(57)【要約】  固体回路ダイと導電相互接続部との間の自動位置合わせのためのプロセス、及びこれによって作製された物品又はデバイスを提供する。固体回路ダイは、基板の位置合わせ領域に配置される。流体チャネルは、位置合わせ領域内に延び、固体回路ダイの底面の下にある部分を有する。導電性トレースは、自動位置合わせを得るために、導電性液体を、チャネル内で回路ダイの底面上の接触パッドに向かって流すことによって形成される。
2021515983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主表面を有する基板と、
前記基板の前記主表面の位置合わせ領域上に配置された固体回路ダイであって、その底面上に、１つ以上の接触パッドを有する固体回路ダイと、
前記基板の前記主表面上に配置されており、前記位置合わせ領域内に延び、前記固体回路ダイの前記底面の下にある部分を有する１つ以上のチャネルと、
前記１つ以上のチャネル内に形成された１つ以上の導電性トレースであって、前記固体回路ダイの前記接触パッドと直接接触している１つ以上の導電性トレースと、
を備える、物品。
【請求項２】
前記チャネルは、入口チャネルと出口チャネルとを備え、前記入口チャネルと前記出口チャネルは、流体的に接続されて内部チャネルを形成し、前記内部チャネルの少なくとも一部分は、前記固体回路ダイの前記底面の下にある、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記基板は、前記チャネルの少なくとも１つに隣接して配置された１つ以上の安全チャネルを更に備える、請求項１に記載の物品。
【請求項４】
前記安全チャネルの少なくとも１つは、前記固体回路ダイの底面の下にあるように延びている、請求項３に記載の物品。
【請求項５】
前記位置合わせ領域は、前記固体回路ダイを受け入れるためのポケットを備える、請求項１に記載の物品。
【請求項６】
前記ポケットは傾斜した側壁を含み、前記チャネルの少なくとも１つは前記傾斜した側壁を横切って延びている、請求項５に記載の物品。
【請求項７】
前記ポケットは、前記ポケットの縁部と前記固体回路ダイとの間にギャップが存在するように大きさが拡大されており、前記ギャップは、要求される公差の少なくとも３倍超である、請求項５に記載の物品。
【請求項８】
前記チャネルは、封入材料により埋め戻されている、請求項１に記載の物品。
【請求項９】
前記基板は、不定長ポリマー材料のウェブを含むフレキシブル基板である、請求項１に記載の物品。
【請求項１０】
主表面を有する基板を提供することと、
前記基板の前記主表面の位置合わせ領域上に固体回路ダイを提供することであって、前記固体回路ダイは、その底面上に１つ以上の接触パッドを有する、固体回路ダイを提供することと、
前記基板の前記主表面上に１つ以上のチャネルを形成することであって、前記チャネルは、前記位置合わせ領域内に延び、前記固体回路ダイの前記底面の下にある部分を有する、チャネルを形成することと、
導電性液体を、前記固体回路ダイの前記底面上の前記接触パッドと直接接触させるために前記チャネル内に配置することと、
を含む方法。
【請求項１１】
前記導電性液体を配置することは、前記導電性液体を、主に毛細管圧によって前記チャネルに流すことを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記導電性液体を、前記固体回路ダイの前記接触パッドと直接接触する１つ以上の導電性トレースを形成することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記チャネルは、流体的に接続された入口チャネルと出口チャネルとを備え、前記導電性液体は前記入口チャネルに流入する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記導電性液体を前記入口チャネル内に配置することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記チャネルの少なくとも１つに隣接して配置され、前記隣接するチャネルからの導電性液体の流れを遮断するように構成された１つ以上の安全チャネルを提供することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記位置合わせ領域は、前記固体回路ダイを受け入れるためのポケットを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記ポケットは傾斜した側壁を含み、前記チャネルの少なくとも１つは前記傾斜した側壁を横切って延びる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ポケットは、前記ポケットの縁部と前記固体回路ダイとの間にギャップが存在するように大きさが拡大されており、前記ギャップは、要求される公差の少なくとも３倍超である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記チャネルを封入材料により埋め戻すことを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項２０】
ロールツーロール装置上で行われる、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、回路ダイと導電相互接続部との間の自動位置合わせのための方法、及びそれによって作製される物品又はデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体半導体ダイを印刷技術と統合すると、半導体技術の計算能力がウェブベースプロセスの高スループット及び形状因子の柔軟性と組み合わされる。しかしながら、フレキシブルハイブリッド電子機器製造における主な課題は、可動ウェブ上で印刷されたトレースに半導体ダイを位置合わせすることである。ウェハベースの半導体デバイスの典型的なアライメント機構を、ウェブベースのプロセスに容易に転用することはできない。
【発明の概要】
【０００３】
基板、特に、可動の伸縮性フレキシブル基板上において固体回路ダイと導電相互接続部との間のマイクロメートルレベルの位置合わせを達成することが望まれている。簡潔に述べると、一態様では、本開示は、主表面を有する基板と、基板の主表面の位置合わせ領域上に配置された固体回路ダイと、を含む、物品について記述する。固体回路ダイはその底面上に、１つ以上の接触パッドを有する。１つ以上のチャネルが基板の主表面上に配置され、位置合わせ領域内に延び、固体回路ダイの底面の下にある部分を有する。１つ以上の導電性トレースが１つ以上のチャネル内に形成されており、導電性トレースは固体回路ダイの接触パッドと直接接触している。
【０００４】
別の態様では、本開示は、主表面を有する基板を用意することと、基板の主表面の位置合わせ領域上に固体回路ダイを提供することであって、固体回路ダイは、その底面上に１つ以上の接触パッドを有する、ことと、基板の主表面上に１つ以上のチャネルを形成することであって、チャネルは、位置合わせ領域内に延び、固体回路ダイの底面の下にある部分を有する、ことと、導電性液体を、固体回路ダイの底面上の接触パッドと直接接触させるためにチャネル内に配置することと、を含む、方法について記述する。いくつかの実施形態では、導電性液体は、主に毛細管圧によってチャネル内で流れることができる。導電性液体を硬化させて、固体回路ダイの接触パッドと直接接触する１つ以上の導電性トレースを形成することができる。
【０００５】
様々な予期せぬ結果及び利点が、本開示の例示的な実施形態において得られる。本開示の例示的な実施形態の１つのこのような利点は、固体回路ダイと導電相互接続部又はトレースとの間において自動位置合わせを得ることができることである。特に、様々な方向に沿って伸縮することができるフレキシブル基板上に固体回路ダイが配置される場合、そのような可動伸縮性基板に取り付けられた回路ダイの接触パッドと整列される又は位置合わせされる相互接続部を設けることは困難となる可能性がある。本開示は、この課題を克服するために、毛管液体流による自動位置合わせの方法を提供する。本明細書中に記載される自動位置合わせは、例えば、インライン熱サイクル及び／又は張力制御による基板の歪みなどウェブベースプロセスにおけるミスアライメントの様々な要因に寛容であり得る。
【０００６】
以上が本開示の例示的な実施形態の様々な態様及び利点の概要である。上記の「発明の概要」は、本開示の特定の例示的な実施形態の、図示される各実施形態又は全ての実現形態を説明することを意図するものではない。以下の図面及び「発明を実施するための形態」は、本明細書に開示される原理を使用する特定の好ましい実施形態を、より詳細に例示するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
以下の本開示の様々な実施形態の詳細な説明を添付図面と併せて検討することで、本開示をより完全に理解し得る。
【図１】本開示の一実施形態による、固体回路ダイを受け入れるための位置合わせ領域に向けられた複数のチャネルを含む基板の上面図である。
【図２】本開示の一実施形態による、固体回路ダイが位置合わせ領域上に配置されている、図１の基板の上面図である。
【図３Ａ】本開示の一実施形態による、導電性液体が、チャネル内において流れるように供給される、図１の基板の一部分の側部斜視図である。
【図３Ｂ】本開示の一実施形態による、導電性液体が、チャネル内において流れるように供給される、図３Ａの基板の簡略断面図である。
【図３Ｃ】本開示の一実施形態による、導電性液体を固化させて導電性トレースを形成する、図３Ａの基板の簡略断面図である。
【図３Ｄ】本開示の一実施形態による、導電性液体が、チャネル内において流れるように供給される、図３Ａの基板の簡略上面図である。
【図４Ａ】本開示の一実施形態による、導電性液体がチャネルに供給される、基板のポケット内に配置された回路ダイを含む物品の上面図である。
【図４Ｂ】横断線４Ｂ−４Ｂに沿った図４Ａの物品の断面図である。
【図４Ｃ】横断線４Ｃ−４Ｃに沿った図４Ａの物品の断面図である。
【図５】一実施形態による、ポケットとポケット内に延びるチャネルとを含む物品の斜視図である。
【図６】別の実施形態による、ポケットとポケット内に延びるチャネルとを含む物品の斜視図である。
【図７】一実施形態による、ポケット内で流体的に接続された入口チャネル及び出口チャネルを含む物品の斜視図である。
【図８】一実施形態による、安全チャネルを含む物品の部分斜視図である。
【図９】一実施形態による、傾斜した入口を含む物品の斜視図である。
【図１０】一実施形態による、固体回路ダイを受け入れるために大きさが拡大されたポケットを含む物品の部分斜視図である。  図面において、類似の参照符号は類似の要素を表す。一定の縮尺で描かれないことがある上記に特定した図面は、本開示の様々な実施形態を説明しているが、「発明を実施するための形態」で指摘するように、他の実施形態もまた企図される。全ての場合に、本開示は、本明細書で開示される開示内容を、明示的な限定によってではなく、例示的な実施形態を示すことによって説明する。本開示の範囲及び趣旨に含まれる多くの他の修正及び実施形態が、当業者によって考案され得ることを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の定義された用語の用語解説に関して、これらの定義は、特許請求の範囲又は本明細書の他の箇所において異なる定義が提供されていない限り、本出願全体について適用されるものとする。
【０００９】
用語解説
ある特定の用語が、本明細書及び特許請求の範囲の全体を通して使用されており、これらの大部分については周知であるが、何らかの説明が必要とされる場合もある。以下を理解されたい：
用語「導電性液体」は、毛管現象によってチャネル内を流動可能な液体組成物を指す。本明細書中に記載される導電性液体は、固化させて、導電性トレースを形成することができる。導電性液体は、導電性トレースの形成に使用するのに望ましい性質を有する任意の適切な電子材料を含んでもよい。
【００１０】
用語「接着剤インク」は、液体キャリア及び１つ以上の接着剤を含む液体組成物を指す。本明細書中に記載される接着剤インクは、固化させて、接着剤層を形成することができる。
【００１１】
特定の層に関する「接近する」という用語は、２つの層が互いに隣り合い（すなわち、隣接し）かつ直接接触しているか、又は互いと近接してはいるが直接接触はしていない（すなわち、これらの層の間に１つ以上の追加的な層が介在している）位置において、別の層と接合しているか、又はそれに取付けられていることを意味する。
【００１２】
開示のコーティング済み物品における様々な要素の位置に関する、「〜の上部」、「〜上」、「〜の上」、「下」、「上」、「覆う」、「最上の」、「下に存在する」などの方向の用語を使用して、この明細書では、水平に配置された上向きの基材に対する、ある要素の相対位置を指す。しかしながら、別途指示のない限り、基材又は物品は、製造中又は製造後において何らかの特定の空間的向きを有するべきであるということが意図されるわけではない。
【００１３】
数値又は形状への言及に関する用語「約」又は「おおよそ」は、数値又は特性若しくは特徴の±５パーセントを意味するが、明示的に、正確な数値を含む。例えば、「約」１Ｐａ・ｓｅｃの粘度とは、０．９５〜１．０５Ｐａ・ｓｅｃの粘度を指すが、１Ｐａ・ｓｅｃちょうどの粘度も明示的に含む。同様に、「実質的に正方形」の外辺部とは、各横方向縁部が、他のいずれかの横方向縁部の長さの９５％〜１０５％の長さを有する４つの横方向縁部を有する幾何形状を説明することを意図するが、これはまた、各横方向縁部が正確に同じ長さを有する幾何形状を含むものとする。
【００１４】
特性又は特徴に関する用語「実質的に」は、その特性又は特徴が、その特性又は特徴の反対のものが呈される程度よりも高い程度で呈されることを意味する。例えば、「実質的に」透明な基材は、それが透過しない（例えば、吸収する及び反射する）放射線よりも多くの放射線（例えば、可視光）を透過する基材を指す。それゆえに、その表面上に入射する可視光のうちの５０％より多くを伝達する基材は、実質的に透明であるが、その表面上に入射する可視光のうちの５０％以下を伝達する基材は、実質的に透明ではない。
【００１５】
本明細書及び添付の実施形態において使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、特に内容により明確な指示がない限り、複数の対象を含む。したがって、例えば「化合物」を含有する微細繊維への言及は、２種以上の化合物の混合物を含む。本明細書及び添付の実施形態において使用されるとき、用語「又は」は、その内容が特に明確に指示しない限り、一般的に「及び／又は」を包含する意味で利用される。
【００１６】
本明細書で使用する場合、末端値による数値範囲での記述には、その範囲内に包含されるあらゆる数値が含まれる（例えば１〜５には１、１．５、２、２．７５、３、３．８、４、及び５が含まれる）。
【００１７】
特に指示がない限り、本明細書及び実施形態で使用される量又は成分、特性の測定値などを表す全ての数は、全ての場合において、「約」という用語によって修飾されていると理解されるものとする。これに応じて、特に指示がない限り、前述の明細書及び添付の実施形態の列挙において示す数値パラメータは、本開示の教示を利用して当業者が得ようとする所望の特性に応じて変化し得る。最低でも、各数値パラメータは少なくとも、報告される有効桁の数に照らして通常の丸め技法を適用することにより解釈されるべきであるが、このことは請求項記載の実施形態の範囲への均等論の適用を制限しようとするものではない。
【００１８】
以下に、本開示の様々な例示的実施形態を、図面を具体的に参照しながら説明する。本開示の例示的実施形態には、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変更を加えてもよい。したがって、本開示の実施形態は、以下に記載の例示的実施形態に限定されるものではないが、特許請求の範囲に記載されている限定及びそれらの任意の均等物により支配されるものであることを理解すべきである。
【００１９】
図１は、物品１００の上面図である。物品１００は、基板２を含む。基板２は、構造化主表面４を有する。いくつかの実施形態では、基板２はフレキシブル基板、例えば、不定長ポリマー材料のウェブであり得る。フレキシブル基板又はウェブは、ウェブ経路に沿って移動させるときに（例えば、縦方向及び／又は横断方向に沿って）伸張させてもよい。１つ以上のチャネル８が主表面４上に形成されている。チャネル８はそれぞれ、第１端部１０２と第２端部１０４との間に延び、固体回路ダイを受け入れるように構成された位置合わせ領域６に向かって延びる。
【００２０】
図１の図示される実施形態では、チャネル８が位置合わせ領域内に延び、第１端部１０２の一部分を、受け入れられた固体回路ダイの底面の下に有するように、チャネル８の第１端部１０２のうちの少なくとも１つが位置合わせ領域６の各縁部６１を越えて延びる。いくつかの実施形態では、位置合わせ領域６は、主表面４上に形成されたポケットを含んでもよい。いくつかの実施形態では、ポケットは、底面と１つ以上の側壁とを含む空洞であってもよい。チャネル８のうちの少なくとも１つは、空洞内に延びることができ、例えば、側壁を横切って延び、ポケットの底面上に形成されたその第１端部１０２を有する。ポケットは、基板の主表面４と同一平面上に底面を有し得ることを理解されたい。一般に、記述されるポケットは、回路ダイを受け入れることが可能な基板上の領域を指す。
【００２１】
チャネル８は、流体が、主に毛管力によって、例えば、第２端部１０４から第１端部１０２に向かって流れることを可能にするように構成されている。いくつかの実施形態では、チャネル８の少なくとも１つ又は１つのチャネルの少なくとも一部分は、上面が開放してもよい。いくつかの実施形態では、チャネル８の少なくとも１つ又は１つのチャネルの少なくとも一部分は、上壁によって囲まれてもよい。図１の実施形態には１つの位置合わせ領域及び８つのチャネルを示すが、任意の他の数のポケット及び／又はチャネルを基板上に形成することができることを理解されたい。
【００２２】
いくつかの実施形態では、基板２上のフィーチャ（例えば、チャネル８又は位置合わせ領域６）は、基板の主表面４に形成された凹部を含むことができる。いくつかの実施形態では、基板２上のフィーチャ（例えば、チャネル８又は位置合わせ領域６）は、基板の主表面４から突出する隆起を含むことができる。いくつかの実施形態では、フィーチャ（例えば、チャネル８又は位置合わせ領域６）は、主表面４上に材料を付加することによって形成することができる。いくつかの実施形態では、位置合わせ領域６は、主表面４の他の部分と同一平面上にある、基板２の主表面４の一部分であってもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の位置合わせマーク又は基準を位置合わせ領域６上に形成することができる。固体回路ダイが位置合わせ領域６上に受け入れられると、位置合わせマーク又は基準を使用して、固体回路ダイを基板２及びチャネル８と位置合わせすることができる。フィーチャ（例えば、チャネル及び位置合わせ領域６）は、例えば、マイクロレプリケーション、ホットエンボス加工、成形、ソフトリソグラフィ、エッチング、３Ｄ印刷等を含む任意の適切な技術によって形成することができる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、フィーチャ（例えば、チャネル８又は位置合わせ領域６内のポケット）は、実質的に同じ深さを有してもよい。基板２上の隣接するフィーチャの上面又は底面は実質的に同一平面上にあってもよい。いくつかの実施形態では、フィーチャは異なる深さを有してもよい。隣接するフィーチャの上面又は底面は同一平面上になくてもよい。例えば、チャネルがポケットに接続される縁部に１つ以上の階段が形成されていてもよい。
【００２４】
いくつかの実施形態では、基板２は、フレキシブル基板、例えば、ウェブ経路を通って搬送される不定長材料のウェブであってもよい。フレキシブル基板は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリウレタン等を含んでもよい。本明細書中に記載されるプロセスは、ウェブをウェブ経路に沿って搬送するための１つ以上のローラを含むロールツーロール装置上で行うことができる。いくつかの実施形態では、基板２又は基板２の一部分は硬質であってもよく、例えば、ベークライト、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、硬化エポキシ系等を含む材料で作製されると理解されたい。基板２は、フィーチャを形成するための任意の適切な材料で作製することができる。
【００２５】
基板２は、例えば、２ｍｍ以下、１ｍｍ以下、５００マイクロメートル以下、又は２００マイクロメートル以下の厚さを有してもよい。主表面４上に形成されたフィーチャ（例えば、チャネル、ポケット等）は、例えば、５００マイクロメートル以下、３００マイクロメートル以下、１００マイクロメートル以下、５０マイクロメートル以下、又は１０マイクロメートル以下の最小寸法を有してもよい。
【００２６】
位置合わせ領域６は、図２に示すように、固体回路ダイ２０を受け入れるように構成されている。固体回路ダイ２０は、底面２０ｂ上に配置された１つ以上の接触パッド２２を含む（図４Ｂを参照）。いくつかの実施形態では、接触パッド２２は回路ダイ２０に部分的に埋め込まれてもよく、回路ダイ２０の縁部２３に隣接する露出した表面又は部分を有してもよい。回路ダイ２０の接触パッドは、例えば金属などの任意の適切な導電材料で作製してもよい。接触パッドは、特定の種類の回路ダイによって異なり得ることを理解されたい。いくつかの接触パッドは、回路ダイのケーシングから突き出た脚部を含んでもよい。いくつかの接触パッドは、回路ダイケーシングの表面上に、電気めっきされた金属（例えば、Ｃｕ／Ａｕ）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、接触パッドは、ベアダイ表面上に直接金属バンプを含んでもよい。
【００２７】
再度図２を参照すると、回路ダイ２０が位置合わせ領域６に配置されると、回路ダイ２０の縁部２３にある接触パッド２２を各チャネル８に対して位置揃えすることができる。すなわち、チャネル内を流れる流体を、主に毛管力によって、対応する接触パッドに自動的に誘導することができるように、チャネル８の第１端部１０２は位置合わせ領域６内に延び、対応する接触パッドの下にある部分を有する。
【００２８】
いくつかの実施形態では、接触パッドとチャネルは、接触パッドがチャネルの第１端部１０２に直接面する露出した表面又は部分を有し得るように、位置揃えすることができる。例えば、図４Ｂは、対応するチャネル８ａ及びチャネル８ｃの第１端部１０２に直接面し得る、回路ダイ２０の底面２０ｂ上に形成された接触パッド２２を示す。いくつかの実施形態では、接触パッドは、チャネルに面する部分を有してもよい。いくつかの実施形態では、接触パッドは、チャネルに直接面していなくてもよい。その代わりに、接触パッドとチャネルは、流体経路がチャネルを対応する接触パッドに流体的に接続することができるように、位置揃えすることができる。流体はチャネル内の流体経路を通り接触パッドに向かって流れ、その接触パッドに直接接触することができる。接触パッドとチャネルは、１対１の対応を有しなくてもよいことを理解されたい。接触パッドとチャネルは、１つ以上のチャネル内を流れる流体を１つ以上の所定の接触パッドに誘導できるように位置合わせすることができる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、接触パッド２２は、チャネル８の幅に実質的に一致する幅を有してもよい。いくつかの実施形態では、チャネルは、チャネルと位置合わせした接触パッドの幅よりも広い幅を有してもよい。チャネルは、回路ダイ上の接触パッドの幅よりも、例えば、約１０％、約３０％、約５０％、約７０％、又は約９０％広い幅を有してもよい。例えば、接触パッドが幅約２００マイクロメートルのとき、チャネルは、幅約３００マイクロメートルになるように選択され得る。チャネルが広くなると、チャネル内に形成される導電性トレースが接触パッドを実質的に覆い、導電性トレースと接触パッドとの間に優れた電気接触を提供することを可能にする。
【００３０】
回路ダイ２０は、その縁部２３に沿って配置された１つ以上の接触パッドを有する回路チップを含むことができる。いくつかの実施形態では、回路ダイ２０は、硬質半導体ダイを含むことができる。いくつかの実施形態では、回路ダイ２０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、回路ダイ２０は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）を含むことができる。回路ダイ２０は、基板上に配置される任意の適切な回路ダイとすることができ、１つ以上の接触パッドは、基板上の導電性トレースと位置合わせされ、この導電性トレースと接続されることを理解されたい。
【００３１】
いくつかの実施形態では、回路ダイ２０が位置合わせ領域６にあるポケットによって受け入れられると、回路ダイ２０は、ポケットの深さ又はチャネルの深さと実質的に同じ厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、ポケットの深さは、ポケット内の固体回路ダイの底部が中立構成体の中立曲げ平面にほぼ配置されるようなものであってもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、回路ダイ２０は、例えば、約２マイクロメートル〜約２００マイクロメートル、約５マイクロメートル〜約１００マイクロメートル、又は約１０マイクロメートル〜約１００マイクロメートルの厚さを有する超薄型チップであってもよい。回路ダイを受け入れるためのポケットの深さは回路ダイの厚さよりも、例えば、２倍、４倍、６倍、８倍、又は１０倍大きくすることができる。ポケットの深さは、固体回路ダイがポケットの底面に取り付けられたときに、固体回路ダイが中立構成体の中立曲げ平面に実質的に沿って延び得るようなものであってもよい。この構成は、基板が曲がるときの固体回路ダイのひずみを効果的に低減することができる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、超薄型回路ダイをハンドル基板上に搭載し、位置合わせ領域６上への配置を容易にしてもよい。ハンドル基板は、回路ダイ２０が位置合わせ領域６に受け入れられた後に取り外すことができる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、回路ダイ２０は、接着剤によって位置合わせ領域６の表面に取り付けることができる。位置合わせ領域６がポケットを含む場合、回路ダイ２０は、接着剤によってポケットの底面に取り付けることができる。例示的な接着剤としては、構造用接着剤、アクリル接着剤、エポキシ接着剤、ウレタン接着剤、光学接着剤などを挙げることができる。いくつかの実施形態では、接着は、例えば、紫外線硬化性ポリウレタン化合物を用いて行うことができる。接着剤は、チャネル８を遮断することなく回路ダイ２０を位置合わせ領域６の表面上に取り付けるために正確に適用することができる。回路ダイ２０が、接着剤層１２を介して基板２の表面に取り付けられている図４Ｂも参照されたい。
【００３５】
図４Ａに示すように、回路ダイ２０が位置合わせ領域６に配置されると、導電性液体１６を１つ以上のチャネル８ａ、８ｂ、８ｃ、又は８ｄに計量分配することができる。導電性液体１６は、主に毛管力によってチャネル８内を流動可能な液体組成物であり得る。導電性液体１６は、例えば、液体キャリア及び１つ以上の電子材料、液体金属、又は金属合金等を含んでもよい。本明細書中に記載される導電性液体は、チャネル内に導電性トレースを形成する導電材料の連続層が残るように固化させることができる。適切な液体組成物としては、例えば、銀インク、銀ナノ粒子インク、反応性銀インク、銅インク、導電性ポリマーインク、液体金属又は合金（例えば、低温で融解し、室温で固化する金属又は合金）等が挙げられ得る。
【００３６】
導電性液体１６は、チャネル８の第２の、遠位端１０４において、例えば、インクジェット印刷、計量分配、マイクロ注入等を含む様々な方法によって送出することができる。いくつかの実施形態では、１つ以上のリザーバを、チャネル８の第２端部１０４に隣接し、流体連通するように設けることができる。リザーバは、計量分配された導電性液体の便利な収容部を設けるような形状であり得る。導電性液体１６は、例えば、インクジェット印刷、ピエゾ式分注、ニードル式分注などの計量分配、スクリーン印刷、フレキソ印刷等によってリザーバ内に配置することができる。導電性液体１６は、毛細管圧によってリザーバからチャネル８に移動することができる。リザーバは、チャネル８の深さと実質的に同じ深さを有してもよい。リザーバは、導電性液体１６を受け入れるのに適した任意の望ましい形状及び寸法を有することができる。いくつかの実施形態では、リザーバは、例えば、約１マイクロメートル〜約１．０ｍｍ、約５マイクロメートル〜約５００マイクロメートル、又は約５０マイクロメートル〜約５００マイクロメートルの範囲内の直径寸法を有してもよい。
【００３７】
いくつかの実施形態では、導電性液体１６は、チャネル８の第２端部１０４の周囲の表面領域上に直接配置することができる。その後、導電性液体１６は、毛細管圧によって、周囲領域からチャネル８の第２端部１０４により自動的に収集することができる。いくつかの実施形態では、第２端部１０４の周囲領域は、チャネル８の第２端部１０４への導電性液体１６の収集を増すために、選択的に処理又はパターン化することができる。適切な表面処理又はパターニング方法としては、例えば、マイクロレプリケーション、フレキソ印刷、グラビア印刷等を挙げることができる。任意の適切な方法を使用して、導電性液体１６をチャネル８の第２の、遠位端１０４に送出することができることを理解されたい。導電性液体１６は、例えば、印刷、注入、ファネリング（funneling）、マイクロインジョクション等などの任意の適切な手法で堆積させることができる。
【００３８】
導電性液体１６がチャネル８の第２端部１０４に送出されると、導電性液体１６は、毛細管圧によって、チャネル８内において、第２の遠位端１０４から第１端部１０２に向かって経路案内することができる。理論に束縛されることを望むものではないが、導電性液体１６が毛管現象によってチャネル８内を移動する能力にいくつかの要因が影響を及ぼし得ると考えられる。このような要因としては、例えば、チャネルの寸法、導電性液体の粘度、表面エネルギー、表面張力、乾燥などを挙げることができる。これら要因は、参照により本明細書中に組み込まれる米国特許第９，４０１，３０６号（Ｍａｈａｊａｎら）に記載されている。
【００３９】
チャネル８は、部分的に、上述の要因の１つ以上によって決定され得る任意の適切な寸法（例えば、幅、深さ、又は長さ）を有することができる。いくつかの実施形態では、チャネル８は、例えば、約０．０１マイクロメートル〜約５００マイクロメートル、約０．０５マイクロメートル〜約２００マイクロメートル、又は約０．１マイクロメートル〜約１００マイクロメートルの範囲内の幅又は深さを有してもよい。
【００４０】
図３Ａ〜３Ｄを参照すると、導電性液体１６が毛管現象によってチャネル８内に、第２端部１０４から第１端部１０２に向かって移動するとき、チャネル８の側壁８４及び底壁８２は導電性液体１６によって濡れ、１つ以上の屈曲したメニスカスを形成することができる。導電性液体１６は、底壁８２に隣接する側壁８４の一部分を覆う量で送出することができることを理解されたい。導電性液体１６の上面３２は凸状三日月形を有する。上面３２の縁部３４は、インク１６が流れる間、ピン留めされた接触線としての役割を果たし得る。インク１６の前面３６もまた、凸状三日月形を有する。前面３６の縁部３６’は、流れを前方に誘導する前縁部としての役割を果たし得る。メニスカスの形成によって、毛細管壁における摩擦により与えられる粘性抵抗を伴う毛細管において流れを進めることができる圧力勾配を生成し得る。
【００４１】
チャネル８内の導電性液体１６は、固化させてチャネル内に堆積され、回路ダイ２０の底面２２ｂ上の接触パッドに直接接触する導電性トレース３０を形成することができる。図４Ａ〜図４Ｂも参照されたい。導電性液体１６の固化を向上させるために使用することができる適切なプロセスとしては、例えば、熱若しくは放射線による硬化又は蒸発が挙げられ得る。固化プロセス中、ピン留めされた接触線３４は、チャネル８の中心から側壁８４に向かって液体を流し始めることができる。導電性液体１６の質量は、導電性液体から液体キャリアを除去することによって低減させることができる。堆積された固体材料の厚さは、導電性液体１６の固形物負荷に依存し得る。いくつかの実施形態では、堆積された固体材料は、例えば、約０．０１マイクロメートル〜約２００マイクロメートル、約０．０５マイクロメートル〜約１００マイクロメートル、又は約０．１マイクロメートル〜約１０マイクロメートルの厚さを有してもよい。
【００４２】
導電性液体１６が毛管現象によってチャネル８内を移動し、その第１端部１０２に到達すると、導電性液体１６は、チャネル８に対して露出した回路ダイ２０の底面２０ｂの部分を濡らすことができる。導電性液体１６は接触パッド２２を濡らして広がり、これを覆うことができる。
【００４３】
いくつかの実施形態では、位置合わせ領域６はポケットであってもよく、図４Ｂに示されるように、回路ダイ２０の側面２３とポケット６の側壁１８は、それらの間に形成されるギャップ３８を有してもよい。ギャップ３８は、ポケット６への回路ダイ２０の取り付けを容易にし得る。いくつかの実施形態では、ギャップ３８は、例えば、約１０〜約５００マイクロメートル、約１０〜約２００マイクロメートル、又は約１０〜約１００マイクロメートルの幅を有してもよい。
【００４４】
導電性液体１６がチャネル８内を流れ、位置合わせ領域６に流入すると、導電性液体の上面の縁部は、ピン留めされた接触線としての役割をなお果たすことができ、導電性液体１６の一部がギャップ３８に流入するのを防ぐことができる。図３Ａ及び図３Ｂも参照されたい。導電性液体の上面の縁部が回路ダイ２０の底面２０ｂに接すると、導電性液体１６は、チャネル８に対して露出した回路ダイ２０の底面２０ｂの部分を濡らすことができる。導電性液体１６は、回路ダイ２０の底面２０ｂ上の接触パッド２２を濡らして広がり、これを覆うことができる。本開示では、チャネル８は回路ダイ２０の下に延びるので、回路ダイ２０の側面２３とポケット６の側壁１８との間のギャップ３８をシーリング材（例えば接着剤）で充填する必要性を排除することができる。
【００４５】
本開示は、電子部品（例えば、固体回路ダイ）と導電相互接続部との間の自動位置合わせのためのプロセスを提供し、これによって作製された物品又はデバイスを提供する。固体回路ダイは、接触パッドが基板上のチャネルと位置合わせされた状態で基板上に配置される。導電性トレースは、自動位置合わせを得るために、導電性液体をチャネル内において接触パッドに向かって流すことによって形成される。
【００４６】
いくつかの実施形態では、基板は、電子部品を受け入れるような形状の位置合わせフィーチャと、電子部品が位置合わせフィーチャ内に配置されたときに接点のうちの１つに対応する領域から離れる方に延びるような形状の少なくとも１つのチャネルと、を有することができる。導電性液体は、導電性液体が毛管現象によってチャネル内を接点に向かって流れ、接点を濡らすように、チャネル内に計量分配することができる。導電性液体は固化させて、チャネル内に導電トレースを形成することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのチャネルは、分注された接着剤インク又は導電性液体の便利な収容部を設けるような形状の拡大部を更に含む。例えば、チャネルの一端は、液体の供給を容易にするためにリザーバに流体的に接続することができる。
【００４７】
本開示では、チャネル内に供給される液体又はインクは、毛管現象によって、基板上の位置合わせフィーチャ及び回路ダイの様々な表面（例えば、チャネルの壁、ポケットの側壁、回路ダイの側面等）を濡らすことによって回路ダイと自動的に位置合わせすることができる。様々な毛管表面上の液体の流れは毛管力によって自動的に誘導することができ、回路ダイに向かって流体を圧送するために流体ポンプを使用する必要性を排除する。自動位置合わせ後、液体又はインクを更に固化又は乾燥させて固体の連続層を形成することができる。このプロセスを繰り返して、基板上の固体回路ダイと位置合わせされた多層構造を形成することができる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、チャネル内に導電性トレースを形成後、チャネルに封入材を充填して構造を保護することができる。封入材としては、例えば、誘電体材料、ポリマー材料等が挙げられ得る。いくつかの実施形態では、封入材は、毛管液体流として供給され、チャネルを充填することができる。液体はまた、ポケットに向かって流れ、ポケット内に取り付けられた回路ダイを覆うことができる。その後、液体は固化され、封入材を形成し、封入材の下のトレース、回路ダイ、及びトレースと回路ダイとの間に形成された接点を保護することができる。封入材は、トレース及び回路ダイを覆うための任意の他の適切なプロセスによって提供されてもよいことを理解されたい。
【００４９】
導電性トレースが形成され、回路ダイ上の接触パッドと自動的に位置合わせされると、トレースは、回路の他の部分、又は他の回路若しくはデバイスに接続することができる。いくつかの実施形態では、追加の金属トレース（例えば、Ｃｕトレース）を、導電性トレースと位置合わせした状態でパターン化することができる。いくつかの実施形態では、導電性トレースは、受信機又は送信機などの電子デバイスのアンテナコイルに接続することができる。本明細書中に記載されるプロセスは、例えば、無線識別（ＲＦＩＤ）タグ、近距離通信（ＮＦＣ）回路、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ回路、Ｗｉ−Ｆｉ回路、マイクロプロセッサチップ等を含む様々なチップベースの回路／デバイスを作製するために使用することができる。
【００５０】
多くの用途では、固体回路ダイはその接触パッドを、その側面ではなく主表面（例えば、上面又は底面）上に配置してもよい。本開示は、基板、特に、可動伸縮性フレキシブル基板上におけるそのような固体回路ダイと導電相互接続部との間のマイクロメートルレベルの位置合わせをいかにして達成するかについての実施形態を提供する。回路ダイが基板上のポケット内に配置されると、回路ダイは、接触パッドを有する主表面が下方に面する、すなわち、接触パッドがポケットの底面に接触する又は近接するように配置することができる。基板上に形成された１つ以上のチャネルはポケット内に延び、回路ダイの底部接点に達することができる。導電性トレースはチャネル内に形成され、固体回路ダイの底部接触パッドと直接接触するように延びることができる。
【００５１】
図５は、一実施形態による、位置合わせ領域６と、位置合わせ領域６内に延びる１つ以上のチャネルとを含む物品３００の斜視図である。ポケット６並びにチャネル８１及びチャネル８３は、基板２上に形成されている。チャネル８１はポケット６の側壁６４ａを横切って延び、その端部８１ｅはポケット６の底面６２上に形成されており、チャネル８３はポケット６の側壁６４ｂを横切って延び、その端部８３ｅはポケット６の底面６２上に形成されている。図５に示すように、チャネルは、回路ダイ２０の下にあるように延びる端部を有することができる。
【００５２】
図６は、別の実施形態による、ポケット６と、ポケット６内に延びるチャネル８５とを含む物品３００’の斜視図である。チャネル８５の端部８５ｅは、それぞれフォーク構成を有する。フォーク構成は、限られた空間を有する回路ダイ下のチャネルに追加の長さを提供することができる。追加の長さによって、チャネル内に閉じ込められた空気を接触パッドから離れる方に押すのを助けることができる。
【００５３】
回路ダイがポケット６内に配置されると、回路ダイの底部接点はポケット６内のチャネルの端部と位置合わせすることができる。導電性トレースはチャネル内に形成され、固体回路ダイの底部接触パッドと直接接触するように延びることができる。ポケット６内のチャネルの端部は、チャネル内に形成された導電性トレースが回路ダイの底部接触パッドとの優れた接触を有することができるように、様々な構成を有することができることを理解されたい。
【００５４】
図７は、一実施形態による、基板２上に形成された入口チャネル及び出口チャネルの１つ以上のペアリングを含む物品４００の斜視図である。入口チャネル４０２ｉと出口チャネル４０２ｏのペアリングはそれぞれ、ポケット６内に側壁６４ａ又は側壁６４ｂを横切って延び、ポケット６内で流体的に接続されて内部チャネル４０３を形成する各々の端部を有する。内部チャネル４０３は「Ｌ」字形を有する。入口チャネル４０４ｉと出口チャネル４０４ｏの別のペアリングはそれぞれ、ポケット６内に側壁６４ａを横切って延び、ポケット６内で流体的に接続されて内部チャネル４０５を形成する各々の端部を有する。内部チャネル４０５は「Ｕ」字形を有する。図７の実施形態は、ポケット内で流体的に接続される入口チャネルと出口チャネルのペアリングを示すが、いくつかの実施形態では、２つ以上の入口チャネルを１つの出口チャネルに流体的に接続させることができ、いくつかの実施形態では、１つの入口チャネルを２つ以上の出口チャネルに流体的に接続させることができることを理解されたい。いくつかの入口チャネル又は出口チャネルは、異なる接触パッド間の短絡を回避するために流体的に接続されないことも理解されたい。いくつかの実施形態では、チャネルは、例えば、約５〜約５００マイクロメートルの範囲内の幅を有してもよい。
【００５５】
回路ダイがポケット６内に配置されると、回路ダイの底部接点は、内部チャネル４０３又は内部チャネル４０５の一部分と位置合わせすることができる。導電性液体は、主に毛細管圧によって、入口チャネル４０２ｉ又は入口チャネル４０４ｉ内を、内部チャネル４０３又は内部チャネル４０５へと流れ、固体回路ダイの底部接触パッドと直接接触することができる。余分な液体は、ポケットから、出口チャネル４０２ｏ又は出口チャネル４０４ｏを通って流れ出ることができる。入口チャネル及び出口チャネル（例えば、４０２ｉ及び４０２ｏ、又は４０２ｉ及び４０２ｏ）は、各々の内部チャネル（例えば、４０３又は４０５）を通じて流体的に接続され、内部チャネル内に空気を捕捉することなく連続的な液体の流れを確実とするのに役立ち得る。このようにして、導電性液体と固体回路ダイの底部接触パッドとの間に優れた接触を形成することができる。
【００５６】
図７に示すように、内部チャネル４０３又は内部チャネル４０５の少なくとも一部分は、回路ダイ２０の下に延び、接触パッド２２と内部チャネル４０３又は内部チャネル４０５内の導電性液体との間に電気接点が形成される。入口チャネルと出口チャネルを流体的に接続することによって形成される内部チャネル（例えば、４０３又は４０５）は、内部チャネル内に形成される導電性トレースが、回路ダイ２０の底部接触パッド２２との優れた接触を有することができるように、例えば、「Ｕ」字形、「Ｌ」字形、直線形状、曲線形状等などの様々な構成又は形状を有することができることを理解されたい。
【００５７】
いくつかの実施形態では、内部チャネル４０３又は内部チャネル４０５は、回路ダイ２０の底部接触パッド２２が内部チャネル４０３及び内部チャネル４０５の各々の外縁部４０３ｅ及び外縁部４０５ｅ内に配置されるような形状とすることができる。回路ダイ２０が液体接着剤によってポケット６の底面６２に取り付けられると、チャネルの外縁部４０３及び外縁部４０５ｅは（例えば、ポケット６の中央部から接触パッド２２に向かう）液体接着剤の移動を（例えば、ピン留めによって）停止し、接触パッド２２の汚染の可能性を防止することができる。
【００５８】
いくつかの実施形態では、導電性液体は入口チャネル（例えば、４０２ｉ又は４０４ｉ）を通ってチャネル（例えば、内部チャネル４０３又は内部チャネル４０５）内に流れ、固化し、チャネル内に導電性トレースを形成することができる。例えば、導電性トレースは、液体導電性インクの溶媒を蒸発させることによって形成することができる。固化プロセス中、導電材料は、チャネルの側壁及び底部上、並びにチャネルの上に位置する回路ダイの底面の一部分上に堆積させることができる。このプロセスにおいて、導電材料は、回路ダイ上の接触パッドと共形接触することができる。固化プロセスは、回路ダイの下のチャネル内にいくらかのボイド空間を残す場合がある。このボイド空間は、構造を保護するために、封入材で充填することができる。封入材としては、例えば、誘電体材料、ポリマー材料等が挙げられ得る。いくつかの実施形態では、封入材は、毛管液体流として供給され、チャネルを充填することができる。液体はまた、内部チャネルに流れることができ、その後、導電性トレースと回路ダイの接触パッドとの間に形成された接触界面を強化するために固化させることができる。
【００５９】
図６〜図７の図示される実施形態では、位置合わせ領域６はポケット又は空洞を含む。位置合わせ領域６は、他の構成を有することができることを理解されたい。いくつかの実施形態では、位置合わせ領域６は、主表面４の他の部分と同一平面上にある、基板２の主表面４の一部分であってもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の位置合わせマーク又は基準を位置合わせ領域６上に形成することができる。固体回路ダイが位置合わせ領域６上に受け入れられると、位置合わせマーク又は基準を使用して、固体回路ダイを基板２及びチャネル８と位置合わせすることができる。
【００６０】
図８は、一実施形態による、安全チャネル５１０を含む物品５００の部分斜視図である。チャネル５０２及びチャネル５０４はそれぞれ、ポケット６の側壁６４を横切ってポケット６内に延びる。図１３の図示される実施形態では、チャネル５０２及びチャネル５０４はそれぞれ、入口チャネルと出口チャネルのペアリングを含む。安全チャネル５１０は、ポケット６の側壁６４を横切って延び、隣接するチャネル５０２と５０４との間に配置されている。いくつかの実施形態では、安全チャネル５１０は、隣接するチャネル５０２又は５０４に実質的に平行な方向に延びることができる。安全チャネル５１０は、ポケット６の側壁６４内に形成された第１部分５１０ａと、ポケット６の底面６２内に形成された第２部分５１０ｂとを有する。安全チャネル５１０は、基板表面４内に形成された任意の部分５１０ｃを有する。安全チャネル５１０は、導電性液体が各チャネル（例えば、５０２及び５０４）内を流れるときに、隣接するチャネル（例えば、５０２及び５０４）から漏れるのを効果的に防止することができる。理論に束縛されることを望むものではないが、安全チャネルは、前進する液体前面を鋭い縁部にてピン止めする原理で機能すると考えられる。このため、チャネルから漏出する液体は、安全チャネルの鋭い縁部にピン留めされ、ポケット又は回路ダイの縁部に沿ってそれ以上流れることは防止される。漏れた液体はピン留めされ、安全チャネルの縁部に蓄積し、安全チャネル内に全く落下することはできず、これにより、隣接するチャネルからの漏れた液体との接触を防止する。
【００６１】
第１部分５１０ａは、ポケット６の底面６２に実質的に垂直な平面内において側壁６４を横切って延びてもよく、これにより、ポケットの側壁に沿ってチャネルから液体が漏れるのを効果的に防止することができる。第１部分５１０ａは、ポケット６内に連続的に延び、ポケット６内に配置された回路ダイの下にあるように延びることができる第２部分５１０ｂを形成することができる。図１３に示すように、第２部分５１０ｂは、回路ダイの縁部のフィート数を示す破線２３’を越えて延び、回路ダイの縁部又は側壁に沿ってチャネルから液体が漏れるのを効果的に防止することができる。このようにして、安全チャネル５１０は、隣接するチャネル間の流体連通又は相互干渉を停止し、隣接するチャネル間の電気短絡を防止することができる。回路ダイの縁部とポケット６の側壁６４との間にギャップ７２０があり、これについては以下で更に論じる。
【００６２】
図８の実施形態は、それぞれが入口チャネル及び出口チャネルのペアリングを含む隣接するチャネル間の安全チャネルを示すが、いくつかの実施形態では、チャネルから表面（例えば、ポケットの表面、回路ダイの表面、基板の表面等）に沿って液体が漏れることを防止するために、１つ以上の安全チャネルを任意のチャネル（例えば、入口チャネル、出口チャネル等）に隣接させて配置することができることを理解されたい。チャネルから表面に沿って漏れる液体は、安全に（safely）チャネルの縁部にピン留めすることができる。安全チャネルは、保護されるチャネルから、例えば、約５〜約５０マイクロメートル離れて配置することができる。いくつかの実施形態では、安全チャネルは、安全チャネルが漏れを防止することができる隣接するチャネルよりも狭くてもよい。例えば、安全チャネルは、約５〜約５マイクロメートルの範囲内の幅を有してもよい。
【００６３】
図９は、一実施形態による、傾斜した入口を有するポケット６を含む物品６００の斜視図である。ポケット６は、底面６２及び少なくとも１つの側壁６４を有する。側壁６４は、底面６２に対して傾斜した形状を有する。側壁６４は、底面６２から離れる方に傾斜している。側壁６４と底面法線６６との間の角度は、例えば、約１０°〜約８０°、約３０°〜約６０°、又は約４０°〜約５０°の範囲内であり得る。チャネル６１０（例えば、入口チャネル又は出口チャネル）は、傾斜した側壁６４を横切って延び、傾斜した入口６１２を形成している。傾斜した入口６１２は、導電性液体がチャネル６１０からポケット６内に流れるときにチャネル６１０から側壁６４上に液体が漏れるのを防止することができる。図９に示される実施形態では、液体が漏れるのを更に防止するために、安全チャネル６２０が、傾斜した入口に隣接して配置されている。
【００６４】
いくつかの実施形態では、導電性液体をポケット６内に流す前に、回路ダイ２０は、図２に示すように、液体接着剤によってポケット６の底面６２に取り付けることができる。図９の実施形態では、液体接着剤は、ダイを接着するために接着剤チャネル６３０内に供給することができる。いくつかの実施形態では、１つ以上のリザーバをポケット６の底面６２上に形成し、リザーバから主に毛細管圧によって接着剤チャネル内に流れ、回路ダイ２０をポケット６の底面６２に接着することができる液体接着剤を受け入れることができる。接着剤チャネル又はリザーバは、チャネル６１０と流体連通していない。回路ダイ２０をチャネルと正確に位置合わせさせるために１つ以上の基準６４０が設けられる。
【００６５】
いくつかの実施形態では、液体接着剤は、回路ダイ２０をポケット６内に配置する前に供給することができる。いくつかの実施形態では、液体接着剤は、回路ダイ２０のサイズ及び詳細に応じ、ポケット６の中央に１つの液滴として又は特定のパターンの無数の液滴としてポケット６に供給することができる。隔離されたリザーバはまた、液体接着剤を所定の位置に捕捉し、ピン留めするために、回路ダイ２０の底部に配置することができる。回路ダイ２０が液体接着剤の上に配置されると、接着剤は、回路ダイ２０の下のチャネル（例えば、導電性トレースを形成するためにチャネル６１０に接続された内部チャネル）の縁部にピン留めされている間に、回路ダイ２０とポケット６との間の空間を濡らすことができる。この接着剤のパターニングスキームは、回路ダイ２０上の接触パッドを汚染することなく回路ダイ２０をポケット６に取り付けるのに役立つことができる。
【００６６】
図１０は、一実施形態による、固体回路ダイ２０’を受け入れるために大きさが拡大されたポケット６’を含む物品７００の上部部分図である。ポケット６’は基板２上に形成されており、固体回路ダイ２０’のサイズよりも大きなサイズを有する。固体回路ダイ２０’がポケット６’の底面６２’に、下方に面した状態でポケット６’内に配置されると、固体回路ダイ上の底部接触パッドは、ポケット６’内に延びるチャネル７１０と位置合わせされる。チャネル７１０は、１つ以上の入口チャネル、出口チャネルなどを含むことができる。安全チャネル７１２は、チャネル７１０からの液体漏れを防止するために設けられる。正確な位置合わせのために、１つ以上の基準マーク７０２をポケット６’内に設けることができる。固体回路ダイ２０’の側壁又は縁部２３’とポケット６’の側壁６４’との間にギャップ７２０がある。ポケットの側壁が傾斜した形状を有するとき、ギャップ７２０とは、図１３に示されるように、ポケットの側壁と回路ダイの底面６２上の回路ダイ縁部との間の面内距離を意味し得る。
【００６７】
ギャップ７２０は、回路ダイをポケット内に配置するために要求される公差よりも大きくすることができる。例えば、典型的な公差は、例えば、約１０〜約２０マイクロメートル、概して、約５０マイクロメートル未満であり得る。このような公差、すなわち、ポケットの側壁と回路ダイとの間の小ギャップによって、チャネル内を流れる導電性流体は、小ギャップ内に吸い上げられ、隣接するチャネル又は接触パッドを不要に接続する可能性がある。このような不要な漏れは、ポケットの側壁と回路ダイとの間により大きなギャップを設けることによって回避することができる。いくつかの実施形態では、ギャップ７２０は、要求される公差よりも少なくとも３倍、少なくとも５倍、少なくとも７倍、少なくとも１０倍、又は少なくとも２０倍大きくしてもよい。いくつかの実施形態では、ギャップ７２０は、例えば、約１００マイクロメートル〜約２ｍｍ以上の範囲内であってもよい。
【００６８】
いくつかの実施形態では、チャネル（例えば、図１２の入口チャネル４０２ｉ及び４０４ｉ、出口チャネル４０２ｏ及び４０４ｏ、又は内部チャネル４０３及び４０５）内に導電性トレースを形成後、ギャップ７２０内のボイド空間は、構造を保護するために封入材で充填することができる。封入材としては、例えば、誘電体材料、ポリマー材料等が挙げられ得る。いくつかの実施形態では、封入材は、毛管液体流として供給され、ギャップを充填することができる。液体はまた、ギャップ内に流れることができ、その後、基板と回路ダイ及びそれらの接触界面の付着を強化するために固化させることができる。
【００６９】
本開示の動作を、以下の実施形態に関連して更に説明する。これらの実施形態は、様々な具体的かつ好ましい実施形態及び技術を更に示すために提供する。しかしながら、本開示の範囲内に留まりつつ、多くの変更及び修正を加えることができるということが理解されるべきである。
【００７０】
例示的な実施形態のリスト
実施形態１〜１０及び１１〜２３はいずれも組み合わせることができることを理解されたい。
【００７１】
実施形態１は、
主表面を有する基板と、
基板の主表面の位置合わせ領域上に配置された固体回路ダイであって、その底面上に、１つ以上の接触パッドを有する固体回路ダイと、
基板の主表面上に配置され、位置合わせ領域内に延び、固体回路ダイの底面の下にある部分を有する、１つ以上のチャネルと、
１つ以上のチャネル内に形成された１つ以上の導電性トレースであって、導電性トレースは固体回路ダイの接触パッドと直接接触している、１つ以上の導電性トレースと、
を備える、物品。
【００７２】
実施形態２は、チャネルは、入口チャネルと出口チャネルとを備え、入口チャネルと出口チャネルは、流体的に接続されて内部チャネルを形成し、内部チャネルの少なくとも一部分は、固体回路ダイの底面の下にある、実施形態１に記載の物品。
【００７３】
実施形態３は、基板は、チャネルのうちの少なくとも１つに隣接して配置された１つ以上の安全チャネルを更に備える、実施形態１又は２に記載の物品。
【００７４】
実施形態４は、安全チャネルの少なくとも１つは、固体回路ダイの底面の下にあるように延びる、実施形態３に記載の物品。
【００７５】
実施形態５は、位置合わせ領域は、固体回路ダイを受け入れるためのポケットを備える、実施形態１〜４のいずれか１つに記載の物品。
【００７６】
実施形態６は、ポケットは傾斜した側壁を含み、チャネルの少なくとも１つは傾斜した側壁を横切って延びる、実施形態５に記載の物品。
【００７７】
実施形態７は、ポケットは、ポケットの縁部と固体回路ダイとの間にギャップが存在するように大きさが拡大されており、ギャップは、要求される公差の少なくとも３倍超である、実施形態５又は６に記載の物品。
【００７８】
実施形態８は、チャネルは、封入材料で埋め戻されている、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の物品。
【００７９】
実施形態９は、基板は、不定長ポリマー材料のウェブを含むフレキシブル基板である、実施形態１〜８のいずれか１つに記載の物品。
【００８０】
実施形態１０は、固体回路ダイは半導体ダイである、実施形態１〜９のいずれか１つに記載の物品。
【００８１】
実施形態１１は、
主表面を有する基板を用意することと、
基板の主表面の位置合わせ領域上に固体回路ダイを配置することであって、固体回路ダイはその底面上に、１つ以上の接触パッドを有する、ことと、
基板の主表面上に１つ以上のチャネルを形成することであって、チャネルは、位置合わせ領域内に延び、固体回路ダイの底面の下にある部分を有する、ことと、
導電性液体をチャネル内に配置することと、
導電性液体を、固体回路ダイの底面上の接触パッドと直接接触させるために、主に毛細管圧によってチャネル内で流すことと、
導電性液体を硬化させて、固体回路ダイの接触パッドと直接接触する１つ以上の導電性トレースを形成することと、
を含む、方法。
【００８２】
実施形態１２は、チャネルは、流体的に接続された入口チャネルと出口チャネルとを備え、導電性液体は入口チャネルに流入する、実施形態１１に記載の方法。
【００８３】
実施形態１３は、導電性液体を入口チャネル内に配置することを更に含む、実施形態１２に記載の方法。
【００８４】
実施形態１４は、チャネルの少なくとも１つに隣接して配置され、隣接するチャネルからの導電性液体の流れを遮断するように構成された１つ以上の安全チャネルを提供することを更に含む、実施形態１１〜１３のいずれか１つに記載の方法。
【００８５】
実施形態１５は、安全チャネルの少なくとも１つは、固体回路ダイの底面の下にあるように延びる、実施形態１４に記載の方法。
【００８６】
実施形態１６は、位置合わせ領域は、固体回路ダイを受け入れるためのポケットを含む、実施形態１１〜１５のいずれか１つに記載の方法。
【００８７】
実施形態１７は、ポケットは傾斜した側壁を含み、チャネルの少なくとも１つは傾斜した側壁を横切って延びる、実施形態１６に記載の方法。
【００８８】
実施形態１８は、ポケットは、ポケットの縁部と固体回路ダイとの間にギャップが存在するように大きさが拡大されており、ギャップは、要求される公差の少なくとも３倍超である、実施形態１７に記載の方法。
【００８９】
実施形態１９は、チャネルを封入材料で埋め戻すことを更に含む、実施形態１１〜１８のいずれか１つに記載の方法。
【００９０】
実施形態２０は、ロールツーロール装置上で行われる、実施形態１１〜１９のいずれか１つに記載の方法。
【００９１】
実施形態２１は、導電性液体を配置することは、導電性液体を、主に毛細管圧によってチャネル内で流すことを含む、実施形態１１〜２０のいずれか１つに記載の方法。
【００９２】
実施形態２２は、導電性液体を硬化させて、固体回路ダイの接触パッドと直接接触する１つ以上の導電性トレースを形成することを更に含む、実施形態１１〜２１のいずれか１つに記載の方法。
【００９３】
実施形態２３は、位置合わせ領域上に固体回路ダイを提供することは、固体回路ダイを接着剤によって位置合わせ領域上に取り付けることを含む、実施形態１１〜２２のいずれか１つに記載の方法。
【００９４】
本明細書全体を通して、「一実施形態」、「特定の実施形態」、「１つ以上の実施形態」、又は「ある実施形態」に対する言及は、「実施形態」という用語の前に、「例示的な」という用語が含まれているか否かに関わらず、その実施形態に関連して説明される具体的な特徴、構造、材料、又は特性が、本開示の特定の例示的な実施形態のうちの少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通して、様々な箇所における「１つ以上の実施形態において」、「特定の実施形態において」、「一実施形態において」、又は「ある実施形態において」などの表現の出現は、必ずしも本開示の特定の例示的な実施形態のうちの同一の実施形態に言及するものとは限らない。更に、特定の特徴、構造、材料、又は特性は、１つ以上の実施形態では任意の好適な方法で組み合わされてもよい。
【００９５】
本明細書ではいくつかの例示的な実施形態について詳細に説明してきたが、当業者には上述の説明を理解した上で、これらの実施形態の修正形態、変形形態、及び均等物を容易に想起できることが、理解されよう。したがって、本開示は、ここまで説明してきた例示的実施形態に、過度に限定されるものではないことを理解されたい。特に、本明細書で使用する場合、端点による数値範囲の列挙は、その範囲内に包含される全ての数を含む（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）ことが意図される。加えて、本明細書で使用される全ての数は、用語「約」によって修飾されるものと想定される。更には、本明細書で参照される全ての刊行物及び特許は、個々の刊行物又は特許を参照により組み込むことが詳細かつ個別に指示されている場合と同じ程度に、それらの全容が参照により組み込まれる。様々な例示的な実施形態について説明してきた。これらの実施形態及び他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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