TW202401504A

TW202401504A - 用於製造數個電氣節點之方法、電氣節點模組、電氣節點及多層結構

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Publication number: TW202401504A
Application number: TW112108865A
Authority: TW
Inventors: 托米西穆拉; 塔皮歐勞提歐
Original assignee: 芬蘭商塔科托科技有限公司
Priority date: 2022-03-22
Filing date: 2023-03-10
Publication date: 2024-01-01
Also published as: US11729915B1; US12052829B2; WO2023180624A1; US20230309242A1

Abstract

本發明係關於一種用於製造數個電氣節點（10）之方法，其中該方法包含：將數個電子電路提供（410）至一第一基板（11）上，諸如在一印刷電路板或其他電子裝置基板、視情況為一低溫共燒陶瓷基板上，其中該等電子電路中之各者包含一電路圖案（14）及結合該電路圖案（14）之至少一個電子裝置組件（12），其中該等電子電路在該第一基板（11）上彼此隔開，藉此界定分別環繞該數個電子電路中之各者之一空白區域（30）；及提供（420）灌注或澆鑄材料以將該數個電子電路中之各者嵌入於該灌注或澆鑄材料中，且隨後，硬化（430）、視情況包括固化該灌注或澆鑄材料以形成該數個電氣節點（10）之一填充物材料層。

Description

用於製造數個電氣節點之方法、電氣節點模組、電氣節點及多層結構

本發明大體上係關於諸如電子（多層）總成之功能積體結構及其製造方法。然而，特別地但不排他地，本發明係關於用於在此類結構或總成中實施一或多個功能性之電氣節點及其製造方法，該等結構或總成包括例如模製（視情況為射出模製）材料層。

在電子裝置及電子產品之情形中存在多種不同的堆疊式總成及結構。電子裝置及相關產品之整合背後的動機可如相關使用情形般多樣。當所得的解決方案最終展現多層性質時，相對頻繁地尋求組件之大小減小、重量減輕、成本節省或僅僅高效整合。反過來，相關聯之使用情境可關於產品封裝或食品包裝、裝置外殼之視覺設計、可穿戴式電子裝置、個人電子裝置、顯示器、偵測器或感測器、車輛內飾、天線、標籤、車輛電子裝置等。

諸如電子群組件、積體電路（IC）及導體之電子裝置通常可藉由複數種不同技術設置至基板元件上。舉例而言，諸如各種表面安裝裝置（SMD）之現成電子裝置可安裝於基板表面上，基板表面最終形成多層結構之內部或外部介面層。另外，可應用歸入術語「印刷電子裝置」之技術以實際上直接且積層地向相關聯之基板產生電子裝置。術語「印刷」在此情形中係指能夠在整個實質上積層印刷製程中自印刷物質產生電子裝置/電子群組件之各種印刷技術，包括但不限於網版印刷、柔版印刷及噴墨印刷。所使用之基板可為可撓性的且印刷材料可為有機的，然而狀況並非始終如此。

此外，射出模製結構電子裝置（IMSE）之概念涉及以多層結構之形式建置功能裝置及其對應部件，此儘可能無瑕疵地囊封電子功能性。IMSE之特性亦為，電子裝置通常根據整個目標產品、部件或通常為設計之3D模型而製造成真實3D（非平面）形式。為了在3D基板上及在相關聯之最終產品中達成電子裝置之所要3D佈局，可能仍使用二維（2D）電子裝置組裝方法將電子裝置設置於諸如膜之最初為平面的基板上，據此，已經容納電子裝置之基板可形成為所要三維（亦即3D）形狀且經受例如由覆蓋及嵌入諸如電子裝置之底層元件之合適塑膠材料進行的包覆模製，因此保護且潛在地隱藏該等元件免受環境的影響。

在典型的解決方案中，電路已產生於印刷電路板（PCB）或基板膜上，此後其已由塑膠材料包覆模製。然而，已知的結構及方法具有一些缺點，此仍取決於相關聯之使用情境。為了產生具有一或多個功能性之電子總成，通常必須藉由印刷及/或利用SMD而在基板上產生用於達成此等功能性之相當複雜的電路，且接著由塑膠材料包覆模製。

然而，在已知的解決方案中，複雜功能性之實施方案可面臨可靠性風險及組裝良率相關問題，該等問題係由在整合極其密集之組件及具有複雜幾何形狀之組件方面的挑戰引起。此外，電子總成可能需要例如使用外部控制電子裝置，此降低了整合度且使結構不太具吸引力。將可能大數目個密集組件及具有複雜幾何形狀之組件直接整合至潛在顯著較大的基板上可能具挑戰性且潛在地極其有風險，此係因為可靠性將常常受例如模製壓力影響，且在不同生產階段中之組裝良率可能極低。安裝或配置於PCB上且覆蓋有塑膠層之次總成可能會遭受例如在熱膨脹方面之失配，歸因於其複雜結構而難以包覆模製，且在結構中展現可將次總成自電氣觸點撕下之應力。熱管理方面之挑戰通常亦可造成諸如過熱之問題。

因此，既在較大主體基板上直接設置諸如相關組件之功能元件或尤其係電子群組件又預先製備集體次總成以用於隨後安裝於其上在例如電子裝置易損性、結構及安裝複雜度以及熱管理方面具有其自身的不利方面，據此，在相關改良或替代性製造技術及所得最終結構方面存在改良空間。因此，仍需要開發大體上與IMSE技術及積體電子裝置兩者相關之結構及方法。

此外，在一些已知嘗試中，基板上之電子裝置可由單獨的罩蓋或殼體保護。罩蓋與電路板之間的對準極難以控制。此外，當將組件或次總成置放於基板上時，板相對於罩蓋或殼體之未對準及旋轉兩者可使得更難以使拾取及置放機器視覺正確地辨識實際板定向且將接觸襯墊直接置放於其在基板上之對應物上。當機器視覺完全未能辨識電路板定向時，與此類型之未對準相關的典型問題為錯置及拾取拒絕。此外，罩蓋與板之間的空間歸因於組件幾何形狀而具有極複雜的形狀。此使得具挑戰性的是可靠地填充空間而不留下空隙，且彼等空隙會在射出模製中坍塌，藉此損害組件。注入方法引起空隙之數目最大，且雖然預填充在板上施加少量填充物，允許其流動且沈降，且直至彼時將板密封於殼體上，且接著注入充滿填充物之空間，此做法可改良結果，但仍幾乎不會對空隙化進行任何控制。真空分配亦幫助處理空隙化，但極度昂貴。此會增加此類次總成中之各者之總成本中的製程相關成本之量。

本發明之目標係在包括諸如電子裝置之功能元件之整體結構及利用模製或澆鑄材料層或結構的情形中至少減輕與已知解決方案相關聯之上述缺點中之一者或多者。

本發明之目標係藉由如由各別獨立請求項所定義的用於製造數個電氣節點之方法、電氣節點模組、電氣節點及多層結構來達成。

根據第一範疇，提供一種用於製造數個電氣節點之方法。該方法包含： - 分別在較佳地為實質上剛性基板之第一基板上獲得數個電子電路或將數個電子電路提供至第一基板上，諸如在印刷電路板或其他電子裝置基板、視情況為低溫共燒陶瓷基板上，其中電子電路中之各者包含電路圖案及結合電路圖案之至少一個電子裝置組件，其中電子電路在第一基板上彼此隔開，藉此界定分別環繞數個電子電路中之各者之空白區域， - 提供灌注或澆鑄材料以將數個電子電路中之各者嵌入於灌注或澆鑄材料中，且隨後， - 硬化、視情況包括固化灌注或澆鑄材料以形成數個電氣節點之填充物材料層。

如本文中所提及的分別在第一基板上獲得數個電子電路或將數個電子電路提供至第一基板上可意謂獲得已被提供至少電路圖案及視情況亦為電子裝置組件之現成基板。電路圖案可（已）積層地完成，諸如藉由印刷或分配；或電路圖案可（已）至少部分地以消減方式完成，諸如藉由蝕刻。舉例而言，電路圖案之提供可（已）藉由蝕刻而完成，而電子裝置組件可藉由將表面安裝技術（SMT）之電子裝置組件安裝至第一基板上以結合電路圖案而添加。

該方法可較佳地進一步包含在數個電子電路周圍提供障壁或阻塞元件以在灌注或澆鑄材料之提供期間約束灌注或澆鑄材料，諸如其流動。在一些實施例中，障壁或阻塞元件可在灌注或澆鑄材料之提供之前提供。

障壁或阻塞元件可由諸如（塑膠）框架或其類似者之最初為固體的材料製成，或其可由最初為可流動或可分配的材料提供，可流動或可分配材料接著凝固以形成障壁或阻塞元件。

在其他實施例中，障壁或阻塞元件可在灌注或澆鑄材料之提供之後提供，諸如推動較佳地經塑形以至少部分地對應於空白區域之形狀的滾筒或模具或其類似者至少部分地朝向及進入所提供之灌注或澆鑄材料層。

在各種實施例中，障壁或阻塞元件分別在數個電子電路中之各者周圍界定個別障壁部分。

障壁元件可至少部分地提供至第一基板之周邊部分。

灌注或澆鑄材料及/或障壁或阻塞元件之可流動或可分配材料較佳地展現非常低的黏度。在各種實施例中，灌注或澆鑄材料可在約攝氏20度之溫度下具有小於5000厘泊、較佳地小於2500厘泊之動態黏度。

在一些例示性實施例中，灌注或澆鑄材料及/或障壁或阻塞元件之可流動或可分配材料可包含聚胺基甲酸酯、丙烯酸類、聚酯、聚矽氧、聚矽氧烷、環氧樹脂及其共聚物中之至少一者。此外，灌注或澆鑄材料可包含硬化劑、交聯劑、聚合催化劑或增鏈劑。

在一些實施例中，該方法可包含將諸如實質上為真空之低壓力至少施加至包含填充物材料層的第一基板之側上，以用於在硬化之前自填充物材料層移除氣泡。

在一些實施例中，該方法可較佳地包含在填充物材料層之硬化之後將經嵌入之數個電子電路沿著空白區域彼此分離，以便提供數個電氣節點。分離可包含碾磨、諸如旁路剪切切割之切割、鋸割、衝壓、噴水切割、雷射切割，或研磨切割。

替代地或另外，分離可包含至少移除在空白區域之位置處的第一基板及填充物材料層之部分。

在各種實施例中，分離可僅或另外包含移除障壁或阻塞元件及在障壁或阻塞元件下方或與其接觸之第一基板之部分。

在一些實施例中，分離可包含移除在空白區域之位置處的第一基板、障壁或阻塞元件及填充物材料層之部分。

在各種實施例中，分離可包含基於第一基板上之光學或機械對準標記的第一基板之對準。

電氣節點可為套裝系統（SiP）模組。

在各種實施例中，在第一橫向方向上且視情況在第二垂直橫向方向上的數個電氣節點之尺寸可在5至25毫米之範圍內，諸如10、15或20毫米。

在各種實施例中，數個電氣節點之厚度可在1至10或5毫米之範圍內，較佳地在1.5至4毫米之範圍內，且最佳地在1.8至3.5毫米之範圍內。

此外，至少一個電子裝置組件可為表面安裝裝置或組件或通孔裝置或組件。

在各種實施例中，至少一個電子裝置組件可運用焊錫膏及/或數種黏著劑而結合電路圖案進行安裝。

此外，該方法可包含相對於且對應於數個電子電路至少部分地在第一基板之相對側上提供數個接觸襯墊或圖案，其中接觸襯墊或圖案至少連接至對應電子電路。

另外，數個接觸襯墊或圖案可被配置為至少部分地鄰近於空白區域，諸如與空白區域之邊緣相隔小於2毫米。

在各種實施例中，第一基板上之電子電路之數目可為至少二，諸如在2至50之範圍內，例如2、4、9、16、25、30、36、40、45或50，或甚至更多，諸如至多500。

僅僅作為實例，在第一基板11上可存在「5乘5」或「7乘8」電路圖案，或例如「8乘9」。

此外，至少一個電子裝置組件可選自由以下各者組成之群組：微控制器、積體電路、電晶體、電阻器、電容器、電感器、二極體、光二極體、發光二極體、半導體開關。

此外，至少一個電子裝置組件、電子電路及/或其餘的多層結構可包含選自由以下組成之群組之至少一個組件：電子群組件、機電子群組件、電光組件、發輻射組件、發光組件、發光二極體（LED）、有機LED（OLED）、側射LED或其他光源、頂射LED或其他光源、底射LED或其他光源、輻射偵測組件、光偵測或光敏組件、光二極體、光電晶體、光伏打裝置、感測器、微機械組件、開關、觸控開關、觸控面板、近接開關、觸控感測器、大氣感測器、溫度感測器、壓力感測器、濕度感測器、氣體感測器、近接感測器、電容式開關、電容式感測器、投影電容式感測器或開關、單電極電容式開關或感測器、電容式按鈕、多電極電容式開關或感測器、自電容感測器、互電容式感測器、電感式感測器、感測器電極、微機械組件、UI元件、使用者輸入元件、振動元件、聲音產生元件、通訊元件、發射器、接收器、收發器、天線、紅外線（IR）接收器或發射器、無線通訊元件、無線標籤、無線電標籤、標籤讀取器、資料處理元件、微處理器、微控制器、數位信號處理器、信號處理器、可程式化邏輯晶片、特殊應用積體電路（ASIC）、資料儲存元件，及電子次總成。

根據第二範疇，提供一種電氣節點模組。電氣節點模組包含第一基板，較佳地為剛性基板，諸如印刷電路板或其他電子裝置基板，視情況為低溫共燒陶瓷基板（LTCC）。電氣節點模組亦包含在第一基板上之數個電子電路，電子電路中之各者包含電路圖案及結合電路圖案之至少一個電子裝置組件，其中數個電子電路在第一基板上彼此隔開，藉此界定分別環繞數個電子電路中之各者之空白區域。此外，電氣節點模組包含較佳地由灌注或澆鑄材料構成之填充物材料層，填充物材料層嵌入數個電子電路且在相對於填充物材料層之厚度方向垂直的橫向方向上沿著在橫向方向上的電氣節點之全長的至少80%及/或較佳地實質上為該全長而延伸。

此外，第一基板上之電子電路之數目可為至少二，諸如在2至50之範圍內，例如2、4、9、16、25、30、36、40、45或50，或甚至更多，諸如至多500。

根據第三範疇，提供一種電氣節點。電氣節點包含：第一基板，諸如印刷電路板或其他電子裝置基板，視情況為低溫共燒陶瓷基板；及在第一基板上之電子電路，電子電路包含電路圖案及結合電路圖案之至少一個電子裝置組件。電氣節點亦包含填充物材料層，填充物材料層嵌入電子電路，嵌入數個電子電路，且在相對於較佳地由灌注或澆鑄材料構成之填充物材料層之厚度方向垂直的橫向方向上沿著在橫向方向上的電氣節點之全長的至少80%及/或較佳地實質上為該全長而延伸。

根據第四範疇，提供一種多層結構。多層結構包含：第二基板，諸如可撓性的、視情況為可熱成形的及/或由塑膠製成的膜或片材；及根據上文中所描述之第三範疇之電氣節點，電氣節點配置至第二基板上，諸如安裝至其表面上。多層結構亦包含模製材料層，諸如射出模製材料層，其相對於第二基板在電氣節點之相對側上，且至少部分地（若未完全（惟與例如第二基板之其他元件接觸之部分除外））將電氣節點嵌入於模製材料層中。

多層結構可包含在第二基板上之第二電路圖案，其中電氣節點諸如經由數個接觸襯墊或圖案連接至第二電路圖案，接觸襯墊或圖案相對於節點上之電子電路至少部分地在節點之第一基板之相對側上。

此外，第二基板可為可撓性（熱）塑膠膜或片材，其較佳地具有最大為1毫米之厚度。

在各種實施例中，第二基板可展現非平面形狀，諸如至少局部地為3D形狀，例如為凹形或凸形。

本發明提供用於製造數個電氣節點之方法、電氣節點模組、電氣節點及多層結構。本發明提供優於已知解決方案之優點，此在於，各模組可具有許多、甚至為極高數目個同時製造及/或處理之電氣節點。在單一化或分離之前，電氣節點在諸如機器人之操縱器存在且負擔得起的大面板中移動。現有的電路板操縱、儲存及處置裝備係完全合適的。此外，對灌注或澆鑄材料中之空隙化之控制比在已知嘗試中容易得多。又，可極高效地利用電路板空間，從而降低每電氣節點之成本。

製造方法及製程顯著地向廣泛可用且不需要使用特殊專業知識之製程及裝備靠近。此意謂所有處理裝備係按原樣適用的，其中無需特定拾取噴嘴、抓取器或其他昂貴裝備。此具有大幅度地降低成本之可能性，且採用門檻極低。

組件可配置於基板上，此針對電氣效能係最方便或最佳的，接著，填充物簡化用於拾取之幾何形狀，因此在設計期間不需要對其進行關注以例如始終將平坦組件置放於中心或其類似者中。

基於以下詳細描述，各種其他優點對於熟習此項技術者而言將變得清楚。

表述「數個」在本文中可指始於一（1）之任何正整數，亦即為一、至少一或若干。

表述「複數個」可指始於二（2）之任何正整數，亦即為二、至少二或高於二之任何整數。

術語「第一」、「第二」及「第三」在本文中用以區分一個元件與另一元件，且若未另有明確陳述，則不特別地對其優先化或排序。

本文中所呈現的本發明之例示性實施例不應被解譯為對所附申請專利範圍之適用性造成限制。動詞「包含」在本文中用作開放式限制，其亦不排除未敍述特徵之存在。附屬請求項中所敍述之特徵可相互自由地組合，除非另有明確陳述。

被視為本發明之特性的新穎特徵尤其闡述於所附申請專利範圍中。然而，本發明自身關於其構造及其操作方法兩者連同其額外目標及優點將在結合附圖閱讀時自特定實施例之以下描述得以最佳地理解。

圖1A至1C示意性地繪示電氣節點模組100。圖1A作為透視圖展示電氣節點模組100，圖1B作為橫截面側視圖展示電氣節點模組100，且圖1C自上方/下方（亦即自相對於圖1B之垂直方向）展示電氣節點模組100。

電氣節點模組100可包含第一基板11，較佳地為剛性基板，例如但不限於印刷電路板或其他電子裝置基板，視情況為（低溫）共燒陶瓷基板。此外，電氣節點模組100可包含在第一基板11上之數個電子電路，電子電路中之各者包含電路圖案14及結合電路圖案14之至少一個電子裝置組件12。數個電子電路可在第一基板11上彼此隔開，藉此界定分別環繞數個電子電路中之各者之空白區域30。此外，電氣節點模組100可包含填充物材料層16，該填充物材料層嵌入數個電子電路，且在相對於填充物材料層16之厚度方向TH垂直的橫向方向上沿著在橫向方向上的電氣節點之全長的至少80%及/或較佳地實質上為該全長而延伸。

如圖1A及1C中可見，可存在例如配置到基板11上之九個電子電路，且因此最後為電氣節點10。然而，在各種實施例中，第一基板11上之電子電路之數目可為至少二，諸如在2至50之範圍內，例如2、4、9、16、25、30、36、40、45或50，或甚至更多，諸如至多500。

在圖1C中，經嵌入之數個電子電路在填充物材料層16之實質上硬化之後沿著空白區域30彼此分離，以便提供數個電氣節點。分離可藉由碾磨、諸如旁路剪切切割之切割、鋸割、衝壓、噴水切割、雷射切割或研磨切割來完成。替代地或另外，分離可包含至少移除在空白區域30之位置處的第一基板11及填充物材料層16之部分。

此外，第一基板11上可存在分離可完成所基於或經由之光學或機械對準標記。

在一些實施例中，機械對準標記可為在實際電子電路區域外部（其中亦將存在約束灌封化合物/填充物（若有的話）之障壁或阻塞元件20）裝配至電氣節點模組100邊緣上之均勻隔開孔中的對準銷（較佳地處於含有一列電子電路之各「截塊」之中心點，但每截塊可存在多於一個對準銷-孔對，且例如若電氣節點10之中心品質塊不處於中心，則該等對並不嚴格地需要位元元元元於中心）。可接著使用例如抓取器將截塊進一步分割成成品電氣節點10，抓取器基於對準銷之位置來拾取截塊且逐步地將其穿過鋸片，最後使一列經分離電氣節點10落入例如容器中。

此外，如圖1A至1C中所展示，電氣節點模組100可包含在數個電子電路周圍之障壁或阻塞元件20。障壁或阻塞元件20可在灌注或澆鑄材料之提供之前或之後提供。

障壁或阻塞元件20亦可分別在數個電子電路中之各者周圍或在電子電路之集合周圍界定個別障壁部分20B，如將在圖3A及3B中所展示。在各種實施例中，障壁或阻塞元件20可至少部分地提供至第一基板11之周邊部分。

圖1D示意性地繪示電氣節點10。電氣節點10可包含：第一基板11，諸如印刷電路板或其他電子裝置基板，視情況為低溫共燒陶瓷基板；在第一基板11上之電子電路，電子電路包含電路圖案14及結合電路圖案14之至少一個電子裝置組件12；及填充物材料層16，其嵌入電子電路，嵌入數個電子電路，且在相對於填充物材料層16之厚度方向TH垂直的橫向方向上沿著在橫向方向上的電氣節點之全長的至少80%或90%及/或較佳地實質上為該全長而延伸。圖1D中之電氣節點10可使得其可已自圖1A至1C之電氣節點模組100分離，然而未必如此。此外，電氣節點10可包含數個接觸襯墊或圖案19，該等接觸襯墊或圖案相對於且對應於數個電子電路至少部分地在第一基板11之相對側上，其中接觸襯墊或圖案19至少連接至對應電子電路（諸如運用圖中1C延伸通過第一基板11之虛線所展示）。

此外，在一些實施例中，數個接觸襯墊或圖案19可被配置為至少部分地鄰近於空白區域30，諸如與空白區域30之邊緣相隔小於2毫米，使得可接近接觸襯墊或圖案19而完成分離。因此，在一些實施例中，接觸襯墊或圖案19可配置至第一基板11之周邊部分。

圖2A及2B示意性地繪示電氣節點模組100。電氣節點模組100可實質上類似於圖1A及1B中所展示之電氣節點模組，然而，在圖2A及2B中，障壁或阻塞元件20亦在數個電子電路中之各者周圍界定個別障壁部分20B。障壁或阻塞元件20可至少部分地提供至第一基板11之周邊部分，但其亦在由障壁或阻塞元件20界定之區域內部包含個別障壁部分20B，該等障壁部分在基板11之周邊部分上，亦即障壁或阻塞元件20之外部部分。

如在圖2B中可見，填充物材料層16之表面可或可不在填充物材料層16之厚度方向TH上延伸得高於個別障壁部分20B之上部末端。因此，若個別障壁部分20B相較於該表面延伸得較遠，則填充物材料層16可在個別障壁部分20B處不連續。另一方面，若表面相較於個別障壁部分20B之上部末端延伸得較遠，則填充物材料層16可橫越模組100連續。

圖3A及3B示意性地繪示電氣節點模組100。電氣節點模組100可實質上類似於圖2A及2B中所展示之電氣節點模組，然而，在圖3A及3B中，在由障壁或阻塞元件20界定之空間中之各者中存在多於一個電子電路。在圖3A及3B之狀況下，在空間中之各者中存在四個電子電路，因此最終產生四個電氣節點10。

圖4展示用於製造數個電氣節點10之方法的流程圖。

步驟或項目400係指該方法之起動階段。獲得合適的裝備及組件，且組裝及組態系統以供操作。

步驟或項目410係指在較佳地為實質上剛性基板之第一基板11上獲得數個電子電路或替代地將數個電子電路提供至第一基板11上，諸如在印刷電路板或其他電子裝置基板、視情況為低溫共燒陶瓷基板或FR4基板上，其中電子電路中之各者包含電路圖案14及結合電路圖案14之至少一個電子裝置組件12，其中電子電路在第一基板11上彼此隔開，藉此界定分別環繞數個電子電路中之各者之空白區域30。

步驟或項目420係指提供灌注或澆鑄材料以將數個電子電路中之各者嵌入於灌注或澆鑄材料中。

步驟或項目430係指硬化、視情況包括固化灌注或澆鑄材料以形成數個電氣節點之填充物材料層。

在各種實施例中，步驟410、420及430係以彼次序執行。

因此，結果為電氣節點模組100包含準備好被單一化或分離之數個電氣節點10。

在各種實施例中，作為視情況選用之特徵，該方法可進一步包含在硬化填充物材料層之後將經嵌入之數個電子電路沿著空白區域30彼此分離440，以便提供數個電氣節點10。分離可包含碾磨、諸如旁路剪切切割之切割、鋸割、衝壓、噴水切割、雷射切割，或研磨切割。替代地或另外，分離440可包含至少移除在空白區域30之位置處的第一基板11及填充物材料層16之部分。再進一步替代地或另外，分離440可包含基於第一基板11上之光學或機械對準標記的第一基板11之對準。

在各種實施例中，分離440可僅或另外包含移除障壁或阻塞元件20、20B及在障壁或阻塞元件20、20B下方或與其接觸之第一基板11之部分。

在一些實施例中，分離440可包含移除在空白區域30之位置處的第一基板11、障壁或阻塞元件20、20B及填充物材料層16之部分。

方法執行可在步驟或項目499處停止。

在各種較佳實施例中，該方法可包含在數個電子電路周圍提供障壁或阻塞元件20以在灌注或澆鑄材料之提供420期間約束灌注或澆鑄材料，諸如其流動。障壁或阻塞元件可在灌注或澆鑄材料之提供420之前提供。障壁或阻塞元件20可由諸如（塑膠）框架或其類似者之最初為固體的材料製成，或其可由最初為可流動或可分配的材料提供，可流動或可分配材料接著凝固以形成障壁或阻塞元件。凝固可藉由固化來完成。在一些實施例中，最初為可流動或可分配的障壁或阻塞元件20之材料可甚至與灌注或澆鑄材料之材料相同，然而未必如此。替代地，障壁或阻塞元件20可在灌注或澆鑄材料之提供420之後提供。結合圖6A至6C及7A至7C進一步解釋此兩種替代方案。

較佳地，在各種實施例中，障壁或阻塞元件20無論如何都係在電子電路已配置至第一基板11上之後配置，而不管灌注或澆鑄材料係在障壁或阻塞元件20之前或之後提供。然而，在一些實施例中，障壁或阻塞元件20可在電子電路之前或至少在至少一個電子裝置組件12之前配置。

在各種實施例中，障壁或阻塞元件20可分別在數個電子電路中之各者周圍界定個別障壁部分20B。替代地或另外，障壁或阻塞元件20可至少部分地提供至第一基板11之周邊部分。

關於灌注或澆鑄材料之屬性，灌注或澆鑄材料可在約攝氏20度之溫度下具有小於5000厘泊、較佳地小於2500厘泊之動態黏度。

替代地或另外，灌注或澆鑄材料可包含聚胺基甲酸酯、丙烯酸類、聚酯、聚矽氧、聚矽氧烷、環氧樹脂及其共聚物中之至少一者。在一些實施例中，灌注或澆鑄材料可進一步包含硬化劑、交聯劑、聚合催化劑或增鏈劑。

關於材料，在一些實施例中，可使用雙組分寡聚/聚合樹脂及反應性硬化劑材料。在其他實施例中，可使用較小單體之聚合以形成上述聚酯。

在各種實施例中，可混合雙組分灌注或澆鑄材料，且接著可配置固化/交聯/聚合以在室溫下隨時間推移而發生。然而，其可替代地運用額外的熱來加速，若此被視為必要的話。

在一實施例中，該方法可包含將諸如實質上為真空之低壓力至少施加至包含填充物材料層16的第一基板11之側上，以用於在硬化之前自填充物材料層16移除氣泡。

在一些實施例中，該方法可包含將熱氣體施加至填充物材料層16，以用於在硬化430之前破壞填充物材料層16內之氣泡。

在各種實施例中，電氣節點可為套裝系統（SiP）模組。

此外，在第一橫向方向上且視情況在第二垂直橫向方向上的數個電氣節點11之尺寸在5至25毫米之範圍內，諸如10、15或20毫米。橫向方向相對於填充物材料層16之厚度方向TH垂直。

替代地或另外，在厚度方向TH上的數個電氣節點11之厚度在1至10或5毫米之範圍內，較佳地在1.5至4毫米之範圍內，且最佳地在1.8至3.5毫米之範圍內。

替代地或另外，至少一個電子裝置組件12可為表面安裝裝置或組件或通孔裝置或組件。

在各種實施例中，至少一個電子裝置組件12可運用焊錫膏及/或數種黏著劑而結合電路圖案14進行安裝。舉例而言，可使用焊錫膏及回焊焊接。

在各種實施例中，該方法可包含相對於且對應於數個電子電路至少部分地在第一基板11之相對側上提供數個接觸襯墊或圖案19，其中接觸襯墊或圖案19至少連接至對應電子電路。

此外，數個接觸襯墊或圖案19可被配置為至少部分地鄰近於空白區域30，諸如與空白區域30之邊緣相隔小於1或2毫米。因此，在單一化或分離440期間，接觸襯墊或圖案19可接近電氣節點10之邊緣，亦即在其周邊部分上。

第一基板11上之電子電路之數目可為至少二，諸如在2至50之範圍內，例如2、4、9、16、25、30、36、40、45或50，或甚至更多，諸如至多500。

至少一個電子裝置組件12可例如選自由以下各者組成之群組：微控制器、積體電路、電晶體、電阻器、電容器、電感器、二極體、光二極體、發光二極體、半導體開關。亦可利用其他已知電子裝置組件。

此外，電子電路及/或其餘的多層結構可包含選自由以下組成之群組之至少一個組件：電子群組件、機電子群組件、電光組件、發輻射組件、發光組件、發光二極體（LED）、有機LED（OLED）、側射LED或其他光源、頂射LED或其他光源、底射LED或其他光源、輻射偵測組件、光偵測或光敏組件、光二極體、光電晶體、光伏打裝置、感測器、微機械組件、開關、觸控開關、觸控面板、近接開關、觸控感測器、大氣感測器、溫度感測器、壓力感測器、濕度感測器、氣體感測器、近接感測器、電容式開關、電容式感測器、投影電容式感測器或開關、單電極電容式開關或感測器、電容式按鈕、多電極電容式開關或感測器、自電容感測器、互電容式感測器、電感式感測器、感測器電極、微機械組件、UI元件、使用者輸入元件、振動元件、聲音產生元件、通訊元件、發射器、接收器、收發器、天線、紅外線（IR）接收器或發射器、無線通訊元件、無線標籤、無線電標籤、標籤讀取器、資料處理元件、微處理器、微控制器、數位信號處理器、信號處理器、可程式化邏輯晶片、特殊應用積體電路（ASIC）、資料儲存元件，及電子次總成。

圖5示意性地繪示多層結構150。多層結構150可包含第二基板40，諸如可撓性膜或片材。第二基板40可為可（熱）成形的。此外，第二基板40可至少在其表面上包含實質上電絕緣材料。因此，可向其提供電路圖案，諸如藉由印刷。多層結構150亦可包含配置至第二基板40上之電氣節點10。電氣節點10可諸如上文中所描述。再進一步地，多層結構150可包含模製材料層50，諸如射出模製材料層，其相對於第二基板40在電氣節點10之相對側上且至少部分地將電氣節點10嵌入於模製材料層50中。

多層結構150可包含在第二基板40上之第二電路圖案42，其中電氣節點10連接至第二電路圖案42。

替代地或另外，第二基板40可為可撓性塑膠膜或片材，其較佳地具有最大為1毫米之厚度。

此外，第二基板40可展現非平面形狀，諸如至少局部地為3D形狀，例如為凹形或凸形。

在各種實施例中，第二基板40可已成形（諸如熱成形）以至少局部地展現非平面形狀。成形可已在將電氣節點10配置至第二基板40上之前或替代地在將電氣節點10配置至第二基板40上之後執行。真空成形、熱成形、冷成形、負壓成形、高壓成形或其類似者可用於成形中。

如圖5中所展示，多層結構150可進一步包含第三基板60。諸如由熱塑性材料製成且為可熱成形的諸如可撓性膜或片材之第三基板60可相對於電氣節點10及/或第二基板40配置於模製材料層50之相對側上。第三基板60亦可在第二基板40與第三基板60之間提供模製材料層50之前或同時熱成形。

結構150可且在許多使用情境中將連接至諸如結構之主機裝置或主機配置的外部系統或裝置，該連接可由連接器（例如電氣連接器）或連接器纜線實施，連接器纜線可以選定方式（例如在通訊及/或電力供應方面）附接至結構150及其元件，諸如電氣節點10。舉例而言，附接點可在結構之側或底部上（例如經由第二基板40中之通孔）。

在各種實施例中，電子電路及/或多層結構150之導電子群組件，諸如導電跡線、導體、襯墊等，可包括選自由以下組成之群組之至少一種材料：導電墨水、導電奈米粒子墨水、銅、鋼、鐵、錫、鋁、銀、金、鉑、導電黏著劑、碳纖維、合金、銀合金、鋅、黃銅、鈦、焊料，及其任何組分。舉例而言，所使用之導電材料可在諸如可見光之至少部分的所要波長下為光學不透明、半透明及/或透明的，以便遮蔽諸如可見光之輻射或使該輻射自其反射、吸收於其中或使該輻射通過。

通常，包括諸如各種SMD之電子群組件的現成組件可例如藉由焊料及/或黏著劑附接至基板上之接觸區域。舉例而言，取決於實施例，此處可提供選定技術及封裝之光源（例如LED），以及例如控制電子裝置、通訊、感測、連接（例如連接器）、代管（電路板、載體等）及/或電力提供（例如電池）之不同元件。舉例而言，合適的取置或其他安裝裝置可用於此目的。替代地或另外，可應用印刷電子裝置技術以實際上將諸如OLED之組件之至少部分直接製造至基板或尤其係膜或片材上。

在各種實施例中，可能的額外層或通常為特徵可藉由不放棄其他可能定位或固定技術之模製、層壓或合適塗覆（例如沈積）程式而添加至多層結構150中。該等層可具有保護性、指示性及/或美觀性值（圖形、色彩、圖、文字、數字資料等），且含有例如織物、皮革或橡膠材料，以作為其他塑膠之代替或補充。諸如電子裝置、模組、模組內部構件或部件及/或光學裝置之額外元件可安裝及固定於例如結構之外表面處，諸如取決於實施例的所包括膜或模製層之外表面處。可進行必要的材料塑形/切割。舉例而言，可自局部產生雷射的光導材料產生漫射體。若具備連接器，則多層結構之連接器可連接至所要的外部連接元件，諸如外部裝置、系統或結構（例如主機裝置）之外部連接器。舉例而言，此兩個連接器可一起形成插塞與插座型連接及介面。多層結構亦可通常在本文中定位及附接至較大集合體，諸如電子裝置，例如個人通訊裝置、電腦、家用設備、工業裝置，或例如在多層結構建立車輛外部或內部之部分（諸如儀錶板）的實施例中為車輛。

圖6A至6C繪示數個電氣節點或電氣節點模組100之製造製程之一些階段。圖6A展示將數個電子電路提供至較佳地為實質上剛性基板之第一基板11上，諸如在印刷電路板或其他電子裝置基板、視情況為低溫共燒陶瓷基板或FR-4基板上，其中電子電路中之各者包含電路圖案14及結合電路圖案14之至少一個電子裝置組件12，其中電子電路在第一基板11上彼此隔開，藉此界定分別環繞數個電子電路中之各者之空白區域30。在一些實施例中，第一基板11可被獲得為現成總成，其上包含數個電子電路且包含空白區域30，如所描述。

圖6B展示在數個電子電路周圍提供障壁或阻塞元件20以在灌注或澆鑄材料之提供期間約束灌注或澆鑄材料，諸如其流動。障壁或阻塞元件係在灌注或澆鑄材料之提供之前提供。

圖6C展示提供灌注或澆鑄材料以將數個電子電路中之各者嵌入於灌注或澆鑄材料中。此後，可仍硬化、視情況包括固化灌注或澆鑄材料以形成數個電氣節點11之填充物材料層16。最後，可存在仍執行的分離電氣節點10之步驟。

圖7A至7C繪示數個電氣節點或電氣節點模組100之製造製程之一些階段。圖7A展示將數個電子電路提供至較佳地為實質上剛性基板之第一基板11上，諸如在印刷電路板或其他電子裝置基板、視情況為低溫共燒陶瓷基板或FR-4基板上，其中電子電路中之各者包含電路圖案14及結合電路圖案14之至少一個電子裝置組件12，其中電子電路在第一基板11上彼此隔開，藉此界定分別環繞數個電子電路中之各者之空白區域30。在一些實施例中，第一基板11可被獲得為現成總成，其上包含數個電子電路且包含空白區域30，如所描述。

圖7B展示提供灌注或澆鑄材料以將數個電子電路中之各者嵌入於灌注或澆鑄材料中。

圖7C展示在數個電子電路周圍提供障壁或阻塞元件20。障壁或阻塞元件20可在提供灌注或澆鑄材料以形成數個電氣節點11之填充物材料層16之後提供。

在各種實施例中，障壁或阻塞元件20可在灌注或澆鑄材料層之提供之後藉由將滾筒或模具70至少部分地推動至未硬化灌注或澆鑄材料中而提供，使得灌注或澆鑄材料之表面在此類部分中降低。因此，障壁或阻塞元件20可因此形成於將執行分離步驟的較薄部分處。然而，此並非必須在所有空白區域中進行，而是僅在空白區域中之一些中進行。在各種實施例中，滾筒或模具70可較佳地已經塑形以便對應於第一基板11上之空白區域30之至少部分的形狀。

在一些實施例中，可用以按壓或推動至灌注或澆鑄材料中之滾筒或模具70或一些其他元件可在被推動至灌注或澆鑄材料中之前被加熱。加熱至少對與灌注或澆鑄材料接觸之部分提供固化效應。因此，電氣節點10可更快速地彼此分離，此係因為灌注或澆鑄材料在發生分離之彼等部分處實質上硬化，即使其他部分仍至少未完全、根本未硬化亦如此。

本發明之範圍由隨附申請專利範圍連同其均等物判定。熟習此項技術者將瞭解如下事實：所揭示之實施例係僅出於說明性目的而建構，且應用許多上述原理之其他配置亦可容易製備為最佳地符合各潛在的使用情境。

10:電氣節點 11:第一基板 12:電子裝置組件 14:電路圖案 16:填充物材料層 19:接觸襯墊或圖案 20:障壁或阻塞元件 20B:障壁部分 22:光學對準標記 30:空白區域 40:第二基板 42:第二電路圖案 50:模製材料層 60:第三基板 70:滾筒或模具 100:電氣節點模組 150:多層結構 400:步驟或項目 410:步驟或項目 420:步驟或項目 430:步驟或項目 440:分離 499:步驟或項目 TH:厚度方向

本發明之一些實施例作為實例而非作為限制而繪示於附圖之諸圖中。

圖1A至1C示意性地繪示電氣節點模組。

圖1D示意性地繪示電氣節點。

圖2A及2B示意性地繪示電氣節點模組。

圖3A及3B示意性地繪示電氣節點模組。

圖4展示用於製造數個電氣節點之方法的流程圖。

圖5示意性地繪示多層結構。

圖6A至6C繪示數個電氣節點或電氣節點模組之製造製程之一些階段。

圖7A至7C繪示數個電氣節點或電氣節點模組之製造製程之一些階段。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

11:第一基板

12:電子裝置組件

14:電路圖案

20:障壁或阻塞元件

22:光學對準標記

30:空白區域

100:電氣節點模組

Claims

一種用於製造數個電氣節點（10）之方法，其中該方法包含： - 分別在一第一基板（11）上獲得數個電子電路或將該數個電子電路提供（410）至該第一基板上，諸如在一印刷電路板或其他電子裝置基板、視情況為一低溫共燒陶瓷基板上，其中該等電子電路中之各者包含一電路圖案（14）及結合該電路圖案（14）之至少一個電子裝置組件（12），其中該等電子電路在該第一基板（11）上彼此隔開，藉此界定分別環繞該數個電子電路中之各者之一空白區域（30），及 - 提供（420）灌注或澆鑄材料以將該數個電子電路中之各者嵌入於該灌注或澆鑄材料中，且隨後， - 硬化（430）、視情況包括固化該灌注或澆鑄材料以形成該數個電氣節點（10）之一填充物材料層（16）。
如請求項1之方法，其包含在該數個電子電路周圍提供一障壁或阻塞元件（20、20B）以在該灌注或澆鑄材料之該提供期間約束該灌注或澆鑄材料，諸如其流動。
如請求項2之方法，其中該障壁或阻塞元件（20、20B）係在該灌注或澆鑄材料之該提供（420）之前提供。
如請求項2之方法，其中該障壁或阻塞元件（20、20B）係在該灌注或澆鑄材料之該提供（420）之後提供。
如請求項2至4中任一項之方法，其中該障壁或阻塞元件（20、20B）分別在該數個電子電路中之各者周圍界定個別障壁部分（20B）。
如請求項2至5中任一項之方法，其中該障壁或阻塞元件（20、20B）至少部分地提供至該第一基板（11）之一周邊部分。
如請求項1至6中任一項之方法，其中該灌注或澆鑄材料在約攝氏20度之一溫度下具有小於5000厘泊、較佳地小於2500厘泊之一動態黏度。
如請求項1至7中任一項之方法，其中該灌注或澆鑄材料包含聚胺基甲酸酯、丙烯酸類、聚酯、聚矽氧、聚矽氧烷、環氧樹脂及其共聚物中之至少一者。
如請求項8之方法，其中該灌注或澆鑄材料包含一硬化劑、一交聯劑、一聚合催化劑或一增鏈劑。
如請求項1至9中任一項之方法，其包含將諸如實質上為一真空之低壓力至少施加至包含該填充物材料層（16）的該第一基板（11）之一側上，以用於在該硬化之前自該填充物材料層（16）移除氣泡。
如請求項1至10中任一項之方法，其包含在該填充物材料層（16）之該硬化（430）之後將經嵌入之該數個電子電路沿著該等空白區域（30）彼此分離（440），以便提供該數個電氣節點（10）。
如請求項11之方法，其中該分離（440）包含碾磨、諸如旁路剪切切割之切割、鋸割、衝壓、噴水切割、雷射切割，或研磨切割。
如請求項11或12之方法，其中該分離（440）包含至少移除在該空白區域（30）之位置處的該第一基板（11）及該填充物材料層（16）之部分。
如請求項11至13中任一項之方法，其中該分離（440）包含基於該第一基板（11）上之光學（22）或機械對準標記的該第一基板（11）之對準。
如請求項1至14中任一項之方法，其中該等電氣節點（10）為套裝系統（SiP）模組。
如請求項1至15中任一項之方法，其中在一第一橫向方向上且視情況在一第二垂直橫向方向上的該數個電氣節點（10）之一尺寸在5至25毫米之範圍內，諸如10、15或20毫米。
如請求項1至16中任一項之方法，其中在一厚度方向（TH）上的該數個電氣節點（10）之一厚度在1至10或5毫米之範圍內，較佳地在1.5至4毫米之範圍內，且最佳地在1.8至3.5毫米之範圍內。
如請求項1至17中任一項之方法，其中該至少一個電子裝置組件（12）為一表面安裝裝置或組件或一通孔裝置或組件。
如請求項1至18中任一項之方法，其中該至少一個電子裝置組件係運用焊錫膏及/或數種黏著劑而結合該電路圖案進行安裝。
如請求項1至19中任一項之方法，其包含相對於且對應於該數個電子電路至少部分地在該第一基板（11）之相對側上提供數個接觸襯墊或圖案（19），其中該等接觸襯墊或圖案（19）至少連接至該等對應電子電路。
如請求項19及20之方法，其中該數個接觸襯墊或圖案（19）被配置為至少部分地鄰近於該空白區域（30），諸如與該空白區域（30）之一邊緣相隔小於2毫米。
如請求項1至21中任一項之方法，其中該第一基板（11）上之電子電路之數目為至少二，諸如在2至50之範圍內，例如2、4、9、16、25、30、36、40、45或50，或甚至更多，諸如至多500。
如請求項1至22中任一項之方法，其中該至少一個電子裝置組件（12）係選自由以下組成之群組：一微控制器、一積體電路、一電晶體、一電阻器、一電容器、一電感器、一二極體、一光二極體、一發光二極體、一半導體開關、電子群組件、機電子群組件、電光組件、發輻射組件、發光組件、有機LED（OLED）、側射LED或其他光源、頂射LED或其他光源、底射LED或其他光源、輻射偵測組件、光偵測或光敏組件、光二極體、光電晶體、光伏打裝置、感測器、微機械組件、開關、觸控開關、觸控面板、近接開關、觸控感測器、大氣感測器、溫度感測器、壓力感測器、濕度感測器、氣體感測器、近接感測器、電容式開關、電容式感測器、投影電容式感測器或開關、單電極電容式開關或感測器、電容式按鈕、多電極電容式開關或感測器、自電容感測器、互電容式感測器、電感式感測器、感測器電極、微機械組件、UI元件、使用者輸入元件、振動元件、聲音產生元件、通訊元件、發射器、接收器、收發器、天線、紅外線（IR）接收器或發射器、無線通訊元件、無線標籤、無線電標籤、標籤讀取器、資料處理元件、微處理器、微控制器、數位信號處理器、信號處理器、可程式化邏輯晶片、特殊應用積體電路（ASIC）、資料儲存元件，及電子次總成。
一種電氣節點模組（100），其包含：一第一基板（11），諸如一印刷電路板或其他電子裝置基板，視情況為一低溫共燒陶瓷基板；在該第一基板（11）上之數個電子電路，該等電子電路中之各者包含一電路圖案（14）及結合該電路圖案（14）之至少一個電子裝置組件（12），其中該數個電子電路在該第一基板（11）上彼此隔開，藉此界定分別環繞該數個電子電路中之各者之一空白區域（30）；一填充物材料層（16），其嵌入該數個電子電路，且在相對於該填充物材料層（16）之一厚度方向（TH）垂直的一橫向方向上沿著在該橫向方向上的一電氣節點（10）之全長的至少80%及/或較佳地實質上為該全長而延伸。
如請求項24之電氣節點模組，該第一基板（11）上之電子電路之數目為至少二，諸如在2至50之範圍內，例如2、4、9、16、25、30、36、40、45或50，或甚至更多，諸如至多500。
一種電氣節點（10），其包含：一第一基板（11），諸如一印刷電路板或其他電子裝置基板，視情況為一低溫共燒陶瓷基板，在該第一基板（11）上之一電子電路，該電子電路包含一電路圖案（14）及結合該電路圖案（14）之至少一個電子裝置組件（12），及一填充物材料層（16），其嵌入該電子電路，嵌入該數個電子電路，且在相對於該填充物材料層（16）之一厚度方向（TH）垂直的一橫向方向上沿著在該橫向方向上的一電氣節點（10）之全長的至少80%及/或較佳地實質上為該全長而延伸。
一種多層結構（150），其包含：一第二基板（40），一電氣節點（10），其配置至該第二基板（40）上，該電氣節點包含：一第一基板（11），諸如一印刷電路板或其他電子裝置基板，視情況為一低溫共燒陶瓷基板，在該第一基板（11）上之一電子電路，該電子電路包含一電路圖案（14）及結合該電路圖案（14）之至少一個電子裝置組件（12），及一填充物材料層（16），其嵌入該電子電路，嵌入該數個電子電路，且在相對於該填充物材料層（16）之一厚度方向（TH）垂直的一橫向方向上沿著在該橫向方向上的該電氣節點（10）之全長的至少80%及/或較佳地實質上為該全長而延伸；及一模製材料層（50），諸如射出模製材料層，其相對於該第二基板（40）在該電氣節點（10）之相對側上且將該電氣節點（10）至少部分地嵌入於該模製材料層（50）中。
如請求項27之多層結構，其包含在該第二基板（40）上之一第二電路圖案（42），其中該電氣節點（10）連接至該第二電路圖案（42）。
如請求項27或28之多層結構，其中該第二基板（40）為一可撓性塑膠膜或片材，其較佳地具有最大為1毫米之一厚度。
如請求項27至29中任一項之多層結構，其中該第二基板（40）展現一非平面形狀，諸如至少局部地為一3D形狀，例如為凹形或凸形。