DE60309321T2

DE60309321T2 - Herstellungsverfahren eines bandes

Info

Publication number: DE60309321T2
Application number: DE60309321T
Authority: DE
Inventors: Jean-Noel Audoux; Guillaume Ligneau; Yves Reignoux
Original assignee: Axalto SA
Current assignee: Axalto SA
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2023-06-18
Also published as: DE60309321D1; ATE343825T1; JP2005530019A; CN1662928A; WO2004001663A1; EP1376462A1; EP1514234A1; EP1514234B1; US20060163366A1; AU2003236986A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines Bandes, an dem eine Vielzahl von Elementen befestigt wird. Die Erfindung kann beispielsweise Anwendung auf die Herstellung von Smartkarten finden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
EP 1130542 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Smartkarten, das ein mit elektrischen Kontakten bestücktes Band, an dem eine Vielzahl von Chips befestigt wird, einschließt. Ein solches Band wird oft als ein "Chipträger" bezeichnet.
In einem Klebeschritt werden die Chips mittels flüssigem Klebestoff auf das Band aufgeklebt, so dass ein geklebtes Band entsteht.
In einem Heizschritt durchläuft das geklebte Band einen Durchlaufofen, so dass der Klebestoff einen Festzustand erreicht.
Das auf diese Weise hergestellte Band wird zur Herstellung elektrischer Module geschnitten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Gegenstand der Erfindung ist die Kostensenkung.
Nach einem Aspekt der Erfindung geht es um ein Verfahren zur Herstellung eines Bandes (T), an dem eine Vielzahl von Halbleiter-Bauteilen (C) mittels Klebestoff im Festzustand befestigt werden, wobei das Verfahren einen Klebeschritt umfasst, in dem die Elemente (C) mittels Klebestoff im Flüssigzustand auf ein Grundband (T) aufgeklebt werden; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Klebeschritt folgende Schritte vorgesehen sind:

– ein Wickelschritt, in dem das geklebte Band (T) aufgewickelt wird, während der Klebestoff in einem Zwischenzustand zwischen dem flüssigen und festen Zustand befindlich ist, so dass ein aufgewickeltes geklebtes Band erhalten wird; und
– ein Heizschritt, in dem das aufgewickelte geklebte Band geheizt wird, so dass der Klebestoff einen Festzustand erreicht.

Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert keinen Durchlaufofen. Im Gegenteil dazu ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, den sperrigen und teuren Durchlaufofen durch einen kleineren Ofen, beispielsweise einen statischen Ofen oder einen Umluftofen zu ersetzen. Folglich ermöglicht die Erfindung eine Kostensenkung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bild 1 zeigt ein Band;
Bild 2 zeigt einen Klebeschritt sowie einen Schritt zum Chipauflegen;
Bild 3 zeigt einen ersten Wickelschritt;
Bild 4 zeigt einen ersten Heizschritt;
Bild 5 zeigt einen Anschlussschritt;
Bild 6 zeigt einen Schritt zum Harzauftragen;
Bild 7 zeigt einen zweiten Wickelschritt;
Bild 8 zeigt einen zweiten Heizschritt;
Bild 9 zeigt einen Schneideschritt und einen Einfügeschritt; und
Bild 10 ist eine Querschnittszeichnung, die eine Aufnahmespule zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Bild 1 zeigt die Struktur eines Grundbandes T. Das Grundband T umfasst eine erste Seite A und eine zweite Seite B. Die erste Seite A weist eine Vielzahl von Leitelementen (CELEM) und eine Vielzahl vorbestimmter Bereiche (PAREA) auf. Die Seite B umfasst Metallkontakte (MCON). Die Leitelemente CELEM sind mit den Metallkontakten MCON elektrisch verbunden. Das Grundband T kann beispielsweise ein glasfaserverstärktes Epoxidharz umfassen.
Bild 2 zeigt einen Schritt zum Klebestoffauftrag, in dem eine Klebestoffauftragsmaschine GLUMAC den Klebestoff GL in einem wesentlich flüssigen Zustand auf einen vorbestimmten Bereich PAREA aufträgt. Der Klebestoff GL kann ein wärmehärtender Klebestoff, beispielsweise ein Heißschmelz-Klebestoff oder ein Klebestoff auf Epoxidbasis sein. Ein wärmehärtender Klebestoff ist ein Klebestoff, der auf eine nicht reversible Art polymerisiert wenn er erhitzt wird. Der Klebestoff erreicht auf diese Weise im wesentlichen einen Festzustand. Bild 2 zeigt darüber hinaus einen Schritt zum Ablegen eines Chips, in dem eine Chip-Ablegemaschine CHIMAC einen Chip C auf den mit Klebestoff versehenen vorbestimmten Bereich PAREA ablegt.
Bild 3 zeigt einen ersten Schritt zum Wickeln des Bandes WIND1, der auf den Chipablegeschritt CHIPDEP folgt. Im ersten Wickelschritt WIND1 wird das die geklebten Chips C umfassende Grundband T auf eine Aufnahmespule R aufgewickelt. Der Klebestoff befindet sich in einem Zwischenzustand zwischen dem Flüssig- und dem Festzustand. Das bedeutet, dass der Klebestoff noch nicht vollständig gehärtet ist. Vorzugsweise weist der Klebestoff eine ausreichend hohe Viskosität auf, damit der Klebestoff nicht zu sehr ausläuft und das Chip am Band befestigt bleibt. In der Praxis hängt die erforderliche Viskosität von der Oberflächenspannung des Bandes und der Oberflächenspannung der Chips ab. Je höher die Oberflächenspannung ist, um so höher muss die Viskosität sein.
Im Klebestoffauftragsschritt GLUDEP kann der Klebestoff GL beispielsweise bei einer Temperatur von 25°C für Chips mit einer durchschnittlichen Oberflächenspannung von ca. 30 mN/m eine Viskosität von 8000 mPa/s aufweisen.
Bild 4 zeigt einen ersten Heizschritt, der auf den ersten Band-Wickelschritt WIND1 folgt. Im ersten Heizschritt wird die Aufnahmespule R mit dem Grundband T in einen Ofen OV gebracht. Die Temperatur kann beispielsweise zwischen 120°C und 150°C betragen. Das Grundband T kann beispielsweise zwischen 60 Minuten und 90 Minuten lang aufgeheizt werden. Vorteilhafterweise ist der Ofen OV gerade groß genug, um die Aufnahmespule R aufzunehmen. Der Ofen OV kann beispielsweise ein statischer Ofen oder ein Umluftofen sein. Ein Durchlaufofen ist nicht notwendig, somit kann Platz und Geld gespart werden. Nach dem ersten Heizschritt hat der Klebestoff GL seinen endgültigen Festzustand erreicht, so dass die Chips C am Grundband T festkleben.
Bild 5 zeigt einen Anschlussschritt CON, in dem die Chips C mittels Bonddrähten BW mit den Anschlusselementen CELEM verbunden werden.
Bild 6 zeigt darüber hinaus einen Harzauftragsschritt RESDEP, in dem eine Harzauftragsmaschine RESMAC das Harz RES in einem im wesentlichen flüssigen Zustand auf die angeschlossenen Chips C als Schutz aufträgt. Das Harz gehört beispielsweise der chemischen Epoxidfamilie an. Das Harz kann beispielsweise ein wärmehärtendes Harz sein. Vorteilhafterweise wird eine dünne Schutzschicht auf das Harz aufgebracht, um ein Auslaufen des Harzes zu verhindern.
Bild 7 zeigt einen zweiten Wickelschritt WIND2, in dem das den angeschlossenen Chip C umfassende Grundband T auf eine Aufnahmespule R aufgewickelt wird. Der Harz befindet sich in einem Zwischenzustand zwischen dem Flüssig- und dem Festzustand. Dies bedeutet, dass das Harz noch nicht vollständig gehärtet ist. Vorzugsweise ist die Viskosität des Harzes ausreichend hoch, so dass das Harz nicht zu sehr ausfliesst. In der Praxis hängt die erforderliche Viskosität von der Oberflächenspannung der Chips ab. Je höher die Oberflächenspannung ist, um so höher muss die Viskosität sein. In dem Harzauftragsschritt RESDEP kann das Harz beispielsweise bei einer Temperatur von 25°C für Chips mit einer durchschnittlichen Oberflächenspannung von ca. 30 mN/m eine Viskosität von 60 000 mPa/s aufweisen. Wird eine dünne Schutzschicht verwendet, kann das Harz beispielsweise bei einer Temperatur von 25°C für Chips mit einer durchschnittlichen Oberflächenspannung von ca. 30 mN/m eine Viskosität von 15 000 mPa/s aufweisen.
Bild 8 zeigt einen zweiten Heizschritt, der auf den zweiten Wickelschritt WIND2 folgt. Im zweiten Heizschritt wird die Aufnahmespule R, welche das Band T umfasst, in einen Ofen OV gebracht. Die Temperatur kann beispielsweise zwischen 120°C und 150°C betragen. Das Grundband T kann beispielsweise zwischen 60 Minuten und 90 Minuten lang aufgeheizt werden. Nach dem zweiten Heizschritt hat das Harz RES seinen endgültigen Festzustand erreicht und die Chips sind somit geschützt.
Bild 9 zeigt einen Schneideschritt, der auf den zweiten Heizschritt folgt. Im Schneideschritt wird aus dem Band T ein Modul MOD herausgeschnitten. Ein Modul MOD umfasst ein geklebtes verbundenes Chip, welches durch das Harz RES geschützt wird.
Bild 9 zeigt außerdem einen Einfügeschritt, in dem das Modul MOD in einen Kartenkörper CB eingefügt wird.
Bild 10 ist eine Querschnittszeichnung zur Darstellung einer Aufnahmespule R, die für die Erfindung verwendet werden kann. Die Aufnahmespule R besitzt eine Drehachse ROT. Die Aufnahmespule R umfasst ein Abstandsband ST, so dass das Grundband T während des ersten Wickelschrittes WIND1, des zweiten Wickelschrittes WIND2 oder beispielsweise wenn ein Nutzer die Aufnahmespule R trägt, besser geschützt wird. Bild 10 zeigt darüber hinaus ein Chip C, welches mit dem Klebestoff GL auf das Grundband T aufgeklebt ist. Das Chip C umfaßt Bonddrähte BW. Bild 10 zeigt auch ein Chip, welches mit dem Harz RES geschützt wird. Die Aufnahmespule kann aus einem beliebigem Material, das den Ofentemperaturen standhält, hergestellt werden. Das Material kann beispielsweise ein Verbundmaterial sein. Das Verbundmaterial kann beispielsweise jedweder Faserstoff sein, der leicht mit Glasfasern oder Kohlenstofffasern kombinieren werden kann. Vorteilhafterweise kann das Verbundmaterial aus Glasfasern die beispielsweise mit Epoxidharz, insbesondere mit einem Epoxid getränkt sind, bestehen. Die Verwendung von Verbundmaterial, und insbesondere die Verwendung von mit Epoxidharz getränkten Glasfasern ermöglicht sowohl die Auslegung einer Aufnahmespule mit großem Durchmesser, zum Beispiel größer als 600 mm, insbesondere 700 mm; als auch gleichzeitig wie auf Bild 10 gezeigt die Beibehaltung ein reduziertes Spiels.
Die nachstehende Beschreibung erläutert die folgenden Merkmale:
Ein Band (T), an dem eine Vielzahl von Halbleiterbauteilen (C) mittels Klebestoff im Festzustand aufgeklebt werden, wird auf folgende Weise hergestellt. In einem Klebeschritt, in dem die Elemente (C) mit einem Klebestoff im Flüssigzustand auf das Grundband (T) aufgeklebt werden; so dass ein geklebtes Band entsteht. Dem Klebeschritt folgt ein Wickelschritt und ein Heizschritt. Im Wickelschritt wird das geklebte Band (T) aufgewickelt, während der Klebestoff in einem Zwischenzustand zwischen dem flüssigen und festen Zustand befindlich ist, so dass ein aufgewickeltes geklebtes Band entsteht. Im Heizschritt wird das aufgewickelte geklebte Band geheizt, so dass der Klebestoff einen Festzustand erreicht.
Die Erfindung kann auf unterschiedliche Art und Weise implementiert werden.
In der obigen Beschreibung werden die Chips C mit Hilfe von Bonddrähten BW mit den Anschlusselementen CELEM verbunden. Man kann sich auch vorstellen, dass die Chips mit Hilfe anderer Techniken, z. Beisp. einer Flip-Chip-Technik verbunden werden.
Jede Art von Klebestoff oder Harz mit einer Viskosität, welche das Ausfließen im Wickelschritt in Grenzen hält, kann verwendet werden.
Die Erfindung wurde im Zusammenhang mit der Herstellung einer Smartkarte beschrieben. Die Erfindung findet allgemeiner gesehen Anwendung auf jedes Verfahren, in dem ein Band (T), an dem eine Vielzahl von Elementen (C) befestigt sind, zum Einsatz kommt. Dies kann ein Band sein, das beispielsweise Marken, Flash Speicher, Elintuch-Klebstreisen oder irgendwelche sonstige Elemente, die am Band zu befestigen sind, umfasst.

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung eines Bandes (T), an dem eine Vielzahl von Halbleiterbauteilen (C) mittels Klebestoff im Festzustand befestigt sind, das Verfahren umfasst einen Schritt zum Kleben, in dem die Elemente (C) mittels Klebestoff im Flüssigzustand an ein Grundband (T) festgeklebt werden, so dass ein geklebtes Band hergestellt wird; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Klebeschritt Folgendes anschließt – ein Wickelschritt, in dem das geklebte Band (T) aufgewickelt wird, während der Klebestoff in einem Zwischenzustand zwischen dem flüssigen und festen Zustand befindlich ist, so dass ein aufgewickeltes geklebtes Band erhalten wird; und – ein Heizschritt, in dem das aufgewickelte geklebte Band geheizt wird, so dass der Klebestoff einen Festzustand erreicht.
Das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Wickelschritt das geklebte Band (T) auf die aus Verbundmaterial bestehende Aufnahmespule (R) aufgewickelt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmespule (R) einen Durchmesser größer als 600 mm aufweist.
Das Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmespule (R) aus mit Epoxidharz getränkten Glasfasern besteht.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Smartkarte, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist – einen Klebeschritt, in dem Halbleiterbauteile (C) mit einem Klebestoff im Flüssigzustand auf das Grundband (T) aufgeklebt werden, so dass ein geklebtes Band entsteht; – einen Wickelschritt, in dem das geklebte Band (T) aufgewickelt wird, während der Klebestoff in einem Zwischenzustand zwischen dem flüssigen und dem festen Zustand befindlich ist, so dass ein aufgewickeltes geklebtes Band entsteht; – einen Heizschritt, in dem das aufgewickelte geklebte Band geheizt wird, so dass der Klebestoff einen Festzustand erreicht; – einen Schneideschritt, in dem das Band (T) geschnitten wird, um Module (MOD) herzustellen; und – einen Einfügeschritt, in dem ein Modul (MOD) in einen Kartenkörper (CB) eingefügt wird, so dass eine Smartkarte entsteht.