[發明專利]一種采用廉價絕緣材料的便攜式集成電路電子設備的制造方法

無效

• 申請號: 00807974.9
• 申請日: 2000-05-11
• 公開（公告）號: CN1351733A
• 公開（公告）日: 2002-05-29
• 發明（設計）人: L·多賽特
• 申請（專利權）人: 格姆普拉斯公司
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳,梁永

本發明涉及制造一種便攜式電子設備，其中至少包括一塊集成電路芯片，而芯片被埋入一種載體并與接線板和/或天線組成的轉換元件進行電連接。

這類便攜式電子設備，譬如，構成了各種接觸式和/或非接觸式的智能卡或者電子標簽。

接觸式和/或非接觸式的智能卡旨在完成各種作業，諸如銀行業務、電話通訊、各種識別操作、或者自動提款之類的操作。

接觸式智能卡具有設置在卡面或卡體上的敷金屬裸露部分，根據通常的ISO?7816標準定義，置于卡身上精確的一點。這些敷金屬的部分要與讀卡機的讀出頭發生接觸，以便電傳輸數據。

非接觸式智能卡設有一種天線，通過智能卡中的電子器件與接受器或讀卡機之間的電磁耦合，與外界交換信息。這種電磁耦合可以在讀模式或讀/寫模式下實現，而數據傳輸是用無線通信頻率或微波頻率進行的。

還有一種混合卡或稱“組合卡(combicards)”，這種卡既在卡表面設有敷金屬裸露部分，又在卡體內嵌入天線設備。因此這種智能卡與外界交換數據時，可以在觸點模式也可在無觸點模式下進行。

目前生產的接觸式或非接觸式的智能卡都是標準尺寸的薄片型便攜組件。ISO?7810標準相應于長85mm、寬54mm、厚0.76mm的標準規格的卡體。

大多數智能卡的制造過程，是基于將集成電路芯片組裝到一個稱之為微型模塊的部件之中，該模塊連接一個通信接口并嵌入卡內，就是說使用專家們所熟知的技術將其放入卡體上提供的一個凹座之中。

圖1說明一種傳統的制作方法。這一方法在于粘結一種集成電路10，將其工作面及其接觸墊11朝上，而將其反面膠合在一個絕緣支板15上。絕緣支板15本身置放在用諸如鍍鎳銅板和鍍金銅板做成的接觸格柵18之上。在絕緣支板15上做出連接井16，以便通過接線17能使芯片10上的接觸墊11與格柵18上的觸點區相連接。

依照某些不同的方法，可以將芯片10工作面朝上直接膠結在接觸格柵18上，然后用硬連線17將其連接。

在這種不同的方法中，格柵18是被沉敷在絕緣支板15上的，而格柵上的觸點連接區是用蝕刻法或其它已知的辦法確定的。

然后是一個保護或封裝的步驟，用以保護芯片10和焊接起來的連線17。通常所用的技術英文中稱作“滴頂(glob?top)”法，將芯片從上面覆蓋起來。這種技術是在芯片10及其連線17上澆鑄一滴樹脂20，例如根據環氧樹脂的熱成形原理，或者在紫外線照射下交叉連接的作用，形成密封的滴珠。

圖2說明一種不同的實施方案，其中芯片10是按照一種“倒裝法(flip?chip)”連接到金屬格柵18上的，這是一種已知的方法，其中芯片是翻轉放置的。

所示例子中，芯片10與金屬格柵18之間是通過一種導電性各向異性的膠350連接起來的，這種膠是眾所周知的，常常用于在表面上粘接無源部件。芯片10上的輸出墊11面對格柵18上的連接區。事實上，這種膠350中含有能發生彈性形變的導電粒子，所以在輸出墊11和格柵18的連接區之間加壓時，可使其沿著z軸(即沿著厚度的方向)具有導電性能，而其它的方向(x，y)卻呈現出絕緣的性質。

在一種變化的實施方案中，芯片10與格柵18之間的導電連接可通過做在芯片10輸出墊11上的突起物得到改進，它們是用錫/鉛類的熱熔合金或者是用導電聚合物做成的。

絕緣支板15粘接著用樹脂20保護的芯片10，切割成型，構成微型模塊100。

在接觸式智能卡的情況下，微型模塊100是嵌入預先在卡體上準備好的凹座之內的。嵌入操作的過程是，先在卡體凹座里放入膠液，再將微型模塊100粘在其上。

圖3說明另一種嵌入技術。卡體110是按照傳統的方法，例如將塑料注入模具而生產出來的。獲得凹座120的辦法，要么是通過在卡體上銑削加工，或者是使用適當的模具用注入法制做出帶有凹座的卡體。

用加熱層壓方法將一種熱活性粘膜23附著在絕緣膜15上，最好是在微型模塊100切割出來之前進行。將該模塊埋入智能卡體110的凹座之中，并通過一種適合凹座120形狀的壓具24的熱壓處理，重新激活熱活性粘合劑23進行膠結。

上述這些制造接觸式智能卡的技術存在著許多缺點。

實際上，這些方法需要許多操作。當用樹脂作保護的時候，為使形狀和厚度滿足要求通常需對樹脂進行加工打磨，構成一種錯綜復雜的昂貴的作業，而且給芯片施加了一種應力。

尤其是，標準的工藝要用到昂貴的技術和高質量的絕緣材料。所用的絕緣材料通常是用一種玻璃狀的環氧復合材料或稱Kapton做成的。