(57)【要約】  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。
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【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。
【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。
【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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【国際調査報告】
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2008545265.tif 000011
2008545265.tif 000012
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