CN106028619A - 可挠式电子模块及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可挠式电子模块,包括图案化软性基板、可伸缩材料层及至少一电子元件。图案化软性基板包括至少一分布区域,且可伸缩材料层连接分布区域。电子元件配置于图案化软性基板与可伸缩材料层的至少其中之一上。一种可挠式电子模块的制造方法亦被提出。
Description
技术领域
本发明是有关于一种电子模块及其制造方法,且特别是有关于一种可挠式电子模块及其制造方法。
背景技术
传统的电子产品为了达到电性品质的稳定性及导电线路的可靠度及耐用性,通常是将电子元件制作于硬质载板上,如此能避免电子产品因形变而使导电线路的品质受到影响或甚至使导电线路断裂或晶片毁损。然而,将电子元件制作于硬质载板上将使电子产品的应用性大大地受到了限制。举例而言,面积过大的电子产品将难以随身携带,亦难以让使用者穿戴,且亦不便收藏。此外,这种电子产品亦难以做到紧贴于人类、动植物或机械结构的具有弯曲表面的部分。
随着制程技术的进步,一些可挠式电子产品被发展出来。然而,这些可挠式电子产品在形变上仍有一定的限制,例如其虽为可弯曲、可弯折,但仍无法伸缩,使得这类可挠式电子产品在应用上仍有一些限制。
发明内容
本发明实施例提供一种可挠式电子模块,其能够随使用需求伸缩。
本发明实施例提供一种可挠式电子模块的制造方法,其可制造出能够伸缩的可挠式电子模块。
本发明的一实施例的可挠式电子模块包括图案化软性基板、可伸缩材料层及至少一电子元件。图案化软性基板包括至少一分布区域,且可伸缩材料层连接分布区域。电子元件配置于图案化软性基板与可伸缩材料层的至少其中之一上。此至少一电子元件包括可拉伸导线。
在本发明的一实施例中,图案化软性基板的杨氏模量(Young’s modulus)与可伸缩材料层的杨氏模量的比值大于或等于10。
在本发明的一实施例中,至少部分分布区域为彼此分离的多个岛状结构。
在本发明的一实施例中,至少部分分布区域为多个凸出结构,图案化软性基板在相邻的二凸出结构间具有凹陷,且相邻的二凸出结构藉由凹陷的底部相连。
在本发明的一实施例中,可挠式电子模块更包括覆盖层,其中图案化软性基板配置于可伸缩材料层与覆盖层之间,且覆盖层的材料为可伸缩材料。
在本发明的一实施例中,可挠式电子模块更包括离型层,配置于图案化软性基板上。
在本发明的一实施例中,离型层更配置于可伸缩材料层上。
在本发明的一实施例中,可伸缩材料层对图案化软性基板的附着力大于图案化软性基板对离型层的附着力。
在本发明的一实施例中,至少一电子元件包括多个第一电极,可伸缩材料层分布于这些第一电极之间,且图案化软性基板、可伸缩材料层及至少一电子元件形成可挠式电路板。
在本发明的一实施例中,可挠式电子模块更包括可挠式电子装置,其包括多个第二电极,这些第二电极通过异方性导电膜分别与这些第一电极电性连接,或分别通过多个异方性导电膜分别与这些第一电极电性连接。
在本发明的一实施例中,可挠式电子装置包括另一图案化软性基板及另一可伸缩材料层。此另一图案化软性基板包括至少另一分布区域,其中这些第二电极配置于另一分布区域上。此另一可伸缩材料层连接这些分布区域,且配置于这些第二电极之间。
本发明的一实施例的可挠式电子模块的制造方法包括:形成软性基板;图案化软性基板,以形成至少一分布区域;形成连接分布区域的可伸缩材料层;以及在软性基板与可伸缩材料层的至少其中之一上形成至少一电子元件。
在本发明的一实施例中,在软性基板与可伸缩材料层的至少其中之一上形成至少一电子元件包括:在图案化前的软性基板上形成导电层;以及图案化导电层,以形成至少一电子元件。
在本发明的一实施例中,图案化软性基板包括:在软性基板上形成包覆电子元件的图案化遮罩层;以及以图案化遮罩层作为阻挡层而蚀刻、刨除或压印软性基板被图案化遮罩层所曝露出的部分,以形成分布区域。
在本发明的一实施例中,形成连接分布区域的可伸缩材料层包括:在软性基板上形成可伸缩材料层,并使可伸缩材料层填充于分布区域的间隙中,且使可伸缩材料层包覆电子元件。
在本发明的一实施例中,在软性基板与可伸缩材料层的至少其中之一上形成至少一电子元件包括:在可伸缩材料层上形成导电层;以及图案化导电层,以形成至少一电子元件。
在本发明的一实施例中,可挠式电子模块的制造方法更包括:利用凸块膜具压印可伸缩材料层,以使可伸缩材料层形成图案。
在本发明的一实施例中,可挠式电子模块的制造方法更包括:在形成软性基板之前,在硬质载板上形成离型层,其中形成软性基板包括在离型层上形成软性基板,且离型层对软性基板的附着力大于离型层对硬质载板的附着力。
在本发明的一实施例中,软性基板包覆离型层的边缘,且可挠式电子模块的制造方法更包括:切除软性基板包覆离型层的边缘的部分,并使硬质载板与离型层分离。
在本发明的一实施例中,可伸缩材料层对软性基板的附着力大于软性基板对离型层的附着力。
在本发明的一实施例中,可挠式电子模块的制造方法更包括:在离型层上形成修饰层,其中软性基板是形成于修饰层上,且修饰层配置于软性基板与离型层之间,以提升离型层与软性基板之间的附着力。
在本发明的一实施例中,可挠式电子模块的制造方法更包括:在形成软性基板之前,在硬质载板上形成牺牲层,其中形成软性基板包括在牺牲层上形成软性基板;以及在图案化软性基板、形成可伸缩材料及形成电子元件之后,利用激光照射牺牲层,以使软性基板与硬质载板分离。
在本发明的一实施例中,软性基板的杨氏模量与可伸缩材料层的杨氏模量的比值大于或等于10。
在本发明的一实施例中,可挠式电子模块的制造方法更包括:在图案化后的软性基板上形成覆盖层,其中软性基板配置于可伸缩材料层与覆盖层之间,且覆盖层的材料为可伸缩材料。
在本发明的实施例的可挠式电子模块中,由于可伸缩材料层连接分布区域,因此可挠式电子模块可具有随着使用需求伸缩的效果,进而增加可挠式电子模块的应用性。在本发明的实施例的可挠式电子模块的制造方法中,由于形成了连接分布区域的可伸缩材料层,因此可制造出能够伸缩的可挠式电子模块。
为让本发明内容能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明的一实施例的可挠式电子模块的剖面示意图。
图2A至图2I为图1的可挠式电子模块的九种变化实施例的剖面示意图。
图3A至图3E为本发明的另五个实施例的可挠式电子模块的图案化软性基板及可伸缩材料层的上视示意图。
图4A至图4D为本发明的另四个实施例的可挠式电子模块的剖面示意图。
图5A为本发明的另一实施例的可挠式电子模块的上视示意图。
图5B为图5A的可挠式电子模块沿着I-I线的剖面示意图。
图6为本发明的又一实施例的可挠式电子模块的上视示意图。
图7A至图7G为绘示本发明的一实施例的可挠式电子模块的制造方法的流程的剖面示意图。
图8A与图8B绘示本发明的另一实施例的可挠式电子模块的制造方法的其中两个步骤。
图9A与图9B绘示本发明的又一实施例的可挠式电子模块的制造方法的其中两个步骤。
图10A至图10E为绘示本发明的再一实施例的可挠式电子模块的制造方法的流程的剖面示意图。
图11为本发明的另一实施例的可挠式电子模块的剖面示意图。
图12为本发明的又一实施例的可挠式电子模块的剖面示意图。
图13为本发明的再一实施例的可挠式电子模块的剖面示意图。
图14为本发明的另一实施例的可挠式电子模块的剖面示意图。
其中,附图标记:
50:硬质载板
60:图案化遮罩层
70:修饰层
80:牺牲层
90:凸块膜具
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i、100j、100k、100l、100m、100n、100o、100p、100q、100r、100s、100t、100u、100v、100w、100x:可挠式电子模块
110、110a:图案化软性基板
110’:软性基板
111:配置面
112、112a、112b、112c、112d、112e、112f、112t1、112t2、112t3:分布区域
113、122:凹陷
114:底部
115:间隙
120:可伸缩材料层
130、130c:电子元件
130’:导电层
130q:接合垫
130r:导线
130s:触控感测电极
130t:可拉伸导线
130u:第一电极
140:离型层
142:边缘
150:覆盖层
200、200w:可挠式电子装置
210:图案化软性基板
212:分布区域
220:可伸缩材料层
230:第二电极
300、300v:异方性导电膜
L:虚线
P:压力
T:张力
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
图1为本发明的一实施例的可挠式电子模块的剖面示意图。请参照图1,本实施例的可挠式电子模块100包括图案化软性基板110、可伸缩材料层120及至少一电子元件130(在图1中是以多个电子元件130为例)。图案化软性基板110包括至少一分布区域112(在图1中是以多个分布区域112为例),且可伸缩材料层120连接分布区域112。电子元件130配置于图案化软性基板110与可伸缩材料层120的至少其中之一上,而图1是以电子元件130配置于图案化软性基板110上为例。
在本实施例中,图案化软性基板110的杨氏模量与可伸缩材料层120的杨氏模量的比值大于或等于10。在一实施例中,图案化软性基板110的杨氏模量与可伸缩材料层120的杨氏模量的比值大于或等于50。或者,在一实施例中,图案化软性基板110的杨氏模量与可伸缩材料层120的杨氏模量的比值大于或等于100。在本实施例中,图案化软性基板110的材质可为聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚醚砜(polyethersulfone,PES)、聚酰胺(polyamide,PA)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate,PEN)、聚乙烯亚胺(polyethylenimine,PEI)或其组合。可伸缩材料层120的材质可以是聚氨酯(polyurethane,PU)、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)、压克力(acrylic)、含醚(ether)系列的聚合物、聚烯(polyolefin)或其组合。
在本实施例中,电子元件130可包括导线、电极、电阻、电感、电容、晶体管、二极管、开关元件、放大器、处理器、控制器、薄膜晶体管、触控元件、压力感测元件、微机电元件、反馈元件、光学元件、显示器或其他适当的电子元件,本发明不以此为限。
在本实施例中,至少部分分布区域112为彼此分离的多个岛状结构。以图1为例,这些分布区域112分别为多个彼此分离的岛状结构,而可伸缩材料层120连接这些岛状结构。
在本实施例的可挠式电子模块100中,由于可伸缩材料层120连接这些分布区域112,因此可挠式电子模块100可具有随着使用需求伸缩的效果,进而增加可挠式电子模块100的应用性。举例而言,藉由可伸缩材料层120在相邻两分布区域112之间的部分的伸缩效果,相邻两分布区域112的间距可以改变,进而增加可挠式电子模块100的应用性。
图2A至图2I为图1的可挠式电子模块的九种变化实施例的剖面示意图。这九种变化实施例与图1的可挠式电子模块类似,而其主要差异如下所述。请先参照图2A,在本实施例的可挠式电子模块100a中,至少部分分布区域112a为多个凸出结构。举例而言,在图2A中,图案化软性基板110a的这些分布区域112a分别为多个凸出结构。图案化软性基板110a在相邻的二凸出结构(即分布区域112a)间具有凹陷113,且相邻的二凸出结构藉由凹陷113的底部114相连。
在本实施例的可挠式电子模块100a中,由于相邻两分布区域112a藉由凹陷113的底部114来连接,因此可挠式电子模块100a的抗拉强度较强,但仍可在一定程度及方向上被拉伸。
请再参照图2B,本实施例的可挠式电子模块100b更包括离型层140,配置于图案化软性基板110上。在本实施例中,离型层140更配置于可伸缩材料层120上。此外,在本实施例中,可伸缩材料层120对图案化软性基板110的附着力大于图案化软性基板110对离型层140的附着力。离型层140的材料例如为结晶硅酸盐(crystalline silicate)、芳香性聚亚酰胺(是由二胺与二酸酐共聚而成)、二胺系4,4′-二胺基二苯醚、3,4′-二胺基二苯醚、对苯二胺、2,2′-二(三氟甲基)二胺基联苯或上述的组合,且二酸酐系均苯四甲酸二酐、联苯四羧酸二酐、4,4′-(六氟异丙烯)二酞酸酐或上述的组合。
此外,在本实施例中,电子元件130配置于可伸缩材料层120上。另外,在本实施例中,图案化软性基板110的分布区域112b亦可以具有较小的宽度。
请参照图2C,在本实施例的可挠式电子模块100c中,在一实施例中,电子元件130c可为可感测拉伸程度的电子元件,其配置于可伸缩材料层120上,且位于可伸缩材料层120的位于相邻两分布区域112之间的部分上。如此一来,电子元件130c便能够感测可伸缩材料层120的伸缩程度。
请参照图2D,在本实施例的可挠式电子模块100d中,可伸缩材料层120的表面可具有图案,例如具有凹陷122。此外,部分的电子元件130配置于可伸缩材料层120上,而另一部分的电子元件130配置于图案化软性基板110上。另外,在本实施例中,部分的分布区域112e与112c彼此分离成多个岛状结构,而部分的分布区域112c与112d形成藉由凹陷113的底部114相连的凸出结构。
请参照图2E,在本实施例的可挠式电子模块100e中,部分的分布区域112f的厚度可较另一部分的分布区域112e薄。在一实施例中,分布区域112f可为制程中所残留下来的部分。
请参照图2F,在本实施例的可挠式电子模块100f中,可伸缩材料层120可填充于图案化软性基板110a的相邻两分布区域112之间的凹陷113,而不覆盖分布区域112。
请参照图2G,在本实施例的可挠式电子模块100g中,电子元件130配置于图案化软性基板110a的配置面111上,而相邻两分布区域112之间的凹陷113的开口朝向远离配置面111的方向。
请参照图2H,在本实施例的可挠式电子模块100h中,离型层140配置于图案化软性基板110a的下表面,且配置于相邻两分布区域112之间的凹陷113的底部114的下表面上。
请参照图2I,本实施例的可挠式电子模块100i更包括覆盖层150,其中图案化软性基板110配置于可伸缩材料层120与覆盖层150之间,且覆盖层150的材料为可伸缩材料。覆盖层150与可伸缩材料层120可为相同的可伸缩材料或不同的可伸缩材料。
图3A至图3E为本发明的另五个实施例的可挠式电子模块的图案化软性基板及可伸缩材料层的上视示意图。图3A至图3E的可挠式电子模块与图1及图2A至图2I的可挠式电子模块类似,其剖面图可类似于图2A至图2I,而其图案化软性基板110及可伸缩材料层120的上视图则可如图3A至图3E所绘示。
请参照图3A至图3E,在可挠式电子模块100j、100k、100l、100m及100n中,至少部分的分布区域112呈网状结构,且可伸缩材料层120填充于此网状结构的间隙中。举例而言,在可挠式电子模块100j、100k及100l中,所有的分布区域112呈网状结构,而在可挠式电子模块100m及100n中,部分的分布区域112呈网状结构,而另一部分的分布区域112m呈岛状结构。此外,呈网状结构的分布区域112可以相连成一个网(如图3A与图3D),或分开成多段(如图3B、图3C与图3E)。
图4A至图4D为本发明的另四个实施例的可挠式电子模块的剖面示意图。图4A至图4D的可挠式电子模块类似于图1及图2A至图2I的可挠式电子模块,而其主要差异如下所述。请参照图4A与图4B,在可挠式电子模块100o与100p中,分布区域112可呈岛状结构,而可伸缩材料层120填充于相邻两岛状结构的间隙中,且不覆盖分布区域。请参照图4C,在可挠式电子模块100q中,可伸缩材料层120填充于相邻两厚度较厚的分布区域112e之间,且不覆盖分布区域112e。此外,可伸缩材料120包覆厚度较薄的分布区域112f。
请参照图4D,本实施例的可挠式电子模块100r与图4A的可挠式电子模块100o类似,而两者的差异在于可挠式电子模块100r更包括离型层140,配置于图案化软性基板110与可伸缩材料层120上。图4D的离型层140亦可配置于图4A至图4C的图案化软性基板110与可伸缩材料层120的下表面上。
图5A为本发明的另一实施例的可挠式电子模块的上视示意图,而图5B为图5A的可挠式电子模块沿着I-I线的剖面示意图。请参照图5A与图5B,本实施例的可挠式电子模块100s与图1的可挠式电子模块100类似,而两者的主要差异如下所述。在本实施例的可挠式电子模块100s中,这些电子元件130包括多个触控感测电极130s,配置于图案化软性基板110上。在本实施例中,这些电子元件130还包括多个导线130r与多个接合垫130q,其中这些导线130r分别将这些触控感测电极130s电性连接至这些接合垫130q,而这些接合垫130q可电性连接至外部的可挠式印刷电路板。如此一来,可挠式电子模块100s即可成为可拉伸的触控薄膜。在本实施例中,导线130r与接合垫130q的材质可为金属,而触控感测电极130s的材质可为金属或具有导电性的金属氧化物。此外,导线130r、接合垫130q与触控感测电极130s皆属于电子元件130。
图6为本发明的又一实施例的可挠式电子模块的上视示意图。请参照图6,本实施例的可挠式电子模块100t与图5A的可挠式电子模块100s类似,而两者的差异如下所述。在本实施例的可挠式电子模块100t中,这些电子元件130包括多个可拉伸导线130t,且可拉伸导线130t以之字形延伸。这些可拉伸导线130t分别将这些触控感测电极130s电性连接至这些接合垫130q。
此外,在本实施例中,这些触控感测电极130s分别配置于各自的分布区域112t1上,接合垫130q配置于分布区域112t2上,而可拉伸导线130t分别配置于各自的分布区域112t3上,其中分布区域112t3连接分布区域112t1与分布区域112t2,且分布区域112t3随着可接伸导线130t延伸。
在图5A中,可挠式电子模块100s的拉伸方向可为图面的横向。然而,在图6中,由于可挠式电子模块100t采用了可拉伸导线130t,因此可挠式电子模块100t在图面的横向与纵向皆可被拉伸。
图7A至图7G为绘示本发明的一实施例的可挠式电子模块的制造方法的流程的剖面示意图。请参照图7A至图7G,本实施例的可挠式电子模块的制造方法可用以制造上述各实施例的可挠式电子模块100及100a~100t,而以下以制造可挠式电子模块100为例进行说明。本实施例的可挠式电子模块的制造方法包括下列步骤。首先,请参照图7A,形成软性基板110’。在本实施例中,在形成软性基板110’之前,在硬质载板50上形成离型层140,其中形成软性基板110’的步骤包括在离型层140上形成软性基板110’,且离型层140对软性基板110’的附着力大于离型层140对硬质载板50的附着力。硬质载板50的材质例如为玻璃、陶瓷、金属、硅或其他适当的刚性材质。
然后,图案化软性基板110’,以形成至少一分布区域112(如图7E所绘示)。此外,形成连接分布区域112的可伸缩材料层120(如图7G所绘示),再者,在软性基板110’与可伸缩材料层120的至少其中之一上形成至少一电子元件130(如图7C所绘示)。在本实施例中,软性基板110’的杨氏模量与可伸缩材料层120的杨氏模量的比值大于或等于10。在一实施例中,软性基板110’的杨氏模量与可伸缩材料层120的杨氏模量的比值大于或等于50。或者,在一实施例中,软性基板110’的杨氏模量与可伸缩材料层120的杨氏模量的比值大于或等于100。
具体而言,在本实施例中,请先参照图7B,先在图案化前的软性基板110’上形成导电层130’。然后,请参照图7C,图案化导电层130’,以形成至少一电子元件130。举例而言,可藉由微影制程(photolithography)来图案化导电层130’,以形成这些电子元件130。
然后,请参照图7D,在软性基板110’上形成包覆电子元件130的图案化遮罩层60。接着,请参照图7E,以图案化遮罩层60作为阻挡层而蚀刻、刨除或压印软性基板110’被图案化遮罩层60所曝露出的部分,以形成分布区域112。当蚀刻软性基板110’被图案化遮罩层60所曝露出的部分时,图案化遮罩层60即为蚀刻阻挡层,其可抵抗蚀刻剂的侵蚀。此外,上述蚀刻包括干式蚀刻或湿式蚀刻。
之后,如图7F所绘示,去除图案化遮罩层60,例如以干蚀刻或湿蚀刻方法去除图案化遮罩层60。在本实施例中,图案化遮罩层的材质例如为金属。然而,在其他实施例中,亦可以不去除图案化遮罩层60,而直接进行下一个步骤。接着,如图7G所绘示,在软性基板110’上形成可伸缩材料层120,并使可伸缩材料层120填充于分布区域112的间隙115中,且使可伸缩材料层120包覆电子元件130。在本实施例中,当软性基板110’形成于离型层140上时(如图7A),软性基板110’包覆离型层140的边缘142。而在图7G的步骤中,切除软性基板110’包覆离型层140的边缘142的部分(例如沿着图7F的虚线L的位置切开),并使硬质载板50与离型层140分离。在本实施例中,由于离型层140对软性基板110’的附着力大于离型层140对硬质载板50的附着力,因此当切除软性基板110’包覆离型层140的边缘142的部分时,硬质载板50便可容易地从离型层140上剥离。硬质载板50剥离后,剩余的部分即可成为可挠式电子模块。或者,由于可伸缩材料层120对软性基板110’的附着力大于软性基板110’对离型层140的附着力,因此可进一步将离型层140从软性基板110’剥离,而剩下的部分即成为如图1的可挠式电子模块100。如此一来,即可形成能够伸缩的可挠式电子模块100。
图8A与图8B绘示本发明的另一实施例的可挠式电子模块的制造方法的其中两个步骤。请参照图8A与图8B,本实施例的可挠式电子模块的制造方法类似于图7A至图7G的可挠式电子模块的制造方法,而两者的差异如下所述。在本实施例的可挠式电子模块的制造方法中,如图8A所绘示,在离型层140上形成修饰层70,其中软性基板110’是形成于修饰层70上,且修饰层70配置于软性基板110’与离型层140之间,以提升离型层140与软性基板110’之间的附着力。在本实施例中,修饰层70可包覆离型层140的边缘142。在本实施例中,修饰层70的材质例如为氮化硅或氧化硅。
接着,本实施例的可挠式电子模块的制造方法即进行类似于图7B至图7F的步骤,在此不再重述。然后,如图8B所绘示,切除修饰层70的包覆离型层140的边缘142的部分后,即可使硬质载板50剥离,而剩余的结构即形成可挠式电子模块。此外,亦可再将离型层140从修饰层70上剥离,而剩余的结构亦为可挠式电子模块。
图9A与图9B绘示本发明的又一实施例的可挠式电子模块的制造方法的其中两个步骤。请参照图9A与图9B,本实施例的可挠式电子模块的制造方法类似于图7A至图7G的可挠式电子模块的制造方法,而两者的差异如下所述。在本实施例中,在形成软性基板110’之前,在硬质载板上形成牺牲层80,其中形成软性基板110’包括在牺牲层80上形成软性基板110’。换言之,本实施例是以牺牲层80来取代图7A中的离型层140。
接着,进行如图7B至图7F的步骤。然后,如图9B所绘示,在图案化软性基板110’、形成可伸缩材料120及形成电子元件130之后,利用激光照射牺牲层80,例如是使激光经由硬质载板50照射牺牲层80,以使软性基板110’与硬质载板50分离。换言之,牺牲层80所采用的材质可在牺牲层80被激光照射时,软性基板110’与硬质载板50得以分离。如此一来,在硬质载板50在使用激光剥离法剥离后,剩下的结构即可形成可被拉伸的可挠式电子模块。在本实施例中,牺牲层80的材质例如为聚苯乙烯磺酸钠(PSS(poly(styrenesulfonate)))、聚乙烯亚胺(PEI(poly(ethylene imine)))、聚丙烯酸(PAA(poly(allylamine)))、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA(poly(diallyldimethylammoniumchloride)))、聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM(poly(N-isopropyl acrylamide))、几丁聚醣(CS(Chitosan))、聚甲基丙烯酸(PMA(poly(methacrylic acid)))、聚乙烯磺酸(PVS(poly(vinyl sulfonic acid))),聚丙烯酸(PAA(poly(amic acid)))或聚羟基脂肪酸(PAH(poly(allylamine))),其在水溶液中离子化且被施加正电荷,或者牺牲层80的材质可包括聚苯乙烯磺酸钠(NaPSS(Sodiumpoly(styrene sulfonate)))及聚乙烯磺酸(PVS(poly(vinly sulfonic acid)))其中之一或其中至少两者的组合。
图10A至图10E为绘示本发明的再一实施例的可挠式电子模块的制造方法的流程的剖面示意图。请参照图10A与图10E,本实施例的可挠式电子模块的制造方法类似于图7A至图7G的可挠式电子模块的制造方法,而两者的差异如下所述。在本实施例中,如图10A所绘示,在硬质基板50上形成离型层140后,在离型层140上形成软性基板110’,并将其图案化,其中图案化的方式可以是上述的蚀刻、刨除或压印。然后,在软性基板110’上形成可伸缩材料层120,并使可伸缩材料层120填充于相邻的分布区域112之间的间隙。然后,在可伸缩材料层120上形成导电层130’。接着,如图10B所绘示,图案化导电层130’,以形成至少一电子元件130。之后,如图10C所绘示,利用凸块膜具90压印可伸缩材料层120,以使可伸缩材料层120形成图案。压印后的可伸缩材料层120如图10D所绘示。
然后,如图10E所绘示,切割软性基板110’的包覆离型层140的边缘142的部分,以使硬质载板50从离型层140上剥离,而剩余的结构即成为可被拉伸的可挠式电子模块。
请参照图7G与图2I,在一实施例中,在剥除如图7G所绘示的离型层140后,可如图2I在图案化后的软性基板(即图案化软性基板110)上形成覆盖层150,其中图案化软性基板110配置于可伸缩材料层120与覆盖层150之间,且覆盖层150的材料为可伸缩材料。覆盖层150可减少图案化软性基板110可能从可伸缩材料层120剥离的现象。
图11为本发明的另一实施例的可挠式电子模块的剖面示意图。请参照图11,本实施例的可挠式电子模块100u与图4A的可挠式电子模块100o类似,而两者的差异如下所述。在本实施例的可挠式电子模块100u中,电子元件130包括多个第一电极130u,可伸缩材料层120分布于这些第一电极130u之间,且图案化软性基板110、可伸缩材料层120及电子元件130形成可挠式电路板(flexible printed circuit,FPC)。
在本实施例中,可挠式电子模块100u更包括可挠式电子装置200,其包括多个第二电极230,该些第二电极230通过异方性导电膜300分别与该些第一电极130u电性连接。
如此一来,当可挠式电子装置200受到压力P或张力T而使第二电极230产生位移时,由于可伸缩材料层120分布于这些第一电极130u之间,因此这些第一电极130u可以有相应的位移。这样的话,便可以确保第一电极130u与第二电极230之间的电性连接状态。
图12为本发明的又一实施例的可挠式电子模块的剖面示意图。请参照图12,本实施例的可挠式电子模块100v与图11的可挠式电子模块100u类似,而两者的差异如下所述。在本实施例的可挠式电子模块100v中,这些第二电极230分别通过多个异方性导电膜300v分别与这些第一电极130u电性连接,而这些异方性导电膜300v可以是多个分开的异方性导电膜300v。可挠式电子模块100v可达到类似于可挠式电子模块100u的上述功效,在此不再重述。
图13为本发明的再一实施例的可挠式电子模块的剖面示意图。请参照图13,本实施例的可挠式电子模块100w与图11的可挠式电子模块100u类似,而两者的差异如下所述。在本实施例的可挠式电子模块100w中,可挠式电子装置200w包括另一图案化软性基板210及另一可伸缩材料层220。图案化软性基板210与可伸缩材料层220的实施方式可以是上述各种实施例中的图案化软性基板110与可伸缩材料层120的实施方式。具体而言,图案化软性基板210包括至少一分布区域212(图13中是以多个分布区域212为例),其中这些第二电极230配置于分布区域212上。可伸缩材料层220连接这些分布区域212,且配置于这些第二电极230之间。
本实施例的可挠式电子模块100w所能达到的功效与上述可挠式电子模块100u所能达到的功效类似,即当可挠式电子装置200w受到压力P或张力T时,可伸缩材料层220与可伸缩材料层120可使第一电极130u与第二电极230的位移较具弹性,进而确保第一电极130u的位移与第二电极230的位移一致,并确保第一电极130u与第二电极230之间的电性连接状态。
图14为本发明的另一实施例的可挠式电子模块的剖面示意图。请参照图14,本实施例的可挠式电子模块100x与图13的可挠式电子模块100w类似,而两者的差异如下所述。在本实施例的可挠式电子模块100x中,这些第二电极230分别通过多个异方性导电膜300v分别与这些第一电极130u电性连接,而这些异方性导电膜300v可以是多个分开的异方性导电膜300v。
综上所述,在本发明的实施例的可挠式电子模块中,由于可伸缩材料层连接分布区域,因此可挠式电子模块可具有随着使用需求伸缩的效果,进而增加可挠式电子模块的应用性。在本发明的实施例的可挠式电子模块的制造方法中,由于形成了连接分布区域的可伸缩材料层,因此可制造出能够伸缩的可挠式电子模块。
虽然本发明已以实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (24)
1.一种可挠式电子模块,其特征在于,包括:
图案化软性基板,包括至少一分布区域;
可伸缩材料层,连接该分布区域;以及
至少一电子元件,配置于该图案化软性基板与该可伸缩材料层的至少其中之一上,该至少一电子元件包括可拉伸导线。
2.根据权利要求1所述的可挠式电子模块,其特征在于,该图案化软性基板的杨氏模量与该可伸缩材料层的杨氏模量的比值大于或等于10。
3.根据权利要求1所述的可挠式电子模块,其特征在于,至少部分该至少一分布区域为彼此分离的多个岛状结构。
4.根据权利要求1所述的可挠式电子模块,其特征在于,至少部分该至少一分布区域为多个凸出结构,该图案化软性基板在相邻的二该凸出结构间具有凹陷,且该相邻的二凸出结构藉由该凹陷的底部相连。
5.根据权利要求1所述的可挠式电子模块,其特征在于,更包括覆盖层,其中该图案化软性基板配置于该可伸缩材料层与该覆盖层之间,且该覆盖层的材料为可伸缩材料。
6.根据权利要求1所述的可挠式电子模块,其特征在于,更包括离型层,配置于该图案化软性基板上。
7.根据权利要求6所述的可挠式电子模块,其特征在于,该离型层更配置于该可伸缩材料层上。
8.根据权利要求6所述的可挠式电子模块,其特征在于,该可伸缩材料层对该图案化软性基板的附着力大于该图案化软性基板对该离型层的附着力。
9.根据权利要求1所述的可挠式电子模块,其特征在于,该至少一电子元件包括多个第一电极,该可伸缩材料层分布于该些第一电极之间,且该图案化软性基板、该可伸缩材料层及该至少一电子元件形成可挠式电路板。
10.根据权利要求9所述的可挠式电子模块,其特征在于,更包括可挠式电子装置,其包括多个第二电极,该些第二电极通过异方性导电膜分别与该些第一电极电性连接,或分别通过多个异方性导电膜分别与该些第一电极电性连接。
11.根据权利要求10所述的可挠式电子模块,其特征在于,该可挠式电子装置包括:
另一图案化软性基板,包括至少另一分布区域,其中该些第二电极配置于该另一分布区域上;以及
另一可伸缩材料层,连接该些分布区域,且配置于该些第二电极之间。
12.一种可挠式电子模块的制造方法,其特征在于,包括:
形成软性基板;
图案化该软性基板,以形成至少一分布区域;
形成连接该分布区域的可伸缩材料层;以及
在该软性基板与该可伸缩材料层的至少其中之一上形成至少一电子元件。
13.根据权利要求12所述的可挠式电子模块的制造方法,其特征在于,在该软性基板与该可伸缩材料层的至少其中之一上形成至少一电子元件包括:
在图案化前的该软性基板上形成导电层;以及
图案化该导电层,以形成该至少一电子元件。
14.根据权利要求13所述的可挠式电子模块的制造方法,其特征在于,图案化该软性基板包括:
在该软性基板上形成包覆该电子元件的图案化遮罩层;以及
以该图案化遮罩层作为阻挡层而蚀刻、刨除或压印该软性基板被该图案化遮罩层所曝露出的部分,以形成该分布区域。
15.根据权利要求14所述的可挠式电子模块的制造方法,其特征在于,形成连接该分布区域的该可伸缩材料层包括:
在该软性基板上形成该可伸缩材料层,并使该可伸缩材料层填充于该分布区域的间隙中,且使该可伸缩材料层包覆该电子元件。
16.根据权利要求12所述的可挠式电子模块的制造方法,其特征在于,在该软性基板与该可伸缩材料层的至少其中之一上形成至少一电子元件包括:
在该可伸缩材料层上形成导电层;以及
图案化该导电层,以形成该至少一电子元件。
17.根据权利要求16所述的可挠式电子模块的制造方法,其特征在于,更包括:
利用凸块膜具压印该可伸缩材料层,以使该可伸缩材料层形成图案。
18.根据权利要求12所述的可挠式电子模块的制造方法,其特征在于,更包括:
在形成该软性基板之前,在硬质载板上形成离型层,其中形成该软性基板包括在该离型层上形成该软性基板,且该离型层对该软性基板的附着力大于该离型层对该硬质载板的附着力。
19.根据权利要求18所述的可挠式电子模块的制造方法,其特征在于,该软性基板包覆该离型层的边缘,且该可挠式电子模块的制造方法更包括:
切除该软性基板包覆该离型层的边缘的部分,并使该硬质载板与该离型层分离。
20.根据权利要求18所述的可挠式电子模块的制造方法,其特征在于,该可伸缩材料层对该软性基板的附着力大于该软性基板对该离型层的附着力。
21.根据权利要求18所述的可挠式电子模块的制造方法,其特征在于,更包括:
在该离型层上形成修饰层,其中该软性基板是形成于该修饰层上,且该修饰层配置于该软性基板与该离型层之间,以提升该离型层与该软性基板之间的附着力。
22.根据权利要求12所述的可挠式电子模块的制造方法,其特征在于,更包括:
在形成该软性基板之前,在硬质载板上形成牺牲层,其中形成该软性基板包括在该牺牲层上形成该软性基板;以及
在图案化该软性基板、形成该可伸缩材料及形成该电子元件之后,利用激光照射该牺牲层,以使该软性基板与该硬质载板分离。
23.根据权利要求12所述的可挠式电子模块的制造方法,其特征在于,该软性基板的杨氏模量与该可伸缩材料层的杨氏模量的比值大于或等于10。
24.根据权利要求12所述的可挠式电子模块的制造方法,其特征在于,更包括:
在图案化后的该软性基板上形成覆盖层,其中该软性基板配置于该可伸缩材料层与该覆盖层之间,且该覆盖层的材料为可伸缩材料。
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