[发明专利]用于使电路管芯与电互连件配准的方法

说明书

本发明提供了一种方法，该方法包括将电子装置放置在模具的主表面上的柔韧配合表面上，使得电子装置上的至少一个接触垫压靠在柔韧配合表面上。柔韧配合表面位于模具的主表面上的微结构构造中的微结构上。将液体封装剂材料施加在电子装置和模具的主表面上并随后硬化，以形成电子装置的载体。将模具与载体分离，使得模具上的微结构在载体中形成对应的微通道构造，并且电子装置上的至少一个接触垫暴露在微通道构造中的微通道中。将包含导电颗粒的液体沉积在微通道中，该包含导电颗粒的液体直接接触暴露在微通道中的接触垫。

背景技术

柔性电子器件将极大地扩大微电子器件的应用空间并在多个商业领域中提供新的功能能力。需要稳健的制造平台，以在基底诸如塑料、橡胶、纸材和金属箔上生产快速低功耗电路。基于幅材的固体半导体管芯印刷结合了半导体技术的计算能力与辊到辊制造工艺的高吞吐量和形状因数灵活性。柔性混合电子器件制造要求半导体管芯可靠且准确地与移动的幅材上的印刷迹线配准。适用于基于晶圆的半导体器件的当前对准机构，诸如贴装程序，可能不容易转移到基于幅材的工艺，并且可能无法提供许多预期应用所必需的成本、精度和面积缩放。

需要这样的技术来一致且准确地在固体电路管芯与基底(具体地，在辊到辊制造工艺中使用的移动的柔性基底)上的导电互连件之间实现小于约十微米水平的配准。

发明内容

一般来讲，本公开涉及用于以高性价比方式大范围地制造高性能、多功能柔性电子系统的方法。本公开涉及经由包含导电颗粒的液体的液体流提供自动配准以使对准或配准的电路迹线或置于移动的柔韧基底上的电子部件(诸如例如电路管芯)的导电接触垫电互连的制品和方法。本文所述的自动配准可容许基于幅材的工艺中的各种不对准来源，诸如例如由于内嵌式热循环和/或张力控制造成的基底变形。

在一个方面，本公开涉及一种方法，该方法包括将具有接触垫构造的电子装置放置在模具的主表面上的柔韧配合表面上，使得接触垫构造中的至少一个接触垫压靠柔韧配合表面。柔韧配合表面位于模具的主表面上的微结构构造中的微结构上。将液体封装剂材料施加在电子装置和模具的主表面上并硬化，以形成电子装置的载体。载体与模具分离，使得模具上的微结构在载体中形成对应的微通道构造，其中电子装置上的至少一个接触垫暴露在微通道构造中的微通道中。包含导电颗粒的液体沉积在微通道中，使得包含导电颗粒的液体直接接触暴露在微通道中的接触垫。

在另一方面，本公开涉及一种方法，该方法包括将具有导电接触垫构造的电子装置放置在模具的主表面上，使得接触垫构造中的至少一个接触垫压靠在柔韧配合表面上，该柔韧配合表面位于从模具的主表面向上延伸的脊构造中的至少一个脊上。然后施加液体封装剂材料，以覆盖电子装置并占据电子装置与模具之间的区域，并且将其硬化以形成电子装置的载体。从载体移除模具，其中载体的主表面于是具有与模具中的脊构造对应的通道构造，并且其中至少一个接触垫暴露在通道中，以在互连通道中形成电接触位点。将载体倒置，并且主要通过毛细管压力将包含导电颗粒的液体沉积在互连通道中，使得包含导电颗粒的液体直接接触电接触位点。

在另一方面，本公开涉及一种方法，该方法包括将固体电路管芯放置在柔韧模具上，该柔韧模具具有主表面，该主表面具有从其向上延伸的多个线性脊。脊阵列的至少一部分被构造成对应于固体电路管芯上的多个导电接触垫。管芯放置在模具的主表面上，使得接触垫的阵列中的接触垫的至少一部分直接接触脊阵列中的脊的至少一部分的暴露的顶部上的配合表面并且可释放地密封配合表面。液体封装剂材料沉积在模具的主表面上，以覆盖固体电路管芯并占据模具上的线性脊之间的谷区域。液体封装剂材料至少部分地固化以形成用于电子装置的聚合物载体。然后将模具与聚合物载体分离，其中聚合物载体的主表面具有与模具中的线性脊阵列对应的多个线性通道，并且固体电路管芯上的接触垫的至少一部分暴露于线性通道中以形成电接触位点。然后将聚合物载体倒置，并且将包含导电颗粒的液体设置在线性通道的第二端部中，使得包含导电颗粒的液体经由毛细管压力沿着线性通道从线性通道的第二端部流动到线性通道的第一端部，并且直接接触暴露的电接触位点。包含导电颗粒的液体被硬化以形成直接接触固体电路管芯上的电接触位点的多个固体导电迹线。