[发明专利]通过注塑成型制造存储卡的方法

说明书

背景技术

近年来，消费电子设备如数码相机、个人数字助理(PDA)、灵巧电话、和数字音频视频记录器已经推动了对可移动数据存储元件的强大市场需求。电子产业对此需求的回应是公知为“存储卡”的产品。存储卡通常在具有允许其与各制造商的不同设备进行连接的尺寸的工业标准外壳内包含一个或多个半导体存储芯片。存储卡通常还在外表面上具有连接端以与消费电子设备的电路进行电气连接。存储卡的类型示例包括PC卡、多媒体卡、紧凑式闪存卡、和安全数字卡。这些设备符合由行业协会比如个人计算机存储卡国际协会(“PCMCIA”)和多媒体卡协会(“MMCA”)发布的标准。

一个示例性存储卡即多媒体卡(“MMC”)10分别在图1至图3的顶视图、剖面侧视图、和底视图中进行说明。所示的MMC具有32mm长、24mm宽、1.4mm厚的标准尺寸，并且通常包含具有2至256兆字节(“MB”)的存储容量，通过位于使用如标准串口接口(“SPI”)的MMC底表面上的7个触点11来对其进行存取。位于MMC角上的简单切角12可以防止把MMC不正确地插入主设备的连接端。

在图1至图3中示出的示例现有技术MMC包括矩形基片13比如印刷电路板，以及一个或多个半导体存储晶粒(die)14或“芯片”，其分别使用如粘合层15或传统的丝焊16来安装并电气连接到基片13上。表面贴装的无源元件如电阻也可以安装并连接到基片13上。触点11通过基片13连接到由前述元件定义的存储电路上，用作卡10的输入输出端。

当各元件已经安装并连接到基片13上，现有技术方法包括对芯片14通过“团块封顶(glob-topping)”处理进行保护性封装的步骤。此步骤是必需的，因为在后面的阶段中将出现热固材料的高压高温注塑。高压注塑和高温会损伤微芯片以及其它小型电子元件，尤其会破坏丝焊。在所述的团块封顶步骤中，将一团粘稠的密封剂置于芯片的顶表面上并且允许其流过芯片侧面到达基片的表面。所述密封剂凝固，从而在芯片上形成保护性包壳18。通过把基片13组件的顶表面嵌入外壳19中包含的粘合剂床内来把薄片金属或塑料的外部覆盖物或外壳19(由图1中的点轮廓线示出)安装在基片13组件之上。

用于制造存储卡的现有技术方法在很大程度上与在存储卡内对电子元件、模块或组件进行适当地安置和固定相关。此种相关由下述事实导致：如果电子元件没有被适当地固定，则在把热固材料注入卡成型腔期间它们将会移至随机位置。这在现有技术处理中是个突出的问题，因为注塑受到相当高的压力的影响。制造存储卡的现有方法包括对相对较大的、机械夹持装置的使用，其具有坚硬、清晰的主体，用于在热固材料的注塑期间保持电子元件的位置。使用这类夹持装置会限制电子元件在存储卡中的定位可选度。定位限制还会压缩能够置于此类存储卡中的电子元件的大小和数量。这种限制还会限制能够置入MMC中的存储器的数量。

另外，由于用于制造这些相对较大的夹持装置的材料的膨胀系数一相对于此类卡中其它元件的膨胀系数一不同，因此常常会在已经完成的包含此类电子元件夹持装置的卡的外表面上出现变形。也就是说，仅仅由于在卡体中存在经历了制造中的不同温度和压力的夹持部件，便会导致表面的变形。这些变形在最好的情况下只是不美观；在最坏的情况下，会阻碍卡完全平放于读卡器的卡接收插槽中。

某些存储卡制造商通过减小此类夹持装置的尺寸或通过使用胶合剂来在卡成型腔中进行热固注塑处理期间安全地定位其电子元件来解决该问题。然而，使用胶合剂来保护电子元件会导致另外一系列的问题。这些问题由下述事实导致：大多数可购得的用于将此类电子元件固定在适当的位置的快速凝固胶合剂通常具有高收缩度的特性。此外，固定电子元件需要相对较大量的胶合剂。使用较大量的高收缩度胶合剂会倾向于起褶皱，或者使施用了此类胶合剂的塑料片、层的区域发生变形。此褶皱会通过存储卡的较薄的主体传递，导致卡的外表面呈现局部波状的特征。如果超出一定的公差，则这些波状弯曲是存储卡行业所不能接受的，因为变形的存储卡将无法在特定器件中使用。

上面提到的存在于现有技术存储卡的制造中的一种额外限制，是指存储卡通常是以包含把填充环氧树脂或高温高压的热固材料注入模制形状的现有技术处理来制成。除了在高压高温的注入材料会压迫或破坏卡的电子元件的事实之外，还需要在压模中以相对较长的时间来凝固和冷却。环氧树脂在注入之后会发生化学反应，这会破坏存储卡的电子元件。所需的是这样一种制造存储卡的方法，该方法不需要为存储晶粒组件提供“团块封顶”，具有较短的凝固时间和较短的制造周期时间，并且不使用可能会破坏存储卡电子元件的内部夹持装置。