專利名稱：預(yù)置式導(dǎo)電薄膜構(gòu)裝及其成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子構(gòu)裝技術(shù)，旨在提供一種施作容易，而且有效提升電子構(gòu)裝的良率及產(chǎn)能的電子構(gòu)裝技術(shù)。
背景技術(shù)：
電子產(chǎn)品追求高速度、外型輕、薄、短、小，其除在芯片制作技術(shù)上力求突破外，將芯片封裝體積縮小及構(gòu)裝方式簡化也是主要關(guān)鍵，電子構(gòu)裝隨著時代的進化也由導(dǎo)線架(QFP)、球柵數(shù)組技術(shù)(BGA)、覆晶技術(shù)(FC)、晶方尺度構(gòu)裝(CSP)、直接粘著技術(shù)(DCA)等進化。晶圓尺寸越來越小，頻率也隨著增加，在次世代的電子構(gòu)裝諸如射頻組件、數(shù)字光學(xué)與感測組件的整合構(gòu)裝。
這些新興的技術(shù)需要新思維、新構(gòu)想，此新構(gòu)裝技術(shù)諸如系統(tǒng)構(gòu)裝(SIP)、二維三維組件堆棧(2D、3D)等，使用獨立的主動和被動組件，藉由組件、芯片、基版的封裝或堆棧來造成較高的封裝密度，此階段已進入奈米時代，電子組件的電極網(wǎng)關(guān)寬度已可小于100奈米并朝向小于65奈米的方向發(fā)展，而這些奈米組件其芯片封裝的焊墊間距也由0.5毫米降到0.1毫米，并且朝向0.025毫米發(fā)展，以現(xiàn)有的電子構(gòu)裝技術(shù)很難達到如此細小間距的要求。
如圖1至圖4所示，為業(yè)界所普遍習(xí)用以焊錫錫球進行電子構(gòu)裝的加工流程，其中是先如圖1所示在芯片10與基板20的接面上分別預(yù)設(shè)有焊錫用的錫球11以及焊墊21，于施作時必須將芯片10上的錫球11對準基板20上的焊墊21放下，接著如圖2所示進行回焊讓錫球11和焊墊21均產(chǎn)生熱熔而接合在一起，最后如圖3及圖4所示在芯片10與基板20兩邊填充底膠30，經(jīng)由毛細作用將芯片10和基板20間的微小間隙完全填滿膠材，最后在使以烘烤使膠材固化定型，以期增加錫球11接點抵抗熱應(yīng)力的能力。
另外，如圖5至圖8所示，為業(yè)界所習(xí)用另一種利用異方性導(dǎo)電膠膜(ACF)進行電子構(gòu)裝的加工流程，其中是先如圖5所示將由導(dǎo)電粒子41與高分子材42(樹脂)所構(gòu)成的異方性導(dǎo)電膠膜40披覆在一承載體50上，以便透過承載體50將異方性導(dǎo)電膠膜40覆蓋在基板20的線路的電極或焊墊22上(如圖6所示)，再如圖7所示，將芯片10的焊墊12對準基板20線路的電極或焊墊22放置在異方性導(dǎo)電膠膜40上方，并且在施以熱壓烘烤之后讓高分子材42流動，如圖8所示使導(dǎo)電粒子41與焊墊12及基板20的線路的電極或焊墊22接觸從而達到電性導(dǎo)通的作用。
由于，前述異方性導(dǎo)電膠膜(ACF)進行電子構(gòu)裝因為不需要另外再填充底膠，因此應(yīng)該較覆晶接合構(gòu)裝方法更廣為被業(yè)界所使用；然而，習(xí)用的異方性導(dǎo)電將膜由于是直接將既定比例的導(dǎo)電粒子分布與高分子材混合再制成薄膜，或是將導(dǎo)電粒子灑在高分子材薄膜上，因此其導(dǎo)電粒子的數(shù)量不容易控制，反而容易造成短路或斷路的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明即將導(dǎo)電粒子是以既定的位置固定在高分子薄膜上或壓入薄膜中，以構(gòu)成所謂的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜，在進行構(gòu)裝作業(yè)時，是直接將本預(yù)置式導(dǎo)電薄膜置放于二種或二種以上的材質(zhì)所構(gòu)成的兩個電極中間，并依照既定的壓力、溫度、加熱時間等條件讓其中的高分子材接著、凝固，以及讓導(dǎo)電粒子在兩電極間略為變形，并使此兩電極結(jié)合，以達到電性導(dǎo)通的目的。
再者，本發(fā)明當(dāng)中的高分子材是以液態(tài)預(yù)先披覆在一承載體上有既定的厚度，并待高分子材凝固后將結(jié)合有高分子材的承載體卷收成為圓卷狀，以便在后續(xù)放置導(dǎo)電粒子的作業(yè)當(dāng)中可以將此圓卷狀的高分子材及承載體拖曳進行加工；至于，導(dǎo)電粒子可以利用沖壓下料的作業(yè)方式自金屬板上被沖壓到高分子材上的既定位置，或者是經(jīng)由既定的信道移植到高分子材上的既定位置，或者，高分子材是以液態(tài)預(yù)先披覆在一承載體上有既定的厚度，當(dāng)高分子材未凝固時，即進行將導(dǎo)電粒子以既定的位置固定在高分子薄膜上或壓入薄膜中的制程。


圖1至圖4為習(xí)用覆晶接合構(gòu)裝的加工步驟示意圖；圖5至圖8為習(xí)用異方性導(dǎo)電膠膜構(gòu)裝的加工步驟示意圖；圖9為本發(fā)明的構(gòu)裝流程圖；圖10至13圖為本發(fā)明的構(gòu)裝加工步驟示意圖；圖14為本發(fā)明的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜制造流程圖；圖15為本發(fā)明中高粉分子材與承載體的結(jié)合示意圖；圖16為本發(fā)明中用以放置導(dǎo)電粒子的上、下沖孔模具結(jié)構(gòu)示意圖；圖17為本發(fā)明中上、下沖孔模具的動作示意圖；圖18為本發(fā)明中用以放置導(dǎo)電粒子的沖料機結(jié)構(gòu)示意圖；圖19為本發(fā)明的另一預(yù)置式導(dǎo)電薄膜結(jié)構(gòu)示意圖。
圖號說明10——芯片11——錫球12——焊墊20——基板21——焊墊22——線路的電極或焊墊30——底膠40——異方性導(dǎo)電膠膜41——導(dǎo)電粒子42——高分子材50——承載體60——預(yù)置式導(dǎo)電薄膜61——導(dǎo)電粒子
62——高分子材63——金屬板64——不織布71——上沖孔模具72——下沖孔模具80——沖料機81——信道具體實施方式
為能使貴審查員清楚本發(fā)明的組成，以及實施方式，茲配合圖式說明如下本發(fā)明「預(yù)置式導(dǎo)電薄膜構(gòu)裝及其成型方法」，其進行電子構(gòu)裝的流程如圖9至圖13所示，是將預(yù)置式導(dǎo)電薄膜60的承載體50撕除，并且置放于二種或二種以上的材質(zhì)所構(gòu)成的兩個電極中間(如圖12所示芯片10的焊墊12與基板20的線路的電極或焊墊22中間)，并依照既定的壓力、溫度、加熱時間等條件讓其中的高分子材接著、凝固，如圖13所示，以及讓導(dǎo)電粒子在兩電極間接觸，并使此兩電極結(jié)合以達到電性導(dǎo)通的目的。
其中，預(yù)置式導(dǎo)電薄膜60是將導(dǎo)電粒子61是以既定的位置固定在高分子薄膜62上或壓入薄膜中所構(gòu)成，并且如圖10及圖11所示，可將此預(yù)置式導(dǎo)電薄膜60預(yù)先披覆在一承載體50上，以在施作時，可方便將預(yù)置式導(dǎo)電薄膜60移植到兩個電極的中間。
至于，整體預(yù)置式導(dǎo)電薄膜60的制造方法如圖14所示，是先將高分子材與承載體結(jié)合形成半成品，再將導(dǎo)電粒子(或是金屬導(dǎo)體)置入半成品的既定位置即構(gòu)成所謂的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜；在具體實施時，如圖15所示，其承載體50是可以為呈圓卷狀的PET、PVC、PE帶體，至于高分子材62則是為液態(tài)狀的SBR、Acrylate、Epoxy-PI、Epoxy、PAI、PEI、PI、PU，在進行半成品加工作業(yè)時，即將液態(tài)的高分子材62預(yù)先披覆在承載體50上有既定的厚度，并待高分子材62凝固后將結(jié)合有高分子材的承載體卷收成為圓卷狀，以便在后續(xù)放置導(dǎo)電粒子的作業(yè)當(dāng)中可以將此圓卷狀的高分子材及承載體拖曳進行加工；當(dāng)然，該預(yù)置式導(dǎo)電薄膜60亦可由不織布64含浸液態(tài)高分子材料，再以烘干成型，如圖19所示，其不織布材料可以為PET纖維、木質(zhì)纖維、植物纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維或尼龍纖維，再將導(dǎo)電粒子61(或是金屬導(dǎo)體)置入既定位置即構(gòu)成所謂的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜。
且該高分子材中可添加絕緣材，例如添加無機材料、陶瓷材料或高分子材料所制的粉末，使該絕緣材于該高分子材中可提供熱傳導(dǎo)的介質(zhì)，且藉由該絕緣材不僅可增加高分子材的厚度，以及可構(gòu)成各導(dǎo)電粒子間的絕緣介質(zhì)，使各導(dǎo)電粒子不會互相接觸而短路。
另外，導(dǎo)電粒子可以如圖16所示，利用沖壓下料的作業(yè)方式置入在高分子材62中，此時導(dǎo)電粒子是來自一放置在上、下沖孔模具71、72中間的金屬板63，而其由承載體50以及高分子材62所結(jié)合的半成品即放置在下沖孔模具72的下方，當(dāng)上、下沖孔模具71、72進行沖孔下料動作時，如圖17所示，導(dǎo)電粒子61即自金屬板63上被沖壓到高分子材62上的既定位置，即完成本預(yù)置式導(dǎo)電薄膜60的制作。
或者如圖18所示，可利預(yù)先將粉粒狀的導(dǎo)電粒子61(例如石墨、金、銀、銅、鎳、鋅、銦、鉍、鉛、錫，及其合金粒子)預(yù)先放置在一沖料機80的既定信道81當(dāng)中，再經(jīng)由高壓氣體的作用下，各導(dǎo)電粒子61即經(jīng)由既定的信道81移植到高分子材62上的既定位置，而完成本預(yù)置式導(dǎo)電薄膜的制作。
值得一提的是，本發(fā)明的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜構(gòu)裝不但施作容易，而且有效提升電子構(gòu)裝的良率及產(chǎn)能；尤其，本發(fā)明當(dāng)中的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜，因為高分子材的厚度與導(dǎo)電粒子的直徑大小不同，而且導(dǎo)電粒子的預(yù)置位置是可隨實際線路的電極或焊墊布設(shè)而變動，而可以有非常廣泛的應(yīng)用，并且均能夠有優(yōu)異可靠的粘結(jié)性以及電性導(dǎo)通效果。
如上所述，本發(fā)明提供一種較佳可行的電子構(gòu)裝方法，于是，依法提呈發(fā)明專利的申請；然而，以上的實施說明及圖式所示，是本發(fā)明較佳實施例之一，并非以此局限本發(fā)明，是以，舉凡與本發(fā)明的構(gòu)造、裝置、特征等近似、雷同，均應(yīng)屬本發(fā)明的創(chuàng)作目的及申請專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)置式導(dǎo)電薄膜構(gòu)裝方法，其特征是將預(yù)置式導(dǎo)電薄膜置放于二種或二種以上的材質(zhì)所構(gòu)成的兩個電極中間，并依照既定的壓力、溫度、加熱時間條件讓其中的高分子材接著、凝固，以及讓導(dǎo)電粒子在兩電極間接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜構(gòu)裝方法，其中，該預(yù)置式導(dǎo)電薄膜是將各導(dǎo)電粒子是以既定的位置固定在由高分子材構(gòu)成的薄膜上或壓入薄膜中。
3.如權(quán)利要求1所述的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜構(gòu)裝方法，其中，該預(yù)置式導(dǎo)電薄膜是放置在芯片與基板的線路的電極或焊墊中間；或是放置在芯片的焊墊與基板的線路的電極或焊墊中間。
4.如權(quán)利要求1所述的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜構(gòu)裝方法，其中，該預(yù)置式導(dǎo)電薄膜亦可由不織布含浸液態(tài)高分子材料，再以烘干成型后，并將各導(dǎo)電粒子是以既定的位置固定在由不織布構(gòu)成的薄膜上或壓入薄膜中。
5.如權(quán)利要求4所述的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜構(gòu)裝方法，其中，該不織布材料為PET纖維、木質(zhì)纖維、植物纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維或尼龍纖維。
6.一種預(yù)置式導(dǎo)電薄膜，其特征是在一由高分子材所構(gòu)成的薄膜上的既定位置固設(shè)有導(dǎo)電粒子。
7.如權(quán)利要求6所述的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜，其中，各導(dǎo)電粒子是設(shè)在薄膜上或薄膜中。
8.如權(quán)利要求6所述的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜，其中，該高分子材中可添加絕緣材。
9.如權(quán)利要求8所述的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜，其中，該絕緣材可以為無機材料、陶瓷材料或高分子材料所制的粉末。
10.如權(quán)利要求6所述的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜，其中，該導(dǎo)電粒子是可以為石墨、金、銀、銅、鎳、鋅、銦、鉍、鉛、錫，或其合金粒子。
11.如權(quán)利要求6所述的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜，其中，該高分子材是可以為SBR、Acrylate、Epoxy-PI、Epoxy、PAI、PEI、PI、PU。
12.一種預(yù)置式導(dǎo)電薄膜的制造方法，其特征是將各導(dǎo)電粒子是以既定的位置固定在由高分子材構(gòu)成的薄膜上或壓入薄膜中。
13.如權(quán)利要求12所述的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜的制造方法，其中，是先將液態(tài)高分子材預(yù)先披覆在一承載體上有既定的厚度，并待高分子材凝固后將結(jié)合有高分子材的承載體卷收成為圓卷狀半成品。
14.如權(quán)利要求12所述的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜的制造方法，其中，該承載體是可以為PET、PVC、PC。
15.如權(quán)利要求12所述的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜的制造方法，其中，導(dǎo)電粒子是利用沖壓下料的作業(yè)方式自金屬板上被沖壓到高分子材上的既定位置；或是經(jīng)由既定的信道移植到高分子材上的既定位置。
16.如權(quán)利要求12所述的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜的制造方法，其中，導(dǎo)電粒子可以為石墨、金、銀、銅、鎳、鋅、銦、鉍、鉛、錫，或其合金粒子。
17.一種預(yù)置式導(dǎo)電薄膜，其特征是由不織布含浸液態(tài)高分子材料，再以烘干成型后，并將各導(dǎo)電粒子是以既定的位置固定在由不織布構(gòu)成的薄膜上或壓入薄膜中。
18.如權(quán)利要求17所述的預(yù)置式導(dǎo)電薄膜，其中，該不織布材料可以為PET纖維、木質(zhì)纖維、植物纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維或尼龍纖維。
全文摘要
本發(fā)明預(yù)置式導(dǎo)電薄膜是由導(dǎo)電粒子與高分子薄膜所組合構(gòu)成，其中導(dǎo)電粒子是以數(shù)組或既定的位置固定在高分子薄膜上或壓入薄膜中，于進行構(gòu)裝作業(yè)時，是將本預(yù)置式導(dǎo)電薄膜置放于二種或二種以上的材質(zhì)所構(gòu)成的兩個電極中間，并依照既定的壓力、溫度、加熱時間等條件讓其中的高分子材接著、凝固，以及讓導(dǎo)電粒子在兩電極間接觸，并使此兩電極結(jié)合，以達到電性導(dǎo)通的目的。
文檔編號H01B1/20GK1848394SQ20051006356
公開日2006年10月18日 申請日期2005年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月13日
發(fā)明者鄒明德 申請人:鄒明德