專利名稱：帶倒裝裸芯片灌注膠料成型的sim貼膜卡封裝制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種SIM貼膜卡封裝制造方法，屬電子封裝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
SIM貼膜卡是一種能夠粘貼在SIM卡上的貼膜卡。其貼膜卡上帶有內(nèi)置應(yīng)用程序的芯片，貼膜卡帶有管腳的一面如圖3用于與手機(jī)卡座的觸點(diǎn)接觸，貼膜卡含有金屬凸點(diǎn)的一面如圖1、圖2，用于與SIM卡管腳相接觸。粘有SIM貼膜卡的SIM卡，插入手機(jī)卡座后， 可以激活其并啟動(dòng)相關(guān)用戶程序，如安全認(rèn)證、多移動(dòng)電話號碼和相關(guān)服務(wù)等業(yè)務(wù)。貼膜卡由于是在原有SIM的基礎(chǔ)上，增加SIM卡的功能，其業(yè)務(wù)模式、成本等相對于一體式多芯片SIM卡在市場上有較大的競爭優(yōu)勢，但由于封裝工藝的限制，存在一些導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的因素。由于SIM貼膜卡是利用手機(jī)卡座與SIM卡的間隙空間，將其SIM貼膜卡粘在SIM 卡上一起使用，而手機(jī)卡座與SIM卡的間隙空間很小，一般SIM貼膜卡需要控制在0. 4mm以內(nèi)才能適用于大多數(shù)手機(jī)的卡座和SIM卡，且SIM貼膜卡的整體厚度越薄，其使用過程中也更不易產(chǎn)生損壞現(xiàn)象。采用成品封裝產(chǎn)品錫焊在SIM貼膜卡的柔性電路板上，如FBP、QFN、 SOP、QFP, LGA等，會使整個(gè)貼膜卡厚度一般在0. 5mm左右，粘貼在SIM卡上后整體較難插入手機(jī)卡座，或在使用過程中由于擠壓與彎曲應(yīng)力的作用易產(chǎn)生SIM貼膜卡損壞的情形， 如芯片損壞，外形磨損等。SIM貼膜卡裝片區(qū)域如圖廣2所示是其外形的凸出最厚部分，采用成品封裝產(chǎn)品難以使貼膜卡裝片區(qū)域的凸出部分減薄，直接粘在SIM卡上后整體厚度偏厚，且成品封裝芯片管腳部分直接采用焊錫與柔性貼膜卡貼裝相連，會存在如下缺點(diǎn)
1、其受力也較為集中，SIM貼膜卡粘上SIM后，整體插入卡座的過程中，擠壓、彎曲應(yīng)力使芯片管腳與芯片本身易產(chǎn)生損壞。2、SMT (表面貼裝技術(shù))焊錫貼裝也會增加產(chǎn)品成型的厚度。3、SIM貼膜卡上用于接觸SIM卡管腳的金屬凸點(diǎn)位置如圖2所示位置，常常會導(dǎo)致難以尋找合適的鋼網(wǎng)板用于大批量刷錫膏，其生產(chǎn)效率難以卡控。另外由于SMT焊錫貼裝工藝的限制，需要控制裝片區(qū)域12與貼膜卡凸點(diǎn)11的距離，使SIM貼膜卡上的裝片區(qū)域布局難以調(diào)整到受應(yīng)力較小的優(yōu)勢區(qū)域，致使產(chǎn)品在后續(xù)使用過程中易受到應(yīng)力的作用而損壞。由于SIM貼膜卡粘附SIM后的整體厚度是產(chǎn)品解決方案與穩(wěn)定質(zhì)量的關(guān)鍵，為此部分產(chǎn)品采用在SIM卡上挖槽或打孔的方式，如圖5、圖6所示。貼膜卡芯片裝片凸出部分與SIM卡上槽或孔的形狀相匹配，即將SIM貼膜卡芯片裝片凸出部分插入SIM卡槽或孔中， 使貼膜卡與SIM卡緊密結(jié)合，這樣雖然有效降低了粘有貼膜卡后的SIM卡的整體厚度，但由于需要在SIM卡上打孔，消費(fèi)者、運(yùn)營商接受度不高，且難以實(shí)現(xiàn)大批量產(chǎn)品的市場化。由于上述原因的限制致使SIM貼膜卡在質(zhì)量或量產(chǎn)方面難以保證，嚴(yán)重制約了 SIM貼膜卡大批量的市場化發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種改善SIM貼膜卡厚度和外觀形狀的一致性，同時(shí)改善貼膜卡的受力狀況的帶倒裝裸芯片灌注膠料成型的SIM貼膜卡封裝制造方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種帶倒裝裸芯片灌注膠料成型的SIM貼膜卡封裝制造方法，所述方法包括以下工藝過程經(jīng)過減薄的帶有金屬凸塊的裸芯片直接倒裝在 SIM貼膜卡的柔性電路板上，SIM貼膜卡的裝片區(qū)域利用膠料灌注的方法使膠料包封住倒裝裸芯片的裝片區(qū)域。本發(fā)明帶倒裝裸芯片灌注膠料成型的SIM貼膜卡封裝制造方法，所述SIM貼膜卡裸芯片上的金屬凸塊厚度為50 μ m,裸芯片厚度為80 μ m,整個(gè)SIM貼膜卡的厚度控制在 300 μ Hlo本發(fā)明帶倒裝裸芯片灌注膠料成型的SIM貼膜卡封裝制造方法，所述裸芯片上的金屬凸塊與裸芯片焊盤(Die I^ad)之間存在芯片表面再布線(RDL)線路層的電氣連接。本發(fā)明帶倒裝裸芯片灌注膠料成型的SIM貼膜卡封裝制造方法，所述制造過程中采用上模、中模和下模三種模具，利用下模的真空吸氣孔和真空網(wǎng)格氣槽將SIM貼膜卡的柔性電路板吸附在下模表面，將中模置于SIM貼膜卡的柔性電路板上，對SIM貼膜卡上的金屬凸點(diǎn)區(qū)域和需要倒裝芯片的區(qū)域，中模將其開通孔槽，以空出型腔位置，上模在SIM貼膜卡需要倒裝裸芯片的區(qū)域放置兩個(gè)孔，一個(gè)為灌注孔，另一個(gè)為排氣孔，灌注孔用于灌注膠料，排氣孔用于灌注過程中的排氣，生產(chǎn)時(shí)將上模與中模壓合緊密，膠料從灌注孔灌注成型。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明采用帶有金屬凸塊的裸芯片倒裝方式和膠料灌注方式生產(chǎn)的SIM貼膜卡，改善 SIM貼膜卡厚度，外觀形狀的一致性，同時(shí)由于膠料的整體包封作用，也改善了貼膜卡的受力狀況，使SIM貼膜卡的質(zhì)量更加穩(wěn)定，批量加工成為現(xiàn)實(shí)。本發(fā)明改變了貼膜卡在使用過程中易受到擠壓和彎曲應(yīng)力的作用產(chǎn)生損壞的現(xiàn)象，使SIM卡與貼膜卡連接結(jié)合方式無需再打孔或開槽。


圖1為SIM貼膜卡正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的左側(cè)視圖。圖3為圖1的后視圖。圖4為SIM卡與SIM貼膜卡的連接一示意圖。圖5為SIM卡與SIM貼膜卡的連接二示意圖。圖6為SIM卡與SIM貼膜卡的連接三示意圖。圖7為帶有倒裝裸芯片的貼膜卡裝片凸出區(qū)域內(nèi)部示意圖。圖8為柔性電路板拼接塊單元(Block)內(nèi)SIM貼膜卡單顆拼接及倒裝區(qū)域示意圖。圖9為SIM貼膜卡單顆柔性電路板示意圖。圖10為膠料灌注方式的下模俯視示意圖。
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圖11為圖10的側(cè)視圖。圖12為膠料灌注方式的中模示意圖。圖13為膠料灌注方式的上模正視圖。圖14為圖13的側(cè)視圖。圖15為圖13的俯視示意圖。圖16為裸芯片表面帶芯片表面再布線(RDL)層金屬凸塊示意圖。圖17為裸芯片表面無芯片表面再布線(RDL)層金屬凸塊示意圖。圖中附圖標(biāo)記
SIM貼膜卡1、金屬凸點(diǎn)11、裝片區(qū)域12、凹點(diǎn)13、柔性電路板14、裸芯片15、灌封膠料 16、金屬凸塊17、底部填充膠(Underfill) 18、用于倒裝芯片的焊盤19 ； 雙面膠2 SIM 卡 3
下模4、真空吸氣孔41、真空網(wǎng)格氣槽42 ； 中模5、倒裝裸芯片的區(qū)域51、凸點(diǎn)區(qū)域52 ； 上模6、排氣孔61、灌注孔62; 芯片表面再布線線路層7 鈍化層(Passivation) 8 裸芯片焊盤(Die Pad)90
具體實(shí)施例方式加工生產(chǎn)一種帶有金屬凸點(diǎn)的SIM貼膜卡柔性電路板，其金屬凸點(diǎn)的位置位于符合SIM卡管腳規(guī)范的中心區(qū)域。在柔性電路板帶有金屬凸點(diǎn)的一面，含有倒裝芯片的焊盤 19如圖9所示，其焊盤通過柔性板的線路，分別與SIM貼膜卡的金屬凸點(diǎn)或SIM貼膜卡的管腳相連，從而實(shí)現(xiàn)一面具有物理連接到移動(dòng)電話終端的通用集成電路卡(UICC)物理接口， 另一面具有物理連接到標(biāo)準(zhǔn)通用集成電路卡(UICC)的物理接口。SIM貼膜卡的柔性電路板拼板設(shè)計(jì)成如圖8、所示，單個(gè)拼接塊單元柔性電路板基板中含有多顆SIM貼膜卡柔性電路板。整條基板也可有多個(gè)拼接塊單元組成，其柔性電路板厚度為100 μ m如圖7所示。在晶圓片(Wafer)上對需要裝片的裸芯片表面進(jìn)行金屬凸塊的生產(chǎn)處理，使裸芯片上需要連接的兩個(gè)物理接口的裸芯片焊盤(Die Pad)，在芯片表面再布線線路轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)上長金屬凸塊如圖16所示，或直接在裸芯片焊盤(Die Pad)的基礎(chǔ)上長金屬凸塊11如圖17所示，將帶有金屬凸塊的整片晶圓片(Wafer)背面減薄到80 μ m如圖7所示，并切割成單顆帶有金屬凸塊的裸芯片15。如圖7，經(jīng)過減薄的帶有金屬凸塊的裸芯片倒裝在柔性SIM貼膜卡的柔性電路板 14上，其金屬凸塊在倒裝成型后高度為50 μ m，針對柔性電路板基板的單個(gè)拼接塊單元的大小，設(shè)計(jì)出下模4、中模5和上模6三種模具如圖1(Γ15所示，利用上模、中模和下模三種模具對裝有倒裝芯片的區(qū)域進(jìn)行膠料灌注，其灌注具體加工過程利用下模4的真空吸氣孔41和真空網(wǎng)格氣槽42將其SIM貼膜卡的柔性電路板吸附在下模表面，將中模5置于SIM 貼膜卡的柔性電路板上，對需要倒裝裸芯片的區(qū)域51以及SIM貼膜卡上的凸點(diǎn)區(qū)域52，中模將其開通孔槽，以空出型腔位置，上模在SIM貼膜卡單顆的倒裝裸芯片區(qū)域的位置上放置兩個(gè)孔，一個(gè)為灌注孔62，另一個(gè)為排氣孔61，灌注孔用于灌注膠料，排氣孔用于排氣， 生產(chǎn)時(shí)將上模與中模壓合緊密。膠料16從灌注孔灌注，灌注成型后其倒裝區(qū)域如圖7所示，其SIM貼膜卡整體厚度為300 μ m。采用中模模具，可以增加模具的靈活性，其SIM貼膜卡的倒裝裸芯片的區(qū)域高度可以通過中模的型腔厚度來調(diào)節(jié)，實(shí)際使用時(shí)，也可將中模與上模的功能合二為一成單個(gè)上模。灌注成型后，將單個(gè)拼接塊單元中的每顆SIM貼膜卡切割成型如圖廣3所示，然后在倒裝芯片的一面粘貼上雙面膠，使用時(shí)只需揭開SIM貼膜卡 1上的雙面膠2上的隔離膜，將SIM貼膜卡粘貼在SIM卡3管腳一面，如圖4所示就可以與 SIM卡一起使用。 以上所述的實(shí)施例子僅是優(yōu)選項(xiàng)實(shí)施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的前提下，還可以作出若干改進(jìn)、組合和潤飾，這些改進(jìn)、組合和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種帶倒裝裸芯片灌注膠料成型的SIM貼膜卡封裝制造方法，其特征在于所述方法包括以下工藝過程經(jīng)過減薄的帶有金屬凸塊的裸芯片直接倒裝在SIM貼膜卡的柔性電路板上，SIM貼膜卡的裝片區(qū)域利用膠料灌注的方法使膠料包封住倒裝裸芯片的裝片區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶倒裝裸芯片灌注膠料成型的SIM貼膜卡封裝制造方法，其特征在于所述SIM貼膜卡裸芯片上的金屬凸塊厚度為50 μ m,裸芯片厚度為80 μ m, 整個(gè)SIM貼膜卡的厚度控制在300 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶倒裝裸芯片灌注膠料成型的SIM貼膜卡封裝制造方法，其特征在于所述裸芯片上的金屬凸塊與裸芯片焊盤之間存在芯片表面再布線線路層的電氣連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種帶倒裝裸芯片灌注膠料成型的SIM貼膜卡封裝制造方法，其特征在于所述制造過程中采用上模、中模和下模三種模具，利用下模的真空吸氣孔和真空網(wǎng)格氣槽將SIM貼膜卡的柔性電路板吸附在下模表面，將中模置于SIM貼膜卡的柔性電路板上，對SIM貼膜卡上的金屬凸點(diǎn)區(qū)域和需要倒裝芯片的區(qū)域，中模將其開通孔槽，以空出型腔位置，上模在SIM貼膜卡需要倒裝裸芯片的區(qū)域放置兩個(gè)孔，一個(gè)為灌注孔，另一個(gè)為排氣孔，灌注孔用于灌注膠料，排氣孔用于灌注過程中的排氣，生產(chǎn)時(shí)將上模與中模壓合緊密，膠料從灌注孔灌注成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶倒裝裸芯片灌注膠料成型的SIM貼膜卡封裝制造方法，所述方法包括以下工藝過程經(jīng)過減薄的帶有金屬凸塊的裸芯片直接倒裝在SIM貼膜卡的柔性電路板上，SIM貼膜卡的裝片區(qū)域，利用膠料灌注的方法，使膠料包封住倒裝裸芯片的裝片區(qū)域。本發(fā)明采用帶有金屬凸塊的裸芯片倒裝方式和膠料灌注方式生產(chǎn)的SIM貼膜卡，改善SIM貼膜卡厚度，外觀形狀的一致性，同時(shí)由于膠料的整體包封作用，也改善了貼膜卡的受力狀況，使SIM貼膜卡的質(zhì)量更加穩(wěn)定，批量加工成為現(xiàn)實(shí)。本發(fā)明改變了貼膜卡在使用過程中易受到擠壓和彎曲應(yīng)力的作用產(chǎn)生損壞的現(xiàn)象，使SIM卡與貼膜卡連接結(jié)合方式無需再打孔或開槽。
文檔編號G06K19/077GK102169553SQ20111003712
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者夏冬, 李宗懌, 楊維軍, 郭曉朋, 陳一杲 申請人:江蘇長電科技股份有限公司