(57)【要約】【課題】外部電極の銅箔が腐食を受けることが抑制され、電極としての機能を長期間に亘って維持することが可能なカード型半導体装置を提供する。【解決手段】外部電極２ａおよびそれに繋がる配線２ｂが形成された基板１と、基板上に搭載され配線と接続された電子部品３と、電子部品および配線の電子部品との接続部を封止した封止樹脂５とを備える。外部電極および配線は上面部に耐腐食性のメッキ層を有し、少なくとも外部電極と配線の周辺部に樹脂被膜６が形成され、樹脂被膜は、外部電極および配線の輪郭部領域に重畳させて、メッキ層上面に形成されている。【選択図】  図１
2004318719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電極およびそれに繋がる配線が形成された基板と、前記基板上に搭載され前記配線と接続された電子部品と、前記電子部品および前記配線の前記電子部品との接続部を封止した封止樹脂とを備えた電子回路装置において、
前記外部電極および前記配線はその上面部にメッキ層を有し、少なくとも前記外部電極と前記配線の周辺部に樹脂被膜が形成され、前記樹脂被膜は、前記外部電極および前記配線の輪郭部領域に重畳させて、前記メッキ層上面に形成されたことを特徴とする電子回路装置。
【請求項２】
前記樹脂皮膜は、前記電子部品との接続部以外の前記配線の全ての部分を被覆している請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項３】
前記樹脂皮膜は、前記電子部品の搭載部を除く領域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４】
前記樹脂皮膜は、前記電子部品の搭載部領域、前記外部電極の前記輪郭部領域の内側の領域、および前記配線の前記電子部品との接続のための領域を除く前記基板の全ての領域の面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５】
前記電子部品と前記配線との接続は、金属ワイヤー又はバンプにより行われている請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項６】
前記樹脂皮膜は、スクリーン印刷法により形成された膜である請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項７】
前記電子部品は、半導体チップである請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項８】
前記電子部品の搭載部は、前記外部電極が形成された面と同一の前記基板面に設けられた請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項９】
前記電子部品の搭載部は、前記外部電極が形成された面と反対側の前記基板面に設けられた請求項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、半導体メモリーチップ等の電子部品を内蔵し、外部電極を有する電子回路装置、特にカード型の電子回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外部電極を有する電子回路装置、例えば、半導体チップをカード状の基板上に搭載したカード型半導体装置は、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用途に用いられる。例えば、種々の物品の流通過程において、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半導体装置を貼付し、半導体チップに記憶されたデータ、演算法等をカードリーダによって読取るシステムが知られている。あるいは、各種機器を構成する機能要素部材にカード型半導体装置を貼付し、半導体チップに記憶された機能要素部材に関する個別の情報を利用して、その機能要素部材の使用管理に使用する例も知られている。
【０００３】
従来例のカード型半導体装置の構造について、図４および図５を参照して説明する。図４（ａ）はカード型半導体装置の平面図、（ｂ）は断面図である。図５は、図４（ａ）の要部における拡大断面図である。図４に示されるように、カード状のプリント基板１の上面には、外部電極２ａと配線２ｂが連続した一体の層として形成されている。プリント基板１の上面、ここでは中央部に、ダイボンド材（図示せず）を介して半導体チップ３が搭載されている。半導体チップ３に形成された電極と配線２ｂの端部は、金属ワイヤー４により接続されている。半導体チップ３、配線２ｂの端部および金属ワイヤー４は、封止樹脂５により封止されている。（例えば特許文献１参照）
このカード型半導体装置が貼付された物品をカードリーダに通したり、またカード型半導体装置が装着された機能要素部材を各種電子機器へ装着したときに、カードリーダや電子機器に設けられた入出力端子が、カード型半導体装置の外部電極２ａに接触する。それにより、半導体チップ３と電子機器等本体との間でデータの入出力が行われる。カード型半導体装置を電子機器に着脱してデータなどの入出力を繰り返すことにより、半導体チップ３に関連データを順次蓄積し、管理の適正化等を図ることが可能となる。
【０００４】
図５には、カード型半導体装の外部電極２ａの断面構造が示される。外部電極２ａは、プリント基板１上にパターン形成された銅箔８と、その表面に形成されたニッケルメッキ層９および金メッキ層１０からなる。銅箔８の周囲の基板１表面から銅箔８の端部表面に亘ってソルダーレジスト膜１２が形成されている（図４では、ソルダーレジスト膜１２の図示を省略）。
【０００５】
このカード型半導体装置は、次の工程により製造される。まずプリント基板１を形成する基材に銅箔８を圧延接着する。次に銅箔８を外部電極２ａと配線２ｂの形状にパターン形成し、全面をソルダーレジスト膜１２により被覆する。次に外部電極２ａと配線２における接続に用いられる部分について、ソルダーレジスト膜１２を除去し開口部７を設けて、露出した銅箔８の上面にニッケルメッキ層９および金メッキ層１０を形成する。（例えば特許文献２参照）
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３３８９９１号公報
【０００７】
【特許文献２】
再公表ＷＯ９８／２９２６１号公報（特願平１０−５３３３３３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のカード型半導体装置では、上述のような工程により製造される結果、外部電極２ａの銅箔８の表面に、ニッケルメッキ層９および金メッキ層１０とソルダーレジスト膜１２の境界が形成される。ソルダーレジスト膜１２の端面部分ではメッキが僅かしか付着しないため、メッキ層とソルダーレジスト膜１２の境界には、微細な隙間が形成される。この隙間に起因して、次のような障害が発生する場合がある。
【０００９】
カード型半導体装置の具体的な適用例として、ＯＡ機器に用いるインクタンクにカード型半導体装置を貼付する用途がある。プリンター等のＯＡ機器にインクタンクが装着された際に、カード型半導体装置に記憶された当該インクタンクに関する特性や使用履歴等を読み出して使用し、あるいは使用履歴等を更新記録して、インクタンクの適切な使用を図るために用いられる。インクタンクは、使用前にはプラスチックの袋等に密閉して保管される。保管中に、環境温度の変化によりインクタンク中のインクが蒸発し、カード型半導体装置の上に結露する場合がある。その結果、上述のようにメッキ層とソルダーレジスト膜１２の境界に形成された微細な隙間に、インクのガス成分が結露した腐食性の液体が侵入する。その結果、外部電極２ａの銅箔８が腐食され、機能に障害が発生する。
【００１０】
本発明は、外部電極の銅箔に対する腐食を防止し、電極としての機能を長期間に亘って維持することが可能な電子回路装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子回路装置は、外部電極およびそれに繋がる配線が形成された基板と、前記基板上に搭載され前記配線と接続された電子部品と、前記電子部品および前記配線の前記電子部品との接続部を封止した封止樹脂とを備える。前記外部電極および前記配線はその上面部に耐腐食性のメッキ層を有し、少なくとも前記外部電極と前記配線の周辺部に樹脂被膜が形成され、前記樹脂被膜は、前記外部電極および前記配線の輪郭部領域に重畳させて、前記メッキ層上面に形成されたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の電子回路装置によれば、樹脂皮膜が、外部電極の上面に形成された耐腐食性のメッキ層を介して、外部電極の周囲から上面輪郭部領域に亘って形成される。メッキ層と樹脂皮膜との間には隙間が形成され難いので、結露した腐食成分の侵入が抑制される。その結果、結露した腐食成分による、外部電極を構成する銅箔に対する腐食が軽減される。
【００１３】
樹脂皮膜は、電子部品との接続部以外の配線の全ての部分を被覆するように形成してもよい。また樹脂皮膜は、電子部品の搭載部を除く領域に形成することができる。好ましくは、樹脂皮膜は、電子部品の搭載部領域、外部電極の輪郭部領域の内側の領域、および配線の電子部品との接続のための領域を除く基板の全ての領域の面に形成される。
【００１４】
電子部品と配線との接続は、金属ワイヤー又はバンプにより行うことができる。樹脂皮膜は、スクリーン印刷法により形成された膜とすることができる。電子部品として半導体チップを用いることができる。
【００１５】
電子部品の搭載部は、外部電極が形成された面と同一の基板面、または外部電極が形成された面と反対側の基板面のいずれに設けることもできる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態におけるカード型半導体装置について、図面を参照して説明する。図１（ａ）はカード型半導体装置の平面図、図１（ｂ）は断面図である。上述の従来例におけるカード型半導体装置と同様の要素については、同一の参照番号を付して説明する。
【００１７】
例えばプリント基板により形成されたカード状の基板１の表面には、外部電極２ａと配線２ｂが連続した一体の層として形成されている。基板１の上面、ここでは中央部には、ダイボンド材（図示せず）を介して半導体チップ３が搭載されている。半導体チップ３に形成された電極と配線２ｂの端部は、例えば金線からなる金属ワイヤー４により接続されている。半導体チップ３は封止樹脂５により封止されている。同様に、金属ワイヤー４、および配線２ｂにおける金属ワイヤー４が接続された端部も、封止樹脂５により被覆されている。
【００１８】
封止樹脂５の領域および外部電極２ａの中央部分を除く領域には、例えばエポキシ樹脂からなる樹脂皮膜６が形成されている。開口部７は、外部電極２ａの中央部分における樹脂皮膜６が形成されていない領域を示す。言い換えれば、外部電極２ａの上面は、開口部７の外側の輪郭部領域のみに樹脂皮膜６が形成されている。開口部７では、外部電極２ａの表面が露出しているので、電気的な接続が可能となっている。
【００１９】
外部電極２ａおよびその周辺部の断面構造を、図２に示す。外部電極２ａは、パターン成形された銅箔８と、その上に順次メッキにより形成されたニッケルメッキ層９および金メッキ層１０からなる。外部電極２ａの周辺部の基板１の表面から外部電極２ａ上面の輪郭部領域に亘って、樹脂皮膜６が形成されている。従って、樹脂皮膜６は、外部電極２ａの上面輪郭部領域において金メッキ層１０上に重畳させて形成されている。
【００２０】
この構造によれば、樹脂皮膜６と金メッキ層１０の間には従来例のような隙間が形成され難いため、結露した腐食成分が侵入する可能性が低減される。また、樹脂皮膜６の開口部７における端部から、金メッキ層１０と樹脂皮膜６の間を通って銅箔８に至る距離は十分あるので、結露した腐食成分がその経路を通って侵入し銅箔８に至る可能性は十分に低減される。その結果、銅箔８が腐食により深刻な損傷を受けることなく、長期間に亘って半導体装置の性能を維持可能である。
【００２１】
半導体チップ３に形成された電極と配線２ｂの端部の接続は、上述のような金属ワイヤー４による接続に代えて、導電性バンプによる接続を用いることもできる。また図１では、配線２ｂの全面に樹脂皮膜６が形成された状態が示されているが、外部電極２ａと同様に、配線２ｂの上面輪郭部領域にのみ樹脂皮膜６を形成してもよい。
【００２２】
上記構成のカード型半導体装置を製造するための工程について、図２および図３を参照して説明する。図３は、半導体チップ３を搭載する前の状態の基板構造体を示す平面図である。まず、基板１を形成するための基材に銅箔８を圧延接着する。次に、銅箔８を外部電極２ａおよび配線２ｂの形状にパターン成形する。次に銅箔８に順次、ニッケルメッキ層９および金メッキ層１０を形成する。次にスクリーン印刷により樹脂皮膜６を形成する。樹脂皮膜６は、外部電極２ａの開口部７および半導体チップ３が搭載される領域１１を除く領域に形成される。領域１１には配線２ｂの端部が含まれるので、金属ワイヤーあるいは導電性バンプによる半導体チップ３との接続が可能であるように、配線２ｂの端部が露出される。さらに、領域１１に半導体チップ３を搭載し、半導体チップ３の電極（図示せず）と配線２ｂとの接続を行った後、封止樹脂が形成される。
【００２３】
上記のような工程によれば、外部電極２ａおよび配線２ｂの銅箔８の上面は、完全にニッケルメッキ層９および金メッキ層１０により被覆される。メッキ層による被覆後に樹脂皮膜６を形成することにより、メッキ層上に樹脂皮膜６が重畳された構造を形成できる。
【００２４】
上述の実施の形態において、半導体チップ３は、外部電極２ａが形成された面と同一の基板１面に搭載されたが、外部電極２ａが形成された面と反対側の基板１面に設けても良い。その場合は、半導体チップ３と接続された配線と外部電極との接続のために、ＶＩＡホール等の、基板１の両面に亘る接続構造が必要である。
【００２５】
基板に搭載する電子部品としては、上述の実施の形態における半導体チップに限られず、他の種々の形態の電子部品を搭載した電子回路装置の場合に、本発明を同様に適用可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、外部電極を構成する銅箔の上面に耐腐食性のメッキ層が形成され、外部電極の上面周縁部にメッキ層を介して樹脂被膜が形成されるので、結露した腐食成分による銅箔の腐食が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態におけるカード型半導体装置の平面図、（ｂ）は断面図
【図２】図１のカード型半導体装置の要部を拡大して示す断面図
【図３】（ａ）は図１のカード型半導体装置を構成する基板構造体を示す平面図、（ｂ）は断面図
【図４】（ａ）は従来例のカード型半導体装置の構造を示す平面図、（ｂ）は断面図
【図５】図４（ａ）の要部における拡大断面図
【符号の説明】
１  プリント基板
２ａ  外部電極
２ｂ  配線
３  半導体チップ
４  金属ワイヤー
５  封止樹脂
６  樹脂被膜
７  開口部
８  銅箔
９  ニッケルメッキ層
１０  金メッキ層
１１  チップ搭載部
１２  ソルダーレジスト膜
【図１】
2004318719.tif 000003
【図２】
2004318719.tif 000004
【図３】
2004318719.tif 000005
【図４】
2004318719.tif 000006
【図５】
2004318719.tif 000007