一种柔性电子器件的加工方法、柔性电子器件

专利2025-06-09  30


本发明涉及半导体器件,特别是涉及一种柔性电子器件的加工方法、柔性电子器件。


背景技术:

1、柔性电子技术是目前电子技术领域的前沿研究热点,目前多种柔性电子产品的柔性化多依赖于显示材料的柔性化,而集成电路芯片和传感器等仍然是整体刚性。

2、目前,柔性电子系统的制备工艺包括两条技术路线:一种是利用本征柔性的有机高分子、有机半导体等有机材料通过印刷和表面修饰技术制备柔性电子器件;另一种是将超薄五级材料转移至柔性或弹性基底实现无机半导体芯片的柔性化。然而,现有的有机半导体迁移率不高,无机半导体难以满足对厚度有要求的芯片的柔性化需求。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明旨在提出一种柔性电子器件的加工方法、柔性电子器件,以部分或全部解决上述问题。

2、本发明的第一方面,提供了一种柔性电子器件的加工方法,包括:

3、提供衬底;

4、在所述衬底的一侧表面制备临时键合层;

5、将多个芯片固定于所述临时键合层背离所述衬底的一侧表面;其中,相邻两个所述芯片之间具有空隙;

6、采用液态柔性高分子聚合物填充多个所述芯片中每两个相邻芯片之间的空隙,以实现多个所述芯片之间的柔性连接;

7、对所述临时键合层进行解键合处理,以剥离所述衬底,得到所述柔性电子器件。

8、示例性地,所述采用液态柔性高分子聚合物填充多个所述芯片中每两个相邻芯片之间的空隙,包括:

9、采用预设工艺将所述液态柔性高分子聚合物均匀填充于多个所述空隙,并对所述液态柔性高分子聚合物进行表面平坦化;

10、在多个所述芯片背离所述衬底的一侧形成金属层,并对所述金属层进行刻蚀处理,得到多个第一金属图案;其中,每个所述第一金属图案被配置为将相邻两个芯片电连接。

11、示例性地,每个所述第一金属图案在所述衬底的表面的正投影,与两个相邻芯片在所述衬底的表面的正投影有交叠,且覆盖所述空隙内液态柔性高分子聚合物在所述衬底的表面的正投影。

12、示例性地,所述液态柔性高分子聚合物的表面形成有连接区,所述连接区在所述衬底的表面的正投影与所述空隙在所述衬底的表面的正投影有交叠;

13、所述方法还包括:

14、对所述金属层进行刻蚀处理,得到第二金属图案,所述第二金属图案在所述衬底的表面的正投影与紧挨所述连接区的芯片在所述衬底的表面的正投影至少部分交叠,且所述第二金属图案延伸至所述连接区内。

15、示例性地,所述预设工艺包括干膜层压工艺、化学气相沉积工艺以及旋涂工艺中的任一种。

16、示例性地,所述将多个芯片固定于所述临时键合层背离所述衬底的一侧表面,包括:

17、采用贴片机或倒装键合机,将所述芯片中远离芯片引脚的一侧表面与所述临时键合层连接,以将所述芯片临时键合于所述衬底。

18、示例性地,所述液态柔性高分子聚合物在所述空隙中填充的部分在目标方向上的厚度大于或等于多个所述芯片在所述目标方向上的厚度,所述目标方向所述衬底指向所述芯片的方向。

19、示例性地,所述液态柔性高分子聚合物至少包括聚酰亚胺和聚对二甲苯中的一种。

20、示例性地,所述解键合处理包括热分解处理、湿法溶解处理以及光分解处理中的任意一种。

21、本发明的第二方面,提供一种柔性电子器件,所述柔性电子器件采用如上述第一方面所述的柔性电子器件的加工方法加工得到。

22、本发明提供的柔性电子器件的加工方法,包括:提供衬底;在所述衬底的一侧表面制备临时键合层;将多个芯片固定于所述临时键合层背离所述衬底的一侧表面;其中,相邻两个所述芯片之间具有空隙;采用液态柔性高分子聚合物填充多个所述芯片之间的空隙,以实现多个所述芯片之间的柔性连接;对所述临时键合层进行解键合处理,以剥离所述衬底,得到所述柔性电子器件;

23、由此,本发明通过采用临时键合层将多个芯片与衬底键合,再在采用液态柔性高分子聚合物将多个芯片柔性连接后,对临时键合层进行解键合处理,使得柔性连接的多个芯片能够被剥离衬底,得到柔性电子器件,这样,加工得到的柔性电子器件无需衬底也能够实现柔性,减薄了柔性电子器件的厚度,使其能够适用于高厚度要求的电子器件柔性化场景,且由于加工方式简便易行,能够实现规模化制造。



技术特征:

1.一种柔性电子器件的加工方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的柔性电子器件的加工方法,其特征在于,所述采用液态柔性高分子聚合物填充多个所述芯片中每两个相邻芯片之间的空隙,包括:

3.根据权利要求2所述的柔性电子器件的加工方法,其特征在于,每个所述第一金属图案在所述衬底的表面的正投影,与两个相邻芯片在所述衬底的表面的正投影有交叠,且覆盖所述空隙内液态柔性高分子聚合物在所述衬底的表面的正投影。

4.根据权利要求2所述的柔性电子器件的加工方法,其特征在于,所述液态柔性高分子聚合物的表面形成有连接区,所述连接区在所述衬底的表面的正投影与填充所述空隙的液态柔性高分子聚合物在所述衬底的表面的正投影有交叠;

5.根据权利要求2所述的柔性电子器件的加工方法,其特征在于,所述预设工艺包括干膜层压工艺、化学气相沉积工艺以及旋涂工艺中的任一种。

6.根据权利要求1所述的柔性电子器件的加工方法,其特征在于,所述将多个芯片固定于所述临时键合层背离所述衬底的一侧表面,包括:

7.根据权利要求1所述的柔性电子器件的加工方法,其特征在于,所述液态柔性高分子聚合物在所述空隙中填充的部分在目标方向上的厚度大于或等于多个所述芯片在所述目标方向上的厚度,所述目标方向为所述衬底指向所述芯片的方向。

8.根据权利要求1所述的柔性电子器件的加工方法,其特征在于,所述液态柔性高分子聚合物至少包括聚酰亚胺和聚对二甲苯中的一种。

9.根据权利要求1所述的柔性电子器件的加工方法,其特征在于,所述解键合处理包括热分解处理、湿法溶解处理以及光分解处理中的任意一种。

10.一种柔性电子器件,其特征在于,采用如权利要求1-9任一所述的柔性电子器件的加工方法加工得到。


技术总结
本发明提供了一种柔性电子器件的加工方法、柔性电子器件,属于半导体器件技术领域,旨在使柔性电子器件能够适用于高厚度要求的场景,所述方法包括:提供衬底,在所述衬底的一侧表面制备临时键合层;将多个芯片固定于所述临时键合层背离所述衬底的一侧表面;其中,相邻两个所述芯片之间具有空隙;采用液态柔性高分子聚合物填充多个所述芯片中每两个相邻芯片之间的空隙,以实现多个所述芯片之间的柔性连接;对所述临时键合层进行解键合处理,以剥离所述衬底,得到所述柔性电子器件。

技术研发人员:陈浪,王玮
受保护的技术使用者:北京大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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