Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Чіп-модуль, що містить розташоване на його зовнішньому боці (2) контактне поле (3), з кількома ізольованими один від одного, в основному плоскими, контактними елементами (4) з електропровідного матеріалу, і принаймні один напівпровідниковий чіп (6) з однією або кількома інтегрованими в ньому напівпровідниковими схемами, що за допомогою з'єднувальних виводів (8) електрично зв'язані з контактними елементами (4) контактного поля (3), причому контактні елементи (4) чіп-модуля (1) утворені попередньо виготовленою вивідною рамкою (20) для обпирання принаймні одного напівпровідникового чіпа (6) і розміщеними принаймні на двох протилежних боках чіп-модуля (1), відігнутими назовні, прокладеними рядами один поряд з іншим виводами (8), який відрізняється тим, що контактні елементи (4) виконані з можливістю поверхневого монтажу чіп-модуля (1) на монтажній поверхні (9) зовнішньої друкованої плати або зовнішньої основи картки (10) і мають паяльну площадку (12) для тривалого закріплення чіп-модуля (1) на монтажній поверхні (9) друкованої плати або основи картки (10), причому паяльна площадка (12) виконаних з можливістю поверхневого монтажу виводів (8) утворена за допомогою дистанційної деталі, розташованої перпендикулярно до площини розташування контактних елементів (4), та/або за допомогою лунки (17) або отвору (18), передбачених на оберненому в напрямку до монтажної поверхні (9) плати боці відігнутого назовні контактного елемента (4).

2. Чіп-модуль за п. 1, який відрізняється тим, що контактні елементи (4) вивідної рамки (20), виконані у вигляді придатних для поверхневого монтажу виводів (8), прокладені паралельно і на заданій відстані один від одного, причому ця відстань (а) між їх середніми лініями дорівнює відстані між місцями для підключення (кроку координатної сітки), утвореними на монтажній поверхні (9) друкованої плати або основи картки (10), причому цей крок дорівнює, зокрема 1,27 мм.

3. Чіп-модуль за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що ширина в основному прямокутних, придатних для поверхневого монтажу, виводів (8) дещо менша, ніж крок координатної сітки.

4. Чіп-модуль за будь-яким з пп. 1 - 3, який відрізняється тим, що передбачена оболонка (13) чіпа з електроізоляційного матеріалу, що перекриває принаймні напівпровідниковий чіп (6).

5. Чіп-модуль за п. 4, який відрізняється тим, що відігнуті назовні, придатні для поверхневого монтажу, виводи (8) вивідної рамки (20) виступають за межі оболонки (13) у напрямку монтажної поверхні (14).

6. Чіп-модуль за будь-яким з пп. 1 - 5, який відрізняється тим, що паяльна площадка (12) утворена у виступі (16) відігнутого назовні контактного елемента (4) з кількома вирізами (16а) та кількома перегинами.

7. Чіп-модуль за будь-яким з пп. 1 - 6, який відрізняється тим, що паяльна площадка (12) утворена виступом (19), висота якого перевищує монтажну висоту оболонки (13) чіпа.

8. Чіп-модуль за будь-яким з пп. 1 - 7, який відрізняється тим, що на поверхні попередньо виготовленої вивідної рамки (20), оберненій до напівпровідникового чіпа (6), передбачена ізолююча пластинка, що має отвори (22а, 22b) в області паяльних площадок (12) та/або з'єднувальних виводів (8).

9. Чіп-модуль за будь-яким з пп. 4 - 8, який відрізняється тим, що оболонка (13) чіпа має рамку жорсткості (23), що охоплює напівпровідниковий чіп (6), закриту електроізолюючою покривною масою, що перекриває напівпровідниковий чіп (6).

10. Чіп-модуль за будь-яким з пп. 4 - 9, який відрізняється тим, що оболонка (13) чіпа утворена з покривної маси, що перекриває напівпровідниковий чіп (6) та/або з'єднувальні виводи.

11. Чіп-модуль за будь-яким з пп. 1 - 10, який відрізняється тим, що він пристосований для виготовлення чіп-карток.

12. Чіп-модуль за будь-яким з пп. 1 - 10, який відрізняється тим, що він виконаний з можливістю встановлення на друкованій платі чи у друкованій платі або на основі картки чи в основі картки (10).

13. Спосіб виготовлення чіп-модуля, що містить розташоване на його зовнішньому боці (2) контактне поле (3) з кількома ізольованими один від одного, в основному плоскими, контактними елементами (4) з електропровідного матеріалу, та принаймні один напівпровідниковий чіп (6) з однією або кількома інтегрованими в ньому напівпровідниковими схемами, електрично з'єднаними за допомогою з'єднувальних виводів (8) з контактними елементами (4) контактного поля (3), причому контактні елементи (4) чіп-модуля (1) утворені за допомогою попередньо виготовленої вивідної рамки (20) для обпирання принаймні одного напівпровідникового чіпа (6) та розміщених принаймні на двох протилежних боках чіп-модуля (1), відігнутих назовні, прокладених рядами один поряд з іншим виводів (8), який відрізняється тим, що контактні елементи (4) виконують придатними для поверхневого монтажу чіп-модуля (1) на монтажній поверхні (9) друкованої плати або основи картки (10) і оснащують їх паяльними площадками (12) для тривалого закріплення чіп-модуля (1) на монтажній поверхні (9) друкованої плати або основи картки (10), причому паяльну площадку (12) придатних для поверхневого монтажу виводів (8) утворюють за допомогою дистанційної деталі, розташованої перпендикулярно до площини розташування контактних елементів (4) та/або лунки (17), утвореної способом витравлювання, чи отвору (18), утвореного способом штампування або витравлювання, передбачених на оберненому у напрямку до монтажної поверхні (9) плати боці відігнутого назовні контактного елемента (4).

14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що виготовлені у вигляді придатних для поверхневого монтажу виводів (8) контактні елементи (4) вивідної рамки (20) розміщують паралельно та на заданій відстані один від одного, причому відстань (а) між їх осьовими лініями дорівнює відстані між місцями для підключення (кроку координатної сітки), розташованими на монтажній поверхні (9) друкованої плати або основи картки (10), причому цей крок координатної сітки дорівнює, зокрема 1,27 мм.

15. Спосіб за п. 13 або 14, який відрізняється тим, що ширину в основному прямокутних, придатних для поверхневого монтажу, виводів (8) вибирають дещо меншою, ніж крок координатної сітки.

16. Спосіб за будь-яким з пп. 13 - 15, який відрізняється тим, що принаймні напівпровідниковий чіп (6) покривають оболонкою (13) з електроізолюючого матеріалу.

17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що придатні для поверхневого монтажу виводи (8) вивідної рамки (20) відгинають назовні за межі оболонки (13) чіпа у напрямку монтажної площини.

18. Спосіб за п. 16 або 17, який відрізняється тим, що паяльну площадку (12) виконують у вигляді виступу, висота якого перевищує висоту оболонки (13) чіпа.

19. Спосіб за будь-яким з пп. 13 - 18, який відрізняється тим, що на поверхні попередньо виготовленої вивідної рамки (20), оберненій до напівпровідникового чіпа (6), наносять ізолюючу плівку, в якій виконують отвори (22а, 22b) в області паяльних площадок (12) та/або з'єднувальних виводів (8).

20. Спосіб за будь-яким з пп. 16 - 19, який відрізняється тим, що оболонку (13) чіпа оснащують рамкою жорсткості (23), що охоплює напівпровідниковий чіп (6), і закривають її електроізолюючою покривною масою, що перекриває напівпровідниковий чіп (6).

21. Спосіб за будь-яким з пп. 16 - 20, який відрізняється тим, що оболонку (13) чіпа виконують із покривної маси, що перекриває напівпровідниковий чіп (6) і/або з'єднувальні виводи (8).

Текст

1 Чіп-модуль, що містить розташоване на його зовнішньому боці (2) контактне поле (3), з кількома ізольованими один від одного, в основному плоскими, контактними елементами (4) з електропровідного матеріалу, і принаймні один напівпровідниковий чіп (6) з однією або кількома інтегрованими в ньому напівпровідниковими схемами, що за допомогою з'єднувальних виводів (8) електрично зв'язані з контактними елементами (4) контактного поля (3), причому контактні елементи (4) чіп-модуля (1) утворені попередньо виготовленою вивідною рамкою (20) для обпирання принаймні одного напівпровідникового чіпа (6) і розміщеними принаймні на двох протилежних боках чіп-модуля (1), відігнутими назовні, прокладеними рядами один поряд з іншим виводами (8), який відрізняється тим, що контактні елементи (4) виконані з можливістю поверхневого монтажу чіп-модуля (1) на монтажній поверхні (9) зовнішньої друкованої плати або зовнішньої основи картки (10) і мають паяльну площадку (12) для тривалого закріплення чіп-модуля (1) на монтажній поверхні (9) друкованої плати або основи картки (10), причому паяльна площадка (12) виконаних з можливістю поверхневого монтажу виводів (8) утворена за допомогою дистанційної деталі, розташованої перпендикулярно до площини розташування контактних елементів (4), та/або за допомогою лунки (17) або отвору (18), передбачених на оберненому в напрямку до монтажної поверхні (9) плати боці відігнутого назовні контактного елемента (4) 2 Чіп-модуль за п 1, який відрізняється тим, що контактні елементи (4) вивідної рамки (20), виконані у вигляді придатних для поверхневого монта жу виводів (8), прокладені паралельно і на заданій відстані один від одного, причому ця відстань (а) між їх середніми ЛІНІЯМИ дорівнює відстані між місцями для підключення (кроку координатної сітки), утвореними на монтажній поверхні (9) друкованої плати або основи картки (10), причому цей крок дорівнює, зокрема 1,27 мм 3 Чіп-модуль за п 1 або 2, який відрізняється тим, що ширина в основному прямокутних, придатних для поверхневого монтажу, виводів (8) дещо менша, ніж крок координатної сітки 4 Чіп-модуль за будь-яким з пп 1-3, який відрізняється тим, що передбачена оболонка (13) чіпа з електроізоляційного матеріалу, що перекриває принаймні напівпровідниковий чіп (6) 5 Чіп-модуль за п 4, який відрізняється тим, що відігнуті назовні, придатні для поверхневого монтажу, виводи (8) вивідної рамки (20) виступають за межі оболонки (13) у напрямку монтажної поверхні (14) 6 Чіп-модуль за будь-яким з пп 1 - 5, який відрізняється тим, що паяльна площадка (12) утворена у виступі (16) відігнутого назовні контактного елемента (4) з кількома вирізами (16а) та кількома перегинами 7 Чіп-модуль за будь-яким з пп 1 - 6, який відрізняється тим, що паяльна площадка (12) утворена виступом (19), висота якого перевищує монтажну висоту оболонки (13) чіпа 8 Чіп-модуль за будь-яким з пп 1-7, який відрізняється тим, що на поверхні попередньо виготовленої вивідної рамки (20), оберненій до напівпровідникового чіпа (6), передбачена ізолююча пластинка, що має отвори (22а, 22Ь) в області паяльних площадок (12) та/або з'єднувальних виводів (8) 9 Чіп-модуль за будь-яким з пп 4 - 8 , який відрізняється тим, що оболонка (13) чіпа має рамку жорсткості (23), що охоплює напівпровідниковий чіп (6), закриту електроізолюючою покривною масою, що перекриває напівпровідниковий чіп (6) 10 Чіп-модуль за будь-яким з пп 4 - 9 , який відрізняється тим, що оболонка (13) чіпа утворена з покривної маси, що перекриває напівпровідниковий чіп (6) та/або з'єднувальні виводи 11 Чіп-модуль за будь-яким з пп 1 - 1 0 , який відрізняється тим, що він пристосований для виготовлення чіп-карток О со го о 1^ ю 57033 12 Чіп-модуль за будь-яким з пп 1 - 1 0 , який відрізняється тим, що він виконаний з можливістю встановлення на друкованій платі чи у друкованій платі або на основі картки чи в основі картки (10) 13 Спосіб виготовлення чіп-модуля, що містить розташоване на його зовнішньому боці (2) контактне поле (3) з кількома ізольованими один від одного, в основному плоскими, контактними елементами (4) з електропровідного матеріалу, та принаймні один напівпровідниковий чіп (6) з однією або кількома інтегрованими в ньому напівпровідниковими схемами, електрично з'єднаними за допомогою з'єднувальних виводів (8) з контактними елементами (4) контактного поля (3), причому контактні елементи (4) чіп-модуля (1) утворені за допомогою попередньо виготовленої вивідної рамки (20) для обпирання принаймні одного напівпровідникового чіпа (6) та розміщених принаймні на двох протилежних боках чіп-модуля (1), відігнутих назовні, прокладених рядами один поряд з іншим виводів (8), який відрізняється тим, що контактні елементи (4) виконують придатними для поверхневого монтажу чіп-модуля (1) на монтажній поверхні (9) друкованої плати або основи картки (10) і оснащують їх паяльними площадками (12) для тривалого закріплення чіп-модуля (1) на монтажній поверхні (9) друкованої плати або основи картки (10), причому паяльну площадку (12) придатних для поверхневого монтажу виводів (8) утворюють за допомогою дистанційної деталі, розташованої перпендикулярно до площини розташування контактних елементів (4) та/або лунки (17), утвореної способом витравлювання, чи отвору (18), утвореного способом штампування або витравлювання, передбачених на оберненому у напрямку до монтажної поверхні (9) плати боці відігнутого назовні контактного елемента (4) 14 Спосіб за п 13, який відрізняється тим, що виготовлені у вигляді придатних для поверхневого монтажу виводів (8) контактні елементи (4) вивідної рамки (20) розміщують паралельно та на зада Винахід стосується чіп-модуля з контактним полем, розташованим на його ЗОВНІШНІЙ стороні, кількома ізольованими один від одного контактними елементами з електропровідного матеріалу, в основному плоскими, і принаймні одним напівпровідниковим чіпом з однією або кількома інтегральними напівпровідниковими схемами, які за допомогою з'єднувальних виводів електрично зв'язані з контактними елементами контактного поля Крім того, винахід стосується способу виготовлення такого чіп-модуля, застосування подібних чіпмодулей у чіп-картках або аналогічних носіях даних, а також їх розміщення на друкованій платі або у друкованій платі, чи на основі картки, або у основі картки При виготовленні чіп-карток чіп-модулі виробляються як технологічно завершені проміжні вироби, що незалежно переробляються потім на кінцеві продукти При цьому під чіп-модулем слід розу ній відстані один від одного, причому відстань (а) між їх осьовими ЛІНІЯМИ дорівнює відстані між місцями для підключення (кроку координатної сітки), розташованими на монтажній поверхні (9) друкованої плати або основи картки (10), причому цей крок координатної сітки дорівнює, зокрема 1,27 мм 15 Спосіб за п 13 або 14, який відрізняється тим, що ширину в основному прямокутних, придатних для поверхневого монтажу, виводів (8) вибирають дещо меншою, ніж крок координатної СІТКИ 16 Спосіб за будь-яким з пп 13 - 15, який відрізняється тим, що принаймні напівпровідниковий чіп (6) покривають оболонкою (13) з електроізолюючого матеріалу 17 Спосіб за п 16, який відрізняється тим, що придатні для поверхневого монтажу виводи (8) вивідної рамки (20) відгинають назовні за межі оболонки (13) чіпа у напрямку монтажної площини 18 Спосіб за п 16 або 17, який відрізняється тим, що паяльну площадку (12) виконують у вигляді виступу, висота якого перевищує висоту оболонки (13) чіпа 19 Спосіб за будь-яким з пп 1 3 - 1 8 , який відрізняється тим, що на поверхні попередньо виготовленої вивідної рамки (20), оберненій до напівпровідникового чіпа (6), наносять ізолюючу плівку, в якій виконують отвори (22а, 22Ь) в області паяльних площадок (12) та/або з'єднувальних виводів (8) 20 Спосіб за будь-яким з пп 1 6 - 1 9 , який відрізняється тим, що оболонку (13) чіпа оснащують рамкою жорсткості (23), що охоплює напівпровідниковий чіп (6), і закривають її електроізолюючою покривною масою, що перекриває напівпровідниковий чіп (6) 21 Спосіб за будь-яким з пп 1 6 - 2 0 , який відрізняється тим, що оболонку (13) чіпа виконують із покривної маси, що перекриває напівпровідниковий чіп (6) і/або з'єднувальні виводи (8) міти структуру згідно з обмежувальною частиною п 1 формули винаходу, у якій на підкладці або у підкладці розташована одна чи кілька інтегральних напівпровідникових схем у формі ЧІПІВ, що за допомогою з'єднувальних виводів зв'язані з системою друкованих провідників, розміщеною принаймні на одній стороні підкладки У відомому чіпмодулі підкладкою служить основа, найчастіше з епоксидного чи аналогічного пластмасового матеріалу, на якій монтується напівпровідниковий чіп, і на якій на ЗОВНІШНІЙ стороні звичайної чіп-картки з контактами, що має формат ID-1, ID-00 або Ю-000, розташовані зазвичай шість або ВІСІМ контактних елементів, найчастіше позолочених, за допомогою яких забезпечується гальванічний зв'язок із ЗОВНІШНІМ пристроєм зчитування-запису для забезпечення енергією та передачі даних на схему мікроконтролера, інтегровану у чіп-картку Розташування контактних елементів відносно 57033 корпусу чіп-картки та їхні розміри визначені у міжнародних стандартах ISO 7810 або ISO 7816-2 З іншими деталями, ознаками конструкції та процесу виготовлення чіп-модуля та чіп-картки можна ознайомитись у роботі Вольфганг Ранкль, Вольфганг Еффінг, "Довідник З чіп-карток", видавництво "Карл Гансер Ферлаг", 1995р , ISBN 3-446-17993-3 У зв'язку із зростанням КІЛЬКОСТІ МОЖЛИВИХ ва ріантів застосування у чіп-картках для підвищення надійності захисту інформації зростає попит на мікроконтролери, що відповідають найвищим вимогам у цій галузі Завдяки застосуванню так званих криптоконтролерів, які за допомогою сопроцесорів дозволяють досягти надзвичайної швидкості обчислень за рахунок швидкої обробки вбудованих в чіп асиметричних алгоритмів захисту, забезпечується надійний захист інформації У зв'язку з подвійним застосуванням криптоконтролерів як у чіп-картках, так і на картках, наприклад, у так званих вставних картках PCMCIA, системах зчитування у банках та фінансово-кредитних закладах для забезпечення електричного зв'язку між криптоконтролерами та аналогічними пристроями зчитування внаслідок різних вимог щодо надійності застосовуються різні форми корпусів для криптоконтролерних схем, що у зв'язку з застосуванням різних технологічних процесів та матеріалів пов'язано з підвищенням витрат та ускладненням логістики Корпуси ЧІПІВ, призначені для поверхневого монтажу, мають спеціально сформовані виводи, що дозволяє автоматизувати процес монтажу і паяння У переважному способі утворення з'єднань між напівпровідниковим чіпом та платою ВІДПОВІДНО до вимог технології поверхневого монтажу на плату способом шовкографм наноситься паяльна паста, після чого на ній розміщуються напівпровідникові чіпи у корпусах за технологією схем поверхневого складення Для утворення з'єднання між платою та напівпровідниковим чіпом плату для розплавлення припою вставляють у піч При цьому необхідно забезпечити, щоб паяне з'єднання було надійним і знаходилось на належному МІСЦІ, крім цього, припій не повинен розтікатись, тому що це може спричинити короткі замикання, або внаслідок цього не буде забезпечений надійний контакт У порівнянні з цим, площа контактів чіпмодулів, що застосовуються сьогодні і чіп-картках, відносно велика, причому ці контакти служать насамперед для забезпечення надійного зв'язку з датчиками периферійного зчитувального пристрою Таким чином, для різних варіантів застосування необхідні різні види корпусів та підкладок ЧІПІВ, що призводить до підвищення витрат на виготовлення у зв'язку з застосуванням різних технологічних процесів, логістики, матеріалів тощо З патенту Німеччини DE-A-4431754 C1 відомий несучий елемент для монтажу у чіп-картці з напівпровідниковим чіпом, розташованим на ВИВІДНІЙ рамці і електрично зв'язаний з и контактними пелюстками, причому принаймні напівпровідниковий чіп та з'єднувальні проводи, призначені для його з'єднання з контактними пелюстками, оточені пластмасою таким чином, що контактні пелюстки як електропровідні виводи для з'єднання з напівпровідниковим чіпом виступають за межі пластма си Контактні пелюстки на одній з поверхонь пластмаси утворюють контактні площадки, причому принаймні два з контактних пелюстків додатково для подовження контактних площадок утворюють виводи для підключення КІНЦІВ котушки антени З європейського патенту ЕР-А-0408904 А2 відомий конструктивний елемент з потужним високочастотним транзистором, що має пластмасовий фасонний корпус для розміщення окремих конструктивних компонентів, причому нижні копланарні поверхні поверхонь для підключення, розташовані з нижнього боку, залишаються вільними В основу винаходу було покладено задачу розробки конструктивних заходів, за допомогою яких готовий чіп-модуль, призначений для застосування у чіп-картках, можна переробляти, щоб пристосувати для монтажу у платі або на и поверхні Це завдання вирішується за допомогою чіпмодуля за п 1 та способу виготовлення чіп-модуля за п 15 формули винаходу Використання такого чіп-модуля для виготовлення чіп-карток або аналогічних носив даних описано у п 27, застосування чіп-модуля для монтажу на поверхні друкованої плати або у цій платі, чи на поверхні або у підкладці плати - у п 29 формули винаходу Згідно З винаходом утворено контактні елементи для поверхневого монтажа чіп-модуля на монтажній поверхні друкованої плати або основи картки з площадкою для паяння для тривалого закріплення чіп-модуля на монтажній поверхні друкованої плати або основи картки, для того, щоб спростити розміщення чіп-модуля на растрі друкованої плати При цьому контактні елементи чіп-модуля утворені за допомогою готових вивідних рамок (Leadframe)для обпирання принаймні одного напівпровідникового чіпа та розташовані принаймні на двох протилежних сторонах чіп-модуля за допомогою відігнутих назовні, розташованих рядками один поряд з одним виводів для розміщення чіпмодуля на монтажній поверхні друкованої плати або основи картки Така попередньо виготовлена вивідна рамка, крім виконання чисто електричної функції, часто використовується як конструкція для монтажу, створюючи надійну опору для напівпровідникового чіпа для забезпечення контакту, підтримує одночасно контактні площадки, зв'язані з виводами для підключення чіпа, площа поверхні яких дозволяє забезпечити надійний контакт, діє як механічна надійна опорна конструкція для транспортування та подальшої обробки, і взагалі використовується також для відведення або розподілення тепла Завдяки конструктивному рішенню, що відповідає винаходу, інтегральну напівпровідникову схему, використану у модулі чіп-картки, зокрема схему мікро- чи крипто контролера, як електричний елемент у корпусі лише однієї форми, можна одночасно застосовувати як конструктивний елемент, який можна розмістити на монтажній поверхні друкованої плати, вставної картки або аналогічної основи У порівнянні із сучасним рівнем розвитку техніки, винахід забезпечує такі суттєві переваги - чіп-модуль можна застосовувати на вибір для монтажу у чіп-картці або як конструктивний елемент для поверхневого монтажу, причому цей 57033 вибір можна здійснювати за допомогою введення досить простої операції обробки наприкінці технологічного процесу виготовлення чіп-модуля, але протягом ще так званого технологічного процесу попередньої підготовки (Front-end-), - завдяки застосуванню лише однієї форми корпусів можна значно зменшити витрати на логістику, утримання складів, транспортування тощо, - завдяки застосуванню лише одного технологічного процесу для вироблення уніфікованого конструктивного елементу, який можна використовувати у двох зовсім різних варіантах, витрати на виготовлення значно менші, ніж у разі застосування двох різних відомих на цей час форм корпусів і пов'язаних з цим двох різних технологій виготовлення, - до технологічного процесу виготовлення чіпмодуля у разі його застосування також як конструктивного елемента для поверхневого монтажу взагалі не треба вносити зміни, навпаки, технологічні операції, що раніше застосовувались для монтажу модулів, можна застосовувати без змін, - чіп-модуль, що відповідає винаходу, у варіанті конструктивного виконання для поверхневого монтажу має значно меншу монтажну висоту, ніж конструктивні елементи, що раніше окремо виготовлялись для монтажу на поверхні плат, - чіп-модуль як конструктивний елемент, призначений для монтажу на поверхні, можна паяти за допомогою усіх відомих способів, наприклад пайка розплавленням припою, пайка заливанням та оплавленням (Reflow), при цьому виводи для монтажу чіп-модуля на поверхні у залежності від потрібної якості поверхневого монтажу щодо допусків, надійності місць паяння, способу паяння тощо можуть мати лунки для паяння різної конструкції, - після закінчення остаточного формування контактних елементів чіп-модуля чіп-модуль, також якщо його конструкція призначена для монтажу на поверхні, можна переробляти далі за допомогою таких самих технологічних операцій (приєднання кристалу, з'єднання провідниками чи монтаж, формування захисної оболонки або опресування, електричного тестування, оптичного контролю та інших функціональних тестів), внаслідок чого одночасно полегшується процес обробки та виявлення дефектних чіп-модулів, - для монтажу чіп-модуля у чіп-картці можна використовувати вже існуючі способи, таким чином, і надалі без обмежень для виготовлення чіпкартки можна використовувати вже ВІДОМІ технологи Геометрична конструкція та розміри контактних елементів відповідають вимогам стандартів ISO, зокрема ISO 7810, що застосовуються до чіпкарток, проте одночасно також і вимогам, що пред'являються до модулів, призначених для поверхневого монтажу, щодо утворення бар'єрів, що перешкоджають розтіканню припою при паянні виводів, а також до термостійкості конструктивного елемента тощо Особливо переважний варіант реалізації винаходу при цьому відрізняється тим, що контактні елементи вивідної рамки у формі виводів для поверхневого монтажу розташовані паралельно на певній відстані один від одного, 8 причому відстань між їхніми осьовими ЛІНІЯМИ відповідає відстані між місцями для з'єднання (кроку координатної сітки), розташованими на друкованій платі або на основі картки, причому цей крок дорівнює 1,27мм або кратному цьому значенню Таким чином, чіп-модуль, що відповідає винаходу, можна обробляти також за допомогою монтажних автоматів, що використовуються у разі застосування технології машинного монтажу на поверхні (SMT = Surface Mounted Technology) мініатюризованих конструктивних елементів з корпусами типових конструкцій TSOP, SOT, SO, VSO тощо за допомогою відігнутих назовні пелюсток для паяння, відстань між якими (крок координатної сітки) дорівнює 1,27мм Для того, щоб зменшити ризик виникнення короткого електричного замикання внаслідок застосування паяльної пасти для монтажу чіп-модуля на координатній СІТЦІ друкованої плати, переважним може виявитись варіант, коли паяльна площадка придатних для поверхневого монтажу виводів була утворена дистанційним елементом, розташованим перпендикулярно до площини, у якій розташовані контактні елементи В особливо переважному варіанті реалізації винаходу може бути передбачено, щоб ширина переважно прямокутних виводів чіп-модуля, що має особливо просту конструкцію та виготовлений з мінімальними витратами, який можна монтувати на поверхні, була дещо меншою за крок координатної сітки для підключення Для захисту напівпровідникового чіпа від впливу ЗОВНІШНІХ механічних та ХІМІЧНИХ факторів його можна вкрити оболонкою з електроізолюючого матеріалу Для того, щоб відкрити доступ до площадок для паяння, що розміщуються переважно на вільних кінцях контактних елементів, для інструмента, що застосовується для монтажу, є переважним такий варіант рішення, коли відігнуті назовні виводи вивідної рамки, призначені для поверхневого монтажу, виходять за межі контуру оболонки чіпа у напрямку до монтажної площини Конструкція площадок для паяння, розміщених на вільних кінцях контактних елементів, може змінюватись у залежності від потрібної якості поверхневого монтажу комплектуючих елементів, тобто дотримання належних допусків, надійності паяних з'єднань, способу паяння тощо У найпростішому випадку площадки для паяння можуть бути вироблені як заглиблення або отвори на стороні розташування контактного елемента, оберненій до сторони монтажу друкованої плати, причому ці заглиблення або отвори виробляються переважно шляхом штампування або ХІМІЧНОГО витравлювання Крім того, може бути передбачено, що паяльна площадка утворюється переважно шляхом штампування та/або згинання у виступі відігнутого назовні контактного елемента з кількома вирізами та перегинами Крім того, у разі монтажу чіп-модуля на друкованій платі для дотримання спеціальних вимог існує можливість виведення виводів або контактних елементів за межі корпусу При цьому передбачається, що паяльна площадка утворюється виступом, висота якого перевищує монтажну висоту оболонки чіпа 57033 В іншому варіанті конструктивного виконання винаходу може бути передбачено, що на поверхні готової вивідної рамки, оберненій у напрямку до напівпровідникового чіпа, розташована ізоляційна пластинка з отворами біля площадок для паяння та/або біля виводів для підключення Ізоляційна пластинка завтовшки від 25 до 200мкм виробляється переважно з пластмаси, матеріалами, придатними для її виготовлення, є, наприклад, епоксидні смоли, поліамід, поліефір, поліефірсульфон (PES), поліпарабінова кислота (РРА), полівінілхлорид (PVC), кантон та/або сополімер акрилнітрилбутадієнстиролу (ABS) або аналогічні термопластичні матеріали з великою ударною в'язкістю Інші ознаки, переваги та ДОЦІЛЬНІ рішення згідно з винаходом пояснюються у наведеному нижче описі прикладів реалізації винаходу за допомогою креслень На них представлено Фіг 1А - схематичне зображення перерізу чіпмодуля, призначеного для поверхневого монтажу, із штампованою вивідною рамкою з пластмасовою опорною деталлю та рамкою жорсткості, покритою сферичною оболонкою (Globe Top) згідно з першим варіантом реалізації винаходу, Фіг 1В - схематичне зображення чіп-модуля зверху згідно з фіг 1 А, Фіг 1С - варіант першого прикладу реалізації винаходу зі штампованою вивідною рамкою та опорною деталлю у виконанні зі сферичною оболонкою, Ф і г Ю - схематичне зображення чіп-модуля зверху згідно з фіг 1С, Фіг2А - схематичне зображення перерізу чіпмодуля для поверхневого монтажу, з модульованою вивідною рамкою згідно з другим прикладом реалізації винаходу, Фіг2В - схематичне зображення чіп-модуля зверху згідно з фіг 2А, Фіг2С - схематичне зображення варіанту другого прикладу реалізації винаходу з вивідною рамкою, пластмасовою опорною деталлю та сферичною оболонкою, Фіг ЗА - схематичне зображення перерізу чіпмодуля згідно з третім прикладом реалізації винаходу, ФігЗВ - схематичне зображення чіп-модуля зверху згідно з фіг ЗА, Фіг4А - схематичне зображення перерізу чіпмодуля згідно з четвертим прикладом реалізації винаходу, Фіг4В - схематичне зображення чіп-модуля зверху згідно з фіг 4А, Фіг5А - схематичне зображення перерізу чіпмодуля згідно з п'ятим прикладом реалізації винаходу, Фіг5В - схематичне зображення чіп-модуля зверху згідно з фіг 5А, ФігбА - схематичне зображення перерізу чіпмодуля згідно з шостим варіантом реалізації винаходу, ФігбВ - схематичне зображення чіп-модуля зверху згідно з фіг 6А, Фіг7А - схематичне зображення перерізу чіпмодуля згідно з сьомим варіантом реалізації винаходу, Фіг7В - схематичне зображення чіп-модуля 10 зверху згідно з фіг 7А, Фіг8А - схематичне зображення перерізу чіпмодуля згідно з восьмим варіантом реалізації винаходу, Фіг8В - схематичне зображення чіп-модуля зверху згідно з фіг 8А, Фіг9А - схематичне зображення перерізу чіпмодуля згідно з дев'ятим варіантом реалізації винаходу, Фіг9В - схематичне зображення чіп-модуля зверху згідно з фіг 9А Наведені на фіг1А-9В приклади реалізації винаходу охоплюють ВІДПОВІДНО чіп-модуль 1 з контактним полем 3, розташованим на його ЗОВНІШНІЙ стороні 2, кількома ізольованими один від одного, в основному плоскими контактними елементами 4 3 електропровідного матеріалу, і принаймні одним напівпровідниковим чіпом 6 з одним, або кількома (на кресленнях не показаними) інтегральними напівпровідниковими схемами, які за допомогою виводів для підключення у формі з'єднувальних проводів 7 електрично з'єднані з контактними елементами 4 контактного поля 3 Контактні елементи 4 чіп-модуля 1 з обох протилежних сторін чіпмодуля 1 виготовлені у вигляді відігнутих назовні прокладених рядками один поряд з другим виводів 8 для монтажу чіп-модуля 1 на монтажній поверхні 9 друкованої плати 10 або основи картки 10 На монтажній поверхні 9 друкованої плати 10 при цьому розташовані площадки для паяння 11 із кроком, що дорівнює 1,27мм, що є звичайним для технології поверхневого монтажу, які служать місцями для підключення для утворення електричного та механічного з'єднання контактних елементів 4 за допомогою звичайного способу паяння Контактні елементи 4 чіп-модуля 1, виконані у вигляді виводів 8 для поверхневого монтажу, розташовані при цьому паралельно один до одного і на певній заданій відстані „а" між їхніми осьовими ЛІНІЯМИ 5, причому ця відстань „а" у свою чергу дорівнює кроку між місцями для підключення 11, утвореними на монтажній поверхні 9 друкованої плати 10, тобто а=1,27мм Контактні елементи 4, виконані у вигляді виводів 8 для монтажу на поверхні, мають ВІДПОВІДНО паяльну площадку 12 для тривалого закріплення чіп-модуля 1 на монтажній поверхні 9 друкованої плати 10 Для захисту напівпровідникового чіпа 6 від впливу ЗОВНІШНІХ механічних та ХІМІЧНИХ факторів передбачена оболонка 13 чіпа, що охоплює напівпровідниковий чіп, виконана з електроізоляційного матеріалу Спільним для усіх показаних на кресленнях прикладів реалізації винаходу є те, що виводи 8 для поверхневого монтажу, відігнуті назовні, у напрямку монтажної поверхні 14 виступають за межі оболонки чіпа 13 Наведені приклади реалізації винаходу відрізняються, по-перше, конструктивним виконанням площадок для паяння 12, розташованих на вільних кінцях 15 контактних елементів, які у залежності від потрібної якості монтажу на поверхні, тобто дотримання належних допусків, надійності паяних з'єднань, способу паяння тощо мають різну конструкцію Приклади реалізації винаходу відрізняються також конструкцією та розташуванням оболонки чіпа 13, що захищає напівпровідниковий чіп 6 У 12 11 57033 межах винаходу можна використовувати будь-які області паяльних площадок 12 та/або приєднуваможливі варіанти розташування оболонки чіпа з льних площадок 21 мають виконані переважно урахуванням показаних можливих варіантів плоспособом штампування отвори 22а та 22Ь щадок для паяння, тобто схематично показані приДля виготовлення оболонки чіпа 13 для предклади реалізації винаходу лише ілюструють можмету винаходу у межах конструктивного виконання ливі варіанти конструктивного виконання також існує кілька можливих варіантів Наприклад, оболонку 13 чіпа можна сформувати із заливальПри цьому у прикладах реалізації винаходу ного компаунду, застосовуючи відповідну форму згідно з фіг 1А, 1В, 1С, 1D, ЗА, ЗВ, 4А, 4В, 5А, 5В, для заливання, або виготовити и шляхом форму6А, 6В, 8А, 8В площадки для паяння 12 вироблявання маси, що твердіє під впливом високої темються у вигляді виступу 16 відігнутого назовні конператури або ультрафіолетового опромінювання тактного елемента 4 з кількома перегинами, що ВІДПОВІДНІ приклади реалізації винаходу показані має ВІДПОВІДНІ вирізи 16а, виконані переважно на фіг2А, 2В, 4А, 4В, 5А, 5В, а також 8А, 8В З шляхом штампування та/або згинання У протилеіншого боку, для утворення оболонки 13 чіпа можжність цьому, площадки 12 для паяння у прикладі на передбачити також напівпровідниковий чіп 6 з реалізації винаходу згідно з фіг 7А та 7В виробляВІДПОВІДНОЮ, попередньо виготовленою з пластються у вигляді заглиблення 17 на оберненій до маси рамкою 23 жорсткості, що кріпиться на ВИВІДмонтажної поверхні 9 стороні плати 10 контактного НІЙ рамці 20 переважно шляхом приклеювання, елемента 4, відігнутого назовні, а у прикладі реаліпричому він насамкінець закривається так званою зації винаходу згідно з фіг9А та 9В - у вигляді сферичною оболонкою 24 (Globe Top), що вироботвору 18, який виробляється переважно шляхом ляється переважно з епоксидної смоли, пластмаштампування або ХІМІЧНОГО витравлювання У васи, що твердіє під впливом ультрафіолетового ріанті реалізації винаходу згідно з фіг 2А, 2В та 2С опромінювання, тощо Ці варіанти конструктивного площадки для паяння 12 виконані у вигляді вистувиконання наведені на фіг 1 А, 1В, ЗА, ЗВ, 6А, 6В, пу 19, що виступає за межі конструктивної висоти 7А, 7В більш детально Можна також не застосооболонки чіпа 13, так що у цьому варіанті реалізавувати рамку жорсткості, а безпосередньо закриції винаходу чіп-модуль 1 з перевернутим напіввати напівпровідниковий чіп 6 та з'єднувальні пропровідниковим чіпом 6, можна монтувати на монводи 7 сферичною оболонкою 25 Ці конструктивні тажній поверхні 9 плати 10 способом поверхневого форми реалізації винаходу наведені на фіг 1С, 1D, монтажу 2С, 9А, 9В У всіх показаних на кресленнях прикладах реалізації винаходу контактні елементи 4 або виводи У прикладах реалізації винаходу згідно з 8 згідно з винаходом утворені за допомогою готофіг9Ата 9В КІНЦІ 15 середніх виводів 8а та 8Ь мавої вивідної рамки 20 з електропровідного матеріють ширину, меншу за ширину ЗОВНІШНІХ ВИВОДІВ алу, що одночасно служить жорсткою підкладкою 8с та 8d, крім того, контактні елементи 4а 4d на для обпирання напівпровідникового чіпа 6 і підкінцевих ділянках мають в основному вигляд літетримує приєднувальні площадки 21, що служать ри L і входять один в інший Ця конструкція має для електричного з'єднання за допомогою з'єднуперевагу, яка полягає утому, що у разі дотриманвальних проводів 7 з поверхнею, що забезпечує ня також меншого кроку „а" між виводами 8а 8d належний контакт У прикладах реалізації винаходля поверхневого монтажу контактні елементи ду згідно з фіг 1 А, 1В, 1С, 1D, 2С, ЗА, ЗВ, 4А, 4В, можуть мати досить велику площу згідно з вимо6А, 6В, 7А, 7В, 9А, 9В, з вивідною рамкою 20 зв'ягами стандарту ISO 7810 зана виготовлена переважно з пластмаси проміжна основа або тонка ізоляційна пластинка 22, які в 15 ФІГ. 1А ФІГ, 1В 57033 13 14 В, 23 F f ^ W ФІГ. ЗА ФІГ. 1С (б)Чб ® ® ® ® ® ® ® 15 ФІГ. 3B ФІГ. 1D t! ФІГ.2А / J ФІГ. 4 А 2 •-с -1 1 H 3; 16 V 1 3 2O^ ФІГ. т ФІГ 2В \ 1 /4 NV 9 2 0 ФІГ. 2С ФІГ. SA 57033 15 16 ІГ.ї \ 12 'ч;;ч ФІГ, 6А Ф1Г.8А 1 3 \1 з . 22 Vf ФІГ. 7А Комп'ютерна верстка Л Ціхановська Підписано до друку 05 07 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

Chip module and a method for producing the module

Автори англійською

Fisher Jurgen, Heitzer Jozef, Huber Michael, Stampka Peter

Назва патенту російською

Микросхема и способ ее изготовления

Автори російською

Фишер Юрген, Хайтцер Йозеф, Хубер Михаель, Штампка Петер

МПК / Мітки

МПК: H01L 23/48, H05K 1/18, G06K 19/077, H01L 23/12, H05K 3/34

Мітки: чіп, спосіб, виготовлення, чіп-модуль, модуля

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/8-57033-chip-modul-i-sposib-vigotovlennya-chip-modulya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Чіп-модуль і спосіб виготовлення чіп- модуля</a>

Подібні патенти