具有多层层压件的电子装置制造方法及图纸

一种电子装置(100)，包括：具有至少一个发光装置(12)的电子衬底(10)、具有包括至少一个窗(22)的图形图案的覆盖衬底(20)，以及在电子衬底(10)和覆盖衬底(20)之间的热塑性层(30)。通过将电子衬底(10)和覆盖衬底(20)通过与面向热塑性层(30)的突出的电子组件(11，12)层压而结合形成装置(100)的多层层压件(40)。将至少热塑性层(30)加热至层压温度(T1)以增加热塑性材料(30m)的塑性。通过层压将电子组件(11，12)推入加热的热塑性层(30)中，用于将电子组件(11，12)嵌入热塑性材料(30m)中。12)嵌入热塑性材料(30m)中。12)嵌入热塑性材料(30m)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多层层压件的电子装置


[0001]本公开涉及多层电子装置和制造方法。

技术介绍

[0002]电子装置通常可以包括多层电子组件、图形组件、导电材料、电路等。通常，电子装置的制造包括多步骤工艺序列，在此过程中，在衬底上逐渐地形成层并且通过塑料超模压(over
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molded)以形成具有嵌入式电子器件的多层结构。例如通过热成型、注塑、吹塑、旋转模塑等。因此，电子设备被密封和保护免受环境的影响。
[0003]例如，模内电子装置可以通过背面注塑热成型膜来制造。然而，在可热成型和/或可注射模塑的产品中包括电子器件和图形通常需要仔细选择材料和加工。错误的选择或方法可能导致向用户显示电路和组件的光学缺陷。该问题的一个解决方案是使用较厚的衬底。然而，这导致较高的成本，因为较厚的衬底非常昂贵。此外，注塑局部地将高剪切应力施加到从另外的平坦表面伸出的部件上。由于这些力，这种组件可以分离，从而导致屈服损失。相对于材料流具有垂直取向的组件最容易受薄壁影响。较强的胶水(底层填料)可能有助于，但可能需要单独的手动施加步骤，并可能引起与组件接触有关的其它问题。由于每个材料需要一个模具，模制层的分段是背面注塑的另一个主要问题。例如，可以使用分段来创建不显示光学串扰的光导。需要将相同材料的分离的岛状物连接起来，以便通过模制填充这些岛状物，否则每个岛状物可能需要其自己的模具。因此，局部光导很难通过模制制造。最后，当使用背面注塑时，使用刚性或柔性连接器接入电路是有挑战性的。例如通过施加激光穿过塑料部件的特定部件，或者通过产生从模具伸出的柔性接触来形成这种连接器。然而，在模制期间，应力在从模制部件和连接器的转变处达到峰值，使其容易失效。这可以使用例如铜/聚酰亚胺柔性接触来部分地避免；但是这些可能相对昂贵。
[0004]在制造多层电子装置中仍然需要进一步改进。

技术实现思路

[0005]本公开的方面涉及制造电子装置的方法以及例如通过这些方法获得的相关产品。如本文中所描述的，该方法包括将例如具有电子层和/或图形层的各种衬底组合在多层层压件中。例如，电子衬底通常包括设置在电子衬底的至少一侧上并且从电子衬底的至少一侧突出的电子组件。
[0006]在一些实施方式中，电子组件包括至少一个用于发光的发光装置。以这种方式，电子衬底可以例如为其它层或进一步层提供背光。在一些实施方式中，使用具有图形图案的覆盖衬底。例如，图形图案包括一层或多层(不透明)材料。图形图案可以包括一个或多个区域，用于透射从相应发光装置发射的光的至少部分。
[0007]在一些实施方式中，可以制造具有单独功能的电子衬底和覆盖衬底，从而避免在一个膜上构建时发生的材料的干扰。优选地，在电子衬底和覆盖衬底之间提供热塑性层。例如，热塑性层包括能够透射光的热塑性材料。最优选地，背光从电子衬底穿过热塑性层穿过
覆盖衬底中的窗到达用户。
[0008]有利的是，通过将热塑性层与面向热塑性层的突出的电子组件层压，将电子衬底和覆盖衬底结合，可以形成多层层压件。通过将至少热塑性层加热到层压温度以增加热塑性材料的塑性，通过层压到加热的热塑性层中用于将电子组件嵌入热塑性材料中，可以更容易地推动电子元件。将理解，这样，电子衬底和覆盖衬底可以在层压件的两个侧面之间分开。此外，多层层压件的形成可以避免在模具中执行几个连续的形成步骤和多膜对准。
[0009]可选地，多层层压件可以热成型为所需的例如三维形状。或者，或另外，层压件可以可选地通过(背面)注塑或以其它方式超模压来进一步增强。首先通过使用热塑性层层压这些层，可以防止组件、电子电路和/或图形层的进一步的处理，例如减轻在热成型和注塑中剪切力的风险。
[0010]在一些实施方案中，热塑性层包含一组结构化的性质，如机械刚度、光学性质如吸收、光导、阻挡、反射光，或其它电性质或热性质。因此，当层压件由三个膜构成时，可以在层压之前在热塑性层中限定这些性能的差别。
附图说明
[0011]本公开的设备、系统和方法的这些和其它特征、方面和优点将从以下描述、所附权利要求和附图中变得更好理解，其中：
[0012]图1A示出了制造电子装置；
[0013]图1B示出了电子装置；
[0014]图2A示出了多层层压件热成形的截面视图；
[0015]图2B显示了在热成型模具内的多层层压件；
[0016]图3A和图3B示出了多层层压件的背面注塑；
[0017]图4A和图4B示意性地示出了电子设备的横截面视图；
具体实施方式
[0018]用于描述特定实施方式的术语不旨在限制本专利技术。如本文中所用，单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。应当理解，术语“包括(comprise)”和/或“包括(comprising)”指定所述特征的存在，但不排除一个或多个其它特征的存在或添加。还应理解，当方法的特定步骤被称为在另一个步骤之后时，其可以直接跟随该另一个步骤，或者可以在进行特定步骤之前进行一个或多个中间步骤，除非另有说明。同样，应当理解，当描述结构或部件之间的连接时，除非另有说明，该连接可以直接或通过中间结构或组件建立。
[0019]本公开的方面包括多层层压件，其中，电子衬底和图形衬底在层压件的两侧之间分开。通常，将弹性体设置在两个衬底之间以形成具有不同(光学)性质的贴片/岛的单个分段层。例如，通过材料和三维形状的选择，实现了刚度，导致不需要背面注塑。有利地，用于装置的光管理、感测、致动和操作的组件被嵌入弹性体层中，弹性体层在热成形期间充分地流动以避免在任何方向上的组件处的应力。另外，印刷电子器件的容易的外部接触可以以廉价和直接的方式进行。在一些实施方式中，图形被印刷在相对薄的膜上，并且在另一个膜
上应用电子功能。例如，图案化的导体和电介质、以及组件可能地被组装成多层。将理解的是，两个膜都可以用在光学管理光反射、阻挡或吸收中使用的材料单独地制造和印刷。
[0020]在一些实施方案中，将两个或更多个膜结合成层压件，通过层压第三弹性体层使印刷材料彼此面向，以在高于其加工温度的温度下嵌入组件。在其它或进一步的实施方式中，弹性体层可以是分段的，包括半透明、不透明、有色和无色透明材料的交替。可以预见，由于弹性体的刚度和外层的选择，该装置具有足够高的刚度和稳定性，而不需要进一步的加工，例如背面注塑。
[0021]在下文中参考附图更全面地描述本专利技术，在附图中示出了本专利技术的实施方式。在附图中，为了清楚起见，可以夸大系统、组件、层和区域的绝对和相对尺寸。参考本专利技术的可能理想化的实施方式和中间结构的示意性和/或截面图示来描述实施方式。在说明书和附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。相对术语及其派生词应被解释为是指所描述的方向或如讨论中的附图所示的方向。这些相对术语是为了便于描述，并且除非另有说明，否则不需要以特定的方向构造或操作该系统。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造电子装置(100)的方法，所述方法包括：
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提供电子衬底(10)，所述电子衬底(10)包括设置在所述电子衬底(10)的至少一侧(10a)上并且从所述电子衬底(10)的至少一侧(10a)突出的电子组件(11，12)，所述电子组件(11，12)包括用于发射光(12a)的至少一个发光装置(12)；
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提供覆盖衬底(20)，所述覆盖衬底(20)包括由不透明材料(20m)的一层或多层(20a)形成的图形图案(21)，所述图形图案(21)包括至少一个窗(22)，用于透射从相应发光装置(12)发射的所述光(12a)的至少部分；
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在所述电子衬底(10)和所述覆盖衬底(20)之间提供热塑性层(30)，所述热塑性层(30)包括热塑性材料(30m)，所述热塑性材料(30m)用于使所发射的光(12a)的至少部分通过所述热塑性层(30)的至少部分透射；
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通过将所述电子衬底(10)和所述覆盖衬底(20)通过与面向所述电子衬底(10)和所述覆盖衬底(20)之间的所述热塑性层(30)的所述突出的电子组件(11，12)层压而结合形成多层层压件(40)，其中，至少所述热塑性层(30)被加热到用于增加所述热塑性材料(30m)的塑性的层压温度(T1)，其中，所述电子组件(11，12)通过层压被推入所述加热的热塑性层(30)中，用于将所述电子组件(11，12)嵌入所述热塑性材料(30m)中。2.根据权利要求1的方法，其中，所述层压温度(T1)高于所述热塑性材料(30m)的玻璃化转变温度(Tg30)并且低于所述电子衬底和/或所述覆盖衬底(10，20)的玻璃化转变温度(Tg10，Tg20)。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电子衬底(10)、所述覆盖衬底(20)和所述热塑性层(30)被层压以最初形成平面的多层层压件(40)，其中，所述平面的多层层压件(40)通过随后的热成形工艺在平面外变形。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多层层压件(40)在热成型工艺中被加热到高于所述覆盖衬底(10，20)的玻璃化转变温度(Tg)的热成型温度(Tt)。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多层层压件(40)形成封闭容积的部件，所述方法还包括应用注塑工艺以通过用于增强所述多层层压件(40)的注塑材料(60m)填充所述容积。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电子衬底(10)布置在所述热塑性材料(30m)和背衬层之间，所述背衬层包括通过注塑施加的热固性材料。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述热塑性层(30)包括不透明白色热塑性材料(30m')的贴片，用于将所述至少一个发光装置(12)的所发射的光(12a)朝向相应的窗(22)反射。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，包括所述发光装置(12)的所述热塑性层(30)的容积由...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰伦，
申请(专利权)人：荷兰应用自然科学研究组织TNO，
类型：发明
国别省市：