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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
COF-Packung, wie einer ID-Karte vom Nichtberührungstyp.
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HINTERGRUNDSTECHNIK
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Bisher
wurden COF(Chip auf Film)-Packungen, wie eine ID-Karte vom berührungsfreien
Typ und ein Etikett vom berührungsfreien
Typ nach verschiedenen Methoden hergestellt.
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Beispielsweise
ist ein Verfahren bekannt, bei dem Bumps (vorspringende Elektroden),
die auf einem IC-Chip ausgebildet sind, mit Elektroden eines Antennenstromkreises
ausgerichtet werden, welcher auf einem Harzfilmsubstrat gebildet
wurde, worauf das Harz in einen schmalen Spalt (oder einen schmalen
Hohlraum) zwischen dem Harzfilmsubstrat und dem IC-Chip eingeführt wird,
d.h., daß eine
Unterfüllung
durchgeführt
wird.
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Als
weiteres Beispiel ist eine Methode bekannt, in welcher ein halbgehärteter anisotroper
leitender Film an Elektroden eines Antennenschaltkreises befestigt
wird, welcher auf einem Harzfilmsubstrat gebildet wird, worauf Bumps
(vorspringende Elektroden), die auf einem IC-Chip gebildet wurden, mit den Elektroden
des Antennenschaltkreises ausgerichtet werden, worauf der IC-Chip
unter Erhitzen gepreßt
wird, um die Elektroden zu binden und den anisotropen leitenden
Film zu härten.
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Somit
wird bei jeder dieser bekannten Methoden ein IC-Chip in einer auf
der Oberfläche
eines Substrates gestapelten Form mit einem Antennenschaltkreis
befestigt, und somit ist der Reduzierung der Packungsdichte eine
Grenze gesetzt.
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Bei
einer Bemühung,
eine solche Unbequemlichkeit zu vermeiden, wie beispielsweise in
der Art, wie in der japanischen geprüften Patentoffenlegung Nr.
70272/1991 beschrieben, wurde eine Methode vorgeschlagen (nachfolgend
als die Feststellungsmethode für
den IC-Chip vom verborgenen Typ bezeichnet), in welcher ein Harzfilmsubstrat
mit einem Chip-Befestigungsloch
und ein IC-Chip mit Elektroden vorgesehen werden, worauf dann der
IC-Chip eingesetzt und in dem Chipbefestigungsloch fixiert wird,
um die Elektroden oberhalb der Substratoberfläche freizulegen, und danach
wird ein Schaltkreisbild für
die Verbindung mit den Elektroden auf der Substratoberfläche gebildet.
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Bei
dieser bekannten Herstellungsmethode der IC-Chips vom verborgenen
Typ ist es jedoch erforderlich, daß das Chipbefestigungsloch
größer als der
IC-Chip ausgebildet wird, da der IC-Chip in das Chipbefestigungsloch
eingeführt
wird, welches in dem Harzfilmsubstrat ge bildet ist mit der Folge
einer Bildung eines schmalen Spaltes (oder eines schmalen Raums)
zwischen dem eingesetzten IC-Chip und dem Befestigungsloch. Daher
wird ein Harz der gleichen Qualität wie das Substrat in den schmalen
Spalt eingefüllt,
wonach durch Heißpressen
die beiden eine Schmelzverbindung bilden.
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In
der Schmelzverbindung kann das Harzfilmsubstrat selbst, welches
dünn ist,
verformt werden, und dadurch entsteht ein weiteres Problem der Gestalt,
daß der
IC-Chip unter einer Preßkraft
sich verändert
und seine Position variiert und nicht ortsfest wird. Infolge dieses
Problems ist es zum Zeitpunkt der Bildung eines Schaltkreisbildes
auf der Substratoberfläche
nach Einsetzen und Fixieren des IC-Chips in das Chipbefestigungsloch
mühsam,
das Schaltungsbild genau in Bezug auf die Elektroden auf dem IC-Chip
zu bilden, d.h. in einem solchen Zustand, der frei von größerer Positionsabweichung
als eine vorbestimmte Grenze ist und somit die konstante Qualität nicht
ausreichend beibehalten werden kann.
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Als
ein Mittel zur Lösung
dieses Problems wurde vorgeschlagen, anstelle des oben genannten Heißpressens
eine Harzfließmethode
anzuwenden, doch schließt
das oben genannte Mittel komplizierte Herstellungsschritte ein und
erfordert lange Zeit. Aus diesen Gründen ist es nicht zweckmäßig für die Massenproduktion
von COF-Packungen, und insoweit war deren Annahme schwierig.
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Die
folgende Erfindung wurde nun im Hinblick auf solche Nachteile geschaffen,
und es ist ein erstes Ziel der Erfindung, eine Herstellungsmethode für eine COF-Packung
bereitzustellen, die, wenn eine COF-Packung nach der Herstellungsmethode für IC-Chips
vom verborgenen Typ erhalten werden soll, dies erlaubt, daß ein IC-Chip
in einem solchen Zustand verborgen wird, die von einer größeren Positionsabweichung
als eine vorbestimmte Grenze frei ist und dadurch eine COF-Packung
konstanter Qualität
liefert. Es ist ein zweites Ziel der Erfindung, eine Massenproduktion
von COF-Packungen mit konstanter Qualität zu bekommen.
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Die
EP 0 869 452 A1 beschreibt
ein Verfahren zur Herstellung einer COF-Packung, das die Stufen
erfaßt,
in denen man ein IC-Chipmodul mit Elektroden zum Einfügen in ein
Modulbefestigungsloch eines Substrates bereitstellt, worin das Befestigungsloch
und das IC-Chipmodul sich verjüngen
und das IC-Chipmodul in das Modulbefestigungsloch mit einem Dichtungsmittel
oder Klebstoff fixiert wird.
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Die
DE 196 27 827 A1 beschreibt
ein Verfahren zur Realisierung eines Datenträgers, bei dem ein Chip in ein
Substrat unter Verwendung einer Klebstoffschicht eingebettet wird.
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Die
JP 04148999 A beschreibt
ein Verfahren zum Einsetzen eines IC-Moduls unter Verwendung einer
automatischen Einsetzvorrichtung, während es durch eine sich verjüngende Seitenoberfläche eines Befestigungsteils
oder indem man auf der Seitenoberfläche des Befestigungsteils und
der Seitenoberfläche
des sich verjüngenden
IC-Moduls führt.
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Ein
Verfahren zur Herstellung einer COF-Packung mit den Verfahrensschritten,
in denen man ein Harzfilmsubstrat mit einem Chipbefestigungsloch vorsieht,
einen IC-Chip mit Elektro den bereitstellt, den IC-Chip in das Chipbefestigungsloch
einführt, um
ihn so mit seinen Elektroden freiliegend oberhalb einer Oberfläche des
Substrats zu fixieren, und ein Schaltkreisbild auf der Substratoberfläche für eine Verbindung
mit den Elektroden bildet, wobei das Chipbefestigungsloch und der
IC-Chip sich verjüngen
und der IC-Chip in dem Chipbefestigungsloch mit einem Dichtungsmittel
oder einem Klebstoff befestigt wird, ist dadurch gekennzeichnet,
daß das
Dichtungsmittel oder der Klebstoff in einer Vakuumatmosphäre in einen
zwischen dem IC-Chip, der in dem Chipbefestigungsloch fixiert ist,
und dem Chipbefestigungsloch gebildeten Spalt ergänzt wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird, um die obige zweite Aufgabe zu lösen, das Harzfilmsubstrat einem
Pressen unter Verwendung eines erhitzten sich verjüngenden
Werkzeugs unterzogen, um das Chipbefestigungsloch zu bilden, oder
einen Wafer mit Leiterbildern wird unter Verwendung eines Drehschleiffräsers so
gefräst,
daß man
sich verjüngende
Frässtirnflächen bekommt
und dabei den IC-Chip mit Elektroden versieht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Diagramm, das eine Art und Weise zeigt, in welcher ein sich
verjüngender
IC-Chip in ein sich verjüngendes
Chipbefestigungsloch eingefügt
wird, das in einem Harzfilmsubstrat gebildet wird,
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2 ist
ein Diagramm, das einen sich verjüngenden IC-Chip zeigt, der
durch Fräsen
eines Wafers erhalten wird, welcher in 5 gezeigt
ist,
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3 ist
ein Diagramm, das einen sich verjüngenden IC-Chip zeigt, der
durch Fräsen
eines Wafers erhalten wurde, der in 6 gezeigt
ist,
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4 ist
ein Diagramm, das eine Art und Weise zeigt, in welcher ein Wafer
zu einer Chipgröße gefräst wird,
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5 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel eines Wafers für die Herstellung eines sich
verjüngenden
IC-Chips zeigt,
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6 ist
ein Diagramm, das ein anderes Beispiel eines Wafers zur Herstellung
eines sich verjüngenden
IC-Chips zeigt,
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7 ist
ein Diagramm, das eine Art und Weise zeigt, in welcher ein Passivierungsfilm
gebildet wird,
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8 ist
ein teilvergrößertes Diagramm
von 5,
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9 ist
ein teilvergrößertes Diagramm
von 6,
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10 ist
ein Diagramm, das eine Art und Weise zeigt, in welcher Vorsprünge in einem
sich verjüngenden
Chipbefestigungsloch gebildet werden,
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11 ist
ein Diagramm, das eine COF-Packung zeigt,
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12 erläutert eine
Reihe von Stufen zur Ergänzung
eines Dichtungsmittels oder eines Klebstoffes, worin (a) ein Diagramm
vorliegt, das einen Zustand vor der Ergänzung und (b) ein Diagramm, das
einen Zustand nach Ergänzung
durch Schablonendruck zeigt, und
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13 erläutert eine
andere Reihe von Schritten zur Ergänzung eines Dichtungsmittels
oder Klebstoffes, in denen (a) ein Diagramm ist, das einen Zustand
vor der Ergänzung
zeigt, (b) ein Diagramm ist, das einen Zustand zeigt, in welchem
ein Dichtungsmittel oder ein Klebstoff auf einem Harzfilmsubstrat
zugefügt
wurde und (c) ein Diagramm ist, das einen Zustand zeigt, in welchem
das Dichtungsmittel oder der Klebstoff auf dem Harzfilmsubstrat
teilweise entfernt wurde, was es erlaubt, Elektroden eines sich verjüngenden
IC-Chips freizulegen.
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BESTE ARBEITSWEISE ZUR
DURCHFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird, wie in 1 gezeigt,
ein sich verjüngender
IC-Chip 4 mit Elektroden 3 in
ein sich verjüngendes
Chipbefestigungsloch 2 eingesetzt, welches in einem Harzfilmsubstrat 1 ausgebildet
ist, und mit einem Dichtungsmittel oder Klebstoff 5 fixiert,
um eine COF-Packung herzustellen.
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Das
Harzfilmsubstrat 1 ist nicht besonders beschränkt, sofern
es von einem Isolierharz gebildet wird. Ein Harzsubstrat, das zur
Bildung eines sich verjüngenden
Chipbefestigungsloches 2 darin geeignet ist, ist beispielsweise
ein Polyesterlegierungsfilmsubstrat. Auch ein Verfahren zur maschinellen
Bearbeitung zur Bildung des Loches wird eine vorbestimmte maschinelle
Bearbeitungsmethode ausgewählt
in Bezug auf das ausgewählte
Harzfilmsubstrat 1. Beispielsweise im Fall eines Polyesterlegierungsfilmsubstrates
wird ein Verfahren gewählt,
bei dem das Substrat mit einem erhitzten, sich verjüngenden Werkzeug
gepreßt
wird. Nach dieser Methode kann das sich verjüngende Chipbefestigungsloch 2 rasch mit
einer bestimmten Genauigkeit maschinell bearbeitet werden.
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Spezieller
wird ein Nickelwerkzeug mit mehreren Vorsprüngen ähnlich in der Form wie der
sich verjüngende
IC-Chip 4 auf 240°C
erhitzt und gegen ein Polyesterlegierungsfilmsubstrat gestoßen, dann wird
nach Pressen während
10 Sekunden das Werkzeug schnell auf 80°C gekühlt, worauf das Werkzeug entfernt
wird, so daß es
möglich
ist, ein sich verjüngendes
Chipbefestigungsloch 2 mit einer Lochsteigung von 10 mm
Länge mal
10 mm Breite, einem Öffnungsbereich
von 1,2 mm mal 1,6 mm und einer Tiefe von 50 μm maschinell zu bearbeiten.
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Das
sich verjüngende
Chipbefestigungsloch 2 wird als ein Sackloch ausgebildet,
doch kann das hier als "Sackloch" bezeichnete Loch
ein nicht durchgehendes Loch sein, das gebildet wird, indem man zunächst ein
durchgehendes Loch in dem Harzfilmsubstrat 1 herstellt
und anschließend
ein offenes Ende des Durchgangsloches mit vorbestimmter Methode
verschließt.
Das sich verjüngende
Chipbefestigungsloch 2 wird in einer vorbestimmten Form
gebildet, die mit der Form des sich verjüngenden IC-Chips 4 übereinstimmt,
aber allgemein in der Ebene eine quadratische oder rechteckige Form
hat.
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Bezüglich der
Tiefe D des sich verjüngenden Chipbefestigungsloches 2 wird
eine vorbestimmte Tiefe entsprechend der Dicke des sich verjüngenden IC-Chips 4 mit
den Elektroden 3 gewählt,
d.h. es wird eine solche Tiefe ausgewählt, die erlaubt, den sich verjüngenden
IC-Chip 4 in das Chipbefestigungsloch 2 nur den
Elektroden 3 über
der Substratoberfläche freiliegend
einzuführen.
Außerdem
wird ein Winkel von 45° allgemein
als ein Verjüngungswinkel θa des sich
verjüngenden
Chipbefestigungsloches 2 gewählt, vorausgesetzt, daß ein erwünschter
Winkel im Bereich von 45° bis
60° ausgewählt werden
kann, wenn dies erforderlich ist. Auch für ein maschinelles Bearbeitungsbild
wird ein vorbestimmtes Bild als notwendig gewählt.
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Andererseits
wird ein Verjüngungswinkel θb (siehe 2 und 3)
des sich verjüngenden IC-Chips 4 mit
den Elektroden 3 gleich jenen (θa) des sich verjüngenden
Chip-Befestigungslochs 2 festgelegt,
doch kann der sich verjüngende
IC-Chip 4 nach irgendeiner Methode hergestellt werden.
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Beispielsweise
kann der sich verjüngende IC-Chip 4 in
einer solchen Weise hergestellt werden, wie in 4 gezeigt
ist, in welcher ein Wafer 7 mit Leiterbild 6 zur
Bildung der Elektroden von IC-Chips zu einer Chipgröße gefräst wird,
um so sich verjüngende
gefräste
Flächen
zu liefern. Als ein Beispiel von Mitteln für das Fräsen wird eine Drehschleiffräsmaschine 16 mit
einer Scheibenform erwähnt.
Es kann auch irgendeine andere Fräsmaschinentype genommen werden,
doch ist die gerade erwähnte Fräsmethode
geeignet für
Massenproduktion des sich verjüngenden
IC-Chips 4 mit den Elektroden 3.
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Der
sich verjüngende
IC-Chip 4 wird in einer quadratischen oder rechteckigen
Form in der Ebene gebildet, und alle Vierseitenfelder werden in
dem Verjüngungswinkel θb verjüngt. Wie
in den 5 und 6 gezeigt, ist es bevorzugt,
daß der
Wafer 7 Leiterbilder 6 hat, die mit Isolierbildern 8 zur
Isolierung der Leiterbilder 6 durch einen Passivierungsfilm
gebildet werden. Die Ausbildung der Isolierbilder 8 auf dieser
Stufe ist nicht immer erforderlich, doch in diesem Fall ist sie
notwendig, μm
die Isolierbilder 8 zu erzeugen, nachdem die IC-Chips 4,
die durch Fräsen des
Wafers 7 erhalten wurden, auf dem Substrat fixiert wurden.
Wie in 7 gezeigt, entspricht der obige Passivierungsfilm
einem Passivierungsfilm 15, der die Waferoberfläche (d.h.
die Chipoberfläche)
bedeckt.
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Wie
in 8 gezeigt, die eine teilweise vergrößerte Darstellung
von 5 ist, kann das Leiterbild 6 jeweils
eine zweischichtige Struktur haben, in welcher eine Unterbarrierenmetallschicht 10 auf
einer darunterliegenden ersten Leiterschicht 9 (Leiterbildelektrode)
ausgebildet ist, oder die Leiterbilder können jeweils eine dreischichtige
Struktur haben, in welcher die Unterbarrierenmetallschicht 10 auf
der darunterliegenden ersten Leiterschicht 9 (Leiterbildelektrode)
gebildet wird und eine zweite Leiterschicht 11 auf der
Unterbarrierenmetallschicht 10 ausgebildet wird, wie in 9 ersichtlich,
welche eine teilweise vergrößerte Darstellung
von 6 ist.
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In
jenen Strukturen kann die Verschlechterung der ersten Leiterschicht 9 durch
die Unterbarrierenmetallschicht 10 verhindert werden, und
die Unterbarrierenmetallschicht 10 spielt auch die Rolle
einer Sicherung der Verbindungen zwischen den Elektroden des IC-Chips
und den äußeren Elektroden. Demnach
können
sich verjüngende
IC-Chips 4a und 4b (siehe 2 und 3)
mit Elektroden 3 erhalten werden, indem man die Wafer 7,
die in den 5 und 6 gezeigt
sind, zu einer Chipgröße fräst.
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Es
ist bevorzugt, daß das
Dichtungsmittel oder der Klebstoff 5 in einer vorbestimmten
Menge auf dem sich verjüngenden
Chipbefestigungsloch 2 aufgebracht wird, bevor der sich
verjüngende IC-Chip 4a oder 4b mit
Elektroden 3 in das sich verjüngende Chipbefestigungsloch
eingesetzt wird. Wenn erforderlich, kann das Dichtungsmittel oder
der Klebstoff 5 beispielsweise auf eine untere Endfläche (eine
untere Oberfläche
auf der Seite, wo der Chip in das sich verjüngende Chipbefestigungsloch 2 eingefügt wird)
des sich verjüngenden
IC-Chips 4 mit Elektroden 3 aufgebracht werden.
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Um
das Abrollen des Dichtungsmittels oder Klebstoffs 5 zu
verbessern, ist es bevorzugt, daß Bodenvorsprünge 12 oder
Seitenvorsprünge 13 in
das sich verjüngende
Chipbefestigungsloch 2 ausgebildet werden, wie in 10 gezeigt
ist. Alternativ ist es bevorzugt, ein Ausblutungsloch 20 in
der Bodenwand des Loches auszubilden, wie in 11 gezeigt
ist. Mit dem Ausblutungsloch 20 ist es möglich, die
Wirkung der Luftunterstützung
zum Zeitpunkt der Hitzehärtung
des Dichtungsmittels oder Klebstoffes 5 nach Einfügung des
sich verjüngenden
IC-Chips 4 in
das sich verjüngende
Chipbefestigungsloch 2 zu bewirken.
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Bezüglich des
Dichtungsmittels oder Klebstoffes 5 kann ein solches vorbestimmt
ausgewählt werden,
z.B. ein Dichtungsmittel oder Klebstoff auf Epoxid-, Acryl- oder
Polyimidbasis. Allgemein reicht es aus, das Dichtungsmittel oder
den Klebstoff 5 nur auf die Bodenwand des Loches (siehe 1)
aufzubringen. Das Dichtungsmittel oder der Klebstoff 5 kann
auf nur der Seitenwand des Loches oder sowohl auf der Seitenwand
als auch auf der Bodenwand des Loches aufgebracht werden, wenn erforderlich.
Bezüglich
der Aufbringungsmethode können auch
irgendwelche Verfahren benutzt werden, z.B. ein Verfahren unter
Verwendung eines Übertragungsstiftes.
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Was
das Verfahren zur Einfügung
des sich verjüngenden
IC-Chips 4 in das sich verjüngende Chipbefestigungsloch 2 betrifft,
ist es wahlweise möglich,
irgendein Verfahren anzuwenden, ob nun alle sich verjüngenden
IC-Chips 4 in die mehreren sich verjüngenden Chipbefestigungslöcher 2 gleichzeitig
befestigt werden oder sich verjüngende IC-Chips 4 eine
nach dem anderen in die sich verjüngenden Chipbefestigungslöcher 2 eingeführt werden. Allgemein
wird letzteres ausgewählt,
da die erstere Methode Schwierigkeiten einschließt. Beispielsweise kann eine
Methode angewendet werden, bei der sich verjüngende IC-Chips 4 jeweils
durch eine Saugdüse eingespannt
und übertragen
werden, worauf dann einer nach dem anderen durch eine Saugdüse eingespannt
und überführt wird
und dann einer nach dem anderen in sich verjüngende Chipbefestigungslöcher 2 eingeführt wird,
die in vorbestimmten Positionen liegen.
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Durch
die oben erwähnten
Stufen wird jeweils ein sich verjüngender IC-Chip 4 mit
Elektroden 3 jeweils in Chipbefestigungslöcher 2 eingeführt, die in
dem Harzfilmsubstrat 1 gebildet und zusammen mit dem Dichtungsmittel
oder Klebstoff 5 fixiert werden. Anschließend wird,
wie in 11 gezeigt ist, ein Schaltkreisbild 14 für die Verbindung
mit den Elektroden 3 auf dem sich verjüngenden IC-Chip 4 aufgedruckt,
wie mit Siebdruck, und das Ganze ist auf der Substratoberfläche mit
dem Schaltkreisbild 14 versehen, das darauf mit einem Harzfilm
oder dergleichen versiegelt wird.
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Somit
werden bei der vorliegenden Erfindung das Chipbefestigungsloch und
der IC-Chip in eine sich verjüngende
Form gebracht, und der IC-Chip wird an dem Chipbefestigungsloch
mit einem Dichtungsmittel oder Klebstoff fixiert. Daher kann der IC-Chip
in einem solchen Zustand, wie er ist, frei von einer größeren Positionsabweichung
als eine vorbestimmte Grenze verborgen werden. Folglich kann zum
Zeitpunkt der Bildung eines Schaltkreisbildes auf der Substratoberfläche das
Schaltkreisbild genau in Bezug auf Elektroden des IC-Chips gebildet
werden, d.h., es kann so geformt werden, daß es nicht über einen größeren Abstand
als über
einen vorbestimmten Grenzwert hinaus verlagert wird, was eine COF-Packung
mit konstanter Qualität
ergibt.
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Wenn
das Dichtungsmittel oder der Klebstoff 5 in einer zu großen Menge
auf dem sich verjüngenden
Chipbefestigungsloch 2 aufgebracht wird, wird ein Überschußanteil
des Dichtungsmittels oder Klebstoffes auf die Oberfläche des
Harzfilmsubstrates ausgestoßen,
wenn der sich verjüngende
IC-Chip 4 in das Loch 2 eingeführt wird, so daß die Bildung
des Schaltkreisbildes 14 verstopft wird (siehe 11). Um
diesen Nachteil zu vermeiden, ist es bevorzugt, daß das Dichtungsmittel
oder der Klebstoff 5 auf dem sich verjüngenden Chipbefestigungsloch 2 örtlich in einer
kleinen Menge für
das Fixieren des sich verjüngenden
IC-Chips 4 zeitweilig aufzubringen, ohne das Dichtungsmittel
oder den Klebstoff 5 auf der ganzen Oberfläche des
sich verjüngenden
Chipbefestigungsloches 2 aufzubringen.
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In
diesem Fall wird jedoch ein kleiner Spalt zwischen dem sich verjüngenden
Chipbefestigungslochs 2 und dem gleichen Loch gebildet,
so daß es bevorzugt
ist, das Dichtungsmittel oder den Klebstoff 5 in dem Spalt
in einer Vakuumatmosphäre
zu ergänzen.
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Beispielsweise
werden in 12(a) das sich verjüngende Chipbefestigungsloch 2 und
die betreffenden sich verjüngenden
Flächen
in Berührung
miteinander gebracht, und der Chip 4 wird zeitweilig an Bodeneckbereiches
des Loches 2 mit Hilfe von Dichtungsmittel- oder Klebstoffanteilen 5a und 5b fixiert, die
getrennt voneinander auf Bodeneckbereichen des Loches 2 aufgebracht
werden. In diesem Fall kann, wie in 12(b) gezeigt,
das Dichtungsmittel oder der Klebstoff 5 durch Bleistiftdruck
in einer Vakuumatmosphäre
ergänzt
werden, während
ein Fülloch 21 in
der Bodenwand des Loches gebildet wird.
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In
der gleichen Figur mit Bewegung einer Quetschwalze 23 werden
das Dichtungsmittel oder der Klebstoff 5, die auf einer
Druckplatte 22 eingespeist werden, in das Fülloch 21 durch
eine Öffnung 24 eingestoßen, welches
letzteres in der Druckplatte 22 gebildet und in den obigen
Spalt eingefüllt
wird. Das Fülloch 21 und
das Ausblutungsloch 20 können zu diesem Zweck gemeinsam
miteinander dienen.
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In 13 ist
ein anderes Beispiel gezeigt. An diesem Beispiel, das von dem oben
in 12 gezeigten Beispiel verschieden ist, werden
das sich verjüngende
Chipbefestigungsloch 2 und der sich verjüngende IC-Chip 4 nicht
an den betreffenden Verjüngungsflächen in
Berührung
gebracht, sondern das Dichtungsmittel oder der Klebstoff 5 wird
zwischen den beiden zwischengelegt.
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In
diesem Fall wird das Dichtungsmittel oder der Klebstoff 5 in
einer Vakuumatmosphäre
auf der Oberfläche
des Harzfilmsubstrates 1 abgelegt, über welchem die Elektroden 3 des
sich verjüngenden IC-Chips 4 freigelegt
werden, und dabei wird der schmale Spalt zwischen dem sich verjüngenden Chipbefestigungsloch 2 und
dem sich verjüngenden IC-Chip 4 eingefüllt.
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Damit
die Elektroden 3 des sich verjüngenden IC-Chips 4,
der so mit dem Dichtungsmittel oder Klebstoff 5 überzogen
ist, freigelegt werden können, wird
anschließend
das Dichtungsmittel oder der Klebstoff 5 auf jenen elektrischen
Teilen entfernt. In dem letzteren Beispiel ist es bevorzugt, ein
lichtempfindliches isolierendes Material als das Dichtungsmittel
oder den Klebstoff 5 zu verwenden. Im Falle einer Verwendung
solcher lichtempfindlicher isolierender Materialien wird das Material
durch Entwickeln entfernt, wobei die Elektroden 3 des sich
verjüngenden IC-Chips 4 freigelegt
werden.
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In
beiden oben beschriebenen Beispielen wird die Vakuumatmosphäre im Bereich
von 13,3 Pa bis 665 Pa gehalten. So ist in der vorliegenden Erfindung
nicht speziell beschränkt,
wie das Dichtungsmittel oder der Klebstoff aufgebracht werden, insofern
als das Chip befestigende Loch und der IC-Chip sich verjüngen.
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Der
Verfahrensfluß der
Herstellungsmethode für
die IC-Chips vom verborgenen Typ wurde gemäß der vorliegenden Erfindung
oben ausgeführt.
Die Herstellungsmethode wird nachfolgend in weiteren Einzelheiten
in Form von Ausführungsbeispielen
beschrieben.
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[Beispiel 1]
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Eine
Rückseite
eines Wafers mit Aluminiumelektroden (einer ersten Leiterschicht 9 von
Leiterplatten 6), der auf einer Oberfläche hiervon gebildet war, wurde
poliert, um einen 50 μm
dicken Wafer 7 zu erhalten. Der Bereich für jeden
IC-Chip, auf der Waferoberfläche
war 1,6 mm × 2,0
mm, und ein Paar von Aluminiumelektroden von quadratischer Form, wobei
eine Seite auf 100 μm
mit diagonalen Stellungen in einem äußeren Peripherieabschnitt dieses
Bereiches gebildet wurde.
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Nachdem
der Wafer 7 mit einer schwachsauren Lösung behandelt worden war,
um einen Oxidfilm, der sich auf der Oberfläche solcher Aluminiumelektroden
gebildet hatte, zu entfernen, und nach Aktivierungsbehandlung wurde
der Wafer in ein Nickelgalvanisierbad bei 90°C während 20 Minuten eingetaucht,
um eine Vernickelungsschicht von etwa 3 μm auf nur jeder der Aluminiumelektroden
zu bilden. Dann wurde der Wafer in ein stromloses Goldplattierbad
bei 90°C
während
10 Minuten eingetaucht, um eine Vergoldungsschicht von etwa 0,1 μm auf der Vernickelungsschicht
zu bilden.
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Die
Nickel-/Gold-Plattierschicht entspricht der Unterbarrieremetallschicht 10 (allgemein
als UBM bezeichnet), die zur Verhinderung von Verschlechterungen
der Aluminiumelektroden und zur Sicherung der Verbindung zwischen
den IC-Chip-Elektroden und äußeren Endanschlüssen dient.
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Als
nächstes
wurde unter Verwendung einer Siebdruckmaschine ein Lötresist
auf die obere Oberfläche
des Wafers aufgedruckt, mit Ausnahme der Bereiche, wo die Aluminiumelektroden
gebildet wurden. Danach folgte Ultraviolettbestrahlung unter Verwendung
einer UV-Lampe,
die den Lötresist
unter Bildung eines Isolierbildes 8 mit einer Dicke von
20 μm härtete.
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Sodann
wurde unter Verwendung der Siebdruckmaschine eine leitfähige Paste
mit Silberkörnern,
die darin dispergiert waren, aufgedruckt (Isoliermuster, 8 freie
Bereiche) als offene Bereiche, und es wurde unter Erhitzen und Bildung
einer zweiten Leiterschicht 11 eines jeden Leiterbildes 6 (siehe 6 und 9)
gehärtet.
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Danach
wurde die Oberfläche
(die Seite, an der die Leiterbilder 6 entstanden waren)
des Wafers 7 an einem Stützfilm befestigt, und danach
wurde der Wafer vollständig
(nur der Wafer wurde zerschnitten) zu einer Chipgröße von 1,6
mm × 2,0
mm aus der Rückseite
unter Verwendung eines Diamantblattes mit einer abgeschrägten Spitze
geschnitten, um sich verjüngende
IC-Chips 4b mit Elektroden 3 zu bekommen, die
darauf mit einem Verjüngungswinkel θb von 45° (siehe 3)
gebildet wurden.
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Die
mit Verjüngung
versehenen IC-Chips 4b, die so aus dem Wafer erhalten wurden,
wurden dann von dem Trägerfilm
entfernt und in regulärer
Reihenfolge auf einer Palette mit einer Nickel-Elektroformmethode
hergestellt.
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Andererseits
wurden unter Verwendung eines Nickelwerkzeugs mit Vorsprungabschnitten
entsprechend der Chipform und jeweils in einem vorbestimmten Muster
mehrere sich verjüngende
Chipbefestigungslöcher 2 in
einem Harzfilmsubstrat 1 aus einem 100 μm dicken Polyesterlegierungsfilm
gewonnen. Spezieller wurde Nickelwerkzeug auf 240°C erhitzt
und unter Druck 10 Sekunden gepreßt, während gegen das Harzfilmsubstrat 1 gestoßen wurde, und
dann wurde es rasch auf 80°C
gekühlt,
worauf es von dem Substrat abgetrennt wurde.
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Sich
verjüngende
Chipbefestigungslöcher 2, die
so gebildet wurden, hatten jeweils eine Öffnungsgröße von 1,6 mm × 2,0 mm,
eine Tiefe D von 70 μm und
einen Verjüngungswinkel θa von 45°. Die Gesamtsteigung
war 10 mm in Längsrichtung
und 50 mm in Querrichtung.
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Danach
wurde das Dichtungsmittel oder der Klebstoff 5, die aus
einem Epoxidharz niedriger Viskosität bestanden, an jedem sich
verjüngenden
Chipbefestigungsloch 2 (siehe 11) aufgebracht.
Zu diesem Zeitpunkt wurde eine sehr kleine Menge des Dichtungsmittels
oder Klebstoffs 5 durch Übertragung unter Verwendung
eines Übertragungsstiftes aufgebracht.
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Als
nächstes
wurde jeder sich verjüngende IC-Chip 4b auf
der obigen Palette mit einer Düse
mit einem Durchmesser von 1,5 mm eingespannt und mit einem Saugloch,
das mittig in einer Düsenspitze
gebildet worden war, festgehalten und in das entsprechende sich
verjüngende
Chipbefestigungsloch 2 überführt und
eingeführt.
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Auf
diese Weise konnte eine obere Oberfläche (die Seite, wo die Elektroden 3 gebildet
werden), eines jeden sich verjüngenden
IC-Chips 4b gebildet und eine obere Oberfläche des
Harzfilmsubstrats 1 reproduzierbar untereinander ohne Bildung
von Differenzen in der Höhe
zwischen den beiden gewonnen werden. Außerdem konnte der Chip rasch
in das Loch eingeführt
und fixiert werden.
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So
konnte der sich verjüngende
IC-Chip 4 leicht an dem Harzfilmsubstrat 1 lediglich
mit den Elektroden 3 über
der Substratoberfläche
(siehe 11) freiliegend befestigt werden.
Anschließend wurde
ein Schaltkreisbild 14 für die Verbindung mit der Elektrode 3 des
sich verjüngenden
IC-Chips 4 gebildet. Spezieller wurde unter Verwendung
einer Siebdruckmaschine eine leitfähige Paste mit darin dispergierten
Silberkörnern
in einer Menge von etwa 70% zum Bedrucken verwendet, um ein Schaltbild 14 mit
einer Schaltbildbreite von 1 mm und einer Dicke von etwa 25 μm zu bekommen.
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Als
ein Ergebnis hiervon konnte eine Wicklung einer Antenne mit geschlossenem
Schaltkreis gebildet werden, worin beide Enden des Schaltkreisbildes 14 auf
die mehreren Elektroden 3 des sich verjüngenden IC-Chips 4 erstreckt
und übertragen
wurden.
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Letztlich
wurde ein Deckfilm, der aus 100 μm dickem
Polyesterlegierungsfilm bestand, in der Hitze bei 200°C auf der
oberen Oberfläche
des Harzfilmsubstrats 1 mit dem sich verjüngenden
IC-Chip 4 in verborgener Weise darin auflaminiert, gefolgt
von einem Zuschneiden zu einer Kartengröße von 10 mm × 50 mm;
um dünne
Etiketten vom Nichtberührungstyp
zu bekommen, von denen jedes eine Dicke von etwa 200 μm hatte.
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[Beispiel 2]
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Ein
Fotolack wurde auf einem 50 μm
dicken Wafer 7 aufgebracht, der auf die gleiche Weise wie
in Beispiel 1 mit anschließendem
Trocknen erhalten worden war, und die einzigen Aluminiumelektrodenabschnitte
(eine erste Leiterschicht 9, Anteil des Leiterbildes 6),
die durch eine Fotomaske belichtet und durch Entwicklung entfernt
wurden, erlaubten nur den Aluminiumelektroden freigelegt zu werden.
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Sodann
wurde der Wafer 7 mit Plasma behandelt, um den auf der
Oberfläche
einer jeden Aluminiumelektrode gebildeten Oxidfilm zu entfernen, dann
wurden TiW und Au durch Sputtern in dieser Reihenfolge auf den Wafer
bis zu Dicken von etwa 0,5 μm
und 0,05 μm
auflaminiert und letztlich wurde der Fotolack abgeschält. Als
ein Ergebnis hiervon wurde die laminierte Metallschicht von dem
anderen Anteil entfernt, und dann wurden die Aluminiumelektroden
(erste Leiterschicht 9) eines jeden sich verjüngenden
IC-Chips entfernt, und eine Unterbarrierenmetallschicht 10 mit
einer Gesamtdicke von etwa 0,55 μm
wurde nur auf jeder der Aluminiumelektroden gebildet.
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Danach
wurde die gesamte Oberfläche
des Wafers 7 mit einem fotosensitiven Epoxidharz beschichtet,
worauf wieder die Stufe des Belichtens und Entwickelns und ein Erhitzen
in der Härtungsstufe folgten,
um ein 15 μm
dickes isolierendes Bild 8 auf der gesamten Oberfläche des
Wafers zu bekommen, mit Ausnahme der Bereiche, wo die Aluminiumelektroden
gebildet wurden (siehe 5).
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Sodann
wurde der Wafer vollständig
(nur der Wafer wurde zerschnitten) auf die Chipgröße in der gleichen
Weise wie in Beispiel 1 zerschnitten, um sich verjüngende IC-Chips 4a mit
Elektroden 3 darauf und mit einem sich verjüngenden
Winkel θb
von 45° zu
erhalten.
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Anschließend wurden
die sich verjüngenden IC-Chips
in die sich verjüngenden
Chipbefestigungslöcher 2 eingeführt und
darin fixiert, und das Harzfilmsubstrat 1 wurde durch die
gleichen Stufe wie in Beispiel 1 geführt. Zu dieser Zeit konnten
die oberen Oberflächen
(die Seite, wo die Elektroden 3 gebildet werden) eines
jeden sich verjüngenden
IC-Chips 4a und jene Harzfilmsubstrate 1 reproduzierbar
untereinander so hergestellt werden, daß sie keine Form von Differenzen
in der Höhe
zwischen zwei Einzelstücken
bildeten.
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Auf
diese Weise konnten die sich verjüngenden IC-Chips 4a leicht
an dem Harzfilmsubstrat 1 mit den Elektroden 3 über der
Substratoberfläche
freiliegend (siehe 11) befestigt werden.
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Anschließend wurde
ein Schaltkreisbild 14 für die Verbindung mit den Elektroden 3 auf
dem Harzfilmsubstrat 1 gebildet. Spezieller wurde unter Verwendung
einer Siebdruckmaschine eine leitfähige Paste mit dispergierten
Silberkörnern
in einer Menge von etwa 70% aufgedruckt, um ein Schaltkreisbild
mit einer Dicke von etwa 30 μm
zu bekommen. Gleichzeitig wurde die leitfähige Paste auch auf die Unterbarrierenmetallschicht 10 aufgedruckt.
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So
konnte hier wiederum eine Wicklung geschlossener Schaltkreisantenne
gebildet werden, wobei beide Enden des Schaltkreisbildes 14 auf mehrere
Elektroden 3 von jedem sich verjüngenden IC-Chip 4a erstreckt
und übertragen
werden.
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Danach
wurde der gleiche Deckfilm wie jener in Beispiel 1 auf die obere
Oberfläche
des Harzfilmsubstrats 1 bei 220°C in der Hitze laminiert, gefolgt vom
Zerschneiden zu einer Kartengröße von 10
mm × 50
mm, um dünne
Etiketten vom Nichtberührungstyp
und jeweils mit einer Dicke von etwa 200 μm zu erhalten.
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[Beispiel 3]
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Ein
Wafer 7, auf dessen Oberfläche nur Aluminiumelektroden
(eine erste Leiterschicht 9 des Leiterbildes 6)
gebildet sind, wurde an einen Trägerfilm befestigt,
gefolgt von vollständigem
Schneiden (nur der Wafer wurde zerschnitten) zu einer Chipgröße von 0,6
mm × 0,8
mm aus der Rückseite
unter Verwendung einer Diamantscheibe mit einer angeschrägten Spitze,
um sich verjüngende
IC-Chips 4 jeweils mit Elektroden 3 und mit einem
Verjüngungswinkel θb von 45° zu erhalten.
Jeder sich verjüngende
IC-Chip hatte 16 Elektroden von 50 μm im Quadrat bei 100 μm Steigung
ohne darauf gebildetem Isolierbild.
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Sodann
wurden die sich verjüngenden IC-Chips 4 von
dem Trägerfilm
abgetrennt und in regelmäßiger Ordnung
auf einer Palette angeordnet, die mit einer Nickelelektroformmethode
hergestellt waren.
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Andererseits
wurden sich verjüngende
Chipbefestigungslöcher 2 mit
einem Verjüngungswinkel θa von 45° mit einer
UV-Lasermethode in dem Harzfilmsubstrat 1 gebildet, welches
von einem 100 μm
dicken Polyesterfilm gebildet wurde, und dann wurde ein Epoxiddichtungsmittel 5 mit
niedriger Viskosität
in sehr kleiner Menge jeweils auf das jeweils sich verjüngende Chipbefestigungsloch 2 unter
Verwendung eines Übertragungsstiftes
aufgebracht. Weiterhin wurden die sich verjüngenden IC-Chips 4 eingespannt
und mit Hilfe einer Düse
mit einem Spitzendurchmesser von 0,5 mm und mit einem mittigen Saugloch
von 0,2 mm im Durchmesser eingespannt und übertragen und hatten eine mittige
Saugöffnung von
0,2 mm im Durchmesser und wurden in die entsprechenden sich verjüngenden
Chipbefestigungslöcher 2 eingesetzt
und dort fixiert.
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Auch
in diesem Fall konnten die obere Oberfläche (die Seite, wo die Elektroden 3 gebildet
werden) eines jeden sich verjüngenden
IC-Chips 4 und jene des Harzfilmsubstrats 1 reproduzierbar
untereinander hergestellt werden, so daß es hier keinen Höhenunterschied
zwischen den beiden und dem Einsatz gab und die Fixierung des Chips
rasch erfolgen konnte.
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Nunmehr
wurde die gesamte obere Oberfläche
des Harzfilmsubstrats 1 mit einem fotosensitiven Epoxidharz
beschichtet und ein 10 μm
dickes Isoliermuster 8 wurde auf der gesamten Waferoberfläche gebildet,
mit Ausnahme der Aluminiumelektrodenbereiche (der ersten Leiterschicht 9)
durch eine Belichtungs-/Entwicklungsstufe und einer Hitzehärtungsstufe.
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Anschließend wurde
das Harzfilmsubstrat 1 mit einer alkalischen Lösung behandelt,
um einen Oxidfilm, der sich auf der Oberfläche einer jeden Aluminiumelektrode
gebildet hatte, zu entfernen, wonach Aktivierungsbehandlung erfolgte
und danach das Substrat 1 in eine stromlose Nickelplattierung
bei 85°C
15 Minuten eingetaucht wurde, um eine Nickelplattierungsschicht
von etwa 2 μm
nur auf den Aluminiumelektroden zu bilden, gefolgt von weiterem
Eintauchen in ein stromloses Goldplattierbad bei 90°C während 5
Minuten, um eine Vergoldungsschicht von 0,05 μm, d.h. eine Unterbarriereschicht 10,
auf der Nickelplattierschicht zu bilden.
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Danach
wurde ein 0,6 μm
dicker Aluminiumfilm über
die gesamte Oberfläche
des Harzfilmsubstrats 1 durch Sputtern gebildet, und ein
Fotolack wurde auf dem Aluminiumfilm aufgebracht, gefolgt von einem
Trocknen, sodann wurde ein Schaltkreis durch Freilegen und Entwicklung
sowie anschließend
Aluminium in Höhlungen
des Fotolacks unter Verwendung einer Aluminiumätzlösung entfernt, um ein Schaltbild 14 aus
Aluminium zu erhalten.
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[Beispiel 4]
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Das
gleiche Verfahren wie in Beispiel 3 wurde bis zu der Stufe der Bildung
der 10 μm
dicken Isolierschicht 8 auf der Gesamtheit der Waferoberfläche, ausgenommen
der Aluminiumelektrodenteile, wiederholt.
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Danach
wurde der Oxidfilm auf der Oberfläche einer jeden Aluminiumelektrode
durch Behandlung mit Plasma entfernt, dann wurden Ni und Aluminium
in Form von Filmen mit 0,05 μm
und 0,6 μm
Dicke durch Sputtern gebildet, danach wurde ein Fotolack auf dem
Aluminiumfilm aufgebracht und getrocknet. Nach dem Belichten und
Entwickeln unter Bildung eines Schaltbildes mit Verdrahtung wurde
dann das in jeder Öffnung
des Resists vorhandene Aluminium unter Verwendung einer Aluminiumätzlösung entfernt,
um ein Schaltungsbild 14 aus Aluminium zu bilden.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, die oben dargestellt ist, kann jeder IC-Chip, wenn eine COF-Packung
durch den IC-Chip vom verborgenen Typ erhalten werden soll, so verborgen
werden, daß er
nicht in größerem Umfang
als bis zu einer vorbestimmten Grenze verlagert werden kann, so
daß es möglich ist,
gedruckte Schaltungen akkurat (so daß keine größere positionelle Abweichung
als zu einer vorbestimmten Grenze) in Bezug auf Elektroden des IC-Chips
möglich
sind, so daß man
gegebenenfalls eine COF-Packung konstanter Qualität erhalten kann.
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Außerdem ist
es möglich,
durch Pressen eines Harzfilmsubstrates mit Verwendung erhitzter
sich verjüngender
Werkzeuge Chip befestigende Löcher zu
bilden oder durch Zerschneiden eines Wafers mit Leiterbildern unter
Verwendung eines rotierenden Schleiffräsers gefräste Flächen so sich verjüngend auszubilden,
dabei IC-Chips zu bilden, die mit Elektroden versehen sind, und
dabei es möglich
zu machen, COF-Packungen einer konstanten Qualität zu produzieren.