged with a receptacle.  For example, the interface means 369 may include conductive contacts and/or other means which may close a circuit across anchor pads of the receptacle.  In one embodiment, the connection member 360 may be similarly or alternatively configured to close a circuit across the receptacle, thereby indicating engagement of the microconnector 300 and the receptacle.
Referring to Fig. 4, illustrated is a perspective view of one embodiment of a receptacle 400 constructed according to aspects of the present disclosure.  In one embodiment, the receptacle 400 is substantially similar to the receptacle 120 shown in Figs. 1, 2a and 2b.  The receptacle 400 may be substantially similar in composition and manufacture to the microconnector 300 shown in Fig. 3.  In one embodiment, the receptacle 400 and the microconnector 300 are defined in a common SCS layer over a common substrate 405, possibly simultaneously.
The receptacle 400 includes one, two or more deflectable retainers 410.  The retainers 410 each include one, two, or more legs 420.  The legs 420 each include a first end 425 coupled to the substrate 405 and a second end 427 configured to translate across the substrate 405.  The translation of the second ends 427 of the legs 420 across the substrate 405 may be in response to the travel of a portion of a microconnector (such as the second ends 367 of the microconnector 300 shown in Fig. 3) against tapered surfaces 428 of the second ends 427.  Each of the second ends 427 may also include a barb, hook, lip, extension, tab, and/or other means 429 (hereafter collectively referred to as a barb) for engaging, mating or otherwise interfacing with an edge, surface or barb of a microconnector.
The receptacle 400 may also include one or more anchor pads 440 coupled or integral thereto.  The anchor pads 440 may be configured to resist translation (e.g., provide a travel "stop") of a microconnector as a manipulation probe is translated within a microconnector towards the receptacle 400.  For example, the anchor pads 440 may be configured to interface with the anchor arm interfaces 385 shown in Fig. 3.
The receptacle 400 may also include an aperture 450 configured to receive a portion of a microconnector during microassembly.  For example, the aperture 450 may be sized to receive the ends 367 of the microconnector 300 shown in Fig. 3.  Thus, a microconnector may be inserted into the aperture 450 of the receptacle 400 until the anchor pads 440 stop translation of the microconnector into the receptacle 400, such that further translation of a manipulation probe within the microconnector towards the receptacle 400 causes the retainers 410 to deflect and subsequently engage with the microconnector.
Referring to Fig. 5, illustrated is a perspective view of one embodiment of a manipulation probe 500 that may be employed during microassembly according to aspects of the present disclosure.  In one embodiment, the manipulation probe 500 is substantially similar to the manipulation probe 210 shown in Figs. 2a and 2b.  The manipulation probe 500 may be substantially similar in composition and manufacture to the microconnector 300 shown in Fig. 3.  In one embodiment, the manipulation probe 500 and the microconnector 300 (and possibly the retainer 400 shown in Fig. 4) are defined in a SCS layer over a common substrate, possibly simultaneously.
In the illustrated embodiment, the manipulation probe 500 includes a tip 510 extending from a body portion 515.  The tip 510 is configured to be retained by a microconnector without requiring powered actuation of the tip 510 or the microconnector.  For example, the tip 510 may be configured to be inserted into the handle 320 shown in Fig. 3, thereby deflecting portions of the handle 320, such that the handle 320 and the tip 510 may be frictionally engaged.
The manipulation probe 500 may also include deflectable sensor members 520.  In the illustrated embodiment, the sensor members 520 are thin members offset a short distance (e.g., about 100 microns or less) from the perimeter of the body 515 and coupled to the body 515 distal from the tip 510.  In this manner, the sensor members 520 may be deflected towards the body 515 upon insertion of the tip 510 into a microconnector.  For example, a portion of a microconnector may bias the sensor members 520 towards the body 515.  Consequently, the contact of the sensor members 520 with the body 515 may close an electrical circuit or otherwise provide an indication to a microassembly controller and/or operator that the tip 515 is inserted a distance into the microconnector sufficient for the manipulation probe 500 and the microconnector to be engaged.  The manipulation probe 500 may also include probe pads, bond pads, or other contacts (hereafter collectively referred to as contacts) 530 for sensing contact of the sensor members 520 with the body 515.
Referring to Fig. 6, illustrated is perspective view of another embodiment of a microassembly 600 according to aspects of the present disclosure.  The microassembly includes a microconnector 610 and one or more receptacles 620.  The microconnector 610 is substantially similar in composition and manufacture to the microconnector 300 shown in Fig. 3.  However, the microconnector 610 includes a plurality of deflectable connection members 630 which may each be substantially similar to the deflective connection member 160 of Fig. 3.  Each of the deflectable connection members 630 may be configured to engage or be engaged by a receptacle 620.  The microconnector 610 also includes one or more handles 640 configured to engage or be engaged by a manipulation probe.  However, as in the illustrated embodiment, the microconnector 610 may include only one handle 640 (or only two handles 640, such as where redundancy may be required).  That is, each of the deflectable connection members 630 may be actuated by translation of a corresponding manipulation probe tip towards the receptacles 620, although not all of the manipulation probe tips may be engaged by a handle 640.
The receptacles 620 may each be substantially similar to the receptacle 400 shown in Fig. 4.  However, in one embodiment, the receptacles 620 may be formed as a single, composite receptacle.
The manipulation probe employed during microassembly of the microconnector 610 the receptacles 620 may have a number of tips corresponding to the number of deflectable connection members 630.  Otherwise, such a manipulation probe may be substantially similar to the manipulation probe 500 shown in Fig. 5.  However, a manipulation probe having fewer tips than the number of deflectable connection members 630 may also be employed during microassembly.  For example, a manipulation probe including only one tip may be employed during the microassembly of a microconnector 610 having a plurality of connection members 630.  In one such embodiment, such as that illustrated in Fig. 6, the handle 640 is employed to manipulate and position the microconnector 610 with a single manipulation probe tip engaged by the handle 640, although the microconnector 610 includes 4 connection members 630.  Once positioned, the single probe tip may be employed to engage one of the connection members 630 of the microconnector 610 with the receptacle(s) 620, such as by translating the probe tip away from the handle 640 and towards the receptacle(s) 620.  Thereafter, the probe tip may be repositioned into one of the remaining connection members 630 and again translated toward the receptacle(s) 620 to engage a second connection member 630 with the receptacle(s) 620.  This process may be repeated until each of the connection members 630 is engaged with the receptacle(s) 620.
Referring to Figs. 7a-c collectively, illustrated are perspective views of another embodiment of a microassembly 700 according to aspects of the present disclosure.  The microassembly 700 includes two receptacles 710 oriented substantially parallel to a substrate 705, two microconnectors 720 assembled to the receptacles 710 in an orientation that is substantially orthogonal to the substrate 705, and a microconnector 730 assembled to the microconnectors 720 in an orientation that is substantially parallel to the substrate 705.
The receptacles 710 may each be substantially similar to the receptacle 400 shown in Fig. 4, and the microconnectors 720 may each be substantially similar to the microconnector 300 shown in Fig. 3.  However, the microconnectors 720 may also include deflectable members 725 that may each be substantially similar to the deflectable members 360 shown in Fig. 3 and/or the retainers 410 shown in Fig. 4.  For example, the members 725 may be configured to deflect outward to allow the receipt and engagement of a portion of the microconnector 730.  The members 725 may be configured to engage protrusions 739 extending from the microconnector 730.  In another embodiment, the microconnector 730 may include deflectable members configured to engage protrusions extending from the microconnectors 720.  The microconnectors 720 may be assembled to the receptacles 710 by a microassembly method that is substantially similar to the methods described above in reference to Figs. 1, 2a and 2b.  A manipulation probe 740 which may be employed during such microassembly may include a probe tip 745 having a wider portion 747 and a narrower portion 748.
The microconnector 730 may be substantially similar in composition and manufacture to the microconnector 300 shown in Fig. 3.  In the illustrated embodiment, the microconnector 730 includes a handle 735 configured to receive, engage, and/or be engaged by the tip 745 of the manipulation probe 740.  The handle 735 may be substantially similar to the handle 320 shown in Fig. 3.  For example, the handle 735 may include deflectable members 737 and an aperture 738 configured to receive and selectively retain the wider portion 747 of the manipulation probe tip 745.  Thus, in one embodiment, the width of the wider portion 747 of the tip 745 may be about equal to or at least slightly greater than the width of the aperture 738, and the width of the narrower portion 748 of the tip 745 may be about equal to or at least slightly less than the width of the aperture 738.
During microassembly, the handle 735 and manipulation probe tip 745 are engaged such that the manipulation probe 740 may be translated, rotated, and otherwise manipulated to orient and align the microconnector 730 relative to the previously assembled microconnectors 720, as shown in Fig. 7a.  The manipulation probe 740 may then be further translated towards the substrate 705, such that the microconnector 730 and the microconnectors 720 become fully engaged, and the manipulation probe tip 745 may travel further into the aperture 738 of the microconnector 730, as shown in Fig. 7b.
After the wider portion 747 of the manipulation probe tip 745 travels through the microconnector 730, as shown in Fig. 7b, the manipulation probe 740 may be translated substantially parallel to the substrate 705 and removed through a wider portion of the microconnector aperture 738, as shown in Fig. 7c.
Thus, the present disclosure introduces a MEMS microconnector including a compliant handle and a deflectable connection member.  The compliant handle is configured to frictionally engage a manipulation probe.  The deflectable connection member includes a first end coupled to the handle and a second end configured to deflect and thereby engage a receptacle in response to disengagement of the manipulation probe from the handle.
The present disclosure also provides a MEMS microconnector receptacle including a substrate, an aperture in the substrate configured to receive a microconnector in a pre-engaged orientation, and a deflectable retainer defined in the substrate.  The deflectable retainer is configured to deflect away from a resting orientation in response to initial deflection of the microconnector, and is also configured to engage with the microconnector by returning towards the resting orientation in response to further deflection of the microconnector.
A MEMS microassembly is also provided in the present disclosure.  In one embodiment, the microassembly includes a receptacle and a microconnector.  The receptacle includes an aperture and a deflectable retainer.  The microconnector includes a compliant handle configured to frictionally engage a manipulation probe, and also includes a deflectable connection member configured to deflect in response to translation of the manipulation probe away from the compliant handle, thereby causing the receptacle deflectable retainer to deflect, such that the deflectable retainer and the deflectable connection member may become engaged.
Another embodiment of a MEMS microassembly according to aspects of the present disclosure includes first and second substantially coplanar receptacles and first and second substantially parallel microconnectors coupled to the first and second receptacles, respectively.  Such an embodiment also includes a third microconnector assembled to the first and second microconnectors and substantially parallel to the first and second receptacles.  Assembly of the first and second microconnectors to the first and second receptacles, respectively, and of the third microconnector to the first and second microconnectors may also be achieved the engagement of deflectable connection members and deflectable retainers.
The present disclosure also introduces a method of assembling MEMS components.  In one embodiment, the method includes frictionally engaging a microconnector with a manipulation probe, wherein the microconnector includes a deflectable connection member.  The microconnector is oriented by manipulating the manipulation probe such that the connection member is proximate a receptacle, wherein the receptacle includes a deflectable retainer defining an aperture.  A portion of the deflectable connection member is translated through the aperture by translating the manipulation probe until the microconnector contacts the receptacle.  The manipulation probe is translated within the microconnector towards the receptacle to deflect the deflectable connection member and the deflectable retainer until the deflection of the deflectable retainer is allowed to decrease, the microconnector and the receptacle thereby becoming engaged.
A method of manufacturing a MEMS microassembly is also introduced in the present disclosure.  In one embodiment, the method includes defining a microconnector and a receptacle from a layer formed over a substrate, engaging frictionally the microconnector and a manipulation probe, and orienting the microconnector opposite the receptacle from the substrate by manipulating the manipulation probe.  The microconnector is translated towards the receptacle by manipulating the manipulation probe until the microconnector contacts the receptacle.  The manipulation probe is translated within the microconnector towards the receptacle, the microconnector and the receptacle thereby becoming engaged.
Referring to Figs. 8a and 8b, illustrated are perspective views of at least a portion of another embodiment of a microassembly 800 according to aspects of the present disclosure.  The microassembly 800, or at least the illustrated portion thereof, includes a receptacle 805 and a microconnector 810.  The microconnector 810 may be substantially similar in construction, materials, geometry and/or operation relative to other microconnectors described herein, such as the microconnector 110 shown in Fig. 1.  For example, among other similar characteristics between the microconnector 810 and the microconnector 110, the microconnector 810 may have a thickness that is no greater than about 1000 microns.  In one embodiment, the microconnector 810 has a thickness of about 1000 microns.
The receptacle 805 may also be substantially similar in construction, materials, geometry and/or operation relative to other receptacles described herein, such as the receptacle 120 shown in Fig. 1, the receptacle 400 shown in Fig. 4, the receptacles 620 shown in Fig. 6, and/or the receptacles 710 and/or handle 735 shown in Figs. 7a-7c.  For example, in the embodiment shown in Figs. 8a and 8b, the receptacle 805 includes a retainer 830 having two legs 840, where the retainer 830 and the legs 840 are substantially similar to the retainer 130 and the legs 140 shown in Fig. 1.  Additionally, as with the previously described receptacles, the receptacle 805 (or portions thereof) may have a thickness that is no greater than about 1000 microns, such as one embodiment in which the thickness is about 1000 microns.
However, the retainer 830 (and/or another portion of the receptacle 805) also includes two fingers 845.  Like the legs 840, the fingers 845 may be or include substantially elongated members, possibly being substantially greater in thickness than in width and possibly greater in length that in width or thickness, such that the fingers 845 have sufficient flexibility to permit deflection when contacted with a portion of the microconnector 810.  As shown in Figs. 8a and 8b, the fingers 845 may collectively interpose the legs 840.  Moreover, the fingers 845 may each have an outer profile (or footprint relative to an underlying substrate) that substantially conforms or corresponds to, or is otherwise substantially similar to, an inner profile of a proximate one of the legs 840.  For example, the outer profile of one or more of the fingers 845 may be offset radially inward by a substantially constant distance from the inner profile of a proximate one of the legs 840.  Moreover, as with the legs 840, the fingers 845 may be mirror-images of one another.
The fingers 845 are coupled to or otherwise affixed to a substrate at ends proximate the location where the legs 840 are coupled to the substrate, such that, like the legs 840, other ends 847 of the fingers 845 are free to translate across the substrate.  The ends 847 may have tapered surfaces 846, such that insertion of a portion of the microconnector 810 therebetween causes the fingers 845 to deflect away from each other yet remain in contact with the inserted portion of the microconnector 810.
In other embodiments similar to the embodiment shown in Figs. 8a and 8b, a different number of legs 840 and/or fingers 845 may be employed.  For example, in one embodiment, only one finger 845 may be employed in addition to the two legs 840, while another embodiment may employ three or more fingers 845.  In any case, the fingers 845 may be formed integral to the receptacle 805, such as by processes described above, possibly simultaneously with the formation of the legs 840.  In other embodiments, the fingers 845 may be discrete components adhered or otherwise coupled to the receptacle 805.
The fingers 845 may, in some embodiments, improve the robustness and/or alignment of the microassembly 800.  For example, in embodiments in which the fingers 845 are not employed, the contact between the microconnector 810 and the receptacle 805 may be limited to point and/or line contact at only two locations.  However, in some embodiments employing one or more of the fingers 845, the contact between the microconnector 810 and the receptacle 805 may include point and/or line contact at three or more locations, which may improve the robustness and/or alignment of the coupling between the microconnector 810 and the receptacle 805.
The embodiment shown in Figs. 8a and 8b also demonstrates that the microconnector 810 may include features which, at least in some embodiments, may improve the robustness and/or alignment of the microassembly 800.  For example, in the illustrated embodiment, the microconnector 810 includes a substantially rectangular boss, shoulder, or other protrusion 872 extending from a portion of a leg 870 of the microconnector 810.  The leg 870 may otherwise be substantially similar to the leg 180 shown in Fig. 1, among other embodiments described above.
The protrusion 872 may be configured to provide a larger area to be contacted by one or more of the fingers 845.  In one embodiment, the protrusion 872 may be configured to increase the distance between points of contact between the microconnector 810 and the legs 840 and/or fingers 845.  The protrusion 872 may also be configured to establish points of contact between the microconnector 810 and the receptacle 805 that are separated both horizontally and vertically, relative to a planar surface of the receptacle 805.
For example, in addition to the legs 840, the receptacle 805 may include one or more of the fingers 845 to establish three or more points of contact between the microconnector 810 and the receptacle 805, wherein one of the points of contact is located further from the planar surface 805a of the receptacle 805 than the other two or more points of contact, and wherein at least one of the points of contact is located on each of at least two different surfaces or edges of the leg 870 (e.g., a first contact location 899a is with one surface 870a of the leg 870, while a second contact location 899b is not with the surface 870a).
As described above with regard to Figs. 1, 2a, 2b, 3 and 4, assembling the microconnector 810 to the receptacle 805 can include the deflection of ends of the microconnector 810 (or ends of legs or leg portions of the microconnector 810, such as the legs 170 shown in Figs. 1, 2a and 2b).  Such deflection may be in and/or establish a first plane of motion, which may be substantially perpendicular to a second plane in which the legs 840 and/or the fingers 845 deflect.  For example, if the receptacle 805 is formed on or from a substrate, the legs of the microconnector 810 may deflect in a first plane that is substantially perpendicular to the substrate, whereas the legs 840 and/or the fingers 845 of the receptacle 805 may deflect in a second plane that is substantially parallel to the substrate.  After assembly, the legs 840 and/or the fingers 845 may contact at least three locations on the microconnector 810, and the fingers 845 may be configured such that one of these three or more contact locations is offset from the other contact locations relative to the first plane, the second plane, or both the first and second planes.
Taking all of the above into consideration, the present disclosure introduces an apparatus including at least one of a compliant handle and a deflectable connection member.  The compliant handle may be configured to frictionally engage a manipulation probe.  The deflectable connection member may have a first end coupled to the handle and a second end configured to deflect and thereby engage a receptacle by contacting at least three locations on the receptacle.  At least one of the compliant handle, the deflectable connection member and the receptacle may have a thickness that is less than about 1000 microns.
The present disclosure also introduces an apparatus including at least three deflectable members each configured to deflect during assembly with a component and remain in contact with the component after assembly with the component.  At least one of the deflectable members and the component may have a thickness not greater than about 1000 microns.
An embodiment of a method introduced in the present disclosure includes sliding a first member relative to a second member, wherein at least one of the first and second members is one of a plurality of deflectable members.  Such a method also includes maintaining a relative orientation of the first and second members by contact between at least three of the plurality of deflectable members and one of the first and second members that is not part of the plurality of deflectable members.
The foregoing has outlined features of several embodiments so that those skilled in the art may better understand the detailed description that follows.  Those skilled in the art should appreciate that they may readily use the present disclosure as a basis for designing or modifying other processes and structures for carrying out the same purposes and/or achieving the same advantages of the embodiments introduced herein.  Those skilled in the art should also realize that such equivalent constructions do not depart from the spirit and scope of the present disclosure, and that they may make various changes, substitutions and alterations herein without departing from the spirit and scope of the present disclosure.
WHAT IS CLAIMED IS:
1. An apparatus, comprising:
a compliant handle configured to frictionally engage a manipulation probe; and
a deflectable connection member having a first end coupled to the handle and a second end configured to deflect and thereby engage a receptacle by contacting at least three locations on the receptacle;
wherein at least one of the compliant handle, the deflectable connection member and the receptacle have a thickness that is less than about 1000 microns.
2. The apparatus of claim 1 wherein the at least three locations is at least four locations.
3. The apparatus of claim 1 wherein at least one of the deflectable connection member and the receptacle includes at least three elongated, deflectable members each corresponding to one of the at least three locations.
4. The apparatus of claim 3 wherein at least two of the at least three elongated, deflectable members each include a barb.
5. The apparatus of claim 3 wherein:
the second end of the deflectable connection member deflects in a first plane;
the receptacle includes the at least three elongated, deflectable members;
the at least three elongated, deflectable members each deflect in a second plane;
the at least three locations include first, second and third locations; and
the first location is offset from the second and third locations relative to each of the first and second planes.
6. The apparatus of claim 5 wherein the second plane is substantially perpendicular to the first plane.
7. An apparatus, comprising:
at least three deflectable members each configured to:
deflect during assembly with a component; and
remain in contact with the component after assembly with the component;
wherein at least one of the deflectable members and the component has a thickness not greater than about 1000 microns.
8. The apparatus of claim 7 wherein the each of the at least three deflectable members is an elongated member substantially greater in length and thickness than width.
9. The apparatus of claim 7 wherein the at least three deflectable members includes at least four deflectable members.
10. The apparatus of claim 7 wherein the at least three deflectable members includes two first deflectable members and two second deflectable members, the second deflectable members collectively interposing the two first deflectable members.
11. The apparatus of claim 10 wherein the two first deflectable members form first mirror-images and the two second deflectable members form second mirror-images.
12. The apparatus of claim 10 wherein each of the two second deflectable members have an outer profile substantially conforming to an inner profile of a corresponding one of the two first deflectable members.
13. The apparatus of claim 10 wherein, after assembly with the component, the two first deflectable members contact at least one of:
a first surface of the component; and
an edge of the first surface.
14. The apparatus of claim 13 wherein, after assembly with the component, the two second deflectable members contact at least one of:
a second surface of the component; and
an edge of the second surface.
15. The apparatus of claim 14 wherein the first and second surfaces have no common edge.
16. The apparatus of claim 14 wherein the first and second surfaces are located on substantially opposing sides of the component.
17. The apparatus of claim 7 further comprising the component.
18. The apparatus of claim 7 wherein the at least three deflectable members form a receptacle, wherein the receptacle is one of a plurality of receptacles, and wherein the apparatus is one of a plurality of apparatus each including a corresponding one of the plurality of receptacles.
19. A method, comprising:
sliding a first member relative to a second member, wherein at least one of the first and second members is one of a plurality of deflectable members; and
maintaining a relative orientation of the first and second members by contact between at least three of the plurality of deflectable members and one of the first and second members that is not part of the plurality of deflectable members;
wherein a feature dimension not greater than about 1000 microns is a characteristic of at least one member selected from the group consisting of:
the first member;
the second member; and
one of the plurality of deflectable members.
20. The method of claim 19 wherein the characteristic feature dimension is less than about 10 microns.
ABSTRACT
An apparatus including at least three deflectable members each configured to deflect during assembly with a component, and also configured to remain in contact with the component after assembly with the component.  At least one of the deflectable members and the component has a thickness not greater than about 1000 microns.
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
2006272544.tif 000023
【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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