用作可伸展和可弯曲互连部的键合线的塑形和成环装置及方法与流程

相关申请的交叉参考

本申请主张享有于2014年9月22日提交的第62/053641号美国临时申请的权益，并且将该美国临时申请的全部内容以引用的方式并入本文。

本发明总体上涉及柔性集成电路。更特别地，本发明涉及柔性集成电路中的用作可伸展和可弯曲互连部的键合线的塑形和成环装置及方法。

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半导体材料(诸如硅或锗等)的微小晶片上的互连的电子组件(诸如晶体管、电容器和电阻器等)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、膝上计算机、平板计算机、智能手机、电视机、医疗器械、远程通信和网络设备、飞机、船舶、汽车等。

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、电路性能的增加。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(例如，晶体管)的程度。此外，现代微芯片中各导线的宽度能够被制造为与纳米级一样小。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)与集成度一起得到提高。为了跟上片上电路切换频率和电路密度的增加，与仅仅几年前的封装相比，目前的半导体封装提供更多引脚数量、更大耗散功率、更多保护和更高速度。

常规的微芯片是正常工作条件下不希望弯曲或伸展的大体上刚性的结构。此外，ic通常安装在与ic一样厚或比ic更厚的并且具有类似刚性的印刷电路板(pcb)上。使用厚的且刚性的印刷电路板的处理通常与薄的或打算用于需要弹性的应用的芯片不兼容。例如，高质量的医疗传感和成像数据变得越来越有益于各种身体状况的诊断和治疗。这些身体状况能够与消化系统或贲门循环系统相关联，并且可能包括神经系统损伤和癌症等。迄今为止，可以用来收集这样的传感或成像数据的大多数电子系统是刚性的和非柔性的。刚性电子器件对于许多应用(诸如应用于生物医学器件等)来说不是理想的。大多数生物组织是柔软的和弯曲的。皮肤和器官是娇弱的并且远不是二维的。电子系统的其它潜在应用(诸如非医疗系统(例如，测量体育运动期间人体运动的可穿戴系统等)中收集数据)也可能受到刚性电子器件的阻碍。

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。利用弹性基板材料的柔性电子电路允许ic被集成为各种形状。这又使在刚性的硅基电子器件情况下不可能实现的许多有用的器件构造成为可能。然而，一些柔性电子电路设计不能充分符合它们的周围环境，这是因为互连组件不能响应于形态变化而伸展和/或弯曲。这些柔性电路构造易于受到损坏、电子退化的影响，并且在苛刻的使用场景下可能不可靠。

许多柔性电路现在利用可伸展和可弯曲的互连部，在系统伸展和弯曲的同时这些互连部保持完好。例如，集成电路中的“互连部”与ic模块电连接以分配时钟和其它信号且提供整个电系统的电源/接地。一些能够弯曲的柔性互连部通过使用蚀刻工艺、金属沉积工艺或其它基于晶片的制造工艺来形成。虽然上述工艺能够用来生产互连部，但是使用这些方法生产的互连部通常限于二维(即，x和y，但是没有z)且工艺本身耗时长且因此成本高。此外，一些能够弯曲的柔性互连部通过使用毛细工具来形成，所述毛细工具将互连部创建为具有长度和高度的环件(loop)，其中，所述环件通常是“c”字型。当产品(例如，可穿戴眼罩/贴身物)具有包括一个或多个这样的c字型互连部的柔性电路时，期望的产品柔性与互连部的高度直接相关。即，互连部的更大柔性需要互连部的高度相应地增加。因此，更大的柔性导致相对更大(例如，更厚)的产品。本发明的目的是解决这些以及其它问题。

技术实现要素：

根据本发明的一些实施例，用于在键合焊盘对之间馈送、弯曲和附接键合线的毛细工具包括主体和加热元件。所述主体具有从所述毛细工具的第一面延伸至所述毛细工具的第二面的内管道。所述内管道具有大体上螺旋形状的部分，具有大体上螺旋形状的所述部分包括围绕所述主体的中心轴线的至少一个完整回转的一部分。所述加热元件连接至所述主体以提供沿着所述内管道的一部分的热影响区，当所述键合线经过所述内管道被馈送时，所述加热元件加热所述键合线。

根据本发明的一些实施例，用于在键合焊盘对之间附接键合线的方法包括：使用毛细工具将所述键合线附接至第一键合焊盘。朝着所述键合焊盘中的第二键合焊盘移动所述毛细工具使得通过所述毛细工具的内管道从所述毛细工具分配所述键合线。所述内管道具有非线性形状(例如，大体上卷绕或螺旋形状)的部分。将所述毛细工具放置为所述键合线的一部分接触所述第二键合焊盘。使用所述毛细工具，将所述键合线附接至所述第二键合焊盘。

在一些实施例中，所述内管道具有线性或大体上线性形状的第一部分或第一段以及大体上非线性形状(例如，大体上卷绕或螺旋形状、曲线的、弯曲的等)的第二部分或第二段。

根据本发明的一些实施例，用于在键合焊盘对之间附接键合线的方法包括：从毛细工具的尖端分配所述键合线的一部分，且形成与所述毛细工具的所述尖端相邻的无空气球。所述无空气球由所述键合线的被分配部分的至少一部分形成。将所述毛细工具放置为使得所述无空气球接触所述键合焊盘中的第一键合焊盘和所述毛细工具的所述尖端的至少一部分。使用所述毛细工具将压力、热量和/或超声波能量施加于所述无空气球和所述第一键合焊盘以将所述键合线附接至所述第一键合焊盘。朝着所述键合焊盘中的第二键合焊盘移动所述毛细工具使得通过所述毛细工具的内管道从所述毛细工具分配所述键合线。所述内管道具有大体上螺旋形状的部分，具有大体上螺旋形状的所述部分包括围绕所述毛细工具的中心轴线的至少一个完整回转的一部分。所述大体上螺旋形状使得被分配的键合线的至少一部分具有大体上螺旋或卷绕形状。将所述毛细工具放置为使得所述键合线的一部分接触所述第二键合焊盘。使用所述毛细工具将压力、热量和/或超声波能量施加于所述键合线的与所述第二键合焊盘接触的所述一部分以将所述键合线附接至所述第二键合焊盘。

根据本发明的一些实施例，用于在键合焊盘对之间附接键合线的方法包括：将所述键合线附接至所述键合焊盘对中的第一键合焊盘。以大体上蛇形路径围绕固定件的多个柱体移动毛细工具使得所述键合线通过所述毛细工具的内管道从所述毛细工具被分配且接合所述多个柱体。所述固定件的位置相对于所述键合焊盘对和所述毛细工具而被设定。将所述键合线附接至所述键合焊盘对中的第二键合焊盘。

根据本发明的一些实施例，用于在键合焊盘对之间附接键合线的方法包括：将所述键合线附接至所述键合焊盘对中的第一键合焊盘。至少一次地围绕固定件的单个柱体移动毛细工具使得所述键合线通过所述毛细工具的内管道从所述毛细工具被分配且接合所述柱体。所述固定件的位置相对于所述键合焊盘对和所述毛细工具而被设定。去除所述固定件从而使所述键合线脱离所述柱体。在去除所述固定件之后，所述键合线维持大体上卷绕形状。朝着所述键合焊盘对中的第二键合焊盘移动所述毛细工具使得所述键合线的所述大体上卷绕形状在所述键合焊盘对之间伸展。将所述键合线附接至所述第二键合焊盘。

根据本发明的一些实施例，用于电连接键合焊盘对的互连部的制作方法包括：使用毛细工具将键合线附接至所述键合焊盘对中的第一键合焊盘。朝着所述键合焊盘对中的第二键合焊盘移动所述毛细工具使得通过所述毛细工具的内管道从所述毛细工具分配所述键合线。将所述键合线附接至所述第二键合焊盘使得被分配的键合线具有大体上弧形形状。所述被分配的键合线与固定件接合使得所述固定件致使所述被分配的键合线弯曲成大体上蛇形形状。使所述固定件脱离所述被分配的键合线。在所述脱离之后，所述被分配的键合线维持所述大体上蛇形形状。

根据本发明的一些实施例，柔性集成电路具有柔性基板、至少两个电子组件和将所述至少两个电子组件中的两个电子组件电连接的至少一个互连部。所述柔性集成电路是通过包括以下步骤的工艺形成的：(i)从毛细工具的尖端分配键合线的一部分；(ii)形成与所述毛细工具的所述尖端相邻的无空气球，所述无空气球由所述键合线的被分配的部分的至少一部分形成；(iii)将所述毛细工具放置为使得所述无空气球接触所述至少两个电子组件中的第一电子组件的第一键合焊盘和所述毛细工具的所述尖端的至少一部分；(iv)使用所述毛细工具将压力、热量和超声波能量施加于所述无空气球和所述第一键合焊盘以将所述键合线附接至所述第一键合焊盘；(v)朝着所述至少两个电子组件中的第二电子组件的第二键合焊盘移动所述毛细工具使得通过所述毛细工具的内管道从所述毛细工具分配所述键合线，所述内管道具有大体上螺旋形状的部分，具有大体上螺旋形状的所述部分包括围绕所述毛细工具的中心轴线的至少一个完整回转的一部分，所述大体上螺旋形状致使被分配的键合线的至少一部分具有大体上螺旋形状；(vi)将所述毛细工具放置为使得所述键合线的一部分接触所述第二键合焊盘；且(vii)使用所述毛细工具将压力、热量和超声波能量施加于所述键合线的与所述第二键合焊盘接触的所述一部分以将所述键合线附接至所述第二键合焊盘，从而将所述第一电子组件与所述第二电子组件电连接。

根据本发明的一些实施例，柔性集成电路具有柔性基板、至少两个电子组件和将所述至少两个电子组件中的两个电子组件电连接的至少一个互连部。所述柔性集成电路是通过包括以下步骤的工艺形成的：(i)使用毛细工具将键合线附接至所述至少两个电子组件中的第一电子组件的第一键合焊盘；(ii)以大体上蛇形路径围绕固定件的多个柱体移动所述毛细工具使得所述键合线通过所述毛细工具的内管道从所述毛细工具被分配且接合所述多个柱体，所述固定件的位置是相对于所述第一键合焊盘和所述毛细工具而被设定的；且(iii)将所述键合线附接至所述至少两个电子组件中的第二电子组件的第二键合焊盘，从而将所述第一电子组件与所述第二电子组件电连接。

根据本发明的一些实施例，柔性集成电路具有柔性基板、至少两个电子组件和将所述至少两个电子组件中的两个电子组件电连接的至少一个互连部。所述柔性集成电路是通过包括以下步骤的工艺形成的：(i)使用毛细工具将键合线附接至所述至少两个电子组件中的第一电子组件的第一键合焊盘；(ii)至少一次地围绕固定件的单个柱体移动所述毛细工具使得所述键合线通过所述毛细工具的内管道从所述毛细工具被分配且接合所述柱体，所述固定件的位置是相对于所述第一键合焊盘和所述毛细工具而被设定的；(iii)去除所述固定件从而使所述键合线脱离所述柱体，在去除所述固定件之后，所述键合线维持大体上卷绕形状；(iv)朝着所述至少两个电子组件中的第二电子组件的第二键合焊盘移动所述毛细工具使得所述键合线的所述大体上卷绕形状在所述第一键合焊盘与所述第二键合焊盘之间伸展；且(v)将所述键合线附接至所述第二键合焊盘，从而将所述第一电子组件与所述第二电子组件电连接。

根据本发明的一些实施例，柔性集成电路具有柔性基板、至少两个电子组件和将所述至少两个电子组件中的两个电子组件电连接的至少一个互连部。所述柔性集成电路是通过包括以下步骤的工艺形成的：(i)使用毛细工具将键合线附接至所述至少两个电子组件中的第一电子组件的第一键合焊盘；(ii)朝着所述至少两个电子组件中的第二电子组件的第二键合焊盘移动所述毛细工具使得通过所述毛细工具的内管道从所述毛细工具分配所述键合线；(iii)将所述键合线附接至所述第二键合焊盘以使被分配的键合线具有大体上弧形形状，从而将所述第一电子组件与所述第二电子组件电连接；(iv)将所述被分配的键合线与固定件接合使得所述固定件致使所述被分配的键合线弯曲成大体上蛇形形状；且(v)使所述固定件脱离所述被分配的键合线，在所述固定件脱离之后，所述被分配的键合线维持所述大体上蛇形形状。

鉴于参照附图进行的各种实施例的详细说明，本发明的额外的方面对本领域普通技术人员而言将是显然的，下面提供附图的简要说明。

附图说明

图1a是根据本发明的一些实施例的毛细工具的立体图；

图1b是图1a的毛细工具的横截面图；

图1c是在内部放置有键合线的情况下的图1a的毛细工具的立体图；

图1d是在去除毛细工具的一部分以更好图示其中的键合线的情况下的图1c的毛细工具和键合线的局部立体图；

图2a是根据本发明的一些实施例的在被布置为与键合焊盘对中的第一键合焊盘相邻的情况下的图1c的毛细工具和键合线的立体图；

图2b是图2a的朝着键合焊盘对中的第二键合焊盘进行移动的毛细工具和从毛细工具分配的且具有大体上螺旋或卷绕形状的这一部分的键合线的立体图；

图2c是在被布置为与第二键合焊盘相邻的情况下的图2b的毛细工具和键合线的立体图；

图3a是根据本发明的一些实施例的被布置为与键合焊盘对中的第一键合焊盘相邻的毛细工具和键合线的立体图；

图3b是图示了图3a的朝着键合焊盘对中的第二键合焊盘以大体上蛇形路径围绕固定件的多个柱体移动的毛细工具和从毛细工具分配的一部分键合线的立体图；

图3c是图3b的被布置为与第二键合焊盘相邻的毛细工具和键合线的立体图；

图4a是根据本发明的一些实施例的被布置为与键合焊盘对中的第一键合焊盘相邻的毛细工具和键合线的立体图；

图4b是图示了图4a的围绕固定件的单个柱体移动的毛细工具和从毛细工具分配的且具有大体上卷绕形状的部分键合线的立体图；

图4c是去除了固定件以及图4a的毛细工具朝着键合焊盘对中的第二键合焊盘进行移动且被分配的具有大体上卷绕形状的键合线开始伸展开的立体图；

图4d是被布置为与第二键合焊盘相邻的毛细工具的立体图并且图示了键合线的伸展开的大体上卷绕的形状；

图5a是根据本发明的一些实施例的被布置为与键合焊盘对中的第一键合焊盘相邻的毛细工具和键合线的立体图；

图5b是被图5a的毛细工具绘制成临时互连部的图5a的键合线和用于使临时互连部弯曲的固定件的立体图；

图5c是被图5b的固定件弯曲成具有总体上蛇形形状的互连部的图5b的临时互连部的立体图；

图6是根据本发明的一些实施例的形成的柔性集成电路的立体图；

图7是根据本发明的一些实施例的包括有线圈的柔性集成电路的平面图；且

图8是根据本发明的一些实施例的包括有线圈的柔性集成电路的平面图。

虽然本发明容易获得各种变型例和替代形式，但是已经借助于附图中的示例示出了具体的实施例，并且将在这里详细说明。然而，应理解，本发明不是旨在限于公开的特定形式。而是，本发明将会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变型例、等同物以及替代例。

具体实施方式

虽然本发明易容易获得许多不同形式的实施例，但是在附图中示出且在这里将详细说明本发明的一些示例性实施例，同时理解，本公开将被认为是本发明原理的例子且本说明书不是旨在将本发明的广泛方面限制于图示的实施例。

参照图1a和图1b，用于将键合线馈送、弯曲和附接在键合焊盘对之间的毛细工具100包括主体110、加热元件150和可选的超声波换能器160。毛细工具100的主体110包括第一部分102和第二部分104。主体的第一部分102具有大体上圆柱形状且第二部分104具有大体上圆锥形状。第二部分104也被称为毛细工具100的尖端。

毛细工具100的主体110具有内管道120(也能够被称为毛细管或毛细通道)，内管道120从毛细工具100的第一面112延伸至毛细工具100的第二面114。在图示的实施例中，第一面112是顶部面且第二面114是底部面，但是内管道120可以从毛细工具100的其它面(例如，侧面等)开始和/或结束。内管道120包括具有总体上直线或线性形状的第一段122和具有总体上螺旋或卷绕形状的第二段124。如所示，内管道120的第一段122穿过或相邻于加热元件150，然而内管道120的第二段124的一部分或所有部分能够同样穿过或相邻于加热元件150。

内管道120的第二段124的大体上螺旋形状能够是右手螺旋的或左手螺旋的。如所示，大体上螺旋形状的内管道120的第二段124包括围绕主体110的中心轴线y的约两个半完整回转，然而，大体上螺旋形状的任何数量的完整的和/或部分的回转是可预期的。例如，大体上螺旋形状的内管道120的第二段124能够具有围绕主体110的中心轴线y的四分之一个完整的回转。对于另一个示例，大体上螺旋形状的内管道120的第二段124能够具有围绕主体110的中心轴线y的半个完整的回转。对于又一个示例，大体上螺旋形状的内管道120的第二段124能够具有围绕主体110的中心轴线y的一个完整的回转。对于又一个示例，大体上螺旋形状的内管道120的第二段124能够具有围绕主体110的中心轴线y的两个完整的回转。对于又一个示例，大体上螺旋形状的内管道120的第二段124能够具有围绕主体110的中心轴线y进行的四个完整的回转。因此，应理解，内管道120的第二段124中能够包括围绕中心轴线y进的任何数量的完整和/或部分的回转。

如将在这里进一步说明，内管道120的第二段124的大体上螺旋形状使从毛细工具100分配的键合线200(图1c和图1d)的至少一部分具有作为内管道120的第二段124的大体上螺旋形状的函数的大体上螺旋形状(图2b和图2c所示)。在一些实施例中，当根据键合线200的材料特性和/或加热元件150的规格和/或各种其它因素/参数(诸如从毛细工具100分配的键合线200的期望特性等)来设计毛细工具100时，修改回转数量。

如图1a和图1b所示，内管道120的第二段124的大体上螺旋形状具有大体上恒定的节距p，其中，节距是与中心轴线y平行地测量的内管道120的第二段124的大体上螺旋形状的一个完整回转或完整绕转的宽度。然而，在替代实施例(未示出)中，内管道120的第二段124的大体上螺旋形状能够具有可变节距(具有第一节距的第一部分和具有第二节距的第二部分等)。

如所示，加热元件150被整体放置在主体110的第一部分102内，然而加热元件150能够被放置为使得加热元件150的一部分在第一部分102中、在第二部分104中、在主体110外部或它们的任何组合。加热元件150提供沿着内管道120的第一段122的至少一部分的热影响区(haz)。加热元件150用来当键合线穿过内管道120的haz时加热键合线200。根据毛细工具100的期望输出，在通过毛细工具100分配键合线200期间、之前和/或之后，加热元件150及其内部的内管道120的haz的温度能够升高和/或降低。在一些实施例中，加热元件150被构造为将键合线200加热至高于形成键合线200的一种材料和/或多种材料的玻璃化转变温度(tg)的温度。

如所示，可选的超声波换能器160部分地从主体110的第一部分102突出，然而超声波换能器160能够被布置为使得超声波换能器160的一部分在第一部分102中、在第二部分104中、在主体110外部或它们的任何组合。超声波换能器160提供能够被传输至毛细工具100的任何部分、被毛细工具100接合的键合焊盘、键合线200或它们的任何组合的超声波能量，以帮助将键合线200附接至例如本文所述的键合焊盘。虽然图示的超声波换能器160具有大体上圆柱管状形状，但是超声波换能器160能够具有任何形状，诸如立方体状形状、长方体状形状等。

如图1c和图1d所示，键合线200被布置为穿过超声波换能器160且位于毛细工具100的内管道120内，并且准备从来源(例如，键合线的线轴)通过毛细工具100而被分配。为了开始将键合线附接在键合焊盘对之间从而创建互连部，从毛细器件100的尖端104分配键合线200的一部分。根据一些实施例，加热元件150加热键合线200使得无空气球210与毛细工具100的尖端104相邻地形成。在替代实施例中，单独的热源和/或能量源(未示出)被用来使无空气球210形成。

在无空气球210形成后，互连部准备被形成且附接在键合焊盘对之间。参照图2a至图2c图示和说明使用毛细工具100(图1a至图1d)将键合线附接在键合焊盘对之间以创建互连部的方法。参照图2a，示出了图1c和图1d的相对于键合焊盘对250a、250b的毛细工具100和键合线200。具体地，毛细工具100被定位为使得无空气球210接触尖端104的至少一部分的第一键合焊盘250a。为了将键合线200附接至第一键合焊盘250a，可以使用热量、压力和/或超声波能量。具体地，至少部分地从加热元件150获得热量；至少部分地通过使毛细工具的尖端104在箭头a的方向上向下移动/压迫来获得压力；且至少部分地通过超声波换能器160获得超声波能量。根据一些实施例，热量、压力和/或超声波能量的组合将无空气球210(且因此将键合线200)附接至第一键合焊盘250a。这样的工艺能够被称为热超声波焊接。将键合线200附接至第一键合焊盘250a的各种其它方法是能够预期的且能够在本发明的被说明的工艺/方法中得到实施。例如，将键合线200附接至第一键合焊盘250a的另一种方法包括使用热量和压力，但是不使用超声波能量。

在键合线200附接至第一键合焊盘250a的情况下(图2a)，毛细工具100朝着第二键合焊盘250b大体上在箭头b(图2b)的方向上移动。毛细工具100的移动使键合线200通过毛细工具100的内管道120而被分配且在毛细工具100的第二面114处离开尖端104。如上所述，内管道120的第二段124的大体上螺旋形状使键合线200以作为内管道120的第二段124的大体上螺旋形状以及其它参数/因素的函数的大体上螺旋形状而被分配。注意，毛细工具100在箭头b的方向上的移动方向不必是或不完全是水平的。确切地说，毛细工具100从第一键合焊盘250a至第二键合焊盘250b能够采用弧状路径/轨迹或采用任何其它路径/轨迹，只要毛细工具100以某种方式从第一键合焊盘250a移动至第二键合焊盘250b即可。在一些实施例中，毛细工具100采用/行进的路径有助于从毛细工具100分配键合线200。

具体地，键合线200的被分配部分的形状和/或尺寸是各种参数的函数，这些参数诸如是内管道120的具有大体上螺旋形状的第二段124的尺寸和形状、用于键合线200的线的类型(例如，金线、铜线、其它金属线或它们的任何组合)、键合线200的尺寸/直径、键合线200的机械和/或物理性质(诸如杨氏模量等)、热影响区(haz)内的温度、haz的长度、毛细工具100在键合焊盘之间行进的路径、毛细工具100从键合焊盘移动至键合焊盘的速度等或它们的任何组合。

内管道120的具有大体上螺旋形状的第二段124的尺寸和形状能够在几何参数方面被限定，所述几何参数包括回转直径d、完整和/或部分的回转数n和回转总长度l。在本发明的一些实施例中，回转直径d能够是约一百微米、约五百微米、约一毫米等。在本发明的一些实施例中，回转直径d能够是在约五十微米至约二毫米之间。在本发明的一些实施例中，完整和/或部分的回转数n能够是约二个、约五个、约十个、约五十个等。在本发明的一些实施例中，完整和/或部分的回转数n能够是在约0.5个至约二百个之间。在本发明的一些实施例中，回转总长度l能够是约五百微米、约一毫米、约五毫米、约一厘米等。在本发明的一些实施例中，回转总长度l能够是在约二百微米至约三厘米之间。

返回参照图1b，示出了毛细工具100的几何参数d、n和l，其中，n是约2.5。几何参数的各种其它限定和测量方法可以被预期。注意，毛细工具100的几何参数d、n和l未必以一对一的方式与键合线200的被分配部分的类似几何参数相一致。即，在一些实施例中，内管道120的具有大体上螺旋形状的第二段124的回转直径d能够等于、大于或小于被分配的具有大体上螺旋形状的键合线200(参见图2c)的直径。同样，例如，在一些实施例中，内管道120的具有大体上螺旋形状的第二段124的回转数n能够等于、大于或小于被分配的具有大体上螺旋形状的键合线200(参见图2c)的回转数。因此，键合线200的被分配部分的大体上螺旋形状能够不同于内管道120的第二段124的大体上螺旋形状。

毛细工具100继续在箭头b(图2b)的方向上移动直至毛细工具100接近第二键合焊盘250b。然后，如图2c所示，毛细工具100大体上在箭头c的方向上移动以将键合线200的一部分定位为与第二键合焊盘250b接触。然后，毛细工具100用来将热量、压力和/或超声波能量施加于键合线200的与第二键合焊盘250b接触的这一部分，从而以与将无空气球210附接至第一键合焊盘250a类似的方式将键合线200附接至第二键合焊盘250b。

在键合线200附接至第一键合焊盘250a和第二键合焊盘250b的情况下，毛细工具100使键合线200在第二键合焊盘250b附近裂开、中断或断裂使得附接至第二键合焊盘250b的键合线200保留且使得毛细工具100能够移动以将键合线200附接在不同的键合焊盘对(未示出)之间。键合线200的附接在第一键合焊盘250a与第二键合焊盘250b之间的被分配部分被称为互连部300。

如图2c所示，互连部300连接第一键合焊盘250a与第二键合焊盘250b。当互连部300至少部分地由导电材料形成时，互连部300将第一键合焊盘250a与第二键合焊盘250b电连接。键合焊盘250a、250b能够与任何类型的和/或任何部分的集成电路(ic)电连接或集成化。如所示，互连部300具有柔性和可弯曲的大体上螺旋形状。互连部300的大体上螺旋形状在不破坏互连部300与键合焊盘250a、250b中的任一者的附接的情况下允许键合焊盘250a、250b(以及各自附接的电子器件)相对于彼此在三维空间(例如，x方向、y方向和/或z方向)中移动。即，例如，互连部300能够沿着其x轴线伸展和延长。此外，例如，互连部300能够沿着其x轴线压缩和收缩。还此外，例如，互连部300能够沿着其y和z轴线弯曲和折曲。

如上所述，互连部300的完整回转数是上述的包括毛细工具100在键合焊盘250a与250b之间行进的路径在内的各参数的函数。互连部300的回转或线圈数量将随着键合焊盘250a与250b之间距离的增大而增加。因此，在一些实施例中，根据上述参数，互连部300将具有两个或以上完整的回转或线圈。在如图2c所示的一些其它实施例中，互连部300将具有约六个完整的回转或线圈。在一些其它实施例中，互连部300将具有十个或以上完整的回转或线圈。在又一些其它实施例中，互连部300将具有三十个或以上完整的回转或线圈。

虽然上面的实施例涉及具有大体上非线性形状(诸如螺旋形状等)的内管道120的第二段124的毛细工具100的使用，但是代替使用这样的毛细工具100，不具有大体上螺旋形状的内管道的毛细工具400能够与固定件(例如，固定件461、561)组合使用以创建键合焊盘对之间的柔性和可弯曲的互连部。

参照图3a至图3c，示出了用于在键合焊盘对250a、250b之间馈送、弯曲和附接键合线200的毛细工具400，其中，类似的附图标记用于这里所述的类似组件。毛细工具400与毛细工具100的类似之处在于：毛细工具400包括与主体110、加热元件150和超声波换能器160相同或类似的主体410、加热元件450和可选的超声波换能器460。然而，毛细工具400还包括这样的内管道420：内管道420不包括具有像毛细工具100的内管道120那样的大体上螺旋形状的第二段。确切地说，毛细工具400包括这样的内管道420：内管道420具有从主体410的第一面412至主体410的第二面414的大体上直线或线性形状。

为了将柔性和可弯曲的互连部设置在图3a至图3c所示的键合焊盘250a与250b之间，以与上述的与毛细工具100相关的相同或类似的方式使用毛细工具400将键合线200附接至第一键合焊盘250a。具体地，当毛细工具400在箭头d的方向上移动从而施加热量、压力和超声波能量时，无空气球210被形成且附接至第一键合焊盘250a。

在键合线200附接至第一键合焊盘250a的情况下(图3a)，毛细工具400以诸如大体上蛇形路径(serpentinepath)(例如，图3b中的箭头e)等大体上非线性路径围绕固定件461的多个柱体465移动。固定件461的各柱体465附接至共同的底板462使得各柱体465相对于彼此被放置在固定和已知的位置。此外，固定件461相对于键合焊盘对250a、250b和毛细工具400被放置在已知的相对方向和位置。像这样，根据一些实施例，毛细工具400能够围绕柱体465沿着预先编程的蛇形路径移动以设置可重复的互连部。

毛细工具400的沿大体上蛇形路径的移动使键合线200通过毛细工具400的内管道420而被分配并且在毛细工具400的第二面414离开尖端。当毛细工具400围绕各柱体465移动时，使键合线200接合各柱体465且围绕着各柱体465弯曲/变形。加热元件450能够用来加热键合线200，使得当键合线200围绕着各柱体465而被分配时，被分配的键合线200的温度有助于键合线200围绕着各柱体465弯曲和/或变形。

毛细工具400继续以大体上蛇形路径(图3b)移动直至毛细工具400接近第二键合焊盘250b。然后，如图3c所示，毛细工具400大体上在箭头f的方向上移动以将键合线200的一部分布置为与第二键合焊盘250b接触。然后，毛细工具400被用来将热量、压力和/或超声波能量施加于键合线200的与第二键合焊盘250b接触的这一部分以将键合线200附接至第二键合焊盘250b。

在键合线200被附接至第一键合焊盘250a和第二键合焊盘250b的情况下，类似于上述的与图2c相关的方式，毛细工具400可以使键合线200在第二键合焊盘250b附近裂开、中断或断裂。这样，毛细工具400自由地移动以可重复的方式使用固定件461或类似的固定件将键合线200附接在不同的键合焊盘对(未示出)之间。即，在将键合线200附接至第二键合焊盘250b后，能够去除固定件，从而使键合线200脱离各柱体465。一旦使固定件脱离，键合线200就部分地由于键合线200具有一定记忆度而维持自身的大体上蛇形形状。如图3c所示，键合线200的附接在第一键合焊盘250a与第二键合焊盘250b之间的被分配部分被称为互连部500。

现在参照图4a至图4d，示出了用于使用固定件561在键合焊盘对250a、250b之间馈送、弯曲和附接键合线200的毛细工具400，其中，类似的附图标记用于这里所述的类似组件。以与上述的与图3a至图3c相关的类似方式使用毛细工具400，然而，作为以大体上蛇形路径进行移动毛细工具400的替代，毛细工具400至少一次围绕与固定件561的底板562附接的单个柱体565移动以创建键合线200的围绕单个柱体565的一个或多个线圈。

具体地，参照图4a，当毛细工具400在箭头g的方向上移动并施加热量、压力和/或超声波能量时，无空气球210被形成且被附接至第一键合焊盘250a。

在键合线200被附接至第一键合焊盘250a的情况下(图4a)，毛细工具400在箭头h(图4b)的方向上至少一次地围绕固定件561的柱体565移动以创建键合线200的围绕柱体565的一个或多个线圈。固定件561相对于键合焊盘对250a、250b和毛细工具400被放置在已知的相对方向和位置。像这样，根据一些实施例，毛细工具400能够围绕柱体565沿着预先编程的路径移动以设置总体上可重复的互连部。

毛细工具400围绕柱体565的移动使键合线200通过毛细工具400的内管道420而被分配且在毛细工具400的第二面414离开尖端。当毛细工具400围绕柱体565移动时，使键合线200接合柱体565且围绕着柱体565弯曲/变形。毛细工具400的加热元件450能够被用来加热键合线200使得当键合线200围绕着柱体565被分配时，被分配的键合线200的温度有助于键合线200围绕着柱体565弯曲和/或变形。

毛细工具400继续大体上在箭头h(图4b)的方向上围绕柱体565移动直至形成键合线200的期望数量的线圈。在形成期望数量的线圈后，去除固定件561，从而使键合线200脱离柱体565。一旦使固定件561脱离，键合线200就部分地由于键合线200具有一定记忆度而维持自身的大体上卷绕形状。可以预期的是，在本发明的一些实施例中，毛细工具400在单个大体上水平的平面内在箭头h的方向上围绕柱体565移动使得键合线200的每一个添加的线圈都被形成为具有比前一个线圈稍微大的直径。可替代地，毛细工具400能够在多个大体上水平的平面内在箭头h的方向上围绕柱体565移动使得键合线200的每一个添加的线圈都被形成为具有与前一个(一些)线圈大体上相同的直径并且被形成在沿着柱体565的稍微不同高度的位置处。

在移开固定件561的情况下，毛细工具400大体上在箭头i的方向上朝着第二键合焊盘250b移动。当毛细工具在箭头i的方向上移动时，如图4d所示，键合线200的各线圈开始以大体上卷绕或螺旋的形状伸展和对齐。此外，然后，如图4d所示，毛细工具400大体上在箭头j的方向上移动以将键合线200的一部分布置为与第二键合焊盘250b接触。然后，毛细工具400被用来将热量、压力和/或超声波能量施加于键合线200的与第二键合焊盘250b接触的这一部分以将键合线200附接至第二键合焊盘250b。

在键合线200被附接至第一键合焊盘250a和第二键合焊盘250b的情况下，类似于上述的与图2c相关的方式，毛细工具400可以使键合线200在第二键合焊盘250b附近裂开、中断或断裂。像这样，毛细工具400自由移动以总体上可重复的方式使用固定件561或类似的固定件将键合线200附接在不同的键合焊盘对(未示出)之间。如图4d所示，键合线200的附接在第一键合焊盘250a与第二键合焊盘250b之间的被分配部分被称为互连部600。

现在参照图5a至图5c，示出了用于使用固定件661(图5b)在键合焊盘对250a、250b之间馈送和附接键合线200的毛细工具400，其中，类似的附图标记用于这里所述的类似组件。以与上述的与图3a至图3c相关的类似方式使用毛细工具400，然而，作为围绕固定件(例如，固定件461、561)的柱体以大体上蛇形路径移动毛细工具400的替代，毛细工具400在箭头m(图5b)的方向上以大体上弧状路径从第一键合焊盘250a移动至第二键合焊盘250b，从而形成具有长度li和最大高度hi-max的位于第一键合焊盘250a与第二键合焊盘250b之间的临时互连部700a(图5b所示)。“临时”的意思是临时互连部700a不被认为是互连部的最终形式，因为临时互连部700a将被固定件661修改为具有不同的形状以形成互连部700b(图5c)。

具体地，参照图5a，当毛细工具400在箭头k的方向上移动并施加热量、压力和/或超声波能量时，无空气球210形成且附接至第一键合焊盘250a。在键合线200被附接至第一键合焊盘250a的情况下(图5a)，毛细工具400在箭头m(图5b)的方向上以大体上弧状路径移动以创建具有长度li和最大高度hi-max的临时互连部700a。毛细工具400在键合焊盘250a与250b之间的移动使键合线200通过毛细工具400的内管道420而被分配并且在毛细工具400的第二面414离开尖端。此外，然后，如图5b所示，毛细工具400大体上在箭头n的方向上移动以将键合线200的一部分布置为与第二键合焊盘250b接触。然后，毛细工具400被用来将热量、压力和/或超声波能量施加于键合线200的与第二键合焊盘250b接触的这一部分以将键合线200附接至第二键合焊盘250b。

在键合线200被附接至第一键合焊盘250a和第二键合焊盘250b的情况下，以类似于上述的与图2c相关的方式，毛细工具400可以使键合线200在第二键合焊盘250b附近裂开、中断或断裂。像这样，毛细工具400自由移动以总体上可重复的方式使用固定件661或类似的固定件来将键合线200附接在不同的键合焊盘对(未示出)之间。

在使键合线200裂开、中断或断裂之后或之前，如图5c所示，使用固定件661将键合线200弯曲成大体上蛇形形状或大体上z字型形状。具体地，如图5b所示，固定件661包括第一弯曲构件661a和第二弯曲构件661b。第一弯曲构件661a包括与基底662a连接的多个柱体或指状物665a。同样，第二弯曲构件661b包括与基底662b连接的多个柱体或指状物665b。

为了将键合焊盘250a与250b(图5a)之间绘制成的键合线200修改为使得键合线200具有总体上蛇形形状(图5c所示)，第一弯曲构件661a和第二弯曲构件661b分别在箭头o和箭头q的方向上朝着彼此移动。具体地，第一弯曲构件661a和第二弯曲构件661b彼此偏置使得指状物665a、665b最好如图5b所示地交替。因此，当第一弯曲构件661a和第二弯曲构件661b被夹挤在一起时，键合线200被压迫在指状物665a与665b之间且被弯曲和/或被压迫成图5c所示的大体上蛇形形状。

虽然将弯曲构件661a、661b示意为分别包括三个指状物665a、665b，但是弯曲构件661a、661b能够分别包括任何数量的指状物665a、665b。例如，弯曲构件661a、661b能够分别包括两个指状物、四个指状物、五个指状物、十个指状物等。此外，例如，能够修改指状物665a、665b各自之间的距离以控制互连部700b的形成的蛇形形状的节距。能够使用诸如位于指状物665a、665b与基底662a、662b之间的滑动机构等机构(未示出)来调整指状物665a、665b各自之间的间隔。具体地，例如，各指状物能够(例如，沿着基底的纵轴)与基底662a、662b可滑动地接合且(例如，使用定位螺钉等)能够锁定在适当位置。在这样的替代实施例中，指状物能够以榫槽方式或使用任何其它机械机构可滑动地接合基底。可预期的是，指状物665a(665b)之间的间隔调整能够发生在弯曲构件661a、661b被夹挤在一起之前、期间和/或之后。即，在一些实施例中，设定指状物665a(665b)之间的间隔，然后将弯曲构件661a、661b夹挤在一起。在一些其它实施例中，使指状物665a(665b)之间具有第一间隔，然后将弯曲构件661a、661b夹挤在一起，然后移动/调整指状物665a(665b)以使它们之间具有与第一间隔不同的第二间隔，然后分开/分离弯曲构件661a(661b)。可预期的是，对指状物665a(665b)之间的间隔进行调整并且进行夹挤/分开以形成各种互连部形状的各种其它方法/方案。

如所示，互连部700b(图5c)总体上位于xz平面内；然而，互连部700的轨迹能够在任一平面内(例如，连接在第一键合焊盘250a与第二键合焊盘250b之间)。例如，在一些实施例中，互连部700b能够被布置在xy平面内。在这样的替代方案中，固定件661的设置被修改为在相应的不同平面内移动以因此俘获并弯曲键合线200。

本说明书中所述的键合线200能够包括一种或多种导电材料。在一些实施例中，键合线200包括诸如如下导电材料：铝，不锈钢，过渡金属，金属合金(包括具有碳、铜、银、金、铂、锌、镍、钛、铬或钯的合金)，半导体基导电材料(包括硅基半导体材料)，铟锡氧化物或其它透明导电氧化物，iii-iv族导体(其包括gaas)，或它们的任何组合。

在一些其它实施例中，上述导电材料涂覆有一种或多种电绝缘材料，诸如：聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、硅酮或聚氨酯等聚合物或聚合材料，塑料，弹性体，热塑性弹性体，弹性塑料，恒温调节材料(thermostats)，热塑性塑料，丙烯酸酯，缩醛缩聚物，生物可降解聚合物，纤维素聚合物，含氟聚合物，尼龙，聚丙烯腈聚合物，聚酰胺-酰亚胺聚合物，聚芳酯，聚苯并咪唑，聚丁烯，聚碳酸酯，聚酯，聚醚酰亚胺，聚乙烯，聚乙烯共聚物及改性聚乙烯，聚酮，聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基戊烯，聚苯醚及聚苯硫醚，聚邻苯二甲酰胺，聚丙烯，聚氨酯，苯乙烯系树脂，砜基树脂，乙烯基树脂，或它们的任何组合。

在一些实施例中，本发明的固定件461、561、661中的一者或多者和/或本发明的毛细工具100、400和/或分离器件包括分配组件，分配组件分配对互连部300、500、600、700b等(例如，是由导电材料制成的键合线200形成的)进行封装的特定材料(例如，本文中所述的电绝缘材料中的一种或多种)以帮助互连部固化和/或帮助维持互连部的形状(例如，大体上蛇形的、大体上螺旋的等)。在一些实施例中，被分配的封装材料能够是电绝缘的且能够是诸如硅酮、聚氨酯和/或低密度聚酯等聚合物。在一些实施例中，被分配的封装材料的杨氏模量能够在高达至约0.1kpa、高达至约十kpa、高达至约0.1mpa、高达至约十mpa等范围内。

在一些实施例中，电绝缘材料在高达诸如3.3伏特、6.7伏特等供电电压的情况下使键合线200电绝缘。

本文中所述的且由键合线200形成的互连部300、500、600能够由上述的导电材料和/或电绝缘材料制成。不管用来形成互连部300、500、600的材料如何，根据一些实施例，各互连部300、500、600能够具有从约0.1μm至约100μm的厚度，例如包括约0.1μm、约0.3μm、约0.5μm、约0.8μm、约1μm、约1.5μm、约2μm、约5μm、约9μm、约12μm、约25μm、约50μm、约75μm、约100μm或任何其它厚度。

如这里所述，加热元件150、450用来加热键合线200。根据一些实施例，当被加热至其玻璃化转变温度(tg)以上时，键合线200的热量使键合线200转变成类似熔融玻璃状态。本发明的毛细工具100、400与加热元件150、450一起工作以在进行任何“塑形移动”之前将键合线200加热至其玻璃化转变温度(tg)以上。例如，在围绕图3a至图3c的各个柱体465分配键合线200之前，加热元件450将键合线200加热至超过其玻璃化转变温度(tg)。然后，毛细工具400围绕柱体465进行“塑形移动”。然后，在键合线200冷却至其玻璃化转变温度(tg)以下后，键合线200的材料转变回它们的固体状态并且又记住自身形状，从而给予键合线上述的一定记忆度。

已经在本文中说明了且在附图示出了包括具有大体上直线或线性形状的第一段122和具有大体上螺旋或卷绕形状的第二段124的内管道120；然而，第二段124能够具有多种形状中的一者或多者。例如，在一些实施例中，第二段124能够具有任何非线性形状(例如，卷绕的、螺旋的、曲线的、弯曲的、z字型的、蛇形的等)。在一些实施例中，第二段124具有回转或绕转偏离主体110的中心轴线的大体上螺旋形状。

现在参照图6，示出了使用上述的步骤和/或工艺制成和/或形成的柔性集成电路800，其包括柔性基板810、第一电子组件820a、第二电子组件820b和互连部830。柔性基板810能够由适于在其上容纳电子组件的任何已知的柔性材料制成，诸如织物片、橡胶片、柔性塑料片、柔性硅片等。

第一电子组件820a和第二电子组件820b均能够是任何电子组件，诸如集成电路、处理器、控制器、存储器件(例如，eprom等)、芯片等。第一电子组件820a包括与本文中所述的第一键合焊盘250a相同或类似的第一键合焊盘250a。同样，第二电子组件820b包括与本文中所述的第二键合焊盘250b相同或类似的第二键合焊盘250b。

互连部830与本文所述的诸如互连部300、500、600、700b等互连部中的任一者相同或类似。此外，互连部830能够使用这里所述的步骤和/或工艺中的任一者来形成和/或制成。例如，互连部830能够使用参照图2a至图2c所述的工艺、参照图3a至图3c所述的工艺、参照图4a至图4d所述的工艺、参照图5a至图5c所述的工艺或它们的任何组合来制成。

虽然将电子组件820a、820b图示为分别具有单个键合焊盘250a、250b，但是本发明预期每个电子组件820a、820b都具有多个键合焊盘以及连接多个键合焊盘的多个互连部830。

虽然已经参照创建键合线来电连接键合焊盘对，总体上说明了本发明，但是本发明预期使用所述的技术和/或工艺将键合线形成为各种形状的天线和/或线圈(例如，rfid线圈)。例如，现有的rfid线圈和/或天线通常由柔性基板制成，所述柔性基板通常由被金属层(例如，铜层)夹在中间的聚合物层的堆叠制成。常用的堆叠包括被两个铜层夹在中间聚酰亚胺层。现有的天线和/或rfid线圈需要一套柔性印刷电路板来制造天线和/或rfid线圈。这样的工艺通常涉及减成处理(例如，材料的去除)，减成处理涉及光刻、蚀刻和/或电镀中的某种形式。

作为现有的天线形成方法的替代方案，本发明提出使用所述的毛细工具来形成天线和/或线圈的方法。即，使用通过将键合线形成为用作线圈和天线的绕转/轨迹的天线/线圈图案这样的直接的加法制造工艺来制成/形成rfid线圈和/或天线。能够(例如，使用毛细工具)将键合线直接设置在基板(例如，柔性和/或可伸展的皮肤粘合层)上以使键合线遵循特定的线圈/天线设计。不仅能够将键合线放置在刚性基板(例如，fr4、聚酰亚胺、聚酯和/或pet)上，而且能够将键合线放置在可伸展和/或柔性基板(例如，硅酮、聚氨酯、丙烯酸、pdms等)上。如果消除了现有的减成处理，那么本工艺的额外益是降低线圈和天线的整体制造成本。

总体上参照图7和图8，示出了能够使用本发明的毛细工具制成/绘制的天线和/或线圈的示例性图案。可以预期各种其它图案(例如，圆形、三角形、矩形、椭圆形等)。现在参照图7，示出了使用上述的步骤和/或工艺中的一者或多者制成和/或形成的柔性集成电路900，其包括柔性基板910和线圈930(例如，天线)。柔性基板910能够由适于在其上容纳电子组件和/或线圈930的任何已知的柔性材料制成，诸如柔性和/或可伸展的皮肤粘合层，织物片，橡胶片，柔性塑料片，柔性硅片等。线圈930具有六个绕转的总体上苜蓿草形状，然而预期任何数量的绕转(例如，一个绕转、两个绕转、五个绕转、十个绕转、一百个绕转等)。此外，虽然示出了由一定厚度的在轨迹的各绕转之间具有特定间隔的迹线形成的线圈930，但是各种其它厚度和间隔也可以。

现在参照图8，示出了使用上述的步骤和/或工艺中的一者或多者制成和/或形成的柔性集成电路1000，其包括柔性基板1010、线圈1030(例如，天线)和一个或多个集成电路1020。柔性基板1010能够由适于在其上容纳线圈1030和/或一个或多个集成电路1020的任何已知的柔性材料制成，诸如柔性和/或可伸展的皮肤粘合层，织物片，橡胶片，柔性塑料片，柔性硅片等。线圈1030具有四个绕转的大体上受挤压的矩形形状(例如，具有被向内挤压的矩形长边的大体上矩形形状)，然而预期任何数量的绕转(例如，一个绕转、两个绕转、五个绕转、十个绕转、一百个绕转等)。此外，虽然示出了由一定厚度的在各绕转之间具有特定间隔的轨迹形成的线圈1030，但是各种其它厚度和间隔也可以(例如，具有5密耳的间隔的25密耳迹线；具有5密耳的间隔的12密耳迹线；具有5密耳的间隔的5密耳迹线等)。

虽然已经参照一个或多个特定的实施例说明了本发明，但是本领域技术人员应当认识到，可以在不偏离本发明的实质和范围内的情况下对这些实施例进行许多改变。预期的是，这些实施例及其明显变型例均落入随附的权利要求所提出的本发明的实质和范围内。也预期的是，根据本发明的方面的额外实施例可以例如通过将来自一个或多个其它实施例的一个或多个元件添加至公开的实施例中的第一实施例和/或从实施例中的第一实施例去除一个或多个元件，来对来自本文所述的实施例中的任何一个或多个实施例的任何数量的特征进行组合。