專利名稱：用于將電子器件安裝在基板上的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將電子器件安裝在包括多個導電印制線的被稱為基板的絕緣支撐件上的組裝方法。該方法可以應用在制造以厚度通常較低的卡片或電子標簽形式的脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器的過程中。
背景技術：
電子標簽被認為指的是包括至少一個絕緣支撐件、一天線和一電子器件通常為一芯片的組件。采用根據(jù)本發(fā)明的方法制出的卡或電子標簽見于在許多作為識別、控制或支付的裝置的應用中。
本發(fā)明的主題尤其在于在薄卡片或標簽上的至少一個電子器件的組件。電子器件是這樣一種元件，例如芯片、電容、電阻、二極管、保險絲、電池、顯示器，或者也可以是包括設有接觸區(qū)域的涂覆芯片。
卡片或芯片對于本領域普通技術人員已知的是，器件安裝在基板上，在基板上刻有多個導電印制線和連接區(qū)域(通常為銅)。這些器件通常被粘接，然后將其觸點焊接到印制線上或焊接到基板的導電連接區(qū)域上。在該器件的連接區(qū)域和基板的那些區(qū)域之間的電接觸通過這樣的手段來實現(xiàn)用導電膠粘接、通過超聲波焊接、通過加熱錫基合金焊接。
卡或標簽還已知的是，設有其觸點設有通過壓入到基板的刻槽連接區(qū)域中而嵌入的爪或刺突(凸起)的器件。文獻WO0055808描述了通過熱層壓在芯片和天線的接觸區(qū)域之間形成連接。該芯片的觸點包括嵌入在這些區(qū)域中產(chǎn)生變形的天線連接區(qū)域的導電材料中的凸起。
在基板導電體上的器件的連接還可以通過一方面焊接在基板導電體上并且另一方面焊接在器件的導電區(qū)域上的導線來實現(xiàn)。
為了保護這樣用導線連接的器件和電路，可以將環(huán)氧樹脂鑄在所有或部分基板表面上以便涂覆該電路器件組件。根據(jù)另一個實施方案，將絕緣板層壓在對著器件和附近的導電印制線的所有或部分基板。
文獻EP0786357披露了一種無接觸式卡片，它包括安裝在基板上并且與設在基板邊緣上的天線線圈連接的芯片。該芯片在卡的其中一個邊緣附近設置在位于有天線線圈形成的環(huán)外部上的基板區(qū)域上。芯片的這個偏心位置保護了該芯片免受由于芯片彎曲引起的應力。通過將芯片觸點的凸起熱壓在線圈的端部印制線上來實現(xiàn)天線線圈和芯片的連接。根據(jù)一變型，通過焊接在芯片觸點和源自線圈的印制線之間的導線(“引線接合”)來實現(xiàn)該連接。
文獻US2002/0110955描述了一種由一基板和至少一個芯片構成的電子組件的制造方法。將芯片膠粘在其中一個基板表面上，或者熱壓在基板厚度內(nèi)以便與該表面齊平。另外，根據(jù)一優(yōu)選變型，基板包括導電區(qū)域，芯片通過由絲網(wǎng)印制法制成的導電軌道連接在其上。芯片觸點包括凸起，在其上施加軌道對著這些凸起。最后的步驟包括在芯片上以及在位于芯片附近的導電導線上形成薄膜和保護膜。
其器件根據(jù)上述已知方法組裝在一起的脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器在位于該器件和導體之間的連接的質(zhì)量水平和可靠性方面存在缺點。實際上，該連接在其使用期間會由于施加在該脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器上的機械應力而完全或間歇地中斷。更具體地說，薄脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器例如卡或電子標簽容易由于彎曲或扭轉(zhuǎn)而變形。這些應力會在該脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器例如一般用在施加在具有凸起的物體表面上的標簽上期間出現(xiàn)。
盡管通過涂覆或?qū)訅航^緣膜保護了這些器件，但是這些器件的連接在脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器變形時受到內(nèi)在的拉力和壓力，從而造成它們破裂。該現(xiàn)象在反復變形期間進一步加劇，從而導致連接部分產(chǎn)生應變，該連接部分將在脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器受到少量彎曲或扭轉(zhuǎn)之后最終斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述缺點，也就是說增加在電子器件和基板導電導線之間的電連接的可靠性和質(zhì)量，同時降低該脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器的制造成本。
本發(fā)明的目的還在于提供一種用于這種以卡或標簽形式的脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器的制造過程，該脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器能夠承受彎曲或扭轉(zhuǎn)而不會使器件連接部分斷開。
這些目的是通過一種組裝至少一個電子器件的組裝方法來實現(xiàn)的，所述電子器件包括明顯平坦的導電區(qū)域，它們與設置在被稱為基板的大體上平坦的絕緣支撐件的表面上的導電印制線連接，該組裝方法其特征在于包括以下步驟將基板設置在工作表面上，具有導電印制線的表面朝上，將電子器件放置在位于包括導電印制線的區(qū)域中的基板空腔中，該器件的導電區(qū)域與基板的相應印制線接觸，如此涂覆一層絕緣材料層，該絕緣材料層同時在器件上并且至少在包圍著所述器件的一個基板區(qū)域上延伸，從而通過絕緣層在該器件上的壓力來確保在這些導電區(qū)域和導電印制線之間的電連接。
也被稱為電子組件的該電子器件通常由一芯片形成，其在其一個表面上的觸點在被稱為“引導框架”的一導電薄膜上形成，該導電薄膜構成使芯片觸點延伸的小尺寸的接觸區(qū)域。在一個實施方案中，芯片的背面涂覆有絕緣材料，該材料通常為環(huán)氧樹脂?！耙龑Э蚣堋蹦軌蚝喕娮咏M件在印刷電路的導電導線上的連接。安裝在印刷電路的表面上的大部分半導體器件包括這種“引導框架”。
基板的導電印制線按照廣義的方式限定。它們可以由與通過絲網(wǎng)印制法在基板上化學蝕刻或沉積的電路的導電片段連接的焊盤或?qū)щ妳^(qū)域構成。例如，這種電路可以構成無接觸式卡片的天線，它用來給卡片提供能量并且通過終端交換數(shù)字數(shù)據(jù)。
重要的是要注意，根據(jù)本發(fā)明的方法不需要將器件觸點焊接或錨固在電路導體上。因此只要器件的觸點表面和基板已經(jīng)通過近似平坦的表面疊壓在一起即可。該器件借助通過在其周邊延伸而覆蓋在基板上的絕緣材料而保持在基板上。
在基板中的空腔用來在其安置步驟和絕緣層的沉積步驟之間暫時保持該器件。該空腔可以通過不同方式進行，例如銑削或者通過沖切切割出一窗口，或者簡單地通過在將器件安放在基板上的器件加熱該器件使基板變形。
根據(jù)該方法安裝器件的優(yōu)點在于，在脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器彎曲或扭轉(zhuǎn)時保持在器件和電路導體之間的接觸。實際上，出現(xiàn)在連接部分處的內(nèi)力趨向于使這些觸點一個在另一個上滑動，并且不會如在焊接或錨固連接的情況中一樣出現(xiàn)任何斷裂。施加在該脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器上的反復應力通過將其表面一起摩擦而在這些導體上產(chǎn)生出“自清潔”效果。因此可以大大改善該連接的性能及其可靠性和導電性。


通過參照了以非限定實施例的方式給出的附圖的以下詳細說明將更清楚地理解本發(fā)明，其中圖1顯示出以設有接觸區(qū)域的電子模塊形式的器件。
圖2為由一基板和設有由絕緣層保護的接觸區(qū)域的器件構成的薄脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器的示意圖。
圖3顯示出在圖2中的脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器根據(jù)軸線A-A的放大橫截面。
圖4顯示出由兩個基板和設有接觸區(qū)域的一個器件的脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器組件的橫截面。
圖5顯示出由兩個基板和由插入在其中一個基板中的芯片制成的一個器件構成的脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器的橫截面。
具體實施例方式
形成一脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器的在圖1中的器件(1)包括由絕緣材料例如環(huán)氧樹脂涂層(4)保護的一芯片(2)。該芯片觸點與形成在例如形成“引導框架”的鍍錫銅導電板內(nèi)部的接觸區(qū)域(3)連接。
圖2和在圖3中根據(jù)所示的軸線A-A的橫截面顯示出一脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器的實施例，它包括其上設置有在圖1中的器件(1)的能夠變形的薄基板(5)。所述基板的上表面包括刻出、膠粘或通過例如絲網(wǎng)印制法印制出的印制線或?qū)щ妳^(qū)域(6)。器件(1)的涂覆部分(4)插入到通過對基板進行銑削或切削出一窗口而形成的空腔(7)中以便減小該脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器的最終厚度?；宓膶щ娪≈凭€(6)只是通過壓力而沒有采用焊接或?qū)щ娔z與器件導電區(qū)域(3)接觸。這樣接觸的近似平坦表面不包括用作錨固點的任意特定類型的凸紋。通過同時在器件的可見表面上和在位于該器件附近的基板區(qū)域上延伸的絕緣層(8)來確保將器件保持在基板上和在其觸點上的壓力。根據(jù)一變型，絕緣層可以在基板的整個上表面上延伸。
這樣實現(xiàn)的脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器可以變形而不會使在基板導體上的器件連接部分斷開?！耙龑Э蚣堋钡慕佑|區(qū)域?qū)②呄蛴谠谟擅}沖轉(zhuǎn)發(fā)器變形所產(chǎn)生出的內(nèi)力作用下在基板印制線上摩擦。
圖4顯示出根據(jù)本發(fā)明的脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器的一變型，其中器件(1)的涂覆部分(4)插入到一空腔中或位于第一絕緣基板(5)的窗口中。器件的導電區(qū)域(3)因此布置在基板(5)的下表面上。在其上表面上包括多個導電印制線例如天線(6′)和面對著該器件的那些的接觸印制線(6)的第二基板(9)施加在第一基板(5)上。通過膠粘或通過按照箭頭L進行熱或冷層壓來進行兩個基板(5，9)的組裝。該器件與第二基板的導線(6)的電接觸通過層壓或膠粘壓力來實現(xiàn)。該脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器的最終厚度取決于這兩個疊置基板(5，9)的厚度。
根據(jù)另一個變型，器件(1)沒有包括涂層，因此該芯片(2)由第一基板(5)直接保護。該芯片插入到預先加工到基板中的空腔(7)中，或者按照將器件(1)的接觸區(qū)域(3)壓在基板(5)的內(nèi)表面上這樣一個方式熱壓到基板材料中。
通過在芯片安放期間加熱芯片從而導致基板的局部軟化和變形來進行在沒有預先加工的空腔的情況下將器件直接插入到基板材料中。然后通過適當?shù)墓ぞ邔⑿酒瑝喝氲交逯械乃谕纳疃戎?。這樣構成的空腔與芯片輪廓相配，并且在第二基板的層壓期間保持了該芯片或器件組件的位置。
第二基板(9)按照與在前面變型中相同的方式組裝。第一基板(5)的厚度按照這種方式可以降低至接近芯片的厚度的數(shù)值。
圖5顯示出脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器組件的一變型，其中該器件由沒有“引導框架”的芯片單獨構成。在該情況中，如在前面的變型中一樣，芯片(5)容納在預先加工好的空腔中或者壓入到第一基板(5)的材料中從而使其接觸表面(3′)出現(xiàn)在基板表面(5)高度上。第二基板(9)設有印制線(6)，它們面對著芯片的那些導線，用來通過膠粘壓力或兩個基板(5，9)的組裝層壓進行連接。芯片(2)的觸點表面(3′)當然是平坦的，從而使得它們能夠在脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器變形的情況中在第二基板的相應導電印制線上摩擦。
沉積在該器件上或在基板表面的全部或部分上以及在層壓到第一基板上的第二基板上的絕緣層可以包括在外表面上表征該最終脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器的裝飾或標記。第一基板還可以包括在支撐導電導線的側(cè)面相對的側(cè)面上的裝飾。
根據(jù)本發(fā)明的方法還應用于被稱為“雙聯(lián)卡”的卡的組裝，也就是說它一方面包括呈現(xiàn)在卡的其中一個外表面層上的一組扁平觸點以及另一方面以一組導電印制線形式的內(nèi)天線。該觸點組設置在模塊的其中一個表面上，并且每個觸點與在組件的相對側(cè)面上的導電區(qū)域連接。將后者插入到設有切入到第一基板中的窗口的空腔中，該第一基板的厚度大致等于模塊的厚度。觸點組顯示在構成卡片的外表面的基板的表面層上，并且相對側(cè)面的導電區(qū)域靠在組裝在第一基板上的第二基板的導電印制線上。
完成該組件的如上所述的芯片或輔助電子組件可以安裝在任一個基板上。該組件的導電區(qū)域通過在其中一個基板的表面的相應導電印制線上的壓力連接。
還可以組合兩個以上的疊置基板然后層壓它們，這些基板包括導電印制線和其導電區(qū)域通過層壓壓力與布置在任一個基板的表面上的相應導電印制線連接。
權利要求
1.一種組裝至少一個電子器件(1)的組裝方法，所述電子器件包括明顯平坦的導電區(qū)域(3)，它們與設置在被稱為基板(5)的大體上平坦的絕緣支撐件的表面上的導電印制線(6′)連接，該組裝方法其特征在于包括以下步驟將基板(5)設置在工作表面上，具有導電印制線(6′)的表面朝上，將電子器件(1)放置在位于包括導電印制線(6′)的區(qū)域中的基板(5)空腔(7)中，該器件(1)的導電區(qū)域(3)與基板(5)的相應印制線(6′)接觸，涂覆一層絕緣材料層(8)，該絕緣材料層同時在器件(1)上并且至少在包圍著所述器件(1)的一個基板區(qū)域上延伸，使得通過絕緣層(8)在該器件上的壓力來確保在這些導電區(qū)域(3)和導電印制線(6′)之間的電連接。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電子器件(1)由在其一個表面上設有觸點的一芯片(2)構成，所述觸點在構成用來使芯片(2)的觸點延伸的接觸區(qū)域的一導電薄膜上突起，該芯片的相對表面由絕緣材料(4)涂覆。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述絕緣材料層由包括一空腔(7)的第一基板(5)構成，所述器件(1)通過其涂覆表面插入到該空腔中，所述器件(1)的接觸區(qū)域(3)與設置在工作表面上的第二基板(9)的相應導電區(qū)域(6)連接。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電子器件(1)由在其一個表面上設有觸點的芯片(2)構成，所述觸點在構成用來使芯片(2)的觸點延伸的接觸區(qū)域的一導電薄膜上突起。
5.如權利要求1和4所述的方法，其特征在于，所述絕緣材料層由包括一空腔(7)的第一基板(5)構成，所述器件(1)的芯片(2)插入到該空腔中，所述器件(1)的接觸區(qū)域(3)施加在與設置在工作表面上的第二基板(9)的相應導電區(qū)域(6)連接的基板(5)的表面上。
6.如權利要求1和4所述的方法，其特征在于，所述器件(1)的空腔(7)通過加熱器件(1)的芯片(2)然后利用合適的工具將所述芯片(2)推入到基板(5)材料中來獲得，所述器件(1)的接觸區(qū)域(3)施加在所述基板(5)的表面上。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電子器件(1)由在其一個表面上設有明顯平坦的觸點的芯片(2)構成。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述絕緣材料層由包括一空腔(7)的第一基板(5)構成，所述芯片(2)插入到該空腔中，所述芯片顯示在基板表層上的觸點與設置在工作表面上的第二基板(9)的相應導電區(qū)域(6)連接。
9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述器件(1)的空腔(7)通過銑削或通過沖切出一窗口而制成。
10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述芯片(2)的空腔(7)是通過利用適當?shù)墓ぞ邔⑺鲂酒?2)加熱然后壓入到基板(5)的材料中來獲得的，所述芯片(2)的接觸區(qū)域顯示在基板的表層上。
11.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電子器件(1)由一模塊構成，它包括在其一個表面上的一組平坦觸點和在相對表面上的與觸點組的每一個觸點連接的導電區(qū)域。
12.如權利要求1和11所述的方法，其特征在于，將所述模塊插入到設有切入到第一基板(5)中的其厚度大致等于模塊厚度的窗口的空腔(7)中，那組平坦觸點顯示在所述基板(5)的表層上，并且相對表面的導電區(qū)域靠在組裝在第一基板(5)上的第二基板(9)的導電導線(6′)上。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，至少一個模塊或輔助芯片(2)安裝在其中一個基板(5，9)上，所述模塊包括通過在任一個基板(5，9)的相應導電印制線(6′)上的壓力連接的導電區(qū)域(3)。
14.如權利要求3和13所述的方法，其特征在于，它包括膠粘并且擠壓通過疊置這些基板(5，9)而形成的組件的輔助步驟。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提出一種用于以卡片或標簽形式的脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器的制造方法，該脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器能夠抵抗彎曲或扭轉(zhuǎn)，并且不會使電子器件的連接部分斷開。該目的是通過一種組裝至少一個電子器件(1)的組裝方法來實現(xiàn)的，所述電子器件包括明顯平坦的導電區(qū)域(3)，它們與設置在被稱為基板(5)的大體上平坦的絕緣支撐件的表面上的導電印制線(6′)連接，該組裝方法其特征在于包括以下步驟將基板(5)設置在工作表面上，具有導電印制線(6′)的表面朝上，將電子器件(1)放置在位于包括導電印制線(6′)的區(qū)域中的基板(5)空腔(7)中，該器件(1)的導電區(qū)域(3)與基板(5)的相應印制線(6′)接觸，涂覆一層絕緣材料層(8)，該絕緣材料層同時在器件(1)上并且至少在包圍著所述器件(1)的一個基板區(qū)域上延伸，使得通過絕緣層(8)在該器件上的壓力來確保在這些導電區(qū)域(3)和導電印制線(6′)之間的電連接。
文檔編號B23K1/00GK1788275SQ200480012888
公開日2006年6月14日 申請日期2004年5月12日 優(yōu)先權日2003年5月13日
發(fā)明者弗朗西斯·德羅茨 申請人:納格雷德股份有限公司