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【发明授权】模块化电子设备和方法_诺基亚技术有限公司_201580076559.5 

申请/专利权人:诺基亚技术有限公司

申请日:2015-11-23

公开(公告)日:2020-06-26

公开(公告)号:CN107408571B

主分类号:H01L27/28(20060101)

分类号:H01L27/28(20060101);H01L51/50(20060101);H01L51/56(20060101)

优先权:["20141222 EP 14199801.3"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.06.26#授权;2017.12.22#实质审查的生效;2017.11.28#公开

摘要:一种设备,包括:模块;衬底;以及模块和衬底之间的电解质,其中在模块和衬底之间形成电子部件,并且其中电解质被配置为用作电子部件中的电解质,并且同样用作将模块附接到衬底的粘合剂。

主权项:1.一种模块化电子设备,包括:模块;衬底;以及在所述模块和所述衬底之间的电解质,其中在所述模块和所述衬底之间形成电子部件,并且其中所述电解质被配置为用作所述电子部件中的所述电解质,并且同样用作将所述模块附接到所述衬底的粘合剂;以及在所述衬底上的第二衬底,所述第二衬底包括至少一个开口,其中,所述电解质和模块至少部分位于所述第二衬底的开口中。

全文数据:模块化电子设备和方法技术领域[0001]本公开的示例涉及模块化电子设备和方法。一些示例涉及将至少一个模块附接到衬底的模块化电子设备和方法。背景技术[0002]在诸如柔性和印刷电子工业的电子工业中,可以采用模块化方法,其中各种柔性或刚性部件被填充并连接在载体衬底上以形成电子装置。[0003]在这种方法中,模块需要控制和功率。发明内容[0004]根据本公开的各种但不一定全部的示例,提供了一种设备,包括:模块;衬底;以及模块和衬底之间的电解质,其中在模块和衬底之间形成电解质,并且其中电解质被配置为用作电子部件中的电解质,并且同样用作将模块附接到衬底的粘合剂。[0005]根据公开的各种但不一定全部的示例,提供了一种方法,包括:提供衬底;在衬底上提供电解质;以及将模块定位在电解质上,其中在模块和衬底之间形成电子部件,并且其中电解质用作电子部件中的电解质,并且同样用作将模块附接到衬底的粘合剂。[0006]根据本公开的各种但不一定全部的示例,提供了一种包括设备的电子装置,该设备包括模块;衬底;以及模块和衬底之间的电解质,其中在模块和衬底之间形成电子部件,并且其中电解质被配置为用作电子部件中的电解质,并且同样用作将模块附接到衬底的粘合剂。[0007]电子装置可以包括如上段所述的多个设备。多个设备的电子部件可以包括电化学晶体管,并且设备可以被电路由使得模块与相应的电化学晶体管电并联,并且当模块未被寻址时被相应的晶体管短路。[0008]根据各种但不一定全部的示例,提供了一种设备,包括:模块;衬底;以及模块和衬底之间的电解质,其中在模块和衬底之间产生电子部件,并且其中电解质被配置为用作电子部件中的电解质,并且同样用作将模块附接到衬底的粘合剂。附图说明[0009]为了更好地理解对于理解简要描述有用的各种示例,现在将仅通过示例的方式参考附图,在附图中:[0010]图1示出设备的示例;[0011]图2示出设备的示例;[0012]图3示出设备的示例;[0013]图4示出设备的示例;[0014]图5示出用于以寻址模块阵列的路由(routing的布局的示例;[0015]图6示出设备的示例;[0016]图7示出模块的示例布局;[0017]图8示出用于以寻址模块阵列的路由的布局的示例;[0018]图9示出设备的示例;[0019]图10示出设备的示例;[0020]图11A示出使用电解质附接到衬底的多个模块的示例;[0021]图11B示出形成为模块阵列的装置架构的示例;[0022]图12示出方法的示例;以及[0023]图13示出方法的示例。具体实施方式[0024]本公开的示例涉及在模块和衬底之间形成的电子部件。在示例中,电子部件包括电解质,并且电解质用作电子部件中的电解质,并且同样用作将模块附接到衬底的粘合剂。[0025]在示例中,电子部件可以是包括电解质的任何电子部件。[0026]在一些示例中,可以在模块和衬底之间形成诸如电化学晶体管的晶体管。在这种示例中,电解质可以用作电化学晶体管中的电解质,并且同样用作将模块附接到衬底的粘合剂。[0027]在示例中,电化学晶体管可用于读出和或控制模块上的电路。在一些示例中,当单独的模块附接到衬底时可以形成电化学晶体管,并且当模块组装到衬底上时可以因此形成用于模块的有源矩阵背板。[0028]在一些示例中,可以在模块和衬底之间形成诸如超级电容器或电池的能量存储部件。在这种示例中,电解质可以用作能量存储部件中的电解质,并且同样可以用作将模块附接到衬底的粘合剂。[0029]在一些示例中,能量存储部件可以在不使用长的电连接的情况下向相应的模块供电。另外或可替代地,能量存储部件可以针对相应的模块进行优化。[0030]本公开的示例提供了当模块组装在衬底上时在模块下方形成电子部件的技术效果。这简化了制造过程。[0031]此外,电解质作为电子部件中的电解质以及作为粘合剂的使用同样简化了制造过程,并且减少了所涉及的材料。[0032]附图示出了包括模块12、衬底14和在模块12和衬底14之间的电解质16的设备10,其中在模块12和衬底14之间形成电子部件18,并且其中电解质16被配置为用作电子部件I8中的电解质16,以及同样用作将模块12附接到衬底14的粘合剂20。[0033]图12示出了方法100,其包括提供衬底14,在衬底14上提供电解质16,并将模块12定位在电解质16上,其中在模块12和衬底14之间形成电子部件18,并且其中电解质16用作电子部件18中的电解质16,以及同样用作将模块12附接到衬底14的粘合剂20。[0034]图1示出了设备10的示例。在所示示例中,设备10包括模块12、电解质I6和衬底14。电子部件18形成在模块12和衬底14之间并且包括电解质16。[0035]电解质16被配置为用作电子部件18中的电解质16,并且同样用作将模块12附接到衬底14的粘合剂20。[0036]在示例中,模块12可以是单个部件,或者可以是由几个部件组成的电路。模块12可以是刚性的或柔性的。[0037]模块12可以包括用于柔性或刚性电子装置诸如可穿戴装置、移动电话、平板计算机、膝上型计算机等)中的任何合适的模块12。[0038]在一些示例中,当模块12组装到衬底14上并连接到另一模块或另一多个模块时,可以形成诸如上述那些的功能电子装置。[0039]模块12可以包括被配置为或者包括获得数据的模块和或被配置为发送数据的模块和或被配置为接收数据的模块和或控制模块和或被配置为处理数据的模块。[0040]在一些示例中,模块I2可以被认为是用于获取数据和或发送数据等的模块。[0041]例如,模块12可以包括或为传感器模块和或晶体管模块和或信号处理模块和或存储器模块和或显示模块和或数据处理模块。[0042]在示例中,模块12可以包括诸如指示器发光二极管LED的显示像素。[0043]在一些示例中,模块12可以使用采用聚酰亚胺上的铜的标准柔性印刷电路板工艺来制造。[0044]在图1的示例中,衬底14被配置为用作模块12的载体衬底。[0045]衬底14可以由任何合适的一个材料或多个材料制成。在一些示例中,衬底可以由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯PET等的一种或多种塑料制成。[0046]一衬底14可以是刚性的或柔性的。在图丨的示例中,衬底被示出为比模块12稍大。然而,在示例中,衬底14可以大于或小于图1的示例中所示的衬底。例如,衬底14可以足够大以允许将多个模块12附接到衬底14。[0047]在示例中,任何数量的模块12可以附接到衬底14。[0048]在图1的示例中,电解质16位于模块I2和衬底14之间。在一些示例中,在电解质16和模块12和或衬底14之间可以存在一个或多个中间元件。也就是说,模块12可以是使用电解质I6直接附接到衬底14,并且在这种示例中,不存在中间元件。在其它示例中,模块12可以间接地附接到衬底14,并且在这种示例中,在模块12和电解质16和或电解质16和衬底14之间至少部分地存在一个或多个中间元件。[0049]在示例中,中间元件可以包括一个或多个电极和或路由(routing和或电接触等。在一些示例中,可以在衬底14和或模块12上存在一个或多个电极22参见例如图2。[OOM]电解质I6被配置为用作电子部件18中的电解质16,并且同样用作将模块12直接或间接附接到衬底14的粘合剂。[0051]在示例中,电解质16可以是凝胶电解质或固体电解质。[0052]如在此所用,术语凝胶电解质和固体电解质旨在指电解质16在室温和或电子部件18的正常操作温度下的状态。例如,电解质16可印刷到衬底14上并在室温下固化。在一些示例中,电解质16可以通过在印刷期间将电解质16加热至高达约150°C的温度来印刷。然后当冷却回到室温时,电解质16可以逐渐固化。[0053]在一些示例中,电解质16可以包括聚乙酸乙烯酯磷酸PVAH3P〇4和或聚乙酸乙烯酯硫酸PVAH2S〇4凝胶电解质。[0054]另外或可替代地,电解质16可以包含掺杂有锂盐(例如LiCl〇4的聚环氧乙烷PE0〇[0055]通常,可以使用任何合适的电解质16,其被配置为用作电子部件18中的电解质16,并且同样可以用作将模块12附接到衬底14的粘合剂2〇。[0056]在示例中,电解质可以使用化学键合等将模块12粘合到衬底14。[0057]在一些示例中,在电解质固化之前,可以将模块12放置在电解质16上,以允许模块12—旦电解质16固化就附接到衬底14。[0058]电子部件18可以包括包含电解质的任何电子部件,例如控制部件和或存储部件。在示例中,电子部件可以包括电化学晶体管3〇参见例如图3和图4。[0059]在一些示例中,电化学晶体管30可以被配置为控制在模块12上的电路40参见图2和或可被配置为用于读出模块12上的电路40。[0060]在示例中,可以以该方式将模块阵列附接到衬底14,并且在一些示例中,当模块12组装到衬底14上时,可以直接形成用于模块阵列的有源矩阵背板参见图5和图8。[0061]在一些示例中,电子部件18可以包括或为能量存储部件44参见例如图9和图10。能量存储部件44可以被配置为向模块12例如模块12上的电路40供电。[0062]在示例中,能量存储部件44可以是超级电容器52或电池50参见图9和图10。[0063]可以优化能量存储部件44用于模块12。例如,可以优化能量存储部件44的至少一个特性用于相应的模块12。在示例中,能量存储部件44的输出电压和或功率密度和或能量密度和或形状和或尺寸可以针对相应的模块12而个体化。[0064]在示例中,设备10可以包括衬底14和模块12之间的一个或多个电连接。[0065]图2示出设备10的另外示例。在图2的示例中,该设备包括关于图1描述的设备10的一些元件并且包括附加元件。[0066]在图2的示例中,设备10包括在衬底14上的另外的衬底24。另外的衬底24包括开口26。在一些示例中,另外的衬底24可以包括相同或不同尺寸的多个开口。例如,一个开口或多个开口可以是使用激光切割形成的切出的开口等。在一些示例中,可以使用湿式涂覆图案化方法在衬底14上形成另外的衬底24,例如,在除了开口的位置之外,通过印刷可UV固化的聚合物材料以形成连续的衬底层,然后通过UV固化工艺作用以将聚合物层固化。[0067]另外的衬底24可以由任何合适的材料制成。例如,另外的衬底可以由诸如PET等的一种塑料或多种塑料制成。另外的设备24可以使用任何合适的方法设置在衬底14上。例如,可以将另外的衬底层压到衬底14上。[0068]在示例中,另外的衬底24可以直接或间接地在衬底14上,并且可以在衬底24和另外的衬底24之间至少部分地存在任何数量的中间元件。[0069]在图2中,电解质16和模块12位于另外的衬底24的开口26中。例如,电解质16可以沉积在开口26中,并且模块12放置在开口26中的电解质16的顶部上。[0070]在图2的示例中,模块12和电解质I6被完全示出在开口26内。在一些示例中,电解质I6和模块I2可以至少部分地位于另外的衬底24的开口26中。例如,模块和或电解质16中的一些可以在另外的衬底24的表面上方突出。[0071]在图2中,衬底14包括电极22,并且模块12包括电极22。[0072]电极22可以由任何合适的一种材料多种材料制成。例如,电极22可以由任何合适的导电材料制成,诸如涂覆有导电碳等的银或铜。在示例中,可以使用任何合适的一种方法多种方法来提供电极22。例如,电极22可以通过印刷或涂覆方法形成。[0073]在图2的示例中,电极22连接到衬底14和另外的衬底2S上的路由28。衬底14上的电极22连接到第一衬底14上的路由28,并且模块I2上的电极22连接到另外的衬底24上的路由28。图2中所示的路由28用于电子部件18。[0074]在示例中,布线可以包括任何合适的一种材料多种材料,并且可以使用任何合适的方法设置。例如,布线可以包括任何合适的导电材料,诸如印刷的银。[0075]在一些示例中,衬底14和或模块12可以包括多个电极22。[0076]例如,在电子部件18是包括电化学晶体管3〇的示例中,电化学晶体管i8的源极电极和漏极电极可以位于模块12上,并且电化学晶体管30的栅极电极可以位于衬底14上。在其它示例中,电化学晶体管30的栅极电极可以位于模块12上,并且电化学晶体管30的源极电极和漏极电极可以位于衬底14上。[0077]模块12包括被配置为提供模块12的功能的电路40。例如,模块12可以包括传感器电路和或数据处理电路等。[0078]在一些示例中,电化学晶体管18可以被配置为控制电路40和或读出模块12的电路40。例如,电化学晶体管30可以与模块12上的电路40并联耦合。[0079]在一些示例中,模块12的电路40可以被配置为控制电化学晶体管30的栅极电压。[0080]在电子部件18是包括诸如电池50或超级电容器52的能量存储部件44的示例中,模块12可以包括能量存储部件44的阳极46或阴极48中的至少一个,并且衬底14可以包括对电极。[0081]图3示出设备10的示例。设备10可以是图1或图2的设备10。[0082]图3同样示出将模块12组装到衬底14上以在模块12和衬底14之间形成电化学晶体管30的示例。[0083]图3的示例包括四个部分。这些已被标记为图3中的a-d。图3的左列示出了顶视图,并且右列示出了横截面图。[0084]图3的部分a示出模块12的示例。在所示示例中,模块12的下侧包括源极电极32和漏极电极34。在示例中,漏极电极和源极电极34、32可以使用任何合适的方法并且可以包括任何合适的一种材料多种材料。例如,漏极电极和源极电极34、32可以通过图案化导电碳等形成。[0085]图3中所示的模块12同样包括与源极电极32和漏极电极34接触的沟道38。[0086]沟道38可以使用任何合适的方法形成并且可以包括任何合适的一种材料多种材料。例如,沟道38可以包括PEDOT:PSS。[0087]图3的示例中的模块12同样包括在模块12的上表面上的接触电极22。接触电极22中的一个接触电极连接到源极电极32而另一个接触电极连接到漏极电极M。[0088]接触电极使用在所示示例中为通孔56的电连接54连接到相应的源极电极和漏极电极32、34。[0089]在图3的示例中,模块12包括电路40。电路40被配置为提供模块12的功能。例如,电路40可以包括传感器电路和或晶体管电路和或数据处理电路和或显示电路等。[0090]在图3中,源极电极32和漏极电极34由绝缘体58覆盖。任何合适的材料可用于绝缘体5S。例如,可以使用SU-8聚合物电介质。[0091]绝缘体被配置为当模块12位于电解质16上以形成电化学晶体管3〇时,防止源极电极和漏极电极32、34与电解质16接触。[0092]_图3的部分b示出在该示例中为图3的部分a中所示的用于模块12的目标衬底的衬底14的示例。衬底14可以如上面关于图1和图2所述。[0093]衬底14包括栅极电极36。栅极电极36位于衬底14的上表面上,并且可以使用任何合适的一种材料多种材料通过任何合适的方法形成。例如,栅极电极可以由TOD0T:PSS形成。[0094]在图3的示例的部分b中,衬底14包括连接到栅极电极36的路由28。在所示示例中,路由28是印刷的银,但是可以使用任何合适的路由28。[0095]在图3的示例中,路由28使用接触60连接到栅极电极36。接触60可以使用任何合适的方法由任何合适的一种材料多种材料形成。在图3的示例中,接触60由导电碳形成。[0096]衬底14同样包括覆盖接触60和路由28的绝缘体58。绝缘体58可以是如上关于图3的部分a的源极电极漏极电极32、34的绝缘体所述的任何合适的一种材料多种材料。[0097]绝缘体58被配置为当电解质16设置在衬底14上时,防止接触60和路由28与电解质16接触。[0098]在图3的示例的部分c中,电解质16已经设置在衬底14上。电解质16可以是如上关于图1和图2所述的任何合适的电解质。可以使用任何合适的方法将电解质16施加到衬底14。例如,可以通过印刷将电解质沉积在包括栅极电极36的衬底14上方。[00"]在图3的示例的部分c中,以横截面示出了栅极电极36,然而,为了清楚起见,未示出路由28、绝缘体58和接触60。[0100]在图3的部分c的示例中,模块12被示出为位于衬底14上的电解质16上。模块12可以使用任何合适的方法定位在电解质16上。例如,可以将模块12拾取并放置在电解质16上。[0101]如图3的部分d的示例中所示,当模块12放置在电解质16上并在栅极电极36上方对准时形成电化学晶体管30。[0102]图3的部分d因此示出当电子部件18是电化学晶体管30时在图1和图2中所示的设备10的示例。[0103]如在图3的示例的部分C中,在部分d中,栅极电极36在横截面上示出在衬底14上,但为了清楚起见,衬底14上的其它部件未示出在横截面中。[0104]在图3的示例中,电解质16被配置为用作作为电化学晶体管30的电子部件18的电解质16,并且同样用作将模块12附接到衬底14的粘合剂20。[0105]图4示出设备10的另外示例。图4同样示出将模块12组装到衬底14上的另外示例,其中在模块12和衬底14之间形成电化学晶体管30。[0106]在图4的示例中,左列中示出的顶视图示出了两个栅极电极36和相关联的路由28、接触60和绝缘体58。[0107]然而,图4的右列仅示出了在图4的部分a的顶视图中由虚线所示的栅极电极36中的一个栅极电极36。[0108]图4的示例中的部分a类似于图3的示例中的部分b。所示的图4的部分a是包括栅极电极36、路由28、接触60和绝缘体58的衬底14。[0109]然而,在图4中所示的示例中,在衬底14上设置另外的衬底24。如图4的部分b中所示,另外的衬底24设置在衬底14上的元件的顶部上。[0110]另外的衬底24可以由任何合适的一种材料多种材料制成,并且可以使用任何合适的方法设置在衬底14上。例如,另外的衬底可以层压到衬底14上。在示例中,另外的衬底24可以如上参考图2所述。[0111]图4的示例中的另外的衬底24包括多个开口26。开口26位于栅极电极36上方。开口26可以使用任何合适的方法形成在另外的衬底24中。例如,开口可以是例如使用激光切割形成的切出的开口等。在一些实施例中,,可以使用湿式涂覆图案化方法在衬底14上形成另外的衬底24,例如,在除了开□的位置之外,通过印刷可UV固化的聚合物材料以形成连续的衬底层,然后进行以将聚合物层固化的UV固化工艺作用。[0112]在图4的示例的部分c中,电解质16己经设置在另外的衬底24的开口中。这在顶视图中由在图4的部分c中的正方形示出。[0113]与图3的示例一样,在图4的部分c的横截面中,为了清楚起见,己经省略了路由28等。[0114]在图4的示例的部分c中,示出了将模块12定位在另外的衬底24的开口26中的电解质16上。[0115]模块12可以如上关于图1至图3所述。在一些示例中,模块12与图3中所示的模块12相同。[0116]如图4的示例的部分d中所示,模块12位于电解质16上,以在模块12和衬底14之间形成电化学晶体管30。[0117]在图4的示例的部分d中,在模块12的顶表面上的电接触处指示源极电极和漏极电极32、34。在一些示例中,路由28可以使用模块12的上表面上的电接触22连接到源极电极和漏极电极32、34。[0118]在一些示例中,与图4的示例中所示的模块相比,可以使用更少或更多的模块。例如,在一些示例中,单个模块12可以位于另外的衬底24的开口26中。在其它示例中,更多数量的模块可以位于另外的衬底24的开口26中,例如多个模块12可以以这种方式连接在一起以提供运作的电子装置。[0119]在一些示例中,衬底14上的路由28可以逐行连接电子部件18在该示例中是电化学晶体管30,并且另外的衬底24上的路由28可以逐列连接电子部件18。[0120]图5示出用于以寻址模块阵列的路由的布局的示例。[0121]在图5的示例的部分a中,示出了四个栅极电极36和相关联的路由28以及连接器等。栅极电极36等可以如上关于图3和图4所描述的那些。[0122]在图5的示例的部分a中,栅极电极逐行互连,如VGjPVG所示,VG1和VG表示可施加到栅极电极36的栅极电压。栅极电极36使用衬底14上的路由28来连接。[0123]在图5的示例的部分b处,另外的衬底24设置在衬底14上。这可以如上关于图4所述。作为图4的示例,在栅极电极36上方留下四个开口26。[0124]在图5的示例的部分c处,四个模块12定位在开口26中。[0125]在图5的示例中,模块12是传感器模块,然而在其它示例中,可以使用任何合适类型的模块12。[0126]在图5中,模块I2在连接到源极电极和漏极电极32、34的上表面上具有电极22参见图4。[0127]在图5的示例中,传感器模块12具有表示为Z1、Z2、Z3和Z4的可变阻抗。在该示例中,传感器电路位于模块12的上表面上,并且电连接在用于漏极电极34和源极电极32的検块12的上表面上的电极22之间。[0128]在衬底14和模块12之间形成电化学晶体管。[0129]如图5的示例的部分d中所示,传感器模块12在另外的衬底24上使用路由逐列串联电连接。[0130]图5的示例的部分d的传感器模块因此与在衬底14和模块12之间形成的电化学晶体管30并联电连接。[0131]在图5的示例中,当不施加栅极电压时,电化学晶体管处于导通状态,并且因此传感器模块12短路。一[0132]为了从传感器模块12进行测量,将栅极电压例如Vgi或Vm施加到所需的栅极行,使该行中的电化学晶体管30处于非导通关断状态。具有施加栅极电压的行的相应传感器模块将不再短路。[0133]然后可以测量所选列的阻抗。由于该列中的其它传感器由于其对应的电化学晶体管30处于导通状态而将保持短路,因此可以采用所需模块12的测量。[0134]例如,参考图5的示例,如果要采用具有标记为Z1的阻抗的模块12的测量,则可以将栅极电压Vci施加到栅极电极的上行。这将使与图5中具有阻抗Z1和Z2的传感器对应的电化学晶体管30处于不导通关断状态。_[0135]然后可以测量标记为Vdi的列的阻抗以进行阻抗Z1的读取。在该示例中,具有阻抗Z3的模块将保持短路,因为不施加栅极电压Vc2。[0136]诸如图5的示例中所示的布局提供了技术优点,因为模块12不使用交叉来连接,并且因此提供了简化的制造过程。[0137]根据本公开的示例形成有有源矩阵背板的模块化阵列可以通过可伸缩的印刷工艺完全组装。[0138]如本公开的示例中所使用的电化学晶体管可以在低电压约1.5V下切换,并且因此如本公开的实施例中的背板与柔性电源例如印刷电池兼容。[0139]图6示出了设备10的另外示例。在一些示例中,图6的设备1〇可以如上关于图1和2所述。[0140]在图6的示例中,在模块12和衬底14之间形成的电子部件18是电化学晶体管3〇。[0141]然而,在图6的示例中,栅极电极36位于模块12的下侧,并且源极电极和漏极电极32、34位于衬底14上。在图6的示例中,沟道38同样位于衬底14上。[0142]图6的示例中的衬底14可以类似于图3至图5的示例中所示的衬底14。在图6中,衬底14包括绝缘体58、模块12、衬底14、电路40、源极电极32和漏极电极34。[0143]在图6的示例中,源极电极和漏极电极32、34使用可以是通孔56的电连接54连接到衬底14的下侧上的电极22。[0144]图6的示例中所示的设备1〇因此类似于图3至图5的示例中所示的设备,然而,在图6的示例中,模块12和衬底14上的电极和其它元件已被更换。[0145]在图6的示例中,源极电极32和漏极电极34形成在衬底14上。这可能是有利的,因为这些电极可经由光刻工艺进行图案化,例如实现高分辨率。另外或可替代地,模块12可以通过例如印刷工艺制造。[0146]图6中的设备10包括在模块12和衬底14之间的电解质16。电解质16可以是任何合适的电解质,并且可以使用任何合适的方法提供。电解质被配置为用作电子部件18的电解质,其在图6的示例中是电化学晶体管30,并且作为将模块12附接到衬底14的粘合剂。[0147]图6的模块12同样包括被配置为提供模块12的功能的电路40。电路40可以如上参考图2所述。[0148]图7示出模块12的示例布局。例如,如图6的示例中所示的模块12。在一些示例中,模块12可以是传感器模块。在其它示例中,模块12可以是任何合适的模块12。[0149]在图7的示例中,栅极电压VG被跨模块12施加并被分压在如Zs所示的传感器阻抗和如Zref所示的电阻器的参考阻抗上。[0150]由传感器设置的电压电位使用可以是通孔56的电连接54耦合到栅极电极36。当包括图7中所示的传感器布局的模块12位于例如图6中的电解质16上时,栅极电极36将根据模块12的传感器Zs的阻抗来调制电化学晶体管的沟道电阻。[0151]因此,在示例中,诸如传感器模块的模块12可以控制施加到电化学晶体管30的栅极电极36的电压。[0152]在其它示例中,可以使用用于模块12的其它布局。[0153]图8示出了用于以寻址模块阵列的路由的布局的示例。例如,图8的示例布局可以用于寻址如图6和图7的示例中所示的模块。[0154]在图8的示例的部分a中源极电极和漏极电极32、34设置在衬底14上。源极电极和漏极电极32、34可以使用任何合适的方法施加,并且可以包括任何合适的一种材料多种材料。例如,源极电极和漏极电极32、34可以包括诸如导电碳的任何合适的导电材料。[0155]如图8的示例的部分神所示,源极电极和漏极电极32、34被逐列地连接到接地。电压VD1VD2可以应用于逐列布线。[0156]在图8的示例的部分b中,为每个源极电极和漏极电极32、34设置了沟道38。[0157]任何合适的一种材料多种材料可用于沟道38,并且沟道38可以使用任何合适的方法来施加。例如,沟道38可以被图案化到衬底14上。[0158]另外,在图8的示例的部分b中,绝缘体58已经被施加到例如在图6的示例中示出的源极电极和漏极电极。[0159]在图8的示例的部分c处,在衬底14上设置另外的衬底24。另外的衬底24可以包括任何合适的材料并且可以使用任何合适的方法设置在衬底14上。例如,另外的衬底可以层叠在第一衬底14上方。[0160]类似于图5的示例,在图8的示例的部分c处,另外的衬底24中的开口26位于电极和衬底14上的其它元件的上方。[0161]在图8的示例的部分d处,电解质16设置在位于开口26中的电解质16上的开口26和模块12中。[0162]在图8的示例中,模块12可以是如上在图6和图7的示例中所示的模块。在图8的示例中,模块12是包括图7的示例中所示的布局的传感器模块。[0163]在图8的示例的部分d处,模块是逐行连接的。在所示示例中,一行中的模块12连接到同一接地。栅极电压VqSVcs可以施加到所连接的逐行模块。[0164]为了寻址图8的示例中的模块12,栅极电压VG1或VC2施加到包括要被寻址的模块12的行。然后可以测量VDjP接地或VD2和接地之间的列的阻抗。[0165]在图8的示例中,不具有施加的栅极电压的行将具有零栅极电压,并且相应的电化学晶体管30将处于导通状态。因此,该行的模块12将被短路。[0166]因此,当测量所选择的列的阻抗时,它将对应于由所测量的模块12的所讨论的传感器的阻抗调制的所选模块12的沟道电阻。[0167]例如,为了读取图8的示例中的左上模块12,栅极电压VG1可以施加到将向上行中的晶体管30的栅极电极施加电压的上行。[0168]然后可以测量VD1和接地之间的阻抗,并且将对应于要测量的模块12的传感器的阻抗。[0169]这是因为同一行中的左下模块12将不施加栅极电压,并且因此将保持短路。[0170]因此,列VD1的阻抗将对应于与模块12上的传感器的阻抗对应的被测量模块12的沟道电阻。[0171]在图1至图8的示例中,电解质16具有两个功能。电解质的基质用作离子的主体host,产生固体离子导电聚合物盐复合物,并且同样用作将模块12附接到衬底14的粘合剂。[0172]图9示出设备10的示例。图9同样示出将模块12组装到衬底14上以在模块12和衬底14之间形成能量存储部件44的示例。设备10可以如上关于图1和或图2所述。[0173]在图9的示例中,示出了三个部分。这些已经被标记为图9中的a到c。在图9的示例中,左列示出顶视图,而右列示出横截面图。[0174]图9的示例中的部分a示出衬底14。电极22设置在衬底14上。电极22可以包括任何合适的一种材料多种材料,并且可以通过任何合适的方法形成。在一些示例中,电极22可以包括与粘合剂混合的活性炭和或炭黑墨。[0175]电极22可以在模块12将被定位的位置处在衬底14上被图案化。在一些示例中,电极22可以通过印刷配置为用作集电器和印刷电极油墨的金属导体来形成。[0176]在示例中,集电器可以包括诸如银、铜、铝或任何其它合适材料的导电金属膜。[0177]图9的示例的部分a中的电极22可以形成能量存储部件44的阳极46和或阴极48。[0178]图9的示例的部分b示出模块12。模块12可以如图1和或图2的示例中所示。[0179]在图9中,模块12包括在模块12的下侧上的电极22,模块12上的电极22可以形成与衬底14上的电极22相对的对电极。[0180]模块12的电极22可以包括任何合适的一种材料多种材料,并且可以使用任何合适的方法形成。模块12上的电极22可以包括与衬底14上的电极22相同的材料。在其它示例中,模块12上的电极22可以包括与衬底14上的电极22不同的材料。[0181]在所示示例中,模块12的下侧上的电极22包括与衬底14上的电极22相同的材料。[0182]在图9的示例中,模块12同样包括在模块12的上表面上的两个电极22。[0183]如图9的实施例的部分b所示,诸如通孔56的电连接54可以将模块12的下侧上的电极22电连接到模块12的顶侧上的电极22中的一个电极。在图9的示例中,在模块12的顶侧上的左电极22电连接到模块12的下侧上的电极22。[0184]在图9的示例中,衬底14上的电极22和模块12的下侧形成超级电容器电极。在图9中,模块12的下侧上的电极22涂覆有电子功能层以形成超级电容器电极。[0185]模块12包括电路40。电路40可以是被配置为提供模块12的功能的任何合适的电路,诸如传感器电路、数据处理电路、晶体管电路等。[0186]在图9的示例的部分b中,电解质16设置在衬底14上的电极22上。[0187]电解质可以是任何合适的电解质,并且可以使用任何合适的方法提供。例如,电解质可以如关于图1和或图2所述。在示例中,电解质16可以包括聚乙酸乙烯酯磷酸PVAH3P〇4和或聚乙酸乙烯酯硫酸PVAH2S〇4凝胶电解质。[0188]图9的示例的部分b示出定位在电解质16上的模块12。超级电容器形成有定位在电解质16上的模块12。[0189]电解质16被配置为用作电子部件18的电解质,该电子部件18在该示例中是能量存储部件44,并且同样被配置为用作将模块12附接到衬底14的粘合剂20。[0190]在图9的示例的部分c中,互连62将模块顶侧右侧上的电极22连接到衬底14的电极22〇[0191]在示例中,能量存储部件44可以向模块12提供功率,例如,能量存储部件44可以向模块12的电路40提供功率。[0192]在图9中,所示的箭头指示超级电容器生成的电压可以跨越模块12的顶侧上的电极22。例如,放置在图9中的模块12的顶部电极22之间的部件与超级电容器并联耦合并且可以以这种方式供电。[0193]在图9的示例中,电极22使用路由28电连接,该路由28可以使用任何合适的方法提供,并且可以包括任何合适的一种材料多种材料。[0194]在其它示例中,能量存储部件40可以包括电池50。在这种示例中,衬底14上的电池电极22和模块12的下侧可以使用任何合适的方法形成。例如,电极22可以通过印刷电荷收集器层并且然后将电极22打印在电荷收集器上方而形成。电荷收集器可以由任何合适的一种材料多种材料形成。例如,电荷收集器可以包括诸如银、铜、铝或任何其它合适材料的导电金属膜。[0195]在一些示例中,能量存储部件可以包括锂离子电池。在这种示例中,第一电极22可以包括LiFe〇4或LiCo02,并且第二电极可以包括印刷石墨。[0196]图10示出设备10的另外示例。图10同样示出将模块12组装到衬底14上的示例。[0197]图10中所示的示例与图9中所示的示例相似。然而,图10中所示的示例示出顶视图中的两个模块。如图4的示例所示,在图10的横截面图中示出了单个模块部分,如图丨〇的示例的部分a中的虚线所示。[0198]图10示出将模块I2组装到载体衬底上以在衬底14和模块12之间形成能量存储部件44的示例。图10的示例类似于上面参照图9描述的示例。[0199]在图10的示例中,在部分b处,在衬底14上设置另外的衬底24。[0200]另外的衬底24可以包括任何合适的一种材料多种材料,例如诸如pET的塑料。另外的衬底24可以使用任何合适的方法设置在衬底14上。例如,可以将另外的衬底层压到衬底14上。[0201]另外的衬底包括多个开口26。可以使用任何合适的方法提供开口。例如,开口可以是例如使用激光切割形成的切出的开口等。在一些示例中,可以使用湿式涂覆图案化方法在衬底14上形成另外的衬底24,例如通过印刷可UV固化的聚合物材料,以在除了开口的位置之外形成连续的衬底层。[0202]在图10的示例的部分c处,电解质16设置在模块12将定位的开口26中。可以使用任何合适的方法提供电解质16,例如,电解质16可以在室温下或通过在印刷期间将电解质16加热至约150°C来印刷。[0203]如图10的示例的部分c处所示,模块12位于较大开口26中的电解质16上。电解质16用作能量存储部件44的电解质16,并且用作将模块12附接到衬底14的粘合剂20。例如,在电解质固化之前,将模块12放置在电解质16上,这允许一旦电解质ie固化就将模块12附接到衬底14。[0204]图10的示例的部分d示出在电解质16的顶部上的开口26中的模块12的位置。[0205]在图10的示例的部分e中,通过第二开口26和另外的衬底24提供互连62,以将衬底14上的电极22连接到模块12的顶侧右侧的电极22。互连62可以由任何合适的一种材料多种材料制成,并且可以使用任何合适的方法提供。[0206]图11A示出使用电解质16附接到衬底14的多个模块12的示例。[0207]在图11A的示例中,示出了三个模块12。在其它示例中,可以包括更少或更多个模块12〇[0208]在图11A的示例中,在模块12和衬底14之间形成电子部件18。在所示示例中,在模块12中的每一个模块12和衬底14之间形成能量存储部件44。[0209]在图11A的示例中,因此模块12中的每一个模块12可以由在模块12和衬底14之间形成的它们自己的能量源来供电。[0210]在图11A的示例中,可以针对模块12中的每一个模块12提供优化的能量存储部件44。例如,每个能量存储部件44的输出电压和或功率密度和或能量密度和或形状和或尺寸可以取决于每个模块12的能量要求来个性化。[0211]此外,能量存储部件44不需要长的导体布线来连接到模块12,并且因此与例如共享能量源相比,从能量源向模块12传递功率的电阻损耗较小。[0212]在图11A的示例中,示出了三种不同类型的模块12。在图11A的示例中,使用从左上到右下、左下到右上的线和竖直线示出了不同类型的模块12。这些线仅用于说明性目的,并不意图暗示模块12的任何功能或结构限制。[0213]在图11A的示例中,由从左上到右下的线指示的模块包括传感器模块64。以左下至右上的线指示的模块12包括晶体管模块66,并且用竖直线指示的模块12包括信号处理模块68〇[0214]在其它示例中,可以使用不同模块和模块数量的任何组合。例如,模块12可以在一些示例中是存储器元件,诸如指示器发光二极管和或数据处理单元等的显示像素。[0215]图11A的示例中所示的设计减少了封装、尺寸和成本并提高了装置的安全性和灵活性。[0216]图11B示出形成为模块阵列12的设备架构的示例。[0217]图11B的示例包括在图11A的示例中示出的三个模块12。图11B的示例中的模块12使用与图11A的示例中所示的标记相同的标记来指示。[0218]在图11B的示例中,晶体管模块66连接到信号处理模块68。列解码器72将逐列连接传感器模块64和信号处理模块68的列。在图11B的示例中,列解码器72同样可以包括信号多路复用器和或信号去多路复用器。[0219]行解码器70逐行连接来自列解码器72的连接。[0220]在其它示例中,可以使用模块12的任何合适的设备架构。[0221]图12示出方法100的示例。[0222]在框102处,提供衬底14。衬底14可以由任何合适的一种材料多种材料制成,并且可以使用任何合适的方法提供。[0223]例如,衬底14可以如上关于图1和或图2所述。[0224]在框104处,电解质16设置在衬底14上。[0225]电解质16可以是任何合适的电解质16,并且可以使用任何合适的方法提供。例如,电解质16可以印刷在衬底14上并在室温下固化。电解质16可以在高达约150°C的高温下印刷。[0226]在示例中,电解质16可以如上关于图1和或图2所述。[0227]在一些示例中,电解质16可以不直接设置在衬底14上,而是可以至少部分地设置在衬底14上的一个或多个元件上。[0228]在框106处,模块12定位在电解质16上。在示例中,当模块12位于电解质16上时,在模块12和衬底14之间形成电子部件18。[0229]在示例中,模块12可以如关于图1和或2所描述的。[0230]电解质I6用作电子部件I8中的电解质16,并且同样用作将模块12附接到衬底14的粘合剂20。[0231]模块12可以是任何合适的模块12。例如,模块12可以包括传感器模块和或单个信号处理模块和或晶体管模块和或显示模块等。[0232]在示例中,将模块12定位在电解质16上可以包括在衬底14和或电气元件之间提供一个或多个连接,例如,路由28。另外或可替代地,将模块12定位在电解质上可以包括在衬底14和或模块12上提供一个或多个电极22。[0233]在示例中,可以重复框104和106的动作以将多个模块12附接到衬底14,并且在模块12中的每一个模块12和衬底14之间形成电子部件18。在示例中,在模块12中的每一个模块12之间形成的电子部件18可以是不同的或可以是相同的。[0234]在示例中,形成的电子部件可以是诸如电化学晶体管30的晶体管或诸如电池50或超级电容器52的能量存储部件44。[0235]图13示出另外方法200的示例。[0236]在框202处,提供衬底14。框202可以如关于图12描述的框102。[0237]在框204处,至少一个电极设置在衬底14上。[0238]至少一个电极22可以由任何合适的一种材料多种材料制成,并且可以使用任何合适的方法提供。在示例中,至少一个电极22可以如上关于图2所述。[0239]在一些示例中,至少一个电极22可以包括用于诸如电化学晶体管30的晶体管的源极电极32和漏极电极34。[0240]在一些示例中,同样可以提供用于电化学晶体管30的沟道38。[0241]在示例中,至少一个电极22可以包括用于诸如电化学晶体管3〇的晶体管的栅极电极36。[0242]在其它示例中,至少一个电极可以包括用于诸如电池50或超级电容器52的能量存储部件44的阳极和或阴极。[0243]在框206处,在衬底14上设置另外的衬底24。[0244]另外的衬底24可以由任何合适的一种材料多种材料制成,并且可以使用任何合适的方法设置在衬底14上。例如,另外的衬底24可以如上关于图2所述。[0245]在一些示例中,另外的衬底24可以层压在衬底14上。[0246]另外的衬底24可以包括一个或多个开口。在示例中,开口可以是切出的开口,并且可以例如位于设置在衬底14上的至少一个电极上方。[0247]在框2〇8处,电解质16设置在衬底14上。在示例中,框208可以是如关于图12描述的框104〇[0248]在示例中,电解质16可以设置在衬底14上的另外的衬底24中的开口26中的至少一些开口26。[0249]在框210处,至少一个电极22设置在模块12上。[0250]至少一个电极22可以如上关于图2所述。模块12可以如上关于图1和或图2所述。[0251]在一些示例中,模块I2的至少一个电极22可以包括用于诸如电化学晶体管30的晶体管的源极电极32和漏极电极34。在一些示例中,沟道38同样可以设置在模块12上。[0252]在其它示例中,至少一个电极22可以包括用于电化学晶体管30的栅极电极36。[0253]在一些示例中,模块12上的至少一个电极22可以包括用于诸如电池50或超级电容器52的能量存储部件44的阳极46和或阴极48。[0254]在示例中,模块12上的至少一个电极22可以是设置在衬底14上的电极22的对电极电极22。[0255]例如,如果衬底14上的至少一个电极22包括栅极电极36,则模块12上的至少一个电极可以包括源极电极32和漏极电极34,反之亦然。[0256]如果衬底22上的至少一个电极包括用于能量存储部件44的阳极46,则模块12上的至少一个电极22可以包括用于能量存储部件44的阴极48。[0257]在框212处,模块12定位在电解质16上。[0258]模块12可以使用任何合适的方法定位在电解质16上。例如,模块12可以被拾取并放置在电解质16上。[0259]在示例中,模块12在开口26中的电解质16上的定位可以如上关于图2所述。[0260]在示例中,电解质16用作在模块12和衬底14之间形成的电子部件I8的电解质I6,并且同样用作将模块12附接到衬底14的粘合剂20。[0261]例如,可以通过将模块12定位在电解质16上来形成电化学晶体管30或能量存储部件44。[0262]在框214处,提供在衬底14和另外的衬底24上的布线。布线可以是用于在模块12和衬底14之间形成的电子部件18。[0263]在示例中,路由28可以如上关于图2所述。[0264]在一些示例中,能量收集单元可以包括在设备10中。例如,本公开的示例的能量存储部件44可以使用诸如光伏的能量收集单元进行充电。另外或可替代地,本公开的示例的能量存储部件可以通过无线充电来充电。[0265]如本申请中所使用的,术语“电路”是指以下的全部:[0266]a仅硬件电路实施方式诸如仅在模拟和或数字电路中的实施方式)以及[0267]⑹电路和软件和或固件)的组合,诸如(如适用):⑴处理器的组合或(ii处理器软件的一部分包括数字信号处理器、软件以及一起工作以使诸如移动电话或服务器的设备执行各种功能的存储器),以及[0268]c电路,诸如微处理器或微处理器的一部分,即使软件或固件没有物理存在,其也需要软件或固件进行操作。[0269]“电路”的该定义适用于本申请中包括在任何权利要求中的本术语的所有用途。作为另一示例,如本申请中所使用的,术语“电路”同样将仅覆盖处理器或多个处理器或处理器的一部分及其或其它们的所附软件和或固件的实施方式。术语“电路”同样将覆盖例如并且适用于特定权利要求要素,用于移动电话的基带集成电路或应用处理器集成电路或服务器中的类似集成电路、蜂窝网络装置或其它网络装置。[0270]图12和13中所示的框可以表示方法中的步骤。对框的特定顺序的图示不一定意味着对于框具有必需或优选的顺序,并且框的顺序和布置可以改变。此外,可以省略一些框。[0271]在本文件中使用术语“包含”具有包容性而不具有排他性意义。也就是说,对X包括Y的任何引用,指示X可以仅包括一个Y或可以包括多于一个的Y。如果旨在使用具有排他性意义的“包含”,则将在上下文中通过参考“仅包含一个…”或通过使用“由……组成”来明确。[0272]在本简短描述中,已经参考了各种示例。与示例相关的特征或功能的描述指示在该示例中存在这些特征或功能。在本文中使用术语“示例”或“例如”或“可能”指示无论是否明确阐述,这些特征或功能至少存在于所描述的示例中,无论是否被描述为示例,并且它们可以但不一定存在于一些或所有其它示例中。因此,“示例”、“例如”或“可能”是指在示例类中的特定实例。该实例的属性可以是仅该实例的属性,或该类的属性,或该类的子类的属性,该类包括类中的一些但不是全部实例。因此,隐含地公开了参考一个示例而不是参考另一个示例描述的特征可以在可能的情况下在该另一个示例中使用,但不一定必须在该另一个示例中使用。[0273]尽管己经参照各种示例在前面的段落中描述了本公开的示例,但是应当理解,在不脱离所要求保护的本发明的范围的情况下,可以对给出的示例进行修改。例如,电极22的尺寸可以变化。在一些示例中,模块12的下侧上的电极22可以是例如小于模块12的尺寸的任意尺寸。[0274]上述描述中描述的特征可以以除了明确描述的组合之外的组合使用。[0275]虽然已经参照某些特征描述了功能,但是这些功能可以由无论是否被描述的其它特征来执行。[0276]虽然已经参考某些实施例描述了特征,但是在其它实施例中同样可以存在无论是否被描述的这些特征。[0277]尽管在前述说明书中努力提请注意被认为特别重要的本发明的特征,但是应当理解,申请人要求关于上文所指和或在附图中所示的任何可专利特征或特征的组合的保护,无论是否特别强调了这一点。

权利要求:1.一种设备,包括:模块;衬底;以及在所述模块和所述衬底之间的电解质,其中在所述模块和所述衬底之间形成电子部件,并且其中所述电解质被配置为用作所述电子部件中的所述电解质,并且同样用作将所述模块附接到所述衬底的粘合剂。2.根据权利要求1所述的设备,其中所述电子部件的至少一个电极位于所述模块上,并且所述电子部件的至少一个电极位于所述衬底上。3.根据权利要求1或2所述的设备,进一步包括在所述衬底上的另外的衬底,所述另外的衬底包括至少一个开口,其中所述电解质和模块至少部分地位于所述另外的衬底的所述开口中。4.根据权利要求3所述的设备,其中所述设备包括用于在所述衬底上和所述另外的衬底上的所述电子部件的布线。5.根据任何前述权利要求所述的设备,其中所述电子部件包括电化学晶体管。6.根据权利要求5所述的设备,其中所述电化学晶体管的源极电极和漏极电极位于所述模块上,并且所述电化学晶体管的栅极电极位于所述衬底上,或所述电化学晶体管的所述栅极电极位于所述模块上并且所述电化学晶体管的所述源极电极和漏极电极位于所述衬底上。7.根据权利要求5至6中任一项所述的设备,其中所述模块包括电路,并且所述电化学晶体管被配置为控制所述模块上的所述电路和或被配置为用于读出所述模块上的所述电路。8.根据权利要求7所述的设备,其中所述电化学晶体管与所述模块上的所述电路并联电親合。9.根据权利要求7所述的设备,其中所述模块的所述电路被配置为控制所述电化学晶体管的所述栅极电压。10.根据权利要求1至4中任一项所述的设备,其中所述电子部件包括能量存储部件。11.根据权利要求10所述的设备,其中所述模块包括所述能量存储部件的阳极或阴极中的至少一个,并且所述衬底包括对电极。12.根据权利要求10或11所述的设备,其中所述能量存储部件是电池或超级电容器。13.根据权利要求10至12中任一项所述的设备,其中所述能量存储部件被优化用于所述模块。14.一种方法,包括:提供衬底;在所述衬底上提供电解质;以及将模块定位在所述电解质上,其中在所述模块和所述衬底之间形成有电子部件,并且其中所述电解质用作所述电子部件中的所述电解质,并且同样用作将所述模块附接到所述衬底的所述粘合剂。15.根据权利要求14所述的方法,进一步包括在所述模块上提供所述电子部件的至少一个电极,并且在所述衬底上提供所述电子部件的至少一个电极。

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