[發明專利]改善嵌入在主體結構中的集成組件的連接性的方法和系統

在審

• 申請號: 201980052923.2
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN112912243A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: J·努爾曼
• 申請（專利權）人: 維納米技術公司
• 主分類號: B32B27/00
• 分類號: B32B27/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升

本公開涉及用于改善嵌入式組件的連接性的系統和方法。具體地，本公開涉及用于使用增材制造通過以下改善嵌入式組件與主體結構和/或其它嵌入式組件的連接性的系統和方法：可選擇地橋接由于制造偏差和內在公差而在所述嵌入式組件或裝置與所述主體結構之間以及在一個嵌入式組件與多個其它嵌入式組件之間自然形成的間隙。

背景技術

本公開涉及用于改善嵌入式組件的連接性的系統和方法。具體地，本公開涉及用于使用增材制造通過以下改善嵌入式組件與主體結構和/或其它嵌入式組件的連接性的系統和方法：可選擇地橋接在一個或多個嵌入式裝置與主體結構之間以及在一個嵌入式裝置與多個其它嵌入式裝置之間形成的間隙。

增材制造為生產包含復合材料的機械組件提供了機會，此外，隨著增材制造行業中導電材料的普及，需要將第三方制造的組件嵌入正在制造的結構中。這些導電材料可以是電氣、熱學、聲學和/或光學的。

例如，最先進的芯片嵌入技術已成為制作復雜電子器件的必要條件。由于對傳感器的不同需求，變得迫切需要由微型化和優化封裝驅動的具有嵌入式傳感器的新應用；因為嵌入具有大量互連及更多互連的芯片會增加復雜性。

考慮到批量生產制造方法以及最終產品(嵌入式組件(例如，IC 200)以及用于其嵌入的插槽或位點)的最終大小變化，在嵌入位點的壁與被嵌入的組件之間將始終存在間隙。此間隙需要密封，以便防止嵌入式組件變得松動，或者如果需要特殊結構(如電氣互連線、散熱線、光纖或機械換能線)從包封嵌入式組件的盒行進到嵌入式組件，則需要位于間隙中的支撐件，否則通過增材制造沉積的線可能會斷裂或非常細，從而導致缺少期望的功能，例如在集成電路或電子傳感器的情況下，這可能會導致電導率損失或由于減小的金屬厚度而具有非常高的電阻(參見例如圖3C、3D)。

本公開旨在克服上述問題中的一個或多個問題。

發明內容

在各個實施例中，公開了用于使用增材制造通過橋接在嵌入式組件與主體結構之間形成的間隙改善所述嵌入式組件與所述主體結構和/或其它集成電路的熱學、電氣、光學、聲學和機械連接性的系統和方法。所述嵌入式組件可以是例如在某種程度上需要電氣、聲學、光學、熱學、機械等連接性的微型開關、傳感器、壓電材料、透鏡、集成電路、發光二極管等或其組合。

在一個實施例中，本文提供了一種用于增加主體結構中的嵌入式組件的連接性的方法，所述方法可在增材制造系統中實施，所述方法包括：提供具有頂部表面的所述主體結構，所述主體結構包括具有孔壁和孔底的孔，所述孔被配置成收納并容納第一嵌入式組件(例如，IC)；將具有頂表面、底表面和周界的要嵌入的第一組件定位在所述孔內，由此嵌入所述第一組件；檢查所述第一嵌入式組件；確定所述孔壁與所述第一嵌入式組件的所述周界之間的間隙；以及如果所述孔壁與所述嵌入式組件的所述周界之間的所述間隙大于預定間隙閾值但小于橋接閾值，則使用所述增材制造系統，在所述嵌入式組件的所述周界與所述主體結構的鄰近所述孔壁的所述頂部表面之間添加橋接構件。

在另一個實施例中，所述增材制造系統進一步包括：處理腔室；光學模塊、機械模塊和聲學模塊中的至少一個；其中光學模塊、機械模塊和所述聲學模塊中的所述至少一個包括與非易失性存儲器通信的處理器，所述非易失性存儲器包含處理器可讀介質，所述處理器可讀介質上具有可執行指令集，所述可執行指令集被配置成在被執行時使所述處理器：捕獲具有所述第一嵌入式組件的所述主體結構的圖像；測量所述孔壁與所述第一嵌入式組件的所述周界之間的間隙；將測得的間隙與所述預定間隙閾值進行比較；將所述測得的間隙與所述橋接閾值進行比較；如果所述測得的間隙大于所述間隙閾值但小于所述橋接閾值，則指示操作者和所述增材制造系統中的至少一個在所述第一嵌入式組件的周界壁與所述主體結構的鄰近所述孔壁的所述頂部表面之間添加橋接構件；否則如果所述測得的間隙小于所述間隙閾值，則防止所述增材制造系統在所述第一嵌入式組件的所述周界與所述主體結構的鄰近所述孔壁的所述頂部表面之間添加橋接構件；否則如果所述測得的間隙大于所述間隙閾值且大于所述橋接閾值，則致動警報。