专利名称：带柔性平面引线的集成电路的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及集成电路，更 (^地，涉及ilh^太阳能面板的包括^^及 管的集成电路封装，其适于耐受极端热循环(谅如，在空间环境中发生的)。
背景技术：
微电子装置典型地包^f皮包围于封装中的絲电路^^及管管芯(die),该 封装具有多个允许至印刷电g的电附连的夕NP引线。这些半#装置可用作 商用装置，并且一些可用作高可靠#^置，例如用于军事应用中，包括^jU 于空间环境中那些应用，例如卫星、空间交通工具和太阳能面板。在空间环境 中，微电子装置需要能耐受极端的麟环，例如从-197。C至+ 150。C。
所有材^pT热膨胀系数，其是作为温度的函数的用于表示材料膨贼收
缩的相对禾UL的热学指标(index)。材料在^卩时4姊，而受热时则膨胀。因 此，微电子装置^^J热膨胀系数相近似的材料以使它们能耐受极端的热循环。 装置中热膨胀系数相近似的部絲i^占附剂、胶、焊辨将彬匕固着，并因此 i^t在热循环中分离。
在空间应用中， 一个典型的集成电路包括可以接合到太阳能电池面板上的 太阳能电池_=1^1管。这些太阳能电池J^l管经受一些最严酷的热循环环境，假 定在M个生命周期中多次暴露于太阳下然后再被与其遮蔽开。常规上，这些 太阳能电池装置包括玻璃，并^k^H^接(solder)或焊接(weld)至太阳能面 板，并Jit过刚'l^t料(例如刚性轴心引线)互i^M电路。这些刚性引线 能够在一段时间内承受极端热循环，《錄生命周械P艮。这些轴心引线连接的装置被设计用于至太阳能面板的焊料附连。在此设计中，由于热膨胀失配、焊
料重结晶以;Si^Hf变(creep),焊辦点的繊环能力有限。于Ai^辦点 会断裂，歸与电路的电连接断开。
最近以来，太阳能面板制造商转而通iiif^连接附连轴心引线连接的装置。
轴心引线本身不易萍接。太阳能面板制造商努力解决萍接附连的问题。将平面
引线雜至圆的轴心引线的;1^^导致可靠'1"沐將一致性问题。因此，需要 一种更简单更可靠的方法。
由于传导损耗，集成电路在操怍期间产生热量。为了正常工作，这些热量 必须^Mv^置中排出。轴心引线连接的玻璃^L管尤其难于^^量^面^Ji并 有效移除热量。太阳能面板制造商已*努力解决与轴心引线连接的玻璃^1 管相关的热量问题。因此，需^~"种更高^ 散热的装置。
需^"-种 tii微电子的装置，其适于耐受极端的热循环，如空间环境中所 酬的綠
发明内容
本发明作为一种包括微电子电路和平面柔性引线的微电子装1^技术上取 得了若干优点。所述平面柔性引线适于4^咸应力期间和极端温度循环期间弯 曲和挠曲(flex)，并JUi树过简单的焊接或焊^^^lf所^^置直^^^ 构件上。
图1为才財居本发明的一个实施例的具有平面柔性引线的微电子封装的分解 舰图2为图1的孩吏电子^J"装的i^f见图； 图3为沿图2中3-3 ^#^的剖面图； 图4为一个多维的示例性例子的顶视图； 图5为图4中示例性例子的,財见图；以及 图6为图4中示例性例子的庙规图。
M实施方式参见图l，在10处一^L'1^示出了微电子装置，可以看到其包括插A^E— 对平面柔性引线14和16之间的絲电5^且件12。如图所示，可以看出，絲 电路组件12包^iO^钼絲26^Ji的微电子电路22 (例如，管芯)，其中 26固着于挠曲引线16上。环28形成于基仗26上，，^!颠己置用于容 纳微电子装置的管芯附鄉38 (参见图3)。
有利地，平面柔性引线14和16每一^f皮形成为薄片，例:Mf它们配置为 挠曲，尤其是在经受W^力和极端繊环期间。平面柔性引线14和16可以 形成为膜(membrane)，但也可以具有其他的形状和轮廓，并具有允许将电信 号从管芯22传输^^^到相应的柔性引线14或16的另一构件的导电部分。根 据本发明的一个实施例，整个柔性引线14和16包括导电构件的平面薄片，如 金属或金^^r，例如铜、金或银，^^^可以^f^l^Mt^f^fiLit^^"发明 的范围内。在另一实施例中，柔性引线可以包鄉絲另一材料上的导电构件， 例如支撑构件(backing member)。在一^N^实施例中，柔性引线14和16 的厚度为3密耳，但其厚度可以达30密耳，这M于材料的期望的电导率和热 导率、所期望的柔性、和与其意图环嫂的^^性。
现在参见图2，示出了组装的微电子装置10,可以看出其包括共线 (collinear)的平面柔性引线14和16， ^CS&置来将组件12夹在其相应的端部 之间。
J脉参见图3，示出了沿图2中3-3 M^的装置10的剖面图。可以看出， 基^26具有下^4面32，其例^itit^用铜焊(brazing)、焊接、导电粘附 剂、或雞用于将絲电路絲结合至电极的^^a^固着于下柔性引线16的 顶表面。还可以看出，g26具有Ji^面34，管芯22已固着于其上，通过 iMl铜焊、；kf^或导电胶固着于其。可以看到，上部构件20与皿26粉^L 结合到管芯22的顶表面，并^S己置来向管芯22提供才A^iL撑。皿26和上部 构件20还提供从管芯22的电路勤目应的平面柔性引线14和16的一个或多个 导电路径。如图中所示，可以看到，环28固着在管芯22周界周围，并在管芯 22周围形成管芯附，38。环28用作在集成电路芯片22和柔性引线14与16 之间的积p^沖，以将引线14和16中的积械应力与員电路芯片22隔离开。 可以看到，环形盖构件40设X^环28的表面上。盖构件40通过环形构件42 (例如，1密耳厚的^JE胺层，也可以^^^N"料)与顶部平面柔性引线14 ，以形成密封。环28M包括合金，例如合金42,而构件40可以包括 金属，例如铜。皿26和上部构件20M包括钼，^fa^M^料^it合用作基 底和上部构件。装置10的所有构件具有非常相近的热膨胀系数，使得构件棘 端，环期间不射目对于^tb^itl地应变或itl地压缩。在图3所示的实施 例中，管芯22的厚度可以为5密耳，并且柔性引线14和16的厚度可以为3密 耳。
柔性引线14和16的厚;tA—个关键的P艮制因素。有利的，平面乘It引线 14和16包括合适的材料，并具有合适的厚度，以^f吏^"有^够的枳械强度以将 组件12固着到另一构件上，例如直接固着到太阳能面板上，同时，它仍足够薄 以实现柔性絲受4MMi力(例如在太阳能面絲4^i中布署期间)而不没有 劣^iU新裂。因此，期望的是，平面柔性引线的厚度不大于约30密耳，然而，
这并不奮M该厚度将局l^^t一严格的尺寸内。
平面柔性引线14和16可以形成带状引线，当附连于如太阳能电池面板的 叙内构件期间，或在^fM期间，在必要时其可以弯曲甚至扭曲。平面柔性引线 相对于常规的刚性轴心？ 1 mc得的技术优势在于这些平面《1线适于是可:kW 的，逸寸于经历极端热循环的、例如空间环境中需要的装Jjl优选的附连方法。 轴心引M^IW方面并不十分理想。
尽管乘f生平面引线14和16的一^H^实施例为导电材料，例如金属、合 金或^N"料，但是如果需要的话，这些引线也可以包括一种以上的材料，例 如，包樹目同或不同材料的多层构件。例如，引线可以包括两个平面构件其沿 它们的主表面结合，或者，甚至可以包括在平面第二材料上的第一材料条 (strip)。因此，并不局限于包括单个材料的平面柔性引线。
管芯22可以包括太阳育^l管,并且需要时也可以包括，絲电路设计， 例i^^器、传感器、或雞电学装置。^ ^l管的情况下，上部柔性引线14 可以连接至^^f及管的阳极，并且下部柔性引线16可以连接J^fel管的阴极。组 件12可以,皮密^t地封闭，或者需要时也可以半密封地封闭。装置10中所^^] 的所有^t料满足空间放^!b范(space outgassing regulations)，并J^if过自 动氧气膝露M^ (automatic oxygen exposure regulations)。装置10在尺寸上
T按比例缩》文，以it应几乎^fr^r管芯尺寸。由于其平面设计，装置io是平的，
而JL轮廓非常低，这进一步便于在需要时将装置直4^^装到太阳能面^LL。在封装中可以使用各种硅二极管芯片，并且这些硅二极管芯片可以用于阻塞
(blocking)应用和旁路(by-pass)应用。该装置^feit合于与当前在空间中布 署的新的挠曲的太阳能电池面板-"^使用。对于热管理，该装置可以^Jl皿 沉至太阳能面板。有利的是，通过保护管芯结以避免太阳光，减少了反向泄漏 功率损失。由于所产生的热量较少，也可以使用大的管芯来提^^低的正向电 压降(Vf)。对于极低Vf应用，也可以^^I肖特基管芯。该装置能够耐受-197。C
(液氮)直至+ 150。C胁液体。
尽管已经就M的to实施例描述了本发明，^^; M页域技权员而言， 在阅读了本申请后，许多的变动和改变将是显而易见的。因此，意图^w技
术的基础Ji^可能宽泛的对所附权利要^i^ff^释，以包括所有这些变动和改 变。
权利要求
1.一种微电子装置，包括基底，其具有上主表面和下主表面；集成电路，其耦接至所述基底上主表面；以及第一平面柔性引线，其耦接至所述基底并适于路由电信号。
2. :H5U'虔求1所述的微电子装置，其中所錄一柔性引^^至所錄底下^4面，并^csi置用于对所iii^yi^yi力减轻。
3. ^M'溪求1所述的微电子装置，其中所鄉一柔性引线包括导电材料。
4. :HsU，J要求l所述的微电子装置，其中所述第一柔性引线具有导电平面部分。
5. :M5U'J要求4所述的微电子装置，其中所述平面部分^fe金属材料。
6. 如权利要求1所述的微电子装置，其中所錄一柔性引线的厚度不大于 约30密耳。
7. 如;i5U'J要求1所述的微电子装置，其中所鄉一柔性引^f颠己置为是可 焊接的。
8. :H5U'J要求1所述的微电子装置，其中所iiJ^包括絲。
9. :N5U，虔求8所述的微电子装置，进一步包^iM在所^J4MUi并包 围所述M电路的环。
10. ^M'J^求9戶斤述的孩先电子^L置，其中所^J^包^i5Xi^所述M 电路和所述第一乘lt《1线之间的导电部分。
11. :N5U，J^求1所述的孩i电子装置，进一步包"M^^J^斤述員电路的 第二平面柔性引线。
12. ^Mi虔求11所述的微电子装置，其中所絲一柔性引线和所鄉二 柔性《1 M^S己置用于夹着所述絲电路。
13. :H5U'J^求12所述的微电子装置，进一步包^ilf^所述M电路和 所^二柔性 1狀间的构件。
14. :i^慎求13所述的微电子装置，所顺件包括互絲所述絲电路 和所^二柔性引^:间的导电部分。
15. :H5U'漆求13所述的微电子装置，其中所ii^ft^^至所iti^。
16. :M5U'澳求11所述的微电子装置，进一步包括^a^斤i4i^、 ^fi殳 J^所述M电路周围的环，并且该环4皮iO^所iiJ^所,件之间。
17. :H5L利要求16所述的微电子装置，进一步包^iU^所述絲电路周 围的M电^^腔。
18. 力^5U'漆求1所述的微电子装置，其中所述絲电路为管芯。
19. ^5U'J^求1所述的孩i电子装置，其中所述絲电路为>^1管。
20. ^^U'澳求1所述的微电子装置，其中所iiiJ^包括钼。
21. :H5U'漆求1所述的微电子装置，其中所述柔性引线包総合至电多嫁 聚綠材料的铜、金或糾料，所甜料电錄聚杨材沐妙^iE胺。
全文摘要
一种微电子装置，包括微电子电路和至少一个平面柔性引线。这些平面柔性引线配置成在机械应力下可以弯曲和挠曲，以便直接将该装置安装至构件上，而且能承受极端的热循环，例如在太空中遇到的例如，-197℃至+150℃。
文档编号H01L23/051GK101681889SQ200880014697
公开日2010年3月24日 申请日期2008年3月24日 优先权日2007年3月23日
发明者T·奥特丽 申请人:美高森美公司