專利名稱：電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種帶有絕緣材料主體和固定在該主體上的半導體器件類型的電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)以及實現(xiàn)該存儲介質(zhì)的方法。
電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)是包括通常由塑料材料制成的主體的便攜物，在該塑料材料中固定有由電子電路形成的半導體器件，該電子電路能存儲數(shù)據(jù)并通常處理該數(shù)據(jù)。所述半導體器件電連接到外部電接觸焊點上，從而使半導體器件與插入該存儲介質(zhì)的讀寫裝置的電路之間實現(xiàn)電連接。
讀寫裝置與由讀取器控制的多種裝置相連，這些裝置可以是售票器、付款終端、固定電話或GSM型移動電話。術語電子記憶卡或銀行卡用于指代在付款終端或固定電話中使用的存儲介質(zhì)，這些卡具有平行六面體主體和縮小的厚度，其尺寸由標準限定。對于移動電話，所謂SIM卡可以是多種類型的主體形狀，該主體形狀適合于與移動電話相連的讀取器。
本發(fā)明涉及如上所述的多種類型的電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。
背景技術：
為了制造上述類型的電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，最常用的技術如下在第一步，制出具有所需外部形狀、并包括一凹部的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。在第二步，制出電子模塊，該模塊由固定在支承件上的半導體器件構成，該支承件自身限定出連接到半導體器件上的外部電接觸焊點。最后，將電子模塊固定在電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的主體上的凹部中。
這些不同的步驟，尤其是電子模塊的實現(xiàn)相對復雜，并且由此產(chǎn)生相對高的成本，然而電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的制造的全局制造成本必需盡可能地低，從而使該成本不會對使用所述電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)可獲得的服務產(chǎn)生大的影響。
而且，所述電子模塊“相對較大”，并且難以固定在所述電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的主體上的凹部中。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是提供一種電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，該存儲介質(zhì)能在提供相同的品質(zhì)的同時，低成本地制造。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明，所述電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)包括由絕緣塑料材料制成的主體，該主體具有兩個主平行側面；半導體器件；多個外部電接觸焊點，該電接觸焊點與主體的第一主側面齊平。其特征在于-所述主體包括在第一主側面上開口的凹部，所述半導體器件固定在該凹部中，-所述存儲介質(zhì)還包括·多個導電元件，每個導電元件具有與第一主側面齊平以形成外部接觸焊點的第一端部、布置在所述主體中的第二端部、以及嵌在主體中的中間部分；以及·多個連接元件，用于將半導體器件的端子電連接到導電元件的第二端部；所述凹部沒有被所述半導體器件占據(jù)的體積由絕緣材料填充。
可以看出，在如上所述的電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中，導電元件用于形成外部電接觸焊點，并且在半導體器件和外部接觸焊點之間的一些電連接組件局部嵌在數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的塑料主體中，從而使其相對于數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的主體固定和定位，該主體包括可將半導體器件單獨容易地固定在其中的凹部。在裝配電連接元件之后，用諸如環(huán)氧樹脂的塑料材料填充所述凹部，以便獲得電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的最終形狀。
根據(jù)優(yōu)選實施例，電數(shù)據(jù)存儲裝置的特征在于，每個導電元件具有沖切零件(blanked part)的形狀，所述部分的兩端近似平行，并且中間部分傾斜，并且具有非直線的形狀，所述凹部相對于主體的主側面的部分偏離，所述主體的主側面包含形成外部電接觸焊點的導電元件的第一端部。
根據(jù)該優(yōu)選實施例，用于容納半導體器件的凹部相對于外部電接觸焊點的位置偏離。因此能使用大半導體器件，同時使所有外部電接觸焊點的結構是尤其按照涉及銀行卡或固定電話卡的ISO標準設置的結構。
本發(fā)明的另一目的是提供一種實現(xiàn)電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的方法，該方法降低了制造成本，同時生產(chǎn)出與用現(xiàn)有技術的實現(xiàn)方法具有相同特征的電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，為了實現(xiàn)該目的，制造一種包括主體、半導體器件、外部電接觸焊點及在所述半導體器件和所述外部接觸焊點之間的電連接元件的電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的方法的特征在于，所述方法包括以下步驟-設置模具，所述模具的型腔為要制造的主體的形狀，所述型腔具有一個主側平面，所述模具具有突伸到所述主側面中的型芯；-在所述型腔中排布多個導電元件，每個導電元件具有貼靠所述主側面以形成外部接觸焊點的第一端部、貼靠所述型芯的第二端部、及中間部分；-將熱的熱塑性塑料材料在壓力下注入所述空腔中，以便使所述材料填充空腔中未被所述導電元件占據(jù)的整個體積；-將這樣制出的部件脫模，從而獲得帶有凹部的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的主體，導電元件的第一端部與主側面齊平，導電元件的第二端部與所述凹部的側壁齊平，導電元件的中間部分嵌在熱塑性塑料材料中；-將所述半導體器件固定在所述凹部中；-將導電元件的第二端部電連接到半導體器件的端子上；以及-用絕緣材料填充所述凹部未被所述半導體器件占據(jù)的體積。
通過閱讀下文中對作為非限制性示例的本發(fā)明幾個實施例的說明，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將會變得明了。所述說明參照附圖進行。
圖1是可用于制造數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的注模的垂直橫截面圖；圖2a至2c是存儲裝置的垂直橫截面圖，示出了該存儲裝置不同的制造步驟；圖3是完成后的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的局部平面圖；圖4是數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的第一實施例的平面圖；圖5是數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的第二實施例的平面圖；及圖6是數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的第三實施例的局部垂直橫截面圖。
具體實施例方式
首先參照圖1至3，我們將要描述電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的優(yōu)選實施方式。
圖1示出了一種注塑模具的垂直橫截面圖，所述注塑模具可用于制造數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的主體。模具10由限定出一個空洞或型腔的下部固定部分12和上部移動部分14形成。型腔16具有數(shù)據(jù)存儲裝置的主體的外部形狀，并且具有兩個主要的平面的平行側面18和20、以及由模具的所述部分12和14限定的外側邊緣22。所述模具還具有為用來制造數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的塑料材料提供的注入噴嘴24。在模具型腔16的主側面20中裝有型芯26，該型芯26突伸入主側面20中，從而在由模制獲得的主體中形成凹部。
在將塑料材料通過噴嘴24注入之前，將諸如26、27的導電元件定位，從而形成存儲介質(zhì)的外部電連接焊點、以及半導體器件與外部接觸焊點之間的連接的一部分。在該實施例中，導電元件26和27包括例如通過折疊金屬條獲得的第一端部a、第二端部b和中間部分c。端部a和b平行，而中間部分c傾斜。模具10包括使導電元件26和28的端部a壓靠空腔16的主壁20的未示出的裝置，以及用于使第二端部b壓靠型芯26的端部側26a的裝置。這些支承裝置可以是真空系統(tǒng)或電磁系統(tǒng)。需要指出的是，導電元件27和28的中間部分c遠離型芯26的側壁26b。還設置有保持導電元件27和28在模具型腔中的位置的裝置。
熱塑性材料通過噴嘴24注入到模具型腔16中。該材料在很熱并在壓力下注入。所諸如的材料例如可以是ABS或其他類似的材料。如果使用ABS，諸如溫度優(yōu)選地270和290℃之間，而模具和型芯優(yōu)選地保持在10和50℃之間的溫度。
在模制材料固化之后，脫模如此制造的部分。這在圖2a中示出。它由形成數(shù)據(jù)存儲基質(zhì)的主體的模制部分30構成，它當然具有模具型腔16的形狀，并帶有由型芯26形成的凹部32。由于導電元件27和28的中間部分c嵌入塑料材料中，因此導電元件27和28特別地緊固到主體30上。然而，導電材料的第一端部a與數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的主側面30a平齊，而第二端部b與凹部的底面32a平齊。在圖2b所示的下一步驟中，半導體器件34通過任何適當?shù)拇胧┕潭ǖ桨疾?2的底面32a上，半導體器件在其上側34a包括端子。半導體器件的端子36和導電元件27、28的端部b之間的電連接可以由焊接的導線，如38建立。
為了進行這個步驟，也可以使用“倒裝芯片(flip-chip)”技術，該技術包括在半導體芯片的每個端子上形成凸塊。這些凸塊直接固定到導電元件28的端部上。這避免了使用導線。在這種情況下，可以看到帶有端子36的半導體芯片的側面34a轉(zhuǎn)向凹部32的底面32a。優(yōu)選地，一層絕緣材料首先施加到導電凸塊之間的芯片的側面34a上，該層具有與凸塊大約相同的厚度。
在圖2c所示的最后步驟中，凹部32中未被半導體器件34占據(jù)的容積填充有絕緣塑料材料40，該材料例如為環(huán)氧樹脂。這種材料的上側40a有可能在表面上機加工，以便其上側與數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)主體上側30a平齊。
圖3示出數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的部分主體30的平面圖。該圖示出了導電元件27和28的端部a。優(yōu)選地，所述導電元件27和28以四個導電元件的兩平行排布置。這些端部a形成了數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的外部電連接焊點42和44。該圖還示出了填充凹部32的塑料材料的上側40a。
圖4是平面圖，示出了如果存儲介質(zhì)形成可改變尺寸的SIM卡時的電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的實施例。如上所述通過模制得到的存儲介質(zhì)50的主體具有第一部分52和第二部分54，所述第一部分52包含半導體器件34，這兩個部分通過由相同塑料材料制成的折斷區(qū)(snap offarea)56連接。為了保證數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的主體的機械強度，在注模過程中，可以將諸如56和58的金屬柵格插入模具型腔中。模具的兩個部分的內(nèi)側預成形以獲得用于限定折斷區(qū)56的中空部分。
優(yōu)選地，通過模制得到的卡主體具有ISO型卡的尺寸，即尺寸近似為8.5mm×55mm的矩形形狀。從這樣獲得的卡，通過在模制過程中規(guī)劃出預先挖空凹槽(blanking slot)或通過在模制步驟之后挖空(blanking)卡主體，可得到如圖4和5所示形狀的卡。
在圖4中示出的實施例中，外部電連接焊點42和44布置在包含半導體器件34的凹部32的每一側上。這種排布只在半導體器件34具有相對縮小的尺寸時適用，以便將連接元件裝配在半導體器件和外部接觸焊點之間，如圖2所示。這是現(xiàn)今用于銀行卡或固定電話卡的結構。
圖5示出能使用較大尺寸的半導體器件60的實施例。
根據(jù)該實施例，在主體64中制出以放置半導體60的凹部62相對于主體的區(qū)域66偏移，與外部接觸焊點68和70齊平。為了獲得這種偏移，放置在模具中的導電元件72和74具有特殊的形狀。每個導電元件72或74具有第一端部a’、第二端部b’和中間部分c’。第一端部a’和第二端部b’與圖2或4的端部a和b相同。但中間部分c’從導電片上沖切(blank)而成，以便產(chǎn)生非直線形狀(U形狀)，而獲得凹部62與由導電元件72和74的端部a’形成的外部接觸焊點68和70之間的偏移。我們還可考慮到，導電元件72和74的中間部分c’垂直于端部a’和b’。
利用這樣的布置，標準規(guī)定的兩排外部接觸焊點68和70之間的間隔e可以得以關注，同時在導電元件的第二端部b’之間產(chǎn)生間隔為e’，該間隔e’與半導體器件60的尺寸相兼容。
圖6示出卡主體的第三實施例。在模制操作中，為型腔設計特定的空間，以便實現(xiàn)平行于卡主體一邊緣的卡主體82的突起80。該突起形成了凸夾持部分(male clipping part)，例如為楔形的形狀。于是可將卡主體82固定在卡主體的延伸部分84上，以便這樣獲得的卡主體具有更大的尺寸。所述延伸部分84包括例如也為楔形的凹槽86，從而機械地夾在凸出部分80上。
權利要求
1.一種電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，包括由絕緣塑料材料制成的主體，該主體具有兩個平行的主側面；半導體器件；多個外部電接觸焊點，其與主體的第一主側面齊平。其特征在于-所述主體包括在第一主側面上開口的凹部，所述半導體器件固定在該凹部中，-所述存儲介質(zhì)還包括·多個導電元件，每個導電元件具有與第一主側面齊平以形成外部接觸焊點的第一端部、布置在所述主體中的第二端部、及嵌在主體中的中間部分；和·多個連接元件，用于將半導體器件的端子電連接到導電元件的第二端部；所述凹部沒有被所述半導體器件占據(jù)的容積由絕緣材料填充。
2.如權利要求1所述的電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，其中，每個導電元件具有折疊導電條的形狀，所述兩個端部近似平行，并且中間部分傾斜，所述凹部布置在形成外部接觸焊點的各導電元件第二端部之間。
3.如權利要求1所述的電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，其中，每個導電元件具有沖切零件(blanked part)的形狀，所述兩個端部近似平行且中間部分傾斜，并且與所述端部具有非直線的形狀，所述凹部相對于主體的主側面的一部分偏離，所述主體的主側面包含形成外部電接觸焊點的導電元件的第一端部。
4.如權利要求1所述的電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，其中，所述主體具有正平行六面體形狀，帶有兩個平行的主側面和邊緣。
5.如權利要求4所述的電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，其中，所述主體具有對齊的中空部分(hollow)，該中空部分將包含所述半導體器件和所述外部接觸焊點的第一主體部分與第二部分分隔開，所述中空部分使所述兩個主體部分能夠分離。
6.如權利要求4所述的電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，其中，所述主體具有靠近其邊緣的元件，用于夾在另一部分上。
7.一種制造包括主體、半導體器件、外部電接觸焊點及在所述半導體器件和所述外部接觸焊點之間的電連接元件的電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的方法，所述方法包括-設置模具，所述模具的型腔為要制造的主體的形狀，所述空腔具有一個主側平面，所述模具具有突伸到所述主側面中的型芯；-在所述空腔中排布多個導電元件，每個導電元件具有貼靠所述主側面以形成外部接觸焊點的第一端部、貼靠所述型芯的第二端部、及中間部分；-將熱的熱塑性塑料材料在壓力下注入所述空腔中，以便使所述材料填充空腔中未被所述導電元件占據(jù)的整個體積；-將這樣制出的部件脫模，從而獲得帶有凹部的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的主體，導電元件的第一端部與主側面齊平，導電元件的第二端部與所述凹部的側壁齊平，導電元件的中間部分埋在熱塑性塑料材料中；-將所述半導體器件固定在所述凹部中；-將導電元件的第二端部電連接到半導體器件的末端；以及-用絕緣材料填充所述凹部中未被所述半導體器件占據(jù)的體積。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，該存儲介質(zhì)包括由絕緣塑料材料制成的主體(30)，該主體具有兩個主平行側面；半導體器件(34)；多個外部電接觸焊點，與主體的第一主側面(30a)齊平。所述主體(30)包括在第一主側面(30a)上開口的凹部(32)。所述存儲介質(zhì)還包括多個導電元件(28)，每個導電元件具有與第一主側面齊平以形成外部接觸焊點的第一端部(a)、布置在所述主體中的第二端部(b)、及嵌在主體中的中間部分(c)；和多個連接元件(38)，用于將半導體器件的末端電連接到導電元件的第二端部。
文檔編號G06K19/077GK1554070SQ01821799
公開日2004年12月8日 申請日期2001年11月19日 優(yōu)先權日2000年11月28日
發(fā)明者帕斯卡爾·比爾鮑德, 伊維斯·賴格諾克斯, 賴格諾克斯, 帕斯卡爾 比爾鮑德 申請人:施藍姆伯格系統(tǒng)公司