堆疊的集成部件裝置中的多個通電元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種具有多個通電元件的堆疊的集成部件裝置，其包括：包括第一表面的第一層和包括第二表面的第二層，其中所述第一表面的至少一部分位于所述第二表面的至少一部分的上方；至少一個電連接，所述至少一個電連接介于所述第一表面上的電接觸與所述第二表面上的電接觸之間；至少一個電晶體管，其中一個或多個所述電晶體管包括在所述堆疊的集成部件裝置中；至少第一分立通電元件和第二分立通電元件，其中所述分立通電元件包括在所述第一層和所述第二層中的任一者或兩者中；和自我測試電路，所述自我測試電路包括感測元件，所述感測元件被配置成檢測流動穿過所述通電元件的電流，所述自我測試電路被配置成確定所述通電元件之一是否導(dǎo)致過量電流消耗狀況。
【專利說明】堆疊的集成部件裝置中的多個通電元件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有多個通電元件的堆疊的集成部件裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，眼科裝置(諸如接觸鏡片、眼內(nèi)鏡片或淚點(diǎn)塞)包括具有矯正、美容或治療性質(zhì)的生物相容性裝置。例如，接觸鏡片可提供下列作用中的一種或多種:視力矯正功能性；美容增強(qiáng)作用；和治療效果。每種功能由鏡片的物理特性提供。將折射性質(zhì)結(jié)合到鏡片中的設(shè)計(jì)可提視力校正功能。結(jié)合到鏡片中的顏料可提供美容增強(qiáng)作用。結(jié)合到鏡片中的活性劑可提供治療功能。無需使鏡片進(jìn)入到通電狀態(tài)中即可實(shí)現(xiàn)這些物理特性。淚點(diǎn)塞傳統(tǒng)上為無源裝置。
[0003]最近，有理論表明有源部件可被結(jié)合到接觸鏡片中。一些部件可包括半導(dǎo)體裝置。一些例子已顯示了嵌入在被放置在動物眼睛上的接觸鏡片中的半導(dǎo)體裝置。還描述了如何在鏡片結(jié)構(gòu)自身內(nèi)以多種方式使有源部件被通電和啟動。由鏡片結(jié)構(gòu)限定的空間的形貌和尺寸為各種功能的定義創(chuàng)造新型而具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境。一般來講，此類公開已包括分立裝置。然而，可獲得的分立裝置的尺寸和功率需求不一定有助于被包括在佩戴在人眼上的裝置中。解決此類眼科背景需求的技術(shù)實(shí)施例產(chǎn)生這樣的解決方案，其不僅能夠解決眼科需求，而且涵蓋針對通電電氣裝置的更通用技術(shù)空間的新型實(shí)施例。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明提供一種具有多個通電元件的堆疊的集成部件裝置，其包括:包括第一表面的第一層和包括第二表面的第二層，其中所述第一表面的至少一部分位于所述第二表面的至少一部分的上方；至少一個電連接，所述至少一個電連接介于所述第一表面上的電接觸和所述第二表面上電接觸之間；至少一個電晶體管，其中一個或多個所述電晶體管包括在所述堆疊的集成部件裝置中；至少第一分立通電元件和第二分立通電元件，其中所述分立通電元件包括在所述第一層和所述第二層中的任一者或兩者中；和自我測試電路，所述自我測試電路包括感測元件，所述感測元件被配置成檢測流動穿過所述通電元件的電流，所述自我測試電路被配置成確定所述通電元件之一是否導(dǎo)致過量電流消耗狀況。
[0005]所述自我測試電路可被配置成比較通過電阻元件的電壓降與參考電壓。
[0006]所述自我測試電路可被配置成通過下述方式來分離所述過量電流消耗狀況的起因:通過斷開多個組通電元件中的每個組的接地返回線一次一組循環(huán)隔離一個所述組，并且確定所述電流消耗是否減少。
[0007]所述自我測試電路可被配置成在已隔離一個所述組時(shí)所述電流消耗返回到正常規(guī)格的情況下執(zhí)行另一隔離循環(huán)，其中所述自我測試電路被配置成斷開所述組中每個通電元件的偏壓，并且在已隔離每個通電元件之后感測所述電流消耗。
[0008]所述自我測試電路可被配置成在所述另一隔離循環(huán)進(jìn)行通過所述組中的所有所述通電元件而不使所述電流消耗返回到可接受的值的情況下從電源系統(tǒng)禁用整個所述組。
[0009]所述自我測試電路可被配置成在所述通電元件的隔離使所述電流消耗返回到正常狀態(tài)的情況下將一個所述通電元件與所述電源系統(tǒng)斷開。
[0010]還提供一種具有多個通電元件的堆疊的集成部件裝置，其包括:包括第一表面的第一層和包括第二表面的第二層，其中所述第一表面的至少一部分位于所述第二表面的至少一部分的上方；至少一個電連接，所述至少一個電連接介于所述第一表面上的電接觸和所述第二表面上電接觸之間；至少一個電晶體管，其中一個或多個所述電晶體管包括在所述堆疊的集成部件裝置中；多個分立通電元件，其中所述分立通電元件包括在所述第一層和所述第二層中的任一者或二者中；開關(guān)元件，所述開關(guān)元件被配置成組合所述通電元件以限定不同電源狀況；和微控制器，所述微控制器被配置成控制所述連接多個通電元件而限定的電源狀況。
[0011]所述堆疊的集成部件裝置還可包括開關(guān)控制器，所述開關(guān)控制器被配置成將來自所述微控制器的控制信號電平變化轉(zhuǎn)位成所述開關(guān)元件的狀態(tài)變化。
[0012]所述分立通電元件具有小于200微米的厚度。
[0013]所述堆疊的集成部件裝置另外可包括第一電共同連接，其中所述第一電共同連接與所述第一分立通電元件的接地連接接觸；第二電共同連接，所述第二電共同連接與所述第二分立通電元件的接地連接接觸；第一電偏壓連接，所述第一電偏壓連接與所述第一分立通電元件的偏壓連接接觸；和第二電偏壓連接，所述第二電偏壓連接與所述第二分立通電元件的偏壓連接接觸。
[0014]可將所述第一電共同連接電連接到所述第二電共同連接，從而形成用于所述至少兩個通電元件的單一共同連接。
[0015]可將所述第一電偏壓連接電連接到所述第二電偏壓連接，從而形成用于所述至少兩個通電元件的單一偏壓連接。
[0016]可將所述第一電偏壓連接電連接到第一集成電路的第一電源輸入；并且可將所述第二電偏壓連接電連接到第一集成電路的第二電源輸入。
[0017]所述第一集成電路可產(chǎn)生第一輸出電源；并且可將第二集成電路電連接到所述第一輸出電源。
[0018]所述第一集成電路可與至少第一開關(guān)、所述第一電源輸入和所述第二電源輸入組合，以建立第一輸出電源，其中所述第一輸出電源具有所述第一通電元件和所述第二通電元件的等效電壓容量；和所述第一輸出電源具有所述第一通電元件和所述第二通電元件的組合電流容量。
[0019]所述第一集成電路可與至少第一開關(guān)、所述第一電源輸入和所述第二電共同連接組合，以建立第一輸出電源，其中所述第一輸出電源具有所述第一通電元件和所述第二通電元件的電流容量中較小者的等效電流容量；并且所述第一輸出電源具有所述第一通電元件和所述第二通電元件的組合電偏壓。
[0020]來自所述第一層和所述第二層的所有電連接均未連接到所述堆疊的集成部件裝置的任何外部有線連接。
[0021]所述堆疊的集成部件裝置內(nèi)的分立通電元件的數(shù)目可超過三個。
[0022]形成為多個通電元件的組合的原始電源的數(shù)目可超過一個。
[0023]可將形成為多個通電元件的組合的至少第一原始電源連接到電容元件。
[0024]所述堆疊層可包括一個或多個層，所述一個或多個層包括用于所述堆疊層中所包括的至少一個部件的功率源。可提供一種插入物，所述插入物可通電并結(jié)合到眼科裝置中。所述插入物可由多個層形成，所述多個層可具有針對每個層的獨(dú)特功能性；或作為另外一種選擇，可具有混合的功能性，但是處于多個層中。所述層可具有專門用于產(chǎn)品通電或產(chǎn)品啟動的層，或可具有用于控制鏡片主體內(nèi)各功能部件的層。此外，本發(fā)明提出用于形成具有由堆疊功能化層形成的插入物的眼科鏡片的方法和設(shè)備。
[0025]所述插入物可含有處于通電狀態(tài)的層，所述層能夠?yàn)槟芟碾娏鞯牟考╇?。這些部件可包括例如下列中的一種或多種:可變光學(xué)鏡片元件和半導(dǎo)體裝置，其可位于所述堆疊層插入物中或以其它方式連接到所述插入物。
[0026]可提供一種鑄模成型的有機(jī)硅水凝膠接觸鏡片，所述接觸鏡片具有以生物相容性方式包括在眼科鏡片中的由堆疊功能化層形成的剛性的或可成形的插入物，其中至少一個所述功能化鏡片包括功率源。
[0027]因此，公開一種用于由具有通電的多個堆疊層形成的裝置的技術(shù)框架。公開一種具有堆疊功能化層部分的眼科鏡片、一種用于形成具有堆疊功能化層部分的眼科鏡片的設(shè)備及其方法。如本文所討論，可由多個層以各種方式形成插入物，并且所述插入物可被放置成鄰近第一模具部件和第二模具部件中的一者或兩者。反應(yīng)性單體混合物被放置在第一模具部件和第二模具部件之間。第一模具部件緊鄰第二模具部件，從而形成鏡片腔體，所述鏡片腔體中具有通電的基板插入物和至少一些反應(yīng)性單體混合物；所述反應(yīng)性單體混合物暴露于光化輻射以形成眼科鏡片。通過控制反應(yīng)性單體混合物所暴露至其中的光化輻射可形成鏡片。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1示出了模具組件設(shè)備。
[0029]圖2示出了可放置在眼科鏡片中的插入物的示例性形狀因數(shù)。
[0030]圖3示出了結(jié)合在眼科鏡片模具部件中的由堆疊功能層形成的插入物的三維表
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[0031]圖4示出了具有插入物的眼科鏡片模具部件的剖面表示。
[0032]圖5展示了在支承和對齊結(jié)構(gòu)上包括多個堆疊功能層的插入物。
[0033]圖6示出了用于在堆疊功能層插入物中形成層的部件的不同形狀。
[0034]圖7示出了功率源層的方框圖。
[0035]圖8示出了基于線材的功率源的形狀因數(shù)。
[0036]圖9示出了與示例性眼科鏡片部件相關(guān)的示例性基于線材的功率源的形狀。
[0037]圖10示出了示例性基于線材的功率源的徑向膜層的剖面圖。
[0038]圖11示出了具有來自多種技術(shù)和通電源的部件的示例性堆疊的集成部件裝置。
[0039]圖12示出了具有多個通電元件的堆疊的集成部件裝置的示例性電路圖。
[0040]圖13示出了利用多個通電元件的示例性柔性電源。
[0041]圖14示出了具有示例性方法步驟的流程圖，所述方法步驟用于具有多個通電元件的堆疊的集成部件裝置的自我診斷過程。
[0042]圖15示出了其中多個通電元件操作用于充電和放電二者的示例性堆疊的集成部件裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0043]基板插入裝置可通過堆疊多個功能化層來形成。另外，本文的公開內(nèi)容涉及用于制造以此類堆疊功能化層基板作為形成的鏡片中的插入物的眼科鏡片的方法和設(shè)備。此外，可提供一種眼科鏡片，所述眼科鏡片中結(jié)合有堆疊功能化層基板插入物。
[0044]以下部分中將給出本發(fā)明的一個或多個實(shí)施例的詳細(xì)說明。對優(yōu)選實(shí)施例和替代實(shí)施例二者的說明僅為示例性實(shí)施例，并且應(yīng)當(dāng)理解，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言其變化、修改和更改均可顯而易見。因此，應(yīng)當(dāng)了解，所述示例性實(shí)施例并非限制本基礎(chǔ)發(fā)明的范圍。
[0045]術(shù)語表
[0046]在涉及本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書中，所使用的各個術(shù)語定義如下:
[0047]通電的:如本文所用，是指能夠提供電流至其中或能夠在其內(nèi)儲存電能的狀態(tài)。
[0048]能量:如本文所用，是指物理系統(tǒng)做功的容量，且可涉及能夠在做功的過程中執(zhí)行電動作的所述容量。
[0049]能量源:如本文所用，是指能夠提供能量或使邏輯或電裝置處于通電狀態(tài)的裝置或?qū)印?br> [0050]能量采集器:如本文所用，是指能夠從環(huán)境中提取能量并將其轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
[0051]功能化的:如本文所用，是指使層或裝置能夠執(zhí)行包括例如通電、啟動或控制的功倉泛。
[0052]鏡片:是指位于眼睛內(nèi)或眼睛上的任何眼科裝置。這些裝置可提供光學(xué)矯正或可為美容的。例如，術(shù)語鏡片可指用于矯正或改進(jìn)視力或提升眼部機(jī)體美觀效果(例如虹膜顏色)而不會影響視力的接觸鏡片、眼內(nèi)鏡片、覆蓋鏡片、眼部插入物、光學(xué)插入物或其它類似的裝置。鏡片可包括軟性接觸鏡片，所述軟性接觸鏡片是由有機(jī)硅彈性體或水凝膠制成，包括但不限于有機(jī)硅水凝膠和氟水凝膠。
[0053]鏡片形成混合物或“反應(yīng)性混合物”或“RMM” (反應(yīng)性單體混合物):如本文所用，是指可固化并交聯(lián)或可交聯(lián)以形成眼科鏡片的單體或預(yù)聚物材料。鏡片形成混合物可具有一種或多種添加劑，諸如:uv阻滯劑、著色劑、光引發(fā)劑或催化劑，以及人們可能想在諸如接觸鏡片或眼內(nèi)鏡片的眼科鏡片中加入的其它添加劑。
[0054]鏡片形成表面:是指用于成型鏡片的表面。任何此類表面103-104均可具有光學(xué)性質(zhì)表面光潔度，所述光性質(zhì)表面光潔度指示所述表面足夠光滑并且被形成為使得與成型表面接觸的通過鏡片形成材料的聚合反應(yīng)制作的鏡片表面是光學(xué)合格的。此外，鏡片形成表面103-104可具有給鏡片表面賦予期望的光學(xué)特性所必需的幾何形狀，包括但不限于球面、非球面以及柱面焦度、波前像差矯正、角膜形貌學(xué)校正等、以及其任何組合。
[0055]鋰離子電池:是指其中鋰離子移動通過電池以產(chǎn)生電能的電化學(xué)電池。這種通常稱之為電池(battery)的電化學(xué)電池可以其典型形式重新通電或重新充電。
[0056]基板插入物:如本文所用，是指能夠支承眼科鏡片內(nèi)能量源的可成形的基板或剛性的基板。基板插入物還可支承一個或多個部件。
[0057]模具:是指可用于由未固化制劑形成鏡片的剛性或半剛性的物體。一些優(yōu)選的模具包括形成前曲面模具部件和后曲面模具部件的兩個模具部件。
[0058]光學(xué)區(qū):如本文所用，是指眼科鏡片佩戴者透過其觀看的眼科鏡片的區(qū)域。
[0059]功率:如本文所用，是指每單位時(shí)間內(nèi)所做的功或所傳遞的能量。
[0060]可再充電或可再通電:如本文所用，是指恢復(fù)到具有更大的做功容量的狀態(tài)的能力，且可涉及恢復(fù)到能夠在特定的恢復(fù)時(shí)間周期內(nèi)使電流以特定速率流動的能力。
[0061]再通電或再充電:恢復(fù)到具有更高的做功容量的狀態(tài)。這些術(shù)語可涉及使裝置恢復(fù)到在特定的恢復(fù)時(shí)間周期內(nèi)使電流以特定速率流動的能力
[0062]從模具脫離:意指鏡片完全從模具分離或只是松散地附著，使得其可通過利用藥簽輕柔地?cái)嚢杌蛲苿佣∠隆?br> [0063]堆疊的:如本文所用，是指將至少兩個部件層緊鄰彼此放置，使得其中一層的一個表面的至少一部分接觸第二層的第一表面。膜(無論是用于粘附的還是用于其它功能的)可駐留在通過所述膜彼此接觸的這二個層之間。
[0064]如本文所用并且有時(shí)被稱為“SIC裝置”的“堆疊的集成部件裝置”是指包裝技術(shù)的產(chǎn)品，所述包裝技術(shù)可將可含有電氣和機(jī)電裝置的基板薄層通過將每個層的至少一部分堆疊在彼此上而組裝成可操作的集成裝置。所述層可包括各種類型、材料、形狀和尺寸的部件裝置。此外，所述層可由各種裝置制備技術(shù)制成以配合和呈現(xiàn)可能期望的各種輪廓。
[0065]說明
[0066]具有嵌入基板插入物111的通電鏡片100可包括能量源109，諸如作為能量存儲裝置的電化學(xué)電池或電池，且視情況，對所述材料進(jìn)行封裝和隔離，所述材料包括來自放置眼科鏡片的環(huán)境的能量源。
[0067]基板插入物還可包括電路圖案、部件和能量源109?；宀迦胛锟蓪㈦娐穲D案、部件和能量源109定位在鏡片佩戴者可透過其觀看的光學(xué)區(qū)的周邊周圍。作為另外一種選擇，插入物可包括足夠小而不會對接觸鏡片佩戴者的視力產(chǎn)生不利影響的電路圖案、部件和能量源109，且因此，基板插入物可將所述電路圖案、部件和能量源定位在光學(xué)區(qū)的內(nèi)部或外部。
[0068]一般而言，基板插入物111可通過自動操作嵌入眼科鏡片中，所述自動操作將能量源放置在相對于用來制作鏡片的模具部件的期望位置處。
[0069]撞縣
[0070]現(xiàn)在參見圖1，圖中示出了用于眼科鏡片的示例性模具100的圖示，所述模具具有基板插入物111。如本文所用，術(shù)語模具包括具有腔體105的構(gòu)造100，可將鏡片形成混合物110分配到腔體105中，使得當(dāng)鏡片形成混合物反應(yīng)或固化時(shí)產(chǎn)生具有期望形狀的眼科鏡片。模具和模具組件100由不止一個“模具部件”或“模具件”101-102構(gòu)成。可將模具部件101-102組合在一起，這樣在模具部件101-102之間形成腔體105，鏡片可在此腔體內(nèi)形成。優(yōu)選地，模具部件101-102的這種組合是暫時(shí)的。鏡片形成時(shí)，可以再次分離模具部件101-102，以取下鏡片。
[0071]至少一個模具部件101-102的表面103-104的至少一部分與鏡片形成混合物接觸，使得鏡片形成混合物110反應(yīng)或固化時(shí)，表面103-104向與其接觸的鏡片的部分提供期望的形狀和形式。對于至少一個其它模具部件101-102也是如此。
[0072]因此，例如，模具組件100可由兩個部件101-102形成，即凹形件(前件)102和凸形件(后件)101，且二者之間形成腔體。凹形表面104與鏡片形成混合物接觸的部分具有將在模具組件100中制備的眼科鏡片的前曲面的曲率，而且所述部分足夠光滑，并被形成為使得通過與凹形表面104接觸的鏡片形成混合物的聚合而形成的眼科鏡片的表面為光學(xué)上合格的。
[0073]前模具件102還可以具有圍繞圓形周邊邊緣108并與其成一整體的環(huán)形凸緣，且所述前模具件在垂直于軸并從凸緣延伸的平面內(nèi)從凸緣延伸(未示出)。
[0074]鏡片形成表面可包括表面103-104，所述表面具有光學(xué)性質(zhì)表面光潔度，其指示所述表面足夠光滑并且被形成為使得與成型表面接觸的通過鏡片形成材料的聚合反應(yīng)制作的鏡片表面是光學(xué)合格的。此外，鏡片形成表面103-104可以具有給鏡片表面賦予期望的光學(xué)特性所必需的幾何形狀，包括但不限于球面、非球面以及柱面焦度、波前像差矯正、角膜形貌學(xué)校正等，以及其任何組合。
[0075]在111處，示出了其上可放置能量源109的基板插入物?；宀迦胛?11可為其上可放置能量源109的任何接納材料，且還可包括電路路徑、部件以及適用于使用能量源的其它方面?；宀迦胛?11可以是在鏡片形成時(shí)結(jié)合到鏡片中的材料的透明涂層。透明涂層可包括(例如)如下所述的顏料、單體或其它生物相容性材料。插入物可包括介質(zhì)，所述介質(zhì)包括插入物，所述插入物可為剛性的或可成形的。剛性插入物可包括提供光學(xué)性能(諸如用于視力矯正的那些性能)的光學(xué)區(qū)和非光學(xué)區(qū)部分?？蓪⒛芰吭捶胖迷谒霾迦胛锏墓鈱W(xué)區(qū)和非光學(xué)區(qū)中的一者或二者上。插入物可包括環(huán)形插入物，所述環(huán)形插入物是剛性的或可成形的或呈包圍光學(xué)區(qū)的某一形狀，所述光學(xué)區(qū)供使用者透過觀察。
[0076]能量源109可在基板插入物111放置到用于形成鏡片的模具部分中之前放置到基板插入物111上?；宀迦胛?11還可以包括一個或多個將通過能量源109接納電荷的部件。
[0077]具有基板插入物111的鏡片可包括剛心軟邊(rigid center soft skirt)設(shè)計(jì)，其中中央剛性光學(xué)元件分別在前表面和后表面上與大氣環(huán)境和角膜表面直接接觸，并且其中鏡片材料(通常為水凝膠材料)的軟裙邊附接到剛性光學(xué)元件的周邊且剛性光學(xué)元件還用作向所得眼科鏡片提供能量和功能性的基板插入物。
[0078]基板插入物111可以是完全封裝于水凝膠基質(zhì)中的剛性鏡片插入物。作為剛性鏡片插入物的基板插入物111可(例如)利用顯微注模成型技術(shù)制造。插入物可包括(例如)聚(4-甲基-1-戊烯)共聚物樹脂，所述樹脂具有介于約6mm至1mm之間的直徑、介于約6mm和1mm之間的前表面半徑、介于約6mm和1mm之間的后表面半徑以及介于約0.050mm和0.5mm之間的中心厚度。插入物可具有約8.9mm的直徑、約7.9mm的前表面半徑、約7.8mm的后表面半徑、約0.1OOmm的中心厚度以及約0.050半徑的邊緣輪廓。一種示例性的微成型機(jī)可包括由Battenfield有限公司提供的Microsystem 50五噸系統(tǒng)。
[0079]基板插入物可放置在用于形成眼科鏡片的模具部件101-102內(nèi)。
[0080]模具部件101-102材料可包括(例如):一種或多種以下物質(zhì)的聚烯烴:聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)和改性聚烯烴。其它模具可包括陶瓷或金屬材料。
[0081]優(yōu)選的脂環(huán)烴共聚物包括兩種不同的脂環(huán)烴聚合物，由Zeon Chemicals L.P.以商品名為ZEONOR進(jìn)行銷售。存在幾種不同等級的ZE0N0R。不同的等級可具有范圍從105°C至IJ 160°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。特別優(yōu)選的材料為ZEONOR 1060R。
[0082]可與一種或多種添加劑組合以形成眼科鏡片模具的其它模具材料包括(例如)Zieglar-Natta聚丙烯樹脂(有時(shí)被稱為znPP)。一種示例性的Zieglar-Natta聚丙烯樹脂可以名稱PP 9544MED購得。PP 9544MED為用于按照FDA法規(guī)21CFR(c) 3.2進(jìn)行清潔成型(clean molding)的澄清無規(guī)共聚物,所述澄清無規(guī)共聚物由Exxonmobil化學(xué)公司提供。PP 9544MED為具有乙烯基的無規(guī)共聚物(znPP)(以下稱9544MED)。其它示例性的齊格勒-納塔聚丙烯樹脂包括:阿托菲納聚丙烯3761和阿托菲納聚丙烯3620WZ。
[0083]另外，模具可含有聚合物，諸如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、主鏈含脂環(huán)烴部分的改性聚烯烴和環(huán)狀聚烯烴。這種共混物可用于任何一半或兩半模具上，其中優(yōu)選的是將這種共混物用于后曲面，而前曲面包括脂環(huán)族共聚物。
[0084]在一些制造模具100的方法中，利用根據(jù)已知技術(shù)的注模成型。然而，模具可通過其它技術(shù)來制作，包括(例如):車床加工、金剛石車削或激光切割。
_5] 堆疊功能化層插入物
[0086]現(xiàn)在參見圖2，圖中示出已形成為堆疊功能化層插入物的基板插入物111的示例性設(shè)計(jì)。本公開內(nèi)容包括用于制備并形成可利用并形成到眼科鏡片中的基板插入物的方法。為清楚說明起見，但不限制受權(quán)利要求書保護(hù)的發(fā)明的范圍，示出并描述示例性基板插入物210，所述基板插入物包括具有光學(xué)鏡片區(qū)域211的全環(huán)形環(huán)。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言可以顯而易見的是，本說明書中所述的本發(fā)明技術(shù)具有類似于已針對各種基板插入物籠統(tǒng)描述的各種各樣的形狀的應(yīng)用。
[0087]現(xiàn)在參見圖3，圖中示出使用所述類型的堆疊層基板插入物的完全形成眼科鏡片的三維表示，其中項(xiàng)210被展示為項(xiàng)300。所述表示示出了眼科鏡片的局部切開部分，以了解在裝置內(nèi)存在的不同的層。項(xiàng)320顯示基板插入物的封裝層的主體材料的橫截面。此項(xiàng)圍繞眼科鏡片的整個周邊。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言可清楚的是，實(shí)際插入物可包括仍然能夠處于典型眼科鏡片的尺寸限制內(nèi)的全環(huán)形環(huán)或其它形狀。
[0088]項(xiàng)330，331和332旨在示出可存在于形成為功能層疊堆的基板插入物中的多個層中的三個層。單個層可包括下列中的一個或多個:有源部件和無源部件以及具有有利于特定目的的結(jié)構(gòu)、電特性或物理特性的部分。
[0089]層330可包括通電源，諸如(例如)下列中的一個或多個:層330內(nèi)的電池、電容器和接收器。在非限制性的示例性意義上，項(xiàng)331則可包括層中的微電路，所述微電路檢測用于眼科鏡片的啟動信號?？砂üβ收{(diào)節(jié)層332，所述功率調(diào)節(jié)層能夠接收來自外部源的功率，對電池層330充電，并且在鏡片未處于充電環(huán)境中時(shí)控制對來自層330的電池功率的使用。功率調(diào)節(jié)也可控制發(fā)至示例性有源鏡片的信號，所述有源鏡片在基板插入物的中心環(huán)形切口中被展示為項(xiàng)310。
[0090]具有嵌入基板插入物的通電鏡片可包括能量源，諸如作為能量存儲裝置的電化學(xué)電池或電池，且視情況，對所述材料進(jìn)行封裝和隔離，所述材料包括來自用于放置眼科鏡片的環(huán)境的能量源。
[0091]基板插入物還可包括電路圖案、部件和能量源?；宀迦胛锟蓪㈦娐穲D案、部件和能量源定位在鏡片佩戴者可透過其觀看的光學(xué)區(qū)的周邊周圍。作為另外一種選擇，插入物可包括電路圖案、部件和能量源，所述電路圖案、部件和能量源足夠小而不會對接觸鏡片佩戴者的視力產(chǎn)生不利影響且因此所述基板插入物可將所述電路圖案、部件和能量源定位在光學(xué)區(qū)的內(nèi)部或外部。
[0092]一般而言，基板插入物111可通過自動操作嵌入眼科鏡片中，所述自動操作將能量源放置在相對于用于制作鏡片的模具部件的期望位置處。
[0093]圖4示出了堆疊功能層插入物400的較近剖面圖。眼科鏡片410的主體中嵌入有功能化層插入物420，所述功能化層插入物可圍繞并連接到有源鏡片部件450。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言可清楚的是，這個例子只顯示了可放置在眼科鏡片中的眾多嵌入功能之
O
[0094]在插入物的堆疊層部分中展示有多個層。所述層可包括多個基于半導(dǎo)體的層。例如，項(xiàng)440(即疊堆中的底層)可為薄硅層，所述硅層上限定有用于各種功能的電路。另一打薄硅層可在疊堆中作為項(xiàng)441而存在。在非限制性實(shí)例中，此種層可具有使裝置通電的功能。這些硅層可通過被顯示為項(xiàng)450的居間絕緣層彼此電隔離。項(xiàng)440、450和441的表面層的彼此交疊的部分可通過使用粘合劑薄膜而彼此粘合。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言可以顯而易見的是，多種粘合劑可具有用于將薄硅層粘附至絕緣體(例如環(huán)氧樹脂)并使其鈍化的所需特性。
[0095]多個堆疊層可包括附加層442，在非限制性實(shí)例中，所述附加層可包括具有能夠啟動并控制有源鏡片部件的電路的薄硅層。如上所述，當(dāng)堆疊層需要彼此電絕緣時(shí)，可將堆疊絕緣層包括在電活性層之間，且在此例子中，項(xiàng)451可表示此種絕緣層，包括堆疊層插入物的一部分。在本文所述的一些例子中，已提及由薄硅層形成的層。在非限制性意義上，薄堆疊層的材料定義可包括其它半導(dǎo)體、金屬或復(fù)合層。并且薄層的功能可包括電路，但也可包括其它功能，舉幾個例子來說，如信號接收、能量處理和儲存以及能量接收。在使用不同材料類型的情形中，可能需要選擇與堆疊層相互作用的不同粘合劑、包封劑和其它材料。例如，環(huán)氧樹脂薄層可將被顯示為440，441和442的三個硅層與二個氧化硅層450和451粘附在一起。
[0096]如在一些例子中所述，薄的堆疊層可包括形成至硅層中的電路。可存在多種制造此種層的方式，然而本技術(shù)的半導(dǎo)體處理設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)和狀態(tài)可利用一般處理步驟在硅片上形成電子電路。在電路形成于硅片上的適當(dāng)位置中之后，可利用晶片處理設(shè)備來將晶片從幾百微米打薄為50微米或以下的厚度。在打薄之后，可從晶片將硅電路切割或“切片”成適合眼科鏡片或其它應(yīng)用的適當(dāng)形狀。在下文中，本文所公開的堆疊層發(fā)明的不同示例性形狀顯示于圖6中。在下文中將對此進(jìn)行詳細(xì)討論；然而，“切片”操作可使用各種技術(shù)選項(xiàng)來切出具有彎曲、圓形、環(huán)形、直線和其它更復(fù)雜形狀的薄層。
[0097]當(dāng)堆疊層執(zhí)行與電流的流動相關(guān)的功能時(shí)，可能需要在各堆疊層之間提供電接觸。在半導(dǎo)體包裝的一般【技術(shù)領(lǐng)域】中，各堆疊層之間的此種電連接具有包括以下的一般解決方案:引線結(jié)合、焊料隆起和線材沉積方法。線材沉積可使用其中在二個連接焊墊之間印刷導(dǎo)電墨水的印刷工藝。另外或作為另外一種選擇，線材可由能量源(比方說激光)以物理方式限定，從而與導(dǎo)致在能量源照射處產(chǎn)生電連接的氣體、液體或固體化學(xué)中間體相互作用。附加互連類型可來自在通過各種方法沉積金屬膜之前或之后的光刻加工。
[0098]如果一個或多個所述層需要將電信號傳輸?shù)狡渥陨淼耐獠?，則所述一個或多個層可具有不被鈍化層和絕緣層覆蓋的金屬接觸焊墊。這些焊墊可位于所述層的周邊上，其中后續(xù)堆疊層不會覆蓋所述區(qū)域。在圖4所示例子中，互連器線材430和431被展示為層440，441和442的電連接周邊區(qū)域。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言可以顯而易見的是，可存在多種用于定位電連接焊墊的布局或設(shè)計(jì)以及將各種焊墊電連接在一起的方式。此外，可以顯而易見的是，根據(jù)哪些電連接焊墊被連接且這些焊墊連接到哪些其它焊墊的選擇可得出不同的電路設(shè)計(jì)。另外，焊墊之間的線材互連的功能可不同，舉幾個例子來講，包括以下功能:電信號連接、從外部源接收電信號、電力連接、以及機(jī)械穩(wěn)定。
[0099]在先前的論述中，提出了非半導(dǎo)體層可包括本發(fā)明技術(shù)中的堆疊層中的一個或多個?？梢燥@而易見的是，可存在可來自非半導(dǎo)體層的各種各樣的應(yīng)用。所述層可限定通電源，比如電池。在一些情形中，此種類型的層可具有用作化學(xué)層的支承基板的半導(dǎo)體，或可具有金屬或絕緣基板。其它層可來自本質(zhì)上主要為金屬的層。這些層可限定天線、導(dǎo)熱路徑、或其它功能?？纱嬖诎雽?dǎo)體層和非半導(dǎo)體層的多種組合，所述組合包括涵蓋在本文中的本發(fā)明技術(shù)的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)的有效應(yīng)用。
[0100]在各堆疊層之間建立電連接情況下，需要在限定連接之后密封所述電連接。存在可符合本文技術(shù)的多種方法。例如，可將用于將各種堆疊層保持在一起的環(huán)氧樹脂或其它粘合材料重復(fù)涂覆在具有電互連器的區(qū)域。另外，鈍化膜可沉積在整個裝置上，以封裝用于互連的區(qū)域。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言可以顯而易見的是，在此項(xiàng)技術(shù)中可使用多種封裝和密封方案來保護(hù)、增強(qiáng)和密封堆疊層裝置以及其互連和互連區(qū)域。
[0101]組裝堆疊功能化層插入物
[0102]繼續(xù)參見圖5，其展示了用于組裝堆疊功能化層插入物的示例性裝置的近距離視圖(項(xiàng)500)。在所述例子中，顯示其中堆疊層在所述層的任一側(cè)上均不對齊的堆疊技術(shù)。項(xiàng)440、441和442同樣可為硅層。在圖的右側(cè)，可見項(xiàng)440，441和442的右側(cè)邊緣彼此不對齊，但其可對齊。此種堆疊方法可允許插入物采用與眼科鏡片的總體輪廓相似的三維形狀。此種堆疊技術(shù)可允許各層由盡可能最大的表面積制成。在功能化用于能量儲存和電路的層中，此種表面積最大化可為重要的。
[0103]一般來講，前述堆疊插入物的許多結(jié)構(gòu)可在圖5中觀察到，包括堆疊的功能層440，441和442;堆疊的絕緣層450和451 ;和互連件430和431。另外，可觀察到用于在組裝時(shí)支承堆疊功能化層插入物的支承夾具(項(xiàng)510)。可以顯而易見的是，項(xiàng)510的表面輪廓可呈現(xiàn)大量形狀，所述形狀會改變所述表面上的插入物的三維形狀。
[0104]一般來講，夾具510可設(shè)置有預(yù)定的形狀。夾具510可涂覆有不同的層(項(xiàng)520)以用于許多目的。在非限制性的示例性意義上，所述涂層可首先包括聚合物層，所述聚合物層使得能夠容易地將插入物結(jié)合到眼科鏡片的基材中，且所述涂層甚至可由有機(jī)硅聚合物材料形成。接著，可在有機(jī)硅聚合物涂層上沉積環(huán)氧樹脂涂層，以將底部薄的功能層440粘合至涂層520。接著可用相似的環(huán)氧樹脂涂層來涂覆下一絕緣層450的底面，隨后將所述絕緣層置于其在夾具上的適當(dāng)位置處?？汕宄氖?，所述夾具可具有在組裝裝置時(shí)使正確放置的堆疊層相互對齊的功能。接著，可以重復(fù)的方式組裝插入物的其余部分、限定互連件、并隨后封裝插入物。隨后可用有機(jī)硅聚合物涂層從頂部涂覆被封裝的插入物。在使用項(xiàng)520的有機(jī)硅聚合物涂層的情形中，可通過所述有機(jī)硅聚合物涂層的水合作用而使被組裝的插入物與夾具510分離。
[0105]夾具510可由多種材料形成。所述夾具可由用于在制造標(biāo)準(zhǔn)接觸鏡片時(shí)制作成型件的類似材料形成和制成。此種使用可支持不同的插入物形狀和設(shè)計(jì)的各種夾具類型的靈活形成。作為另外一種選擇，所述夾具可由獨(dú)立地或在具有特殊的涂層時(shí)不會粘附到用于將不同的層粘附到彼此的化學(xué)混合物的材料形成?？梢燥@而易見的是，此種夾具的構(gòu)型可存在多種選擇。
[0106]被展示為項(xiàng)510的夾具的另一方面是其形狀以物理方式支承位于其上的層的事實(shí)。各層之間的互連可通過線材結(jié)合連接而形成。在線材結(jié)合過程中，對線材施加顯著的力以確保其形成良好的結(jié)合。在此種結(jié)合過程中，各層的結(jié)構(gòu)支承可為重要的，并可由支承夾具510來執(zhí)行。
[0107]被展示為項(xiàng)510的夾具的又一功能是所述夾具上可具有對齊結(jié)構(gòu)，所述對齊結(jié)構(gòu)能夠使功能化層的各部分的對齊不僅相對于彼此線性地對齊，而且沿表面徑向地對齊。所述夾具可使各功能層的方位角圍繞中心點(diǎn)相對于彼此對齊。無論所制造的插入物的最終形狀為何，可以顯而易見的是，組件夾具可適用于確保插入物的各部分為實(shí)現(xiàn)其功能和正確的互連而適當(dāng)?shù)貙R。
[0108]繼續(xù)參見圖6，可得出對堆疊層插入物的形狀的更一般性討論。在符合本技術(shù)的一般形狀的子集中，顯示了某些樣本性的形狀變化。例如，項(xiàng)610顯示由基本上圓形的層形成的堆疊插入物的俯視圖。以交叉影線611顯示的區(qū)域可為其中已移除層材料的環(huán)形區(qū)域。然而，可以顯而易見的是，用于形成插入物的堆疊層可為不具有環(huán)形區(qū)域的圓盤。盡管此類非環(huán)形插入物形狀在眼科應(yīng)用中的實(shí)用性可能受限，然而本文中的本發(fā)明技術(shù)的實(shí)質(zhì)并非旨在受內(nèi)部環(huán)面的存在限制。
[0109]項(xiàng)620可展示堆疊的功能層插入物。如項(xiàng)621所示，層件可能不僅在堆疊方向上不連續(xù)，而且圍繞垂直于堆疊方向的方位角方向也不連續(xù)?？墒褂冒雸A形件來形成插入物?？梢燥@而易見的是，在具有環(huán)形區(qū)域的形狀中，部分形狀可適用于在層材料形成為具有其功能之后將材料減少需被“切片”或切除的量。
[0110]進(jìn)一步來講，項(xiàng)630展示可限定非輻射狀、非橢圓形以及非圓形插入物的形狀。如項(xiàng)630中所示，可形成直線形狀，或如項(xiàng)640中所述形成其它多邊形形狀。在三維透視錐體中，用于形成插入物的各個層件的不同形狀可產(chǎn)生圓錐體或其它幾何形狀。在三維透視圖中，可注意到，到現(xiàn)在為止一直被表示為平面的或平坦的層件的各個層自身可在三個維度上呈現(xiàn)自由度。當(dāng)硅層被充分打薄時(shí)，其能夠在其典型平坦的平面形狀周圍彎曲或扭曲。薄層的此附加自由度允許可由堆疊的集成部件裝置形成的更多的各種各樣的形狀。
[0111]在更一般的意義上，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言可以顯而易見的是，可在裝置形狀和產(chǎn)品中形成各種各樣的部件形狀以制作堆疊的集成部件裝置，且這些裝置可呈現(xiàn)各種各樣的功能性，在非限制性意義上，包括通電、信號感測、數(shù)據(jù)處理、通信(有線的和無線的)、功率管理、機(jī)電動作、外部裝置控制和分層部件可提供的各種各樣的功能。
[0112]電源層
[0113]現(xiàn)在參見圖7 (項(xiàng)700)，基板疊堆的一個或多個功能化層可包括薄膜電力源706。薄膜電力源可基本上被視為基板上的電池。
[0114]可利用已知沉積工藝以在薄層或薄膜中沉積材料在諸如硅的合適基板上構(gòu)造薄膜電池(有時(shí)被稱為TFB)。用于這些薄膜層之一的沉積工藝可包括濺鍍沉積，且可用于沉積各種材料。在沉積膜之后，可在沉積下一層之前處理所述膜。關(guān)于沉積膜的常見工藝可包括光刻或掩蔽技術(shù)，所述光刻或掩蔽技術(shù)隨后允許執(zhí)行蝕刻或其它材料移除技術(shù)，從而允許膜層在基板表面的二個維度上具有物理形狀。
[0115]在圖7(項(xiàng)700)中，可繪示有示例性薄膜加工流程。通常會在基板上構(gòu)建薄膜電池，在此流程中，基板在示例性意義上被繪示為氧化鋁(Al2O3)(項(xiàng)701)。接下來，可在基板上沉積典型的電接觸層(在圖7中被顯示為項(xiàng)702)，其中可通過在基板上薄膜沉積鈦和金來形成陰極接觸。如在圖7中可顯而易見，然后可(例如)通過濺鍍蝕刻技術(shù)或濕式蝕刻技術(shù)來對此膜進(jìn)行圖案化和蝕刻，以產(chǎn)生如項(xiàng)702所示的形狀。示例性過程中的下一步驟將是在陰極接觸上形成陰極層作為膜(項(xiàng)703)。通常所利用的陰極膜之一可包括鋰鈷氧化物(LiCoO2))并如圖7所示，所述陰極膜也可允許對其執(zhí)行圖案化過程。下一步驟(被顯示為項(xiàng)704)可為沉積薄膜以在電池中形成電解質(zhì)層。針對所述電解質(zhì)層可存在多種材料選項(xiàng)和形式，但在示例性意義上，可使用鋰磷氧氮(LiPON)聚合物層。進(jìn)一步繼續(xù)參見項(xiàng)705，可進(jìn)一步通過沉積鋰來處理薄膜疊堆以獲得陽極層及隨后獲得銅層以充當(dāng)陽極接觸層，并接著與其它層一樣使所述薄膜堆疊成像以獲得接觸特征或其它類似特征的適當(dāng)形狀。然后，可通過將膜疊堆封裝于鈍化層和密封層中來實(shí)現(xiàn)薄膜電池。以示例性方式，可如項(xiàng)706所示用聚對二甲苯和鈦或用環(huán)氧樹脂或玻璃層來封裝所述層。如同其它層一樣，可存在對這些最終層的圖案化和蝕刻，例如以暴露其中可與被封裝的電池電接觸的特征。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言可以顯而易見的是，針對每個所述層存在一組豐富的材料選項(xiàng)。
[0116]如針對項(xiàng)706所述，可使用包裝中的封裝件以防止下列中的一個或多個進(jìn)入:氧氣、水分、其它氣體和液體。因此可在一個或多個層中提供包裝，所述一個或多個層可包括絕緣層和不可滲透層中的一者或多者，所述絕緣層作為非限制性例子可包括(例如)聚對二甲苯，所述不可滲透層可包括(例如)金屬、鋁、鈦和形成不可滲透膜層的類似材料。一種形成這些層的示例性方法可包括通過在成形的薄膜電池裝置上沉積的應(yīng)用。形成這些層的其它方法可包括施加有機(jī)材料(比方說環(huán)氧樹脂)連同預(yù)成形的不可滲透材料。預(yù)成形的不可滲透材料可包括集成部件裝置疊堆的下一層。不可滲透材料可包括精確形成/切割的玻璃、氧化鋁或硅覆蓋層。
[0117]在(例如)用于眼科裝置的堆疊的集成部件裝置中；基板可包括一種能夠耐受高溫(比方說800攝氏度)而無化學(xué)變化的基板。一些基板可由提供電絕緣的材料形成，并且作為另外一種選擇，一些基板可為導(dǎo)電的或半導(dǎo)電的。盡管如此，基板材料的這些替代方面可符合可形成薄部件的最終薄膜電池，所述薄部件可整合到堆疊的集成部件裝置中，并且至少部分地提供裝置的通電功能。
[0118]在其中薄膜電池為堆疊的集成裝置的薄部件的薄膜電池中，電池可通過與被顯示為圖7(項(xiàng)700)所示項(xiàng)706上的項(xiàng)750的接觸焊墊處鈍化膜中的開口通路連接到其它薄部件。接觸可通過與針對項(xiàng)750所示的側(cè)相反的基板側(cè)上的接觸焊墊來進(jìn)行。相反側(cè)上的接觸焊墊可通過使用形成穿過基板的導(dǎo)通孔電連接到薄膜電池，所述導(dǎo)通孔具有位于導(dǎo)通孔側(cè)壁上或填充導(dǎo)通孔的導(dǎo)電材料。最后，可在基板的頂部或底部二者上形成接觸焊墊。這些接觸焊墊中的一些可相交薄膜電池的接觸焊墊，但替代方案可包括其中不與電池建立連接的穿過基板的接觸焊墊。如對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言可顯而易見，可存在用于通過上面形成有薄膜電池的基板互連并在所述基板內(nèi)互連的多種方式。
[0119]本文所呈現(xiàn)的公開內(nèi)容可涉及電連接可執(zhí)行的功能。一些互連件可為集成部件裝置疊堆內(nèi)的部件提供電連接路徑以及所述部件與集成部件裝置疊堆外部的裝置的互連。關(guān)于裝置疊堆外部的連接，此連接可通過直接電傳導(dǎo)路徑來建立。包裝外部的連接可以無線方式來建立；其中所述連接是通過包括射頻連接、電容電連通、磁耦接、光耦接或限定無線通信方式的多種方法中的另一種方法的方式而建立。
[0120]線材形成的功率源
[0121]現(xiàn)在參見圖8,圖中繪示了功率源(項(xiàng)800)的示例性設(shè)計(jì),所述功率源包括電池810，所述電池形成于導(dǎo)電性線材820周圍。項(xiàng)820可包括細(xì)線規(guī)銅線材，所述細(xì)線規(guī)銅線材可用作支承件。示意性地被展示為項(xiàng)810中顯而易見的環(huán)的各種電池部件層可使用批次或連續(xù)線材涂覆過程來積聚。這樣，可以呈柔性的方便形狀因數(shù)來實(shí)現(xiàn)可達(dá)到或超過活性電池材料的60%的非常高的體積效率。可利用薄線材來形成小電池，諸如在非限制性例子中，其儲存能量可包括由毫安小時(shí)測量的范圍的電池。此類基于線材的電池部件的電壓容量可為大約1.5伏。對于技術(shù)人員而言可顯而易見是，還可(例如)通過設(shè)計(jì)用于并聯(lián)或串聯(lián)連接單一電池的終端裝置來依比例決定更大的電池和更高的電壓。其中可使用本發(fā)明技術(shù)來建立適用的電池裝置的多種方式涵蓋在本發(fā)明范圍內(nèi)。
[0122]參見圖9(項(xiàng)900)，圖中繪示了如何可將基于線材的電池部件與其它部件相組合。在一個例子中，項(xiàng)910可表示其功能可通過電氣裝置來加以控制或加以改變的眼科裝置。當(dāng)此類裝置為接觸鏡片的一部分時(shí)，部件占據(jù)的物理尺寸可限定相對小的環(huán)境。然而，基于線材的電池；項(xiàng)920可具有對于此類布置的理想形狀因數(shù)，此類布置存在于呈線材可形成為的形狀的此類光學(xué)部件的周邊上。
[0123]現(xiàn)在參見圖10 (項(xiàng)1000)，圖中示出了使用用于形成線材電池的示例性方法來加工的結(jié)果。這些方法和所得產(chǎn)品限定基于線材的電池。最初，可選擇諸如可從(例如)McMaster Carr公司的商業(yè)來源購得的高純度的銅線材(項(xiàng)1010),并接著用一個或多個層來涂覆所述銅線材?？梢燥@而易見的是，存在可用于形成基于線材的電池的線材的類型和組合物的多種替代選項(xiàng)。
[0124]可使用被顯示為項(xiàng)1020的鋅陽極涂層來限定線材電池的陽極。所述陽極涂層可由鋅金屬粉末、聚合物粘結(jié)劑、溶劑和添加劑配制而成。可施加所述涂層并立即對其進(jìn)行干燥?？墒褂枚啾橄嗤耐扛瞾慝@得期望的厚度。
[0125]繼續(xù)參見圖10，線材電池的陽極和陰極可彼此分隔開。隔板涂層(項(xiàng)1030)可由非導(dǎo)電填料顆粒、聚合物粘結(jié)劑、溶劑和添加劑配制而成。施加隔板的方法可為類似于用于涂覆陽極層1020的涂層施加方法。
[0126]用于加工項(xiàng)1000的示例性線材電池的下一步驟是形成陰極層。此陰極(項(xiàng)1040)可以氧化銀陰極涂層來形成。此氧化銀涂層可由Ag20粉末、石墨、聚合物粘結(jié)劑、溶劑和添加劑配制而成。以類似于隔板層的方式，可使用被用于線材電池的其它層的常見涂層施加方法。
[0127]在形成收集器之后，可用層來涂覆示例性線材電池以從陰極層收集電流。此層可為由碳浸潰粘合劑形成的導(dǎo)電層。作為另外一種選擇，此層可為金屬，例如銀浸潰粘合劑。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言可顯而易見是，存在可支持形成層以增強(qiáng)對沿著電池表面的電流的收集的多種材料。可將電解質(zhì)(具有添加劑的氫氧化鉀溶液)施加到制成的電池以完成構(gòu)造。
[0128]在線材電池中，用于形成電池的層可具有散發(fā)氣體的能力。形成電池層的材料可具有密封劑層，所述密封劑層放置在電池層周圍以含有電解質(zhì)和在電池限制范圍之內(nèi)的其它材料，并且保護(hù)電池免受機(jī)械應(yīng)力影響。然而，此密封劑層通常是以允許散發(fā)出的氣體通過層擴(kuò)散的方式形成。此類密封劑層可包括有機(jī)硅或含氟聚合物涂層；然而，可使用在現(xiàn)有技術(shù)水平下用于封裝此類型的電池的任何材料。
[0129]堆疊的多層互連的部件
[0130]如先前說明中所提及，堆疊的集成部件裝置的層通常可具有其之間的電互連和機(jī)械互連。已給出對其中(例如)線材結(jié)合包括在本討論之前的章節(jié)中的某些互連方案的說明。然而，歸納獨(dú)立地幫助解釋本技術(shù)的互連類型中的一些可能是有益的。
[0131 ] 常見的互連類型之一來自對“焊料球”的使用。焊料球互連為包裝互連類型，所述包裝互連類型幾十年來一直用于半導(dǎo)體工業(yè)中，通常用于其中芯片通過使切片的電子“芯片，，反轉(zhuǎn)到包裝上而連接到其包裝的所謂“倒裝芯片”應(yīng)用中，所述切片的電子“芯片”在其互連件上具有沉積的焊料球，所述包裝具有對齊的連接焊墊以連接到焊料球的另一側(cè)。加熱處理可允許焊料球在一定程度上流動并形成互連件。現(xiàn)有技術(shù)水平不斷進(jìn)步，使得焊料球類型的互連件可限定在層的任何一側(cè)或二側(cè)上進(jìn)行的互連方案。已進(jìn)行附加改良以縮減可以可靠地用于形成互連件的焊料球的尺寸。焊料球的大小可為直徑50微米或更小。
[0132]當(dāng)在兩個層之間使用焊料球互連件時(shí)，或更一般來講，當(dāng)使用在兩個層之間建立間隙的互連方案時(shí)，可使用“底填充”過程步驟以將粘合劑材料放置到所述間隙中以提供對這兩個層的粘合劑機(jī)械連接和機(jī)械支承。存在用于底填充一組已互連的層的多種方式。在一些方式中，通過毛細(xì)管作用將底填充粘合劑拉到間隙區(qū)域中?？赏ㄟ^將液體加壓到間隙區(qū)域中使底填充粘合劑流動到間隙中。可通過在分層裝置上抽真空并接著施加底填充材料在間隙區(qū)域中形成真空狀態(tài)。用于以兩種分層材料來底填充間隙的多種方式中的任一種符合本文中所述的技術(shù)。
[0133]另一種進(jìn)化互連技術(shù)涉及通過切透層的導(dǎo)通孔(此類特征通常被稱為通孔)來將分層部件的一側(cè)與另一側(cè)互連。這項(xiàng)技術(shù)也以各種形式存在了幾十年，然而，現(xiàn)有技術(shù)水平已改良，其中10微米或更小直徑尺寸的非常小的導(dǎo)通孔可能具有也可能非常大的縱橫比，特別是當(dāng)分層材料是由硅形成時(shí)。與層材料無關(guān)地，通孔可利用金屬材料在層的兩個表面之間形成電互連；然而，當(dāng)所述層為導(dǎo)電或半導(dǎo)電材料時(shí)，所述通孔必須具有使金屬互連與層本身絕緣的絕緣體層。所述通孔可穿透整個分層基板。作為另外一種選擇，所述通孔可穿過基板但然后與基板表面上的沉積特征相交；從后側(cè)。
[0134]在其中導(dǎo)通孔與層一側(cè)上的金屬焊墊相交的通孔中，金屬焊墊可利用包括焊料球和線材結(jié)合在內(nèi)的多種方式互連到不同的層。在導(dǎo)通孔由金屬填充且穿過整個分層基板的情形中，通過互連導(dǎo)通孔兩側(cè)上的焊料球來形成互連可能是有益的。
[0135]當(dāng)形成上面只有通孔和金屬路由線路的層時(shí)，進(jìn)行另一互連。在一些情形中，此類互連裝置可被稱為內(nèi)插器。由于內(nèi)插器層可能只有金屬路由和導(dǎo)通孔互連，因而存在一些可制成層的附加材料和因此如何在這些材料中建立通孔的替代方案。作為非限制性例子，二氧化硅基板或石英基板可為層的材料。在一些情形中，此石英層可通過在其中金屬細(xì)絲從表面突起的基板上澆注熔融石英來形成。這些突起則形成由此類型的加工而引起的石英層的頂表面與底表面之間的金屬連接。形成薄互連層的多種方式包括適用于互連堆疊層且因此適用于形成堆疊的集成部件裝置的技術(shù)。
[0136]另一種類型的互連元件是由透基板導(dǎo)通孔技術(shù)而來。如果透基板導(dǎo)通孔由包括金屬層在內(nèi)的各種層填充，則所得導(dǎo)通孔可形成可切割的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)通孔可順著其中心切割或“切片”，從而形成切開的半個導(dǎo)通孔。此類型的互連可被稱為雉堞互連。此類互連提供從頂表面到底表面的連接以及與這些表面互連的能力；但同樣，與側(cè)面互連的潛能可來自“雉堞”的結(jié)構(gòu)。
[0137]本文已論述了許多互連和部件整合技術(shù)。然而，本文所公開的發(fā)明旨在囊括各種各樣的整合技術(shù)且旨在用于舉例說明目的的例子并非旨在限制本技術(shù)的范圍。
[0138]具有通電的堆疊的集成部件裝置
[0139]繼續(xù)參見圖11，項(xiàng)1100顯示了其中存在8個堆疊層的具有通電的堆疊的集成部件裝置。存在頂層1110，所述頂層用作無線通信層。存在技術(shù)層1115，所述技術(shù)層連接到頂層1110，并且連接到其下方的互連層1125。此外，存在被繪示為項(xiàng)1130的4個電池層?？纱嬖谙禄鍖?項(xiàng)1135)，其中所述基板包括附加天線層。可存在可執(zhí)行的多種功能。
[0140]堆疊的集成部件裝置中的多個通電元件
[0141 ] 現(xiàn)在繼續(xù)參見圖12 (項(xiàng)1200)，圖中可以看到圖11所示類型的布置的示意性表示。在圖11中被標(biāo)識為項(xiàng)1130的多個通電元件現(xiàn)在由各個標(biāo)識符表示?？梢燥@而易見的是，所述多個元件的數(shù)量和組織僅為許多不同布置之一且被繪示用于示例性目的。然而，如圖所示，所述元件可被布置成如由項(xiàng)1210-1224所示的4組3或4個元件。因此，在這個例子中，第一組元件可包括1210，1211，1212和1213。第二組元件可包括項(xiàng)1214，1215，1216和1217。第三組元件可由元件12112，1219，1220和1221表示。另外，第四組元件可由元件1222，1223和1224表示。在這個例子中，可不連接第四組中的第四電池元件，而是可將其用作通過電池元件與天線元件(項(xiàng)1291)的互連元件。
[0142]這些組中的每個組可針對所述組中連接的三個或四個元件共享共同接地線。出于例示性目的，包括項(xiàng)1210，1211，1212和1213的一組可共享被顯示為項(xiàng)1230的共同接地線。另外，所述元件之一則可具有將所述元件連接到可由電路元件1290表示的互連層的單獨(dú)的線。可以清楚的是，每個電池元件的連接、計(jì)數(shù)和實(shí)際上組成的多種差異可包括涵蓋在本發(fā)明技術(shù)的范圍內(nèi)的技術(shù)。然而，每個電池元件均具有單獨(dú)連接到互連層的共同電極和偏壓電極二者或許是可能的。
[0143]如所提及，在其中若干組電池元件共享共同接地的項(xiàng)1200所示類型的一些布置中，電池元件1213可與共同組共享共同連接(項(xiàng)1230)，并且還具有為項(xiàng)1235的其自身的偏壓連接。這些連接可與互連元件1290接合，并且隨后繼續(xù)連接到在此圖中被標(biāo)識為項(xiàng)1205的功率管理元件。這兩個連接可具有至功率管理單元中的對應(yīng)輸入連接，其中1240可為組的延續(xù)(共同接地連接1230)且項(xiàng)1245可為電池元件1213的延續(xù)(偏壓連接1235)。因此，各個電池元件可連接到功率管理實(shí)體且開關(guān)可控制其如何電連接到另外的元件。
[0144]這四組十五個多個通電單元事實(shí)上均可以并聯(lián)方式連接，從而產(chǎn)生原始電池電源，所述原始電池電源具有電池元件的相同電壓狀況和這十五個單元的組合電池容量。功率管理單元1205可以這樣一種并聯(lián)方式連接這十五個元件1210-1224中的每個元件。所述功率管理元件可改進(jìn)并改變輸入功率以產(chǎn)生得到改進(jìn)的功率輸出，所述功率輸出將被供應(yīng)給堆疊的集成部件裝置的其余部分?？梢燥@而易見的是，功率管理元件可執(zhí)行眾多的電氣改進(jìn)，在非限制性意義上，包括:調(diào)節(jié)所有元件以匹配標(biāo)準(zhǔn)參考電壓輸出；使各個元件的電壓倍增；調(diào)節(jié)由組合電池元件輸出的電流；和許多其它此類改進(jìn)。
[0145]無論對15個元件的組合的功率狀況執(zhí)行什么樣的調(diào)節(jié),功率管理單元的原始輸出均可連接到如由元件1250所示的互連層。此電源可通過互連裝置傳遞，并且電饋送到集成式無源裝置元件1206。
[0146]在集成式無源裝置元件1206內(nèi)，可存在電容器。來自互連件1255的原始電源連接可用于將電容器充電到原始電源的電壓狀況。充電可由有源元件控制，或充電只可傳遞到電容元件上。電容器的所得連接則可被標(biāo)識為如在項(xiàng)1200中被指示為元件1260的堆疊的集成部件裝置的第一電源狀況。雖然將能量儲存在電容器中可在單獨(dú)的集成式無源裝置元件(在這種情況下被繪示為項(xiàng)1206)中實(shí)施，但電容器可被包括作為功率管理裝置本身的一部分或包括在從功率管理裝置消耗功率的其它部件上。同樣，在具有通電的堆疊的集成部件裝置中可存在集成式無源裝置中的電容器以及功率管理元件和以其它方式消耗電流的元件中的電容器的組合。
[0147]可存在多種用于調(diào)節(jié)由多個通電單元提供的功率的動機(jī)。示例性動機(jī)可來自被連接的部件的功率要求。如果這些元件具有需要不同電流狀況的不同操作狀態(tài)，則最高操作狀態(tài)電流消耗的電流消耗可因電容器的存在而得到緩和。因此，電容器可儲存顯著大于這十五個元件可能能夠在給定時(shí)間點(diǎn)提供的電流容量。根據(jù)電流消耗元件的狀況和IPD(項(xiàng)1206)中的電容器的性質(zhì)，仍可存在瞬態(tài)高電流消耗狀態(tài)可出現(xiàn)的時(shí)間量的限制。由于電容器可能在對其電流容量的此種消耗之后需要再充電，因而同樣可以顯而易見的是，在高電流消耗狀況的再次發(fā)生之間可能需要足夠的時(shí)間。因此，可以清楚的是，可存在與通電單元的數(shù)量、其能量容量、其連接到的裝置類型以及由這些通電元件提供能量的元件、功率管理系統(tǒng)和集成式無源裝置的設(shè)計(jì)功率要求有關(guān)的很多不同設(shè)計(jì)方面。
[0148]多個通電單元的電壓供應(yīng)方面:
[0149]在具有多個通電單元的堆疊的集成部件裝置的一些例子中，可以改變呈不同的串聯(lián)連接和并聯(lián)連接的電池的組合。當(dāng)兩個通電單元以串聯(lián)方式連接時(shí)，通電元件的電壓輸出添加以賦予更高的電壓輸出。當(dāng)兩個通電單元以并聯(lián)方式連接時(shí)，電壓保持相同但電流容量添加?？梢燥@而易見的是，通電元件的互連可被硬連線到元件的設(shè)計(jì)中。然而，元件可通過使用開關(guān)元件來加以組合以限定可動態(tài)限定的不同電源狀況。
[0150]繼續(xù)參見圖13 (項(xiàng)1300)，圖中顯示了如何可使用開關(guān)來限定至多來自四個不同的通電元件的切換組合的4個不同的電壓電源的例子?？梢燥@而易見的是，在示例性意義上提供元件的數(shù)量且許多不同的組合可以限定涵蓋在本文中的本發(fā)明技術(shù)的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)的類似技術(shù)。同樣，項(xiàng)1301，1302, 1303和1304可限定四個不同的通電元件的接地連接，或這些項(xiàng)可表示四組不同的通電元件的接地連接，如對圖12的說明中所展示。在示例性意義上，項(xiàng)1305,1306,1307和1309可限定至這四個所繪示通電元件中的每個元件的偏壓連接，其中偏壓連接可呈現(xiàn)標(biāo)稱電壓狀況，所述標(biāo)稱電壓狀況可比各個元件接地連接1301，1302，1303 和 1304 高 1.5 伏。
[0151]如圖13所示，可存在堆疊集成部件裝置中所包括的微控制器(項(xiàng)1316)，所述微控制器在其各種控制狀況之中可控制所述多個通電單元被連接成用于限定的電源數(shù)量。微控制器可連接到開關(guān)控制器(項(xiàng)1315)，所述開關(guān)控制器可將來自微控制器的控制信號電平變化轉(zhuǎn)位成各個開關(guān)的狀態(tài)變化。為了便于表述，項(xiàng)1315的輸出被顯示為單一項(xiàng)1390。在這種情況下，此信號旨在表示通往被繪示為項(xiàng)1320到1385的各種開關(guān)的各個控制信號線。可存在符合本文中的本發(fā)明技術(shù)的實(shí)質(zhì)的多種類型的開關(guān)，然而，在非限制性意義上，所述開關(guān)可在示例性意義上為金屬氧化物半導(dǎo)體效應(yīng)電晶體開關(guān)?？梢燥@而易見的是，多種機(jī)電類型的開關(guān)或可通過電信號來加以控制的其它開關(guān)類型可包括涵蓋在本文中的本發(fā)明技術(shù)的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)的技術(shù)。
[0152]對開關(guān)的控制可用于根據(jù)項(xiàng)1300的電路產(chǎn)生多種不同的電壓狀況。作為起始例子，開關(guān)可被配置成使得存在限定的兩種不同的電壓狀況；被顯示為項(xiàng)1313的1.5伏狀況和被顯示為項(xiàng)1312的3伏狀況。存在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的多種方式，但例如將描述其中針對所述電壓狀況中的每種狀況使用兩個不同的元件的以下方式?？梢钥紤]組合由其接地連接(項(xiàng)1301和1302)表示的元件作為1.5伏電源元件。要做到這一點(diǎn)，項(xiàng)1305(用于第一通電元件的偏壓連接)可以觀察到已經(jīng)連接到1.5伏電源線(項(xiàng)1313)。要使第二通電元件偏壓連接1306連接到電源線1313，開關(guān)1342可變成連接狀態(tài)，而開關(guān)1343，1344和1345可配置成處于非連接狀態(tài)。第二通電元件的接地連接現(xiàn)在可通過啟動開關(guān)1330連接到接地線1314，以限定第二、3伏電源線(項(xiàng)1312)，第三元件1303和第四元件1304的共同/接地連接可連接到1.5伏電源線1313。要針對第三元件制定這一目標(biāo)，可啟動開關(guān)1321，而可停用開關(guān)1320和1322。這可使連接1303處于元件1313的1.5伏狀況。在這種情況下，可停用開關(guān)1350。對于第四元件，應(yīng)啟動開關(guān)1340。也可啟動開關(guān)1341，然而如果所述開關(guān)處于非活動狀態(tài)，則可存在相同的狀況?？赏Ｓ瞄_關(guān)1370，以使得不與接地線建立連接。
[0153]第三元件1307和第四元件1309的偏壓連接現(xiàn)在可連接到3伏電源線1313。對于第三元件連接，開關(guān)1363應(yīng)處于活動狀態(tài)，而開關(guān)1362，1364和1365可處于未激活狀態(tài)。對于第四元件1309，開關(guān)1383可處于活動狀態(tài)，而開關(guān)1382，1384和1385可處于非活動狀態(tài)。此組連接可通過對4個通電單元的示例性使用產(chǎn)生這樣一種二電平(1.5伏和3伏)粗略電源狀況。
[0154]圖13所示連接(項(xiàng)1300)可產(chǎn)生多種不同的電源狀況，所述電源狀況可由對四個通電元件或四組通電元件的使用而產(chǎn)生?？梢燥@而易見的是，更多的通電元件連接可符合本文中的本發(fā)明技術(shù)。在非限制性意義上，可存在少至兩個通電元件或可符合堆疊的集成部件裝置的大于彼數(shù)量的任意數(shù)量?？纱嬖谟糜趯⑼娫慕拥貍?cè)和偏壓側(cè)的連接切換成可產(chǎn)生各個通電元件電壓的通電電壓的倍數(shù)的并聯(lián)和串聯(lián)連接的類似概念；如果所述多個通電元件為相同類型的，或在組合電壓中，如果包括各個通電元件的不同類型和電壓。
[0155]對利用圖13所示切換基礎(chǔ)架構(gòu)的說明可描述一組可編程到堆疊的集成部件裝置中并隨后在所得裝置的壽命期間利用的連接。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言可清楚的是，可存在替代動態(tài)布置。例如，堆疊的集成部件裝置可具有編程的操作模式，其中所述堆疊的集成部件裝置的電源的數(shù)量或性質(zhì)可動態(tài)變化。在非限制性的示例性意義上，參見圖13，項(xiàng)1310可表示裝置的電源線，其中在一些模式中所述電源線不連接到任何通電元件連接，在開關(guān)1345，1365和1385處于非啟動連接狀態(tài)的情況下可能就是這樣。此類型的其它布置可產(chǎn)生一個或多個開關(guān)1345，1365和1385的連接，從而產(chǎn)生項(xiàng)1310的電源的限定通電電壓。對特定電壓的此種動態(tài)啟動還可包括稍后的停用或作為另外一種選擇另一操作通電電壓的動態(tài)變化。當(dāng)包括具有可以靜態(tài)方式和動態(tài)方式連接到堆疊集成部件裝置的其它元件的多個通電元件的堆疊的集成部件裝置時(shí)，可存在可來自本文中的本發(fā)明技術(shù)的各種各樣的操作布置。
[0156]多個通電單元的自我測試和可靠性方面:
[0157]通電元件的性質(zhì)可包括其中當(dāng)所述元件被組裝到堆疊的集成部件裝置中時(shí)其可具有失效模式的方面，所述失效模式可具有初始或“時(shí)間零點(diǎn)”失效的性質(zhì)或作為另外一種選擇可為其中初始功能元件可在其使用過程中失效的老化失效。具有多個通電元件的堆疊的集成部件裝置的特性考慮到能夠補(bǔ)救此類失效模式并保持功能操作狀態(tài)的電路和設(shè)計(jì)。
[0158]參見圖12(項(xiàng)1200)，一些自我測試和修復(fù)布置可在示例性意義上示出?？紤]其中這十五個多個通電元件1210到1224均以并聯(lián)方式連接以基于每個元件的標(biāo)準(zhǔn)操作電壓限定一種電源狀況的布置。如所提及，組合這些多個數(shù)量的通電的性質(zhì)可使得堆疊的集成部件裝置能夠在通電單元有缺陷或變得有缺陷的情況下執(zhí)行自我測試和修復(fù)。
[0159]繼續(xù)參見考慮到上述布置的圖14(項(xiàng)1400)，可使用感測元件以檢測流動穿過通電裝置的電流，被繪示為項(xiàng)1410?？纱嬖谟糜谠诙询B的集成部件裝置的電流可處于標(biāo)準(zhǔn)值情況下設(shè)定堆疊的集成部件裝置中的狀況的多種方式。在示例性意義上，所述裝置可具有其在靜態(tài)電流消耗處于非常低的值情況下啟動的“休眠模式”。感測方案可與將電阻元件插入到電源接地返回線中一樣簡單；盡管測量電流的更先進(jìn)的方法(包括磁換能器或熱換能器或執(zhí)行電流計(jì)量的任何其它方法)可符合本文技術(shù)的實(shí)質(zhì)。如果發(fā)現(xiàn)對電流(其可表示為與參考電壓相比通過電阻元件的電壓降)的診斷測量超過標(biāo)準(zhǔn)公差，則示例性自我測試電路可繼續(xù)確定所述通電元件之一是否導(dǎo)致過量電流消耗狀況。在進(jìn)行中，一種如項(xiàng)1420中所示分離起因的示例性方式可為首先通過斷開其接地返回線一次循環(huán)通過隔離這四個組中的每個組。重新參見圖12 (項(xiàng)1200)，例如所述組元件1210，1211，1212和1213可為要隔離的第一組?？蓴嚅_接地線1230。接下來，可如項(xiàng)1430所示在隔離之后執(zhí)行相同的電流消耗計(jì)量。如果感測到的電流現(xiàn)在已返回到正常的電流消耗，則可指示彼組中出現(xiàn)問題。作為另外一種選擇，如果電流仍保持超出所指定的狀況，則邏輯循環(huán)過程可進(jìn)行至下一組并回到項(xiàng)1420。在循環(huán)通過所有組(其在此示例性意義上可為四個組)之后電流消耗仍超出正常公差范圍或許是可能的。在這樣一種情況下，自我測試方案隨后可退出其對通電元件的測試并接著針對一些其它可能的電流消耗問題停止自我測試或啟動自我測試。在描述此自我測試方案時(shí)，可以顯而易見的是，已描述了示例性方案以示出本文中的本發(fā)明技術(shù)的概念且眾多其它方案可導(dǎo)致對可能有故障的各個通電單元的類似隔離。
[0160]繼續(xù)參考示例性方案，當(dāng)電流在已隔離組時(shí)返回到正常規(guī)格時(shí)，可執(zhí)行下一隔離循環(huán)。如項(xiàng)1440中所示，可再次啟動各個組，然而，這四個元件(例如1210，1211，1212和1213)中的每個元件可使其偏壓部連接斷開，其中例如1235可表示元件1213的偏壓連接。此外，在隔離元件之后，可如項(xiàng)1450中所示再次感測電流消耗。如果對元件的隔離使電流消耗返回到正常狀態(tài)，則可將彼元件指示為有缺陷的并將其與電源系統(tǒng)斷開。在這種情況下，自我測試方案可使項(xiàng)1460返回到其初始狀態(tài)(其中有缺陷的元件現(xiàn)在被關(guān)掉)并重新測試電流是否處于規(guī)格范圍內(nèi)。
[0161]如果由元件1440和1450所示的第二循環(huán)過程進(jìn)行通過組中的所有通電元件而不使電流返回到可接受的值，則所述循環(huán)可如由元件1441所示結(jié)束。在這種情況下，自我測試電路隨后可繼續(xù)從所述電源系統(tǒng)禁用所述整個組，或其可以不同方式繼續(xù)隔離組中的元件；此對于這個例子而言未繪示?？纱嬖谟糜谙薅ǘ鄠€通電單元的自我診斷方案和被編程為基于這些方案進(jìn)行的動作的多種方式。
[0162]多個通電單元中的同時(shí)充電和放電
[0163]現(xiàn)在繼續(xù)參見圖15 (項(xiàng)1500)，可以看到可由將多個通電元件整合到堆疊的集成部件裝置中而產(chǎn)生的另一布置。在存在多個通電元件(項(xiàng)1511到1524)，且在堆疊的集成裝置內(nèi)存在可適用于對通電元件再充電的元件1500情況下，可存在對所述元件中的一些元件充電而所述元件中的其余元件同時(shí)被用于為正在運(yùn)行的部件供電的能力。
[0164]在一個例子中，含有多個通電元件的堆疊的集成部件裝置可能能夠接收并處理來自包括在其裝置內(nèi)的天線1570的射頻信號。在一些實(shí)施例中，可存在第二天線(項(xiàng)1560)，所述第二天線適用于從裝置的環(huán)境接收無線能量并將此能量傳遞到功率管理裝置(項(xiàng)1505)。在示例性意義上，可包括微控制器元件(項(xiàng)1555)，所述微控制器元件既從堆疊的集成部件裝置的通電單元消耗功率也控制裝置內(nèi)的操作。此微控制器1555可使用編程算法來處理輸入到其的信息以確定這十五個元件1511到1524的通電系統(tǒng)是否可具有足夠的能量以支持當(dāng)前裝置功能的功率要求，其中僅一子組的元件被用于為功率管理裝置的電源控制電路(項(xiàng)1540)供電且所得電源被用于為此電路限定的部件中的其余部件供電。剩余的元件然后可連接到功率管理部件的充電電路(項(xiàng)1545)，所述功率管理部件可如先前所提及接收通過天線1560接收的功率。在圖15 (項(xiàng)1500)中，例如堆疊的集成部件裝置可被放置成其中所述多個通電元件中的三個元件(項(xiàng)1522，1523和1524)可連接到充電電子器件的狀態(tài)，如例如針對項(xiàng)1523顯示為項(xiàng)1150。同時(shí)，剩余的12個元件(項(xiàng)1511到1521)可連接到電源電路1540，如例如針對元件1511顯示為項(xiàng)1530。這樣，可通過使用多個通電元件來啟動具有通電的堆疊的集成部件裝置以在其中所述元件同時(shí)既充電又放電的模式中操作。提供對此示例性同時(shí)充電和放電模式的繪示，作為可將多個通電元件配置成在具有通電的堆疊的集成部件裝置內(nèi)執(zhí)行多個功能的多種方式中的僅一種，而非旨在使這樣一個例子以任何方式限制或許可具有的各種各樣的布置。
【權(quán)利要求】
1.一種具有多個通電元件的堆疊的集成部件裝置，包括: 包括第一表面的第一層和包括第二表面的第二層，其中所述第一表面的至少一部分位于所述第二表面的至少一部分的上方； 至少一個電連接，所述至少一個電連接介于所述第一表面上的電接觸與所述第二表面上的電接觸之間； 至少一個電晶體管，其中一個或多個所述電晶體管包括在所述堆疊的集成部件裝置中； 多個分立通電元件，其中所述分立通電元件包括在所述第一層和所述第二層中的任一者或兩者中； 開關(guān)元件，所述開關(guān)元件被配置成組合所述通電元件以限定不同的電源狀況；和 微控制器，所述微控制器被配置成控制連接所述多個通電元件而限定的電源狀況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆疊的集成部件裝置，還包括開關(guān)控制器，所述開關(guān)控制器被配置成將來自所述微控制器的控制信號電平變化轉(zhuǎn)位成所述開關(guān)元件的狀態(tài)變化。
3.一種具有多個通電元件的堆疊的集成部件裝置，包括: 包括第一表面的第一層和包括第二表面的第二層，其中所述第一表面的至少一部分位于所述第二表面的至少一部分的上方； 至少一個電連接，所述至少一個電連接介于所述第一表面上的電接觸與所述第二表面上的電接觸之間； 至少一個電晶體管，其中一個或多個所述電晶體管包括在所述堆疊的集成部件裝置中； 至少第一分立通電元件和第二分立通電元件，其中所述分立通電元件包括在所述第一層和所述第二層中的任一者或兩者中；和 自我測試電路，所述自我測試電路包括感測元件，所述感測元件被配置成檢測流動穿過所述通電元件的電流，所述自我測試電路被配置成確定所述通電元件之一是否導(dǎo)致過量電流消耗狀況。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的堆疊的集成部件裝置，其中所述自我測試電路被配置成比較通過電阻元件的電壓降與參考電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的堆疊的集成部件裝置，其中所述自我測試電路被配置成通過下述方式來分離所述過量電流消耗狀況的起因:通過斷開多個組的通電元件中的每個組的接地返回線來一次一組循環(huán)隔離一個所述組，并且確定所述電流消耗是否減少。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的堆疊的集成部件裝置，其中所述自我測試電路被配置成在已隔離一個所述組時(shí)所述電流消耗返回到正常規(guī)格的情況下執(zhí)行另一隔離循環(huán)，其中所述自我測試電路被配置成斷開所述組中的每個通電元件的偏壓，并且在已隔離每個通電元件之后感測所述電流消耗。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的堆疊的集成部件裝置，其中所述自我測試電路被配置成在所述另一隔離循環(huán)進(jìn)行通過所述組中的所有通電元件而不使所述電流消耗返回到可接受的值的情況下從電源系統(tǒng)禁用整個所述組。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的堆疊的集成部件裝置，其中所述自我測試電路被配置成在一個所述通電元件的隔離使所述電流消耗返回到正常狀態(tài)的情況下將所述通電元件與所述電源系統(tǒng)斷開。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的堆疊的集成部件裝置，其中所述分立通電元件具有小于200微米的厚度。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的堆疊的集成部件裝置，另外包括: 第一電共同連接，其中所述第一電共同連接與所述第一分立通電元件的接地連接接觸； 第二電共同連接，所述第二電共同連接與所述第二分立通電元件的接地連接接觸； 第一電偏壓連接，所述第一電偏壓連接與所述第一分立通電元件的偏壓連接接觸；和 第二電偏壓連接，所述第二電偏壓連接與所述第二分立通電元件的偏壓連接接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的堆疊的集成部件裝置，其中將所述第一電共同連接電連接到所述第二電共同連接，從而形成用于所述至少兩個通電元件的單一共同連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的堆疊的集成部件裝置，其中將所述第一電偏壓連接電連接到所述第二電偏壓連接，從而形成用于所述至少兩個通電元件的單一偏壓連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的堆疊的集成部件裝置，其中: 將所述第一電偏壓連接電連接到第一集成電路的第一電源輸入；并且 將所述第二電偏壓連接電連接到第一集成電路的第二電源輸入。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的堆疊的集成部件裝置，其中: 所述第一集成電路產(chǎn)生第一輸出電源；并且 將第二集成電路電連接到所述第一輸出電源。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的堆疊的集成部件裝置，其中: 所述第一集成電路與至少第一開關(guān)、所述第一電源輸入和所述第二電源輸入組合，以建立第一輸出電源，其中所述第一輸出電源具有所述第一通電元件和所述第二通電元件的等效電壓容量；并且 所述第一輸出電源具有所述第一通電元件和所述第二通電元件的組合電流容量。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的堆疊的集成部件裝置，其中: 所述第一集成電路與至少第一開關(guān)、所述第一電源輸入和所述第二電共同連接組合，以建立第一輸出電源，其中所述第一輸出電源具有所述第一通電元件和所述第二通電元件的電流容量中較小者的等效電流容量；并且 所述第一輸出電源具有所述第一通電元件和所述第二通電元件的組合電偏壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的堆疊的集成部件裝置，其中來自所述第一層和所述第二層的所有電連接均未連接到所述堆疊的集成部件裝置的任何外部有線連接。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的堆疊的集成部件裝置，其中所述堆疊的集成部件裝置內(nèi)的分立通電元件的數(shù)目超過三個。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的堆疊的集成部件裝置，其中形成為多個通電元件的組合的原始電源的數(shù)目超過一個。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的堆疊的集成部件裝置，其中將形成為多個通電元件的組合的至少第一原始電源連接到電容元件。
【文檔編號】H01L23/58GK104205329SQ201380017230
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月26日
【發(fā)明者】R.B.普格, F.A.弗里特施, D.B.奧特斯, J.D.里亞爾, A.托納 申請人:莊臣及莊臣視力保護(hù)公司