本申請主張于2015年6月29日提交的美國臨時專利申請US62/186102、于2015年11月12日提交的美國臨時專利申請US62/254574、于2015年11月17日提交的美國臨時專利申請US62/256477以及于2016年4月22日提交的美國臨時專利申請US62/326539的優(yōu)先權(quán),所有這些臨時專利申請通過援引其整體上并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電子裝置及此類裝置的制造。
背景技術(shù):
模塑互連裝置(“MID”)是通常包括塑料部件和電子電路跡線的三維機(jī)電零部件。一塑料基材或基座被創(chuàng)建且電路和裝置鍍敷、層設(shè)或植入在塑料基材上。MID通常具有比傳統(tǒng)制造的裝置更少的部件,這導(dǎo)致了節(jié)省空間和重量。MID裝置的應(yīng)用包括移動電話、自動取款機(jī)、車輛的方向盤組件、RFID部件、照明設(shè)備(light)、醫(yī)療裝置以及許多消費(fèi)品。
目前用于制造MID的工藝包括:雙射成型(two-shot molding)和激光直接成型(LDS)。雙射成型涉及使用兩個獨(dú)立的塑料部分,一個塑料部分可鍍敷而另一個塑料部分不可鍍敷??慑兎蟛糠中纬呻娐?,而不可鍍敷部分滿足機(jī)械功能并完成成型。兩個部分熔接到一起且電路通過采用化學(xué)鍍敷形成。可鍍敷塑料是金屬化的,而不可鍍敷塑料保持是非導(dǎo)電的。相比之下,LDS涉及注塑成型(injection molding)、激光活化塑料材料以及隨后金屬化的步驟。激光在所述部分(part)上刻蝕一布線圖案且準(zhǔn)備將該布線圖案金屬化。對于LDS,僅需要一單一熱塑性材料,由此使成型步驟是單射(one-shot)工藝。
然而,存在對用于快速且高效地制造三維結(jié)構(gòu)的一改進(jìn)的系統(tǒng)和工藝的需求包括部件的一組合。尤其是,存在需要在更小的空間內(nèi)增加電子封裝,以包含以更高速運(yùn)行的更多的功能,同時使用更少的能量(power)并減少發(fā)熱,所有的都降低一制造成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明公開了一種照明設(shè)備,該照明設(shè)備包括:一基座;一光導(dǎo)管,連接于基座;以及一裝置,由安裝于基座內(nèi)的一專用電子封裝系統(tǒng)形成,該專用電子封裝系統(tǒng)具有設(shè)置于其上的至少一個發(fā)光二級管,光導(dǎo)管位于所述至少一個發(fā)光二級管的上方。
本發(fā)明還公開了一種照明設(shè)備、該照明設(shè)備通過一工藝制備,該工藝包括:形成一連續(xù)載帶;模制多個基材于載帶上;形成跡線于基材上;電鍍該跡線;將部件電連接于該跡線,以形成多個裝置,各裝置上的部件中的至少一個是一發(fā)光二級管;使所述多個裝置的其中之一與所述載帶的剩余部分分離而成單件;安裝所述裝置于具有一光導(dǎo)管的一基座中;以及使所述發(fā)光二級管和所述光導(dǎo)管對準(zhǔn)。
本發(fā)明還公開了一種用于形成照明設(shè)備的方法、一種用于制造電子設(shè)備的方法和一種連續(xù)制造系統(tǒng)。
本發(fā)明還公開了一種裝置,該裝置包括:一單件的載帶部;一基材,模制于所述單件的載帶部上;晶種層跡線,位于該基材上;鍍敷金屬跡線,位于所述晶種層跡線上;以及一部件,電連接于至少一個鍍敷金屬跡線。
本發(fā)明還公開了一種裝置,該裝置包括:一單件的部載帶;一基材,模制于所述單件的載帶部上;導(dǎo)電的材料,沉積于該基材上,該基材具有形成于其上的電隔離部;一部件,電連接于所述材料的至少一個電隔離部。
示出的實(shí)施例面向一專用電子封裝(“ASEP(Application Specific Electronics Packaging)”)系統(tǒng),相對于現(xiàn)在采用的制造電子產(chǎn)品和MID的“批量”工藝,其能使追加(additional)產(chǎn)品的制造采用卷軸到卷軸(連續(xù)流)的制造工藝。通過一些ASEP的實(shí)施例,將連接器、傳感器、LED、熱管理裝置、天線、RFID裝置、微處理器、存儲器、阻抗控制以及多層功能性直接集成于一產(chǎn)品是可能的。
ASEP系統(tǒng)的一實(shí)施例涉及通過在模制一基材后且在電鍍前連續(xù)沉積晶種層跡線來創(chuàng)造裝置的一工藝。跡線的晶種層設(shè)置于所述基材(其可以是3D)的一表面上是以一卷軸到卷軸制造工藝進(jìn)行的。一種用于制備裝置的工藝優(yōu)選包括沖壓形成一引線框架的一柔性載帶、模制一塑料基材于所述載帶上、沉積連接于由所述載帶形成的一內(nèi)部匯流排的跡線的一晶種層、電鍍跡線的晶種層以形成電子電路跡線以及部件組裝。如果需要,可設(shè)置一焊接掩膜步驟,這個工藝流程可在所述基材之前和之后進(jìn)行且也可在內(nèi)層上進(jìn)行。這些和其它方面和特征將在下面進(jìn)單射詳細(xì)地說明。
附圖說明
圖1是一制造工藝的一流程圖。
圖1A是一制造工藝的進(jìn)一步的步驟的一流程圖。
圖2是一載帶上的裝置在制造的不同階段的一示圖。
圖3是從一載帶上分離出的一完整的裝置的一示圖。
圖4是一卷軸到卷軸(reel-to-reel)的載帶的一象征性示圖。
圖5是用于在一基材上形成一電子電路跡線的一多激光連續(xù)工藝的一流程圖。
圖6是示出一組件的形成的一流程圖。
圖7-圖12示出經(jīng)歷圖6所示出的工藝的一組件的一實(shí)施例。
圖13示出由該制造工藝形成的一汽車用照明設(shè)備的一立體圖。
圖14是該汽車用照明設(shè)備的一分解立體圖。
圖15是一載帶和模制的基材的一部分的一斷面圖,且示出安置(seated)其上的一部件。
圖16是一載帶和模制的基材的一部分的一替代的斷面圖。
圖17是一俯視圖,示出具有卷軸到卷軸制造的一聚酰亞胺柔性芯部(core)的ASEP應(yīng)用的一例子,其中,裸晶粒(die)、有源器件以及無源器件封裝到模制及成像(imaged)基材的凹槽中。
圖18是示出圖17的ASEP應(yīng)用的例子的一立體圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明針對一專用電子封裝(“ASEP”)系統(tǒng)和方法。該工藝對諸如:印刷電路板、柔性電路、連接器、熱管理裝置(feature)、EMI屏蔽件、高電流導(dǎo)體、RFID裝置、天線、無線電源、傳感器、MEMS裝置、LED、微處理器以及存儲器、ASIC、無源或其他電氣裝置以及機(jī)電裝置等裝置的形成有益。
用于一ASEP制造工藝的一實(shí)施例的一流程圖(flow diagram)示出在圖1中而一流程框圖(flow chart)示出在圖6中。在圖1的步驟1中,一沖壓出的載帶40由一合適的金屬或其他材料制成。接著,在步驟2中,一獨(dú)立的塑料基材42包覆成型(overmolded)于沖壓出的載帶40。上述兩個步驟引用在圖6中的附圖標(biāo)記100處。跡線44的一晶種層隨后在圖1中的步驟3沉積于塑料基材42的表面,且引用在圖6中的附圖標(biāo)記110處,可從步驟3a中提供的的視圖認(rèn)識到,這允許使由載帶40形成的一內(nèi)部匯流排(buss)43電連接于塑料基材42的表面上的跡線44的晶種層。在圖1的步驟4中,通過施加一電壓電勢到載帶40(其經(jīng)由內(nèi)部匯流排43連接于跡線44的晶種層)來電鍍的跡線44的晶種層,且這引用在圖6中的附圖標(biāo)記120處,以形成一零件46,且隨后使零件46行進(jìn)穿過一電鍍槽(electroplating bath)。一焊接掩膜(solder mask)48可以應(yīng)用于步驟5。部件組件出現(xiàn)在圖1的步驟6中且引用在圖6中的附圖標(biāo)記130處,其中部件50連接于基材42以形成完整的裝置。如果部件50被焊接,則可采用一回流焊接工藝,以形成所述完整的裝置。如果部件50被打線接合(wire bonded),則焊接掩膜步驟可以去掉。在一優(yōu)選實(shí)施例中,所述裝置采用卷軸到卷軸技術(shù)制造。載帶40的側(cè)邊上的載帶孔52示出在各步驟的示圖,且在一連續(xù)的流程中這些載帶孔52使載帶40沿一生產(chǎn)線(manufacturing line)移動。圖1的流程圖以一特定順序示出六個工藝步驟,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到的是,在某些應(yīng)用中不是所有的步驟都需要且由此步驟的順序可適當(dāng)?shù)匦薷摹?/p>
在步驟1中,載帶40是沖壓/成形(stamped/formed)。載帶40可由一金屬(諸如銅合金(或其他任何所需的導(dǎo)電材料))沖壓/成形,以形成一引導(dǎo)框架(lead frame)54,或者載帶40由一聚酰亞胺柔性材料(諸如具有一層或多層(在某些實(shí)施例中,柔性材料可具有四層或更多層)的柔性電路)沖壓/成形,以形成一引導(dǎo)框架54。如圖1所示,引導(dǎo)框架54可具有指部56,指部56具有設(shè)置于其上的孔58。
在步驟2中,基材42模制于引導(dǎo)框架54之上。孔60可設(shè)置成與指部56的孔58對齊。
如圖1的步驟3所示的跡線44的一晶種層的連續(xù)沉積優(yōu)選在如步驟2所示的模制后且在如步驟4所示的電鍍之前完成。晶種層沉積由例如將在下面更詳細(xì)說明的一噴墨工藝、一加網(wǎng)工藝(screening process)或一氣溶膠完成。跡線44的晶種層與由載帶40提供的內(nèi)部匯流排43之間的連接能允許電鍍所有的金屬(諸如銅、鎳、金、銀、錫、鉛、鈀以及其他材料)。沉積連接于內(nèi)部匯流排43的跡線44的一晶種層工藝以及隨后的電鍍,能使金屬的沉積快于已知的化學(xué)鍍工藝。此外,當(dāng)采用卷軸到卷軸技術(shù)來實(shí)施時,與更傳統(tǒng)的批量(batch)工藝相比,鍍覆工藝更順暢且成本更低。圖1的流程圖僅示出應(yīng)用于基材42的一側(cè)的制造工藝,但該制造工藝可同樣應(yīng)用于基材42的背側(cè)和內(nèi)層。應(yīng)注意的是,一金屬的載帶40的使用會最適用于除了金屬載帶外僅有兩層(位于塑料基材42的兩側(cè))的的一結(jié)構(gòu)。如果需要另外的層,那么確認(rèn)的是,使用由一柔性聚酰亞胺形成的一載帶40更有益于允許增加另外的內(nèi)層。超過一個的載帶40可設(shè)置于基材42。
在一實(shí)施例中,載帶40由柔性材料(諸如具有一層或多層的柔性電路(在某些實(shí)施例中,柔性材料可有四層或更多層))沖壓/成形(步驟1),以形成引導(dǎo)框架54。在一實(shí)施例,載帶40由一銅合金(或任何其他需要的導(dǎo)電材料)沖壓/成形,以形成引導(dǎo)框架54。模制步驟(步驟2)可依賴單射或雙射工藝或其他傳統(tǒng)的模制工藝。接下來的模制工藝,使用一光刻(lithographic)圖案化或激光圖案化(步驟3)以形成一圖案,從而形成跡線44的晶種層。隨后,跡線44的晶種層被電鍍(步驟4),以形成電子電路跡線62。電鍍步驟(步驟4)可包括一多步鍍敷工藝,多步鍍敷工藝包括附加厚度的銅或其他適合的材料。
在另一實(shí)施例中,可使用諸如那些包括在Mesoscribe科技公司的技術(shù)中的技術(shù),以在一表面上沉積一全(full)厚度的銅(或其他導(dǎo)電材料)。一皮秒激光器可隨后用于在導(dǎo)電材料中隔離(isolate)出所需的電路圖案。這種方法可用于取代如本文其他地方所述的鍍敷步驟,或者用于除了鍍覆之外的需要一個或更多的電鍍金屬的場合。
圖2示出以制造的各個階段形成于一載帶40上的一裝置22。首先示出在A處示出的不具有一模制基材42的一形成的載帶40。具有電子電路跡線62的一模制基材42示出在B處,在C處增設(shè)了插針觸頭(pin contact),另外的電路金屬化示出在D處,而一完整的裝置22示出在附圖標(biāo)記E處。完整的裝置22可與連接的載帶40上分離,以使裝置22成為單個,如圖3所示。盡管在圖2中載帶40示出位于裝置22的一側(cè),但是裝置22的兩側(cè)均可設(shè)置載帶40。
如前所述,形成一ASEP裝置22的工藝出于速度和成本原因考慮優(yōu)選是連續(xù)的。諸如圖4中示意示出的卷軸到卷軸技術(shù)允許在與的一載帶40連接的同時形成裝置22,載帶40從一物料源卷軸68a放卷出且隨后收集于一第二卷軸68b上??梢哉J(rèn)識到的是,兩個卷軸68a、68b之間會進(jìn)行若干工藝步驟。
圖5示出一連續(xù)工藝的一個實(shí)施例,其可利用一多激光工藝,以用于在基材42上創(chuàng)建一電子電路跡線62。基材42可采用一樹脂在一標(biāo)準(zhǔn)模具中模制,樹脂可被激光活化或者基材42可為一簡單的塑料。可以認(rèn)識到的是,基材42斷面示出在圖5中。在步驟9中,使用一激光70燒蝕(ablate)基材42的表面,以形成一圖案66。利用激光70使所需的互連圖案66被刻在模制的基材42上。在一LDS工藝中,激光活化材料包括一添加劑,所述添加劑是由來自激光70的聚焦光束誘發(fā)一反應(yīng)活化。通過燒灼聚合物基體并使樹脂內(nèi)的金屬活化,激光70形成一圖案66,圖案66允許在隨后化學(xué)鍍敷(示出在步驟10)過程中附著(attachment)一金屬,以形成電子電路跡線62。還可行的是,圖案66也能通過噴墨工藝來涂布(applied),噴墨工藝將合適的鍍敷引導(dǎo)在活化的表面上,從而鍍敷附著以形成電子電路跡線62。由于化學(xué)鍍敷往往慢,因此可取的是將零件46放置于一電解電鍍槽(bath)中。
如果工藝不是一LDS工藝,那么激光70將會燒蝕基材42的表面且簡單地移除一些材料。事實(shí)證明,一些基材42的移除做到了形成一粗糙的通道72,且因此粗糙的通道72能更好地直接接收一導(dǎo)電油墨或?qū)щ姼?conductive paste)74。在步驟10中,一導(dǎo)電油墨或?qū)щ姼?4可采用一噴墨、氣溶膠或加網(wǎng)工藝來涂布,以提供一電路跡線圖案。
油墨或膏74可具有高導(dǎo)電性和低粘接劑(binder)含量,以增加其導(dǎo)電性。油墨或膏74還應(yīng)在鍍敷槽中具有與所需的分配(dispense)方法兼容的高化學(xué)穩(wěn)定性和一粘度。沉積的油墨或膏74隨后通過如步驟11所示的一激光或快速加熱(flash heat)76燒結(jié)。燒結(jié)步驟(步驟11)幫助確保油墨或膏74粘附于基材42且還確保油墨或膏74是導(dǎo)電的(因?yàn)檫@通常是這樣的情況,即所涂布的油墨或膏74的導(dǎo)電性不足以允許一電勢施加于電子電路跡線62上)??梢哉J(rèn)識到的是,化學(xué)鍍敷工藝可跳過燒結(jié)步驟(步驟11),因?yàn)椴恍枰獰Y(jié)化學(xué)鍍敷層。最后,在步驟12中,進(jìn)行電鍍,從而設(shè)置一所需厚度的銅(或其他所需的導(dǎo)電的元素)以形成電子電路跡線62。增加的厚度使得電流承載能力增加,且一般來說,電鍍工藝往往形成一具有一高導(dǎo)電性的材料,因此所得到的電子電路跡線62的性能將提高。
一優(yōu)選的系統(tǒng)和工藝采用集成于一單工作站(station)的多個激光70、76。一第一激光70燒蝕表面(步驟9)而一第二激光76在導(dǎo)電油墨或?qū)щ姼?4在步驟9涂布后立刻燒結(jié)材料(步驟10)。這種設(shè)計節(jié)省制造工藝的空間且有助于保證各激光70、76正確的對位(registered)。此外,集成多個激光70、76于一單工作站能使材料的處理更快。
在另一實(shí)施例中,基材42的一表面上的一圖案66可用一激光、一等離子體工藝(其可以是一真空或大氣工藝)、一UV工藝和/或一氟化工藝制備。一旦表面具有通過選出(chosen)工藝形成于其上的圖案66,那么圖案66可通過所需的工藝設(shè)置油墨或膏并隨后燒結(jié)。燒結(jié)可經(jīng)由提供充足的熱能以熔化油墨中的納米顆粒的一激光或其他所需要的工藝來完成。優(yōu)選地,圖案66電連接于載帶40,從而一電勢可置于圖案66上且圖案66可被電鍍以形成電路跡線62。上述工藝可應(yīng)用于由XAREC提供的一間規(guī)聚苯乙烯(SPS)并提供電路跡線62對表面的良好的固持性。
適合用于添加劑制造的其他材料是液晶聚合物(LCP),因?yàn)樵S多LCPs具有適合用于模制的良好的耐溫性和尺寸穩(wěn)定性。事實(shí)證明,對于LCP材料,如果使用一激光工藝(與其他工藝相比)預(yù)處理表面,電路跡線62的固持性將會得到令人驚訝的(surprising)的提高。一旦表面通過激光而變得粗糙,可使用各種各樣系統(tǒng)(包括一nScrypt微型泵、一Optmec氣溶膠、一絲網(wǎng)(screen)印刷工藝或一噴墨工藝)使一導(dǎo)電油墨沉積于激光標(biāo)記的圖案上。油墨隨后可被一激光、一光子快速固化工藝、一傳統(tǒng)的熱暴露且用于銅基油墨、一干燥箱中的一甲酸環(huán)境來燒結(jié)。
另一將電路跡線62設(shè)置在LCP上的替代方法是采用一等離子體工藝將銅直接引導(dǎo)在表面上。所得到的電路跡線62不像一純銅跡線那樣導(dǎo)電,但卻足以允許將一電壓電勢置于電路跡線62上。使用等離子體的一個問題是圖案66往往比所期望的要精細(xì)(fine)。然而,已經(jīng)確定的是,通過使用一激光(諸如一皮秒激光器)可以形成一粗的圖案且隨后再進(jìn)行更精確的處理,上述激光可用于從表面燒蝕掉不需要的銅,卻不顯著影響表面。激光由此移除邊緣,以形成提供所需功能的一圖案66??梢哉J(rèn)識到的是,等離子體工藝可避免對一燒結(jié)或任何預(yù)處理步驟的需求,且銅材料經(jīng)由等離子體工藝直接地設(shè)置于表面比傳統(tǒng)的導(dǎo)電油墨要便宜得很多。圖案66一旦形成,可按如上所述進(jìn)行電鍍,以形成電路跡線62。
從圖7-圖12可以認(rèn)識到的是,公開的工藝允許得到令人關(guān)注的結(jié)構(gòu)。圖7示出一引導(dǎo)框架54,在通過使引導(dǎo)框架54形成為載帶40的一部分的制造工藝中,引導(dǎo)框架54可以以卷軸到卷軸的方式輸送(從卷軸68a到卷軸68b)。具體地,引導(dǎo)框架54形成為載帶40的一部分且隨后可被嵌件成型(insert-molded)于諸如圖8所示的一基材42內(nèi),且隨后按如上所述的方式處理,以在基材42的一表面上設(shè)置一圖案66,諸如圖9設(shè)置的那樣。應(yīng)注意的是,引導(dǎo)框架54具有指部56,孔58設(shè)置于指部56上。這些孔58與形成基材42的模制材料中的出入孔(access apertures)對齊。已確認(rèn)的是,這使電連接于隨后形成的電路跡線容易且使通過施加一電壓在引導(dǎo)框架54上以在電子電路跡線上提供一電壓成為可能,且因此利于電鍍。因此,引導(dǎo)框架54的孔60的使用有益于制造目的。
如圖10和圖11所示,基材42可以被焊接掩膜,且部件50焊接于電子電路跡線62,且隨后得到的裝置22可從載帶40分離成單件??商娲幕虺撕附友谀?焊接外,部件50可打線接合于電子電路跡線62。如圖12所示得到的裝置22可以是大體地以添加劑方式形成的一集成的裝置22。由于電鍍是一相對有效的工藝,通過一鍍敷槽的具有一少于三十分鐘的相對短的停留(dwell)時間的一往復(fù)路徑也許是足夠的,因此使總工藝少于一小時,同時能實(shí)現(xiàn)一組復(fù)雜的幾何形狀和構(gòu)造。自然地,添加另外的鍍敷層可能增加制造工藝的總時間,但與傳統(tǒng)的使用PCBs的工藝相比仍舊大幅地減少端到端(from end to end)的總時間。
在制造工藝應(yīng)用于內(nèi)層的一實(shí)施例中,首先,適當(dāng)?shù)嫩E線設(shè)置于基材42的一第一層的外表面上,且如果需要,部件可設(shè)置于基材42的第一層的外表面且被焊接或打線連接以變成電連接于這些跡線。然后,基材42的一第二層可模制于外表面和部件的全部或一部分之上。另外的跡線可按如上所述設(shè)置于第二層上且隨后另外的部件可置于新的表面上且這些部件可隨后按如上所述的方式連接于這些跡線??砂葱枰砑痈嗟膶樱⒁獾氖?,各層可具有一不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。因此,沒有限制,一第一層可以是相對扁平/平的而一第二層可以以提供一非平面的一方式形成于第一層之上。自然地,也可以做成相反的。得到的結(jié)構(gòu)可因此具有內(nèi)層的一三維形狀,內(nèi)層根據(jù)需要變化且可與外層不匹配(match)。
如圖15所示,在一實(shí)施例中,基材42模制于載帶40上時,基材42是不連續(xù)的,這樣凹穴80形成于基材42且載帶40的材料露出。部件50直接設(shè)置于載帶40的露出的外表面上。部件50可通過打線接合部82打線接合于在基材42上形成的電子電路跡線62。載帶40作為用于部件50的一散熱器。一非導(dǎo)電材料84(諸如一粘接劑),可設(shè)置于部件50和打線接合部82之上;這個非導(dǎo)電材料84隨后形成基材42的外表面的部分。適合的非導(dǎo)電材料84包括但不限制于一非導(dǎo)電的粘接劑。
如圖16所示,在一實(shí)施例中,當(dāng)基材42模制于載帶40上,基材42是不連續(xù)的,從而導(dǎo)孔86形成于基材42以露出載帶40。導(dǎo)孔86電鍍,以形成跡線62和載帶40之間的一導(dǎo)電的路徑。部件50可設(shè)置在導(dǎo)孔86上。部件50可通過打線接合部82打線接合于電子電路跡線62。載帶40再次作為用于穿過導(dǎo)孔86的部件50的一散熱器。一非導(dǎo)電材料84(諸如一粘接劑)可設(shè)置于部件50和打線接合部82之上;這種非導(dǎo)電材料84隨后形成基材42的外表面的一部分。適合的非導(dǎo)電材料84包括但不限制于一非導(dǎo)電的粘接劑。如果需要,導(dǎo)孔86可形成于在基材42形成的一凹穴80內(nèi),且部件50安置在凹穴80內(nèi)。
上述的各種實(shí)施例針對裝置22進(jìn)行說明;然而,這些僅是采用ASEP技術(shù)可形成的裝置的幾個例子。通過ASEP,使得連接器、傳感器、LED、熱管理、天線、RFID裝置、微處理器、存儲器、阻抗控制以及多層功能性直接集成到一產(chǎn)品中成為可能。
如圖13所示,一個例子是照明設(shè)備20,其包括可采用ASEP技術(shù)形成的諸如裝置22的一裝置。盡管照明設(shè)備20在下面例子中的目的是用于一車輛或汽車,但它可以只是用于一一般目的的照明設(shè)備。例如,照明設(shè)備20可用于室內(nèi)或室外的照明、用于或在一展出中使用、用于個人或服飾(apparel)或作為移動個人裝置的一部分。照明設(shè)備20的可能用途不勝枚舉,特別是考慮到在或連同設(shè)備和機(jī)械使用(作為一例子)。
汽車用照明設(shè)備20包括一基座24、裝置22以及一光導(dǎo)管28。基座24可形成為如圖14所示的兩個部分24a、24b。基座24具有:一壁部32,形成貫穿壁部32的一通道34;以及一孔36,延伸穿過壁部32且與通道34連通???6可橫向于通道34。采用一ASEP制造工藝形成的裝置22安裝于基座24的通道34內(nèi)。光導(dǎo)管28穿過基座24內(nèi)的孔36延伸且安裝于一發(fā)光二級管(LED)38的上方,發(fā)光二級管38形成為如本文所述的裝置22上的部件50(或多個部件50的其中一個)。
圖1與圖1A結(jié)合提供正在制備的汽車用照明設(shè)備20的一代表表示且制備汽車用照明設(shè)備20的接下來的步驟。圖1A的步驟7和8以及圖6的附圖標(biāo)記140示出裝置22與其他裝置分離成單件且與基座24和光導(dǎo)管28組裝。參見上述圖1和圖6的說明,以獲得更進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。當(dāng)裝置22形成后,裝置22安裝于基座24的通道34內(nèi)和基座24的兩個部分24a、24b組裝在一起。插針觸頭64保持露出。光導(dǎo)管28安裝穿過基座24的孔36且設(shè)置于LED 38的上方。這完成汽車用照明設(shè)備20的組裝。汽車用照明設(shè)備20現(xiàn)在準(zhǔn)備好與一車輛組裝。
如上面所提及的,本文說明了各種實(shí)施例且提供了可采用ASEP技術(shù)形成的裝置的各種例子。在另一例子中,多層柔性電路可與一高溫/3D基材(諸如LCP或SPS)卷軸到卷軸嵌件模制。導(dǎo)孔可模制于基材的表面,導(dǎo)孔會在印刷于柔性電路的塑料層和內(nèi)層表面上的跡線之間形成一電氣通路。這些跡線形成一“電匯流排條(buss bar)”于載帶,載帶能在噴墨沉積導(dǎo)電層涂布于裝置之后使跡線被電鍍。盡管相對于塊體金屬(bulk metal),納米顆粒的Cu或Ag油墨的導(dǎo)電的跡線非常細(xì)且不是高導(dǎo)電的,但其導(dǎo)電性已經(jīng)高得足以提供用于對表面上印刷的跡線的一晶種層。
盡管噴墨技術(shù)對于印刷電路圖案到3D表面具有局限性,但是該技術(shù)的確具有大約2mm的一景深(depth of field),這能使印刷電路圖案到凹槽、凹穴,且裸硅晶??芍糜谛〉耐黄鹛卣?features)上。當(dāng)晶粒打線接合于行進(jìn)到凹穴中的跡線后,晶粒和系統(tǒng)之間形成一電連接,這消除了對傳統(tǒng)的硅的封裝的需求。通過不必使用傳統(tǒng)的封裝硅裝置,最終產(chǎn)品的尺寸可大幅減小,且硅封裝的花費(fèi)被省去。此外,具有50微米的線和間隔的電路圖案可采用噴墨技術(shù)可靠印刷。
與傳統(tǒng)的PCBs或柔性材料在傳統(tǒng)的消減(subtractive)制造工藝中使用每平方米400加侖的水的制造不同,跡線設(shè)置于一ASEP產(chǎn)品的表面是追加性的(additive)。使用水的工藝步驟僅是電鍍后的立刻的一漂洗工藝。制造具有如標(biāo)準(zhǔn)電路板的相同導(dǎo)電性、金屬類型以及表面光潔度的電路且減少水的使用的一完全追加性工藝對可持續(xù)的電子產(chǎn)品制造是十分可取的。
圖17(俯視圖)和18(立體圖)示出與裸晶粒、有源裝置以及無源裝置卷軸到卷軸制造的一聚酰亞胺柔性芯部的一ASEP應(yīng)用的一概念設(shè)計,且裸晶粒、有源裝置以及無源裝置封裝成到模制及成像基材的凹部內(nèi)。在裝置打線接合或焊接就位之后,它們可以采用一非導(dǎo)電材料“頂部封裝(glob topped)”。如果需要,可以開發(fā)使組件中不可視的電子產(chǎn)品的應(yīng)用。
這樣一方法的優(yōu)點(diǎn)是能大幅減少電子產(chǎn)品的尺寸和成本。通過印刷跡線到裸晶粒置于其中的凹穴內(nèi)、晶粒貼附晶粒并將晶粒打線接合于電鍍跡線,能其使裸晶粒直接集成于塑料殼體內(nèi)。在“頂部封裝”部件后,人們也許甚至不知道在裝置中存有電子產(chǎn)品。此外,例如,通過對裝置采用多層柔性內(nèi)層,可形成一密度非常高的電子產(chǎn)品;部件可位于零件(part)的前側(cè)和后側(cè)。
本文引用的所有參考文獻(xiàn)(包括出版物、專利申請和專利)在此通過援引并入,以達(dá)到就像每個參考文獻(xiàn)單獨(dú)且具體地通過引用說明以并入且每個參考文獻(xiàn)其全部內(nèi)容被闡述的同樣的程度
在描述本發(fā)明(特別是在以下權(quán)利要求的上下文中)的上下文中使用的術(shù)語針對輔音的“一”和針對元音的“一”和針對定冠詞的“所述”和“至少一個”以及類似的指代將解釋為覆蓋單數(shù)和復(fù)數(shù),除非本文另有說明或與上下文明顯矛盾。使用的術(shù)語“至少一個”后跟著一個或多個的項(xiàng)目的一列表(例如,“A和B中的至少一個”)將解釋為指的是選自所列出的項(xiàng)目的一個項(xiàng)目(A或B)或者所列出的項(xiàng)目的兩個或多個的任意組合(A和B),除非本文另有說明或與上下文明顯矛盾。“包括”、“具有”、和“包含”以及“含有”的術(shù)語將被理解為開放式術(shù)語(即,意思是“包括但不限于”),除非另有說明。本文中的值的范圍的引用僅僅旨在用作單獨(dú)提及每一個單獨(dú)落在該范圍內(nèi)的值的一速記方法,除非本文另有說明,并且每個單獨(dú)的值并入說明書中,正如它在本文中單獨(dú)列舉的一樣。本文描述的所有工藝可以以任何適合的順序執(zhí)行,除非本文另有說明或與上下文明顯矛盾。本文中提供的任何和所有例舉性或示例性的語言(例如“諸如”)僅僅是為了更好地闡明本發(fā)明,并不造成對本發(fā)明的范圍的限制,除非另有主張。說明書中的任何語言不應(yīng)解釋為表示任何未主張的部件對本發(fā)明的實(shí)踐是必要。
本文描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,包括發(fā)明人已知的用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可通過閱讀前面的說明對這些優(yōu)選實(shí)施例實(shí)施變形,這是得顯而易見的。發(fā)明人期望本領(lǐng)域技術(shù)人員適當(dāng)?shù)夭捎眠@些變形,并且發(fā)明人預(yù)計本發(fā)明通過不同于本文所具體說明的之外的方式來實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明包括所有的修改和與適用法律所允許的隨附權(quán)利要求書的主題的等同結(jié)構(gòu)。此外,所有可能的變形的上述部件的任意組合包括在本發(fā)明內(nèi),除非本文另有說明或上下文明顯矛盾。