專利名稱：芯片插件的制造方法以及實施該方法所用的芯片插進和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明權利要求1前述部分的方法，以及根據(jù)權利要求11前述部分的設備。
從德國專利DE 4229639 C1中已知有一個這樣的方法及其設備，以及用該方法制得的芯片插件。
根據(jù)實際已知的方法，在預處理過程中，用熔融膠粘劑薄膜涂敷芯片插件模塊，然后將其在芯片插件座中一起壓成薄片，此時，該熔融膠粘劑經加壓和加溫被激化。
根據(jù)另一個實際已知的方法，在預處理過程中，在芯片插件模塊上涂敷一層熔融膠粘劑薄膜，然后在將該芯片插件模塊插入芯片插件座的凹槽時，通過在壓力下的接觸一加熱作用使其激化。但是，在這兩種已知方法中，由于加熱作用會產生芯片插件座的變形，特別是模塊的對面?zhèn)?，由于本身的局部冷卻，更是不可避免的。
根據(jù)已知的德國專利DE 4229639C1所公開的方法，在把芯片插件模塊插入芯片插件座的凹槽以前，用一注射插管涂敷氰基丙烯酸酯膠粘劑(瞬間粘結劑)，然后，用力將模塊壓入凹槽中，以完成連接并調整其高度位置。根據(jù)氰基丙烯酸酯膠粘劑的化學性質，通過膠粘劑或者確定組分的擴散，在結合區(qū)會產生變化，特別是在凹槽邊沿處形成脆化。這種脆化是在芯片插件中的不受歡迎的不均勻性，它會在芯片插件的使用及彎曲時導致斷裂。
本發(fā)明的任務是提出一種方法和實施該方法的設備，采用它們即使在成批生產中也可以以低成本的方式生產出從幾何精度、形狀穩(wěn)定性以及關于長的使用壽命的使用性能來看，具有高質量的芯片插件。
根據(jù)本發(fā)明的權利要求1的方法和根據(jù)權利要求11的設備，可以解決本發(fā)明提出的任務。
在本方法中，可以使加工成單個帶、平面帶、條形帶或成卷帶的芯片插件模塊非常可靠地與芯片插件座接合。為了制造出耐久的、堅固的和均勻的連接，并不需要再對模塊和/或芯片插件座實施附加的、局部的或者全部表面或部分表面上的加熱，這樣就可以避免在芯片插件座的對面?zhèn)鹊哪K變形。通過在插入時可輻射固化的膠粘劑仍為稠的液體，使模塊能在相對低的壓力下很精確地在凹槽中定位，并在高度上調節(jié)成與芯片插件座的表面齊平。在固化過程結束以后，所得到的連接能承受較高的負荷。這種方法可以用合理的能源消耗生產。所用的可輻射固化的膠粘物質具有突出的彈性性能，可以避免芯片插件以后的有害脆化。
這種芯片插件在其全部表面止具有均勻的彎曲性能。沒有發(fā)現(xiàn)在芯片插件中有不均勻性。
用本發(fā)明的設備可以全自動地首先用成批生產做出模塊與芯片插件座之間的穩(wěn)定的，幾何上非常精確的并經過長的使用期有高強度和耐久性的連接。這時，輻射源總是用它的輻射激化膠粘物質。
根據(jù)權利要求2的另一種方法，使用了可輻射固化的膠粘物質，該物質也對壓力敏感的，也就是說，它在輻射以后和在插入壓力下迅速固化。這樣就有這種優(yōu)點，即一方面為芯片插件模塊的插入贏得了足夠的時間，另一方面膠粘物質的固化在芯片插件模塊壓緊以后進一步完成。
用權利要求3中所指定的膠粘物質實施本方法是特別合適的，因為這種膠粘物質沒有有害的脆化性能，但是要采用具有預先規(guī)定的紫外線波長進行可靠的激化，以得到堅固的結合。膠粘物質對輻射自動產生反應，自然，以后只有很短的時間可用于插入。有時候最好先插入模塊，然后再進行輻射。但是也可加入具有延緩的聚合作用特性的膠粘材料，使得此后有足夠的時間用于芯片插件模塊的插入和定位。在這種情況下，可以在按劑量加入膠粘劑以后，即在將模塊插入以前進行輻射。此時甚至于可以使用熔融膠粘物質，它能通過輻射，例如紫外線輻射較自動地活化以達到固化，而且在固化狀態(tài)下具有熱固性。
在根據(jù)權利要求4的另一種方法中，要如此調節(jié)延緩特性，以使得有足夠的時間將模件正確地插入、壓緊和定位。
權利要求5顯示了另一種特別適用的方法。在此方法中，模件的插入、壓緊和定位固定到底持續(xù)多久是無關緊要的，因為膠粘物質首先是在插入模件后被激化的，而且是通過穿透芯片插件座的透明部分的輻射被激化的。
根據(jù)權利要求7或8，可以實現(xiàn)非常短的停留時間，因此能夠得到高的成品芯片插件生產率。
根據(jù)權利要求9的方法步驟，連結能夠完全固化。
根據(jù)權利要求10的芯片插件實施例，芯片插件座上的透明的背面層或者透明的窗孔保證輻射能將能量傳到膠粘物質中。
根據(jù)權利要求11的設備實施例，通過相對移動性能實現(xiàn)短的停留時間，而且也能保證芯片插件模塊足夠迅速地插入凹槽中，然后使膠粘物質固化。
根據(jù)權利要求12，最好控制支承的線性的往復移動，以使在插入以前有必要的輻射劑量作用。然而，也可以設想，使輻射源相對于固定的支承移動。
根據(jù)權利要求13的設備，其結構簡單，可在插入模塊時或以后，通過芯片插件的透明部分，用從芯片插件座的背面照來的輻射使膠粘物質激化。
對以上所述的可輻射固化的膠粘物質可理解為特種的丙烯酸酯或環(huán)氧化物，它們在液體狀態(tài)下受到具有合適的波長的輻射作用后，可激發(fā)成自發(fā)的或延緩的聚合作用并固化，然后，通過它使?jié)駶櫟幕|彼此耐久地結合。特別適用的是熱固性的膠粘物質，它不可能通過熱處理對芯片插件作進一步的處理?？梢允褂眠@種類型的單組分或多組分的膠粘物質。也可以使用能通過輻射固化的熱固性熔融膠粘物質。
下面根據(jù)


本發(fā)明的實施例。這些圖所示如下圖1是用于制造芯片插件的設備的示意側視圖，局部用剖視圖表示；圖2和3是不同芯片插件的局部剖視圖；圖4是略加改變的設備的局部。
在圖1中有一個平的支承，其上設有一個用于芯片插件座K的容納槽13。在一個插入和壓緊裝置E中，隨時準備好至少一個芯片插件模塊M，將它插入已放在容納槽13中的芯片插件座K中。雖然圖中只示出一塊芯片插件座K，但也可以準備好裝有多個芯片插件座K的一個帶或一個弧狀物。芯片插件模塊M可用一個夾具14，例如抽吸夾具夾住，并且事先有時可從單個帶，平面物，條形帶或成卷帶(圖中未示出)中拆出?？梢杂抿寗友b置8使夾具14如圖中雙箭頭所示那樣作上下移動，以便將芯片插件模塊M放入凹槽9中，此時，將其至少短時間壓緊，并使之精確定位，與芯片插件座K的表面齊平。
在支承A的上方裝有一個劑量裝置V，用于按劑量施加準備好的液體狀的膠粘劑S。這種膠粘劑S是可輻射固化的膠粘劑，最好是一種能通過具有預先規(guī)定的波長的紫外線光激化而聚合的丙烯酸酯膠粘劑或環(huán)氧化物膠粘劑。該膠粘劑S存儲在具有加熱裝置2的儲存槽1中，該槽1通過具有噴頭5的管道3和輸出口6相聯(lián)接。有時在管道3中裝有一個可以有節(jié)奏開啟的閥門7或閉鎖裝置?？梢栽O置一個泵或者一個活塞(如圖4中所示)，用于輸送膠粘劑S。噴頭5可用驅動裝置10，最好用程序控制作多方向移動，以便(在所示的實施例中)能向凹槽9施加更多劑量的膠粘劑滴。
此外，在支承A的上方還裝有一個輻射源L，它在所示的實施例中可以由驅動裝置11沿凹槽9工作，它對加入的膠粘劑進行短時間的輻射，并能立即向兩側移動，這樣，芯片插件模塊M經過短時間的壓緊就可以定位在凹槽9中。上述壓緊是用驅動裝置8控制的。
可以用一個單獨分開的輻射源L(紫外線燈)和一個單獨分開的壓緊裝置P，壓緊裝置在膠粘劑分布在外表面上并將其遮住的情況下將芯片插件模塊局部和短時間地壓緊和定位。
另外，還可以把膠粘劑S涂敷在芯片插件模塊M上，或是如果合適，不僅涂在芯片插件模塊M上，而且也涂在凹槽9中。然后，也必須可以用輻射源對芯片插件模塊進行輻射。此外，噴頭5可以被固定不動，而且使芯片插件座K和/或芯片插件模塊M向噴頭5移動，以施加膠粘劑S。
這種對膠粘劑S的輻射、芯片插件模塊M的插入以及壓緊的進行需要5秒鐘以內的時間，最好是大約1-2秒鐘。同樣地，也可以通過驅動裝置12使支承A在兩個位置之間來回移動，以便在向凹槽9加入膠粘劑時，使凹槽9在噴頭5和輻射源L之間來回調整。
膠粘劑S也可以通過噴射，用刮刀涂布，涂抹或滾轉涂敷。
膠粘劑S適合于以點狀、線狀、痕跡狀、軌跡狀，有時以預定的花樣，例如具有任意的n形的多邊形橫線方式涂敷。
例1在一個由FR-4-座體材料(環(huán)氧化物材料)制成的芯片插件模塊M的預定的粘合面上作為封閉的長方形痕跡用液體膠粘劑S涂成一個毛蟲。模塊M用紫外線輻射處理，然后直接(在2秒鐘內)插入由聚碳酸酯做成的芯片插件座K的凹槽9中并壓緊。經過該膠粘劑特有的固化時間以后，就可以得到在模塊和芯片插件座之間的牢固的連接。
例2在例如由聚氯乙烯(PVC)做成的芯片插件座K的凹槽9中，在凹槽9的底面上加入四滴膠粘劑S。然后，直接用紫外線光照射該膠粘劑S，并將一個由FR-4-座體材料做成的芯片插件模塊M，連同其粘合面插入并壓緊。
按此方式制成的芯片插件可用于電話卡，記帳卡和信息處理器插卡等。
圖2描述了一個專用的芯片插件C的一個截面，在其芯片插件座K中，芯片插件模塊M用固化的膠粘劑S固定在凹槽9中。該芯片插件座K具有例如不透明的正面層15，以及用于透過紫外線的透明的背面層16。為了制造如圖2的芯片插件C，首先在模塊M上和/或凹槽9中涂敷膠粘劑S，然后，將模塊M插入。以后用紫外線燈通過透明的背面層16輻射該膠粘劑M，并使其激化。此時，該模塊M將最終被壓緊和定位。
在圖3的由不透明物質組成的芯片插件座K上結合有一個透明的窗孔17，紫外線可以透過該窗孔對預先加入的膠粘劑S輻射，使其激化。
在圖4所描述的設備的經過改變的實施例中，支承A是不動的。在容納槽13的下方，即在放在容納槽13中的芯片插件座K的凹槽9的下方，設有一個切口18或者一個透明的窗孔19。在切口18或窗孔19的下方裝有輻射源L，以便在插入芯片插件模塊M時使膠粘劑激化，從而制出如作為例子的圖2和3的芯片插件C。的下方，鑿開一個切口18或者一個透明的孔窗19。在切口18或孔窗19的下方裝有輻射源L，使得在插入集成電路芯卡模件M過程中將膠粘劑輻射并產生活化作用。以便制備出如附圖2和3的集成電路芯卡。
權利要求
1.用于制造芯片插件的方法，其中至少把一個芯片插件模塊插入到至少一個芯片插件座的凹槽中，并用在插入以前涂敷在芯片插件模塊上和/或凹槽中的膠粘劑粘住，其特征在于，至少加入一種可輻射固化的膠粘劑，以及在將芯片插件模塊插入以前或以后，直接作用以可導致固化或者引起固化的輻射。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征是，加入一種可以通過輻射和通過加壓作用固化的膠粘劑，并把芯片插件模塊插入，并至少用短時間壓緊，以及在緊接在插入以前或以后，和在壓緊以前，將膠粘劑用可導致固化的輻射予以作用。
3.根據(jù)權利要求1或2的方法，其特征是，對一種可被紫外線固化的熱固性的、單組分或多組分的丙烯酸酯或環(huán)氧化物的膠粘劑用具有預先規(guī)定的波長的紫外線激化，使之產生自動的或者延緩的聚合作用。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項的一種方法，其特征是，把可在輻射處理下短時間延緩聚合作用的添加物加入到膠粘劑中，以便在對存在于凹槽外面的芯片插件模塊上所涂敷的膠粘劑輻射以后，在膠粘劑聚合以前，能將芯片插件模塊插入，精確定位，并壓緊。
5.根據(jù)權利要求1或2的方法，其特征是，在將芯片插件模塊插入以后，通過至少一部分透明并能穿過輻射線的芯片插件座，用輻射處理所加入的膠粘劑。
6.根據(jù)權利要求1或2的方法，其特征是，在以劑量方式加入時，膠粘劑由輻射處理。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項的方法，其特征是，膠粘劑的加入、受輻射以及模塊的插入是在10秒鐘內完成的。
8.根據(jù)權利要求1-7中任一項的方法，其特征是，膠粘劑的加入、受輻射以及模塊的插入是在1-3秒鐘內完成的。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一項的方法，其特征是，芯片插件還受到隨后的熱處理。
10.一種芯片插件，它至少是根據(jù)權利要求1-9中的一種方法制造的，其特征是，芯片插件座(K)有一個透明的背面層(16)，或者在其背面，在凹槽(9)的區(qū)域內有一個透明的窗孔(17)。
11.用于制造芯片插件的設備，該芯片插件由至少一個設有至少一個凹槽的芯片插件座和一個配合在凹槽中的芯片插件模塊組成，該設備包括一個用于芯片插件座的支承，一個用于插入或壓緊芯片插件模塊的裝置，以及一個用于向凹槽和/或芯片插件模塊上以劑量方式施加膠粘劑的裝置，其特征在于，至少設有一個能夠放出使至少可輻射固化的膠粘劑(S)激活的輻射線以使膠粘劑固化的輻射源(L)。
12.根據(jù)權利要求11的設備，其特征是，輻射源(L)，被插入裝置(E)夾住的芯片插件模塊，或放置于支承(A)上的芯片插件座(K)能彼此相對移動。
13.根據(jù)權利要求12的設備，其特征在于，輻射源(L)可設置在供膠裝置(V)和插入裝置(E)之旁，支承(A)的上方，支承可以借助于驅動裝置(12)在兩個位置之間如此往復移動，以使其中的一個位置使凹槽(9)位于供膠裝置(V)的下方，另一個位置使凹槽(9)位于輻射源(L)的下方。
14.根據(jù)權利要求11的設備，其特征在于，可將輻射源(L)放置于支承(A)的下方，而且對準芯片插件座(K)的凹槽(9)，同時在支承(A)中設置一個可使輻射源(L)的輻射線通過的窗孔(19)或切口(18)。
全文摘要
一個用于制造芯片插件的方法，其中，至少把一個芯片插件模塊插入到一個芯片插件座的凹槽中，并用一種液體膠粘劑粘結固定，至少要加一種可輻射固化的膠粘劑，而且在將芯片插件模塊插入的前后，直接地用輻射線予以作用。在用這種方式制出的芯片插件中，用可輻射固化的膠粘劑，特別是熱固性的丙烯酸酯或環(huán)氧化物膠粘劑粘貼芯片插件模塊。用于制造芯片插件的設備包括至少一個能放出使至少可輻射固化的膠粘劑激活的輻射線的輻射源。
文檔編號G06K19/077GK1132375SQ9512169
公開日1996年10月2日 申請日期1995年12月15日 優(yōu)先權日1994年12月15日
發(fā)明者福蘭克·T·舒密特 申請人:奧頓伯格數(shù)據(jù)系統(tǒng)公司