CN101447036A - 一种非接触智能电子标签用微型模块及载带 - Google Patents

Abstract

一种非接触智能电子标签用微型模块，包含芯片和载带，其标称产品的外形尺寸长×宽×厚为4.0－6.0×1.8－2.5×0.2－0.26mm。本发明还公开了该非接触智能电子标签用微型模块所使用的载带，其中间具有一芯片承载区域，所述为平面型的安装腔体或通过蚀刻工艺进行加工的下沉式安装腔体结构。在芯片承载区域外围的槽孔内侧设计了加强模塑体与载带结合力的台阶结构。本发明可在不增加投资的前提下利用目前常规的封装工艺和现有设备生产出质量更好的产品，扩大了智能卡及电子标签领域的产品应用，如超薄型非接触智能卡、高可靠电子标签等。

Description

一种非接触智能电子标签用微型模块及载带

技术领域

本发明涉及微电子半导体封装技术领域，尤其涉及用于非接触智能卡模块封装技术及电子标签封装领域。特别是一种非接触智能电子标签用微型模块及载带。

背景技术

随着集成电路封装技术的不断进步，非接触智能卡的厚度不断减薄，要求使用的模块在厚度减薄的基础上，增强可靠性。通过传统的非接触模块进行尺寸的减薄，虽然在封装厚度上可以达到要求，但是在可靠性方面又存在隐患。这是由于模块在减薄的同时，模块的外形尺寸保持不变，但是模塑料的厚度被减薄了，所以模块的机械性能势必下降。在应用上，由于整个卡体的厚度被减薄，卡基的抗扭曲能力和韧性大幅度下降，外力的作用会直接传递到模块上，导致模块失效。

所以，目前的薄型非接触智能卡大都采用倒装焊技术。不过这种技术在产品可靠性方面从出现到现在一直没有突破性的进展，原因是倒装焊工艺所使用的黏结剂不适合恶劣环境的应用，如高温高湿、外力冲击、扭曲变形等情况。

另一方面，在电子标签的发展过程中，情况和上述说明相同，基本都采用倒装焊技术。这种技术不但在性能方面没有很好的保证，其生产设备却非常昂贵。这些都是阻碍电子标签发展的决定性因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题第一方面在于提供一种非接触智能电子标签用微型模块。该非接触智能电子标签用微型模块在不改变生产设备和工艺的前提下，以相同的生产成本进行微型模块的封装，并获得高可靠性的产品，适合各不同使用领域的需求，极大地推动智能卡及电子标签技术的进步。

本发明所要解决的技术问题第二方面在于提供一种上述非接触智能电子标签用微型模块所使用的载带。

作为本发明第一方面的一种非接触智能电子标签用微型模块，包含芯片和载带，其标称产品的外形尺寸长×宽×厚为4.0-6.0×1.8-2.5×0.2-0.26mm。

作为本发明第二方面的非接触智能电子标签用微型模块所使用的载带，其中间具有一芯片承载区域，所述为平面型的安装腔体或通过蚀刻工艺进行加工的下沉式安装腔体结构。

为了有效提高了模塑封装后模塑体和载带的结合强度，本发明在载带的芯片承载区域左右两侧的模塑封装线上各设置了一个条型槽孔，所述条型槽孔以芯片承载区域的中心横轴线对称分布，在所述条型槽孔的内侧边缘设计了台阶状结构。

另外，在载带的芯片承载区域上下两侧各设置了一个长条型的槽孔形成隔离槽，所述隔离槽位于模塑体边缘内部，将芯片承载区域和焊接区域分隔开，并在隔离槽的内侧边缘设置了台阶状结构。

在载带的芯片承载区域外围设置有四个弧形槽孔，所述四个弧形槽孔位于模塑体边缘并以芯片承载区域的中心横轴线和中心纵轴线对称分布，在弧形槽孔的靠芯片承载区域的内侧进行台阶状结构处理。

为了模块在冲切过程中尽量减小对载带和内部器件的机械损伤，提高产品可靠性，本发明在载带上的模塑封装线外部左右，以芯片承载区域的中心纵轴线对称地各设置有三个方形槽孔。

为了使模块在生产过程中及成品使用过程中将作用于上下焊盘的力释放掉，防止对内部器件和引线的机械损伤，提高产品可靠性；本发明在载带上的模塑封装线外部上下位置各设置了一个长条形槽孔。

为了适合现有设备生产，在载带的边缘有标准的定位齿孔，同时进行卷盘状包装。

将装有芯片并连接好引线的模块半成品以连续盘带状送入模塑封装设备，通过注塑工艺将芯片和引线部分可靠地包封在模塑体内，完成本发明所述的非接触智能电子标签用微型模块。

采用了上述方法封装的微型非接触模块经过严格的测试后，可以广泛应用于电子标签、超薄型非接触卡类产品的生产。本发明有效地解决薄型非接触卡及电子标签的封装工艺，又不改变国内大多数生产工厂的生产工艺，所有的生产工艺都和传统的工艺保持一致。使更多的生产工厂能够早日步入电子标签生产行列，产品可靠性的最优化，产品应用的方便性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明的非接触智能电子标签用微型模块单个封装完成的模块正面视图。

图2为本发明的非接触智能电子标签用微型模块单个封装完成的模块侧视图。

图3为本发明的非接触智能电子标签用微型模块单个封装完成的模块背面视图。

图4为本发明的非接触智能电子标签用微型模块用载带的示意图。

图5为图1所示非接触智能电子标签用微型模块的剖面结构图。

图6为图5的A处放大示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实例，进一步阐述本发明。

参看图1、图2、图3，为一种非接触智能电子标签用微型模块，包含芯片和载带1，其标称产品的外形尺寸长×宽×厚为6.0×2.5×0.26mm。其中长度最小可以达到4.0mm；宽度最小可以达到1.8mm；厚度最小可以达到0.2mm。

构成模块封装的载带1的带基采用铜或铜合金材料，厚度为0.06mm至0.09mm；成品厚度为0.065mm至0.095mm。载带1的外型是通过精密冲压成型的。

参见图4、图5、图6，载带1包含一芯片承载区域2，芯片承载区域2可以是平面型的安装腔体，也可以是通过蚀刻工艺进行加工的下沉式安装腔体结构。下沉式安装腔体的面积以不超过中心金属面积的2/3；而且下沉式安装腔体的四个角是圆弧形结构。

在载带1上的模塑封装线外部左右通过精密冲压工艺冲制有六个方形槽孔3，这六个方形槽孔3以芯片承载区域2的中心纵轴线对称地设置，模塑封装线外部左边有三个，右边有三个。其目的是为了模块在冲切过程中尽量减小对载带和内部器件的机械损伤，提高产品可靠性；

在载带1上的模塑封装线外部上下通过精密冲压工艺各冲制有1个长条形槽孔4，使模块在生产过程中及成品使用过程中将作用于上下焊盘的力释放掉，防止对内部器件和引线的机械损伤，提高产品可靠性；

在载带1的芯片承载区域2左右两侧的模塑封装线上通过精密冲压工艺各冲制有一个条型槽孔5，条型槽孔5以芯片承载区域2的中心横轴线对称分布。条型槽孔5位于模塑体边缘，并在条型槽孔5靠芯片安装区域2的内侧进行台阶状结构处理。此条型槽孔5结构的作用是让单面模塑封装时的模塑料穿越槽孔并在反面形成包合状加强体。条型槽孔5的结构使模塑体6边缘尽可能大地和载带形成结合面，使模塑体6的机械应力降到最小；台阶状结构是通过冲压形成低于平面的高度为0.04mm的台阶结构，使模塑封装时模塑料与载带有足够的结合力强度。

在载带1的芯片承载区域2上下两侧通过精密冲压工艺各冲制有一个长条型的槽孔形成隔离槽7，隔离槽7位于模塑体边缘内部，将芯片承载区域2和焊接区域8分隔开，并在隔离槽7的内侧边缘进行台阶状结构处理。此隔离槽7结构的作用是让单面模塑封装时的模塑料穿越槽孔并在反面形成包合状加强体。隔离槽7的结构使模塑体边缘尽可能大地和载带形成结合面，使模塑体6的机械应力降到最小，同时也可以通过冲切进行电极间的隔离，将芯片安装区域的金属与两个电极完全隔离开。台阶状结构是通过冲压形成低于平面的高度为0.04mm的台阶结构，使模塑封装时模塑料与载带有足够的结合力强度。

在载带1的芯片承载区域2外围通过精密冲压工艺冲制有四个弧形槽孔9，四个弧形槽孔9位于模塑体6边缘并以芯片承载区域2的中心横轴线和中心纵轴线对称分布，在弧形槽孔9的靠芯片承载区域2的内侧进行台阶状结构处理。此弧形槽孔9结构的作用是让单面模塑封装时的模塑料穿越槽孔并在反面形成包合状加强体。弧形槽孔9的结构使模塑体6边缘尽可能大地和载带形成结合面，使模塑体的机械应力降到最小，同时也可以让电极在受到外力冲击时在槽孔处释放应力，保护模塑封装体内的器件不受影响。台阶状结构是通过冲压形成低于平面的高度为0.04mm的台阶结构，使模塑封装时模塑料与载带有足够的结合力强度。

为了适合现有设备生产，在载带1的边缘有标准的定位齿孔。载带1采用卷盘状包装以适合目前封装流水线设备使用。

通过上述获得的载带1的物理特性符合现有的金属载带的基本要求。

通过自动精密滴胶设备在载带的芯片承载区域2内滴银胶，银胶可以是导电型的或非导电型的。再通过自动芯片装载设备将需要封装的芯片装载到芯片承载区域2内，利用银胶的粘合力来固定芯片，通过红外线固化设备将银胶固化，将芯片和载带1牢固粘合；通过超声波焊接设备将芯片的焊盘和载带1的焊盘用金线焊接并形成通路，并作为组件供下一个制程生产。通过模塑封装设备将加工好的组件通过注塑方式进行封装，起到保护内部芯片和引线的作用。最终获得如图1所示的非接触智能电子标签用微型模块。

封装的产品通过在线测试设备进行电性能测试，其他环境实验结果也相当令人满意。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1、一种非接触智能电子标签用微型模块，包含芯片和载带，其特征在于，其标称产品的外形尺寸长×宽×厚为4.0-6.0×1.8-2.5×0.2-0.26mm。

2、一种非接触智能电子标签用微型模块所使用的载带，其特征在于，其中间具有一芯片承载区域，所述为平面型的安装腔体或通过蚀刻工艺进行加工的下沉式安装腔体结构。

3、根据权利要求2所述的载带，其特征在于，在载带的芯片承载区域左右两侧的模塑封装线上各设置了一个条型槽孔，所述条型槽孔以芯片承载区域的中心横轴线对称分布，在所述条型槽孔的内侧边缘设计了台阶状结构。

4、根据权利要求2所述的载带，其特征在于，在载带的芯片承载区域上下两侧各设置了一个长条型的槽孔形成隔离槽，所述隔离槽位于模塑体边缘内部，将芯片承载区域和焊接区域分隔开，并在隔离槽的内侧边缘设置了台阶状结构。

5、根据权利要求2所述的载带，其特征在于，在载带的芯片承载区域外围设置有四个弧形槽孔，所述四个弧形槽孔位于模塑体边缘并以芯片承载区域的中心横轴线和中心纵轴线对称分布，在弧形槽孔的靠芯片承载区域的内侧进行台阶状结构处理。

6、根据权利要求2所述的载带，其特征在于，在载带上的模塑封装线外部左右，以芯片承载区域的中心纵轴线对称地各设置有三个方形槽孔。

7、根据权利要求2所述的载带，其特征在于，在载带上的模塑封装线外部上下位置各设置了一个长条形槽孔。

8、根据权利要求4或5所述的载带，其特征在于，所述台阶状结构是通过冲压形成低于平面的高度为0.04mm的台阶结构。

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