JP5059110B2 - 柔軟性機械的サポートを構成するワイヤ要素用ハウジングを形成する凹部を具備するベアマイクロエレクトロニクスチップ、製造プロセスおよび微細構造 - Google Patents

柔軟性機械的サポートを構成するワイヤ要素用ハウジングを形成する凹部を具備するベアマイクロエレクトロニクスチップ、製造プロセスおよび微細構造 Download PDF

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Description

本発明は、２つの平行な主面および側面を備えるマイクロエレクトロニクスチップに関する。
本発明はまた、このようなマイクロエレクトロニクスチップの製造方法と、ワイヤ要素によって接続される少なくとも２つのチップを備える微細構造にも関する。
現在多数の用途が、活性テキスタイルと称される、電子機能を提供するファブリックの製造を必要とする。例えば、熱電ファブリックは温度勾配からエネルギーを生成し、圧電ファブリックは、運動エネルギーを再生することによってエレクトロニクスを供給することができる。そしてこのエネルギーは、ファブリックと一体的な電子回路を供給する。
このようなテキスタイルを製造するために２つの技術が現在使用される。このうちの一方においては、電子機能は、電子回路をテキスタイルに付加することによって得られる。例えば、電子機能は、接続ワイヤ、回路保護ケーシングおよびパッドによってはんだ付け可能な機械的要素に接続されるパッドによって他のチップや電源に従来の方法で接続されるマイクロエレクトロニクスチップによって実行される。実行可能な電子機能は複雑になる虞があり、テキスタイルに一体化される電子チップの機械的安定性は極めて乏しい。このような一体化は長く、かつ複雑な特殊機械を必要とする。さらに、この接続は、チップの活性部分と比較して無視できない空間を占める。
依然として実験的なもう一方の製造技術において、エレクトロニクスはテキスタイルにプリントされ、テキスタイルはサポートとして作用する。概して、これらのサポートテキスタイルは、従来の製織によって得られる。しかしながら、これらの技術によって達成可能な電子機能の複雑さは極めて制限的であり、かつマイクロエレクトロニクスチップで達成可能な機能よりも極めて小さい。
（発明の目的）
本発明の目的は、改善されたファブリックへの一体化を示すマイクロエレクトロニクスチップを製造することである。
本発明によると、この目的は添付の特許請求の範囲によって達成され、より具体的には、チップの複数の面の少なくとも１つが、少なくとも１つの電気接続要素を具備し、かつワイヤ要素用ハウジングを形成する凹部を備えており、同時に、この接続要素および該チップ用柔軟性機械的サポートを介して該チップと外部との間の電気接続を形成することによって達成される。
本発明のさらなる目的は、該凹部が少なくとも１つの側面にある溝によって形成されるマイクロエレクトロニクスチップの製造方法を提供することである。
本発明の発展形として、本発明に従った少なくとも２つのチップを電気的かつ機械的に接続するワイヤ要素を備える微細構造がある。
他の利点および特徴は、非制限的事例としてのみ与えられ、かつ添付の図面に示される本発明の具体的実施形態に関する以下の説明からより明確になる。
本発明に従ったマイクロエレクトロニクスチップの第１の例示的実施形態の断面図である。 本発明に従ったマイクロエレクトロニクスチップの第２の例示的実施形態の断面図である。 図２に従ったチップの製造方法の異なるステップを示す。 図２に従ったチップの製造方法の異なるステップを示す。 図２に従ったチップの製造方法の異なるステップを示す。 図２に従ったチップの製造の代替実施形態の断面図を示す。 本発明に従ったチップの製造の他の実施形態を示す。 本発明に従ったチップの製造の他の実施形態を示す。 本発明に従ったチップの製造方法のその他の実施形態を示す。 本発明に従ったチップの製造方法のその他の実施形態を示す。 本発明に従ったチップの製造方法のその他の実施形態を示す。 本発明に従ったチップの製造方法のその他の実施形態を示す。 本発明に従ったチップの製造方法のその他の実施形態を示す。 １つの主面上に作られる非貫通ホールを有する、本発明に従ったチップを示す。 ワイヤ要素がチップの主面に直交する、本発明に従ったチップを示す。 ワイヤ要素がチップの主面に直交する、本発明に従ったチップを示す。 ワイヤ要素がチップの主面に直交する、本発明に従ったチップを示す。
図１において、マイクロエレクトロニクスチップ１の第１の例は、少なくとも１つのマイクロエレクトロニクスコンポーネント３を従来の方法で具備する平らな基板２を備えている。したがって、マイクロエレクトロニクスチップ１は、チップ１の境界を形成する側面によって接続される、相互に平行な２つの主面４および５を有している。２つの側面６、７のみが表されているが、この数は変更可能であり、主面４、５の概観形状に依存する。
図１に示されているように、各側面６、７は、主面４、５に平行なトラフ形状であり、側面６、７に対してそれぞれ参照番号８、９が付され、かつワイヤ要素を収容可能な溝を構成する。収容溝８、９は各々凹状断面を表す。図１に示される具体的実施形態では、溝８、９の幅は側面６、７の高さに等しく、またこの断面は円弧形状、つまりＣ型である。Ｃ型は、直線分とまったく同じかほぼ同じであってもよい。
溝８および９は、例えばドライまたはウェットエッチング、レーザ切断、レーザ化学エッチング、機械的加工などの任意の適切な技術によって形成可能である。
したがって、例えばこのテキスタイルを構成する横糸（充填糸）の２つの隣接ワイヤ糸１０、１１が、製織プロセスでも編みプロセスでも、収容溝８、９に自動的に挿入可能であるから、マイクロエレクトロニクスチップ１は容易にテキスタイルに一体化可能である。収容溝８、９は、テキスタイルに対するマイクロエレクトロニクスチップ１の機械的安定性を保証する。収容溝８、９の曲率半径を糸１０、１１の直径に適合させようと試みる点は明らかである。同様の溝は縦糸についても予想可能である。
代替例として、溝８、９はそれぞれ導電層１２、１３によって被覆可能である。この構成によって導電性の横糸または縦糸１０、１１は、これらの糸１０、１１との電気接触を保証するために使用可能になる。糸は、マイクロエレクトロニクスコンポーネント３の電源に使用可能であり、また電源／データ多重化によるデータ転送に使用されてもよい。糸はまた、放射アンテナ要素（送信または受信）も構成可能である。導電層１２、１３は、層１３をコンポーネント３のコンタクトに接続するために、主面４、５に直交する貫通ビア１４によって、またはコンポーネント３を具備する基板２の表面に堆積した導電トラック１５によって、従来の方法でマイクロエレクトロニクスコンポーネント３に電気接続可能である。
代替実施形態では、収容溝８、９は、Ｖ型または切型Ｖ型断面を有してもよい。後者の場合には、各溝８、９は、平らな底部によって相互に接合される２つの収束壁を備えている。
図２に示される実施形態では、マイクロエレクトロニクスチップ１は、各々が、平らな傾斜側面１９ａ、１９ｂによって相互に接合される小型ベース１７ａ、１７ｂおよび大型ベース１８ａ、１８ｂを備える略台形断面の２つの基本チップ１６ａ、１６ｂによって形成される。基本チップ１６ａ、１６ｂの各々について、平らな傾斜側面１９ａ、１９ｂは、対応する大型ベース１８ａ、１８ｂと鋭角を形成し、収束する。マイクロエレクトロニクスコンポーネント２３ａ、２３ｂは、基本チップ１６ａ、１６ｂの各々の小型ベース１７（それぞれ１７ａ、１７ｂ）の位置にある。基本チップ１６ａ、１６ｂは、これらの傾斜側面１９ａ、１９ｂが少なくとも１つの収容溝を形成するように、小型ベース１７ａ、１７ｂを介して固定される。図２において、２つの収容溝２０および２１が表される。したがって、収容溝２０、２１は、Ｖ型断面（より具体的には、図２の切型Ｖ型断面）を表しており、マイクロエレクトロニクスチップ１の側面６および７を構成する。大型ベース１８ａ、１８ｂは平行であり、図２のマイクロエレクトロニクスチップ１の主面５、６を形成する。収容溝２０、２１は、図１のマイクロエレクトロニクスチップ１と同様に糸１０および１１を収容可能である。
基本チップ１６ａおよび１６ｂは、例えば接着によって相互に組み立てられ、１層の接着剤２２が小型ベース１７ａと小型ベース１７ｂとの間に提供される。接着剤は、絶縁性、導電性または電気活性のいずれの樹脂であってもよい。選択的に樹脂を堆積することによってこの組み立てが実行されると、マイクロエレクトロニクスコンポーネント２３ａ、２３ｂおよび／または圧力センサやエネルギー生成（圧電）機能間の電気接続が、電気活性樹脂の挿入によって達成可能である。基本チップ１６ａ、１６ｂの組み立てもまた分子結合によって実行可能である。後者の場合には、接着剤２２の層はない。
収容溝２０、２１は、平らな傾斜側面１９ａ、１９ｂ上に堆積した導電層２４、２５によってそれぞれ被覆される。この構成は、導電性の横糸または縦糸１０、１１の使用を可能にし、またこれらの糸１０、１１との電気接触を保証する。導電層２４、２５は、例えば導電トラック２６によってマイクロエレクトロニクスコンポーネント２３ａ、２３ｂに従来の方法で電気接続される。トラック２６は、場合によっては層２４、２５の堆積時に、層２４、２５と同じ材料から形成可能である。
（局所的エネルギー源を構成可能にする）電気活性ポリマー樹脂によって接着が達成される場合、層２４、２５は排除可能である。そうでなければ、糸１０、１１は、電源とは異なる電子機能に割り当て可能であり、また層２４、２５は電源以外の機能に割り当てられる。
代替例として、マイクロエレクトロニクスコンポーネント２３ａ、２３ｂは大型ベース１８ａ、１８ｂの位置に形成可能である。このようなコンポーネントは、貫通ビア（図２では図示せず）によって導電層２４、２５と電気接続可能である。
図２のマイクロエレクトロニクスチップ１は、図３乃至５に示される製造方法によって得られる。第１のステップ（図３）において、各々が２つの収束壁２９ａ、２９ｂを備えるＶ型溝２８によって分離される複数の基本チップ１６ａは、同一の第１のウェーハ２７上に同時に製造される。各溝２８は、小型ベース１７が形成されるウェーハ２７の表面に形成される。溝２８の壁２９ａ、２９ｂは、小型ベース１７が形成されるウェーハ２７の表面に平行な平らな底部３０を介して接続される。平行な溝２８の２つのネットワークが形成される。２つのネットワークの溝２８は相互に直交している。このように、ネットワークの一方の１対の隣接溝２８は、もう一方のネットワークの１対の隣接溝２８と組み合せられて、矩形または正方形の小型ベース１７を表す。基本チップ１６ａは、ウェーハ２７の平面に行列で配置される。マイクロエレクトロニクスコンポーネントは小型ベース１７の各々の位置に形成される。図３は、溝２８によって分離される２つの隣接基本チップ１６ａの断面図を示す。（図５に示される）第２の類似のウェーハ３３は複数の基本チップ１６ｂを備えている。
次のステップ（図４）において、マイクロエレクトロニクスコンポーネント３と隣接溝２８の壁２９ａとの間に配置される第１のコンタクト３１と、コンポーネント３と平行な隣接溝２８の壁２９ｂとの間に配置される第２のコンタクト３２とを各基本チップ１６ａに形成するために、小型ベース１７が形成されるウェーハ２７の表面に導電性材料が堆積される。このようなコンタクト（図示せず）はまた、垂直ネットワークの溝２８の壁にも達成可能である。
後続のステップ（図５）において、基本チップ１６ａを備えるウェーハ２７は、基本チップ１６ｂを備えるウェーハ３３に結合される。ウェーハ２７および３３は、溝２８を備える面によって結合されるため、溝２８重ねられる。このように達成される組み立ては、図２に従った複数のマイクロエレクトロニクスチップ１を備える。ウェーハ２７および３３の溝２８の平らな底部３０によって相互に分離されるこれらのマイクロエレクトロニクスチップ１は行列で配置される。各マイクロエレクトロニクスチップ１について、結合に使用される材料は図２の接着層２２を構成する。ウェーハ２７および３３の組み立てはまた、分子結合によっても実行可能である。後者の場合には、接着層２２はない。ウェーハ２７、３３の（溝２８が形成されている面に対向する）後面の平坦化は、このように形成されるマイクロエレクトロニクスチップ１を薄くするために任意に実行可能である。
最終ステップにおいて、相互に結合されるウェーハ２７、３３は、マイクロエレクトロニクスチップ１を相互に分離するために、溝２８の位置で切断される。この切断は、例えば円形ダイアモンドのこぎり、ドライまたはウェットエッチング、レーザ切断、レーザ化学エッチングなどの任意の適切な技術によって実行可能である。
図６は、図２に従ったチップ１の代替実施形態を示している。この代替実施形態では、基本チップ１６ａ、１６ｂのマイクロエレクトロニクスコンポーネント２３ａ、２３ｂは大型ベース１８ａ、１８ｂの位置に形成される。基本チップ１６ａ、１６ｂの各々の小型ベース１７ａ、１７ｂは、Ｖ型収容溝２０、２１に平行な追加溝３４ａ、３４ｂを備えている。追加溝３４ａ、３４ｂは、糸１０と糸１１との間に挿入されるワイヤ３５などのワイヤ要素用の追加ハウジングを形成するように重ねられる。追加溝３４ａ、３４ｂは、ビア３７ａまたは３７ｂによって対応付けられた電子コンポーネント２３ａまたは２３ｂに接続される導電層３６ａ、３６ｂによってそれぞれ被覆される。
マイクロエレクトロニクスコンポーネント２３ａ、２３ｂの配列が理由で、後者は、上記のように、ビア３８ａ、３８ｂまたは導電トラック３９ａ、３９ｂによって導電層２４、２５に接続可能である。
ワイヤ３５は、２つのマイクロエレクトロニクスチップ１間の直接相互接続を実行するように、または放射金属ワイヤによってアンテナを構成するように設計可能である。ワイヤ３５はまた、電源を構成するために、圧電ファイバであってもよい。
上述されるすべての代替実施形態では、糸およびワイヤ１０、１１、３５と、収容溝８、９、２０、２１と、追加溝３４ａ、３４ｂとの間の接触は、例えば２つのコンポーネントが接触している場合に網状化または重合化する２つの成分を含む導電性接着剤を用いることによって改善可能である。ワイヤおよび糸１０、１１、３５はコンポーネントのうちの一方によって被覆され、もう一方のコンポーネントは溝８、９、２０、２１、３４ａ、３４ｂに堆積される。
ワイヤ要素は、例えば材料追加によるはんだ付け、プラズマ、電気分解、超音波溶接などによる任意の手段によって固定可能である。
本発明の別の実施形態では、マイクロエレクトロニクスチップ１は、主面４、５の一方において、少なくとも１つの凹部８、９、つまり溝またはホールを備えている。これによって、例えばテキスタイルにおいて平行モードで一体化可能になる、つまりチップへの固定付近のワイヤ要素１０、１１の軸は、マイクロエレクトロニクスチップ１の主面４、５に略平行である。
図７に示されているように、例えばシリコンから形成される平らな基板２を備えるマイクロエレクトロニクスチップ１は、少なくとも１つのマイクロエレクトロニクスコンポーネント３を具備している。チップ１は、少なくとも１つの凹部８、９、例えば前面５、つまりマイクロエレクトロニクスコンポーネント３を備える面、または前面に略平行な後面４のいずれかに形成されるトレンチや非スルーホールを備える。これらの凹部８、９は、チップ１と、チップ１が固定されるワイヤ要素１０、１１との間に機械的接続を提供する目的をはたす。凹部８、９の形状および寸法は、ワイヤ要素１０、１１の機械的かつ寸法的特徴に依存する。例えば、凹状断面、例えば正方形または円形、Ｖ型または切型Ｖ型断面を表す溝が使用可能である。
好ましい実施形態では、例えばチップと一体化されるファブリックにあるワイヤ要素１０、１１にチップ１が十分に固定されるのを保証するために、固定化合物、例えば接着剤が使用可能である。
チップ１の凹部８、９において少なくとも１つのワイヤ要素１０、１１をクランプすることによる固定は、チップと、チップ位置のワイヤ要素との間の強固な機械的接続を保証する。ワイヤ要素は、これに取り付けられる２つのチップ間の柔軟性機械的接続を形成する。
チップは好ましくは、電気接続要素を形成する凹部８、９内に導電性表面を示す。チップ１の柔軟性機械的サポートを形成するワイヤ要素１０、１１は同時に、チップ１と外部との間の電気接続を構成する。このように、ワイヤ要素１０、１１に電気接続されるチップ１のマイクロエレクトロニクスコンポーネント３は、電気供給、および／または、ワイヤ要素１０、１１に機械的かつ電気的に接続される他のチップ１との通信が可能である。
代替実施形態として、ワイヤ要素１０、１１は、通信アンテナ（送信および／または受信）としてチップ１によって使用可能である。
従来のように、複数のマイクロエレクトロニクスチップ１は基板２に同時に形成される。少なくとも１つの凹部８、９が、ワイヤ要素１０、１１をこの中にクランプできるように、各チップ１に形成される。
例えば溝状の凹部８、９は、例えばＫＯＨ溶液による化学エッチングや、プラズマエッチングや、切断によって達成可能である。溝８、９の寸法の選択は、最良の機械的強度を保証するために溝８、９に一体化されるワイヤ要素１０、１１の特徴にしたがってなされる。溝の深さおよび幅は、通常は、直径約２０μｍ乃至１００μｍのワイヤ要素を溝に一体化させるために、２０μｍ乃至１００μｍの範囲で変動可能である。さらに、溝の側面は、ワイヤ要素を力でクランプできる柔軟性を与えるために薄くされてもよい。例えば凹部の各側面に形成され、かつ別の実施形態の図１５に示される２つの切り込みによって薄くされる。
溝８、９の深さは、
・ 表面と同一面になるためにワイヤ要素の直径以下、
・ クランプするための側面より大きな柔軟性を得るためにワイヤ要素の直径以上、
のいずれかであってもよい。
溝８、９が前面５に形成される場合、これらはマイクロエレクトロニクスコンポーネント３またはこの近傍に形成される（図７）。後者の場合には、凹部８、９は、チップ１と外部の電気通信のために、チップのマイクロエレクトロニクスコンポーネント３に電気接続される。マイクロエレクトロニクスコンポーネント３と凹部８、９との間の電気接続は、例えばインクジェット、スクリーンプリント、または導電性接着剤の使用による金属トラックの製造などの任意の適切な手段による従来の方法でなされる。
例えばファブリックにあるワイヤ要素１０、１１は、溝８、９に、好ましくは強くクランプされる。ワイヤ要素１０、１１がマイクロエレクトロニクスチップ１との電気通信を実行しなければならない場合には、ワイヤ要素１０、１１の導電性材料と、マイクロエレクトロニクスチップ１の望ましくない領域との接触は回避されなければならない。導電性材料から形成されるワイヤ要素を使用する場合には、後者は、好都合なことに、絶縁性材料４０によって被覆可能である（図７）。
ワイヤ要素１０、１１が導電性材料から形成され、かつ絶縁性材料コーティングをまったく備えていない場合には、凹部８、９の底部からの絶縁は既知の方法で実行可能である。さらに、ワイヤ要素１０、１１を被覆する絶縁性材料４０の層が熱硬化性ポリマーから形成される場合には、溝８、９内のワイヤ要素１０、１１のクランプおよび接着、ひいては例えばファブリックへのこの挿入を容易にするために、ホットインサーションが好ましくは選択される。
図８に示される代替実施形態では、ワイヤ要素１０、１１の被覆は、ワイヤ要素とチップ１のマイクロエレクトロニクスコンポーネント３との間の電気接続を可能にするために対応する溝にワイヤ要素が挿入された後に、部分的に除去される。絶縁性材料４０の層の除去は、例えばブレードによる掻き出しや、クランプの最中またはクランプの後のホットクリープなどの任意の既知の手段によって実行される。コンポーネント３との接続は、ワイヤ要素のベア部分を被覆し、かつこれをコンポーネント３の接続パッド（図示せず）に接続する金属トラック４４の形成によって実行される。このようなトラックは、インクジェット、スクリーンプリント、または導電性接着剤の堆積によって従来的に得られる。
図９および１０に示される別の代替実施形態では、溝８、９の一体化は後面４で実行される。このように、「活性」面と称される前面５の表面は保護され、より大きな一体化密度は、主面４、５にチップ１の異なる機能性を分布させることによって得られる。複数のワイヤ要素１０、１１が導電体として使用される場合には、後面４への一体化を使用するのが好都合である。実際には、多数のワイヤ要素、例えば８０μｍ間隔の平行なワイヤである１ｍｍ当たり９または１０本のワイヤを、後面を使用して一体化することができる。
後面４にある凹部８、９に配置されるワイヤ要素１０、１１は、好都合なことに、導電性材料から形成され、また好ましくは絶縁性材料のコーティングを具備していない。電気コンタクトは、後面４にある導電性材料および前面５にあるマイクロエレクトロニクスコンポーネント３から形成されるワイヤ要素１０、１１の接続を可能にするために、マイクロエレクトロニクスチップ１内に形成される。このように、凹部８、９は、チップと外部との間の電気接続を構成し、同時にチップ１の柔軟性機械的サポートとして作用するワイヤ要素のハウジングを形成する。
図９に示された実施形態では、少なくとも１つの凹部８、９が後面４に形成された後に、１層の絶縁性材料４１がまず基板に堆積され、次いで、基板２からコンポーネント３に接続するために、少なくとも凹部８、９および次世代の（ｆｕｔｕｒｅ）導電トラックを電気的に絶縁させて、パターニングされる。絶縁性材料４１は、通常は、例えば約１００乃至５００ｎｍの厚さのシリコン窒化膜やシリコン酸化膜である。
次いで（図１０）、導電性材料４２は、マイクロエレクトロニクスコンポーネントと溝の内部との間で電気接続を作り出すために、層４１に堆積される。導電性材料４２は、例えば３００ｎｍの銅で被覆された３０ｎｍのチタンを積層することによって形成される。従来は、この導電性材料もまた、短絡を防止するためにパターニングされる。
ワイヤ要素１０、１１は、マイクロエレクトロニクスチップ１を例えばファブリックに一体化するために、凹部８、９に挿入可能である。好都合なことに、ワイヤ要素１０、１１が挿入された後に、補強金属４３は、例えば電気分解によって堆積可能である。補強金属４３は好ましくは、通常２乃至３０μｍの厚さの１層のニッケルや銅によって形成される。このステップは、前面５のコンポーネント３と後面４のワイヤ要素１０、１１との間の接続を改善するだけでなく、ワイヤ要素１０、１１をこのハウジングに固定またははんだ付け可能にする。
溝が後面の位置に形成されるチップを製造する別の方法が図１１乃至１３に示される。
図１１に示されるように、キャビティ、好都合なことにはホールが、前面５からマイクロエレクトロニクスチップ１にエッチングされて、基板を貫通する。ホールの深さは好ましくは１００乃至２００μｍである。ホールは通常約１００μｍの直径を有しており、好都合なことには、ポイント形状で終端可能である。このように達成されたホールは次いで、任意の適切な技術によって、絶縁性材料４１、例えば１００乃至３００ｎｍの厚さを有するＰＥＣＶＤシリコン酸化膜によって被覆される。次いで、好ましくは硬質な導電性材料４２、例えばニッケルやタングステンが、このように被覆されたキャビティに充填される。このように形成された導電性材料４２はマイクロエレクトロニクスコンポーネント３に接続される。
図１２に示されるように、後面４から開始する凹部８、例えば溝は、次いでホールと対向してエッチングされる。溝８は好都合なことにホールより幅が広い。溝８の深さは好都合なことに、前面から入ってくる導電性材料４２が溝８の底部において、好ましくは１０乃至２０μｍの高さ分だけ突出して先端を形成するように、画定される。溝８は、任意の適切な技術によって、例えば絶縁性材料４１に対して基板２の誘電材料を選択的にエッチングすることによって形成される。
溝８の底部から突出している１層の絶縁性材料４１は次いで、任意の既知の方法、例えばプラズマエッチングやウェットエッチングによって除去される。
図１３に示されるように、例えば、好都合なことに１層の絶縁性材料４０で被覆された導電性材料から形成されるワイヤ要素１０は次いで、マイクロエレクトロニクスチップ１を柔軟性構造に一体化させるために、溝８に挿入される。導電性材料を被覆する絶縁膜４０は例えば、ニスや熱可塑性ポリマーであってもよい。ワイヤ要素１０が溝８に挿入されると、前面５から延びる、先端形状の導電性材料の凸部４２は、ワイヤ要素１０を被覆する絶縁膜４０に穴を開けることによって、後者とマイクロエレクトロニクスコンポーネント３との電気接触をなす。
ワイヤ要素１０を被覆する絶縁体４０が熱硬化性ポリマーである場合、ワイヤは好ましくは、ワイヤ要素への導電性材料４２の先端の圧入を容易にし、かつ溝８内に後者を接着させるために、ホットインサートされる。
図１４に示される代替実施形態では、凹部は、ワイヤ要素１０をこの中にクランプするために、主面４、５の一方に形成された非貫通ホール８である。
いわゆる直交している別の実施形態では、ワイヤ要素１０の軸は、チップがファブリックなどの柔軟構造にクランプされる場合には、マイクロエレクトロニクスチップ１の主面４、５に直交する。
図１５の平面図に示される本実施形態では、少なくとも１つの貫通凹部８、９’、例えばビアが、好ましくはチップの周辺においてマイクロエレクトロニクスチップ１に形成される。このビア８、９’は、任意の既知の手段、例えばプラズマエッチングやレーザによって得られる。チップ１の空洞部分は、例えば正方形、Ｖ型、もしくはＣ型であってもよく、または、ワイヤ要素１０を機械的に固定する（ワイヤグリップ）目的の構造を示す（ビア９’）。ビア９’の内壁は平滑ではないが、鋭い先端を示し、例えば溝の側面は、後者がビア９’に挿入された場合にワイヤ要素の絶縁性シースを切り裂き、かつワイヤ要素を固定するように設計された爪を備える。
図１５に示される代替実施形態では、２つの切欠きが、後者の各側面の凹部９’に近接して形成されて、ワイヤ要素１０の挿入時のストレスおよび／またはワイヤ要素１０とチップ１との間の熱膨張変動に耐えるのに必要な柔軟性を凹部に与える。
図１６および１７の断面に示されるように、導電性ワイヤ要素１０を使用する場合には、ホール８、９の内部の絶縁は、絶縁性材料４１、例えば通常約１乃至３μｍの厚さのシリコン酸化膜やシリコン窒化膜の堆積、例えばＰＥＣＶＤによって達成される。絶縁性材料４１の層は次いで、マイクロエレクトロニクスチップ１のコンポーネント３に接続されるコンタクトパッドへのアクセスを可能にするために、既知の方法でパターニングされる。
導電性材料４２、例えば３００ｎｍの銅で被覆された３０ｎｍのチタンやチタン／ニッケル二層の堆積が次いで実行される。導電性材料４２が次いでパターニングされて、ホールの内面はコンポーネント３に電気接続される。
上記のように、強化金属４３の電気分解による堆積が好都合なことに実行可能である。強化金属は次いで、ワイヤ要素１０およびコンタクト領域をチップで被覆することによって、機械的強度の向上を保証することができる。金属層４３の厚さは通常１乃至３０μｍの範囲であり、例えば約５μｍである。他の技術と比較すると、電気分解は、低温で実行され、かつ以降に熱的制約を構成しないという利点を示す。
少なくとも２つのチップ１が、微細構造やアセンブリを形成するために、少なくとも１つのワイヤ要素１０に一体化可能である。このアセンブリは、各々がワイヤ要素１０に固定される複数のチップを備えており、チップ１は、柔軟性機械的サポートを構成するワイヤ要素によって相互に接続される。このアセンブリにおいて、凹部８、９は、外部とこの電源とを電気通信させるという目的を果たすワイヤ要素へのマイクロエレクトロニクスチップ１の機械的固定を実行する。
アセンブリは、行列の２つの主要方向において、異なるチップの柔軟性機械的接続と、好都合なことにはチップの電気接続とを実行するワイヤ要素１０、１１の行列の形態で組織化された複数のチップ１を備えてもよい。
アセンブリ内のチップ１は電力供給が可能であり、および／または、例えば導電性材料から形成される少なくとも１つのワイヤ要素を用いて相互に、もしくは外部と通信可能であり、または光通信や電磁波通信を使用可能である。
アセンブリが完成すると、後者は少なくとも部分的に、外部環境による侵害を防止し、かつ／または機械的強度の向上を達成するために、任意の適切な技術によってカプセル化可能である。例えば、巻きつけられるおよび／または巻きつけられないシースにカプセル化可能である。
とりわけ、図１および２に従った複数のマイクロエレクトロニクスチップ１が、各々が具体的な機能（エネルギー源、エネルギー再生、数値データ処理など）と関連付けられる１セットのチップを形成するために、２つの隣接する導電ワイヤ間に固定することによってテキスタイルに一体化可能である。電源は、例えばグリップシステムによって外部ジェネレータに接続され、かつテキスタイルの供給糸と接触する大型面に金属化されたチップによって実行可能である。チップはまた、この場合には、（例えば圧力センサや温度センサの）同一機能を実行可能である。この場合には、図６に従ったチップは、ワイヤ３５によって形成されたシリアルバスを介して複数セットのチップを相互に接続するために、図１および２に従った２セットのチップ間に介在可能である。ワイヤ１０および１１は次いで、エネルギー源としての目的を果たすことができる。熱起電源もまた想定可能である。
図５に従ったマイクロエレクトロニクスチップは、発光ファブリックを製造するために使用可能である。この場合には、基本チップの一方はマイクロバッテリであり、もう一方の基本チップは、このバッテリの充電を制御するデバイス、およびエネルギー閾値に達するとすぐにダイオードを点灯するデバイスである。基本チップ間では、バッテリを再充電するためにファブリックの運動が生じると、圧電ファイバはエネルギー再生を実行する。マイクロエレクトロニクスチップは製織段階で挿入され、そしてファブリックは、十分な運動を示す場合に発光を開始する。熱起電源もまた想定可能である。
チップは例えばＲＦＩＤ（無線周波数識別デバイス）コンポーネントであってもよく、そしてワイヤはアンテナおよび電源の両方を構成する。これらのチップは例えば在庫管理に使用可能である。
本発明に従ったマイクロエレクトロニクスチップは、スクリーンファブリックを製造するためにとりわけ使用可能である。この場合には、基本チップの一方は、多色発光ダイオードの小型行列（例えば１６×１６）が配置されたサファイア基板からなる。もう一方の基本チップは、記憶装置と、シリアル接続によって表示される画素を検索する多重化ソフトウェアとを含む。ファブリックによって生成された光を拡散するために、ホログラフィック膜がファブリックに配置される。
本発明に従ったチップのマイクロエレクトロニクスコンポーネントはまた、アクチュエータ（例えば爆発性または非爆発性ガスのジェネレータ）であってもよい。後者が連鎖的に組み立てられる場合のこのようなチップへの対処は、テキスタイルの導電性糸の１つによって実行される。したがって、例えば、空気注入式物体（タイヤ、バルーン、ボート）を一定圧力に維持することができる。駆動もまた、マイクロアクチュエータによって構成可能である。
人と機械のインタフェースを構成するタペストリを製造したり、固体媒体（コンクリート）に配置されたセンサの遠隔供給用アンテナを形成したりすることがさらに可能である。
マイクロエレクトロニクスを使用するすべての分野において、デバイスは可能な限りコンパクトに作られなければならない。本発明は、チップを垂直に組み立ててコンパクトなブロックを構成することによってこの目的に対して使用可能であるが、チップ間空間は、動作時の後者の冷却を改善するように（チップ空間をあけたまま保つワイヤ要素を用いて）配置可能である。

Claims (17)

  1. 平行な前後の主面（４、５）と、側面（６、７）と、ワイヤ要素（１０，１１）用ハウジングを形成すると同時に、電気接続要素によりチップと外部との間の電気接続を構成する凹部と、を備えるマイクロエレクトロニクスチップ（１）であって、前記凹部は、クランプすることによって前記ワイヤ要素を固定するための主面と平行な軸を有する溝であり、前記ワイヤ要素は、前記チップ用の柔軟性機械的サポートを構成するマイクロエレクトロニクスチップ（１）。
  2. 導電層（１２、１３、２４、２５）が前記凹部（８、９、２０、２１）を少なくとも部分的に被覆する、請求項１に記載のチップ。
  3. 前記溝が少なくとも１つの側面（６、７）上にある、請求項１又は２に記載のチップ。
  4. 前記溝が少なくとも１つの主面（４、５）上にある、請求項１又は２に記載のチップ。
  5. 前記溝（８、９）が凹状、正方形または円形の断面を備える、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のチップ。
  6. 前記溝（２０、２１）がＶ型または切型Ｖ型の断面を備える、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のチップ。
  7. 大型ベース（１８ａ、１８ｂ）と鋭角を形成する少なくとも１つの傾斜した平らな側面（１９ａ、１９ｂ）によって接続された、相互に平行な平行小型ベース（１７ａ、１７ｂ）および前記大型ベース（１８ａ、１８ｂ）を各々が備える第１および第２の基本チップ（１６ａ、１６ｂ）を備えており、前記第１および第２の基本チップ（１６ａ、１６ｂ）が前記小型ベース（１７ａ、１７ｂ）によって相互に固定され、前記傾斜した平らな側面（１９ａ、１９ｂ）が前記Ｖ型または切型Ｖ型溝（２０、２１）を構成する、請求項３に記載のチップ。
  8. 前記第１および第２の基本チップ（１６ａ、１６ｂ）の前記小型ベース（１７ａ、１７ｂ）が、前記Ｖ型溝（２０、２１）に平行な追加溝（３４ａ、３４ｂ）を備えており、前記第１および第２の基本チップ（１６ａ、１６ｂ）の前記追加溝（３４ａ、３４ｂ）が、ワイヤ要素（３５）用の追加ハウジングを形成するように重ねられる、請求項７に記載のチップ。
  9. 前記溝が前記後部主面にあり、電気コンタクトが前記チップを介して前記前面から前記凹部まで通過する、請求項４に記載のチップ。
  10. 前記溝が主面（４，５）にあり、前記チップ（１）を通過する、請求項４に記載のチップ。
  11. 前記溝の前記側面が爪状に構成される、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のチップ。
  12. 前記溝の両側に切り込みが設けられる、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のチップ。
  13. 各々が２つの収束壁（２９ａ、２９ｂ）を備える、Ｖ型溝（２８）によって分離される複数の基本チップ（１６ａ、１６ｂ）を同一ウェーハ（２７、３３）上に同時に製造し、
    前記基本チップ（１６ａ、１６ｂ）に一体化されたマイクロエレクトロニクスコンポーネント（２３ａ、２３ｂ）と、隣接溝（２８）の壁（２９ａ、２９ｂ）との間に配置された少なくとも１つのコンタクト（３１、３２）を各基本チップ（１６ａ、１６ｂ）に形成する導電性材料を堆積し、
    前記溝（２８）が重なるように、前記溝（２８）を備える面によって２つのウェーハ（２７、３３）を組み立て、
    前記溝（２８）の位置に前記組み立てられたウェーハ（２７、３３）を切断することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のマイクロエレクトロニクスチップ（１）の製造方法。
  14. 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の少なくとも２つのチップを接続する少なくとも１つのワイヤ要素を備える微細構造であって、前記ワイヤ要素が電気接続と、前記２つのチップ間の柔軟性機械的接続の両方を同時に構成する微細構造。
  15. 前記ワイヤ要素が前記凹部に接着される、請求項１４に記載の微細構造。
  16. 前記ワイヤ要素が前記凹部にはんだ付けされる、請求項１４に記載の微細構造。
  17. 前記ワイヤ要素が前記凹部にクランプされる、請求項１４に記載の微細構造。
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