專利名稱：具有小形體尺寸和大形體尺寸元件的裝置以及制造這種裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及同時具有大形體尺寸元件和小形體尺寸元件的裝置，以及制造這種裝置的方法。本發(fā)明更具體地涉及將VLSI集成電路與宏觀尺寸元件結(jié)合形成單獨的器件。
背景技術(shù)：
VLSI為形成微觀大小和更小的元件提供了很多有效的方法。這種小型化，在運行速度、占用空間尺寸、所需資源數(shù)量以及電子器件的制造速度方面，有很多優(yōu)點。
但是，電子器件的有些元件不適于采用公知的VLSI工藝制造。這些元件相對于通過VLSI形成的器件或器件的元件，必定是非常大的(宏觀尺寸大小)。天線就是一種這樣的元件，其需要有一個特征長度以在優(yōu)選的頻率上有足夠的發(fā)射，例如，所討論的天線長度可能適合的長度是厘米級或米級。利用VLSI形成一個導(dǎo)體用作天線，會浪費時間和材料資源，對于30cm的導(dǎo)體(例如)，可以很容易地通過更低廉的工藝制成。
因此，問題就變成將諸如天線的大尺寸元件與諸如集成電路的小尺寸元件結(jié)合的問題。對于傳統(tǒng)的無線電裝置，這可以包括使用集成電路的封裝，印刷電路板上的導(dǎo)體，裝在印刷電路板上的接頭，以及裝在接頭上的天線。這種方法對于具有剛性封裝和尺寸約束靈活的器件，是足夠簡單的。但是，其它的應(yīng)用在尺寸和材料成本方面可能有更苛刻的需求。
特別是，小型無線電廣播發(fā)射機可以具有柔性材料，以允許彎曲和其它不當行為而不降低功能。同樣地，這種小型無線電廣播發(fā)射機可能需要成千上萬的快速大量生產(chǎn)，因此對于每個單元都要求組裝容易和材料相對低廉。對于這種無線電發(fā)射機，使用印刷電路板的方法是不可行的。而且，避免像熱固化這樣的費時(和/或費空間)的工藝操作是有好處的。
可以單獨制造元件，例如集成電路，接著將它們放置在不同的和可能較大的基板上的所需位置。現(xiàn)有技術(shù)一般地分為兩種類型確定性方法和隨機方法。確定性方法，例如拾取和放置，使用人或機械手拾取每個元件，并將它放置在不同基板的相應(yīng)位置上。拾取和放置的方法一般一次放置一個器件，并且一般不可以應(yīng)用到非常小的或大量的元件，例如那些需要大型陣列的，例如有源矩陣液晶顯示器。如果被放置的元件具有恰當?shù)男螤睿S機放置技術(shù)是更有效的并達到高的生產(chǎn)率。美國專利No.5545291和美國專利No.5904545描述了使用隨機放置的方法。在這種方法中，通過流體輸送將微結(jié)構(gòu)組裝到不同基板上。這有時稱為流體自組裝(FSA)。使用這種技術(shù)，每個都含有功能元件的的不同集成電路，可以制造在一個基板上，接著從該基板上分開，并通過流體自組裝工藝組裝在單獨的基板上。這個工藝包括將集成電路與流體結(jié)合，在具有接收區(qū)(如，孔)的接收基板表面上散布流體和集成電路。集成電路在流體中漂流到表面上，并隨機地對齊到接收區(qū)，從而變成嵌在基板中。
一旦集成電路安置入接收區(qū)中，就可以組裝器件的其余部分。通常，這包括用平面化層(planarization layer)涂覆基板，對集成電路提供電絕緣和物理保持力。平面化層通過填充接收區(qū)中未被集成電路填充的部分，在基板頂部上形成水平表面。在平面化層沉積后，可以安裝其它元件，例如，包括像素電極和軌跡(traces)。
使用FSA，器件的功能元件可以與器件的其余部分分開，單獨制造和檢驗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一般地涉及在基板上制造元件的領(lǐng)域。在一個實施例中，本發(fā)明是一種裝置。裝置包括基板，基板中嵌有集成電路，集成電路具有導(dǎo)電墊。裝置還包括裝在集成電路導(dǎo)電墊上的導(dǎo)電介質(zhì)。裝置還包括裝在導(dǎo)電介質(zhì)上的大尺寸元件，大尺寸元件電氣連接到集成電路。
在一個可替換實施例中，本發(fā)明是一種方法。方法包括將導(dǎo)電介質(zhì)裝到基板上，基板中嵌有集成電路，從而導(dǎo)電介質(zhì)電氣連接到集成電路。方法還包括將大尺寸元件裝到導(dǎo)電介質(zhì)上，從而大尺寸元件電氣地連接到導(dǎo)電介質(zhì)上。
在另一個可替換實施例中，本發(fā)明是一種裝置。裝置包括嵌在基板中的集成電路。裝置還包括形成在一部分集成電路和一部分基板上的薄膜介電層。裝置還包括形成在一部分薄膜介電層上的導(dǎo)電介質(zhì)，導(dǎo)電介質(zhì)與集成電路直接電氣連接。
在又一個可替換實施例中，本發(fā)明是一種方法。該方法包括在一部分集成電路和一部分基板上形成薄膜絕緣，集成電路嵌在基板中。該方法還包括將導(dǎo)電介質(zhì)裝到薄膜絕緣和集成電路上，導(dǎo)電介質(zhì)電氣連接到集成電路上。
在再一個可替換實施例中，本發(fā)明是一種裝置。裝置包括背板，背板包括基板，基板中嵌有集成電路，集成電路具有導(dǎo)電墊，導(dǎo)電介質(zhì)裝到集成電路的導(dǎo)電墊上。


本發(fā)明以附圖中的示例的形式進行說明，但不限于此。
圖1表示一個背板實施例的側(cè)視圖；圖2表示圖1中背板的實施例裝到大尺寸元件上的側(cè)視圖；圖3A表示圖1中裝置的實施例沿A-A線以及所指示方向的視圖；
圖3B表示圖2中裝置的實施例沿了B-B線以及所指示方向的視圖；圖4表示天線的一個實施例；圖5表示帶卷軸的一個實施例，帶卷軸上具有裝在其上面的背板，背板包括Nanoblock IC；圖6表示制成一種同時包括小形體尺寸和大形體尺寸元件的裝置的方法的一個實施例；圖7表示制成一種同時包括小形體尺寸和大形體尺寸元件的裝置的方法的一個可替換實施例；圖8表示背板的一個可替換實施例的側(cè)視圖；圖9表示背板的另一個可替換實施例的側(cè)視圖；圖10表示背板的又一個可替換實施例的側(cè)視圖；圖11表示制成一種同時包括小形體尺寸和大形體尺寸元件的裝置的方法的另一個可替換實施例；圖12A表示基板的另一個實施例的頂視圖；圖12B表示基板的另一個實施例的側(cè)視圖；圖13表示基板又一個實施例的側(cè)視圖；圖14表示基板再一個實施例的側(cè)視圖。
具體實施例方式
下面描述一種具有小形體尺寸和大形體尺寸元件的裝置以及制造這種裝置的方法。在下面的描述中，為了進行解釋給出了很多細節(jié)，以便提供對本發(fā)明的徹底理解。但是，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)該清楚，本發(fā)明可以在沒有這些具有細節(jié)的情況下進行實施。在另外的情況下，以框圖的形式表示結(jié)構(gòu)和器件，以避免對本發(fā)明的模糊。
說明書中引用的“一個實施例”意味著聯(lián)系實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。在說明書的不同位置出現(xiàn)短語“在一個實施例中”不一定所有都參考相同的實施例，也不一定是單獨的，或彼此排斥其它實施例的可替換實施例。
本發(fā)明一般地涉及在基板上制造元件的領(lǐng)域。在一個實施例中，本發(fā)明是一種裝置。裝置包括背板，背板包括嵌有集成電路的基板，以及裝到IC導(dǎo)電墊上的導(dǎo)電介質(zhì)。裝置還包括裝到導(dǎo)電介質(zhì)上的大尺寸元件，大尺寸元件電氣連接到集成電路上。
在一個可替換實施例中，本發(fā)明是一種方法。所述方法包括通過將導(dǎo)電介質(zhì)裝到嵌有集成電路的基板上而形成背板，從而導(dǎo)電介質(zhì)電氣地連接到集成電路上。該方法還包括將大尺寸元件裝到導(dǎo)電介質(zhì)上，從而大尺寸元件電氣地連接到集成電路上。導(dǎo)電介質(zhì)可以通過如下的方法形成絲網(wǎng)印刷、蠟紙印刷、或噴墨打印、層壓法、熱壓法、激光輔助的化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、遮光掩模、蒸發(fā)、擠壓涂敷、幕(簾)式淋涂、電鍍或者其它的附加技術(shù)。導(dǎo)電介質(zhì)，例如，可以是流體、銀墨、導(dǎo)電帶(具有導(dǎo)電填料的熱塑性或熱固性聚合物)、導(dǎo)電膏(焊料膏或在聚合物基質(zhì)中的導(dǎo)電填料)、焊料、金屬膜、懸浮在載體中的金屬顆粒、導(dǎo)電聚合物、碳基導(dǎo)體或其它厚膜材料。一個代表性的導(dǎo)電介質(zhì)產(chǎn)品是Acheson Colloids Electrodag 4795。
在另一個可替換實施例中，本發(fā)明是一種裝置。裝置包括嵌在基板中的集成電路。裝置還包括在一部分集成電路和一部分基板上形成的薄膜介電層。裝置還包括形成在一部分薄膜介電層上的導(dǎo)電介質(zhì)，導(dǎo)電介質(zhì)與集成電路直接電氣連接。裝置被稱為背板。
在又一個可替換實施例中，本發(fā)明是一種方法。所述方法包括在一部分集成電路和一部分基板上形成薄膜絕緣，集成電路嵌在基板中。方法還包括將導(dǎo)電介質(zhì)裝到薄膜絕緣上以及集成電路上，導(dǎo)電介質(zhì)電氣連接到集成電路上。
在再一個可替換實施例中，本發(fā)明是一種裝置。裝置包括其中嵌有集成電路的基板，集成電路具有導(dǎo)電墊。裝置還包括裝到集成電路導(dǎo)電墊上的導(dǎo)電介質(zhì)。裝置被稱為背板。
在又一個可替換實施例中，本發(fā)明是一種裝置。裝置包括其中嵌有NanoblockTMIC(Nanoblock是ALIEN技術(shù)公司的注冊商標)的背板以及電氣連接到Nanoblock IC的導(dǎo)體。舉例來說，Nanoblock IC可以利用傳統(tǒng)的VLSI工藝進行生產(chǎn)，并采用流體自組裝(FSA)進行嵌入?；迳涎b有導(dǎo)電介質(zhì)，允許Nanoblock IC和導(dǎo)體之間的電氣連接。裝在導(dǎo)電介質(zhì)上的是包括天線的基板，允許天線與Nanoblock IC之間的電氣連接。
在再一個實施例中，本發(fā)明是一種方法。所述方法包括將導(dǎo)電介質(zhì)裝到嵌有Nanoblock IC的基板上，從而使導(dǎo)電介質(zhì)電氣連接到Nanoblock IC上，從而形成背板。方法還包括將大尺寸元件連接到導(dǎo)電介質(zhì)上，從而大尺寸元件電氣連接到或耦合到導(dǎo)電介質(zhì)上。方法還可以包括制造Nanoblock IC，進行FSA將Nanoblock IC嵌在基板中。方法還可以包括大尺寸元件，大尺寸元件可以是天線，電源，諸如電池或鈕扣電池，或印刷在背板或其它基板上的厚膜電池；顯示電極或顯示器；邏輯器件，或傳感器；以及其它的例子。
在一個進一步的可替換實施例中，本發(fā)明是一種裝置。裝置包括其中嵌有Nanoblock IC的基板?；迳涎b有導(dǎo)電介質(zhì)，允許Nanoblock IC和導(dǎo)體之間的電氣連接。裝在導(dǎo)電介質(zhì)上的是諸如天線的基板，允許天線與Nanoblock IC之間的電氣連接。
為了在本說明書中進行討論，在先前的描述和以后的描述中，必須區(qū)分薄膜工藝和厚膜工藝。薄膜是通過使用真空或低壓工藝形成的。厚膜是使用非真空工藝形成的，通常是在大氣壓下或在近大氣壓下。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，低壓真空的環(huán)境壓力是與大氣壓相對的，其精確大小可能難以描述。但是，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)該理解到，低壓與大氣壓之間的差異，與大氣壓相比是比較大的。
圖1表示背板的一個實施例的側(cè)視圖，其中包括具有嵌入的Nanoblock IC的基板，平面化層，以及接觸NanoblackTMIC上的墊的導(dǎo)電介質(zhì)?；?10中具有孔，用于裝入Nanoblock IC，并且，舉例來說可以是柔性的塑料基板。Nanoblock IC 120是通過傳統(tǒng)VLSI形成的Nanoblock IC。Nanoblock IC 120可以通過例如FSA嵌在基板110的孔中。Nanoblock IC 120可以具有與集成電路一致的多種功能和結(jié)構(gòu)。在一個實施例中，Nanoblock IC 120包括適于從外部天線接收無線電信號并且通過外部天線發(fā)送無線電信號的電路。并且，在一個實施例中，Nanoblock IC 120可以通過外部天線從外部源接收功率，并且使用該功率通過外部天線發(fā)送無線電信號。
在上述Nanoblock IC 120上形成平面化層130，這可以通過傳統(tǒng)的薄膜沉積、制圖和腐蝕或者其它類似的方法形成，并且可以由絕緣材料制成，例如二氧化硅。在平面化層130上面形成兩個導(dǎo)體140，例如，可以通過絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電膏形成，并在平面化層130中占據(jù)兩個接觸孔。優(yōu)選地，兩個導(dǎo)體140裝在Nanoblock IC 120的導(dǎo)電墊上，兩個導(dǎo)體140優(yōu)選地不直接地互相連接。在上述導(dǎo)體140上形成絕緣層150，例如可以通過薄膜或厚膜工藝形成，并可以填充在兩個導(dǎo)體140之間的空間中。正如可以理解的，導(dǎo)體在某些情況下通過設(shè)計可以連接到集成電路的多個墊。這種情況的一個例子是將IC所有的接地墊連接到單個導(dǎo)體，得到公共接地電位。
如同可以理解的，Nanoblock IC 120可以具有足夠大的墊，從而允許兩個導(dǎo)體與Nanoblock IC之間的直接連接，從而不需要中間導(dǎo)體。還如同可以理解的，這種結(jié)構(gòu)在某些實施例中，需要大尺寸元件與Nanoblock IC之間通過導(dǎo)電介質(zhì)的直接(垂直)連接，因為某些導(dǎo)電介質(zhì)具有各向同性的導(dǎo)電性。并且，注意到導(dǎo)電介質(zhì)可以包括懸浮在載體中的金屬顆粒、導(dǎo)電聚合物、膏、銀墨、碳基導(dǎo)體、焊料和其它導(dǎo)體。而且，在此應(yīng)用中討論的大尺寸元件，例如，可以是天線、電子顯示器或顯示器電極、傳感器、諸如電池或太陽能電池的電源，或者另外的邏輯或存儲器件(例如微處理器、存儲器和其它邏輯器件，但不限于此)。
圖2表示裝有大尺寸元件的圖1中背板的一個實施例的側(cè)視圖。每個導(dǎo)體270直接連接到導(dǎo)體140中的一個，并可能連接到絕緣層150、平面化層130和基板110中的一者或多者。裝在每個導(dǎo)體270上的是導(dǎo)體280中的一個，例如，這可以是天線的導(dǎo)電墊或者是天線的導(dǎo)電末端。這樣，如上所述，每個導(dǎo)體280可以說是(電氣地)連接到Nanoblock IC 120上?；?90是其中嵌有導(dǎo)體280或其上裝有導(dǎo)體280的材料，并優(yōu)選地具有絕緣性質(zhì)。
間隙260是兩個導(dǎo)體270之間的空間，它可以被基板290和/或絕緣體150占據(jù)，或者可以留下作為結(jié)構(gòu)的空隙。重要的是應(yīng)注意到，在大多數(shù)應(yīng)用中，兩個導(dǎo)體270中的每一個并不是直接連接到另一個導(dǎo)體270，相似的說明可以用于描述兩個導(dǎo)體280。
在一個實施例中，導(dǎo)電介質(zhì)270是一種導(dǎo)電帶(例如Sony公司提供的，比如包括Sony DP1122)。并且，導(dǎo)電帶可以是各向同性地或各向異性地導(dǎo)電。這種導(dǎo)電帶的使用(粘著)可以通過沿一行背板滾卷所述帶，施加足夠的壓力并可能進行加熱，以將所述帶粘著到背板上，接著切斷所述帶使各個背板分開。這可以以不同的方式實現(xiàn)。
可替換地，導(dǎo)電介質(zhì)270或140可以是導(dǎo)電膏(例如，Ablestick公司提供的，比如包括Ablebond 8175A)，舉例來說可以通過絲網(wǎng)印刷工藝置于背板上。這種膏可以在相對于整體制造公差的中等分辨率下，絲網(wǎng)印刷到背板上，從而允許到導(dǎo)體140上的有用連接。并且，導(dǎo)體介質(zhì)270也可以是懸浮在載體中的金屬顆粒、導(dǎo)電聚合物、碳基導(dǎo)體、焊料或其它導(dǎo)電介質(zhì)，如本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員所理解的。
圖3A表示圖1中背板的一個實施例沿線工A-A在圖示方向上的視圖。圖中表示出了基板110、Nanoblock IC 120、平面化層130、導(dǎo)體140和絕緣層150之間的重疊。并且，還表示了平面化層130中的接觸孔315，使導(dǎo)體140與Nanoblock IC 120之間的連接變清楚。
圖3B表示圖2中裝置的一個實施例沿線了B-B在圖示方向上的視圖。圖中表示了導(dǎo)電層140、絕緣層150和導(dǎo)體280之間的重疊。為了清楚，基板110也表示出來，基板290沒有圖示。
圖4表示天線的一個實施例。每個臂455連接到天線導(dǎo)體墊280。注意，在一個可替換的天線實施例中，臂455可以簡單地形成導(dǎo)體墊280，使臂和墊形成單獨一個統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)。
圖5表示帶卷軸的一個實施例，其上裝有包括Nanoblock IC的背板。每個背板505(其中標注了一個代表性的背板505)裝到一對導(dǎo)電帶條515上。帶條515形成更大的卷軸的一部分，卷軸還包括通孔525，用于卷繞。在一個實施例中，帶條515可以是各向異性的導(dǎo)電膜(ACF)，背板505的導(dǎo)體依附于該ACF上。在一個可替換實施例中，導(dǎo)電介質(zhì)可以處在背板505上的與依附于帶條515的表面相反的表面上。并且，每個實施例中的帶卷軸可以在背板列之間具有間隙，允許沿此間隙切開帶，以獲得單列的背板。
圖6表示形成一種同時包括小形體尺寸和大形體尺寸元件的裝置的方法的一個實施例。在塊610，制造集成電路，例如通過傳統(tǒng)的VLSI方法。在塊620，將集成電路嵌入基板中。在塊630，進行形成平面化層和絕緣層的處理，并且形成厚膜絕緣體(本領(lǐng)域一般技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，也可以形成薄膜絕緣層)。在塊640，導(dǎo)電介質(zhì)應(yīng)用到基板上，例如通過膏的絲網(wǎng)印刷或者其它額外的方法。在塊650，將大尺寸元件裝到導(dǎo)電介質(zhì)上。注意，在一個實施例中，圖5所示的帶卷軸可以用于將大量背板裝到大尺寸元件上，這是通過單獨裝每個背板并接著在安裝之后切割帶而完成。在一個可替換實施例中，導(dǎo)電介質(zhì)640被直接用于嵌有IC 620的基板上，省略了絕緣層。
圖7表示形成一種同時包括小形體尺寸和大形體尺寸元件的裝置的方法的一個可替換實施例，特別參考了利用Nanoblock IC制造RF-ID標簽。在塊710，Nanoblock IC被制造出來，例如，通過傳統(tǒng)的VLSI方法。在塊720，Nanoblock IC通過FSA嵌在基板中。在塊730，進行形成平面化層和/或絕緣層所需的任何FSA后處理。特別是，形成至少一個薄膜的電介質(zhì)。如同本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所理解的，在替換實施例中薄膜電介質(zhì)可能不是必需的。在塊740，第一導(dǎo)電介質(zhì)應(yīng)用到基板上，例如，以膏的形式絲網(wǎng)印刷到基板上，從而形成背板。在塊750，將導(dǎo)電帶粘著到背板上的導(dǎo)電介質(zhì)上。在塊760，將天線裝到背板上，從而天線電氣連接到相應(yīng)背板的Nanoblock IC上。
圖8表示背板的一個可替換實施例的側(cè)視圖?？梢岳斫?，圖8的實施例與圖1所示的實施例相似。但是，圖8表示其中(在孔中)嵌有集成電路820的基板810，集成電路820具有墊825。每個墊通過使用附加工藝在其上沉積導(dǎo)電介質(zhì)840，例如銀墨。通常，但不總是，導(dǎo)電介質(zhì)840的沉積使其直接接觸一個且僅接觸一個墊825，從而允許每個電路與單獨導(dǎo)體的電接觸。
并且，應(yīng)該理解的是，墊825的尺寸可以大于集成電路(例如圖1中的Nanoblock IC 120)上相似墊的尺寸，這是由于墊825必須與具有比普通VLSI器件大得多的形體尺寸的材料(導(dǎo)電介質(zhì)840)直接接觸。注意到在一個實施例中，導(dǎo)電介質(zhì)840可以預(yù)計具有約10-15μm的沉積態(tài)厚度，最終厚度大約為1μm或更小，墊825可以具有的最小尺寸約為20×20μm或更大。
圖9表示背板另一個可替換實施例的側(cè)視圖。圖9表示與圖8相似的實施例，其中進一步包括絕緣體。基板910包括嵌在其中的集成電路。墊925是集成電路的一部分，可以預(yù)計具有與墊825相似的尺寸。絕緣體(電介質(zhì))930通過使用厚膜工藝沉積在集成電路920上。絕緣體930可以預(yù)計具有的厚度數(shù)量級約為10(微米)。利用附加工藝沉積的還有導(dǎo)電介質(zhì)940，它覆蓋了絕緣體930和墊925的一部分，從而允許集成電路920與大尺寸元件之間的電接觸。導(dǎo)電介質(zhì)940可以預(yù)計具有與導(dǎo)電介質(zhì)840相似的特性。
圖10表示背板又一個實施例的側(cè)視圖。在這個實施例中，絕緣體(1030)是薄膜絕緣體，并形成通孔，導(dǎo)電介質(zhì)(1040)可以通過所述通孔與集成電路(1020)的墊(1025)接觸?？梢岳斫猓鐾自谛纬蓤D形時需要比圖8和9中導(dǎo)體元件的絕緣體中的任何一個更高的精確度。并且，可以理解，基板1010可以具有絕緣體1030，覆蓋幾乎整個的表面，而不是圖9中的有限區(qū)域。另外，可以理解，墊1025在集成電路1020上可以小于集成電路920和820的類似墊。
圖11表示形成一種同時包括小形體尺寸和大形體尺寸元件的裝置的另一個可替換實施例的方法。在塊1110，將集成電路嵌入支撐基板上。在塊1120，薄膜絕緣體應(yīng)用到基板上。在塊1130，絕緣體畫上圖案，例如通過照相平版印刷薄膜工藝，由此部分絕緣體被去除，暴露出部分基板或集成電路，例如接頭或?qū)щ妷|。進一步的清潔，例如清洗掉光致抗蝕劑，可以作為應(yīng)用、形成圖案或者甚至蝕刻后階段的一部分而包括?？商鎿Q的，可以理解，可以使用感光性的絕緣體或電介質(zhì)，從而消除對光致抗蝕劑的需求。
在塊1140，導(dǎo)電介質(zhì)應(yīng)用在基板上，涂覆全部或部分的絕緣體。在塊1150，根據(jù)需求處理導(dǎo)電介質(zhì)(例如，熱固化)，形成合適的導(dǎo)體。注意在本領(lǐng)域所公知的，對于各種制造工藝，銀墨固化對于某些配方設(shè)計可以是以90-100℃的溫度并具有合理的固化時間。應(yīng)該理解的是，固化時間可以改變，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以選用固化工藝，以滿足制造工藝和被生產(chǎn)的器件的需要。在塊1160，大尺寸元件裝在導(dǎo)電介質(zhì)上，從而達到與集成電路的電氣連接。而且注意到，塊1160處導(dǎo)電介質(zhì)的最終處理可以在塊1170處安裝大尺寸元件之后進行。
先前描述的大部分集中在本發(fā)明的使用以及將其中嵌有集成電路的背板安裝到單獨的大尺寸元件上。應(yīng)該理解的是，其它的不包括單獨大尺寸元件的實施例也是存在的。特別是，大形體尺寸元件可以被包括為背板的一部分，例如，作為天線的嵌入導(dǎo)體，或者如圖12a和12b所示形成在背板上。使用印刷或其它另外的處理技術(shù)在背板上形成導(dǎo)電介質(zhì)的天線1240也是一種選擇。
另外，其它的大形體尺寸元件，例如電源、傳感器或邏輯器件，也可以形成在背板上或裝到背板上。在背板上這種大形體尺寸元件和Nanoblock IC的互相連接可以通過使用導(dǎo)電介質(zhì)1440實現(xiàn)，從而允許大形體尺寸元件1460與小形體尺寸元件1420(例如，Nanoblock IC)之間形成電氣連接，如圖14所示。并且，可以使用導(dǎo)電介質(zhì)1340，將嵌在單獨一個基板中的兩個或多個小形體尺寸元件互相連接，例如兩個Nanoblock IC，如圖13所示。
圖12A表示基板另一個實施例的頂視圖?；?210可以諸如先前討論的那些基板，包括柔性的或剛性的材料。集成電路(IC)1220嵌在基板1210中的孔中。絕緣體1230是基板1210和IC 1220上面的一層絕緣材料(或電介質(zhì)層)，并可以具有平面化的性質(zhì)。接觸孔1215是在IC 1220的接觸墊上方的絕緣體1230中的孔，使IC 1220與導(dǎo)電介質(zhì)1240之間物理接觸并電氣連接。層1250是在部分導(dǎo)電介質(zhì)1240、絕緣體1220和基板1210以及整個IC 1220上方的另一絕緣體或電介質(zhì)。注意，各個層的實際結(jié)構(gòu)可以顯著改變。例如，導(dǎo)電介質(zhì)1240可以形成天線的兩個臂，從而可以用于無線電頻率應(yīng)用中。但是，電池、傳感器、電源、鈕扣電源和顯示器以及顯示器電極，也可以利用導(dǎo)電介質(zhì)和其它材料制成。
圖12B表示基板的另一個實施例的側(cè)視圖。如圖所示，導(dǎo)電介質(zhì)1240占據(jù)圖12A中的接觸孔1215，直接與IC 1220接觸。并且，可以理解，對于導(dǎo)電介質(zhì)1240所顯示的各段隨著其沿絕緣體1230的表面跟隨天線路徑而對應(yīng)于天線的不同段。沿著這些線，可以理解的是，絕緣體1230的存在在一些情況下可以不是必需的。
圖13表示基板又一個實施例的側(cè)視圖?；?310包括第一集成電路(IC)1320和第二集成電路(IC)1325。絕緣體1330形成在IC 1320、IC 1325和基板1310上。導(dǎo)電介質(zhì)1340形成在絕緣體1330上，并同時接觸IC 1320和IC1325。導(dǎo)電介質(zhì)1340的一部分形成IC 1320與IC 1325之間的電氣連接，從而電氣連接IC 1320和IC 1325。在IC 1320和IC 1325上形成絕緣體層1350。
圖14表示基板再一個實施例的側(cè)視圖。基板1410在其孔中嵌有IC 1420。在基板1410和IC 1420上形成絕緣體1430。導(dǎo)電介質(zhì)1440形成在絕緣體1430上并連接到IC 1420，一部分導(dǎo)電介質(zhì)1440連接到傳感器1460，從而將IC 1420電氣連接到傳感器1460。在一部分導(dǎo)電介質(zhì)1440和絕緣體1430上形成絕緣體1450，其材料可以與絕緣體1430相同或不同。
在前面的詳細描述中，參考具體的代表性實施例描述了本發(fā)明的方法和裝置。但是，應(yīng)該清楚的是，可以做出各種修改和變化而不背離本發(fā)明廣泛的精神和范圍。特別是，各個框圖中的各個塊代表方法或裝置中的功能塊，而不一定表示本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)固有的物理或邏輯分塊或者操作順序。例如，圖1中各個塊可以集成在元件中，或者可以細劃分到元件中，另外可以形成為與圖示中的形狀不同的物理形狀。同樣的，圖6的塊(例如)代表方法的各個部分，在一些實施例中，可以重排順序，或者可以并行組織，而不是直線的或階梯狀的形式。因此，本說明書和附圖應(yīng)是示例性的，而不是限制性的。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括背板，所述背板包括嵌在其中的集成電路，該集成電路具有導(dǎo)電墊，以及裝在該集成電路導(dǎo)電墊上的導(dǎo)電介質(zhì)；以及裝在導(dǎo)電介質(zhì)上的大尺寸元件，該大尺寸元件電氣連接到所述集成電路上。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述大尺寸元件是其中包括天線的基板，該天線通過所述導(dǎo)電介質(zhì)直接電氣地連接到集成電路。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是膏。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是導(dǎo)電帶。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是膏，并且所述集成電路是具有適于無線電頻率應(yīng)用的電路的Nanoblock IC。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述大尺寸元件是其上有天線的基板，該天線通過所述導(dǎo)電介質(zhì)直接電氣連接到所述集成電路。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述集成電路是適于在無線電頻率應(yīng)用中使用的電路。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述大尺寸元件是其上有天線的基板，該天線通過所述導(dǎo)電介質(zhì)直接電氣連接到所述集成電路。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述集成電路包括適于控制電子顯示器的電路。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述大尺寸元件是其上包括顯示器電極的基板，該顯示器電極通過所述導(dǎo)電介質(zhì)直接電氣連接到所述集成電路。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述大尺寸元件是其上包括顯示器電極的基板，該顯示器電極與一個導(dǎo)體連接，該導(dǎo)體連接到所述導(dǎo)電介質(zhì)，從而將顯示器電極電氣地連接到所述集成電路。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述顯示器電極印刷在基板上。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述大尺寸元件是其中包括傳感器的基板，該傳感器通過所述導(dǎo)電介質(zhì)直接電氣連接到所述集成電路。
14.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述大尺寸元件是電源，該電源通過所述導(dǎo)電介質(zhì)直接電氣連接到所述集成電路。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述電源是包括電池的基板，該電池通過所述導(dǎo)電介質(zhì)直接電氣連接到所述集成電路。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述電池是嵌在大尺寸元件基板中的鈕扣電池。
17.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述電池是印刷在大尺寸元件基板上的厚膜電池。
18.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述大尺寸元件是其上具有邏輯器件的基板，該邏輯器件通過所述導(dǎo)電介質(zhì)直接電氣連接到所述集成電路。
19.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是懸浮在載體中的金屬顆粒。
20.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是導(dǎo)電聚合物。
21.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是碳基導(dǎo)體。
22.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述基板是柔性的材料。
23.一種方法，包括將導(dǎo)電介質(zhì)裝到其中嵌有集成電路的基板上，從而使該導(dǎo)電介質(zhì)電氣連接到所述集成電路上；以及將大尺寸元件裝到所述導(dǎo)電介質(zhì)上，從而使該大尺寸元件電氣連接到所述導(dǎo)電介質(zhì)。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括將所述集成電路嵌在基板中。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中安裝導(dǎo)電介質(zhì)是通過將導(dǎo)電介質(zhì)印刷在基板上并固化該導(dǎo)電介質(zhì)來完成的。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其中安裝導(dǎo)電介質(zhì)是通過將導(dǎo)電介質(zhì)以流體形式涂覆在基板上并固化該導(dǎo)電介質(zhì)來完成的。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中印刷包括絲網(wǎng)印刷。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，其中印刷包括蠟紙印刷。
29.如權(quán)利要求25所述的方法，其中印刷包括利用噴墨打印機的印刷。
30.如權(quán)利要求26所述的方法，其中涂覆導(dǎo)電介質(zhì)包括擠壓導(dǎo)電介質(zhì)。
31.如權(quán)利要求26所述的方法，其中涂覆導(dǎo)電介質(zhì)包括幕式淋涂。
32.如權(quán)利要求23所述的方法，其中安裝導(dǎo)電介質(zhì)是通過將導(dǎo)電介質(zhì)層壓在基板上來完成的。
33.如權(quán)利要求23所述的方法，其中安裝導(dǎo)電介質(zhì)是通過將導(dǎo)電介質(zhì)熱壓在基板上來完成的
34.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述集成電路是Nanoblock IC。
35.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述集成電路適合于無線電頻率應(yīng)用。
36.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述大尺寸元件是其上具有天線的基板，該天線電氣連接到所述導(dǎo)電介質(zhì)。
37.一種裝置，包括嵌在基板中的集成電路；形成在一部分集成電路和一部分基板上的薄膜介電層；形成在一部分薄膜介電層上的導(dǎo)電介質(zhì)，該導(dǎo)電介質(zhì)與所述集成電路直接電氣連接。
38.如權(quán)利要求37所述的裝置，其中所述基板是柔性材料。
39.如權(quán)利要求37所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是焊料。
40.如權(quán)利要求37所述的裝置，還包括連接到所述導(dǎo)電介質(zhì)的大尺寸元件，該大尺寸元件電氣連接到所述集成電路。
41.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是導(dǎo)電膏。
42.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是銀墨。
43.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是帶。
44.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是懸浮在載體中的金屬顆粒。
45.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是導(dǎo)電聚合物。
46.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是焊料。
47.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是碳基導(dǎo)體。
48.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述大尺寸元件是天線。
49.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述大尺寸元件是電源。
50.如權(quán)利要求49所述的裝置，其中所述大尺寸元件是電池。
51.如權(quán)利要求49所述的裝置，其中所述大尺寸元件是印刷在大尺寸元件基板上的厚膜電池。
52.如權(quán)利要求49所述的裝置，其中所述大尺寸元件是鈕扣電池。
53.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述大尺寸元件是傳感器。
54.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述大尺寸元件是邏輯器件。
55.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述大尺寸元件是顯示器電極。
56.如權(quán)利要求37所述的裝置，其中所述集成電路是Nanoblock IC。
57.如權(quán)利要求37所述的裝置，其中所述集成電路是顯示器驅(qū)動器。
58.如權(quán)利要求37所述的裝置，其中所述集成電路是無線電頻率識別電路。
59.如權(quán)利要求37所述的裝置，其中所述集成電路是適于在無線電頻率應(yīng)用中使用的電路。
60.如權(quán)利要求40所述的裝置，其中所述大尺寸元件是其上具有天線的基板，該天線通過所述導(dǎo)電介質(zhì)直接電氣連接到所述集成電路。
61.一種方法，包括在一部分集成電路和一部分基板上形成薄膜絕緣體，所述集成電路嵌在所述基板中；以及將導(dǎo)電介質(zhì)裝到所述薄膜絕緣體和所述集成電路上，該導(dǎo)電介質(zhì)電氣連接到所述集成電路上。
62.如權(quán)利要求61所述的方法，還包括將大尺寸元件裝到導(dǎo)電介質(zhì)上，使該大尺寸元件電氣連接到所述集成電路上。
63.如權(quán)利要求61所述的方法，還包括；將所述集成電路嵌在基板中。
64.如權(quán)利要求61所述的方法，還包括將帶粘到所述基板上的導(dǎo)電介質(zhì)上；以及將所述帶粘到大尺寸元件上，從而將該大尺寸元件連接到導(dǎo)電介質(zhì)上，并且由此將該大尺寸元件電氣連接到所述集成電路上。
65.如權(quán)利要求61所述的方法，其中形成薄膜絕緣體包括將該薄膜絕緣體沉積到所述集成電路和基板上；并通過照相平版印刷技術(shù)工藝在薄膜絕緣體上形成圖案。
66.如權(quán)利要求61所述的方法，其中安裝導(dǎo)電介質(zhì)包括印刷導(dǎo)電墨。
67.如權(quán)利要求61所述的方法，其中安裝導(dǎo)電介質(zhì)包括絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電膏并固化導(dǎo)電膏。
68.如權(quán)利要求65所述的方法，其中安裝導(dǎo)電介質(zhì)包括絲網(wǎng)印刷焊料膏并回流焊料。
69.如權(quán)利要求61所述的方法，其中安裝導(dǎo)電介質(zhì)包括使用導(dǎo)電帶。
70.如權(quán)利要求69所述的方法，其中所述導(dǎo)電帶是層壓的。
71.如權(quán)利要求69所述的方法，其中所述導(dǎo)電帶是熱壓的。
72.如權(quán)利要求61所述的方法，其中安裝導(dǎo)電介質(zhì)包括擠壓涂覆。
73.如權(quán)利要求61所述的方法，其中安裝導(dǎo)電介質(zhì)包括幕式淋涂。
74.如權(quán)利要求61所述的方法，其中安裝導(dǎo)電介質(zhì)包括使用碳基導(dǎo)體。
75.如權(quán)利要求61所述的方法，其中安裝導(dǎo)電介質(zhì)包括使用導(dǎo)電聚合物。
76.如權(quán)利要求61所述的方法，其中安裝導(dǎo)電介質(zhì)包括使用載體，載體包括懸浮在其中的金屬顆粒。
77.如權(quán)利要求61所述的方法，其中；安裝導(dǎo)電介質(zhì)包括噴墨打印。
78.如權(quán)利要求62所述的方法，其中所述大尺寸元件是天線。
79.如權(quán)利要求62所述的方法，其中所述大尺寸元件是電源。
80.如權(quán)利要求62所述的方法，其中所述大尺寸元件是顯示器電極。
81.如權(quán)利要求62所述的方法，其中所述大尺寸元件是傳感器。
82.如權(quán)利要求62所述的方法，其中所述大尺寸元件是邏輯器件。
83.如權(quán)利要求62所述的方法，其中所述集成電路適于無線電頻率的應(yīng)用。
84.如權(quán)利要求62所述的方法，其中所述集成電路是顯示器驅(qū)動器。
85.如權(quán)利要求62所述的方法，其中所述集成電路是Nanoblock IC。
86.如權(quán)利要求61所述的方法，還包括制造集成電路。
87.一種裝置，包括集成電路嵌在其中的基板，所述集成電路具有導(dǎo)電墊；以及將導(dǎo)電介質(zhì)裝到所述集成電路的導(dǎo)電墊上。
88.如權(quán)利要求87所述的裝置，其中所述基板是柔性材料。
89.如權(quán)利要求87所述的裝置，還包括裝到導(dǎo)電介質(zhì)上的大尺寸元件，該大尺寸元件電氣連接到所述集成電路上。
90.如權(quán)利要求87所述的裝置，其中所述基板上具有邏輯器件，該邏輯器件通過所述導(dǎo)電介質(zhì)直接電氣連接到所述集成電路。
91.如權(quán)利要求90所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)是焊料。
92.如權(quán)利要求89所述的裝置，其中所述邏輯器件是微處理器。
93.如權(quán)利要求89所述的裝置，其中所述邏輯器件是存儲集成電路。
94.如權(quán)利要求89所述的裝置，其中所述基板上具有電源，所述邏輯器件通過所述導(dǎo)電介質(zhì)直接電氣連接到該電源。
95.如權(quán)利要求94所述的裝置，其中所述電源是厚膜電池。
96.如權(quán)利要求94所述的裝置，其中所述電源是鈕扣電池。
97.如權(quán)利要求87所述的裝置，其中所述基板上印刷有天線，該天線通過所述導(dǎo)電介質(zhì)直接電氣連接到所述集成電路。
98.如權(quán)利要求87所述的裝置，其中所述導(dǎo)電介質(zhì)在基板上形成為天線。
全文摘要
本發(fā)明涉及在基板上制造元件的領(lǐng)域。在一個實施例中，本發(fā)明是一種裝置。該裝置包括其中嵌入集成電路的背板，集成電路具有導(dǎo)電墊。該裝置還包括裝到該集成電路的導(dǎo)電墊上的導(dǎo)電介質(zhì)。在一個可替換實施例中，本發(fā)明是一種方法。該方法包括將導(dǎo)電介質(zhì)裝到其中嵌入集成電路的背板上，使導(dǎo)電介質(zhì)電氣連接到該集成電路上。該方法還包括將大尺寸元件裝到導(dǎo)電介質(zhì)上，使大尺寸元件電氣連接到導(dǎo)電介質(zhì)上。該裝置還包括形成在一部分集成電路和一部分基板上的薄膜介電層。
文檔編號H01L23/538GK1606796SQ03801781
公開日2005年4月13日 申請日期2003年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月23日
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