嵌入陶瓷材料的电子元件制造技术

本申请涉及嵌入陶瓷材料的电子元件。一种具有嵌入其中的电子元件的陶瓷材料，更具体的涉及一种具有嵌入其中的带电元件的蓝宝石表面。在一些实施例中，蓝宝石表面可以采取电子设备的外壳的一部分的形式。由于蓝宝石可以基本上是透明的，作为一个示例，其可以形成电子设备内的显示器的盖板玻璃或者形成电子设备的一部分。盖板玻璃可以结合、粘贴或以其他方式附接到外壳的其余部分，从而形成电子设备的壳体。

【技术实现步骤摘要】
嵌入陶瓷材料的电子元件
本文所描述的实施例一般涉及具有嵌入其中的电子元件的陶瓷材料，并且更具体的涉及嵌入陶瓷表面的电子有源元件，所述陶瓷表面限定了电子设备的外表面的一部分。
技术介绍
在现代社会中电子设备无处不在。例子包括手机、平板计算设备、个人计算机、手表、眼镜、健身表(fitnessmeters)、耳塞等。所有电子设备有一点是大致如此的：每一代会比过去的一代增加更多的功能(以及因此增加电路)。当电路增加时，可用的空间减小。最终，即使对于正在进行的电路小型化，仍旧会达到物理空间的限制，使得没有更多可用的空间来增加任何更多的电子元件。同样的，即使空间可用，密集包装的电子元件之间的串扰、干扰等也会导致运行不稳定的整体故障。一些电子设备包括覆盖显示器的盖板玻璃或其他相对硬的、透明的元件。盖板玻璃除了保护显示器并形成外壳的一部分，或者贴在外壳上之外，一般不用于任何方面。因此，对于电子设备，从试图最大化给定体积内的电子电路的观点来看，盖板玻璃占用的空间被认为是浪费的空间。此外，一些电子设备采用蓝宝石或其他硬但脆的陶瓷作为盖板玻璃。这些盖板玻璃是非常耐划伤和损坏的，但是由于它们非常高的硬度，难以切割、抛光、研磨、钻孔或以其他方式塑形或处理。因此，可以采用其中嵌入有电子元件的改进的陶瓷材料。
技术实现思路
在此描述的一个实施例采用电子设备的形式，包括：外壳；贴在所述外壳上的盖板玻璃；嵌入所述盖板玻璃中的电子元件；位于所述盖板玻璃之下的电子电路；以及位于所述电子电路之下的传感器。所述电子设备还可以具有在所述盖板玻璃中限定的沟槽；所述电子元件位于所述沟槽中；以及占据所述沟槽的其余部分的保持元件，从而将所述电子元件嵌入盖板玻璃。另一个实施例采取电子设备的形式，包括：外壳；贴在所述外壳上的陶瓷元件，所述陶瓷元件限定空隙；贴在所述空隙中的电子元件；在所述外壳中并与所述电子元件电连通的至少一个电子电路；以及位于所述至少一个电子电路之下的至少一个传感器。在阅读下面完整的公开内容之后，其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。附图说明图1描述了具有嵌入陶瓷材料中的电子元件的示例性电子设备的透视图。图2是图1的示例性电子设备沿图1的线A-A的截面图。图3A是图2的盖板玻璃结构的分解图，显示了电子元件和其他元件。图3B是盖板玻璃衬底沿图3A的线3B-3B的截面图。图4是具有嵌入陶瓷材料中的电子元件的另一个示例性电子设备的截面图，与图2的视图相似。图5A是图4的盖板玻璃结构的分解图，显示了电子元件和其他元件。图5B是另一示例性盖板玻璃衬底沿图5A的线5B-5B的截面图。图6是具有嵌入陶瓷材料中的电子元件的第三示例性电子设备的截面图，与图2的视图相似。图7是具有嵌入陶瓷材料中的电子元件的第四示例性电子设备的截面图，与图2的视图相似。图8是具有嵌入陶瓷材料中的电子元件的第五示例性电子设备的截面图，与图2的视图相似。图9是具有嵌入陶瓷材料中的电子元件的第六示例性电子设备的截面图，与图2的视图相似。具体实施方式在此讨论的实施例可以采取在其中嵌入电子元件的陶瓷材料的形式，以及更具体的，涉及在其中嵌入带电元件的蓝宝石表面。在一些实施例中，蓝宝石表面可以采取电子设备的外壳的一部分的形式。由于蓝宝石可以基本上是透明的，作为一个示例，其可以形成电子设备内的显示器的盖板玻璃或者形成电子设备的一部分。盖板玻璃可以粘合、粘贴或以其他方式附接到外壳的其余部分，从而形成电子设备的壳体。在一些实施例中，嵌入陶瓷材料中的电子元件可以是电子有源的(例如电驱动的)。电子元件可以只是间隔有源的或一直有源的、或者至少在电子设备打开时一直是有源的。作为电子有源元件的一个示例，电子元件可以是天线。作为电子有源元件的另一个示例，电子元件可以是传感器，例如电容传感器。作为电子有源元件的第三示例，电子元件可以是显示器，例如有机发光二极管阵列。而电子元件的第四示例可以是接地或屏蔽元件，这是可以嵌入的无源元件(例如非电驱动的)的示例。在其中电子元件被电子设备中其他元件所产生的噪声所影响或易受其影响的实施例中，将电子元件移动到陶瓷材料中可以与这些其他元件物理隔离，从而减小或缓解噪声的影响。应该理解的是，在电子元件产生不利地影响电子设备中其他元件的噪声的实施例中，也是这样的。“噪声”，如在此所用的那样，一般包括电子元件或部件的运行中所引起的任何错误或波动，包括寄生电容、寄生电压、串扰等。在一些实施例中，可以在电子元件附近的陶瓷中嵌入屏蔽或接地，以阻断电子设备中该元件和其他电子产品之间的噪声。例如，屏蔽层可以直接位于电子设备之下、在陶瓷中形成的同一空间内。典型的，可以在陶瓷中形成一个空隙空间，以接纳电子元件和任何可选的屏蔽或接地。下面将详细讨论用于形成这样的空隙空间的多种示例性方法。现在再看图1，显示了示例性电子设备100，其并入了陶瓷层105和嵌入陶瓷层中的电子元件110。电子设备100可以例如为平板设备(如图所示)、移动电话、便携式计算机、可穿戴设备等。陶瓷层105可以邻接外壳115。陶瓷层105可以邻近、结合和/或直接邻接外壳115。所显示的电子设备100具有突出外壳115的盖板玻璃105。在可选的实施例中，盖板玻璃可以埋入、或嵌入外壳中。同样的，盖板玻璃显示具有平坦上表面和角形侧壁。在其他实施例中，上表面可以是弯曲的或是以其他方式成拱形而非平面，弧形可以是沿着盖板玻璃连续的，使得任何侧壁都不形成锐角。在所描述的实施例中，覆盖在显示器上的盖板玻璃105可由透明陶瓷例如蓝宝石制备。应该注意的是，盖板玻璃105可以全部或至少部分地由其他材料形成，例如铝、化学增强玻璃等。例如，铝层可用于将两个相邻蓝宝石层彼此结合。同样的，光学透明粘合剂可用于结合相邻的蓝宝石层并可形成部分盖板玻璃。尽管在此使用术语“盖板玻璃”，但是应该注意的是，这个术语并不强制需要在元件中引入或使用玻璃。例如，盖板玻璃可以完全由蓝宝石形成，或者由蓝宝石和铝、蓝宝石和粘合剂等形成。同样的，尽管术语“盖板玻璃”和“陶瓷层”在本质上是可替换使用的，但是“陶瓷层”的某些实施例可由非陶瓷例如玻璃、塑料等替代(或包括非陶瓷例如玻璃、塑料等)。显示了嵌入盖板玻璃105中的示例性电子元件110。电子元件在某些实施例中是可以通过陶瓷可见的并如所示的那样。在可选实施例中，电子元件110可位于油墨层之下或采用其它方式被隐藏，使得电子元件不能通过盖板玻璃可见。作为另一个选择，盖板玻璃105可以至少部分是不透明或半透明的，以便于隐藏电子元件。作为再另一个选择，电子元件可由透明或半透明材料形成。如前所述，在一个实施例中，电子元件110可以包括、并入或者是一个或多个天线。例如，电子元件的第一部分可以是天线，而第二部分可以是接地路径。作为再另一个实施例，存在多个电子元件110，采用多个未连接的天线形式，每个天线可以传输和/或接收不同的频率或频段。在另一个实施例中，多个电子天线可以是物理上和/或操作上彼此连接。图2描述了沿图1的线A-A的第一示例性截面图。如在截面图中所示的，沟槽200可以在蓝宝石或其他形成盖板玻璃105的陶瓷材料中形成。沟槽200可以沿着盖板玻璃的所有四个侧边来形成一个环形槽，或者可以是不连续的，从而形成作为整个沟槽的一部分的多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子设备，包括：外壳；贴在所述外壳上的盖板玻璃；嵌入所述盖板玻璃中的电子元件；位于所述盖板玻璃之下的电子电路；以及位于所述电子电路之下的传感器。

【技术特征摘要】
2013.09.23 US 14/033,981;2013.10.17 US 61/892,3891.一种电子设备，包括：外壳；在所述外壳中的显示器；覆盖所述显示器并贴在所述外壳上的透明元件，其中所述透明元件具有相对的第一表面与第二表面，所述透明元件的第一表面形成所述电子设备的外表面，并且在所述透明元件的第二表面中形成沟槽；天线，其中在所述沟槽中形成所述天线的至少一部分；在所述透明元件的所述第二表面上的所述沟槽中形成的屏蔽层，其中所述屏蔽层插入所述透明元件的所述第二表面与所述天线之间；以及在所述外壳内并与所述天线电连通的电子电路。2.如权利要求1所述的电子设备，还包括：在所述沟槽内形成的并插入所述天线与所述电子电路之间的保持元件。3.如权利要求2所述的电子设备，其中所述保持元件分子结合到所述透明元件。4.如权利要求1所述的电子设备，还包括：与电子电路和天线电连通的至少一个孔，所述孔限定所述电子电路和所述天线之间的电连接。5.如权利要求1所述的电子设备，其中所述透明元件由第一盖板玻璃分段和第二盖板玻璃分段形成，所述第一盖板玻璃分段和所述第二盖板玻璃分段结合在一起。6.如权利要求5所述的电子设备，其中：所述第一盖板玻璃分段覆盖所述第二盖板玻璃分段；以及所述第一盖板玻璃分段和所述第二盖板玻璃分段邻接一个平坦界面。...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·N·梅默林，E·G·德琼，F·R·罗斯科普夫，S·B·威斯，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US