(57)【要約】  １対のボンド・パッドの間にボンディング・ワイヤを送り、曲げ、かつ取り付けるのに使用されるキャピラリ・ツールは、本体および加熱要素を含む。本体は、キャピラリ・ツールの第１の表面からキャピラリ・ツールの第２の表面まで延在する内部管を有する。いくつかの実装形態では、内部管は、本体の中心軸まわりの、完結した１回転の少なくとも一部分を含む、略螺旋の形状の部分を有する。加熱要素は本体に結合されており、ボンディング・ワイヤが内部管を通って送られるときボンディング・ワイヤを加熱する内部管の一部分に沿って熱影響域をもたらす。
2017528908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対のボンド・パッドの間にボンディング・ワイヤを供給し、屈曲させ、かつ取り付けるのに使用するキャピラリ・ツールであって、
前記キャピラリ・ツールの第１の表面から前記キャピラリ・ツールの第２の表面まで延在する内部管を有する本体であって、前記内部管は、前記本体の中心軸まわりの完全一回転の少なくとも一部分を含む略螺旋の形状の部分を有する、本体と、
前記本体に結合された加熱要素であって、前記ボンディング・ワイヤが前記内部管を通って供給されるとき前記ボンディング・ワイヤを加熱する前記内部管の一部分に沿って熱影響域をもたらす加熱要素とを備える、キャピラリ・ツール。
【請求項２】
前記略螺旋の形状を有する前記内部管の前記一部分により、前記ボンディング・ワイヤの分配された部分は、前記内部管の前記略螺旋の形状に応じて、略螺旋の形状を有する、請求項１に記載のキャピラリ・ツール。
【請求項３】
前記ボンディング・ワイヤの前記分配された部分は１つまたは複数の完全一回転を含む、請求項２に記載のキャピラリ・ツール。
【請求項４】
前記ボンディング・ワイヤの前記分配された部分の前記略螺旋の形状は、前記内部管の前記略螺旋の形状とは異なる、請求項２に記載のキャピラリ・ツール。
【請求項５】
前記内部管の前記略螺旋の形状を有する部分は、（ｉ）管の回転の直径、（ｉｉ）管の回転部の合計長さ、および（ｉｉｉ）管の回転の数を含む、管の幾何学的設計パラメータに基づいて設計される、請求項１に記載のキャピラリ・ツール。
【請求項６】
前記本体の前記中心軸まわりの１つの完全一回転の前記少なくとも一部分は、前記本体の前記中心軸まわりの少なくとも１つの完全一回転を含む、請求項１に記載のキャピラリ・ツール。
【請求項７】
前記本体の前記中心軸まわりの１つの完全一回転の前記少なくとも一部分は、前記本体の前記中心軸まわりの少なくとも２つの完全一回転を含む、請求項１に記載のキャピラリ・ツール。
【請求項８】
前記本体の前記中心軸まわりの１つの完全一回転の前記少なくとも一部分は、前記本体の前記中心軸まわりの少なくとも４つの完全一回転を含む、請求項１に記載のキャピラリ・ツール。
【請求項９】
前記本体の前記中心軸まわりの１つの完全一回転の前記少なくとも一部分は、略一定のピッチを有する、請求項１に記載のキャピラリ・ツール。
【請求項１０】
前記本体の前記中心軸まわりの１つの完全一回転の前記少なくとも一部分は、第１のピッチを有する第１の部分と第２のピッチを有する第２の部分とを有する、請求項１に記載のキャピラリ・ツール。
【請求項１１】
前記本体の第１の部分は略円筒の形状を有し、前記本体の第２の部分は略円錐の形状を有し、前記加熱要素は、前記本体の前記第１の部分において前記本体に結合されており、前記内部管の前記略螺旋の形状を有する前記部分は、前記加熱要素と前記本体の前記第２の部分の間の前記本体の前記第１の部分に配置されている、請求項１に記載のキャピラリ・ツール。
【請求項１２】
１対のボンド・パッドの間にボンディング・ワイヤを取り付けるための方法であって、同方法は、
前記ボンディング・ワイヤの一部分をキャピラリ・ツールの先端から分配する工程と、
前記キャピラリ・ツールの前記先端に隣接してフリーエアボールを形成する工程であって、前記フリーエアボールが前記ボンディング・ワイヤの分配される前記一部分の少なくとも一部分から形成される工程と、
前記フリーエアボールが前記ボンド・パッドのうちの第１のボンド・パッドおよび前記キャピラリ・ツールの前記先端の少なくとも一部分と接触するように、前記キャピラリ・ツールを配置する工程と、
前記キャピラリ・ツールを使用して前記フリーエアボールおよび前記第１のボンド・パッドに対して圧力、熱、および超音波エネルギーを付与し、前記ボンディング・ワイヤを前記第１のボンド・パッドに取り付ける工程と、
前記ボンディング・ワイヤが前記キャピラリ・ツールから前記キャピラリ・ツールの内部管を通って分配されるように、前記キャピラリ・ツールを第２のボンド・パッドに向けて移動させる工程であって、前記内部管は、前記キャピラリ・ツールの中心軸まわりの、完全一回転の少なくとも一部分を含む、略螺旋の形状の部分を有し、前記略螺旋の形状により、前記分配されたボンディング・ワイヤの少なくとも一部分が、略螺旋の形状を有する工程と、
前記ボンディング・ワイヤの一部分が前記第２のボンド・パッドと接触するように前記キャピラリ・ツールを配置する工程と、
前記キャピラリ・ツールを使用して、前記第２のボンド・パッドと接触している前記ボンディング・ワイヤの前記部分に対して圧力、熱、および超音波エネルギーを付与し、前記ボンディング・ワイヤを前記第２のボンド・パッドに取り付ける工程とを備える、方法。
【請求項１３】
前記分配されたボンディング・ワイヤの前記少なくとも一部分は２つ以上の完全一回転を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記キャピラリ・ツールの前記中心軸まわりの１つの完全一回転の前記少なくとも一部分は、前記キャピラリ・ツールの前記中心軸まわりの少なくとも１つの完全一回転を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記キャピラリ・ツールの前記中心軸まわりの１つの完全一回転の前記少なくとも一部分は、前記キャピラリ・ツールの前記中心軸まわりの少なくとも２つの完全一回転を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記キャピラリ・ツールの前記中心軸まわりの１つの完全一回転の前記少なくとも一部分は、前記キャピラリ・ツールの前記中心軸まわりの少なくとも４つの完全一回転を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記キャピラリ・ツールの前記中心軸まわりの１つの完全一回転の前記少なくとも一部分は、略一定のピッチを有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記ボンディング・ワイヤの前記分配された部分の前記略螺旋の形状は、前記内部管の前記略螺旋の形状とは異なるものである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
１対のボンド・パッドの間にボンディング・ワイヤを取り付けるための方法であって、同方法は、
前記１対のボンド・パッドのうち第１のボンド・パッドに対して前記ボンディング・ワイヤを取り付ける工程と、
前記ボンディング・ワイヤが、キャピラリ・ツールから前記キャピラリ・ツールの内部管を通って分配されて固定具の複数の支柱と係合するように、前記キャピラリ・ツールを、略蛇行状の経路にて前記複数の支柱まわりで移動させる工程であって、前記固定具は、前記１対のボンド・パッドおよび前記キャピラリ・ツールに関連して配置される工程と、
前記ボンディング・ワイヤを、前記１対のボンド・パッドのうち第２のボンド・パッドに取り付ける工程とを備える、方法。
【請求項２０】
前記固定具を取り除くことにより、前記固定具の前記複数の支柱から前記ボンディング・ワイヤを取り外す工程であって、前記固定具取り除きの後に、前記ボンディング・ワイヤが、略蛇行形状を維持する工程をさらに備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記移動させる工程の少なくとも一部分の間に前記ボンディング・ワイヤを加熱して、前記ボンディング・ワイヤが前記固定具の前記複数の支柱まわりで屈曲することを支援する工程をさらに備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記ボンディング・ワイヤを前記第１のボンド・パッドに取り付ける前記工程に先立って、
前記ボンディング・ワイヤの一部分をキャピラリ・ツールの先端から分配する工程と、
前記キャピラリ・ツールの前記先端に隣接してフリーエアボールを形成する工程であって、前記フリーエアボールは前記ボンディング・ワイヤの前記分配される部分の少なくとも一部分から形成される工程と、
前記フリーエアボールが前記ボンド・パッドのうち第１のボンド・パッドおよび前記キャピラリ・ツールの前記先端の少なくとも一部分と接触するように、前記キャピラリ・ツールを配置する工程と、
前記キャピラリ・ツールを使用して前記フリーエアボールおよび前記第１のボンド・パッドに対して圧力、熱、および超音波エネルギーを付与し、前記ボンディング・ワイヤを前記第１のボンド・パッドに取り付ける工程とをさらに備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記ボンディング・ワイヤを前記第２のボンド・パッドに取り付ける前記工程に先立って、
前記ボンディング・ワイヤの一部分が前記第２のボンド・パッドと接触するように前記キャピラリ・ツールを配置する工程と、
前記キャピラリ・ツールを使用して、前記第２のボンド・パッドと接触している前記ボンディング・ワイヤの前記一部分に対して圧力、熱、および超音波エネルギーを付与し、前記ボンディング・ワイヤを前記第２のボンド・パッドに取り付ける工程とをさらに備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
１対のボンド・パッドの間にボンディング・ワイヤを取り付けるための方法であって、同方法は、
前記１対のボンド・パッドのうち第１のボンド・パッドに対して前記ボンディング・ワイヤを取り付ける工程と、
前記ボンディング・ワイヤが、キャピラリ・ツールから前記キャピラリ・ツールの内部管を通って分配されて固定具の単一の支柱と係合するように、前記キャピラリ・ツールを、前記支柱まわりで少なくとも１回移動させる工程であって、前記固定具は、前記１対のボンド・パッドおよび前記キャピラリ・ツールに関連して配置される工程と、
前記固定具を取り除くことにより、前記支柱から前記ボンディング・ワイヤを取り外す工程であって、前記ボンディング・ワイヤは、前記取り除く工程の後に、略巻回形状を維持する工程と、
前記ボンディング・ワイヤの前記略巻回形状が前記１対のボンド・パッドの間で伸張さ
れるように、前記キャピラリ・ツールを、前記１対のボンド・パッドの第２のボンド・パッドに向けて移動させる工程と、
前記ボンディング・ワイヤを前記第２のボンド・パッドに取り付ける工程とを備える、方法。
【請求項２５】
前記移動させる工程の少なくとも一部分の間に前記ボンディング・ワイヤを加熱して、前記ボンディング・ワイヤが前記支柱まわりに巻回することを支援する工程をさらに備える、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
１対のボンド・パッドを電気的に接続するための相互接続を作製する方法であって、同方法は、
キャピラリ・ツールを使用して前記１対のボンド・パッドのうち第１のボンド・パッドにボンディング・ワイヤを取り付ける工程と、
前記ボンディング・ワイヤが前記キャピラリ・ツールから前記キャピラリ・ツールの内部管を通って分配されるように、前記キャピラリ・ツールを前記１対のボンド・パッドのうち第２のボンド・パッドに向けて移動させる工程と、
前記分配されたボンディング・ワイヤが略円弧の形状を有するように、前記ボンディング・ワイヤを前記第２のボンド・パッドに取り付ける工程と、
固定具によって、前記分配されたボンディング・ワイヤを略蛇行形状へと屈曲させるように、前記分配されたボンディング・ワイヤを前記固定具に対して係合させる工程と、
前記分配されたボンディング・ワイヤから前記固定具を取り外す工程であって、前記取り外す工程の後に、前記分配されたボンディング・ワイヤは前記略蛇行形状を維持する工程とを備える、方法。
【請求項２７】
前記固定具は第１の屈曲部材および第２の屈曲部材を含み、前記係合させる工程は、前記第１の屈曲部材を前記第２の屈曲部材に向けて第１の方向へ移動させる工程と、前記第２の屈曲部材を前記第１の屈曲部材に向けて第２の方向へ移動させる工程とを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の屈曲部材は、ベースおよび同ベースから延在する複数のフィンガを含み、前記第２の屈曲部材は、ベースおよび同ベースから延在する複数のフィンガを含み、前記係合させる工程の間、前記第１の屈曲部材の前記複数のフィンガが前記第２の屈曲部材の前記複数のフィンガと互い違いになるように、前記第１の屈曲部材と前記第２の屈曲部材は互いに対してオフセットされている請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
可撓性基板と、少なくとも２つの電気部品と、前記少なくとも２つの電気部品のうちの２つを電気的に接続する少なくとも１つの相互接続とを有する可撓性集積回路であって、同可撓性集積回路は、
キャピラリ・ツールの先端からボンディング・ワイヤの一部分を分配する工程と、
前記キャピラリ・ツールの前記先端に隣接してフリーエアボールを形成する工程であって、前記フリーエアボールは前記ボンディング・ワイヤの分配される前記一部分の少なくとも一部分から形成される工程と、
前記フリーエアボールが、前記少なくとも２つの電気部品のうち第１の電気部品の第１のボンド・パッド、および前記キャピラリ・ツールの前記先端の少なくとも一部分に接触するように、前記キャピラリ・ツールを配置する工程と、
前記キャピラリ・ツールを使用して前記フリーエアボールおよび前記第１のボンド・パッドに対して圧力、熱、および超音波エネルギーを付与し、前記ボンディング・ワイヤを前記第１のボンド・パッドに取り付ける工程と、
前記ボンディング・ワイヤが前記キャピラリ・ツールから前記キャピラリ・ツールの内部管を通って分配されるように、前記キャピラリ・ツールを、前記少なくとも２つの電気
部品のうち第２の電気部品の第２のボンド・パッドに向けて移動させる工程であって、前記内部管が、前記キャピラリ・ツールの中心軸まわりの、完全一回転の少なくとも一部分を含む、略螺旋の形状の部分を有し、前記略螺旋の形状により、前記分配されたボンディング・ワイヤの少なくとも一部分は、略螺旋の形状を有する工程と、
前記ボンディング・ワイヤの一部分が前記第２のボンド・パッドと接触するように前記キャピラリ・ツールを配置する工程と、
前記キャピラリ・ツールを使用して、前記第２のボンド・パッドと接触している前記ボンディング・ワイヤの前記部分に対して圧力、熱、および超音波エネルギーを付与して、前記ボンディング・ワイヤを前記第２のボンド・パッドに取り付けることにより、前記第２の電気部品に対して前記第１の電気部品を電気的に接続する工程とを含む、
プロセスによって形成される、可撓性集積回路。
【請求項３０】
可撓性基板と、少なくとも２つの電気部品と、前記少なくとも２つの電気部品のうちの２つを電気的に接続する少なくとも１つの相互接続とを有する可撓性集積回路であって、同可撓性集積回路は、
キャピラリ・ツールを使用して、ボンディング・ワイヤを、前記少なくとも２つの電気部品のうち第１の電気部品の第１のボンド・パッドに取り付ける工程と、
前記ボンディング・ワイヤが、前記キャピラリ・ツールから前記キャピラリ・ツールの内部管を通って分配され、固定具の複数の支柱と係合するように、前記キャピラリ・ツールを、略蛇行状のる経路にて前記複数の支柱まわりで移動させる工程であって、前記固定具は、前記第１のボンド・パッドおよび前記キャピラリ・ツールに関連して配置される工程と、
前記ボンディング・ワイヤを、前記少なくとも２つの電気部品のうち第２の電気部品の第２のボンド・パッドに取り付けることにより、前記第２の電気部品に対して前記第１の電気部品を電気的に接続する工程とを含む
プロセスによって形成される、可撓性集積回路。
【請求項３１】
可撓性基板と、少なくとも２つの電気部品と、前記少なくとも２つの電気部品のうちの２つを電気的に接続する少なくとも１つの相互接続とを有する可撓性集積回路であって、同可撓性集積回路は、
キャピラリ・ツールを使用して、ボンディング・ワイヤを、前記少なくとも２つの電気部品のうち第１の電気部品の第１のボンド・パッドに取り付ける工程と、
前記ボンディング・ワイヤが、前記キャピラリ・ツールから前記キャピラリ・ツールの内部管を通って分配されて固定具の単一の支柱と係合するように、前記キャピラリ・ツールを、前記支柱まわりで少なくとも１回移動させる工程であって、前記固定具は、前記第１のボンド・パッドおよび前記キャピラリ・ツールに関連して配置される工程と、
前記固定具を取り除くことにより、前記支柱から前記ボンディング・ワイヤを取り外す工程であって、前記ボンディング・ワイヤは、前記取り除く工程の後に、略巻回形状を維持する工程と、
前記ボンディング・ワイヤの前記略巻回形状が、前記第１のボンド・パッドと第２のボンド・パッドの間で伸張されるように、前記キャピラリ・ツールを、前記少なくとも２つの電気部品のうち第２の電気部品の第２のボンド・パッドに向けて移動させる工程と、
前記ボンディング・ワイヤを前記第２のボンド・パッドに取り付けることにより、前記第１の電気部品を前記第２の電気部品に対して電気的に接続する工程とを含む
プロセスによって形成される、可撓性集積回路。
【請求項３２】
可撓性基板と、少なくとも２つの電気部品と、前記少なくとも２つの電気部品のうちの２つを電気的に接続する少なくとも１つの相互接続とを有する可撓性集積回路であって、同可撓性集積回路は、
キャピラリ・ツールを使用して、ボンディング・ワイヤを前記少なくとも２つの電気部
品のうち第１の電気部品の第１のボンド・パッドに取り付ける工程と、
前記ボンディング・ワイヤが前記キャピラリ・ツールから前記キャピラリ・ツールの内部管を通って分配されるように、前記キャピラリ・ツールを、前記少なくとも２つの電気部品のうち第２の電気部品の第２のボンド・パッドに向けて移動させる工程と、
前記分配されたボンディング・ワイヤが略円弧の形状を有するように、前記ボンディング・ワイヤを前記第２のボンド・パッドに取り付けることにより、前記第２の電気部品に対して前記第１の電気部品を電気的に接続する工程と、
固定具によって、前記分配されたボンディング・ワイヤを略蛇行形状へと屈曲させるように、前記分配されたボンディング・ワイヤを前記固定具に対して係合させる工程と、
前記分配されたボンディング・ワイヤから前記固定具を取り外す工程であって、前記取り外す工程の後に、前記分配されたボンディング・ワイヤは前記略蛇行形状を維持する工程とを含む
プロセスによって形成される、可撓性集積回路。
【請求項３３】
可撓性基板と、電気部品と、前記電気部品に対して電気的に接続するコイルとを有する可撓性集積回路であって、同可撓性集積回路は、
キャピラリ・ツールを使用して、ボンディング・ワイヤを前記電気部品のボンド・パッドに取り付ける工程と、
前記ボンディング・ワイヤが前記キャピラリ・ツールの内部管を通って前記キャピラリ・ツールから分配されるように、前記キャピラリ・ツールを経路に沿って移動させることによってコイルを形成する工程であって、前記経路は２つ以上の巻回を含み、前記分配されたボンディング・ワイヤの各々の巻回は、実質的に類似した形状を有する工程とを含むプロセスによって形成される、可撓性集積回路。
【請求項３４】
前記経路が４つ以上の巻回部を含む、請求項３３に記載の可撓性集積回路。
【請求項３５】
前記形状がクローバ形である、請求項３３に記載の可撓性集積回路。
【請求項３６】
前記形状が略長方形であってその長辺が内側へ押圧された形状を有する、請求項３３に記載の可撓性集積回路。
【請求項３７】
前記形状が円形である、請求項３３に記載の可撓性集積回路。
【請求項３８】
前記移動させる工程の間に、前記分配されたボンディング・ワイヤが固定具の複数の支柱と係合するように、前記コイルを形成する前記工程は、前記キャピラリ・ツールを、前記複数の支柱まわりで移動させる工程を含む、請求項３３に記載の可撓性集積回路。
【請求項３９】
前記可撓性基板が、対象の皮膚面に対して取外し可能に付着されるように構成された接着層である、請求項３３に記載の可撓性集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概括的には可撓性（フレキシブル）集積回路に関する。より詳細には、本開示は、可撓性集積回路において、伸張かつ屈曲可能な相互接続として機能するボンディング・ワイヤを、整形しかつルーピングするための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（ＩＣ）は情報化時代の基礎であり、今日の情報技術産業の基盤である。集積回路、別称「チップ」または「マイクロチップ」は、たとえばシリコンまたはゲルマニウムなど半導体材料の小さなウェーハ上にエッチングまたはプリントされているトランジスタ、キャパシタおよび抵抗器などの、相互接続された一組の電子部品である。集積回路は、いくつかの限定的でない例として、マイクロプロセッサ、増幅器、フラッシュ・メモリ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、消去可能なプログラマブル読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、およびプログラマブル・ロジックを含む様々な形態をとる。集積回路は、パーソナル・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、タブレット型コンピュータ、スマートフォン、テレビ、医療機器、遠隔通信およびネットワークの設備、飛行機、船舶、自動車などを含む無数の製品に使用されている。
【０００３】
集積回路技術およびマイクロチップ生産の進歩により、チップ・サイズが着実に縮小しており、回路密度および回路性能が着実に向上している。半導体集積化の度合いは、米国の１セント銅貨よりも小さいスペースに単一半導体チップが数千万〜十億を上回る数のデバイス（たとえばトランジスタ）を保持することができるところまで進歩した。その上、最新のマイクロチップにおける各導電ラインの幅は、１ナノメートルの数分の１まで小さくされ得る。半導体チップの動作速度および総合的性能（たとえばクロック速度および信号の正味のスイッチング速度）は、集積化のレベルとともに同時に向上している。オンチップ回路のスイッチング周波数および回路密度の増加と歩調を合わせるために、半導体パッケージは、現在、わずか数年前のパッケージよりも、多くのピン数、大きな最大許容損失、一層の保護特性、および速い速度を提供する。
【０００４】
従来のマイクロチップは、一般に、通常の動作状態の間、屈曲または伸張されることが意図されていない剛構造である。加えて、ＩＣは、一般的には、ＩＣ以上の厚さで、同じく剛性の（リジッド）プリント回路基板（ＰＣＢ）上に装着される。厚い剛性のプリント回路基板を使用するプロセスは、一般に、薄いチップまたは弾性を必要とする用途向けに意図されたチップに適合しない。たとえば様々な医学的状態の診断および治療において、高品質の医療用の感知および画像データがますます有用になっている。これらの状態は、消化器系または心臓循環系に関連付けられ得、神経系に対する傷害、癌などを含み得る。今日まで、そのような感知または画像データを収集するために使用され得るほとんどの電子システムは、剛性であり、非可撓性であった。これら剛性の電子回路は、生物医学デバイスにおける用途など多くの用途にとって理想的ではない。ほとんどの生物組織は軟質で湾曲している。皮膚および器官は繊細であって、２次元からは程遠いものである。非医療システム（たとえばスポーツ活動などの間に人の動きを測定するウェアラブル・システム）においてデータを収集するためなど、電子回路システムの他の潜在的な用途も、剛性の電子回路により損なわれることがある。
【０００５】
したがって、可撓性ポリマーの基板の上または中にマイクロチップを組み込むための多
くの方式が提案されている。弾性基板材料を採用する可撓性電子回路は、ＩＣが無数の形状へと集積されることを可能にする。これは、結果として、剛性のシリコンベースの電子デバイスを用いた場合には不可能な、多くの有用なデバイス構成を可能にする。しかしながらいくつかの可撓性電子回路の設計は、相互接続部品が形状の変化に応じて伸張および／または屈曲することができないので、周囲に十分に適合することができない。これらの可撓性の回路構成は損傷、電子的劣化を受けやすく、厳しい使用シナリオ下では信頼性が低下する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
多くの可撓性回路は、現在、システムが伸張したり屈曲したりする間、無傷のままである伸張かつ屈曲可能な相互接続を採用している。集積回路における「相互接続」は、たとえばＩＣモジュールを電気的に結合してクロックおよび他の信号を配分し、電気システムの全体にわたって電力／アースを供給する。屈曲可能ないくつかの可撓性相互接続は、エッチング・プロセス、金属蒸着プロセス、または他のウェーハ系の製造プロセスを使用して形成される。相互接続を作り出すためにこれらのプロセスが使用され得る一方で、これらの方法を用いて作り出された相互接続は、一般に２次元（すなわちＸおよびＹはあるがＺはない）に限定され、プロセス自体が長く、したがって原価が高い。さらに、屈曲可能ないくつかの可撓性相互接続は長さおよび高さを有し、略「Ｃの字」形のループとして相互接続を生成するキャピラリ・ツールを使用して形成される。製品（たとえば着用可能なパッチ／ステッカ）が、１つまたは複数のそのようなＣの字形の相互接続を含んでいる可撓性回路を内蔵するとき、製品の所望の可撓性は、相互接続の高さに直接相関付けられる。すなわち、相互接続の可撓性をより高めるには、これに対応させて相互接続をより高くする必要がある。したがって、可撓性をより高めると製品がより大きくなる（たとえばより厚くなる）。本開示は、これらの問題および他の問題を解決することに関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示のいくつかの実装形態によれば、１対のボンド・パッドの間にボンディング・ワイヤを供給し、曲げ、かつ取り付けるのに使用されるキャピラリ・ツールは、本体および加熱要素を含む。本体は、キャピラリ・ツールの第１の表面からキャピラリ・ツールの第２の表面まで延在する内部管を有する。内部管は、本体の中心軸まわりの、完全一回転の少なくとも一部分を含む、略螺旋形状の部分を有する。加熱要素は本体に結合されており、ボンディング・ワイヤが内部管を通って供給されるとき、ボンディング・ワイヤを加熱する内部管の一部分に沿って熱影響域をもたらす。
【０００８】
本開示のいくつかの実装形態によれば、１対のボンド・パッドの間にボンディング・ワイヤを取り付ける方法は、キャピラリを使用して第１のボンド・パッドにボンディング・ワイヤを取り付ける工程を含む。キャピラリ・ツールは第２のボンド・パッドに向かって移動され、それに伴いボンディング・ワイヤがキャピラリ・ツールからキャピラリ・ツールの内部管を通って分配される。内部管は、非直線形状（たとえば略巻回された形状または螺旋形状）の部分を有する。キャピラリ・ツールは、ボンディング・ワイヤの一部分が第２のボンド・パッドと接触するように配置される。ボンディング・ワイヤは、キャピラリ・ツールを使用して第２のボンド・パッドに取り付けられる。
【０００９】
いくつかの実装形態では、内部管は、直線状または略直線状の第１の部分または区間と、略非直線形状（たとえば略巻回された形状または螺旋形状、湾曲した形状、屈曲した形状など）の第２の部分または区間とを有する。
【００１０】
本開示のいくつかの実装形態によれば、１対のボンド・パッドの間にボンディング・ワ
イヤを取り付ける方法は、キャピラリ・ツールの先端からボンディング・ワイヤの一部分を分配する工程と、キャピラリ・ツールの先端に隣接したフリーエアボールを形成する工程とを含む。フリーエアボールは、ボンディング・ワイヤの分配された部分の少なくとも一部分から形成される。キャピラリ・ツールは、フリーエアボールが、第１のボンド・パッドおよびキャピラリ・ツールの先端の少なくとも一部分と接触するように配置される。第１のボンド・パッドに対してボンディング・ワイヤを取り付けるために、キャピラリ・ツールを使用して、フリーエアボールおよび第１のボンド・パッドに対して、圧力、熱、および／または超音波エネルギーが加えられる。キャピラリ・ツールは第２のボンド・パッドに向かって移動され、ボンディング・ワイヤがキャピラリ・ツールからキャピラリ・ツールの内部管を通って分配される。内部管は、キャピラリ・ツールの中心軸まわりの完全一回転の少なくとも一部分を含む、略螺旋形状の部分を有する。この略螺旋の形状により、分配されたボンディング・ワイヤの少なくとも一部分が、略螺旋の形状または巻回された形状を有する。キャピラリ・ツールは、ボンディング・ワイヤの一部分が第２のボンド・パッドと接触するように配置される。第２のボンド・パッドに対してボンディング・ワイヤを取り付けるために、キャピラリ・ツールを使用して、第２のボンド・パッドと接触しているボンディング・ワイヤの一部分に対して圧力、熱、および／または超音波エネルギーが加えられる。
【００１１】
本開示のいくつかの実装形態によれば、１対のボンド・パッドの間にボンディング・ワイヤを取り付ける方法は、１対のボンド・パッドのうち第１のボンド・パッドに対してボンディング・ワイヤを取り付ける工程を含む。ボンディング・ワイヤが、キャピラリ・ツールからキャピラリ・ツールの内部管を通って分配されて固定具の複数の支柱と係合するように、キャピラリ・ツールが、略蛇行状の経路にてこれら複数の支柱まわりで移動される。固定具は、１対のボンド・パッドとキャピラリ・ツールとに関連して配置される。ボンディング・ワイヤは１対のボンド・パッドのうち第２のボンド・パッドに対して取り付けられる。
【００１２】
本開示のいくつかの実装形態によれば、１対のボンド・パッドの間にボンディング・ワイヤを取り付ける方法は、１対のボンド・パッドのうち第１のボンド・パッドに対してボンディング・ワイヤを取り付ける工程を含む。ボンディング・ワイヤが、キャピラリ・ツールからキャピラリ・ツールの内部管を通って分配されて固定具の単一の支柱と係合するように、キャピラリ・ツールが、同支柱まわりで少なくとも１回移動される。固定具は、１対のボンド・パッドとキャピラリ・ツールとに関連して配置される。固定具が取り外され、それによって支柱からボンディング・ワイヤを取り外す。固定具が取り除かれた後も、ボンディング・ワイヤは略巻回された形状を維持する。キャピラリ・ツールが、１対のボンド・パッドの第２のボンド・パッドに向かって移動され、ボンディング・ワイヤの略巻回された形状が１対のボンド・パッドの間で伸張される。ボンディング・ワイヤは、第２のボンド・パッドに対して取り付けられる。
【００１３】
本開示のいくつかの実装形態によれば、１対のボンド・パッドを電気的に接続するための相互接続を作成する方法は、キャピラリ・ツールを使用して、１対のボンド・パッドのうち第１のボンド・パッドに対してボンディング・ワイヤを取り付ける工程を含む。キャピラリ・ツールは、ボンディング・ワイヤがキャピラリ・ツールからキャピラリ・ツールの内部管を通って分配されるように、１対のボンド・パッドのうち第２のボンド・パッドに向かって移動される。ボンディング・ワイヤは、分配されたボンディング・ワイヤが略円弧の形状を有するように、第２のボンド・パッドに対して取り付けられる。分配されたボンディング・ワイヤは、固定具と係合され、固定具は分配されたボンディング・ワイヤを略蛇行形状へと屈曲する。分配されたボンディング・ワイヤから固定具が取り外される。分配されたボンディング・ワイヤは、取り外す工程の後にも、略蛇行形状を維持する。
【００１４】
本開示のいくつかの実装形態によれば、可撓性集積回路は、可撓性基板と、少なくとも２つの電気部品と、少なくとも２つの電気部品のうちの２つを電気的に接続する少なくとも１つの相互接続とを有する。可撓性集積回路は、（ｉ）キャピラリ・ツールの先端からボンディング・ワイヤの一部分を分配する工程と、（ｉｉ）ボンディング・ワイヤの分配された部分の少なくとも一部分から、キャピラリ・ツールの先端に隣接したフリーエアボールを形成する工程と、（ｉｉｉ）フリーエアボールが、少なくとも２つの電気部品のうち第１の電気部品の第１のボンド・パッド、およびキャピラリ・ツールの先端の少なくとも一部分に接触するように、キャピラリ・ツールを配置する工程と、（ｉｖ）キャピラリ・ツールを使用して、フリーエアボールおよび第１のボンド・パッドに対して圧力、熱、および超音波エネルギーを付与し、第１のボンド・パッドに対してボンディング・ワイヤを取り付ける工程と、（ｖ）ボンディング・ワイヤがキャピラリ・ツールからキャピラリ・ツールの内部管を通って分配されるように、キャピラリ・ツールを、少なくとも２つの電気部品のうち第２の電気部品の第２のボンド・パッドに向けて移動させる工程であって、内部管が、キャピラリ・ツールの中心軸まわりの完全一回転の少なくとも一部分を含む略螺旋形状の部分を有し、この略螺旋の形状により、分配されたボンディング・ワイヤの少なくとも一部分が略螺旋の形状を有する工程と、（ｖｉ）ボンディング・ワイヤの一部分が第２のボンド・パッドと接触するようにキャピラリ・ツールを配置する工程と、（ｖｉｉ）キャピラリ・ツールを使用して、第２のボンド・パッドと接触しているボンディング・ワイヤの部分に対して圧力、熱、および超音波エネルギーを付与し、第２のボンド・パッドに対してボンディング・ワイヤを取り付けることにより、第２の電気部品に対して第１の電気部品を電気的に接続する工程とを含むプロセスによって形成される。
【００１５】
本開示のいくつかの実装形態によれば、可撓性集積回路は、可撓性基板と、少なくとも２つの電気部品と、少なくとも２つの電気部品のうちの２つを電気的に接続する少なくとも１つの相互接続とを有する。可撓性集積回路は、（ｉ）キャピラリ・ツールを使用して、少なくとも２つの電気部品のうち第１の電気部品の第１のボンド・パッドに対してボンディング・ワイヤを取り付ける工程と、（ｉｉ）ボンディング・ワイヤが、キャピラリ・ツールからキャピラリ・ツールの内部管を通って分配されて固定具の複数の支柱と係合するように、キャピラリ・ツールを、略蛇行状の経路にてこれら複数の支柱まわりで移動させる工程であって、固定具が、第１のボンド・パッドおよびキャピラリ・ツールに関連して配置される工程と、（ｉｉｉ）少なくとも２つの電気部品のうち第２の電気部品の第２のボンド・パッドに対してボンディング・ワイヤを取り付けることにより、第２の電気部品に対して第１の電気部品を電気的に接続する工程とを含むプロセスによって形成される。
【００１６】
本開示のいくつかの実装形態によれば、可撓性集積回路は、可撓性基板と、少なくとも２つの電気部品と、少なくとも２つの電気部品のうちの２つを電気的に接続する少なくとも１つの相互接続とを有する。可撓性集積回路は、（ｉ）キャピラリ・ツールを使用して、少なくとも２つの電気部品のうち第１の電気部品の第１のボンド・パッドに対してボンディング・ワイヤを取り付ける工程と、（ｉｉ）ボンディング・ワイヤが、キャピラリ・ツールからキャピラリ・ツールの内部管を通って分配されて固定具の単一の支柱と係合するように、キャピラリ・ツールを、同支柱まわりで少なくとも１回移動させる工程であって、固定具は第１のボンド・パッドとキャピラリ・ツールとに関連して配置される工程と、（ｉｉｉ）固定具を取り除くことにより、支柱からボンディング・ワイヤを取り外す工程であって、ボンディング・ワイヤが、取り外した後にも、略巻回された形状を維持する工程と、（ｉｖ）ボンディング・ワイヤの略巻回された形状が第１のボンド・パッドと第２のボンド・パッドの間で伸張されるように、キャピラリ・ツールを少なくとも２つの電気部品のうち第２の電気部品の第２のボンド・パッドに向けて移動させる工程と、（ｖ）第２のボンド・パッドに対してボンディング・ワイヤを取り付けることにより、第１の電気部品を第２の電気部品に対して電気的に接続する工程とを含むプロセスによって形成さ
れる。
【００１７】
本開示のいくつかの実装形態によれば、可撓性集積回路は、可撓性基板と、少なくとも２つの電気部品と、少なくとも２つの電気部品のうちの２つを電気的に接続する少なくとも１つの相互接続とを有する。可撓性集積回路は、（ｉ）キャピラリ・ツールを使用して、少なくとも２つの電気部品のうち第１の電気部品の第１のボンド・パッドに対してボンディング・ワイヤを取り付ける工程と、（ｉｉ）ボンディング・ワイヤがキャピラリ・ツールからキャピラリ・ツールの内部管を通って分配されるように、キャピラリ・ツールを少なくとも２つの電気部品のうち第２の電気部品の第２のボンド・パッドに向けて移動させる工程と、（ｉｉｉ）分配されたボンディング・ワイヤが略円弧の形状を有するように、第２のボンド・パッドに対してボンディング・ワイヤを取り付けることにより、第２の電気部品に対して第１の電気部品を電気的に接続する工程と、（ｉｖ）固定具によって、分配されたボンディング・ワイヤを略蛇行形状へと屈曲するように、分配されたボンディング・ワイヤを固定具に対して係合させる工程と、（ｖ）分配されたボンディング・ワイヤから固定具を取り外す工程であって、取り外す工程の後にも、分配されたボンディング・ワイヤが略蛇行形状を維持する工程とを含むプロセスによって形成される。
【００１８】
本開示のその他の態様は、以下で概要を示す図面を参照しながら詳細に説明される様々な実装形態を考慮すれば、当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】本開示のいくつかの実装形態によるキャピラリ・ツールの斜視図。
【図１Ｂ】図１Ａのキャピラリ・ツールの断面図。
【図１Ｃ】内部にボンディング・ワイヤが配置されている図１Ａのキャピラリ・ツールの斜視図。
【図１Ｄ】ボンディング・ワイヤをよりよく示すために、キャピラリ・ツールの一部分が取り外されている図１Ｃのキャピラリ・ツールおよびボンディング・ワイヤの部分的斜視図。
【図２Ａ】本開示のいくつかの実装形態による、１対のボンド・パッドの第１のボンド・パッドに隣接して配置された、図１Ｃのキャピラリ・ツールおよびボンディング・ワイヤの斜視図。
【図２Ｂ】図２Ａのキャピラリ・ツールが１対のボンド・パッドの第２のボンド・パッドに向かって移動しており、キャピラリ・ツールから分配されたボンディング・ワイヤの一部分が略螺旋の形状または巻回された形状を有する様子を示す斜視図。
【図２Ｃ】第２のボンド・パッドに隣接して配置された図２Ｂのキャピラリ・ツールおよびボンディング・ワイヤの斜視図。
【図３Ａ】本開示のいくつかの実装形態による、１対のボンド・パッドの第１のボンド・パッドに隣接して配置されたキャピラリ・ツールおよびボンディング・ワイヤの斜視図。
【図３Ｂ】略蛇行状の経路で固定具の支柱まわりを、１対のボンド・パッドの第２のボンド・パッドに向かって移動している図３Ａのキャピラリ・ツール、およびキャピラリ・ツールから分配されたボンディング・ワイヤの一部分を示す斜視図。
【図３Ｃ】第２のボンド・パッドに隣接して配置された図３Ｂのキャピラリ・ツールおよびボンディング・ワイヤの斜視図。
【図４Ａ】本開示のいくつかの実装形態による、１対のボンド・パッドの第１のボンド・パッドに隣接して配置されたキャピラリ・ツールおよびボンディング・ワイヤの斜視図。
【図４Ｂ】固定具の単一の支柱まわりを移動する図４Ａのキャピラリ・ツール、およびキャピラリ・ツールから分配されて略巻回された形状をなすボンディング・ワイヤの一部分を示す斜視図。
【図４Ｃ】固定具が取り外され、図４Ａのキャピラリ・ツールが１対のボンド・パッドの第２のボンド・パッドに向かって移動し、分配され略巻回された形状を有するボンディング・ワイヤが伸張を始める様子を示す斜視図。
【図４Ｄ】第２のボンド・パッドに隣接して配置されたキャピラリ・ツール、および伸張された略巻回された形状のボンディング・ワイヤを示す斜視図。
【図５Ａ】本開示のいくつかの実装形態による、１対のボンド・パッドの第１のボンド・パッドに隣接して配置されたキャピラリ・ツールおよびボンディング・ワイヤの斜視図。
【図５Ｂ】図５Ａのキャピラリ・ツールによって一時的相互接続へとトレースされた図５Ａのボンディング・ワイヤおよび一時的相互接続を屈曲するための固定具の斜視図。
【図５Ｃ】図５Ｂの固定具によって略蛇行形状を有する相互接続へと屈曲された図５Ｂの一時的相互接続の斜視図。
【図６】本開示のいくつかの実装形態によって形成された可撓性集積回路の斜視図。
【図７】本開示のいくつかの実装形態による、コイルを含む可撓性集積回路の平面図。
【図８】本開示のいくつかの実装形態による、コイルを含む可撓性集積回路の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本開示には様々な変更形態および代替形態の余地があるが、図面には特定の実装形態が例として示されており、本明細書で詳細に説明されることになる。しかしながら、本開示が、開示された特定の形態に限定されるようには意図されていないことを理解されたい。むしろ、本開示は、添付の特許請求の範囲によって定義されるような本発明の主旨および範囲の中に入るすべての変更形態、等価物、および代替形態を対象として含むものである。
【００２１】
本開示には、様々な形の実装形態の余地があるが、本開示は、本開示の原理の例示と見なされるべきであり、本開示の広範な態様を図示の実装形態に限定するようには意図されていない、という理解を伴って、本開示のいくつかの例示的実装形態が、図面に示され、本明細書で詳細に説明されることになる。
【００２２】
図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、１対のボンド・パッドの間にボンディング・ワイヤを供給し、屈曲させ、かつ取り付けるのに使用されるキャピラリ・ツール１００は、本体１１０、加熱要素１５０、および任意選択の超音波トランスデューサ１６０を含む。キャピラリ・ツール１００の本体１１０は、第１の部分１０２および第２の部分１０４を含む。本体の第１の部分１０２は略円筒形状を有し、第２の部分１０４は略円錐形状を有する。第２の部分１０４は、キャピラリ・ツール１００の先端とも称される。
【００２３】
キャピラリ・ツール１００の本体１１０が有する内部管１２０は、キャピラリまたはキャピラリ・チャネルとも称され得、キャピラリ・ツール１００の第１の表面１１２からキャピラリ・ツール１００の第２の表面１１４まで延在する。図示の実装形態では第１の表面１１２が頂面であって第２の表面１１４が底面であるが、内部管１２０はキャピラリ・ツール１００の他の面（たとえば側面など）を始点および／または終点としてよい。内部管１２０は、略真っすぐな形状または直線の形状を有する第１の区間１２２と、略螺旋の形状または巻回された形状を有する第２の区間１２４とを含む。図示されるように、内部管１２０の第１の区間１２２は、加熱要素１５０を通るかまたはこれに隣接しているが、内部管１２０の第２の区間１２４のうちの一部かまたはすべてが、同様に加熱要素１５０を通るかまたはこれに隣接し得る。
【００２４】
内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状は、右巻きまたは左巻きであり得る。図示されるように、内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状は、本体１１０の中心軸Ｙまわりの約２．５回転を含むが、略螺旋形状は、任意の数の完全一回転および／または部分的回転としてよい。たとえば、内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状は、本体１１０の中心軸Ｙまわりの４分の１回転を有することができる。別の例として、内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状は、本体１１０の中心軸Ｙまわりの２分の１回転を有することができる。別の例として、内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状は、本体１１０の中心軸Ｙまわりの完全一回転を有することができる。別の例として、内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状は、本体１１０の中心軸Ｙまわりの完全二回転を有することができる。別の例として、内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状は、本体１１０の中心軸Ｙまわりの完全四回転を有することができる。したがって、内部管１２０の第２の区間１２４には、中心軸Ｙまわりの任意の数の完全一回転および／または部分的回転が含まれ得ることを理解されたい。
【００２５】
本明細書でさらに説明されるように、内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状が、キャピラリ・ツール１００から分配されるボンディング・ワイヤ２００の少なくとも一部分（図１Ｃおよび図１Ｄ）に対して、内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状に応じた略螺旋の形状（図２Ｂおよび図２Ｃに示されている）を付与する。いくつかの実装形態では、キャピラリ・ツール１００を設計するとき、回転の数は、ボンディング・ワイヤ２００の材料の特性、および／または加熱要素１５０の仕様、および／またはキャピラリ・ツール１００から分配されるボンディング・ワイヤ２００の所望の特性などの、様々な他の要因／パラメータに依拠して変更される。
【００２６】
図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状は、略一定のピッチＰを有し、ピッチは、内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状の、１つの完全一回転すなわち一巻きの、中心軸Ｙ方向に平行に測定された幅である。しかしながら、代替実装形態（図示せず）では、内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状は、第１のピッチを有する第１の部分および第２のピッチを有する第２の部分などの、可変ピッチを有することができる。
【００２７】
図示のように、加熱要素１５０は本体１１０の第１の部分１０２の内部に全体が配置されているが、加熱要素１５０の一部分が、第１の部分１０２の中、第２の部分１０４の中、本体１１０の外部、またはそれらの任意の組合せで配置され得る。加熱要素１５０は、内部管１２０の第１の区間１２２の少なくとも一部分に沿って熱影響域（ＨＡＺ：ｈｅａｔ  ａｆｆｅｃｔｅｄ  ｚｏｎｅ）を有する。加熱要素１５０は、ボンディング・ワイヤが内部管１２０のＨＡＺを通るにつれて、ボンディング・ワイヤ２００を加熱するように使用される。キャピラリ・ツール１００の加熱要素１５０および内部管１２０のＨＡＺの温度は、キャピラリ・ツール１００の所望の出力に依拠して、ボンディング・ワイヤ２００がキャピラリ・ツール１００を通って分配されている間、分配される前、および／または分配された後に、上昇および／または低下させることができる。いくつかの実装形態では、加熱要素１５０は、ボンディング・ワイヤ２００を形成する１つまたは複数の材料のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度まで、ボンディング・ワイヤ２００を加熱するように構成される。
【００２８】
図示するように、任意選択の超音波トランスデューサ１６０は、本体１１０の第１の部分１０２から部分的に突出しているが、超音波トランスデューサ１６０の一部分が、第１の部分１０２の中、第２の部分１０４の中、本体１１０の外部、またはそれらの任意の組合せで配置され得る。超音波トランスデューサ１６０が供給する超音波エネルギーは、キャピラリ・ツール１００、キャピラリ・ツール１００によって係合されたボンド・パッド
、ボンディング・ワイヤ２００、またはそれらの任意の組合せの任意の部分へ伝送され得、本明細書で説明されたように、ボンディング・ワイヤ２００を、たとえばボンド・パッドに対して取り付けるのに役立つ。図示の超音波トランスデューサ１６０は略円筒状管のような形状を有するが、超音波トランスデューサ１６０は、たとえば立方体のような形状、直方体のような形状などの任意の形状であり得る。
【００２９】
図１Ｃおよび図１Ｄに示されるように、ボンディング・ワイヤ２００は、超音波トランスデューサ１６０を通ってキャピラリ・ツール１００の内部管１２０の内部に配置され、キャピラリ・ツール１００によって供給源（たとえばボンディング・ワイヤのスプール）から分配されようとしている。１対のボンド・パッドの間にボンディング・ワイヤを取り付けることによって相互接続を生成するのを開始するために、ボンディング・ワイヤ２００の一部分がキャピラリ・デバイス１００の先端１０４から分配される。いくつかの実装形態によれば、加熱要素１５０は、キャピラリ・ツール１００の先端１０４に隣接してフリーエアボール２１０を形成するようにボンディング・ワイヤ２００を加熱する。代替実装形態では、フリーエアボール２１０を形成するために、別の熱および／またはエネルギーの供給源（図示せず）が使用される。
【００３０】
フリーエアボール２１０が形成された後、相互接続を形成する用意が整い、１対のボンド・パッドの間に取り付けられる。キャピラリ・ツール１００（図１Ａ〜図１Ｄ）を使用し、１対のボンド・パッドの間にボンド・ワイヤを取り付けて相互接続を生成するそのような方法が、図２Ａ〜図２Ｃに示され、かつ説明される。図２Ａを参照すると、図１Ｃおよび図１Ｄに示すキャピラリ・ツール１００およびボンディング・ワイヤ２００が、１対のボンド・パッド２５０ａ，２５０ｂに対して示されている。詳細には、フリーエアボール２１０が第１のボンド・パッド２５０ａと先端１０４の少なくとも一部分とに接触するように、キャピラリ・ツール１００が配置される。第１のボンド・パッド２５０ａにボンディング・ワイヤ２００を取り付けるために、熱、圧力、および／または超音波エネルギーが使用されてよい。詳細には、熱は加熱要素１５０から少なくとも部分的に導出され、圧力は、キャピラリ・ツールの先端１０４を矢印Ａの下向きの方向に移動させる／押し付けることによって少なくとも部分的に導出され、超音波エネルギーは超音波トランスデューサ１６０によって少なくとも部分的に導出される。いくつかの実装形態によれば、熱、圧力、および／または超音波エネルギーの組合せが、第１のボンド・パッド２５０ａに対してフリーエアボール２１０を、したがってボンディング・ワイヤ２００を取り付ける。そのようなプロセスは熱超音波溶接と称され得る。第１のボンド・パッド２５０ａに対してボンディング・ワイヤ２００を取り付ける様々な他の方法が考えられ、本開示の説明するプロセス／方法において実施され得る。たとえば、第１のボンド・パッド２５０ａに対してボンディング・ワイヤ２００を取り付ける別の方法は、熱および圧力の使用を含むが、超音波エネルギーは含まない。
【００３１】
第１のボンド・パッド２５０ａに対してボンディング・ワイヤ２００が取り付けられた状態（図２Ａ）で、キャピラリ・ツール１００が、第２のボンド・パッド２５０ｂに向かって概して矢印Ｂ（図２Ｂ）の方向へ移動される。キャピラリ・ツール１００が移動すると、ボンディング・ワイヤ２００が、キャピラリ・ツール１００の内部管１２０を通って、キャピラリ・ツール１００の第２の表面１１４の先端１０４から分配される。前述のように、内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状により、ボンディング・ワイヤ２００が、内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状と他のパラメータ／要因とに応じた、略螺旋の形状を伴って分配される。ここで、キャピラリ・ツール１００の矢印Ｂの移動方向は、正確に水平であっても、正確に水平ではなくてもよい。むしろ、キャピラリ・ツール１００が何らかの方法で第１のボンド・パッド２５０ａから第２のボンド・パッド２５０ｂへ移動する限り、キャピラリ・ツール１００は、第１のボンド・パッド２５０ａから第２のボンド・パッド２５０ｂへと、円弧様の経路／トレースまたは任意の他の経
路／トレースをとることができる。いくつかの実装形態では、キャピラリ・ツール１００によって辿られる／トレースされる経路は、キャピラリ・ツール１００からボンディング・ワイヤ２００を分配するのを支援する。
【００３２】
詳細には、ボンディング・ワイヤ２００の分配される部分の形状および／またはサイズは、たとえば、略螺旋の形状を有する内部管１２０の第２の区間１２４のサイズおよび形状、ボンディング・ワイヤ２００に使用されるワイヤのタイプ（たとえば、金ワイヤ、銅ワイヤ、もしくは他の金属ワイヤ、またはそれらの任意の組合せ）、ボンディング・ワイヤ２００のサイズ／直径、ボンディング・ワイヤ２００のヤング率などの機械的および／または物理的特性、熱影響域（ＨＡＺ）の内部の温度、ＨＡＺの長さ、キャピラリ・ツール１００がボンド・パッドの間で進んだ距離、キャピラリ・ツール１００がボンド・パッドからボンド・パッドまで移動する速度など、またはそれらの任意の組合せなどの様々なパラメータに依存する。
【００３３】
略螺旋の形状を有する内部管１２０の第２の区間１２４のサイズおよび形状は、回転の直径Ｄ、完全一回転および／または部分的回転の数Ｎ、ならびに回転部の合計長さＬを含む形状パラメータに関して定義され得る。本開示のいくつかの実装形態では、回転の直径Ｄは、約１００マイクロメートル、約５００マイクロメートル、約１ミリメートルなどであり得る。本開示のいくつかの実装形態では、回転の直径Ｄは、約５０マイクロメートルと約２ミリメートルとの間にあり得る。本開示のいくつかの実装形態では、完全一回転および／または部分的回転の数Ｎは、約２、約５、約１０、約５０などであり得る。本開示のいくつかの実装形態では、完全一回転および／または部分的回転の数Ｎは、約０．５と約２００との間にあり得る。本開示のいくつかの実装形態では、回転部の合計長さＬは、約５００マイクロメートル、約１ミリメートル、約５ミリメートル、約１センチメートルなどであり得る。本開示のいくつかの実装形態では、回転部の合計長さＬは、約２００マイクロメートルと約３センチメートルとの間にあり得る。
【００３４】
図１Ｂへ戻って、キャピラリ・ツール１００の形状パラメータＤ、Ｎ、およびＬが示されており、ここではＮは約２．５である。形状パラメータを定義し、かつ測定する様々な他の方法が企図される。キャピラリ・ツール１００の形状パラメータＤ、Ｎ、およびＬは、ボンディング・ワイヤ２００の分配される部分の類似の形状パラメータに対して必ずしも１対１で対応するわけではないことが注目される。すなわち、いくつかの実装形態では、略螺旋の形状を有する内部管１２０の第２の区間１２４の回転の直径Ｄは、略螺旋の形状を有する分配されたボンディング・ワイヤ２００の直径と同じとすることも、それより大きく、またはそれより小さくすることもできる（図２Ｃを参照されたい）。同様に、たとえばいくつかの実装形態では、略螺旋の形状を有する内部管１２０の第２の区間１２４の回転の数Ｎは、略螺旋の形状を有する分配されたボンディング・ワイヤ２００の回転の数と同じとすることも、それより多くまたはそれより少なくすることもできる（図２Ｃを参照されたい）。したがって、ボンディング・ワイヤ２００の分配された部分の略螺旋の形状は、内部管１２０の第２の区間１２４の略螺旋の形状と異なり得る。
【００３５】
キャピラリ・ツール１００は、第２のボンド・パッド２５０ｂに近づくまで矢印Ｂ（図２Ｂ）の方向へ移動し続ける。図２Ｃに示されるように、次いで、キャピラリ・ツール１００は、ボンディング・ワイヤ２００の一部分を第２のボンド・パッド２５０ｂに接触させて配置するように、概して矢印Ｃの方向へ移動される。次いで、フリーエアボール２１０が第１のボンド・パッド２５０ａに対して取り付けられたのと類似のやり方で、第２のボンド・パッド２５０ｂに対してボンディング・ワイヤ２００を取り付けるために、キャピラリ・ツール１００が、第２のボンド・パッド２５０ｂと接触しているボンディング・ワイヤ２００の部分に対して熱、圧力、および／または超音波エネルギーを付与するように使用される。
【００３６】
ボンディング・ワイヤ２００が第１のボンド・パッド２５０ａおよび第２のボンド・パッド２５０ｂに対して取り付けられた状態で、ボンディング・ワイヤ２００が第２のボンド・パッド２５０ｂに対して取り付けられたまま、キャピラリ・ツール１００が、ボンディング・ワイヤ２００を、第２のボンド・パッド２５０ｂの近くで割るか、折るか、または破壊し、キャピラリ・ツール１００が、別の対のボンド・パッド（図示せず）の間にボンディング・ワイヤ２００を取り付けるために移動することができる。第１のボンド・パッド２５０ａと第２のボンド・パッド２５０ｂとの間に取り付けられたボンディング・ワイヤ２００の分配された部分は、相互接続３００と称される。
【００３７】
図２Ｃに図示されるように、相互接続３００は、第１のボンド・パッド２５０ａを第２のボンド・パッド２５０ｂに対して接続する。相互接続３００が少なくとも部分的に導電材料で形成されているので、相互接続３００は、第１のボンド・パッド２５０ａを第２のボンド・パッド２５０ｂに対して電気的に結合する。ボンド・パッド２５０ａ、２５０ｂは、任意のタイプの集積回路（ＩＣ）および／または集積回路の任意の部分に対して電気的に結合され得、または一体化され得る。図示されるように、相互接続３００は、可撓性かつ屈曲可能な略螺旋の形状を有する。相互接続３００の略螺旋の形状により、ボンド・パッド２５０ａ，２５０ｂ（およびそれぞれが取り付けられている電子回路）が、ボンド・パッド２５０ａ，２５０ｂのいずれかに対する相互接続３００の取付けを破壊することなく、３次元空間において（たとえばＸ方向、Ｙ方向、および／またはＺ方向へ）互いに対して移動され得る。すなわち、たとえば相互接続３００はそのＸの軸に沿って伸張して長くなることができる。さらに、たとえば相互接続３００はそのＸの軸に沿って圧縮されて縮むことができる。その上に、相互接続３００はそのＹ軸およびＺ軸の周りに屈曲、屈伸することができる。
【００３８】
上記で論じられたように、相互接続３００の完全一回転の数は、キャピラリ・ツール１００がボンド・パッド２５０ａと２５０ｂとの間で進んだ経路を含めて、上記で論じられたパラメータに関係する。相互接続３００の回転または巻回の数は、ボンド・パッド２５０ａと２５０ｂとの間の距離が増加するのにつれて増加することになる。したがって、いくつかの実装形態では、相互接続３００は、上記のパラメータに依拠して２以上の完全一回転またはカールを有することになる。いくつかの他の実装形態では、図２Ｃに示されるように、相互接続３００はおよそ６の完全一回転またはカールを有することになる。いくつかの他の実装形態では、相互接続３００は１０以上の完全一回転またはカールを有することになる。さらに、いくつかの他の実装形態では、相互接続３００は３０以上の完全一回転またはカールを有することになる。
【００３９】
上記の実装形態は、たとえば螺旋形状など略非直線の形状を伴う内部管１２０の第２の区間１２４を有するキャピラリ・ツール１００の使用を要するものであるが、そのようなキャピラリ・ツール１００を使用する代わりに、１対のボンド・パッドの間に可撓性かつ屈曲可能な相互接続を生成するために、そのような略螺旋形状の内部管を有しないキャピラリ・ツール４００が、固定具（たとえば固定具４６１、５６１）と組み合わせて使用され得る。
【００４０】
図３Ａ〜図３Ｃを参照すると、１対のボンド・パッド２５０ａと２５０ｂとの間にボンディング・ワイヤ２００を供給し、屈曲させ、かつ取り付けるのに使用されるキャピラリ・ツール４００が示されており、本明細書で説明される類似の構成要素には類似の参照番号が使用されている。キャピラリ・ツール４００は、本体１１０、加熱要素１５０、および超音波トランスデューサ１６０と同一または類似の本体４１０、加熱要素４５０、および任意選択の超音波トランスデューサ４６０を含んでいるという点でキャピラリ・ツール１００に類似である。しかしながら、キャピラリ・ツール４００も含む内部管４２０には
、キャピラリ・ツール１００の内部管１２０のような、略螺旋の形状を有する第２の区間がない。むしろ、キャピラリ・ツール４００が含む内部管４２０は、本体４１０の第１の表面４１２から本体４１０の第２の表面４１４まで、略真っすぐな形状または直線の形状を有する。
【００４１】
図３Ａ〜図３Ｃに示されるボンディングパッド２５０ａと２５０ｂとの間に可撓性で屈曲可能な相互接続をもたらすために、キャピラリ・ツール１００に関連して上記で説明されたのと同一のやり方または類似のやり方で、第１のボンド・パッド２５０ａに対してボンディング・ワイヤ２００を取り付けるのに、キャピラリ・ツール４００が使用される。詳細には、キャピラリ・ツール４００が熱、圧力、および超音波エネルギーを付与しながら矢印Ｄの方向へ移動するにつれて、フリーエアボール２１０が形成されて、第１のボンド・パッド２５０ａに対して取り付けられる。
【００４２】
ボンディング・ワイヤ２００が第１のボンド・パッド２５０ａに対して取り付けられた状態（図３Ａ）で、キャピラリ・ツール４００が、略蛇行状の経路などの略非直線の経路にて、多数の固定具４６１の支柱４６５まわりで移動する（たとえば図３Ｂの矢印Ｅ）。固定具４６１の支柱４６５は、支柱４６５が互いに対して固定された既知の位置に配置されるように、共通のベース・プレート４６２に対して取り付けられている。さらに、固定具４６１は、１対のボンド・パッド２５０ａ，２５０ｂ、およびキャピラリ・ツール４００に対して既知の相対的な配向および位置で配置されている。そのため、いくつかの実装形態によれば、キャピラリ・ツール４００は、事前にプログラムされた蛇行経路に沿って柱４６５まわりで移動し、反復可能な相互接続をもたらすことができる。
【００４３】
キャピラリ・ツール４００が略蛇行状の経路にて移動すると、ボンディング・ワイヤ２００が、キャピラリ・ツール４００の第２の表面４１４において、キャピラリ・ツール４００の内部管４２０を通って先端から分配される。キャピラリ・ツール４００が支柱４６５まわりで移動すると、ボンディング・ワイヤ２００は支柱４６５と係合し、そのまわりで屈曲／変形する。ボンディング・ワイヤ２００を加熱するために加熱要素４５０が使用され得、それにより、ボンディング・ワイヤ２００が支柱４６５まわりに分配されるとき、支柱まわりで屈曲し、かつ／または変形することを、分配されるボンディング・ワイヤ２００の温度が支援する。
【００４４】
キャピラリ・ツール４００は、略蛇行状の経路（図３Ｂ）にて、第２のボンド・パッド２５０ｂに近づくまで移動し続ける。図３Ｃに示されるように、次いでキャピラリ・ツール４００は概して矢印Ｆの方向へ移動され、ボンディング・ワイヤ２００の一部分を第２のボンド・パッド２５０ｂに接触させて配置する。次いで、キャピラリ・ツール４００は、第２のボンド・パッド２５０ｂに対してボンディング・ワイヤ２００を取り付けるために、第２のボンド・パッド２５０ｂと接触しているボンディング・ワイヤ２００の部分に対して熱、圧力、および／または超音波エネルギーを加えるように使用される。
【００４５】
第１のボンド・パッド２５０ａおよび第２のボンド・パッド２５０ｂに対してボンディング・ワイヤ２００が取り付けられた状態で、図２Ｃに関連して説明されたのと同様に、キャピラリ・ツール４００が、ボンディング・ワイヤ２００を、第２のボンド・パッド２５０ｂの近くで割るか、折るか、または破壊することができる。そのため、キャピラリ・ツール４００は、固定具４６１または類似の固定具を使用して、反復可能なやり方で、別の１対のボンド・パッド（図示せず）の間にボンディング・ワイヤ２００を取り付けるように、自由に移動することができる。すなわち、ボンディング・ワイヤ２００が第２のボンド・パッド２５０ｂに対して取り付けられた後、固定具が取り除かれ得、それによって支柱４６５からボンディング・ワイヤ２００を取り外す。一旦固定具が取り除かれると、ボンディング・ワイヤ２００は、一つにはボンディング・ワイヤ２００がある程度の記憶
を有するために、その略蛇行形状を維持する。図３Ｃに示されるように、第１のボンド・パッド２５０ａと第２のボンド・パッド２５０ｂとの間に取り付けられたボンディング・ワイヤ２００の分配された部分は、相互接続５００と称される。
【００４６】
次に図４Ａ〜図４Ｄを参照すると、固定具５６１を使用して１対のボンド・パッド２５０ａと２５０ｂとの間にボンディング・ワイヤ２００を供給し、屈曲させ、かつ取り付けるのに使用されるキャピラリ・ツール４００が示されており、本明細書で説明される類似の構成要素には類似の参照番号が使用されている。キャピラリ・ツール４００は、図３Ａ〜図３Ｃに関連して説明されたのと同様に使用されるが、キャピラリ・ツール４００は、略蛇行状の経路にて移動されるのではなく、固定具５６１のベース・プレート５６２に取り付けられた単一の支柱５６５まわりで少なくとも１回移動されて、単一の支柱５６５まわりにボンディング・ワイヤ２００の１または複数の巻回を生成する。
【００４７】
詳細には、図４Ａを参照して、キャピラリ・ツール４００が熱、圧力、および／または超音波エネルギーを付与しながら矢印Ｇの方向へ移動するにつれて、フリーエアボール２１０が形成されて、第１のボンド・パッド２５０ａに対して取り付けられる。
【００４８】
第１のボンド・パッド２５０ａに対してボンディング・ワイヤ２００が取り付けられた状態（図４Ａ）で、キャピラリ・ツール４００は、固定具５６１の支柱５６５まわりで矢印Ｈ（図４Ｂ）の方向に少なくとも１回移動して、支柱５６５まわりにボンディング・ワイヤ２００の１または複数の巻回を生成する。固定具５６１は、１対のボンド・パッド２５０ａ，２５０ｂ、およびキャピラリ・ツール４００に対して既知の相対配向および位置で配置されている。そのため、いくつかの実装形態によれば、キャピラリ・ツール４００は、事前にプログラムされた経路に沿って支柱５６５まわりで移動し、概して反復可能な相互接続をもたらすことができる。
【００４９】
キャピラリ・ツール４００が支柱５６５まわりで移動すると、ボンディング・ワイヤ２００が、キャピラリ・ツール４００の内部管４２０を通り、キャピラリ・ツール４００の第２の表面４１４の先端から分配される。キャピラリ・ツール４００が支柱５６５まわりで移動すると、ボンディング・ワイヤ２００は、支柱５６５と係合しそのまわりで屈曲／変形する。キャピラリ・ツール４００の加熱要素４５０がボンディング・ワイヤ２００を加熱し、それによりボンディング・ワイヤ２００が支柱５６５まわりに分配されるとき支柱まわりで屈曲し、かつ／または変形するのを、分配されるボンディング・ワイヤ２００の温度が支援する。
【００５０】
キャピラリ・ツール４００は、ボンディング・ワイヤ２００の所望数の巻回が作製されるまで、支柱５６５まわりで概して矢印Ｈ（図４Ｂ）の方向へ移動し続ける。所望数のコイルが作製された後に固定具５６１が取り除かれ、それによって支柱５６５からボンディング・ワイヤ２００を取り外す。一旦固定具５６１が取り除かれると、ボンディング・ワイヤ２００は、一つにはボンディング・ワイヤ２００がある程度の記憶力を有するために、その略巻回された形状を維持する。本開示のいくつかの実装形態では、キャピラリ・ツール４００は支柱５６５まわりで単一のほぼ水平な平面にて、矢印Ｈの方向に移動し、それによりボンディング・ワイヤ２００の追加される巻回が、以前の巻回よりもわずかに大きい直径となるように形成されることも可能である。あるいは、キャピラリ・ツール４００は、ボンディング・ワイヤ２００のそれぞれの追加される巻回が、以前の巻回とほぼ同一の直径を伴って、支柱５６５に沿ってわずかに上昇して形成されるように、支柱５６５まわりでほぼ水平な平面にて、矢印Ｈの方向に複数回移動し、することができる。
【００５１】
固定具５６１がない状態で、キャピラリ・ツール４００は、第２のボンド・パッド２５０ｂに向かって、矢印Ｉの方向へ概して移動される。キャピラリ・ツールが矢印Ｉの方向
に移動されるとき、巻回したボンディング・ワイヤ２００は、図４Ｄに示されるように伸張し始め、略巻回された形状または螺旋形状で整列する。さらに図４Ｄに示されるように、キャピラリ・ツール４００は、概して矢印Ｊの方向へ移動され、ボンディング・ワイヤ２００の一部分を第２のボンド・パッド２５０ｂに接触させて配置する。次いで、キャピラリ・ツール４００は、第２のボンド・パッド２５０ｂに対してボンディング・ワイヤ２００を取り付けるために、第２のボンド・パッド２５０ｂと接触しているボンディング・ワイヤ２００の部分に対して熱、圧力、および／または超音波エネルギーを付与するように使用される。
【００５２】
第１のボンド・パッド２５０ａおよび第２のボンド・パッド２５０ｂに対してボンディング・ワイヤ２００が取り付けられた状態で、図２Ｃに関連して説明されたのと同様に、キャピラリ・ツール４００が、ボンディング・ワイヤ２００を、第２のボンド・パッド２５０ｂの近くで割るか、折るか、または破壊することができる。そのため、キャピラリ・ツール４００は、固定具５６１または類似の固定具を使用して、概して反復可能なやり方で、別の１対のボンド・パッド（図示せず）の間にボンディング・ワイヤ２００を取り付けるように、自由に移動することができる。図４Ｄに示されるように、第１のボンド・パッド２５０ａと第２のボンド・パッド２５０ｂとの間に取り付けられたボンディング・ワイヤ２００の分配された部分は、相互接続６００と称される。
【００５３】
次に図５Ａ〜図５Ｃを参照すると、固定具６６１（図５Ｂ）を使用して１対のボンド・パッド２５０ａと２５０ｂとの間にボンディング・ワイヤ２００を供給し、かつ取り付けるのに使用されるキャピラリ・ツール４００が示されており、本明細書で説明される類似の構成要素には類似の参照番号が使用されている。キャピラリ・ツール４００は、図３Ａ〜図３Ｃに関連して説明されたのと同様に使用されるが、キャピラリ・ツール４００は、略蛇行状の経路にて固定具（たとえば固定具４６１，５６１）の支柱まわりで移動されるのではなく、第１のボンド・パッド２５０ａから第２のボンド・パッド２５０ｂまで矢印Ｍ（図５Ｂ）の方向に略円弧形の経路にて移動され、それによって、その間に長さＬｉおよび最大高さＨｉ＿ｍａｘを有する一時的相互接続７００ａ（図５Ｂに示されている）を形成する。一時的相互接続７００ａが、固定具６６１によって、異なる形状を有するように変更されて相互接続７００ｂ（図５Ｃ）を形成するので、「一時的」という用語によって、一時的相互接続７００ａが相互接続の最終形態とは見なされないことが意味される。
【００５４】
詳細には図５Ａを参照して、キャピラリ・ツール４００が熱、圧力、および／または超音波エネルギーを付与しながら矢印Ｋの方向へ移動すると、フリーエアボール２１０が形成され、第１のボンド・パッド２５０ａに対して取り付けられる。第１のボンド・パッド２５０ａに対してボンディング・ワイヤ２００が取り付けられた状態（図５Ａ）で、キャピラリ・ツール４００が、略円弧形の経路にて矢印Ｍ（図５Ｂ）の方向へ移動されて、長さＬｉおよび最大高さＨｉ＿ｍａｘを有する一時的相互接続７００ａを生成する。キャピラリ・ツール４００がボンド・パッド２５０ａとボンド・パッド２５０ｂとの間で移動すると、ボンディング・ワイヤ２００が、キャピラリ・ツール４００の内部管４２０を通り、キャピラリ・ツール４００の第２の表面４１４の先端から分配される。さらに、図５Ｂに示されるように、キャピラリ・ツール４００は概して矢印Ｎの方向へ移動され、ボンディング・ワイヤ２００の一部分を第２のボンド・パッド２５０ｂに接触させて配置する。次いで、キャピラリ・ツール４００は、第２のボンド・パッド２５０ｂに対してボンディング・ワイヤ２００を取り付けるために、第２のボンド・パッド２５０ｂと接触しているボンディング・ワイヤ２００の部分に対して熱、圧力、および／または超音波エネルギーを付与すように使用される。
【００５５】
第１のボンド・パッド２５０ａおよび第２のボンド・パッド２５０ｂに対してボンディング・ワイヤ２００が取り付けられた状態で、図２Ｃに関連して説明されたのと同様に、
キャピラリ・ツール４００が、ボンディング・ワイヤ２００を第２のボンド・パッド２５０ｂの近くで割るか、折るか、または破壊することができる。そのため、キャピラリ・ツール４００は、固定具６６１または類似の固定具を使用して、概して反復可能なやり方で、別の１対のボンド・パッド（図示せず）の間にボンディング・ワイヤ２００を取り付けるように、自由に移動することができる。
【００５６】
ボンディング・ワイヤ２００が割られるか、折られるか、もしくは破壊された後に、またはそのような作用に先立って、図５Ｃに示されるように、ボンディング・ワイヤ２００を略蛇行形状または略ジクザグ形状へと曲げるのに固定具６６１が使用される。詳細には、図５Ｂに示されるように、固定具６６１は第１の屈曲部材６６１ａおよび第２の屈曲部材６６１ｂを含む。第１の屈曲部材６６１ａは、ベース６６２ａに結合された複数の支柱またはフィンガ６６５ａを含む。同様に、第２の屈曲部材６６１ｂは、ベース６６２ｂに結合された複数の支柱またはフィンガ６６５ｂを含む。
【００５７】
ボンド・パッド２５０ａとボンド・パッド２５０ｂ（図５Ａ）との間にトレースされたボンド・ワイヤ２００を、略蛇行形状（図５Ｃに示されている）を有するように変更するために、第１の屈曲部材６６１ａと第２の屈曲部材６６１ｂとが、それぞれ矢印ＯおよびＱの方向へ互いに向かって移動される。詳細には、第１の屈曲部材６６１ａと第２の屈曲部材６６１ｂとは、図５Ｂに最もよく示されるようにフィンガ６６５ａと６６５ｂとが互い違いになるように、互いからオフセットされている。したがって、第１の屈曲部材６６１ａと第２の屈曲部材６６１ｂとが互いに締め付けられたとき、ボンディング・ワイヤ２００がフィンガ６６５ａと６６５ｂとの間で押し付けられて、図５Ｃに示される略蛇行形状へと屈曲される。
【００５８】
屈曲部材６６１ａ，６６１ｂの各々が３つのフィンガ６６５ａ，６６５ｂを含むように図示されているが、屈曲部材６６１ａ，６６１ｂの各々が任意の数のフィンガ６６５ａ，６６５ｂを含むことができる。たとえば屈曲部材６６１ａ，６６１ｂの各々が、２つのフィンガ、４つフィンガ、５つのフィンガ、１０のフィンガなどを含むことができる。加えて、フィンガ６６５ａ，６６５ｂの各々の間の距離は、たとえば相互接続７００ｂの形成される蛇行形状のピッチを制御するように変更され得る。フィンガ６６５ａ，６６５ｂの各々の間の間隔は、たとえばフィンガ６６５ａ，６６５ｂとベース６６２ａ，６６２ｂとの間の摺動機構などの機構（図示せず）を使用して調節され得る。詳細には、たとえばフィンガの各々が、ベース６６２ａ，６６２ｂに対して（たとえばベースの長手軸に沿って）摺動自在に係合し、所定の位置に（たとえば締付けねじなどを使用して）ロック可能であり得る。そのような代替の実装形態では、フィンガは、さねはぎ継ぎのやり方で、または任意の他の機械的機構を使用して、ベースと摺動自在に係合することができる。フィンガ６６５ａと６６５ｂとの間のそのような間隔調節は、屈曲部材６６１ａと６６１ｂとが互いに締め付けられる前、締め付けられている間、および／または締め付けられた後に起こり得ることが企図されている。すなわち、いくつかの実装形態では、フィンガ６６５ａと６６５ｂとの間の間隔が設定され、次いで屈曲部材６６１ａと６６１ｂとが互いに締め付けられる。いくつかの他の実装形態では、フィンガ６６５ａと６６５ｂとの間に第１の間隔があり、次いで屈曲部材６６１ａと６６１ｂとが互いに締め付けられ、次いでフィンガ６６５ａと６６５ｂとが、第１の間隔とは異なる第２の間隔を得るように移動され／調節され、次いで屈曲部材６６１ａと６６１ｂとが締付けを解除される／分離される。様々な相互接続の形状を形成するために、フィンガ６６５ａと６６５ｂとの間の間隔を調節し、締め付ける／締付けを解除する様々な他の方法／方式が企図される。
【００５９】
図示されるように、相互接続７００ｂ（図５Ｃ）は概してＸ−Ｚ平面にあるが、相互接続７００は任意の平面においてトレースされ得る（たとえば第１のボンド・パッド２５０ａと第２のボンド・パッド２５０ｂとの間に接続される）。たとえば、いくつかの実装形
態では、相互接続７００ｂはＸ−Ｙ平面に配置され得る。そのような代替形態では、それに応じて、固定具６６１の配置は、対応してボンディング・ワイヤ２００を捕捉し、かつ屈曲するために、異なる平面において移動するように変更される。
【００６０】
本開示の全体にわたって説明されるボンディング・ワイヤ２００は、１つまたは複数の導電材料を含み得る。いくつかの実装形態では、ボンディング・ワイヤ２００は、たとえばアルミニウム、ステンレス鋼、遷移金属、金属合金（カーボン、銅、銀、金、白金、亜鉛、ニッケル、チタン、クロム、もしくはパラジウムを有する合金を含む）、半導体含有導電材料（シリコン含有導電材料、インジウムスズ酸化物または他の透明な導電性酸化物を含む）、またはＩＩＩ族〜ＩＶ族の導電体（ガリウム砒素を含む）、あるいはそれらの任意の組合せなどの導電材料を含む。
【００６１】
いくつかの他の実装形態では、導電材料は、たとえばポリイミド、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、シリコーン、またはポリウレタンなどのポリマーまたはポリマー材料、プラスチック、エラストマー、熱可塑性エラストマー、弾性プラスチック、サーモスタット、熱可塑性プラスチック、アクリレート、アセタール・ポリマー、生分解性ポリマー、セルロース系ポリマー、フルオロポリマー、ナイロン、ポリアクリロニトリル・ポリマー、ポリアミドイミド・ポリマー、ポリアリレート、ポリベンズイミダゾール、ポリブチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリエチレン、ポリエチレン共重合体および変性ポリエチレン、ポリケトン、ポリメチル・メタクリレート、ポリメチルペンテン、ポリフェニレン・オキシドおよび硫化ポリフェニレン、ポリフタルアミド、ポリプロピレン、ポリウレタン、スチレン系樹脂、スルホン系樹脂、ビニル系樹脂、またはそれらの任意の組合せなどの１つまたは複数の電気的絶縁材料でコーティングされている。
【００６２】
いくつかの実装形態では、本開示のキャピラリ・ツール１００，４００および／または本開示の固定具４６１，５６１，６６１のうち１つもしくは複数、および／または別のデバイスは、相互接続の凝固および／または相互接続の形状（たとえば、略蛇行形状、略螺旋の形状など）の維持を支援するために、相互接続３００，５００，６００，７００ｂなど（たとえば導電材料製のボンディング・ワイヤ２００から形成されたもの）を封入する特定の材料（たとえば本明細書で説明された電気的絶縁材料のうち１つまたは複数）を分配する分配部品を含む。いくつかの実装形態では、分配される封入材料は電気的絶縁性であり得、シリコーン、ポリウレタン、および／または低密度ポリエステルなどのポリマーであり得る。いくつかの実装形態では、分配される封入材料のヤング率は、約０．１ｋＰａまでの範囲、約１０ｋＰａまでの範囲、約０．１ＭＰａまでの範囲、約１０ＭＰａまでの範囲などにあり得る。
【００６３】
いくつかの実装形態では、電気的絶縁材料は、ボンディング・ワイヤ２００を、たとえば３．３ボルト、６．７ボルトなどの供給電圧まで電気的に絶縁する。
本明細書で説明される、ボンディング・ワイヤ２００から形成された相互接続３００，５００，６００は、前述の導電材料および／または電気的絶縁材料から作製され得る。相互接続３００，５００，６００を形成するのに使用される材料にかかわらず、いくつかの実装形態によれば、相互接続３００，５００，６００の各々が、たとえば約０．１μｍ、約０．３μｍ、約０．５μｍ、約０．８μｍ、約１μｍ、約１．５μｍ、約２μｍ、約５μｍ、約９μｍ、約１２μｍ、約２５μｍ、約５０μｍ、約７５μｍ、約１００μｍ、または任意の他の厚さを含む約０．１μｍから約１００μｍまでの厚さを有することができる。
【００６４】
本明細書で説明されたように、加熱要素１５０，４５０はボンディング・ワイヤ２００を加熱するのに使用される。いくつかの実装形態によれば、ボンディング・ワイヤ２００
を加熱すると、ボンディング・ワイヤ２００は、そのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度に加熱されたとき、溶融ガラスのような状態に変化する。本開示のキャピラリ・ツール１００，４００は、何らかの「整形の動き」をするのに先立って、加熱要素１５０，４５０とともに、ボンディング・ワイヤ２００をそのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度に加熱するように働く。たとえば、図３Ａ〜図３Ｃの支柱４６５の各々のまわりにボンディング・ワイヤ２００を分配するのに先立って、加熱要素４５０がボンディング・ワイヤ２００を、そのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度に加熱する。次いで、キャピラリ・ツール４００が、支柱４６５まわりで「整形の動き」を行う。次いで、ボンディング・ワイヤ２００がそのガラス転移温度（Ｔｇ）未満に冷えた後に、ボンディング・ワイヤ２００の材料が固体状態へと移行し、またその形状を記憶していることにより、ボンディング・ワイヤに、前述のある程度の記憶を付与する。
【００６５】
内部管１２０は、略真っすぐな形状または直線の形状を有する第１の区間１２２、および略螺旋の形状または巻回された形状を有する第２の区間１２４を含むように、本明細書で説明され図示されているが、第２の区間１２４は、多数の形状のうちの１つまたは複数を有することができる。たとえばいくつかの実装形態では、第２の区間１２４は、任意の非直線の形状（たとえば巻回した形状、螺旋形状、湾曲した形状、屈曲した形状、ジグザグの形状、蛇行した形状など）を有することができる。いくつかの実装形態では、第２の区間１２４は略螺旋の形状を有し、回転または巻回は本体１１０の中心軸からオフセットされている。
【００６６】
次に図６を参照すると、前述の工程および／またはプロセスのうち１つまたは複数を使用して作製され、かつ／または形成された可撓性集積回路８００は、可撓性基板８１０、第１の電子部品８２０ａ、第２の電子部品８２０ｂ、および相互接続８３０を含むものとして示されている。可撓性基板８１０は、たとえば布地シート、ゴム・シート、可撓性プラスチック・シート、可撓性シリコーン・シートなど、その上に電子部品を受け入れるのに適切な任意の既知の可撓性材料で作製され得る。
【００６７】
第１の電子部品８２０ａおよび第２の電子部品８２０ｂの各々が、たとえば集積回路、プロセッサ、コントローラ、メモリ・デバイス（たとえばＥＰＲＯＭなど）、チップなどの任意の電子部品であり得る。第１の電子部品８２０ａが含む第１のボンド・パッド２５０ａは、本明細書で説明された第１のボンド・パッド２５０ａと同一または類似のものである。同様に、第２の電子部品８２０ｂが含む第２のボンド・パッド２５０ｂは、本明細書で説明された第２のボンド・パッド２５０ｂと同一または類似のものである。
【００６８】
相互接続８３０は、本明細書で説明された、たとえば相互接続３００，５００，６００，７００ｂなどの相互接続のうち任意のものと同一または類似である。加えて、相互接続８３０は、本明細書で説明された工程および／またはプロセスのうちの任意のものを使用して形成かつ／または作製され得る。たとえば相互接続８３０は、図２Ａ〜図２Ｃを参照して説明されたプロセス、図３Ａ〜図３Ｃを参照して説明されたプロセス、図４Ａ〜図４Ｄを参照して説明されたプロセス、図５Ａ〜図５Ｃを参照して説明されたプロセス、またはそれらの任意の組合せを使用して作製され得る。
【００６９】
各電気部品８２０ａ，８２０ｂが、それぞれ単一のボンド・パッド２５０ａ，２５０ｂを有するものとして示されているが、本開示は、各電気部品８２０ａ，８２０ｂごとに、複数のボンド・パッドと、それらを接続する複数の相互接続８３０とを企図するものである。
【００７０】
本開示は、１対のボンド・パッドを電気的に接続するためのボンディング・ワイヤを生成する工程を参照しながら全体的に説明されてきたが、本開示は、様々な形状のアンテナ
および／またはコイル（たとえばＲＦＩＤコイル）へのボンディング・ワイヤを形成するのに、先に説明された技術および／またはプロセス使用することを企図するものである。たとえば、従前のＲＦＩＤコイルおよび／またはアンテナは、一般的には金属層（たとえば銅層）によって挟まれたポリマー層を積層して作製された可撓性基板から一般的に生産される。一般に使用される積層物は、２つの銅層によって挟まれたポリイミドの層から成るものである。従前のアンテナおよび／またはＲＦＩＤコイルは、アンテナおよび／またはＲＦＩＤコイルをそこから生産するための１組の可撓性プリント回路基板を必要とするものであった。そのようなプロセスは、一般的には、リソグラフィ、エッチング、および／またはめっきなどを要するサブトラクティブ法（たとえば材料の取外し）を要するものであった。
【００７１】
そのような従前のアンテナ形成の方法の代わりに、本開示は、前述のキャピラリ・ツールを使用してアンテナおよび／またはコイルを形成する方法を提供するものである。すなわち、ＲＦＩＤコイルおよび／またはアンテナは、ボンディング・ワイヤを、コイルおよびアンテナのための巻回／トレースとして働くアンテナ／コイル・パターンに形成することにより、直接的かつ付加的な生産プロセスを使用して作製／形成される。ボンディング・ワイヤは、基板（たとえば可撓性かつ／または伸張可能な皮膚接着剤層）上に（たとえばキャピラリ・ツールを使用して）直接配置し、具体的なコイル／アンテナの設計に従う。ボンディング・ワイヤは、リジッド基板（たとえばＦＲ４、ポリイミド、ポリエステル、および／またはＰＥＴ）上ばかりでなく、伸張可能かつ／または可撓性の基板（たとえばシリコーン、ポリウレタン、アクリル樹脂、ＰＤＭＳなど）上にも設置され得る。そのようなプロセスの付加利益は、従前のサブトラクティブ法を排除することによるコイルおよびアンテナの生産の総原価が低下することである。
【００７２】
図７および図８を全体的に参照すると、本開示のキャピラリ・ツールを使用して作製／トレースされ得る、例示的パターンのアンテナおよび／またはコイルが示されている。様々な他のパターン（たとえば円形、三角形、長方形、楕円形など）も考慮し得る。次に図７を参照すると、前述の工程および／またはプロセスのうち１つまたは複数を使用して作製かつ／または形成された可撓性集積回路９００は、可撓性基板９１０およびコイル９３０（たとえばアンテナ）を含むものとして示されている。可撓性基板９１０は、たとえば可撓性かつ／または伸張可能な皮膚接着剤層、布地シート、ゴム・シート、可撓性プラスチック・シート、可撓性シリコーン・シートなどの、その上に電子部品および／またはコイル９３０を受け入れるのに適切な任意の既知の可撓性材料で作製され得る。コイル９３０は略クローバ形であって、６つの巻回部を有するが、任意の巻回数（たとえば１巻回、２巻回、５巻回、１０巻回、１００巻回など）が企図される。加えて、コイル９３０は、トレースの巻回の各々の間に特定の間隔を伴って特定の厚さを有するトレースで形成されているものとして示されているが、様々な他の厚さおよび間隔が可能である。
【００７３】
次に図８を参照すると、前述の工程および／またはプロセスのうち１つまたは複数を使用して作製かつ／または形成された可撓性集積回路１０００は、可撓性基板１０１０、１つまたは複数の集積回路１０２０、およびコイル１０３０（たとえばアンテナ）を含むものとして示されている。可撓性基板１０１０は、たとえば可撓性かつ／または伸張可能な皮膚接着剤層、布地シート、ゴム・シート、可撓性プラスチック・シート、可撓性シリコーン・シートなどの、その上に１つまたは複数の集積回路１０２０および／またはコイル１０３０を受け入れるのに適切な任意の既知の可撓性材料で作製され得る。コイル１０３０は、押圧されたような略長方形の形状（たとえば長方形の長辺が内側へ押圧された略長方形の形状）であって４回の巻回を有するが、任意の巻回数（たとえば、１巻回、２巻回、５巻回、１０巻回、１００巻回など）が企図される。加えて、コイル１０３０は、トレースの巻回の各々の間に特定の間隔を伴って特定の厚さを有するトレースで形成されているものとして示されているが、様々な他の厚さおよび間隔（たとえば、その間に１２７マ
イクロメートル（５ミル）の間隔を有する６３５マイクロメートル（２５ミル）のトレース、その間に１２７マイクロメートル（５ミル）の間隔を有する３０４．８マイクロメートル（１２ミル）のトレース、その間に１２７マイクロメートル（５ミル）の間隔を有する１２７マイクロメートル（５ミル）のトレースなど）が可能である。
【００７４】
本開示が１つまたは複数の特定の実装形態を参照しながら説明されてきたが、それに対して、本開示の主旨および範囲から逸脱することなく多くの変更がなされ得ることを当業者なら理解するであろう。これらの実装形態およびそれらの明白な変形形態の各々は、以下の特許請求の範囲で説明される本開示の主旨および範囲の中に入るように企図されている。本開示の態様によるさらなる実装形態が、たとえば開示された実装形態のうち第１ものに対して１つまたは複数の他の実装形態から１つまたは複数の要素を付加すること、および／または実装形態のうち第１ものから１つまたは複数の要素を除くことにより、本明細書で説明された任意の１つまたは複数の実装形態からの任意の数の機能を組み合わせ得ることも企図されている。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【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４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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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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【国際調査報告】
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