TWI300033B - Electrical interconnect assemblies and methods of forming same - Google Patents

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1300033 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於電氣互連體總成及其形成方法。 L先前 5 發明之背景 [0001] 在操作上會潛在地破壞環境之電子裝置在設計上 已產生具挑戰性的問题。環境的破壞可能係由於一些外在 因素、，譬如大氣中_、氣，以及/或由電子裝置本身所造成 的狀況。電子裝置造成環境之破壞的-例為喷墨列印裝 10置墨列印裝置自配置在一個或數個列印匿上之喷孔喷 出l體土水至列印媒體上以形成所欲的景多像。在墨喷出 的過程中，噴出的某些墨水實際上不會造成所欲的影像， 而會變成所謂的、、非目標墨水 [0002] 該非目標墨水可具有數種形式。一般而言，非目標 15墨水會變成霧狀，粉狀，或流體膠質，因此可沖流並掉落 至列印裝置，尤其是列印匣之構件上。該非目標墨水可降 、、及某二構件’尤其是共同包括金屬的數個導電體。導電體 很難在兩個或數個導電體形成一、、電氣互連體,，的狀況下 免於降解。 20 [00G3]因此，本發明備置—種保護電氣互連體不降解的方 法，以及該方法所製成的被保護結構體。 【發明内容】 發明之摘要 本發明係有關於-種電氣互連體總成形成方法，其包 1300033 括：選擇地施加一電連接材料至包括一列印匣的第一組 電導電體及第二組電導電體中的至少之一；施加一大體 上可流動材料至第一及第二組電導電體；在第一組電導 電體的個別導電體及第二組電導電體的個別導電體之間 5 形成一電氣互連體；以及暴露電氣互連體至足以熔化電 連接材料之狀況，其中該狀況造成大體上可流動材料變 成大體上不可流動，且其中大體上不可流動的材料大體 上密封電氣互連體於墨水之外。 圓式之簡單說明 10 [0004]圖式中相同的構件用來表示相似的裝置及構件。 [0005] 第1圖顯示依據一實施例的一例示列印裝置之前視 圖。 [0006] 第2及3圖顯示適用於某些例示列印裝置之例示列 印匣的立體圖。 15 [0007] 第4圖顯示如第3圖中所示的例示列印匣之部份的 立體圖。 [0008] 第5圖顯示如第3圖中所示的例示列印匣之部份的 頂視圖。 [0009] 第6圖顯示如第3圖中所示的例示列印匣之部份的 20 側視圖。 [0010] 第7圖顯示第6圖中所示之例示列印匣之部份的一 部份之放大圖。 [0011] 第8圖顯示依據一實施例之一電氣互連體總成。 [0012] 第9圖顯示依據一實施例的兩個例示支持結構體的 1300033 側視圖。 [0013] 第10圖顯示第9圖中所示的兩個例示支持結構體的 側視圖，其中加入依據一實施例的另一構件。 [0014] 第11圖顯示第10圖中所示的兩個例示支持結構體 5 的側視圖，其中加入依據一實施例的另一構件。 [0015] 第12圖顯示由依據一實施例之如第11圖中所示的 支持結構體及構件形成的一例示互連體總成的側視圖。 I：實施方式1 較佳實施例之詳細說明 10 [0016] 以下所述之實施例與電氣互連體總成及其製造方 法有關。一電氣互連體包括至少以電連接至另一導電體的 一導電體。一適合的電氣互連體包括藉由熔接或其他材料 以電連接至一第二導電體的一第一導電體。該電氣互連體 的至少一部份上具有可包括如環氧的保護材料，以保護電 15 氣互連體不降解。在某些實施例中，保護材料大體上以可 流動狀態繞著電氣互連體以及/或第一及第二導電體之附 近部份塗敷。 [0017]然後，保護材料可處理成一大體上非流動狀態，以 提供流體保護至電氣互連體以及/或保護電氣互連體不降 20 解，本文中所提及的流體保護可包括由於在流體以及/或氣 體狀態下的任何流體所造成的破壞以及/或以流體所容納 的任何材料所造成的破壞。在某些實施例中，流體保護可 阻止流體進入可造成包含在其中的構件之降解的區域中。 在某些實施例中，保護材料藉由以接合或黏接至導電體以 1300033 及支持結構體的部份提供此種保護或至少部份的保護。 _8]衫些實施例中，保騎料可在互連體形成之前施 加至兩個導電體之一或兩個導電體。在另一些實施例中， 保護材料亦可為協助電氣互連體形成的助炼劑。 5 [0019]電氣互連體通常在一個或數個導電體被第一支持 結構體支持，且以電連接至被一第二支持結 、 個或數個導電體的狀況下稱為 ''電氣互連體總成電氣互 連體特別容易降解’且可由保護材料保護。保護材料可使 電氣互連體以及/或電氣互連體總成免於降解，具有電絕緣 10 性，以及/或機械上的穩定性。 、' [〇_本文中的實施例係運用於包㈣墨列印s或、、列印 E”的一部份之電氣互連體總成，但須瞭解的是各實施例 亦可應用於其他非喷墨式列印匣。 例示列印裝置 15 [0021]第1圖顯示為一噴墨印表機10的列印裝置。 芒 表機H)可為但不須要-定是惠普公司生產的= 機。喷墨印表機1〇基本上可作黑白及彩色列印。、、列印土 -詞係指任何種類的喷出墨水或其他材料至列印媒體^ 獲得其至少一部份功能的印表機或列印裝置。 以 [0022] 雖然本文中揭露作為例示之一 貰墨印表機，須知描 露的實施例之特徵可應用於其他種類的採用噴墨列/一 或列印裝置，或其他越噴出裝置，如影印機，件 [0023] 第2圖顯示可架設於列印裝置，如' 贺墨印表機10中 的/列印匣2 0。該列印匣可電連接至一控制器， ""如處理^ ’ 20 1300033 用壽命 並被其所㈣，以選擇地噴出墨水而在列印媒體上形成所 欲的〜像歹4印g可設計成可在列印裝置之使用壽命中 曰換或在功虹可設計成具有等於或大於列印裝置之使 5 [0024]歹,j ep g 20具有一個或數個列印頭22，其各包括—個 或數個大體上以線性噴孔列26配置的喷孔24。一流體，如 墨水，可選擇地自個別噴孔24喷出，以在列印媒體，如紙 張或透明片上形成所欲的影像。在某些實施例中，列印匿 20以及/或列印媒體可相互移動，以形成所欲影像之部份。 10列印匣20可包含一内部墨水源以及/或可連接至一外部墨 水源’以供應墨水至各噴孔24。 [0025] 第3圖顯示另一種用於不同例示列印裝置中的列印 匣20a。列印匣20a具有一列印頭22a，其藉由一彎曲電路34 連接至一印刷電路板(PCB)32。PCB 32定位在列印匣的一第 15 一表面36上。該列印頭22a定位在列印匣的一第二表面38 上。而在此實施例中大垂直於表面36。 [0026] 第4圖洋細地顯示列印頭22a，彎曲電路34及PCB 32。在此實施例中，列印頭22a包括六個大體上線性的噴孔 列26a。各列具有數個喷孔24a。列印頭22a大體上連接至彎 2〇 曲電路34，其以電連接列印頭至PCB 32。PCB具有一第一 表面42，以及一大體上相對的第二表面44(如第5圖所示）。 [0027] 第5圖顯示PCB的第二表面44以及面向第3圖中所 示列印匣的表面36、38之彎曲電路34的對應圖式。在此圖 中，某些構件的部份被擋住，因此，為清楚起見被播住的 1300033

一第一支持結構體 彎曲電路34包括支 4份以虛線表示。彎曲電路34及PCB 體總成50之一實例。一電氣互遠 。由第一支持結 [0028]在此實施例中，PCB 32包括一】 52，其支持數個導電體54a-p，類似地，彎 持數個導電體58a_p的_第二支持結構體％ 構體支持的個別導電體可以電連接至在—電氣互連體伽 旁的一個別導電體58a。 j 〇29] 支持結構體可包括任何適合的材料，如塑膠，陶 瓷或複合物。在此實施例中，包括PCB 32的第一支持結構 體52為塑膠，而包括弯曲電路34的第二支持結構體％為如 Kapton®的聚醯胺材料。 [0030] 第6圖顯示第5圖中所示的電氣互連體總成5〇之侧 15視圖。—電氣互連體59a之一實例以電連接第一導電體54a 及第二導電體58a。 [0031] 第7圖顯示第6圖之電氣互連體總成50的放大圖。在 此實施例中包括焊料72的一電連接材料為在第一導電體 54a與第二導電體58a之間的接觸部，以形成其間的電氣互 2〇連體59a。因此，電氣互連體59a至少一部份包括焊料72， 以及各第一及第二導電體54a、58a的一部份。其他電連接 材料可包括導電黏著劑及覆銅材料等。 [0032] —材料，如保護材料74，在某些實施例中，大體上 圍繞電氣互連體59a。該保護材料可保護墨水，以及/或保護 10 電氣互連體不降解。在 導電體接合或I味的伴=實施例中，此種保護可藉由與 材料包括縣红少部份地達成。—種保護 括除了保護功k外可:料。在某些實施例中，環氧包 熔劑。 岛助電連接導電體至焊料的環氧助 某此i施：，實施例中’保護材料可包括數個混合物。在 :實，例中’―個或數個該複 實施例中，笨 隹1^ 作為固化劑。5的環氧祕劑中的助溶劑混合物亦 10 黏接i ^7施财’環氧祕劑可增加焊料與導電體 ^ ^ -、力適3的環氧為可購自如Indium公司處 公司之產品。一種適合的環氧包括IndiUm公司的 15 „、㈣㈣74亦可與第—以及/或第二支持結構體 、56接合或黏接，以提供流體保護。此外，在保護材料 ”個或數個支持結構體接合以及/或黏接的某些實施例 中亦可達成其他優點。譬如，保護材料可增加第一及第 二支持結構體之間的機械強度。 _6]第8圖顯示可包括列印裝置之一部份的另一例示電 2〇氣互連體總成5〇q之横截面圖。電氣互連體總成5〇q包括支 持第一導電體54θ的一第一支持結構體52q，以及支持一 第一導電體58q的一第二支持結構體56q。焊料72q促成在導 電體54q及58q之間的一電氣互連體599之形成。 [0037〗保護材料74q可保護電氣互連體59q不降解。此種降 1300033 解如潮濕破壞，以及如墨水之數種流體的破壞。某些墨水 為以水為主的，且包含可即使當水蒸發或驅散後仍會導致 降解的一些複合物。在此實施例中，可選擇一種保護材料， 其可保護電氣互連體不受流體以及/或數種可能會破壞電 5 氣互連體之固態複合物影響而降解。熟悉此技藝人士可瞭 解其他實施例。 [0038] 第9-12圖顯示兩個支持結構體及其相關導電體連 接在一起以形成一電氣互連體總成的一例示方法。 [0039] 參看第9圖，第一支持結構體52r支持一第一導電體 10 54r，而第二支持結構體56r支持第二導電體58r。第10圖顯 示定位在導電體54r的一部份上之焊料72r。在此實施例中， 焊料定位於其上的導電體之部份可包括導電體的干擾區。 [0040] 在某些實施例中，焊料72r包括可以所欲圖樣絲網 印刷，以精確地熔接膏至個別導電體54r上的膏狀焊料。譬 15 如，膏狀焊料可以模板印刷或熱氣整平方式施加。雖然此 實施例顯示焊料定位在第一支持結構體的導電體54r，其他 實施例可選擇地或另外地定位焊料至第二支持結構體的導 電體上。 [0041] 在某些實施例中，焊料72r可具有一清潔成份，如 20 助熔劑，以促成一有效電氣互連體的形成，如配合第11圖 之說明。第11圖顯示靠近其上定位焊料72r之導電體54ι•的一 部份而塗敷的保護材料74r。 [0042] 在某些實施例中，保護材料可以大體上可流動狀態 塗敷，以利於塗敷。譬如，在保護材料包括環氧的狀況中， 12 1300033 它可以促成保護材料流動的溫度塗敷，在—此種實例中， 環氧在室溫下塗敷。其他實例可使用大約低於或高於室溫 的環氧塗敷溫度。 [0043] 可使用不同的方法以塗敷保護材料。在—實例中， 5若所欲，保護材料可以壓力自一注射器或套管中喷出保護 材料。此僅為-適合的塗敷技術。其他適合的塗敷技術為 熟悉此技藝人士所知。在此實例中，焊料及保護材料定位 在同導電體54r上。其他方法可定位焊料於一導電體上， 而保護材料於另-導電體上，譬如，焊料仏可定位在第二 1〇導電體581·上，而保護材料7攸位在第—導電體$社。 [0044] -電氣互連體撕可藉由定位第_導電體&的一 界面區或-部份靠近第二導電體撕的一部份或界面區。在 某些實施例中，導電體可相互接觸。在其他實施例中，電 流可在導電體之間經由焊料72r而流動。 15 [0045]在某些實施财，界面區可藉由再流動焊料或造成 它與導電體黏接以及/或接合等等因素而連接。接下來，焊 料可主動地或被動地再固化。譬如，該構件可僅再回到室 溫環境下—般足以允許焊料再IS化的時間。 [〇〇46]第12圖顯示使用—熱桿或電熱極122以形成一電氣 20互連體59r的此種方法。適合的電熱極可包括錄絡合金陶 €，鈦’鶴或氮化蝴等等。其他用以形成電氣互連體的適 合方法可包括雷射焊接，熱氣整平方式焊接，以及波浪焊 接等等。 [0047]纟某些實施例巾，電熱極122可施加壓力並傳送熱 13 1300033 此至電氣互連體總成。在此方法中，電熱極不直接接觸導 電體，但可間接地經由第二支持結構體56r施加熱及壓力。 在某些方法中，電熱極122可再液化焊料72r，而焊料721^在 第一及第二導電體54r、58r的出現下可再固化。此種方法可 5允許焊料與導電體黏接或接合，以形成一電氣互連體59r。 [0048]其他方法可以其他方式熔化或造成焊料之相位的 改變，譬如，在某些實施例中，一電氣互連體總成的構件 可定位在一加熱環境中，或暴露至足以熔化焊料的其他狀 況下。 10 [〇〇49]適合的焊料或膏狀焊料可依據相對於可造成其他 構件，如第一及第二支持結構體受損之溫度的焊料熔化溫 度等因素而選擇。可使用各種含鉛或不含鉛焊料。在某些 實施例中，再流動溫度範圍在2〇〇-3〇〇c的焊料。其他實施 例可使用具有其他熔化以及/或再流動溫度的焊料。在另一 15實施例中，可使用波浪焊接，以造成焊料接合導電體。 [0050] 在某些方法中，電熱極122可促成保護材料在一大 體上提供電氣互連體保護的不可流動狀態。足以促成保護 材料變成大體上不流動之狀況的實例可包括加熱保護材 料，暴露它至UV光線中，以及/或僅允許它在一段時間内不 2〇受干擾。在此處所室的實例中，電熱極122所提供的能量可 促成保護材料變得大體上無法流動。 [0051] 在保護材料包括環氧的實施例中，此一方法可使保 羞材料固化。在某些適合的方法中，固化可造成環氧與支 持結構體接合或黏接，如此可更進一步保護電氣互連體。 14 1300033 [0052] 某些實施例可採用熱配合保護材料及焊料，在此一 實施例中，選擇的環氧可藉由暴露至亦使焊料再流動但不 會破壞支持結構體或其他相關構件之溫度。在某些此實施 例中，當構件足夠地冷卻以固化焊料時，可製成一電氣互 5連體總成，其不僅備置導電體之電連接，且保護構件不降 解。 [0053] 實例電氣互連體總成及例示的製成它們的方法可 具有許多應用，譬如，在一應用中，例示之方法可在—列 印頭上使用’以達成無窗垂片接合。在此一例示應用中， 10包括一無窗垂片接合的可製成的一電氣互連體總成。此— 無窗垂片接合可對包含在其中的電構件提供有效的保護。 此外’現有的垂片接合技術造成自列印頭之表面突出的— 密封珠緣。相反地，某些揭露的實施例可形成大體上與列 印頭表面對齊的一垂片接合。熟悉此技藝人士應可瞭解許 15多其他適合的應用。熟悉此技藝人士應瞭解許多依據揭露 實施例之精神的其他適合之應用。 結論 [0054] 以上揭露之實施例提供組合電氣互連體總成之方 法及其製成的總成。該電氣互連體總成可允許來自兩個不 20同構件或支持結構體的導電體在一電氣互連體上以電連 接。電氣互連體總成可具有繞著電氣互連體而定位的一保 護材料，以減少流體以及/或其他材料對於電氣互連體及相 關導電體造成的降解。 [0的5]雖然本發明已針對其結構上的特徵及方法步驟揭 15 1300033 露如上，須瞭解的是申請專利範圍所界定的本發明不限於 揭露之特徵或步驟。該揭露之特徵及步驟為實施本發明的 實例。 【圖式簡單說明】 5 第1圖顯示依據一實施例的一例示列印裝置之前視圖； 第2及3圖顯示適用於某些例示列印裝置之例示列印匣 的立體圖； 第4圖顯示如第3圖中所示的例示列印匣之部份的立體 圖； 10 第5圖顯示如第3圖中所示的例示列印匣之部份的頂視 圖； 第6圖顯示如第3圖中所示的例示列印匣之部份的側視 圖， 第7圖顯示第6圖中所示之例示列印匣之部份的一部份 15 之放大圖； 第8圖顯示依據一實施例之一電氣互連體總成； 第9圖顯示依據一實施例的兩個例示支持結構體的側 視圖， 第10圖顯示第9圖中所示的兩個例示支持結構體的側 20 視圖，其中加入依據一實施例的另一構件； 第11圖顯示第10圖中所示的兩個例示支持結構體的側 視圖，其中加入依據一實施例的另一構件；以及 第12圖顯示由依據一實施例之如第11圖中所示的支持 結構體及構件形成的一例示互連體總成的側視圖。 16 1300033 【圖式之主要元件代表符號表】 10 喷墨印表機 20 列印匣 20a 列印匣 22 列印頭 22a 列印頭 24 喷孔 24a 喷孔 26 喷孔列 26a 喷孔列 32 印刷電路板(PCB) 34 彎曲電路 36 列印匣的表面 38 列印匣的表面 42 第一表面 44 第二表面 50 電氣互連體總成 50q 電氣互連體總成 50r 電氣互連體總成 52 第一支持結構體 52a 第一支持結構體 52r 第一支持結構體 54a 第一導電體 54p第一導電體 54q第一導電體 54r第一導電體 56 第二支持結構體 56q第二支持結構體 56r第二支持結構體 58a第二支持結構體 58p第二支持結構體 58q第二支持結構體 58r第二支持結構體 59 電氣互連體 59a電氣互連體 59q電氣互連體 59r電氣互連體 72 焊料 72q焊料 72r焊料 74 保護材料 74q保護材料 74r保護材料 122 電熱極 17

Claims (1)

1300033 拾、申請專利範圍： 種電氣互連體總成形成方法，其包括： 選擇地施加-電連接材料至包括—列料的第一組 電導電體及第二組電導電體中的至少之一； 體施加-大體上可流動材料至第一及第二組電導電 〜y屯肢久罘二细 的個別導電體之間形成一電氣互連體；以及 10 15 20 暴露電氣互連體至足㈣化電連接材料之狀況，其 中該狀況造成大體上可流崎料變成讀产，、 =中大體上不可流動的材料大體上㈣電氣互2於 墨水之外。 2. 二1 專利範圍第1項的方法’其中暴露的動作造成可流 動材枓黏接至第-及第二組導電體之部份。 3. 二請專利範圍第1項的方法，其中選擇地施加一電連接 材料之動作包括選擇地施加焊料。 ㈣第3項的方法’其中選擇地施加焊料之動 作匕括選擇地施加貧狀焊料。 5·如申請專利範圍第i項的 ^ 八中施加一大體上可流動 才枓i括施加-大體上可流動助_材料。 6·如申請專利範圍第丨項的 包括施加環氧。 ，、中-大體上可流動材料 7‘如申請專利範圍第1項的方法，其中施加-大體上可流動 材料之動作包括施加環氧助熔劑。 18 1300033 8. —種電氣互連體總成形成方法，其包括： 施加焊料至以一第一支持結構體支持的一第一導電 體的一部份； 定位以靠近第一支持結構體之導電體的一第二支持 5 結構體支持的一第二導電體的一部份； 施加一大體上可流動材料靠近第一及第二導電體之 部份；以及 暴露第一導電體及第二導電體至足以造成焊料黏接 第一導電體之部份，以及第二導電體之部份，並在其間 10 形成一電氣互連體，並造成大體上可流動材料至提供流 體保護至電氣互連體的一大體上不可流動狀態的狀況。 9. 如申請專利範圍第8項的方法，其中暴露動作包括使焊料 再流動。 10.—種電氣互連體總成，其包括： 15 一第一支持結構體，其具有定位在其上的一個或數 個導電體； 一第二支持結構體，其具有定位在其上的一個或數 個導電體； 一電氣互連體，其在第一支持結構體的個別導電體 20 及第二支持結構體的一個別導電體之間；以及 一保護材料，其大體上圍繞電氣互連體，足以提供 電氣互連體流體保護。 19