專利名稱：包括用于不同操作模式的不同芯片接觸的芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種芯片，所述芯片被配置和設(shè)計(jì)用于不同的芯片卡，在第一實(shí)施例中的所述芯片卡僅適合于非接觸操作模式，并且在第二實(shí)施例中僅適合于接觸操作模式，以及在第三實(shí)施例中適合于非接觸操作模式和接觸式操作模兩者，所述芯片具有半導(dǎo)體體、在半導(dǎo)體中形成的集成電路、設(shè)計(jì)用于保護(hù)集成電路的鈍化層、非接觸式操作模式芯片觸點(diǎn)、以及接觸操作模式芯片觸點(diǎn)，所述芯片觸點(diǎn)每一個(gè)均具有位于鈍化層下面的接觸層。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種包括芯片的芯片卡。
背景技術(shù)：
在第一段中提到的類型的芯片是商用的，出自提供了不同設(shè)計(jì)變體的專利申請人，是公知的。將公知的芯片用于芯片卡的不同變體中，具體地在已經(jīng)被設(shè)計(jì)且僅用于非接觸操作模式的芯片卡的第一變體中，和已經(jīng)被設(shè)計(jì)且僅用于接觸操作模式的芯片卡的第二變體中，以及已經(jīng)被設(shè)計(jì)且用于非接觸操作模式和接觸操作模式兩者的芯片卡的第三變體中。在公知的芯片中，非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)和接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的設(shè)計(jì)，使得全部這些芯片觸點(diǎn)只具有位于鈍化層下面的一個(gè)接觸層。由此，這些芯片的全部僅適用于通過引線鍵合技術(shù)與相關(guān)聯(lián)的芯片卡觸點(diǎn)相連，這代表了不希望的限制。而且，至少可接近鍵合引線的接觸層的區(qū)域必須設(shè)計(jì)為是耐侵蝕和其他消極作用的，這要求附加的費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于避免上述困難，所述困難在第一段落中提到的類型的芯片中以及在第二段落中提到的類型的芯片中出現(xiàn)，并且提供改進(jìn)的芯片和改進(jìn)的數(shù)據(jù)載體。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的芯片配置有根據(jù)本發(fā)明的特征，使得根據(jù)本發(fā)明的芯片的特征如下，即芯片，將所述芯片配置并且設(shè)計(jì)用于不同的芯片卡中，所述芯片卡第一實(shí)施例中僅適用于非接觸操作模式，在第二實(shí)施例中僅適用于接觸操作模式，在第三實(shí)施例中適用于非接觸操作模式和接觸操作模式兩者，并且所述芯片具有半導(dǎo)體體、在半導(dǎo)體體中形成的集成電路、設(shè)計(jì)用于保護(hù)集成電路的鈍化層、非接觸式操作模式芯片觸點(diǎn)、以及接觸操作模式芯片觸點(diǎn)，所述芯片觸點(diǎn)每一個(gè)均具有位于鈍化層下面的接觸層，其中非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)和至少一些接觸操作模式芯片觸點(diǎn)每一個(gè)均具有與接觸層相連、并且從鈍化層中的孔的接觸頭中凸出，并且每一個(gè)接觸頭具有與接觸頭相鄰的鈍化層的區(qū)域相關(guān)的給定的頭高度，非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的接觸頭的頭高度比接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的接觸頭的頭高度大。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在包括芯片的芯片卡中，芯片卡配置有根據(jù)本發(fā)明的芯片。
提供根據(jù)本發(fā)明的特征意味著非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)和至少一些接觸操作模式芯片觸點(diǎn)兩者都具有接觸頭，其中可以通過單獨(dú)的制造方法來產(chǎn)生全部的接觸頭，使得確保非常簡單和成本有效的制造。在上述芯片觸點(diǎn)中提供接觸頭意味著以簡單的方式，依靠非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的接觸頭具有較大的頭高度，可以確保穩(wěn)定和耐老化導(dǎo)電連接，所述耐老化導(dǎo)電連接可以采用倒裝芯片技術(shù)的簡單方式來產(chǎn)生，并且僅占用較小的總厚度，所述總厚度可以建立在非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)和分配給這些非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的傳輸裝置的端子之間，所述傳輸裝置配置并且設(shè)計(jì)用于信號(hào)的非接觸傳輸。另外，提供根據(jù)本發(fā)明的特征意味著在非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)用倒裝芯片技術(shù)與數(shù)據(jù)載體的傳輸裝置的端子相連、并且將數(shù)據(jù)載體設(shè)計(jì)且僅用于非接觸操作模式的情況下，不可以用于在這種情況下不使用的接觸操作模式芯片觸點(diǎn)，以增加破壞性的效果，具體地與用于信號(hào)和數(shù)據(jù)的非接觸傳輸?shù)膫鬏斞b置的任何短路，并且這里沒有使用并且配置有接觸頭的接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的情況下，通過在任何情況下都存在的接觸頭，使得無需針對此目的所需的分離保護(hù)裝置就放置了對接觸層的侵蝕和其他不希望的改變，將這些接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的接觸層很好地保護(hù)免于環(huán)境影響和其他破壞性的影響。另外，提供根據(jù)本發(fā)明的方法意味著針對將根據(jù)本發(fā)明的芯片配置在設(shè)計(jì)并且僅用于接觸操作模式的根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)載體中、或設(shè)計(jì)并且用于非接觸操作模式和接觸操作模式兩者的根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)載體中的情況，通過具有較小頭部高度的接觸頭，接觸操作模式芯片觸點(diǎn)適用于以簡單的方式建立接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的較小接觸頭和數(shù)據(jù)載體的相對觸點(diǎn)(countercontact)之間的鍵合連接，所述數(shù)據(jù)載體被指派給這些接觸操作模式芯片觸點(diǎn)，并且以公知方式從數(shù)據(jù)載體外部是可進(jìn)入的，其中具有它們的更大的頭高度的另一個(gè)接觸頭，作為更大的頭高度的結(jié)果實(shí)現(xiàn)了用于與較小接觸頭相連的鍵合引線的特定保護(hù)功能。
在根據(jù)本發(fā)明的芯片中，非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的接觸頭的頭高度可以大于25μm，并且例如可以具有30和50μm之間的值。然而，已經(jīng)證明了如果非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的接觸頭的頭高度位于15μm和25μm之間是非常有利的。相對與它們的較大的頭高度，此種接觸頭要求相對較少的制造時(shí)間和材料。然而，此種設(shè)計(jì)是特別有利的，因?yàn)槿绻墙佑|操作模式芯片觸點(diǎn)通過倒裝芯片技術(shù)與芯片卡的傳輸裝置的相對觸點(diǎn)相連，一方面在非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)和相對觸點(diǎn)之間存在足夠大的間隔以接收所謂的未充滿層，另一方面獲得了較小總厚度的優(yōu)勢。而且，較小接觸頭的制造容限較低，作為其結(jié)果，增加了機(jī)械連接以及因此的電連接的可靠性。
在根據(jù)本發(fā)明的芯片中，接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的接觸頭的頭高度可以大于10μm，例如可以具有12μm和30μm之間的值。然而，已經(jīng)證明了如果接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的接觸頭的頭高度位于1μm和10μm之間是非常有利的。相對與它們的較大的頭高度，此種接觸頭要求相對較少的制造時(shí)間和材料。然而，此種設(shè)計(jì)是特別有利的，因?yàn)樵诜墙佑|操作模式芯片觸點(diǎn)的接觸頭的較大的頭高度和接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的接觸頭的較小的頭高度之間實(shí)現(xiàn)了較大的差別，作為其結(jié)果，提供了防止由于制造容限的不希望地短路的接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的更高的安全程度。
在根據(jù)本發(fā)明的芯片中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在測試實(shí)驗(yàn)期間，已經(jīng)證明了如果接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的接觸頭的頭高度為18μm是特別有利的。
在根據(jù)本發(fā)明的芯片中，而且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在測試實(shí)驗(yàn)期間，已經(jīng)證明了如果接觸操作模式芯片觸點(diǎn)的接觸頭的頭高度為5μm是特別有利的。
在根據(jù)本發(fā)明的芯片中，接觸頭可以由銀或鈀組成。然而，已經(jīng)證明了如果全部的接觸頭是由金組成的并且通過電鍍技術(shù)產(chǎn)生是特別有利的。因?yàn)閷⒈举|(zhì)上長時(shí)間公知的裝置和方法用于制造根據(jù)本發(fā)明的芯片的接觸頭，這是特別有利的。
本發(fā)明的上述方面和另外的方面從以下描述的實(shí)施例的示例顯露出來，并且參考實(shí)施例的該示例來解釋。


本發(fā)明將參考如圖所示的實(shí)施例的示例來進(jìn)一步地描述，然而，不是限制本發(fā)明。
圖1在頂視圖中示意性地示出了數(shù)據(jù)載體、即包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)示例的芯片的芯片卡。
圖2在頂視圖中且以比圖1更大的比例示出了圖1的芯片卡的一部分，所述部分包含芯片。
圖3在沿圖2中的III-III線得到的剖面中示出了具有芯片的如圖2所示的芯片卡。
具體實(shí)施例方式
圖1、圖2和圖3示出了具有已經(jīng)通過使用多個(gè)膜的迭片工藝制造的卡體2的芯片卡1。還已經(jīng)通過注模法制造了卡體2。芯片卡1被設(shè)計(jì)并且適用于執(zhí)行非接觸操作模式和接觸操作模式。為此，芯片卡1首先具有嵌入到卡體2中的傳輸線圈3，作為用于傳輸信號(hào)和數(shù)據(jù)的非接觸傳輸裝置，其次具有接觸陣列4。傳輸線圈3具有四個(gè)(4)線圈繞組5、6、7、8和兩個(gè)線圈端子9、19。接觸陣列4具有八個(gè)(8)卡觸點(diǎn)10、11、12、13、14、15、16、17，所述卡觸點(diǎn)10、11、12、13、14、15、16、17從針對讀/寫位置的相對接觸的芯片卡1外部是可接近的，使得信號(hào)和數(shù)據(jù)接觸傳輸是可能的。將接觸陣列4的8個(gè)卡觸點(diǎn)10、11、12、13、14、15、16、17設(shè)置在接觸陣列4的載體18上，所述載體18由電絕緣材料組成。在這種情況下，載體18由印刷板材料組成。然而，載體18也可以通過塑料薄膜形成。芯片卡中的此種傳輸線圈3和此種接觸陣列4的提供本質(zhì)上已經(jīng)公知了較長時(shí)間，因此這里沒有給出這方面另外的詳細(xì)描述。
芯片卡1還包含在圖1中未示出、而僅在圖2和圖3中示出的芯片20。這里示出了芯片20相對于接觸陣列4在其芯片表面方面放大的、而不是實(shí)際上的芯片20。因此，如圖3所示的厚度比不是實(shí)際的，而是為了簡明其間選擇得較大。在如圖1至圖3所示的情況下，將芯片卡1設(shè)計(jì)并且適用于執(zhí)行非接觸操作模式和接觸操作模式，如上所述。然而，可以將芯片20用在僅適用于非接觸操作模式的芯片卡中。還可以將芯片20用于僅適用于接觸操作模式的芯片卡中。
芯片20具有半導(dǎo)體體。如圖3示意性所示，在半導(dǎo)體體21中形成集成電路22。芯片20還具有鈍化層23，實(shí)質(zhì)上設(shè)計(jì)用于保護(hù)集成電路。
在這種情況下，芯片20還具有兩個(gè)非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)24和25，以及8個(gè)接觸操作模式芯片觸點(diǎn)26、27、28、29、30、31、32、33。上述10個(gè)芯片觸點(diǎn)24至33，每一個(gè)均具有位于鈍化層23下面的接觸層，在圖3中僅示出了所述接觸層的一些并且可以在圖3中看出，即，所述接觸層配置有參考符號(hào)34、35、36、37的觸點(diǎn)24、25、27、31的接觸層。
芯片20特別有利地在于具有這樣的設(shè)計(jì)其中每一個(gè)非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)24、25和每一個(gè)接觸操作模式芯片觸點(diǎn)26、27、28、29、30、31、32、33均具有與接觸層34、35、36、37接觸、并且通過鈍化層23中的孔凸出的接觸頭。鈍化層23中的上述孔可以從圖3中看出，但是沒有提供參考符號(hào)。向上述接觸頭配置有參考符號(hào)38、39、40、41、42、43、44、45、46、47。每一個(gè)接觸頭38至47具有相對于與各個(gè)接觸頭38至47相鄰的鈍化層23的區(qū)域的給定的頭高度。相對于接觸頭，還應(yīng)該提到的是并非全部的接觸操作模式芯片觸點(diǎn)26、27、28、29、30、31、32、33必須具有與接觸層34、35、36、37接觸、并且通過鈍化層23中的孔凸出的接觸頭40至47，而是即接觸操作模式芯片觸點(diǎn)26、27、28、29、30、31、32、33的一些需要具有接觸孔，例如，只要接觸操作模式芯片觸點(diǎn)26、27、28、29、30、31、32、33的一些實(shí)際上配置并且用于與芯片卡觸點(diǎn)相連，因?yàn)槿缓罂梢詿o需接觸頭的設(shè)計(jì)不再使用的接觸操作模式芯片觸點(diǎn)。
在芯片20中，非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)24、25的接觸頭38、39的頭高度H特別有利地大于接觸操作模式芯片觸點(diǎn)16至33的接觸頭40至47的頭高度。在芯片20中，將非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)24、25的接觸頭38、39的較大的頭高度H額定地選擇為18μm。將接觸操作模式芯片觸點(diǎn)16至33的接觸頭40至47的較小的頭高度額定地選擇為5μm。全部10個(gè)接觸頭38至47由金組成，并且已經(jīng)通過電鍍技術(shù)生產(chǎn)。已經(jīng)按照不同的方式生產(chǎn)了10個(gè)接觸頭38至47，例如通過印刷方法。然而，如果接觸頭38至47是通過所謂的隆起焊盤(具體地金隆起焊盤)形成是有利的。
非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)24、25的接觸頭38、39通過倒裝芯片技術(shù)與線圈端子9、19相連，其中在鈍化層23和傳輸線圈3之間提供底層填料，所述底層填料由塑料材料組成。接觸操作模式芯片觸點(diǎn)26至33的接觸頭40至47通過在每一種情況下使用鍵合引線48、49、50、51、52、53、54、55的引線鍵合技術(shù)與卡觸點(diǎn)10、11、12、13、14、15、16、17電連接，其中鍵合引線48、49、50、51、52、53、54、55每一個(gè)均穿過接觸陣列4的載體18的孔56、57、58、59、60、61、62、63。
在芯片20和芯片卡1中獲得了在描述的引言部分提到的優(yōu)勢。當(dāng)將芯片20用于僅具有接觸真理4而不具有傳輸線圈的芯片卡1、或者在僅具有傳輸線圈3而不具有接觸陣列的1中時(shí)，也可以獲得這些優(yōu)勢的至少一些。
在芯片20和芯片卡21中，每一個(gè)均具有接觸頭38至47的全部10個(gè)芯片觸點(diǎn)24至33的事實(shí)提供了這樣的優(yōu)勢針對具有接觸頭的操作，為了測試目的而附加地使用所述接觸頭，可以使用單獨(dú)設(shè)計(jì)的測試設(shè)備(探針板)的測試針，即具有圓形末端的測試針。
權(quán)利要求
1.一種芯片(20)，所述芯片被配置和設(shè)計(jì)用于不同的芯片卡(1)中，所述芯片卡(1)的第一實(shí)施例僅適用于非接觸操作模式，其第二實(shí)施例僅適用于接觸操作模式，其第三實(shí)施例適用于非接觸操作模式和接觸操作模式兩者，并且所述芯片(20)具有半導(dǎo)體體(21)、在半導(dǎo)體體(21)中形成的集成電路(22)、設(shè)計(jì)用于保護(hù)集成電路(22)的鈍化層(23)、非接觸式操作模式芯片觸點(diǎn)(24、25)、以及接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(26、27、28、29、30、31、32、33)，所述芯片觸點(diǎn)(24、25、26、27、28、29、30、31、32、33)的每一個(gè)均具有位于鈍化層(23)下面的接觸層(34、35、36、37)，其中非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(24、25)和至少一些接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(24、25、26、27、28、29、30、31、32、33)的每一個(gè)均具有接觸頭(38、39、40、41、42、43、44、45、46、47)，所述接觸頭(38、39、40、41、42、43、44、45、46、47)與接觸層(34、35、36、37)相連、并且從鈍化層(23)中的孔的接觸頭中凸出，并且每一個(gè)接觸頭(38、39、40、41、42、43、44、45、46、47)具有與接觸頭38、39、40、41、42、43、44、45、46、47)相鄰的鈍化層(23)的區(qū)域相關(guān)的給定的頭高度(H)，非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(24、25)的接觸頭(38、39)的頭高度(H)比接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(26、27、28、29、30、31、32、33)的接觸頭(40、41、42、43、44、45、46、47)的頭高度(h)大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片(20)，其中，非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(24、25)的接觸頭(38、39)的頭高度(H)位于15μm至25μm的范圍中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片(20)，其中，接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(26、27、28、29、30、31、32、33)的接觸頭(40、41、42、43、44、45、46、47)的頭高度(h)位于1μm至10μm的范圍中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片(20)，其中，非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(24、25)的接觸頭(38、39)的頭高度(H)為18μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的芯片(20)，其中，接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(26、27、28、29、30、31、32、33)的接觸頭(40、41、42、43、44、45、46、47)的頭高度(h)為5μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一個(gè)所述的芯片(20)，其中，全部接觸頭(38、39、40、41、42、43、44、45、46、47)由金組成，并且通過電鍍方法產(chǎn)生。
7.一種包括芯片(20)的芯片卡(1)，其中芯片卡(1)配置有根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的芯片(20)。
全文摘要
提出了在芯片(20)中用于數(shù)據(jù)載體(1)的非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(24、25)和接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(26、27、28、29、30、31、32、33)，其中，非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(24、25)和接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(26、27、28、29、30、31、32、33)的至少一些每一個(gè)均具有接觸頭(38、39、40、41、42、43、44、45、46、47)，其中非接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(24、25)的接觸頭(38、39)的頭高度(H)比接觸操作模式芯片觸點(diǎn)(26、27、28、29、30、31、32、33)的接觸頭(40至47)的頭高度(h)大。
文檔編號(hào)G06K19/077GK101048789SQ200580037091
公開日2007年10月3日 申請日期2005年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月31日
發(fā)明者艾里西·皮斯勒, 杰西姆·斯考伯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司