[发明专利]柔性和/或可伸缩的衬底上的组件布局

说明书

技术领域

本发明涉及用于柔性和/或可伸缩的衬底上的组件布局的方法和系统。

背景技术

例如为了高密度应用，在柔性或可伸缩载体上布局和连接多个分立的电子组件是困难并且耗时的事情。此外，这不容易在卷对卷工艺(roll to roll process)中实现。

另一方面，基于薄片(foil)的器件仅仅表现出有限的柔韧性，并且在本质上是不可伸缩的。这意味着可能需要将这些器件切成片，并且连接到载体，以便允许高度柔韧或可伸缩的应用。

用于在可伸缩衬底中嵌入导电材料的制造方法和设备是已知的。举例而言，在牺牲层上提供可伸缩衬底。为了本发明的目的，可伸缩衬底是可伸缩的衬底，并且在物理或机械力之类的某些力的影响下可以伸缩，而不因此失去其基本功能。衬底可以包括：金属线、互连线、电子组件、芯片等等。所有的组成部分一起形成复合衬底。如果这种复合衬底在其至少一部分中至少具有一定柔韧性，那么这种复合衬底是柔性。由于这种方法以及通过这种方法制造出的设备密切相关，所以一起对它们进行描述。

本发明还涉及机械地组装多薄片系统的领域，即柔性层压电子或光学系统。在这些多薄片系统中的一种特定类型中，所谓的“薄片内系统”(systems-in-foil)，每个薄片可以具有某种电学或光学功能，如显示功能、电池功能或太阳能板功能。薄片上系统具有多种应用，例如，在照明以及可重用和一次性传感器领域中。

例如，通过使用诸如目前在纸张印刷行业中使用的生产过程，可以以低成本和大尺寸来大量制造这些薄片。薄片可以在不同的位置上制造，并且系统可以安装在中心位置上。

在一个方面，本发明旨在提供一种简单的卷对卷兼容并且有成本效益的方法，以将基于分立薄片的设备大量布局在柔性和/或可伸缩载体上。

发明内容

根据一个方面，本发明提供了在可伸缩衬底上布局组件的方法，包括以下步骤：提供具有可伸缩衬底层的衬底；提供柔性薄片，该柔性薄片包括多个柔性薄片组件的整体式布置，每个柔性薄片组件都包括用于电子/光学接入到所述柔性薄片组件的组件垫；对应于所述整体式布置中的所述组件垫，在所述可伸缩衬底层上提供面内互连轨迹；对齐所述衬底和所述柔性薄片以便在基于卷的制造工艺中使用；通过所述衬底和所述柔性薄片的层压，在所述轨迹和所述整体式组件布置的组件垫之间提供电子/光学通孔连接；以及使所述柔性薄片组件的整体式布置机械地分离以便提供多个彼此机械分离的组件，以便在所述可伸缩衬底层上布置电子/光学互连组件系统。

本发明的一个益处是：其可以在多薄片系统的传统制造工艺(比如卷对卷、卷对片或者片对卷工艺)中使用。根据下文关于本发明的优选实施例的详细描述，并且结合附图，本发明将会变得更加容易理解。

附图说明

图1示出了制造方法的第一制造步骤；

图2示出了制造方法的后续制造步骤；

图3示出了通孔形成步骤；

图4示出了对齐步骤；

图5示出了层压步骤；

图6示出了进一步的制造步骤；

图7示出了图6示出的在可伸缩衬底层上的电子/光学组件的细节方面；

图8示出了在可伸缩衬底层上产生电子/光学互连组件系统的一系列示意性的步骤；以及

图9示出了示例性产品。

具体实施方式

本发明涉及一种用于将组件布局在可伸缩衬底上的方法。组件被制造为所谓的功能性薄片器件，根据本发明，该功能性薄片器件可用在多薄片系统中。这些器件可以象征性地表征为“柔性层压电子或光学薄片器件”。典型地，这种功能性薄片器件包括至少一个电子和/或光学(在后文表示为电子/光学)功能电路。进一步，典型地，功能性薄片系统包括至少一个连接垫(connection pad)，该至少一个连接垫连接到至少要一个功能性电路。因此，功能性薄片可以被认为是其自身之内的多层器件。

这些薄片的典型示例可以在如下的现有出版物中查询到：