[发明专利]用于柔性电路电缆连接的方法和装置

说明书

本发明描述了一种用于多个柔性电路电缆连接的方法和装置。金凸块结合在基板的互连焊盘上，以形成柱状结构，并且焊料或导电环氧树脂被分配在柔性电缆电路上。用力或通过将重物放置在基板或柔性电路电缆上，将基板和柔性电路电缆对准并压在一起。应用适当的热量以回流焊料或固化环氧树脂。在金凸块的辅助下，焊料润湿到基板焊盘，并且由于柱状结构而具有降低的桥接风险。应用非导电底部填充环氧树脂以增加机械强度。

本案为2017年11月3日递交的题为“用于柔性电路电缆连接的方法和装置”的中国发明专利申请201780068352.2的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及柔性电路电缆，尤其涉及柔性电路电缆与基板的连接。

背景技术

柔性电路电缆广泛用于芯片到印刷电路板(PCB)、芯片到基板、光学子组件到PCB、以及PCB到PCB互连。它们在有限的空间和灵活的方式下提供高密度信号路由功能。然而，先前用于连接柔性电路电缆的方法存在各种缺点。

例如，当柔性电路电缆不重叠时，直接焊接单个柔性电路电缆连接或多个柔性电路电缆连接是可能的或优选的。然而，在柔性电路电缆重叠的情况下，焊料的热回流将影响已经连接在基板上的芯片或柔性电路电缆。例如，如图1所示，当尝试使用直接焊接方法连接柔性电路电缆Flex#2时，预先连接的电缆或柔性电路电缆Flex#1将受到不利影响。在顺序柔性电路电缆需要与预先连接的电缆或柔性电路电缆(Flex#1)重叠的情况下，几乎不可能润湿基板焊盘和第二柔性电路电缆(Flex#2)之间的焊料。由预先连接的电缆或柔性电路电缆(Flex#1)产生的间隙会干扰第二柔性电路电缆(Flex#2)的放置。焊料难以在柔性电路电缆和基板之间流动，以形成电连接和持久可靠的结合。

各向异性导电膜(ACF)和/或各向异性导电膏(ACP)方法广泛用于柔性电路电缆到基板和芯片到柔性电路电缆连接，用于液晶显示器制造。这些工艺也有一些局限性。例如，这些工艺要求电焊盘从柔性电路电缆和基板的表面压印(凸起)，使得ACF或ACP中的导电颗粒可以通过压缩接触以在Z方向上形成电连接。ACF工艺还需要高的热温度来固化薄膜以形成结合。这种高温会影响已经连接在基板上的芯片或柔性电路电缆，因此如果存在由先前连接的柔性电路电缆或芯片产生的间隙，则ACF和/或ACP工艺使得重叠的柔性电路电缆连接变得困难。此外，传统上用于ACP的导电颗粒填充的环氧树脂通常具有高电阻，并导致有限的射频(RF)带宽。

也可以使用导电环氧树脂来完成柔性电路电缆连接。在放置之前，可以将导电环氧树脂分配在柔性电路电缆或基板的焊盘上。环氧树脂连接存在若干问题，包括柔性电路电缆和基板之间的变化/平面度情况、环氧树脂的体积过大/过小、适当的压力控制、有限的可再加工性、结合强度和比焊料更高的电阻。另外，由于重叠的柔性电路电缆而增加的复杂性使得导电环氧树脂更具吸引力。

总之，将重叠的柔性电路电缆连接到基板、中介层或其他结构存在许多挑战。柔性电路电缆的连接不应影响基板或中介层上的组装芯片。任何提出的方法都需要克服1)由于先前组装的柔性电路电缆或芯片形成的间隙、或柔性电路电缆的设计而导致的柔性电路电缆和基板之间的润湿问题，和2)由柔性电路电缆预弯曲、或例如，U形、S形或开口O形柔性电路电缆等独特形状引起的共面性问题。所提出的方法必须可在有限的空间内操作，考虑信号RF带宽并实现低信号串扰，以在单个柔性电缆电路上实现高带宽和高密度信号迹线。例如，柔性电路电缆连接用于小型组件场景，例如可插拔收发器(小型可插拔收发器(SFP、SFP+、QSFP)、C型可插拔收发器(CFP、CFP2+、QSFP)、C型可插拔收发器(CFP、CFP2)等)中使用的光学子组件(OSA)。

发明内容