KR20190018541A - 마이크로 배전 박스 및 애플리케이션 특정 전자기기 패키징 기법을 사용한 그의 제조 방법 - Google Patents

마이크로 배전 박스 및 애플리케이션 특정 전자기기 패키징 기법을 사용한 그의 제조 방법 Download PDF

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빅터 자데레
랜드 윌번
데이비드 던햄
리차드 피츠페트릭
이. 에이치. 청
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몰렉스 엘엘씨
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Abstract

디바이스, 커넥터/하우징 및 커버를 포함하는 마이크로 배전 박스가 제공된다. 디바이스는 기판, 적어도 하나의 제1 핑거, 적어도 하나의 제2 핑거, 및 적어도 하나의 전기 구성요소를 갖는다. 적어도 하나의 제1 핑거 및 적어도 하나의 제2 핑거는 서로 전기적으로 연결된다. 적어도 하나의 제1 핑거는 제1, 제2 및 제3 부분들을 갖는다. 적어도 하나의 제2 핑거는 제1 및 제2 부분들을 갖는다. 기판은 적어도 하나의 제1 및 제2 핑거들의 제1 부분들에 오버몰딩된다. 기판은 적어도 하나의 제1 및 제2 핑거들의 제2 부분들에 또는 적어도 하나의 제1 핑거의 제3 부분에 오버몰딩되지 않는다. 적어도 하나의 제1 및 제2 핑거들의 제2 부분들은 기판으로부터 외향으로 연장된다. 적어도 하나의 제1 핑거의 제2 부분은 고전류 접점이다. 적어도 하나의 제2 핑거의 제2 부분은 접촉 핀이다. 적어도 하나의 제1 핑거의 제3 부분은 기판을 통해 제공되는 개구부를 통해 노출된다. 적어도 하나의 전기 구성요소는 적어도 하나의 전기 구성요소를 적어도 하나의 제1 핑거에 전기적으로 연결하기 위해 적어도 하나의 제1 핑거의 제3 부분에 직접 장착된다. 커넥터/하우징은 디바이스를 내부에 수납하도록 구성되고 정합 커넥터에 연결되도록 구성된다. 커버는 디바이스가 커넥터/하우징으로부터 제거되는 것을 방지하는 방식으로 커넥터/하우징에 고정되도록 구성된다.

Description

마이크로 배전 박스 및 애플리케이션 특정 전자기기 패키징 기법을 사용한 그의 제조 방법
관련 출원
본 출원은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되고 2016년 7월 7일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/359,275호에 대한 우선권을 주장한다.
기술분야
본 발명은 전자 디바이스들 및 그러한 디바이스들의 제조에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 마이크로 배전 박스(micro power distribution box, 마이크로 PDB) 및 애플리케이션 특정 전자기기 패키징(application specific electronics packaging, ASEP) 기법을 사용한 그의 제조에 관한 것이다.
성형 상호연결 디바이스(molded interconnect device, "MID")는 플라스틱 구성요소 및 전자 회로 트레이스를 전형적으로 포함하는 3차원 전자기계 부품이다. 플라스틱 기판 또는 하우징이 생성되고, 전기 회로 및 디바이스가 플라스틱 기판 상에 도금되거나, 적층되거나, 주입된다. MID는 전형적으로 종래에 제조된 디바이스들보다 더 적은 부품들을 갖고, 이는 공간 및 무게를 절약하는 결과를 가져온다. MID 디바이스에 대한 적용예에는 이동식 전화기, 자동 현금 입출금기, 자동차용 조향 휠 구성요소, RFID 구성요소, 조명기구, 의료 디바이스 및 많은 소비재들이 포함된다.
MID를 제조하기 위한 현재의 공정에는 이중 사출 성형(two-shot molding) 및 레이저 직접 성형(laser direct structuring, LDS)이 포함된다. 이중 사출 성형은 하나가 도금가능하고 하나는 도금불가능한 2개의 분리된 플라스틱 부품들의 사용을 수반한다. 도금가능한 부품은 회로를 형성하고, 도금불가능한 부품은 기계적 기능을 수행하고 성형을 완성한다. 2개의 부품들은 함께 융합되고, 회로들은 무전해 도금의 이용을 통하여 생성된다. 도금가능한 플라스틱이 금속화되는 한편, 도금불가능한 플라스틱은 비전도성으로 남아 있다. 그에 반하여, LDS는 사출 성형, 플라스틱 재료의 레이저 활성화, 및 이어서 금속화의 단계들을 수반한다. 레이저는 부품 상에 배선 패턴을 에칭하고 금속화를 위하여 이를 준비한다. LDS에 있어서는, 단일 열가소성 재료만이 필요하고, 그에 의해 성형 단계가 단일 사출 공정으로 이루어지게 한다.
그러나, 구성요소들의 조합을 포함할 수 있는 3차원 구조물을 신속하고 효율적으로 제조하기 위한 개선된 시스템 및 공정에 대한 필요성이 존재한다. 특히, 모두 감소된 제조 비용으로, 적은 전력을 사용하는 동시에 열을 감소시키면서, 더 높은 속도로 동작하는 더 많은 특징부들을 포함하도록 전자기기 패키지들을 더 작은 공간 내로 추가할 필요가 있다.
3차원 구조물을 신속하고 효율적으로 제조하기 위한 개선된 시스템 및 공정에 대한 필요성의 일례는 마이크로 배전 박스(PDB)의 제조와 관련된다. 마이크로 PDB는 승용차든, 상용차등, 건설용 차량이든 또는 다른 용도의 차량이든 간에, 차세대 차량 내의 전력을 제어하는 데 전형적으로 사용되는 축소된 크기의 모듈이다. 차량이 점점 더 많이 "전화(electrify)"됨에 따라, 전력을 제어하기 위한 필요성이 증가한다. 중앙집중형 위치로부터 모든 제어를 행하는 것과는 대조적으로 전력을 제어하는 능력을 분배시킴으로써, 케이블링, 전력 손실, 및 전체 비용이 최소화될 수 있다.
마이크로 PDB의 설계에서 가장 유의한 문제들 중 하나는 시스템이 운반해야만 하는 매우 높은 전류로 인해 모듈 내에서 발생되는 열을 어떻게 다루는가 하는 것이다. 종종 제어하는데 필요한 50 Amp 이상의 전류를 운반하기 위해, 매우 "큰" 접점들이 사용된다. 이들 접점은 종종 최대 5 온스의 구리(0.2 mm 두께의 구리)의 두꺼운 트레이스로 제조된 인쇄 회로 기판(PCB)에 솔더링된다. 이러한 매우 두꺼운 트레이스 및 접점이 사용되는 이유는 높은 전류 연결과 연관된 "옴 가열(Ohmic Heating)"이 운반되는 전류를 제곱하고 전류 경로의 저항을 곱함으로써 계산되기 때문이다. 사실상, 10 밀리옴의 저항을 갖는 경로에서 운반되는 50 Amp 전류는 25 와트의 열 에너지를 야기한다.
따라서, 개선된 마이크로 PDB 및 그를 제조하는 개선된 방법에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 바람직한 제1 실시예는 커넥터, 하우징, 및 애플리케이션 특정 전자기기 패키징 제조 공정에 의해 형성되는 디바이스를 포함하는 마이크로 배전 박스를 제공한다. 하우징은 커넥터에 고정된다. 디바이스는 기판, 적어도 하나의 핑거(finger) 및 적어도 하나의 전기 구성요소를 갖는다. 기판은 커넥터에 고정된다. 기판은 그를 통하여 제공되는 적어도 하나의 개구부를 갖는다. 기판은 적어도 하나의 핑거의 제1 부분에 오버몰딩(overmold)된다. 기판의 적어도 하나의 개구부는 적어도 하나의 핑거의 제2 부분을 노출시킨다. 적어도 하나의 전기 구성요소는 기판의 적어도 하나의 개구부를 통해 적어도 하나의 핑거의 제2 부분에 전기적으로 연결된다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제1 실시예의 적어도 하나의 전기 구성요소는 바람직하게는 고전력 전계 효과 트랜지스터(high-powered field-effect transistor), 내부 마이크로프로세서, 또는 릴레이 및 퓨즈이다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제1 실시예의 디바이스는 바람직하게는 제1 및 제2 핑거들을 갖는다. 제1 및 제2 핑거들은 제3 부분들을 갖는다. 기판은 제1 및 제2 핑거들의 제3 부분들에 오버몰딩되지 않는다. 제3 부분들은 기판으로부터 외향으로 연장된다. 제1 핑거의 제3 부분은 고전류 접점 또는 접촉 핀일 수 있다. 제1 핑거의 제3 부분이 접촉 핀인 경우, 제2 핑거는 기판의 적어도 하나의 개구부를 통해 노출되는 제2 부분을 갖지 않는다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제1 실시예의 디바이스를 형성하기 위해 사용되는 애플리케이션 특정 전자기기 패키징 제조 공정은 바람직하게는 복수의 리드 프레임들을 갖는 연속 캐리어 웨브(continuous carrier web)를 형성하는 단계 - 각각의 리드 프레임은 개구를 한정하고 개구 내로 연장되는 적어도 하나의 핑거를 가짐 -; 기판을 각각의 리드 프레임의 핑거들 상에 오버몰딩하는 단계; 복수의 디바이스들을 형성하기 위해 적어도 하나의 전기 구성요소를 각각의 리드 프레임의 적어도 하나의 핑거에 전기적으로 연결하는 단계; 및 디바이스들 중 하나를 연속 캐리어 웨브로부터 싱귤레이션(singulation)하는 단계를 포함한다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제1 실시예의 기판은 바람직하게는 열 전도성 액정 중합체로 형성된다.
본 발명의 바람직한 제2 실시예는 복수의 리드 프레임들을 갖는 연속 캐리어 웨브를 형성하는 단계 - 각각의 리드 프레임은 개구를 한정하고 개구 내로 연장되는 복수의 핑거들을 가짐 -; 기판을 각각의 리드 프레임의 핑거들 상에 오버몰딩하는 단계; 복수의 디바이스들을 형성하기 위해 전기 구성요소를 각각의 리드 프레임의 핑거들 중 적어도 하나에 전기적으로 연결하는 단계 - 각각의 디바이스는 적어도 하나의 전기 구성요소를 가짐 -; 디바이스들 중 하나를 연속 캐리어 웨브로부터 싱귤레이션하는 단계; 디바이스를 커넥터에 고정시키는 단계; 및 하우징을 커넥터에 고정시키는 단계를 포함하는 공정에 의해 제조되는 마이크로 배전 박스를 제공한다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제2 실시예의 적어도 하나의 전기 구성요소는 바람직하게는 고전력 전계 효과 트랜지스터, 내부 마이크로프로세서, 또는 릴레이 및 퓨즈이다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제2 실시예의 기판은 바람직하게는 열 전도성 액정 중합체로 형성된다.
본 발명의 바람직한 제3 실시예는 마이크로 배전 박스를 형성하는 방법을 제공하는데, 본 방법은 복수의 리드 프레임들을 갖는 연속 캐리어 웨브를 형성하는 단계 - 각각의 리드 프레임은 개구를 한정하고 개구 내로 연장되는 복수의 핑거들을 가짐 -; 기판을 각각의 리드 프레임의 핑거들 상에 오버몰딩하는 단계 - 각각의 기판은 그를 통하여 제공되는 적어도 하나의 개구부를 가지며, 개구부는 핑거들 중 하나의 핑거의 적어도 일부분을 노출시킴 -; 복수의 디바이스들을 형성하기 위해 전기 구성요소를 기판의 적어도 하나의 개구부를 통해 각각의 리드 프레임의 핑거들의 노출된 부분에 전기적으로 연결하는 단계 - 각각의 디바이스는 적어도 하나의 전기 구성요소를 가짐 -; 디바이스들 중 하나를 연속 캐리어 웨브로부터 싱귤레이션하는 단계; 디바이스를 커넥터에 고정시키는 단계; 및 하우징을 커넥터에 고정시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 바람직한 제4 실시예는 애플리케이션 특정 전자기기 패키징 제조 공정에 의해 형성되는 디바이스 및 하우징을 포함하는 마이크로 배전 박스를 제공한다. 디바이스는 기판, 적어도 하나의 핑거 및 적어도 하나의 전기 구성요소를 갖는다. 기판은 커넥터로서 형성된다. 기판은 그를 통하여 제공되는 적어도 하나의 개구부를 갖는다. 각각의 핑거는 그를 통해 제공되는 개구부를 갖는다. 기판은 적어도 하나의 핑거의 적어도 일부분들에 오버몰딩되고, 그에 의해 기판의 적어도 하나의 개구부는 적어도 하나의 핑거의 대응하는 개구부와 정렬 상태에 있다. 적어도 하나의 전기 구성요소는 기판의 적어도 하나의 개구부를 통해 적어도 하나의 핑거에 전기적으로 연결된다. 하우징은 커넥터에 고정된다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제4 실시예의 적어도 하나의 전기 구성요소는 바람직하게는 고전력 전계 효과 트랜지스터 또는 내부 마이크로프로세서이다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제4 실시예의 기판은 바람직하게는 열 전도성 액정 중합체로 형성된다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제4 실시예의 적어도 하나의 핑거는 고전류 접점 부분을 갖는다. 기판은 적어도 하나의 핑거의 고전류 접점 부분에 오버몰딩되지 않는다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제4 실시예의 디바이스를 형성하기 위해 사용되는 애플리케이션 특정 전자기기 패키징 제조 공정은 복수의 리드 프레임들을 갖는 연속 캐리어 웨브를 형성하는 단계 - 각각의 리드 프레임은 개구를 한정하고 개구 내로 연장되는 적어도 하나의 핑거를 가짐 -; 기판을 각각의 리드 프레임의 핑거들 상에 오버몰딩하는 단계; 복수의 디바이스들을 형성하기 위해 적어도 하나의 전기 구성요소를 각각의 리드 프레임의 적어도 하나의 핑거에 전기적으로 연결하는 단계; 및 디바이스들 중 하나를 연속 캐리어 웨브로부터 싱귤레이션하는 단계를 포함한다.
바람직한 제5 실시예는 복수의 리드 프레임들을 갖는 연속 캐리어 웨브를 형성하는 단계 - 각각의 리드 프레임은 개구를 한정하고 개구 내로 연장되는 적어도 하나의 핑거를 가짐 -; 기판을 각각의 리드 프레임의 핑거들 상에 오버몰딩하는 단계 - 기판은 커넥터로서 형성됨 -; 복수의 디바이스들을 형성하기 위해 적어도 하나의 전기 구성요소를 각각의 리드 프레임의 적어도 하나의 핑거에 전기적으로 연결하는 단계 - 각각의 디바이스는 적어도 하나의 전기 구성요소를 갖고, 적어도 하나의 전기 구성요소는 고전력 전계 효과 트랜지스터를 포함함 -; 디바이스들 중 하나를 연속 캐리어 웨브로부터 싱귤레이션하는 단계; 및 하우징을 커넥터에 고정시키는 단계를 포함하는 공정에 의해 제조되는 마이크로 배전 박스를 제공한다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제5 실시예의 기판은 바람직하게는 열 전도성 액정 중합체로 형성된다.
바람직한 제6 실시예는 마이크로 배전 박스를 형성하는 방법을 제공하는데, 본 방법은 복수의 리드 프레임들을 갖는 연속 캐리어 웨브를 형성하는 단계 - 각각의 리드 프레임은 개구를 한정하고 개구 내로 연장되는 적어도 하나의 핑거를 가짐 -; 기판을 각각의 리드 프레임의 핑거들 상에 오버몰딩하는 단계 - 기판은 커넥터로서 형성되고, 각각의 기판은 그를 통하여 제공되는 적어도 하나의 개구부를 가지며, 개구부는 적어도 하나의 핑거의 일부분을 노출시킴 -; 복수의 디바이스들을 형성하기 위해 적어도 하나의 전기 구성요소를 기판의 적어도 하나의 개구부를 통해 각각의 리드 프레임의 적어도 하나의 핑거에 전기적으로 연결하는 단계 - 각각의 디바이스는 적어도 하나의 전기 구성요소를 갖고, 적어도 하나의 전기 구성요소는 고전력 전계 효과 트랜지스터를 포함함 -; 디바이스들 중 하나를 연속 캐리어 웨브로부터 싱귤레이션하는 단계; 및 하우징을 커넥터에 고정시키는 단계를 포함한다.
바람직한 제7 실시예는 디바이스, 커넥터/하우징, 및 커버를 포함하는 마이크로 배전 박스를 제공한다. 디바이스는 기판, 적어도 하나의 제1 핑거, 적어도 하나의 제2 핑거, 및 적어도 하나의 전기 구성요소를 갖는다. 적어도 하나의 제1 핑거 및 적어도 하나의 제2 핑거는 서로 전기적으로 연결된다. 적어도 하나의 제1 핑거는 제1, 제2 및 제3 부분들을 갖는다. 적어도 하나의 제2 핑거는 제1 및 제2 부분들을 갖는다. 기판은 적어도 하나의 제1 및 제2 핑거들의 제1 부분들에 오버몰딩된다. 기판은 적어도 하나의 제1 및 제2 핑거들의 제2 부분들에 또는 적어도 하나의 제1 핑거의 제3 부분에 오버몰딩되지 않는다. 적어도 하나의 제1 및 제2 핑거들의 제2 부분들은 기판으로부터 외향으로 연장된다. 적어도 하나의 제1 핑거의 제2 부분은 고전류 접점이다. 적어도 하나의 제2 핑거의 제2 부분은 접촉 핀이다. 적어도 하나의 제1 핑거의 제3 부분은 기판을 통해 제공되는 개구부를 통해 노출된다. 적어도 하나의 전기 구성요소는 적어도 하나의 전기 구성요소를 적어도 하나의 제1 핑거에 전기적으로 연결하기 위해 적어도 하나의 제1 핑거의 제3 부분에 직접 장착된다. 커넥터/하우징은 디바이스를 내부에 수납하도록 구성되고 정합 커넥터에 연결되도록 구성된다. 커버는 디바이스가 커넥터/하우징으로부터 제거되는 것을 방지하는 방식으로 커넥터/하우징에 고정되도록 구성된다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제7 실시예의 적어도 하나의 전기 구성요소는 바람직하게는 고전력 전계 효과 트랜지스터 또는 내부 마이크로프로세서이다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제7 실시예의 기판은 바람직하게는 열 전도성 액정 중합체로 형성된다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제7 실시예의 디바이스는 바람직하게는 애플리케이션 특정 전자기기 패키징 제조 공정에 의해 형성된다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제7 실시예의 적어도 하나의 제1 핑거와 적어도 하나의 제2 핑거는 바람직하게는 버스 바(bus bar)를 통해 서로 전기적으로 연결된다. 기판은 바람직하게는 버스 바에 오버몰딩된다.
마이크로 배전 박스의 바람직한 제7 실시예는 바람직하게는 커버와 커넥터/하우징 사이에 고정되는 개스킷을 추가로 포함한다.
도 1은 ASEP 제조 공정의 실시예의 단계들을 보여주는 플로우 차트이다.
도 2는 ASEP 제조 공정의 실시예의 단계들의 플로우 다이어그램이다.
도 2a 내지 도 2k는 도 2의 플로우 다이어그램의 개별 단계들의 확대도이다.
도 3은 현재 본 출원인에 의해 개발되고 있는 마이크로 배전 박스의 단면도이다.
도 4는 마이크로 배전 박스의 제1 실시예를 형성하는 단계들의 플로우 다이어그램으로서, 마이크로 배전 박스는 변형된 ASEP 제조 공정에 의해 형성된 변형된 ASEP 디바이스를 포함한다.
도 5는 마이크로 배전 박스의 제2 실시예를 형성하는 단계들의 플로우 다이어그램으로서, 마이크로 배전 박스는 ASEP 제조 공정에 의해 형성된 ASEP 디바이스를 포함한다.
도 6은 마이크로 배전 박스의 제3 실시예를 형성하는 단계들의 플로우 다이어그램으로서, 마이크로 배전 박스는 ASEP 제조 공정에 의해 형성된 ASEP 디바이스를 포함한다.
도 7은 마이크로 배전 박스의 제3 실시예의 ASEP 디바이스의 사시도이다.
도 8은 도 7의 ASEP 디바이스의 다른 사시도이다.
도 9는 마이크로 배전 박스의 제3 실시예의 분해 사시도이다.
도 10은 마이크로 배전 박스의 제3 실시예 및 정합 커넥터를 포함하는, 정합되지 않은 배열 상태의 커넥터 조립체의 사시도이다.
도 11은 정합된 배열 상태의 도 10의 커넥터 조립체의 사시도이다.
본 발명은 마이크로 배전 박스(마이크로 PDB)의 설계 및 제조에서의 개선에 관한 것이다. 본 발명의 마이크로 PDB는 바람직하게는 애플리케이션 특정 전자기기 패키징("ASEP") 시스템 및 방법을 사용하여 제조된다. 본 방법은 인쇄 회로 기판, 플렉스 회로(flex circuit), 커넥터, 열 관리 특징부, EMI 차폐부, 고전류 전도체, RFID 장치, 안테나, 무선 급전부, 센서, MEMS 장치, LED, 마이크로프로세서 및 메모리, ASIC, 수동 소자 및 다른 전기 및 전기-기계 장치와 같은 디바이스들의 생성에 유용하다. ASEP 제조 공정은, 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되고 2016년 6월 28일자로 출원된 국제 출원 PCT/US16/39860호에 이미 설명되고 예시되어 있다.
도 1은 ASEP 디바이스(10)를 구축하기 위한 ASEP 제조 공정(20)의 바람직한 실시예의 플로우 차트를 도시한다. 도 2는 ASEP 제조 공정(20)의 플로우 다이어그램을 도시하는데, 상기 ASEP 제조 공정(20)은 단계 A 내지 단계 K를 포함한다. 도 2a 내지 도 2k는 단계 A 내지 단계 K의 확대된 이미지를 제공하는데, 여기서 도 2a는 단계 A를 나타내고, 도 2b는 단계 B를 나타내고, 각각의 도면들은 이러한 방식으로 단계들을 나타낸다.
유리하게는, 제조 공정(20)은 속도 및 비용의 이유로 연속적인 것이 바람직하다. 도 2에 도시된 바와 같은 릴-투-릴(reel-to-reel) 기술은 ASEP 디바이스(10)가 캐리어 웨브(22)에 부착된 채로 형성되게 한다. 캐리어 웨브(22)는 바람직하게는 제1 (대량 공급) 릴(미도시)로부터 권취해제되고, 이어서, 원하는 경우, 제2 (권취) 릴(미도시)에서 수집되는데, 이때 제조 공정(20)은 제1 릴과 제2 릴 사이에서 일어난다. 캐리어 웨브(22)는 서로 반대편인 단부 부분들(24a, 24b) 및 서로 반대편인 단부 부분들(24a, 24b) 사이의 거리에 걸쳐 있는 중간 부분(미도시)을 갖는다. 단부 부분들(24a, 24b)은 그를 통하여 연장된 캐리어 구멍들(26)을 갖는다. 캐리어 구멍들(26)은 캐리어 웨브(22)가 제1 릴과 제2 릴 사이에서, 컨베이어 벨트처럼, 연속 플로우로 제조 라인을 따라서 이동하는 것을 가능하게 한다. 캐리어 웨브(22)는 바람직하게는 구리 합금과 같은 임의의 바람직한 전도성 금속으로 형성되지만, 대안적으로는, 하나 이상의 층을 갖는 가요성 회로와 같은 폴리이미드 플렉스 재료들로 형성될 수 있다(소정 실시예에서, 플렉스 재료들은 4개 이상의 층들을 가질 수 있음).
도 1, 도 2 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 제조 공정(20)은 단계 A에서 시작하는데, 여기서 단계 A는 제1 릴과 제2 릴 사이에 그리고 제1 릴 다음에 위치된 위치 A에서 일어난다. 단계 A에서, 캐리어 웨브(22)의 중간 부분은 스탬핑되어(그에 따라서, 캐리어 웨브(22)의 중간 부분의 원하지 않는 부분들을 제거함), 리드 프레임(28)을 형성한다. 리드 프레임(28)은 ASEP 디바이스(10)의 형성에 적합한 원하는 구성으로 형성된다. 도 2a에 가장 잘 도시된 바와 같이, 리드 프레임(28)은 바람직하게는 단부 부분들(24a, 24b)(하나의 리드 프레임(28)의 단부 부분들(24a, 24b)이 인접한 리드 프레임(28)의 단부 부분들(24a, 24b)과 연속되어 있음이 이해됨), 및 한 쌍의 안정화 부분들(30a, 30b)(하나의 리드 프레임(28)의 안정화 부분(30a)이 또한 바람직하게는 인접한 리드 프레임(28)의 안정화 부분(30b)으로서 역할을 할 것임이 이해됨)을 포함하는데, 이때 각각의 안정화 부분(30a, 30b)은 서로 반대편인 단부 부분들(24a, 24b) 사이의 거리에 걸쳐 있다(상기 단부 부분들(24a, 24b)은 바람직하게는 단계 A의 스탬핑을 거치지 않음). 따라서, 서로 반대편인 단부 부분들(24a, 24b) 및 안정화 부분들(30a, 30b)은 대체적으로 직사각형 프레임을 형성하고, 이는 이들 사이에 개구(32)를 한정한다. 리드 프레임(28)은 또한 바람직하게는, 안정화 부분들(30a, 30b) 및 서로 반대편인 단부 부분들(24a, 24b) 중 임의의 하나에 연결되고 개구(32) 내로 내향 연장되는 복수의 핑거들(34)을 포함한다. 각각의 핑거(34)는 그를 통하여 제공되는 하나 이상의 개구부(36)를 가질 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 제조 공정(20)은 단계 B로 이어지는데, 여기서 단계 B는 제1 릴과 제2 릴 사이에 그리고 위치 A 다음에 위치된 위치 B에서 일어난다. 단계 B에서, 기판(38)이 리드 프레임(28)의 핑거들(34)에 오버몰딩된다. 기판(38)은 그를 통하여 제공된 개구부들(40)을 가질 수 있고, 이들은 바람직하게는 핑거들(34)의 개구부들(36)과 정렬된다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 핑거들(34)의 소정 부분들(42)은 기판(38)이 그에 오버몰딩되어 있지 않고, 안정화 부분들(30a, 30b) 및 서로 반대편인 단부 부분들(24a, 24b) 중 임의의 하나에 달리 연결되어 있지 않다. 이러한 소정 부분들(42)은 형성될 ASEP 디바이스(10)의 접점 핀들로서 역할을 할 수 있다. 단계 B의 오버몰딩은 단일 또는 이중 사출 공정들, 또는 종래의 임의의 다른 성형 공정에 의해 수행될 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 제조 공정(20)은 단계 C로 이어지는데, 여기서 단계 C는 제1 릴과 제2 릴 사이에 그리고 위치 B 다음에 위치된 위치 C에서 일어난다. 단계 C에서, 패턴화가 기판(38) 상에 수행된다. 패턴화는 기판(38)의 표면 상에 형성될 하나 이상의 패턴(44)(회로 패턴일 수 있음)을 제공한다. 패턴(44)은 레이저 공정, 플라즈마 공정(진공 또는 대기압 공정일 수 있음), UV 공정 및/또는 플루오르화 공정을 포함하는 임의의 수의 적합한 공정들에 의해 형성될 수 있다. 이용된 (예컨대, 플라즈마, UV 및/또는 플루오르화) 공정에 따라서, 패턴화는 기판(38)의 표면의, 전부는 아니더라도, 대부분을 패턴화(즉, 표면 처리)하는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 패턴(44)은 기판(38)의 표면의 전부 또는 거의 전부 상에 형성될 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 제조 공정(20)은 단계 D로 이어지는데, 여기서 단계 D는 제1 릴과 제2 릴 사이에 그리고 위치 C 다음에 위치된 위치 D에서 일어난다. 단계 D에서, 금속 층(시드 층으로 통상 지칭됨)이 패턴(44)의 전부 또는 일부 상에 침착되고(전형적으로 전부는 패턴(44)이 레이저 공정에 의해 형성될 때, 그리고 일부는 전형적으로 패턴(44)이 플라즈마, UV 및/또는 플루오르화 공정에 의해 형성될 때임), 기판(38)에 연결되는데, 금속 층은 전도성 패턴 또는 트레이스들(46)을 제공한다. 트레이스들(46)은 또한 개구부들(40, 36)의 벽들을 따라서 제공되고, 따라서 트레이스들(46)을 핑거들(34)에, 그리고 그에 따라서 리드 프레임(28)의 나머지에도 또한 전기적으로 연결한다. 금속 층의 침착은, 무전해 도금 공정, 잉크제트 공정, 스크리닝 공정 또는 에어로졸 공정을 포함한, 임의의 적합한 공정에 의해 수행될 수 있다. 사용된 공정에 따라서, 침착되는 금속은, 잉크 또는 페이스트를 포함한, 임의의 적합한 형태일 수 있다. 침착되는 금속은 바람직하게는 그의 전도성을 증가시키기 위하여 높은 전도성 및 낮은 결합제 함량을 갖는다. 침착되는 금속은 더 바람직하게는 도금 조 내에서의 높은 화학적 안정성 및 원하는 침착 공정과 양립가능한 점성을 갖는다. 도시되어 있지는 않지만, 핑거들(34)의 일부분들이 기판(38)의 표면 상의 트레이스들(46)에 전기적으로 연결되는 내부 버스(들)로서 역할을 할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 1, 도 2 및 도 2e에 도시된 바와 같이, 제조 공정(20)은 단계 E로 이어지는데, 여기서 단계 E는 제1 릴과 제2 릴 사이에 그리고 위치 D 다음에 위치된 위치 E에서 일어난다. 단계 E에서, 트레이스들(46)이 전도성으로 제조되고(소결되고), 그에 의해 전도성 트레이스들(48)을 형성한다. 소결 공정은 레이저에 의해 또는 순간 열에 의해, 또는, 예를 들어, 잉크 또는 페이스트 내의 (예컨대, 나노미터 또는 마이크로미터 크기의) 입자들을 용융하기에 충분한 열 에너지를 제공하는 임의의 다른 바람직한 공정에 의해 수행될 수 있다. 소결은 트레이스들(46)을 형성하는 침착된 금속이 기판(38)에 부착되는 것을 확실하게 하도록 돕고, 또한 침착된 금속이 전도성인 것을 보장한다(이는 적용된 상태의 침착된 금속이, 전압 전위가 트레이스들(46)에 인가되는 것을 허용하기에 충분한 전도성을 갖지 않을 것이라는 점이 종종 사실이기 때문임). 이해될 수 있는 바와 같이, 단계 D가 무전해 도금 공정으로 수행되면, 단계 E는 수행될 필요가 없는데, 이는 무전해 도금부를 소결할 필요가 없기 때문이다.
단계 C 및 단계 E 둘 모두가 레이저를 사용하여 수행된 경우에, 바람직한 시스템 및 공정이 단일 스테이션/위치로 통합된 다수의 레이저들을 가질 것이고, 그에 의해 제조 공정(20)에서의 공간을 절약하고 레이저가 적절히 정합되는 것을 보장하도록 돕는다는 것에 더 유의하여야 한다. 더욱이, 단일 스테이션/위치 내의 다수의 레이저들의 통합은 재료의 더 빠른 처리를 가능하게 한다.
도 1, 도 2 및 도 2f에 도시된 바와 같이, 제조 공정(20)은 단계 F로 이어지는데, 여기서 단계 F는 제1 릴과 제2 릴 사이에 그리고 위치 E 다음에 위치된 위치 F에서 일어난다. 단계 F에서, 트레이스들(46)/전도성 트레이스들(48)은, (내부 버스(들)를 통하여 트레이스들(46)/전도성 트레이스들(48)에 전기적으로 연결된) 리드 프레임(28)에 전압 전위를 인가하고 이어서 리드 프레임(28), 기판(38) 및 트레이스들(46)/전도성 트레이스들(48)을 전기도금 조에 노출시킴으로써 전기도금된다. 전기도금 공정은 트레이스들(46)/전도성 트레이스들(48)을 전기도금하여 전자 회로 트레이스들(50)을 형성할 뿐만 아니라, 리드 프레임(28)을 전기도금하여 전기도금된 리드 프레임(54)을 형성하는데, 이는 전기도금된 접촉 핀 부분들(58)을 갖는 전기도금된 핑거들(56)을 갖는다. 단계 F는 구리와 같은 단일 재료의 단일 층을 구축하는 단일 단계 도금 공정을 수반할 수 있거나, 또는 구리 층 및 주석 층과 같은 다수의 재료들의 다수의 층들을 구축하는 다중 단계 도금 공정을 수반할 수 있고, 다른 적합한 재료들이 또한 사용될 수 있다는 것이 이해된다. 증가된 두께는 증가된 전류 운반 용량을 가능하게 하고, 대체적으로, 전기도금 공정은 높은 전도성을 갖는 재료를 생성하는 경향이 있어서, 생성된 전자 회로 트레이스들(50)의 성능이 개선되게 한다.
내부 버스(들)에 대한 트레이스들(46)의 연결은 구리, 니켈, 금, 은, 주석, 납, 팔라듐, 및 다른 재료들을 포함한 모든 금속들의 전기도금을 가능하게 한다. 내부 버스(들)에 연결되는 트레이스들(46)을 형성하고 이어서 전기도금하는 공정은 공지된 무전해 도금 공정들보다 더 빠른 금속들의 침착을 가능하게 한다. 더욱이, 도금 공정은 보다 일반적인 배치 공정들과 비교하여 릴-투-릴 기술을 이용하여 구현되는 경우에 더 순조롭고 더 낮은 비용이 든다.
다른 실시예에서, 메소스크라이브(Mesoscribe) 기술에 포함된 것들과 같은 기법들이 사용되어 표면 상에 구리(또는 다른 전도성 재료)의 전체 두께를 침착할 수 있다. 이어서, 피코초 레이저가 사용되어 전도성 재료에서 원하는 전도성 패턴들을 절연시킬 수 있다. 그러한 접근법은, 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 단계 F 대신에, 또는 하나 이상의 도금된 재료가 필요한 경우에는, 단계 F에 더하여 사용될 수 있다.
단계 C, 단계 D, 단계 E, 및 단계 F는 XAREC에 의해 제공되는 신디오택틱 폴리스티렌(Syndiotactic Polystyrene, SPS)에 대해 사용될 수 있고 기판(38)의 표면에 대한 전자 회로 트레이스들(50)의 우수한 보유력을 제공할 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 2g에 도시된 바와 같이, 제조 공정(20)은 단계 G로 이어지는데, 여기서 단계 G는 제1 릴과 제2 릴 사이에 그리고 위치 F 다음에 위치된 위치 G에서 일어난다. 단계 G에서, 전자 회로 트레이스들(50)의 선택된 일부분들 및 기판(38)의 노출된 표면들의 전부, 또는 실질적으로 전부를 덮는 솔더 마스크(52)가 적용된다.
도 1, 도 2 및 도 2h에 도시된 바와 같이, 제조 공정(20)은 단계 H로 이어지는데, 여기서 단계 H는 제1 릴과 제2 릴 사이에 그리고 위치 G 다음에 위치된 위치 H에서 일어난다. 단계 H에서, 솔더 페이스트(54)가 전자 회로 트레이스들(50)의 노출된 부분(즉, 솔더 마스크(52)에 의해 덮이지 않은 그들 부분들) 상으로 스텐실(stencil)된다.
도 1, 도 2 및 도 2i에 도시된 바와 같이, 제조 공정(20)은 단계 I로 이어지는데, 여기서 단계 I는 제1 릴과 제2 릴 사이에 그리고 위치 H 다음에 위치된 위치 I에서 일어난다. 단계 I에서, 전기 구성요소들(86)은 전기 구성요소들(86)을 전자 회로 트레이스들(50)에 전기적으로 연결하기 위하여 솔더 페이스트(54) 상에 위치된다. 전기 구성요소들(86)이 솔더 페이스트(54) 상에 위치된 상태에서, 리플로우 공정이 이어서 사용되어 ASEP 디바이스(10)를 형성할 수 있다. 전기 구성요소들(86)이 대안적으로, 또는 단계 G 및 단계 H에 더하여, 전자 회로 트레이스들(50)에 와이어-본딩될 수 있다는 것에 유의하여야 한다.
도 1, 도 2 및 도 2j에 도시된 바와 같이, 제조 공정(20)은 단계 J로 이어지는데, 여기서 단계 J는 제1 릴과 제2 릴 사이에 그리고 위치 I 다음에 위치된 위치 J에서 일어난다. 단계 J에서, 전기도금된 리드 프레임(54)의 "프레임"에 연결되는 나머지 노출된 전기도금된 핑거들(56)의 대부분은 펀칭/제거되어, 전기도금된 리드 프레임(54)의 "프레임"에 여전히 연결된 노출된 전기도금된 핑거들(56)은 단지 필요한 개수(예를 들어, 도 2j에 도시된 바와 같이, 2개)만을 남긴다. 이 때, 원하는 경우, 형성된 ASEP 디바이스(10)는 전기적으로 테스트될 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 2k에 도시된 바와 같이, 제조 공정(20)은 단계 K로 이어지는데, 여기서 단계 K는 제1 릴 및 제2 릴의 외부에 위치된 위치 K에서 일어난다. 단계 K에서, 일단 ASEP 디바이스(10)가 형성되면, ASEP 디바이스(10)가 사용되기 위하여, ASEP 디바이스(10)를 싱귤레이션하기 위하여 이는 캐리어 웨브(22)로부터 제거되어야만 하는데, 그 후에, 싱귤레이션된 ASEP 디바이스(10)는 원하는 바와 같이, 예를 들어, 최종 조립체(미도시)의 일부로서 사용될 수 있다.
ASEP 디바이스(10)는 실질적으로 적층 방식으로 형성될 수 있는 통합된 디바이스를 허용한다. 전기도금이 비교적 효과적인 공정이기 때문에, 30분 미만의 비교적 짧은 체류 시간으로 도금 조를 통과하는 왕복 경로는 충분할 수 있고, 따라서 복잡한 한 세트의 기하학적 형상들 및 구성들을 가능하게 하면서 전체 공정이 1시간 미만이도록 한다. 당연히, 도금의 추가 층들을 적층함으로써 제조 공정의 전체 시간이 추가될 수 있으나, PCB들을 사용하는 종래의 공정들과 비교하여, 끝에서 끝까지의 전체 시간의 상당한 감소를 여전히 제공할 것이다.
소정 적용예에서는 단계 A 내지 단계 K의 모두가 필요하지는 않을 것이라는 점이 이해될 것이다. 소정 적용예에서는 단계 A 내지 단계 K의 순서가 적절히 변경될 수 있다는 점이 더 이해될 것이다. 소정 적용예에서는 위치 A 내지 위치 K의 순서가 적절히 변경될 수 있고, 일부 적용예에서는, 위치 A 내지 위치 K 중 일부가 위치 A 내지 위치 K 중 다른 것과 동일할 수 있다는 점이 추가로 이해될 것이다.
도면들이 제조 공정(20)이 기판(38)의 일 면에 적용되는 것만을 도시하고 있지만, 제조 공정(20)은 기판(38)의 다른 면뿐만 아니라 내부 층들에도 동일하게 적용될 수 있다는 것을 또한 이해하여야 한다. 금속 캐리어 웨브(22)의 사용은 금속 캐리어 웨브(22)에 더하여 단지 2개의 층들(기판(38)의 양면 상에 하나)만이 존재하는 적용예에 가장 적합한 구조를 야기할 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 추가 층들에 대한 요구가 존재하는 경우, 폴리이미드 플렉스 재료로 형성된 캐리어 웨브(22)의 사용이 추가의 내부 층들이 추가되도록 허용하는 데 더 이로울 수 있는 것으로 판단되었다.
다양한 실시예들이 ASEP 디바이스(10)를 참조하여 전술되어 있지만, 이들은 ASEP 기법들을 사용하여 형성될 수 있는 디바이스들의 단지 예들일 뿐이다. ASEP를 통하여, 커넥터, 센서, LED, 열 관리부, 안테나, RFID 디바이스, 마이크로프로세서, 메모리, 임피던스 제어부, 및 다층 기능부를 제품에 직접 통합하는 것이 가능하다.
마이크로 PDB의 제조와 관련하여, 현재 본 출원인에 의해 개발되고 있는 마이크로 PDB(60)(이는 ASEP 기법을 사용하여 완전히 또는 부분적으로 형성되지 않음)는 종래 기술의 마이크로 PDB에 비해 개선을 제공한다. 마이크로 PDB(60)는 도 3에 도시되어 있다. 더 큰 6 mm 블레이드들(62)은 4 온스의 구리를 갖는 PCB(64)에 최대 40 Amp의 전류를 전도하는 데 사용된다. PCB(64) 상의 트레이스들은 릴레이(66)와 퓨즈(68)를 상호연결한다. 블레이드들(62), PCB(64), 릴레이(66), 및 퓨즈(68)는 커넥터(72)에 고정되는 조립체(70)를 형성한다. 하우징(74)이 커넥터(72)에 고정되고, 조립체(70)를 추가로 보호한다. 이러한 현재의 마이크로 PDB(60)에서는, 6 세트의 솔더 조인트들 및 4 온스의 구리의 유의한 경로 길이부들이 존재한다. 그러나, 마이크로 PDB(60) 내에 생성되는 매우 온도로 인해, 시스템이 다양한 주위 온도에서 얼마나 많이 운반할 수 있는지에 관해 제한이 야기된다. 온도가 너무 높아지면, 시스템은 고장날 수 있다. 전술한 것에도 불구하고, 일부 개인들은 마이크로 PDB가 운반할 수 있는 전류의 양을 최대 50 Amp 이상으로 추가로 증가시키기 위한 방법을 요구하고 있다.
원하는 수준의 전류 운반 능력, 즉 50 Amp 이상을 달성하기 위하여, 시스템 내의 저항은 감소되어야 한다. 이러한 목적을 달성하기 위한 한 가지 방법은 릴레이 및 퓨즈를 통한 마이크로 PDB 중 하나에서의 접점과 시스템의 다른 단부 상의 접점 사이의 벌크 저항 및 접촉 저항을 감소시키는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위한 최상의 방법은 2개의 접점들 사이의 전도체를 통한 열 저항을 최소화하는 것이다. 이는 2개의 외부 접점들 사이의 전도체들의 벌크 저항들, 및 접촉 계면들(즉, 제거가능한 접점들 및 솔더 조인트들)의 수 및 품질을 포함한다.
변형된 ASEP 제조 공정(120)을 사용하여 부분적으로 형성되는 마이크로 PDB(160)의 제1 실시예에서, 솔더 조인트의 수는 6 세트로부터 4 세트로 감소되고, 4 온스의 구리 PCB는 높은 전류 접점과 동일한 두께의 전도체(0.8 mm)로 완전히 대체되고, 그에 의해 PCB와 연관된 더 높은 저항을 제거한다. 마이크로 PDB(160)와 연관된 경로 저항은 50%만큼 저항을 감소시킬 수 있고, 그에 의해 시스템이 동일한 입력 전류에서 "냉각기"를 실행하게 하거나 시스템이 궁극적으로 운반할 수 있는 전류를 증가시키게 하는 것으로 예상된다.
마이크로 PDB(160)는 ASEP 기술을 사용함으로써 부분적으로 달성되고, 그에 의해 커넥터 접점들, PCB 회로 트레이스들, 및 모든 필수 구성요소들이 커넥터와 PCB와 구성요소들 사이의 계면들이 최소화되는 방식으로 통합된다. 고전력 접점들을 릴레이에 직접 제조하는 데 사용되는 접점 재료들을 연장시킴으로써, 접점들과 PCB 사이의 계면들이 제거될 수 있다.
변형된 ASEP 제조 공정(120)을 사용한 ASEP 디바이스(110)의 형성을 도시하는 도 4에 주목되는 데, 형성된 ASEP 디바이스(110)는 이어서 마이크로 PDB(160)의 일부로서 사용된다. 변형된 ASEP 제조 공정(120)은 ASEP 제조 공정(20)의 단계 A 및 단계 B뿐만 아니라 ASEP 제조 공정(20)의 단계 I 및 단계 K의 변형인 단계 I' 및 단계 K'를 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제조 공정(120)은 단계 A로 시작한다. 제조 공정(20)과 같이, 제조 공정(120)은 바람직하게는 한 쌍의 릴들 사이에서 일어나지만, 형성되는 ASEP 디바이스(110)의 크기로 인해, ASEP 디바이스(110)가 권취 릴(take-up reel)에 도달하기 전에 캐리어 웨브(122)로부터 제거될 필요가 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 단계 A에서, 캐리어 웨브(122)의 중간 부분은 스탬핑되어(그에 따라서, 캐리어 웨브(122)의 중간 부분의 원하지 않는 부분들을 제거함), 리드 프레임(128)을 형성한다. 리드 프레임(128)은 ASEP 디바이스(110)의 형성에 적합한 원하는 구성으로 형성된다. 리드 프레임(128)은 바람직하게는 단부 부분들(124a, 124b)(하나의 리드 프레임(128)의 단부 부분들(124a, 124b)이 인접한 리드 프레임(128)의 단부 부분들(124a, 124b)과 연속되어 있음이 이해됨), 및 한 쌍의 안정화 부분들(130a, 130b)(하나의 리드 프레임(128)의 안정화 부분(130a)이 또한 바람직하게는 인접한 리드 프레임(128)의 안정화 부분(130b)으로서 역할을 할 것임이 이해됨)을 포함하는데, 이때 각각의 안정화 부분(130a, 130b)은 서로 반대편인 단부 부분들(124a, 124b) 사이의 거리에 걸쳐 있다(상기 단부 부분들(124a, 124b)은 바람직하게는 단계 A의 스탬핑을 거치지 않음). 따라서, 서로 반대편인 단부 부분들(124a, 124b) 및 안정화 부분들(130a, 130b)은 대체적으로 직사각형 프레임을 형성하고, 이는 이들 사이에 개구(132)를 한정한다.
리드 프레임(128)은 또한 바람직하게는, 안정화 부분들(130a, 130b) 및 서로 반대편인 단부 부분들(124a, 124b) 중 임의의 하나에 연결되고 개구(132) 내로 내향 연장되는 복수의 핑거들(134)을 포함한다. 각각의 핑거(134)는 그를 통하여 제공되는 하나 이상의 개구부(136)를 가질 수 있다. ASEP 디바이스(110)의 형성에서, 핑거들(134)은 복수의 블레이드들(고전류 접점들)(141) 및 복수의 접촉 핀들(142)을 형성하는 것으로 이해된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제조 공정(120)은 단계 B로 계속된다. 단계 B에서, 기판(138)은 리드 프레임(128)의 핑거들(134)에 오버몰딩되지만, 블레이드들(141) 또는 접촉 핀들(142)에는 오버몰딩되지 않는다. 기판(138)은 그를 통하여 제공된 개구부들(140)을 가질 수 있고, 이들은 바람직하게는 핑거들(134)의 개구부들(136)과 정렬된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제조 공정(120)은 단계 I'로 계속된다. 단계 I'에서, 전기 구성요소들(186)은 임의의 수의 공지된 방식들로, 핑거들(134)에 기판(138)의 개구부들(140)을 통해 전기적으로 연결되고, 그에 의해 ASEP 디바이스(110)를 형성한다. ASEP 디바이스(110)의 전기 구성요소들(186)은 바람직하게는 릴레이(166) 및 퓨즈(168)를 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제조 공정(120)은 단계 K로 계속된다. 단계 K에서, 일단 ASEP 디바이스(110)가 형성되면, ASEP 디바이스(10)가 사용되기 위해, 이는 ASEP 디바이스(110)를 싱귤레이션하기 위하여 캐리어 웨브(122)로부터 제거되어야 한다.
일단 ASEP 디바이스(110)가 싱귤레이션되면, ASEP 디바이스(110)는 커넥터(172)에 고정될 수 있고, 하우징(174)이 커넥터(172)에 고정될 수 있고, 그에 의해 마이크로 PDB(160)를 형성할 수 있는데, 이는 도 4에 도시된 바와 같다.
조합될 때 차세대 마이크로 PDB 조립체들의 성능, 크기 및 비용을 극적으로 증가시킬 수 있는 몇몇 더 새로운 기술들이 최근에 이용가능하게 되었다. 이들 2가지 기술은 고전력 FET(전계 효과 트랜지스터) 디바이스 및 ASEP 기술이다. Infineon에 의해 제조 및 판매되는 Smart High 또는 Low-Side Power Switches와 같은 고전력 FET 디바이스들은 그들이 온 상태일 때 매우 낮은 저항을 갖고 오프 상태일 때 높은 저항을 가지며, 최대 80 Amp로 스위칭할 수 있다. FET들, 드라이버 회로들, 및 수동 디바이스들을 하나의 콤팩트하고 상위의 집적 패키지 내로 상호연결시키기 위해 ASEP 기술을 사용하는 마이크로 PDB 설계들로 고전력 FET 디바이스들을 통합함으로써, 극적으로 "모든 방식들에서 더 양호한" 것일 새로운 세대의 전력 제어 디바이스들을 생성하는 것이 가능하다.
마이크로 PDB(260)의 제2 실시예는 ASEP 제조 공정(220)을 사용하여 부분적으로 형성된다. ASEP 제조 공정(220)을 사용한 ASEP 디바이스(210)의 형성을 도시하는 도 5에 주목되는 데, 형성된 ASEP 디바이스(210)는 이어서 마이크로 PDB(260)의 일부로서 사용된다. ASEP 제조 공정(220)은 바람직하게는 ASEP 제조 공정(20)의 단계 A 내지 단계 K의 각각을 포함하지만, 간략함을 위해, 도 5는 하기에 논의되는 바와 같이 단계 A 내지 단계 K의 각각의 그리고 모든 단계를 도시하지는 않는다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제조 공정(220)은 단계 A로 시작한다. 제조 공정(20)과 같이, 제조 공정(220)은 바람직하게는 한 쌍의 릴들 사이에서 일어나지만, 형성되는 ASEP 디바이스(210)의 크기로 인해, ASEP 디바이스(210)가 권취 릴에 도달하기 전에 캐리어 웨브(222)로부터 제거될 필요가 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 단계 A에서, 캐리어 웨브(222)의 중간 부분은 스탬핑되어(그에 따라서, 캐리어 웨브(222)의 중간 부분의 원하지 않는 부분들을 제거함), 리드 프레임(228)을 형성한다. 리드 프레임(228)은 ASEP 디바이스(210)의 형성에 적합한 원하는 구성으로 형성된다. 리드 프레임(228)은 바람직하게는 단부 부분들(224a, 224b)(하나의 리드 프레임(228)의 단부 부분들(224a, 224b)이 인접한 리드 프레임(228)의 단부 부분들(224a, 224b)과 연속되어 있음이 이해됨), 및 한 쌍의 안정화 부분들(230a, 230b)(하나의 리드 프레임(228)의 안정화 부분(230a)이 또한 바람직하게는 인접한 리드 프레임(228)의 안정화 부분(230b)으로서 역할을 할 것임이 이해됨)을 포함하는데, 이때 각각의 안정화 부분(230a, 230b)은 서로 반대편인 단부 부분들(224a, 224b) 사이의 거리에 걸쳐 있다(상기 단부 부분들(224a, 224b)은 바람직하게는 단계 A의 스탬핑을 거치지 않음). 따라서, 서로 반대편인 단부 부분들(224a, 224b) 및 안정화 부분들(230a, 230b)은 대체적으로 직사각형 프레임을 형성하고, 이는 이들 사이에 개구(232)를 한정한다.
리드 프레임(228)은 또한 바람직하게는, 안정화 부분들(230a, 230b) 및 서로 반대편인 단부 부분들(224a, 224b) 중 임의의 하나에 연결되고 개구(232) 내로 내향 연장되는 복수의 핑거들(234)을 포함한다. ASEP 디바이스(210)의 형성에서, 핑거들(234) 중 일부가 고전류 접점들(241)을 형성하는 것으로 이해된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제조 공정(220)은 단계 B로 계속된다. 단계 B에서, 기판(238)이 리드 프레임(228)의 핑거들(234)에 오버몰딩된다. 기판(238)은 바람직하게는 그를 통하여 제공되는 개구부들을 갖는데, 이들은 바람직하게는 고전류 접점들(241)의 일부분들을 포함하는, 핑거들(234)의 상이한 부분들을 노출시킨다. 이러한 제조 공정(220)에서, 형성된 기판(238)은 마이크로 PDB(260)의 커넥터(272)이다.
제조 공정(220)은 단계 C, 단계 D, 및 단계 E(패턴화, 트레이스들을 형성하기 위한 금속 침착, 및 수행되는 경우, 트레이스들이 전도성으로 제조되어(소결되어) 전도성 트레이스들을 형성함)로 계속되지만, 단계 E의 결과만이 도 5에 도시되어 있는데, 즉 기판(238) 상에 트레이스들(246)/전도성 트레이스들(248)이 제공된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제조 공정(220)은 단계 F로 계속된다. 단계 F에서, 트레이스들(246)/전도성 트레이스들(248)은, (내부 버스(들)를 통하여 트레이스들(246)/전도성 트레이스들(248)에 전기적으로 연결된) 리드 프레임(228)에 전압 전위를 인가하고 이어서 리드 프레임(228), 기판(238) 및 트레이스들(246)/전도성 트레이스들(248)을 전기도금 조에 노출시킴으로써 전기도금된다. 전기도금 공정은 트레이스들(246)/전도성 트레이스들(248)을 전기도금하여 전자 회로 트레이스들(250)을 형성할 뿐만 아니라, 리드 프레임(228)을 전기도금하여 전기도금된 리드 프레임(254)을 형성하는데, 이는 전기도금된 고전류 접점들(257)을 갖는 전기도금된 핑거들(256)을 갖는다.
제조 공정(220)이 단계 G 및 단계 H(솔더마스킹(soldermasking) 및 솔더페이스팅(solderpasting))로 계속되지만, 도 5는 이들 단계를 도시하지는 않는다. 원하는 경우, 단계 G 및 단계 H가 제조 공정(220)으로부터 생략될 수 있는 것으로 또한 이해될 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제조 공정(220)은 단계 I로 계속된다. 단계 I에서, 전기 구성요소들(286)은 전기도금된 고전류 접점들(257) 및 전자 회로 트레이스들(250)에 전기적으로 연결되고, 이는 바람직하게는 솔더링을 통해서 일어난다. 따라서, 전기 구성요소들(286)은 열 및 전기 경로가 매우 낮은 열 저항을 갖도록 접점들(257) 및 트레이스들(250)에 직접 장착된다. 이와 같이, 온도는 표준 PCB 상에서보다 훨씬 더 양호하게 제어될 수 있다. 전술한 바와 같이, 전기 구성요소(286)는 바람직하게는 Infineon에 의해 제조 및 판매되는 것들과 같은 적어도 고전력 FET를 포함한다.
제조 공정(220)은 단계 J로 계속되지만, 도 5는 이러한 단계를 도시하지 않는다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제조 공정(220)은 단계 K로 계속된다. 단계 K에서, 일단 ASEP 디바이스(210)가 형성되면(커넥터(272)를 통합함), ASEP 디바이스(210)가 사용되기 위해, 이는 ASEP 디바이스(210)를 싱귤레이션하기 위하여 캐리어 웨브(222)로부터 제거되어야 한다.
일단 ASEP 디바이스(210)가 싱귤레이션되면, 하우징(274)이 ASEP 디바이스(210)의 커넥터(272)에 고정될 수 있고, 그에 의해 마이크로 PDB(260)를 형성할 수 있는데, 이는 도 5에 도시된 바와 같다. ASEP 제조 공정(220)으로 인해, 하우징(74, 174)의 크기(들)에 비해 하우징(274)의 크기가 크게 감소되는 것을 이해하여야 한다.
마이크로 PDB(360)의 제3 실시예는 ASEP 제조 공정(320)을 사용하여 부분적으로 형성된다. ASEP 제조 공정(320)을 사용한 ASEP 디바이스(310)의 형성을 도시하는 도 6에 주목되는 데, 형성된 ASEP 디바이스(310)는 이어서 마이크로 PDB(360)의 일부로서 사용된다. ASEP 제조 공정(320)은 바람직하게는 ASEP 제조 공정(20)의 단계 A 내지 단계 K의 각각을 포함하지만, 간략함을 위해, 도 6은 하기에 논의되는 바와 같이 단계 A 내지 단계 K의 각각의 그리고 모든 단계를 도시하지는 않는다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제조 공정(320)은 단계 A로 시작한다. 제조 공정(20)과 같이, 제조 공정(320)은 바람직하게는 한 쌍의 릴들 사이에서 일어나지만, 형성되는 ASEP 디바이스(310)의 크기로 인해, ASEP 디바이스(310)가 권취 릴에 도달하기 전에 캐리어 웨브(322)로부터 제거될 필요가 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다(ASEP 디바이스(310)는 바람직하게는 권취 릴에 도달하기 전에 캐리어 웨브(322)로부터의 제거가 필요하지 않도록 크기설정됨). 단계 A에서, 캐리어 웨브(322)의 중간 부분은 스탬핑되어(그에 따라서, 캐리어 웨브(322)의 중간 부분의 원하지 않는 부분들을 제거함), 리드 프레임(328)을 형성한다. 리드 프레임(328)은 ASEP 디바이스(310)의 형성에 적합한 원하는 구성으로 형성된다. 리드 프레임(328)은 바람직하게는 단부 부분들(324a, 324b)(하나의 리드 프레임(328)의 단부 부분들(324a, 324b)이 인접한 리드 프레임(328)의 단부 부분들(324a, 324b)과 연속되어 있음이 이해됨), 및 한 쌍의 안정화 부분들(330a, 330b)(하나의 리드 프레임(328)의 안정화 부분(330a)이 또한 바람직하게는 인접한 리드 프레임(328)의 안정화 부분(330b)으로서 역할을 할 것임이 이해됨)을 포함하는데, 이때 각각의 안정화 부분(330a, 330b)은 서로 반대편인 단부 부분들(324a, 324b) 사이의 거리에 걸쳐 있다(상기 단부 부분들(324a, 324b)은 바람직하게는 단계 A의 스탬핑을 거치지 않음). 따라서, 서로 반대편인 단부 부분들(324a, 324b) 및 안정화 부분들(330a, 330b)은 대체적으로 직사각형 프레임을 형성하고, 이는 이들 사이에 개구(332)를 한정한다.
리드 프레임(328)은 또한 바람직하게는, 안정화 부분들(330a, 330b) 및 서로 반대편인 단부 부분들(324a, 324b) 중 임의의 하나에 연결되고 개구(332) 내로 내향 연장되는 복수의 핑거들(334)을 포함한다. ASEP 디바이스(310)의 형성에서, 핑거들(334) 중 일부는 고전류 접점들(342)을 형성하고, 핑거들(334) 중 일부는 접촉 핀들(342)을 형성하는 것으로 이해된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제조 공정(320)은 단계 B로 계속된다. 단계 B에서, 기판(338)이 리드 프레임(328)의 핑거들(334)에 오버몰딩된다. 기판(338)은 그를 통하여 제공되는 개구부들(도시되지 않음)을 가질 수 있는데, 이들은 바람직하게는 고전류 접점들(341)의 일부분들(341a)을 포함하는, 핑거들(334)의 상이한 부분들을 노출시킨다.
제조 공정(320)은 단계 C, 단계 D, 및 단계 E(패턴화, 트레이스들을 형성하기 위한 금속 침착, 및 트레이스들이 전도성으로 제조되어(소결되어) 전도성 트레이스들을 형성함)로 계속되고, 간결성을 위해 그리고 제조 공정(20)의 전술한 설명에 따르면, 도 6에서, 단계 C는 패턴(344)을 생성하고, 단계 D는 트레이스(346)를 생성하고, 단계 E는 전도성 트레이스(348)를 생성한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제조 공정(320)은 단계 F로 계속된다. 단계 F에서, 트레이스들(346)/전도성 트레이스들(348)은, (내부 버스(들)를 통하여 트레이스들(346)/전도성 트레이스들(348)에 전기적으로 연결된) 리드 프레임(328)에 전압 전위를 인가하고 이어서 리드 프레임(328), 기판(338) 및 트레이스들(346)/전도성 트레이스들(348)을 전기도금 조에 노출시킴으로써 전기도금된다. 전기도금 공정은 트레이스들(346)/전도성 트레이스들(348)을 전기도금하여 전자 회로 트레이스들(350)을 형성할 뿐만 아니라, 리드 프레임(328)을 전기도금하여 전기도금된 리드 프레임(354)을 형성하는데, 이는 전기도금된 고전류 접점들(357)을 갖는 전기도금된 핑거들(356) - 그의 일부분들(357a)은 기판(338)의 개구부들을 통하여 노출됨 - 및 전기도금된 접촉 핀들(358)을 갖는다.
제조 공정(320)이 단계 G 및 단계 H(솔더마스킹 및 솔더페이스팅)로 계속되지만, 도 6은 이들 단계를 도시하지는 않는다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제조 공정(320)은 단계 I로 계속된다. 단계 I에서, 전기 구성요소들(386)은 전기도금된 고전류 접점들(357)의 노출된 부분들(357a) 및 전자 회로 트레이스들(350)에 전기적으로 연결되고, 이는 바람직하게는 솔더링을 통해서 일어난다. 따라서, 전기 구성요소들(386)은 열 및 전기 경로가 매우 낮은 열 저항을 갖도록 접점들(357) 및 트레이스들(350)에 직접 장착된다. 이와 같이, 온도는 표준 PCB 상에서보다 훨씬 더 양호하게 제어될 수 있다. 제조 공정(220)에서와 같이, 전기 구성요소(386)는 바람직하게는 Infineon에 의해 제조 및 판매되는 것들과 같은 적어도 고전력 FET를 포함한다.
제조 공정(320)은 단계 J로 계속되지만, 도 6은 이러한 단계를 도시하지 않는다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제조 공정(320)은 단계 K로 계속된다. 단계 K에서, 일단 ASEP 디바이스(310)가 형성되면, ASEP 디바이스(310)가 사용되기 위해, 이는 ASEP 디바이스(310)를 싱귤레이션하기 위하여 캐리어 웨브(322)로부터 제거되어야 한다.
일단 ASEP 디바이스(310)가 싱귤레이션되면, ASEP 디바이스(310)는 완전히 재설계된 커넥터/하우징(375) 내로 조립/연결되어 마이크로 PDB(360)를 형성할 수 있다. 마이크로 PDB(360)는 마이크로 PDB(260)보다 훨씬 더 작은 풋프린트(footprint)/프로파일을 가질 것이며, 이는 언급된 바와 같이 마이크로 PDB들(60, 160)에 비해 이미 크게 감소되어 있다.
도 7 및 도 8은 ASEP 디바이스(310)의 바람직한 구성을 도시한다. 기판(338)에는 전기 구성요소들(386)이 장착되어 있는 기판(338)의 면의 반대편에 복수의 방열 핀들(388)이 형성된다. 기판(338)은 전방 에지(390), 후방 에지(392), 및 제1 및 제2 측부 에지들(394, 396)을 갖는다.
도 9 및 도 10은 마이크로 PDB(360)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 커넥터/하우징(375)은 ASEP 디바이스(310)가 삽입되어 수납되는 제1 내부 부분(도시되지 않음)을 포함한다. 제1 및 제2 측부 에지들(394, 396)은 바람직하게는, 전방 에지(390)가 커넥터/하우징(375)의 내부 벽(도시되지 않음)에 맞닿을 때까지 커넥터/하우징(375)에 의해 한정되는 트랙 부분들(도시되지 않음) 내로 삽입된다. 제1 내부 부분은 기판(338)의 방열 핀들(388)이 노출되도록 개구를 갖는다. 내부 벽은 커넥터/하우징(375)의 제2 내부 부분(398)으로부터 제1 내부 부분을 분리한다. 내부 벽은 그를 통하여 연장되는 복수의 개구부들(도시되지 않음)을 갖고, 이들은 전기도금된 고전류 접점들(357) 및 전기도금된 접촉 핀들(358)이 제2 내부 부분(398) 내로 연장되게 한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 커버(400)는 제1 내부 부분을 폐쇄하고 본질적으로 ASEP 디바이스(310)를 내부에 봉지하기 위한 공지된 수단을 통해 커넥터/하우징(375)에 고정될 수 있다. 내부 벽뿐만 아니라 커버(400)는 후방 및 전방 에지들(392, 390)을 각각 수용하는 트랙 부분들을 갖도록 구성될 수 있어서, ASEP 디바이스(310)가 제위치에 안정화되게 한다. 개스킷(402)이 외부 요소들로부터 ASEP 디바이스(310)를 밀봉하기 위해 커버(400)와 커넥터/하우징(375) 사이에 제공될 수 있다.
마이크로 PDB(360)가 형성된 상태에서, 이는 전기도금된 고전류 접점들(357) 및 전기도금된 접촉 핀들(358)을 통해 마이크로 PDB(360)에 전기적으로 연결되도록 구성되는 정합 커넥터(500)에 연결될 수 있고, 그에 의해 커넥터 조립체(600)를 제공할 수 있다. 커넥터 조립체(600)는 마이크로 PDB(360)를 통해 또는 정합 커넥터(500)를 통해(또는 원하는 경우, 둘 모두를 통해), 다수의 공지된 방식으로 차량 내에, 전형적으로는 패널에 장착될 수 있다.
전체적으로, 마이크로 PDB(360)는 공지된 표준 PDB들보다 대략 55% 더 작고 대략 60% 더 가볍다.
ASEP 디바이스(310)의 기판(338)은 방열 핀들(388)을 갖지 않도록 형성될 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 그러한 경우에, 커넥터/하우징(375)은 방열 핀들(388)의 노출을 허용할 그의 개구가 제거되도록 변형될 필요가 있을 것이다.
또한, 도 6 내지 도 9에 도시된 ASEP 디바이스(310)가 2개의 전기도금된 고전류 접점들(357)을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 도 10은 3개의 전기도금된 고전류 접점들(357)을 갖는 것으로 도시되어 있다는 것에 유의하여야 한다. 이와 같이, ASEP 디바이스(310)는 원하는 경우 임의의 수의 전기도금된 고전류 접점들(357)을 가질 수 있는 것으로 이해하여야 한다.
고전력 FET에 더하여, ASEP 디바이스들(210, 310)의 전기 구성요소들(286, 386)은 또한 바람직하게는 다양한 기능들을 위해 프로그래밍될 수 있는 로컬 인터커넥터 네트워크(local interconnector network, LIN) 제어를 위한 내부 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.
ASEP 디바이스들(110, 210, 310)의 각각에서 발견되는 기판들(138, 238, 338)은 또한 유리하게는 열 전도성 액정 중합체(LCP)로 형성될 수 있다. 기판들(138, 238, 339)을 열 전도성 LCP로 제조함으로써, 전자기기의 열 부하는 ASEP 디바이스들(110, 210, 310) 및 그에 따른 마이크로 PDB들(160, 260, 360)에서 유의하게 감소될 수 있다.
본 명세서에서 인용된, 공보, 특허출원 및 특허를 포함하는 모든 참조문헌들은, 각각의 참조문헌이 참고로 포함되는 것으로 개별적으로 그리고 구체적으로 표시되고 그 전체가 본 명세서에 기재되어 있는 것과 동일한 정도로, 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명을 설명하는 문맥에서(특히, 하기 청구항의 문맥에서), 용어 "하나의", "일", "상기", "적어도 하나의" 및 이와 유사한 지시어의 사용은, 본 명세서에서 달리 표시되거나 문맥상 명백한 모순이 발생하지 않는 한, 단수 및 복수 둘 모두를 포괄하는 것으로 해석되어야 한다. 하나 이상의 항목의 목록이 뒤따르는 "적어도 하나"(예를 들면, "A 및 B 중 적어도 하나")라는 용어의 사용은, 본 명세서에서 달리 표시되거나 문맥상 명백한 모순이 발생하지 않는 한, 열거된 항목들로부터 선택된 하나의 항목(A 또는 B)을 의미하거나, 또는 열거된 항목들 중 둘 이상의 항목의 임의의 조합(A 및 B)을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. "구비하는", "갖는", "포함하는", 및 "함유하는"이라는 용어는 달리 언급되지 않는 한, 말미 개방형 용어(즉, "포함하지만, 이에 제한되지 않는"의 의미)인 것으로 해석되어야 한다. 본 명세서에서의 값들의 범위의 열거는 단지, 본 명세서에서 달리 나타나 있지 않다면, 그 범위 내에 있는 각각의 별개의 값을 개별적으로 지칭하려는 간단한 전달법으로서 제공하려는 것이고, 각각의 별개의 값은 그가 본 명세서에서 개별적으로 열거되어 있는 것처럼 본 명세서에 포함된다. 본 명세서에서 설명된 모든 방법들은 본 명세서에서 달리 나타나 있지 않거나 또는 문맥에서 달리 명백하게 부인되고 있지 않다면 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 본 명세서에 제공된 임의의 그리고 모든 예들, 또는 예시적인 표현(예를 들면, "~와 같은")의 사용은 단지 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하는 것이며, 달리 청구되지 않는 한, 본 발명의 범주에 대한 제한을 제기하지 않는다. 본 명세서의 어떠한 표현도, 임의의 청구되지 않은 요소를, 본 발명의 실시에 필수적인 것으로 나타내는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명을 수행하는데 있어서 본 발명자가 알고 있는 최상의 모드를 포함하는 본 발명의 바람직한 실시예가 본 명세서에 설명되어 있다. 그러한 바람직한 실시예의 변형은, 앞에서 설명된 상세한 설명을 읽은 당업자에게는 자명할 수 있다. 본 발명자들은 당업자가 그러한 변형을 적절하게 채용할 것으로 예상하고, 본 발명자들은 본 발명이 본 명세서에서 구체적으로 설명된 바와 달리 실시되기를 의도한다. 따라서, 본 발명은 적용되는 법에 의해 허용되는 바와 같이 본 명세서에 첨부된 청구범위에 나열된 주제의 모든 변형예 및 등가물을 포함한다. 더욱이, 전술된 요소들의 모든 가능한 변형예에서의 이들의 어떠한 조합도 본 명세서에서 달리 나타나 있지 않거나 또는 문맥에서 달리 명백하게 부인되고 있지 않다면 본 발명에 포함된다.

Claims (33)

  1. 마이크로 배전 박스(micro power distribution box)로서,
    커넥터;
    상기 커넥터에 고정되는 하우징; 및
    애플리케이션 특정 전자기기 패키징(application specific electronics packaging) 제조 공정에 의해 형성되는 디바이스 - 상기 디바이스는 기판, 적어도 하나의 핑거(finger) 및 적어도 하나의 전기 구성요소를 갖고, 상기 기판은 상기 커넥터에 고정되고, 상기 기판은 그를 통하여 제공된 적어도 하나의 개구부를 갖고, 상기 기판은 상기 적어도 하나의 핑거의 제1 부분에 오버몰딩(overmold)되고, 상기 기판의 적어도 하나의 개구부는 상기 적어도 하나의 핑거의 제2 부분을 노출시키고, 상기 적어도 하나의 전기 구성요소는 상기 기판의 적어도 하나의 개구부를 통하여 상기 적어도 하나의 핑거의 제2 부분에 전기적으로 연결됨 - 를 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 구성요소는 고전력 전계 효과 트랜지스터(high-powered field-effect transistor)를 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 구성요소는 내부 마이크로프로세서를 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 구성요소는 릴레이 및 퓨즈를 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 디바이스는 제1 및 제2 핑거들을 갖고, 상기 제1 및 제2 핑거들은 제3 부분들을 갖고, 상기 기판은 상기 제1 및 제2 핑거들의 제3 부분들에 오버몰딩되지 않고, 상기 제3 부분들은 상기 기판으로부터 외향으로 연장되는, 마이크로 배전 박스.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 핑거의 제3 부분은 고전류 접점인, 마이크로 배전 박스.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제2 핑거의 제3 부분은 접촉 핀인, 마이크로 배전 박스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 핑거는 상기 기판의 적어도 하나의 개구부를 통해 노출되는 제2 부분을 갖지 않는, 마이크로 배전 박스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 디바이스를 형성하는 데 사용되는 상기 애플리케이션 특정 전자기기 패키징 제조 공정은
    복수의 리드 프레임들을 갖는 연속 캐리어 웨브(continuous carrier web)를 형성하는 단계 - 각각의 리드 프레임은 개구를 한정하고 상기 개구 내로 연장되는 적어도 하나의 핑거를 가짐 -;
    기판을 상기 각각의 리드 프레임의 핑거들 상에 오버몰딩하는 단계;
    복수의 디바이스들을 형성하기 위해 상기 적어도 하나의 전기 구성요소를 상기 각각의 리드 프레임의 적어도 하나의 핑거에 전기적으로 연결하는 단계; 및
    상기 디바이스들 중 하나를 상기 연속 캐리어 웨브로부터 싱귤레이션(singulation)하는 단계를 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 기판은 열 전도성 액정 중합체로 형성되는, 마이크로 배전 박스.
  11. 마이크로 배전 박스로서,
    복수의 리드 프레임들을 갖는 연속 캐리어 웨브를 형성하는 단계 - 각각의 리드 프레임은 개구를 한정하고 상기 개구 내로 연장되는 복수의 핑거들을 가짐 -;
    기판을 상기 각각의 리드 프레임의 핑거들 상에 오버몰딩하는 단계;
    복수의 디바이스들을 형성하기 위해 전기 구성요소를 상기 각각의 리드 프레임의 핑거들 중 적어도 하나에 전기적으로 연결하는 단계 - 각각의 디바이스는 적어도 하나의 전기 구성요소를 가짐 -;
    상기 디바이스들 중 하나를 상기 연속 캐리어 웨브로부터 싱귤레이션하는 단계;
    상기 디바이스를 커넥터에 고정시키는 단계; 및
    하우징을 상기 커넥터에 고정시키는 단계를 포함하는 공정에 의해 제조되는, 마이크로 배전 박스.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전기 구성요소는 고전력 전계 효과 트랜지스터를 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  13. 제11항에 있어서, 상기 전기 구성요소는 내부 마이크로프로세서를 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  14. 제11항에 있어서, 상기 전기 구성요소는 릴레이 및 퓨즈를 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  15. 제11항에 있어서, 상기 기판은 열 전도성 액정 중합체로 형성되는, 마이크로 배전 박스.
  16. 마이크로 배전 박스를 형성하는 방법으로서,
    복수의 리드 프레임들을 갖는 연속 캐리어 웨브를 형성하는 단계 - 각각의 리드 프레임은 개구를 한정하고 상기 개구 내로 연장되는 복수의 핑거들을 가짐 -;
    기판을 상기 각각의 리드 프레임의 핑거들 상에 오버몰딩하는 단계 - 각각의 기판은 그를 통하여 제공되는 적어도 하나의 개구부를 가지며, 상기 개구부는 상기 핑거들 중 하나의 핑거의 적어도 일부분을 노출시킴 -;
    복수의 디바이스들을 형성하기 위해 전기 구성요소를 상기 기판의 적어도 하나의 개구부를 통해 상기 각각의 리드 프레임의 핑거들의 노출된 부분에 전기적으로 연결하는 단계 - 각각의 디바이스는 적어도 하나의 전기 구성요소를 가짐 -;
    상기 디바이스들 중 하나를 상기 연속 캐리어 웨브로부터 싱귤레이션하는 단계;
    상기 디바이스를 커넥터에 고정시키는 단계; 및
    하우징을 상기 커넥터에 고정시키는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 마이크로 배전 박스로서,
    애플리케이션 특정 전자기기 패키징 제조 공정에 의해 형성되는 디바이스 - 상기 디바이스는 기판, 적어도 하나의 핑거 및 적어도 하나의 전기 구성요소를 갖고, 상기 기판은 커넥터로서 형성되고, 상기 기판은 그를 통하여 제공된 적어도 하나의 개구부를 갖고, 각각의 핑거는 그를 통하여 제공된 개구부를 갖고, 상기 기판은 상기 적어도 하나의 핑거의 적어도 일부분들에 오버몰딩되고 그에 의해 상기 기판의 적어도 하나의 개구부는 상기 적어도 하나의 핑거의 대응하는 개구부와 정렬 상태에 있고, 상기 적어도 하나의 전기 구성요소는 상기 기판의 적어도 하나의 개구부를 통하여 상기 적어도 하나의 핑거에 전기적으로 연결됨 -; 및
    상기 커넥터에 고정되는 하우징을 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  18. 제17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 구성요소는 고전력 전계 효과 트랜지스터를 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  19. 제17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 구성요소는 내부 마이크로프로세서를 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  20. 제17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 핑거는 고전류 접점 부분을 갖고, 상기 기판은 상기 적어도 하나의 핑거의 고전류 접점 부분에 오버몰딩되지 않는, 마이크로 배전 박스.
  21. 제17항에 있어서, 상기 디바이스를 형성하는 데 사용되는 상기 애플리케이션 특정 전자기기 패키징 제조 공정은
    복수의 리드 프레임들을 갖는 연속 캐리어 웨브를 형성하는 단계 - 각각의 리드 프레임은 개구를 한정하고 상기 개구 내로 연장되는 적어도 하나의 핑거를 가짐 -;
    기판을 상기 각각의 리드 프레임의 핑거들 상에 오버몰딩하는 단계;
    복수의 디바이스들을 형성하기 위해 적어도 하나의 전기 구성요소를 상기 각각의 리드 프레임의 적어도 하나의 핑거에 전기적으로 연결하는 단계; 및
    상기 디바이스들 중 하나를 상기 연속 캐리어 웨브로부터 싱귤레이션하는 단계를 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  22. 제17항에 있어서, 상기 기판은 열 전도성 액정 중합체로 형성되는, 마이크로 배전 박스.
  23. 마이크로 배전 박스로서,
    복수의 리드 프레임들을 갖는 연속 캐리어 웨브를 형성하는 단계 - 각각의 리드 프레임은 개구를 한정하고 상기 개구 내로 연장되는 적어도 하나의 핑거를 가짐 -;
    기판을 상기 각각의 리드 프레임의 핑거들 상에 오버몰딩하는 단계 - 상기 기판은 커넥터로서 형성됨 -;
    복수의 디바이스들을 형성하기 위해 적어도 하나의 전기 구성요소를 상기 각각의 리드 프레임의 적어도 하나의 핑거에 전기적으로 연결하는 단계 - 각각의 디바이스는 적어도 하나의 전기 구성요소를 갖고, 상기 적어도 하나의 전기 구성요소는 고전력 전계 효과 트랜지스터를 포함함 -;
    상기 디바이스들 중 하나를 상기 연속 캐리어 웨브로부터 싱귤레이션하는 단계; 및
    하우징을 상기 커넥터에 고정시키는 단계를 포함하는 공정에 의해 제조되는, 마이크로 배전 박스.
  24. 제23항에 있어서, 상기 기판은 열 전도성 액정 중합체로 형성되는, 마이크로 배전 박스.
  25. 마이크로 배전 박스를 형성하는 방법으로서,
    복수의 리드 프레임들을 갖는 연속 캐리어 웨브를 형성하는 단계 - 각각의 리드 프레임은 개구를 한정하고 상기 개구 내로 연장되는 적어도 하나의 핑거를 가짐 -;
    기판을 상기 각각의 리드 프레임의 핑거들 상에 오버몰딩하는 단계 - 상기 기판은 커넥터로서 형성되고, 각각의 기판은 그를 통하여 제공되는 적어도 하나의 개구부를 가지며, 상기 개구부는 상기 적어도 하나의 핑거의 일부분을 노출시킴 -;
    복수의 디바이스들을 형성하기 위해 적어도 하나의 전기 구성요소를 상기 기판의 적어도 하나의 개구부를 통해 상기 각각의 리드 프레임의 적어도 하나의 핑거에 전기적으로 연결하는 단계 - 각각의 디바이스는 적어도 하나의 전기 구성요소를 갖고, 상기 적어도 하나의 전기 구성요소는 고전력 전계 효과 트랜지스터를 포함함 -;
    상기 디바이스들 중 하나를 상기 연속 캐리어 웨브로부터 싱귤레이션하는 단계; 및
    하우징을 상기 커넥터에 고정시키는 단계를 포함하는, 방법.
  26. 마이크로 배전 박스로서,
    기판, 적어도 하나의 제1 핑거, 적어도 하나의 제2 핑거, 및 적어도 하나의 전기 구성요소를 갖는 디바이스 - 상기 적어도 하나의 제1 핑거와 상기 적어도 하나의 제2 핑거는 서로 전기적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 제1 핑거는 제1, 제2 및 제3 부분들을 갖고, 상기 적어도 하나의 제2 핑거는 제1 및 제2 부분들을 갖고, 상기 기판은 상기 적어도 하나의 제1 및 제2 핑거들의 제1 부분들에 오버몰딩되고, 상기 기판은 상기 적어도 하나의 제1 및 제2 핑거들의 제2 부분들에 또는 상기 적어도 하나의 제1 핑거의 제3 부분에 오버몰딩되지 않고, 상기 적어도 하나의 제1 및 제2 핑거들의 제2 부분들은 상기 기판으로부터 외향으로 연장되고, 상기 적어도 하나의 제1 핑거의 제2 부분은 고전류 접점이고, 상기 적어도 하나의 제2 핑거의 제2 부분은 접촉 핀이고, 상기 적어도 하나의 제1 핑거의 제3 부분은 상기 기판을 통하여 제공된 개구부를 통하여 노출되고, 상기 적어도 하나의 전기 구성요소는 상기 적어도 하나의 전기 구성요소를 상기 적어도 하나의 제1 핑거에 전기적으로 연결하기 위해 상기 적어도 하나의 제1 핑거의 제3 부분에 직접 장착됨 -;
    상기 디바이스를 내부에 수납하도록 구성되고 정합 커넥터에 연결되도록 구성되는 커넥터/하우징; 및
    상기 디바이스가 상기 커넥터/하우징으로부터 제거되는 것을 방지하는 방식으로 상기 커넥터/하우징에 고정되도록 구성되는 커버를 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  27. 제26항에 있어서, 상기 기판은 열 전도성 액정 중합체로 형성되는, 마이크로 배전 박스.
  28. 제26항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 구성요소는 고전력 전계 효과 트랜지스터를 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  29. 제26항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 구성요소는 내부 마이크로프로세서를 포함하는, 마이크로 배전 박스.
  30. 제26항에 있어서, 상기 디바이스는 애플리케이션 특정 전자기기 패키징 제조 공정에 의해 형성되는, 마이크로 배전 박스.
  31. 제26항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 핑거 및 상기 적어도 하나의 제2 핑거는 버스 바(bus bar)를 통해 서로 전기적으로 연결되는, 마이크로 배전 박스.
  32. 제31항에 있어서, 상기 기판은 상기 버스 바에 오버몰딩되는, 마이크로 배전 박스.
  33. 제26항에 있어서, 상기 커버와 상기 커넥터/하우징 사이에 고정되는 개스킷을 추가로 포함하는, 마이크로 배전 박스.
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