KR20220157509A - 통합 다층 구조에 포함을 위한 연결 구조 - Google Patents

Abstract

통합 다층 구조(100, 200, 240, 280, 400, 580, 640, 740, 900, 1300, 1400)에 있어서, 전기적으로 실질적으로 절연 물질을 포함하는 기재 필름(102); 상기 기재 필름 상에 제공된, 선택적으로 트레이스들을 포함하는 전기 전도성 요소들(106)을 포함하는 회로 설계(106, 108, 109)-여기서, 상기 전도성 요소들은 다수의 접촉 영역들(107)을 정의함-; 상기 기재 필름의 에지(102E)에 있는 커넥터(110)-여기서, 상기 커넥터는 외부 연결 요소를 상기 커넥터와 결합하는 것에 응답하여 외부 연결 요소(112)에 결합하기 위해 상기 기재 필름으로부터 추가로 연장되는 동안 상기 기재 필름 상의 상기 회로 설계의 상기 전도성 요소들의 상기 접촉 영역들에 연결된 핀들과 같은 다수의 전기 전도성 신장된 접촉 요소들(118)를 포함함-; 및 상기 회로 설계를 적어도 부분적으로 덮고 상기 커넥터를 부분적으로만 덮도록 상기 기재 필름 상에 성형된 바람직하게는 열가소성 또는 열경화성 전기 절연 재료인, 적어도 하나의 플라스틱 층(104, 104B, 105)을 포함하고, 상기 덮힌 부분들은 상기 접촉 영역들과 상기 접촉 요소들의 연결 포인트들을 포함하고 상기 외부 연결 요소에 결합하도록 구성된 상기 접촉 요소들의 상기 연장된 부분들을 적어도 부분적으로 제외하는, 구조. 대응하는 제조 방법이 제시된다.

Description

통합 다층 구조에 포함을 위한 연결 구조

일반적으로 본 발명은 전자장치, 관련 디바이스, 구조 및 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 그러나 배타적이지 않고, 특히, 본 발명은 함께 통합된 적어도 하나의 필름 층 및 인접한 성형 플라스틱 층을 포함하는 기능 구조의 내부에 대한 외부 전기 연결을 가능하게 하기 위한 연결 배열의 제공에 관한 것이다.

전자장치 및 전자 제품의 콘텍스트에서 다양한 상이한 적층 어셈블리들 및 구조들이 존재한다.

전자장치 및 관련 제품의 통합 이면에 있는 동기는 관련 사용 콘텍스트만큼 다양할 수 있다. 결과 솔루션이 궁극적으로 다층 특성을 나타낼 때 상대적으로 종종 크기 절감, 중량 절감, 비용 절감 또는 컴포넌트들의 효율적인 통합을 추구한다. 차례로, 관련된 사용 시나리오들은 제품 패키지 또는 식품 케이스, 디바이스 하우징의 시각적 설계, 웨어러블 전자장치, 개인 전자 디바이스, 디스플레이, 검출기 또는 센서, 차량 인테리어, 안테나, 라벨, 차량 전자장치 등과 관련될 수 있다.

전자 컴포넌트, IC(집적 회로) 및 전도체와 같은 전자장치는 일반적으로 복수의 상이한 기술들에 의해 기재 요소 상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 다양한 표면 실장 장치(SMD)와 같은 기성(ready-made) 전자장치는 궁극적으로 다층 구조의 내부 또는 외부 인터페이스 층을 형성하는 기재 표면에 장착될 수 있다. 또한 "인쇄 전자장치"라는 용어에 해당하는 기술을 적용하여 관련 기재에 직접 전자장치를 추가로 생산할 수 있다. "인쇄된"이라는 용어는 이와 관련하여 실질적으로 부가적인 인쇄 공정을 통해 스크린 인쇄, 플렉소그래피 및 잉크젯 인쇄를 포함하지만 이에 제한되지 않는 인쇄물로부터 전자/전기 요소를 생산할 수 있는 다양한 인쇄 기술을 의미한다. 사용된 기재는 유연하고 인쇄된 재료가 유기적일 수 있지만 항상 그런 것은 아니다.

사출 성형 구조 전자장치(IMSE)의 개념은 실제로 가능한 한 매끄럽게 전자 기능을 캡슐화하는 다층 구조의 형태로 기능 디바이스들 및 부품들을 구축하는 것을 포함한다. 또한 IMSE의 특징은 전자장치가 일반적으로 전체 타겟 제품, 부품 또는 일반적으로 설계의 3D 모델에 따라 진정한 3D(비평면) 형태로 제조된다는 것이다. 3D 기재 및 관련 최종 제품에서 전자장치의 원하는 3D 레이아웃을 달성하기 위해, 전자장치는 전자장치 어셈블리의 2차원(2D) 방법을 사용하여 필름과 같은 초기 평면 기재에 여전히 제공될 수 있으며, 그 결과 전장치를 이미 수용하는 기재가 원하는 3차원, 즉 3D 형상으로 형성되고 예를 들어, 전자 제품과 같은 기본 요소를 덮고 임베딩하는 적절한 플라스틱 재료로, 오버몰딩되어 따라서 환경에서 요소를 보호하고 잠재적으로 숨길 수 있다.

IMSE 구조와 같은 다층 구조에 다양한 전자장치들이 로딩되어 있을 때, 이는 항상 독립적으로, 즉 자율적으로 완전히 기능하거나 동작하지 않을 수 있다. 대신에, 다양한 전력, 데이터 및/또는 제어 연결이 제공되어야 하거나 적어도 바람직하게 제공되어야 하며, 이는, 무선 연결도 때때로 적용될 수 있지만, 일반적으로 전기 커넥터 및 관련 배선 또는 일반적으로 전도성 요소의 제공 및 구성을 필요로 한다.

일부 사용 시나리오에서는 예를 들어, 포함된 하나 이상의 기재와 같은 관련 재료 층을 통해 연장되는 하나 이상의 비아(via)를 제공함으로써 구조의 중앙 부분과 그 구성 요소들을 통해 환경과 적층된 다층 유형 구조의 임베딩된 전자장치들 사이에 유선 또는 일반적으로 접촉 기반 전기 연결을 제공하는 것이 유리하지 않더라도 실현 가능할 수 있다.

그러나 이러한 연결 배열로부터 발생하는 시각적 아티팩트(artifact) 또는 일반적으로 시각적 효과는, 이에 제한되는 것은 아니지만 전체 구조가 매우 투명하거나 적어도 반투명한 경우, 때때로 특히 문제가 될 수 있다. 구조는 커넥터와 같은 하나 이상의 연결 피쳐가 단순한 눈으로 쉽게 인식할 수 있는 환경에 시각적으로 적어도 부분적으로 노출될 수 있으며, 이것은 설계를 위해 설정된 최소한 미적 목표의 관점에서 자주 선호되지 않는다.

또한, 다른 연결 배열은 때때로 구조에서 상당한 영역이나 체적을 소모할 수 있으며, 이는 구조에 통합되어야 하는 전자장치 컴포넌트 또는 일반적으로 회로 설계와 같은 다른 요소에 이용 가능한 공간을 줄인다. 따라서, 나머지 요소의 위치지정은 공간 및 때로는 특히 최적의 위치가 관련된 복사 방출 또는 수신 특성 또는 소위 광학 경로 측면에서 다소 제한될 수 있는 광학 또는 광전자 컴포넌트를 고려하면 원하는 기능면에서 도전이 될 수 있다.

여전히, 다층 구조에 사용되는 많은 현재 연결 방법들은 구조 및 그 연결 배열이 예를 들어 굽힘 또는 비틀림력과 같은 외력에 의해 유발되는 응력을 받는 사용 시나리오의 콘텍스트에서 다른 내구성 및 신뢰성 문제를 겪고 있으며 예를 들어 전기 활성 층들 및 몰드 층과 같은 추가 층들의 수의 측면에서 적층된 전체 설계의 구성을 추가로 제한한다.

본 발명의 목적은 특히 내장된 전자장치 및 관련 연결성을 포함하는 통합 다층 구조의 콘텍스트에서만이 아니라 기존 솔루션과 관련된 상기 결점 중 하나 이상을 적어도 완화하는 것이다.

목적은 본 발명에 따른 다층 구조 및 관련 제조 방법의 다양한 실시예로 달성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 통합된 다층 구조는

전기적으로 실질적으로 절연된 재료, 예를 들어, 전기적으로 실질적으로 절연된 열가소성 재료를 포함하는 예를 들어, 평면 및/또는 가요성 유형의 기재 필름;

기재 필름 상에 인쇄되거나 증착된 것과 같이 제공되는, 선택적으로 트레이스를 포함하는 전기 전도성 요소들(106)을 포함하는 회로 설계-여기서, 상기 전도성 요소들은 다수의 접촉 영역들을 정의함-;

기재 필름의 에지에 있는 커넥터-여기서, 커넥터는 외부 연결 요소를 커넥터와 결합하는 것에 응답하여 외부 연결 요소에 결합하기 위해 기재 필름으로부터 추가로 연장되는 동안 기재 필름 상의 회로 설계의 전도성 요소들의 접촉 영역들에 연결되는 핀과 같은 다수의 전기 전도성 신장된, 선택적으로 실질적으로 강성의 접촉 요소들을 포함함-; 및

선택적으로 다중 플라스틱 층들 및 추가로 선택적으로 적어도 하나는 기재 필름의 각 측에 존재하고, 바람직하게는 열가소성 또는 열경화성 전기 절연 재료로 기재 필름 상에 성형되어 회로 설계를 적어도 부분적으로 덮고 커넥터를 부분적으로만 덮고, 덮힌 부분들이 접촉 영역들과 접촉 요소들의 연결 포인트들을 포함하고 외부 연결 요소에 결합하도록 구성된 접촉 요소의 연장된 부분을 적어도 부분적으로 제외하는 적어도 하나의 플라스틱 층을 포함한다.

일부 실시예에서, 커넥터의 하나 이상의 접촉 요소들과 같은 커넥터의 일부는 기재 필름을 통해, 예를 들어 그 안의 적어도 하나의 구멍을 통해 물리적으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 구멍(들)은 커넥터를 제공하기 전에 또는 제공하는 동안 커넥터 자체에 의해 선택적으로 제공될 수 있습니다(예를 들어, 크림핑 또는 일반적으로 피어싱 작업과 같은 관련 설치 작업 동안). 추가로 또는 대안적으로, 커넥터의 적어도 하나의 피쳐는, 예를 들어, 기재 필름의 한 측으로부터 그 에지를 넘어 다른 측으로 연장되는, 연결 브리지, 원호 또는 기재 필름의 대향 측들 사이 및/또는 대향 측들로 연장되는 유사한 구조를 정의할 수 있다. 그러나, 커넥터는 구체적으로 기재 필름의 에지 위로 연장되는 적어도 하나의 브리지 또는 아크 부분을 포함하여 선택적으로 모놀리식 또는 비모놀리식 구성인 두 개의 대향 부분들을 서로 연결하고 및/또는 기재 필름의 각 측면에 있는 커넥터의 브릿지 또는 아크 부분과 연결할 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서 커넥터는 물리적이지는 않더라도 적어도 기능적으로, 기재 필름을 통해 구성될 수 있다. 실제로, 커넥터를 구현하기 위한 상이한 실시예가 이하에서 더 상세히 논의된다.

위에서 언급된 바와 같이, 다양한 실시예에서, 기재 필름은 적어도 하나의 기성품, 선택적으로 드릴링된, 천공된, 펀칭된, 프레싱된, 성형된 또는 절단된 관통 구멍 비아를 정의하도록 제조될 수 있고 커넥터(예를 들어, 접촉 요소(들) 및/또는 하우징)의 적어도 일부는 상기 제1 및 제2 측들로 연장된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 커넥터 자체의 적어도 일부는 선택적으로 하나 이상의 접촉 요소들에 의해 기재 필름을 뚫고, 펀칭 또는 관통하여 바람직하게는 기재 필름, 특히 그 위에 제공된 회로 설계의 하나 이상의 접촉 영역들에 대한 크림프 연결을 정의하도록 구성될 수 있다. 크림프 연결은 예를 들어 스프링 연결을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에서, 전술한 (열)플라스틱 또는 열경화성 성형 재료는 선택적으로 그 위에 성형 재료를 수용하는 기재 필름의 측 상의 커넥터를 실질적으로 완전히 덮도록 구성될 수 있다. 그러나, 기재 필름의 대향 측면 상에 및/또는 기재 필름에 인접하여 위치된 커넥터의 부분은 바람직하게는 외부 연결 요소와의 연결을 가능하게 하기 위해 성형 재료로부터 적어도 부분적으로 자유로워야 한다.

그러나, 전술한 외부 연결 요소는 다양한 실시예에서 실제로 외부 구조, 외부 디바이스, 또는 외부 시스템의 가능한 연결 피쳐를 지칭할 수 있고, 이는 청구된 구조의 커넥터를 통해 본 명세서에 제안된 다층 구조와 연결되어야 한다. 이러한 외부 연결 요소 또는 일반적으로 연결은 예를 들어 (강성) 커넥터(예를 들어, 핀과 같은 다수의 접촉 요소들을 호스팅하는 강성 하우징이 있는 커넥터), 플렉스 케이블, 플렉스 회로 또는 플렉스 회로 기재, 접점 핀, 접촉 패드, 솔더 연결, 회로 기재에 솔더링, 에폭시 또는 접착제와 같은 전도성 접착제, 압착 연결, 용접 등을 포함하거나 이와 연관될 수 있다.

다양한 추가 또는 보충 실시예에서, 회로 설계는 다수의 전자 컴포넌트들을 더 포함한다(예를 들어, 수동 컴포넌트, 능동 컴포넌트, 전기기계 컴포넌트, 광전자 컴포넌트 및/또는 집적 회로(IC)). 컴포넌트들은 예를 들어 장착 및/또는 인쇄된 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 이러한 컴포넌트들 중 하나 이상은 회로 설계의 트레이스 또는 특정 접촉 영역과 같은 하나 이상의 전기 전도성 요소에 적어도 전기적으로 연결된다. 그러나, 하나 이상의 컴포넌트들은 성형된 적어도 하나의 플라스틱 층 내에 적어도 부분적으로 임베딩되었을 수 있다.

다양한 추가 또는 보충 실시예에서, 회로 설계는 선택적으로 브리지, 회로 및/또는 다른 디바이스를 포함하는 연결 컴포넌트를 더 포함하며, 이는 핀과 같은 다중 접촉 요소들을 함께 연결하여 그들을 통한 (높은) 전류 흐름을 가능하게 하도록 구성된다.

다양한 추가적 또는 보충적 실시예에서, 커넥터는 바람직하게는 전기 절연성, 선택적으로 플라스틱, 세라믹, 이러한 조합 또는 유사한, 핀과 같은 접촉 요소를 호스팅하기 위한 하우징을 포함한다.

커넥터 하우징은 예를 들어 외부 연결 요소의 적어도 일부를 수용하기 위한 리셉터클(예를 들어, 원주 방향 리세스를 갖는 리셉터클)을 선택적으로 정의할 수 있다. 대안적으로, 이는 외부 연결 요소에 의해 정의된 리셉터클에 들어가는 돌출부를 정의할 수 있다. 하우징은 적어도 하나의 플라스틱 층의 하나 이상의 층에 의해 적어도 부분적으로 오버몰딩될 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 정의된 리셉터클 또는 돌출부는 커넥터 자체의 분리된 연결 가능한 부분과 인터페이싱하기 위해 이용될 수 있다.

커넥터, 또는 구체적으로 그의 하우징은 기재 필름의 임의의 측 또는 양쪽 측과 접촉하도록 구성될 수 있다(그리고 선택적으로 어느 한 측에 위치될 수 있다). 하우징은 일부 실시예에서 필름을 통해 연장되도록 구성될 수 있다. 그러나, 앞서 언급한 바와 같이, 일부 실시예에서 커넥터의 적어도 하나의 피쳐는, 하우징을 지칭하는, 한 측으로부터 그리고 예를 들어 기재 필름의 에지를 넘어 다른 측으로 연장되는, 기재 필름의 대향 측들 사이에 연결 브리지, 아크 또는 유사한 구조를 정의할 수 있다.

다양한 실시예에서, 하우징은 플라스틱과 같은 미리 제조된 별도의 재료 피스를 포함하거나 이로 구성될 수 있다.

다양한 실시예에서, 커넥터 하우징은 선택적으로 적어도 하나의 플라스틱 층의 적어도 하나의 다른 층과 상이한 재료(예를 들어, 성형된 층(들)의 예를 들어 체적 및/또는 중량 기준 주요 재료를 구성할 수 있는 주변 재료)를 포함하는 기재 필름 상에 성형된 적어도 하나의 플라스틱 층의 플라스틱 층에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 여전히, 하우징 확립 플라스틱 층은 적어도 하나의 플라스틱 층의 적어도 하나의 추가 플라스틱 층에 의해 적어도 부분적으로 오버몰딩되었을 수 있다. 임의의 케이스에서, 하우징 및/또는 커넥터의 다른 부분, 예를 들어 외부 커넥터와 대면하고 선택적으로 접촉할 때 외부 커넥터와 접촉하는 부분은 상기 적어도 하나의 성형 플라스틱 층에 의해 완전히 또는 적어도 부분적으로 확립될 수 있다.

다양한 실시예에서, 적어도 하나의 플라스틱 층은 선택적으로 인접한, 상호 상이한 재료의 적어도 2개의 층들을 포함한다.

다양한 실시예에서, 적어도 하나의 플라스틱 층은 열 전도성(따라서 구조의 열 관리 및 예를 들어 내장된 방열 컴포넌트의 열 관리에서 역할을 함) 및/또는 광 투과성 또는 불투명 재료를 갖는 기능 층을 포함할 수 있다. 재료는 포함된 광전자 컴포넌트, 예를 들어 발광(예를 들어, (O)LED) 또는 수신 컴포넌트(예를 들어, 포토다이오드), 또는 다른 잠재적 용도 중에서 구조의 다른 층과 같은 선택된 피쳐에 대해 광을 투과 및/또는 차단(마스킹)하도록 구성되었을 수 있다. 기능 층은 선택적으로 커넥터 하우징의 적어도 일부를 확립하고 및/또는 회로 설계에 포함된 하나 이상의 전자 컴포넌트를 적어도 부분적으로 임베딩한다.

다양한 실시예에서, 커넥터는 예를 들어 구조에서 일반적으로 이용될 수 있는 기재 필름(들)과 같은 전형적인 플래피 및 가요성 플라스틱 필름과 대조적으로 실질적으로 강성이다.

다양한 실시예에서, 커넥터는 구부러지거나 각진 하우징과 같은 다수의 구부러지거나 각진 요소들 및/또는 커넥터의 다수의 접촉 요소들 중 하나 이상의 접촉 요소들을 포함한다. 예를 들어, 구부러진 또는 각진 요소들은 일반적으로 기재 및 다층 구조에 대한 커넥터의 기계적 고정에 추가하도록 구성될 수 있는 반면, 관련 전기 결합을 추가로 향상시키고 및/또는 외부 연결 요소에 대한 연결을 용이하게 할 수 있다. 구부러진 요소는 곡선 및/또는 각진 형상을 정의할 수 있다.

다양한 실시예에서, 따라서, 상기 다수의 접촉 요소들 중 적어도 하나의 접촉 요소는 구부러지거나 각질 수 있다. 이는 구부러지거나 각진 형상, 선택적으로 실질적으로 만곡된, 각진 또는 특히 본질적으로 L-프로파일을 정의하여 접촉 요소의 제1 부분이 외부 연결 요소와 연결하기 위해 기재 필름의 표면에 실질적으로 수직으로 연장되는 반면, 접촉 요소의 제2 부분이 기재 필름을 따라 실질적으로 및/또는 기재 필름에 평행하게 연장되어, 예를 들어 그 위의 회로 설계의 접촉 영역과 접촉하도록 한다.

다양한 실시예에서, 기재 필름의 에지가 구부러진다. 이는 나머지 기재 필름 및/또는 구조의 다른 요소에 대한 구부러진 또는 각진, 및/또는 예를 들어 요소/전체 구조의 표면 접선 또는 그 법선을 포함하거나 정의할 수 있고, 상기 기재 필름은 선택적으로 예를 들어 L-프로파일을 실질적으로 정의한다.

다양한 실시예에서, 커넥터의 접촉들 요소 중 하나 이상은 기재 필름의 에지를 넘어 측방향으로 및/또는 기재 필름으로부터 횡방향으로 연장되어, 선택적으로 이에 의해 L-프로파일을 있는 그대로 및/또는 필름에 대해 실질적으로 정의할 수 있다. 따라서 커넥터의 하나 이상의 접촉 요소들은 자체적으로 구부러지거나 각질 수 있다(따라서 서로에 대해 구부러지거나 각진 부분들을 포함함).

다양한 추가 또는 보충 실시예에서, 상기 적어도 하나의 플라스틱 층의 플라스틱 층은 기재 필름의 한 측에 위치되고, 외부 연결 요소와 접촉하기 위한 접촉 요소의 연장된 부분은 기재 필름의 동일한 및/또는 대향 측에 위치된다. 그러나, 일부 실시예에서, 대안적으로 또는 추가적으로 외부 연결 요소와 짝을 이루도록 구성된 커넥터의 특정 부분(예를 들어 접촉 요소들 또는 적어도 그들의 단부들을 포함)을 포함하는 기재 필름의 측에 플라스틱 층이 있을 수 있다.

다양한 추가 또는 보충 실시예에서, 성형된 적어도 하나의 플라스틱 층에 의해 선택적으로 정의되는 다수의 바람직하게는 탄성의 기계적 잠금 부재들(예를 들어 가시 돌출부 및/또는 보스, 또는 예를 들어 이와 짝을 이루는 형상들/리스세들을 정의하거나 포함)은 구조에 제공되었으며 짝을 이룰 때 시 외부 연결 요소와 접촉하고 외부 연결 요소를 커넥터에 고정하는 것을 용이하게 하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 특히 커넥터, 예를 들어 그 하우징은 하나 이상의 이러한 잠금 부재를 포함할 수 있다. 외부 연결 부재는 자연스럽게 (예를 들어, 돌출부-리세스 방식으로) 목적을 위해 호환 가능한 (상대형) 잠금 부재들을 포함할 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 잠금 부재들이 커넥터, 예를 들어 그 하우징에 제공되어 커넥터 자체 또는 그 적어도 일부(초기 다중 부품 커넥터들의 경우, 아래 참조)를 나머지 구조에 고정하는 것을 향상시킬 수 있다. 기재 필름 또는 성형된 층과 같은 나머지 구조는 커넥터를 고정하기 위한 다수의 호환 가능한 잠금 부재들, 즉 대응물들을 정의하거나 포함할 수 있다. 그러나 커넥터는 예를 들어 다층 구조를 제조하는 동안 기계적으로 결합되는 여러 부품들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 커넥터 하우징은 다중 부품 유형일 수 있다. 따라서, 다층 구조(예를 들어, 기재 및/또는 적어도 하나의 성형된 층) 또는 커넥터의 제1 부분, 즉 제1 결합 가능한 부분은 커넥터의 추가 부분(제2 결합 가능 부분)을 제1 부분 및/또는 나머지 다층 구조에 고정하기 위한 하나 이상의 잠금 부재를 정의하거나 호스팅할 수 있다. 추가 부분은 다시 자연스럽게 그 자체의 호환 가능한 잠금 부재(대응물)를 포함할 수 있다.

다양한 추가적 또는 보충적 실시예에서, 기재의 양 측들에 회로 설계의 전기 전도성 영역들이 있으며, 상기 커넥터는 바람직하게는 상기 다수의 접촉 부재들을 통해 영역들에 직접 전기적으로 연결된다. 선택적으로 단일 접촉 부재는 상기 양 측들의 영역들에 기계적으로 및 전기적으로 직접 연결할 수 있다. 필요한 기계적 및/또는 전기적 연결을 적어도 부분적으로 구현 및/또는 고정하기 위해 접착제, 선택적으로 전기 전도성 접착제를 사용하는 것이 하나의 실행 가능한 옵션이다.

다양한 추가 또는 보충 실시예에서, 접촉 요소들 중 적어도 하나는 회로 설계의 적어도 하나의 접촉 영역에 선택적으로 스프링력을 통해 압축력을 가하도록 구성된다.

다양한 추가 또는 보충 실시예에서, 둘 사이의 전기적 결합을 강화하기 위해 상기 잠금 부재들은 커넥터의 적어도 하나의 접촉 요소와 기재 필름의 적어도 하나의 전도성 영역(예를 들어 회로 설계의 접촉 영역) 둘 모두를 직접적으로 또는 전도성 접착제 또는 솔더와 같은 중간 전기 전도성 요소를 통해 접촉하는 전기 전도성 재료의 리프 스프링(leaf spring)과 같은 적어도 하나의 탄성 부재를 포함한다.

다양한 추가 또는 보충 실시예에서, 선택적으로 개스킷을 포함하는 기계적 밀봉 부재 또는 이와 같은 복수가, 예를 들어 기재 필름의 영역, 적어도 하나의 성형된 층 상에, 또는 구체적으로 커넥터의 일부 상에 제공되고, 외부 연결 부재 및/또는 커넥터의 추가 부분을 수용하고 바람직하게는 연결된 요소들 사이에 기밀 밀봉을 구현하도록 구성된다.

다양한 추가 또는 보충 실시예에서, 기재 필름은 하우징의 일부 및/또는 그 접촉 요소들과 같은 커넥터의 일부를 수용하는, 예를 들어 관통형이 아닌 유형의 리세스(예를 들어, 열성형된 리세스)를 정의한다.

다양한 추가적 또는 보충적 실시예에서, 기재 필름은 본질적으로 평면이다. 대안적으로, 잠재적으로 일반적으로 실질적으로 평면일지라도 본질적으로 3차원 형상, 선택적으로 만곡된, 각진, 경사 또는 구체적으로 예를 들어 돔 형상을 적어도 국부적으로 나타낼 수 있다.

다양한 추가 또는 보충 실시예에서, 커넥터는 선택적으로 적어도 하나의 집적 회로를 포함하는 전자, 광전자, 광전자 및/또는 마이크로머신 컴포넌트들과 같은 다수의 기능 컴포넌트들을 더 포함한다.

다양한 추가적 또는 보충적 실시예에서, 선택적으로 커넥터의 하우징은 적어도 하나의 플라스틱 층의 재료로 적어도 부분적으로 채워진 공동(예를 들어, 관통 구멍 또는 비관통 구멍)을 포함한다. 이는 일반적으로 기재 및/또는 다층 구조에 대한 커넥터의 고정을 향상시킬 수 있다.

다양한 실시예에서, 구조는 그 위에 전기 전도성 요소를 갖는 추가 회로 설계를 갖는 추가 기재 필름을 포함할 수 있으며, 여기서 적어도 하나의 플라스틱 층의 하나 이상의 플라스틱 층의 플라스틱 재료가 기재 필름 사이에 제공되고, 기재 필름의 회로 설계는 선택적으로 커넥터 및/또는 연결 부재 또는 예를 들어 앞에서 논의된 유형의 연결 컴포넌트에 의해 전기적으로 연결된다.

커넥터의 다수의 접촉 요소들은 제1 접촉 요소를 포함할 수 있고, 커넥터는 추가 기재 필름의 추가 회로 설계에 연결된 제2 접촉 요소를 더 포함할 수 있고, 각각의 기재 필름으로부터 연장되는 상기 제1 및 제2 접촉 요소의 (기재 필름으로부터의) 원격 단부들은 선택적으로 서로 인접하게 위치된다. 제1 및 제2 접촉 요소는 선택적으로 외부에서 처분할 수 있는 점퍼 또는 기타 외부에서 처분할 수 있는 연결 요소와 같은 바람직하게 제거 가능한 외부 연결 요소를 사용하여 예를 들어 인접 단부로부터 연결되거나 적어도 함께 연결될 수 있다. 대안적으로, 접촉 요소의 인접 단부들은 예를 들어 함께 솔더링될 수 있다.

다양한 실시예에서, 구조는 압축 재료의 하나 이상의 요소들(예를 들어 슬립, 도트, 시트, 층 또는 기타 증착물로 구성됨)를 포함할 수 있으며, 이는 바람직하게는 커넥터의 적어도 하나의 접촉 요소와 기재 필름 사이에 배열된다. 압축 재료는 유리하게 전기 전도성이다. 압축 재료는 예를 들어 다양한 환경에서 재료의 열팽창으로(예를 들어, 오버몰딩 또는 기타 조건과 관련된 고온 또는 고온 구배) 인한 접촉 열화 또는 파손을 방지할 수 있다.

다양한 추가 또는 보충 실시예에서, 포함된 기재 필름(들)은 플라스틱, 예를 들어 열가소성 중합체, 및/또는 예를 들어 목재, 가죽 또는 직물과 관련하여 유기 또는 생체 재료 또는 이들 재료 중 하나의 서로 또는 플라스틱, 폴리머 또는 금속과의 조합과 같은 재료(들)를 포함하거나 구성될 수 있다. 기재 필름은 일반적으로 열가소성 물질을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. 필름은 본질적으로 유연하거나 구부릴 수 있다. 일부 실시형태에서, 필름은 대안적으로 실질적으로 강성일 수 있다. 필름의 두께는 실시예에 따라 달라질 수 있으며; 예를 들어, 이는 밀리미터의 수 십분의 일 또는 수 백분의 일에 불과하거나 또는 예를 들어 1 또는 수 밀리미터(들)의 크기로 상당히 더 두껍다. 다층 구조에 포함된 여러 개의 기재 필름의 경우, 치수 (예를 들어, 두께 및/또는 길이/폭), 그 안에 형성되는 국부적 형상(들) 및/또는 사용 재료의 면에서 서로 유사하거나 상이하다.

기재 필름(들)은 예를 들어 중합체, 열가소성 재료, 전기 절연 재료, PMMA(폴리메틸 메타크릴레이트), 폴리카보네이트(PC), 코폴리에스터, 코폴리에스터 수지, 폴리이미드, 메틸메타크릴레이트와 스티렌의 공중합체(MS수지), 유리, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 탄소 섬유, 유기 재료, 생체 재료, 가죽, 목재, 섬유, 직물, 금속, 유기 천연 소재, 단단한 나무, 베니어판, 합판, 나무 껍질, 나무 껍질, 자작 나무 껍질, 코르크, 천연 가죽, 천연 섬유 또는 직물 재료, 자연적으로 재배된 재료, 면, 양모, 린넨, 실크 및 위의 모든 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다.

추가로, 보충적 또는 대안적 실시예에서, 포함된 (기재) 필름들 중 하나 이상은 예를 들어 가시 스펙트럼에서 미리 정의된 파장과 관련하여 적어도 부분적으로 광학적으로 실질적으로 불투명하거나 적어도 반투명할 수 있다. 필름에는 그 위에 또는 그 안에 그래픽 패턴 및/또는 색상과 같은 시각적으로 구별할 수 있는 장식/미학적 및/또는 유익한 피쳐들이 제공될 수 있다. 피쳐는 관련 오버몰딩 절차를 통해 플라스틱 재료(들)에 의해 적어도 부분적으로 밀봉되도록 전자장치가 있는 필름의 동일한 측에 제공될 수 있다. 따라서 IML(인몰드 라벨링)/IMD(인몰드 데코레이션) 기술이 적용 가능하다. 필름(들)은 그 위의 전자장치에 의해 방출되는 가시광선과 같은 방사선에 대해 적어도 부분적으로, 즉 적어도 장소에서 광학적으로 실질적으로 투명할 수 있다. 투과율은 예를 들어 약 80%, 85%, 90%, 95% 또는 그 이상일 수 있다.

기재 필름(들) 상에 성형된 플라스틱 층(들)은 중합체, 유기물, 생체재료, 복합재 및 이들의 임의의 조합과 같은 재료를 포함할 수 있다. 성형된 재료는 열가소성 및/또는 열경화성 재료(들)를 포함할 수 있다. 성형된 층(들)의 두께는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 이는 1, 몇 또는 수십 밀리미터의 크기일 수 있다. 성형된 재료는 예를 들어 전기 절연성일 수 있다.

보다 상세하게는, 적어도 하나의 성형된 플라스틱 층은 엘라스토머 수지, 열경화성 소재, 열가소성 소재, PC, PMMA, ABS, PET, 코폴리에스터, 코폴리에스터 수지, 나일론(PA, 폴리아미드), PP(폴리프로필렌), TPU(열가소성 폴리우레탄), 폴리스티렌(GPPS), TPSiV(열가소성 실리콘 가황물), 및 MS 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 성형된 층들 중 임의의 것을 확립하기 위해 사용된 (열)플라스틱 재료는 광학적으로 실질적으로 불투명하거나, 투명하거나 반투명한 재료를 포함하여, 예를 들어 가시광이 무시할 수 있는 손실로 이를 통과할 수 있게 한다. 원하는 파장에서 충분한 투과율은 예를 들어 약 80%, 85%, 90% 또는 95% 이상일 수 있다. 가능한 추가로, 선택적으로 또한 성형된, 구조에 사용되는 (열)플라스틱 재료(들)는 실질적으로 불투명하거나 반투명할 수 있다. 일부 실시예에서, 추가 재료(들)는 투명할 수 있다.

다양한 추가 또는 보충 실시예에서, 전기 전도성 접촉 영역들, 요소들 및/또는 회로 설계의 기타 피쳐, 또는 기재 필름(들) 또는 일반적으로 구조에 제공된 기타 피쳐는 전도성 잉크, 전도성 나노입자 잉크, 구리, 강철, 철, 주석, 알루미늄, 은, 금, 백금, 전도성 접착제, 탄소 섬유, 합금, 은 합금, 아연, 황동, 티타늄, 땜납 및 이들의 임의의 컴포넌트로 이루어진 그룹로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함한다. 사용된 전도성 재료는 가시광과 같은 원하는 파장에서 광학적으로 불투명하고, 반투명하고 및/또는 투명하여, 예를 들어 가시광과 같은 방사선을 마스킹하거나 반사, 흡수 또는 통과되도록 허용할 수 있다.

다양한 실시예에서, 커넥터의 접촉 요소는 예를 들어 구리, 전도성 잉크, 은, 금, 백금, 전도성 접착제, 탄소 섬유, 아연, 황동, 합금 및 은 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다. 다시, 물질은 원하는 전기 전도도에 추가하여 예를 들어 투명도, 반투명도 또는 불투명도와 같은 원하는 광학 특성을 나타내도록 선택적으로 선택될 수 있다.

다양한 실시예에서, 선택적으로 적어도 하나의 접촉 요소 및/또는 커넥터 하우징을 포함하는 커넥터의 적어도 하나의 요소는 접착제, 전도성 접착제, 화학적 고정, 열적 고정, 기계적 고정, 크림핑, 마찰 고정 및/또는 스프링력 기반 고정과 같은 압축력을 사용하여 기재 필름 및/또는 그 위의 접촉 영역(예를 들어, 회로 설계의)에 고정되었다.

다양한 추가적 또는 보충적 실시예에서, 커넥터 또는 특히 그 접촉 요소들 중 적어도 하나는 핀 헤더, 크림핑된 커넥터, 스프링 접촉 부재, 스프링 로딩된 접촉 부재, 스프링 로딩된 접촉 핀 또는 슬립, 접촉 패드, 접촉 영역, 접촉 핀, 바람직하게는 전도성 물질의 벽 및/또는 바닥이 있는 구멍, 소켓, 암 소켓, 수 플러그 또는 소켓, 하이브리드 소켓, 핀 소켓, 및 스프링 핀 소켓으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 피쳐를 포함한다.

그러나, 다층 구조의 실시예 및 다층 구조의 커넥터와 짝을 이루도록 호환 가능한 외부 연결 요소의 실시예를 포함하는 시스템이 제공될 수 있다. 시스템은 다층 구조가 외부 연결 요소를 통해 연결되는 외부 디바이스 또는 구조(본 명세서에 기술된 다층 구조의 호스트 디바이스 또는 호스트 구조와 같은 본질적으로, 예를 들어 전자 호스트 디바이스/구조 또는 차량 또는 차량 부품과 같은)의 실시예를 더 포함할 수 있다. 외부 연결 요소는 제거 가능하거나 외부 디바이스 또는 구조의 통합 요소일 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 다층 구조를 제조하는 방법은:

전자장치를 수용하기 위한 실질적으로 전기적으로 절연성인 재료를 포함하는 기재 필름을 획득하는 단계;

기재 필름 상에 전기 전도성 물질의, 선택적으로 트레이스를 포함하는, 전기 전도성 요소들을 포함하는 회로 설계를 제공하는 단계-여기서 상기 전도성 요소들은 다수의 접촉 영역들을 정의함-;

기재 필름의 에지 부분에 적어도 하나의 커넥터를 배열하는 단계-여기서, 외부 연결 요소를 커넥터와 짝을 이루는 것에 응답하여 외부 연결 요소에 연결하기 위해 커넥터는 기재 필름으로부터 연장되도록 추가로 구성되는 동안 회로 설계의 전도성 요소의 접촉 영역에 연결된 다수의 전기 전도성 신장된 접촉 요소들을 포함함-; 및

회로 설계를 적어도 부분적으로 덮고 커넥터를 부분적으로만 덮도록 기재 필름 상에 바람직하게는 열가소성 또는 열경화성 재료를, 선택적으로 사출 성형을 활용하고, 성형하는 단계를 포함하고, 덮힌 부분들은 접촉 영역들과 접촉 요소들의 연결 포인트들을 포함하고 외부 연결 요소에 결합하도록 구성된 접촉 요소의 연장된 부분을 적어도 부분적으로 생략한다.

회로 설계는 하나 이상의 기술 및 기법을 활용하여 제공될 수 있다. 예를 들어, 인쇄(스크린 인쇄 또는 잉크 젯팅과 같은 인쇄 전자장치)와 같은 추가 기술을 적용하여 기재 필름에 트레이스들 및 접촉 영역들과 같은 전도성 요소들을 제공할 수 있다. 다른 한편으로, 레이저 식각 또는 조각과 같은 조각 또는 식각을 적용하는 기술과 관련하여 세미-애디티브 또는 서브트랙티브 방법이 이용될 수 있다. 본 명세서에서 논의된 것과 같은 전도성 재료(들)는 따라서 기재 필름 상에 제공되고 그 다음 선택적으로 제거될 수 있다. 장착 가능한 컴포넌트들은 또한 기재 필름 상에 적어도 부분적으로 기성품으로서 제공될 수 있다. 기재 필름의 임의의 측 또는 양측에 회로 설계(들)가 제공될 수 있다. 설계는 전도성 재료 및 요소(예를 들어, 커넥터 또는 별도의 연결 부재)를 사용하여 기재 필름의 구멍들 또는 에지(들)를 통해 연결될 수 있다.

상기 방법은 예를 들어 상기 방법 아이템들과 관련하여 또는 이후에 추가 재료(들) 또는 층(들)(예를 들어 필름(들) 및/또는 성형된 층(들)) 및/또는 요소(들)를 다층 구조에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 하나 이상의 추가 (기재) 필름 또는 재료 층들이 예를 들어 접착제, 열 및/또는 압력을 사용하여 기존 층에 적층을 통해 구조에 미리 제조된 요소로 제공될 수 있고 또는 예를 들어, 성형, 인쇄 또는 증착 공정에 의해 그들을 소스 재료로부터 구조로 직접 확립한다.

이에 의해, 예를 들어 제2 (기재) 필름이 성형된 플라스틱 층 또는 층들의 다른 측에 선택적으로 제공될 수 있다. 제2 필름은 제1 기재 필름과 함께 몰드에 위치될 수 있어서 적층 구조가 그 사이에 플라스틱 재료를 주입함으로써 얻어지도록 하거나, 성형된 플라스틱 층 상의 소스 재료(들)로부터 직접 제조되지 않는 경우 적절한 적층 기술을 사용하여 제2 필름이 이후에 제공될 수 있다. 제2 필름과 같은 임의의 필름은 또한 그 임의의 측(예를 들어, 성형된 플라스틱 층을 마주함)에 그래픽, 기타 광학 피쳐 및/또는 전자장치와 같은 피쳐가 제공될 수 있다. 이는 그러나 보호 목적 및/또는 원하는 광 투과율, 외관(예를 들어, 색상) 또는 촉감과 같은 기타 기술적 특성을 가질 수 있다. 제2 필름은 선택적으로 일체형 커넥터 및/또는 전도성 물질로 채워지거나 전도체 요소와 함께 제공되는 성형된 중간 플라스틱 층의 하나 이상의 비아와 같은 다른 연결 피쳐에 의해 제1 필름에 전기적으로 연결되는 것과 같이 동작 가능하게 될 수 있다.

일부 실시형태에서, 제2 기재 필름은 바람직하게는 제1 기재 필름의 접촉 요소들과 공통 커넥터로 연장되는 자체 접촉 요소들을 갖는 회로 설계(예를 들어, 여러 기재 필름들과 같은 여러 층들의 구조에 제공되고 예를 들어 커넥터 또는 기타 연결 부재에 의해 잠재적으로 함께 연결된 전체 회로 설계의 일부)를 호스팅할 수 있다. 그 다음, 상이한 기재 필름으로부터의 접촉 요소들이 공통 커넥터에 연결될 수 있고, 선택적으로는 앞에서 이미 고려된 바와 같이 점퍼와 같은 외부 제거 가능한 연결 요소에 의해 연결될 수 있다.

다양한 실시예에서, 재료 층들 및 관련 피쳐를 생성하기 위한 실현 가능한 성형 방법은 예를 들어 열가소성 재료와 관련된 사출 성형 및 특히 열경화성 수지와 관련된 반응 사출 성형과 같은 반응성 성형을 포함한다. 여러 플라스틱 재료들의 경우, 그들은 투 샷(two-shot) 또는 일반적으로 다중 샷(multi-shot) 성형 방법을 사용하여 성형될 수 있다. 다중 성형 유닛들을 갖는 성형 머신이 이용될 수 있다. 대안적으로, 여러 머신들 또는 재구성 가능한 단일 머신을 사용하여 여러 다른 재료들을 순차적으로 제공할 수 있다.

적용 가능한 성형 공정 파라미터와 관련하여, 예를 들어 앞서 언급된 사출 성형 및 반응성 성형은 일반적으로 사용된 재료, 원하는 재료 속성, 성형 장비 등에 따라 신뢰할 수 있는 옵션이다. 전자장치와 같은 기본 피쳐에 최소한의 응력을 가하려면, 저압(예를 들어, 약 10bar 미만) 성형은 그 위에 회로 또는 일반적으로 회로 설계를 갖는 기재 필름의 측의 오버몰딩과 같은 선택된 성형 동작에서 사용될 수 있다. 상이한 성형 기술이 적용되어 예를 들어 강도와 같은 원하는 기계적 속성의 관점에서 구조에 상이한 재료 속성을 생성할 수 있다.

다양한 실시예에서, 커넥터의 적어도 일부, 예를 들어 그 하우징은 성형된 재료로부터 확립될 수 있다.

다양한 실시예에서, 다중 샷 성형은 구조에서 잠재적으로 그러나 반드시는 아니지만 상이한 성형 재료의 상이한 층의 확립을 가능하게 하기 위해 적용될 수 있다. 회로 설계 및/또는 커넥터의 원하는 부분을 일반적으로 덮기 위해 적어도 하나의 샷이 사용될 수 있으며, 적어도 추가 샷-예를 들어 다른 샷들 사이에서 발생-은 하우징의 적어도 일부와 같은 커넥터의 적어도 일부를 확립할 수 있다.

다양한 실시예에서, 전기 커넥터는 적어도 그것의 사전 제조된 부품 또는 부품들에 관한 것으로서 적용 가능한 접착제를 사용한 본딩, 용접, 크림핑 또는 접착과 같은 적절한 기술을 활용하여 기재 필름(들) 상에 고정될 수 있다(기재 필름/구조체에 직접 제조되지 않음에 따라). 바람직하게는 이러한 고정은 커넥터의 오버몰딩 이전에 발생한다.

다양한 실시예에서, 하나 이상의 기재 필름이 형성, 선택적으로 열형성 또는 냉간 형성되어, 바람직하게는 전도체 및 그 위에 전자 컴포넌트와 같은 선택적인 추가 전자장치를 제공한 후 다만 플라스틱 층을 성형하기 전에 보다 일반적으로 바람직하지 않은 경우 적어도 국부적으로 리세스 또는 곡선 형상과 같은 원하는, 종종 본질적으로 3차원인 타겟 형상을 나타낼 수 있다. 형성은 예를 들어 필름의 리세스를 정의하는 데 사용될 수 있고, 이는 커넥터 또는 전자 컴포넌트와 같은 피쳐의 적어도 일부를 수용하는 데 사용될 수 있다.

사용된 재료, 치수, 위치설정 및 형성 및/또는 성형 전에 필름에 이미 상주하는 전자장치와 같은 요소의 기타 구성은 파손 없이 형성/성형에 의해 유발되는 힘을 견딜 수 있도록 선택되어야 한다.

기재 필름에 관통 구멍과 같은 하나 이상의 구멍이 제공되어야 하는 실시예에서, 구멍은 성형(또는 일반적으로 구멍을 포함하도록 기재 필름을 직접 확립), 드릴링, 조각, 톱질, 식각, 뚫기(예를 들어, 크림핑과 관련하여), 절단(예를 들어, 레이저 또는 기계 블레이드 사용) 또는 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 임의의 다른 실행 가능한 방법을 사용하는 것에 의해 제공될 수 있다.

그러나, 적어도 하나의 구멍은 원하는 형상, 즉 실질적으로 원형 또는 각진 형상, 예를 들어 직사각형 형상을 가질 수 있다. 바람직하게는 구멍은 회로 설계의 요소(예를 들어, 컴포넌트) 또는 예를 들어 선택된 방식으로 원하는 정도로 구멍에 의해 적어도 부분적으로 수용되는 커넥터 요소와 같은 임의의 요소의 형상/치수와 매칭되도록 형상 및 치수가 지정된다. 예를 들어, 구멍은 실제로 커넥터 요소의 다수의 접촉 요소들이 통과할 수 있게 한다.

일부 실시예들에서, 적어도 하나의 홀의 홀들 중 적어도 하나는 예를 들어 씨닝(thinning)에 의해 기재의 블라인드 홀로서 초기에 형성될 수 있다. 이 경우 기재에 커넥터(예를 들어, 크림핑된 커넥터)를 제공할 때, 핀과 같은 돌출형 접촉 요소들은 블라인드 홀의 바닥을 관통하거나 펀칭하여 해당 필름의 다른 면으로 들어가도록 구성될 수 있다. 그러나 일부 보충적 또는 대안적 실시예에서, 커넥터의 이러한 핀(들)과 같은 접촉 요소(들)는 블라인드 홀(들) 또는 다른 특히 피어싱을 위해 처리된 영역(들)이 전면에 제공되지 않은 위치(들)에서 기재를 관통하거나 펀칭하도록 구성될 수 있고, 이는 필요한 제조 단계 또는 동작의 수를 줄이는 관점에서 편리하다. 따라서, 필름을 통해 제공되는 요소(들)는 예를 들어 크림핑된 커넥터 또는 커넥터 부품을 참조하여 설치시 필요한 구멍을 생성하기 위해 자체적으로 이용될 수 있다.

다양한 실시예에서, 예를 들어 기재 필름을 통해 커넥터의 일부를 제공하는 것에 더하여 또는 그 대신에, 다수의 다른 홀들 또는 비아들이 필름(들) 및/또는 실제로 예를 들어 관련 필름/층의 양측에 있는 전자장치를 함께 참조하는 대향하는 제1 및 제2 측면을 함께 전기적으로 및/또는 광학적으로 연결하기 위해 다층 구조의 성형된 층(들)과 같은 다른 층(들)에 확립될 수 있다. 일반적으로, 그러한 비아 또는 기본적으로 관통 구멍은 성형(또는 일반적으로, 구멍을 갖는 기재 필름을 직접적으로 형성함), 드릴링, 화학적(예를 들어, 식각을 통해), 조각, 톱질, 식각, 예를 들어 레이저 또는 기계 블레이드로 절단, 또는 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 임의의 다른 실행 가능한 방법을 사용하는 것에 의해 상응하게 제공될 수 있다. 비아들은 원하는 단면 형상, 즉 실질적으로 원형 또는 각진 형상, 예를 들어 직사각형 형상, 또는 신장된(슬릿) 형상을 가질 수 있다.

전술한 비아에는 성형, 마운팅 또는 프린팅과 같은 선택된 충전 방법을 사용하여 전기 전도성 및/또는 광 투과성 재료와 같은 선택된 재료(들)가 제공될 수 있다. 재료는 접착제, 에폭시, 금속, 전도성 잉크, 기체 또는 액체 물질과 같은 유체 물질 등을 포함할 수 있다. 재료는 예를 들어 굽힘 변형을 견디도록 성형 가능하다. 일부 실시예에서, 비아(들)는 예를 들어 대기 센서와 같은 내부 센서가 이를 통해 환경에 동작 가능하게 결합할 수 있도록 개방(채워지지 않음) 상태로 유지될 수 있다.

다양한 실시예에서 그리고 앞서 이미 간략하게 논의된 바와 같이, 전자 컴포넌트들 또는 다른 요소들과 같은 하나 이상의 피쳐들이 (가산) 인쇄 전자 기술, 감산 제조 기술 및/또는 예를 들어 SMD/SMT(표면 장착 디바이스/표면 장착 기술)를 참조로 한 마운팅에 의해 다층 구조의 필름 또는 성형된 층과 같은 타겟 기재에 제공될 수 있다. 하나 이상의 피쳐는 성형된 플라스틱에 의해 적어도 부분적으로 덮인 기재 영역 상에 제공되어 피쳐 자체가 또한 그에 의해 적어도 부분적으로 덮일 수 있다.

다양한 방법 아이템들의 상호 실행 순서는 변경될 수 있으며 각 특정 실시예에서 경우에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 기재 필름의 제2 측은 제1 측 이전에, 제1 측 이후에 또는 실질적으로 동시에 오버몰딩될 수 있고; 예를 들어, 성형된 재료가 주입되어 예를 들어 내부의 기존 또는 압력 유도 관통 구멍을 통해 필름의 초기 측에서 대향 측으로 전파될 수 있다.

다층 구조의 다양한 실시예와 관련하여 이전에 제시된 고려 사항은 필요한 수정을 가하여 관련 제조 방법의 실시예에 유연하게 적용될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. 그러나, 다양한 실시예 또는 관련 피쳐는 본 명세서에 일반적으로 개시되는 피쳐의 새로운 조합을 제시하기 위해 당업자에 의해 유연하게 결합될 수 있다.

본 발명의 유용성은 실시예에 따른 복수의 문제로부터 발생한다.

무엇보다도 신호(데이터) 및/또는 전력 전송을 위한 연결을 원하는 전기, 또는 구체적으로 갈바닉 및/또는 광 옵션을 제공함으로써 논의된 기능적 다층 구조는 소위 호스트 디바이스 또는 호스트 시스템과 같은 다른 디바이스를 더 포함하는 더 큰 앙상블, 또는 횡방향으로 서브 디바이스/서브 컴포넌트 또는 서브 시스템으로 편리하게 동작 가능하게 구현될 수 있다. 포함된 통합(인몰드) 커넥터가 신호 및/또는 전력 전송을 위한 갈바닉 전기 연결 및 선택적으로 추가 연결(바람직하게는 광학 및/또는 열 연결을 포함함)을 제공하도록 구성될 수 있으므로, 커넥터는 본질적으로 관련 실시예에서 하이브리드 커넥터가 될 수 있다. 일부 어플리케이션에서, 커넥터는 예를 들어 전체 다층 구조에서 상이한 기재 상에 제공된 관련 요소들 및 회로 설계를 참조하여 구조의 상이한 통합 요소를 함께 연결하는 것을 선택적으로 동적으로 (변경 가능 및/또는 필요 시) 가능하게 하기 위해 사용될 수 있다.

두 번째로, 커넥터 및 다층 구조의 결과적인 연결성은 기재 필름의 에지에서 그리고 기재 필름의 에지를 통해 영리하게 배열될 수 있으며, 이는 많은 실시예에서 다층 구조 자체의 외부 에지에 대응한다. 따라서, 일반적으로 기재 및 구조의 더 많은 중심 영역 및 체적은 다른 목적으로 사용하기 위해 더 잘 절약될 수 있으며, 이는 잠재적으로 표시(출력), 미적 또는 민감한(입력, 예를 들어 감지 영역 또는 체적) 목적 또는 역할을 갖는 광학 또는 전기 기능 공간으로서의 컴포넌트 또는 어플리케이션의 위치지정을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.

실제로, 예를 들어 사용된 투명 재료 및/또는 구조의 위치지정으로 인해 기재 필름 또는 전체 구조의 중앙 부분이 외부에서 인식될 수 있는 수많은 시나리오가 존재하며, 이는 전자 제품을 포함하는 다층 구조가 환경에 적어도 부분적으로 노출된 상태로 유지되어야 하는 다양한 어플리케이션을 고려할 때 기능적 및 미적 의미를 모두 가질 수 있다. 이는 데이터 입력, 출력 및 일반적으로 시각 (예를 들어, 정보 또는 미학적) 기능의 관점에서 서로 다른 전자 제품들(예를 들어 통신 디바이스, 컴퓨터, 가전 제품, 산업 디바이스 및 기계 분야의 소비자 등급 및 전문 디바이스 모두) 및 예를 들어 차량 전자 장치의 경우일 수 있다. 차량에서, 본 명세서에 논의된 다층 구조는 예를 들어 다양한 패널, 디스플레이 또는 기타 차량 내부 또는 외부 표면 및 컴포넌트에서 찾을 수 있다. 그런 다음 기재의 에지에 있는 연결 영역은 적절한 일체형 또는 외부 마스킹 층 또는 프레임과 같은 요소에 의해 외부 인식으로부터 쉽게 마스킹될 수 있는 반면 중앙 부분은 광학(예를 들어, 제스처, 주변 조명 등) 또는 압력(예를 들어 터치) 센서와 같은 감지 요소의 통합을 포함하는 데이터 입력 또는 적어도 거기에 감지 영역을 연관시키는 것과 같은 다른 용도에 이용 가능한다. 그러나, 광 출력 디바이스(LED 등)와 같은 표시/데이터 출력 요소들은 중앙 부분에 배열되거나 원하는 공간을 이미 예약하고 있는 연결 관련 요소에서 발생하는 문제없이 데이터 출력 경로의 일부로 이를 이용하도록 적어도 구성될 수 있다.

간단히 말해서, 본 명세서에 논의된 다층 구조 및 커넥터의 상이한 실시예에 의해, 외부 디바이스, 시스템 및 구조에 대한 바람직한 연결은 예를 들어 회로 설계 및 예를 들어 일반적으로 IMSE 원칙에 따라 제조된 다양한 전자 포함, 다층 구조와 같은 기능 내에 통합, 보안 및 임베딩된 우수한 시각적 품질로 편리하고 안정적일 수 있다.

일부 실시예에서, 전도성 영역(들)은 예를 들어 인쇄 전자 기술에 의해 기재 필름의 측들/표면들 중 어느 하나 또는 모두에 먼저 제공될 수 있다. 이어서, 커넥터는 선택적으로 필름에 미리 제조된 다수의 구멍을 통해 부분적으로 제공함으로써 또는 예를 들어 커넥터를 크림핑하고 및/또는 일반적으로 커넥터(의 접촉 요소)에 의해 필름을 피어싱함으로써 플라이에 구멍을 생성함으로써 필름의 임의의 단일 측 또는 양 측들로 연장되도록 기재 필름에 제공될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 기재의 에지 주위의 연결은 기재의 양 측들 상에 상호 연결된 커넥터 부분들을 연결하거나 일반적으로 제공하기 위해 이용될 수 있다. 그럼에도 불구하고 커넥터는 유용하게 보이는 사용 사례에서 기재 필름을 통해 적어도 기능적으로 제공된다고 말할 수 있다.

커넥터를 보호하는 것 외에도 기재에 커넥터를 고정하기 위해 성형된 플라스틱 또는 층들이 추가로 사용될 수 있다. 일부 실시예에서 하우징과 같은 커넥터의 일부라도 다층 구조와 통합하기 위해 사출 성형 중에 인서트로 사용될 수 있는 미로 제조된 커넥터 하우징과 같은 미리 제조된 커넥터 부분들 또는 부품들의 사용 대신에 또는 이에 추가하여 기재 필름 상에 성형된 플라스틱으로 완전히 또는 부분적으로 확립될 수 있다. 오버몰딩된 재료에서 커넥터의 적어도 일부(예를 들어, 하우징의 적어도 일부)를 확립함으로써 쉽게 사용될 수 있는 미리 정의된 커넥터/하우징 설계를 선택하는 것과 대조적으로 설계 유연성을 얻을 수 있고, 그 중 일부는 재료 또는 구조 설계로 인해 성형 공정에서 인서트로 사용하기에 적합하지 않을 수 있다. 선택적으로 다른 성형 재료와 함께 다중 샷 성형을 활용하면 가능한 최상의 성형 파라미터와 선택적으로 각 샷, 즉 각 목적에 맞는 재료를 선택할 수 있다. 따라서 보호용 일반 성형 층/샷은 예를 들어 하우징이 추가 층/샷에 의해 제공되는 경우 커넥터 하우징의 허용 오차 또는 재료 요구사항에 의해 제한되지 않는다. 그러나, 이동 코어가 생략될 수 있으므로 1차 샷 성형 절차가 단순화될 수 있다.

실시예에 따라, 주문 제작 커넥터 및 일반적으로 이용 가능한 커넥터 또는 커넥터 컴포넌트(예를 들어, 인서트 하우징 및/또는 접점)가 본 발명과 함께 이용될 수 있다. 커넥터는 예를 들어 필름 상에 제공된 회로 설계의 인쇄 배선 패드 또는 다른 전도성 영역에 연결하기 위한 접촉 요소로서 다수의 핀들을 포함할 수 있다. 전도체 요소의 핀과 같은 접촉 요소의 스프링력은 기재 필름 상의 전도성 접촉 영역을 타겟으로 하여 물리적 접촉 및 전기적 접촉을 강화하거나 확보하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 핀과 같은 구부릴 수 있는 접촉 요소는 예를 들어 연관된 스프링력에 의해 기재 상의 전도성 영역과의 접촉을 향상시키기 위해 적용(구부려질) 수 있다. 접촉 요소에 의해 기재 상의 전도성 영역에 가해지는 힘은 당업자에 의해 인식되는 압축력을 포함할 수 있다.

일반적으로 커넥터는 선호하는 금속(은, 구리, 금 등) 또는 예를 들어 전도성 폴리머와 같은 전기 전도성 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 다층 구조의 하나 이상의 기재 또는 일반적으로 층에서 회로 설계에 대한 전기 연결, 커넥터 요소의 내부 연결(들) 및 외부 디바이스의 커넥터 또는 이를 위한 연결 케이블과 같은 외부 연결 요소의 호환 가능한 대응물에 대한 연결을 확립하는 데 사용된다.

다양한 실시예에서, 커넥터에 제공된 동일한 접촉 요소들은 다층 구조의 회로 설계 및 외부 커넥터/디바이스 모두와 전기적 결합을 구현하도록 편리하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 다수의 연장된 접촉 요소들이 (중간 전도성 요소 없이) 다층 구조의 회로 설계에 대해 한쪽 단부에서 또는 더 가까운 한쪽 단부에서 그리고 다른 쪽 단부에서 외부 연결 요소까지 직접 결합될 수 있고, 선택적으로 예를 들어 전기적으로 절연될 수 있는 플라스틱, 세라믹, 고무 또는 기타 재료의 커넥터 하우징 내의 중앙 부분으로부터 선택적으로 적어도 부분적으로 둘러싸여 있다. 일부 실시예에서, 커넥터의 적어도 하나의 접촉 요소는 접촉 요소를 함께 구성하는 잠재적으로 상이한 전기 전도성 재료의 구성 요소들 또는 다중 결합된 컴포넌트를 통합할 수 있다. 따라서 접촉 요소들은 모놀리식 또는 단일 피스 요소일 수 있지만 반드시 그런 것은 아니다. 일부 실시예에서, 다수의 접촉 요소들은 또한 공통 컴포넌트 요소를 공유할 수 있다.

커넥터는 바람직하게 예를 들어 하우징 및/또는 금속, 플라스틱 또는 세라믹 재료와 같은 구조적으로 충분히 내구성 있는 재료(들), 접촉 요소와 같은 포함된 전기 전도체를 추가로 통합하여 따라서 그에 대한 외부 커넥터와 같은 외부 요소의 반복적인 설치 및 제거를 허용해야 한다.

그러나, 커넥터 또는 다층 구조는 일반적으로 앞에서 이미 논의된 바와 같이 (가시의) 돌출부, 보스, 리세스 및/또는 보스-베이스 조합과 같은 다수의 잠금 부재로 보충될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 구멍(들) 또는 다른 영역들은 성형된 플라스틱이 성형 동안 흐르고 그러한 부재들 중 하나 이상을 정의하는 기재 필름에 정의될 수 있다. 또한 커넥터 부품(예를 들어, 하우징 및/또는 접촉 요소)과 같은 미리 제조된 요소들은 잠금 부재(들)를 포함할 수 있다. 잠금 부재의 잠재적인 기능 중 하나는 외부 커넥터와 같은 외부 연결 요소를 올바른 위치에, 예를 들어 일체형 커넥터와 결합되도록 유지하는 것 및 예를 들어, 의도하지 않게 풀리는 것을 방지하는 것일 수 있다. 그러나 잠금 부재들을 사용하여 커넥터 부품들을 함께 고정하거나 나머지 구조에 고정할 수 있다.

다양한 실시예에서, 커넥터 또는 그 컴포넌트/부분(예를 들어 하우징)은 밀봉된 유형, 예를 들어 방수 또는 방진 또는 그렇지 않으면 환경적으로 밀봉된 유형일 수 있으며, 따라서 일반적으로 선택된 고체, 유체, 기체, 액체 등을 고려하여 원하는 수준의 보호(예를 들어, 원하는 IP 등급, 국제 보호/침투 보호)를 제공한다. 커넥터는 예를 들어 커넥터의 상이한 부분들 사이, 나머지 구조물(예를 들어, 기재 필름)과 커넥터 사이, 또는 커넥터와 외부 연결 요소 사이의 조인트를 밀봉하기 위한 개스킷과 같은 밀봉 부재를 포함할 수 있다.

성형된 피쳐, 나사 또는 리벳과 같은 추가 피쳐는 제안된 다층 구조를 외부 구조, 시스템 또는 디바이스 및/또는 소위 호스트 디바이스에 고정하는 데 적용될 수 있다. 다층 구조는 예를 들어 구멍, 또는 더 구체적으로 나사와 같은 선택된 나사 고정 요소에 대해 치수가 정해진 나사 구멍을 정의할 수 있다.

오버몰딩을 적용하는 제안된 제조 방법은 비교적 간단하고 또한 유익한 것으로 간주되며, 예를 들어 인쇄 및 인몰드 전자장치의 콘텍스트에서 충분한 연결성을 생성하기 위해 완전히 새롭거나 다른 제조 기술을 채택할 필요가 없다. 예를 들어 전도체를 제공한 후 원하는 3D 형상으로 필름(들)을 형성함으로써, 기재 필름이 여전히 실질적으로 평면인 동안 커넥터(들) 및/또는 선택적으로 그 위의 추가 전자장치는 기재 상의 전자장치의 잠재적으로 지루하고 오류가 발생하기 쉬운 3D 어셈블리에 대한 필요성을 줄이거나 없앨 수 있다. 명백히 전자 컴포넌트나 커넥터(들)와 같은 요소들의 3D 조립은 여전히 가능하다.

유사한 커넥터는 전기 연결이 잠재적으로 불필요하지만 예를 들어 광학 및/또는 열 연결이 필요한 다른 시나리오에서도 사용할 수 있다. 전도성 재료, 전기 배선 또는 예를 들어 인쇄된 트레이스 대신에 또는 추가로, 커넥터는 예를 들어 광 섬유를 포함할 수 있다.

위에서 언급된 바와 같이, 얻어진 다층 구조는 차량 또는 특히 (내) 차량 전자장치, 차량 조명을 포함한 조명 디바이스, 차량 및 기타의 사용자 인터페이스, 대시보드 전자장치, 차량 내 엔터테인먼트 디바이스 및 시스템, 차량 내부 또는 외부 패널, 지능형 의복(예를 들어, 셔츠, 재킷 또는 바지, 또는 예를 들어 압축 의복), 기타 웨어러블 전자장치(예를 들어, 손목 보호대, 모자 또는 신발), 개인 통신 디바이스(예를 들어, 스마트폰, 패블릿 또는 태블릿) 및 기타 전자장치와 같은 다른 호스트 요소에서 원하는 디바이스 또는 모듈을 확립하는 데 사용될 수 있다. 획득된 구조의 집적도는 높고 두께 등 원하는 치수는 작을 수 있다.

사용된 필름(들)은 그래픽 및 기타 시각적 및/또는 촉각적으로 감지 가능한 피쳐를 포함할 수 있으며, 이에 따라 필름은 전자장치를 호스팅하고 보호하는 것 외에도 미적 및/또는 정보 효과를 가질 수 있다. 필름(들)은 적어도 장소에서 반투명하거나 불투명할 수 있다. 그들은 원하는 색상을 나타내거나 구조의 해당 부분에 원하는 색상을 나타내는 부분을 포함할 수 있다.

따라서 획득된 다층 구조는 텍스트, 그림, 기호, 패턴 등과 같은 그래픽을 선택적으로 결정하는 하나 이상의 색상/채색 층들을 통합할 수 있다. 이러한 층들은 예를 들어 특정 색상(들)의 전용 필름에 의해 구현되거나 기존 필름(들), 성형 층(들) 및/또는 기타 표면에 코팅(예를 들어, 인쇄를 통해)으로 제공될 수 있다. 다층 구조의 외부 필름(들)은 연관된 호스트 제품 또는 호스트 구조의 외부 및/또는 내부 표면의 적어도 일부를 확립하도록 구성될 수 있다.

패턴 또는 착색과 같은 시각적 피쳐는 내부 층을 통해, 예를 들어 성형된 플라스틱을 마주하는 (기재) 필름의 측 상에 제공되어 피쳐가 격리된 상태로 유지되어 환경 위협에 대해 필름이 제공된 측에 따라 필름 및 선택적으로 성형된 층의 두께에 의해 환경 영향으로부터 보호되도록 한다. 따라서 페인트, 인쇄 또는 장착된 표면 형상과 같이 쉽게 손상될 수 있는 다양한 충격, 마찰, 화학 물질 등이 해당 형상에 영향을 미치거나 도달하지 않는다. 필름은 쉽게 제조되거나 가공될 수 있으며, 선택적으로 성형된 재료와 같은 밑에 있는 피쳐를 노출시키기 위한 구멍 또는 노치와 같은 필요한 특성을 가진 원하는 형상으로 절단될 수 있다.

성형된 플라스틱 재료(들)는 커넥터 및/또는 다양한 전자장치를 고정하는 것을 포함하여 다양한 목적을 위해 최적화될 수 있다. 그러나, 재료(들)는 예를 들어 습기, 열, 추위, 먼지, 충격 등과 같은 환경 조건으로부터 커넥터, 전자장치 및/또는 다층 구조에 포함된 다른 피쳐를 보호하도록 구성될 수 있다.

성형된 재료(들)는 예를 들어 광 투과성 및/또는 탄성의 관점에서 원하는 속성을 추가로 가질 수 있다. 임베딩된 전자장치에 빛 또는 기타 복사 방출 또는 수신 컴포넌트가 포함된 경우, 재료(들)는 적어도 선택적으로(예를 들어 특정 파장을 고려하여) 빛/방사선 투과를 가능하게 하기에 충분한 광 투과율을 갖도록 선택되었을 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예의 추가적인 특징 및 유용성은 이하 상세한 설명에서 논의된다.

표현 "다수의"는 본 명세서에서 일(1)로부터 시작하는 임의의 양의 정수를 지칭할 수 있다.

"복수의"라는 표현은 각각 2에서 시작하는 임의의 양의 정수를 나타낼 수 있다.

본 명세서에서 "제1" 및 "제2"라는 용어는 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해 사용되며, 특별히 우선 순위를 지정하거나 순서를 지정하지 않는다.

다층 구조의 "상이한" 또는 "다양한" 실시예, 관련 제조 방법, 또는 이에 포함된 피쳐가 언급될 때, 실시예들은 관련 솔루션이 상호 명백하게 배타적이며 본질적으로 예를 들어 전체 솔루션의 동일한 기능을 구현하기 위한 대안 솔루션이라는 것이 달리 명시적으로 언급되거나 당업자에게 명백하지 않는 한 상호 보완적인 것으로 간주되어야 하며 따라서 공통 또는 공동 실시예에 의해 실현될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 또한 첨부된 종속항에 개시되어 있다.

다음으로, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이며, 여기서:
도 1은 인몰드 커넥터(in-mold connector)를 포함하는 본 발명에 따른 다층 구조의 일반적인 실시예를 측단면도를 통해 예시한다.
도 2a는 본 발명에 따른 다층 구조의 실시예의 측단면도를 도시한다.
도 2b는 본 발명에 따른 다층 구조의 실시예의 추가 측단면도를 도시한다.
도 2c는 본 발명에 따른 다층 구조의 실시예의 또 다른 측단면도를 도시한다.
도 3은 기재 필름 상의 회로 설계에 대한 구조 및 연결의 관점에서 커넥터, 특히 그 접촉 부재의 실시예를 예시한다.
도 4는 예를 들어 도 3의 것과 유사한 접촉 요소를 포함하는 본 발명에 따른 다층 구조의 일 실시예의 부등각 투영도이다.
도 5a는 최종 또는 중간 단계에서 다층 구조의 실시예를 도시한다.
도 5b는 도 5a의 실시예에서와 같이 본 발명의 실시예와 관련하여 이용될 수 있는 커넥터 인서트(connector insert)를 도시한다.
도 5c는 플라스틱 재료에 의해 오버몰딩될 때 도 5b의 인서트의 측면도이다.
도 6a는 본 발명의 다양한 실시예에서 사용하기 위한 회로 설계 및 접촉 요소가 제공된 2개의 기재 필름들을 도시한다.
도 6b는 ,도 6a의 회로 설계와 같은, 전자 장치의 여러 층들을 함께 및/또는 외부 디바이스, 요소 또는 시스템에 연결하기 위한 본 발명의 다층 구조의 실시예에서 접촉 요소들의 여러 인접하거나 적층된 로우들을 제공하는 실시예를 예시한다.
도 7a 및 도 7b는 바람직하게 다중 샷(multi-shot) 성형을 이용하여 제조된 다층 구조체의 일 실시예를 예시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 흐름도이다.
도 9는 다중 부품 커넥터를 포함하는 실시예를 예시한다.
도 10은 접촉 요소들과 회로 설계 사이에 압축 재료를 활용하는 실시예를 예시한다.
도 11은 압축 재료를 이용하는 다른 실시예를 예시한다.
도 12는 본 발명에 따른 다층 구조(또는 관련 작업 제품)의 다른 실시예를 도시한다.
도 13 및 도 14는 측단면도를 통해 도 2a에 이미 도시된 것과 같은 본 발명의 특정 적용 가능한 실시예를 부등각 투영 스케치를 통해 예시한다.

도 1은 본 발명에 따른 다층 구조의 실시예(100)를 (단면) 측면도를 통해 예시한다.

다층 구조(100)는 그 자체로 최종 생성물, 예를 들어 전자 디바이스를 확립할 수 있고 또는 예를 들어 집합 부품 또는 모듈로서 호스트 디바이스, 호스트 시스템 또는 호스트 구조(120)에 배치되거나 그와 적어도 연결될 수 있다. 이는 명료함을 위해 도면에 명시적으로 도시되지 않은 다수의 다른 요소들 또는 층들을 포함할 수 있다. 아이템(130)은 전력 및/또는 데이터 신호 전송과 관련하여 포함된 커넥터(110)를 통해 연결되는 기능적으로 구조(100)가 있는 외부 디바이스, 시스템 또는 구조를 나타낸다. 일부 실시예에서 연결된 외부 엔티티(130)는 호스트 엔티티(120)의 적어도 일부일 수 있다.

구조(100)는 일반적으로 필름(102)의 실제 재료 두께보다 실질적으로 더 큰 치수(폭, 길이)를 갖는 2개의 대향 측들(102A, 102B)을 갖는 적어도 하나의 소위 제1 기재 필름(102)을 포함하고, 여기서 두께는 예를 들어 몇 밀리미터 또는 훨씬 더 작다(예를 들어, mm의 몇 십분의 일 또는 백분의 일). 필름(102) 및 나머지 주변 구조는 예시를 위해 평면으로 도시되지만, 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 필름(102)은 원하는 전체 및/또는 국부 3D 형상을 나타내도록 형성될 수 있다.

아이템(104)은 필름(102) 위에 성형된 플라스틱 층을 나타낸다. 일부 실시예에서, 도면에 도시된 바와 같이 필름(102)의 다른 대향 측(102B) 상의 구조(100)에 적어도 하나의 다른 보충적 또는 대안적인 성형 플라스틱 층 또는 그렇지 않으면 확립된 층(105)이 있을 수 있다. 그것(105)은 예를 들어 보호, 고정, 다른 기능적 및/또는 미적 목적을 가질 수 있다. 여러 성형 플라스틱 층들(104, 104B, 105)은 일반적으로 다수의 성형 샷들에 의해 인접하고 잠재적으로 적층된 층들로 및/또는 필름(102)의 상이한 측들 상에 확립될 수 있고, 여기서 예를 들어 필름(102)에 제공된 개구들을 활용하여, 필름(102)의 양 측들은 다중 샷들 대신에 또는 이에 추가하여 단일 샷을 사용하여 오버몰딩될 수도 있다. 일부 실시예에서, 다른 플라스틱 층(105)의 적어도 일부는 제1 층(104)의 플라스틱 재료가 그 안에 박형된 부분 또는 미리 준비된 구멍을 통해 성형 동안 필름(104)의 대향 측으로 침투하여 흐르는 결과일 수 있고 또는 그 반대의 경우도 가능하다(일반적으로 기재 필름(102)의 단지 예시적인 구멍은 도면에서 아이템(116)으로 도시되어 있으며; 본 명세서에서 또한 논의된 바와 같이, 하나 이상의 구멍이 성형뿐만 아니라 통신 또는 고정과 같은 다양한 목적을 위해 필름(102)에 설정될 수 있음). 따라서, 층(105)은 필름(102) 상의 고정 또는 보호 피쳐와 같은 원하는 기능적 형태 및 피쳐를 확립할 수 있다.

성형된 플라스틱 층(104)의 다른 면에, 추가(기재) 필름(103)이 제공될 수 있다. 제1 필름(102)과 동일하거나 상이한 재료의 이러한 선택적인 필름(103)은 예를 들어 전자장치, 그래픽 및/또는 유리한 것으로 간주되는 다른 피쳐를 수용할 수 있다. 필름(103)은 예를 들어 인쇄 및/또는 장착된 요소들(트레이스, 컴포넌트들 등)을 포함하는 회로 설계를 포함할 수 있지만, 명확성을 위해 도 1에서 이들은 생략되었다. 따라서, 필름들(102, 103) 또는 회로 설계 또는 컴포넌트와 같은 그 위의 피쳐들은 예를 들어 본 명세서에서 논의된 바와 같이 함께 연결될 수 있다.

그럼에도 불구하고, 제1 필름(102)은 바람직하게는 반드시 그러한 것은 아니지만 위에 논의된 바와 같이 스크린 인쇄, 탐포 인쇄, 플렉소그래피 또는 잉크 젯팅과 같은 인쇄 전자 기술을 통해 잠재적으로 추가로 생성된 예를 들어 접촉 영역들(107)(예를 들어, 패드, 또한 한 측 또는 양 측들 모두 상에) 및 배선/전기 전도체 트레이스들을 정의하는 다수의 전기 전도성 요소들(106)를 포함하는 측들(102A, 102B) 중 하나 또는 모두 및 그 개별 표면들 상에 회로 설계를 수용한다.

광학 요소(도광체, 반사기, 확산기, 회절기, 마스크, 그래픽 요소 등), 미세기계, 전기기계 및/또는 열 관리 요소와 같은 전자 컴포넌트 및/또는 다른 기능/장식 컴포넌트 또는 요소(109)와 같은 다수의 요소들이 구조(100)에, 바람직하게는 측들(102A, 102B) 중 하나 또는 모두 및 그의 개별 표면들 상의 필름(102) 상에, 및 더욱 바람직하게는 회로 설계의 형성 부품 상에 추가로 제공될 수 있다. 예를 들어 전기 전도성 비아(예를 들어, 전도성 요소/재료로 채워진 구멍들) 또는 다른 요소(106B)는 기재 필름(들)(102, 103) 및/또는 다른 층을 통해, 성형된 층(들)(104, 105)을 통해 배열되어 서로 다른 재료 층들의 회로부 또는 기타 피쳐들을 함께 연결하거나 외부 요소에 연결한다.

회로 설계 및 관련 컴포넌트들 또는 요소들(109)은 이를 통해 고전류 흐름을 가능하게 하기 위해 전기적으로 함께 적어도 동작적으로와 같이 다중 접촉 요소들과 같은 다른 전기 전도성 요소들을 연결하도록 구성된 선택적으로 브리지, 회로 및/또는 기타 디바이스를 포함하는 다수의 (내부) 연결 컴포넌트들을 더 포함할 수 있다. 연결 컴포넌트들은 전도성 요소(106)에 (직접) 결합될 수 있으며, 예를 들어, 그 위에 배치되거나 또는 그에 인접해 있다.

인쇄된 구현예에 더하여 또는 그 대신에, 본 명세서에서 논의된 다양한 요소들 및 컴포넌트들(109)은 장착 가능한 것과 같이 일회용인 하나 이상의 기성 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이러한 컴포넌트들은 예를 들어 구조(100)의 기재 필름(들)(102, 103) 상에 장착될 수 있다. (장착 가능한) 컴포넌트들은 특히 소위 표면 장착 컴포넌트 또는 표면 장착 디바이스(SMD)를 포함할 수 있고, 이는 본질적으로 전자 컴포넌트일 수 있지만 다른 옵션 중에서 광학, 미세기계, 전기기계 또는 열 관리 부품(절연성, 전도성, 예를 들어, 방열판 등)일 수도 있다. 예를 들어, 접착제 또는 기계적 잠금 부재가 기재 상에 기계적 고정을 위해 사용될 수 있다.

전도성 접착제 및/또는 솔더와 같은 추가의 전기 전도성 재료(들)는 전도성 영역(106)과 같은 선택된 피쳐와 컴포넌트들(109) 사이의 전기적 및 잠재적으로 기계적 연결을 설정하거나 향상시키기 위해 적용될 수 있다. 보다 일반적인 용어로, 전기 전도성 또는 비전도성 접착제(들)는 피쳐, 예를 들어, 커넥터, 그의 컴포넌트 및/또는 기타 요소, 예를 들어 전자, 광전자, 미세 기계 또는 열 관리 구성 요소를 기재에, 특히 예를 들어 그 위의 회로 설계에 고정하기 위해 본 발명의 다양한 실시예에서 사용될 수 있다.

상기의 관점에서, 컴포넌트들(109)은 많은 실시예에서 수동 컴포넌트, 능동 컴포넌트, 광전자(또는 광전기) 컴포넌트, 전기기계 컴포넌트, IC(집적 회로), 스크린 인쇄와 같은 인쇄, 컴포넌트 및/또는 전자 서브 어셈블리와 같은 전자 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 컴포넌트(109)가 먼저 별도의 기재, 예를 들어 FPC(플랙서블 인쇄 회로) 또는 예를 들어 강성, 예를 들어 FR4형(난연제), 보드에 제공되고, 그리고 이어서 타겟 기재(102)에 전체로서(즉, 서브-어셈블리로서) 부착되었을 수 있다.

일반적으로, 다층(100) 구조는 다음으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 피쳐(컴포넌트, 요소)을 포함하거나 구현할 수 있다: 전자 컴포넌트, 전기기계 컴포넌트, 전기 광학 컴포넌트, 방사선 방출 컴포넌트, 발광 컴포넌트, LED(발광 다이오드), OLED(유기 LED), 측면 발광(side-shooting) LED 또는 기타 광원, 상부 발광 LED 또는 기타 광원, 하부 발광 LED 또는 기타 광원, 방사선 검출 컴포넌트, 광 검출 또는 감광 컴포넌트, 포토다이오드, 포토트랜지스터, 광전지 디바이스, 센서, 초소형 컴포넌트, 스위치, 터치 스위치, 터치 패널, 근접 스위치, 터치 센서, 대기 센서, 온도센서, 압력센서, 수분센서, 가스센서, 근접 센서, 용량성 스위치, 용량성 센서, 투영된 정전 용량 센서 또는 스위치, 단일 전극 용량성 스위치 또는 센서, 용량성 버튼, 다중 전극 용량성 스위치 또는 센서, 자체 커패시턴스 센서, 상호 용량형 센서, 유도형 센서, 센서 전극, 미세기계 컴포넌트, UI 요소, 사용자 입력 요소, 진동 요소, 소리 생성 요소, 통신 요소, 송신기, 수신기, 송수신기, 안테나, 적외선(IR) 수신기 또는 송신기, 무선 통신 요소, 무선 태그, 라디오 태그, 태그 판독기, 데이터 처리 요소, 데이터 저장 요소, 전자 서브어셈블리, 광 지향 요소, 도광체, 렌즈 및 반사판.

아이템(110)은 바람직하게는 기재 필름(102)의 에지(102E)(주변부)에 제공된 적어도 하나의 전기 커넥터를 지칭한다. "에지"는 본 명세서에서 기재 필름의 바로 에지를 또는 예를 들어 적어도 필름(102)의 에지 인접 표면 영역 또는 체적의 약 10%, 20%, 30%, 또는 40%에 걸쳐 있는 더 큰 주변 영역까지를 의미한다. 일부 실시예에서 커넥터(110)는 예를 들어 에지(102E)에 제공된 모놀리식 또는 복합 구조의 하우징 또는 "바디 부재"(110B)를 포함할 수 있다. 따라서 하우징(110B)은 완전히(전체적으로) 또는 적어도 부분적으로 에지 영역에 놓일 수 있다. 하우징/바디 부재(110B)와 같은 커넥터(110)는 예를 들어 전술한 바와 같이 선택된 플라스틱(예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리이미드), 고무질 또는 세라믹 재료와 같은 전기적으로 실질적으로 절연 재료를 포함할 수 있다. 당업자는 포함된 필요한 접촉 요소들(118)이 여전히 보호되고 잠재적으로 성형된 플라스틱 층(들)(104, 105)에 의해 고정될 수 있고 그들의(118) 설치는 하우징(110B)도 필요로 하지 않기 때문에 구조(100)에 포함된 커넥터(110)가 채택된 핀 헤더 또는 카드 에지 연결 유형 배열과 관련하여 특정 전용, 인서트 또는 직접 인시츄(in situ) 성형 기반 하우징(110B)을 반드시 포함할 필요는 없다는 것을 이해해야 한다.

전기 연결을 제공하는 면에서, 커넥터(110)는 실제로 바람직하게는 핀들 또는 다른 피쳐들과 같은 다수의 전기 전도성 접촉 요소들(118)을 포함한다. 접촉 요소들(118)은 선택적으로 가능한 하우징(110B)으로부터 또는 그에 의해 정의된 리셉터클의 바닥으로부터, 요소(112)와 관련하여 원하는 수준의 외부 연결을 가능하게 하는 정도로 선택적으로 튀어나올 수 있다. 커넥터(110)의 접촉 요소들(118)은, 예를 들어, 도 1에 도시된 기재 필름(102)의 에지를 넘어 측방향으로(기본적으로 기재 필름(102)의 표면 방향 또는 주요 배향 방향을 따라 또는 평행하게) 연장될 수 있다.

대안적으로, 하나 이상의 접촉 요소들(118)은 그 에지에서 기재 필름(102)으로부터 멀어지는 표면 법선에 선택적으로 평행하게 더 횡방향으로, 포함된 굽힘 또는 기타에 의해, 연장되도록 구성될 수 있다(또한 예를 들어 도 2a 내지 2b의 실시예 참조).

접촉 요소들(118)은 바람직하게는 예를 들어 호환가능한(compatible) 접촉 요소들(119)(예를 들어, 핀 또는 핀 리셉터클)이 장착된 다른 커넥터(112)와 같은 외부 연결 요소를 다층 구조(100)의 회로 설계(그의 전형적으로 선택된 전기 전도성 영역들(106))와 전기적으로(갈바닉적으로) 결합하도록 구성(재료, 치수/형상, 위치지정 및 정렬 등) 및 활용된다. 외부 연결 요소(112)는 예를 들어 다층 구조(100)의 내부와 이와 연관된 외부 또는 호스트 디바이스(들)(130) 사이의 케이블링(113)을 통해 전기 연결을 제공할 수 있다.

다양한 바람직한 실시예에서, 접촉 요소(들)(118)는 (예를 들어 크림핑된 접촉 요소(들)(118)이 사용되지 않는 한) 기재 필름들(102, 103) 내로 또는 이를 통해 반드시 뚫거나 관통할 필요는 없다. 그러나, 커넥터(110)는 일부 실시예에서(도 1에 특별히 도시되지 않음) 기재 필름(102)에 대해 제공되거나 조립되어 하우징(110B) 및/또는 접촉 요소(들)(118)와 같은 커넥터(110)의 적어도 일부 요소와 관련하여 필름(102)의 양쪽 측들(102A, 102B)로 연장되도록 한다. 이것은 예를 들어 기재 필름(102)에 대한 고정을 촉진하거나 향상시키기 위한 것일 수 있고 및/또는 회로 설계(106) 및 그 위의 접촉 영역들(107)과의 전기적 접촉을 향상시키기 위한 것일 수 있다. 이러한 시나리오에서, 커넥터(110)의 일부는 기재 필름(102) 주위로 및/또는 이를 통해 지향될 수 있다. 이를 달성하기 위해, 곡선 또는 각진(예를 들어, 구부러진) 접촉 요소(118) 및/또는 미리 제조된(예를 들어, 드릴링, 절단, 식각 또는 성형을 통해) 또는 동적으로 생성된(예를 들어, 커넥터(110)의 피어싱/크림핑 시) 구멍(들)(116)과 같은 적절한 치수 및 형상이 사용될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 접촉 요소들(118) 또는 그 부분들은 예를 들어, 회로 설계 및/또는 외부 연결 요소(112)와 기재 필름(102) 주위 및/또는 이를 통한 전기적 결합을 가능하게 하기 위해 초기 설치 측(102A, 102B)으로부터 기재 필름(102)의 대향 측(102B, 102A)로 이송되었을 수 있다.

다양한 실시예에서, 기재 필름(102)에 배열된 하나 또는 다수의 관통 또는 비관통(블라인드) 구멍들(116)이 실제로 존재할 수 있다. 예를 들어, 기재 필름(102) 상의 회로 설계와 접촉하기 위한 임의의 또는 각각의 접촉 요소(118)의 단부 부분과 같은 부분은 예를 들어 크림핑된 커넥터 또는 구체적으로 이들의 접촉 요소들 및 관련된 크림핑 스파이크들을 참조하여 필름(102)의 블라인드 또는 관통 구멍과 관련될 수 있다.

그러나, 커넥터(110) 요소의 하우징(110B)은 예를 들어 도 1에 스케치된 시나리오를 참조하여 실질적으로 완전히 필름(102)의 어느 한 측(102A, 102B)에 위치될 수 있다. 다른 실시예에서, 하우징(110B) 자체도 부분적으로 필름(102)을 통해 및/또는 필름(102) 주위(에지)에 배열될 수 있다.

이전에 논의된 바와 같이 커넥터(110) 및/또는 외부 연결 요소(112)(의 적어도 일부)를 추가로 고정하기 위해 기재(102)의 측들(102A, 102B) 중 하나 또는 모두에 하나 이상의 잠금 부재들(요소)이 추가로 제공될 수 있다.

전술한 바에 기초하여, 커넥터(110) 또는 그 상이한 요소들은 하우징(110B) 및 접촉 요소(118), 및 그 위에 성형된 플라스틱(104, 105), 잠금 부재, 및/또는 예를 들어 비전도성 접착제, 전도성 접착제, 페이스트 등과 같은 추가 고정 피쳐의 사용과 같은 커넥터(110)의 다양한 내부 피쳐의 구성 및 치수와 관련하여 다양한 수단을 사용하여 기재 필름(102)에 고정되었을 수 있다.

예를 들어, 기재 필름(102)에 적어도 하나의 구멍들(116)을 통합하는 일부 실시예에서, 하우징(110B) 및/또는 접촉 요소들(118)은 초기에 또는 예를 들어 필름(102)을 통해 커넥터(110)의 일부를 배열한 후에 치수 및/또는 형상이 정해져 커넥터(110)와 구멍(116)의 에지들 사이에 과도하거나 실질적인 느슨함이 없도록 하고 및/또는 커넥터(110)가 적어도 구멍(116) 및 잠재적인 다른 주변 피쳐를 확대하지 않고는 어느 한 방향 또는 양방향으로 필름(102)을 통해 적어도 완전히 제공될 수 없도록 한다. 일부 실시예에서, 성형된 플라스틱들(104, 105)은 구멍(116)을 밀봉하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 커넥터(110) 또는 특히 그의 하우징(110B)은 플랜지 또는 일반적으로 구멍(116)을 통해 완전히 끼워지는 것을 방지하는 벌징(bulging) 부분과 같은 피쳐를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에서, 커넥터(110) 또는 예를 들어 구체적으로 커넥터의 전술한 하우징(110B)은 실질적으로 강성으로 또는 뻑뻑하게(stiff) 제조될 수 있다. 이는 그 다음, 예를 들어 외부 커넥터(112)의 물리적 장착 및 제거를 각각 그 내부 접촉으로 또는 접촉으로부터 멀어지게 반복하는 것을 더 잘 견딜 수 있다. 장착 및 제거는 간단한 밀기 및 당기기 유형의 동작을 의미할 수 있거나 절차가 예를 들어 후술하는 추가 잠금 부재의 사용을 포함하는 경우 보다 복잡한 활동을 요구할 수 있다. 커넥터(110)의 강성 또는 일반적으로 내구성은 적절한 재료 및 재료 두께와 같은 관련 치수에 의해 얻어질 수 있다. 커넥터(110)는 강성 부분에 추가하거나 그 대신에 예를 들어 접촉 요소(118) 또는 하우징(110B)에 탄성, 가요성 및/또는 스프링 부분을 포함할 수 있다.

그러나, 다층 구조(100) 또는 그의 특히 그 커넥터(110)는 외부 커넥터(112)를 고정하기 위한 하나 이상의 기계적 잠금 부재(명확성을 위해 도 1에 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 그러한 부재(들)는 예를 들어 성형된 플라스틱으로부터 확립될 수 있다.

다양한 실시예에서, 성형된 층(들)(104, 105)은 바람직하게는 그들의 상호연결과 같은 회로 설계 및 커넥터(118)의 적어도 일부를 임베딩한다.

일부 실시예에서, 외부 커넥터(112)의 결합에 이어, 예를 들어 연결 영역을 포함하는 결과적인 집합 구조(aggregate structure)(100, 112)의 원하는 부분(들)에는 다른 잠재적인 목적 중에서 연결 및 관련 요소를 추가로 보호 및/또는 고정하기 위해 추가 재료가 제공될 수 있다. 예를 들어, 적절한 플라스틱 또는 기타 재료의 저압 성형 또는 수지 디스펜싱(dispensing)(에폭시 제공)이 목적을 위해 사용될 수 있다.

필름(들)(102, 103)은 각각의 사용 시나리오에 의해 설정된 요건에 따라 성형되었을 수 있다. 따라서, 선택적으로 전도성 영역들, 커넥터 및/또는 그 위의 회로 설계의 컴포넌트들과 같은 적어도 일부 피쳐를 제공한 후에 열형성과 같은 형성이 필름(102, 103)에 적용되어 예를 들어 필름(102, 103)에서 만곡된, 포켓 또는 돌출 형상과 같은 원하는 3D 형상을 적어도 국부적으로 제공할 수 있다.

도 1의 스케치와 관련하여 설명된 피쳐들은 예를 들어 명백히 상호 배타적인 피쳐와 관련하여 달리 언급되거나 당업자에게 명백하지 않는 한 아래에서 더 자세히 설명되는 솔루션을 포함하여 일반적으로 본 발명의 커넥터 요소 및 다층 구조의 다양한 실시예와 관련하여 자유롭고 선택적으로 적용 가능하다. 다만, 이하에서 설명하는 실시예의 다양한 피쳐도 유사하게 자유롭게 선택적으로 상호 결합될 수 있어 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

도 2a는 단면 측 스케치를 통해 본 발명의 다층 구조의 실시예(또는 실시예의 일부)를 200으로 도시한다.

일반적으로(요약) 본 발명 및 도 1에 관한 상기 논의는 일반적으로 도 2a의 시나리오에도 적용된다. 커넥터(110)는 기재 필름(102)의 에지(102E)에서 구부러진 구성으로 배열된 하나 이상의 접촉 요소들(118)을 포함한다. 그러나, 접촉 요소들(118)은 본질적으로 기재 필름(102)의 적어도 하나의 측 상의 에지(102E) 근처에 구성되어 있다. 본 발명의 기본 원리에 따라 거기에서 접촉 요소들(118)은 추가로 생성된(예를 들어, 인쇄된) 전기 전도성 재료의 평면 요소와 같은 기본 회로 설계의 접촉 영역(107)에 연결할 수 있다(명확성을 위해 도 2a에 도시되지 않은 회로 설계 및 관련 접촉 영역(107)). 접촉 요소들(118)은 전도성 잉크 또는 회로 설계의 다른 전기 전도성 재료와 갈바닉 접촉할 수 있다.

예로서 예시된 바와 같이, 접촉 요소들(118)은 실제로 구부러진 부분을 갖도록 구성되었다. 구체적으로, 접촉 요소들(118)은 에지(102E) 주위에서 구부러지고 대향 측(도시된 배향에서 바닥 측)으로부터 환경을 향해 기재 필름(102)으로부터 멀어지도록 돌출되도록 구성되어 있다. 거기에서 접촉 요소들(118)의 노출된 단부들은 외부 연결 요소(112)에, 특히 예를 들어 소켓 또는 다른 리셉터클을 참조하여 그의 치수 면에서 호환가능하거나 "매칭되는" 전도성 요소에 전기적으로 연결될 수 있다. 구조(200)는 성형된 플라스틱 층(105)과 같은 적어도 하나의 추가 재료 층을 포함할 수 있으며, 이를 통해 접촉 요소(118)가 대향 측에서 연장된다. 추가 기재 필름(들)이 또한 포함될 수 있다. 도 13 및 도 14는 각각 추가 성형된 층(105)이 있거나 없는 도 2a와 유사한 시나리오를 축척 스케치(1300 및 1400)를 통해 추가로 예시한다.

커넥터(110)는 다시 하우징(110B)과 같은 하나 이상의 추가 요소들을 포함할 수 있다. 접촉 요소들(118)은 예를 들어 비전도성 또는 전도성 접착제와 같은 접착제를 이용하여 기재 필름(102)에 고정될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 접촉 요소들(118)은 접촉 요소들(118) 또는 커넥터(110)가 일반적으로 크림핑된 유형인 경우 크림핑 스파이크들 또는 유사한 돌출부들, 연장부들 또는 일반적으로 피쳐와 같은 고정 또는 잠금 부재들을 포함할 수 있다. 스파이크들/피쳐들은 필름(102) 및/또는 그 위의 회로 설계/접촉 영역과 같은 요소들로 내로 그리고 잠재적으로 이를 관통할 수 있다. 따라서, 필름(102) 및 일반적으로 다층 구조에 대한 접촉 요소(118)의 기계적 고정을 향상시키는 것 외에도 스파이크는 (스파이크를 통해 및/또는 스파이크가 연장되는 접촉 요소들(118)의 대향 측을 통해) 필름(102) 상의 회로 설계에 대한 접촉 요소(118)의 전기적 접촉을 강화하거나 고정할 수 있다. 스파이크 또는 다른 피쳐를 통해, 본질적으로 필름(102)의 한 측에 제공된 접촉 요소(118)는 필름(102)의 대향 측 및 예를 들어 그 위의 회로 설계에 연결될 수 있다.

커넥터(110)는 다른 곳에서도 고려되는 바와 같이 필름(102) 상에 오버몰딩된 플라스틱으로 적어도 부분적으로 제조된 미리 제조된 요소인 하우징을 포함할 수 있다. 도 2b의 실시예(240)에서, 접촉 요소(118)는 여전히 구부러지거나 각진 부분을 가지며, 이에 따라 기재 필름(102) 및 예를 들어 그 위의 회로 설계(접촉 영역(107))에 대한 측방향 결합을 가능하게 하고, 접촉 요소(118)의 원격 단부들은 필름(102)으로부터 횡방향으로 연장된다.

도 2a의 시나리오와 대조적으로, 여기서 접촉 요소(118)는 그 주위에 지향되는 대신, 또는 그것을 통해 적어도 더 큰 범위로 지향되는 대신, 하나의 측(102A, 102B)에서 다른 측으로 지향되는 대신에 필름(102)의 동일한 단일 측("출구" 측, 즉 도면의 바닥 측)에 본질적으로 위치되고 유지된다(예를 들어, 일부 실시예에서 필름(102)의 "상부" 측과 반대 방향으로 연장될 수 있는 크림핑 스파이크의 가능한 존재에도 불구하고).

도 2c는 280에서 다른 실시예를 도시하며, 여기서 이전의 두 실시예들과 대조적으로, 기재 필름(102) 자체는 접촉 요소들(118)을 갖는 커넥터가 실질적으로 위치되는 그의 단부에서 구부러진(만곡된) 부분을 포함한다. 따라서 기재 필름(102)은 나머지 구조로부터 선택된 방향으로 연장되는 립, 플랜지 또는 유사한 돌출부를 정의할 수 있다. 해당 연장의 배향 및 치수는 각 사용 시나리오의 필요(예를 들어, 외부 연결 요소, 호스트 디바이스 또는 호스트 구조 등의 형상 및 크기)에 따라 도시된 것과 자연스럽게 다를 수 있다. 그럼에도 불구하고, 필름(102)의 생성된 3D 형상은 예를 들어 열형성에 의한 필름의 3D 형성(성형)을 통해 적어도 부분적으로 얻어질 수 있다. 대안적으로, 필름(102)은 다른 옵션들 중에서 성형을 통해 구부러지는 것을 포함하는 의도된 3D 형상으로 사용된 원료로부터 직접 제조될 수 있다.

파선으로 표시된 바와 같이, 이 실시예에서 뿐만 아니라 도 2a 및 2b의 실시예를 포함하는 다른 실시예에서도, 기재 필름(102)의 에지는 전체 다층 구조 및 예를 들어 성형된 층들(104, 105)의 에지에 실질적으로 대응할 수 있지만 반드시 그래야 하는 것은 아니며, 즉, 나머지 구조는 선택된 방향으로 필름(102) 또는 필름(102)의 에지를 넘어 연장되어(도 2c의 시나리오에서 층(105)에 의해 측방향으로) 기재 필름(102)의 에지 및 접촉 요소들(118)을 갖는 관련 커넥터가 그의 보다 중앙 부분에서 나머지 구조로부터 멀리 돌출되도록 한다.

도 3은 300에서, 기재 필름(102, 103) 상의 전도성 요소들(106)을 포함하는 회로 설계에 대한 구조 및 연결의 관점에서 커넥터(110), 특히 접촉 부재(118)의 실시예를 도시한다. 오버몰딩된 플라스틱 층(들)(104, 105), 선택적인 커넥터 하우징(110B) 및 전체 다층 구조의 잠재적인 다른 요소들은 명료성을 위해 도면에 도시되지 않았다.

이러한 및 다양한 다른 실시예에서, 다층 구조에 제공된 회로 설계는 일반적으로 접촉 영역들(107)을 포함하고, 이는 예를 들어 재료 및/또는 치수의 관점에서 트레이스와 같은 다른 회로 요소들과 특별한 차이 없이 예를 들어 트레이스들과 같은 전체 회로의 선택된 부분일 수 있고 또는 접촉 영역들(107)은 예를 들어 회로 설계의 하나 이상의 다른 영역과 상이한 하나 이상의 재료 또는 재료 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접촉 영역(107)의 재료(들)는 특히 전도성으로 만들어질 수 있고 및/또는 관련된 전도성 재료(들) 중 임의의 것은 또한 예를 들어 설계(106)의 다른 곳의 전도성 트레이스 또는 피쳐와 대조적으로 접착 유형일 수 있다.

예시된 접촉 요소들(118)는 기재 필름(102)으로부터 측방향으로 연장되는, 예를 들어 핀, 로드, 스파이크 또는 바늘형 요소와 같이 뚜렷하게 신장된 요소이다. 일부 실시예에서, 예를 들어 핀 커넥터들 또는 적어도 관련된 핀들이 본 발명의 커넥터(110) 및 전체 다층 구조를 구성하는데 이용될 수 있다. 접촉 요소들(118)은 크림핑된(스파이크들로) 또는 비크림핑된(예를 들어, 접착제를 사용하여 고정된) 유형일 수 있다.

도 4는 예를 들어 도 3에 도시된 것과 유사한 커넥터 및/또는 접촉 요소들을 포함하는 본 발명에 따른 다층 구조의 일 실시예의 부등각 투영도를 400으로 예시한다.

플라스틱 층(104)은 접촉 영역들(107)과 접촉 요소들(118) 사이의 적어도 연결 포인트들(접합의 영역 또는 구역)이 덮이고 이에 의해 보호되고 또한 추가로 고정되도록 본 명세서에서 기재 필름(102) 상에 성형함으로써 생성되었다. 그러나, 예를 들어 트레이스(배선)와 같은 전도성 요소들(106) 및 예를 들어 연관된 전자 컴포넌트(109)를 포함하는 회로 설계의 적어도 일부는 플라스틱에 적어도 부분적으로 임베딩된다. 접촉 요소들(118)의 단부들은 구조(300) 외부로부터 액세스 가능한 상태로 유지되고, 즉, 외부 연결 요소(112)와의 연결을 위해 구조 또는 적어도 성형 플라스틱(104)으로부터 돌출되어 있다.

도 5a는 500에서 다층 구조의 실시예를 도시한다. 도시된 경우에 커넥터(110)는 본 발명의 원리에 따라 기재 필름(102)의 에지에 있다. 예를 들어 리셉터클을 정의하는 커넥터 하우징(110B)은 커넥터(110)에 포함될 수 있고 미리 제조된 요소(들)로부터 및/또는 본 명세서에 논의된 바와 같이 필름(102) 상의 인시츄 성형을 통해 확립될 수 있다.

도 5b는 커넥터 하우징(110B)의 적어도 일부를 제공하기 위해 도 5a의 실시예에서와 같이 본 발명의 실시예와 관련하여 이용될 수 있는 커넥터 인서트(사출 성형 또는 일반적으로 기재 필름(102)의 오버몰딩 절차에서 인서트로 사용되는 미리 제조된 피스)의 실시예를 540으로 도시한다. 미리 제조된(예를 들어 미리 성형된) 인서트에 의해 제공되는 것과 거의 유사한 형상은 대안적으로 하우징(110B)의 적어도 일부를 인시츄에(선택된 (플라스틱) 소스 재료로부터 필름(102 상)에) 확립하기 위해 필름(102) 상에 플라스틱 재료를 성형함으로써 얻어질 수 있다. 인서트는 예를 들어, 필름(102)에 대해 앞서 논의된 바와 같이 접착제 또는 본질적으로 기계적 잠금 부재에 의해 고정될 수 있다.

도 5c는 플라스틱 재료로 오버몰딩될 때 도 5b의 커넥터 하우징의 인서트 유형의 실시예의 측면도를 580에서 예시한다. 성형된 플라스틱 층(104)은 하우징(110B)뿐만 아니라 접촉 요소들(118)과 기재 필름(102) 상의 회로 설계 사이의 연결 포인트들을 적어도 부분적으로 덮고 임베딩한다. 그러나, 층(104)은 바람직하게는 접촉 요소(118)의 단부(필름(102)에서 가장 멀리 떨어져 있음) 및 예를 들어 플러그 유형 커넥터와 같은 매칭되는(호환 가능한) 외부 연결 요소와의 결합을 위해 노출된 하우징(110B)에 의해 정의된 잠재적인 리셉터클 형상을 포함하는 적어도 필요한 부분(들)을 여전히 남겨둔다.

도 6a는 600에서, 전도성 요소들(106)(서로 더 비슷하거나 덜 비슷할 수 있음) 및 본 발명의 다양한 실시예에서 사용하기 위해 필름에 할당된 각각의 접촉 요소들(118A, 118B)을 포함하는 회로 설계가 제공된 2개의 기재 필름들(102, 103)을 도시한다. 시각화된 시나리오에서, 각각의 필름(102, 103)은 거기에 상호 동일하거나 유사한 수의 상호 유사한 접촉 요소들(118, 118A, 118B)을 포함하지만, 다른 실시예에서, 다층 구조의 각각의 필름(102, 103)에 제공되는 접촉 요소들(118)의 유형 및/또는 개수는 서로 다를 수 있다. 필름들(102, 103), 관련 회로 설계 및/또는 관련 접촉 요소들(118A, 118B)은 층을 이루거나(superimposed) 누가되는 것(superposed)과 같이 선택된 적층 또는 중첩 방식으로 정렬될 수 있다.

따라서, 도 6b는 640에서 본 발명의 다층 구조의 일 실시예에서 다층 구조에 포함된 도 6a의 회로 설계와 같은 전자장치들의 여러 층들을 함께 및/또는 외부 디바이스에, 요소 또는 시스템에 연결하기 위한 금속 핀들 또는 단자들과 같은 접촉 요소들의 본질적으로 로우들 또는 인접하거나 적층된 여러 접촉 요소들의 제공을 도시한다. 그 결과, 예를 들어 필름 대 필름 및 회로 설계 대 회로 설계 연결이 설정될 수 있다.

따라서, 포함된 접촉 요소들(118)의 적어도 일부 또는 단부 부분들과 같은 그들의 부분들과 관련하여 본질적으로 평행한 다중 상호 정렬된, 로우 커넥터들과 같은 커넥터들(110)이 공통 다층 구조로 생성될 수 있다. 그러나, 다중 로우 커넥터(도시된 케이스에서, 본질적으로 이중 로우 커넥터)와 같은 공통 또는 결합 커넥터(110)는 공간적으로 따라서 서로 다른 층들(118A, 118B)으로부터 접촉 요소들(118)를 함께 가져오거나 적어도 노출시키고, 이는 구성된 다층 구조의 단부 부분 주위에 파선으로 강조 표시된다. 이는 예를 들어, 인서트 및/또는 이전에 논의된 바와 같이 인시츄 제조된 유형의 하우징(110B)을 포함할 수 있다. 서로 유사하거나 다른 재료들(즉, 하우징(110B)을 제조하는 데 사용되는 동일한 재료 또는 다른 재료일 수 있음)로 된 다수의 성형된 플라스틱 층(들)(104, 104B, 105)은 하부 기재 필름들(102, 103) 상에, 바람직하게는 적어도 필름들(102, 103) 사이 및 선택적으로 그 반대의 외부(구조의 관점에서) 측(들)에 제공된다.

도면에 스케치된 바와 같이, 소위 점퍼(jumper)와 같은 선택적으로 제거 가능하고 예를 들어 재사용 가능한 외부 연결 요소(642)는 구조의 제조 동안 또는 이후에, 예를 들어 후속 사용 동안 커넥터(110)에 대해 구성되어 2개 이상의 접촉 요소들(118), 예를 들어 구조에 존재하는 상이한 필름들(102, 10) 또는 다른 층들로부터의 적어도 하나의 접촉 요소(108A, 108B)를 함께 전기적으로 연결하고 선택적으로 본질적으로 단락시킨다. 연결 요소(642)에 의해, 구조의 다중 필름들(102, 103) 상의 회로 설계들이 전기적으로 연결될 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 바람직하게는 다중 샷 성형의 이용을 통해 제조된 다층 구조의 실시예를 700 및 740으로 각각 도시한다. 기재 필름(102) 상에, 회로 설계 뿐만 아니라 연관된 연결 포인트들을 통해 회로 설계에 접속하는 다수의 접촉 요소들(118)이 제공된다. 연결 포인트들을 포함하는 필름(102)은 적어도 단일 성형 샷을 사용하여 플라스틱 층(104)에 의해 오버몰딩되었다. 그러나, 선택적으로 상이한 재료의 적어도 하나의 추가 샷이 적어도 하나 이상의 피복(covering) 플라스틱 층(104B) 및/또는 커넥터 하우징(110B)의 적어도 일부를 생성하기 위해 적용되었다. 여전히, 다른 바람직한 실시예에서와 같이, 접촉 요소들(118)은 외부에서 액세스 가능한 상태로 유지된다.

도 9는 900에서 다중 부품 커넥터를 포함하는 실시예를 도시한다. 커넥터(900)는 예를 들어, 다수의 접촉 요소들(118)을 포함하는 부분을 포함할 수 있고, 이는 초기에 제공되고 바람직하게는 기재 필름(102) 또는 그 위에 성형된 플라스틱 층과 같은 요소 또는 층에 고정된다. 바람직하게는, 그 부분은 적어도 접촉 요소(118)와 회로 설계의 개별 접촉 영역들 사이의 연결 포인트들을 고려하여 플라스틱에 의해 오버몰딩된다.

미리 제조된 피스 또는 더 작은 컴포넌트들 집합 피스로 제조되었을 수 있는 커넥터의 추가 부분(944)(예를 들어, 접촉 요소들 또는 그 부분들과 같은 다수의 전도성 요소들을 호스팅하는 하우징)은, 그런 다음 접착제, 오버몰딩된 플라스틱 및/또는 커넥터의 임의의 부분 및/또는 다른 곳의 구조에 제공된 잠금 부재(942(예를 들어, 성형 플라스틱에서 잠재적으로 확립된 가시 돌출부와 같은 선택적으로 탄성 돌출부), 942B(리세스, 베벨 또는 에지와 같은 호환 가능하고 매칭되는 피쳐 또는 형상))에 의해 필름(102)의 기존 부분과 접촉하여 고정될 수 있다. 일부 실시예에서, 후속적으로 연결된 부착 가능한 부분(944)은 제거 가능하게 부착될 수 있고 선택적으로 또한 다층 구조에서 제거 가능하게 부착된 채로 남아 있을 수 있고(도면에서 이 옵션을 설명하는 양방향 화살표 참조) 일부 실시예에서, 예를 들어 고정을 위한 접착제 또는 오버몰딩을 사용하여 더 영구적으로 부착되거나 더 영구적으로 연동되는 잠금 부재를 사용할 수 있다. 제거 가능성은 다른 잠재적인 이점 중에서 예를 들어 외부 연결 요소의 특성에 따라 구조의 연결성을 동적으로 업데이트하거나 손상된 부품을 교체하는 것을 용이하게 한다.

그러나, 적어도 하나의 밀봉 부재(940), 선택적으로 예를 들어 엘라스토머와 같은 고무질 및/또는 압축 재료의 개스킷은 예를 들어, 기재 필름(102E)의 영역 상에 또는 적어도 하나의 성형된 층 상에, 또는 구체적으로, 커넥터 자체의 일부 상에 제공될 수 있다.

하나 이상의 밀봉 부재들(940)를 이용하는 대신에 또는 이에 추가하여 커넥터의 부분들을 함께 밀봉하거나, 커넥터 또는 그 부분을 예를 들어 기재 필름(102) 및/또는 성형된 플라스틱 층 상에 밀봉하기 위해, 적어도 하나의 밀봉 부재는 설치될 때 외부 연결 부재와 접촉하도록 구성될 수 있다. 이러한 상황의 예는 아이템(944)이 대안적으로 외부 연결 요소(커넥터)를 나타내는 것으로 간주되는 경우 및 잠금 부재(942)가 접촉 요소들(118)을 포함하는 다층 구조의 커넥터에 대한 부착을 선택적으로 (예를 들어, 잠금 부재(942)에 의해 도입된 탄성력 또는 스프링력을 능가함으로써) 제거 가능하게 고정하는 경우 도 9에 도시된 시나리오를 기반으로 고려될 수 있다.

바람직하게는, 밀봉 부재(940)는 연결된 요소들 사이의 기밀 밀봉이 아닌 경우 적어도 원하는 레벨의 먼지 보호를 제공한다.

도 10 및 11은, 1000과 1100에서, 커넥터(110)의 접촉 요소들(118)에 대한 접촉 영역들(107)을 또한 정의하는 전도성 요소(106)를 포함하는 회로 설계와 접촉 요소들(118) 사이의 압축 재료(1002, 1102)를 활용하는 개별의 2개의 실시예들을 도시한다.

도시된 시나리오에서 접촉 요소들은 크림핑된 유형이다. 크림프 스파이크들 또는 유사한 돌출부들이 사출 성형과 같은 오버몰딩 동안 본 발명의 콘텍스트에서 발생할 수 있는 열 및 압력과 같은 다양한 조건에 노출될 때, 그들은 파손 또는 분리되기 쉬우며, 그 결과 그들과 접촉 영역들(107) 또는 일반적으로 기재 필름(102) 사이에 구성된 압축 재료를 갖는 것이 확립된 전기 접촉 및 관련 요소를 보존하는 면에서 유리한 것으로 간주된다. 당연히, 압축 재료(1002, 1102)의 제공은 또한 상이한 유형의 접촉 요소들(118)와 관련하여 바람직할 수 있다.

도 10에서, 압축 재료(1002, 1102)의 인스턴스들은 접촉 요소들(118)과 접촉 영역들(107) 사이의 연결 포인트들에서 더 많은 국부적 도트들 또는 증착물로 구성되었고 반면 도 11에서, 이들은 더 큰 영역에 걸쳐 접촉 요소들(118)에 평행하게 연장되는 더 큰 슬립 또는 시트형 요소들 또는 층들이다. 압축 재료(1002, 1102)는 연결 포인트들에 기성 요소들을 설치하거나 적절한 코팅, 증착, 스프레이 또는 기타 방법을 사용하여 소스 재료로부터 인스턴스를 직접 생성함으로써 제공될 수 있다.

바람직하게는, 압축 재료(1002, 1102)는 전기 전도성, 예를 들어 전도성 고무(또는 일반적으로 엘라스토머), 고무질 또는 다른 적절한 복합 재료이다. 그러나, 그것은 관통 가능하고 결국에는 설치 시 크림핑 스파이크와 같은 접촉 요소들(118)에 의해 관통될 수 있다.

도 12는 1200에서 본 발명에 따른 다층 구조(또는 관련 작업 제품)의 추가 실시예를 도시한다. 예를 들어, 도 10 및 11에 도시된 커넥터 구조, 그리고 분명히 많은 다른 구조는 본 명세서에서 논의된 바와 같이 하나 이상의 플라스틱 층들(104, 104B)에 의해 그들을 선택적으로 오버몰딩함으로써 도시된 종류의 다층 구조에 포함될 수 있다. 예시된 예에서, 적어도 최상부 성형된 층(104, 104B)은 구조의 커넥터 단부에만 제공되고 따라서 공간적으로 제한된다. 기재 필름(102)의 더 큰 및/또는 다른 영역들을 덮는 구조에서 예를 들어 하나 이상의 성형된 층들(이 옵션을 강조하는 기재 필름(102)과 관련하여 괄호 안에 배치된 아이템(104)) 아래에 여전히 있을 수 있다. 이에 따라, 다층 구조(1200)는 전체 두께가 점진적으로 또는 단계적으로 변화할 수 있다. 도 12의 시나리오에서 커넥터 단부 또는 영역은 인접 영역보다 두껍다.

도 8은 800에서 본 발명에 따른 방법의 실시예의 흐름도를 포함한다.

다층 구조를 제조하기 위한 방법의 시작부분에서 시작 단계(802)가 실행될 수 있다. 시작하는 동안 재료, 컴포넌트 및 툴 선택, 획득, 교정 및 기타 구성 작업과 같은 필요한 작업이 수행될 수 있다. 개별 요소들과 재료 선택들이 함께 작동하고 선택한 제조 및 설치 프로세스에서 살아남을 수 있도록 특별한 주의를 기울여야 하며, 이는 예를 들어 제조 공정 사양 및 컴포넌트 데이터 시트를 기반으로 하거나 생산된 프로토타입을 조사 및 테스트하여 사전에 확인하는 것이 바람직하다. 따라서 성형/IMD(인몰드 데코레이션), 라미네이션, 본딩, (열)형성, 전자 조립, 절단, 드릴링 및/또는 인쇄 장비와 같은 사용된 장비는 이 단계에서 동작 상태로 상승할 수 있다.

804에서, 전자장치를 수용하기 위한 플라스틱 또는 기타 재료의 적어도 하나의 선택적으로 가요성인 기재 필름이 얻어진다. 기재 필름은 초기에 실질적으로 평면이거나 예를 들어 만곡될 수 있다. 기성 요소, 예를 들어 플라스틱 필름의 롤 또는 시트는 기재 재료로 사용하기 위해 획득될 수 있다. 일부 실시예에서, 기재 필름 자체는 먼저 선택된 출발 재료(들)로부터 성형 또는 다른 방법에 의해 사내에서(in-house) 제조될 수 있다. 선택적으로, 기재 필름은 이 단계에서 추가로 처리될 수 있다. 이는 예를 들어 구멍, 노치, 리세스, 절단부 등이 제공될 수 있다.

806에서, 예를 들어 전도체 라인(트레이스) 및/또는 접촉 영역을 정의하여 회로 설계를 구성하는 다수의 전도성 요소들이 바람직하게는 인쇄 전자 기술의 하나 이상의 추가 기술에 의해 기재 필름(들), 그의 하나의 측 또는 양측 면에 제공된다. 예를 들어, 스크린, 잉크젯, 플렉소그래픽, 그라비아 또는 오프셋 석판 인쇄가 사용될 수 있다. 일부 경우에는 차감 또는 반가산 프로세스가 또한 사용될 수 있다. 예를 들어 인쇄 또는 일반적으로 그 위에 그래픽, 시각적 표시기, 광학 요소 등을 제공하는 것과 관련된 필름(들)을 배양하는 추가 작업이 여기서 수행될 수 있다.

808(선택 사항)에서, 다양한 SMD들과 같은 전자 컴포넌트들을 포함하는 하나 이상의 일반적으로 기성 컴포넌트가 예를 들어 솔더 및/또는 접착제에 의해 필름(들)의 접촉 영역에 부착될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 인쇄 전자 기술은 OLED와 같은 컴포넌트들의 적어도 일부를 필름(들) 상에 직접 제조하기 위해 적용될 수 있다. 따라서, 아이템들(1806, 1808)의 실행은 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 시간적으로 중첩될 수 있다.

아이템(810)은 기재의 에지에 적어도 하나의 커넥터의 적어도 일부를 배열하는 것을 지칭한다. 커넥터 및/또는 하우징 및/또는 접촉 요소와 같은 그 컴포넌트들은 표준 픽 앤 플레이스(pick and place) 방법/장비(적용 가능한 경우)와 같은 임의의 실행 가능한 위치지정 또는 설치 기술을 사용하여 기재에 제공될 수 있다. 적용 가능한 본딩(예를 들어, 접착제 또는 다른 본딩 물질을 사용), 접착, 및/또는 예를 들어 잠금 부재의 사용을 포함하는 추가 고정 기술이 추가로 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 접촉 요소들이 기재에 크림핑될 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 일부 실시예에서, 예를 들어 커넥터 하우징의 적어도 일부는 바람직하게는 기재 상에 성형된 플라스틱으로부터 인시튜 제조될 수 있고, 이는 아이템(814)을 참조하여 더 자세히 설명된다.

일부 실시예에서, 적어도 하나의 밀봉 부재는 예를 들어 이 단계에서 미리 또는 나중에는 아니더라도 기성 요소(예를 들어 고무 링 또는 개스킷)로서 제공될 수 있으며, 이는 호스트 표면(기재, 커넥터, 성형된 플라스틱 층 등)에 기계적으로 또는 화학적으로 (예를 들어 접착제에 의해) 추가로 고정될 수 있거나 예를 들어 스프레이, 인쇄(예를 들어, 젯팅) 또는 증착과 같은 적절한 생산 기술을 사용하여 소스 재료로부터 재료 층으로 직접 생성될 수 있다. 호스트 표면은 밀봉 요소를 위한 리지 및/또는 리세스와 같은 수용 표면 구조를 포함하거나 제공될 수 있다.

일부 실시예에서, 다수의 관통 구멍들 또는 적어도 얇은 부분(들)이 먼저 호스팅 기재 필름에 배열되어 하우징 및/또는 전기 접촉 요소들, 예를 들어 그의 핀들의 일부와 같은 커넥터의 일부가 회로 설계와의 접촉을 설정하기 위해 이들을 통해 안내될 수 있다. 일부 실시예에서, 미리 제조된 구멍(들)을 사용하는 것에 추가로 또는 대신에, 필요한 구멍(들)은 예를 들어 전술한 크림핑 또는 다른 적절한 방법에 응답하는 커넥터의 접촉 요소들에 의해 기재를 천공할 때 동적으로 확립될 수 있다. 커넥터는 기재 필름의 한 측 또는 양 측들에서 회로 설계(들)와 접촉하도록 구성될 수 있다.

절차는 예를 들어, 실시예에 따라 외부 연결 요소와의 더 나은 인터페이스를 위해 기재 및/또는 그 위의 전도성 요소/회로 설계의 표면에 실질적으로 평행하게 연장되도록 및/또는 그에 수직하게 연장되도록 예를 들어 접촉 요소의 단부들 또는 중앙 부분들을 구부리는 것을 더 포함할 수 있다.

그러나, 앞서 논의된 바와 같은 일부 실시예에서, 커넥터 또는 그 일부를 기재 필름을 통해 물리적으로 제공하는 것에 더하여 또는 그 대신에, 커넥터는 예를 들어 기재의 한 측에서 다른 측으로 연장되는 적어도 하나의 중간 피쳐(예를 들어 하나의 브리징 피쳐 또는 예를 들어 두 개의 연결, 기재의 각 측 상의 측방향 연장)에 의해 함께 결합되는 기재의 대향 측들 상의 두 부분들 또는 부품들(처음에는 분리 또는 통합)을 그 에지 위에서 포함할 수 있다. 따라서 이러한 배열은 커넥터 구조가 예를 들어 구멍을 통해 물리적으로 직접 관통하지 않더라도 적어도 기능적으로 기재를 통해 연장될 수 있게 한다.

아이템(809)은 IC(들) 및/또는 다양한 컴포넌트들과 같은 전자장치와 함께 제공되는 초기에 별도의 2차 기재를 통합할 수 있는 하나 이상의 서브 시스템 또는 '서브 어셈블리들'의 가능한 부착을 나타낸다. 다층 구조의 전자장치의 적어도 일부는 이러한 서브 어셈블리를 통해 기재 필름(들)에 제공될 수 있다. 선택적으로, 서브 어셈블리는 메인 기재에 부착되기 전에 보호 플라스틱 층에 의해 적어도 부분적으로 오버몰딩될 수 있다. 예를 들어, 접착제, 압력 및/또는 열은 서브 어셈블리와 1차(호스트) 기재의 기계적 결합에 사용될 수 있다. 솔더, 배선 및 전도성 잉크는 하위 어셈블리의 요소들과 1차 기재의 나머지 전기 요소들 사이에 전기 연결을 제공하기 위한 적용 가능한 옵션의 예이다. 아이템(1809)는 예를 들어 아이템(806 또는 810)에서 실행될 수도 있다. 도시된 위치는 주로 예시일 뿐이다.

일부 실시예에서, 성형 단계 전 또는 성형 단계 후, 예를 들어 (인쇄된) 전도성 요소들 및 선택적으로 전자 컴포넌트들 및/또는 커넥터와 같은 회로 설계의 적어도 일부를 이미 포함하는 것이 바람직한 기재 필름(들)(예를 들어 아이템들(808과 810) 사이, 또는 아이템(806 또는 808) 이전에 형성이 대안적으로 또는 추가로 발생할 수 있다는 사실을 강조하는 양방향 곡선 화살표 참조)은 예를 들어, 적어도 국부적으로 3차원(본질적으로 비평면) 형상과 같은 원하는 형상을 나타내기 위해 열형성 또는 냉간 형성을 사용하여 형성될 수 있다(812). 따라서 적절한 형성 가능한 재료를 포함하는 기재는 타겟 환경/디바이스에 더 잘 맞도록 및/또는 전기 커넥터와 같은 피쳐(예를 들어, 리세스)를 더 잘 수용하도록 성형될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이미 확립된 다층 스택이 그러한 처리를 견디도록 설계된 경우 성형 후에 형성이 일어날 수 있다.

814에서, 적어도 하나의 플라스틱 층, 바람직하게는 열가소성 또는 열경화성 층이 생성되고, 바람직하게는 기재(들)의 한 측 또는 양 측들에 사출 성형과 같이 성형되어 선택된 열가소성 수지 또는 열경화성 수지와 같은 성형 재료에 커넥터, 특히 예를 들어 관련된 접촉 요소들의 연결 포인트들 및 회로 설계의 접촉 영역들을 바람직하게는 적어도 부분적으로 내장한다. 앞서 논의된 바와 같이, 성형된 재료(들)는 여러 성형 단계들 또는 샷들을 사용하거나 단일 단계를 통해 제공될 수 있고 여기서 성형된 재료는 예를 들어, 그 안에 제조된 구멍을 통해 또는 기재 재료 자체를 관통하여(예를 들어, 얇아진/얇은 부분을 통해) 필름을 통해 필름의 한 측에서 대향 측으로 선택적으로 흐를 수 있다.

일부 실시예에서, 커넥터 하우징의 적어도 일부는 또한 성형, 선택적으로 사출 성형에 의해 생성될 수 있다. 이는 다층 구조의 하나 이상의 다른 피쳐 또는 재료 층들(예를 들어, 103, 104)과 같은 동일한 재료 및 공통 공정 단계, 예를 들어 성형 샷을 사용하여 성형될 수 있고 또는 성형 샷(들)과 같은 별도의 공정 단계를 통해 다른 수지(들)와 같은 다른 재료(들)로부터 제조될 수 있다.

실제로, 회로 설계, 다양한 컴포넌트, 커넥터 또는 그 컴포넌트 등과 같은 다수의 추가 피쳐들이 이미 제공된 적어도 하나의 기재 필름이 사출 성형 공정에서 인서트로서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서 기재 필름의 한 측은 실시예에 따라 성형된 플라스틱이 없는 상태로 남겨질 수 있다.

두 개의 필름들을 사용하는 경우 플라스틱 층이 적어도 그들 사이에 주입되도록 둘 모두 자체 금형 반쪽에 삽입될 수 다. 대안적으로, 제2 필름은 적절한 적층 기술에 의해 이후에 제1 필름과 플라스틱 층의 집합체에 부착될 수 있다.

예를 들어 다중 부품 커넥터의 경우, 커넥터의 일부는 예를 들어 도 9의 실시예를 참조하여 성형 후에 또는 여러 성형 작업들 사이에 구조에 제공될 수 있다.

얻어진 적층 다층 구조의 결과적인 전체 두께에 관하여, 예를 들어 이는 사용된 재료 및 관련 최소 재료 두께에 따라 제조 및 후속 사용에 필요한 강도를 제공한다. 이러한 양태들은 사례별로 고려되어야 한다. 예를 들어, 구조물의 전체 두께는 약 1mm 또는 몇 밀리미터 정도일 수 있지만, 상당히 더 두껍거나 더 얇은 실시예도 실현 가능하다.

아이템(816)은 사후 처리 작업과 같은 가능한 추가 작업을 나타낸다. 성형, 라미네이션 또는 적절한 코팅(예를 들어, 증착) 절차에 의해 추가 층이 다층 구조에 추가될 수 있다. 층은 보호, 표시 및/또는 미적 가치(그래픽, 색상, 그림, 텍스트, 숫자 데이터 등)를 가질 수 있으며 추가 플라스틱 대신 또는 추가로 섬유, 가죽 또는 고무 재료를 포함할 수 있다. 전자장치와 같은 추가 요소들은 실시예에 따라 기재의 외부 표면 또는 그 위의 성형된 층과 같은 구조의 외부 표면(들)에 설치될 수 있다. 성형/절단이 발생할 수 있다. 커넥터는 외부 디바이스, 시스템 또는 구조의 외부 커넥터와 같은 원하는 외부 연결 요소에 연결될 수 있다. 예를 들어, 이 두 커넥터들은 함께 플러그 앤 소켓 유형(plug-and-socket) 연결 및 인터페이스를 형성할 수 있다.

외부 연결 요소를 다층 구조의 커넥터 요소에 연결한 후, 확립된 연결 및 관련 요소들은 플라스틱의 저압 성형 또는 수지 디스펜싱(에폭시)과 같은 추가 처리에 의해 추가로 고정 및/또는 보호될 수 있고 그 결과 생성된 층은 예를 들어 연결 영역에서 원하는 요소들을 적어도 부분적으로 캡슐화할 수 있다. 구조의 전기 요소들과 같은 다른 요소를 보호 및/또는 고정하기 위해 저압 성형 또는 수지 디스펜싱이 이용될 수 있다.

818에서 방법 실행이 종료된다.

본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위와 그 균등물에 의해 결정된다. 당업자는 개시된 실시예가 단지 예시적인 목적으로 구성되었다는 사실을 인식할 것이며, 위의 많은 원리를 적용하는 다른 배열이 각각의 잠재적인 사용 시나리오에 가장 적합하도록 쉽게 준비될 수 있다는 사실을 이해할 것이다. 예를 들어, 성형 대신에 일부 시나리오에서 플라스틱 또는 유사한 기능의 다른 층이 적절한 증착 또는 추가 대안 방법을 사용하여 기재에 생성될 수 있다. 그러나 인쇄된 트레이스 대신 트레이스가 생성/제공될 수 있다. 예를 들어, 다른 옵션 중에서 식각을 사용하여 제조된 전도체 필름이 적용될 수 있다.

Claims (30)

1. 통합 다층 구조(multilayer structure)(100, 200, 240, 280, 400, 580, 640, 740, 900, 1300, 1400)에 있어서,
   전기적으로 실질적으로 절연 물질, 선택적으로 열가소성 물질을 포함하는 기재 필름(102);
   상기 기재 필름 상에 제공된, 선택적으로 트레이스(trace)들을 포함하는 전기 전도성 요소들(106)을 포함하는 회로 설계(circuit design)(106, 108, 109)-여기서, 상기 전도성 요소들은 다수의 접촉 영역들(107)을 정의함-;
   상기 기재 필름의 에지(102E)에 있는 커넥터(connector)(110)-여기서, 상기 커넥터는 외부 연결 요소를 상기 커넥터와 결합하는 것에 응답하여 외부 연결 요소(112)에 결합하기 위해 상기 기재 필름으로부터 추가로 연장되는 동안 상기 기재 필름 상의 상기 회로 설계의 상기 전도성 요소들의 상기 접촉 영역들에 연결된 핀들과 같은 다수의 전기 전도성 신장된 접촉 요소들(118)를 포함함-; 및
   상기 회로 설계를 적어도 부분적으로 덮고 상기 커넥터를 부분적으로만 덮도록 상기 기재 필름 상에 성형된 바람직하게는 열가소성 또는 열경화성 전기 절연 재료인, 적어도 하나의 플라스틱 층(104, 104B, 105)을 포함하고, 상기 덮힌 부분들은 상기 접촉 영역들과 상기 접촉 요소들의 연결 포인트들을 포함하고 상기 외부 연결 요소에 결합하도록 구성된 상기 접촉 요소들의 상기 연장된 부분들을 적어도 부분적으로 제외하는, 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 회로 설계는 장착된 및/또는 인쇄된 컴포넌트들과 같은 다수의 전자 컴포넌트들(109)을 포함하는, 구조.
3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항 있어서, 커넥터(110)는 바람직하게 전기 절연성, 선택적으로 플라스틱, 세라믹, 이러한 또는 유사한 조합의 상기 접촉 요소들에 대한 커넥터 하우징(110B)을 포함하는, 구조.
4. 제3항에 있어서, 상기 커넥터 하우징은 재료의 미리 제조된 개별 피스(540)를 포함하거나 이로 구성되고, 상기 커넥터 하우징은 상기 적어도 하나의 플라스틱 층의 하나 이상의 층들에 의해 적어도 부분적으로 오버몰딩(580)되는, 구조.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 커넥터 하우징(110B)은 상기 기재 필름 상에 성형된 상기 적어도 하나의 플라스틱 층의 플라스틱 층에 의해 적어도 부분적으로 정의되고(740), 선택적으로 상기 적어도 하나의 플라스틱 층의 적어도 하나의 다른 층과 상이한 재료를 포함하고, 상기 하우징 확립 플라스틱 층은 선택적으로 상기 적어도 하나의 플라스틱 층의 적어도 하나의 추가 플라스틱 층에 의해 적어도 부분적으로 오버몰딩되는, 구조.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 플라스틱 층은 서로 다른 재료의 적어도 2개의 인접한 층들(104, 104B)을 포함하는, 구조.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 플라스틱 층은 열 전도성 및/또는 광 투과성 또는 불투명 재료를 갖는 기능 층을 포함하고, 상기 기능 층은 선택적으로 커넥터 하우징(110B)의 적어도 일부를 확립하고 및/또는 상기 회로 설계에 포함된 하나 이상의 전자 컴포넌트들을 임베딩하는, 구조.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기재 필름의 에지가 구부러지거나 각지고(280), 상기 기재 필름이 선택적으로 실질적으로 L-프로파일을 정의하는, 구조.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 상기 연결 포인트들을 포함하는 상기 커넥터를 부분적으로 덮는 상기 적어도 하나의 플라스틱 층의 플라스틱 층(104)은 상기 기재 필름의 한 측(102A, 102B)에 위치하고, 상기 외부 연결 요소(112)와 접촉하기 위한 상기 접촉 요소들의 상기 연장된 부분들의 상기 원격 단부들은 기상기 판 필름의 동일한(240) 또는 대향(200) 측에 위치하는, 구조.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터의 상기 접촉 요소들은 상기 기재 필름(100, 200, 280, 300, 400)의 상기 에지를 넘어 측방향으로 연장되어, 선택적으로 이에 의해 I-프로파일을 실질적으로 정의하고 및/또는 상기 기재 필름(200, 240)으로부터 횡방향으로 떨어져서 선택적으로 L-프로파일을 실질적으로 정의하는, 구조.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터의 상기 접촉 요소들 중 하나 이상은 구부러지거나 각이진(200, 240, 900, 1300, 1400), 구조.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 그 위에 전기 전도성 요소들(106)을 갖는 추가 회로 설계를 갖는 추가 기재 필름(103)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 플라스틱 층(104)의 하나 이상의 플라스틱 층들의 플라스틱 재료는 상기 기재 필름들(102, 103) 사이에 위치되고, 상기 기재 필름의 상기 회로 설계들은 선택적으로 상기 커넥터 및/또는 연결 부재(106B)에 의해 전기적으로 연결되는, 구조.
13. 제12항에 있어서, 상기 커넥터(640)의 상기 다수의 접촉 요소들은 제1 접촉 요소(118A)를 포함하고, 상기 커넥터는 상기 추가 기재 필름의 상기 추가 회로 설계에 연결된 제2 접촉 요소(118B)를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 접촉 요소들의 상기 원격 단부들은 선택적으로 서로 인접하게 위치되는 상기 개별 기재 필름들(102, 103)으로부터 연장되는, 구조.
14. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 접촉 요소들은 선택적으로 외부에서 처분할 수 있는 점퍼(jumper) 또는 다른 외부에서 처분할 수 있는 연결 요소와 같은 바람직하게 제거 가능하게 부착 가능한 연결 요소(642)를 사용하여 함께 연결되는, 구조.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 선택적으로 적어도 하나의 접촉 요소 및/또는 커넥터 하우징 또는 그 부품(944)을 포함하는 상기 커넥터의 적어도 하나의 요소 또는 부분은 접착제, 전도성 접착제, 기계적 고정, 화학적 고정, 열적 고정, 압착, 마찰 고정 및 스프링력 기반 고정과 같은 압축력으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 요소의 사용을 통해 상기 커넥터, 상기 적어도 하나의 플라스틱 층, 상기 기재 필름 및/또는 그 위의 상기 접촉 영역의 임의의 나머지 부분에 고정되는, 구조.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터는 신호 및/또는 전력 전송을 위한 갈바닉 전기 연결성, 및 선택적으로 바람직하게는 광학 및/또는 열 연결성을 포함하는 추가 연결성을 제공하여 상기 커넥터를 하이브리드 커넥터로 렌더링하도록 구성되는, 구조.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터는 핀 헤더, 크림핑된(crimped) 커넥터, 크림핑된 접촉 요소, 크림핑 스파이크, 스프링 접촉 요소, 로우 커넥터, 스프링 로딩된 접촉 요소, 스프링 로딩된 접촉 핀 또는 슬립, 접촉 패드, 접촉 영역, 접촉 핀, 크림핑된 접촉 핀, 바람직하게는 전도성 물질의 벽 및/또는 바닥을 갖는 구멍, 소켓, 암 소켓, 수 플러그 또는 소켓, 하이브리드 소켓, 핀 소켓 및 스프링 핀 소켓으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 피쳐(feature)를 포함하는, 구조.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터의 상기 접촉 요소들은 상기 구조의 상기 외부 표면의 내부, 선택적으로 실질적으로 중간(1300, 1400) 또는 주변 영역(100)으로부터 멀리 돌출되는, 구조.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터의 적어도 하나의 접촉 요소의 적어도 일부와 상기 기재 필름 사이에 압축 재료(1002, 1102)를 포함하는, 구조.
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 연결 부재 또는 상기 커넥터(944)의 추가 부분과 마주하고 접촉하도록 상기 기재 필름, 상기 적어도 하나의 플라스틱 층, 또는 구체적으로, 상기 기재 필름 상에 제공된 상기 커넥터의 적어도 일부 상에 구성된 밀봉 부재(940), 선택적으로 개스킷을 포함하여, 바람직하게는 상기 연결된 요소들 사이에 기밀 밀봉을 구현하는, 구조.
21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터 또는 상기 외부 연결 부재의 일부를 상기 구조에 선택적으로 제거 가능하게 고정하기 위한 잠금 부재(942)를 포함하는, 구조.
22. 다층 구조를 제조하는 방법(800)에 있어서,
    전자장치를 수용하기 위한 실질적으로 전기적으로 절연성인 재료를 포함하는 기재 필름을 획득하는 단계(804);
    바람직하게는 적어도 부분적으로 인쇄 전자 기술에 의해 상기 기재 필름 상에 전기 전도성 재료의, 선택적으로 트레이스들을 포함하는, 전기 전도성 요소들을 포함하는 회로 설계를 제공하는 단계(806, 808)-여기서, 상기 전도성 요소들은 다수의 접촉 영역들을 정의함-;
    상기 기재 필름의 상기 에지 부분에 적어도 하나의 커넥터를 배열하는 단계(810)-여기서, 상기 커넥터는 외부 연결 요소를 상기 커넥터와 결합하는 것에 응답하여 상기 외부 연결 요소에 결합하도록 상기 기재 필름으로부터 연장되도록 더 구성된 상기 회로 설계의 상기 전도성 요소들의 상기 접촉 영역들에 연결된 다수의 전기 전도성 신장된, 선택적으로 실질적으로 강성인, 접촉 요소들을 포함함-; 및
    선택적으로 사출 성형을 활용하여 상기 회로 설계를 적어도 부분적으로 덮고 상기 커넥터를 부분적으로만 덮도록 상기 기재 필름 상에 바람직하게는 열가소성 또는 열경화성 재료를 성형(814)하는 단계를 포함하고, 상기 덮힌 부분들은 상기 접촉 영역들과 상기 접촉 요소들의 연결 포인트들을 포함하고 상기 외부 연결 요소에 결합하도록 구성된 상기 접촉 요소들의 상기 연장된 부분을 적어도 부분적으로 생략하는, 방법.
23. 제22항에 있어서, 바람직하게는 크림핑과 같은 본딩에 의해 또는 접착제를 사용하여 상기 기재 필름 상에 상기 전기 커넥터를 고정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
24. 제22항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 실질적으로 3차원적 타겟 형상을 적어도 국부적으로 나타내도록 형상화하기 위해 바람직하게는 상기 회로 설계의 적어도 일부 및 선택적으로 커넥터의 적어도 일부가 이미 제공된 기재 필름을 형성, 선택적으로 열성형 또는 냉간 성형하는 단계를 포함하는, 방법.
25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터의 하우징의 적어도 일부는 상기 성형을 위한 인서트(insert)에 선택적으로 포함되는 기성(ready-made) 요소로서 상기 기재 필름 상에 제공되는, 방법.
26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터의 하우징의 적어도 일부는 상기 성형된 재료로부터 확립되는, 방법.
27. 제22항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형은 다중-샷(multi-shot) 성형을 포함하고, 적어도 하나의 샷은 선택적으로 적어도 하나의 다른 성형 샷에 대해 사용되는 재료와 다른 재료로부터 상기 커넥터의 하우징의 적어도 일부를 확립하는 데 활용되는, 방법.
28. 제22항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 전자장치를 수용하기 위한 실질적으로 전기적으로 절연 물질을 포함하는 추가 기재 필름이 획득되고 전기 전도성 요소들을 포함하는 추가 회로 설계가 제공되고, 상기 전도성 요소들은 상기 추가 기재 필름 상의 다수의 접촉 영역들을 정의하고;
    상기 커넥터의 상기 다수의 접촉 요소들은 제1 접촉 요소를 포함하고, 상기 커넥터는 상기 추가 기재 필름 상의 상기 다수의 접촉 영역들의 접촉 영역에 연결된 제2 접촉 요소를 추가로 포함하고, 상기 제1 및 제2 접촉 요소들의 원격 단부들은 상기 개별 기재 필름들로부터 연장되도록 구성되고 선택적으로 서로 인접하게 지향되는, 방법.
29. 제28항에 있어서, 상기 제1 및 제2 접촉 요소들은, 선택적으로 외부에서 처분할 수 있는 점퍼 또는 다른 외부에서 처분할 수 있는 연결 요소와 같은 바람직하게 제거 가능한 외부 연결 요소를 사용하여 함께 연결되는, 방법.
30. 제22항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 연결 부재의 내부 또는 상기 커넥터(944)의 일부를 상기 다층 구조의 나머지 부분과 밀봉하기 위한 밀봉 부재를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.

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