專利名稱：半導(dǎo)體芯片載體元件制作方法
當(dāng)今的芯片卡上，半導(dǎo)體芯片常用一種非導(dǎo)電的，柔性基體制成的載體元件安裝在一般由塑料制成的卡上。在載體元件上不僅有半導(dǎo)體芯片還有接觸面，通過它半導(dǎo)體芯片可以被閱讀機(jī)接觸。為此，一般是在非導(dǎo)電物體上加上一層表面精化的銅箔，以及例如用腐蝕方法構(gòu)成。在非導(dǎo)電物體上在加層前被沖出孔，芯片借助導(dǎo)線穿過孔可以用線-體-技術(shù)與接觸面連接成為可導(dǎo)電的。然后將半導(dǎo)體芯片和導(dǎo)線用一種保護(hù)的填充劑蓋住。
芯片卡必須能承受由用戶規(guī)定的彎曲負(fù)荷。然而這里出現(xiàn)的彎曲力必須被芯片避開，因?yàn)樾酒瓤ㄆ牧洗嗟枚?。特別對(duì)于那些大約大于10mm2的芯片而言。按照EP0484353B1的規(guī)定，在柔性物體上要加上一個(gè)比柔性載體基體彎曲強(qiáng)度高很多的加強(qiáng)框架。
附圖4表示了根據(jù)EP0484353B1規(guī)定的結(jié)構(gòu)形式。不導(dǎo)電的，柔性的載體基體1上有沖孔2。一種金屬膜3是用一層膠4粘在基體1上。金屬膜3在接觸面上通過溝槽5構(gòu)成相互絕緣的。一個(gè)半導(dǎo)體芯片6粘在基體1上并且用導(dǎo)線7與接觸面3電連接。為了加強(qiáng)柔性基體1，在基體1上粘上一個(gè)加強(qiáng)環(huán)8。加強(qiáng)環(huán)8的內(nèi)部用填充物9填上，以保護(hù)芯片6和導(dǎo)線7。
因?yàn)榭紤]了相對(duì)較大的位置公差，安裝加強(qiáng)環(huán)是沒有問題的，并且此外為此還必須有專用的復(fù)雜的工具。總之這是一個(gè)非常困難和復(fù)雜的過程。此外由于上述的加強(qiáng)環(huán)使載體元件粘在卡上的面積受到了限制。
US5,147,982表示了一種載體元件，在一個(gè)沖出的形成接觸面的金屬網(wǎng)格上被鋪上一層塑料膜，它是一個(gè)整體成形的加強(qiáng)-和保護(hù)框架。
此發(fā)明的任務(wù)是給出一種制造載體元件的簡(jiǎn)易方法。
此任務(wù)是按照權(quán)利要求1通過一種制造載體元件的方法解決的。具有優(yōu)越性的進(jìn)一步發(fā)展列舉在從屬權(quán)利要求中。
此發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，它具有和制造載體基體或上述載體元件一樣或相似的方法步驟。就是沖壓-和加層的方法步驟。因?yàn)榧訌?qiáng)膜具有載體元件一樣的外部尺寸，制作加層時(shí)可以使用制作形成接觸面銅膜的加層同樣的機(jī)床。
一般情況下載體元件是在一條很長的帶子上制作的，這時(shí)很多載體元件甚至可以并排擺放在一起。帶子在它的邊緣上有孔，因此帶子可以在加工機(jī)床上被向前傳送。如果加強(qiáng)膜上也有這種孔，則它們也可以用和柔性栽體基體或接觸面薄膜相同的方法被傳送和被加工。
由于深拉產(chǎn)生相對(duì)大的應(yīng)力，當(dāng)帶子在帶圈上卷起，放開和重卷時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械負(fù)荷使這種應(yīng)力至少部分地被釋放因而可以導(dǎo)致在框架上部露出部分的材料損壞。此發(fā)明的進(jìn)一步發(fā)展是在帶上靠近以后通過沖壓產(chǎn)生載體元件的地方安排卸荷孔，它可以被作成細(xì)縫。為了避免可能導(dǎo)致卸荷孔邊緣微細(xì)裂縫的凹痕效應(yīng)，邊緣的過渡最好作成圓角。載體元件上的卸荷孔在載體元件從帶上沖下來以后就看不見了，這樣一來接觸面的外觀不會(huì)受到損害。沒有尖角的框架經(jīng)過深拉可以使整個(gè)帶子的彈性進(jìn)一步提高。
因?yàn)榻?jīng)過深拉和沖壓產(chǎn)生的框架沿加強(qiáng)膜沖出孔的邊緣只有和銅膜一樣的厚度，在框架以外的部分留下足夠的粘接位置，可以將載體元件固定在一個(gè)卡上。固定膜的厚度可以取決于所期望的總彎曲強(qiáng)度以及所應(yīng)用的薄膜材料特性來選用。
特別是它的優(yōu)點(diǎn)還在于，如果槽的整個(gè)底部沒有被沖透，而在框架的邊緣留下一個(gè)臺(tái)階時(shí)，它進(jìn)一步提高了彎曲強(qiáng)度。
下面將用一個(gè)例子借助于附圖對(duì)此發(fā)明進(jìn)一步地加以說明。其中見附

圖1a-1d制造此發(fā)明的加強(qiáng)膜的方法步驟和制造薄膜的上視圖，附圖2a-2c柔性的載體基體、加強(qiáng)膜以及這兩個(gè)零件的連接，附圖3此發(fā)明的載體元件的截面圖，附圖4具有當(dāng)代技術(shù)水平的一種載體元件和附圖5帶卸荷孔的加強(qiáng)膜。
附圖1a表示了軋制成相應(yīng)厚度的金屬加強(qiáng)膜的截面圖。附圖1b表示了經(jīng)過深拉過程產(chǎn)生的槽11。經(jīng)過一次沖壓過程槽11的底部被脫離，這樣一來只有槽11的壁留下來成為框架12，它和加強(qiáng)膜10連成一個(gè)整體并且沿以前的槽11決定的沖孔薄膜上。好在槽11的整個(gè)底部沒有被沖去，這樣還保留了用虛線表示的臺(tái)階17，它使彎曲強(qiáng)度進(jìn)一步提高。
附圖1d表示了此發(fā)明的加強(qiáng)膜10的上視圖，加強(qiáng)膜是由長的帶子制成的。沿著帶的兩個(gè)邊緣打上孔13，它可以借助齒輪將帶子向前傳送。薄膜10上有沖出孔14，沿它的邊緣是框架12。虛線是截面線，截面圖表示在附圖1c上。
附圖2b再一次表示了此發(fā)明的加強(qiáng)膜。附圖2a表示了可以用塑料制成的柔性栽體基體15，但是現(xiàn)在常用玻璃纖維加強(qiáng)的環(huán)氧樹脂制成。同樣，載體基體15也是由長的帶子制成，并且在它的邊緣打上孔13用于繼續(xù)加工時(shí)的傳送和準(zhǔn)確定位。載體基體15上有沖孔16，其上可以被安放沒有表示出來的半導(dǎo)體芯片，并且通過它可以將半導(dǎo)體芯片與載體基體15背面看不見的接觸面電連接上。在附圖2c上僅僅表示了與載體基體15連上的加強(qiáng)膜10。載體基體15上的沖孔16位于與加強(qiáng)膜10連成一個(gè)整體的框架12之內(nèi)，這樣一來一個(gè)沒有表示出來的半導(dǎo)體芯片毫無問題的可以被放在中心的沖孔上并且通過載體基體15周邊的沖孔可以被連接在載體基體背面的，看不見的接觸面上。
附圖3表示了由帶子上沖出來的載體元件的截面圖。在這種情況下非導(dǎo)電的，柔性的載體基體15只表示了周邊的通過沖壓形成的沖孔16。在它的背面是用一層膠21粘上的在接觸面上由槽22構(gòu)成的金屬膜20。在栽體基體15上安放半導(dǎo)體芯片23，芯片借助于導(dǎo)線24穿過載體基體15上的沖孔16與接觸面20連接。在載體基體15安放半導(dǎo)體芯片23的這個(gè)面上用膠再粘上一層所發(fā)明的加強(qiáng)膜10。為了保護(hù)半導(dǎo)體芯片23和導(dǎo)線24在與加強(qiáng)膜10連成一個(gè)整體的框架12內(nèi)用一種填充物25填滿。
與附圖4相比較可以看出，此發(fā)明的載體元件在載體元件的周邊留了一個(gè)較大的面積，使它可以比較好地粘在塑料卡上附圖5表示了此發(fā)明的加強(qiáng)膜上的卸荷孔18，它位于虛線表示的以后通過沖壓生成的載體元件范圍19之外。
附圖3和4表示了一個(gè)不導(dǎo)電的載體基體15以及1，它顯示了形成接觸面的一個(gè)金屬涂層20以及3。原則上也可以采用一種導(dǎo)電的，例如金屬的載體基體。此外同樣可以考慮選擇塑料作為加強(qiáng)膜10的材料。也可以考慮用深拉和沖壓以外的制造方法。
權(quán)利要求
1．制造一種半導(dǎo)體芯片(23)載體元件的方法，特別是要裝在一個(gè)芯片卡上的載體元件，其工序?yàn)?用深拉法在一個(gè)加強(qiáng)膜(10)上成形一個(gè)槽(11)，-槽的底部被沖空，這樣就形成了一個(gè)安放芯片(23)和它的連接導(dǎo)線(24)的沖孔，因此由加強(qiáng)膜(10)形成的框架(12)是一個(gè)整體的，加強(qiáng)膜(10)安放在基體(15)的支撐芯片(23)的那一面上。
2．按照要求1的方法，其特征為，基體(15)是一個(gè)非導(dǎo)電膜，在芯片(23)這一面的背面被加上一層導(dǎo)電的、在接觸面上構(gòu)成的薄膜(20)。
3．按照要求1的方法，其特征為，基體(15)是一個(gè)金屬膜。
4．按照要求1至3之一的方法，其特征為，加強(qiáng)膜(10)是金屬的。
5．按照要求1至3之一的方法，其特征為，加強(qiáng)膜(10)是塑料的。
6．按照上述要求之一的方法，其特征為，基體(15)是一個(gè)非導(dǎo)電的薄膜，在加強(qiáng)膜(10)的背面被加上一層導(dǎo)電的、在接觸面上構(gòu)成的薄膜(20)。
7．按照上述要求之一的方法，其特征為，不是槽的整個(gè)底部被沖去，如此不與薄膜(10)連接的框架(12)的邊緣安排了一個(gè)幾乎和框架(12)垂直的并與框架(12)是一個(gè)整體的臺(tái)階(17)。
8．按上述要求之一的方法，其特征為，在加強(qiáng)膜(10)上，在以后成為載體元件范圍(19)以外的地方裝設(shè)卸荷孔(18)。
全文摘要
一個(gè)半導(dǎo)體芯片(23)的載體元件,特別是要裝在芯片卡上的載體元件,有一種安放芯片(23)的基體(15)和在安放芯片的基體(15)這一面上有一層加強(qiáng)膜(10),有一個(gè)安放芯片(23)和它的連接導(dǎo)線(24)的沖孔(14),其邊緣有一個(gè)和膜(10)形成一體的框架(12)。
文檔編號(hào)H01L23/498GK1222253SQ97195504
公開日1999年7月7日 申請(qǐng)日期1997年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月14日
發(fā)明者M·胡伯, P·斯塔姆卡, D·豪德奧, J·菲舍, J·海策爾, H·格拉夫 申請(qǐng)人:西門子公司