[發明專利]柔性電子電路的封裝方法及封裝裝置

有效

• 申請號: 201310016488.2
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103108499B
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 顧唯兵;崔錚
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H05K3/34
• 分類號: H05K3/34;H05K1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種柔性電子電路封裝方法及其裝置；特別的，涉及利用納米導電材料的電子電路封裝方法，該方法能實現在柔性薄膜上電子電路元件的電路連接，屬于電子封裝領域。

背景技術

在電子產業中，隨著現代消費電子便攜式、微型化以及儀器設備小型化的快速發展，柔性印刷電路（FPCB）由于其重量輕、厚度薄、體積小、密度高、可撓性等優點，越來越多的應用于手機、筆記本電腦、數碼相機、液晶顯示屏等電子產品中；并且，其使用的數量和比例在也不斷的增加。

但是目前的柔性印刷電路（FPCB）一般采用聚酰亞胺（PI）基底來制造，它是通過在PI薄膜上膠合銅箔，再經過光刻、腐蝕及后處理等工藝制造出柔性電子線路。但是這種生產過程流程復雜、成本大、需要刻蝕、電鍍等對環境污染大的工藝；而且，這種柔性電路一般只作為電路之間的柔性連線，其柔板本身上并不封裝IC芯片。近幾年來，在智能手機和平板電腦的快速發展階段，廣大消費者越來越青睞于功能豐富、輕薄時尚、做工精細的電子產品，各設計、制造廠商為響應市場需求，也越來越多的將柔性印刷電路應用于產品開發，像蘋果公司開發的iPAD等產品，其使用的柔性印刷電路（FPCB）達15片之多。并且，其新近推出的iPADMini產品，不僅將柔性印刷電路應用于電路之間的連接，而且將觸摸屏IC芯片直接封裝在柔性印刷電路上，從而即節省了電路空間又能獲得良好的電路性能。

目前在柔性印刷電路（FPCB）上封裝電子電路元件仍舊采用回流焊技術。它是在電路板上先通過絲網印刷工藝涂上焊錫膏，隨后通過人工或者自動貼片機將電子元件放置在需要焊接的位置上，然后放入回流焊機中進行封裝。回流焊機內部有一個加熱源，其溫度則按照一定的工藝參數曲線進行變化，將加熱后的空氣或氮氣吹到已經貼好元件的線路板上，讓元件兩側的焊料融化后與電路板粘連。由于目前的封裝焊錫膏一般采用Pb/Sn焊料，其連接溫度要求在230度左右，并且熱應力大，因此不適用于低溫的柔性襯底，只能應用于耐溫較高材料的電子封裝。

現代電子技術的發展使得IC芯片的集成化度越來越高，其芯片引腳也越來越密，要求的電路板密度也越來越高，因此對高密度電子元件封裝和導電導熱性能等方面的要求也相應提高。而采用傳統的封裝技術，一是需要高溫處理，既影響了器件本身的性能，又不能實現在低溫柔性襯底上的器件封裝；二是所使用的Pb/Sn焊料，其導電導熱及熱應力方面性能不能達到納米銀導電材料的性能，限制了其在高密度電路連接中的應用，且對環境產生污染。因此，針對上述傳統電子電路封裝技術的不足，發展新型的納米金屬顆粒導電漿料或導電墨水封裝技術，實現高分辨率、高密度、高強度及良好導電導熱性能的柔性電子電路封裝技術，是廣大研究人員亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種柔性電子電路封裝方法，該方法采用脈沖氙燈燒結工藝對納米材料進行瞬間燒結，不影響柔性基底的溫度，因此能實現在低溫柔性襯底（如聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）等）上進行快速的電子電路封裝，并能獲得具有良好結合力、導電導熱及穩定性能的連接；本發明還提供柔性電子電路的封裝裝置；從而克服了現有技術中的不足。

為實現上述發明目的，本發明采用了如下技術方案：

一種柔性電子電路的封裝方法，采用氙燈燒結工藝將電子元件封裝在柔性電子電路上；其中，所述氙燈燒結工藝的脈沖能量優選為1J/cm²~50J/cm²，燒結時間0.1ms～5s；燒結時柔性電路的基底的溫度可以保持在100℃以下。

所述的封裝方法所采用的封裝材料為納米顆粒的導電銀漿或銀墨水，或者是納米顆粒的導電銅漿或銅墨水。

作為一種優選的方案，該封裝方法具體包括以下步驟：

S1、將電子元件貼片于柔性電子電路上；

S2、進行第一次燒結工藝，使電子元件與柔性電子電路具有結合力，防止電子元件的移位；

S3、將柔性電子電路放置于一密封空間并對該密封空間抽真空；

S4、對所述電子元件施加一壓力使電子元件與所述柔性電路板之間緊密貼合；

S5、進行第二次燒結工藝使所述電子元件封裝在所述柔性電子電路上。