KR102014621B1 - 상호접속 구역들을 포함하는 단일 측면형 전자 모듈을 제조하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속화부들의 제1 측면 상에서 액세스가능한 금속화부들 및 제1 측면과 대향하는, 금속화부들의 제2 측면 상에 배열된 집적 회로 칩을 포함하는 전자 칩을 갖는 모듈(17)을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 그것이 금속화부들과는 별도이고, 칩을 직접 접속시키고 금속화부들의 제2 측면 상에 배열되는 전기 상호접속 요소들(9C, 9C, 30)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 상기 방법에 대응하는 모듈 및 상기 모듈을 포함하는 디바이스에 관한 것이다.

Description

상호접속 구역들을 포함하는 단일 측면형 전자 모듈을 제조하기 위한 방법{METHOD FOR PRODUCING A SINGLE-SIDED ELECTRONIC MODULE INCLUDING INTERCONNECTION ZONES}
본 발명은 금속화부(metallisation)들의 제1 측면 상에서 액세스가능한 금속화부들(또는 전기 접촉 패드들) 및 제1 측면과 대향하는, 금속화부들의 제2 측면 상에 배치된 집적 회로 칩을 포함하는 전자 칩 모듈을 제조하는 방법에 관한 것이다.
모듈은 바람직하게는 디바이스 지지체에 배치된 상호접속 단자들과 전기적으로 상호접속되도록 의도된다.
본 발명은 특히 이러한 모듈을 포함하는 스마트카드와 같은 전자 칩 디바이스에 관한 것이다. 이러한 디바이스는 예를 들어 디스플레이, 키패드, 배터리 등과 같은 다양한 전자 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이러한 디바이스들은 일회용 번호 생성(OTP)과 같은 기능들을 생성할 수 있어서, 지불, 전송, 식별 등 유형의 표준 기능들과 연관시키면서 이루어진 최종 뱅킹 트랜잭션들을 표시할 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 접촉 및/또는 비접촉 유형의 스마트카드들 또는 하이브리드 카드들, 무선 주파수 티켓들, 또는 태그들, 무선 주파수 트랜스폰더들, 또는 이러한 모듈을 통합하거나 구성하는 인서트들(또는 인레이(inlay)들)과 같은 전자 미디어 분야에 관한 것이다.
전자 칩이 있는 그러한 미디어 또는 디바이스들은 특히 ISO/IEC 14443 또는 ISO 78016에 따를 수 있다.
"전기 회로"라는 단어들은 전류를 전도하는 요소들, 특히 전기 접촉 패드들, 전도성 트랙들, 접속부들, 리다이렉션 트랙들, 적어도 하나의 집적 회로와 연관되거나 연관되지 않은 전기 핀들 또는 이 전기 회로에 접속된 전자/전기 컴포넌트(커패시터, 코일, 저항기 등) 중 전부 또는 일부를 의미한다. 집적 회로 칩들은 스마트카드들, 특히 (접촉 및 비접촉) 듀얼-인터페이스 칩, 발광 다이오드, 오디오 센서, 마이크로 제어기, 통신 제어기, 특히 근접장 무선 주파수 통신의 분야에서 공지된 것들이다.
미국 특허 제5 598 032호는 (접촉 및 비접촉) 하이브리드 스마트카드의 지지체에 내장된 안테나에 접속되도록 의도된 모듈을 조립하는 방법을 설명한다. 모듈이 캐비티로 이송될 때 모듈과의 접속을 위해 안테나의 접속 영역들을 액세스가능하게 하기 위해 지지체 내에 캐비티를 제공하는 것이 알려져 있다. 모든 종류의 전도성 상호접속 요소들은 안테나의 접속 영역들과 엔로빙(enrobing) 영역 외부에 배치된 모듈의 접속 구역들을 접속시킬 수 있다.
또한, 다음의 단계들에 의해 스마트카드 모듈을 제조하는 것이 알려져 있다:
- 연속 유전체 또는 절연 지지부의 2개 대향면에 전도성 트랙들 또는 패드들(또는 금속화부들)을 제조하는 단계,
- 지지부 또는 패드들 상에 적어도 하나의 집적 회로 칩을 이송하고 그 후면에 의해 고정하는 단계,
- 특히 납땜된 배선에 의해, 칩을 모듈의 외부면 상에 배치된 전도성 접촉 패드들 및 모듈의 내부면 상에 배치된 상호접속 패드들에 접속하는 단계,
- 칩 주위의 엔로빙 구역에서 보호 수지로 적어도 칩 및/또는 그 접속부들을 엔로빙하는 단계,
- 카드 본체에 배치된 안테나로의 접속을 위해 이들 상호접속 패드들 상에 전도성 접착제를 퇴적하는 단계,
- 특히 무선 주파수 안테나에 속하는, 카드 본체에 배치된 상호접속 단자들을 접속시키기 위해 모듈을 절단하고 모듈을 카드 본체의 캐비티로 이송하는 단계.
문서 US 2012/193436 A1은 접촉부들이 있는 유형 및 접촉부들이 없는 유형의 모듈을 포함하는 하이브리드 칩 카드를 제조하는 방법을 설명한다. 모듈은 절연 기판의 2개의 대향면 상에 금속화부들을 갖는 양면 유형이다. 칩은 납땜된 전도성 배선에 의해 금속화부들에 직접 접속된다.
문서 EP 2575086 A1은 지지부에 내장된 전도성 구역들에 (접촉 및 비접촉) 하이브리드 칩 카드 모듈을 접속시키는 방법을 설명한다. 양면 모듈은 절연 기판의 2개의 대향면 상의 금속화부들을 포함한다. 모듈의 은폐면 상에 위치된 금속화부들의 단부들은 모듈의 표면 상에서 나타나는 오리피스들을 통해 모듈의 삽입 후에 전도성 구역들을 향한 기계적 변형 및 전도성 접착제에 의해 접힌다.
기술적인 문제
(접촉 및 비접촉) 하이브리드 유형 스마트카드들에 사용되는 양면 모듈들은 특히 유전체 지지 막의 2개의 대향하는 주요 면 상의 전기 화학적 에칭에 의한, 값 비싼 금속화부들을 필요로 한다.
본 발명은 바람직한 실시예에서 상호접속 구역들을 제조하기 위해 단면 금속화된 모듈을 사용하고 구성/적응할 것을 제안한다.
모듈은 본 발명에 따라 형성된 이들 상호접속 구역들을 통해 특히 지지체에 배치된 상호접속 단자들을 접속시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 발명 대상은 금속화부들의 제1 측면의 외부로부터 액세스가능한 금속화부들 및 제1 측면에 대향하는, 금속화부들의 제2 측면 상에 배치된 집적 회로 칩을 포함하는 전자 칩 모듈을 제조하는 방법이며, 그것은 금속화부들과는 별도이고 칩을 직접 접속시키고 금속화부들의 제2 측면 상에 배치되는 전기 상호접속 요소들(9C, 19C, 30)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
달리 말하면, 상호접속 요소들은 상호접속 구역 "Z"를 넘어/그 위에/그를 따라 연장 또는 통과할 수 있다.
따라서, 본 발명은 양 측면 모듈을 생략할 수 있게 한다. 칩을 직접 접속시키는 상호접속 요소들은 모두 모듈의 제2면(은폐면)과 동일한 측면에 형성되지만 납땜된 배선과 같은 훨씬 더 경제적인 접속/리다이렉션 기술로 형성된다.
상기 방법의 다른 특징들 및 실시예들은 청구항 2 내지 7의 대상이다.
- 특히, 상호접속 요소들은 모듈의 주변부 외부로 연장되고 요소들은 후속하여 절단된다.
- 이러한 상호접속 요소들의 (특히 배선들의 형태의) 일 단부는 납땜에 의해 칩의 핀을 직접 접속시킬 수 있는 한편, 다른 단부는 금속화부들을 지지하는 유전체 기판에 제공된 오리피스(또는 접속 웰)를 통해 모듈의 한계 외부에 위치된 금속 전도성 패드들(또는 금속화부들)에 납땜된다.
- 상기 방법은 상호접속 요소들의 적어도 일부를 제외하고는 칩을 엔로빙 재료 및/또는 접착제로 적어도 부분적으로 엔로빙하는 단계를 포함한다.
- 상기 방법은 적어도 하나의 상호접속 요소의 일부를 트래핑/전기적으로 접촉시키도록 상호접속 구역(Z) 내에 전도성 재료로 만들어진 상호접속 핀들을 형성하는 단계를 포함한다.
- 상기 방법은 스트립으로부터 모듈의 추출/절단 단계 동안 상호접속 요소를 절단하는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명은 접속 전에 상호접속 구역(Z)에서 제자리를 유지하기에 충분히 강성/기계적으로 안정한 상호접속 요소들을 용이하게 형성할 수 있게 한다.
본 발명의 다른 발명 대상은 전기 및/또는 전자 디바이스 제조 방법이며, 상기 디바이스는 지지체 및 지지체에 고정된 선행 청구항들 중 어느 것에 따라 얻어지는 모듈을 포함한다; 그것은 다음의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 한다:
- 지지체 내/상에 액세스가능한 제2 회로의 상기 단자들을 갖는 지지체의 형성,
- 지지체 상으로의 모듈의 이송, 모듈들의 제1 회로는 제2 회로의 상기 단자들을 접속시킴.
본 발명의 다른 발명 대상은 상기 방법에 대응하는 모듈 및 디바이스이다.
특히, 그 발명 대상은 금속화부들의 제1 측면 상에서 액세스가능한 금속화부들 및 제1 측면에 대향하는, 금속화부들의 제2 측면 상에 배치된 집적 회로 칩을 포함하는 전자 칩 모듈이며, 그것은 금속화부들과는 별도이고, 칩을 직접 접속시키고 금속화부들의 제2 측면 상에 배치되는 전기 상호접속 요소들(9C, 19C, 30)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그 다른 발명 대상은 유전체 기판의 제1면 상에서 액세스가능한 전기 접촉 패드들 및 제1면과 대향하는 제2면의 측면 상의 집적 회로 칩을 포함하는 전자 모듈이며,
그것은 칩을 접속시키고 기판의 제2면 상에/위에, 따라 연장되는 전기 상호접속 요소들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
디바이스는 바람직하게는, 제어 회로가 있거나 없는 디스플레이, 지문 센서, 다른 물리적 양(방사선, 온도, 화학적 분석 등)에 대한 센서, 에너지원(태양 전지, 에너지 수집 요소, 일차 또는 재충전 배터리 등)과 같은 컴포넌트들 중 하나를 통합한 스마트카드를 구성할 수 있다.
카드의 형상 팩터는 ID0 카드, UICC 플러그인, 전자 여권 또는 0.8 mm 미만의 두께의 티켓의 형상 팩터일 수 있다.
- 도 1 및 도 2는 각각 종래 기술의 스마트카드 모듈을 평면도 및 단면도로 도시한다;
- 도 3 및 도 4는 2개의 변형예에 따른 본 발명의 방법의 실시예에 따른 모듈을 제조하는 단계를 도시한다;
- 도 5는 이전의 2개의 도면 중 하나에 도시된 모듈의 부분 단면도이다;
- 도 6 및 도 7은 도 3 및 도 4의 모듈들 상에 전도성 상호접속 재료를 퇴적하는 단계를 도시한다;
- 도 8 및 도 9는 본 발명의 방법의 바람직한 실시예에 따라 전도성 상호접속 재료를 퇴적하는 단계 및 지지 스트립으로부터 모듈을 절단/추출하는 단계를 각각 도시한다;
- 도 9a 및 도 10은 상호접속 요소들의 형성의 2개의 변형예를 도시한다;
- 도 11은 지지체에 배치된 상호접속 단자들을 갖는 모듈의 이송 및 접속을 도시한다;
- 도 12는 전도성 가요성 블레이드들을 갖는 상호접속 요소들의 변형 실시예를 도시한다;
- 도 13 및 도 14는 다른 전기 상호접속 모드에 따른 모듈의 이송 및 접속 전에 지지체의 캐비티 내의 전도성 트랙들의 단부 부분들 상에 전도성 재료의 퇴적을 각각 도시한다.
도 1 및 도 2는 종래 기술의 하이브리드 집적 회로 스마트카드 모듈(7)을 도시한다. 그것은 특히 LFCC(리드 프레임 칩 캐리어) 유형의 유전체 또는 절연 지지부(20) 상의 접촉 패드들(10, 11)을 포함하고, 적어도 하나의 집적 회로 칩(8)이 지지부(20) 상으로 또는 여기서 접촉식이거나 아닌 금속 패드 상으로 이송되어 있다. 접촉 패드들은 스마트카드 리더 커넥터를 접속시키도록 의도된다.
이 모듈은 또한 특히 납땜된 배선들, 전도성 접착제 등에 의해 접촉 패드들을 뒤집어 지거나(플립-칩) 그렇지 않을 수 있는 칩에 접속시키기 위한 접속부들(9)을 포함한다. 그것은 예를 들어 드롭 형태로 퇴적되거나 오버몰딩(overmoulding)에 의해 퇴적될 수 있는 수지(글로브 탑)와 같은 보호 재료(14)에 의한 그 칩 및/또는 그 접속부들의 엔로빙을 포함한다.
접속부들(9)은 절연 지지부에 형성된 오리피스들(22)을 통해 접촉 패드들을 접속시킨다.
엔로빙의 에지로부터 모듈의 에지까지 실질적으로 연장되는 모듈의 바닥면은 모듈을 카드 본체에 제공된 캐비티의 표면에 본딩하기 위한 표면을 구성할 수 있다.
모듈은 또한 모듈을 수용하는 카드 본체에 내장된 안테나(도시되지 않음)를 접속시키기 위한 접속 수단들(24)을 포함한다. 이들 수단들(24)은 모듈을 카드 본체에 또는 적어도 보호 재료(14)의 외부에 본딩하는 표면에 위치된 2개의 오리피스(23)를 통해 모듈의 2개의 전도성 패드(11)를 접속시킨다. 이들 2개의 패드(11)는 여기서는 오리피스들(23)을 통해 납땜된 배선들에 의해 칩의 무선 주파수 핀들에 접속된다.
도 3 및 도 4는 2개의 변형예를 갖는 제1 실시예에 따른 칩(8)을 갖는 모듈(27)을 제조하는 단계를 도시한다.
본 발명에 따른 전자 칩 모듈(17)을 포함하는 디바이스를 제조하기 위한 바람직한 방법의 하나의 특징에 따르면, 상기 방법은 금속화부들의 제1 측면으로부터 액세스가능한 금속화부들(또는 전기 접촉 패드들)을 제조하는 단계를 포함한다. 여기서, 금속화부들은 유전체 기판의 제1면 상에 제조된다. 이 방법은 집적 회로 칩을 제1 측면에 대향하는, 금속화부들의 제2 측면 상으로 이송하는 단계를 또한 포함한다. 요소들은 금속화부들을 넘어/그 위에/그를 따라 연장될 수 있다(유전체를 갖는 금속화부들 또는 접촉 패드들에서 천공된 유전체에 의해 지지되는 금속화부들의 경우, 금속화부들은 카드 본체에 매립되도록 의도되는 칩과 동일한 측면에서 유전체 기판의 뒤에 있음). 유전체 기판이 존재하는 경우, 상호접속 요소들은 금속화부들의 제1 측면에 대향하는 제2 측면 상의 유전체를 따라/그를 넘어/그 위에 연장될 수 있다. 따라서, 요소들은 상황들에 따라 금속화부들 또는 유전체 기판을 넘어/그 위에/그를 따라 연장할 수 있다. 여기서, 본 예에서, 칩은 제1면에 대향하는 제2 유전체면과 동일한 측면 상에 배치된다. 칩은 원칙적으로 납땜된 배선들에 의해 접촉 패드들(또는 금속화부들)에 접속된다.
한 도면과 다른 도면 간에 동일한 참조 부호들은 동일하거나 유사한 수단들을 나타낸다. 모듈은 복수의 모듈 위치들을 규정하는 금속화부들을 포함하는 절연성 유전체 막의 스트립(37) 상에 형성된다. 금속화부들은 유전체의 면 상에 공지된 방식으로 적층되거나 에칭된다. 대안적으로, 모듈은 스트립 대신에 유전체 막의 시트 상에 형성될 수 있다.
집적 회로 또는 전자 칩(8)을 갖는 모듈(27)은 칩으로부터 모듈의 주변부를 향해 연장되고 제1 금속화부와는 별도인 상호접속 요소들을 제외하고는 이전의 도면들에서와 실질적으로 동일한 유형일 수 있다.
그것은 여기서 엔로빙 구역(14E)에서 전자 회로(28)를 적어도 부분적으로 엔로빙하는 기판(20) 및 바람직하게는 보호 재료(14)를 포함한다. 엔로빙 구역(14E)은 모듈을 고정하기 위한 또는 본딩을 위한 주변 표면(14C)으로 둘러싸여 있다.
전자 칩(28)은 임의의 공지된 수단들, 그리고 본 경우에는 납땜된 배선들에 의해 오리피스들(22)을 통해 접촉 패드들(10)을 접속시킨다.
칩(8)은 바람직하게는 접촉 및 비접촉식 리더와의 통신 기능들을 수행한다. 그것은 ISO 7816 접촉 유형 통신용 핀들 및 비접촉 통신용 2개의 핀을 포함한다.
그러나, 칩은 디스플레이, 키패드, 스위치 등과 같은 지지체에 배치된 안테나 이외의 회로와 상호접속할 수 있다.
칩은 그 후면이 도 1과 같이 모듈들에 고정되어 있는 것에 의해 여기서 모듈 상에 정상적으로 장착된다. 그 전기 접속 핀들을 지닌 그 활성면은 모듈 외부 쪽으로 배향된다.
본 발명의 변형예에서, 기판(20)의 부재가 예상될 수 있으며, 이 경우 패드들 또는 금속화부들이 엔로빙 또는 수지를 통해 함께 유지된다.
하나의 특징에 따르면, 상기 방법은 칩을 접속시키고, (엔로빙의 주변부에 위치되는) 적어도 모듈의 본딩 구역에서 금속화부들을 전기적으로 접속시키지 않는 상태로 금속화부들 또는 상기 기판의 제2면을 넘어/그 위에 연장하는 전기 상호접속 요소들(9C, 19C, 30)을 형성하는 단계를 포함한다.
도 3 및 도 4의 예에서, 바람직한 모드에 따른 상호접속 요소들은 전도성 납땜된 배선들(9C)의 형태로 제조된다. 이들 배선들의 일 단부는 납땜에 의해 칩(8)의 핀을 직접 접속시키는 한편, 다른 단부는 유전체 기판에 제공된 오리피스(또는 접속 웰)(22C, 22L)를 통해 모듈(27)의 한계 외부에 위치된 접촉 패드들(또는 금속화부들)에 납땜된다.
연장된 납땜 웰들(22L)은 더욱 다양한 구성의 칩 핀들을 사용할 수 있게 한다.
일 실시예의 특징에 따르면, 상호접속 요소들(9C, 19C)은 모듈의 주변부(27)의 방향 또는 외부로 연장된다; 이들 상호접속 요소들은 특히 그 릴(reel) 지지 스트립(37)으로부터 모듈의 절단에 후속하여 절단된다.
이 예에서, 비접촉 핀들의 납땜된 배선들(9C)은 모듈의 한계 외부에 위치된 웰들(22C)에 납땜되기 위해 모듈(27)의 유한 한계를 넘어 연장된다. 모듈(27)의 구역 외부의 이 구역(Zt)은 모듈 스트립(37)에 특정한 작동 또는 전류 공급 구역에 대응한다.
바람직한 특징에 따르면, 상기 방법은 (상호접속 구역 Z에서 연장된) 상호접속 요소들의 적어도 일부분을 제외하고는 엔로빙 재료로 칩을 적어도 부분적으로 엔로빙하는 단계를 포함할 수 있다.
도 3 내지 도 5의 예에서, 칩 및 접촉 유형의 그 유선 접속들(9)은 엔로빙된다. 마찬가지로, 비접촉 통신 배선들(9C)의 시작 부분들이 엔로빙된다. 엔로빙 수지로부터 대기 웰(waiting well)들(9C)까지 연장된 잔여 부분은 절연성 엔로빙 수지로 엔로빙되지 않는다.
바람직한 실시예의 다른 특징에 따르면, 상기 방법은 상호접속 구역(Z)에서 적어도 하나의 상호접속 요소(9C)의 일부를 트래핑/전기적으로 접촉시키도록 상호접속 구역 내에 전도성 재료로부터 상호접속 핀들(30)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
도 6 및 도 7의 예에서, 각각의 전도성 배선(9C)의 상부에 특히 은 입자들을 포함하는 전도성 재료(30)의 적어도 하나의 드롭의 퇴적이 실시된다. 각각의 드롭은 유전체 기판(20) 상에 놓여 있고 각각의 전도성 배선(9C)을 트래핑 및 접촉시키면서 높이로 연장되는 핀을 형성한다.
따라서, 웰들(22C 또는 22L)의 기능은 적어도 엔로빙 단계 동안 또는 적어도 전도성 핀들의 형성 동안 상호접속 구역 내의 제자리에 일시적으로 배선들(9C)을 고정하기 위한 것이다. 엔로빙이 수행되거나 적어도 전도성 핀(30)이 형성되면, 전도성 배선들(9C)은 상호접속 구역 "Z"를 통과하는 경로 상의 제자리에 기계적으로 실질적으로 유지된다.
이는 제조 동안 스트립들(37)의 조작들 동안 기계적으로 유지되지 않은 전도성 배선들(9C)이, 하나의 제조 동작 게이트에서 다른 제조 동작 게이트로의 모듈들의 이동에 의해 야기된 이동들 또는 진동들의 효과 하에 원하지 않는 위치들로 이동하는 것이 일어날 수 있기 때문이다.
표시된 바와 같이, 동일한 핀 상의 납땜된 배선들의 수를 증가시키고 상호접속 구역 "Z"에 복수의 배선 통로를 배치함으로써 이 문제를 극복할 수 있다. 이러한 방식으로, 상호접속 구역 "Z"에서 적어도 하나의 배선을 유지할 기회들이 증가된다. 동일한 칩 핀 상의 배선들의 수의 증가는 또한 전도성 재료의 핀들(30)의 은 입자들과의 전기적 접촉을 향상시킨다.
대안적으로, 일반적으로 상호접속 요소들의 (원칙적으로 자유) 단부를 고정하기 위해, 적어도 모듈 본딩 구역에서 모듈 상에 삽입 접착제가 퇴적되는 경우, 상호접속 요소들의 배선들(9C)은 특히 상호접속 구역 "Z"의 접착제에 대한 접착에 의해 유지될 수 있다.
바람직한 실시예의 다른 특징에 따르면, 상호접속 요소의 절단은 기판으로부터 모듈의 추출/절단 단계 동안 수행된다.
도 9의 예에서, 모듈의 추출 및 이송 동안 전도성 배선들(9C)이 절단된다(파선 D).
대안적으로, 도 10에서, 배선들은 모듈의 추출 전에, 특히 전도성 은 핀들의 형성(도 9a) 후에 절단될 수 있다.
대안적으로(도 10), 배선들(9C)은 웰(22C)에 납땜되지 않고 상호접속 구역(Z)에서 종단되거나 이를 통과하도록 형성될 수 있다. 엔로빙 전에, 배선들은 절연 기판의 표면에 인접하는 단부를 갖도록 납땜기에 의해 주어진 곡률 또는 휨(bending)을 겪는다.
따라서 모듈은 특히 지지체의 수용 캐비티로의 이송에 의해 상호접속 전에 (도 10에 도시된 상태로) 남아 있을 수 있거나; 또는 도 9a에 도시된 바와 같이, 모듈은 전도성 재료의 퇴적에 의해 형성된 전도성 상호접속 핀들(30)을 또한 수용할 수 있고 그리고 수용하는 것이 바람직하다. 이는 배선들(9C)을 제자리에 유지하고 후속 상호접속을 준비하는 장점이 있다.
일반적으로, 특히 블레이드의 형태로 또는 배선들(9C)을 동일한 핀 상에서 이중화 또는 삼중화하는 것(도시되지 않음)에 의해 보다 강성인 전도성 배선들 또는 상호접속 요소들을 사용하는 것이 가능하다.
따라서, 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 더 큰 강성 또는 기계적 강도를 위해 전도층/블레이드의 형태로 상호접속 요소들을 사용할 수 있다. 이들 전도층들은 예를 들어 0.05 mm 내지 0.5 mm 폭일 수 있다.
전도성 스트립은 칩의 비접촉 핀 상에 형성된 전도성 범프에 직접 납땜될 수 있다. 스트립의 다른 단부는 공기 중에 유지될 수 있거나 모듈 구역 외부에서 납땜되거나 고정될 수 있다. 모듈의 구역 외부에서 이러한 고정 스트립을 절단하는 것은 후속하여 연속 지지체(리드 프레임)의 모듈의 절단/추출과 동시에 발생할 수 있다.
도 12에서, 가요성 블레이드(19C)는 모듈의 주변 본딩 구역 및 상호접속 구역 "Z"에 인접한 (바람직하게는 보호 재료(수지)를 수용하기 위한 엔로빙 구역에 위치된) 제1 전기 접속 릴레이 웰(22C)을 통해 칩을 접속시킨다. 블레이드는 그 단부들에 의해 모듈의 구역(27) 내에 그리고 모듈의 구역(27) 외부에 각각 위치된 (금속화부들(10)에 액세스한) 2개의 웰(22C)에 납땜된다.
적용 가능한 경우, (납땜된 배선의 직경보다 2배 내지 10배 넓은 단면을 갖는) 각 블레이드가 칩 핀에 직접 접속될 수 있다. 칩의 핀은 전형적으로 50 ㎛ 내지 100 ㎛ 크기이다. 이러한 블레이드/스트립들은 0.1 mm 내지 0.5 mm 사이의 치수들을 갖고 이전에 핀 상에 제조된 범프에 납땜될 수 있다. 따라서 더 넓은 전기적으로 전도성 블레이드(또는 전기적으로 전도성 스트립)는 이 작은 핀을 접속시킬 수 있다.
바람직하게는, 블레이드는 칩의 베이스 부근의 유전체에 배치(또는 심지어 가볍게 본딩)된다. 상호접속 배선은 납땜에 의해 칩 핀과 또한 납땜에 의해 각 블레이드를 칩 기저부에 접속시킬 수 있다. 블레이드의 다른 단부는 모듈의 표면 외부의 웰(22C) 내의 릴레이 또는 작업 패드에 납땜하는 것에 의해 고정될 수 있다. 이 단부는 후속하여 그 삽입을 위해 모듈의 추출과 함께 절단될 것이다.
납땜된 배선의 블레이드로의 접속은 바람직하게는 어셈블리의 기계적 보호 및 보다 우수한 강도를 위해 엔로빙 재료(14)로 엔로빙될 수 있다. 블레이드(19C)는 엔로빙(14)에 의해 및/또는 구역(14E) 내의 칩의 바로 부근의 유전체 상의 단부의 선택적인 접착에 의해 기계적으로 제자리에 유지된다.
후자의 실시예는 금속화부들(10)에 형성된 웰들(22C) 내에 릴레이 전도성 아일랜드(island)들(외부로부터 액세스가능한 단락의 근원)을 갖는 것을 피한다.
대안적으로, 전도성 배선들(9C)은 열 압착 또는 열 접착에 의해 유전체 기판 자체에 고정될 수 있다. 기판은 배선(9C) 또는 블레이드(19C)를 접착시키기 위해 접착 특성을 제공하는 표면 클래딩을 가질 수 있다.
따라서 배선은 모듈의 구역(27) 외부로 연장될 필요없이 상호접속 구역에서 제자리에 유지될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예의 하나의 특징에 따라, 지지체(40)에서 모듈들의 고정 동안 모듈은 지지체의 접속 단자들(32)에 접속된다(도 11).
도 11에서, 모듈은 지지체(이 경우에는 스마트카드 본체)의 캐비티 내의 제자리에 도시된다.
모듈의 전도성 핀(30)은 지지체(40)에 위치된 전기 회로의 단부 부분들(32)(여기서는 안테나)을 탄성 변형에 의해 전기적으로 접촉시킨다. 전기 접속은 모듈을 캐비티들(33, 31)로 간단히 이송함으로써 이루어진다. 모듈은 접착제(33)에 의해 고정된다.
본 발명은 전술한 모듈을 포함하는 전기 및/또는 전자 디바이스를 제조하는 방법을 제공한다.
디바이스는 지지체 내에 제공된 적어도 하나의 캐비티(31, 33)를 구비한 지지체(40)를 포함할 수 있고, 모듈은 캐비티 내에 고정된다.
먼저, 지지체 내에 통합된 제2 회로의 단자들(32)을 갖는 지지체(40)와, 상기 단자들(32)을 드러내거나 그것들을 액세스가능하게 하도록 제2 회로의 접속 단자들(32) 위에 제공된 적어도 하나의 캐비티(31, 32)를 형성할 수 있다.
다음으로, 모듈이 캐비티로 이송되고, 이는 제2 회로의 단자들을 접속시킨다.
대안적으로(도 13 및 도 14), 전도성 재료가 지지체의 캐비티(32, 32) 내에 위치된 지지체의 단부 부분들(32) 상에 퇴적된다.
캐비티(31, 33)로 이송된 모듈은 전술한 실시예들 중 임의의 것에 따를 수 있다. 모듈은 단독으로 (칩에 접속됨) 또는 전도성 핀(30) 또는 가까이에 퇴적된 엔로빙 재료 내에 포획됨으로써 이 구역에서 유지되는 전도성 상호접속 요소들(9C, 19C, 30)을 포함하는 상호접속 구역들 Z를 포함한다.
따라서, 본 발명은 모듈의 제1면 상에 위치된 금속화부들(특히, 접촉 카드 리더를 접속시키도록 의도된 것들)과 구별되는 상호접속 구역들 "Z"를 제조한다. 이들 상호접속 구역들은 칩을 모듈의 금속화부들에 접속시키는 데 사용되는 것들과 동일한 종래의 상호접속 요소들, 특히 전도성 배선(9C)을 유리하게 사용한다.
칩은 뒤집어서 장착할 수도 있다(플립-칩). 상호접속 배선들은 구역(14E) 내의 칩의 위치 부근(지지체 내의 모듈의 본딩 구역 외부)에 위치된 금속 릴레이 구역들 또는 리다이렉션 트랙들에 용접될 수 있다.
전도성 배선들(9C)은 지지체의 단부 부분들과 상호접속을 대기하며 공기 중에 매달린 채로 남으면서 릴레이 구역들로부터 모듈의 주변부를 향해 연장될 수 있다.
바람직하게는, 이들 배선들을 이전과 같이 트래핑하는 전도성 핀들(30)이 형성된다. 대안적으로, 배선들보다 더 강성인 전도성 블레이드들(19C)이 상호접속 시간 동안 공기 중에 남기 위해 사용된다; 그것은 또한 상호접속을 용이하게 하기 위해 동일한 릴레이 구역 상에 복수의 배선(9C)을 납땜할 수 있다.
적용 가능한 경우, 통상의 마운팅 또는 플립-칩 모드에서, 본 발명은 칩 핀 또는 릴레이 패드에 납땜하기 위해, 칩 핀 또는 릴레이 패드로부터 시작하여 상호접속 Z를 통과하고 시작점으로 복귀하는 하나 이상의 루프를 형성하는 구성을 제공한다.
루프는 상호접속 구역(Z)에서 핀의 형태의 전도성 재료를 수용할 수 있다.
이러한 방식으로, 칩 핀들로부터 나오는 루프들 또는 러그들이 제조되며, 이는 공기 중의 자유 단부를 갖는 단일 배선보다 더 나은 기계적 강도를 갖는 이점을 갖는다.
상호접속 요소들(9C, 19C)의 기계적 강도는 모듈이 지지체의 단자들에 이송되고 접속될 때 양호한 전기 접속 (및 상호접속 요소들의 정확한 포지셔닝)을 보장하기 위해 중요하다.
적용 가능한 경우, 본 발명은 모듈을 절연 기판(20) 상에 또는 이에 맞서 형성된 제2 회로와 상호접속시키는 구성을 제공한다. 회로는 예를 들어 전도성 재료를 프린팅하는 것에 의해 형성된 안테나일 수 있다.
따라서 모듈이 반드시 지지체에 삽입되는 것은 아니다.
대안적으로, 금속화부들은 유전체 막의 하나의 면 또는 다른 면에 배치될 수 있다. 이들 금속화부들이 지지 막의 후면(지지체에 맞서도록 의도된 면)에 배치되는 경우, 개구부들이 이들 금속화부들에 액세스할 수 있게 한다.
적용 가능한 경우, 상호접속 요소들은 전술한 바와 같이 제조되지만, 또한 전도성 배선 또는 전도성 블레이드들에 따라 수직으로 위치된 금속화부들을 절연하기 위해 절연 재료가 상호접속 구역(Z) 내에 배치된다.

Claims (22)

  1. 전자 칩을 갖는 모듈을 제조하는 방법으로서, 상기 모듈은:
    - 금속화부들의 제1 측면으로부터 액세스가능한 상기 금속화부들 및 상기 제1 측면에 대향하는, 상기 금속화부들의 제2 측면 상에 배치된 집적 회로 칩,
    - 상기 금속화부들과는 별도이고, 상기 집적 회로 칩을 직접 접속시키고 상기 금속화부들의 상기 제2 측면 상에 배치되는 전기 상호접속 요소들
    을 포함하며,
    상기 전기 상호접속 요소들이, 2개의 대향면 중 하나에만 상기 금속화부들이 제공되는 단면 모듈 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상호접속 요소들은 상호접속 구역 상에 또는 상기 상호접속 구역 위에 또는 상기 상호접속 구역을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상호접속 요소들은 상기 모듈의 주변부의 외부로 연장되고, 상기 상호접속 요소들의 연장된 부분이 절단되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    이들 상호접속 요소들의 일 단부는 납땜에 의해 상기 집적 회로 칩의 핀에 직접 접속시키는 한편, 다른 단부는 유전체 기판에 제공된 오리피스 또는 접속 웰을 통해 상기 모듈의 한계 외부에 위치된 전도성 패드들 또는 금속화부들에 납땜되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상호접속 요소들 중 적어도 하나의 부분을 제외하고 상기 집적 회로 칩을 엔로빙 재료 또는 접착 재료에 의해 적어도 부분적으로 엔로빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 상호접속 요소의 부분을 전기적으로 접촉하기 위한 상호접속 핀들을 상기 상호접속 구역 내에 전도성 재료로부터 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    모듈을 스트립으로부터 추출하는 단계 동안 상기 상호접속 요소들을 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 전기 및/또는 전자 디바이스를 제조하는 방법으로서, 상기 디바이스는 지지체 및 상기 지지체에 고정된 제1항 또는 제2항에 따라 얻어진 모듈을 포함하는, 방법에 있어서,
    - 상기 지지체 내에서 또는 상기 지지체 상에서 액세스가능한 제2 회로의 단자들을 갖는 지지체를 형성하는 단계, 및
    - 상기 지지체 상으로 상기 모듈을 이송하는 단계 - 상기 모듈의 제1 회로는 상기 제2 회로의 상기 단자들을 접속시킴 -
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 모듈을 상기 단자들에 접속하는 단계가 상기 모듈을 상기 지지체에 고정하는 동안 일어나고, 상기 모듈의 전기 상호접속 요소들 또는 상호접속 핀들이 상기 지지체의 상기 단자들을 접속시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단자들 상에 전도성 재료를 퇴적하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상호접속 요소들은 상기 모듈의 주변부의 내에만 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상호접속 요소들은 접착에 의해 상호접속 구역 상에 또는 상기 상호접속 구역 위에 또는 상기 상호접속 구역을 따라 제자리에 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 접착은 상기 모듈을 삽입하기 위한 접착제를 통해 또는 상기 모듈의 접착 표면 상에서 열 압착 또는 열 접착에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 회로는 안테나 또는 디스플레이 또는 키패드 또는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 전자 칩을 갖는 모듈로서, 상기 모듈은:
    - 금속화부들의 제1 측면 상에서 액세스가능한 상기 금속화부들 및 상기 제1 측면에 대향하는, 상기 금속화부들의 제2 측면 상에 배치된 집적 회로 칩,
    - 상기 금속화부들과는 별도이고, 상기 집적 회로 칩을 직접 접속시키고 상기 금속화부들의 상기 제2 측면 상에 배치되는 전기 상호접속 요소들
    을 포함하고,
    상기 전기 상호접속 요소들이, 2개의 대향면 중 하나에만 상기 금속화부들이 제공되는 단면 모듈 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 칩을 갖는 모듈.
  16. 제15항에 따른 전자 칩을 갖는 모듈로서, 유전체 기판의 제1면 상의 액세스가능한 전기 접촉 패드들 및 상기 제1면과 대향하는 제2면과 동일한 측면 상의 집적 회로 칩을 포함하는 전자 칩을 갖는 모듈에 있어서,
    상기 집적 회로 칩을 접속시키고 상기 기판의 상기 제2면을 넘어 또는 상기 제2면 위에 또는 상기 제2면을 따라 연장하는 전기 상호접속 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 칩을 갖는 모듈.
  17. 제15항에 따른 상기 모듈을 포함하는 디바이스.
  18. 제15항에 있어서, 상기 집적 회로 칩은 엔로빙 재료 또는 접착 재료에 의해 적어도 부분적으로 엔로빙되고, 상기 상호접속 요소들 중 적어도 일부분은 엔로빙 재료 또는 접착 재료에 의해 엔로빙되지 않는 전자 칩을 갖는 모듈.
  19. 전자 칩을 갖는 모듈을 제조하는 방법으로서, 상기 모듈은:
    - 금속화부들의 제1 측면으로부터 액세스가능한 상기 금속화부들 및 상기 제1 측면에 대향하는, 상기 금속화부들의 제2 측면 상에 배치된 집적 회로 칩,
    - 상기 금속화부들과는 별도이고, 상기 집적 회로 칩을 상기 금속화부들 중 적어도 하나에 직접 접속시키고 상기 금속화부들의 상기 적어도 하나를 상기 금속화부들의 다른 하나에 직접 접속시키며, 상기 금속화부들의 상기 제2 측면 상에 배치되는 전기 상호접속 요소들
    을 포함하며,
    상기 방법은, 상기 전기 상호접속 요소들을, 2개의 대향면 중 하나에만 상기 금속화부들이 제공되는 단면 모듈 상에 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제8항에 있어서, 상기 상호접속 요소들은, 상기 지지체 상으로 상기 모듈을 이송하는 단계 이전에, 상호접속 영역 상에 또는 상기 상호접속 영역 위에 또는 상기 상호접속 영역을 따라 제자리에 유지되는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 상호접속 요소들은, 상기 모듈을 삽입하기 위한 접착제를 통해 실시되는 접착 또는 상기 모듈의 접착 표면 상에서 열 압착 또는 열 접착에 의해, 제자리에 유지되는 방법.
  22. 제8항에 있어서, 상기 지지체 상으로 상기 모듈을 이송하는 단계 이전에, 상기 단자들 상에 전도성 재료를 퇴적하는 단계를 더 포함하는 방법.
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