DE102009056121A1 - Method for producing attachment surfaces of antenna of e.g. radio frequency identification inlet utilized for identifying person, involves producing attachment surface pairs, where attachment surfaces of pairs are different from each other - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Anschlußflächen einer Antenne auf einem Substrat für eine Vorrichtung, welche die Antenne und ein mit der Antenne verbundenes Chipmodul bzw. einen mit der Antenne verbundenen Chip bzw. ein mit der Antenne verbundenes elektrisches oder elektronisches Bauteil aufweist, und wobei ein erster Abschnitt der Antenne auf einer ersten Substratfläche und ein zweiter Abschnitt der Antenne auf einer von der ersten Substratfläche verschiedenen zweiten Substratfläche hergestellt ist und wobei auf jeder der beiden Substratflächen ein elektrisch leitendes Anschlußflächenpaar zum Anschließen des Chipmoduls bzw. des Chips hergestellt wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung.The invention relates to a method for producing pads of an antenna on a substrate for a device having the antenna and a chip module connected to the antenna or a chip connected to the antenna or an electrical or electronic component connected to the antenna, and wherein a first portion of the antenna is fabricated on a first substrate surface and a second portion of the antenna is formed on a second substrate surface different from the first substrate surface; and wherein an electrically conductive pad pair for connecting the chip module or chip is fabricated on each of the two substrate surfaces. Moreover, the invention relates to a corresponding device.
Ein Verfahren zum Herstellen einer solchen mehrlagigen Antenne ist beispielsweise aus der Patentanmeldung
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren werden ein- oder mehrlagige Antennen stets an die besonderen Anforderungen eines speziellen Chipmoduls bzw. Chips angepaßt. Mit anderen Worten sind die Antennendesigns speziell auf bestimmte Typen von Chipmodulen oder Chips zugeschnitten. Das Antennendesign ist somit davon abhängig, welches Chipmodul bzw. welcher Chip bei dem späteren Produkt zum Einsatz kommen soll. All dies trifft ebenso auf die Anschlußflächen dieser Antennen zu.In known from the prior art, single or multi-layer antennas are always adapted to the particular requirements of a particular chip module or chip. In other words, the antenna designs are tailored specifically to particular types of chip modules or chips. The antenna design is thus dependent on which chip module or which chip is to be used in the later product. All of this also applies to the pads of these antennas.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufwand bei der Herstellung von Antennen für unterschiedliche Chipmodule bzw. Chips zu verringern.An object of the invention is to reduce the effort in the production of antennas for different chip modules or chips.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. eine Vorrichtung nach Anspruch 5 gelöst.This object is achieved by a method according to
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anschlußflächen des auf der ersten Substratfläche angeordneten Anschlußflächenpaares von den Anschlußflächen des auf der zweiten Substratfläche angeordneten Anschlußflächenpaares unterscheiden.The method according to the invention and the device according to the invention are characterized in that the pads of the pad pair disposed on the first substrate surface are different from the pad pads of the pad pair disposed on the second substrate surface.
Eine Kernidee der Erfindung ist es, ein durch die Ausführung der Anschlußflächen der Antennen besonders universell einsetzbares Antennendesign bereitzustellen. Hierzu wird zunächst der Einsatz einer mehrlagigen Antenne vorgeschlagen, da es eine solche Antenne ermöglicht, eine Mehrzahl von Anschlußflächenpaaren zum Anschließen eines Chipmoduls bzw. eines Chips bzw. eines elektrischen oder elektronischen Bauteils zur Verfügung zu stellen. Erfindungsgemäß ist es dann vorgesehen, daß sich die Anschlußflächen der Anschlußflächenpaare, insbesondere Art und/oder Größe und/oder Anordnung der Anschlußflächen auf den verschiedenen Substratflächen voneinander unterscheiden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die Abstände der Anschlußflächen auf Vorder- und Rückseite des Substrates voneinander unterscheiden.A core idea of the invention is to provide a particularly universally usable by the design of the pads of the antennas antenna design. For this purpose, the use of a multi-layer antenna is first proposed, since it allows such an antenna to provide a plurality of pairs of pads for connecting a chip module or a chip or an electrical or electronic component. According to the invention, it is then provided that the pads of the pad pairs, in particular the type and / or size and / or arrangement of the pads differ from each other on the different substrate surfaces. It when the distances of the pads on the front and back sides of the substrate differ from each other is particularly advantageous.
Durch die verschiedenen Anschlußflächen, insbesondere die verschiedenen Anordnungen der Anschlußflächen, wird es möglich, ein und dieselbe Antenne mit unterschiedlichen Chipmodulen, Chips bzw. elektrischen oder elektronischen Bauteilen zu verbinden. Beispielsweise kann eine Antenne in einem ersten Fall auf der Vorderseite des Substrates mit einem Chipmodul eines ersten Herstellers verbunden werden, welches eine bestimmte erste Anordnung der Anschlußflächen erfordert und in einem zweiten Fall kann die Antenne auf der Rückseite des Substrates mit einem Chipmodul eines anderen Herstellers verbunden werden, welches eine vollkommen andere Anordnung der Anschlußflächen erfordert.Due to the different pads, in particular the different arrangements of the pads, it becomes possible to connect one and the same antenna with different chip modules, chips or electrical or electronic components. For example, in a first case, an antenna may be connected on the front side of the substrate to a chip module of a first manufacturer, which requires a certain first arrangement of the pads, and in a second case, the antenna on the back side of the substrate may be connected to a chip module of another manufacturer be, which requires a completely different arrangement of the pads.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es darüber hinaus vorgesehen, sowohl die Anschlußflächen auf der Vorderseite des Substrates, als auch die Anschlußflächen auf der Rückseite des Substrates, mit Chips, Chipmodulen bzw. elektrischen oder elektronischen Bauteilen zu verbinden, so daß auf jeder Substratfläche ein Chip oder Chipmodul bzw. ein elektrisches oder elektronisches Bauteil angeordnet ist. Vorzugsweise sind dann sämtliche Anschlußflächen der Antenne mit Chips, Chipmodulen bzw. elektrischen oder elektronischen Bauteilen verbunden.In a further embodiment of the invention, it is further provided to connect both the pads on the front side of the substrate, as well as the pads on the back of the substrate, with chips, chip modules or electrical or electronic components, so that on each substrate surface Chip or chip module or an electrical or electronic component is arranged. Preferably, all pads of the antenna are then connected to chips, chip modules or electrical or electronic components.
Insbesondere ist es vorgesehen, an den Anschlußflächen der einen Substratfläche einen Chip bzw. ein Chipmodul anzubringen und an den Anschlußflächen der gegenüberliegenden Substratfläche einen Kondensator anzubringen, so daß das sich ergebende System einen Schwingkreis bildet, der mit Hilfe des Kondensators „abgestimmt” werden kann.In particular, it is provided to attach a chip or a chip module to the pads of the one substrate surface and to attach a capacitor to the pads of the opposite substrate surface, so that the resulting system forms a resonant circuit which can be "tuned" by means of the capacitor.
Wenn in dem vorliegenden Text der allgemeine Begriff „Chip” verwendet wird, dann sind, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, sowohl ungehäuste Silizium-Chips („bare dice”), als auch Chipmodule umfaßt, wobei es sich bei den Chipmodulen sowohl um Chips mit Metallsubstraten (Metall-Anschlußfahnen/metal leadframes), als auch um Chips mit Polymersubstraten (sogenannten „straps” oder „interposer”) handeln kann. Der Begriff „Chip” bezeichnet allgemein ein elektronisches Bauelement mit wenigstens einer integrierten elektronischen Schaltung.When the general term "chip" is used in the present text, unless otherwise stated, both bare-dice silicon chips and chip modules are included, with the chip modules being chips Metal substrates (metal leadframes), as well as chips with polymer substrates (so-called "Straps" or "interposer"). The term "chip" generally refers to an electronic component having at least one integrated electronic circuit.
Je nach Anordnung der Anschlußflächen kann bei der Montage der elektrischen oder elektronischen Bauteile, der ungehäusten Chips oder der Chipmodule entweder die Vorder- oder die Rückseite des Substrates verwendet werden. Das gilt sowohl bei Mold-Up-Chipmodulen, als auch bei Mold-Down-Chipmodulen, bei denen besonders niedrige Bauhöhen verwirklicht werden können. Mit anderen Worten ist die Wahl der Substratseite, auf die ein Chip. Chipmodul oder Bauteil montiert werden soll, einzig und allein von der Anordnung der dort vorhandenen Anschlußflächen abhängig.Depending on the arrangement of the pads, either the front or the back of the substrate can be used in the assembly of the electrical or electronic components, the unhoused chips or chip modules. This applies both to mold-up chip modules and to mold-down chip modules in which particularly low overall heights can be realized. In other words, the choice of the substrate side to which a chip. Chip module or component to be mounted, solely dependent on the arrangement of the existing terminal pads there.
Durch diese hohe Variabilität ist es möglich, für eine Vielzahl von Anwendungsfällen lediglich ein einziges Antennendesign vorzusehen, welches dann – je nach Einsatzzweck – mit verschiedenartigen Chipmodulen bzw. Chips oder elektrischen oder elektronischen Bauteilen versehen wird. Dadurch verringert sich nicht nur der Entwicklungs- und Herstellungsaufwand. Auch die Kosten für Lagerhaltung und Service können gesenkt werden.Due to this high variability, it is possible to provide only a single antenna design for a large number of applications, which then-depending on the purpose-is provided with various chip modules or chips or electrical or electronic components. This not only reduces the development and production costs. The costs for warehousing and service can also be reduced.
Bei den Chipmodulen kann es sich beispielsweise um Standardmodule, wie MCC-, MOA- oder MOB-Module handeln, bei denen die erforderlichen Anschlußflächen etwa 5 mm voneinander beabstandet sind. Es kann sich dabei jedoch auch um Chipmodule oder Chips handeln, deren Anschlußflächen einen sehr viel geringen Abstand zueinander aufweisen, beispielsweise 0,2 bis 0,4 mm.For example, the chip modules may be standard modules, such as MCC, MOA or MOB modules, with the required pads spaced about 5 mm apart. However, it may also be chip modules or chips whose pads have a very small distance from one another, for example 0.2 to 0.4 mm.
Wird der Abstand der Anschlußflächen eines Anschlußflächenpaares entsprechend verkleinert, beträgt er beispielsweise nur noch einen halben Millimeter, können anstelle von Chipmodulen auch Chips in Direktmontage, beispielsweise unter Verwendung der Flip-Chip-Technologie, auf dem Substrat aufgebracht werden.If the distance of the pads of a pad pair is reduced accordingly, for example, it is only half a millimeter, instead of chip modules and chips in a direct assembly, for example, using the flip-chip technology, can be applied to the substrate.
Die Antennenabschnitte auf den Substratflächen müssen zur Herstellung der Antenne miteinander verbunden werden. Dies erfolgt vorzugsweise mit Hilfe von Durchkontaktierungen. Befinden sich diese Durchkontaktierungen im Bereich der Anschlußflächen und nicht an anderer Stelle der Antennenleiterbahnen, dann können sich die Durchkontaktierungen auch nicht im Anschluß an einen Laminierprozeß während der Weiterverarbeitung des Substrates zu einer Chipkarte oder dergleichen an der Oberfläche des fertigen Produktes, beispielsweise der fertigen Chipkarte, abzeichnen. Mit anderen Worten wird durch die Überlagerung von Anschlußflächen und Durchkontaktierungen die Anzahl derjenigen Strukturen, welche sich an der Oberfläche des fertigen Produktes anzeichnen können, minimiert.The antenna sections on the substrate surfaces must be connected together to form the antenna. This is preferably done by means of vias. If these plated-through holes are located in the area of the pads and not elsewhere in the antenna printed conductors, then the plated-through holes can not be connected to a chip card or the like on the surface of the finished product, for example the finished chip card, following a lamination process during further processing of the substrate. emerge. In other words, the superposition of pads and vias minimizes the number of those structures which can be marked on the surface of the finished product.
Ob die Anschlußflächen unabhängig von den Leiterbahnen der Antenne oder aber zusammen mit diesen hergestellt sind und in welcher Technik die Antennen bzw. die Anschlußflächen erstellt werden, ist für die vorliegende Erfindung von eher untergeordneter Bedeutung.Whether the pads are made independent of the interconnects of the antenna or together with them or in which technique the antennas or the pads are created, is for the present invention of rather minor importance.
Jedoch wird in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung eine besondere Reihenfolge der verschiedenen Herstellungsschritte eingehalten, wie sie in dem Stand der Technik-Dokument
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Hereby show:
Beispielhaft dargestellt ist ein RFID-Transponder
Der RFID-Transponder
Ein erster Abschnitt
Auf jeder der beiden Substratflächen
Erfindungsgemäß unterscheidet sich die Anordnung der Anschlußflächen
In dem dargestellten Beispiel sind die Anschlußflächen
Die Anschlußflächen
Für die Herstellung solcher RFID-Transponder-Inlays können unterschiedliche Prozeß- und Fertigungstechnologien zum Einsatz kommen, wie beispielsweise das Flip-Chip-Verfahren oder andere Verfahren, wobei je nach verwendeten Materialien der Chipmodule bzw. Chips, der Antennensubstrate und der Antennenmetallisierungen die elektrische Verbindungen zwischen dem RFID-Chipmodul bzw. -Chip und der Antenne durch Kleben, Löten, Schweißen oder aber mechanische Technologien, wie Crimpen oder Clinchen usw. hergestellt werden.For the production of such RFID transponder inlays different process and manufacturing technologies can be used, such as the flip-chip method or other methods, depending on the used materials of the chip modules or chips, the antenna substrates and the Antennenmetallisierungen the electrical connections between the RFID chip module and the antenna by gluing, soldering, welding or mechanical technologies such as crimping or clinching, etc. are made.
Die Antennenabschnitte
Die Erfindung ist nicht auf den RFID-Bereich beschränkt, sondern betrifft auch andere Chips, Chipmodule bzw. elektrische sowie elektronische Bauteile. Die Erfindung ist mit anderen Worten für alle Arten von Chips geeignet und ist auch unabhängig davon, in welchen Produkten die fertigen Transponder verwendet werden.The invention is not limited to the RFID range, but also relates to other chips, chip modules or electrical and electronic components. In other words, the invention is suitable for all types of chips and is also independent of the products in which the finished transponders are used.
Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung lediglich schematisch und mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion. All figures show the invention only schematically and with its essential components. The same reference numerals correspond to elements of the same or comparable function.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- RFID-TransponderRFID transponder
- 22
- Substratsubstratum
- 33
- Antenneantenna
- 44
- erster Antennenabschnittfirst antenna section
- 55
- zweiter Antennenabschnittsecond antenna section
- 66
- erste Substratfläche (Vorderseite)first substrate surface (front side)
- 77
- zweite Substratfläche (Rückseite)second substrate surface (back side)
- 88th
- Anschlußfläche des ersten AnschlußflächenpaaresPad of the first pad pair
- 99
- Anschlußfläche des ersten AnschlußflächenpaaresPad of the first pad pair
- 1010
- (frei)(free)
- 1111
- Anschlußfläche des zweiten AnschlußflächenpaaresPad of the second pad pair
- 1212
- Anschlußfläche des zweiten AnschlußflächenpaaresPad of the second pad pair
- 1313
- AntennenabschnittsendeEnd antenna section
- 1414
- AntennenabschnittsendeEnd antenna section
- 1515
- weitere Anschlußflächefurther connection surface
- 1616
- weitere Anschlußflächefurther connection surface
- 1717
- AntennenabschnittsendeEnd antenna section
- 1818
- AntennenabschnittsendeEnd antenna section
- 1919
- Durchkontaktierungvia
- 2020
- (frei)(free)
- 2121
- Abstand der Anschlußflächen auf der VorderseiteDistance of the pads on the front
- 2222
- Abstand der Anschlußflächen auf der RückseiteDistance of the pads on the back
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009005570 [0002, 0019, 0019] DE 102009005570 [0002, 0019, 0019]
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DE102009056121A DE102009056121A1 (en) | 2009-11-30 | 2009-11-30 | Method for producing attachment surfaces of antenna of e.g. radio frequency identification inlet utilized for identifying person, involves producing attachment surface pairs, where attachment surfaces of pairs are different from each other |
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DE102009005570A1 (en) | 2009-01-21 | 2010-07-22 | Mühlbauer Ag | Method for producing an antenna on a substrate |
-
2009
- 2009-11-30 DE DE102009056121A patent/DE102009056121A1/en not_active Withdrawn
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