Спосіб виготовлення несучого елемента для напівпровідникового чипа

1 Спосіб виготовлення несучого елемента для напівпровідникового чипа (23), зокрема, для вмонтовування в чип-картку, який відрізняється тим, що виконують такі операції - в пластинці (10) жорсткості шляхом глибокої витяжки формують ванночку (11), - дно ванночки висікають, внаслідок чого для розміщення чипа (23) і приєднувальних дротів (24) одержують виїмку, оточену рамкою (12), виконаною як одне ціле з пластинкою жорсткості (10), - пластинку (10) жорсткості наклеюють на бік гнучкої підкладки (15), на якій розміщують чип (23) 2 Спосіб згідно з п 1, який відрізняється тим, що підкладку (15) виготовляють із неелектропровідної пластинки, на протилежний чипові (23) бік якої наклеюють електропровідну фольгу (2) для контактних площадок 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що підкладку (15) виготовляють із металевої пластинки 4 Спосіб за одним із пп 1-3, який відрізняється тим, що пластинку (10) жорсткості виготовляють із металу 5 Спосіб за одним із пп 1-3, який відрізняється тим, що пластинку (10) жорсткості виготовляють із пластмаси 6 Спосіб згідно з одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що підкладку (15) виготовляють із неелектропровідної пластинки, на протилежний пластинці (10) жорсткості бік якої наклеюють структуровану у контактні площадки фольгу (20) 7 Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що висікають не все денце ванночки, завдяки чому на не з'єднаному з пластинкою (10) краї рамки (12) утворюють орієнтовані перпендикулярно до рамки (12), виконані як одне ціле з нею перемички (17) 8 Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в пластинці (10) жорсткості поза зоною (19) майбутніх несучих елементів виконують розвантажувальні прорізи (18) О (О о В сучасних чип-картках напівпровідникові чіпи розміщуються на зазвичай виготовлених із пластмаси картках за допомогою несучого елемента, частіше всього виконаного у вигляді неелектропровідної, гнучкої підкладки На несучому елементі розміщено не тільки напівпровідниковий чип, але й контактні поверхні, за допомогою яких напівпровідниковий чіп може бути під'єднаний до зчитувального апарату Для цього зазвичай на неелектропровідну підкладку наносять мідну фольгу, покриту благородним металом, якій потім надають потрібної структури, наприклад, шляхом травлення Перед нанесенням фольги в неелектропровідній підкладці виконують отвори, крізь які можуть бути пропущені провідники при здійсненні електропровідного з'єднання чипа з контактними поверхнями методом провідникового з'єднання Потім напівпро вш відниковии чип і провідники покривають захисною заливною масою Чип-картки мусять витримувати певні навантаження на згин, яких вони зазнають від користувача Виникаючі при цьому зусилля на згин мають бути відведені від чипа, оскільки він значно більш крихкий на згин, ніж матеріал картки Це суттєво, зокрема, для чипів з площею, більшою, ніж 10 мм2 Із європейського патенту ЕР 0 484 353 В1 відомо, що для цього на гнучкій підкладці передбачають раму жорсткості, яка має значно більшу СТІЙКІСТЬ проти згину, ніж гнучка несуча підкладка На фіг 4 зображена форма здійснення згідно з ЕР 0 484 353 В1 В неелектропровідній, гнучкій несучій підкладці 1 виконано заглиблення 2 Металеву фольгу 3 наносять на підкладку 1 за допомогою клею 4 Металевій фользі надають струк 42106 туру елеісгрично ізольованих одна від іншої канавками 5 контактних площадок Напівпровідниковий чип 6 приклеюють на підкладці 1 і за допомогою провідників 7 електрично з'єднують з контактними поверхнями 3 Для надання жорсткості гнучкій підкладці 1 на ній приклеюють кільце 8 Для захисту чіпа 6 і провідників 7 внутрішній простір кільця 8 жорсткості заповнюють заливною масою 9 Встановлення кільця жорсткості становить проблему, оскільки задаються порівняно високі допуски, і, крім того, для цього необхідні витратні інструменти Загалом це - трудомісткий і дорогий технологічний процес Крім того, цим відомим кільцем жорсткості значно обмежується площа, необхідна для вклеювання несучого елемента Із патенту США №5,147,982 відома конструкція несучого елемента, згідно з якою на висіченій металевій решітці, що утворює контактні площадки, нанесено пластикову пластинку, яка містить виконану з нею як одне ціле зміцнювальну та захисну рамку За прототип вибрано W091/01533 А1 Із W091/01533 А1 відома чіп-картка, в якій несучий елемент інтегрований з інтегральною мікросхемою Корпус картки складається із чотирьох ламінантних шарів, причому у внутрішніх шарах виконано виїмки, які разом утворюють заглиблення, яке заповнює несучий елемент При цьому верхній покривний шар перекриває кільце жорсткості Далі йде як наступний шар ламшанту середній шар з виїмкою, яка відповідає поперечному перерізу кільця жорсткості Далі розміщений вирівнювальний шар з виїмкою, яка відповідає площі несучого елемента і є, таким чином, більшою, ніж виїмка в середньому шарі Нижній покривний шар накриває інший бік несучого елемента і несучу підкладинку, так що доступні лише контактні площадки Завдяки використанню чотирьох ламшантних шарів ними охоплений не тільки увесь несучий елемент, але також і не перекрита кільцем жорсткості частина гнучкої несучої підкладинки Задачею винаходу є розробка простого способу виготовлення несучого елемента Задача вирішена шляхом здійснення способу виготовлення несучого елемента згідно з п 1 формули винаходу ВИГІДНІ вдосконалення винаходу відображені в додаткових пунктах формули винаходу Перевага винайденого способу полягає в тому, що виконуються ті самі або подібні технологічні операції, що й при виготовленні підкладки або відомих несучих елементів Ними є операції висічки і нанесення шарів Крім того, оскільки зміцнювальна пластинка має такі ж ЗОВНІШНІ розміри, що й несучий елемент, для її нанесення можуть бути використані те ж обладнання, що й для нанесення мідної фольги, з якої утворюють контактні площадки Несучі елементи виготовляються на дуже довгій стрічці, причому, багато несучих елементів навіть розміщені рядом один з іншим На краях стрічки виконано перфорації, за допомогою яких здійснюється подача стрічки Якщо пластинка жорсткості також має такі отвори, до неї можуть бути застосовані ті ж способи переміщення і оброблення, що й до гнучкої несучої підкладки чи фольги контактних площадок Внаслідок глибокої витяжки ванночок виникають порівняно великі напруження, які при ме ханічному навантаженні під час намотування, змотування чи перемотування котушки, на яку намотують стрічку, можуть вивільнятися і призводити до ушкодження матеріалу у верхній, ВІЛЬНІЙ області рамки У вдосконаленому варіанті здійснення винаходу у стрічці поблизу зон майбутніх несучих елементів, виготовлюваних висічкою, виконано розвантажуючі механічне напруження прорізи у вигляді щілин Для усунення насічок, які можуть призвести до мікротріщин на краях розвантажувальних прорізів, краї прорізів виконано переважно заокругленими Після висічки несучих елементів розвантажувальні прорізи залишаються на стрічці і не пошкоджують поверхню контактних площадок Шляхом глибокої витяжки без кутів у рамках може бути додатково підвищена еластичність всієї стрічки Оскільки виготовлена шляхом глибокої витяжки і висічки рамка вздовж країв виїмки в пластинці жорсткості має таку ж товщину, що й сама мідна фольга, в зоні цієї рамки залишається достатньо місця для вклеювання несучого елемента в картку Товщина пластинки жорсткості може бути вибрана в залежності від бажаної загальної жорсткості, а також від властивостей матеріалу пластинки Особливо вигідним є рішення, згідно з яким висікається не все денце ванночки, а полишається перемичка на краю рамки, що додатково підвищує жорсткість Нижче винахід детальніше пояснюється за допомогою прикладів виконання з використанням креслень На них зображено фігури 1a-1d - стадії процесу виготовлення винайденої пластинки жорсткості, а також вид зверху на готову пластинку фігури 2а-2с - гнучка несуча підкладка, пластинка жорсткості, а також ці дві деталі в зібраному стані, фігура 3 - поперечний перетин винайденого несучого елемента, фігура 4 - несучий елемент згідно з рівнем техніки фігура 5 - пластинка жорсткості з розвантажувальними прорізами На фіг 1а зображено поперечний перетин прокатаної до відповідної товщини металевої пластинки 10 жорсткості На фіг 1Ь зображені утворені глибокою витяжкою ванночки 11 В ході операції висічки денця ванночок видаляють, внаслідок чого залишаються лише стінки ванночок 11 у вигляді рамок 12, виконаних як одне ціле з пластинкою 10 жорсткості і орієнтованих вздовж країв виїмок в пластинці, утворених колишніми ванночками 11 У переважному варіанті висікається не вся площа денця ванночки 11, завдяки чому - як зображено штриховою ЛІНІЄЮ - залишається перемичка 17, яка надає додаткової жорсткості при згинанні На фіг 1d зображений вид зверху на винайдену пластинку 10 жорсткості, виконану у вигляді довгої стрічки Вздовж обох країв стрічки виконано перфорацію 13, яка робить можливою подачу стрічки за допомогою зубчастих коліс Пластинка 10 має виїмки 14, вздовж країв яких проходять рамки 12 Штриховою ЛІНІЄЮ зображено ЛІНІЮ перетину, зображеного на фіг 1с 42106 На фіг 2Ь ще раз зображено цю винайдену пластинку жорсткості На фіг 2а зображено гнучку несучу підкладку 15, яка може бути виготовлена із пластмаси, причому на сучасному етапі використовують переважно зміцнену скловолокном епоксидну смолу Несуча підкладка 15 також виконана у вигляді довгої стрічки і має на краях перфорацію 13 для транспортування і точного позиціювання при подальшій обробці В несучій підкладці 15 виконано висічки 16, в які вставляються не зображені тут чипи, і через які ці чипи можуть бути електрично з'єднані з контактними площадками на зворотній стороні несучої підкладки 15 І, нарешті, на фіг 2с зображена з'єднана з несучою підкладкою 15 пластинка 10 жорсткості Висічки 16 несучої підкладки 15 знаходяться всередині рамок 12, виконаних як одне ціле з пластинкою 10 жорсткості, завдяки чому не зображений чип без проблем може бути встановлений в центральну виїмку і через периферійні виїмки в підкладці 15 може бути з'єднаний з виконаними на зворотній стороні підкладки, не видимими на кресленні, контактними площадками На фіг 3 зображено поперечний перетин висіченого із стрічки несучого елемента В цьому разі неелектропровідна, гнучка несуча підкладка 15 містить лише периферійні виїмки 16, одержані висічкою На и зворотній стороні клеєм 21 закріплена металева фольга 20, в якій за допомогою канавок 22 виконані контактні площадки На несучій підкладці 15 розміщений напівпровідниковий чип 23, за допомогою гнучких провідників 24, що проходять крізь висічки 16, з'єднаний з контактними площадками 20 На тій же стороні несучої підкладки 15, на якій розміщений напівпровідниковий чип 23, за допомогою клею наклеєна винайдена пластинка 10 жорсткості Область всередині виконаної в пластинці 10 жорсткості рамки 12 заповнена заливною масою 25 з метою захисту напівпровідникового чипа 23 і провідників 24 Як видно із порівняння з фіг 4, у винайденому несучому елементі на його краях залишається більша площа для кращого вклеювання в пластикову картку На фіг 5 зображено виконані в пластинці жорсткості розвантажувальні прорізи 18 згідно з винаходом, розміщені поза позначеними штриховими ЛІНІЯМИ зонами 19 майбутніх несучих елементів, утворених висічкою На фігурах 3 і 4 зображені неелектропровідні несучі підкладки 15 або, ВІДПОВІДНО, 1, до яких приклеєна металева фольга 20 або, ВІДПОВІДНО, 3 Одначе, в принципі може бути використана також електропровідна, наприклад, металева несуча підкладка Крім того, допустиме також використання пластмаси в якості матеріалу для пластинки жорсткості В такому разі можуть бути застосовані технологічні операції, ВІДМІННІ від глибокої витяжки та висічки 1 Фіг. 1а 1 с 11 10 Фіг. 1Ь Фіг. 1с DDaaannaoooDonaQaaDDDDanaoonn _..L 12 L П рпопаппаарппппппппЕ 14 К шасюс ( і 13 10 Фіг. 1d 42106 Фіг. 2а Фіг. 2b ol—io rssssessa о Io ot-Jo о о oi—Jp a ooo a a D a a Of--(0 0 О Of—|O OPO p jooo D |oop a a a о о оно oLJo 13 Фіг. 2с 15 Фіг. З 8 42106 Фіг. 5 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3-72-89 (03122) 2-57-03 42106