柔性电子组件和方法
【技术领域】
[0001]本公开总体涉及柔性电子组件和用于该组件的相关方法。
【背景技术】
[0002]某些电子组件通常包括置于电路板上的电子或微电子部件。电子或微电子部件(下文称为”电子部件”，但不作限制之用)可以包括半导体，例如:密封在聚合物中并且耦合到布线电路以形成芯片封装体的硅管芯。随后，芯片封装提可以机械耦合以及通信耦合到电路板，在该电路板上，芯片封装体可以与其他电子部件通信。
[0003]附图简述
[0004]图1是示例实施例中的柔性电子组件的抽象描绘。
[0005]图2A和2B分别是示例实施例中处于刚性和柔性状态的互穿聚合物网络及其化学键的抽象图像。
[0006]图3A-3H示出示例实施例中形成柔性电子组件的过程。
[0007]图4A和4B是对实施例中柔性电子器件示例的描绘，其中，柔性电子器件的每一个都包括多个组件叠层。
[0008]图5示出示例实施例中配置成可穿戴电子器件的柔性电子器件。
[0009]图6是示例实施例中制造柔性电子组件的流程图。
[0010]图7是示例实施例中至少结合一个微电子组件的电子器件的框图。
【具体实施方式】
[0011]以下的描述和附图充分示出了具体实施例，以使本领域技术人员能够实施。其它的实施例可以结合结构、逻辑、电、进程及其它改变。某些实施例的部分和特征可被包括在其他实施例的部分和特征中、或代替其他实施例的部分和特征。在权利要求中陈述的实施例包括这些权利要求的所有可用的等效技术方案。
[0012]通常，电子组件是基本刚性的，至少部分是缘于构成该组件的部件。诸如硅管芯那样的半导体和经常被使用的密封剂可以是基本非柔性的，其自身也可以被附连到非柔性电路板上。即便电路板或其他衬底是柔性的，围绕电子部件的电子组件整体上可以是非柔性的。
[0013]已经开发出结合有一个或多个促进柔性的元件的电子组件。在一个示例中，柔性互穿聚合物网络可以被用于模制用于组件的电子部件。可以在基本刚性的状态下处理互穿聚合物网络，并将其转换到柔性状态。在一个示例中，模制组件可以经过减薄工艺，从而使硅管芯能够弯曲。在一个示例中，可以通过划片和/或凸出压印，为电子部件的介电层提供应变消除。在一个示例中，用于构建电子部件的介电层可以具有低模数以促进弯曲性。
[0014]图1是示例实施例中柔性电子组件100的抽象描绘。电子组件100包括具有多个焊盘104的电路板102。焊盘104被耦合到微电子组件108的焊球106。如示出的那样，微电子组件108包括多个微电子部件，例如:至少部分被密封在模112内的管芯110。管芯110通过包括将管芯110耦合到焊球106的迹线116的布线层114接收输入和输出。虽然本公开中参考了管芯110，但是应当承认并理解的是，一般管芯110可以被微电子部件替代或包含有微电子部件，并且可以根据与本文公开的相同或实质相同的原理实现不同的微电子部件。除管芯110之外或者取代管芯110，微电子部件可以是或者可以包括分立的微电子部件，例如:电容器、电阻器、晶体管或类似部件以及/或者可以是或包括预封装的管芯或芯片组件。
[0015]应当理解，电子组件100是纯示例性的，可以构想出许多电子组件100的配置。微电子组件108可以仅包括单个管芯110，模112可以在更大或更小的程度上密封管芯110，微电子组件108可以包括焊盘104而不包括焊球106，而电路板可以包括焊球106而不包括焊盘104，等等。应当理解，电子组件100通常可以以本文公开的系统和过程一致的多种方式缩放和配置。此外，虽然电子组件100被描述为电子组件而不是微电子组件，但是应当理解，电子组件100自身可以是微电子组件，微电子组件108也可以是更大的微电子组件108的子部件。类似地，微电子组件108可以是作为更大的电子组件100的一部分的电子组件。
[0016]在各示例中，模112是聚合物或者通常适于模制的相对柔软的材料。在特定的示例中，聚合物是互穿聚合物网络(IPN)。可以以基本刚性的形式将IPN应用于微电子组件108，然后处理IPN使其变成基本柔性的。在各种示例中，模112是可以从基本刚性状态转换到基本柔性状态的任意材料，其包括适于至少部分密封管芯110的电特性和机械特性。多种材料可以基于向材料的输入进行转换，例如:来自诸如溶剂的化学物质、诸如红外或紫外辐射的辐射、或者温度。
[0017]图2A和2B分别是处于刚性和柔性状态的IPN 200及其化学键的抽象图像。该图像可以分别在刚性和柔性状态下描绘IPN 200的微结构。如上文所述，可以在刚性状态下将IPN应用于电子组件100，然后将其转换到柔性状态。取决于具体的IPN 200，该转换可以通过化学过程，应用激光、照射或热能来实现，或者可以通过其他单独过程或组合过程的各种形式中的任何形式来实现。
[0018]在一个示例中，IPN 200是与交叉链之间具有高的分子重量的高分子共价地交叉连接的柔性环氧树脂网络。交叉链之间相对长的部分可以提供相对高的自由体积、相对低的模数和柔性。交叉链可以是化学性或物理性的。在交叉链为物理性的情况下，该交叉链是热可逆的。
[0019]图2A示出处于刚性状态的IPN 200。IPN 200包括第一高分子网络204和第二高分子网络206之间的共价键202。第一网络204与第二网络206物理性缠结，填充或基本填充IPN 200的自由体积。这样，在一个示例中，第二网络206可以在例如应用溶剂(在本文公开的多种潜在输入之中)时溶解，而该溶剂使第一网络204完全或基本完全不受化学性影响。
[0020]可以选择至少部分溶解第二网络206而使第一网络保持完整或基本完整的溶剂。在一个示例中，在第二网络是聚氧化乙烯或聚氧化乙烯之一的情况下，溶剂可以是水。在一个替代示例中，溶剂可以是N-甲基-2-吡咯烷酮。
[0021]图2B示出在上述示例中，应用溶剂之后处于柔性状态的IPN 200。随着溶剂的应用，第二网络206被溶解，使得第一网络204与键202 —起得以保持。在一个示例中，键202是半永久性的。
[0022]IPN 200可以是其他多种聚合物类型中的聚氨酯、硅烷、丙烯酸或聚酰亚胺。IPN200可以在第一网络204内被物理性缠结，也可以具有连向自身的物理性或化学性交叉链。在一个示例中，第二网络206是聚氨酯，其可以通过氢键被以物理方式交叉连接到自身，并且与第一网络204是诸如环氧树脂的时候区别并分离开来。应用多种诸如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和/或四氢呋喃那样的溶剂时，聚氨酯第二网络206被溶解并且从环氧树脂第一网络204上被去除，而对环氧树脂第一网络204的破坏最小。
[0023]在各种示例中，第二网络206也可以包括连向第一网络204的交叉链。但是，这些链路通过诸如热处理或照射处理的方式可以是可逆的，然后通过化学接触使第二网络206的大部分能够被去除。例如:交叉链可以在曝露于不同波长的光时被可逆地切换(光切换)或者被切割(光切割)。在各种示例中，第二网络206的整体不会为了聚合物材料将IPN200从刚性状态转换到柔性状态而被去除。
[0024]图3A-3H示出形成柔性电子组件的过程。在各种示例中，该过程可以形成柔性电子组件100。在适当的时候，该过程的多个步骤是可选的，不一定要用来制造柔性电子组件。虽然本文详细描述的过程将对上述柔性电子组件100的特定组件进行描述，但是应当理解，各种部件可以被替换部件替代或替换，包括与对柔性电子组件100所描述的部件相同类型的替换部件。
[0025]在图3A中，多个管芯100的连接器300面朝下被置于耦合到载体304的粘合箔层302上。除连接器300之外，管芯110自身也可以被粘合到箔层302，或者管芯110而不是连接器300被粘合到箔层302。通常，与载体304组合的粘合箔层302可以用于将多个管芯110相互固定，以用于进一步的过程的步骤。应当理解，粘合箔层302和载体304可以是可以使管芯110相对于彼此固