TWI620281B - 感測模組封裝結構與其製作方法 - Google Patents

Abstract

一種感測模組封裝結構與其製作方法，目的是在觸控面板之感測電路外部設置有避免製程中高溫影響的保護層，特別可為一種高熔點材料所形成的保護結構。製作方法的實施例包括將感測電路模組置入第一模具，注入第一熔融狀材料於此第一模具內，經第一次冷卻後形成第一包覆體，以此接合感測電路模組之一部分；再將此半成品置入第二模具，並注入第二熔融狀材料，經第二次冷卻程序定型形成第二包覆體，以包覆電路模組之另一部份。藉此兩階段製程形成由第一包覆體與第二包覆體接合感測電路模組之感測模組封裝結構。

Description

感測模組封裝結構與其製作方法

本發明有關一種電子感測電路結構與其製作方法，特別一於封裝感測電路時設置一避免高溫破壞的表面結構的製作方法。

在製作觸控面板時，面板背後設置有觸控用的感測電路，封裝時，通常是利用塑膠等高分子聚合物作為背板材料。一般製作過程係將感測電路置入於具有特定外觀的模具機內，並注入熔融狀的高分子聚合物材料，製作過程係在一特定高溫之下，經冷卻後可以與感測電路共同形成電子裝置之一部分。如圖1所示意描述的感測電路101，經置入於模具內與高分子聚合物材料一起成型，在感測電路101之外部形成一包覆材料103。

但於上述製程中，高溫可能會損害一般感測電路上的電子元件，或是電路上特定元件使用的材料也會被熔毀，因此常需要特殊設計的感測電路，因此產生成本上升的可能。

習知的感測電路可以參考圖2所描述的剖面結構。

圖中顯示為由第一聚合物層201與第二聚合物層211所包覆的觸控感測模組，其中主要結構有利用觸控事件追蹤感應軌跡的導電線路205與另一導電層209，兩者之間可依照需求相隔以絕緣層207,207’，導電線路205與導電層209之間產生一電容感應效果，觸控事件可能產生電容的變化，因此可以得出其感應軌跡。在結構上，觸控感測模組 的主要結構透過光學膠203黏接於包覆於外的第一聚合物層201。

上述第二聚合物層211為整個感測模組的基板結構，與第一聚合物層201之材料可為一種聚苯二甲酸二乙酯(Poly(Ethylene Terephthalate)，PET)，或是其他高分子聚合物材料，在上述製程中都可能因為熔融狀的高溫損害感測電路的元件。

有鑑於習知技術在製作電子裝置時，其中感測電路的各部元件與外部封裝結構形成時可能因為高溫產生損害的問題，本發明提出一種電子感測電路結構與其製作方法，能夠透過階段式製程，避免製作過程高溫造成的問題。

根據本發明實施例之一，在製作封裝感測電路時，特別在其電路結構之表面層設置一避免高溫破壞的結構，透過所形成的保護層杜絕高溫影響。

感測模組封裝結構之製作方法包括先備置具有觸控面板感測電路的一感測電路模組，之後將感測電路模組置入第一模具，並注入第一熔融狀材料於第一模具內，經第一次冷卻程序定型第一熔融狀材料，以形成包覆電路模組一部分的第一包覆體。

之後，將第一包覆體與感測電路模組之組合物置入第二模具，再注入第二熔融狀材料於第二模具內，經第二次冷卻程序定型此第二熔融狀材料，以形成包覆電路模組之另一部份的第二包覆體，感測模組封裝結構即為由第一包覆體與第二包覆體接合感測電路模組的結構。

上述感測電路模組主要結構為兩層導電層與其中的一絕緣層，而第一熔融狀材料或第二熔融狀材料為高分子聚合物材料，以此形成於兩層導電層與絕緣層表面結構可為一阻絕高溫的保護結構，比如一具有高熔點的材料層。

感測模組封裝結構實施例之主要結構有上述的感測電路模組與其包覆的結構，感測電路模組主要有基板層、第一導電層、絕緣層、第二導電層與表面層。在此電路模組之外利用兩階段製作方法形成第一包覆體與第二包覆體，其中第一包覆體與第二包覆體係分別由注入於第一模具與第二模具之高分子聚合物材料所形成。

特別的是，在實施例中，上述感測電路模組之表面層可為一高熔點材料層，或是在表面層之外形成另一保護層。

為了製作一個免於製程中高溫影響的感測模組封裝結構，本揭露書提出一種感測模組封裝結構與其製作方法，利用製程在感測電路模組之外層製作保護結構，特別是高熔點的材料，使內部電路不致在高溫製程中被破壞或是影響元件效能，並且高熔點材料本身的材料附著性更可考量其鄰近材料的特性。

揭露書所提感測模組結構之實施例可參考圖3。

示意圖所示的感測模組結構係特別用於觸控面板的感測電路，主要結構包括有兩層導電層(第一導電層301與第二導電層305)與其間隔的絕緣層303，其中第一導電層301與第二導電層305之結合可以感應出觸控之軌跡。結構更包括有基板層307與一表面層300。

根據本揭露書所描述的發明實施例，在製作感測模組的封裝結構時，特別在其結構之表面層300製作為一避免高溫破壞的高熔點結構，可為一種如聚亞醯胺(Kaptone)的絕緣材料，或是其他隔熱的塗料，藉此取代傳統如聚苯二甲酸二乙酯(PET)的表面層。

如圖4所示之感測模組之封裝結構實施例示意圖。

根據發明實施例，感測模組封裝結構之主要構成有電路部份的感測電路模組，與封裝材料部份的包覆體。

主要包括有基板層411，並於基板層411上形成有導電層409(對應圖3所示感測模組主要結構實施例的第二導電層305)，絕緣層407,407’再形成於導電層409上，導電層409與另一導電線路405(對應圖3所示感測模組主要結構實施例的第一導電層301)間隔有此絕緣層407,407’，導電層409(第二導電層)與導電線路405(第一導電層)隔此絕緣結構對應設置，絕緣層407,407’之設計可依據實際需要調整，藉此兩層導電層間之電氣特性，可以感應出觸控的行為，比如電容的變化，並據此描繪出觸控軌跡。

此例中，利用一高熔點材料層401取代原來形成於表面的結構，此類高熔點材料可以防止內部電路模組被製程中的高溫影響，高熔點材料層401可利用雙面膠403(如一種透明光學膠)與上述導電線路405、絕緣層407,407’、導電層409與基板層411形成的結構結合。

並且，在一實施例中，高熔點材料層401之表面可塗佈一表面改質劑，以增加與外部包覆體間的附著性，比如如圖5(b)所示的第一包覆體(503)或第二包覆體(505)。於再一實施例中，高熔點材料層401之表面亦可藉塗佈一 光學特性材料增加光學特性。特別一提的是，在一實施例中，高熔點材料層401的材料與第一包覆體(503)或第二包覆體(505)可為一高附著性材質，或是附著性較佳的材料。

在另一實施態樣中，前述高熔點材料層401因為與第一包覆體(503)與第二包覆體(505)鄰接，因此高熔點材料層401的材料附著性將考量第一包覆體(503)與/或第二包覆體(505)的材料特性，特別是以較佳的附著性為考量。

值得一提的是，因為一般光學膠在一般高溫條件下可能會因為高溫導致軟化導致變形或脫落，此時可以選用較耐高溫的雙面膠，例如矽材料(silicon)系列的雙面膠，可以承受攝氏250度高溫或選用光固型(UV)或熱固型液態膠等耐高溫系列產品來取代，雙面膠也可挑選具光學特性佳的光學膠。另外高熔點材料為了增加光學特性或附著性可以在材質挑選上特別選用或表面塗佈特殊材料。

特別的是，在形成上述感測模組之封裝結構時，揭露書所提出的實施例係利用一種兩階段的製作方法，藉此形成包覆感測電路模組的外部包覆體，也就是由高溫熔融狀材料所形成的包覆結構，可為使用此感應電路的電子裝置的外部保護裝置。

圖5(a)所示為上述兩階段製程中第一階段實現的結構示意圖，此例中，至少包括上述表面層(如圖3，300)、導電層(301)、絕緣層(303)、導電層(305)與基板層(307)等結構的感測電路模組501，外部形成有第一包覆體503，以包覆感測電路模組501之一部分，此例為下方的部份。

接著如圖5(b)所示第二階段實現的結構，此例包括上述感測電路模組501與第一包覆體503所形成的半成品，接著再形成第二包覆體505，包覆感測電路模組501剩餘的部份，其中第一包覆體503與第二包覆體505係分別由注入於兩種模組之高分子聚合物材料所形成。

圖6則接著描述本揭露書中感測模組之封裝結構的製程實施例。

步驟開始之初，先備置上述具有基本感測電路結構的感測電路模組，特別是包括有應用於觸控面板之感測電路。接著，如步驟S601，將此模組的相關元件置入第一模具內，第一模具特別是依據使用此感測電路模組的電子裝置之設計而定，藉此形成外部保護結構之一部分，如第一包覆體。

再如步驟S603，注入第一熔融狀材料於上述第一模具內，此類材料特別為高分子聚合物，需要高溫使其成為可流動的熔融狀流體，經第一模具完整接合於感測電路模組之一部分。接著如步驟S605，經第一次冷卻程序定型第一熔融狀材料，以形成第一包覆體(步驟S607)，第一包覆體因此可以接合所設定感測電路模組之一部分。

之後將第一包覆體與感測電路模組之組合物(半成品)置入另一第二模具(步驟S609)，第二模具同樣是根據相關電子裝置之設計而定，配合上述第一模具可形成電子裝置之外部保護結構。

如步驟S611，注入第二熔融狀材料於第二模具內，此第二熔融狀材料在高溫下為流體，可以與感測電路模組緊密接合。再經第二次冷卻程序定型第二熔融狀材料(步驟 S613)，以形成上述第一包覆體未包覆之另一部份的第二包覆體(步驟S615)。

經上述製程，形成由第一包覆體與第二包覆體接合感測電路模組之感測模組封裝結構，依照設計，第一包覆體與第二包覆體兩者或是其一可為高分子聚合物，依照設計需求而定，也就是此類高分子聚合物在製作過程需要在高溫的環境下，本揭露書即提出具有保護結構的感測電路模組，藉此阻隔高溫對電路元件的影響。

綜上所述，本揭露書所提出的感測模組封裝結構與其製作方法特別是利用兩階段製程，分別在感測電路模組上形成兩種包覆體，其中在處理高溫問題時，則利用高熔點材料等耐高溫與阻絕高溫的材料，因此在製程中也可保護其內部電路元件。

惟以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖示內容所為之等效結構變化，均同理包含於本發明之範圍內，合予陳明。

101‧‧‧感測電路

103‧‧‧包覆材料

201‧‧‧第一聚合物層

203‧‧‧光學膠

205‧‧‧導電線路

207,207’‧‧‧絕緣層

209‧‧‧導電層

211‧‧‧第二聚合物層

300‧‧‧表面層

301‧‧‧第一導電層

303‧‧‧絕緣層

305‧‧‧第二導電層

307‧‧‧基板層

401‧‧‧高熔點材料層

403‧‧‧雙面膠

405‧‧‧導電線路

407,407’‧‧‧絕緣層

409‧‧‧導電層

411‧‧‧基板層

501‧‧‧感測電路模組

503‧‧‧第一包覆體

505‧‧‧第二包覆體

步驟S601~S615‧‧‧感測模組封裝製程

圖1為習知技術之感測電路封裝示意圖； 圖2為習知技術之感測電路結構剖面示意圖； 圖3所示為本發明感測模組主要結構示意圖； 圖4所示為本發明感測模組結構實施例示意圖； 圖5(a)(b)所示為本發明兩階段製程實施例示意圖； 圖6所示為本發明感測模組封裝製程實施例流程。

Claims (10)

1. 一種感測模組封裝結構之製作方法，包括：備置一感測電路模組，包括應用於一觸控面板之感測電路；將該感測電路模組置入一第一模具；注入一第一熔融狀材料於該第一模具內；經第一次冷卻程序定型該第一熔融狀材料，以形成一第一包覆體，該第一包覆體接合該感測電路模組之一部分；將該第一包覆體與該感測電路模組之組合物置入一第二模具；注入一第二熔融狀材料於該第二模具內；經第二次冷卻程序定型該第二熔融狀材料，以形成一第二包覆體，該第二包覆體接合該第一包覆體所未包覆該感測電路模組之另一部份；以及形成由該第一包覆體與該第二包覆體接合該感測電路模組之感測模組封裝結構。
2. 如申請專利範圍第1項所述的感測模組封裝結構之製作方法，其中該第一熔融狀材料或該第二熔融狀材料為高分子聚合物材料。
3. 一種應用如申請專利範圍第1項所述的製作方法所製作的感測模組封裝結構，其包括該感測電路模組、包覆該感測電路模組之一部分的該第一包覆體、以及包覆該感測電路模組之另一部分的該第二包覆體；其中，該第一包覆體與該第二包覆體係分別由注入於一第一模具與一第二模具之高分子聚合物材料所形成，該 感測電路模組包括：一基板層；一形成該基板層上的第二導電層；一形成於該第二導電層上的絕緣層；一形成於該絕緣層上的第一導電層，該第一導電層與該第二導電層間隔以該絕緣層而對應設置；以及一形成於該第一導電層上之表面層。
4. 如申請專利範圍第3項所述的感測模組封裝結構，其中該表面層為一高熔點材料層。
5. 如申請專利範圍第4項所述的感測模組封裝結構，其中該表面層上的該高熔點材料層的材料與第一包覆體或第二包覆體為一高附著性材質。
6. 如申請專利範圍第4項所述的感測模組封裝結構，其中更包括使用於貼附於該感測模組封裝結構之表層的一雙面膠。
7. 如申請專利範圍第6項所述的感測模組封裝結構，其中該第一導電層上更設有該雙面膠，該雙面膠為矽材料、光固型或熱固型耐高溫系列產品。
8. 如申請專利範圍第6項所述的感測模組封裝結構，其中該第一導電層上更設有該雙面膠，該雙面膠為具有光學特性之光學膠。
9. 如申請專利範圍第4項所述的感測模組封裝結構，其中該高熔點材料層之表面塗佈一表面改質劑以增加與該第一包覆體或該第二包覆體間的附著性。
10. 如申請專利範圍第4項所述的感測模組封裝結構，其中該高熔點材料層之表面塗佈一光學特性材料增加光學特 性。