[發明專利]芯片嵌入式印刷電路板和制造方法

在審

• 申請號: 201880008444.6
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN110494853A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: D·科茲洛夫斯基
• 申請（專利權）人: 維納米技術公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;B33Y10/00
• 代理公司: 11245 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 張全信<國際申請>=PCT/US2018

1.一種使用噴墨印刷機在印刷電路板中嵌入多個芯片的方法，其包括：

a.提供噴墨印刷系統，其具有：

i.第一印刷頭，其具有：至少一個孔口、絕緣和/或介電樹脂油墨儲集器，和被配置成通過所述孔口供應絕緣和/或介電樹脂噴墨油墨的絕緣和/或介電樹脂泵；

ii.第二印刷頭，其具有：至少一個孔口、導電油墨儲集器，和被配置成通過所述孔口供應導電油墨的導電油墨泵；

iii.傳送器，其可操作地聯接到所述第一印刷頭、所述第二印刷頭、第三印刷頭和第四印刷頭，所述傳送器被配置成將襯底傳送到所述第一印刷頭、所述第二印刷頭、所述第三印刷頭和所述第四印刷頭中的每一個；以及

iv.計算機輔助制造(“CAM”)模塊，其包括：數據處理器；非易失性存儲器；以及一組可執行指令，所述可執行指令存儲在所述非易失性存儲器上以進行以下操作：

1.接收表示包含所述多個嵌入式芯片的所述印刷電路板的3D可視化文件；

2.生成表示至少一個基本2D層的文件以印刷包含所述多個嵌入式芯片的所述印刷電路板，其中表示所述至少一個基本2D層的所述文件不包含所述多個芯片中的任一個的表示，從而在沒有所述芯片的情況下形成所述基本2D層的基本2D表示圖像；

3.接收與包含所述多個嵌入式芯片的所述印刷電路板相關的一系列參數；以及

4.基于所述一系列參數中的至少一個更改表示至少一個基本2D層的所述文件，

其中所述CAM模塊被配置成控制所述印刷頭中的每一個；

b.提供所述絕緣和/或介電樹脂噴墨油墨組合物和所述導電油墨組合物；

c.使用所述CAM模塊獲得表示包含用于印刷的所述多個嵌入式芯片的所述印刷電路板的第一基本2D層的生成文件，所述2D層包括表示所述絕緣和/或介電樹脂噴墨油墨、所述導電油墨的圖案，其中所述圖案不包含所述多個芯片中的任一個或包括兩個或更多個的組合；

d.使用所述第一印刷頭在不包含用于印刷的所述多個嵌入式芯片的所述印刷電路板的所述第一基本2D層中形成對應于所述絕緣和/或介電樹脂表示的所述圖案；

e.固化不包含所述多個嵌入式芯片的所述印刷電路板的所述2D層中對應于所述絕緣和/或介電樹脂表示的所述圖案，所述圖案限定用于所述多個芯片、電阻器、電容器和任何其它相關聯組件中的每一個的指定區域；

f.將至少兩個芯片放置在不包含所述多個嵌入式芯片的印刷電路板的所述第一基本2D層上的指定區域中，其中所述芯片與頂部的接觸層放置在一起；

g.使用所述第二印刷頭，在包含用于印刷的所述多個嵌入式芯片的印刷電路板的所述第一基本2D層中形成對應于所述導電油墨表示的所述圖案；

h.燒結包含用于印刷的所述多個嵌入式芯片的印刷電路板的所述第一基本2D層中對應于所述導電油墨表示的所述圖案；

i.使用所述CAM模塊獲得表示包含用于印刷的所述多個嵌入式芯片的所述印刷電路板的基本2D層的生成文件，所述2D層包括表示所述絕緣和/或介電樹脂噴墨油墨的圖案，其中所述圖案被配置成將所述多個芯片嵌入于所述印刷電路板內；

j.使用所述第一印刷頭在包含所述多個嵌入式芯片的所述印刷電路板的所述基本2D層中形成對應于所述絕緣和/或介電樹脂表示的所述圖案，所述圖案被配置成將所述多個芯片嵌入于所述印刷電路板內；以及

k.固化對應于所述絕緣和/或介電樹脂表示的所述圖案，由此嵌入所述多個芯片。

2.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括：在將至少兩個芯片放置在不包含所述多個嵌入式芯片的印刷電路板的所述第一基本2D層上的所述指定區域中的所述步驟之前，使用所述CAM模塊獲得表示不包含用于在所述第一層之后印刷的所述多個嵌入式芯片的所述印刷電路板的基本2D層的生成文件；以及重復用于形成所述絕緣和/或介電樹脂的后續層的所述步驟。

3.根據權利要求2所述的方法，其中固化所述第一層的所述步驟包括加熱、光聚合、干燥、沉積等離子體、退火、促進氧化還原反應，或包括前述中的一個或多個的組合。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述導電油墨組合物包括：平均直徑為D_2,1粒徑在約20nm與約150nm之間的金屬納米粒子；以及視情況選用的溶劑。