НЕПРОВОДЯЩАЯ ПОДЛОЖКА, ОБРАЗУЮЩАЯ ЛЕНТУ ИЛИ ЕДИНИЦУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, НА КОТОРОЙ ВЫПОЛНЕНО МНОЖЕСТВО НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ Российский патент 2003 года по МПК G06K19/77 H05K3/30 H05K1/18 

Несущий элемент, который выделен из такой подложки, является известным из Фигур 8 и 9 ЕР 0671705 А2. Описанный там несущий элемент предусмотрен для встраивания в микросхемную карту, которая может эксплуатироваться как контактно через множество контактных площадок, так и бесконтактно через антенную катушку, например, через трансформаторную связь.

Несущие элементы для микросхемных карт служат для механического крепления полупроводниковой микросхемы и содержат, кроме того, необходимые для контактирования микросхемы контактные площадки. Их используют как в чисто контактных микросхемных картах так, что доступ к полупроводниковой микросхеме возможен только через контактную площадку, так и в так называемых комбинированных картах, в которых дополнительно возможен бесконтактный доступ посредством проводящих шлейфов в карте и/или на несущем элементе или микросхеме. Проводящие шлейфы соединены для этой цели с выводами катушки полупроводниковой микросхемы.

Эти несущие элементы обычно изготавливают не по отдельности, а на длинной ленте или на имеющей большую площадь единице использования. Эту - в дальнейшем обозначаемую как подложка - ленту или единицу использования вначале структурируют, например, посредством штамповки выемок и затем кашируют с одной стороны медной пленкой, которую затем структурируют, например, посредством травления так, что образуются контактные площадки для отдельных несущих элементов. Все проводящие стуктуры вначале электрически проводяще соединены друг с другом узкими проводниками, чтобы можно было производить гальваническую обработку поверхности.

Полупроводниковые микросхемы закрепляют на противоположной контактным площадкам стороне подложки и посредством гибких проволочных выводов через выемки электрически соединяют с контактными площадками. Перед функциональным тестом полупроводниковых микросхем, который происходит еще в ленте или в единице использования, узкие проводники прерывают посредством штамповки так, что контактные площадки электрически изолированы друг от друга.

В несущем элементе согласно ЕР 0671705 А2 выводы катушки полупроводниковой микросхемы соединены сквозь выемки в подложке с контактными площадками на противоположной полупроводниковой микросхеме стороне подложки. Концы подлежащей подключению антенной катушки также соединяют с этими контактными площадками сквозь предусмотренные для этого в подложке выемки с двумя из этих контактных площадок. Таким образом, контактные площадки служат в качестве соединительных элементов между катушкой и полупроводниковой микросхемой. Это имеет также недостаток, что выводы катушки полупроводниковой микросхемы являются доступными со стороны контактных площадок даже после того, как несущие элементы являются разделенными.

В основе изобретения лежит задача указания несущего элемента, который изготавливается на подложке, в котором выводы катушки подлежащей монтированию полупроводниковой микросхемы являются доступными со стороны контактных площадок, пока несущий элемент еще находится в ленте или в единице использования, а после разделения на отдельные элементы эта возможность доступа исключена.

Эта задача решается согласно пункту 1 формулы изобретения за счет несущих элементов на имеющей форму ленты или единицы использования, непроводящей, кашированной металлом подложке, в которых вторая сторона подложки снабжена проводящими структурами, которые внутри внешней контурной линии несущего элемента образуют, по меньшей мере, контактные элементы для, по меньшей мере, одной подлежащей контактированию катушки и, по меньшей мере, одной полупроводниковой микросхемы и в которых вне внешней контурной линии в подложке имеются выемки, через которые с целью тестирования возможен доступ к выводам катушки полупроводниковой микросхемы со стороны контактных площадок, пока несущий элемент еще находится в ленте или в единице использования.

За счет этого возможно тестировать полупроводниковую микросхему, пока несущий элемент еще не выделен из ленты или единицы использования. Выемки в подложке позволяют доступ к стороне микросхемы подложки со стороны контактных площадок. Если, однако, несущий элемент выделен из ленты или единицы использования, то выемки больше не являются составной частью несущего элемента, так как они лежат вне его внешнего контура. Тем самым при выделенном несущем элементе доступ к выводам катушки полупроводниковой микросхемы со стороны контактных площадок больше не является возможным. Когда несущий элемент помещен в карту и таким образом доступ к выводам катушки возможен только бесконтактно через подключенную антенну, со стороны контактных площадок больше не является возможным произведение подслушивания или помех или, соответственно, электрический доступ или манипуляция бесконтактной передачи данных.

Для возможно простого выполнения тестового доступа к выводам катушки полупроводниковой микросхемы предпочтительно выемки могут быть покрыты проводящими площадками, которые соединены с проводящими стуктурами, с которыми соединены полупроводниковая микросхема или микросхемы и катушка (катушки). Тестовые зонды тогда могут устанавливаться просто сквозь выемки на площадку.

Дальнейшая форма выполнения предусматривает покрывать выемки на стороне контактных площадок подложки проводящей площадкой, которые через сквозные соединения через выемки соединены с проводящими структурами на микросхемной стороне подложки. Сквозные соединения могут при этом полностью заполнять выемки или только покрывать их стенки.

Изобретение поясняется примером выполнения с помощью чертежей, причем
фигура 1 - вид спереди выреза из ленты подложки;
фигура 2 - вид сзади выреза из ленты подложки.

Фигура 1 показывает вырез из ленты 1, на которой попарно изображены четыре несущих элемента. Разумеется возможно располагать на ленте рядом друг с другом большее количество, чем два несущих элемента. Лента состоит из непроводящей подложки 2, причем в качестве материала может быть взята, например, армированная стекловолокном эпоксидная смола.

Подложка 2 имеет перфорации 3 вдоль обоих краев, которые служат для дальнейшей транспортировки посредством входящих в перфорации 3 поводков, например, при установке на ленту полупроводниковых микросхем или при функциональном тесте.

Внешний контур несущего элемента показан штриховой линией 4. Готовые несущие элементы с установленными микросхемами выштамповывают вдоль этой линии 4 из ленты 1 или выделяют каким-либо другим образом.

Непроводящую подложку 2 кашируют металлической фольгой, предпочтительно медной фольгой. Путем последующего травления металлическую фольгу структурируют так, что возникают контактные площадки 5 внутри внешней контурной линии 4 несущего элемента, а также другие контактные площадки 6, которые лежат снаружи внешней контурной линии 4 несущего элемента. Контактные площадки 5, 6 через узкие проводники 7 соединены с окружающими внешние контурные линии 4 проводниками 8 и таким образом все они соединены между собой. Это электрическое короткое замыкание необходимо, так как контактные площадки 5, 6 подвергают гальванической поверхностной обработке.

Фигура 2 показывает другую сторону подложки 2, на которой монтируют (не представленную) полупроводниковую микросхему. Эта сторона снабжена проводящими структурами 9, 10, 11, 14, 15, полученными кашированием металлической фольгой и травлением.

Подложка 2 вначале была каширована металлической фольгой на одной стороне и в заключение снабжена выемками 12, 13, которые, например, получают штамповкой. Для последующего травления проводящих структур 9, 10, 11, 14, 15 выемки 12 должны быть закрыты, чтобы вокруг выемок 12 остались металлизации 11, которые могут использоваться для контактирования выводов катушки полупроводниковой микросхемы. Металлизации 11 соответственно образуют замкнутые проводящие кольца вокруг выемок 12. Для избежания возможно появляющихся потерь на вихревые токи, однако, могут предусматриваться прерывания.

Из выемок 12, 13 первые выемки 12 лежат внутри внешней контурной линии 4 и служат для электрического соединения полупроводниковой микросхемы с лежащими на другой стороне подложки 2 контактными площадками 5 посредством гибких проволочных выводов. Вторые выемки 13 выполнены в виде сквозных соединений, которые соединяют последующие контактные площадки 6 через проводники 14 с контактными площадками 10 выводов катушки.

Подложка 2 является относительно гибкой. В микросхемной карте смонтированная на ней полупроводниковая микросхема подвергалась бы значительным изгибающим нагрузкам.

Большие полупроводниковые микросхемы даже сломались бы. По этой причине на микросхемной стороне несущего элемента изолирующим клеем приклеивают (не представленную на чертеже) усилительную рамку. Усилительная рамка выполнена предпочтительно из металла, однако может быть и из другого материала.

Так как обычно несущие элементы вклеивают в микросхемную карту, вдоль края несущих элементов должно быть место для клея, так что усилительная рамка проходит только немного вне области отверстий 12 для микросварки. Так как, кроме того, внутренняя часть усилительной рамки для защиты расположенной в ней полупроводниковой микросхемы или микросхем и гибких проволочных выводов заполняется заливочной массой, контактные площадки 10 для подключения антенной катушки для бесконтактной эксплуатации полупроводниковой микросхемы должны лежать вне усилительной рамки. С другой стороны, должны предусматриваться проводящие структуры 15, которые проходят под рамкой внутри нее для соединения с полупроводниковой микросхемой. Так как рамка лежала бы на этих проводящих структурах нестабильно, на подложке 2 под усилительной рамкой расположена соответствующая форме рамки металлизация 9, по меньшей мере, одинаковой толщины, что и проводящие структуры 15.

Так как это кольцо металлизации 9, а также расположенные внутри рамки контактные площадки 11, с которыми соединяют через гибкие проволочные выводы выводы катушки полупроводниковой микросхемы и которые затем соединены через проводящие структуры 15 с контактными площадками 10 выводов катушки, представляют собой паразитные емкости, их площадь выбирают возможно малой, чтобы поддерживать емкость настолько малой, как это возможно. Кольцо металлизации 9 под усилительной рамкой не должно быть замкнутым, так как иначе концы катушки будут коротко замкнуты. За счет этого, однако, образуется дополнительная паразитная емкость между открытыми концами кольца металлизации 9 и проводником или проводниками 15. Для поддержания этих емкостей как можно меньшими зазор в кольце металлизации 9 под рамкой, с одной стороны, имеет такую величину, чтобы заливочная масса не могла выливаться под рамкой.

Готовые, смонтированные на ленте или на единице использования и соединенные микросваркой полупроводниковые микросхемы испытывают на ленте или на единице использования еще до их разделения. Так как, однако, все контактные площадки 5, 6 электрически соединены друг с другом через узкие проводники 7 и 8, вначале должны разделяться эти проводники. Это происходит путем штампования отверстий 16. Они показаны на фигурах 1 и 2 по причинам наглядности только на одном несущем элементе.

Полупроводниковая микросхема может испытываться теперь через контактные площадки 5 как в нормальном режиме работы в микросхемной карте. Бесконтактный режим работы может быть испытан соответствующим изобретению образом со стороны контактных площадок через последующие контактные площадки 6, которые соединены через сквозные соединения 13 и проводники 14 с контактными площадками 10 выводов катушки.

После разделения несущих элементов проводники 14 являются прерванными и сквозные соединения 13 и последующие контактные площадки 6 не являются составными частями несущего элемента, так что доступ с контактной стороны несущего элемента к выводам катушки полупроводниковой микросхемы больше не является возможным. Кроме того, в случае несущего элемента, помешенного в микросхемную карту, доступ к выводам катушки возможен еще только через подключенную антенную катушку.

Для возможности испытания выводов катушки с контактной стороны последующие контактные площадки 6 не являются обязательно необходимыми. Было бы достаточно заполнить выемки проводящим материалом. Кроме того, тогда площадка, подлежащая контактированию с тестовыми зондами, была бы значительно меньшей.

Другая возможность состоит в том, чтобы не выполнять выемки 13 в виде сквозных соединений, а вместо этого покрывать их на стороне микросхемы контактными площадками. Тогда тестовые зонды могут приводиться в контакт с этими контактными площадками сквозь выемки 13.

Для всех вариантов выполнения является, однако, общим то, что доступ к выводам катушки полупроводниковой микросхемы со стороны контактных площадок возможен, пока несущий элемент еще не разделен, а является составной частью ленты или единицы использования.

Используется для механического крепления и электрического контактирования полупроводниковой микросхемы. Технический результат - создание на подложке несущего элемента, в котором после выделения из ленты или единицы использования исключен доступ со стороны контактных площадок к выводам катушки монтируемой полупроводниковой микросхемы. Достигается тем, что в непроводящей подложке, образующей ленту или единицу использования, на которой выполнено множество несущих элементов, в частности, для встраивания в микросхемную карту, одна сторона подложки снабжена проводящими контактными площадками, которые лежат внутри определяющей размер каждого несущего элемента внешней контурной линии (4), другая сторона подложки снабжена проводящими структурами (9, 10, 11, 14, 15), которые внутри каждой внешней контурной линии (4) образуют, по меньшей мере, контактные площадки для, по меньшей мере, одной подлежащей контактированию катушки и, по меньшей мере, одной полупроводниковой микросхемы, причем вне каждой внешней контурной линии (4) в подложке (2) имеются выемки (13), сквозь которые с целью тестирования возможен доступ к выводам катушки полупроводниковой микросхемы со стороны контактных площадок, пока несущий элемент еще находится в ленте или в единице использования. 3 з. п.ф-лы, 2 ил.

1. Непроводящая подложка (2), образующая ленту или единицу использования, на которой выполнено множество несущих элементов, в частности, для встраивания в микросхемную карту, причем одна сторона подложки (2) снабжена проводящими контактными площадками (5), которые лежат внутри определяющей размер каждого несущего элемента внешней контурной линии (4), отличающаяся тем, что другая сторона подложки (2) снабжена проводящими структурами (9, 10, 11, 14, 15), которые образуют внутри внешних контурных линий (4), по меньшей мере, проводящие структуры (10) в виде контактных площадок для, по меньшей мере, одной подлежащей контактированию антенной катушки и проводящие структуры (11) в виде площадок для контактирования выводов катушки, по меньшей мере, одной полупроводниковой микросхемы, и тем, что за пределами каждой внешней контурной линии (4) в подложке (2) выполнены выемки (13), через которые для тестирования возможен доступ к выводам катушки полупроводниковой микросхемы со стороны контактных площадок (5), пока несущий элемент еще находится в ленте или единице использования. 2. Подложка по п.1, отличающаяся тем, что выемки (13) выполнены в виде сквозных соединений, соединенных с проводящими структурами (10, 11, 14, 15), и соответственно находятся в соединении с относительно малыми, дополнительными контактными площадками (6), расположенными на стороне контактных площадок (5) вне внешних контурных линий (4). 3. Подложка по п.1, отличающаяся тем, что на стороне, противоположной стороне контактных площадок (5), выемки (13) покрыты проводящими площадками, соединенными с проводящими структурами (10, 11). 4. Подложка по п.1, отличающаяся тем, что выемки (13) выполнены в виде сквозных соединений, соединенных с проводящими структурами (10, 11, 14, 15), и соответственно находятся в соединении с одной из контактных площадок (5) внутри внешних контурных линий (4).