WO2002071326A1 - Chipkartenmodul - Google Patents

Abstract

Bei dem Chipmodul mit einem Halbleiterchip (1) auf einem Substrat (2) ist die Dicke (3) des Halbleiterchips geringer als, vorzugsweise höchstens halb so groß wie die Dicke (4) des Substrates.

Description

Beschreibung

Chipkartenmodul

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Chipkartenmodul, das einen Halbleiterchip u fasst und zum Einsetzen in einen Kartenkörper einer Chipkarte vorgesehen ist.

Die Halbleiterchips mit elektronischen Schaltungen, die für Chipkarten verwendet werden, werden üblicherweise als Modul hergestellt, das als Ganzes in den Körper einer Chipkarte eingesetzt wird. Ein solches Modul umfasst außer dem Chip einen Chipträger, der insbesondere mit Anschlusskontakten für den elektrischen Anschluss versehen ist.

Substrate als Chipträger eines Chipmoduls besitzen eine Dicke von typisch etwa 165 μm, während die Dicke des darauf aufgebrachten Halbleiterchips typisch etwa 185 μm beträgt. Zwischen beiden Teilen kann eine Klebeschicht von typisch etwa 30 μm vorhanden sein.

Dabei tritt das Problem auf, dass die Chips, die in Modulen in Chipkarten eingebaut werden, bei einem Verbiegen der Chipkarte leicht brechen können. Um dieses Problem zu beseitigen, sind eine Reihe von Versteifungen des als Chipträger verwendeten Substrats vorgeschlagen worden. Verschiedene Möglichkeiten, das Brechen des Chips eines Chipkartenmoduls zu verhindern, sind in WO 91/01533, US 5,147,982, US 6,068,191, JP 61-204788, DE 29 42 422, DE 32 35 650, DE 36 39 630, DE 43 02 387, DE 196 23 826, FR 2644630, EP 0 211 360, EP 0 599 194 und EP 0 628 997 angegeben.

In der US 6,051,877 ist ein Halbleiterbauelement beschrieben, das als LSI in eine Chipkarte eingesetzt wird. Bei der Her- Stellung wird ein Halbleiterchip als SOI mit einer Isolationsschicht auf einem Siliziumsubstrat angebracht und verdrahtet. Das Substrat wird anschließend entfernt, so dass ein sehr dünnes Bauelement entsteht, das in dem Inneren eines mehrlagigen Kartenkörpers angebracht wird.

In der US 6,140,697 ist ein Halbleiterbauelement beschrieben, bei dem ein Chip von weniger als llOμm Dicke mit einer Spule zwischen flexiblen Substraten als Chipkarte angeordnet ist, wobei die bei Biegung neutrale Ebene durch den Chip geht .

In der US 4,764,803 ist eine Chipkarte mit einem verformbaren Abschnitt zur Aufnahme mechanischer Spannung beschrieben.

In der US 5,155,068 ist ein IC-Modul für Chipkarten beschrieben, bei dem ein Siliziumsubstrat von der Rückseite her entfernt ist, so dass ein sehr dünnes LSI übrig bleibt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfach herstellbares Chipmodul anzugeben, das eine ausreichende Sicherheit gegen Brechen des Chips bei einer Biegebelastung einer Chipkarte aufweist.

Diese Aufgabe wird mit dem Chipmodul mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Ausgestaltungen ergeben sich aus dem abhängigen Anspruch.

Das erfindungsgemäße Chipmodul weist ein Substrat als Träger auf, das im Wesentlichen eine flächige Ausdehnung besitzt und dessen zu der flächigen Ausdehnung vertikal gemessene Dicke größer ist als die Dicke eines auf dem Substrat aufgebrachten Halbleiterchips mit integrierten Schaltungen. Die Dicke des Substrates ist typisch etwa 200 μm. Der Halbleiterchip selbst ist vorzugsweise gegenüber herkömmlichen Chips gedünnt, um die Gesamtdicke des Chipmoduls ausreichend gering zu halten.

Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Chipmoduls ist eine Fi- gur beigefügt, in der die Anordnung eines Chips auf dem Substrat im Querschnitt im Schema dargestellt ist. Die Figur zeigt einen Halbleiterchip 1, der auf einem Substrat 2 als Träger angebracht ist. Die Einzelheiten des Chipmoduls entsprechen den an sich bekannten Chipmodulen, wie sie bisher für Chipkartenanwendungen verwendet werden. Das We- sentliche des erfindungsgemäßen Moduls besteht darin, dass die Dicke 3 des Halbleiterchips geringer ist als die Dicke 4 des Substrates . Der Halbleiterchip 1 kann die eingangs angegebene übliche Dicke von etwa 185 μm besitzen. Damit die Gesamtdicke des Chipmoduls einen Einbau in Chipkarten gestat- tet, wird der Halbleiterchip 1 vorzugsweise auf eine Dicke von typisch etwa 100 μm gedünnt. Damit ist der Chip deutlich dünner als das Substrat; der Quotient aus der Dicke 3 des Halbleiterchips 1 und der Dicke 4 des Substrates 2 ist kleiner als 1. Die Dicke des Substrates geht mit der dritten Po- tenz in die Biegesteifigkeit des Chipmoduls ein. Durch die Verlagerung der Biegebelastung in das Substrat wird ohne zusätzliche Bauteile eine bedeutende Versteifung des Chipmoduls bei gleichzeitiger Flexibilisierung des Chips erreicht; gleichzeitig ist die anwendungsspezifische Begrenzung der Ge- samtdicke des Moduls gewährleistet.

Bezugszeichenliste

1 Halbleiterchip

2 Substrat 3 Dicke des Halbleiterchips 4 Dicke des Substrates

Claims

Patentansprüche

1. Chipmodul mit einem Halbleiterchip (1) auf einem Substrat (2) mit einer vorwiegend flächigen Ausdehnung, das zum Einsetzen in einen Kartenkörper einer Chipkarte vorgesehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine senkrecht zu der flächigen Ausdehnung gemessene Dicke (3) des Halbleiterchips geringer ist als eine senkrecht zu der flächigen Ausdehnung gemessene Dicke (4) des Substrates.

2. Chipmodul nach Anspruch 1, bei dem die Dicke (3) des Halbleiterchips (1) höchstens halb so groß ist wie die Dicke (4) des Substrates (2) .

3. Chipmodul nach Anspruch 1 oder 2 , bei dem die Dicke (4) des Substrates (2) mindestens 200 μm beträgt, bstrates