[发明专利]芯片卡模块和包含该模块的芯片卡及芯片卡模块制造方法

说明书

本发明涉及包含半导体芯片的芯片卡模块，其与连接平面导电接触连接，在连接平面上形成有接触区域，而且芯片卡模块至少在一侧备有电绝缘保护层，在保护层背离芯片的表面上形成有连接面，连接面与半导体芯片的接触连接点导电连接，半导体芯片布置为首先使连接面位于连接平面上并通过连接面与接触区域导电接触连接。此外，本发明还涉及制造这种芯片卡模块的方法，以及包含这种芯片卡模块的芯片卡。

芯片卡模块通常包含一个托架，例如层压塑料模或金属连线框，半导体芯片就固定于该托架上。托架的导电层或组成部分做成各种图案以构成各个接触区域，这些区域可通过读卡机分接。接触区域通常布置在连接平面内，其形状和尺寸通常取决于特定的标准规范，例如，ISO标准7816。在传统的芯片卡中，半导体芯片和接触区域借助焊线(Bonddrhten)电接触连接，焊线从半导体芯片的接触连接点通向接触区域的连接点。作为另外一种选择，可利用倒装片技术安装半导体芯片。

为保护芯片和与接触区域的连接，在芯片和连接点之上涂有用环氧树脂，热固性塑料或类似物制成的层。成品芯片卡模块的元件高度通常至少为500-600微米，其最终植入在芯片卡的卡托架中。

DE 197 08 617 A1公开了一种在开头所述形式的芯片卡模块，其中半导体芯片没有结合作为初始“裸露的”的芯片并如上所述地仅仅以后再封装，即封装在芯片卡模块中，相反地，而是结合作为所谓的小片尺寸组件，现在通常称为芯片尺寸组件(CSP)。这些组件已经备有保护层和连接面，并且允许有较小的模块厚度。在这种情况下，对于安装来说，公知的是利用连线框条，仅在将小片尺寸组件-显然假定是成品的一定位、安置并接触连接在各自接触区域上时单个的芯片卡模块才与连线框条分开。

对于制造和构造这种特定封装的芯片或将它们的制品结合到芯片卡模块的安装流程中来说，有许多可选择的方案，必须使这些可选择方案的优点和缺点达到平衡。随着功能的差别越来越大并且芯片从而也变得越来越大，不仅对更小模块厚度的要求在增加，而且对机械坚固性的要求也在增加。随着象CSP一样的封装变得更大，该封装在制造过程中将被结合到连线框条中，对托架条和喷射机器的使用也不可避免地变得越来越差。

本发明的一个目的是提供一种在开头所述形式的芯片卡模块，其制造简单且有效并且具有小的部件尺寸。同时，半导体芯片也应被很好地保护不受机械损伤和化学影响。同时，本发明还具体说明了以最佳制造方式制造这种芯片卡模块的方法。

根据本发明，对于在开头所述形式的芯片卡模块，第一个提及的目的是这样实现的，即倒装片凸起(焊料凸起)置于接触连接点上，该凸起在所有情况下从那里延伸穿过作为保护层涂加的覆盖化合物(模)，并且在所有情况下凸起以其远离半导体芯片的端部形成一个连接面，该连接面大致平面平行地位于覆盖化合物的远离半导体芯片的表面内。

在根据本发明制造这种芯片卡模块的方法中，提供了

-半导体芯片通过其下侧-与托架件上的接触连接点相对-固定，并且用可延展材料制造的倒装片凸起，特别是柱式凸起，涂在芯片接触连接点上，

-带有凸起的芯片随后被输送到打开的注模中，注模的上半模包含已经设计好的面向凸起的内壁，

-当注模随后关闭时，该内壁从远离芯片端将凸起压至与要喷射到芯片顶面上的覆盖化合物的厚度对应的高度，

-于是，通过将塑料喷射到关闭的注模内，芯片和凸起，但不是它们的被压成平面的形成连接面的端部，通过覆盖化合物被向下封装至托架件上，

-并且，在以后的过程中，提供了连接平面的接触区域并将其与连接面接触连接。

本发明首先基于这样的事实，即仅仅芯片本身是被覆盖的。从而，保护层或外壳刚刚比芯片本身大一点，并从而极其坚固。另一方面，可以在以后实现解脱和提供接触区域。这种分离使得能够最佳利用托架条(用于待封装的芯片)和多个柱塞(多个注模装置)。模块/机器循环数成倍增大。每次可同时封盖大约300个芯片。