电子器件及其制造方法转让专利

申请号 : CN200710195966.5

文献号 : CN100593364C

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 小林弘

申请人 : 富士通株式会社

摘要 :

一种制造电子器件的方法包括:对由树脂制成的膜的下方表面进行粗糙化,所述下方表面与膜中用于安装电路芯片的安装表面相反;在膜的安装表面上形成导体图案,从而获得由膜制成的基体,其上形成电路图案;将热固性粘合剂涂覆到基体中形成有导体图案的表面。该方法还包括:通过热固性粘合剂把要连接到导体图案的电路芯片安装在基体上;用具有施压器部分和支撑部分的加热设备夹住基体,所述施压器部分毗邻安装在基体上的电路芯片,所述支撑部分毗邻经过粗糙化的膜的下方表面;用加热设备对热固性粘合剂进行加热并使之硬化来将电路芯片固定到导体图案。

权利要求 :

1.一种制造电子器件的方法,包括下列步骤:

对膜的下方表面进行粗糙化,所述膜由树脂材料制成,所述下方表面 与所述膜的安装表面相反,所述安装表面是要安装电路芯片的表面;

在所述膜的所述安装表面上形成导体图案,从而获得由所述膜制成 的、形成有所述导体图案的基体;

向所述基体的形成有所述导体图案的表面上涂覆热固性粘合剂;

通过所述热固性粘合剂把要连接到所述导体图案的电路芯片安装在所 述基体上;

由加热设备夹持所述基体,所述加热设备具有施压器部分和支撑部分 以加热所述热固性粘合剂,使得所述施压器部分毗邻安装在所述基体上的 电路芯片、所述支撑部分毗邻所述粗糙化步骤中受到粗糙化的所述膜的下 方表面;以及通过用所述加热设备加热所述热固性粘合剂并使之硬化,而将所述电 路芯片固定到所述导体图案。

2.根据权利要求1所述的制造电子器件的方法,其中,所述支撑部分 具有这样的表面:与所述膜毗邻并比在所述粗糙化步骤中受到粗糙化之前 的所述膜更粗糙。

3.根据权利要求1所述的制造电子器件的方法,其中,所述电子器件 是射频识别标签,所述射频识别标签使所述导体图案用作通信天线,并通 过所述导体图案来用所述电路芯片执行无线通信。

4.一种电子器件,包括:

基体,其中,导体图案形成于由树脂材料制成的膜上,所述基体中与 形成有所述导体图案的表面相反的表面受到粗糙化;和电路芯片,通过热固性粘合剂安装在所述基体上并电连接到所述导体 图案。

5.根据权利要求4所述的电子器件,其中,所述导体图案用作通信天 线,并且所述电路芯片通过所述导体图案执行无线通信。

说明书 :

技术领域

本发明涉及电子器件及该电子器件的制造方法,特别涉及电路芯片安 装在膜状基体上的电子器件以及制造该电子器件的方法。

背景技术

传统上,已知一种电子器件,在该器件中,电路芯片安装在基体(例 如印刷电路板)上。这样的电子器件用于这样的应用中:在这些应用中, 电子器件内置于电子设备中来控制该电子设备,或者单独使用来与外部设 备交换信息。作为这样的电子器件的示例,已知各种射频识别(RFID)标 签,它们以非接触方式用无线电波与以读取器/写入器为代表的外部设备交 换信息。作为这些RFID标签的一种,已经提出了一种RFID标签,其 中,导体图案和用于射频通信的IC芯片安装在板状基体上。已经想到以 下述方式来使用这种RFID标签:将该RFID标签附装到例如物体等上, 通过与外部设备交换与物体有关的信息来对物体进行识别。
同时,还需要尺寸和重量更小的RFID,具体地说,使它们更薄、更 灵活以及更低成本。响应于这种需求,已经提出了一种RFID标签,它采 用由例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的树脂材料制成的膜用作安装IC芯 片的基体的材料(例如参见日本专利申请公开No.2001-156110)。
图5是对传统技术中制造RFID标签的方法进行说明的示意图。
图5在其部分(a)至部分(d)中依次示出了制造RFID标签的各个 步骤。
为了制造RFID标签,首先如图5的部分(a)所示,预备基体91,在 基体91中,由PET制成的膜911上形成导体图案912;然后将加热硬化的 热固性粘合剂93p涂覆到该基体91,其中导体图案912用作RFID标签的 天线。
接着,如图5的部分(b)所示,将IC芯片92安装在基体91上涂覆 有热固性粘合剂93p的那部分上。IC芯片92上形成有连接到导体图案912 的突起921。如图5的部分(c)所示,将IC芯片92安装在基体91上, 使突起921在位置上与导体图案912对准。
接着,如图5的部分(d)所示,由加热设备80的支撑台82和加热头 81,分别从基体91的膜911那侧和IC芯片92那侧用加热设备8夹住 (clamp)安装有IC芯片92的基体91。然后,通过由加热设备8中与IC 芯片92那侧毗邻的加热头81对热固性粘合剂93p进行加热并硬化。由 此,以突起921接触导体图案912的方式将IC芯片92固定到基体91上, 从而完成小巧轻便的RFID标签。
但是,作为膜911的材料,因为PET的玻璃化转变温度约为67℃, 因此PET的温度上限较低,在对热固性粘合剂93p进行硬化时,由于加 热,膜911容易发生形变。
图6是对图5的部分(d)中所示加热步骤中的基体状态进行说明的 示意图。
如图6的部分(a)所示,如果在IC芯片92安装在基体91上的状态 下执行加热处理,则基体91的温度升高,如图6的部分(b)所示,膜 911发生形变。如果正被硬化的热固性粘合剂93p随着膜911的形变而液 化,则热固性粘合剂93p中有气泡产生,并即使在硬化之后也以空洞931 的形式留下来。固化的热固性粘合剂93p中的空洞降低了IC芯片92与基 体91之间的粘附强度,因此RFID标签的可靠性变差了。
由于如上所述产生的这种空洞而造成的可靠性变差问题不限于RFID 标签,而是对其中电路芯片安装在膜状基体上的电子器件所共有的。

发明内容

本发明是考虑到上述情况而作出的,并提供了一种电子器件及制造该 电子器件的方法,该电子器件通过抑制空洞产生而具有更高的可靠性。
根据本发明,一种制造电子器件的方法,包括下列步骤:
对膜的下方表面进行粗糙化,所述膜由树脂材料制成,所述下方表面 与所述膜的安装表面相反,所述安装表面是要安装电路芯片的表面;
在所述膜的所述安装表面上形成导体图案,从而获得由所述膜制成 的、形成有所述导体图案的基体;
向所述基体的表面上涂覆热固性粘合剂,所述导体图案形成于所述基 体的所述表面上;
通过所述热固性粘合剂把要连接到所述导体图案的电路芯片安装在所 述基体上;
由加热设备夹持所述基体,所述加热设备具有施压器部分和支撑部分 以加热所述热固性粘合剂,使得所述施压器部分毗邻安装在所述基体上的 电路芯片、所述支撑部分毗邻所述粗糙化步骤中受到粗糙化的所述膜的下 方表面;以及
通过用所述加热设备加热所述热固性粘合剂并使之硬化,而将所述电 路芯片固定到所述导体图案。
在根据本发明的制造电子器件的方法中,在加热步骤中用施压器部分 和支撑部分夹持基体。此时,由于与支撑部分毗邻的膜表面已经受到过粗 糙化,因此抵抗膜异常运动的摩擦力增大,防止了膜在受热熔融时发生形 变。由此,防止了在热固性粘合剂中由于膜的形变而产生空洞,从而增强 了电子器件的可靠性。另外,由于提高了电子器件的成品率,所以降低了 制造成本。
在根据本发明的制造电子器件的方法中,优选地,所述支撑部分具有 这样的表面:所述表面与所述膜毗邻并比在所述粗糙化步骤中受到粗糙化 之前的所述膜更粗糙。
由于不仅使被制造方的膜受到粗糙化,而且使制造方的设备支撑部分 表面也受到粗糙化,所以抵抗膜异常运动的摩擦力进一步增大,从而进一 步防止了膜在受热熔融时发生形变。
另外,在根据本发明制造电子器件的方法中,优选地,所述电子器件 是RFID标签,所述RFID标签使所述导体图案用作通信天线,并通过所 述导体图案来用所述电路芯片执行无线通信。
为了满足小型化和灵活性的要求,需要使附加到商品的RFID标签或 卡片的膜在使用时较薄。根据本发明的制造电子器件的方法适于制造 RFID标签。
此外,根据本发明的电子器件包括:
基体,其中,导体图案形成于由树脂材料制成的膜上,所述基体中与 形成有所述导体图案的表面相反的表面受到粗糙化;和
电路芯片,通过热固性粘合剂安装在所述基体上并电连接到所述导体 图案。
由于根据本发明的电子器件的膜已经受到过表面粗糙化,所以在制造 过程中由加热设备从膜那侧和电路芯片那侧夹持进行加热时防止了膜发生 形变。由此,根据本发明的电子器件,由于热固性粘合剂中的空洞较少而 提高了可靠性。
这里应当注意,在本发明的电子器件中,优选地,所述导体图案用作 通信天线,并且所述电路芯片通过所述导体图案执行无线通信。
如上所述,根据本发明,实现了一种因防止产生空洞而可靠性更高的 电子器件及制造该电子器件的方法。

附图说明

下面将根据下列附图对本发明的实施例进行说明,在附图中:
图1是图示了根据本发明一种实施例的RFID标签的立体图;
图2是图示了根据本发明的一种实施例,制造RFID标签的过程的示 意图;
图3是图示了在图2所示过程之后的过程的示意图;
图4是示意性图示了加热设备结构的立体图;
图5是对传统技术中制造RFID标签的方法进行说明的示意图;
图6是对图5所示加热步骤中基体状态进行说明的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图对本发明的实施例进行说明。
图1是图示了根据本发明一种实施例的RFID标签的立体图。
图1所示的RFID标签1包括:基体11,其中,金属天线图案112形 成于由PET材料制成的膜111上;IC芯片12,安装在基体11上;以及热 固性粘合剂13,用于将IC芯片12和基体11接合。在基体11的两个表面 中,下方表面11b如下所述受到表面粗糙处理,所述下方表面11b与安装 了IC芯片12的安装表面11a相反。
本实施例中的RFID标签1是电子器件,用于与图中未示出的读取器/ 写入器以非接触方式交换数据。RFID标签1在天线图案112处以电能的形 式接收由读取器/写入器发射的电磁场能量,由该电能驱动IC芯片12。天 线图案112用作通信天线,IC芯片12通过天线图案112执行无线通信。
注意,这里,RFID标签1对应于根据本发明的电子器件的一种示 例;天线图案112对应于根据本发明的导体图案的一种示例;IC芯片12 对应于根据本发明的电路芯片的一种示例。
另外注意,对于本申请所属技术领域的技术人员,本发明所用的 RFID标签可以看作用于RFID标签的内部组件(嵌体),因此在某些情况 下也被称为用于RFID标签的嵌体(inlay)。或者,这种RFID标签也可 以称为无线IC标签。另外,RFID标签也包括非接触式的IC卡。
下面将说明制造这种RFID标签1的方法。
图2和图3是对制造根据本发明一种实施例的RFID标签的步骤进行 说明的示意图。
在图2中,制造RFID标签1的各个步骤依次由图中的部分(a)至部 分(f)示出;而在图3中,图2的步骤之后的步骤依次由部分(g)至部 分(h)示出。为了容易看清附图,RFID标签1以及IC芯片12在厚度方 向上的尺寸比图1所示的尺寸夸大了。
为了制造RFID标签1,首先,在图2的部分(a)所示的表面粗糙化 步骤中制备由PET材料制成的膜111,用磨削设备S对下方表面11b进行 机械磨削,所述下方表面11b与要安装IC芯片的安装表面11a相反。这 样,如图2的部分(b)所示,膜111的下方表面11b受到表面粗糙化。
接着,在图2的部分(c)所示的导体形成步骤中,在膜111的安装表 面11a上形成天线图案112。虽然天线图案112是通过在膜111上形成铜 层并在其上形成抗蚀层、以及刻蚀抗蚀层而形成的,但也可以采用其他方 法(例如银膏印刷)作为形成天线图案112的具体方法。在图2的部分 (c)所示的导体形成步骤中,获得了基体11,其中,天线图案112形成 于由PET材料制成的膜111上。
接着,在图2的部分(d)所示的粘附步骤中,将液体形式的热固性 粘合剂13p涂覆到基体11上。在基体11的安装表面11a中形成天线图案 112的各个区域中,热固性粘合剂13p被涂到形成IC芯片12的那个区域 以及该区域的周边。
接着,在图2的部分(e)和部分(f)所示的安装步骤中,将IC芯片 12置于基体11中涂覆了热固性粘合剂13p的那部分上。用倒装芯片技术 将IC芯片12安装在基体11上。即,通过热固性粘合剂13p将IC芯片12 安装在基体11上,同时使之定位成使其形成有电路的那个表面12a面向基 体11。在IC芯片12上形成有电路的表面12a上,形成有要与天线图案 112相连的突起121。如图2的部分(f)所示,IC芯片12以下述方式安装 在基体11上:所述方式使得突起121在位置上与天线图案112对准。
接着,在图3的部分(g)所示的夹持步骤中,由加热设备2从基体 11的膜111那侧和IC芯片12那侧夹持安装了IC芯片12的基体11。加热 设备2具有加热头21和加热台22,用于夹持基体11。加热头21包括图中 未示出的加热器。在夹持步骤中,加热头21与IC芯片12毗邻而加热台 22与膜111毗邻。加热头21对应于根据本发明的施压器部分的一种示 例,加热台22对应于根据本发明的支撑部分的一种示例。
图4是示意性图示了加热设备结构的立体图。
加热设备2设置的加热台22是这样的:其与膜111毗邻的表面22a受 到表面粗糙化,以比经受图2的部分(a)中所示表面粗糙化步骤之前的膜 111更加粗糙。
再参考图3继续进行说明,在图3的部分(g)所示的夹持步骤中, 安装了IC芯片12的基体11被加热台22和加热头21夹持。因此,突起 121进入与天线图案112可靠接触的状态。
接着,在图3的部分(h)所示的加热步骤中,使加热头21产生热量 来加热热固性粘合剂13p并使之硬化。由于热固性粘合剂13p的硬化,以 突起121与天线图案112接触的方式将IC芯片12固定到基体11上。在这 种加热步骤中,经过表面粗糙化的膜111的下方表面11b与加热台22毗 邻。另外,加热台22中与膜111毗邻的表面22a比经受表面粗糙化步骤之 前的膜111的下方表面11b更粗糙。因此,提供了更大的摩擦力来抵抗膜 111的异常运动,从而即使在加热造成熔融时也防止了膜111发生形变。 由此,可以防止热固性粘合剂13p中由于膜的形变而产生空洞。
在图3的部分(h)的加热步骤完成时,RFID标签1(参见图1)也 完成。
尽管在上述实施例中,对制造RFID标签的方法和加热设备的示例进 行了说明,但本发明不限于用于RFID标签的制造方法,只要该方法针对 制造电子器件、且所述电子器件中电路芯片安装在膜状基体上即可。例 如,本发明可以用于超薄IC卡的制造方法,或者下述印刷电路板器件的 制造方法,所述印刷电路板器件中,电路芯片用热固性粘合剂固定到作为 基体的柔性印刷电路(FPC)上。
此外,尽管在上述实施例中,以在表面粗糙化步骤中用磨削设备S对 膜111的下方表面11b进行机械磨削为前提进行了说明,但本发明不限于 这种情况。或者,例如,表面粗糙化步骤可以通过在等离子体气氛中的处 理或者通过用化学物质进行的化学处理来执行。
另外,尽管在上述实施例中,以组成RFID标签的基体的膜由PET材 料支撑为前提进行了说明,但是本发明针对的电子器件的膜不限于PET材 料,而是可以由选自由下列项构成的组的材料制成:聚酯材料、聚烯烃材 料、聚碳酸酯材料、丙烯酸材料等。
尽管在上述实施例中,以本发明的施压器部分与热源组合、而加热台 不产生热量为前提进行了说明,但本发明不限于这种情况。或者,本热源 可以与支撑部分组合,或者可以作为独立于施压器部分和支撑部分的部件 来提供。