在嵌入式固化区中固化热可固化材料的制作方法_4

文档序号:9221763阅读:来源:国知局
6的吸收系数。因此,热传导条3可以比热可固化材料I在吸收电磁辐射6方面更有效。热可固化材料I可主要经由热传导条3加热,而不是电磁辐射6直接吸收的结果。将理解,此过程亦可应用于固化不吸收光的粘合剂或其他热可固化材料。
[0057]在所示出的实施例中,电磁辐射6不仅撞击热传导条3而且撞击部件9。因为热传导条3的存在,热可比经由部件9更有效地传输至嵌入式固化区2。这意指部件9较少被加热。在实施例(例如图5中所示)中,辐射屏蔽可被放置以覆盖部件9免于电磁辐射6。可替代地或另外,电磁辐射6可以通过辐射源5与部件9和基底之间的掩模(未示出)或其他光学器件被成形,以选择性地传送和/或引导电磁辐射6至热传导条3的可获得辐射区7。
[0058]图4B示出通过基底10的图4A的实施例的底视图。如所示的,热传导条3被提供在电路部件11之间,在此情况下为电连接部件的布线。在此实施例中,热传导条3为在中央嵌入式固化区2与两个可获得辐射区7之间延伸的一个部件。可替代地或除了专用的热传导条3,电路部件11亦可促进从可获得辐射区7至嵌入式固化区2的热传送。有利地,电路部件11不包括如晶体管的有源部件,晶体管可能因过热而受损。因此,这不同于例如使用部件本身传送热至嵌入式固化区2的方法。
[0059]用于固化嵌入式固化区2中的热可固化材料I的积蓄热的较佳地至少百分之五十,更佳地至少百分之九十,经由热传导条3被提供,热传导条3或者专用于此任务和/或包括在如电连接导线或轨迹的无源电路中。对于使用电连接导线作为热传导条的实施例,将理解,电传导线亦可提供有利的热传导性质。此外,将理解,部件通常通过在电连接附近形成粘合剂连接而粘合至基底,电连接可能位于芯片之下,也即在部件与基底间的嵌入式固化区中。
[0060]图5示出图示用于在部件9与基底10上的电通路11之间的嵌入式固化区2中固化热可固化材料I的方法的实施例的侧视图。在可获得辐射区7中撞击电通路11的电磁辐射6可行进至嵌入式固化区2中的热可固化材料1,以通过在嵌入式固化区2中的、从电通路11发散的热来固化热可固化材料I。电通路11因此可用作热传导条。
[0061]在实施例中,热可固化材料I为电传导,且被布置在形成于电通路11与部件9之间的电路的路径中。以此方式,热可固化材料I可成为电通路11的部分,同时还提供部件9与基底10之间的粘合。
[0062]在实施例中,电磁辐射6通过掩模12被选择性地阻挡,以主要在热传导条3的可获得辐射区7中传输电磁辐射6并避免部件9和/或基底的其他部分。这可防止辐射和/或热敏部件的不期望的劣化。
[0063]图6A示出包括基底10和粘附至基底10的部件9的组件的显微镜图像,部件9通过在部件9与基底10之间的嵌入式固化区2中形成的热可固化材料I被粘附至基底10。在此组件中,热可固化材料I通过将组件放置在烘箱中于120°C下达10分钟而被固化。
[0064]部件9、基底10及电通路11可具有与图5中所示的布置相似的布置。所示出的部件包括用于粘合剂粘合的测试目的的零欧姆电阻器。所示出的电通路11包括使用网印被沉积在基底上的银轨迹。所示出的基底10包括聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)箔。所示出的热可固化材料I包括可由Henkel公司获取的已知为“Hysol ECCOBOND CE3103WLV”的导电环氧粘合剂。
[0065]图6B示出图6A的图像的放大图,如比例尺所指示。可注意到,热固化材料I仍包括颗粒结构。
[0066]图7A示出与图6A的显微镜图像相似的显微镜图像,除了热可固化材料I通过照射热传导条3仅7秒而被固化。在此时间内,以光子装置提供约0.1焦耳的总辐射剂量,其中从聚光源发出的、在可见光范围内的电磁辐射用于在可获得辐射区7处照射此条。
[0067]在实施例中,如在EP2349727中描述的光子装置用于照射热传导条3。具体地,这种装置包括用于在箔的表面处固化物质的图样的设备,该设备包括:用于在物体平面内承载箔的载体设施;被布置在物体平面的第一侧处以发射在对于箔为透明的波长范围内的光子辐射的光子辐射源;被布置在物体平面的相互对侧处以将由光子辐射源发出的光子辐射映射到物体平面中的第一和第二凹反射面,光子辐射源被布置在第一凹反射面与物体平面之间。在又一实施例中,光子辐射源为具有长轴的管状辐射器,且第一和第二反射面为沿长轴延伸的圆柱面。在一个实施例中,管状辐射器包括氙气闪光灯。
[0068]也可使用替代的装置,例如包括电磁辐射的激光束被选择性地引导在可获得辐射区中的热传导条处。电磁辐射也可以由例如掩模的其他装置选择性地引导。通过将电磁辐射选择性地引导至热传导条,可防止其他(例如热敏)部件被照射。因此,在一个实施例中,辐射被引导至辐射区而不引导至固化区(即基底/部件上的固化区所在的位置)。
[0069]如所示的,热传导条3 (在此情况下也为传导轨迹)被部分地布置在基底10与部件9之间。热传导条3从嵌入式固化区2延伸至可获得辐射区7,可获得辐射区7与嵌入式固化区2保持距离且至少部分地无基底10或部件9。热可固化材料I通过在可获得辐射区7中接收的、由热传导条3传导的、以及从热传导条3发散至嵌入式固化区2中的传导热而被固化。
[0070]图7B示出图7A的图像的放大图。当与图6B的烘箱固化样本相比较时,可注意到,被热固化的材料I包括非常少的颗粒结构。这可归因于热可固化材料I的烧结。而且,充当热传导条3的银轨迹显示出烧结的迹象。此烧结可指示在热传导条3周围所经历的高温和/或能量释放。作为从热传导条3发散的热的结果,热可固化材料I被示出包括固化梯度G,其中热可固化材料I因为远离热传导条3而较少被固化。这可以是与烘箱固化的组件相比较的一个差异。
[0071]尽管在固化时间上有大差异,但图6A、图6B的烘箱固化的组件与图7A、图7B的“光子”固化的组件得到近似相同的互连电阻和粘附强度。在横截面图片中也可观测到其他感兴趣的特征:光子固化的样本显示出传导粘合剂中Ag(银)粒子的烧结,且其也显示出部件上Sn(锡)处理的熔化。这指示达到240摄氏度的温度,这由热耦测量确认。而且,在部件下方观测到传导轨迹的烧结。对Cu电路来说,也得到粘合剂粒子的烧结和Sn的熔化。固化梯度包括与热传导条3相邻的烧结材料的事实可以是传统烘箱固化的组件与光子固化的组件之间的进一步差异。
[0072]检查传导轨迹的存在的影响,并且发现,粘合至箔而没有传导轨迹的部件并没有导致粘合剂的烧结。注意到,虽然在本示例中不需要提供额外的热传导特性,但对于较大部件和/或当嵌入式固化区2与可获得辐射区7之间的距离变大时,这可能变得尤其更需要。
[0073]图8示出图示用于在嵌入式固化区2中固化热可固化材料I的方法的另一实施例的截面图。在此实施例中,热传导条3为弯曲的,包括水平部分和垂直部分。嵌入式固化区2由基底10包围,例如掩埋在其表面之下,以距离D将嵌入式固化区2与可获得辐射区7分离。例如,基底10可阻挡来自辐射源5的电磁辐射6对嵌入式固化区2的直接照射。反而,通过在可获得辐射区7处吸收电磁辐射6所产生的热4a由热传导条3沿热传导条3的长度以距离D朝向嵌入式固化区2传导,以通过嵌入式固化区2中的从热传导条3发散的传导热4b而固化热可固化材料I。
[0074]所示出的实施例中的一些实施例采用从外部导向部件之下的热传导(金属或已固化的印刷油墨)条。此条吸收通过例如灯或激光器的“光子技术”产生的光,以将光转换为热并将热传送至部件之下。热在此被捕获在部件与电路之间,这可导致高效的固化工艺。当基底通过“光子技术”被加热时,此条可在温度上快速上升。此热通过热传导条被引导至部件之下,接着固化粘合剂。在一些实施例中,也可使用传导电路以达此目的,该电路可能无论如何引导至芯片之下。那么,额外的条可能为多余的。若基底为透明的,则从底部提供光子能量也是可能的。那么,侧向热传导并不如此重要,但光到热的高效转换可使得固化工艺更有效。
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