TW201502863A - 用於具有外殼整合式功能之電子裝置的致能配置及方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種電子裝置，其包括一外殼，或是一「蓋部」，該外殼材料被鑄造成所希望的目標形狀並且用以至少部分埋置複數個功能性元件與一致能配置，其視情況至少部分被埋置在該外殼之中，該致能配置包括：一具有第一複數個連接構件的第一連接器，用以在該複數個功能性元件與該致能配置之間建立連接；一具有一或更多個第二連接構件的第二連接器，用以被連接至一運用和該些功能性元件相關聯的功能的主裝置；一記憶體，用以儲存與擷取指令；以及處理構件，其能夠根據被儲存的指令將信號從其中一種已知的格式轉換成另一種預設格式。本發明還提出一種對應的方法。

Description

用於具有外殼整合式功能之電子裝置的致能配置及方法

本發明大體上關於電子裝置和相關器件。明確地說，但並非竭盡敘述，本發明關於一種用於具有整合式功能性器件的電子裝置以及一種用於合理提供和該些功能性器件相關聯的電子裝置功能的致能配置。

在電子裝置(例如，電腦，其包含桌上型裝置、膝上型裝置、以及掌上型裝置)的使用者介面(User Interface，UI)中，簡單的開關、按鈕、以及旋鈕的使用已經被鍵盤、小鍵盤(keypad)、滑鼠控制器、語音辨識輸入構件、觸控顯示器以及相關的UI構件(如觸控墊)取代。

明確地說，觸控表面(例如，觸控墊與觸控螢幕)無疑地形成現代智慧型電話、平板電腦的「實際」UI，以及許多桌上型電腦的附加式UI。該些觸控顯示器通常可以套用至用於施行該觸控敏感式功能的數種不同技術。在各種其它可能的技術選項中，舉例來說，可以採用電容式、電阻式、紅外線、光學成像(以相機為基礎)、受抑式內部全反射(Frustrated Total Internal Reflection，FTIR)、聲波，以及混合式解決方案。

包括數個觸控敏感式表面的許多電子裝置(例如，智慧型電 話)亦會執行數種其它功能，該些功能中的許多功能會經由被配置於該裝置之中的額外器件來提供。舉例來說，振動/觸感功能便經常由此些專屬器件來致能。

進一步言之，於許多情況中可能會希望將該裝置的許多功能性器件配置於更接近其物理性使用者介面處，舉例來說，至少部分埋置該些器件於該裝置的外殼材料中。不論功能性器件究竟係被設置在該裝置裡面的電路板上或是被埋置在該外殼材料中，該複數個可利用且可能的器件及其組合皆會使得要讓和該些功能性器件相關聯的功能有利於該裝置經常需要在該裝置設計的許多層級中有廣闊的裝配範圍與整合。此種方式在後面的階段會呈現無法彈性地改變設計。

傳統上，該方式係針對該些功能性器件使用專屬的控制器及驅動器或是藉由在該主裝置中併入該些必要的控制器及驅動器而達到相同的目的。端視功能性器件的數量而定，這還會導致該些器件中有大量的導體要被連接至該主裝置。除此之外，此些導體所攜載的信號的類型也會大幅地改變。這需要該主裝置能夠處理此類信號，或者，該些信號在被引入該主裝置之前先被轉換成合宜的格式。

該些傳統方式耗費龐大空間、沒有彈性並且相當昂貴，這對試圖生產頂尖末端產品的設計者與製造商來說造成各種限制。功能性器件與材料的進步使其能夠設計先進的裝置及介面概念，但是用於致能和此些器件相關聯的功能的先前解決方案在整合方面的效果通常不佳，並且有時候在功能方面的效果亦不佳。

本發明的實施例的目的係至少減緩先前技術配置中的顯著前述缺點中的一或更多項缺點，尤其是在以觸控為基礎的輸入配置的背景中。該目的大體上可以根據本發明的一裝置、配置、以及對應的方法來達成。

根據本發明的一示範性實施例，該裝置可以包括外殼(或者明確地說，外殼材料)整合式功能性器件，例如，電子器件、電光器件、電聲器件、壓電器件、電器件、及/或電機械器件，或是具有至少包括此些器件之功能的元件。該裝置可以包括或構成簡易按鈕與2D觸控顯示器，以及在其它潛在應用中配合3D手勢追蹤與位置追蹤來運用的技術性替代施行方式。

根據本發明的一示範性實施例，可以配合本發明來運用的功能性器件包含以觸控為基礎的控制輸入感測器件，例如，應變感測器件、電阻式感測器件、電容式感測器件、以及光學感測器件。光學感測器件與應變感測器件(例如，光偵測器、相機(影像感測器)、以及應變計)可以較佳地被埋置在位於該觸控區周圍及/或下方的外殼材料之中，該觸控區經常運用特定具有充分光透明性的材料(例如，玻璃或塑膠)建構而成。除了前述的光/輻射接收器件之外，光學感測器件亦可增補或者考慮併入埋置的發光器件，例如，(O)LED((有機)發光二極體)，其被配置成用以協同該些接收器來施行觸控感測功能，例如，以自由空間(顯示器上的光學格柵)為基礎的觸控螢幕或是以(F)TIR為基礎的觸控螢幕。舉例來說，電阻式感測器件與電容式感測器件可藉由將該些感測器件埋置於預期的觸控區域內來運用。於其中一種可行的實施例中，該裝置的整個外殼可實質上被鑄造成單一工件， 其視情況由在所希望的波長中具有充分光透明性的材料所構成，於該外殼中可埋置該些觸控感測器件，舉例來說，電阻式器件或電容式器件。

進一步言之，觸感及/或振動器件可配合本發明被運用，埋置在該外殼材料之中，用以致能與該些感測器件的功能性連結。因此，可以實質上即時地配置關於觸控輸入的空間精準、輸入位置匹配的觸感回授。進一步言之，振動施加功能可響應於某個裝置特定的動作被執行，例如，外來的通信，舉例來說，電話通話或是簡訊服務(Short Message Service，SMS)。為提供該電子裝置觸感/振動警示或回授功能，該裝置可以運用至少一壓電式致動器或振動馬達。

進一步言之，發光器件(例如，發光二極體(Light Emitting Diode，LED))可配合本發明被運用，視情況至少部分埋置在該外殼之中，用以提供與該些感測器件的功能性連結及/或指示其它操作狀態及/或區分該電子裝置或是其子單元的功能層級。除了利用發光器件作為指示器之外，該些器件亦可以有利於本發明之應用的任何方式被運用。於本發明的教示內容的一範例中，可以運用發光器件與電容式器件的功能性連結集來致能一觸控輸入的可見指示符；或者反之，一可見的留意信號可被輸出，用以通知使用者進行以觸控輸入為基礎的動作或選擇。

進一步言之，額外的元件及相關的功能可以被埋置在該外殼材料之中。舉例來說，可以埋置額外的光學感測器件，例如，可應用在環境光感測器件及/或鄰近感測器件中的光二極體或影像感測器。舉例來說，環境光感測可用於以環境照明的觀測為基礎來自動調節螢幕亮度；而鄰近感測(舉例來說，紅外線發射器/接收器)可用於偵測附近物體的存在，而不需 要有任何物理性接觸。

或者，甚至除此之外，各種其它元件亦可被整合於該外殼之中。諸如下面的元件皆可被被埋置在其中：麥克風、通信晶片(舉例來說，無線傳收器，例如，藍牙晶片或射頻辨識/近場通信標籤或傳收器)、有線通信介面、記憶體、及/或裝置控制部件(例如，處理單元)。

根據本發明的一示範性實施例，該電子裝置包括：一外殼，或是一「蓋部」，該外殼材料被鑄造成所希望的目標形狀；以及複數個至少基本上部分埋置的功能性元件，其視情況至少部分組成該多功能性蓋部。進一步言之，該裝置包括一致能配置，其視情況至少基本上部分被埋置在該外殼及/或該多功能性蓋部之中。

根據本發明的一示範性實施例，該致能配置包括：第一複數個連接構件，用以在該複數個功能性元件與該致能配置之間建立連接；以及一或更多個第二連接構件，其被連接至一運用和該些功能性元件相關聯的功能的主裝置。

該第一複數個連接構件包括一連接器，一或更多個功能性元件的一導體能夠被連接至其連接線。該連接器提供的可用連接線的數量有利的係至少為該些被運用的功能性元件所需要的獨特連接線的數量。端視被連接的元件而定，被連接至一連接器連接線的導體所攜載的信號可以為類比式或數位式，可以為電信號或光學信號。

該一或更多個第二連接構件可以包含無線區域網路(Wireless Local Area Network，WLAN)、藍牙、紅外線、及/或用於固定/有線連接的介面(例如，通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)埠、LAN(舉例 來說，乙太網路)介面、或是火線兼容式(舉例來說，IEEE 1394)介面)、控制器區域網路(Controller Area Network，CAN)匯流排連接線、或是特定其它電氣或光學I/O連接線或無線傳收器連接線。由此連接線所攜載的信號會遵循該相關聯連接線類型的議定結構與協定。

為達根據本發明的目的，本發明會進一步有數種類型的致能配置，依照它們所提供之每一種連接類型的連接線數量來分類。因此，一「通用」致能配置會針對以被運用的功能性元件的數量及運用和該些功能性元件相關聯的功能的主裝置的連接類型為基礎的設計被選擇。換言之，該致能配置之已提供的連接器連接線的數量會定義能夠配合該配置來運用的獨特被連接功能性元件的最大數量。為達本發明的目的，該致能配置的連接器連接線未必全部被連接至一導體，也就是，有一些連接器連接線可以保留未被連接。

該連接器可以使用一或更多項技術來指示與通知信號傳輸，輪詢該些功能性元件或是中斷驅動的I/O，其中，該些功能性元件會起始該傳輸。該I/O可以經過程式化，俾便該致能配置可以傳輸該信號至該指定目的地；或者該些功能性元件可以使用直接存取技術，其假設控制該致能配置信號匯流排以存取該指定目的地。

根據本發明的進一步示範性實施例，根據本發明的致能配置包括：一記憶體，用以儲存與取回指令及組態資料；以及處理構件，其能夠根據被儲存的指令及組態資料將信號從其中一種已知的格式轉換成另一種預設格式。

該記憶體可以分配於一或更多個物理性記憶體晶片及/或記 憶卡之間，其物理性放置在該致能配置及/或該主裝置裡面；該記憶體可以包括用於致能該致能配置及/或該連接器之控制與操作的必要程式碼，舉例來說，具有電腦程式/應用軟體的形式。舉例來說，該記憶體可以包含ROM(唯讀記憶體)或RAM(隨機存取記憶體)類型的施行方式。該記憶體可以進一步指可有利地分離的記憶卡/棒、磁碟片、光碟片(例如，CD-ROM)、固定式/抽取式硬碟機，其可在該裝置的組態或使用期間被連接至該模組。

該處理構件可能需要用於實際執行該些指令以及處理可被儲存在如上面提及的記憶體中的組態資料，舉例來說，該處理構件為下面至少其中一種處理/控制單元，例如，微處理器、DSP(數位信號處理器)、微控制器或(多個)可程式化邏輯晶片，其視情況包括複數個共同操作或平行的(子)單元，其物理性放置在該致能配置裡面及/或至少部分在該主裝置之中。

該致能配置充當一傳收器，用於以一經定址的功能性元件的相容信號格式將接收自該主裝置的信號傳送至該元件及/或以該套用的連接類型的議定結構與協定將接收自功能性元件的信號傳送至該主裝置。進一步言之，該致能配置能夠視情況至少部分充當一信號匯流排供應器，其中，一智能型功能性元件或是該主裝置會假設控制該致能配置所提供的信號匯流排。

因為某一致能配置種類中的每一種連接類型的連接線數量為已知，所以，該些配置能夠輕易具備合宜的預設指令與組態資料。接著，其便能夠以批次的方式並且較佳的係利用現成的組態集輕易地在特定使用情況中對該配置的組態進行可能的改變或新增。因此，其能夠避免利用專屬控制器或是主裝置處的軟體修改來依照情況進行手動組態與設計的實現 方式。進一步言之，藉由利用經測試且認可的預設指令與組態集便能夠避免容易出錯的組態方式。

根據本發明的一示範性實施例，一或更多個埋置元件可以被提供在一基底材料(基板)上，舉例來說，在埋置於該外殼材料中之前或期間。視情況，該致能配置可以至少部分被提供在一基底材料(基板)上，舉例來說，在埋置於該外殼材料中之前或期間。該基底材料可以為一撓性基板，其視情況包括塑膠、矽、橡膠、或是前述的混合物。該基底材料可以為一薄的底墊(underlay)，例如，膜或薄板。該基底可以由一個一元式工件所構成或是由在鑄造過程之前或期間被結合在一起的數個工件所構成。該基底材料可以被配置成用以在該基底材料裡面提供導電性及/或提供來自及/或送往該電子裝置中的其它部件的電力。所以，該基底材料可以含有數個凹部、凹腔、或是孔洞，用以容納電子元件，例如，電子電路、導體…等。進一步言之，該些電子元件可以被提供在該基板上，舉例來說，藉由運用選定的印刷技術；或是，舉例來說，藉由黏膠或其它黏著劑被附接至該基板成為現成的實體，舉例來說，SMT(表面黏著技術)及/或覆晶實體。

進一步言之，在增補方式或替代方式中，該外殼係由包覆模鑄法(over-molding)，例如，射出模鑄法(injection molding)。要被埋置在該外殼材料之中的元件及視情況該致能模組至少部分可以直接被放置在模具框架中的較佳位置上；或者，該些元件及視情況該致能模組至少部分可以先被提供在一基底器件上，接著，該基底器件會被放置在該模具框架裡面。於各種實施例中，該些元件及視情況該致能模組至少部分可以部分被提供在一基底器件上及部分直接位在該模具框架裡面。

舉例來說，其它可行的基底材料或外殼材料製造方法包括：模具內貼標法(In-Mold Labeling，IML)以及模具內裝飾法(In-Mold Decoration，IMD)。進一步言之，該基底材料可以在射出模鑄或是IML之前被事先形成為較佳及/或預設的形狀，舉例來說，藉由熱成形法(thermoforming)。

根據本發明的進一步觀點以及先前提及的埋置方式，該致能配置可以為單封裝架構，其中，該較佳實施例包括晶片上系統(System on a Chip，Soc)或封裝上系統的整合式配置。經由精細微影術、目前的材料、以及具有高時脈頻率的較大型晶片與晶圓，可以可負擔的成本來整合大量的功能。經常會有雙核與多核處理器在單一晶片上實施多項功能。

可以不整合所有或大部分的系統需求於大型且複雜的單晶片上；取而代之的方式係，多個較小型、高屈從性的晶片會被重建成具有相同的大型晶片，成為多晶片模組(Multi-Chip Module，MCM)。該些模組能夠藉由互連許多晶片於一用於達成高信號速度的小型、水平的外形因數中而提供SoC的替代方式。

有高度需求的許多外形的行動裝置越來越需要在握持於某人手中的系統中有信號處理、快閃記憶體、以及無線通信，並且該系統係以消費者價格來販售。根據本發明的進一步觀點能夠使用IC與器件封裝，例如，裸晶片或已封裝晶片的3-D晶片堆疊。本發明及其埋置方式為需要從晶片互連至晶片的封裝帶來一種可行的解決方式，這對此些種類的架構及既有解決方式中的弱點來說非常重要。此種方式能夠為封裝中系統(Systems-in-Package，SiP)。SiP係一種垂直式MCM，不同於用於先前世代之 高效能電腦的水平式MCM。

在既有的行動裝置中，例如，蜂巢式電話，一般來說，該些系統器件中有10%係由IC所組成。剩餘的90%則為被動式器件、電路板、以及互連線。此問題能夠藉由本發明及其較佳實施例以封裝上系統(Systems-on-Package，SoP)來進一步解決。SoP藉由將密爾規模的離散器件變成微米或奈米的埋置式薄膜器件來解決系統整合問題，從而縮小系統尺寸。

智能型及先進的系統封裝係受到電子系統的新興需求所支配的關鍵問題。80年代的大型電腦(mainframe computer)受惠於MCM。高端網路連接、信號處理、以及數位通信受惠於SoC一其代表經由整合其它系統驅動器種類(例如，微處理器、特定應用IC(Application Specific IC，ASIC)、以及類比式/混合式信號電路)中的技術與設計元件所造成的先前產品種類的匯集結果。蜂巢式電話和手機受惠於SiP解決方式。此些好處包含使用者IP整合、IP再利用、混合式類比/數位設計、低設計風險、大型記憶體的整合、低製程複雜度、低開發成本、以及較短的上市時間。SiP利用橫向或垂直整合技術將包含SoC的IC以及離散器件結合在一起。

在高需求裝置的多功能可攜式結構的背景中，作為本發明的致能配置的進一步致能方式係，藉由將多個薄膜器件整合在一封裝基板上讓SoP可作為本發明之背景中的進一步可行實施例平台。潛時效應(latency effect)會大幅地最小化，而且RF器件(例如，電容器、濾波器、天線、以及高Q值電感器)能夠較佳地被製作在矽以外的封裝基板上。高速的電路板級光學互連能夠用於封裝中取代常見的導體，解決電子IC的電阻以及串訊兩項問題。進一步言之，波導、光柵、偵測器、以及耦合器能夠全部被埋置 在SoP基板之中。具有SoP平台形式的生物電子以及整合式電子與生物電子系統(例如，生物感測元件)、控制/回授電子、顯示器及RF/無線器件(例如，整合式天線)、以及RFID使得此項技術可實行於和本發明相關的系統中。

根據本發明的進一步實施例，根據本發明的致能配置能夠利用任何先前所述方式的單一封裝(Single Package，SP)來實現，其包括複數個功能性元件與一主裝置之間的連接構件與通信，該通信包含雙向的多重類比及/或數位信號通信以及該些信號的處理。進一步言之，該SP可以包含用於在非必要的A/D轉換之後處理該些信號的硬體與指令集。本發明的目的係整合並且合理地埋置由功能性元件及致能配置的元件所組成的結構，以達本發明的目的。

根據本發明的其中一項觀點提供一種允許互連複數個功能性元件與一運用和該些功能性元件相關聯的功能的主裝置的方法，該方法包括：-建立一網路，該複數個功能性元件與該主裝置能夠於該網路上選擇性地通信，該複數個功能性元件與該主裝置中的每一者皆有一連接器連接線；-運用已程式化的規則來處理一已接收的信號；以及-藉由辨識該連接器的來源連接線及/或目的地連接線來傳送該已處理的信號。

根據本發明的一示範性實施例，該方法被組態成用以實現在根據本發明的電子裝置的一實施例上。

熟習本技術的人士便會明白，關於該電子裝置的各種實施例 的先前提出的考量可在經過適當修正後彈性地套用至相關外殼或方法的實施例，反之亦然。

如前面的簡短探討，本發明不同觀點的實用性係因每一個特殊實施例的複數個問題而導致。由於非常廣泛使用可負擔且可容易取得的材料、元件、以及製程技術的關係，用於生產根據本發明的電子裝置以提供複數個不同功能及方便連接性的製造成本可以保持很低。該可取得的外殼/電子裝置的大小可從手持式行動裝置及遊戲機到更大型的應用。除了典型情況外，該可行的製程技術亦提供該裝置的快速工業規模製造。

該裝置可以很薄、很輕、並且節能，只需對周圍的器件與設計進行極少修正便可適用於大部分的使用情況。經達成的整合程度極高。考慮到所達成的精簡結構，該裝置結構、該些被埋置的元件、以及該些連接線可被製成相當強健，耐受外部的衝擊。這會為該裝置的外加元件及連接線提供更佳的保護。

又，該外殼結構與該些連接線特別適用於各種工業應用，舉例來說，其包含工業自動化/電子控制設備，因為其可以提供密封且防塵的隔絕，舉例來說，杜絕含有濕氣及/或含塵空氣的不友善使用環境。

就外殼的潛在可置換性來說，較佳的係，無需治具便可執行(舉例來說，速扣配接)，可以設計出數個有關的好處。該裝置的外殼可以修正成適用於特定用途並且具備有關的埋置式功能性元件以及連接至主裝置的連接線替代例。當新使用或破損時，蓋部可以彈性地更換成一埋置著雷同或不同功能性元件的新蓋部。所有可能的元件未必被併入在相同的外殼之中，其會使得每一個獨特的外殼變得更簡單、更輕、更小，並且還更負 擔的起。

儘管如此，以觸控為基礎的輸入仍可藉由本發明而精巧地連結精確的位置特定觸感(舉例來說，觸覺)回授。

分別言之，本文中的「數個」一詞可以表示從一(1)開始的任何正整數；「複數個」一詞可以表示從二(2)開始的任何正整數。

本發明的不同實施例亦揭示在隨附的專利附屬項中。

100‧‧‧電子裝置

102‧‧‧多功能性蓋部

104‧‧‧第一連接構件

106‧‧‧連接器

108‧‧‧連接線

110‧‧‧控制器

112‧‧‧第二連接構件

114‧‧‧主裝置

接著將參考附圖更仔細地探討本發明的實施例，其中：圖1所示的係根據本發明其中一實施例的電子裝置的示範性組態。

圖2所示的係根據本發明其中一實施例允許互連複數個功能性元件與一主裝置的方法的流程圖。

參考圖1，圖中所示的係本發明其中一實施例的系統方塊圖。除了本文中揭示的器件之外，該電子裝置100及/或該致能配置還可以包括各種額外器件。熟習的讀者便會明白，本文中揭示的器件的組態亦可以不同於明確描述的器件的組態，端視可以利用本發明的每一種預期使用場景的需求而定。

一基底材料可被用於提供用於要被附接至及/或被提供至該處的功能性元件100、連接器106、控制器110、及/或I/O配置104、106、108、112或是它們的一部分的支撐表面，其接著會促成將該些元件進一步埋置在該裝置100的外殼中。在圖1中，具有本文所述功能的功能性器件及/或其它元件在本文中可以表示為一多功能性蓋部102，不同於致能配置的 元件。直豎的虛線代表將該些各種器件埋置在裝置100的外殼結構中的某些可能層級及其實現方式的範例。介於直豎虛線之間的每一個區域代表該些組成器件102的示範性分隔部以及該致能配置與該電子裝置的部件，每一個區域會定義該配置及/或裝置100中能夠至少部分被埋置在該基底材料及/或該外殼結構之中的一部件。熟習的人士會再次明白，本文所揭示的實施例被建構成僅為達解釋之目的，並且在本文中所探討的創新支點會涵蓋該配置或裝置100的進一步可能分隔方式，以便達到被埋置器件102、104、106、108、110、112的所希數量、程度、分佈、以及分派。

在本發明中，該致能配置分成基本上分開的連接器106單元與控制器110單元，放置在該基底材料上，連接器106具有：根據所使用的功能性元件102之數額的合宜數量的第一連接構件104；以及一簡單的第二連接構件112，用於連接一主裝置114或具有該電子裝置100的其它功能性元件。該連接器與該控制器基本上會以任何已知的可行連接線108而被整合或連接。此外，該致能配置的組態可藉由使用第二連接構件112對控制器110(其基本上容納在電子裝置之中)來進行(舉例來說，由另一裝置、主裝置114、或是其它功能性元件來進行)，其允許以電子裝置100的功能性元件102及/或用於不同主裝置(主CPU)112的致能配置及/或其它功能性元件來組態該電子裝置100。

該基底材料可以建立視情況為撓性的基板，舉例來說，電路板，其視情況包括塑膠、矽、橡膠、或是前述的混合物。該基底材料因而可以為一薄的底墊，例如，膜或薄板。該基底器件可以由一個一元式工件所構成或是由在鑄造過程之前或期間被結合在一起的數個工件所構成。該 基底材料可以被配置成用以在該基底材料裡面提供導電性及/或提供來自及/或送往該電子裝置100中的其它部件的電力。所以，該基底材料可以含有數個凹部、凹腔、或是孔洞，用以容納各種光電子元件(例如，電子電路、導體、…等)於該基板中。或者，該些電子元件及/或功能性元件102可以被提供在該基板上，舉例來說，藉由運用選定的印刷技術；或是，舉例來說，藉由黏膠或其它黏著劑被附接至該基板成為現成的實體，舉例來說，SMT(表面黏著技術)及/或覆晶實體。

於某些實施例中，該基底材料可以包括聚亞醯胺(PI)。聚亞醯胺可被用於建構撓性，較佳的係，透明的，基底元件或基板。

於某些實施例中，FR-4材料可以作為基底材料。舉例來說，可以形成一印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)。

該些功能性元件102可以包括觸控感測以及觸知/振動警示或回授功能提供器件。進一步言之，舉例來說，除了各種並未提及的感測器之外，它們還可以包括聲音輸入(麥克風)裝置、輸出裝置(呼叫器/蜂鳴器、揚聲器)、可見光或不可見光(LED、…等)、ALS裝置、PS裝置、處理裝置(微處理器、微控制器、數位信號處理器(Digital Signal Processor，DSP))、及/或記憶體晶片、或是可程式化邏輯晶片。當然，亦可以施行各式各樣的技術。

於圖1中所示的實施例中，其中，該基底材料被設計成用以包圍並且因而，舉例來說，定義一觸控區於該蓋部結構之中或之上，該些功能性元件可以經過選擇而包括，舉例來說，應變及/或光學感測器件。功能性元件的擺放或數量沒有受到限制並且非常相依於應用與所使用的技術，熟習本技術的人士便會明白。舉例來說，該些功能性元件可以均勻地 分佈在圖1的蓋部結構的周圍；或者，更有選擇性地分佈在關鍵的地方，例如，該觸控區的角落。

讓該電子裝置具備觸知及/或振動警示或回授功能的外加觸知及/或振動器件可以包括至少一壓電式致動器或振動馬達。和外殼的有效整合會確保使用者的有效觸知回授。

整合多個觸知及/或振動器件可以更精確地修正該觸知回授。該些觸知器件可以被配置在一系統性(矩陣、…等)的形態中，可能為對稱性，舉例來說，均勻地覆蓋整個表面或是均勻地「環繞」該觸控表面。與該些觸控感測器件連接的形態可以提供使用者更為區域特定的回授，從而提供優越的使用者體驗。舉例來說，當整個表面被該些觸知器件均勻地(至少在功能上，舉例來說，在周圍處)覆蓋並且使用者提供壓力於一特定點上(舉例來說，以手指或尖筆進行以觸控為基礎的使用)時，最接近的(多個)觸知器件可以被組態成用以藉由產生相關聯的振動/觸知回授來回應，因此，提供使用者位置性的精確針對回授，而非僅係一般性的振動/觸知回授。舉例來說，這可以特別有利於使用者可以透過多點來同步接觸一觸控表面的多重觸控式應用中。

進一步言之，本發明的電子裝置包括根據所使用器件的較佳功能以及用於連接一主裝置或其它功能性元件的致能配置，以便運用該電子裝置與該些相關聯的功能。

根據某些其它示範性實施例，該基底材料可被用來為該些功能性元件提供支撐；而該I/O連接器及/或該控制器則可以位在該基底材料外面。該主裝置及/或該些功能性元件可以視情況至少部分使用直接存取， 用以假設控制由該控制器所提供的信號匯流排。該連接器可以選自相容於主I/O類型以及功能性元件的數量與類型的連接器種類。

一起定義蓋部結構的基底材料器件或是被鑄造的外殼的形狀與尺寸並不受限於任何特殊外形，並且可以因而被製造成用以適配廣泛範圍的應用。

在決定該些合宜元件與其它器件/電子元件中，必須特別留意該些獨特器件與材料選擇一起運作並且殘存於整個配置的選定製程中，舉例來說，其自然較佳的係以製程相對於元件資料表為基礎或是藉由分析已產生的範本而被直接檢查。

前面所述的基底材料會被製造成所希望的形狀與尺寸。

具有不同功能的較佳功能性元件(例如，觸控感測器件以及觸知及/或振動器件)會被附接至該基底材料。前面所列出之增補的元件與電子元件亦可被增加於該材料上。或者，該些元件及/或電子元件可以被提供在該基板裡面。該些器件、元件、以及電子元件因而可以包括多功能性蓋部，其被附接至該基底材料或者它們可以被附接至該基底材料，以便構成該多功能性蓋部。

舉例來說，至少其中一基板層(例如，薄板或膜)可以先具備電子元件(例如，導體)以及所希望的控制電路系統。舉例來說，該些相關聯的晶片與其它實體可以藉由覆晶黏接設備被提供在該基板上或是運用噴墨印刷機來建構。

舉例來說，元件與電子元件可以藉由黏著劑(例如，環氧樹脂黏著劑)被附接至該些目標基板。導電性(用於致能電接點)與非導電性(僅 用於固定)黏著劑皆可能被運用。此些器件較佳的係經過選擇，以便耐受所運用的外殼器件建立製程(例如，射出模鑄製程)的壓力與溫度。

據此，亦可以運用合宜的印刷技術。舉例來說，器件可以藉由噴墨印刷機或是其它可應用的裝置被印刷在該基板上。

一般來說，用於提供被印刷的電子元件的可行技術可以包含：網印、旋轉式網印、凹版印刷、柔版印刷術(flexography)、噴墨印刷、移印(tampo printing)、蝕刻(雷同於PWB(印刷繞線板)基板)、轉印壓合(transfer laminating)、薄膜沉積、…等。舉例來說，在導電膏的背景中，以銀為基礎的PTF(聚合物厚膜)膏會被用來網印所希望的電路設計於基板上。另外，舉例來說，亦可以使用以銅或是碳為基礎的PTF膏。或者，可以藉由蝕刻取得銅/鋁層。於一進一步的替代例中，導電的LTCC(低溫共燒陶瓷)膏或是HTCC(高溫共燒陶瓷)膏可以被燒結在基板上。進一步言之，以銀/金為基礎的奈米顆粒油墨亦可用於生產導體。

舉例來說，較佳的係配合印刷技術與基板材料來選擇該漿膏/油墨，因為不同的印刷技術需要所使用的油墨/漿膏有不同的流變特性。進一步言之，不同的印刷技術每時間單位提供不同數額的油墨/漿膏，其經常影響可達成的導電係數。

一般來說，在本發明的實施例中，被建立的外殼的厚度以及該外殼中的該些元件與電子元件的安裝深度可以根據應用而改變，俾便它們可以形成其表面(整個電子裝置的內表面或外表面)的一部件或是完全被埋置在或「被隱藏在」該外殼裡面。這能夠客製化整個被建構裝置的堅韌度、彈性、透明性、…等以及客製化該些被埋置元件的維修能力與保護效 果。將該些元件完全埋置在外殼裡面通常會提供較佳的保護效果。視情況將該些元件留在表面處雖然提供較少的保護效果；但是，卻比較容易維修與更換該些元件。端視應用而定，當其它元件僅被部分埋置時，特定的元件可以被完全埋置。

使用有利的撓性材料較佳的係能夠藉由捲軸式(roll-to-roll)方法實現該些方法項目中的至少某些項目，舉例來說，其可以在運輸與儲存方面提供時間、成本、甚至空間的額外好處。在捲軸式或「捲帶式(rell-to-reel)」方法中，所希望的器件(例如，光學器件及/或電氣器件)可以被沉積在一連續性的「捲軸」基板上，其可能既長且寬，在該操作程序期間以恆定或動態的速度從一來源捲軸處或複數個來源捲軸處前進至一目的地捲軸。因此，該基板可以包括稍後要被切開的多個產品。

該捲軸式製造的優點係能夠快速且節省成本地製造同樣根據本發明的產品。在該捲軸式製程期間，數個材料層可以「飛快地(on the fly)」被接合在一起，而且前述的器件(例如，電子元件)可以在實際接合之前、在實際接合時、或是在實際接合後被建構在該些材料層上。該些來源層和所產生的類帶狀總成實體可以在該製程期間進一步接受各種處置。層厚度(較薄的層，例如，膜，通常比較有助於捲軸式處理)以及，視情況，其它特性應該經過選擇，以便達成較佳程度的捲軸式處理。

該裝置可以包含(視情況充當該主裝置)或是構成一行動終端、一PDA(個人數位助理)、一用於工業或其它應用中的控制裝置、一特定用途或多用途的電腦(桌上型/膝上型/掌上型)、一音樂或多媒體播放器…等。熟習的人士便會清楚，該裝置的各種元件可以直接被整合於相同的外 殼之中或是至少彼此具備功能性連接，舉例來說，有線或無線的連接。

如果沒有強制的話，該設備中所包含的其中一種潛在器件為可以分配在一或更多個物理性記憶體晶片及/或記憶卡之間的記憶體，其可以包括用於致能該設備之控制與操作的必要程式碼，舉例來說，具有電腦程式/應用軟體的形式。舉例來說，該記憶體可以包含ROM(唯讀記憶體)或RAM(隨機存取記憶體)類型的施行方式。該記憶體可以進一步指可有利地分離的記憶卡/棒、磁碟片、光碟片(例如，CD-ROM)、固定式/抽取式硬碟機。

一處理器件可能需要用於實際執行可被儲存在如上面提及的記憶體中的應用程式碼，舉例來說，該處理構件為至少一處理單元/控制單元，例如，微處理器、DSP(數位信號處理器)、微控制器或(多個)可程式化邏輯晶片，其視情況包括複數個共同操作或平行的(子)單元。

一顯示器以及可能的傳統式控制輸入構件(例如，按鍵、按鈕、旋鈕、語音控制介面、滑條(slider)、滾輪開關(rocker switch)、…等)可以配合顯示面板提供該裝置的使用者資料視覺化構件與控制輸入構件。然而，較佳的係，運用數個觸控感測器件來施行根據本發明的以觸控為基礎的UI。

較佳的係，運用觸知及/或振動器件來讓該電子裝置具備根據本發明的觸知及/或振動警示或回授功能。

其通常需要資料介面來與其它裝置進行通信，舉例來說，資料介面為：無線傳收器(GSM(全球行動通信系統)、UMTS(通用行動電信系統)、WLAN(無線廣域網路)、藍牙、紅外線、…等)；及/或用於固定式/有線式連接的介面，例如，USB(通用匯流排)埠、LAN(舉例來說，乙太網路)介 面、或是火線兼容式(舉例來說，IEEE 1394)介面。

該裝置可以包含各種替代式或增補式元件，例如，相機、麥克風、LED、如本文中前面所提的環境光感測器件及/或鄰近感測器件，用以提供該裝置所希望的功能。不證自明的係，可以增加進一步的功能於該裝置中並且可以相依於每一種特殊實施例來修正前述功能。

根據本發明的其中一項觀點，圖2所示的係允許互連複數個功能性元件與一運用和該些功能性元件相關聯的功能的主裝置的方法的流程圖。

於根據本發明的一裝置中，一相關聯的網路會被建立202，該複數個功能性元件與該主裝置能夠於該網路上選擇性地通信，該複數個功能性元件與該主裝置中的每一者皆有一連接器連接線。進一步言之，當藉由該已建立的網路並且響應於該選擇性通信接收一信號，該信號會被處理204以便傳送206該經處理的信號。信號的處理允許辨識該相關聯信號的來源連接線及/或目的地連接線。更進一步言之，信號的處理可以包含根據來源連接線、目的地連接線、及/或可套用的已程式化規則對該信號進行任何轉換、調適、編輯、…等。因此，顯見地，信號的傳送係由來源連接線、目的地連接線、及/或可套用的已程式化規則來決定。

本發明的範疇係由隨附的申請專利範圍及其等效範圍來決定。熟習的人士會再次明白，本文所揭示的實施例被建構成僅為達解釋之目的，並且在本文中所探討的創新支點涵蓋更適用於本發明的每一種特殊使用情況的進一步實施例、實施例組合、變化例、以及等效例。舉例來說，可以不使用觸控螢幕，取而代之的係，本文所建議的解決方式可被用來施 行一種觸控小鍵盤或是沒有強制性顯示相關功能的特定其它觸控/手勢輸入裝置。又，可以不使用以觸控為基礎的控制輸入感測器件或觸知及/或振動器件，取而代之的係，該些第一元件與第二元件分別包含特定其它類型的功能性元件，例如，前面所述的功能性元件。

100‧‧‧電子裝置

102‧‧‧多功能性蓋部

104‧‧‧第一連接構件

106‧‧‧連接器

108‧‧‧連接線

110‧‧‧控制器

112‧‧‧第二連接構件

114‧‧‧主裝置

Claims (12)

1. 一種電子裝置，其包括一外殼，或是一蓋部，該外殼材料被鑄造成所希望的目標形狀並且用以至少部分埋置複數個功能性元件與一致能配置，其視情況至少部分被埋置在該外殼之中，該致能配置包括：一具有第一複數個連接構件的第一連接器，用以在該複數個功能性元件與該致能配置之間建立連接；一具有一或更多個第二連接構件的第二連接器，用以被連接至一運用和該些功能性元件相關聯的功能的主裝置；一記憶體，用以儲存與擷取指令；以及處理構件，其能夠根據被儲存的指令將信號從其中一種已知的格式轉換成另一種預設格式。
2. 根據申請專利範圍第1項的裝置，其中，該些功能性元件與該致能配置位在相同的基底材料上，該基底材料視情況建立至少一層或一片基板。
3. 根據任何前面申請專利範圍的裝置，其中，該第一連接器與該第二連接器為包括該記憶體與處理構件的連接器裝置。
4. 根據任何前面申請專利範圍的裝置，其中，該複數個功能性元件包括選擇自由下面所組成的群之中的至少兩個器件：應變感測器件、電阻式感測器件、電容式感測器件以及光學感測器件、壓電式致動器、振動馬達、發光器件、麥克風、揚聲器、資料處理裝置、記憶體晶片、通信晶片、鄰近感測器、以及環境光感測器。
5. 根據任何前面申請專利範圍的裝置，其中，和該複數個功能性元件相關聯的該些功能包括選擇自由下面所組成的群之中的至少一項功能：觸知 回授、觸覺回授、振動、通信、可見信號輸出、聲音輸出、聲音輸入、資料處理、資料儲存、鄰近感測、以及環境光感測器。
6. 根據任何前面申請專利範圍的裝置，其中，該第一複數個連接構件包括至少兩個連接終端，每一個連接終端被製備成用以被連接至一攜載類比或數位信號的導體。
7. 根據任何前面申請專利範圍的裝置，其中，該第一複數個連接構件的數量大於或等於該複數個功能性元件的數量。
8. 根據任何前面申請專利範圍的裝置，其中，該一或更多個第二連接構件包括選擇自由下面所組成的群之中的至少一種介面：WLAN介面、藍牙介面、紅外線介面、USB埠介面、LAN(舉例來說，乙太網路)介面、火線兼容式(舉例來說，IEEE 1394)介面、CAN匯流排連接介面。
9. 根據任何前面申請專利範圍的裝置，其中，該些指令包含代表下面的預設指令：第一複數個連接構件中的第一事先選定群以及一或更多個第二連接構件中的第二事先選定群。
10. 根據任何前面申請專利範圍的裝置，其中，該記憶體構成至少部分位於該主裝置配置裡面的記憶體並且透過該一或更多個第二連接構件被連接至該致能配置。
11. 根據任何前面申請專利範圍的裝置，其中，該處理構件構成至少部分位於該主裝置配置裡面的處理構件並且透過該一或更多個第二連接構件被連接至該致能配置。
12. 一種允許互連複數個功能性元件與一運用和該些功能性元件相關聯的功能的主裝置的方法，該方法包括： 建立一網路，該複數個功能性元件與該主裝置能夠於該網路上選擇性地通信，該複數個功能性元件與該主裝置中的每一者皆有一連接器連接線；運用已程式化的規則來處理一已接收的信號；以及藉由辨識該連接器的來源連接線及/或目的地連接線來傳送該已處理的信號。