[发明专利]井下微电子器件的封装

说明书

本发明公开了一种封装电子组件的方法，该方法包括：将多个非导电颗粒设置在承载电子组件的一个或多个部件的衬底上；将蒸汽形式的反应性聚对二甲苯单体引入多个非导电颗粒之间的间隙空间中；以及在非导电颗粒的间隙空间中由反应性聚对二甲苯单体形成聚对二甲苯粘合剂。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月30日提交的美国专利申请15/796928的权益，该申请全文以引用方式并入本文。

背景技术

为了保持适当的功能和可靠性，通常需要将井下电子器件固定，以防止腐蚀性化学品，异物以及高压和高温环境。因此，这些电子器件通常被封装。常见的封装方法包括环氧树脂封装、转印模塑封装、球形封装，或坝填充封装。对于多芯片模块电子部件，芯片和引线键合可放置在外壳内，该外壳具有使用粘合剂焊接或以其他方式附接到外壳的封盖。由于封装对于井下电子器件是必要的，因此不断寻求替代封装方法。

发明内容

一种封装电子组件的方法，该方法包括：将多个非导电颗粒设置在承载电子组件的一个或多个部件的衬底上；将蒸汽形式的反应性聚对二甲苯单体引入多个非导电颗粒之间的间隙空间中；以及在非导电颗粒的间隙空间中由反应性聚对二甲苯单体形成聚对二甲苯粘合剂。

一种封装的电子组件包括：衬底；一个或多个部件，该一个或多个部件设置在衬底上；密封结构，该密封结构包含多个非导电颗粒；以及聚对二甲苯粘合剂，该聚对二甲苯粘合剂将多个非导电颗粒彼此锁定，锁定到衬底以及锁定到设置在衬底上的一种或多种部件。

还公开了包括封装电子组件的井下工具。

附图说明

以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参照附图，类似的元件被编号为类似的：

图1示出了根据本公开的一个实施方案的示例性密封结构的一部分的剖视图；

图2示出了根据本公开的另一实施方案的示例性密封结构的一部分的剖视图；

图3示出了根据本公开的一个实施方案的封装电子组件的剖视图；

图4示出了根据本公开的实施方案的具有结合到其中的封装电子组件的井下工具的一部分的剖视图；并且

图5示出了根据本公开的另一个实施方案的具有结合到其中的封装电子组件的井下工具的一部分的剖视图。

具体实施方式

本发明公开了一种封装方法，该封装方法使用非导电颗粒和聚对二甲苯粘合剂来封装电子组件。具体地讲，将非导电颗粒设置在承载待保护的部件的衬底上。然后，蒸汽形式的反应性聚对二甲苯单体基本上渗透穿过非导电颗粒，从而形成将这些颗粒彼此锁定以及锁定到衬底和衬底上的部件的聚对二甲苯粘合剂。

本文所公开的封装方法以及封装组件提供了优于本领域的那些通常已知的许多有益效果。与大多数基于环氧树脂的封装相比，本文所公开的封装方法不释放卤素。此外，由非导电颗粒和聚对二甲苯粘合剂形成的密封结构是柔性的并且具有低模量。因此，当将机械力施加到密封结构上时，该力不传递到要保护的部件上。此外，密封结构具有优异的热稳定性，并且在至多350℃下可保持稳定，这高于大多数环氧树脂包封物。此外，与充气密封包装相比，由非导电颗粒和聚对二甲苯粘合剂形成的密封结构提供优异的热导率和优异的电隔离。作为附加的有利特征，本文所公开的方法中不需要通常用于多芯片模块封装的封盖。封装还为散热器和/或底座提供热耦合接口。

如本文所用，非导电颗粒指代具有根据ASTM D 1829在23℃下测定的大于10¹²Ω*cm的电阻率的颗粒。非导电颗粒可具有优异的热导率，例如，根据ASTM C408在23℃下测定的15W/m-K或更大的热导率。非导电颗粒的示例性材料包括六方氮化硼，氮化硅，或包含上述中的至少一者的组合。