TW201535097A - 嵌入玻璃的感測器及製造其之方法 - Google Patents

Abstract

一種用於電子裝置之蓋件總成，其包括嵌入基板之開口中的感測器元件，以使得該感測器元件之第一側面與該基板之第一表面齊平。此舉允許感測器元件中之傳導元件存在於該蓋件總成之表面處。該等傳導元件處於通孔內部。具有該等通孔之感測器基板可使用再拉方法或雷射破壞及蝕刻方法而形成。

Description

嵌入玻璃的感測器及製造其之方法 相關申請案之交互參照

本申請案根據專利法主張2014年8月12日申請之美國臨時申請案序列號第62/036320號及2014年3月14日申請之美國臨時申請案序列號第61/953019號之優先權權益，每一臨時申請案之內容為本文之基礎且係以全文引用方式併入本文中。

本揭示內容係關於嵌入玻璃的感測器及製造其之方法，且更特定而言係關於用於電子裝置之蓋件總成，該電子裝置具有嵌入玻璃基板的感測器元件。

越來越多地需要將諸如指紋感測器之感測器元件併入具有觸控螢幕之電子裝置中，該等電子裝置諸如手機、平板及筆記型電腦。感測器元件對消費者而言可為便利及適用的。例如，指紋感測器為有利的，因為其增加通行碼保護以外的額外保全層，以便在消費者之裝置遭盜竊的情況下，竊賊無法在沒有消費者指紋的情況下獲取儲存於裝置中之消費者個人資訊。

具有觸控螢幕之許多電子裝置具有由玻璃製成之保護蓋。將諸如指紋感測器之感測器元件併入此等裝置中之挑戰在於：若感測器元件係置放於蓋玻璃之下，則在蓋玻璃太厚的情況下，感測器之靈敏度及 解析度為不足的。因而，對保護蓋內之嵌入式感測器元件存在需要，以便蓋玻璃之厚度不影響感測器元件之靈敏度。

本揭示內容之一個實施例為用於電子裝置之蓋件總成，其包括：基板，該基板包含第一表面、與該第一表面相反的第二表面，以及該第一表面中之開口；感測器元件，該感測器元件包含第一側面及與該第一側面相反的第二側面，其中感測器元件係嵌入開口中，以使得感測器元件之第一側面與基板之第一表面齊平；間隙，該間隙介於基板中開口之周邊與感測器元件之第一側面之周邊之間；以及聚合物材料，該聚合物材料安置在間隙中，以使得聚合物材料與感測器元件之第一側面及基板之第一表面齊平。

在一些實施例中，感測器元件可包括選自由玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷及聚合物材料組成之組的基板。在一些實施例中，感測器元件基板具有為感測器元件之第一側面的表面。在一些實施例中，感測器元件基板具有延伸穿過該感測器元件基板的複數個通孔。通孔之形狀可為實質上矩形或實質上圓形。通孔可由傳導元件填充，其中傳導元件可為導電或導熱的。

在一些實施例中，耐磨層安置於感測器元件基板之表面上。在一些實施例中，感測器元件進一步包含電路總成，該電路總成連接至感測器元件基板的與感測器元件之第一側面相反的表面。在一些實施例中，感測器元件為指紋感測器。在一些實施例中，感測器元件基板為與基板不同的顏色。在一些實施例中，聚合物材料具有與基板實質上相同的折射率。

在一些實施例中，感測器元件包括透射光的繞射光學元件。在其他實施例中，感測器元件包括由傳導聲波的纖維形成的複數個波導。

本揭示內容之另一實施例為包含以上所述的蓋件總成之電子裝置。

本揭示內容之再一實施例為製造用於電子裝置之蓋件總成的方法，該方法包括：形成感測器基板，該感測器基板具有第一表面、相反第二表面，以及自第一表面延伸至第二表面的複數個通孔；用傳導元件填充複數個通孔；將感測器基板置放於自基板之第一表面延伸至相反第二表面的開口中，以使得基板中開口之周邊與感測器基板之第一側面之周邊之間存在間隙，其中感測器基板之第一表面與基板之第一表面齊平；以及用聚合物材料填充間隙，以使得聚合物材料與感測器基板之第一側面及基板之第一表面齊平。

在一些實施例中，形成感測器基板包括：將具有交替的玻璃層板及犧牲玻璃層板之總成置放於兩個玻璃板之間以形成預製件；拉動預製件穿過加熱區以將預製件再拉，其中預製件按比例收縮；以及在再拉之後蝕刻犧牲玻璃層板以形成複數個通孔。在一些實施例中，可在蝕刻犧牲玻璃層板之前進行以下步驟：將複數個收縮預製件置放於兩個玻璃板之間以形成第二預製件；以及拉動第二預製件穿過加熱區以將第二預製件再拉，其中第二預製件按比例收縮。在一些實施例中，犧牲玻璃層板具有與玻璃層板及玻璃板不同的組成，且其中犧牲玻璃層板比玻璃層板及玻璃板在蝕刻溶液中溶解得更快。在一些實施例中，玻璃層板及玻璃板具有光起始種晶，且該方法進一步包括：在再拉之後，但在蝕刻犧牲玻璃之前對種晶進行光起始作用，以形成玻璃陶瓷感測器基板。

在一些實施例中，形成感測器基板包括：跨於感測器基板平移脈衝雷射至用於複數個通孔中之每一者的所要位置中，以形成雷射破壞區域；以及蝕刻雷射破壞區域以形成複數個通孔。

其他特徵及優勢將在以下的詳述中闡述，且在部分程度上，熟習此項技術者將根據該描述而容易明白該等特徵及優勢，或藉由實踐本文(包括後續實施方式、發明申請專利範圍以及隨附圖式)所述的實施例來認識該等特徵及優勢。

應理解，前述的一般描述及以下詳述僅僅為示範，且意欲提供用於理解發明申請專利範圍之性質及特徵的概述及框架。隨附圖式係納入來提供對本說明書的進一步理解，且併入本說明書中並構成本說明書之一部分。圖式例示一或多個實施例，且與說明書一起用於解釋各種實施例之原理及操作。

10‧‧‧電子裝置

12‧‧‧蓋件總成

14‧‧‧感測器元件

16‧‧‧蓋基板

18‧‧‧外表面

20‧‧‧內表面

22‧‧‧開口

24‧‧‧第一側面

26‧‧‧第二側面/第二表面

28‧‧‧聚合物材料

30‧‧‧感測器基板

32‧‧‧電路總成

33‧‧‧發光薄膜

34‧‧‧第一表面

36‧‧‧第二表面

37‧‧‧淺凹痕

38‧‧‧通孔

40‧‧‧傳導元件

42‧‧‧單板/板

44‧‧‧第一預製件

46‧‧‧玻璃層板

48‧‧‧犧牲玻璃層板

50‧‧‧玻璃片

52‧‧‧收縮第一預製件

54‧‧‧第二預製件

56‧‧‧玻璃片

58‧‧‧收縮第二預製件

60‧‧‧第三預製件

62‧‧‧玻璃片

64‧‧‧玻璃片

66‧‧‧板

第1圖為具有蓋件總成之示範性電子裝置之頂部平面視圖，該蓋件總成具有嵌入式感測器元件；第2A圖為第1圖之示範性電子裝置的沿線A-A截取的第一示範性橫截面圖。

第2B圖為第1圖之示範性電子裝置的沿線A-A截取的第二示範性橫截面圖。

第3圖為第1圖之示範性感測器元件之頂部平面視圖。

第4圖為替代示範性感測器元件之頂部平面視圖。

第5圖為具有通孔之感測器基板陣列之頂部平面視圖，該等通孔係藉由雷射破壞及蝕刻方法形成。

第6A-6C圖例示在用於形成具有通孔之感測器基板的再拉方法期間形成的示範性預製件。

第7圖為用於將感測器元件定位於蓋基板之開口中的示範性總成之透視圖。

現將詳細參考本發明之較佳實施例，該等實施例之實例例示於隨附圖式中。在任何可能的情況下，整個圖式中將使用相同元件符號來指代相同或相似部件。

將感測器元件併入具有觸控螢幕與保護玻璃蓋件之電子裝置中面臨一些挑戰。例如，感測器元件典型地定位於保護玻璃之下，以便保護感測器元件免遭破壞。然而，此舉減小感測器元件之靈敏度及解析度。此外，在一些情況下，若覆蓋感測器元件之玻璃太厚，則感測器元件將不會適當地操作。例如，利用電容性指紋感測器的情況下，感測器靈敏度隨覆蓋該感測器之玻璃基板之厚度快速減小。將需要玻璃厚度小於200μm以供感測器以減小的電容發揮作用，且需要玻璃厚度小於5μm來達成最佳效能。然而，就防破壞性而言，厚度小於5μm之蓋玻璃將不會提供最佳保護。

上述問題之解決方案在於將感測器元件嵌入蓋玻璃內，以使得感測器元件與蓋玻璃之外表面齊平。如本文所使用，兩個表面在該等表面中每一者之平面彼此偏離200微米或更小時為彼此齊平的。第1及2圖例示具有蓋件總成12之電子裝置10之示範性實施例，該蓋件總成12具有嵌入蓋基板16中之感測器元件14。在一些實施例中，蓋基板16可為玻璃。蓋基板16可具有：外表面18，該外表面18形成電子裝置10之外部；以及內表面20，該內表面20面向電子裝置10之內部。蓋基板16可 具有在外表面18中之開口22。在一些實施例中，如例如第2A圖所示，開口22可自蓋基板16之外表面18延伸至蓋基板16之內表面20。

具有第一側面24及相反第二側面26之感測器元件14可定位於蓋基板16之開口22中。在一些實施例中，感測器元件14之第一側面24與蓋基板16之外表面18齊平。如第2A圖所示，感測器元件14之第一側面24可跨於第一側面24之整體寬度與蓋基板16之外表面18齊平(例如，感測器元件14之第一側面24可與蓋基板16之外表面18共面)。在一些實施例中，感測器元件14之第一側面24之周邊與開口16之周邊之間可存在間隙。在一些實施例中，間隙之大小可在約0.1mm至約0.5mm範圍內。在一些實施例中，間隙之大小可為約0.1mm、約0.2mm、約0.3mm、約0.4mm或約0.5mm。聚合物材料28可安置於間隙中以提供震動吸收，且進而將感測器元件14與蓋基板16機械地分離，以防止或最小化感測器元件14與蓋基板16之間的介面處的應力集中。在一些實施例中，聚合物材料28可為彈性體黏著劑。在一些實施例中，聚合物材料28可為以矽為基礎的材料、以聚胺甲酸酯為基礎的材料或以丙烯酸酯為基礎的材料。在一些實施例中，聚合物材料28可為例如以聚矽氧為基礎的Permatex 81730或以丙烯酸酯為基礎的Loctite 37613。在一些實施例中，聚合物材料28可具有500MPa或更小、50MPa或更小、5MPa或更小或0.5MPa或更小之彈性模數。在一些實施例中，聚合物材料28可具有與蓋基板16之折射率匹配或實質上相同的折射率。在一些實施例中，聚合物材料28係安置於間隙中，以使得聚合物材料28與感測器元件14之第一側面24及蓋基板16之外表面18齊平。

在一些實施例中，感測器元件14可包括但不限於指紋感測器、溫度計、脈衝血氧定量計、壓力感測器，或以光學元件為基礎的感 測器。感測器元件14可包括感測器基板30及電路總成32。感測器基板30可具有：第一表面34，該第一表面34可與感測器元件14之第一側面24相同；以及，相反第二表面36。感測器基板30可為適合材料，包括但不限於玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷、矽或聚合物材料。在一些實施例中，感測器基板30可包括塗層或層，例如藍寶石層或剛玉薄膜。在一些實施例中，感測器基板30可具有通孔38之陣列，該等通孔38自第一表面34延伸至第二表面36。第3及4圖中展示通孔38之示範性佈置。在一些實施例中，通孔38經佈置以便存在約700dpi、約600dpi、約500dpi或約400dpi之解析度。通孔38可按需要成形以最大化解析度及/或訊雜比。例如，通孔38之形狀可如第3圖所示為實質上圓形，或其形狀可如第4圖所示為實質上矩形。如以下所論述，用於最大化通孔之解析度及/或訊雜比之方法包括但不限於雷射破壞及蝕刻方法或再拉方法。

通孔38可用傳導元件40填充，該等傳導元件40諸如金屬，包括但不限於錫(例如，焊料)、銅、金、銀、鉑、鎢或其合金。在一些實施例中，傳導元件40可導電的、導熱的或其組合。在一些實施例中，傳導元件40可自感測器基板之第一表面34(其亦為感測器元件14之第一側面24)透射能量至電路總成32，該電路總成32連接至感測器基板30之第二表面36。電路總成32可取決於特定類型之感測器而變化，且可包括此項技術中已知的電路總成。此外，電路總成32可經由此項技術中已知的手段連接至感測器基板30。通孔38及傳導元件40於感測器基板之第一表面34(其亦為感測器元件14之第一側面24)處之存在意指：通孔38及傳導元件40與蓋基板16之外表面18齊平。因而，傳導元件40可在不存在上方之保護玻璃層的情況下直接地暴露於其透射的能源。因此，電子 裝置10之厚度可得以最小化，且感測器元件14可在無保護玻璃層之干擾的情況下正常工作。

在一些實施例中，感測器元件14之厚度可大於蓋基板16之厚度。在此等實施例中，感測器基板30可具有與蓋基板16實質上相同的厚度，且電路總成32不處於開口22中。在其他實施例中，感測器元件14具有與蓋基板16之厚度實質上相同的厚度。在一些實施例中，感測器基板30可具有小於蓋基板16之厚度的厚度，且電路總成32之一部分可存在於開口22中，且一部分可延伸超出蓋基板16之內表面。

在一些實施例中，感測器基板30可為不透明的，以便電路總成32不經由感測器基板30可見。在一些實施例中，感測器基板30可為不透明陶瓷或玻璃陶瓷。在一些實施例中，感測器基板30可為著色或染色玻璃。為不透明的基板30之另一益處在於：其可使感測器元件對使用者而言為可見的，因為該基板與蓋基板16不同顏色。在一些實施例中，感測器基板30可經成形以指示輕滑感測器元件14以便啟用該感測器元件之方向，例如以箭頭形狀來指示。

在一些實施例中，感測器元件14可經背光點亮以突顯感測器元件14位於蓋件總成12中之處。在一些實施例中，如例如第2A及2B圖所示，發光薄膜33可定位於聚合物材料28下方以提供背光。在此等實施例中，發光薄膜33可延伸至聚合物材料28及蓋基板16之內表面20之一部分以及感測器基板30之第二表面26之下。發光薄膜33可為將發光的任何適合材料，該光將透射穿過聚合物材料28以便其可自蓋基板16之外表面18被看見。適合材料包括但不限於無機電致發光薄膜、有機電致發光薄膜及有機發光二極體(organic light-emitting diode；OLED)薄膜。在一些實施例中，發光薄膜33可為藍色電致發光薄膜，其具有或不具有 用以改變顏色之經添加磷光體。在一些實施例中，聚合物材料28可用光散射粒子或珠粒填充。例如，在一些實施例中，聚合物材料28可包括透明珠粒或粒子，該等透明珠粒或粒子具有與聚合物材料28不同的折射率。在其他實施例中，聚合物材料28可包括螢光珠粒或粒子，該等螢光珠粒或粒子在吸收自發光薄膜33發射的光之後發射所要顏色。在一些實施例中，發光薄膜33可電連接至電路總成32，以便電路總成32可控制發薄膜33之開/關狀態。在一些實施例中，電路總成32可包括用於使發光薄膜33脈衝發射或閃爍發射的控制件。

用於製造電子裝置10的具有嵌入式感測器元件14之蓋件總成12的方法可包括：製備具有通孔38之感測器基板30，用傳導元件40填充通孔38，將電路總成32附接至感測器基板30以形成感測器元件14，將感測器元件14置放於蓋基板16之開口22中，以及用聚合物材料28填充開口22之周邊與感測器元件14之周邊之間的間隙。以上僅僅為製造蓋件總成之步驟的示範性清單，且可包括另外的或更少的步驟。

在一些實施例中，具有通孔38之感測器基板30可使用雷射破壞及蝕刻方法來形成。在此等實施例中，具有通孔38之多個感測器基板可形成於單板42上，如例如第5圖所示。通孔38可使用雷射破壞及蝕刻方法來形成，該方法諸如2013年11月27日申請的美國專利申請案第14/092,544號中所述的方法，該案據此以全文引用方式併入。簡言之，可跨於板42來平移脈衝雷射束，以在板42中相應於需要通孔38之處的區域中產生雷射破壞。隨後，可蝕刻雷射破壞區域以形成通孔38。在一些實施例中，當感測器基板30為玻璃時，則板42為玻璃。在其他實施例中，當感測器基板30為玻璃陶瓷時，則板42呈用於雷射破壞及蝕刻方法之玻璃狀態，且可隨後使用已知技術經後續陶瓷化來形成玻璃陶瓷。第3圖 例示使用雷射破壞及蝕刻方法形成的具有通孔38之示範性感測器基板30。在一些實施例中，雷射破壞及蝕刻方法可產生圓形通孔。在一些實施例中，通孔可具有約40μm之直徑。在一些實施例中，通孔38可具有50μm之中心至中心間隔，以達成500dpi之解析度，或具有62.5μm之中心至中心間隔以達成400dpi之解析度。

在一些實施例中，雷射破壞及蝕刻方法可包括以下第一步驟：使用反應性離子蝕刻以在感測器基板30之第一表面34上精確蝕刻淺凹痕37，如例如第2B圖所示。隨後，感測器基板30可在每一凹痕37之中心處遭雷射破壞。接著，可蝕刻雷射破壞區域以形成通孔38。在此等實施例中，凹痕37之周邊可大於通孔38之周邊，且凹痕37可比通孔38彼此間隔更近。

在其他實施例中，具有通孔38之感測器基板30可使用再拉方法來形成。在此等實施例中，可形成預製件，其中玻璃及犧牲玻璃之交替層板係置放於兩個玻璃板之間。在一些實施例中，玻璃層板及犧牲玻璃層板具有相同長度及高度，但具有不同寬度。在一些實施例中，犧牲玻璃層板之寬度小於玻璃層板之寬度。在一些實施例中，玻璃層板之寬度可小於犧牲玻璃層板之寬度。可隨後使用習知技術再拉預製件，例如藉由拉動預製件穿過加熱區以形成收縮預製件。再拉方法按比例收縮預製件。在一些實施例中，再拉比率可為5倍減小、10倍減小、15倍減小或20倍減小。例如，若預製件量測為80mm乘200mm且再拉比率為20，則收縮預製件將量測為4mm乘10mm。在一些實施例中，收縮預製件中之犧牲玻璃可經蝕刻移除以形成通孔。在一些實施例中，刻蝕方法可包括將收縮預製件置放於蝕刻溶液中以蝕刻移除或溶解犧牲玻璃。蝕刻溶液可為酸溶液。在一些實施例中，犧牲玻璃具有與玻璃層板及玻璃板 不同的組成。例如，犧牲玻璃可比玻璃層板及玻璃板在蝕刻溶液中溶解得更快。具有不同溶解速率之玻璃組成物之實例教示於例如美國專利第4,102,664號；第5,342,426號；及第5,100,452號中，該等專利據此以全文引用方式併入。在此等實施例中，收縮預製件可在不遮蔽玻璃層板及玻璃板的情況下置放於蝕刻溶液中，因為犧牲玻璃將在可發生玻璃層板及玻璃板之顯著蝕刻之前得以蝕刻移除。

在一些實施例中，玻璃層板及玻璃板可包括光起始種晶在此等實施例中，在再拉方法之後，但之前將犧牲玻璃蝕刻移除以形成通孔之前，可將感測器基板暴露於光以活化光起始種晶，以便將玻璃轉變為玻璃陶瓷。

在一些實施例中，取決於通孔之所要大小，預製件總成及再拉方法可進行多次。例如，在形成複數個收縮預製件之後，可隨後將收縮預製件端對端組裝，且置放於兩個玻璃片之間，且使其再次經受再拉方法以形成第二預製件。在此等實施例中，犧牲玻璃可在最終再拉方法之後予以蝕刻移除。在一些實施例中，在進行最後再拉方法之前，可利用四個玻璃片圍繞收縮預製件之總成的頂部、底部、左側及右側，而非介於兩個玻璃片之間，每一側面一個玻璃片。

第6A-6C圖例示包括三個再拉步驟之示範性再拉方法。第6A圖例示第一預製件44，其包括夾在兩個玻璃片50之間的交替玻璃層板46及犧牲玻璃層板48之總成。在一些實施例中，八個玻璃層板46及八個犧牲玻璃層板可以交替佈置進行組裝。犧牲玻璃層板48之示範性尺寸可為8mm寬乘24mm厚，玻璃層板46之示範性尺寸可為2mm寬乘24mm厚，且玻璃片50之示範性尺寸可為80mm寬乘32mm厚度。此舉產生80mm寬乘32mm厚的第一預製件。第一預製件44可經受再拉方法，且收 縮以形成收縮第一預製件52。在一些實施例中，再拉比率可為八，以使得第一預製件自80mm寬乘32mm厚按比例收縮至10mm寬乘4mm厚。第6B圖例示第二預製件54，其包括端對端佈置於兩個玻璃片56之間的收縮第一預製件52之總成。在一些實施例中，五個量測為10mm寬乘4mm厚之收縮第一預製件52可組裝於玻璃片56之間，該等玻璃片56各自為50mm寬乘3mm厚。第二預製件54可經受再拉方法，且收縮以形成收縮第二預製件58。在一些實施例中，再拉比率可為五以使得量測為50mm寬乘10mm厚之第二預製件54可按比例收縮，以便收縮第二預製件58量測為10mm寬乘2mm厚。第6C圖例示第三預製件60，其包括由兩個玻璃片62界接於頂部及底部且由兩個玻璃片64界接於左側及右側的收縮第二預製件58之總成。在一些實施例中，五個量測為10mm寬乘2mm厚之收縮第二預製件58可以頂部及底部組裝於具有70mm寬乘4mm厚之尺寸的玻璃片62之間，且以左側及右側組裝於具有尺寸10mm寬乘2mm厚之玻璃片64之間。第三預製件60可經受再拉方法，且收縮以形成收縮第三預製件。在一些實施例中，再拉比率可為五以使得具有70mm寬乘10mm厚之尺寸的第三預製件60可按比例收縮，以形成具有14mm寬乘2mm厚之尺寸的第三收縮預製件。在一些實施例中，收縮第三預製件可切塊成切片，例如0.6mm厚之切片。在一些實施例中，收縮第三預製件可切割成具有與蓋基板16相同厚度的切片。切片可隨後經進一步處理以蝕刻移除犧牲玻璃來產生通孔。在此示範性方法中，可達成總計200倍(8 X 5 X 5)之大小減小。

第4圖例示具有使用再拉方法形成的通孔38之示範性感測器基板30。在一些實施例中，再拉方法產生形狀為實質上矩形之通孔，例如具有約40μm之寬度及至少約100μm之長度。在一個實施例中，尺寸 可為40μm乘120μm。在一些實施例中，一個通孔之邊緣至相鄰通孔之邊緣之間的間隙可為約10μm。矩形形狀通孔之陣列可相較於圓形形狀通孔為有利的，因為其藉由最大化給定區域中通孔之濃度而增加訊雜比(signal to noise ratio；S/L)。

在一些實施例中，一旦在感測器基板30中形成通孔38，即可用傳導元件40填充通孔38。如以上所論述，在一些實施例中，傳導元件40為金屬。在此等實施例中，通孔38可使用此項技術中已知的技術利用金屬填充以形成傳導元件40，該等技術包括但不限於濺鍍、電鍍、金屬膏塗覆、氣相沉積或其組合。在一些實施例中，當雷射破壞及蝕刻方法用於形成通孔時，感測器基板之陣列可自單一基板之板(例如板42)形成。在填充通孔之後，個別感測器基板可使用此項技術中已知的切割及成形技術來形成。在其他實施例中，當再拉方法用於形成具有通孔之感測器基板時，再拉收縮預製件可切割成感測器元件，且可利用暫時熱塑性黏著劑將感測器元件附接至板，以進行蝕刻犧牲玻璃及填充通孔之方法。

在一些實施例中，在用傳導元件40填充通孔38之後，感測器基板30之第一表面34可使用已知技術來拋光，以移除自通孔38突出的過量金屬。在一些實施例中，感測器基板30之第一表面34可使用已知技術利用耐磨層來塗佈。在一些實施例中，耐磨層可為透明的。用於耐磨層之材料可包括但不限於二氧化矽或三氧化二鋁之層。

電路總成32可使用習知技術形成且附接至感測器基板30之第二表面36，進而形成感測器元件14。例如，在一些實施例中，電路總成32之層可逐層地直接地沉積於感測器基板30之第二表面36上。在其他實 施例中，電路總成32可與感測器基板30分開組裝，且隨後例如利用傳導黏著劑或焊料之使用附接至感測器基板30之第二表面36。

如第7圖所示，用於將感測器元件14定位於蓋總成12中之方法可包括將蓋基板16之外表面18抵靠板66置放。感測器元件14可定位於蓋基板16之開口22中，以使得感測器元件14之第一側面24接觸板66。如第7圖所示，使蓋基板16之外表面18及感測器元件14之第一側面24接觸板66可確保外表面18及第一側面24齊平。為簡單起見，第7圖未繪示電路總成32。楔形物68可用於將感測器元件14定位於開口22之中心。接著，聚合物材料28可分配於感測器元件14與開口22之間的間隙中。在一些實施例中，可將適合壓力施加於板66及感測器元件14，以防止聚合物材料28在板66與蓋基板16之間流動。隨後，可固化聚合物材料28。在一些實施例中，板66可具有釋放塗層，以防止聚合物材料28黏附於板66。在一些實施例中，板66可為玻璃板。在此等實施例中，紫外光可定位於板66之下，且紫外光可穿過板66以至少部分地固化聚合物材料28。在一些實施例中，若紫外光並未完全地固化聚合物材料28，則一旦蓋件總成12自板66移除時，即可加熱聚合物材料28以完全固化聚合物材料28。在一些實施例中，一旦感測器元件14置放於蓋件總成12中且聚合物材料28獲固化，即可使用標準技術來沉積發光薄膜33，該等標準技術包括但不限於利用諸如環氧樹脂之黏著劑黏結。

在一些實施例中，感測器元件14可為壓力感測器。在此等實施例中，通孔38未經填充。在一些實施例中，通孔未形成於感測器基板30中。例如，感測器元件14可為以光學元件為基礎的感測器，且包括透射光的繞射光學元件。在一些實施例中，感測器元件14可為脈衝血氧定量計，且感測器基板30可為透射玻璃。

在一些實施例中，感測器元件14可為一束傳導超聲波或聲波之波導，該等波導垂直於與蓋基板16之外表面18齊平的感測器元件側面。在此等實施例中，具有複數個纖維之纖維束可形成為所要形狀，且切斷成用於感測器元件14之所要厚度。切斷纖維束可置放於蓋基板16之開口22中，且可用聚合物材料28填充切斷纖維束之周邊與開口之間的間隙。纖維可充當波導。在一些實施例中，纖維束中之每一纖維可具有核心及圍繞核心之包層。在一些實施例中，核心可具有比包層更高的剪力波傳播速度。在一些實施例中，纖維束可自不同玻璃之組合製成，或自不同聚合物之組合製成。在一些實施例中，包層可為玻璃且核心可為聚合物。

在一些實施例中，通孔或波導可佈置成一或兩個行以形成輕滑感測器，以使得感測器係藉由使用者跨於一或多個行之通孔或波導輕滑其手指而啟用。在其他實施例中，通孔或波導可佈置成具有複數個行及列之矩陣，例如佈置成5乘5矩陣，以便形成區域感測器。

如以上所論述，本文揭示的為用於電子裝置之蓋件總成，其克服將感測器元件併入具有觸控螢幕之電子裝置中的挑戰，其中感測器元件係嵌入蓋玻璃總成中之開口中，以使得感測器元件與蓋玻璃總成之外表面齊平。此舉允許感測器元件中之傳導元件處於觸控螢幕之表面處。本文揭示的亦為雷射破壞及蝕刻之方法以及再拉之方法，其用於以增加通孔之解析度及/或訊雜比之方式形成適用於感測器元件之感測器基板。

熟習此項技術者將明白的是，可在不脫離本發明之精神或範疇的情況下做出各種修改及變化。

16‧‧‧蓋基板

18‧‧‧外表面

20‧‧‧內表面

22‧‧‧開口

24‧‧‧第一側面

26‧‧‧第二側面/第二表面

28‧‧‧聚合物材料

30‧‧‧感測器基板

32‧‧‧電路總成

33‧‧‧發光薄膜

34‧‧‧第一表面

36‧‧‧第二表面

38‧‧‧通孔

40‧‧‧傳導元件

Claims (10)

1. 一種用於一電子裝置之蓋件總成，其包含：一基板，該基板包含一第一表面、與該第一表面相反的一第二表面，以及該第一表面中之一開口；一感測器元件，該感測器元件包含一第一側面及與該第一側面相反的一第二側面，其中該感測器元件係嵌入該開口中，以使得該感測器元件之該第一側面與該基板之該第一表面齊平；一間隙，該間隙介於該基板中該開口之一周邊與該感測器元件之該第一側面之一周邊之間；以及一聚合物材料，該聚合物材料安置在該間隙中，以使得該聚合物材料與該感測器元件之該第一側面及該基板之該第一表面齊平。
2. 如請求項1所述之蓋件總成，其中該感測器元件進一步包含一基板，該基板選自由玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷及聚合物材料組成之組。
3. 如請求項2所述之蓋件總成，其中該感測器元件基板具有包含該感測器元件之該第一側面的一表面。
4. 如請求項3所述之蓋件總成，其中該感測器元件基板具有延伸穿過該感測器元件基板的複數個通孔。
5. 如請求項3所述之蓋件總成，其中該感測器元件進一步包含一電路總成，該電路總成連接至該感測器元件基板的與該感測器元件之該第一側面相反的一表面。
6. 如請求項1-5中任一項所述之蓋件總成，其中該感測器元件為一指紋感測器。
7. 一種電子裝置，其包含如請求項1所述之蓋件總成。
8. 一種用於製造用於一電子裝置之一蓋件總成的方法，該方法 包含以下步驟：形成一感測器基板，該感測器基板具有一第一表面、一相反第二表面，以及自該第一表面延伸至該第二表面的複數個通孔；用一傳導元件填充該複數個通孔；將該感測器基板置放於自一基板之一第一表面延伸至一相反第二表面的一開口中，以使得該基板中該開口之一周邊與該感測器基板之該第一側面之一周邊之間存在一間隙，其中該感測器基板之該第一表面與該基板之該第一表面齊平；以及用一聚合物材料填充該間隙，以使得該聚合物材料與該感測器基板之該第一側面及該基板之該第一表面齊平。
9. 如請求項8所述之方法，其中形成該感測器基板之步驟包含以下步驟：將具有交替的玻璃層板及犧牲玻璃層板之一總成置放於兩個玻璃板之間以形成一預製件；拉動該預製件穿過一加熱區以將該預製件再拉，其中該預製件按比例收縮；在再拉之後蝕刻該犧牲玻璃以形成複數個通孔。
10. 如請求項9所述之方法，其中形成該感測器基板之步驟進一步包含以下步驟：在蝕刻該犧牲玻璃之步驟之前進行以下步驟：將複數個該等收縮預製件置放於兩個玻璃板之間以形成一第二預製件；以及拉動該第二預製件穿過該加熱區以將該第二預製件再拉，其中該第二預製件按比例收縮。