(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が形成された電子部品と、前記電子部品が上面に搭載された基板と、前記基板の上面に形成され前記電極と接続された外部電極と、前記外部電極の上面を横切って付設された絶縁性の突起体と、前記外部電極を覆うことなく前記電子部品を封止した封止樹脂とを備え、前記外部電極の上面は前記突起体を挟んで、前記封止樹脂側に位置する第１の領域と、前記第１の領域と反対側に位置する第２の領域とに区分されている電子回路装置。
【請求項２】
前記突起体の高さが１０μｍ以上である請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項３】
前記突起体が、前記外部電極の前記封止樹脂側の端部から前記基板周縁側の端部にかけて複数形成されている請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項４】
前記突起体と前記封止樹脂の間の領域において、前記基板にスリットが形成されている請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項５】
前記封止樹脂に最も近い前記突起体と前記封止樹脂の間の領域において、前記基板にスリットが形成されている請求項３に記載の電子回路装置。
【請求項６】
第２の突起体が、前記外部電極の前記封止樹脂側の端部の上面または前記端部に隣接した前記基板の上面に形成され、前記第２の突起体と前記封止樹脂の間の領域において、前記基板にスリットが形成されている請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項７】
前記突起体が、ソルダーレジスト、描画材料またはスクリーン印刷材料により形成された請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項８】
前記突起体が、ソルダーレジストを用いてフォトリソグラフィーにより形成された請求項７に記載の電子回路装置。
【請求項９】
前記外部電極は複数形成され、前記突起体は前記複数の外部電極にまたがって直線状に形成されている請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項１０】
前記電子部品は半導体チップであり、基板がカード型である請求項１に記載の電子回路装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種データや演算法などを記憶させる半導体メモリー等の電子回路をカード型やＴＡＧ型の基板上に搭載した電子回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カード型の電子回路装置の例としては、従来、半導体チップをカード型の基板上に搭載した半導体装置が知られている。そのカード型の半導体装置を各種電子機器に装着して、半導体チップと電子機器との間でデータの入出力を行うシステムの普及が要望されている。例えば、流通業界、運送業界等においては、取扱う個々の物品情報を管理するために、物品自体あるいは物品の箱にカード型の半導体装置を貼付し、この装置に記憶させたデータ、演算法等をカードリーダによって読取るシステムが使用されている。
【０００３】
図５〜図８は、従来のカード型の半導体装置を示す。図５は、従来の第１の形態の半導体装置の外観を示す平面図であり、図６は図５のＣ−Ｃ１箇所における断面図である。また、図７は従来の第２の形態の半導体装置を示す平面図であり、図８は図７のＤ−Ｄ１箇所における断面図である。
【０００４】
まず、従来の半導体装置の第１の形態について説明する。図５および図６に示すように、メモリー素子等の半導体チップ（図示せず）を内蔵する半導体パッケージ２が、基板３上の外装ケース１内に実装されて、カード型の半導体装置４が構成されている。このカード型の半導体装置４を各種電子機器（図示せず）へ挿入したり、またカード型の半導体装置４を貼付けた物品等がカードリーダを通ることにより、電子機器本体やカードリーダ本体の入出力端子が、カード型の半導体装置４の外部電極５に接触する。それにより、半導体装置４に搭載された半導体チップと、電子機器本体との間でデータの入出力が行われる。したがって、カード型の半導体装置４を複数の電子機器に順次着脱してデータなどの入出力を繰り返したり、物品や物品の輸送に用いる箱にカード型の半導体装置４を貼付けた状態でカードリーダに通すことにより、輸送する物品の物流データを順次蓄積し、管理すること等が可能となる。
【０００５】
次に、従来の半導体装置の第２の形態について説明する。近年、電子機器本体の小型化、軽量化、携帯化の動向に対応して、カード型の半導体装置についても小型化、軽薄化の要求が高まっている。そこで基板上に半導体チップをベアチップで実装したベアチップ実装形態のカード型の半導体装置が要望されている。また、カード型の半導体装置の低コスト化の市場要求に対応して、外装ケースのない構成により、材料コストや製造コストを削減すると同時に、一層の小型化、薄型化を図ることが要望されている。そのような構成は、例えば特許文献１〜３に記載されている。
【０００６】
その場合、例えば図７および図８に示されるように、基板６上にダイボンド材７を介して半導体チップ８がベアチップで装着されている。基板６上に形成された導体配線９の一端に電気接続部１０が形成されている。電気接続部１０と半導体チップ８上の電極１２とが、金属ワイヤー１３で接続されている。導体配線９の他端には、外部電極１４が形成されている。半導体チップ８を囲み、外部電極１４と電気接続部１０を除く基板６の表面にはソルダーレジスト１５が塗布され、半導体チップ８、金属ワイヤー１３および電気接続部１０は、封止樹脂１６で覆われている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−１６２２０８号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平１０−９２９６８号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開平７−３２１４３８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７および図８に記載の従来の半導体装置では、外部電極１４が形成されている部分を電子機器に挿入した際に、封止樹脂１６の部分が電子機器の挿入される部分と接触する場合がある。それにより封止樹脂１６の部分が削り取られ、封止樹脂１６の微粒子等が発生しやすくなる。その結果、封止樹脂１６の微粒子が半導体装置の外部電極１４に付着して、半導体装置と電子機器の電気的な接続が十分にできなくなるという不具合が発生した。
【００１１】
また、この封止樹脂１６の微粒子が半導体装置の外部電極１４に付着した状態で、半導体装置を電子機器に挿入すれば、封止樹脂１６の微粒子が半導体装置の外部電極１４を傷つけ、半導体装置と電子機器との電気的な接続に支障をきたすという不具合が発生した。
【００１２】
上記の問題は、半導体チップを搭載したカード型の半導体装置に限らず、カード型あるいはＴＡＧ型等の基板上に電子回路と外部端子とを設け、電子回路部を樹脂封止したあらゆる形態の電子回路装置に共通である。
【００１３】
したがって本発明は、電子回路装置が電子機器に繰り返し挿入される使用形態において、電子回路装置を電子機器に挿入する際に発生する封止樹脂の微粒子が早期に除去され、電子回路装置と電子機器との間に安定した電気的接続を維持可能な電子回路装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電子回路装置は、電極が形成された電子部品と、前記電子部品が上面に搭載された基板と、前記基板の上面に形成され前記電極と接続された外部電極と、前記外部電極の上面を横切って付設された絶縁性の突起体と、前記外部電極を覆うことなく前記電子部品を封止した封止樹脂とを備える。前記外部電極の上面は前記突起体を挟んで、前記封止樹脂側に位置する第１の領域と、前記第１の領域と反対側に位置する第２の領域とに区分されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
上記構成の電子回路装置によれば、外部電極が電子機器に挿入される際に、封止樹脂が電子機器の挿入部と接触して封止樹脂の擦れかす等の微粒子が発生しても、その微粒子は突起体で遮られるので、外部電極の第２の領域に到達して付着することが抑止される。それにより、外部電極と電子機器との電気的接続を安定して維持することができる。また、封止樹脂と突起体との間に外部電極の第１の領域が存在するので、封止樹脂の微粒子がその第１の領域の表面に付着したとき、外部電極の表面と封止樹脂の微粒子との色調や光沢などの相違により、微粒子の発生の有無を容易に認識することができる。なお、搭載される電子部品は１個に限られず、複数の電子部品を含む電子回路装置の場合にも、本発明の構成を適用可能である。
【００１６】
前記突起体の高さは、１０μｍ以上であることが好ましい。それにより、封止樹脂の微粒子が突起体の高さ以下のサイズである割合が高くなる。したがって、他のカード型の電子回路装置と重ね合わされた場合でも、封止樹脂の微粒子が外部電極に押し付けられることが軽減され、外部電極の損傷が防止される。
【００１７】
前記突起体を、前記外部電極の前記封止樹脂側の端部から前記基板周縁側の端部にかけて複数形成することもできる。
【００１８】
また、前記突起体と前記封止樹脂の間の領域において、前記基板にスリットが形成された構成とすることもできる。前記突起体を複数形成する場合は、前記封止樹脂に最も近い前記突起体と前記封止樹脂の間の領域において、前記基板にスリットを形成すればよい。スリットを形成することにより、封止樹脂の擦れかす等の微粒子の多くはスリットに落下するので、外部電極への付着、堆積を防止できる。なお、突起体を１つ、あるいは複数設けた構成において、複数のスリットを設けてもよい。その場合、突起体に対する複数のスリットの配置を、必要に応じて適宜設定することができる。
【００１９】
前記突起体を、ソルダーレジスト、描画材料またはスクリーン印刷材料により形成することができる。それにより、プリント基板を形成するために通常用いられる簡易な材料、加工プロセスにより、低コストで突起体を形成できる。前記突起体は、ソルダーレジストを用いてフォトリソグラフィーにより形成されたものであることが好ましい。フォトリソグラフィーで形成された突起体は、断面形状における上部エッジの鋭角性が高いので、封止樹脂の微粒子を阻止する効果が高いからである。
【００２０】
前記外部電極は複数形成され、前記突起体は前記複数の外部電極にまたがって直線状に形成されている構成とすることができる。それにより、封止樹脂と外部電極との間に付着した封止樹脂の微粒子の除去作業を、ブラシなどを用いて容易に行うことができる。
【００２１】
前記電子部品として、半導体チップを搭載することができる。
【００２２】
以下に、本発明の接触式カード型の電子回路装置の実施形態として、カード型の半導体装置について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態におけるカード型の半導体装置を示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ１箇所における断面図である。
【００２４】
図１および図２に示すように、樹脂またはセラミックからなる基板１７上に、ダイボンド材１８を介して半導体チップ１９の裏面が接着されている。半導体チップ１９が接着されている領域を囲むように、ソルダーレジスト２０の層が形成されている。基板１７上には更に、複数の導体配線２１が形成されている。各導体配線２１の一端には電気接続部２２が、他端には外部電極２３が形成されている。全ての外部電極２３は、基板１７の１辺に沿って配置されている。半導体チップ１９上の電極２４と電気接続部２２とは、金属ワイヤー２５により電気的に接続されている。基板１７上で、半導体チップ１９、金属ワイヤー２５、および電気的接続部２２が、エポキシ樹脂からなる封止樹脂２６により封止されている。ここでは、封止樹脂２６は、ソルダーレジスト２０の層に一部かかるように形成されている。
【００２５】
外部電極２３は、封止樹脂２６により封止されている。複数の外部電極２３上にまたがって、ソルダーレジストまたはシルク印刷材料からなる樹脂により形成された帯状の突起体２７が、基板１７上を直線状に形成されている。それにより外部電極２３の上面は、封止樹脂２６と突起体２７との間に位置する第１の領域２８と、突起体２７を挟んで第１の領域２８と反対側にある第２の領域２９とに区分されている。外部電極２３の内、第２の領域２９が外部のリーダライタ等の電子機器との電気的接続部となる。この接続は、例えば、半導体装置を電子機器に挿入することにより行なわれる。第２の領域２９の長さは、電子機器との接続関係から従来の外部電極と同じ長さであることが望ましいが、これに限るものではない。
【００２６】
このカード型の半導体装置は、電子機器に挿入した際等に封止樹脂２６の擦れかす等の微粒子が発生した場合でも、その微粒子が封止樹脂２６と突起体２７との間の第１の領域２８にトラップされる。したがって、半導体装置と電子機器との電気的な接続部である外部電極２３の第２の領域２９に、封止樹脂２６の微粒子が到達しない。その結果、本実施形態のカード型の半導体装置は、電子機器本体などに挿入して使用する際や、輸送貨物品に貼付けて物流管理を行うなどの場合に、封止樹脂が機器本体などに接触して封止樹脂の擦れかす等の微粒子が発生する状況においても、半導体装置内の半導体チップと電子機器との安定した電気的接続が可能である。
【００２７】
また、封止樹脂２６の微粒子と、銅などの金属からなる外部電極２３の表面光沢や色調が異なるので、外部電極２３の第１の領域２８に付着した微粒子の存在を容易に確認することができる。それにより、外部電極２３の表面のクリーニングの時期を把握することができる。同様に、封止樹脂２６を充填する際に、外部電極２３の第１の領域２８に樹脂があふれたことを容易に確認することができる。それにより、樹脂を充填する量を容易に調整できる。
【００２８】
また、突起体２７が複数の外部電極２３にまたがって直線状に形成されているので、外部電極２３の第１の領域２８に付着した封止樹脂２６の微粒子をブラシなどで除去する場合、作業が容易である。
【００２９】
また、突起体２７は外部電極２３の上面に形成され、かつ突起体２７の高さを封止樹脂２６の微粒子の直径以上のサイズに設定することにより、封止樹脂２６の微粒子が外部電極２３の表面に付着した場合でも、基板１７の製造工程やカード型の半導体装置として組み立てる工程等で、カード型の半導体装置に他の基板１７やカード型の半導体装置を重ねても、外部電極２３の表面に付着した封止樹脂２６の微粒子が外部電極２３に押し付けられることはないから、外部電極２３の表面の損傷を防ぐことができる。その効果を得るためには、突起体２７の高さを１０μｍ以上、好ましくは２０μｍ以上とする。高さの上限は、突起体２７を形成する工程の制約等に基づいて設定される場合は、通常５００μｍを上限とすればよい。
【００３０】
また、突起体２７は、ソルダーレジストを用いてフォトリソグラフィーにより形成されたものであることが好ましい。フォトリソグラフィーで形成された帯状の突起体２７は、断面形状における上部エッジの鋭角性が高く、略９０°のエッジが得られるので、封止樹脂２６の微粒子を阻止する効果が高くなる。
【００３１】
さらに、外部電極２３の長さは第２の領域２９に加え、第１の領域２８が基板１７上に形成されていることにより長くなり、外部電極２３の幅よりも小さい幅の導体配線２１の形成部分の長さが短くなる。したがって、基板１７の曲がり等により導体配線２１に加わる応力が小さくなり、導体配線２１の断線を防止できる。
【００３２】
なお、上述のカード型の半導体装置では、半導体チップ１９と電気接続部２２とが金属ワイヤー２５により接続されたが、突起電極により直接接続されてもよい。
【００３３】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態における半導体装置を示す平面図であり、図４は図３のＢ−Ｂ１箇所における断面図である。
【００３４】
図３および図４に示すように、矩形状の基板３０上の中央付近に、半導体チップ３１がフリップチップ実装されている。基板３０上には導体配線３２が形成されている。導体配線３２の一端には電気接続部３３が、他端には外部電極３４が形成されている。半導体チップ３１の電極と電気接続部３３とが突起電極３５を介して接続されている。半導体チップ１９が接着されている領域を囲むように、ソルダーレジストの層が形成されている。半導体チップ３１、金属ワイヤー２５、および電気接続部３３は、封止樹脂３６により封止されている。ここでは、封止樹脂２６は、ソルダーレジストの層に一部かかるように形成されている。
【００３５】
基板３０上で、外部電極３４を横切るように複数の突起体３７が形成されている。封止樹脂３６に最も近い突起体３７と封止樹脂３６との間において、基板３０に、外部電極３４の幅と同等以上の幅の貫通したスリット３８が設けられている。以上のように、突起体３７は、外部電極３４における封止樹脂３６側の端部から基板３０周縁側の端部にかけて複数形成され、封止樹脂３６に最も近い突起体３７と封止樹脂３６との間の領域における基板３０にスリット３８が形成されている。封止樹脂３６に最も近い突起体３７は外部電極３４の端部上面横切るとしたが、外部電極３４の端部と隣接した基板３０上でもよい。
【００３６】
この構成のカード型の半導体装置では、電子機器本体への着脱時に封止樹脂３６の擦れかすなどの微粒子が発生した場合でも、封止樹脂３６の微粒子は、突起体３７に移動を阻止され、さらにスリット３８に落下する。それにより、微粒子が外部電極３７に付着、堆積することなく、電子機器本体と外部電極３４との良好な電気的接触を保つことができる。また、封止樹脂３６の微粒子がスリット３８を越える場合があっても、外部電極３４とスリット３８の間で２本の突起体３７により形成される溝にトラップされ、外部電極３４の第２の領域に到達して付着することはない。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の電子回路装置によれば、外部電極が電子機器に挿入される際に封止樹脂が電子機器の挿入部と接触して発生する封止樹脂の擦れかす等の微粒子が、外部電極を横切って設けられた突起体で遮られ、外部電極に付着することが抑制される。したがって、外部電極と電子機器との電気的接続を安定して維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるカード型半導体装置を示す平面図
【図２】図１のＡ−Ａ１箇所における断面図
【図３】本発明の第２の実施形態におけるカード型半導体装置を示す平面図
【図４】図３のＢ−Ｂ１箇所における断面図
【図５】従来例のカード型半導体装置を示す平面図
【図６】図５のＣ−Ｃ１箇所における断面図
【図７】従来例の他の形態のカード型半導体装置を示す平面図
【図８】図５のＤ−Ｄ１箇所における断面図
【符号の説明】
１  外装ケース
２  半導体パッケージ
３  基板
４  半導体装置
５  外部電極
６  基板
７  ダイボンド材
８  半導体チップ
９  導体配線
１０  電気接続部
１２  電極
１３  金属ワイヤー
１４  外部電極
１５  ソルダーレジスト
１６  封止樹脂
１７  基板
１８  ダイボンド材
１９  半導体チップ
２０  ソルダーレジスト
２１  導体配線
２２  電気接続部
２３  外部電極
２４  電極
２５  金属ワイヤー
２６  封止樹脂
２７  突起体
２８  第１の領域
２９  第２の領域
３０  基板
３１  半導体チップ
３２  導体配線
３３  電気接続部
３４  外部電極
３５  突起電極
３６  封止樹脂
３７  帯状の突起体
３８  スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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