具有嵌入式集成电路裸片的柔性电子电路及其制作和使用方法与流程

本申请主张享有于2014年10月3日提交的第62/059478号美国临时专利申请的优先权的权益，并且将该临时专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及印刷电路板(PCB)和集成电路(IC)。更加特别地，本发明的各方面涉及具有嵌入式IC裸片的柔性集成电路。

背景技术：

集成电路(IC)是信息时代的基石和当今信息技术产业的基础。集成电路(又称“芯片”或“微芯片”)是被蚀刻或被压印在诸如硅或锗等半导体材料的微小晶片上的诸如晶体管、电容器和电阻器等互连的电子组件的集合。集成电路呈现各种形式，作为一些非限制性示例，其包括微处理器、放大器、快闪存储器、专用集成电路(ASIC)、静态随机存取存储器(SRAM)、数字信号处理器(DSP)、动态随机存取存储器(DRAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)和可编程逻辑器。集成电路用于众多产品，其包括个人计算机、膝上和平板计算机、智能手机、平板电视、医疗器械、远程通信和网络设备、飞机、船舶、汽车。

集成电路技术和微芯片制造的进步已经带来芯片尺寸的稳定减小和电路密度、电路性能的提升。半导体集成的规模已经进步到单个半导体芯片能够在小于一美分硬币的空间内容纳数千万个至超过十亿个器件的程度。此外，现代微芯片中各导线的宽度能够被制作为与纳米级一样小。半导体芯片的工作速度和整体性能(例如，时钟速度和信号网络切换速度)已经伴随着集成度一起得以提高。为了跟上片上电路切换频率和电路密度的增加，与仅数年前的封装相比，目前的半导体封装提供更多的引脚数量、更大的耗散功率、更多的保护和更高的速度。

常规的微芯片是不期望在正常工作期间弯曲或伸展的总体上刚性的结构。此外，IC的大多数组件通常安装在与IC一样厚或比IC更厚的印刷电路板(PCB)上，并且同样是刚性的。使用厚的且刚性的印刷电路板进行的处理通常与需要可伸展或可弯曲的电路的应用不兼容。因此，已经提出了用于将微芯片嵌入柔性聚合物基板上或中的许多方案。这又使在刚性的硅基电子器件情况下不可能的许多有用器件构造成为可能。然而，这些方案中的许多是基于以下假设：嵌入的芯片比组成PCB的柔性聚合物的各层厚得多。该方案不兼容“薄芯片”构造。此外，用于制作柔性电路的可用工艺往往需要多层昂贵材料，这不仅增加材料和制造成本而且导致复合结构不期望厚地厚。

技术实现要素：

这里公开了具有嵌入式半导体裸片的柔性电子电路，以及该柔性电子电路的制作方法和使用方法。本发明的实施例针对将集成电路的硅(Si)裸片(或其它半导体裸片，包括由砷化镓(GaAs)制成的半导体裸片和打算用于光伏用途的半导体裸片)嵌入热塑性聚合物、聚酰亚胺粘合剂或其它柔性聚合物粘合剂的层中。本发明的一些方面说明了用于将硅IC芯片直接嵌入基板中的柔性基板材料的堆叠。例如，一些构造使裸片嵌入聚酰亚胺(PI)粘合剂的层中。其它构造使裸片嵌入热塑性树脂的层中。对于前述示例中的任一者，具有嵌入式裸片的基板能够被夹在具有导电金属涂层的多层热固性聚合物薄片之间。例如，两片双侧包铜聚酰亚胺膜能够围绕嵌入用基板材料。结果是四金属层柔性印刷电路板。

本发明的一些方面针对柔性IC(集成电路)模块。所述柔性IC模块包括柔性基板，所述柔性基板具有附接至所述柔性基板的半导体裸片。所述柔性IC模块还包括附接至或接合至所述柔性基板的包封层。所述包封层包括热塑性树脂或聚酰亚胺粘合剂或这两者，并且将所述半导体裸片包封在内部。所述包封层可以是基于丙烯酸的导热且电隔离的聚酰亚胺粘合剂。可选地，所述包封层可以是B阶段FR-4玻璃增强环氧树脂热塑性聚合物或共聚物或混合物。所述裸片可以被嵌入在两个柔性基板之间，每个柔性基板都包括柔性聚合物层(诸如，聚酰亚胺薄片)，所述柔性聚合物层具有位于各所述柔性聚合物层的相对两侧的两个导电材料层(诸如，铜包覆)。具有更多或更少的层的模块也被预期在本发明的范围和实质内。

根据本发明的其它方面，提出一种用于极度柔性的电子器件的柔性IC(集成电路)封装。所述柔性IC模块包括：第一柔性基板，所述第一柔性基板具有第一柔性聚合物层和一对第一导电材料层。所述导电材料层分别被布置在所述柔性聚合物层的相应侧。硅裸片附接至所述第一柔性基板。所述硅裸片包括电子级硅晶片，所述电子级硅晶片上形成有集成电路。所述柔性IC模块还包括：第二柔性基板，所述第二柔性基板具有第二柔性聚合物层和一对第二导电材料层。所述导电材料层分别被布置在所述柔性聚合物层的相应侧。包封层被布置在所述第一柔性基板与所述第二柔性基板之间并且被层叠至所述第一柔性基板和所述第二柔性基板。所述包封层包括将所述硅裸片包封在内部的热塑性树脂或聚酰亚胺粘合剂或这两者。

本发明的其它方面针对柔性集成电路的制作方法和使用方法。在一个方面，公开了一种柔性集成电路模块的装配方法。所述方法包括：提供第一柔性基板和第二柔性基板，所述柔性基板分别包括各自的柔性聚合物层，所述柔性聚合物层具有分别被布置在所述柔性聚合物层的相应侧的两个导电材料层；将半导体裸片附接至所述第二柔性基板；将包封层层叠至所述第一柔性基板，所述包封层包括热塑性树脂或聚酰亚胺粘合剂或这两者；且将所述包封层和所述第二柔性基板层叠至所述第一柔性基板以使所述热塑性树脂或所述聚酰亚胺粘合剂或这两者围绕所述半导体裸片流动，并且将所述半导体裸片包封在内部。通过使用热塑性树脂或聚酰亚胺粘合剂，能够在不需要任何额外的粘合剂材料层的情况下将所述包封层热定型地层叠至一个基板且随后热定型地层叠至另一个基板。这就降低了制造和材料成本，且也有助于最小化模块厚度和整体体积。

上面的发明内容不是旨在代表本发明的各个实施例或每个方面。而是，前述的发明内容仅提供了本文中陈述的新颖性方面和特征中的一些的示例。从下面的结合附图和随附权利要求进行的用于实施本发明的代表性实施例和方式的详细说明中可知，本发明的上述特征和优势以及其它特征和优势将显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的各方面的具有通过柔韧的引线接合的互连件连接的集成电路(IC)封装的柔性电子电路系统的示例的立体图。

图2是根据本发明的各方面的具有多层IC模块的代表性柔性电子电路的横截面侧视图。

图3是根据本发明的各方面的具有多层IC模块的另一个代表性柔性电子电路系统的横截面侧视图。

本发明容易具有各种修改例和替代形式，且已经借助于附图中的示例示出了一些代表性实施例，并且将在这里详细说明。然而，应理解，本发明不是意要限于公开的特定形式。而是，本发明要覆盖落入随附的权利要求所限定的本发明的实质和范围内的所有修改例、等同物、组合、次组合和替代例。

具体实施方式

本发明容易产生许多不同形式的实施例。附图中示出且在本文中将详细说明代表性实施例，同时应理解，本发明被认为是本发明原理的例子且本发明不是意要将本发明的广泛方面限于所示的实施例。就这种程度来说，例如，不应通过暗示、推理或其它方式将摘要、发明内容和详细说明书部分公开的但是未在权利要求中明确陈述的要素和限制因素单独地或共同地并入权利要求。为了本详细说明的目的(除非明确否定或逻辑上禁止)：单数包括复数，反之亦然；且词语“包括”或“含有”或“具有”的意思是“包括但是不限于”。此外，例如就“在、接近或接近在”或者“在……的3至5％内”或“在可接受的制造公差内”或它们的任何逻辑组合的意义上来说，这里能够使用例如“约”、“几乎”、“大致”、“大概”等近似性词语。

当用作形容词来修饰电路、电气系统和电气器件或装置时，“柔性”和“可伸展”和“可弯曲”(包含它们的词根和派生词)等术语旨在涵盖如下的电子器件：至少包括一些具有柔韧或弹性的性质的组件，以使电路在不撕裂或不破坏或不危害电子器件电特性的情况下分别能够柔性、伸展和/或弯曲。这些术语还旨在涵盖具有以应用于可伸展、可弯曲、可膨胀或其它柔韧的表面时适应并保留功能的方式构造的组件(无论组件本身单独是否能够伸展、是否是柔性的或可弯曲的)的电路。在被认为“极度可伸展”的构造中，电路能够在经受高平移应变(例如在-100％至100％的范围内，且在一些实施例中，在多达-100000％至+100000％的范围内)和/或高旋转应变(例如在180°或更大的程度上)的时候，在不破裂或不破坏且大致维持未应变状态下建立的电性能的同时，进行伸展和/或压缩和/或弯曲。

本文中提到的分立“岛(island)”或“封装(package)”是分立的工作器件(例如，以“器件岛”排列来布置)，且自身能够进行本文中所述的功能或部分功能。工作器件的功能例如能够包括集成电路、物理传感器(例如，温度、pH、光、辐射等)、生物传感器、化学传感器、放大器、A/D和D/A转换器、集光器、机电换能器、压电致动器、发光电子器件(例如，LED)以及它们任何组合的功能。使用一个或多个标准IC(例如，单晶硅上的CMOS)的目的和优势是使用高质量、高性能和高功能的电路组件，该电路组件使用众所周知的工艺可容易获得和批量生产并且提供远优于通过被动手段生成的一系列功能和产生的数据。分立岛的在边缘处或按照直径测量的尺寸范围可以是约10至100微米(μm)，但是不限于此。

现在参照附图，其中，类似的附图标记在多幅视图中均指示类似的组件。图1图示了整体上被指定为10的柔性集成电路(IC)系统的示例，该系统可以被改为或被集成至“极度可伸展”IC装置。参照附图描绘的代表性系统论述了许多揭示的理念；然而，这里所示的系统只是作为示例性应用而提供，本发明的各种创造性方面和特征通过所述示例性应用而被应用。因此，本发明的新颖性方面和特征本身不限于附图中呈现出的特定排列和组件。此外，已经示出了且在下文将额外详细说明系统的仅被选择的组件。然而，这里论述的系统和器件能够包括很多额外和替代特征，以及例如用于实施本文公开的各种方法和功能的其它众所周知的外围组件。图示的一些组件是可选的且因此能够被去除。

图1的柔性IC系统10包括各种电子组件(统称为“电路”)，例如叠层电池12、一套微芯片14、传感器16、传感器集线器18、天线20和各式各样的集成无源器件(IPD)22A、22B和22C。电路被应用、被固定、被嵌入或以其它方式被贴附至基板24，如这里所述，基板24是柔性的(例如，可伸展、可弯曲和/或可压缩)。像这样，基板24能够由塑料材料或弹性材料或它们的组合制成。适用于IC基板材料的柔性弹性体的示例包括聚合物有机硅化合物(俗称“硅酮”)，包括聚二甲硅氧烷(PDMS)。适用于基板24的材料的其它非限制性示例包括聚酰亚胺、可曝光成像硅、SU8聚合物、PDS聚二苯乙烯(PDS polydustrene)、聚对二甲苯及其衍生物和共聚物(聚对二甲苯-N)、超高分子量聚乙烯、聚醚醚酮(PEEK)、聚氨酯、聚乳酸、聚乙醇酸、高分子复合物、硅酮/硅氧烷、聚四氟乙烯、聚酰胺酸、聚丙烯酸甲酯以及它们的组合。基板24能够采用任何可能的形状、尺寸和构造。在所示的示例中，基板大致平坦且在一些实施例中被构造为细长板或细长带。

图1的电路包括一种或多种传感器16(亦称“传感器器件”)以检测各种参数中的任一者。这些参数能够包括任何组合形式的热学参数(例如，温度)、光学参数(例如，红外能量)、电化学和生物化学参数(诸如pH、酶活性、血液成分(例如，葡萄糖)、离子浓度和蛋白质浓度)、电参数(例如，电阻、电导率、阻抗等)、声学参数、触觉参数(例如，压力、表面特性或其它形貌特征)等。对此，所述传感器16中的一个或多个可以是热电偶、硅带隙温度传感器、薄膜电阻温度器件、LED发射体、光电探测器、压电传感器、超声传感器、离子敏感场效应晶体管等。对于一些实施方式，一种或多种传感器16能够接合至差分放大器和/或缓冲器和/或模拟数字转换器。传感器集线器18(其可以具有微控制器或数字信号处理器(DSP)的性质)进行操作以用来整合来自传感器16的数据信号，并且处理这样的信号。来自传感器16的信号能够使用多路复用技术来处理，并且能够被切换至包括一个或多个微芯片14的一个或一些放大器/逻辑电路并且被所述一个或一些放大器/逻辑电路处理。

电池12起到电源的作用以将电力供给至图1的柔性IC系统10中的电路。可以使用具有适当安时容量的尺寸小且寿命足够长的任何适当电池。使用包括外部电力供给在内的用于给系统10供电的替代方式也在本发明的范围内。根据一些实施例，柔性IC系统10也包括具有用来与外部器件进行无线通信的RF天线20的数据传输设备。天线20能够采用包括可以作为低频、高频或超高频天线进行工作的具有过孔的印刷跟踪天线线圈(printed trace antenna coil)在内的各种形式。有线和无线信号传输的其它形式也在本发明的范围内。作为一些非限制性示例，各集成无源器件(IPD)22A至22C可以包括滤波器、变压器、光电二极管、LED、TUFT、电极、半导体、双工器、耦合器、移相器、薄膜器件、电路元件、控制元件、微处理器、电容器、电阻器、电感器、缓冲器或其它无源组件。

对于基板24可伸展或可压缩的实施例，所示的电路以诸如本文中所述的方式等可适用的方式构造为可伸展的或可压缩的，和/或构造为适应基板24的这样的伸展/压缩。同样，对于基板24可弯曲但是不一定可伸展的实施例，所示的电路以诸如本文中所述的方式等可适用的方式构造为可弯曲的，和/或构造为适应基板的这样的弯曲。例如，所示的模块或“岛”各自通过柔性的引线接合的互连件连接至一个或多个相邻的模块，所述互连件中的一些在图1中总体上被指定为26。各互连件与器件岛的连接点可以是沿着器件岛边缘的任何位置，或可以位于器件岛的顶部表面(即，与基板24相反的表面)上的点。接合线26附接至模块上的外部安装的接合焊盘28，并且延伸至相邻模块上的相应地外部安装的接合焊盘28。接合线能够通过任何已知的引线接合技术进行附接，诸如：超声接合，其使用压力和超声振动破裂的组合来形成冶金冷焊接；热压接合，其使用压力和温度升高的组合来形成焊接；和热超声接合，其使用压力、温度升高和超声振动破裂的组合来形成焊接接头。

接着转到图2，图中示出了具有一个或多个多层IC模块的整体上被指定为100的代表性柔性电子电路系统的横截面图。虽然外观不同，但是图2的柔性IC系统100能够采用本文中参照图1和图3所示的示例所述的各种形式、可选构造和功能替代中的任一者，且因此能够包括相应的选项和特征中的任一者。与图1的系统10一样，例如，图2的系统100可以被构造为超薄的、极度可伸展的集成电路系统。此外，系统100可以包括各式各样的分立器件(其中之一在图2中由柔性IC模块102表示)，这些分立器件被布置为“器件岛”排列并且例如通过柔韧的电互连件电气接合。预期的是，系统100包括比附图中所示的分立器件的数量更多或更少的分立器件，每个分立器件都可以采用替代的形式和构造。

在图2的实施例中，IC模块102包括但是未必限于能够进行本文所述的一个或多个功能的柔性多层集成电路(IC)封装或“堆叠”。模块102包括坐装在至少两个柔性基板106A与106B之间的至少一个半导体裸片104。如所示，半导体裸片104(这里也被称为“硅裸片”)包括电子级硅晶片103，晶片103上(例如，经由光刻或任何其它已知的和行业公认的技术)形成有集成电路(或微芯片)105。对于一些实施例，半导体裸片104直接粘附至第二柔性基板106B。微芯片105可以是具有约2至7μm厚度的或一些实施例中约5至7μm厚度的或在一些实施例中约3至5μm厚度的或在一些实施例中约2至3μm厚度的“薄芯片”构造。通过比较，例如，半导体裸片104具有大概10至50μm的厚度，或一些实施例中大概35至50μm的厚度，或一些实施例中大概15至25μm的厚度，或一些实施例中大概10至15μm的厚度。在本文中所述的代表性系统、方法和器件中，每个薄芯片都可以是一个或多个无源电子器件和/或一个或多个有源电子器件。能够根据本文所述的任意原理而被嵌入的器件的非限制性示例包括放大器、晶体管、光电二极管阵列、光电探测器、传感器、发光器件、光伏器件、半导体激光器阵列、光学成像器件、逻辑门阵列、微处理器、光电器件、微机电器件、微流体器件、纳机电器件、热学器件或其它器件结构。

硅裸片104在图2中被示意为夹在第一柔性基板106A与第二柔性基板106B之间，每个基板都包括插入有一个或多个柔性导电层的一个或多个柔性聚合物层。如所示，第一柔性基板106A包括两个(第一)导电材料层110A，分别被布置在(第一)柔性聚合物层112A的相对两侧。同样，第二柔性基板106B包括两个(第二)导电材料层110B，分别被配置在(第二)柔性聚合物层112B的相对两侧。柔性聚合物层112A、112B可以被制造为热固性聚酰亚胺聚合物的薄片，而导电材料层110A、110B可以被制造为金属薄片或涂层。在一个具体的实施方式中，柔性聚合物层112A、112B由诸如可从DuPont^TM购得的膜等聚酰亚胺聚合物或液晶聚合物制造。可替代地，柔性聚合物层112A、112B可以由上面关于图1的基板24所述的材料和适用于柔性电子电路的其它材料中的任意材料制造。聚合物层112A、112B能够均具有约7μm至约85μm的厚度，或一些实施例中约60μm至约85μm的厚度，或一些实施例中约25μm至约50μm的厚度，或一些实施例中约7μm至约10μm的厚度。可预期的是，模块102包括比附图中的图2所示的层更多或更少的层。

从图2中看出，第一和第二导电(聚合物或金属)层110A、110B分别被布置在柔性聚合物层112A、112B的相对两侧。在示例中，铜包覆层例如经由电镀、接合或其它已知的包覆技术而被涂覆至细长且平坦的聚酰亚胺薄层的相对两侧。随后使用烧蚀、蚀刻或其它类似图案化工艺能够将双侧包铜聚酰亚胺薄层图案化而使其具有电路。导电层110A、110B均能够具有约5μm至约20μm的厚度，或在一些实施例中具有约15μm至约20μm的厚度，或在一些实施例中具有约10μm至约12μm的厚度，或在一些实施例中具有约5μm至约8μm的厚度。例如，导电层也能够由包括铝或铜铝组合在内的其它金属材料以及非金属材料制造成。

包封层108被布置在图2的两个柔性基板106A与106B之间，并且附接或接合至这两个柔性基板。包封层108可以是聚酰亚胺(PI)粘合剂，其覆盖半导体裸片104以使裸片104被包封在柔性基板106B与包封层108之间。对于一些实施例，包封层108是基于丙烯酸的导热且电隔离的聚酰亚胺粘合剂，其首先被层叠在一个柔性基板106B上并且溢出且包围裸片104，且随后被层叠至另一个基板106A以形成多层堆叠。包封层108能够具有约15μm至约65μm的厚度，或在一些实施例中具有约20μm至约55μm的厚度，或在一些实施例中具有约25μm至约50μm的厚度。对于至少一些实施例，包封层108的厚度是16μm。包封层108能够是被构造用来经受装配和处理的温度的导电粘合剂或不导电(电介质)粘合剂。在一些可选和替代构造中，包封层108能够是含氟聚合物粘合剂、聚酰亚胺混合物粘合剂、环氧树脂粘合剂或丙烯酸粘合剂(诸如可从DuPont^TM购得的Bond-Ply)，或它们的任何组合。

聚酰亚胺粘合剂是非金属有机粘合剂，其能够在维持热氧化稳定性、高服务温度性能(例如，575°F+)、耐湿性和环境耐久性的同时，对复合物层叠板和多种高温金属基板(诸如铜、不锈钢和钛等)进行接合。与适用于集成电路应用的许多其它可用粘合剂成分不一样，PI粘合剂能够在不危害获得的接合的结构完整性的情况下被层叠和再层叠。通过使用聚酰亚胺粘合剂或热塑性树脂(下面图3中论述)，能够在不需要任何额外的粘合剂材料层的情况下将包封层热定型地层叠至一个基板且随后热定型地层叠至另一个基板。这就降低了制造和材料成本，且也有助于最小化模块的厚度和整体体积。

例如能够使用激光钻机生成一个或多个过孔作为延伸通过柔性IC封装的外层通道，以允许多层堆叠的不同层之间的导电连接。在图2中，例如，柔性IC模块102包括一对过孔116，这一对过孔116经由模块102的顶部各层(例如，三层基板106A)延伸至微芯片105。一旦创建这些过孔116，就能够通过溅射或其它已知技术来电镀或填充过孔116以创建从顶部导电层110A至裸片的一个或多个电接触焊盘的电连接。然后，能够对导电层进行图案化，且能够将覆盖物涂覆至各导电层的外表面。在一些实施方式中，所述覆盖物是不导电聚合物。

可以预期的是，所示的多层IC封装包括与图2所示的夹层构造相比额外的层或更少的层。也应注意，在说明书和权利要求中，术语“层”的使用不是必须需要夹层构造的特定段是连续的或跨越所有剩余层的整体(即，与所有剩余层共同延伸)，除非权利要求中另外明确声明。虽然在一些应用中优选，但是在实践中不必要的是：一个柔性基板的各层与另一个柔性基板的各层由相同的材料制造成。对于一些实施方式，可以期望的是，多层封装在与一个或多个相邻的器件进行电接合前被真空层叠为分立的、统一的结构。

图3图示了具有一个或多个多层IC模块的总体上被指定为200的另一个代表性柔性电子电路系统。类似的附图标记在图3中用来指示与图2类似的结构。例如，图3的系统200可以包括包含柔性IC模块202在内的多种分立器件，这些分立器件以“器件岛”排列来布置且通过例如柔韧的电互连件电接合。此外，除非明确地或逻辑上禁止，否则柔性IC系统200能够采用关于附图中所示的其它示例在本文中所述的各种形式、可选构造和功能替代中的任一者，反之亦然。

类似于图2所示的示例，图3的IC模块202包括柔性多层集成电路(IC)封装，该封装具有坐装在至少两个柔性基板206A与206B之间的至少一个半导体裸片204。对于一些实施例，半导体裸片204直接粘附至第二柔性基板206B。第一和第二柔性基板206A、206B均包括插入有一个或多个柔性导电层的一个或多个柔性聚合物层。虽然本身不需要实践本文公开的创造性方面，但是图3的半导体裸片204和柔性基板206A、206B可以在结构上和在功能上与图2所示的它们的相应部件相同；这样，为了简洁明了，将省略这些元件的重复说明。

包封层208被配置在图3的两个柔性基板206A与206B之间，并且被附接至两者。除了图2所述的聚酰亚胺粘合剂之外或者作为图2所述的聚酰亚胺粘合剂的替代，图3的包封层208还可以是热塑性聚合物、共聚物或高分子混合物(这里统称为“热塑性树脂”)，其覆盖半导体裸片204以使裸片204被包封在柔性基板206B与包封层208之间。对于一些实施例，包封层208是B阶段FR-4玻璃增强环氧树脂热塑性聚合物或共聚物或混合物，其首先被层叠在一个柔性基板206B上并且溢出且包围裸片204，且随后被层叠至另一个基板206A以形成多层堆叠。在一些非限制性示例中，热塑性基树脂包括聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PET)和聚氨酯(PU)，以及这些材料的任何复合物或共聚物混合物。共聚物混合物能够包括位于这些热塑性聚合物中的一者上的聚酰亚胺层。包封层208能够具有约15μm至约65μm的厚度，或在一些实施例中具有约20μm至约55μm的厚度，或一些实施例中具有约25μm至约50μm的厚度。

相对于热固性核，使用热塑性核来包封裸片的功能优势是热塑性聚合物能够被熔化以及再熔化回到塑化或液体状态，而热固性塑料保持永久固体状态。热塑性物质被加热时变软，并且随着被施加额外热量而变得更加容易流动；因为不发生化学键合，所以固化过程是可逆的。这样的特性使得热塑性物质能够在不对材料的物理性质产生不利影响的情况下被再加热和再塑造。存在提供各种性能益处的多种热塑性树脂，但是通常大多数材料提供高强度、防缩性和易曲性。

本文还公开了柔性集成电路的制造方法。将参照附图中的图1至图3所示的各种构造和特征来说明这些方法；上述参照仅是以解释和阐明的方式而提供的。在示例中，在图4中，方法300被图示为包括：首先，在步骤301中，提供第一和第二柔性基板(例如，图2的基板106A、106B或图3的基板206A、206B)。如上所述，每个基板都可以包括柔性聚合物层(例如，图2的柔性聚合物层112A、112B)，所述柔性聚合物层具有被布置在柔性聚合物层的各侧的导电材料层(例如，图2的导电材料层110A、110B)。如上所述，柔性基板可以包括双侧包铜聚酰亚胺膜的薄片。然后，方法300可能需要：在步骤303中，两个基板上进行电路图案化。

然后，在步骤305中，将硅基半导体裸片(例如，图2和图3的半导体裸片104和204)直接放置在一个柔性基板(例如，图2和图3的第二柔性基板106B或206B)上，并且例如通过非条件性环氧树脂将硅基半导体裸片附接或接合至该柔性基板，从而将硅基半导体裸片直接附接或接合至该柔性基板的外金属层。从图4中看出，此后，方法300包括：在步骤307中，将包封层(例如，PI粘合剂或热塑性树脂)层叠至另一个柔性基板(例如，图2和图3的第一柔性基板106A或206A)。然后，在步骤3-9中，将具有包封层的柔性基板层叠至具有硅裸片的另一个柔性基板，以使包封层的热塑性树脂和/或聚酰亚胺粘合剂围绕半导体裸片流动并且包围半导体裸片。然后，在步骤311中，可以钻孔或以其它方式形成贯穿第二柔性基板和包封层直至半导体裸片上的接触部的一个或多个过孔。然后，方法300可以包括：对过孔进行电镀以将第一柔性基板连接至半导体裸片。然后，可以进行额外的电路图案化，且将保护性焊料掩模涂覆于堆叠的外表面。

在一些实施例中，前述的方法包括至少上面举例说明的步骤。省略步骤、包括额外的步骤和/或修改本文中呈现的顺序也在本发明的范围和实质内。还应注意，前述方法中的各者可以是相关步骤的一个序列的代表例；然而，期望的是，将以系统和重复的方式实践这些方法中的各者。

本发明不限于本文中公开的精确构造和组成成分；从前述说明中明显可知的任何和所有修改例、变化例和变型例在随附权利要求限定的本发明的实质和范围内。此外，本发明的理念明显包括前述各要素和各方面的任何和所有组合及次组合。