8间隔开并位于阴极106和阳极108之间的导电元件，关联的沉积的电连接件224用于向栅格220提供电信号。从阴极106的热电子发射产生的电子可越过栅格220，并且栅格220根据由电信号确定的栅格220的电位调节电子从阴极206到阳极108的传输。这样的栅格220诸如通过以上描述的Ladd等人的特别适合于创造导电元件的栅格、点阵或阵列布置的方法形成为用于制品200的增材制造处理的部件。
[0054]因此，制品200包括作为三极管240的有源电子组件。当在热阴极106与阳极108之间赋予电位差时，电子将按照从真空管三极管或阀中已知的方式从阴极106行进到阳极108，由用于栅格220的电信号确定的在该栅格220处的电位进行调节。
[0055]因此，根据图1或图2布置的本发明的实施方式提供了 3D打印的制品或设备100、200，该制品或设备100、200包括与该设备100、200的组织102成为一体的3D打印的热电子电子组件120、240。热电子电子组件的120、240是包括阴极106和阳极108的二极管，或包括阴极106、阳极108和用于调节从阴极到阳极的电子通道的栅格220的三极管。设备100,200还可以包括3D打印的电路，其是通过将外部连接到该设备或者可想到地连接到该设备100、200中的在别处的其它有源电子组件的导电连接件110、112、114、224的形式。
[0056]现在将描述诸如制品100或制品200这样的制品的增材制造的示例性方法。图3描绘了根据本发明的实施方式的在顶上具有不导电穿孔层304的不导电基板302的布置。首先使用诸如在上文中描述的增材制造处理由诸如塑料、聚合物或陶瓷这样的不导电材料形成基板302。随后，使用与该基板的制造处理相似的制造处理在该基板的顶上形成穿孔层304，除了将一个或更多个孔306形成在该穿孔层304中之外。孔306被例示为矩形形状，然而将要领会的是可以使用任何形状。在一个实施方式中，孔306的形成通过限定穿孔层304的数字模型来实现，限定穿孔层304的数字模型包括通过控制增材制造处理的控制设备或处理限定孔306以及解释该数字模型，以便控制该增材制造处理诸如通过在孔306的位置略过而不挤压或不固结不导电材料的方式来创造孔306。
[0057]图4描绘了根据本发明的实施方式的图3的布置，其具有形成在孔中的导电的阴极402、阳极406和栅格404元件。增材制造处理被用于形成阴极402、阳极406和(可选地)栅格404作为以上描述的导电元件。例如，Ladd等人的方法被用于提供阳极406和栅格404。可以通过使用诸如直接金属激光烧结这样的烧结技术通过固结钨3D打印来提供阴极402。虽然图4用栅格404元件来例示，但是将要领会的是，二极管有源电子组件的生产不需要栅格404元件。此外，将要领会的是，可以在孔中以与阴极402的热接近地方式额外设置单独的细丝。图5描绘了根据本发明的实施方式的图4的布置，其具有连接到形成在孔306中的元件402、404和406中的每一个的导电的电连接件502、504和506。优选地通过以上描述的Ladd等人的方法来提供导电的电连接件502、504和506。
[0058]图6描绘了根据本发明的实施方式的图5的布置，其具有形成在穿孔层304的顶上的不导电密封层602。不导电密封层602按照与基板302和穿孔层304相似的方式并使用相似或相同的材料而形成。密封层602用于保持并密封穿孔层304中的孔306。在一个实施方式中，形成至少一个密封层602,此时制造的制品被封闭在由稀有气体组成的密封气氛中并且孔306的密封是气密的，使得没有流体连通进入或离开孔306。
[0059]在另选的实施方式中，密封层602并不对孔进行气密性地密封，如将参照图7描述的。图7描绘了根据本发明的实施方式的具有集成有源电子组件并具有到制品的排空端口702的通道706的示例性三维制品700。制品700通过如上描述的增材制造处理来制造，使得集成有源电子组件与设备700的组织成为一体。此外，该增材制造处理适于形成用于有源电子组件(可能多个有源电子组件)的孔与排空端口 702之间的流体连通的通道706。通道706可以形成在基板302、穿孔层304或密封层602中的任一个或多个中，并且除了通道706不能中断制品700中的任何导电的电连接件以外，通道706的方向、路径或路线不受限制。通道706经由开口 704进入电子组件的孔，与每个电子组件接口连接。排空端口 702设置在通道706的一端处或在沿着通道706的某点处，以便实现气体从通道706和制品700中的有源电子组件的孔中排空。排空可以通过使用真空泵等来实现，并且随后密封排空端口 702以便维持有源电子器件的孔中的类似真空的条件。优选地，这些孔包含真空，以便改善由阴极402处的热电子发射产生的电子的传输。
[0060]图8描绘了根据本发明的实施方式的具有按层802、804设置的集成有源电子组件的示例性三维制品800。由于根据本发明的实施方式采用增材制造处理来制造制品，因此有源电子组件的新颖的、高效的和有效的布置的范围增大。图8例示了这些组件可以如何布置在层802和804中以使制品800分层，并且电子组件之间的可能的电连接出现在层内和层间，并且可能跨越许多层。不论这些连接出现的方向如何，这些连接都可以通过制品800的3D模型来进行建模，并且可以被生成为增材制造处理的部件。同样地，可以根据制品800的要求来调节、改变、配置和/或调整有源电子组件本身的取向、形状和尺寸。
[0061]将要领会的是，无源电子组件还可以形成为增材制造处理的部件，诸如电阻器和电容器。这些无源组件相对简单地制造。例如，电阻器可以形成为陶瓷材料的固体打印块。可能需要将无源组件与制品的实质主体相绝缘的手段，并且可以通过将这些组件封闭在制品内的孔中、由电连接件悬置或保持在适当位置来实现该手段。同样地，可以使用除了具有沉积在孔中的两个平行金属板以外与有源电子器件相似的结构来创造电容器。因此，可以使用增材制造方法与三维制品一体地形成对于电子设备的基本上所有的电子和逻辑要求所需的有源组件和无源组件。
[0062]图9是根据本发明的实施方式的适用于控制增材制造机的操作的计算机系统的框图。中央处理单元(CPU) 902经由数据总线908通信地连接到存储器904和输入/输出(I/O)接口 906。存储器904可以是诸如随机存取存储器(RAM)或非易失性存储装置这样的任何读/写存储装置。非易失性存储装置的示例包括磁盘或磁带存储装置。I/O接口 906是用于数据的输入或输出或者用于数据的输入和输出二者的到设备的接口。可连接到I/O接口 906的I/O装置的示例包括键盘、鼠标、显示器(诸如监视器)和网络连接件。
[0063]图10是根据本发明的实施方式的增材制造设备1006的组件图。增材制造设备1006是包括用于由导电材料形成三维结构的导电增材制造部(manufacturer) 1008和用于由不导电材料形成三维结构的不导电增材制造部1010在内的组合设备。布置制造部1008和1010，以便在制造期间对相同的主题制品进行操作，使得该制品可以经受导电内容或不导电内容的制造的任一个或两个。本领域技术人员将要领会的是，这两个制造部1008和1010可以被组合或集成为单个组件，该单个组件能够在能够容纳导电材料和不导电材料二者的多种模式下进行操作。这两个制造部1008和1010同步地和/或同时或者以同步和同时模式二者的混合方式进行操作。例如，在发生导电增材制造处理使得不导电处理可以同时发生的情况下，则可以采用(尽管不一定)操作的同时模式。制造部1008和1010的操作优选地是计算机控制的。在图10的实施方式中，计算机系统1012通信地连接到导电增材制造部1008和不导电增材制造部1010，用于针对要进行的增材制造操作指示制造部1008和1010中的每一个。计算机系统1012响应于用于制造的制品的规范1004。在一个实施方式中，规范1004是用于制造的制品三维规范的数字表示。例如，对于基于挤压的制造处理，该规范可以包括对用于挤压的材料的限定以及对以下各部件的位置、定位、布置或配置的限定:一个或更多个挤压头、用于粘合剂、调节器(setter)、环氧树脂等的头和/或台、工件或制品保持器。可以使用指定离散的或相对的移动或重定位(relocat1n)等的矢量限定来限定制造处理。另选地，在基于颗粒熔合的增材制造方法中，可以通过规范1004(诸如以用于激光或相似熔合机制的控制指令的