DE19735404C1 - Teilband für die Herstellung eines Endlosbandes als Chipträger zur Verarbeitung in einer Chipmontagestraße und entsprechendes Endlosband - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Teilband für die Herstellung eines aus mehreren derartigen Teilbändern bestehenden Endlosbandes als Chipträger zur Verarbeitung in einer Chipmontagestraße sowie ein entsprechendes Endlosband.

Derartige aus mehreren Teilbändern zusammengesetzte Endlos­ bänder kommen beim sogenannten Reel-to-Reel-Verfahren zum Einsatz. Bei diesem wird das Endlosband durch eine Chipmonta­ gestraße geführt, in der verschiedene Montageschritte durch­ geführt werden. Unter anderem werden Halbleiterchips auf dem Endlosband plaziert, Bonddrähte für eine Kontaktierung von elektrischen Anschlüssen der Chips mit dem Material des End­ losbandes angebracht und Gehäuse über den einzelnen Chips mit ihren Bonddrähten erzeugt. Letzteres geschieht beispielsweise durch Umspritzen innerhalb eines sogenannten Moldwerkzeuges.

Das Reel-to-Reel-Verfahren kommt vor allem bei der Montage von Chips zur Anwendung, die eine kleine Bauteilgröße aufwei­ sen und in großen Stückzahlen gefertigt werden. Es kann nahe­ zu vollautomatisch durchgeführt werden. Üblicherweise sind die geschilderten Endlosbänder aus zahlreichen Teilbändern von bis zu mehreren hundert Metern Länge zusammengesetzt. Die Teilbänder sind jedes für sich gut auf Rollen wickelbar und werden erst miteinander verbunden, wenn sie in die Chipmonta­ gestraße "eingefädelt" werden sollen. Das Einfädeln hat den Vorteil, daß sich ein kontinuierlicher Herstellprozeß gewähr­ leisten läßt, ohne daß zum Einlegen eines neuen Bandanfanges großer Aufwand an Einlege- und Justierarbeiten anfällt. Nach dem Durchlaufen der Montagestraße wird das Endlosband wieder in besser handhabbare Teilbänder zerteilt, die sich wiederum einzeln auf entsprechende Rollen wickeln lassen.

Bislang ist es verbreitet, die einzelnen Teilbänder des End­ losbandes an ihren einander zugewandten Enden mit Metallklam­ mern, überlappenden Schweißungen oder Haftklebebändern mit­ einander zu verbinden. Die genannten Verbindungen müssen in Teilbereichen der Montagestraße jedoch erheblichen Belastun­ gen widerstehen. So wirken auf das Endlosband insbesondere beim Moldprozeß Zugkräfte von bis zu 50 Newton, Temperaturen von etwa 180°C für eine Zeitdauer von bis zu 60 sec und ein Schließdruck des Moldwerkzeuges von bis zu 40 t.

Beim Zusammenfügen der Teilbänder zur Herstellung einer aus­ reichend guten mechanischen Verbindung kommt es durch die Schweißung, die Metallklammern bzw. das Haftklebeband zu einer starke Verdickung des Endlosbandes an der Fügestelle. Die bisherigen Haftklebebänder weisen beispielsweise eine Dicke von 100 bis 200 µm auf. Derartige Verdickungen haben den Nach­ teil, daß sie nicht ohne weiteres durch sämtliche Stationen einer Chipmontagestraße geführt werden können. Gerade bei Moldwerkzeugen muß daher das Endlosband an den verdickten Fü­ gestellen der Teilbänder angehalten werden und es kommt zu einem erhöhten Ausschuß. Würde das Moldwerkzeug seinen vollen Schließdruck auf eine derartige Verbindungsstelle ausüben, käme es zwangsläufig zu einer Beschädigung der Verbindung zwischen den Teilbändern sowie einer Beschädigung des Mold­ werkzeuges.

Ein weiteres wichtiges Kriterium für die Güte eines Chipmon­ tageprozesses ist die Justiergenauigkeit des Endlosbandes für die einzelnen Montageschritte. Diese wird für gewöhnlich durch sogenannte Indexlöcher (Perforationslöcher, Sprocket Holes) gewährleistet, die in Vorschubrichtung des Endlosban­ des an seinen beiden Seiten vorhanden sind. Die aus der Film­ industrie übernommenen Indexlöcher dienen außer der Justie­ rung auch dem Eingriff von Transportwerkzeugen in der Monta­ gestraße. Bei den traditionellen Fügetechniken für die Teil­ bänder ist es äußerst schwierig, eine genaue Justage zwischen den Indexlöchern der verschiedenen aneinandergefügten Teil­ bänder zu gewährleisten. Insbesondere in dem Fall, wo eine Verbindung ausschließlich durch Haftklebebänder bewirkt wird, kommt es durch thermische Belastungen und Zugbelastungen der Verbindungsstelle zwischen den Teilbändern zu ungewünschten Toleranzen, da das Klebeband die gesamten Zugkräfte beim Vor­ wärtstransport des Endlosbandes aufnehmen muß.

Das Reel-to-Reel-Verfahren kommt z. B. bei der Montage von so­ genannten Chipmodulen, die für den Einsatz in Chipkarten vor­ gesehen sind, zum Einsatz. Bislang wurden dabei die Chips hauptsächlich durch Vergießen mit einer Umhüllung versehen, wobei lediglich Temperaturen von etwa 60°C auftreten. Möchte man jedoch die Chipabdeckung durch Spritzgießen herstellen, treten die oben erwähnten hohen Temperaturen von bis zu 180°C auf, bei denen die Verbindung der Teilbänder mittels eines Haftklebebandes wegen dessen thermisch bedingter Ausdehnung unakzeptabel ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, wie das Zusammenfügen der Teilbänder zur Herstel­ lung des Endlosbandes verbessert werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einem Teilband gemäß Anspruch 1 und einem Endlosband gemäß Anspruch 2 gelöst. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß das Teilband an wenig­ stens einem Ende, das zur Herstellung des Endlosbandes mit einem anderen Teilband zu verbinden ist, Ausformungen mit Hinterschneidungen aufweist, die passgenau zu entsprechenden Ausformungen des anderen Teilbandes gestaltet sind, so daß eine Formschluß-Verzahnung zwischen den Teilbändern herstell­ bar ist.

Die Erfindung hat folgende Vorteile: Sämtliche auf das End­ losband wirkenden Zugkräfte werden durch den Formschluß pro­ blemlos aufgenommen. Trotz der großen Stabilität der Verbin­ dung kommt es an den Fügestellen zwischen den Teilbändern zu keiner Erhebung bzw. Verdickung auf dem Endlosband, wie dies bei den herkömmlichen Fügeverfahren der Fall ist. Das Endlos­ band ist stattdessen auch an den Fügestellen völlig planar. Daher führt auch die Anwendung großer senkrecht in Vor­ schubrichtung des Endlosbandes auf dieses wirkende Kräfte, wie beispielsweise der Schließdruck eines Moldwerkzeuges, zu keiner Beschädigung des Bandes. Weiterhin kann eine korrekte gegenseitige Justage der Indexlöcher der aneinandergefügten Teilbänder erreicht werden. Da es sich um eine völlig plane Verbindungstechnik handelt, läßt sich das hergestellte End­ losband problemos auch durch Öffnungen mit nur sehr geringer Höhe führen. Die Fügestelle wird auch nicht durch Tempera­ tureinflüsse in Mitleidenschaft gezogen, da das Material der Teilbänder, das ohnehin derartigen Einflüssen widerstehen muß, selbst die Verbindung bewirkt. Als Chipträger-Material kommt ein üblicherweise verwendetes Metall in Betracht.

Die speziellen geometrischen Ausformungen an den Enden der Teilbänder bewirken durch ihr Ineinanderha­ ken einen Formschluß in der Ebene des Endlosbandes, also in der Vorschubrichtung des Endlosbandes sowie senkrecht dazu. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, an den Füge- bzw. Verbindungsstellen Klebebänder auf das Endlos­ band aufzukleben. Diese dienen dabei nicht einer Aufnahme von in die Hauptbelastungsrichtungen wirkenden Kräften, die be­ reits durch die erfindungsgemäßen Ausformungen an den Enden der Teilbänder aufgenommen werden. Die Aufgabe des Klebeban­ des besteht lediglich darin, zu verhindern, daß die Verhakung der Teilbänder aufgehoben wird, indem sich diese senkrecht zur Ebene des Endlosbandes gegeneinander bewegen. Zu diesem Zweck muß das Klebeband jedoch nur sehr geringe Kräfte aufnehmen und kann daher äußerst dünn gestaltet sein und beispielsweise nur eine Dicke von weniger als 70 µm aufweisen. Die dadurch bedingte hohe Elastizität des Klebebandes spielt dabei für die Justiergenauigkeit der Indexlöcher keine Rolle. Das Kle­ beband ist daher sehr viel dünner gestaltet als die oben er­ wähnten, bisher eingesetzten Haftklebebänder, mit denen al­ lein eine Verbindung zwischen den Teilbändern hergestellt wird. Das sehr dünne Klebeband ermöglicht, daß ein Moldwerkzeug, welches in der Montagestraße vorhanden ist, mit einem großen Schließdruck geschlossen werden kann, ohne daß es zu einer Beschädigung der Verbindungsstelle zwi­ schen den Teilbändern bzw. Beschädigungen des Moldwerkzeuges kommt. Die Toleranzgenauigkeit der Fügestelle wird durch den Formschluß gewährleistet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher er­ läutert, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen zwei erfindungsgemäße Teilbän­ der 1 zu verschiedenen Zeitpunkten des Chipmontageverfahrens.

Fig. 1 zeigt ausschnittsweise zwei Teilbänder 1, von denen im wesentlichen ihre sich einander zugewandten Enden darge­ stellt sind, die zur Herstellung eines Endlosbandes für die Verwendung in einer Chipmontagestraße aneinanderzufügen sind. Die Teilbänder 1 bestehen aus einem metallischen Chipträger- Material, auf dem in der Montagestraße Chips zu befestigen sind. Es kommen hierfür die üblichen Materialien, wie CuFe2, CuSn6 und Alloy42 zum Einsatz, deren Oberfläche beispielswei­ se versilbert oder vernickelt sein kann, um eine Oxidation zu vermeiden.

Die Vorschubrichtung des herzustellenden Endlosbandes ver­ läuft in den Figuren von links nach rechts. Das rechte Teil­ band 1 aus Fig. 1 befindet sich bereits zum großen Teil in einer Chipmontagestraße (nicht dargestellt), während sein linkes Ende mit dem rechten Ende des linken Teilbandes 1 zu verbinden ist, um ein lückenloses Einführen der beiden Teil­ bänder in Form eines herzustellenden Endlosbandes in die Mon­ tagestraße zu ermöglichen.

Die Teilbänder 1 weisen an beiden Seiten Indexlöcher 6 auf, die vor allem der Justage in der Chipmontagestraße dienen, durch die das herzustellende Endlosband geführt wird. Die Teilbänder 1 sind weiterhin durch Stanzungen strukturiert, so daß eine Vielzahl von später zu vereinzelnden Chipmontageflä­ chen 7 ausgebildet sind. An ihren sich zugewandten Enden wei­ sen die Teilbänder 1 Ausformungen 3 auf, wobei jede Ausfor­ mung 3 des rechten Teilbandes 1 paßgenau zu einer Ausformung 3 des linken Teilbandes 1 gestaltet ist. Die Ausformungen 3 weisen Hinterschneidungen auf, so daß durch Ineinanderfügen der Ausformungen der beiden Teilbänder 1 eine Formschluß- Verzahnung erfolgt, die in Vorschubrichtung des Endlosbandes wirkende Zugkräfte aufnimmt.

Fig. 2 zeigt ausschnittsweise ein Endlosband 2, das durch Aneinanderfügen der beiden Teilbänder 1 aus Fig. 1 gebildet worden ist. Die Ausformungen 3 der beiden Teilbänder 1 sind dabei ineinandergefügt. Die Ausformungen 3 können auch andere Formen und Abmessungen haben, als in den Figuren dargestellt. Beispielsweise können sie auch die Form eines Schwalben­ schwanzes haben. In den Figuren ist die Draufsicht auf dieje­ nige Seite der Teilbänder 1 bzw. des Endlosbandes 2 darge­ stellt, auf der in der Montagestraße die Montage von Halblei­ terchips erfolgen soll. Dies wird weiter unten anhand Fig. 3 noch erläutert.

In Fig. 2 ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet, daß an der Unterseite des Endlosbandes 2 über der Verbindungs­ stelle zwischen den beiden Teilbändern 1, also auf den ineinandergreifenden Ausformungen 3, ein Klebeband 4 in Form eines Streifens befestigt ist, welches ein Lösen der Verbin­ dung zwischen den Teilbändern 1 senkrecht zur Darstellungs­ ebene der Figuren verhindert. Das Klebeband 4 kann äußerst dünn gestaltet sein, beispielsweise eine Dicke von weniger als 70 µm aufweisen, da senkrecht zur Darstellungsebene beim Transport durch die Montagestraße nur geringe Kräfte wirken. Das Klebeband 4 kann beispielsweise aus Polyethylennaftalat, Silikon oder Polyimid mit einer Haftkleberbeschichtung beste­ hen.

Das Endlosband 2 aus Fig. 2 kann nun beim Transport durch die Chipmontagestraße mit Halbleiterchips bestückt werden.

Fig. 3 zeigt das Endlosband 2, nachdem in der Chipmontage­ straße Chips 5 auf den Chipmontageflächen 7 plaziert worden sind. Anschlüsse der Chips 5 sind durch Bonddrähte mit dem Chipträger-Material des Endlosbandes 2 verbunden. Dies wurde nur für den Chip 5 rechts oben in Fig. 3 angedeutet. Weiter­ hin sind die Chips 5 und die Bonddrähte von einer mittels ei­ nes Moldwerkzeuges durch Umspritzen hergestellte, sie schüt­ zende Umhüllung (nicht dargestellt) umgeben. Die Umhüllung kann z. B. aus einem Thermoplasten bestehen.

Das Endlosband 2 ist in Fig. 3 wiederum in Teilbänder 8 ver­ einzelt, die sich einzeln besser handhaben und z. B. auf Rol­ len wickeln lassen. Dabei erfolgte das Auftrennen in die Teilbänder 8 entlang einer teilweise bereits ausgestanzten Linie des Endlosbandes 2.

Eine andere Möglichkeit zur Auftrennung des Endlosbandes 2 nach erfolgter Chipmontage besteht darin, das Klebeband 4 aus Fig. 2 abzuziehen und die Ausformungen 3 der ursprünglichen Teilbänder 1 senkrecht zur Darstellungsebene in gleicher Wei­ se wieder voneinander zu trennen, wie sie zuvor zusammenge­ fügt worden sind.

Die auf den Teilbändern 8 befestigten Chips 5 mit den Chip­ montageflächen 7 werden zu einem späteren Zeitpunkt verein­ zelt.

Claims (3)

1. Teilband (1) für die Herstellung eines aus mehreren derar­ tigen Teilbändern bestehenden Endlosbandes (2) als Chipträger zur Verarbeitung in einer Chipmontagestraße, das an wenigstens einem Ende, das zur Herstellung des Endlos­ bandes (2) mit einem anderen Teilband (1) zu verbinden ist, Ausformungen (3) mit Hinterschneidungen aufweist, die paßge­ nau zu entsprechenden Ausformungen (3) des anderen Teilbandes (1) sind, so daß eine Formschluß-Verzahnung zwischen den Teilbändern herstellbar ist.

2. Endlosband (2) aus wenigstens zwei Teilbändern (1) nach Anspruch 1,

• 1. bei dem die Teilbänder (1) durch die Ausformungen (3) an ihren sich gegenseitig zugewandten Enden mechanisch mitein­ ander verbunden sind
• 2. und bei dem an einer Seite des Endlosbandes über den Ver­ bindungsstellen zwischen den Teilbändern (1), also auf den ineinandergreifenden Ausformungen (3), ein Klebeband (4) aufgeklebt ist.

3. Endlosband (2) nach Anspruch 2, bei dem das Klebeband (4) aus Polyethylennaphtalat, Silikon oder Polyimid mit einer Haftkleberbeschichtung hergestellt ist.