JP2001053395A - 電子回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繰り返し使用等による回路パターンから半導
体ＩＣチップへ通じる接続回路の断線等の発生を確実に
抑えることができる電子回路基板の提供。 【解決手段】 半導体ＩＣチップ２０と、回路パターン
２１と、回路パターン２１の端点２１ａ，２１ｂから半
導体ＩＣチップ２０の接続端子に通じる接続回路２２と
を基材１上に備えており、半導体ＩＣチップ２０がフェ
イスダウンの状態でアンダフィル材２４を介して基材１
上に実装されてなる電子回路基板である。接続回路２２
がアンダフィル材２６の周縁部の外側において分岐した
分岐回路２２ｂ，２２ｃを有し、かつ分岐回路２２ｂ、
ｃが接続端子に異なる方向から通じるように布線されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ＩＣチップ
と、回路パターンと、この回路パターンの端点から半導
体ＩＣチップの接続端子に通じる接続回路とを基材上に
備えた電子回路基板に係り、特に、非接触型のＩＣカー
ドに用いて好適な、可撓性のある薄型の電子回路基板に
関する。

【０００２】

【従来の技術】非接触型ＩＣカードは、メモリやマイク
ロコンピュータ・無線通信用の機能を有する半導体ＩＣ
チップと無線通信用のコイル状のアンテナとを内蔵した
樹脂製のカードである。このようなＩＣカードは、その
メモリ容量が磁気カードより格段に増し、また、電気的
接点を介さずにアンテナコイルを通じた無線によりカー
ド情報の授受が可能であるため、従来の磁気カード及び
接触型ＩＣカードに比べて、取扱いの利便性の高い記録
媒体として広く普及しつつある。

【０００３】図８及び図９に示したように、従来の非接
触型ＩＣカード１は、ポリエチレンテレフタレート等の
有機高分子材料からなる薄板状の回路基材１０の表面
に、アンテナコイル１１並びにこのアンテナコイル１１
の始点１１ａ及び終点１１ｂから半導体ＩＣチップ１２
の接続端子１２ａに通じる接続回路１３を形成し、アン
ダフィル材１４を介して当該半導体ＩＣチップ１２の接
続端子１２ａと接続回路１３の回路端子１３ａとの導通
を確保しつつ回路基材１に半導体ＩＣチップ１２を固定
して電子回路基板を形成し、これらを覆うようにホット
メルト材で中間層１５を形成し、この中間層１５にさら
に表面フィルム１６を貼り付けた構成のものが知られて
おり、さらに必要に応じ、半導体ＩＣチップ１２上に薄
い金属板等の補強部材１７を配設することにより、当該
半導体ＩＣチップ１２にかかる機械的外力によるチップ
クラックの発生の防止を図っている。なお、図中符号１
２ｂは半導体ＩＣチップ１２の検査用及び位置決め用の
ダミー端子、１３ｂはアンテナコイル１１と接続回路１
３との電気的絶縁を図る絶縁膜である。

【０００４】アンテナコイル及び接続回路１３は、Ａｇ
粉末ペースト等の導電ペーストを用いたスクリーン印
刷、Ｃｕ等の金属箔のエッチング、又は薄膜形成技術等
の種々の手法により形成する。

【０００５】また、例えば、図１０及び図１１に示した
ように、接続回路１３の回路端子１３ａと半導体ＩＣチ
ップ１２の接続端子１２ａとをワイヤボンデイング１８
により接続するとともに、接着剤（図示せず）により半
導体ＩＣチップ１２を回路基材１０に固着して電子回路
基板を形成し、さらにこれを覆うようにホットメルト接
着剤で中間層１５を形成し、この中間層１５にさらに表
面フィルム１６を貼り付けた構成のものも知られてい
る。なお、符号１８ａはボンディングワイヤ１８の保護
部材である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
のＩＣカード、特に、厚さが０．５ｍｍ以下であるよう
な可撓性を有する電子回路基板を備えたＩＣカードの場
合には、半導体ＩＣチップ１２の実装部分を押すような
力を繰り返し加えたり、カードを繰り返して曲げると、
アンテナコイル１１の始点１１ａ及び終点１１ｂから半
導体ＩＣチップ１２の接続端子１２ａに通じる接続回路
１３、ボンデイングワイヤ１８あるいは当該ワイヤ１８
と接続回路１３の回路端子１３ａとの接続部分が断線
し、カードの機能が損なわれることが判明した。

【０００７】特に、接続回路１３の断線について詳述す
ると、補強材１７がない場合には、カードにおける半導
体ＩＣチップ１２の実装部分への加圧によって生じる当
該半導体ＩＣチップ１２の実装部分の沈み込みによるカ
ードの部分的な曲がりや、カード全体が曲がった際にお
ける半導体ＩＣチップ１２の実装部分の局部的な曲がり
が生じたときは、アンダフィル材１４の周縁部近傍にお
いて、カードの曲がりが局部的に屈折状態となるため、
接続回路１３におけるアンダフィル材１４の周縁部又は
その近傍で応力が集中し、これが繰り返されることによ
り、接続回路１３が断線することが明らかとなった。

【０００８】また、半導体ＩＣチップの機械的強度確保
等のために半導体ＩＣチップの上に補強板１７を配設す
る構造においては、通常は補強板１７の面積がチップの
面積の１．５倍程度以上あり、かつその剛性が高くて補
強板１７の部分的曲がりがほとんどない場合には、カー
ドにおける半導体ＩＣチップ１２の実装部分への加圧に
よって生じる当該半導体ＩＣチップ１２の実装部分の沈
み込みによる部分的なカードの曲がりや、カードが全体
的に曲がった際における半導体ＩＣチップ１２の実装部
分の局部的な曲がりが生じたときは、補強板１７の周縁
部近傍において、カードの曲がりが局部的に屈折状態に
なるため、接続回路１３における補強板１７の周縁部又
はその近傍に応力が集中し、これが繰り返されることに
より、接続回路１３が断線することが明らかになった。

【０００９】従って、本発明の目的は、繰り返し使用等
によるアンテナコイルから半導体ＩＣチップへ通じる接
続回路の断線等の発生を確実に抑えることができる電子
回路基板を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、半導体ＩＣチップと、回路パターンと、該
回路パターンの端点から前記半導体ＩＣチップの接続端
子に通じる接続回路とを基材上に備えており、前記半導
体ＩＣチップがフェイスダウンの状態でアンダフィル材
を介して前記基材上に実装されてなる電子回路基板にお
いて、前記接続回路が前記アンダフィル材の周縁部の外
側において分岐した分岐回路を有し、かつ該分岐回路が
前記接続端子に異なる方向から通じるように布線されて
いることを第１の特徴としている。

【００１１】また、本発明は、半導体ＩＣチップと、回
路パターンと、該回路パターンの端点から前記半導体Ｉ
Ｃチップの接続端子に通じる接続回路とを基材上に備え
ており、前記半導体ＩＣチップがフェイスダウンの状態
でアンダフィル材を介して前記基材上に実装されてなる
電子回路基板において、前記接続回路と前記接続端子を
接続する回路端子が、前記半導体ＩＣチップの少なくと
も二つの縁辺にかかり、かつ前記アンダフィル材の周縁
部より外側に露出する形態とされていることを第２の特
徴としている。

【００１２】また、本発明は、半導体ＩＣチップと、回
路パターンと、該回路パターンの端点から前記半導体Ｉ
Ｃチップの接続端子に通じる接続回路とを基材上に備え
ており、前記半導体ＩＣチップが、フェイスアップの状
態でボンディングワイヤを介して前記基材上に実装され
てなる電子回路基板において、前記接続回路が前記半導
体ＩＣチップの周縁部の外側において分岐され、かつ該
接続回路と前記ボンディングワイヤとを接続する回路端
子が、前記半導体ＩＣチップの周縁部の外側に設けら
れ、前記回路端子と前記接続端子とを接続させる前記ボ
ンディングワイヤが前記半導体ＩＣチップの縁辺を跨い
で配設されていることを第３の特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。なお、本発明は、本実施形態
に限定されるものではなく、寸法形状等は適宜変更する
ことができるものである。

【００１４】まず、本発明に係る電子回路基板の第１実
施形態について、図１及び図２に基づいて説明する。な
お、これらの図において、符号２は電子回路基板を示し
ている。

【００１５】図１に示したように、電子回路基板２は、
半導体ＩＣチップ２０と、アンテナコイル（回路パター
ン）２１と、このアンテナコイル２１の始点（端点）２
１ａ及び終点（端点）２１ｂから半導体ＩＣチップ２０
の接続端子２０ａに通じる接続回路２２とを下部外装板
２３上に備えている。

【００１６】半導体ＩＣチップ２０は、寸法形状が３ｍ
ｍ×２ｍｍ角で、フェイスダウンの状態でアンダフィル
材２４を介して下部外装板２３上に実装されている。半
導体ＩＣチップ２０の表面には、接続端子２０ａの他
に、例えば半導体ＩＣチップ２０の機能をチェックする
ため、あるいは半導体ＩＣチップ２０の実装において当
該半導体ＩＣチップ２０を下部外装板２３に平行に搭載
するためのダミー端子２０ｂが形成されている。

【００１７】また、本実施形態では、半導体ＩＣチップ
２０上に、チップのひび割れの発生を防止する、厚さ
０．１ｍｍ、６ｍｍ×５ｍｍ角の金属（ステンレス）製
の補強板２５が接着剤（図示せず）で接着固定されてい
る。

【００１８】図２に示したように、アンテナコイル２１
及び接続回路２２は、Ａｇペーストを使用したスクリー
ン印刷方法によって形成したものである。本実施形態に
おいては、アンテナコイル２１は、幅０．２ｍｍ、間隔
０．２で６ターンで形成されている。また、接続回路２
２の先端部には、回路端子２２ａが形成されており、本
実施形態においては、この回路端子２２ａは０．３ｍｍ
×０．３ｍｍ角とされている。なお、接続回路２２にお
けるアンテナコイル２１の終点２１ｂから回路端子２２
ａに至る部分には、当該アンテナコイル２１を跨ぐよう
に周知の方法により電気絶縁膜２６が設けられている。

【００１９】接続回路２２は、補強板２５の周縁部の外
側において分岐された分岐回路２２ｂ，２２ｃを有して
おり、これら分岐回路２２ｂ、２２ｃは半導体ＩＣチッ
プ２０の少なくとも二つの縁辺を通じて二方向から当該
半導体ＩＣチップ２０の接続端子２０ａに通じるように
布線されている。

【００２０】アンダフィル材２４は、Ａｕ粒子を含んだ
異方導電性を有する接着剤であり、半導体ＩＣチップ２
０の接続端子２０ａと接続回路２２の回路端子２２ａと
の導通を確保しつつ半導体ＩＣチップ２０を下部外装板
２３上に固着している。アンダフィル材２４は、その周
縁部が半導体ＩＣチップ２０の周縁部の外側になるよう
に配設されている。

【００２１】上記のように構成した電子回路基板２にお
いては、接続回路２２が補強板２５の周縁部の外側にお
いて分岐し、かつ当該補強板２５の二つの縁辺を通じて
半導体ＩＣチップ２０の接続端子２０ａに接続されてい
るので、仮に、補強板２５の周縁部又はその近傍に応力
が集中し、局部的な屈折の繰り返しにより、一方の分岐
回路が断線しても他方の分岐回路によって導通が確保さ
れるため、繰り返し使用により支障を来すおそれがほと
んどない。

【００２２】上記電子回路基板２を使用してＩＣカード
を作製する場合には、上記従来技術（図８参照）におけ
ると同様に、上記電子回路基板２に、ウレタン系ホット
メルト等のこの種の技術に使用される通常の熱可塑性の
有機高分子材料を中間層として、また、上部外装板とし
て、ポリエチレンテレフタレート等の有機高分子材料か
らなる所定の寸法形状の薄板を形成し、加熱プレスして
作製する。

【００２３】なお、補強板２５を配設しない場合には、
例えば、図３に示した第２実施形態の電子回路基板にお
けるように、接続回路２２をアンダフィル材２４の周縁
部の外側において分岐させる。これにより、当該アンダ
フィル材２４の周縁部又はその近傍に応力が集中し、局
部的な屈折の繰り返しにより、一方の分岐回路が断線し
ても他方の分岐回路によってアンテナコイル２１との間
の導通が確保されるため、第１実施形態の電子回路基板
２と同様に、例えば、可繞性を有する非接触型ＩＣカー
ドに適用した場合においても、繰り返し使用により支障
を来すおそれがほとんどない。

【００２４】次に、本発明に係る電子回路基板の第３実
施形態を図４及び図５に基づいて説明する。なお、これ
らの図において、上記第１実施形態と共通する部分につ
いては、同一符号を付し、その説明は省略する。

【００２５】本実施形態においては、第１実施形態にお
ける分岐回路２２ｂ，２２ｃに換えて、接続回路２２の
回路端子２２ａが、半導体ＩＣチップ２０の接続端子２
０ａを含むとともに当該半導体ＩＣチップ２０の二つの
縁辺にかかり、かつその一部が補強材２５の周縁部より
外側に露出する形態とされている。

【００２６】このようにして作製した可撓性のある電子
回路基板２においては、半導体ＩＣチップ２０の実装部
分を押すような力や繰返のカードが曲げを受けた場合
に、アンダフィル材の周縁部又はその近傍の細い配線に
大きな変形がかかるということが無くなり、変形に伴う
断線が回避され、さらに方向性のあるより強い変形を受
けても、半導体ＩＣチップ２０の接続端子２０ａに通じ
る回路端子２２ｃが大面積で形成されていることから、
半導体ＩＣチップ２０とアンテナコイルへ２１との接続
回路の断線を極力抑えることができる。従って、第１実
施形態におけると同様に、例えば、可繞性を有する非接
触型ＩＣカードに適用した場合においても、繰り返し使
用により支障を来すおそれがほとんどない。

【００２７】なお、補強板２５を配設しない場合には、
例えば、図６に示した第４実施形態の電子回路基板にお
けるように、接続回路２２の回路端子２２ａを半導体Ｉ
Ｃチップ２０の接続端子２０ａを含むとともに当該半導
体ＩＣチップ２０の二つの縁辺にかかり、かつその一部
がアンダフィル材２４の周縁部より外側に露出する形態
とする。これにより、当該アンダフィル材２４の周縁部
又はその近傍に応力が集中し、局部的な屈折の繰り返し
が生じてもアンテナコイル２１との間の導通が確保され
るため、第１実施形態の電子回路基板２と同様に、例え
ば、可繞性を有する非接触型ＩＣカードに適用した場合
においても、繰り返し使用により支障を来すおそれがほ
とんどない。

【００２８】次に、本発明の第５実施形態に係る電子回
路基板について、図７に基づいて説明する。なお、これ
らの図において、上記第１実施形態と共通する部分につ
いては、同一符号を付し、その説明は省略する。

【００２９】本実施の形態では、半導体ＩＣチップ２０
の接続端子２０ａと接続回路２２の回路端子２２ａとが
ボンデイングワイヤ２７により接続されている。接続回
路２２が半導体ＩＣチップ２０の周縁部の外側において
分岐され、分岐回路２２ｂ，２２ｃの先端部に設けられ
た回路端子２２ａは、ボンディングワイヤ２７が半導体
ＩＣチップ２０の二つの辺を跨ぐように配置されてい
る。

【００３０】第５実施形態の電子回路基板２において
は、半導体ＩＣチップ２０の実装部分を押すような力や
曲げ応力を繰り返し受けても、半導体ＩＣチップ２０の
接続端子２０ａと、接続回路２２の回路端子２２ａとが
異なる方向の２本のボンデイングワイヤ２７により接続
されていることから、一方のボンディングワイヤが断線
しても、他方のボンディングワイヤによりアンテナコイ
ルへ２１の導通が確保されるので、第１実施形態の電子
回路基板２と同様に、例えば、可繞性を有する非接触型
ＩＣカードに適用した場合においても、繰り返し使用に
より支障を来すおそれがほとんどない。

【００３１】なお、上記各実施形態では、下部外装板２
３の表面のアンテナコイル２１及び接続回路２２を、Ａ
ｇペーストを使用したスクリーン印刷技術により形成し
たが、ＣｕやＡｌ等の金属箔のエッチングによるアンテ
ナ用導体膜のパタニング、ＣｕやＮｉ等の金属の選択的
めっきによるパタニング、あるいは薄膜形成工程による
Ａｌ等の金属薄膜パタニングのいずれにおいても、本発
明と同様の構成の電子回路基板を作製することができ
る。

【００３２】また、上記第１，第２、第５実施形態で
は、接続回路を分岐して二つの分岐回路設けたが、二つ
以上に分岐させてもよいことは言うまでもない。

【００３３】本発明に係る電子回路基板は、回路パター
ンとしてアンテナコイル備えた非接触型ＩＣカード用の
電子回路基板として特に好適であるが、回路パターンを
アンテナコイル以外の回路パターンとすることにより、
他の電子回路基板としても適用できることはいうまでも
ない。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係る電子回路基板によれば、繰
り返し使用等による回路パターンから半導体ＩＣチップ
へ通じる接続回路の断線等を確実に抑えることができ
る。従って、例えば、非接触型ＩＣカードに適用した場
合においても、信頼性の高いカードを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す概略平面図であ
る。

【図２】同実施形態における配線パターンを示す概略平
面図である。

【図３】本発明の第２実施形態を示す概略平面図であ
る。

【図４】本発明の第３実施形態を示す概略平面図であ
る。

【図５】同実施形態における配線パターンを示す概略平
面図である。

【図６】本発明の第４実施形態を示す概略平面図であ
る。

【図７】本発明の第５実施形態を示す概略平面図であ
る。

【図８】従来の非接触型ＩＣカードの構成を示す概略断
面図である。

【図９】同非接触型ＩＣカードにおける電子回路基板の
配線パターン及び半導体ＩＣチップの配置を示す概略平
面図である。

【図１０】従来の非接触型ＩＣカードの構成を示す概略
断面図である。

【図１１】同非接触型ＩＣカードにおける電子回路基板
の配線パターン及び半導体ＩＣチップの配置を示す概略
平面図である。

【符号の説明】

２：電子回路基板、２０：半導体ＩＣチップ、２０ａ：
接続端子、２１：回路パターン、２２：接続回路、２２
ｂ，２２ｃ：分岐回路、２１ａ：始点（端点）、２１
ｂ：終点（端点）、２３：回路基材（基材）、２４：ア
ンダフィル材、２７：ボンディングワイヤ。

フロントページの続き (72)発明者 石坂 裕宣 茨城県下館市大字五所宮1150 日立化成工 業株式会社五所宮事業所内 (72)発明者 竹中 隆次 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所エンタープライズサーバ事業部内 (72)発明者 関端 正雄 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所エンタープライズサーバ事業部内 Ｆターム(参考） 5B035 AA08 AA11 BA03 BA05 BB09 CA01 CA03 CA06 CA08 CA23 CA31 5E338 AA12 BB63 BB75 CC01 CD32 EE27

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ＩＣチップと、回路パターンと、
   該回路パターンの端点から前記半導体ＩＣチップの接続
   端子に通じる接続回路とを基材上に備えており、前記半
   導体ＩＣチップがフェイスダウンの状態でアンダフィル
   材を介して前記基材上に実装されてなる電子回路基板に
   おいて、前記接続回路が前記アンダフィル材の周縁部の
   外側において分岐した分岐回路を有し、かつ該分岐回路
   が前記接続端子にそれぞれ異なる方向から通じるように
   布線されていることを特徴とする電子回路基板。
2. 【請求項２】 半導体ＩＣチップと、回路パターンと、
   該回路パターンの端点から前記半導体ＩＣチップの接続
   端子に通じる接続回路とを基材上に備えており、前記半
   導体ＩＣチップがフェイスダウンの状態でアンダフィル
   材を介して前記基材上に実装されてなる電子回路基板に
   おいて、前記接続回路と前記接続端子を接続する回路端
   子が、前記半導体ＩＣチップの少なくとも二つの縁辺に
   かかり、かつ前記アンダフィル材の周縁部より外側に露
   出する形態とされていることを特徴とする電子回路基
   板。
3. 【請求項３】 半導体ＩＣチップと、回路パターンと、
   該回路パターンの端点から前記半導体ＩＣチップの接続
   端子に通じる接続回路とを基材上に備えており、前記半
   導体ＩＣチップが、フェイスアップの状態でボンディン
   グワイヤを介して前記基材上に実装されてなる電子回路
   基板において、前記接続回路が前記半導体ＩＣチップの
   周縁部の外側において分岐され、かつ該接続回路と前記
   ボンディングワイヤとを接続する回路端子が、前記半導
   体ＩＣチップの周縁部の外側に設けられ、該回路端子と
   前記接続端子とを接続させる前記ボンディングワイヤが
   前記半導体ＩＣチップの縁辺を跨いで配設されているこ
   とを特徴とする電子回路基板。