[发明专利]用于改进电子部件互连的系统和方法

说明书

提供了用于使用ACA来改进电子部件的互连的系统和方法。所述方法涉及使用专用于要连接的每个部件并且在大小和强度及相对于基板和部件的位置方面优化的磁体。还提供了被适配用于与所述方法和系统一起使用的烘箱以及提供所述系统的零件以供与现有烘箱一起使用的套件。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年11月15日提交的美国临时专利申请号62/586,815的权益，其全部通过引用并入本文中。

技术领域

这总体上涉及在电子电路中建立部件的电连接。更特别地，这涉及改进的用于使用各向异性导电粘合剂将部件连接到基板的方法。

背景技术

随着对技术的现代需求增加，电子设备的数量持续增加，此类设备的可用性和采用持续增加，此类设备的大小持续减小，并且制造此类设备所需要的电子部件的互连的数量已大大地增加。此外，在许多领域中先前模拟设备已随着此类设备已被电子装置替代而几乎消失了，并且即使当那些设备的功率已持续迅速扩大时，电子设备的大小也已急剧下降。

随着现代部件已变得更小且更强大，在越来越小的空间中在此类部件上存在更多的电路(即电路的密度已增加)，同时在例如给定芯片或部件的不同方面之间的公差更为严格(即节距(pitch)已变得更小——“超小节距”)。

现代部件因此常常更易受温度和压力的影响，所述温度和压力中的任何一个都可能导致问题，并且甚至导致部件和该部件为其一部分的整个设备的故障。遗憾的是，对于特定应用来说在例如部件与其基板之间创建互连的当前手段都具有局限性和缺点。

熟练的专业人员将认识到，存在许多互连手段(诸如传统焊接、各向异性导电膜(ACF)和各向异性导电粘合剂(ACA))，每种手段都具有好处和局限性，并且每种手段都提供可以满足特定应用、部件或设备的特定互连要求的选项。

传统焊接涉及使被连接的部件暴露于局部大量的热量和压力。使此类部件暴露于这些不利的或不能维持的条件可能导致彻底的故障、差的或不可靠的性能或大大降低的寿命。

作为针对各种应用改进互连的一项努力，已经开发了ACF。这些导电膜能够减少通过焊接进行连接所需要的局部热量，但是它们仍然可能需要大量热量。此外，通常将热量和压力都施加到部件，这对敏感部件来说可能是显著的局限性。ACF在它适合于或能够容纳的互连的节距方面也具有局限性。

还已经开发了ACA以提供用于在特定应用中创建困难的互连的替代解决方案。与ACF一样，这些粘合剂仅在Z轴中提供导电性。ACA如由SunRay Scientific公司生产的ACA包含磁性可对准的粒子，当这些粒子通过暴露于磁场而沿着Z轴对准时，它们在部件之间形成互连。然后通过例如暴露于热量使粘合剂基质固化，以完成并固定互连。不需要压力，从而使ACA成为压敏部件的良好候选。另外，对于温度敏感的部件，可以在低热中完成固化。此外，与能够使用ACF来实现相比，ACA允许更精细的节距应用。

ACA的现有技术的应用通常已采用了使用电磁体跨整个基板施加的磁场。虽然这样的场覆盖填充在基板上的所有部件，但是在基板上的一个或多个部件对磁场敏感的应用中可能是不利的。此外，在大面积上施加的磁场包括整个磁场，包括与X-Y平面不大体非常垂直的磁通线。

虽然利用ACA创建互连是简单且容易的，但是仍然需要改进的用于在具体应用中使用ACA来创建并优化互连的系统和方法。

发明内容