準(zhǔn)備柔性基板組件的方法和從其得到的柔性基板組件的制作方法
【專利摘要】一些實施例教導(dǎo)一種準(zhǔn)備柔性基板組件的方法。該方法可以包括：（a）提供承載基板；（b）提供交聯(lián)粘合劑；（c）提供塑料基板；以及（d）利用該交聯(lián)粘合劑將該承載基板耦接到該塑料基板。其它實施例在本申請中公開。
【專利說明】準(zhǔn)備柔性基板組件的方法和從其得到的柔性基板組件
[0001]本申請是 申請人:為代表亞利桑那大學(xué)的亞利桑那校董會、申請日為2009年12月I號、申請?zhí)枮?00980155915.7的中國發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]相關(guān)申請的交叉引用
[0003]本申請要求2008年12月2日提交的美國臨時申請N0.61/119217,2009年5月29日提交的美國臨時申請N0.61/182464以及2009年7月30日提交的美國臨時申請N0.61/230051的權(quán)益。美國臨時申請Nos.61/119217、61/182464和61/230051通過引用合
并于此。
[0004]關(guān)于聯(lián)邦贊助的研究或開發(fā)的聲明
[0005]美國政府具有本發(fā)明的已付費許可和在有限情況下要求專利擁有者基于合理條款許可給其他人的權(quán)利，所述合理條款由軍隊研究實驗室(ARL)的授權(quán)/合同N0.W911NF-04-2-0005 的條款規(guī)定。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0006]本發(fā)明總地涉及處理柔性基板組件，更具體地涉及減小柔性基板的變形的方法以及從其得到的柔性基板組件。
【背景技術(shù)】
[0007]在電子工業(yè)中，柔性基板正迅速流行用作電子電路的基底。柔性基板可以包括很多種材料，例如包括無數(shù)塑料中的任一種。一旦所需的電子部件、電路或多個電路形成于柔性基板的表面之上，柔性基板就能貼附到最終產(chǎn)品或包括到更進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)中。這樣的產(chǎn)品或結(jié)構(gòu)的典型示例是平板顯示器上的有源矩陣、零售店中各種商業(yè)產(chǎn)品上的RFID (射頻標(biāo)識)標(biāo)簽、各種傳感器等。
[0008]然而，出現(xiàn)的一個主要問題是在處理期間使柔性基板穩(wěn)定。例如，在柔性基板上制造薄膜、薄膜晶體管(TFT)或薄膜晶體管電路(TFT電路)的過程中，進(jìn)行大量工藝步驟，期間柔性基板可能移動通過若干機(jī)械、爐、清潔步驟等。為了移動柔性基板通過這樣的工藝，柔性基板通常臨時安裝到某類承載基板從而柔性基板能夠在工藝步驟之間移動。
[0009]然而，與普通承載基板相比，柔性基板的較高熱膨脹系數(shù)(CTE)導(dǎo)致在TFT或TFT電路處理的溫度偏移期間顯著的CTE誘發(fā)的應(yīng)變失配。該現(xiàn)象產(chǎn)生顯著的柔性基板變形且會導(dǎo)致操縱錯誤、光刻對準(zhǔn)錯誤以及線/層缺陷。
[0010]因此，在技術(shù)上需要開發(fā)用于將柔性基板耦接到承載基板的新的合成物和方法以解決前面的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]為了便于對實施例的進(jìn)一步描述，提供以下附圖，附圖中:[0012]圖1示出根據(jù)第一實施例的準(zhǔn)備柔性基板組件的方法的流程圖；
[0013]圖2是流程圖，示出根據(jù)第一實施例的準(zhǔn)備柔性基板的工序；
[0014]圖3示出根據(jù)第一實施例的柔性基板的俯視圖；
[0015]圖4示出根據(jù)第一實施例在將圖3的柔性基板貼附到保護(hù)模板之后柔性基板組件的局部剖視圖；
[0016]圖5示出根據(jù)第一實施例在將承載基板耦接到柔性基板組件之后圖4的柔性基板組件的局部剖視圖；
[0017]圖6是流程圖，示出根據(jù)第一實施例處理圖4的柔性基板組件的工序；
[0018]圖7示出根據(jù)第一實施例在切割柔性基板組件之后圖4的柔性基板組件的剖視圖；
[0019]圖8示出根據(jù)第一實施例在去除對準(zhǔn)突片(tab)之后圖4的柔性基板組件的剖視圖；
[0020]圖9示出根據(jù)第一實施例在從柔性基板組件去除保護(hù)材料之后圖4的柔性基板組件的剖視圖；
[0021]圖10示出根據(jù)第一實施例在柔性基板上制作一個或更多電部件之后圖4的柔性基板組件的剖視圖；
[0022]圖11示出根據(jù)第一實施例在從承載基板去除塑料基板之后圖4的柔性基板組件的剖視圖。
[0023]為了圖示的簡單和清楚，附圖示出構(gòu)造的一般方式，對公知特征和技術(shù)的描述和細(xì)節(jié)可被省略以避免不必要地模糊本發(fā)明。此外，附圖中的元件不是必須按比例繪制。例如，附圖中一些元件的尺寸可以相對于其它元件被夸大以有助于提高對本發(fā)明的實施例的理解。不同附圖中的相同附圖標(biāo)記指示相同的元件。
[0024]如果有的話，說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等用于類似元件之間的區(qū)分，不一定描述特定順序或時間次序。將理解，這樣使用的術(shù)語在適當(dāng)?shù)那樾蜗驴苫Q，從而這里描述的實施例例如能夠以所示順序之外的順序或與這里描述的順序不同的順序操作。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及它們的任何變型旨在涵蓋非排他性的包括，從而包括一系列組元的工藝、方法、系統(tǒng)、物件、器件或裝置不一定限于那些組元，而是可包括未明確列出的或這些工藝、方法、系統(tǒng)、物件、器件或裝置固有的其它組元。
[0025]如果有的話，說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“左”、“右”、“前”、“后”、“頂”、“底”、“上”、“下”等用于說明的目的，不一定用于描述永久相對位置。將理解，這樣使用的術(shù)語在適當(dāng)情形下可互換，從而這里描述的本發(fā)明的實施例例如能夠以與所示取向之外的其它取向或與這里描述的取向不同的取向操作。
[0026]術(shù)語“耦接”、“耦合”應(yīng)被寬泛地理解，且指的是電地、機(jī)械地和/或其它方式地連接兩個或更多元件或信號。兩個或更多電元件可以電耦接，但不機(jī)械耦接；兩個或更多機(jī)械元件可以機(jī)械耦接，但不電耦接；兩個或更多電元件可以機(jī)械耦接，但不電耦接。耦接(不論僅機(jī)械的、僅電的等)可以用于任意時長，例如永久或半永久性的，或者僅用于瞬時。
[0027]措辭“耦接”等附近不存在措辭“可去除的”、“可去除地”等不意味著討論的耦接等是或者不是可去除的?！揪唧w實施方式】
[0028]一些實施例包括準(zhǔn)備柔性基板組件的方法。該方法可以包括:(a)提供承載基板；(b)提供交聯(lián)粘合劑；(C)提供塑料基板；以及(d)使用交聯(lián)粘合劑將承載基板耦接到塑料基板。
[0029]在另一實施例中，柔性基板組件可以包括:(a)具有第一表面的承載基板；(b)交聯(lián)粘合劑；以及(C)具有第一表面和與第一表面相反的第二表面的塑料基板。承載基板的第一表面用交聯(lián)粘合劑可去除地結(jié)合到塑料基板的第一表面。
[0030]另一些實施例包括在柔性塑料基板上制作半導(dǎo)體器件的方法。該方法可包括:Ca)提供具有第一表面和與第一表面相反的第二表面的柔性塑料基板；(b)將保護(hù)材料貼附到柔性塑料基板的第一表面；(C)提供具有第一表面和與第一表面相反的拋光第二表面的支承基板；(d)提供交聯(lián)丙烯酸粘合劑；(e)將交聯(lián)丙烯酸粘合劑旋涂到支承基板的第一表面上；(f)使用交聯(lián)丙烯酸粘合劑將支承基板的第一表面可去除地耦接到柔性塑料基板的第二表面；以及(g)層疊支承基板和柔性塑料基板，交聯(lián)丙烯酸粘合劑在支承基板和柔性塑料基板之間。
[0031 ] 這里使用的術(shù)語“彎”意味著基板關(guān)于中間平面(median plane)彎曲，該中間平面平行于基板的頂和底面或主表面。這里使用的術(shù)語“翹曲”意味著基板的表面相對于z軸線性位移，z軸垂直于基板的頂和底面或主表面。這里使用的術(shù)語“變形”意味著基板的面內(nèi)(即χ-y平面，其平行于基板的頂和底面或主表面)的彎曲或應(yīng)變。例如，變形可以包括基板的χ-y平面內(nèi)的收縮和/或基板的χ-y平面內(nèi)的膨脹。
[0032]這里使用的術(shù)語“CTE匹配材料”意味著材料的熱膨脹系數(shù)(CTE)與參考材料的CTE差異小于約20%。優(yōu)選地，CTE差異小于約10%、5%、3%或1%。這里使用時，“拋光”可以意味著研磨和拋光表面或者僅研磨表面。
[0033]轉(zhuǎn)向附圖，圖1示出根據(jù)第一實施例的準(zhǔn)備柔性基板組件的實施例的方法100。在相同或不同的實施例中，方法100或其一部分可視為在柔性塑料基板上制作半導(dǎo)體器件的方法。方法100僅是示范性的且不限于這里給出的實施例。方法100能夠在這里沒有具體描繪和描述的許多不同的實施例或示例中使用。
[0034]方法100包括提供柔性基板的工序111。這里使用的術(shù)語“柔性基板”意味著包括易于改變其形狀的柔性材料的自支撐(free-standing)基板。在一些實施例中，工序111可以包括提供具有低彈性模量的柔性基板。例如，低彈性模量可視為小于約5GPa(GigaPascale)的彈性模量。
[0035]在許多示例中，柔性基板是塑料基板。例如，柔性基板可以包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚酰亞胺、聚碳酸酯、環(huán)烯烴共聚物(cyclic olefin copolymer)或液晶聚合物。
[0036]在許多示例中，柔性基板可以包括在柔性基板的一個或更多面處的涂層。涂層能夠改善柔性基板的耐擦性和/或有助于防止排氣、柔性基板的表面上的低聚體晶化、和/或來自柔性基板的其它化學(xué)泄露。此外，涂層可以平坦化柔性基板的該涂層位于之上的面。涂層還能夠有助于降低變形。在一些示例中，涂層僅位于柔性基板的將要制造電器件的面上。在另一些示例中，涂層在柔性基板的兩面。在各種實施例中，可以提供預(yù)平坦化的柔性基板。例如，柔性基板可以是來自日本東京的DuPont Teijin Films的以商品名“planarizedTeonex? Q65”銷售的PEN基板。在另一些實施例中，柔性基板可以在提供之后被平坦化。
[0037]塑料基板的厚度可以在約25微米至約300微米的范圍內(nèi)。在相同或不同的實施例中，塑料基板的厚度可以在約100微米至約200微米的范圍內(nèi)。
[0038]在一些示例中，柔性基板可以通過使用切紙器或一對陶瓷剪刀從一卷塑料材料切割一片塑料基板而提供。在各種示例中，在切割塑料基板之后，用氮氣槍吹凈切割片。在方法100的一些實施例中，切割和吹氣工藝中的任一個或兩者可以是下面描述的工序112的一部分，而不是工序111的一部分。
[0039]圖1的方法100繼續(xù)到準(zhǔn)備柔性基板的工序112。圖2是流程圖，示出根據(jù)第一實施例的準(zhǔn)備柔性基板的工序112。
[0040]圖2的工序112可以包括烘焙柔性基板的工藝230。烘焙柔性基板可以有助于釋放柔性基板中可能隨后在方法100 (圖1)期間潛在地泄露出來的低聚體和其它化學(xué)物。
[0041]在一些示例中，柔性基板可以利用真空烘焙工藝烘焙。例如，容納柔性基板的爐中的溫度可以在約兩小時至三小時逐漸上升到約160攝氏度(°C)至約200°C。柔性基板可以在約160°C至約200°C且在約一至約十毫托的壓強(qiáng)烘焙一小時。然后，爐中的溫度可以下降到約90°C至約115°C，柔性基板可以再烘焙約八小時。也可以使用其它烘焙工藝。在完成烘焙工藝之后，塑料基板可以去除掉烘出的任何殘余物或化學(xué)物。
[0042]隨后，圖2的工序112包括提供保護(hù)模板的工藝231。保護(hù)模板能夠用作用于安置柔性基板的引導(dǎo)件以及柔性基板與各種處理設(shè)備的輥和/或操縱機(jī)構(gòu)之間的保護(hù)層。在一些示例中，保護(hù)模板是邁拉(Mylar)或任何不昂貴塑料的片。
[0043]保護(hù)模板可以是5mm (毫米)至15mm厚且被切成約0.5m (米)至約1.5m的長度。在另一些實施例中，保護(hù)模板可以是50微米至15mm厚且被切成約0.5m (米)至約1.5m的長度。在各種實施例中，作為工藝231的一部分，保護(hù)模板被對折且經(jīng)過輥(例如熱壓層合機(jī)(hot roll Iaminator))以幫助鎖定在折疊狀態(tài)。作為工藝231的一部分,承載基板的線痕跡也可以制作在保護(hù)片的背面上。此外，保護(hù)模板可以在約90°C至約110°C烘焙約五分鐘至約十分鐘以有助于使保護(hù)模板平坦。
[0044]圖2的工序112繼續(xù)到施加保護(hù)材料到柔性基板的第一表面的至少一部分的工藝232。在一些實施例中，保護(hù)材料可以施加在柔性基板的平坦化表面的至少一部分上。在一些示例中，保護(hù)材料不施加到柔性基板的一部分。
[0045]保護(hù)材料防止擦傷和粘合物覆蓋柔性基板的平坦化表面，因此減少缺陷。在一些示例中，藍(lán)色低粘性帶(例如來自Semiconductor Equipment Corporation,部件號18133-7.50)或邁拉可以用作保護(hù)材料。保護(hù)材料可以是約25微米至約100微米厚。例如，保護(hù)材料可以是約70微米厚。在一些示例中，可以通過使用輥將保護(hù)材料輥涂到柔性基板的平坦化表面上來施加保護(hù)材料，從而去除保護(hù)材料與柔性基板之間的氣泡。
[0046]隨后，圖2的工序112包括將柔性基板和保護(hù)材料切成晶片形狀的工藝233。沖切模板(punch cut template)可以用來將晶片形狀壓到柔性基板(如果有的話,平坦化面向上)和/或保護(hù)材料中。在一個實施例中，沖切模板用于同時在保護(hù)材料和柔性基板中產(chǎn)生臨時或永久的壓印。
[0047]如果沖切模板的壓制完全切穿了柔性基板，則柔性基板被拋棄，因為壓切會在柔性基板上的涂層中產(chǎn)生裂紋，該裂紋傳播到整個柔性基板。在利用所述壓制將晶片形狀勾勒到柔性基板和/或保護(hù)材料中之后，柔性基板和保護(hù)材料彼此同時被切割。在一些示例中，柔性基板和保護(hù)材料利用陶瓷剪刀在沖切模板制作的壓印的約一毫米外被切割。
[0048]在一些示例中，柔性基板包括從柔性基板和保護(hù)材料中的晶片形狀延伸的突片(tab)。當(dāng)經(jīng)過圖1的工序117中的層合機(jī)時，突片可以用于幫助將柔性基板對準(zhǔn)到承載基板。圖3示出根據(jù)第一實施例的柔性基板350的俯視圖。柔性基板350可以包括主體352和突片351。在許多示例中，主體352可以具有圓形。盡管在圖3中沒有示出，但是位于柔性基板350上的保護(hù)材料也包括類似形狀的突片。在一實施例中，突片不是沖切模板的一部分，并且被手工或自由地切到柔性基板和保護(hù)材料中。
[0049]返回參照圖2，圖2的工序112繼續(xù)到清潔柔性基板的工藝234。在一些示例中，柔性基板的第二或非平坦化的面(也就是，沒有保護(hù)材料的面)被干擦以去除任何低聚物、其它化學(xué)物或顆粒。之后，柔性基板的具有保護(hù)材料的平坦化的面用氮氣槍吹干凈。在另一些示例中，兩面都被干擦和/或吹干凈。
[0050]接下來，圖2的工序112包括將柔性基板與保護(hù)模板對準(zhǔn)的工藝235。在一些示例中，具有帶突片的晶片形的柔性基板與在工藝231中繪制或制作在保護(hù)模板上的承載基板的線痕跡對準(zhǔn)。承載基板的線痕跡通常稍微大于柔性基板的晶片形狀。
[0051]隨后，圖2的工序112包括將柔性基板結(jié)合到保護(hù)模板的工藝236。在一些實施例中，通過將柔性基板的突片的一部分貼附到保護(hù)模板，將柔性基板貼附到保護(hù)模板。例如，一片雙面帶可以將柔性基板的突片耦接到保護(hù)模板。在一些示例中，部分保護(hù)材料從突片剝落并被去除，雙面帶耦接到柔性基板的突片的暴露部分。在一些示例中，該部分保護(hù)材料可以利用鑷子剝落并可以利用一對陶瓷剪刀從保護(hù)模板切除。在另一些示例中，在圖2的工序232中，保護(hù)材料不施加到突片的將要粘合雙面帶的部分從而不需要剝離和去除部分保護(hù)材料。
[0052]在將柔性基板耦接到保護(hù)涂層之后，保護(hù)模板然后折疊在柔性基板上。圖4示出根據(jù)第一實施例在將柔性基板350貼附到保護(hù)模板455之后的柔性基板組件440的局部剖視圖。在該示例中，帶456耦接到柔性基板350和保護(hù)模板455。如前所述，保護(hù)材料453耦接到柔性基板350。
[0053]在一些示例中，柔性基板的僅一面貼附到保護(hù)模板。在另一些示例中，柔性基板的兩面都貼附到保護(hù)模板。
[0054]接下來，圖2的工序112包括層疊柔性基板、保護(hù)材料和保護(hù)模板的工藝237。柔性基板和保護(hù)材料位于保護(hù)模板的兩個彎折半部之間。柔性基板、保護(hù)材料和保護(hù)模板可以利用熱壓層合機(jī)層疊從而去除保護(hù)材料和保護(hù)模板之間以及保護(hù)材料和柔性基板之間的氣泡。在一些示例中，柔性基板和保護(hù)模板置于引導(dǎo)片(例如，Lexan?引導(dǎo)片)上且送到熱壓層合機(jī)中。作為示例，柔性基板的突片和保護(hù)材料可以首先送到層合機(jī)中。柔性基板和保護(hù)模板在約120kPa (千帕斯卡)至約160kPa的壓強(qiáng)和約90°C至約110°C的溫度下層壓。層壓速度可以為約一米每分鐘至約二米每分鐘。
[0055]在層壓柔性基板和保護(hù)模板之后，工序112完成。返回參照圖1，圖1的方法100包括提供承載基板的工序113。在許多實施例中，承載基板可以是6、8、12或18英寸的晶片或面板。在一些實施例中，承載基板可以是約370mm乘470_的面板。
[0056]承載基板可以包括第一表面和與第一表面相反的第二表面。在一些不例中，第一表面和第二表面中的至少一個已經(jīng)被拋光。拋光隨后不耦接到柔性基板的表面改善了真空或空氣夾盤操縱承載基板的能力。此外，拋光隨后耦接到柔性基板的表面去除了承載基板的該表面的形貌特征，該形貌特征會在與柔性基板耦接之后導(dǎo)致柔性基板組件沿Z軸的粗糖。
[0057]在各種實施例中，承載基板包括下列中的至少一種:氧化鋁(A1203)、硅、低CTE玻璃、鋼、藍(lán)寶石、鋇硼娃酸鹽(barium borosilicate)、堿石灰娃酸鹽(soda limesilicate)、堿娃酸鹽(alkali silicate)、或者與柔性基板CTE匹配的其它材料。承載基板的CTE應(yīng)當(dāng)匹配柔性基板的CTE。不匹配的CTE會在承載基板與柔性基板之間產(chǎn)生應(yīng)力。
[0058]例如，承載基板可以包括具有在約0.7mm和約1.1mm之間的厚度的監(jiān)寶石。承載基板也可以包括具有在約0.7mm和約1.1mm之間的厚度的96%氧化鋁。在不同的實施例中，96%氧化鋁的厚度為約2.0mm。在另一示例中，承載基板可以是具有至少約0.65mm厚度的單晶娃晶片。在又一實施例中，承載基板可以包括具有至少約0.5mm厚度的不鎊鋼。在一些示例中，承載基板稍大于柔性基板。
[0059]接下來，圖1的方法100包括提供交聯(lián)粘合劑的工序114。在一些示例中，交聯(lián)粘合劑以小于約2X 10_4托-公升每秒的速率排氣。在一些示例中，交聯(lián)粘合劑可被熱和/或UV (紫外)光固化。
[0060]在各種實施例中，交聯(lián)粘合劑是交聯(lián)丙烯酸粘合劑。在相同或不同實施例中，交聯(lián)粘合劑是交聯(lián)壓敏丙烯酸粘合劑或交聯(lián)粘彈性聚合物。在一些示例中，與柔性基板和承載基板的CTE相比，粘合劑的CTE非常大。然而，粘合劑的CTE不重要，因為粘合劑不在柔性基板與承載基板之間產(chǎn)生任何應(yīng)力(也就是，粘彈性)，這是因為與柔性基板和承載基板的厚度相比，粘合劑層如此之薄。
[0061]隨后，圖1的方法100包括將交聯(lián)粘合劑沉積于承載基板的第一表面之上的工序116。在許多實施例中，在承載基板的第一表面上沉積交聯(lián)粘合劑可以利用下列方法中的至少一種來進(jìn)行:旋涂、噴涂、擠壓涂敷、預(yù)制品層合(preform lamination)、狹縫模具式涂敷(slot die coating)、網(wǎng)印層合(screen lamination)和絲網(wǎng)印刷(screen printing)。
[0062]例如，承載基板可以涂敷有交聯(lián)粘合劑。承載基板和交聯(lián)粘合劑可以被旋轉(zhuǎn)以將交聯(lián)粘合劑散布在承載基板的第一表面上。在一些實施例中，通過以約900rpm (轉(zhuǎn)每分鐘)至約IlOOrpm旋轉(zhuǎn)具有交聯(lián)粘合劑的承載基板約20秒至約30秒且然后以約3400rpm至約3600rpm旋轉(zhuǎn)具有交聯(lián)粘合劑的承載基板約10秒至約30秒，將交聯(lián)粘合劑旋涂在承載基板上。在不同實施例中，以約600rpm至約700rpm旋轉(zhuǎn)具有交聯(lián)粘合劑的承載基板以涂敷承載基板的表面，然后以約3400rpm至約3600rpm旋轉(zhuǎn)以控制交聯(lián)粘合劑的厚度。
[0063]在旋涂之前，交聯(lián)粘合劑能夠分配到承載基板的幾何中心上或上方。在不同的實施例中，交聯(lián)粘合劑可以在承載基板旋轉(zhuǎn)的同時分配到承載基板上或上方。
[0064]沉積工序之后承載基板上的交聯(lián)粘合劑的厚度可以在約五微米和約十五微米之間。在另一實施例中，沉積工序之后承載基板上的交聯(lián)粘合劑的厚度可以在約三微米和約十五微米之間。在相同或不同實施例中，沉積工序之后承載基板上的交聯(lián)粘合劑的厚度可以在約十微米和約十二微米之間。
[0065]圖1的方法100繼續(xù)到烘焙交聯(lián)粘合劑的工序116。在一些實施例中，交聯(lián)粘合劑可以被烘焙以去除溶劑。例如，交聯(lián)粘合劑可以在80°C烘焙三十分鐘，然后在130°C烘焙十五分鐘。
[0066]在另一些示例中，交聯(lián)粘合劑不被烘焙。例如，如果交聯(lián)粘合劑不包括任何溶劑，烘焙不是必需的。此外，如果交聯(lián)粘合劑非常粘滯，甚至可以在工序115中沉積粘合劑之前添加溶劑到交聯(lián)粘合劑以減小粘滯性。
[0067]之后，承載基板可以置于保護(hù)模板上。如圖5所示，柔性基板已耦接到保護(hù)模板的一部分(或一半)，具有交聯(lián)粘合劑的承載基板可以置于保護(hù)模板的另一部分(或一半)上。在一些示例中，交聯(lián)粘合劑在此時仍是液態(tài)形式。因此，涂敷有交聯(lián)粘合劑的承載基板可以在與柔性基板耦接之前水平儲存約八至約十二小時。
[0068]接下來，圖1的方法100包括在承載基板和柔性基板兩者均位于保護(hù)模板半部之間的同時利用交聯(lián)粘合劑將承載基板耦接到柔性基板的工序117。柔性基板的第二表面可以置于承載基板的第一表面之上，粘合劑位于柔性基板的第二表面與承載基板的第一表面之間。
[0069]在一些示例中，通過在保護(hù)模板的半部之間層壓柔性基板組件，利用交聯(lián)粘合劑將承載基板耦接到柔性基板，從而去除承載基板與柔性基板之間的氣泡。層壓柔性基板包括首先將承載基板與柔性基板對準(zhǔn)從而層壓時承載基板和柔性基板被對準(zhǔn)。然后，對準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)可以傳送經(jīng)過熱壓層合機(jī)，其可以是與圖2的工藝237的層合機(jī)相同的層合機(jī)。柔性基板組件可以以約0.4至0.6米每分鐘的速度層壓。
[0070]此外，在各種實施例中，層壓時保護(hù)材料可以粘附到保護(hù)模板。為了避免該問題，在工藝237和/或工藝232的層壓之前，屏蔽材料可以位于保護(hù)模板與保護(hù)材料之間。屏蔽材料可以是例如蠟紙。在一實施例中，當(dāng)從制造商獲得時，屏蔽材料可初始就耦接到保護(hù)材料。
[0071]在相同或不同的實施例中，一些交聯(lián)粘合劑可以在層壓期間從承載基板與柔性基板之間擠出并粘附到柔性基板的第一側(cè)或頂部，特別是因為承載基板和上面的交聯(lián)粘合劑層稍大于柔性基板。然而，保護(hù)材料的存在防止了該問題的發(fā)生。擠出并粘附到保護(hù)材料(而不是柔性基板)頂部的交聯(lián)粘合劑無關(guān)緊要，因為保護(hù)材料最終被去除并丟棄。
[0072]圖5示出根據(jù)第一實施例在將承載基板551耦接到柔性基板組件440之后柔性基板組件440的局部剖視圖。在此實施例中，交聯(lián)粘合劑552將承載基板551的表面561耦接到柔性基板350的表面562。保護(hù)材料453位于柔性基板350的表面556上。屏蔽材料554位于保護(hù)材料453與保護(hù)模板455之間。保護(hù)模板455彎折,使得保護(hù)模板455也位于承載基板551的表面563之下。帶456將保護(hù)模板455耦接到柔性基板456。
[0073]再次返回參照圖1，方法100繼續(xù)到處理柔性基板組件的工序118。圖6是流程圖，示出根據(jù)第一實施例的處理柔性基板組件的工序118。
[0074]圖6的工序118包括切割柔性基板組件的工藝630。在一些示例中，使用一對陶瓷剪刀來切割保護(hù)模板并越過柔性基板的位于保護(hù)模板之間的對準(zhǔn)突片，但是對準(zhǔn)突片不被完全去除。在切割柔性基板組件之后，保護(hù)模板可以用手從屏蔽材料和承載基板剝離或以其它方式去除。圖7示出根據(jù)第一實施例在切割柔性基板組件并去除保護(hù)模板之后的柔性基板組件440的剖視圖。更具體地，在圖7中，保護(hù)模板455 (圖4和5)、帶456 (圖4和5)以及柔性基板350的突片351已經(jīng)被去除。
[0075]再參照圖6，工序118中的下一工藝是手工去除屏蔽材料的工藝631。在一些示例中，柔性基板組件置于工作臺的邊緣，使屏蔽材料面向工作臺。柔性基板組件緩慢移動離開工作臺，同時屏蔽層從柔性基板組件去除(例如，剝離)。也就是說，屏蔽層可以通過在柔性基板組件水平移動離開工作臺的同時從工作臺的邊緣向下剝離屏蔽材料來去除。在一些示例中，如果去除屏蔽層之后柔性基板沒有合適地居中于承載基板上或者以其它方式與承載基板對準(zhǔn)，則塑料基板可以滑到與承載基板對準(zhǔn)。
[0076]隨后，圖6的工序118包括從柔性組件去除對準(zhǔn)突片的工藝632。在一些示例中，對準(zhǔn)突片可以利用陶瓷剪刀從柔性基板切除。切割應(yīng)緩慢進(jìn)行，因為柔性基板沿z方向的任何移動(相對于承載基板)可能導(dǎo)致柔性基板從承載基板層離。如果發(fā)生層離，柔性基板組件可以被再層疊。圖8示出根據(jù)第一實施例在去除對準(zhǔn)突片之后的柔性基板組件440的首1J視圖。
[0077]接下來，圖6的工序118包括清潔柔性基板組件的工藝633。在一些示例中，柔性基板組件用己烷清潔。己烷可以通過旋轉(zhuǎn)柔性基板組件并噴射己烷在保護(hù)材料上來施加。在保護(hù)材料被清潔之后，承載基板的暴露表面和邊緣被用己烷擦拭清潔。
[0078]圖6的工序118繼續(xù)到固化交聯(lián)粘合劑的工藝634。在相同或不同實施例中，交聯(lián)粘合劑被UV固化。例如，柔性基板組件可以在室溫下暴露到UV光約15到25秒以固化交聯(lián)粘合劑。在一些實施例中，交聯(lián)粘合劑可以用在約320nm (納米)至約390nm的UV光范圍且具有約75mW/cm2強(qiáng)度的UV光來固化。由康涅狄格州的Torrington的Dymax公司制造的Dymax2000-EC UV固化泛光燈可以用于固化交聯(lián)粘合劑。
[0079]在各種示例中，交聯(lián)粘合劑在工藝636中的烘焙期間被熱固化。在一些示例中，交聯(lián)粘合劑的邊緣被UV固化，其余的交聯(lián)粘合劑在工藝636的烘焙期間被熱固化。
[0080]隨后，圖6的工序118包括從柔性基板組件去除保護(hù)材料的工藝635。在一些示例中，保護(hù)材料可以利用鑷子緩慢去除。在去除工藝期間，保護(hù)材料保持得盡可能平以避免柔性基板從承載基板層離。在另一些示例中，保護(hù)材料可以通過UV光而變得可去掉。在這些示例中，保護(hù)材料在UV曝光期間將失去其粘性。圖9示出根據(jù)第一實施例在從柔性基板組件去除保護(hù)材料之后柔性基板組件440的剖視圖。
[0081]接下來，圖6的工序118包括烘焙柔性基板組件的工藝636。烘焙柔性基板組件可以有助于減小柔性基板中的變形、拱起和翹曲。在一些實施例中，烘焙還可以固化粘合劑。
[0082]在一些示例中，柔性基板組件可以利用真空烘焙工藝烘焙。例如，包含柔性基板組件的爐中的溫度可以在兩至三個小時逐漸上升到約160°C至約190°C。柔性基板組件可以在約I毫托至約10毫托的壓強(qiáng)下在180°C烘焙約50分鐘至70分鐘。爐中的溫度然后可以下降到約90°C至115°C之間，柔性基板組件可以再烘焙約七小時至約九小時。也可以使用其它烘焙工藝。在完成烘焙工藝之后，柔性基板組件可以被清潔并置于約90°C至110°C的爐中最少約兩小時。
[0083]在烘焙柔性基板組件之后，工序118完成。再返回參照圖1，方法100包括在柔性基板的表面上制造一個或更多電部件的工序119。在一些示例中，一個或更多有源器件(例如，晶體管)和無源器件(例如，電阻器)可以形成在柔性基板的第一表面上。在相同或不同的實施例中，制造于柔性基板上的一個或更多電部件可以包括一個或更多薄膜晶體管、有機(jī)發(fā)光二極管、無機(jī)發(fā)光二極管、電極陣列、場效應(yīng)晶體管和/或無源結(jié)構(gòu)。
[0084]圖10示出根據(jù)第一實施例在柔性基板350的表面556上制造一個或更多電部件1058之后柔性基板組件440的剖視圖。
[0085]再參照圖1，圖1的方法100繼續(xù)到從承載基板去除柔性基板的工序120。在一些示例中，柔性基板可以通過手工從承載基板剝離塑料基板而從承載基板去除。圖11示出根據(jù)第一實施例在從承載基板去除柔性基板350之后的柔性基板組件440的剖視圖。
[0086]如這里所述的方法100和類似方法可以允許以零變形或至少最小的變形(例如小于或大約由馬薩諸塞州的Wilmington的Azores公司制造的Azores5200的靈敏度極限)在柔性基板上制造一個或更多電部件。在柔性基板上制造電部件的現(xiàn)有技術(shù)方法遭受顯著變形的問題，其會導(dǎo)致操縱錯誤、光刻對準(zhǔn)錯誤以及線/層缺陷。
[0087]盡管已經(jīng)參照具體實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以進(jìn)行各種改變而不偏離本發(fā)明的思想或范圍。例如，將容易顯見的是，額外的烘焙和/或清潔工序可以添加到方法100。此外，這里描述的手工工序可以通過機(jī)械自動進(jìn)行。這樣的改變的額外示例已經(jīng)在前面的描述中給出。因此，實施例的公開旨在是說明本發(fā)明的范圍，而不是意在限制。本發(fā)明的范圍旨在僅限制到所附權(quán)利要求所要求的程度。對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將易于顯見的是，這里公開的柔性基板組件和方法可以以各種實施方式實施，前面對這些實施方式中的某些的論述不一定代表對全部可行實施方式的完整描述。而是，對附圖的詳細(xì)描述以及附圖本身公開了至少一個優(yōu)選實施例，并且可以公開備選實施例。
[0088]任何特定權(quán)利要求中主張的全部元件對于該特定權(quán)利要求主張的實施例而言是必要的。因此，一個或更多所主張元件的替代構(gòu)成重構(gòu)而非修補(bǔ)。此外，已經(jīng)關(guān)于具體實施例描述了益處、其它優(yōu)點和問題的解決方案。然而，益處、優(yōu)點、問題的解決方案以及可導(dǎo)致任何益處、優(yōu)點或解決方案發(fā)生或變得更顯著的任何元件或多個元件不會被解釋為任何或全部權(quán)利要求的關(guān)鍵、必需或必要的特征或元件。
[0089]此外,這里公開的實施例和限制不在貢獻(xiàn)條款(doctrine of dedication)下貢獻(xiàn)給公眾，如果實施例和/或限制符合以下情況的話:(I)沒有在權(quán)利要求中明確主張；以及
(2)在等效條款下，是或潛在是權(quán)利要求中的明確元件和/或限制的等價。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 提供承載基板； 提供交聯(lián)粘合劑，該交聯(lián)粘合劑配置為以小于約2X 10_4托-公升每秒的速率排氣； 提供塑料基板；以及 利用該交聯(lián)粘合劑將該承載基板耦接到該塑料基板。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在將該承載基板耦接到該塑料基板之后，從該承載基板去除該塑料基板。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括以下中的至少一個: 在將該承載基板耦接到該塑料基板之后，熱固化該交聯(lián)粘合劑； 在將該承載基板耦接到該塑料基板之后，用紫外光固化該交聯(lián)粘合劑； 在將該承載基板耦接到該塑料基板之前，烘焙該塑料基板；或 在將該承載基板耦接到該塑料基板之前，烘焙該交聯(lián)粘合劑。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一個為: 提供該承載基板包括:提供至少具有至少一個拋光的表面的承載基板； 提供該承載基板包括:提供包括下列中的至少一種的承載基板:氧化鋁、硅、不銹鋼或藍(lán)寶石；· 提供該承載基板包括:提供包括熱膨脹系數(shù)與該塑料基板匹配的材料的承載基板；提供該塑料基板包括:提供包括下列中的至少一種的塑料基板:聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚酰亞胺、聚碳酸酯、環(huán)烯烴共聚物或液晶聚合物； 提供該塑料基板包括提供具有小于約5GPa的彈性模量的塑料基板；或 提供該塑料基板包括提供具有在約100微米至約200微米的范圍內(nèi)的厚度的塑料基板。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中: 提供該交聯(lián)粘合劑包括提供交聯(lián)丙烯酸粘合劑。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中: 提供該交聯(lián)粘合劑包括:提供該交聯(lián)粘合劑，使得在該承載基板與該塑料基板之間的該交聯(lián)粘合劑的厚度在約五微米至約十五微米的范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，還包括: 在將該承載基板耦接到該塑料基板之后，在該塑料基板的表面上制造一個或更多電部件。
8.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，其中: 將該承載基板耦接到該塑料基板包括: 在該承載基板的第一表面上沉積該交聯(lián)粘合劑； 旋轉(zhuǎn)該承載基板和該交聯(lián)粘合劑以將該交聯(lián)粘合劑散布在該承載基板的第一表面上；以及 將該塑料基板的第一表面置于該承載基板的第一表面上，該交聯(lián)粘合劑位于該塑料基板的第一表面與該承載基板的第一表面之間。
9.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，其中: 將該承載基板耦接到該塑料基板包括:利用下列技術(shù)中的至少一種在該承載基板的第一表面上沉積該交聯(lián)粘合劑:旋涂、噴涂、擠壓涂敷、預(yù)制品層合、狹縫模具式涂敷、或網(wǎng)印層合。
10.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，還包括: 在將該承載基板耦接到該塑料基板之前，將保護(hù)材料貼附到該塑料基板的至少第一表面，其中將該承載基板耦接到該塑料基板包括使用該交聯(lián)粘合劑將該承載基板耦接到該塑料基板的第二表面。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 提供保護(hù)模板；以及 將該保護(hù)模板耦接到該塑料基板， 其中: 該保護(hù)材料至少部分地位于該保護(hù)模板與該塑料基板之間。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括: 在該保護(hù)模板和該保護(hù)材料之間提供屏蔽材料。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括:層合該承載基板、該交聯(lián)粘合劑、該塑料基板、該保護(hù)模板、該保護(hù)材料和該屏蔽材料。
14.一種柔性基板組件，包括: 具有第一表面的承載基板； 交聯(lián)粘合劑，該交聯(lián)粘合劑配置為以小于約2 X 10_4托-公升每秒的速率排氣；以及 塑料基板，具有第一表面和與該第一表面相反的第二表面， 其中: 該承載基板的第一表面用該交聯(lián)粘合劑耦接到該塑料基板的第一表面。
15.如權(quán)利要求14所述的柔性基板組件，其中至少一個為: 該承載基板包括與該承載基板的第一表面相反的拋光的表面； 該承載基板包括氧化鋁、硅、不銹鋼或藍(lán)寶石中的至少一種； 該承載基板為熱膨脹系數(shù)與該塑料基板匹配； 該塑料基板包括聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚酰亞胺、聚碳酸酯、環(huán)烯烴共聚物或液晶聚合物中的至少一種； 該塑料基板包括小于約5GPa的彈性模量；或 該塑料基板包括在約100微米至約200微米的范圍內(nèi)的厚度。
16.如權(quán)利要求14所述的柔性基板組件，還包括: 下列中的至少一種位于該塑料基板的第二表面:一個或更多薄膜晶體管、有機(jī)發(fā)光二極管、無機(jī)發(fā)光二極管、電極陣列、場效應(yīng)晶體管或無源結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求14所述的柔性基板組件，其中: 在該承載基板與該塑料基板之間的該交聯(lián)粘合劑的厚度在約五微米至約十五微米的范圍內(nèi)。
18.如權(quán)利要求14至17中任一項所述的柔性基板組件，還包括: 在該塑料基板的第二表面上的保護(hù)材料； 在該保護(hù)材料之上的保護(hù)模板；以及 在該保護(hù)材料與該保護(hù)模板之間的屏蔽材料。
19.一種方法,包括: 提供承載基板； 提供交聯(lián)粘合劑，該交聯(lián)粘合劑配置為以小于約2X 10_4托-公升每秒的速率排氣； 提供塑料基板；以及 利用該交聯(lián)粘合劑將該承載基板耦接到該塑料基板，其中利用該交聯(lián)粘合劑將該承載基板耦接到該塑料基板包括: 將該交聯(lián)丙烯酸粘合劑旋涂在該承載基板的第一表面上使得該交聯(lián)粘合劑的厚度在約五微米至約十五微米的范圍內(nèi)； 使用該交聯(lián)丙烯酸粘合劑以將該承載基板的第一表面耦接到該塑料基板的第一表面；以及 層合該承載基板和該塑料基板，該交聯(lián)丙烯酸粘合劑位于該承載基板和該塑料基板之間。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括: 在將該承載基板耦接到該塑料基板之后，在該塑料基板的第二表面上制造一個或更多電部件。
【文檔編號】H05K1/03GK103596370SQ201310576481
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2009年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2008年12月2日
【發(fā)明者】J.?？? S.阿吉諾, D.E.羅伊, S.奧羅爾克, R.諾喬凱蒂斯 申請人:代表亞利桑那大學(xué)的亞利桑那校董會