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一种新的接触式智能卡的封装方法技术

技术编号:8106061 阅读:296 留言:0更新日期:2012-12-21 05:10
本发明专利技术涉及一种新的接触式智能卡的封装方法,其步骤为:1)采用CSP或WLCSP工艺对需要封装的接触式智能卡芯片晶圆颗粒进行加工,加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒的厚度不能超过0.60mm;2)根据CSP或WLCSP加工所得到的加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒的芯片尺寸、对应焊点等数据,来设计生产对应的载带或载片;3)采用传统的SMT贴片工艺将步骤1)得到的加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒贴在按步骤2)得到的载带或载片的相应位置上。本发明专利技术在贴装过程中采用了成熟的SMT贴片工艺,加工的可靠性大大提高,同时对载带或载片的生产控制要求更宽松,对载带或载片的形式更灵活(可以是片状),因此生产成本大大降低,可靠性大大提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及接触式智能卡生产领域,所述接触式智能卡包含双界面智能卡的接触式部分,所述双界面智能卡是指该智能卡既有接触式界面又有非接触式界面,具体说是ー种新的接触式智能卡的封装方法。尤指在把接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)封装在智能卡电路板过程中使用的一种新的生产流程及方法,该智能卡电路板在行业一般称之为载带或载片。
技术介绍
按照现有的生产エ艺,接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)在封装成成品接触式智能卡前,都会将接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)封装到载带或载片上,然后再将带有接 触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)的载带或载片,通过热熔胶或其他粘合剂将载带或载片的背面嵌入到已洗好对应大小的槽的接触式智能卡的卡基上。载带或载片的正面(接触面)是大片的镀金金属面,用于接触式智能卡与外部进行通讯,载带或载片的背面则是和接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)相连接的电路、接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)贴装区域以及四周的空余区域,该空余区域可用于涂覆热熔胶或其他粘合剂并嵌入、固定于智能卡的卡基。将接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)封装到载带或载片上的过程一般称之为载帯封装。载带封装的ー个重要要求就是被封装的芯片要处于晶圆颗粒状态。这与电子行业通常的芯片封装不是ー个概念,一般我们提到芯片封装都指的是芯片塑封封装。目前接触式智能卡的载帯封装有两种方法。ー种方法是采用引线键合エ艺,首先将接触式智能卡芯片晶圆片(wafer)减薄,然后对接触式智能卡芯片晶圆片(wafer)划片得到若干接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die),接下来进行固晶(die bond)或装片,所谓固晶(die bond)是使用粘结剂或焊料将接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)的背面紧密粘结在载带背面上(die bond),然后使用引线键合エ艺,一般都是使用金线绑定(wire bond),最后使用热固化或紫外线照射固化(UV)对接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)及绑线做封胶保护。其流程如下接触式智能卡芯片晶圆片(Wafer)减薄一划片一固晶(die bond)—引线键合(wire bond)—封装(紫外线照射胶使其固化、热固エ艺皆可)一测试;热固和UV的区别顾名思义,热固是通过加热实现保护胶固化,UV是通过紫外照射实现保护胶固化。这种方法目前占据了市场的主流,随着目前黄金成本和保护用UV胶(紫外线胶)成本上升,封装成本也节节攀升。另ー种方法称之为FCOS (英飞凌公司申请专利的ー种智能卡芯片封装方法,FlipChip on Substrate,板上倒装芯片),该方法是通过倒装芯片技术(倒装焊技术)将接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)通过导电胶或热压焊或热声焊粘到载带的背面。倒装芯片技术并不是ー种新エ艺,它是指把半导体芯片颗粒直接与载带相连接的工艺流程。这个流程首先要对接触式智能卡芯片晶圆片(wafer)上的每颗接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)的有用的焊点(PAD)植金球或其他导电凸点,然后把接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)倒装使它的焊点(PAD)面向载带。载带电路上的焊点(PAD)与长好凸点的接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)的焊点(PAD)位置一一对应,上述两者之间(即接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)和载带之间)的焊点(PAD)可以由一种各向异性的导电性粘胶机械地粘合在一起。倒装芯片技术可增加载带上器件的密度,并且相对于现行的引线键合技术(通过金线电连接方式),它是一种可以省去金线绑定和保护胶、更加直接、稳定的电连接方式。其主要过程如下接触式智能卡芯片晶圆片(Wafer)减薄一划片一凸点和UBM(—种封装工艺,under bump metal,凸块底层金属层)加工一倒装焊(热压或热声焊,可加粘结剂配合)一测试; 在经历了较长的研发阶段后,英飞凌公司与德国智能卡制造商Giesecke&Devrient (G&D)成功合作推出了创新的FCOS封装工艺,首次将倒装芯片技术应用于智能卡封装。FCOS技术将智能卡模块(带有智能卡芯片的电路板)中的接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)以倒装方式封装。接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die)的功能衬面直接通过倒装焊与电路板连接,不再需要传统的金丝和保护胶(UV胶)封装,节省了这两个环节的封装成本。另外由于封装中省去了金属线,这一新的连接技术节约了模块空间,它可以在模块尺寸不变的情况下安置更大的接触式智能卡芯片晶圆颗粒(die),使接触式智能卡中加入更多的功能;也可以使接触式智能卡的模块尺寸更小。此外,相比传统的金线绑定技术,采用FCOS的接触式智能卡具有更强的机械稳定性和光学视觉效果、更小和更薄的模块尺寸、更强的防腐性和韧性,它采用了非卤素材料,符合绿色环保要求。FCOS的缺点是倒装焊工艺的设备投资过高,而且对载带的镀层金属有特殊要求,要保证载带背面电路的镀层金属必须可以和晶圆凸点上的焊料材料焊接,如果载带上镀金,它的厚度必须要限制在l_2Um,以限制脆弱的金锡化合物的形成,因此其整体的生产成本很高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷,本专利技术的目的在于提供,目的在于解决封装的薄及小尺寸问题同时,还能满足低成本及高可靠性的需求。为达到以上目的,本专利技术采取的技术方案是—种新的接触式智能卡的封装方法,其特征在于,具体步骤如下步骤I)加工需要封装的接触式智能卡芯片晶圆颗粒得到加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒所述需要封装的接触式智能卡芯片晶圆颗粒101上,设有若干原始焊点102,采用CSP或WLCSP工艺,对需要封装的接触式智能卡芯片晶圆颗粒101进行加工,设置与原始焊点102 —一对应的新增焊点202,然后用内部连接线203将原始焊点102、新增焊点202 —一对应连接,目的是增大原始焊点102的面积和增加原始焊点102之间的间距,新增焊点202之间的间距至少为O. 2mm,新增焊点202的直径至少O. Imm,同时,在需要封装的接触式智能卡芯片晶圆颗粒101上设置芯片焊点起始点标识204,得到加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒205 ;步骤2)设计加工与其适配的载带或载片根据CSP或WLCSP加工所得到的加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒205的芯片尺寸、对应焊点数据,来设计生产对应的载带或载片,使得载带或载片的导电连接点与加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒205上的新增焊点202在尺寸和结构上吻合;步骤3)将加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒贴在与其适配的载带或载片上采用传统的SMT贴片エ艺将步骤I)得到的加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒205贴在按步骤2)得到的载带或载片的相应位置上。在上述技术方案的基础上,需要封装的接触式智能卡芯片晶圆颗粒101是对智能卡芯片的晶圆片Wafer经过划片得到的。在上述技术方案的基础上,加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒205的厚度不高于 O. 60mmo 在上述技术方案的基础上,载带或载片的具体加工方法如下①选用厚度小于或等于O. 35毫米的双面敷铜的PCB (印刷电路板)基材,采用公知的PCB生产エ艺,经过蚀刻、打过孔、沉铜形成电路板线路和接触面,然后作镀金或者沉金,形成适合接触式智能卡封装的、带导电连接点的载带或载片,②载带或载片上的导电连接点的位置和尺寸要与步骤本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种新的接触式智能卡的封装方法,其特征在于,具体步骤如下:步骤1)加工需要封装的接触式智能卡芯片晶圆颗粒得到加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒:所述需要封装的接触式智能卡芯片晶圆颗粒(101)上,设有若干原始焊点(102),采用CSP或WLCSP工艺,对需要封装的接触式智能卡芯片晶圆颗粒(101)进行加工,设置与原始焊点(102)一一对应的新增焊点(202),然后用内部连接线(203)将原始焊点(102)、新增焊点(202)一一对应连接,目的是增大原始焊点(102)的面积和增加原始焊点(102)之间的间距,新增焊点(202)之间的间距至少为0.2mm,新增焊点(202)的直径至少0.1mm,同时,在需要封装的接触式智能卡芯片晶圆颗粒(101)上设置芯片焊点起始点标识(204),得到加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒(205);步骤2)设计加工与其适配的载带或载片:根据CSP或WLCSP加工所得到的加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒(205)的芯片尺寸、对应焊点数据,来设计生产对应的载带或载片,使得载带或载片的导电连接点与加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒(205)上的新增焊点(202)在尺寸和结构上吻合;步骤3)将加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒贴在与其适配的载带或载片上:采用传统的SMT贴片工艺将步骤1)得到的加工后的接触式智能卡芯片晶圆颗粒(205)贴在按步骤2)得到的载带或载片的相应位置上。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:王海泉姜凤明顾万水王李琰
申请(专利权)人:王海泉姜凤明
类型:发明
国别省市:

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