KR101081634B1 - 초소형 커넥터 및 커넥터가 장치되는 무동력 초소형 조립체 - Google Patents

초소형 커넥터 및 커넥터가 장치되는 무동력 초소형 조립체 Download PDF

Info

Publication number
KR101081634B1
KR101081634B1 KR1020050011600A KR20050011600A KR101081634B1 KR 101081634 B1 KR101081634 B1 KR 101081634B1 KR 1020050011600 A KR1020050011600 A KR 1020050011600A KR 20050011600 A KR20050011600 A KR 20050011600A KR 101081634 B1 KR101081634 B1 KR 101081634B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
connector
flexible
receptor
micro
microminiature
Prior art date
Application number
KR1020050011600A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060041862A (ko
Inventor
케네쓰 츠이
아아론 게이스버거
조지 스키드모어
Original Assignee
지벡스 랩스, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지벡스 랩스, 엘엘씨 filed Critical 지벡스 랩스, 엘엘씨
Publication of KR20060041862A publication Critical patent/KR20060041862A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101081634B1 publication Critical patent/KR101081634B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B81C99/0005—Apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of microstructural devices or systems, or methods for manufacturing the same
    • B81C99/002—Apparatus for assembling MEMS, e.g. micromanipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C3/00—Assembling of devices or systems from individually processed components
    • B81C3/008—Aspects related to assembling from individually processed components, not covered by groups B81C3/001 - B81C3/002
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/13—Mechanical connectors, i.e. not functioning as an electrical connector

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Abstract

본 발명은 MEMS 초소형 커넥터와 관련한 것으로, 상기 초소형 커넥터는 유연성 핸들과 가요성 연결부재를 포함하고, 상기 유연성 핸들은 조작 프로브를 맞물도록 형성되며, 상기 가요성 연결부재는 상기 핸들에 결합되는 제 1 단부 및 상기 조작 프로브를 상기 핸들로부터 맞물림 해제함에 따라 휘어져 수용체를 맞무는 제 2 단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

초소형 커넥터 및 커넥터가 장치되는 무동력 초소형 조립체{MICROCONNECTORS AND NON-POWERED MICROASSEMBLY THEREWITH}
도 1은 본 발명의 기술사상에 따른 초소형 조립체에 대한 한 실시예의 일부를 도시한 도면,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 기술사상에 따른 초소형 조립에 대한 한 실시예의 중간 단계를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 기술사상에 따른 초소형 커넥터의 한 실시예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 기술사상에 따른 초소형 커넥터 수용체의 한 실시예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 기술사상에 따른 조작 프로브의 한 실시예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 기술사상에 따른 초소형 조립체의 또 다른 실시예를 도시한 도면 및
도 7a ~ 도 7c는 본 발명의 기술사상에 따른 조립의 중간 단계에 있는 초소형 조립체의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 초소형 조립체 105 : 기판
110 : 초소형 커넥터 120 : 수용체
130 : 유지부 140 : 레그
150 : 개구부 155 : 앵커 패드
160 : 가요성 연결부재 180 : 앵커 아암
210 : 조작 프로브 220 : 유연성 핸들
본 발명은 미국표준기술국(National Institute of Standards and Technology (NIST))에 의해 부여된 70NANB1H3021 아래 미국정부의 지원하에 이루어진 것이다. 미국정부는 본 발명에 대한 일정의 권리를 갖는다.
본 발명은 일반적으로 MEMS에 관한 것으로, 특히 무동력 MEMS 초소형 커넥터 및 상기 커넥터가 장치되는 초소형 조립체에 관한 것이다.
초소형 전자기계장치(micro-electro-mechanical device,MEMs)를 포함한 초소형 기계 및 전자 장치에 있어 많은 비약적인 발전이 있어 왔고, 상기 장치는 일체로 형성된 초소형 기계 및 초소형 전자 장치를 포함한다. 본 명세서에서 사용되고 있는 용어 '초소형 구성부품(microcomponent)', '초소형 커넥터(microconnector)', '초소형 장치(microdevice)' 및 '초소형 조립체(microassembly)'는 초소형 전자 구성부품, 초소형 기계 구성부품, MEMs 구성부품 및 이들의 조립체를 모두 포함한다.
초소형 조립체를 형성하기 위해 MEMs와 다른 초소형 구성부품을 결합하는 많은 방법 및 구조들이 있다. 일반적으로 상기 방법 중 하나인 '픽 앤드 플레이스(pick-and-place)'로 불리는 조립은 연속적인 초소형 조립이고, 초소형 구성부품은 연속 방식으로 한번에 하나씩 조립된다. 예를 들면, 두 개의 초소형 구성부품의 결합에 의하여 하나의 장치를 형성하는 경우, 상기 두 개의 초소형 구성부품 중 하나를 집어 다른 구성부품의 소정 위치에 위치시키기 위해 그리퍼나 기타 위치지정 기구를 이용한다. 이러한 픽 앤드 플레이스 공정이 단순해 보이지만 조립시간, 처리량 및 신뢰도에 있어 방해가 될 수 있다.
예를 들어, 픽 앤드 플레이스 공정은 내장 또는 외장 동력원으로부터 받은 에너지에 따라 팽창 및/또는 수축하도록 형성되는 엔드이펙터(end effector)를 갖는 동력 '그리퍼'를 이용한다. 그러나 구조적 취약성, 포장화의 복잡성의 증대 및 액추에이터의 변위의 변동에 의한 불확실성 등이 초소형 조립시에 상기 동력 그리퍼를 이용하는 실질적인 유용성이 제한받게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 고려한 MEMS 초소형 커넥터 및 상기 커넥터가 결합되는 초소형 조립체의 조립방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 후술하는 상세한 설명과 첨부한 도면을 참고로 하면 가장 쉽게 이해할 수 있다. 현장에서의 관행에 따라서, 다양한 특징들을 크기에 맞게 도시하 지는 않는다. 이러한 다양한 특징들의 크기는 좀 더 명확하게 하기 위해 임의로 확대 및 축소할 수 있다.
이제부터 본 발명에 있어 다양한 실시예에 대한 여러 가지 특징들을 설명하기 위해 다양한 실시예를 제시한다. 본 발명의 상세한 설명을 간단히 하기 위해 특정 구성부품 및 배치에 대한 예를 기술할 것이다. 물론, 이러한 실시예는 단지 예로서만 설명하는 것이며 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 하기 다양한 실시예에서 도면부호 및/또는 기호를 중복해서 사용할 수 있다. 이와 같이 중복해서 사용하는 것은 간단 명료함이 그 목적이며, 다양한 실시예 및/또는 형상 간의 관계 그 자체를 의미하는 것은 아니다. 또한, 상세한 설명에 기술하는 제 1 형상 또는 제 2 형상의 형성은 상기 제 1 및 제 2 형상이 직접접촉하여 형성된 실시예는 물론 상기 제 1 형상과 제 2 형상이 직접접촉하지 않도록 제 1 및 제 2 형상 사이에 추가적인 형상을 개재하는 실시예를 포함한다.
도 1에는 본 발명의 기술사상에 따라 제조된 초소형 조립체(100)의 한 실시예 중 일부를 도시하고 있다. 초소형 조립체(100)는 수용체(120)에 조립된 초소형 커넥터(110)를 포함한다. 또한 아무것도 결합되지 않은 수용체(125)의 일부도 도시되어 있다. 상기 실시예에서, 초소형 커넥터(110)는 동력 그리퍼 또는 다른 액추에이터를 이용하지 않고 수용체(120)에 결합되어 있다.
초소형 커넥터(110)와 수용체(120)는 약 1000 미크론 보다 작은 특징적 크기를 갖는 초소형 전자기계시스템(MEMS) 구성부품이다. 또한, 초소형 커넥터(110)와 수용체(120)는 약 10 미크론보다 작은 특징적 크기를 갖는 나노 전자기계시스템(NEMS)도 가능하다. 이것은 본 명세서에서 설명하는 어떠한 초소형 조립체의 초소형 구성부품에도 적용할 수 있다. 예를 들면, 초소형 조립체(100) 및 후술하는 다른 구성요소들은 약 1000 미크론 보다 작은 특징적 크기의 MEMS 구성부품 및/또는 약 10 미크론 보다 작은 특징적 크기를 갖는 NEMS 구성부품을 포함한다.
수용체(120,125)는 기판(substrate)(105) 내에 형성되거나 또는 상기 기판에 결합되고, 각각은 적어도 도시한 예에서는 두 개의 레그(leg)(140)를 포함하는 유지부(retainer)(130)를 포함한다. 레그(140)는 한 단부(142)에서 기판(105)에 결합 또는 고정되고, 또 다른 단부(144)에서는 기판(105)을 가로지르는 이동이 자유롭다. 단부(144)는 초소형 커넥터(110)의 일부를 삽입할 때 레그(140)가 서로에 대해 멀어지는 방향으로 휠 수 있도록 테이퍼진 면(146)을 갖는다. 수용체(120,125)는 초소형 커넥터(110)의 일부를 수용하도록 형성된 개구부(150)와 하나 또는 그 이상의 앵커 패드(anchor pad)(155)를 포함한다.
초소형 커넥터(110)는 가요성 연결부재(160)를 포함하고, 상기 실시예에서는 상기 연결부재가 두 개의 레그(170)를 포함한다. 레그(170)는 개구부(150) 내에 꼭 맞도록 형성된 예비 맞물림 위치(pre-engage positon)를 갖는다. 레그(170)가 개구부(150) 내로 삽입이 되면, 레그(170)는 각각 대응되는 한 쌍의 수용체 레그(140)를 맞물거나 또는 맞물리도록 서로에 대해 멀어지는 방향으로 휘어진다. 한 실시예에서, 레그(170)는 이와 같은 레그(170)의 휨이 가능하도록 테이퍼진 면(175)을 포함한다. 또한, 초소형 커넥터(110)는 대응되는 하나 또는 그 이상의 앵커 패드(155)에 지지 또는 정지하도록 형성되는 하나 또는 그 이상의 앵커 아암(180)을 포함한다.
도 1에 이어 도 2a 및 도 2b에서는 조립의 중간단계에 있는 도 1에 도시한 초소형 조립체(100)를 도시하고 있다. 도 2a에서, 초소형 커넥터(110)는 조작 프로브(a manipulation probe)(210)에 의해 유지된다. 초소형 커넥터(110)는 조작 프로브(210)가 삽입될 때 휘어지는 유연성 핸들(a compliant handle)(220)을 포함하고, 조작 프로브(210)는 하나 또는 그 이상의 방향으로 이동함으로써 유연성 핸들(220)로 삽입되도록 하는 특성을 갖는다. 유연성 핸들(220)은 조작 프로브(210)의 형상에 따라 서로 멀어지거나 혹은 서로를 향하는 방향으로 휘어지는 두 개 또는 그 이상의 부재를 포함한다.
초소형 커넥터(110)를 조작 프로브(210)와 맞물리도록 한 후, 필요에 따라, 초소형 커넥터(110)는 수용체(120)와의 예비 조립정렬을 위해 배향될 수 있다. 이와 같이 배향하는 데에는 기판(105)에 대한 회전 및/또는 병진이동이 포함된다. 예를 들면, 상기 실시예에서 조작 프로브(210)를 이용하여, 초소형 커넥터(110)를 수용체(120)에 나란한 배치로부터 분리한 후, 초소형 커넥터(110)를 기판(105)에 대해 약 90도 회전시켜 수용체(120) 상에 초소형 커넥터(110)를 정렬할 수 있다. 다른 실시예에서, 조작 프로브(210)가 초소형 커넥터(110)를 수용체(120)에 대해 배향시키면서, 초소형 커넥터(110)와 수용체(120)의 평행관계가 유지될 수 있다.
도 2b에서, 조작 프로브(210)는 초소형 커넥터(110)와 수용체(120)가 서로 접촉하도록 조작된다. 상기한 바와 같이, 초소형 커넥터(110)는 초소형 커넥터 앵커 아암(180)이 수용체 앵커 패드(155)와 접촉함에 따라, 수용체(120)의 개구부(150)에 수용되도록 구성되는 레그(170)를 포함한다. 그 후, 조작 프로브(210)는 수용체(120)를 향해 더 이동하고, 이와 같은 추가적인 이동은 초소형 커넥터 레그(170)와 수용체 레그(140)가 서로 맞물릴 때까지 외측으로 각각 휘어지도록 한다. 조작 프로브(210)는 상기 핸들(220)로부터 병진이동되어 초소형 커넥터(110)로부터 프로브(210)를 분리하기 위해 기판(105)에 실질적으로 나란하게 되며, 초소형 커넥터(110)는 수용체(120)와 결합된 상태로 유지된다.
도 3에서는 본 발명의 기술사상에 따라 제조된 초소형 커넥터(300)의 한 실시예를 도시하고 있다. 한 실시예에서, 초소형 커넥터(300)는 도 1, 2a, 2b에 도시한 초소형 커넥터(110)와 유사하다.
초소형 커넥터(300)는 단결정 실리콘(single-crystalline silicon,SCS)층으로 형성될 수 있고, 약 25㎛에서 200㎛ 사이 범위의 두께를 가질 수 있다. 상기 SCS 층은 기판(305) 위에 형성된 희생층(sacrificial layer) 상에 위치되고, 상기 희생층은 산소 및/또는 다른 물질을 포함하며 두께는 약 1㎛에서 30㎛ 사이일 수 있다. SCS 층으로부터 초소형 커넥터(300)를 형성하기 위해 하나 또는 그 이상의 DRIE(deep reactive ion etching) 공정 및/또는 다른 공정을 이용할 수 있다. 이와 같은 제조공정은 기판(305) 또는 핸들부를 통한 배면 DRIE를 포함한다. SCS 층에 형성되어 질소화물 또는 다른 전기절연 재료로 채워진 트렌치에 의해 평면 전기절연을 할 수 있다.
초소형 커넥터(300)는 제작 후, 조립 전에 기판(305)으로부터 분리된다. 이러한 분리공정은 희생층에 습식 식각(wet-etch)을 실시하고, 49% HF 용액 또는 기타 식각액(etchant) 화학성분을 이용한다. 초소형 커넥터(300)는 상기 분리공정 동안에 기판(305)에서 완전히 분리되지 않도록 하기 위해 SCS 층에 형성된 테더(tether)(310)를 포함할 수 있다.
초소형 커넥터(300)는 도 2에 도시한 프로브(210)와 같은 조작 프로브를 마찰에 의해 맞물도록 형성된 핸들(320)을 포함한다. 한 실시예에서, 핸들(320)은 조작 프로브를 삽입할 때 서로 멀어지는 방향으로 휘어지는 둘 또는 그 이상의 유연성 레그(compliant legs)(330)를 가지며 SCS 층에 형성된다. 따라서, 핸들(320)은 유연성 핸들이 될 수 있다. 레그(330)는 조작 프로브 팁 또는 레그(330)에 의해 잡히도록 형성된 다른 부분의 폭과 같거나 또는 그 보다 약간 작은 거리만큼 서로 이격되어 형성될 수 있다. 한 실시예에서, 상기 레그(330) 사이의 이격거리는 약 25㎛ 내지 300㎛ 사이일 수 있다. 본 발명의 기술사상에 의해 한정되는 것은 아니지만, 레그(330)는 약 50㎛ 내지 500㎛ 사이의 길이를 가질 수 있다.
도시한 바와 같이, 레그(330)(또는 핸들(320)의 하나 또는 그 이상의 다른 부분)는 한 단부에서 초소형 커넥터 본체(a microconnector body)(345)에 연결되고, 다른 단부에서 조작 프로브를 잡도록 구성되는 넓은 부재(350)에 연결되는 좁은 부재(340)를 각각 포함할 수 있다. 좁은 부재(340)의 폭은 약 5㎛ 내지 30㎛ 사이이고, 넓은 부재(350)의 폭은 약 10㎛ 내지 100㎛ 사이일 수 있다.
또한, 초소형 커넥터(300)는 실시예에 도시한 바와 같이 본체(345)를 통해 핸들에 결합되는 하나 이상의 제 1 단부(365)를 갖는 가요성 연결부재(a deflectable connection member)(360)를 포함한다. 또한, 연결부재(360)는 휘어지도록 형성되어 핸들(320)로부터 조작 프로브의 맞물림을 해제할 때 수용체를 맞물게 되는 하나 이상의 제 2 단부(367)를 포함한다. 하나 또는 그 이상의 제 2 단부(367)는 미늘(barb), 후크(hook), 립(lip), 연장부(extension), 탭(tab) 및/또는 수용체의 가장자리, 표면 또는 미늘에 맞물리거나 결합 또는 접속하기 위한 다른 수단(368)(여기서는 미늘로 통칭한다)을 포함할 수 있다. 또한, 하나 이상의 단부(367)는 수용체의 가장자리, 표면 또는 미늘에 맞물리거나 결합 또는 접속, 또는 미늘(368)의 대체용으로 쇼울더 또는 인터페이스 수단(interface means)(369)(여기서는 쇼울더로 통칭한다)을 포함할 수 있다.
연결부재(360)는 테이퍼진 면(370) 또는 핸들(320) 내의 유지위치로부터 멀어지는 조작 프로브의 병진이동에 응답하여 외측으로 휘어지는 다른 수단을 포함할 수 있다. 또한, 연결부재(360)는 초소형 커넥터(300)를 수용체에 고정한 후에 조작 프로브의 제거를 가능하게 하는 개구부(362)를 포함할 수 있다. 개구부(362)의 폭은 조작 프로브 또는 팁과 같거나 약간 클 수 있다. 초소형 커넥터(300)는 본체(345)에 결합 또는 일체로 형성되고 조작 프로브가 핸들(320)로부터 개구부(362)쪽으로 병진이동할 때 수용체에 대해 지지되도록 형성되는 베어링 면, 쇼울더 또는 다른 종류의 인터페이스(385)로 연장되는 하나 또는 그 이상의 앵커 아암(380)을 포함할 수 있다.
위에 언급한 바와 같이, 초소형 커넥터(300)는 초소형 커넥터(300)가 기판(305)에서 뜻하지 않게 분리되는 것을 막기 위한 테더(310)를 포함할 수 있다. 초소형 커넥터(300)를 또 다른 MEMS 또는 NEMS 구성부품에 초소형 조립하기 전에, 테더(310)는 초소형 커넥터(300)를 기판(305)에서 분리할 수 있도록 분리될 수 있다. 이와 같이 초소형 커넥터(300)의 테더를 기판(305)에서 제거하는 것은 테더(310)가 단락(breaking)될 때까지 초소형 커넥터(300)를 기판(305)에서 병진이동 및/또는 회전시키고, 또는 프로브나 다른 물체로 테더(310)를 누르거나 자르는 등 기계적으로 실시할 수 있다. 초소형 커넥터(300)는 전기적으로 제거할 수도 있는데, 저항가열(ohmic heating) 등을 통해 테더(310)가 분리될 때까지 테더(310)를 통하는 전류를 증가시키는 방법이 있다. 테더(310)의 폭은 약 5㎛ 내지 30㎛ 사이일 수 있다.
실시예에 도시하지는 않았지만, 초소형 커넥터(300)는 초소형 커넥터(300)가 수용체에 완전히 물려있을 때 이를 검지하기 위한 수단을 포함한다. 예를 들면, 인터페이스 수단(369)은 전도성 접촉 수단 및/또는 수용체의 앵커 패드를 접속하는 회로를 폐쇄하는 다른 수단을 포함한다. 한 실시예에서, 연결부재(360)는 수용체와 접속하는 회로를 연결하도록 유사하게 또는 대체용으로 형성되어 초소형 커넥터(300)와 수용체가 맞물도록 한다.
도 4에서는 본 발명의 기술사상에 따라 제조된 수용체(400)에 대한 한 실시예를 도시하고 있다. 실시예에서, 수용체(400)는 도 1, 2a, 2b에 도시한 수용체(120)와 유사하다. 수용체(400)는 구성 및 제조면에서 도 3에 도시한 초소형 커넥터(300)와 유사하다. 실시예에서, 수용체(400) 및 초소형 커넥터(300)는 공통 기판(405) 위의 공통 SCS 층에 가능하면 동시에 형성된다.
수용체(400)는 하나, 둘 또는 그 이상의 가요성 유지부(410)를 포함한다. 유지부(410)는 각각 하나, 둘 또는 그 이상의 레그(420)를 포함한다. 레그(420)는 각각 기판(405)에 결합되는 제 1 단부(425)와 기판(405)을 가로질러 이동하도록 형성되는 제 2 단부(427)를 포함한다. 기판(405)을 가로지르는 레그(420)의 이동은 제 2 단부(427)의 테이퍼진 면(428)에 대한 초소형 커넥터의 일부(도 3에 도시한 초소형 커넥터(300)의 제 2 단부와 마찬가지로)가 이동할 때 발생된다. 각각의 제 2 단부(427)는 미늘, 후크, 립, 연장부, 탭, 및/또는 초소형 커넥터의 가장자리, 표면 또는 미늘에 맞물리거나 결합 또는 접속하기 위한 기타 수단(429)(이후 통칭하여 미늘이라 한다)을 포함한다.
또한, 수용체(400)는 상기 수용체에 결합 또는 일체로 형성되는 하나 또는 그 이상의 앵커 패드(440)를 포함한다. 앵커 패드(440)는 조작 프로브가 초소형 커넥터 내에서 수용체(400)쪽으로 이동할 때 초소형 커넥터의 이동을 저지하기 위해(예를 들면, 정지) 형성된다. 예를 들어, 앵커 패드(440)는 도 3에 도시한 앵커 아암 인터페이스(385)와 접속하도록 형성된다.
또한, 수용체(400)는 초소형 조립시에 초소형 커넥터의 일부를 수용하기 위해 형성되는 개구부(450)를 포함한다. 예를 들어, 개구부(450)는 도 3에 도시한 초소형 커넥터(300)의 단부(367)를 수용하도록 그 크기가 정해진다. 따라서, 초소형 커넥터 내에서 조작 프로브가 더 이동함으로써 유지부(410)가 변형하고 결과적으로 초소형 커넥터와 맞물리도록 하기 위해 초소형 커넥터가 수용체(400) 내로 이동하는 것을 앵커 패드가 정지시킬 때까지 초소형 커넥터를 수용체(400)의 개구부(450)로 삽입한다.
도 5에서는 본 발명의 기술사상에 따른 초소형 조립할 때 이용되는 조작 프로브(500)의 한 실시예를 도시하고 있다. 실시예에서, 조작 프로브(500)는 도 2a 및 2b에 도시한 조작 프로브(210)와 유사하다. 조작 프로브(500)는 그 구조 및 제조면에서 도 3에 도시한 초소형 커넥터(300)와 유사하다. 실시예에서, 조작 프로브(500)와 초소형 커넥터(및 도 4에 도시한 유지부(400))는 공통 기판 위의 SCS 층에 가능하면 동시에 형성된다.
상기 실시예에서, 조작 프로브(500)는 본체부(515)에서 연장되는 팁(510)을 포함한다. 팁(510)은 팁(510) 또는 초소형 커넥터의 동력공급에 의한 작동 없이 초소형 커넥터에 의해 유지되도록 형성된다. 예를 들어, 팁(510)은 도 3에 도시한 핸들(320)로 삽입되어 핸들(320)과 팁(510)이 마찰에 의해 맞물리게 핸들(320)을 휘게 한다.
또한, 조작 프로브(500)는 가요성 센서부재(520)를 포함한다. 상기 실시예에서, 센서부재(520)는 본체(515)의 둘레부에서 짧은 거리만큼(예를 들어, 약 100미크론 또는 그 이하) 오프셋되는 얇은 부재로서 팁(510)으로부터 본체(515)의 원거리(distal)에 결합된다. 이렇게 함으로써, 센서부재(520)는 팁(510)이 초소형 커넥터로 삽입될 때 본체(515)쪽으로 휘어진다. 예를 들어, 초소형 커넥터의 일부가 센서부재(520)를 본체(515)쪽으로 휘게 한다. 결국, 본체(515)와 센서부재(520)가 접촉함으로써 전기회로를 연결시키거나, 또는 조작 프로브(500)와 초소형 커넥터가 맞물리기에 충분한 거리만큼 팁(510)이 초소형 커넥터에 삽입되는 지시를 초소형 조립 제어기 및/또는 작동기에 제공한다. 조작 프로브(500)는 프로브 패드, 본드 패드, 또는 센서부재(520)와 본체(515)와의 접촉을 감지하기 위한 다른 접촉수단(이후, 통칭하여 접촉수단이라 함)(530)을 포함한다.
도 6에서는 본 발명의 기술사상에 따른 초소형 조립체(600)의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 상기 초소형 조립체는 초소형 커넥터(610)와 하나 또는 그 이상의 수용체(620)를 포함한다. 초소형 커넥터(610)는 그 구조와 제조면에서 도 3에 도시한 초소형 커넥터(300)와 유사하다. 그러나 초소형 커넥터(610)는 다수의 가요성 연결부재(630)를 포함하고, 상기 각각의 연결부재는 도 3에 도시한 가요성 연결부재(160)와 유사하다. 각각의 가요성 연결부재(630)는 수용체(620)를 맞물거나 수용체에 맞물리도록 형성된다. 또한, 초소형 커넥터(610)는 조작 프로브를 맞물거나 이에 맞물리도록 형성되는 하나 또는 그 이상의 핸들(640)을 포함한다. 그러나 상기 실시예에 도시한 바와 같이, 초소형 커넥터(610)는 핸들(640)을 하나만(또는 여분이 필요한 경우에는 두 개의 핸들(640)) 포함한다. 즉, 각각의 가요성 연결부재(630)는 모든 조작 프로브 팁이 핸들(640)에 의해 맞물리지는 않지만, 대응하는 조작 프로브 팁의 수용체(620)를 향한 이동에 의해 작동한다.
수용체(620)는 도 4에 도시한 수용체(400)와 유사하다. 그러나 일실시예에서, 수용체(620) 단일, 복합 수용체로 형성될 수도 있다.
초소형 커넥터(610) 및 수용체(620)의 조립에 사용되는 조작 프로브는 가요성 연결부재(630)의 수에 대응되는 많은 팁을 갖는다. 반면, 상기 조작 프로브는 도 5에 도시된 조작 프로브(500)와 유사하다. 그러나 가요성 연결부재(630) 보다 적은 수의 팁을 갖는 조작 프로브도 초소형 조립에 사용할 수 있다. 예를 들면, 다수의 연결부재(630)를 갖는 초소형 커넥터(610)의 초소형 조립시에 팁을 하나만 포함하는 조작 프로브를 사용할 수 있다. 이러한 실시예에서, 도 6에 도시한 바와 같이 초소형 커넥터(610)가 네 개의 연결부재(630)를 포함하지만 핸들(640)에 의해 맞물리는 단일 조작 프로브 팁으로 초소형 커넥터(610)를 조작 및 위치시키는 데에 핸들(640)을 사용한다. 초소형 커넥터가 위치되면, 상기 프로브 팁을 핸들(640)로부터 수용체(620)쪽으로 이동시킴으로써, 상기 단일 프로브 팁은 초소형 커넥터(610)의 연결부재(630) 중 하나와 수용체를 맞물게 하는 데에 이용된다. 그 후, 프로브 팁은 나머지 연결부재(630) 중 하나로 재위치되고 제 2 연결부재(630)와 수용체(620)를 맞물리게 하기 위해 수용체쪽으로 다시 이동하게 된다. 이러한 과정은 각각이 연결부재(630)가 수용체(620)와 맞물릴 때까지 반복된다.
도 7a ~ 7c에서는 본 발명의 기술사상에 따른 초소형 조립체(700)의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 초소형 조립체(700)는 기판(705)에 평행하게 정렬된 두 개의 수용체(710), 기판(705)에 수직으로 정렬되어 수용체(710)에 조립된 두 개의 초소형 커넥터(720) 및 기판(705)에 평행하게 정렬되어 초소형 커넥터(720)에 조립된 초소형 커넥터(730)를 포함한다.
수용체(710)는 도 4에 도시한 수용체(400)와 실질적으로 유사하고, 초소형 커넥터(720)는 도 3에 도시한 초소형 커넥터(300)와 실질적으로 유사할 수 있다. 그러나 초소형 커넥터(720) 또한 도 3에 도시한 가요성 부재(360)와 유사한 가요성 부재(725) 및/또는 도 4에 도시한 유지부(410)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 부재(725)는 초소형 커넥터(730)의 일부가 수용되어 맞물릴 수 있도록 외측으로 휘어지도록 구성될 수 있다. 상기 부재(725)는 초소형 커넥터(730)로부터 연장되는 돌출부(739)를 맞물도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 초소형 커넥터(730)는 초소형 커넥터(720)로부터 연장되는 돌출부를 맞물도록 구성되는 가요성 부재를 포함할 수 있다. 초소형 커넥터(720)는 도 1, 2a, 2b를 참고로 위에 설명한 방법과 유사한 초소형 조립방법으로 수용체(710)에 조립될 수 있다. 이와 같은 초소형 조립시에 사용될 수 있는 조작 프로브(740)는 넓은 부분(747)과 좁은 부분(748)을 갖는 프로브 팁(745)을 포함할 수 있다.
초소형 커넥터(730)는 그 구조와 제조면에서 도 3에 도시한 초소형 커넥터 (300)와 유사하다. 상기 실시예에서, 초소형 커넥터(730)는 조작 프로브(740)의 팁(745)을 수용하여 맞물고 또는 맞물리도록 형성된 핸들(735)을 포함한다. 핸들(735)은 도 3에 도시한 핸들(320)과 유사하다. 예를 들면, 핸들(735)은 가요성 부재(737) 및 조작 프로브 팁(745)의 넓은 부분(747)을 수용하여 선택적으로 유지하도록 형성된 개구부(738)를 포함한다. 따라서, 팁(745)의 넓은 부분(747)의 폭은 개구부(738)의 폭과 같거나 조금 크고, 팁(745)의 좁은 부분(748)의 폭은 개구부(738)의 폭과 같거나 조금 작다.
초소형 조립시에 핸들(735)과 조작 프로브 팁(745)이 맞물려 조작 프로브(740)가 이동, 회전하거나 도 7a와 같이 이미 조립된 초소형 커넥터(720)에 비해 초소형 커넥터(730)를 배향 및 정렬하도록 조작된다. 도 7b와 같이 초소형 커넥터(730)가 완전히 맞물도록 조작 프로브(740)가 기판(705)쪽으로 더 이동하고, 조작 프로브 팁(745)은 초소형 커넥터(730)의 개구부(738)로 더 이동한다.
조작 프로브 팁(745)의 넓은 부분(747)이 도 7b에 도시한 바와 같이 초소형 커넥터를 통해 이동한 후에, 조작 프로브(740)는 도 7c에 도시한 바와 같이 기판(705)에 평행하게 이동하여 초소형 커넥터 개구부(738)의 넓은 부분을 통해 분리된다.
따라서, 본 발명은 유연성 핸들과 가요성 연결부재를 포함하는 MEMS 초소형 커넥터를 제공한다. 상기 유연성 핸들은 조작 프로브와 마찰에 의해 맞물리도록 형성된다. 상기 가요성 연결부재는 핸들에 결합되는 제 1 단부 및, 핸들로부터 조작 프로브의 맞물림이 해제되는 것에 따라 수용체를 휘어지게하여 맞물도록 형성된 제 2 단부를 포함한다.
또한 본 발명은 기판, 미리 맞물린 상태로 초소형 커넥터를 수용하도록 형성된 기판의 개구부 및 기판에 형성된 가요성 유지부를 포함하는 MEMS 초소형 커넥터를 제공한다. 가요성 유지부는 초소형 커넥터의 최초의 휨에 따라 정지상태에서 휘어지고, 또한 초소형 커넥커가 더 휘어짐에 따라 정지상태로 되돌아감으로써 초소형 커넥터와 맞물리도록 형성된다.
또한, 본 발명은 MEMS 초소형 조립체를 제공한다. 임의의 실시예에서, 초소형 조립체는 수용체와 초소형 커넥터를 포함한다. 상기 수용체는 개구부와 가변형 유지부를 포함한다. 상기 초소형 커넥터는 조작 프로브를 마찰에 의해 맞물기 위한 유연성 핸들을 포함하고, 또한 조작 프로브가 유연성 핸들로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 응답하여 휘어지도록 가요성 유지부와 가요성 연결부재가 맞물리도록 하기 위해 수용체와 가요성 유지부를 휘어지도록 형성하는 가요성 연결부재를 포함한다.
본 발명의 기술사상에 따른 MEMS 초소형 조립체의 또 다른 실시예는 제 1 및 제 2 동일면 상의 수용체와 상기 제 1 및 제 2 수용체에 각각 결합되는 제 1 및 제 2 평행 초소형 커넥터를 포함한다. 또한, 상기 실시예는 상기 제 1 및 제 2 수용체에 평행한 상태로 상기 제 1 및 제 2 초소형 커넥터에 조립되는 제 3의 초소형 커넥터를 포함한다. 제 1 및 제 2 초소형 커넥터와 제 1 및 제 2 수용체의 조립체, 및 제 3 초소형 커넥터와 제 1 및 제 2 초소형 커넥터의 조립체 각각은 가요성 연결부재와 가요성 유지부에 맞물린다.
또한 본 발명은 MEMS 구성부품의 조립방법을 제공한다. 일실시예에서, 상기 방법은 초소형 커넥터와 조작 프로브와 마찰에 의한 맞물림 단계를 포함하고, 상기 초소형 커넥터는 가요성 연결부재를 포함한다. 상기 초소형 커넥터는 조작 프로브를 조작함으로써 정렬되어 상기 연결부재가 수용체에 근접하게 되고, 상기 수용체는 개구부를 형성하는 가요성 유지부를 포함한다. 상기 가요성 연결부재의 일부는 상기 초소형 커넥터가 수용체에 접촉할 때까지 조작 프로브를 이동시키는 것에 의해 개구부를 통해 이동된다. 조작 프로브는 수용체 가요성 유지부의 변형이 감소될 때까지 가요성 연결부재와 수용체 가요성 유지부를 변형시키도록 초소형 커넥터 내에서 수용체쪽으로 이동하고, 결국 상기 초소형 커넥터와 수용체가 맞물리게 된다.
본 발명은 MEMS 초소형 조립체의 제조방법을 제공한다. 임의의 실시예에서, 상기 방법은 초소형 커넥터와 기판 상에 형성된 층으로부터 수용체를 형성하는 단계, 초소형 커넥터와 조작 프로브를 마찰에 의해 맞물리게 하는 단계 및 상기 조작 프로브를 조작하여 기판으로부터 상기 수용체 반대로 상기 초소형 커넥터를 정렬하는 단계를 포함한다. 초소형 커넥터가 수용체에 접촉할 때까지 조작 프로브를 조작하여 상기 초소형 커넥터를 상기 수용체쪽으로 이동시킨다. 조작 프로브가 초소형 커넥터 내에서 수용체쪽으로 이동하면 상기 초소형 커넥터와 수용체가 맞물리게 된다.
이상 설명한 내용은 당업자가 본 발명을 보다 쉽게 이해하는 것을 돕기 위한 여러가지 실시예의 개괄적인 설명이다. 당업자는 상기 실시예와 동일한 효과를 얻기 위해 다른 공정이나 구조를 설계 또는 변경하는 것을 통해 본 발명을 쉽게 이용할 수 있다. 당업자는 상기 대등한 구조가 본 발명의 기술사상에서 벗어나지 않는다는 것을 알고, 또한 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경, 대체 및 조정을 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명을 구성함으로써, 종래의 초소형 구조체 및 상기 구조체 제조방법에 있어, 구조적 취약성, 포장의 복작함 및 액추에이터의 교체로 인한 불확실성 등 초소형 조립시의 문제점을 해결한다.

Claims (40)

  1. 크기가 1000 미크론 이하인 특징적인 치수를 갖는 초소형 커넥터에 있어서,
    조작 프로브와 마찰에 의해 맞물리게 결합하도록 구성되는 유연성 핸들;
    상기 유연성 핸들에 결합되는 제 1 단부와 휘어지도록 구성되어 상기 유연성 핸들로부터 조작 프로브가 맞물림 해제됨에 따라 수용체를 맞물게 되는 제 2 단부를 구비하는 가요성 연결부재; 및
    상기 유연성 핸들과 조작 프로브를 맞물린 후 구조적으로 분리되게 구성되며, 초소형 커넥터를 기판에 분리가능하게 결합하는, 분리가능한 테더를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유연성 핸들로부터 조작 프로브의 맞물림 해제는 유연성 핸들로부터 연결부재쪽으로의 조작 프로브의 이동을 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 맞물림 해제에 따라 서로 멀어지도록 휘어지는 두 개의 레그를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 두 개의 레그는 수용체를 맞물도록 형성되는 미늘을 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 수용체의 대향 가장자리를 맞물도록 형성된 대향 면을 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부재에 결합되고, 상기 연결부재와 수용체가 맞물릴 때 상기 수용체와 접촉하도록 형성되는 앵커 아암을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 핸들과 연결부재 사이에 결합되는 본체를 더 포함하고, 상기 연결부재의 제 1 단부가 상기 본체를 통해 상기 핸들과 간접적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터.
  9. 크기가 1000 미크론 이하인 특징적인 치수를 갖는 초소형커넥터 조립체는 수용체를 포함하고,
    상기 수용체는
    예비 맞물림 배향으로 초소형 커넥터를 수용하도록 구성된 개구부를 갖는 기판; 및
    기판내에 형성되고, 상기 초소형 커넥터의 초기의 휨에 따라 정지 배향 상태에서 멀어지도록 휘어지며, 상기 초소형 커넥터의 추가 휨에 따라 상기 정지 배향 상태로 원위치 됨으로써 상기 초소형 커넥터를 맞물도록 형성되는 가요성 유지부를 포함하고,
    초소형 커넥터 기판위에 형성된 상기 초소형 커넥터는
    조작 프로브와 마찰에 의해 맞물리게 결합하도록 구성되는 유연성 핸들;
    상기 유연성 핸들에 결합되는 제 1 단부와 휘어지도록 형성되는 제 2 단부를 구비하여 상기 핸들로부터 조작 프로브가 맞물림 해제에 따라 수용체를 맞물게 하는 가요성 연결부재; 및
    상기 유연성 핸들과 조작 프로브를 맞물린 후 구조적으로 분리되게 구성되며, 상기 초소형 커넥터 기판에 상기 초소형 커넥터를 분리가능하게 결합하는, 분리가능한 테더를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터 조립체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가요성 유지부는 상기 초소형 커넥터의 초기의 휨에 따라 서로 멀어지도록 휘어지며 상기 초소형 커넥터의 또 다른 휨에 따라 서로를 향해 원위치되도록 구성되는 두 개의 레그를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 두 개의 레그는 각각 상기 초소형 커넥터를 맞물도록 형성되는 미늘을 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터 조립체.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 유지부에 결합되고, 상기 유지부와 초소형 커넥터가 맞물릴 때 상기 초소형 커넥터에 지지되도록 형성된 앵커 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터 조립체.
  13. 초소형 조립체는
    개구부와 가요성 유지부를 갖는 수용체; 및
    기판위에 형성되고 맞물리도록 구성되는 초소형 커넥터를 포함하고,
    상기 초소형 커넥터는
    조작 프로브와 마찰에 의해 맞물리도록 형성되는 유연성 핸들;
    상기 조작 프로브가 상기 유연성 핸들로부터 멀어지는 방향으로 이동함에 따라 휘어져 상기 가요성 유지부와 가요성 연결부재가 맞물리도록 상기 수용체 가요성 유지부를 휘어지도록 구성된 가요성 연결부재; 및
    상기 유연성 핸들과 조작 프로브를 맞물린 후 구조적으로 분리되게 기판에 초소형 커넥터를 분리가능하게 결합하는 분리가능한 테더를 포함하고,
    상기 수용체와 상기 초소형 커넥터 중 적어도 하나는 크기가 1000 미크론 이하인 특징적인 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 초소형 조립체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 수용체와 상기 초소형 커넥터는 맞물릴 때 평행한 것을 특징으로 하는 초소형 조립체.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 수용체 가요성 유지부는 두 개의 유지부 레그를 포함하고 상기 초소형 가요성 연결부재는 두 개의 연결부재 레그를 포함하며, 상기 두 개의 유지부 레그는 상기 두 개의 연결부재 레그의 휨에 따라 휘어지도록 형성되며, 상기 두 개의 연결부재 레그는 상기 조작 프로브가 상기 유연성 핸들로부터 멀어지는 방향으로 이동함에 따라 휘어지는 것을 특징으로 하는 초소형 조립체.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 두 개의 유지부 레그는 각각 상기 초소형 커넥터를 맞물도록 형성되는 유지부 미늘을 포함하고, 상기 두 개의 연결부재 레그는 각각 상기 수용체를 맞물도록 형성되는 연결부재 미늘을 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 조립체.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 수용체는 제 1 수용체이고 상기 초소형 커넥터는 제 1 초소형 커넥터이며, 상기 초소형 조립체는
    상기 제 1 수용체와 유사하며 동일평면을 갖는 제 2 수용체,
    상기 제 1 초소형 커넥터와 유사하고 평행하며, 상기 제 2 수용체에 조립되는 제 2 초소형 커넥터 및
    상기 제 1 및 제 2 초소형 커넥터에 조립되고 상기 제 1 및 제 2 수용체와 평행한 제 3 초소형 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 조립체.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 초소형 커넥터는 상기 제 3 초소형 커넥터로부터 연장되는 돌출부와 맞물도록 형성되는 다수의 가요성 부재를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 조립체.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 수용체는 다수의 유사한 수용체 중 제 1 수용체이고, 상기 초소형 커넥터는 상기 다수의 수용체 중 대응되는 하나와 각각 맞물리는 다수의 유사한 초소형 커넥터 중 제 1 초소형 커넥터인 것을 특징으로 하는 초소형 조립체.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 다수의 초소형 커넥터 중 하나 이상은 유연성 핸들을 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 조립체.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 초소형 커넥터 중 하나만이 상기 유연성 핸들을 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 조립체.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 초소형 커넥터와 조작 프로브 중 하나 이상은 상기 초소형 커넥터와 조작 프로브 사이의 맞물림을 전기적으로 감지하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 조립체.
  23. 제 13 항에 있어서,
    상기 초소형 커넥터와 수용체 중 하나 이상은 상기 초소형 커넥터와 수용체 사이의 맞물림을 전기적으로 감지하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 조립체.
  24. 크기가 1000 미크론 이하인 특징적인 치수를 갖는 구성부품의 조립방법에 있어서,
    가요성 연결부재와 기판에 초소형 커넥터를 결합시키는 테더를 갖는 초소형 커넥터를 조작 프로브와 마찰에 의해 맞물리게 하는 단계;
    상기 조작 프로브와 상기 초소형 커넥터를 맞물린 후, 기판으로부터 상기 초소형 커넥터를 해제시키기 위하여 테더를 분리하는 단계;
    개구부를 형성하는 가요성 유지부를 갖는 수용체에 상기 연결부재를 근접하게 위치시키도록 상기 조작 프로브를 조작하여 상기 초소형 커넥터 배향 정렬하는 단계;
    상기 초소형 커넥터가 상기 수용체에 접촉할 때까지, 상기 개구부를 통한 상기 가요성 연결부재의 일부를 상기 조작 프로브에 의해 이동시키는 단계; 및
    상기 가요성 유지부의 휨을 감소시켜 상기 초소형 커넥터와 수용체가 맞물릴 때까지, 상기 가요성 연결부재와 가요성 유지부를 휘도록 하기 위해 상기 초소형 커넥터 내에서 상기 조작 프로브를 상기 수용체쪽으로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성부품의 조립방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 초소형 커넥터의 배향 정렬 단계는 상기 초소형 커넥터와 수용체 사이의 평행을 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성부품의 조립방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 초소형 커넥터로부터 상기 조작 프로브를 맞물림 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구성부품의 조립방법.
  27. 제 24 항에 있어서,
    조작 프로브와 상기 초소형 커넥터 사이의 제 1 인터페이스 및 상기 초소형 커넥터와 수용체 사이의 제 2 인터페이스는 각각 무동력 인터페이스인 것을 특징으로 하는 구성부품의 조립방법.
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 초소형 커넥터와 수용체는 각각 초기에 기판에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 구성부품의 조립방법.
  29. 제 24 항에 있어서,
    상기 초소형 커넥터는 배향 정렬되기 이전에 상기 기판으로부터 테더 분리되는 것을 특징을 구성부품의 조립방법.
  30. 제 24 항에 있어서,
    상기 테더 분리단계는 상기 초소형 커넥터를 상기 기판에 결합하는 테더를 기계적으로 단락시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성부품의 조립방법.
  31. 제 24 항에 있어서,
    상기 테더 분리단계는 상기 초소형 커넥터를 상기 기판에 결합하는 테더를 전기적으로 단락시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구성부품의 조립방법.
  32. 초소형 조립체 제조 방법에 있어서,
    수용체와 초소형 커넥터 중 적어도 하나는 크기가 1000 미크론 이하인 특징적인 치수를 가지며, 기판 위에 형성된 층으로부터 기판에 결합된 테더를 포함하는 초소형 커넥터와 수용체를 구성하는 단계;
    상기 초소형 커넥터와 조작 프로브를 마찰에 의해 맞물리게 하는 단계;
    상기 초소형 커넥터와 조작 프로브를 맞물린 후 테더를 분리하는 단계;
    상기 조작 프로브를 조작하여 상기 초소형 커넥터를 상기 기판으로부터 상기 수용체 반대쪽에 배향 정렬하는 단계;
    상기 초소형 커넥터가 상기 수용체와 접촉할 때까지, 상기 조작 프로브를 조작함으로써 상기 초소형 커넥터를 상기 수용체쪽으로 이동시키는 단계; 및
    상기 초소형 커넥터 내에서 상기 조작 프로브를 상기 수용체쪽으로 이동시켜 상기 초소형 커넥터와 상기 수용체가 맞물리도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 조립체 제조방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 초소형 커넥터는 유연성 핸들과 가요성 연결부재를 포함하고;
    상기 수용체는 개구부를 형성하는 가요성 유지부를 포함하며;
    상기 초소형 커넥터와 조작 프로브의 맞물림 단계는 상기 유연성 핸들과 조작 프로브의 마찰에 의한 맞물림 단계를 포함하며;
    상기 초소형 커넥터를 상기 기판으로부터 상기 수용체 반대쪽에 배향 정렬시키는 단계는 상기 가요성 연결부재를 상기 수용체 개구부에 근접하게 배향 정렬시키는 단계를 포함하고;
    상기 초소형 커넥터를 상기 수용체로 이동시키는 단계는 상기 가요성 연결부재의 일부를 상기 수용체 개구부를 통해 이동시키며;
    상기 초소형 커넥터 내에서 상기 조작 프로브를 이동시키는 단계는 상기 가요성 유지부의 휘어짐이 감소하여 상기 초소형 커넥터와 수용체가 맞물릴 때까지 상기 가요성 연결부재와 가요성 유지부가 휘어지도록 하는 것을 특징으로 하는 초소형 조립체 제조방법.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 초소형 커넥터를 상기 기판으로부터 수용체 반대쪽에 배향 정렬시키는 단계는 상기 초소형 커넥터와 수용체 사이의 평행을 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터 제조방법.
  35. 제 32 항에 있어서,
    상기 초소형 커넥터를 상기 기판으로부터 수용체 반대쪽에 배향 정렬시키는 단계는 상기 초소형 커넥터를 상기 수용체에 수직하게 배향 정렬시키기 위해 상기 초소형 커넥터를 상기 수용체에 대해 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 조립체 제조방법.
  36. 삭제
  37. 크기가 1000 미크론 이하인 특징적인 치수를 가지는, 기판 위에 형성된 초소형 커넥터에 있어서,
    상기 초소형 커넥터는
    본체;
    상기 본체로부터 연장되고 조작 프로브와 마찰에 의해 맞물리도록 구성되는 유연성 핸들; 및
    상기 유연성 핸들과 조작 프로브를 맞물린 후 구조적으로 분리되게 기판에 초소형 커넥터를 분리가능하게 결합하는 분리가능한 테더를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 유연성 핸들은 상기 본체로부터 연장되는 두 개의 가요성 부재를 포함하고, 상기 가요성 부재는 그 사이에 조작 프로브를 마찰에 의해 맞물도록 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터.
  39. 제 37 항에 있어서,
    상기 유연성 핸들 내의 맞물림 위치에서 상기 본체로부터 멀어지는 방향으로 상기 조작 프로브를 이동시켜 상기 조작 프로브를 상기 유연성 핸들로부터 맞물림 해제하도록, 상기 유연성 핸들을 지나 상기 본체로부터 연장되는 하나 이상의 앵커 아암을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터.
  40. 제 37 항에 있어서,
    상기 본체로부터 연장되고 상기 유연성 핸들을 지나 단부 지점을 갖는 연장부를 더 포함하고, 상기 연장부는 상기 단부 지점과 유연성 핸들 사이에 개구부를 형성하여, 상기 유연성 핸들 내의 맞물림 위치로부터 상기 개구부쪽으로 상기 조작 프로브를 이동시켜 상기 조작 프로브를 상기 유연성 핸들로부터 맞물림 해제하는 것을 특징으로 하는 초소형 커넥터.
KR1020050011600A 2004-02-13 2005-02-11 초소형 커넥터 및 커넥터가 장치되는 무동력 초소형 조립체 KR101081634B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/778,460 2004-02-13
US10/778,460 US6923669B1 (en) 2004-02-13 2004-02-13 Microconnectors and non-powered microassembly therewith

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060041862A KR20060041862A (ko) 2006-05-12
KR101081634B1 true KR101081634B1 (ko) 2011-11-09

Family

ID=34701396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050011600A KR101081634B1 (ko) 2004-02-13 2005-02-11 초소형 커넥터 및 커넥터가 장치되는 무동력 초소형 조립체

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6923669B1 (ko)
EP (1) EP1564183A3 (ko)
JP (1) JP2005276816A (ko)
KR (1) KR101081634B1 (ko)
CN (1) CN1654310B (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7096568B1 (en) 2003-07-10 2006-08-29 Zyvex Corporation Method of manufacturing a microcomponent assembly
US7025619B2 (en) * 2004-02-13 2006-04-11 Zyvex Corporation Sockets for microassembly
US7081630B2 (en) * 2004-03-12 2006-07-25 Zyvex Corporation Compact microcolumn for automated assembly
US6956219B2 (en) * 2004-03-12 2005-10-18 Zyvex Corporation MEMS based charged particle deflector design
US7314382B2 (en) 2005-05-18 2008-01-01 Zyvex Labs, Llc Apparatus and methods of manufacturing and assembling microscale and nanoscale components and assemblies
US7647848B2 (en) * 2005-11-29 2010-01-19 Drexel University Integrated system for simultaneous inspection and manipulation
US7605377B2 (en) * 2006-10-17 2009-10-20 Zyvex Corporation On-chip reflectron and ion optics
CN101335984B (zh) * 2007-06-25 2011-11-16 华为技术有限公司 家用微型基站接入控制方法及系统
US8442641B2 (en) 2010-08-06 2013-05-14 Nano-Retina, Inc. Retinal prosthesis techniques
US8150526B2 (en) 2009-02-09 2012-04-03 Nano-Retina, Inc. Retinal prosthesis
US8706243B2 (en) 2009-02-09 2014-04-22 Rainbow Medical Ltd. Retinal prosthesis techniques
US8718784B2 (en) 2010-01-14 2014-05-06 Nano-Retina, Inc. Penetrating electrodes for retinal stimulation
US8428740B2 (en) 2010-08-06 2013-04-23 Nano-Retina, Inc. Retinal prosthesis techniques
US8571669B2 (en) 2011-02-24 2013-10-29 Nano-Retina, Inc. Retinal prosthesis with efficient processing circuits
US9649763B2 (en) 2011-06-03 2017-05-16 Yu Sun Micro-nano tools with changeable tips for micro-NANO manipulation
US9370417B2 (en) 2013-03-14 2016-06-21 Nano-Retina, Inc. Foveated retinal prosthesis
US9474902B2 (en) 2013-12-31 2016-10-25 Nano Retina Ltd. Wearable apparatus for delivery of power to a retinal prosthesis
US9331791B2 (en) 2014-01-21 2016-05-03 Nano Retina Ltd. Transfer of power and data
WO2018050965A1 (en) * 2016-09-14 2018-03-22 Aalto University Foundation Sr An accelerometer device and method for manufacturing the accelerometer device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6672795B1 (en) 2000-05-11 2004-01-06 Zyvex Corporation System and method for coupling microcomponents

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4963748A (en) * 1988-06-06 1990-10-16 Arizona Technology Development Corporation (Atdc) Composite multipurpose multipole electrostatic optical structure and a synthesis method for minimizing aberrations
JP2875076B2 (ja) * 1990-11-29 1999-03-24 三井化学株式会社 フレキシブル配線基板
US5122663A (en) * 1991-07-24 1992-06-16 International Business Machine Corporation Compact, integrated electron beam imaging system
SE9500849D0 (sv) * 1995-03-10 1995-03-10 Pharmacia Ab Methods for the manufacturing of micromachined structures and micromachined structures manufactured using such methods
US5963788A (en) * 1995-09-06 1999-10-05 Sandia Corporation Method for integrating microelectromechanical devices with electronic circuitry
JP2796622B2 (ja) 1996-03-07 1998-09-10 セイコーインスツルメンツ株式会社 微細加工方法および微細加工構造物
US5774956A (en) * 1997-01-24 1998-07-07 Michaels Of Oregon Co. High-security buckle
US6219254B1 (en) * 1999-04-05 2001-04-17 Trw Inc. Chip-to-board connection assembly and method therefor
US6428713B1 (en) * 1999-10-01 2002-08-06 Delphi Technologies, Inc. MEMS sensor structure and microfabrication process therefor
US6300156B1 (en) * 2000-04-07 2001-10-09 Agere Systems Optoelectronics Guardian Corp. Process for fabricating micromechanical devices
US6398280B1 (en) * 2000-05-11 2002-06-04 Zyvex Corporation Gripper and complementary handle for use with microcomponents
US6561725B1 (en) * 2000-08-21 2003-05-13 Zyvex Corporation System and method for coupling microcomponents utilizing a pressure fitting receptacle
CN1558868A (zh) 2001-11-29 2004-12-29 �Ĺ���������ʽ���� 纳米夹具及其制造方法
US6745567B1 (en) * 2001-12-28 2004-06-08 Zyvex Corporation System and method for positional movement of microcomponents
US6762116B1 (en) * 2002-06-12 2004-07-13 Zyvex Corporation System and method for fabricating microcomponent parts on a substrate having pre-fabricated electronic circuitry thereon

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6672795B1 (en) 2000-05-11 2004-01-06 Zyvex Corporation System and method for coupling microcomponents

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문 : 2003.12.31
논문 : 2004.01.19

Also Published As

Publication number Publication date
CN1654310B (zh) 2012-01-04
EP1564183A2 (en) 2005-08-17
US20050181658A1 (en) 2005-08-18
JP2005276816A (ja) 2005-10-06
KR20060041862A (ko) 2006-05-12
EP1564183A3 (en) 2010-12-15
US6923669B1 (en) 2005-08-02
CN1654310A (zh) 2005-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101081634B1 (ko) 초소형 커넥터 및 커넥터가 장치되는 무동력 초소형 조립체
KR101008797B1 (ko) 마이크로어셈블리 소켓
Tsui et al. Micromachined end-effector and techniques for directed MEMS assembly
US8225658B2 (en) Three-dimensional microstructures and methods for making same
US6672795B1 (en) System and method for coupling microcomponents
US7314382B2 (en) Apparatus and methods of manufacturing and assembling microscale and nanoscale components and assemblies
Last et al. Out of plane motion of assembled microstructures using a single-mask SOI process
US6543087B2 (en) Micro-electromechanical hinged flap structure
EP3326816A1 (en) A process for reversibly connecting at least two elements with 3d printed connectors
US6837723B1 (en) Self-actuating connector for coupling microcomponents
Mayyas et al. An active micro joining mechanism for 3D assembly
Skidmore et al. Micro-assembly for top-down nanotechnology
Skidmore et al. Parallel assembly of microsystems using Si micro electro mechanical systems
US7240420B1 (en) System and method for post-fabrication reduction of minimum feature size spacing of microcomponents
Venkatraman Serial Assembly of Microstructures
US9649763B2 (en) Micro-nano tools with changeable tips for micro-NANO manipulation
Subramaniam et al. Methods and Characterization of Pick and Place Microassembly
Ellis et al. Microfabricated silicon mechanical connectors and micro assembly
Krijnen et al. Protruding microgripper with force amplification and parallel jaw motion for in-situ sample manipulation in SEM and FIB-machines
Last et al. A microassembled large-deflection tip/tilt micromirror from a single-mask DRIE process
Zhang et al. An active locking mechanism for assembling 3D micro structures
Do 3D MEMS Microassembly
US20150015010A1 (en) Electromechanical tool holder assembly for mobile manipulation apparatus
Kawai et al. Micro-Assembly of Electrostatically driven Scanning Force Microscopy Probe using Clip Mechanism
Chiu et al. Assembly of micro mirrors on SOI wafers using SU-8 mechanisms and one-push operation

Legal Events

Date Code Title Description
N234 Change of applicant [patent]: notification of change of applicant and registration of full transfer of right
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141030

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee