CN1132375A - 芯片插件的制造方法以及实施该方法所用的芯片插进和设备 - Google Patents

Abstract

一个用于制造芯片插件的方法，其中，至少把一个芯片插件模块插入到一个芯片插件座的凹槽中，并用一种液体胶粘剂粘结固定，至少要加一种可辐射固化的胶粘剂，而且在将芯片插件模块插入的前后，直接地用辐射线予以作用。在用这种方式制出的芯片插件中，用可辐射固化的胶粘剂，特别是热固性的丙烯酸酯或环氧化物胶粘剂粘贴芯片插件模块。用于制造芯片插件的设备包括至少一个能放出使至少可辐射固化的胶粘剂激活的辐射线的辐射源。

Description

芯片插件的制造方法以及实施该方法 所用的芯片插件和设备

本发明涉及根据本发明权利要求1前述部分的方法，以及根据权利要求11前述部分的设备。

从德国专利DE 4229639 C1中已知有一个这样的方法及其设备，以及用该方法制得的芯片插件。

根据实际已知的方法，在预处理过程中，用熔融胶粘剂薄膜涂敷芯片插件模块，然后将其在芯片插件座中一起压成薄片，此时，该熔融胶粘剂经加压和加温被激化。

根据另一个实际已知的方法，在预处理过程中，在芯片插件模块上涂敷一层熔融胶粘剂薄膜，然后在将该芯片插件模块插入芯片插件座的凹槽时，通过在压力下的接触一加热作用使其激化。但是，在这两种已知方法中，由于加热作用会产生芯片插件座的变形，特别是模块的对面侧，由于本身的局部冷却，更是不可避免的。

根据已知的德国专利DE 4229639C1所公开的方法，在把芯片插件模块插入芯片插件座的凹槽以前，用一注射插管涂敷氰基丙烯酸酯胶粘剂(瞬间粘结剂)，然后，用力将模块压入凹槽中，以完成连接并调整其高度位置。根据氰基丙烯酸酯胶粘剂的化学性质，通过胶粘剂或者确定组分的扩散，在结合区会产生变化，特别是在凹槽边沿处形成脆化。这种脆化是在芯片插件中的不受欢迎的不均匀性，它会在芯片插件的使用及弯曲时导致断裂。

本发明的任务是提出一种方法和实施该方法的设备，采用它们即使在成批生产中也可以以低成本的方式生产出从几何精度、形状稳定性以及关于长的使用寿命的使用性能来看，具有高质量的芯片插件。

根据本发明的权利要求1的方法和根据权利要求11的设备，可以解决本发明提出的任务。

在本方法中，可以使加工成单个带、平面带、条形带或成卷带的芯片插件模块非常可靠地与芯片插件座接合。为了制造出耐久的、坚固的和均匀的连接，并不需要再对模块和/或芯片插件座实施附加的、局部的或者全部表面或部分表面上的加热，这样就可以避免在芯片插件座的对面侧的模块变形。通过在插入时可辐射固化的胶粘剂仍为稠的液体，使模块能在相对低的压力下很精确地在凹槽中定位，并在高度上调节成与芯片插件座的表面齐平。在固化过程结束以后，所得到的连接能承受较高的负荷。这种方法可以用合理的能源消耗生产。所用的可辐射固化的胶粘物质具有突出的弹性性能，可以避免芯片插件以后的有害脆化。

这种芯片插件在其全部表面止具有均匀的弯曲性能。没有发现在芯片插件中有不均匀性。

用本发明的设备可以全自动地首先用成批生产做出模块与芯片插件座之间的稳定的，几何上非常精确的并经过长的使用期有高强度和耐久性的连接。这时，辐射源总是用它的辐射激化胶粘物质。

根据权利要求2的另一种方法，使用了可辐射固化的胶粘物质，该物质也对压力敏感的，也就是说，它在辐射以后和在插入压力下迅速固化。这样就有这种优点，即一方面为芯片插件模块的插入赢得了足够的时间，另一方面胶粘物质的固化在芯片插件模块压紧以后进一步完成。

用权利要求3中所指定的胶粘物质实施本方法是特别合适的，因为这种胶粘物质没有有害的脆化性能，但是要采用具有预先规定的紫外线波长进行可靠的激化，以得到坚固的结合。胶粘物质对辐射自动产生反应，自然，以后只有很短的时间可用于插入。有时候最好先插入模块，然后再进行辐射。但是也可加入具有延缓的聚合作用特性的胶粘材料，使得此后有足够的时间用于芯片插件模块的插入和定位。在这种情况下，可以在按剂量加入胶粘剂以后，即在将模块插入以前进行辐射。此时甚至于可以使用熔融胶粘物质，它能通过辐射，例如紫外线辐射较自动地活化以达到固化，而且在固化状态下具有热固性。

在根据权利要求4的另一种方法中，要如此调节延缓特性，以使得有足够的时间将模件正确地插入、压紧和定位。

权利要求5显示了另一种特别适用的方法。在此方法中，模件的插入、压紧和定位固定到底持续多久是无关紧要的，因为胶粘物质首先是在插入模件后被激化的，而且是通过穿透芯片插件座的透明部分的辐射被激化的。

根据权利要求7或8，可以实现非常短的停留时间，因此能够得到高的成品芯片插件生产率。

根据权利要求9的方法步骤，连结能够完全固化。

根据权利要求10的芯片插件实施例，芯片插件座上的透明的背面层或者透明的窗孔保证辐射能将能量传到胶粘物质中。

根据权利要求11的设备实施例，通过相对移动性能实现短的停留时间，而且也能保证芯片插件模块足够迅速地插入凹槽中，然后使胶粘物质固化。

根据权利要求12，最好控制支承的线性的往复移动，以使在插入以前有必要的辐射剂量作用。然而，也可以设想，使辐射源相对于固定的支承移动。

根据权利要求13的设备，其结构简单，可在插入模块时或以后，通过芯片插件的透明部分，用从芯片插件座的背面照来的辐射使胶粘物质激化。

对以上所述的可辐射固化的胶粘物质可理解为特种的丙烯酸酯或环氧化物，它们在液体状态下受到具有合适的波长的辐射作用后，可激发成自发的或延缓的聚合作用并固化，然后，通过它使湿润的基质彼此耐久地结合。特别适用的是热固性的胶粘物质，它不可能通过热处理对芯片插件作进一步的处理。可以使用这种类型的单组分或多组分的胶粘物质。也可以使用能通过辐射固化的热固性熔融胶粘物质。

下面根据附图说明本发明的实施例。这些图所示如下：

图1是用于制造芯片插件的设备的示意侧视图，局部用剖视图表示；

图2和3是不同芯片插件的局部剖视图；

图4是略加改变的设备的局部。

在图1中有一个平的支承，其上设有一个用于芯片插件座K的容纳槽13。在一个插入和压紧装置E中，随时准备好至少一个芯片插件模块M，将它插入已放在容纳槽13中的芯片插件座K中。虽然图中只示出一块芯片插件座K，但也可以准备好装有多个芯片插件座K的一个带或一个弧状物。芯片插件模块M可用一个夹具14，例如抽吸夹具夹住，并且事先有时可从单个带，平面物，条形带或成卷带(图中未示出)中拆出。可以用驱动装置8使夹具14如图中双箭头所示那样作上下移动，以便将芯片插件模块M放入凹槽9中，此时，将其至少短时间压紧，并使之精确定位，与芯片插件座K的表面齐平。

在支承A的上方装有一个剂量装置V，用于按剂量施加准备好的液体状的胶粘剂S。这种胶粘剂S是可辐射固化的胶粘剂，最好是一种能通过具有预先规定的波长的紫外线光激化而聚合的丙烯酸酯胶粘剂或环氧化物胶粘剂。该胶粘剂S存储在具有加热装置2的储存槽1中，该槽1通过具有喷头5的管道3和输出口6相联接。有时在管道3中装有一个可以有节奏开启的阀门7或闭锁装置。可以设置一个泵或者一个活塞(如图4中所示)，用于输送胶粘剂S。喷头5可用驱动装置10，最好用程序控制作多方向移动，以便(在所示的实施例中)能向凹槽9施加更多剂量的胶粘剂滴。

此外，在支承A的上方还装有一个辐射源L，它在所示的实施例中可以由驱动装置11沿凹槽9工作，它对加入的胶粘剂进行短时间的辐射，并能立即向两侧移动，这样，芯片插件模块M经过短时间的压紧就可以定位在凹槽9中。上述压紧是用驱动装置8控制的。

可以用一个单独分开的辐射源L(紫外线灯)和一个单独分开的压紧装置P，压紧装置在胶粘剂分布在外表面上并将其遮住的情况下将芯片插件模块局部和短时间地压紧和定位。

另外，还可以把胶粘剂S涂敷在芯片插件模块M上，或是如果合适，不仅涂在芯片插件模块M上，而且也涂在凹槽9中。然后，也必须可以用辐射源对芯片插件模块进行辐射。此外，喷头5可以被固定不动，而且使芯片插件座K和/或芯片插件模块M向喷头5移动，以施加胶粘剂S。

这种对胶粘剂S的辐射、芯片插件模块M的插入以及压紧的进行需要5秒钟以内的时间，最好是大约1-2秒钟。同样地，也可以通过驱动装置12使支承A在两个位置之间来回移动，以便在向凹槽9加入胶粘剂时，使凹槽9在喷头5和辐射源L之间来回调整。

胶粘剂S也可以通过喷射，用刮刀涂布，涂抹或滚转涂敷。

胶粘剂S适合于以点状、线状、痕迹状、轨迹状，有时以预定的花样，例如具有任意的n形的多边形横线方式涂敷。

例1：

在一个由FR-4-座体材料(环氧化物材料)制成的芯片插件模块M的预定的粘合面上作为封闭的长方形痕迹用液体胶粘剂S涂成一个毛虫。模块M用紫外线辐射处理，然后直接(在2秒钟内)插入由聚碳酸酯做成的芯片插件座K的凹槽9中并压紧。经过该胶粘剂特有的固化时间以后，就可以得到在模块和芯片插件座之间的牢固的连接。

例2：

在例如由聚氯乙烯(PVC)做成的芯片插件座K的凹槽9中，在凹槽9的底面上加入四滴胶粘剂S。然后，直接用紫外线光照射该胶粘剂S，并将一个由FR-4-座体材料做成的芯片插件模块M，连同其粘合面插入并压紧。

按此方式制成的芯片插件可用于电话卡，记帐卡和信息处理器插卡等。

图2描述了一个专用的芯片插件C的一个截面，在其芯片插件座K中，芯片插件模块M用固化的胶粘剂S固定在凹槽9中。该芯片插件座K具有例如不透明的正面层15，以及用于透过紫外线的透明的背面层16。为了制造如图2的芯片插件C，首先在模块M上和/或凹槽9中涂敷胶粘剂S，然后，将模块M插入。以后用紫外线灯通过透明的背面层16辐射该胶粘剂M，并使其激化。此时，该模块M将最终被压紧和定位。

在图3的由不透明物质组成的芯片插件座K上结合有一个透明的窗孔17，紫外线可以透过该窗孔对预先加入的胶粘剂S辐射，使其激化。

在图4所描述的设备的经过改变的实施例中，支承A是不动的。在容纳槽13的下方，即在放在容纳槽13中的芯片插件座K的凹槽9的下方，设有一个切口18或者一个透明的窗孔19。在切口18或窗孔19的下方装有辐射源L，以便在插入芯片插件模块M时使胶粘剂激化，从而制出如作为例子的图2和3的芯片插件C。的下方，凿开一个切口18或者一个透明的孔窗19。在切口18或孔窗19的下方装有辐射源L，使得在插入集成电路芯卡模件M过程中将胶粘剂辐射并产生活化作用。以便制备出如附图2和3的集成电路芯卡。

Claims (14)

1.用于制造芯片插件的方法，其中至少把一个芯片插件模块插入到至少一个芯片插件座的凹槽中，并用在插入以前涂敷在芯片插件模块上和/或凹槽中的胶粘剂粘住，其特征在于，至少加入一种可辐射固化的胶粘剂，以及在将芯片插件模块插入以前或以后，直接作用以可导致固化或者引起固化的辐射。

2.根据权利要求1的方法，其特征是，加入一种可以通过辐射和通过加压作用固化的胶粘剂，并把芯片插件模块插入，并至少用短时间压紧，以及在紧接在插入以前或以后，和在压紧以前，将胶粘剂用可导致固化的辐射予以作用。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征是，对一种可被紫外线固化的热固性的、单组分或多组分的丙烯酸酯或环氧化物的胶粘剂用具有预先规定的波长的紫外线激化，使之产生自动的或者延缓的聚合作用。

4.根据权利要求1-3中任一项的一种方法，其特征是，把可在辐射处理下短时间延缓聚合作用的添加物加入到胶粘剂中，以便在对存在于凹槽外面的芯片插件模块上所涂敷的胶粘剂辐射以后，在胶粘剂聚合以前，能将芯片插件模块插入，精确定位，并压紧。

5.根据权利要求1或2的方法，其特征是，在将芯片插件模块插入以后，通过至少一部分透明并能穿过辐射线的芯片插件座，用辐射处理所加入的胶粘剂。

6.根据权利要求1或2的方法，其特征是，在以剂量方式加入时，胶粘剂由辐射处理。

7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其特征是，胶粘剂的加入、受辐射以及模块的插入是在10秒钟内完成的。

8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其特征是，胶粘剂的加入、受辐射以及模块的插入是在1-3秒钟内完成的。

9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其特征是，芯片插件还受到随后的热处理。

10.一种芯片插件，它至少是根据权利要求1-9中的一种方法制造的，其特征是，芯片插件座(K)有一个透明的背面层(16)，或者在其背面，在凹槽(9)的区域内有一个透明的窗孔(17)。

11.用于制造芯片插件的设备，该芯片插件由至少一个设有至少一个凹槽的芯片插件座和一个配合在凹槽中的芯片插件模块组成，该设备包括一个用于芯片插件座的支承，一个用于插入或压紧芯片插件模块的装置，以及一个用于向凹槽和/或芯片插件模块上以剂量方式施加胶粘剂的装置，其特征在于，至少设有一个能够放出使至少可辐射固化的胶粘剂(S)激活的辐射线以使胶粘剂固化的辐射源(L)。

12.根据权利要求11的设备，其特征是，辐射源(L)，被插入装置(E)夹住的芯片插件模块，或放置于支承(A)上的芯片插件座(K)能彼此相对移动。

13.根据权利要求12的设备，其特征在于，辐射源(L)可设置在供胶装置(V)和插入装置(E)之旁，支承(A)的上方，支承可以借助于驱动装置(12)在两个位置之间如此往复移动，以使其中的一个位置使凹槽(9)位于供胶装置(V)的下方，另一个位置使凹槽(9)位于辐射源(L)的下方。

14.根据权利要求11的设备，其特征在于，可将辐射源(L)放置于支承(A)的下方，而且对准芯片插件座(K)的凹槽(9)，同时在支承(A)中设置一个可使辐射源(L)的辐射线通过的窗孔(19)或切口(18)。

Images