説明

パッケージ、該パッケージを製造する方法、及び該方法の使用

可撓性パッケージ100は、外部コンポーネントに電気的に結合する結合手段20と、該結合手段20に対向するとともに、該結合手段20に電気的に結合される接触パッド32を有するチップ30と、該チップ30を封入するとともに、前記結合手段20に取り付けられる、電気的絶縁性の封入部40とを有し、該封入部40及び前記結合手段20が、前記チップ30用の基板を構成する。前記パッケージ100は、前記パッケージ100を取り扱う手段50も有する。この手段50は、前記封入部40のみを通じて、前記結合手段20に機械的に接続される。該パッケージ100は、ホイルにアセンブリするのに適しており、該ホイルは、セキュリティペーパのような物品に取り付けられるか、又は組み込まれても良い。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、外部結合手段と、チップの接触パッドが前記外部結合手段に電気的に結合される該チップと、前記チップ及び前記外部結合手段を封入する封入部とを有するパッケージに関する。
【0002】
本発明は、該パッケージを製造する方法にも関する。
【0003】
本発明は、このようなパッケージを有するホイル、及び、パッケージを持つこのようなホイルを有する物品、特にセキュリティペーパに更に関する。
【背景技術】
【0004】
このようなパッケージ及びこのような物品は、例えばドイツ特許公開公報DE19630648A1から知られる。知られた物品は、紙幣である。外部結合手段は、ここではアンテナである。ここにおいて、ホイルは、金属パターンをもつホイル又は金属ホイルであり、従来セキュリティ目的で紙幣に組み込まれる。このホイルのアセンブリは、紙幣の製造の間、大量の紙に適切に組み込むことを可能にすることが好ましい。更に、比較的堅く、亀裂からチップを保護するという点で、金属ホイルの使用が好ましい。ここにおいて、封入部は、頑丈且つ耐衝撃性のある塊である。アンテナの他の可能性も言及されており、アンテナは、チップ上に設けられるか、又は金属ホイルがそれ自身アンテナとして使用され得ることが認められる。
【0005】
紙幣に組み入れることが比較的困難であるということは、既知のパッケージの不利な点である。封入部は、従来、硬化後は硬く、極めて不活性であるエポキシである。このとき、金属ホイルに適切に接着することは、容易ではない。ホイルに対するチップのアセンブリの後にのみ封入を提供する代替例も、効果的ではない。エポキシは、トランスファ成形プロセスにおいて従来供給され、当該プロセスは、封入のサイズがホイルのサイズと比較してかなり小さいので、このようなホイルでは効果的に実行することができないからである。更に、成形プロセスは、摂氏150度乃至200度又はそれより高い温度を必要とし、ホイルがこのような温度での取扱に耐えるかは、明白ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
それゆえ本発明の第1の目的は、改善された、より適切な態様でこのようなホイルにアセンブルされ得るパッケージを提供することである。
【0007】
本発明の第2の目的は、このようなパッケージを製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
第1の目的は、外部コンポーネントに電気的に結合する結合手段と、該結合手段に対向するとともに、該結合手段に電気的に結合される接触パッドをもつチップと、チップを封入するとともに、前記結合手段に取り付けられる電気的絶縁性封入部とを有する可撓性パッケージにおいて達成され、前記封入部及び前記結合手段は、チップ用の基板を構成し、可撓性パッケージは、封入部のみを通じて外部に結合する手段に機械的に接続される、取扱手段を更に有する。
【0009】
第2の目的は、
‐キャリア層をもつキャリアと、結合手段を規定する電気的導電性経路のパターンとを設けるステップと、
‐チップの接触パッドが、キャリアの結合手段に電気的に結合される、チップをキャリアにアセンブルするステップと、
‐チップを封入するとともに、キャリアの少なくとも1つの表面において延在する封入部を供給するステップと、
‐結合手段が、パッケージを外部コンポーネントに電気的に結合するために使用することができ、封入部のみを通じて前記導電性経路に機械的に取り付けられる、パッケージ取扱手段が維持されるように、部分的にキャリア層を除去するステップと、
を有する方法において達成される。
【0010】
本発明によると、パッケージは可撓性であり、パッケージが取扱手段を備えられることで、アセンブリが可能化される。特に、前記方法によると、キャリアは、パッケージ化の間、部分的に除去されるキャリア層を有し、該キャリア層の部分は、取扱手段として機能する。
【0011】
可撓性であることは、パッケージが可撓性のホイルを積層するプロセスとしてアセンブルされることを可能にし、該プロセスは、ホイルにおける堅い部分の供給よりも容易である。本発明のパッケージは、連続的又は半連続的ホイルとしてみなされても良い。キャリア層が封入部の形成の後に除去されると、パッケージのボディは、封入部により形成される。この封入部は、硬くなく、通常有機材料を有し、ホイルも同様である。これに反して、従来技術のパッケージは、単に小さなディスクリート素子である。大型で堅い従来技術のパッケージは、可撓性紙幣において不利であるので、従来技術では小さなサイズであることが必要とされる。
【0012】
本発明のパッケージは、個々のパッケージが互いに分離していない、ホイルであっても良いと認められる。一実施例において、パッケージ及びホイルのアセンブリは、同じフォーマットの2つの連続するホイルに基づくオープンリール式としてさえも、実行されることが可能である。
【0013】
明らかな欠点は、可撓性パッケージでは位置合わせが困難であることであろう。しかしながら、ホイルでパッケージをアセンブルする場合、このような高分解能は、通常必要とされない。更に、取扱手段は、ホイル上でパッケージの取扱及び位置決めを可能にする。このような取扱手段がない場合、集積回路又は封入部が、取扱手段として使用される。しかしながら、封入部は、とにかくボディにある場合、内部においてチップを持つ可撓性のボディである。ここで、力を印加すると、チップ若しくは結合手段から封入部を剥離することになり得るか、又はチップに予期せぬ力を加えることになり得る。取扱手段としてチップを使用することがより容易である場合、チップに印加される力は、結合手段とチップとの間の接続に使用されるであろう。これは、接着層でもよいが、通常小さいサイズのためそもそも壊れやすい半田の玉を有する。
【0014】
更に、取扱手段は、リードフレーム業界の、実際にはリードフレームのフレーム部分として知られることが認められる。しかしながら、このフレームは、いかなる個々のパッケージの部分でもない。
【0015】
キャリア層が完全に、又は部分的に除去されるパッケージを製造する方法は、それ自身例えば日本国特許出願公開59−208756から知られるということも認められる。しかしながら、パッケージが可撓性であること、又は取扱手段が設けられることは、ここでは示唆されない。明確にするため、この出願の文脈において、「可撓性」という言葉は、かなりのストレスを作用させる必要なくパッケージを曲げることが可能であるものとして、理解されることが認められる。
【0016】
可撓性を可能にする封入部は、それ自身知られていて、適切な材料が例えばポリイミドである。一実施例において、封入部は、単なる封止層である。これは、厚さの低減の結果として著しい可撓性を提供する。更に、封止層は、取扱手段を除去するように、パッケージのアセンブリの後に切断されても良い。さらに、このような封止層は、パッケージに更なる高さを付加しない。
【0017】
封止層用の好ましい材料は、パリレンである。パリレンは、二量体のパラキシレン(ジパラキシレン又はDPXN)を使用することにより、堆積される熱プラスチックのポリマのユニークなファミリの一般名称である。パリレンは、室温における気相から真空の環境で堆積され得る。商業的に利用可能な3つのタイプのパリレンがあるが、更に多くが想定され得る。基礎構成は、ポリパラキシレン(以下パリレンNと呼ぶ)であり、低い消耗と高い誘電の強さを示す線状かつ高結晶性のポリマである。2つ目のタイプのパリレンCは、パリレンNにおける芳香族水素原子の1つを塩素原子が置き換えるパラキシレンモノマを有する。パリレンは、湿気及び他の腐食性ガスに対して、低い浸透性をも有する。3番目のメンバであるパリレンDもパラキシレンモノマを有するが、パリレンNのモノマにおける2つの芳香族水素原子を2つの塩素原子が置き換える。パリレンDは、パリレンCと類似の特性を持ち、高温に耐えることができる。
【0018】
結合手段は、好ましくはエネルギー及びデータのワイヤレス伝送用のアンテナを有する。このようなアンテナは、それ自身知られるようにダイポールアンテナ又はインダクタであり得る。このとき外部コンポーネントは、特に読取機である。代替として、又は付加的に、結合手段は、外部コンポーネントと直流電気接触をする接触パッドを有し得る。これは、通常いかなる種類の回路ボード又はソケットでもある。
【0019】
好ましくは、取扱手段は、パッケージの少なくとも2つの両反対側、すなわち断面図において、チップの左及び右にある。取扱手段は、バーとして実現されてもよいが、代替として立方体のブロックとして実現されても良い。後者の場合において、より多くのブロックを適用することが適しているようにみえる。例えばパッケージの各角にブロックが供給されても良い。所望であれば、もちろん取扱手段のために異なる形状、例えば星、十字、三角形、L字、T字等を使用してもよい。
【0020】
取扱手段のサイズは、使用する取扱装置に依存する。通常、ブロックの最も短い長さは例えば約10ミクロンであるが、横方向の最も短い長さでも100ミクロン又はそれより長くても良い。特に本発明の方法との組み合わせにおいて、厚さはキャリア層の厚さに依存する。この厚さは、金属ホイルを使用する場合、好適には30乃至100ミクロン程度である。ポリマホイルを使用する場合、より大きくても良い。しかしながら、金属は、比較的大きな質量を持ち、硬質であるという点で好ましい。それゆえ、キャリア層として役立つとともに、取扱手段として役立つのに非常に適している。更に、金属の取扱手段は、主として、例えば真空、電磁力等のような先進の取扱ツールを使用することを可能にする。
【0021】
本発明の更なる実施例において、取扱手段は、パッケージが取り付けられることを必要とするホイルの2つの両反対側に存在するように規定される。ここで取扱手段は、効果的に位置決めする手段である。2つの両反対側とは、ここでは特に側面を呼ぶ。したがって、取扱手段は、アセンブリ後、ホイルの右及び左にある。代替として、ホイルは、取扱手段が適合するくぼみ又は孔を備えてもよい。
【0022】
ホイルでアセンブリした後、取扱手段は除去されてもよい。しかしながら、これは必ずしも絶対に必要ではなく、取扱手段がくぼみ又は孔に存在する場合に、扱いにくくなり得る。取扱手段が左及び右にあって、複数のパッケージが1つのホイルに取り付けられる場合、これらは、1ダイシング操作で除去され得る。
【0023】
取扱手段がホイルの左及び右に位置されると規定される実施例は、結合手段がキャリア層の上部のみに規定される実施例と組み合わせることが特に望ましい。金属キャリア層を使用する場合、基本的に、取り外し可能キャリア層を持つパッケージ製造の2つの異なる実施例がある。例えば日本国特許出願公開59−208756から知られる一実施例において、導電性経路のパターン、従って結合手段は、単にキャリア層の上部にある。完全なキャリア層は、取扱手段を除いて、このとき除去される。この場合、取扱手段は、結合手段を越えて封入部から突き出る。取扱手段がホイルに隣接して位置される場合、パッケージは基本的にホイル上に平らに置かれる。
【0024】
米国特許US6451627から知られるような代替の実施例において、キャリア層は、部分的にのみ除去される。結合手段の部分の構成は、効果的にパターニングされる。この実施例において、取扱手段は結合手段を越えて突き出ないであろう。しかしながら、結合手段と取扱手段との間に十分な横の距離があれば、封入部は、ホイル上に平らに横たわるように曲げられても良い。しかしながら、この実施例は、パッケージ全体の厚さが増加するので好ましくない。
【0025】
更なる実施例において、封入部は、チップから見て離れて、結合手段の側において露出されるように、結合手段の間の開口部に延在する。この延在は、封入部に対して、結合手段の適切な取り付けが達成されるという第1の利点を有する。第2の利点は、こうすることが、ホイルと封入部との間の取り付けのための付加的な部位を提供することである。概して有機材料を互いに取り付けることは、金属と有機材料のホイルとの間の取り付けよりも良い。あまり強力に取り付けられていない、大きな領域間の付加的な取り付け部位は、したがって全体の取り付けに有利である。
【0026】
チップは、全体の厚さを低下させるとともに、可撓性を向上させるため、適切に薄くすることが認められる。非常に薄いチップの一例は、国際特許出願公開WO−A2005/29578から知られる。このチップは、基板を薄くするとともに、部分的に除去した後、前側及び後ろ側の両方に、樹脂層を設けても良い。このようなチップは、本発明の封止層の実施例と組み合わせて、効果的に使用され得る。チップは、既に保護層を備えるので、従って完全な封入部が、不要であり、厚さが望ましくなく増加するだけであろう。チップが、半導体基板、例えばシリコン上に適切に作られるが、有機半導体材料上に規定されることを排除しない。
【0027】
本発明は、更に、ホイルを持つパッケージのアセンブリと、結果となるホイル及びパッケージのアセンブリと、パッケージを持つこのようなホイルが組み込まれる物品とに関する。この物品の利点は、結果となるパッケージが非常に薄く、取扱ホイルに適切に取り付けられ得ることである。それゆえ、ホイルは、パッケージが取り付けられていないかのように、巻き上げられ得る。
【0028】
この物品が、紙幣、パスポート、小切手、又はチケットのようなセキュリティペーパである場合、ホイルは、セキュリティペーパの分野の当業者にそれ自身知られるような、適切なセキュリティスレッドである。代替として、ホイルは、光学的に活性である要素の担持ホイルでも良い。セキュリティスレッドは、結合手段がスレッドの金属から電気的に絶縁されるように、好ましくはパターニングされる。代替として、又は付加的に、電気的絶縁材料の層は、露出された結合手段を覆うように適用され得る。このような層は、例えばキャリア層の除去の後に適用され得る。電気的絶縁材料の層は、ホイルであり得る。このホイルは、それからその後でのみ、セキュリティスレッドに組み込まれるであろう。
【0029】
ラベル付け用途に対して、単なる封止層の代わりに可撓性封入部を使用することがより好ましくなり得る。それから、パッケージは、封入部を持つホイルにアセンブリされてもよく、その結果、結合手段がホイルから遠い側になるであろう。この結果、少し厚いパッケージになり得るが、チップが封入部内に埋め込まれる。
【0030】
これら及び他の態様は、図を参照して更に説明されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0031】
図面は、純粋に模式図であり、正しい縮尺で描かれていない。異なる図における同じ参照符号は、同じ又は対応する部分を参照する。図は、説明的な目的を意図され、代替例は、この記載に基づいて当業者に明らかであろう。
【0032】
図1は、キャリア層11と上部層12とをもつキャリア10を示す。キャリア層11は、この場合アルミニウムを有し、約30ミクロンの厚さを有する。上部層12は、厚さ約1乃至20ミクロン、この例では約2ミクロンの銅を有する。
【0033】
図2は、結合手段20を生成するための、上部層12のパターニングの後のキャリア10を示す。該結合手段は、例えばアンテナを構成する。この例において、これらは、露出され、直流電気結合の接触パッドとしても役立つであろう。上部層12のパターニングに対して、NiAu,NiPd,NiAuPd,Au等のような半田付け可能インタフェースを構成する材料のマスクが利用され得る。
【0034】
図3は、エッチング処理がキャリア層11において実行される付加的なステップの後のキャリアを示す。この結果、結合手段20の下のいくらかのアンダーエッチング、及び上部層12に規定される他のパターンとなる。
【0035】
例は、上部層12におけるパターニングがエッチングにより規定される、Al−Cuベースのキャリア10を示すが、いくつかの代替例があることは良く知られている。例えばNi,Mb,Ti,又はAlの中間的なバリア層が存在する場合、上部層12とキャリア層11との両方は、Cuとして規定され得る。キャリア層10は、結合及び封入部の間に使用される温度及び状態に耐える場合、適切な非金属材料からなり得る。これらの条件は、厳密である必要はない。結合手段20及び上部層12における他の導電パターンは、エッチングプロセスの代わりに、電気めっきプロセスにおいて設けられ得る。更に、キャリア10は、下側に分離したマスク、例えば適切な金属のマスクを備えても良く、その結果、キャリア層11は、チップのアセンブリの後、付加的なフォトリソグラフィのステップの必要なくパターニングされ得る。事実上、キャリア層10は、取扱手段の周りの溝を規定するように、既にパターニングされている。このことは、キャリア層10が、エッチングプロセスの代わりに剥離プロセスにおいて除去され得ることを可能にする。
【0036】
図4は、キャリア10に対するチップ30のアセンブリの後の段階における、パッケージ100を示す。この例において、チップ30は、結合手段20の一部として規定されるか、又は該結合手段に接続される接触パッド22と、チップ30の接触パッド32との間に延在する半田の玉31とともに、フリップチップ方向にキャリア10にアセンブルされる。しかしながら、異方性の導電性接着剤が利用され得る。更なるオプションは、誘電性接着剤の使用において付与される。結合手段20とチップ30との間の電気的結合は、このとき、容量性結合を確立される。ここに示されていないが、チップ30とキャリア10との間の隙間を満たすように、アンダーフィル材料が利用され得る。チップ30が表を上にしてキャリア10にアセンブルされ、結合は、ボンドワイヤ又は別体のホイルを備えることは、必ずしも好ましくないが、排除されない。
【0037】
図5は、封入部40を設けた後のパッケージ100を示す。これは、この実施例では、パリレンの封止層である。この封止層は、化学蒸着により設けられ、その後上昇した温度において硬化する。ここで封止層40は、チップの裏側33に延在するだけでなく、チップの表側34及び半田の玉31の周りにも延在する。
【0038】
図6は、キャリア層11の選択的な除去の後のパッケージ100を示す。ここで、封入部40のみを通じて、パッケージ100の残りに接続される、取扱手段50が設けられる。ここで封入部は、結合手段20とともにチップ30に対する基板を構成する。結合手段20が上部層のみに規定されるとき、取扱手段50は、効果的に突出部を形成する。ホイルにアセンブリされる場合、取扱手段50は、好ましくはホイルの2つの両反対側の面に存在する。取扱手段50は、それから除去されてもよく、ホイルは、セキュリティペーパのようないかなる物品にも組み込まれるか、又は取り付けられ得る。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】図1は、本発明のパッケージの製造におけるいくつかの段階の1つを断面図で示す。
【図2】図2は、本発明のパッケージの製造におけるいくつかの段階の1つを断面図で示す。
【図3】図3は、本発明のパッケージの製造におけるいくつかの段階の1つを断面図で示す。
【図4】図4は、本発明のパッケージの製造におけるいくつかの段階の1つを断面図で示す。
【図5】図5は、本発明のパッケージの製造におけるいくつかの段階の1つを断面図で示す。
【図6】図6は、本発明のパッケージの製造におけるいくつかの段階の1つを断面図で示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部コンポーネントに電気的に結合する結合手段と、該結合手段に面するとともに、該結合手段に電気的に結合される接触パッドを有するチップと、該チップを封入するとともに、前記結合手段に取り付けられる電気的絶縁封入部とを有する可撓性パッケージであって、前記封入部と前記結合手段とが、前記チップ用の基板を構成し、前記封入部のみを通じて前記結合手段に機械的に接続される、前記パッケージの取扱手段が存在する、可撓性パッケージ。
【請求項2】
前記封入部が封止層である、請求項1に記載の可撓性パッケージ。
【請求項3】
外部への前記結合手段が、ワイヤレス伝送用のアンテナを有する、請求項1に記載の可撓性パッケージ。
【請求項4】
前記取扱手段が前記パッケージの少なくとも両反対側にある、請求項1に記載の可撓性パッケージ。
【請求項5】
前記取扱手段は、前記パッケージが取り付けられることを必要とする、ホイルの隣接する側にあるように規定される、請求項4に記載の可撓性パッケージ。
【請求項6】
前記封入部は、前記チップから見て離れて、前記結合手段の側において露出されるように、前記結合手段の間の開口部に延在する、請求項1又は2に記載の可撓性パッケージ。
【請求項7】
チップ用の可撓性パッケージを製造する方法であって、
結合手段を規定する電気的導電性経路のパターン及びキャリア層をキャリアに設けるステップと、
前記チップの接触パッドが前記キャリアの前記結合手段に電気的に結合されるように、前記キャリアに前記チップをアセンブルするステップと、
前記チップを封入するとともに、前記キャリアの少なくとも1つの表面に延在する封入部を設けるステップと、
前記結合手段が、外部コンポーネントに前記可撓性パッケージを電気的に結合するために使用され得、前記封入部のみを通じて前記導電性経路に機械的に取り付けられる、前記可撓性パッケージの取扱手段が保持されるように、前記キャリア層を部分的に除去するステップと、
を有する方法。
【請求項8】
前記封入部が封止層である、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記チップが、前記キャリアの前記接触パッドに面する該チップの接触パッドに取り付けられる、請求項7に記載の方法。
【請求項10】
前記封止層がパリレンを有する、請求項8に記載の方法。
【請求項11】
可撓性ホイルに可撓性パッケージをアセンブルする方法であって、
請求項1乃至6の何れか一項に記載の可撓性パッケージを準備するステップと、
前記パッケージを前記ホイルに取り付けるステップと、
を有する方法。
【請求項12】
前記パッケージの前記取扱手段が、前記取り付けるステップの後に除去される、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
請求項1乃至6の何れか一項に記載のパッケージとホイルとのアセンブリ。
【請求項14】
パッケージ及びホイルのアセンブリであって、該パッケージが、外部に結合する手段を有するキャリアと、該キャリアに取り付けられるチップであって、該チップの接触パッドが、該キャリアに面するとともに、該キャリアに電気的に結合されるチップと、該チップを封入するとともに、前記キャリアに取り付けられる封入部とを有し、前記封入部が前記キャリアの開口部に延在し、前記ホイルが前記キャリアに取り付けられ、前記封入部が前記ホイルの開口部に延在する、アセンブリ。
【請求項15】
請求項13又は請求項14に記載のアセンブリを有する物品。
【請求項16】
前記物品がセキュリティペーパである、請求項15に記載の物品。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公表番号】特表2008−545265(P2008−545265A)
【公表日】平成20年12月11日(2008.12.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−519126(P2008−519126)
【出願日】平成18年7月4日(2006.7.4)
【国際出願番号】PCT/IB2006/052243
【国際公開番号】WO2007/007233
【国際公開日】平成19年1月18日(2007.1.18)
【出願人】(590000248)コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Fターム(参考)】