JPH06278392A - Ｉｃモジュールと、その製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、強度の増大化を図るとともに、ＩＣ
チップの保護をなし、モジュール単体としての面積を拡
大させることなく、ＩＣチップのサイズアップを図れる
ＩＣモジュールを提供する。 【構成】モジュール基板６の一面にＩＣチップ７の回路
面７ａを取付け、モジュール基板に貫通して設けた開口
部１０を、ＩＣチップの電極９に対向して開口し、モジ
ュール基板のＩＣチップ取付け面とは反対側の面に配線
パターン１１を設け、この端末部に形成される接続リー
ド１２を開口部に突出し、ＩＣチップの電極に接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばＩＣカードに
用いられるＩＣモジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣカードは、ＩＣチップをモールド樹
脂にて封止してなるＩＣモジュールを、塩ビ等の合成樹
脂材料からなるカード基材に組付ける構成となってい
る。上記ＩＣモジュールの具体的な構成は、たとえば特
願昭５６−７６３６３号および特願昭５７−４７０５３
号に詳しい。

【０００３】前者の特願昭５６−７６３６３号における
ＩＣモジュールは、エンドレスフィルム（ベースフィル
ム）に、ＩＣチップを収容する開口部を設け、上記フィ
ルムの一面に設けた配線パターンの接続リードを開口部
内のＩＣチップ上に突出させ、この接続リードをＩＣチ
ップの電極にボンディング接続してなる。

【０００４】後者の特願昭５７−４７０５３号における
ＩＣモジュールは、ＩＣチップとは離れた位置にコンタ
クトを備え、これらＩＣチップとコンタクトとを、リー
ドを介して接続してなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、たとえば
ＩＣカードに備えられるＩＣモジュールには種々の形態
があるが、いずれも不具合を有している。

【０００６】すなわち、前者のＩＣモジュールでは、Ｉ
Ｃチップの電極を備えた回路面が、カード基板の面と同
一面となってしまい、ＩＣモジュールとしての面保護が
充分でない。したがって、ＩＣカードとして用いるには
信頼性が劣る。また、ＩＣチップをＩＳＯコンタクト間
に置くようになっているため、チップサイズが制限され
てしまう。

【０００７】最近の傾向として、ＩＣチップのメモリ容
量を、より増大化することが要求されており、チップサ
イズも大きくならざるを得ない。そのため、チップサイ
ズの制限は、ＩＣカードへの採用に不適となる。

【０００８】後者のＩＣモジュールでは、ＩＣチップが
コンタクトから離れた位置にあるため、モジュール面積
が大きくなる。その反面、ＩＣカードのサイズおよびコ
ンタクトの位置が規格化されているから、設計上不利で
あり、特に曲げ強度に不安が残る。

【０００９】通常、ＩＣカードは、たとえば使用者のポ
ケットなどに収納されており、携帯に便利な反面、曲げ
負荷を受け易い状態にあり、ＩＣモジュールが受ける負
荷も大であるので、当然、曲げ強度が大でなければなら
ない。さらにまた、ＩＣモジュール自体の製造方法につ
いても問題が多い。

【００１０】すなわち、フイルムに設けた開口部内にＩ
Ｃチップを位置させ、この電極と接続リードとをボンデ
ィングするが、このときＩＣチップの位置がずれ易く、
高い精度を保持するためには、極めて複雑な機構を要す
る。

【００１１】ＩＣカードとしての構成上、モジュール基
板の配線パターンと、カードのコンタクトは互いに反対
側の面に形成されることになり、これらを電気的に接続
するため、多数の孔を設け、これら孔に導電部材を充填
させるなどの面倒な手間がかかる。したがって、コスト
的に悪影響があり、より簡素化した機構で、高い精度の
保持とコスト低減化の両立が望まれている。

【００１２】本発明は、上述した事情に鑑みなされたも
のであり、その第１の目的とするところは、モジュール
自体の強度の増大を図るとともに、ＩＣチップの保護を
なし、モジュール単体としての面積を拡大させることな
く、ＩＣチップのサイズアップを図れるＩＣモジュール
を提供するものである。

【００１３】第２の目的とするところは、より簡素な手
段で、廉価に得られることは勿論、接続リードと電極と
の接続に、高精度を確保できるＩＣモジュールの製造方
法を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１の発明によるＩＣモ
ジュールは、モジュール基板の一面に、電極を有するＩ
Ｃチップを取付け、上記モジュール基板に貫通して開口
部を設け、この開口部をＩＣチップの電極に対向して開
口し、かつＩＣチップサイズよりも小さな面積とし、上
記モジュール基板の、ＩＣチップ取付け面とは反対側の
面に配線パターンを設け、この配線パターンの端部に形
成される接続リードを、開口部に突出してＩＣチップの
電極に接続したことを特徴とするＩＣモジュールであ
る。第２の発明によるＩＣモジュールの製造方法は、開
口部を有するモジュール基板の一面側に配線パターンお
よび開口部より突出した接続リードを形成し、この開口
部に電極を対向させ、モジュール基板の配線パターンと
は反対側の面にＩＣチップを取付け、上記モジュール基
板の開口部からボンディングツールを挿入して、開口部
に突出する接続リードをＩＣチップの電極に接続するこ
とを特徴とする。

【００１５】

【作用】第１の発明では、

【００１６】モジュール基板にＩＣチップを取付け、モ
ジュール基板の開口部にＩＣチップの電極を対向すると
ともに、モジュール基板のＩＣチップ取付け面とは反対
側の面にある配線パターンから接続リードを対向し、こ
の接続リードと電極とを接続したから、

【００１７】モジュール基板の開口部を必要最小限に抑
制でき、かつモジュール基板とＩＣチップとの位置が重
なって、強度的に増大する。ＩＣチップをモジュール基
板で保護することになり、保護効果が向上する。ＩＣモ
ジュール単体としての面積を拡大させることなく、ＩＣ
チップをサイズアップできる。第２の発明では、

【００１８】モジュール基板とＩＣチップとを重ねたう
えで、開口部内にボンディングツールを挿入し、接続リ
ードと電極とのボンディングをなすから、互いの位置ず
れがなく高精度で、かつ比較的簡単に製造できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。図１および図２に、後述するＩＣモジ
ュール１を備えたＩＣカード２の一部を示す。

【００２０】このＩＣカード２は、カード基材３の一面
側に形成されたモジュール嵌入穴４に、コンタクト（こ
こでは、８か所のコンタクト部からなる）５を持ったＩ
Ｃモジュール１を装着してなる構成となっている。上記
カード基材３は、塩ビシート等の合成樹脂材からなり、
その一面側から矩形状段付きの上記モジュール嵌入穴４
が設けられる。このモジュール嵌入穴４の開口面から矩
形状の上記ＩＣモジュール１が挿入され、モジュール嵌
入穴４の段部４ａに、接着材５を介して接着固定され
る。

【００２１】なお説明すれば、上記モジュール嵌入穴段
部４ａに、接着材５を介して接着固定されるのは、ＩＣ
モジュール１の一部を構成するモジュール基板６の周端
部のである。

【００２２】さらに上記モジュール基板６の下面には、
ＩＣモジュール１の一部を構成するＬＳＩからなるＩＣ
チップ７が取付けられており、このＩＣチップ７はモー
ルド樹脂８によって樹脂封止される。

【００２３】上記ＩＣチップ７のモジュール基板６取付
け面は、回路面７ａとなっており、モジュール基板６に
重なることによって、面保護がなされる。そして、回路
面７ａにおけるバンプと呼ばれる電極９は、ここでは中
央部に集中配置する回路レイアウトが採用される。上記
モールド樹脂８はＩＣチップ７の下面および側面を覆う
とともに、モジュール基板６の周端部を除く下面を覆
う。

【００２４】上記モジュール基板６の中央部には、ここ
では縦長状の開口部１０が設けられる。この開口部１０
は、当然、ＩＣチップ７よりも小さな面積に開口し、か
つ上記電極９に対向する最小の開口面積でよい。一方、
モジュール基板６の、ＩＣチップ取付け面とは反対側の
面である、図において上面には、配線パターン１１が設
けられる。

【００２５】この配線パターン１１の端末部は、上記開
口部１０に対向するよう突出する、複数の接続リード１
２からなる。各接続リード１２は、開口部１０内におい
てＩＣチップ７側に屈曲形成され、かつＩＣチップ７の
上記電極９に接続される。これら電極９に対する接続リ
ード１２の接続手段として、後述するように、ボンディ
ング工程が採用される。

【００２６】上記開口部１０内には樹脂１３が充填さ
れ、開口部１０内の電極９と接続リード１２とを開口部
１０内に埋設する。同時に、樹脂１３はモジュール基板
６とＩＣチップ７との重なり面間に侵入して、互いの接
着をなす。このようなＩＣモジュール１は、図３に示す
順に、製造され、かつカード基板３に取付けられる。以
下、製造方法を説明する。

【００２７】同図（Ａ）に示すように、一般的に用いら
れるＴＡＢテープを用意する。このＴＡＢテープは、長
尺のベースフィルムであって、中央部に、特に設計され
た、小さな開口部１０を有するとともに、この上面に、
エッチングなどの手段で、導電性を有する金属箔からな
る配線パターン１１が形成される。この配線パターン１
１は、開口部１０に突出して対向しており、接続リード
１２となる。

【００２８】上記開口部１０の開口寸法は、上記ＩＣチ
ップ７そのもののサイズには全く係わりなく、ＩＣチッ
プ７の中央部に集中配置させた必要な電極９の数と、ボ
ンディングに支障のない最低条件から設定される。同図
は、長尺のＴＡＢテープの一単位を切断して示し、これ
が上記モジュール基板６となる。

【００２９】つぎに、同図（Ｂ）に示すように、モジュ
ール基板６をＬＳＩからなるＩＣチップ７上に載せて、
何らかの手段で位置保持をなす。この状態でＩＣチップ
７の電極９は開口部１０に臨まさせれ、かつそれぞれの
電極９は上記接続リード１２の直下部に位置することと
なる。そして、ボンディングツールＢを開口部１０に対
向するよう位置決めした上、同ツールＢを降下させる。

【００３０】上記ボンディングツールＢは加熱されてお
り、開口部１０から突出する全ての接続リード１２と電
極９とを同時に加圧することにより、互いの材料同志の
合金化、もしくは熱圧着が行われる。

【００３１】いわゆる、ＩＬＢ（インナリードボンディ
ング）と呼ばれる工程であり、接続リード１２はボンデ
ィングツールＢの加圧によって開口部１０内に屈曲さ
れ、かつ電極９に接着される。

【００３２】なお、上記接続リード１２は、ボンディン
グツールＢの加圧前に、予め屈曲形成して電極９に当接
させておくと、ボンディングツールＢのボンディング作
用が、より確実なものとなる。

【００３３】つぎに、同図（Ｃ）に示すように、樹脂供
給ノズルＮから、開口部１０へ液状の熱硬化性樹脂１３
を噴射供給する。この樹脂１３は、接続リード１２と電
極９ごと開口部１０を埋めつくして充填され、さらには
モジュール基板６とＩＣチップ７との重なり面に浸透す
る。

【００３４】必要量の樹脂１３を供給したら停止し、そ
のまま放置すれば、樹脂１３は放熱し硬化して開口部１
０内に接続リード１２と電極９を埋設し、かつモジュー
ル基板６とＩＣチップ７とを接着する。

【００３５】この状態で、モジュール基板６の配線パタ
ーン１１とは反対側の面に、ＩＣチップ７の回路面７ａ
が確実に取付けされ、かつ開口部１０内に、接続リード
１２と電極９とが確実に接続固定される。

【００３６】つぎに、同図（Ｄ）に示すように、トラン
スファ成形機を用いて、ＩＣチップ７をモールド樹脂８
で樹脂封止する。ＩＣチップ７の側面と底面およびモジ
ュール基板６の周端部を除く下面部一部は、モールド樹
脂８で完全に覆われる。この状態で、ＩＣモジュール１
が構成されることとなる。

【００３７】同図（Ｅ）に示すように、得られたＩＣモ
ジュール１をＩＣカード２に装着する場合は、カード基
板３に設けられるモジュール嵌入穴４の段部４ａに接着
材５を塗布してから挿入する。モジュール基板６のモー
ルド樹脂８から突出する周端部がカード基板３に接着さ
れ、ＩＣモジュール１全体はモジュール嵌入穴４に接着
される。

【００３８】以上のようにして得られるＩＣモジュール
１であるから、開口部１０面積に係わりなく、ＩＣチッ
プ７のサイズをより大きくすることが可能で、このメモ
リ容量増大化の阻害とならない。また、ＩＣチップ７の
回路面７ａにモジュール基板６が重なって、回路面７ａ
はモジュール基板６で保護されることになり、面保護の
確保を図れる。

【００３９】開口部１０の開口面積が極く小さくてすむ
とともに、ＩＣチップ７とモジュール基板６が重なるの
で、ＩＣモジュール１としての強度が充分となり、特
に、曲げ強度の増大を得られる。

【００４０】電極９と接続リード１２とのボンディング
時に、ＩＣチップ７とモジュール基板６とが重なった状
態にあるので、相互の位置ずれがなく、安定した姿勢で
なされ、高精度を保持する。

【００４１】このようなＩＣモジュール１をＩＣカード
２に組み付けると、モジュール基板６に形成される配線
パターン１１がそのままＩＣカード２のコンタクトとな
る。したがって、ＩＣチップ７とコンタクトの位置とが
同一位置に重なって、モジュールサイズが、より小形に
なり、カード基板３への取付けが単純ですむとともに、
曲げ等の負荷に充分耐えられる構成となる。図４（Ａ）
に、モジュール基板６に設けられる開口部１０Ａを円形
にした例を示す。

【００４２】この場合、接続リード１２ａは開口部１０
Ａの周縁から中心に向かって突出させることができ、よ
り小さな開口部１０Ａ面積で、より多くの接続リード１
２を接続可能となる。

【００４３】同図（Ｂ）に、上記接続リード１２ａの先
端部を示す。この先端部を先細り状に形成すると、上記
電極９とのボンディング工程で突出方向とは直交する、
図中矢印で示す方向への変形が少なくてすむ。図５に示
すような、ＩＣカード２Ａであってもよい。

【００４４】すなわち、カード基板３に設けられるモジ
ュール嵌入穴４Ａを先の実施例のものよりも深く設け、
先に説明したＩＣモジュール１を装着する。ここで形成
される配線パターン１１であるコンタクト上に、補強カ
バー１５を重ね合わせて接着固定する。

【００４５】勿論、補強カバー１５には、コンタクト１
１に対する必要な開口部１６が備えられており、ＩＣカ
ード２Ａとして用いるのに何らの支障もないばかりか、
さらに曲げ強度の増大化が得られ、信頼性と耐久性の点
で好都合となる。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように、第１の発明のＩＣモ
ジュールは、

【００４７】モジュール基板の一面にＩＣチップを取付
け、モジュール基板に貫通して設けた開口部を、ＩＣチ
ップの電極に対向して開口し、モジュール基板のＩＣチ
ップ取付け面とは反対側の面に配線パターンを設け、こ
の端部に形成される接続リードを開口部に突出し、ＩＣ
チップの電極に接続したから、

【００４８】ＩＣチップの電極と、モジュール基板の接
続リードとの接続に必要な開口部を必要最小限に抑制す
るとともに、ＩＣチップとモジュール基板とが重なっ
て、強度の増大化を図れる。ＩＣチップをモジュール基
板で保護し、信頼性と耐久性の向上を得られる。モジュ
ール単体としての面積が拡大することなく、ＩＣチップ
におけるサイズアップを図れ、容量増大の要求を満たせ
るなどの効果を奏する。第２の発明によるＩＣモジュー
ルの製造方法は、

【００４９】モジュール基板における配線パターンの接
続リードを開口部に突出し、この開口部にＩＣチップの
電極を対向し、かつ配線パターンとは反対側の面に、Ｉ
Ｃチップを取付け、開口部からボンディングツールを挿
入して、接続リードを電極にボンディングするようにし
たから、

【００５０】従来の製造方法よりも簡素な手段で、廉価
に得られることは勿論、接続リードに対する電極の位置
決めにずれがなく、高精度のボンディングがなされるな
どの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、ＩＣモジュールを装
着したＩＣカードの一部縦断面図。

【図２】同実施例の、ＩＣモジュールを備えたＩＣカー
ドの一部平面図。

【図３】（Ａ）ないし（Ｅ）は、同実施例の、ＩＣモジ
ュールおよびＩＣカードの製造方法を順に説明する図。

【図４】（Ａ）は、他の実施例の、ＩＣモジュールの一
部平面図。（Ｂ）は、他の実施例の、接続リードの斜視
図。

【図５】本発明の従来例を示す、ＩＣモジュールを装着
したＩＣカードの一部縦断面図。

【符号の説明】

６…モジュール基板、７…ＩＣチップ、９…電極、１０
…開口部、１１…配線パターン、１２…接続リード。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モジュール基板と、 このモジュール基板の一面に取付けられた電極を有する
   ＩＣチップと、 上記モジュール基板に貫通して設けられ上記ＩＣチップ
   の電極に対向して上記ＩＣチップサイズよりも小さな面
   積に形成されたの開口部と、 上記モジュール基板の、ＩＣチップ取付け面とは反対側
   の面に設けられた配線パターンと、 この配線パターンの端部に形成され、上記開口部に突出
   するとともに上記ＩＣチップの電極に接続される接続リ
   ードとを具備したことを特徴とするＩＣモジュール。
2. 【請求項２】開口部を有するモジュール基板の一面側に
   配線パターンおよび開口部より突出した接続リードを形
   成する工程と、 モジュール基板の開口部にＩＣチップの電極を対向さ
   せ、かつ上記モジュール基板の配線パターンとは反対側
   の面にＩＣチップを取付ける工程と、 上記モジュール基板の開口部からボンディングツールを
   挿入して、開口部に突出している接続リードをＩＣチッ
   プの電極に接続する工程とからなることを特徴とするＩ
   Ｃモジュールの製造方法。