TWI463615B - 以奈米管為基礎之具方向性導電黏著 - Google Patents

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Description

以奈米管為基礎之具方向性導電黏著
本發明係針對積體電路裝置及方法，且更特定言之係針對涉及黏著產品之應用。
積體電路工業已經歷允許顯著增加電路密度及複雜性且同樣地允許顯著減小電路組件及電路配置之尺寸的技術進步。此等技術進步已宣告該工業及對使用高密度、複雜且緊密之積體電路裝置之產品的相應需求同樣顯著增長。
為滿足此高密度及高功能性之需要，增加數目之外部電連接可與電路晶片建構於晶片之外部及接收晶片之半導體封裝之外部上，並用於將已封裝之裝置連接在一起。因為許多應用對速度及效率提出更高要求，所以與電路晶片之連接的電導率(及任何相關聯之損耗或延遲)已變得愈加重要。建構於外部之連接器已用於電連接諸如接合晶片、覆晶、封裝基板、球狀柵格陣列(BGA)基板及接腳柵格陣列(PGA)基板之不同電路組件。此等電連接促進在用於多種目的之電路組件之間的訊號傳遞。然而，滿足此等其它因素的同時達成所要電路連接器特徵一直具有挑戰性。
另外，經常需要更多功率消耗以向此等增加數目之電路提供功率。增加之密度及/或功率消耗通常導致增加之熱量生成，其對電路組件可能造成潛在的問題。另外，因為電路配置(及相應地，與電路配置相關聯之組件)之尺寸減小，所以此等電路配置經常置放於增加之熱相關應力的條件下。
此等及其它困難呈現對於建構用於多種應用之電路基板之挑戰。
本發明之各種態樣涉及使用積體電路及其它裝置實施之電路連接方法。本發明例示於許多建構及應用中，其中一些概述如下。
根據一實例實施例，碳奈米管用於將積體電路晶粒電耦接至諸如封裝基板之外部電路。
在本發明之另一實例實施例中，使用一帶狀黏著類型材料建構碳奈米管，其中該等碳奈米管配置於相對於該帶狀黏著類型材料之一長度之大體垂直的方向上。
在一建構中，上文所論述之帶狀黏著類型材料配置於積體電路裝置之間，其中該等碳奈米管電耦接該等積體電路裝置。例如對於垂直配置之積體電路裝置，此方法係可適用的，其中帶狀黏著類型材料配置於積體電路裝置之間並沿著積體電路裝置之面對表面延伸，且碳奈米管在垂直方向上延伸。在某些應用中，帶狀黏著類型材料配置於在積體電路裝置(例如，晶粒及基板)之面對表面處的互連線之間，其中碳奈米管電耦接該等互連線。
使用覆晶裝置、習知裝置、引線框及其它裝置，且使用包括與裝置之表面接點之直接連接及經由諸如使用引線框所建構之連接器之連接器的間接連接的各種連接器方法，各種裝置及方法製造及/或實施於其它實例實施例中。
本發明之以上概述並非意欲描述本發明之每一所說明的實施例或每一建構。下面由圖式簡單說明及實施方式更加特定地例示此等實施例。
雖然本發明可服從於各種修正及替代形式，但是其之細節已藉由圖式中之實例而予以展示且將詳細地描述。然而應瞭解，目的並非將本發明限制於所描述之特定實施例。相反，目的為涵蓋屬於如由附屬專利申請範圍所界定之本發明之範疇的所有修正、均等物及替代。
據信本發明可適用於涉及及/或得益於積體電路組件之電連接之多種電路及方法。雖然本發明不必受限於此等應用，但是經由對此環境中各實例之論述可最佳地獲得對本發明之各種態樣的瞭解。
根據本發明之一實例實施例，碳奈米管配置於一具方向性導電帶狀類型材料中，用於在該帶狀類型材料之表面之間導電及導熱。帶狀類型材料具有一長度、寬度及厚度，且碳奈米管配置於大體垂直於該長度及寬度之方向上，即在該厚度之方向上。在帶狀中包括例如黏著劑、塑膠及/或絕緣材料之基底材料將碳奈米管支撐於其配置中，且在某些實例中使碳奈米管在其配置中分離。
根據本發明之另一實例實施例，一以碳奈米管增強之導電帶狀經調適成電耦接積體電路組件。該帶狀具有一長度、寬度及厚度，其中黏著材料定位於帶狀之相對於厚度之相對表面處(意即，當該長度及寬度橫向定向時，帶狀之上下表面包括黏著材料)。當置放於積體電路組件之間時，諸如置放於晶粒之間、置放於覆晶應用中晶粒與基板之間或置放於互連之間，黏著材料使帶狀黏著至積體電路組件，且帶狀因此將積體電路組件黏著在一起。
碳奈米管(意即，長絲)在帶狀之厚度之大體方向上延伸，其中個別碳奈米管延伸於帶狀之每一相對表面之間。在帶狀置放於諸如互連之導體上之情況下，碳奈米管與其形成電接觸。在每一積體電路上之相對互連彼此對準之情況下，帶狀中之碳奈米管電耦接相對之互連。
在另一實例實施例中，具有越過厚度延伸之垂直配置之碳奈米管的黏著帶狀具有橫向碳奈米管，該等橫向碳奈米管經配置以耦接越過黏著帶狀之厚度延伸之碳奈米管。使用此方法，越過帶狀形成電連接至偏移位置。在此方面，當帶狀黏著類型材料經耦接至(例如)相對之積體電路組件時，可使用在奈米管之間之連接來電耦接在積體電路組件上的偏移連接器。
在某些實例實施例中，以相對小之間距(在碳奈米管之間之較小距離)越過黏著帶狀之厚度配置碳奈米管。使用此等實施例所建構之碳奈米管之長度明顯大於其寬度。在此方面，碳奈米管促進緊密配置，且因此當帶狀用於將積體電路組件耦接在一起時促進在緊密配置之連接器之間的連接。在某些應用中，諸如用於將積體電路晶粒耦接至BGA基板，以小於約150微米之橫向間隔(間距)配置碳奈米管，且在其它實例中，小於約100微米。在其它相對較小級應用中，諸如用於耦接具有使用微影技術形成之導體之基板，以小於約10微米之間距配置碳奈米管。在其它相對更小之應用中，建構小於約1微米之碳奈米管間距，且在其它應用中，建構小於約10奈米之碳奈米管間距。使用此等方法，促進在多種不同類型電路連接器之間之連接。
可使用多種方法將與如上文所描述之黏著帶狀類型材料結合使用之碳奈米管配置於帶狀中。在某些建構中，碳奈米管自一用於帶狀中之材料在大體垂直之方向上成長。在成長為所要的之情況下配置觸媒材料，且將一含碳氣體引入至觸媒材料。成長之碳奈米管大體遠離觸媒材料延伸。在成長後，圍繞碳奈米管之區域填充有包括例如黏著劑、韌性塑膠及絕緣材料中之一或多者的基底材料。使用例如黏著基底材料及/或在表面處添加黏著材料，使帶狀之表面配置有黏著劑。
在其它建構中，碳奈米管經成長及分離以用於黏著帶狀中。分離之碳奈米管相對於帶狀之長度垂直地配置，且如上文所描述，圍繞分離之碳奈米管之區域得以填充。
對於關於碳奈米管之總體資訊及關於可結合本發明之實例實施例實施之碳奈米管成長方法的特殊資訊，可參考M.S.Dresselhaus、G.Dresselhaus及P.C.Eklund之"Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes"(學術出版社(Academic Press)，聖地亞哥，1996)，其全部內容以引用的方式併入本文中。
現參看諸圖式，圖1根據本發明之一實例實施例展示具方向性導電帶狀類型材料100的橫截面圖。帶狀類型材料100分別具有上表面102及下表面104，其中若干碳奈米管延伸於上下表面之間。碳奈米管110、112、114及116展示於橫截面中，而額外碳奈米管111、113、115及117以上部曝露部分予以展示，該等碳奈米管全部由基底材料120絕緣。碳奈米管在帶狀類型材料100之由尺寸"t"表示之厚度方向上延伸，且相對於帶狀之橫向"L"及寬度"W"方向大體垂直地延伸。
碳奈米管自帶狀類型材料100之上表面102延伸至下表面104，且越過厚度"t"傳導熱及/或電。基底材料120使碳奈米管絕緣，因此減輕(例如，降低、抑制或防止)在帶狀類型材料100之橫向及寬度方向("L"及"W")上的傳導。
在某些建構中，上表面102及/或下表面104(分別地)包括用於黏著至諸如晶片或基板之積體電路組件之黏著材料。在某些應用中，單獨之黏著材料形成於表面102及104中之一或兩者處。在其它應用中，基底材料120為黏著劑。
基底材料120包括多種材料中之一或多者，視應用、可用之材料及所要的特徵而定。如上文所論述，基底材料120可包括黏著材料以促進耦接至積體電路組件。在此方面，可使用多種黏著劑。在應用理想地涉及可撓性帶狀類型材料之情況下，基底材料120通常為可撓性材料。在使用積體電路組件之不均勻表面建構帶狀類型材料100之情況下，或在另外地需要易彎材料之情況下，基底材料120為經調適成圍繞積體電路組件之表面組態及/或在積體電路組件之表面組態中推動或擠壓的合適材料。使用此等及其它方法，用於基底材料120之材料可包括塑膠、黏著劑、膠、環氧樹脂、熱塑性塑料、聚矽氧、潤滑脂、油及樹脂中之一或多者。此外，對於諸如提高穩定性或熱導率之多種目的，選擇性地將填充物材料與基底材料120一起使用，且填補物材料可包括諸如矽石及碳奈米管粉體之材料。
在另一實例實施例中，一橫向導電連接形成於在帶狀類型材料100中之碳奈米管之間。藉由實例(且因此使用虛線展示)，一橫向導電連接器130延伸於碳奈米管110與112之間。可使用碳奈米管或其它導電材料來建構該橫向導電連接器130。此外，橫向導電連接器可經延伸以耦接三個或三個以上碳奈米管、耦接在寬度"W"方向上之碳奈米管或耦接非相鄰的碳奈米管(例如，耦接碳奈米管110及114而不必耦接碳奈米管112)。
圖2根據本發明之另一實例實施例展示與以碳奈米管為基礎之帶狀210耦接的積體電路封裝配置200的橫截面圖。可使用與上文中結合圖1中之帶狀類型材料100所論述之彼等方法類似的方法來建構帶狀210。相對之積體電路組件220及230分別配置有導體(意即，互連)222及232，該等導體222及232面向彼此且由帶狀210分離。
當個別積體電路組件220及230經按壓於一起且帶狀210處於其間時，帶狀210中之碳奈米管電耦接導體222及232。代表性碳奈米管212、214、216及218展示為延伸於大體垂直之方向上，且因此在積體電路組件220與230之間在垂直方向上傳導(電及/或熱)。碳奈米管由一間距(意即，距離)"p"分離，該間距"p"由碳奈米管之奈米級相對尺寸所促進。間距"p"可經選定以符合特定需要，諸如將連接提供至相對緊密的橫向連接器而不必電耦接該等連接器。涉及如相對於碳奈米管之間距"p"選擇及配置碳奈米管之額外的實例在下文中以圖3進一步論述。
積體電路組件220及230可經配置以與多種應用一起使用，諸如覆晶應用、晶粒至基板應用及在不同組件或晶片上之互連之間的其它一般連接。舉例而言，在使用覆晶應用建構之情況下，積體電路組件220為覆晶晶粒且積體電路組件230為封裝基板，其中碳奈米管212、214、216及218使積體電路晶粒之電路側(222)與封裝基板(232)電耦接。對於引線框方法，可使用積體電路晶片及引線框分別地建構積體電路組件220及230。
在另一實例實施例中，一導電襯墊240配置於導體232處。該導電襯墊包括一具有促進碳奈米管212、214、216及218之末端嵌入導電襯墊之特徵的延性金屬。碳奈米管之此嵌入促進在碳奈米管與導體232之間的導電連接，且此外可經建構以增強在帶狀210與積體電路組件230之間之實體耦接。對於關於碳奈米管導體之總體資訊及關於將碳奈米管嵌入至導體中之方法的特殊資訊，可參考美國臨時專利申請案序號(US779265/US779253)，其與本案同時申請且其全部內容以引用的方式併入本文中。
圖3根據本發明之另一實例實施例展示具有與以碳奈米管為基礎之帶狀材料單獨耦接的小間距連接器之積體電路封裝配置300的橫截面圖。積體電路封裝配置300分別具有上方及下方積體電路組件320及330，其中電路連接器面向彼此。以碳奈米管為基礎之帶狀310定位於上方與下方積體電路組件320與330之間，且在選定之位置處將積體電路組件電耦接在一起。可使用例如與上文結合圖1所論述之彼等方法類似之方法來建構此帶狀310。
上方積體電路組件320具有互連322及324，且下方積體電路組件330具有相應之互連332及334。以碳奈米管為基礎之帶狀310具有垂直配置之碳奈米管312及314，該等碳奈米管312及314分別經配置以將互連322與332耦接在一起，及將互連324與334耦接在一起。碳奈米管312及314(及帶狀中之其它碳奈米管，以橫截面之一部分展示)以間距"p"間隔，該間距"p"促進在每一積體電路組件上之相鄰互連之單獨耦接。即，帶狀310之本質促進垂直傳導且減輕或抑制橫向傳導，使得單獨連接可以相對較小間距分別形成於互連322與332之間及互連324與334之間。在某些應用中，間距"p"小於約100微米(例如，對於積體電路晶片至BGA基板之連接)。在其它應用中，間距"p"小於約1微米，且在諸如積體電路晶粒至晶粒之連接之其它應用中，間距"p"小於約10奈米。
圖4為根據本發明之另一實例實施例之對於一種製造積體電路裝置的方法之流程圖。在區塊410處，觸媒成長之位置配置於一下部帶狀材料上，諸如外部帶狀表面類型材料。觸媒成長之位置以經選定以用於連接至積體電路組件的間距或距離(例如，間距對應於在特定積體電路晶片上之積體電路連接器之間的距離)間隔開。在區塊420處，在促進碳奈米管成長之條件下將含碳氣體引入至觸媒材料(例如，經由化學氣相沉積(CVD))。在區塊430處，碳奈米管自每一成長位置成長，且在區塊440處，圍繞已成長之碳奈米管形成絕緣帶狀基底材料。可例如使用上文所論述之材料中之一或多者來建構絕緣帶狀基底材料，以促進將帶狀基底材料耦接至積體電路組件，同時減輕或抑制在大體橫向方向上(意即，在碳奈米管之間)之電傳導。
在碳奈米管已成長且已圍繞碳奈米管填充帶狀基底材料後，便可使用積體電路組件建構帶狀。在此方面，在區塊450處將帶狀配置於積體電路組件之間，其中已成長之碳奈米管與在積體電路組件上之面對連接器對準(例如，如在圖2及圖3中展示)。在區塊460處，積體電路組件按壓於一起，其中已對準之碳奈米管與已對準之面對連接器電接觸。在某些應用中，在區塊460處之按壓涉及採用與結合圖2中之材料240所論述的彼方法類似之方法將碳奈米管之一或兩個末端嵌入至延性類型材料中。在經按壓於一起後，帶狀促進在積體電路組件之間之具特殊方向性的傳導率，從而促進在積體電路組件上之對準的連接器之間的熱導率及電導率。
上文描述之及在圖式中展示之各種實施例僅以說明之方式提供且不應當解釋為限制本發明。基於上文之論述及說明，熟習此項技術者將易於認識到，在未嚴格遵循本文所說明及描述之實例實施例及應用之情況下，可對本發明進行各種修正及改變。舉例而言，可使用不同於碳或除碳以外之材料(諸如硼)來建構碳奈米管。另外，藉由實例論述之介面配置可使用眾多不同類型之材料、配置及定向而建構。此等修正及改變並不脫離本發明之實際精神及範疇。
100．．．具方向性導電黏著帶狀配置/帶狀類型材料
102．．．上表面
104．．．下表面
110．．．碳奈米管
111．．．碳奈米管
112．．．碳奈米管
113．．．碳奈米管
114．．．碳奈米管
115．．．碳奈米管
116．．．碳奈米管
117．．．碳奈米管
120．．．帶狀基底材料
130．．．橫向導電連接器
200．．．積體電路封裝配置
210．．．具方向性導電帶狀/帶狀基底類型材料
212．．．碳奈米管
214．．．碳奈米管
216．．．碳奈米管
218．．．碳奈米管
220．．．上方積體電路組件
222．．．導電連接器/電路側/導體
230．．．下方積體電路組件
232．．．導電連接器/封裝基板/導體
240．．．導電襯墊
300．．．積體電路封裝配置
310．．．帶狀
312．．．碳奈米管
314．．．碳奈米管
320．．．上方積體電路組件
322．．．互連
324．．．互連
330．．．下方積體電路組件
332．．．互連
334．．．互連
L．．．長度
P．．．間距
t．．．厚度
W．．．寬度
圖1根據本發明之一實例實施例展示具方向性導電帶狀類型材料的橫截面圖；圖2根據本發明之另一實例實施例展示與以碳奈米管為基礎之帶狀材料耦接的積體電路封裝配置的橫截面圖；圖3根據本發明之另一實例實施例展示具有與以碳奈米管為基礎之帶狀材料單獨耦接的小間距連接器之積體電路封裝配置的橫截面圖；及圖4為根據本發明之另一實例實施例之對於一種製造積體電路裝置的方法之流程圖。
100．．．具方向性導電黏著帶狀配置/帶狀類型材料
102．．．上表面
104．．．下表面
110．．．碳奈米管
111．．．碳奈米管
112．．．碳奈米管
113．．．碳奈米管
114．．．碳奈米管
115．．．碳奈米管
116．．．碳奈米管
117．．．碳奈米管
120．．．帶狀基底材料
130．．．橫向導電連接器
L．．．長度
W．．．寬度
t．．．厚度

Claims (29)

  1. 一種具方向性導電黏著帶狀配置(100)，其包含：一帶狀基底材料(120)，其橫向地延伸且具有相對之上表面(102)及下表面(104)；複數個近似平行之碳奈米管(110-117)，其處於該帶狀基底材料中且延伸於該等相對表面之間；一橫向導電連接器，埋設於該帶狀基底材料內，其延伸以耦接該些碳奈米管中的至少任兩個；且其中該帶狀基底材料及該等碳奈米管經配置以在該等相對表面之間傳導電流且抑制在該帶狀基底材料中之電流的橫向傳導。
  2. 如請求項1之配置，其進一步包含：一在該等相對之上下表面處之黏著層。
  3. 如請求項2之配置，其中該帶狀基底材料包括該黏著層。
  4. 如請求項1之配置，其中該帶狀基底材料係電絕緣的。
  5. 如請求項4之配置，其中該帶狀基底材料之該等電絕緣特徵抑制在該帶狀基底材料中之電流的該橫向傳導。
  6. 如請求項1之配置，其中該帶狀基底材料具有一長度、一寬度及一厚度，該長度及該寬度在一大約共同之平面中橫向延伸且該厚度大約垂直於該共同平面延伸，且其中該等碳奈米管在該厚度之方向上延伸。
  7. 如請求項1之配置，其中該等碳奈米管中之至少某些以一小於約1微米之間距間隔開。
  8. 如請求項1之配置，其中該等碳奈米管中之至少某些以一小於約10奈米之間距間隔開。
  9. 一種積體電路配置(200)，其包含：上方積體電路組件(220)及下方積體電路組件(230)，每一組件具有在其一面向另一積體電路組件之外表面處之導電連接器(222、232)；及一具方向性導電帶狀(210)，其耦接至該上方積體電路組件及該下方積體電路組件且橫向地延伸於該上方積體電路組件與該下方積體電路組件之間，該具方向性導電帶狀包含：上表面及下表面；複數個碳奈米管(212、214、216、218)，其垂直地延伸於該上表面與該下表面之間且經調適成在該上方積體電路組件及該下方積體電路組件上之導電連接器之間傳導電流；一橫向導電連接器，其延伸以耦接該些碳奈米管中的至少任兩個；及一絕緣基底材料，其橫向地圍繞該等碳奈米管且經調適成使該等碳奈米管電絕緣，且該橫向導電連接器埋設於該絕緣基底材料內。
  10. 如請求項9之配置，其中該絕緣基底材料抑制在該帶狀中之橫向傳導。
  11. 如請求項9之配置，其中該絕緣基底材料包括塑膠、聚矽氧、環氧樹脂、熱塑性塑料及膠中之至少一者。
  12. 如請求項9之配置，其中該等碳奈米管中之至少某些以一小於約1微米之間距間隔開。
  13. 如請求項9之配置，其中該等碳奈米管中之至少某些以一小於約10奈米之間距間隔開。
  14. 如請求項9之配置，其中該具方向性導電帶狀之該上表面及該下表面中之至少一者係黏著材料，該黏著材料經組態及配置以用於黏著至該等積體電路組件中之一者。
  15. 如請求項9之配置，其中在該等積體電路組件中之至少一者之一外表面處的該導電連接器係一互連。
  16. 如請求項9之配置，其中在該等積體電路組件中之至少一者之一外表面處的該導電連接器係一導電襯墊，該導電襯墊電耦接至在該等積體電路組件中之該至少一者中的線路。
  17. 如請求項16之配置，其中該等碳奈米管中之至少一者之一末端嵌入於該導電連接器中。
  18. 如請求項17之配置，其中該具方向性導電帶狀經由該等碳奈米管中之該至少一者之該末端的該嵌入而黏著至該等積體電路組件中之該至少一者。
  19. 如請求項17之配置，其中複數個該等碳奈米管嵌入於在該上方積體電路組件及該下方積體電路組件兩者處之個別導電連接器中。
  20. 如請求項17之配置，其中該等碳奈米管嵌入於該導電連接器中之延性金屬中。
  21. 如請求項9之配置，其中該上方電路組件係一積體電路晶粒，且其中該下方電路組件係一基板。
  22. 如請求項21之配置，其中該上方電路組件係一覆晶晶粒，該覆晶晶粒具有一與一背側相對之電路側及在該電路側之一外表面處的複數個連接器，且其中該下方電路組件係一經調適成電連接至該覆晶晶粒之封裝基板，該覆晶晶粒之該電路側向下面對該帶狀。
  23. 如請求項9之配置，其中該等碳奈米管中之相鄰者使 在該上方積體電路組件之該外表面處的不同導電連接器與該下方積體電路組件之不同導電連接器耦接。
  24. 一種用於製造一積體電路配置之方法，該方法包含：提供複數個近似平行之碳奈米管(410、420、430)；提供一橫向導電連接器，其延伸以耦接該些碳奈米管中的至少任兩個；圍繞該等碳奈米管形成帶狀基底材料(440)並使該等碳奈米管絕緣，該帶狀基底材料具有相對之上表面及下表面且在一大約橫向之方向上延伸，該等碳奈米管延伸於該上表面與該下表面之間，且該橫向導電連接器埋設於該帶狀基底材料內；將該帶狀基底材料配置(450)於上方積體電路組件與下方積體電路組件之間，並使在該上方積體電路組件上之外部連接器與在該下方積體電路配置上之外部導體電耦接(460)，其中碳奈米管在該帶狀基底材料中。
  25. 如請求項24之方法，其中該帶狀基底材料及該等碳奈米管經組態及配置以在一大體垂直之方向上傳導電流並抑制在橫向方向上之電傳導。
  26. 如請求項24之方法，其中提供複數個近似平行之碳奈米管包括：在一下部帶狀基底材料上配置一觸媒材料；及使該等碳奈米管在一近似平行之方向上自該觸媒材料成長。
  27. 如請求項26之方法，其中形成帶狀基底材料包括在成長該等碳奈米管後於該下部帶狀基底材料上形成帶狀基底材料。
  28. 如請求項24之方法，其進一步包含：在該帶狀基底材料之一表面處形成黏著材料；及使用該黏著劑使該帶狀基底材料與該上方積體電路組件及該下方積體電路組件中之一者耦接。
  29. 如請求項24之方法，其進一步包含藉由將至少一碳奈米管之一末端嵌入於一在該上方積體電路組件及該下方積體電路組件中之至少一者處的導體中將該帶狀基底材料耦接至該上方積體電路組件及該下方積體電路組件中之該至少一者。
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2202202B1 (en) * 2005-05-03 2018-02-21 Nanocomp Technologies, Inc. Carbon nanotube composite materials
AU2006345024C1 (en) 2005-07-28 2012-07-26 Nanocomp Technologies, Inc. Systems and methods for formation and harvesting of nanofibrous materials
DE102006047734A1 (de) 2006-10-06 2008-04-10 Tesa Ag Klebeband mit einem Träger, der sich aus einer oder aus mehreren Trägerfolien zusammensetzt, wobei auf den Träger zumindest einseitig eine Klebemasse zumindest partiell aufgebracht ist
DE102007007617A1 (de) * 2007-02-13 2008-08-14 Tesa Ag Intrinsisch erwärmbare heißschmelzklebrige Flächengebilde
AU2008283846A1 (en) 2007-08-07 2009-02-12 Nanocomp Technologies, Inc. Electrically and thermally non-metallic conductive nanostructure-based adapters
US20090044848A1 (en) * 2007-08-14 2009-02-19 Nanocomp Technologies, Inc. Nanostructured Material-Based Thermoelectric Generators
CN104600057B (zh) * 2007-09-12 2018-11-02 斯莫特克有限公司 使用纳米结构连接和粘接相邻层
US8647922B2 (en) 2007-11-08 2014-02-11 Nanyang Technological University Method of forming an interconnect on a semiconductor substrate
WO2009091882A2 (en) * 2008-01-15 2009-07-23 Georgia Tech Research Corporation Systems and methods for fabrication & transfer of carbon nanotubes
RU2010138584A (ru) 2008-02-25 2012-04-10 Смольтек Аб (Se) Осаждение и селективное удаление электропроводного вспомогательного слоя для обработки наноструктуры
US7881785B2 (en) 2008-03-26 2011-02-01 Cardiac Science Corporation Method and apparatus for defrosting a defibrillation electrode
US8900701B2 (en) 2008-04-16 2014-12-02 Nitto Denko Corporation Fibrous columnar structure aggregate and pressure-sensitive adhesive member using the aggregate
CN105600742A (zh) * 2008-04-16 2016-05-25 日东电工株式会社 纤维状柱状结构体集合体和使用该集合体的粘合部件
CN101562148B (zh) * 2009-04-24 2011-08-24 北京大学 一种用碳纳米管实现上下两层导电材料垂直互连的方法
DE112009004716T5 (de) * 2009-04-30 2012-08-16 Shimadzu Corp. Strahlungsdetektor
NO333507B1 (no) 2009-06-22 2013-06-24 Condalign As Fremgangsmate for a lage et anisotropisk, ledende lag og en derav frembrakt gjenstand
EP2637868A4 (en) * 2010-11-12 2015-04-22 Nanocomp Technologies Inc SYSTEMS AND METHODS FOR THERMAL MANAGEMENT OF ELECTRONIC COMPONENTS
US9102851B2 (en) * 2011-09-15 2015-08-11 Trillion Science, Inc. Microcavity carrier belt and method of manufacture
US9475963B2 (en) 2011-09-15 2016-10-25 Trillion Science, Inc. Fixed array ACFs with multi-tier partially embedded particle morphology and their manufacturing processes
US8753924B2 (en) 2012-03-08 2014-06-17 Texas Instruments Incorporated Grown carbon nanotube die attach structures, articles, devices, and processes for making them
ES2943257T3 (es) 2013-06-17 2023-06-12 Nanocomp Technologies Inc Agentes exfoliantes-dispersantes para nanotubos, haces y fibras
US11434581B2 (en) 2015-02-03 2022-09-06 Nanocomp Technologies, Inc. Carbon nanotube structures and methods for production thereof
TWI732749B (zh) * 2015-02-23 2021-07-11 美商美國琳得科股份有限公司 黏著薄片
US10981356B2 (en) 2015-02-23 2021-04-20 Lintec Corporation Adhesive sheet
US9871014B2 (en) * 2015-09-08 2018-01-16 Invensas Corporation 3D-joining of microelectronic components with conductively self-adjusting anisotropic matrix
CN105679723B (zh) * 2015-12-29 2018-12-14 华为技术有限公司 一种热界面材料及其制备方法、导热片和散热系统
US10902769B2 (en) 2017-07-12 2021-01-26 Facebook Technologies, Llc Multi-layer fabrication for pixels with calibration compensation
US10733930B2 (en) * 2017-08-23 2020-08-04 Facebook Technologies, Llc Interposer for multi-layer display architecture
US11387202B2 (en) 2019-03-01 2022-07-12 Invensas Llc Nanowire bonding interconnect for fine-pitch microelectronics
CN109796903A (zh) * 2019-03-08 2019-05-24 深圳市润沃自动化工程有限公司 一种异向性导电胶结构及其生产方法
US11733749B2 (en) * 2020-05-29 2023-08-22 Qualcomm Incorporated Electronic device comprising thermally conductive connector

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010023986A1 (en) * 2000-02-07 2001-09-27 Vladimir Mancevski System and method for fabricating logic devices comprising carbon nanotube transistors
US20040058153A1 (en) * 2002-04-29 2004-03-25 Boston College Density controlled carbon nanotube array electrodes

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US40453A (en) * 1863-11-03 Improvement in shields for ordnance
JPS6386322A (ja) * 1986-09-30 1988-04-16 ソニ−ケミカル株式会社 導電異方性接着剤シ−ト
JPH04366630A (ja) 1991-06-13 1992-12-18 Sharp Corp 異方性導電接着テープ
DE59503218D1 (de) * 1994-02-07 1998-09-24 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung einer kubisch integrierten Schaltungsanordnung
US5805424A (en) * 1996-09-24 1998-09-08 Texas Instruments Incorporated Microelectronic assemblies including Z-axis conductive films
US6340822B1 (en) * 1999-10-05 2002-01-22 Agere Systems Guardian Corp. Article comprising vertically nano-interconnected circuit devices and method for making the same
JP2001172582A (ja) * 1999-12-14 2001-06-26 Suzuki Sogyo Co Ltd 導電性粘着剤および該導電性粘着剤層を有する導電性複合材
JP2002212518A (ja) * 2001-01-18 2002-07-31 Cosmo Tec:Kk 異方性導電粘着シート及びそれを用いた電気及び／又は電子素子
US6739932B2 (en) * 2001-06-07 2004-05-25 Si Diamond Technology, Inc. Field emission display using carbon nanotubes and methods of making the same
JP2003109691A (ja) * 2001-09-28 2003-04-11 Hitachi Chem Co Ltd 異方導電性フィルム
US7115305B2 (en) * 2002-02-01 2006-10-03 California Institute Of Technology Method of producing regular arrays of nano-scale objects using nano-structured block-copolymeric materials
JP3962862B2 (ja) * 2002-02-27 2007-08-22 日立造船株式会社 カーボンナノチューブを用いた導電性材料およびその製造方法
US7452452B2 (en) * 2002-04-29 2008-11-18 The Trustees Of Boston College Carbon nanotube nanoelectrode arrays
US6984579B2 (en) * 2003-02-27 2006-01-10 Applied Materials, Inc. Ultra low k plasma CVD nanotube/spin-on dielectrics with improved properties for advanced nanoelectronic device fabrication
DE10359424B4 (de) * 2003-12-17 2007-08-02 Infineon Technologies Ag Umverdrahtungsplatte für Halbleiterbauteile mit engem Anschlussraster und Verfahren zur Herstellung derselben
US7135773B2 (en) * 2004-02-26 2006-11-14 International Business Machines Corporation Integrated circuit chip utilizing carbon nanotube composite interconnection vias
CN100383213C (zh) * 2004-04-02 2008-04-23 清华大学 一种热界面材料及其制造方法
US7129567B2 (en) * 2004-08-31 2006-10-31 Micron Technology, Inc. Substrate, semiconductor die, multichip module, and system including a via structure comprising a plurality of conductive elements
TW200629511A (en) * 2004-11-04 2006-08-16 Koninkl Philips Electronics Nv Nanotube-based connection arrangement and approach
US8018059B2 (en) * 2005-03-31 2011-09-13 Xerox Corporation Electrical interconnect with an electrical pathway including at least a first member overlain by a second member at a contact point
US7402909B2 (en) * 2005-04-28 2008-07-22 Intel Corporation Microelectronic package interconnect and method of fabrication thereof
US7645497B2 (en) * 2005-06-02 2010-01-12 Eastman Kodak Company Multi-layer conductor with carbon nanotubes
CN100454526C (zh) * 2005-06-30 2009-01-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 热界面材料制造方法
US7453154B2 (en) * 2006-03-29 2008-11-18 Delphi Technologies, Inc. Carbon nanotube via interconnect
KR101361828B1 (ko) * 2007-09-03 2014-02-12 삼성전자주식회사 반도체 디바이스, 반도체 패키지, 스택 모듈, 카드, 시스템및 반도체 디바이스의 제조 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010023986A1 (en) * 2000-02-07 2001-09-27 Vladimir Mancevski System and method for fabricating logic devices comprising carbon nanotube transistors
US20040058153A1 (en) * 2002-04-29 2004-03-25 Boston College Density controlled carbon nanotube array electrodes

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