JP7184985B2 - フレキシブルで切断可能な放射状バス及びバス実装ビーズデバイスデバイス - Google Patents

Description

本出願は、２０１８年８月３日に出願された、「放射状拡張フレキシブルバス及びビーズＳＭＤデバイス」と題し、マイロン・ウォーカーを発明者とする、米国仮特許出願番号第６２／７１４,６０６号に基づく優先権を主張する。前記出願は、いずれの場合も参照することによりその全てが本明細書に組み込まれる。本出願と共に提出された出願データシートは本出願の一部を形成しており、参照されるすべての優先権書類は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。

本発明は、アドレス指定が可能なビーズデバイスデバイスが実装された、バスを構築するための改良されたシステム及び方法に関する。

バスに沿ってデバイスをチェーン状に接続するには、一般的な方法が３つある。この方法とは、バスに沿ってプラグを用いるルーズワイヤ（弛み線）バス又はツイストワイヤ（撚線）バスと、フレキシブルプリント回路基板（ＰＣＢ）又はフレックスプリントバスと、フラットリボンケーブルと、である。

例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）をバスに取り付ける電気接続又はプラグによる弛み線バスでは、線が撚り合わせられていてもいいし、ＬＥＤ及び電気接続もしくはその両方を保護するために外側をスリーブで包んでもよい。

２つめは、繰り返しの接続パターンを有するフレキシブルプリント回路基板上に、ＬＥＤが表面実装（すなわち、はんだ付け）されるフレックスプリントであり、デバイスをデバイスチェーンに接続するためのバスパターンを作成する。

クロック型カスケードデバイスチェーン配線図を示している。 センタースタビライザを備えた４線式放射状バス配置の一例を示す斜視図である。 一実施例による切断経路導体（ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ ｐａｔｈ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）の導体と切断部とを示す４線式放射状バスの斜視図を示している。 一実施例による断面端部を備えた４線式放射状バスの等角図を示している。 一実施例による切断経路導体の切断部を示す４線式放射状バスの等角図を示している。 一実施例による切断経路導体の切断部を示す４線式放射状バスの等角図であり、絶縁体が取り除かれている。 一実施例による三角形配置の３線式放射状バスの端面図および等角図を示している。 一実施例による五角形配置の５線式放射状バスの端面図および等角図を示している。 一実施例による中心導体を備えた五の目配置の５線式放射状バスの等角図を示している。 断続的なセンターバインダ又はスタビライザを有する放射状バスの一例を示す側面図である。 図１１乃至図１８は、一実施例による、ＬＥＤビーズデバイスといった放射状実装型デバイスの構造について説明する図である。図１１は、一実施例によるＬＥＤビーズデバイスの内側導電素子の斜視図を示している。 一実施例による、図１２の内側導電要素を囲む円筒状フィラーの斜視図を示している。 一実施例による、図１３の円筒状フィラーの形状を説明する斜視図である。 一実施例による、図１４の成形された円筒状フィラーに配置されたダイについて説明する斜視図である。 一実施例による、図１４のダイに対する電力配線について説明する斜視図である。 一実施例による、図１４のダイに対する電力及びデータ信号配線について説明する斜視図である。 一実施例による、図１４のダイに対する電力、クロック信号、及びデータ信号配線について説明する斜視図である。 一実施例による、透明又は半透明の外部層を有する組み立てられたＬＥＤビーズデバイスの斜視図を示している。 図１９乃至２３は、一実施例によるフレキシブルで切断可能な放射状バス（ｒａｄｉａｌ ｂｕｓ）への、ＬＥＤビーズデバイスの実装及び接続について説明する図である。図１９は、一実施例によるＬＥＤビーズデバイスの中央開口部を通過する、フレキシブルで切断可能な放射状バスの斜視図を示している。 一実施例による、図１９のフレキシブルで切断可能な放射状バスの切断可能な導体２本を切断させている切り込みについて説明する斜視図である。 一実施例による、図２０の導体が切断されたフレキシブルで切断可能な放射状バスの切り込み内にあるシーラント又はフィラーについて説明する斜視図である。 一実施例による、図２１のフレキシブルで切断可能な放射状バスの導体から絶縁体が取り除かれている状態について説明する斜視図であり、ＬＥＤビーズデバイスは、密封又は充填された切り込みに被せて配置されている。 一実施例による、フレキシブルで切断可能な放射状バスの導体を図２２のＬＥＤビーズデバイスに接続しているはんだについて説明する斜視図である。 図２４乃至３０は、一実施例による、フレキシブルで切断可能な放射状バスへの、２部式ＬＥＤビーズデバイスの組立及び実装について説明する図である。図２４は、一実施例による２部式ＬＥＤビーズデバイスの等角図を示している。 一実施例による、４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バスと、図２４の２部式ＬＥＤビーズデバイスの等角図を示している。 一実施例による、図２５の４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バスを囲むように、図２４の２部式ＬＥＤビーズデバイスの対となっている半部を移動させている状態について説明する等角図である。 一実施例による、図２６の４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バスを囲むように組み立てられた、図２４の２部式ＬＥＤビーズデバイスの等角図を示している。 一実施例による、図２７の組み立てられた２部式ＬＥＤビーズデバイスの円筒外面の形状と、４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バスへの２部式ＬＥＤビーズデバイスのはんだ付けについて説明する等角図である。 一実施例による、ＳＭＤダイと、ダイに対する電力、データ信号、及びクロック信号配線とを含む図２８の組み立てられた２部式ＬＥＤビーズデバイスの等角図を示している。 一実施例による半透明の外層を有する、組み立てられたＬＥＤビーズデバイスの等角図を示している。 図３１乃至３９は、一実施例による、フレキシブルで切断可能な放射状バスへの、溝付（ｃａｓｔｅｌｌａｔｅｄ）２部式放射状実装型デバイスの構造、組立、及び実装について説明する図である。図３１は、一実施例による溝付２部式放射状実装型デバイスが２部分に分離している状態を示す斜視図である。 一実施例による、図３１の溝付２部式放射状実装型デバイスの分解ブレークアウト斜視図を示している。 一実施例による、ＳＭＤダイと、ダイに対する電力、データ信号、及びクロック信号配線とを含む図３２の、溝付２部式放射状実装型デバイスが２部分に分離している状態を示す斜視図である。 一実施例による、４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バスは、切断可能な導体に切り込みを有し且つ絶縁体は取り除かれており、これを囲むような位置に図３３の溝付２部式放射状実装型デバイスの２部分を移動させた状態について説明する斜視図である。 一実施例による、図３４の４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バスを囲むように組み立てられた図３４の溝付２部式放射状実装型デバイスの斜視図を示している。 一実施例による、図３５の溝付２部式放射状実装型デバイスの、２部分が組み立てられた状態を示す斜視図であり、２部分とも４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バスにはんだ付けされている。 一実施例による、導電性金属パッドの数が少ない別の溝付２部式放射状実装型デバイスの（分離している）２部分の斜視図を示している。 一実施例による、図３７の溝付２部式放射状実装型デバイスの分解ブレークアウト斜視図を示している。 一実施例による、図３７の溝付２部式放射状実装型デバイスの２部分が組み立てられた状態を説明する斜視図であり、２部分とも４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バスにはんだ付けされている。 一実施例による、ＳＭＤ方式でＰＣＢに実装された２部式放射状実装型デバイスの半球状部分を示す斜視図である。 一実施例による、ＳＭＤ方式でＰＣＢに実装された放射状実装型デバイスのうち１部分（のみ）を示す斜視切欠図である。

本出願は例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）又は他の表面実装型デバイス（ＳＭＤ）を組み込むことができる、アドレス指定が可能なビーズ状（数珠玉状）デバイスを実装するための、フレキシブルで切断可能な放射状バスを製造するための改良されたシステム及び方法を開示する。

本明細書では以下の定義を採用する。
放射状（Ｒａｄｉａｌ）：中心点又は軸を中心として方向づけられている様子。
切断可能バス（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｂｕｓ）：導体の部分的な除去部へのアクセスを提供することを特徴とするバスであり、例えば線（配線）に対して、隣接する線を切断したり、それらに影響を及ぼすことなく、道具又は機械によって切断又は切り込みを入れることができるように構成されている。
スタビライザ（Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）：線の移動を防止するように設計されたデバイス。
デバイスチェーン（Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｈａｉｎ）：チェーンに沿った電位、タイミング、及びデータ信号の送出をサポートする信号経路と直列に接続される一連のデバイス。
パススルー経路（Ｐａｓｓ－Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｐａｔｈ）：修正されておらず切断のないバス（例えば連続線）に、電位又は信号を通過させるバス経路。
切断経路（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ Ｐａｔｈ）：経路が長手方向において切断されているバス経路（例えば不連続ワイヤ）。バス（例えば、バスの切断（箇所）を挟んで経路の両側）に取付けられるデバイスは、バス上の次のデバイスへ、切断を越えて確実に信号を伝達する。伝達される信号は、デバイスによって修正可能又は不可能である。
放射状実装型デバイス（Ｒａｄｉａｌ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ（ＲＭＤ））：放射状バス又は基板周囲における実装のために結合する部品を有するマルチパートコンポーネント。

フレキシブルで切断可能な放射状バスの設計は、その全長にわたりカスケードプロトコル機器を簡単に追加できるように指向されている。カスケードプロトコルバスは、バス全長にわたるパススルー経路と切断のある電気路とを有する。パススルー経路は、電圧や接地などの電位をバス上のすべてのデバイスに伝えるのが通例であり、一方で切断経路は、クロックやデータなどの電気信号をバスの全長にわたって伝送する。バス上のクロック信号及び／又はデータ信号は、バスの特定のプロトコルに固有であるが、カスケードバスではデバイスは、上りクロック信号及びデータ信号を受信することができ、修正したバージョンの信号をバス上の次の参加者（デバイス）へ送信することができる。

例えばデータ列を利用するカスケードデバイスプロトコルでは、以下のように配置された３台のデバイスのために信号を送信することが可能であろう。

この例示的なプロトコルにおいて、バス上の第１デバイスは、バスドライバから送信される全ての信号にさらされる。信号がバスに沿って伝達されていくと、バスにある第１デバイスが（データ）列の先頭データを削除するという事実により、プロトコルのカスケード性質が示される。データ列がバスを通過する際に修正が行われるように、データ信号の電気経路を切断する必要がある。
以下は、デバイス１から渡され、第２デバイスへと、バスの下位へと進むデータ列の一実施例である。

そして同様にデバイス２は、そのデータを削除し、次のデータをデバイス（番号）３に送信することによってデータ列を修正する。

利点の一例
本発明が開示するフレキシブルで切断可能な放射状バス及びバス実装のデバイスは、従来技術のバス及びＳＭＤデバイスに対して著しい利点を提供する。これは例えば以下である。
１．現在のフラットフォームファクタ・アドレス指定可能バス設計における改良された動きの範囲。
２．組み込まれた放射状センタースタビライザは、切断経路線がバスに沿って切断（箇所）にアクセスできるように縁部に向けて、線を（センタースタビライザのないバスと比較すると）外側へ配置する。
３．バスに沿って効率的に電子デバイスを取付けることができるように、スタビライザはその全長にわたり、放射状（に配置されている）線の外縁部を、中心点を中心とした相対位置に保持し、これにより、一続きとなったデバイスの長さが自動的に作製されるよう、更にサポートする。
４．スタビライザはその全長にわたり、同じ相対位置に信号及び電力線を保持する。そしてパススルー線が、切断された線の分離又は障壁箇所に対しても作用できるように、パススルー線及び信号線を指向することができる。
５．組み込まれた放射状センタースタビライザは、バスに沿って広げられたデバイスへの、電気接続（例えばはんだ付けされた接続）を形成するために適所に線を保つ。
６．組み込まれた放射状センタースタビライザは、信号線の間でクロストークを低減させ、バス伝送速度を強化するために用いることができる接地線を含むことができる。
７．１部式又は２部式以上の「ビーズ」表面実装デバイスパッケージ（例えば放射状実装型デバイス（ＲＭＤ））は、バスの周囲に実装させることができ、表面実装はんだ付け技術を利用することができる。
８．放射状実装型デバイスは特に、デバイス動作を容易にする、バス経路が切断されている箇所のバスに実装されるように設計することができる。
９．いくつかの実施例において放射状実装型デバイスは、例えば、入出力信号をバスにはんだ付けすることができる端部上のキャスタレーション又はパッドといった電気接続部位又はコネクタを有し、これは、ビーズをバスの切断された信号路上の位置へ固定させる役割を果たし、ビーズデバイスの目的が果たされる。
１０．いくつかの実施例において、２部式（又は２部式以上の）放射状実装型デバイスは、部品間及びビーズ周囲の信号、電圧、及び接地電位の伝播を促進するために、そしてビーズの断面又は部分同士を更に結びつけるために、ビーズの２部分（又はそれ以上）が結合する端部に、キャスタレーション又はパッドを有する。

バスの特徴
フレキシブルで切断可能な放射状バスの１つの特徴は、柔軟性の劣るプリントバスの製造利点の容易さを維持する一方で、様々なタイプのアドレス指定が可能なデバイスバスに対して４つの範囲の運動を可能にするということである。バスはまた、ビーズ（例えばバスに沿って容易に取付けることができる放射状実装型デバイス（ＲＭＤ））のように形成することができる新型のＳＭＤデバイスを見込む。この新型ＳＭＤデバイスは、バスの周囲に拡張する表面を有するという利点があるので、光ベースのデバイスに対して視野を増大させる可能性がある。

現在のフレックスプリントタイプのバスでは、デバイスは１つの表面上にしか取付けができない。そしてバスは、撚り方向にも多少の柔軟性はあるが、上下方向の柔軟性を提供するだけである。フレキシブルで切断可能な放射状バスはなお、その長手方向に沿った特別なビーズＳＭＤデバイス又は放射状実装型デバイスの簡単な取付けを考慮に入れるように設計されており、上下左右方向又はこれを組み合わせた柔軟性ならびに撚り方向への柔軟性も提供する。

このバスの他の特徴は、デバイスがその全長に沿ってどこへでも取付けできるように、切断の経路を意図的に露出させるということである。現在のフレックスプリントバスは、バスに沿って取付けられたデバイスの所定の間隔に基づいて一定のパターンで、フレックスプリントの表面上の銅の層にパッド、経路、及び切断を作成するために、化学エッチング法を利用する。フレキシブルで切断可能な放射状バスはセンタースタビライザを利用することにより、導体を一定方向に、そしてバスの中央軸線からの一定距離に保つ。ビーズデバイスが取付けられるバスに沿った位置で、特定の信号経路を部分的に取り去るための道具が利用できるように、スタビライザはバス線と釣り合ったサイズである。例えば、挟持具又は機械が他の（例えば隣接する）線を切断することなく、線を切断又は線に切り込みを入れることができるように、スタビライザは、周囲の線から距離を置いた位置に切断経路線を配置させる。

センタースタビライザはバスの全長にわたる必要はない。センタースタビライザは、全長にわたって広がっていても、差し込まれても、又は一定又は断続的な間隔で配置されてもよく、もしくは、柔軟性を高めるために、取付けられたビーズ又はデバイス間において、さまざまな（例えば固定又は不規則な）間隔で中心部から取り除かれてもよい。

信号線の間、例えばセンタースタビライザ内部に、中心導体を放射状バスに追加してもよい。例えばこの種の導体は、信号線間のクロストークを最小化又は低減するために信号線間に配置される接地の役割を担うことができる。

ビーズ機能
ビーズデバイスは、バス上の適切な位置（例えば切断経路線の切断部）で単一の部品に成形されるか、又はバスに螺合させてもよい。

２部式以上のビーズ半導体デバイスとは、いくつかの実施例において、フレキシブルで切断可能な放射状バス（もしくは、ビーズがその周囲にぴったり合うか、バス又は基板の周囲に適合するパッドを提供する他のバス又は基板）に嵌合しぴったり合う２つ以上の部品として製造されるように設計されている半導体デバイスである。フレキシブルで切断可能な放射状バスの場合、適合するパッドは、パススルー経路及び／又は切断経路線の絶縁体を例えば取り除くことによってバス経路が露出させられた位置にあるので、ビーズデバイスのパッドは、取付け場所又は実装位置のパッド又は導体に接触及びはんだ付けが可能である。表面実装はんだ付け用に、取付け場所又は実装位置の周囲にビーズデバイスを構成する場合、取付け工程の間はパッド又は導体を非常に安定した位置で保つことが必要とされる。

ビーズデバイスは、ビーズの各端部の入出力信号ならびにビーズが取り囲む切断経路を考慮するために、ビーズの各側にはんだパッドを備えていてもよい。（ビーズは各端部ではんだ付けされてもよい）

多部式ビーズデバイスでは、１つの被接続電子デバイスが２部分以上により構成され、その結果、信号はキャスタレーション又はパッドを介して、このデバイスの（分離している）部分間を通過し伝達される。このキャスタレーション又はパッドは、デバイスの（分離している）部分が互いに結合する表面で嵌合する（そして、電気及び物理接続性を確実にするためにはんだ付けされ得る）。

ビーズ取付けの一例
ビーズは、バスに沿った任意位置に取付けることができるが、ビーズをあまり近くに配置すると、バスの柔軟性を低下させ得ることを考慮する。バスにビーズを取付けるために、実施例において取付け場所又は実装位置が選択される。ビーズが正常に動作するために切断を必要する信号は、導体からの特定長の信号路を取り除く道具を用いて、分断又は切断される。パススルー経路のバス線及び／又は切断経路のバス線の表面から、外側の絶縁体部分が取り除かれ、ここで、ビーズ端部がバスにはんだ付けされる。ビーズの２つの半部（一例）は、この切断箇所を覆い、バスを囲むように信号の位置に対して適切に配置される。このビーズの２つの半部は、機械的に接続可能である（例えば、互いに係止するか又はぴったりと留まる、突起及び戻り止め（デテント）を有する）。ビーズの２つの半部は、内面は接着剤又はシーラントで被覆されていてもよい（例えば、ビーズのはんだ付け可能なエリアを被覆しないように注意する）。ビーズは端部でバスにはんだ付けされ、ビーズの２つの半部の結合部における信号接続部位の中心部でもはんだ付けされると共に、ビーズは互いに結び付けられる。一旦ビーズがはんだ付けされると、ビーズを適所に保つのに十分な機械力を備えると共に、ビーズの２つの半部の結合部の強度をさらに高めるために用いられ得るシーラント又は接着剤があれば乾燥させる。

これより、図面で示すような発明を実施するための形態について詳細に参照が行われる。実施例が図面及び関連する説明に関して記載されている一方で、本明細書で開示される実施例の範囲を制限することはない。むしろ、すべての変形例、変更態様、及び同様のものを対象とする。別の実施例では、本明細書において開示される実施例の範囲を制限することなく、デバイスの追加、又は図示のデバイスを組合せることが可能である。例えば、以下で説明される実施例は主に、配線が実装されたＬＥＤに関して記載されている。しかし、これらの本明細書に記載された実施例は一例であり、開示された技術に対していかなる場合も、特定サイズ、構造、又は適用に対して制限することはない。

「実施例において」、「各種実施例において」、「いくつかの実施例において」等のフレーズが繰り返し使用されているが、この種のフレーズは同じ実施例を必ずしも意味するというわけではない。文脈から判断して明らかに異なると理解できる場合を除き、用語「備える」、「有する」、及び「含む」は同義である。文章中にはっきりと記載されていない限り、この明細書及び添付の請求の範囲において用いられているような、単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」は複数形も含む。また、文章中にはっきりと記載されていない限り、用語「又は」「もしくは」は、「及び／又は」を含む意味で通常使用されることに注意する。

開示されたフレキシブルで切断可能な放射状バス及びバス実装のビーズデバイスは、様々なフォームファクタをとることができる。図１乃至３６はいくつかの異なる配置及び設計図を示している。図示のバス及びビーズデバイスは完全なリストでなく、他の実施例においてバス又はビーズデバイスは、異なる配置で形成され得る。しかし、実施例を説明するためのこの種の任意の実施詳細が余す所なく示されることは必要ではない。

図１は、クロック型カスケードデバイスチェーン配線図を示している。

図１Ａ（Ｆｉｇ．１Ａ）は、４線式データバスを利用するクロック型カスケードデバイスチェーンの略図である。バス上には、電力（ｐｏｗｅｒ）１３０及び接地（ｇｒｏｕｎｄ）１４０のためにデバイス１６０が利用する（ｔａｐ ｉｎｔｏ）パススルー経路１３０、１４０と、データ信号１１０及びクロック信号１２０をカスケード（縦続接続）するための切断経路１１０、１２０とがある。このように、バスはクロック型カスケードデータデバイスの列に対応している。

バスに沿って異なる数（例えば３個）の電気経路を利用するデバイスチェーンを有することも可能である。図１Ｂ（Ｆｉｇ．１Ｂ）は、３経路式デバイスチェーンの略図を示す。バス上には、電力１３０及び接地１４０のためにデバイスが利用するパススルー経路１３０、１４０と、更に正確に計時（もしくは同期）されたデータ信号１１０を伝える単一の切断経路１１０とがある。例えばデータ信号１１０のタイミングによる同期で は、バス上のクロック信号１２０が不要となる。

例えば２方向に、バスに沿ってデバイスへ／からデータ列を伝達するカスケードバスを有することも可能である。図１Ｃ（Ｆｉｇ．１Ｃ）は、双方向性データ経路１１０、１５０を有するクロック型デバイスチェーンの略図を示している。

平行に配線されており、同じ機能を実行する複数のデバイスを駆動するために、カスケードバス・プロトコルを利用することができる。この種のデバイスの一例としては、４つのＬＥＤデバイスダイ１６０を有するＬＥＤビーズデバイス１００があり、ＬＥＤデバイスダイ１６０はビーズパッケージの半部にそれぞれ２つずつある。図１Ｄ（Ｆｉｇ．１Ｄ）は、２つのビーズＬＥＤデバイス１００の略図を示す。各ビーズ１００は、アドレス指定が可能なバスに配線された４つのＬＥＤデバイス１６０を備える。電力１３０及び接地１４０は、ビーズ１００上の各ＬＥＤデバイス１６０に配線される。クロックイン信号１２０はビーズ上の各ＬＥＤデバイス１００のクロックインに送られ、クロックアウト１２５はバスへ送り返され、チェーンにある次のデバイス１０５に渡される。データイン信号１１０は、ビーズ上の各ＬＥＤデバイス１６０に送られる。データアウト信号１１５は、ビーズ１００の単一のデバイス１６０から取り込まれ、バスへ送り返され、チェーンにある次のデバイス１０５に渡される。

図２は、センターバインダ又はセンタースタビライザ２１０を備えた４線式放射状バス２００の配置図の一例について説明する切欠き斜視図である。本開示には、さまざまなセンタースタビライザ２１０の配置及び形状が含まれ、これは例えば、正方形又はダイヤモンド、円形、中空、プラス記号形状、渦巻又は螺旋状等である。各種実施例においてセンタースタビライザ２１０は、バスの導線を覆う絶縁体に取付けられる（例えば成形される）。いくつかの実施例においてセンタースタビライザには、伝導又は形状保持のために線が含められる。

図３は、一実施例による切断経路導体３２０の導体３１０及び切断部３２５を示す４線式放射状バス３００の斜視図を示している。切断経路導体３２０の導線３１０は明確にするため、絶縁体３１５を越えて伸長しているように示されている。図３Ａ（Ｆｉｇ．３Ａ）は、パススルー導体３３０の連続した（切れ目のない）電気経路と、切断経路導体３２０の切断された電気経路と、を示す。図３Ｂ（Ｆｉｇ．３Ｂ）は、センタースタビライザ２１０が、切断経路導体３２０に切断部３２５があっても、パススルー導体３３０に影響を及ぼすことないように切断経路導体３２０配置する方法について示す。

図４は、一実施例による４線式放射状バス４００の等角図を示している。センタースタビライザ２１０は、図２および図３に示されているのとは異なる外形を有する。断面端部では上部かつ時計回りから、データ信号（例えば青）１１０、電圧（例えば赤）１３０、クロック信号（例えば緑）１２０、及び接地（例えば黒）１４０のための導体が示される。

図５は、一実施例による切断経路導体１１０、１２０の切断部５１０、５２０が示される４線式放射状バスの等角図を示す。この図では、左側前面の赤い電圧線１３０と、右側背面の黒い接地線１４０とがパススルー導体であり、右側前面の青いデータ信号線１１０と、左側背面の緑のクロック信号線１２０とが切断経路線である。

図６は、一実施例による、切断経路導体１１０、１２０の切断部５１０、５２０を示す４線式放射状バスの等角図であり、絶縁体が取り除かれている。図示の実施例において、切断経路線の切断５１０、５２０の両側に示される導体１２０、１３０、１４０からも、それぞれ絶縁体が剥がされている６２０、６２５（例えば、中心に示される緑のクロック信号線１２０）。絶縁体は、パススルー経路線１３０、１４０に沿って、対応する位置で剥がされている。明確にするためこの実施例では、切断とは区別するように、絶縁体の切取部６２０、６２５が表されているが、これは必要ではない。いくつかの実施例において絶縁体の切取部６２０、６２５は、大きくても、小さくても、切断部と結合していても、もしくは異なる数であってもよい（例えば、パススルー線の所定の実装位置に、絶縁体切取部６２０は１つのみであってもよい）。

図７は、一実施例による三角形配置の３線式放射状バス７００の端面図及び等角図を示している。図７Ａ（Ｆｉｇ．７Ａ）は、各線に対して広い接続（部）を有するセンタースタビライザ２１０を備えた３本の導線の放射状配置の一例を示す。図７Ｂ（Ｆｉｇ．７Ｂ）では、断面端部外形により３本の導体が示されている（例えば、青のデータ信号１１０又は緑のクロック信号１２０、黒の接地１４０、赤の電圧１３０）。

図８は、一実施例による五角形配置の５線式放射状バス８００の端面図及び等角図を示している。図８Ａ（Ｆｉｇ．８Ａ）は、各線に対して広い接続（部）を有するセンタースタビライザ２１０を備えた５本の導線の放射状配置の一例を示す。図８Ｂ（Ｆｉｇ．８Ｂ）では、断面端部外形により５本の導体が示されている（例えば、緑のクロック信号１２０、青のデータ信号１１０、赤の電圧１３０、茶の逆方向データ信号１５０、黒の接地１４０）。

図９は、一実施例による、中心導体９１０を備えた五の目配置の５線式放射状バス９００の導体を示す、断面端部を備えた等角図を示している。例えばこの種の中心導体９１０は、信号線間でのクロストークを最小化又は低減させるために、信号線１１０、１２０間に配置される接地として作用することができる。

図１０は、時々とぎれているセンターバインダ又はセンタースタビライザ１０１０を有する放射状バス１０００の一例を示す側面図である。センタースタビライザ１０１０はバス１０００に沿って、二者択一的に存在するか、否かであり、導線間に空間１０２０をつくる。これにより、バスの柔軟性が高められ、線の間にデバイス又は物体を挿入することができ、バスを軽量化し、有線結着等によりバスを固定することができる。センタースタビライザは追加する（例えば押込む）ことも、又は線の間から取り除くことができ、もしくは間隔をおいて配置してもよい。間隔はさまざまであり、規則的又は不規則、固定又は断続的であってもよい。

図１１乃至１８は、一実施例による、ＬＥＤビーズデバイス１１００といった放射状実装型デバイスの構造について説明する図である。

図１１は、一実施例による、ＬＥＤビーズデバイスの１１００の内側導電要素１１３０、１１４０の斜視図を示している。この実施例において、導電要素１１３０のうちの１つは電圧又は電力を送信するように構成され、もう一方の（導電要素）１１４０は接地電位に接続するように構成される。電圧線１３０及び接地線１４０に接続されるように、そしてＳＭＤが追加配線をほとんどあるいは全く用いず容易に電力及び接地に接続することができることができるように、導電要素はそれぞれ配置される。

図１２は、一実施例による、図１１の内側導電要素１１３０、１１４０周囲の円筒状フィラー１２１０の斜視図を示している。フィラー１２１０は、いずれの非導電性又は絶縁材料（例えば、フォーム、ガラス、プラスチック、シリコーン・シーラント等）でもあってもよい。また、いかなる硬度又は特性（例えば硬い、柔らかい、成形可能、柔軟、弾性等）であってもよい。図示される実施例の本体又はフィラー材料１２１０は、ＳＭＤの実装ができるように、形成可能かつ十分丈夫に構成される。図１１の導電要素１１３０、１１４０は、円筒状フィラー１２１０周囲及びその全体にわたって、さまざまな位置に露出する。

図１３は、一実施例による図１２の円筒状フィラー１２１０の形状について説明する斜視図である。フィラー材料１２１０は、道具、熱、圧力等によって成形されてもよく、もしくは所望形状をまずは、例えば射出成形によって成形することができる。図にある実施例の形状は、ＳＭＤ実装のための外部の平面領域１３１０と、バス線を通過させるためのビーズデバイスを通り抜ける内部開口部１３２０と、線を別の線の下に通すための傾斜谷部１３３０とを含む。加えて、導電性パッド１３５０がフィラーに取付けられる。この実施例の導電性パッド１３５０は、データ信号１１０及びクロック信号１２０配線を接続する。

図１４は、一実施例による、図１３の成形された円筒状フィラー１２１０の平面領域１３１０に配置されるダイ１４１０について説明する斜視図である。ダイ１４１０は、ＳＭＤ実装のために平面領域１３１０にそれぞれ配置される。

図１５は、一実施例による、図１４のダイ１４１０に対する電力配線について説明する斜視図である。図１５は、図１４の図から約４５度回転している。各ダイは、電力（電圧）１３０及び接地１４０を接続させるために短いリード線１５３０、１５４０を有しており、これにより、図１１の導電要素１１３０、１１４０がダイ１４１０に接続される。

図１６は、一実施例による、図１４のダイ１４１０に対する、電力及びデータ信号配線について説明する斜視図である。図１６は、図１５の図から約１８０度回転している。この図では、データ信号１１０のための導電性パッド１３５０は、４本の小型リード線１６１０によってビーズデバイス１１００周囲でダイ１４１０に接続されている。ダイ１４１０のうち１つからデータ信号１１５が出て行き、これはリード線１６１５によってデバイスの他の導電性パッド１３５５に接続される。このように、切断経路のデータ信号１１０は、ビーズデバイス１１００のダイ１４１０それぞれに送信され、次の（例えば変更された）信号１１５は、チェーンの次のデバイス（例えば次のビーズ）に送信可能である。

図１７は、一実施例による、図１４のダイ１４１０に対する電力、クロック信号及びデータ信号配線について説明する斜視図である。図１７は図１６から約１８０度回転しており、図１５と同様の方向である。クロック信号配線１７２０、１７２５は、図１６のデータ信号配線１６１０、１６１５と同様に配置される。

図１８は、一実施例による透明または半透明の外層１８１０を有する組み立てられたＬＥＤビーズデバイス１１００の斜視図を示している。

図１９乃至２３は、一実施例による、フレキシブルで切断可能な放射状バスへのＬＥＤビーズデバイスの実装及び接続について説明する図である。

図１９は、一実施例による、図１８のＬＥＤビーズデバイス１１００の中央開口部１３２０を通る、フレキシブルで切断可能な放射状バス４００の斜視図を示している。この図では、装飾的なビーズを繋げることができるように、ビーズ１１００はバス４００に螺合される。（図１１の内側導電要素１１３０、１１４０の外部から見える部分と、図１３の追加された導電性パッド１３５０とを含む）ビーズデバイス１１００の、４つの導電性パッドは、それぞれの導電線付近に整列配置されている。

図２０は、一実施例による、図１９のフレキシブルで切断可能な放射状バス４００の２本の切断可能な導体１１０、１２０を切断している切り込み２０１０について説明する斜視図である。特に、前面の線（例えば、緑のクロック信号線１２０）及び反対の位置に配置された背面の線（例えば、青のデータ信号線１１０）には切り込みが入れられており、経路切断が可能な導体に、切断が形成される。

図２１は、一実施例による、図２０のフレキシブルで切断可能な放射状バス４００の切断された導体１１０、１２０の切り込み２０１０のシーラント又はフィラー２１１０について説明する斜視図である。シーラント又はフィラー２１１０は、例えば、ウェザーシーラー、腐食防止剤、又は電気絶縁体等でもよい。切り込みを封止することは任意であり、適用性、切断部の形状、及び取付けるデバイス次第であってもよい。空気により十分な絶縁ギャップフィラーが形成されてもよい。

図２２は、一実施例による図１８のＬＥＤビーズデバイス１１００が、密封又は充填された切り込み２０１０（図示なし）に被せて配置されている状態について説明する斜視図である。この実施例では例えば上の図６に関連して記載されるように、切り込み２０１０の両側の絶縁体３１５が、図２１のフレキシブルで切断可能な放射状バス４００の導体３１０から取り除かれている（６２０、６２５）。

図２３は、一実施例による、フレキシブルで切断可能な放射状バスの導体を、図２２のＬＥＤビーズデバイス１１００に接続しているはんだ２３１０について説明する斜視図である。

図２４乃至３０は、一実施例による、フレキシブルで切断可能な放射状バス上の２部式放射状実装型デバイス（ＲＭＤ）の組立及び実装について説明する図である。

図２４は、一実施例による２部式放射状実装型デバイス（ＲＭＤ）２４００の等角図を示している。ＲＭＤ２４００は、半球状の半部２４１０、２４２０となっている以外は、図１１乃至１８のＬＥＤビーズデバイス１１００に概ね類似の構造である。適切に用意された放射状バスを中心として、片側のＲＭＤ半球体２４１０が、対となる又は補完的な半球体２４２０と結合するときに、機能的なＲＭＤ２４００が形成される。ＲＭＤ２４００は、等しい半球体でない２つの部分（例えば、外周が１／３の半球体と外周が２／３の半球体）であっても、又は複数（３つ以上）の部分で構成されていてもよい。この実施例における導電要素１１３０、１１４０は図１１にある導電要素とほぼ同様であり、フィラー２４３０は、２部分に分割して形成されていることに加えて、導電要素１１３０、１１４０の腕部２４４０が通る空間を残しており、導電性パッド２４５０はぴったりと一致し、例えばはんだによって接続できるように分割される。いくつかの実施例においてＲＭＤ２４００の２つの部分間の境界線は、例えば分割された導電性パッド２４５０でなく他の軸にあってもよい。

図２５は、一実施例による４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バス４００と共に、図２４の２部式放射状実装型デバイス２４００の等角図を示している。この実施例におけるＲＭＤ２４００は放射状バスの周囲に配置されており、切り込みが既に入れられており且つ絶縁体が線から取り除かれた位置に、実装されるよう準備がなされている。この斜視図では、前面左に青のデータ信号線１１０が示されている。

図２６は、一実施例による、図２５の４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バス４００を囲むように移動させられている、図２４の２部式放射状実装型デバイス２４００の対となっている半部２４１０、２４２０の等角図を示している。この斜視図では、前面左に緑のクロック信号線１２０が示される。

図２７は、一実施例による、図２６にある４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バス４００を中心として組み立てられた、図２４の２部式放射状実装型デバイス２４００の等角図を示している。

図２８は、一実施例による、図２７の組み立てられた２部式放射状実装型デバイス２４００の円筒外面の形状２８１０と、２部式放射状実装型デバイス２４００の４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バス４００に対するはんだ付け２８２０について説明する等角図である。形状（成形）２８１０（例えば、機械加工又は鋳造）は、放射状実装型デバイスの半部２４１０、２４２０の組立前に行われてもよい。この斜視図は、図２７から約４５度回転している。

図２９は、一実施例による、ＳＭＤダイ１４１０と、電力１５３０、接地１５４０、データ信号１６１０、及びクロック信号のイン１７２０とアウト１７２５への、ダイ１４１０に対する配線を含んだ、図２８の組み立てられた２部式放射状実装型デバイス２４００の等角図を示している。この実施例では、線を別の線の下に通すことができるような形状２８１０を用いて、放射状実装型デバイス２４００の反対側を囲むように、ダイ１４１０をデータ信号１１０及びクロック信号１２０に配線する方法が示されている。

図３０は、一実施例による半透明の外層３０１０を有する組み立てられた放射状実装型デバイス２４００の等角図を示している。いくつかの実施例における放射状実装型デバイス２４００は、例えば柔軟性のあるシーラントや、ゴム又はプラスチック等の比較的堅い保護ジャケットで仕上げられるか、もしくは放射状実装型デバイスとフレキシブルで切断可能な放射状バス間のはんだ接続の周囲は、何らかの他の覆いにより仕上げられる。

図３１乃至３９は、一実施例による、フレキシブルで切断可能な放射状バスの溝付（ｃａｓｔｅｌｌａｔｅｄ）２部式放射状実装型デバイス３１００の構造と、組立と、実装について説明する図である。

図３１は、一実施例による溝付２部式放射状実装型デバイス３１００の２つの部分（対となっている半部）の斜視図を示している。この図では、特定目的のための特別なコネクタの指定を特定することなく、導電性金属パッド３１５０及び非導電性の本体材料３１１０の例示的な通常の配置図を示している。いくつかの実施例においてその放射状実装型デバイスは、多かれ少なかれ導電要素を含んでいてもよい。

図３２は、一実施例による図３１の溝付２部式放射状実装型デバイス３１００の分解ブレークアウト斜視図を示しており、電力又は電圧３２３０、接地点３２４０、データ信号３２１０、及びクロック信号３２２０のための内部導体の一例が示されている。電気コネクタの配置がわずかに異なるダイ３２６０が描かれている。この実施例における導電要素は、完成した放射状実装型デバイス３１００のように配置され、フィラー３１１０は例えば、それの周囲に流されるか又は形成されてもよく、３Ｄ印刷や他の製造方法を利用してもよい。

図３３の図３３Ａ（Ｆｉｇ．３３Ａ）と図３３Ｂ（ｆｉｇ．３３Ｂ）はそれぞれ、一実施例による、ＳＭＤダイ３２６０と、短い電力、データ信号、及びクロック信号の、ダイに対するリード配線を含む、図３２の溝付２部式放射状実装型デバイス３１００の２つの部分（対となる又は補完的な、半部３３１０、３３２０）の斜視図を示している。内部導体によって、ダイ１４１０に対するリード配線は短くすることができる。この斜視図は、図３２から約１８０度回転している。

図３４は、一実施例による、４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バス４００を囲むような位置に、図３３の溝付２部式放射状実装型デバイス３１００（対となる又は補完的な半部３３１０、３３２０）を移動させた状態を示す斜視図である。例えば図６又は図２５を参照し上記されるように、切断可能な導体に切り込みを有しており、絶縁体が取り除かれているバスの実装位置に、放射状実装型デバイスを実装する準備がなされている。

図３５は、一実施例による図３４の４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バス４００を囲むように組み立てられた図３４の溝付２部式放射状実装型デバイス３１００の斜視図を示している。

図３６は、一実施例による、図３５の組み立てられた溝付２部式放射状実装型デバイス３１００の２部分（対向する又は補完的な半部）の斜視図であり、２部分とも４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バス４００にはんだ付けされている３６１０。これによって接続は最小の配線で完成されており、構造安定性が強化される。

図３７は、一実施例による、導電性金属パッド３７５０の数が少ない別の溝付２部式放射状実装型デバイス３７００の２つの部分（対向する又は補完的な半部）の斜視図を示している。この実施例にある２つの部分３７１０、３７２０は、一実施例による４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バス４００を囲むような位置に移動させられている。例えば図６又は図２５を参照し上記されるように、切断可能な導体に切り込みを有し、絶縁体が取り除かれたバス４００の実装位置に、放射状実装型デバイスを実装する準備がなされている。図３７Ａ（Ｆｉｇ．３７Ａ）は、前面左の青のデータ信号線１１０と、前面右の赤の電力又は電圧線１３０を備えた斜視図を示しており、図３７Ｂ（Ｆｉｇ．３７Ｂ）は、前面左の赤の電力又は電圧線１３０と、前面右の緑のクロック信号線１２０を備えた斜視図を示している。電気コネクタの配置がわずかに異なるダイ３７６０が描かれている。

図３８は、一実施例による図３７の溝付２部式放射状実装型デバイス３７００の分解ブレークアウト斜視図を示している。放射状実装型デバイス３７００の半部のうち片方３７２０の、電力又は電圧３８３０、接地３８４０、データイン信号３８１０及びデータアウト信号３８１５、及びクロックイン信号３８２０及びクロックアウト信号３８２５の内部導体の一例が示されている。この例において、フィラーは図示されていないが、ダイ３７６０は適切な位置に示されており、導電要素は、完成した放射状実装型デバイス３７００にあるような位置に配置されている。

図３９は、一実施例による、図３７の溝付２部式放射状実装型デバイス３７００の２部分３７１０、３７２０が組み立てられた状態を示す斜視図であり、２部分とも４線式のフレキシブルで切断可能な放射状バスにはんだ付けされている３９１０。この実施例において、放射状実装型デバイス３７００は、各側の４つの導体のみによって構成されており、必要とされる製造の複雑さ及びはんだ付けの量を低減する。

図４０は、一実施例による、ＳＭＤ方式でＰＣＢに実装された２部式放射状実装型デバイスの半球状部分それぞれを示す斜視図である。図４０Ａ（Ｆｉｇ．４０Ａ）は図３１乃至３６の放射状実装型デバイス３１００の半部のうち片方を示し、図４０Ｂ（Ｆｉｇ．４０Ｂ）は図３７乃至３９の放射状実装型デバイス３７００の半部のうち片方３７２０を示す。両方の実施例において、２部式放射状実装型デバイスの半球状部分又は半部は、ＰＣＢ４０１０、４１１０に実装されるＳＭＤである。これは、フレックスプリントバス又は他の適切な基板にも同様に実装することができる。このように、デバイスの半球状部分は、ＳＭＤ方式で実装することができるか、又は放射状実装型デバイス（ＲＭＤ）を作成するために、対となる半球と結合させることができる。

図４１は、一実施例による、ＳＭＤ方式でＰＣＢ４１１０に実装された放射状実装型デバイス３７００の１部分３７２０の斜視切欠図を示している。放射状実装型デバイスの実装された部分の約１／２のフィラー（約４分の１）は、電力又は電圧３８３０、接地３８４０、データイン信号３８１０及びデータアウト信号３８１５、クロックイン信号３８２０、及びダイ３７６０にそれらを接続しているリード線、並びにＰＣＢ４１１０へのはんだ接続のための、内部導体の一例を示すために切り取られている。クロックアウト信号３８２５の導体（図３８に示す）は、この斜視図では確認できないが、ＰＣＢ４１１０上のリード線４１２５にはんだ付けされている。

本明細書において、特定の実施例について図示及び記載してきたが、当業者は、本開示内容の要旨を逸脱しない範囲で、図示及び記載された特定の実施例と、別の実施例及び／又は同等な実施例とを置換可能であると理解される。例えば、さまざまな実施例がＬＥＤに関して上記されているが、他の実施例では、他のさまざまなＳＭＤデバイスが用いられてもよい。更に、バス及び／又は中心のコネクタを形成する材料は異なる形状であってもよく、又は異なる横断面を有してもよい。本出願には、本明細書で述べられるいかなる実施例の改作又は変形例も含むことが意図される。

Claims (6)

1. 電子的にアドレス指定が可能なデバイスが実装されたフレキシブルで切断可能な放射状バスであって、
   放射状に配置された少なくとも３本の導線を含むバスを備え、
   前記少なくとも３本の導線は、センタースタビライザによって結合され、
   前記少なくとも３本の導線のうち少なくとも第１の導線は、前記バス中で切断されることはなく、
   前記少なくとも３本の導線のうち少なくとも第２の導線は、前記バスに沿って、実装位置で切断されていることを特徴とする、バス。
2. 前記少なくとも３本の導線が配置されている前記放射状は、実質的に放射状に対称形であることを特徴とする、請求項１記載のバス。
3. 電子的にアドレス指定が可能なデバイスが実装されるフレキシブルで切断可能な放射状バスを生成する方法であって、
   放射状に配置された少なくとも３本の導線を含むバスを供給するステップを含み、
   前記少なくとも３本の導線は、センタースタビライザによって結合され、
   前記少なくとも３本の導線のうち少なくとも第１の導線は、前記バス中で切断されることはなく、
   前記少なくとも３本の導線のうち少なくとも第２の導線は、前記バスに沿った実装位置で切断されていることを特徴とする、方法。
4. 前記センタースタビライザは切断可能な線を、道具又は機械により前記実装位置で前記線に切り込みを入れるか又は切断できるように十分中心点又は軸から外側へ距離を置きつつ、前記バス中の隣接する線に切り込みを入れたり切断させることなく配置することを特徴とする、請求項３記載の方法。
5. 前記センタースタビライザが信号線間のクロストークを低減させ、バス伝送速度を高めるために用いられる接地線を含むことを特徴とする、請求項３記載の方法。
6. 前記放射状バスは、フラットアドレス指定が可能なバス配置において、少なくとも１方向への改良された柔軟性又は運動の範囲を提供することを特徴とする、請求項３記載の方法。

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