JP2008539367A - 実質的に３次元の構造物を実質的に２次元の構造物に取り付けるためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

３次元構造物と実質的に２次元の構造物との間で流体、ガス、半固体、寒剤、又は微粒子状物質、又はそれらの組み合わせを輸送する方法及びシステムが開示される。３次元構造物を実質的に２次元の構造物に電気的に結合させるためのシステム及び方法も開示される。

Description

関連出願との相互参照
本出願は、２００５年３月１５日に出願された米国仮出願第６０／６６２，４５５号の優先権を主張し、それを引用することによって、その内容をここに合体する。

本開示は、一般的に取り付け方法に関し、特に実質的に３次元の構造物を実質的に２次元の構造物にはんだ付けする方法に関する。３次元構造物は医療用カテーテルであり得、２次元構造物は印刷回路基板であり得る。３次元構造物は、電流、液体、ガス、及び微粒子のような種々の媒体を運ぶことができる。

現在、電気カテーテルは、手により、レーザにより、ビード・ブラスチング（ｂｅａｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ）により、化学エッチングにより、又は他の種々の方法により個別に被覆が剥がされ、末端部が大きいコネクタ及びはんだカップで終端している複数の細いワイヤを囲む中空のチューブから成る。カテーテルのサイズを小さくするために、ワイヤは次第に細くなってきている。ワイヤは、細くなるに連れて、物理的に弱くもなる。これらの弱いワイヤは折れやすく、多数導体カテーテルに必要とされる組み立てプロセスの際に扱いにくくなる。カテーテルに沿って軸方向に伸びる多数の非常に細い導体は、たわみにくくて、また撚れたり、捩れたり、傷ついたり、もつれたり、削れたり（電気伝導体を露出させる）、折れたり、或いは、動く可能性のある案内ワイヤ又はステアリング・ワイヤの邪魔になったりして電気的短絡及び露出部を生じさせがちであるために不評でもある。導体の数が増えると、スペースの制限が電気的問題を増長させる。カテーテルの全長の端から端まで手作業でより多くのワイヤが送られると組み立て時間も長くなる。カテーテルの再加工及び修理は、時間を消費し、場合によってはカテーテルを破壊しなければ不可能である。

現代のカテーテルにとってより望ましい状態は、増え続ける導体を容易に端末処理することができ、迅速で信頼できて冗長なはんだ接続を可能とするためのシステムが組み込まれている状態である。柔軟性を得るように設計された機械的構造も、現場故障及び組み立て故障を減少させるのに役立つ。理想的には、新しいカテーテル端末処理システムは製造作業者が製造速度又は能力を犠牲にせずに有鉛はんだと無鉛はんだとを容易に切り替えることも可能にする。

３次元構造物と実質的に２次元の構造物との間で流体、ガス、半固体、寒剤、又は微粒子状物質、又はこれらの組み合わせを運ぶ方法及びシステムが開示される。３次元構造物を実質的に２次元の構造物に電気的に結合させるためのシステム及び方法も開示される。

実質的に３次元の構造物を実質的に２次元の基板にはんだ付けするためのシステムが記載される。システムの例は、要素のコイルと、このコイルを受け入れるように設計された基板とを有する。幾つかの例では、コイルは、印刷回路基板（“ＰＣＢ”）のような誘電体基板の表面の１つに形成された溝の中に位置する。接続パッド又は伝達ポイントが誘電体基板の表面に配置されて、コイルを受け入れるように指定される。接続パッドは、コイルの要素と接続パッドとの間に接続部が作られ得るように、その溝、又はコイルの経路に隣接する。コイル要素はコーティングを有し、それはコイルと接続パッドとの間の接続の場所で除去される。

更に、システムは熱伝達パッドを含むことができ、このパッドは、接続パッド又は接続材料と物理的に接触したりそれを汚染したりせずに要素のコイル及び接続パッド上の接続材料に熱を伝達するために接続パッドと熱的に連絡する。通例、要素のコイルは中で巻かれた多数の導体を有し、基板はコイル内の導体のための複数の接続パッド又は伝達ポイントを有する。安全及び信頼性のための冗長接続部を設け、或いは堅く巻かれた要素への容易なアクセスを考慮するために接続パッドの数を変えることができる。要素のコイルは、中空チューブの周りに巻かれ、光ファイバ・エレメントの上に巻かれ、或いは他の任意の適切な基板の回りに巻かれてよい。“コイル構造”の形状は、任意の手段により形成され得る。更なる保護又は審美的理由からシースがワイヤを覆ってもよい。

異なる材料を用いることを必要とせずに、得られるシステムの見かけの剛性及び可撓性を所定箇所で高め又は低めるために、要素のコイルはいろいろなピッチを有することもできる。このピッチの変化は、コイルに含まれている導体と誘電体基板とへのアクセス・ポイントの位置を便利に突き止めることにも配慮している。これは、この要素のコイルの複雑な構造内において各伝達ポイントを終わらせることを容易にする。

更に、システムは、多数の基板へのアタッチメントを含むことができる。要素のコイルと基板とは、各基板が所定の位置及び方向にのみおいて要素のコイルと互いに影響しあうようにも形成され得る。要素のコイルはシステムの構造補強のためにも使用され得、それは、引張りワイヤ又は他のその様なステアリング装置と組み合わされたときに特に有益である。コイル内の任意の所与の要素は電気伝導性でなくてもよい。要素のコアは溶解可能であって、溶解すれば中空のコア要素を残し、それは種々の液体、ガス状又は半固体の材料、又はその材料の組み合わせを運ぶことができる。

図１乃至図４は、３次元構造物を実質的に２次元の構造物に電気的に結合させるためのシステム例を描いている。２次元構造物は、厚さを有する誘電体基板１２として示されている。その厚さは、単一の材料によって、又は互いに結合された一連の基板の組み合わせによって作られ得る。３次元構造物は要素のコイル１０により作られ、それはこの場合にはワイヤ１４のコイルである。ワイヤのコイル１０は、外側シース１６ａと内側シース１６ｂとの間に置かれている。この例では、シースは透明で可撓性の材料として示されている。

要素のコイル１０は、第１のワイヤが第２のワイヤに隣接して配置され、第２のワイヤが第３のワイヤに隣接して配置されるなどするようにコイル内で次々に離隔された複数のワイヤ１４を含む。要素のコイル１０は、接点パッド２０及び接続はんだ２２により画定される接続箇所で誘電体基板１２に結合されている。接点パッド２０は、誘電体基板１２の表面に配置された伝導性材料のパッドである。接点パッド２０は、誘電体基板１２の表面の凹所に置かれ得、或いは表面１２の上２８に置かれ得る。それは、めっき、又はその他の、伝導性材料を誘電体基板に取り付けるための任意の既知手段により作られ得る。接続はんだ２２は接点パッド２０の上に置かれる。

図１乃至図４に示されている例では、４つの接点パッド２０が、誘電体基板１２に配置された貫通穴である取り付け穴３８の回りで等間隔に離隔している。取り付け穴３８は、丸い横断面を有するシリンダ状の穴であって、要素のコイル１０を受け入れるサイズと形状とを有する。接続箇所は、接点パッド２０と関連するワイヤ１４との間に電気的接続を確立するように要素のコイルの中のワイヤ１４に結合するように設計されている。要素のコイル１０内のワイヤ１４を基板１２に結合するために、要素のコイル１０の外側シース１６ａは、要素のコイル１０の、接点パッド２０が予め選択されたワイヤ１４と接続することのできる領域で切り取られている。更に、ワイヤ１４上のプラスチック・コーティングのような保護被覆材料２６は、接点パッド２０の領域で剥離される。

要素のコイル１０が取り付け穴３８の中に置かれると、各接点パッドに、その上に置かれたはんだ２２を加熱するために、加熱エレメント（図示されていない）を当てることができる。はんだこてのような加熱エレメントで接点パッド２０が加熱されると、接続はんだ２２はワイヤ１４へ流れてワイヤ１４に吸い付き、これによりはんだ接点パッド２０とワイヤ１４との間に電気的及び機械的接続を確立する。

図１において、４つのワイヤ１４が要素のコイル１０の中に配置されて示されている。誘電体基板１２上の接続箇所は、誘電体基板１２の上側表面２８上でワイヤ１４の各々と接続するように配置されている。本例は４つのワイヤ１４を有する要素のシリンダ状コイル１０を示しているが、要素のコイル１０がシリンダ状、長方形、多角形、楕円形、又は取り付け穴に配置され得る他の任意のタイプの形状を含む任意の形状を持つことができることに留意するべきである。また、この例に関して任意の数のワイヤ及び任意の数の接続箇所を利用することができ、本例は図示された形状そのものには限定されない。

図３は、誘電体基板１２の上面２８に沿って誘電体基板１２に接続されている要素のコイル１０を示す。図４は類似する例を描いているが、この例では、要素のコイル１０は誘電体基板１２の上面２８及び下面３２の両方に結合されている。この例では、接続箇所は誘電体基板１２の上面２８及び下面３２の両方に配置される。要素のコイル１０の外側シース１６ａは、要素のコイル１０内のワイヤ１４が誘電体基板１２の上面２８及び下面３２の両方に接続されるべく露出され得るように該シースに切り開けられた開口３６を有する。

図４の例は、要素のコイル１０が複数の平面において基板１２に結合されていることにより、付加的な機械的安定性をシステムに提供する。更に、図４は、ワイヤ１４と接点パッド２０との間の付加的な電気的接続を考慮している。これは、システム内での保護冗長性を提供することができる。更に、それは、基板１２内に付加的な穴を必要とせずに電気がワイヤ中の１点から他の点へ基板１２を横断して移動することを可能にし得る。最後に、前述のように、巻かれた要素１０と誘電体基板１２との間の接続箇所或いははんだ箇所は、３次元構造物１０を実質的に２次元の構造物１２に電気的に結合させるためにシステムの機械的強度を改善するのに役立つ。

これらの例において２次元構造物は、誘電体基板１２の上面２８又は誘電体基板１２の下面３２である。誘電体基板１２は厚さを持っていて実際にはそれは３次元構造物であるが、接点パッド２０は、要素のコイル１０が結合される２次元構造物であると考えられる。要素のコイル１０は、基板１２の２次元構造物に結合される３次元構造物である。“実質的に”という語は本明細書では２次元構造物に言及するために使用され、それは、接点パッド２０及びはんだ２２自体が厳密な２次元構造物以上のものを提供することが認められるであろうから、誘電体基板１２の上面２８である。しかし、該構造物は、本明細書で利用される２次元構造物の定義に従って、実質的に２次元である。

上述したように、図１は、チューブ状構造物の形の要素のコイル１０を誘電体基板１２に取り付ける代表的方法を示す。以下で記載される図２２乃至図３１において見られるように、チューブ状構造物は丸くなくても、また中空でさえなくてもよいことが理解されるべきである。接続パッド２０は、誘電体基板１２の外側平面上に配置される。各接続パッド２０は、オプションで、電気的配線パターン（図示されていない）のような誘電体基板１２上の他の構造物と電気的に又は熱的に連絡することができる。接続材料２２は、接続パッド２０の上面に載り、チューブ状構造物が取り付け穴３８に挿入される前又はその後に付加され得る。接続パッド２０は普通は取り付け穴３８の周りに放射状パターンに配置される。チューブ状構造物が取り付け穴３８に挿入されると、接続材料２２が、チューブ状構造物内に含まれている個々のワイヤ１４を誘電体基板１２上の個々の接続パッド２０に接合する。この接合は、普通は、独立の装置であり得るか、又は誘電体基板１２内に含まれ得る加熱エレメントからの熱により行われる。チューブ状構造物を誘電体基板１２の上面２８及び下面３２に取り付けることにより、電気的連絡が確立されるのと同時に頑丈な機械的保持力が生成される。

一般に、チューブ状構造物は内側層１６ｂと外側層１６ａとの間に配置されたワイヤ１４のパターンを包含する。チューブの材料は種々のワイヤ１４間の電気的絶縁を提供するが、各ワイヤ１４は被覆材料を有する絶縁材料で、或いはチューブ材料の誘電特性を確保又は強化する他の方法で被覆２６されても良い。チューブ状構造物の構造完全性を最大にするように、どの所与のワイヤ１４を覆う誘電体材料２６も可能な最小限度に除去されるに過ぎない。

図１乃至図４の前記の例では、要素のコイル１０は、要素のコイル１０の内側シース１６ｂの周りにシリンダ状に巻かれた一連のワイヤ１４を含んでいた。図５及び図６は、図１乃至図４で論じられた例に類似する代わりの例を描いている。

図５及び図６において、要素のコイル１０は内側シース１６ｂの周りに巻かれたワイヤの上側部分３４を含むが、要素のコイル１０が誘電体基板１２の取り付け穴内に位置する箇所では、ワイヤ１４は方向を変えて、内側シース１６ｂの周りに巻かれる代わりに内側シース１６ｂと外側シース１６ａとの間で要素のコイル１０の長さに沿って縦方向に伸びる。図４に関して前述された接続方法が、ワイヤ１４を接続はんだ２２で接点パッド２０に接続するために利用される。外側シース１６ａには、該シース１６ａの内側に位置するワイヤ１４にはんだ２２が接合できるように、穴３６が切り開けられている。ワイヤ１４から、ワイヤ１４の伝導性部分の周りの保護材料２６が剥ぎ取られている。一般に、ワイヤはプラスチック製外側被覆材２６を有し、この保護プラスチック製被覆材２６の一部又は全部を接点パッド２０の付近で除去することができる。

一般に、チューブ状構造物は内側層１６ｂと外側層１６ａとの間に配置されたワイヤのパターンを包含する。チューブの材料は種々のワイヤ１４間の電気的絶縁を提供するが、各ワイヤ１４はチューブ材料の誘電特性を確保又は強化するために絶縁材料で被覆されても良い。チューブ状構造物の構造完全性を最大にするように、好ましくはどの所与のワイヤを覆う誘電体材料も可能な最小限度に除去されるに過ぎない。図５乃至図１０は、これらの目標を達成する幾つかのパターン及び構造を示す。

各々の方法は、化学エッチングからレーザー・ストリッピング、機械的アブレーションに及ぶ種々の技術を用いて達成され得る。多くの異なる方法及びパターンを用いることができ、図示されているものは単に例示を目的とするものである。ワイヤ１４を軸方向にストリップ状に、或いはコイルの曲線をたどって剥くことができる。ワイヤ１４が自由空間内で垂れ下がるようにワイヤを剥くことができる。ワイヤ１４の内側コア全体の一部分だけが露出するようにワイヤを剥くこともできる。チューブ状構造物の長さに沿って多数の剥離ゾーンが存在し得る。各ゾーンは、異なる剥離タイプのものであり得、また一定の選択されたワイヤだけを露出させることができる。

図６に示されているように、外側シース１６ａを、誘電体基板１２の上面２８及び下面３２の両方と接続する箇所でカットすることができる。図４に関して前述されたように、誘電体基板１２の上面２８及び下面３２の両方で接続箇所を用いることは、要素のコイル１０の３次元構造物とワイヤ１４のための表面接続の２次元構造物との間の接合箇所に付加的な機械的安定性を提供する。

図７乃至図１０は、ワイヤがはんだ２２に結合できるようにワイヤ１４から保護被覆材２６を除去できる方法の２つの例を描いている。図７及び図８では、ワイヤ１４は内側伝導性コア４０の周囲部全体の周りで剥がされる。外側材料２６は、伝導性ではないので、ワイヤがはんだ２２と接続することを可能にしない。この理由から、ワイヤ１４の保護被覆材２６を剥がすことが必要である。図７に示されているように、接点パッド２０上のはんだ２２はワイヤ１４の内側伝導性材料４０と接続する。接点パッド２０とワイヤ１４の伝導性材料４０との電気的接続を確立し、且つ、ワイヤ１４が誘電体基板１２の上面２８に結合されるような接点パッド２０、はんだ２２及びワイヤ１４の機械的結合を確立するために。

図９及び図１０は図７及び図８に類似しているが、この例では、要素のコイル１０の外側被覆材１６ａに切り開けられた開口３６の付近でワイヤ１４からプラスチック製外側被覆材２６がワイヤ１４の一方の側においてのみ剥ぎ取られている点が異なっている。この例では、ワイヤ１４の伝導性材料が接続はんだ２２に接続するべく露出するようにワイヤ１４に窓４２が作られる。はんだ２２をワイヤ１４の伝導性部材４０に付ける方法は、図１乃至図４に関して前述されたものと同じである。はんだ２２を加熱するために、図示されていない加熱エレメントを接点パッド２０に当てることができる。そのとき、はんだ２２をワイヤ１４の伝導性材料４０に結合させ、これによりワイヤ１４との電気的接続及び機械的接続の両方を確立するために、はんだ２２はワイヤ１４の伝導性材料４０の方に流れて伝導性材料４０に吸い付く。

図１１及び図１２は、依然として有効であるためにワイヤ１４のパターンがどの様に巻かれなくてもよいかを示す。それにもかかわらず、ワイヤ１４をチューブ状構造物の周りに巻きつけることは、幾つかの利点を有する。そのうちの主要なものは、真っすぐなワイヤよりも巻かれたワイヤ１４の方がより柔軟で破壊しにくいことである。これは、巻かれたワイヤ１４から真っすぐなワイヤに変更することにより、又は単に使用されるコイルのタイプを変更することにより、いかなるチューブ状構造物の可撓性と弾力性をも変更し得ることを意味する。

図１１及び図１２は、実質的に２次元の構造物を助力するように３次元構造物を電気的に結合させるためのシステムの別の例を描いている。この例では、要素のコイル１０のワイヤ４０は要素のコイル１０の長さに沿って軸方向に伸びる。この例におけるコイルは外側シース１６ａ及び内側シース１６ｂの組み合わせにより作られる。ワイヤ１４は内側コア１６ｂの周りに巻かれていない。その代わりとして、それらは内側及び外側のシース１６ａ，１６ｂの間で軸方向に伸びている。要素のコイル１０は、ここでも、シリンダ状であって、誘電体基板１２に画定された取り付け穴３８内に置かれている。誘電体基板１２は、接点パッド２０と、接点パッド２０の各々の上に配置された接続はんだ２２とを含む。要素のコイル１０は穴３８を貫通して置かれ、誘電体基板１２と要素のコイル１０のワイヤ１４とは、前述された方法のいずれかに従って誘電体基板１２の上面２８上の接点パッド２０に結合される。前の例の場合と同じく、外側シース１６ａは開口３６を形成するように切り取られ、これを通してはんだ２２は夫々のワイヤ１４と連絡することができる。

図１２は、はんだ２２とワイヤ１４の伝導性材料４０との間の接続部の拡大図を示している。この例では、ワイヤ１４の周りのプラスチック製被覆材２６は、図８を参照して前述したように、接点パッド２０と、要素のコイル１０の外側シースに位置する穴との付近でワイヤの周囲部の周りにおいて除去されている。
図１３は、前に開示された例に類似する例を示し、この場合には要素のコイル１０は内側シース１６ｂの周りに巻かれた複数のワイヤ１４を含む。外側シース１６ａは、ワイヤ１４を内側シースと外側シースとの間に保持して、要素のコイル１０を構成するシリンダ状ボディーを確立する。この例では、上側の誘電体基板１２ａと、中央の誘電体基板１２ｂと、下側の誘電体基板１２ｃとを含む３つの誘電体基板が開示されている。要素のコイル１０の中のワイヤ１４は、前の例に関して前に論じられたように誘電体基板の上面２８及び下面３２に結合されている。これは、誘電体基板１２の表面に配置された伝導性接点パッド２０の使用を含んでおり、接続はんだ２２が各接点パッド２０に結合されている。更に、要素のコイル１０の中のワイヤ１４が接続はんだ２２を介して接点パッド２０の各々に結合され得るように要素のコイルの外側シース１６ａには各接点パッド２０の付近で穴３６が切り開けられている。

図１３に示されている例は、例えば、各ワイヤが基板１２ａ，１２ｂ，１２ｃのうちの１つ以上に１回以上結合され得るように多数のワイヤが要素のコイル１０に配置されるシステムのために使用され得る。１枚の基板に限られた数の接点パッド２０及び接続はんだ２２が設けられるに過ぎないので、ワイヤの数が多くても接続箇所の数は減る。この例は、単一のワイヤが誘電体基板１２に数回結合され得るようにワイヤ接続部間の冗長性を考慮している。更に、より多いはんだ接合箇所はより大きな機械的強度及び保持力を提供するので、この例はシステムの機械的強度を改善するために利用され得る。更に、この例は、ワイヤを種々の異なる基板に結合させるために利用され得る。ワイヤ１４を複数の基板１２に結合させることにより、システム内で付加的な穴及びコネクタを回避することができる。

上述したように、図１３は、単一のチューブ状構造物の長さに沿って配置された複数の誘電体基板を示す。各誘電体基板１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、単独で使用され得、或いは他の誘電体基板１２と電気的に連絡することができる。複数の基板を有することは、チューブ状構造物のための機械的アライメントの増大と、多数導体コイルにおいて接続パッド２０のために利用し得る面積の増大とを提供している。

図１４乃至図１７は、３次元構造物を実質的に２次元の構造物に電気的に結合させるためのシステムの代わりの例を描いている。この例では、誘電体基板１２は、複数の穴又は誘電体基板１２の角のカットアウトの形の通路３８を含む。誘電体基板１２の中心を通して穴３８を配置する代わりに、この例では、誘電体基板１２の角が切り取られ、要素のコイル１０は部分的に該角の１つの中に配置される。この例は、要素のコイル１０の一部分が誘電体基板１２の開口３８に挿入されていることを示しているが、要素のコイル１０のより大きな部分が誘電体基板１２の角の通路又は孔３５の中に位置するように要素のコイル１０のサイズ及び形状と誘電体基板１２及び誘電体基板１２の穴３８のサイズ及び形状とを変更することができ、本例は、描かれている寸法特性に限定されない。前の例では、接点パッド２０は誘電体基板１２の円形の穴の周りに配置されていた。この例では、接点パッド２０は、誘電体基板１２の角の切り取られた開口３８の周りに配置されている。この例では、誘電体基板１２の切り取り部３８は弓形であって、接点パッド２０は、弓形開口に隣接して位置する要素のコイル１０と接続するべく弓形開口の縁に沿って間隔を置いている。要素のコイル１０は、要素のコイル１０の内側シース１６ｂと外側シース１６ａとの間で要素のコイル１０の長さに沿って軸方向に伸びる複数のワイヤ１４を含む。

図１５に示されているように、ワイヤ１４からそのプラスチック製外側被覆材２６を剥ぎ取ってワイヤ１４の伝導性材料４０を現すことができ、この伝導性材料４０は、はんだ２２が各ワイヤ１４に吸い付いてはんだ２２とワイヤの伝導性部分４０との間に電気的連絡及び機械的連絡を確立するように各接点パッド２０上に配置されたはんだ２２を溶かすことによって、前の例に関して前述されたように各接点パッド２０に結合され得る。

図１６及び図１７は各通路を形成するべく角が切り取られている誘電体基板１２に複数の要素のコイル１０をどの様に接続できるかを示す。図１６及び図１７に示されている例では、４つの要素のコイル１０が誘電体基板１２に結合され、１つのコイルが誘電体基板１２の角の各弓形開口に配置されている。各々の要素のコイル１０は要素のコイル１０の長さに沿って軸方向に伸びるワイヤ１４を含み、該ワイヤ１４は、図１５に関して前に論じられたように接点パッド２０に接合され得る。４つの要素のコイル１０を一緒に接合させるための誘電体基板１２の使用は、４つの要素のコイル１０の間の機械的安定性を提供するのに役立つ。図示されてはいないが、望まれる場合には要素のコイル１０を誘電体基板１２の上面２８及び下面３２の両方に接合することができる。この例の要素のコイル１０は軸方向に伸びるワイヤ１４を含むものとして示されているが、図示されている縦方向に又は軸方向に伸びるワイヤの代わりに内側シース１６ｂの周りに巻かれたワイヤ１４を要素のコイル１０が包含し得ることが当業者に認識されるべきである。

図１４乃至図１７は、図１３に示されているものと類似する誘電体基板１２の構成を示す。しかし、チューブ状構造物１０は、誘電体基板１２の中心を通る代わりに、誘電体基板１２の縁を通る。この様な構成は、各誘電体基板１２が何時でもチューブ状構造物１０の一部分とだけ相互作用するので、コンパクトなクラムシェル型ハンドピースにおける容易な統合を実現している。チューブ状構造物１０が誘電体基板１２の縁に配置されるときには複数のチューブ状構造物１０を単一の誘電体基板に付け加えることも容易である。

図１８及び図１９は、３次元構造物を実質的に２次元の構造物に電気的に結合するためのシステムの代わりの例を描いている。この例では、誘電体基板１２は、貫通穴３８、或いは誘電体基板１２の角又は他の場所に配置された穴を持っていない。この例では、要素のコイル１０は誘電体基板１２の上面２８で終わっている。要素のコイル１０のワイヤ１４の束の末端に位置するワイヤ１４は、誘電体基板１２の上面に設けられた接点パッド２０で終わっている。前述の例と同様に、要素のコイル１０は、内側シース１６ｂの周りに巻かれて外側シース１６ａにより拘束される複数のワイヤ１４を含む。要素のコイル１０はシリンダ状であり、誘電体基板１２は長方形として示されているけれども、これらのエレメントのいずれについても、希望される場合には、どの様な形状も利用し得る。外側シース１６ａは切取り部分３６を含み、ここでワイヤ１４は接続はんだ２２を利用して夫々の接点パッド２０に結合される。図１８及び１９に描かれている例では、要素のコイル１０の中に配置された４つのワイヤに結合する４つの接点パッド２０が利用される。各接点パッド２０は、各接点パッド２０に異なるワイヤを接続するように誘電体基板上１２に配置されている。接続はんだ２２は、各ワイヤ１４の伝導性部分に吸い付いて接点パッド２０とワイヤ１４との間の電気的及び機械的接続を確立するように、はんだ２２の加熱を介して各ワイヤ１４に結合され得る。

チューブ状構造物の中に含まれるワイヤのコイル１０をチューブ状構造物の長さに沿う場所以外の場所で終わらせることが可能である。図１８及び図１９はまさにその様な終端を示しており、ここでは誘電体基板１２はチューブ状構造物１０の端部に配置される。端部取り付け終端は、上記終端方法のいずれとも組み合され得る。

図２０乃至図３１は、要素のコイル１０の中のワイヤ構造のいろいろな例を描いている。図２０に示されているように、円形の横断面を有する要素のコイル１０は内側シース１６ｂと外側シース１６ａとを含む。複数のワイヤ１４が内側シース１６ｂと外側シース１６ａとの間に配置される。図２０は、前に開示された例に類似している。ワイヤ１４は内側シース１６ｂの周りに巻かれて良く、或いはワイヤは要素のコイル１０の長さに沿って軸方向に伸びることができる。

チューブ状構造物１０は丸い横断面を持たなくてもよい。図２０乃至図３１は、チューブ状構造物の可能な横断面の代表的な部分集合を示す。チューブ状構造物１０は、円形（図２０乃至図２２）、楕円形（図２９乃至図３１）、正方形（図２６乃至図２８）、長方形、五角形、三角形（図２３乃至図２５）、又は他の形状のような任意の数の別々のタイプの横断面を持つことができる。チューブ状構造物１０は、ただ１つの中央内腔形状だけではなく、いろいろなサイズ及び形状の複数の内腔形状を持つこともできる。それら全てに共通なのは、チューブ状構造物の付近にワイヤ１４のパターンが存在することである。

図２１は、２つの異なるサイズのワイヤ１４が設けられていることを除いて図２１のそれと同様の丸い横断面を有する要素のコイル１０を描いている。この例では、要素のコイル１０は内側シース１６ｂ及び外側シース１６ａを有し、第１サイズのワイヤ１４ａが該コイルの周囲に等間隔に配置され、同数のより大きな導管１４ｂ又はワイヤが、より小さな導管又はワイヤ１４ａの各々の間に配置されている。この例では、異なる形状のワイヤ１４ａ，１４ｂを異なる機能のために用いることができる。例えば、１４ａはワイヤを表し、ワイヤ１４ｂは、導管１４ｂの中心を通して流体を運べるように溶解可能な中心を有する導管又はチューブを表す。或いは、望まれる場合にはワイヤを１４ａ又は１４ｂに置いて流体を１４ａに置くことができる。前に論じられてはいないが、電気的接続及び流体接続の両方を確立するために本システムを利用することができる。前に開示された例の各々において、ワイヤは、代わりに、液体、ガス、又は他のその様な材料を含む流体材料を運ぶためのチャンネル、チューブ、又は他の導管であってよい。ワイヤ１４を通して流体が運ばれる場合には、誘電体基板１２は、その流体を流体的に受け取るための関連する導管チャンネル又は他の特徴を有する。このことについては以下で詳しく論じられる。しかし、図２１に示されているように、流体輸送導管とワイヤとの両方を要素のコイル１０の中に持つことが可能である。

図２２は外側シース１６ａに２つの内側シース１６ｂが設けられている代わりの例を描いている。内側シース１６ｂは、要素のコイルの長さに沿って軸方向に伸びる要素のコイル１０の中の開口を画定する。図２２に描かれている例では、内側シースは、要素のコイル１０の中で軸方向に伸びる２つのシリンダ状開口を画定する。ワイヤ１４ａは、外側シース１６ａに隣接して要素のコイル１０の外周部の付近に配置され得る。

図２３乃至図２５は、要素のコイル１０が三角形であることを除いて前述のものと同様の代わりの例を描いている。要素のコイル１０は、外側においてはシース１６ａを境界とし、内側においてはシース１６ｂを境界としている。複数のワイヤ１４ａあるいは導管１４ｂは要素のコイル１０の周囲部付近に配置され、ワイヤ１４は要素のコイル１０の周りに巻かれても良く、或いは要素のコイル１０の長さに沿って軸方向に配置されても良い。

図２４は内側シース１６ｂと外側シース１６ａとを有する三角形の要素のコイル１０を描いており、複数のワイヤ１４が内側シースと外側シースとの間に配置されている。この例では、ワイヤ１４は要素のコイル１０の周囲に均等に分散させられている。前の例の場合と同じく、ワイヤ１４は内側シース１６ｂの周囲部の周りに巻かれても良く、或いはワイヤ１４は要素のコイル１０の長さに沿って軸方向に伸びても良い。

図２５は、内側シース１６ｂと外側シース１６ａとを有する同様の三角形の要素のコイル１０を描いている。複数のワイヤが要素のコイル１０の周りに配置されている。より小さなワイヤ１４ａが要素のコイル１０の最も外側の周囲部の付近に配置され、内側のより大きなワイヤ１４ｂは内側シース１６ｂの周りに等間隔に配置されている。ワイヤ１４ａはワイヤ１４ｂより多い。この例は要素のコイル１０の中のワイヤに関して論じられているけれども、要素１４ａ及び１４ｂがワイヤ、又は液体或いはガスのような流体を受け入れるための導管又は通路であり得ることが認められるべきである。

図２６乃至図２８は、要素のコイル１０の代わりの例を描いており、この場合には要素のコイル１０の外周部は実質的に四角形である。図２６乃至図２８に描かれている例では、要素のコイル１０は正方形である。図２６は外側シース１６ａと内側シース１６ｂとを含む。複数のワイヤ１４が内側シース１６ａと外側シース１６ｂとの間で要素のコイル１０の周囲部の周りに等間隔に配置されている。

図２７は正方形の外側シース１６ａを描いている。２つの内側シース１６ｂ，１６ｃが、要素のコイル１０の内部を通って伸びる円形のチューブ又はシリンダとして画定されている。内側シースの１つ１６ｃは他の内側シース、１６ｂより大きな直径を有する。複数のワイヤ１４が、外側シース１６ａの内側に配置され、要素のコイル１０の周囲部付近で等間隔を置いている。

図２８は、正方形の外側シース１６ａと、同様の正方形の内側シース１６ｂとを有する要素のコイル１０を描いている。複数のワイヤ１４ａ，１４ｂが内側シースと外側シースとの間に配置されている。ワイヤは、外側シース１６ａに最も近く配置されたより小さな直径のワイヤ１４ａと、内側シース１６ｂの周りで間隔を置いている複数の内側のより大きな直径のワイヤ１４ｂとを含む。内側のワイヤ１４ｂの数は外側ワイヤ１４ａより少なくて、ワイヤの各々は要素のコイル１０の周囲部付近で均等に間隔を置いている。

前の例に関して前に論じられたように、図２６乃至図２８においてワイヤ１４，１４ａ及び１４ｂとして記載された要素は、代わりに、ガス又は液体のような流体を運ぶための導管又は通路であってもよい。該例は、単に電気的導体がそれを通して配置されているワイヤに限定されるべきものでない。ワイヤ１４は、代わりに、プラスチック被覆されたチューブであってよくて、それらのチューブの内側の溶解可能な材料は溶解され、流体のための導管が提供される。

図２９乃至図３１は、多くの側面に関して前に論じられた例と同様の要素のコイル１０の代わりの例を描いている。図２９乃至図３１の例の各々は、楕円形の外周部を有する。図２９は、中に複数のワイヤ１４が配置されている内部スペースを協同で画定する内側シース１６ｂと外側シース１６ａとを含む。複数のワイヤ１４は要素のコイル１０の周りで周囲部の付近に等間隔に配置されている。ワイヤ１４は、内側シース１６ｂの周りに巻かれて良く、或いは要素のコイル１０の長さに沿って軸方向に伸びても良い。

図３０は内側シース１６ｂと外側シース１６ａとを描いており、複数のワイヤ１４ａ，１４ｂが内周と外周との間に配置されてその周囲部の付近で等間隔を置いている。この例では、２つの異なるサイズのワイヤ１４ａ，１４ｂが設けられている。より小さな直径のワイヤ１４ａは外側シース１６ａに隣接して要素のコイル１０の外周部付近で等間隔を置いている。内側の複数のワイヤ１４ｂは、外側のワイヤ１４ａより大きな直径を有し、内側シース１６ｂに隣接して配置されている。より小さなワイヤ１４ａは、この要素のコイル１０の例ではより大きなワイヤ１４ｂより遥かに多い。図３１は外側シース１６ａと２つの内側シース１６ｂ，１６ｃとを開示している。複数のワイヤ１４が内側シース１６ｂ，１６ｃと外側シース１６ａとの間に配置されている。

内側シース１６ｂ，１６ｃは、要素のコイル１０の長さに沿って軸方向に延びる円形横断面を有するシリンダを形成する。内側シースの１つ１６ｃは外側の内側シースより大きな直径の円を形成し、これはより大きな直径の円より小さな直径の円を形成する。複数のワイヤ１４は、外側シース１６ａに隣接して要素のコイル１０の外縁付近に配置されている。この例では、１つの直径のワイヤだけが開示されているけれども、これらの例のいずれにおいても内側シース１６ｂ，１６ｃ及び外側シース１６ａの間の領域に収まる限りは何個のワイヤでも、またどんなサイズのワイヤでも、利用し得ることが認められるべきである。また、前に論じられたように、上の記述はワイヤ１４と関連し、それは、通例、外側プラスチック製コーティング内に置かれた伝導性材料を有するが、その代わりにワイヤはガス又は液体のような流体を運ぶためのチューブであってもよい。

図３２は、３次元構造物を実質的に２次元の構造物に電気的に結合させるためのシステムの代わりの例を描いている。この例では、要素のコイル１０は、基板１２の表面２８に画定された凹所又は通路３８の中に配置される。前の例は要素のコイル１０を誘電体基板１２に垂直に置いたが、この例では、要素のコイル１０の軸は誘電体基板１２の表面２８に実質的に平行である。凹所３８は要素のコイル１０の少なくとも一部分を中に受け入れるように誘電体基板１２の上面２８の中に画定されている。要素のコイル１０は、凹所３８に位置して、要素のコイル１０の一部が誘電体基板１２の表面２８の下に位置し要素のコイル１０の他の一部が誘電体基板１２の表面より上に位置するように描かれている。要素のコイル１０が誘電体基板１２のいろいろな深さレベルに位置するように誘電体基板１２のどんな形状の開口又は凹所も利用し得ることが認められるであろう。誘電体基板１２に関しての要素のコイル１０の位置は、或る程度は、誘電体基板１２の厚さに依存する。

要素のコイル１０は内側シース１６ｂと外側シース１６ａとを含み、内側シース１６ｂは、内側シース１６ｂと外側シース１６ａとの間に配置された複数の螺旋状に巻かれたワイヤ１４のための境界として作用する。要素のコイル１０のワイヤ１４は、前の例に関して前に論じられたのと同様の方法で、上にはんだ２２が配置されている接点パッド２０に結合される。唯一の違いは、要素のコイル１０が上下に垂直にではなくて横向きに配置されていることである。この例では、要素のコイル１０の内側のワイヤ１４を露出させるために外側シースは切られ、接点パッド２０に結合されるべき各ワイヤ１４も、その下にあるワイヤ１４内の伝導性材料４０を現すために、その保護外側コーティング２６を剥ぎ取られる。前の例に関して前に論じられたように、接点パッド２０上のはんだ２２は、加熱することにより、結合のために整列させられている各ワイヤ１４内の伝導性材料４０に結合する。

この例の誘電体基板１２は接点パッド２０から他のコンポーネントへ伸びる電気的配線パターン１０３を示す。図３２に示されている例は、接点パッド２０に伝導性に結合された熱伝達パッド２４も組み入れている。熱伝達パッド２４は、加熱エレメントから熱を受け入れ、その熱を接点パッド２０に伝達するように設計され、それは、はんだ２２が要素のコイル１０内の隣接するワイヤ１４に吸い付き或いは結合するように、接点パッド２０上に置かれているはんだ２２を溶解させる。該加熱パッド２４は、本質的に、該熱伝達パッド２４及び接点パッド２０に結合された伝導性材料のパッドである伝導性溝２１によって接点パッド２０から離隔され得る。加熱パッド２４と接点パッド２０との連絡が回避されるように伝導性溝２１の上に二次的な誘電体（不図示）を配置することができる。加熱パッド２４も、誘電体基板１２の表面に配置される伝導性要素である。或いは、“加熱パッド”と称される要素は、ワイヤ１４への結合のためのコネクタを受け入れるコネクタ穴２４であって良い。誘電体基板１２の左側の穴１１０を、コネクタをその中に配置するために、又はピン又は他の同様のコネクタへの結合のために、利用することができる。

図３３は、図３２に示されている例のワイヤ１４と接点パッド２０との接続の拡大図である。この図では、要素のコイル１０の外側シース１６ａは、誘電体基板１２上に配置された接点パッドに結合されるべきワイヤ１４の付近で切り取られる。ワイヤ１４を接続はんだ２２に結合させることができるように、外側シース１６ａの開口３６の付近でワイヤ１４の保護コーティングを完全に剥ぎ取ることができる。前の例の場合と同じく、ワイヤ１４を接続はんだ２２に接合することができる。

図３３において、コイル要素１０の縦軸は誘電体基板１２の上面２８に対して実質的に平行である。誘電体基板１２の厚さと要素のコイル１０の直径とに依存して、要素のコイル１０の縦軸は基板１２の上面２８と整列し、或いは基板１２の上面２８の上又は下に位置することができる。図３３の接続は、はんだ２２が上に配置されている接点パッド２０を含む。伝導性材料の熱伝達パッド２４が伝導性溝２１によって接点パッド２０に結合される。熱伝達パッド２４の上には熱伝達材料２３が配置されていて、熱伝達パッド２４の熱伝達材料２３が熱源と接触すると、熱が熱伝達パッド２４から伝導性溝２１を通して接点パッド２０に伝わって、接点パッドが接点パッド２０上に配置されたはんだ２２を熱するようになっている。このとき、はんだ２２は、はんだ２２の付近の露出しているワイヤ４０に吸い付いて接点パッド２０とワイヤ１４との電気的及び機械的接続を確立する。

図３４は、ワイヤのコイル１０内でのワイヤ１４の番号の付け方の例を描いている。この例では、第１ワイヤ１４ａは第１接点パッド２０ａに結合され、第２ワイヤ１４ｂは最後の接点パッド２０ｂに結合され、第３ワイヤ１４ｃは第３接点パッド２０ｃに結合され、第４ワイヤ１４ｄは第４接点パッド２０ｄに結合される。接点パッドの同様のセットが要素のコイル１０の左側に配置される。要素のコイル１０におけるワイヤ１４のピッチに依存して、ワイヤ１〜４は要素のコイル１０の左側で同様の方式で、または別の構成に、配置される。例えば、誘電体基板１２上での要素のコイル１０の左側でのワイヤ接続は、１から４までの数値順に配置され得る。或いは、番号は、要素のコイル１０におけるワイヤ１４の巻き付けピッチに依存して、ぐるりと切り替えられてもよい。

図３４は、実質的に３次元の構造物を実質的に２次元の構造物にはんだ付けする方法を示す。具体的には、基板１２に永久的に貼り付けられていて長さ及び幅に関して容易に画定され得る接点パッド２０上に動かされた接続材料２２を用いることにより、巻かれたワイヤ１４ａ−１４ｄの３次元コイル１０が基板１２に取り付けられる。更に、熱伝達材料２３ａ−２３ｄを有する熱伝達パッド２４ａ−２４ｄが、伝導性溝２１ａ−２１ｄを介して接点パッド２０ａ−２０ｄに接続される。コイル１０は、人体に挿入されるプローブのような医療装置に使用され得るものであるが、本発明はその様には限定されない。コイル１０はその全長にわたって一定の横断面を持たなくても良く、実際に、コイルはチューブ状構造物とは無関係にその長さに沿って所定箇所で膨張し収縮することができる。コイル１０は、中空のチューブ、中身のあるチューブ、案内ワイヤ、光ファイバー、空洞などを囲むことができる。これらの構造物の全てはチューブ状構造物１６と称され、以下で詳しく論じられる。一般に、チューブ状構造物は外側表面１６ａと内側表面１６ｂとを含み、ワイヤ１４はチューブ状構造物１６の中に含まれる。

図３５は、任意の共通平面に沿うコイル１０、ワイヤ１４、基板１２、及び接続材料２２、伝導性溝２１、接続パッド２０、熱伝達パッド２４、及び熱伝達材料２３の横断面を示す。接続材料２２によるワイヤ１４の濡れの間に、接続材料２２はワイヤ１４を包んで溝１８と接続パッド２０との境界に良好な機械的接合箇所を形成する。

図３６、図３７及び図３８は、実質的に３次元の構造物を実質的に２次元の基板１２に取り付ける他の方法を示す。各ワイヤ１４は、基板１２のみぞ３８の中に置かれたチューブ状構造物１６の周りに巻かれている。接続パッド２０は基板１２の平らな表面に沿ってワイヤ１４の間隔で配置されている。具体的には、チューブ状構造物１６が溝３８に置かれたとき、各ワイヤ１４は複数の箇所で基板１２と交差する。接点パッド２０は、ワイヤ１４が基板１２と交差する箇所で基板１２に付けられており、接続材料２２が全ての接続パッド２０の上面に付けられる。

図３９乃至図４４は、要素のコイル１０と誘電体基板１２に配置された開口３８との接続の代わりの例を描いている。図３９では、要素のコイル１０を受け入れるように誘電体基板１２の上面２８に位置するチャンネルは、四角形の横断面を有する。図示されているように、要素のコイル１０の１つの側は四角形凹所３８の底４４に位置する。この例では、要素のコイル１０の縦軸は誘電体基板１２の表面２８と実質的に整列している。接続はんだ２２が、要素のコイル１０の中のワイヤ１４を誘電体基板１２の表面２８上の夫々の接点パッド２０に接続するために利用される。

図４０は、誘電体基板１２の表面の凹所３８の代わりの例を描いており、それはＶ形であって、要素のコイル１０の２つの側がＶ形チャンネル３８の２つの側４６ａ，４６ｂに載るようになっている。要素のコイル１０の中に配置されているワイヤ１４を誘電体基板１２の表面２８に配置されている接点パッド２０に結合させるために接続はんだ２２が利用される。図３９の場合と同じく、要素のコイル１０の縦軸は誘電体基板１２の表面２８と実質的に整列している。

図４１は、２つの誘電体基板１２の間に置かれた要素のコイル１０を描いている。誘電体基板１２の水平軸は要素のコイル１０の縦軸と整列する。誘電体基板１２は、要素のコイル１０の直径Ｄより小さい高さＨを有する。従って、要素のコイル１０が誘電体基板１２の間に置かれたとき、要素のコイル１０の一部分は誘電体基板１２の上面２８より上に達し、要素のコイル１０の他の一部分は誘電体基板１２の下面３２より下に達する。要素のコイル１０の伝導性ワイヤ１４を誘電体基板１２の表面２８，３２に配置された接点パッド２０に結合させるために誘電体基板１２の上面２８及び下面３２の両方で接続はんだが利用される。

図４２乃至図４４は、誘電体基板１２の上面２８に置かれた要素のコイル１０を描いている。これらの例では、要素のコイル１０を保持するための凹所は、接点パッド２０を要素のコイル１０内の伝導性要素又はワイヤ１４に接続するために利用される接続はんだ２２によって作られる。誘電体基板１２の表面には凹所３８は画定されない。

図４２は楕円形の要素のコイル１０を描いており、その楕円の長軸は誘電体基板１２の表面２８に平行に位置する。接続はんだ２２は、実質的に要素のコイル１０のエッジより下に置かれる。

図４３は、楕円形の要素のコイル１０を描いており、この場合には楕円形の長軸は誘電体基板１２の表面２８に垂直に位置する。楕円形は誘電体基板１２上で接続はんだ２２により保持され、これは要素のコイル１０のためのサポートを形成する。接続はんだ２２は接点パッド２０上に置かれ、接続はんだ２２の一部分は要素のコイル１０のエッジの下に位置し、接続はんだ２２の一部分は要素のコイル１０のエッジから外方に達している。

図４４は、競走場の形のような横断面形状を有する要素のコイル１０を描いている。要素のコイル１０の長軸は誘電体基板１２の表面に平行に位置する。ワイヤ１４と接点パッド２０との間に電気的及び機械的接続を確立するために接続はんだ２２が接点パッド２０上に置かれて要素のコイル１０のワイヤ１４に結合される。接続はんだ２２は、誘電体基板１２の表面上で要素のコイル１０を支持する。

図３２乃至図４４は、なぜチューブ状構造物と誘電体とが誘電体基板１２の表面に形成されたチャンネル又は溝を用いることによって互いに垂直に配置されなくても良いかを示しており、チューブ状構造物は接続パッド２０への取り付けによって機械的に保持され得る。チューブ状構造物の断面形状が適切であれば誘電体基板１２上にチャンネル３８は不要である。その代わりにチューブ状構造物は誘電体基板と同一平面内に休止する平らな側を持つことができる（図４４に示されるように）。
図４５乃至図４９は、ワイヤのコイル１０を含むチューブ状構造物のいろいろな例を描いている。この例におけるワイヤ１４は、時計回り及び反時計回りのように反対方向に動くことができる。交互のコイルがチューブ状構造物１０の長さに沿って網組み構造又は織物構造を形成する。

図４５は、ワイヤ１４がチューブ状構造物１６ａの表面上に編まれ、一方のワイヤが第１方向に進み他方のワイヤが第２方向に進む例を示している。図４６は、図４５に類似するが、チューブ状構造物１０の長さに沿って縦方向に伸びるワイヤ１４ａを含む。図４７は、チューブ状構造物１０の表面１６ａの周りに配置された２つのワイヤを描いており、ワイヤ１４の巻線はチューブ状構造物１０の長さに沿ってワイヤ１４の位置に依存して異なるピッチを有する。図４８は、単一の方向に進む単一のワイヤを含むだけであることを除けば、図４７に類似している。ワイヤは一端では他端と異なるピッチを有する。図４９はチューブ状構造物の回りのワイヤの巻線を表す。巻線は一端及び他端で異なるピッチを有し、ピッチはその一端及び他端の間で徐々に変化する。

図４５乃至図４９は、ワイヤのコイルをチューブ状構造物の内側又は横側の他の構造物とどの様に組み合わせることができるかを示す。コイルは逆方向に、すなわち時計回り及び反時計回りに、進むワイヤ１４を含むことができる。これらの交互のコイルは、互いに影響を及ぼしあい、チューブ状構造物１０の長さに沿って織物構造又は網組み構造を形成することができる。その様な網組み構造に含まれる個々のワイヤ１４の全てが電気伝導性であったり或いは誘電体基板１２に取り付けられたりしなくても良い。絶縁材２６を選択的に剥くことにより、何を何に取り付けるかを正確に制御することができる。実際、一直線に延びるワイヤ（図示されていない）を網組み構造物又は通例のワイヤのコイルと組み合わせることができる。この一直線に伸びるワイヤは、選択的インピーダンス整合、電気的取り付けを目的とすることができ、或いは非伝導性の安全ワイヤとしてのものであって良い。また、コイル中の全てのワイヤ１４が同じサイズ又は同じ材料のものでなくても良い。例えば、ワイヤのコイル１０内を熱電対ペアが走り下りることができ、また、チューブ状構造物の撓み特性を更に改良すると共にシステムの電気的連絡を向上させるために混合ゲージ・ワイヤを使用することができる。

図５０乃至図５５は、流体、ガス又は半流体（ｓｅｍｉ−ｆｌｕｉｄ）又は微粒子材料の移送を受け入れるように構成された流体構造物を表す。ワイヤのコイル１０と関連して本書で使用される伝導性要素という用語は、電気的伝送と、流体、ガス、寒剤、微粒子及び半固体のような要素の流体伝送との両方を含むように定義される。前に論じられたように、ワイヤ１４は、その内側の材料が溶解されると流体を輸送するための中空部材１４が得られるように溶解可能な材料で満たされたチューブであっても良い。溶解可能な材料を含むその様な中空部材１４を基板１２に接続するために、図５０に描かれている誘電体基板１２のような基板にチューブが接続されるべき場所でチューブ内の溶解可能な材料のカバー１１２を剥ぎ取ることができる。或いは、剥ぎ取り無しで基板１２に開いたチャンネル１０６に隣接させてチューブを配置することができる。

溶解可能な材料を残して溶解可能な材料の周りの保護材料１１２が剥ぎ取られると、溶解可能な材料が溶解されればそれを通って流体が流れ得るようになる導管１０７を画定するように溶解可能な材料の上にエポキシ又は他のプラスチック・タイプのシーリング材料１１４を置くことができる。図５０乃至図５５に示されているように、チャンネル１０６が基板１２に配置されており、チューブ状のワイヤ１４はこの導管１０６と連絡している。溶解可能な材料のチューブ（ワイヤ１４）に隣接して仮ガセット１０５が配置され、これは、チューブを所定位置に保つと共に、チューブから基板１２内に画定されているチャンネルへのチャンネルを作るべくチューブの周りを密封するために利用される。溶解可能な材料で満たされているチューブは、基板１２に画定されているチャンネル１０６に結合される。更に、この要素のコイル１０の例は、伝導性ワイヤと、溶解可能な材料で満たされたチューブとの両方を含むことができる。ガセット１０５は、エポキシ・タイプのシーリング材料であって良く、或いは、溶解可能な材料のチューブを基板１２内の対応する導管に対して密封するために使用され得る他の材料であって良い。電気的接続と流体接続とは、単一の基板上で並んで使用され得、基板の別々の層の上で一緒に又は単独で使用され得、単一の又は複数の要素のコイル１０に結合されている別々の基板上で使用され得る。

図５０は、コイル１０が穴３８の中に配置されている基板１２を示す。基板１２は、内側に形成され除去可能な材料で満たされたチャンネル１０６を有する。基板１２の表面には接点パッド２０があり、これも除去可能な材料から作られている。コイル１０の中の選択されたチューブ１４の内部は、除去可能な材料で満たされていて、チューブ１４の中のその除去可能な材料を露出させる剥かれた領域１１２を有する。

図５１は、ワイヤ・コア４０と接続パッド２０との間の除去可能な接続材料１０５を描いている。接続材料１０５は、移送通路１０７の機械的包絡線の一部を形成する。図５２において、コイル１０を機械的に押さえるとともにチューブ１４からチャンネル１０６に流体を運ぶ移送通路１０７の機械的包絡線の他の部分を形成するためにチューブ状構造物１６と基板１２との間にアタッチメント材料１１４が加えられている。

図５３において、除去可能な材料はシステムから除去されている。これは、基板１２内の中空チャンネル１０６と、中空移送通路１０７と、コイル１０内の中空のワイヤ又はチューブ１４とを残す。図５４において、接続パッド２０の１つを通る断面図は、除去可能な材料で満たされている基板１２内のチャンネル１０６と、移送通路プロフィール１０７を形成する他の除去可能な材料とチューブ１４の内側の第３の除去可能な材料１１６との断面を示している。この様に、コイル１０から基板１２への通路が明らかに示されている。図５５において、接続パッド２０の１つを通る断面図は、全ての除去可能な材料が除去された後のシステムの断面を示している。これは、空の移送通路１０７を残し、チャンネル１０６を通って材料が流れることを考慮している。

どの様なコイル付きワイヤも、溶解可能なコアを含むことができる。これは、非常に多数の管腔を有するカテーテルと電気的結線とを統合する非常に低コストの方法を提供する。その様なシステムが図５０乃至図５５に示されている。チューブ状構造物は明瞭性を目的として単一のワイヤだけを示しているけれども、その様なシステム内に複数のワイヤ１４も存在し得ることが理解されるべきである。ワイヤは、その絶縁材１１２を剥ぎ取られるけれども、包含絶縁材とチューブ状壁構造との両方において大部分は無傷で残される。剥かれたワイヤ部分は誘電体基板１２上で接続パッド２０の上に整列させられ、仮ガセット１０５がワイヤ・コアと接点パッド２０との間に形成される。材料が除去されると誘電体基板１２とチューブ状構造物内のチューブとの間にチャンネル１０６が存在することとなるように、接点パッド２０とガセット１０５との材料も溶解可能な材料から形成される。ガセットと付随する材料とが溶解される前に、元のガセットを完全に包んでチューブ状構造物を保持するために最終的カバー材料１１４が使用される。誘電体基板１２の内側のチャンネル１０７，１０６は、マイクロ流体コントローラ又は他のその様なシステムにも容易に取り付けられ得る。材料が除去されると、流体、微粒子、ガス、寒剤、及びそれらの組み合わせがカテーテルの先端から誘電体基板１２へ、またその逆に、流れることができる。これは、ドラッグデリバリー、採血、及び他の重要な活動のような活動を提供する。

（移送通路を作る溶解可能なコア）
移送通路１０７は、はんだ接合の流体同等物である。それらは、カテーテルのボディーの周りに螺旋状に配置されたチューブ１１６の剥かれて開かれた中心から２次元構造物１２の内側のチャンネル１０６の上の開口２０に伸びる通路である。

チューブ１４の内部の材料が溶解されると、基板１２のチャンネル１０６とチューブ状構造物１０内の中空ルーメン１１６との間に中空移送通路１０７が形成される。この様に、実質的に２次元の構造物１２に含まれるマイクロ流体チャンネルから連続的に３次元構造物１０の壁の中のチューブ又はルーメンまでに輸送システムが形成される。

この様に基板１２の内側に形成されたチャンネルは、マイクロ流体コントローラ、試薬空洞に容易に取り付けられ、或いはよりマクロスケールな配管システム、ハイドローリックス又は他のそのようなシステムにルーティングされ得る。その様なワイヤ１４のコアが溶解された後、試薬混合、ドラッグデリバリー、採血、塩類溶液配送、排液、管理された低温配送及び抽出、及び他の幾つもの用途を可能にするために、残ったチューブ状構造物１０をマイクロ流体装置と共に使用することができる。材料が除去されると、半固体、微粒子、流体、寒剤、ガス、及びそれらの組み合わせが３次元チューブ状構造物の先端から２次元誘電体基板１２へ、またその逆に、流れることができる。

最小限度に侵襲性の外科処置は、痛み、瘢痕化を余り患者にもたらさずに多くの作業をできること、また回復時間を短縮できることに依拠する。これは、一般に、小さな人為的切り口を作り、その切り口を通してチューブを送り込み、必要な計装の全てをチューブを通して送ることにより行われる。現代のカテーテルはチューブのボディーを通してワイヤをカテーテルの先端に送り、それらは多くの病気を診断し治療するするために使用され得る。外科処置後直ぐに帰宅できることは長い入院より望ましいと考えられる。そのため、新しい処置に対する要求が、従って小型医療装置に対する要求が増大し続けている。しかし設計者たちは矛盾した目的に従事している。すなわち、外傷経験を小さくするためにはカテーテルのボディーは小さいのが望ましい。より複雑な処置を考慮するためにはカテーテル内により多くのワイヤが必要とされて、より大きなカテーテル・ボディーを要求する。カテーテルのボディーは常に丸いわけではなく、また常にチューブであるというわけではない。卵形は、一定の方向への曲げを容易にし、それは或る状況においてカテーテルのステアリングを容易にするので、非常に人気がある。カテーテルは、全て同時に形成された数個の異なる“チューブ”または管腔を包含することもできる。通例、或る管腔はワイヤを運ぶために使用され、他の管腔は流体を運ぶために使用される。

流体輸送はいろいろな理由から有益である。１つの理由は、あなた方の歯をきれいにするのに使われる同じ工具に統合されることを除いて歯科医が余分の唾液に対して行うことと非常に良く似た排液のためである。別の理由は、リアルタイムの局所血中酸素含有量示度を得られるように先端部と影響し合っているものをサンプリングすることと、手術中に他のどんな化学物質が血流中に存在するかを測定することである。特定の場所に物質を注入し、また特定の場所から物質を取り去るためにチューブを使うこともできる。生理食塩水は、身体に対して中性であり且つ伝導性でもあり、切除処置中にしばしば使用される。薬剤は、同じチャンネルに沿って配送され得、問題の部位の非常に正確な薬物標的化を提供する。

身体の非常に小さな部分を凍りつかせるためにチューブに沿って寒剤を送ることもできる。多くの人が外部身体部分からいぼを凍結除去してもらう。なぜならば、それが、身体が速やかに回復するように局所領域を殺す非常に有効な方法だからである。身体解剖学的構造の内側部分を凍結させ得ることは、現在のがん治療を容易に大変革することができる。

ワイヤを別々の要素としてチューブ状構造物の内側を走らせる代わりに、私たちはワイヤをまさにそのチューブの構造に統合する方法を開発した。ワイヤをチューブの壁の中に入れれば、管腔は他の目的のために解放される。ワイヤをチューブ状構造物の軸に平行に走らせれば製造が容易であろうけれども、それは、得られるチューブ状構造物が曲がりにくくなりがちであるという点で難点を呈する。ワイヤをチューブ状構造物の周りにコイル状に又はより螺旋的なパターンで巻きつけることにより、可撓性が増大し、ワイヤのその後の加工硬化が大幅に減少する。パターンを変化させればチューブ状構造物に沿っていろいろな箇所でいろいろなレベルのスティフネス又は剛性が得られ、実際上、複雑なマルチ・ジュロメーター・チューブ状構造物に取って代わる。螺旋コイルは幾つかの興味深い終端オプションも可能にする。２つの異なるチューブ状構造物における螺旋タンジェントを釣り合わせることによって、信号完全性への影響を最小限にとどめてファイバーオプティクスを裂くことができる。螺旋は、結局は、システム内の全ての導体をチューブ状構造物の軸に平行な単一の接線を通過させ、従って多数のワイヤを単一の基板上の単一の線に容易に取り付けることを可能にする。これは、さもなければそれらを含まないであろう装置及び構造物への電気的結線の追加も提供する。例えば、ワイヤをファイバーオプティック要素の周りに巻きつけることができる。別々に絶縁されたワイヤを組み込むことは容易であるけれども、可撓回路、又はスパッタリングのような一般的プロセスで付加された伝導性材料をチューブ状構造物の外面に対して用いることも容易である。

チューブ状構造物は医療用カテーテルだけに適用されるのでなくても良い。チューブ状構造物は、航空電子工学から建築まで、何にでも使われる。構造上の剛性をなお考慮し、且つ、又は他の装置が同じスペースを共有することを考慮している高密度内部連結システムは、いろいろな産業で非常に有益である。例えば、飛行機は、ここに記載される技術を用いて電気配線の殆どを機体の外板へ移すことができる。また電源ダクト及びネットワーク結線は、新しいビルの中央構造部材に沿って伸びることができ、床間に高密度バックボーンを走らせるためにここに記載される技術を使用することができる。

図５６及び図５７は要素のコイル１０が２つの誘電体基板１２の間に挟まれている代わりの例を描いている。この例では、前の例の場合と同じく、要素のコイル１０を両方の誘電体基板１２の表面に結合させることができる。図５７に示されているように、要素のコイル１０は、接点パッド２０上に置かれた保持はんだ２２を利用して下側誘電体基板１２に結合される。更に、接点パッド２０及び接続はんだ２２と熱的に連絡するための熱伝達パッド２４が開示される。更に、要素のコイル１０は上側の誘電体基板１２の底面３２に同様に結合されている。両方の基板１２が要素のコイル１０の少なくとも一部を中に受け入れるための凹所３８を含む。図５６及び図５７は、単一のチューブ状構造物を複数の誘電体基板１２に接続できる方法のもう一つの例を示す。

図５８及び図５９は、図１１及び図１２と類似する例を開示しているが、図５８及び５９の要素のコイル１０は誘電体基板１２の表面２８に対して或る角度をなしている。誘電体基板１２を通って画定されている穴又は通路３８も、誘電体基板１２に画定されている穴の中で要素のコイル１０が休止できるように、同様に曲げられている。誘電体基板１２の表面２８に対して４５°の角度、６０°の角度、８０°の角度を含む任意の角度に、或いは誘電体基板１２に対して特に垂直に、要素のコイル１０を位置させることができ、開示内容は誘電体基板１２の表面２８に対する要素のコイル１０の特定の角度に限定されない。要素のコイル１０のワイヤ１４と、誘電体基板１２の表面に配置された接点パッド２０及び接続はんだ２２との間の接続は、図１１及び図１２に関して前に論じられたものと同様である。

図５８及び図５９は、取り付け穴３８が誘電体基板１２に対して垂直でないことの利点を示す。チューブ状構造物１０と誘電体基板１２とは直角からずれているので、チューブ状構造物１０に軸方向荷重が加わると接続材料２２にせん断ひずみがますます生じ、従って誘電体基板１２とチューブ状構造物１０との接着の全体としての強度を高める。

図６０及び図６１は、複数の基板が、夫々の接続パッド２０が共通取り付け穴３８の周りに配置されるように互いにどの様に積み重ねられてワイヤ１４を有するチューブ状構造物１０に接触し得るかを示す。これは非常にコンパクトな環境におけるはんだ接合箇所及び非はんだ接合箇所の容易な統合を提供する。一例では、接続パッドは、普通の多層印刷回路基板において見出されるものと同様の伝導性の層１０３から形成される。使用される基板に関わらずに、接続パッド１０３ａ−１０３ｄは全て、種々のリフロー方法を用いてその縁に沿って配置された接続材料２２を有する。チューブ状構造物の中のワイヤ１４は、その後、その絶縁材２６を選択的に剥ぎ取られて穴３８の中に挿入される。オプションで、チューブ状構造物１０は、機械的保持力を追加するために穴３８にプレスばめされる。挿入後、ワイヤに沿う他の接触箇所と接点パッド１０３ａ−１０３ｄとの間の抵抗加熱を通して或いは他の加熱方法を通して接点パッドが加熱され、上記のものと同様に接続材料２２が溶けてワイヤ・コア４０にくっつく。

基板１２の平らな表面に溝３８を形成することによって基板１２を準備することができる。溝３８のサイズ及び形状はコイル１０の一部分をその軸方向長さに沿って受け入れるように決められる。伝導性材料１０３は、基板１２の初期製造時にコイル１０内のワイヤ１４の一様な増加と調和する間隔で基板１２の平面に付けられる。伝導性材料２２は、普通は溝３８の軸に対して垂直に配置されて溝３８の縁に接触する複数の接続パッド１０３ａ−１０３ｄを形成する。接続材料２２が基板１２の表面上に抑制されずに流れるのを防止するために、各接続パッド１０３ａ−１０３ｄを補助的な誘電体１００（図１に示される）で囲むことができる。接続材料２２は、基板１２のワイヤ１４への電気的及び機械的接合を可能にし、従ってコイル１０を機械的に保持するために、また、コイル１０の末端と基板１２との間の電気的連絡を提供するために、接続パッド１０３の上に加えられる。接続材料２２は、コイルが導入される前、溝３８の形成後に加えられるが、接続材料２２はコイル１０が溝３８内で接続パッド１０３ａ−１０３ｄと整列させられると同時に加えられても良い。また、接続材料２２は、エレクトロニクス産業においては標準的なはんだステンシル及びリフロー・プロセスなどで自動的に加えられる。

コイル１０は、ワイヤ１４が基板１２にはんだ付けされるべき領域でチューブ状構造物１６の部分を除去することによって準備される。更に、その場所で、取り付けられるべき各ワイヤ１４からその絶縁材２６の一部が除去される。レーザーカット、又はその他の、熱アブレーション、化学エッチング、及びビーズ吹き付けのような技術を用いてワイヤ１４を剥くことができる。チューブ状構造物１６とワイヤ絶縁材２６との両方が、理想的には同時に、ワイヤ１４を接続パッド１０３に取り付けるために必要な場所でだけ、除去される。絶縁材が除去される前又は後に、接続パッド１０３へのワイヤ１４の取り付けを容易にするためにワイヤ１４を接続材料２２のコーティングでスズメッキすることができる。

コイル１０を基板１２に取り付けるために、コイル１０は溝３８の中に置かれ、付着させられるべき各ワイヤ１４は夫々の接続パッド１０３と整列させられる。伝導性材料１０３はワイヤ１４のピッチの一様な増加に対応して配置されたので、単一のワイヤ１４だけを所定の接続パッド１０３と整列させるだけで良く、他の全てのワイヤ１４は夫々の接続パッド１０３と整列させられる。これは組み立ての時間を短くすると共に複数のワイヤ１４を基板１２にはんだ付けするプロセスを容易にする。

各々の剥かれたワイヤ１４は、夫々の接続材料２２で夫々の接続パッド１０３に取り付けられる。特に、熱源が接続パッド１０３と熱的に連絡させられる。熱は接続材料２２を通って進んでワイヤ１４に移る。そのとき、接続材料２２は、加熱されたワイヤ１４に吸い付いて接続パッド１０３とワイヤ１４との間に接合箇所を形成する。熱的連絡が取り去られると、接続材料２２は硬化し、従ってワイヤ１４を、接続パッド１０３に固定し、従って基板１２と、下にある伝導性材料１０３と電気的に連絡することのできる他のコンポーネント又は構造物とに、固定する。

更に、熱伝達手法を用いてワイヤ１４を接続パッドに取り付けることが可能である。この場合、所与の熱源（通例、はんだごて）からの熱は、接続パッド２０と熱的に連絡している熱伝達パッド２４に加えられる。熱伝達パッド２４は、元の熱源からの物理的接触無しに接続材料２２が溶かされ得るように、接点パッド２０と連絡している。接続パッド２０の表面上に配置された接続材料２２との相互汚染を防止するために熱伝達パッド２４と接続パッド２０との間に補助的な誘電体２１を置くことができる。熱源と熱伝達パッド２４との間の、従って熱源と接続材料２３との間の、そしてそこからワイヤ１４への熱的連絡を促進するように、熱伝達パッド２４の上に接続材料２２の補助的バンプを付け加えることができる。

（不連続的構造）
ワイヤ又は他のその様な伝導性要素を選択的に加えるプロセスを用いることにより、チューブ状構造物に沿って途中までしかワイヤを伸びさせないことが可能である。このことは、他の部分とは異なる数のワイヤ１４を含むチューブ状構造物の任意のセグメントがあり得ることを意味する。チューブ状構造物の長さに沿って全てのワイヤ１４を走らせるが一定のワイヤ１４を所与の箇所で切りさもなければ継ぎ合わせ、実際上単一のワイヤを２つの電気的に別々のピースに変えることも可能である。異なる数のワイヤ１４を持つということは、システムの見かけ上の可撓性を更に洗練し得ることを意味する。しかし、システムのもっと巧妙な使用方法は、コイルに取り付けられた複数の基板１２間に“バックプレーン”型の相互接続システムを加えることである。その様なバックプレーンは、或いはおそらくより適切には“フロントプレーン”は、ルーティング困難を徹底的に簡単にするだけではなく、より少数の層間結線又は穴を考慮することによって基板のコストを下げることもできる。フロントプレーン内の各ワイヤを、異なるタイプの情報を伝えるために使用することができる。電気信号、光インパルス、電力接続、流体サンプル、ガス状試薬、及び他の多くを、個別に又は一まとめに、基板１２から基板１２へ、また任意の所与の基板１２から更にチューブ状構造物沿いの場所に、動かすことができる。

安全のための冗長性、機械的安定性、及び増大したコイル密度を提供し、同時に組み立てプロセスを容易にする、コイル１０のワイヤ１４を基板１２に取り付けるオプションの方法が図３４に見られる。説明を容易にするために伝導性材料２２の各々の例に“１”、“２”、“３”又は“４”のラベルが付されている。ワイヤ１４ｄが接続パッド２０ｄと整列させられてこれに取り付けられ、ワイヤ１４ｃが接続パッド２０ｃと整列させられてこれに取り付けられ、ワイヤ１４ｂが接続パッド２０ｂと整列させられてこれに取り付けられ、ワイヤ１４ａが接続パッド２０ａと整列させられてこれに取り付けられていることが分かる。ラベルの各々は、コイルからの各ワイヤ１４を別々のジョイントとして示して特定し、またそれを識別しやすくしている。本書に記載された手法を用いて任意のワイヤ１４を基板１２に複数の箇所ではんだ付けできること、及び、これらの手法で何個のワイヤ１４をも基板１２に取付け得ることが当業者に認識されるであろう。

３次元構造物１０と実質的に２次元の構造物１２との間で流体、ガス、半固体、寒剤、又は微粒子状物質を輸送する方法が開示される。その方法は、除去可能な材料が中に配置されている中空部材１４を設けるステップを含む。その中空部材１４は、電気伝導性要素、流体工学的に伝導性の要素、又はそれらの組み合わせ、と関連付けられた３次元構造物１０と関連付けられる。もう一つのステップは、中空部材１４を実質的に２次元の構造物１２の中空移送通路１０７と関連付けることを含む。もう一つのステップは、中空部材１４と、２次元構造物１２及び３次元構造物１０のうちの少なくとも１つとを物質で覆うことを含む。他の１つのステップは、実質的に２次元の構造物１２の中空移送通路１０７及び３次元構造物１０の中空部材１４と連絡する通路を画定するべく除去可能な材料１１６を除去することを含む。

この方法は、更に、該物質を付ける前に除去可能な材料１１６を露出させるように中空部材の一部２６を除去することを含む。それは、更に、中空部材１４の露出した除去可能材料を実質的に２次元の構造物１２の中空移送通路１０７に関連付けることを含み、該物質は、中空部材１４と中空移送通路１０７との間に通路を画定するように露出された除去可能材料を覆うために利用される。

誘電体基板１２を通って画定された流体通路１０６が中空移送通路１０７と連絡するように、実質的に２次元の構造物１２は１つ以上の誘電体基板１２と結合される。流体、ガス、半固体、寒剤、又は微粒子状物質が中空部材１４から、該物質を通り、中空移送通路１０７を通って流体通路１０６に輸送される。

流体、ガス、半固体、寒剤、又は微粒子を輸送し、２つの構造物間に流体工学的な又は中空の接続を確立するためのシステムは、次のものを含む。すなわち、３次元構造物１０は、これに関連付けられた複数の伝導性要素１４を有し、伝導性要素１４は、材料をそれに沿って輸送するためのチャンネルを各々有する。除去可能な材料１１６が伝導性要素１４のチャンネルの中に配置されて実質的に２次元の構造物１２に結合され、除去可能な材料１１６は、該材料が除去されると中空の移送通路１０７が画定されるように物質で覆われる。その物質は実質的に２次元の構造物１２の伝導性通路１０６，１０７の１つを３次元構造物１０の通路に機械的に結合させる。

２次元構造物１２は複数の媒体及び材料を移送するための複数の層を含むことができる。３次元構造物１０は、更に、２次元構造物１２との電気的接続を確立するために伝導性部材４０が中に配置されている伝導性要素１４を含む。

３次元構造物１０を実質的に２次元の構造物１２に電気的に結合させるためのシステムは、３次元伝導性構造物と実質的に２次元の伝導性構造物とを含む。それは、実質的に２次元の伝導性構造物を３次元伝導性構造物に取り付けセクションに沿って電気的に結合させ、同時にその取り付けセクションの可撓性を維持し且つ２次元構造物１２への３次元構造物１０の機械的保持を促進するための手段を更に含む。

３次元伝導性構造物１０はチューブ状であり、２次元構造物１２は３次元伝導性構造物１０の少なくとも一部を受け入れるように中に画定された通路３８を有する。

３次元構造物１０を実質的に２次元の構造物１２に電気的に結合させるためのシステムは、選択的に電気的に互いから絶縁される伝導性要素１４のチューブ状コイルを含む。誘電体基板１２のサイズと形状とは、誘電体基板がチューブ状コイル１０の少なくとも一部分に近接するように決められる。接続パッド２０は、誘電体基板１２上に位置するその上に配置された接続材料２２を有する。接続材料２２は、伝導性要素１４を誘電体基板１２に結合させるためのものである。

接続パッドは誘電体基板１２の表面に結合された伝導性接点パッド２０であって良く、接続材料２２は、チューブ状コイルから伝導性要素を接続パッド２０に結合させるための熱的に活性化される伝導性接続材料２２である。

３次元構造物１０を実質的に２次元の構造物１２に電気的に結合させるためのシステムは次のものを含む。すなわち、３次元構造物１０はその長さに沿って伸びる複数の伝導性部材１４を有し、前記複数の伝導性部材１４は互いから選択的に電気的に絶縁される。誘電体基板１２のサイズ及び形状は、３次元構造物１０の伝導性部材１４を誘電体基板１２に機械的に且つ電気的に結合させるために誘電体基板が前記３次元構造物１０の少なくとも一部分に近接するように決められる。接続パッド２０は、誘電体基板１２上に位置するその上に配置された接続材料２２を有する。接続材料２２は、伝導性要素１４を誘電体基板１２に結合させるためのものである。

接続パッドは誘電体基板１２に結合された伝導性パッド２０であって良く、接続材料２２は伝導性パッド２０上に配置された伝導性材料である。３次元構造物１０はワイヤのコイルを含む。３次元構造物１０は可撓回路を含む。誘電体基板１２は印刷回路基板であり、接続材料２２ははんだである。誘電体基板１２上の接続パッド２０は、実質的に２次元の構造物１２として形成される。システムは、接続パッド２０と熱的に連絡する熱伝達パッド２４を更に含む。ワイヤ１４のコイルは複数の導体を含む。

また、３次元構造物１０は少なくとも１つの内側シース１６ｂと外側シース１６ａとを含むことができ、内側及び外側のシース１６ｂ，１６ａの間に複数のワイヤ１４が配置される。チューブ１０内の伝導性要素１４の１つが接続材料２２で接続パッド２０に結合される接続箇所で外側シース１６ａに穴３６が切り開けられる。ワイヤ１４は保護コーティング２６を有し、それは外側シース１６ａに切り開けられた穴３６の付近で剥ぎ取られる。３次元構造物１０は中空である。ワイヤ１４のコイルは、半固体、微粒子、ガス、寒剤、及び流体を送ることのできるチューブを更に含む。

また、複数の３次元構造物１０が単一の２次元構造物１２に結合される。複数の２次元構造物１２が単一の３次元構造物１０に結合される。２次元構造物１２は印刷回路基板の一部である。接続パッド２０と接続材料２２とは印刷回路基板の両面に配置され、印刷回路基板は、３次元構造物１０が接続パッド２０において接続材料２２を介して印刷回路基板の両面２８，３２に結合されるように３次元構造物１０を受け入れるために貫通配置された穴３８を有する。２次元構造物１２は４つの角を有する印刷回路基板の一部であり、各角の部分は３次元構造物１０をその中に受け入れる通路３８を示すように切り取られる。２次元構造物１２は印刷回路基板の一部である。３次元構造物１０を中に受け入れるように印刷回路基板に溝３８が配置される。

各ワイヤ１４から、接続パッド２０の位置でその絶縁物が剥ぎ取られる。接続材料２２は、ワイヤ１４を接点パッド２０に取り付ける。接続材料２２は、剥かれたワイヤ１４の上に流れるバンプを生じさせる。図３８に見られるように、所与のセクションにおいて唯一のワイヤ１４が基板１２に取り付けられる。

チューブ状構造物１６の相対する側で２つのワイヤ１４を基板１２に取り付けることができる。チューブ状構造物１６に沿っての、従ってコイル１０に沿ってのワイヤ１４の間隔を変え、所望の位置でワイヤ１４からその絶縁物を剥ぎ取ることによって、一定のワイヤ１４だけを一定の位置で非常に容易に且つ非常に正確に取り付けることが可能である。

上記に加えて、ワイヤ１４をチューブ状構造物１６の内側に取り付けることも可能である。チューブ状構造物１６内に小さな基板１２が置かれる。基板１２は、接続材料２２が上に形成されている接続パッド２０を有する。任意の公知方法を用いてワイヤ１４を基板１２に取り付けることができる。

コイル１０は、伝導性材料経路に沿って露出した領域と被覆された領域とが存在するように伝導性材料が上に配置されている平らな可撓性基板（図示されていない）から構成され得る。可撓性材料の端部はそれ自体の下に折り曲げられ、露出した伝導性材料を半径範囲の外側全体に沿って露出させる。露出した伝導性材料がこの様に表示されているので、可撓性材料を伝導性材料で接続パッドに機械的に且つ電気的に取り付けることが非常に容易になる。この様に形成された伝導性経路は、基板上に配置された伝導性材料でコンポーネント３０をコイル１０に接続するために容易に使用され得る。

コイル１０を、直接に基板１２上に存在する何ものかに接続することは必要ではない。具体的には、取り付けパッド２０が他の基板１２又は可撓回路（Ｆｌｅｘ Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はポゴ・ピンの上の対応するパッドと揃うように基板１２を構成することができる。

基板１２は、本質的に且つ自然にコネクタになることができる。複数のピンが基板１２の表面の１つを通って又はそれから突き出て伝導性材料と電気的に連絡しているときには、ピンはレセプタクルとつがうように容易に配置され得、それはそのときには電流を他の１つ以上の装置に伝えることができる。前の例が単なる例であること、また、基礎をなす終端技術が拡張されて他の電気的な及び電気機械的な装置に組み込まれ得ることが理解されるべきである。

“実質的に”という用語は本書では評価の用語として用いられている。

本書に記載された考えと技術とを、その本質的特徴から逸脱すること無く種々の具体的形で具体化できることが当業者に認められるであろう。現在開示されている例は、あらゆる点で説明をするものであって限定をするものではないと考えられる。本発明の範囲は前の記述によってではなくて添付されている請求項によって示されており、その同等物の意味及び範囲に属する変更は全て包含されるものとする。

システム例の透視図である。 図１のシステム例の拡大図である。 図１のシステム例の側面図である。 追加の電気的コネクタを有する図１のシステム例の側面図である。 第２システム例の透視図である。 図５のシステム例の側面図である。 完全に剥かれたワイヤを有する図５のシステム例の拡大図である。 完全に剥かれたワイヤの側面図である。 部分的に剥かれたワイヤを有する図５のシステム例の拡大図である。 部分的に剥かれたワイヤの側面図である。 第３システム例の透視図である。 図１のシステム例の拡大図である。 第４システム例の側面図である。 第５システム例の透視図である。 図１４のシステム例の拡大図である。 ３つの付加的な要素のコイルを有する図１４のシステム例の斜視部分的透視図である。 ３つの付加的な要素のコイルを有する図１４のシステム例の側面図である。 第６システム例の側面図である。 図１８のシステム例の上面図である。 要素のコイルの例の横断面図である。 要素のコイルの第２の例の横断面図である。 要素のコイルの第３の例の横断面図である。 要素のコイルの第４の例の横断面図である。 要素のコイルの第５の例の横断面図である。 要素のコイルの第６の例の横断面図である。 要素のコイルの第７の例の横断面図である。 要素のコイルの第８の例の横断面図である。 要素のコイルの第９の例の横断面図である。 要素のコイルの第１０の例の横断面図である。 要素のコイルの第１１の例の横断面図である。 要素のコイルの第１２の例の横断面図である。 第７のシステム例の透視図である。 図３２と同様のシステムの拡大透視図である。 図３２のシステムのより詳しく拡大された透視図である。 図３３のシステムの横断面図である。 第８のシステム例の上面図である。 図３６のシステム例の拡大透視図である。 図３６のシステム例の横断面図である。 第９システム例の横断面図である。 第１０システム例の横断面図である。 第１１システム例の横断面図である。 第１２システム例の横断面図である。 第１３システム例の横断面図である。 第１４システム例の横断面図である。 システムに用いられる要素のコイルの例の横断面図である。 システムに用いられる要素のコイルの第２の例の横断面図である。 システムに用いられる要素のコイルの第３の例の透視側面図である。 システムに用いられる要素のコイルの第４の例の透視側面図である。 システムに用いられる要素のコイルの第５の例の側面図である。 流体に関する構造を示す第１５システム例の透視図である。 溶解可能な材料を適用した図５０のシステム例の透視図である。 図５１のシステム例の透視図である。 溶解可能な材料が除去された後の図５２のシステム例の透視図である。 図５２のシステム例の横断面図である。 図５３のシステム例の横断面図である。 第１６システム例の透視図である。 第１６システム例の横断面図である。 第１７システム例の透視図である。 図５８のシステム例の側面図である。 第１７システム例の断面透視図である。 図６０のシステムの側面図である。

Claims (31)

1. ３次元構造物と実質的に２次元の構造物との間で流体、ガス、半固体、寒剤、微粒子状物質、又はその組み合わせを輸送する方法であって、
   除去可能な材料が中に配置されている中空部材であって、電気伝導性要素、流体工学的に伝導性の要素、又はそれらの組み合わせと関連付けられた３次元構造物と関連付けられる中空部材、を設けるステップと、
   前記中空部材を実質的に２次元の構造物の中空移送通路と関連付けるステップと、
   前記中空部材と、前記２次元構造物及び前記３次元構造物のうちの少なくとも１つとを物質で覆うステップと、
   前記物質を通して前記実質的に２次元の構造物の前記中空移送通路及び前記３次元構造物の前記中空部材と連絡する通路を画定するべく前記除去可能な材料を除去するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記物質を配置する前に前記除去可能な材料を露出させるように前記中空部材の一部を除去するステップと、
   前記中空部材の露出した前記除去可能材料を実質的に２次元の構造物の前記中空移送通路に関連付けるステップとをさらに更に含み、
   前記物質は、前記中空部材と前記中空移送通路との間に通路を画定するように前記露出された除去可能材料を覆うために利用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記実質的に３次元の構造物は、前記中空移送通路が前記誘電体基板を通して画定された流体通路と連絡した状態で、１つ以上の誘電体基板に結合され、
   流体、ガス、半固体、寒剤、微粒子状物質、又はそれらの組み合わせを前記中空部材から、前記物質と前記中空移送通路とを通して前記流体通路に輸送するステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 流体、ガス、半固体、寒剤、微粒子、又はこれらの組み合わせを輸送し、２つの構造物間に流体工学的な又は中空の接続を確立するためのシステムであって、
   複数の伝導性要素が関連付けられている３次元構造物であって、前記伝導性要素が材料をそれに沿って輸送するためのチャンネルを各々有する３次元構造物と、
   前記伝導性要素の前記チャンネルの中に配置されて実質的に２次元の構造物に結合されている除去可能な材料であって、前記材料が除去されると中空移送通路が画定されるように物質で覆われる除去可能材料と、を含み、
   前記物質は前記実質的に２次元の構造物の伝導性通路の１つを前記３次元構造物の通路に機械的に結合させることを特徴とするシステム。
5. 前記２次元構造物は複数の媒体および材料の移送のための複数の層を含むことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. 前記３次元構造物は、前記２次元構造物との電気的接続を確立するために伝導性部材が中に配置されている伝導性要素を更に含むことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
7. ３次元構造物を実質的に２次元の構造物に電気的に結合させるためのシステムであって、
   ３次元伝導性構造物と、
   実質的に２次元の伝導性構造物と、
   前記３次元構造物の可撓性を維持し且つ前記２次元構造物への前記３次元構造物の機械的保持を達成しつつ、前記実質的に２次元の伝導性構造物を前記３次元伝導性構造物に取り付けセクションに沿って電気的に結合させるための手段と、
   を含むことを特徴とするシステム。
8. 前記３次元伝導性構造物はチューブ状であり、前記２次元構造物は前記３次元伝導性構造物の少なくとも一部を受け入れるように中に画定された通路を有することを特徴とする請求項７に記載のシステム。
9. ３次元構造物を実質的に２次元の構造物に電気的に結合させるためのシステムであって、
   選択的に電気的に互いから絶縁される伝導性要素のチューブ状コイルと、
   前記チューブ状コイルの少なくとも一部分と近接するようにサイズと形状とが決められた誘電体基板と、
   前記誘電体基板上に配置され、前記伝導性要素を前記誘電体基板に結合させるために上部に配置された接続材料を有する接続パッドと、
   を含むことを特徴とするシステム。
10. 前記接続パッドは前記誘電体基板の表面に結合された伝導性接点パッドであり、前記接続材料は、前記チューブ状コイルから伝導性要素を前記接続パッドに結合させるための熱的に活性化される伝導性接続材料であることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
11. ３次元構造物を実質的に２次元の構造物に電気的に結合させるためのシステムであって、
    その長さに沿って伸びる複数の伝導性部材を有する３次元構造物であって、前記複数の伝導性部材が互いから選択的に電気的に絶縁されている３次元構造物と、
    前記３次元構造物の前記伝導性部材を誘電体基板に機械的に且つ電気的に結合させるために前記３次元構造物の少なくとも一部分に近接するようにサイズ及び形状が決められた誘電体基板と、
    前記誘電体基板上に配置され、前記伝導性要素を前記誘電体基板に結合させるために上部に配置された接続材料を有する接続パッドと、
    を含むことを特徴とするシステム。
12. 前記接続パッドは前記誘電体基板に結合された伝導性接点パッドであり、前記接続材料は前記伝導性パッド上に配置された伝導性材料であることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
13. 前記３次元構造物はワイヤからなるコイルを含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
14. 前記３次元構造物は可撓回路を含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
15. 前記誘電体基板は印刷回路基板であり、前記接続材料ははんだであることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
16. 前記誘電体基板上の前記接続パッドは実質的に２次元の構造物として形成されることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
17. 前記接続パッドと熱的に連絡している熱伝達パッドを更に含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
18. 前記ワイヤからなるコイルは複数の導体を含むことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
19. 前記３次元構造物は少なくとも１つの内側シースと外側シースとを含み、前記内側及び外側のシースの間に複数のワイヤが配置され、チューブ内の伝導性要素の１つが接続材料で前記接続パッドに結合される接続箇所で前記外側シースに穴が形成され、前記ワイヤは保護コーティングを有し、前記保護コーティングは前記外側シースに形成された前記穴の付近で剥ぎ取られることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
20. 前記３次元構造物は中空であることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
21. 前記ワイヤからなるコイルは、半固体、微粒子、ガス、寒剤、流体、及びそれらの組み合わせを送ることのできるチューブを更に含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
22. 複数の３次元構造物が単一の２次元構造物に結合されることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
23. 複数の２次元構造物が単一の３次元構造物に結合されることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
24. 前記２次元構造物は印刷回路基板の一部であり、接続パッドと接続材料とは前記印刷回路基板の両面に配置され、前記印刷回路基板は、前記３次元構造物が前記接続パッドにおいて前記接続材料を介して前記印刷回路基板の両面に結合されるように前記３次元構造物を受け入れるために貫通配置された穴を有することを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
25. 前記２次元構造物は４つの角を有する印刷回路基板の一部であり、各角の部分は前記３次元構造物をその中に受け入れる通路を形成するように切り取られることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
26. 前記２次元構造物は印刷回路基板の一部であり、３次元構造物を中に受け入れるように前記印刷回路基板に溝が配置されることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
27. 前記３次元構造物は複数の２次元構造物と接触することを特徴とする請求項４に記載のシステム。
28. 複数の３次元構造物が複数の２次元構造物に結合することを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
29. ３次元構造物を実質的に２次元の構造物に電気的に結合させる方法であって、
    請求項７に記載のシステムを設けるステップと、
    前記３次元構造物を前記２次元構造物の付近に置くステップと、
    前記２次元構造物を前記３次元構造物に、それらの間での要素の連絡を目的として、結合させるステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
30. ３次元構造物を実質的に２次元の構造物に電気的に結合させる方法であって、
    請求項９に記載のシステムを設けるステップと、
    前記３次元構造物を前記２次元構造物の付近に置くステップと、
    前記２次元構造物を前記３次元構造物に、それらの間での要素の連絡を目的として、結合させるステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
31. ３次元構造物を実質的に２次元の構造物に電気的に結合させる方法であって、
    請求項１１に記載のシステムを設けるステップと、
    前記３次元構造物を前記２次元構造物の付近に置くステップと、
    前記２次元構造物を前記３次元構造物に、それらの間での要素の連絡を目的として、結合させるステップと、
    を含むことを特徴とする方法。

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