EP2100327A1 - Elektronische, insbesondere mikroelektronische funktionsgruppe und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Elektronische, insbesondere mikroelektronische funktionsgruppe und verfahren zu deren herstellung

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EP2100327A1
EP2100327A1 EP06829212A EP06829212A EP2100327A1 EP 2100327 A1 EP2100327 A1 EP 2100327A1 EP 06829212 A EP06829212 A EP 06829212A EP 06829212 A EP06829212 A EP 06829212A EP 2100327 A1 EP2100327 A1 EP 2100327A1
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EP
European Patent Office
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adhesive layer
conductor structure
carrier
component
functional group
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06829212A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Norman Marenco
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Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor

Definitions

  • the invention relates to an electronic, in particular a microelectronic, functional group and a method for producing such a functional group.
  • an electronic functional group contains at least one or more electronic components, a conductor structure which contacts the electronic components, and a carrier on which electronic components and conductor structure are applied.
  • Another possibility is to form the conductor structure at least partially by an isotropically conductive adhesive, to set the chip on this area, and then to cure the adhesive.
  • non-conductive adhesive can be used.
  • the terminal contacts of the chip are formed in this case as conductive bumps ("bumps").
  • bumps By sufficiently high contact pressure and by As the adhesive cures and shrinks, the direct contact of the conductive bumps with the conductor pattern is established and maintained.
  • the invention provides an electronic, in particular microelectronic functional group comprising a flat first carrier, a first adhesive layer of a non-conductive adhesive applied to the carrier, a conductor structure applied to a portion of the adhesive layer on the side facing away from the carrier, and at least one electronic component , in particular a microelectronic chip, with at least one external electrical connection contact, the at least one connection contact of the electronic component being in direct contact with the conductor structure and a part of the outer shell of the component being in direct contact with the adhesive layer.
  • External contact means any contact of the component which is accessible from outside and which is to be contacted with the conductor structure.
  • the non-conductive adhesive layer is used for mechanically fixing the electronic component.
  • Such adhesives are available at low cost. This makes it possible, in particular, to apply the adhesive over the entire surface of the carrier as a layer, which reduces the complexity and thus the process costs, since a special structuring of the adhesive is not necessary. Furthermore, the poor dielectric properties of an anisotropically conductive adhesive as well as a possibly too high resistance of an isotropically conductive adhesive are avoided.
  • the conductor pattern is formed directly on the adhesive layer.
  • the carrier, adhesive layer, conductor structure and / or the at least one electronic component can be mechanically rigid or flexurally flexible.
  • flexurally flexible elements in particular a bend-flexible carrier, makes it possible to produce a bending-flexible electronic functional group.
  • a flexible functional group is particularly suitable for use as a so-called “smart label”, which is understood to mean labels which are equipped with a chip and an antenna and are thus able to emit a high-frequency identification signal upon activation.
  • a rigid, bending-resistant construction of the functional group is also possible in principle.
  • paper, cardboard, polymer films or printed circuit boards can be used as supports. depending on whether a flexible or rigid construction is to be achieved.
  • adhesives for example, acrylates, polysiloxanes, epoxies, thermoplastics, optionally with suitable surface treatment, can be used.
  • the conductor structure can be formed by application of silver ink or conductive paste.
  • the functional group has a second adhesive layer of a non-conductive adhesive and a flat second carrier, with the first adhesive layer and the first carrier a solid
  • Layer composite first carrier-first adhesive layer-second adhesive layer-second carrier form wherein the conductor structure and / or the at least one e-lektronische component lies at least partially between the first and second carrier or lie.
  • the conductor structure and the at least one electronic component lie partially or completely between the first and second adhesive layers, in particular being embedded in the adhesive layer.
  • the two adhesive layers are completely covered by the carriers on the top and bottom sides.
  • the adhesives of the first and second adhesive layers are identical. This ensures a good cohesive connection between the layers.
  • the second adhesive layer with a conductor structure in analogy to the first adhesive layer and to contact electronic components therewith, for example in order to lay an electrically insulated bridge over the windings of an antenna coil.
  • the invention provides a method for producing an electronic functional group described above, comprising the steps:
  • a slight pressing of the electronic component is sufficient to produce a good electrical contact between the terminal contact of the component and the conductor structure, as well as to adhesively connect the component to the adhesive layer.
  • the adhesive layer is sufficiently large. Chig designed to provide the electronic component has a sufficiently large contact area.
  • a frictional connection between the component's terminal contact and conductor structure is sufficient to ensure an electrical connection for most applications.
  • the assembly of the electronic component can be carried out without high mechanical and thermal loading of the component. This is particularly advantageous if sensitive components, such as microelectronic chips, are mounted.
  • the at least one electrical connection contact of the component is connected to the region of the conductor structure that makes electrical contact with it by a thermal treatment. In this way, a highly conductive intermetallic phase is formed.
  • the method according to the invention is possible to use the method according to the invention as part of a roll-to-roll process, ie in a continuous process. This is possible in particular in that adhesives can be used which do not require a subsequent curing in a separate oven.
  • the inventive method can be carried out in a few seconds lasting clock cycle. It is thus particularly advantageous for the production of electronic functional groups such as the above-mentioned "smart labeis" which, in order to be economically interesting, must be able to be produced in large quantities and at low cost.
  • first adhesive layer and preferably also the first adhesive layer disposed on the component and / or the conductor structure is at least partially coated with further non-conductive adhesive or, and this second adhesive layer another Carrier is arranged.
  • the method can be advantageously realized by first coating the further carrier with the second adhesive layer, only then to be brought as a whole by a lamination process onto the first adhesive layer or onto the latter with applied component and / or conductor structure.
  • the conductor structure can be applied directly to the surface of the adhesive layer, for example, by means of an inkjet printing process. Another possibility is to initially form the conductor structure on the surface of a substrate, and to transfer from the substrate to the adhesive layer of the conductor structure of this on the adhesive layer.
  • Fig. 3 shows a further embodiment of the electronic functional group according to the invention after completion of the manufacturing process.
  • a planar carrier 5a here a paper sheet with a thickness of 200 microns, on one side over the entire surface with a non-conductive adhesive, here acrylate, uniformly coated, so that a first adhesive layer 4a with a Thickness of 20 microns is formed.
  • a silver ink is applied in the form of a previously defined conductor structure 3 by means of an ink-jet printing process.
  • the chip 1 with an external electrical connection contact 2 for example in the form of a
  • Höckers, but also other trainers. is disposed on the adhesive layer 4a and on the conductor pattern 3, wherein the terminal contact 2 is brought into direct contact with the conductor pattern 3 and a part of the outer shell of the component 1 is brought into direct contact with the adhesive layer.
  • the chip 1 is pressed lightly in the direction of the carrier 5a.
  • a second layer of non-conductive adhesive here also acrylate, applied.
  • This second adhesive layer 4b is closed on its upper side with a second carrier 5b, here likewise a paper sheet with a wall thickness of 200 micrometers (FIG. 3).
  • Conductor structure 3 and chip 1 are thus completely embedded in the adhesive layers 4a and 4b. They are mechanically protected by the outer carrier layers 5a and 5b.
  • the flexible paper carrier, the thin adhesive layers 4a, 4b and the thin conductor structure 3 ensure that the electronic functional group is flexurally flexible as a whole.
  • the chip itself has a low flexibility; however, it is very small compared to any bending radii of the carrier layers 5a and 5b. Also, a local stiffening depending on the requirements may be desired.
  • the electronic function group forms a so-called "smart label".
  • the RFID chip is capable of emitting high-frequency electromagnetic signals for identification purposes.
  • the conductor structure 3 is designed in this regard as a transmitting and receiving antenna for the chip 1.
  • bending-resistant elements in particular bending-resistant carriers.
  • the conductor structure 3 and terminal contact 2 of the electronic component by means of thermal treatment into an intermetallic phase.
  • the carriers can be provided in a separate process with adhesive layers and also with a conductor structure.
  • the process presented here is particularly suitable for the production of "smart labeis". It exclusively uses existing material and reduces the process steps required for the assembly and connection technology to a minimum.
  • the production can be carried out extremely inexpensively and throughput-optimized, for example via a roll-to-roll process with any subsequent hardening phase, e.g. as a whole roll or as sheet goods at room temperature or in a warming cabinet.
  • the process can be carried out gently with little mechanical stress.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische, insbesondere mikroelektronische, Funktionsgruppe und ein Verfahren zu deren Herstellung. Das erfindungsgemäße Verfahren enthält die Schritte: a) Beschichten eines Trägers (5a) mit einem nicht leitenden Klebstoffs (4a); b) Aufbringen einer Leiterstruktur (3) auf einen Teilbereich der Klebstoffschicht (4a); c) Anordnen eines elektronischen Bauteils (1) mit zumindest einen außen liegenden elektrischen Anschlusskontakt (2) auf der Klebstoffschicht (4a) und auf der Leiterstruktur (3), wobei der mindestens eine Anschlusskontakt (2) des elektronischen Bauteils (1) mit der Leiterstruktur (3) unmittelbar in Kontakt gebracht wird und ein Teil der Außenhülle des Bauteils (1) mit der Klebstoffschicht (4a) unmittelbar in Kontakt gebracht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine schonende, schnelle und insbesondere kostengünstige Herstellung von elektronischen, insbesondere mikroelektronischen, Funktionsgruppen.

Description

Elektronische, insbesondere mikroelektronische Funktionsgruppe und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung betrifft eine elektronische, insbeson- dere eine mikroelektronische, Funktionsgruppe und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Funktionsgruppe .
Eine elektronische Funktionsgruppe enthält in der Re- gel zumindest ein oder mehrere elektronische Bauteile, eine Leiterstruktur, welche die elektronischen Bauteile kontaktiert, und einen Träger, auf dem e- lektronische Bauteile und Leiterstruktur aufgebracht sind.
Um ein elektronisches Bauteil, insbesondere ein mikroelektronisches Bauteil, wie beispielsweise einen Chip, elektrisch mit der Leiterstruktur zu verbinden und auf dem Träger zu befestigen, sind verschiedene Verfahren bekannt: Zum einen ist es bekannt, Chips mit ihren elektrischen Anschlusskontakten auf einer auf einem Träger aufgebrachten Leiterstruktur anzuordnen, und durch Einbringen von Energie, beispielsweise durch Wärme, Ultraschall oder Druck, eine Stoffschlüssige Verbindung zwischen den Metallkontakten des Chips und den zugeordneten Kontakten der Leiterstruktur herzustellen.
Eine andere Möglichkeit ist es, die Leiterstruktur zumindest bereichsweise durch einen isotrop leitenden Klebstoff auszubilden, den Chip auf diesen Bereich aufzusetzen, und dann den Klebstoff auszuhärten.
Des Weiteren ist bekannt, einen Chip auf der Kontakt- seite ganzflächig mit einem anisotrop leitenden Klebstoff zu beschichten, wobei der Klebstoff einen geringen Anteil an Metallkugeln oder metallisch be- schichteten Kugeln enthält. Der Chip wird auf ein
Substrat und eine dort ausgebildete Leiterstruktur angepresst . Die statistische Verteilung der Kugeln stellt sicher, dass beim Anpressen des Chips auf das Substrat stets eine hinreichende Anzahl an Kugeln im Bereich der Kontaktflächen vorhanden ist. Durch hohen Anpressdruck und die Schrumpfung beim Aushärten des Klebstoffs bleiben die Kontakte kraftschlüssig miteinander verbunden. Für die Bildung von ungewollten elektrischen Brücken mit weiteren Kontakten stehen dagegen nicht genügend Metallkugeln für die elektrische Leitung zur Verfügung.
Alternativ kann auch nicht leitender Klebstoff eingesetzt werden. Die Anschlusskontakte des Chips werden in diesem Fall als leitfähige Höcker ("Bumps") ausgebildet. Durch genügend hohen Anpressdruck und durch Härten und Schrumpfen des Klebstoffes wird der direkte Kontakt der leitfähigen Höcker mit der Leiterstruktur hergestellt und aufrechterhalten.
Nachteil obiger Verfahren ist, dass diese entweder die elektronischen Bauteile thermisch und/oder mechanisch stark belasten oder eine mechanisch unzureichende Verbindung zwischen Bauteil und Träger herstellen. Im letzteren Falle sind weitere Maßnahmen notwendig um die mechanische Befestigung des Bauteils zu gewährleisten, wodurch allerdings die Verfahren aufwendiger werden. Ein weiterer Nachteil der genannten Verfahren ist, dass diese teilweise elektrisch leitenden Klebstoff benötigen, ein derartiger Kleb- stoff allerdings relativ teuer ist und aufgrund seiner dielektrischen Eigenschaften für manche Anwendungen ungeeignet ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine elektronische, insbesondere mikroelektronische Funktionsgruppe zu schaffen, welche einen stabilen Kontakt von Bauteil mit Leiterstruktur und Träger gewährleistet, mit geringem Aufwand und Kosten unter Schonung des Bauteils herstellbar ist, insbesondere keine leitfähigen Klebstoffe benötigt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Funktionsgruppe zu schaffen.
Diese Aufgaben werden durch eine Funktionsgruppe und ein Verfahren zur Herstellung einer Funktionsgruppe nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Die Erfindung schafft eine elektronische, insbesondere mikroelektronische Funktionsgruppe, enthaltend einen flächigen ersten Träger, eine auf dem Träger aufgebrachte erste KlebstoffSchicht aus einem nicht lei- tenden Klebstoff, eine auf der dem Träger abgewandten Seite auf einem Teilbereich der KlebstoffSchicht aufgebrachte Leiterstruktur und zumindest ein elektronisches Bauteil, insbesondere einen mikroelektronischen Chip, mit mindestens einem außen liegenden elektri- sehen Anschlusskontakt, wobei der mindestens eine Anschlusskontakt des elektronischen Bauteils mit der Leiterstruktur unmittelbar in Kontakt ist und ein Teil der Außenhülle des Bauteils mit der Klebstoff- schicht unmittelbar in Kontakt ist. Unter außen lie- gendem Kontakt wird jeder Kontakt des Bauteils verstanden, der von außen zugänglich ist und der mit der Leiterstruktur kontaktiert werden soll.
Erfindungsgemäß wird die nicht leitende Klebstoff- schicht zur mechanischen Fixierung des elektronischen Bauteiles verwendet.
Derartige Klebstoffe sind preisgünstig erhältlich. Dies erlaubt es insbesondere, den Klebstoff ganzflä- chig auf der Oberfläche des Trägers als Schicht aufzutragen, was den Aufwand und damit Prozesskosten senkt, da eine spezielle Strukturierung des Klebstoffes nicht notwendig ist. Des Weiteren werden die schlechten dielektrischen Eigenschaften eines ani- sotrop leitenden Klebstoffes als auch ein möglicherweise zu hoher Widerstand eines isotrop leitenden Klebstoffes vermieden.
Durch die Verwendung von Kleber, der nicht oder nur bei geringen Temperaturen ausgehärtet wird, kann eine thermische Belastung des elektronischen Bauteils ver- mieden werden. Da für die Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen Bauteil und Leiterstruktur keine hohen Anpressdrücke wie bei Verwendung von anisotrop leitendem Klebstoff erforderlich sind, kann auch die mechanische Belastung gering gehalten werden.
Vorzugsweise ist die Leiterstruktur unmittelbar auf der Klebstoffschicht ausgebildet.
Träger, Klebstoffschicht, Leiterstruktur und/oder das mindestens eine elektronische Bauteil können mechanisch starr oder biegeflexibel sein.
Die Verwendung von biegeflexiblen Elementen, insbesondere eines biegeflexiblen Trägers, ermöglicht es, eine biegeflexible elektronische Funktionsgruppe herzustellen. Eine derartige flexible Funktionsgruppe eignet sich insbesondere in der Verwendung als so ge- nanntes "smart label", worunter Etiketten verstanden werden, die mit einem Chip und einer Antenne ausgestattet und damit in der Lage sind, bei Aktivierung ein hochfrequentes Identifikationssignal auszusenden.
Auch ein starrer, biegefester Aufbau der Funktions- gruppe ist grundsätzlich möglich.
Weitere Anwendungsbereiche erschließen sich im Bereich der Polymerelektronik, beispielsweise für RFID- Anwendungen wie Smart Label, e-Papier und allgemeine flexible Displays, die z.B. in Bonuskarten wie Telefonkarten, Kundenrabattsysteme und dergleichen zum Einsatz kommen können.
Als Träger können beispielsweise Papier, Karton, Polymerfolien oder Leiterplatten verwendet werden, ab- hängig davon, ob ein flexibler oder biegefester Aufbau erzielt werden soll.
Als Klebstoff können beispielsweise Acrylate, Polysi- loxane, Epoxide, Thermoplaste, gegebenenfalls mit geeigneter Oberflächenbehandlung, verwendet werden.
Die Leiterstruktur kann durch Auftrag von Silbertinte oder Leitpaste gebildet werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Funktionsgruppe eine zweite Klebstoffschicht aus einem nicht leitenden Klebstoff und einem flächigen zweiten Träger aufweist, die mit erster KlebstoffSchicht und erstem Träger einen festen
Schichtverbund erster Träger-erste Klebstoffschicht- zweite KlebstoffSchicht-zweiter Träger bilden, wobei die Leiterstruktur und/oder das mindestens eine e- lektronische Bauteil zumindest bereichsweise zwischen erstem und zweitem Träger liegt bzw. liegen.
Auf diese Weise ist es zum einen möglich, elektronisches Bauteil und/oder Leiterstruktur mechanisch zu stabilisieren, zum anderen können diese beiden EIe- mente durch einen derartigen "Sandwich" -Aufbau mechanisch gut geschützt werden.
Vorzugsweise liegen Leiterstruktur und das mindestens eine elektronische Bauteil teilweise oder vollständig zwischen erster und zweiter KlebstoffSchicht , sind insbesondere in der KlebstoffSchicht eingebettet.
Vorzugsweise sind die beiden Klebstoffschichten vollständig von den Trägern ober- und unterseitig abge- deckt. Vorzugsweise sind die Klebstoffe der ersten und zweiten KlebstoffSchicht identisch. Dies gewährleistet eine gute stoffschlüssige Verbindung zwischen den Schichten.
Auch ist es möglich, die zweite Klebstoffschicht analog zur ersten Klebstoffschicht mit einer Leiterstruktur zu versehen und mit dieser elektronische Bauteile zu kontaktieren, so beispielsweise, um eine elektrisch isolierte Brücke über die Windungen einer Antennenspule zu legen.
Des Weiteren schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer oben beschriebenen elektronischen Funktionsgruppe, enthaltend die Schritte:
a) Beschichten eines Trägers mit einem nicht leitenden Klebstoff; b) Aufbringen einer Leiterstruktur auf einen Teil- bereich der Klebstoffschicht ; c) Anordnen eines elektronischen Bauteils mit zumindest einem außen liegenden elektrischen Anschlusskontakt auf der Klebstoffschicht und auf der Leiterstruktur, wobei der mindestens eine Anschlusskontakt des elektronischen Bauteils mit der Leiterstruktur unmittelbar in Kontakt gebracht wird und ein Teil der Außenhülle des Bauteils mit der Klebstoffschicht unmittelbar in Kontakt gebracht wird.
Insbesondere genügt ein leichtes Anpressen des elektronischen Bauteils, um einen guten elektrischen Kontakt zwischen dem Anschlusskontakt des Bauteils und der Leiterstruktur herzustellen, als auch das Bauteil adhäsiv mit der Klebstoffschicht zu verbinden. Vorzugsweise ist die Klebstoffschicht genügend großflä- chig ausgebildet, um dem elektronischen Bauteil eine genügend große Kontaktfläche zu bieten.
Eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Anschluss- kontakt des Bauteils und Leiterstruktur ist für die Gewährleistung einer elektrischen Verbindung für die meisten Anwendungen ausreichend. In diesem Falle kann die Montage des elektronischen Bauteils ohne hohe mechanische und thermische Belastung des Bauteils er- folgen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn empfindliche Bauteile, wie beispielsweise mikroelekt- ronische Chips, montiert werden.
Alternativ ist es auch möglich, dass in einem weite- ren Schritt der mindestens eine elektrische Anschlusskontakt des Bauteils mit dem diesen elektrisch kontaktierenden Bereich der Leiterstruktur durch eine thermische Behandlung verbunden wird. Auf diese Weise wird eine gut leitende intermetallische Phase ausge- bildet.
Es ist möglich, das erfindungsgemäße Verfahren im Rahmen eines Rolle-zu-Rolle-Prozesses, also in einem kontinuierlichen Prozess, anzuwenden. Dies ist insbe- sondere dadurch möglich, dass Klebstoffe verwendet werden können, die ein nachgelagertes Aushärten in einem separaten Ofen nicht benötigen. Das erfindungs- gemäße Verfahren kann in einem wenige Sekunden dauernden Taktzyklus durchgeführt werden. Es ist somit insbesondere für die Herstellung von elektronischen Funktionsgruppen wie beispielsweise oben genannten "smart labeis", welche, um wirtschaftlich interessant zu sein, in hoher Stückzahl und mit geringen Kosten hergestellt werden können müssen, vorteilhaft.
Neben einem Rolle-zu-Rolle-Prozess ist es natürlich ebenso möglich, das Verfahren als Rolle-zu-Bogenware oder Bogenware-zu-Bogenware-Verfahren aufzubauen. Letzteres bietet sich insbesondere dann an, wenn biegefeste Funktionsgruppen hergestellt werden sollen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in einem weiteren Schritt die erste Klebstoffschicht und vorzugsweise auch das auf erste KlebstoffSchicht angeordnete Bauteil und/oder die Leiterstruktur zumindest bereichsweise mit weiterem nicht leitenden Klebstoff beschichtet wird bzw. werden, und auf diese zweite KlebstoffSchicht ein weiterer Träger angeordnet wird.
Dies kann insbesondere durch Laminieren des mit Leiterstruktur, mindestens einem elektronischen Bauteil und Klebstoffschicht bestückten Trägers erfolgen. Das Verfahren kann ebenso vorteilhaft realisiert werden, indem zuerst der weitere Träger mit der zweiten Kleb- Stoffschicht beschichtet wird, um erst dann als ganzes durch einen Laminierprozess auf die erste Klebstoffschicht bzw. auf letztere mit aufgebrachtem Bauteil und/oder Leiterstruktur gebracht zu werden.
Die Leiterstruktur kann beispielsweise mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens direkt auf die Oberfläche der Klebstoffschicht aufgetragen werden. Eine andere Möglichkeit ist es, die Leiterstruktur zunächst auf der Oberfläche eines Substrates auszubilden, und über Anlegen des Substrats an die Klebstoffschicht der Leiterstruktur von diesem auf die Klebstoffschicht zu übertragen.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbei- spieles, welches durch mehrere Figuren dargestellt ist, näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Funktionsgruppe im Zustand kurz vor dem Kontaktieren des elektronischen Bauteils mit Leiterstruktur und KlebstoffSchicht ,
Fig. 2 das Verfahren im Zustand nach dem Kontaktieren des Bauteils mit Leiterstruktur und Klebstoffschicht, und
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronische Funktionsgruppe nach dem Beenden des Herstellungsverfahrens .
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst ein flächiger Träger 5a, hier ein Papierbogen mit einer Stärke von 200 Mikrometer, auf einer Seite auf der gesamten Fläche mit einem nicht leitenden Klebstoff, hier Acrylat, gleichmäßig beschichtet, so dass eine erste Klebstoffschicht 4a mit einer Dicke von 20 Mikrometer gebildet wird. Auf einen Teilbereich der Klebstoffschicht 4a wird mittels eines Tintenstrahl- Druckverfahrens eine Silbertinte in Form einer zuvor definierten Leiterstruktur 3 aufgetragen.
Diesen Verfahrenszustand, kurz bevor ein elektronisches Bauteil, hier ein RFID-Chip 1 mit einem außen liegenden elektrischen Anschlusskontakt 2, auf Leiterstruktur 3 und Klebstoffschicht 4a angeordnet wird, zeigt Fig. 1.
Der Chip 1 mit einem außen liegenden elektrischen An- schlusskontakt 2, der beispielsweise in Form eines
Höckers ausgebildet ist, aber auch andere Ausbildun- gen haben kann, wird auf die Klebstoffschicht 4a und auf die Leiterstruktur 3 angeordnet, wobei der Anschlusskontakt 2 mit der Leiterstruktur 3 unmittelbar in Kontakt gebracht wird und ein Teil der Außenhülle des Bauteils 1 mit der Klebstoffschicht unmittelbar in Kontakt gebracht wird. Um eine gute kraftschlüssige Verbindung zwischen Anschlusskontakt 2 und Leiterstruktur 3, sowie eine gute adhäsive Verbindung zwischen Außenhülle und Klebstoffschicht 4a zu gewähr- leisten, wird der Chip 1 leicht in Richtung des Trägers 5a angepresst.
Diesen Zustand des Verfahrens zeigt Fig. 2.
Auf die freien Oberflächenbereiche der ersten Klebstoffschicht 4a, auf die Leiterstruktur 3 und auf die freie Oberfläche des Chips 1 wird eine zweite Schicht aus nicht leitendem Klebstoff, hier ebenfalls Acry- lat, aufgetragen. Diese zweite Klebstoffschicht 4b wird auf ihrer Oberseite mit einem zweiten Träger 5b, hier ebenfalls ein Papierbogen mit einer Wanddicke von 200 Mikrometer, abgeschlossen (Fig. 3) .
Leiterstruktur 3 und Chip 1 sind somit vollständig in die Klebstoffschichten 4a und 4b eingebettet. Mechanisch geschützt werden sie durch die außenseitig liegenden Trägerschichten 5a und 5b. Die flexiblen Träger aus Papier, die dünnen Klebeschichten 4a, 4b und die dünne Leiterstruktur 3 gewährleisten, dass die elektronische Funktionsgruppe insgesamt biegeflexibel ist. Der Chip selbst weist eine geringe Flexibilität auf; jedoch ist er sehr klein gegenüber etwaigen Biegeradien der Trägerschichten 5a und 5b. Auch kann eine lokale Versteifung je nach den Anforderungen er- wünscht sein. In diesem Ausführungsbeispiel bildet die elektronische Funktionsgruppe ein so genanntes "smart label". Der RFID-Chip ist in der Lage, zur Identifikation hochfrequente elektromagnetische Signale auszusenden. Die Leiterstruktur 3 ist diesbezüglich als Sende- und Empfangsantenne für den Chip 1 ausgebildet.
Alternativ zu der hier beschriebenen Ausführungsform ist es insbesondere möglich, biegefeste Elemente, insbesondere biegefeste Träger, zu verwenden. Des Weiteren ist es auch möglich, Leiterstruktur 3 und Anschlusskontakt 2 des elektronischen Bauteils mittels thermischer Behandlung in eine intermetallische Phase zu überführen. Zudem können die Träger in einem gesonderten Prozess mit Klebstoffschichten und auch mit einer Leiterstruktur versehen werden.
Das hier dargestellte Verfahren ist für die Herstellung von "smart labeis" besonders geeignet. Es nutzt ausschließlich bereits vorhandenes Material und reduziert die zur Aufbau- und Verbindungstechnik erforderlichen Prozessschritte auf ein Minimum. Die Herstellung kann extrem kostengünstig und durchsatzoptimiert erfolgen, beispielsweise über einen Rolle-zu- Rolle-Prozess mit etwaiger nachgelagerter Härtephase, z.B. als ganze Rolle oder als Bogenware bei Raumtemperatur oder in einem Wärmeschrank. Zudem kann das Verfahren schonend mit geringer mechanischer Belastung durchgeführt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Elektronische, insbesondere mikroelektronische, Funktionsgruppe, enthaltend einen flächigen ersten Träger (5a) , eine auf dem Träger (5a) aufgebrachte erste Klebstoffschicht (4a) aus einem nicht-leitenden Klebstoff, eine auf der dem Träger (5a) abgewandten Seite auf einem Teilbereich der Klebstoffschicht (4a) aufgebrachte Leiterstruktur (3) und zumindest ein elektronisches Bauteil (1) , insbesondere einen mikroelektroni- sehen Chip (1) , mit mindestens einem außen liegenden elektrischen Anschlusskontakt (2) , wobei der mindestens eine Anschlusskontakt (2) des e- lektronischen Bauteils (1) mit der Leiterstruktur (3) unmittelbar in Kontakt ist und ein Teil der Außenhülle des Bauteils (1) mit der Klebstoffschicht (4a) unmittelbar in Kontakt ist.
2. Funktionsgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsgruppe eine zweite Klebstoffschicht (4b) aus einem nicht- leitenden Klebstoff und einen flächigen zweiten Träger
(5b) aufweist, die mit erster Klebstoffschicht (4a) und erstem Träger (5a) einen festen Schichtverbund erster Träger (5a) - erste Klebstoffschicht (4a) - zweite Klebstoffschicht (4b) - zweiter Träger (5b) bilden, wobei die Leiterstruktur (3) und/oder das mindestens eine elektronische Bauteil (1) zumindest bereichsweise zwischen erstem und zweitem Träger (5) liegt bzw. liegen.
3. Funktionsgruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Träger
(5a, 5b) , Klebstoffschicht (4a, 4b) , Leiterstruktur (3) und/oder das mindestens eine elekt- ronische Bauteil (1) biegeflexibel ist bzw. sind.
4. Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Funktionsgruppe, insbesondere einer Funktions- gruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, enthal- tend die Schritte: a) Beschichten eines Trägers
(5a) mit einem nicht leitendem Klebstoff; b) Aufbringen einer Leiterstruktur (3) auf einen Teilbereich der Klebstoffschicht (4a) ; c) Anordnen eines elektronischen Bauteils (1) mit zumin- dest einem außen liegenden elektrischen Anschlusskontakt (2) auf der Klebstoffschicht (4a) und auf der Leiterstruktur (3) , wobei der mindestens eine Anschlusskontakt (2) des elektronischen Bauteils (1) mit der Leiterstruktur (3) unmittelbar in Kontakt gebracht wird und ein
Teil der Außenhülle des Bauteils (1) mit der Klebstoffschicht (4a) unmittelbar in Kontakt gebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich- net, dass in einem weiteren Schritt die erste
Klebstoffschicht (4a) und vorzugsweise auch das auf Leiterstruktur (3) und auf erste Klebstoff- schicht (4a) angeordnete Bauteil (1) und/oder die Leiterstruktur (3) zumindest bereichsweise mit weiterem nicht leitendem Klebstoff beschichtet wird bzw. werden, und auf diese zweite Klebstoffschicht (4b) ein weiterer Träger (5b) angeordnet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt der mindestens eine elektrische Anschlusskontakt (2) des Bauteils (1) mit der die- sen elektrisch kontaktierenden Bereich der Leiterstruktur (3) durch eine thermische Behandlung verbunden wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterstruktur (3) mittels eines Tintenstrahl-Druckverfahrens, eines Siebdruckverfahrens, mittels Aufsprühen oder mittels Transfers von einem Substrat auf die Klebstoffschicht (4a) aufgebracht wird.
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