用于制造非接觸式微電路的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及非接觸式微電路或非接觸式集成電路，且特別涉及集成到物體的非接觸式微電路，諸如塑料卡(聚合物樹脂)。
【背景技術】
[0002]非接觸式或近場通信NFC微電路已被開發為通過電感耦合或電場耦合與終端進行交易。
[0003]為了特別以電感耦合方式進行通信，必須獲取終端的天線線圈和連接到微電路的天線線圈之間的足夠的電感耦合因子。這種耦合因子取決于終端和微電路的天線線圈的各自尺寸，并取決于這兩個線圈的相對距離和位置。微電路線圈的尺寸與終端的越近，兩個線圈之間的耦合因子可以越高。
[0004]通常，終端的天線線圈具有比ISO 7816格式中的卡更大的尺寸。因此希望微電路的天線線圈盡可能大。但是，該線圈相對于微電路越大，越難產生線圈和微電路之間的可靠連接，其足以承受頻繁的處理。在非接觸式微電路卡的情況下，卡由聚合物樹脂制成，通常是PVC (聚氯乙烯)、PC (聚碳酸酯)或PET (聚對苯二甲酸乙二酯)，且由此是可變形的。可預知，卡的重復變形將導致線圈和微電路之間的連接斷開，這明確使得微電路不工作。
[0005]美國專利5955723建議在卡上形成的大線圈以及連接到微電路的小線圈之間生成電感耦合。大線圈包括與微電路的線圈尺寸基本一樣的小環路。電感耦合是通過使得微電路線圈的中心與小環路的中心位置符合而形成的。
[0006]本發明更特別地涉及制造模塊，該模塊包括連接到天線線圈的微電路，該天線線圈能通過電感與在物體上形成的天線線圈耦合，諸如聚合物樹脂制成的卡。這樣的模塊通常包括雙面印刷電路晶片，在一面(前面)形成接觸襯墊，且在另一面(后面)形成具有若干繞組的螺旋型的天線線圈。微電路通常被固定到天線線圈中心的區域。接觸襯墊到微電路的連接通常是通過導電通孔以及放置在微電路和導電通孔之間的線來完成。
[0007]但是，天線線圈通常在螺旋線(在天線線圈的中心區域)內部以及外部有接觸。微電路到天線線圈內部接觸的連接可僅通過線而完成。但是，微電路到天線線圈外部接觸的連接很成問題。確實，包括微電路和晶片的模塊隨后被固定到在卡中形成的小室，微電路和連接線被嵌入在樹脂的電絕緣機械保護層中，限制為天線線圈的中心區域。保證外部接觸和微電路之間的連接的線訪問天線線圈中心區域的外部的區域，且必須穿過樹脂的保護層外面。
[0008]通常，天線線圈的外部接觸和微電路之間的連接是通過兩個額外的導電通孔，以及在接觸襯墊所處的晶片的面上形成的導電通孔之間的連接路徑實現的。兩個額外導電通孔中的一個開到天線線圈的外部接觸中的天線線圈的外面上，而另一個導電通孔開到在接觸襯墊中的天線線圈內部上，其通過連接線被耦合到微電路。
[0009]據發現，形成這樣的導電通孔會大大增加制造非接觸式模塊的成本。為了移除接觸襯墊和微電路之間的導電通孔，一個熟知的方法涉及在晶片中形成洞，直到形成接觸襯墊的金屬層，這樣每個接觸可從晶片的背面訪問。線可隨后被固定到洞的底部的每個接觸，并連接到微電路。但是，看起來沒有任何解決方案，用于移除用來將天線線圈的外部接觸電連接到晶片正面的導電通孔。
[0010]因此想要設計與天線線圈有關的模塊，而不需要在支持天線線圈的晶片中形成這樣的導電通孔。

【發明內容】

[0011]一些實施例涉及用于制造非接觸式微電路天線線圈的方法，包括這樣的步驟:將第一導電層沉積在晶片的第一面上，并在第一層中以包括若干線匝的螺旋形式來形成天線線圈，所述線砸包括耦合到內部線匝內的接觸襯墊的內部線匝以及耦合到外部接觸襯墊的外部線匝。所述天線線圈的所述外部和內部接觸襯墊被在所述外部線匝的中心區域中形成，除了將外部接觸襯墊耦合到外部線匝的導電路徑能夠通過的區域之外，所述外部線匝遵循天線線圈的整個輪廓，所述天線線圈包括旁路區域，在所述旁路區域中每個線匝繞過通過所述中心區域的所述外部接觸襯墊。
[0012]根據一個實施例，所述天線線圈的所述旁路區域被預形成，以跨過微電路的整個寬度以及至少部分長度來支撐微電路。
[0013]根據一個實施例，所述層包括用于支撐微電路的支撐結構，所述支撐結構能耦合到所述天線線圈的所述內部線匝。
[0014]根據一個實施例，所述方法包括以下步驟:將第二導電層沉積在晶片的第二面上、在第二層中形成接觸襯墊、以及在晶片中形成洞，所述洞從第一層直到其到達所述第二層的接觸襯墊。
[0015]一些實施例也涉及一種用于制造非接觸式模塊的方法，包括以下步驟:執行上述方法，將微電路固定到所述天線線圈的中心區域上，以及通過線將所述微電路的接觸襯墊耦合到所述天線線圈的所述接觸襯墊。
[0016]根據一個實施例，所述方法包括以下步驟:將第二導電層沉積在所述晶片的第二面上，在所述第二層中形成接觸襯墊，以及在所述晶片中形成洞，所述洞從所述第一層直到其到達所述第二層的所述接觸襯墊，以及通過穿過所述洞的線將所述微電路的接觸襯墊耦合到所述第二層的所述接觸襯墊。
[0017]根據一個實施例，所述方法包括將電絕緣保護層沉積在微電路以及連接線上的步驟。
[0018]根據一個實施例，所述晶片屬于板，在所述板中若干非接觸式模塊被共同形成，所述方法包括在連接每個微電路后，進行分割所述板以將模塊個體化的步驟。
[0019]一些實施例也涉及用于制造微電路卡的方法，包括以下步驟:執行制造如上限定的非接觸式模塊的方法，在卡中形成天線線圈，以及將所述模塊植入到所述卡中，所述卡的所述天線線圈具有與所述微電路的所述天線線圈接近的部分，以通過感應在兩個天線線圈之間建立耦合。
[0020]根據一個實施例，所述卡屬于板，所述板中非接觸式微電路卡被共同形成，所述方法包括在將所述卡天線線圈形成在所述板中后并在將一個模塊植入到每個卡之前執行分割板以使卡被個體化的步驟。
[0021]一些實施例也涉及非接觸式微電路天線線圈，包括:在其第一面上用第一層覆蓋的晶片，所述天線線圈被在所述第一層中形成，所述天線線圈包括以螺旋形式的若干線匝，包括耦合到內部線匝內的接觸襯墊的內部線匝，以及耦合到外部接觸襯墊的外部線匝。所述天線線圈外部和內部接觸襯墊被在所述外部線匝的中心區域形成，除了將所述外部接觸襯墊耦合到所述外部線匝的導電路徑能夠穿過的區域之外，所述外部線匝遵循所述天線線圈的整個輪廓，所述天線線圈包括旁路區域，在所述旁路區域中每個線匝繞過所述外部接觸襯墊。
[0022]根據一個實施例，所述旁路區域中的線匝被預形成，以跨過微電路的整個寬度以及至少部分長度來支撐微電路。
[0023]根據一個實施例，所述第一層包括支撐結構以支撐微電路，所述支撐結構能耦合到所述天線線圈的所述內部線匝。
[0024]根據一個實施例，所述天線線圈包括覆蓋所述晶片的第二面的第二導電層，所述第二層形成接觸襯墊，洞從所述第一面直到其到達所述第二層的所述接觸襯墊而穿過所述曰曰/T O
[0025]一些實施例也涉及非接觸式模塊，包括:上述限定的天線線圈，固定到天線線圈的中心區域的微電路，以及包括被通過線而耦合到天線線圈的接觸襯墊。
[0026]根據一個實施例，所述非接觸式模塊包括覆蓋所述晶片的第二面的第二導電層以及線，所述第二層形成接觸襯墊，所述線通過穿過從第所述一層在晶片中形成的洞并到達所述第二層的所述接觸襯墊，將所述微電路的接觸襯墊耦合到所述第二層的所述接觸襯墊。
[0027]根據一個實施例，所述非接觸式模塊包括覆蓋微電路和連接線的電絕緣保護層。
[0028]一些實施例也涉及包括上述限定的天線和模塊的微電路卡，卡的天線線圈具有與模塊的天線線圈接近的部分，以通過電感在兩個天線線圈之間建立耦合。
【附圖說明】
[0029]圖1表示根據一個實施例的非接觸式微電路卡。
[0030]圖2是根據一個實施例的在圖1中展示的微電路卡的橫截面。
[0031]圖3和圖4是根據一個實施例植入到圖1展示的微電路卡的晶片的正面和背面的圖。
[0032]圖5是根據一個實施例從圖3和4的晶片形成的非接觸式模塊的背面的圖。
[0033]圖6是根據另一個實施例的晶片的背面的圖。
[0034]圖7是從圖6的晶片形成的非接觸式模塊的背面的圖。
[0035]圖8是根據另一個實施例的晶片的背面的圖。
[0036]圖9是示出從圖8的晶片形成的非接觸式模塊的背面的圖。
[0037]圖10是根據另一實施例的晶片的背面的圖。
[0038]圖11是從圖10的晶片形成的非接觸式模塊的背面的圖。
[0039]圖12和13是根據一個實施例的其中共同形成了若干非接觸式模塊的板的正面和背面圖。
[0040]圖14表示根據一個實施例的其中若干非接觸式微電路卡共同形成的板。
【具體實施方式】
[0041]圖1表示非接觸式