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在接触镜片上组装薄硅片制造技术

技术编号:11872418 阅读:108 留言:0更新日期:2015-08-12 23:30
提供了其中集成有薄硅片的接触镜片,以及用于将该硅片组装在该接触镜片内的方法。在一方面中,一种方法包括在镜片衬底上创建多个镜片接触垫并且在芯片上创建多个芯片接触垫。该方法还包括向多个镜片接触垫或芯片接触垫中的每一个施加组装接合材料,将多个镜片接触垫与多个芯片接触垫对齐,利用倒装芯片接合经由组装接合材料将芯片接合到镜片衬底,并且利用镜片衬底形成接触镜片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请的交叉引用 本申请要求2012年9月26日递交的美国专利申请13/627, 574号的优先权,在此 通过引用将该美国专利申请全部并入。
本公开概括而言涉及其中集成有薄硅片(thin silicon chip)的隐形眼镜 (contact lens)和用于在隐形眼镜内组装娃片的方法。
技术介绍
娃片一般是利用倒装芯片接合(flip chip bonding)或引线接合(wire bonding) 来组装的。倒装芯片接合是一种利用淀积到芯片垫(chip pad)上的焊接凸点来将半导体 器件互连到外部电路(例如,电路板或另外的芯片或晶片)的方法。焊接凸点是在最终晶 片处理步骤期间在晶片的顶侧淀积在芯片垫上的。为了将芯片安放到外部电路,其被翻转 以使得其顶侧向下,并且被对齐以使得它的垫与外部电路上的匹配垫对齐。焊接凸点随后 被熔化以完成互连。在引线接合中,芯片是在直立姿态中被安放到外部电路的,并且导线被 用于将芯片垫互连到外部电路。然而,这些硅片组装方法不适合于将硅片组装在隐形眼镜 上或隐形眼镜内。另外,标准的芯片太厚以至于不适合安装到隐形眼镜上。【附图说明】 图IA和IB呈现了根据本文描述的方面的其中/其上集成有硅片的示例隐形眼镜 的替换透视图。 图2A-2C呈现了根据本文描述的方面的其中集成有硅片的隐形眼镜的示例实施 例的截面视图。 图3描绘了根据本文描述的方面的用于创建可被组装到隐形眼镜上的硅片的过 程。 图4图示了根据本文描述的方面的将硅片组装到隐形眼镜衬底上的过程的简要 概览。 图5A-5E图示了根据本文描述的方面的将硅片组装到隐形眼镜衬底上的示范性 过程500。 图6A-6D图示了根据本文描述的方面的将硅片组装到隐形眼镜衬底上的示范性 过程500的另一替换透视图。 图7A-7D图示了根据本文描述的方面的将硅片组装到隐形眼镜衬底上的另一示 范性过程700。 图8A-8D图示了根据本文描述的方面的将硅片组装到隐形眼镜衬底上的示范性 过程800的另一替换透视图。 图9A-9D图示了根据本文描述的方面的将硅片组装到隐形眼镜衬底上的另一示 范性过程900。 图10A-10D图示了根据本文描述的方面的将硅片组装到隐形眼镜衬底上的示范 性过程900的另一替换透视图。 图11A-11C图示了根据本文描述的方面的用于采用其上接合了硅片的隐形眼镜 衬底来形成隐形眼镜的过程。 图12A呈现了根据本文描述的方面的隐形眼镜形态的替换三维视图。 图12B描绘了根据本文描述的方面的对隐形眼镜形态进行最终处理以形成隐形 眼镜。 图13呈现了根据本文描述的方面的将硅片组装到隐形眼镜上和/或隐形眼镜内 的示范性方法。 图14呈现了根据本文描述的方面的将硅片组装到隐形眼镜上和/或隐形眼镜内 的另一示范性方法。 图15呈现了根据本文描述的方面的将硅片组装到隐形眼镜上和/或隐形眼镜内 的另一示范性方法。【具体实施方式】 现在参考图描述各种方面,图中相似的参考标号始终用于指代相似的元素。在以 下描述中,出于说明目的,记载了许多具体细节以便提供对一个或多个方面的更透彻理解。 然而,很明显,没有这些具体细节也可实现这样的方面。在其它情况中,以框图形式示出结 构和设备以便促进对一个或多个方面的描述。 在一个或多个方面中,公开的主题涉及用于制造其中或其上集成有集成电路的隐 形眼镜的方法。在一方面中,该方法包括在镜片衬底上创建多个镜片接触垫并且在集成电 路元件或者芯片一一例如硅片一一上创建多个芯片接触垫。组装接合材料随后被施加到多 个镜片接触垫或多个芯片接触垫。芯片随后经由组装接合材料被接合到镜片衬底,由此镜 片接触垫与芯片接触垫对齐。 在芯片被接合到镜片衬底之后,镜片衬底被形成为隐形眼镜。在一方面中,在将镜 片衬底形成为隐形眼镜之前,芯片被密封到镜片衬底上。镜片衬底随后被切割成环形并且 被模塑以匹配将佩戴该隐形眼镜的眼睛的曲率。模塑的镜片衬底随后被嵌入到水凝胶中以 形成隐形眼镜。 在一些方面中,利用光刻法将多个芯片接触垫形成为芯片上的金属线。类似地,可 利用光刻法将多个镜片接触垫形成为镜片衬底上的金属线。而在其它方面中,多个镜片接 触垫被形成为具有约100微米或更小的长度的多个金属方形。 主题方法使得能够在不使用凸起垫和标准芯片的情况下将薄硅片组装在隐形眼 镜内。在一些实施例中,公开的方法包括使硅片衬底薄化到小于约100微米的厚度(例如, 在20-100微米厚的范围内),然后将薄化的衬底切割成每边小于Imm的芯片。要明白,这 些记述的范围/大小只是示范性的,而根据本文描述的实施例可以采用任何适当的厚度或 大小。金属线被图案化到芯片和/或镜片衬底上以为芯片和/或镜片衬底创建接触垫。金 属线也充当连接隐形眼镜的其它芯片和/或其它电组件(例如,天线、传感器、发光二极管 (light illuminating diode,LED)等等)的导线。 在各种实施例中,为了将芯片组装到镜片衬底,利用注射器将少量的低温组装接 合材料放置到镜片衬底或芯片的接触垫上。然后将芯片的接触垫与镜片衬底的接触垫对齐 并且利用焊接材料将芯片接合到镜片衬底。例如,镜片衬底可包括多个接触垫,这些接触垫 可被分割成多个组装位点,用于将芯片组装到其上。一旦用焊接材料覆盖了镜片衬底上的 特定组装位点的各接触垫,就将芯片的接触垫与该组装位点中的镜片衬底接触垫对齐并且 利用倒装芯片接合器将芯片接合到该组装位点。倒装芯片接合器工具使芯片接触垫与镜片 衬底接触垫对齐并且连同温度一起施加压力以在芯片与镜片衬底之间创建机械和电连接。 在将芯片接合到镜片衬底之后,可利用某种物质(例如,聚对二甲苯)将芯片密封 到镜片衬底上以使得镜片衬底具有生物相容性并且将芯片保持在适当位置。镜片衬底随后 可被形成为隐形眼镜。例如,在一方面中,镜片衬底被切割成环形。该环形在环的内边缘和 /或外边缘可包括缺口以促进环的模塑并减少起皱。该环随后被模塑以匹配眼睛的曲率。 该环进一步被嵌入到水凝胶中以完成隐形眼镜组装过程。 图IA和IB描绘了其中/其上集成有集成电路或芯片102的示例隐形眼镜100的 各种角度。按照本文使用的,术语集成电路和芯片是可互换使用的。图IA图示了示例隐形 眼镜100的三维图像,并且图IB呈现了被佩戴在眼睛104上的示例隐形眼镜100的截面视 图。隐形眼镜100和本文公开的另外的隐形眼镜一般是以符合眼睛的形状的球形提供的。 参考图1B,隐形眼镜100包括两个主要表面,即内表面108和外表面106,两者都 是球形的。内表面108是凹入的并且邻近眼睛104的表面/搁在眼睛104的表面上。外表 面106是凸起的并且与内表面108相反。隐形眼镜100具有在水平方向上跨越内表面108 与外表面106之间的厚度。芯片102位于隐形眼镜100的厚度内。在一般方面中,如图IB 中所示,镜片的宽度在镜片的中心点处最厚(相对于在镜片的其它区域处镜片的宽度),向 外逐渐变细到镜片的周界处的刀状边缘。主题隐形眼镜的特定尺寸(包括可归因于厚度、 直径、曲率等等的尺寸)不是关键的并且可变化。 如本文一般描述的,芯片102是可被隐形眼镜100用来促进隐形眼镜的电操作的 硅片。具体地,芯片1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造具有集成电路的隐形眼镜的方法,包括:通过在芯片的表面上形成多条金属线来在所述芯片上创建多个芯片接触垫;向在镜片衬底上形成的多个镜片接触垫中的每一个施加组装接合材料;经由所述组装接合材料将所述多个芯片接触垫接合到所述多个镜片接触垫以将所述芯片接合到所述镜片衬底;以及将所述镜片衬底和接合在其上的所述芯片嵌入到隐形眼镜材料中以形成所述隐形眼镜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J艾茨科恩
申请(专利权)人:谷歌公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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