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在带上安装有柔性半导体封装的可穿戴智能设备的制作方法

时间:2022-07-06 21:38:46

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在带上安装有柔性半导体封装的可穿戴智能设备的制作方法

本发明涉及为实现高容量和高规格功能而在带上安装有柔性半导体封装的可穿戴智能设备,更具体而言,在为确保移动性而手腕上戴上的智能手表或智能电脑系统中,以往由于所有的功能模块都内装在本体内,因此受到空间限制,难以实现多功能和高容量,但在本发明中,可穿戴智能设备被设计成使得各个辅助模块单位包装以便在带内能够替换,从而根据用户的使用目的,以符合保健(Health care)、健身(Fitness)、学习(Study)、生活(Life)、办公室(Office)、游戏(Game)或音乐(Music)用途的方式有针对性地选择布置,以大大提高可扩展性。

背景技术:

近年来,随着电子产品的小型化,可以被佩戴在如手腕或衬衫的袖子末端等可接近性好的地方的手表形式的智能手表已经上市。

这种智能手表具有提供移动性和便利性的优点。但是,由于显示面积小且本体体积特别小,因此只能简单地检查时间或进行简单的电话和其他数据通信,而功能和容量受到相当大限制。

另一方面,智能手表所需的组件可以包括多样的电子电路组件。这些电子电路组件可以被集成到被称为半导体芯片(chip)或管芯(die)的半导体基板。半导体芯片封装(package)已被用于如计算机(computer)、移动(mobile)设备或数据存储(data storage)等电子产品中,

但是,随着对如智能手表等电子产品的移动性要求的提高,能够弯曲或卷绕的堆叠封装(stack package)结构备受关注。

由于人们随着对如眼镜等戴在脸上的形式或如手表或手镯等戴在手腕上的形式的需要移动性的穿戴型电子产(wearable electronics)品的兴趣增加,电子产品需要具备能够弯曲或卷绕的柔性属性。

技术实现要素:

发明要解决的问题

因此,本发明为了解决如上所述的现有技术的问题而提出,本发明的目的在于,提供具有即使根据智能设备的移动性要求弯曲或卷绕也不影响功能的半导体封装结构的可穿戴智能设备。

本发明的另一目的在于,提供根据用户的目的具有不同功能的多样的模块可以被单位包装并选择性地安装的可穿戴智能设备。

本发明的再一目的在于,提供可以利用无线数据通信或无线充电技术来补偿如存储器模块或电池模块等需要高容量的智能设备的可穿戴智能设备。

用于解决问题的方案

为达到上述目的,根据本发明的一个特征,本发明的可穿戴智能设备包括:本体,安装有基本模块;带,安装有至少一个辅助模块,选择性地可自所述本体拆卸,并且由聚合物材料或橡胶材料成型而能够弯曲;连接器,使所述本体与所述带电连接;以及耦合器,物理连接所述本体与所述带。

根据本发明的另一特征,本发明的可穿戴智能设备包括:本体,安装有基本模块;带,与所述本体电连接,并能够弯曲;以及辅助模块,具有各种功能,以组装方式选择性地安装在所述带上。

根据本发明的再一特征,本发明的可穿戴智能设备包括:本体,安装有基本模块;带,与所述本体一体连接,并且能够弯曲;辅助模块,由柔性半导体封装构成,内装于所述带,且与所述基本模块电连接,其中,所述柔性半导体封装包括:柔性PCB,包括柔性布线图案;半导体管芯,层叠在所述柔性PCB上,通过引线键合或倒装芯片键合连接到所述柔性PCB上;以及柔性模具,保护所述柔性半导体管芯。

发明的效果

如上所述,根据本发明的结构,可期待如下效果。

第一,现有可穿戴带通过将所有模块和存储器插入本体而制成,因此空间受到限制,从而对于实现多功能和高容量存在明显的限制,然而,在本发明的情况下,模块被插入带中而不是插入本体中,且为用户的方便采用可拆卸形式,从而,通过使用更多的模块以符合用户的使用目的和特点的方式进行选择,因此可以扩展现有的功能。

例如,除了本体中的主电池之外,在带内安装辅助电池,以能够确保电池的可扩展性,因此,即使基本电池耗尽,也可以使用带内电池来操作可穿戴带,而且,通过在带内插入无线充电模块,可以通过无线充电器进行充电,而无需使用另外的充电电缆。

第二,如此,当使用柔性(flexible)基板代替刚性(rigid)基板来制造组件并执行封装工艺时,柔性基板可缠绕在供应辊上,而可以在缠绕在供应辊上的基板被解绕的同时在柔性基板上形成布线图案,因此,能够实现通过卷对卷(roll-to-roll)工艺的批量生产。

附图说明

图1a和图1b为分别示出根据本发明的带替换式可穿戴智能设备的构成的斜视图。

图2为示出根据本发明的柔性半导体封装的构成的截面图。

图3为示出根据本发明的以多数块形式连接的柔性带的斜视图。

图4为示出根据本发明的游戏用带、办公用带及音乐用带的实例的示例图。

图5为示出根据本发明的模块替换式可穿戴智能设备的构成的斜视图。

图6为示出根据本发明的带独立式可穿戴智能设备的构成的斜视图。

图7为示出根据本发明的带固定式可穿戴智能手表的构成的斜视图。

图8a和图8b为在根据本发明的能够无线充电的电池中COB封装和双电层电容器垂直排列的实施例的斜视图和截面图。

图9a和图9b为在根据本发明的能够无线充电的电池中COB封装和双电层电容器水平排列的实施例的斜视图和截面图。

图10为示出根据本发明的分为多数块的带的构成的斜视图。

图11为示出包括根据本发明的交替式带的智能手表的构成的斜视图。

图12为示出根据本发明的独立带的构成的斜视图。

图13为根据本发明的无线充电的使用状态图。

具体实施方式

通过参照与附图一同详细说明的实施例,将更加明确本发明的优点、特征及用于实现其的方法。但是本发明并不局限于以下公开的实施例,而可以以多种不同的方式来体现,本实施例仅仅用于使本发明的公开更加完整,并向本发明所属技术领域的普通技术人员完整地告知本发明的范畴,本发明仅由发明要求保护范围来定义。为了明确对本发明的说明,可夸张显示附图中的层及领域的大小及相对大小。在说明书全文中,相同的附图标记表示相同的结构要素。

在此,参考作为本发明的理想的示意图的平面图及单面图来描述本发明的实施例。因此,由于制造技术和/或允许误差等可能导致示意图的变形。因此,本发明的实施例不应该被理解为局限于在此示出的特定形状,而且也包括例如由于制造工艺而导致的形状的变化。因此,在附图中示出的区域实际上是示意性的属性,并且其形状示出组件领域的特征形状,并且不用于限定本发明的范围。

下面,参照附图对具有上述构成的根据本发明的在带上安装有柔性半导体封装的可穿戴智能设备的优选实施例进行详细说明。

在本发明中,在半导体封装被模块化并安装在带上的状态下可以从本体分离拆卸或与本体连接,或可以将半导体封装以橡胶包单位包装并选择性地安装在与本体一体连接的带上,或可以与本体隔开地构成独立带。

此时,若半导体封装被弯曲,则拉伸应力或压缩应力局部地作用在PCB和半导体管芯上,从而PCB中包含的布线图案损伤或半导体管芯剥落,因此,半导体封装需要由柔性PCB、在柔性PCB上堆叠且与柔性PCB引线键合或倒装芯片键合的一个以上的柔性半导体管芯以及用于保护柔性半导体管芯的柔性模具构成。

<第一实施例>

图1a和图1b为示出根据本发明的带替换式可穿戴智能设备的构成的概念图。图1a示出本体和带分离的结构,而图1b示出了在本体和带被电连接之后物理连接的构成。

参照图1a和图1b,在本发明的一实施例的带替换式可穿戴智能设备(100)中,带(120)本身可以从本体(110)替换,且带(120)可以安装有多样功能的模块。因此,各个功能的模块所安装的带(120)可以从本体(110)分离拆卸或与本体(110)连接。即,各个功能的带(120)可以选择性地与本体(110)结合。

带替换式可穿戴智能设备(100)可以包括:本体(110),安装有基本模块(102);带(120),安装有各个辅助模块(112a、112b、112c、112d、112e),选择性地附接到本体(110)或可自本体(110)拆卸,并且可弯曲或可拉伸;连接器(130),使本体(110)与带(120)电连接;以及耦合器(140),使本体(110)与带(120)物理连接。

基本模块(102)包括显示器(Display)或操作其他智能设备的常规半导体封装。因此,本体的基本模块(102)可以包括能够操作智能手机(smart phone)、个人数字助理(personal digital assistant;PDA)、手持式(handheld)PC、移动电话及具有类似功能的其它智能设备的任何模块。

各个辅助模块(112a、112b、112c、112d、112e)与基本模块(102)协作以增强基本模块(102)的功能。例如,辅助模块(112a、112b、112c、112d、112e)可以包括存储器组件或非存储器组件,也可以包括电池(battery)、相机(camera)、扬声器(speaker)、LED或激光照明。

此外,其还可以包括心电图等其他传感器模块、GPS接收模块、微型SD插槽、用于进一步扩展基本模块(102)的显示器的辅助显示器模块等。例如,心电图传感器可以使用活体信号中的心电图(Electrocardiogram;ECG)来用于活体识别技术。为此,由活体电极构成的心电图测量传感器可以安装在带(120)中。

图2为示出柔性半导体封装的构成的截面图。参照附图,辅助模块(112a、112b、112c、112d、112e)可以由柔性半导体封装(10)构成。

柔性半导体封装(10)包括:柔性PCB(14),包括柔性布线图案(12);一个以上的柔性半导体管芯(20),使用粘合部件(16)来层叠在柔性PCB(14)上,且使用导电部件(18)来引线键合(Wire bonding)或倒装芯片键合(Flip chipbonding)在柔性PCB(14);以及柔性模具(22),用于保护柔性半导体管芯(20)。

柔性PCB(14)可以弯曲或卷绕,且甚至可以折叠。为此,柔性PCB(14)可以由聚合物材料形成。例如,柔性基板可由聚酰亚胺(polyimide:PI)、聚酯(polyester)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene napthalate:PEN)、特氟龙(Teflon)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate:PET)或其它聚合物(polymeric)形成。

在柔性PCB(14)上形成与导电部件(18)电连接的柔性布线图案(12)。柔性布线图案(12)可以包含柔性材料的铜(Cu)、钛(Ti)、铝(A1)或金属合金来形成弯曲的柔性导电膜。

上述柔性布线图案(12)可以包括通过借助光刻工艺的沉积和蚀刻来形成的导电金属布线,但也可以包括通过印刷方法印刷导电墨而形成的导电金属布线,以便更易弯曲。

或者,至于柔性布线图案,在通过在聚酰亚胺(PI)基板上进行激光蚀刻(划线或切割)去除一部分基板,然后沉积导电金属来形成布线图案的情况下,由于重复沉积和蚀刻而存在材料消耗高、工艺复杂等缺点,因此,首先在刚性(rigid)基板上形成金属布线,其上涂布硬化性高分子并使其硬化后,物理地除去刚性(rigid)基板,以能够制作在聚酰亚胺基板上形成有布线图案的柔性(flexible)基板。

柔性半导体管芯(20)可以包括存储器组件或逻辑组件。上述组件被集成在硅基板上,但硅基板的厚度不超过数十微米,使得硅基板可以弯曲。柔性半导体管芯(20)可以具有使用粘合部件(16)来堆叠(stack)一个以上的芯片的结构。

粘合部件(16)可以包括具有优异粘合性的聚合物材料。需要与刚性(rigid)基板相比包含强粘附性的材料,使得即使柔性PCB(14)弯曲或卷绕,也能够在柔性PCB(14)和柔性半导体管芯(20)之间没有发生剥离或分离现象,并更稳定的结合。

柔性模具(22)可以由弯曲或卷绕的材料形成。例如,柔性模具(22)可以包括能够提供应力的材料,并且可以包括聚合物(polymer)、橡胶(rubber)或弹性(elastomer)聚合物,或者可以包括聚酰亚胺(polyimide)。

例如,即使柔性半导体管芯(20)或柔性半导体封装(10)被任意地弯曲或卷绕,也可以伸缩,并且,即使由于伸缩而出现应力(stress),也需要防止由于应力引起的损伤。当柔性半导体封装(10)被弯曲或拉伸时,若形成在柔性PCB(14)上的柔性布线图案(12)被切断或从柔性PCB(14)上剥离,则由于接触不良(contact fail)而无法执行半导体器件的功能。

带(120)可以替换。可以通过揭开连接本体(110)和带(120)的耦合器(140)并且分离连接器(130)来移除带(120)。

参照图3,至于带(120),多数个刚性(rigid)带可以通过铰链销、合叶等连接并弯曲。刚性带以块状形式(block-type)连接,并且可以通过将各块带设计为可以以一定角度旋转来实现弯曲带。也就是说,即使不具有柔性,带(120)也可以随时弯曲或卷绕。

再参照图1a,带(120)可以通过一体的柔性带呈现弹性。

弯曲或折叠的带(120)可以由柔性聚合物(polymer)材料或橡胶(rubber)材料形成,且可以聚合物中的聚酰亚胺(polyimide)形成。当柔性带由这种材料成形时,即使柔性带弯曲,也能够防止由于拉伸应力或压缩应力施加到半导体封装或半导体管芯而损坏半导体封装或半导体管芯。

图4示出根据本发明的多样用途的带的构成。参照附图,可以根据用户的需要(Need)准备不同用途的各个带(120)。根据用户的目的,所述带可以用于保健、健身、学习、生活、办公、游戏、音乐等。

如图4的(a)部分所示,在游戏用带的情况下,考虑到电池消耗较大,可以包括多数个电池模块、存储器模块、相机模块及扬声器模块。

如图4的(b)部分所示,在办公用带的情况下,可以包括电池模块、存储器模块、激光指示器模块、幻灯片(powerpoint)按钮模块及LED模块。

如图4的(c)部分所示,在音乐用带的情况下,需要较大的存储器容量,因此可以包括多数存储器模块、电池模块、LED模块及扬声器模块。

再参照图1a及图1b,连接器(130)包括安装在带(120)的一侧的第一连接器和安装在本体(110)的一侧的第二连接器,使得带(120)电连接到本体(110),例如,可以分为4销的凸起类型和凹槽类型。

本体(110)的基本模块(102)和带(120)的辅助模块(112a、112b、112c、112d、112e)可以使用连接器(130)来进行有线通信。在本发明的实施例中例示了使用连接器(130)的有线通信,然而,基本模块(102)与辅助模块(112a、112b、112c、112d、112e)之间的通信可以通过省略连接器的方式或在并用连接器同时进行无线通信来实现。

此时,连接器的连接深度可以加深,以实现稳定的连接,并且连接器(130)的连接部位为了防水可以经受硅树脂或橡胶成型处理。

耦合器(140)包括安装在带(120)的一侧的第一耦合器和安装在本体的一侧的第二耦合器,使得带(120)不与本体(110)任意分离,例如,可以通过将环挂到吊钩上来实现固定,或可以设计为使用止动器或弹簧可拆卸地连接。其结合形式不受限制。

<第二实施例>

在根据本发明的另一实施例的可穿戴智能设备中,带固定结合到本体,但多样功能的模块可替换地安装在带中。因此,各个功能的模块可以从带分离拆卸或与带连接。

图5中示出根据本发明的模块替换式可穿戴智能设备的构成。

参照图5,模块替换式可穿戴智能设备(200)包括:本体(210),安装有基本模块(202);带(220),与本体(210)电连接,并且弯曲;以及各个功能的辅助模块(212a、212b、212c、212d、212e),选择性地安装在带(220)中。

辅助模块(212a、212b、212c、212d、212e)被单位包装在聚合物包或橡胶包(没有附图标记),且带具有供橡胶包安装的安置槽(省略附图标记)。此时,为了稳定安装,可以加深安装槽的深度,并进行硅树脂或橡胶模制处理,使得水不会穿透安置槽周围的区域。另一方面,安置槽可以包括用于将辅助模块(212a、212b、212c、212d、212e)电连接到基本模块(202)的多个连接端子(没有附图标记)。

在此,由于基本模块(202)和辅助模块(212a、212b、212c、212d、212e)的功能与上述实施例的功能相同,因此这里省略其描述。

然而,橡胶包可以由柔性聚合物(polymer)、橡胶(rubber)或其他弹性(elastomer)聚合物成形,且可以由聚合物中的聚酰亚胺(polyimide)成形。当橡胶包由这种材料形成时,即使橡胶包弯曲,也能够防止由于拉伸应力或压缩应力施加到半导体封装或半导体管芯而损坏半导体封装或半导体管芯。

<第三实施例>

根据本发明的第三实施例的可穿戴智能设备与主设备独立地具有独立带,而独立带能够通过近场通信与主设备的本体之间进行无线数据传输和无线电力传输。

上述主设备和独立带可以隔开地安装在同一个手腕上,或者主设备可以安装在左手且独立带可以安装在右手上。

图6示出根据本发明的带独立式可穿戴智能设备的构成。

参照图6,带独立式可穿戴智能设备(300)包括:主设备(100、200),包括主本体(110、120)和主带(210、220);及独立带(320),能够通过近场通信与主设备(100、200)之间进行无线数据传输,且通过无线电力传输进行电池充电。

独立带(320)包括独立模块(312a、312b、312c、312d、312e)。独立带(320)可以是柔性且能够收缩的闭环型。如上所述,独立带(320可以由聚酰亚胺材料制成。

为此,独立带(320)的独立模块(312a、312b、312c、312d、312e)包括具有各种通信功能,如经由移动通信网(Network)的通信,尤其是近场无线通信等,从而包括能够进行无线数据通信的蓝牙模块、红外通信模块、紫蜂(Zigbee)模块等,因此,可以与具有无线通信模块的主体(110、120)的基本模块(102、202)或辅助模块(112a、112b、112c、112d、112e)进行实时数据通信或无线电力传输。

在独立带(320)与隔开的主设备(100、200)之间可以通过使用无线充电联盟(Wireless Power Consortium;WPC)技术和近场通信(Near Field Communication;NFC)技术来执行数据和电池传输。例如,为了进行近场通信,在各个模块中安装NFC线圈以能够发送并接收数据,且为了进行无线电力传输,在各个模块中安装WPC线圈以实现无线充电。

在本发明中,当WPC或其他无线充电模块安装在辅助模块(112a、212a)或独立模块(312a)中的任一种时,可以通过无线充电器执行充电而不需要另外的充电电缆。

<第四实施例>

尽管在附图中未示出,但是本发明的带一体式可穿戴智能设备可以与本体一体形成,以确保水密性或防水性,而无需更换带。

带一体式或固定式可穿戴智能设备可以包括:本体,安装有基本模块;带,柔性且与本体一体连接;及辅助模块,内装于带,与基本模块电连接。

如上所述,柔性带与本体一体连接,且通过连接器电连接,但可以永久连接而不可拆卸。

<第五实施例>

参照图7,根据本发明的一实施例的可穿戴智能手表(1100)包括:本体(1110),安装有基本模块(1102);及带(1120),弯曲或可拉伸。在带(1120)上安装有向基本模块(1110)供应电源的电池(1112)。由此,电池(1112)也与带(1120)相同地具有柔性。

基本模块(1102)包括操作显示器、通信或其他智能手表的常规的半导体封装。因此,本体(1110)的基本模块(1102)可以包括能够操作智能手机(smart phone)、个人数字助理(Personal Digital Assistant;PDA)、手持(handheld)PC、手机及其他与此类似功能的智能设备的所有模块。

电池(1112)为无线电力传输而可以采用WPC技术。由于智能手表(1100)戴在手腕上的状态下被使用,因此实际上需要确保水密性。当利用有线电缆充电时,插入充电插头的端口必须被开放,但该端口是防水的障碍物。因此,较佳为可穿戴智能手表(1100)为了确保水密性而省略端口来现无线充电。

因此,本发明的电池(1112)包括:无线充电接收模块(1114),从无线充电发送模块(图中未示出)接收电磁波;及电容器模块(1116),用于存储在所述无线充电接收模块(1114)产生的电能。

在本发明中,无线充电接收模块(1114)可以COB封装形式实现。例如,本发明的COB封装(1010)由IC芯片(1012)和天线标签(1014)以板上芯片(chip on board;COB)形式一体形成。为了提高频率,COB封装(1010)可以将至少两个以上的COB片层叠而形成。

COB封装(1010)包括:柔性基板(1016);天线标签(1014),形成在柔性基板(1016)上方;及保护构件(1018),为了保护天线标签(101)4而具有绝缘性和粘合性。天线标签(1014)为圆型或四角形形状的环形线圈,且能够从充电器的无线充电发送模块(图中未示出)接收以大概150KHz的频率无线输出的电磁破。

IC芯片(1012)为了有效的无线充电而可以包括整流器、调节器、调制器及MCU等。在天线标签(1014)的一侧可以形成有与电容器模块(1116)接合的粘结层。

柔性基板(1016)可以被设计成柔韧,以便能够弯曲或折叠。为此,柔性基板(1016)可以由聚合物材料形成,例如,可以由聚酰亚胺(PI)、聚酯(polyester)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、铁氟龙(Teflon)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其它聚合物(polymeric)形成。

电容器模块(1116)可以包括能够反复充电和放电的二次电池或碳材料的双电层电容器(Electric double-layer capacitor;EDLC)。然而,在本发明中,为了将电容器应用于表面积大且厚度薄的带(1120)上,较佳为使用活性炭电极隔着分离器布置的双电层电容器(1030)。为了实现更柔韧的带(1120),优选使用双电层电容器(1030)。

双电层电容器(1030)包括:一对电极(1036),设置在所述柔性基板(1032)上,电极(1036)间隔着绝缘分离器(1034)以上下布置,及绝缘体(1038),覆盖电极(1036)的侧面来将电容器划分成单位;及一对导电金属盖子(1042),执行集电功能,通过导电性粘合剂覆盖电极(1036)的上下。

电极(1036)可以使用渗透有电解液的活性炭电极。分离器(1034)可以使用离子可渗透的聚丙烯或其他多孔材料。绝缘体(1038)可以使用绝缘性良好的玻璃。金属盖子(1042)可以使用集电性良好且柔韧的铝箔(Aluminium foil)。

柔性基板(1032)可以被设计成柔韧,以便能够弯曲,其可以使用高分子薄膜。聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)柔韧,因此适合于柔性基板(1032)。

COB封装(1010)的柔性基板(1016)和双电层电容器(1030)的柔性基板(1032)实际上可以使用相同材料。

为此,如图8a和图8b所示,与COB封装(1010)和双电层电容器(1030)上下层叠的结构相比,优选采用如图9a和图9b所示的左右排列的结构。

即,通过反复排列硬性区域和柔性区域来使带(1120)以柔性区域为中心自然弯曲或卷绕。

参照图10,带(1120)可以将多数个刚性(rigid)带通过铰链销或合叶连接在一起而弯曲。刚性带以块状形式(block-type)连接,并且通过将各个块带设计为可旋转一定角度来实现弯曲带。若以这种方式形成多数个节点,则即使带(1120)不具有柔性,也可以随时弯曲或卷绕。

参照图11,上述带(1120)可以替换。带(1120)本身可以从本体(1110)替换,在带(1120)上可以安装有多数个电池(1112),而安装电池(1112)的带(1120)可以从本体(1110)分离拆卸或与本体(1110)连接。

为此,除了本体(1110)和带(1120)之外,本发明的智能手表(1100)还可包括:连接器(1130),电连接本体(1110)和带(1120);以及耦合器(1140),物理连接本体(1110)与带(1120)。因此,解除连接本体(1110)和带(1120)的耦合器(1140)并分离连接器(1130)以去除带(1120)。

连接器(1130)可以由一对突出型连接器和凹陷型连接器构成,使得带(1120)与本体(1110)电连接。带(1120)的电池(1112)可以使用连接器(1130)来向本体(1110)的基本模块(1102)供应电力。此时,连接器(1130)的结合部位为了防水可以经受硅胶或橡胶成型处理。

耦合器(1140)可以由一对吊钩构成,使得带(1120)不从本体(1110)任意分离。

另一方面,当带(1120)通过带扣连接左右一对带时,由于带(1120a)和带(1120b)连接到本体(1110)的两侧,因此若一侧带(1120a)通过连接器(1130)电连接到本体(1110)时,即使另一侧带(1120b)从本体(1110)分离,电源也继续被供应,从而当替换电池(1112)时,通过一侧带(1120a)能够保持电源,无需重新启动。

再参照图7,带(1120)可以通过一体的柔性带呈现弹性。弯曲或折叠的带(1120)可以由柔性聚合物(polymer)材料或橡胶(rubber)材料成形,且可以由聚合物中的聚酰亚胺(polyimide)成形。当柔性带由这种材料形成时,即使柔性带弯曲,也能够防止由于拉伸应力或压缩应力施加到半导体封装或半导体管芯而损坏半导体封装或半导体管芯。

另一方面,可以被设计成使得具备额外的电池带,在充电电池之后可以与使用过的带替换。尤其,若智能手表(1100)用于游戏用途,电池(1120)消耗量较大。此时,需要通过额外的独立带(1320)供应电源。

根据本发明的另一实施例,与主智能手表(1100)另外地构成独立带(1320),独立带(1320)可以被设计成与主智能手表(1100)的本体(1110)或带(1120)连接。

参照图12,带独立型可穿戴智能设备(1300)包括:主智能手表(1100),由本体(1110)和带(1120)构成;及独立带(1320),设置在智能手表(1100)的一侧,且与本体(1110)或带(1120)连接。

独立带(1320)包括一个以上的电池(1112)。独立带(1320)可以为柔性且能够收缩的闭环(圈)型。如上所述,独立带(1320)可以由聚酰亚胺材料制成。

参照图13,如上所述的独立带(1320)可以使用充电器(P)来进行充电。若充电完成,如图6所示,通过连接主智能手表(1100)来施加电源。

如上所述,本发明的技术思想如下构成,即,通过将电池安装在带中并将如通信模块或数据处理模块扩张到安装有电池的本体来实现高容量和高规格可穿戴智能设备。在如上所述的本发明的基本技术思想的范围内,本领域所属领域的技术人员可以做出许多其他修改。

工业实用性

根据本发明的智能设备根据用户的目的可以用于保健(Health care)、健身(Fitness)、学习(Study)、生活(Life)、办公(Office)、游戏(Game)或音乐(Music)等。

技术特征:

1.一种可穿戴智能设备,其特征在于,包括:

本体,安装有基本模块;

带,安装有至少一个辅助模块,选择性地可自所述本体拆卸,并且由聚合物材料或橡胶材料成型而能够弯曲;

连接器,使所述本体与所述带电连接;以及

耦合器,物理连接所述本体与所述带。

2.根据权利要求1所述的可穿戴智能设备,其特征在于,

所述基本模块为智能手机或智能手表功能的模块,

所述辅助模块为与所述基本模块协作以合作增强所述基本模块的功能的模块,且包括存储器模块、电池模块、相机模块、扬声器模块、光二极管模块、传感器模块及显示器模块中的至少其中一个。

3.根据权利要求2所述的可穿戴智能设备,其特征在于,

所述带用于游戏用、办公室用或音乐用,

所述辅助模块包括至少两个存储器模块和电池模块。

4.一种可穿戴智能设备,其特征在于,包括:

本体,安装有基本模块;

带,与所述本体电连接,并能够弯曲;以及

各种功能的辅助模块,以组装方式选择性地安装在所述带上。

5.根据权利要求4所述的可穿戴智能设备,其特征在于,

所述辅助模块以由聚合物材料或橡胶材料形成的包单位地包装,

在所述带形成供所述包安装的安置槽。

6.根据权利要求4所述的可穿戴智能设备,其特征在于,还包括独立带,与所述带隔开预定距离地设置,且能够通过近场通信与所述基本模块或所述辅助模块进行无线数据传输。

7.根据权利要求6所述的可穿戴智能设备,其特征在于,

所述独立带包括至少一个独立模块,所述独立带为柔性且能够收缩的闭环型,所述独立模块包括与所述基本模块或所述辅助模块能够通过近场通信进行无线数据通信的蓝牙,以与所述基本模块进行实时数据通信。

8.根据权利要求7所述的可穿戴智能设备,其特征在于,

所述独立模块包括在所述基本模块或所述辅助模块中通过无线电力传输进行无线充电的无线充电联盟线圈。

9.一种可穿戴智能设备,其特征在于,包括:

本体,安装有基本模块;

带,与所述本体一体连接,并且能够弯曲;

辅助模块,由柔性半导体封装构成,内装于所述带,且与所述基本模块电连接,

其中,所述柔性半导体封装包括:

柔性印刷电路板,包括柔性布线图案;

半导体管芯,层叠在所述柔性印刷电路板上,通过引线键合或倒装芯片键合连接到所述柔性印刷电路板上;以及

柔性模具,保护所述柔性半导体管芯。

10.根据权利要求9所述的可穿戴智能设备,其特征在于,

所述柔性印刷电路板由聚酰亚胺构成,

所述柔性布线图案为使用柔性铜、钛或铝形成的导电膜,

所述柔性半导体管芯为被集成在厚度不超过数十微米的硅基板上的存储器组件,

所述柔性模具由聚合物构成。

11.一种可穿戴智能设备,其特征在于,包括:

本体,安装有智能电脑功能的基本模块;

带,能够实现通过无线充电联盟无线电力传输进行无线充电,安装有至少一个电池,弯曲或卷绕,

其中,所述电池包括:

无线充电接收模块,从无线充电发送模块接收电磁波;以及

电容器模块,用于存储在所述无线充电接收模块产生的电能。

12.根据权利要求11所述的可穿戴智能设备,其特征在于,

所述无线充电接收模块与所述电容器模块设置在同一基板上,从而交替排列在同一水平面上,在与所述无线充电接收模块相比厚度更薄的所述电容器模块发生弯曲或卷绕,且所述弯曲或卷绕发生在所述无线充电接收模块与所述电容器模块之间的边界。

13.根据权利要求11所述的可穿戴智能设备,其特征在于,

所述无线充电接收模块包括板上芯片(COB)封装,天线标签以板上芯片形式堆叠在基板上,并且由绝缘性保护构件覆盖。

14.根据权利要求13所述的可穿戴智能设备,其特征在于,

所述电容器模块包括能够反复充电和放电的双电层电容器。

15.根据权利要求13所述的可穿戴智能设备,其特征在于,

所述基板包括由聚合物材料形成的柔性基板,

所述天线标签为通过光刻工艺或印刷工艺使用柔性铜、钛或铝形成的导电膜,

所述保护构件包括由硅树脂材料或聚合物材料制成的粘合性保护构件。

16.根据权利要求14所述的可穿戴智能设备,其特征在于,

所述双电层电容器包括:

柔性基板;

一对电极,设置在所述柔性基板上,所述电极之间隔着绝缘分离器而上下布置;以及

一对导电金属盖子,执行集电功能,通过导电性粘合剂覆盖所述电极的上下。

17.根据权利要求16所述的可穿戴智能设备,其特征在于,

所述柔性基板为柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯,

所述电极为渗透有电解液的活性炭柔性电极,

所述分离器为离子可渗透的柔性聚丙烯,

所述金属盖子为柔性铝箔。

18.根据权利要求11所述的可穿戴智能设备,其特征在于,

所述带能够从所述本体替换,

所述带以所述本体为基准设置为左右一对带,所述一对带通过带扣选择性地附接到用户的手腕并能够从所述用户的手腕上分离,

当一侧的所述带连接到所述主体时,即使另一侧的所述带从所述主体分离,也仍然保持所述本体的电源。

19.根据权利要求18所述的可穿戴智能设备,其特征在于,还包括:

连接器,使所述本体与所述带电连接;以及

耦合器,物理连接所述本体与所述带。

20.根据权利要求11所述的可穿戴智能设备,其特征在于,还包括:

独立带,与所述带选择性地连接,所述独立带安装有多个电池。

技术总结

本发明的可穿戴智能设备包括:本体,安装有基本模块;带,安装有至少一个辅助模块,选择性地附接到所述本体/可从所述本体拆卸,并且由聚合物材料或橡胶材料成型而弯曲;连接器,使所述本体与所述带电连接;以及耦合器,物理连接所述本体与所述带。根据本发明的上述结构,可以实现高容量和高规格的智能设备。

技术研发人员:宋永僖;李赫;宋基洪;郑准熙;尹圣植;

受保护的技术使用者:宋永僖;李赫;宋基洪;郑准熙;

文档号码:80042399

技术研发日:.08.01

技术公布日:.05.11

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