JP2005038232A - 集積回路装置とそれを用いた非接触型ｉｃカード - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性の高い集積回路装置とこれを用いる非接触型ＩＣカードを提供する。
【解決手段】リードフレーム１３のダイパッド１３ａ上に集積回路１４をエポキシ系の接着剤を使用しダイボンディングした後、リードフレーム１３の２つのアンテナランド１３ｂと集積回路１４の２つのアンテナパッド１４ａをボンディングワイヤー１５でボンディング接続する。ダイパッド１３ａは２つのアンテナランド１３ｂで取り囲まれ、またダイパッド１３ａはリードフレーム１３とタイバー１３ｃにより接続され、矩形の集積回路１４の対角方向で２つのアンテナランド１３ｂを分離部１６ａにて分離するよう配置される。集積回路装置１２に外力が加わった際、内蔵した集積回路１４の破損、ボンディングワイヤー１５の断線することを防止できる。また集積回路装置１２を外形と平行に搭載した非接触型ＩＣカードにおいても、その実用において集積回路１４の破損、断線を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、集積回路を搭載した集積回路装置、及び集積回路装置を内蔵した非接触型ＩＣカードに関するものである。

近年、マイクロコンピュータ，メモリ等の集積回路をプラスティックカードに搭載して、外部機器とアンテナを介し信号の授受を行う非接触型ＩＣカードが実用化されつつある。この非接触型ＩＣカードの用途としては、処理にスピードを必要とするアプリケーションに適用して、例えば、交通機関の定期券、コンビニエンス・ストアで買い物をする際の決済に用いる代金前払い（プリペイド）のキャッシュレスカード、あるいは個人認証用のＩＤカード（identification card）として実用化されつつある。

このような従来の非接触型ＩＣカードは、特許文献１に開示されており図１１に示すように、図１２，図１３，図１４の集積回路装置２を内蔵する構成であった。

すなわち、図１２に示すように、リードフレーム３のダイパッド３ａ上に集積回路４をダイボンディングし、２つのアンテナランド３ｂと集積回路４をボンディングワイヤー５により接続した後、金型を使用しトランスファーモールドを行い、ダイパッド３ａとアンテナランド３ｂとの分離部６ａをも含み、エポキシ樹脂を用いたいわゆるエポキシ系の熱硬化性樹脂６により封止した後、集積回路装置２として切り出すものである。

その後、図１１に示すように、集積回路装置２の２つのアンテナランド３ｂとアンテナ７の端部７ａを接続しカード基材８上に配線した後、図示はしないが表面基材と接着剤を介して、熱溶着により接合し非接触型ＩＣカード１とするというものである。
特開２０００−１５５８２０号公報

しかしながら、従来の非接触型ＩＣカードに見られるような構成では、集積回路が内蔵された集積回路装置の２つのアンテナランドとダイパッドの分離部が熱硬化性樹脂側面に露出した状態でカード基材と表面基材の中に挟持し、非接触型ＩＣカードとする構成となっているため、非接触型ＩＣカードの実用において２つのアンテナランド側を支持するように曲げ応力が加わった際、その分離部に応力が集中し、集積回路装置に内蔵した集積回路が破損したり、集積回路とアンテナランドを接続しているボンディングワイヤーが断線したりするという課題があった。

本発明は前記従来の問題を解決することに指向するものであり、信頼性の高い集積回路装置とこれを用いる非接触型ＩＣカードを提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載される集積回路装置は、ダイパッドと２つのアンテナランドを備えたリードフレームにおけるダイパッド上に矩形の集積回路を搭載し、集積回路を熱硬化性樹脂により封止した集積回路装置であって、ダイパッドを取り囲むように配置した２つのアンテナランドと、集積回路の略対角方向に配置した２つのアンテナランドの分離部とを備えた構成によって、物理的強度が増して集積回路装置に内蔵された集積回路が破損したり、集積回路とアンテナランドを接続するボンディングワイヤーが断線することを防止できる。

また、請求項２，３に記載される集積回路装置は、ダイパッドと２つのアンテナランドを備えたリードフレームにおけるダイパッド上に矩形の集積回路を搭載し、集積回路を熱硬化性樹脂により封止した集積回路装置であって、ダイパッドを取り囲むように配置した２つのアンテナランドと、集積回路の略対角方向に配置した２つのアンテナランドの分離部と、２つのアンテナランド上で熱硬化性樹脂の近傍に設けられた、少なくとも１つ以上の線状の凸部とを備えたこと、さらに、２つのアンテナランド上の熱硬化性樹脂と、熱硬化性樹脂の近傍に設けた線状の凸部との間に充填部材を備えた構成によって、さらに物理的強度が改善されて集積回路装置に内蔵された集積回路の破損、集積回路とアンテナランドを接続するボンディングワイヤーの断線を防止できる。

また、請求項４に記載される非接触型ＩＣカードは、請求項１〜３のいずれか１項に記載の集積回路装置を用いる非接触型ＩＣカードであって、集積回路装置の２つのアンテナランドと接続したアンテナと、複数の中間基材と、集積回路装置とアンテナと中間基材とを挟み込む一対の表面基材とを備えた構成によって、非接触型ＩＣカードの実用において、内蔵集積回路装置の２つのアンテナランド側を支持するように加わる曲げ応力によって生じる破損、断線等を防止できる。

以上説明したように、本発明によれば、集積回路を搭載するダイパッドを取り囲むように２つのアンテナランドを配置して、かつ２つのアンテナランドの分離部を集積回路の略対角方向に備えて、集積回路装置に内蔵した集積回路の破損、あるいは集積回路とアンテナランドを接続するボンディングワイヤーが断線することを防止でき、また、２つのアンテナランド上で熱硬化性樹脂の近傍に、少なくとも１つ以上の線状の凸部を設けて、集積回路装置の曲げ強度をさらに改善して、外力に対する強度を改善して、物理的強度に優れた集積回路装置とそれを用いた非接触型ＩＣカードを得ることがきるという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら本発明における実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態１における集積回路装置を示す平面図であり、図２は集積回路装置の要部断面図である。図１，図２に示すように、まず、厚さ１μｍの銀メッキが施された厚さ０．１ｍｍの銅化合物を用いたリードフレーム１３のダイパッド１３ａ上に集積回路１４をエポキシ系の接着剤（図示せず）を使用しダイボンディングした後、リードフレーム１３の２つのアンテナランド１３ｂと集積回路１４の２つのアンテナパッド１４ａを直径２５μｍの金線のボンディングワイヤー１５でボンディング接続する。

その後、エポキシ系の熱硬化性樹脂１６でトランスファーモールド金型を使用しダイパッド１３ａ、集積回路１４、ボンディングワイヤー１５、及び部分的にアンテナランド１３ｂを封止して総厚が０．４ｍｍの集積回路装置１２とする。量産にあたっては、図３に示すような連続テープ状のリードフレーム１３を用いて生産することが望ましい。

ここで、図１，図３に示すように、ダイパッド１３ａは２つのアンテナランド１３ｂで取り囲まれており、また、ダイパッド１３ａはリードフレーム１３とタイバー１３ｃにより接続され、矩形の集積回路１４の対角方向で２つのアンテナランド１３ｂを分離部１６ａにて分離するよう配置されている。

次に、前述の集積回路装置１２を搭載した非接触型ＩＣカード１１について説明する。図４は非接触型ＩＣカードの平面図、図５は非接触型ＩＣカードの要部断面図であり、図６は非接触型ＩＣカードの層構成図である。図６に示すように、ＰＥＴ−Ｇ(Ｐoly Ｅthylene Ｔerephthalate Ｇlycol)、あるいはＰＶＣ（Ｐoly Ｖinyl Ｃhloride）で形成した厚さ０．１ｍｍの第１の中間基材１７ａにアンテナ１８を配線する。ここで、第１の中間基材１７ａには集積回路装置１２のアンテナランド１３ｂの外形と略同じサイズの孔１７ｂを設けている。

次に、集積回路装置１２のアンテナランド１３ｂとアンテナ１８を溶接等の手段により接続した後、集積回路装置１２の熱硬化性樹脂１６の部分を厚さ０．３ｍｍのＰＥＴ−Ｇ、あるいはＰＶＣで形成した第２の中間基材１９ａに設けた孔１９ｂに嵌め込んだ後、厚さ０．２ｍｍのＰＥＴ−Ｇ、あるいはＰＶＣで形成した一対の表面基材２０間に重ね合わせ配置し、加熱圧着、あるいは層間に配置した接着剤により接合して図４，図５に示す総厚０．８ｍｍの非接触型ＩＣカード１１とする。

以上のように構成した本実施の形態１における集積回路装置１２は、略矩形の集積回路装置１２に外力が加わった際、２つのアンテナランド１３ｂと集積回路１４を配置したダイパッド１３ａの分離部１６ａをアンテナランド１３ｂが取り囲み、集積回路１４を補強保護し、さらに、２つのアンテナランド１３ｂの分離部１６ａが、断面積が最大となる集積回路の対角方向に配置したため、集積回路装置１２に内蔵した集積回路１４が破損したり、あるいは集積回路１４とアンテナランド１３ｂを接続しているボンディングワイヤー１５が断線したりすることを防止できる。

そして、前述した構成の集積回路装置１２を用いた非接触型ＩＣカード１１によれば、通常、略矩形の集積回路装置１２が矩形の非接触型ＩＣカード１１の外形と平行に搭載する。これにより、非接触型ＩＣカード１１の実用において、非接触型ＩＣカード１１に外力が加わった際も前述したように、搭載した集積回路装置１２に内蔵した集積回路１４の破損、あるいは集積回路１４とアンテナランド１３ｂを接続するボンディングワイヤー１５が断線することを防止できる。

図７は本発明に係る実施の形態２における集積回路装置を示す平面図であり、図８は集積回路装置の断面図である。ここで、前記実施の形態１を示す図１において説明した構成部材に対応し同等の機能を有するものには同一の符号を付して示す。本実施の形態２における集積回路１４を搭載した集積回路装置１２の構成手段は、実施の形態１と同様の手段により実現できるため詳細な説明は割愛する。

図７に示すように、２つのアンテナランド１３ｂ上で熱硬化性樹脂１６の近傍には、熱硬化性樹脂１６の厚さと略同じ０．３ｍｍの高さ、幅略０．５ｍｍの線状の凸部２１を形成する。その線状の凸部２１の形成方法としてプレス金型による絞り加工で実現することができる。また、図７ではその平面形状を直線状としたが、図９に示すようにＬ字形状としても良い。

以上のように構成した本実施の形態２における集積回路装置１２は、略矩形の集積回路装置１２に外力が加わった際、前記実施の形態１の構成に加え、２つのアンテナランド１３ｂ上の線状の凸部２１により、さらに集積回路１４を補強保護し、集積回路装置１２に内蔵した集積回路１４が破損、あるいは集積回路１４とアンテナランド１３ｂを接続するボンディングワイヤー１５が断線することを防止できる。

そして、前述した構成の集積回路装置１２を用いて、実施の形態１と同様の手段により非接触型ＩＣカード１１とするが、図１０に示すように熱硬化性樹脂１６の外周と線状の凸部２１の間には充填部材として接着剤を充填、あるいは線状の凸部２１の高さと同等の厚みを有する充填シート２２を配置することにより、集積回路装置１２に内蔵した集積回路１４が破損、あるいは集積回路１４とアンテナランド１３ｂを接続するボンディングワイヤー１５が断線することを防止し、さらに非接触型ＩＣカード１１とした際の外観上の歪を改善することができる。

なお、上述した各実施の形態は本発明の本質的な構成と作用を示すための好ましい例の一部であり、したがって技術構成上好ましい種々の限定を示したが、本発明の範囲は、前述した説明において特に本発明を限定する旨を記載していない限り、これらの形態に限られるものではない。

本発明に係る集積回路装置とそれを用いた非接触型ＩＣカードは、集積回路を搭載するダイパッドを取り囲むように２つのアンテナランドを配置して、かつ２つのアンテナランドの分離部を集積回路の略対角方向に備え、さらに、２つのアンテナランド上で熱硬化性樹脂の近傍に、少なくとも１つ以上の線状の凸部を設けて、集積回路装置に内蔵した集積回路の破損、ボンディングワイヤーの断線を防止でき、外力に対する曲げ強度を改善して、物理的強度に優れた集積回路装置とそれを用いた非接触型ＩＣカードを得ることがきるという効果を有し、集積回路を搭載した集積回路装置、及び集積回路装置を内蔵した非接触型ＩＣカード等の用途に有用である。

本発明の実施の形態１における集積回路装置を示す平面図 本発明の実施の形態１における集積回路装置を示す要部断面図 本発明の実施の形態１における連続テープ状リードフレームの集積回路装置を示す平面図 本発明の実施の形態１における非接触型ＩＣカードを示す平面図 本発明の実施の形態１における非接触型ＩＣカードを示す要部断面図 本発明の実施の形態１における非接触型ＩＣカードを示す層構成図 本発明の実施の形態２における集積回路装置を示す平面図 本発明の実施の形態２における集積回路装置を示す要部断面図 本発明の実施の形態２における他の例である集積回路装置を示す平面図 本発明の実施の形態２におけるもう一つの他の例の集積回路装置を示す平面図 従来の非接触型ＩＣカードを示す斜視図 従来の集積回路装置を示す断面図 従来の集積回路装置の裏面側を示す斜視図 従来の集積回路装置の表面側を示す斜視図

符号の説明

１，１１ 非接触型ＩＣカード
２，１２ 集積回路装置
３，１３ リードフレーム
３ａ，１３ａ ダイパッド
３ｂ，１３ｂ アンテナランド
４，１４ 集積回路
５，１５ ボンディングワイヤー
６，１６ 熱硬化性樹脂
６ａ，１６ａ 分離部
７，１８ アンテナ
７ａ 端部
８ カード基材
１３ｃ タイバー
１４ａ アンテナパッド
１７ａ 第１の中間基材
１７ｂ，１９ｂ 孔
１９ａ 第２の中間基材
２０ 表面基材
２１ 線状の凸部
２２ 充填シート

Claims (4)

1. ダイパッドと２つのアンテナランドを備えたリードフレームにおける前記ダイパッド上に矩形の集積回路を搭載し、前記集積回路を熱硬化性樹脂により封止した集積回路装置であって、
   前記ダイパッドを取り囲むように配置した前記２つのアンテナランドと、前記集積回路の略対角方向に配置した前記２つのアンテナランドの分離部とを備えたことを特徴とする集積回路装置。
2. ダイパッドと２つのアンテナランドを備えたリードフレームにおける前記ダイパッド上に矩形の集積回路を搭載し、前記集積回路を熱硬化性樹脂により封止した集積回路装置であって、
   前記ダイパッドを取り囲むように配置した前記２つのアンテナランドと、前記集積回路の略対角方向に配置した前記２つのアンテナランドの分離部と、前記２つのアンテナランド上で前記熱硬化性樹脂の近傍に設けられた、少なくとも１つ以上の線状の凸部とを備えたことを特徴とする集積回路装置。
3. 前記２つのアンテナランド上の熱硬化性樹脂と、前記熱硬化性樹脂の近傍に設けた線状の凸部との間に充填部材を備えたことを特徴とする請求項２記載の集積回路装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の集積回路装置を用いる非接触型ＩＣカードであって、前記集積回路装置の２つのアンテナランドと接続したアンテナと、複数の中間基材と、前記集積回路装置と前記アンテナと前記中間基材とを挟み込む一対の表面基材とを備えたことを特徴とする非接触型ＩＣカード。

Images