專利名稱：制造包括至少一個(gè)集成電路芯片的便攜式電子裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造包括至少一個(gè)集成電路芯片的便攜式電子裝置的方法，該集成電路芯片嵌入支持件中，并且電氣上連接到包括連接端子塊和/或天線的接口元件上。這些便攜式電子裝置包括例如帶有和/或不帶有觸點(diǎn)的芯片卡或電子標(biāo)簽。
帶有和/或不帶有觸點(diǎn)的芯片卡設(shè)計(jì)成能進(jìn)行諸如銀行操作、電話通信、各種識別操作或遠(yuǎn)程票證類型的操作等各種操作。
帶有觸點(diǎn)的卡具有暴露在卡表面上的、處在由通用標(biāo)準(zhǔn)ISO 7816限定的卡體的準(zhǔn)確位置上的金屬化部分。這些金屬化部分用來與讀出器的讀出頭接觸以便進(jìn)行數(shù)據(jù)的電傳輸。
至于無觸點(diǎn)卡，它們具有天線，后者使得有可能借助于該卡的電子線路與接收裝置或讀出器之間的電磁耦合而與外界交換信息。這種耦合在讀出方式或讀出/寫入方式下進(jìn)行，而且數(shù)據(jù)傳輸用射頻或超高頻進(jìn)行。
還存在混合型卡(“combicard”)，后者既具有暴露于卡表面的金屬化部分又具有嵌入卡體的天線。因此這種類型的卡既可以在接觸方式下又可以在無接觸方式下與外界交換數(shù)據(jù)。
當(dāng)前生產(chǎn)的無觸點(diǎn)卡，就像有觸點(diǎn)的卡一樣，是其尺寸標(biāo)準(zhǔn)化的厚度小的便攜物體。通用標(biāo)準(zhǔn)ISO 7810相當(dāng)于長85mm(毫米)、寬54mm、厚0.76mm的標(biāo)準(zhǔn)格式的卡。
大部分芯片卡制造方法都基于把集成電路芯片組裝到所謂微模塊的子配件中，后者隨后利用傳統(tǒng)的方法插入。
舉例說明于

圖1的一種傳統(tǒng)方法包括把集成電路芯片20帶有接點(diǎn)焊盤22的工作面向上，把相反一面粘在絕緣支持板28上。絕緣板28本身設(shè)置在由鍍鎳和鍍金的銅制成的金屬板的觸點(diǎn)格柵24上。在絕緣板28內(nèi)形成連接阱21，而連接金屬線26借助于它的連接阱21把芯片20的接點(diǎn)焊盤22連接到格柵24的接觸區(qū)。最后，用基于環(huán)氧樹脂的密封樹脂30保護(hù)芯片20和粘接連接金屬線26。接著把該模塊切開，然后插入預(yù)先修飾過的卡體的凹穴內(nèi)。
但是，這種方法有昂貴的缺點(diǎn)。這是因?yàn)?，只要微模塊從卡體分離而單獨(dú)制造，制造芯片卡就有非常多的步驟，而這些都使制造成本提高。另外，金屬支持板本身也是一個(gè)非常昂貴的項(xiàng)目，因?yàn)檫B接、特別是用金屬線的連接需要鎳和金的金屬化。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是除去中間的微模塊制造步驟，以便提高產(chǎn)量和降低制造成本。
沒有中間的微模塊制造步驟的芯片卡制造方法已經(jīng)有人研究過。法國專利申請F(tuán)R2671416,FR2671417和FR2671418所描述的第一個(gè)解決方案包括直接把集成電路芯片插入卡體內(nèi)。為此，將卡體局部軟化，并把芯片壓入軟化的區(qū)域。因此，在卡體內(nèi)部不形成凹穴。按照這種工藝制得的卡簡要地示于圖2的頂視圖中。芯片20這樣定位，使得它的接點(diǎn)焊盤22暴露在卡10的表面上。接著用絲網(wǎng)印刷術(shù)的操作使之能夠在同一平面上印刷接觸區(qū)25和帶狀導(dǎo)體27，后者使得能夠把接觸區(qū)25連接到芯片20的接點(diǎn)焊盤22。接著在芯片20上涂上保護(hù)漆。
但是，這第一種解決方案有若干缺點(diǎn)。首先，只要在卡體內(nèi)不形成凹穴，這個(gè)方法就只適用于尺寸非常小的芯片。另外，產(chǎn)生接觸區(qū)25和互連線跡27用的絲網(wǎng)印刷術(shù)操作難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榫€跡27在芯片20的接點(diǎn)焊盤22上的定位要求非常高的分度精度，這必須用CAV(計(jì)算機(jī)輔助觀測)控制。這種約束條件損害了所述制造方法的速度和產(chǎn)量。
另外，芯片還必須完美地定位，使得其接點(diǎn)焊盤22與卡的側(cè)邊平行，以便能夠產(chǎn)生與卡的側(cè)邊平行的接觸區(qū)25。但是，因?yàn)樾酒O(shè)置在局部軟化的區(qū)域，因此不容易正確定位，因而其接觸區(qū)布置成略微傾斜的芯片卡注定要成為廢品。
因此，這種方法要用在工業(yè)產(chǎn)生上就太難實(shí)現(xiàn)了。此外，注定要成為廢品的卡的百分比很高，結(jié)果制造成本非常高。
已經(jīng)設(shè)想的另一種解決方案使用“蝶蛹”(Chrysalis)工藝。這種工藝基于借助MID(“模壓互聯(lián)裝置”)類型的方法使用帶狀電導(dǎo)體。與這種工藝相關(guān)的許多方法已經(jīng)是專利申請登記的主題。尤其是歐洲專利申請EP-A-0 753 827,EP-AO 688 050和EP-A-0 688 051描述了制造和裝配集成電路卡的方法。該卡具有用來接納集成電路的凹穴，并且?guī)顚?dǎo)電體設(shè)置成貼著凹穴的底部和側(cè)壁、并連接到卡體表面上形成的金屬接觸區(qū)。
可以用三種不同的方法把帶狀導(dǎo)體貼在凹穴內(nèi)。
第一種方法包括進(jìn)行熱沖壓。為此，把其金屬化部分或許覆有錫或鎳并涂有能夠在熱作用下激活的膠的薄片切割開，然后在熱的作用下粘接到凹穴中。
第二種方法包括利用印劑滾(pad)把含有鈀觸媒劑的漆涂在預(yù)定要金屬化的位置上；把漆加熱；然后通過利用電化學(xué)自動催化方法淀積銅和/或鎳來產(chǎn)生金屬化部分。
第三種方法包括由激光全息照相底片產(chǎn)生光刻(lithoetching)。這種光刻使得有可能以非常高的精度和高的分辨率產(chǎn)生三維金屬化淀積。
但是，所有這些金屬化部分形成方法實(shí)現(xiàn)起來都很復(fù)雜，因此成本高。它們往往要求使用特殊的工具和若干附加工序。但是，本發(fā)明的目的是去掉制造微模塊的步驟，這并不是要在貼帶狀導(dǎo)體時(shí)增加其他步驟。
另外，因?yàn)榻饘倩怯勉~和/或鎳形成的，它們?nèi)耘f是昂貴的，因而導(dǎo)致卡的制造成本提高。
因此，“蝶蛹”工藝需要太復(fù)雜、昂貴的方法，有損大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量。
為了克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種制造諸如芯片卡等便攜式電子裝置用的方法，按照此法可去除制造微模塊的步驟。為此，通過導(dǎo)電物質(zhì)的三維印刷來產(chǎn)生帶狀導(dǎo)體和接口元件。接著通過帶狀導(dǎo)體把芯片連接到接口元件上。
更詳細(xì)地說，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種制造諸如芯片卡等包括至少一個(gè)集成電路芯片的電子裝置用的方法，所述集成電路芯片嵌入卡體內(nèi)、并且其接點(diǎn)焊盤通過帶狀導(dǎo)體連接到包括連接端子塊和/或天線的接口元件，所述方法的特征在于它包括以下步驟-在卡體內(nèi)產(chǎn)生具有傾斜壁的凹穴；-實(shí)現(xiàn)三維導(dǎo)電印劑的印刷，以便形成包括接口元件和帶狀導(dǎo)體的圖案，所述圖案從卡體表面沿著凹穴的傾斜壁一直伸展到凹穴的底部；-把所述芯片轉(zhuǎn)移并連接到所述凹穴的底部；-把所述芯片封裝在保護(hù)樹脂中。
帶有傾斜壁的凹穴的形狀使導(dǎo)電印劑易于通過印刷術(shù)淀積。但是，導(dǎo)電印劑與金屬化淀積中用的銅或鎳相比在成本上有利。此外，因?yàn)榻涌谠怯∷⒌模运鼈兊暮穸瓤梢院雎圆挥?jì)。
按照本發(fā)明的方法還具有快速和不是非常昂貴的優(yōu)點(diǎn)。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)尤其是由于接口元件和帶狀導(dǎo)體是在簡單的導(dǎo)電印劑的印刷術(shù)這種單一步驟中形成的緣故。
閱讀參照附圖產(chǎn)生的、通過說明性而不是限制性的實(shí)施例給出的描述將會看出本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖描繪-圖1中是已經(jīng)描述過的橫剖面圖，它舉例說明制造帶有觸點(diǎn)的芯片卡用的傳統(tǒng)方法；-圖2中是已經(jīng)描述過的按照已知工藝制造的芯片卡的頂視圖；-圖3中是按照本發(fā)明的方法制得的帶有觸點(diǎn)的芯片卡的簡圖；-圖4A和4B中分別是按照本發(fā)明的帶有觸點(diǎn)的芯片卡的頂視圖和剖面圖；其中芯片是按照“倒裝片”安裝方法轉(zhuǎn)移的；
-圖5A和5B中分別為按照本發(fā)明的帶有觸點(diǎn)的芯片卡的頂視圖和剖面圖，其中芯片是按照另一種安裝方法轉(zhuǎn)移的；-圖5C和5D中是按照本發(fā)明的帶有觸點(diǎn)的芯片卡的頂視圖，其中芯片分別是按照另一種安裝方法轉(zhuǎn)移然后連接的；-圖6A和6B中分別是在其制造過程中的兩個(gè)電子標(biāo)簽不到頂視圖；-圖7A和7B中是按照本發(fā)明的方法生產(chǎn)的兩種混合型卡的頂視圖。
圖3示意地表示按照本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例制得的帶有觸點(diǎn)的芯片卡。標(biāo)為100的卡體用傳統(tǒng)的方法、例如把塑料注入模內(nèi)而制得。在圖3的實(shí)施例中，所述卡體100在ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的位置上具有由配備暴露于表面上的接觸區(qū)111的連接端子塊110構(gòu)成的接口元件。這些接觸區(qū)111位于在卡體上形成的凹穴120的周圍。這個(gè)凹穴或者通過研磨或者比較經(jīng)濟(jì)地在卡注射模塑時(shí)形成。所述凹穴最好呈圓形，并具有傾斜壁。但是，呈矩形、菱形或八角形等也同樣方便。連接到接觸區(qū)111的帶狀導(dǎo)體112還延伸在凹穴120的底部和壁部。
事實(shí)上，接觸區(qū)111和帶狀導(dǎo)體112形成在單一步驟中用導(dǎo)電印劑的三維印刷獲得的單一的圖案。這樣，接觸區(qū)111包括通過卡表面100上的印刷而淀積的導(dǎo)電印劑，并且通過帶狀導(dǎo)體112沿著凹穴的傾斜壁一直伸展入其底部。
凹穴120的傾斜形狀是重要的，因?yàn)樗沟糜锌赡芊奖愕剡M(jìn)行導(dǎo)電印劑的印刷。在圖3中簡要地示出的實(shí)例中，凹穴由兩個(gè)平面組成第一個(gè)平面121時(shí)水平的，并被限定在形成凹穴120底部的第一個(gè)圓圈121內(nèi)部；而第二個(gè)平面形成凹穴120的壁部，是傾斜的，而且被限定在第二個(gè)圓圈122內(nèi)部。凹穴的深度必須足夠小，以便易于印刷圖案。因此，凹穴的深度最好在100和600μm(微米)之間，例如約為300μm。
但是凹穴可以是其他任何形狀，例如矩形、菱形或八角形。
集成電路芯片200轉(zhuǎn)移入凹穴120的底部，并用帶狀導(dǎo)體112連接到接觸區(qū)111。
形成接口元件110和帶狀導(dǎo)體112用的導(dǎo)電印劑的三維印刷可以按照各種工藝實(shí)現(xiàn)。
在第一實(shí)施例中，導(dǎo)電印劑的印刷是通過壓印刷術(shù)(tampographic)實(shí)現(xiàn)的。為此，印劑滾(ink pad)使導(dǎo)電印劑能夠以要求的圖案轉(zhuǎn)移到卡的表面上和凹穴底部。
印劑滾最好用可變形的材料例如硅樹脂制成，以便使它自己能夠適應(yīng)凹穴的形狀。事實(shí)上，印劑滾的形狀和材料不僅按照凹穴的形狀而且按照要想印刷的圖案所要求的分辨率來確定。
這種技術(shù)可以或者用向卡垂直運(yùn)動的印劑滾、或者用旋轉(zhuǎn)的印劑滾來實(shí)現(xiàn)。
在第二實(shí)施例中，導(dǎo)電印劑印刷通過膠板印刷(offset printing)來實(shí)現(xiàn)，后者利用可壓縮、低硬度的敷層型輥?zhàn)?blanket-type roller)把印劑轉(zhuǎn)移到卡上。
除了敷層型輥?zhàn)拥南拗浦猓溆嗟挠∷?shù)與傳統(tǒng)的印刷技術(shù)類似，就是說，使用輸印劑管道、具有準(zhǔn)備凹版或凸版印刷的圖案的聚合物或金屬版和印劑轉(zhuǎn)移輥?zhàn)印?br> 在壓印(tampography)和膠板印刷(offset printing)這兩種技術(shù)中，考慮到所用的輥?zhàn)雍陀L的柔性，凹穴的深度必須不能太大。一般，凹穴的深度在100μm和600μm之間。
第三實(shí)施例，為了進(jìn)行三維導(dǎo)電印劑印刷，采用噴射印劑印刷技術(shù)。傳統(tǒng)上，噴射印劑印刷技術(shù)可以用兩種不同的已知方法實(shí)現(xiàn)或者用所謂按需印劑滴法(drop-on-demand procedure)、或者用偏轉(zhuǎn)連續(xù)印劑射流(deflected continuous ink jet)。
后一種印劑射流印刷技術(shù)乃是沿著確定的軌跡噴射帶有靜電荷的印劑滴。在印刷過程中，這些印劑滴的軌跡可以通過向偏轉(zhuǎn)板施加不同的偏壓來改變。
為了能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)的三維印刷和正確的印刷包括接口元件和帶狀導(dǎo)體的圖案，凹穴必須沒有接近垂直的任何平面，而只有水平和角度在5和30°之間、最好15和20°之間的傾斜面。
借助于這些導(dǎo)電印劑三維印刷技術(shù)，有可能在單獨(dú)一個(gè)步驟中既印出由連接端子塊和/或天線組成的接口元件、又印出用來連接芯片的帶狀導(dǎo)體。在這種情況下，接口元件和帶狀導(dǎo)體形成同一個(gè)圖案。
不同的印刷技術(shù)使不同類型的導(dǎo)電印劑的使用成為可能。這樣，導(dǎo)電印劑可以包括溶劑型印劑，它包括溶解于溶劑中的帶有導(dǎo)電填料(金屬粒子)的聚合物樹脂，溶劑蒸發(fā)使其硬化。印劑還可以是單組分或雙組分熱固印劑、可在紫外輻射條件下聚合的印劑、焊膏型化合物或金屬合金。
至于芯片，它可以按照三種不同安裝方法轉(zhuǎn)移到凹穴的底部。
第一種方法是按照“倒裝片”安裝方法轉(zhuǎn)移芯片。這種安裝方法已是眾所周知的，圖4A和4B的頂視圖和剖面圖對此作了描繪。在圖4B中，為了便于理解，連接端子塊110的接觸區(qū)111和帶狀導(dǎo)體112用粗黑線表示。但是，如果它們是通過導(dǎo)電印劑印刷獲得的，它們的厚度實(shí)際上可以忽略不計(jì)。芯片轉(zhuǎn)移是使它底朝上完成，使工作面的接點(diǎn)焊盤220朝向凹穴120的底部。接著通過把芯片200的接點(diǎn)焊盤220壓在預(yù)先印好的導(dǎo)電區(qū)112上、而不用導(dǎo)電金屬線來實(shí)現(xiàn)芯片200的連接。在這種情況下，互連線跡112必須準(zhǔn)確印刷，并使其到達(dá)集成電路芯片200接點(diǎn)焊盤220的準(zhǔn)確位置上。
在舉例說明于圖4B的實(shí)例中，芯片200用眾所周知的和經(jīng)常用于無源元件表面安裝的各向異性電導(dǎo)膠350連接到帶狀導(dǎo)體112上。這是因?yàn)檫@種膠350含有可彈性變形的導(dǎo)電顆粒，當(dāng)將它們壓在接點(diǎn)焊盤220和帶狀導(dǎo)體112之間時(shí)，能夠沿著z軸(就是說，厚度方向)建立電導(dǎo)，而在其他方向(x,y)上提供絕緣。
在一個(gè)不同的實(shí)施例中，電連接可以借助由預(yù)先涂在芯片接點(diǎn)焊盤220上的導(dǎo)電粘結(jié)劑形成的并在轉(zhuǎn)移芯片時(shí)在熱作用下重新激活的突出物來建立。
在芯片200和帶狀導(dǎo)體112之間建立電連接的另一種方法包括在芯片200的接點(diǎn)焊盤220上形成由導(dǎo)電材料制成、用來改善電接觸的突出物，然后在印刷圖案用的導(dǎo)電印劑完全聚合之前把芯片壓在預(yù)先印刷的圖案上。然后，在印刷圖案的導(dǎo)電印劑的聚合過程中，同時(shí)進(jìn)行芯片的固定和連接。
最后，在通過噴射印劑印刷金屬合金形成帶狀導(dǎo)體112的地方，可以設(shè)想在單獨(dú)一個(gè)粘接步驟中固定和連接芯片。為此，在芯片200的接點(diǎn)焊盤220上形成由低熔點(diǎn)金屬合金制成的突出物，并在轉(zhuǎn)移芯片時(shí)將它們重新熔化，以便把它們粘接到帶狀導(dǎo)體112。
接著舉例說明于圖4B的制造帶有曝露的觸點(diǎn)的芯片卡的最后步驟包括用保護(hù)樹脂300封裝芯片。為此，把一滴樹脂滴到凹穴120內(nèi)。另外，為了獲得平滑的外表面，最好使用粘度非常低的樹脂。此外，當(dāng)為轉(zhuǎn)移芯片而使用導(dǎo)電膠時(shí)，必須這樣選擇保護(hù)樹脂、使得它與這種膠相容。
進(jìn)行芯片轉(zhuǎn)移的第二種方法包括把芯片粘在位置上，使其具有接點(diǎn)焊盤的工作面朝上，就是說，向著凹穴120的開口。這種類型的安裝方法舉例說明于圖5A和5B，它們分別示意地表示帶有曝露的觸點(diǎn)的芯片卡的頂視圖和剖面圖。
在這種情況下，使互連線跡112緊靠為芯片200預(yù)留的位置。用絕緣膠500以與工作面相反的一面把芯片200粘在凹穴120的底部。所用的膠500可以是例如在紫外射線曝光的作用下交聯(lián)的粘結(jié)劑。這種粘接操作的速度可以非常高，因?yàn)椋缈梢悦啃r(shí)粘接5000-6000芯片。
在第二步，在芯片200的接點(diǎn)焊盤220和帶狀導(dǎo)體之間實(shí)現(xiàn)電連接。通過在芯片200的接點(diǎn)焊盤220上和在連接線跡112上涂導(dǎo)電樹脂400來進(jìn)行這種連接。這種導(dǎo)電樹脂400可以是例如充滿諸如銀粒子等導(dǎo)電粒子的可聚合膠。這第二個(gè)連接步驟可以以與芯片粘接步驟同樣高的速度進(jìn)行。另外，這兩個(gè)粘結(jié)和連接步驟可以利用同一臺設(shè)備進(jìn)行。
接著，用與前述相同的方法，用滴在凹穴120內(nèi)的保護(hù)樹脂300封裝芯片200，并使保護(hù)樹脂300與卡體100的表面齊平。于是這種封裝樹脂就可以保護(hù)集成電路芯片，使之免受天氣影響和機(jī)械應(yīng)力。此外，它必須與所用的絕緣膠500和導(dǎo)電樹脂400相容。
剛才描述的圖5A和5B示意地表示配置情況，即每一個(gè)接觸區(qū)位于與其相關(guān)的芯片焊盤相對的位置。另一方面，當(dāng)芯片按照包括傳統(tǒng)的金屬連線的第三種方法安裝時(shí)，必須采用圖5C和5D中示意地表示的交指型圖案，并如歐洲專利申請EP-A-0 753 827中所描述的。這種交指型圖案使來自每一個(gè)接觸區(qū)111的與芯片200的接點(diǎn)焊盤220相關(guān)的連接線跡112能夠緊靠著這個(gè)焊盤，從而避免連接金屬線260纏結(jié)。圖5C更詳細(xì)地描繪了芯片轉(zhuǎn)移到其上的交指型圖案。圖5D還描繪連接線跡112與芯片的接點(diǎn)焊盤之間的金屬線連接。
本發(fā)明還應(yīng)用于無觸點(diǎn)芯片卡的制造。在這種情況下，接口元件包括天線，天線的線圈可以印刷在芯片卡的表面上和/或凹穴內(nèi)。但是，無論線圈的位置何在，天線端頭永遠(yuǎn)位于凹穴的底部，以便有可能將它們連接到芯片的接點(diǎn)焊盤上。
圖6A和6B示意地表示制造過程中的從上面看的兩個(gè)電子標(biāo)簽。這兩個(gè)標(biāo)簽可以用作制造無觸點(diǎn)芯片卡的基礎(chǔ)，或者原樣使用。它們標(biāo)記為100。它們具有凹穴120和天線140。天線140是利用前述印刷技術(shù)中的一種，亦即壓印、膠板印刷或噴射印劑印刷中的一種，用導(dǎo)電印劑印刷方法制得的。
圖6A的標(biāo)簽具有天線140，其線圈既在卡的表面上又在凹穴120內(nèi)產(chǎn)生。與這個(gè)接口元件相關(guān)的帶狀導(dǎo)體用天線的兩個(gè)端頭141,142形成，并在凹穴的底部終結(jié)。接著把該圖中未描繪的芯片轉(zhuǎn)移到凹穴的底部并連接到天線端頭141,142。
芯片轉(zhuǎn)移用上述兩種方法完成。但是，在“倒裝片”安裝的情況下，最好避免使用各向異性導(dǎo)電膠，以便避免由于凹穴底部天線線圈的存在而可能出現(xiàn)的短路。
在這種情況下，更詳細(xì)地說，在下面將要描述的圖6B的示意圖的情況下，因?yàn)橹挥袃蓚€(gè)觸點(diǎn)要連接，故可設(shè)想所述連接可以通過滴兩小滴導(dǎo)電膠，然后使芯片面向下定位來完成。在轉(zhuǎn)移芯片之前，最好再用絕緣漆覆蓋位于凹穴底部的天線線圈來加以保護(hù)。
圖6B所描繪的標(biāo)簽的天線140與圖6A所描繪的天線不同之處在于這一事實(shí)線圈完全是印刷在卡體100表面上的，只有形成與該天線相關(guān)的帶狀導(dǎo)體的天線端頭141,142才終結(jié)在凹穴底部。本實(shí)施例使芯片能夠易于轉(zhuǎn)移到凹穴底部。另一方面，在這種情況下天線線圈至少在卡表面的一點(diǎn)C重疊。因此，必須在這一個(gè)或多個(gè)重疊點(diǎn)上涂絕緣漆，以避免出現(xiàn)短路。
當(dāng)用這種方法在卡的表面上形成天線時(shí)，隨后的步驟包括在其線圈上涂絕緣保護(hù)漆。
還可以將天線嵌入，方法是在卡的印刷面上再貼上另一塊塑料片，以便形成無觸點(diǎn)芯片卡。
另外，在凹穴120中滴上封裝樹脂，以保護(hù)芯片，并當(dāng)天線位于凹穴內(nèi)部時(shí)保護(hù)天線。
按照本發(fā)明的方法，還可以制造混合型卡。圖7A和7B示意地表示這樣的卡。在這樣的情況下，接口元件包括連接端子塊110和天線140。用導(dǎo)電印劑印刷法印刷的圖案一方面包括通過帶狀導(dǎo)體112延伸并終結(jié)于凹穴底部的連接端子塊110，另一方面包括天線，至少其端頭141,142終結(jié)于凹穴120的底部。接著把芯片轉(zhuǎn)移入凹穴120的底部，使得它的接點(diǎn)焊盤一方面連接天線端頭141,142，另一方面連接到與連接端子塊110的接觸區(qū)111相關(guān)的帶狀導(dǎo)體112。
為了清晰起見，在圖7A和7B中未描繪芯片。圖7A舉例說明最佳的實(shí)施例，按照該實(shí)施例，天線140整個(gè)地在凹穴120中形成，使得在卡體100表面上只有連接端子塊110的接觸區(qū)111是可見的。在這種情況下，天線的線跡重疊，并在重疊點(diǎn)上涂絕緣漆143，以免出現(xiàn)短路。
但是，當(dāng)然可以設(shè)想，天線線圈和連接端子塊兩者都在卡體表面上形成，如圖7B示意地表示的。在這種情況下，只有天線端頭141,142終結(jié)在凹穴120的底部。在天線線圈的重疊點(diǎn)上也涂絕緣漆143，以免出現(xiàn)短路。
在圖7A的實(shí)例中，最好在轉(zhuǎn)移芯片之前用絕緣漆保護(hù)天線線圈140，以免出現(xiàn)短路。
可以按照上述不同的方法轉(zhuǎn)移芯片。但是，最好按照第二種方法轉(zhuǎn)移芯片，就是說，令工作面朝上，接點(diǎn)焊盤用諸如銀膠等導(dǎo)電樹脂連接。這是因?yàn)檫@種轉(zhuǎn)移方式對涉及由天線端頭141,142形成的帶狀導(dǎo)體和與端子塊110相關(guān)的帶狀導(dǎo)體相對于芯片的接點(diǎn)焊盤的位置的精度要求較低；這就有可能用絕緣膠粘接芯片的無效面來避免在凹穴的底部和天線線圈140上可能出現(xiàn)的短路。
借助于按照本發(fā)明的方法，可以大量地制造芯片卡，因?yàn)橹圃焖俣让黠@提高。這是因?yàn)槿コ酥虚g的微模塊的制造步驟，而連接端子塊和/或天線以及互連線跡的產(chǎn)生都在包括導(dǎo)電印劑印刷的同一步驟完成。結(jié)果是生產(chǎn)成本顯著降低。
另外，按照本發(fā)明的方法并不是非常昂貴的，因?yàn)閷?dǎo)電印劑比用于產(chǎn)生金屬化和連接的傳統(tǒng)方法中用的銅、鎳和金便宜。
此外，本發(fā)明不使用任何昂貴的儀器，這降低了制造成本。
另外，因?yàn)榘佳ㄊ且宰銐蛐〉纳疃刃纬傻模员隳軌蛟趦A斜壁和在底部上進(jìn)行優(yōu)質(zhì)導(dǎo)電印劑印刷(一般深度小于400μm)，這在芯片的背面，就是說，位于凹穴下面卡的較低部分比傳統(tǒng)的芯片卡保留了更大一部分材料。凹穴下面保留的厚度事實(shí)上在350和500μm之間。這種保留的厚度使得有可能大大減低形成容易出現(xiàn)的開裂的危險(xiǎn)。芯片卡中芯片的機(jī)械強(qiáng)度顯著改善。此外，這種幾何尺寸用帶有簡單設(shè)計(jì)的固定插入物的注射模壓極易制造。
權(quán)利要求
1．一種用來制造諸如芯片卡等包括至少一個(gè)集成電路芯片(200)的電子裝置的方法，所述集成電路芯片嵌入卡體(100)內(nèi)，并具有接點(diǎn)焊盤(220)，后者用帶狀導(dǎo)體(112；141,142)連接到包括連接端子塊(110)和/或天線(140)的接口元件，所述方法的特征在于它包括以下步驟-在所述卡體(100)內(nèi)產(chǎn)生具有傾斜壁的凹穴(120)；-實(shí)現(xiàn)三維導(dǎo)電印劑的印刷，以便形成包括接口元件(110；140)和帶狀導(dǎo)體(112；141,142)的圖案，所述圖案從卡體(100)表面沿著凹穴(120)的傾斜壁一直伸展到凹穴(120)的底部；-把所述芯片(200)轉(zhuǎn)移到并連接到所述凹穴(120)的底部；-把所述芯片(200)封裝在保護(hù)樹脂(300)中。
2．按照權(quán)利要求1的用來制造帶有曝露的觸點(diǎn)的芯片卡的方法，其特征在于所述接口元件包括連接端子塊(110)，后者印刷在卡體(100)的表面上，并通過帶狀導(dǎo)體(112)延伸，后者終結(jié)在所述凹穴(120)的底部。
3．按照權(quán)利要求1的用來制造無觸點(diǎn)的芯片卡或電子標(biāo)簽的方法，其特征在于所述接口元件包括天線(140)，其線圈印刷在卡體(100)的表面和/或凹穴(120)內(nèi)，以及所述帶狀導(dǎo)體(141,142)由天線端頭形成，并終結(jié)在所述凹穴的底部。
4．按照權(quán)利要求1的用來制造混合型芯片卡的方法，其特征在于所述接口元件一方面包括連接端子塊(110)，后者印刷在卡體(100)表面上，并通過終結(jié)在凹穴(120)的底部的帶狀導(dǎo)體(112)延伸；另一方面包括天線(140)，至少其端頭(141,142)終結(jié)在所述凹穴(120)的底部。
5．按照權(quán)利要求1至4中的一個(gè)的方法，其特征在于以100和600μm之間的深度形成所述凹穴(120)。
6．按照權(quán)利要求1至5中的一個(gè)的方法，其特征在于以5和30°之間的傾斜角度形成所述凹穴(120)的傾斜壁。
7．按照權(quán)利要求1至6中的一個(gè)的方法，其特征在于所述導(dǎo)電印劑印刷利用能使它本身適應(yīng)所述凹穴形狀的可變形印劑滾、采用壓印法(tampography)實(shí)現(xiàn)。
8．按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于所用印劑滾是旋轉(zhuǎn)或垂直運(yùn)動的印劑滾。
9．按照權(quán)利要求1至6中的一個(gè)的方法，其特征在于所述導(dǎo)電印劑印刷利用敷層型輥?zhàn)右阅z板印刷術(shù)(offset technique)實(shí)現(xiàn)，所述敷層型輥?zhàn)佑脕戆延┺D(zhuǎn)移到卡體上，所述輥?zhàn)邮强勺冃蔚模员闶顾旧磉m應(yīng)凹穴(120)的形狀。
10．按照權(quán)利要求1至6中的一個(gè)的方法，其特征在于所述導(dǎo)電印劑印刷用噴射印劑方法實(shí)現(xiàn)。
11．按照權(quán)利要求7至10中的一個(gè)的方法，其特征在于所用的導(dǎo)電印劑是溶劑型印劑、雙組分熱固印劑、可在紫外輻射下聚合的印劑、焊膏或金屬合金。
12．按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述芯片(200)按照“倒裝片”安裝方法轉(zhuǎn)移到所述凹穴(120)的底部。
13．按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述芯片(200)用以下方法轉(zhuǎn)移到所述凹穴(120)的底部用絕緣膠(500)粘接與工作面相反的一面，并用既涂在芯片(200)的接點(diǎn)焊盤(220)上又涂在帶狀導(dǎo)體(112；141,142)上的導(dǎo)電樹脂(400)進(jìn)行連接。
14．按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于在天線端頭(141,142)上滴兩小滴導(dǎo)電膠之后，將所述芯片(200)工作面朝下地轉(zhuǎn)移到所述凹穴(120)的底部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用來制造諸如芯片卡等包括至少一個(gè)嵌入卡體(100)內(nèi)的集成電路芯片(200)的電子裝置的方法,所述芯片(200)用帶狀導(dǎo)體(112)連接到接口元件(110)。凹穴(120)具有傾斜壁。帶狀導(dǎo)體(112)和接口元件(110)形成圖案,后者是三維導(dǎo)電印刷產(chǎn)生的。該圖案從卡支持件的表面(100)沿著凹穴(120)的傾斜壁延伸到凹穴底部。所述方法能夠使生產(chǎn)效率提高,生產(chǎn)成本降低。
文檔編號B42D15/10GK1309796SQ9980662
公開日2001年8月22日 申請日期1999年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月27日
發(fā)明者J·C·菲達(dá)爾戈, O·布魯尼特 申請人:格姆普拉斯公司