[發明專利]用作可伸展和可彎曲互連部的鍵合線的塑形和成環裝置及方法

在審

• 申請號: 201580044924.4
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN107004665A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 戴維德·G·加洛克;李夏;桑賈伊·古普塔;米圖爾·達拉爾
• 申請（專利權）人: MC10股份有限公司
• 主分類號: H01L23/49
• 分類號: H01L23/49
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司11290
• 代理人: 姚鵬,曹正建

相關申請的交叉參考

本申請主張享有于2014年9月22日提交的第62/053641號美國臨時申請的權益，并且將該美國臨時申請的全部內容以引用的方式并入本文。

技術領域

本發明總體上涉及柔性集成電路。更特別地，本發明涉及柔性集成電路中的用作可伸展和可彎曲互連部的鍵合線的塑形和成環裝置及方法。

背景技術

集成電路(IC)是信息時代的基石和當今信息技術產業的基礎。集成電路(又稱“芯片”或“微芯片”)是被蝕刻或被壓印在半導體材料(諸如硅或鍺等)的微小晶片上的互連的電子組件(諸如晶體管、電容器和電阻器等)的集合。集成電路呈現各種形式，作為一些非限制性示例，其包括微處理器、放大器、快閃存儲器、專用集成電路(ASIC)、靜態隨機存取存儲器(SRAM)、數字信號處理器(DSP)、動態隨機存取存儲器(DRAM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)和可編程邏輯器。集成電路用于眾多產品，其包括個人計算機、膝上計算機、平板計算機、智能手機、電視機、醫療器械、遠程通信和網絡設備、飛機、船舶、汽車等。

集成電路技術和微芯片制造的進步已經帶來芯片尺寸的穩定減小和電路密度、電路性能的增加。半導體集成的規模已經進步到單個半導體芯片能夠在小于一美分硬幣的空間內容納數千萬個至超過十億個器件(例如，晶體管)的程度。此外，現代微芯片中各導線的寬度能夠被制造為與納米級一樣小。半導體芯片的工作速度和整體性能(例如，時鐘速度和信號網絡切換速度)與集成度一起得到提高。為了跟上片上電路切換頻率和電路密度的增加，與僅僅幾年前的封裝相比，目前的半導體封裝提供更多引腳數量、更大耗散功率、更多保護和更高速度。

常規的微芯片是正常工作條件下不希望彎曲或伸展的大體上剛性的結構。此外，IC通常安裝在與IC一樣厚或比IC更厚的并且具有類似剛性的印刷電路板(PCB)上。使用厚的且剛性的印刷電路板的處理通常與薄的或打算用于需要彈性的應用的芯片不兼容。例如，高質量的醫療傳感和成像數據變得越來越有益于各種身體狀況的診斷和治療。這些身體狀況能夠與消化系統或賁門循環系統相關聯，并且可能包括神經系統損傷和癌癥等。迄今為止，可以用來收集這樣的傳感或成像數據的大多數電子系統是剛性的和非柔性的。剛性電子器件對于許多應用(諸如應用于生物醫學器件等)來說不是理想的。大多數生物組織是柔軟的和彎曲的。皮膚和器官是嬌弱的并且遠不是二維的。電子系統的其它潛在應用(諸如非醫療系統(例如，測量體育運動期間人體運動的可穿戴系統等)中收集數據)也可能受到剛性電子器件的阻礙。

因此，已經提出了用于將微芯片嵌入柔性聚合物基板上或中的許多方案。利用彈性基板材料的柔性電子電路允許IC被集成為各種形狀。這又使在剛性的硅基電子器件情況下不可能實現的許多有用的器件構造成為可能。然而，一些柔性電子電路設計不能充分符合它們的周圍環境，這是因為互連組件不能響應于形態變化而伸展和/或彎曲。這些柔性電路構造易于受到損壞、電子退化的影響，并且在苛刻的使用場景下可能不可靠。

許多柔性電路現在利用可伸展和可彎曲的互連部，在系統伸展和彎曲的同時這些互連部保持完好。例如，集成電路中的“互連部”與IC模塊電連接以分配時鐘和其它信號且提供整個電系統的電源/接地。一些能夠彎曲的柔性互連部通過使用蝕刻工藝、金屬沉積工藝或其它基于晶片的制造工藝來形成。雖然上述工藝能夠用來生產互連部，但是使用這些方法生產的互連部通常限于二維(即，X和Y，但是沒有Z)且工藝本身耗時長且因此成本高。此外，一些能夠彎曲的柔性互連部通過使用毛細工具來形成，所述毛細工具將互連部創建為具有長度和高度的環件(loop)，其中，所述環件通常是“C”字型。當產品(例如，可穿戴眼罩/貼身物)具有包括一個或多個這樣的C字型互連部的柔性電路時，期望的產品柔性與互連部的高度直接相關。即，互連部的更大柔性需要互連部的高度相應地增加。因此，更大的柔性導致相對更大(例如，更厚)的產品。本發明的目的是解決這些以及其它問題。

發明內容

根據本發明的一些實施例，用于在鍵合焊盤對之間饋送、彎曲和附接鍵合線的毛細工具包括主體和加熱元件。所述主體具有從所述毛細工具的第一面延伸至所述毛細工具的第二面的內管道。所述內管道具有大體上螺旋形狀的部分，具有大體上螺旋形狀的所述部分包括圍繞所述主體的中心軸線的至少一個完整回轉的一部分。所述加熱元件連接至所述主體以提供沿著所述內管道的一部分的熱影響區，當所述鍵合線經過所述內管道被饋送時，所述加熱元件加熱所述鍵合線。