(57)【要約】  本発明は、２つ以上の並列回路平面上の分離した点の間に三次元的に配線された誘電体ワイヤを形成するための方法および構造を提供する。これらのワイヤは、２つ以上の並列回路平面上の任意に定められた２つの点の間で最も効率的な配線を生成するように、三次元空間内で自由に配線してもよい。これらの三次元誘電体ワイヤの外側表面を金属被覆して、分離したワイヤをそれらの分離した接触点に電気的に結合する。これらのワイヤのうちの２つ以上は互いに密接に接触し、互いに、ならびに２つ以上の分離した接触パッドに、電気的に結合していてもよい。これらの電気的に結合された接触パッドは、構造の反対側または同じ側にあってもよく、形成され金属被覆されたワイヤは、一方の側で始まり他方の側で終わってもよく、または同じ側で始まって終わってもよい。【選択図】  図１ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的相互接続機構を形成する方法であって、該方法は、
２つ以上の回路平面内に、限定されないが、回路パッドなどの２つ以上の分離した接触点を提供する工程と；
前記相互接続機構を通じて２つ以上の電気的デバイスの電気的結合を提供するために、前記２つ以上の回路平面上の分離した接触点の間に三次元誘電体ワイヤを用いて配線する工程であって、前記誘電体ワイヤは導電性コーティングを有する工程と、を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記回路平面は互いに実質的に並列であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
有機または無機の任意の導電性材料で、それぞれの分離した接触点に電気的に結合するように、前記誘電体ワイヤの外側表面を金属被覆する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記導電性材料が、銅、銀、金、または導電性ポリマーであることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ワイヤの２つ以上を、互いと密接に接触させるように配置する工程であって、互いに、および分離した接触パッドに、電気的に結合する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
電気的に結合された接触パッドは、構造の反対側または同じ側にあってもよく、形成され金属被覆されたワイヤは、一方の側で始まり他方の側で終わってもよく、または同じ側で始まって終わってもよいことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
誘電体の第２のコーティングは、同軸ワイヤに接近するように、分離したワイヤの金属被覆された表面上に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
形成され金属被覆された前記誘電体ワイヤは、２つ以上の平面上の分離した金属回路に、金属被覆プロセスを通じて電気的に結合され、または、分離した並列回路は、形成された誘電体ワイヤの一体部分として形成され、次いで誘電体ワイヤと共に金属被覆されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
誘電体の形成された第２のコーティングおよびワイヤの金属被覆、コーティングされたワイヤ上の第２の金属被覆は、平面のいずれかの上の分離した回路素子にわずかに接触しないよう制限される、ことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記金属被覆は、分離した回路素子から、１μｍから５０μｍの範囲で離れている、ことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
分離した回路ワイヤのまわりにアース遮蔽を形成する代わりに、分離した回路ワイヤに隣接して、誘電体のウォールまたは平面を、ｚ軸において、または構造内で垂直に、形成する工程であって、回路平面の外側表面の間に転置され、一つまたは両方の平面上の分離した回路パターンに電気的に結合された終点で金属被覆される、工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
隣接して配線された回路ワイヤの遮蔽、ならびに、これらのワイヤのインピーダンスを制御する機能を提供するために、これらの垂直平面をアースにつなげる工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ワイヤは、誘電体の代わりに金属のコアで形成され、次いで誘電体がそれらの上にコーティングされることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ワイヤは、誘電体の代わりに金属のコアで形成され、誘電体がそれらの上にコーティングされた後、次いで、金属被覆されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
平面間の領域を誘電体で充填することにより、剛体が２つ以上の前記回路平面の間で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記誘電体がエポキシおよび空気を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記誘電体がエポキシであることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
充填材料が前記回路素子の底部まで延在して素子が上にくるようにすることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
充填材料が前記回路素子の上部まで延在して素子を充填材料と同一平面上にすることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前述の工程は、形成された前記ワイヤによって接続された、次に順次形成され構築される回路平面のための平面の１つとして作用する、以前に形成された相互接続の回路平面の一つを用いて繰り返されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記電気的相互接続機構によって結合されることを意図されている２つの非同一平面の表面の電気的結合を可能にするために、適合本体は、平面の間の領域を適合材料で充填することによって、前記２つ以上の回路平面の間に形成されて、三次元ワイヤおよび回路網の端点の所望の位置への位置合わせならびにｚ軸適合を提供することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記適合材料がエラストマー材料であることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
スキャフォールディングは、相互接続内またはそのまわりに、両方の回路平面の間で転置された平面のそれぞれの上の回路素子のそれぞれと密接に接触した、最小量の材料で形成されて、各平面の間のｚ軸間隔、ならびに、回路素子のそれぞれのｘ−ｙ位置を維持し、前記スキャフォールディングの構造は、相互接続に剛性構造を提供しながら、形成された回路ワイヤのまわりに、より大量の空気を維持することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
より大量の空気は、前記回路素子の間の領域内の中実なエポキシ充填よりも多くの、１％から９９％の範囲にあることができることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記最小量の材料はエポキシであることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記相互接続内または周囲に、並列回路平面のｚ軸の高さに足りない誘電体、誘電体ポストまたは中実な誘電体ブロックのスキャフォールディングが存在し、貫通部が、ワイヤの進入を可能にするために前記スキャフォールディングに設けられ、その結果、充填されたエラストマー材料とともに使用される時は、前記誘電体構造は、過度の圧縮によるワイヤの損傷を防止するために、接続構造の固定圧縮止めを提供することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
誘電体ワイヤは、金属および／または誘電体の応力割れに抵抗しながらワイヤの適合を可能にするために、Ｓ字カーブ、カンチレバー形状、またはコイル形状で形成されることによって、三次元的に形成されたワイヤの自由な流れとして構成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
回路平面内の回路素子に密接している２つの回路平面の間で転置された非導電性の誘電体スキャフォールディングの格子状物が設けられ、両方が回路平面内の個々の接触点または回路素子の位置合わせを提供し、かつ、全体の構造のための剛性を提供するか、または、ｚ軸において全体の構造をいくらか適合させながら、ワイヤのまわりに空気の誘電体を提供する、ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
形成されたワイヤおよび対応する平面の対応する回路素子に、電子部品の２つ以上の端点を取り付け、かつ電気的に結合する工程であって、電子部品の機能が、相互接続を結合することを意図する電気的デバイスの点に提供されるような方法で、相互接続構造内で、その対応する指定の電力、アース、または信号ワイヤおよび／または回路素子に、各点が結合される、工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
前記電子部品がコンデンサであることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記電子部品が抵抗器であることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記電子部品がインダクタであることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
電子部品の端点は、相互接続構造内で、その対応する指定の電力、アース、または信号ワイヤに結合され、その結果、部品の前記端点は、相互接続が結合されることが意図されている電気的デバイスの点に設けられる、ことを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
前記ワイヤは、屈曲に役立つ形状と、様々な形状の電気的デバイスに接触するのに役立つ終点と、を有する相互接続の剛体を越えて延在し、２つの非同一平面上の電気的デバイスを結合する適合相互接続として作用し、１つの統合された構造内で、ピッチ変換とピン再マッピング、ならびに適合プロービングのための機能を提供する、ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３５】
前記相互接続構造は、１つ以上のシリコンウエハＩＣにより形成される、シリコン層がベース回路平面である２つ以上のＩＣを相互接続する、マルチチップモジュールで構築されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３６】
前記相互接続構造は、１つ以上のシリコンウエハＩＣにより形成される、ＩＣ用の再分配パッケージングで構築されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３７】
前記相互接続構造は可撓性のある回路ベース上に構築されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３８】
電気的相互接続機構であって、該電気的相互接続機構は、
限定されないが、２つ以上の回路平面内に回路パッドなどの２つ以上の分離した接触点と；
前記相互接続メカニズムを通じて２つ以上の電気的デバイスの電気的結合を提供するために、前記２つ以上の回路平面上の分離した点の間に配線された三次元誘電体ワイヤであって、前記誘電体ワイヤは導電性コーティングを有する、三次元誘電体ワイヤと、を含むことを特徴とする、方法。
【請求項３９】
前記回路平面は互いに実質的に並列であることを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項４０】
有機または無機の任意の導電性材料で、それぞれの分離した接触点に電気的に結合するために金属被覆される前記誘電体ワイヤの外側表面をさらに含むことを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項４１】
前記導電性材料が、銅、銀、金、または導電性ポリマーであることを特徴とする、請求項４０に記載の相互接続機構。
【請求項４２】
前記ワイヤの２つ以上を、互いに密接に接触するよう配置し、互いに、ならびに、分離した接触パッドの２つ以上と電気的に結合することをさらに含むことを特徴とする、請求項４０に記載の相互接続機構。
【請求項４３】
電気的に結合された前記接触パッドは、構造の反対側または同じ側にあってもよく、形成され金属被覆されたワイヤは、一方の側で始まり他方の側で終わってもよく、または同じ側で始まって終わってもよいことを特徴とする、請求項４２に記載の相互接続機構。
【請求項４４】
誘電体の第２のコーティングは、同軸ワイヤに接近するように、分離したワイヤの金属被覆された表面上に形成されることを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項４５】
形成され金属被覆された前記誘電体ワイヤは、２つ以上の平面上の分離した金属回路に、金属被覆プロセスを通じて電気的に結合され、または、分離した並列回路は、形成された誘電体ワイヤの一体部分として形成され、次いで、誘電体ワイヤと共に金属被覆されることを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項４６】
誘電体の形成された第２のコーティングおよびワイヤの金属被覆、コーティングされたワイヤ上の第２の金属被覆は、前記平面のいずれかの上の分離した回路素子にわずかに接触しないよう制限される、ことを特徴とする、請求項４４に記載の相互接続機構。
【請求項４７】
前記金属被覆は、分離した回路素子から、１μｍから５０μｍの範囲で離れていることを特徴とする、請求項４６に記載の相互接続機構。
【請求項４８】
分離した回路ワイヤのまわりにアース遮蔽を形成する代わりに、誘電体ウォールまたは平面が、ｚ軸において、または構造内で垂直に、分離した回路ワイヤに隣接して形成される工程であって、回路平面の外側表面の間に転置され、一つまたは両方の平面の分離した回路パターンに電気的に結合された終点で金属被覆される、工程をさらに含むことを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項４９】
隣接して配線された回路ワイヤの遮蔽、ならびに、これらのワイヤのインピーダンスを制御する機能を提供するために、アースにつなげられた垂直平面をさらに含むことを特徴とする、請求項４８に記載の相互接続機構。
【請求項５０】
前記ワイヤは、誘電体の代わりに金属のコアで形成され、次いで誘電体がそれらの上にコーティングされることを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項５１】
前記ワイヤは、誘電体の代わりに金属のコアで形成され、誘電体でコーティングされ、次いで前記ワイヤが金属被覆されることを特徴とする、請求項５０に記載の相互接続機構。
【請求項５２】
平面間の領域を誘電体で充填することにより、２つ以上の前記回路平面の間で剛体が形成されることを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項５３】
前記誘電体がエポキシおよび空気を含むことを特徴とする、請求項５２に記載の相互接続機構。
【請求項５４】
前記誘電体がエポキシであることを特徴とする、請求項５２に記載の相互接続機構。
【請求項５５】
充填材料が前記回路素子の底部まで延在して素子が上にくるようにすることを特徴とする、請求項５２に記載の相互接続機構。
【請求項５６】
充填材料が前記回路素子の上部まで延在して素子を充填材料と同一平面上にすることを特徴とする、請求項５２に記載の相互接続機構。
【請求項５７】
前述の工程は、形成された前記ワイヤによって接続され、次に順次形成され構築される回路平面のための平面の１つとして作用する、前に形成された相互接続の回路平面の一つを用いて繰り返される、ことを特徴とする、請求項５２に記載の相互接続機構。
【請求項５８】
前記電気的相互接続機構によって結合されることを意図されている２つの非同一平面の表面の電気的結合を可能にするために、適合本体は、平面の間の領域を適合材料で充填することによって、前記２つ以上の回路平面の間に形成されて、三次元ワイヤおよび回路網の終点の所望の位置への位置合わせならびにｚ軸適合を提供する、ことを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項５９】
前記適合材料がエラストマー材料であることを特徴とする、請求項５８に記載の相互接続機構。
【請求項６０】
相互接続内またはそのまわりに、両方の回路平面の間で転置された平面のそれぞれの上の回路素子のそれぞれと密接に接触する最小の量の材料で形成され、各平面の間のｚ軸間隔、ならびに、回路素子のそれぞれのｘ−ｙ位置を維持するスキャフォールディングをさらに含み、前記スキャフォールディングの構造は、相互接続に剛性構造を提供しながら、形成された回路ワイヤのまわりにより大量の空気を維持する、ことを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項６１】
より大量の空気は、前記回路素子の間の領域内の中実なエポキシ充填よりも多くの、１％から９９％の範囲にあることができることを特徴とする、請求項６０に記載の相互接続機構。
【請求項６２】
前記最小の量の材料はエポキシであることを特徴とする、請求項６０に記載の相互接続機構。
【請求項６３】
前記相互接続内または周囲に、並列回路平面のｚ軸の高さに足りない誘電体、誘電体ポストまたは中実な誘電体ブロックのスキャフォールディングが存在し、貫通部が、ワイヤの進入を可能にするために前記スキャフォールディングに設けられ、その結果、充填されたエラストマー材料とともに使用される時は、前記誘電体構造は、過度の圧縮によるワイヤの損傷を防止するために、前記構造の固定圧縮止めを提供することを特徴とする、請求項６０に記載の相互接続機構。
【請求項６４】
前記ワイヤは、金属および／または誘電体の応力割れに抵抗しながらワイヤの適合を可能にするために、Ｓ字カーブ、カンチレバー形状、またはコイル形状で形成されることによって、三次元的に形成されたワイヤの自由な流れとして構成されることを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項６５】
回路平面内の回路素子に密接している２つの回路平面の間で転置された非導電性の誘電体スキャフォールディングの格子状物が設けられ、両方が回路平面内の個々の接触点または回路素子の位置合わせを提供し、かつ、全体の構造のための剛性を提供するか、または、ｚ軸において全体の構造をいくらか適合させながら、また前述のワイヤのまわりに空気の誘電体を提供する、ことを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項６６】
形成されたワイヤおよび対応する平面の対応する回路素子に、取り付け、かつ電気的に結合する電子部品の２つ以上の端点をさらに含み、各点が相互接続構造内で、その対応する指定の電力、アース、または信号ワイヤおよび／または回路素子に結合され、その結果、電子部品の機能が、相互接続を結合することを意図する電気的デバイスの点に提供されることを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項６７】
前記電子部品がコンデンサであることを特徴とする請求項６６に記載の相互接続機構。
【請求項６８】
前記電子部品が抵抗器であることを特徴とする請求項６６に記載の相互接続機構。
【請求項６９】
前記電子部品がインダクタであることを特徴とする請求項６６に記載の相互接続機構。
【請求項７０】
電子部品の端点は、相互接続構造内で、その対応する指定の電力、アース、または信号ワイヤに結合され、その結果、部品の前記端点は、相互接続が結合されることが意図されている電気的デバイスの点に設けられる、ことを特徴とする、請求項６６に記載の相互接続機構。
【請求項７１】
前記ワイヤは、屈曲に役立つ形状と、様々な形状の電気的デバイスに接触するのに役立つ終点と、を有する相互接続の剛体を越えて延在し、２つの非同一平面上の電気的デバイスを結合する適合相互接続として作用し、１つの統合された構造内で、ピッチ変換とピン再マッピング、ならびに適合プロービングのための機能を提供する、ことを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項７２】
前記相互接続構造は、１つ以上のシリコンウエハＩＣにより形成され、シリコン層がベース回路平面である２つ以上のＩＣを相互接続する、マルチチップモジュールで構築することができることを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項７３】
前記相互接続構造は、１つ以上のシリコンウエハＩＣにより形成され、ＩＣ用の再分配パッケージングで構築することができることを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項７４】
前記相互接続構造は可撓性のある回路ベース上に構築されることを特徴とする、請求項３８に記載の相互接続機構。
【請求項７５】
相互接続機構または相互接続デバイスを製造する方法であって、該方法は：
限定されないが、ガラス、セラミック、またはなめらかな金属ブロックなどの、他のなめらかで平坦な材料の平坦な担体を提供する工程と；
限定されないが、接着剤またはワックスなどの、適切な接着材料で銅を平坦に保つために、好ましくは銅である金属箔のシートを平坦な材料の担体に一時的に接着させる工程であって、この箔のシートは、限定されないが、１０μｍから３５μｍの範囲の厚さである工程と；
市販の公知の３Ｄプリント技術を利用して、銅箔の上部に、箔の上の予め定められた位置からｚ軸の自由空間中の予め定められた位置まで増大した銅箔に付着した誘電体ワイヤを形成する工程と；
銅箔を、マイクロエッチングプラズマまたは他の表面処理を通じて誘電体ワイヤの接着を促進するように処理する工程であって；ワイヤは、直径にして１μｍから５０μｍの範囲内であり、かつ１００μｍから２００μｍまでの厚さの計画された相互接続機構の全体的な高さよりも、おおよそ２５μｍから１００μｍ高いｚ軸の高さまで構築される工程と；
銅シートから延在する自由に形成されたワイヤを、電気めっき、無電解めっき、化学気相蒸着、スパッタコーティング、または当該技術分野で公知の他の技術のいずれか一つによって金属被覆する工程であって、金属被覆の厚さは、典型的には、１μｍから２０μｍの範囲にあり；金属被覆は、ベース箔と被覆されたワイヤを電気的に結合させるベース箔の露出した表面の領域ならびに誘電体ワイヤをコーティングする、工程と；を含むことを特徴とする、方法。
【請求項７６】
金属被覆された誘電体ワイヤは誘電体で再びコーティングされることを特徴とする、請求項７５に記載の相互接続機構または相互接続デバイスを製造する方法。
【請求項７７】
前記誘電体でコーティングする工程は、浸漬操作すなわちシリコン化学蒸着（ＳＣＶＤ）、シリカパルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ）、チタニア原子層蒸着（ＡＬＤ）、または当該技術分野で公知の他の技術、を介して誘電体で行うことを特徴とする、請求項７６に記載の方法。
【請求項７８】
このプロセスの間、ベース箔金属被覆の上側も同様にコーティングされることができ、さらなるプロセスから電気的に絶縁することができることを特徴とする、請求項７８に記載の方法。
【請求項７９】
コーティングされたワイヤは、次いで、形成されたワイヤのすべての表面を一緒に短絡させるために金属被覆されることを特徴とする、請求項７５に記載の方法。
【請求項８０】
この金属被覆を１つ以上のアース線または外側回路層に実質的につなぐことで、すべてのワイヤのアース遮断が生成され、同様に、すべての信号ワイヤに同軸ワイヤが接近することを特徴とする、請求項７９に記載の方法。
【請求項８１】
このアース金属被覆の結合は、相互接続が２つ以上の電子デバイスに最終的に結合する時にアースとなるよう指定された、ベースとなる銅のワイヤまたは領域から、レーザーアブレーション、または当該技術分野で公知の他の技術を介して、誘電体の外側のコーティングを選択的に除去することを通じて達成されることができることを特徴とする、請求項８０に記載の方法。
【請求項８２】
ワイヤは第２の誘電体および第２の金属被覆を用いて、または用いずに形成され、かつ、構造は、エポキシを剛性基材に硬化させる成形操作を介して、限定されないが、エポキシなどの誘電体で、充填されることができ、これには、形成されたワイヤの上終点を越えて、おおよそ２５μｍ−１００μｍ、エポキシをオーバーモールドすることが最善であり、これにより、研削、研磨、ラッピングまたは当該技術分野で公知の他の技術を介して、平坦化プロセスに十分な材料が得られることを特徴とする、請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
ワイヤの頂部先端に第２の誘電体および第２の金属被覆を有するワイヤは、第２の誘電体層上の終端の２５μｍから１００μｍで金属被覆が形成されるのを防ぐために、ワックスまたは一時的なポリマーなどの一時的なコーティングでコーティングされてもよいことを特徴とする、請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
平坦化はまた、金属被覆されたワイヤの頂部をあらわにし、第２の回路層を構築する機会を提供しながら、前記回路層をワイヤおよびベース箔に電気的に結合し、その結果、コーティングされたワイヤの先端に二次的な金属被覆を省いた場合、次に、ｚ軸における相互接続基板の平坦化を注意深く制御することで、形成されたワイヤの第１の金属被覆された層があらわになり、それを露出させて、形成されたワイヤの前述の任意の第２の金属被覆を第２の回路平面層に結合することなく、前述の第２の回路平面の形成部に電気的に結合される、ことを特徴とする、請求項８２に記載の方法。
【請求項８５】
前記第２の回路平面層は、次いで、無電解めっき、化学気相蒸着、スパッタコーティング、電気めっき、または当該技術分野で公知の他の技術を介して、形成されることを特徴とする、請求項８４に記載の方法。
【請求項８６】
この導電性金属被覆は、好ましくは銅、金または他の任意の適切な導電性材料および／または異なる材料の複数の層であることを特徴とする、請求項８６に記載の方法。
【請求項８７】
相互接続をなめらかな基材から剥離した後、一次的な底部の金属層および二次的な上部の層は、従来のフォトリソグラフィエッチングプロセスを通じて、分離した回路網へと形成されることを特徴とする、請求項８４に記載の方法。
【請求項８８】
この回路形成プロセスを通じて形成された接触点またはパッドは、限定されないが、耐摩耗性またははんだ付け性などの所望の用途のための適切な金属合金で追加的にめっきされることを特徴とする、請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
上述のワイヤの誘電体コアの代わりに、金属コアは、限定されないが、公知のネガティブに作用する感光性エポキシなどを利用するネガティブ３Ｄプリント技術の使用を通じて、置換され、それにより、一時的な誘電体が、コアワイヤの金属被覆が形成される場所を除く、相互接続のアクティブ領域全体にわたって形成され、次いで、金属被覆が、電気めっき、無電解めっき、化学気相蒸着、スパッタコーティングまたは当該技術分野で公知の他の技術によって形成され、中実な金属ワイヤ構造を形成することを特徴とする、請求項７６に記載の方法。
【請求項９０】
様々な厚さの様々な金属をエポキシ層中の空隙構造の内壁上に形成して、相互接続機構のための望ましい電気的特性および機械的特性を提供し、次いで、一時的なエポキシは、剥離技術を通じて除去され、自立している金属ワイヤまたはチューブは、連続する処理のために残存することを特徴とする、請求項８９に記載の方法。
【請求項９１】
遮蔽または同軸ビアのための追加の誘電体の層および金属被覆の層を有するかまたは有しない、誘電体コア、金属コア、または金属チューブは、  電気めっき、無電解めっき、化学気相蒸着、スパッタコーティング、または当該技術分野で公知の任意の他の技術を通じて、なめらかなガラスまたはなめらかなセラミックまたは他の適切な材料上に予め形成された分離した金属のパッドまたは回路上に形成されうることを特徴とする、請求項８９に記載の方法。
【請求項９２】
ビアの寸法は、当該技術分野で一般的な、一時的なフォトリソグラフィープロセスを通じて画定され、かつ、パッドまたは回路は、レーザーステンシルプロセスを利用して形成され、これにより、金属箔が、分離したパッドまたは回路の上に構築されるワイヤの形成のために、接着剤またはワックスでなめらかで平坦なベース材料に一時的に接着されることを特徴とする、請求項９１に記載の方法。
【請求項９３】
形成されたワイヤの終点が形成され、変化する幾何学的形状を有する分離したパッドおよび／または回路が、相互接続の意図された用途に基づいて形成され、かつ、電気端子と接触するための変化する形状のはんだ付け可能なパッドまたはピンが形成され、かつ金属被覆されることを特徴とする、請求項８９に記載の方法。
【請求項９４】
一工程における形成されたワイヤの終点のこの形成および金属被覆は、追加の処理時間を省き、かつ、  ベースの金属層上の分離したパッドの形成と組み合わせ、エポキシ成形プロセスが完了すると、相互接続上の両端の同一平面上の回路パッドのための機会を提供することを特徴とする、請求項９３に記載の方法。
【請求項９５】
エラストマーまたはゴム化合物ポッティング材料を剛性ポッティング化合物の代わりに用いて、相互接続端子に非同一平面の電子デバイスの表面を嵌合させるための適合性を提供し、かつ、ポッティング材料のデュロメーター、ならびに形成されたワイヤの材料、厚さ、長さおよび形状を変えることにより、形成されたワイヤ嵌合端子の各々の適合性、力および寿命の総量が制御されることを特徴とする、請求項７５に記載の方法。
【請求項９６】
適合相互接続の場合、限定されないがエポキシなどの、適切な硬質材料の格子状物、ポストまたは固体ブロックが、形成されたワイヤまたは適合ポッティング材料によって占有されていない相互接続の開放空間内に形成されることを特徴とする、請求項７５に記載の方法。
【請求項９７】
前記構造は、相互接続体の開放空間において、〜１０μｍから２００μｍの、相互接続の全体的な厚さよりもわずかに薄い高さで、同じ３Ｄプリント技術を通じて形成され、電気的に結合されることを意図されるデバイスの２つの嵌合表面に対して硬い圧縮止めを相互接続構造に提供し、これにより、過度の圧縮および相互接続構造の損傷が防止される、ことを特徴とする、請求項９６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
１．分野
本出願は、従来の相互接続の制限に縛られない相互接続を生成するための方法および構造に関する。特に、本発明は、相互接続デバイスを介して２つ以上の電気的デバイスを電気的に結合させるために、電気的な相互接続機構を２つ以上の分離した接触点、例えば、限定されないが、２つ以上の回路平面（ｃｉｒｃμｉｔ  ｐｌａｎｅｓ）の間の三次元空間内に形成された回路網を備える２つ以上の並列回路平面（ｐａｒａｌｌｅｌ  ｃｉｒｃμｉｔ  ｐｌａｎｅｓ）内の回路パッド（ｃｉｒｃμｉｔ  ｐａｄｓ）、の間に形成することに関する。
【０００２】
２．関連技術
従来の相互接続技術は、導電性トレースを通じて回路の配線をｘ−ｙ平面に制限する。その後、これらのトレースは、トレースに対し垂直に形成された穴部（ビア）を通ってＺ軸において接続され、トレース全体にわたり位置合わせされる。その後、これらのビアは、部分的にまたは完全に充填された金属被覆をもちいてコーティングまたはめっきされ、ｘ−ｙ平面の上下で形成された回路網にトレースを接続する。
【０００３】
これらの相互接続構造は、構造の外部の大きいほうの表面のいずれかの側部上に、そして時には、構造の小さいほうの側部または表面上にさえ、接触パッド（ｃｏｎｔａｃｔ  ｐａｄｓ）の配列を有することが普通である。これらの接触パッドは、外側表面上の電子部品と電気的に結合されることを目的としている。多数の接触パッドまたは点が電気的に結合される各側部にある時、内部の回路網の層は非常に密集し、多数の配線層が必要になる。これらの層の各々は、従来、２つの層の対において形成され、誘電体シートの両側で間にはさまれている。これらのシートは、多層構造を形成するさらなる誘電体シート層と共に同時に接着される製造物である。その後、ビアは、必要とされるｚ軸の相互接続を作るこれらの層のスタックを通り、または部分的に通って、形成され金属被覆される。部分的なビアまたは埋められたビアは、層をともに接着するのに先立って、層の対の各々の上で形成し金属被覆することができる。
【０００４】
あるいは、配線の密度を向上させるために、誘電体の層および回路網の層を、必要なところにのみ形成された出口のないビアを用いて、別の層の上に、順次構築できる。これにより、ビアが不可欠でない層の上のｘ−ｙ平面内の配線空間を占める貫通ビアの必要性をなくす。このビアは、配線密度を非常に向上させることをいずれの場においても達成する一方、これらの層を構築するために時間と労力のコストに苦しめられる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、２つ以上の分離した接触点、例えば、限定されないが、２つ以上の回路平面の間の三次元空間内に形成された回路網を備える２つ以上の並列回路平面内の回路パッド、の間に複雑な接続を有する、電気的な相互接続機構を形成する方法および構造を提供する。このように、本発明は、前記相互接続デバイスを通る２つ以上の電気的デバイスの電気的結合を提供する。
【０００６】
特に、本発明は、２つ以上の並列回路平面上において分離した点の間の三次元的に配線された誘電体ワイヤを形成するための方法および構造を提供する。これらのワイヤは、２つ以上の並列回路平面上の任意に定められた２つの点の間で最も効率的な配線を生成するように、三次元空間内で自由に配線してもよい。これらの三次元誘電体ワイヤの外部表面を金属被覆することで、分離したワイヤをそれらのそれぞれの分離した接触点に電気的に結合する。これらのワイヤのうちの２つ以上は、互いに密接に接触し、互いに、ならびに２つ以上の分離した接触パッドに、電気的に結合してもよい。これらの電気的に結合された接触パッドは、構造の反対側または同じ側にあってもよく、形成され金属被覆されたワイヤは、一方の側で始まり他方の側で終わってもよく、または同じ側で始まって終わってもよい。随意に、分離したワイヤの金属被覆された表面上に誘電体の第２のコーティングを特定の厚さまで形成して同軸ワイヤに近づける。これらの形成され金属被覆された誘電体ワイヤは、２つ以上の平面上の分離した金属回路に、金属被覆プロセスを通じて電気的に結合されてもよく、または、分離した並列回路は、形成された誘電体ワイヤの一体部分として形成され、次いで、誘電体ワイヤと共に金属被覆されてもよい。
本発明の他の実施形態および変形が下記に記載される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１ａ】図１ａは、本発明の第１の実施形態の斜視図を示す。
【図１ｂ】図１ｂは部品、または、電気的デバイスを加えた図１ａの断面図である。
【図２ａ】図２ａは、誘電体ワイヤおよび接触点のための金属被覆された外層を有する図１ａの本発明の追加の実施形態の断面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、誘電体ワイヤおよび接触点のための金属被覆された外層を有する図１ａの本発明の追加の実施形態の断面図である。
【図２ｃ】図２ｃは、誘電体ワイヤおよび接触点のための金属被覆された外層を有する図１ａの本発明の追加の実施形態の断面図である。
【図３ａ】図３ａは、図１ａの誘電体ワイヤについての代替的な実施形態を示す。
【図３ｂ】図３ｂは、図１ａの誘電体ワイヤについての代替的な実施形態を示す。
【図３ｃ】図３ｃは、図１ａの誘電体ワイヤについての代替的な実施形態を示す。
【図３ｄ】図３ｄは、図１ａの誘電体ワイヤについての代替的な実施形態を示す。
【図４】図４は本発明についての別の実施形態である。
【図５ａ】図５ａは、本発明についての代替的な実施形態を示す。
【図５ｂ】図５ｂは、本発明についての代替的な実施形態を示す。
【図６ａ】図６ａは、本発明の追加の実施形態を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、本発明の追加の実施形態を示す。
【図６ｃ】図６ｃは、本発明の追加の実施形態を示す。
【図７ａ】図７ａは、本発明の別の実施形態を示し、ここでは本発明は、２つ以上の回路平面の間に形成された剛体を有し、かつ誘電体で充填されており、充填材料は回路素子の頂上部まで延在する。
【図７ｂ】図７ｂは、本発明の別の実施形態を示し、ここでは本発明は、２つ以上の回路平面の間に形成された剛体を有し、かつ誘電体で充填されており、充填材料は回路素子の底部まで延在する。
【図８】図８は、本発明の別の実施形態であり、ここでは本発明の相互接続の回路平面の１つは、形成されたワイヤによって接続された次の順次構築される平面のための平面として作用する。
【図９】図９は、非同一平面の相互接続を示す本発明の別の実施形態である。
【図１０】図１０は、本発明の別の実施形態を示し、ここではエポキシスキャフォールディング（ｅｐｏｘｙ  ｓｃａｆｆｏｌｄｉｎｇ）が各回路素子のＸ軸およびＹ軸およびＺ軸の位置における位置合わせを維持する。
【図１１ａ】図１１ａは、本発明の別の実施形態であり、ここでは相互接続に、ワイヤを通過させるための貫通部を備える、誘電体、誘電体ポストまたは誘電体ブロックのスキャフォールディング（ｓｃａｆｆｏｌｄｉｎｇ）が設けられる。
【図１１ｂ】図１１ｂは、本発明の別の実施形態であり、ここでは相互接続に、ワイヤを通過させるための貫通部を備える、誘電体、誘電体ポストまたは誘電体ブロックのスキャフォールディングが設けられ、かつエラストマー材料で充填された時、ワイヤを通過させるための貫通部を備える誘電体、誘電体ポストまたは誘電体ブロックのスキャフォールディングが、相互接続構造の固定圧縮止めを提供する、相互接続構造を示す。
【図１２ａ】図１２ａは、本発明の代替的な実施形態を示している。図１２ａは、回路素子が突き出た（ｐｒｏμｄ）本発明の非導電性の誘電体スキャフォールディングの格子状物を示す。
【図１２ｂ】図１２ｂは、本発明の代替的な実施形態を示している。図１２ｂは、空気の誘電体を有する本発明の非導電性の誘電体スキャフォールディングの格子状物を示す。
【図１２ｃ】図１２ｃは、本発明の代替的な実施形態を示している。図１２ｃは、回路素子が同一平面にある（ｆｌμｓｈ）本発明の非導電性の誘電体スキャフォールディングの格子状物を示す。
【図１３】図１３は、形成されたワイヤおよび対応する平面（７）の対応する回路素子（１０）に、限定されないが抵抗器、コンデンサまたはインダクタなどの電子部品（２３）の２つ以上の端点を取り付け、電気的に結合するための本発明の別の実施形態を示し、各点は、相互接続構造内で、その対応する指定の電力、アース（ｇｒｏμｎｄ）、または信号ワイヤ（６）および／または回路素子（１０）に結合されている。
【図１４】図１４は、本発明の別の実施形態であり、ここでは、限定されないが、鋭利な点、冠の先端、カップ形状などの様々な形状の電気的デバイスに接触するのに役立つ終点を有する、限定されないが、コイル、カンチレバー、Ｓ字形などの屈曲に役立つばね形状での相互接続（１）の剛体を越えて、ワイヤ（６）が延在し、２つの非同一平面上の電気的デバイスを結合する適合相互接続として作用する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
ここで図１ａ−１４を参照すると、図１ａは、本発明の第１の実施形態を示し、ここでは、相互接続デバイス（５）を介して、図１ｂの２つ以上の電気的デバイス（８）を電気的に結合させるために、２つ以上の回路平面（７）の間の三次元空間内に形成された回路網（６）を備える２つ以上の並列回路平面（７）内で、電気的な相互接続機構（５）が２つ以上の分離した接触点（１０）（限定されないが、回路パッド（１０ａ）（図１ｂ）、または、図３ａ−３ｄに示される分離した並列回路（８）、また図４および図１３に示されるシグナルパッド（８）、電力パッド（８ｃ）およびアースパッド（８ａ）は、図１ｂに示される分離した回路素子（８）ならびに回路パッド（１０ａ）と同義である）の間で複雑な接続を形成する。
【０００９】
図１ａに示されるように、三次元的に配線された誘電体ワイヤ（６）は、２つ以上の並列回路平面（７）上の分離した点（１０）の間で形成される。これらのワイヤ（６）は、２つ以上の並列回路平面（７）上の任意に定められた２つの点（１０）の間で最も効率的な配線を生成するように、三次元空間内で自由に配線してもよい。
【００１０】
これらの三次元の誘電体ワイヤ（６）の外側表面は、分離したワイヤ（６）をそれぞれの分離した接触点（１０）に電気的に結合する前に、金属被覆（３）されるべきである（図２参照）。随意に、三次元誘電体ワイヤ（６）（図２）は、誘電体（６ｃ）（図６ｂ）の任意のコーティングならびに誘電体（３ｃ）（図６ｃ）上の金属被覆した任意のコーティングを有する中実な金属ワイヤ（３ｂ）（図６ａ）であってもよく、または、誘電体（６ａ）（図３ｃ）の第２のコーティングを有する金属被覆された誘電体（３）（図３ｄ）であってもよく、または、誘電体（６ａ）（図３ｂ）の第２のコーティングおよび金属被覆（３ａ）の第２のコーティングを含んでいてもよい。これらのワイヤ（６）（図２ｃ）の２つ以上は、互いに密接して配置され、互いに、ならびに２つ以上の分離した接触パッド（１０ａ）（図２ｃ）に、電気的に結合してもよい。これらの電気的に結合した接触パッド（１０ａ）は、構造（図１ａ）の反対側（図２ａ）または同じ側（図２ｂ）にあってもよい。随意に、誘電体（６ａ）の第２のコーティングは、同軸ワイヤに接近するように、分離したワイヤ（６）の金属被覆された表面上に、特定の厚さにまで形成されてもよい。これらの形成され金属被覆された誘電体ワイヤは、図３ｃにあるとおり、２つ以上の平面（７）上の分離した金属回路に、金属被覆プロセスを通じて電気的に結合されてもよく、または、分離した並列回路（８）（図３ｄ）は、形成された誘電体ワイヤ（６）の一体部分として形成され、次いで、誘電体ワイヤ（６）と共に金属被覆されてもよい（図３ｄ参照）。
【００１１】
ワイヤ（６）の誘電体（６ａ）および金属被覆（３ａ）の随意に形成される第２のコーティングについての実施形態では、コーティングされたワイヤ（６）上の第２の金属被覆（３ａ）は、一方の平面（７）上の分離した回路素子にわずかに接触しないよう制限される（図３ａ）。この金属被覆は、分離した回路素子から、１μｍから５０μｍの範囲で離れさせるべきである（本発明の図３ａの実施形態を参照）。
【００１２】
本発明の別の実施形態では、形成された誘電体ワイヤ上の第２の金属被覆コーティングおよび／または第２の誘電体層は、互いに密接に接触し、互いに、ならびに回路平面の外側表面上の１つ以上の点に、電気的に外側の金属被覆を結合させる。これは、アース遮蔽（ｇｒｏμｎｄ  ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）および／または同軸ワイヤを提供する効果を有するだろう（図４を参照）。
【００１３】
分離した回路ワイヤ（６）のまわりに形成されたアース遮蔽の代わりに、代替的に、誘電体のウォール（１５）または平面（１５）がｚ軸において、または構造内で垂直に、形成されてもよく、回路平面（７）の外側表面の間に転置されてもよく、一つまたは両方の平面上の分離した回路パターン（８）、（８ａ）（図５ａ）に電気的に結合された終点で金属被覆されてもよい。これらの垂直平面をアース（８ａ）につなげることにより、図５ａおよび図５ｂに示すように、隣接して配線された回路ワイヤの遮蔽、ならびに、これらのワイヤのインピーダンスを制御する機能が提供される。
【００１４】
図７ａおよび図７ｂは２つの実施形態を示し、剛体（１６）が、限定されないが、エポキシなどの誘電体（１４）を充填することによって、これらの２つ以上の回路平面（７）の間に形成されている。この充填材料（１４）は、回路素子の底部まで延在してもよく（図７ｂ参照）、素子を充填された誘電体よりも上に、または回路素子の頂上部よりも上にくるようにして（図７ａ参照）、素子を充填材料と同一平面にする。
【００１５】
これらの形成されたワイヤ（６）によって接続される、次に順次形成された構築された回路平面（７）のための平面の１つとして作用する、以前に形成された相互接続（１）の回路平面（７）の一つを備える前記の実施形態の前述のプロセスの１つ以上を繰り返す（図８の実施形態を参照）。
【００１６】
図９は本発明の別の実施形態を示し、ここでは、前記電気的相互接続機構（１）によって結合されることを意図されている２つの非同一平面の表面（７ａ）の電気的結合を可能にするために、上述した相互接続機構（１）をエポキシ（１４）などの剛性材料で充填する代わりに、相互接続機構（１）は、エラストマー（１９）などの適合材料で充填されることで三次元ワイヤ（６）および回路網の終点への所望の位置への位置合わせを維持し、ならびにｚ軸適合を可能にする。
【００１７】
図１０は本発明の別の実施形態を示し、ここでは、相互接続機構の内部領域全体をエポキシで充填する代わりに、両方の回路平面の間で転置された平面のそれぞれの上の回路素子のそれぞれとの密接な接触において、最小量のエポキシなどの材料でスキャフォールディング（１７ａ）を形成して、各平面の間のｚ軸間隔、ならびに、回路素子のそれぞれのｘ−ｙ位置を維持する。このスキャフォールディング構造は、形成された回路ワイヤのまわりに空気を維持しながら、相互接続（１）に剛性構造を提供するだろう。
【００１８】
図１１ａは、本発明の別の実施形態を示し、ここでは、前記相互接続のまわりで、誘電体、誘電体ポスト、または中実な誘電体ブロック（１７ａ）のスキャフォールディングがある。図１１ｂは、本発明の同様の実施形態を示しているが、ワイヤ（６）の進入を可能にするために設けられた貫通部（２１）を有する誘電体、誘電体ポストまたは中実な誘電体ブロックのスキャフォールディングを備える。充填されたエラストマー材料と共に使用される場合、前記誘電体構造は、過度の圧縮によるワイヤ（６）の損傷を防止するために、相互接続構造（１）の固定圧縮止めを提供する（図１１ｂ）。
【００１９】
三次元的に形成された前述のワイヤの自由な流れを設計して、金属および／または誘電体の応力割れに抵抗しながらワイヤの適合を可能にするためにバネ様の特性を提供する、限定されないが、コイル、カンチレバー、およびＳ字形、などの形状にする。
【００２０】
図１２ａは、本発明の別の実施形態を示し、ここでは回路平面（７）内の回路素子に密接している２つの回路平面（７）の間で転置された非導電性の誘電体スキャフォールディング（１７ｂ）の格子状物が設けられ、両方が回路平面（７）内の個々の接触点または回路素子（１０）の位置合わせを提供し、かつ、全体の構造（１）のための剛性を提供するか、または、ｚ軸において全体の構造をいくらか適合させながら、随意に、また、前述のワイヤのまわりに空気の誘電体（２２）を提供する（図１２ｂ参照）。図１２ａは、回路素子が誘電体よりも上にある実施形態を示し、図１２ｃは、回路素子が同一平面上にある実施形態を示す。スキャフォールディングは、上述した所望の特性を提供するために、機械工学の分野で公知の様々な構造のものであり得る。
【００２１】
図１３は、形成されたワイヤ、および対応する平面（７）の対応する回路素子への抵抗器、コンデンサまたはインダクタなどだがこれに限定されない電子部品（２３）の２つ以上の端点の取り付けおよび電気的結合を示す。各点は、相互接続構造（１）内で、その対応する指定の電力、アース、または信号ワイヤ（６）および／または回路素子（１０）に結合される。このように、キャパシタンス、抵抗、インダクタンス、または任意の他の電子的な機能が、相互接続（１）を結合することを意図する電気的デバイスの点に提供される（図１３参照）。
【００２２】
図１４は、本発明の別の実施形態を示し、ここでは、コイル、カンチレバー、およびＳ字形などだがこれに限定されない形状を有する相互接続（１）の剛体を越えて、ワイヤ（６）が延在して、金属および／または誘電体の応力割れに抵抗しながらワイヤの適合を可能にするためのバネ様の特性と、および、限定されないが、鋭利な点、冠の先端、またはカップ形状（２５）などの、様々な形状の電気的デバイスに接触するのに役立つ終点と、を提供し、２つの非同一平面上の電気的デバイスを結合する適合相互接続として作用する。１つの統合された構造で、ピッチ変換（ｐｉｔｃｈ  ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ  ）とピン再マッピング（ｐｉｎ  ｒｅｍａｐｐｉｎｇ）、ならびに適合プロービング（ｃｏｍｐｌｉａｎｔ  ｐｒｏｂｉｎｇ）のための機能を提供する。
【００２３】
さらに、本発明の前述の実施形態のそれぞれは、１つ以上のシリコンウエハＩＣが生成し、シリコン層がベース回路平面である２つ以上のＩＣを相互接続する、マルチチップモジュールで構築することができる。
【００２４】
さらに、本発明の前述の実施形態のそれぞれは、１つ以上のシリコンウエハＩＣが生成するＩＣ用の再分配パッケージングで構築することができる。
【００２５】
さらに、本発明の前述の実施形態のそれぞれは、可撓性のある回路ベース上に構築することができる。
【００２６】
上述の実施形態の構造のための方法は以下の通りである。
【００２７】
本発明のための誘電体コアワイヤを有するあらゆる場での相互接続のトレースの場合、出発点は、ガラス、セラミック、またはなめらかな金属ブロックなどだがこれに限定されない、他のなめらかな平坦な材料の平坦な担体に備わる。次に、接着剤またはワックスなどだがこれに限定されない適切な接着材料で銅を平坦に保つために、好ましくは銅である金属箔のシートを平坦な材料の担体に一時的に接着させるべきである。この箔の厚さは、１０μｍから３５μｍの範囲であるが、これに限定されない。
【００２８】
次に、銅箔の上部に、当該技術分野で公知の市販の３Ｄプリント技術を利用して、箔上の所定の位置からｚ軸の自由空間中の所定の位置まで増大した銅箔に付着した誘電体ワイヤを形成する。箔は、マイクロエッチングプラズマまたは当該技術分野で公知の他の表面処理を通じて誘電体ワイヤの接着を促進するように処理してもよい。これらのワイヤは、典型的には直径にして１μｍから５０μｍの範囲内であろう。これらのワイヤは、典型的には１００μｍから２００μｍまでの厚さの計画した相互接続機構の全体的な高さよりも、おおよそ２５μｍ−１００μｍ高いｚ軸の高さまで構築される。次に、銅シートから延在する自由に形成されたワイヤは、電気めっき、無電解めっき、化学気相蒸着、スパッタコーティング、または当該技術分野で公知の他の技術によって金属被覆される。この金属被覆の厚さは、典型的には、１μｍから２５μｍの範囲にある。この金属被覆は、実質的に、ベース箔と被覆されたワイヤを電気的に結合させるベース箔の露出した表面の領域ならびに誘電体ワイヤをコーティングする。
【００２９】
随意に、金属被覆された誘電体ワイヤを、浸漬操作すなわちシリコン化学蒸着（ＳＣＶＤ）、シリカパルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ）、チタニア原子層蒸着（ＡＬＤ）、または当該技術分野で公知の他の技術、を介して誘電体で再びコーティングすることができる。このプロセスの間、ベース箔金属被覆の上側も同様にコーティングすることができ、さらなるプロセスから電気的に絶縁することができる。
【００３０】
次いで、コーティングされたワイヤは、前述の技術を介し（随意に）金属被覆される。この金属被覆は、形成されたワイヤのすべての表面を一緒に短絡させる効果を有する。この金属被覆を１つ以上のアース線または外側回路層に実質的につなぐことで、すべてのワイヤのアース遮断が生成され、同様に、すべての信号ワイヤに同軸ワイヤが接近する。このアース金属被覆の結合は、相互接続が２つ以上の電子デバイスに最終的に結合する時にアースとなるよう指定された、ベースとなる銅のワイヤまたは領域から、レーザーアブレーション、粉砕、または当該技術分野で公知の他の技術を介して、誘電体の外側コーティングを選択的に除去することを通じて達成されることができる。
【００３１】
今や、ワイヤが第２の誘電体および第２の金属被覆を用いて、または用いずに形成されるので、エポキシを剛性基材に硬化させる（一般に当該技術分野で知られている）成形操作を介して、エポキシなどだがこれに限定されない誘電体を、構造に充填することができる。形成されたワイヤの上終点を越えて、おおよそ２５μｍ−１００μｍ、エポキシをオーバーモールドすることが最善であろう。これにより、研削、研磨、ラッピングまたは当該技術分野で公知の他の技術を介して、平坦化プロセスに十分な材料が得られる。
【００３２】
第２の誘電体および第２の金属被覆を有するワイヤの実施形態において、ワイヤの頂部先端は、第２の誘電体層上に終端の（典型的には）２５μｍから１００μｍで金属被覆が形成されるのを防ぐために、ワックスまたは一時的なポリマーなどの一時的なコーティングでコーティングされてもよい。
【００３３】
平坦化はまた、金属被覆されたワイヤの頂部をあらわにし、第２の回路層を構築する機会を提供しながら、前記回路層をワイヤおよびベース箔に電気的に結合する。コーティングされたワイヤの先端に二次的な金属被覆をさせなければ、次に、ｚ軸における相互接続基板の平坦化を注意深く制御することで、形成されたワイヤの第１の金属被覆層があらわになり、それを露出させて、形成されたワイヤの前述の任意の第２の金属被覆を第２の回路平面層に結合することなく、前述の第２の回路平面の形成に電気的に結合される。
【００３４】
次いで、上述の第２の回路平面層は、無電解めっき、化学気相蒸着、スパッタコーティング、電気めっき、または当該技術分野で公知の他の技術を介して、形成することができる。この導電性金属被覆は、銅、金または他の任意の適切な導電性材料および／または異なる材料の複数の層であることが好ましい。
【００３５】
相互接続をなめらかな基材から剥離した後、一次的な底部の金属層および二次的な上部の層は、当該技術分野で公知の従来のフォトリソグラフィエッチングプロセスを通じて、分離した回路網へと形成することができる。この回路形成プロセスを通じて形成された接触点またはパッドは、耐摩耗性またははんだ付け性をつけさせるなどの所望の用途のための適切な金属合金で追加的にめっきすることができる。
【００３６】
あるいは、上述のワイヤの誘電体コアの代わりに、金属コアは、限定するものではないが、当該技術分野で公知のネガティブに作用する感光性エポキシを利用するネガティブ３Ｄプリント技術の使用を通じて、置換されてもよく、それにより、一時的な誘電体が、コアワイヤの金属被覆が形成される場所を除く、相互接続のアクティブ領域全体に形成される。次いで、金属被覆は、電気めっき、無電解めっき、化学気相蒸着、スパッタコーティングまたは当該技術分野で公知の他の技術によって形成され、中実な金属ワイヤ構造を形成する。あるいは、様々な厚さの様々な金属をエポキシ層中の空隙構造の内壁上に形成して、最終的な用途に望ましい電気的特性および機械的特性を提供する。次いで、一時的なエポキシは、当該技術分野で公知の剥離技術を通じて除去され、自立している金属ワイヤまたはチューブは、上記の連続する処理のために残存する。
【００３７】
あるいは、遮蔽または同軸ビアのための追加の誘電体の層および金属被覆の層を有するかまたは有しない、誘電体コア、金属コア、または金属チューブが、電気めっき、無電解めっき、化学気相蒸着、スパッタコーティング、または当該技術分野で公知の任意の他の技術を通じて、前記なめらかなガラスまたはなめらかなセラミックまたは他の適切な材料上に予め形成された分離した金属のパッドまたは回路上に形成されうる。当該技術分野で一般的な一時的なフォトリソグラフィープロセスを通じてその寸法が画定される。さらに、これらのパッドまたは回路は、レーザーステンシルプロセスを利用して形成することができ、これにより、金属箔が接着剤またはワックスでなめらかな平坦なベース材料に一時的に接着され、ワイヤ形成のための前述の技術が分離したパッドまたは回路網の上に構築される。
【００３８】
さらに、形成されたワイヤの終点が形成される時、様々な幾何学的形状を有する形成された分離したパッドおよび／または回路が、相互接続の意図された用途に基づいて形成され得る。電気端子と接触するための変化する形状のはんだ付け可能なパッドまたはピンは、前述のように形成され、金属被覆されてもよい。一工程における形成されたワイヤの終点のこの形成および金属被覆は、追加の処理時間を省き、かつ、ベースの金属層上の分離したパッドの形成と組み合わせて、上述したエポキシ成形プロセスが完了すると、相互接続上の両端の同一平面上の回路パッドのための機会を提供する。
【００３９】
あるいは、上述の実施形態のいずれかにおいて、エラストマーまたはゴム化合物ポッティング材料が剛性ポッティング化合物の代わりに使用されてもよく、相互接続端子に、非同一平面の電子デバイスの表面を嵌合させるための適合性を提供する。ポッティング材料のデュロメーター、ならびに形成されたワイヤの材料、厚さ、長さおよび形状を変えることにより、形成されたワイヤ嵌合端子の各々の適合性、力および寿命の総量を制御することができる。
【００４０】
あるいは、前述の適合相互接続の場合、エポキシなどだがこれに限定されない、適切な硬質材料の格子状物、ポストまたは固体ブロックが、形成されたワイヤまたは適合ポッティング材料によって占有されていない相互接続の開放空間内に形成されうる。これらの構造は、相互接続体の開放空間において、相互接続の全体的な厚さよりもわずかに薄い高さ（〜１０μｍから２００μｍ）で、同じ３Ｄプリント技術を通じて形成されることができ、相互接続構造に、電気的に結合されることを意図されるデバイスの２つの嵌合表面に対して硬い圧縮止めを提供する。これにより、過度の圧縮および相互接続構造の損傷が防止される。
【００４１】
本開示のために現在好ましい実施形態を記載してきたが、方法の工程の並べ替えにおける多くの変更、および当業者が装置の部品を作製することができる。
そのような変更は、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の精神の範囲内に包含される。
【図１ａ】
2018527761.tif 000003
【図１ｂ】
2018527761.tif 000004
【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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