用于电子器件的多层结构和相关制造方法技术

一种多层结构(100)，包括柔性衬底膜(102)，该衬底膜具有第一侧和相反的第二侧；多个导电线路(108)，该多个导电线路可选地限定接触焊盘和/或导体，优选地印刷在衬底膜的第一侧上，用于构建期望的预定电路设计；塑料层(104)，该塑料层被模制到衬底膜(102)的第一侧上，以便将电路封闭在塑料层与衬底膜(102)的第一侧之间；以及优选为柔性的连接器(114)，该连接器用于提供从衬底膜(102)的第二相反侧到第一侧上的嵌入式电路的外部电连接，连接器的一端附接至第一侧上的预定接触区域，而另一端(114B)位于衬底的第二侧以用于与外部元件(118)耦接，连接两端的中间部分被馈送通过衬底中的开口(115)，其中延伸穿过衬底膜的厚度的开口的尺寸优选地被设定，以便容纳连接器而没有显著的附加间隙。提出了一种相应的制造方法。

Multilayer structure for electronic devices and related manufacturing methods

A multilayer structure (100), including a flexible substrate film (102), which has a first side and an opposite second side; a plurality of conductive lines (108), the plurality of conductive lines, optionally limited to a contact pad and / or conductor, preferably printed on the first side of the substrate film for the construction of a desired predetermined circuit design; a plastic layer (104). The plastic layer is moulded to the first side of the substrate film (102) so that the circuit is closed between the first side of the plastic layer and the substrate film (102), and the preferred flexible connector (114) is used to provide an external electrical connection from the second opposite side of the substrate membrane (102) to the first side, one of the connector. The end is attached to a predetermined contact area on the first side, while the other end (114B) is located on the second side of the substrate to be coupled to an external element (118), and the middle part of the connection is fed through an opening in the substrate (115), in which the size of the opening that extends through the thickness of the substrate film is preferably set to accommodate a connector. There is a significant additional gap. A corresponding manufacturing method is proposed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电子器件的多层结构和相关制造方法
本专利技术总体上涉及电子器件、相关联的装置、结构和制造方法。特别地，但非排他地，本专利技术涉及提供用于包含集成在一起的膜层和相邻的模制塑料层的结构的内部构件的外部电连接。
技术介绍
在电子器件和电子产品的背景下，通常存在各种各样不同的堆叠组件和结构。电子器件与相关产品的集成背后的动机可以如同相关使用背景一样多样化。比较常见地，当所得到的解决方案最终展现出多层性质时，寻求的是部件的尺寸节省、重量节省、成本节省或仅是高效的集成。而相关联的使用场景可以涉及产品包装或食品包装、装置壳体的视觉设计、可穿戴电子器件、个人电子装置、显示器、检测器或传感器、车辆内饰、天线、标签、车用电子器件等。电子器件诸如电子部件、IC(集成电路)和导体通常可以通过多种不同的技术设置在衬底元件上。例如，现成的电子器件诸如各种表面安装器件(SMD)可以安装在最终形成多层结构的内或外中间层的衬底表面上。此外，可以应用被归入术语“印刷电子(printedelectronics)”的技术来实际上将电子器件直接并且附加地制造到相关联的衬底。术语“印刷”在该背景下指的是能够通过基本上的增材印刷工艺从印刷品生产电子器件/电气元件的各种印刷技术，包括但不限于丝网印刷、柔版印刷和喷墨印刷。使用的衬底可以是柔性的，并且印刷材料是有机的，然而并不一定总是如此。当多层结构装载有各种电子器件时，可能必须为其提供相关的电力、数据和/或控制连接，这通常需要提供电连接器和相关的布线，虽然有时候也可以应用无线连接。通常，环境与堆叠式多层结构的嵌入式电子器件之间的有线电连接被设置在该结构的侧边缘处，使得必要的外部布线与位于该结构的周缘并且可能从该结构突出的连接器或其他接触元件接触。然而，在许多使用场景中，连接器和外部布线的这种配置是次佳的，因为这对相关主结构和部件的尺寸和位置还有多层结构本身的特征和制造有额外的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少缓解与在整体式多层结构和嵌入其中的电子器件的背景下的现有解决方案相关联的上述缺点中的一个或多个。该目的通过根据本专利技术的多层结构和相关制造方法的各种实施方案来实现。根据本专利技术的一个实施方案，用于电子装置的多层结构包括：优选为柔性的(flexible，挠性的、弹性的)衬底膜，该衬底膜能够在其第一侧上容纳电子器件，诸如导电线路(conductivetrace)和可选的电子部件诸如SMD(表面安装器件)，所述膜具有第一侧和第二侧，多个导电线路，诸如接触焊盘(pad)和/或导体，该导电线路优选地通过印刷电子技术印刷在衬底膜的第一侧上，用于构建期望的预定电路设计，塑料层，该塑料层被模制到衬底的第一侧上，以便将电路封闭在塑料层与衬底膜的第一侧之间；以及优选为柔性的连接器，该连接器用于提供从衬底膜的第二相反侧到第一侧上的嵌入式电路的外部电连接，连接器的一端附接至第一侧上的预定接触区域，而另一端位于第二侧上，连接的中间或“中央”部分(优选地与两端成整体)被馈送通过衬底中的开口，其中延伸穿过衬底膜的厚度的开口的尺寸优选地被设定，以便容纳连接器而没有显著的附加间隙，即使用“紧密”配合。接触区域可以包括被配置为将连接器机械附接至和/或将其电连接至衬底上的电路(例如印刷线路/接触焊盘)的材料和/或元件。为此目的，例如可以应用传导粘合剂或ACF(各向异性导电膜)接合。取决于衬底的材料和附接在其上的材料/元件(诸如用于线路和/或其他元件的印刷材料)和/或开口以及相关材料厚度和形状诸如所需曲率(衬底对比连接器)的配置，连接器可以是相对刚性的或柔性的(可弯曲的)。连接器可以基本上在整个长度上是柔性的/可弯曲的，可能排除连接器的任一端或两端。在通常更硬的材料的情况下，连接器仍然可以包括可弯曲部分或例如铰接部分，以便于其附接在衬底上和/或穿过开口。开口的纵向轴线和接触区域的接触表面可以在它们之间具有角度(例如大约90度)，因此如果不是绝对必要，连接器的柔性/可弯曲性通常是优选的。可替代地或附加地，连接器可以已设置有基本上固定的角度或成角度部分以便于其穿过开口，同时能够接触例如衬底的平面接触区域。考虑到相关的表面区域，衬底的第一侧以及因而相关联的第一表面已至少部分地由塑料材料(优选且通常为热塑性塑料材料)包覆模制(overmold)。可选地，可以使用若干种可用于包覆模制的材料来构建一个或多个模制层，例如，在衬底的第一侧上左右地(side-to-side，从一边到另一边地)放置和/或在其上形成多个叠覆层的堆叠体的相邻层。可选地，在模制层的另一侧上提供另外的第二膜。因此，可以用作图形和/或电子器件诸如电子部件和/或线路的衬底的第二膜从与初级衬底膜或第一衬底膜相反的方向面对模制层。第二膜可以已与第一膜一起被定位即插入在模具中，使得塑性材料注入到它们之间。可替代地，第二膜可以通过可行的层压技术，使用例如基于粘合剂、高温和/或压力的接合而已被层压到模制层上。在一些实施方案中，用于构建模制层的(热)塑性材料包括光学上基本不透明、透明或半透明的材料，使得例如可见光能够通过该材料而损失可以忽略。例如，在期望的波长处，足够的透射率可以是大约85％、90％或95％或更高。可能的其他模制的(热)塑性材料可以是基本上不透明或半透明的。在一些实施方案中，其他材料可以是透明的。在进一步的补充或可替换的实施方案中，考虑到预定波长例如可见光谱中的预定波长，所包括的膜中的一个或多个可以至少部分地是在光学上基本上不透明或至少半透明的。膜可以起初已设置有视觉上可区分的、装饰/美学和/或信息性的特征，诸如其上或其中的图形图案和/或颜色。这些特征可以已设置在膜的具有电子器件的同一侧上，使得它们还已通过相关联的包覆模制过程而由塑性材料(一种或多种)密封。因此，IML(模内标签)/IMD(模内装饰)技术是可适用的。该膜(一个或多个)可以至少部分地，即至少在某些位置，对于辐射诸如由膜上的电子器件发出的可见光是光学上透明或半透明的。例如，透射率可以是大约85％、90％、95％或更高。根据另一个实施方案，制造用于电子装置的多层结构的方法包括：获得用于容纳电子器件的衬底膜，在衬底膜的第一侧上优选地印刷多个导电线路，以及可选地电子部件，以构建预定的电路设计，在衬底膜(的厚度)中或穿过衬底膜的厚度，可选地基本上邻近于预定接触区域，构建开口诸如缝或孔，其中该开口的尺寸优选地被设定，以便在预定的馈通位置匹配优选为柔性的连接器的尺寸而没有显著的附加间隙，引导连接器的至少一部分，诸如连接器电缆或导线的一端，穿过所构建的开口，其中连接器的一端在所述引导之前、之时或之后附接至衬底膜的第一侧上的预定接触区域，另一端最晚在所述引导之后被定位在第二侧上，用于电连接到外部导电元件，以及在所述衬底膜的第一侧上模制热塑性材料，以基本上将电路密封在塑料层与衬底膜的第一侧之间。该方法可以进一步包括提供以下材料(一种或多种)和/或元件(一个或多个)：该材料和/或元件被配置为将连接器机械附接至和/或将其电连接至在衬底的接触区域上(和/或在连接到那里的连接器端处)的电路(例如印刷线路/接触焊盘)。为此目的，可以应用例如传导粘合剂或特别是ACF(各向异性导电膜)材料以及相关的接合技术。具体地，可以首先在接触区域上设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层结构(100)，包括：优选为柔性的衬底膜(102)，所述衬底膜具有第一侧和相反的第二侧，多个导电线路(108)，所述导电线路可选地限定接触焊盘和/或导体，优选地印刷在所述衬底膜的所述第一侧上，用于构建期望的预定电路设计，塑料层(104)，所述塑料层被模制到所述衬底膜(102)的所述第一侧上，以便将所述电路封闭在所述塑料层与所述衬底膜(102)的所述第一侧之间；以及优选为柔性的连接器(114)，所述连接器用于提供从所述衬底膜(102)的所述第二相反侧到所述第一侧上的嵌入式电路的外部电连接，所述连接器的一端附接至所述第一侧上的预定接触区域(116)，而另一端(114B)位于所述衬底的所述第二侧以用于与外部元件(118)耦接，连接两端的中间部分被馈送通过所述衬底膜(102)中的开口(115)，其中延伸穿过所述衬底膜(102)的厚度的所述开口(115)的尺寸优选地被设定，以便容纳所述连接器(114)而没有显著的附加间隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.28 US 62/233,7301.一种多层结构(100)，包括：优选为柔性的衬底膜(102)，所述衬底膜具有第一侧和相反的第二侧，多个导电线路(108)，所述导电线路可选地限定接触焊盘和/或导体，优选地印刷在所述衬底膜的所述第一侧上，用于构建期望的预定电路设计，塑料层(104)，所述塑料层被模制到所述衬底膜(102)的所述第一侧上，以便将所述电路封闭在所述塑料层与所述衬底膜(102)的所述第一侧之间；以及优选为柔性的连接器(114)，所述连接器用于提供从所述衬底膜(102)的所述第二相反侧到所述第一侧上的嵌入式电路的外部电连接，所述连接器的一端附接至所述第一侧上的预定接触区域(116)，而另一端(114B)位于所述衬底的所述第二侧以用于与外部元件(118)耦接，连接两端的中间部分被馈送通过所述衬底膜(102)中的开口(115)，其中延伸穿过所述衬底膜(102)的厚度的所述开口(115)的尺寸优选地被设定，以便容纳所述连接器(114)而没有显著的附加间隙。2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述衬底膜(102)在所述接触区域(116)处包含附着至所述连接器的元件或材料，以将所述连接器物理固定且电耦接至所述嵌入式电路，所述附着材料优选地包含导电各向异性材料。3.根据任一前述权利要求所述的结构，包括在所述衬底膜(102)的所述第一侧上的至少部分地封闭在所述塑料层(104)内的子组件(106)，所述子组件包含电路板，可选地为FPC(柔性印刷电路)。4.根据权利要求3所述的结构，在所述接触区域(116)处包括设置在所述衬底膜(102)与所述连接器(114)之间的所述电路板。5.根据权利要求3或4所述的结构，其中，所述电路板基本上是刚性的，可选地为FR4型。6.根据权利要求3或4所述的结构，其中，所述电路板是柔性的，并且所述电路板的端部或...

【专利技术属性】
技术研发人员：米科·海基宁，帕斯·拉帕娜，亚尔莫·萨斯基，
申请(专利权)人：塔科图特科有限责任公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI