CN111447731A - 多层结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了用于电子装置的多层结构，包括：用于容纳电子器件的优选地为柔性的基板膜；设置在基板膜的第一表面区域上的多个电子部件，基板膜还包括与第一表面区域相邻的第二表面区域；以及印刷在基板膜上用于将电子部件电连接在一起的多个导线；多个电子部件和基板的容纳电子部件的相关的第一表面区域覆盖模制有第一热塑性材料，基板膜在第一热塑性材料覆盖模制在基板膜上之前热成型以展现期望的形状，相邻的第二表面区域和第一表面区域的至少一部分覆盖模制有与第一热塑性材料不同的第二热塑性材料，使得电子部件和电子部件上的第一热塑性材料的至少一部分嵌入在基板膜与第二热塑性材料之间。本申请还提供了制造用于电子装置的多层结构的方法。

Description

多层结构及其制造方法
本申请是申请日为2016年4月1日(优先权日为2015年4月2日)、申请号为201680020826.1(PCT/FI2016/050205)、名称为“具有嵌入式电子器件的多材料结构”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
一般而言，本发明涉及电子器件、相关联的装置、结构和制造方法。具体地而非排他地，本发明涉及电子器件与不同塑料主(host)材料的整合。
背景技术
一般而言，在电子器件和电子产品的背景下存在着各式各样不同的堆叠的组件和结构。
电子器件与相关的产品整合背后的动机可以如同有关的使用背景一样多样化。比较常见地，当所得的解决方案最终展现多层特性时，寻求的是部件的尺寸节省、重量节省、成本节省或仅是效率的整合。进而，相关联的使用情境可以涉及产品包装或食品包装、装置外壳的视觉设计、穿戴式电子器件、个人电子装置、显示器、侦测器或感测器、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)和导体一般地可以通过多种不同的技术被设置到基板元件上。举例而言，现成的电子器件诸如各种表面安装装置(SMD)可以安装在基板表面上，该基板表面最终形成多层结构的内或外中间层。此外，可以应用被归入术语“印刷电子器件”的技术来实际上将电子器件直接制造到相关联的基板。术语“印刷”在该背景下是指能够通过基本上增材印刷工艺制造电子器件/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。使用的基板可以是柔性的，并且印刷材料是有机的，然而，其未必总是如此。
举例而言，前述的穿戴式电子器件和一般的穿戴式技术(诸如智能服饰)融合了纺织品、其他可穿戴材料和电子装置，以通过为了私人和商业目的两者而在可穿戴用品(诸如衣物)中实施无所不在的不同方面的运算而让穿戴者的生活更轻松。近来在材料技术和小型化上的进展已经带来了使用者在约十年或二十年前仅能梦想的先进解决方案。硬壳穿戴式技术诸如各种智能手表或一般的腕戴式装置现已被受限地使用了一段时间，从80年代的腕戴式计算器手表开始，进化到运动/健身计算机、活动监测器，以及最近出现的能够实现通信的各种设备，例如有嵌入式特征的移动电话和平板电脑。然而，到现在少量的穿戴式智能眼镜和例如有关个人安全的产品已进入市场。关于提供用于与电子器件整合(诸如感觉整合)的织物，真实的电子纺织品或“智能纺织品”在过去几年期间也已经被引入。电子纺织品可以包含导电材料(诸如导电纱线)和绝缘材料二者，以为嵌入其中的部件提供所期望的电性质。
图1示出整合并嵌入有电子器件的多层构造100的一个典型实例。基板102已被设置有多个电子部件106和在多个电子部件之间的导线108。导电触点可以已建立在基板上以至少将所设置的部件106电连接至导线108和基板的其他元件。进一步的材料层104已通过使用适合的叠层方法(包含使用例如粘合剂、升高的温度(热量)和/或压力)而设置在顶部上。
具有所示类型的获得的结构100尽管就整合和保护而言无疑具有诸多益处，但关于一个或多个影响其可用性的其他重要方面容易变成是次优的，当然这仍视所考虑的特定使用情境而定。
举例来说，堆叠的结构100可能最后呈现为太硬或相应地太柔，因为结构的弹性很大程度上取决于所使用的材料102和104，然而所使用的材料的性质对其部分而言通常由所提供的部件106的特性、其间的导体108和已建立的结构中的部件106的期望的功能相对直接地决定。事实上，优选的部件或一般的电子器件106、108可能已被原始设计成仅在某些状况下适当地起作用且仅承受有限的操控(例如弯折)，这意味着绝对必要的或至少高度有利的环境操作参数。因此，周围的、嵌入电子器件的材料的材料性质可能已仅仅被选择为符合如由电子器件所确定的预期。同时，从一般的观点来看，举例而言，关于整体构造100的弹性、触觉、光学和/或美学性质，所得的材料特性可能已实际上提供了令人失望的副作用。
发明内容
本发明的目的是在堆叠的结构和其中包括的电子器件的背景下，至少缓和以上与现有解决方案相关联的缺陷中的一个或多个。
通过根据本发明的多层结构和相关的制造方法的实施方案达成该目的。
根据本发明的一个方面，一种用于电子装置的多层结构，包括：
柔性基板膜，其用于容纳电子器件，
多个电子部件，其被设置在膜的第一表面区域上，所述膜还包括与第一表面区域相邻的第二表面区域，以及
多个导线，诸如触垫和导体，所述多个导线被印刷在基板膜上以将所述电子部件电连接在一起和/或电连接至目标区域，诸如基板的周边，其中
所述多个电子部件和所述基板的容纳部件的相关的第一表面区域已覆盖模制(over-molding)有第一热塑性材料，相邻的第二表面区域和优选地第一区域的至少一部分进一步覆盖模制有第二热塑性材料，使得至少部分电子部件和其上的所述第一热塑性材料基本上嵌入在基板膜与第二热塑性材料之间。
优选地，仅第一表面区域(和相关的部件)已经在上面覆盖模制有第一热塑性材料。第一热塑性材料已用于仅仅覆盖模制第一表面区域，使得相邻的第二表面区域已保持没有第一材料(或至少没有与第一区域和相关的部件一起覆盖模制的第一材料)。第二表面区域仍由第二热塑性材料覆盖，该第二热塑性材料优选地还覆盖第一覆盖模制区域的至少一部分。在第二表面区域上，第二热塑性材料因而可以接触基板和例如其上的电子部件和/或导线。
在一个实施方案中，多个电子部件包括至少一个光电部件。举例而言，该至少一个光电部件可以包括LED(发光二极管)、OLED(有机LED)或其他一些发光部件。部件可以是侧面发射式(‘侧面射出’)的。替代地或附加地，多个电子部件可以包括光接收或光敏部件，诸如光二极管、光电阻器、其他光检测器或例如光伏电池。光电部件诸如OLED可以已使用印刷电子技术的优选方法印刷在基板膜上。
在其他补充性或替代性的实施方案中，第一(热)塑性材料包括光学上基本透明或半透明的材料，使得能够让例如可见光通过所述材料而损失可忽略。举例而言，在期望的波长处，足够的透射度可以是约80％、85％、90％或95％或更高。第二(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，第二材料也可以是透明的。
在进一步的补充性或替代性的实施方案中，关于预定的波长(例如可见光谱)，基板膜可以至少部分地是光学上基本不透明或至少半透明的。膜可以在起初已设置有视觉上可分辨的(例如装饰/美学和/或信息性)特征，诸如其上的图形图案。这些特征可以已设置在膜具有电子器件的同一侧上，使得它们也已由覆盖模制的一种或两种(至少第二)塑性材料封住。因此，IML(模内标示)或IMD(模内装饰)技术可以因而被应用于制造阶段。对于辐射(诸如，可选地由基板膜上的电子器件(进一步可选地经由第一热塑性材料)发射的可见光)来说，基板膜可以至少部分地(即至少在某些地方)是光学上透明或半透明的。举例而言，透射度可以是约80％、85％、90％、95％或更高。
在进一步的补充性或替代性的实施方案中，模制的第一热塑性材料可以建立基本上透明或半透明的窗口或由基板膜至少部分地限定的其他光学特征的填充材料。第一材料可以被配置成将电子器件发射的光经由窗口传送至环境，和/或反之亦然。基板膜可以限定切口、槽口、(通-)孔或斜面以改善关于环境来自第一塑性材料和/或去往第一塑性材料的光透射度。
根据一个其他方面，一种制造用于电子装置的多层结构的方法，包括：
获得柔性基板膜，其用于容纳电子器件，
将多个导线印刷在膜上，用于将电子部件彼此电连接和/或与基板上的多个预定的区域电连接，
在膜的第一表面区域上设置多个电子部件，其中膜还包括与第一表面区域相邻的第二表面区域，
将第一热塑性材料模制在多个电子部件和基板的容纳部件的相关的第一区域上，以及
将第二热塑性材料模制在相邻的第二表面区域上和第一表面区域的至少一部分上，使得至少部分电子部件和其上的第一热塑性材料基本上嵌入在基板膜与第二热塑性材料之间。
举例来说，可应用的模制方法包括注射成型。第一和第二塑性材料可以使用双射模制方法或一般地多射模制方法来模制。可以利用具有多重模制单元的模制机器。替代地，多重机器或单个可重配置的机器可以用于依序提供这两种材料。
如技术人员认识到的，先前提出的有关结构的各种实施方案的考虑可以在做必要修改之后灵活地应用于方法的实施方案，并且反之亦然。
根据实施方案，本发明的实用性产生于多个议题。所获得的多层结构可以用于在主元件中建立期望的装置或模块，该主元件诸如智能衣物(例如衬衫、夹克或裤子，或例如压力衣物(compression garment))、另一件可穿戴电子器件(例如腕戴式装置、头部穿戴物或足部穿戴物)、车辆、车辆内饰、车辆照明、个人通讯装置(例如智能电话、平板电话或平板电脑)或其他电子器件。因为第一和第二模制材料可以展现彼此相异的某些优选性质，所以所得的整体结构可以对于涉及嵌入式电子器件和所用的材料经受的不同的力或一般地影响的每种使用情境而被更好的优化。所获得的结构的整合程度可以是高的，并且期望的尺寸(诸如其厚度)可以是小的。
所使用的基板膜可以在其上包含图形和其他视觉和/或触觉可检测的特征，因此膜除了寄放(host)和保护电子器件以外还可以具有美学和/或信息化效果。膜至少在某些地方可以是半透明或不透明的。膜可以具有期望的颜色，或者包括具有期望的颜色的多个部分。膜可以被配置成建立相关联的产品的外表面的至少一部分。
视觉特征诸如图案或着色可以至少设置在膜的面对模制的塑料的一侧上，使得特征通过膜的厚度保持与环境效应隔离并免受环境效应。因此，可轻易地损坏(例如被涂画的)表面特征的不同冲击、摩擦、化学品等通常不会触及它们。膜可以被容易地制造或处理(诸如，切割成具有必要特性(诸如孔或槽口)以暴露底下的特征(诸如，模制的材料)的符合期望的形状)。
第一模制热塑性材料可以针对各种目的而优化，这些目的包括基于模制工艺固定电子器件。然而，第一材料可以被配置成保护电子器件免受后续的模制阶段和例如环境条件(诸如湿气、热、冷、尘土、撞击等)。举例而言，基于光透射度和/或弹性，它可以进一步具有期望的性质。在嵌入式电子器件包括发出光或其他辐射或接收光或其他辐射的部件的情形下，第一材料可以具有足够的透射度而使光能够由其透过。
第二模制材料可以关于其他特性(诸如装置所需的整体机械性质)是优化的。举例而言，它可以比第一材料有更大或更小的刚性或弹性。在一些实施方案中，第一模制材料可以比第二模制材料更有刚性或更硬(弹性较小)，这使得能够保护由第一模制材料覆盖模制的电子器件免于过度的弯曲或一般地变形，同时柔性较大或弹性较大的第二模制材料提供了整体结构的柔性，举例来说，该整体结构可以限定可动态弯曲的柔性装置(诸如穿戴式电子装置(例如腕戴式计算机装置)或智能衣物(例如压力衣物))的至少一部分。然而，第二模制材料可以通过所使用的颜色、图案、表面形式等为结构提供期望的美学或触觉性质。
表述“多个”在本文中可以是指从一(1)开始的任何正整数。
表述“若干”相应地可以是指从二(2)开始的任何正整数。
术语“第一”和“第二”在本文中用于区分一个元件与另一元件，而(如果没有另外明确说明的话)并不是要具体地对它们划分优先顺序或对它们排序。
本发明的不同实施方案在所附的从属权利要求中揭示。
附图说明
接下来，将参考随附附图更详细地描述本发明，在附图中：
图1示出现有技术的多层结构的一个实例。
图2是根据本发明的包含多重材料层的多层结构的一实施方案的俯视图。
图3描绘了图2的多层结构的实施方案的侧视图。
图4是图2的实施方案的基板的仰视图，其中基板上设置有电子器件和模制的第一材料。
图5经由截面侧视图示出本发明的一个更普遍可应用的实施方案的侧视图。
图6是揭示根据本发明的方法的一实施方案的流程图。
具体实施方式
图1已经在前文加以讨论。
图2在200处描绘了根据本发明的包含多重模制的材料层的平面型多层结构的一实施方案的俯视图。基板202，优选地是柔性塑料膜，被示出为被切割或以其他方式配置成基本上矩形形状。
基板202被示出为具有填充条纹的图案，其被用来表明基板202的可能的完全或至少一部分(区域性)不透明性，这源于设置在面对底下的模制的塑料层的内表面上的着色和/或例如不同的图形、字母数字和/或文本图案，在下文中参考图3-5对模制的塑料层做了更详细地描述。举例而言，图案可以使用选定的优选涂料或油墨而已印刷在基板202的内和/或外表面区域上。
在基板202的周边处、沿着其纵向边缘的部分已被设置有透明区域、开口、孔、槽口、切口或类似的特征204，使得入射在其上的光通过朝向上表面(并且在所示的情形中，人们可能从顶部看基板202和相关的整体结构)，这在图中以从特征204出来的虚线来例示。关于所考虑的波长，典型地至少是可见光，特征204的光学透射度应达到期望的预定最小程度，例如80％、85％、90％或95％。
在一些实施方案中，基板层202在与特征204结合的情况下可以保持为连续且基本上单片的，即同一膜202还可以覆盖特征区域204。然而，基板202限定特征204的区域优选地应当排除以下项：诸如为了如上文所述的美学或例如信息化效果而在基板202上的其他地方使用但降低了基板202的光学透射度的附加物，典型地为涂料或油墨。
替代地，基板202可以事实上被成形以省略位于特征204的位置处的任何材料，即基板202在这样的位置处限定了槽口或类似的减材特征，使得光可以传播通过而基本上无任何损失。
作为进一步的替代方案，特征204可以包含与周围基板材料不同的材料。该不同的材料可以在建立堆叠的多层结构之前就已原先提供至基板202，或者底下的模制的第一热塑性材料的材料可以在模制程序期间已进入基板202限定的槽口或孔。
本文提出的多层结构可以在各种电子产品中得以应用。举例而言，可以对智能衣物或可携式电子设备(诸如腕戴式装置)设置该结构的一实施方案，该结构可选地形成相关联的腕带的至少一部分。
图3在300处示出了图2的多层结构的实施方案的可能的侧视图(沿线A-A)。然而，如上所讨论的，特征204可以指基板204中没有基板材料或模制材料存在于其中的开口、槽口、切口等，并且气氛(在多数情形下是空气)从而填充该空间。替代地，特征204可以包含与在基板的其他地方使用的不透明的(或一般而言较不透明的)基板材料不同的材料，和/或其上没有提供(诸如印刷)附加的光阻挡或光吸收材料，包括例如油墨、涂料、粘合剂等。
项306是指首先模制在基板上(即，暂时在第二材料之前)的底下的热塑性材料。材料306包括光学上基本透明或半透明的材料，以能够让可见光和/或处于一些其他预定波长的电磁辐射通过且损失可忽略。举例来说，在那些波长处的透射度可以是至少约80％、85％、90％或95％。辐射/光可以由设置在基板膜202上的电子器件308发射。电子器件可以包括例如多个光电部件，诸如LED(发光二极管)。部件可以表面安装在基板膜202上。附加地或替代地，多个部件可以通过印刷电子技术制造。
在部件之间或在部件与例如设置在多层结构以外的外部电子器件之间的电连接可以由导体和接触区域提供，导体和接触区域可以通过印刷电子器件印刷在基板上。连接可以用于电力供应以及信号发送控制和/或其他数据。
第二热塑性材料310可以模制在已经寄放有电子器件308和第一模制材料306的基板202上。第二热塑性材料310因而可以至少部分地覆盖第一模制材料306、其中的嵌入式电子器件308以及基板膜202的对应侧。在覆盖模制的电子器件308处，第二材料310可以接触第一模制材料306。在第一模制材料312以外的区域，第二材料310可以直接接触基板202。
除了尺寸(诸如材料层的厚度)以外，第二热塑性材料310还可以各式各样的方式不同于第一材料306。它可以具有不同的弹性、光学透明度/透射度、玻璃态转变温度和/或熔点。在所示的实例中，材料310已经被使用竖直条纹来描绘，其与基板条纹一样指出以下事实：相较于被示出为不具有任何填充图案的优选为基本上透明的第一材料306，材料310可以是基本上不透明或半透明的。进一步的材料层(诸如包含图形图案或其他视觉信息和/或美学特征的膜)可以设置在第二材料层310上，面对结构的环境，其可以是指主装置或主用户的表面(如果该多层结构形成穿戴式电子器件(诸如腕戴式装置)的至少一部分，则例如使用者的皮肤)。
所示的纵向侧视图没有指示电子器件308在关于基板的横向(侧向)方向上的任何可能的定位选项，因此已绘出图4以阐明一个(仅为示例性的)情境。因而，图4是图2的实施方案的基板202的(底侧的)仰视图400，其中基板上设置有电子器件和模制的第一材料。
在底面上的第一区域401A容纳电子器件308，该电子器件被覆盖模制有第一模制材料306并且然后被覆盖模制有第二模制材料310，而相邻的第二区域401B基本上排除了第一材料306但仍接收第二模制材料310(为了清楚起见，将第二模制材料310本身从图中排除)。
第一模制材料306已作为从基板的一个纵向边缘基本上延伸至另一纵向边缘的侧向条带而被设置在基板202和电子器件308上，每个条带覆盖一个或多个(图中描绘了两个)电子部件，诸如LED 308。在其他实施方案中，设置有第一模制材料306的区域不必是条带，而是基本上任何可模制的形状的不同形式、团(blob)或岛(islet)。部件308可以位于基板308的中央部分，使得部件308是不可见的和/或经由零阶辐射路径(无任何反射)直接将光传送通过位于靠近基板边缘的周边的特征204，如图4中以虚线指示的。项412是指优选地印刷在基板202上的前述导体和/或接触区域(例如接触垫)。
模制的层306、310的形状和一般地尺寸可以依具体应用而决定。在图3中，模制的第一材料层308展现圆拱形轮廓(具有圆顶状截面)，但是，例如矩形轮廓也是可能的。
每个模制的层306、310的厚度可以是几百微米或例如一或几毫米。厚度可以有所变化。举例而言，在第一模制材料306的位置处，第二材料310的厚度可以比其他地方小，以便在结构中保持期望的(可选地为恒定的)整体厚度。
因此，电子部件308的尺寸的数量级一般而言可以是类似的或较小的，使得结构可以使电子部件寄放和嵌入到足够的程度。基板膜202的尺寸和厚度也可以在不同的实施方式之间有所变化。举例来说，厚度可以是约100微米或几百微米或一毫米。
图5通过截面侧视图示出了根据本发明的多层结构500的一个更一般揭示的实施方案。如本领域技术人员认识到的，取决于所用材料的透明度和部件的定位，该图还可以描述为被描述为代表标准侧视图的简图。关于图3和图4所列的考虑一般而言也适用于此，并且论及不同材料、尺寸、电子器件等的性质和构造时也是如此。
包括一个或多个部件(诸如无源部件、有源部件、IC和/或子组件(首先设置在独立的基板上，随后作为整体被附接至目标基板的一或多个部件))的电子器件508已被设置在基板膜(或“片材”或“箔”)502的第一区域501A上，并且被模制在第一热塑性材料506内，接着是模制第二重叠热塑性材料510。某些部件508B可以仍保持在第一区域501A以外的第二区域501B上，并且避免了被覆盖模制有第一塑性材料506。
在如标记502B以及其上的模制的第二材料510的虚线化的可能缺失/移除的部分510B指示的某些可选的实施方案中，基板510的一个或多个边缘或其他区域可以实际上留出而不被模制，或者模制材料随后可以从基板移除，使得有利于例如与外部元件电耦合。这样的部分可以为此目的容纳导体512的一部分。替代地或附加地，电耦合的元件(诸如导体)可以从多层结构500的内部挤到边界/边缘而有利于外部连接，即使基板边缘502B并未保持为没有模制材料依然如此。
另外，虚线/曲线509是指在那些第二材料510完全不覆盖模制的第一材料506、第一区域501A和/或其上的电子器件508而仅覆盖例如边界区域的可能的实施方案中，模制的第二热塑性材料510的可能的边缘，因为第一材料506本身可以从电子器件508和膜502延伸至结构的外(顶)表面，或者大体上限定例如在第一区域501A的中央部分上的外表面。
如前文所解释的，模制的材料层506、510可以具有不同的性质和功能。第一模制材料层506可以被配置成固定和保护电子器件508。层506还可以从使用模制工艺(优选地为注射成型)的观点而是最佳的/最佳化的。然而，可以考虑材料506的光学性质，诸如透射度。为了更好地保护和容纳电子器件，举例来说，第一模制层506可以比第二层510有较少的柔性或弹性。
第二层510可以基于整个结构500和其至少部分地建立的相关装置的期望的机械性质(诸如柔性或弹性)和/或视觉性质而被选择。视觉性质可以包括信息性(例如指令文本或指示文本)和美学特征(例如图形图案)。
关于材料选择，膜502可以基本上由选自由以下组成的组中的一种材料组成，或者至少包括该材料：聚合物、热塑性材料、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物(MS树脂)、玻璃和聚对苯二甲酸乙酯(PET)。
在某些实施方案中，基板膜502至少在面对环境(即不是电子器件和模制的第一和第二材料)的那一侧上可以包括进一步的材料/材料层或被该进一步的材料/材料层涂覆或覆盖。除了或代替更常规的层，可以提供例如纺织品或生物材料或基于生物的材料(例如皮革、木材、纸张、硬纸板)。也可以使用例如橡胶或一般地具有橡胶的材料。
第一和第二热塑性材料举例来说可以包括选自由以下组成的组中的至少一种材料：PC、PMMA、ABS、PET、尼龙(PA，聚酰胺)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(GPPS)和MS树脂。
基板502可以根据每种使用情境所设定的需求来成形。基板502可以呈现例如矩形、圆形或方形的大致形状。它可以包含凹陷、槽口、切口或开口以提供如稍早讨论的光路径和/或例如在基板的任一侧上对设置在基板502上的元件的接近。举例而言，为了能够对嵌入式电池进行电池更换，或者一般地进行部件更换，或者为了接近UI特征(例如触敏区域、按钮或开关)，基板502可以设置有相关的接近路线。
电子器件508可以包括选自以下组成的组中的至少一种元件：光电部件、微控制器、微处理器、信号处理器、DSP(数字信号处理器)、传感器、可程序逻辑芯片、存储器、晶体管、电阻器、电容器、电感器、存储器阵列、存储器芯片、数据接口、收发器、无线收发器、发送器、接收器、无线发送器和无线接收器。
不同的感测和/或其他功能可以由嵌入的IC、专用部件、或共用的IC/电子器件(多用途电子器件)来实施。
电子器件508可以包括由印刷电子技术(诸如丝网印刷或喷墨)获得的印刷电子器件。附加地或替代地，电子器件508可以包括例如表面安装元件。举例而言，可以利用粘合剂将电子器件508机械地固定在基板上。可以应用传导材料诸如导电粘合剂和/或焊料来建立电连接以及机械连接。
图6包括揭示了根据本发明的方法的一实施方案的流程图600。
在制造多层结构的方法的开始，可以执行起始阶段602。在起始602期间，可以进行必要的作业，诸如材料、部件和工具的选择、获取、校准和其他配置。必须特别注意的是，各个元件和材料选择共同配合并渡过所选的制造和安装过程，举例而言，该制造和安装过程自然优选地基于制造工艺规范和部件数据单或通过调查和测试所生产的原型而被预先检查。使用的设备(除了别的以外，诸如模制/IMD(模内装饰)、叠层、接合、热成型和/或印刷设备)因而可以在该阶段进入到操作状态。
在604处，获得了用于容纳电子器件的至少一个(优选为柔性的)基板膜。可以获取基板材料的现成元件，例如成卷的塑料膜。在某些实施方案中，基板膜本身可以从期望的起始材料通过模制或其他方法而首先在内部被制造。可选地，对基板膜进行处理。举例而言，基板膜可以设置有开口、槽口、凹陷、切口等，如前文所考虑的。
在606处，在基板上优选地通过一种或多种印刷电子技术设置用于电耦合至电子部件的多个导电元件(诸如导线和接触区域(例如垫))。举例而言，可以利用丝网、喷墨、柔版、凹版或平版印刷。
在608处，将电子器件布置在基板上。现成的部件(诸如各种SMD)可以通过焊料和/或粘合剂而附接至接触区域。替代地或附加地，印刷电子技术可以应用于实际上将部件(诸如OLED)的至少一部分直接制造到膜上。
项609是指可选的附接一个或多个子***或‘子组件’，其可以包含起初独立的第二基板，该第二基板设置有电子器件(诸如IC)和/或各种部件。多层结构的电子器件的至少一部分或全部可以经由这种子组件提供至基板膜。可选地，在附接至主基板之前，子组件可以由保护塑料层至少部分地覆盖模制。举例而言，可以使用粘合剂、压力和/或热来机械接合子组件与初级(主)基板。焊料、接线和导电油墨是在子组件的元件之间以及与初级基板上的其余电气元件之间提供电连接的可应用的选项的实例。模制在基板和子组件的电子器件上的保护塑料层可以建立根据本发明的多层结构的第一热塑性层。
在某些实施方案中，在模制阶段之前或在模制阶段中，可选地对已包含电子器件的基板膜进行热成型618。包含可热成型的材料的基板可以被成形以更适合目标环境或目标用途。它可以被成形以便人体工学地接收例如人类的腕、臂、腿、踝、脚、躯体或头。
在610处，将第一热塑性层模制在基板膜的至少一侧和在该基板膜上的电子器件(诸如多个电子部件、相关的导线、接触区域)上。如上所提及的，在某些实施方案中，关于独立的子组件，第一材料的模制可仅在将子组件附接至主基板之前发生。
关于获得的堆叠的结构的所得整体厚度，鉴于制造和后续使用，该厚度很大程度上取决于使用的材料和提供必要强度的相关的最小材料厚度。这些方面必须根据个案进行考虑。举例而言，结构的整体厚度可以是约1毫米，但是更厚或更薄的实施方案也是可行的。
在612处，将第二塑性层模制在基板上，至少部分地覆盖底下的第一层和电子部件。
项614是指可能的后续处理作业。进一步的层可以添加到多层结构中。层可以有指示或美学价值，并且代替进一步的塑料或除此之外包含例如纺织品、皮革或橡胶材料。结构可以安装在主装置或主元件(诸如一件足部穿戴物、头盔、其他衣物等)处。额外的元件(诸如电子器件)可以安装在结构的外表面(诸如基板的外部表面)外。
在616处，结束执行方法。
本发明的范围由所附权利要求连同其等同物确定。本领域技术人员将认识到以下事实：所揭示的实施方案仅为说明的目的而被构建，并且前文所评述的建议的解决方案的创新核心将涵盖最能够适合每种真实生活使用情形的进一步的实施方案、实施方案的组合、变型和等同物。
在本发明的某些变型中，可以模制第二模制材料，使得它基本上(仅)邻近第一模制材料但不覆盖第一模制材料，即，两种材料仅仅相邻地定位在基板上而无基本或任何重叠。

Claims (15)

1.一种用于电子装置的多层结构(200，300，400，500)，所述结构包括：
优选地为柔性的基板膜(202，502)，所述基板膜用于容纳电子器件，
多个电子部件(308，508)，所述多个电子部件设置在所述基板膜的第一表面区域(401A，501A)上，所述基板膜还包括与所述第一表面区域相邻的第二表面区域(401B，501B)，
所述结构的特征在于包括：
多个导线(412，512)，所述多个导线印刷在所述基板膜上，用于将电子部件电连接在一起，另外，其中，
所述多个电子部件和所述基板膜的容纳所述电子部件的相关的第一表面区域被覆盖模制有第一热塑性材料(306，506)，所述基板膜在所述第一热塑性材料被覆盖模制在所述基板膜上之前被热成型以展现期望的形状，相邻的所述第二表面区域以及所述第一表面区域的至少一部分(509)被覆盖模制有与所述第一热塑性材料不同的第二热塑性材料(310，510)，使得所述电子部件和位于所述电子部件上的所述第一热塑性材料的至少一部分被基本上嵌入在所述基板膜与所述第二热塑性材料之间。
2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述多个电子部件包括至少一个光电发光部件，优选地为发光二极管(LED)。
3.根据权利要求2所述的结构，其中，所述至少一个光电部件是侧面发射式部件。
4.根据任一前述权利要求所述的结构，其中，所述第一热塑性材料展现第一弹性，并且所述第二热塑性材料展现不同的第二弹性。
5.根据任一前述权利要求所述的结构，其中，所述第一热塑性材料展现较低的弹性，并且所述第二热塑性材料展现较高的弹性。
6.根据任一前述权利要求所述的结构，其中，所述第一热塑性材料包括关于预定的波长光学透明或半透明的材料，所述预定的波长包括可见光谱波长。
7.根据任一前述权利要求所述的结构，其中，所述基板膜至少在一些位置关于预定的波长是光学不透明的或半透明的，所述预定的波长包括可见光谱波长。
8.根据任一前述权利要求所述的结构，其中，所述基板膜包括印刷在所述基板膜上的图形图案或着色，优选地印刷在面对所述第一热塑性材料和所述第二热塑性材料的一侧上。
9.根据任一前述权利要求所述的结构，其中，所述基板膜限定开口或光学透明或至少半透明的部分，所述电子部件中的一个或多个电子部件发射的光被配置成经由所述开口或者光学透明或至少半透明的部分来传播。
10.根据任一前述权利要求所述的结构，其中，所述基板膜限定开口或光学透明或至少半透明的部分，由所述电子部件中的一个或多个电子部件发射的并且首先由所述第一热塑性材料传递的光被配置成经由所述开口或者光学透明或至少半透明的部分来传播。
11.根据任一前述权利要求所述的结构，其中，所述第二热塑性材料包括关于预定的波长光学不透明或半透明的材料，所述预定的波长包括可见光谱波长。
12.一种制造用于电子装置的多层结构的方法，包括：
获得优选地为柔性的基板膜，所述基板膜用于容纳电子器件(604)，
在所述基板膜的第一表面区域上设置多个电子部件，其中所述基板膜还包括与所述第一表面区域相邻的第二表面区域(608)，
所述方法的特征在于包括：
在所述基板膜上印刷多个导线，用于将电子部件彼此电连接(606)，
将所述基板膜热成型以展现期望的形状，然后将第一热塑性材料模制在所述多个电子部件和所述基板膜的容纳所述电子部件的相关的第一表面区域上(610)，以及将与所述第一热塑性材料不同的第二热塑性材料模制在相邻的第二表面区域以及所述第一表面区域的至少一部分上，使得将所述电子部件和位于所述电子部件上的所述第一热塑性材料的至少一部分基本上嵌入在所述基板膜与所述第二热塑性材料之间(612)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述模制包括注射成型。
14.根据权利要求12至13中的任一项所述的方法，其中，设置所述多个电子部件包括：通过利用印刷电子技术来生产至少一个电子部件。
15.根据权利要求12至14中的任一项所述的方法，还包括：将多个视觉特征印刷在所述基板膜上，可选地至少印刷在面对所述部件和模制的所述第一热塑性材料和所述第二热塑性材料的一侧上，所述特征包括选自下述各者中的至少一者：图形图案、装饰元素、指示元素、信息性元素、文本、数字、字母数字信息、涂层和着色。
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