电子装置及其制作方法与流程

1.本揭露涉及一种电子装置及其制作方法，尤其涉及一种可为无边框设计或具有较大的功能区的电子装置。


背景技术：

2.随电子产品蓬勃发展，电子装置不断朝向窄边框、无边框、更大的功能区(例如显示区)或更高分辨率的电子展品发展，故应用于电子产品上的技术需不断改良。


技术实现要素：

3.本揭露是提供一种电子装置，其可为无边框设计或具有较大的功能区。
4.本揭露是提供一种电子装置的制作方法，其可用于制作上述的电子装置。
5.根据本揭露的实施例，电子装置包括电路结构层、封装结构、电子元件以及多个功能元件。电路结构层具有第一侧以及与第一侧相对的第二侧。封装结构设置于电路结构层的第一侧上。电子元件嵌入或被包覆于封装结构中。多个功能元件设置于电路结构层的第二侧上。多个功能元件通过电路结构层与电子元件电性连接。
6.根据本揭露的实施例，电子装置的制作方法包括以下步骤。首先，设置电路结构层于承载板上。电路结构层具有第一侧以及与第一侧相对的第二侧。接着，设置电子元件于电路结构层的第一侧上。然后，设置封装结构于电子元件及电路结构层的第一侧上。电子元件嵌入或被包覆于封装结构中。
附图说明
7.包含附图以便进一步理解本揭露，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本揭露的实施例，并与描述一起用于解释本揭露的原理。
8.图1为本揭露一实施例的电子装置的制作方法的流程图；
9.图2a至图2d为本揭露一实施例的电子装置的制作方法的剖面示意图；
10.图3为图2d的电子装置的立体示意图；
11.图4为本揭露另一实施例的电子装置的剖面示意图；
12.图5为本揭露又一实施例的电子装置的剖面示意图。
13.附图标号说明
14.100、200：电子装置；
15.110：承载板；
16.120：离型层；
17.130：电路结构层；
18.130a：第一侧；
19.130b：第二侧；
20.131：介电层；
21.132：线路层；
22.133：导电通孔；
23.134：第一导电垫；
24.135：第二导电垫；
25.140：电子元件；
26.140a：背表面；
27.140b：表面；
28.150：封装结构；
29.150a：第一表面；
30.150b：第二表面；
31.160：功能元件；
32.161：接垫；
33.170：保护层；
34.d1、d2、d3：间距；
35.l：拼接线；
36.s1、s2、s3、s4、s5：步骤；
37.t1：第一厚度；
38.t2：第二厚度；
39.y：法线方向。
具体实施方式
40.通过参考以下的详细描述并同时结合附图可以理解本揭露，须注意的是，为了使读者能容易了解及为了附图的简洁，本揭露中的多张附图只绘出电子装置的一部分，且附图中的特定元件并非依照实际比例绘图。此外，图中各元件的数量及尺寸仅作为示意，并非用来限制本揭露的范围。
41.在下文说明书与权利要求中，“含有”与“包括”等词为开放式词语，因此其应被解释为“含有但不限定为
…”
之意。
42.应了解到，当元件或膜层被称为在另一个元件或膜层“上”或“连接到”另一个元件或膜层时，它可以直接在此另一元件或膜层上或直接连接到此另一元件或层，或者两者之间存在有插入的元件或膜层(非直接情况)。相反地，当元件被称为“直接”在另一个元件或膜层“上”或“直接连接到”另一个元件或膜层时，两者之间不存在有插入的元件或膜层。
43.在本揭露一些实施例中，关于接合、连接的用语例如“连接”、“互连”等，除非特别定义，否则可指两个结构是直接接触，或者亦可指两个结构并非直接接触，其中有其它结构设于此两个结构之间。且此关于接合、连接的用语亦可包括两个结构都可移动，或者两个结构都固定的情况。此外，用语“耦接”包含任何直接及间接的电性连接手段。
44.术语“大约”、“等于”、“相等”或“相同”、“实质上”或“大致上”一般解释为在所给定的值或范围的20％以内，或解释为在所给定的值或范围的10％、5％、3％、2％、1％或0.5％以内。
45.说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”等的用词用以修饰元件，
其本身并不意含及代表所述(或所述多个)元件有任何之前的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，所述多个序数的使用仅用来使具有某命名的元件得以和另一具有相同命名的元件能作出清楚区分。权利要求与说明书中可不使用相同用词，据此，说明书中的第一构件在权利要求中可能为第二构件。
46.在本揭露中，厚度、长度与宽度的测量方式可以是采用光学显微镜测量而得，厚度则可以由电子显微镜中的剖面图像测量而得，但不以此为限。另外，任两个用来比较的数值或方向，可存在着一定的误差。若第一值等于第二值，其隐含着第一值与第二值之间可存在着约10％的误差；若第一方向垂直于第二方向，则第一方向与第二方向之间的角度可介于80度至100度之间；若第一方向平行于第二方向，则第一方向与第二方向之间的角度可介于0度至10度之间。
47.除非另外定义，在此使用的全部用语(包含技术及科学用语)具有与本揭露所属技术领域的技术人员通常理解的相同涵义。能理解的是，这些用语例如在通常使用的字典中定义用语，应被解读成具有与相关技术及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在本揭露实施例有特别定义。
48.须知悉的是，以下所举实施例可以在不脱离本揭露的精神下，可将数个不同实施例中的特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。各实施例间特征只要不违背发明精神或相冲突，均可任意混合搭配使用。
49.本揭露的电子装置可包括显示设备、天线装置(例如液晶天线)、感测装置、发光装置、触控装置或拼接装置，但不以此为限。电子装置可包括可弯折、可挠式电子装置。电子装置的外型可为矩形、圆形、多边形、具有弯曲边缘的形状或其他适合的形状。电子装置可例如包括发光二极管、液晶(liquid crystal)、荧光(fluorescence)、磷光(phosphor)、其它合适材料或前述的组合，但不以此为限。发光二极管可例如包括有机发光二极管(organic light emitting diode，oled)、无机发光二极管(inorganic light-emitting diode，led)、次毫米发光二极管(mini led)、微发光二极管(micro led)或量子点发光二极管(quantum dot，qd，可例如为qled、qdled)、其他适合的材料或上述的任意排列组合，但不以此为限。需注意的是，电子装置可为前述的任意排列组合，但不以此为限。须知悉的是，以下所举实施例可以在不脱离本揭露的精神下，可将数个不同实施例中的特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。各实施例间特征只要不违背发明精神或相冲突，均可任意混合搭配使用。
50.现将详细地参考本揭露的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
51.图1为本揭露一实施例的电子装置的制作方法的流程图。图2a至图2d为本揭露一实施例的电子装置的制作方法的剖面示意图。图3为图2d的电子装置的立体示意图。为了附图清楚及方便说明，图3省略示出了电子装置中的若干元件。
52.首先，请同时参照图1以及图2a。在本实施例的电子装置100的制作方法中，先进行步骤s1，设置电路结构层130于承载板110以及离型层(release layer)120上，以使电路结构层130与承载板110分别位于离型层120的相对两侧。在其它实施例中，可选择性不设置离型层120。在一些实施例中，电路结构层130与离型层(release layer)120之间设置有一晶种层(seed layer,未示出)，晶种层的材料例如包括钛(ti)、铜(cu)、其它合适材料或上述
的组合。在本实施例中，承载板110可包括硬性基板。举例来说，承载板110的材料可包括玻璃、石英、蓝宝石(sapphire)、陶瓷、其它合适的基板材料、或前述的组合，但不以此为限。在本实施例中，离型层120可以由聚合物系材料形成，但不以此为限。所述聚合物系材料可与承载板110一起在后续步骤中被移除。在一些实施例中，离型层120可以是会在受热时失去其粘着特性的环氧树脂系热释放材料，例如光热转换(light-to-heat-conversion，lthc)释放涂层。在其他实施例中，离型层120可以是会在被暴露至紫外光(ultra-violet，uv)时失去其粘着特性的紫外光胶。
53.在一些实施例中，电路结构层130具有第一侧130a以及与第一侧130a相对的第二侧130b，电路结构层130的第一侧130a背向离型层120或承载板110，且电路结构层130的第二侧130b面向离型层120或承载板110。在一些实施例中，电路结构层130可视为是重布线路层(redistribution layer，rdl)，但不限于此。电路结构层130可包括多层介电层131、多层线路层132、多个导电通孔133、位于第一侧130a的多个第一导电垫134和/或位于第二侧130b的多个第二导电垫135，但不限于此。多层介电层131与多层线路层132依序叠置于离型层120和/或晶种层上。在一些实施例中，多个导电通孔133贯穿至少一介电层131，以电性连接多层线路层132。换句话说，多个第一导电垫134与多个第二导电垫135分别位于电路结构层130的相对两侧。在一些实施例中，多个第一导电垫134可分别通过多个导电通孔133电性连接至线路层132，且多个第二导电垫135可分别通过多个导电通孔133电性连接至线路层132。换句话说，多个第一导电垫134可通过多个导电通孔133及多层线路层132分别电性连接至多个第二导电垫135。
54.在本实施例中，多个第一导电垫134中的相邻两个第一导电垫134之间具有间距d1，多个第二导电垫135中的相邻两个第二导电垫135之间具有间距d2和/或间距d3。多个第一导电垫134中的相邻两个第一导电垫134的间距d1小于多个第二导电垫135中的相邻两个第二导电垫135之间的间距d2和/或间距d3。通过上述设计，使电路结构层130可以为垂直式的扇出(fan-out)的电路结构层。
55.接着，请同时参照图1以及图2b，进行步骤s2，设置电子元件140于电路结构层130的第一侧130a上。具体来说，电子元件140设置于电路结构层130的多个第一导电垫134上，并通过多个第一导电垫134电性连接至电路结构层130。在一些实施例中，电子元件140的背表面140a背向电路结构层130(和/或第一导电垫134)，且电子元件140的表面140b面向电路结构层130(和/或第一导电垫134)，也就是说，电子元件140可以是以覆晶的方式设置于电路结构层130的第一侧130a上，但不以此为限。在一些实施例中，电子元件140包括主动元件。举例来说，电子元件140包括开关元件以及、驱动电路和/或其它线路，但不以此为限。电子元件140的材料包括单晶硅或多晶硅，但不以此为限。在一些实施例中，电子元件140可以为硅基互补式金属氧化物半导体驱动ic(si-based complementary metal-oxide-semiconductor driver ic,si-base cmos driver ic)，但不以此为限。在一些实施例中，电子元件140包括裸晶(die)。在其它实施例，多个电子元件140可设置于电路结构层130的多个第一导电垫134上，多个电子元件140可分别电性连接至不同的第一导电垫134，但不限于此。
56.然后，请再同时参照图1以及图2b，进行步骤s3，设置封装结构150于电子元件140以及电路结构层130的第一侧130a上，以使电子元件140嵌入或被包覆于封装结构150中。具
体来说，封装结构150覆盖电子元件140以及至少部分的电路结构层130的第一侧130a，但不限于此。封装结构150可填入或设置于电子元件140与电路结构层130(例如第一导电垫134)之间的间隙，以提高电子元件140与电路结构层130之间接合性，但不以此为限。在一些实施例中，可以使用底胶(underfill)(未示出)或其它合适材料来取代部分的封装结构150以填入或设置于电子元件140与电路结构层130之间的间隙，但不限于此。在一些实施例中，封装结构150可包括模封材料，例如包括环氧树脂模塑料(epoxy molding compound，emc)，但不以此为限。举例来说，封装结构150的材料包括环氧型粘着剂树脂、二氧化硅填料、添加剂、其它合适的材料或上述的组合，但不以此为限。在一些实施例中，封装结构150包括单层结构或复合层结构。
57.在一些实施例中，封装结构150具有第一厚度t1，第一厚度t1可定义为封装结构150的第一表面150a(远离电路结构层130的表面)至第二表面150b(邻近电路结构层130的表面)之间的距离。电子元件140具有第二厚度t2，第二厚度t2可定义为电子元件140的背表面140a(远离电路结构层130的表面)至表面140b(邻近电路结构层130的表面)之间的距离。在一些实施例中，第一厚度t1大于第二厚度t2(第一厚度t1>第二厚度t2)。在一些实施例中，第一厚度t1大于或等于1.5倍的第二厚度t2(第一厚度t1≧1.5
×
第二厚度t2)或第一厚度t1大于或等于2倍的第二厚度t2(第一厚度t1≧2
×
第二厚度t2)，藉此，封装结构150可以作为电子装置100的支撑底板，故电子装置100可不须设置其它基板用以支撑，但不限于此。
58.然后，请同时参照图1、图2b以及图2c，进行步骤s4，于设置封装结构150于电子元件140以及电路结构层130的第一侧130a上的步骤之后，移除承载板110和/或离型层120，以曝露出电路结构层130的第二侧130b和/或多个第二导电垫135。在一些实施例中，例如是以激光的方式移除离型层120以及承载板110，但不以此为限。在一些实施例中，离型层120及承载板110例如通过相同或不同方法所移除。在一些实施例中，离型层120及承载板110例如于相同步骤或不同步骤所移除。图2c为移除离型层120和/或承载板110后，将结构上下翻转后的状态，此时，封装结构150可以作为电子装置100的支撑底板，故电子装置100可不须另外设置其它基板用以支撑，但不限于此。
59.接着，请同时参照图1、图2d以及图3，进行步骤s5，设置多个功能元件160于电路结构层130的第二侧130b上，多个功能元件160可以通过电路结构层130与电子元件140电性连接。具体来说，将多个功能元件160的接垫161设置于电路结构层130的多个第二导电垫135上，且多个功能元件160(例如接垫161)可通过多个第二导电垫135电性连接至电路结构层130。
60.此时，电子元件140、电路结构层130和/或多个功能元件160可于电子装置100的法线方向y(即垂直于封装结构150的方向)上重叠。此外，由于电子元件140与多个功能元件160分别设置于电路结构层130的相对两侧上，使得多个功能元件160可以垂直的方式通过电路结构层130电性连接至电子元件140。也就是说，电子元件140所提供的信号可以垂直方式通过电路结构层130传递至多个功能元件160中，藉此控制多个功能元件160的操作。
61.然后，如图3所示，多个功能元件160可例如是以矩阵排列的方式设置于电路结构层130上，但不以此为限。在一些实施例中，多个功能元件160可包括发光元件或感测元件，但不以此为限。举例来说，发光元件包括不同颜色的发光二极管(light-emitting diode，led)，例如红色led、绿色led、蓝色led和/或白色led，但不以此为限。发光元件也可包括蓝
色led或uv led搭配光转换材料，光转换材料可例如包括量子点、荧光、磷光、其它合适的材料或上述的组合，但不以此为限。因此，在本实施例中，可将设置有多个功能元件160的区域视为是电子装置100的功能区，功能区可例如作为显示面、发光面、感测面，但不限于此。至此，已制作完成本实施例的电子装置100。
62.简言之，本实施例的电子装置100可包括电路结构层130、封装结构150、电子元件140以及多个功能元件160。电路结构层130具有第一侧130a及与第一侧130a相对的第二侧130b。封装结构150设置于电路结构层130的第一侧130a上。电子元件140嵌入或被包覆于封装结构150中。多个功能元件160设置于电路结构层130的第二侧130b上。多个功能元件160通过电路结构层130与电子元件140电性连接。此外，由于电子装置100中的电子元件140与多个功能元件160分别设置在电路结构层130的相对两侧上，使多个功能元件160可以垂直方式(即电子装置100的法线方向y)通过电路结构层130电性连接至电子元件140。因此，相较于现有的电子装置须将其电子元件设置功能面(例如显示面)的周边线路区(即边框)，本实施例的电子装置100可为无边框(或窄边框)设计或具有较大的功能面(例如显示面)。此外，由于本实施例的电子装置100的制作方法是在制作电路结构层130之后，再将电子元件140设置于电路结构层130上。因此，相较于电子装置是在设置电子元件之后才制作电路结构层，本实施例的电子装置100的制作方法可降低因电路结构层130的制作不良而造成电子元件140使用上的浪费的问题。
63.此外，虽然在本实施例的电子装置100中只示出一个电子元件140，但本揭露并不对电子元件的数量加以限制。在一些实施例中，电子装置中的电子元件的数量可为两个或两个以上，藉此可利用不同的电子元件电性连接至不同的功能元件，使不同的电子元件分别控制不同的功能元件。
64.以下将列举其他实施例以作为说明。在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。
65.图4为本揭露另一实施例的电子装置的剖面示意图。请同时参照图2d与图4，本实施例的电子装置100a大致相似于图2d的电子装置100，因此两实施例中相同与相似的构件于此不再重述。本实施例的电子装置100a不同于电子装置100之处主要在于，本实施例的电子装置100a还包括保护层170。保护层170的材料例如包括透明材料、阻水气或氧气的材料或上述的组合。在一些实施例中，保护层170的材料可包括有机材料、无机材料或上述的组合，但不以此为限。
66.具体来说，请参照图4，在本实施例中，保护层170可设置于电路结构层130的第二侧130b以及多个功能元件160上。在一些实施例中，保护层170可覆盖多个功能元件160和/或至少部分的电路结构层130(例如第二侧130b)上。
67.在其他实施例中(未示出)，保护层170可以暴露出部分的多个功能元件160(例如功能元件160远离电路结构层130的表面)和/或部分电路结构层130的第二侧130b，但不限于此。在其它实施例中(未示出)，保护层170例如仅覆盖多个功能元件160的接垫161及多个第二导电垫135即可，通过保护层170用以保护多个接垫161和/或多个第二导电垫135，降低多个接垫161和/或多个第二导电垫135被水氧影响而腐蚀的机会。
68.图5为本揭露又一实施例的电子装置的剖面示意图。请同时参照图4与图5，本实施
例的电子装置200大致相似于图4的电子装置100a，因此两实施例中相同与相似的构件于此不再重述。本实施例的电子装置200不同于电子装置100a之处主要在于，本实施例的电子装置200包括多个电子装置100a(图4示意地示出为2个，但不以此为限)。具体来说，请参照图5，本实施例的电子装置200例如将多个电子装置100a以无缝拼接的方式拼接在一起，其中，拼接线l即为相邻的电子装置100a的拼接位置。在其它实施例中(未示出)，多个电子装置100a之间可例如具有些微的拼接缝，且可选择性设置附着结构(或保护结构)于拼接缝中，用以固定或保护相邻的电子装置100a。
69.综上所述，在本揭露实施例的电子装置及其制作方法中，通过将电子元件嵌入或被包覆于封装结构中，并将电子元件与多个功能元件分别设置在电路结构层的相对两侧上，使多个功能元件可以垂直方式(即电子装置的法线方向)通过电路结构层电性连接至电子元件。因此，相较于现有的电子装置须将其电子元件设置功能面(例如显示面)的周边线路区(即边框)，本实施例的电子装置可为无边框(或窄边框)设计或具有较大的功能面(例如显示面)。此外，由于本实施例的电子装置的制作方法是在制作电路结构层之后，才再将电子元件设置于电路结构层上。因此，相较于现有的电子装置是在设置电子元件之后才制作电路结构层，本实施例的电子装置的制作方法可降低因电路结构层的制作不良而造成电子元件浪费的问题。
70.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本揭露的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本揭露进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本揭露各实施例技术方案的范围。