KR20000070126A - 칩 카드 모듈 - Google Patents

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데트레프 호우데아우
슈테판 엠머트
한스-게오르크 멘쉬
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칼 하인쯔 호르닝어
지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 칩 캐리어(2), 하나 이상의 반도체 칩(3, 3'), 도체 트랙(4), 및 필요하다면 보강 프레임(5)을 포함하는 칩 카드 모듈(1)에 관한 것이다. 반도체 칩(3, 3') 및/또는 보강 프레임(5)은 한정된 크기의 입자(7)가 스페이서로서 혼합되는 접착제(6)의 보조로 부착된다. 상기 접착제(6)는 바람직하게 가요성 접착제이고, 상기 입자(7)는 바람직하게 변형가능한 재료로 구성된다. 본 발명은 반도체 칩 및/또는 보강 프레임이 한정되고 일정한 거리로 하부 표면에 끈끈하게 부착된다는 장점을 가진다. 가요성 접착제와 변형가능한 재료는 칩 카드 모듈의 변형에 적응하므로 끈끈하게 본딩된 결합 표면에 대한 손상을 방지한다.

Description

칩 카드 모듈 {CHIP CARD MODULE}
칩 카드 모듈의 경우에, 모듈의 낮은 전체 높이를 보장하기 위하여 특히 모듈에 포함된 반도체 칩이 가능한 가장 가까운 거리로 하부 표면상에 끈끈하게 부착되는 것이 중요하다. 한편, 접착층은 절연을 제공해야 하며, 칩의 손상을 초래할 수 있는 칩의 변형을 방지하도록 전체 접착층 표면에 걸쳐 균일한 두께로 이루어져야 한다. 특히 반도체 칩상의 부하를 감소시키도록 접착층이 모듈의 특정 변형에 적응시키고 이런 변형을 흡수할 수 있다면 유리할 것이다. 더욱이, 하부 표면으로부터 일정한 거리로 부착된 반도체 칩은 배선 본딩과 같은 다음 처리 단계들을 용이하게 하며, 완성된 칩 카드의 신뢰성을 증가시킨다.
동일한 개념이 보강 프레임에도 대응하게 적용되는데, 상기 보강 프레임은 특히 가요성 캐리어 필름과 협력하여 사용되고, 일반적으로 칩 카드 모듈의 전체 높이가 접착층에 의해 심하게 증가되지 않도록 하면서 도체 트랙의 시스템에 끈끈하게 부착되며, 후자로부터 전기적으로 절연되어야한다.
종래 공지된 해결책은 이미 언급된 문제점들과 관련한 다수의 단점을 가진다.
본 발명은 하나 이상의 반도체 칩 및/또는 보강 프레임이 특별한 접착제의 보조로 부착되는 칩 카드 모듈에 관한 것이다. 상기 접착제는 한정된 크기의 입자가 스페이서로서 그것에 첨가된다는 점에서 구별된다.
도 1은 본 발명에 따른 칩 카드 모듈의 도식적인 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 다른 칩 카드 모듈의 도식적인 단면도.
도 3은 보강 프레임을 갖는, 본 발명에 따른 칩 카드 모듈의 도식적인 평면도.
도 4는 도3의 라인 A-A에 따른 도식적인 부분 단면도.
본 발명의 목적은 하나 이상의 반도체 칩 및/또는 보강 프레임이 가능한 최저 두께의 접착층을 사용하여 소정 거리로, 전체 접착 표면에 걸쳐 균일하게 하부 표면에 끈끈하게 부착되는 칩 카드 모듈을 제공하는 것이다. 더욱이, 상기 접착층은 특정 한도내에서 칩 카드 모듈의 변형을 흡수하고 보상할 수 있어야 하며, 따라서 반도체 칩과 보강 프레임의 손상 가능성이 감소된다.
상기 목적은 청구범위 1항에 따른 칩 카드 모듈에 의해 달성된다. 바람직한 실시예들은 종속항으로부터 도출된다.
그러므로 본 발명은 적어도 하나의 칩 캐리어, 하나 이상의 반도체 칩, 도체 트랙, 및 필요하다면 보강 프레임을 포함하는 칩 카드 모듈에 관한 것이다. 적어도 하나의 반도체 칩 및/또는 보강 프레임은 한정된 크기의 입자가 스페이서로서 혼합되는 접착제의 보조로 부착된다.
접착제에 첨가된 특정 크기의 입자는 접착 마스크없이 부가되는 본 발명에 따른 접착 성분이 입자의 직경에 대응하는 한정된 층 두께로 압착될 수 있도록 한다. 모든 입자가 실질적으로 동일한 크기로 이루어질 수 있다는 것이 예측된다. 상기 접착제 입자의 균일한 분포로, 반도체 칩 또는 보강 프레임을 압착하여 하부 표면상에 부착시킬때 하부 표면으로부터의 일정한 거리가 전체 접착 표면에 걸쳐 유지된다.
입자가 실질적으로 균일한 크기로 이루어진다는 것이 본 발명의 필수조건은 아니다. 오히려, 더 작은 크기의 입자 비율에 부가적으로 반도체 칩 또는 보강 프레임과 하부 표면 사이의 요구된 거리에 대응하는 크기의 적당한 입자량이 있고 이런 입자가 접착제에 균일하게 분포된다면 충분하다.
이미 지적된 바와 같이, 입자 크기는 부착될 아이템과 하부 표면 사이의 요구된 거리에 대응하도록 선택된다. 상기 입자는 편의상 구형으로 이루어지며, 이들의 직경은 접착층의 요구된 두께에 대응한다. 접착제에 포함된 입자는 하부 표면으로부터 요구된 높이와 일정하고 가까운 거리로 반도체 칩과 보강 프레임을 부착하는 것을 용이하게 하며, 또한 접착제의 계측을 용이하게 한다. 상기 계측은 접착 마스크 없이 수행할 수 있으며, 과잉 접착제는 불규칙한 접착 결합부의 형성없이 반도체 칩 도는 보강 프레임의 측면에서 압착되어 나온다.
칩 카드 모듈의 제조를 위해 적당한 입자 크기는 4 내지 40 ㎛, 특히 약 20 ㎛의 범위내에 있다.
상기 입자는 경질의 변형불가능한 재료, 이를테면 유리 또는 강성 플라스틱으로 제조될 수 있다. 그러나, 상기 입자는 바람직하게 변형가능하고 역으로 변형가능한 재료, 이를테면 변형가능한 플라스틱으로 제조된다.
플라스틱내의 경질 입자는 이들이 칩 카드 모듈의 변형에 적응할 수 없어 이런 경우에 끈끈하게 본딩된 결합 표면을 손상시킬 수 있는 점 모양의 압력 부하를 초래한다는 단점을 가진다.
반도체 칩의 경우에, 이런 점 모양의 압력 부하는 칩의 크랙 또는 파열을 초래하여 결국 칩 카드 모듈의 전체 결함에 도달할 수 있다. 변형가능한 필터를 사용함으로써, 칩 카드 모듈의 변형이 입자에 의해 흡수될 수 있고 결합 표면상의 점 모양의 압력 부하가 감소될 수 있다.
플라스틱 재료가 필터 입자를 위한 변형가능하거나 또는 역으로 변형가능한 재료로서 적당하다. 특히 적당한 재료는 압력하에서 변형가능한 플라스틱으로 이루어진 작은 공동 비즈(hollow beads)이다. 상기 플라스틱의 변형성은 끈끈하게 부착될 수 있도록 반도체 칩 또는 보강 프레임이 하부 표면상에 압착될때 입자의 영구 변형이 이미 발생하여 입자가 스페이서로서 이들의 기능을 더이상 수행할 수 없을 정도로 크지 않아야 한다.
손상을 초래할 수 있는 칩 카드 모듈의 변형을 보상하기 위하여, 가요성 접착제를 접착제로서 사용하는 것이 추가로 유리하다. 이런 가요성 접착제는 칩 카드 모듈의 변형에 견딜 수 있고 특정 범위까지 이를 보상할 수 있어 반도체 칩 또는 보강 프레임에 대한 부하를 감소시킨다.
가요성 접착제로서 적당한 것은 열적 경화후 가요성을 유지하는 소위 "저응력" 접착제이다. 보기로서, 합성 고무 및 실리콘 접착제가 언급될 수 있다.
본 발명은 특히 가요성 캐리어 필름과 칩 카드 모듈에 사용하기 적당하지만, 통상 금속으로 구성되는 안정한 리드 프레임과 칩 카드 모듈에 사용될 수 있다. 부가적으로, 본 발명은 도체 트랙의 시스템 상에 보강 프레임을 부착하는데 사용될 수 있고, 보강 프레임이 펀칭되고 도체 트랙의 시스템으로부터 매우 가까운 거리에서 부착될 수 있는 버어(burr)를 가진다면 장점을 제공한다.
이제 첨부된 도면을 참조로 본 발명이 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 칩 카드 모듈(1)을 단면으로 도시하는데, 반도체 칩(3)이 플라스틱 캐리어 필름(소위 칩-온-플렉스 모듈)과 같은 캐리어(2)상에 배치된다. 또한 상기 캐리어상에 있는 것은 상기 반도체 칩(3)이 와이어 본딩(도시안됨)과 같은 통상의 방식으로 접속될 수 있는 도체 트랙 시스템(4)이다. 상기 캐리어(2)상의 반도체 칩(3)의 부착은 한정된 크기의 입자(7)가 혼합되는 본 발명에 따른 접착제(6)로 수행된다. 상기 입자는 칩과 캐리어 사이의 요구된 거리가 유지되고 상기 거리가 칩의 전체 베어링 표면에 걸쳐 일정하다는 효과를 제공한다. 결과적으로, 칩과 캐리어 사이의 거리는 매우 가깝게 유지될 수 있다. 더욱이, 캐리어에 대한 반도체 칩의 한정되고 정확한 위치는 칩과 도체 트랙 사이의 와이어 접속을 더욱 용이하게 한다.
도 2는 소위 칩-온-칩 모듈을 도시하는데, 실질적으로 그것의 하부는 도 1에 도시된 모듈에 대응한다. 상기 제1 칩(3)상에 장착된 것은 제2 칩(3')이다. 또한 이런 제2 칩(3')은 한정된 크기의 입자(7)로 채워지는 접착제(6)의 보조로 부착된다. 도시된 경우에, 상기 입자는 접착층들에서 동일한 크기로 이루어진다. 그러나, 서로 다른 크기의 입자를 갖는 서로 다른 접작제가 서로 다른 접착제 레벨을 위해 선택될 수 있다. 칩 카드 모듈의 변형에 의해 초래되는 칩에 대한 손상을 방지하기 위하여, 바람직하게 공동 플라스틱 비즈와 같은 변형가능한 입자와 함께 가요성 접착제가 접착제로서 선택된다.
도 3에 도시된 것은 예를들어 이미 개시된 방식으로 가요성 캐리지 테이프(2)상에 부착되는 반도체 칩(3)을 갖는 칩 카드 모듈이다. 상기 칩의 양쪽으로 지나가는 것은 상기 칩(도시안됨)과 접속되는 도체 트랙(4)이다. 상기 도시된 모듈에서, 금속화 표면과 도체 트랙이 캐리어 테이프의 양쪽, 즉 캐리어 테이프의 상부와 하부(장착면과 접속면)에 제공된다. 안정화를 위하여, 이런 모듈들은 통상 도 3에서 5에 의해 지시되는 보강 프레임을 포함한다. 상기 프레임은 일반적으로 전도성 재료, 특히 금속으로 구성된다. 상기 프레임은 통상 펀칭에 의해 제조되므로 종종 일측에 버어(도시안됨)를 가진다. 보강 프레임(5)과 이웃하는 도체 트랙(4) 사이의 단락 회로를 방지하기 위하여, 둘사이의 거리는 상기 버어의 높이보다 더 커야 한다. 한편, 상기 칩 카드 모듈에 대해 용인될 수 있는 전체 높이는 초과하지않아야 한다. 그러므로 최소 접착제 두께가 정확하게 유지되는 것이 필요하다.
이것은 본 발명에 따라 한정된 크기의 입자(7)가 스페이서로서 첨가되는 상기 접착제(6)에 의해 달성된다. 도 3의 라인 A-A에 따른 대응하는 단면 구성을 도시한다. 상기 접착제(6)는 바람직하게 가요성 접착제이고, 상기 입자(7)는 바람직하게 변형가능한 입자이다.

Claims (9)

  1. 적어도 하나의 칩 캐리어(2), 하나 이상의 반도체 칩(3, 3'), 도체 트랙(4), 및 필요하다면 보강 프레임(5)을 포함하는 칩 카드 모듈(1)에 있어서,
    상기 하나 이상의 반도체 칩(3, 3') 및/또는 보강 프레임(5)은 한정된 크기의 입자(7)가 스페이서로서 혼합되는 접착제(6)의 보조로 부착되는 것을 특징으로 하는 칩 카드 모듈.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 접착제(6)는 가요성 접착제, 특히 합성 고무, 바람직하게 실리콘 접착제인 것을 특징으로 하는 칩 카드 모듈.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 입자(7)는 4 내지 40 ㎛, 특히 약 20 ㎛의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 칩 카드 모듈.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한항에 있어서, 상기 입자(7)는 변형가능한 재료, 특히 플라스틱으로 구성되는 것을 특징으로 하는 칩 카드 모듈.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 입자(7)는 공동 플라스틱 비즈인 것을 특징으로 하는 칩 카드 모듈.
  6. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한항에 있어서, 상기 칩 캐리어(2)는 금속 리드 프레임 또는 가요성 캐리어 필름인 것을 특징으로 하는 칩 카드 모듈.
  7. 제 1항 내지 제 6항중 어느 한항에 있어서, 상기 모듈은 2개의 반도체 칩(3, 3')을 포함하는데, 그것중 하나가 입자(7)와 혼합되는 상기 접착제(6)를 사용하여 다른 반도체 칩상에 끈끈하게 부착되는 것을 특징으로 하는 칩 카드 모듈.
  8. 제 1항 내지 제 7항중 어느 한항에 있어서, 상기 모듈은 입자(7)와 혼합되는 상기 접착제(6)를 사용하여 도체 트랙 시스템(4)에 끈끈하게 부착되는 보강 프레임(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 카드 모듈.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 보강 프레임(5)은 버어를 가지며, 상기 입자(7)의 직경은 상기 버어의 높이보다 더 큰 것을 특징으로 하는 칩 카드 모듈.
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