用于可拉伸互连件的应变缓解结构制造技术

提供了一种设备，包括：柔性基材；第一和第二装置部件，分别连接至柔性基材；第一和第二导电的可拉伸互连件，分别电连接至第一和第二装置部件，且分别包括具有弯曲形状的第一和第二迂回部分，第一和第二迂回部分的弯曲形状大体上相同；以及交叉结构，其弯曲形状与第一和第二迂回部分的弯曲形状大体上相同，交叉结构包括顶层、中间层和底层，第一导电的可拉伸互连件被定位在顶层和中间层之间，且第二导电的可拉伸互连件被定位在中间层和底层之间，使得交叉结构涵盖第一和第二迂回部分的至少一部分，由此在第一、第二导电的可拉伸互连件或它们二者的拉伸过程中使第一和第二迂回部分上的机械应变重新分布。

【技术实现步骤摘要】
用于可拉伸互连件的应变缓解结构本申请是申请日为2014年2月24日、专利技术名称为“用于可拉伸互连件的应变缓解结构”的申请号为201480010490.1专利申请的分案申请。
技术介绍
高质量医疗感测和成像数据已经在对许多不同医学症状加以诊断和治疗中变得愈加有益。这些症状可以是与消化系统、心血管系统相关联的，并且可能包括对神经系统的损害、癌症、以及类似事项。当前，可以用来采集这样的感测或成像数据的大多数电子系统一直是刚性的而非柔性的。这些刚性的电子设备对于诸如在生物医学装置中的许多应用并不理想。大多数生物组织是柔软并且弯曲的。皮肤和器官是精细的并且远非是二维的。电子设备系统的其他潜在应用，诸如在非医疗系统中采集数据，也可能受到刚性的电子设备的束缚。
技术实现思路
专利技术人已经认识到电子系统的这种非柔性在使用中针对许多应用而言并不理想。鉴于前述内容，本文所阐述的多种不同实例总体上针对用于在适形电子系统中提供应变缓解的系统、设备和方法。本文所阐述的这些系统、方法和设备提供了包括以多层布置的可拉伸互连件的有效的、紧凑的、并且复杂的系统。在实例中，阐述了一种闭合形式的应变缓解(交叉)结构，该结构有效地使得通常可能作用在可拉伸互连件的相交或闭合通道的区域上的应变得以重新分布。在实例中，提供了基于包括嵌入在柔性聚合物中的集成电路(IC)芯片和/或可拉伸互连件的薄的装置孤岛的系统、设备和方法。提供的实例设备包括包含第一迂回区域的第一导电的可拉伸互连件、包含第二迂回区域的第二导电的可拉伸互连件、以及交叉结构。该第二导电的可拉伸互连件相对于该第一导电的可拉伸互连件被布置成使得该交叉结构涵盖该第一迂回区域和该第二迂回区域的至少一部分；并且该交叉结构具有在该第一导电的可拉伸互连件和/或该第二导电的可拉伸互连件的拉伸过程中缓解该第一迂回区域和该第二迂回区域上的机械应变的弹性特性。还提供了一种实例装置，该实例装置包括柔性基材；至少两个装置部件，它们被布置在该柔性基材上；第一导电的可拉伸互连件，该第一导电的可拉伸互连件与该至少两个装置部件中的至少一个装置部件处于电联通，该第一导电的可拉伸互连件包括第一迂回区域；第二导电的可拉伸互连件，该第二导电的可拉伸互连件与该至少两个装置部件中的至少一个另外的装置部件处于电联通，该第二导电的可拉伸互连件包括第二迂回区域；以及交叉结构。该第二导电的可拉伸互连件相对于该第一导电的可拉伸互连件被布置成使得该交叉结构涵盖该第一迂回区域和该第二迂回区域的至少一部分。该交叉结构具有在该第一导电的可拉伸互连件和/或该第二导电的可拉伸互连件的拉伸过程中缓解该第一迂回区域和该第二迂回区域上的机械应变的弹性特性。在实例中，该至少两个装置部件中的至少一个可以包括电子装置、光学装置、光电装置、机械装置、微机电装置、纳米机电装置、微流体装置以及热学装置。在此通过引用将以下公开文献、专利、以及专利申请以其整体结合在本文中：Kim等人的，“可拉伸并且可折叠的硅集成电路(StretchableandFoldableSiliconIntegratedCircuits)”，科学快报(ScienceExpress)，2008年3月27日，10.1126/科学.1154367；Ko等人的，“基于可压缩硅光电设备的半球状电子眼相机(AHemisphericalElectronicEyeCameraBasedonCompressibleSiliconOptoelectronics)”自然，2008年8月7日，454期，页码748-753；Kim等人的，“结合有整体集成式可拉伸的波浪形互连件的互补性金属氧化物硅集成电路(ComplementaryMetalOxideSiliconIntegratedCircuitsIncorporatingMonolithicallyIntegratedStretchableWavyInterconnects)”，应用物理通讯(AppliedPhysicsLetters)，2008年7月31日，93期，044102；Kim等人的，“针对对极度机械变形有线性弹性响应的集成电路的材料和非共面网设计(MaterialsandNoncoplanarMeshDesignsforIntegratedCircuitswithLinearElasticResponsestoExtremeMechanicalDeformations)”，PNAS，2008年12月2日，105期，编号48，页码18675-18680；Meitl等人的，“借助于对弹性印模的粘附的运动学控制的转印(TransferPrintingbyKineticControlofAdhesiontoanElastomericStamp)”，天然材料(NatureMaterials)，2006年1月，5期，页码33-38；公布于2010年1月7日的、提交于2009年3月5日的、并且题为“可拉伸且可折叠的电子装置(STRETCHABLEANDFOLDABLEELECTRONICDEVICES)”的美国专利申请公布号20100002402-A1；公布于2010年4月8日的、提交于2009年10月7日的、并且题为“具有可拉伸的集成电路和传感器阵列的导管球囊(CATHETERBALLOONHAVINGSTRETCHABLEINTEGRATEDCIRCUITRYANDSENSORARRAY)”的美国专利申请公布号20100087782-A1；公布于2010年5月13日的、提交于2009年11月12日的、并且题为“可极度拉伸的电子设备(EXTREMELYSTRETCHABLEELECTRONICS)”的美国专利申请公布号20100116526-A1；公布于2010年7月15日的、提交于2010年1月12日的、并且题为“非平面影像阵列的方法和应用(METHODSANDAPPLICATIONSOFNON-PLANARIMAGINGARRAYS)”的美国专利申请公布号20100178722-A1；以及公布于2010年10月28日的、提交于2009年11月24日的、并且题为“利用可拉伸的电子设备来测量轮胎或路面状态的系统、装置、和方法(SYSTEMS,DEVICES,ANDMETHODSUTILIZINGSTRETCHABLEELECTRONICSTOMEASURETIREORROADSURFACECONDITIONS)”的美国专利申请公布号2010027119-A1。Kim,D.H.等人的(2010)用于超薄适形生物集成电子设备的可分解的丝纤维膜(Dissolvablefilmsofsilkfibroinforultrathinconformalbio-integratedelectronics).天然材料(NatureMaterials)，9，511-517。Omenetto,F.G.和D.L.Kaplan的(2008)丝的新出路(Anewrouteforsilk).自然光学(NaturePhotonics)，2，641-643。Omenetto,F.G.、Kaplan,D.L.的(2010)古老材料的新机遇(Newopportunitiesforanancientmateri本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：柔性基材；第一装置部件，连接至所述柔性基材；第二装置部件，连接至所述柔性基材；第一导电的可拉伸互连件，电连接至所述第一装置部件，并且包括具有弯曲形状的第一迂回部分；第二导电的可拉伸互连件，电连接至所述第二装置部件，并且包括具有弯曲形状的第二迂回部分，所述第二迂回部分的所述弯曲形状与所述第一迂回部分的所述弯曲形状大体上相同；以及交叉结构，所述交叉结构的弯曲形状与所述第一迂回部分的所述弯曲形状以及所述第二迂回部分的所述弯曲形状大体上相同，所述交叉结构包括顶层、中间层和底层，所述第一导电的可拉伸互连件被定位在所述交叉结构的所述顶层和所述中间层之间，并且所述第二导电的可拉伸互连件被定位在所述交叉结构的所述中间层和所述底层之间，使得所述交叉结构涵盖所述第一迂回部分和所述第二迂回部分的至少一部分，由此在所述第一导电的可拉伸互连件、所述第二导电的可拉伸互连件或它们二者的拉伸过程中使所述第一迂回部分和所述第二迂回部分上的机械应变重新分布。

【技术特征摘要】
2013.02.25 US 61/768,939;2013.03.15 US 13/843,8801.一种设备，包括：柔性基材；第一装置部件，连接至所述柔性基材；第二装置部件，连接至所述柔性基材；第一导电的可拉伸互连件，电连接至所述第一装置部件，并且包括具有弯曲形状的第一迂回部分；第二导电的可拉伸互连件，电连接至所述第二装置部件，并且包括具有弯曲形状的第二迂回部分，所述第二迂回部分的所述弯曲形状与所述第一迂回部分的所述弯曲形状大体上相同；以及交叉结构，所述交叉结构的弯曲形状与所述第一迂回部分的所述弯曲形状以及所述第二迂回部分的所述弯曲形状大体上相同，所述交叉结构包括顶层、中间层和底层，所述第一导电的可拉伸互连件被定位在所述交叉结构的所述顶层和所述中间层之间，并且所述第二导电的可拉伸互连件被定位在所述交叉结构的所述中间层和所述底层之间，使得所述交叉结构涵盖所述第一迂回部分和所述第二迂回部分的至少一部分，由此在所述第一导电的可拉伸互连件、所述第二导电的可拉伸互连件或它们二者的拉伸过程中使所述第一迂回部分和所述第二迂回部分上的机械应变重新分布。2.如权利要求1所述的设备，其中，所述第一装置部件和所述第二装置部件的至少一者包括晶体管、放大器、光电检测器、光电二极管阵列、显示器、发光二极管、光伏装置、逻辑门阵列、微处理器、集成电路、光学装置、光电装置、机械装置、微机电装置、纳米机电装置、微流体装置、热学装置、或其任何组合。3.如权利要求2所述的设备，其中，所述第一装置部件包括第一集成电路装置和/或所述第二装置部件包括第二集成电路装置。4.如权利要求1所述的设备，进一步包括：第三装置部件，连接至所述柔性基材；以及第四装置部件，连接至所述柔性基材，其中，所述第一导电的可拉伸互连件电连接所述第一装置部件和所述第三装置部件，并且所述第二导电的可拉伸互连件电连...

【专利技术属性】
技术研发人员：许永昱，
申请(专利权)人：MC一零股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US