用于制造芯片载体的条带形衬底、具有该芯片载体的电子模块、具有该模块的电子设备和制造衬底的方法技术

技术编号:14776798 阅读:101 留言:0更新日期:2017-03-09 13:17
本发明专利技术涉及一种由具有多个单元(2)的片材(1)制成的用于制造芯片载体的条带形衬底,其中各个单元具有用于紧固半导体芯片的芯片岛(3)、用于电连接半导体芯片的电极(4)以及用于构造单元(2)的穿孔(7、8、9、10),其中至少一个穿孔(7、8、9、10)形成用于封装半导体芯片的灌注料的锚固边(11),其中片材(1)的邻近穿孔(7、8、9、10)的表面部分(12)被弯折以便形成锚固边(11),其中该锚固边(11)突出到片材(1)的布置芯片岛(3)的侧面之上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于制造芯片载体的由具有多个单元的片材制成的条带形衬底(Substrat),以及一种具有这种芯片载体的电子模块、一种具有这种模块的电子设备以及一种用于制造衬底的方法。具有权利要求1的前序部分所述的特征的衬底例如从DE202012100694U1中公知,其可追溯到申请者。由条带形衬底制成的芯片载体被应用于在芯片卡中使用的电子模块,例如RFID芯片(射频识别)。RFID芯片卡具有存储芯片,其可以借助外部RFID天线利用无线射频识别和用于能源供应的应答器来进行非接触式地读取和写入。这种RFID芯片的可能的应用领域是具有生物特征数据的证件(身份证、护照)、医保卡、银行卡或公共交通的票卡。为了制造这种类型的RFID芯片,为前面提到的条带形衬底装备大量各自用灌注料或浇铸料进行封装的半导体芯片。为此,前面提到的条带形的衬底具有用于制造芯片载体的片材,该片材具有多个单元,其中每个单元具有用于紧固半导体芯片的芯片岛(Chipinsel)、用于电连接半导体芯片的电极以及用于构造单元的穿孔。如此形成的模块在功能性检测完成后从条带分开并且集成到芯片卡中。由于芯片卡是平坦的,所以模块一方面不允许超过最大的总厚度,另一方面模块必须具有足够的稳定性,以便阻止对芯片或芯片载体造成损害,由此可以影响芯片卡的功能。此外,芯片卡的正常运行需要将封装芯片的灌注料锚固好。对此,设置在衬底中的穿孔形成用于封装半导体芯片的灌注料的锚固边。锚固边在从DE202012100694U1公知的衬底中由用作底部凹口的(Hinterschneidung)的阶梯形成。底部凹口或阶梯通过冲压衬底的底侧制成。底部凹口在封装芯片时用灌注料进行填充,由此实现期望的锚固效果。为了产生足够的效应需要最小的片材厚度,因此底部凹口具有足够的深度,该深度构成容纳灌注料的相应的自由空间。最小片材厚度限定了电子模块的最小总厚度,在涉及到已知衬底时实际上不可以低于该最小总厚度,且不影响芯片载体的可靠性能。本专利技术基于如下任务,即提供一种用于制造芯片载体的条带形衬底,该条带形衬底使由芯片载体制造的电子模块的总厚度减小成为可能。本专利技术还基于如下任务,即提供一种具有芯片载体的电子模块、一种具有这种模块的电子设备、特别是芯片卡以及一种用于制造衬底的方法。根据本专利技术,这些任务针对条带形衬底通过权利要求1所述的主题、针对电子模块通过权利要求9所述的主题、针对电子设备通过权利要求10所述的主题并且针对用于制造衬底的方法通过权利要求11所述的主题得以解决。替代地,关于衬底的任务通过并列的权利要求12的主题得以解决。本专利技术基于这样一种想法,即提供一种用于制造芯片载体的由具有多个单元的片材制成的条带形衬底。每个单元具有用于紧固半导体芯片的芯片岛、用于电连接半导体芯片的电极以及用于构造单元的穿孔。至少一个穿孔形成用于封装半导体芯片的灌注料的锚固边。将片材的邻近穿孔的表面部分弯折以形成锚固边。锚固边突出到片材的布置芯片岛的侧面上。根据本专利技术,通过弯曲使锚固边成型,即弯折,来代替通过减小材料厚度产生的已知的底部凹口。这具有的优势在于,片材厚度不是产生锚固效果的限制性因素。确切地说,通过弯折邻近穿孔的表面部分产生片材的成形部(Profilierung),该成形部在封装半导体芯片时在模具罩(Mold-Kappe)或灌注料和衬底之间提供所期望的可靠的连接,确切地说与衬底厚度或片材厚度无关。为了锚固,锚固边突出到在片材的布置芯片岛的侧面之上。经此,锚固边在封装半导体芯片时被埋入灌注料中,从而在衬底和灌注料之间产生可靠的机械连接。经过弯折的表面部分具有另一个优势,即芯片载体或通常是芯片载体的区域被机械地稳固。总而言之,相对于现有技术而言,本专利技术使减小片材厚度成为可能,且在这种情况下不影响灌注料与衬底的可靠的锚固以及由衬底制造的芯片载体的稳定性。锚固边可以简易地进行弯折。然后将弯折的表面部分构造成平的,弯曲边除外。替代地,可使锚固边成形。例如,弯折的表面部分可以具有L型轮廓。其它轮廓是可能的。优选地,片材的厚度为15μm至35μm。在特别优选的实施形式中,片材厚度约为20μm。利用上述值,在使用由衬底制造的芯片载体的情况下电子模块的总厚度可以减小到约200μm,该电子模块也可以称为封装件。在特别优选的本专利技术的实施形式中,片材由钢构成,特别由奥氏体不锈钢构成。不同于现有技术通常使用的铜合金,钢在极高的强度下仍具有足够的成型能力。优选地,所使用的钢涉及冷轧的奥氏体不锈钢。术语不锈钢被理解成根据EN10020的具有特殊纯度的合金钢或非合金钢,例如,硫和磷含量各不超过0.025%的钢。例如根据DIN267第11部分,奥氏体组织形成不锈耐酸钢。替代地,片材可以由铜或铜合金制成。但相比之下,钢在较好的成型能力下具有高强度的优势。在另一个优选的实施形式中,片材的弯折的表面部分和另一个表面之间的弯折角度为30°至60°,特别为40°至50°。在特别优选的实施形式中,弯折角度约为45°。在上述范围的弯折角度能实现将锚固边充分地埋入灌注料中,其中灌注料可以流动到弯折的表面部分之下并且完全包围该表面部分。有利地,弯折的表面部分是平直的。从而实现特别好地将片材稳定或避免了将不期望的机械应力引入片材中。平直的表面部分笔直地且平行于片材的表面延伸。至少一个弯折的表面部分可以具有用于减小机械应力的梳形轮廓。附加地或替代地,至少一个弯折的表面部分可以具有平滑的外边缘。穿孔可以具有用于减小机械应力的无弯折的弯曲部和/或无弯折的凹口。在此,邻近穿孔的弯曲区域的表面部分被构造成与片材的另一表面齐平,从而产生无弯折的布置。经此简化了衬底的制造。材料中的机械应力被减小。为了使芯片岛稳固,至少邻近芯片岛的穿孔,特别是其内侧具有锚固边。因此不但机械地稳固了芯片岛,而且实现了灌注料在半导体芯片的直接区域中的特别良好的锚固。此外,本专利技术还涉及一种具有芯片载体的电子模块,该芯片载体具有芯片岛以及紧固在其上的半导体芯片、用于电连接半导体芯片的,特别是通过压焊引线电连接半导体芯片的电极以及用于构造芯片载体的穿孔。至少一个穿孔形成用于灌注料的锚固边,该灌注料封装半导体芯片。邻近穿孔的芯片载体的表面部分被弯折以便形成锚固边。锚固边突出到芯片载体的布置芯片岛的侧面之上。锚固边被埋入灌注料中。根据本专利技术形成的模块或封装件基于如同根据本专利技术的衬底一样的想法,并且具有邻近穿孔的、弯折的表面部分以形成锚固边,于是该锚固边突出到芯片载体的布置有芯片岛的侧面上。在模块中,半导体芯片被装配在芯片岛上,并且被埋入灌注料中。为了较好地将灌注料与芯片载体机械连接,锚固边被埋入灌注料中。为此,根据本专利技术这样设置,即将形成锚固边的表面部分弯折。半导体芯片的电连接可以不通过压焊引线而通过其它连接装置来实现。此外,本专利技术还包括电子设备,特别是芯片卡、医保卡、银行卡、公共交通的票卡、酒店房卡、纸片类的卡例如入场券、或具有根据本专利技术的模块的身份证或护照。在用于制造具有多个芯片载体单元的条带形衬底的方法的范围中,分别通过形成穿孔来构造单元。构造例如可以通过冲压或切割来实现。各个单元的邻近穿孔的表面部分被弯折以便形成锚固边。在现有技术中,通常使用铜合金来制造条带形衬底。本专利技术令人意外地展本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种用于制造芯片载体的条带形衬底,所述条带形衬底由具有多个单元(2)的片材(1)制成,其中各个单元具有用于紧固半导体芯片的芯片岛(3)、用于电连接所述半导体芯片的电极(4)以及用于构造所述单元(2)的穿孔(7、8、9、10),其中至少一个穿孔(7、8、9、10)形成有用于封装所述半导体芯片的灌注料的锚固边(11),其特征在于,所述片材(1)的邻近所述穿孔(7、8、9、10)的表面部分(12)被弯折以便形成所述锚固边(11),其中所述锚固边(11)突出到所述片材(1)的布置所述芯片岛(3)的侧面之上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.25 DE 102014108916.21.一种用于制造芯片载体的条带形衬底,所述条带形衬底由具有多个单元(2)的片材(1)制成,其中各个单元具有用于紧固半导体芯片的芯片岛(3)、用于电连接所述半导体芯片的电极(4)以及用于构造所述单元(2)的穿孔(7、8、9、10),其中至少一个穿孔(7、8、9、10)形成有用于封装所述半导体芯片的灌注料的锚固边(11),其特征在于,所述片材(1)的邻近所述穿孔(7、8、9、10)的表面部分(12)被弯折以便形成所述锚固边(11),其中所述锚固边(11)突出到所述片材(1)的布置所述芯片岛(3)的侧面之上。2.根据权利要求1所述的衬底,其特征在于,所述片材(1)的厚度为15μm至35μm。3.根据权利要求1或2所述的衬底,其特征在于,所述片材(1)由钢,特别由奥氏体不锈钢,或者由铜,或由铜合金构成。4.根据前述权利要求中任一项所述的衬底,其特征在于,所述片材(1)的弯折的表面部分(12)和另一表面(13)之间的弯折角度为30°至60°,特别为40°至50°。5.根据前述权利要求中任一项所述的衬底,其特征在于,至少一个弯折的表面部分(12)是平直的。6.根据前述权利要求中任一项所述的衬底,其特征在于,至少一个弯折的表面部分(12)具有用于减小机械应力的梳状轮廓,并且/或者至少一个弯折的表面部分(12)具有平滑的外边缘。7.根据前述权利要求中任一项所述的衬底,其特征在于,所述穿孔(8)具有用于减小机械应力的无弯折的弯曲部(14)和/或无弯折的凹口(16)。8.根据前述权利要求中任一项所述的衬底,其特征在于,至少邻近所述芯片岛(3)的穿孔(...

【专利技术属性】
技术研发人员:埃克哈德·迪策尔齐格弗里德·沃尔特迈克尔·贝内迪克特尤杜·贝克
申请(专利权)人:贺利氏德国有限及两合公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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