JP2007511811A5

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Publication number: JP2007511811A5
Application number: JP2006530807A
Authority: JP
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2012-06-07
Anticipated expiration: 2024-05-12

Description

本発明の趣旨は、薄型カード又はタグの基板への少なくとも１つの電子部品の実装に関する。電子部品とは、チップ、キャパシタ、抵抗、ダイオード、ヒューズ、バッテリ、ディスプレイ、更には導体領域を具備した被覆チップなどの素子である。

当業者にとっては、導体材料（通常は銅）製の導体領域が彫られた基板上に部品が実装されたカード又はタグは既知のものである。通常、電子部品は接着され、次に電子部品の接点が基板の導体領域にはんだ付けされる。電子部品の導体領域と基板の導体領域の間の電気的接触は、導電性接着剤を用いた接着、超音波を使用するはんだ付け、すず合金を使用する熱間はんだ付けなどの手段で行われる。

また、接点が、基板のプリント導体領域内に圧入により押し込まれた爪即ち先端（バンプ）を具備する電子部品を備えたカードが知られている。書類ＷＯ００５５８０８（特許文献１）は、熱間圧延によるチップとアンテナの導体領域の間の接続の実施について記述している。チップの接点は、アンテナの導体領域の導電材料内に嵌め込まれる突起を含み、これらの導体領域を変形させる。

基板の導体への電子部品の接続は、基板の導体と基板の導体領域にはんだ付けされる導線を用いて行うことも可能である。

このように配線された電子部品及び回路を保護するために、回路の全電子部品を被覆するよう、基板の表面の全体又は一部にエポキシ樹脂を流し込むことができる。別の実施方法によれば、単数又は複数の電子部品及び隣接する導体領域を覆う絶縁シートを基板の全体又は一部分に被せる。

書類ＵＳ２００２／０１１０９５５（特許文献３）は、１つの基板と少なくとも１つのチップを備える電子モジュールの製造方法について記述している。チップは基板の面のうちの１つに接着されるか、基板の表面と同じ高さになるよう、基板の厚みに熱間圧入される。好ましい変形形態によれば、基板は、シルク印刷によりトレースされた導線経路によりチップが接続された導体領域も含む。チップの接点は、このようにしてトレースされた経路が到達する突起を含む。最終工程は、チップ及びチップの近傍の導線経路に薄膜又は保護ラッカーを施すことを内容とするものである。

これらの目的は、図１〜図３に示すように、平坦な絶縁基板(5)の表面上に配置された導線経路(6)に接続される平坦な導体領域(3)を含む少なくとも１つの電子部品(1)の実装方法であって、
前記電子部品(1)が、表面のうちの１つの面に接点を具備するチップ(2)で形成され、前記接点が、前記チップ(2)の接点を延長する前記導体領域(3)を構成する導体シートに付加され、前記チップ(2)の前記接点を具備する面と反対の面に絶縁材料(4)が被覆され、
‐ 作業面に前記基板(5)を置き、前記導線経路(6)を含む面を上に向ける工程と、
‐ 前記導線経路(6)の近傍にある前記基板(5)のスロット(7)内に前記電子部品(1)の前記チップ(2)を設置し、前記電子部品(1)の導体領域(3)が、前記基板(5)の面と同一平面になりかつ前記基板(5)の前記面に配置された前記対応する導線経路(6)に前記チップと接点と同じ高さで接触するように前記チップ(2)を被覆する前記絶縁材料(4)を前記スロット(7)に挿入する工程と、
‐ 絶縁層(8)を、積層プロセスにより、前記電子部品(1)と、前記電子部品(1)を囲む前記基板(5)の表面の少なくとも１つの部位の上に延びるように被せる工程と
を含み、
前記電子部品(1)への前記絶縁層(8)の押圧により、前記電子部品(1)の導体領域(3)と前記基板(5)の導線経路(6)との接触を維持して電気的接続がなされ、かつ前記積層プロセスの結果として繰り返し応力が前記基板に加えられるときに前記導体領域(3)を前記導線経路(6)に対して滑動可能に構成されたことを特徴とする方法により達成される。

電子モジュールとも呼ばれる電子部品は、通常、表面のうちの１つの面に位置する接点が、チップの小寸法接点を延長する導体領域を構成する「リードフレーム」と呼ばれる導体シートに付加されるようなチップで形成される。実施例においては、チップの前記接点を具備する面と反対面は、通常エポキシ樹脂製の絶縁材料で被覆される。「リードフレーム」により、プリント回路の導線経路への電子モジュールの接続を容易にすることができる。プリント回路の表面に実装される半導体部品の大部分はそのような「リードフレーム」を含む。

基板の導線経路は広義に画定される。導線経路は、化学的にエッチングされるかスクリーン印刷により基板上に付着された回路の導体部分に接続されたペレット又は導体領域で構成することができる。そのような回路は例えば、カードへのエネルギの供給及び端末を使用しての数値データの交換に用いる無接点カードのアンテナとなる。

電子モジュールを形成する図１の電子部品（１）は、エポキシ樹脂などの絶縁材料（４）で被覆で保護されたチップ（２）を含む。チップの接点は、「リードフレーム」を構成する例えばスズめっき導体シート内に形成された導体領域（３）に接続される。

図２並びに図３に示す軸Ａ‐Ａによる断面は、図１の電子部品（１）が実装された変形可能な薄型基板（５）を含むトランスポンダの例を示す。この基板の上面は、エッチング、接着、或いは例えばスクリーン印刷で作製された導線経路又は導体領域（６）を含む。電子部品（１）の被覆部分の絶縁材料（４）は、トランスポンダの最終厚みを最小化するよう基板内に切削加工した凹部又はカットした窓で構成されたスロット（７）の中に挿入される。基板の導線経路（６）は、はんだ又は導電性接着剤を使用せず押圧だけで電子部品の導体領域（３）と接触している。ほぼ平面のこのような接触表面は、固定点となりうるような特定の凹凸を含まない。基板上の電子部品の保持及び基板の接点への押圧の維持は、電子部品の見かけの表面及び電子部品に隣接する基板の部位の双方の上に分布された絶縁層（８）により行われる。変形形態によれば、この絶縁層を基板の上面全体に分布させることができる。

このようにして作製されたトランスポンダは、基板の導線経路上の電子部品の接続を切らずに変形させることができる。「リードフレーム」の導体領域は、トランスポンダの変形により生じる内力の作用により基板の導線経路を摩擦する傾向を有するようになる。

図４は、電子部品（１）の被覆部分の絶縁材料（４）が絶縁基板（５）の凹部内に挿入されるか窓内に嵌め込まれたトランスポンダの実装の参考形態を示す。電子部品の導体領域（３）は基板（５）の下面上に配置される。例えばアンテナ（６’）や電子部品の導体領域（３）と対向する場所に位置する導線経路（６）のように複数の導線経路を上面に含む別の基板（９）が基板（５）に貼り合わせられる。２つの基板（５，９）の組み付けは矢印Ｌに従い、接着或いは熱間又は冷間積層により行われる。電子部品と別の基板（９）の導線経路（６）との電気的接触は積層又は接着剤の押圧により行われる。トランスポンダの最終厚さは重ねられた２つの基板（５，９）の厚さを限度とする。

別の変形形態によれば、電子部品（１）は絶縁材料による被覆を含まず、従ってチップ（２）は基板（５）により直接保護される。電子部品（１）の導体領域（３）が基板（５）の内表面に押圧されるよう、チップは、基板内に予め切削された凹部（７）内に挿入されるか、基板に熱間圧入される。

図５は、「リードフレーム」がないチップ（２）のみで部品が構成されているトランスポンダの組み付けの更なる参考形態を示す。この場合、１つ前の参考形態と同様、チップは、導体領域（３’）が基板（５）の表面と同じ高さになるよう、予め切削された凹部に挿入されるか、基板（５）内に圧入される。別の基板（９）は、２つの基板（５，９）全体の接着剤又は積層の押圧による接続のためのチップの導体領域（３’）に対向した導線経路（６）を具備する。当然のことながら、チップ（２）の導体領域（３’）は平面であり、そのため、トランスポンダが変形した場合、これらの導体領域は別の基板の対応する導体領域上を擦動することができる。

本発明による方法は、「デュアル」、即ちカードの外面のうちの１つと同じ高さの一式の平坦な接点と、一式の導線経路の形態の内部アンテナとを含むカードの組み付けにも適用される。この一式の接点はモジュールの面のうちの１つの上に位置し、各接点はモジュールのうちの反対面上の導体領域に接続される。モジュールは、厚さがモジュールの厚さにほぼ等しい基板内にカットされた窓を具備するスロット内に挿入される。一式の接点は、カードの外面を構成する基板の表面と同じ高さになり、反対の面の導体領域は基板上に組み付けられた別の基板の導線経路に載架する。

この組み付けを補完する、上で記述したような追加のチップ又は電子モジュールは、基板のうちのいずれかに実装することができる。このモジュールの導体領域は、１つの基板の表面の対応する導線経路上に押圧により接続される。

導線経路と電子モジュールを備える２つ以上の重ね合せ基板を組み付け積層することも可能であり、その導体領域は、積層の押圧により、他方の基板の面上に配置された対応する導線経路に接続される。

図１は本発明実施例の導体領域を具備する電子モジュールの形態の部品を示す図である。図２は基板と、絶縁層により保護された導体領域を備える本発明実施例の薄型トランスポンダの上面図である。図３は図２のトランスポンダの軸Ａ‐Ａによる拡大断面図である。図４は２つの基板と、導体領域を具備する１つの部品を備える参考例のトランスポンダの実装断面図である。図５は２つの基板と、導体領域を具備する１つの部品を備える参考例のトランスポンダの実装断面図である。

Claims

平坦な絶縁基板(5)の表面上に配置された導線経路(6)に接続される平坦な導体領域(3)を含む少なくとも１つの電子部品(1)の実装方法であって、
前記電子部品(1)が、表面のうちの１つの面に接点を具備するチップ(2)で形成され、前記接点が、前記チップ(2)の接点を延長する前記導体領域(3)を構成する導体シートに付加され、前記チップ(2)の前記接点を具備する面と反対の面に絶縁材料(4)が被覆され、
‐ 作業面に前記基板(5)を置き、前記導線経路(6)を含む面を上に向ける工程と、
‐ 前記導線経路(6)の近傍にある前記基板(5)のスロット(7)内に前記電子部品(1)の前記チップ(2)を設置し、前記電子部品(1)の導体領域(3)が、前記基板(5)の面と同一平面になりかつ前記基板(5)の前記面に配置された前記対応する導線経路(6)に前記チップと接点と同じ高さで接触するように前記チップ(2)を被覆する前記絶縁材料(4)を前記スロット(7)に挿入する工程と、
‐ 絶縁層(8)を、積層プロセスにより、前記電子部品(1)と、前記電子部品(1)を囲む前記基板(5)の表面の少なくとも１つの部位の上に延びるように被せる工程と
を含み、
前記電子部品(1)への前記絶縁層(8)の押圧により、前記電子部品(1)の導体領域(3)と前記基板(5)の導線経路(6)との接触を維持して電気的接続がなされ、かつ前記積層プロセスの結果として繰り返し応力が前記基板に加えられるときに前記導体領域(3)を前記導線経路(6)に対して滑動可能に構成されたことを特徴とする方法。
前記スロット(7)が、前記電子部品(1)のチップ(2)を加熱し、次に、適切な工具により前記チップ(2)を前記第１基板(5)の材料内に押し込むことによって得られ、前記電子部品(1)の導体領域(3)が前記基板(5)の面に押圧されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。