(57)【要約】【課題】半導体メモリカードを製造するにあたって、エネルギーダイレクタの溶融に要する超音波振動のエネルギー量を軽減した上で、十分な溶着強度と外部静電気の進入遮断機能を再現性よく得ることを可能にする。【解決手段】外部接続端子を有し、かつ半導体装置が搭載されたカード基板を、それぞれ外周縁部の各辺に溶着部を有する上下一対のカードケース６で挟み込んだ後、一対のカードケース６の少なくとも一方の溶着部に設けられたエネルギーダイレクタ１１に超音波振動を付加し、溶着部を溶着固定してカードケース６内にカード基板を収納する。カードケース６の各辺に設けられたエネルギーダイレクタ１１は、それぞれ少なくとも頂部が複数に分断されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部接続端子を有し、かつ半導体装置が搭載されたカード基板を、それぞれ外周縁部の各辺に溶着部を有する上下一対のカードケースで挟み込む工程と、
前記一対のカードケースの少なくとも一方の前記溶着部に設けられたエネルギーダイレクタに超音波振動を付加し、前記溶着部を溶着固定して前記一対のカードケース内に前記カード基板を収納する工程とを具備し、
前記カードケースの各辺に前記エネルギーダイレクタが設けられていると共に、前記各辺のエネルギーダイレクタの少なくとも頂部がそれぞれ複数に分断されていることを特徴とする半導体メモリカードの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体メモリカードの製造方法において、
前記エネルギーダイレクタは、前記一対のカードケースの一方の前記溶着部に設けられていると共に、前記頂部から前記カードケースと接する底部まで分断された断続構造を有することを特徴とする半導体メモリカードの製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の半導体メモリカードの製造方法において、
前記エネルギーダイレクタは、前記一対のカードケースの一方の前記溶着部に設けられていると共に、前記頂部を含む一部が分断され、前記カードケースと接する底部が連続した構造を有することを特徴とする半導体メモリカードの製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の半導体メモリカードの製造方法において、
前記エネルギーダイレクタは、前記一対のカードケースの双方の前記溶着部に断続的に設けられていることを特徴とする半導体メモリカードの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の半導体メモリカードの製造方法において、
前記複数に分断されたエネルギーダイレクタは溶着後に隙間を生じさせない間隔で配置されていることを特徴とする半導体メモリカードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体メモリカードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ等のメモリ素子を内蔵する半導体メモリカードは、各種機器との接続性、情報の書き込み性、携帯性等に優れ、さらに記憶容量自体も大きいことから、ＰＣやその周辺機器、デジタルカメラ、携帯電話機に代表される携帯型通信機器、ＭＰ３プレイヤ等の携帯型オーディオプレイヤ、さらにはハードディスクレコーダやＤＶＤレコーダ等の記憶メディアとして多用されている。
【０００３】
半導体メモリカードには、例えば外部接続端子を有するカード基板にメモリやコントローラ等の半導体装置を搭載し、これをカードケース内に収納した構造が適用されている（特許文献１参照）。カードケースは上下一対のケース構造を有し、これらケースの接合には例えば超音波溶着（接合）が利用されている。超音波振動による溶着を利用するにあたって、一対のカードケースの溶着部には超音波振動で溶融、固化されるエネルギーダイレクタが設けられ、これを溶着することでケース間が固定される。
【０００４】
上下一対のカードケースは、半導体素子が搭載されたカード基板を挟み込んだ後に、これを包み込むように溶着一体化される。このような溶着構造によって、所要の強度を得ると共に、外部静電気の進入を遮断して内部の半導体素子を保護している。カードケースの溶着強度と外部静電気の進入遮断機能は、半導体メモリカードの性能を保証する上で重要となる。そこで、エネルギーダイレクタはカードケースの各辺がそれぞれ隙間なく強固に溶着されるように、カードケースの各辺に対して連続的に配置される。
【０００５】
しかしながら、カードケースの各辺に連続したエネルギーダイレクタを設けた場合、それを溶融するのに必要とされる超音波振動のエネルギー量が増大する。超音波振動によるエネルギー印加量を増大させると、エネルギーダイレクタの溶融のみに止まらず、不必要な部分まで溶融させて外観的な不具合やカードケースの割れ等を生じさせるおそれがある。さらに、エネルギー印加量の増大はカードケースの内部に収納された半導体装置の損傷やダメージ等の発生原因となる。
【０００６】
このような超音波溶着による不具合の発生を防止するために、超音波振動により印加するエネルギー量を抑制するとエネルギーダイレクタの溶け残り等を生じさせる場合がある。エネルギーダイレクタの一部が溶け残ると、カードケースの溶着強度（接合強度）や外部静電気の進入遮断機能の低下等を招くことになる。特に、エネルギーダイレクタの溶着不良による外部静電気の進入遮断機能の低下は、半導体メモリカードの特性や信頼性を低下させる要因となるため、その抑制が強く望まれている。
【特許文献１】特開2005-293144号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、エネルギーダイレクタの溶融に要する超音波振動のエネルギー量を軽減した上で、十分な溶着強度と外部静電気の進入遮断機能を再現性よく得ることを可能にした半導体メモリカードの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る半導体メモリカードの製造方法は、外部接続端子を有し、かつ半導体装置が搭載されたカード基板を、それぞれ外周縁部の各辺に溶着部を有する上下一対のカードケースで挟み込む工程と、前記一対のカードケースの少なくとも一方の前記溶着部に設けられたエネルギーダイレクタに超音波振動を付加し、前記溶着部を溶着固定して前記一対のカードケース内に前記カード基板を収納する工程とを具備し、前記カードケースの各辺に前記エネルギーダイレクタが設けられていると共に、前記各辺のエネルギーダイレクタの少なくとも頂部がそれぞれ複数に分断されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の態様に係る半導体メモリカードの製造方法によれば、エネルギーダイレクタの溶融に要する超音波振動のエネルギー量を軽減しつつ、エネルギーダイレクタの溶け残り等を生じさせることなく良好に溶着させることができる。従って、半導体メモリカードの外観不良、ケース割れ、内部の半導体装置の損傷やダメージ等を招くことなく、十分な溶着強度と外部静電気の進入遮断機能とを有する半導体メモリカードを再現性よく作製することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１および図２は本発明の実施形態による製造方法を適用して作製した半導体メモリカードの構成を示す図であり、図１は半導体メモリカードの平面図、図２は断面図である。これらの図に示す半導体メモリカード１は、例えばＳＤTM規格のメモリカード（ＳＤTMカード）を構成するものであり、外部接続端子２を有するカード基板３を具備している。カード基板３には半導体装置４、５等が実装されている。
【００１１】
カード基板３は外部接続端子２の形成基板と半導体装置４、５の実装基板とを兼ねるものであり、例えば絶縁性樹脂基板の内部や表面に配線網を設けた配線基板等が適用される。具体的には、ガラス−エポキシ樹脂やＢＴ樹脂（ビスマレイミド・トリアジン樹脂）等を使用したプリント配線基板等が適用される。このようなカード基板３の第１の表面３ａには、半導体メモリカード１の入出力端子となる外部接続端子２が形成されている。
【００１２】
カード基板３には半導体装置４、５としてメモリ装置やコントローラ装置等が実装されている。カード基板３の第１の主面３ａに実装された半導体装置４は、例えばコントローラ装置として機能するＬＳＩチップである。カード基板３の第２の主面３ｂに実装された半導体装置５は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ等を構成するＴＳＯＰ形のＬＳＩパッケージであり、第２の主面３ｂに表面実装されている。なお、ここではパッケージ構造のメモリ装置をカード基板３に実装しているが、メモリ装置はチップ状態で実装してもよい。
【００１３】
外部接続端子２を有し、かつ半導体装置４、５等が実装されたカード基板３は、上下一対のカードケース６内に収納されている。上下一対のカードケース６は、カード基板３の第１の主面３ａを覆う第１のケース７と、カード基板３の第２の主面３ｂを覆う第２のケース８とを有している。これらケース７、８は重ね合わせた際にカード基板３の収納部となる中空部が形成されるような構造を有している。さらに、第１のケース７はカード基板３の外部接続端子２を露出させる開口部７ａを有している。
【００１４】
カードケース６は、例えばポリカーボネート樹脂やＡＢＳ樹脂等の絶縁樹脂材料で形成されており、半導体メモリカード１の前後や表裏の向きを示す切り欠き部６ａを有している。カードケース６を構成する各ケース７、８はそれぞれ外周縁部が溶着部とされている。これら溶着部の少なくとも一方には、後に詳述するように超音波振動の付加により溶融、固化して接合部を構成するエネルギーダイレクタが設けられている。
【００１５】
そして、これら二枚一組のケース７、８を重ね合わせて接合することによって、カード基板３を収納するカードケース６が構成される。このようなカードケース６内にカード基板３を収納することによって、半導体メモリカード１が構成される。すなわち、カード基板３を上下一対のカードケース６（第１および第２のケース７、８）で挟み込んだ後、カードケース６を溶着固定して、カードケース６内にカード基板３を収納することによって、半導体メモリカード１が構成される。
【００１６】
次に、上述した半導体メモリカード１の製造工程について、図３ないし図８を参照して説明する。まず、図３および図４に示すように、第１のケース７と第２のケース８とを用意する。第１および第２のケース７、８はそれぞれ外周縁部が溶着部９、１０とされている。溶着部９、１０は各ケース７、８の各辺に設けられている。これら溶着部９、１０の少なくとも一方には、超音波振動の付加により溶融、固化するエネルギーダイレクタ１１が設けられている。図３および図４は第２のケース８の溶着部１０にエネルギーダイレクタ１１を設けた状態を示しているが、これに限られるものではない。
【００１７】
エネルギーダイレクタ１１は、第２のケース８の各辺（切り欠き部６ａを含むケース外形の各辺）に形成されている。エネルギーダイレクタ１１は第２のケース８の溶着部１０から第１のケース７の溶着部９に向けて突出するように設けられており、その断面形状は三角形状とされている。エネルギーダイレクタ１１の断面形状は三角形状に限られるものではなく、第１のケース７と第２のケース８とを突き合わせた際の接触部の面積を低減し得るような形状であればよく、例えば先細り状に尖った形状とすることが好ましい。
【００１８】
そして、エネルギーダイレクタ１１はその少なくとも頂部が複数に分断された断続構造を有している。エネルギーダイレクタ１１の断続構造（頂部を含む一部のみが複数に分断された部分断続構造を含む）は、第２のケース８の各辺に適用されている。すなわち、第２のケース８の各辺に設けられたエネルギーダイレクタ１１は、それぞれ複数に分断されて配置された断続構造、もしくは頂部を含む一部のみが複数に分断され、第２のケース８と接する底部側は連続した部分断続構造を有している。
【００１９】
上述したようなエネルギーダイレクタ１１を有する第２のケース８と第１のケース７とで、半導体装置４、５等が実装されたカード基板３を挟み込んだ後、エネルギーダイレクタ１１に超音波振動を付加して溶融し、これを固化させることによって、第１のケース７の溶着部９と第２のケース８の溶着部１０とを一体的に溶着固定する。カードケース６の溶着工程は、例えばカード基板３を挟み込んだケース７、８を固定テーブル上に配置し、その上から超音波ヘッドを例えば第２のケース８に押し付けて超音波振動を付加する。
【００２０】
カード基板３を介して重ね合わせたケース７、８の溶着部９、１０に超音波振動を付加すると、エネルギーダイレクタ１１の頂部と第１のケース７の溶着部９との接触部分が振動し、この振動摩擦によりエネルギーダイレクタ１１が溶融する。これを固化させることによって、第１のケース７の溶着部９と第２のケース８の溶着部１０とを一体的に溶着固定する。このようにして、一体的に溶着固定されたカードケース６内にカード基板３を収納することによって、半導体メモリカード１が作製される。
【００２１】
上述した断続構造（部分断続構造を含む）を有するエネルギーダイレクタ１１によれば、従来の連続構造に比べて容積が削減されて熱容量が減少するため、超音波振動の付加によるエネルギー量を同一とした場合、エネルギーダイレクタ１１の溶融量が自ずと増加する。カードケース６の溶着後の精度、例えば厚さを従来と同様の寸法とするためには、エネルギーダイレクタ１１の溶融量を同一とすることが必要となるが、この実施形態のエネルギーダイレクタ１１では熱容量の減少に伴って溶融量が増加するため、その結果として超音波振動の付加によるエネルギー量を低減することが可能となる。
【００２２】
さらに、超音波振動を付加した際の溶け始め部分となる角部がエネルギーダイレクタ１１の分断数に応じて増加するため、エネルギーダイレクタ１１全体の溶融精度が向上する。具体的には、超音波振動の付加によるエネルギー量を同一とした場合、断続構造を適用することでエネルギーダイレクタ１１全体を確実に溶融させることができる。これらによって、エネルギーダイレクタ１１の溶融に要する超音波振動のエネルギー量を軽減した上で、エネルギーダイレクタ１１を良好かつ確実に溶融させることが可能となる。
【００２３】
この実施形態の製造方法によれば、エネルギーダイレクタ１１の溶け残り等を生じさせることなく、第１のケース７と第２のケース８とを良好に溶着することができる。カードケース６の溶着状態を向上させることで、十分な溶着強度を確保できるだけでなく、外部静電気の進入を良好に遮断することができる。さらに、超音波振動の付加によるエネルギー量を増大させることなく、カードケース６の溶着状態を高めることができるため、外観不良、ケース割れ、半導体装置４、５の損傷やダメージを招くこともない。従って、性能を保証した半導体メモリカード１を再現性よく作製すること可能となる。
【００２４】
エネルギーダイレクタ１１の断続構造の具体例としては、図５に示すように頂部から第２のケース８と接する底部までが完全に分断された構造が挙げられる。図５はエネルギーダイレクタ１１を個片状に分割すると共に、これらエネルギーダイレクタ個片１２、１２…を所定の間隔で直線状に配置した断続構造を示している。エネルギーダイレクタ１１は第２のケース９の各辺あたりに１個所以上分断されていればよいが、溶融性を高める上で各辺のエネルギーダイレクタ１１をそれぞれ複数個所で分断することが好ましい。エネルギーダイレクタ個片１２の各長さは１〜５ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２５】
さらに、エネルギーダイレクタ個片１２は溶着後に隙間を生じさせない間隔で配置することが好ましい。エネルギーダイレクタ個片１２の配置間隔が広すぎると、エネルギーダイレクタ１１を溶着する際に当初の隙間を塞ぐことができず、その部分が外部静電気の進入経路等となるおそれがある。エネルギーダイレクタ１１の分断間隔は、各個片９ａの長さや断面積にもよるが、例えば０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。これによって、エネルギーダイレクタ１１が溶融した際に拡散することによって、当初の隙間（エネルギーダイレクタ個片１２の配置間隔）を塞ぐことができる。
【００２６】
例えば、断面形状を頂点までの高さと底辺の長さを概ね０．４ｍｍとした三角形状としたエネルギーダイレクタ１１に、エネルギーダイレクタ個片１２の各長さを２ｍｍ、配置間隔（隙間）を０．５ｍｍとした分断構造（図５）を適用した場合、従来の連続構造に比べてエネルギーダイレクタ１１全体の容積を概ね２５％削減することができる。エネルギーダイレクタ個片１２のそれぞれの長さは、従来の連続構造に比べて概ね１／１０となり、個片単位の熱容量を減少させることができる。さらに、超音波振動を付加した際の溶け始め部分となる角部は、エネルギーダイレクタ個片１２の個数に応じて増加する。
【００２７】
これらによって、超音波振動の付加によるエネルギー量を同一とした場合、エネルギーダイレクタ１１の溶融量が増加する。従って、エネルギーダイレクタ１１の溶融量を従来と同一とした場合、超音波振動の付加によるエネルギー量を低減することができる。さらに、当初の０．５ｍｍの隙間については、エネルギーダイレクタ１１の溶融、拡散により塞ぐことができる。従って、十分な溶着強度と外部静電気の進入遮断機能とを有する半導体メモリカード１を提供することが可能となる。
【００２８】
エネルギーダイレクタ１１の形状は図５に示した断続構造に限られるものではなく、図６に示すように、エネルギーダイレクタ個片１２、１２…の各形状を台形状とし、それらの頂部の間に所定の間隔を設けた形状であってもよい。エネルギーダイレクタ１１の溶融性の向上については頂部を分断構造とすることが重要であるため、図６に示すように第２のケース８と接する底部は接触（連続）していてもよい。図６に示すエネルギーダイレクタ１１の分断形状によれば、エネルギーダイレクタ個片１２間の隙間空間が減少するため、溶着時における隙間の充填性を高めることができる。
【００２９】
さらに、エネルギーダイレクタ１１は図７に示すように、頂部を含む一部のみが複数に分断され、第２のケース８と接する底部側は連続した部分断続構造を有していてもよい。このような部分断続構造を有するエネルギーダイレクタ１１によっても、超音波振動の付加によるエネルギー量を低減した上で、エネルギーダイレクタ１１を良好に溶融させることができる。従って、十分な溶着強度と良好な外部静電気の進入遮断機能とを得ることができる。図７に示すエネルギーダイレクタ１１によれば、図６と同様に溶着時における隙間の充填性を高めることができる。
【００３０】
これまではエネルギーダイレクタ１１を一方のケースの溶着部（第２のケース８の溶着部１０）のみに形成した例について説明したが、エネルギーダイレクタ１１はカードケース６を構成する第１および第２のケース７、８の双方の溶着部９、１０に形成してもよい。この場合にも、エネルギーダイレクタ１１には断続構造もしくは部分断続構造が適用される。例えば、図８に示すように第１および第２のケース７、８の双方の溶着部９、１０にエネルギーダイレクタ１１Ａ、１１Ｂをそれぞれ断続的に設ける。
【００３１】
第１のケース７に設けられたエネルギーダイレクタ１１Ａと第２のケース８に設けられたエネルギーダイレクタ１１Ｂは、それぞれ断続構造を有すると共に、第１のケース７と第２のケース８とを重ね合わせた際に噛み合うような形状を有している。エネルギーダイレクタ１１Ａ、１１Ｂは部分断続構造を有していてもよい。このように、第１および第２のケース７、８の双方の溶着部９、１０にエネルギーダイレクタ１１Ａ、１１Ｂを形成する場合においても、断続構造や部分断続構造を適用することによって、十分な溶着強度と良好な外部静電気の進入遮断機能とを得ることができる。
【００３２】
なお、本発明の半導体メモリカードの製造方法は上記実施形態に限定されるものではなく、半導体装置が実装されたカード基板を一対のカードケース内に収納する各種の半導体メモリカードの製造工程に適用することができる。また、本発明の半導体メモリカードの具体的な構造等も、本発明の基本構成を満足するものであれば種々に変形が可能である。さらに、実施形態は本発明の技術的思想の範囲内で拡張もしくは変更することができ、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態による製造方法を適用して作製した半導体メモリカードの構成を示す平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図３】図１に示す半導体メモリカードの作製に用いられる一対のカードケースの構成を示す平面図である。
【図４】図３に示す一対のカードケースを組合せた状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるエネルギーダイレクタの断続構造の一例を示す図である。
【図６】図５に示すエネルギーダイレクタの変形例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態におけるエネルギーダイレクタの部分断続構造の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態におけるエネルギーダイレクタの断続構造の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…半導体メモリカード、２…外部接続端子、３…カード基板、４，５…半導体装置、６…一対のカードケース、７…第１のケース、８…第２のケース、９，１０…溶着部、１１，１１Ａ，１１Ｂ…分断構造を有するエネルギーダイレクタ、１２…エネルギーダイレクタ個片。
【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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