[发明专利]柔性电子器件及其制造方法有效

专利信息
申请号: 201810980789.X 申请日: 2018-08-27
公开(公告)号: CN109166847B 公开(公告)日: 2019-07-26
发明(设计)人: 冯雪;李航飞 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: H01L25/075 分类号: H01L25/075;H01L33/00;H01L33/36;H01L33/62
代理公司: 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 代理人: 刘新宇
地址: 100084*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 柔性电子器件 柔性基底 底电极 金属互联结构 互联电极 芯片 制造 半导体模具 延展性 导线连接 固化成型 柔性材料 芯片贴合 应变隔离 制造过程 导电层
【权利要求书】:

1.一种柔性电子器件,其特征在于,包括:

柔性基底,所述柔性基底的表面上具有多个基座以及在所述多个基座之间的连接部;

金属互联结构,所述金属互联结构包括处于所述多个基座上的底电极、处于所述柔性基底的表面上的互联电极以及处于所述连接部上的导电层;

芯片,所述芯片贴合在所述底电极上,所述芯片和所述底电极分别通过导线连接到所述互联电极,

其中,所述柔性基底、所述多个基座以及所述连接部是液态的柔性材料在半导体模具上固化成型的;

所述多个基座之间通过所述连接部连接,所述底电极之间通过所述连接部上的导电层导通。

2.根据权利要求1所述的柔性电子器件,其特征在于,所述互联电极包括第一电极和第二电极,所述芯片为多个,

其中,多个芯片的下表面分别贴合到多个底电极,所述多个芯片的上表面分别通过导线连接到所述第一电极,至少一个底电极通过导线连接到所述第二电极。

3.根据权利要求1所述的柔性电子器件,其特征在于,所述连接部的形状为蛇形、S形和网格形中的任一种,所述导电层上具有褶皱。

4.一种柔性电子器件的制造方法,其特征在于,包括:

将液态的柔性材料浇注到半导体模具上并进行固化处理,获得柔性基底,所述柔性基底的表面上具有多个基座以及在所述多个基座之间的连接部;

其中,所述柔性基底、所述多个基座以及所述连接部是液态的柔性材料在半导体模具上固化成型的;

在所述柔性基底的表面上沉积金属层;

对所述金属层进行刻蚀处理,形成金属互联结构,所述金属互联结构包括处于所述多个基座上的底电极、处于所述柔性基底的表面上的互联电极以及处于所述连接部上的导电层;

将芯片贴合到所述底电极并连接所述芯片、所述互联电极及所述底电极,形成柔性电子器件;

所述多个基座之间通过所述连接部连接,所述底电极之间通过所述连接部上的导电层导通。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,对所述金属层进行刻蚀处理,形成金属互联结构,包括:

在所述金属层上旋涂光刻胶并加热固化所述光刻胶,获得待刻蚀的柔性基底;

将所述待刻蚀的柔性基底置于目标温度下预定时间后,对所述光刻胶进行显影处理,形成第一掩膜层;

以所述第一掩膜层为掩膜,对所述金属层进行刻蚀处理,形成所述金属互联结构,

其中,所述目标温度为在所述柔性基底的表面上沉积金属层期间的温度。

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述互联电极包括第一电极和第二电极,

其中,将芯片贴合到所述底电极并连接所述芯片、所述互联电极及所述底电极,形成柔性电子器件,包括:

将多个芯片的下表面分别贴合到多个底电极;

通过导线将所述多个芯片的上表面分别连接到所述第一电极;

通过导线将至少一个底电极连接到所述第二电极。

7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述连接部的形状为蛇形、S形和网格形中的任一种,所述导电层上具有褶皱。

8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

以预设图案对硅片进行刻蚀处理,获得刻蚀后的硅片;

对所述刻蚀后的硅片进行清洗及脱模处理,获得所述半导体模具,

其中,所述半导体模具上具有凹槽,所述凹槽的形状与所述柔性基底的表面的形状互补。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,以预设图案对硅片进行刻蚀处理,获得刻蚀后的硅片,包括:

在所述硅片的一面上旋涂光刻胶;

将所述预设图案转移到光刻胶上,形成第二掩膜层;

以所述第二掩膜层为掩膜,对所述硅片进行刻蚀处理,获得刻蚀后的硅片。

10.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,将液态的柔性材料浇注到半导体模具上并进行固化处理,获得柔性基底,包括:

将液态的柔性材料浇注到所述半导体模具上,在50℃~80℃的温度条件下固化30分钟~90分钟,并使得固化的柔性材料与所述半导体模具分离,获得所述柔性基底。

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