产生三维电子产品的方法及系统技术方案

技术编号:34085281 阅读:14 留言:0更新日期:2022-07-11 19:51
本发明专利技术涉及一种用于制造的方法,所述方法包含:将样本耦合到座架;及将所述样本的至少一部分浸入于具有上部表面的光敏液体中,所述上部表面界定所述光敏液体与周围环境之间的界面。通过以下方式来形成耦合到所述样本的至少一区段的至少聚合物层:通过控制所述样本相对于所述上部表面的位置来设定所述聚合物层的厚度;及照射至少所述上部表面以便聚合所述光敏液体以形成所述聚合物层。光敏液体以形成所述聚合物层。光敏液体以形成所述聚合物层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】产生三维电子产品的方法及系统


[0001]本专利技术一般来说涉及电子产品的产生,且特定来说涉及用于使用组合立体光刻及其它工艺的技术来产生三维产品的方法及系统。

技术介绍

[0002]已开发出用于产生三维(3D)产品的各种工艺,例如立体光刻。
[0003]举例来说,美国专利5,705,117描述了一种用于使原型零件显影的立体光刻工艺,其中在所得零件内包含非光聚合物材料的嵌件,以便使功能原型零件显影。每次形成区段时,将非光聚合物嵌件手动地定位在显影零件的一个区段上。
[0004]美国专利7,373,214描述了一种印刷三维产品的系统,所述系统包含将未经印刷物件并入到部分完成的产品中的至少一个物件并入装置,所述未经印刷物件不由所述系统印刷。

技术实现思路

[0005]本文中所描述的本专利技术的实施例提供一种用于制造的方法,所述方法包含:将样本耦合到座架;及将所述样本的至少一部分浸入于具有上部表面的光敏液体中,所述上部表面界定所述光敏液体与周围环境之间的界面。通过以下方式来形成耦合到所述样本的至少一区段的至少聚合物层:通过控制所述样本相对于所述上部表面的位置来设定所述聚合物层的厚度;及照射至少所述上部表面以便聚合所述光敏液体以形成所述聚合物层。
[0006]在一些实施例中,照射至少所述上部表面包含使用两个或更多个波长或者两个或更多个波长范围。在其它实施例中,形成所述聚合物层包含控制所述光敏液体的粘度以用于将所述聚合物层耦合到所述样本的所述至少一区段。在又其它实施例中,控制所述粘度包含控制所述光敏液体的温度及化学组成中的至少一者。
[0007]在实施例中,设定所述聚合物层的所述厚度包含从所述上部表面擦拭所述光敏液体的至少一部分。在另一实施例中,所述方法包含根据预定义图案朝向所述样本的至少固体表面引导熔融材料的液滴,使得所述液滴在所述固体表面上硬化以在所述固体表面上印刷一或多个层的结构。在又一实施例中,所述固体表面包含所述聚合物层的至少一部分。
[0008]在某一实施例中,所述方法包含移除所述聚合物层的至少一部分以用于将所述结构的至少既定表面暴露于所述周围环境。在其它实施例中,所述方法包含通过以下方式在所述既定表面上形成电触点:根据额外预定义图案朝向所述既定表面上的预定义位置引导额外液滴,使得所述额外液滴在所述既定表面上硬化以在所述预定义位置处印刷所述电触点。在又其它实施例中,所述结构包含三维(3D)结构。
[0009]在实施例中,所述方法包含:在所述聚合物层中形成空腔;及朝向所述空腔引导所述液滴以在所述空腔中印刷所述结构的至少一部分。在一实施例中,形成至少所述聚合物层包含将所述结构固定到所述固体表面。在又一实施例中,形成至少所述聚合物层包含用至少所述聚合物层覆盖所述结构。
[0010]在一些实施例中,所述方法包含:将具有至少接触垫的电子装置耦合到所述样本;及在所述电子装置的至少一区段上形成至少所述聚合物层。在其它实施例中,所述方法包含通过以下方式在至少所述接触垫的垫表面上形成电触点:根据预定义图案朝向所述垫表面引导额外液滴,使得所述额外液滴在所述垫表面上硬化。在又其它实施例中,所述电触点包含柱,所述柱耦合到所述垫表面以用于将电信号传导到所述电子装置或从所述电子装置传导电信号。
[0011]在实施例中,耦合所述电子装置包含将所述电子装置的至少一部分浸入于所述光敏液体中,且所述方法包含加热所述样本以用于聚合所述光敏液体的至少一部分以形成所述聚合物层的至少一部分。在另一实施例中,所述方法包含:在所述聚合物层中的所选择位置处形成空腔;及用既定液体填充所述空腔。在又一实施例中,形成所述空腔包含:(a)在环绕所述所选择位置的一或多个位置处照射所述光敏液体,使得所述光敏液体不在所述所选择位置处聚合;及(b)从所述所选择位置移除所述光敏液体以形成所述空腔。
[0012]在一些实施例中,移除所述光敏液体包含以下各项中的一者:(a)将所述光敏液体泵送出所述所选择位置;及(b)将固体元件嵌入到所述空腔中。在其它实施例中,填充所述空腔包含将所述既定液体施配到所述空腔中。在又其它实施例中,所述既定液体与所述光敏液体的不同之处在于选自由以下性质组成的性质列表的至少一种性质:(a)机械性质、(b)热性质、(c)电性质及(d)化学性质。
[0013]在一些实施例中,所述既定液体包含既定光敏液体,且所述方法包含照射所述既定光敏液体的所选择图案,以便聚合所述既定光敏液体的所述所选择图案以在所述空腔内形成具有既定聚合物层的所述所选择图案。在其它实施例中,所述方法包含:(a)在所述聚合物层上方或下方形成电组件;(b)在所述聚合物层中图案化空腔;(c)用不同于所述聚合物层的物质填充所述空腔;及(d)至少在所述物质上安置柔性部件。在又一实施例中,所述电组件包含电阻器,且其中所述物质具有大于所述聚合物层的第二热膨胀系数(CTE)的第一CTE。
[0014]在实施例中,所述电组件包含电容器,且所述物质具有小于所述聚合物层的第二机械刚性的第一机械刚性。在另一实施例中,所述柔性部件包含聚酰亚胺或硅酮。在又一实施例中,所述光敏液体包含选自由以下物质组成的列表的一或多种物质:(a)可光聚合以形成环氧树脂或硅酮聚合物的化学部分、(b)聚酰亚胺、(c)聚胺基甲酸酯、(d)聚二环戊二烯、(e)光敏可聚合硅烷及可光聚合部分。
[0015]在一些实施例中,照射至少所述上部表面包含使用紫外光(UV)辐射来照射所述光敏液体。在其它实施例中,所述方法包含在施加层或将装置耦合到既定表面之前制备所述聚合物层的所述既定表面。在又其它实施例中,施加所述层包含根据预定义图案朝向所述聚合物层的所述既定表面引导熔融材料的液滴,使得所述液滴在所述既定表面上硬化以在所述既定表面上印刷所述层。
[0016]在实施例中,制备所述既定表面包含在施加所述层之前将粘附层施加到所述既定表面。在另一实施例中,制备所述既定表面包含:在既定层中图案化空腔;及将所述层施加到所述空腔的至少一部分。在又一实施例中,制备所述既定表面包含使用激光剥蚀来粗糙化所述既定表面的至少一区段。
[0017]在一些实施例中,制备所述既定表面包含将微米级颗粒施加到所述既定表面的至
少一区段。在其它实施例中,施加所述微米级颗粒包含对包含浸入于挥发性溶剂中的所述微米级颗粒的经稀释溶液进行施配或喷注。在又其它实施例中,所述方法包含通过以下方式来形成第一三维(3D)结构:根据预定义图案朝向所述样本的至少固体表面引导熔融材料的第一液滴,使得所述第一液滴在所述固体表面上硬化以在所述固体表面上印刷所述第一3D结构。所述第一3D结构包含具有面对所述固体表面的下部表面的第一端以及具有与所述下部表面相对的上部表面的第二端,且所述方法包含通过以下方式在所述上部表面上形成第二3D结构:朝向所述上部表面引导熔融材料的第二液滴,使得所述第二液滴在所述上部表面上硬化以在所述第一3D结构的所述上部表面上印刷所述第二3D结构。形成至少所述聚合物层包含:(i)形成第一聚合物层以用于在所述固体表面上本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造的方法,所述方法包括:将样本耦合到座架;及将所述样本的至少一部分浸入于具有上部表面的光敏液体中,所述上部表面界定所述光敏液体与周围环境之间的界面;以及通过以下方式来形成耦合到所述样本的至少一区段的至少聚合物层:通过控制所述样本相对于所述上部表面的位置来设定所述聚合物层的厚度;及照射至少所述上部表面以便聚合所述光敏液体以形成所述聚合物层。2.根据权利要求1所述的方法,其中照射至少所述上部表面包括使用两个或更多个波长或者两个或更多个波长范围。3.根据权利要求1所述的方法,其中形成所述聚合物层包括控制所述光敏液体的粘度,以用于将所述聚合物层耦合到所述样本的所述至少一区段。4.根据权利要求3所述的方法,其中控制所述粘度包括控制所述光敏液体的温度及化学组成中的至少一者。5.根据权利要求1所述的方法,其中设定所述聚合物层的所述厚度包括从所述上部表面擦拭所述光敏液体的至少一部分。6.根据权利要求1所述的方法,且所述方法包括根据预定义图案朝向所述样本的至少固体表面引导熔融材料的液滴,使得所述液滴在所述固体表面上硬化以在所述固体表面上印刷一或多个层的结构。7.根据权利要求6所述的方法,其中所述固体表面包括所述聚合物层的至少一部分。8.根据权利要求7所述的方法,且所述方法包括移除所述聚合物层的至少一部分,以用于将所述结构的至少既定表面暴露于所述周围环境。9.根据权利要求8所述的方法,且所述方法包括通过以下方式在所述既定表面上形成电触点:根据额外预定义图案朝向所述既定表面上的预定义位置引导额外液滴,使得所述额外液滴在所述既定表面上硬化以在所述预定义位置处印刷所述电触点。10.根据权利要求6所述的方法,其中所述结构包括三维(3D)结构。11.根据权利要求6所述的方法,且所述方法包括:在所述聚合物层中形成空腔;及朝向所述空腔引导所述液滴以在所述空腔中印刷所述结构的至少一部分。12.根据权利要求6所述的方法,其中形成至少所述聚合物层包括将所述结构固定到所述固体表面。13.根据权利要求6所述的方法,其中形成至少所述聚合物层包括用至少所述聚合物层覆盖所述结构。14.根据权利要求1所述的方法,且所述方法包括:将具有至少接触垫的电子装置耦合到所述样本;及在所述电子装置的至少一区段上形成至少所述聚合物层。15.根据权利要求14所述的方法,且所述方法包括通过以下方式在至少所述接触垫的垫表面上形成电触点:根据预定义图案朝向所述垫表面引导额外液滴,使得所述额外液滴在所述垫表面上硬化。16.根据权利要求15所述的方法,其中所述电触点包括柱,所述柱耦合到所述垫表面以用于将电信号传导到所述电子装置或从所述电子装置传导电信号。17.根据权利要求14所述的方法,其中耦合所述电子装置包括将所述电子装置的至少一部分浸入于所述光敏液体中,且所述方法包括加热所述样本以用于聚合所述光敏液体的
至少一部分以形成所述聚合物层的至少一部分。18.根据权利要求1所述的方法,且所述方法包括:在所述聚合物层中的所选择位置处形成空腔;及用既定液体填充所述空腔。19.根据权利要求18所述的方法,其中形成所述空腔包括:(a)在环绕所述所选择位置的一或多个位置处照射所述光敏液体,使得所述光敏液体不在所述所选择位置处聚合;及(b)从所述所选择位置移除所述光敏液体以形成所述空腔。20.根据权利要求19所述的方法,其中移除所述光敏液体包括以下各项中的一者:(a)将所述光敏液体泵送出所述所选择位置;及(b)将固体元件嵌入到所述空腔中。21.根据权利要求18所述的方法,其中填充所述空腔包括将所述既定液体施配到所述空腔中。22.根据权利要求18所述的方法,其中所述既定液体与所述光敏液体的不同之处在于选自由以下性质组成的性质列表的至少一种性质:(a)机械性质、(b)热性质、(c)电性质及(d)化学性质。23.根据权利要求18所述的方法,其中所述既定液体包括既定光敏液体,且所述方法包括照射所述既定光敏液体的所选择图案,以便聚合所述既定光敏液体的所述所选择图案以在所述空腔内形成包括既定聚合物层的所述所选择图案。24.根据权利要求1所述的方法,且所述方法包括:(a)在所述聚合物层上方或下方形成电组件;(b)在所述聚合物层中图案化空腔;(c)用不同于所述聚合物层的物质填充所述空腔;及(d)至少在所述物质上安置柔性部件。25.根据权利要求24所述的方法,其中所述电组件包括电阻器,且其中所述物质具有大于所述聚合物层的第二热膨胀系数(CTE)的第一CTE。26.根据权利要求24所述的方法,其中所述电组件包括电容器,且其中所述物质具有小于所述聚合物层的第二机械刚性的第一机械刚性。27.根据权利要求24所述的方法,其中所述柔性部件包括聚酰亚胺或硅酮。28.根据权利要求1所述的方法,其中所述光敏液体包括选自由以下物质组成的列表的一或多种物质:(a)可光聚合以形成环氧树脂或硅酮聚合物的化学部分、(b)聚酰亚胺、(c)聚胺基甲酸酯、(d)聚二环戊二烯、(e)光敏可聚合硅烷及可光聚合部分。29.根据权利要求1所述的方法,其中照射至少所述上部表面包括使用紫外光(UV)辐射来照射所述光敏液体。30.根据权利要求1所述的方法,且所述方法包括在施加层或将装置耦合到所述聚合物层的既定表面之前制备所述既定表面。31.根据权利要求30所述的方法,其中施加所述层包括根据预定义图案朝向所述聚合物层的所述既定表面引导熔融材料的液滴,使得所述液滴在所述既定表面上硬化以在所述既定表面上印刷所述层。32.根据权利要求30所述的方法,其中制备所述既定表面包括在施加所述层之前将粘附层施加到所述既定表面。33.根据权利要求30所述的方法,其中制备所述既定表面包括:在既定层中图案化空腔;及将所述层施加到所述空腔的至少一部分。34.根据权利要求30所述的方法,其中制备所述既定表面包括使用激光剥蚀来粗糙化
所述既定表面的至少一区段。35.根据权利要求30所述的方法,其中制备所述既定表面包括将微米级颗粒施加到所述既定表面的至少一区段。36.根据权利要求35所述的方法,其中施加所述微米级颗粒包括对包括浸入于挥发性溶剂中的所述微米级颗粒的经稀释溶液进行施配或喷注。37.根据权利要求1所述的方法,且所述方法包括通过以下方式来形成第一三维(3D)结构:根据预定义图案朝向所述样本的至少固体表面引导熔融材料的第一液滴,使得所述第一液滴在所述固体表面上硬化以在所述固体表面上印刷所述第一3D结构,其中所述第一3D结构包括具有面对所述固体表面的下部表面的第一端以及具有与所述下部表面相对的上部表面的第二端,且所述方法包括通过以下方式在所述上部表面上形成第二3D结构:朝向所述上部表面引导熔融材料的第二液滴,使得所述第二液滴在所述上部表面上硬化以在所述第一3D结构的所述上部表面上印刷所述第二3D结构,其中形成至少所述聚合物层包括:(i)形成第一聚合物层以用于在所述固体表面上固定所述第一3D结构的位置;及(ii)形成第二聚合物层以用于在所述第一3D结构的所述上部表面上固定所述第二3D结构的位置。38.根据权利要求37所述的方法,其中所述第一3D结构及所述第二3D结构中的至少一者包括柱。39.根据权利要求37所述的方法,其中设定所述厚度包括设定既定厚度,使得照射所述上部表面包括聚合所述既定厚度内的全部所述光敏液体。40.根据权利要求37所述的方法,其中设定所述厚度包括通过从所述光敏液体的第一上部表面擦拭所述光敏液体的至少一部分来设定所述第一聚合物层的至少第一厚度。41.一种用于制造的系统,所述系统包括:光敏液体,其盛纳于槽中且具有界定所述光敏液体与周围环境之间的界面的上部表面;座架,其具有耦合到其的样本且经配置以通过相对于所述上部表面移动所述样本将所述样本的至少一部分浸入于所述光敏液体中;光学组合件,其经配置以照射至少所述上部表面,以便聚合所述光敏液体以形成聚合物层;及处理器,其经配置以通过控制所述样本相对于所述上部表面的位置来设定所述聚合物层的厚度。42.根据权利要求41所述的系统,其中所述光学组合件经配置以使用两个或更多个波长或者两个或更多个波长范围来照射至少所述上部表面。43.根据权利要求41所述的系统,其中所述处理器经配置以控制所述光敏液体的粘度,以用于将所述聚合物层耦合到所述样本的至少一区段。44.根据权利要求43所述的系统,其中所述处理器经配置以控制所述光敏液体的温度及化学组成中的至少一者。45.根据权利要求41所述的系统,且所述系统包括擦拭器,所述擦拭器经配置以从所述上部表面擦拭所述光敏液体的至少一部分,其中所述处理器经配置以通过控制所述擦拭器来设定所述聚合物层的所述厚度。46.根据权利要求41所述的系统,且所述系统包括激光直写子系统(LDW),其经配置以
根据预定义图案朝向所述样本的至少固体表面引导熔融材料的液滴,使得所述液滴在所述固体表面上硬化以在所述固体表面上印刷一或多个层的结构。47.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:G
申请(专利权)人:奥宝科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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