TW202137840A - 具有側面安裝之組件之積層製造之電子(ame)電路及其積層製造方法 - Google Patents
具有側面安裝之組件之積層製造之電子(ame)電路及其積層製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202137840A TW202137840A TW109110887A TW109110887A TW202137840A TW 202137840 A TW202137840 A TW 202137840A TW 109110887 A TW109110887 A TW 109110887A TW 109110887 A TW109110887 A TW 109110887A TW 202137840 A TW202137840 A TW 202137840A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- ame
- package
- circuit
- contacts
- printing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
本發明係關於使用積層製造(AM)來製造具有側面安裝之組件及接觸件的印刷電路之系統及方法。更特定言之,本發明係關於用於製造例如電子組件(AME)之積層製造方法;沿印刷AME中之每一者之側壁或側面之Z軸具有導電接觸件及/或組件之印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)及高密度互連印刷電路板(HDIPCB)(PCB、FPC及HDIPCB統稱為AME,或AME電路)。
Description
本發明係關於使用積層製造(AM)來製造具有側面安裝之組件及接觸件的印刷電路之系統及方法。更特定言之,本發明係關於用於製造例如電子組件(AME)之積層製造方法;沿印刷AME中之每一者之側壁或側面之Z軸具有導電接觸件及/或組件之印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)及高密度互連印刷電路板(HDIPCB)(PCB、FPC及HDIPCB統稱為AME,或AME電路)。
在例如以下所有領域中愈來愈需要具有小型形狀因數之電子裝置:製造業、商業、消費品、軍事、航空、物聯網等。具有此等較小形狀因數之產品依賴於壓製具有極緊湊安置的緊密間隔之數位及類比電路之電路板。增加之裝置複雜性及嚴格的封裝限制會引起電路板之層數及板厚度之顯著增加,例如在行動通信裝置中。然而,在許多情況下,大部分還原性製造方法引起形狀因數功能之下限。
如本文中所論述之層數且因此側面厚度之增加及所需複雜度之增加可產生用於提供迄今為止未使用及(由於當前製造方法)不切實際的用於安裝各種組件,同時確保可靠連接性及功能性之表面之機會。
本發明係關於藉由使用積層製造技術及系統來克服以上鑑別之缺點中之一或多者。
在各種實例、組態及實施方案中,揭示例如用於製造電子組件(AME)之積層製造方法;沿印刷AME中之每一者之側壁或側面之Z軸具有導電接觸件及/或組件之印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)及高密度互連印刷電路板(HDIPCB)。
在另一組態中,複數個側面安裝之接觸件正交分離,且經組態以作為用於電學小型天線(ESA)之正交分離元件操作。
在另一實施方案中,本文中提供用於使用積層製造來製造以下中之至少一者之方法:印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)及高密度互連印刷電路板(HDIPCB),其各自包含以下中之至少一者:側面安裝之組件及複數個側面安裝之接觸件,所述方法包含:提供噴墨印刷系統,其具有:適於分配介電油墨之第一印刷頭;適於分配導電油墨之第二印刷頭;與第一及第二印刷頭可操作地耦合之傳送器,其經組態以將基板傳送至各印刷頭;及與第一及第二印刷頭中之每一者通信之電腦輔助製造(「CAM」)模組,所述CAM進一步包含中央處理模組(CPM),其包括至少一個與非暫時性電腦可讀儲存媒體通信之處理器,所述非暫時性電腦可讀儲存媒體經組態以儲存指令,所述指令在由至少一個處理器執行時引起CAM通過進行包含以下之步驟來控制噴墨印刷系統:接收表示以下中之至少一者之3D觀測檔案:PCB、FPC及HDIPCB(其各自包含至少一個側面安裝之組件);及產生具有複數個檔案之檔案庫,各檔案表示用於印刷以下中之至少一者之實質上2D層:PCB、FPC及HDIPCB(其各自包含至少一個側面安裝之組件),及至少表示以下印刷順序之元檔案;提供介電噴墨油墨組成物,及導電噴墨油墨組成物;使用CAM模組,獲得第一層檔案;使用第一印刷頭,形成對應於介電噴墨油墨之圖案;使對應於介電噴墨油墨之圖案固化;使用第二印刷頭,形成對應於導電油墨之圖案,所述圖案還對應於用於印刷以下中之至少一者之實質上2D層:PCB、FPC及HDIPCB(其各自包含至少一個側面安裝之組件);使對應於導電噴墨油墨之圖案燒結;使用CAM模組,自檔案庫獲得代表用於印刷以下中之至少一者之後續層之後續檔案:PCB、FPC及HDIPCB(其各自包含至少一個側面安裝之組件);後續檔案包含代表以下中之至少一者之圖案之印刷說明:介電油墨及導電油墨;重複使用第一印刷頭,形成對應於介電油墨之圖案之步驟至使用CAM模組,自2D檔案庫獲得後續、基本上2D層之步驟,其中在印刷最終層之後,PCB、FPC及HDIPCB(其各自包含至少一個側面安裝之組件)中之至少一者包含複數個導電性側面安裝之接觸件,其可操作以安裝至少一個組件;及視情況使至少一個組件與複數個印刷側面接觸件耦合。
應注意,檔案庫包含電腦輔助設計(CAD)產生之跡線及介電隔絕(DI)材料之佈局,及其檢索所需之元檔案,包括例如需要在所使用之積層製造系統中使用之標記、印刷時間順序及其他資訊。
在另一例示性實施方案中,本文中提供以下中之至少一者:印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)及高密度互連印刷電路板(HDIPCB),其各自包含複數個側面安裝之接觸襯墊,各接觸襯墊經設定尺寸且經組態以與晶片封裝可操作地耦合。
在例示性實施方案中,複數個側面安裝之接觸件經設定尺寸且經組態以作為插座之一部分操作,所述插座經設定尺寸且經組態以對於單獨的印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)及高密度互連印刷電路板(HDIPCB)之互補插座而言為可操作的。
當與圖式及例示性而非限制性實例一起閱讀時,用於具有側面安裝之組件及接觸件之AME電路之系統及方法之此等及其他特徵將由以下詳細說明變得顯而易見。
本文中提供用於製造具有側面安裝之組件及接觸件之印刷電路的系統及方法之實例、組態及實施方案。更特定言之,本文中提供用於製造印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)及高密度互連印刷電路板(HDIPCB)(如上文所指示,統稱為AME,或AME電路)中之至少一者的積層製造方法之實例、組態及實施方案;沿側面外部(換言之,側面安裝)之印刷電路中之每一者之Z軸具有導電接觸件及/或組件。
本文中所描述之系統及方法在印刷板之側邊界面上提供暴露之導電跡線。導電跡線及接觸件可以並排及/或一個在另一個上之形式形成。每個側面接觸件應連接至板內部之信號跡線,換言之,連接至任何印刷板層且位於任何高度。類似地,可在積層製造結構之任何暴露表面中形成豎直(或水平,參見例如圖3)導電接觸件或跡線,其中導電接觸件或跡線材料與構建材料(例如,介電絕緣材料)明顯不同,因此產生探測器、連接器、埠等。
在其中使用金屬跡線及介電材料之標準積層製造技術中,且更特定言之,在噴墨印刷之情況下,可在圍繞整個金屬結構之空腔、孔或孔洞(諸如PCB中之(填充或塗佈)通孔)中印刷豎直金屬組件。在例示性實施方案中,金屬、導電內含物可暴露,通常朝向主體材料(通常為非導電材料)之邊緣。
在某些實例中,首先使用習知方法產生側面接觸件之結構,其包圍整個待暴露之豎直導電結構且移除過量材料(例如,通過將其切片或研磨)。在其他組態中,系統可包含印刷頭,其配備有可藉由洗滌而移除之支撐材料。
此處,本文中所描述之系統、方法及組成物可用於形成/製造所描述之AME,其包含視情況與組件耦合之側面安裝之導電元件(例如,跡線、接觸件、插座、正交分離天線元件),所述系統、方法及組成物在單一、連續積層製造(AM)過程中利用具有導電及介電油墨組成物之印刷頭之組合(使用例如噴墨印刷裝置或使用若干遍)。使用本文中所描述之系統、方法及組成物,可使用熱固性樹脂材料形成印刷板之絕緣及/或介電部分(參見例如圖1中之100)。以最佳化3D圖案印刷此印刷介電噴墨油墨(DI)材料,包括精確凹陷部及突出部,其經成形以形成中空圓柱或其他外圍延伸超過側面(分別為圖1中之101及圖2中之202)之豎直中空結構(參見例如603、605,圖6)。
儘管參考噴墨油墨,但所揭示之方法之實施方案中亦涵蓋其他積層製造方法(亦稱為快速原型設計、快速製造、氣溶膠印刷、雷射誘導正向轉移(LIFT)及3D印刷)。在例示性實施方案中,所描述之包含側面安裝之接觸件、跡線、埠及其類似物之AME電路亦可藉由選擇性雷射燒結(SLS)過程、直接金屬雷射燒結(DMLS)、電子束熔融(EBM)、選擇性熱燒結(SHS)或立體微影(SLA)來製造。所描述之包含側面安裝之接觸件、跡線、埠及其類似物之AME電路可藉由任何適合的積層製造材料製造,諸如金屬粉末(例如鈷鉻、鋼、鋁、鈦及/或鎳合金、金)、氣體霧化金屬粉末、熱塑性粉末(例如聚乳酸(PLA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)及/或高密度聚乙烯(HDPE))、光聚合物樹脂(例如,UV可固化光聚合物,諸如PMMA)、熱固性樹脂、熱塑性樹脂或任何其他實現如本文中所描述之功能性之適合的材料。
所使用之系統通常可包含若干子系統及模組。此等子系統及模組可為例如:其他導電及介電印刷頭、用於控制印刷頭之移動之機械子系統、進行加熱及傳送動作之基板(或夾盤);油墨組成物注射系統;固化/燒結子系統;電腦化子系統,其具有至少一個經組態以控制過程及產生適合的印刷說明之處理器或CPU、組件安置系統(諸如自動機械臂)、材料移除子系統(諸如雷射施用器、車床、刀具及其類似物)、機器視覺系統以及用於控制3D印刷之指令及控制系統。
因此且在例示性實施方案中,本文中提供用於使用積層製造來製造以下中之至少一者之方法:印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)及高密度互連印刷電路板(HDIPCB),其各自包含以下中之至少一者:側面安裝之組件及複數個側面安裝之接觸件,所述方法包含:提供噴墨印刷系統,其具有:適於分配介電油墨之第一印刷頭;適於分配導電油墨之第二印刷頭;與第一及第二印刷頭可操作地耦合之傳送器,其經組態以將基板傳送至各印刷頭;及與第一及第二印刷頭中之每一者通信之電腦輔助製造(「CAM」)模組,所述CAM進一步包含中央處理模組(CPM),其包括至少一個與非暫時性電腦可讀儲存媒體通信之處理器,所述非暫時性電腦可讀儲存媒體經組態以儲存指令,所述指令在由至少一個處理器執行時引起CAM通過進行包含以下之步驟來控制噴墨印刷系統:接收表示以下中之至少一者之3D觀測檔案:PCB、FPC及HDIPCB(其各自包含至少一個側面安裝之組件);及產生具有複數個檔案之檔案庫,各檔案表示用於印刷以下中之至少一者之實質上2D層:PCB、FPC及HDIPCB(其各自包含至少一個側面安裝之組件),及至少表示以下印刷順序之元檔案;提供介電噴墨油墨組成物,及導電噴墨油墨組成物;使用CAM模組,獲得第一層檔案;使用第一印刷頭,形成對應於介電噴墨油墨之圖案;使對應於介電噴墨油墨之圖案固化;使用第二印刷頭,形成對應於導電油墨之圖案,所述圖案還對應於用於印刷以下中之至少一者之實質上2D層:PCB、FPC及HDIPCB(其各自包含至少一個側面安裝之組件);使對應於導電噴墨油墨之圖案燒結;使用CAM模組,自檔案庫獲得代表用於印刷以下中之至少一者之後續層之後續檔案:PCB、FPC及HDIPCB(其各自包含至少一個側面安裝之組件);後續檔案包含代表以下中之至少一者之圖案之印刷說明:介電油墨及導電油墨;重複使用第一印刷頭,形成對應於介電油墨之圖案之步驟至使用CAM模組,自2D檔案庫獲得後續、基本上2D層之步驟,其中在印刷最終層之後,PCB、FPC及HDIPCB(其各自包含至少一個側面安裝之組件)中之至少一者包含複數個導電性側面安裝之接觸件,其可操作以安裝至少一個組件;及視情況使至少一個組件與複數個印刷側面接觸件耦合。
或者或另外,本文中所揭示之所提供的用於在AME上製造側面安裝之組件之方法進一步包含:使用第一印刷頭,印刷對應於通孔之圖案,所述圖案對應於自PCB、FCP及HDIPCB中之至少一者之側面沿周邊延伸之通孔;使對應於通孔之圖案固化;使用第二印刷頭,印刷對應於通孔之導電部分之圖案;使對應於通孔之導電部分之圖案燒結;及移除經固化之沿周邊延伸之介電圖案之豎直部分之至少一部分,由此暴露一部分導電油墨,其中移除經固化之沿周邊延伸之介電圖案之豎直部分之至少一部分之步驟包含使用以下中之至少一者:雷射施用器、車床、刀具及樹脂移除構件,由此暴露導電接觸件。
術語「模組」之使用不暗示所描述或主張作為模組之部分的組件或功能性全部組態在(單一)共同封裝中。實情為,模組之任何或所有各種組件(無論控制邏輯或其他組件)可以單一封裝形式組合或單獨維護且可進一步分佈於多個組或封裝中或跨越多個(遠端)位置及裝置。此外,在某些例示性實施方案中,術語「模組」指整體式或分佈式硬體單元。
在例示性實施方案中,在第一印刷頭之情形下,術語「分配」用於表示分配噴墨油墨液滴之裝置。分配器可為例如用於分配少量液體之設備,包括微閥門、壓電分配器、連續噴射印刷頭、沸騰(氣泡噴射)分配器及其他影響流經分配器之流體之溫度及特性之設備。
可執行指令之集合進一步經組態以在被經執行時引起處理器:使用3D觀測檔案,產生複數個後續層之檔案之2D檔案庫,各後續檔案表示用於印刷PCB、FPC及HDIPCB中之至少一者之後續部分之實質上二維(2D)後續層,所述PCB、FPC及HDIPCB包含以下中之至少一者:側面安裝之組件及複數個側面安裝之接觸件,其中各後續層檔案藉由印刷順序來編索引。
在本揭示案之情形下,術語「2D檔案庫」指既定檔案集合,其在組裝及印刷時共同定義用於既定目的之具有側面安裝之組件之接觸件之單個AME或具有側面安裝之組件之接觸件之複數個AME。此外,術語「2D檔案庫」亦可用於指2D檔案或任何其他柵格圖形檔案格式之集合(影像表示為像素之集合,通常呈矩形網格形式,例如BMP、PNG、TIFF、GIF),其能夠被編索引、檢索及重新組裝,以提供既定AME電路之順序結構層(無論檢索係針對作為整體之具有側面安裝之組件之接觸件之AME,或AME內之既定的特定2D層)。
此外,2D檔案庫中之各檔案具有至少定義層之印刷順序之相關元資料以及其他關於印刷系統之說明,諸如印刷速度(m/sec)、CI與DI之順序及其類似物。在本揭示案之情形下,「元資料」通常在本文中用於指描述其他資料之資料,諸如描述待印刷之CI及/或DI圖案之資料。然而,應理解,如本文中所使用,術語「資料」可指資料或元資料。
接著,使用檔案庫,擷取用於印刷之2D檔案且產生例如(取決於例如2D層檔案之元資料)導電油墨圖案,其包含用於印刷具有側面安裝之組件之接觸件之AME的擷取層之導電部分的2D層檔案中之每一者之導電部分,接著產生油墨圖案,所述油墨圖案對應於用於印刷具有側面安裝之組件之接觸件之AME的(相同或不同)層之介電部分的2D層檔案中之每一者之介電油墨部分,其中CAM模組經組態且可操作以控制第一及第二印刷頭中之每一者,由此獲得2D層。接著,取決於2D檔案之元資料中組態之印刷順序,使用第一印刷頭,形成對應於所擷取之2D層檔案中之介電油墨之圖案,且使DI圖案固化。接著,使用第二印刷頭,形成對應於所擷取之2D層檔案中之導電油墨之圖案且使對應於導電油墨之圖案燒結,由此獲得具有側面安裝之組件之接觸件的AME之單一、實質上2D層。在本揭示案之情形下,實質上2D層意指形成厚度在約10 µm與約55 µm之間,例如在約15 µm與約45 µm之間或在約17 µm與約35 µm之間的膜之單層。
因此且在例示性實施方案中,使用所以提供之系統及組成物實施以形成/製造至少一個包含視情況與組件耦合之側面安裝之導電元件(例如跡線、襯墊、接觸件、插座)之AME之方法進一步包含在視情況耦合至少一個組件(例如,藉由自動安置晶片及將此等元件焊接至現在暴露之側面接觸件207n中,圖2)之步驟之前或以類似方式:使用CAM模組,訪問檔案庫;獲得所產生之表示PCB之2D後續層之檔案;及重複用於形成後續層之步驟。
術語「晶片」指封裝、單一化、積體電路(IC)裝置。單一化IC可封裝於外殼或另一種例如有助於單一化IC與AME電路之耦合之結構(「晶片封裝」)中。因此且在本揭示案之情形下,術語「晶片封裝」可特定地表示外殼,其用於收納單一化IC裝置(可與「晶片」互換)以將其插入(插座安裝)或焊接(表面安裝)至電路板(諸如AME電路)上,由此產生側面安裝位點(晶片之「側面接觸件」)。在電子裝置中,術語晶片封裝或晶片載體可表示在組件或積體電路周圍添加以實現組件或積體電路在無損傷之情況下進行處理及併入電路之材料。此外,與本文中所描述之系統、方法及組成物結合使用之晶片或晶片封裝可為方形扁平(Quad Flat Pack;QFP)封裝、薄型小型封裝(Thin Small Outline Package;TSOP)、小型積體電路(Small Outline Integrated Circuit;SOIC)封裝、小型J引線(Small Outline J-Lead;SOJ)封裝、塑膠引線晶片載體(Plastic Leaded Chip Carrier;PLCC)封裝、晶圓級晶片規模封裝(Wafer Level Chip Scale Package;WLCSP)、模具陣列處理-球狀柵格陣列(Mold Array Process-Ball Grid Array;MAPBGA)封裝、球狀柵格陣列(Ball-Grid Array;BGA)、方形扁平無引線(Quad Flat No-Lead;QFN)封裝、焊盤柵格陣列(Land Grid Array;LGA)封裝、被動組件或包含兩個或更多個前述裝置之組合。
因此,CAM模組可包含:2D檔案庫,其儲存由具有側面安裝之組件之接觸件之AME的3D觀測檔案轉化之檔案。如本文中所使用,術語「庫」指來源於3D觀測檔案之2D層檔案之集合,其含有印刷各導電及介電圖案所需之資訊,所述資訊可藉由資料收集應用來訪問及使用,所述資料收集應用可由電腦可讀媒體執行。CAM進一步包含與庫通信之處理器;儲存由處理器執行之操作指令集合之記憶體裝置;與處理器及庫通信之微機械噴墨印刷頭;以及與2D檔案庫通信之印刷頭界面電路,記憶體及微機械噴墨印刷頭、2D檔案庫經組態以提供特定針對功能層之印刷機操作參數。
在某些組態中,本文中提供之系統進一步包含與CAM模組通信且處於CAM模組的控制下之機械臂,其配備有刀具、旋轉鑽頭、雷射源或其他DI移除構件,經組態以自包圍形成側面安裝之接觸件之導電材料的結構移除過量材料,由此暴露接觸件、埠、跡線及其他導電結構。在某些替代性或其他組態中,本文中提供之系統進一步包含第三印刷頭,其經組態以分配支撐油墨。
使用額外的支撐油墨頭,用於形成/製造至少一個包含視情況與組件耦合之側面安裝之導電元件(例如跡線、接觸件、插座、正交分離天線元件)之AME之方法可進一步包含提供支撐油墨組成物;在使用第一印刷頭、第二印刷頭或任何其他功能性印刷頭(及其任何排列)之步驟之後、依序或同時進行。使用支撐油墨印刷頭,形成對應於由CAM模組自3D觀測檔案產生之支撐表示之預定圖案,且表示為用於印刷之複合組件之第一(及後續)、實質上2D層之圖案,其中2D圖案對應於包含延伸超過印刷板之邊緣之導電材料之結構,支撐油墨經設定尺寸且經組態以被移除。接著,可進一步處理(例如固化、冷卻、交聯及其類似操作)對應於支撐表示之預定圖案,以將圖案功能化為側面安裝之接觸件之2D層中的如上文所描述之支撐件,或在使用時,用於界定通孔之介電部分。隨後,可視需要對每個順序層重複用於沈積支撐件之過程。
在例示性實施方案中,第一導電噴墨油墨可含有銀,而另一噴墨油墨可含有銅,因此實現具有銅連接端子之整體、內置式埠或具有銀電極之連接器之印刷(參見例如211',圖2)。或者或另外,可用於導電印刷頭中之其他導電材料可為鎳、金、鋁、鉑及其類似物。
在某些實例中,術語「形成(forming)」(及其變化形式「形成(formed)」等)指使用此項技術中已知的任何適合的方式泵送、注射、傾倒、釋放、置換、點塗、循環或以其他方式安置流體或材料(例如導電油墨)以與另一材料(例如基板、樹脂或另一個層)接觸。
使藉由如本文中所描述之適合的印刷頭沈積之絕緣及/或介電層或圖案固化可藉由例如以下來達成:加熱、光聚合、乾燥、沈積電漿、退火、促進氧化還原反應、由紫外線束照射或包含前述中之一或多者之組合。固化無需由單一過程進行且可涉及同時或依序進行之若干過程(例如乾燥及加熱,及用額外的印刷頭沈積交聯劑)。
此外且在另一例示性實施方案中,交聯指使用交聯劑藉由共價鍵結(亦即,形成連接基團)或藉由單體(諸如(但不限於)甲基丙烯酸酯、甲基丙烯醯胺、丙烯酸酯或丙烯醯胺)之自由基聚合使各部分結合在一起。在一些組態中,連接基團生長至聚合物臂之末端。
因此,在例示性實施方案中,乙烯基成分為單體共聚單體,及/或選自包含以下之群之寡聚物:多功能丙烯酸酯、其碳酸酯共聚物、其胺基甲酸酯共聚物,或包含前述物質之單體及/或寡聚物之組成物。因此,多功能丙烯酸酯為1,2-乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、雙酚-A-二縮水甘油醚二丙烯酸酯、羥基特戊酸新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基化雙酚-A-二縮水甘油醚二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、參(2-丙烯醯基氧基乙基)異氰尿酸酯、異戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化異戊四醇三丙烯酸酯、異戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化異戊四醇四丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯及二季戊四醇六丙烯酸酯,或包含前述中之一或多者之多功能丙烯酸酯組成物。
在例示性實施方案中,術語「共聚物」意謂來源於兩種或更多種單體之聚合物(包括三聚物、四聚物等),且術語「聚合物」指具有來自一或多種不同單體之重複單元之任何含碳化合物。
其他功能頭可位於用於實施本文中所描述之方法的系統中使用之噴墨油墨印刷頭之前、之間或之後。此等功能頭可包括經組態以發射預定波長(λ)之電磁輻射(例如在190 nm與約400 nm之間,例如在一個例示性實施方案中,395 nm)之電磁輻射源,其可用於加速及/或調節及/或促進可與導電油墨中使用之金屬奈米粒子分散液結合使用之光可聚合絕緣及/或介電物質。其他功能頭可為加熱元件、其他具有各種油墨之印刷頭(例如,支撐件、預焊接連接性油墨、各種組件(例如電容器、電晶體)之標記印刷及其類似物)及前述之組合。
可在DI或金屬導電噴墨油墨印刷頭中之每一者之前或之後進行其他類似功能步驟(且因此,用於影響此等步驟之支撐系統)(例如用於燒結導電層)。此等步驟可包括(但不限於):加熱步驟(受加熱元件或熱空氣影響);(光阻遮罩支撐圖案之)光漂白、光固化或暴露於任何其他適合的光化輻射源(使用例如UV光源);乾燥(例如使用真空區域,或加熱元件);(反應性)電漿沈積(例如使用加壓電漿槍及電漿束控制器);交聯,諸如藉由使用陽離子引發劑,例如針對可撓性樹脂聚合物溶液或可撓性導電樹脂溶液之六氟銻酸[4-[(2-羥基十四烷基)-氧基]-苯基]-苯基碘鎓;在塗佈之前;退火,或促進氧化還原反應及其組合(與利用此等方法之順序無關)。在某些例示性實施方案中,可對剛性樹脂及/或可撓性部分使用雷射(例如選擇性雷射燒結/熔融,直接雷射燒結/熔融)或電子束熔融。應注意,甚至可在導電部分被印刷在本文中所描述之具有側面安裝之組件及接觸件之印刷電路板之剛性樹脂部分組件之頂部之情形下燒結導電部分。
可考慮由沈積工具(例如,就組成物之黏度及表面張力而言)及沈積表面特徵(例如親水性或疏水性,及基板或支撐材料(例如玻璃)(若使用)之界面能)或上面沈積連續層之基板層強加之要求來調配導電油墨組成物。舉例而言,導電噴墨油墨及/或DI之黏度(在印刷溫度(℃)下量測)可例如不低於約5 cP,例如不低於約8 cP,或不低於約10 cP,且不高於約30 cP,例如不高於約20 cP,或不高於約15 cP。導電油墨可各自經組態(例如調配)以具有約25 mN/m與約35 mN/m之間,例如約29 mN/m與約31 mN/m之間的動態表面張力(指在印刷頭孔口處形成噴墨油墨液滴時之表面張力),如在50 ms之表面年齡及25℃下藉由最大氣泡壓力張力計量測。可調節動態表面張力以使得與可剝離基板、支撐材料、樹脂層或其組合之接觸角在約100°與約165°之間。
在例示性實施方案中,術語「夾盤」意欲意謂用於支撐、固持或保持基板或工件之機構。夾盤可包括一或多個零件。在一個組態中,夾盤可包括載物台及插入物(平台)之組合,經加套或以其他方式經組態以用於加熱及/或冷卻且具有另一類似組件,或其任何組合。
在例示性實施方案中,實現直接、連續或半連續噴墨印刷以形成/製造至少一個包含視情況與組件耦合之側面安裝之導電元件(例如跡線、接觸件、插座、天線元件)的AME之噴墨油墨組成物、系統及方法可藉由一次性自孔口噴出本文中提供之液體噴墨油墨之液滴來圖案化,如例如在可移除基板或任何後續層上,以預定距離在兩個(X-Y)(應理解,印刷頭亦可在Z軸上移動)維度上操作印刷頭(或基板)。印刷頭之高度可隨層之數目而變化,保持例如固定距離。各液滴可經組態以由例如壓力脈衝指定,經由可變形壓電晶體(在某些組態中),自與孔口可操作地耦合之孔沿預定軌跡到達基板。可增加第一噴墨金屬油墨之印刷且可容納更大數目之層。用於本文中所描述之方法中之所提供之噴墨印刷頭可提供等於或小於約0.3 µm-10,000 µm之最小層膜厚度。
在所描述之方法中使用且可在所描述之系統中實施之在各種印刷頭之間移動之傳送器可經組態以約5毫米/秒與約1000毫米/秒之間的速度移動。例如夾盤之速度可取決於例如:所需輸送量、方法中使用之印刷頭之數目、所印刷之本文中所描述之具有側面安裝之組件及接觸件之印刷電路板之層之數目及厚度、油墨之固化時間、油墨溶劑之蒸發速率、含有金屬顆粒或金屬聚合物漿料之第一噴墨導電油墨之印刷頭與包含第二、熱固性樹脂及板形成噴墨油墨之第二印刷頭之間的距離,及其類似因素或包含前述中之一或多者之因素之組合。
在例示性實施方案中,金屬(或金屬)油墨及/或第二、樹脂油墨之各液滴之體積可在0.5至300皮升(pL)範圍內,例如1-4 pL且視驅動脈衝之強度及油墨之特性而定。用於噴出單個液滴之波形可為10 V至約70 V脈衝,或約16 V至約20 V,且可以約2 kHz與約500 kHz之間的頻率噴出。
用於製造之表示具有側面安裝之組件及接觸件之印刷電路板之3D觀測檔案可為:ODB、ODB++、.asm、STL、IGES、DXF、DMIS、NC、STEP、Catia、SolidWorks、Autocad、ProE、3D Studio、Gerber、EXCELLON檔案、Rhino、Altium、Orcad或包含前述中之一或多者之檔案;且其中表示至少一個、實質上2D層(且上傳至庫)之檔案可為例如JPEG、GIF、TIFF、BMP、PDF檔案或包含前述中之一或多者之組合。
在某些組態中,CAM模組進一步包含電腦程式產品以形成/製造至少一個包含視情況與組件(例如電子組件、機器零件、連接器、另一AME電路及其類似物)耦合之側面安裝之導電元件(例如跡線、接觸件、插座、正交分離天線元件)之AME。印刷組件可在AME之剛性部分或可撓性部分上包含離散金屬(導電)組件及樹脂(絕緣及/或介電性)組件,其各自且皆視情況同時或依序及連續印刷。術語「連續」及其變化形式意欲意謂在實質上不間斷的過程中印刷。在另一例示性實施方案中,連續係指沿層、部件或結構之長度不存在顯著斷裂之層、部件或結構。
控制本文中所描述之印刷過程之電腦可包含:電腦可讀儲存媒體,其具有與其一起實施之電腦可讀程式碼,所述電腦可讀程式碼在由數位計算裝置中之處理器執行時引起三維噴墨印刷單元進行以下步驟:預處理計算機輔助設計/電腦輔助製造(CAD/CAM)產生之資訊(例如3D觀測檔案),所述資訊與待製造之所描述的包含側面安裝之接觸件、跡線、埠及其類似物之AME電路相關聯,由此產生複數個2D檔案(換言之,表示用於印刷AME之至少一個、實質上2D層之檔案)之庫;在基板表面處引導來自三維噴墨印刷單元之第二噴墨印刷頭之金屬材料之液滴流;在基板表面處引導來自第一噴墨印刷頭之DI樹脂材料之液滴流;或者或另外,引導來自另一噴墨印刷頭之材料之液滴流(例如,支撐油墨);使基板相對於噴墨頭在基板之x-y平面中移動,其中對於複數個層中之每一者(及/或各層內導電性或DI噴墨油墨之圖案),在所描述之AME電路之逐層製造中進行使基板相對於噴墨頭在基板之x-y平面中移動之步驟。
此外,電腦程式可包含用於進行本文中所描述之方法之步驟之程式碼構件,以及儲存於可由電腦讀取之媒體上的包含程式碼構件之電腦程式產品。如本文中所描述之方法中所使用的記憶體裝置可為各種類型之一或多個非揮發性記憶體儲存裝置中之任一者(換言之,在無電源時不會丟失其上的資訊之記憶體裝置)。術語「記憶體裝置」意欲涵蓋安裝媒體,例如CD-ROM、軟碟或磁帶裝置或非揮發性記憶體,諸如磁性媒體,例如硬盤驅動器、SATA、SSD、光學儲存器,或ROM、EPROM、FLASH等。記憶體裝置亦可包含其他類型之記憶體或其組合。此外,記憶體媒體可位於執行程式之第一電腦(例如,所提供之3D噴墨印刷機)中,及/或可位於經由網路(諸如網際網路)連接至第一電腦之第二、不同的電腦中。在後一種情況下,第二電腦可將程式指令進一步提供至第一電腦以供執行。術語「記憶體裝置」亦可包括可駐存於不同位置中(例如經由網路連接之不同電腦中)之兩個或更多個記憶體裝置。因此,舉例而言,位圖庫可駐留於遠離與所提供之3D噴墨印刷機耦合之CAM模組之記憶體裝置上,且可由所提供之3D噴墨印刷機訪問(例如,藉由廣域網路)。
除非另外特定陳述,否則如由以下論述顯而易見,應理解,在整個本說明書中,利用諸如「處理」、「加載」、「通信」、「偵測」、「計算」、「測定」、「分析」之術語或其類似術語之論述係指電腦或計算系統,或類似電子計算裝置之動作及/或過程,所述電腦或計算系統,或類似電子計算裝置將以物理方式表示之資料(諸如電晶體架構)操控及/或轉換成以物理結構(換言之,樹脂或金屬/金屬性)層形式類似表示之其他資料。
方法、程式及庫中使用之與待製造的本文中所描述之具有側面安裝之接觸件及/或組件之PCB相關聯的計算機輔助設計/電腦輔助製造(CAD/CAM產生之資訊可基於經轉換之CAD/CAM資料套裝軟體,其可為例如IGES、DXF、DWG、DMIS、NC檔案、GERBER®檔案、EXCELLON®、STL、EPRT檔案、ODB、ODB++、.asm、STL、IGES、STEP、Catia、SolidWorks、Autocad、ProE、3D Studio、Gerber、Rhino、Altium、Orcad、Eagle檔案或包含前述中之一或多者之套裝軟體。此外,與圖形物件相關之屬性轉移製造所需之元資訊且可精確定義PCB。因此且在例示性實施方案中,使用預處理演算法,如本文中所描述之GERBER®、EXCELLON®、DWG、DXF、STL、EPRT ASM及其類似物轉化成2D檔案。
可將使用本文中所描述之方法製造的複數個具有側面安裝之接觸件之AME部分嵌入(且因此,部分暴露)PCB、FPC及HDIPCB中之至少一者中。如圖6中所說明,元件604'部分嵌入介電材料(或「構造」)內且可由延伸超出印刷板600之外周面602之經暴露之導電油墨直接印刷。此可藉由設計通孔(經填充之穿孔型通孔、盲孔及內埋式通孔中之至少一者)來達成,其中至少一部分通孔延伸超出印刷板600之外周面602(或側壁)。或者或另外,當實施時,在沿線6.1移除過量材料(603,603')之後(參見例如圖6),部分嵌入剩餘導電材料604(換言之,部分暴露於面602)。相反,3D觀測檔案(例如Excellon檔案)中之設計可投影或光柵化至2D層檔案,其在完全製造時定義成形結構606,所述結構可用於例如耦合積體電路,或與另一接觸件(參見例如207n
)一起作為晶片封裝之耦合基座。又且與通孔製造類似,當實施時,在移除過量材料605之後,經組態以包圍(囊封)導電材料606'(參見例如圖6),其餘導電材料606'沿周邊延伸至面602。
此外,使用本文中所描述之方法製造的接觸件、插座、正交分離導電元件及其類似物可在任何層或層之組合處與跡線耦合,因此充當特定針對內部信號層之埠及接觸點。在例示性實施方案中,複數個側面安裝之接觸件為正交分離及正交隔離,因此正交分離接觸件可經設定尺寸且經組態以作為(換言之,可作為)用於電學小型天線(ESA,參見例如圖3)之正交隔離元件操作。如本文中所使用,正交分離用於表示接觸件自印刷電路沿周邊突出,使得突出部彼此正交(垂直)。如圖1中所說明,對於電學小型天線(ESA)140,正交分離及隔離之接觸件可用作埠141、142。在例示性實施方案中,術語「電學小型天線」(ESA)指其中天線之最大尺寸不超過波長之十分之一之天線。因此,長度為λ/10之偶極子、直徑為λ/10之環或對角線尺寸為λ/10之片狀物將視為電學小型。如圖1中所說明,使用本文中提供之積層製造方法,有可能藉由印刷兩個正交延伸之天線來將雙重埠分集天線整體製造成單板,由此改善多路徑干擾,以提高無線通信之品質及可靠性。此在使用主多輸入、多輸出(MIMO)通信協定之無線連接中(諸如在4G及5G網路中)尤其有價值的。在某些組態中,正交分離及隔離允許保持利用多路徑信號傳播所需之空間分離。
此外且如圖1、2、4及5中所說明,使用本文中所描述之方法製造之複數個側面安裝之接觸件(參見例如圖6)為作為插座之一部分操作,其中,插座可形成與具有側面安裝之組件之AME之接觸件耦合之榫槽(tongue-in-groove)(及/或互補表面之其他拓樸耦合)。因此,舉例而言,使用本文中所描述之用於形成側面安裝之接觸件之製造方法,有可能使兩個或更多個具有側面安裝之組件之AME之接觸件以各種角度彼此可操作地耦合。
可藉由參考隨附圖式獲得對本文中所揭示之組件、方法、總成及裝置之更全面的理解。此等圖式(在本文中亦稱為「圖」)基於說明本揭示案之便利性及簡易性而僅為示意性表示(例如說明),且因此不意欲指示裝置或其組件之相對尺寸及維度及/或定義或限制例示性實施方案之範疇。儘管為清楚起見而在以下描述中使用特定術語,但此等術語僅意欲指選擇用於圖式說明之例示性組態之特定結構,且不意欲定義或限制本揭示案之範疇。在圖式及以下說明中,應理解,相同數字標記指代相同功能及/或組成物及/或結構之組件。
轉向圖1-2及6,圖1中說明AME(可與FPC及HDIPCB互換使用)10之透視圖。AME 10具有上表面100,及側壁,或邊緣面101。形成側面安裝之接觸件104p、105及106(參見例如圖4A-4C)且使用跡線102i連接在活性頂層上,作為通孔103j之實例,一些為穿孔型通孔(換言之,自頂層延伸至底層)且可為經填充或塗佈之通孔,而其他通孔103j可為經填充或塗佈之盲孔(亦即,在內部層處終止)。儘管未展示,但某些通孔103j可為內埋式通孔(在既不為頂層亦不為底層之各層之間起始及終止)。如所展示,接觸106可部分嵌入/暴露AME 10內之107,如圖6中之X-Y剖視圖所示,其係藉由在不移除導電性經填充之通孔604之任何部分之情況下,產生其中移除部分603之穿孔型通孔,從而產生部分嵌入/暴露之接觸件107而形成。類似地,用於晶片封裝(例如208,圖2)之側面安裝之接觸襯墊105可使用結構605,移除結構且藉此形成接觸襯墊105來形成。在本揭示案之情形下,術語「部分嵌入」意謂當使用所揭示之方法各自完全製造具有側面安裝之組件之AME之接觸件時,至少距離印刷電路結構601之側面602最遠的表面(例如604')實現自側面602之突出606或使604'與表面602齊平;且至少底部614、616(距離表面602最近之表面)由DI材料601包圍。
如所說明,各種接觸件104p、接觸襯墊105及連接器106及207n可使用整體印刷之跡線102i及203i連接至積體電路,或晶片封裝110、120q、130、ESA 140(圖1)、205q及206(圖2)。此外,如關於ESA 140之埠141及142所說明,此等埠可如圖6中所說明,藉由形成在底層起始且在底層上方及頂層下方之後續層終止之盲孔來形成。使用盲孔藉由本文中所描述之方法製造之接觸件之另一實例在圖2中藉由接觸件222及接觸件221(使用內埋式通孔)說明。
圖1中之接觸件108可形成插座109之一部分,其經組態以與圖2中所說明之AME 20之互補表面209及凹槽210可操作地耦合(換言之,保持電氣連通),從而有效形成榫槽耦合。AME 20可形成具有暴露跡線211'之另一插座209',其經組態以與具有互補表面之另一AME(例如具有複數個接觸襯墊502k之AME 500之突出插座部分501)耦合。如圖5中所說明,耦合可為連續性的,產生180°角度且表面上為連續表面,或成90°度。然而,互補插座表面可經組態以任何所需角度可操作地連接相鄰AME電路,由此進一步實現封裝之收縮。此外,藉由改變相鄰AME之間的角度(基本上,將AME在彼此上相互摺疊),有可能縮短頂部表面上各組件之間的接觸件,以及添加其他正交分離及隔離ESA以用於多路徑通信。
相反,使用本文中所描述之AM方法製造且展示於圖7中之側面安裝之接觸件可用於例示性實施方案中,以使具有側面安裝之組件之AME之接觸件與安裝於另一AME電路中(例如塑膠引線晶片載體(PLCC)中)之插座可操作地耦合。使用本文所提供之方法製造之具有側面安裝之接觸件之AME可類似地操作以在其他類型之插座中(例如陶瓷引線晶片載體(CLCC)中)嚙合。
如本文中所使用之術語「包含」及其派生詞意欲為指定陳述特徵、元件、組件、群組、整數及/或步驟的存在但不排除其他未陳述特徵、元件、組件、群組、整數及/或步驟的存在的開放術語。前述亦適用於具有類似含義的字組,諸如術語「包括」、「具有」及其派生詞。
本文中所揭示之所有範圍皆包括端點,且各端點可獨立地彼此組合。「組合」包括摻合物、混合物、合金、反應產物及其類似物。除非本文中另有指示或與上下文明顯矛盾,否則本文中之術語「一」及「所述」不表示數量之限制,且應解釋為涵蓋單個及複數個。如本文中所使用,後綴「(s)」意欲包括其修飾之術語之單數及複數形式,由此包括一或多個所述術語(例如印刷頭包括一或多個印刷頭)。在整個本說明書中,對「一個例示性實施方案」、「另一例示性實施方案」、「例示性實施方案」、「某些組態」等之參考(當存在時)意謂在本文中所描述之至少一個例示性實施方案中包括結合例示性實施方案描述之特定元件(例如特性、結構、步驟及/或特徵),且可存在於或可不存在於其他組態中。此外,應理解,所描述之元件可以各種組態形式,以任何適合的方式組合。此外,在本文中,術語「第一」、「第二」及其類似術語不表示任何順序、數量或重要性,而是用於表示一個元件與另一個元件。
關於系統、方法、AME電路及程式,術語「可操作」意謂系統及/或裝置及/或程式或某一元件或步驟完全在功能上經設定尺寸、經調適及經校準,包含在啟動、耦合、實施、實行、實現時或在可執行之程式由至少一個與系統及/或裝置相關聯之處理器執行時用於進行所述功能之元件且符合可適用的可操作性要求。關於系統及AME電路,術語「可操作」意謂系統及/或電路具有完全功能且經校準,包含用於在由至少一個處理器執行時進行所述功能之邏輯且符合可適用的可操作性要求。
類似地,術語「約」意謂量、尺寸、調配物、參數及其他量及特徵並非且無需為精確的,而可視需要為近似的及/或更大或更小,從而反映容限、轉換因素、捨入、量測誤差及其類似物,以及本領域中熟習此項技術者已知的其他因素。通常,無論是否明確地陳述,量、尺寸、調配物、參數或其他數量或特徵皆為「約」或「近似」的。
因此且在實施方案中,本文中提供積層製造之電子(AME)電路(可與AME互換),其包含或含有印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)及高密度互連PCB(HDIPCB)中之至少一者,AME電路包含以下中之至少一者:側面安裝之組件及複數個側面安裝之接觸件,其中(i)複數個側面安裝之接觸件部分嵌入AME電路中,(ii)側面安裝至AME電路之組件為不具有對應於側面安裝之封裝之單一化IC之晶片封裝,其中(iii)晶片封裝為以下中之至少一者:方形扁平(QFP)封裝、薄型小型封裝(TSOP)、小型積體電路(SOIC)封裝、小型J引線(SOJ)封裝、塑膠引線晶片載體(PLCC)封裝、晶圓級晶片規模封裝(WLCSP)、模具陣列處理-球狀柵格陣列(MAPBGA)封裝、方形扁平無引線(QFN)封裝及焊盤柵格陣列(LGA)封裝,(iv)複數個側面安裝之接觸件為部分嵌入之經填充之穿孔型通孔、部分嵌入之盲孔及部分嵌入之內埋式通孔中之至少一者,(v)正交分離,其中(vi)正交分離接觸件可作為電學小型天線(ESA)之正交隔離元件操作,(vii)複數個側面安裝之接觸件可作為插座之一部分操作,其中(viii)插座形成與至少一個另一AME電路耦合之榫槽,其中(ix)至少一個側面接觸件形成用於榫部及凹槽中之至少一者之接觸件,且其中(x)複數個側面安裝之接觸件經調適尺寸且經組態以匹配安裝在另一AME中之插座之接觸件。
在另一實施方案中,本文中提供一種使用積層製造之用於積層製造之電子(AME)電路之方法,所述積層製造之電子電路包含印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)及高密度互連PCB(HDIPCB)中之至少一者,AME電路包含以下中之至少一者:側面安裝之組件及複數個側面安裝之接觸件,所述方法包含:提供噴墨印刷系統,其具有:適於分配介電油墨之第一印刷頭;適於分配導電油墨之第二印刷頭;與第一及第二印刷頭可操作地耦合之傳送器,其經組態以將基板傳送至各印刷頭;及與第一及第二印刷頭中之每一者通信之電腦輔助製造(「CAM」)模組,所述CAM進一步包含與非暫時性電腦可讀儲存媒體通信之包括至少一個處理器之中央處理模組(CPM),所述非暫時性電腦可讀儲存媒體經組態以儲存指令,所述指令在由至少一個處理器執行時引起CAM藉由進行包含以下之步驟來控制噴墨印刷系統:接收3D觀測檔案,所述檔案表示各自包含至少一個側面安裝之組件之AME電路;及產生具有複數個檔案之檔案庫,各檔案表示用於印刷各自包含至少一個側面安裝之組件之AME電路之實質上2D層,及至少表示印刷順序之元檔案;提供介電噴墨油墨組成物,及導電噴墨油墨組成物;使用CAM模組,獲得第一層檔案;使用第一印刷頭,形成對應於介電噴墨油墨之圖案;使對應於介電噴墨油墨之圖案固化;使用第二印刷頭,形成對應於導電油墨之圖案,所述圖案亦對應於用於印刷各自包含至少一個側面安裝之組件之AME電路之實質上2D層;燒結對應於導電噴墨油墨之圖案;使用CAM模組,自檔案庫獲得表示用於印刷各自包含至少一個側面安裝之組件之AME電路的後續層之後續檔案;所述後續檔案包含表示以下中之至少一者之圖案之印刷說明:介電油墨及導電油墨;重複使用第一印刷頭,形成對應於介電油墨之圖案之步驟至使用CAM模組,自2D檔案文庫獲得後續、實質上2D層之步驟,其中在印刷最終層後,各自包含至少一個側面安裝之組件之AME電路包含複數個導電性側面安裝之接觸件,其可操作以安裝至少一個組件;及視情況使至少一個組件與複數個印刷之側面接觸件耦合,其中(xi)複數個側面安裝之接觸件部分嵌入AME電路中,其中(xii)至少一個側面安裝之組件為晶片封裝,其為以下中之至少一者:方形扁平(QFP)封裝、薄型小型封裝(TSOP)、小型積體電路(SOIC)封裝、小型J引線(SOJ)封裝、塑膠引線晶片載體(PLCC)封裝、晶圓級晶片規模封裝(WLCSP)、模具陣列處理-球狀柵格陣列(MAPBGA)封裝、方形扁平無引線(QFN)封裝及焊盤柵格陣列(LGA)封裝,(xiii)複數個側面安裝之接觸件為部分嵌入之經填充之穿孔型通孔、部分嵌入之盲孔及部分嵌入之內埋式通孔中之至少一者,其中(xiv)複數個側面安裝之接觸件為正交分離的,(xv)正交分離接觸件可作為電學小型天線(ESA)之正交隔離元件操作,其中(xvi)複數個側面安裝之接觸件可作為插座之一部分操作,(xvii)形成與至少一個另一AME電路耦合之榫槽,其中(xviii)至少一個側面接觸件形成用於榫部及凹槽中之至少一者之接觸件,所述方法進一步包含(xix)使用第一印刷頭,印刷對應於通孔之圖案,所述圖案對應於自AME電路之表面沿周邊延伸之通孔;使對應於通孔之圖案固化;使用第二印刷頭,印刷對應於通孔之導電部分之圖案;燒結對應於通孔之導電部分之圖案;及移除沿周邊延伸之經固化之介電圖案之豎直部分之至少一部分,由此暴露一部分導電油墨,其中移除沿周邊延伸之經固化之介電圖案之豎直部分之至少一部分之步驟包含使用以下中之至少一者:雷射施用器、車床、刀具及樹脂移除構件,由此暴露導電接觸件,且其中(xx)移除步驟進一步包含使嵌入之接觸件成形。
儘管已關於一些例示性組態描述使用基於經轉換之3D觀測CAD/CAM資料套裝軟體之噴墨印刷來3D印刷至少一個包含側面安裝之接觸件、跡線、埠及其類似物之AME之前述揭示內容,但本領域中一般熟習此項技術者將由本文中之揭示內容顯而易見其他例示性組態。此外,所描述之例示性組態僅作為實例呈現且不意欲限制本發明之範疇。實情為,本文中所描述之新穎方法、程式、庫及系統在不偏離其精神之情況下可以多種其他形式實施。因此,熟習此項技術者將由本文中之揭示內容顯而易見其他組合、省略、取代及修改。
10:積層製造之電子組件
20:積層製造之電子組件
100:上表面
101:邊緣面
102:跡線
103:通孔
104:接觸件
105:接觸件
106:接觸件
107:接觸件
108:接觸件
109:插座
110:晶片封裝
120q:晶片封裝
130:晶片封裝
140:電學小型天線
141:埠
142:埠
202:側面
203:跡線
205:晶片封裝
206:晶片封裝
207:側面接觸件
208:晶片封裝
209:互補表面
209':插座
210:凹槽
211':跡線
221:接觸件
222:接觸件
500:積層製造之電子組件
501:插座部分
502:接觸襯墊
6.1:線
600:印刷板
601:印刷電路結構/DI材料
602:印刷板之外周面
603:中空結構/過量材料
603':過量材料
604':距離印刷電路結構之側面最遠的表面/元件
605:過量材料/中空結構
606:成形結構/突出
606':導電材料
614:底部
616:底部
為了更好地理解具有側面安裝之組件及接觸件之AME電路、其製造方法及組成,關於其例示性實施方案,參考隨附實例及圖式,其中:
圖1為使用所揭示之方法製造之印刷電路之等距示意圖;
圖2為使用所揭示之方法製造的與圖1中示意性說明之AME互補的AME電路之等距示意圖;
圖3為使用所揭示之方法製造的具有正交分離天線元件之電學小型天線之示意圖;
圖4A-4C為使用所揭示之方法製造的印刷電路板之實例;
圖5為經設定尺寸且經組態以與另一印刷電路中之互補插座可操作地耦合之插座突出部之示意性說明,所述插座係使用所揭示之方法及系統製造;
圖6為說明包圍圖1、2及5中所說明之導電性側面安裝接觸件、突出部及耦合元件之周邊延伸結構之示意圖;
圖7描繪使用所描述之方法製造之AME電路,其具有經組態以在PLCC插座中嚙合之複數個側面接觸件,與圖8中所展示類似。
10:積層製造之電子組件
100:上表面
101:邊緣面
102:跡線
103:通孔
104:接觸件
105:接觸件
106:接觸件
107:接觸件
108:接觸件
109:插座
110:晶片封裝
120q:晶片封裝
130:晶片封裝
140:電學小型天線
141:埠
142:埠
Claims (23)
- 一種積層製造之電子(AME)電路,其包含一印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)及一高密度互連PCB(HDIPCB)中之至少一者,所述AME電路包含以下中之至少一者:一側面安裝之組件,及複數個側面安裝之接觸件。
- 如請求項1之AME電路,其中所述複數個側面安裝之接觸件部分嵌入所述AME電路中。
- 如請求項2之AME電路,其中所述側面安裝至AME電路之組件為一晶片封裝。
- 如請求項3之AME電路,其中所述晶片封裝為以下中之至少一者:一方形扁平(Quad Flat Pack;QFP)封裝、一薄型小型封裝(Thin Small Outline Package;TSOP)、一小型積體電路(Small Outline Integrated Circuit;SOIC)封裝、一小型J引線(Small Outline J-Lead;SOJ)封裝、一塑膠引線晶片載體(Plastic Leaded Chip Carrier;PLCC)封裝、一晶圓級晶片規模封裝(Wafer Level Chip Scale Package;WLCSP)、一模具陣列處理-球狀柵格陣列(Mold Array Process-Ball Grid Array;MAPBGA)封裝、一方形扁平無引線(Quad Flat No-Lead;QFN)封裝及一焊盤柵格陣列(Land Grid Array;LGA)封裝。
- 如請求項4之AME電路,其中所述複數個側面安裝之接觸件為以下中之至少一者:一部分嵌入之經填充之穿孔型通孔、一部分嵌入之盲孔及一部分嵌入之內埋式通孔。
- 如請求項5之AME電路,其中所述複數個側面安裝之接觸件為正交分離的。
- 如請求項6之AME電路,其中所述正交分離之接觸件可作為一電學小型天線(ESA)之正交隔離元件操作。
- 如請求項5之AME電路,其中所述複數個側面安裝之接觸件可作為一插座之一部分操作。
- 如請求項8之AME電路,其中所述插座形成與至少一個另一AME電路耦合之一榫槽。
- 如請求項9之AME電路,其中至少一個所述側面接觸件形成用於榫部及凹槽中之至少一者之一接觸件。
- 如請求項6之AME電路,其中所述複數個側面安裝之接觸件經調適尺寸且經組態以匹配安裝在另一AME中之一插座之接觸件。
- 一種使用積層製造之用於積層製造之電子(AME)電路之方法,所述積層製造之電子電路包含一印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)及一高密度互連PCB(HDIPCB)中之至少一者,所述AME電路包含以下中之至少一者:一側面安裝之組件,及複數個側面安裝之接觸件,所述方法包含: a. 提供一噴墨印刷系統,其具有: i. 一第一印刷頭,其適於分配一介電油墨; ii. 一第二印刷頭,其適於分配一導電油墨; iii. 一傳送器,其與所述第一及第二印刷頭可操作地耦合,經組態以將一基板傳送至各印刷頭;及 iv. 一電腦輔助製造(「CAM」)模組,其與所述第一及第二印刷頭中之每一者通信,所述CAM進一步包含與一非暫時性電腦可讀儲存媒體通信之包括至少一個處理器之一中央處理模組(CPM),所述非暫時性電腦可讀儲存媒體經組態以儲存指令,所述指令在由所述至少一個處理器執行時引起所述CAM藉由進行包含以下之步驟來控制所述噴墨印刷系統:接收一3D觀測檔案,其表示所述各自包含至少一個側面安裝之組件之AME電路;及產生具有複數個檔案之一檔案庫,各檔案表示用於印刷所述各自包含至少一個側面安裝之組件之AME電路之一實質上2D層,及至少表示印刷順序之元檔案; b. 提供介電噴墨油墨組合物,及導電噴墨油墨組合物; c. 使用所述CAM模組,獲得第一層檔案; d. 使用所述第一印刷頭,形成對應於所述介電噴墨油墨之圖案; e. 使所述對應於介電噴墨油墨之圖案固化; f. 使用所述第二印刷頭,形成對應於所述導電油墨之圖案,所述圖案亦對應於所述用於印刷各自包含至少一個側面安裝之組件之AME電路之實質上2D層; g. 燒結所述對應於導電噴墨油墨之圖案; h. 使用所述CAM模組,自所述庫獲得後續檔案,其表示用於印刷所述各自包含至少一個側面安裝之組件之AME電路之一後續層;所述後續檔案包含表示以下中之至少一者之一圖案之印刷說明:所述介電油墨,及所述導電油墨; i. 重複使用所述第一印刷頭,形成所述對應於介電油墨之圖案之步驟至使用所述CAM模組,自所述2D檔案庫獲得所述後續、實質上2D層之步驟,其中在印刷所述最終層後,所述各自包含至少一個側面安裝之組件之AME電路包含複數個導電性側面安裝之接觸件,其可操作以安裝至少一個組件;及 j. 視情況使至少一個組件與所述複數個所印刷之側面接觸件耦合。
- 如請求項12之方法,其中所述複數個側面安裝之接觸件部分嵌入所述AME電路中。
- 如請求項12之方法,其中所述至少一個側面安裝之組件為晶片封裝,其為以下中之至少一者:一方形扁平(QFP)封裝、一薄型小型封裝(TSOP)、一小型積體電路(SOIC)封裝、一小型J引線(SOJ)封裝、一塑膠引線晶片載體(PLCC)封裝、一晶圓級晶片規模封裝(WLCSP)、一模具陣列處理-球狀柵格陣列(MAPBGA)封裝、一方形扁平無引線(QFN)封裝及一焊盤柵格陣列(LGA)封裝。
- 如請求項14之方法,其中所述複數個側面安裝之接觸件為以下中之至少一者:一部分嵌入之經填充之穿孔型通孔、一部分嵌入之盲孔及一部分嵌入之內埋式通孔。
- 如請求項15之方法,其中所述複數個側面安裝之接觸件為正交分離的。
- 如請求項16之方法,其中所述正交分離之接觸件可作為一電學小型天線(ESA)之正交隔離元件操作。
- 如請求項12之方法,其中所述複數個側面安裝之接觸件可作為一插座之一部分操作。
- 如請求項18之方法,其中所述插座形成與至少一個另一AME電路耦合之一榫槽。
- 如請求項19之方法,其中至少一個所述側面接觸件形成用於榫部及凹槽中之至少一者之一接觸件。
- 如請求項12之方法,其進一步包含: a. 使用所述第一印刷頭,印刷對應於一通孔之一圖案,所述圖案對應於自所述AME電路之表面沿周邊延伸之通孔; b. 使所述對應於通孔之圖案固化; c. 使用所述第二印刷頭,印刷對應於所述通孔之一導電部分之一圖案; d. 燒結所述對應於通孔之導電部分之圖案;及 e. 移除經固化之沿周邊延伸之介電圖案之一豎直部分之至少一部分,由此暴露一部分所述導電油墨,其中所述移除經固化之沿周邊延伸之介電圖案之一豎直部分之至少一部分之步驟包含使用以下中之至少一者:一雷射施用器、一車床、一刀具及一樹脂移除構件,由此暴露導電接觸件。
- 如請求項21之方法,其中所述移除步驟進一步包含使嵌入之接觸件成形。
- 一種積層製造之電子(AME)電路,其包含一印刷電路板(PCB)、可撓性印刷電路(FPC)及一高密度互連PCB(HDIPCB)中之至少一者,所述積層製造之電子電路係藉由如請求項12至22中任一項之方法製造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW109110887A TW202137840A (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 具有側面安裝之組件之積層製造之電子(ame)電路及其積層製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW109110887A TW202137840A (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 具有側面安裝之組件之積層製造之電子(ame)電路及其積層製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202137840A true TW202137840A (zh) | 2021-10-01 |
Family
ID=79601067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW109110887A TW202137840A (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 具有側面安裝之組件之積層製造之電子(ame)電路及其積層製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TW202137840A (zh) |
-
2020
- 2020-03-30 TW TW109110887A patent/TW202137840A/zh unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7130650B2 (ja) | チップを混載したプリント回路基板および製造の方法 | |
US20220192030A1 (en) | Circuit boards having side-mounted components ans additive manufacturingf methods thereof | |
CN109156076B (zh) | 使用三维喷墨打印来制造带有屏蔽轨道和/或组件的pcb和fpc | |
US20100024725A1 (en) | Method of forming structures using drop-on-demand printing | |
JP2022517370A (ja) | プリント回路基板の集積化および加工方法 | |
TW202137840A (zh) | 具有側面安裝之組件之積層製造之電子(ame)電路及其積層製造方法 | |
TW202203072A (zh) | 用於印刷電路之表面互補介電性遮罩、其製造方法及用途 | |
JP2022527389A (ja) | Smt実装ソケットの付加製造のためのシステムおよび方法 | |
TWI827834B (zh) | 用於smt安裝插座之積層製造之系統及方法 | |
CA3146131C (en) | Surface-complementary dielectric mask for additive manufactured electronics, methods of fabrication and uses thereof | |
KR102612250B1 (ko) | 코어 없는 변압기 및 인덕터용 코일의 제작 시스템 및 방법 | |
TW202207773A (zh) | 多層印刷電路板中電阻率減小之跡線及形成方法 | |
WO2021026521A1 (en) | Reduced resistivity traces in multilayered printed circuit boards and methods of forming | |
Li et al. | This is a repository copy of Micro electronic systems via multifunctional additive manufacturing. |