用于在眼科装置上形成电互连器的方法和设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了用于在包括结合一个或多个电元件的眼科装置的三维基底表面上形成互连器的方法和设备，所述方法和设备可用来提供高品质电连接和机械连接。

【技术实现步骤摘要】
用于在眼科装置上形成电互连器的方法和设备相关专利申请的交叉引用本专利申请要求2012年1月6日提交的美国专利申请序列号61/583,693的优先权。
技术介绍
1.
本专利技术涉及用于在装置上形成电互连器的方法和设备，该电互连器能够连接和物理支撑所附接的元件或元件的组合。更具体地讲，本专利技术涉及用于在包括结合一个或多个电元件的眼科装置的三维基底表面上形成互连器的方法和设备。2.相关领域的论述传统上，诸如角膜接触镜片、眼内镜片或泪点塞的眼科装置包括具有矫正、美容或治疗性质的生物相容性装置。例如角膜接触镜片可提供以下功能中的至少一种：视力矫正功能、美容增强作用和治疗效果。每种功能由透镜的物理特性提供。将折射性质结合到透镜中的设计可提供视力矫正功能。掺入到透镜中的颜料可提供美容增强作用。掺入到透镜中的活性剂可提供治疗功能。无需使透镜处于通电状态就能实现这些物理特性。泪点塞是置于泪点中以治疗干眼的装置。泪点塞可包括用于局部递送治疗剂的贮存器。传统上，泪点塞为无源装置。最近，已经在理论上证明有源元件可结合到诸如角膜接触镜片的眼科装置中。一些元件可包括半导体装置。一些例子示出了，在置于动物眼睛上的角膜接触镜片中嵌入了半导体装置。还描述了如何在透镜结构自身内以多种方式通电和激活有源元件。由透镜结构限定的空间的形貌和大小为各种功能的限定产生新型而挑战性的环境。重要的是提供可靠、紧凑而高性价比的方式以根据符合眼科环境的形状因数互连和附接这些元件。考虑到诸如角膜接触镜片的眼科装置的面积和体积限制及其使用环境，装置的物理实现必须克服多个问题，包括将多个电子元件安装和互连在非平面表面上，这些电子元件中的大多数包含光学塑料。因此，需要提供机械和电稳固的电子角膜接触镜片以及用于形成互连的方法和设备。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术涉及在三维表面上的电互连器。电互连器包括：由绝缘材料形成三维基础基底；将导电膜沉积在三维基础基底表面的至少一部分上；以及通过激光烧蚀周围的导电膜材料由导电膜形成电互连器线。根据另一个方面，本专利技术涉及一种用于在三维表面上形成电互连器的方法。所述方法包括：由第一绝缘材料形成三维基底；由第二绝缘材料形成三维掩模，其中三维掩模可紧密地适配在三维基底上；通过激光微加工产生穿过三维掩模区域的穿孔；将三维掩模置于三维基底上；以及将导电膜沉积在组合的三维掩模和三维基底上。根据另一个方面，本专利技术涉及一种用于在三维表面上形成电互连器的方法。所述方法包括：由第一绝缘材料形成基本上平面的第一基底；将第一导电材料沉积在第一绝缘材料上；通过移除第一导电材料的区域来形成电互连器结构；将第一绝缘材料的上覆层置于电互连器结构上；将第一平面基底、电互连器结构和第一绝缘材料的上覆层形成到第二平面基底中；以及将第二平面基底形成到具有结合的电互连器的第一三维基底中。根据另一个方面，本专利技术涉及一种用于在三维表面上形成电互连器的方法。所述方法包括：由第一绝缘材料形成基本上平面的第一基底；通过移除第一绝缘材料的区域在第一基底中形成掩模穿孔；通过从第一平面基底中切割所述掩模模板来形成掩模模板；将掩模模板折叠以接合其端部区域，其中所述折叠产生三维掩模；将三维掩模置于三维基底上；以及将导电膜沉积在组合的三维掩模和三维基底上。本专利技术的用于在眼科装置上形成电互连器的方法和设备克服了如上文简要描述的与现有技术相关联的缺点。本专利技术包括用于在形成的三维形状上限定或构造电互连器的方法和设备，所述三维形状可作为嵌入物而包括到最终的眼科装置中。注意，重要的是虽然本专利技术结合眼科装置进行描述，但本专利技术可通常用于使之在任何三维基底上互连。在一些示例性实施例中，提供了可通电和结合到眼科装置中的嵌入物。所述嵌入物可以多种方式形成以导致可在其上形成电互连器的三维形状。在一些示例性实施例中，可在形成嵌入物的过程期间同时包括互连。在其它示例性实施例中，可通过沉积各种膜并然后处理这些膜来形成互连器以在嵌入物的表面上产生互连。当用绝缘材料封装形成于三维嵌入物表面上的互连器，然后在限定位置打开绝缘材料以形成用于互连的连接通路时，可实现另一个示例性实施例。用于在三维表面上形成电互连器的方法和设备的重要设备方面可包括使用激光加工。在一些示例性实施例中，激光加工可用于以可控且可编程的方式烧蚀或移除金属膜或绝缘膜的区域。在其它示例性实施例中，激光加工可用于烧蚀具有适当限定的三维形状的材料，该形状将在产生掩模实体的过程中用来限定互连器的位置。在一些示例性实施例中，掩模可用作荫罩，它允许仅在掩模自身内具有穿孔的地方将膜沉积在嵌入物表面上。可能存在可符合带掩模的沉积的多种膜，包括金属膜、介电膜、高介电常数介电膜、导电和非导电环氧树脂以及可包括喷涂工艺的任何合适方式施加的其它导电和非导电膜。在其它示例性实施例中，掩模可用于拦截可能对于平版印刷工艺为重要的各种形式的光并对其成像，所述平版印刷工艺可包括等离子和反应离子蚀刻、湿法化学蚀刻和用于形成限定的互连的其它此类技术。在一些示例性实施例中，在嵌入物上的互连可允许连接可能以通电状态存在的元件，通电状态能够为其它元件供电，这些其它元件能够通过经由限定互连的连接而流过电流。元件可包括可变光学透镜元件和半导体装置中的一个或多个，其可位于嵌入物上或嵌入物中或以其它方式连接到嵌入物。其它示例性实施例可包括带有刚性或可成形嵌入物的模塑有机硅水凝胶角膜接触镜片，在该嵌入物上已被构造成互连并且还可包括眼科镜片。本专利技术包括对用于在三维表面上形成和限定和/或构造互连的技术骨架的公开。在示例性实施例中，公开了具有嵌入物的眼科镜片、用于形成具有限定在三维表面上的电互连器的眼科镜片的设备、以及用于制备该眼科镜片的方法，其中元件被附接在嵌入物上并由限定在嵌入物表面上的金属线互连。附图说明下文是附图所示的本专利技术优选实施例的更为具体的说明，通过这些说明，本专利技术的上述及其它特征和优点将变得显而易见。图1示出了根据本专利技术的具有三维表面的示例性基底，在该表面上可被构造成互连。图2示出了根据本专利技术的可用于包含在眼科装置中的示例性基底和在该基底上可被构造成互连的表面。图3示出了根据本专利技术的具有表面的示例性基底，所述基底已用等厚沉积的金属层涂布。图4示出了根据本专利技术的示例性基底，其中所选表面已用等厚沉积的金属层涂布。图5示出了根据本专利技术的示例性基底，其中在部分表面上沉积有选定形状的金属层。图6示出了在平面表面上的示例性互连和绝缘层。图7示出了根据本专利技术的在激光烧蚀已在其表面上限定了电互连器之后的基底。图8示出了根据本专利技术的成像的电互连器的详细透视图，其中已施加绝缘层并且随后通过激光烧蚀制成通路。图9示出了示例性掩模元件，其可随后用来充当荫罩以在平面表面上限定金属互连器或绝缘体。图10示出了根据本专利技术的具有三维形式的示例性基底。图11示出了根据本专利技术的与示例性基底配合的示例性荫罩。图12示出了根据本专利技术的涂布组合的示例性三维基底并覆盖荫罩的金属沉积工艺。图13示出了根据本专利技术的所得互连器，其已通过将金属膜穿过荫罩中的开口沉积到示例性三维成形基底的表面上来限定。图14示出了根据本专利技术的将电元件固定和连接到示例性三维成形基底的表面上的方法。图15示出了根据本专利技术的互连器形成的示例性第一组状态。图16示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在三维表面上形成电互连器的方法，包括：由第一绝缘材料形成三维基础基底；将导电膜沉积在所述三维基础基底表面的至少一部分上；以及通过激光烧蚀周围的导电膜材料由所述导电膜形成电互连器线。

【技术特征摘要】
2012.01.06 US 61/583,693;2012.11.28 US 13/687,0731.一种用于在三维表面上形成电互连器的方法，包括：由第一绝缘材料形成单个三维基础基底，用于插入眼科镜片中用于眼睛中或眼睛上，所述三维基础基底包括中心区域和周边区域，所述三维基底三维地弯曲，从而形成大致穹顶状结构，其从边缘到中心上升高度高达4毫米并且包括局部凸起结构，并且在所述穹顶状结构内包括脊，其带有斜度为2-90度的侧壁并且高度为0.001至0.5mm，所述单个三维基础基底的直径介于6mm和16mm之间；在所述周边区域中将导电膜沉积在所述三维基础基底的表面的至少一部分上；通过激光烧蚀周围的导电膜材料由所述导电膜形成电互连器线；以及将具有电互连器的三维基底结合到眼科镜片或用于眼科镜片的嵌入物中的至少一个内。2.根据权利要求1所述的方法，还包括将第二绝缘材料沉积在所形成的电互连器线上的步骤。3.根据权利要求2所述的方法，还包括通过激光烧蚀打开进入所述第二绝缘材料的电接触通路的步骤。4.一种用于在三维表面上形成电互连器的方法，包括：由第一绝缘材料形成单个三维基底，用于插入眼科镜片中用于眼睛中或眼睛上，所述三维基础基底包括中心区域和周边区域，所述三维基底三维地弯曲，从而形成大致穹顶状结构，其从边缘到中心上升高度高达4毫米并且包括局部凸起结构，并且在所述穹顶状结构内包括脊，其带有斜度为2-90度的侧壁并且高度为0.001至0.5mm，所述单个三维基底的直径介于6mm和16mm之间；由第二材料形成三维掩模，其中所述三维掩模能够紧密地适配在所述三维基底上；通过激光烧蚀产生穿过所述三维掩模的区域的穿孔；将所述三维掩模置于所述三维基底上；以及在所述周边区域中将导电膜沉积在组合的三维掩模和三维基底上；以及将具有沉积导电膜的三维基底结合到眼科镜片或用于眼科镜片的嵌入物中的至少一个内。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一绝缘材料与所述第二材料相同。6.一种用于在三维表面上形成电互连器的方法，包括：由第一绝缘材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：RB皮尤，DB奥茨，P潘多吉劳斯，A托纳，JD里亚尔，ER克尔尼克，SR比顿，FA弗利特施，
申请(专利权)人：庄臣及庄臣视力保护公司，
类型：发明
国别省市：