JPS63120694A - 半導体装置の製造方法 - 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〕 この発明は、薄型化（１３０規格０．７６＋ｎ）を要求
されているＩＣカードにおける半導体装置の製造方法に
関する。

〔発明の概要〕

本発明は、ＩＣカード製造において、回路パターンを存
する絶縁基板上に半導体素子を接着固定し、半導体素子
と回路パターンとの対応する電橋を金属細線で結線した
絶縁基板を、絶縁基板外形と同一形状を存するカードで
ある耐熱性樹脂体穴部に挿入拘持し、熱硬化性樹脂のト
ランスファー成形法で半導体素子を封止することにより
、耐熱性樹脂体と封止された半導体装置とが一体構造と
なるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、第３図に示すように、樹脂枠１２が接着された回
路パターン２及び２“を有する絶縁基板ｌ上の半導体素
子３が、金属細線４で回路バクーン２に接続され、ボッ
ティング樹脂１３で封止され加熱硬化後、樹脂枠１２と
ボッティング樹脂１３とを同時に平面研削し、耐熱性樹
脂体８と同一の厚みになるようにして得られた半導体装
置１５をカードである耐熱性樹脂体穴部８“に挿入し埋
込み、耐熱性樹脂体穴部８°と半導体装置１５との隙間
１４の一部をエポキシ系接着剤やシリコン樹脂等の緩衝
剤を充填接着し、オーバーシート用フィルムを耐熱性樹
脂体８の両面に被覆接着することにより、ＩＣカードを
製造することが一般に知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来のボッティングによる封止の後、樹脂枠と
封止剤とを同時に研削して超薄型の半導体装置にし、カ
ードである耐熱性樹脂体穴部に挿入し、埋込んで製造す
るＩＣカードにおいて、以下のような問題点があり、Ｉ
Ｃカードの歩留りを著しく低下させている欠点があった
。

（イ）硬度や組成の異なるボッティング樹脂と樹脂枠と
から成る半導体装置の封止部を薄型とするために表面を
研削すると、ポツティング樹脂と樹脂枠（一般的には、
耐熱性ガラスエポキシ基材が多く用いられている。）と
の境界部の一部やボンティング表面に凹みが発生し、オ
ーバーシート後のＩＣカードの製品外観を損ねること。

（ロ）封止時、ボッティング樹脂がそれ自体に含有した
気泡や樹脂枠穴部側面に巻込んだ気泡が一部残留し、封
止部の研削後、気泡が凹みとして生じ、前記（イ）と同
様に、オーバーシート後のＩＣカードの製品外観を損ね
ること。

（ハ）半導体素子を取付ける絶縁基板と半導体素子の厚
みバラツキ及びボッティングされた金属細線のルーピン
グ高さのバラツキの組合わせが全体的に高くなって製造
された半導体装置を研削すると、金属細線の最上部を覆
うボッティング樹脂が薄くもろくなり、金属細線の露出
による外観不具合や信鯨性における気密性の劣化をもた
らすこと。

（ニ）耐熱性樹脂体穴部に挿入埋込まれた半導体装置と
耐熱性樹脂体穴部との境界には隙間が生じ、ＩＣカード
の耐曲げ応力性の維持やオーバーシート後の隙間に残る
気泡による製品外観の不具合の対策のため、この隙間に
は熱硬化性樹脂やシリコン系樹脂を充填する。しかしな
がら、これらの樹脂の充填量が多いと耐熱性樹脂体の厚
み方向に樹脂が凸状に境界部に沿って生じ、オーバーシ
ート後の製品外観を撮ねること。

また、樹脂の充填量が少なければ、接着強度不足による
耐曲げ応力の低下や境界の一部に残った気泡がオーバー
シート後の製品外観を損ねること。

（ホ）超薄型を実現するため、半導体装置の総厚みが０
．５〜０．６　ｍｍに達するように、樹脂枠を含めて研
削加工するが、硬度の低いｗＡ縁縁板板材一部が研削砥
石面に詰まり、作業性や半導体装置封止部の平滑性が得
られず、オーバーシート後の製品外観を損ねること。

（へ）半導体素子は樹脂枠付絶縁基板に取付けられ、ボ
ッティングにより封止される。しかし、ボッティング樹
脂と絶縁基板との熱膨張係数が異なり、また半導体素子
の絶縁基板に対する配置等により封止後の半導体装置に
絶縁基板面を凸とするソリが生じ易い。このため、研削
後の電気特性に対する品質不具合が発生し、半導体装置
の歩留りを低下させていると同時にＩＣカード製造歩留
り低下をも生じさせていること。

そこで、この発明は従来のような欠点を解決するため、
ワイヤーボンティングにより金属細線で結合された半導
体素子を載置した絶縁基板と、カードである耐熱性樹脂
体とを一体とした状態で、トランスファー成形法により
封止を行ない、封止部が耐熱性樹脂体との境界部を含ん
で並行平滑に達し、かつ耐熱性樹脂体と同一厚みが実現
するＩＣカードを製造し得ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するために、この発明は、カードであ
る耐熱性樹脂体穴部に挿入拘持された絶縁板板上の金属
細線で結合された半導体素子の封止をトランスファー成
形法により行ない、耐熱性樹脂体と半導体装置とを一体
成形とする構造とし、歩留り及び品質を向上することを
図った。

〔作用〕

上記のような構造を用いて、ＩＣカードを製造すると、
カードである耐熱性樹脂体と同一厚みの半導体装置が得
られ、従来のボッティング封止構造の半導体装置で行な
っていた研磨工程が不要となり、かつ耐熱性樹脂体と半
導体装置との境界部分や封止表面に発生していた凹みが
なくなり、半導体装置面が平滑になり、耐熱性樹脂体穴
部と半導体装置の封止用熱硬化性樹脂とが密着され、さ
らにカードの曲げ応力に対し、抜けにくいというＩＣカ
ードを製造することができるのである。

〔実施例〕

以下にこの実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明による耐熱性樹脂体８と半導体装置１５
とが一体構造となったＩＣカードの断面図である。第２
図においては、一体構造ＩＣカードの製造過程を順に示
す、まず、第２図ｆａｌは少なくとも両面パターン２．
２′を存する絶縁基板１上にＣＰＵやメモリＩＣや静電
耐圧ダイオードアレイ等のチップ、またはこれらの機能
を１チツプ化したＩＣチップ等の半導体素子３がエポキ
シ系接着剤でｓＩＷ固定された後、半導体素子３上の電
極と回路パターン２とは金属細線４で結合されている封
止前の半導体装置の実装断面図である。ＩＣカードにお
ける電極となる絶縁基板１の下面上にある回路パターン
２′と回路パターン２とはスルーホール５で絶縁基板１
を介して接続されているが、回路パターン２側には、ソ
ルダーレジスト６がスルーホール５を覆ってあり、トラ
ンスファー成形時に熱硬化性樹脂７がスルーホール５か
ら回路パターン２“側へ漏れ出すのを防止しているので
ある。第２図（ｂｌは、カードである耐熱性樹脂体８の
穴部８′の上端で実装された絶縁基板１が半導体素子３
を下側にして挿入拘持された耐熱性樹脂体８をトランス
ファー成形金型に！！置され、かつ下型ブロック９と上
側ブロック１０とによって加圧保持されている状態の断
面図である。半導体素子３はランナー１）に導かれゲル
化した熱硬化性樹脂７がゲート１）′を通して半導体装
置１５内に注入され、第１図に示すような耐熱性樹脂体
８と半導体装置１５が一体構造となったＩＣカードが製
造されるのである。第２図（Ｃ１は、トランスファー成
形金型から成形後取り出された状態の平面図を示す。す
なわち半導体装置１５はランナー１）により支持されて
いるが、ゲート１）°付近を折り取ることで、ランナー
１）から切り離されＩＣカードが得られるのである。こ
の際ゲート１）°部には若干樹脂の凹凸が残るが、これ
は刃具等で研削することにより容易に平滑にすることが
可能である。

第３図は従来のＩＣカード用半導体装置の断面構造を示
す。この構造では、耐熱性樹脂体穴部８′と半導体装置
１５の樹脂枠との間には隙間１４が残るため、樹脂によ
る充填接着が必要となることがわかる。

第４図＋ａ＋　、　（ｂｌ　、　（Ｃ１は、ＩＣカード
が利用される際に発生し易い折り曲げ応力による半導体
装置１５の耐熱性樹脂体８からの抜は出し防止を配慮し
、耐熱性樹脂体穴部８゛側面に段差１６や面取り１７を
設けたり、絶縁基板１の周縁を受ける段差１６を設けた
一体構造のＩＣカードの例を示すものである。

以上のような実施例において、ＩＣカードはトランスフ
ァー成形法により耐熱性樹脂体８と半導体装置１５とが
一体構造となり、折り曲げ応力に対する抜は出し防止が
可能となり、半導体装置１５と耐熱性樹脂体８とが同一
の厚みとなり、封止部の平滑なＩＣカードが得られる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、半導体素子の封止を耐
熱性樹脂体に組込んでトランスファー成形法で行なうこ
とにより、ＩＣカードの半導体装置に要求される超薄型
化が研削工程を必要とせずに実現できるため、製造工程
が合理化され、封止部の表面が平滑になることや耐熱性
樹脂体と半導体装置との境界部に凹凸がなくなることか
ら、オーバーシート後の製品外観が向上し、一体構造封
止のため、半導体素子に対する気密性や折り曲げ応力に
対する耐久性が向上することにより、ＩＣカードの製造
歩留り及び品質が改善される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係わるＩＣカードの一体構造の断
面図、第２図ｆａｌは、ＩＣカードに組込み封止する前
の半導体装置の断面図、第２図（ｂ）は、封止前の半導
体装置がＩＣカードに組込まれた後にトランスファー成
形金型に収納された状態の断面図、第２図（Ｃｌは、ト
ランスファー成形金型から封止成形後に取り出されたＩ
Ｃカードの平面図、第３図は従来の半導体装置がＩＣカ
ードに組込まれた状態の断面図、第４図ｆｆ１ｌ　、　
（ｂｌ　、　（Ｃ）は、この発明に係わるＩＣカードの
耐折り曲げ性を考慮した一体構造の半導体装置の実施例
を示す断面図である。 ｌ・・・絶縁基板 ２・・・回路パターン ２°・・外部電極回路パターン ３・・・半導体素子 ４・・・金属細線 ５・・・スルーホール ６・・・ソルダーレジスト ７・・・熱硬化性樹脂 ８・・・耐熱性樹脂体（カード） ８′・・耐熱性樹脂体穴部 ９・・・トランスファー成形金型下型ブロック１０・・
・トランスファー成形金型上型ブロック１）・・・ラン
ナー １）１・・ゲート １２・・・樹脂枠 １３・・・ボアティング樹脂 １４・・・隙間 １５・・・半導体装置 １６・・・耐熱性樹脂体穴部側面段差 １７・・・耐熱性樹脂体穴部側面面取り以上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも１個以上からなる半導体素子を実装し
   た少なくとも両面に回路パターンを有する絶縁基板と、
   前記絶縁基板を挿入可能な穴部を有する耐熱性樹脂体と
   からなるＩＣカード用半導体装置の実装構造において、
   前記絶縁基板を、前記耐熱性樹脂体穴部の上部に配設し
   た後、前記耐熱性樹脂体をトランスファー成形金型に搭
   載し、前記絶縁基板を熱硬化性樹脂で覆い、前記半導体
   装置と前記耐熱性樹脂体とを一体構造としたことを特徴
   とする半導体装置の製造方法。
2. （２）前記耐熱性樹脂体穴部の前記絶縁基板を拘持可能
   な穴部である特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の
   製造方法。
3. （３）前記耐熱性樹脂体穴部の側面に段差、面及び凹凸
   を設けた特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造
   方法。