TW201720654A

TW201720654A - 電子器件用多層結構及相關製造方法

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Publication number: TW201720654A
Application number: TW105131276A
Authority: TW
Inventors: 米可希琴能; 帕西雷普帕那; 加爾默薩斯奇
Original assignee: 塔克圖科技有限公司
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2017-06-16
Also published as: EP3357310B1; EP3890460A1; JP2019169722A; TWI636880B; US20170094776A1; WO2017055686A1; WO2017055686A4; CN108029211B; KR20190133289A; JP6955529B2; KR20180037283A; KR102096095B1; JP2018532617A; US9801286B2; MX379589B; EP3357310A4; EP3357310A1; CN108029211A; MX2018003866A; WO2017055686A9

Abstract

一種多層結構，包含一可撓的基材薄膜具有一第一面和相反的第二面，若干的導電軌線，選擇地界定接觸墊及/或導體等，較好是印刷在該基材薄膜的第一面上，用以構建一所需的預定電路設計，塑膠層被模製於該基材薄膜的第一面上，而能包封該塑膠層與該基材薄膜的第一面之間的電路，及一較好可撓的連接器用以由該基材薄膜之相反的第二面提供外部電連接於該第一面上的掩埋電路，該連接器的一端係附接於該第一面上之一預定的接觸區域，而另一端係位在該基材的第二面上用以與一外部元件耦接，連接該二端的中間部份係饋經該基材中之一開孔，其中延伸穿過該基材薄膜之厚度的開孔較好係被定寸為能容納該連接器而沒有實質上增添的餘隙。一對應的製造方法亦被呈現。

Description

電子器件用多層結構及相關製造方法

發明領域本發明概有關於電子器件、相關的裝置、結構和製造方法。特別是，但非唯獨地，本發明係有關提供外部電連接至一結構物的內部，其含有一薄膜層及鄰接的模製塑膠層整合在一起。

發明背景通常在電子器件和電子產品的內容中會存在有各種不同的堆疊總成和結構等。

整合電子器件和相關產品背後的動機可能因相關的使用內情而各不相同。較常見的是，當所造成的解決方案最後會展現一多層本質時，組件的尺寸減省，重量減省，成本減省，或僅是有效率的整合係會被尋求。倒是，該相關的使用情況可能有關於產品包裝物或食物包裝盒，裝置罩殼的視感設計，可穿戴式電子器件，個人電子裝置，顯示器，檢測器或感測器，車輛內裝物，天線，標籤，車輛電子器件等等。

電子器件譬如電子組件、積體電路(ICs)、及導體等，一般可被以多種不同的技術提供在一基材元件上。例如，已製備的電子器件比如各種不同的表面安裝裝置(SMD)可被安裝在一基材表面上，其最後會形成一多層結構之一內或外介面層。此外，落於“印刷電子器件”之名下的各種技術可被應用來實際上直接地製造電子器件，並附加於相關的基材。該“印刷”乙詞在本文中係指各種不同的印刷技術，其能夠透過實質上添加的印刷製程由印刷物質來製成電子器件/電子元件等，包括但不限於網幕印刷、撓性版印刷、及噴墨印刷。所用的基材可為撓性的，且印刷的材料是有機的，但此情況不一定恒是如此。

當一多層結構載有各種電子器件時，相關的電力、資料及/或控制連接物可能必須被提供其上，此典型須要提供電連接器和相關的配線，雖然無線連接有時亦可被應用。

通常，在該環境與一堆疊的多層結構之埋設的電子器件之間的導線電連接係被提供在該結構之一側緣處，而使所需的外部配線會被帶來與一連接器或其它接觸元件接觸，其係設在該結構的周緣處，並可能會由之突出。

但是，在許多使用情況中該等連接器和外部配線的構態並非最佳的，因其會將額外的限制附加於相關的主結構和組件之尺寸和位置設定上，未忘掉該多層結構本身的細構和製造。

發明概要本發明之目的係要至少減緩該等與整合多層結構和埋設其中的電子器件之既存方案相關聯的一或更多個上述缺點。

該目的係會被以一依據本發明之多層結構和相關的製造方法之不同實施例達成。

依據本發明之一實施例，一用於一電子裝置的多層結構包含：一較好是可撓的基材薄膜能夠容納電子器件，譬如導電軌線和選擇的電子組件譬如表面安裝裝置(SMDs)，於其之一第一面上，該薄膜具有一第一面和一第二面；若干的導電軌線，譬如接觸墊及/或導體等，較好以印刷電子器件技術印製在該基材薄膜的第一面上，用以建立一所需的預定電路設計；塑膠層被模製於該基材的第一面上，而可將該電路包封於該塑膠層與該基材薄膜的第一面之間；及一較好為可撓的連接器用以由該基材薄膜之相反的第二面提供外部電連接於該第一面上的掩埋電路，該連接器的一端係附接於該第一面上之一預定的接觸區域，而另一端係位在該第二面上，連接的中間或“中央”部份(較好是與該兩端成一體)係饋經該基材中之一開孔，其中延伸穿過該基材薄膜的厚度之該開孔，較好係被定寸為能容納該連接器，而沒有實質上增添的餘隙，即使用“緊密”配合。

該接觸區域可包含材料及/或元件等，其係構製成能將該連接器機械地附接及/或將其電連接於該基材上的電路(例如印刷軌線/接觸墊等)。為此目的，例如導電黏劑或異向性的導電膜(ACF)接合可被應用。

視該基材的材料和附接其上的材料/元件(譬如用於軌線及/或其它元件的印刷材料)，及/或該開孔的構形和相關材料厚度與形狀譬如所需的曲率(基材相對於連接器)等而定，該連接器可為相對較剛性或撓性(可彎曲)的。可能除了其兩端或任一端之外，實質上遍及該連接器的整體長度皆可為撓性/可彎曲的。假使為一大致較硬的材料，該連接器仍可包含一可彎曲或例如關節部份，以方便其附接於該基材及/或穿引通過該開孔。該開孔的縱軸與該接觸區域的接觸表面之間可具有一角度(例如約90度)，因此該連接器的可撓性/可彎曲性雖非絕對必要但通常是如此為佳。可另擇或附加地，該連接器可被提供一實質上固定的角度或有角度部份，以方便其循引穿過該開孔，而仍可接觸例如該基材之一平面接觸區域。

該基材的第一面和相關的第一表面，乃被視為有關的表面區域，會被至少部份地以塑膠覆模成型，較好是且典型為熱塑性塑膠材料。可擇地，一些覆模成型可用的材料可被利用來構建一或更多模製層，例如面對面貼附在該基材之第一面上的鄰接層及/或形成一堆多數重疊層於其上。

可擇地，另一第二薄膜係被提供在該模製層的另一面上。該第二薄膜可作為如一用於圖樣及/或電子器件譬如電子組件及/或軌線等的基材，因此會由一相反於該主要的或第一基材薄膜的方向面對該模製層。該第二薄膜可與該第一薄膜一起被定位，即插入，於一模具中，而能使塑膠材料被注入它們之間。或者，該第二薄膜可藉易行的層合技術使用例如黏劑、升高溫度及/或壓力式的結合來被層合於該模製層上。

在某些實施例中，該用來構建該模製層的(熱塑性)塑膠材料包含實質上不透明、透明或半透明的材料，而能使例如可見光以可忽略的損失來穿過它。例如，在所需波長的足夠透射率可為大約85%、90%或95%，或更高。可能的另一模製(熱塑性)塑膠材料可為實質上不透明或半透明的。在某些實施例中，該另一材料可為透明的。

在另一補充或另擇的實施例中，所包含的該等薄膜之一或更多者可至少部份是實質上不透明或至少半透明的，即針對於預定的波長，例如在可見光譜中。該薄膜可為最初設有視覺上可區別的，裝飾性/美觀性及/或資訊的特徵細構，譬如圖案及/或顏色於其上或在其中。該等細構可被提供在該薄膜具有該等電子器件的同一面上，而使它們亦會被該等塑膠材料經由相關的覆模成型程序所密封。因此，模內標示(IML)/模內裝飾(IMD)等技術是可應用的。該等薄膜可為至少部份地，即至少在某些定位處，對輻射譬如由其上的電子器件發出的可見光，是光學上透明或半透明的。例如，其透射率可為大約85%、90%、95%或更高。

依據另一實施例，一種製造一用於電子裝置之多層結構的方法包含：獲得一基材薄膜用以容納電子器件；較好是印刷若干的導電軌線，及選擇的電子組件，於該基材薄膜之一第一面上以構建一預定的電路設計；在該基材薄膜中造成一開孔，譬如一隙縫或一孔，並穿過其厚度，可擇地實質上鄰近於一預定的接觸區域，其中該開孔較好係被定寸成能匹配一較好為可撓的連接器在一預定的饋穿位置之尺寸，而沒有實質上增添的餘隙；將該連接器的至少一部份，譬如一連接器纜線或電線的一端，導引穿過所造成的開孔，其中該連接器的一端係在所述的導引之前、之時或之後附接於該基材薄膜的第一面上之一預定接觸區域，其另一端在所述的導引之後，最後係位在該第二面上，可供電連接於一外部導電元件；及模製成型熱塑性材料於該基材薄膜的所述第一面上，以實質地密封該塑膠層與該基材薄膜的第一面之間的電路。

該方法可更包含提供材料及/或元件，其係構製成能將該連接器機械地附接及/或將其電連接於該基材之接觸區域上(及/或連接於此之該連接器末端處)的電路(例如印刷軌線/接觸墊等)。為此目的，例如導電黏劑或特別是異向性導電膜(ACF)材料和相關的接合技術可被應用。

詳言之，適當的異向性材料譬如膏漿或薄膜可被先提供在該接觸區域上以電連接該電路和該連接器。該連接器嗣可被壓抵該異向性材料。可擇地，熱可被施加來加強相關黏劑的附接(例如藉由較佳的流動)。

各種不同方法項次的相互執行順序在各實施例中可被依特定狀況來決定。例如，該開孔可以在該連接器的一端附接於該基材的接觸區域之前、之時或之後來被造成。因此，該連接器可在將其附接於該基材之前、之時或之後，被導穿該開孔，乃視例如所需的穿引方向而定。

該開孔可被藉鑽孔、刻、鋸、蝕刻、切割(例如以雷射或機械刀刃)，或使用任何其它可行的方法來提供，如精習於該技術者所瞭解。

該開孔可具有一所需的形狀，即一實質上圓形或有角的孔，或一平直及/或狹窄的隙縫，可被構建。例如，其可實質上具有一平行四邊形的截面(側邊)，或其可實際上被描述為一窄縫。其可具有圓曲形狀以使可撓的連接器能彎曲來與之接觸，而沒有額外的鬆隙。較好是該開孔係被成形且定寸為能匹配所容納的連接器部份之形狀/尺寸，而使增添的餘隙不會形成在該介面處。可另擇或附加地，補充的密封及/或附加材料亦可被提供在該介面(開孔)處。

若干的電子組件可例如藉印刷及/或安裝來被提供在該基材薄膜的第一面上，以構建所需的電路於其上，此可能具有控制、測量、UI、資料處理、儲存等之目的。

可擇地另一第二薄膜可被提供在該模製塑膠的另一面上，如前所述。其可被置於一模具中與該帶有該活片的主要第一基材位在一起，而使一堆疊的結構可藉注射該塑膠材料於其間來被獲得，或者該第二薄膜可於後使用一適當的層合技術來被提供，假使不是被直接地製造在該模製塑膠層上。該第二薄膜亦可在其任一面上具有電子器件，例如圖樣等(故IMD/IML技術的應用是可能的)。又，其可具有一保護目的及/或其它技術性的細構，譬如所需的光透射率、外觀(例如顏色)或感覺。

該可行的成型方法包括例如射出成型。若有數種塑膠材料，則它們可被使用一雙射或一般為多射成型方法來模製成型。一具有多個成型單元的成型機可被利用。或者，多台的機器或單一可重構設的機器能被用來接續地提供數種材料。

有關該結構的不同實施例之先前呈現的各種考量可被調適應用於該方法的變化實施例中，且反之亦然，如可被一熟習之人所瞭解者。

本發明的實用性會由許多方面產生，乃視該實施例而定。

一整合的電連接器可被由初始分開且簡單的連接器元件譬如一撓性條片來方便地構建。該元件可包含或由導電材料製成，譬如較佳的金屬(銀、銅、金等)或導電聚合物。複雜且耗費空間的連接器具有自己專用的殼體或例如一硬質電路板者可被略除。該連接器的位置可被調適地決定，且不再須要將該等連接器定位在一多層結構的側向邊緣，此會大大地增加該結構及主裝置或可能被配設的產品等之結構上且可能亦是功能上的多變性。該連接器較好係可彎曲/撓性的，並只需要甚少的空間，其會方便連接外部元件，而使連接器或配線之最初的位置不再那麼重要。所推薦之應用覆模成型的製造方法是相對較直接的，且其係被考量確實是有利的，並不一定要採用完全新或不同的製造技術，僅為在印刷及模內的電子器件之範疇中造成充分的連接。

類似的連接器結構亦可在其它情況中找到用途，其中該電連接係可能不需要的，但例如光連接乃是需要的。可取代或添加於導電材料、電配線或例如印刷軌線等，該連接器可包含例如光纖。

一般而言，所獲得的多層結構可被用來在一主元件譬如一智慧衣物(例如襯衫、外套、或褲子，或例如一壓縮衣服)，可穿戴電子器件的其它片件(例如腕上裝置、頭戴物或腳穿物)，車輛，個人通訊裝置(例如智慧手機、平板手機或平板電腦)或其它的電子器件中構建一所需的裝置或模組。所獲得的結構之整合程度可以很高，且其之所需的尺寸譬如厚度會很小。

所用的薄膜可含有圖樣和其它視覺及/或觸覺可感測的特徵細構於其上，因此該薄膜除了集結及保護該等電子器件之外，亦可具有美觀及/或提供資訊的效果。該等薄膜可至少在某些地方是半透明或不透明的。它們可為所需的顏色或包含部份的所需顏色。故所獲得的多層結構可併有一或更多的顏色/彩色層，其會選擇地決定圖樣譬如文字、圖像、符號、圖案等。此等層可例如藉特定顏色的專用薄膜來被實現，或被提供如在既有薄膜、模製層、及/或其它表面上的塗層(例如藉由印刷)。

該等薄膜可被構製成能建立該相關產品之外及/或內表面的至少一部份。

該等視覺特徵譬如圖案或色彩可由內層來被提供，例如在該第一及/或第二薄膜的一面上，其係面對該模製塑膠者，而使該等特徵會至少藉該薄膜的厚度來保持隔絕，並被保護免受環境影響。因此，不同的衝擊、磨擦、化學物等，可能容易損壞例如所塗的表面特徵者，正常將不會達到它們。該等薄膜可被容易地製造或處理，選擇地切割，成一所需的形狀並具有所需的特徵譬如孔洞或缺口用以曝露底下的細構比如該模製材料。

該模製的熱塑性塑膠材料可被最佳化以供用於不同的目的，包括固定電子器件等，視該成型製程而定。又，該材料可被構製成能保護該等電子器件避免例如環境狀況，比如水氣、熱、冷、髒、衝震等。其可更具有所需的性質，例如在透光率及/或彈性方面。若該等掩埋的電子器件包含光或其它輻射的發射或接收組件，則該材料可具有充分的透射率以使光能透射穿過其中。

該“若干的”之表示於此可指由1開始的任何正整數。

該“多數的”之表示分別係指由2開始的任何正整數。

該“第一”和“第二”之用語於此係用來區分一元件與另一元件，而並非要特別地優先化或排序它們，假使沒有其它另外的明確陳述。

該“薄膜”和“箔膜”等用語於此係大致可互換地使用，除非有其它另外的明確表示。

本發明的不同實施例係被揭露於所附的獨立請求項中。

較佳實施例之詳細說明圖1透過一截面側視圖示出一多層結構之一實施例100在模製成型之前。該完成的多層結構可造成其自己之一最終產品，例如電子裝置或元件(比如纜線或連接器裝置)，或被配設在一主裝置中作為一集成部件或模組。

該結構100包含一(第一)基材薄膜102譬如可撓塑膠膜以容納電子器件，譬如導電軌線108(界定出例如導體線、接觸墊等)，及選擇的組件106等，藉由印刷電子器件技術，譬如網幕印刷、撓性版印刷或噴墨法來印製在其之一第一面和各別的表面上。該等併有至少該等軌線108的印製元件係構製成能建立一所需的電路設計。

可附加於或取代印刷的方式，該等組件包含已備製的組件(表面)安裝在該基材102上，譬如所謂的表面安裝元件。例如，黏劑可被利用來將該等電子器件508機械地固定在該基材上。導電材料譬如導電黏劑及/或焊劑可被應用於構建電氣和機械的連接。

該基材102和電子器件106、108等係將會被至少一模製塑膠材料104至少部份地覆蓋，如圖2中所示。

一與該第一薄膜102相同或不同材料的可擇第二薄膜110亦可存在於該多層疊堆中。該薄膜110可容納電子器件112、圖樣111及/或其它被考量是有利的特徵細構等。更多的薄膜、塗層等可被選擇地提供在該第二薄膜110上，例如為了美觀、保護/絕緣或其它的目的。

一導電的連接器元件114係在模製成型之前被提供於該基材102上。該連接器114可包含例如聚碳酸酯(PC)、聚醯亞胺等。一開孔115，譬如一平直縫或例如圓形孔，係被設來對該連接器114提供一饋穿口。該連接器114可包含例如一圓形電線或纜線，因此該開孔115可大致具有一例如使用一鑽頭所造成的圓形截面。或者，該連接器114可包含一扁平纜線，一圓曲纜線，其能被壓縮塞入實質上扁平或至少較扁平形狀(不會損壞)或一在側邊和橫向具有可觀地不均等尺寸的類似元件中。於此等情況下，該扁平連接器114可被該基材102中之一匹配的扁平縫式開孔115容納。該開孔115可被定位在該基材102的中央區域，或當需要時，亦可在周緣區域，乃取決於且通常實質上鄰接該基材102的第一面上之接觸區域的位置，及/或第二面上之連接外部元件的位置。

該最初分開的連接器114之一端係實體地且電氣地附接於該基材102。該另一端114B，或“尾巴”，會提供外部連接。故該連接器114的至少一部份係在模製成型之前被饋穿該開孔115。其可為任一端，乃視該實施例和各種相關方法階段的順序而定。若該連接器係先連接於該基材102之第一面上的接觸區域116，其可甚至在造成該開孔115之前進行，該尾巴114B嗣會被引穿該開孔115，其可在該穿引之前、之時、或之後選擇地接受更多的密封材料。此會後接模製成型階段，其中該塑膠層104會被製成。或者，該開孔115可先被採用來容納該連接器114的中間部份，其會被穿引至一適當位置，然後該連接器114的基材端會在模製成型之前被固定於該接觸區域116。在圖1所示的情況中，該連接器114係先被附接於該基材102之第一面上的接觸區域116，然後引穿該開孔115，而使該尾巴114B終止於該第二面上。

該尾巴114B嗣可被連接於該基材102的第二面上之一外部元件118，譬如電力、資料、或控制配線，或一相關的連接器。

該接觸區域116可包含(印刷的)軌線、接觸墊及/或材料或元件譬如異向性材料，其會實體地黏附於該基材102和連接器114，並以所需的方式，典型地以所需的方向來傳導電。在某些實施例中，專用的實體/機械式固緊元件可以附加於該等電元件來被使用。

圖3示出該基材102當由一相反於該模製層104的方向，即由一“底朝上”的平面圖，來被檢視的情況。該尾巴114B在本例中包含相對較扁平但較寬的形狀，且該開孔115實質上匹配此設計(扁平但寬的隙縫)。該尾巴114B係如箭號所示被饋穿該隙縫115，而在該基材102的第二面(底面)即環境面上構建一種活片。至少該尾巴114B係較好可撓的，以方便其之該穿引過程和嗣後的應用。在如前所述的另擇實施例中，該連接器114的另一端(不能見於該圖中，係在該基材102的另一面即第一面上)可被由該第二面至該第一面饋穿該開孔115，而使該尾巴114B全部時間保留在該基材102的第二面，即環境面上。

有關該等材料的選擇，該等薄膜102、110可實質上包含或由選自以下組群的至少一種材料所構成：聚合物、熱塑性材料、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚醯亞胺、一甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物(MS樹脂)、玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、及金屬。

在某些實施例中，該等薄膜102、110可例如在面對該環境(即非面對該等電子器件106、108、112和模製材料104)的一面上，包含或被以另外的材料/材料層塗覆或覆蓋。例如，紡織或生物性或生物基的材料(例如皮革、木材、紙、卡片)可附加於或取代較傳統的料層來被提供。又，例如橡膠或概如橡膠似的材料亦被使用。該等料層可具有不同的功能，譬如保護功能、特殊的所需感覺、美觀或特定的所需透光及/或反射功能及/或表示功能。

藉該覆模成型製程所提供的塑膠層104，一般可併有例如彈性樹脂。更詳言之，該等層104可包含一或多種的熱塑性材料，其包括至少一種選自以下組群的材料：PC、PMMA、ABS、PET、尼龍(PA、聚醯胺)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(GPPS)，及MS樹脂。

該等電子器件106、112可包含一或更多的組件，譬如被動組件、主動組件、積體電路(ICs)，及/或次總成等。該等組件可為印刷式及/或安裝式以及其它可行的選項。

例如，一或更多組件可以先被提供在一分開的基材上，例如一電路板比如一撓性印刷電路(FPC)，或例如剛性板，比如FR4型(阻框板)者，然後附接於該目標基材102、110成一整體(即如一次總成)。

假使為一撓性，例如FPC式的電路板或類似的次總成，則其一端或延伸部可以構建一(電)連接器，譬如該連接器114的至少一部份。

另一較好為可撓式的連接器可被提供於該剛性或撓性電路板或其它的次總成，用以將它電連接於該基材102、110。

一電路板或其它次總成的至少一部份可在該接觸區域116處被選擇地設在該基材102與該連接器114之間。故該連接器114可直接地接觸並例如電連接於該電路板或其它的次總成。

更詳言之，該等電子器件106、112可包含至少一選自下列組群的元件：光電組件、微控制器、微處理器、信號處理器、數位信號處理器(DSP)、感測器、可程式化邏輯晶片、記憶體、電晶體、電阻器、電容器、電感器、記憶陣列、記憶晶片、資料介面、傳接器、無線傳接器、傳送器、接收器、無線傳送器、及無線接收器。

又，被該結構承載的電子組件可包含至少一光電組件。該至少一光電組件可包括一發光二極體(LED)、一有機發光二極體(OLED)，或某些其它的發光組件，例如。該等組件可為側邊發光(“側射”)的。可另擇或附加地，其亦可包含光接收或光感測組件，譬如一光電二極體、光敏電阻器、其它的光檢測器，或例如一光伏電池。該光電子組件譬如OLED可被使用印刷電子器件技術之一較佳方法印刷在該基材薄膜上。

事實上，例如不同的感測及/或其它功能等可藉該等埋設的ICs、專用的組件、或共用的ICs/電子器件(多用途電子器件)等來被實現。

該等薄膜102、110可被依據各種使用情況所設定的需求來成形。它們102、110可呈現例如一矩形、圓形或方形等一般形狀。它們102、110更可包含凹槽、缺口、切空或開孔等，以供用於不同的目的，譬如附接於其它元件，配裝電子器件或其它組件，提供用於光或其它輻射、流體等的通道。

圖4示出一流程圖400揭露一依據本發明的方法之一實施例。

在該用以製造該多層結構的方法一開始時，一起動階段402可被執行。在起動402時，需要的工作譬如材料、組件和工具的選擇、獲得、校正及其它的構製可被進行。必須特別小心使該等個別的元件和材料選擇能相容並安度所擇的製造及安裝程序，其自然較好是根據該製程說明和組件資料表來先行檢核，或例如藉研究和測試所製成的原型物。所用的設備譬如成型/模內裝飾(IMD)、層合、接合、熱成形、切割、鑽孔及/或印刷和其它的設備，可在此階段被調整適配於操作狀態。

在404時，至少有一較好是撓性的，可供容納電子器件之基材薄膜或其它較佳的平面基材會被獲得。一已製備的基材元件，例如塑膠膜卷，可能會須要。在某些實施例中，該基材薄膜本身可被首先由所需的初始材料以成型或其它方法在工場內製成。可擇地，這基材薄膜會被處理。其可能例如設有開孔、缺口、凹槽、切空等，如前所考量者。

在406時，一些可界定用以電耦接電子組件之例如導體線、接觸墊(或其它接觸區域)等的導電軌線，會被提供在該等薄膜上，較好是藉一或多種印刷電子器件技術。例如，網幕、噴墨、撓性版、照像版或凸版微影術印刷皆可被使用。又其它會發展該等薄膜的動作，例如在該等薄膜上印刷圖樣、視覺指示物等亦可於此時進行。

其它不黏附於模製塑膠的電子器件及/或材料可被選擇地藉印刷設在該基材上。

已製備的組件譬如各種不同的SMDs可被以焊劑及/或黏劑附接於該等接觸區域。可另擇或附加地，印刷電子器件技術可被用來實際上將該等組件的至少一部份譬如OLEDs直接地製成於該等薄膜上。

在408時，該基材會被提供一開孔以作為一連接器的饋穿口。該開孔可藉例如使用一鑽頭由該基材移除材料來被製成，或藉切割或成形該材料而於其中提供一隙縫，或藉以一方法來製造該基材(因此製程上乃結合項次408和404)，而使其本生地包含該開孔(例如以適當的模具形狀比如一柱或桿來製成)，係被該基材材料之包圍的壁所界定。較好該開孔係被定寸且定形成能容納該連接器的目標部份(其在模製成型之時和之後將會保留在該開孔處)而不會有額外的餘隙，因此該模製材料會被阻止進入該基材的第二面(若非為了某些理由而特別地需要)。為進一步密封該開孔與該連接器之間的介面，特定的密封材料或元件可被選擇地利用。或者，項次408可在附接該連接器/提供接合材料之時或之後結合項次410一起被執行，但顯然可知仍在將該連接器的一端導引經由所造成的開孔穿過該基材之前。

項次409係指一或更多的次系統或“次總成”之可能附接，其可合併一初始分開的第二基材設有電子器件譬如ICs及/或各種組件。該多層結構之電子器件的至少一部份或全部可藉由該次總成被提供於該等基材薄膜。可擇地，該次總成可在附接於該主基材之前至少部份地被以一保護性塑膠層覆模成型。例如，黏劑、壓力及/或熱可被用於該次總成與該第一(主)基材的機械接合。焊劑、配線及導電墨汁皆為用以提供該次總成的元件與該主基材上的其餘電元件之間的電連接之可用選項的例子。項次409亦可例如在項次408時被執行。因此所示的位置主要係僅為舉例。

在某些實施例中，於該成型階段之前或之時，該等選擇地已含有電子器件的基材薄膜可被熱成形418。含有可熱成形材料的基材可被成形為更適合該目標環境/裝置或目標用途。可附加或另擇地，熱成形亦可能在模製成型之後進行，假使該已造成的多層疊堆係被設計成能安全度過該處理。

在410時，該連接器會被附接於該基材之第一面上的接觸區域，且部份地饋穿該開孔至另一第二面。該二動作的相互執行順序可以改變，乃視該實施例而定，如前所述。

在某些實施例中，用以固定實體/機械及/或電觸點與該基材的特定接合材料，可被例如以異向性膜的形式(含有導電黏劑/膏漿)添加地提供在該基材上用以耦接該連接器。

在412時，於定位該連接器而使其尾巴保留在該基材薄膜的第二面上以供外部電連接之後，熱塑性塑膠層會被模製成型於該基材薄膜的第一面及其上的電子器件上，譬如軌線和若干的電子組件等。實務上該基材薄膜可在一射出成型製程中被用作一插入物。該基材元件的第一面和相關的表面在某些實施例中可被保留一或更多個區域沒有該成型的塑膠。

假使有二薄膜被使用，其兩者皆可被插入它們各自的半模中，而使該塑膠層被注入它們之間。或者，該第二薄膜亦可藉適當的層合技術在嗣後被附接於該第一薄膜和塑膠層之一集合體上。

至於被獲得的堆疊結構之所造成的整體厚度，其極為有關於所用的材料，及能提供所需強度之相關的最小材料厚度，乃耑視其製造和後續的使用而定。此各方面必須被各別依狀況而定地考量。例如，該結構的整體厚度可為大約1mm，但可觀地更厚或較薄的實施例亦是可行的。

項次414係指可能的後處理工作。另外的料層可以藉層合或適當的塗層(例如沉積)程序來被添加於該多層結構中。該各層可能有指示或美觀的價值(圖樣、顏色、圖形、文字、數字資料等)並含有例如織物、皮革或橡膠材料，以取代或添加於其它塑膠。附加的元件譬如電子器件可被安裝在該結構的外表面上，譬如該基材的外表面。成形/切割可被進行。該掩埋的連接器可被連接於一所需的外部元件，比如纜線、配線或其它的連接器。

在416時，該方法的執行會結束。

本發明的範圍係由所附的申請專利範圍與其等效物一起來決定。一精習於該技術者將會瞭解所揭的實施例係僅供作舉例說明之用，而應用許多上述原理的其它安排亦可被輕易地作成來最佳地適配各種可能的使用情況。例如，可取代或附加於將該等塑膠直接地成型於該基材上，該塑膠層亦可被先行備妥，然後再藉適當的層合技術應用例如黏劑、機械附接裝置(螺絲、螺栓、釘子等)，壓力及/或熱來附接於該基材。最後，在某些情況下，取代模製成型，該塑膠或其它有類似功能的料層可被使用一適當的沉積或又另擇的方法來製成於該基材上。又，取代印刷的軌線，該等軌線亦可被以不同的方式製成/提供。例如，一利用蝕刻製成的導體膜亦可被應用。

100‧‧‧多層結構
102‧‧‧第一基材薄膜
104‧‧‧模製塑膠材料
106‧‧‧組件
108‧‧‧軌線
110‧‧‧第二基材薄膜
111‧‧‧圖樣
112‧‧‧電子器件
114‧‧‧連接器
114B‧‧‧尾巴
115‧‧‧開孔
116‧‧‧接觸區域
118‧‧‧外部元件
400‧‧‧流程圖
402-418‧‧‧各階段步驟

以下本發明將會被參照所附圖式更詳細地描述，其中：圖1示出一依據本發明的多層結構之一實施例在模製成型之前。圖2示出圖1的實施例在模製成型之後。圖3示出圖1和2之多層結構的實施例之一底視圖，而該連接活片被由另一視角示出。圖4為一揭露一依據本發明的方法之一實施例的流程圖。

102‧‧‧第一基材薄膜

114B‧‧‧尾巴

115‧‧‧開孔

Claims

一種多層結構，包含：一較好是可撓的基材薄膜具有一第一面和相反的第二面；若干的導電軌線，選擇地界定接觸墊及/或導體等，較好係印刷在該基材薄膜的第一面上用以構建一所需的預定電路設計；塑膠層模製於該基材薄膜的第一面上，而能包封該塑膠層與該基材薄膜的第一面之間的電路；及一較好為可撓的連接器用以由該基材薄膜之相反的第二面提供外部電連接於該第一面上之掩埋的電路，該連接器的一端係附接於該第一面上之一預定的接觸區域，而其另一端係位在該基材的第二面上用以與一外部元件耦接，一連接該兩端的中間部份係饋穿該基材薄膜中之一開孔，其中延伸穿過該基材薄膜之厚度的該開孔較好係被定寸成能容納該連接器而沒有實質上增添的餘隙。
如請求項1的結構，其中該基材薄膜在該接觸區域含有元件或材料黏附於該連接器以將該連接器實體地固定並電耦接於該掩埋的電路，該黏附材料較好包含導電的異向性材料。
如任何以上請求項的結構，包含一次總成含有一電路板，可擇地為撓性印刷電路(FPC)，在該基材薄膜的第一面上，而至少部份地被包封於該塑膠層內。
如請求項3的結構，在該接觸區域包含該電路板被設在該基材薄膜與該連接器之間。
如請求項3或4的結構，其中該電路板係實質上剛性的，可擇地為FR4類型。
如請求項3或4的結構，其中該電路板是撓性的，且其之一端或延伸部會構成該連接器的至少一部份。
如任何以上請求項的結構，在該塑膠層背離該基材薄膜的一面上包含另一薄膜，其上可擇地容納著圖樣及/或電子器件等。
如任何以上請求項的結構，包含一或更多掩埋的彩色或圖樣層展現一所需的顏色、圖形、圖案、符號、文字、數字、字母及/或其它的視覺指示。
一種用於製造一多層結構的方法，包含：獲得一可供容納電子器件的基材薄膜；較好藉由印刷，提供若干的導電軌線及選擇的電子組件於該基材薄膜之一第一面上，以構建一預定的電路設計；造成一開孔，譬如一隙縫或一孔，於該基材薄膜中並穿過其厚度，可擇地實質上鄰近於一預定的接觸區域，其中該開孔較好係被定寸成能匹配一較好為可撓的連接器在一預定的饋穿位置之尺寸，而沒有實質上增添的餘隙；導引該連接器的一部份，譬如一連接器纜線或電線的一端，穿過該開孔，其中該連接器的一端係在所述導引之前、之時或之後附接於該基材薄膜的第一面上之一預定的接觸區域，其另一端於所述導引之後，最後係位在該第二面上，用以電連接於一外部元件；及模製成型熱塑性材料於該基材薄膜的第一面上，以實質上密封該塑膠層和該基材薄膜的第一面之間的電路。
如請求項9的方法，其中一次總成含有一FPC或剛性電路板，可擇地為FR4，係被提供在該基材的第一面上。
如請求項10的方法，其中該電路板係電連接並可擇地實體連接於該連接器的所述之一端。
如請求項10的方法，其中該連接器係實質上由該FPC的一端或延伸部所形成。
如請求項10至12之任一項的方法，其中另一較好為可撓的連接器係被提供來將該次總成電連接於該基材，可擇地有一軌線在其上。