通过注塑成型制造存储卡的方法技术

本发明专利技术涉及一种制造存储卡或类似设备的方法，通过注塑成型制造包含集成电路和其它电子元件的存储卡（１０）。如聚碳酸酯、合成纸、ＰＶＣ或类似材料的外表面用于在注塑成型步骤之前盖住存储卡（１０）或类似设备。在使用热固材料注塑成型之后，将存储卡（１０）从两个半模中移出并进行修剪。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
近年来，消费电子设备如数码相机、个人数字助理(PDA)、灵 巧电话、和数字音频视频记录器已经推动了对可移动数据存储元件的 强大市场需求。电子产业对此需求的回应是公知为"存储卡"的产品。 存储卡通常在具有允许其与各制造商的不同设备进行连接的尺寸的 工业标准外壳内包含一个或多个半导体存储芯片。存储卡通常还在外 表面上具有连接端以与消费电子设备的电路进行电气连接。存储卡的 类型示例包括PC卡、多媒体卡、紧凑式闪存卡、和安全数字卡。这 些设备符合由行业协会比如个人计算机存储卡国际协会("PCMCIA") 和多媒体卡协会("MMCA")发布的标准。一个示例性存储卡即多媒体卡("丽C" ) IO分别在图1至图3 的顶视图、剖面侧视图、和底视图中进行说明。所示的MMC具有32 mm 长、24 mra宽、1.4 mm厚的标准尺寸，并且通常包含具有2至256 兆字节("MB")的存储容量，通过位于使用如标准串口接口 ( "SPI") 的MMC底表面上的7个触点11来对其进行存取。位于MMC角上的简 单切角12可以防止把MMC不正确地插入主设备的连接端。在图1至图3中示出的示例现有技术MMC包括矩形基片13比如 印刷电路板，以及一个或多个半导体存储晶粒(die) 14或"芯片"， 其分别使用如粘合层15或传统的丝焊16来安装并电气连接到基片 13上。表面贴装的无源元件如电阻也可以安装并连接到基片13上。 触点11通过基片13连接到由前述元件定义的存储电路上，用作卡 10的输入输出端。当各元件已经安装并连接到基片13上，现有技术方法包括对芯 片14通过"团块封顶(glob-topping)"处理进行保护性封装的步 骤。此步骤是必需的，因为在后面的阶段中将出现热固材料的高压高 温注塑。高压注塑和高温会损伤微芯片以及其它小型电子元件，尤其会破坏丝焊。在所述的团块封顶步骤中，将一团粘稠的密封剂置于芯 片的顶表面上并且允许其流过芯片侧面到达基片的表面。所述密封剂 凝固，从而在芯片上形成保护性包壳18。通过把基片13组件的顶表 面嵌入外壳19中包含的粘合剂床内来把薄片金属或塑料的外部覆盖物或外壳19 (由图1中的点轮廓线示出)安装在基片13组件之上。用于制造存储卡的现有技术方法在很大程度上与在存储卡内对 电子元件、模块或组件进行适当地安置和固定相关。此种相关由下述事实导致如果电子元件没有被适当地固定，则在把热固材料注入卡 成型腔期间它们将会移至随机位置。这在现有技术处理中是个突出的 问题，因为注塑受到相当高的压力的影响。制造存储卡的现有方法包 括对相对较大的、机械夹持装置的使用，其具有坚硬、清晰的主体， 用于在热固材料的注塑期间保持电子元件的位置。使用这类夹持装置 会限制电子元件在存储卡中的定位可选度。定位限制还会压缩能够置 于此类存储卡中的电子元件的大小和数量。这种限制还会限制能够置 入醒C中的存储器的数量。另外，由于用于制造这些相对较大的夹持装置的材料的膨胀系 数一相对于此类卡中其它元件的膨胀系数一不同，因此常常会在已经 完成的包含此类电子元件夹持装置的卡的外表面上出现变形。也就是 说，仅仅由于在卡体中存在经历了制造中的不同温度和压力的夹持部 件，便会导致表面的变形。这些变形在最好的情况下只是不美观；在 最坏的情况下，会阻碍卡完全平放于读卡器的卡接收插槽中。某些存储卡制造商通过减小此类夹持装置的尺寸或通过使用胶 合剂来在卡成型腔中进行热固注塑处理期间安全地定位其电子元件 来解决该问题。然而，使用胶合剂来保护电子元件会导致另外一系列 的问题。这些问题由下述事实导致大多数可购得的用于将此类电子 元件固定在适当的位置的快速凝固胶合剂通常具有高收縮度的特性。 此外，固定电子元件需要相对较大量的胶合剂。使用较大量的高收縮 度胶合剂会倾向于起褶皱，或者使施用了此类胶合剂的塑料片、层的 区域发生变形。此褶皱会通过存储卡的较薄的主体传递，导致卡的外 表面呈现局部波状的特征。如果超出一定的公差，则这些波状弯曲是存储卡行业所不能接受的，因为变形的存储卡将无法在特定器件中使 用。上面提到的存在于现有技术存储卡的制造中的一种额外限制， 是指存储卡通常是以包含把填充环氧树脂或高温高压的热固材料注 入模制形状的现有技术处理来制成。除了在高压高温的注入材料会压 迫或破坏卡的电子元件的事实之外，还需要在压模中以相对较长的时 间来凝固和冷却。环氧树脂在注入之后会发生化学反应，这会破坏存 储卡的电子元件。所需的是这样一种制造存储卡的方法，该方法不需 要为存储晶粒组件提供"团块封顶"，具有较短的凝固时间和较短的 制造周期时间，并且不使用可能会破坏存储卡电子元件的内部夹持装 置。
技术实现思路
因此本专利技术的目的之一是提供一种存储卡或类似设备，其具有 从约0.76 ram (传统信用卡的厚度)到约5.0 mm的范围内的厚度、 包含安全封装的集成电路和/或其它电子元件(如电阻)、并且具有 可在其上印制复杂图形的高质量外表面。该存储卡的底表面必须包括 外接触点来与其它设备进行电子连接。本专利技术的另一个目的是使用低 压低温的处理把电子元件安全地封装在存储卡中，从而不需要对电子 元件进行"团块封顶"。去除团块封顶处理将会节省对存储卡进行处 理的时间，并将在存储卡内为附加的存储器或其它电子元件额外提供 宝贵的空间。本专利技术的再一个目的是以能够提高生产效率的低温处理 来縮短制造周期时间。低温处理允许以更少的能量来制造存储卡，并 且能够大幅度地縮短生产周期时间，从而提高制造产量。本专利技术的此目的和其它目的是通过提供一种多层存储卡而实现 的，其中该多层存储卡带有如Teslin"或其它合成纸或适当材料(如 PVC、 PC)的外层，并且带有对集成电路(如多媒体卡晶粒组件)进 行安全封装的注入式聚合材料的核心层，所述核心层与Teslir^或其 它适当材料构成的外层安全地结合。用低收縮度胶合剂将电子元件垫起在设备的底层之上，从而便于匀流以及通过注入的聚合材料对电子元件进行的完全封装。置于设备底层上的低收縮度胶合剂丘产生并保持大约0. 1至0. 15 mra的空 隙，从而允许注入的聚合物填充所述空隙并覆盖底层的顶表面以及顶 层的底表面，从而不带空隙或空囊地将聚合材料均匀地完全分布在电 子元件之下或之上的空隙中。或者，可以不使用底层而将电子元件直 接置于底模上。按照这样的方式，各个电子元件的底部组成了设备的 底表面。Teslin, PVC、或其它适当材料的嵌片设计的目的是启动嵌体 即电子元件的生产，以每片多个嵌体的方式进行。例如，图6说明了 16X10的嵌体阵列(总共160个存储卡)。在单个连续的片上制造嵌体，然后将其用机械工具切割成使存 储卡的周围能够被注入的聚合物覆盖的形式。附图说明图1至图3分别以剖面顶视图、剖面侧视图、和底视图对一种 现有技术存储卡进行了描述。图4是用于制造现有技术存储卡的合成纸(如Teslin )或塑性 材料(如PVC)的层或片的剖视侧视图。此视图示出在允许少量现有 技术的"高收縮度"胶合剂凝固在合成纸或塑性材料上之前(图4(a)) 和之后(图4 (b))的状态。图5是根据本专利技术公开的指导所制造的存储卡的剖视侧视图。图6和图7是一种模具的剖视侧视图，所述模具用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造存储卡或类似设备的方法，其中所述存储卡或类似设备包括合成纸或其它适当材料的顶层、合成纸或其它适当材料的底层、和电子元件所在的核心层，所述方法包括步骤：（１）构建带有精确定位的用于外部电气接触的开口的底层；（２）将至少 一个低收缩度胶合剂丘置于底层的内表面上；（３）将带有外部电气触点的电子元件安装在至少一个的低收缩度胶合剂丘上，从而形成底层组件，其中所述外部电气触点处在与底层上的开口对准的位置；（４）使所述至少一个的低收缩度胶合剂丘部分凝固 ，其中电子元件被固定在稳定的位置处；（５）将底层组件置于底模中；（６）将顶层置于顶模中；（７）按照使顶层和底层之间产生空隙的方式使顶模靠近底模；（８）将热固聚合材料在满足如下要求的温度和压力条件下注入空隙中， 所述温度和压力条件使得：（ａ）当电子元件和部分凝固的胶合剂浸没在热固材料中时使得电子元件被部分凝固的胶合剂固定在适当的位置，（ｂ）气体和过量的聚合材料从空隙中驱出，（ｃ）在部分凝固的胶合剂变成完全凝固之前把电子元件封装在热固聚合材料中，（ｄ）随着部分凝固的胶合剂完全凝固的收缩使外部电气触点的下表面与底层的底表面齐平，并且（ｅ）热固聚合材料粘合顶层与底层来制成存储卡体的统一前体；（９）从模具设备中移出存储卡体的统一前体；以及（１０）将存储卡或类似设备的前体修剪至 期望的尺寸以制成存储卡。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗里德，
申请(专利权)人：卡XX公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]