JPH03202400A - 電子モジュールの封止方法及び該方法により作成されるマイクロモジュール - Google Patents

電子モジュールの封止方法及び該方法により作成されるマイクロモジュール

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JPH03202400A
JPH03202400A JP2091969A JP9196990A JPH03202400A JP H03202400 A JPH03202400 A JP H03202400A JP 2091969 A JP2091969 A JP 2091969A JP 9196990 A JP9196990 A JP 9196990A JP H03202400 A JPH03202400 A JP H03202400A
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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、集積回路チップの封止、特に、集積回路チッ
プを携帯用支持部材に組込むための封正に関するもので
ある。
従来の技術 例えばチップカード即ちＩＣカードに搭載するよう構成
された集積回路の従来の封止技術は以下の通りである。
まず、集積回路チップを、金属導体を打抜き加工したリ
ードフレームまたはホトエツチングされた印刷導体パタ
ーンが形成されたエポキシガラス−系の誘電体支持部材
に載せる。これらの導体は、第１に、集積回路チップの
背面をはんだ付けするボンディング領域を備え、第２に
、例えば金もしくはアルミニウム製のワイヤをはんだ付
けするコンタクト領域を備える。これらのワイヤは、集
積回路チップの出力コンタクトにはんだ付けされる。
さらに、これらの導体は、封止後に、集積回路の外部接
続端子を形成する。また、これらのコンタクト領域は、
（いわゆる、ＴＡＢ技術によって）集積回路チップに直
接はんだ付けされることもある。
集積回路チップ及びそのワイヤを部分的もしくは全体的
に機械的及び化学的攻撃に対する保護材で被覆する。こ
の保護材は、エポキシ樹脂もしくはシリコーン樹脂によ
って形成される。
樹脂によって保護された集積回路チップを支持するスト
リップを切断し、個々のマイクロモジュールとする。
そのマイクロモジュールをプラスチック材料製の携帯用
支持部材の表面に形成された凹部に接着して、その表面
において接続導体にアクセスできるようにする。
プラスチックの支持部材は、射出成形によって形成され
る（このプラスチック材料は、例えば、ＡＢＳ樹脂であ
る〉。また、プラスチックの支持部材は、機械加工によ
っても製造することができる。あるいは、予め凹部を打
ち出したプラスチック材料シートをロール成形によって
製造することもできる（打ち出した凹部は、特に、マイ
クロモジュールを収容するための空間を構・戊するため
に使用される）。この場合、プラスチック材料は、ポリ
塩化ビニルであることがある。
発明が解決しようとする課題 モジュールをその支持部材に装着するためのこれらの技
術には、いくつかの問題点がある。第１の問題は、集積
回路チップを保護する樹脂が付与された時に導体間から
流出する危険性である。この流出は、その支持部材にモ
ジュールを装着する操作の妨げになる。第２の問題点は
、ＩＣカードの場合、マイクロモジュールをボンディン
グによって組み立てなければならないということである
。
この固定方法の信頼性は、カードを形成する材料とマイ
クロモジュールを形成する材料との差異という点から理
想的ではない。第３の問題点は、マイクロモジュールの
外形寸法の再現性の不正確さである。このマイクロモジ
ュールは、ＩＣカードの所定のサイズ（好ましくは、極
めて浅い）の凹部に適合しなければならない。
本発明は、組み立ての信頼性を向上させ、マイクロモジ
ュールの寸法の再現性を遠戚し、その高さを低くして、
同時に実施するのが簡単な製造方法を維持することであ
る。
課題を解決するための手段 本発明は、予め開口部を形成した誘電体シートを予め打
抜き加工した金属シートに（ボンディングもしくはヒー
トトランスファーによって）平面付けして形成したプラ
スチック材料と金属との複合材料を使用して実施される
集積回路の封止の方法を提供するものである。ある実施
例では、この誘電体シートはプラスチック材料のストリ
ップである。また別の実施例では、このシートは、成形
され、パンチング加工され、または機械加工されたプリ
フォームである。
この方法は、特に、以下の操作を含む；金属ストリップ
を打抜き加工したリードフレームを用意し、 一複数箇所に開口部を形成した誘電体シートを用意し、 −リードフレームの導体領域が誘電体シートの開口部に
位置するように、ボンディングもしくはヒートトランス
ファーによって誘電体シートをリードフレームに平面付
けし、 −誘電体シートの開口部を介して、リードフレームの露
出領域上に集積回路チップを位置付けし、−集積回路チ
ップとリードフレームの露出領域との間に接続導体をは
んだ付けし、 一誘電体また帯電防止材料によって誘電体シートの開口
部内の集積回路チップ及び接続導体を被覆して、集積回
路チップ及び接続導体を保護する。
好ましくは、形成された封止モジュールのコンタクト部
の少なくとも作用領域において、誘電体シートの全部の
開口部をリードフレームが完全に塞ぐように、リードフ
レームの隙間及び誘電体シートの開口部は形成される。
誘電体シートのリードフレームへの「ヒートトランスフ
ァー」は、誘電体シートを平らに広げ、該誘電体ストリ
ップが軟化する温度でリードフレームに対して貼りつけ
る操作を含む。誘電体シートは、冷却過程でリードフレ
ームに付着する。この場合、リードフレームは、誘電体
シートを固定するのに適した凹凸部や溝を備えいること
が好ましい。例えば、これらの凹凸部は、除去されなか
った打ち抜きの際のパリや、金属ストリップ上の突起や
、孔等である。
プラスチック材料の誘電体シートは、平らなテープによ
って形成されている。この場合、保護材料を付与する前
に、また、集積回路チップを位置付けする前に、集積回
路チップ及びその接続導体からなる領域を保護リングで
囲んでおくのが好ましい。このリングの高さは、集積回
路チップと接続導体の高さよりも十分に高い（特に、こ
れらの接続がはんだ付けされたワイヤの場合）が、可能
な限り低い。このリングは、保護材料が注入されるとき
のキャビティを構成する。また、このリングは金属リン
グが好ましい。
また、プラスチック材料の誘電体シートは、複数箇所に
リング型の突起を備える平らなテープによって形成する
こともできる。リングをプラスチックストリップに平面
付けする代わりに、例えば、成形または機械加工によっ
て、誘電体シートのストリップと同時にリングを形成す
ることもできる。
保護材料は、熱可塑性樹脂（ポリウレタン系）または熱
硬化性樹脂（シリコーン系）である。これは、原則的に
は絶縁体であるが、不完全な絶縁体（約１０〜１１００
ＯＯΩの抵抗を有する）であることが好ましい場合もあ
る。これによって、接続ワイヤを介して静電荷が放出さ
れることが可能になる。
保護樹脂が付与されたとき、打抜き加工したリードフレ
ームの接続導体の隙間から保護樹脂が漏れることはない
。それは、好ましくは、少なくとも有効な部分では、こ
れらの隙間が全部プラスチック材料のストリップによっ
て塞がれるようにされているからである。
このように、マイクロモジュールは、第１に、リードフ
レームにボンディングもしくはヒートトランスファーに
よって平面付けされた、開口部のあるストリップ状の絶
縁材料（プラスチック）と、第２に、好ましくは、化学
的及び物理的攻撃から集積回路チップを保護する保護材
料（樹脂）とを備えるように製造される。絶縁材料のス
トリップの開口部は、リードフレームの導体領域と重な
るが、これらの領域間の隙間とは重ならない。集積回路
チップは、絶縁材料ストリップの開口部内に配置されて
おり、絶縁材料ストリップの他の開口部に位置する導体
領域に電気接続されている。
ＩＣカードに組込むためには、リードフレームに平面付
けされたプラスチックシートは、ＩＣカードのプラスチ
ック材料（例えば、ポリ塩化ビニル）と相溶性であるの
が好ましくは、従って、マイクロモジュールのプラスチ
ック材料のストリップをＩＣカードのプラスチック材−
料と直接接触させて、そのマイクロモジュールをＩＣカ
ードに形成された凹部に直接配置することができる。そ
の実装は、例えば、ボンディングもしくは超音波はんだ
付けによって実施される。これは、従来技術では、ＩＣ
カードとマイクロモジュールの材料に互いに相溶性が無
かったので、実施するのが困難であった。
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照して
説明する以下の実施例の説明によってより明らかとなろ
う。
実施例 添付図面を参照して、本発明による方法を以下に詳細に
説明する。この方法は、まず、製造されるべきマイクロ
モジュールの未来の電気接続端子を形成するように予め
打抜き加工された金属リードフレーム１０から始められ
る。実際、製造されるものは、単一のマイクロモジュー
ルごとに分離されたリードフレームではなく、ストリッ
プ状に連続したリードフレームである。マイクロモジュ
ールは、このストリップ状に連続したリードフレーム上
に連続して製造される。これらのマイクロモジュールは
、製造過程の最終段階で互いに分離され、ＩＣカード用
に構成されたマイクロモジュールの場合は、ＩＣカード
への挿入時に分離されることもある。
金属リードフレーム１０は、機械的な打抜き加工によっ
て形成される。その厚さは、約数百ミクロンである。従
って、比較的剛体である。そのリードフレームは、例え
ば、鉄−ニッケル製または銅製であり、また、純粋なニ
ッケル製であることもある。集積回路チップとの接続導
体がはんだ付けされる背面と前面の位置を金または銀で
被覆することができる。
原則的には、リードフレームは、中心導体領域１２を有
し、ここに集積回路チップを受ける。また、この中心導
体領域を囲む周辺導体領域１４を備える。
打抜き加工によって形成される隙間１６によって、これ
らの周辺導体領域１４は互いに分離されている。
これらの隙間１６は、第１図の上方から見た図面にも断
面図にも見ることができる。
また、基本的に平らなテープ状の誘電体シートである開
口部のあるプラスチックストリップ２０を作成した。開
口部は、例えば、注意深く選択した位置でこれらのプラ
スチックストリップに型打ちすることによって形成され
る。これらの開口部は、原則的には、（集積回路チップ
を受ける）中心孔２２と（接続導体のアクセス用の）周
辺孔２４を備える。
中心孔２２と中心導体領域１２の位置は互いに対応して
おり、プラスチックストリップ２０が金属り一ドフレー
ム１０に平面付けされると、中心孔２２は中心導体領域
１２の上になり、好ましくは、打抜き加工したリードフ
レームの隙間１６の上には位置しない。従って、中心孔
２２は、中心導体領域１２より小さく、この領域内に配
置される。
同様に、周辺孔２４の位置は、周辺導体領域１４に対応
し、プラスチックストリップ２０がリードフレーム１０
に平面付けされた時、周辺孔２４は各々対応する周辺導
体領域１４の端部に位置する。ここでもまた、周辺孔２
４は、周辺導体領域１４間の隙間１６と重ならないのが
好ましい。
予め打抜き加工したリードフレームと予め開口部を形成
したプラスチックストリップを使用して、上記の相対的
位置を維持したまま、プラスチックストリップをリード
フレームに平面付けさせる。
その結果、原則的には、プラスチックストリップは、リ
ードフレームの導体領域の間の隙間を全部塞ぐ。
平面付けは、単純な接合によって実施される。
開口部のあるプラスチックストリップと打抜き加工した
リードフレームテープを同時に広げ、その間に接着剤の
薄層を介在させ、プラスチックストリップをリードフレ
ームに対して圧着させる。また、ヒートトランスファー
によって、プラスチックス）　ＩＪツブを形成する材料
が軟化する温度（例えば、使用するプラスチック材料に
応じて、１５０〜２００℃の温度）でこのプラスチック
ストリップをリードフレームに対してプレスするだけで
、平面付けを実施することができる。この熱圧着によっ
て、冷却過程において、効果的に、リードフレームにプ
ラスチックストリップを付着させることがでざる。
リードフレームの表面に凹凸の形状（打抜き加工のパリ
、リードフレームテープ表面に垂直方向または斜めの方
向に突出した突起のひだ等）がある場合、それは付着に
役立つ。
第３図は、重ねられたリードフレームとプラスチックス
トリップの拡大断面図であるくしかし、その拡大率は定
められておらず、図示した層の相対的な厚さや幅には意
味がない）。
この第３図では、中心孔２２が中心導体領域１２の上に
配置されており、中心孔２２が中心導体領域１２から逸
脱していことがわかる。また、周辺孔２４は周辺導体領
域１４の端部上に位置しており、周辺導体領域１４の端
部を越えて、隙間１６の上にあることはない。
従って、マイクロモジュールの作用領域では、リードフ
レームの隙間は、全部塞がれている。
次に、このように形成した金属／プラスチック複合テー
プ上に集積回路チップ２６を配置する（第４図）。
図示した実施例では、集積回路チップ２６のその背匍を
中心孔２２内の中心導体領域１２にボンディングするか
はんだ付けする。ワイヤ２８（例えば、金ワイヤもしく
はアルミニウムワイヤ）を接続することによって、この
集積回路チップを周辺導体領域１４に接続する。これら
のワイヤをまず集積回路チップのコンタクト部にはんだ
付けし、次に、プラスチックストリップ２０の周辺孔２
４内の周辺導体領域１４にはんだ付けする。
打抜き加工した金属リードフレームの背面、すなわち、
プラスチックストリップ２０によって被覆されていない
側は、特に、マイクロモジュールをＩＣカードに実装し
た時、集積回路に外部からのアクセスを可能にするコン
タクト面となる。
保護リング３０を集積回路チップ２６と接続ワイヤ２８
の周囲に配置する（第５図）。この保護リングは、金属
製であるのが好ましい（しかし、プラスチック製でもよ
い）。この保護リングをプラスチックストリップ２０に
接着するかもしくはヒートトランスファーさせる。この
場合、保護リングは、集積回路チップが位置付けされる
前に平面付けされた方が好ましい。この保護リングは、
プラスチックストリップ２０に形成された中心及び周辺
の開口部を囲み、所定のマイクロモジュールに対応する
。マイクロモジュールは、互いに接続されていても接続
されていなくてもよい複数の集積回路チップを含む場合
があり、その場合、保護リングは、このマイクロモジュ
ールに対応する全ての集積回路チップおよび全ての接続
ワイヤを囲む。プラスチックストリップ２０の厚さを考
慮すると、保護リングの高さは、その保護リングの上縁
部が集積回路チップとワイヤの高さより高いように選択
される。
次に、この保護リング及びプラスチック／金属複合テー
プは、集積回路チップとワイヤを保護するための凹部を
画成する。保護材料３２（例えば、ポリウレタン等の熱
可塑性樹脂もしくはシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂）
で、この凹部を充填する。保護材料は、集積回路チップ
とワイヤを完全に被覆する。保護材料の体積は、横′方
向には保護リングによって決定される。高さに関しては
、材料が保護リングを完全に充填するのが好ましい。
充填過程の間に高さが保護リングを越えた時は、後で高
さを下げることができる。
プラスチックストリップ２０の開口部は全て、金属リー
ドフレーム１０の部分で完全に塞がれていることが分か
っているので、樹脂が流動性があるときでも、リードフ
レームの導体領域間の隙間１６を介して漏れることはな
い。
第６図は、別の実施態様を示す。この実施態様は、保護
リングがプラスチックストリップ２０に平面付けしたリ
ングではなく、プラスチックストリップ２０と一体化し
た、底形されたまたは機械加工された部分である点で、
上記の実施態様と異なる。
この一体化保護リング３４は、プラスチックストリップ
２０を形成する平らなテープ上の複数箇所（各マイクロ
モジュールの位置）で突起を形成する。
リードフレームの背面は、完全に露出しており、すなわ
ち、絶縁材料で被覆されていない。リードフレームの背
面は、導体とＩＣカードのリーグとの間の電気コンタク
トのために直接アクセスできるようになっている。
このように、複合金属／プラスチックテープは、複数箇
所に保護リングと絶縁保護材料によって保護された集積
回路チップを支持するように形成される。従って、スト
リップ状のマイクロモジュルのロールが形成される。こ
のストリップを切断して、個々のマイクロモジュールに
する。この切断は、マイクロモジュールの製造の最終段
階、または、ＩＣカードに実装する時でもよい。
マイクロモジュールの得られた寸法精度は、極めて高く
、且つ、マイクロモジュール間の再現性も高い。従って
、保護樹脂の漏れによる高さと幅の両方での寸法が不正
確であるという問題に原因とする従来のような問題点は
ない。
保護リング３０の高さは、極めて正確に調節されるので
、厳密に最小値にすることができる。マイクロモジュー
ルの高さは、可能な限り低くなければならないことがＩ
Ｃカードには極めて重要であるが、また、この目的のた
めには、極めて信頼できる製造方法が必要である。これ
を本発明が提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明において使用した打抜き加工した金属
リードフレームの上方から見た図面及び断面図であり、
第２図は、本発明において使用した予め開口部を形成し
たプラスチックス）　ＩＪツブの上方から見た図面及び
断面図であり、第３図は、ボンディングまたはヒートト
ランスファーによってリードフレームに平面付けされた
プラスチックストリップの断面図であり、第４図は、リ
ードフレーム上に配置されて接続された集積回路チップ
を図示したものであり、第５図は、好ましくは集積回路
チップよりも前に位置付けされる保護リング及び保護樹
脂の配置を図示したものであり、第６図は、保護リング
がプラスチックストリップと一体化され、プラスチック
ストリップに平面付けされたものではないことを特徴と
する別の実施態様を図示したものである。 〈主な参照番号〉

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）予め打抜き加工した金属の導電性リードフレーム
    を形成し、予め開口部を形成した誘電体シートのストリ
    ップを形成し、誘電体シートのストリップを平らにして
    上記リードフレームに平面付けし、上記誘電体シートの
    ストリップの開口部内に集積回路チップを位置付け、該
    集積回路チップと、該シートの開口部内に位置する上記
    リードフレームの領域との間に電気接続を形成すること
    を含むことを特徴とする集積回路の封止方法。
  2. （２）製造すべきモジュールに対応する作用領域で上記
    リードフレームの導体間の隙間を上記誘電体シートのス
    トリップが全部被覆し塞ぐように、上記誘電体シートの
    ストリップの開口部と上記リードフレームの打抜き加工
    された隙間とを形成することを特徴とする請求項１に記
    載の方法。
  3. （３）上記誘電体シートのストリップの開口部内の上記
    集積回路チップと上記電気接続とを被覆するように保護
    材料による保護を施すことを特徴とする請求項１または
    ２に記載の方法。
  4. （４）上記集積回路チップと上記電気接続とを囲む保護
    リングを上記誘電体シートのストリップ上に位置付け、
    上記集積回路チップと上記電気接続とを位置付けた後、
    該保護リングを保護絶縁材料で充填することを特徴とす
    る請求項３に記載の方法。
  5. （５）上記誘電体シートのストリップは、複数箇所に、
    上記集積回路チップと上記電気接続のための空間を囲む
    リング状突起を備え、該リング状突起内を、上記集積回
    路チップと上記電気接続とを位置付けた後、保護材料で
    充填することを特徴とする請求項３に記載の方法。
  6. （６）上記保護材料は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹
    脂であることを特徴とする請求項３から５のいずれか１
    項に記載の方法。
  7. （７）上記保護材料は、静電荷の放出を可能にする不完
    全な絶縁体であることを特徴とする請求項６に記載の方
    法。
  8. （８）上記誘電体シートのストリップを、ボンディング
    もしくはヒートトランスファーによって上記リードフレ
    ームに平面付けすることを特徴とする請求項１または２
    に記載の方法。
  9. （９）打抜き加工した金属のリードフレームと、該リー
    ドフレームに平面付けされた、開口部のある誘電体シー
    トのストリップとを備え、該誘電体シートのストリップ
    の開口部は、上記リードフレームの導体領域間の隙間に
    は重ならないように、該リードフレームの導体領域に重
    なり、上記誘電体シートのストリップの一つの開口部内
    に集積回路チップが配置され、該集積回路チップは、該
    誘電体シートのストリップの他の開口部内に位置する上
    記リードフレームの導体領域に電気接続されていること
    を特徴とする集積回路を封止したマイクロモジュール。
  10. （１０）上記集積回路チップとその電気接続とを囲むよ
    うに設けられたリングと、該リングと上記プラスチック
    材料のストリップとによって画成された空間を充填する
    保護材料とを備えることを特徴とする請求項９に記載の
    マイクロモジュール。
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