[發明專利]用于使電路管芯與電互連件配準的方法

在審

• 申請號: 202080031459.1
• 申請日: 2020-04-14
• 公開（公告）號: CN113748506A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 安基特·馬哈詹;撒格爾·A·沙;米哈伊爾·L·佩庫羅夫斯基;卡拉·A·邁耶斯;特雷莎·M·格代爾;馬修·R·D·史密斯;基諾·L·皮特拉;格雷厄姆·M·克萊克;杰里米·K·拉森;凱拉·C·尼坤
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: H01L23/538
• 分類號: H01L23/538;H05K1/11;H01L23/29
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 梁曉廣;李金剛

本發明提供了一種方法，該方法包括將電子裝置放置在模具的主表面上的柔韌配合表面上，使得電子裝置上的至少一個接觸墊壓靠在柔韌配合表面上。柔韌配合表面位于模具的主表面上的微結構構造中的微結構上。將液體封裝劑材料施加在電子裝置和模具的主表面上并隨后硬化，以形成電子裝置的載體。將模具與載體分離，使得模具上的微結構在載體中形成對應的微通道構造，并且電子裝置上的至少一個接觸墊暴露在微通道構造中的微通道中。將包含導電顆粒的液體沉積在微通道中，該包含導電顆粒的液體直接接觸暴露在微通道中的接觸墊。

背景技術

柔性電子器件將極大地擴大微電子器件的應用空間并在多個商業領域中提供新的功能能力。需要穩健的制造平臺，以在基底諸如塑料、橡膠、紙材和金屬箔上生產快速低功耗電路。基于幅材的固體半導體管芯印刷結合了半導體技術的計算能力與輥到輥制造工藝的高吞吐量和形狀因數靈活性。柔性混合電子器件制造要求半導體管芯可靠且準確地與移動的幅材上的印刷跡線配準。適用于基于晶圓的半導體器件的當前對準機構，諸如貼裝程序，可能不容易轉移到基于幅材的工藝，并且可能無法提供許多預期應用所必需的成本、精度和面積縮放。

需要這樣的技術來一致且準確地在固體電路管芯與基底(具體地，在輥到輥制造工藝中使用的移動的柔性基底)上的導電互連件之間實現小于約十微米水平的配準。

發明內容

一般來講，本公開涉及用于以高性價比方式大范圍地制造高性能、多功能柔性電子系統的方法。本公開涉及經由包含導電顆粒的液體的液體流提供自動配準以使對準或配準的電路跡線或置于移動的柔韌基底上的電子部件(諸如例如電路管芯)的導電接觸墊電互連的制品和方法。本文所述的自動配準可容許基于幅材的工藝中的各種不對準來源，諸如例如由于內嵌式熱循環和/或張力控制造成的基底變形。

在一個方面，本公開涉及一種方法，該方法包括將具有接觸墊構造的電子裝置放置在模具的主表面上的柔韌配合表面上，使得接觸墊構造中的至少一個接觸墊壓靠柔韌配合表面。柔韌配合表面位于模具的主表面上的微結構構造中的微結構上。將液體封裝劑材料施加在電子裝置和模具的主表面上并硬化，以形成電子裝置的載體。載體與模具分離，使得模具上的微結構在載體中形成對應的微通道構造，其中電子裝置上的至少一個接觸墊暴露在微通道構造中的微通道中。包含導電顆粒的液體沉積在微通道中，使得包含導電顆粒的液體直接接觸暴露在微通道中的接觸墊。

在另一方面，本公開涉及一種方法，該方法包括將具有導電接觸墊構造的電子裝置放置在模具的主表面上，使得接觸墊構造中的至少一個接觸墊壓靠在柔韌配合表面上，該柔韌配合表面位于從模具的主表面向上延伸的脊構造中的至少一個脊上。然后施加液體封裝劑材料，以覆蓋電子裝置并占據電子裝置與模具之間的區域，并且將其硬化以形成電子裝置的載體。從載體移除模具，其中載體的主表面于是具有與模具中的脊構造對應的通道構造，并且其中至少一個接觸墊暴露在通道中，以在互連通道中形成電接觸位點。將載體倒置，并且主要通過毛細管壓力將包含導電顆粒的液體沉積在互連通道中，使得包含導電顆粒的液體直接接觸電接觸位點。

在另一方面，本公開涉及一種方法，該方法包括將固體電路管芯放置在柔韌模具上，該柔韌模具具有主表面，該主表面具有從其向上延伸的多個線性脊。脊陣列的至少一部分被構造成對應于固體電路管芯上的多個導電接觸墊。管芯放置在模具的主表面上，使得接觸墊的陣列中的接觸墊的至少一部分直接接觸脊陣列中的脊的至少一部分的暴露的頂部上的配合表面并且可釋放地密封配合表面。液體封裝劑材料沉積在模具的主表面上，以覆蓋固體電路管芯并占據模具上的線性脊之間的谷區域。液體封裝劑材料至少部分地固化以形成用于電子裝置的聚合物載體。然后將模具與聚合物載體分離，其中聚合物載體的主表面具有與模具中的線性脊陣列對應的多個線性通道，并且固體電路管芯上的接觸墊的至少一部分暴露于線性通道中以形成電接觸位點。然后將聚合物載體倒置，并且將包含導電顆粒的液體設置在線性通道的第二端部中，使得包含導電顆粒的液體經由毛細管壓力沿著線性通道從線性通道的第二端部流動到線性通道的第一端部，并且直接接觸暴露的電接觸位點。包含導電顆粒的液體被硬化以形成直接接觸固體電路管芯上的電接觸位點的多個固體導電跡線。