(57)【要約】その中に統合された薄いシリコンチップを有するコンタクトレンズと、コンタクトレンズ内にシリコンチップを組み込むための方法が提供される。ある態様では、本方法は、レンズ基板上に複数のレンズコンタクトパッドを作成し及びチップ上に複数のチップコンタクトパッドを作成することを含む。本方法はさらに、組み立て接着材を複数のレンズコンタクトパッド又はチップコンタクトパッドのそれぞれに適用すること、複数のレンズコンタクトパッドを複数のチップコンタクトパッドと位置を合わせること、フリップチップボンディングを用いて組立接着材によりチップをレンズ基板に接着すること及び、コンタクトレンズをレンズ基板により形成することを含む。
2015533227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路を有するコンタクトレンズを製造するための方法であって、
チップの表面に、複数の金属線を形成することにより、複数のチップコンタクトパッドをチップ上に作成すること；
組立接着材を、レンズ基板上に形成された複数のレンズコンタクトパッドの各々に適用すること；
チップをレンズ基板に接着するため、組立接着材により複数のチップコンタクトパッドを複数のレンズコンタクトパッドに接着させること；及び
コンタクトレンズを形成するために、レンズ基板とその上に接着されたチップをコンタクトレンズパッド材料に埋め込むこと、
を含む、前記方法。
【請求項２】
請求項１の方法であって、複数の金属を形成することには、フォトリソグラフィを用いて、複数の金属線を形成することを含む、前記方法。
【請求項３】
請求項１の方法であって、埋め込む前に、チップをレンズ基板にシールすることをさらに含む、前記方法。
【請求項４】
請求項１の方法であって、埋め込む前に、レンズ基板をリング形状にカットし、コンタクトレンズが着用される目の湾曲と一致するようにレンズ基板を成形することをさらに含む、前記方法。
【請求項５】
請求項１の方法であって、前記チップは、その厚さが約１００ミクロン以下であり及びその長さが約１.0ミリメートル以下である、前記方法。
【請求項６】
請求項１の方法であって、前記コンタクトレンズ材料は、ヒドロゲル、シリコン  ヒドロゲル又はシリコン  エラストマの少なくとも一つを含む、前記方法。
【請求項７】
請求項１の方法であって、前記接着はフリップチップボンダーを使用して実施される、前記方法。
【請求項８】
プロセスにより形成されて、その上又はその中に配置された集積回路を有するコンタクトレンズであって、前記プロセスは以下のステップを含む：
チップの表面に複数の金属線を形成することにより、複数のチップコンタクトパッドをチップ上に作成すること；
組立接着材を複数のレンズコンタクトパッドの各々に適用すること；
チップをレンズ基板に接着するため組立接着材により、複数のチップコンタクトパッドをレンズ基板上に形成された複数のレンズコンタクトパッドに接着させること；及び
コンタクトレンズを形成するために、その上に接着されたチップを有するレンズ基板をコンタクトレンズ材料に埋め込むこと。
【請求項９】
請求項８のコンタクトレンズであって、複数の金属線を形成するステップには、
フォトリソグラフィを用いて複数の金属線を形成することを含む、前記コンタクトレンズ。
【請求項１０】
請求８のコンタクトレンズであって、前記プロセスは、埋め込む前に、チップをレンズ基板上にシールするステップをさらに含む、前記コンタクトレンズ。
【請求項１１】
請求項８のコンタクトレンズであって、前記プロセスは、
埋め込む前に、レンズ基板をリング形状にカットし、コンタクトレンズが着用される目の湾曲と一致するように、レンズ基板を成形するステップをさらに含む、前記コンタクトレンズ。
【請求項１２】
請求項８のコンタクトレンズであって、前記チップは、その厚さが約１００ミクロン以下であり及びその長さが約１.0ミリメートル以下である、前記コンタクトレンズ。
【請求項１３】
請求項８のコンタクトレンズであって、前記接着はフリップチップボンダーを使用して実施される、前記コンタクトレンズ。
【請求項１４】
請求項８のコンタクトレンズであって、前記コンタクトレンズ材料は、ヒドロゲル、シリコン  ヒドロゲル又はシリコン  エラストマの少なくとも一つを含む、前記コンタクトレンズ。
【請求項１５】
集積回路を有するコンタクトレンズを製造するための方法であって、
レンズ基板に複数のレンズコンタクトパッドを作成すること；
チップ上に複数のチップコンタクトパッドを作成すること；
組立接着材を複数のレンズコンタクトパッド又はチップコンタクトパッドの各々に適用すること；
複数のレンズコンタクトパッドを複数のチップコンタクトパッドと位置合わせし、フリップチップボンダーを用いて組立接着材によりチップをレンズ基板に接着し、；及び
コンタクトレンズをレンズ基板により形成する、
ことを含む前記方法。
【請求項１６】
請求項１５の方法であって、複数のレンズコンタクトパッドを作成することには、フォトリソグラフィを用いてレンズ基板に複数の金属線を形成することを含む、前記方法。
【請求項１７】
請求項１５の方法であって、複数のレンズコンタクトパッドを作成することには、その長さが約１００ミクロン以下の複数の正方形の金属を形成することを含む、前記方法。
【請求項１８】
請求項１５の方法であって、複数のチップコンタクトパッドを作成することには、フォトリソグラフィを用いてチップ上に複数の金属線を形成することを含む、前記方法。
【請求項１９】
請求項１５の方法であって、
コンタクトレンズを形成することには、
チップをレンズ基板にシールすること；
レンズ基板をリング形状にカットし、コンタクトレンズが着用される目の湾曲と一致するように、レンズ基板を成形すること；及び
前記レンズ基板をヒドロゲルに埋め込むこと、
を含む、前記方法。
【請求項２０】
請求項１５の方法であって、前記チップはその厚さが約１００ミクロン以下であり及びその長さが約１.0ミリメートル以下である、前記方法。
【請求項２１】
請求項１５の方法であって、組立接着材により前記チップを前記レンズ基板に接着することには、圧力を加え及び２００℃以下の温度で加熱することを含む、前記方法。
【請求項２２】
コンタクトレンズであって、
基板；及び
前記基板内に埋め込まれたシリコンチップであって、前記シリコンチップはその厚さが約１００ミクロン以下であり及びその長さが約１.0ミリメートル以下であるシリコンチップ、
を含む前記コンタクトレンズ。
【請求項２３】
請求項２２のコンタクトレンズであって、前記シリコンチップはその厚さが約５０ミクロン以下であり及びその長さが約１.0ミリメートル以下である、前記コンタクトレンズ。
【請求項２４】
請求項２２のコンタクトレンズであって、前記基板はヒドロゲル、シリコン  ヒドロゲル又はシリコン  エラストマの少なくとも一つを含む、前記コンタクトレンズ。
【請求項２５】
請求項２２のコンタクトレンズであって、前記チップは基板に埋め込まれたポリマー材料に接着され、そしてパリレンによって前記ポリマー材料にシールされる、前記コンタクトレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は２０１２年９月２６日に出願された米国特許出願第１３／６２７，５７４の優先権を主張するものであり、同出願の内容はその全体が参照により本明細書に組み入られる。
【０００２】
本開示は、一般に、コンタクトレンズ内に統合された薄いシリコンチップを持つコンタクトレンズ、及びコンタクトレンズ内で薄いシリコンチップを組み立てる方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
シリコンチップは、一般にフリップチップボンディングまたはワイヤボンディングを用いて組み立てられる。フリップチップボンディングは、半導体デバイスを外部回路（例えば、回路基板又は他のチップまたはウエハ）に、チップパッド上に堆積されたはんだバンプにより相互接続する方法である。はんだバンプは、最終的なウエハ処理工程中にウエハの上面のチップパッド上に堆積される。外部回路にチップを搭載するためには、その上面が下を向くように反転され、そのパッドは外部回路上の対応するパッドと一致するように位置合わせされる。はんだバンプは、次に相互接続を完了するために溶融される。ワイヤボンディングでは、チップが直立位置で外部回路に搭載され、ワイヤがチップパッドを外部回路に相互接続するために使用される。しかしながら、これらのシリコンチップの組立方法は、コンタクトレンズ上または内部にシリコンチップを組み立てる場合には適していない。さらに、標準のチップは、コンタクトレンズに収めるには厚すぎるのである。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１Ａ及び図１Ｂは、本明細書に記載の態様による、コンタクトレンズ内／上に統合されたシリコンチップを有するコンタクトレンズの代替的な透視図を示す。
【０００５】
図２Ａ−２Ｃは、本明細書に記載の態様による、コンタクトレンズ内に統合されたシリコンチップを有するコンタクトレンズの例示的な実施形態の断面図を示す。
【０００６】
図３は、本明細書に記載の態様による、コンタクトレンズ上に組み立てることができるシリコンチップを作成するためのプロセスを示す。
【０００７】
図４は、そのプロセスにより、本明細書に記載の態様にしたがい、シリコンチップがコンタクトレンズ基板の上に組み立てられたプロセスの高位置からの外観図を示している。
【０００８】
図５Ａ〜５Ｅは、そのプロセスにより、本明細書に記載の態様にしたがって、シリコンチップがコンタクトレンズ基板の上に組み立てられる例示的なプロセス５００を示している。
【０００９】
図６Ａ−６Ｄは、そのプロセスにより、本明細書に記載の態様にしたがって、シリコンチップがコンタクトレンズ基板の上に組み立てられる、例示的なプロセス５００の他の代替的な透視図を示している。
【００１０】
図７Ａ−７Ｄは、そのプロセスにより、本明細書に記載の態様にしたがって、シリコンチップがコンタクトレンズ基板の上に組み立てられる、他の例示的なプロセス７００を示している。
【００１１】
図８Ａ−８Ｄは、そのプロセスにより、本明細書に記載の態様にしたがって、シリコンチップがコンタクトレンズ基板の上に組み立てられる、例示的なプロセス８００の他の代替的な透視図を示している。
【００１２】
図９Ａ−９Ｄは、そのプロセスにより、本明細書に記載の態様にしたがって、シリコンチップがコンタクトレンズ基板の上に組み立てられる、他の例示的なプロセス９００を示している。
【００１３】
図１０Ａ−１０Ｄは、そのプロセスにより、本明細書に記載の態様にしたがって、シリコンチップがコンタクトレンズ基板の上に組み立てられる、例示的なプロセス９００の他の代替的な透視図を示している。
【００１４】
図１１Ａ−１１Ｃは、本明細書に記載の態様によるコンタクトレンズを形成するために、その上に接着されたシリコンチップを有するコンタクトレンズ基板を使用するプロセスを示す。
【００１５】
図１２Ａは、本明細書に記載の態様によるコンタクトレンズの形状の、他の三次元図を示す。
【００１６】
図１２Ｂは、本明細書に記載の態様によるコンタクトレンズを形成するためのコンタクトレンズの形状の最終的な処理を示している。
【００１７】
図１３は、その方法により、本明細書に記載の態様による、シリコンチップがコンタクトレンズ上および／または内に組み立てられる、例示的な方法を示す。
【００１８】
図１４は、その方法により、本明細書に記載の態様にしたがって、シリコンチップがコンタクトレンズ上および／または内に組み立てられる、他の例示的な方法を示す。
【００１９】
図１５は、その方法により、本明細書に記載の態様により、シリコンチップがコンタクトレンズ上および／または内に組み立てられる、他の例示的な方法を示す。
【発明の詳細な説明】
【００２０】
種々の態様について図面を参照しつつ説明するが、同じ要素については同じ参照番号が全体を通して使用される。以下の記載においては、説明のために、１以上の態様についてより完全な理解を得るために、多数の特定の詳細な説明が提供される。しかし、このような態様はこれらの特定の詳細な説明がなくても実施できることは明らかである。他の例では、構造および装置は、１以上の態様の説明を容易にするためにブロック図形式で示される。
【００２１】
１以上の態様において、開示される主題は、その中またはその上に統合された集積回路を有するコンタクトレンズを製造するための方法に関する。ある態様では、本方法は、一つのレンズ基板上に複数のレンズコンタクトパッドを作成し、集積回路素子又はシリコンチップなどのチップ上に、複数のコンタクトパッドを作成することを含む。組立接着材が、その後複数のレンズコンタクトパッドまたは複数のチップコンタクトパッドに適用される。次いで、チップが組立接着材によりレンズ基板に接着され、それによりレンズコンタクトパッドがチップコンタクトパッドと位置合わせされる。
【００２２】
チップがレンズ基板に接着された後、レンズ基板はコンタクトレンズ内に形成される。ある態様では、レンズ基板をコンタクトレンズに形成する前に、チップがレンズ基板上に封止（シール）される。レンズ基板は、その後、リング状にカットされ、コンタクトレンズが着用される目の湾曲と一致するように成形される。成形されたレンズ基板は、次に、コンタクトレンズを形成するためにヒドロゲルに埋め込まれる。
【００２３】
いくつかの態様では、複数のチップコンタクトパッドは、フォトリソグラフィを用いて、チップ上の金属線として形成される。同様に、複数のレンズコンタクトパッドは、フォトリソグラフィを用いてレンズ基板上に金属線として形成することができる。さらに他の態様では、複数のレンズコンタクトパッドは、一辺が約１００ミクロン以下の長さを有する複数の正方形の金属として形成される。
【００２４】
本方法では、皿型パッドと標準チップを使用することなく、コンタクトレンズ内に薄いシリコンチップの組み立てを可能にする。いくつかの実施形態では、本開示された方法は、シリコンチップ基板を約１００ミクロン未満の厚さ（例えば２０〜１００ミクロンの厚さの範囲内で）に薄くし、薄くされた基板を各辺が１ｍｍ未満のチップにダイシングすることを含む。ここに示した範囲／サイズは単なる例示であり、任意の好適な厚さやサイズは、本明細書に記載の実施形態にしたがって用いることができることを理解すべきである。金属線は、チップ及び／又はレンズ基板のためのコンタクトパッドを作成するために、チップ及び／又はレンズ基板上にパターン化される。金属線は、また他のチップおよび／またはコンタクトレンズの他の電気部品（例えば、アンテナ、センサ、光照射ダイオード（ＬＥＤ）等）を接続するための配線としての役割を果たす。
【００２５】
種々の実施形態では、チップをレンズ基板に組み立てるために、少量の低温組立接着材が、レンズ基板又はチップのいずれかコンタクトパッド上に注射器を使用して配置される。チップのコンタクトパッドはレンズ基板のコンタクトパッドと位置合わせされ、チップははんだ材料を用いてレンズ基板に接着される。例えば、レンズ基板は、チップをそこに組み立てるための複数の組立部位に分割することができる複数のコンタクトパッドを含むことができる。レンズ基板上の特定の組立部位のそれぞれのコンタクトパッドが、はんだ材料で被覆されると、チップのコンタクトパッドは、その組立部位においてレンズ基板コンタクトパッドと位置合わせされ、そしてチップがフリップチップボンダーを使用して組立部位に接着される。フリップチップボンダーのツールは、チップコンタクトパッドをレンズ基板コンタクトパッドと位置合わせし、チップとレンズ基板との間の機械的及び電気的接続をさせるために温度と共に圧力を加える。
【００２６】
チップが、レンズ基板に接着された後、チップはレンズ基板を生体適合にして、所定の位置にチップを保持するために、ある物質（例えばパリレン）によりレンズ基板上に封止することができる。レンズ基板は、次に、コンタクトレンズに形成することができる。例えば、ある態様では、レンズ基板はリング形状にカットされる。リング形状は、リングの成形を容易にし、しわを減少させるために、リングの内側および／または外側縁部に凹みを持っても良い。リングは、その後目の湾曲と一致するように成形される。リングは、さらに、コンタクトレンズ組立工程を完了するためにヒドロゲルに埋め込まれる。
【００２７】
図１Ａ及び図１Ｂは、その中／その上に統合された集積回路またはチップ１０２を有する例示的コンタクトレンズ１００の種々の透視図を示す。本明細書で使用される場合、集積回路及びチップの用語は互換的に使用される。図１Ａは、コンタクトレンズ１００の例の三次元画像を示す。図１Ｂは、コンタクトレンズ１００が眼１０４の上に着用された例の断面図を示す。コンタクトレンズ１００、  および本明細書に開示される追加のコンタクトレンズは、一般に、眼の形状に適合する球状で提供される。
【００２８】
図１Ｂを参照すると、コンタクトレンズ１００は、どちらも球形である２つの主要な面、内表面１０８および外表面１０６を含む。内表面１０８は凹面であり、眼１０４の表面に隣接している／上に載っている。外表面１０６は凸状であり、内表面１０８の反対側にある。コンタクトレンズ１００は、内表面１０８及び外表面１０６の間に水平方向に広がる厚さを持つ。チップ１０２は、コンタクトレンズ１００の厚さの範囲内に位置する。一般的な態様では、図１Ｂに示す様に、レンズの幅は中心点で最も厚く（レンズの他の領域におけるレンズの幅と比べて）、レンズの周辺にむけて次第に薄くなり縁で刃物のような形状になっている。本願発明のコンタクトレンズの特定の寸法（厚さ、直径、湾曲等に起因する寸法を含む）は決定的な要素ではなく、種々に変化してもよい。
【００２９】
本明細書に一般的に記載のように、チップ１０２は、コンタクトレンズの電気的作動を容易にするために、コンタクトレンズ１００によって使用することができるシリコンチップである。特に、チップ１０２は、コンタクトレンズ１０２の様々な演算及び論理機能を実行することができる。さらに、図面には記載されていないが、本明細書に開示されるコンタクトレンズは、シリコンチップ１０２に接続する複数の電気部品を含みうることを理解するべきである。例えば、本明細書に開示されたコンタクトレンズは、センサ、アンテナ、ＬＥＤ、電源等を含むことができる。さらに、コンタクトレンズ１００（及び本明細書に記載の追加のコンタクトレンズ）は単一のシリコンチップ１０２を有しているものとして示されているが、コンタクトレンズ１００（及び本明細書に記載の追加のコンタクトレンズ）は、それに統合された複数のチップ１０２を有しているものであり得ることを理解されるべきである。
【００３０】
ある実施形態では、シリコンチップ１０２は、標準的なコンピュータデバイスに採用される標準的なシリコンチップよりも小さいサイズを有するほぼ純粋なシリコン片である。例えば、ほとんどのコンピュータデバイスは、１平方センチメートルのサイズ、約１ミリメートルの厚さを有するシリコンチップを採用するが、チップ１０２は約１平方ミリメートルのサイズで、厚さ１００ミクロン未満であり得る。ある態様では、シリコンチップ１０２は、チップの表面の下の層に詰め込まれて、相互接続された複数の（数百万まで）トランジスタやその他の小型電子回路部品を含む。シリコンチップの表面は、さらに、チップ１０２および／またはコンタクトレンズ１００の他の構成要素への電気的接続を行うために使用される、その表面がエッチングされた金属線の格子を含むことができる。
【００３１】
図２Ａ〜図２Ｃは、本明細書に記載の態様による、その中に統合されたシリコンチップ２０６を有するコンタクトレンズの例示的な実施形態の断面図を示す。図２Ａ、２Ｂ、および２Ｃに示されたコンタクトレンズ、すなわち、レンズ２００、２０２、及び２０４はそれぞれ、シリコンチップ２０６がその層の１つに統合されている二つ以上の層を有する。レンズ２００、２０２、及び２０４は、まずレンズ基板層２１４にシリコンチップ２０６を統合した後に、レンズ基板層２１４の上及び／又はその周りに１以上の追加のコンタクトレンズの層２１６を成形することにより形成される。特に、下記に詳細に記載されるように、チップ２０６はまず、レンズ基板２１４上に組み立てられる。そしてある態様では、レンズ基板は、目２０８の輪郭に合うようにレンズ形状に成形され、そしてコンタクトレンズを形成するために、コンタクトレンズ材料（例えば、ヒドロゲル）内で組み合わされる。
【００３２】
シリコンチップ２０６およびコンタクトレンズ材料層２１６を有するレンズ基板層２１４は、様々な方法で組み合わせることができる。ある態様では、レンズ基板層２１４とコンタクトレンズ材料層２１６を結合するために、レンズ基板が液体コンタクトレンズ材料２１６に浸漬することができる。他の態様では、レンズ基板層２１４とコンタクトレンズ材料層２１６を組み合わせるために、レンズ基板２１４をレンズ基板の片面又は両面をレンズコンタクト材料層２１６により被覆／覆うことができる。さらに他の態様では、レンズ基板層２１４とコンタクトレンズ材料層２１６を組み合わせるために、レンズ基板２１４はコンタクトレンズ材料層２１６に浸すことができる。他の態様では、レンズ基板層２１４とコンタクトレンズ材料層２１６を結合するために、レンズ基板層２１４は、コンタクトレンズ材料層２１６の１以上の層に圧入および／または接着させることができる。
【００３３】
レンズ基板層２１４及び１以上のレンズ材料層２１６は様々な材料を含むことができる。ある態様では、レンズ基板層２１４とレンズ材料層２１６は同じ材料を含む。他の態様では、レンズ基板層２１４とレンズ材料層は、異なる材料を含む。レンズ基板層２１４は、コンタクトパッドを材料（例えば、金属パッドおよび／または金属線）に固定する及びチップ２０６をコンタクトパッドに固定することを可能にする任意の好適な材料を含むことができる。
【００３４】
レンズ基板層材料２１４として用いることができるいくつかの例示的な材料には、これに限定されるものではないではないが、ヒドロゲル、シリコンベースのヒドロゲル、ポリアクリルアミド、又は親水性ポリマーを含む軟質ポリマー材料を含む。例えば、ある態様では、コンタクトレンズ基板層２１４は、親水性モノマー（例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、１−エテニル−２−ピロリドン Ｎ、Ｎ−ジメチルアクリルアミド、２−ヒドロキシエチル  メタクリレート、ヒドロキシエチル  アクリレート、メタクリル酸およびアクリル酸）、強化剤、紫外線（ＵＶ）遮蔽剤、または色合いを含む少なくとも１つ架橋ヒドロゲルを含む基板材料から形成される。他の態様では、コンタクトレンズ基板層２１４は、少なくとも一つのシリコンヒドロゲル（例えば、シリコン  マクロマー及びモノマー、ならびに水を吸収する親水性モノマーを含有する架橋ヒドロゲル）を含む基板材料から形成される。さらに他の態様では、これに限定されるものではないが、コンタクトレンズ基板層２１４は、シリコンポリマー、ポリメチル  メタクリレート、または剛性ガス透過性材料を含む一以上の硬い材料を含む基板材料から形成される。
【００３５】
レンズ材料層２１６は、レンズ基板層２１４のための支持を提供し、レンズ基板層２１４を含み／埋め込み、および／またはそうでなければ、コンタクトレンズの構造および／または機能体を形成する任意の好適な材料を含むことができる。レンズ材料層２１６として用いることができるいくつかの例示的な材料としては、これに限定されるものではないではないが、ヒドロゲル、シリコンベースのヒドロゲル、ポリアクリルアミド、又は親水性ポリマーを含む軟質ポリマー材料を含むことができる。例えば、ある態様では、レンズ材料層２１６は、親水性モノマー（例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、１−エテニル−２−ピロリドン Ｎ、Ｎ−ジメチルアクリルアミド、２−ヒドロキシ  エチル  メタクリレート、ヒドロキシ  エチルアクリレート、メタクリル酸およびアクリル酸）、強化剤、紫外線（ＵＶ）遮蔽剤、または色合いを含む、少なくとも１つ架橋ヒドロゲルを含む基板材料から形成される。他の態様では、レンズ材料層２１６は、少なくとも一つのシリコンヒドロゲルを（例えば、シリコンマクロマー及びモノマー、ならびに水を吸収する親水性モノマーを含有する架橋ヒドロゲル）含む基板材料から形成される。さらに他の態様では、これらに限定されないが、レンズ材料層２１６は、シリコンポリマー、ポリメチル  メタクリレート、または剛性ガス透過性材料を含む、一以上の硬い材料を含む基板材料から形成される。
【００３６】
図２Ａに示すように、ある態様では、レンズ基板層２１４は、コンタクトレンズ２００の外表面２１０に配置されており、レンズ材料層２１６はコンタクトレンズ２００の内表面２１２に配置される。この態様では、コンタクトレンズ２００は二つの層、レンズ基板層２１４とレンズ材料層２１６を持つことができる。レンズ基板層２１４はシリコンチップを含み、シリコンチップはさらに、コンタクトレンズの外表面２１０に／上に配置することができる。ある例では、コンタクトレンズ２００を形成するために、シリコンチップ２０６が最初に、レンズ基板層２１４上に統合され、その後、レンズ基板層２１４は、その凹面側をコンタクトレンズ材料２１６により被覆される。
【００３７】
図２Ｂに示すように、他の態様では、レンズ基板層２１４は、コンタクトレンズ２００の内表面２１２に配置されており、レンズ材料層２１６はコンタクトレンズ２００の外表面２１０に配置される。この態様では、コンタクトレンズ２０２はまた二つの層、レンズ基板層２１４とレンズ材料層２１６を含むことができる。レンズ基板層２１４は、シリコンチップ２０６を含み、シリコンチップは、さらに、コンタクトレンズ２０２の内表面２１２に／上に配置することができる。ある例では、コンタクトレンズ２０２を形成するために、シリコンチップ２０６が最初に、レンズ基板層２１４上に統合され、その後、レンズ基板層２１４は、その凸面側をコンタクトレンズ材料２１６により被覆される。
【００３８】
図２Ｃに示すように、さらなる他の態様では、コンタクトレンズ２０４は、レンズ材料２１６の２層の間に位置するレンズ基板層２１４を含む。この態様では、コンタクトレンズ２０４はまた三つの層を含むことができる。レンズ基板層２１４は、シリコンチップ２０６を含み、したがって、このシリコンチップは、コンタクトレンズ２０４の内表面２１２と外表面２１０の間に吊り下げられて配置されている。ある例では、コンタクトレンズ２０４を形成するために、シリコンチップ２０６が最初にレンズ基板層２１４上に統合され、その後、レンズ基板層２１４は、コンタクトレンズ材料２１６に浸すか、又はそうでなければコンタクトレンズ材料２１６により全体が被覆され／その中に埋め込まれる。
【００３９】
図３を参照すると、図３には、本明細書に記載の態様によりコンタクトレンズ上に組み立てることができるシリコンチップを作成するためのプロセス３００を示す。シリコンチップ基板３０１は、最初に１００ミクロン未満の厚さまで薄くされる。ある態様では、シリコンチップ基板３０１は７５ミクロン未満の厚さまで薄くされる。他の態様では、シリコンチップ基板３０１は５０ミクロン未満の厚さまで薄くされる。さらに、他の態様において、シリコンチップ基板３０１は３５ミクロン未満の厚さまで薄くされる。薄くされたシリコンチップ基板３０２は、その後、コンタクトレンズへの統合に適したサイズを持つ複数のシリコンチップ３０４にダイシングされる。特に、チップ３０４のサイズおよび形状は、それが統合されるコンタクトレンズの厚さ及び湾曲によって制限される。チップ３０４は、長方形状又は正方形の形状であって良い。ある態様では、チップ３０４は１５ｍｍ未満の辺を有することができる。他の態様では、チップ３０４は１０ｍｍ未満の辺を有することができる。他の態様では、チップ３０４は、５．０ｍｍ未満の辺を有することができる。さらに他の態様では、チップ３０４は１．０ｍｍ未満の辺を有することができる。
【００４０】
図４−１０Ｄは、本明細書に記載の態様による、チップ３０４がコンタクトレンズ基板４１８上に組み立てられるプロセスの例示的な実施形態を示す。図４は、チップ３０４がコンタクトレンズ基板４１８上に組み立てられるプロセスの高位置からの外観図を示し、図５−１０Ｄは、チップ３０４がコンタクトレンズ基板４１８上に組み立てられる種々のプロセスの詳細な工程を示す。一以上のチップが、コンタクトレンズ基板４１８上に組み立てられた後に、コンタクトレンズ基板は、コンタクトレンズとして修飾をすることができる。具体的には、コンタクトレンズ基板４１８は、組み立てられたコンタクトレンズ（例えば、レンズ２００、２０２、２０４など）中の、コンタクトレンズ基板層（例えば、層２１４）となるように、コンタクトレンズの形状に成形することができる。種々の態様において、コンタクトレンズ基板４１８は、コンタクトレンズ基板層２１４の一以上の構造および／または機能を含むことができる（及びその逆も同じ）。特に、コンタクトレンズ基板４１８は、コンタクトレンズ基板層２１４に関して触れた材料を含むことができることを理解すべきである。
【００４１】
まず図４を見ると、コンタクトレンズ（例えば、厚さが１００ミクロン未満と約１ｍｍ未満の辺を有する）への統合のために、サイズが適当な大きさに設定されているシリコンチップ３０４は、その上に設けられる金属線４０２を有するものとして描かれる。シリコンチップ３０４が、プロセス３００により作成された後であって、コンタクトレンズ基板４１８上に統合される前に、シリコンチップ３０４は、少なくともチップコンタクトパッドを含むシリコンチップの様々な機能的特徴を形成するように処理することができる。チップコンタクトパッドは、チップ３０４を基板４１８および／または他の電気部品に電気的に接続するための接点を提供する。ある態様では、従来の金属のチップコンタクトパッド（図示せず）を、チップ３０４の表面上に作成することができる。例えば、正方形または長方形の形状の、小さい、薄型のシート状の金属の金属チップパッドは、チップコンタクトパッドを作成するために、チップ３０４の表面に上に形成することができる。そのような金属のコンタクトパッドは１００ミクロン未満の辺を持つことができる。
【００４２】
しかし、他の態様では、図４に示すように、金属線４０２は、チップ３０４の表面上にパターンで描かれる。例えば、金属線４０２は、フォトリソグラフィを用いて、チップ３０４の表面４０６上にパターン化して描くことができる。これらの金属線４０２は、チップ３０４のチップコンタクトパッドとして機能し、そしてまた、チップ３０４を、他のチップ及び／又はチップ３０４が統合されるコンタクトレンズの構成要素（例えば、アンテナ、センサ、ＬＥＤ等）に接続する配線の機能を持つ。例えば、金属線４０２の交差する点４０４（交差点）は、チップ３０４のチップコンタクトパッドとして機能することができる。しかし、金属線４０４の任意の点は、チップコンタクトパッドとして機能することができることを理解すべきである。さらに、交差する平行な金属線４０２は、チップ３０４上にグリッドパターンを形成する様に示されているが、このようなライン構成は、単に例示のために示されている。特に、ライン４０２は、任意のパターンで形成することができ、そして交差しない線を有するパターンと平行でない線を有するパターンを含む。
【００４３】
ある態様では、金属線が形成されるチップ３０４の表面、表面４０６は、チップ３０４上に設けられる実質的に平坦なポリマー層である。この態様によれば、金属線４０２は、フォトリソグラフィを用いて実質的に平坦なポリマー層上にパターン化される。例えば、ポリマー層は、パリレン、ポリイミド、及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含むことができるが、これに限定されるものではない。
【００４４】
コンタクトレンズ基板４１８はまた、その表面にレンズコンタクトパッドを持つものとして提示される。ある態様では、レンズコンタクトパッドは、電気的および／または物理的に基板４１８をチップ３０４に、および／またはそこでレンズ基板４１８が統合されているコンタクトレンズ内に設けられる他の電気部品を、電気的にチップ３０４に接続するための接点を提供する。ある態様では、従来の金属チップコンタクトパッド４１４は、レンズ基板４１８の表面上に作成することができる。例えば、正方形または長方形の形状の、小さい、薄いシート状の金属の金属チップパッドは、レンズコンタクトパッドを作成するために、レンズ基板４１８の表面に形成することができる。そのような金属コンタクトパッドは１００ミクロン未満の辺を有することができる。
【００４５】
しかし、他の態様では、金属線４１６は、チップ３０４上にパターン化された金属線４０２と同一又は類似の方法でコンタクトレンズ基板４１８の表面上にパターン化される。例えば、金属線４１６は、フォトリソグラフィを用いてレンズ基板４１８の表面にパターン化することができる。金属線４０２と同じように、金属線４１６はレンズ基板４１８のレンズコンタクトパッドとして機能し、また、チップ３０４を、他のチップ及び／又はチップ３０４がそこに統合されるコンタクトレンズの構成要素（例えば、アンテナ、センサ、ＬＥＤ等）に統合するように働く配線として機能することができる。
さらに、交差する平行の金属線４１６は、基板４１８上にグリッドパターンを形成する様に示されているが、このようなライン構成は、単に例示のために示されたものである。特に、線４１６は任意のパターンで形成することができ、それは交差しない線を有するパターン及び平行しない線を有するパターンを含む。
【００４６】
ある態様では、レンズ基板および／またはその上に金属線４１６が形成されるレンズ基板４１８の表面は、実質的に平坦なポリマー層である。
この態様によれば、金属線４１６は、フォトリソグラフィを用いて、実質的に平坦なポリマー層上にパターン化される。例えば、ポリマー層は、パリレン、ポリイミド、及びポリエチレン  テレフタレート（ＰＥＴ）を含むことができるが、これらに限定されるものではない。
【００４７】
伝統的な金属コンタクトパッド４１４及び金属線コンタクトパッド４１６の両方は、単に例示の目的のために、レンズ基板４１８上に設けられていることを理解すべきである。さらに、レンズ基板４１８の一部の領域のみが、コンタクトパッドをその上に有する様に提示されているが、基板４１８の任意の部分にコンタクトパッドを設けることができることを理解すべきである。例えば、基板４１８の表面全体を金属線または正方形の金属パッドによりパターン化することができる。この例によれば、金属線／金属パッドのサブセットは、その上に載せるチップのアセンブリのコンタクトパッドとして選択的に使用することができる。つまり、金属線／金属パッドのサブセットは、その上に載せるチップのアセンブリの組立部位として選択的に用いることができ、そして基板は、複数の潜在的な組立部位を設けることができる。本明細書で用いる組立部位の用語は、チップのコンタクトパッドと位置あわせすることができるレンズコンタクトパッドを有する基板４１８のある領域を指す。
【００４８】
シリコンチップ３０４をコンタクトレンズ基板４１８に取り付けるために、組立接着材（図示せず）がチップ又はレンズ基板４１８のいずれかに適用される。ある態様では、組立接着材は異方性導電フィルム（ＡＣＦ）又は異方性導電ペースト（ＡＣＰ）を含む。ＡＣＦやＡＣＰは、レンズコンタクトパッド及びチップコンタクトパッドのような、２つの金属パッドの間でプレスされたときに導電路を作る材料である。この態様によれば、ＡＣＦ又はＡＣＰは、その中にレンズ（またはチップ）コンタクトパッドを持つ基板４１８（および／またはチップ）上の組立部位全体に適用され、それによりコンタクトパッド及びコンタクトパッドの間及びその周囲の領域をカバーすることができる。この態様においては、組立接着材は、コンタクトパッド個々に適用する必要はない。
【００４９】
ＡＣＦまたはＡＣＰを適用した後、シリコンチップ３０４は、その後矢印４０８にしたがい反転され、そしてコンタクトパッド有するシリコンチップ３０４の表面４０６（例えば、金属線４０２を有する面）は、その上にレンズコンタクトパッドを有するコンタクトレンズ基板４１８の面に向き合う。反転されたチップ３０４上の破線４０２は、チップの、現在の下面３０６上の金属線４０２を示している。チップ３０４は、基板４１８上に降され、チップコンタクトパッドは、レンズコンタクトパッドと位置合わせされる。次に、ＡＣＦまたはＡＣＰ上にチップ３０４を押しつけて、チップ３０４／基板４１８アセンブリを加熱して、チップ３０４を基板４１８との接続関係を硬化又は固化させて、チップ３０４が、レンズ基板上に組み立てられる。特に、チップ３０４を基板４１８に部分的に固定するために、ＡＣＰまたはＡＣＦは加熱することによって活性化される。例えば、チップコンタクトパッドとレンズコンタクトパッドとの間に導電路を作り、及びチップ３０４を基板４１８に接着する接着剤（例えば、アンダーフィル）材料を作成するために、ＡＣＰまたはＡＣＦの活性化には、ＡＣＰまたはＡＣＦを沸騰させて融剤を除くことを含むことができる。ある態様では、チップ３０４／基板４１８アセンブリの加熱は、コンタクトパッドが短絡しないように、伝導が単一方向となるように行われる。
【００５０】
他の態様では、組立接着材は、はんだ溶液またははんだペーストが含まれる。この態様によれば、はんだ溶液またははんだペースト（図示せず）が、特定の組立部位において、チップコンタクトパッドまたはレンズコンタクトパッドのいずれか一方に適用される。ある態様では、はんだ溶液／はんだペーストは、注射器を用いてチップコンタクトパッドまたはレンズコンタクトパッドのそれぞれに適用される。シリコンチップ３０４は、その後矢印４０８にしたがい反転され、そしてコンタクトパッド有するシリコンチップ３０４の表面４０６（例えば、金属線４０２を有する面）は、その上にレンズコンタクトパッドを有するコンタクトレンズ基板４１８の面に向き合う。反転されたチップ３０４上の破線４０２は、チップの、現在の下面３０６上の金属線４０２を示している。チップ３０４は基板４１８上に降され、チップコンタクトパッドは、レンズコンタクトパッドと位置合わせされる。その後、熱及び圧力がチップ３０４またはレンズ基板４１８の少なくともいずれかに適用され、はんだ溶液が流れて、チップ３０４をレンズ基板４１８接着するように固化される。矢印４１０は、チップ３０４が、正方形の金属をコンタクトパッドとして含む基板４１８上の組立部位に接着される例を示す。矢印４１２は、チップ３０４が、金属線をコンタクトパッドとして含む基板４１８上の組立部位に接着される例を示す。
【００５１】
いくつかの態様では、チップ３０４を基板４１８上に保持するために、アンダーフィル剤がレンズ基板／チップ複合体に適用される。特に、はんだ溶液／ペーストを組立接着材として使用する場合は、チップ３０４及び基板４１８の間の結合は、比較的弱いことがある。したがって、アンダーフィル剤を、各はんだパッドと固化したはんだ材料の周りに流して、チップ３０４の基板４１８への接着をさらに容易にするようにするため、チップ３０４と基板４１８の間に適用することができる。アンダーフィル材は、エポキシ又は接着剤のような非導電性または実質的に非伝導性材料を含むことができる。
【００５２】
ある態様では、反転４０８、チップ３０４のレンズ基板４１８上のコンタクトパッドとの位置合わせ、及び接着はフリップチップボンダーを用いて行われる。本明細書で用いるフリップチップボンダーの用語は、従来のフリップチップ接着方法の機能及び特徴を実行するツールを指し、少なくともチップ３０４の反転、チップ３０４の基板４１８との位置合わせ、及びチップ３０４と基板４１８に熱及び圧力を加えることを含み、それにより、その間に注入されるはんだ溶液によって、チップ３０４と基板４１８が接着されることを含む。
【００５３】
ある態様では、レンズ基板またはチップに適用される組立接着材は低温度活性材料（ｌｏｗ  ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｍａｔｅｒｉａｌ）である。例えば、いくつかの態様では、組立接着材は２００℃未満のような低温度活性を有するＡＣＦや、ＡＣＰを含む。他の態様では、組立接着材は、２００℃未満のような低融点を有するはんだ材料を含む。他の態様では、組立接着材は、活性化温度又は沸点が１５０oＣ未満であっても良い。他の態様では、組立接着材は活性化温度又は沸点が１００oＣ未満であっても良い。他の態様では、組立接着材は活性化温度又は沸点が８５oＣ未満であっても良い。さらに他の態様では、組立接着材は活性化温度又は沸点が６５oＣ未満であっても良い。
【００５４】
いくつかの例では、組立接着材として使用可能な低温はんだ溶液／ペーストには、これに限定されるものではないが、インジウム、スズ、および／またはビスマスを種々の比率で含む溶液を含めることができる。例えば、インジウム社（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｃｏｒｐ．）のインジウム合金番号１９は、例示的なはんだ溶液として使用することができ、５１％のＩｎ、３２．５％のＢｉ及び１６．５％のＳｎの比率で含み、約６０℃の融点を有する。ある態様では、使用されるはんだ溶液／ペーストは鉛を含まないものであり、その中に統合されたチップ３０４を有するコンタクトレンズは、着用している目を損傷しない。いくつかの態様では、またはんだ溶液は、はんだ溶液の酸化を予防又は低減するため溶剤（ｆｌｕｘ）または酸性溶液（例えば、ＨＣｌ及び水）と混合することができる。いくつかの例示的な溶剤として、インジウム社のTACFluxR020BとIndalloyフラックス＃4-OAをは挙げることができるが、これに限定されるものではない。また、市販のはんだ溶液は、はんだ溶液にペーストを懸濁させたものとして形成されている組立接着材として用いることができ、例えば、インジウム社のＮＣ−ＳＭＱR９０はんだペースト（ＮＣ−ＳＭＱR９０  Ｓｏｌｄｅｒ  Ｐａｓｔｅ）がある。
【００５５】
図５Ａ−５Ｅを見ると、シリコンチップが、本明細書に記載の態様によるコンタクトレンズ基板４１８上に組み立てられる例示的なプロセス５００を示す。図５Ａ−５Ｅでは、コンタクトレンズ基板４１８の一部のみが、例示的な目的のために提示されていることを理解すべきである。プロセス５００は、部分的には、図４の矢印４１０に続く。特に、プロセス５００は、チップ３０４が、正方形の金属４１４をコンタクトパッドとして含む基板４１８上の組立部位に接着している実施形態を示す。
【００５６】
図５Ａに見られるように、コンタクトレンズ基板４１８は、その上に作成された複数の正方形の金属コンタクトパッド４１４を有する。チップ３０４は、図５Ｂによるはんだ溶液を用いて、又は図５ＣによるＡＣＦまたはＡＣＰをそれぞれ含むはんだ膜またはペーストの何れかを用いて、基板４１８に組み立てられる。したがって、プロセス５００は、図５Ｂ又は図５Ｃによるステップにしたがって進むことができる。
【００５７】
図５Ｂでは、はんだ溶液５０２は、それぞれのレンズコンタクトパッド４１４に適用される。（はんだ溶液５０２は、図５Ａのレンズコンタクトパッド４１４と比較して、レンズコンタクト・パッド４１４を暗色化して表している）。ある態様では、はんだ溶液５０２は、注射器、ピペット、針、または他の精密応用ツールを用いて、各レンズコンタクトパッド４１４に選択的に適用される。そして金属線４０２の形のチップコンタクトパッドを有するチップ３０４は反転され、レンズ基板４１８と位置合わせされる。特に、チップコンタクトパッド（例えば、金属線４０２の交差点）は、その上にはんだ溶液５０２を有するレンズコンタクトパッド４１４の各々と位置合わせされる。
【００５８】
図５Ｃ（図５Ｂの代替案）では、ＡＣＦやＡＣＰ５０６が、レンズコンタクトパッド４１４及び組立部位における各レンズコンタクトパッド４１４の周りの領域を覆うように、レンズ基板４１８に適用される。その後、金属線４０２の形でチップコンタクトパッドを有するチップ３０４は、反転されてレンズ基板４１８と位置合わせされる。特に、チップコンタクトパッド（例えば、金属線４０２の交差点）は、その上にＡＣＦ又はＡＣＰを有するレンズコンタクトパッド４１４の各々と位置合わせされる。
【００５９】
図５Ｄでは、チップ３０４はレンズ基板４１８上に降され、そしてチップは、圧力および／または熱を加えることに応答して、はんだ溶液またはＡＣＦ／ＡＣＰによりレンズ基板に接着される。例えば、フリップチップボンダーは、方法５００の反転、位置合わせ、及び接着の側面を行うことができる。ある態様では、基板の残りの領域に損傷を引き起こさない様に、又は損傷を限定されたものとするために、実質的にチップ３０４が組み立てられている基板４１８の領域（例えば、組立部位）のみに、熱が２００℃未満の温度で適用される。図５Ｅでは、ある態様では、はんだ溶液またはＡＣＦ／ＡＣＰが固化され、硬化され（ｈａｒｄｅｎ）及び／又は硬化される（ｃｕｒｅ）と、チップ３０４は、シーラント５０４を用いてレンズ基板４１８上にシールすることができる。シーラント５０４は、レンズ基板４１８上の位置にチップ３０４を保持するため、および／またはレンズ基板／チップ複合体を生体適合にするために、チップ３０４を覆い、および／または他の方法で被覆することができる。ある態様（図示せず）では、基板／チップ複合体の全体は、シーラント５０４で被覆することができる。例えば、基板／チップ複合体の全体を、シーラント５０４に浸漬するか又はシーラント５０４でリンスすることができる。ある態様では、シーラント５０４はパリレンまたはポリイミドである。
【００６０】
図６Ａ−６Ｄは、シリコンチップが、本明細書に記載の態様によりコンタクトレンズ基板４１８上に組み立てられる例示的なプロセス５００の代替的な透視図である。特に、図６Ａ−６Ｄは、プロセス５００の間のチップ３０４とレンズ４１８の断面図を示す。
【００６１】
図６Ａに見られるように、コンタクトレンズ基板４１８は、その上に作成された複数の正方形の金属コンタクトパッド４１４を持っている。図５Ｂでは、はんだ溶液５０２がレンズコンタクトパッド４１４のそれぞれに適用される。ある態様では、はんだ溶液５０２は、注射器、ピペット、針、または他の精密応用ツールを用いてそれぞれのレンズコンタクトパッド４１４に選択的に適用される。その後、チップコンタクトパッド４０２を持つチップ３０４は、レンズ基板４１８と位置合わせされる。特に、チップコンタクトパッド４０２は、その上にはんだ溶液５０２を有するレンズコンタクトパッド４１４の各々と位置合わせされる。ある態様では、チップコンタクトパッド４０２は、図４のチップ３０４上に示される金属線４０２の交差点４０４である。
【００６２】
図６Ｃでは、チップ３０４はレンズ基板４１８上に降され、そしてチップは、圧力および／または熱を加えることに応答して、はんだ溶液によりレンズ基板に接着される。ある態様では、基板の残りの領域に損傷を引き起こさない様に、又は損傷を限定されたものとするために、実質的にチップ３０４が組み立てられている基板４１８の領域（例えば、組立部位）のみに、熱が２００℃未満の温度で適用される。例えば、フリップチップボンダーは、方法５００の反転、位置合わせ、及び接着の側面を行うことができる。ある態様では、アンダーフィル材料（図示せず）は、固化されたはんだ材料の間のギャップを埋め、そしてさらにチップ３０４を基板４１８に接着させるために、レンズ基板４１８とチップ３０４との間に適用することができる。図６Ｄでは、はんだ溶液が固化され、硬化され（ｈａｒｄｅｎ）及び／又は硬化される（ｃｕｒｅ）と、ある態様では、チップ３０４は、シーラント５０４を用いてレンズ基板４１８上にシールすることができる。シーラント５０４は、レンズ基板４１８上の位置にチップ３０４を保持し、および／またはレンズ基板／チップ複合体を生体適合にするために、チップ３０４を覆い  および／または他の方法で被覆することができる。ある態様（図示せず）では、基板／チップ複合体の全体は、シーラント５０４で被覆することができる。例えば、基板／チップ複合体の全体は、シーラント５０４に浸漬する又はシーラント５０４でリンスすることができる。
【００６３】
図７Ａ−７Ｄを見ると、シリコンチップが本明細書に記載の態様によるコンタクトレンズ基板４１８上に組み入れられる他の例示的なプロセス７００を示す。図７Ａ−７Ｄでは、コンタクトレンズ基板４１８の一部のみが例示的な目的で提示されていることを理解すべきである。プロセス７００は、部分的には図４の矢印４１０にしたがう。特に、プロセス７００は、チップ３０４が、金属線４１６をコンタクトパッドとして含む基板４１８上の組立部位に結合している実施形態を示す。
【００６４】
図７Ａに見られるように、コンタクトレンズ基板４１８は、その上に作成された複数の金属線４１６を有する。金属線４１６はレンズコンタクト・パッドとして機能する。ある態様では、金属線の交差点は、特に、レンズコンタクト・パッドとして機能する。この態様によれば、はんだ溶液５０２は各金属線の交差点におけるレンズコンタクトパッド４１６に適用される。ある態様では、はんだ溶液５０２は、注射器、ピペット、針、または他の精密応用ツールを用いて、各レンズコンタクトパッド４１６に選択的にそれぞれに適用される。図７Ｂでは、金属線４０２の形状のチップコンタクトパッドを有するチップ３０４は反転され、レンズ基板４１８と位置合わせされる。特に、チップコンタクトパッド（例えば、金属線４０２の交差点）は、その上にはんだ溶液５０２を有するレンズコンタクトパッド４１６、すなわち、金属線４１６の交差点の各々と位置合わせされる。
【００６５】
図７Ｃでは、チップ３０４は、レンズ基板４１８上に降され、そしてチップは、圧力および／または熱を加えることに応答して、はんだ溶液によりレンズ基板に接着される。ある態様では、基板の残りの領域に損傷を引き起こさない様に、又は損傷を限定されたものとするために、実質的にチップ３０４が組み立てられている基板４１８の領域（例えば、組立部位）のみに、熱が２００℃未満の温度で適用される。例えば、フリップチップボンダーは、方法７００の反転、位置合わせ、及び接着の側面を行うことができる。ある態様では、アンダーフィル材料（図示せず）は、固化されたはんだ材料の間のギャップを埋め、そしてさらにチップ３０４を基板４１８に接着させるために、レンズ基板４１８とチップ３０４との間に適用することができる。図７Ｄでは、はんだ溶液が固化され、硬化され（ｈａｒｄｅｎ）及び／又は硬化される（ｃｕｒｅ）と、ある態様では、チップ３０４は、シーラント５０４を用いてレンズ基板４１８上にシールすることができる。シーラント５０４は、レンズ基板４１８上の位置にチップ３０４を保持するため、および／またはレンズ基板／チップ複合体を生体適合にするために、チップ３０４を覆いおよび／または他の方法で被覆することができる。ある態様（図示せず）では、基板／チップ複合体の全体は、シーラント５０４で被覆することができる。例えば、基板／チップ複合体の全体は、シーラント５０４に浸漬する又はシーラント５０４でリンスすることができる。
【００６６】
図８Ａ−８Ｄは、シリコンチップが、本明細書に記載の態様によるコンタクトレンズ基板４１８上に組み立てられる例示的なプロセス７００の代替的透視図を示す。特に、図８Ａ−８Ｄは、プロセス７００におけるチップ３０４とレンズ４１８の断面図を示す。
【００６７】
図８Ａに見られるように、コンタクトレンズ基板４１８は、その上に作成された複数の金属線４１６を有する。コンタクトパッド４１６は、フォトリソグラフィを用いて、レンズ基板４１８上にパターン化された金属線４１６のような金属線から形成される。ある態様では、コンタクトパッド４１６は、図４に示す金属線４１６の交差点を含む。コンタクトパッド４１６は、さらに、それに適用されるはんだ溶液５０２を持つ。ある態様では、はんだ溶液５０２は、注射器、ピペット、針、または他の精密応用ツールを用いて、各レンズコンタクトパッド４１６のそれぞれに選択的に適用される。図８Ａでは、チップコンタクトパッド４０２を有するチップ３０４はレンズ基板４１８と位置合わせされる。特に、チップコンタクトパッド４０２は、その上にはんだ溶液５０２を有するレンズコンタクトパッド４１６の各々と位置合わせされる。ある態様では、チップコンタクトパッド４０２は図４においてチップ３０４上に示される金属線４０２の交差点４０４と同様である。
【００６８】
図８Ｃにおいて、チップ３０４は、レンズ基板４１８上に降され、チップは、圧力および／または熱に応答して、はんだ溶液によりレンズ基材に接着される。ある態様では、熱は、基板の残りの領域に損傷を与えないよう又は損傷が限定されたものである様にするために、実質的に、チップ３０４が組み立てられている基板４１８の領域（例えば、組立部位）のみに、２００℃未満の温度で適用される。例えば、フリップチップボンダーは、方法７００の反転、位置合わせ及び接着する側面を実施することができる。ある態様では、アンダーフィル材料（示さず）は、固化したはんだ材料の間のギャップを埋めて、さらにチップ３０４を基板４１８に接着させるためにレンズ基板４１８とチップ３０４との間に使用することができる。図８Ｄでは、はんだ溶液が固化され、硬化され（ｈａｒｄｅｎ）及び／又は硬化され（ｃｕｒｅ）た後に、ある態様では、チップ３０４は、シーラント５０４を用いてレンズ基材４１８上にシールすることができる。シーラント５０４はチップ３０４を、レンズ基板４１８上の位置に保持し、および／またはレンズ基板／チップ複合体を生体適合にするために、チップ３０４を覆いおよび／または他の方法により被覆することができる。ある態様では（示さず）、基板／チップ複合体全体をシーラント５０４でコーティングすることができる。例えば、基板／チップ複合体全体をシーラント５０４に浸漬する又はシーラント５０４によりすすぐことができる。
【００６９】
図９Ａ−９Ｄでは、シリコンチップが本明細書に記載の態様によるコンタクトレンズ基板４１８上に組み立てられる、他の例示的なプロセス９００を示している。図９Ａ−９Ｂでは、コンタクトレンズ基板４１８の一部のみが、例示の目的のために提示されていることを理解すべきである。プロセス９００は、チップ３０４が正方形の金属４１４をコンタクトパッドとして持つ基板４１８上の組立部位に接着されるある実施態様を示し、そしてその場合、接着液がコンタクトパッドに適用される。
【００７０】
図９Ａに見るように、シリコンチップ３０４は、その上に作成された複数の金属線４０２を有している。金属線４０２は、チップコンタクトパッドとして機能する。ある態様では、各金属線の交差点は特にチップコンタクトパッドとして機能する。この態様によれば、はんだ溶液５０２は、各金属線の交差点において、チップコンタクトパッド４０２に適用される。ある態様では、はんだ溶液５０２は、注射器、ピペット、針、または他の精密応用ツールを用いて各チップコンタクトパッド４０２に選択的に適用される。それに適用されるはんだ溶液を有するチップコンタクトパッドは、その上にコンタクトパッド４１４を持つレンズ基板４１８の表面に向くことができる様に、チップ３０４は、さらに、矢印４０８の様に反転される。反転されたチップ３０４上の点線は、現在チップの下面４０６にあるチップのコンタクトパッドを示している。
【００７１】
図９Ｂでは、はんだを適用されたチップコンタクトパッドを持つ反転されたチップ３０４は、レンズ基板４１８と位置合わせされる。特に、チップコンタクトパッド（例えば、金属線４０２の交差点など）は、各レンズコンタクトパッド４１４と位置合わせされる。レンズ基板４１８は、その上にコンタクトパッド４１４を有している。レンズコンタクトパッド４１４は、正方形の金属として示されているが、レンズコンタクトパッドは金属線の形態とすることができることを理解すべきである。
【００７２】
図９Ｃにおいて、チップ３０４は、レンズ基板４１８上に降され、チップは、圧力および／または熱に応答して、はんだ溶液によりレンズ基材に接着される。ある態様では、熱は、基板の残りの領域に損傷を与えないよう又は損傷が限定されたものである様にするために、実質的に、チップ３０４が組み立てられている基板４１８の領域（例えば、組立部位）のみに、２００℃未満の温度で適用される。例えば、フリップチップボンダーは、方法９００の反転、位置合わせ及び接着する側面を実施することができる。ある態様では、アンダーフィル材料（示さず）は、固化したはんだ材料の間のギャップを埋めて、さらにチップ３０４を基板４１８に接着させるためにレンズ基板４１８とチップ３０４との間に使用することができる。図９Ｄでは、はんだ溶液が固化され、硬化され（ｈａｒｄｅｎ）及び／又は硬化され（ｃｕｒｅ）た後に、ある態様では、チップ３０４は、シーラント５０４を用いてレンズ基材４１８上にシールすることができる。シーラント５０４はチップ３０４を、レンズ基板４１８上の位置に保持し、および／またはレンズ基板／チップ複合体を生体適合にするために、チップ３０４を覆いおよび／または他の方法により被覆することができる。ある態様では（示さず）、基板／チップ複合体全体をシーラント５０４でコーティングすることができる。例えば、基板／チップ複合体全体をシーラント５０４に浸漬する又はシーラント５０４によりすすぐことができる。
【００７３】
１０Ａ−１０Ｄを見ると、シリコンチップが、本明細書に記載の態様によるコンタクトレンズ基板４１８上に組み立てられる、他の例示的なプロセス９００の透視図を示している。特に、図１０Ａ−１０Ｄは、プロセス９００でのチップ３０４とレンズ４１８の断面図を示す。
【００７４】
図１０Ａに見るように、シリコンチップ３０４は、その上に作成された複数の金属線４０２を有している。金属線４０２は、チップコンタクトパッドとして機能する。ある態様では、コンタクトパッド４０２は、図４に示す金属線４０２（の交差点点４０４）である。この態様によれば、はんだ溶液５０２は、各金属線の交差する点において、チップコンタクトパッド４０２に適用される。ある態様では、はんだ溶液５０２は、注射器、ピペット、針、または他の精密応用ツールを用いて各チップコンタクトパッド４０２に選択的に適用される。それに適用されるはんだ溶液を有するチップコンタクトパッドは、その上にコンタクトパッド４１４を持つレンズ基板４１８の表面に向くことができる様に、チップ３０４は、さらに、矢印４０８の様に反転される。
【００７５】
図１０Ｂでは、はんだを適用されたチップコンタクトパッドを持つ反転されたチップ３０４は、レンズ基板４１８と位置合わせされる。特に、チップコンタクトパッド（例えば、金属線４０２の交差点など）は、各レンズコンタクトパッド４１４と位置合わせされる。レンズ基板４１８は、その上にコンタクトパッド４１４を有している。レンズコンタクトパッド４１４は、正方形の金属として示されているが、レンズコンタクトパッドは金属線の形とすることができることを理解すべきである。
【００７６】
図１０Ｃにおいて、チップ３０４は、レンズ基板４１８上に降され、チップは、圧力および／または熱に応答して、はんだ溶液によりレンズ基材に接着される。ある態様では、熱は、基板の残りの領域に損傷を与えないよう又は損傷が限定されたものである様にするために、実質的に、チップ３０４が組み立てられている基板４１８の領域（例えば、組立部位）のみに、２００℃未満の温度で適用される。例えば、フリップチップボンダーは、方法９００の反転、位置合わせ及び接着する側面を実施することができる。ある態様では、アンダーフィル材料（示さず）は、固化したはんだ材料の間のギャップを埋めて、さらにチップ３０４を基板４１８に接着させるためにレンズ基板４１８とチップ３０４との間に使用することができる。図１０Ｄでは、はんだ溶液が固化され、硬化され（ｈａｒｄｅｎ）及び／又は硬化され（ｃｕｒｅ）た後に、ある態様では、チップ３０４は、シーラント５０４を用いてレンズ基材４１８上にシールすることができる。シーラント５０４はチップ３０４を、レンズ基板４１８上の位置に保持し、および／またはレンズ基板／チップ複合体を生体適合にするために、チップ３０４を覆いおよび／または他の方法により被覆することができる。ある態様では（示さず）、基板／チップ複合体全体をシーラント５０４でコーティングすることができる。例えば、基板／チップ複合体全体をシーラント５０４に浸漬する又はシーラント５０４によりすすぐことができる。
【００７７】
図１１Ａ−１１Ｃを参照すると、これらの図では、本明細書に記載の態様によるコンタクトレンズを形成するために、その上に接着されたシリコンチップを有するコンタクトレンズ基材を用いるプロセスについて説明されている。図１１Ａに示すように、その上に接着されたシリコンチップ１１０４を有するコンタクトレンズ基板１１０２が提供される。種々の態様において、コンタクトレンズ基板１１０２とチップ１１０４は、コンタクトレンズ基板層２１４とチップ２０６、および／またはコンタクトレンズ基板４１８とチップ３０４（およびその逆も同じ）の１以上の構造および／または機能を持つことができる。ある態様では、チップ１１０４は、シーラント（例えばパリレン）によりコンタクトレンズ基板１１０２にシールされる。
【００７８】
コンタクトレンズ基板１１０２は、コンタクトレンズ形状１１１２を形成するために使用される。ある態様では、コンタクトレンズ基板１１０２は、コンタクトレンズ形状１１１２の形に（例えば、円形や湾曲した形状）に成形される。
特に、コンタクトレンズ基板１１０２は、コンタクトレンズを着用する眼の湾曲に一致するように成形される。いくつかの態様では、コンタクトレンズ基板１１０２の成形を容易にするために、コンタクトレンズ基板１１０２は、コンタクトレンズの形に形成することができる形にカットされる。例えば、図１１Ｂに見られる様に、コンタクトレンズ基板１１０２は、円形またはリング形状１１１０にカットすることができる。図１１Ｂに示すカットされた基板１１１０は、点線のパターン１１０６に沿ってコンタクトレンズ基板１１０２から切り出される。カットされた基板１１１０は、カットされた基板１１１０を容易にコンタクトレンズの形に形成するために、リングの内側および／または外側の縁にカットスリットまたは切開部１１０８を含むことができる。カットされた基板１１１０は、取付けられたチップ１１０４を含むようにするためにコンタクトレンズ基板１１０２から切り出される。
【００７９】
図１１Ｃは、コンタクトレンズ基板１１０２から形成されたコンタクトレンズ形状１１１２の二次元図を示している。コンタクトレンズ形状１１１２はチップ１１０４を含む。ある態様では、コンタクトレンズ形状１１１２は、カットされた基板１１１０の切開部１１０８を閉じることにより形成される。例えば、カットされた基板１１１０の開放縁部は、図１１Ｃのコンタクトレンズ形状１１１２を形成するために曲げて、閉じ合わせることができる（図１１Ｂの破線矢印の方向）。
【００８０】
図１２Ａは、コンタクトレンズ形状１１１２の代替的な三次元図を示す。ある態様では、コンタクトレンズ形状１１１２は、完成した、着用可能な／機能的なコンタクトレンズとして使用することができる。コンタクトレンズ形状は、あるコンタクトレンズと形が一致し、それが着用される眼の湾曲に形成される。コンタクトレンズ形状は、さらに、その上に統合されるチップ１１０４を含む。しかし、他の態様では、コンタクトレンズ形状は、完成した、着用可能な／機能的なコンタクトレンズを形成するためにさらに加工される。
【００８１】
図１２Ｂは、コンタクトレンズ１２０２を形成するための、コンタクトレンズ形状１１１２の最終的な加工プロセスを示す。コンタクトレンズ１２０２は、コンタクトレンズ材料１２０４の１以上の側面上に埋め込まれおよび／またはそれにより被覆されたコンタクトレンズ形状１１１２を含む。種々の態様において、コンタクトレンズ材料１２０４は、レンズ材料２１６の１以上の構造および／または機能を含むことができる（及びその逆も同じ）。例えば、ある態様では、コンタクトレンズ材料１２０４は、シリコンヒドロゲルの様なヒドロゲルである。コンタクトレンズ１２０２は、コンタクトレンズ１００、２００、２０２、２０４の１以上の構造および／または機能性を含むことができる（及びその逆も同じ）。例えば、コンタクトレンズ１２０２は、コンタクトレンズ材料１２０４に完全に埋め込まれた及び／又は部分的にコンタクトレンズ材料１２０４で覆われたコンタクトレンズ形状１１１２を含むことができる。ある態様では、コンタクトレンズ１２０２を形成するために、コンタクトレンズ形状１１０２は液体コンタクトレンズ材料中に浸漬され、そして、コンタクトレンズ材料は固化される。
【００８２】
図１３−１５は、本願の開示の特定の態様による方法またはフロー図を示す。説明を簡単にするために、方法は一連の動作として示し説明されるが、開示された主題は、本明細書中に記載された動作と異なる順序で及び／又は他の動作と同時に起きることもあるので、示された動作の順序によって限定されない。例えば、当業者は、方法は、代替的に、例えば状態図のように、ある一連の相互関連する状態または出来事として表され得ることを理解するであろう。さらに、開示された主題による方法を実施するために例示された全ての動作が必要とされるわけではない。加えて、輸送およびコンピュータまたは他のコンピューティングデバイスに転送することを容易にするために、本願で開示された方法は、製造される製品上に保存されることが可能であることを理解すべきである。
【００８３】
図１３は、ある実施態様に従った本明細書で開示されるシステム及び装置の応用例のフロー図を表す。ある態様では、例示的な方法１３００において、コンタクトレンズは、その中に統合されたシリコンチップを有するように形成されている。１３１０では、チップの表面上に複数の金属線を形成することにより、複数のチップコンタクトパッドがチップ上に形成される。（例えば、フォトリソグラフィを使用して）。１３２０では、はんだ溶液が（例えば、注射器を用いて）レンズ基板上に形成された複数のレンズコンタクトパッドのそれぞれに適用される。１３３０では、チップをレンズ基板に接着するためにはんだ溶液により、複数のチップコンタクトパッドが、複数のレンズコンタクトパッドに接着される（例えば、フリップチップボンダーを使用して）。次に１３４０では、レンズ基板は、コンタクトレンズを形成するためにヒドロゲルに埋め込まれる。
【００８４】
図１４は、ある実施態様に従った本明細書で開示されるシステム及び装置の応用例のフロー図を表す。ある態様では、例示的な方法１４００において、コンタクトレンズは、その中に統合されたシリコンチップを有するように形成されている。１４１０では、チップの表面上に複数の金属線を形成することにより、複数のチップコンタクトパッドがチップ上に形成される。（例えば、フォトリソグラフィを使用して）。１４２０では、はんだ溶液（例えば、注射器を用いて）レンズ基板上に形成された、複数のレンズコンタクトパッドのそれぞれに適用される。１４３０では、チップをレンズ基板に接着するためにはんだ溶液により、複数のチップコンタクトパッドが、複数のレンズコンタクトパッドに接着される（例えば、フリップチップボンダーを使用して）。１４５０では、レンズ基板はチップ上にシールされる（例えば、シーラント１５０４を用いて）。
１４６０では、レンズ基板がリング状にカットされ、コンタクトレンズを着用する眼の湾曲に一致するように成形される。次に１３４０では、レンズ基板は、コンタクトレンズを形成するためにヒドロゲルに埋め込まれる。
【００８５】
図１５は、ある実施態様に従った本明細書で開示されるシステム及び装置の応用例のフロー図を表す。ある態様では、例示的な方法１５００において、コンタクトレンズは、その中に統合されたシリコンチップを有するように形成されている。１５１０では、チップの表面上に複数の金属線を形成することにより、複数のチップコンタクトパッドがチップ上に形成される。（例えば、フォトリソグラフィを使用して）。１５２０では、はんだ溶液が（例えば、注射器を用いて）複数のレンズコンタクトパッドのそれぞれに適用される。１５３０では、チップをレンズ基板に接着するためにはんだ溶液により、複数のチップコンタクトパッドが、複数のレンズコンタクトパッドに接着される（例えば、フリップチップボンダーを使用して）。次に１５４０では、レンズ基板は、コンタクトレンズを形成するためにヒドロゲルに埋め込まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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