CN101978384B - 发射机应答器模块的芯片支承体以及发射应答器模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于与芯片(16)以及设置在天线衬底(17，54，61)上的天线(13)接触的芯片支承体(15)，其中芯片支承体具有条状的支承衬底(18)，该支承衬底设置有与支承衬底的纵向端部(25，26)间隔的芯片接触装置(29)，用于与芯片电接触，以及设置有两个在其间容纳有芯片接触装置的天线接触面(27，28)，用于与天线电接触，其中芯片接触装置和天线接触面位于芯片支承体的应用表面(31)上，并且在芯片接触装置和天线接触面之间在应用表面上构建有至少一个绝缘面(20)。此外，本发明还涉及一种芯片支承装置，其带有以膜支承体的纵向方向中延伸的至少一个行布置设置在膜状构建的膜支承体上的多个芯片支承体，其中各芯片支承体在膜支承体的纵向方向上延伸。

Description

发射机应答器模块的芯片支承体以及发射应答器模块
本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于与芯片以及设置在天线衬底上的天线接触的芯片支承体。此外，本发明涉及一种根据权利要求8所述的带有多个芯片支承体的芯片支承体装置，这些芯片支承体设置在膜状构建的膜支承体上。此外，本发明涉及一种芯片模块，其具有根据权利要求1所述的芯片支承体，以及涉及一种根据权利要求11或权利要求12所述的发射机应答器模块，该发射机应答器模块具有通过使用芯片支承体而设置在天线模块上的芯片模块。最后，本发明还涉及一种根据权利要求20所述的用于建立这种发射机应答器模块的天线模块。
具有天线模块以及与天线模块接触的芯片模块的发射机应答器模块是充分已知的，并且以不同的实施形式用于识别目的或者鉴权目的。在经常遇见的实施形式中，发射机应答器模块具有天线模块，天线模块设置有施加在天线衬底上的天线，该天线在天线衬底上构建多个绕组并且通过设置在绕组端部的接触面与芯片模块相连。这种发射机应答器模块能够实现通过天线无接触地访问芯片，使得例如存储在芯片上的识别数据可以借助合适的读取装置来读取。
如果将这种发射机应答器模块用于制造粘贴标签或者包裹标签等等，则将这种发射机应答器模块在两侧设置有覆盖层，这些覆盖层必要时用作用于涂覆粘性的粘附剂或者印刷物的支承面。尽管该层结构通常非常薄，仍然必须保证的是，对机械应力非常敏感的芯片受到充分保护。为此已知的是，为芯片设置合适的壳体。然而这种壳体的缺点是，该壳体导致形成在外表面上容易显现的局部变厚。由此，使得事后印刷发射机应答器模块的层结构变得困难以及影响均匀地附着在整个表面上的粘合连接的形成。
本发明的任务是，实现一种发射机应答器模块，其能够实现芯片在发射机应答器模块中可靠的、受保护而免受机械应力的布置，并且尽可能小地导致发射机应答器模块的包括天线衬底和芯片衬底的层结构的厚度提高。
为了解决该任务，根据本发明的芯片支承体具有权利要求1所述的特征。
根据本发明的芯片支承体具有条状的支承衬底，该支承衬底设置有与支承衬底的纵向端部间隔的芯片接触装置，用于与芯片电接触，以及设置有两个其间容纳有芯片接触装置的天线接触面，用于与天线电接触。此外，在根据本发明的芯片支承体中在芯片接触装置和天线接触装置之间构建有至少一个绝缘面。芯片接触装置、天线接触面和绝缘面在根据本发明的芯片支承体的情况下位于相同的应用表面上。
根据本发明的芯片支承体由于芯片接触装置在与天线接触面相同的表面上而能够实现的是，由于天线接触面与设置在天线衬底上的天线的接触面接触，所以芯片位于天线衬底和芯片支承体或者芯片支承体的支承衬底之间的受保护的布置中。这样容纳于其间地，支承衬底和天线衬底在一定程度上形成了芯片的壳体，使得可以省去构建已知形式的壳体。由于绝缘面，芯片支承体可以直接地、即通过构建触碰接触部经由在天线的接触面之间设置在天线衬底上的天线绕组来引开。
根据一个有利的实施形式，应用表面至少局部地设置有不导电的粘合材料，使得不导电的粘合材料在接触面之外也有助于构建在支承衬底和天线衬底之间的可承受机械负荷的连接。
当根据芯片支承体的一个优选的实施形式通过粘合材料形成绝缘面时，在芯片支承体和天线衬底之间的牢固的机械连接在天线绕组的区域中也是可能的。
特别有利的是，粘合材料至少分段地沿着支承衬底的外边缘来施加，因为由此除了能够实现牢固的机械连接之外至少在设置有粘合材料的区段中也能够实现密封。
当粘合材料沿着支承衬底的外边缘在整个周沿施加时，可以实现芯片的在一定程度上不透气的密封。此外有利的是，芯片支承体的天线接触面具有铝或者包含铝的合金，以便尤其是在由铝或者包含铝的合金构建天线或者至少天线的接触面时，可以有效地以超声接合方法实施芯片模块与天线模块的电接触。
当芯片支承体的支承衬底由聚烯烃、尤其是PTE构成时，能够实现支承衬底特别好地紧贴到天线衬底上，这有助于将结构的总厚度最小化以及形成支承衬底在天线衬底上的密封布置。
根据本发明的芯片支承装置具有权利要求8所述的特征。
根据本发明的芯片模块具有权利要求10所述的特征。
在根据本发明的芯片支承装置中，多个芯片支承体在膜状构建的膜支承体上设置为使得芯片支承体处于在膜支承体的纵向方向上延伸的至少一个行布置中，并且各芯片支承体在此在膜支承体的纵向方向上延伸。
根据本发明的芯片支承装置能够在用于制造发射机应答器模块的自动化的制造方法中通过芯片支承体在膜支承体上的纵向布置来实现将布置成行的芯片支承体连续输送，用于装配芯片或者与芯片接触并且随后将这样制造的芯片模块与天线衬底以最小的处理开销连接。特别地，通过纵向布置芯片支承体或者芯片模块可以以最小的开销、即例如最小的切割长度来进行从行布置中将各芯片支承体或者芯片模块分割。
当在膜支承体上设置了多个在膜支承体的横向方向上彼此平行布置的行布置时，可能的是，通过简单的切割过程在膜支承体的输送方向将行布置切割，以便基于膜支承体随后可以并行地进行装配或者接触天线衬底，其中这些天线衬底位于相应的行布置中。
根据本发明的发射机应答器模块具有权利要求11所述的特征。
在根据本发明的发射机应答器模块中，天线设置在天线衬底上，使得天线的接触面构建在彼此对置的内部和外部接触绕组上，天线的至少一个绕组在这些接触绕组之间延伸。天线的接触面与芯片模块的天线接触面接触，使得芯片一方面容纳在天线的绕组之间，并且另一方面容纳在支承衬底和天线衬底之间。
在根据本发明的发射机应答器模块的第一变形方案中，芯片模块相应地位于天线衬底的与天线相同的表面上。
发射机应答器模块的根据本发明的变形方案具有权利要求12所述的特征。在根据本发明的变形方案中，设置在天线衬底上的天线的接触面至少部分地在构建于天线衬底中的接触凹处上延伸。在根据本发明的变形方案中，芯片模块设置在天线的与天线侧对置的对立面上，使得天线接触面与天线的接触面背面导电接触。
根据本发明的该变形方案能够实现在天线的接触面和芯片模块的天线接触装置之间的接触，而不必在天线衬底的对立面上构建接触面。
在此，当芯片模块的芯片设置在对立面的表面上时，得到芯片的一个特别可靠的布置。由此，芯片位于芯片模块的芯片支承体和天线衬底之间。
当芯片配合到构建在天线衬底中的芯片凹处中时，发射机应答器模块的一种特别薄的构型是可能的。
在发射机应答器模块的另一变形方案中，在天线衬底中的凹处也可以构建为芯片模块凹处，其中芯片凹处和接触凹处连贯地构建并且容纳整个芯片模块。
特别有利的是，在发射机应答器模块中将模块衬底的外边缘借助至少分段地施加的粘合材料与至少一个绕组的表面和/或天线衬底的表面密封地相连，以便能够实现在芯片模块和天线衬底或者天线模块之间的特别能够承受机械负荷的连接。
也特别有利的是，天线衬底以及支承衬底由聚烯烃构成，因为由此一方面能够实现在支承衬底和天线衬底之间的特别好的紧贴，并且另一方面由于材料选择可以容易地进行层压来实现发射机应答器模块的特别牢固地接合的整体结构。
在该情况中，也证明为特别有利的是，天线衬底和芯片模块的支承衬底由相同的材料例如PET构成。
根据本发明的对于制造根据本发明的发射机应答器模块特别适合的天线模块具有权利要求20所述的特征。
在根据本发明的天线模块中，天线通过表面涂覆方法来构建，天线材料借助该表面涂覆方法施加到天线衬底的天线侧面上。根据本发明，在此天线的用于与芯片模块的外部接触装置接触的接触面在凹处上延伸，其中这些凹处在构建天线之前形成在天线衬底中。
因此，根据本发明的天线模块使得构建穿通接触部用于将芯片模块与天线接触变得多余，其中该芯片模块设置在与天线侧对置的对立面上。同样不那么必要的是，在对立面上类似于在天线侧上构建天线地以表面涂覆方法构建接触面。更确切地说，在根据本发明的天线模块中通过如下方式构建接触面：使得用于在天线衬底的天线侧上构建天线的表面涂覆方法在构建于天线衬底上的凹处上实施。由此，在凹处的区域中得到接触面，而没有特别的开销与这些接触面的构建关联。
下面借助附图进一步阐述了发明主题的优选的实施形式。
其中：
图1示出了带有设置在天线模块上的芯片模块的发射机应答器模块；
图2在俯视图中示出了带有设置在芯片支承体上的芯片的芯片模块；
图3在侧视图中示出了图2中所示的芯片模块；
图4示出了带有多个设置成纵向行的芯片支承体的膜支承体；
图5在根据图1中的切割线走向V-V的截面图中示出了发射机应答器模块的一个实施形式；
图6在对应于图5的视图中示出了发射机应答器模块的另一实施形式；
图7在对应于图5的视图中还示出了发射机应答器模块的另一实施形式；
图8示出了将芯片模块应用到设置成矩阵布置的天线模块。
图1示出了带有天线模块11和芯片模块12的发射机应答器模块10。
在图1所示的发射机应答器模块10的实施形式中，芯片模块12位于天线模块11的设置有天线13的天线侧14上，其中设置在芯片模块12的芯片支承体15上的芯片16容纳在芯片支承体15和天线模块11的天线衬底17之间。
图2在俯视图中示出了芯片模块12，其中为了更好地示出芯片支承体15，该芯片16仅仅以其轮廓线表明。
如从图2和图3的结合展示中可以得出的那样，芯片支承体15基本上三层地构建，其带有：支承衬底18，该支承衬底在该情况中由PET构建；施加到支承衬底18上的、在此优选由铝构成的接触金属化物19；以及绝缘层20，该绝缘层设置在接触金属化物19上。
如尤其是可以从图2中得到的那样，接触金属化物19两件式地构建，其带有第一接触金属化部分面21和第二接触金属化部分面22，它们分别具有接触面支架23或24。在彼此平行延伸的接触面支架23、24的区域中以及在支承衬底18的纵向端部25、26上，绝缘层20具有接触凹处，接触凹处在纵向端部25、26上分别构建天线接触面27或28并且在接触面支架23、24的区域中构建芯片接触装置29。
如从图2中的芯片接触装置29的视图中得出的是，该芯片接触装置在所示的实施例中设置有提高的接触点、所谓的“隆起处(Bump)”30，它们能够实现以所谓的“倒装芯片方法”与这里仅仅示意性地示出的芯片16接触。
如从进一步图2和图3的结合展示中可以得到的是，如支承衬底18那样条状地构建的接触金属化物19总体上按面积设计为小于支承衬底18的应用表面31，则结果是，绝缘层20除天线接触面27、28和芯片接触装置29之外不仅覆盖接触金属化物19，而且应用面31的纵向边缘和横向边缘32、33也通过粘附的绝缘层20覆盖。一方面，由此得到接触金属化物19的除芯片接触装置29和天线接触面27、28之外完全绝缘的覆盖。另一方面，得到芯片支承体15以粘合材料的封闭包围(Umrahmung)。
在图2和图3中所示的芯片支承体15的实施例中，绝缘层20通过粘合材料构成的涂覆层来形成，使得绝缘层20在该情况中实现双重功能，使得其除了绝缘作用之外在根据图1中的视图将芯片支承体15或者设置有芯片支承体15的芯片模块12施加在天线模块11上时建立至天线衬底17或者至天线衬底17上的天线13的可承受机械负荷的粘合连接。由此，除了机械上可靠的连接之外，得到芯片16在芯片支承体15和天线衬底17之间的在一定程度上气密地封闭的容纳。
替代芯片支承体15，也可以构建在此并未详细示出的桥接模块，该桥接模块用于将图1中所示的天线13的外部接触面50与这里并未示出的天线的辅助接触面导电连接，该辅助接触面与图1中所示的内部接触面49相邻地设置，其中于是接触面49和天线13的辅助接触面能够实现与设置在天线13的内部区域中的芯片的接触。为此，将桥接模块相对于图2中所示的芯片支承体15进行改变，使得接触金属化物19在天线接触面27、28之间连续导电地构建。这可以通过将芯片接触装置29跨接来实现，或者将接触金属化物19连续地构建来实现。在天线接触面27、28之间同样连续地构建的绝缘层至少在如下情况中要被设置：在这些情况中，担心在天线绕组和接触金属化物19之间的电接触；否则绝缘层不必一定覆盖面地构建，使得由图2中所示的芯片支承体15已经可以通过接触面支架23、24或者芯片接触装置29的导电连接来建立桥接模块。
图4示出了在膜支承体34上构建多个芯片支承体15，该膜支承体在该情况中构建为带有牵引边缘35的传送膜。接触金属化物19以这里六个彼此并行布置的、在膜支承体34的纵向方向或者膜支承体34的推进方向上延伸的行布置36、37、38、39、40和41的方式直接施加在膜支承体34上。行布置36至41的总体通过绝缘层20覆盖，其中如前面参照图2和图3所描述的那样，除分别涉及芯片接触装置29和两个天线接触面27、28的各接触金属化物19之外。
如通过根据图8的视图所示意性示出的那样，芯片支承体15的构型或者接触金属化物19以图4中所示的、在膜支承体34上的行布置的布置与天线衬底17或者天线模块11的矩阵布置64的协作能够实现的是，通过相应的分裂或者割开将各行布置36至41从膜支承体34沿着分离线42分割，并且将芯片支承体15的分割的行布置36至41输送给天线模块11的关联的衬底行43、44、45、46、47和48。随后可以通过合适的分离机构将芯片支承体15从各行布置36至41分割，并且与各天线13的接触面49、50接触，以便根据图1中的视图建立至天线模块11的导电的、并且通过粘附的绝缘层20可承受机械负荷的连接。
图5在放大的部分视图中以及沿着图1中的切割线走向V-V示出了在芯片模块12和天线模块11之间的连接。芯片16容纳在间隙中，该间隙在侧面通过天线13的绕组51并且向上和向下通过支承衬底18或者天线衬底17形成边界。在至天线绕组51的接触区域中，粘附的绝缘层20至少局部地靠置在天线绕组51上，其中天线绕组设置在芯片16和天线13的接触面49、50之间。特别有利的是，天线绕组或者至少天线13的接触面49、50如芯片支承体15的天线接触面27、28那样由铝构成，因为这样可以容易地借助如图5中表明的、将天线接触面27、28从背面施加以超声接合器65穿过支承衬底18来建立天线接触面27、28与天线的接触面50、51之间的焊接连接。
图6示出了发射机应答器模块67，其带有芯片模块12在发射机应答器模块53上的不规则布置，该发射机应答器模块的天线衬底54不同于图5中所示的发射机应答器模块10的天线衬底17地设置有接触凹处55，这些接触凹处能够实现从接触面背面56、57来接触天线13的接触面49、50。如图6所示的那样，在天线衬底(54)中还设置有芯片凹处58，其能够实现在芯片凹处58内设置芯片16并且由此实现整体上非常平坦或者薄地构建由天线模块53和芯片模块12形成的发射机应答器模块58。
图7示出了带有天线模块60的发射机应答器模块59，该天线模块的天线衬底61具有芯片模块凹处62，该凹处能够实现绝缘层20相对于天线绕组49的绕组背面63的总体上粘附的布置。由此，绝缘层20或者通过绝缘层20至少部分覆盖的接触金属化物19与天线衬底17基本上位于一个平面中。

Claims (7)

1.一种发射机应答器模块(67)，具有设置在天线模块(53)上的芯片模块(12)，所述芯片模块(12)带有芯片(16)和具有条状的支承衬底(18)的芯片支承体(15)，所述芯片电接触在与支承衬底的纵向端部(25，26)间隔并且设置在天线接触面(27，28)之间的芯片接触装置(29)上，使得芯片的芯片连接面直接与所述芯片接触装置导电连接，所述芯片接触装置和所述天线接触面位于芯片支承体的应用表面(31)上，并且在所述芯片接触装置和所述天线接触面之间在应用表面上构建有至少一个绝缘面(20)，
其特征在于，
所述天线模块包括设置在天线衬底(54)的天线侧(14)上的天线(13)，该天线的接触面(49，50)至少部分地在构建于天线衬底中的接触凹处(55)上延伸，其中芯片模块设置在与天线侧对置的对立面上，使得芯片模块的天线接触面与接触面的接触面背面(56，57)导电接触，并且芯片(16)配合到构建于天线衬底中的芯片凹处(58)中。
2.根据权利要求1所述的发射机应答器模块，其特征在于，芯片凹处(58)和接触凹处(55)构建为在天线衬底(61)中连贯构建的芯片模块凹处(62)。
3.根据权利要求2所述的发射机应答器模块，其特征在于，芯片模块(12)以至少一个绝缘面(20)靠置于所述至少一个绕组(51)上。
4.根据权利要求1至3之一所述的发射机应答器模块，其特征在于，模块衬底的外边缘借助至少分段施加的粘合材料与所述至少一个绕组(51)的表面和/或天线衬底(17，54，61)的表面密封地连接。
5.根据权利要求1至3之一所述的发射机应答器模块，其特征在于，天线衬底(17，54，61)和支承衬底(18)由聚烯烃构成。
6.根据权利要求5所述的发射机应答器模块，其特征在于，天线衬底和模块衬底由相同的材料构成。
7.根据权利要求6所述的发射机应答器模块，其特征在于，天线衬底和模块衬底由PET构成。
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