用于制造非接触式微电路的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及非接触式微电路或非接触式集成电路，且特别涉及集成到物体的非接触式微电路，诸如塑料卡(聚合物树脂)。
【背景技术】
[0002]非接触式或近场通信NFC微电路已被开发为通过电感耦合或电场耦合与终端进行交易。
[0003]为了特别以电感耦合方式进行通信，必须获取终端的天线线圈和连接到微电路的天线线圈之间的足够的电感耦合因子。这种耦合因子取决于终端和微电路的天线线圈的各自尺寸，并取决于这两个线圈的相对距离和位置。微电路线圈的尺寸与终端的越近，两个线圈之间的耦合因子可以越高。
[0004]通常，终端的天线线圈具有比ISO 7816格式中的卡更大的尺寸。因此希望微电路的天线线圈尽可能大。但是，该线圈相对于微电路越大，越难产生线圈和微电路之间的可靠连接，其足以承受频繁的处理。在非接触式微电路卡的情况下，卡由聚合物树脂制成，通常是PVC (聚氯乙烯)、PC (聚碳酸酯)或PET (聚对苯二甲酸乙二酯)，且由此是可变形的。可预知，卡的重复变形将导致线圈和微电路之间的连接断开，这明确使得微电路不工作。
[0005]美国专利5955723建议在卡上形成的大线圈以及连接到微电路的小线圈之间生成电感耦合。大线圈包括与微电路的线圈尺寸基本一样的小环路。电感耦合是通过使得微电路线圈的中心与小环路的中心位置符合而形成的。
[0006]本发明更特别地涉及制造模块，该模块包括连接到天线线圈的微电路，该天线线圈能通过电感与在物体上形成的天线线圈耦合，诸如聚合物树脂制成的卡。这样的模块通常包括双面印刷电路晶片，在一面(前面)形成接触衬垫，且在另一面(后面)形成具有若干绕组的螺旋型的天线线圈。微电路通常被固定到天线线圈中心的区域。接触衬垫到微电路的连接通常是通过导电通孔以及放置在微电路和导电通孔之间的线来完成。
[0007]但是，天线线圈通常在螺旋线(在天线线圈的中心区域)内部以及外部有接触。微电路到天线线圈内部接触的连接可仅通过线而完成。但是，微电路到天线线圈外部接触的连接很成问题。确实，包括微电路和晶片的模块随后被固定到在卡中形成的小室，微电路和连接线被嵌入在树脂的电绝缘机械保护层中，限制为天线线圈的中心区域。保证外部接触和微电路之间的连接的线访问天线线圈中心区域的外部的区域，且必须穿过树脂的保护层外面。
[0008]通常，天线线圈的外部接触和微电路之间的连接是通过两个额外的导电通孔，以及在接触衬垫所处的晶片的面上形成的导电通孔之间的连接路径实现的。两个额外导电通孔中的一个开到天线线圈的外部接触中的天线线圈的外面上，而另一个导电通孔开到在接触衬垫中的天线线圈内部上，其通过连接线被耦合到微电路。
[0009]据发现，形成这样的导电通孔会大大增加制造非接触式模块的成本。为了移除接触衬垫和微电路之间的导电通孔，一个熟知的方法涉及在晶片中形成洞，直到形成接触衬垫的金属层，这样每个接触可从晶片的背面访问。线可随后被固定到洞的底部的每个接触，并连接到微电路。但是，看起来没有任何解决方案，用于移除用来将天线线圈的外部接触电连接到晶片正面的导电通孔。
[0010]因此想要设计与天线线圈有关的模块，而不需要在支持天线线圈的晶片中形成这样的导电通孔。
【发明内容】
[0011]一些实施例涉及用于制造非接触式微电路天线线圈的方法，包括这样的步骤:将第一导电层沉积在晶片的第一面上，并在第一层中以包括若干线匝的螺旋形式来形成天线线圈，所述线砸包括耦合到内部线匝内的接触衬垫的内部线匝以及耦合到外部接触衬垫的外部线匝。所述天线线圈的所述外部和内部接触衬垫被在所述外部线匝的中心区域中形成，除了将外部接触衬垫耦合到外部线匝的导电路径能够通过的区域之外，所述外部线匝遵循天线线圈的整个轮廓，所述天线线圈包括旁路区域，在所述旁路区域中每个线匝绕过通过所述中心区域的所述外部接触衬垫。
[0012]根据一个实施例，所述天线线圈的所述旁路区域被预形成，以跨过微电路的整个宽度以及至少部分长度来支撑微电路。
[0013]根据一个实施例，所述层包括用于支撑微电路的支撑结构，所述支撑结构能耦合到所述天线线圈的所述内部线匝。
[0014]根据一个实施例，所述方法包括以下步骤:将第二导电层沉积在晶片的第二面上、在第二层中形成接触衬垫、以及在晶片中形成洞，所述洞从第一层直到其到达所述第二层的接触衬垫。
[0015]一些实施例也涉及一种用于制造非接触式模块的方法，包括以下步骤:执行上述方法，将微电路固定到所述天线线圈的中心区域上，以及通过线将所述微电路的接触衬垫耦合到所述天线线圈的所述接触衬垫。
[0016]根据一个实施例，所述方法包括以下步骤:将第二导电层沉积在所述晶片的第二面上，在所述第二层中形成接触衬垫，以及在所述晶片中形成洞，所述洞从所述第一层直到其到达所述第二层的所述接触衬垫，以及通过穿过所述洞的线将所述微电路的接触衬垫耦合到所述第二层的所述接触衬垫。
[0017]根据一个实施例，所述方法包括将电绝缘保护层沉积在微电路以及连接线上的步骤。
[0018]根据一个实施例，所述晶片属于板，在所述板中若干非接触式模块被共同形成，所述方法包括在连接每个微电路后，进行分割所述板以将模块个体化的步骤。
[0019]一些实施例也涉及用于制造微电路卡的方法，包括以下步骤:执行制造如上限定的非接触式模块的方法，在卡中形成天线线圈，以及将所述模块植入到所述卡中，所述卡的所述天线线圈具有与所述微电路的所述天线线圈接近的部分，以通过感应在两个天线线圈之间建立耦合。
[0020]根据一个实施例，所述卡属于板，所述板中非接触式微电路卡被共同形成，所述方法包括在将所述卡天线线圈形成在所述板中后并在将一个模块植入到每个卡之前执行分割板以使卡被个体化的步骤。
[0021]一些实施例也涉及非接触式微电路天线线圈，包括:在其第一面上用第一层覆盖的晶片，所述天线线圈被在所述第一层中形成，所述天线线圈包括以螺旋形式的若干线匝，包括耦合到内部线匝内的接触衬垫的内部线匝，以及耦合到外部接触衬垫的外部线匝。所述天线线圈外部和内部接触衬垫被在所述外部线匝的中心区域形成，除了将所述外部接触衬垫耦合到所述外部线匝的导电路径能够穿过的区域之外，所述外部线匝遵循所述天线线圈的整个轮廓，所述天线线圈包括旁路区域，在所述旁路区域中每个线匝绕过所述外部接触衬垫。
[0022]根据一个实施例，所述旁路区域中的线匝被预形成，以跨过微电路的整个宽度以及至少部分长度来支撑微电路。
[0023]根据一个实施例，所述第一层包括支撑结构以支撑微电路，所述支撑结构能耦合到所述天线线圈的所述内部线匝。
[0024]根据一个实施例，所述天线线圈包括覆盖所述晶片的第二面的第二导电层，所述第二层形成接触衬垫，洞从所述第一面直到其到达所述第二层的所述接触衬垫而穿过所述曰曰/T O
[0025]一些实施例也涉及非接触式模块，包括:上述限定的天线线圈，固定到天线线圈的中心区域的微电路，以及包括被通过线而耦合到天线线圈的接触衬垫。
[0026]根据一个实施例，所述非接触式模块包括覆盖所述晶片的第二面的第二导电层以及线，所述第二层形成接触衬垫，所述线通过穿过从第所述一层在晶片中形成的洞并到达所述第二层的所述接触衬垫，将所述微电路的接触衬垫耦合到所述第二层的所述接触衬垫。
[0027]根据一个实施例，所述非接触式模块包括覆盖微电路和连接线的电绝缘保护层。
[0028]一些实施例也涉及包括上述限定的天线和模块的微电路卡，卡的天线线圈具有与模块的天线线圈接近的部分，以通过电感在两个天线线圈之间建立耦合。
【附图说明】
[0029]图1表示根据一个实施例的非接触式微电路卡。
[0030]图2是根据一个实施例的在图1中展示的微电路卡的横截面。
[0031]图3和图4是根据一个实施例植入到图1展示的微电路卡的晶片的正面和背面的图。
[0032]图5是根据一个实施例从图3和4的晶片形成的非接触式模块的背面的图。
[0033]图6是根据另一个实施例的晶片的背面的图。
[0034]图7是从图6的晶片形成的非接触式模块的背面的图。
[0035]图8是根据另一个实施例的晶片的背面的图。
[0036]图9是示出从图8的晶片形成的非接触式模块的背面的图。
[0037]图10是根据另一实施例的晶片的背面的图。
[0038]图11是从图10的晶片形成的非接触式模块的背面的图。
[0039]图12和13是根据一个实施例的其中共同形成了若干非接触式模块的板的正面和背面图。
[0040]图14表示根据一个实施例的其中若干非接触式微电路卡共同形成的板。
【具体实施方式】
[0041]图1表示非接触式