柔性器件的过渡装置、制备方法及柔性器件贴片的方法制造方法及图纸

柔性器件的过渡装置、制备方法及柔性器件贴片的方法，该过渡装置包括基于聚合物衬底的柔性器件及过渡基板，所述基于聚合物衬底的柔性器件包括衬底层、器件功能层及封装层，所述器件功能层设置于所述衬底层上，所述封装层对所述器件功能层进行封装，所述基于聚合物衬底的柔性器件上形成有预备与基板进行贴片处理的第一表面，以及与第一表面相对应的第二表面，所述过渡基板通过粘合层与所述基于聚合物衬底的柔性器件第二表面粘接。该柔性器件的过渡装置能够很容易地对基于聚合物衬底的柔性器件进行贴片处理，便于大批量制备同规格参数的器件，能够使该柔性器件的过渡装置直接用于柔性电子产品的制造过程中，有利于柔性电子产品行业的发展。

Transition device, preparation method and mounting method of flexible device

A transition device, a preparation method and a method for mounting a flexible device, the transition device includes a flexible device and a transition substrate based on a polymer substrate, the flexible device based on a polymer substrate includes a substrate layer, a device functional layer and a packaging layer, the device functional layer is arranged on the substrate layer, and the packaging layer encapsulates the device functional layer The flexible device based on the polymer substrate is provided with a first surface prepared for patch processing with the substrate and a second surface corresponding to the first surface, and the transition substrate is bonded with the second surface of the flexible device based on the polymer substrate through a bonding layer. The transition device of the flexible device can easily patch the flexible device based on the polymer substrate, facilitate the mass production of devices with the same specification parameters, and make the transition device of the flexible device directly used in the manufacturing process of the flexible electronic products, which is conducive to the development of the flexible electronic products industry.

【技术实现步骤摘要】
柔性器件的过渡装置、制备方法及柔性器件贴片的方法
本专利技术涉及芯片封装领域，尤其是一种柔性器件的过渡装置、该过渡装置的制备方法及基于该柔性器件的过渡装置进行柔性器件贴片的方法。
技术介绍
近年来，随着柔性电子技术不断发展进步，以及智能可穿戴产品越来越广泛的应用，柔性电子器件以其具有独特的柔性、延展性、重量轻、厚度薄等优点，在市场上具有非常广阔的应用前景。功能元器件是组成柔性电子产品的关键，功能元器件包括以Si、SiC、GaAs等半导体材料衬底的IC芯片，以及电阻、电容、传感器、生物MEMS等以聚合物为衬底的基于聚合物衬底的柔性器件。基于聚合物衬底的柔性器件是柔性电子产品的重要功能元器件，在柔性电子产品的制作过程中，一般会通过打印或印刷等技术将基于聚合物衬底的柔性器件直接制作于柔性基板或衬底上。此类制造技术与现有的电子产品集成制造工艺技术和设备不兼容，印刷或打印技术所需设备复杂，成本较高，不利于柔性电子产品行业的发展。另外，该种制造方法不利于器件的筛选，一个基于聚合物衬底的柔性器件有问题，就会影响整个柔性电子产品的功能，很难对有问题的单个基于聚合物衬底的柔性器件进行更换，对产品的良率造成了严重的影响。最后，在柔性电子产品的制造过程中，IC芯片及基于聚合物衬底的柔性器件的贴装需要有两套完全不同的设备，增加了生产成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种柔性器件的过渡装置、该过渡装置的制备方法及基于该柔性器件的过渡装置进行柔性器件贴片的方法，该柔性器件的过渡装置能够很容易地对基于聚合物衬底的柔性器件进行贴片处理，便于存储及运输，便于大批量制备同规格参数的器件，能够使该柔性器件的过渡装置直接用于柔性电子产品的制造过程中，有利于柔性电子产品行业的发展。本专利技术提供了一种柔性器件的过渡装置，包括基于聚合物衬底的柔性器件及过渡基板，所述基于聚合物衬底的柔性器件包括衬底层、器件功能层及封装层，所述器件功能层设置于所述衬底层上，所述封装层对所述器件功能层进行封装，所述基于聚合物衬底的柔性器件上形成有预备与基板进行贴片处理的第一表面，以及与第一表面相对应的第二表面，所述过渡基板通过粘合层与所述基于聚合物衬底的柔性器件第二表面粘接。进一步地，所述基于聚合物衬底的柔性器件包括电容、电阻、传感器或生物MEMS。进一步地，所述基于聚合物衬底的柔性器件为适用于正装工艺的聚合物衬底的柔性器件，所述过渡基板通过所述粘合层从所述器件功能层所在的一侧与所述基于聚合物衬底的柔性器件粘接。进一步地，所述基于聚合物衬底的柔性器件为适用于倒装工艺的基于聚合物衬底的柔性器件，所述过渡基板通过所述粘合层从所述衬底层所在的一侧与所述基于聚合物衬底的柔性器件粘接。进一步地，所述封装层由有机聚合物或无机物形成，或者由有机聚合物及无机物交替布设而成。进一步地，所述有机聚合物层包括丙烯酸酯类化合物、含羟基和氨基的低聚物、聚酰亚胺、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酯及聚二甲基硅氧烷中的一种或多种聚合物材料。进一步地，有机聚合物形成的所述封装层的厚度为200-10000nm。进一步地，无机物层包括硅、铝、镁、锌、锡、镍及钛中的一种或多种材料的氧化物、氮化物和/或碳化物。进一步地，无机物形成的所述封装层的厚度为5-600nm。进一步地，所述衬底层材料为有机聚合物层、或有机聚合物层及无机物层交替布设。进一步地，所述有机聚合物层包括丙烯酸酯类化合物、含羟基和氨基的低聚物、聚酰亚胺、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酯及聚二甲基硅氧烷中的一种或多种聚合物材料。进一步地，无机物层包括硅、铝、镁、锌、锡、镍及钛中的一种或多种材料的氧化物、氮化物和/或碳化物。进一步地，所述粘合层上形成有与所述过渡基板粘合的第一粘合面，以及用于与所述基于聚合物衬底的柔性器件粘合的第二粘合面，所述第一粘合面与所述过渡基板之间的粘合力大于所述第二粘合面与所述聚合物柔性器件之间的粘合力。进一步地，在所述过渡基板上形成有多个增大粘合面积的凹凸结构，所述凹凸结构位于所述过渡基板与所述粘合层接触一侧的表面上。进一步地，在所述过渡基板上形成有多个凸凹部，所述凸凹部位于所述过渡基板与所述粘合层接触一侧的表面上。进一步地，在对所述粘合层施加改性影响因素的情况下，所述第一粘合面与所述过渡基板之间的粘合力大于所述第二粘合面与所述基于聚合物衬底的柔性器件之间的粘合力。进一步地，所述粘合层包括第一粘合层及第二粘合层，所述第一粘合层与所述过渡基板接触，所述第二粘合层与所述基于聚合物衬底的柔性器件接触，所述第一粘合面形成于所述第一粘合层与所述过渡基板之间，所述第二粘合面形成于所述第二粘合层与所述基于聚合物衬底的柔性器件之间，在对所述粘合层施加改性影响因素的情况下，所述第一粘合层的粘性增强，和/或第二粘合层的粘性降低，以使所述第一粘合层的粘性大于所述第二粘合层的粘性。进一步地，所述粘合层还包括缓冲层，所述缓冲层设置于所述第一粘合层与所述第二粘合层之间，并分别通过所述缓冲层的两个表面与所述第一粘合层及所述第二粘合层粘接。进一步地，所述缓冲层为导热系数小于0.5的低导热材料制成的缓冲层。进一步地，所述柔性器件的过渡装置还包括器件粘结膜，所述器件粘结膜形成于所述基于聚合物衬底的柔性器件远离所述过渡基板一侧的表面。进一步地，所述器件粘结膜的粘性大于所述粘合层的粘性。进一步地，在所述过渡基板远离所述基于聚合物衬底的柔性器件的一侧的表面上，还形成有微图像结构。本专利技术还提供了一种上述柔性器件的过渡装置的制备方法，该方法包括如下步骤：提供一个衬底胚板，并在所述衬底胚板上形成多个器件功能层；对所述器件功能层进行封装，以形成基于聚合物衬底的柔性器件胚体；所述基于聚合物衬底的柔性器件胚体上形成有预备与基板进行贴片处理的第一表面，以及与所述第一表面相对应的第二表面，提供一个过渡胚板，将所述过渡胚板通过粘合层粘接于所述基于聚合物衬底的柔性器件的第二表面上；对所述基于聚合物衬底的柔性器件胚体进行切割划片。进一步地，在所述衬底胚板上形成多个器件功能层时，还包括对基于聚合物衬底的柔性器件的PAD进行加厚处理，以及在所述基于聚合物衬底的柔性器件的PAD上制作柔性电极，以使基于聚合物衬底的柔性器件的PAD从所述封装层内引出。进一步地，在形成所述封装层的步骤中，所述封装层由有机聚合物或无机物形成，或由有机聚合物及无机物交替布设形成。进一步地，有机聚合物的所述封装层包括丙烯酸酯类化合物、含羟基和氨基的低聚物、聚酰亚胺、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酯(PET)及聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的一种或多种聚合物材料。进一步地，有机聚合物形成的所述封装层的厚度为200-10000nm。进一步地，无机物的所述封装层包括硅、铝、镁、锌、锡、镍及钛中的一种或多种材料的氧化物、氮化物和/或碳化物。进一步地，无机物形成的所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性器件的过渡装置，其特征在于：包括基于聚合物衬底的柔性器件及过渡基板，所述基于聚合物衬底的柔性器件包括衬底层、器件功能层及封装层，所述器件功能层设置于所述衬底层上，所述封装层对所述器件功能层进行封装，所述基于聚合物衬底的柔性器件上形成有预备与基板进行贴片处理的第一表面，以及与第一表面相对应的第二表面，所述过渡基板通过粘合层与所述基于聚合物衬底的柔性器件第二表面粘接。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性器件的过渡装置，其特征在于：包括基于聚合物衬底的柔性器件及过渡基板，所述基于聚合物衬底的柔性器件包括衬底层、器件功能层及封装层，所述器件功能层设置于所述衬底层上，所述封装层对所述器件功能层进行封装，所述基于聚合物衬底的柔性器件上形成有预备与基板进行贴片处理的第一表面，以及与第一表面相对应的第二表面，所述过渡基板通过粘合层与所述基于聚合物衬底的柔性器件第二表面粘接。


2.如权利要求1所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：所述基于聚合物衬底的柔性器件包括电容、电阻、传感器或生物MEMS。


3.如权利要求1所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：所述基于聚合物衬底的柔性器件为适用于正装工艺的聚合物衬底的柔性器件，所述过渡基板通过所述粘合层从所述器件功能层所在的一侧与所述基于聚合物衬底的柔性器件粘接。


4.如权利要求1所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：所述基于聚合物衬底的柔性器件为适用于倒装工艺的基于聚合物衬底的柔性器件，所述过渡基板通过所述粘合层从所述衬底层所在的一侧与所述基于聚合物衬底的柔性器件粘接。


5.如权利要求1所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：所述封装层由有机聚合物或无机物形成，或者由有机聚合物及无机物交替布设而成。


6.如权利要求5所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：所述有机聚合物层包括丙烯酸酯类化合物、含羟基和氨基的低聚物、聚酰亚胺、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酯及聚二甲基硅氧烷中的一种或多种聚合物材料。


7.如权利要求6所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：有机聚合物形成的所述封装层的厚度为200-10000nm。


8.如权利要求5所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：无机物层包括硅、铝、镁、锌、锡、镍及钛中的一种或多种材料的氧化物、氮化物和/或碳化物。


9.如权利要求8所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：无机物形成的所述封装层的厚度为5-600nm。


10.如权利要求1所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：所述衬底层材料为有机聚合物层、或有机聚合物层及无机物层交替布设。


11.如权利要求10所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：所述有机聚合物层包括丙烯酸酯类化合物、含羟基和氨基的低聚物、聚酰亚胺、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酯及聚二甲基硅氧烷中的一种或多种聚合物材料。


12.如权利要求10所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：无机物层包括硅、铝、镁、锌、锡、镍及钛中的一种或多种材料的氧化物、氮化物和/或碳化物。


13.如权利要求1所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：所述粘合层上形成有与所述过渡基板粘合的第一粘合面，以及用于与所述基于聚合物衬底的柔性器件粘合的第二粘合面，所述第一粘合面与所述过渡基板之间的粘合力大于所述第二粘合面与所述聚合物柔性器件之间的粘合力。


14.如权利要求13所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：在所述过渡基板上形成有多个增大粘合面积的凹凸结构，所述凹凸结构位于所述过渡基板与所述粘合层接触一侧的表面上。


15.如权利要求13所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：在对所述粘合层施加改性影响因素的情况下，所述第一粘合面与所述过渡基板之间的粘合力大于所述第二粘合面与所述基于聚合物衬底的柔性器件之间的粘合力。


16.如权利要求15所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：所述粘合层包括第一粘合层及第二粘合层，所述第一粘合层与所述过渡基板接触，所述第二粘合层与所述基于聚合物衬底的柔性器件接触，所述第一粘合面形成于所述第一粘合层与所述过渡基板之间，所述第二粘合面形成于所述第二粘合层与所述基于聚合物衬底的柔性器件之间，在对所述粘合层施加改性影响因素的情况下，所述第一粘合层的粘性增强，和/或第二粘合层的粘性降低，以使所述第一粘合层的粘性大于所述第二粘合层的粘性。


17.如权利要求16所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：所述粘合层还包括缓冲层，所述缓冲层设置于所述第一粘合层与所述第二粘合层之间，并分别通过所述缓冲层的两个表面与所述第一粘合层及所述第二粘合层粘接。


18.如权利要求17所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：所述缓冲层为导热系数小于0.5的低导热材料制成的缓冲层。


19.如权利要求1所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：所述柔性器件的过渡装置还包括器件粘结膜，所述器件粘结膜形成于所述基于聚合物衬底的柔性器件远离所述过渡基板一侧的表面。


20.如权利要求19所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：所述器件粘结膜的粘性大于所述粘合层的粘性。


21.如权利要求1所述的柔性器件的过渡装置，其特征在于：在所述过渡基板远离所述基于聚合物衬底的柔性器件的一侧的表面上，还形成有微图像结构。


22.一种如权利要求1至21中任意一项所述的柔性器件的过渡装置的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
提供一个衬底胚板，并在所述衬底胚板上形成多个器件功能层；
对所述器件功能层进行封装，以形成基于聚合物衬底的柔性器件胚体；
所述基于聚合物衬底的柔性器件胚体上形成有预备与基板进行贴片处理的第一表面，以及与所述第一表面相对应的第二表面，提供一个过渡胚板，将所述过渡胚板通过粘合层粘接于所述基于聚合物衬底的柔性器件的第二表面上；
对所述基于聚合物衬底的柔性器件胚体进行切割划片。


23.如权利要求22所述的柔性器件的过渡装置的制备方法，其特征在于：在所述衬底胚板上形成多个器件功能层时，还包括对基于聚合物衬底的柔性器件的PAD进行加厚处理，以及在所述基于聚合物衬底的柔性器件的PAD上制作柔性电极，以使基于聚合物衬底的柔性器件的PAD从所述封装层内引出。


24.如权利要求22所述的柔性器件的过渡装置的制备方法，其特征在于：在形成所述封装层的步骤中，所述封装层由有机聚合物或无机物形成，或由有机聚合物及无机物交替布设形成。


25.如权利要求24所述的柔性器件的过渡装置的制备方法，其特征在于：有机聚合物的所述封装层包括丙烯酸酯类化合物、含羟基和氨基的低聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚云平，
申请(专利权)人：浙江清华柔性电子技术研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33