EP2769602A1 - Kontaktierung einer antenne - Google Patents

Kontaktierung einer antenne

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Publication number
EP2769602A1
EP2769602A1 EP12775144.4A EP12775144A EP2769602A1 EP 2769602 A1 EP2769602 A1 EP 2769602A1 EP 12775144 A EP12775144 A EP 12775144A EP 2769602 A1 EP2769602 A1 EP 2769602A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
substrate
antenna
contact
electronic component
foil
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12775144.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Baldischweiler
Carsten Bohn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Mobile Security GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
Publication of EP2769602A1 publication Critical patent/EP2769602A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494—Heating methods for reflowing of solder
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
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    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
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    • H05K3/328—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by welding

Definitions

  • the present invention relates to an electronic component group comprising a card-shaped substrate with an antenna arranged thereon and an electronic component, wherein a cohesive metallic connection is formed between a connection surface of the antenna and a contact surface of the electronic component, and a method for producing such a cohesive metallic connection ,
  • the present invention relates to a correspondingly adapted card-shaped substrate and a correspondingly adapted electronic component.
  • the object of the present invention is therefore to ensure a reliable electrical contact when contacting an antenna by simple means.
  • This object is achieved by an electronic component group, a production method for such an electronic component group, a card-shaped substrate with an antenna arranged thereon, a suitably designed electronic module and a method for connecting the electrical connection surface of an antenna arranged on a card-shaped substrate to an electrical contact surface of an antenna
  • Electronic components solved via a cohesive metallic connection according to the features of the independent claims.
  • advantageous embodiments and developments of the invention are given.
  • At least one multilayer contact foil is arranged adjacent to the connection surface of the antenna for producing the material-locking metallic connection between the electrical connection surface of an antenna arranged on a card-shaped substrate and an electrical contact surface of an electronic component, eg a microchip or other semiconductor component.
  • This film is then ignited to form the cohesive metallic compound.
  • This multilayer contact foil is a layer of mutually adjacent layers of mutually exothermically reacting materials of less than one micrometer thickness. put contact foil.
  • the layers are particularly preferably less than 500 nm or ⁇ 200 nm or ⁇ 100 nm or ⁇ 50 nm or even ⁇ 30 nm thick.
  • Such contact sheets are available from Clinton, New York, US based Indium Corporation under the name "Nanofoil®”.
  • the contact sheets are ignited by local heating to, for example, more than 250 ° C, whereby the materials of the adjacent layers begin to exothermically react with each other.
  • the contact foil heats to a very high temperature (e.g.
  • the material-coherent metallic connection accordingly comprises at least one such ignited multi-layer contact foil adjoining the connection surface of the antenna.
  • the antenna is disposed on a first side of the substrate, and from a second side opposite the first side, a recess extending up to the antenna is created through the substrate.
  • the multi-layer contact foil is then arranged within this recess and the cohesive metallic compound is formed in the recess as a via through the substrate.
  • the multilayer contact foil adjoin the connection surface of the antenna. Otherwise, no reliable contact is made with this pad.
  • the multilayer contact film does not have to be adjacent to the contact surface of the electronic component. Rather, a reliable electrically conductive connection can be generated between the multilayer contact film and the contact surface of the electronic component using conventional methods.
  • the cohesive metallic connection according to a preferred embodiment between the multi-layer contact foil and the contact surface of the electronic component comprises a further metallic material, preferably silver conductive paste.
  • the further metallic material may be provided on the first Side opposite side of the substrate so applied, in particular imprinted, that it fills the recess.
  • the multilayer contact foil can of course also adjoin the contact surface of the electronic component. In this case, the entire cohesive metallic connection between the connection surface of the antenna and the contact surface of the electronic component is formed by the multilayer contact foil. This can be useful, in particular, if the electronic component and the antenna are arranged on the same side of the substrate. In principle, however, a via can also be created only by means of the multilayer contact foil, for example in the case of a correspondingly thin substrate.
  • the multilayer contact foil must be ignited to form the integral metallic compound, i. it must be heated sufficiently fast to a sufficiently high ignition temperature (e.g., 250 ° C). This can be achieved by light radiation, e.g. by means of a laser. Likewise, in principle, ignition by means of a hot firing pin is possible. However, in many embodiments, the multilayer contact film is not accessible from the outside in such a way that it could be ignited by means of a laser or a firing pin.
  • the ignition takes place in such cases, for example by introduction into an electromagnetic field.
  • the multilayer contact foil exposed to the electromagnetic waves and possibly adjacent electrically conductive materials such as an antenna (or antennas) act and heat up due to induced electrical currents.
  • the multi-layer contact film is formed coil-shaped, wherein the resonance frequency can be determined by suitable measures.
  • the coil-shaped multi-layer contact foil can be such be configured such that one or more areas in relation to the conductor cross-section of the remaining coil areas have a significantly reduced conductor cross-section.
  • the significantly reduced interconnect cross section is less than 50% of the interconnect cross section of the remaining coil regions, more preferably less than 10%.
  • a current threshold is exceeded, the heat development in the regions with a significantly reduced conductor cross-section is so high that the multilayer contact foil ignites in these regions.
  • the arrangement of the region or areas with reduced conductor cross-section may vary depending on the embodiment.
  • the arrangement leads in the manner of a fuse to the fact that in the aforementioned areas, the multilayer contact film forms a cohesive metallic connection to the pad of the arranged on the substrate antenna.
  • the electromagnetic field is preferably evaluated with regard to the electrical conductivity of the metallically cohesive connection produced by the multilayer contact foil. Because the ignition of the multilayer contact foil and the resulting formation of the cohesive metallic connection change the resistance of the multilayer contact foil, the contact resistance to the connection surface of the antenna arranged on the substrate and the contact resistance to the further metallic material or the contact surface of the electronic component. These changes in resistance may cause a detectable change in the modulation of the applied electromagnetic field. Based on this modulation, accordingly, the quality of the metallurgically bonded connection can be evaluated.
  • the ignition of the multilayer contact foil can not only be achieved by generating electrical currents in the multilayer contact foil by means of Magnetic radiation but also by differently generated electrical currents.
  • the electric current is preferably applied by means of a first sliding contact on the first side of the substrate on which the antenna is located and a second sliding contact on the first side opposite the second side of the substrate.
  • the electric current conducted by the multilayer contact foil can be controlled by the
  • Multilayer contact film produced cohesive metallic compound are evaluated, namely simultaneously with or following the welding and / or soldering.
  • the ignition of the multilayer contact film causes a change in the resistance of the multi-layer contact foil and the transition states to the contact surface of the antenna and to the further metallic material or the contact surface of the electronic component. Accordingly, on the basis of the electrical conductivity of the material-conclusive metallic compound their quality can be evaluated.
  • the multilayer contact film can first be arranged on a connection surface of the antenna prior to production of the cohesive metallic connection or - if the entire cohesive metallic connection to be produced is to be provided by the multilayer contact foil - on the contact surface of the electronic component.
  • the present invention also relates to corresponding semi-finished products.
  • the present invention therefore relates to a substrate having an antenna arranged thereon with at least one connection surface on which the multilayer contact foil is arranged. It is according to a preferredteriesf orm the antenna disposed on one side of the substrate and the multi-layer contact foil in a recess of the substrate as part of a through hole to be produced through the substrate.
  • the present invention relates to an electronic component with at least one contact surface for contacting an antenna, on which at least one multilayer contact foil is arranged.
  • FIG. 5 shows a card-shaped substrate with an antenna arranged thereon and a microchip connected to the antenna according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a card-shaped substrate with an antenna arranged thereon and a microchip connected to the antenna according to a second embodiment
  • Figure 3 the card-shaped substrate with arranged thereon antenna
  • FIG. 4 shows the microchip from FIG. 2 with multilayer contact films arranged on the contact surfaces.
  • the 1 shows an electronic component group 1 comprising a card-shaped substrate 2 with an antenna 3 printed on the underside of the substrate 2 and a microchip 4 arranged on the upper side of the substrate 2.
  • the card-shaped substrate 2 may be, for example, a chip card substrate, a film or a chip card substrate film, for example a Card inlay, act.
  • the antenna 3 is shown schematically with only a single turn, but usually such printed antennas 3 have several turns.
  • the substrate 2 is shown cut at the front edge in the perspective view to show the through-connection of the antenna 3 through the substrate 2.
  • the electronic component group 1 comprises other components, not shown.
  • the electronic component group 1 may in particular be an RFID system, such as e.g. an RFID-ID card (Radio Frequency Identification card), an RFID SD card (Secure Digital card with RFID module), an RFID SD card (micro Secure Digital card with RFID card) Module), an RFID USB stick (USB stick with RFID module), an RFID key fobs (key fob with RFID module), an RFID security token (device for identifying and authenticating users with a RFID module), another device with an RFID module or even another device with an antenna or a component of one of the above-mentioned devices.
  • RFID-ID card Radio Frequency Identification card
  • an RFID SD card Secure Digital card with RFID module
  • RFID SD card micro Secure Digital card with RFID card
  • USB stick USB stick with RFID module
  • RFID key fobs key fob with RFID module
  • RFID security token device for identifying and authenticating users with a RFID module
  • recesses 7 are provided in the substrate 1, which extend from the upper side of the substrate 1 to the antenna 3 printed on the underside of the substrate 2.
  • the corresponding freed from the substrate material surfaces 8 of the antenna 3 serve as pads 8 of the antenna 3.
  • a wound antenna can be used, the winding wire is connected, for example, to corresponding arranged on the underside of the substrate 2 pads.
  • an antenna 3 generated by an etching process on the underside of the substrate 2 can also be used.
  • the antenna can by any further, from the State of the art known to those skilled in the process are produced, for example by laser.
  • the recesses 7 are arranged in the region of the section through the substrate 2, and it is therefore not apparent that the recesses 7 do not adjoin an outer edge of the substrate 2.
  • the recesses 7 may e.g. be generated by a laser, by milling or by etching. It may happen that residues of the substrate material or even residues of a substance used in the production of the recesses 7, such as. an etchant, remain on the pads 8. In addition, the pads 8 oxidize in contact with air.
  • a multi-layer contact foil 10 is arranged adjacent to the connection surfaces 8 and ignited in a later method step.
  • Arranging takes place by means of a placement machine, wherein a plurality of multilayer contact films 10 can be provided on rolls.
  • multilayer contact films 10 comprise several less than one micron thick contiguous layers of exothermally reactive materials and are known by the name of "nanofoil". They can be used to create soldered or welded joints and are characterized by the fact that in them a strong exothermic reaction can be triggered. This is also referred to as igniting the multi-layer contact film 10.
  • the multi-layer contact film 10 is heated suddenly to a relatively high temperature (eg 1500 ° C), which is sufficient to weld metal surfaces together or - in the presence of a solder - to solder. Accordingly, the multilayer contact film 10 may have a solder layer on one or both sides in addition to the exothermically reacting layers.
  • the ignition of the film can, for example, by rapid heating (at least one point) over a minimum temperature of eg 200 ° C or 250 ° C take place.
  • Known multilayer contact films 10 consist of alternating thin layers of metals or semimetals, eg alternating layers of aluminum and nickel, of aluminum and titanium or of titanium and amorphous silicon. Typical layer thicknesses are, for example, 50 nm per layer pair, and the total thickness of such a multilayer contact film can be, for example, 60 to 150 micrometers.
  • the nickel and aluminum layers form a nickel-aluminum compound after ignition.
  • connection surfaces 8 Due to the high temperatures achieved for a short time, a reliable electrical contact with the connection surfaces 8 is created due to the welding, even if they are oxidized or contaminated to a certain extent.
  • the multilayer contact films 10 in the present exemplary embodiment do not adjoin corresponding contact surfaces 5 of the microchip 4. Rather, in addition to the top of the substrate 2 made of conductive silver conductor tracks 6 are applied, in particular imprinted. These interconnects 6 extend as far as the recesses 7, so that when the silver conductive paste is applied to the upper side of the substrate, the recesses 7 above the multilayer contact films 10 have been filled with the silver conductive paste.
  • the microchip 4 is applied, for example, soldered, that between the contact surfaces 5 of the chip 4 and the interconnects 6, a metallurgical cohesive connection is formed.
  • the two multi-layer contact films 10 were ignited in the recesses 7.
  • the multilayer contact films 10 form a reliable electrical contact both to the respective connection surface 8 and to the respective conductor track 6.
  • the ignition took place in the present case, by means of ignition contacts 20 and a power source 21, an electrical direct or alternating current through the multilayer contact film 10 is passed.
  • the ignition contacts 20 may in particular also be sliding contacts, and the current source 21 may be, for example, a battery.
  • multilayer contact films 10 typically have only a very low volume resistivity of e.g. 0.2 ohms, even at such low voltages, large currents flow and the generated heat triggers the ignition of the multilayer contact foil 10 after a very short time (for example, less than one millisecond).
  • the multi-layer contact foil 10 On the basis of the current flow through the ignition contacts 20 through the multi-layer contact foil 10 can also be controlled whether the multi-layer contact foil 10 was ignited. In this case, e.g. already be evaluated during the ignition of the current flow.
  • Soldering the multilayer contact foil 10 to the pad 8 normally causes a well detectable change in this current flow.
  • E- benso may possibly even after the ignition on the basis of a current flow through the ignition contacts 20 through the multi-layer contact film 10 therethrough f estun whether the multilayer contact film 10 was ignited and the pads 8 were soldered or welded to the multilayer contact film 10.
  • the ignition and welding or soldering of the multilayer contact film 10 with the pads 8 usually causes a permanent measurable on the basis of the current flow resistance change.
  • the multilayer contact film 10 can also be ignited by the action of an electromagnetic field.
  • an electromagnetic field By targeted irradiation with electromagnetic radiation electric currents are induced in the Mehr fürjorfo- lie 10 and possibly in adjoining metallic components that heat the multi-layer contact film 10 and ignite.
  • a modulation of the acting electromagnetic field with respect to the electrical conductivity of the generated by the multi-layer contact foil 10 metallurgically cohesive connection can be evaluated to verify in this way, in turn, the success of the welding or soldering.
  • Another alternative is to irradiate the multilayer contact film using electromagnetic waves, such as e.g. a laser, microwaves UV radiation, etc.
  • electromagnetic waves such as e.g. a laser, microwaves UV radiation, etc.
  • the introduced radiation leads to ignition and subsequent welding or soldering.
  • the ignition could also be effected by means of a hot firing needle or by a force, e.g. by impact on the area of the substrate 2 in which the multilayer contact film 10 is arranged.
  • FIG. 2 shows a modification of the electronic component group 1.
  • the antenna 3 and the microchip 4 connected to the antenna 3 are arranged on the same side of the substrate 2. plated through ments are not planned.
  • the contact surfaces 5 of the microchip 4 are connected via ignited multilayer contact films 10 directly to the pads 8 of the antenna 3.
  • the cohesive metallic compounds are accordingly formed only by the multilayer contact films 10.
  • the ignition can be carried out in analogy to the embodiment shown in Figure 1 by passing an electric current through the respective multi-layer contact foil 10 by means of two ignition contacts.
  • the two ignition contacts can, for example, contact a region of the connection surface 8 of the antenna 3 not covered by the contact film 10 and a foot 9 of the chip 4 electrically connected to the contact surface 5 of the chip 4.
  • the multilayer contact foil 10 which is more easily accessible in the exemplary embodiment of FIG. 2, can also be ignited by the action of heat, for example by means of a hot ignition needle, by means of a laser or by the action of force.
  • the substrate 2 together with the antenna 3 and the microchip 4 are initially provided. Subsequently, if necessary, a recess 7 is created for a via.
  • the multilayer contact film 10 is adjacent arranged on the pad 8 of the antenna 3.
  • conductor tracks 6 are applied.
  • the chip 4 is arranged on the substrate 2 and then the multilayer contact foil 10 is ignited. det. After or during the ignition process, the quality of the coherent metallic connection can be checked.
  • the chip 4 may also be connected to the conductor tracks only after the multi-layer contact foil 10 has been fired.
  • the present invention also relates to corresponding semi-finished products, i. in particular the substrate 2 shown in FIG. 3 and belonging to the embodiment in FIG. 1 with antenna 3 arranged thereon and recesses 7 over the connection surfaces 8, wherein a multilayer contact film 10 is already arranged in each of the recesses 7.
  • the present invention also relates to the microchip 4 shown in Figure 4, belonging to the embodiment in Figure 2 with contact surfaces 5 for contacting an antenna, on each of which a multi-layer contact film 10 is arranged.

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Abstract

Zum Erzeugen einer stoff schlüssigen metallischen Verbindung zwischen einer Anschlussfläche (8) einer auf einem kartenförmigen Substrat (2) angeordneten Antenne (3) und einer Kontaktfläche (5) eines Elektronikbausteins (4) wird eine Mehrschichtkontaktfolie (10) angrenzend an die Anschlussfläche (8) der Antenne (3) angeordnet. Bei der Mehrschichtkontaktfolie (10) handelt es sich um eine Kontaktfolie, die zumindest aus mehreren weniger als einen Mikrometer dicken aneinander angrenzenden Schichten aus miteinander exotherm reagierenden Materialien hergestellt ist, insbesondere um eine so genannte "Nanofolie". Nach dem Anordnen der Mehrschichtkontaktfolie (10) wird durch "Zünden" der Mehrschichtkontaktfolie die exotherme Reaktion in der Mehrschichtkontaktfolie (10) ausgelöst und so die stoffschlüssige metallische Verbindung erzeugt.

Description

K o n t a k t i e r u n g e i n e r A n t e n n e
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektronikbauteilgruppe umfassend ein kartenf örmiges Substrat mit einer darauf angeordneten Antenne und ei- nen Elektronikbaustein, wobei zwischen einer Anschlussfläche der Antenne und einer Kontaktfläche des Elektronikbausteins eine stoffschlüssige metallische Verbindung ausgebildet ist, sowie ein Verfahren zum Erzeugen einer solchen stoffschlüssigen metallischen Verbindung. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechend angepasstes kartenförmiges Sub- strat und einen entsprechend angepassten Elektronikbaustein.
Es ist bekannt, Anschlussflächen einer auf einem Chipkartensubstrat angeordneten Antenne, z.B. einer auf das Substrat aufgedruckten Antenne, mit Kontaktflächen eines entsprechenden Elektronikbausteins durch Löten oder mittels Silberleitpaste elektrisch leitend zu verbinden. Allerdings kann dabei nur schwer sichergestellt werden, dass die Anschlussfläche der Antenne nicht vor dem Kontaktieren oxidiert. Dies führt dazu, dass möglicherweise kein mit Sicherheit dauerhaft stabiler elektrischer Kontakt entsteht. Außerdem können derartige Kontaktflächen über Durchkontaktierungen angeschlossen werden, die durch Aussparungen des Chipkartensubstrats hindurch verlaufen. Hierzu wird nach dem Aufdrucken der Antenne von der gegenüberliegenden Seite des Substrats aus eine bis zu der Antenne durch das Substrat hindurch verlaufende Aussparung erzeugt. Um die Antenne durch diese Aussparung hindurch zu kontaktieren, werden anschließend auf der der Antenne gegenüberliegenden Seite Leiterbahnen aus Silberleitpaste derart aufgedruckt, dass die Aussparung mit der Silberleitpaste aufgefüllt wird. Allerdings verbleiben häufig Reste des Substratmaterials oder auch anderer zum Erzeugen der Aussparung verwendeter Stoffe auf den durch die Aussparung freigelegten Anschlussflächen der Antenne. Dies kann ebenfalls dazu führen, dass kein zuverlässiger elektrischer Kontakt entsteht. Diese Nachteile werden auch beim Ausbilden einer Lötverbindung nicht vollständig beseitigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei dem Kontaktieren einer Antenne mit einfachen Mitteln einen zuverlässigen elektrischen Kontakt sicherzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Elektronikbauteilgruppe, ein Herstellungsverfahren für eine derartige Elektronikbauteilgruppe, ein kartenförmiges Substrat mit darauf angeordneter Antenne, einen geeignet ausgebildeten E- lektronikbaustein sowie ein Verfahren zum Verbinden der elektrischen Anschlussfläche einer auf einem kartenförmigen Substrat angeordneten Anten- ne mit einer elektrischen Kontaktfläche eines Elektronikbausteins über eine stoffschlüssige metallische Verbindung gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zum Erzeugen der stoffschlüssigen metallischen Verbindung zwischen der elektrischen Anschlussfläche einer auf einem kartenförmigen Substrat angeordneten Antenne und einer elektrischen Kontaktfläche eines Elektronikbausteins, z.B. eines Mikrochips oder sonstigen Halbleiterbauelements, zumindest eine Mehrschichtkontaktfolie angrenzend an die Anschlussfläche der Antenne angeordnet. Diese Folie wird anschließend zum Ausbilden der stoffschlüssigen metallischen Verbindung gezündet. Bei dieser Mehrschichtkontaktfolie handelt es sich um eine aus mehreren weniger als einen Mikrometer dicken aneinander angrenzenden Schichten aus miteinander exotherm reagierenden Materialien herge- stellte Kontaktfolie. Besonders bevorzugt sind die Schichten weniger als 500 ran oder < 200 nm oder < 100 nm oder < 50 nm oder sogar < 30 nm dick. Derartige Kontaktfolien sind von der in Clinton, New York, USA ansässigen Firma "Indium Corporation" unter der Bezeichnung "Nanofoil®" erhältlich.
Die Kontaktfolien werden durch lokales Erhitzen auf beispielsweise mehr als 250 °C gezündet, wodurch die Materialien der aneinandergrenzenden Schichten beginnen, exotherm miteinander zu reagieren. Dadurch erhitzt sich die Kontaktfolie für kurze Zeit auf eine sehr hohe Temperatur (z.B.
1500°C), die genügt, die Anschlussfläche der Antenne mit der Mehrschichtkontaktfolie zu verschweißen und/ oder - in Gegenwart eines Lots - zu verlöten. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kommen folglich verzinnte Mehrschichtkontaktfolien zum Einsatz. Die stoff schlüssige metallische Verbindung umfasst dementsprechend zumindest eine derartige an die Anschlussfläche der Antenne angrenzende gezündete Mehrschichtkontaktfolie.
Es hat sich herausgestellt, dass eine mittels einer solchen Mehrschichtkon- taktfolie hergestellte stoffschlüssige metallische Verbindung zu der Anschlussfläche der Antenne einen sicheren elektrischen Kontakt gewährleistet, auch wenn die Anschlussfläche oxidiert ist.
Zudem hat sich herausgestellt, dass mittels der Mehrschichtkontaktfolie ein sicherer elektrischer Kontakt mit der Anschlussfläche der Antenne auch hergestellt werden kann, wenn die Anschlussfläche mit Resten des Substratmaterials oder sonstigen beim Erzeugen einer Aussparung über der Anschlussfläche verwendeten Stoffen verschmutzt ist und/ oder ggf. oxidiert ist. Dementsprechend ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Antenne auf einer ersten Seite des Substrats angeordnet, und von einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite aus wird eine bis zu der Antenne verlaufende Aussparung durch das Substrat hindurch erzeugt. Die Mehr- schichtkontaktfolie wird anschließend innerhalb dieser Aussparung angeordnet und die stoffschlüssige metallische Verbindung in der Aussparung als Durchkontaktierung durch das Substrat hindurch ausgebildet.
Wie bereits zuvor erwähnt, ist es bedeutend für die Erfindung, dass die Mehrschichtkontaktfolie an die Anschlussfläche der Antenne angrenzt. Andernfalls wird kein zuverlässiger Kontakt zu dieser Anschlussfläche hergestellt. Die Mehrschichtkontaktfolie muss jedoch nicht an die Kontaktfläche des Elektronikbausteins angrenzen. Vielmehr kann zwischen der Mehrschichtkontaktfolie und der Kontaktfläche des Elektronikbausteins auch mit herkömmlichen Methoden eine zuverlässige elektrisch leitfähige Verbindung erzeugt werden. Dementsprechend umfasst die stoffschlüssige metallische Verbindung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zwischen der Mehrschichtkontaktfolie und der Kontaktfläche des Elektronikbausteins ein weiteres metallisches Material, vorzugsweise Silberleitpaste.
Insbesondere kann bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform, bei der die Antenne auf einer ersten Seite des Substrats angeordnet ist und eine zur Durchkontaktierung dienende Aussparung in dem Substrat vorgesehen ist, nach Anordnen der Mehrschichtkontaktfolie in der Ausspa- rung das weitere metallische Material auf die der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite des Substrats derart aufgebracht, insbesondere aufgedruckt, werden, dass es die Aussparung auffüllt. Dennoch kann die Mehrschichtkontaktfolie entsprechend einer alternativen Ausführungsform natürlich auch an die Kontaktfläche des Elektronikbausteins angrenzen. In diesem Fall wird die gesamte stoffschlüssige metallische Verbindung zwischen der Anschlussfläche der Antenne und der Kontaktflä- che des Elektronikbausteins durch die Mehrschichtkontaktfolie gebildet. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn der Elektronikbaustein und die Antenne auf derselben Seite des Substrats angeordnet sind. Grundsätzlich kann aber auch eine Durchkontaktierung nur mittels der Mehrschichtkontaktfolie geschaffen werden, beispielsweise bei einem entsprechend dünnen Substrat.
Wie zuvor erläutert, muss die Mehrschichtkontaktfolie zum Ausbilden der stoffschlüssigen metallischen Verbindung gezündet werden, d.h. sie muss hinreichend schnell auf eine hinreichend hohe Zündtemperatur (z.B. 250 °C) erhitzt werden. Dies kann durch Lichtstrahlung, z.B. mittels eines Lasers, erfolgen. Ebenso ist grundsätzlich ein Zünden mittels einer heißen Zündnadel möglich. Allerdings ist die Mehrschichtkontaktfolie bei vielen Ausführungsformen nicht derart von außen zugänglich, dass sie mittels eines Lasers oder einer Zündnadel gezündet werden könnte.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt in solchen Fällen das Zünden beispielsweise durch Einbringen in ein elektromagnetisches Feld. Dabei wirken die den elektromagnetischen Wellen ausgesetzte Mehrschichtkontaktfolie sowie ggf. angrenzende elektrisch leitfähige Materialien wie ei- ne Antenne (bzw. Antennen) und erhitzen sich durch induzierte elektrische Ströme.
Vorzugsweise ist die Mehrschichtkontaktfolie spulenförmig ausgebildet, wobei die Resonanzfrequenz durch geeignete Massnahmen festgelegt werden kann. Die spulenförmige Mehrschichtkontaktfolie kann dabei derart ausgestaltet sein, dass ein oder mehrere Bereiche in Bezug auf den Leiterbahnquerschnitt der übrigen Spulenbereiche einen deutlich verringerten Leiterbahnquerschnitt aufweisen. Vorzugsweise beträgt der deutlich verringerte Leiterbahnquerschnitt weniger als 50 % des Leiterbahnquerschnitts der übri- gen Spulenbereiche, besonders bevorzugt weniger als 10 %. Bei Überschreiten eines Stromstärkeschwellwertes ist die Wärmeentwicklung in den Bereichen mit deutlich verringertem Leiterbahnquerschnitt derart hoch, dass die Mehrschichtkontaktfolie in diesen Bereichen zündet. Die Anordnung des oder der Bereiche mit verringertem Leiterbahnquerschnitt kann dabei je nach Ausführungsform variieren. Die Anordnung führt nach Art einer Schmelzsicherung dazu, dass in den vorgenannten Bereichen die Mehrschichtkontaktfolie eine stoffschlüssige metallische Verbindung zu der Anschlussfläche der auf dem Substrat angeordneten Antenne bildet. Vorzugsweise wird das elektromagnetische Feld hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit der durch die Mehrschichtkontaktfolie erzeugten metallisch stoffschlüssigen Verbindung ausgewertet. Denn durch das Zünden der Mehrschichtkontaktfolie und das dadurch bewirkte Ausbilden der stoffschlüssigen metallischen Verbindung ändern sich der Widerstand der Mehr- schichtkontaktfolie, der Übergangswiderstand zu der Anschlussfläche der auf dem Substrat angeordneten Antenne und der Übergangswiderstand zu dem weiteren metallischen Material bzw. der Kontaktfläche des Elektronikbausteins. Diese Widerstandsänderungen können eine detektierbare Änderung der Modulation des einwirkenden elektromagnetischen Feldes bewir- ken. Basierend auf dieser Modulation kann dementsprechend die Qualität der metallisch stoffschlüssigen Verbindung bewertet werden.
Das Zünden der Mehrschichtkontaktfolie kann jedoch nicht nur durch Erzeugen elektrischer Ströme in der Mehrschichtkontaktfolie mittels elektro- magnetischer Strahlung sondern auch durch andersartig erzeugte elektrische Ströme erfolgen. Bei Ausführungsformen, bei denen die Mehrschichtkontaktfolie in einer zur Durchkontaktierung dienenden Aussparung in dem Substrat angeordnet ist, wird der elektrische Strom bevorzugt mittels eines ers- ten Schleifkontakts auf der ersten Seite des Substrats auf der sich auch die Antenne befindet und eines zweiten Schleifkontakts auf der der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Substrats angelegt.
Auch in diesem Falle kann der durch die Mehrschichtkontaktfolie geleitete elektrische Strom hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit der durch die
Mehrschichtkontaktfolie erzeugten stoffschlüssigen metallischen Verbindung ausgewertet werden, nämlich gleichzeitig mit oder im Anschluss an den Schweiß- und/ oder Lötvorgang. Wie zuvor dargelegt, bewirkt das Zünden der Mehrschichtkontaktfolie eine Änderung des Widerstands der Mehr- schichtkontaktfolie sowie der Über gangswider stände zu der Anschlussfläche der Antenne und zu dem weiteren metallischen Material bzw. der Kontaktfläche des Elektronikbausteins. Dementsprechend kann an Hand der elektrischen Leitfähigkeit der stoff schlüssigen metallischen Verbindung deren Qualität bewertet werden.
Die Mehrschichtkontaktfolie kann vor Erzeugung der stoffschlüssigen metallischen Verbindung zunächst auf einer Anschlussfläche der Antenne angeordnet werden oder auch - falls die gesamte zu erzeugende stoffschlüssige metallische Verbindung durch die Mehrschichtkontaktfolie bereitgestellt werden soll - auf der Kontaktfläche des Elektronikbausteins. Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung auch entsprechende Halbzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung daher ein Substrat mit darauf angeordneter Antenne mit zumindest einer Anschlussfläche, auf der die Mehrschichtkontaktfolie angeordnet ist. Dabei ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsf orm die Antenne auf einer Seite des Substrats angeordnet und die Mehrschichtkontaktfolie in einer Aussparung des Substrats als Teil einer durch das Substrat hindurch zu erzeugenden Durchkontaktierung. Ebenfalls betrifft die vorliegende Erfindung einen Elektronikbaustein mit zumindest einer Kontaktfläche zum Kontaktieren einer Antenne, auf der zumindest eine Mehrschichtkontaktfolie angeordnet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sowie weiteren Ausführungsalternativen im Zusammenhang mit den Zeichnungen, die schematisch zeigen:
Figur V. ein kartenförmiges Substrat mit darauf angeordneter Antenne und einen mit der Antenne verbundenen Mikrochip gemäß einer ersten Ausführungsform,
Figur 2: ein kartenförmiges Substrat mit darauf angeordneter Antenne und einen mit der Antenne verbundenen Mikrochip gemäß einer zweiten Ausführungsform,
Figur 3: das kartenförmige Substrat mit darauf angeordneter Antenne aus
Figur 1 mit auf den Anschlussflächen der Antenne angeordneten
Mehrschichtkontaktfolien und
Figur 4: den Mikrochip aus Figur 2 mit auf den Kontaktflächen angeordneten Mehrschichtkontaktfolien.
In Figur 1 ist eine Elektronikbauteilgruppe 1, umfassend ein kartenförmiges Substrat 2 mit einer auf der Unterseite des Substrats 2 aufgedruckten Antenne 3 und einem auf der Oberseite des Substrats 2 angeordneten Mikrochip 4 dargestellt. Bei dem kartenförmigen Substrat 2 kann es sich z.B. um ein Chipkartensubstrat, eine Folie oder eine Chipkartensubstratfolie, z.B. ein Karteninlay, handeln. Die Antenne 3 ist vorliegend schematisch mit nur einer einzelnen Windung dargestellt, normalerweise weisen derartige aufgedruckte Antennen 3 jedoch mehrere Windungen auf. Das Substrat 2 ist an der in der Perspektivdarstellung vorderen Kante geschnitten dargestellt, um die Durchkontaktierung der Antenne 3 durch das Substrat 2 zu zeigen.
Die Elektronikbauteilgruppe 1 umf asst weitere nicht dargestellte Komponenten. Bei der Elektronikbauteilgruppe 1 kann es sich insbesondere um ein RFID-System handeln, wie z.B. eine RFID-ID-Karte (Radio Frequency Identi- fication - Identifikationskarte), eine RFID-SD-Karte (Speicherkarte vom Typ Secure Digital mit RFID-Modul), eine RFID-SD-Karte (Speicherkarte vom Typ micro Secure Digital mit RFID-Modul), einen RFID-USB-Stick (USB-Stick mit RFID-Modul), einen RFID-Key-Fobs (Schlüsselanhänger mit RFID- Modul), einen RFID-Security-Token (Gerät zur Identifizierung und Authenti- fizierung von Benutzern mit RFID-Modul), ein sonstiges Gerät mit einem RFID-Modul oder auch um ein sonstiges Gerät mit einer Antenne oder eine Komponente eines der oben genannten Geräte.
Zur Durchkontaktierung der Antenne 3 sind in dem Substrat 1 Aussparun- gen 7 vorgesehen, die von der Oberseite des Substrats 1 bis zu der auf der Unterseite des Substrats 2 aufgedruckten Antenne 3 verlaufen. Die entsprechenden vom Substratmaterial befreiten Flächen 8 der Antenne 3 dienen als Anschlussflächen 8 der Antenne 3. Anstatt einer aufgedruckten Antenne 3 kann auch eine gewickelte Antenne verwendet werden, wobei der Wick- lungsdraht z.B. an entsprechende auf der Unterseite des Substrats 2 angeordnete Anschlussflächen angeschlossen wird. Ebenso kann auch eine durch einen Ätzprozess auf der Unterseite des Substrats 2 erzeugte Antenne 3 verwendet werden. Ebenso kann die Antenne durch beliebige weitere, aus dem Stand der Technik dem Fachmann bekannte Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Laserung.
In der Darstellung gemäß Figur 1 sind die Aussparungen 7 im Bereich des Schnitts durch das Substrats 2 angeordnet, und es ist daher nicht ersichtlich, dass die Aussparungen 7 nicht an eine Außenkante des Substrats 2 angrenzen. Die Aussparungen 7 können z.B. mittels eines Lasers, durch Fräsen oder durch Ätzen erzeugt sein. Dabei kann es vorkommen, dass Reste des Substratmaterials oder auch Reste eines bei der Erzeugung der Aussparungen 7 verwendeten Stoffs, wie z.B. eines Ätzmittels, auf den Anschlussflächen 8 verbleiben. Zudem oxidieren die Anschlussflächen 8 bei Luftkontakt.
Um die möglicherweise verunreinigten oder oxidierten Anschlussflächen 8 der Antenne 3 dennoch sicher elektrisch zu kontaktieren, wird eine Mehr- schichtkontaktfolie 10 angrenzend an die Anschlussflächen 8 angeordnet und in einem späteren Verfahrensschritt gezündet. Das Anordnen erfolgt mittels eines Bestückungsautomaten, wobei mehrere Mehrschichtkontaktfolien 10 auf Rollen bereitgestellt werden können. Wie eingangs erwähnt, umfassen Mehrschichtkontaktfolien 10 mehrere weniger als einen Mikrometer dicke aneinandergrenzende Schichten aus exotherm miteinander reagierenden Materialien und sind unter dem Namen "Nanofolie" bekannt. Sie können zum Erzeugen von Löt- oder Schweißverbindungen verwendet werden und zeichnen sich dadurch aus, dass in ihnen eine stark exotherme Reaktion ausgelöst werden kann. Dies wird auch als Zünden der Mehr schichtkontaktfolie 10 bezeichnet. Durch die stark exotherme Reaktion erhitzt sich die Mehr schichtkontaktfolie 10 schlagartig auf eine relativ hohe Temperatur (z.B. 1500 °C), die genügt, Metallflächen miteinander zu verschweißen oder - in Gegenwart eines Lots - zu verlöten. Dementsprechend kann die Mehrschichtkontaktfolie 10 zusätzlich zu den exotherm reagierenden Schichten auf einer oder auf beiden Seiten eine Lotschicht aufweisen. Das Zünden der Folie kann z.B. durch schnelles Erhitzen (an zumindest einer Stelle) über eine Mindesttemperatur von z.B. 200 °C o- der 250 °C erfolgen. Bekannte Mehrschichtkontaktfolien 10 bestehen aus sich abwechselnden dünnen Schichten aus Metallen oder Halbmetallen, z.B. abwechselnde Schichten aus Aluminium und Nickel, aus Aluminium und Titan oder aus Titan und amorphem Silizium. Typische Schichtdicken liegen z.B. bei 50 nm pro Schichtpaar, und die Gesamtdicke einer solchen Mehrschicht- kontaktfolie kann z.B. 60 bis 150 Mikrometer betragen. Die Nickel- und Aluminiumschichten bilden nach dem Zünden eine Nickel- Aluminium- Verbindung.
Durch die kurzzeitig erzielten hohen Temperaturen wird aufgrund der Ver- schweißung ein zuverlässiger elektrischer Kontakt zu den Anschlussflächen 8 geschaffen, auch wenn diese oxidiert oder zu einem gewissen Grad verunreinigt sind.
Die Mehrschichtkontaktfolien 10 grenzen im vorliegenden Ausführungsbei- spiel nicht an entsprechende Kontaktflächen 5 des Mikrochips 4 an. Vielmehr sind zusätzlich auf der Oberseite des Substrats 2 aus Silberleitpaste bestehende Leiterbahnen 6 aufgebracht, insbesondere aufgedruckt. Diese Leiterbahnen 6 verlaufen bis zu den Aussparungen 7, so dass beim Aufbringen der Silberleitpaste auf die Substratoberseite die Aussparungen 7 oberhalb der Mehrschichtkontaktfolien 10 mit der Silberleitpaste aufgefüllt wurden.
Auf den Leiterbahnen 6 ist der Mikrochip 4 derart aufgebracht, z.B. aufgelötet, dass zwischen den Kontaktflächen 5 des Chips 4 und den Leiterbahnen 6 eine metallisch stoffschlüssige Verbindung entsteht. Nach Aufbringen des Chips 4 wurden die beiden Mehrschichtkontaktfolien 10 in den Aussparungen 7 gezündet. Dabei bilden die Mehrschichtkontaktfolien 10 einen zuverlässigen elektrischen Kontakt sowohl zu der jeweiligen Anschlussfläche 8 als auch zu der jeweiligen Leiterbahn 6 aus. Das Zünden erfolgte vorliegend, indem mit Hilfe von Zündkontakten 20 und einer Stromquelle 21 ein elektrischer Gleich- oder Wechselstrom durch die Mehrschichtkontaktfolie 10 geleitet wird. Bei den Zündkontakten 20 kann es sich insbesondere auch um Schleifkontakte handeln, und als Stromquelle 21 kann z.B. eine Batterie dienen.
Zum Zünden einer Mehrschichtkontaktfolie 10 reichen dabei normalerweise bereits kleine Spannungen von weniger als einem Volt aus. Da entsprechende, vorzugsweise mit Lötzinn beschichtete, Mehrschichtkontaktfolien 10 bei der erforderlichen Größe typischerweise nur einen sehr geringen Durchgangswiderstand von z.B. 0,2 Ohm aufweisen, fließen bereits bei derart geringen Spannungen große Ströme und die erzeugte Wärme löst bereits nach sehr kurzer Zeit (z.B. nach weniger als einer Millisekunde) das Zünden der Mehrschichtkontaktfolie 10 aus.
An Hand des Stromflusses über die Zündkontakte 20 durch die Mehrschichtkontaktfolie 10 kann zudem kontrolliert werden, ob die Mehrschichtkontaktfolie 10 gezündet wurde. Dabei kann z.B. bereits während des Zündens der Stromfluss ausgewertet werden. Das Zünden der Mehrschichtkon- taktfolie 10 und insbesondere das nachfolgende Verschweißen und/ oder
Verlöten der Mehrschichtkontaktfolie 10 mit der Anschlussfläche 8 bewirken normalerweise eine gut detektierbare Veränderung dieses Stromflusses. E- benso kann ggf. auch nach dem Zünden noch an Hand eines Stromflusses über die Zündkontakte 20 durch die Mehrschichtkontaktfolie 10 hindurch f estgestellt werden, ob die Mehrschichtkontaktfolie 10 gezündet wurde und die Anschlussflächen 8 mit der Mehrschichtkontaktfolie 10 verlötet bzw. verschweißt wurden. Das Zünden und Verschweißen bzw. Verlöten der Mehrschichtkontaktfolie 10 mit den Anschlussflächen 8 bewirkt in der Regel eine dauerhafte an Hand des Stromflusses messbare Widerstandsveränderung.
Alternativ dazu kann die Mehrschichtkontaktfolie 10 auch durch Einwirkung eines elektromagnetischen Feldes gezündet werden. Durch gezieltes Bestrahlen mit elektromagnetischer Strahlung werden in der Mehrschichtkontaktfo- lie 10 sowie ggf. in daran angrenzenden metallischen Komponenten elektrische Ströme induziert, die die Mehrschichtkontaktfolie 10 erhitzen und zünden. Dabei kann gleichzeitig eine Modulation des einwirkenden elektromagnetischen Feldes hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit der durch die Mehrschichtkontaktfolie 10 erzeugten metallisch stoff schlüssigen Verbin- dung ausgewertet werden, um auf diese Weise wiederum den Erfolg der Verschweißung bzw. Verlötung zu verifizieren.
Eine weitere Alternative besteht in der Bestrahlung der Mehrschichtkontaktfolie mithilfe elektromagnetischer Wellen, wie z.B. einen Laser, Mikrowellen UV-Strahlung etc. Die eingebrachte Strahlung führt zum Zünden und zur anschließenden Verschweißung bzw. Verlötung.
Grundsätzlich könnte das Zünden auch mittels einer heißen Zündnadel oder durch eine Krafteinwirkung erfolgen, z.B. durch einen Schlag auf den Be- reich des Substrats 2, in dem die Mehrschichtkontaktfolie 10 angeordnet ist.
In Figur 2 ist eine Abwandlung der Elektronikbauteilgruppe 1 dargestellt. Bei dieser sind die Antenne 3 sowie der an die Antenne 3 angeschlossene Mikrochip 4 auf derselben Seite des Substrats 2 angeordnet. Durchkontaktie- rungen sind nicht vorgesehen. Die Kontaktflächen 5 des Mikrochips 4 sind über gezündete Mehrschichtkontaktfolien 10 direkt mit den Anschlussflächen 8 der Antenne 3 verbunden. Die stoffschlüssigen metallischen Verbindungen werden dementsprechend nur durch die Mehrschichtkontaktfolien 10 gebildet. Das Zünden kann in Analogie zu dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel durch Leiten eines elektrischen Stroms durch die jeweilige Mehrschichtkontaktfolie 10 mittels zwei Zündkontakten erfolgen. Die beiden Zündkontakte können bei dem Ausführungsbeispiel von Figur 2 z.B. einen nicht von der Kontaktfolie 10 bedeckten Bereich der Anschlussfläche 8 der Antenne 3 und einen mit der Kontaktfläche 5 des Chips 4 elektrisch leitend verbundenen Fuß 9 des Chips 4 kontaktieren. Ebenso ist in Analogie zu dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 ein Zünden durch Einwirkung eines elektromagnetischen Feldes möglich. Des Weiteren kann die bei dem Ausführungsbeispiel von Figur 2 besser zugängliche Mehrschichtkontaktfolie 10 insbesondere auch durch Hitzereinwirkung, z.B. mittels einer heißen Zündnadel, mittels eines Lasers oder durch Krafteinwirkung gezündet werden.
Bei einem Verfahren zum Erzeugen der stoffschlüssigen metallischen Verbindung werden also zunächst das Substrat 2 mitsamt der Antenne 3 sowie der Mikrochip 4 bereitgestellt. Anschließend wird, falls erforderlich, eine Aussparung 7 für eine Durchkontaktierung geschaffen. Zudem kann noch ein entsprechendes Lötmittel oder Lötmetall aufgebracht werden, insbesondere auf die oder im Bereich der Anschlussfläche 8 der Antenne 3, auf die Mehrschichtkontaktfolie 10 oder auch auf die oder im Bereich der Kontakt- fläche 5 des Chips 4. Anschließend wird die Mehrschichtkontaktfolie 10 angrenzend an die Anschlussfläche 8 der Antenne 3 angeordnet. Danach werden ggf. noch Leiterbahnen 6 aufgebracht. Dann werden der Chip 4 auf dem Substrat 2 angeordnet und daraufhin die Mehrschichtkontaktfolie 10 gezün- det. Nach oder bereits während des Zündvorgangs kann die Qualität der stoff schlüssigen metallischen Verbindung geprüft werden.
Alternativ dazu kann beispielsweise bei der Ausführungsform, bei der auf der Oberseite des Substrats 2 Leiterbahnen 6 aufgebracht werden, der Chip 4 auch erst nach dem Zünden der Mehrschichtkontaktfolie 10 mit den Leiterbahnen verbunden werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch entsprechende Halbzeuge, d.h. ins- besondere das in Figur 3 dargestellte, zu der Ausführungsform in Figur 1 gehörige Substrat 2 mit darauf angeordneter Antenne 3 und Aussparungen 7 über den Anschlussflächen 8, wobei in den Aussparungen 7 bereits jeweils eine Mehrschichtkontaktfolie 10 angeordnet ist. Ebenso betrifft die vorliegende Erfindung auch den in Figur 4 dargestellten, zur Ausführungsform in Figur 2 gehörigen Mikrochip 4 mit Kontaktflächen 5 zum Kontaktieren einer Antenne, auf denen jeweils eine Mehrschichtkontaktfolie 10 angeordnet ist.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Elektronikbauteilgruppe (1), umfassend:
ein kartenförmiges Substrat (2) mit einer darauf angeordneten Antenne (3) mit mindestens einer elektrischen Anschlussfläche (8) sowie
einen Elektronikbaustein (4) mit mindestens einer elektrischen Kontaktfläche (5), wobei zwischen der Anschlussfläche (8) der Antenne (3) und der Kontaktfläche (5) des Elektronikbausteins (4) eine stoffschlüssige metallische Verbindung ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige metallische Verbindung zumindest eine an die Anschlussfläche (8) der Antenne (3) angrenzende gezündete Mehrschichtkontaktfolie (10) umfasst, die zumindest aus meh- reren weniger als einen Mikrometer dicken aneinander angrenzenden
Schichten aus miteinander exotherm reagierenden Materialien hergestellt ist.
2. Elektronikbauteilgruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (3) auf einer ersten Seite des Substrats (2) und der E- lektronikbaustein (4) auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Substrats (2) angeordnet sind, wobei die stoffschlüssige metallische Verbindung in einer Aussparung (7) des Substrats (2) als Durchkontaktie- rung durch das Substrat (2) ausgebildet und die Mehrschichtkontaktfolie (10) innerhalb der Aussparung (7) angeordnet ist.
3. Elektronikbauteilgruppe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige metallische Verbindung zwischen der Mehrschichtkontaktfolie (10) und der Kontaktfläche (5) des Elektronikbausteins (4) ein metallisches Material (6), vorzugsweise Silberleitpaste, umfasst.
4. Elektronikbauteilgruppe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrschichtkontaktfolie (10) auch an die Kontaktfläche (5) des Elektronikbausteins (4) angrenzt.
5. Kartenförmiges Substrat (2) mit einer darauf angeordneten Antenne (3) mit zumindest einer elektrischen Anschlussfläche (8), dadurch gekennzeichnet, dass auf der Anschlussfläche (8) eine Mehr schichtkontaktf olie (10) angeordnet ist, die zumindest aus mehreren weniger als einen Mikrometer dicken aneinander angrenzenden Schichten aus miteinander exotherm reagierenden Materialien hergestellt ist.
6. Kartenförmiges Substrat (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrschichtkontaktfolie (10) spulenförmig ausgebildet ist und ein oder mehrere Bereiche mit deutlich verringertem Leiterbahnquerschnitt aufweist, wobei die Bereiche mit deutlich verringertem Leiterbahnquerschnitt bei Überschreiten eines Stromstärkeschwell werts eine exotherme Reaktion zeigen.
7. Kartenförmiges Substrat (2) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (3) auf einer Seite des Substrats (2) angeordnet ist, wobei die Mehrschichtkontaktfolie (10) in einer Aussparung (7) des Substrats (2) als zumindest ein Teil einer zu erzeugenden Durchkon- taktierung durch das Substrat (2) angeordnet ist.
8. Elektronikbaustein (4) mit zumindest einer elektrischen Kontaktfläche (5) zum Kontaktieren einer elektrischen Anschlussfläche (8) einer Antenne (3), dadurch gekennzeichnet, dass auf der Kontaktfläche (5) zumindest eine Mehrschichtkontaktfolie (10) angeordnet ist, die zumindest aus mehreren weniger als einen Mikrometer dicken aneinander angrenzenden Schichten aus miteinander exotherm reagierenden Materialien hergestellt ist.
9. Verfahren zum Verbinden einer elektrischen Anschlussfläche (8) einer auf einem kartenf örmigen Substrat (2) angeordneten Antenne (3) mit einer elektrischen Kontaktfläche (5) eines Elektronikbausteins (4) über eine stoffschlüssige metallische Verbindung, umfassend die Schritte:
- Bereitstellen des Substrats (2) mit der darauf angeordneten Antenne (3) sowie des Elektronikbausteins (4),
- Anordnen zumindest einer Mehrschichtkontaktfolie (10), die zumindest aus mehreren weniger als einen Mikrometer dicken aneinander angrenzenden Schichten aus miteinander exotherm reagierenden Materialien hergestellt ist, angrenzend an die Anschlussfläche (8) der Antenne (3) und
- Zünden der Mehrschichtkontaktfolie (10) zum Ausbilden der stoff- schlüssigen metallischen Verbindung.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Antenne auf einer ersten Seite des Substrats (2) angeordnet ist, umfassend die Schritte:
- Erzeugen zumindest einer Aussparung (7) in dem Substrat (2) von einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite aus bis zur Antenne
(3),
- Anordnen der Mehrschichtkontaktfolie (10) innerhalb der Aussparung (7) und
- Ausbilden der stoff schlüssigen metallischen Verbindung in der Aus- sparung (7) als Durchkontaktierung durch das Substrat (2).
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Anordnen der Mehrschichtkontaktfolie (10) ein weiteres metallisches Material, vorzugsweise Silberleitpaste, auf der zweiten Seite des Substrats (2) derart aufgebracht wird, dass es die Aussparung (7) auffüllt.
12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrschichtkontaktfolie (10) derart angeordnet wird, dass sie auch an die Kontaktfläche (5) des Elektronikbausteins (4) angrenzt.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 oder Anspruch 12 mit 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zünden durch Leiten eines elektrischen Stroms durch die Mehrschichtkontaktfolie (10) erfolgt, der mittels eines ersten Schleifkontakts (20b) auf der ersten Seite des Substrats (2) und eines zweiten Schleifkontakts (20a) auf der zweiten Seite des Substrats (2), angelegt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein von dem ersten Schleifkontakt (20b) zu dem zweiten Schleifkontakt (20a) verlaufender elektrischer Strom hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit der durch die Mehrschichtkontaktfolie (10) erzeugten stoffschlüssigen metallischen Verbindung ausgewertet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zünden durch Einwirkung eines elektromagnetischen Feldes erfolgt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Modulation des einwirkenden elektromagnetischen Feldes hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit der durch die Mehrschichtkontaktfolie (10) erzeugten stoff schlüssigen metallischen Verbindung ausgewertet wird.
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