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KR20210049109A - 전기 노드, 전기 노드 제조 방법, 전기 노드 스트립 또는 시트, 노드를 포함하는 다층 구조 - Google Patents

전기 노드, 전기 노드 제조 방법, 전기 노드 스트립 또는 시트, 노드를 포함하는 다층 구조 Download PDF

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KR20210049109A
KR20210049109A KR1020217006033A KR20217006033A KR20210049109A KR 20210049109 A KR20210049109 A KR 20210049109A KR 1020217006033 A KR1020217006033 A KR 1020217006033A KR 20217006033 A KR20217006033 A KR 20217006033A KR 20210049109 A KR20210049109 A KR 20210049109A
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KR
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electrical
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cavity
node
material layer
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KR1020217006033A
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토미 시물라
빈스키 브레이시
미코 헤이키넌
유하-마티 힌티카
유하니 하르벨라
미나 피르코넨
파시 라파나
투오마스 헤이킬라
자르모 사스키
Original Assignee
택토텍 오와이
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Publication date
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Abstract

전기 노드(100), 방법, 노드 스트립 또는 시트와 같은 전기 어셈블리, 관련 다층 구조 및 제조 방법이 제시된다. 전기 노드는 캐비티를 정의하는 제1 기판 필름(10), 및 캐비티를 적어도 부분적으로 충진하도록 배열되고, 캐비티에 배열된 적어도 하나의 전기 요소(12)를 내장하거나 적어도 부분적으로 덮도록 배열된 제1 재료 층(30)을 포함한다.

Description

전기 노드, 전기 노드 제조 방법, 전기 노드 스트립 또는 시트, 노드를 포함하는 다층 구조
본 발명은 일반적으로 전자 어셈블리에 관한 것이다. 특히, 배타적이지는 않지만, 본 발명은 사출 성형과 같은 성형된 플라스틱 재료 층을 포함하는 전자 어셈블리에서 기능성 또는 기능성들을 구현하기 위한 전기 노드에 관한 것이다.
전자 장치 및 전자 제품의 맥락에서 다양한 다른 적층 어셈블리들 및 구조들이 존재한다. 전자 장치 및 관련 제품의 통합 뒤에 숨겨진 동기는 관련 사용 컨텍스트만큼 다양할 수 있다. 상대적으로 크기 절감, 무게 절감, 비용 절감 또는 구성 요소들의 효율적인 통합은 결과 솔루션이 궁극적으로 다층 특성을 나타낼 때 추구된다. 차례로, 관련 사용 시나리오들은 제품 패키지 또는 식품 케이스, 장치 하우징의 시각적 디자인, 웨어러블 전자 장치, 개인용 전자 장치, 디스플레이, 검출기 또는 센서, 차량 인테리어, 안테나, 라벨, 차량 전자 장치 등과 관련될 수 있다.
전자 부품들, IC들(집적 회로) 및 전도체들과 같은 전자 장치들은 일반적으로 복수의 서로 다른 기술들에 의해 기판 요소에 제공될 수 있다. 예를 들어, 다양한 표면 실장 장치들(SMD)과 같은 레디 메이드 전자 장치들은 궁극적으로 다층 구조의 내부 또는 외부 인터페이스 층을 형성하는 기판 표면 상에 실장될 수 있다. 추가로, "인쇄 전자 장치들"라는 용어에 속하는 기술들은 실제로 전자 장치들을 관련 기판에 직접적이고 부가적으로 생산하는 데 적용될 수 있다. "인쇄"라는 용어는 이 컨텍스트에서 이에 제한되는 것은 아니나, 실질적인 적층 인쇄 공정을 통해 스크린 인쇄, 플렉소그래피 및 잉크젯 인쇄를 포함하여, 인쇄물로부터 전자 장치들/전기 소자들을 생산할 수 있는 다양한 인쇄 기술들을 의미한다. 사용된 기판들은 플렉서블하고 유기적인 인쇄물일 수 있지만, 항상 그런 것은 아니다.
더욱이, 사출 성형 구조 전자 장치(Injection Molded Structure Electronics; IMSE)의 개념은 실제로 전자 기능을 가능한 한 심리스하게 캡슐화하는, 다층 구조의 형태로 기능 장치들 및 부품들을 구축하는 것을 포함한다. IMSE의 특징은 또한 전자 제품이 일반적으로 전체 타겟 제품, 부품 또는 일반적 디자인의 3D 모델들에 따라 진정한 3D(비평면) 형태로 제조된다는 것이다. 3D 기판 및 관련 최종 제품에서 전자 장치의 원하는 3D 레이아웃을 달성하기 위해, 전자 장치는 2차원(2D) 전자 조립 방법을 사용하여 필름과 같은 초기 평면 기판에 계속 제공될 수 있으며, 이에 따라 이미 전자 장치를 수용하는 기판은 원하는 3차원, 즉 3D 형상으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 전자 장치와 같은 기본 요소들 커버하고 내장하고, 따라서 환경으로부터 요소들을 보호하고 잠재적으로 숨기는 적절한 플라스틱 재료에 의해 오버 몰딩될 수 있다.
일반적인 솔루션에서, 전기 회로들은 인쇄 회로 기판(PCB) 또는 기판 필름에서 생산되며, 이후 플라스틱 재료로 오버 몰딩되었다. 그러나, 알려진 구조들 및 방법들은 여전히 관련 사용 시나리오에 따라 몇 가지 단점들이 있다. 하나 이상의 기능성들을 갖는 전자 어셈블리를 생산하기 위해, 일반적으로 이러한 기능성들을 달성하기 위한 다소 복잡한 전기 회로들은 SMD들을 인쇄 및/또는 활용하여 기판에 생산한 다음 플라스틱 재료로 오버 몰딩되어야 한다. 그러나, 공지된 솔루션들에서, 복잡한 기능들의 구현은 매우 조밀한 구성 요소들과 복잡한 기하학적 구조들을 갖는 구성 요소들과 통합하는 문제들로 인해 발생하는 신뢰성 위험과 어셈블리 수율 문제들에 직면할 수 있다. 더욱이, 전자 어셈블리는 예를 들어 통합 정도를 줄이고 구조를 덜 매력적으로 만드는 외부 제어 전자 장치의 사용을 필요로 할 수 있다. 예를 들어, 신뢰성이 성형 압력의 영향을 받는 경우가 많고 상이한 생산 단계에서 어셈블리 수율이 매우 낮을 수 있기 때문에, 고밀도 구성 요소들과 복잡한 기하학적 구조의 구성 요소들을 직접 통합하는 것은 어렵고 잠재적으로 매우 위험할 수 있다. PCB에 장착 또는 배열되고 플라스틱 층으로 덮인 서브 어셈블리들은 열팽창 계수들의 불일치를 겪을 수 있고, 그 복잡한 구조로 인해 오버 몰딩이 어려울 수 있으며, 서브 어셈블리들이 그 전기 콘택들에서 찢어질 수 있는 응력을 구조에 나타낼 수 있다. 열 관리에 있어서의 문제들은 일반적으로 과열과 같은 문제를 일으킬 수도 있다. 따라서, IMSE와 관련된 구조들 및 방법들을 개발할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 성형 또는 주조된 구조들 및 다층 구조들 및 그 안에 내장된 전자 장치를 이용한 전자 어셈블리들의 맥락에서 공지된 솔루션들과 관련된 상기 단점들 중 하나 이상을 적어도 완화시키는 것이다.
목적은 본 발명에 따른 전기 노드, 제조 방법, 전기 노드, 노드 스트립이나 시트와 같은 관련 어셈블리 및 다층 구조의 다양한 실시예들로 달성된다. 특히, 목적은 전기 노드, 전기 노드의 제조 방법, 전기 노드 스트립이나 시트, 및 각각의 독립항들에 정의된 다층 구조에 의해 달성된다.
제1 양태에 따르면, 전기 노드가 제공된다. 컴포넌트로 구현될 수 있는 전기 노드는 캐비티를 정의하는 제1 기판 필름, 및 캐비티를 적어도 부분적으로 충진하도록 배열되고, 캐비티에 배열된 적어도 하나의 전기 요소를 내장하거나 적어도 부분적으로 덮도록 배열된 제1 재료 층을 포함한다.
다양한 실시예들에서, 캐비티는 예를 들어 그 단면, 섹션 및/또는 전체 형태, 실질적으로 직사각형, 돔 형태, 라운드형, 반구형, 절두된 원추형 및/또는 다른 바람직한 형태(들)를 유념한 형태를 정의하거나 나타낼 수 있다.
제1 기판 필름과 같은 기판 필름은 본원에서는 3개의 치수들 중 하나(예를 들어, "두께"와 같은 z)가 다른 2개 (예를 들어, x 및 y) 치수들에 비해 상당히 더 짧은 기판을 지칭할 수 있다. 필름 기판은 적어도 원래는 본질적으로 평면 또는 평면형 기판일 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제1 재료 층은 유리하게는 엘라스토머 또는 폴리우레탄과 같은 탄성 재료이거나 이를 포함 수 있으며, 사용된 재료들은 열가소성 재료들일 수 있다.
다양한 실시예들에서, 적어도 하나의 전기 요소는 스크린 인쇄 또는 잉크젯 인쇄와 같은 제1 기판 필름 상에 그리고 캐비티 내로 부착되거나 인쇄될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 전기 노드는 인쇄 회로 기판, 세라믹 전기 기판, 필름 기판, 인쇄 필름 기판 또는 패턴화된 전도성 폴리머 기판과 같은 적어도 하나의 제2 기판을 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 제2 기판은 바람직하게는 예를 들어, 적어도 하나의 전기 요소의 하나 이상의 전기 요소들을 포함(예를 들어, 호스팅 또는 정의)하며, 제2 기판은 그에 의해 호스트된 적어도 전기 및/또는 다른 요소가 캐비티 내로 배치되고 제1 재료 층에 내장되거나 제1 재료 층에 의해 적어도 부분적으로 덮이도록 추가 배열될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 전기 노드는 적어도 하나의 전기 요소에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 전기 콘택 요소를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 전기 콘택 요소는 노드 및 일반적으로 환경으로부터의 및/또는 노드 외부(호스트 구조, 외부 시스템 등)의 예를 들어 상기 적어도 하나의 전기 요소 내로 갈바닉, 용량성 또는 유도성 연결부와 같은 전기적 연결부를 제공하도록 구성된다.
다양한 실시예들에서, 전기 노드는 적어도 하나의 전기 요소와 제1 재료 층 사이의 예를 들어, 에어 포켓들을 줄이기 위해 적어도 하나의 전기 요소 상에 배열되는 제2 재료 층을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 전기 노드는 캐비티에 대해 제1 기판 필름의 반대편의 제1 기판 필름 상에 배열된, 용량성 감지 요소 또는 안테나 또는 공진 요소와 같은 적어도 하나의 전기 요소를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 적어도 하나의 전기 콘택 요소는 예컨대 갈바닉, 용량성 또는 유도성 결합 요소 또는 요소들과 같은 노드 내로의 전기적 연결부를 제공하기 위해 적어도 제1 기판 필름의 주변부에 배열될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 전기 노드는 제1 재료 층 내에 에어 포켓을 포함할 수 있다. 에어 포겟 또는 일반적으로 가스 포켓은 예를 들어, 에어 또는 비활성 가스들과 같은 임의의 하나 이상의 가스들을 함유할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제1 기판 필름은 열 성형과 같은, 성형된 기판 필름 및/또는 캐비를 정의하는 사출 성형 기판 필름일 수 있다.
다양한 실시예들에서, 노드 또는 적어도 하나의 노드(나중에 더욱 상세히 설명됨)를 포함하는 다층 구조 또는 어셈블리는 히트 싱크, 열 슬러그 및 열 우물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 요소와 같은, 예를 들어 냉각 또는 가열하기 위한 적어도 하나의 열 관리 요소를 포함한다. 열 관리 요소는 예를 들어, 제1 기판 필름 상에서 또는 캐비티의 본질적으로 개방 측으로부터 캐비티 외부로 연장하여, 캐비티(15) 내에 완전히 배열되거나, 캐비티 내에/외부에 부분적으로 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 열 관리 요소는 예를 들어 절단 또는 관통홀을 통해 제1 기판 필름을 통해 배열될 수 있다. 또한, 열 관리 요소는 만약 있다면 제2 기판을 통해 연장되어 배열될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 열 관리 요소는 히트 싱크를 포함할 수 있으며, 이는 캐비티 내부에 예를 들어 완전히 또는 적어도 부분적으로 배열될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 열 관리 요소와 연결되거나 일체로 된 부분으로서의 전도체들, 콘택들 또는 커넥터들과 같은 요소(들)은 두꺼운 구리 전도체들과 같은 높은 열 전도율을 갖는 재료를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 히트 파이프들과 같은 열 관리 요소 또는 요소들은 선택적으로 예를 들어 히트 싱크로작동하거나 노드 내로 또는 노드 밖으로 열을 전도하기 위해, 커넥터 또는 콘택과 같은 노드의 하나 이상의 다른 특징부들과 연결하여 배열될 수 있다.
예를 들어, 어셈블리 또는 다층 구조의 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 열 관리 요소는 본질적으로 노드 외부에 위치될 수 있으며, 예를 들어, 특정 상황에서 (과)열되기 쉬운 고전력 LED를 고려할 때 선택적으로 전기 컴포넌트와 같은 요소와 일체로 또는 연결될 수 있다. 열 관리 요소는 실질적으로 모놀리식 요소, 다중-파트 요소(파트는 제거 가능하게 또는 고정적으로 연결될 수 있음), 및/또는 커넥터 또는 전기 요소와 같은 일부 다른 요소(들)와 통합될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 열 관리 요소는 예를 들어 노드에 물리적으로 아닐 경우, 노드, 전기 요소와 같은 특징부, 충진재, 기판, 전도체, 콘택 및/또는 그 커넥터, 노드 외부의 다른 요소, 및/또는 예를 들어 적어도 하나의 노드를 포함하는 다층 구조 또는 어셈블리의 (전자) 컴포넌트를 적어도 열적으로 연결 또는 접촉하도록 구성될 수 있다. 관련 열 연결부는 예를 들어 대류, 전도 및/또는 복사 기반일 수 있다.
제2 양태에 따르면, 전기 노드를 제조하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 캐비티를 정의하는 제1 기판 필름을 획득하는 단계, 및 제1 재료로 캐비티를 적어도 부분적으로 충진함으로써 제1 재료 층을 제공하는 단계로서, 캐비티 내로 배열된 적어도 하나의 전기 요소는 제1 재료 층에 내장되거나 제1 재료 층에 의해 적어도 부분적으로 덮이는, 상기 제공하는 단계를 포함한다.
일 예에서, 방법은 전기 노드에 적어도 하나의 전기 콘택 요소를 제공하는 단계를 포함하며, 적어도 하나의 전기 콘택 요소는 적어도 하나의 전기 요소에 전기적으로 연결되고, 적어도 하나의 전기 콘택 요소는 노드 내로, 갈바닉, 용량성 또는 유도성 연결부와 같은 전기적 연결부를 제공하도록 구성된다.
일 예에서, 적어도 하나의 전기 콘택 요소는 노드 내로 전기적 연결부를 제공하기 위해 적어도 제1 기판 필름의 주변부에 배열될 수 있다.
일 예에서, 방법은, 제1 재료 층의 제공 전에, 스크린 인쇄 또는 잉크젯 인쇄와 같이, 제1 기판 필름 상에 적어도 하나의 전기 요소의 적어도 일부를 인쇄하고 필름에 의해 정의된 캐비티 내로 배열되는 단계를 포함한다. 인쇄 이외에 또는 대신에, 적어도 부분적으로 레디 메이드의 전기 요소는 필름 상에 장착될 수 있다.
일 실시예에서, 방법은 적어도 하나의 전기 요소를 포함하는, 인쇄 회로 기판 또는 그 조각 또는 필름 유형과 같은 적어도 하나의 제2 기판을 획득하는 단계, 및 적어도 하나의 전기 요소가 캐비티 내로 배치되도록 제2 기판을 배열하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 기판 필름의 획득은 바람직하게는 열 성형과 같이, 캐비티를 정의하도록 기판 필름을 성형하는 것을 통해 처리하는 단계, 또는 사출 성형과 같이, 캐비티를 포함하도록 성형함으로써 제1 기판 필름을 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전기 요소의 전기 요소와 같은 요소의 적어도 일부는 성형 전(제1 기판 필름은 예를 들어, 실질적으로 평면적이거나, 예를 들어 보다 약간 3차원적일 수 있음) 또는 후에 제1 기판 필름에 제공될 수 있다.
제3 양태에 따르면, 복수의 전기 노드들을 포함하는, 스트립 또는 시트와 같은 전기 노드 어셈블리가 제공된다. 스트립 또는 시트는 복수의 캐비티들을 정의하는 제1 기판 필름, 및 복수의 캐비티들의 수에 대해 적어도 대응하는 수의 제1 재료 층들로서, 제1 재료 층들 각각은 캐비티들의 각자의 캐비티를 적어도 부분적으로 채우고 그 안에 상기 적어도 하나의 전자 컴포넌트를 내장하는, 상기 제1 재료 층들을 포함한다.
일 실시예에서, 전기 노드 스트립 또는 시트, 또는 기타 어셈블리는 공통 제1 재료 층을 형성하는 대응하는 수의 제1 재료 층들 중 적어도 두 개를 포함할 수 있다.
제4 양태에 따르면, 예를 들어 전자 장치를 호스팅하기 위한 다층 구조가 제공된다. 다층 구조는 바람직하게는,
- 캐비티를 정의하는 제1 기판 필름, 및 캐비티를 적어도 부분적으로 충진하도록 배열되고, 캐비티 내로 배열된 적어도 하나의 전기 요소를 내장하거나 적어도 부분적으로 덮도록 배열된 제1 재료 층을 포함하는 적어도 하나의 전기 노드; 및/또는
- 복수의 캐비티들을 정의하는 제1 기판 필름, 및 복수의 캐비티들의 수에 대해 적어도 대응하는 수의 제1 재료 층들로서, 제1 재료 층들 각각은 캐비티들의 각자의 캐비티를 적어도 부분적으로 채우고 그 안에 적어도 하나의 전자 컴포넌트를 내장하는, 상기 제1 재료 층들을 포함하는, 스트립 또는 시트와 같은 적어도 하나의 전기 노드 어셈블리를 포함한다.
다층 구조는 바람직하게는 예를 들어, 전자 장치를 호스팅하도록 구성된 호스트 기판을 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 전기 노드 또는 상기 적어도 하나의 전기 노드 스트립 또는 시트는 상기 호스트 기판 상에 배열될 수 있으며, 바람직하게는 예를 들어 상기 적어도 하나의 전기 노드 또는 상기 적어도 하나의 전기 노드 스트립 또는 시트를 덮는 성형 또는 주조 재료 층이 호스트 기판 상에 추가로 제공된다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 전기 노드 또는 상기 적어도 하나의 전기 노드 스트립 또는 시트는 상기 적어도 하나의 전기 요소 또는 요소들이 제1 기판 필름과 호스트 기판 사이에 있도록 호스트 기판 상에 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 다층 구조는 캐비티에 대해 제1 기판 필름(10)의 반대편 상의 제1 기판 필름 중 하나에 배열된 적어도 하나의 제2 전기 요소를 포함할 수 있다.
본 발명은 알려진 솔루션에 비해 이점들을 제공하여 전기 노드가 기능들, 예를 들어 스위치 모드 전원 공급 장치 및 고밀도 피치 마이크로 컨트롤러를 형성하는 전기 회로들을 다층 구조들로 통합하는 복잡성을 감소시키도록 한다. 대부분의 경우 배선량도 감소된다. 본 발명에 따른 전기 노드에 쉽게 내장될 수 있는 기능성들의 수는 이용 가능한 기존 기술들의 어느 하나를 사용하는 대신 IMSE로 구조 및 그 기능들을 구현함으로써 얻을 수 있는 가치를 크게 향상시킨다. 전기 노드는 예를 들어 효율성, 낮은 전자기 간섭(EMI) 또는 기타 파라미터들에 최적화될 수 있는 구조를 갖는다. 예를 들어, 스위치 모드 회로부는 전자기 호환성(EMC) 테스트에서 실패한 결과들에 대한 위험을 크게 줄이면서 방출 제한을 충족하도록 조정될 수 있다. 소프트웨어 개발 관점에서, 사전 선택 및 사전 제조된 전기 노드들이 알려진 구조와 알려진 기능들을 가질 것이므로, IMSE 구조들을 구현하는 데 필요한 노력도 크게 줄일 수 있다. 사전 구성 가능한 기능 모델들을 기반으로 드라이버 코드를 자동 생성하기 위한 가능성을 갖는 드라이버들을 제공하면 기능들을 구현하는 것을 가능하게 할 수 있다.
추가로, 전기 노드 접근 방식은 현재 사용 가능한 전기 컴포넌트들의 훨씬 더 많은 비율을 사용하는 것을 가능하게 한다: 시장에 출시된 대부분의 새로운 컴포넌트들은 인쇄 해상도, 접착제 퍼짐 및 튄 자국, 신뢰성 있는 충진 및 공기 배제와 같은 물리적 한계로 인해 IMSE 구조들에 직접 통합하기가 매우 어려운 잠재적으로 매우 높은 전력 밀도를 가진 매우 조밀하고 작은 패키지들로 패키징된다. 복잡한 회로부와 많은 컴포넌트들을 플라스틱에 직접 내장하는 문제에 익숙하지 않은 설계자의 경우, 전기 노드 접근 방식은 기능들을 통합하는 훨씬 더 안전한 방식이다.
본원에 논의된 바와 같이 노드들, 어셈블리들 또는 다층 구조들에 열 관리 요소들을 포함시킴으로써, 전자 컴포넌트들의 과열과 같은 많은 잠재적인 열 관리 관련 이슈들을 줄이거나 피할 수 있다.
다양한 다른 이점들은 다음의 상세한 설명에 기초하여 당업자에게 명백해질 것이다.
"다수의" 라는 표현은 본원에서 일(1)로부터 시작하는 임의의 양의 정수를 지칭할 수 있다.
"복수의"라는 표현은 각각 이(2)로부터 시작하는 임의의 양의 정수를 지칭할 수 있다.
"제1" 및 "제2", "제3" 및 "제4"라는 용어들은 본원에서 한 요소를 다른 요소와 구별하기 위해 사용되며, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 그들을 특별히 우선 순위를 지정하거나 순서를 지정하지 않는다.
본원에 제시된 본 발명의 예시적인 실시예들은 첨부된 청구 범위의 적용 가능성에 대한 제한을 내포하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본원에 "포함하는(to comprise)"이라는 동사는 인용되지 않은 특징들의 존재를 배제하지 않는 개방식 제한(open limitation)으로 사용된다. 다양한 실시예들 및 예를 들어, 종속 청구항들에 기재된 특징들은 달리 명시적으로 달리 언급되지 않는 한 상호간에 자유롭게 결합 가능하다.
본 발명의 특징으로 간주되는 신규한 특징들은 특히 첨부된 청구 범위에 명시되어 있다. 그러나, 본 발명의 추가 목적 및 장점과 함께, 그 구성 및 동작 방법 둘 다에 대한 본 발명 자체는 첨부 도면들과 관련하여 읽을 때 다음의 특정 실시예들의 설명으로부터 가장 잘 이해될 것이다.
본 발명의 일부 실시예들은 첨부 도면들의 도면들에서 제한이 아닌 예로서 예시된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드를 개략적으로 예시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드를 개략적으로 예시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드를 개략적으로 예시한다.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드를 개략적으로 예시한다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드에서 이용할 수 있는 서브 어셈블리를 개략적으로 예시한다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 전기 노드들을 개략적으로 예시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드 스트립을 개략적으로 예시한다.
도 8a 및 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드 시트를 개략적으로 예시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드를 개략적으로 예시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 구조를 개략적으로 예시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 흐름도를 예시한다.
도 12a 및 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드를 제조하는 다양한 단계들을 예시한다.
도 13은 다수의 적용 가능한 열 관리 특징들이 제공되는, 전기 노드의 추가 실시예를 개략적으로 예시한다.
도 14는 다수의 관련 열 관리 특징들이 제공되는, 전기 노드의 추가 실시예를 또한 개략적으로 예시한다.
필요에 따라 당업자에 의해 선택적으로 유연하게 및/또는 선택적으로 결합될, 전기 노드들의 다양한 실시예들이 하기에 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드(100)를 개략적으로 예시한다. 도 1의 전기 노드(100)는 캐비티(15)(예를 들어, 검사 각도에 따른 리세스 또는 돌출 형상) 및 제1 재료 층(30) 또는 캐비티(15)를 적어도 부분적으로 충진하도록 배열되고, 캐비티(15)에 배열된 적어도 하나의 전기 요소(12)를 내장하거나 적어도 부분적으로 덮도록 배열된 용적을 정의하는, 폴리카보네이트(PC)와 같은 또는 PC를 포함하는 제1 기판 필름(10)을 포함한다. 도 1에서, 용량성 감지 요소 또는 전도체 또는 발광 다이오드와 같은 인쇄 전자 컴포넌트와 같은 적어도 하나의 전기 요소(12)가 스크린 인쇄 또는 잉크젯 인쇄와 같이 인쇄되고/되거나 그렇지 않으면 제1 기판 필름(10) 및 캐비티(15)로 제공되었다. 요소(12)는 예를 들어 캐비티(15)의 바닥에 제공(예를 들어, 실질적으로 중앙에 배치되거나 그 측벽에 더 가깝게 제공)될 수 있다. 단지 하나의 요소(12) 또는 유리하게는 예를 들어, 조명과 같은 적어도 하나의 기능성을 제공할 수 있는 전기 회로를 형성하는 복수의 전기 요소들(12)이 있을 수 있다. 더욱이, 전기 노드(100)에 배열되고 일반적으로 특히 노드(100) 외부로부터, 예를 들어, 공통 호스트 표면, 구조 또는 일반적으로 노드(100)를 갖는 기판 상에 상주하는 요소(들)로부터 및/또는 그 외부의 요소(들)로부터 노드(100)로의 전기적 연결, 예컨대 갈바닉, 용량성 또는 유도성 연결을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 전기 콘택 또는 일반적으로 연결 또는 연결 요소(16)가 있을 수 있다. 전기 콘택 요소(16)는 인쇄 전도체와 같은 전기 전도체(14)와 같은 중간 전기 연결 요소(14)를 통해 적어도 하나의 전기 요소(12) 또는 그와 직접 연결되지 않은 경우 그 전기 회로와 전기적으로 연결될 수 있으며, 이러한 목적을 위해 요소(12)는 단자들 또는 콘택들과 같은 다수의 연결 특징부들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제1 재료 층(30)은 예를 들어, 폴리머, 플라스틱 및/또는 실리콘일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 다양한 유리한 실시예들에 따르면, 제1 재료 층(30)은 탄성일 수 있으며, 따라서 예를 들어 내부에 내장되거나 제1 재료 층(10)에 의해 적어도 부분적으로 덮이는 전기 요소 또는 요소들(12)에 대한 기계적 보호를 제공한다.
일부 실시예들에서, 제1 재료 층(30)은 다수의 재료들 또는 재료 층들로 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드(100)를 개략적으로 예시한다. 도 2의 전기 노드(100)는 캐비티(15)를 정의하는 제1 기판 필름(10), 및 캐비티(15)를 적어도 부분적으로 충진하도록 배열되고, 캐비티(15)에 배열된 적어도 하나의 전기 요소(12)를 내장하거나 적어도 부분적으로 덮도록 배열된 제1 재료 층(30)을 포함한다. 도 2에서, 전기 노드(100)는 인쇄 회로 기판 또는 그 조각과 같은 제2 기판(20), 또는 적어도 하나의 전기 요소(12)를 포함하는 추가 필름을 더 포함한다. 더욱이, 제2 기판(20)은 적어도 하나의 전기 요소(12)가 캐비티(15) 내에 배치되고 제1 재료 층(30)에 내장되거나 적어도 부분적으로 덮이도록 배열된다. 단지 하나의 요소(12) 또는 유리하게는 예를 들어, 제2 기판(20) 상의 조명과 같은 기능성을 제공할 수 있는 전기 회로를 형성하는 복수의 전기 요소들(12)이 있을 수 있다. 또한, 전기 노드(100)에 배열되고 노드(100)에 예컨대 갈바닉, 용량성 또는 유도성 연결과 같은 전기적 연결부를 제공하도록 구성된 전기 콘택 요소(16)가 있을 수 있다. 도 1과 관련하여 이전에 고려된 바와 같이, 전기 콘택 요소(16)는 선택적으로 전기 연결 요소(14)를 통해 적어도 하나의 전기 요소(12) 또는 그의 전기 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 필름(10)에 제공되는 전기 요소들과 같은 다수의 특징부들(25)이 (캐비티(15)를 향하는 쪽의 도면에 도시된) 어느 면에도 존재할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드(100)를 개략적으로 예시한다. 도 3의 전기 노드(100)는 캐비티(15)를 정의하는 제1 기판 필름(10), 및 캐비티(15)를 적어도 부분적으로 충진하도록 배열되고, 캐비티(15)에 배열된 적어도 하나의 전기 요소(12)를 내장하거나 적어도 부분적으로 덮도록 배열된 제1 재료 층(30)을 포함한다. 그러나, 이 경우에, 캐비티(15) 내에 배열된 적어도 두 개의 전기 요소들(12)이 있으며, 적어도 하나는 도 1에서와 같이 배열되고 적어도 다른 하나는 도 2에서와 같이 배열된다.
게다가, 도 1 및 2에도 적용 가능하며, 캐비티(15)에 대해 제1 기판 필름(10)의 반대측 상의 제1 기판 필름(10) 상에 배열된 적어도 하나의 제2 전기 요소(26)가 있을 수 있다. 도 3에서, 용량성 감지 요소(26)와 같은 제2 전기 요소(26)는 캐비티(15)에 대해 대응하는 위치에 배열되지만, 제2 전기 요소(26)는 대안적으로 또는 추가로 제1 기판 필름(10)(예를 들어 도 2의 항목(25) 참조)의 다른 부분들에 배열될 수 있다. 추가 옵션으로서, 제2 전기 요소(26)는 제2 전기 연결 요소(27)를 통해 및/또는 피드스루(28)를 통해 전기 요소(12)와 관련된 전기 콘택 요소(16)에 대해 동일하거나 다른 특징부인, 전기 콘택 요소(16)와 같은 특징부에 연결될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 도 1 내지 3에 도시된 것들 어느 하나와 같이, 노드(100)는 노드, 특히 전기 요소(12) 또는 그 요소들(12)을 냉각하기 위한 히트 싱크와 같은 다수의 열 관리 특징부들 또는 요소들을 포함할 수 있다. 히트 싱크 및/또는 기타 열 관리 특징부(들)이 예를 들어 냉각을 제공하기 위해 (예를 들어, 성형을 사용하여 그 위에 예를 들어 선택적으로 커버 플라스틱의 제공 이전 또는 이후의 필름(10)과 같은 외부 파트에 제공된 예를 들어 비아/홀을 사용하여) 예를 들어, 제1 재료 층(30)으로 내장되고/되거나 적어도 부분적으로 노드(100) 외부에 제공될 수 있다. 또한, 히트 싱크 또는 유사한 기능성은 외부 장치의 열 교환 요소 또는 예를 들어 회로 기판(예를 들어, 금속 코어 또는 열 PCB 고려)과 관련하여 배열될 수 있다. 일반적으로, 열 관리 요소 또는 특징부는 높은 열 전도율 및 예를 들어 포함된 재료(들), 치수들, 모양 및/또는 그의 표면) 면적에 의해 제공되는 열 특성들을 가질 수 있다. 재료(들)는 예를 들어 열 전도성 폴리머, 페이스트, 성형 재료(들) 이외에도 또는 대신에 많은 금속들(예를 들어, 구리, 은, 알루미늄) 및 이들의 합금들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 본질적으로 열 절연체인 열 관리 요소는 열 전도체들 이외에 또는 대신에 사용될 수 있다.
열 관리 요소(35)는 유리하게는 노드(100) 내에서 및/또는 외부에서 열 에너지/열을 분배, 전달 또는 확산하도록 구성될 수 있다. 열 에너지 또는 열은 노드(100)의 선택된 영역 또는 전체 영역으로 전달된 다음, 노드(100) 외부로, 예를 들어 있다면 제2 기판(20)을 통해 또는 호스트 기판(60)을 통해 전달될 수 있으며, 따라서 예를 들어, 단일 지점에서 냉각을 제공하는 것과 관련하여 노드(100)의보다 효율적인 냉각을 산출할 수 있다. 이는 노드(100)가 핫스팟들을 피하기 위해 고전력 LED들 또는 LED 드라이버들과 같은 콤팩트한 고전력 컴포넌트들을 포함하는 경우 특히 유익할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 이러한 열 관리 요소(35) 또는 그의 적어도 일부의 열 전도율은 바람직하게는 적어도 2 W/mK, 또는 바람직하게는 적어도 10 W/mK, 또는 더 바람직하게는 적어도 50 W/mK, 또는 가장 바람직하게는 적어도 100 W/mK일 수 있다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 열 전도율이 낮은 다양한 재료들은 열 절연체들로 간주될 수 있는 반면, 높은 열 전도율과 관련된 재료들은 일반적으로 예를 들어 냉각/열 전달을 위해 열 전도체들로 더 효과적으로 활용될 수 있다. 예를 들어, 열 관리 요소(35)의 적절한 재료 선택에 의해 원하는 열 전도율이 얻어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 열 전도율이 적어도 10 W/mK인 플라스틱 재료가 사용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 예컨대 구리, 알루미늄, 아연 또는 Sn-Ag3.5-Cu9.0과 같은 주석-은-구리(SnAgCu) 성분과 같은 금속 재료가 열 관리 요소(35) 또는 그의 적어도 일부에 사용될 수 있다. 이러한 다양한 금속들의 열 전도율들은 적어도 약 60 W/mK이다. 따라서, 상당히 많은 금속들이 전형적인 플라스틱 재료보다 더 나은 열 전도율을 제공하며, 이는 열 관리를 위해 본 발명의 다양한 실시예들에서 이용될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 예컨대 열 우물, 열 슬러그 또는 열 패드와 같은 열 관리 요소(35)는, 예컨대 구리 또는 구리 합금으로 구성된 것과 같은, 예를 들어 전기 또는 전자 컴포넌트의 리드 프레임에 의해 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 게다가, 예를 들어 열 우물은 PCB와 같은 기판을 통한 유입구 매트릭스에 의해 구현될 수 있다. 열 우물은 특히 유리하게는 다층 기판들에 활용될 수 있다. 열 슬러그들 또는 패드들의 예들로는 TSSOP(thin-shrink small-outline package) 또는 QFN(quad-flat no-lead) 패키지에 배열된 열 전도성 재료를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전기 노드(100)는 실제로 제2 기판(20)과 같은 회로 기판, 또는 금속 코어를 갖거나 고온 동시 소성 세라믹(HTCC) 또는 저온 동시 소성 세라믹(LTCC)과 같은, 열 전도를 통해 냉각 및/또는 가열을 추가로 제공할 수 있는, 다층 세라믹 기술에 기반한 전기 요소(12)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 열 관리 요소(들)(35)는 전용 요소(들)을 포함하는 것 이외에 또는 대신에 전기 노드(100)의 다수의 요소들 및/또는 컴포넌트들과 통합될 수 있다. 예를 들어, 이는 열 관리 요소(35) 또는 예컨대 히트 싱크 또는 열 전도성 요소와 같은 적어도 그의 일부로서 기능하는 치수들과 같은, 이러한 특성들로 설계된 전기 전도체들을 이용하는 것을 수반할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 전기 노드(100)는 다음 중 적어도 하나와 같은 열 관리 요소(35)를 포함할 수 있다: 히트 싱크, 열 슬러그, 열 우물. 열 관리 요소(35)는 예를 들어, 제1 기판 필름(10) 상에서 또는 캐비티(15)의 개방 측으로부터 캐비티 외부로 연장하여, 캐비티(15) 내에 또는 적어도 부분적으로 캐비티(15) 외부에 배열될 수 있다. 열 관리 요소(35)는 추가로 또는 대안으로, 예를 들어 절단 또는 관통홀을 통해 제1 기판 필름(10)을 통해 배열될 수 있다. 게다가, 열 관리 요소(35)는 만약 있다면 제2 기판(20)을 통해 연장되어 배열될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 열 관리 요소(35)는 캐비티(15) 내부에 완전히 또는 적어도 부분적으로 배열된 히트 싱크를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 열 관리 요소(35)의 일부로서 전기 콘택 요소(16)는 두꺼운 구리 전도체들과 같은 높은 열 전도율을 갖는 재료를 포함하거나 이들로 구성될 수 있다. 히트 파이프들과 같은 열 관리 요소(35) 또는 요소들(35)은 대안으로 또는 추가로 히트 싱크로서 작동하거나 전기 노드(100) 내로 또는 그 외부로 열을 전도하도록 전기 콘택 요소(16)와 관련하여 배열될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 전기 노드(100)는, 예컨대 캐비티(15)에 제공되는 것과 같이, 예를 들어 보호층 이외에도, 예를 들어 열 관리 요소(35)로 작동하도록 열 전도성 제1 재료 층(30)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 재료 층(30)은 열 전도성 재료를 이용함으로써, 처리 유닛들 또는 저항기들과 같은 열 발생 컴포넌트들이 있는 대응 위치들에서와 같이, 부분적으로만 제공될 수 있는 반면, 제1 재료 층(30)의 나머지는 다른 재료일 수 있다.
전기 노드(100)가 호스트 기판(60) 또는 구조에 배열되는 다양한 실시예들에 따르면, 열 관리 요소(들)(35)는 호스트 기판(60)의 열 관리 요소(들)(35)와 열적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 전기 노드(100)와 대응 위치들을 갖는 호스트 기판(60) 상에 배열된, 흑연 또는 구리 테이프 조각들과 같은 흑연 또는 구리가 있을 수 있다. 또한, 이러한 열 전도성 요소들은 예를 들어 노드(100)로부터 열을 전도하기 위해 호스트 기판(60)을 따라 연장될 수 있다.
호스트 기판(60) 또는 구조에 배열된 전기 노드(100)를 포함하고 노드(100) 상의 성형 또는 주조 재료 층(90)을 포함하는 다양한 실시예들에서, 성형 또는 주조 재료 층(90)의 적어도 일부는 제1 기판 필름(10)을 적어도 부분적으로 덮거나 내장하는 부분과 같이, 완전히는 아니어도 열 전도성 재료일 수 있다.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드(100)를 개략적으로 예시한다. 도 4a 내지 4d는 전기 노드(100)를 각각 위에서, 아래에서 및 사시 관점에서 본 측 단면도로 예시한다. 인쇄되거나 장착된 컴포넌트와 같은 전기 요소(12)는 바람직하게는 그 안에, 예를 들어 캐비티(15)의 바닥에 배열되며, 선택적으로 전기 요소(12)를 전기 콘택 요소(16)에 연결하는 전도체들(14)은 제1 기판 필름(10)의 주변 부분에 배열된다.
도 4b 내지 4d는 제1 기판 필름(10) 상에 배열되어 있는 기능적 및/또는 장식적 요소(41)를 더 예시한다. 도 4b 내지 4d의 기능적 요소(41)는 예컨대 발광 다이오드(LED) 유형 요소(12)에 의한 것과 같이, 예를 들어 캐비티(15)에 배열된 광원에 의해 방출된 광을 통과하는 투명 재료의 창이거나 이를 포함한다. 이는 예를 들어, 시각적 또는 광학적 표시기로서 및/또는 조명 목적으로 사용될 수 있다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드(100)에서 이용할 수 있는 서브 어셈블리를 개략적으로, 500 및 502에서, 예시한다. 서브 어셈블리는 서브 어셈블리의 전기 회로를 형성하는, 복수의 전기 요소들(12), 바람직하게는 상호 연결된 요소들(12)를 포함할 수 있다. 이 예시적인 케이스의 전기 회로는 PCB와 같은 기판(20) 상의 하나의 서브 어셈블리일 수 있는 2-채널 LED 드라이버의 요소들을 포함한다. 서브 어셈블리는 예를 들어 그 주변 부분에, 공급 커패시터들, 인덕터들, 타이밍 저항기들, 감지 저항기들 및 작고 전력 밀도가 높은 드라이버 IC 간의 복잡하게 뒤섞인 회로 대신 크고 장착하기 쉬운 콘택 패드들 상의 전력, 접지, 2개의 PWM(펄스 폭 변조) 입력들, 2개의 LED 스트링 애노드들 및 2개의 LED 스트링 캐소드들과 같은 전기 콘택 요소(16)의 형태로 입력들 및/또는 출력들을 포함할 수 있다. 그런 다음, 서브 어셈블리는 캐비티(15) 내로 배열될 수 있으며 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 재료 층(30)에 의해 적어도 부분적으로 내장되거나 적어도 부분적으로 덮일 수 있다. 그러나, 이는 또한 제1 기판 필름(10) 상에 직접적으로 그리고 캐비티(15) 또는 나중에 캐비티(15)를 설정하는 영역에 생성될 수 이으며, 그런 다음 적어도 부분적으로 내장되거나 제1 재료 층(30)에 의해 적어도 부분적으로 덮이도록 배열될 수 있다. 그러나, 하나 또는 여러 기능성들을 갖고/갖거나 수행하도록 구성된 다양한 각기 다른 종류의 서브 어셈블리들 또는 전기 회로들이 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드(100)에 배열될 수 있으며, 전술한 전기 회로에 제한되지 않는다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 전기 노드들(100)을 개략적으로 예시한다. 도 6a의 전기 노드(100)는 캐비티(15)를 정의하는 제1 기판 필름(10), 및 캐비티(15)를 적어도 부분적으로 충진하도록 배열되고, 캐비티(15)에 배열된 적어도 하나의 전기 요소(12)를 내장하거나 적어도 부분적으로 덮도록 배열된 제1 재료 층(30)을 포함한다. 도 2에서, 전기 노드(100)는 적어도 하나의 전기 요소(12)를 포함하는, 인쇄 회로 기판 또는 그 조각과 같은, 제2 기판(20)을 포함한다. 더욱이, 제2 기판(20)은 적어도 하나의 전기 요소(12)가 캐비티(15) 내에 배치되고 제1 재료 층(30)에 내장되거나 적어도 부분적으로 덮이도록 배열된다. 단지 하나의 요소(12) 또는 유리하게는 예를 들어, 제2 기판(20) 상의 조명과 같은 기능성을 제공할 수 있는 전기 회로를 형성하는 복수의 전기 요소들(12)이 있을 수 있다. 게다가, 노드(100)에 전기적 연결을 제공하기 위해 적어도 하나의 전기 요소(12)에 대해 제2 기판(20)의 반대편에 배열된 전기 콘택 요소(16)가 있을 수 있다.
도 6a는 PCB 또는 예를 들어 전기 노드(100)가 그 위에 배열된 플라스틱 및/또는 유기 재료의 필름형 기판과 같은 호스트 기판(60)을 더 예시한다. 호스트 기판(60)은 바람직하게는 전기 노드(100)가 예를 들어 전도성 접착제를 사용하여 부착될 수 있는 전기 콘택 영역들(61)을 포함한다. 따라서, 전기 노드(100)는 하나 또는 여러 기능성들을 수행하도록 구성된 컴포넌트형 엔티티이다. 노드(100)와 호스트 기판(60) 사이의 전기적 연결은 갈바닉 연결로 도시되었지만, 용량성 또는 유도성 연결로 배열될 수도 있다. 더욱이, 전기 노드(100)의 제1 기판 필름(10)은 유리하게는 예를 들어 플라스틱에 의해 오버 몰딩되고/되거나 일반적으로 추가 재료에 의해 덮일 때 캐비티(15)의 컴포넌트들을 보호한다.
도 6b의 전기 노드(100)는 제2 재료 층(65)이 예를 들어 내부에, 예를 들어 적어도 하나의 전기 요소(12)와 제1 재료 층(30) 사이에 형성되는 에어 포켓들을 감소시키기 위해 적어도 하나의 전기 요소(12) 상에 제공되었다는 점을 제외하고는 도 6a에 도시된 것과 유사하다. 제2 층(65)의 재료(들)는 1차 충진재(제1 층)(30)의 재료(들)와 다를 수 있다. 제2 재료 층(65)은 적어도 하나의 전기 요소(12), 또는 많은 경우 이들 중 적어도 일부를 덮을 수 있고, 선택적으로는 또한 제2 기판(20)의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 제2 재료 층(65)은 예를 들어, 액체 수지와 같이 매우 쉽게 유동하고 완전히 젖어 있는 재료를 포함하거나 그 재료일 수 있다. 제2 재료 층(65)은 유리하게는 전자 컴포넌트들과 같은 전기 요소들(12) 및/또는 구조의 일부들 간 작은 갭들로 흐르는 사전 충진 재료로 사용될 수 있으며, 따라서 제1 재료 층(30)의 도포를 용이하게 하기 위해 기하학적 구조를 단순화하고/하거나 표면(들)을 "매끄럽게 한다".
제2 재료 층(65)은 IC 컴포넌트들의 모세관 언더필에 전형적으로 사용되는 재료 또는 유사한 재료이거나 이를 포함할 수 있다. 따라서, 재료 층(65)은 액체 유기 수지 바인더와 무기 충진재들의 혼합물일 수 있다. 유기 바인더는 예를 들어, 에폭시 수지 혼합물 또는 시아네이트 에스테르를 포함할 수 있다. 무기 충진재는 예를 들어 실리카를 포함할 수 있다.
대안으로 또는 추가로, 제2 재료 층(65)은 적어도 하나의 전기 요소(12)가 제1 기판 필름(10) 상에 그리고 에어 포켓들을 감소시키기 위해 캐비티(15) 내로 배열되는 실시예들에서 이용될 수 있다.
도 6c의 전기 노드(100)는 보호층(67)과 같은 층이 제1 기판 필름(10) 상에 배열되었다는 점을 제외하고는 도 6a에 도시된 것과 유사하다. 보호층(67)은 또한 용량성 감지 요소들 또는 조명 장치들 또는 광학 요소들과 같은 기능적 요소들 중 하나 또는 그 표면들 중 하나를 포함할 수 있다. 보호층(67)은 예를 들어 도 10을 참조하여 더 상세히 설명되는 보호 필름, 코팅, 쉘 구조 및/또는 성형 (플라스틱) 층을 포함할 수 있다. 보호층(67)은 노드(100)와 같은 하나 또는 복수의 엔티티들 및/또는 호스트 기판(60) 상에 제공된 전자 컴포넌트들과 같은 다른 특징부들을 덮을 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 어셈블리(200)의 전기 노드 스트립형 실시예를 개략적으로 예시한다. 스트립 어셈블리(200)는 예를 들어 복수의 캐비티들(15), 이 경우에는 2개를 정의하는 세장형 제1 기판 필름(10), 및 복수의 캐비티들(15)의 수에 대해 적어도 대응하는 수의 제1 재료 층들(30)을 포함한다. 상기 제1 재료 층들(30) 각각은 캐비티들(15)의 각자의 캐비티를 적어도 부분적으로 채우고 그 안에 적어도 하나의 전자 컴포넌트(12)를 내장한다. 캐비티들(15) 중 하나 또는 둘 다에서 전기 요소들(12)에 추가로 연결될 수 있는 제1 기판 필름(10) 상에 배열된 전기 콘택 요소들(16)이 있을 수 있다.
더욱이, 대응하는 수의 제1 재료 층들(30) 중 적어도 두 개는 공통 제1 재료 층(30)을 형성할 수 있다. 이는 제1 재료 층(30)이 본질적으로 두 개의 캐비티들(15) 사이에서 연장되어 연속 재료 층을 형성하는 것을 수반할 수 있다.
도 8a 및 8b는 차례로 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드 시트형 어셈블리(200)를 개략적으로 예시한다. 도 8a에서, 시트 어셈블리(200), 이하 시트는 시트(200) 위에서 본 사시도로 도시된다. 도 8b에서, 시트(200)는 시트(200) 아래에서 본 사시도로 도시된다. 시트(200)는 복수의 캐비티들(15), 이 경우에는 4개를 정의하는 세장형 제1 기판 필름(10), 및 복수의 캐비티들(15)의 수에 대해 적어도 대응하는 수의 제1 재료 층들(30)을 포함한다. 상기 제1 재료 층들(30) 각각은 캐비티들(15)의 각자의 캐비티를 적어도 부분적으로 채우고 그 안에 적어도 하나의 전자 컴포넌트(12)를 내장한다. 캐비티들(15) 중 하나, 일부 또는 각각에서 전기 요소들(12)에 추가로 연결될 수 있는 제1 기판 필름(10) 상에 배열된 전기 콘택 요소들(16)이 있을 수 있다. 더욱이, 대응하는 수의 제1 재료 층들(30) 중 적어도 두 개는 공통 제1 재료 층(30)을 형성할 수 있다. 이는 제1 재료 층(30)이 본질적으로 두 개의 캐비티들(15) 사이에서 연장되어 연속 재료 층을 형성하는 것을 수반할 수 있다.
도 7, 8a 및 8b는 제1 기판 필름(10) 상에 배열되어 있는 기능적 요소(41)를 더 예시한다. 기능적 요소(41)는 앞서 논의된 바와 같이, 예를 들어 LED에 의한 것과 같이, 캐비티(15)에 배열된 광원에 의해 방출된 광을 통과하는 투명 재료의 창을 포함할 수 있다.
도 8b에서, 하나의 캐비티(15)에 배열된 하나 이상의 전기 요소(12)가 있을 수 있다는 것이 추가로 예시된다. 이 경우, "ON" 및 "OFF"를 나타내는 좌측 하단 캐비티(15)는 예를 들어, 하나의 기능적 요소(41)를 조명하도록 구성된 두 개의 LED들을 포함할 수 있으며, 이는 즉 각각 "ON" 및 "OFF"이다. 하나의 LED의 광이 다른 LED의 섹션으로 침투하는 것을 차단하는 구조들이 더 있을 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드(100)를 개략적으로 예시한다. 도 9의 전기 노드(100)는 제1 재료 층(30) 내에 에어 포켓들(85)과 같은 포켓을 포함한다. 포켓(85)은 공기 및/또는 하나 또는 여러 개의 불활성 가스들과 같은 임의의 선택된 가스, 또는 기본적으로 임의의 유형의 가스 또는 이들의 조합을 함유할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 포켓(85)은 예를 들어 스위치와 같은 미세전자기계 시스템(MEMS) 컴포넌트(80)의 작동을 이네이블시키는 데 이용될 수 있으며, 이는 예를 들어 적절하게 작동하기 위해 컴포넌트(80)의 일부가 충분히 움직일 수 있는 약간의 자유 공간 또는 용적이 있어야 한다. 컴포넌트(80)는 본원에서 전기 요소(12)의 한 유형이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 구조(300)를 개략적으로 예시한다. 다층 구조(300)는 다음을 포함하는 적어도 하나의 전기 노드(100)를 포함할 수 있다: 캐비티(15)를 정의하는 제1 기판 필름(10), 및 캐비티(15)를 적어도 부분적으로 충진하도록 배열되고, 캐비티(15)에 배열된 적어도 하나의 전기 요소(12)를 내장하거나 적어도 부분적으로 덮도록 배열된 제1 재료 층(30); 또는 다음을 포함하는 적어도 하나의 노드 스트립(200) 또는 시트(200): 복수의 캐비티들(15)을 정의하는 제1 기판 필름(10), 및 복수의 캐비티들(15)의 수에 대해 적어도 대응하는 수의 제1 재료 층들(30)로서, 상기 제1 재료 층들(30) 각각은 캐비티들(15)의 각자의 캐비티를 적어도 부분적으로 채우고 그 안에 적어도 하나의 전자 컴포넌트(12)를 내장하는, 상기 제1 재료 층들(30). 다층 구조(300)는 호스트 기판(60)을 더 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 전기 노드(100) 또는 상기 적어도 하나의 전기 노드 스트립(200) 또는 시트(200)는 호스트 기판(60) 상에 배열된다. 또한, 구조(300)는 상기 적어도 하나의 전기 노드(100)를 덮는 성형 또는 주조 재료 층(90) 또는 예를 들어 호스트 기판(60) 상의 상기 적어도 하나의 전기 노드 스트립(200) 또는 시트(20)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 성형 또는 캐스트 재료 층(90)의 반대편에 배열된 제2 기판 필름(95)과 같은 적어도 하나의 추가 요소가 있을 수 있다. 성형 또는 주조 재료 층(90)은 적어도 부분적으로 투명할 수 있고, 따라서 광이 층(90)을 통해 지나갈 수 있다. 또한, 있다면 제2 기판 필름(95)은 예를 들어 캐비티(15) 내의 LED에 의해 방출된 광을 통과하기 위한 창들과 같은 다수의 장식 및/또는 기능적 요소들(41)를 또한 포함할 수 있다. 또한, 구조(300)는 예를 들어 호스트 기판(60) 상에 제공되고/되거나 층(90)에 적어도 부분적으로 내장된(장착, 인쇄 등) 전기 또는 특히 전자 컴포넌트들(55)과 같은 다수의 요소들을 호스팅할 수 있다. 이러한 요소들(55) 중 적어도 일부는 기능적으로, 예를 들어, 호스트 기판(60) 상에 더 큰 회로 설계의 적어도 일부를 선택적으로 정의하는 콘택들 및/또는 도체 트레이스들과 같은 적용 가능 연결 요소들을 통해, 노드(100), 및 예를 들어 그 내부의 요소(12)에 전기적으로 결합되는 것과 같이 기능적으로 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 전기 노드(100) 또는 적어도 하나의 전기 노드 스트립(200) 또는 시트형 어셈블리(200)는 적어도 하나의 전기 요소(12) 또는 요소들(12)이 제1 기판 필름(10)과 호스트 기판(60) 사이에 있도록 호스트 기판(60) 상에 배열될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 다층 구조(300)는 캐비티(15)에 대해 제1 기판 필름(10)의 반대편의 제1 기판 필름(10) 상에 배열된 적어도 하나의 제2 전기 요소를 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 흐름도를 예시한다. 전기 노드(100) 제조 방법의 시작에서, 시작 단계(900)가 실행될 수 있다. 시작하는 동안, 재료, 예를 들어 기판, 컴포넌트 및 툴 선택, 획득, 교정 및 기타 구성 태스크들과 같은 필요한 태스크들이 일어날 수 있다. 개별 요소와 재료 선택이 함께 작동하고 선택된 제조 및 설치 프로세스에서 살아남도록 특별한 주의를 기울여야 하며, 이는 당연히 바람직하게는 예를 들어 제조 프로세스 사양 및 컴포넌트 데이터 시트에 기반하거나 생성된 프로토타입을 조사 및 테스트하여 선행 점검한다. 따라서, 그 중에서도, 성형/IMD(인-몰드 데코레이션), 라미네이션, 본딩, (열) 성형, 전자 어셈블리, 컷팅, 드릴링 및/또는 인쇄 장비와 같은 중고 장비는 이 단계에서 작동 상태로 램핑 업 될 수 있다.
910에서, 제1 캐비티(15)를 정의하는 제1 기판 필름(10)이 얻어질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 캐비티(15)를 정의하도록 초기 기판 필름을 열 성형, 냉간-성형과 같이 성형함으로써 또는 진공 또는 고압을 이용함으로써 제1 기판 필름(10)이 얻어질 수 있다. 다른 대안 또는 추가 실시예들에 따르면, 선택적으로 캐비티(15)를 포함하는 타겟 3차원 형상으로 직접 사출 성형과 같이 성형함으로써 제1 기판 필름(10)이 얻어질 수 있다.
920에서, 캐비티를 적어도 부분적으로 제1 재료로 충진(예를 들어, 붓기, 디스펜싱 및/또는 (저압) 성형)함으로써 적어도 제1 재료 층이 제공될 수 있다. 캐비티에 배열된 적어도 하나의 전기 요소(12)는 이 단계에서 제1 재료 층에 내장되거나 이에 의해 적어도 부분적으로 덮일 수 있다. 전기 요소(12)의 적어도 하나의 요소는 예를 들어 선택적으로 상기 형성 전 또는 후에 장착 및/또는 인쇄함으로써 예를 들어, 필름(10) 상의 타겟 표면 또는 재료에 배열될 수 있다.
일부 실시예들에서, 방법은 적어도 하나의 전기 콘택 또는 연결 요소(16)를 전기 노드(100)에 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전기 콘택 요소(16)는 적어도 하나의 전기 요소(12)에 전기적으로 연결될 수 있다. 적어도 하나의 전기 콘택 요소(16)는 특히 노드(100) 외부로부터 노드(100)에 갈바닉, 용량성 또는 유도성 연결과 같은 전기적 연결부를 제공하도록 구성될 수 있다. 이는, 예를 들어, PCB와 같은 호스트 기판(60)의 전기 콘택 요소에 예컨대 납땜되거나 또는 전도성 접착제를 사용하여 선택적으로 부착될 수 있는 전기 콘택 패드들(16)을 갖는 것을 수반할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 전기 콘택 요소(16), 하나 또는 여러 개는 노드(100)로의 전기적 연결을 제공하기 위해 제1 기판 필름(10)의 주변 부분에 배열될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기에 언급된 바와 같이, 방법은 스크린 인쇄 또는 잉크젯 인쇄 또는 다른 형태의 인쇄 전자 기술과 같이, 적어도 하나의 전기 요소(12)를 제 1 기판 필름(10) 상에 그리고 캐비티(15) 내로, 즉 캐비티(15)의 내부 표면을 형성하는 제1 기판 필름(10)의 일부 상에 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 콘택 요소들(16)과 같은 다수의 추가 특징부들이 인쇄 전자 기술에 의해 얻어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 방법은 적어도 하나의 전기 요소(12)를 포함하는 인쇄 회로 기판과 같은 제2 기판(20)을 획득하는 단계, 및 적어도 하나의 전기 요소(12)가 제1 재료 층(30)에 내장되거나 이에 의해 적어도 부분적으로 덮이도록 하도록 적어도 하나의 전기 소자(12)가 캐비티 (15) 내에 배치되도록 제2 기판(20)을 배열하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 회로 설계를 구성하기 위해 예를 들어, 전도체 라인들(트레이스들) 및/또는 접촉 패드들 및/또는 전극들을 정의하는 다수의 전도성 영역들은 필름(들) 상에, 즉 바람직하게는 인쇄 전자 기술의 하나 이상의 적층 기술들에 의해, 그 필름(들)의 한 면 또는 양면들에 제공된다. 예를 들어, 스크린, 잉크젯, 플렉소그래픽, 그라비아 또는 오프셋 리소그래픽 인쇄가 사용될 수 있다. 또한 예를 들어, 그래픽, 시각적 표시기, 광학 요소 등의 인쇄 또는 일반적인 제공을 포함하는 필름(들)을 구축하는 추가 동작들이 여기서 일어날 수 있다. 따라서, 또한 다수의 전기 비전도성 또는 절연 특징들이 바람직하게는 관련 구조의 인쇄 전자 기술에 의해 제공될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 예를 들어, 여기에서 논의되는 요소(12)와 같은 다른 요소들과 관련하여(선택적으로 그와 통합되어), 다수의 열 관리 요소들이 제공(장착, 인쇄 바람직하게는 인쇄 전자 기술을 이용하는 등)될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 열 관리 요소들 또는 그 일부들이 예를 들어, 전기 노드 외부의 다층 구조의 호스트 기판(60) 상에 제공될 수 있다. 커넥터 또는 전도체와 같은 특징부는 일부 실시예들에서 다른 또는 잠재적인 "1차" 기능 외에도 열 관리 기능을 가질 수 있으며, 이는 예를 들어, 재료 선택(예를 들어, 적절한 금속과 같은 전기 및 열 전도성 재료 둘 다 사용될 수 있음) 및 형태/치수들을 유념하여 특징부의 설계에 고려될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 그런 다음, 하나 이상의 노드들이 제공되거나 여기에서 설명된 바와 같이 시스템 또는 특히, 일체형 다층 구조, 예를 들어, 노드들 외에도, 시스템 또는 특히, 다수의 추가 특징부들, 선택적으로 외부 장치(들)를 포함하는 다층 구조를 수립하는 데 사용될 수 있다.
999에서, 방법 실행이 종료된다.
도 12a 및 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 노드를 제조하는 다양한 잠재적인 단계들을 예시한다. 일반적으로, 예를 들어 도 11을 유념하여 설명된 다양한 양태들이 또한 본원에서 적용 가능하다.
도 12a에서, 121에서, 캐비티(15)를 정의하는 제1 기판 필름(10)이 획득될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 캐비티(15)를 정의하도록 기판 필름을 열 성형, 냉간-성형과 같이 성형함으로써 또는 진공 또는 고압을 이용함으로써 제1 기판 필름(10)이 획득될 수 있다. 다른 대안 또는 추가 실시예에 따르면, 제1 기판 필름(10)은 사출 성형과 같이 성형함으로써 획득될 수 있다. 122에서, 적어도 하나의 전기 요소(12)가 제1 기판 필름(12) 상에 그리고 캐비티(15)에 제공될 수 있다. 선태적으로, 전기 연결 요소(14) 및 전기 콘택 요소(16)는 또한 제1 기판 필름(10) 상에 제공될 수 있다. 123에서, 캐비티(15)를 적어도 부분적으로 충진하도록 배열되고, 적어도 하나의 전기 요소를(12)를 내장하거나 적어도 부분적으로 덮도록 제1 재료 층(30)이 제공될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제1(30) 및 잠재적인 추가 재료 층들은 선택적으로 적어도 부분적으로 응고되거나 응고될 수 있고/있거나 그렇지 않으면 가열, 냉각, 온도 및/또는 압력에 노출되고/되거나 예를 들어 상기 및/또는 기타 파라미터들에 대한 적절한 환경에서 시간의 경과에 반응하여 통합할 수 있는, 선택된 처리를 사용하여 연성 또는 탄성과 같은 특성들의 측면에서 변경될 수 있다.
도 12b에서, 221에서, 캐비티(15)를 정의하는 제1 기판 필름(10)이 획득될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 캐비티(15)를 정의하도록 기판 필름을 열 성형, 냉간-성형과 같이 성형함으로써 또는 진공 또는 고압을 이용함으로써 제1 기판 필름(10)이 획득될 수 있다. 다른 대안 또는 추가 실시예에 따르면, 제1 기판 필름(10)은 사출 성형과 같이 성형함으로써 획득될 수 있다. 122에서, 캐비티(15)를 적어도 부분적으로 충진하도록 제1 재료 층(30)이 제공될 수 있다. 123에서, 적어도 하나의 전기 요소(12)를 내장하거나 적어도 부분적으로 덮도록 캐비티(15) 내로, 바람직하게는 제2 기판(20) 상에 적어도 하나의 전기 요소(12)가 제공될 수 있다. 선택적으로, 전기 연결 요소(14) 및 전기 콘택 요소(16)는 또한 제2 기판(20) 상에, 또는 제1 기판 필름(10) 상에, 또는 예를 들어 제1 재료 층(30)의 응고 후, 제1 재료 층(30) 상에, 또는 상기 요소들 중 둘 이상에 제공될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전기 요소(12)를 포함하는 제2 기판(20)은 먼저 전기 요소(12)가 캐비티 내에, 또는 바람직하게는 기판(20)의 적어도 일부에 있도록 배열될 수 있으며, 전기 요소(12)를 내장하거나 적어도 부분적으로 덮기 위해 제1 재료 층(30)이 캐비티(15) 내에 제공된 후에만 배열될 수 있다.
본원에 설명된 바와 같은 적어도 하나의 전기 노드를 포함하는 시스템(포함된 노드들은 구성, 재료, 포함된 요소들 및/또는 관련 기능성들 면에서 서로 유사하거나 상이할 수 있음)이 제공될 수 있다. 시스템에서, 선택적으로 제거 가능하게 외부 장치, 재료 및/또는 구조에, 예컨대 적어도 하나의 노드는 노드에 대한 기계적 및/또는 전기적 연결 요소들과 같은 연결 특징부(들)이 제공될 수 있는, 예를 들어 선택된 타겟 또는 호스트 표면 또는 그 기판에 부착될 수 있다.
외부 장치 또는 구조의 경우, 적어도 하나의 노드는 감지 기능, 처리 기능, 전력 전달 기능, 데이터 저장 기능, 표시, 통신 및/또는 사용자 인터페이스(UI) 기능과 같은 원하는 기능을 제공할 수 있다. 적어도 하나의 노드 및 예를 들어, 그 내부의 전자 컴포넌트와 같은 적어도 하나의 전기 요소는 예를 들어, 다수의 전도성 트레이스들, 핀들, 커넥터들, 배선 및/또는 케이블링을 포함하는 예를 들어 하나 이상의 연결 요소들을 통해, 예컨대 외부 장치 또는 구조의 전자 컴포넌트와 같은 요소에 전기적으로, 전자기적으로, 열적으로 또는 광학적으로 연결되는 것과 같이 기능적으로 연결될 수 있다. 추가 또는 대체 무선(예를 들어, 무선 주파수) 결합은 선택된 무선 전송 기술 및 관련 요소들(송신기, 수신기, 송수신기)를 구현하는 것을 통해서도 가능하다. 적어도 하나의 노드 및 외부 장치나 구조의 요소는 협력 가능하게 기능하도록 구성되어 원하는 공동 엔티티를 설정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 시스템은 바람직하게는 일체형 다층 구조로 실현될 수 있으며, 그에 대한 몇 가지 실현 가능한 실시 예가 이전에도 검토된다. 구조는 하나 이상의 전기 노드들을 포함할 수 있으며, 선택적으로 함께 전기적으로 연결된 것과 같이 기능적으로 연결된다. 또한, 구조는 호스트 기판을 포함할 수 있으며, 선택적으로 성형을 통해 원하는 3차원 형상을 확립하는 데 활용되거나 활용되었던 열 성형 가능 재료와 같은 성형 가능 재료를 포함한다. 호스트 기판은 전기 노드들을 수용하도록 구성될 수 있다. 호스트 기판을 원하는 3D 형상으로 형성하는 것은 전기 노드들 및/또는 그 위의 다른 특징부들과 같은 특징부들의 제공 전에 및/또는 이후에 발생할 수 있다.
시스템 또는 다층 구조의 다양한 실시예들에서, 하나의 실현으로서, 예를 들어 열가소성 재료를 포함하는 예를 들어 성형 또는 주조 재료 층이 호스트 기판 상에 제공될 수 있으며, 따라서 상기 하나 이상의 전기 노드들 및/또는 그 위에 제공된 추가 전기 요소들(예를 들어, 전자 컴포넌트(들)을 포함하는 전자 장치)과 같은 다른 특징부들 중 적어도 하나의 적어도 일부를 내장할 수 있다. 다층 구조는 실제로, 예를 들어 그들 사이에 제어, 전력, 열 또는 데이터 전송 목적으로 원하는 연결을 설정하기 위해 상기 하나 이상의 전기 노드들 중 적어도 하나와 추가로 선택적으로 기능적으로, 예컨대 전기적으로 및/또는 열적으로 연결된, 호스트 기판 및/또는 구조의 다른 층에 제공되는 전기 요소들 및/또는 열 관리 요소들과 같은 다수의 추가 특징부들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전기 요소(12)는 마이크로 컨트롤러, 신호 프로세서 또는 프로세서와 같은 처리 유닛을 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛을 노드(100)에 배열함으로써, 적어도 그 핀들을 통해 직접 처리 유닛에 대한 액세스가 방지될 수 있다. 액세스가 가능하고 제어된 액세스를 위해 독점 소프트웨어 및 선택된 프로토콜들을 포함할 수 있는 노드(100)에 추가 컴포넌트들이 배열될 수 있다.
노드(100)의 다양한 실시예들에서, 그에 의해(예를 들어, 전기 요소(12)에 의해) 방출, 수신 및/또는 처리되는 다양한 신호들은 다음으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 포함할 수 있다: 전기 신호, 전자기 신호, 광학 신호, 전류, 전압, 전력 신호, 디지털 신호, 아날로그 신호, 아날로그 전기 신호, 디지털 전기 신호, 제어 신호 및 (기타) 데이터 신호.
일 실시예에 따르면, 전기 노드(100) 또는 관련 시스템/다층 구조는 의류용 보안 태그에 사용될 수 있다. 또한, 예를 들어 차량들(예를 들어, 차내 전자 장치), 조명 장치들, 웨어러블 전자 장치, 컴퓨팅 또는 통신 장치들, 소비자 전자 제품, 측정 장치들 및 기타 다양한 제품들과 관련하여 쉽게 용도를 찾을 수 있다.
다양한 실시예들에서, 다양한 SMD들과 같은 전자 컴포넌트들을 포함하는 하나 이상의, 전형적으로 레디-메이드의, 컴포넌트들 또는 요소들이 예를 들어 솔더 및/또는 접착제들에 의해 필름(들) 또는 (기타) 기판(들) 상에 부착 또는 제공될 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 인쇄 전자 기술은 OLED들과 같은 컴포넌트들의 적어도 일부를 필름(들) 또는 기판(들) 상에 직접 실제 제조하는 데 적용될 수 있다.
또한 본원에 논의된 바와 같이, 전기 요소(12)는 표준 픽 앤 플레이스 방법/장비(적용 가능한 경우)와 같은 임의의 실행 가능한 포지셔닝 또는 설치 기술을 이용하여 필름(10) 상에 제공될 수 있다. 적용 가능한 본딩(예를 들어, 접착제 또는 기타 본딩 물질을 사용), 아교 및/또는 추가 고정 기술들이 추가로 사용될 수 있다. 게다가, 전기 요소(12)는 인쇄, 사출 성형 또는 딥 성형될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 노드(100), 다층 구조(300) 또는 앞서 언급된 시스템의 전기 요소(12) 및/또는 다른 특징부는 다음으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 포함할 수 있다: 전자 컴포넌트, 전자 기계 컴포넌트, 전기 광학 컴포넌트, 복사 방출 컴포넌트, 발광 컴포넌트, LED(발광 다이오드), OLED(유기 LED), 측면 촬영 LED 또는 기타 광원, 상면 촬영 LED 또는 기타 광원, 하면 촬영 LED 또는 기타 광원, 방사선 감지 컴포넌트, 광 감지 또는 감광 컴포넌트, 포토다이오드, 포토트랜지스터, 광전지 장치, 센서, 마이크로 기계 컴포넌트, 스위치, 터치 스위치, 터치 패널, 근접 스위치, 터치 센서 , 대기 센서, 온도 센서, 압력 센서, 수분 센서, 가스 센서, 근접 센서, 용량성 스위치, 용량성 센서, 투영 용량성 센서 또는 스위치, 단일 전극 용량성 스위치 또는 센서, 용량성 버튼, 다중 전극 용량성 스위치 또는 센서, 자기 커패시턴스 센서, 상호 용량성 센서, 유도성 센서, 센서 전극, 미세 기계(MEMS) 컴포넌트, UI 요소, 사용자 입력 요소, 진동 요소, 사운드 생성 요소, 통신 요소, 송신기, 수신기, 트랜시버, 안테나, 적외선(IR) 수신기 또는 송신기, 무선 통신 요소, 무선 태그, 라디오 태그, 태그 리더, 데이터 처리 요소, 데이터 저장 또는 메모리 요소, 전자 서브 어셈블리, 광 지향 요소, 광가이드, 렌즈 및 리플렉터. 환경과의 기능적 연결이 필요한 센서가 예를 들어, 노드(100) 내에 배열된 경우, 연결부는 그(예를 들어, 앞에서 또한 고려된 바와 같은 유체, 광학 및/또는 전기적 연결부)에 추가로 제공될 수 있다.
따라서, 노드(100) 또는 다층 구조(300)는 IC(들) 및/또는 다양한 컴포넌트들과 같은 전자 장치를 통합할 수 있다. 다층 구조(300)의 전자 장치의 적어도 일부는 전기 노드(100)를 통해 제공될 수 있다. 선택적으로, 노드 및/또는 다층 구조의 전자 컴포넌트들 또는 열 관리 요소들과 같은 하나 이상의 다른 요소들은 앞에서 논의된 바와 같은 보호 플라스틱 층에 의해 적어도 부분적으로 오버 몰딩될 수 있다. 예를 들어, 접착제, 압력, 기계적 고정 특징부들 및/또는 열은 예를 들어 노드(100)와 필름(10) 또는 기판(20)의 기계적 본딩에 사용될 수 있다. 솔더, 배선 및 전도성 잉크는 노드(100) 및/또는 구조(300)의 요소들 사이에 그리고 구조(300)에서 전자 컴포넌트들과 같은 나머지 전기 요소들과의 전기적 연결부들을 제공하기 위한 적용 가능한 옵션들의 예들이다.
획득된 전기 노드(100), 스트립 또는 시트(200)와 같은 어셈블리, 및/또는 다층 구조(300)의 결과적인 전체 두께와 관련하여, 이는 예를 제조 및 후속 사용을 측면에서 필요한 강도를 제공하는 사용된 재료들 및 관련 최소 재료 두께에 따라 달라진다. 이러한 측면들은 사례별로 고려되어야 한다. 예를 들어, 구조의 전체 두께는 약 1mm 또는 수 밀리미터일 수 있지만, 상당히 두껍거나 얇은 실시예들도 실시 가능하다.
라미네이션 또는 적절한 코팅(예를 들어, 증착) 절차에 의해 특히, 구조(300)에 추가 층들이 추가될 수 있다. 층들은 보호, 표시 및/또는 미적 가치(그래픽, 색상, 그림, 텍스트, 숫자 데이터 등)일 수 있으며, 추가 플라스틱 대신 또는 이외에 예를 들어, 섬유, 가죽 또는 고무 재료들을 포함할 수 있다. 전자 장치와 같은 추가 요소들은 기판의 외부 표면과 같은 구조(300)의 외부 표면(들)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 전기적 연결을 구현하기 위한 커넥터 요소는 노드(10) 또는 구조(300)에 제공될 수 있고 외부 장치, 시스템 또는 구조의 외부 커넥터 및/또는 커넥터 케이블과 같은 원하는 외부 연결 요소에 연결될 수 있다. 예를 들어, 이 두 커넥터들은 함께 플러그 앤 소켓 유형 연결부를 형성할 수 있다.
다양한 추가 또는 보조 실시예들에서, 예를 들어 필름(10)은 예를 들어, 열가소성 폴리머와 같은 플라스틱, 및/또는 예를 들어, 목재, 가죽 또는 직물에 관한 유기 또는 생체 재료, 또는 이러한 재료들을 서로 또는 플라스틱들이나 폴리머들이나 금속들과의 임의의 조합과 같은 재료(들)을 포함하거나 구성될 수 있다. 필름(10)은 열가소성 재료를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 필름(10)은 본질적으로 가요성이거나 구부러질 수 있다. 일부 실시예들에서, 필름(10)은 대안적으로 실질적으로 단단할 수 있다. 필름의 두께는 실시예에 따라 매우 달라질 수 있다; 이는 예를 들어, 몇 십 또는 몇 백만분의 1 밀리미터일 수 있거나, 일 또는 몇 밀리미터(들)의 크기로 상당히 더 두꺼울 수 있다.
예를 들어, 필름(10)은 다음으로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다: 폴리머, 열가소성 재료, 전기 절연 재료, PMMA(폴리메틸 메타크릴레이트), 폴리카보네이트(PC), 코폴리에스터, 코폴리에스터 수지, 폴리이미드, 메틸 메타크릴레이트와 스티렌의 코폴리머(MS 수지), 유리, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 탄소 섬유, 유기 재료, 생체 재료, 가죽, 목재, 섬유, 직물, 금속, 유기 천연 소재, 원목, 베니어판, 합판, 껍질, 나무 껍질, 자작나무 껍질, 코르크, 천연 가죽, 천연 섬유 또는 직물 소재, 자연 재배 소재, 면, 양모, 린넨, 실크 및 임의의 위의 조합.
앞서 언급된 바와 같이, 다양한 실시예들에서, 필름(10) 및/또는 제2 재료 층(65)과 같은 추가 층(들)의 재료(들)는 적어도 부분적으로 예를 들어, 가시 스펙트럼에서 미리 정의된 파장들을 유념하여 광학적으로 실질적으로 불투명하거나 적어도 반투명할 수 있다. 이는 또한 성형 또는 주조 재료 층(90)뿐만 아니라 있다면 제2 기판 필름(95)에도 적용 가능하다. 필름(10)은 그래픽 패턴 및/또는 그 위나 그 내부의 색상과 같은 시각적으로 구별할 수 있는, 장식용/미적 및/또는 유익한 특징들이 제공되었을 수 있다. 특징부들은 전기 요소(12)와 필름의 동일한 면에 제공되어 적어도 부분적으로 밀봉되거나 반대편에 제공되어 예를 들어, 전기 노드(100)의 관련 오버 몰딩 절차를 통해 플라스틱 재료(들)에 의해 밀봉되거나 밀봉되지 않을 수 있다. 따라서, IML(인-몰드 라벨링)/IMD(인-몰드 데코레이션) 기술이 적용 가능하다. 사용된 재료들은 적어도 부분적으로, 즉 적어도 장소에서, 전자 장치에 의해 방출되는 가시광과 같은 방사선에 광학적으로 실질적으로 투명할 수 있다. 투과율은 예를 들어, 약 80 %, 85 %, 90 %, 95 % 이상일 수 있다.
성형된 재료(들)는 열가소성 및/또는 열경화성 재료(들)를 포함할 수 있다. 성형되거나 그렇지 않으면 생성된 층(들)의 두께는 실시예에 따라 매우 달라질 수 있다; 이는 예를 들어, 1 미만, 1, 몇 또는 수십 밀리미터 정도의 크기일 수 있다. 예를 들어, 성형된 재료는 예를 들어 전기 절연재일 수 있다.
보다 상세하게는, 제2 재료 층(65) 및/또는 예를 들어 층(90)과 같은 포함된 층은 다음으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다: 탄성 수지, 열경화성 재료, 열가소성 재료, PC, PMMA, ABS, PET, 코폴리에스터, 코폴리에스터 수지, 나일론(PA, 폴리아미드), PP(폴리프로필렌), TPU(열가소성 폴리우레탄), 폴리스티렌(GPPS), TPSiV(열가소성 실리콘 가황산염) 및 MS 수지.
다양한 추가 또는 보조 실시예들에서, 다수의 전기 요소들(12), 전기 연결 요소들(14) 및/또는 패드들과 같은 전기 콘택 요소들(16)은 다음으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함한다: 전도성 잉크, 전도성 나노입자 잉크, 구리, 강철, 철, 주석, 알루미늄, 은, 금, 백금, 전도성 접착제, 탄소 섬유, 합금, 은 합금, 아연, 황동, 티타늄, 솔더 및 임의의 그 컴포넌트. 사용된 전도성 재료들은 가시광과 같은 원하는 파장들에서 광학적으로 불투명하고, 반투명하고/하거나 투명하여, 예를 들어 가시광과 같은 방사선이 그로부터 반사되거나 그에 흡수되거나 통과되도록 할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 예를 들어 그래픽, 색상 또는 기타 시각적 특징들을 또한 포함하는 선택된 특징부들이 내부 표면들 또는 층들 상에, 예를 들어, 특징부들이 분리된 상태로 유지되고 따라서 적어도 필름(10)의 두께 및 예를 들어 성형된 플라스틱들(10)의 주변 보호층(67, 90)에 의해 잠재적으로 유해한 환경 영향으로부터 보호되도록 캐비티(15)를 향하는 (기판) 필름(10) 면 상에 제공될 수 있다. 따라서, 예를 들어 도장, 인쇄 또는 장착 표면 특징을 쉽게 손상시킬 수 있는 다양한 충격들, 마찰들, 화학 물질들 등은 특징들에 영향을 주거나 영향을 미치지 않는다. 필름(들)은 재료 층 또는 예를 들어 전기 요소들과 같은 하부 특징부들을 노출하기 위해 홀들이나 노치들과 같은 필요한 특성들을 갖는 원하는 형상으로 쉽게 제조 또는 가공되고, 선택적으로 절단될 수 있다.
도 13은 다수의 적용 가능한 열 관리 특징들 또는 요소들(35)이 제공되는, 전기 노드(100)의 추가 실시예를 개략적으로 예시한다. 도 13의 실시예에서, 열 관리 요소를 통합하는 다양한 다른 실시예들에서와 같이, 열 관리 요소(35)는 선택적으로, 예컨대 그 극히 일부를 갖거나, 캐비티(15) 및/또는 전기 노드(100) 외부에서, 50 %, 60 %, 70 %, 80 % 또는 90 % 정도 또는 이상의 요소(예를 들어, 용적, 면적 및/또는 중량)를 갖는 것과 같이, 적어도 부분적으로 배열될 수 있는 히트 싱크를 포함할 수 있다. 그러나, 도 13에 개략적으로 도시된 것에 따른 다양한 실시예들에서, 히트 싱크는 노드(100) 및/또는 특히 캐비티(15) 내부에 적어도 부분적으로 위치될 수 있다. 바람직하게는, 있다면, 열 관리 요소(35)와 적어도 하나의 전기 요소(12) 또는 컨버터 요소와 같은 전기 요소 사이에, 호스트 기판 (60) 및/또는 제2 기판(20)의 개구부를 통한 것과 같은 열 전도 경로가 있을 수 있으며, 전기 요소는 캐비티 (15)에 배열되어 열을 발생시킨다. 열 전도 경로는 추가로 또는 대안으로 열 전도성 페이스트 및/또는 열 전도성 부분들 또는 본질적으로 경로를 형성하기 위해 서로 접촉하여 배열된 층들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 열 및 전기 전도 경로들은 열과 전기 둘 다를 전도하는, 예를 들어, 선택된 금속 및/또는 기타 재료를 포함하는 커넥터 또는 전도체와 같은 전용 요소들 이외에 또는 그 대신에 적어도 하나의 공통 요소에 의해 적어도 부분적으로 배열될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 열 관리 요소(35)는 도 13에서 볼 때 캐비티(15)의 폐쇄 측과 상단 측에 대해 캐비티(15)의 반대편에 배열될 수 있다. 즉, 열 관리 요소(15)는 바람직하게는 도 13에서와 같이 캐비티(15)의 개방 측에 배열될 수 있다. 열 전도 경로의 일부는 있다면 예컨대 제2 기판(20)을 따라 전도성 열을 위한 노드(100) 또는 캐비티(15)에 존재할 수 있다. 게다가, 예컨대 호스트 기판(60) 상에 및/또는 노드(100)의 외부 표면 상에 배열된 흑연 또는 구리 테이프 조각과 같은, 열 전도성 재료로서, 예를 들어 흑연 또는 구리가 있을 수 있다. 테이프는 예를 들어, 제1 기판 필름(10)의 캐비티(15)의 개방 측과 동일한 노드(100) 측에 배열될 수 있다. 선택적으로, 외부 장치 또는 시스템에 연결되는 노드(100)의 커넥터와 같은 연결 요소는 열 관리 요소(35)의 적어도 일부를 호스팅하거나, 그에 부착되거나 또는 그를 정의할 수 있다.
도 14는 요소들(35)과 같은 다수의 관련 열 관리 특징부들이 제공되는, 전기 노드(100)의 추가 실시예를 또한 개략적으로 예시한다.
도 14에서, 열 관리 요소(35)는 열 전도성 재료를 사용한 사출 성형에 의해 배열될 수 있다. 이러한 열 관리 요소(35)는 투샷(two-shot) 성형 기법에 의해 제공될 수 있다. 바람직하게는, 있다면 호스트 기판 및/또는 제2 기판(20)의 절단 또는 홀 또는 관통홀과 같은 개구부가 있을 수 있으므로, 히트 싱크 또는 히트 파이프의 재료와 같은, 열 관리 요소(35)의 재료는 노드(100)의 발열 요소근처에 성형된다.
본 발명의 범위는 그 등가물과 함께 첨부된 청구 범위에 의해 결정된다. 당업자는 개시된 실시예들이 단지 예시 목적으로만 구성되었으며, 상기 원리들 중 다수를 적용하는 다른 배열들이 각각의 잠재적인 사용 시나리오에 가장 적합하도록 쉽게 준비될 수 있다는 사실을 이해할 것이다. 예를 들어, 플라스틱을 기판(예를 들어, 항목(60))에 직접 성형하는 대신 또는 그 외에, 플라스틱 층이 맨 앞에 미리 준비된 다음 예를 들어, 접착제, 기계적 부착 수단(나사, 볼트, 못 등), 압력 및/또는 열을 적용하는 적절한 라미네이션 기술에 의해 기판에 부착될 수 있을 것이다. 마지막으로, 일부 시나리오들에서, 성형 또는 주조 대신에, 플라스틱 또는 다른 층이 적절한 증착 또는 추가 대안 방법을 사용하여 타겟 기판(들) 상에 생성될 수 있다. 또한, 인쇄, (전기) 전도성 트레이스들 대신, 트레이스들이 달리 생성/제공될 수 있다. 예를 들어, 다른 옵션들 중에서, 에칭 또는 전사 라미네이션을 사용하여 제조된 전도체 필름이 적용될 수 있다.

Claims (37)

  1. 전기 노드(100)에 있어서,
    - 캐비티를 정의하는 제1 기판 필름(10), 및
    - 상기 캐비티를 적어도 부분적으로 충진하도록 배열되고, 상기 캐비티에 배열된 적어도 하나의 전기 요소(12)를 내장하거나 적어도 부분적으로 덮도록 배열된 제1 재료 층(30)을 포함하는, 전기 노드.
  2. 제1항에 있어서, 스크린 인쇄 또는 잉크젯 인쇄와 같이, 상기 제1 기판 필름 상에 상기 캐비티 내로 인쇄되는 상기 적어도 하나의 전기 요소를 포함하는, 전기 노드.
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 인쇄 회로 기판, 세라믹 전기 기판, 인쇄 필름 기판 또는 패턴화된 전도성 폴리머 기판과 같은 제2 기판(20)를 포함하고, 상기 제2 기판의 제1 면에 배열되는 것과 같은, 상기 적어도 하나의 전기 요소를 포함하며, 상기 제2 기판은 상기 적어도 하나의 전기 요소가 상기 캐비티 내로 배치되고 상기 제1 재료 층에 내장되거나 상기 제1 재료 층에 의해 적어도 부분적으로 덮이도록 배열되는, 전기 노드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 기판은 상기 전체 제 1 면과 상기 적어도 하나의 전기 요소가 상기 캐비티 내로 배치되고 상기 제1 재료 층에 내장되도록 배열되는, 전기 노드.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 재료 층은 그에 인접한 요소들 사이의 열 팽창 관련 응력들을 줄이기 위해 탄성 재료를 포함하는, 전기 노드.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 요소에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 전기 콘택 요소(16)를 포함하며, 상기 적어도 하나의 전기 콘택 요소는 상기 노드 내로, 갈바닉, 용량성 또는 유도성 연결부와 같은 전기적 연결부를 제공하도록 구성되는, 전기 노드.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 요소와 상기 제1 재료 층 사이의 에어 포켓들을 줄이기 위해 상기 적어도 하나의 전기 요소 상에 배열되는 제2 재료 층을 포함하는, 전기 노드.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐비티에 대해 상기 제1 기판 필름의 반대편의 상기 제1 기판 필름 상에 배열된 적어도 하나의 제2 전기 요소를 포함하는, 전기 노드.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 콘택 요소는 상기 노드 내로 전기적 연결부를 제공하기 위해 적어도 상기 제1 기판 필름의 주변부에 배열되는, 전기 노드.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 재료 층 내에 에어 포켓을 포함하는, 전기 노드.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기판 필름은 열 성형된 것과 같이 성형된 기판 필름 또는 상기 캐비티를 정의하는 사출 성형 기판 필름인, 전기 노드.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 열 관리 요소(35)로서, 선택적으로는 히트 싱크, 열 슬러그 및 열 우물로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나와 같은 냉각 또는 가열 요소를 포함하는, 전기 노드.
  13. 제12항에 있어서, 상기 열 관리 요소는 상기 캐비티 내부에 완전히 배열되고 상기 제1 재료 층에 내장되는, 전기 노드.
  14. 전기 노드를 제조하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
    - 캐비티를 정의하는 제1 기판 필름을 획득하는 단계, 및
    - 제1 재료로 상기 캐비티를 적어도 부분적으로 충진함으로써 제1 재료 층을 제공하는 단계로서, 상기 캐비티 내로 배열된 적어도 하나의 전기 요소는 상기 제1 재료 층에 내장되거나 상기 제1 재료 층에 의해 적어도 부분적으로 덮이는, 상기 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    - 상기 전기 노드에 적어도 하나의 전기 콘택 요소를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 적어도 하나의 전기 콘택 요소는 상기 적어도 하나의 전기 요소에 전기적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 전기 콘택 요소는 상기 노드 내로, 갈바닉, 용량성 또는 유도성 연결부와 같은 전기적 연결부를 제공하도록 구성되는, 방법.
  16. 제14항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 콘택 요소는 상기 노드 내로 전기적 연결부를 제공하기 위해 상기 제1 기판 필름의 주변부에 배열되는, 방법.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 재료 층의 제공 전에,
    - 스크린 인쇄 또는 잉크젯 인쇄와 같이, 상기 제1 기판 필름 상에 상기 캐비티 내로 상기 적어도 하나의 전기 요소를 인쇄하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 인쇄 회로 기판과 같은 제2 기판을 획득하는 단계로서, 상기 제2 기판의 제1 면 상에 있는 것과 같은 상기 적어도 하나의 전기 요소를 포함하는, 상기 획득하는 단계, 및
    - 상기 적어도 하나의 전기 요소가 상기 캐비티 내로 배치되도록 상기 제2 기판을 배열하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제2 기판은 상기 전체 제 1 면과 상기 적어도 하나의 전기 요소가 상기 캐비티 내로 배치되고 상기 제1 재료 층에 내장되도록 배열되는, 방법.
  20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 재료 층은 그에 인접한 요소들 사이의 열 팽창 관련 응력들을 줄이기 위해 탄성 재료를 포함하는, 방법.
  21. 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기판 필름의 상기 획득하는 단계는 열 성형과 같이, 상기 캐비티를 정의하도록 기판 필름을 성형하는 단계, 또는 사출 성형과 같이, 상기 캐비티를 포함하도록 성형함으로써 상기 제1 기판 필름을 획득하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제14항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 열 관리 요소(35)로서, 선택적으로는 히트 싱크, 열 슬러그 및 열 우물로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나와 같은 냉각 또는 가열 요소를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 열 관리 요소는 상기 캐비티 내부에 완전히 배열되고 상기 제1 재료 층에 내장되는, 방법.
  24. 바람직하게는 본질적으로 복수의 전기 노드들을 포함하는 스트립 또는 시트인, 전기 노드 어셈블리(200)에 있어서,
    - 복수의 캐비티들을 정의하는 제1 기판 필름,
    - 복수의 캐비티들의 수에 대해 적어도 대응하는 수의 제1 재료 층들로서, 상기 제1 재료 층들 각각은 상기 캐비티들의 각자의 캐비티를 적어도 부분적으로 채우고 그 안에 상기 적어도 하나의 전자 컴포넌트를 내장하되, 상기 전기 노드는 선택적으로 공통 제1 재료 층을 형성하는 상기 대응하는 수의 제1 재료 층들 중 적어도 둘을 더 포함하는, 상기 제1 재료 층들을 포함하는, 전기 노드 어셈블리(200).
  25. 제24항에 있어서, 인쇄 회로 기판, 세라믹 전기 기판, 인쇄 필름 기판 또는 패턴화된 전도성 폴리머 기판과 같은 제2 기판(20)를 포함하고, 상기 제2 기판의 제1 면에 배열되는 것과 같은, 상기 적어도 하나의 전기 요소를 포함하며, 상기 제2 기판은 상기 적어도 하나의 전기 요소가 상기 캐비티 내로 배치되고 상기 제1 재료 층에 내장되거나 상기 제1 재료 층에 의해 적어도 부분적으로 덮이도록 배열되는, 전기 노드 어셈블리(200).
  26. 제25항에 있어서, 상기 제2 기판은 상기 전체 제 1 면과 상기 적어도 하나의 전기 요소가 상기 캐비티 내로 배치되고 상기 제1 재료 층에 내장되도록 배열되는, 전기 노드 어셈블리(200).
  27. 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 재료 층들은 그에 인접한 요소들 사이의 열 팽창 관련 응력들을 줄이기 위해 탄성 재료를 포함하는, 전기 노드 어셈블리(200).
  28. 제24항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 열 관리 요소(35)로서, 선택적으로는 히트 싱크, 열 슬러그 및 열 우물로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나와 같은 냉각 또는 가열 요소를 포함하는, 전기 노드 어셈블리(200).
  29. 제28항에 있어서, 상기 열 관리 요소는 상기 캐비티 내부에 완전히 배열되고 상기 제1 재료 층에 내장되는, 전기 노드 어셈블리(200).
  30. 다층 구조(300)에 있어서,
    - 캐비티를 정의하는 제1 기판 필름, 및 상기 캐비티를 적어도 부분적으로 충진하도록 배열되고, 상기 캐비티 내로 배열된 적어도 하나의 전기 요소를 내장하거나 적어도 부분적으로 덮도록 배열된 제1 재료 층을 포함하는 적어도 하나의 전기 노드; 또는
    - 복수의 캐비티들을 정의하는 제1 기판 필름, 및 상기 복수의 캐비티들의 수에 대해 적어도 대응하는 수의 제1 재료 층들로서, 상기 제1 재료 층들 각각은 상기 캐비티들의 각자의 캐비티를 적어도 부분적으로 채우고 그 안에 상기 적어도 하나의 전자 컴포넌트(12)를 내장하는, 상기 제1 재료 층들을 포함하며,
    상기 다층 구조는,
    - 호스트 기판으로서, 상기 적어도 하나의 전기 노드 또는 상기 적어도 하나의 전기 노드 스트립 또는 시트가 상기 호스트 기판 상에 배열되는, 상기 호스트 기판, 및
    - 상기 적어도 하나의 전기 노드를 덮는 성형 또는 주조 재료 층 또는 상기 호스트 기판 상의 상기 적어도 하나의 전기 노드 스트립 또는 시트를 더 포함하는, 다층 구조(300).
  31. 제30항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 노드 또는 상기 적어도 하나의 전기 노드 스트립 또는 시트는 상기 적어도 하나의 전기 요소 또는 요소들이 상기 제1 기판 필름과 상기 호스트 기판 사이에 있도록 상기 호스트 기판 상에 배열되는, 다층 구조(300).
  32. 제30항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐비티에 대해 상기 제1 기판 필름의 반대편 상의 상기 제1 기판 필름 중 하나에 배열된 적어도 하나의 제2 전기 요소를 포함하는, 다층 구조.
  33. 제30항 내지 제32항에 있어서, 인쇄 회로 기판, 세라믹 전기 기판, 인쇄 필름 기판 또는 패턴화된 전도성 폴리머 기판과 같은 제2 기판(20)를 포함하고, 상기 제2 기판의 제1 면에 배열되는 것과 같은, 상기 적어도 하나의 전기 요소를 포함하며, 상기 제2 기판은 상기 적어도 하나의 전기 요소가 상기 캐비티 내로 배치되고 상기 제1 재료 층에 내장되거나 상기 제1 재료 층에 의해 적어도 부분적으로 덮이도록 배열되는, 다층 구조(300).
  34. 제33항에 있어서, 상기 제2 기판은 상기 전체 제 1 면과 상기 적어도 하나의 전기 요소가 상기 캐비티 내로 배치되고 상기 제1 재료 층에 내장되도록 배열되는, 다층 구조(300).
  35. 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 재료 층들은 그에 인접한 요소들 사이의 열 팽창 관련 응력들을 줄이기 위해 탄성 재료를 포함하는, 다층 구조(300).
  36. 제30항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 열 관리 요소(35)로서, 선택적으로는 히트 싱크, 열 슬러그 및 열 우물로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나와 같은 냉각 또는 가열 요소를 포함하는, 다층 구조(300).
  37. 제36항에 있어서, 상기 열 관리 요소는 상기 캐비티 내부에 완전히 배열되고 상기 제1 재료 층에 내장되는, 다층 구조(300).
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