[发明专利]一种使用导电粘合剂粘接电气设备的方法及系统

权利要求书

1.一种用于粘接电气设备的方法，其使用导电粘合剂将所述电气设备粘附在一起，所述方法包括：

通过超声换能器产生超声波振动；

阻尼所述超声波振动以使传递至第一电气设备的超声波振动最小，并使所述超声波振动转换为热脉冲，所述热脉冲通过所述第一电气设备传导至所述导电粘合剂；以及

利用所述热脉冲软化所述导电粘合剂以将所述电气设备粘接在一起。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括聚集所述热脉冲至面积大于或等于所述第一电气设备的工作表面面积的表面区域。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括向所述超声换能器施加静压力和电能。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导电粘合剂为诸如粘片膜或热塑性胶带之类的干导电粘合膜或干导电粘合带。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一电气设备为芯片，第二电气设备为基板。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一电气设备的工作表面区域面向所述超声换能器。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，提供多个第一电气设备，在所述多个第一电气设备中所述第一电气设备彼此之间具有导电粘合剂，以及所述超声波振动向热脉冲的转换通过所述第一电气设备传导至每一个导电粘合剂，使所述导电粘合剂软化并将所述电气设备粘接在一起以形成叠层芯片封装。

8.一种用于将超声波转换为热能的装置，所述装置包括：

底面，用于覆盖超声换能器的操作端并且与第一电气设备的工作表面接触；和

凸起的外围边缘，其自所述底面延伸，用于使所述装置弹性连接于所述超声换能器的操作端；

其中，所述装置由黏弹性的、可变形的、阻尼所述超声换能器产生的超声波振动并且使所述超声波振动转换为热脉冲的材料制成。

9.根据权利要求8所述的装置，还包括自所述装置的底面向外突出以聚集所述热脉冲的突起部。

10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述突起部的主表面面积大于或等于所述第一电气设备的工作表面面积。

11.根据权利要求8所述的装置，其中，所述突起部的主表面面积大于或等于所述装置的底面面积的60％。

12.根据权利要求8所述的装置，其中，所述突起部自所述底面突出的高度为1毫米。

13.根据权利要求8所述的装置，还包括多个突起部，用于使多个芯片能够同时粘接于至少一个基板。

14.根据权利要求8所述的装置，其中，所述突起部具有当使用所述换能器水平或横向操作时用于固定芯片的凹形。

15.根据权利要求8所述的装置，其中，所述材料为硅橡胶复合物。

16.一种用于粘接电气设备的系统，其使用导电粘合剂将所述电气设备粘附在一起，所述系统包括：

超声换能器，用于产生超声波振动；和

超声波-热能装置，其操作性地连接于所述超声换能器的操作端并覆盖该超声换能器的操作端，所述超声波-热能装置阻尼所述超声波振动以使传递至第一电气设备的超声波振动最小，并且使所述超声波振动转换为热脉冲，所述热脉冲通过所述第一电气设备传导至所述导电粘合剂；

其中，所述导电粘合剂被所述热脉冲软化以将所述电气设备粘接在一起。

17.根据权利要求16所述的系统，还包括芯片适配器，其附着于所述超声换能器并设置在所述超声波-热能装置与所述超声换能器之间，所述芯片适配器为所述超声换能器提供形状和尺寸的匹配以适应任意形状和尺寸的第一电气设备。

18.根据权利要求16所述的系统，还包括由中央控制器控制的机电设备，所述机电设备包括：

三轴线性运动系统，用于提供工作台在所述机电设备中朝x方向和y方向的精确运动，以及提供所述超声换能器和所述超声波-热能装置在所述机电设备中朝z方向的精确运动；

热管理系统，用于控制所述工作台的温度；

压力控制系统，用于向所述超声换能器和所述超声波-热能装置施加静压力，从而将所述第一电气设备下面的导电粘合剂贴着第二电气设备按压；

视觉系统，用于基于捕获的所述第一电气设备和所述工作台的图像指示所述三轴线性运动系统移动所述第一电气设备，以及在现场对未粘接的电气设备和粘接后的电气设备的质量执行生产前检查和生产后检查；

设备安装系统，用于将所述超声换能器和所述超声波-热能装置安装到所述机电设备上，以及操作所述超声换能器和所述超声波-热能装置进行粘接；以及

超声波信号发生系统，用于为所述超声换能器提供预定的超声波频率和功率的电能。