用于井下数据收集的微芯片制造技术

一种微芯片(100)包括：PCB(102)、沿PCB(102)的第一区域定位的第一接触特征部(108)、沿PCB(102)与第一区域相对设置的第二区域定位的第二接触特征部(108)、包括分别与第一接触特征部和第二接触特征部(108)耦接的第一接触构件和第二接触构件(124)以用于在第一接触特征部和第二接触特征部(108)与外部电子设备之间进行信号通信的接触框架(110)、以及包围微芯片(100)的内部区域并承载接触框架(120)的第一接触构件和第二接触构件(124)的外壳(112)。(112)。(112)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于井下数据收集的微芯片
[0001]要求优先权
[0002]本申请要求于2019年5月17日递交的美国专利申请No.16/415,286的优先权，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本公开涉及包括与微芯片的主印刷电路板集成的支撑性接触框架在内的微芯片、以及制造用于石油和天然气应用的这种微芯片的方法。

技术介绍

[0004]微芯片可以在钻井作业期间部署到井眼，以便从井眼收集数据。然而，由于井下条件恶劣，大量部署的微芯片在钻井作业期间无法维持机械完整性。例如，许多微芯片在微芯片的保护封装的薄弱点处经历剪切或损坏。在一些示例中，微芯片的强度受微芯片的主板的完整性、微芯片的保护材料的接合、以及由保护材料形成的层的均匀性的影响。一旦从井眼中回收微芯片，保护材料的非导电性质还可以使主板难以传输数据以及与外部系统充电。

技术实现思路

[0005]本公开涉及包括与微芯片的主印刷电路板集成的支撑性接触框架在内的微芯片、以及制造用于石油和天然气应用的这种微芯片的方法。本文讨论的接触框架提供印刷电路板(PCB)上的接触特征部与外部电路之间的直接电接触，同时提供微芯片的改进的机械完整性，提供接触框架的接触构件与PCB上的接触特征部之间改进的接合，并有助于产生既可靠又厚度一致的微芯片保护层。这种接触框架包括多个接触构件，这些接触构件由导电金属形成并且定位成与沿PCB的边缘或内部区域设置的相应接触特征部直接或间接接触。例如，在一些实施例中，接触部是与PCB上的接触部特征直接接触的独立组件。这种接触部可以沿PCB的水平面定位。
[0006]在其他实施例中，接触框架可以另外包括一个或多个加强微芯片结构的加强构件(例如，外围O形环框架)。加强构件可以为接触构件提供安装表面或没有接触构件。在一些情况下，加强构件可以在PCB的水平面中定向，使得接触部与加强构件直接接触以及与PCB上的接触特征部直接接触。在一些情况下，加强构件可以在PCB的竖直面中定向，使得接触构件与加强构件直接接触以及与PCB上的接触特征部间接接触。在这样的实施例中，接触框架还包括嵌入式电极，通过该嵌入式电极，沿加强构件的接触构件耦接到PCB上的接触特征部。
[0007]一方面，微芯片包括包括PCB、沿PCB的第一区域定位的第一接触特征部、沿PCB的与第一区域相对设置的第二区域定位的第二接触特征部、包括分别与第一接触特征部和第二接触特征部耦接的第一接触构件和第二接触构件以用于在第一接触特征部和第二接触特征部与外部电子设备之间进行信号通信的接触框架、以及包围微芯片的内部区域并承载
接触框架的第一接触构件和第二接触构件的外壳。
[0008]实施例可以提供以下特征中的一个或多个。
[0009]在一些实施例中，接触框架还包括围绕PCB的加强构件。
[0010]在一些实施例中，加强构件沿PCB的水平面定位。
[0011]在一些实施例中，加强构件沿PCB的竖直面定位。
[0012]在一些实施例中，加强构件沿PCB的外围边缘附接到第一接触构件和第二接触构件。
[0013]在一些实施例中，第一接触构件和第二接触构件分别在与PCB间隔开的第一位置和第二位置处由加强构件承载。
[0014]在一些实施例中，接触框架还包括分别在第一接触构件和第二接触构件与沿PCB定位的第一接触特征部和第二接触特征部之间延伸的第一电极和第二电极。
[0015]在一些实施例中，加强构件是第一加强构件，并且接触框架还包括一个或多个附加加强构件，所述一个或多个附加加强构件围绕PCB并垂直于第一加强构件定向。
[0016]在一些实施例中，加强构件包括非导电环。
[0017]在一些实施例中，接触框架的第一接触构件和第二接触构件直接与沿PCB定位的第一接触特征部和第二接触特征部连接。
[0018]在一些实施例中，PCB的第一区域和第二区域沿PCB的外围边缘设置。
[0019]在一些实施例中，PCB的第一区域和第二区域沿PCB的内部区域设置。
[0020]在一些实施例中，接触框架还包括第三接触构件和第四接触构件，该第三接触构件和第四接触构件分别耦接到沿PCB定位的第三接触特征部和第四接触特征部，以用于第三接触特征部和外部电子设备之间的信号通信。
[0021]在一些实施例中，第一接触构件、第二接触构件、第三接触构件和第四接触构件围绕外壳的圆周彼此间隔开约90度。
[0022]在一些实施例中，第一接触构件和第二接触构件的外表面与外壳的外表面齐平地设置。
[0023]在一些实施例中，外壳具有基本上球形的外部形状。
[0024]另一方面，制造微芯片的方法包括：s处理PCB以提供沿PCB的第一区域定位的第一接触特征部以及沿PCB的与第一区域相对设置的第二区域定位的第二接触特征部；将接触框架安装到PCB以提供接触框架和PCB的组件，在该组件中接触框架的第一接触构件和第二接触构件分别耦接到第一接触特征部和第二接触特征部，以用于在第一接触特征部和第二接触特征部与外部电子设备之间进行信号通信；将组件定位在模具内；以及在模具内围绕组件形成外壳，使得外壳承载接触框架的第一接触构件和第二接触构件。
[0025]实施例可以提供以下特征中的一个或多个。
[0026]在一些实施例中，将接触框架安装到PCB还包括用接触框架的加强构件围绕PCB。
[0027]在一些实施例中，该方法还包括：固化围绕组件的保护材料以形成外壳。
[0028]在一些实施例中，该方法还包括：在保护材料固化以形成外壳的同时沿微芯片的中心面维持PCB。
[0029]在附图和描述中阐述了一个或多个实施例的细节。通过说明书、附图和权利要求书，实施例的其他特征、方面和优点将变得明显。
附图说明
[0030]图1A至图1C分别是包括具有沿PCB的水平面定位的四个独立接触构件的接触框架在内的示例微芯片的透视图、俯视图和侧截面图。
[0031]图1D是图1A至图1C的微芯片的接触框架的俯视图。
[0032]图2A至图2C分别是包括具有沿PCB的水平面定位的三个独立接触构件的接触框架在内的示例微芯片的透视图、俯视图和侧截面图。
[0033]图3A至图3C分别是包括具有沿PCB的水平面定位的两个独立接触构件的接触框架在内的示例微芯片的透视图、俯视图和侧截面图。
[0034]图4A至图4C分别是包括具有沿PCB的水平面定位的四个加强接触构件和加强构件的接触框架在内的示例微芯片的透视图、俯视图和侧截面图。
[0035]图4D是图4A至图4C的微芯片的接触框架的俯视图。
[0036]图5A至图5C分别是包括具有沿PCB的水平面定位的三个接触构件和加强构件的接触框架在内的示例微芯片的透视图、俯视图和侧截面图。
[0037]图6A至图6C分别是包括具有沿PCB的水平面定位的两个接触构件和加强构件的接触框架在内的示例微芯片的透视图、俯视图和侧截面图。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微芯片，包括：PCB；第一接触特征部，沿所述PCB的第一区域定位；第二接触特征部，沿所述PCB与所述第一区域相对设置的第二区域定位；接触框架，包括分别与所述第一接触特征部和第二接触特征部耦接的第一接触构件和第二接触构件，以用于在所述第一接触特征部和所述第二接触特征部与外部电子设备之间进行信号通信；以及外壳，包围所述微芯片的内部区域并承载所述接触框架的第一接触构件和第二接触构件。2.根据权利要求1所述的微芯片，其中，所述接触框架还包括围绕所述PCB的加强构件。3.根据权利要求2所述的微芯片，其中，所述加强构件沿所述PCB的水平面定位。4.根据权利要求2所述的微芯片，其中，所述加强构件沿所述PCB的竖直面定位。5.根据权利要求2所述的微芯片，其中，所述加强构件沿所述PCB的外围边缘附接到所述第一接触构件和所述第二接触构件。6.根据权利要求2所述的微芯片，其中，所述第一接触构件和所述第二接触构件分别在与所述PCB间隔开的第一位置和第二位置处由所述加强构件承载。7.根据权利要求6所述的微芯片，其中，所述接触框架还包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别在所述第一接触构件和所述第二接触构件与沿所述PCB定位的所述第一接触特征部和所述第二接触特征部之间延伸。8.根据权利要求2所述的微芯片，其中，所述加强构件是第一加强构件，并且所述接触框架还包括一个或多个附加加强构件，所述一个或多个附加加强构件围绕所述PCB并垂直于所述第一加强构件定向。9.根据权利要求2所述的微芯片，其中，所述加强构件包括非导电环。10.根据权利要求1所述的微芯片，其中，所述接触框架的第一接触构件和第二接触构件直接与沿所述PCB定位的所述第一接触特征部和所述第二接触特征部连接。11.根据权利要求1所述的微芯片，其中，所述PCB的第一区域和第二区域沿所述PCB的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伯东，津塔卡，
申请(专利权)人：裕科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：