WO2021192571A1 - 電子装置、電子部品、コンタクトレンズ型電子装置、及び電子装置の製造方法 - Google Patents

電子装置、電子部品、コンタクトレンズ型電子装置、及び電子装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2021192571A1
WO2021192571A1 PCT/JP2021/002465 JP2021002465W WO2021192571A1 WO 2021192571 A1 WO2021192571 A1 WO 2021192571A1 JP 2021002465 W JP2021002465 W JP 2021002465W WO 2021192571 A1 WO2021192571 A1 WO 2021192571A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electronic device
substrate
slit
wiring
curved surface
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/002465
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
卓 木下
学 古屋
Original Assignee
株式会社シード
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社シード filed Critical 株式会社シード
Priority to US17/912,586 priority Critical patent/US20230314842A1/en
Priority to EP21776130.3A priority patent/EP4095591A4/en
Priority to JP2022509321A priority patent/JPWO2021192571A1/ja
Publication of WO2021192571A1 publication Critical patent/WO2021192571A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C11/00—Non-optical adjuncts; Attachment thereof
    • G02C11/10—Electronic devices other than hearing aids
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00038—Production of contact lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
    • B29D11/00807—Producing lenses combined with electronics, e.g. chips
    • B29D11/00817—Producing electro-active lenses or lenses with energy receptors, e.g. batteries or antennas
    • B29D11/00826—Producing electro-active lenses or lenses with energy receptors, e.g. batteries or antennas with energy receptors for wireless energy transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0277—Bendability or stretchability details
    • H05K1/028—Bending or folding regions of flexible printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/189—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components characterised by the use of a flexible or folded printed circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09009—Substrate related
    • H05K2201/09063—Holes or slots in insulating substrate not used for electrical connections

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device, an electronic component, a contact lens type electronic device, and a method for manufacturing the electronic device.
  • Patent Document 1 discloses an electronic device in which a flat plate-shaped substrate is bent so as to imitate a spherical contact lens.
  • the present invention has been made in view of the above, and is an electronic device, an electronic component, or a contact lens type electronic device in which reliability is suppressed from being lowered when the substrate is bent so as to follow an arbitrary curved surface. , And a method of manufacturing an electronic device.
  • the electronic device includes a plurality of devices, wiring for electrically connecting each device of the plurality of devices, and the above-mentioned wiring. It is characterized by including a substrate on which wiring is formed and a slit is formed.
  • the electronic device is characterized in that the substrate is bent so as to follow a predetermined curved surface.
  • the slit is formed so as to extend in a direction substantially orthogonal to a gradient vector of each point on the predetermined curved surface with respect to a predetermined direction. It is characterized by.
  • the slit is formed so as to extend in a direction substantially orthogonal to the gradient vector at a position where the magnitude of the gradient vector is large. It is characterized by.
  • the electronic device is characterized in that a plurality of the slits having a parallel curve are formed on the substrate.
  • the wiring is formed so as to extend in a direction substantially orthogonal to a gradient vector of each point on the predetermined curved surface with respect to a predetermined direction. It is characterized by.
  • the wiring is formed so as to extend in a direction substantially orthogonal to the gradient vector at a position where the magnitude of the gradient vector is large. It is characterized by.
  • the electronic device is characterized in that a dummy slit formed in a region where the wiring is not formed is formed on the substrate.
  • the electronic device is characterized in that the substrate is a hollow disk bent into a spherical surface.
  • the electronic device is characterized in that the devices are arranged at substantially equal intervals so that the central angles with respect to the center of the disk are equal.
  • the electronic component according to one aspect of the present invention is characterized in that the electronic device is enclosed in a silicone elastomer.
  • the contact lens type electronic device is characterized in that an electronic component is sandwiched between a lens base material from both sides and sealed.
  • the method for manufacturing an electronic device includes a step of forming wiring on a substrate, a step of electrically connecting a plurality of devices to the wiring and placing the device on the substrate, and the substrate. It is characterized by including a step of forming a slit in the wiring.
  • the present invention it is possible to realize a method for manufacturing an electronic device, an electronic component, a contact lens type electronic device, and an electronic device in which reliability is suppressed to be lowered when the substrate is bent so as to follow an arbitrary curved surface. can do.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of an electronic component using the electronic device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of a contact lens type electronic device using the electronic component shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a configuration of an electronic device according to a modified example of the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a curved surface.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state in which the gradient vector of the curved surface is projected onto the xy plane.
  • FIG. 7 is a diagram showing a state in which a slit is formed in the substrate so as to be orthogonal to the gradient vector.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of an electronic component using the electronic device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of
  • FIG. 8 is a diagram showing how the substrate is bent so as to follow a curved surface.
  • FIG. 9 is a diagram showing how the substrate is bent so as to imitate a cylinder.
  • FIG. 10 is a diagram showing a state in which the gradient vector of the cylinder is projected onto the xy plane.
  • FIG. 11 is a diagram showing how the substrate is bent so as to imitate a part of a sphere.
  • FIG. 12 is a diagram showing a state in which a gradient vector of a part of the sphere is projected onto the xy plane.
  • FIG. 13 is a diagram showing a state in which slits are formed in the substrate so as to be orthogonal to the gradient vector when the curved surface is spherical.
  • FIG. 10 is a diagram showing a state in which the gradient vector of the cylinder is projected onto the xy plane.
  • FIG. 11 is a diagram showing how the substrate is bent so as to imitate a part of a sphere.
  • FIG. 14 is a diagram showing how the substrate is bent so as to follow the curved surface when the curved surface is spherical.
  • FIG. 15 is a flowchart of a method for manufacturing a contact lens type electronic device using the electronic device according to the modified example of the embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram showing how wiring is formed on the substrate.
  • FIG. 17 is a diagram showing a state in which an adhesive is applied to the wiring.
  • FIG. 18 is a diagram showing how the device is mounted on the substrate.
  • FIG. 19 is a diagram showing a state in which a slit is formed in the substrate.
  • FIG. 20 is a diagram showing a state in which slits are formed on the substrate.
  • FIG. 21 is a diagram showing a silicone mold.
  • FIG. 22 is a diagram showing a state in which an electronic device is placed on a silicone elastomer.
  • FIG. 23 is a diagram showing a state in which an electronic device is enclosed in a silicone elasto
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an electronic device according to an embodiment.
  • a plurality of devices 11, wirings 12 that electrically connect each device of the plurality of devices 11, and wirings 12 are formed. It includes a substrate 13 on which a slit 13a is formed, and a device region 14 that electrically connects the device 11 and the wiring 12.
  • the device 11 is not particularly limited, but may be, for example, an arithmetic circuit such as a CPU (Central Processing Unit), a storage device such as a memory, a battery capable of storing a battery, a receiving circuit for receiving various signals, an output circuit for outputting various signals, or the like.
  • the devices 11 are arranged at substantially equal intervals in the disk-shaped electronic device 10 so that the central angles with respect to the center of the disk are equal.
  • the wiring 12 is a conductor such as a metal or alloy patterned on the substrate 13, and is, for example, an electric wiring made of Cu or Au.
  • the wiring 12 is formed so as to extend in a direction substantially orthogonal to a gradient vector of each point on a predetermined curved surface with respect to a predetermined direction.
  • the predetermined direction can be arbitrarily set, but it is preferable to set the slit 13a so as to make the structure simplest.
  • the contact lens type electronic device described later is used.
  • the direction is the optical axis of the device.
  • the substrate 13 is an FPC substrate made of an insulating resin such as polyimide, and is bent so as to follow a predetermined curved surface.
  • the predetermined curved surface is not particularly limited, but is, for example, a spherical surface (including a spherical surface and an aspherical surface) such as an eyeball, and the substrate 13 is, for example, a hollow disk bent into a spherical surface.
  • a plurality of slits 13a which are parallel curves parallel to each other, are formed on the substrate 13.
  • a circular hollow portion 13b is formed in the center of the substrate 13.
  • the hollow portion 13b preferably has a diameter of, for example, 8 mm or more so as not to block the view of the wearer wearing the contact lens type electronic device described later.
  • the slit 13a is formed so as to extend in a direction substantially orthogonal to the gradient vector of each point on the predetermined curved surface with respect to the predetermined direction.
  • the device area 14 is an electrode pad that electrically connects the device 11 and the wiring 12. However, the device 11 and the wiring 12 may be directly electrically connected, and in this case, the device area 14 is unnecessary.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of an electronic component using the electronic device shown in FIG.
  • the electronic component 20 is an electronic device 10 encapsulated in a silicone elastomer 21.
  • the silicone elastomer 21 covers the entire electronic device 10, waterproofness can be obtained.
  • FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of a contact lens type electronic device using the electronic component shown in FIG.
  • the contact lens type electronic device 30 is formed by sandwiching the electronic component 20 between the lens base materials 31 from both sides and sealing the electronic component 20. By sealing the electronic component 20 on the lens base material 31, it can be worn on the eyeball as a contact lens.
  • the lens base material 31 is a soft contact lens made of pHEMA (polyhydroxyethyl methacrylate), SHG (silicone hydrogel), or the like. However, the lens base material 31 may be a hard contact lens.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a configuration of an electronic device according to a modified example of the embodiment.
  • a dummy slit 13Ac formed in a region A in which the wiring 12 shown by the broken line is not formed is formed on the substrate 13 of the electronic device 10A.
  • the rigidity of the substrate 13 is reduced, and the substrate 13 can be made to follow a curved surface.
  • the slit 13a is preferably formed so as to extend in a direction substantially orthogonal to the gradient vector of each point on the predetermined curved surface with respect to the predetermined direction.
  • the gradient vector ⁇ f is a vector included in a plane perpendicular to the z-axis. The magnitude and direction of the gradient vector ⁇ f at each point change depending on how the z direction is determined, but it is preferable to determine the z direction so as to make the slit structure the simplest.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state in which the gradient vector of the curved surface is projected onto the xy plane.
  • FIG. 7 is a diagram showing a state in which a slit is formed in the substrate so as to be orthogonal to the gradient vector.
  • the slit 13a is formed in the substrate 13.
  • the substrate 13 on which the slit 13a is formed is made to imitate a curved surface.
  • the gradient vector ⁇ f (x, y) and the slit 13a are orthogonal to each other.
  • FIG. 8 is a diagram showing how the substrate is bent so as to follow a curved surface. As shown in FIG. 8, when the substrate 13 is bent so as to follow a curved surface, the slit 13a is formed, so that the fold structure is less likely to be formed than in the case where the slit is not formed.
  • the curved surface may be any curved surface and is not limited to a cylinder or a circle.
  • FIG. 9 is a diagram showing how the substrate is bent so as to imitate a cylinder. As shown in FIG. 9, it is assumed that modeled after the substrate 100 to a cylinder of radius r 1. For a cylinder, the structure of the slit 100a can be simplified by setting the direction from the center of the cylinder toward one direction of the outer circumference to be the z direction.
  • FIG. 10 is a diagram showing a state in which the gradient vector of the cylinder is projected onto the xy plane.
  • FIG. 10 is a diagram in which the gradient vector ⁇ f is calculated at each point of the cylinder and projected onto the xy plane.
  • FIG. 11 is a diagram showing how the substrate is bent so as to imitate a part of a sphere. As shown in FIG. 11, it is assumed that modeled after the substrate 200 to the sphere of radius r 2. For a part of the sphere, the structure of the slit 200a can be simplified by setting the direction from the center of the sphere toward the apex of a part of the sphere forming a convex shape to be the z direction. This z direction is a direction corresponding to the optical axis direction of the contact lens type electronic device 30.
  • FIG. 12 is a diagram showing a state in which a gradient vector of a part of the sphere is projected onto the xy plane. FIG.
  • FIG. 12 is a diagram in which the gradient vector ⁇ f is calculated at each point of a part of the sphere and projected onto the xy plane.
  • the gradient vector of each point can be calculated.
  • the gradient vector ⁇ f becomes larger toward the outer circumference of the circle shown in FIG. 12, and therefore, as shown in FIG. 11, the slit 200a should be increased toward the outside of the circle (direction in which z becomes smaller). Is preferable.
  • FIG. 13 is a diagram showing a state in which slits are formed in the substrate so as to be orthogonal to the gradient vector when the curved surface is spherical.
  • a slit 13a which is a parallel curve concentrically from the center of the disk-shaped substrate 13 is formed.
  • the number of slits 13a is increased toward the outside of the substrate 13.
  • FIG. 14 is a diagram showing how the substrate is bent so as to follow the curved surface when the curved surface is spherical. As shown in FIG. 14, the substrate 13 is left over with respect to the spherical surface toward the outer periphery of the substrate 13, but the slit 13a expands the excess portion of the slit 13a in the outer peripheral direction to suppress the occurrence of a fold structure. Can be done.
  • the gradient vector ⁇ f (x, y) and the slit 13a are orthogonal to each other. For example, if the angle formed by the gradient vector ⁇ f (x, y) and the slit 13a is 60 ° or more. The fold structure can be sufficiently suppressed.
  • a method of heating and melting a flat plate-shaped substrate to imitate a curved surface can be considered, but stress concentration is concentrated at the joint between the wiring that imitates the curved surface together with the substrate and the device that does not bend. Since it is generated, the reliability as an electronic device is lowered.
  • a method of suppressing the fold structure a method of joining the device to the substrate formed in a curved surface shape can be considered, but high-precision alignment between the substrate and the device is required, which increases the manufacturing cost.
  • FIG. 15 is a flowchart of a method for manufacturing a contact lens type electronic device using an electronic device according to a modified example of the embodiment.
  • the wiring 12 is formed on the substrate 13 (step S1).
  • FIG. 16 is a diagram showing how wiring is formed on the substrate.
  • a wiring made of a conductive metal or alloy is formed on the flat plate-shaped substrate 13.
  • FIG. 17 is a diagram showing a state in which an adhesive is applied to the wiring. As shown in FIG. 17, a conductive adhesive is applied onto the wiring 12.
  • FIG. 18 is a diagram showing how the device is mounted on the substrate. As shown in FIG. 18, by placing the device 11 on the applied adhesive, each device 11 and the wiring 12 are electrically connected, and the device 11 is placed on the substrate 13. ..
  • FIG. 19 is a diagram showing a state in which a slit is formed in the substrate. As shown in FIG. 19, the substrate 13 is cut with a laser to form a slit 13a in the substrate 13.
  • FIG. 20 is a diagram showing a state in which slits are formed on the substrate. As shown in FIG. 20, a dummy slit 13Ac is also formed in the substrate 13 by a laser, and the electronic device 10A shown in FIG. 4 is formed.
  • FIG. 21 is a diagram showing a silicone mold. As shown in FIG. 21, a pair of silicone molds in which a silicone elastomer is applied to a spherical curved surface are prepared.
  • FIG. 22 is a diagram showing a state in which an electronic device is placed on a silicone elastomer. As shown in FIG. 22, the electronic device 10A is placed on the silicone elastomer applied to the lower silicone mold.
  • FIG. 23 is a diagram showing a state in which an electronic device is enclosed in a silicone elastomer. As shown in FIG. 23, the electronic device 10A is sealed in the silicone elastomer 21 by the silicone mold mold (step S4). As a result, the electronic component 20 is manufactured.
  • the electronic component 20 is sandwiched between the lens base material 31 from both sides and sealed (step S5). As a result, the contact lens type electronic device 30 is manufactured.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

電子装置は、複数のデバイスと、前記複数のデバイスの各デバイス間を電気的に接続している配線と、前記配線が形成されており、スリットが形成されている基板と、を備える。好ましくは、前記基板は、所定の曲面に倣うように曲げられている。好ましくは、前記スリットは、前記所定の曲面における各点の所定の方向に対する勾配ベクトルに対して、略直交する方向に延在するように形成されている。これにより、任意の曲面に倣うように基板を曲げた場合に信頼性が低下することが抑制されている電子装置を提供する。

Description

電子装置、電子部品、コンタクトレンズ型電子装置、及び電子装置の製造方法
　本発明は、電子装置、電子部品、コンタクトレンズ型電子装置、及び電子装置の製造方法に関する。
　従来、電子装置には、柔軟性があるＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）基板が用いられている。
　また、特許文献１には、平板状に形成された基板を球面状のコンタクトレンズに倣うように曲げた電子装置が開示されている。
特表２０１６－５４０５６９号公報
　しかしながら、平板状に形成された基板を球面等の展開可能曲面（柱面、錐面、及び接線曲面）ではない任意の曲面に倣うように曲げると、ヒダ構造ができることにより、基板上に形成されている配線が屈曲し、電子装置の信頼性が低下する。そのため、任意の曲面に倣うように基板を曲げた場合に信頼性が低下することが抑制されている電子装置が求められていた。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、任意の曲面に倣うように基板を曲げた場合に信頼性が低下することが抑制されている電子装置、電子部品、コンタクトレンズ型電子装置、及び電子装置の製造方法を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る電子装置は、複数のデバイスと、前記複数のデバイスの各デバイス間を電気的に接続している配線と、前記配線が形成されており、スリットが形成されている基板と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る電子装置は、前記基板は、所定の曲面に倣うように曲げられていることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る電子装置は、前記スリットは、前記所定の曲面における各点の所定の方向に対する勾配ベクトルに対して、略直交する方向に延在するように形成されていることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る電子装置は、前記スリットは、前記勾配ベクトルの大きさが大きい位置において、前記勾配ベクトルに対して、略直交する方向に延在するように形成されていることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る電子装置は、前記基板には、平行曲線である複数の前記スリットが形成されていることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る電子装置は、前記配線は、前記所定の曲面における各点の所定の方向に対する勾配ベクトルに対して、略直交する方向に延在するように形成されていることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る電子装置は、前記配線は、前記勾配ベクトルの大きさが大きい位置において、前記勾配ベクトルに対して、略直交する方向に延在するように形成されていることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る電子装置は、前記基板には、前記配線が形成されていない領域に形成されているダミースリットが形成されていることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る電子装置は、前記基板は、球面状に曲げられた中空の円盤であることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る電子装置は、前記デバイスは、前記円盤の中心に対する中心角が等しくなるように略等間隔に配置されていることを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る電子部品は、電子装置をシリコーンエラストマーに封入したことを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係るコンタクトレンズ型電子装置は、電子部品をレンズ基材で両側から挟んで封止したことを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る電子装置の製造方法は、基板に配線を形成する工程と、複数のデバイスを前記配線に電気的に接続するとともに前記基板上に載置する工程と、前記基板にスリットを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
　本発明によれば、任意の曲面に倣うように基板を曲げた場合に信頼性が低下することが抑制されている電子装置、電子部品、コンタクトレンズ型電子装置、及び電子装置の製造方法を実現することができる。
図１は、実施の形態に係る電子装置の構成を示す模式図である。 図２は、図１に示す電子装置を用いた電子部品の構成を示す模式図である。 図３は、図２に示す電子部品を用いたコンタクトレンズ型電子装置の構成を示す模式図である。 図４は、実施の形態の変形例に係る電子装置の構成を示す模式図である。 図５は、曲面の一例を表す図である。 図６は、曲面の勾配ベクトルをｘｙ平面に投影した様子を表す図である。 図７は、勾配ベクトルに直交するように基板にスリットを形成した様子を表す図である。 図８は、基板が曲面に倣うように曲げられる様子を表す図である。 図９は、基板が円柱に倣うように曲げられる様子を表す図である。 図１０は、円柱の勾配ベクトルをｘｙ平面に投影した様子を表す図である。 図１１は、基板が球の一部に倣うように曲げられる様子を表す図である。 図１２は、球の一部の勾配ベクトルをｘｙ平面に投影した様子を表す図である。 図１３は、曲面が球面状である場合に、勾配ベクトルに直交するように基板にスリットを形成した様子を表す図である。 図１４は、曲面が球面状である場合に、基板が曲面に倣うように曲げられる様子を表す図である。 図１５は、実施の形態の変形例に係る電子装置を用いたコンタクトレンズ型電子装置の製造方法のフローチャートである。 図１６は、基板に配線を形成する様子を表す図である。 図１７は、配線に接着剤を塗布する様子を表す図である。 図１８は、デバイスを基板に載置する様子を表す図である。 図１９は、基板にスリットを形成する様子を表す図である。 図２０は、基板にスリットが形成された状態を表す図である。 図２１は、シリコーンモールド型を表す図である。 図２２は、シリコーンエラストマーに電子装置を載置する様子を表す図である。 図２３は、電子装置をシリコーンエラストマーに封入した様子を表す図である。
　以下、本発明の電子装置、電子部品、コンタクトレンズ型電子装置、及び電子装置の製造方法の詳細について実施の形態に即して説明するが、これらは本発明を限定するものではない。
（実施の形態）
〔電子装置の構成〕
　図１は、実施の形態に係る電子装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係る電子装置１０は、複数のデバイス１１と、複数のデバイス１１の各デバイス間を電気的に接続している配線１２と、配線１２が形成されており、スリット１３ａが形成されている基板１３と、デバイス１１と配線１２とを電気的に接続するデバイス領域１４と、を備える。
　デバイス１１は、特に限定されないが、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等の演算回路、メモリ等の記憶装置、蓄電可能なバッテリー、各種信号を受信する受信回路、各種信号を出力する出力回路等である。デバイス１１は、円盤状の電子装置１０において、この円盤の中心に対する中心角が等しくなるように略等間隔に配置されている。
　配線１２は、基板１３上にパターニングされた金属又は合金等の導体であり、例えばＣｕやＡｕからなる電気配線である。配線１２は、所定の曲面における各点の所定の方向に対する勾配ベクトルに対して、略直交する方向に延在するように形成されている。なお、電子装置１０において、所定の方向は、任意に設定することができるが、スリット１３ａの構造を最も簡単にするように設定することが好ましく、本実施の形態では、後述するコンタクトレンズ型電子装置の光軸方向とした。
　基板１３は、例えばポリイミド等の絶縁性を有する樹脂からなるＦＰＣ基板であり、所定の曲面に倣うように曲げられている。所定の曲面は、特に限定されないが、例えば、眼球のような球面状（球面及び非球面を含む）の曲面であり、基板１３は、例えば、球面状に曲げられた中空の円盤である。基板１３には、互いに平行な平行曲線である複数のスリット１３ａが形成されている。また、基板１３の中心には、円形の中空部１３ｂが形成されている。中空部１３ｂは、後述するコンタクトレンズ型電子装置を装用した装用者の視界を遮らないため、例えば直径８ｍｍ以上であることが好ましい。
　スリット１３ａは、所定の曲面における各点の所定の方向に対する勾配ベクトルに対して、略直交する方向に延在するように形成されている。
　デバイス領域１４は、デバイス１１と配線１２とを電気的に接続する電極パッドである。ただし、デバイス１１と配線１２とを直接電気的に接続してもよく、この場合デバイス領域１４は不要である。
〔電子部品の構成〕
　図２は、図１に示す電子装置を用いた電子部品の構成を示す模式図である。図２に示すように、電子部品２０は、電子装置１０をシリコーンエラストマー２１に封入したものである。電子装置１０をシリコーンエラストマー２１に封入することにより、取り扱いが容易になる。さらに、電子装置１０の全体をシリコーンエラストマー２１が覆うため、防水性が得られる。
〔コンタクトレンズ型電子装置の構成〕
　図３は、図２に示す電子部品を用いたコンタクトレンズ型電子装置の構成を示す模式図である。図３に示すように、コンタクトレンズ型電子装置３０は、電子部品２０をレンズ基材３１で両側から挟んで封止したものである。電子部品２０をレンズ基材３１に封止することにより、コンタクトレンズとして眼球に装用することが可能となる。
　レンズ基材３１は、ｐＨＥＭＡ（ポリヒドロキシエチルメタクリレート）、ＳＨＧ（シリコーンハイドロゲル）等からなるソフトコンタクトレンズである。ただし、レンズ基材３１は、ハードコンタクトレンズであってもよい。
（変形例）
　図４は、実施の形態の変形例に係る電子装置の構成を示す模式図である。図４に示すように、電子装置１０Ａの基板１３には、破線で図示した配線１２が形成されていない領域Ａに形成されているダミースリット１３Ａｃが形成されている。ダミースリット１３Ａｃが形成されていることにより、基板１３の剛性が低減され、基板１３を曲面に倣わせることができる。
〔スリットの形成方法〕
　次に、スリット１３ａの形成方法を説明する。上述したように、スリット１３ａは、所定の曲面における各点の所定の方向に対する勾配ベクトルに対して、略直交する方向に延在するように形成されていることが好ましい。
　図５は、曲面の一例を表す図である。図５に示すように、ｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）で表される曲面があるとし、この曲面のある点を点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）とする。
　ここで、点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）の勾配ベクトルは、∇ｆ（ｘ，ｙ）＝（∂ｆ／∂ｘ，∂ｆ／∂ｙ）と表され、勾配ベクトル∇ｆは、ｚ方向に対する勾配が大きいほど、絶対値が大きい。また、勾配ベクトル∇ｆは、ｚ軸に垂直な平面に含まれるベクトルである。各点の勾配ベクトル∇ｆは、ｚ方向の決め方によって大きさや方向が変わるが、スリットの構造を最も簡単にするようにｚ方向を決めることが好ましい。
　図６は、曲面の勾配ベクトルをｘｙ平面に投影した様子を表す図である。図６は、ｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）で表される曲面の各点において勾配ベクトル∇ｆを算出し、ｘｙ平面に投射した図である。この各点の勾配ベクトル∇ｆ（ｘ，ｙ）＝（∂ｆ／∂ｘ，∂ｆ／∂ｙ）に直交する方向に延在するようにスリット１３ａを形成すればよい。換言すると、基板１３を曲面に倣わせた状態で勾配ベクトル∇ｆ（ｘ，ｙ）とスリット１３ａとが直交するようにスリット１３ａを形成する。このとき、勾配ベクトル∇ｆ（ｘ，ｙ）の大きさ｜∇ｆ（ｘ，ｙ）｜が大きい（勾配が急である）位置において、勾配ベクトル∇ｆに略直交するようにスリット１３ａが数多く形成されていることが好ましい。
　図７は、勾配ベクトルに直交するように基板にスリットを形成した様子を表す図である。図７に示すように、基板１３にスリット１３ａを形成したとする。そして、このスリット１３ａが形成された基板１３を曲面に倣わせる。すると、勾配ベクトル∇ｆ（ｘ，ｙ）とスリット１３ａとが直交する。
　図８は、基板が曲面に倣うように曲げられる様子を表す図である。図８に示すように、基板１３が曲面に倣うように曲げられると、スリット１３ａが形成されていることにより、スリットが形成されていない場合よりもヒダ構造が形成されにくい。特に、勾配ベクトル∇ｆ（ｘ，ｙ）に対して直交する方向では、曲面に対して平板状の基板１３が余ることによりヒダ構造ができやすいが、勾配ベクトル∇ｆ（ｘ，ｙ）とスリット１３ａとが直交していることにより、曲面に対する基板１３の余剰部分をスリット１３ａが拡張することでヒダ構造の発生を効率的に抑制することができる。その結果、実施の形態によれば、任意の曲面に倣うように基板１３を曲げた場合に信頼性が低下することを抑制することができる。
　次に、基板を曲面に倣わせる一例として、円柱及び円の一部に基板を倣わせる例を説明する。ただし、曲面は、任意の曲面であってよく、円柱や円に限定されるものではない。
〔円柱の例〕
　図９は、基板が円柱に倣うように曲げられる様子を表す図である。図９に示すように、基板１００を半径ｒ１の円柱に倣わせるものとする。円柱に対しては、円柱の中心から外周の一方向に向かう方向をｚ方向とすることにより、スリット１００ａの構造を最も簡単にすることができる。図１０は、円柱の勾配ベクトルをｘｙ平面に投影した様子を表す図である。図１０は、円柱の各点において勾配ベクトル∇ｆを算出し、ｘｙ平面に投射した図である。ここで、円柱は、ｙ２＋ｚ２＝ｒ１ ２を満たすから、ｚ＝√（ｒ１ ２－ｙ２）＝ｆ（ｘ，ｙ）である。従って、∇ｆ＝（∂ｆ／∂ｘ，∂ｆ／∂ｙ）＝（０，２ｙ／√（ｒ１ ２－ｙ２））により、各点の勾配ベクトルを算出することができる。円柱では、図１０に示す円柱の上端又は下端に向かうほど、勾配ベクトル∇ｆが大きくなるから、図９に示すように、円柱の両側面方向（ｚが小さくなる方向）に向かうほどスリット１００ａを多くすることが好ましい。
〔球の一部の例〕
　図１１は、基板が球の一部に倣うように曲げられる様子を表す図である。図１１に示すように、基板２００を半径ｒ２の球に倣わせるものとする。球の一部に対しては、球の中心から凸型をなす球の一部の頂点方向に向かう方向をｚ方向とすることにより、スリット２００ａの構造を最も簡単にすることができる。このｚ方向は、コンタクトレンズ型電子装置３０の光軸方向に対応する方向である。図１２は、球の一部の勾配ベクトルをｘｙ平面に投影した様子を表す図である。図１２は、球の一部の各点において勾配ベクトル∇ｆを算出し、ｘｙ平面に投射した図である。ここで、球は、ｘ２＋ｙ２＋ｚ２＝ｒ２ ２を満たすから、ｚ＝√（ｒ２ ２－ｘ２－ｙ２）＝ｆ（ｘ，ｙ）である。従って、∇ｆ＝（∂ｆ／∂ｘ，∂ｆ／∂ｙ）＝（－２ｘ／√（ｒ２ ２－ｘ２－ｙ２），－２ｙ／√（ｒ２ ２－ｘ２－ｙ２））≒（－２ｘ／ｚ，－２ｙ／ｚ）により、各点の勾配ベクトルを算出することができる。球では、図１２に示す円の外周に向かうほど、勾配ベクトル∇ｆが大きくなるから、図１１に示すように、円の外側方向（ｚが小さくなる方向）に向かうほどスリット２００ａを多くすることが好ましい。
　次に、基板１３のスリット１３ａについて説明する。図１３は、曲面が球面状である場合に、勾配ベクトルに直交するように基板にスリットを形成した様子を表す図である。図１３に示すように、曲面が球面状である場合には、円盤状の基板１３の中心から同心円状に平行曲線であるスリット１３ａを形成する。このとき、基板１３の外側に向かうほど、スリット１３ａの数が多く形成されていることが好ましい。
　図１４は、曲面が球面状である場合に、基板が曲面に倣うように曲げられる様子を表す図である。図１４に示すように、基板１３の外周に向かうほど、球面に対して基板１３が余るが、スリット１３ａがスリット１３ａの余剰部分を外周方向に拡張するためヒダ構造が発生することを抑制することができる。
　また、勾配ベクトル∇ｆ（ｘ，ｙ）とスリット１３ａとは、直交していることが好ましいが、例えば勾配ベクトル∇ｆ（ｘ，ｙ）とスリット１３ａとのなす角が６０°以上であれば十分にヒダ構造を抑制することができる。
　また、ヒダ構造を抑制する方法として、平板状の基板を加熱して溶融し、曲面に倣わせる方法も考えられるが、基板とともに曲面に倣う配線と屈曲しないデバイスとの接合部で応力集中が発生するため電子装置としての信頼性が低下する。
　また、ヒダ構造を抑制する方法として、曲面状に形成した基板に対してデバイスを接合する方法も考えられるが、基板とデバイスとの高精度な位置合わせが必要となり、製造コストが増大する。
〔電子装置の製造方法〕
　以下において、図４に示した電子装置１０Ａの製造方法を説明する。
　図１５は、実施の形態の変形例に係る電子装置を用いたコンタクトレンズ型電子装置の製造方法のフローチャートである。図１５に示すように、まず、基板１３に配線１２を形成する（ステップＳ１）。図１６は、基板に配線を形成する様子を表す図である。図１６に示すように、平板状の基板１３の上に導電性を有する金属又は合金からなる配線を形成する。
　続いて、デバイス１１を基板１３に載置する（ステップＳ２）。このとき、デバイス１１と配線１２とが電気的に接続される。図１７は、配線に接着剤を塗布する様子を表す図である。図１７に示すように、配線１２の上に導電性を有する接着剤を塗布する。図１８は、デバイスを基板に載置する様子を表す図である。図１８に示すように、塗布した接着剤の上にデバイス１１を載置することにより、各デバイス１１と配線１２とが電気的に接続されるとともに、デバイス１１が基板１３上に載置される。
　その後、基板１３にスリット１３ａを形成する（ステップＳ３）。図１９は、基板にスリットを形成する様子を表す図である。図１９に示すように、レーザで基板１３をカットし、基板１３にスリット１３ａを形成する。図２０は、基板にスリットが形成された状態を表す図である。図２０に示すように、レーザで基板１３にダミースリット１３Ａｃも形成し、図４に示す電子装置１０Ａが形成される。
〔電子部品及びコンタクトレンズ型電子装置の製造方法〕
　以下において、電子装置１０Ａを用いた電子部品２０、コンタクトレンズ型電子装置３０の製造方法を説明する。
　図２１は、シリコーンモールド型を表す図である。図２１に示すように、球面状の曲面にシリコーンエラストマーが塗布されている一対のシリコーンモールド型を準備する。
　図２２は、シリコーンエラストマーに電子装置を載置する様子を表す図である。図２２に示すように、下方のシリコーンモールド型に塗布されたシリコーンエラストマーの上に電子装置１０Ａを載置する。
　図２３は、電子装置をシリコーンエラストマーに封入した様子を表す図である。図２３に示すように、シリコーンモールド型により電子装置１０Ａをシリコーンエラストマー２１に封入する（ステップＳ４）。その結果、電子部品２０が製造される。
　その後、この電子部品２０をレンズ基材３１で両側から挟んで封止する（ステップＳ５）。その結果、コンタクトレンズ型電子装置３０が製造される。
　１０、１０Ａ　電子装置
　１１　デバイス
　１２　配線
　１３、１００、２００　基板
　１３ａ、１００ａ、２００ａ　スリット
　１３ｂ　中空部
　１３Ａｃ　ダミースリット
　１４　デバイス領域
　２０　電子部品
　２１　シリコーンエラストマー
　３０　コンタクトレンズ型電子装置
　３１　レンズ基材

Claims (13)

  1. 　複数のデバイスと、
    　前記複数のデバイスの各デバイス間を電気的に接続している配線と、
    　前記配線が形成されており、スリットが形成されている基板と、
    　を備えることを特徴とする電子装置。
  2. 　前記基板は、所定の曲面に倣うように曲げられていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
  3. 　前記スリットは、前記所定の曲面における各点の所定の方向に対する勾配ベクトルに対して、略直交する方向に延在するように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
  4. 　前記スリットは、前記勾配ベクトルの大きさが大きい位置において、前記勾配ベクトルに対して、略直交する方向に延在するように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
  5. 　前記基板には、平行曲線である複数の前記スリットが形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の電子装置。
  6. 　前記配線は、前記所定の曲面における各点の所定の方向に対する勾配ベクトルに対して、略直交する方向に延在するように形成されていることを特徴とする請求項２～４のいずれか１つに記載の電子装置。
  7. 　前記配線は、前記勾配ベクトルの大きさが大きい位置において、前記勾配ベクトルに対して、略直交する方向に延在するように形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電子装置。
  8. 　前記基板には、前記配線が形成されていない領域に形成されているダミースリットが形成されていることを特徴とする請求項１～７のいずれか１つに記載の電子装置。
  9. 　前記基板は、球面状に曲げられた中空の円盤であることを特徴とする請求項１～８のいずれか１つに記載の電子装置。
  10. 　前記デバイスは、前記円盤の中心に対する中心角が等しくなるように略等間隔に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の電子装置。
  11. 　請求項１～１０のいずれか１つに記載された電子装置をシリコーンエラストマーに封入したことを特徴とする電子部品。
  12. 　請求項１１に記載の電子部品をレンズ基材で両側から挟んで封止したことを特徴とするコンタクトレンズ型電子装置。
  13. 　基板に配線を形成する工程と、
    　複数のデバイスを前記配線に電気的に接続するとともに前記基板上に載置する工程と、
    　前記基板にスリットを形成する工程と、
    　を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
PCT/JP2021/002465 2020-03-26 2021-01-25 電子装置、電子部品、コンタクトレンズ型電子装置、及び電子装置の製造方法 WO2021192571A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/912,586 US20230314842A1 (en) 2020-03-26 2021-01-25 Electronic device, electronic component, contact lens-type electronic device, and method for manufacturing electronic device
EP21776130.3A EP4095591A4 (en) 2020-03-26 2021-01-25 ELECTRONIC DEVICE, ELECTRONIC COMPONENT, CONTACTLESS ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING AN ELECTRONIC DEVICE
JP2022509321A JPWO2021192571A1 (ja) 2020-03-26 2021-01-25

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-056249 2020-03-26
JP2020056249 2020-03-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021192571A1 true WO2021192571A1 (ja) 2021-09-30

Family

ID=77891219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/002465 WO2021192571A1 (ja) 2020-03-26 2021-01-25 電子装置、電子部品、コンタクトレンズ型電子装置、及び電子装置の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230314842A1 (ja)
EP (1) EP4095591A4 (ja)
JP (1) JPWO2021192571A1 (ja)
WO (1) WO2021192571A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015198102A (ja) * 2014-03-31 2015-11-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 伸縮性フレキシブル基板およびその製造方法
JP2016540569A (ja) 2013-12-20 2016-12-28 ヴェリリー ライフ サイエンシズ エルエルシー 涙液導電率センサ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9296158B2 (en) * 2008-09-22 2016-03-29 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Binder of energized components in an ophthalmic lens
KR20140097404A (ko) * 2011-11-23 2014-08-06 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 3차원 구조를 갖는 가요성 발광 반도체 디바이스
US9696564B1 (en) * 2012-08-21 2017-07-04 Verily Life Sciences Llc Contact lens with metal portion and polymer layer having indentations
EP2979622A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-03 Ophtimalia Passive sensing means for a contact lens

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016540569A (ja) 2013-12-20 2016-12-28 ヴェリリー ライフ サイエンシズ エルエルシー 涙液導電率センサ
JP2015198102A (ja) * 2014-03-31 2015-11-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 伸縮性フレキシブル基板およびその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4095591A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP4095591A1 (en) 2022-11-30
JPWO2021192571A1 (ja) 2021-09-30
EP4095591A4 (en) 2024-04-17
US20230314842A1 (en) 2023-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9946097B2 (en) Electronic frames comprising electrical conductors
US4413308A (en) Printed wiring board construction
KR100272737B1 (ko) 릴인쇄회로기판및그를이용한칩온보드패키지
JPH10308419A (ja) 半導体パッケージ及びその半導体実装構造
CN106783813B (zh) 包括芯片的柔性封装
TWI263284B (en) Method of fabricating wafer level package
WO2021192571A1 (ja) 電子装置、電子部品、コンタクトレンズ型電子装置、及び電子装置の製造方法
CN110402492B (zh) 柔性导电粘合
TWI379391B (en) Electronic carrier board
US7241680B2 (en) Electronic packaging using conductive interposer connector
JP2002237549A (ja) 半導体装置
JP2002050834A (ja) マイクロチップコントローラ基板及びその製造方法
US20150187681A1 (en) Flexible microelectronic assembly and method
JP2000306939A (ja) 半導体装置およびその製造方法
CN110112147A (zh) 一种led显示模块及其制备方法
US20230108868A1 (en) Methods and apparatus to increase rigidity of printed circuit boards
US10638613B2 (en) Method of forming a plurality of electro-optical module assemblies
CN216648294U (zh) 显示屏组件
US10687425B2 (en) Method of forming a plurality of electro-optical module assemblies
US10670656B2 (en) Integrated electro-optical module assembly
US20180095125A1 (en) Integrated electro-optical module assembly
KR101725107B1 (ko) 반도체 칩 패키지의 솔더 접합 신뢰성 증가를 위한 링 패드 설치 구조
JP2004342849A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2001050980A (ja) Ｉｃの電極端子用コンタクトの構造および製造方法
CN105072826A (zh) 印刷电路板及其制造方法、制造半导体封装件的方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21776130

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022509321

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021776130

Country of ref document: EP

Effective date: 20220825

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE