TWI331497B - Process for assembling an electronic component on a substrate - Google Patents

Description

1331497 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係相關於在一包括複數導電軌道之稱作基底的 絕緣支撐上組裝一電子元件之方法。在製造厚度極小的卡 片或電子標籤形式之收發機時可應用此方法。 【先前技術】 電子標籤通常意指包含至少一絕緣支撐、一天線、和 一通常是晶片的電子元件之組裝。在許多當作識別、控制 、或付款的機構之應用中可發現使用根據本發明的方法製 造之卡片或電子標籤。 本發明的目的特別針對於組裝至少一電子元件在細薄 卡片或標籤的基底上。電子元件是諸如晶片、電容器 '電 阻、二極體、熔線、電池組、顯示器等元件，或含設有接 點區的塗層晶片之組裝。 精於本技藝之人士所知的元件裝設在基底上之卡片或 標籤，導電軌道和連接區（通常用銅）被雕刻在該基底上 。元件通常被搭接，然後其接點被焊接到基底的軌道上或 到導電連接區上。利用諸如以導電膠搭接、以超音波焯接 、以熱施加以錫爲主的合金焊接等方法完成在元件的連接 區和基底的連接區之間的電接點。 卡片則是眾所皆知被設有其接點設有以壓入基底的雕 刻連接區加以埋置之爪形物或大釘（小焊點）的元件。文 件W0 0055808說明以熱疊片製造晶片和天線的接點區之 (2) (2)1331497 間的連接。晶片的接點包括被埋置在於這些區域產生變形 之天線的連接區之導電材料中的小焊點》 也可利用焊接在基底導體上的一端和焊接在元件的導 電區上之另一端的導線達成基底導體上的元件之連接。 爲了保護以此用金屬線連接方式的電線和元件，環氧 樹脂澆鑄在所有或部分基底表面上，以便塗層電路元件組 裝。根據另一實施例，絕緣片被疊層於連接元件或在元件 和附近的導電軌道之所有或部分基底上。 文件EP 07863 57說明包含裝設於基底上並且連接到 位在基底邊緣上的天線線圏之晶片的無接點卡。晶片位在 位於由天線線圈形成在卡片的其中一邊緣附近之迴路外部 上的基底區》晶片的此偏離中央位置保護後者免於彎曲卡 片所產生的應力。藉由熱壓晶片接點的小焊點到線圈的末 端軌道上加以完成天線線圈到晶片的連接。根據不同的變 化’藉由焊接晶片接點和來自線圈的軌道之間的導線（導 線搭接）達成此連接。 文件US 2002/0 1 1 0955說明含基底和至少—晶片的電 子模組之製造方法。至少一晶片被膠合於其中一基底面上 ’或熱壓於基底內側，以便與表面齊平。而且，根據較佳 的變化’基底包括利用以絲網印刷製成的導電軌道連接晶 片之導電區。晶片接點包括小焊點，如此軌道被塗敷直到 連接小焊點。最後步驟包括塗敷薄膜或保護漆在位在晶片 附近的晶片上和導電軌道上。 根據上述已知方法組裝元件之收發機有一元件和導體 (3) (3)1331497 之間的連接品質和可靠性水準的不利點。事實上，由於在 使用時施加到收發機的機械應力’所以可全部或間歇地中 斷此連接。尤其是，諸如卡片或電子標籤等細薄收發機很 容易因爲彎曲或扭轉而變形。這些應力可能出現在諸如在 施加於有突出物的物體表面上之標籤上等一般收發機的應 用時。 儘管藉由塗層或疊層絕緣薄膜保護元件，但是元件的 連接仍承受到當收發機變形裂開時所產生的內部牽引力和 壓縮。在導致連接張力的反覆變形期間更加增強此現象， 此連接的張力係在收發機遭受一些彎曲或扭力之後最後將 導致破裂。 【發明內容】 本發明的目標係避免上述缺點，即在減低收發機的製 造成本同時，增加電子元件或元件和基底導電軌道之間的 電連接可靠性和品質。 本發明的目標係又提供一製造能夠抗彎曲或扭轉卻不 會中斷元件連接的卡片或標籤等此收發機類型之方法。 藉由將含靈敏平面導電區之至少一電子元件連接到位 在稱作基底的一般平面絕緣支撐表面上之導電軌道的組裝 方法達成這些目標，該方法的特徵包含下面步驟： 將基底置於工作表面上，含導電軌道的一面朝上， 將電子元件放入位在含導電軌道的區域之基底的凹洞 內’元件的導電區與基底的對應軌道產生接觸， -6- (4) (4)1331497 同時在元件上和在該元件周圍的至少一基底區域上塗 敷一層絕緣材料，藉此，以元件上的絕緣層壓力確保導電 區和導電軌道之間的電連接。 通常藉由位在其中一表面上的接點被分散在導電薄膜 上之晶片加以形成又稱作電子模組的電子元件，該導電薄 膜稱作構成擴展小型晶片接點尺寸的接點區之、引線框〃 。在一示範性實施例中，可用廣泛方法界定基底的導電軌 道。它們可由連接到藉由絲網印刷澱積或化學雕刻的電路 之導電段的墊片或導電區製成。例如，此電路類型可構成 用於供應能量到卡片之無接點卡的天線並且經由端子交換 數位資料。 需注意重要的是根據本發明的方法不需要任何焊接， 也不需要固定元件接點在電路導體上。如此使元件和基底 的接觸表面足以利用大約平面表面彼此對壓。元件藉由覆 蓋於以擴展在其四周的基底之絕緣材料保留在基底上。 基底中的凹洞用於暫時保持在其置放步驟和澱積絕緣 層之間的元件。經由諸如以衝壓銑削或切割一窗口或僅在 元件置放於基底上時藉由加熱元件變形基底完成此凹洞。 根據此方法裝設元件之優點係當收發機被彎曲或扭轉 時可保持元件和電路導體之間的接點。事實上，出現在連 接水平上的內部力容易使接點在彼此之上滑動而不會產生 任何如焊接或固定連接例子一般的破裂。施加在收發機上 的重複應力將藉由一起摩擦它們的表面在導體上產生。自 淸〃效果。因此’大幅提高連接的性能與其可靠性和導電 (5) (5)1331497 性。 藉由參照當作非限制性的例子之附圖的下面詳細說明 將可更加瞭解本發明。 【實施方式】 形成電子模組的圖〗之元件（1 )包括藉由以諸如環 氧樹脂等絕緣材料塗層（4 )加以保護的晶片（2 )。晶片 接點連接到形成於錫銅導電片內部的接點區（3 )，例如 ，形成&引線框〃。 圖2和根據圖3之軸A— A所圖解的部位圖示包括可 被變形的細薄基底（5)，圖1的元件（1)位在該基底（ 5 )上。例如，該基底的上表面包括由絲網印刷加以印刷 、膠合 '或雕刻的軌道或導電區（6)。元件（1)的塗層 部分（4)被插入以銑削或切入基底內的窗口所製成之凹 洞（7)，以便最小化最後收發機的厚度。基底的導電軌 道（6)僅經由壓力而非使用焊接或導電膠水與元件導電 區（3)接觸。以此方式接觸的大約平面表面不包括用於 當作固定點的特殊起伏類型。由同時擴展在元件的可見表 面上和元件附近的基底區域上之絕緣層（8 )加以確保維 持元件在基底上和在其接點上的壓力。根據變化，此絕緣 層可擴展在基底的整個上表面上。 以此方式獲得的收發機可被變形卻不會中斷基底導體 上的元件連接。A引線框〃的接點區將具有在收發機變形 所產生的內部力之作用下於基底軌道上摩擦的傾向。 -8- (6) (6)1331497 圖4圖示根據本發明的方法之收發機組裝的變化，其 中元件（1)的塗層部分（4)被插入凹洞或位在第一絕緣 基底（5)的窗口中。元件的導電區（3)被如此配置在基 底（5)的下表面上。在其上表面上包括諸如天線（6> ) 和位在面對那些元件的接點軌道（6)等複數導電軌道之 第二基底（9)鋪在第一基底（5)上。根據箭頭L藉由膠 合或藉由熱或冷疊層完成兩基底（5，9)的組裝。經由疊 層或膠合壓力達成元件與第二基底的電接觸。最後收發機 的厚度被侷限在兩重疊基底（5，9)的厚度。 根據另一變化，元件（1)不包括塗層，因此，由第 一基底（5)直接保護晶片（2)。晶片被插入預先形成於 基底內的凹洞（7)中，或以元件（1)的接點區（3)被 塗敷於基底（5)的內表面之方式熱壓入基底材料。 藉由在晶片放入時加熱晶片使基底局部軟化並且變形 加以完成沒有預先完成的凹洞之直接插入元件到基底材料 內。然後，經由適當修整到想要的深度，晶片被壓入基底 。以此方式構成的凹洞被設計成晶片外形及在疊層第二基 底期間維持晶片或兀件組裝的位置。 第二基底（9 )以先前變化一般的方式加以組裝。以 此方式，第一基底（5)的厚度可減至最接近晶片厚度的 値。 圖5爲元件由沒有”引線框〃的晶片（2 )單獨製成 之收發機組裝的變化。在此例中，如先前變化一般，以使 晶片的接點表面（3 / )出現在基底表面（5)的水平上之 -9- (7) 1331497 方法，晶片（2)被框在預先形成的凹洞中 底（5)的材料內。經由兩基底（5，9)的 膨合的壓力，第二基底（9 )被設有面對那 的晶片之導電軌道（6 )。晶片（2 )的接業 當然是平面的，使其可在收發機變形時在第 導電軌道上摩擦。 澱積在元件和所有或部分基底表面上與 底上的第二基底上之絕緣層可包括外表面上 ，以作爲最後收發機的特徵。第一基底又可 的裝飾以支撐導電軌道。 根據本發明的方法又可應用於稱作"雙 裝，也就是說，一方面包含一組出現在卡片 面水平上之平面接點，及另一方面包含一組 的內部天線。此接點組位在模組的其中一面 點鏈結到模組的相對側上之導電區。模組被 厚度大約等於模組厚度的第一基底內之窗口 點組出現在構成卡片的外表面之基底的表面 對側的導電區倚靠組裝在第一基底上的第二 道。 完成此組裝之如上述的晶片或補充電子 在任一基底上。由其中一基底的表面之對應 壓力連接此模組的導電區。 又可以組裝，然後疊層兩層以上的重疊 底包含導電軌道和以配置在任一基底的表面 或壓入第一基 組裝之疊層或 些用於其連接 占表面（3 —) 二基底的對應 疊層在第一基 的裝飾或標誌 包括相對側上 面”的卡片組 的其中一外表 導電軌道型式 上，及每一接 插入設有切入 的凹洞內。接 水平上，及相 基底之導電軌 模組可被裝設 導電軌道上的 基底，這些基 上之對應導電 -10- (8) (8)1331497 軌道的疊層壓力連接導電區之電子模組。 【圖式簡單說明】 圖1爲設有接點區的電子模組型式之元件圖。 圖2爲包含基底和設有由絕緣層保護的接點區之元件 的細薄收發機之槪要圖。 圖3爲根據軸A — A的圖2之收發機的放大圖。 圖4爲包含兩基底和一設有接點區的一元件之收發機 組裝圖。 圖5爲含兩基底和由插在其中一基底中的晶片所製成 之一元件的收發機組裝圖。 主要元件對照表 1 電子元件 2 晶片 3 導電區 3 ~ 接點表面 4 塗層部分 5 第一基底 6 接點軌道 6 ^ 導電軌道 7 凹洞 8 絕緣層 9 第二基底 -11 -

Claims (1)

1331497 拾、申請專利範圍 附件3A: 第93 1 1 0 8 5 9號專利申請案 中文申請專利範圍替換本 ' 民國99年7月2日修正 1. 一種組裝方法，將含平面導電區（3)之至少一電 子元件（1 )連接到位在稱做基底（5 )的平面絕緣支撐的 表面上之導電軌道（6<)，包含下面步驟： 將基底（5)置於工作表面上，含導電軌道（6< )的 —面朝上， 將電子元件（1)放入位在含導電軌道（6< )的區域 之基底（5)的凹洞（7)內，電子元件（1)的導電區（3 )與基底（5)的對應軌道（6> )產生接觸， 同時在電子元件（1)上和在該電子元件（1)周圍的 至少一基底區域上塗敷一層絕緣材料（8)，該方法之特 徵爲電子元件（1)之導電區（3)與基底（5)之導電軌道（6, 6一 )相接觸以經由在電子元件（1)上之絕緣材料層（8)之塗層的 壓力達成電連接’且當施加重複應力於基底上時被配置爲 相互摩擦。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中由在其— 面上設有接點之晶片（2 )製成電子元件（1 )，該接點被 分散在構成擴展晶片（2)的接點之導電區（3)的導電薄膜 上，由絕緣材料（4)塗層晶片的相對面。 3. 根據申請專利範圍第2項之方法，其中含以其塗 層面插入電子元件（1)的凹洞（7)之基底（5)舖在位 1331497 .於工作表面上之第二基底（9)上，該元件（i)的導電區（ 3)與第二基底（9)上的對應導電區（6)連接。 4.根據申請專利範圍第1項之方法，其中由在其一 面上設有接點之晶片（2 )製成電子元件（1 )，該接點被 分散在構成擴展晶片（2)的接點之導電區（3)的導電薄 膜上。 - 5.根據申請專利範圍第1項或第4項之方法，其中 鲁含插入電子元件（1)的晶片（2)之凹洞（7)的基底（5 )舖在位於工作表面上之第二基底（9)上，該電子元件（i )的導電區（3)塗敷於與第二基底（9)上的對應導電區 (6)連接之基底（5)的表面上。 6 ·根據申請專利範圍第1項或第4項之方法，其中 藉由加熱電子元件（1)的晶片（2)然後經由適當修整將 該晶片（2)推入基底（5)材料內得到用於插入電子元件 (1)之凹洞（7)，該電子兀件（丨）的導電區（3)塗敷於基 φ 底（5 )的表面。 7. 根據申請專利範圍第！項之方法，其中由在其一 面上設有平面接點之晶片（2 )製成電子元件（1 )。 8. 根據申請專利範圍第7項之方法，其中含插入晶 片（2)的凹洞（7)之基底（5)舖在位於工作表面上之 第一基底（9)上，該晶片（2)的接點與第二基底的對應 導電區（6 )連接。 9 ·根據申請專利範圍第丨項之方法，其中藉由銑削 或壓印窗口製成用於插入電子元件（1)的凹洞（7)。 -2- 1331497 】〇.根據申請專利範圍第8項之方法，其中藉由加熱 該晶片（2 )然後經由適當修整將該晶片（2 )推入基底（ 5 )的材料內得到用於插入晶片（2)之凹洞（7)，該晶片（2 )的導電區（3)出現在基底的表面水平上。 U·根據申請專利範圍第1項之方法，其中由在其一 面上及在鏈結到該組平面接點的每一接點之相對面導電區 上含~組平面接點的模組製成電子元件（1 )。 1 2.根據申請專利範圍第1 1項之方法，其中模組被 插入設有切入厚度等於模組厚度的第一基底（5)內之窗 口的凹洞（7)，該組平面接點出現在該第一基底（5)的 表面水平及倚靠組裝於第一基底（5)上的第二基底（9) 之導電軌道（6< )的相對面之導電區上。 1 3 .根據申請專利範圍第1 2項之方法，其中至少— 模組或補充晶片（2)裝設於第一基底（5)或第二基底 (9)’該模組包括由任一第一或第二基底（5，9)的對應 導電軌道（6<)上之壓力所連接的導電區（3)。 14.根據申請專利範圍第3項或第13項之方法，其中 該方法包括膠合和壓入由疊置第一或第二基底（5，9)所 形成的組裝之補充步驟。 -3-