JPH01270250A - 集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は例えばＩＣカード等に用いられる集積回路装置
（以下ＩＣモジュールと称す）に関するものである。

従来の技術 個人を識別するカードとして、従来は磁気あるいは光学
的読み取りによる識別方式を用いていたが恒久性に欠け
たり、変更が容易であったりして識別の安全性の低いも
のであるという問題があった。このため、最近では集積
回路（以下ＩＣと称す）を装着、若しくは内蔵したＩＣ
カードを識別カードとして利用するシステムについて実
用化の検討が行われている。

このようなＩＣカードは従来の磁気ストライプカードに
比べ、その記憶容量が大きく、内蔵するＩＣ化されたマ
イクロコンピュータ−により、識別の安全性が高いこと
から、銀行関係では預金通帳に代る預貯金の履歴を、そ
してクレジット関係では買物などの取引履歴、医療関係
では個人の健康データの記憶などの応用システムが考え
られている。

ＩＣカードにも多くの種類があるが、Ｄ′も薄いもので
７６０μｍの厚みのＩＣカードがｌ５Ｏ（国際標準化機
構）で規格化が検討されている。

以下、従来のＩＣカード及びこのカードに用いられるＩ
Ｃモジュールについて添付図面を参照しながら説明する
。

第５図はＩＣカードの斜視図、第５図は第５図における
ムーＡ′断面であり、ＩＣモジュールの周辺を示す断面
図、第７図は回路基板の断面図、第８図は第７図の回路
基板を用いたＩＣモジュールの断面図である。

従来、この種のＩＣカードは第５図、第５図に示すよう
に、積７４あるいはシート状の７６０μｍ厚のプラスチ
ックカード１に、エンドミルやトムソン金型などを用い
て、ＩＣモジュール３００大きさで穴２を設け、上記プ
ラスチックカード１よりやや薄い厚みの上記ＩＣモジュ
ール３０′ｆｒ：挿入し、外部接続用の電極３が露出す
るように接着する０ 上記ＩＣモジュール３０としては、通常、第７図に示す
ような回路基板２０ｉ用いる。まず、厚さ３００μｍ程
度のガラスエポキシあるいはポリイミドからなる基板４
の両面に、１６〜３６μｍ厚の銅箔をラミネートし、所
望のパターンを得るためにエツチングした後、表裏面の
パターンを接続するためにスルホール６を行った後、ニ
ッケル及び金のメツキを行い外部の電極３と回路パター
ン６を形成する。さらにＩＣモジュールとしての極薄実
装するためにエンドミルなどを使用して上記基板４に座
ぐりを行い凹部７を形成し、その後ＩＣｓを保護するた
めの絶縁性保護材（以下封止樹脂と称す）１１がスルホ
ール６から流出することを防ぐための封止枠８を回路パ
ターン６上に接着剤などを用いて取り付ける。以上の方
法により得られた回路基板２０（ｉ−用いて、次に、Ｉ
Ｃｅを実装する所を説明するために第８図を用いる。凹
部７にＩＣ９ｆｔ、ダイボンドし、金、アルミ、鋼材な
どの材質のワイヤーボンディング１０により、回路パタ
ーン６とＩＣ９の入出力パッド（図示せず）とをできる
だけ低いワイヤーのループ高さで接続後、上記ｚｅ９ｔ
エポキシ樹脂などの封止樹脂１１で被覆していた。

発明が解決しようとする課題 ＩＣカードは従来の磁気ストライプカードと同様の７６
０μｍの厚が要求されるため、埋設されるＩＣモジュー
ル３０の厚さは大きく制約を受ける。例えば、第５図に
示すようなプラスチックカード１にＩＣモジュール３０
が埋設される構成のＩＣカードの場合は、エンドミルや
トムソン金型等を用いて、プラスチックカード１に穴２
を設け、プラスチックカード１の残り部分ムの厚みが９
０μｍとした場合、その穴２に埋設されるＩＣモジュー
ル３０Ｆｉ、６７０μｍの厚さに制限する必要がある。

このＩＣモジュール３０の厚みを決定する基本寸法とし
て、第７図の回路基板２ｏの８寸法がきわめてＮ要にな
る。しかし回路基板２０を製造する上で８寸法を所定の
寸法範囲、例えば８７０ｔｈ３０μ諺の厚みに製造する
ことは非常に困難であり、製造歩留りも悪く、高価な回
路基板となっていた。また、スルーホール６を通して電
極３と回路パターン６を接続しているため、非常に複雑
な横這となり、更にＩＣモジュール３ｏの実装面にｄい
て、厚みが非常に薄いことからＩＣ９の接続パッドと回
路パターン６を接続するワイヤー１０のループ高さを非
常に低くする必要があるが、安定した低ループボンディ
ングは極めて雉かしいものである。

更に今一つ、電極３の表面は軟質の金メツキ層を用いる
場合が多（、ＩＣ：モジュール３０の実装中に裏面側と
なる電極３に傷が付き易く、外観不良となり製造歩留り
を低下させる原因にもなっていた。

課題を鱗決するだめの手段 そして上記問題点全解決する本発明の技術的手段は、絶
縁性基板上に載置されたＩＣと、上記ＩＣの入出力パッ
ドと上記絶縁性基板上の導体パッドを接続する導体線と
、上記導体線の一部が露出するようにして、この導体線
と導体パッドと、上記ＩＣ’（（積った封止樹脂と、上
記封止動面から一部露出した上記導体線と対応させて設
置された電極とで構成したものである。

作用 この構成により基板加工は射出成形法を用いて形成でき
、しかもスルーホールを要しない簡単な構造であること
から、厚み精度が高く、安価に製造できる。またＩＣの
実装においてはループ高さの尚いワイヤーボンディング
条件で良いことから安定した、信頼性の尚い実装が可能
となり、更に電極を最終工程で形成することから、電極
キズの少ないＩＣモジュールを製造することが可能とな
るＯ 実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第１図は本発明の第１の実施例によるＩＣモジュ
ールの断面構造図であり、複数の導体パッド２１を有す
る絶縁性基板２２上の一面２３に載置された工Ｃ２４と
、上記ＩＣ２４の複数の入出力パッド（図示せず）と上
記導体パッド２１ｆ！：接続する複数の導体線２６と、
上記導体パッド２１、上記ＩＣ２４、上記導体線２６を
含み、上記導体線２６の一部を露出するように設けた封
止樹脂２６と、上記封止佃脂２６から一部露出した上記
導体線２６と対応させて設置された複数の電極２Ｔで構
成されたものである。

以上のように構成されたＩＣモジュールについて以下そ
の製造方法を第２図を参照しながら説明する。例えば射
出成形法で絶縁性基板２２を成形し、次に絶縁性基板２
２の上記−面２３の所定の箇所にＩＯ２４を載置し、次
に上記ＩＣＥ２４の入出力パッド（図示せず）と上記導
体パッド２１を例えばワイヤーボンディング法にて、金
、銅等の導体線２６で所定のループ高さ金保って接続す
る（第２図ａ）。この時の上記導体線２６のループ４高
さは、例えばＩＣモジュールの総厚を考慮して次工程の
トランスファー成形用上金型と、上記導体線２６が接触
する高さとする０ 続いて金型を用いたトランスファー成形法にて上記導体
線２６の最高部２９が露出するように、例えばエポキシ
系の封止樹脂２６で成形する（第２図ｂ）。つまり（第
２図ａ）で上記導体線２５の最高部２９がトランスファ
ー成形の上金型に接触した状態で成形されるため、上記
４体ｆｆＭ２５の上記最高部２９が上記封止樹脂２６か
ら露出することになる。当然上記導体線２５のループ高
さのバラツキがあっても、七ランスファー成形の上金型
で押えられることから上記最高部２９の高さをほぼ均一
にすることが可能となり、上記最高部凶と上記封止樹脂
２６の上面はほぼ平坦となる。しかしながら上記導体線
２６と上記電極２７との完全なコンタクｌｔ−とるため
に、対土成形後上記封止樹脂２６０表面を例えば数ミク
ロンの厚さ研磨して、上記導体線２６の上記最高部２９
を広く露出させてもよい。

更に、露出した上記導体線２６の上記最高部２９に対応
して、上記導体線２６と接触させるように上記封止樹脂
２６上に、例えばメツキ法を用いて銅、ニッケル、金で
構成された上記電極２７をバターニング形成する（第２
図Ｃ）。この時の上記電極２７の個数、形状はＩＳＯ規
格に合ったものであることはいうまでもない０ 本構造では上記ＩＣ２４が載置された一面２３側のみ封
止樹脂２６で成形したが、上記絶縁性基板２２の偵の主
面２８側も封止１ガ脂２ｅで被覆されたものでも可能で
あり、この構造であれば同一の封止材料で上記ＩＣ２４
が表、裏側ともに封止されているため、上記ＩＣ２４に
かかるひずみストレスが小さくなり、上記ＩＣ２４の信
頼性を高めることが可能となる。

次に本発明の第２の実施例として第３図を用いて説明す
る。主要構成は第１の実施例と同等であるが、上記絶縁
性基板２２の構造を変更したものであり、上記絶縁性基
板２２の少なくとも上記ＩＣ２４の入出力パッド（図示
せず）と上記導体パッド２１を上記導体線２６で接続す
る経路の上記絶縁性基板２２に壁３０を設けた構造とす
る。

上８Ｃ壁３０の高さはトランスファー成形用上金型の面
から上記導体線２６の線径をほぼ差し引いた高さとし、
トランスファー成形時、上金型と上記壁３０で上記導体
線２６をサンドイッチして上記導体線２６の上記最上部
２９の高さを一定にする。

またこの構造であれば上記導体線２６をワイヤーボンデ
ィングする際、ワイヤーボンディング装置のボンディン
グ性のバラツキ（特にループ高さが低くなる場合が問題
）による上記導体線２６と上記電極２７との接触不良を
なくすことが可能となる。

以上のべたＩＣモジュールの構造では絶縁性基板２２の
他面２８は例えばエンペラ材料のような絶縁性街脂であ
シ、ＩＣカード化する場合、カード材であるエンビに対
して、絶縁性樹脂が直接所定の接着剤で接着されること
になる。次に、カード材とＩＣモジュールの接着力を更
に強化するため、第３の実施例を第４図に示し説明する
。上記絶縁性基板２２の他面２８に、例えば銅、ニッケ
ル、ステンレススチール等の金属板３１を上記他面２８
のほぼ全面に形成したものである。この構造であれば、
ＩＣカード化する場合カード材であるエンビには金属板
３１が接着剤で接着されることになり、絶縁性樹脂が接
着されるより接着強度が強く、イハ頼性の高いＩＣカー
ドを作ることが可能となる。上記金属板３１は上記絶縁
性基板２２を作る時、上記導体パッド２１と同時に形成
するか、あるいは上記電極２７と同時に形成してもかま
わない。

以上のべてきた本発明に用いた絶縁性基板２２は射出成
形法で作製しているが、ＩＣカード用ＩＣモジュールは
厚み精度を高く必要とすることから、精度の高い射出成
形法を採用した。

また上記絶縁性基板２１の一面２３には導体パッド２１
を有しており、上記導体線２６は上記導体パッド２１と
上記ＩＣ２４上の入出力パッド（図示せず）を接映して
いるが、上記導体パッド２１を設けず、その代りに上記
ＩＣ２４の入出力バンドを犬きくするか、上記Ｉ　Ｃ２
４上にダミーのパッドを設けて、上記ＩＣ２４上にて上
記導体線２６をワイヤーボンディングして所定の高さの
ループを作ってもかまわない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、基板加工に射出成形法を
用いて形成でき、しかもスルーホールを要しない簡単な
構造であることから、厚み精度が高く、安価に製造でき
る。また実装においてはループ高さの高いワイヤーボン
ディング条件で良いことから、安定した、信頼性の昼い
ＩＣ実装が可能となり、更に電極を最終工程で形成する
ことから、を極キズの少ないＩＣモジュールを製造する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のＩＣモジュールの断面
図、第２図＆％Ｏは本発明の第１の実施例のＩＣモジュ
ールの製造工程を示す断面図、第３図は本発明の第２の
実施例の断面図、第４図は本発明の第３の実施例の断面
図、第５図はＩＣカードの斜視図、第５図は第５図ムー
ム′線の断面図、第７図は従来の回路基板の断面図、第
８図は従来のＩＣモジュールの断面図である。 ２１・・・・・・導体パッド、２２・・・・・・絶縁性
基板、２３・・・・・・−面、２４・・・・・・ＩＣ，
２５・・・・・・導体線、２６・・・・・・封止樹脂、
２７・・・・・・電極、２８・・・・・・他面、２９・
・・・・・最上部、３０・・・・・・壁、３１・・・・
・・金属板。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 譚体ハ町７ド 第２図 第３図 第５図 ／ｊ）−’Ｆ’ ３０ＩＯモジ餐−ル 第５図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の導体パッドを有する絶縁性基板上の一面に
   載置された集積回路と、上記集積回路の複数の入出力パ
   ッドと上記導体パッドを接続する複数の導体線と、上記
   導体線の一部を露出させて、この導体線と上記導体パッ
   ドと上記集積回路を覆った絶縁性保護材と、この絶縁性
   保護材から一部露出した上記導体線と対応させて設置さ
   れた複数の電極とを備えた集積回路装置。
2. （２）絶縁性基板は射出成形法により形成する特許請求
   の範囲第１項に記載の集積回路装置。
3. （３）絶縁性基板の集積回路の載置される箇所と、導体
   パッドの間に導体パッドより高い絶縁性の壁を設けた特
   許請求の範囲第１項に記載の集積回路装置。
4. （４）絶縁性基板の他面に金属板を設けた特許請求の範
   囲第１項に記載の集積回路装置。
5. （５）複数の導体パッドを有する絶縁性基板上の一面に
   集積回路を載置する工程と、上記集積回路の複数の入出
   力パッドと上記導体パッドを複数の導体線で接続する工
   程と、上記導体線の一部を露出させて、この導体線と上
   記導体パッドと上記集積回路を絶縁性保護材で覆う工程
   と、上記絶縁性保護材から一部露出した上記導体線と対
   応させて複数の電極を形成する工程とよりなる集積回路
   装置の製造方法。
6. （６）導体線の接続方法がワイヤーボンディング方式で
   ある特許請求の範囲第５項に記載の集積回路装置の製造
   方法。
7. （７）導体線の一部を露出させる方法が、上記絶縁性保
   護材を研磨する方法である特許請求の範囲第５項に記載
   の集積回路装置の製造方法。