(57)【要約】相互接続アセンブリ（１）は、動作上の接触の間、個々の相互接続の回転的な変位と連動するばね部材として動く弾性部分を有する、好適には平坦な誘電性のキャリアフレーム（４）において結合される多数の相互接続を含む。それぞれの相互接続は、弾性部分によって提供されるねじり機構（２１５）の対称面（ＳＰ）と実質的に同時に動く回転軸（ＲＡ）の周りを旋回するシーソー構造（３）として製造される。ねじり機構は、シーソー相互接続の中央部分（３２）に突き出て、接着されており、その結果、相互接続の角度方向の動きは、ねじり機構および弾性部分によって弾力的に抵抗を受ける。ねじり機構および相互接続は、相互接続に最大剛性および最大たわみを同時提供するように独立に最適化され得る。
2007518101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．縦対称面と、
ｂ．該対称面に実質的に垂直な回転軸と、
ｃ．導電性シーソー構造であって、
ｉ．該対称面と該回転軸との交差部分の周りに水平に延びる、実質的に平坦な中央部と、
ｉｉ．該対称面に沿って該中央部から側方に延び、第１の接触端部において外周が終端する、第１の外周アームであって、該平坦な中央部に対して第１の角度で下方に向いている、第１の外周アームと、
ｉｉｉ．該対称面に沿って該中央部から側方に延び、第２の接触端部において外周が終端する、第２の外周アームであって、該第１のアームと逆の位置および方向に延び、該平坦な中央部に対して第２の角度で上方に向いている、第２の外周アームと
を備える、導電性シーソー構造と、
ｄ．誘電性弾性手段であって、
ｉ．該中央部に結合された界面部と、
ｉｉ．該回転軸に沿って、該界面部の対向する端部から側方に延びている２つのねじり機構と、
を備える、誘電性弾性手段と
を備える、相互接続ステージであって、
該弾性手段は、外周が固定されるように構成され、該第一の接触端部と該第２の接触端部とのうちの少なくとも１つに生じた力によって、該回転軸を中心とした該シーソー構造の回転変位がもたらされるように、構成されており、該回転変位は、該ねじり機構の弾性的なねじりの変形によって、抵抗を受ける、相互接続ステージ。
【請求項２】
前記シーソー構造が、前記対称面に対して実質的に対称的である、請求項１に記載の相互接続ステージ。
【請求項３】
前記弾性手段が、前記対称面に対して実質的に対称的である、請求項１に記載の相互接続ステージ。
【請求項４】
前記シーソー構造が、前記回転軸に対して実質的に対称的である、請求項１に記載の相互接続ステージ。
【請求項５】
前記弾性手段が、前記回転軸に対して実質的に対称的である、請求項１に記載の相互接続ステージ。
【請求項６】
前記弾性手段が、一定の厚みを有する、請求項１に記載の相互接続ステージ。
【請求項７】
前記シーソー構造が、一定の厚みを有する、請求項１に記載の相互接続ステージ。
【請求項８】
前記シーソー構造が、前記第１の接触端部と前記第２の接触端部とのうちの少なくとも１つから、前記対称面に沿って前記回転軸に向かって広がるスロットの特徴をさらに有し、該スロットは、該第１の外周アームと、該第２の外周アームと、該中央部分とのうちの少なくとも１つを少なくとも部分的に、導電的に分ける、請求項１に記載の相互接続ステージ。
【請求項９】
前記スロットが、前記第１の接触端部と前記第２の接触端部との間に広がり、前記シーソー構造を少なくとも２つの導電的に分離された物体に分ける、請求項８に記載の相互接続ステージ。
【請求項１０】
前記界面部は、前記平坦な中央部の上部および下部が、前記外周アームの近傍において直接アクセス可能であるように、該中央部の一部を占める、請求項１に記載の相互接続ステージ。
【請求項１１】
前記界面部は、前記中央部と前記界面部との間の剥離源が、前記誘電性弾性手段のせん断ピーク点よりも、前記回転軸から離れるように、前記ねじり機構の第２の幅よりも実質的に大きな第１の幅を有する、請求項１に記載の相互接続ステージ。
【請求項１２】
前記弾性手段が屈曲機構をさらに備え、該屈曲機構は、前記回転変位が該屈曲機構の弾性屈曲変形によってさらに抵抗を受けるように、前記シーソー構造に対してオフセットをつけて、前記対称面に実質的に平行な方向において、前記ねじり機構のうちの少なくとも１つから延びる、請求項１に記載の相互接続ステージ。
【請求項１３】
前記平坦な中央部の反対側において、前記界面部と結合される硬化構造をさらに備える、請求項１に記載の相互接続ステージ。
【請求項１４】
ａ．キャリアフレームであって、
ｉ．周縁支持フレームと、
ｉｉ．該周縁支持フレームと結合された誘電性キャリアグリッドと
を備える、キャリアフレームと、
ｂ．複数の二次元アレイ状の相互接続ステージであって、該相互接続ステージの少なくとも１つは、
ｉ．縦対称面と、
ｉｉ．該対称面に実質的に垂直な回転軸と、
ｉｉｉ．導電性シーソー構造であって、
１．該対称面と該回転軸との交差部分の周りに水平に延びる、実質的に平坦な中央部と、
２．該対称面に沿って該中央部から側方に延び、第１の接触端部において外周が終端する、第１の外周アームであって、該平坦な中央部に対して第１の角度で下方に向いている、第１の外周アームと、
３．該対称面に沿って該中央部から側方に延び、第２の接触端部において外周が終端する、第２の外周アームであって、該第１のアームと逆の位置および方向に延び、該平坦な中央部に対して第２の角度で上方に向いている、第２の外周アームと
を備える、導電性シーソー構造と
ｉｖ．該キャリアグリッドと結合された誘電性弾性手段であって、
１．該中央部に結合された界面部と、
２．該回転軸に沿って、該界面部の対向する端部から側方に延びている２つのねじり機構と、
を備える、誘電性弾性手段と
を備える、相互接続ステージと、
を備える、相互接続アセンブリであって、
該弾性手段は、該第一の接触端部と該第２の接触端部とのうちの少なくとも１つに生じた力によって、該回転軸を中心とした該シーソー構造の回転変位がもたらされるように、構成されており、該回転変位は、該ねじり機構の弾性的なねじりの変形によって、抵抗を受ける、相互接続アセンブリ。
【請求項１５】
前記シーソー構造が、前記対称面に対して実質的に対称的である、請求項１４に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項１６】
前記弾性手段が、前記対称面に対して実質的に対称的である、請求項１４に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項１７】
前記シーソー構造が、前記回転軸に対して実質的に対称的である、請求項１４に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項１８】
前記弾性手段が、前記回転軸に対して実質的に対称的である、請求項１４に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項１９】
前記弾性手段が、一定の厚みを有する、請求項１４に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項２０】
前記シーソー構造が、一定の厚みを有する、請求項１４に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項２１】
前記シーソー構造が、前記第１の接触端部と前記第２の接触端部とのうちの少なくとも１つから、前記対称面に沿って前記回転軸に向かって広がるスロットの特徴をさらに有し、該スロットは、該第１の外周アームと、該第２の外周アームと、該中央部分とのうちの少なくとも１つを少なくとも部分的に、導電的に分ける、請求項１４に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項２２】
前記スロットが、前記第１の接触端部と前記第２の接触端部との間に広がり、前記シーソー構造を少なくとも２つの導電的に分離された物体に分ける、請求項２１に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項２３】
前記界面部は、前記平坦な中央部の上部および下部が、前記外周アームの近傍において直接アクセス可能であるように、該中央部の一部を占める、請求項１４に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項２４】
前記界面部は、前記中央部と前記界面部との間の剥離源が、前記誘電性弾性手段のせん断ピーク点よりも、前記回転軸から離れるように、前記ねじり機構の第２の幅よりも実質的に大きな第１の幅を有する、請求項１４に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項２５】
前記複数の相互接続ステージの各々の前記ねじり機構が、前記キャリアグリッドのｘ配向グリッド部材において固定され、該ｘ配向グリッド部材から突き出ている、請求項１４に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項２６】
前記複数の相互接続ステージの各々の前記ねじり機構および前記界面機構が、前記キャリアグリッドのｙ配向グリッド部材を規定する、請求項１４に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項２７】
前記弾性手段が屈曲機構をさらに備え、該屈曲機構は、前記回転変位が該屈曲機構の弾性屈曲変形によってさらに抵抗を受けるように、前記シーソー構造に対してオフセットをつけて、前記対称面に実質的に平行な方向において、前記ねじり機構のうちの少なくとも１つから延びる、請求項１４に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項２８】
前記屈曲機構が、前記キャリアグリッドのｘ配向グリッド部材の一部である、請求項２７に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項２９】
前記キャリアグリッドのｘ配向グリッド部材が、前記複数の相互接続ステージの各々の複数の前記屈曲機構によって規定される、請求項２７に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項３０】
前記平坦な中央部の反対側において、前記界面部と結合される硬化構造をさらに備える、請求項１４に記載の相互接続アセンブリ。
【請求項３１】
回路チップを繰り返し受け取りおよびテストするためのテスト装置の一部である請求項１４に記載の相互接続アセンブリであって、前記複数の相互接続ステージの少なくとも１つのステージの前記第１の接触端部が、該テスト装置の第１の接触部と接触し、該複数の相互接続ステージの少なくとも１つのステージの前記第２の接触端部が、該回路チップの第２の接触部に接触する、相互接続アセンブリ。
【請求項３２】
ａ．複数の前記シーソー構造に、導電的結合・平坦化整形をするステップと、
ｂ．前記キャリアフレームを作成するステップと、
ｃ．該複数の該導電的に結合され平坦化整形されたシーソー構造と、該キャリアフレームとを結合するステップと、
ｄ．該複数の該導電的に結合され平坦化整形されたシーソー構造を電気めっきし、連続的に、該複数の該平坦化整形されたシーソー構造を離すステップと、
ｅ．該複数の該平坦化整形され離されたシーソー構造を３Ｄ形成するステップと
を包含する方法によって作成される、請求項１４に記載の相互接続アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向する接触アレイ間の導電性接触を繰り返し達成するための相互接続アセンブリに関する。具体的には、本発明は、誘電性キャリア構造を提供するばねの力に包埋された、シーソー型相互接続を含んだ複数のアレイ状の相互接続ステージを有する相互接続アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでのチップ製造コストの低下に対する要求は、産業に、安価かつ信頼性の高いチップテストデバイスに対する新たな解決策を開発させた。テストされる回路チップの接触アレイを繰り返し接触させるための一般的な部品は、相互接続アセンブリであり、そのアセンブリは、テスト装置接触アレイに隣接して、配置され、そのアレイは、テストされるチップのキャリア（パッケージ）の接触ピッチに対応する接触ピッチを有する。パッケージ化されたチップのテスト中において、パッケージは、パッケージの接触部の各々と、テスト装置の対応の接触部との間に独立な導電性接触が達成されるように、その接触アレイが相互接続アセンブリと接触するようにされる。
【０００３】
相互接続アレイは、テスト接触における寸法の変動による、測定の影響の低下を低減するために、望ましくは大きなたわみの範囲にわたって、均一度の高い接触抵抗を提供する必要がある。接触ピッチが減少し、パッケージ化されたチップのテスト接触部の数が増えると、各相互接続ステージに対して利用可能であり、ますます減少するフットプリントでの最大たわみに対する要求を満たしながら、低製造コストで製造することができる相互接続アレイを設計することは、ますます困難になってくる。本発明は、このチャレンジを満たす。
【０００４】
相互接続アレイのさらに望ましい特性は、電気的な性能を良くするための相互接続アレイ内の最小の経路長および個々の導電性経路の最小の複雑性、ならびに、相互接続アレイにわたって必要とされる全ての導電性経路を確実に実現するのに必要な全体の最小の接触力である。これらの特性は、テスト周波数、および単一の相互接続アレイ内の導電性経路の数が増大するにつれ、ますます重要になる。本発明は、これらのニーズを解決する。
【０００５】
個々の相互接続は各々、接触ピッチによって一般に規定される所定のフットプリント内において、最大のたわみを提供する必要がある。同時に、各相互接続は、相互接続の接触先端部と、パッケージ接触部のそれぞれの接触部との間の界面において、十分なスクライビングを保証するのに十分な構造上の剛性を提供する必要がある。従来技術では、平坦なアレイ状の相互接続は、様々な形状で、通常は、実質的に剛性の誘電体キャリア構造またはキャリアフレームに包埋されて、製造されてきた。例えば、相互接続は、相互接続の全体のたわみの増大を補助するねじり梁またはねじりブリッジと一体化された、シーソー構造として製造されてきた。キャリア構造が構造上実質的に相互接続のたわみによる影響を受けないように、相互接続は、キャリア構造に包埋される。ばねが負荷をかけたたわみ、および、磨耗抵抗性の接触機構は、同一のモノリシック構造によって、提供される。このことは、接触機構の剛性と、ばね機構の弾性という、材料に対する対立する要求のために、たわみの範囲の最大化にかなりの制限を課す。本発明は、この課題を解決する。
【０００６】
相互接続アセンブリのコスト効率が良くて確実な製造に対しては、関与する製造ステップ数および個々の部品数が最小であることを要求する、相互接続の構成に対するニーズが存在する。好適には、製造ステップは、単一の軸に沿って実行される。好適には、操作を組み合わせることは、避けられる。本発明は、このニーズを解決する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
相互接続アセンブリは、複数の導電性かつ比較的剛性のある相互接続構造を含み、この相互接続構造は、好適には、比較的弾性のある部分を有する平坦な誘電性キャリアグリッドにおいて結合される。この弾性部は、パッケージ化されたチップが相互接続アセンブリと接触されるようにされるときにおいて生じる、相互接続の変位があると、弾性的に変形するばね部材としての機能を果たす。
【０００８】
各相互接続構造は、作成され、弾性部の一部であるねじり機構の対称面と実質的に一致する、回転軸を中心としたシーソー型旋回運動を実行するために、キャリアグリッドと結合される。ねじり機構は、相互接続の角度方向の運動が、ねじり機構および弾性部の残部によって弾性的に抵抗を受けるように、シーソー型相互接続の中央部に向かって側方に突き出し、その中央部に固着する。弾性部および相互接続は、相互接続に、最大のたわみ剛性、磨耗抵抗性、導電性を提供するように、独立して、最適化され得る。
【０００９】
テスト装置の接触部は、テスト接触部に対してオフセットされている。各シーソー型相互接続の、それぞれの回転軸に対して実質的に回転対称な構成によって、主に、それぞれの弾性部によって抵抗を受けることが必要とされるトルクが生じる。弾性部の対称的な構成により、相互接続の全体的な位置が、相互接続の変位の間において極めて影響を受けないままであるような、バランスがとれた相殺的なトルクが生じる。
【００１０】
各シーソー型相互接続は、相互接続の対向する端部の各々における少なくとも１つの接触先端部を特徴として有する。この相互接続は、マルチパスの電流伝送用に構成され得る。
【００１１】
先端部の最初の接触力は、テスト接触部のアプローチ方向に対するシーソー型相互接続の角度を調節することによって、調整され得る。これは、先端部のテストパッドへのスクライビングを改善するために用いられ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
用語「水平、垂直、上方、下方、下部、上部、Ｘ配向、Ｙ配向」は図面に関連して使用される。当業者に明らかであるように、これらの用語は、単に、理解を容易にする目的のために使用され、且つそれぞれの要素間の空間的関係を記載するために使用される。
【００１３】
図１および図２は、相互接続アセンブリ１を示し、相互接続アセンブリ１は、グリッドフランジ２２を介して支持フレーム４の周囲に固着している水平誘電性フィルム２を含む。キャリアグリッド２１は誘電性フィルム２に形成され、Ｘ配向のグリッド部材２１２およびＹ配向のグリッド部材２１１を有し得、それらはグリッドノード２１３において接続される。導電性シーソー構造３はＹ配向グリッド部材２１１の中央の位置に固定される。好適には、それぞれのシーソー構造３は、グリッド部材２１１の界面部分２１４と重なる中央部分３２を有する。シーソー構造３は、界面部分２１４を介してキャリアグリッド２１に接続される。相互接続アセンブリ１は、周知のプローブ装置１００などのより大きなデバイスにおいて、相互接続アセンブリ１を正確に配置するための、周知の配置機構１１を有し得る。周知のプローブ装置１００の一部は図３に見られ得る。
【００１４】
好適には、それぞれの導電シーソー構造３は実質的に、対称面ＳＰに対して実質的に対称であり、対称面ＳＰは、垂直配向にあり、２つのＸ配向のグリッド部材２１２の中間にある。第１の外周アーム３１は、対称面ＳＰに沿って平坦な中央部分３２から、側面に沿って下方に延びており、第１の接触端部３５にて終端する。第２の外周アーム３３は、対称面ＳＰに沿って、第１の外周アーム３１とは反対方向において、平坦な中央部分３２から側面に沿って上方に延びている。第２の外周アーム３３は第２の接触端部３６において終端する。シーソー構造３は、好適には金属シート状の構造であり、好適には３Ｄ形成作業に関連する周知の電着技術を用いて好適に作成される。
【００１５】
シーソー構造３は、好適には相互接続アセンブリ１内にて二次元状に配置され、第１の端部３５は、第１のＸピッチＰＸ１および第１のＹピッチＰＹ１によって規定される第１の接触パターンに適合する。その結果、第２の端部３６は、第２のＸピッチＰＸ１および第２のＹピッチＰＹ２によって規定される第２の接触パターンに適合する。好適な実施形態において、全てのシーソー構造３は並行に配置され、実質的に等しい形状および縮尺を有し、第１の接触パターンは、第２の接触パターンに対して、端部オフセットＯ１に等しく、あるいは実質的に等しい状態になる。端部オフセットＯ１は、共通のシーソー構造３２の対称面ＳＰに沿った接触端部３５、３６との間の水平距離によって規定される。
【００１６】
本発明は、シーソー構造３が、互いに異なる第１および第２の接触パターンを規定するために形成、配置および／または配向される、複数の実施形態を含み得る。これには、相互接続アセンブリ１が図３に示されるように、プローブ装置１００のモジュール部である場合において、特に利点があり得る。そのようなプローブ装置１００において、装置接触部１０２は、固定された第１の接触パターンを有する接触基部１０１によって提供され得る。様々な相互接続アセンブリ１は、テスト接触部ＴＣの変化する第２の接触パターンを有する、テスト装置ＴＤに適応するために、交換して利用され得る。
【００１７】
キャリアグリッド２１は、ねじり機構２１５、および必要に応じて、屈曲機構２１６（図６を参照）などの、弾性機構を提供する。それらの機構は、テスト接触部ＴＣおよび装置接触部１０２と動作上接触する変位したシーソー構造３に弾性的に変形し、また、抵抗を与える。第１の負荷の場合において、シーソー構造３の変位は、実質的に、回転軸ＲＡを中心とした回転的な変位であり、回転軸ＲＡは、好適には対称面ＳＰに垂直である。回転的な変位が生じるのは、装置接触部１０２のグループの両方および／またはテスト接触部ＴＣが、均整した状態において、それらに対応する接触端部３５、３６に対して押され、その結果、回転軸ＲＡに対する接触端部３５、３６の水平距離ＤＨ１、ＤＨ２のために、トルクがシーソー構造３上にて誘発されるときである。
【００１８】
第２の負荷の場合において、装置接触部１０２の一つのグループのみ、またはテスト接触部ＴＣが、それらの対応する端部３５または３６に対して押され、対応する接触端部３５または３６が受ける対向する力は、完全には均衡しておらず、弾性機構もまた、シーソー構造３の実質的に垂直な変位に弾性的に抗する。
【００１９】
例示的な用途では、相互接続アセンブリ１は、プローブ装置１００においてアセンブルされ得、接触端部３５は、それらの個々の装置接触部１０２と常に圧力のかかった接触状態にある。テストサイクルとテストサイクルの間においては、テスト装置ＴＤは接触端部３６に抗して押されず、相互接続アセンブリ１は第２の負荷の場合を受ける。テスト装置ＴＤが、プローブ装置１００に関連するテスト位置に配置されるとき、相互接続アセンブリ１は第１の負荷の場合を受ける。
【００２０】
接触端部３５、３６が受ける接触力は、主に、それらのそれぞれの装置接触軸ＣＡおよびテスト接触軸ＴＡに沿った接触端部３５、３６の変位と連動した弾性機構の弾性機構に由来する。端部３５、３６の変位は、その対応する接触部１０２、ＴＣによって誘発される。シーソー構造３は、たとえ一部の弾性的変形がシーソー構造３において生じ得るとしても、好適には、その弾性機構と比較して実質的に硬い要素として構成される。
【００２１】
それぞれのシーソー構造３、およびその対応する弾性機構２１５、２１６は、相互接続ステージを規定し、相互接続ステージは、好適には、両方の接触端部３５、３６において誘発された実質的に等しい変位に由来する、対向する接触力と均衡するように構成される。好ましい相互接続ステージの構成は、回転軸ＲＡに対するシーソー構造３の、回転対称な構造を含む。好ましい相互接続ステージの構成はまた、回転軸ＲＡに対する弾性機構２１５、２１６の、回転対称な構成を含む。
【００２２】
弾性機構２１５、２１６の回転対称な構成は、回転軸ＲＡに対する弾性機構２１５、２１６の実質的に回転対称な形、および、弾性機構２１５、２１６の実質的に回転対称な境界条件を含み、それらは当業者には理解され得る。
【００２３】
シーソー構造３の回転対称な構成は平坦な中央部分３２を含み、平坦な中央部分３２は、対称面ＳＰと回転軸ＲＡとの交差部分の周囲に、水平方向に平坦に延び、かつ、回転軸ＲＡに対する接触端部３５、３６の、実質的に等しい水平距離ＤＨ１、ＤＨ２、および垂直距離ＣＴ、ＣＢを含む。
【００２４】
中央部分３２の所与のサイズに対して、回転軸ＲＡおよび誘電性フィルム２に対する接触端部３５、３６の位置は、主に、外周アーム３１、３５の長さ、およびそれらのそれぞれの屈曲角度ＢＡ１、ＢＡ２によって規定される。垂直距離ＣＴ、ＣＢは、接触部ＴＣ、１０２と、動作条件のもとでの相互接続アセンブリ１の要素との間の十分な隙間（ｃｌｅａｒａｎｃｅ）に対して、選択され得る。距離ＤＨ１とＣＴとの間の第１の比率、ならびにＤＨ２とＣＢとの間の第２の比率は、対応する接触部ＴＣ、１０２上の接触端部３５、３６のスクライビングの動きを変えるように適応され得、それは当業者には理解され得る。
【００２５】
相互接続ステージのばねサスペンションが、弾性機構２１５、２１６によって提供される故、シーソー構造３は、主に、テスト接触部ＴＣと、対応するプローブ装置接触部１０２との間に、最小の抵抗にて、電流および／または電圧を送るために、構成され、また、最適化され得る。図４Ａ〜図４Ｃは例示的に構成されたシーソー構造３Ａ〜３Ｃを表す。
【００２６】
図４Ａにおいて、例示的なシーソー構造３Ａは、接触端部３５、３６の間の、単一の導電経路を提供する。図４Ｂにおいて、例示的なシーソー構造３Ｂは、アーム部分３１１、３１２、３３１、３３２、および必要に応じて中央部分３２の一部を分離する、シーソー構造３Ｂの中央に向かって、接触端部部分３５１、３５２、３６１、３６２から広がるスロット３８を特徴とする。アーム部分３１１、３１２、３３１、３３２の数および接触端部部分３５１、３５２、３６１、３６２の数を増加することは、シーソー構造３Ｂに幾分かの柔軟性を提供し、接触部ＴＣ、１０２の、結果として生じる形の不規則性を補償し、その結果、隣接する接触端部部分３５１、３５２、および３６１、３６２との間の接触抵抗の差を利用する。
【００２７】
図４Ｃにおいて、例示的なシーソー構造３Ｃは、対向する端部部分３５１、３５２、と３６１、３６２との間にて連続的に広がるスロット３８によって導電的に分離された二つの物体３０１、３０２を特徴とする。シーソー構造３Ｃは、対応する接触部ＴＣおよび１０２の単一のセット間の二重経路接続を提供する。当業者に理解されるように、一つ以上の単一のスロット３８は、２つ以上の数において、対向する接触部ＴＣと１０２との間の部分的または完全な、多経路接続を提供するように活用され得る。
【００２８】
シーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃとキャリアグリッド２１との間の機械的界面は、シーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃに亘る電流制限に相当な影響を与える。なぜならば、温度が上昇するからであり、それは、シーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃと界面部分２１４との間の機械的接続の質を低減する傾向にある電流に由来する。平坦な中央部分３２と界面部分２１４との間を接着により接続した例示的な場合において、温度が上がるとその接着力は下がる。一方で、シーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃが既にキャリアグリッド２１と組み合わされている最終の製造ステージにおいて、シーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃの３Ｄ形成は、屈曲エッジ３４、３７のそばに隣接する平坦な中央部分３２の両側に、隙間領域ＣＬを要求し得る。隙間領域ＣＬは、外周アーム３１、３５および／またはアーム部分３１１、３１２、３５１、３５２の３Ｄ形成の間、平坦な中央部分３２を固定して保持するために必要な取り付け道具に対して直接的なアクセスを提供する。この場合というのは、図５Ａに示されており、界面部分２１４は、平坦な中央部分３２に対応する界面の長さ２１４１と、ねじり機構の幅２１５２に対応する界面の幅２１４２を有する。その場合、Ｙ配向グリッド部材２１１は、グリッドノード２１３の間の連続的な幅を有する。
【００２９】
図５Ａに示された実施形態において、せん断ピーク点２０３はＹ配向グリッド部材および平面中央部分３２の境界の間の交差部分に配置される。図５Ａの実施形態において、せん断ピーク点２０３および剥離源２０４が一致することは、当業者には理解され得る。剥離源２０４は、界面部分２１４と平坦な中央部分３２との間の剥離が高確率で開始される場所である。
【００３０】
図５Ｂに示される代替的な実施形態において、界面部分２１４は、トルク機構の幅２１５２よりも実質的に大きい、修正された界面の幅２１４２Ｂを有する。好適な結果として、剥離源２０４は、せん断ピーク点２０３よりも、実質的に、配点軸ＲＡから離れている。本実施形態において、そして、せん断ピーク点２０３における所与のピークせん断応力にとって、接着力は、図５Ａの実施形態におけるよりも、低いレベルへと導かれ得る。その結果、シーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、電流が増加されている間、上昇された温度にて動作し得る。
【００３１】
図５Ｃにおいて示されるさらなる実施形態において、界面部分２１４は、平坦な中央部分３２と硬化構造４０１との間にて挟まれ得る。硬化構造４０１は、周囲の支持フレーム４と同一平面上にあり得、相互接続アセンブリ１の製造の間、キャリアグリッド２２を形成し、解放した後の残りであり得、このことは以下でさらに詳細に説明される。硬化構造４０１は、特に、多数の導電的に分離された物体３０１、３０２が多経路電流伝送のために利用される場合、シーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃの全体の硬さを増大させることをアシストし得る。
【００３２】
図６の拡大詳細図において、トルク機構２１５および屈曲機構２１６は、それらのエンベロープ２Ｘ、２Ｙ内に示される。エンベロープのＹ伸張は、隣接するシーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃの間の側面の距離として規定される。エンベロープのＸ伸張２Ｘは、隣接する屈曲機構２１６Ａおよび２１６Ｂのゼロトルク境界の間に伸びる。ゼロトルク境界は、隣接する屈曲機構２１６Ａ、２１６Ｂの対向するトルクが互いに均衡する線であり、当業者には理解され得る。
【００３３】
好適な実施形態において、そして、均質なキャリアグリッド２１、および対称に構成された弾性機構２１５、２１６の均質なアレイを有する図１〜図３に示されるように、ゼロトルク境界は、当業者に理解されるように、同時にゼロ変位境界でもあり得る。好ましい結果として、相互接続ステージの弾性機構２１５、２１６のそれぞれにおけるひずみ（ｓｔｒａｉｎ）および変位は非常に均一であり、相互接続アセンブリ１の全ての相互接続ステージのコンシステントな接触特性という結果になり、その一方で、キャリアグリッド２１には挿入された硬い構造はない。これは、シーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃのそれぞれに対して、最大限に利用可能なフットプリントを提供し、相互接続アセンブリ１の非常に効果的で強固で、磨耗耐性動作を提供する。
【００３４】
図７および図８の例示的な応力および変位分析は、エンベロープ２Ｘ、２Ｙ内における弾性機構２１３、２１６に対する最大応力および変位を示す。応力および変位分布は、図に示される色の配置に対応する。最小は紺色で示され、最大は赤で示される。
【００３５】
図９のグラフは、図１〜図３、図４Ｂ、および図５Ａに従った、例示的な相互接続ステージの負荷に対するたわみ（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）を示し、ピッチＰＸ１、ＰＸ２はほぼ１．２２ｍｍを有し、ピッチＰＹ１、ＰＹ２はほぼ１．２７ｍｍを有する。オフセットＯ１はほぼ１．０４ｍｍである。シーソー構造３の材料は、好適には、約０．０２ｍｍ〜約０．０３ｍｍの厚みを有する電気めっきされたＮｉＭｎ合金である。薄いフィルム２は、ほぼ０．０４ｍｍの厚みを有するポリイミドからなる。グリッド部材２１１、２１２の幅はほぼ０．２ｍｍである。
【００３６】
図１０のグラフは、図１〜図３、図４Ｂ、および図５Ａに従った、例示的な相互接続ステージのための電流に対する伝播抵抗（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）の２つの試行（ｔｒｉａｌ）曲線を示す。ねじり試行１の曲線に見られ得るように、伝播抵抗は、実質的に、ほぼ１．５Ａの電流およびほぼ０．０４ｍΩ増加する。これは、温度の上昇が、接着剤の接着力が隔離源２０４におけるせん断応力以下まで減少するレベルにまで達することを示す。その結果、剥離が始まり、弾性機構２１５、２１６の変位が減少され、弾性機構２１５、２１６によって提供される、対向するスプリング力がそれに対応して減少する。次に、これは、接触端部部分３１１、３１２、３３１、３３２とそれらに対応する接触部ＴＣ、１０２との間の接触圧力および周知のスクライビングを減少させ、その結果、接触端部部分３１１、３１２、３３１、３３２とそれらに対応する接触部ＴＣ、１０２との間の界面における接触抵抗は、徐々に増加する。
【００３７】
相互接続アセンブリ１の製造は、図１０において要約された周知の製造ステップを含む。ブロック１００１は、相互接続アセンブリ１内におけるそれらの最終的な配置に対応する、導電的に組み合わされた配置において、シーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃの製造を表す。含まれるステップは、好適には、犠牲的なステンレス鋼基板の上部において、シーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃの平坦なレイアウトの周知のパターニングおよび電気めっきを含み得る。
【００３８】
ブロック１００２は、周囲の支持フレーム４および最終的な硬化構造４０１と一緒になったキャリアグリッド２１の製造を表す。基板上に堆積した誘電性の薄いフィルム２はパターニングされ、形成される。誘電性の薄いフィルム２は、好適には、ポリイミドなどのポリマーからなる。基板は、ステンレス鋼、または任意の適切な材料であり得、これは当業者には理解され得る。キャリアグリッド２１は、好適には、誘電性の堆積層であり、導電層に積層され、最終的な硬化構造４０１を除いた、すぐ下の基板を取り除くことによって、連続的に解放される。最終的な硬化構造４０１は、別個の材料除去プロセスによって厚みが変更され得る。
【００３９】
ブロック１００３に従い、前もって製造され、かつ導電的に接続されたシーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、接着または金属構造とポリマーとを結合させるための他の周知の技術によって、前もって製造されたキャリアグリッドと結合される。ブロック１００４、１００５、および１００６によって示される以下のステップにおいて、シーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、レーザが照射され得、電気めっきされ得、３Ｄ形成され得、および、周知の技術によってそれらの導電接続から解放され得る。導電接続は、効率的で同時性のめっきのための単一の電気的接続における全てのシーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃを含むように、誘電性のキャリアグリッド２１と組み合わせて利用される電着プロセスの場合において特に必要であり、このことは当業者には周知である。
【００４０】
本発明の範囲は、それらの機能が上述されたものを保証する限りにおいて、シーソー構造３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃの特定の形状に限定されない。同様に、本発明の範囲は、当業者に理解され得るような、相互接続ステージが、相互接続アセンブリ内に配置されるという特定の態様に限定されない。
【００４１】
従って、上述の明細書に記載された本発明の範囲は、添付の請求の範囲およびそれらの法律上の均等物によって示される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態に従う、相互接続アセンブリの斜視平面図である。
【図２】図１のアセンブリの底面図を示す。
【図３】図２の断面線Ａ−Ａに示される、図１のアセンブリの切断図を示す。
【図４】図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃは、シーソー型相互接続構造の様々な例示的な構成を示す図２の詳細図である。
【図５】図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃは、相互接続構造とねじり機構との間の界面の様々な例示的な構成を示す図２の詳細図である。
【図６】概略的な例示的弾性部分を中心にした図２の詳細図である。
【図７】図６の弾性部分の例示的な応力分析を示す。
【図８】図６の弾性部分の例示的な変位分析を示す。
【図９】図１〜図３、図４Ｂ、図５Ａに従う、例示的な相互接続ステージに対する、負荷に対するたわみのグラフである。
【図１０】図１〜図３、図４Ｂ、図５Ａに従う、例示的な相互接続ステージに対する、電流に対する抵抗のグラフである。
【図１１】図１〜図３の相互接続アセンブリの作成において含まれる例示的な製造ステップのブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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