專利名稱：反應(yīng)性箔組合件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反應(yīng)性箔。更特定而言，本發(fā)明涉及經(jīng)包封(package)的反應(yīng)性箔 組合件。
背景技術(shù)：
反應(yīng)性箔用于接合各種材料，例如，金屬、半導(dǎo)體、陶瓷、塑料、聚合物復(fù)合材 料及類似材料。反應(yīng)性箔極為有效地用于接合類似類型的材料或不同類型的材料。非
窮舉性列舉反應(yīng)性箔的應(yīng)用，其中包含將散熱座安裝在芯片組上；將射頻(RF)連接 器安裝在印刷電路板上；將陶瓷裝甲附接在坦克上；安裝濺鍍靶；密封光電池、電容 器、傳感器、電子裝置，及類似應(yīng)用。
按常規(guī)，為接合兩種材料，將反應(yīng)性箔放置在兩種材料之間。然后點燃反應(yīng)性箔， 從而起始所述反應(yīng)性箔中存在的多個納米層的放熱反應(yīng)。此反應(yīng)在幾分之一秒內(nèi)每單 位體積產(chǎn)生極大量的能量，從而熔化所述反應(yīng)性箔。所釋放的能量還可熔化所述材料 的一部分表面，從而產(chǎn)生堅固可靠的金屬化接合。更具體而言，反應(yīng)性箔是多層化結(jié) 構(gòu)且可用于產(chǎn)生兩個或兩個以上表面之間的堅固和永久的結(jié)合。所述反應(yīng)性箔包括由 兩種或兩種以上元素或化合物組成的納米層堆疊(具有納米級的厚度)，所述層以交替 配置定位。所述反應(yīng)性箔通過沉積數(shù)以千計的由至少兩種元素或化合物組成的交替納 米層來制造。
反應(yīng)性箔的實例是包括多個由鋁及鎳組成的納米層的多層化結(jié)構(gòu)。數(shù)以千計的由 鋁及鎳組成的納米層經(jīng)交替地沉積以形成所述反應(yīng)性箔。當(dāng)借助能量脈沖點燃反應(yīng)性 箔時，所述鋁及鎳的納米層開始經(jīng)受放熱反應(yīng)。鋁及鎳的放熱反應(yīng)在幾分之一秒內(nèi)每 單位體積釋放大量熱能。此外， 一旦點燃所述反應(yīng)性箔，所述放熱反應(yīng)就自蔓延及自 持續(xù)。所述反應(yīng)性箔釋放足夠熱能，所述熱能足以在幾分之一秒內(nèi)熔化整個反應(yīng)性箔。 在放熱反應(yīng)期間，反應(yīng)區(qū)域的溫度可達(dá)到高至150CTC的溫度。當(dāng)起始所述反應(yīng)時， 熱能以可預(yù)知且可控制的方式流動。通過變化所述反應(yīng)性箔的組成、納米層的厚度及 數(shù)量，可控制所述放熱期間的所述溫度、所釋放的總能量及能流的速度。
從所述反應(yīng)性箔產(chǎn)生的受控且局部化的熱可經(jīng)配置以在所需方向上和在任一環(huán) 境內(nèi)的所需位置處釋放寬廣范圍的溫度、熱能及能流?？傊?，反應(yīng)性箔是有前景的精 確釋放熱能的技術(shù)。然而，此技術(shù)受到如下文所述的各種缺點的困擾。
舉例來說，當(dāng)接合兩種材料時，將所述反應(yīng)性箔放置在兩種材料的表面之間。將 所述反應(yīng)性箔幾乎放置在所述表面之間接合產(chǎn)生的所需位置處。向所述表面施加壓力 以防止所述反應(yīng)性箔從所述接合產(chǎn)生的所需位置的任何不需要移動。然而，在所述常 規(guī)方法中，所述反應(yīng)性箔可能從原始位置移置，因此產(chǎn)生變形的或甚至有缺陷的接合。 因此，需要提供一種防止所述反應(yīng)性箔的不需要移置的系統(tǒng)和方法。
此外，通過使用例如壓縮兩個表面之間的反應(yīng)性箔、電脈沖、火花、熱細(xì)絲和雷 射光束的構(gòu)件提供能量脈沖來起始所述放熱反應(yīng)。然而，所述所列出的構(gòu)件中沒有一 者是簡單、可靠、易于使用、廉價且用戶友好的。因此，需要一種用于提供簡單、可
靠、易于使用、廉價且用戶友好的點燃所述反應(yīng)性箔的構(gòu)件的系統(tǒng)和方法。
此外，在某些情況下，當(dāng)所述反應(yīng)性箔熔化時，熔融材料可飛濺到毗鄰區(qū)域上。
熔融材料飛濺到毗鄰區(qū)域?qū)е聦ε忞娮咏M件(例如，電容器、晶體管、電阻器、二
極管、集成電路及類似組件)的損壞。因此，需要提供一種用于保護(hù)毗鄰電子組件免
于熔融材料的飛濺的系統(tǒng)和方法。
此外，反應(yīng)性箔可用于接合兩個表面，其中所述接合的位置難于接近且所述接合
區(qū)域極小。由于所述接合區(qū)域小且難于接近，因此使用較小的反應(yīng)性箔在將所述反應(yīng)
性箔精確搬運放置在所述接合產(chǎn)生的所需位置處方面造成問題。因此，需要一種促進(jìn)
小且難于接近區(qū)域的接合的方法和系統(tǒng)。
因此，所需要的是提供一種系統(tǒng)及一種方法來解決如下問題反應(yīng)性箔的不需要
移置、反應(yīng)性箔的點燃、熔化材料從反應(yīng)性箔的飛濺、和反應(yīng)性箔在極小且難于接近
的位置處的搬運及放置。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面中，本發(fā)明提供一種用于接合兩個物體的反應(yīng)性箔組合件。所述反應(yīng) 性箔組合件包含反應(yīng)性箔和膜，以使得所述反應(yīng)性箔定位在所述膜之上。
在另一個方面中，用于點燃所述反應(yīng)性箔的反應(yīng)性箔點燃(ignition)組合件包 括反應(yīng)性箔和一個或一個以上撓性電路。所述撓性電路中的每一者可包括一個或一個 以上以可操作方式連結(jié)(coupled)到所述反應(yīng)性箔的反應(yīng)端。
此外，在各個方面中，本發(fā)明提供一種反應(yīng)性箔點燃組合件來提供用于點燃反應(yīng) 性箔的系統(tǒng)和方法，所述反應(yīng)性箔點燃組合件是簡單、可靠、易于使用、廉價、用戶 友好的且防止所述反應(yīng)性箔從接合產(chǎn)生的原始位置處的不需要移置。
此外，在各個方面中，本發(fā)明提供保護(hù)鄰近電子組件免于來自經(jīng)點燃反應(yīng)性箔的 熔融材料的飛濺的反應(yīng)性箔組合件。
再者，在各個方面中，本發(fā)明提供用于接合兩個表面的反應(yīng)性箔組合件，其為可 再加工性提供光潔斷裂特征。
再者，在各個方面中，本發(fā)明提供用于以增加的容易性接合兩個表面的反應(yīng)性箔 組合件，其中接合產(chǎn)生的所需位置是以其它方式難于接近、容易制造且用戶友好的。


在閱讀下文詳細(xì)說明并參考所述附圖后，本發(fā)明的前述及其它優(yōu)點及特征將變得 顯而易見，其中
圖1A及1B圖解說明根據(jù)本發(fā)明各個實施例的反應(yīng)性箔組合件的俯視圖及側(cè)視
圖2A及2B圖解說明根據(jù)本發(fā)明各種其它實施例的反應(yīng)性箔組合件的俯視圖及 側(cè)視圖3圖解說明根據(jù)本發(fā)明各種其它實施例的反應(yīng)性箔組合件的前側(cè)視圖； 圖4圖解說明圖3的反應(yīng)性箔組合件的縱向側(cè)視圖； 圖5圖解說明包括根據(jù)本發(fā)明各個實施例的反應(yīng)性箔組合件的組合件； 圖6圖解說明包括根據(jù)本發(fā)明各種其它實施例的反應(yīng)性箔組合件的組合件； 圖7圖解說明包括根據(jù)本發(fā)明各種其它實施例的反應(yīng)性箔組合件的組合件；及 圖8A及8B圖解說明根據(jù)本發(fā)明各個實施例的反應(yīng)性箔點燃組合件的俯視圖及 側(cè)視圖。
具體實施例方式
如本文中所使用，除非以其它方式提及，"一"(a)是指至少一個。如本文中 所使用，術(shù)語"在之上"(above)及"在 之下"(below)僅用于描述如所述圖式中 所示的配置，且除非以其它方式提及，皆以可互換地方式使用。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù) 人員將明了顯而易見的變化(例如，互換"在之上"與"在之下"的配置)，且 所述變化包含在由隨附權(quán)利要求書記錄的本發(fā)明范圍內(nèi)。如本文中所使用，關(guān)于任何 兩個層的術(shù)語"定位在之上"(positioned above)及"定位在之下"(positioned below) 未必需要所述層直接地彼此毗鄰。即，例如，如果第一層定位在第二層之下，那么此 可包含具有存在于所述第一與所述第二層之間的其它材料/層的配置。因此，各種中 間材料或?qū)涌纱嬖谟谒龆ㄎ辉谥匣蛑碌膶又g。此外，如本文中所使用， 術(shù)語表面中的"開口"并不限定于表面中由所述表面完全地環(huán)繞的孔或空間，而其還 打算包含沿此表面的邊界的壓痕或凹陷。所述開口可具有各種形狀，其中包含圓形、 半圓形、矩形、三角形、多邊形、拋物線形、不規(guī)則形狀或各種其它形狀的組合。如 本文中所使用，術(shù)語"附接構(gòu)件"包含附接兩個物體或表面的構(gòu)件，且其中包含各種 構(gòu)件，例如機(jī)械、化學(xué)、熱及類似構(gòu)件，及(例如)緊固件、粘合劑及焊料。某些所述
附接構(gòu)件包含可釋放附接構(gòu)件，即例如黏性粘合劑，其提供兩個表面之間的黏合，但 經(jīng)配置以在需要時是可分離的。所述附接構(gòu)件用于根據(jù)所預(yù)期的目的提供兩個物體或 表面之間的操作連結(jié)。此外，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地了解，可根據(jù)所預(yù)期 的目的使用適合的附接構(gòu)件，且所有所述組合都包含在由隨附于本文的權(quán)利要求書所 界定的本發(fā)明中。
圖1A及IB分別以其俯視圖及側(cè)視圖形式圖解說明根據(jù)本發(fā)明各個實施例的反 應(yīng)性箔組合件100。反應(yīng)性箔組合件100包括反應(yīng)性箔102和定位在反應(yīng)性箔102之 下的膜104。膜104經(jīng)定位以使得反應(yīng)性箔102的至少一部分不與膜104重疊。例如， 在圖1A及1B中所圖解說明的配置中，膜104包括開口 106 (虛線)，在其上反應(yīng)性 箔102不與膜106重疊。在此配置中，反應(yīng)性箔102完全覆蓋開口 106，但在其它可 聯(lián)想的配置中，反應(yīng)性箔102可僅部分地覆蓋幵口 106。
如在所述技術(shù)中所了解，反應(yīng)性箔102是多層化結(jié)構(gòu)且包括由兩種或兩種以上元 素組成的交替納米層堆疊。此處應(yīng)注意，反應(yīng)性箔102的多個層(例如，圖1B及其它 圖示中所圖解說明的那些層)僅是說明性且不代表納米層的厚度尺度或數(shù)量，所述納 米層中的每一者均具有大約納米級的厚度。通過沉積數(shù)以千計的由兩種或兩種以上元 素組成的交替納米層來制造反應(yīng)性箔102，且因此，反應(yīng)性箔102可具有數(shù)個微米的 厚度。
在用于接合兩個物體(未顯示)的使用中，組合件100可定位在所述兩個物體的目 標(biāo)表面之間?？捎媚芰棵}沖來點燃反應(yīng)性箔102，且當(dāng)點燃時，所述納米層開始經(jīng)受 放熱反應(yīng)。所述放熱反應(yīng)在短持續(xù)時間內(nèi)每單位體積釋放大量能量。 一旦點燃反應(yīng)性 箔102，所述放熱反應(yīng)是自蔓延及自持續(xù)。反應(yīng)性箔102在幾分之一秒內(nèi)釋放足以完 全地熔化反應(yīng)性箔102的熱能。所述反應(yīng)(且因此，所產(chǎn)生的能量)以可預(yù)知且可控制 的方式流動。通過變化所述反應(yīng)性箔的組成、所述納米層的厚度和數(shù)量，可控制所述 溫度、所釋放的能量，及能流的速度。膜104是熱穩(wěn)定且不導(dǎo)電膜，且可從各種材料 來構(gòu)造，例如，金屬、非金屬、塑料、纖維、紗線、聚合物復(fù)合材料及類似材料。
根據(jù)某些其它實施例，使用各種附接構(gòu)件(包含機(jī)械構(gòu)件、化學(xué)構(gòu)件、熱接合或 其組合)在第一表面108處將反應(yīng)性箔102附接到膜104。所述附接構(gòu)件(在所述圖式 中未顯示)尤其包含緊固件及粘合劑。反應(yīng)性箔102與膜104的此附接允許保持反應(yīng) 性箔102相對于開口 106的定位。此外，膜104的第二表面IIO還包括與供第一表面 108使用的附接構(gòu)件類似或不同的附接構(gòu)件。用于第二表面110的附接構(gòu)件允許將膜 104附接在待接合的表面上。以此方式，以大致上穩(wěn)定的配置將膜104定位在待接合 的表面上，借此有利地允許大致精確地將反應(yīng)性箔102定位在待接合表面的相關(guān)區(qū)域 上。因此，反應(yīng)性箔組合件100的此包封有利地消除常規(guī)反應(yīng)性箔解決方案的各種缺 點，其中例如，部件到電路小片的移動、未對準(zhǔn)及類似缺點。此外，本發(fā)明通過僅允 許將所需量的反應(yīng)性箔定位在膜104之上來提供反應(yīng)性箔102的經(jīng)濟(jì)使用，借此最小 化反應(yīng)性箔的浪費。此特征潛在地允許大量成本節(jié)約。
例如，在通過圖1A和IB所圖解說明的實施例中，反應(yīng)性箔102是多層化結(jié)構(gòu)， 其包括交替定位以形成反應(yīng)性箔102的數(shù)以千計由鋁(Al)和鎳(Ni)組成的納米層。 由鋁和鎳組成的每一納米層的厚度約為174納米，而反應(yīng)性箔102的總厚度約為175 微米。
使用粘合劑(未顯示)(且優(yōu)選為可釋放粘合劑)將反應(yīng)性箔102附接到膜104。在 圖1A和IB中所圖解說明的實施例中，膜104是可從杜邦4公司(E丄du Pont de Nemours and Company)獲得的卡布頓(Kapton )膜。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了 解，使用卡布頓膜并不意指限制性，且另一選擇是可在不背離由隨附權(quán)利要求書概述 的本發(fā)明范圍的情形下使用具有類似質(zhì)量的膜。
在本發(fā)明的某些方面中，反應(yīng)性箔102可包括呈若干層形式或其它形式的添加材 料。在某些實施例中，所述添加材料是至少一個銦焊料層(未顯示)?？蓪⑺鲢熀噶?層中的每一者沉積在反應(yīng)性箔102的一側(cè)或一個以上側(cè)上。涂覆有銦層的反應(yīng)性箔 102可用于(例如)將電子組件焊接到母板。 一般來說，所述添加材料為使用如所論述 的反應(yīng)性箔組合件所形成的接合的性質(zhì)提供添加的功能性或能力。
反應(yīng)性箔組合件100可形成為巻并經(jīng)包封以供消耗。另一選擇是，可將反應(yīng)性箔 組合件100包封為多個反應(yīng)性箔組合件(類似于箔組合件100)的堆疊。所屬技術(shù)領(lǐng)域 的技術(shù)人員將明了各種包封配置，且所述配置均包含在隨附權(quán)利要求書中所界定的本 發(fā)明范圍內(nèi)。
在某些實施例中，反應(yīng)性箔組合件100額外地包含定位在反應(yīng)性箔102之上的包 封保護(hù)膜(未顯示)。所述包封保護(hù)膜可用于提供呈經(jīng)包封形式的反應(yīng)性箔組合件100， 以及通常用于保護(hù)反應(yīng)性箔102。所述包封保護(hù)膜經(jīng)配置以可釋放地附接到膜104， 且經(jīng)配置以保護(hù)反應(yīng)性箔102免于在包封、運輸或其它在最終消耗之前的中間移動期 間的無意損壞。包含包封保護(hù)膜的反應(yīng)性箔組合件IOO可易于巻起或堆疊以被包封。 所述包封保護(hù)膜可類似于膜104或包含其它塑料膜。
在各個實施例中，所述反應(yīng)性箔組合件可包封在一囊內(nèi)，所述囊可以是撓性、非 撓性或其組合。所述囊可包括在所述囊內(nèi)部的聚硅氧涂層?？伤浩扑瞿仪铱蓮乃?囊中(例如)將如上文所包封的反應(yīng)性箔組合件100取出以供消耗。
圖2A及2B分別以其俯視圖及側(cè)視圖形式圖解說明根據(jù)本發(fā)明的各種其它實施 例的反應(yīng)性箔組合件200。反應(yīng)性箔組合件200包括反應(yīng)性箔102、膜104及撓性電 路230。使用適當(dāng)附接構(gòu)件將撓性電路230附接到(或置于其上)膜104。撓性電路230 包括反應(yīng)端232及電源端234。反應(yīng)端232以可操作方式與反應(yīng)性箔102連結(jié)且供應(yīng) 能量脈沖以點燃反應(yīng)性箔102。電源端234以可操作方式與提供所述能量脈沖的電源 (未顯示)連結(jié)，且所述電源端可延伸超出膜104。撓性電路230附接到膜104以使反 應(yīng)端232以可操作方式連結(jié)到反應(yīng)性箔102。在某些實施例中，撓性電路230也可構(gòu) 造于膜104之內(nèi)，即，撓性電路230可置于第一表面108與第二表面110之間。在某 些其它實施例中，膜104可具有內(nèi)部構(gòu)造的電路(未顯示)，所述電路經(jīng)配置以從所述
電源向反應(yīng)性箔102供應(yīng)電力。如本文中所使用，在撓性電路230和膜104的背景下， 術(shù)語"連結(jié)"(coupled)打算包含所有配置，包含但不限于撓性電路230附接到膜 104、置于其上或構(gòu)造于其中。
在操作中，當(dāng)使用所述電源供電電源端234時點燃反應(yīng)性箔102且起始箔104 的放熱反應(yīng)。所述電源可以是交流或直流電源，或可僅提供足以起始所述反應(yīng)的電流 脈沖。所述電源包含(例如)電化電池、電燃料電池、太陽能電池、發(fā)電機(jī)、電力產(chǎn)生 器及類似電源。在某些實施例中，所述電源是9.0V電池。此外，在另一實施例中， 反應(yīng)性箔組合件200可具有多個反應(yīng)性箔。在所述實施例中，反應(yīng)性箔組合件200經(jīng) 配置以包含對應(yīng)于所述多個反應(yīng)性箔的多個撓性電路，或具有對應(yīng)于所述多個反應(yīng)性 箔的多個反應(yīng)端的單一撓性電路230。所述實施例的具體圖式未獨立地包含在所述圖 式中，但所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于明了。所述多個反應(yīng)性箔中的每一者均可定 位在第一表面108上的膜104之上，以使所述多個反應(yīng)性箔中的每一者的至少一部分 不與所述膜重疊。反應(yīng)性箔組合件200可形成為巻并經(jīng)包封以供消耗。另一選擇是， 可將反應(yīng)性箔組合件200包封為多個反應(yīng)性箔組合件(類似于經(jīng)包封的箔組合件200) 的堆疊。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將明了各種包封配置，且所述配置均包含在如隨附 至本文的權(quán)利要求書中所記錄的本發(fā)明范圍內(nèi)。
圖3圖解說明根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的反應(yīng)性箔組合件300。反應(yīng)性箔組合件 300包括反應(yīng)性箔102、膜104及基膜340?；?40定位在膜104之下且使用適合 的附接構(gòu)件附接到第二表面110?；?40是熱穩(wěn)定且不導(dǎo)電膜，且可使用各種材料 (例如，金屬、非金屬、塑料、纖維、紗線、聚合物復(fù)合材料及類似材料)構(gòu)造基膜340。
在某些實施例中，基膜340是卡布頓膜，且用于將膜104附接到基膜340的附接 構(gòu)件是粘合劑。將所述粘合劑(在所述圖式中未顯示)置于膜104的界面(g卩，第二表面 110上)與基膜340之間。所述粘合劑是可釋放粘合劑且經(jīng)配置以允許剝離基膜340以 使得所述粘合劑保留在第二表面110上。
圖4圖解說明根據(jù)本發(fā)明的某些方面的反應(yīng)性箔組合件300。從膜104半剝離基 膜340，從而將所述可釋放粘合劑(未顯示)留在第二表面110上?？蓮幕?40完全 地剝離膜104，且可將膜104連同所述反應(yīng)性箔組合件一起放置到兩個待接合的物體 中的一者上，以使得第二表面110附接到待接合物體中的一者的目標(biāo)表面。反應(yīng)性箔 組合件300可形成為巻并經(jīng)包封以供消耗。另一選擇是，可將反應(yīng)性箔組合件300包 封為多個反應(yīng)性箔組合件(類似于經(jīng)包封的箔組合件300)的堆疊。
圖5圖解說明根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的組合件500，其包括反應(yīng)性箔組合件 200(圖2)、第一物體550、第二物體552及緊固系統(tǒng)554。反應(yīng)性箔組合件200用于 將第一物體550接合到第二物體552。第一物體550包括第一物體表面556，且第二 物體552包括第二物體表面558。反應(yīng)性箔組合件200置于第一物體550之上以使得 膜104的第二表面110定位在第一物體表面556之上?？蓪⒏浇訕?gòu)件(例如，粘合劑) 應(yīng)用于第二表面110以使得第二表面110粘合到第一物體表面556。以此方式，反應(yīng)
性箔組合件200定位在第一物體550之上以使得反應(yīng)性箔102定位在所述第一物體的 目標(biāo)表面處。然后，第二物體552經(jīng)配置以附接到第一物體550。第二物體552定位 在反應(yīng)性箔組合件200之上。因此，反應(yīng)性箔組合件200夾在第一物體550與第二物 體552之間。使用附接構(gòu)件(例如所述圖中所圖解說明的緊固系統(tǒng)554)將第一物體 550與第二物體552固持在一起。上緊緊固系統(tǒng)554以避免第一物體550與第二物體 552之間的任何不需要相對移動。撓性電路230的電源端234伸出反應(yīng)性箔組合件 200。電池源端234可以可操作方式連結(jié)到電源(在所述圖式中未顯示)。當(dāng)點燃所述反 應(yīng)性箔時，起始放熱反應(yīng)。反應(yīng)性箔102的至少一部分在極短持續(xù)時間內(nèi)(且優(yōu)選為 在幾分之一秒內(nèi))熔化。第一物體550或第二物體表面552的至少一部分熔化且與熔 融反應(yīng)性箔(未顯示)一起以實現(xiàn)使第一物體550與第二物體552之間在第一物體表面 556與第二物體表面558處的金屬化接合。所述金屬化接合在點燃所述反應(yīng)性箔的數(shù) 秒內(nèi)形成。在已形成所述金屬化接合之后，可通過松開緊固系統(tǒng)554將剩余反應(yīng)性箔 組合件200(即，膜104及撓性電路230)從第一物體550移除。例如，可使用例如微控 制器控制的切割器件的精確工具或所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于想到的且包含在 本權(quán)利要求書范圍內(nèi)的其它此適當(dāng)移除方法來拉開或適當(dāng)?shù)厍谐?04及撓性電路 230。
圖6圖解說明根據(jù)本發(fā)明的某些方面的組合件600。組合件600包括反應(yīng)性箔組 合件610、散熱座660及芯片組662。反應(yīng)性箔組合件610保括反應(yīng)性箔102、膜104、 撓性電路230及發(fā)泡框架(foamframe) 664。發(fā)泡框架664置于膜104之上以使得反 應(yīng)性箔102的至少一部分被發(fā)泡框架664的至少一部分環(huán)繞。而且，反應(yīng)性箔102由 發(fā)泡框架664環(huán)繞。使用各種構(gòu)件(例如，機(jī)械構(gòu)件、化學(xué)構(gòu)件、熱構(gòu)件、粘合劑及 類似構(gòu)件)將發(fā)泡框架664附接到膜104。此外，將散熱座660附接到芯片組662以使 得反應(yīng)性箔組合件610定位在接合產(chǎn)生的所需位置處。
發(fā)泡框架664形成壩結(jié)構(gòu)。所述壩結(jié)構(gòu)經(jīng)配置以阻擋由反應(yīng)性箔102的反應(yīng)導(dǎo)致 的熔融材料的飛濺。因而，發(fā)泡框架664保護(hù)芯片組662的外部或延伸區(qū)域或其它鄰 近電子組件(例如，曝露的電容器及類似物)免于由熔融材料的飛濺導(dǎo)致的任何損壞。 反應(yīng)性箔組合件610可形成為巻并經(jīng)包封以供消耗。另一選擇是，可將反應(yīng)性箔組合 件610包封為多個反應(yīng)性箔組合件(類似于經(jīng)包封的箔組合件610)的堆疊。所屬技術(shù) 領(lǐng)域的技術(shù)人員將明了各種包封配置，且所述配置均包含在如隨附至本文的權(quán)利要求 書中所記錄的本發(fā)明范圍內(nèi)。
圖7圖解說明根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的組合件700。組合件700包含括反應(yīng)性 箔組合件710、散熱座660及芯片組762。反應(yīng)性箔組合件710包括反應(yīng)性箔102、 膜104、撓性電路230及保護(hù)膜770。保護(hù)膜770定位在第一表面108上的膜104之 上，以使得膜104的至少一部分與保護(hù)膜770重疊且反應(yīng)性箔102不與保護(hù)膜770重 疊。而且，保護(hù)膜770定位在膜104之上以使得反應(yīng)性箔102被保護(hù)膜770環(huán)繞。使 用各種附接構(gòu)件(例如，機(jī)械構(gòu)件、化學(xué)構(gòu)件、熱構(gòu)件、粘合劑及類似構(gòu)件)將保護(hù)膜
770附接到膜104?？拷磻?yīng)性箔102的保護(hù)膜770的一部分呈彎曲配置，即如圖7 中所示被升高以形成壩結(jié)構(gòu)。所述壩結(jié)構(gòu)經(jīng)配置以阻擋因反應(yīng)性箔102的反應(yīng)所導(dǎo)致 的熔融材料的飛濺。此外，將散熱座660附接到芯片組762以使得反應(yīng)性箔組合件 710定位在接合產(chǎn)生的所需位置處。因而，保護(hù)膜770保護(hù)芯片組762的外部或延伸 部分或鄰近電子組件。芯片組762可以是電阻器、集成電路、處理器、微處理器和任 何可能需要散熱座的電子器件。芯片組762還可包括針柵格陣列(PGA)或球柵格陣列 (BGA)。將所述PGA或BGA中的任一者固定到芯片組762以促進(jìn)芯片組762到母板 的接合。反應(yīng)性箔組合件710可形成為巻并經(jīng)包封以供消耗。另一選擇是，可將反應(yīng) 性箔組合件710包封為多個反應(yīng)性箔組合件(類似于經(jīng)包封的箔組合件710)的堆疊。 所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將明了各種包封配置，且所述配置均包含在隨附至本文的權(quán) 利要求書中所記錄的本發(fā)明范圍內(nèi)。
圖8A及8B分別圖解說明根據(jù)本發(fā)明各個實施例的反應(yīng)性箔點燃組合件800的 俯視圖及側(cè)視圖。反應(yīng)性箔點燃組合件800包括反應(yīng)性箔102和撓性電路230。撓性 電路230包括反應(yīng)端232及電源端234。將撓性電路230附接到反應(yīng)性箔102以使得 反應(yīng)端232以可操作方式連結(jié)到反應(yīng)性箔102。撓性電路230以可操作方式連結(jié)到反 應(yīng)性箔102。電源端234連結(jié)到電源(未顯示)。撓性電路230具有足夠長度且在將電 源端234連接到所述電源方面提供容易性。
在操作中，所述電源供應(yīng)能量脈沖，通過反應(yīng)端232將所述能量脈沖供應(yīng)給反應(yīng) 性箔102。此能量脈沖點燃反應(yīng)性箔102且起始反應(yīng)性箔102的放熱反應(yīng)。在其它實 施例中，反應(yīng)點燃組合件800包括具有多個反應(yīng)端(類似于反應(yīng)端232)的撓性電路230。 所述多個反應(yīng)端(未顯示)中的每一者均以可操作方式與反應(yīng)性箔102連結(jié)，且經(jīng)配置 以提供反應(yīng)性箔102所需熔化圖案。
如上文通過各個實施例所揭示，本發(fā)明提供數(shù)個超過所述技術(shù)的己知狀態(tài)的優(yōu) 點。通過提供切割成形的膜，所述反應(yīng)性箔組合件可有利地用于接合兩個表面，其中 接合產(chǎn)生的區(qū)域極小且通常難于接近。此外，所述反應(yīng)性箔組合件可用于使用經(jīng)濟(jì)數(shù) 量的所述反應(yīng)性箔以有效的方式將所述反應(yīng)性箔定位到相關(guān)區(qū)域(待接合材料處的目 標(biāo)區(qū)域)上。由于所述膜的大小與所述反應(yīng)性箔相比較大，因此，在其它較小且難以 接近的區(qū)域處，搬運所述反應(yīng)性箔并將其放置在目標(biāo)位置處是顯著方便的。此外，如 參照各個實施例所論述的反應(yīng)性箔組合件可經(jīng)包封并作為方便的即剝即黏部件提供 給最終消費者。此外，所述反應(yīng)性箔組合件可經(jīng)配置以供"取置"(pick and place)制 造。此有利地提供反應(yīng)性箔一直到其消耗的便利運輸、搬運及放置，否則此需要極其 精致的搬運。
將第一物體接合到第二物體的各種實例其中包含接合類似材料的物體；接合不 同材料的物體；將散熱座安裝在芯片組上；將射頻連接器安裝在印刷電路板上；將陶 瓷裝甲附接到坦克；安裝濺鍍靶；密封光電池、電容器、傳感器、電子器件，修補(bǔ)泄 漏。而且，熔融反應(yīng)性箔可用作散熱座與芯片組之間的熱界面材料。此外，所述反應(yīng)
性箔組合件還具有能量學(xué)方面的應(yīng)用，例如在軍事煙火制造術(shù)、熔線、結(jié)構(gòu)能量學(xué)、 火藥點燃及類似方面。根據(jù)本發(fā)明的各個實施例，本發(fā)明還揭示一種提供如上文所論 述的反應(yīng)性箔組合件的方法。而且，本發(fā)明還可用作一種如上文所論述將第一表面接 合到第二表面的方法。此外，本發(fā)明還可用作一種提供如上文所論述的反應(yīng)性箔點燃 組合件的方法。
雖然本發(fā)明容許有各種修改及替代形式，但在所述圖式中已以實例形式顯示具體 實施例并在本文中己作出詳細(xì)描述。然而，應(yīng)了解，本發(fā)明并不打算受限于所揭示的 特定形式。相反，本發(fā)明打算涵蓋歸屬于以上隨附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明精神及 范圍內(nèi)的所有修改形式、同等形式及替代形式。
權(quán)利要求
1、一種反應(yīng)性箔組合件，其包括至少一個反應(yīng)性箔；及膜，其定位在所述反應(yīng)性箔之下以使得所述至少一個反應(yīng)性箔的至少一部分不與所述膜重疊。
2、 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述反應(yīng)性箔組合件以包封(package)提供，其中所述包封包含包封保護(hù)膜。
3、 如權(quán)利要求2所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述包封包括呈巻配置的所述反 應(yīng)性箔組合件。
4、 如權(quán)利要求2所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述包封包括呈堆疊配置的所述 反應(yīng)性箔組合件。
5、 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性箔組合件，其進(jìn)一步包括至少一個發(fā)泡框架(foam frame)，其中所述至少一個發(fā)泡框架的每一者環(huán)繞所述至少一個反應(yīng)性箔的至少一 部分。
6、 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述至少一個反應(yīng)性箔包括至少 兩種材料交替堆疊的納米層。
7、 如權(quán)利要求6所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述至少兩種材料是鋁及鎳。
8、 如權(quán)利要求6所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述至少兩種材料的所述納米層 的每一者的厚度約為174納米。
9、 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述至少一個反應(yīng)性箔的厚度約 為175微米。
10、 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述至少一個反應(yīng)性箔包括至少 一種添加材料。
11、 如權(quán)利要求IO所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述至少一種添加材料涂覆在 所述至少一個反應(yīng)性箔的至少一個表面上。
12、 如權(quán)利要求ll所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述至少一種添加材料是銦焊 料薄膜。
13、 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述膜包括構(gòu)造于所述膜中的至 少一個電路，所述至少一個電路包括經(jīng)配置以可操作方式連結(jié)到所述至少一個反應(yīng)性 箔的至少一個反應(yīng)端。
14、 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性箔組合件，其進(jìn)一步包括至少一個撓性電路，所 述至少一個撓性電路連結(jié)到所述膜，所述至少一個撓性電路包括經(jīng)配置以連結(jié)到所述至少一個反應(yīng)性箔的至少一個反應(yīng)端。
15、 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述膜包括開口以使得所述至少一個反應(yīng)性箔的每一者覆蓋所述開口的至少一部分。
16、 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述開口具有可選擇的形狀。
17、 如權(quán)利要求16所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述形狀選自如下形狀組成的群組圓形、正方形、矩形、三角形、多邊形、不規(guī)則形狀或其組合。
18、 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述膜由選自如下材料組成的群 組的材料構(gòu)造而成金屬、非金屬、塑料、纖維、紗線及聚合物復(fù)合物。
19、 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述膜是卡布頓(Kapton )膜。
20、 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性箔組合件，其進(jìn)一步包括設(shè)置于所述膜上的附接 構(gòu)件，以使得可使用所述附接構(gòu)件來附接所述膜的至少一部分。
21、 如權(quán)利要求20所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述附接構(gòu)件是粘合劑。
22、 如權(quán)利要求21所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述粘合劑是可釋放粘合劑。
23、 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性箔組合件，其進(jìn)一步包括定位在所述膜之下的基 膜，其中所述至少一個反應(yīng)性箔與所述基膜重疊，且其中所述膜與所述基膜重疊。
24、 如權(quán)利要求23所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述基膜是由選自如下材料組 成的群組的材料構(gòu)造而成金屬、非金屬、塑料、纖維、紗線及聚合物復(fù)合物。
25、 如權(quán)利要求23所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述基膜是卡布頓膜。
26、 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)性箔組合件，其進(jìn)一步包括定位在所述膜之上的保 護(hù)膜，其中所述膜的至少一部分與所述保護(hù)膜重疊，且其中所述至少一個反應(yīng)性箔的 至少一部分不與所述保護(hù)膜重疊。
27、 如權(quán)利要求26所述的反應(yīng)性箔組合件，其進(jìn)一步包括設(shè)置于所述保護(hù)膜與 所述膜的界面上的附接構(gòu)件。
28、 如權(quán)利要求26所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述附接構(gòu)件是粘合劑。
29、 如權(quán)利要求26所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述保護(hù)膜是選自由如下材料 組成的群組金屬、非金屬、塑料、纖維、紗線及聚合物復(fù)合物。
30、 如權(quán)利要求26所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述保護(hù)膜是卡布頓膜。
31、 如權(quán)利要求26所述的反應(yīng)性箔組合件，其中所述保護(hù)膜的至少一部分呈彎 曲配置。
32、 一種用于點燃反應(yīng)性箔的反應(yīng)性箔點燃組合件，所述反應(yīng)性箔點燃組合件包括反應(yīng)性箔；及至少一個撓性電路，其包括至少一個反應(yīng)端，所述至少一個反應(yīng)端的每一者以可 操作方式連結(jié)到所述反應(yīng)性箔。
33、 如權(quán)利要求32所述的反應(yīng)性箔點燃組合件，其中所述反應(yīng)性箔包括至少一 個銦焊料薄膜，所述至少一個銦焊料薄膜涂覆在所述至少一個反應(yīng)性箔的至少一個表 面上。
34、 一種用于提供反應(yīng)性箔組合件的方法，所述方法包括 提供膜；提供至少一個反應(yīng)性箔；及將所述至少一個反應(yīng)性箔附接在所述膜之上，以使得所述至少一個反應(yīng)性箔的至 少一部分不與所述膜重疊。
35、 如權(quán)利要求34所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述反應(yīng)性箔組合件巻成巻。
36、 如權(quán)利要求34所述的方法，其進(jìn)一步包括將至少一個發(fā)泡框架附接到所述 膜，其中所述至少一個發(fā)泡框架的每一者環(huán)繞所述至少一個反應(yīng)性箔中的一者的至少 一部分。
37、 如權(quán)利要求34所述的方法，其中提供至少一個反應(yīng)性箔包括將至少一個銦 焊料薄膜沉積在所述至少一個反應(yīng)性箔的至少一個表面上。
38、 如權(quán)利要求34所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述膜的至少一部分上提供粘 合劑。
39、 如權(quán)利要求34所述的方法，其進(jìn)一步包括提供定位在所述膜之下的基膜以 使得所述至少一個反應(yīng)性箔與所述基膜重疊，且其中所述膜與所述基膜重疊。
40、 如權(quán)利要求39所述的方法，其進(jìn)一步包括將粘合劑設(shè)置于所述基膜與所述 膜的界面上。
41、 如權(quán)利要求34所述的方法，其進(jìn)一步包括提供定位在所述膜之上的保護(hù)膜， 其中所述膜的至少一部分與所述保護(hù).膜重疊，且所述至少一個反應(yīng)性箔不與所述保護(hù) 膜重疊。
42、 如權(quán)利要求41所述的方法，其進(jìn)一步包括將粘合劑設(shè)置于所述保護(hù)膜與所 述膜的界面上。
43、 如權(quán)利要求34所述的方法，其進(jìn)一步包括提供定位在所述膜之上的保護(hù)膜， 其中所述膜的至少一部分與所述保護(hù)膜重疊，且所述至少一個反應(yīng)性箔至少部分^k與 所述保護(hù)膜重疊。
44、 如權(quán)利要求43所述的方法，其進(jìn)一步包括將粘合劑設(shè)置于所述保護(hù)膜與所 述膜的界面上。
45、 如權(quán)利要求43所述的方法，其進(jìn)一步包括使所述保護(hù)膜的至少一部分彎曲 離開所述膜。
46、 如權(quán)利要求34所述的方法，其進(jìn)一步包括提供至少一個撓性電路，所述至少一個撓性電路包括至少一個反應(yīng)端，所述至少一個撓性電路連結(jié)到所述膜，其中所 述至少一個反應(yīng)端以可操作方式連結(jié)到所述至少一個反應(yīng)性箔。
47、 如權(quán)利要求26所述的方法，其包括將至少一個撓性電路構(gòu)造到所述膜中， 所述至少一個撓性電路包括以可操作方式連結(jié)到所述至少一個反應(yīng)性箔的至少一個 反應(yīng)端。
48、 一種用于提供反應(yīng)性箔點燃組合件的方法，所述方法包括 提供反應(yīng)性箔； 提供至少一個撓性電路，所述撓性電路包括以可操作方式連結(jié)到所述反應(yīng)性箔的 至少一個反應(yīng)端。
49、 如權(quán)利要求48所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述反應(yīng)性箔點燃組合件形成為巻。
50、 如權(quán)利要求48所述的方法，其進(jìn)一步包括將至少一個銦焊料薄膜沉積在所 述至少一個反應(yīng)性箔的至少一個表面上。
51、 一種將第一表面接合到第二表面的方法，所述方法包括 提供膜；提供至少一個反應(yīng)性箔；將所述至少一個反應(yīng)性箔附接在所述膜之上，以使得所述至少一個反應(yīng)性箔的至 少一部分不與所述膜重疊；將所述膜及所述至少一個反應(yīng)性箔的組合件放置在所述第一表面與所述第二表 面之間；及點燃所述至少一個反應(yīng)性箔。
52、 如權(quán)利要求51所述的方法，其進(jìn)一步包括提供包括至少一個反應(yīng)端及電源 端的撓性電路，所述撓性電路連結(jié)到所述膜以使得所述至少一個反應(yīng)端以可操作方式 連結(jié)到所述至少一個反應(yīng)性箔，且其中點燃所述反應(yīng)性箔包括通過所述撓性電路將能 量脈沖輸送到所述反應(yīng)性箔。
53、 如權(quán)利要求51所述的方法，其進(jìn)一步包括提供包括至少一個反應(yīng)端及電源 端的撓性電路，所述撓性電路被構(gòu)造在所述膜中，以使得所述至少一個反應(yīng)端以可操 作方式連結(jié)到所述至少一個反應(yīng)性箔，且其中點燃所述反應(yīng)性箔包括通過所述撓性電 路將能量脈沖輸送到所述反應(yīng)性箔。
54、 如權(quán)利要求51所述的方法，其中所述提供至少一個反應(yīng)性箔的步驟包括將 至少一個銦焊料薄膜沉積在所述至少一個反應(yīng)性箔的至少一個表面上。
全文摘要
一種用于包封且提供反應(yīng)性箔的反應(yīng)性箔組合件，所述反應(yīng)性箔組合件包括反應(yīng)性箔、膜、撓性電路和粘合劑。所述反應(yīng)性箔放置在所述膜之上，以使得所述反應(yīng)性箔的一部分不與所述膜重疊。所述撓性電路也放置在所述膜之上，以使得所述撓性電路可以操作方式連結(jié)到所述反應(yīng)性箔。所述反應(yīng)性箔組合件放置在表面上方，以使得所述膜借助于所述粘合劑粘合到所述表面。通過由電源提供且由連結(jié)到所述電源的所述撓性電路輸送的能量脈沖來點燃所述反應(yīng)性箔。起始所述反應(yīng)性箔的放熱反應(yīng)，從而提供可用于接合兩個物體的熔融箔。
文檔編號B32B15/01GK101394997SQ200780007245
公開日2009年3月25日 申請日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者邁克爾·H·布尼安 申請人:派克漢尼芬公司