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CN105580207A - 包括嵌套蛇形互连件的共形电子器件 - Google Patents

包括嵌套蛇形互连件的共形电子器件 Download PDF

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CN105580207A CN201480038932.3A CN201480038932A CN105580207A CN 105580207 A CN105580207 A CN 105580207A CN 201480038932 A CN201480038932 A CN 201480038932A CN 105580207 A CN105580207 A CN 105580207A
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Abstract

描述了一种示例可拉伸装置，该示例可拉伸装置包括多个电触点以及耦合这些电触点的互连件。该互连件具有包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构的曲折形状构型。该互连件可以是导电的或不导电的。该曲折形状构型可以是蛇形结构，从而提供蛇形套蛇形构型。

Description

包括嵌套蛇形互连件的共形电子器件
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年5月14日提交的名称为“包括分形体蛇形互连件的共形电子器件(CONFORMALELECTRONICSINCLUDINGFRACTALSERPENTINEINTERCONNECTS)”的美国临时申请号61/823,357，以及2014年5月13日提交的名称为“包括嵌套蛇形互连件的共形电子器件(CONFORMALELECTRONICSINCLUDINGNESTEDSERPENTINEINTERCONNECTS)”的美国非临时申请号14/276,413的优先权和权益，这些申请中的每一项通过引用以其全部内容(包括附图)结合在此。
背景技术
高质量医学感测和成像数据已在各种医学症状的诊断和治疗中变得越来越有益。病症可以与消化系统、心脏循环系统相关联，并且可以包括神经系统的损伤、癌症等。迄今为止，可用于收集此类感测或成像数据的大多数电子系统是刚性的且不可挠曲的。这些刚性电子器件对于许多应用如在生物医学装置中是不理想的。大部分的生物组织是软的且弯曲的。皮肤和器官是微秒的并且是远非二维的。电子器件系统的其他潜在应用如用于在非医学系统中收集数据也可能因刚性电子器件而受阻。
发明内容
在此描述的各个示例总体上涉及包括提供更大的拉伸性和柔韧性的互连件的方法、设备和系统。
示例方法、设备和系统提供可拉伸电气装置，这些可拉伸电气装置包括两个电触点以及电耦合这两个电触点的电气互连件。
根据方面，该示例电气互连件可以具有包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构的曲折形状构型。
在根据第一方面的示例实现方式中，该曲折形状构型可以是蛇形结构、锯齿形结构、交互形(boustrophedonic)结构、波形结构、皱纹结构或螺旋结构。
根据方面，该示例电气互连件可以具有蛇形套蛇形(serpentine-in-serpentine)构型，该蛇形套蛇形构型包括含有至少一个嵌套蛇形形状特征结构的蛇形形状结构。
该示例的两个电触点可以布置在弹性体衬底上。
在示例实现方式中，该可拉伸电气装置可以被配置成使得这两个电触点与该弹性体衬底物理联通，并且该电气互连件不与该衬底物理联通。
在示例中，这两个电触点中的至少一个可以与半导体电路联通。
这些示例电触点可以是金属触点。
在示例中，该可拉伸电气装置可以包括与这两个电触点中的至少一个联通的至少一个装置部件。该至少一个装置部件可以是电子装置部件、光学装置部件、光电装置部件、机械装置部件、微机电装置部件、纳米机电装置部件、微流体装置部件或热装置。
示例方法、设备和系统提供可拉伸装置，这些可拉伸装置包括可拉伸衬底以及被布置在该可拉伸衬底的表面上的可拉伸电子电路。该可拉伸电子电路包括第一分立操作装置和第二分立操作装置、以及将该第一分立操作装置耦合到该第二分立操作装置上的可拉伸互连件。该可拉伸互连件可以具有包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构的曲折形状构型。
根据不同方面，该曲折形状构型可以是蛇形结构、锯齿形结构、交互形结构、波形结构、皱纹结构或螺旋结构。
根据方面，该示例可拉伸互连件可以具有蛇形套蛇形构型。
在示例中，该第一分立操作装置或该第二分立操作装置可以包括金属触点。
在示例中，该第一分立操作装置或该第二分立操作装置是半导体装置。
该第一分立操作装置和第二分立操作装置以及该可拉伸互连件可以由相同材料制成。
在示例中，该相同材料可以是半导体材料。
在示例中，该可拉伸互连件可以由半导体材料制成。
该第一分立操作装置也可以由半导体材料形成。在示例中，该可拉伸互连件是由与该第一分立操作装置不同的半导体材料制成。
在示例中，该半导体材料是单晶半导体材料。
在示例实现方式中，该可拉伸电气装置可以被配置成使得该第一分立操作装置和该第二分立操作装置与该可拉伸衬底的该表面物理联通，并且该可拉伸互连件不与该表面物理联通。
该第一分立操作装置或该第二分立操作装置可以包括以下各项中的一个或多个：光探测器、光二极管阵列、显示器、发光装置、光伏装置、传感器阵列、发光二极管、半导体激光器、光学成像系统、晶体管、微处理器、集成电路或它们的任何组合。
以下公开、专利和专利申请特此通过引用以其全部内容结合在此：
金姆(Kim)等人，“可拉伸且可折叠的硅集成电路(StretchableandFoldableSiliconIntegratedCircuits)”，科学快讯(ScienceExpress)，2008年3月27日，10.1126/科学(science)1154367；
柯欧(Ko)等人，“基于可压缩硅光电子器件的半球形电子眼照相机(AHemisphericalElectronicEyeCameraBasedonCompressibleSiliconOptoelectronics)”，自然(Nature)，2008年8月7日，第454卷，第748-753页；
金姆等人，“整合有单片集成可拉伸波状互连件的互补金属氧化物硅集成电路(ComplementaryMetalOxideSiliconIntegratedCircuitsIncorporatingMonolithicallyIntegratedStretchableWavyInterconnects)”，应用物理快报(AppliedPhysicsLetters)，2008年7月31日，第93卷，044102；
金姆等人，“用于对极端机械变形具有线性弹性反应的集成电路的材料和非共面网设计(MaterialsandNoncoplanarMeshDesignsforIntegratedCircuitswithLinearElasticResponsestoExtremeMechanicalDeformations)”，国家科学院院刊(PNAS)，2008年12月2日，第105卷，第48号，第18675-18680页；
梅特尔(Meitl)等人，“通过动力学控制对弹性体印模的粘附力的转移印花(TransferPrintingbyKineticControlofAdhesiontoanElastomericStamp)”，自然材料(NatureMaterials)，2006年1月，第5卷，第33-38页；
2009年3月5日提交、2010年1月7日公开的并且名称为“可拉伸且可折叠的电子装置(STRETCHABLEANDFOLDABLEELECTRONICDEVICES)”的美国专利申请公开号20100002402-A1；
2009年10月7日提交、2010年4月8日公开并且名称为“具有可拉伸集成电路和传感器阵列的导管气囊(CATHETERBALLOONHAVINGSTRETCHABLEINTEGRATEDCIRCUITRYANDSENSORARRAY)”的美国专利申请公开号20100087782-A1；
2009年11月12日提交、2010年5月13日公开并且名称为“极端可拉伸的电子器件(EXTREMELYSTRETCHABLEELECTRONICS)”的美国专利申请公开号20100116526-A1；
2010年1月12日提交、2010年7月15日公开并且名称为“非平面成像阵列的方法和应用(METHODSANDAPPLICATIONSOFNON-PLANARIMAGINGARRAYS)”的美国专利申请公开号20100178722-A1；以及
2009年11月24日提交、2010年10月28日公开并且名称为“利用可拉伸电子器件来测量轮胎或路面情况的系统、装置和方法(SYSTEMS,DEVICES,ANDMETHODSUTILIZINGSTRETCHABLEELECTRONICSTOMEASURETIREORROADSURFACECONDITIONS)”的美国专利申请公开号2010027119-A1。
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2010年3月12日提交的名称为“具有可拉伸集成电路的用于感测和治疗的系统、方法和装置(SYSTEMS,METHODS,ANDDEVICESFORSENSINGANDTREATMENTHAVINGSTRETCHABLEINTEGRATEDCIRCUITRY)”的美国专利申请序列号12/723,475。
2010年1月12日提交的名称为“非平面成像阵列的方法和应用”的美国专利申请序列号12/686,076。
2009年12月11日提交的名称为“使用可拉伸或柔性电子器件的用于医疗应用的系统、方法和装置(Systems，Methods，andDevicesUsingStretchableorFlexibleElectronicsforMedicalApplications)”的美国专利申请序列号12/636,071。
2012年3月15日公开的，并且名称为“用于经由共形电子器件来测量装备、工具和部件的技术参数的方法和设备(METHODSANDAPPARATUSFORMEASURINGTECHNICALPARAMETERSOFEQUIPMENT,TOOLSANDCOMPONENTSVIACONFORMALELECTRONICS)”的美国专利申请公开号2012-0065937-A1。
2009年11月12日提交的名称为“极端可拉伸的电子器件(ExtremelyStretchableElectronics)”的美国专利申请序列号12/616,922。
2009年10月7日提交的名称为“具有可拉伸集成电路和传感器阵列的导管气囊(CatheterBalloonHavingStretchableIntegratedCircuitryandSensorArray)”的美国专利申请序列号12/575,008。
2011年12月23日提交的名称为“具有可拉伸集成电路的用于感测和实施疗法的系统、方法和装置(Systems,Methods,andDevicesHavingStretchableIntegratedCircuitryforSensingandDeliveringTherapy)”的美国专利申请序列号13/336,518。
2013年3月15日提交的名称为“用于可拉伸电子器件的应变隔离结构(STRAINISOLATIONSTRUCTURESFORSTRETCHABLEELECTRONICS)”的美国专利申请序列号13/843,873。
2013年3月15日提交的名称为“用于可拉伸互连件的应变消除结构(STRAINRELIEFSTRUCTURESFORSTRETCHABLEINTERCONNECTS)”的美国专利申请序列号13/843,880。
应认识到，前述概念和下文更详细地描述的另外概念的所有组合(假设此类概念并非相互不一致)被预期为在此所披露的发明主题的一部分。还应认识到，在此所明确使用的还可能出现在通过引用结合的任何披露中的术语应当被赋予与在此所披露的具体概念最一致的意义。
附图说明
技术人员将理解，在此描述的附图仅是出于说明目的，并且附图不意图以任何方式限制所披露的传授内容的范围。在一些情况下，不同方面或特征可以被夸大或放大地示出，以便促进理解在此披露的发明概念(附图不一定按比例，反而重点应当放在示出传授内容的原理上)。在附图中，贯穿各个附图，相同的参考字符通常是指相同的特征、功能类似和/或结构类似的元件。
图1A示出了根据在此描述的原理的示例可拉伸装置。
图1B示出了根据在此描述的原理的图1A的示例互连件的复合构型的示例。
图2示出了根据在此描述的原理的互连件的变形的示例。
图3示出了根据在此描述的原理的示例可拉伸装置。
图4A示出了根据在此描述的原理的另一个示例可拉伸装置。
图4B示出了根据在此描述的原理的图4A的示例互连件的复合构型的示例。
图5示出了根据在此描述的原理的示例可拉伸装置。
图6示出了根据在此描述的原理的示例可拉伸装置。
图7示出了根据在此描述的原理的示例可拉伸装置。
图8示出了根据在此描述的原理的示例可拉伸装置。
图9A和图9B示出了根据在此描述的原理的其他示例互连件。
图10A和图10B示出了根据在此描述的原理的蛇形形状特征结构的成型的示例。
图11A-11C示出了根据在此描述的原理的互连件的示例。
图12示出了根据在此描述的原理的示例可拉伸装置。
图13A示出了根据在此描述的原理的互连件和装置岛的示例配置。
图13B示出了根据在此描述的原理的图13A的互连件和装置岛的一部分的示例截面。
图14示出了根据在此描述的原理的示例可拉伸装置。
图15A-15D示出了根据在此描述的原理的示例装置配置。
图16A-16C示出了根据在此描述的原理的示例系统配置。
图17示出了根据在此描述的原理的示例计算机系统的架构。
图18示出了根据在此描述的原理的示例共形传感器装置。
具体实施方式
下文是对用于经由共形电子器件监测水合作用的发明方法、设备和系统的相关各个概念和实施例的更详细描述。应认识到，以上引入且在以下更详细论述的各种概念可以按照多种方式中的任何方式实现，因为所披露的概念并不限于任何特定的实现方式。主要为了说明的目的来提供具体实现方式和应用的示例。
如在此所使用的，术语“包括(includes)”意指包括但不限于(includesbutisnotlimitedto)，术语“包括(including)”意指包括但不限于(includingbutnotlimitedto)。术语“基于(basedon)”意指至少部分地基于(basedatleastinparton)。
针对结合在此的原理的各个示例在此进行描述的衬底或其他表面，对“顶部”表面和“底部”表面的任何提及主要用于指示不同元件/部件相对于衬底和彼此的相对位置、对准和/或朝向，并且这些术语不一定指示任何特定的参考系(例如，重力参考系)。因此，对衬底或层的“底部”的提及不一定要求所指示的表面或层应当面向地面。类似地，术语如“在…之上”、“在…之下”、“在…上方”、“在…下方”等不一定指示任何特定的参考系(如重力参考系)，而宁可说是主要用于指示不同元件/部件相对于衬底(或其他表面)和彼此的相对位置、对准和/或朝向。术语“被布置在……上”、“被布置在……中”以及“被布置在……上方”涵盖“被嵌入在……中”、包括“部分地被嵌入在……中”的意思。此外，对特征结构A“被布置在特征结构B上”、“被布置在特征结构B之间”、或“被布置在特征结构B上方”的提及涵盖其中特征结构A与特征结构B接触的实例以及其中其他层和/或其他部件被定位在特征结构A与特征结构B之间的实例。
在此描述的示例系统、设备和方法提供共形电子器件，这些共形电子器件由于根据在此描述的原理的示例互连件的实现而呈现出比现有装置更大的拉伸性和柔韧性。在示例中，这些共形电子器件可以形成为可拉伸电气装置，这些可拉伸电气装置包括电触点以及电耦合这些电触点的至少一个电气互连件。在示例中，这些共形电子器件可以形成为可拉伸装置，这些可拉伸装置包括可拉伸衬底以及布置在该可拉伸衬底的表面上的可拉伸电子电路。作为非限制性示例，该可拉伸电子电路可以包括至少一个分立操作装置以及耦合到该至少一个分立操作装置上的可拉伸互连件。例如，根据在此的原理的可拉伸互连件可以被实现来将第一分立操作装置耦合到第二分立操作装置上。
于在此的任何示例中，该示例互连件可以被构造成分形体蛇形互连件。
在非限制性示例实现方式中，该分形体蛇形互连件可以被构造成具有包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构的曲折形状构型。
在该电气互连件的另一个非限制性示例实现方式中，该分形体蛇形互连件可以被构造成具有蛇形套蛇形(“SiS”)构型，该蛇形套蛇形构型包括含有至少一个嵌套蛇形形状特征结构的蛇形形状结构。
根据在此的原理的任何示例分形体蛇形互连件可以形成为导电互连件。在其他示例中，该示例分形体蛇形互连件可以形成为导热互连件，或形成为由不导电材料形成的不导电互连件。
在任何示例实现方式中，根据在此的原理的分形体蛇形互连件可以形成为双轴的、极端可拉伸的、高填充因数的互连件。示例分形体蛇形互连件可以被构造成内置于“基础”总体曲折形状结构(包括蛇形结构)中的“分形体”蛇形结构。在示例中，该示例分形体蛇形结构可以被构造成嵌套蛇形特征结构。示例分形体蛇形互连件可以被构造，其方式为使得这些分形体特征结构具有多个波长、幅值，并且被定位在允许在多个方向例如像横向方向上拉伸该基础蛇形互连件或曲折形状结构的位置中。由于该分形体蛇形设计，根据在此描述的原理的互连件(也被称为分形体蛇形互连件)的总长大于其他现有蛇形或曲折形状结构。也就是说，如果根据在此的原理的分形体蛇形互连件被拉伸并延伸至全长，该分形体蛇形互连件的长度将长于仅具有曲折形状(包括蛇形形状)的互连件。因此，该分形体蛇形互连件构型有助于有效地将更长长度的互连件装配到同样可拉伸的区域中。因此，根据在此描述的原理的分形体蛇形互连件构型呈现出高填充因数并且是极端可拉伸且是柔性的。
在示例实现方式中，根据在此描述的原理的设备包括基于具有这些分形体蛇形互连件的共形(例如，可拉伸的、柔性的和/或可弯曲的)电子器件的装置共形电子器件。
在示例中，这些分形体蛇形互连件可以由导电材料或不导电材料形成。
在示例中，提供了基于薄装置岛的系统、设备和方法，这些薄装置岛包括集成电路(IC)芯片和/或嵌入在柔性聚合物中的可拉伸互连件。
图1A示出了根据在此描述的原理的示例可拉伸装置。示例可拉伸装置100包括触点102以及耦合到触点102上的至少一个互连件154。在示例中，触点102可以是电触点，并且互连件154可以是电耦合这些电触点的电气互连件。在这个示例中，示例互连件154具有包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构的曲折形状构型。
图1B示出了图1A的互连件154的复合构型。互连件154是由包括若干个嵌套蛇形形状特征结构154的曲折形状构型152组成。在这个示例中，每个嵌套蛇形形状特征结构154被布置在曲折形状构型152的每个重复环路的一部分156处。在其他示例中，嵌套蛇形形状特征结构154可以布置在曲折形状构型152的不同部分处，如但不限于曲折形状构型152的环路的尖端158处。在其他示例中，嵌套蛇形形状特征结构154既可以布置在沿环路的长度的位置(如位置156)处，又可以布置在环路的尖端(如位置158)处。在一些示例中，互连件154的嵌套蛇形形状特征结构154可以被构造成具有多个不同波长(λ)和/或不同幅值(α)。
图2示出了示例分形体蛇形互连件的拉伸方向和扩展方向的示例。在此描述的任何示例互连件均可以经受若干个不同方向的变形。根据在此的原理，这些嵌套蛇形形状特征结构被布置在该曲折形状构型的多个部分处，这样使得该互连件可以在双轴方向或多个方向(如但不限于横向方向)上被拉伸。
图3示出了根据在此描述的原理的另一个示例可拉伸装置。示例可拉伸装置300包括触点302以及耦合到触点302上的至少一个互连件304。在示例中，触点302可以是电触点，并且互连件304可以是电耦合这些电触点的电气互连件。在这个示例中，示例互连件304具有包括若干个嵌套蛇形形状特征结构354的曲折形状构型352。嵌套蛇形形状特征结构354被布置在沿曲折形状构型352的每个重复环路的多个区域处。在一些示例中，互连件304的嵌套蛇形形状特征结构354可以被构造成具有多个不同波长和/或不同幅值。
图4A示出了根据在此描述的原理的另一个示例可拉伸装置。示例可拉伸装置400包括触点402以及耦合到触点402上的至少一个互连件404。在示例中，触点402可以是电触点，并且互连件404可以是电耦合这些电触点的电气互连件。图4B示出了图4A的互连件404的复合构型。示例互连件404具有包括若干个嵌套蛇形形状特征结构454的曲折形状构型452。嵌套蛇形形状特征结构454被布置在沿曲折形状构型452的每个重复环路的多个区域处。在其他示例中，嵌套蛇形形状特征结构454可以布置在曲折形状构型452的不同部分处，如但不限于曲折形状构型452的环路的尖端458处。在其他示例中，嵌套蛇形形状特征结构454既可以布置在沿环路的长度的位置处，又可以布置在环路的尖端(如位置458)处。在一些示例中，互连件404的嵌套蛇形形状特征结构454可以被构造成具有多个不同波长和/或不同幅值。
图5和图6示出了根据在此描述的原理的包括互连件的其他示例可拉伸装置，这些互连件具有包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构的曲折形状构型。在图5和图6的示例中，该曲折形状构型是蛇形形状的，这样使得该互连件具有蛇形套蛇形(SiS)构型。图5的示例可拉伸装置包括多个触点502以及耦合到这些触点502上的至少一个互连件504。示例互连件504具有包括若干个嵌套蛇形形状特征结构554的蛇形形状结构552。嵌套蛇形形状特征结构554被布置在蛇形形状结构552的每个重复环路的多个尖端处。在这个示例中，嵌套蛇形形状特征结构554朝向每个环路的中点定向。图6的示例可拉伸装置包括多个触点602以及耦合到这些触点602上的至少一个互连件604。示例互连件604具有包括若干个嵌套蛇形形状特征结构654的蛇形形状结构652。嵌套蛇形形状特征结构654被布置在蛇形形状结构652的每个重复环路的多个尖端处。在这个示例中，嵌套蛇形形状特征结构654从每个环路朝向外侧定向。
示例触点502和602可以被配置为电触点，并且互连件504和604可以是电耦合这些对应的电触点的电气互连件。在一些示例中，嵌套蛇形形状特征结构554或654可以被布置在蛇形形状结构552或652的不同部分处，如但不限于沿环路的长度的一部分。在其他示例中，嵌套蛇形形状特征结构554或654既可以布置在沿环路的长度的位置处，又可以布置在环路的尖端处。在一些示例中，互连件504和604的对应的嵌套蛇形形状特征结构554和654可以被构造成具有多个不同波长和/或不同幅值。
图7和图8示出了根据在此描述的原理的包括互连件的其他示例可拉伸装置，这些互连件具有包括嵌套蛇形形状特征结构的曲折形状构型。图7的示例可拉伸装置包括多个触点702以及耦合到这些触点702上的至少一个互连件704。示例互连件704具有包括若干个嵌套蛇形形状特征结构754的曲折形状构型752。图8的示例可拉伸装置包括多个触点802以及耦合到这些触点802上的至少一个互连件804。示例互连件804具有包括若干个嵌套蛇形形状特征结构854-a和854-b的曲折形状构型852。嵌套蛇形形状特征结构854-a沿曲折形状构型852的每个重复环路的长度被布置，而嵌套蛇形形状特征结构854-b被布置在曲折形状构型852的每个重复环路的尖端处。示例触点702和702可以被配置为电触点，并且互连件704和804可以是电耦合这些对应的电触点的电气互连件。在一些示例中，嵌套蛇形形状特征结构754或854可以被布置在蛇形形状结构752或852的不同部分处，如但不限于沿环路的长度的一部分。在其他示例中，嵌套蛇形形状特征结构754或854既可以布置在沿环路的长度的位置处，又可以布置在环路的尖端处。在一些示例中，互连件704和804的对应的嵌套蛇形形状特征结构754和854可以被构造成具有多个不同波长和/或不同幅值。
图9A和图9B示出了根据在此描述的原理的其他示例互连件，这些互连件可以基于不同类型的曲折形状构型来实现。在图9A的示例中，该曲折形状构型是交互形形状结构。图9A的示例可拉伸装置包括多个触点902以及耦合到这些触点902上的互连件904，其中，示例互连件904具有包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构954的交互形形状结构。在图9B的示例中，该曲折形状构型是锯齿形形状结构。图9B的示例可拉伸装置包括多个触点912以及耦合到这些触点912上的互连件914，其中，示例互连件914具有包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构954的锯齿形形状结构。
在其他示例中，该互连件可以具有本领域中的任何其他曲折形状构型。例如，该曲折形状构型可以被构造成具有任何数量的线性或非线性结构，包括皱纹或波形结构、螺旋结构、或提供柔性和/或可拉伸的互连件的任何其他构型。
图10A和图10B示出了根据在此描述的原理的可以实现为嵌套蛇形形状特征结构的蛇形形状的其他非限制性示例。如图10A和图10B所示，该嵌套蛇形形状特征结构可以被建模为一系列圆弧。图10A的示例中的弧的转折角小于图10B的示例中的弧的转折角。因此，图10B的示例蛇形结构的弧比图10A的示例蛇形结构的弧更圆。
在任何示例实现方式中，可拉伸装置可以包括多个电触点以及布置在柔性和/或可拉伸衬底上的至少一个互连件。在示例中，该柔性和/或可拉伸衬底可以是弹性体衬底。在示例中，这些电触点可以与该柔性和/或可拉伸衬底的表面物理联通，并且该互连件不与该柔性和/或可拉伸衬底物理联通。
在任何示例实现方式中，这些电触点均可以与半导体电路联通。
在任何示例实现方式中，这些电触点均可以与跟至少一个电触点联通的至少一个装置部件联通，并且其中，该至少一个装置部件是电子装置部件、光学装置部件、光电装置部件、机械装置部件、微机电装置部件、纳米机电装置部件、微流体装置部件或热装置。
于在此描述的任何示例中，导电材料(如但不限于电气互连件和/或电触点的材料)可以是但不限于金属、金属合金、导电聚合物或其他导电材料。在示例中，涂层的金属或金属合金可以包括但不限于铝、不锈钢、或过渡金属、以及任何适用的金属合金(包括含碳合金)。过渡金属的非限制性示例包括铜、银、金、铂、锌、镍、钛、铬、或钯、或它们的任何组合。在其他非限制性示例中，适合的导电材料可以包括基于半导体的导电材料，包括硅基导电材料、铟锡氧化物、或其他透明的导电氧化物、或III-IV族导体(包括GaAs)。可以掺杂基于半导体的导电材料。
于在此描述的任何示例结构中，互连件可以具有约0.1μm、约0.3μm、约0.5μm、约0.8μm、约1μm、约1.5μm、约2μm、约5μm、约9μm、约12μm、约25μm、约50μm、约75μm、约100μm或更大的厚度。
在示例系统、设备和方法中，互连件可以由不导电材料形成，并且可以用于在共形电子器件的部件之间(例如，装置部件之间)提供一定的机械稳定性和/或机械拉伸性。作为非限制性示例，该不导电材料可以基于聚酰亚胺形成。
在根据在此描述的原理的任何示例装置中，该不导电材料(如但不限于可拉伸互连件的材料)可以由具有弹性特性的任何材料形成。例如，该不导电材料可以由聚合物或聚合物材料形成。适用的聚合物或聚合物材料的非限制性示例包括但不限于聚酰亚胺、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、硅酮或聚氨酯。适用的聚合物或聚合物材料的其他非限制性示例包括塑料、弹性体、热塑性弹性体、弹性塑料、恒温材料、热塑性塑料、丙烯酸酯、乙缩醛聚合物、可生物降解聚合物、纤维素聚合物、含氟聚合物、尼龙、聚丙烯腈聚合物、聚酰胺-酰亚胺聚合物、聚芳酯、聚苯并咪唑、聚丁烯、聚碳酸酯、聚酯、聚醚酰亚胺、聚乙烯、聚乙烯共聚物和改性聚乙烯、聚酮、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚甲基戊烯、聚苯醚和聚苯硫醚、聚邻苯二甲酰胺、聚丙烯、聚氨酯、苯乙烯树脂、砜基树脂、乙烯基树脂或这些材料的任何组合。在示例中，在此的聚合物或聚合物材料可以是聚合物(康涅狄格州托灵顿的戴玛斯公司(DymaxCorporation,Torrington,CT))或其他UV可固化聚合物、或硅酮如但不限于(新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF,FlorhamPark,NJ))。
于在此的任何示例中，不导电材料可以具有约0.1μm、约0.3μm、约0.5μm、约0.8μm、约1μm、约1.5μm、约2μm或更大的厚度。于在此的其他示例中，不导电材料可以具有约10μm、约20μm、约25μm、约50μm、约75μm、约100μm、约125μm、约150μm、约200μm或更大的厚度。
在示例系统、设备和方法中，这些互连件可以由至少部分地被不导电材料覆盖或涂覆的导电材料形成。在导电互连件包括不导电材料的涂层的示例实现方式中，这些互连件的尺寸可以基于互连件的导电部分的厚度对不导电涂层材料的厚度(也被称为“迹线和空间(traceandspace)”)来定义。图11A-11C示出了包括导电部分1102、1122、1142和不导电涂层1100、1120、1140的互连件的俯视截面视图的变化。在图11A和图11C的示例中，导电部分和不导电部分具有近似相同的宽度。在图11B的示例中，不导电部分具有比导电部分更大的宽度。
在图11A-11C所示的示例实现方式中，标记“x”可以表示约75μm的尺寸，并且标记“y”可以表示约25μm的尺寸。在示例中，在导电部分的厚度是约5μm至约18μm厚的情况下可以使用图11A的尺寸。当导电部分的厚度增加时，可以减小不导电部分的厚度以维持相同的互连件厚度。
可以用于产生这些互连件的非限制性示例过程包括蚀刻过程、金属沉积过程或其他基于晶片的制造过程。金属沉积过程可以用于提供具有较大厚度的互连件。基于晶片的过程可以用于提供具有较精细的横向特征的互连件。在这个示例中，使用基于晶片的制造过程制成的任何互连件或其他结构可以在后续加工之前从晶片衬底释放。
在示例系统、设备和方法中，在此描述了可以包括根据在此描述的原理的任何分形体蛇形互连件中的一个或多个的传感器和其他电子器件。
在示例系统、设备和方法中，这些互连件可以由导电和/或导热材料形成，并且可以用于在共形电子器件的部件之间(例如，分立操作装置部件之间)提供电联通和/或热联通。在根据在此描述的原理的任何示例装置中，示例互连件的至少一部分可以由导电材料形成。
根据在此描述的原理的示例可拉伸装置可以包括示例可拉伸和/或柔性衬底，以及布置在该可拉伸和/或柔性衬底的表面上的示例可拉伸电子电路。在示例中，该可拉伸电子电路可以包括耦合到可拉伸互连件上的至少一个分立操作装置，该可拉伸互连件具有包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构的曲折形状构型。例如，该可拉伸电子电路可以包括两个分立操作装置以及耦合到这些分立操作装置上的可拉伸互连件，其中，该可拉伸互连件具有包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构的曲折形状构型。
图12示出了示例可拉伸装置1200，该示例可拉伸装置包括示例可拉伸和/或柔性衬底1202，以及布置在该可拉伸和/或柔性衬底1202的表面上的示例可拉伸电子电路。在示例中，可拉伸电子电路包括两个分立操作装置1204、1206以及耦合到分立操作装置1204、1206上的可拉伸互连件1208。如图12所示，该可拉伸互连件可以具有包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构1224的曲折形状构型1222。在不同示例中，该可拉伸互连件可以是根据在此描述的任何原理的任何互连件，包括图1A至图10中的任何图的互连件。在此描述的任何互连件(包括图1A至图10中的任何图的互连件)的材料组成、尺寸和特性的描述均适用于可拉伸互连件1208。
在任何示例实现方式中，这些分立操作装置中的一个或多个可以包括金属触点。该可拉伸互连件可以电耦合到该触点上。
在任何示例实现方式中，该可拉伸互连件和这些分立操作装置中的一个或多个可以由相同材料(如但不限于半导体材料)制成。
在任何示例实现方式中，该可拉伸互连件可以由半导体材料制成。该分立操作装置是由与该可拉伸互连件不同的半导体材料形成。
在任何示例实现方式中，该可拉伸互连件可以由单晶半导体材料制成。
在任何示例实现方式中，该一个或多个分立操作装置可以与可拉伸和/或柔性衬底的表面物理联通，并且该可拉伸互连件不与该柔性和/或可拉伸衬底的该表面物理联通。
于在此的任何示例中，该分立操作装置可以是半导体装置。例如，分立操作装置可以是以下各项中的一个或多个：电子装置、光学装置、光电装置、机械装置、微机电装置、纳米机电装置、微流体装置、传感器、发光装置或热装置。
例如，该分立操作装置可以包括以下各项中的一个或多个：光探测器、光二极管阵列、显示器、发光装置、光伏装置、传感器阵列、发光二极管、半导体激光器、光学成像系统、晶体管、微处理器、集成电路或它们的任何组合。
在示例中，提供了一种共形电子结构，该共形电子结构包括与至少一个装置部件电联通的分形体蛇形互连件。这些分形体蛇形互连件和至少一个装置部件可以布置在柔性衬底和/或可拉伸衬底的支撑表面的一部分上。
在非限制性示例中，该柔性衬底可以是聚合物。例如，该柔性衬底可以是但不限于弹性体、聚酰亚胺、箔、纸、纤维或其他柔性材料。在另一个示例中，该柔性衬底可以是可拉伸衬底。
在另一个示例中，提供了一种共形电子结构，该共形电子结构包括至少一个装置部件和至少两个分形体蛇形互连件，该至少两个分形体蛇形互连件各自与该至少一个装置部件电联通。
于在此的示例系统、设备和方法中，提供了包括一个或多个分形体蛇形互连件的一种完全共形电子装置。该完全共形电子装置可以被放置在(包括附接在)各种表面轮廓上，而对共形电子装置传感器的功能性产生最小乃至不产生影响。作为非限制性示例，该共形装置可以是传感器。
在示例中，根据在此描述的原理的可拉伸装置可以被配置为传感器。该示例传感器的一部分可以被形成为具有分形体蛇形互连件，该分形体蛇形互连件在该传感器的变形和/或拉伸过程中维持机械稳定性。例如，该分形体蛇形互连件可以至少部分地由可拉伸的不导电材料形成。这些示例传感器的部件可以通过一个或多个分形体蛇形互连件连接，以便在该传感器的变形和/或拉伸过程中提供机械稳定性。
在非限制性示例中，根据在此描述的原理的可拉伸装置可以形成为二维装置。这些分立操作装置部件可以包括一种或多种材料，如金属、半导体、绝缘体、压电材料、铁电材料、磁致伸缩材料、电致伸缩材料、超导体、铁磁材料、或温差电材料。
在非限制性示例可拉伸装置中，至少一个分立操作部件可以布置在装置岛上，其中，互连件经由该装置岛耦合到该分立操作部件上。图13A-13B示出了布置在间隔开的装置岛之间且耦合到这些装置岛上的多个互连件的构型的示例。如图13A所示，可拉伸装置可以包括相对于彼此共面地安排在平面上的多个装置岛1302，每个装置岛包括一个或多个分立操作装置部件1304。多个互连件1306可以用于耦合相邻的装置岛，或将多个导电触点耦合到多个装置岛上。虽然图13A的示例示出了多个蛇形形状互连件，但根据在此描述的原理一个或多个互连件1306可以被构造成包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构的曲折形状构型。所得的示例可拉伸装置将具有显著更大的柔韧性、拉伸性、以及基于该分形体蛇形互连件的更大拉伸性而针对多轴向变形的稳健性。在图13A的示例中，两个互连件1306可以用于耦合每一行中的装置岛或将多个触点耦合到这些装置岛上；至少一个互连件1306耦合横跨两行的相邻装置岛。
在其他示例实现方式中，这些装置岛和/或这些互连件可以按照三维安排进行布置。例如，这些装置岛和/或这些互连件可以被安排在单层或多个层(例如，两个或更多个层)中。在示例中，装置岛之间的两个或更多个互连件可以按照共面的、基本上平行的安排进行布置。示例结构的任何多层部分均可以按照交错安排、堆叠安排或随机化安排进行布置。也就是说，这些互连件可以是多层堆叠的，或可以按照共面的平行安排来放置。在各个示例中，这些部件在每个堆叠层中可以定向在不同方向上，和/或这些堆叠层中的每个层可以包括不同数量的装置岛或互连件。在其他示例中，结构的装置岛和互连件的至少一部分可以按照基本上弯曲的安排进行布置。
图13B示出了沿贯穿图13A的非限制性示例可拉伸装置的线“截面(X-section)”的截面。该可拉伸装置包括基板1350、布置在基板1350上的分立操作电子装置部件1352、以及耦合到基板1350的一部分上的多个互连件1354。基板1350被布置在衬底1356之上。该示例可拉伸装置可以包括布置在分立操作装置1352和/或互连件1354的至少一部分上的封料1358。该封料可以由在此描述的任何聚合物或聚合物材料形成。
在示例中，衬底1356可以是可拉伸和/或柔性衬底。该衬底可以由在此描述的任何聚合物或聚合物材料形成。
在示例中，基板1350包括聚酰亚胺层(PI)。例如，基板135可以是约50μm厚。在根据在此的原理的任何其他示例中，该示例基板可以具有提供该整个共形装置作为如在此描述的共形传感器系统而适当运行的任何其他尺寸或材料组成。
基板1350可以包括由导电材料形成的触点，该触点可以用作针对分立操作电子装置部件1352和/或互连件1354的电触点。在示例中，该触点可以是具有约0.5μmCu厚度的铜(Cu)。
图14示出了可拉伸装置的非限制性示例实现方式，该可拉伸装置包括多个装置岛1400、布置在装置岛1400上的分立操作装置部件1402、以及耦合到装置岛1400的一部分和/或电触点1406上的多个互连件1404。该示例可拉伸装置可以包括布置在分立操作装置1402和/或互连件1404的至少一部分上的封料1408。在示例中，该封料可以是但不限于具有基于环氧树脂的覆盖层的涂层。
在任一示例实现方式中，该示例可拉伸装置可以被配置成用于控制空间可变中性机械平面局部地位于该可拉伸装置的功能部件区域中的位置的放置，该功能部件区域包括装置部件、互连件、以及装置部件与互连件之间的过渡区域中的至少一个。该空间可变中性机械平面相对于功能部件的受控放置可以使得：当该整个可拉伸装置经受变形力(包括来自所施加应力或应变的变形力)时，在该功能部件的选定区域中施加很小乃至不施加应力或应变。该空间可变中性机械平面的定位可以在该整个共形装置的任一电子部件处通过局部地控制参数来局部地进行控制，这些参数包括以下各项中的至少一个：互连件的形状、封料在该整个可拉伸装置中的放置和封料材料的类型(硬度)、基板的材料组成和尺寸、以及衬底的组成和模量特性。
下文相对于被配置为共形运动传感器系统的可拉伸装置来描述了非限制性示例系统架构。然而，在此描述的示例系统架构并不限于此。以下示例系统架构可以适用于根据在此描述的原理制成的任何类型的共形传感器系统，包括以下各项中的任何一个或多个：温度传感器、神经传感器、水合传感器、心脏传感器、流量传感器、压力传感器、设备监控器(例如，智能设备)、呼吸节律监控器、皮肤传导监控器、电触点或它们的任何组合，所述组合包括多功能传感器，如但不限于温度、应变和/或电生理传感器、组合的运动/心脏/神经传感器、组合的心脏/温度传感器等。
作为非限制性示例，共形运动传感器系统的架构可以包括一个或多个传感器、电源和供电电路(power&powercircuitry)、无线通信装置以及至少一个处理单元。在某个示例中，电源可以是无线电源。
图15A-15D示出了可能的装置配置的非限制性示例。图15A的示例装置包括布置在衬底1500上的数据接收器1501。数据接收器1501可以被配置成用于共形于数据接收器1501和该衬底所耦合的对象的一部分。该对象可以是至少一个身体部位、次要对象和/或肌群。数据接收器1501可以包括根据在此描述的任何示例和/或附图的原理的任何共形传感器部件中的一个或多个。在示例中，该数据接收器包括至少一个加速计1503和/或至少一个肌肉激活监控器1504。至少一个加速计1503和/或至少一个肌肉激活监控器1504可以用于测量指示对象(包括对象的身体部位、次要对象和/或肌群)的运动的数据。图15A的示例装置还包括分析器1502。分析器1502可以被配置成用于根据在此描述的原理量化指示运动的数据、生理数据，或对指示运动的这类数据和生理数据的分析。在一个示例中，分析器1502可以布置在具有数据接收器1501的衬底1500上，并且在另一个示例中，分析器1502可以布置在衬底1500和数据接收器1501附近。
在图15A中的装置的示例实现方式中，分析器1502可以被配置成用于量化或以其他方式分析指示加速度测量术测量结果和/或肌肉激活监控的数据，以提供身体部位运动和/或肌肉活动的指示。
图15B示出了根据在此所披露的原理的另一个示例装置，该装置包括衬底1500、数据接收器1501、分析器1502以及存储模块1505。存储模块1505可以被配置成包括用于保存来自数据接收器1501和/或分析器1502的数据的存储器。在一些实现方式中，存储装置1505是任何类型的非易失性存储器。例如，存储装置1505可以包括闪存、固态驱动器、可移除存储卡、或它们的任何组合。在某些示例中，存储装置1505是可从装置上移除的。在一些实现方式中，存储装置1505对于装置而言是本地的，而在其他示例中其是远程的。例如，存储装置1505可以是计算装置的内部存储器。于在此的各个示例中，计算装置可以是智能手机、平板电脑、平板触屏电脑(slatecomputer)、电子阅读器或其他电子阅读器或手提式或穿戴式计算装置、膝上电脑、或一种或多种其他游戏系统。在这个示例中，该装置可以经由在外部计算装置上执行的应用与外部计算装置进行通信。在一些实现方式中，可以将传感器数据存储在存储装置1505上，以供稍后处理。在一些示例中，存储装置1505可以包括用于存储多个处理器可执行指令的空间，这些处理器可执行指令被执行以分析来自数据接收器1501的数据。在其他示例中，存储装置1505的存储器可以用于根据在此描述的原理存储指示运动的测量数据、生理数据，或对指示运动的这类数据或生理数据的分析。
图15C示出了根据在此所披露的原理的示例装置，该装置包括衬底1500、数据接收器1501、分析器1502、以及传输模块1506。传输模块1506可以被配置成用于将来自数据接收器1501、分析器1502或存储在存储装置(如图15B的存储装置1505)中的数据传输至外部存储器或其他存储装置、网络、和/或板外计算装置(off-boardcomputingdevice)。在一个示例中，传输模块1506可以是无线传输模块。例如，传输模块1506可以用于经由无线网络、射频通信协议、近场通信(NFC)、和/或任选地使用红外或非红外LED来传输数据。数据可以传输至外部存储器或其他存储装置、网络、和/或板外计算装置。
图15D示出了示例系统，该系统包括衬底1500、数据接收器1501、分析器1502以及处理器1507。数据接收器1501可以从传感器接收与传感器测量结果相关的数据。在示例中，传感器可以是共形传感器。分析器1507可以被配置成用于根据在此描述的原理执行存储在存储装置1507中和/或处理器1507内的处理器可执行指令，以分析指示运动的数据、生理数据，或对指示运动的这类数据或生理数据的分析。在一些实现方式中，数据可以从数据接收器1501中直接接收、或从存储装置(如图15B的存储装置1505)中检索。在一个示例中，处理器可以是分析器1502的部件和/或被布置在数据接收器1501附近。在另一个示例中，处理器1507可以在系统的外部，如在对从该系统中所检索的数据进行下载和分析的计算装置中。处理器1507可以执行多个处理器可执行指令，这些处理器可执行指令对由数据接收器1501所接收的数据进行量化。
图16A-16C示出了可能的系统配置的非限制性示例，这些系统配置包括用于显示或以其他方式输出数据或来自数据分析的分析结果的显示器。图16A-16C的示例系统包括衬底1600、数据接收器1601、分析器1602、以及指示器1603。如图16B-16C的示例中所示，系统可以进一步包括处理器1605(参见图16C)，用于执行在此描述的处理器可执行指令；和/或存储装置1604(参见图16B)，用于存储处理器可执行指令和/或来自分析器1602和/或系统的一个或多个共形传感器的数据。
图16A-16C的示例系统的指示器1603可以用于根据在此描述的原理和/或用户信息来显示和/或传输指示运动的数据、生理数据，或对指示运动的这类数据或生理数据的分析。在一个示例中，指示器1603可以包括液晶显示器、或电泳显示器(如电子墨水)、和/或多个指示灯。例如，指示器1603可以包括一系列LED。在一些实现方式中，这些LED在颜色上发生变化，如从绿色到红色。在这个示例中，如果性能未达到预先确定的阈值量度，可以激活红色指示灯，并且如果性能达到预先确定的阈值量度，可以激活绿色指示灯。在另一个示例中，指示器1603可以包括屏幕或可以用于显示图形、绘图、图标、或指示数据或来自数据分析的分析结果的其他图形或视觉表示的其他显示器。
在一些实现方式中，如上所述，指示器1603的信令对人眼来说是可检测的，并且在其他实现方式中，它对人眼来说是不可检测的，但可以使用图像传感器检测。作为对人眼来说基本上不可检测的指示方法的示例，指示器1603可以被配置成用于发出在人眼的可见光谱之外(例如，红外线)或太暗以至于无法被检测到的光。在这些示例中，图像传感器可以被配置成用于检测在人眼的观察能力之外的此类信号。在各个示例中，图像传感器可以是智能手机、平板电脑、平板触屏电脑、电子阅读器或其他电子阅读器或手提式或穿戴式计算装置、膝上电脑、 或一种或多种其他游戏系统的部件。
图17示出了示例计算机系统1700的架构，该计算机系统可以用于实现在此论述的任何示例方法、计算机系统、以及设备。图17的计算机系统1700包括通信地耦合到存储器1725上的一个或多个处理器1720、一个或多个通信接口1705、以及一个或多个输出装置1710(例如，一个或多个显示单元)和一个或多个输入装置1715。
在图17的计算机系统1700中，存储器1725可以包括任何计算机可读存储介质，并且可以存储用于实现在此针对各个系统所描述的不同功能的计算机指令(如处理器可执行指令)，以及存储与这些计算机指令相关的、由这些计算机指令生成的、或经由一个或多个通信接口或一个或多个输入装置接收的任何数据。图17中所示的一个或多个处理器1720可以用于执行存储在存储器1725中的指令，而且这样做时还可以从存储器读取或者向存储器写入根据指令的执行而处理和/或生成的各种信息。
图17中所示的计算机系统1700的处理器1720还可以通信地耦合到或控制一个或多个通信接口1705，以传输和/或接收根据指令的执行的各种信息。例如，一个或多个通信接口1705可以耦合到网络1714上，并且因此可以允许计算机系统1700将信息传输至其他装置(例如，其他计算机系统)和/或从其他装置接收信息。网络1714可以是有线或无线网络、总线、或其他数据传输方式或通信方式。图17的系统可以进一步包括用于促进系统1700的各部件之间的信息流的一个或多个通信接口。在一些实现方式中，一个或多个通信接口可以(例如，经由各种硬件部件或软件部件)被配置成用于提供网站作为到计算机系统1700的至少一些方面的访问门户。
可以提供图17中所示的计算机系统1700的输出装置1710，例如，以便允许查看或者以其他方式感知与指令的执行相关的各种信息。可以提供一个或多个输入装置1715，例如，以便允许用户做出手动调整、做出选择、键入数据或各种其他信息，和/或在指令执行过程中以多种方式中的任何一种与处理器进行交互。一个或多个输入装置1715可以采取但不限于以下形式：开关、触点、电容部件或机械部件。在其他示例中，一个或多个输入装置1715可以使用来自传感器的测量值来致动系统的控件。
图18示出了配置为可充电贴片的非限制性示例共形运动传感器的机械布局和系统级架构的示例示意图。示例可拉伸装置包括耦合到装置岛上的多个互连件1802，以及将装置岛耦合到触点上的多个互连件1804。虽然图18中的互连件1802和1804被示出为蛇形互连件，但根据在此描述的原理的任一个或多个分形体蛇形互连件都可以用作互连件1802或1804。在示例中，任何互连件1802或1804均可以被配置为包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构的曲折形状构型。在示例中，任何互连件1802或1804均可以被配置为包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构的蛇形形状结构(蛇形套蛇形构型)。非限制性示例可拉伸装置还包括单极天线1806，该单极天线可以被配置为根据在此描述的原理的分形体蛇形互连件中的任何分形体蛇形互连件。示例可拉伸装置可以包括多个装置部件，如处理器1808、与处理器1808联通的存储器1810、电源1812、调整器1814和1816、线圈1818、通信部件1820、传感器部件1822和1824、电极1826、以及多个触点1828。在示例中，传感器部件1822可以是加速计，并且传感器部件1824可以是EMG部件。在示例中，通信部件1820可以是 装置。在示例中，线圈1818可以是功率传送线圈。
示例共形运动传感器电子技术可以针对多功能平台被设计和实现成具有不同机械布局和电气布局。包括共形电子技术的装置使用嵌入在聚合物层中的设计来整合可拉伸形状因数。这些可以被规划成用于保护电路免受应变影响，并且以超薄截面实现机械柔性。例如，装置可以被配置成具有数量级为平均约1mm的厚度。在其他示例中，贴片可以被配置成具有更薄或更厚的截面尺寸。装置架构可以包括可重用模块，该可重用模块含有与一次性共形电极阵列耦合以用于感测EMG、EEG以及EKG信号的表面安装技术(SMT)部件，包括加速计、无线通信装置、微控制器、天线。
结论：
尽管在此已经说明和例示了各种发明实施例，但本领域技术人员将容易想到用于进行在此描述的功能和/或获得结果和/或一个或多个优点的各种其他部件和/或结构，并且这些变化和/或修改各自被视为在在此描述的发明实施例的范围内。更一般而言，本领域技术人员将容易地了解到，在此描述的所有参数、尺寸、材料和构型均意图是示例，并且实际参数、尺寸、材料、和/或构型将取决于使用发明传授内容的一种或多种具体应用。本领域技术人员将认识到，或仅能够使用不超过常规实验来确定在此描述的特定发明实施例的许多等同例。因此，应当理解，前述实施例仅通过举例方式呈现，并且发明实施例可以与具体描述不同地来实施。本披露的发明实施例涉及在此描述的每个单独的特征、系统、物品、材料、成套工具和/或方法。此外，如果此类特征、系统、物品、材料、套件和/或方法并不相互冲突，两个或更多个此类特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合均包括在本披露的发明范围内。
本发明的上述实施例可以按照多种方式中的任何方式、包括通过随附附录A、B、C和D中提供的实现方式来实现。例如，一些实施例可以使用硬件、软件或它们的组合来实现。在实施例的任何方面至少部分以软件实现时，可以在任何适合的处理器或处理器集合上执行软件代码，无论是设置在单个装置或计算机中还是分布在多个装置/计算机之间。
此外，可以将在此描述的技术作为提供了至少一个示例的方法来体现。作为该方法的一部分执行的动作可以按照任何适合的方式进行排序。因此，可以构建以下实施例：其中，各个动作以与所示顺序不同的顺序执行，从而可以包括尽管在说明性实施例中作为顺次动作示出但却是同时执行一些动作。
如在此定义和使用的所有定义应理解成凌驾于字典定义、通过引用结合的文件中的定义、和/或所定义术语的普通含义。
除非明确指出相反，否则如在此在本说明书中使用的不定冠词“一种”和“一种”应理解成意指“至少一个”。
如在此在本说明书中使用的短语“和/或”应理解成意指如此联合的这些元素中的“任一者或两者”，即在一些情况下相结合地出现并且在其他情况下分开出现的元素。用“和/或”列出的多个元素应以相同的方式理解，即如此联合的元素中的“一个或多个”。除了通过“和/或”从句具体指明的元素之外，还可以任选地存在其他元素，而无论是与具体指出的那些元素相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，当结合开放性语言如“包括”使用时，对“A和/或B”的引用在一个实施例中可以是仅指A(任选地包括除了B以外的元素)；在另一个实施例中可以是仅指B(任选地包括A以外的元素)；在又另一个实施例中可以是指A和B两者(任选地包括其他元素)；等。
如在此在本说明书中所使用，“或”应理解成具有与如上定义的“和/或”相同的含义。例如，当在列表中划分多个项目时，“或”或“和/或”应解释为是包括性的，即包括多个元素或元素列表中的至少一个元素，但也包括多于一个元素，并且任选地包括另外的未列出的项目。仅明确表示相反含义的术语，如“……中的仅一个”或“……中的恰好一个”或“由……组成”将是指包括多个元素或元素列表中的恰好一个元素。一般而言，当前面有排他术语如“任一个”、“……之一”、“……中的仅一个”、或“……中的恰好一个”时，如在此使用的术语“或”应仅被解释为指示排他性的替代方案(即“一个或另一个但非两者”)。
如在此在说明书中所使用的，短语“至少一个”在引用一个或多个元素的列表的情况下，应被理解为意指选自该元素列表中的这些元素中的任何一个或多个的至少一个元素，但不必包括在该元素列表内具体列出的每一个元素中的至少一个，并且不排除元素列表中的元素的任何组合。这个定义还允许除了该元素列表内具体指明的元素之外可以任选地存在短语“至少一个”所指代的元素，而无论与具体指出的那些元素相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，“A和B中的至少一个”(或等效地“A或B中的至少一个”、或等效地“A和/或B中的至少一个”)可以在一个实施例中指代至少一个(任选地包括多于一个)A，而不存在B(并且任选地包括除B以外的元素)；在另一个实施例中指代至少一个(任选地包括多于一个)B，而不存在A(并且任选地包括除A以外的元素)；在又另一个实施例中指代至少一个(任选地包括多于一个)A以及至少一个(任选地包括多于一个)B(并且任选地包括其他元素)；等。

Claims (25)

1.一种可拉伸电气装置，包括：
两个电触点；以及
电耦合这两个电触点的电气互连件；
其中，所述电气互连件具有包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构的曲折形状构型。
2.如权利要求1所述的可拉伸电气装置，其中，所述两个电触点布置在弹性体衬底上。
3.如权利要求2所述的可拉伸电气装置，其中，所述两个电触点与所述弹性体衬底物理联通，并且其中，所述电气互连件不与所述衬底物理联通。
4.如权利要求1所述的可拉伸电气装置，其中，所述两个电触点中的至少一个与半导体电路联通。
5.如权利要求1所述的可拉伸电气装置，其中，所述电触点是金属触点。
6.如权利要求1所述的可拉伸电气装置，进一步包括与所述两个电触点中的至少一个联通的至少一个装置部件，并且其中，所述至少一个装置部件是电子装置部件、光学装置部件、光电装置部件、机械装置部件、微机电装置部件、纳米机电装置部件、微流体装置部件或热装置。
7.如权利要求1所述的可拉伸电气装置，其中，所述曲折形状构型是蛇形结构、锯齿形结构、交互形结构、波形结构、皱纹结构或螺旋结构。
8.一种可拉伸电气装置，包括：
两个电触点；以及
电耦合所述两个电触点的电气互连件；
其中，所述电气互连件具有蛇形套蛇形构型，
所述蛇形套蛇形构型包括含有至少一个嵌套蛇形形状特征结构的蛇形形状结构。
9.如权利要求8所述的可拉伸电气装置，其中，所述两个电触点布置在弹性体衬底上。
10.如权利要求9所述的可拉伸电气装置，其中，所述两个电触点与所述弹性体衬底物理联通，并且其中，所述电气互连件不与所述衬底物理联通。
11.如权利要求8所述的可拉伸电气装置，其中，所述两个电触点中的至少一个与半导体电路联通。
12.如权利要求8所述的可拉伸电气装置，其中，所述电触点是金属触点。
13.如权利要求8所述的可拉伸电气装置，进一步包括与所述两个电触点中的至少一个联通的至少一个装置部件，并且其中，所述至少一个装置部件是电子装置部件、光学装置部件、光电装置部件、机械装置部件、微机电装置部件、纳米机电装置部件、微流体装置部件或热装置。
14.一种可拉伸装置，包括：
可拉伸衬底；以及
布置在所述可拉伸衬底的表面上的可拉伸电子电路，所述可拉伸电子电路包括：
(i)第一分立操作装置；
(ii)第二分立操作装置；
(iii)将所述第一分立操作装置耦合到所述第二分立操作装置上的可拉伸互连件，所述可拉伸互连件具有包括至少一个嵌套蛇形形状特征结构的曲折形状构型。
15.如权利要求13所述的可拉伸装置，其中，所述第一分立操作装置或所述第二分立操作装置包括金属触点。
16.如权利要求13所述的可拉伸装置，其中，所述第一分立操作装置或所述第二分立操作装置是半导体装置。
17.如权利要求13所述的可拉伸装置，其中，所述第一分立操作装置、所述第二分立操作装置以及所述可拉伸互连件是由相同材料制成。
18.如权利要求16所述的可拉伸装置，其中，所述相同材料是半导体材料。
19.如权利要求13所述的可拉伸装置，其中，所述可拉伸互连件是由半导体材料制成。
20.如权利要求18所述的可拉伸装置，其中，所述第一分立操作装置是由半导体材料形成，并且其中，所述可拉伸互连件是由与所述第一分立操作装置不同的半导体材料制成。
21.如权利要求18所述的可拉伸装置，其中，所述半导体材料是单晶半导体材料。
22.如权利要求13所述的可拉伸装置，其中，所述第一分立操作装置和所述第二分立操作装置与所述可拉伸衬底的所述表面物理联通，并且其中，所述可拉伸互连件不与所述表面物理联通。
23.如权利要求13所述的可拉伸装置，其中，所述第一分立操作装置或所述第二分立操作装置包括以下各项中的一个或多个：光探测器、光二极管阵列、显示器、发光装置、光伏装置、传感器阵列、发光二极管、半导体激光器、光学成像系统、晶体管、微处理器、集成电路或它们的任何组合。
24.如权利要求13所述的可拉伸装置，其中，所述曲折形状构型是蛇形结构、锯齿形结构、交互形结构、波形结构、皱纹结构或螺旋结构。
25.如权利要求13所述的可拉伸装置，其中，包括所述至少一个嵌套蛇形形状特征结构的所述曲折形状构型具有蛇形套蛇形构型。
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