專利名稱：集成電路器件、用于智能卡的電子部件及制造該器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路器件、利用集成電路器件用于智能卡的電子部件以及制造所說器件的方法。
更確切的講，本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片的制造，在半導(dǎo)體芯片中形成有集成電路，所述芯片具有一種結(jié)構(gòu)以至可以制造出用于縮減了厚度的智能卡的電子部件。
眾所周知，智能卡基本上由長(zhǎng)方體形的塑料體并在其中嵌入電子部件制成，智能卡具體用作銀行卡、如信用卡以及用于不同服務(wù)的支付卡，電子部件最常規(guī)地將半導(dǎo)體芯片附著在設(shè)置有外圍電接觸焊盤的絕緣襯底上制成。當(dāng)卡中嵌入這種器件時(shí)，這些外圍焊盤能使半導(dǎo)體芯片中的電路和讀-寫器件中的電路之間形成電連接。
根據(jù)通行的標(biāo)準(zhǔn)，卡體應(yīng)具有大約0.8mm的厚度。應(yīng)當(dāng)理解，電子部件的厚度是卡體的一個(gè)重要參數(shù)，便于卡體中電子部件的嵌入，并確保卡體和電子部件之間的正常機(jī)械結(jié)合以及電子部件的結(jié)構(gòu)完整。
在附

圖1中，示出了用于智能卡的電子部件的縱向剖面，該智能卡根據(jù)公知技術(shù)制造。電子部件10實(shí)質(zhì)上由半導(dǎo)體芯片12組成，在半導(dǎo)體芯片中形成有集成電路，具有有源表面14的該芯片設(shè)置有電連接端子16。半導(dǎo)體芯片12通過粘結(jié)層19附著在絕緣襯底18上。絕緣襯底18的外表面18a設(shè)置有外接觸焊盤20以至與讀-寫器件形成電連接。芯片12的端子16通過例如24的引線與外焊盤20連接。根據(jù)公知的方法，絕緣襯底由電引線24的窗口26組成，因而避免了兩面印刷電路的使用。為了保證芯片12和電引線24的電完整性，用絕緣材料如環(huán)氧樹脂將它們封裝62。
在一些情況下，導(dǎo)電引線可以用連接絕緣襯底上的芯片端子與外圍焊盤的其它導(dǎo)電元件代替。
利用這種制造技術(shù)，獲得具有大約0.6mm的總厚度的電子部件，以至可與0.8mm厚度的卡體相匹配。
允許縮減這種厚度的技術(shù)很難實(shí)施。技術(shù)的要點(diǎn)是縮減芯片的厚度，芯片厚度按照慣例大約為180μm，但這種厚度卻難以接受地降低了芯片的強(qiáng)度。一方面同樣可能縮減厚度，卻導(dǎo)致了電布線24或相關(guān)的電連接元件的彎曲。然而，這就需要采用昂貴的稱為“鍥形焊點(diǎn)”技術(shù)。最終，可以預(yù)期地縮減封裝62的絕緣樹脂的厚度。然而這種縮減將降低整個(gè)電子部件的強(qiáng)度。
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種集成電路器件，可以制造出用于智能卡的具有一個(gè)縮減厚度的電子部件而沒有上述技術(shù)的缺點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明，集成電路器件的特征在于，集成電路器件包含包括一個(gè)其中形成有集成電路的半導(dǎo)體材料的有源層和附加層，該有源層具有一個(gè)設(shè)置有多個(gè)電接觸端子的有源表面和一個(gè)第二表面，其中所說層具有小于100μm的厚度，附加層具有一個(gè)附著在有源層的有源表面的第一表面、一個(gè)第二表面和一個(gè)側(cè)面，其中所說附加層具有多個(gè)凹槽，每個(gè)凹槽通過附加層的總厚度伸展，并從接觸端子延伸到所說側(cè)面。
應(yīng)當(dāng)理解，由于縮減了有源層的厚度，在有源層的有源表面上形成接觸端子，當(dāng)形成電子部件時(shí)，這些接觸端子緊靠附著在絕緣襯底上的集成電路器件的表面。也應(yīng)當(dāng)理解，由于存在開在附加層的側(cè)面的凹槽，當(dāng)形成電子部件時(shí)，在布線中提供連接是可能的，布線集成地設(shè)置在包括附加層的上表面的平面之下。應(yīng)當(dāng)理解相對(duì)于在先所述類型的電子部件的厚度實(shí)質(zhì)上是縮減了電子部件的最終厚度。
本發(fā)明也涉及用于智能卡的電子模塊，該電子模塊利用上述所限定類型的集成電路器件，并進(jìn)一步包括設(shè)置有外電接觸焊盤的外表面和內(nèi)表面的絕緣襯底和多個(gè)引線，其中所說集成電路器件通過有源層的第二表面附著在襯底的內(nèi)表面，每個(gè)引線具有連接到接觸端子的第一端和連接到外接觸焊盤的第二端并被整個(gè)設(shè)置在包括附加層的第二表面的平面和絕緣襯底之間。
本發(fā)明也涉及一種用于制造上述所限定類型的集成電路器件的方法，其特征在于包括步驟提供具有凹槽的所說附加層，提供具有接觸端子的有源表面和第二表面的有源層，其中所說層具有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)厚度；將附加層附著在有源層的有源表面上；以及從有源層的第二表面加工有源層以便提供小于100μm厚度的有源層。
應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)該方法，起始元件為具有標(biāo)準(zhǔn)厚度即大約180μm的有源層，該有源層附著在附加層上，其本身具有一定厚度。因此，當(dāng)根據(jù)總的尺寸以使組件保持足夠的機(jī)械強(qiáng)度時(shí)，獲得用于加工該有源層的非有源表面的一個(gè)足夠厚的組件。
從以下的實(shí)施例的詳細(xì)描述中將清楚表明本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，通過非限定的實(shí)例并參照相應(yīng)附圖給出本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1，已描述，表示一種用于標(biāo)準(zhǔn)智能卡的電子部件的縱向剖面圖。
圖2A和2B表示根據(jù)本發(fā)明的電子部件的兩個(gè)制造步驟的縱向剖面圖。
圖3表示電子部件沿著圖2B中的III-III線的橫向剖面圖。
圖4A-4C表示集成電路器件的制造方法的各個(gè)步驟。
首先參照?qǐng)D2和圖3，將對(duì)集成電路器件或利用相同器件的電子芯片和電子部件進(jìn)行描述。
集成電路器件30實(shí)質(zhì)上由半導(dǎo)體材料的有源層32組成，該半導(dǎo)體材料典型為硅，其內(nèi)部形成有不同的集成電路。該有源層32具有有源表面34，其內(nèi)部形成有電接觸端子和附著表面38。集成電路30還包括附加層40，附加層的第一表面42通過任何適合的方法例如聚合物形成的內(nèi)密封層附著在有源層32的有源表面上，并且附加層的上表面44空閑。附加層40也可以方便地由硅制成，但具有物理特性相似于硅，特別涉及它的熱膨脹系數(shù)的其它材料也能使用。通過附加層40執(zhí)行的功能之一是為了形成防止相對(duì)于有源層的集成電路能執(zhí)行的欺騙企圖(fraud attempts)的保護(hù)層。
更清楚地表示在圖3中，附加層40設(shè)置有凹槽，例如表示為46的一個(gè)凹槽(給出的實(shí)例中有五個(gè)連接端子36和五個(gè)凹槽46)。每個(gè)凹槽46在附加層的整個(gè)厚度上伸展并從接觸端子36處延伸到附加層40的側(cè)面48。換句話講，這些凹槽橫向地開在附加層中。
根據(jù)上面所述的實(shí)施例，附加層的厚度e1為140μm，有源層的厚度e2為40μm。因此，集成電路器件的總厚度為180μm，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)芯片的厚度。
更一般的講，有源層的厚度小于100μm，該減縮的厚度可以通過利用下述的制造方法獲得。然而，有源層的厚度e2的范圍最好為5至大約50μm。
有源層的厚度因此比半導(dǎo)體芯片的厚度顯著地厚。特別地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，因?yàn)樵谕ㄟ^附加層和設(shè)立有有源層的半導(dǎo)體芯片形成的組件的總厚度中有效的設(shè)置引線布線，因此就產(chǎn)生了一個(gè)薄的部件。
附加層基本上整個(gè)地或完全覆蓋有源層的有源表面，當(dāng)然，除凹槽外。更確切的，在扣除掉所說的附加層中形成的相應(yīng)于凹槽的表面面積之后，有源層的有源表面的表面面積基本上與附加層的第一表面的表面面積相同。因此，加工有源層使其厚度減少到所需的值是可能的。此外，由于附加層保護(hù)有源層，因此有源層/附加層組件可以承受更強(qiáng)的機(jī)械應(yīng)力。
因此，應(yīng)當(dāng)注意到在半導(dǎo)體芯片中有和連接端子一樣多的凹槽的優(yōu)點(diǎn)以及這些凹槽表明附加層的總表面面積的縮減部分。
為了形成電子部件，集成電路器件30利用粘結(jié)材料層52附著在絕緣支撐體50上，絕緣襯底的外表面54設(shè)置有外電接觸焊盤56。在每個(gè)焊盤56的正面的絕緣襯底中設(shè)置有窗口，如窗口58。例如由金形成的引線布線60的一端附著在連接端子36上，另一端通過窗口58附著在外電接觸焊盤56的背面上。應(yīng)當(dāng)理解，因?yàn)橛性磳?2的厚度非常小，所以端子36緊靠絕緣襯底50。這就容許整個(gè)撓曲的引線布線60設(shè)置在包括附加層40的上表面44的平面pp之下。
假如用長(zhǎng)條狀的電連接元件代替引線布線，相同的方法將有效。
為了完成電子部件，僅僅需要形成封裝62，該封裝具有由上述描述的措施縮減為h的總厚度。
在實(shí)施例的描述中，假如考慮了位于襯底和集成電路器件之間的粘結(jié)層的厚度，則封裝的總厚度h為310μm。當(dāng)絕緣襯底的典型厚度e3為170μm時(shí)，獲得的電子部件就具有480μm的厚度。這就表明相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的電子部件縮減了非常大的厚度。
現(xiàn)在參見圖4A、4B和4C，將對(duì)制造集成電路器件30的主要步驟進(jìn)行解釋。
圖4A表示第一步驟，利用任何適合的方法切割硅晶片，硅晶片上形成有凹槽46的附加層40。附加層可以由任何材料形成。它的厚度e1最好在100至200μm的范圍。
下一個(gè)步驟由圖4B表示，將附加層40附著在設(shè)置有連接端子36的半導(dǎo)體芯片50的有源表面72上。該芯片具有大約180μm的標(biāo)準(zhǔn)厚度d。
最后一個(gè)步驟由圖4C表示，利用任何適合的方法加工芯片70的非有源表面74直至縮減它的厚度e2到典型值40μm，從而獲得有源層32。
由于附加層40的存在，在所述實(shí)施例中集成電路器件30具有大約180μm的總厚度。雖然有源層32本身具有的厚度e2不提供此機(jī)械強(qiáng)度性能，但是由此可獲得一種足夠機(jī)械強(qiáng)度的元件。因此，正如已經(jīng)進(jìn)行的解釋，所獲得的元件的主要優(yōu)點(diǎn)是接觸端子36緊緊靠近元件粘附表面38。
權(quán)利要求
1.一種集成電路器件，其特征在于包括一個(gè)有源層，該有源層包括半導(dǎo)體材料，其內(nèi)形成有集成電路，并且該集成電路具有一個(gè)設(shè)置有多個(gè)電連接端子的有源表面和一個(gè)第二表面，其中所說層的厚度小于100μm，以及一個(gè)附加層，該附加層具有一個(gè)附著在有源層的有源表面的第一表面、一個(gè)第二表面和一個(gè)側(cè)面，其中附加層具有多個(gè)凹槽，每個(gè)凹槽通過附加層的總厚度伸展并從接觸端子延伸到所說側(cè)面，以及其中附加層基本上覆蓋除凹槽之外的有源層的整個(gè)表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的集成電路器件，其特征在于有源層的厚度范圍為5至大約50μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的集成電路器件，其特征在于附加層的厚度范圍為100至200μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任何一個(gè)的集成電路器件，其特征在于用與有源層相同的半導(dǎo)體材料形成附加層。
5.一種用于智能卡的電子部件，其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求1至4的任何一個(gè)的集成電路器件，一個(gè)絕緣襯底，該絕緣襯底具有一個(gè)設(shè)置有外電接觸焊盤的外表面和一個(gè)內(nèi)表面，其中所說集成電路器件通過有源層的第二表面附著在襯底的內(nèi)表面，以及多個(gè)電引線，每個(gè)引線具有連接到接觸端子的第一端和連接到外接觸焊盤的第二端，并且整個(gè)設(shè)置在包含附加層的第二表面的平面和絕緣襯底之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的電子部件，其特征在于絕緣襯底包含窗口，每個(gè)窗口設(shè)置于外電接觸焊盤。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1至4的任何一個(gè)的集成電路器件的制造方法，其特征在于包括步驟提供具有凹槽的所說附加層；提供有源層，該有源層具有與接觸端子的有源表面和第二表面，其中所說層具有標(biāo)準(zhǔn)厚度；將附加層附著到有源層的有源表面；以及從有源層的第二表面加工有源層以便提供厚度小于100μm的有源層。
全文摘要
本發(fā)明涉及集成電路器件,特別是制造用于智能卡的智能卡電子部件。該集成電路器件包括:一個(gè)有源層(32),該有源層包括其中形成有集成電路的半導(dǎo)體材料、并具有一個(gè)設(shè)置有多個(gè)電連接端子(36)的表面(34)和一個(gè)第二表面,其中所說表面具有小于100μm的厚度,以及一個(gè)附加層(40),該附加層具有一個(gè)附著在有源層的有源表面的第一表面(42)、一個(gè)第二表面(44)和一個(gè)側(cè)面(48),其中附加層具有多個(gè)凹槽(46),每個(gè)凹槽通過附加層的總厚度伸展并從接觸端子(36)延伸到所說側(cè)面(48)。
文檔編號(hào)B42D15/10GK1340212SQ0080360
公開日2002年3月13日 申請(qǐng)日期2000年1月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月27日
發(fā)明者伊維斯·賴格諾克斯, 埃里克·丹尼爾 申請(qǐng)人:施藍(lán)姆伯格系統(tǒng)公司