Карта з вмонтованою мікросхемою і спосіб її виготовлення

Номер патенту: 59360

Опубліковано: 15.09.2003

Автори: Янчек Тіс, Фріс Манфред

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Карта з вмонтованою мікросхемою для безконтактної передачі електричних сигналів до термінала, що містить корпус карти, у якому інтегрально виконані елемент зв'язку (2), що має струмопровідні доріжки (3) і контактні виводи (4), і напівпровідникову мікросхему (5) із приведеною у відповідність елементу зв'язку електронною схемою, яка відрізняється тим, що напівпровідникова мікросхема (5) забезпечена на своїй поверхні контактними елементами (6) для безпосереднього електричного з'єднання електронної схеми і контактних виводів (4) елемента зв'язку (2), і передбачений несучий щонайменше частину струмопровідних доріжок (3) і контактні виводи (4) елемента зв'язку (2) носій (7) з електрично ізолюючого матеріалу, причому носій (7) в області контактних виводів (4) елемента зв'язку (2) має сформований відповідно до розмірів напівпровідникової мікросхеми (5) отвір (8) для прийому напівпровідникової мікросхеми (5), над яким проходять струмопровідні доріжки (3) елемента зв'язку (2).

2. Карта з вмонтованою мікросхемою за п. 1, яка відрізняється тим, що на оберненій до елемента зв'язку (2) поверхні напівпровідникової мікросхеми (5) в області між вивідними елементами напівпровідникової мікросхеми (5) передбачений ізолюючий шар (10) із електрично ізолюючого матеріалу, і щонайменше частина струмопровідних доріжок (3), що проходять над отвором (8) елемента зв'язку (2) обпирається або, відповідно, вільно проходить на ізолюючому шарі (10) напівпровідникової мікросхеми (5).

3. Карта з вмонтованою мікросхемою за пп. 1 або 2, яка відрізняється тим, що обернена до елемента зв'язку (2) поверхня напівпровідникової мікросхеми (5) і обернена до елемента зв'язку (2) поверхня носія (7) орієнтовані одна щодо одної щонайменше приблизно врівень.

4. Карта з вмонтованою мікросхемою за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що товщина (d) носія (7) і/або глибина приймаючого напівпровідникову мікросхему (5) отвору (8) відповідає загальній товщині напівпровідникової мікросхеми (5).

5. Карта з вмонтованою мікросхемою  за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що приведений у відповідність електронній схемі напівпровідникової мікросхеми (5) елемент зв'язку (2) містить щонайменше одну індукційну котушку (2) із значно більшим у порівнянні з зовнішніми розмірами напівпровідникової мікросхеми (5) периметром котушки, а зовнішній периметр носія (7) в основному виконаний відповідним периметру котушки.

6. Карта з вмонтованою мікросхемою за будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що струмопровідні доріжки (3) елемента зв'язку (2) являють собою виготовлені способом травлення витки індукційної котушки (2).

7. Карта з вмонтованою мікросхемою за будь-яким з пп. 1-6, яка відрізняється тим, що обпираючий елемент зв'язку (2) носій (7) із електрично ізолюючого матеріалу являє собою плівку з рівномірними поверхнями.

8. Карта з вмонтованою мікросхемою  за будь-яким з пп. 1-7, яка відрізняється тим, що матеріал носія (7) містить термостабільний, гнучкий пластмасовий матеріал, зокрема поліімідний матеріал.

9. Карта з вмонтованою мікросхемою за будь-яким з пп. 1-8, яка відрізняється тим, що електрично ефективна площа елемента зв'язку (2) відповідає щонайменше приблизно загальній площі карти (1) з вмонтованою мікросхемою.

10. Карта з вмонтованою мікросхемою за будь-яким з пп. 1-9, яка відрізняється тим, що отвір (8) для прийому напівпровідникової мікросхеми (5) розташовано в крайовій області карти (1) з вмонтованою мікросхемою.

11. Карта з вмонтованою мікросхемою  за будь-яким з пп. 5-10, яка відрізняється тим, що витки виконаних у вигляді смужок струмопровідних доріжок (3) індукційної котушки (2) розташовані лежачими поруч один з одним без перетинань на носії (7), і на кінцях витків індукційної котушки (2) виконані контактні виводи(4).

12. Спосіб виготовлення карти (1) з вмонтованою мікросхемою  для безконтактної передачі електричних сигналів до термінала з корпусом карти, у якому інтегрально виконаний елемент зв'язку (2), що містить струмопровідні доріжки (3) і контактні виводи (4), і напівпровідниковою мікросхемою (5) із приведеною у відповідність елемента зв'язку (2) електронною схемою, причому напівпровідникова мікросхема (5) забезпечена на своїй поверхні контактними елементами (6) для електричного з'єднання електронної схеми і контактних виводів (4) елемента зв'язку (2), причому передбачений обпираючий принаймні частину струмопровідних доріжок (3) і контактні виводи (4) елемента зв'язку (2) носій (7) із електрично ізолюючого матеріалу, який відрізняється тим, що виготовляють отвір у носії (7) в області контактних виводів (4) елемента зв'язку (2), вставляють напівпровідникову мікросхему (5) в отвір носія (7) так, що контактні елементи (6) напівпровідникової мікросхеми (5) обернені до контактних виводів (4) і струмопровідні доріжки (3) елемента зв'язку (2) проходять через отвір, і безпосередньо з'єднують контактні елементи (6) напівпровідникової мікросхеми (5) із контактними виводами (4) елемента зв'язку (2).

13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що отвір (8) у носії (7) для  прийому напівпровідникової мікросхеми (5) виготовляють шляхом операції хімічного травлення.

14. Спосіб за пп. 12 або 13, який відрізняється тим, що отвір (8) у носії (7) для прийому напівпровідникової мікросхеми (5) виготовляють після завершення монтажу носія (7) і елемента зв'язку (2).

15. Спосіб за  пп. 12 або 13, який відрізняється тим, що отвір у носії (7) для прийому напівпровідникової мікросхеми (5) виготовляють перед монтажем носія (7) і елемента зв'язку (2) і тимчасово герметизують відповідним матеріалом, який видаляється механічним, хімічним або термічним шляхом.

16. Спосіб за будь-яким з пп. 12-15, який відрізняється тим, що контактні виводи (4) елемента зв'язку (2) контактують і закріплюють за допомогою техніки прямого з'єднання з вивідними елементами напівпровідникової мікросхеми (5).

17. Спосіб  за будь-яким з пп. 12-16, який відрізняється тим, що на оберненій до елемента зв'язку (2) поверхні напівпровідникової мікросхеми (5) в області між вивідними елементами напівпровідникової мікросхеми (5) передбачають ізолюючий шар (10) із електрично ізолюючого матеріалу і щонайменше частину струмопровідних доріжок (3) елемента зв'язку (2), що проходять через отвір (8), обпирають або, відповідно, вільно спрямовують на ізолюючому шарі напівпровідникової мікросхеми (5).

18. Спосіб  за будь-яким з пп. 12-17, який відрізняється тим, що обернену до елемента зв'язку (2) поверхню напівпровідникової мікросхеми (5) і обернену до елемента зв'язку (2) поверхню носія (7) позиціюють одна щодо одної приблизно врівень.

19. Спосіб за будь-яким з пп. 12-18, який відрізняється тим, що отвір (8) для прийому напівпровідникової мікросхеми (5) розташовують у крайовій області карти з вмонтованою мікросхемою (1).

Текст

1 Карта з вмонтованою мікросхемою для безконтактної передачі електричних сигналів до термінала, що містить корпус карти, у якому інтегрально виконані елемент зв'язку (2), що має струмопровідні доріжки (3) і контактні виводи (4), і напівпровідникову мікросхему (5) із приведеною у ВІДПОВІДНІСТЬ елементу зв'язку електронною схемою, яка відрізняється тим, що напівпровідникова мікросхема (5) забезпечена на своїй поверхні контактними елементами (6) для безпосереднього електричного з'єднання електронної схеми і контактних виводів (4) елемента зв'язку (2), і передбачений несучий щонайменше частину струмопровідних доріжок (3) і контактні виводи (4) елемента зв'язку (2) носій (7) з електрично ізолюючого матеріалу, причому носій (7) в області контактних виводів (4) елемента зв'язку (2) має сформований ВІДПОВІДНО ДО розмірів напівпровідникової мікросхеми (5) отвір (8) для прийому напівпровідникової мікросхеми (5), над яким проходять струмопровідні доріжки (3) елемента зв'язку (2) 2 Карта з вмонтованою мікросхемою за п 1, яка відрізняється тим, що на оберненій до елемента зв'язку (2) поверхні напівпровідникової мікросхеми (5) в області між вивідними елементами напівпровідникової мікросхеми (5) передбачений ізолюючий шар (10) із електрично ізолюючого матеріалу, і щонайменше частина струмопровідних доріжок (3), що проходять над отвором (8) елемента зв'язку (2) обпирається або, ВІДПОВІДНО, ВІЛЬНО прохо дить на ізолюючому шарі (10) напівпровідникової мікросхеми (5) 3 Карта з вмонтованою мікросхемою за пп 1 або 2, яка відрізняється тим, що обернена до елеме нта зв'язку (2) поверхня напівпровідникової мікросхеми (5) і обернена до елемента зв'язку (2) поверхня носія (7) орієнтовані одна щодо одної щонайменше приблизно врівень 4 Карта з вмонтованою мікросхемою за будь-яким з пп 1-3, яка відрізняється тим, що товщина (d) носія (7) і/або глибина приймаючого напівпровідникову мікросхему (5) отвору (8) відповідає загальній товщині напівпровідникової мікросхеми (5) 5 Карта з вмонтованою мікросхемою за будьяким з пп 1-4, яка відрізняється тим, що приведений у ВІДПОВІДНІСТЬ електронній схемі напівпровідникової мікросхеми (5) елемент зв'язку (2) містить щонайменше одну індукційну котушку (2) із значно більшим у порівнянні з ЗОВНІШНІМИ розмірами напівпровідникової мікросхеми (5) периметром котушки, а ЗОВНІШНІЙ периметр носія (7) в основному виконаний ВІДПОВІДНИМ периметру котушки 6 Карта з вмонтованою мікросхемою за будь-яким з пп 1-5, яка відрізняється тим, що струмопровідні доріжки (3) елемента зв'язку (2) являють собою виготовлені способом травлення витки індукційної котушки (2) 7 Карта з вмонтованою мікросхемою за будь-яким з пп 1-6, яка відрізняється тим, що обпираючий елемент зв'язку (2) носій (7) із електрично ізолюючого матеріалу являє собою плівку з рівномірними поверхнями 8 Карта з вмонтованою мікросхемою за будьяким з пп 1-7, яка відрізняється тим, що матеріал носія (7) містить термостабільний, гнучкий пластмасовий матеріал, зокрема полммідний матеріал 9 Карта з вмонтованою мікросхемою за будь-яким з пп 1-8, яка відрізняється тим, що електрично ефективна площа елемента зв'язку (2) відповідає щонайменше приблизно загальній площі карти (1) з вмонтованою мікросхемою 10 Карта з вмонтованою мікросхемою за будьяким з пп 1-9, яка відрізняється тим, що отвір (8) для прийому напівпровідникової мікросхеми (5) розташовано в крайовій області карти (1) з вмонтованою мікросхемою 11 Карта з вмонтованою мікросхемою за будьяким з пп 5-10, яка відрізняється тим, що витки виконаних у вигляді смужок струмопровідних доріжок (3) індукційної котушки (2) розташовані О о (О со о> ю 59360 лежачими поруч один з одним без перетинань на ноем (7), і на кінцях витків індукційної котушки (2) виконані контактні виводи(4) 12 Спосіб виготовлення карти (1) з вмонтованою мікросхемою для безконтактної передачі електричних сигналів до термінала з корпусом карти, у якому інтегрально виконаний елемент зв'язку (2), що містить струмопровідні доріжки (3) і контактні виводи (4), і напівпровідниковою мікросхемою (5) із приведеною у ВІДПОВІДНІСТЬ елемента зв'язку (2) електронною схемою, причому напівпровідникова мікросхема (5) забезпечена на своїй поверхні контактними елементами (6) для електричного з'єднання електронної схеми і контактних виводів (4) елемента зв'язку (2), причому передбачений обпираючий принаймні частину струмопровідних доріжок (3) і контактні виводи (4) елемента зв'язку (2) носій (7) із електрично ізолюючого матеріалу, який відрізняється тим, що виготовляють отвір у носи (7) в області контактних виводів (4) елемента зв'язку (2), вставляють напівпровідникову мікросхему (5) в отвір носія (7) так, що контактні елементи (6) напівпровідникової мікросхеми (5) обернені до контактних виводів (4) і струмопровідні доріжки (3) елемента зв'язку (2) проходять через отвір, і безпосередньо з'єднують контактні елементи (6) напівпровідникової мікросхеми (5) із контактними виводами (4) елемента зв'язку (2) 13 Спосіб за п 12, який відрізняється тим, що отвір (8) у носи (7) для прийому напівпровідникової мікросхеми (5) виготовляють шляхом операції ХІМІЧНОГО травлення 14 Спосіб за пп 12 або 13, який відрізняється тим, що отвір (8) у носи (7) для прийому напівпро Винахід стосується карти з вмонтованою мікросхемою згідно з обмежувальною частиною пункту 1 формули винаходу і способу виготовлення карти з вмонтованою мікросхемою згідно з обмежувальною частиною пункту 12 формули винахоДУ З ЕР-А-671 705 відома безконтактна карта з вмонтованою мікросхемою згідно з обмежувальною частиною пункту 1 формули винаходу, у якій електричне з'єднання між елементом зв'язку і напівпровідниковою мікросхемою відбувається за допомогою дротових виводів, а також пронизуючих шар носія і забезпечених вигнутими з'єднувальними площадками частин виводів Можливості застосування карт з вмонтованою мікросхемою, виконаних, як правило, у форматі чекових карт, унаслідок високої функціональної гнучкості стають надзвичайно різноманітними зі зростаючою обчислювальною потужністю ємності пам'яті, що є у розпорядженні інтегральних схем, розвиваються усе більше Поряд із типовими в даний час областями застосування таких карт у вигляді страхування на випадок хвороби, карт реєстрації змінного робочого часу, телефонних карт, у майбутньому плануються, зокрема, застосування в області електронних платежів, при контролі доступу до ЕОМ, у захищених банках даних і тому відникової мікросхеми (5) виготовляють після завершення монтажу носія (7) і елемента зв'язку (2) 15 Спосіб за пп 12 або 13, який відрізняється тим, що отвір у носи (7) для прийому напівпровідникової мікросхеми (5) виготовляють перед монтажем носія (7) і елемента зв'язку (2) і тимчасово герметизують ВІДПОВІДНИМ матеріалом, який видаляється механічним, ХІМІЧНИМ або термічним шляхом 16 Спосіб за будь-яким з пп 12-15, який відрізняється тим, що контактні виводи (4) елемента зв'язку (2) контактують і закріплюють за допомогою техніки прямого з'єднання з вивідними елементами напівпровідникової мікросхеми (5) 17 Спосіб за будь-яким з пп 12-16, який відрізняється тим, що на оберненій до елемента зв'язку (2) поверхні напівпровідникової мікросхеми (5) в області між вивідними елементами напівпровідникової мікросхеми (5) передбачають ізолюючий шар (10) із електрично ізолюючого матеріалу і щонайменше частину струмопровідних доріжок (3) елемента зв'язку (2), що проходять через отвір (8), обпирають або, ВІДПОВІДНО, ВІЛЬНО спрямовують на ізолюючому шарі напівпровідникової мікросхеми (5) 18 Спосіб за будь-яким з пп 12-17, який відрізняється тим, що обернену до елемента зв'язку (2) поверхню напівпровідникової мікросхеми (5) і обернену до елемента зв'язку (2) поверхню носія (7) позиціюють одна щодо одної приблизно врівень 19 Спосіб за будь-яким з пп 12-18, який відрізняється тим, що отвір (8) для прийому напівпровідникової мікросхеми (5) розташовують у крайовій області карти з вмонтованою мікросхемою (1) подібному Щодо типу зв'язку з терміналом або, ВІДПОВІДНО, блоком зчитування, розрізняють контактні карти з вмонтованою мікросхемою і так звані безконтактні карти з вмонтованою мікросхемою У випадку контактних карт з вмонтованою мікросхемою контактування відбувається за допомогою металевої площадки з контактними елементами, як правило, нормованими у ВІДПОВІДНОСТІ ЗІ стандартами Міжнародної організації по стандартизації (ІСО) Надійність карт з вмонтованою мікросхемою з контактами постійно поліпшувалась у минулі роки внаслідок збільшення виробничого досвіду виробників так, що наприклад, відсоток виходу з ладу телефонних карт протягом терміну служби в один рік лежить сьогодні помітно нижче однієї тисячної долі Однак, як і раніш, контакти є найбільш частою причиною несправностей в електромеханічних системах Несправності можуть виникати, наприклад, за рахунок забруднення або зношування контактів При застосуванні у мобільних приладах до короткочасних переривань контакту можуть приводити вібрації У зв'язку з тим, що контакти на поверхні карти з вмонтованою мікросхемою безпосередньо з'єднані з входами інтегральної схеми, існує небезпека послаблення або навіть руйнування електростатичними розрядами інтегральної схеми усередині карти Ці технічні про блеми ліквідуються безконтактними картами з вмонтованою мікросхемою Поряд із цими технічними перевагами безконтактна карта з вмонтованою мікросхемою, крім того, дає ряд нових можливостей застосування для виготовлювачів і користувачів карт Так, наприклад, безконтактна карта з вмонтованою мікросхемою не повинна обов'язково вставлятися в блок зчитування карт, а існують системи, що функціонують на відстані аж до одного метра Широку область застосування являє собою, наприклад, громадський приміський транспорт, де в можливо короткий час повинна контролюватися велика КІЛЬКІСТЬ людей Поряд з іншими перевагами безконтактна карта з вмонтованою мікросхемою пропонує ту перевагу, що на поверхні карти не видно ніяких технічних елементів, так що оптичне виконання поверхні карти не обмежене магнітними смужками або контактними площадками Недоліки наявних у даний час у розпорядженні безконтактних карт з вмонтованою мікросхемою полягають, насамперед, у додаткових схемних елементах, таких як передаючі котушки, або конденсаторні пластини, що повинні вбудовуватися в карту Це приводить до того, що дотепер виготовлення безконтактних карт з вмонтованою мікросхемою є значно дорожчим, ніж виготовлення порівнянних карт із контактами Крім того, електроніка, необхідна в безконтактних картах з вмонтованою мікросхемою, для безконтактної передачі електричних сигналів до терміналу є більш складною У принципі для цього придатні схеми, що дозволяють передачу сигналів за допомогою СВЧ, оптичних сигналів, дозволяють ємнісний або індуктивний зв'язок, причому внаслідок плоскої конструктивної форми карти з вмонтованою мікросхемою придатними є, насамперед, ємнісний і індуктивний зв'язок В даний час у більшості безконтактних карт з вмонтованою мікросхемою передача відбувається індуктивним шляхом, яким може бути реалізована як передача даних, так і передача енергії Так у корпусі карти в якості елементів зв'язку інтегрально виконані одна, або декілька індукційних котушок Передача електричних сигналів відбувається за принципом слабко зв'язаного трансформатора, причому несуча частота лежить, наприклад, в області між 100 і ЗООкГц або при декількох МГц, зокрема, дорівнює промисловій частоті у 13,56МГц Для цього вимагаються індукційні котушки зі значно більшими площами звичайно від 30мм2 до 40см2 у порівнянні з основною площею напівпровідникової мікросхеми, що має величину порядку, звичайно, 10мм2, причому індукційні котушки повинні контактувати ся ВІДПОВІДНИМ способом із схемою, що знаходиться на напівпровідниковому кристалі Для цього напівпровідникові схемні елементи монтують у вигляді попередньо виготовлених модулів або безпосередньо у вигляді кристалу мікросхеми на травлену котушку На закінчення, наявний у вигляді окремого конструктивного елемента модуль мікросхеми разом із індукційною котушкою, що має, як правило, тільки декілька витків і виконана плоскою, ламінують у корпус карти для завершення виготовлення карти з вмонтованою мікросхемою, причому для вирівнювання об'єму при ламінуванні, у разі необхідності, вводять забезпечені висічками про 59360 міжні плівки у виді заповнюючих плівок В основі цього винаходу лежить задача розробки безконтактної карти з вмонтованою мікросхемою і способу виготовлення безконтактної карти з вмонтованою мікросхемою, яка, або ВІДПОВІДНО який, завдяки безпосередньому контакту чопу з напівпровідниковою мікросхемою, забезпечують більш простий монтаж елементу зв'язку з напівпровідниковою мікросхемою і при цьому мають більш високу надійність і термін служби безконтактної карти Ця задача вирішується за рахунок карти з вмонтованою мікросхемою згідно з пунктом 1 формули винаходу і способу для її виготовлення згідно з пунктом 12 формули винаходу Згідно З винаходом передбачений несучий, щонайменше частину струмопровідних доріжок і контактні виводи елементу зв'язку носій з електричне ізолюючого матеріалу, який у частині контактних виводів елементу зв'язку, має отвір для прийому напівпровідникової мікросхеми Спосіб для виготовлення безконтактної карти з вмонтованою мікросхемою згідно з винаходом відрізняється наступними операціями способу виконання або, ВІДПОВІДНО, розташування, щонайменше, частини струмопровідних доріжок і контактних виводів елементу зв'язку на носи з електрично ізолюючого матеріалу, виготовлення отвору в ноем в області контактних виводів елементу зв'язку, вставлення напівпровідникової мікросхеми в отвір носія таким чином, що контактні елементи напівпровідникової мікросхеми обернені до контактних ВИВОДІВ, І з'єднання контактних елементів напівпровідникової мікросхеми з контактними виводами елементу зв'язку Винахід надає цілий ряд переваг у порівнянні з раніше відомими безконтактними картами з вмонтованою мікросхемою По-перше, при невеликих юстирувальних витратах елемент зв'язку може простіше монтуватися з напівпровідниковою мікросхемою, тому що струмопровідні доріжки, і контактні виводи елементу зв'язку можуть буті розміщені на носи Далі за рахунок встановлення напівпровідникової мікросхеми в отвір носія отриманий модуль карти з мінімальною конструктивною висотою, який складається із напівпровідникової мікросхеми й елементу зв'язку У порівнянні з відомими компонуваннями, у яких після монтажу напівпровідникових конструктивних елементів у вигляді модулів або безпосередньо у вигляді мікросхем на елементі зв'язку можуть залишатися підвищення, які можуть піддаватися механічним ушкодженням і заважати при наступному виготовлені карти з вмонтованою мікросхемою, і, з цієї причини, вимагають застосування забезпечених висічками проміжних плівок для вирівнювання об'єму при більш пізньому процесі ламінування карти з вмонтованою мікросхемою, у відповідному винаході компонуванню мають місце знехтувано малі підвищення, в основному, внаслідок струмопровідних доріжок на носи так, що подальше виготовлення корпусу карти з вмонтованою мікросхемою може робитися без використання проміжних плівок, що вирівнюють об'єм, і проміжних ламінатів 59360 8 клад, із термостабільного пластмасового матеріалу, наприклад, полмміду Крім того, у якості матеріалу носія може використовуватися також поліетилен або полівінілхлорид (ПВХ) Далі для спрощення юстирування напівпровідникової мікросхеми й елемента зв'язку носій може бути виготовлений також, зокрема, із прозорої або щонайменше просвічуваної пластмаси, наприклад, з АБСпластика або ПК/ПБТ, щоб уможливити оптичний доступ, наприклад, для стереокамери В інший формі виконання винаходу, якій надається перевага, може бути передбачено, що струмопровідні доріжки елементу зв'язку являють собою виготовлені способом травлення витки індукційної котушки 3 застосуванням відомого способу фотолітографії струмопровідні доріжки і контактні виводи елементу зв'язку можуть бути надруковані за допомогою ХІМІЧНОГО травлення на котушковій фользі з МІДІ Витки виконаних у виді смужок струмопровідних доріжок індукційної котушки розташовані при цьому поруч один з одним і без перетинань на котушковій фользі з МІДІ, причому контактні виводи індукційної котушки виконані на кінцях витків Переважно отвір для прийому напівпровідникової мікросхеми розташований в крайовій області карти з вмонтованою мікросхемою, де мінімально проявляються згинальні навантаження і в розпорядження надається максимальна оброблювана внутрішня площа карти Для підвищення механічного захисту напівпровідникової мікросхеми на носи може бути нанесене захисне кільце, або маса з ВІДПОВІДНОЮ консистенцією, що стверджується стабільно за формою (наприклад, так званий сферичний ковпачок Glob Top) При виготовленні карти з вмонтованою мікросхемою в кращій формі виконання винаходу отвір або проріз у носи для прийому напівпровідникової мікросхеми може бути виготовлений після завершення монтажу носія й елементу зв'язку Після У найкращій формі виконання винаходу пеустановки кашированої міддю індукційної котушки редбачено, що приведений у ВІДПОВІДНІСТЬ електна носій на відверненій від елементу зв'язку поверонній схемі напівпровідникової мікросхеми елерхні носія по всій площині може наноситися шар мент зв'язку містить одну або декілька, зокрема фотолаку, що для виконання маски для травлення спіральне і площинно виконаних із декількома витструктурують у МІСЦІ виконання майбутнього отвоками індукційних котушок із значно більшими в ру Після ХІМІЧНОГО травлення носія для виготовпорівнянні з ЗОВНІШНІМИ розмірами напівпровіднилення отвору або прорізу, в отвір встановлюють кової мікросхеми периметрами котушок або діаменапівпровідникову мікросхему і здійснюють електтрами котушок При типових основних площах наричне контактування контактних елементів напівпівпровідникової мікросхеми порядку 10мм2 провідникової мікросхеми з контактними виводами основні площі застосованих індукційних котушок елементу зв'язку При цьому в якості захисту від лежать в області порядку 30мм -40см2 Індукційна травильного засобу для виготовлення отвору в котушка, при цьому, в області високих частот має носи елемент зв'язку може бути тимчасово забезвисокі значення добротності, типово Q>25 при печений на своєму нижньому боці, тобто на боці, С=8пФ і І_=4,2мкГн Електрично ефективна площа зверненому до носія, лаком, стійким до травильноелементу зв'язку в цьому випадку переважно відго засобу Альтернативно, після установки елемеповідає приблизно основній площі карти з вмонтонту зв'язку на основу, отвір може бути виготовлено ваною мікросхемою так, що відносно розмірів індуза рахунок ХІМІЧНОГО розчинення матеріалу носія кційної котушки може бути використана або за рахунок термічного розкладання матеріалу максимальна площа карти Для повного механічносія ного розміщення витків індукційної котушки носій має ЗОВНІШНІЙ периметр, що відповідає індукційній У подальшій кращій формі виконання ВІДПОВІкотушці, тобто знову таки відповідає максимальній ДНОГО винаходу способу може бути, крім того, пеплощі карти редбачено, що отвір у носи для прийому напівпровідникової мікросхеми виготовляють перед Носій ДЛЯ розміщення елементу зв'язку може монтажем носія й елементу зв'язку і тимчасово бути виготовлений із гнучкого матеріалу, наприУ формі виконання винаходу, що має перевагу, може бути з вигодою передбачено, що на зверненій до елементу зв'язку поверхні напівпровідникової мікросхеми в області між вивідними елементами напівпровідникової мікросхеми передбачений ізолюючий шар з електричне ізолюючого матеріалу, і, щонайменше, частина доріжок струмопровідного елементу зв'язку обпирається або, ВІДПОВІДНО, вільно проходить, на ізолюючому шарі напівпровідникової мікросхеми У такий спосіб можна використати, як правило, і без того наявний на напівпровідниковій мікросхемі ізолюючий шар, причому ізолюючий шар виконаний, наприклад, із поліамідного матеріалу, одночасно для електричного ізолювання струмопровідних доріжок елементу зв'язку, причому виконані, як правило, у вигляді смужок і відносно механічних навантажень дуже чутливі струмопровідні доріжки можуть бути щонайменше, частково розміщені на ізолюючому шарі напівпровідникової мікросхеми При цьому переважно передбачено, що звернена до елементу зв'язку поверхня напівпровідникової мікросхеми і, звернена до елементу зв'язку поверхня носія, розміщені один відносно іншого приблизно врівень Далі передбачено, що товщина носія і/або глибина отвору, що приймає напівпровідникову мікросхему, відповідає загальній товщині напівпровідникової мікросхеми Для підвищення механічної стабільності і збільшення надійності обробки можна використовувати відносно товстий матеріал носія з ВІДПОВІДНОЮ товщині напівпровідникової мікросхеми товщиною, наприклад, порядку 500мкм, завдяки чому немає потреби у зменшенні товщини мікросхеми, що призвело б до зменшення її СТІЙКОСТІ проти розламування в карті Приймаючий напівпровідникову мікросхему отвір, являє собою переважно проріз, що пронизує носій по усій товщині, який може бути виготовлений шляхом ХІМІЧНОГО травлення або термічного розкладання 59360 закривають герметизуючим матеріалом, який видаляється механічним, ХІМІЧНИМ або термічним шляхом Отвір у носи може, при цьому, бути виготовлений заздалегідь шляхом штампування, або ХІМІЧНИМ, або термічним способом Після цього і ще до установки котушки зв'язку отвір у наступній операції способу герметизують механічно стабільним матеріалом, що, однак, легко видаляється, переважно пластмасовим матеріалом, наприклад, полімером Після установки елементу зв'язку і виготовлення струмопровідних доріжок і контактних виводів елементу зв'язку, переважно шляхом структур у юч о го травлення кашированої міддю котушкової фольги, герметизацію видаляють, наприклад, механічним, ХІМІЧНИМ або термічним шляхом, і монтують напівпровідникову мікросхему Герметизуючий матеріал може являти собою, наприклад, також ВІДПОВІДНИЙ віск, що може простим способом бути віддаленим шляхом термічного виплавлення після каширування і травлення індукційної котушки, і, на закінчення, напівпровідникову мікросхему можна вставляти у вільний отвір носія і монтувати з елементом зв'язку Подальші ознаки, переваги і ДОЦІЛЬНІ форми виконання винаходу випливають із наступного опису прикладу виконання за допомогою креслень, на яких показано Фігура 1 - схематичний вид у перерізі підлеглого вставленню в карту модуля напівпровідникової мікросхеми, що складається з напівпровідникової мікросхеми, елементу зв'язку і носія згідно з прикладом виконання винаходу, і Фігура 2 - схематичне представлення компонентів згідно з Фігурою 1 у частковому загальному виді Поданий на Фігурах 1 і 2 приклад виконання винаходу містить карту 1 з вмонтованою мікросхемою для безконтактної передачі електричних сигналів на (не поданий більш докладно нерухомий термінал), тобто так звану безконтактну карту з вмонтованою мікросхемою, що містить індукційну котушку 2 у якості елементу зв'язку зі струмопровідними доріжками 3 у виді розташованих поруч один з одним по спіралі смужок, які представляють витки котушки, і з виконаними на КІНЦІ КОЖНОГО витка контактними виводами 4, які мають у порівнянні із шириною струмопровідних доріжок 3 помітно збільшені розміри Для кращої наочності на Фігурах 1 і 2 докладно подані тільки частини струмопровідних доріжок 3, у ДІЙСНОСТІ індукційна котушка 2 має значно більші ЗОВНІШНІ розміри, що із використанням максимальної площі карти з вмонтованою мікросхемою 1 приблизно відповідають ЗОВНІШНІМ розмірам карти з вмонтованою мікросхемою Індукційна котушка 2 може бути виготовлена як окрема деталь шляхом штампування або травлення кашированої міддю несучої котушкової фольги Відомим ПО собі способом (не подану на фігурах більш докладно) кашировану міддю несучу котушкову фольгу покривають ВІДПОВІДНОЮ структурі струмопровідних доріжок 3 і контактних виводів 4 маскою для травлення, переважно з матеріалу фотолаку, і обробляють ВІДПОВІДНИМ ХІМІЧНИМ травильним засобом Індукційна котушка 2, що складається з МІДІ, знаходиться в електричному контакті з інтегральною електронною схемою на 10 півпровідникової мікросхеми 5, принцип дії якої відомий фахівцю і тому на фігурах більш докладно не поданий Напівпровідникова мікросхема 5 забезпечена на своїй поверхні електрично провідними контактними елементами (так званими контактними площадками), що електрично і механічно з'єднані з контактними виводами 4 індукційної котушки 2 Для механічної опори індукційної котушки 2, зокрема, механічно вкрай чутливих струмопровідних доріжок 3 індукційної котушки 2 передбачений виготовлений із полммідного матеріалу суцільний носій 7, що забезпечений отвором 8 для прийому напівпровідникової мікросхеми 5 Розміри отвору 8 в основному відповідають розмірам напівпровідникової мікросхеми 5, так що вона може бути цілком введена в отвір 3 урахуванням монтажних допусків ширина отвору 8 може бути дещо більшою, ніж ширина напівпровідникової мікросхеми 5, так що в бічних областях напівпровідникової мікросхеми залишаються маленькі залишкові зазори 9, що, однак, не заважають Товщина d носія 7 точно відповідає загальній товщині напівпровідникової мікросхеми 5 разом із товщиною контактних елементів 6 так, що звернена до елементу зв'язку поверхня напівпровідникової мікросхеми і звернена до елементу зв'язку поверхня носія 7 в основному розміщені врівень один з одним При ходових товщинах мікросхем товщина носія становить порядку 400-500мкм так, що додаткове зменшення товщини напівпровідникової мікросхеми може відпадати ЗОВНІШНІЙ периметр носія майже відповідає зовнішньому периметру індукційної котушки 2 і, тим самим, в основному розмірам самої карти з вмонтованою мікросхемою так, що індукційна котушка 2 цілком розміщена на носи 7 Між контактними елементами 6 передбачений тонкий ізолюючий шар 10 із електрично ізолюючого матеріалу, наприклад, із полиміду, що, як правило, і без того розташований на окремо виготовленій напівпровідниковій мікросхемі й у відповідному винаходу компонуванні застосовується в якості електрично ізолюючого опорного шару для частини струмопровідних доріжок 3 індукційної котушки 2, які проходять на напівпровідниковій мікросхемі 5 Напівпровідникова мікросхема 5, у такий спосіб, лежить врівень в отворі 8, над яким проходять струмопровідні доріжки 3 індукційних котушок Індукційну котушку 2 контактують і закріплюють на порівняно широких контактних елементах 6 або контактних площадках із напівпровідниковою мікросхемою 5 за допомогою відомої по собі техніки прямого з'єднання, наприклад, за допомогою термокомпресм, або так званого методу переверненого кристалу Загальне компонування ВІДПОВІДНОГО винаходу модуля мікросхеми, що складається з напівпровідникової мікросхеми 5, носія 7 і індукційної котушки 2, має в порівнянні з раніше відомими компонуваннями значно більш плоску поверхню і тому при подальшому виготовленні карт може подаватися для ламінування з іншими компонентами корпуса карти без застосування додаткових проміжних плівок і тому подібного У порівнянні з загальною товщиною носія 7 або напівпровідникової мікросхеми 5 можна знехтувати поданою перебільшеною, зокрема, на Фігурі 1 товщиною струмопровідних доріжок 3 або контакт 11 59360 12 них виводів 4 ФІГ. ФІГ, 2 Комп'ютерна верстка Т Чепелсва Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Smart card with a built-in chip and a method for producing the smart card

Назва патенту російською

Интеллектуальная карточка с встроенной микросхемой и способ изготовления карточки

МПК / Мітки

МПК: G06K 19/077, B42D 15/10

Мітки: мікросхемою, виготовлення, карта, вмонтованою, спосіб

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-59360-karta-z-vmontovanoyu-mikroskhemoyu-i-sposib-vigotovlennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Карта з вмонтованою мікросхемою і спосіб її виготовлення</a>

Подібні патенти