本发明涉及电子装置,以及制造和回收所述装置的方法。
背景技术:
1、电子器件(例如,汽车中的电子器件)的回收是印刷电子器件(printedelectronics,pe)行业面临的一个挑战。虽然pe技术被认为比另一种选择(印刷电路板(pcb))更环保,但高的集成度使得从原始产品中拆卸电子器件变得非常困难,从而阻碍了目前的回收循环。例如,电子器件回收现在发生在pcb层面,因为pcb周围的封装很容易移除。未来,电子器件将成为完整产品的一部分(例如,在结构电子器件和3d打印电子器件中)。目前,pcb板被磨成粉末,而不是被适当地回收再利用。因此,pe中的基于箔片的替代物已经向前迈出了一大步。然而,需要进一步的改进来提高电子装置的可回收性,同时最小化对可制造性和可用性的影响。
技术实现思路
1、本申请在一些方面涉及用于生产更容易回收的电子装置的制造方法,例如所述电子装置在寿命结束时被分离成多个组成部分。通常,电子装置可包括层的叠组,所述叠组包括设置在所述层之间和/或形成所述层中的一者的电子器件组。为了便于分离,可提供一个或多个剥离层作为叠组的一部分,以覆盖电子器件的至少一侧,优选覆盖电子器件的两侧。例如,封装层可以施加在至少一个剥离层的顶部,以封装电子器件和其间的一个或多个剥离层。在这种布置中,一个或多个剥离层可使电子元件保持与封装层和/或叠组的其他层分隔开,所述其他层例如是相对于封装层位于电子器件相对侧的(第一)基底。
2、剥离是一个过程,在此过程中,材料或物体(在本文的情况下是叠组)可以被分离成多层。这也可以称为解离。如将理解的,将一个或多个剥离层施加到电子器件的一侧或两侧,使得能够在随后的回收过程中(在装置使用寿命结束之后)相对容易地将电子元件从基底和/或封装层分离。因此,在不被基底或封装层覆盖(粘附)的情况下,元件和/或电路部件可以更容易地从电子器件组中分离。这可以提高装置的可回收性。通过用相应的剥离层覆盖电子器件的两侧,部件可容易地与基底和封装层分离。因此,在随后的回收过程中,这些组件可以被完全分离。
3、通过提供穿过剥离层的选择通道,可以建立受限的接触部组,以防止基底在正常使用期间意外剥离。例如,通道中的固化的材料可以形成一组将基底与封装层互连的柱,与被剥离层隔开的周围区域相比,这可以提供相对强的连接。这些受限的连接部,例如互连柱,可仍然薄弱至足以在以后的回收过程中断裂。这可以进一步提高可用性,同时保持装置的可回收性。
4、通过进一步延伸至少一个剥离层的区域(超出电子器件的周界),封装层和基底的周围部分也可以彼此分离。因此,基底和封装层的材料也可在后续的回收过程中彼此分离。这可以进一步提高装置的可回收性。通过提供穿过每个剥离表面的匹配的通道组,基底和封装层可以在相应的点互连,以防止在使用过程中意外剥离,同时在随后的回收过程中仍然能够实现剥离(通过破坏小的连接部)。这可以进一步提高可用性,同时保持装置的可回收性。
5、通过用基底和剥离层之间的剥离层覆盖相对较大的区域,并同时保持另一个剥离层的区域相对较小以仅覆盖电子器件组(可能有较小的裕度),电子器件组以及基底和封装层的完全分离是可能的,同时防止由于两个剥离层超过电子器件的周边造成的不必要的浪费。通过将电子器件组布置在相对较大的剥离层上并用相对较小的剥离层覆盖电子器件组,可以简化制造,和/或,至少在初始叠组的制造中可防止悬垂层的弯曲。例如,相对较小的剥离层可以充当圆顶封装体(glob top)。
6、通过使基底具有比剥离层的总表面积(最大面积)更大的总表面积,基底的周缘可以保持自由以直接接触封装层。通过这种方式,剥离层可以在边缘处完全封装在基底和封装层之间。这可以防止在边缘处的意外剥离并提高装置的可用性。通过不将基底的边缘延伸超过最大的剥离层的边缘太远,这仍然使得能够在随后的回收过程中相对容易地将封装层与基底分离。通过将各剥离层的总表面积略微延伸超过电子器件组的边缘,在不产生不必要的材料浪费的情况下,电子器件可以被充分封装并可与其他层分离。
7、其他或进一步方面涉及可回收的电子装置,例如使用本文描述的制造方法制造的可回收的电子装置。所述装置包括基底、封装层和包括电子元件的电子器件组。第一剥离层设置在电子器件组和基底之间,和/或,第二剥离层设置在电子器件组和封装层之间。因此,该电子器件组可被封装在第一剥离层和第二剥离层之间。类似地,经封装的部分(包括剥离层)本身可被基底和封装层封装。优选地,剥离层中的一者或二者包括通道组,例如小通孔组,封装层的材料填充在通道组中,形成封装层和基底之间的互连部组。
8、其他或进一步方面涉及用于回收电子装置(例如如本文所述的电子装置)的回收方法。在一些实施例中,流体,例如(热)液体溶剂,穿过封装层注入流体入口并到达一个或多个剥离层(在基底和封装层之间)。在其他或进一步的实施例中,从基底和/或封装层切掉边缘,或者进行钻孔,以暴露剥离层,并且流体经由暴露边缘注入到基底和封装层之间。注入的所述流体能够通过注入的流体的压力迫使所述第一基底和所述封装层分离,和/或注入的流体溶解或分解所述一个或多个剥离层。因此,可以使封装层和基底之间的互连部断裂。以这种方式,该电子器件组可以从基底层和封装层中的至少一者(优选两者)释放,用于回收电子器件组的一个或多个电子元件。此外,基底层和封装层可以彼此分离,以便单独回收。
1.一种用于制造可回收的电子装置(100)的方法,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述剥离层(12,18)包括:
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,与之间没有任何所述剥离层的所述第一基底(11)和所述封装层(19)之间的粘合力相比,所述一个或多个剥离层(12,18)彼此之间和/或与所述第一基底(11)之间和/或与所述封装层(19)之间具有相对弱的每表面积粘合力。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述一个或多个剥离层(12,18)中的至少第一剥离层(12)被印刷到所述叠组(10)上,其中,一组电路线路被印刷到所述第一剥离层(12)上,所述电子器件组(15)与所述电路线路电连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述电子器件组(15)形成在单独的电子器件基底上,所述单独的电子器件基底嵌入在所述剥离层(12,18)之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述第一基底(11)形成所述电子装置(100)的前表面,并且包括图形层(11g),所述图形层覆盖电子器件中的至少一些的前侧,同时留出用于所述电子器件组中的一个或多个照明装置的窗口(11w)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述一个或多个剥离层包括设置在所述电子器件组(15)和所述第一基底(11)之间的第一剥离层(12)和设置在所述电子器件组(15)和所述封装层(19)之间的第二剥离层(18),其中,所述第一剥离层(12)的表面(a12)大于第二剥离层(18’)的表面(a18’),较大的所述第一剥离层(12)的周界包围较小的所述第二剥离层(18’)的周界,并且每个所述剥离层(12,18,18’)的周界包围所述电子器件组(15)的周界。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述第一基底(11)的表面(a11)大于所述一个或多个剥离层(12,18,18’)中的每一个的表面(a12,a12,a18’),其中,所述第一基底(11)和所述封装层(19)的周界皆包围所述一个或多个剥离层(12,18,18’)中的每一个的相应的周界。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述叠组(10)的至少一部分初始是平面的,并通过热成型工艺变形成非平面形状(10’)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述叠组(10)在将至少一部分电子器件组(15)施加到所述叠组(10)上之后并且在施加所述封装层(19)之前变形。
12.一种根据前述权利要求中任一项所述的方法制造的可回收的电子装置(100),包括:
13.根据前一项权利要求所述的可回收的电子装置(100),其中,所述一个或多个剥离层能够溶于水。
14.根据前两项权利要求中的任一项所述的可回收的电子装置(100),其中,所述封装层(19)包括流体入口(19r),所述流体入口由开口通道形成,所述开口通道从所述封装层(19)的外部延伸到所述一个或多个剥离层(12,18),所述一个或多个剥离层在所述装置内部位于所述第一基底(11)和所述封装层(19)的内表面之间。
15.一种用于回收电子装置(100)的方法,所述方法包括: