专利名称：用于应用芯片模块的方法和装置的制作方法
用于应用芯片模块的方法和装置本发明涉及一种用于将芯片模块应用于天线模块上的方法，其中在芯片模块的应 用侧上构建的天线接触面与设置在天线衬底的天线侧上的天线的接触面导电地接触，其中 多个芯片模块以行布置设置在膜支承体上并且该行布置借助输送装置输送给设置在应用 位置上的分割装置，随后从行布置分割出的芯片模块借助应用装置放置在天线衬底上并且 进行芯片模块的天线接触面与天线的接触面的接触。此外，本发明还涉及一种根据权利要求16的用于执行上述的方法的装置。在大量制造所谓的发射机应答器模块时，天线模块(这些天线模块在天线衬底上 分别具有设置有连接接触部的天线)以矩阵布置经过装备站而被传送，在该装配站中各个 天线与芯片模块接触。尤其是由于矩阵布置而导致同时通常大的天线模块轨道的轨道宽度 的缘故，为了为天线装配芯片模块而必须经过部分极大的处理段，芯片模块通过处理段必 须被单独地引导直至接触到天线衬底上。通常，在此芯片模块横向于天线衬底轨道的输送 方向输送。除了与芯片模块的输送关联的时间开销之外，还认为不利的是，各个芯片的传送 使得需要安装相应复杂地构建的输送装置。因此，本发明所基于的任务是，能够更为有效地、即特别快速地并且以比较低的装 置开销地实现输送芯片模块用于随后与天线模块接触。该任务通过具有权利要求1所述的特征的方法和具有权利要求16所述的装置来解决。在根据本发明的方法中，将多个以行布置设置在膜支承体上的芯片模块输送给分 割装置，该分割装置设置在应用位置上。由此，省去了物流和装置开销，该开销与事前已经 分割的芯片模块的处理和运输相联系，其中芯片模块必须以分割的形式运输至应用位置。 代替此，根据本发明使用行布置本身，即简单地继续移动行布置，以便将以行复合结构设置 的芯片模块运输至应用位置，并且在进行应用的位置那里才从行复合结构分割出来，借助 应用装置放置在天线衬底上并且与天线接触。根据本发明，相应地在应用装置的区域中才进行芯片模块的分割，使得膜支承体 装置本身可以有利地用于运输直至应用装置。当膜支承体具有多个彼此平行地在膜支承体的纵向方向上走向的行布置，其中行 布置在空间上远离应用位置地被分割，以便在应用位置作为单独的行布置输送给分割装置 时，还可以提高根据本发明的方法的效率。在此，从膜支承体中分割行布置可以在将行布置输送至分割装置期间或者与此无 关地进行，其中针对后一情况，从膜支承体分割的行布置分别卷起并且作为储备卷设置在 储备装置上，并且随后可以从储备装置分别输送给分割装置。在芯片模块至天线模块的可承受机械负荷和密封的连接方面特别有利的是，在围 绕芯片和天线接触面的接触区域中跟在放置之后且在接触之前进行芯片模块和天线衬底 之间的粘合连接。 与此不同，也可能的是，在接触之后进行粘合连接。 根据该方法的一个特别优选的变形方案，为了分割将芯片模块的行布置从输送通道引出，直至从输送通道伸出的芯片模块的后部纵向端部到达分割装置的限定输送间隙的 端部的、固定的第一切割边。随后，切割臂与第二切割边一起枢转经过固定的切割边，用于 将前面的芯片模块从行布置分离或者分割。该方法因此能够实现使用可安装在极窄的空间 中的装置，该装置将切割运动同时用于递送切开的或者分割的芯片模块给应用装置。为了限定地遵守已在输送芯片模块期间以行布置限定的芯片模块的空间取向并 且能够最大可能地消除由于切割运动引起的芯片模块的位置改变，有利的是，突出的芯片 模块在与行布置分离和递送给应用装置期间保持在切割臂的靠置面上。同时，由此保证了 分割的芯片模块在递送给应用装置期间位于限定的位置中。一种特别有效的和装置开销小的用于实现保持功能的可能性在于，芯片模块通过 施加负压而被保持于靠置面上。为了在递送给应用装置之后也保证芯片模块的限定的可再现的定位，有利的是， 为了将芯片模块递送给应用装置，切割臂用其靠置面朝着应用装置的靠置面枢转，使得维 持在切割臂上的负压施加直至靠置到应用装置的靠置面，并且接着通过应用装置的靠置面 进行芯片模块的负压施加。当为了放置并且随后进行接触，应用装置与保持在靠置面上的芯片模块一起朝着 天线衬底运动并且在靠置到天线衬底期间施加以超声振动时，在将芯片模块递送给应用装 置之后尽可能直接地进行应用变得可能。当为了对芯片模块进行输送、分割和应用，针对多个以矩阵布置设置的天线模块 关联有矩阵布置的芯片模块的、与矩阵布置的在进给方向上运动的行的数目对应的数目的 行布置，使得行布置在与矩阵布置的关联的行相同的方向上运动时，将所述方法与天线模 块轨道的相应宽度或设置在天线模块轨道的宽度上的天线模块的数目有利地匹配变得可 能。当与矩阵布置的每个行关联的输送装置、分割装置和应用装置容纳在静止的门架 装置中，并且以矩阵布置设置的天线模块在门架装置之下以时钟控制的方式穿过时，在以 矩阵布置设置的天线模块的情况下特别简单且节约位置地执行该方法变得可能。根据本发明的装置具有权利要求16的特征用于解决该任务。根据本发明的装置具有用于将膜支承体上的多个以行布置的芯片模块进行输送 的输送装置，用于从行布置分割芯片模块并将分割的芯片模块递送给应用装置的分割装 置，其中应用装置用于将芯片模块放置在天线模块的天线衬底上并且将芯片模块的天线接 触面与天线的接触面接触。根据一个优选的实施形式，该装置具有带有输送通道的分割装置，该输送通道设 置有在输送方向上在前端部上构建的切割边和相对于输送通道可枢转的切割臂，该切割臂 带有第二切割边，该第二切割边可在第一切割边旁运动经过。特别有利的是，切割臂设置有用于容纳芯片模块的靠置面，该靠置面设置有用于 将芯片模块固定在靠置面上的保持装置。优选地，保持装置构建为设置在靠置面中的负压装置。当切割臂可用其靠置面相对于应用装置的靠置面枢转，并且应用装置的靠置面设 置有负压装置用于由切割臂的靠置面接管芯片模块时，该装置的特别节约空间的、集成功 能的构型变得可能。
为了在由分割装置接管芯片模块之后直接执行应用，应用装置设置有进给装置用 于使设置在靠置面上的芯片模块朝着天线衬底运动，并且具有超声装置用于对设置在靠置 面上的芯片模块施加以超声振动。当输送装置、分割装置和应用装置形成设置在共同的支承框架上的应用模块时， 该装置的特别紧凑的实施变得可能。当应用模块设置有用于将无穷的膜支承体以卷形式设置的储备装置时，该装置的 近似自给自足的、与设置在天线衬底轨道外部的储备装置基本上无关的运行变得可能。当应用模块可以以任意数目彼此组合用于形成应用单元时，则可能将该装置与天 线模块轨道的变化的轨道宽度或者天线模块的构建在天线模块轨道中的行的变化的数目 特别简单且快速地匹配。根据本发明的方法的一种优选的变形方案以及在执行该变形方案时所使用的一 种特别优选的装置参照下面的附图更为详细地进行阐述。其中
图1示出了带有多个构建在其上的芯片模块的行布置的膜支承体；图2在俯视图中示出了单个的芯片模块；图3在侧视图中示出了芯片模块；图4示出了具有在输送膜支承体期间分割的行布置的方法变形方案；图5示出了具有与输送膜支承体无关地分割的行布置的方法变形方案；图6在俯视图中示出了在天线模块上接触的芯片模块；图7在俯视图中示出了天线模块的矩阵布置；图8示出了用于将芯片模块应用在天线模块上的应用装置；图9示出了用于以机械方式将施加到天线模块上的芯片模块密封的密封装置；图IOA至图IOC示出了具有输送装置、分割装置和应用装置的视图的应用装置的 工作方式；图11示出了在芯片模块与天线模块电接触期间的应用装置；图12示出了在用天线模块将芯片模块密封期间的密封装置；图13示出了与天线模块电接触的并且用天线模块以机械方式密封的芯片模块的 俯视图；图14示出了用于自动地将芯片模块应用于以矩阵布置设置的天线模块上的装置 的示意性视图。图1示出了带有分别以行布置21、22、23、24、25和26在纵向方向上相继地设置的 芯片模块27的膜支承体20。芯片模块27分别设置成行布置21至26，使得相邻的芯片模 块27的纵向端部28、29彼此紧邻。如图2和3所示，每个单个的芯片模块27包括支承衬底30，该支承衬底由膜支承 体20的材料形成并且构建在两个连接导体31、32上，连接导体在中间区域中具有接触面装 置33用于接触芯片，并且分别在芯片模块27的纵向边缘28、29的区域中具有天线接触面 34或35，天线接触面用于构建与例如在图4中所示的天线模块37的电接触。除了接触面 装置33和天线接触面34、35之外，在图2所示的实施例中，应用面36设置有由粘合材料38 构成的涂覆层，其中通过应用面将芯片模块27与图3中所示的天线模块37连接。
图4在示意图中示出了该方法的一个变形方案，其中从具有多个彼此平行设置的 并且在膜支承体的纵向方向上延伸的、芯片模块27的行布置98至100的膜支承体97中在 空间上远离于以矩阵布置42或矩阵复合结构设置的天线模块37借助在此构建为切割装置 101的分割装置分割出行布置98、99、100。在分割期间，行布置98、99、100被进一步运送至 相应的应用位置102、103、104，在那里将芯片模块27与天线模块37接触。由此，行布置98、 99、100的分割及其至应用位置102、103、104的输送“协调地(in line)”进行。图5在示意图中示出了该方法的一个变形方案，其中行布置98至100与芯片模块 的输送以及随后的接触无关地首先借助切割装置101来分割，并且随后分别卷起用于形成 储备卷105。储备卷105于是可以设置在距应用位置102、103、104比较近的储备装置58 上。从储备装置58开始，于是将行布置98、99、100输送至相应的应用位置102、103、104，在 那里芯片模块27从行布置98、99、100分割出并且与天线模块37接触。如上面已经提及的那样，图6示出了芯片模块27，该芯片模块施加在天线模块37 上，更确切地说，使得设置在支承衬底30上的或与接触面装置33接触的芯片96通过图6 中点划线布置的天线接触面34、35与天线39的接触面40、41导电接触，其中这些接触面构 建在天线模块37的天线衬底49上。此外，如可从图6中看到的那样，为了将芯片模块27应用在天线模块37上，事先 将芯片模块27的与芯片模块37关联的行布置21至26对准，如从图7中的总视图可看到 的那样。在应用为与各个天线模块37连接而确定的芯片模块27之前，进行行布置21至26 的相关，行布置在其数目上与天线模块37的构建成天线模块37的矩阵布置42的行43至 48对应。在此，芯片模块27的行布置21至26分别与构建在天线模块37上的天线39的接 触面40、41对齐地布置。如也可从根据图7的示意图中看到的那样，基本上存在如下可能性在与图1的视 图不同地构建的行布置21至26的划分的情况下，行布置21至26的各个芯片模块27彼此 间隔地设置，该间隔对应于相邻的芯片模块的接触面40或41彼此间的间隔，使得行布置21 至26的多个芯片模块27与设置成行43至48的天线模块37的接触可以同时进行。对此，天线模块37的矩阵布置42和芯片模块27的行布置21至26同步地在生产 方向50上运动。然而可替选地也可能的是，如图14中所示，设计固定的、例如设置在共同 的门架装置51中的应用模块52至57，应用模块与在天线模块支承体49上以矩阵布置42 设置的天线模块37的各个行43至48关联。在此，天线模块37的各个行43至48在门架 装置51之下在生产方向50上运动穿过。图8在详细视图中示出了具有构建在其上的功能装置的应用模块52，功能装置具 体包含储备装置58、输送装置59、分割装置60和应用装置61。储备装置58用于以卷形式 容纳芯片模块27的行布置21至26。借助输送装置59(其在此情况下由驱动滚筒单元构 成)，行布置通过输送通道62运送，该输送通道在其出口 63的区域中在通道壁64上设置有 切割边65。同样在出口 63的区域中切割臂66以可枢转的方式与输送通道62相连，该切割 臂同样设置有切割边67，该切割边在切割臂66的枢转运动时围绕输送通道62上构建的枢 转轴68在枢转弧70上运动经过切割边65旁。应用装置71与输送通道62相邻并且以其进给轴69与枢转弧70相交，该应用装 置具有超声冲压机72，其通过超声转换器73被置于超声振动中。
以下参照图IOA至IOC更为详细地描述了应用模块52的功能。如可从根据图IOA的视图中看到的那样，借助输送装置59将行布置21移动通过 输送通道62，直至首先设置在行布置21中的芯片模块27以其后部纵向端部28设置在切割 边65的区域中。在该相对布置中，芯片模块27延伸到构建在切割臂66上的靠置面74上。 当芯片模块27达到图IOA中所示的、在切割臂66的靠置面74上的位置时，靠置面74借助 在此未详细示出的负压装置施加以负压，该负压将芯片模块27固定在靠置面74上。基于图IOA所示的配置，根据图IOB中的视图，切割臂66围绕枢转轴68枢转，使 得带有设置在其上的芯片模块27的靠置面74划出枢转弧70，其中构建在靠置面74上的切 割边67运动经过固定的切割边65旁，结果是芯片模块27在其后部的纵向端部28的区域 中与行布置21分离。在为了分离而在枢转弧70上进行的运动同时，如从图IOB可看到的那样，设置在 靠置面74上的芯片模块27朝着构建在超声冲压机72上的靠置面75运动。如可从图IOB中看到的那样，靠置面75在后部设置有负压装置76，该负压装置装 配有负压端子77，用于连接到在此未详细示出的负压源。为了将芯片模块27从切割臂66 的靠置面74递送至超声冲压机72的靠置面75上，激活靠置面75的负压施加并且将靠置 面74的附加施加去激活。在去激活靠置面74的负压施加之后，如在图IOC中所示的那样， 切割臂66在枢转弧70上向回运动直至达到图IOA所示的切割臂66的初始状态，在该初始 状态中借助行布置21的重新进给运动可以将行布置中的随后的芯片模块27定位在靠置面 74上。在切割臂66在枢转弧70上向回运动的同时或者随后，超声冲压机72沿着进给轴 69进行垂直进给运动，使得通过负压施加而固定在靠置面75上的芯片模块27朝着天线衬 底78 (如图11中所示)地运动。在此，芯片模块27的天线接触面34、35与天线39的接触 面40、41重叠。通过超声冲压机施加超声振动，最后在天线接触面34、35和天线39的接触 面40、41之间建立导电的焊接接触。当天线接触面34、35以及接触面40、41由铝构成时， 以超声技术建立焊接连接是特别有效的。如尤其是可从根据图14的视图看到的那样，除了带有多个构建在其上的应用模 块52至57的门架装置51之外，设置有另一门架装置79，该门架装置具有多个密封模块80 至85。密封模块80至85在其与天线模块37的各个行43至48的相关性方面与应用模块 52至57对应地设置。密封模块80至85与应用模块52至57相比在生产方向50上位于更 前面并且随后用于在前面将芯片模块27的天线接触面34、35与天线模块37的天线39的 接触面40、41电接触，以形成在芯片模块27或芯片模块27的的支承衬底30与天线模块37 的天线衬底49之间的密封。图9示出了具有超声冲压机86的密封模块80，该超声冲压机借助超声转换器87 可以施加以超声振动。此外，超声冲压机86设置有进给装置88，该进给装置能够实现将超 声冲压机86在进给轴89的方向上进给。如结合图9和12来看变得明显的那样，超声冲压机86设置有冲压模具91，该模具 在靠置面92的朝着支承衬底30的背侧的区域中形成环绕的接触框架93，接触框架的尺寸 和轮廓宽度设计为使得形成了图13中阴影表示的带有支承衬底30的接触区域94。在该接 触区域94中由于对支承衬底的超声施加而形成了在优选构建为接触粘合物的、施加到芯片模块27的应用面36上的粘合材料38(图2和图3)与天线模块37的天线衬底49之间 的牢固的可承受机械负载的连接。由于粘合材料38的绝缘作用，不仅在粘合材料38和天 线衬底49的衬底材料之间而且在粘合材料38和天线39的绕组95的借助芯片模块27跨 接的区域之间可以进行实现气密的密封和可承受机械负载的连接的粘合接触。
权利要求
一种用于将芯片模块(27)应用于天线模块(37)上的方法，其中构建在芯片模块的应用侧(36)上的天线接触面(34，35)与设置在天线衬底(49)的天线侧上的天线(39)的接触面(40，41)导电接触，其中多个芯片模块以行布置(21至26；98至100)设置在膜支承体(20，97)上，并且行布置借助输送装置(59)输送给设置在应用位置(102，103，104)上的分割装置(60)，随后从行布置中分割的芯片模块借助应用装置(61)放置在天线衬底上并且进行芯片模块的天线接触面与天线的接触面的接触。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，膜支承体(20，97)具有多个彼此平行的、 在膜支承体的纵向方向上走向的行布置(21至26 ；98至100)，所述行布置在空间上远离 于应用位置(102，103，104)地被分割，以便在应用位置处作为各个行布置输送给分割装置 (60)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在将行布置输送给分割装置(60)期间从 膜支承体(97)分割行布置(98至100)。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，与将行布置输送给分割装置(60)无关地 进行从膜支承体(97)分割行布置(98至100)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，从膜支承体(97)分割的行布置(98至 100)分别被卷起并且作为储备卷(105)设置在储备装置(58)上，并且随后从储备装置输送 给分割装置。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在围绕芯片(96)和天线接触面 (34，35)的接触区域(94)中在放置之后且在接触之前进行芯片模块(27)和天线衬底(49) 之间的粘合连接。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在围绕芯片(96)和天线接触面 (34，35)的接触区域(94)中在接触之后进行芯片模块(27)和天线衬底(49)之间的粘合连接。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为了分割将芯片模块(27)的行布 置(21至26)从输送通道(62)引出，直至从输送通道伸出的芯片模块的后部纵向端部(28) 到达分割装置(60)的限定输送通道的端部的、固定的第一切割边(65)，并且随后带有第二 切割边(67)的切割臂(66)枢转经过固定的切割边旁，用于将前面的芯片模块与行布置分 离并且递送给应用装置(61)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，伸出的芯片模块(27)在与行布置(21至 26)分离和递送给应用装置(61)期间保持在切割臂(66)的靠置面(74)上。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，芯片模块(27)通过负压施加而相对于靠 置面(74)被保持。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，为了将芯片模块(27)递送给应用装置 (61)，切割臂(66)朝着应用装置(61)的靠置面(75)枢转，使得维持在切割臂上的负压施 加，直至靠置到应用装置的靠置面，并且接着通过应用装置的靠置面(75)进行芯片模块的 负压施加。
12.根据上述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，为了放置并且随后进 行接触，应用装置(61)与保持在靠置面(75)上的芯片模块(27) —起朝着天线衬底(49) 运动，并且在靠置到天线衬底期间施加以超声振动。
13.根据上述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，为了制造接触区域 (94)，在实现在芯片模块(27)和天线衬底(49)之间的粘合连接时，在接触区域中对芯片模 块施加以超声振动。
14.根据上述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，为了对芯片模块进行 输送、分割和应用，针对多个以矩阵布置(42)设置的天线模块(37)关联有矩阵布置的芯片 模块(27)的、与矩阵布置的在进给方向(50)上运动的行(43至48)的数目对应的数目的 行布置(21至26)，使得行布置与关联的行在相同的方向上运动。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，与矩阵布置(42)的每个行(43至48) 关联的输送装置(59)、分割装置(60)和应用装置(61)容纳在静止的门架装置(51)中，并 且以矩阵布置设置的天线模块(37)在门架装置之下以时钟控制的方式穿过。
16.一种用于将芯片模块(27)应用于天线模块(37)的装置，该装置具有用于将多个芯 片模块以行布置(21至26)在膜支承体(20)上输送的输送装置(59)、用于从行布置分割芯 片模块并将分割的芯片模块递送给应用装置(61)的分割装置(60)，其中应用装置用于将 芯片模块放置在天线模块(37)的天线衬底(49)上并且将芯片模块的天线接触面(34，35) 与天线(39)的接触面(40，41)接触。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，分割装置(60)具有输送通道(62)，该 输送通道带有在输送方向上在前端部上构建的切割边(65)和能够相对于输送通道枢转的 切割臂(66)，切割臂具有第二切割边(67)，第二切割边能够运动经过第一切割边旁。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，切割臂(66)设置有用于容纳芯片模块 (27)的靠置面(74)，该靠置面设置有用于将芯片模块固定在靠置面上的保持装置。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，保持装置构建为设置在靠置面中的负 压装置。
20.根据权利要求16至19之一所述的装置，其特征在于，切割臂(66)能够用其靠置 面(74)朝着应用装置(61)的靠置面(75)枢转，并且应用装置的靠置面设置有负压装置 (76)，用于由切割臂的靠置面接管芯片模块。
21.根据权利要求16至20之一所述的装置，其特征在于，应用装置(61)具有进给装 置，用于使设置在靠置面(75)上的芯片模块(27)朝着天线衬底(49)运动；以及超声装置， 用于对设置在靠置面上的芯片模块施加以超声振动。
22.根据权利要求16至21之一所述的装置，其特征在于，输送装置(59)、分割装置 (60)和应用装置(61)形成设置在共同的支承框架上的应用模块(52至57)。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，应用模块(52至57)设置有储备装置 (58)，用于将无穷的膜支承体(20)以卷形式设置。
24.根据权利要求22或23所述的装置，其特征在于，应用模块(52至57)能够以任意 数目彼此组合用于形成应用单元。
全文摘要
本发明涉及一种用于将芯片模块应用于天线模块上的方法，其中构建在芯片模块的应用侧(36)上的天线接触面与设置在天线衬底的天线侧上的天线的接触面导电接触，其中多个芯片模块以行布置设置在膜支承体上，并且行布置借助输送装置输送给设置在应用位置上的分割装置，随后从行布置中分割的芯片模块借助应用装置放置在天线衬底上，并且进行芯片模块的天线接触面与天线的接触面的接触，本发明还涉及一种用于将芯片模块应用于天线模块上的装置。
文档编号H01L21/60GK101981682SQ200980111214
公开日2011年2月23日 申请日期2009年3月20日 优先权日2008年3月28日
发明者曼弗雷德·里茨勒尔, 雷蒙德·弗里曼 申请人:斯迈达Ip有限公司