DE3877544T2 - Halter fuer elektronische komponenten, insbesondere fuer speicherkarten und auf solche weise hergestelltes produkt. - Google Patents

Halter fuer elektronische komponenten, insbesondere fuer speicherkarten und auf solche weise hergestelltes produkt.

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DE3877544T2 DE8888403177T DE3877544T DE3877544T2 DE 3877544 T2 DE3877544 T2 DE 3877544T2 DE 8888403177 T DE8888403177 T DE 8888403177T DE 3877544 T DE3877544 T DE 3877544T DE 3877544 T2 DE3877544 T2 DE 3877544T2
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Description

  • Die Erfindung betrifft auf allgemeine Art und Weise die Elektronikbauteilträger und insbesondere die Speicherkarten, die mindestens ein aktives Elektronikbauteil enthalten, das in einem Hohlraum dieser Karte untergebracht und auf einem Träger befestigt ist.
  • Es ist üblich, Karten zur Identifizierung in zahlreichen Bereichen zu benutzen, insbesondere in jenem der Bank- und Kreditkarten. Schon seit langem enthalten diese Karten außer einer Identifizierungsnummer und dem Namen des Inhabers nur eine magnetische Aufzeichnung, die dort die Identifizierung durch magnetisches Lesen ermöglicht. Seit einigen Jahren werden diese Karten zu anderen Funktionen als jener der Identifizierung des Inhabers verwendet und insbesondere zu Zwekken der Vorauszahlung und des Schutzes gegen die betrügerischen Handlungen. Aufgrund dieser Tatsache enthält die Karte ein aktives Elektronikbauteil, das aus einem elektronischen Speicher mit einem oder ohne einen daran angeschlossenen Mikroprozessor besteht, was es ermöglicht, sie insbesondere für Anwendungen vom bankgeschäftlichen Typ zu verwenden.
  • Solche Karten sind aus den Druckschriften FR-A-2 583 574, FR-A-2 547 457, JP-A-5 990 183 und EP-A-0 211 360 bekannt.
  • Die Kreditkarten dieser Technik, die ein Elektronikbauteil enthalten, werden auf verschiedene Weisen hergestellt. Nach einem ersten Verfahren wird ein Hohlraum innerhalb der Dicke der Karte eingerichtet, um das Elektronikbauteil aufzunehmen. Nach einem anderen Verfahren, "co-Laminieren" genannt, werden feine Schichten aus Kunststoff um das Bauteil laminiert: aus Polyepoxid, Polyethylen, Polyvinylchlorid (PVC) etc. Während der Durchführung dieser Verfahren werden ferner diverse Arbeitsschritte durchgeführt, um die elektrische Verbindung von Anschlußfahnen des Elektronikbauteils mit Metallisierungen sicherzustellen, die auf der Oberfläche der Karte angeordnet sind.
  • Eines der Verfahren, um das Elektronikbauteil im Hohlraum anzubringen, der in der Karte eingerichtet ist, und um die Metallisierungen auf der Karte anzuordnen sowie um die Verbindungen zwischen den Anschlüssen der Karte und den Metallisierungen herzustellen, besteht darin, wie es die Fig. 1 zeigt, daß ein nichtleitender Film 1 benutzt wird, z. B. aus Polyepoxid, der auf einer Seite das Elektronikbauteil in Form eines Chips (Bezugszeichen 2) und auf der anderen Seite metallisierte Flächen wie jene trägt, die mit den Bezugszeichen 3, 4 und 5 versehen sind und voneinander durch Räume 6 und 7 ohne Metallisierung getrennt sind. Diese metallisierten Flächen 3, 4 und 5 stehen mit der anderen Seite des Films 1 mittels Löcher 8, 9 und 10 in Verbindung, mittels welcher die Enden der Leitungsdrähte 11, 12 und 13 an die entsprechenden metallisierten Flächen mittels eines allseits bekannten Mittels wie leitfähiger Klebstoff angeschlossen sind. Das andere Ende eines jeden Leitungsdrahts ist an einen Ausgangsanschluß 14, l15 oder 16 des Chips 2 angeschlossen.
  • Diesen Arbeitsschritten folgt dann das Umhüllen des Chips 2 mit einem Harz und ein Aushärten des Harzes, um die Einkapselung des Chips zu erhalten. Der Chip kann dann im Hohlraum der Karte angebracht werden, und die Metallisierungen können auf den Rändern des Hohlraums durch einfaches Einfügen des Chips und Kleben des Trägerfilms 1 auf die Karte angeordnet werden, nachdem dieser auf die erforderlichen Abmessungen geschnitten wurde.
  • Ein solches Verfahren führt zu einer Struktur, bei welcher der Chip 2 auf den Film 1 geklebt ist, auf welchem eine Schicht von metallisierten Zonen haftet. Die Einheit Film- Metallschicht ist relativ dünn, dünner als die Karte aus Polyepoxid, so daß der Chip, dessen Basis ein Siliziumsockel mit einer Dicke von mehreren Hundert Mikron (z. B. 280 Mikron) ist, fest, hart und brüchig ist. Dies führt dort zu Belastungen, insbesondere wenn die Identifizierungskarte ohne Sorgfalt gehandhabt wird, wobei diese Belastungen zu Brüchen des Siliziumsockels und folglich zur Zerstörung des Chips führen.
  • Eine Lösung dieses Problems besteht darin, die Dicke des Siliziumsockels zu erhöhen, dies wird jedoch durch die Tiefe der Karte begrenzt. Außerdem erhöht eine größere Dicke selbstverständlich die allgemeine mechanische Festigkeit des Chips, aber letzterer verbleibt zerbrechlich bei Schocks.
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es also, einen Elektronikbauteilträger zu schaffen, durch den die zuvor genannten Unzulänglichkeiten ohne eine Erhöhung der Dicke des endgültigen Bauteils beseitigt werden und der das Elektronikbauteil gegen die mechanischen Beschädigungen schützt, die insbesondere aufgrund einer zu heftigen Handhabung der Karte entstehen, in welcher das Bauteil untergebracht ist.
  • Dieses Problem der mechanischen Festigkeit des Siliziumsubstrats tritt gleichfalls in anderen Bereichen als jenem der Speicherkarten auf, insbesondere wenn das Elektronikbauteil in einer Umgebung benutzt wird, die Schocks und Vibrationen ausgesetzt ist, wie beispielweise im Bereich der Fahrzeuge, der Luftfahrzeuge etc.
  • Überdies kann das Elektronikbauteil dazu neigen, sich infolge der in den elektronischen Schaltungen umgesetzten Leistung zu erhitzen, so daß die Wärme in den Sockel oder das Siliziumsubstrat abgeleitet werden muß. Das Silizium ist jedoch ein Material, dessen Wärmeleitfähigkeit nicht sehr hoch ist und folglich kein sehr wirkungsvoller Wärmeabstrahler ist.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es auch, einen Elektronikbauteilträger zu schaffen, der auf wirkungsvolle Weise die Wärme ableiten kann, die durch das Elektronikbauteil erzeugt worden ist.
  • Die Erfindung betrifft einen Elektronikbauteilträger für eine Speicherkarte, die einen Hohlraum für die Aufnahme des Bauteils enthält, wobei der Träger einen ersten Sockel aus Silizium einer Dicke zwischen 50 und 100 Mikron aufweist, wovon eine Seite als Basis zur Herstellung der verschiedenen Elemente des eigentlichen Elektronikbauteils, und einen zweiten Sockel einer Dicke zwischen 100 und 300 Mikron aus einem weniger brüchigen Material als Silizium aufweist, wobei dieser Sockel eine größere Dicke als der erste Sockel und einen gleichen Querschnitt wie der erste Sockel aufweist, und an der anderen Seite des ersten Sockels sowie auf dem ersten Film befestigt ist, der als Verschlußelement für den Hohlraum dient.
  • Die Erfindung betrifft gleichfalls eine Speicherkarte, die mit einem Hohlraum versehen ist, der ein Elektronikbauteil enthält, das von einem solchen erfindungsgemäßen Träger getragen wird.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich beim Lesen der folgenden Beschreibung einer besonderen Ausführungsform, wobei diese Beschreibung mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung gemacht worden ist, in welcher:
  • - die Fig. 1 eine Schrägperspektive eines Films eines Elektronikbauteilträgers und seiner elektrischen Verbindungen gemäß dem Stand der Technik ist; und
  • - die Fig. 2 eine Ansicht eines Teilschnitts einer Identifizierungskarte ist, die einen Hohlraum enthält, in welchem der erfindungsgemäße Elektronikbauteil untergebracht ist.
  • Die Fig. 1 entspricht dem Stand der Technik und wurde bereits im einleitenden Teil beschrieben. Der schematische Schnitt aus Fig. 2 zeigt ein Elektronikbauteil 29, das einen Siliziumsockel besitzt, von dem aus die verschiedenen Schichten 28 ausgebildet sind, um die verschiedenen Schaltungsbauteile zu erhalten.
  • Gemäß dem Stand der Technik beträgt die Dicke des Sockels 24 ungefähr 300 Mikron, und dieser Sockel ist auf einer Trägerfolie 21 durch eine Klebstoffschicht befestigt. Die Seite des Films 21, die von jener des Elektronikbauteils abgewandt ist, trägt eine Metallschicht 20, die in Kontaktzonen unterteilt sind, wie jene, die mit den Bezugszeichen 3 und 4 aus Fig. 1 versehen sind. Diese Struktur gemäß dem Stand der Technik ist zerbrechlich, da der Siliziumsockel bis auf die Klebstoffschicht in direktem Kontakt mit dem dünnen Film 21 steht; er kann dort zu Brüchen des Sockels führen und folglich zu einer vollständigen Beschädigung des Elektronikbauteils. Eine naheliegende Lösung dieses Problems besteht darin, die Dicke des Sockels zu erhöhen, man ist jedoch auf diesem Weg eingeschränkt, da das Bauteil und seine Schutzkapsel 25 zusammen eine Dicke von ungefähr 600 Mikron nicht überschreiten können, was die Tiefe des Hohlraum der Trägerkarte ist.
  • Auch bei der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, die Dicke des Sockels oder des Siliziumsubstrats 23 wesentlich zu verringern, und diese entnommene Dicke durch einen zweiten Sockel aus einem Material zu ersetzen, das eine bessere thermische und mechanische Festigkeit als das Silizium besitzt. Genauer gesagt, wird die Dicke des Siliziums auf 50 Mikron gebracht, und der Rest des Sockels (200 bis 250 Mikron) besteht aus metallischen Materialien wie das Kupfer, das Titan, das Kobalt, das Vanadium, das Beryllium, das Silber usw. Es können gleichfalls nichtmetallische Materialien benutzt werden, wie Keramik oder ferner mit Glasfasern oder metallischen Materialien verstärkter Kunststoff.
  • Um diesen neuen Sockel herzustellen, wird von einem Sockel oder einem Siliziumsubstrat ausgegangen, das eine Dicke von 50 Mikron besitzt, auf der mittels eines allseits bekannten Verfahrens (z. B. durch Ablagerung unter Vakuum) das die Struktur hartmachende Material abgelagert wird. Dieses hartmachende Material ist vorzugsweise gleichfalls ein guter Wärmeableiter.
  • Es ist mit diesem neuen Sockel so, daß alle Arbeitsschritte der Diffusion und der Ablagerung auf der dünner gewordenen Siliziumschicht 23 durchgeführt werden, um das Elektronikbauteil zu erhalten.
  • Das Elektronikbauteil wird dann mit seiner Basis 24 auf dem Film 21 durch eine Klebstoffschicht 22 befestigt. Jeder Ausgangsanschluß des Bauteils nahe beim Silizium wird dann mittels eines Leltungsdrahtes 26 und einer Lötstelle 27 an eine Kontaktzone der Metallschicht 20 durch ein Loch 28 des Films 21 hindurch angeschlossen. Der folgende Arbeitsschritt besteht darin, das Elektronikbauteil und die Leitungsdrähte in ein Harz 25 so einzukapseln, daß die Einheit geschützt ist. Nach diesem Arbeitsschritt wird das Ganze (eingekapseltes Bauteil-Film Träger-Metallschicht) im Hohlraum (30) der dafür vorgesehenen Karte angebracht, wobei dieser Hohlraum durch einen Boden 31 verschlossen ist, der einstückig mit der Karte ausgebildet ist. Dieser zweite Sockel 24 aus einem harten Material ermöglicht es, den ersten Sockel 23 aus Silizium zu schützen, ohne die Dicke der Struktur zu erhöhen. Außerdem ermöglicht er die Ableitung der Wärme, die vom Elektronikbauteil erzeugt worden ist.
  • Die Erfindung wurde unter der Voraussetzung beschrieben, daß das Elektronikbauteil auf einem Trägerfilm befestigt ist, sie ist jedoch auch in dem Fall anwendbar, in dem kein Trägerfilm benutzt wird.

Claims (7)

1. Elektronikbauteilträger für eine Speicherkarte, mit einem Hohlraum zur Aufnahme des Bauteils, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger einen ersten Sockel aus Silizium (23) einer Dicke zwischen 50 und 100 Mikron aufweist, wovon eine Seite als Basis zur Herstellung der verschiedenen Elemente des eigentlichen Elektronikbauteils dient, und einen zweiten Sockel (24) einer Dicke zwischen 100 und 300 Mikron aus einem weniger brüchigen Material als Silizium aufweist, wobei dieser zweite Sockel eine größere Dicke als der erste Sockel und den gleichen Querschnitt wie der erste Sockel aufweist und an der anderen Seite des ersten Sockels (23) sowie an einem Film (21) befestigt ist, der als Verschlußelement für den Hohlraum dient.
2. Elektronikbauteilträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des zweiten Sockels Titan ist.
3. Elektronikbauteilträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des zweiten Sockels Kobalt ist.
4. Elektronikbauteilträger für eine Identifikationskarte, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des zweiten Sockels Vanadium ist.
5. Elektronikbauteilträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des zweiten Sockels eine Keramik ist.
6. Elektronikbauteilträger nach AnsPruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des zweiten Sockels ein mit Glasfasern befrachtetes Plastikmaterial ist.
7. Speicherkarte, die mit einem Hohlraum versehen ist, der ein Elektronikbauteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektronikbauteil auf einem Träger nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6 ruht.
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