JPH0262297A - 集積回路装置およびそれを用いたｉｃカード - 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
およびそれを用いたＩＣカードに関する、ものである。

従来の技術 近年ハ、マイクロコンピュータ、メモリ等の集積回路素
子をプラスチック製カードに搭載まだは内蔵したいわゆ
るＩＣカードが実用に供されつつある。

このＩＣカードは、すでに多量に使用されている磁気ス
トライプカードに比して、記憶容量が大きく防犯性に優
れていることから、従来の磁気ストライプカードの用途
ばかりでなく身分証明書等多様な用途に使用することが
考えられている。

ところで、ＩＣカードは、塩化ビニル樹脂等のプラスチ
ックカードに、リーダー・ライター等の外部装置との接
続用端子を有する集積回路装置が搭載された構成であシ
、この集積回路装置は、極めて薄型に構成することが必
要とされる。

ＩＣカードにも多くの種類があるが、従来の磁気ストラ
イプカードと同じ寸法のＩＣカードの規格化がｒｓｏ（
国際標準化機構）で検討されている。

以下、従来のＩＣカード及びこのカードに用いられる集
積回路装置について添付図面を参照しながら説明する。

第３図は工Ｃカードの斜視図、第４図は第３図における
ムーム′断面であり、集積回路装置の周辺を示す断面図
、第６図は従来の回路基板を用いた集積回路装置の縦断
面図である。

従来、ＩＣカードの製造方法や構成には数多くの方法が
行われているが、たとえば、第３図および第４図に示す
ように、シート状の厚さ７８０μｍ程度の薄いプラスチ
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、集積回路装置３０の大きさよりやや大きな穴２を設
け、プラスチックカード１よりやや薄い厚みの集積回路
装置３０を挿入し、外部接続用端子３２が露出するよう
に接着加工を施し、埋設して作成する。

従来の集積回路装置は、第６図に示すように、フィルム
状の絶縁基板３１に外部接続用端子パターン３２、回路
パターン３３およびスルーホール３４等の回路導体を形
成した薄型回路基板に、集積回路素子３６をダイボンデ
ィングし、集積回路素子３６の入出力電極と回路パター
ン３３とをワイヤーボンディング方式等により金属線３
６で接続する。また樹脂封止時の樹脂流れ止め用の封止
枠３７を回路基板に接着して設け、エポキシ樹脂等の封
止材３８により封止して得られる。

（特開昭５５−５６６４７号公報、特開昭６８−９２５
９７号公報） また、前述のような高精度な精密回路基板を必要としな
い従来の集積回路装置として、金属薄板を所望形状に加
工したリードフレームを用い、リードフレームの片方の
一面を外部接続用端子とし、他面に集積回路素子を搭載
し、集積回路素子の入出力電極とリードフレームの他面
とを金属線で電気的に接続し、リードフレームの集積回
路素子側の而を封止樹脂で被覆した集積回路装置がある
。

（特開昭５４−６９０６８号公報、特開昭６３−３３８
５３号公報） 発明が解決しようとする課題 ＩＣカードに搭載される集積回路装置においては、高信
頼性、薄型化と同時に、高寸法精度さらに低コストであ
ることが求められている。しかしながら、前述したよう
な回路基板を用いた集積回路装置においては、用いられ
る回路基板が、絶縁基板３１の両面に配線導体を形成し
スルーホール３４によって接続したスルーホール付両面
回路基板であるので次のような問題を有している。■回
路基板が高価である。■絶縁基板３１の厚さのバラツギ
やスルーホール形成時のめつき厚のバラツキが回路基板
の総厚のバラツキとなり、良好な厚さ寸法精度が得にく
い。■集積回路素子３６の樹脂封止時に、樹脂がスルー
ホール３４より流出するので、流出防止のためスルーホ
ール３４を封口する手段が必要である。

一方、金属薄板を所望形状に加工したリードフレームを
用い、リードフレームの片方の一面を外部接続用端子と
し、他面に集積回路素子を搭載し、集積回路素子の入出
力電極とリードフレームの他面を金属線で電気的に接続
し、リードフレームの集積回路素子側の面を封止樹脂で
被覆した集積回路装置は、前述のような高精度な精密回
路基板を必要としないので、高寸法精度でかつ高能率に
製造できしかも安価な集積回路装置であるという長所が
ある。

しかしながら、上記の金属薄板を用いた集積回路装置に
おいては、この集積回路装置を塩化ビニル樹脂等のプラ
スチックカードに搭載してＩＣカードとして使用する際
、金属薄板と封止樹脂との密着性が極めて重要であり、
密着性が不十分な場合には、ＩＣカードの使用時および
携帯時にカードが折り曲げられ機械的外力を受け、金属
薄板の剥離、脱落等の問題や、金属薄板と封止樹脂との
界面からの水分等の浸入による集積回路素子の劣化が起
こり、ＩＣカードとして実用に耐え得ないという問題が
ある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、高寸法
精度、高能率かつ安価に製造でき、しかもカードに搭載
してＩＣカードとした場合、信頼性が高い薄型の集積回
路装置およびＩＣカードを提供するものである。

課題を解決するだめの手段 上記課題を解決するために、本発明の集積回路装置は、
一面の少なくとも一部が外部接続用端子となり、これら
が略同一面をなす複数の金属薄板と、これらの金属薄板
の他面に設けられた接着樹脂層の一部に搭載されるとと
もに、その入出力電極がこれらの金属薄板の他面に電気
的に接続された集積回路素子と、前記金属薄板の他面側
において、少なくともｍＪ記記構積回路素子よびその入
出力電極と前記金属薄板の他面との電気的接続部を覆っ
た封止樹脂とを備え、前記接着樹脂層は、前記電気的接
続部を除いて前記金属薄板の他面の大部分に設けたもの
である。

作用 本発明は、上記した構成によって、従来用いられていた
高価な精密回路基板を必要とせず、安価で極めて一般的
なリードフレーム形状に加工された金属薄板が使用でき
、集積回路装置として安価となるばかりでなく、ＩＣカ
ードに適した薄型の集積回路装置として、高寸法精度か
つ高能率に製造できる構成である。また、封止樹脂を金
属薄板の他面に直接形成する場合には、封止成形時の型
離れを良くするために封止樹脂中に添加されているワッ
クス等の離型剤により、封止樹脂と金属薄板との密着性
は充分な強度が得難いが、上記した構成のように、金属
薄板の他面の大部分に設けた接着樹脂層を介して、封止
樹脂を金属薄板に密着形成することにより、その密着性
は著しく向上し、この集積回路装置をプラスチックカー
ドに搭載してＩＣカードとして使用する際に、機械的外
力を受けても、金属薄板の剥離、脱落等の問題や、金属
薄板と封止樹脂との界面からの水分等の浸入による集積
回路素子の劣化の問題が発生しにくく、ＩＣカードに適
した極めて信頼性の高い集積回路装置となる。

実施例 以下、本発明の一実施例の集積回路装置について、図面
を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における集積回路装置の平面
図であり、説明のため封止樹脂は外形のみを図示してい
る。第２図は本発明の一実施例における集積回路装置の
縦断面図であシ、第１図のＢ−Ｂ’線での縦断面図であ
る。第１図および第２図において、１１は金属薄板、１
２は接着樹脂層、１３は集積回路素子、１４は金属線、
１６は封止樹脂である。

本実施例の集積回路装置の構成について、その製造方法
とともに以下に詳細に説明する。

まず、板厚０．１５　ｍの帯状の銅合金からなる金属素
材を打抜加工またはフォトエツチング加工を行なって、
所望のリードフレーム形状とし、この一方の面を外部接
続用端子１１２Ｌとするため、（ＩＣカード用集積回路
装置の外部接続用端子は接触による接続端子であるので
）この一方の面に、ニッケルの下地メツキおよび金メツ
キを施こし、他方の面に、ワイヤーボンディング法によ
り金属線を接続するために、ニッケルの下地メツキのの
ち接続部に部分的に銀メツキまたは金メツキを施こし、
金属薄板１１を作成した。なお、帯状の金属素材として
は、鉄や鉄・ニッケル合金等数多くのリードフレーム用
金属素材が使用でき、外部接続用端子面のメツキは、全
以外に接触端子として信頼性が確保できる白金、ロジウ
ム等の貴金属の、メツキを施こしてもよい。

次に、金属薄板１１の他方の而１１ｂの後述する金属線
１４をワイヤーボンディングするための電気的接続部１
１Ｃを除いた大部分に、絶縁性樹脂からなる接着剤を用
いて接着樹脂層１２を形成した。接着樹脂層１２の形成
は、スクリーン印刷法により行ない、パターン形状は、
金属薄板１１の他方の而１１ｂの形状よりわずかに小さ
く、電電的接続部１１０を除いた形状とした。接着樹脂
層１２の厚みは、印刷後で約４０μｍとした。つづいて
、集積回路素子１３を接着樹脂層１２の所定位置に搭載
し、接着樹脂層１２を加熱硬化して接着固定した。接着
樹脂層１２として絶縁性樹脂を用いたのは、金属薄板の
外部接続用端子の位置、寸法に対して集積回路素子が大
であり各外部接続用端子にまたがって搭載した時に電気
的な短絡を防止するためであり、絶縁性樹脂を用い、各
外部接続用端子にまたがって集積回路素子１３を搭載す
ることにより、搭載される集積回路素子１３の寸法的な
制約および外部接続用端子１１２Ｌの位置、寸法に対す
る制約が、ともに大幅に軽減された。

次に、金属線１４として直径２５μｍの金細線を用いて
、ワイヤーボンディング法により、集積回路素子１３の
入出力電極１３ａと金属薄板１１の他方の面１１ｂの接
続部１１Ｇとを電気的に接続した。この電気的な接続は
、金属線１４による接続以外に、フリップチップ方式や
フィルムキャリア方式などのワイヤレスボンディング法
により行なうこともできる。

集積回路素子１３の入出力電極１３ａと金属薄板１１と
の必要な電気的接続を行なった後、エポキシ樹脂などの
封止成形材料を用いトランスフ１成形法で成形し、封止
樹脂１６によシ集積回路素子１３、金属線１４および金
属薄板１１の他方の面１１ｂ側を保護した。この後、リ
ードフレームの不要部分（図示せず）を切断除去した。

これにより第１図および第２図の本実施例の集積回路装
置が得られた。

上記の封止樹脂１６の形成方法について、さらに詳しく
説明する。集積回路素子１３を搭載し接着固定し、金属
線１４による必要な電気的接続を行なったリードフレー
ム形状の金属薄板１１を、成形温度に加熱されたトラン
スファ成形の成形金型の下金型に外部接続用端子面を密
着させて当接し、下金型と上金型の型締めを行なったの
ち、エポキシ樹脂を主成分とし硬化剤、充填剤およびそ
の他の添加剤からなる封止成形材料を加熱加圧状態で金
型内に注入し、硬化のための一定時間保持したのち、ト
ランスファ成形金型よシ取り出して、封止樹脂１５を形
成した。外部接続用端子１１１Ｌ而をトランスファ成形
金型の下金型に密着して当接させたのは、外部接続用端
子１１２Ｌ面への封止樹脂１５の流れ込みを防止するた
めである。

第１図および第２図の本実施例の集積回路装置の寸法は
、タテ１０朋、ヨコ１２叫、４角の曲率半径１．５ｒｆ
ａｎで、厚さ０．８５ｍであり、極めて寸法精度が良く
、寸法のバラツキは、厚さ寸法で±１ｏμｍ以下であり
小さかった。厚さの各部寸法は、おおよそ金属薄板１１
が０．１５ｒｒｒｍ、集積回路素子１３が０．２５ｍｍ
、集積回路素子１３の下の接着樹脂層１２が０．０３ｍ
ｍ、集積回路素子１３上の封止樹脂１６が０．２２ｒｒ
ａｎであった。

また、第２図に示したように、本実施例の集積回路装置
では、外部接続用端子１１＆となる面の反対側の封止樹
脂１６のコーナ一部分は、曲率半径約０．２朋の曲面と
した。これは、集積回路装置をプラスチックカードの穴
部に挿入接着して作成されたＩＣカードが、折シ曲げら
れた場合に、集積回路装置のコーナ一部分によりプラス
チックカードの薄肉部分が破断されることを防止するた
めである。

また、第２図に示したように、本実施例の集積回路装置
では、金属薄板１１の外部接続用端子１１＆となる面と
この外部接続用端子１１１Ｌの周囲に表出した封止樹脂
１６の面とは、略同一面としている。これは、外部接続
用端子面１１１Ｌを封止樹脂１５より突出させた場合に
は、この集積回路装置を用いたＩＣカードの携帯時およ
び使用時において、突出部分が外的な力を受けやすく、
これによって、金属薄板１１の剥離や脱落等の問題を生
じやすく、また外部接続用端子１１ａ面を封止樹脂よシ
後退させた場合には、ＩＣカードのリーダー・ライター
等の外部装置の接触端子片との接触不良を生じやすく、
これらをさけるためである。

なお、封止樹脂の形成方法について、エポキシ樹脂を主
成分とする封止成形材料を用いたトランスファ成形法を
説明したが、この他に、封止成形材料としてフェノール
系樹脂を用いてもよく、また、熱可塑性樹脂を用いた射
出成形法によシ行なうこともできる。

以上のようにして得た本実施例の集積回路装置について
、耐環境性試験としてプレッシャークツカー試験（試験
条件；１２１°Ｃ，２気圧、１００％ＲＨ，５００時間
）および温度サイクル試験（試験条件ニー５０’Ｃ，３
０分＃１００℃、３０分、５００サイクル）を行なった
結果、金属薄板１１の浮きや剥離等の異常の発生はなく
、金属薄板１１と封止樹脂１５との界面からの水分等の
浸入による集積回路素子の劣化の問題も発生しなかった
。なお、同時に比較例とじて、接着樹脂層を金属薄板１
１の他面の大部分には設けず、集積回路素子の接着固定
部分のみに設けた集積回路装置を本実施例と同様な方法
で作成し、同様な耐環境性試験を行なった結果、プレッ
シャークツカー試験で１０試料中１試料に集積回路素子
の不良が発生し、温度サイクル試験で、金属薄板と封止
樹脂との境界に間隙が発生した試料があった。

また、本実施例の集積回路装置を、穴部を設けたプラス
チックカードに搭載接着してＩＣカードｔ−作成し、こ
のＩＣカードについて耐折り曲げ性試験を行なった。耐
折り曲げ性試験の試験方法および試験条件は、カード基
体の長辺方向および短辺方向のそれぞれについて、表裏
面各２５０回、合計１０００回の折り曲げを行ない、折
り曲げ時のたわみ寸法が、長辺方向折り曲げ時２０ｍｍ
、短辺方向折シ曲げ時１０ｍｍとなる条件で行なった。

耐折り曲げ性試験の結果、本実施例の集積回路装置を用
いたＩＣカードは、全て異常が発生しなかった。

以上のように、本実施例の集積回路装置は、金属薄板１
１の他面１１ｂの電気的接続部を除いた大部分接着樹脂
層１２に設け、その後に、集積回路素子１３、金属線１
４および金属薄板１１の他面１１ｂ側を保護するための
封止樹脂を設けたので、封止樹脂１５と金属薄板１１と
の密着性は著しく向上し、苛酷な環境や機械的外力を受
けても金属薄板１１の浮き、剥離等の問題や、界面から
の水分等の浸入による集積回路素子１３の劣化の問題が
発生しない信頼性の集積回路装置となった。

また、この集積回路装置を用いたＩＣカードも、ＩＣカ
ードとして信頼性の高いものとなった。

発明の効果 以上のように本発明は、一面の少なくとも一部が外部接
続用端子となり、これらが略同一面をなす複数の金属薄
板と、これらの金属薄板の他面に設けられた接着樹脂層
の一部に搭載されるとともに、その入出力電極がこれら
の金属薄板の他面に電気的に接続された集積回路素子と
、前記金属薄板の他面側において、少なくとも前記集積
回路素子およびその入出力電極と前記金属薄板の他面と
の電気的接続部を覆った封止樹脂とを備え、前記接着樹
脂層は、前記電気的接続部を除いて前記金属薄板の他面
の大部分に設けたものである。このため従来用いられて
いた高価な精密回路基板を必要とせず、安価で極めて一
般的なリードフレーム形状に加工された金属薄板が使用
でき、集積回路装置として安価となるばかりでなく、Ｉ
Ｃカードに適した薄型の集積回路装置として、高寸法精
度かつ高能率に製造できる構成であるとともに、封止樹
脂を金属薄板の他面に直接形成するのと異なり、金属薄
板の他面の大部分に設けた接着樹脂層を介して、封止樹
脂は金属薄板に密着して形成されるので、その密着性は
著しく向上し、この集積回路装置をプラスチックカード
に搭載してＩＣカードとして使用する際に、機械的外力
を受けても、金属薄板の剥離、脱落等の問題や、金属薄
板の封止樹脂との界面からの水分等の浸入による集積回
路素子の劣化の問題が発生しにくいものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における集積回路装置の平面
図、第２図は本発明の一実施例における集積回路装置の
縦断面図、第３図はＩＣカードの斜視図、第４図は第３
図のＩＣカードの一部の縦断面図、第６図は従来の集積
回路装置の縦断面図である。 １１・・・・・・金属薄板、１２・・・・・・接着樹脂
層、１３・・・・・・集積回路素子、１４・・・・・・
金属線、１６・・・・・・封止樹脂。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名１１
−・ ＋３−ｍ− ｔａ　薄　板 侵看樹１１層 烏　ｆｌ　　回　路　零 全ａ糟 村上領脂 子 ／／／１ ３１　３’１　３３３４

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　一面の少なくとも一部が外部接続用端子となり
   、これらが略同一面をなす複数の金属薄板と、これらの
   金属薄板の他面に設けられた接着樹脂層の一部に搭載さ
   れるとともに、その入出力電極がこれらの金属薄板の他
   面に電気的に接続された集積回路素子と、前記金属薄板
   の他面側において、少なくとも前記集積回路素子および
   その入出力電極と前記金属薄板の他面との電気的接続部
   を覆った封止樹脂とを備え、前記接着樹脂層は、前記電
   気的接続部を除いて、前記金属薄板の他面の大部分に設
   けられた集積回路装置。
2. （２）　請求項１の集積回路装置をカードに搭載したＩ
   Ｃカード。