一种可穿戴电子设备的封装方法技术

一种可穿戴电子设备的封装方法。本发明专利技术公开了一种可穿戴电子设备的封装方法，该封装方法包括：根据电子元件的功能、封装尺寸、以及各电子元件之间的通信需求，将具备用户所需功能的电子设备中各电子元件进行归类，同一类电子元件归类在一个单元岛内；将多个单元岛内的多个电子设备和LED柔性显示模块，以多层部件堆叠封装的方式封装在柔性衬底上，每个单元岛内的多个电子元件之间直接连接，多个单元岛之间通过设置在柔性衬底上的通信总线连接。本发明专利技术所述一种可穿戴电子设备的封装方法，可以克服现有技术中功能少、占用空间大和收纳不方便等缺陷，以实现功能多、占用空间小和收纳方便的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及柔性电路
，具体地，涉及一种可穿戴电子设备及其封装方法。
技术介绍
现有的可穿戴设备开发平台主要有Lilypad(即Arduino LilyPad是Arduino —个特殊版本，是为可穿戴设备和电子纺织品而开发的)，Flora (FLORA是Adafruit针对可穿戴设备推出的一款小型化开发平台，FLORA的闪存和SRAM是LilyPad的两倍，而且FLORA比LilyPad更小巧)。这些平台拥有小型的系统构架，都对Arduino【Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(ArduinoIDE)】电路板兼容，可提供特定功能的设备研发。然而，现有的平台依然无法满足用户对可穿戴设备的需求:I)尽管都可以被缝在衣服上实现可穿戴，但是由于两者都采用了硬质PCB集成，并且体积臃肿，未集成任何传感器的裸版体积已达到44.5mm直径，不适合制作真正可以“穿戴的”设备。2)最新的柔性(Limber)平台，能够实现可折叠以及可拉伸，但是缺乏了可穿戴设备重要功能:不含有任何无线充电模块，无法更换电池，因此无法嵌入到衣服里；不能防水，因此无法集成在衣物上；传感器模块的添加受限，因此平台开发受限。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在功能少、占用空间大和收纳不方便等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出，以实现功能多、占用空间小和收纳方便的优点。本专利技术的第二目的在于，提出一种可穿戴电子设备的封装系统。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:，包括:a、根据电子元件的功能、封装尺寸、以及各电子元件之间的通信需求，将具备用户所需功能的电子设备中各电子元件进行归类，同一类电子元件归类在一个单元岛内；b、将多个单元岛内的多个电子设备和LED柔性显示模块，以多层部件堆叠封装的方式封装在柔性衬底上，每个单元岛内的多个电子元件之间直接连接，多个单元岛之间通过设置在柔性衬底上的通信总线连接。进一步地，每个单元岛，具体为:划分在柔性衬底上、且能够容纳同一类电子元件的一块区域，和/或，能够集成同一类电子元件的一块PCB板。进一步地，在步骤a中，所述将具备用户所需功能的电子设备中各电子元件进行归类的操作，具体包括:在柔性衬底上划分出多个单元岛，将同一类电子元件直接集成在柔性衬底上的一个单元岛内；和/或，将同一类电子元件集成在一个PCB单元岛上，再将PCB单元岛通过柔性衬底进行互连。进一步地，在步骤b中，所述将多个单元岛内的多个电子设备和LED柔性显示模块，以多层部件堆叠封装的方式封装在柔性衬底上的操作，具体包括:利用COF柔性衬底封装技术，将多个单元岛内的多个电子设备的裸芯片，直接封装在柔性衬底上；以及，将LED柔性显示模块封装在柔性衬底上。进一步地，所述将LED柔性显示模块封装在柔性衬底上的操作，具体包括:将LED阵列封装在柔性衬底上，封装在柔性衬底上的LED阵列直接形成LED柔性显示模块。进一步地，所述柔性衬底，具体为PI衬底；和/或，所述多个电子元件，包括至少一个处理器单元、传感器单元、蓝牙通信模块和电源模块。同时，本专利技术采用的另一技术方案是:一种基于以上所述的可穿戴电子设备的封装方法得到的可穿戴电子设备，包括柔性衬底，以多层部件堆叠封装的方式封装在柔性衬底上的多个单元岛和LED柔性显示模块，以及集成设置在所述多个单元岛内、且能够构成用户所需功能的电子设备的多个电子元件；每个单元岛内的多个电子元件之间直接连接，多个单元岛之间通过设置在柔性衬底上的通信总线连接；每个单元岛内的多个电子元件为同一类电子元件，同一类电子元件的功能、封装尺寸和通信需求相同。进一步地，每个单元岛，包括划分在柔性衬底上、且能够容纳同一类电子元件的一块区域，和/或，能够集成同一类电子元件的一块PCB板。进一步地，将所述多个单元岛和LED柔性显示模块以多层部件堆叠封装的方式封装在柔性衬底上时，需要执行的操作包括:利用COF柔性衬底封装技术，将多个单元岛内的多个电子设备的裸芯片，直接封装在柔性衬底上；以及，将LED阵列封装在柔性衬底上，封装在柔性衬底上的LED阵列直接形成LED柔性显示模块。进一步地，所述柔性衬底，具体为PI衬底；和/或，所述多个电子元件，包括至少一个处理器单元、传感器单元、蓝牙通信模块和电源模块。本专利技术各实施例的可穿戴电子设备及其封装方法，由于该封装方法包括:根据电子元件的功能、封装尺寸、以及各电子元件之间的通信需求，将具备用户所需功能的电子设备中各电子元件进行归类，同一类电子元件归类在一个单元岛内；将多个单元岛内的多个电子设备和LED柔性显示模块，以多层部件堆叠封装的方式封装在柔性衬底上，每个单元岛内的多个电子元件之间直接连接，多个单元岛之间通过设置在柔性衬底上的通信总线连接；可以将具有所需功能的电子设备集成在可穿戴壳体中，在不损失电子设备功能的前提下，合理布局电子设备中各模块的连线、并将各模块的裸片直接封装在柔性衬底上；从而可以克服现有技术中功能少、占用空间大和收纳不方便的缺陷，以实现功能多、占用空间小和收纳方便的优点。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。【附图说明】附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中:图1为本专利技术可穿戴电子设备的封装系统的结构示意图；图2为本专利技术可穿戴电子设备的可穿戴电子设备的封装方法的流程图。结合附图，本专利技术实施例中附图标记如下:1-PCB单元岛(PCB island) ;2_IC裸芯片组(IC Bare dies) ;3_微型电池(MicroBattery) ;4_ 柔性基板(Flexible substrate) ;5_ 能量米集器(Energy Harvester)；6、7_LED 在柔性基板的背面显不阵列(LED array Display on the backside of theflexible substrate)。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。针对现有技术中可穿戴电子设备所存在的功能单一、体积臃肿、不可折叠的缺点，根据本专利技术实施例，如图1和图2所示，提供了一种可穿戴电子设备及其封装方法，适用于可穿戴设备集成平台的柔性衬底封装；即:提出一种在不牺牲系统功能的前提下，基于柔性衬底对系统内各模块进行优化封装的方案。方法实施例本专利技术实施例的可穿戴电子设备的封装方法，包括:a、根据电子元件的功能、封装尺寸、以及各电子元件之间的通信需求，将具备用户所需功能的电子设备中各电子元件进行归类，同一类电子元件归类在一个单元岛内；柔性衬底，具体为PI衬底，还可以使用其它类似的聚合物材料作衬底，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底和聚碳酸酯(PC)衬底等；和/或，多个电子元件，包括至少一个处理器单元、传感器单元、蓝牙通信模块和电源模块；每个单元岛，具体为:划分在柔性衬底上、且能够容纳同一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可穿戴电子设备的封装方法，其特征在于，包括：a、根据电子元件的功能、封装尺寸、以及各电子元件之间的通信需求，将具备用户所需功能的电子设备中各电子元件进行归类，同一类电子元件归类在一个单元岛内；b、将多个单元岛内的多个电子设备和LED柔性显示模块，以多层部件堆叠封装的方式封装在柔性衬底上，每个单元岛内的多个电子元件之间直接连接，多个单元岛之间通过设置在柔性衬底上的通信总线连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：法比奥·圣阿加塔，艾莉娜·耶尔沃利诺，董明智，张国旗，王小葵，
申请(专利权)人：北京代尔夫特电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11