(57)【要約】【課題】  交信周波数として８５０ＭＨｚ以上の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法であって、ＩＣチップを回路パターンに実装した際に形成されるコンデンサ容量を小さく抑えることが可能であり、またＩＣチップの実装信頼性が高く、低コストでの実装が可能な製造方法および該製造方法に用いる基板等を提供する。【解決手段】  基板上にＩＣチップを実装する工程は、熱可塑性樹脂被膜の上にＩＣチップのバンプを、超音波を付与しつつ押し付けることにより、該熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させ、バンプと電極領域とが接触した状態において、さらに超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させ、熱可塑性樹脂被膜を冷却固化させて半導体ベアチップ本体を基板に接着させることにより、電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法を効率的に製造することができる。【選択図】  図１
2005275802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に半導体ベアチップを実装してなる電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法であって、
上記データキャリアは、交信周波数として８５０ＭＨｚ以上の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアであり、
上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、
上記基板上に半導体ベアチップを実装する工程は、上記熱可塑性樹脂被膜の上に半導体ベアチップのバンプを、超音波を付与しつつ押し付けることにより、該熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、
上記バンプと電極領域とが接触した状態において、さらに超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、
上記熱可塑性樹脂被膜を冷却固化させて半導体ベアチップ本体を基板に接着させる工程と、を有することを特徴とする電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法。
【請求項２】
基板上に半導体ベアチップを実装してなる電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法であって、
上記データキャリアは、交信周波数として８５０ＭＨｚ以上の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアであり、
上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と、該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、
上記基板上に半導体ベアチップを実装する工程は、上記熱可塑性樹脂被膜の上に半導体ベアチップのバンプを、超音波を付与しつつ押し付けることにより、該熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプを上記絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜表面に到達させる工程と、
上記バンプにさらに継続的に超音波を付与してバンプを上記絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜に押し付けることにより、該絶縁性粒子を樹脂被膜内から脱離させつつ該樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、
上記バンプと電極領域とが接触した状態において、さらに超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、
上記熱可塑性樹脂被膜を冷却固化させて半導体ベアチップ本体を基板に接着させる工程と、を有することを特徴とする電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法。
【請求項３】
上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子として、誘電率が３以下の絶縁性粒子を用いることを特徴とする請求項２に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法。
【請求項４】
上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子として、酸化シリコン、または超疎水性酸化シリコンを用いることを特徴とする請求項２に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法。
【請求項５】
上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子として、四フッ化エチレンを用いることを特徴とする請求項２に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法。
【請求項６】
上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子の径が、該樹脂被膜の厚さの７０％以上であることを特徴とする請求項２に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法。
【請求項７】
上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子の含有量が、樹脂１００重量％に対して１０重量％以上３０重量％以下であることを特徴とする請求項２に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法。
【請求項８】
上記絶縁性粒子を分散含有させた樹脂被膜の材料として、熱硬化性樹脂を用いたことを特徴とする請求項２に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法。
【請求項９】
上記絶縁性粒子を分散含有させた樹脂被膜の材料として、該樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜の材料よりも再軟化点温度が高い熱可塑性樹脂を用いることを特徴とする請求項２に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法。
【請求項１０】
請求項２に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法に用いられる基板であって、
上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と、該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、
上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子は、酸化シリコン、または超疎水性酸化シリコンであることを特徴とする基板。
【請求項１１】
請求項２に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法に用いられる基板であって、
上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と、該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、
上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子は、四フッ化エチレンであることを特徴とする基板。
【請求項１２】
請求項２に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法に用いられる基板であって、
上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と、該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、
上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子は、該樹脂被膜の厚さの７０％以上になる径の粒子であることを特徴とする基板。
【請求項１３】
請求項２に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法に用いられる基板であって、
上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と、該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、
上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子の含有量が、樹脂１００重量％に対して１０重量％以上３０重量％以下であることを特徴とする基板。
【請求項１４】
請求項２に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法に用いられる基板であって、
上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と、該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、
上記絶縁性粒子を分散含有させた樹脂被膜の材料は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする基板。
【請求項１５】
請求項２に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法に用いられる基板であって、
上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と、該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、
上記絶縁性粒子を分散含有させた樹脂被膜の材料は、該樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜の材料よりも再軟化点温度が高い熱可塑性樹脂であることを特徴とする基板。
【請求項１６】
上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子は、誘電率が３以下の絶縁性粒子であることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の基板。
【請求項１７】
絶縁性基体にアンテナを構成する導体パターンを保持させてなるデータキャリア本体と、半導体ベアチップを実装した電子部品モジュールとが一体化して構成される電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法であって、
上記データキャリアは、交信周波数として８５０ＭＨｚ以上の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアであり、
上記電子部品モジュールは、配線パターンと該配線パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜とを有する配線基板、および半導体ベアチップを具備しており、
上記電子部品モジュールを製造する工程は、上記熱可塑性樹脂被膜の上に半導体ベアチップのバンプを、超音波を付与しつつ押し付けることにより、該熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、
上記バンプと電極領域とが接触した状態において、さらに超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、
上記熱可塑性樹脂被膜を冷却固化させて半導体ベアチップ本体を上記配線基板に接着させる工程と、を有することを特徴とする電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法。
【請求項１８】
絶縁性基体にアンテナを構成する導体パターンを保持させてなるデータキャリア本体と、半導体ベアチップを実装した電子部品モジュールとが一体化して構成される電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法であって、
上記データキャリアは、交信周波数として８５０ＭＨｚ以上の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアであり、
上記電子部品モジュールは、配線パターンと該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜とを有する配線基板、および半導体ベアチップを具備しており、
上記電子部品モジュールを製造する工程は、上記熱可塑性樹脂被膜の上に半導体ベアチップのバンプを、超音波を付与しつつ押し付けることにより、該熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプを上記絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜表面に到達させる工程と、
上記バンプにさらに継続的に超音波を付与して、該バンプを上記絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜に押し付けることにより、該絶縁性粒子を樹脂被膜内から脱離させつつ該樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、
上記バンプと電極領域とが接触した状態において、さらに超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、
上記熱可塑性樹脂被膜を冷却固化させて半導体ベアチップ本体を上記配線基板に接着させる工程と、を有することを特徴とする電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法。
【請求項１９】
上記電子部品モジュールにおいて、上記半導体ベアチップと対向する配線基板のうち、該半導体ベアチップのバンプと該配線基板とが接する領域以外の領域が除かれて形成されていることを特徴とする請求項１７または１８に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法。
【請求項２０】
上記半導体ベアチップのバンプに対して超音波を付与しつつ押し付ける工程を実施する前に、上記半導体ベアチップと対向する配線基板のうち、該半導体ベアチップのバンプと該配線基板とが接する領域以外の除かれて形成されている領域に接着層を形成する工程を有し、
かつ、上記半導体ベアチップのバンプに対して超音波を付与しつつ押し付ける工程では、上記配線基板の一部が圧縮変形する負荷を与えて押し付ける工程を含むことを特徴とする請求項１９に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法。
【請求項２１】
上記圧縮変形する配線基板の一部とは、配線パターンであることを特徴とする請求項２０に記載の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法。
【請求項２２】
配線パターンと該導体パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜とを有する配線基板、およびバンプを有する半導体ベアチップを具備する電子部品モジュールであって、
上記半導体ベアチップは、上記配線基板上に実装されており、
上記半導体ベアチップと対向する配線基板のうち、該半導体ベアチップのバンプと該配線基板とが接する領域以外の領域が除かれて形成されていることを特徴とする電子部品モジュール。
【請求項２３】
配線パターンと該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜とを有する配線基板、およびバンプを有する半導体ベアチップを具備する電子部品モジュールであって、
上記半導体ベアチップは、上記配線基板上に実装されており、
上記半導体ベアチップと対向する配線基板のうち、該半導体ベアチップのバンプと該配線基板とが接する領域以外の領域が除かれて形成されていることを特徴とする電子部品モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空タグ、物流管理用ラベル等として機能する、特に交信周波数としてＵＨＦ帯（例えば８５０ＭＨｚ以上、より好適には８５０〜９６０ＭＨｚ）の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアに好適な半導体チップの実装方法に係わり、交信距離を長くすることができる電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法および該製造方法に用いる基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
物流の自動化を進めるためには、個々の物品等に貼付される伝票等の内容を機械読み取り可能とすることが重要である。従来、この目的のためには、個々の伝票にその内容に対応したバーコードラベルを貼付することが行われている。
【０００３】
しかしながら、いわゆるバーコードリーダを用いてバーコードラベルを読み取るためには、両者間に一定の距離的並びに方向的な関係付けをかなり高精度に行わなければならず、物流の円滑化の障害となっていた。さらに、バーコードに入力できる情報量が少なく、物流の管理範囲も狭い区域に限られていた。
【０００４】
そこで近年、誘導電磁界を用いて非接触で読み取りが可能な伝票内装型ＩＣラベルが使用されてきている。この伝票内装型ＩＣラベルによれば、読み取り媒体として誘導電磁界を用いていることから、読み取りに際して距離的並びに方向的な制約をさほど受けることがなく、その内容を確実に読み取らせることができる。
【０００５】
また、このＩＣラベル内のＩＣには管理対象物品の個体情報を大容量で記憶することができ、用途によっては、この個体情報の記憶機能を、個体を特定するためのセキュリティ情報として用いることも可能である。
【０００６】
ところが、この誘導電磁界を用いる方法で読み取り可能な距離（以下、読み取り距離と称する）は５０ｃｍ程度でしかなく、このような短い読み取り距離では不十分な用途が増加してきている。このため、この読み取り距離が短いという問題を解決する手段として、読み取り媒体に電波、例えばＵＨＦ帯（８５０〜９６０ＭＨｚ）の電波を利用して３〜５ｍの読み取り距離を得る方法が検討され始めている。以下、ＵＨＦ帯の電波を利用したＩＣラベルの構成について図１０を用いて説明する。
【０００７】
図１０（ａ）はＵＨＦ周波数帯で用いられる従来のIＣラベルの構成を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＣラベルを長軸方向に沿って切断した場合の断面の構成を示す断面図である。この図１０（ａ）（ｂ）に示すように、ＩＣラベル１０は、内部にメモリー機能を持つＩＣチップ１１とアンテナ１２と、回路パターンを有する基板１３とで構成されている。
【０００８】
通常、この周波数帯で用いるＩＣラベルでは、読み取り距離を長距離化するために、ＩＣラベルを構成するＩＣチップ１１の有するインピーダンスＺＣｈｉｐと、アンテナ１２の有するインピーダンスＺＡｎｔｅｎｎａを整合させて、ＩＣラベル１０からリードアンテナに送受信されるパワーを最大化する必要がある。
【０００９】
すなわち、アンテナ１２のインピーダンスＺＡｎｔｅｎｎａは、内部の構成回路で決定されるＩＣチップ１１のインピーダンスＺＣｈｉｐより一般的に高くなることが知られている。このため、ＩＣチップ１１のインピーダンスＺＣｈｉｐと、アンテナ１２のインピーダンスＺＡｎｔｅｎｎａを整合させて、ＩＣラベル１０からリードアンテナに送受信されるパワーを最大化するためには、例えば、アンテナ１２にローディングバーをつける等によりＺＡｎｔｅｎｎａを小さく設計することが必要となる。
【００１０】
一方、ＩＣチップ１１を回路パターン上に実装することにより、下記一般式（１）に従ってＩＣチップ１１と回路パターンとの間で構成されるコンデンサ成分ＣによってインピーダンスＺＣｈｉｐがさらに低下する。このため、実質的には、このＩＣチップ１１を回路上へ実装した場合のインピーダンスＺＰに、アンテナ１２のインピーダンスＺＡｎｔｅｎｎａを整合させるように設計することが必要である。しかし、ＩＣチップ１１を実装した際のコンデンサ成分Ｃが大きくなると、アンテナ１２をより複雑な形状にしなければならなくなるという問題が発生し、さらに、アンテナ１２の形状がばらつくことによりＩＣラベル１０の交信特性が変動しやすくなるという問題が生じる。
【００１１】
インピーダンス：Ｚ＝Ｒ−ｊ（１／ωＣ）          Ω        （１）
（ω＝通信周波数ｆ／２π、ＲはＣの大きさに反比例する値）
次に、図１１に、異方導電材（ＡＣＦ；anisotropic conductive film、ＡＣＰ；anisotropic conductive paste）によるＩＣチップの実装方法を示す。このような実装方法は、例えば、特許文献１に開示されている。この実装方法は、熱可塑性や熱硬化性の樹脂バインダ２１中に導電性粒子２２を分散させた異方導電材２０をＩＣチップ１１と回路パターン２３との間に挿入し、熱圧着によって樹脂を流動させてＩＣチップの電極部分（以下、バンプ２４と称する）と、回路パターン２３との間に挟まれた導電性粒子２２によって厚さ方向（バンプ２４と回路パターン２３との間）の電気的接続を得る方法である。
【００１２】
この方法では、ＩＣチップ１１を実装する際の基板の回路パターン２３との位置合わせが比較的ラフに行える上に、樹脂硬化時間が１０〜２０秒と短く、アンダーフィル等の封止材を用いる必要もなく、低製造コスト化が狙えるという効果があるため、ＩＣラベルを作製する方法として広く用いられている。
【００１３】
ところが図１１に示す等価回路２０１にみるように、ＩＣチップ１１と回路パターン２３との間には、樹脂バインダ２１を誘電体とし、導電性粒子２２を電極とする多数のコンデンサが形成され、これら多数のコンデンサが並列に接続された形態の大きなコンデンサが形成されるのと同様の構成となる。このため、インピーダンスＺＰが小さくなってしまい、アンテナ１２を大型にする必要があるという問題点がある。
【００１４】
従来、このアンテナ大型化の問題を解決する方法として図１２に示すような形態で回路パターン２３を形成し、コンデンサ成分Ｃを小さくする方法が採られている。すなわち、図中で示す４つのバンプ２４のうち、２つのバンプ２４・２４のみを回路パターン２３と電気的に接続する方法を採用している。
【特許文献１】特許第２，５８６，１５４号公報（対応公開公報：特開平３−２９２０７号公報（公開日：１９９１年２月７日））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記の方法によりコンデンサ成分Ｃを小さくする場合、ＩＣチップ１１と回路パターン２３との高精度の位置合わせが必要なために製造コストが増加する問題があり、また、ＩＣチップ１１下部の高さバランスが悪く、ＩＣチップの電極であるバンプ２４と、回路パターン２３との接続信頼性が低下するという問題点もある。
【００１６】
他方、異方導電材２０から導電性粒子２２を抜いた、すなわち接着性の樹脂バインダ２１のみでＩＣチップ１１を実装し、コンデンサ成分Ｃを小さく抑える方法も考えられるが、こうした方法では、ＩＣチップ１１のバンプ２４と、回路パターン２３との接続信頼性が低下するという問題点が残ってしまう。
【００１７】
したがって、ＵＨＦ帯等の電波を用いるＩＣラベルであって、このＩＣラベルにおけるＩＣチップのコンデンサ成分Ｃを低減させることができ、かつ、またＩＣチップの実装信頼性が高いＩＣチップの実装方法の開発が強く求められていた。
【００１８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、交信周波数として８５０ＭＨｚ以上（例えば、ＵＨＦ帯）の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法であって、ＩＣチップを回路パターンに実装した際に形成されるコンデンサ容量を小さく抑えることが可能であり、またＩＣチップの実装信頼性が高く、低コストでの実装が可能な製造方法および該製造方法に用いる基板並びに電子部品モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法は、上記課題を解決するために、基板上に半導体ベアチップを実装してなる電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法であって、上記データキャリアは、交信周波数として８５０ＭＨｚ以上の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアであり、上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、上記基板上に半導体ベアチップを実装する工程は、上記熱可塑性樹脂被膜の上に半導体ベアチップのバンプを、超音波を付与しつつ押し付けることにより、該熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、上記バンプと電極領域とが接触した状態において、さらに超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、上記熱可塑性樹脂被膜を冷却固化させて半導体ベアチップ本体を基板に接着させる工程と、を有することを特徴としている。
【００２０】
上記の構成によれば、半導体ベアチップと導体パターン（配線パターン、回路パターン）との間に導電性の粒子が存在しないため、半導体ベアチップと導体パターンとの間のコンデンサ成分の形成を小さく抑えることができる。また、半導体ベアチップの電極（バンプ）と導体パターンとの間は、金属融着によって接続されるため、電気的接続信頼性が高く、機械的強度にも強いという信頼の高い半導体チップ実装が可能である。
【００２１】
さらに、超音波による実装時間は２秒程度であり、生産性が良好で、製造コストを低減できるという利点もある。加えて、コンデンサ成分の形成を抑制するために、半導体ベアチップの下面側の回路パターンを極端に面積縮小させることが不要となるため、精度の高い位置合わせの必要がなく、また半導体チップの実装状態が安定する。
【００２２】
また、半導体ベアチップと導体パターンとの間に、誘電率の高い絶縁性粒子が存在しないため、コンデンサ容量を低減できる効果もある。
【００２３】
したがって、交信周波数として８５０ＭＨｚ以上（例えば、ＵＨＦ帯）の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアを効率よく製造することができる。このため、先述した作用効果を通じて、航空タグ、物流管理用ラベル、無人改札用パス等として機能する高性能な電磁波読み取り可能なデータキャリアを大量に生産することができる。
【００２４】
なお、本発明でいう「基板」とは、フィルム状、シート状、乃至薄板状の絶縁性基体であることが好ましい。
【００２５】
本発明に係る電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法は、上記課題を解決するために、基板上に半導体ベアチップを実装してなる電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法であって、上記データキャリアは、交信周波数として８５０ＭＨｚ以上の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアであり、上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と、該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、上記基板上に半導体ベアチップを実装する工程は、上記熱可塑性樹脂被膜の上に半導体ベアチップのバンプを、超音波を付与しつつ押し付けることにより、該熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプを上記絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜表面に到達させる工程と、上記バンプにさらに継続的に超音波を付与してバンプを上記絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜に押し付けることにより、該絶縁性粒子を樹脂被膜内から脱離させつつ該樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、上記バンプと電極領域とが接触した状態において、さらに超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、上記熱可塑性樹脂被膜を冷却固化させて半導体ベアチップ本体を基板に接着させる工程と、を有することを特徴としている。
【００２６】
上記の構成によれば、半導体ベアチップと導体パターン（配線パターン、回路パターン）との間に導電性の粒子が存在しないため、半導体ベアチップと導体パターンとの間のコンデンサ成分の形成を小さく抑えることができる。また、半導体ベアチップの電極（バンプ）と導体パターンとの間は、金属融着によって接続されるため、電気的接続信頼性が高く、機械的強度にも強いという信頼の高い半導体チップ実装が可能である。
【００２７】
さらに、超音波による実装時間は２秒程度であり、生産性が良好で、製造コストを低減できるという利点もある。加えて、コンデンサ成分の形成を抑制するために、半導体ベアチップの下面側の回路パターンを極端に面積縮小させることが不要となるため、精度の高い位置合わせの必要がなく、また半導体チップの実装状態が安定する。
【００２８】
また、上記の製造方法では、半導体ベアチップと導体パターンとの間に、誘電率の高い絶縁性粒子を含む樹脂被膜層が存在する。このため、半導体ベアチップと導体パターンとの間に熱可塑性樹脂しか存在しない場合に比べて、高温度付加の条件下において半導体ベアチップと導体パターンとの間の電気的絶縁を保持できなくなるという問題を回避することができる。すなわち、半導体ベアチップと電極領域（配線パターン）との間に、絶縁性粒子が含有された樹脂被膜が介在されるため、高温及び高圧負荷が半導体ベアチップの実装部に加わっても、該樹脂被膜の存在により、半導体ベアチップと配線パターンが直に接触するといった事態を未然に防止することができる。したがって、そのような短絡の心配のない信頼性の高いデータキャリアが実現される。このため、先述した作用効果を通じて、航空タグ、物流管理用ラベル、無人改札用パス等として機能する高性能な電磁波読み取り可能なデータキャリアを大量に生産することができる。
【００２９】
また、特に、絶縁性粒子が分散含有された樹脂被膜を有するため、バンプを該樹脂被膜中に挿通させるための該樹脂被膜に対する工程は、バンプに超音波振動を付加して樹皮被膜に押し付けるといった簡易なものとすることができる。すなわち、例えば、上述したような短絡を防止するために、熱可塑性樹脂被膜と配線パターンとの間に、絶縁性粒子を含まない絶縁性被膜（絶縁層）を設けた場合を想定すると、バンプの超音波振動のみでは絶縁層を容易に挿通（部分除去）することはできない。これに対し、本発明では、バンプの超音波振動により絶縁性粒子が樹脂被膜から離脱され、樹脂層内に空孔が生じて樹脂層が耐性上脆くなるという作用が得られるため、バンプを樹脂被膜に容易に、かつ短時間で潜り込ませてその先端部を電極領域に到達させることが可能となるのである。
【００３０】
したがって、交信周波数として８５０ＭＨｚ以上（例えば、ＵＨＦ帯）の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアを効率よく製造することができる。
【００３１】
なお、上記工程から明らかであるように、本発明で使用される基板の導体パターン上の電極領域には、予め、絶縁性粒子が分散含有された樹脂被膜が形成されている。さらに、この樹脂被膜上には、熱可塑性樹脂被膜が形成されている。該絶縁性粒子が分散含有された樹脂被膜は、導体パターンの電極領域のみを覆うものであってもよく、また導体パターン表面の全部を覆うものであってもよい。
【００３２】
ここで言う『電極領域』とは、電子部品の端子等が接続される予定位置を含む導体パターン上の一定小領域を意味する。この電極領域には導体パターン上の一般にはランド等と称される部分が含まれるであろう。
【００３３】
『分散含有』とあるように、絶縁性粒子は、樹脂被膜内に均一に分散されているのが好ましい。この絶縁性粒子は、バンプの超音波振動により樹脂被膜から当該絶縁性粒子を離脱させることにより、樹脂被膜内に空孔を生じさせるために含有されるものである。すなわち、該樹脂被膜内に空孔が生じることで、該樹脂被膜が耐性上脆くなり、これにより、バンプを樹脂被膜に容易に挿通させることが可能となる。したがって、『分散含有』とあるが、樹脂被膜内の全領域に亘って絶縁性粒子が均一に存在する必要は必ずしもなく、少なくとも、電極領域付近（樹脂被膜中におけるバンプ挿通予定付近）に所定量の絶縁性粒子が存在すればよいものと考えられる。
【００３４】
なお、『絶縁性粒子を樹脂被膜内から離脱させつつ』には、絶縁性粒子が樹脂被膜から完全に離脱される場合と、絶縁性粒子の一部分が樹脂被膜から突出されるような場合の双方が含まれる。
【００３５】
また、本発明でいう「基板」とは、フィルム状、シート状、乃至薄板状の絶縁性基体であることが好ましい。
【００３６】
また、本発明に係る電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法では、上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子として、誘電率が３以下の絶縁性粒子を用いることが好ましい。上記の構成によれば、半導体ベアチップと導体パターンとの間の電気的絶縁を確実に保つことができる。
【００３７】
なかでも、本発明における『絶縁性粒子』の材料としては、例えば、酸化シリコン（酸化ケイ素）、超疎水性酸化シリコン、酸化アルミニウム、四フッ化エチレン等を挙げることができる。耐圧性の観点からすると、比較的硬度の高い無機系酸化物である酸化ケイ素、超疎水性酸化シリコン、酸化アルミニウムが好ましいと思われる。もっとも、酸化アルミニウムは比較的誘電率が高いため、半導体ベアチップ直下にコンデンサ成分が入ることを極端に嫌うような用途であれば、酸化ケイ素の方がより好ましいであろう。但し、用途により配線基板を切断する必要があるような場合には、樹脂被膜内に酸化ケイ素粒子や酸化アルミニウム粒子等の酸化物系の堅い粒子を含有させると、カット刃の寿命を縮めるおそれがある。このような場合には、比較的柔らかい四フッ化エチレンを使用するのが好ましいと思われる。
【００３８】
また、本発明において、好ましくは、上記樹脂被膜中における絶縁性粒子の含有量が、樹脂１００重量％に対して１０重量％以上３０重量％以下とされる。これは、鋭意研究の結果知見されたものであり、１０重量％に満たないと、バンプの樹脂被膜への挿通（すなわち半導体ベアチップと電極領域との電気的接続）が困難となり、一方、３０重量％を越えると、樹脂としての加工性が劣化することが確認されているためである。
【００３９】
また、本発明においては、絶縁性粒子の径は、上記樹脂被膜の厚みの７０％以上であることが好ましいことも知見されている。これは、言うまでもなく、絶縁性粒子の径が大きくなれば、その分、上記樹脂被膜から当該絶縁性粒子が離脱した際に生じる樹脂内空孔が大きくなり、バンプの挿通がより一層容易となるためである。
【００４０】
また、本発明においては、上記絶縁性粒子が分散含有されている樹脂被膜の材料として、熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。これは、半導体ベアチップと電極領域（配線パターン）との間に、一般に高温下では溶融されない熱硬化性樹脂被膜が介在されるため、高温及び高圧負荷が半導体ベアチップの実装部に加わっても、熱硬化性樹脂被膜の存在により、半導体ベアチップと配線パターンが直に接触するといった事態を確実に防止することができるためである。
【００４１】
このため、上記絶縁性粒子を分散含有させた樹脂被膜の材料として、該樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜の材料よりも再軟化点温度が高い熱可塑性樹脂を用いることでも上述したのと同様の効果を奏することができよう。
【００４２】
なお、本発明には、上記のデータキャリアの製造方法に用いられる基板も含まれ得る。すなわち、
上記の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法に用いられる基板であって、上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と、該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子は、酸化シリコン、または超疎水性酸化シリコンである基板。
【００４３】
また、上記の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法に用いられる基板であって、上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と、該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子は、四フッ化エチレンである基板。
【００４４】
また、上記の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法に用いられる基板であって、上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と、該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子は、該樹脂被膜の厚さの７０％以上になる径の粒子である基板。
【００４５】
また、上記の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法に用いられる基板であって、上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と、該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、上記樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子の含有量が、樹脂１００重量％に対して１０重量％以上３０重量％以下である基板。
【００４６】
また、上記の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法に用いられる基板であって、上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と、該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、上記絶縁性粒子を分散含有させた樹脂被膜の材料は、熱硬化性樹脂である基板。
【００４７】
また、上記の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法に用いられる基板であって、上記基板は、アンテナを構成する導体パターンと、該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と、該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜と、を具備しており、上記絶縁性粒子を分散含有させた樹脂被膜の材料は、該樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜の材料よりも再軟化点温度が高い熱可塑性樹脂である基板。
【００４８】
また、上記各基板において、樹脂被膜に分散含有させる絶縁性粒子は、誘電率が３以下の絶縁性粒子であることが好ましい。
【００４９】
このような構成の基板を使用すれば、半導体ベアチップに所定のバンプを設けるだけで、上述したように、当該半導体ベアチップを超音波実装により容易に配線基板上に搭載することができる。そして、それにより上述したような優れた作用効果を奏する良好なデータキャリアを得ることができる。
【００５０】
本発明に係る電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法は、上記課題を解決するために、絶縁性基体にアンテナを構成する導体パターンを保持させてなるデータキャリア本体と、半導体ベアチップを実装した電子部品モジュールとが一体化して構成される電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法であって、上記データキャリアは、交信周波数として８５０ＭＨｚ以上の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアであり、上記電子部品モジュールは、配線パターンと該配線パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜とを有する配線基板、および半導体ベアチップを具備しており、上記電子部品モジュールを製造する工程は、上記熱可塑性樹脂被膜の上に半導体ベアチップのバンプを、超音波を付与しつつ押し付けることにより、該熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、上記バンプと電極領域とが接触した状態において、さらに超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、上記熱可塑性樹脂被膜を冷却固化させて半導体ベアチップ本体を上記配線基板に接着させる工程と、を有することを特徴としている。
【００５１】
また、本発明に係る電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法は、上記課題を解決するために、絶縁性基体にアンテナを構成する導体パターンを保持させてなるデータキャリア本体と、半導体ベアチップを実装した電子部品モジュールとが一体化して構成される電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法であって、上記データキャリアは、交信周波数として８５０ＭＨｚ以上の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアであり、上記電子部品モジュールは、配線パターンと該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜とを有する配線基板、および半導体ベアチップを具備しており、上記電子部品モジュールを製造する工程は、上記熱可塑性樹脂被膜の上に半導体ベアチップのバンプを、超音波を付与しつつ押し付けることにより、該熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプを上記絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜表面に到達させる工程と、上記バンプにさらに継続的に超音波を付与して、該バンプを上記絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜に押し付けることにより、該絶縁性粒子を樹脂被膜内から脱離させつつ該樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、上記バンプと電極領域とが接触した状態において、さらに超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、上記熱可塑性樹脂被膜を冷却固化させて半導体ベアチップ本体を上記配線基板に接着させる工程と、を有することを特徴としている。
【００５２】
上記の構成によれば、上述した作用効果を奏することはいうまでもないが、半導体ベアチップを大型の導体パターン（アンテナを構成するもの）に直接実装せず、小型のモジュール基板に実装する。このため、半導体チップの実装精度をより一層向上させることができるという効果を奏する。
【００５３】
なお、ここでいう「電子部品モジュール」とは、フィルム状樹脂製基体表面の配線パターンに送受信回路やメモリ等を構成する半導体チップを実装してなる電子部品モジュールであることが好ましい。
【００５４】
また、本発明に係る電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法では、上記電子部品モジュールにおいて、上記半導体ベアチップと対向する配線基板のうち、該半導体チップのバンプと該配線基板とが接する領域以外の領域が除かれて形成されていることが好ましい。
【００５５】
上記の構成によれば、半導体ベアチップと対向する配線基板の面積を縮小することができる。これにより、半導体ベアチップをデータキャリア本体に実装した後のインピーダンスＺＰを小さくすることができる。
【００５６】
また、上記半導体ベアチップのバンプに対して超音波を付与しつつ押し付ける工程を実施する前に、上記半導体ベアチップと対向する配線基板のうち、該半導体チップのバンプと該配線基板とが接する領域以外の除かれて形成されている領域に接着層を形成する工程を有し、かつ、上記半導体ベアチップのバンプに対して超音波を付与しつつ押し付ける工程では、上記配線基板の一部が圧縮変形する負荷を与えて押し付ける工程を含むことが好ましい。
【００５７】
半導体ベアチップをデータキャリア本体に実装した後のインピーダンスＺＰを小さくするために、半導体ベアチップと対向する配線基板における、半導体ベアチップの直下分の回路部が一部削除されて形成されている。このため、半導体ベアチップと回路部との接触面積が縮小している。この場合、半導体ベアチップと配線基板との間の接合強度（以下シェア強度）が減少して、半導体チップの実装信頼性が低下するという問題がある。しかし、上記の構成によれば、この問題を回避することができる。
【００５８】
また、上記圧縮変形する配線基板の一部とは、配線パターンであることが好ましい。
【００５９】
また、本発明には、配線パターンと該導体パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜とを有する配線基板、およびバンプを有する半導体ベアチップを具備する電子部品モジュールであって、上記半導体ベアチップは、上記配線基板上に実装されており、上記半導体ベアチップと対向する配線基板のうち、該半導体チップのバンプと該配線基板とが接する領域以外の領域が除かれて形成されている電子部品モジュールも含まれる。
【００６０】
また、本発明には、配線パターンと該導体パターン上の電極領域を覆う絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜と該絶縁性粒子を分散含有した樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜とを有する配線基板、およびバンプを有する半導体ベアチップを具備する電子部品モジュールであって、上記半導体ベアチップは、上記配線基板上に実装されており、上記半導体ベアチップと対向する配線基板のうち、該半導体チップのバンプと該配線基板とが接する領域以外の領域が除かれて形成されている電子部品モジュールも含まれる。
【００６１】
上記の電子モジュールを用いることにより、上述の電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法をより簡便に実施することができる。
【発明の効果】
【００６２】
本発明に係る電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法は、交信周波数として８５０ＭＨｚ以上（例えば、ＵＨＦ帯）の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法において、基板上に半導体ベアチップを迅速に、電気的にも機械的にも確実に、さらに低コストに実装可能であるという効果を奏する。
【００６３】
また、絶縁性粒子を含有する樹脂被膜を有する場合は、さらに、半導体ベアチップの実装部に高温並びに高圧の負荷が加わる状況下にあっても、半導体ベアチップと配線基板上の電極領域との接触による短絡の発生を防止することもできるという効果を奏する。
【００６４】
したがって、本発明によれば、航空タグ、物流管理用ラベル、無人改札用パス等として機能する電磁波読み取り可能なデータキャリアを低コストに大量生産することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図４、図１０に基づいて説明すると以下の通りである。まず、
本実施の形態に係る電波読み取り可能なデータキャリア１０の基本的な構成は、従来のものと同じであるため、図１０を用いて説明する。すなわち、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、データキャリア１０は、３８μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製フィルム樹脂製基材からなる基板１３上の片面に３５μｍの硬質アルミからなりアンテナを構成する導体パターン１２を形成し、該導体パターン１２の一端にＩＣチップ１１を実装した構造である。なお、本データキャリア１０は、交信周波数として８５０ＭＨｚ以上の電波、より好適には８５０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚのＵＨＦ帯の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアである。
【００６６】
また、図１に本実施の形態に係るデータキャリアにおいてＩＣチップを基板に実装した場合の実装部の構造の断面を模式的に示す。同図に示すように、データキャリア１０は、ＩＣチップ１１と、配線基板４０とを備えている。配線基板４０は、樹脂基材からなる基板１３、導体パターン１２、絶縁性粒子４３を分散含有した樹脂層４４、接着層４５を備えている。
【００６７】
基板１３上に導体パターン１２が積層されており、また導体パターン１２の表面を、絶縁性粒子４３を分散含有した樹脂層４４が覆っている。ここで絶縁性粒子４３は、無機、あるいは樹脂製の粒子であり、本実施の形態では２〜４μｍのシリカ（ＳｉＯ２）粒子を用いている。また、樹脂層４４は、厚さ４μｍのエポキシ系熱硬化性樹脂被膜からなる。この樹脂層４４の上にはさらに熱可塑性樹脂からなる接着層４５が設けられている。接着層４５は、再軟化温度が９０℃〜１００℃のポリオレフィン系の熱可塑性樹脂被膜で構成されている。
【００６８】
また、ＩＣチップ１１は、配線基板４０と対向する面側に突出した電極（以下バンプ）２４を備えている。バンプ２４は、本実施の形態では金の端子を用いている。ＩＣチップ１１のバンプ２４は、樹脂層４４および接着層４５を貫通して導体パターン１２と、接合部位（金属融着部）４６にて電気的に接合されている。さらにＩＣチップ１１は、接着層４５によって配線基板４０に強固に接合されている。
【００６９】
かかるデータキャリア１０におけるＩＣチップの実装方法の特徴的な部分について、図２（ａ）〜（ｃ）を用いて概略説明する。図２（ａ）は本実施の形態に係るデータキャリアにＩＣチップを実装する際の工程Ｅを模式的に示す図であり、（ｂ）は本実施の形態に係るデータキャリアにＩＣチップを実装する際の工程Ｆを模式的に示す図であり、（ｃ）は本実施の形態に係るデータキャリアにＩＣチップを実装する際の工程Ｇを模式的に示す図である。
【００７０】
本実施の形態に係るデータキャリアの製造方法は、基板１３上に設けられた導体パターン１２の表面に、絶縁性粒子４３を分散させた樹脂層４４を設け（工程Ｅ）、さらに該樹脂被膜４４の表面上に熱可塑性の接着層４５を被覆した配線基板４０の、該熱可塑性の接着層４５の表面にＩＣチップ１１から突出した電極（バンプ）２４を押し当てながら超音波５０を印加することによって導体パターン１２上の絶縁性被膜である樹脂層４４、接着層４５を除去して（工程Ｆ）、バンプ２４と導体パターン１２との間の金属融着４６を行う（工程Ｇ）工程よりなる製造方法である。
【００７１】
以下、本実施の形態における電波読み取り可能なデータキャリアを製造する各工程を図２、図３に基づいて詳細に説明する。
【００７２】
まず、本実施の形態に係るデータキャリアの製造方法の特徴的な工程である工程Ｅ〜Ｇの前段階である、工程Ａ〜工程Ｄについて図３（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。なお、図３（ａ）は工程Ａを、（ｂ）は工程Ｂを、（ｃ）は工程Ｃを、（ｄ）は工程Ｄを模式的に示す図である。
【００７３】
（工程Ａ）
図３（ａ）に示すように、まず第１の工程として、Ａｌ−ＰＥＴ積層基材を用意する。一例として３８μｍ厚のＰＥＴフィルムからなる基板１３の片面に、ウレタン系接着剤を介して３５μｍ厚の硬質アルミ箔４２を重ね、これを１５０℃、圧力５ｋｇ／ｃｍ２の条件で熱ラミネートを経て積層接着させる。これにより、ＰＥＴフィルムの面にＡｌ箔（４２）が接着されたＡｌ−ＰＥＴ積層材が完成する。
【００７４】
（工程Ｂ）
次に、図３（ｂ）に示すように、前記積層材の硬質アルミ箔４２の表面上に、ＩＣチップ１１を下記方法により回路上に実装した際のインピーダンスＺＰに、インピーダンスを合わせて設計したアンテナを構成する導体パターン１２形状に、同図中『●』で示されるＳｉＯ２粒子（絶縁性粒子）を分散含有させたエポキシ系熱硬化樹脂からなる樹脂層４４を形成する。
【００７５】
このエポキシ系熱硬化樹脂からなる樹脂層４４は、エポキシ樹脂と、該エポキシ樹脂の３０重量％の粒子径３〜４μｍのＳｉＯ２粒子４３を、トルエン３０％、メチルエチルケトン６．１％、ブチルセルソルブ１２％の溶剤に混合分散させたインクをグラビア印刷等の方法によって上記Ａｌ−ＰＥＴ上に塗布、さらに１３０℃〜２００℃の温度で２０秒〜１分程度乾燥させることによって、４〜６μｍ程度の厚さに形成する。
【００７６】
尚、このエポキシ系熱硬化樹脂からなる樹脂層４４を所要のアンテナパターン形状１２で印刷することによって、以下、アンテナパターン形成のためのエッチングレジストとして用いることができる。
【００７７】
（工程Ｃ）
図３（ｃ）に示すように、上記工程Ｂにより形成されたエッチングレジストとして機能する導体パターン形状に形成された樹脂層４４から露出するＡｌ箔部分を従来公知のエッチングを行うことにより除去し、アンテナを構成する導体パターン１２を形成する。すなわち、このエッチング処理に際しては、エッチング液としてＮａＯＨ（１２０ｇ／ｌ）を５０℃の条件にて使用し、不要なＡｌを除去する。
【００７８】
これにより、このエッチング工程で得られる配線基板完成途中品の表面には、硬質アルミ箔１２からなる導体パターンが出現される。そして、この導体パターン１２の表面は、その全面に亘って、エッチングレジストパターン（エッチングマスク）として使用したエポキシ系の熱硬化性樹脂よりなる樹脂層４４により覆われている。つまり、この導体パターン１２の少なくとも電極領域（後述するＩＣチップ（半導体ベアチップ）１１のバンプとの接続予定領域）の表面は熱硬化性樹脂よりなる樹脂層４４により覆われていることとなる。なお、熱硬化性樹脂よりなる樹脂層４４の塗布厚は、搭載されるＩＣチップのバンプサイズないし形状に応じて調整することができる。
【００７９】
（工程Ｄ）
最後に、図３（ｄ）に示すように、この工程では、エッチングレジストパターンとしての熱硬化性樹脂よりなる樹脂層４４の表面全体に、接着層としての熱可塑性樹脂よりなる接着層４５を形成する。この接着層４５の形成は、上記配線基板の全体面に９０℃〜１００℃程度の温度で溶融するポリオレフィン系の熱可塑性樹脂からなる接着層４５を、グラビア印刷等の方法によって４〜６μｍ程度塗布することによって、本実施の形態で用いるＩＣチップ実装用の基板構造を有した配線基板４０が完成する。
【００８０】
すなわち、熱硬化性樹脂よりなる樹脂層４４の表面は、その全面に亘って熱可塑性樹脂よりなる接着層４５により覆われることとなる。そして、これにより、ＩＣチップ実装用の基板構造を有した配線基板（フリップチップ接続用配線基板）４０が完成する。なお、この熱可塑性樹脂よりなる接着層４５の塗布厚は、搭載されるＩＣチップのバンプサイズまたは形状に応じて調整することができる。
【００８１】
次に、ＩＣチップを、上記の工程により形成された配線基板４０上の一端に実装する本実施の形態に係る製造方法の特徴的な工程について、図２（ａ）〜（ｃ）の工程図を用いて詳細に説明する。
【００８２】
（工程Ｅ）
図２（ａ）に示すように、この工程では、超音波を付与しつつ、ＩＣチップ１１を配線基板４０上に実装する。つまり、この工程は、熱可塑性樹脂よりなる接着層４５の上に、ＩＣチップ１１のバンプ２４を超音波５０を付与しつつ押し付けることにより、接着層４５を押し退けてバンプ２４を熱硬化性樹脂よりなる樹脂層４４の表面に到達させる工程である。
【００８３】
すなわち、ＩＣチップ１１は、その底面から接続用のバンプ２４を突出させ形状として構成されており、その底部から突出するバンプ２４に振動数 ６３ＫＨｚの超音波振動５０を付加した状態で、熱可塑性樹脂よりなる接着層４５に負荷圧力０．２ｋｇ／ｍｍ２で押し当てる。この際、接着層４５は、バンプ２４の超音波振動によりバンプ先端の位置より容易に除去され、バンプ２４は、ＳｉＯ２粒子（絶縁性粒子）４３を分散させた熱硬化製樹脂よりなる樹脂層４４の表面に達する。
【００８４】
なお、この例では、ＩＣチップ１１は、厚さ１５０μｍであって、その底面から接続用の金属端子であるバンプ２４を突出させた所謂表面実装型部品として構成されている。また、バンプ２４は、金メッキが施された金の端子であり、その高さは１４μｍ、幅は８０μｍ（８０×８０μｍ）とされている。
【００８５】
また、本工程は、熱可塑性樹脂よりなる接着層４５を加熱軟化させた状態において、その溶融状態にある接着層４５の上に、ＩＣチップ１１のバンプ２４を超音波を付与しつつ押し付けることにより、溶融した接着層４５を押し退けてバンプ２４を熱硬化性樹脂よりなる樹脂層４４の表面に到達させる工程であってもよい。かかる工程である場合、バンプ２４は、より確実に接着層４５を除去し、樹脂４４表面に到達することができる。
【００８６】
なお、『加熱軟化』とあるのは、熱可塑性樹脂被膜が加熱されてある程度まで軟化している状態と加熱されて溶融している状態との双方を含む概念を意味している。さらに、ここで言う『熱可塑性樹脂』は、接着剤としての良好な特性を有するものであることが好ましい。
【００８７】
（工程Ｆ）
図２（ｂ）に示すように、この工程は、バンプ２４にさらに継続的に超音波５０を付与してバンプ２４を樹脂層４４に押し付ける（５１）ことにより、ＳｉＯ２粒子４３を樹脂層４４内から離脱させつつ樹脂層４４を押し退けてバンプ２４と導体パターン１２における電極領域４６とを接触させる工程である。すなわち、バンプ２４に超音波振動５０を付加しながら、バンプ２４を該熱硬化性樹脂よりなる樹脂層４４に押し当てる（５１）と、該樹脂層４４内のＳｉＯ２粒子（絶縁性粒子）４３が、バンプ２４の先端で樹脂層４４内より掻き出されることによって樹脂層４４内に空孔が形成され、バンプ２４はこの空孔を通ることによって、アルミ製の導体パターン１２表面に達することになる。
【００８８】
より詳細には、本工程では、さらにバンプ２４に超音波振動５０を付加した状態で、バンプ２４を熱硬化性樹脂よりなる樹脂層４４に押し当てる（５１）。すると、図２（ｂ）の『●』で示されるＳｉＯ２粒子４３がバンプ２４により樹脂層４４内から掃き出され（離脱され）、それにより、樹脂層４４内には空孔が形成される。なお、樹脂層４４から離脱されたＳｉＯ２粒子４３は、熱可塑性樹脂よりなる接着層４５内に吸収される（潜り込む）ものと思われる。この空孔の発生により、樹脂層４４は耐性上脆くなり、バンプ２４は、熱硬化性樹脂よりなる樹脂層４４を容易に押し退けて（部分的に除去して）、アルミ箔の導体パターン１２表面（における電極領域）に到達することができる。
【００８９】
（工程Ｇ）
本工程は、バンプ２４とアルミ箔の導体パターン１２表面（における電極領域）とが接触した状態において、超音波をさらに継続的に付与することにより、バンプ２４と電極領域とを超音波接合させる工程である。つまり、上記工程Ｆによって、バンプ２４がアルミ箔の導体パターン１２表面（における電極領域）に到達した後、さらにアルミ箔の導体パターン１２表面上の酸化物層等もバンプ２４の超音波振動により機械的に除去される。その結果、バンプ２４と電極領域とが接触させられることになる。
【００９０】
すなわち、アルミ導体パターン１２表面上にも酸化物層等の絶縁層が存在するが、この層も超音波振動により機械的に除去され、金属同士（バンプ２４の金端子と導体パターン１２のアルミ）の面が接触する。この状態で超音波振動が加えられることで摩擦熱による金属同士の溶融が生じ、金属融着部４６が形成される。
【００９１】
以上の超音波を印加しつつＩＣチップを実装する工程Ｅ〜Ｇでは、ＩＣチップ１１を所定位置に配置した後、例えば、負荷圧力０．２ｋｇ／ｍｍ２下で、振動数６３ＫＨｚの超音波振動を１．５秒程度加えることにより完了される。このため、非常に短時間での半導体チップの実装が可能となる。
【００９２】
以上のような工程の後、ＩＣチップ１１に付加された超音波５０を除去すると、超音波によって局部的に溶融した熱可塑性樹脂よりなる接着層４５は再硬化して、ＩＣチップ１１と配線基板４０との間を接着し、本実施の形態に係る電波読み取り可能なデータキャリア１０を完成させる。
【００９３】
なお、熱可塑性樹脂よりなる接着層４５をあらかじめ溶融させている場合は、溶融した熱可塑性樹脂よりなる接着層４５を自然冷却または強制冷却により再硬化させて、ＩＣチップ１１本体と配線基板４０との間を接着させることも可能である。すなわち、ＩＣチップ１１の底面と配線基板４０との間に介在された溶融状態にある熱可塑性樹脂の接着層４５が冷却固化されて、ＩＣチップ１１と配線基板４０とが強固に接着固定されることになる。
【００９４】
以上の工程を経て完成されたデータキャリア１０の構造が図１の断面図に示されている。このデータキャリア１０の製造方法によれば、（１）バンプ２４と電極領域との接合は超音波による拡散接合であるため、確実な電気的導通が図れること、（２）バンプ２４と電極領域との接合部が、樹脂封止されるため、耐湿性が良好となること、（３）ＩＣチップ１１と配線基板４０とが熱可塑性樹脂被膜４５の硬化の際に接着されるため、引っ張り等に対する機械的な実装強度が高いこと、（４）電気的導通と機械的結合とを短時間で同時になし得ること、（５）特別な封止乃至接着工程、並びに、接着材料が不要なため製造コストが格段に低いこと、（６）基板表面が露出している部分については熱可塑性樹脂被膜は存在しないから、加熱時に基板表面が必要以上にべた付くことがないこと、等の作用効果が得られる。
【００９５】
さらに、（７）ＩＣチップ１１とアルミ箔の導体パターン１２との間には、高温下（この例では少なくとも１５０℃〜２５０℃の範囲内）では溶融しない熱硬化性樹脂よりなる樹脂層４４が介在されているため、高温及び高圧負荷がＩＣチップ実装部に加わっても、熱硬化性樹脂被膜４４の存在により、ＩＣチップ１１とアルミ箔の導体パターン１２とが接触するといった事態が防止される。したがって、そのような短絡の心配のない信頼性のデータキャリア１０が実現される。
【００９６】
加えて、（８）上記データキャリア１０を製造するにあたり形成される熱硬化性樹脂被膜４４はＳｉＯ２粒子４３が分散含有されたものであるため、バンプ２４を潜り込ませるための熱硬化性樹脂被膜４４に対する部分除去工程は、バンプ２４に超音波振動を付加して熱硬化性樹皮被膜４４に押し付けるといった簡易なものとすることができる。例えば、上述したような短絡を防止するために、熱可塑性樹脂よりなる接着層４５とアルミ箔の導体パターン１２との間に、ＳｉＯ２粒子等の絶縁性粒子を含まない絶縁性被膜（絶縁層）を設けた場合を想定すると、バンプ２４の超音波振動のみでは絶縁層を容易に除去することはできない。これに対し、本実施形態によれば、先にも説明したように、バンプ２４の超音波振動により絶縁性粒子（ＳｉＯ２粒子）が熱硬化性樹脂被膜４４から離脱され、熱硬化性樹脂層４４内に空孔が生じて樹脂層４４が耐性上脆くなるため、バンプ２４を熱硬化性樹脂層４４に容易に、かつ短時間（１秒程度）で潜り込ませてその先端部をアルミ箔導体パターン１２（電極領域）に到達させることが可能となるのである。
【００９７】
また、ＩＣチップ１１と導体パターン１２との間に導電性の粒子が存在しないため、該間のコンデンサ成分の形成を小さく抑えることができる。また、ＩＣチップ１１の電極（バンプ）２４と導体パターン１２との間は金属融着によって接続されるため、電気的接続信頼性が高く、機械的強度にも強い、信頼の高いＩＣチップ実装が可能である。さらに、超音波による実装時間は２秒程度であり、生産性が良好で、製造コストを低下できる。加えて、コンデンサ成分の形成を抑制するための、ＩＣチップ１１下分の回路パターンの極端な面積縮小が不要であり、精度の高い位置合わせの必要がなく、またＩＣチップ１１の実装状態が安定するという効果も得られる。
【００９８】
本データキャリア１０は、航空タグ、物流管理用ラベル、無人改札用パス等として機能する電磁波読み取り可能なものである。なお、本実施の形態に係るデータキャリア１０におけるＩＣチップ１１実装後のインピーダンスＺＰは、３−ｊ７０  （Ω）が得られる。
【００９９】
また、上記実施形態において、熱硬化性樹脂被膜４４に分散含有されるＳｉＯ２粒子の径の違いによる半導体チップの接合不良発生率を検討したところ、ＳｉＯ２粒子径を１ 〜２μｍ（熱硬化性樹脂被膜４４の厚さ（４〜６μｍ）の３０％程度）とした場合には、接合不良が５０％の割合で発生した。一方、ＳｉＯ２粒子径を３〜４μｍ（熱硬化性樹脂被膜４４の厚さ（４〜６μｍ）の７０％以上）とした場合には、接合不良の発生は認められなかった。このことから、ＳｉＯ２の粒子径は、熱硬化性樹脂被膜４４の厚さの７０％以上の大きさのものとするのが好ましいとの知見が得られた。
【０１００】
また、本実施形態では、積層材を構成する樹脂基材としてＰＥＴフィルムを使用したが、ＰＥＴフィルムの代わりにポリイミドフィルム等を使用することもできる。
【０１０１】
また、本実施形態では、熱硬化性樹脂被膜４４を形成するにあたり、エポキシ樹脂１００重量％に対してＳｉＯ２粒子３０重量％を混合したインクを使用したが、鋭意研究の結果得られた発明者の知見によると、インク中におけるエポキシ樹脂とＳｉＯ２粒子の混合比率は、エポキシ樹脂１００重量％に対して、ＳｉＯ２粒子が１０〜３０重量％の間であれば、上記した半導体ベアチップの超音波実装が良好に実施されることが確認されている。
【０１０２】
また、本実施形態では、熱硬化性樹脂被膜４４に分散含有させる絶縁性粒子の材料として、ＳｉＯ２（シリカ）を使用したが、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）や四フッ化エチレンを使用することもできる。付言すれば、用途により配線基板４０を切断する必要があるような場合には、熱硬化性樹脂被膜４４内にＳｉＯ２粒子やＡｌ２Ｏ３粒子等の酸化物系の堅い粒子を含有させると、カット刃の寿命を縮めるおそれがある。このような場合には、比較的柔らかい四フッ化エチレンを使用するのが好ましい。
【０１０３】
また、本実施形態では、熱可塑性樹脂被膜４５とアルミ箔導体パターン１２との間の絶縁層として、熱硬化性樹脂被膜４４を示したが、絶縁層は、熱可塑性樹脂被膜４５よりも再軟化点温度が十分高い（すなわち、例えば、積層プレスや射出成型等の加工で必要とされる高温が付加されて熱可塑性樹脂被膜４５が溶融される状況下にあっても、硬化状態を保持できる）熱可塑性樹脂被膜とすることも可能である。無論、この場合にも、絶縁層にはＳｉＯ２粒子（絶縁性粒子）が含有されることは言うまでもない。なお、このような場合の配線基板は、導体パターンと、導体パターン上の電極領域を覆い、絶縁性粒子が分散含有された第１の熱可塑性樹脂被膜と、第１の熱可塑性樹脂被膜を覆う第２の熱可塑性樹脂被膜と、を有し、第１の熱可塑性樹脂被膜の再軟化点温度は、前記第２の熱可塑性樹脂被膜の再軟化点温度よりも十分高いフリップチップ接続用半導体チップとして一般化することができる。一方、本実施形態で示した配線基板４０は、導体パターン１２と、導体パターン１２上の電極領域を覆い、絶縁性粒子が分散含有された熱硬化性樹脂被膜４４と、当該熱硬化性樹脂被膜を覆う熱可塑性樹脂被膜４５と、を具備するフリップチップ接続用配線基板として一般化することができる。これら配線基板によれば、バンプ付ＩＣチップ１１を超音波付与により容易かつ低コストで実装することができると共に、それにより、高い接合強度並びに高温高圧負荷が加えられたときにも短絡が生じない信頼性の高いデータキャリアを製造することができる。
【０１０４】
また、図４に絶縁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂層４４がない場合のＩＣチップの実装工程を示す。実装工程は上述したものと基本的には同じであり、バンプ２４による、絶縁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂層４４の除去工程がない点のみが異なる。すなわち、熱可塑性樹脂よりなる接着層４５の上にＩＣチップ１１のバンプ２４を、超音波５０を付与しつつ押し付ける（５１）ことにより、接着層４５を押し退けてバンプ２４と導体パターン１２（電極領域）とを接触させる工程と、バンプ２４と導体パターン１２（電極領域）とが接触した状態において、さらに超音波５０を継続的に付与することにより、バンプ２４と導体パターン１２（電極領域）とを超音波接合させる工程と、熱可塑性樹脂よりなる接着層４５を冷却固化させてＩＣチップ１１を配線基板４０に接着させる工程によって、ＩＣチップ１１が実装されることになる。
【０１０５】
このため、実装に必要な時間は前記と同様に短く、また誘電率の高い絶縁性粒子４３を含む樹脂層４４がＩＣチップ１１と導体パターン１２間にないため、コンデンサ容量をさらに小さくできる効果が得られる。ただし、ＩＣチップ１１と導体パターン１２（電極領域）の絶縁層として熱可塑性樹脂からなる接着層４５しか存在しないために、高温度負荷下においてＩＣチップ１１と導体パターン１２（電極領域）との間の電気的絶縁を保持できなくなる問題を生じるおそれが否定できない。
【０１０６】
〔実施の形態２〕
本発明に係る電波読み取り可能なデータキャリアの他の実施形態を図５、６を用いて説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。本実施の形態では、前記実施形態１との相違点について説明するものとする。
【０１０７】
本実施形態に係るデータキャリア８０は、３８μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製フィルム樹脂製基材からなる基板８３上の片面に９μｍの銅からなるアンテナパターン８２を形成し、該アンテナパターン８２の一端に、ＩＣチップ１１を実装した基板モジュール（電子部品モジュール）８１を、アンテナとの接続部８１１・８１２で電気的に接続した構造である。なお、データキャリア８０は、交信周波数として８５０ＭＨｚ以上の電波、特に８５０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚのＵＨＦ帯の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアとして構成されている。すなわち、データキャリア８０は、フィルム状樹脂製基体（絶縁性基体）にアンテナを構成する導体（金属）パターン８２を保持させてなるデータキャリア本体８５と、フィルム状樹脂製基体表面のアルミ箔配線パターンに送受信回路やメモリ等を構成する半導体ベアチップを実装してなる電子部品モジュール８１とを一体化して構成されているものである。このデータキャリア８０は、航空タグ、物流管理用ラベル、無人改札用パス等として機能する電磁波読み取り可能なものである。
【０１０８】
以下、本実施の形態に係る電波読み取り可能なデータキャリア８０の製造方法を説明する。
【０１０９】
（１）まず、アンテナを構成する導体パターン８２が形成されたデータキャリア本体（アンテナ基板）８５を用意する。本実施の形態におけるデータキャリア本体８５は、上記実施形態１における硬質アルミ箔４２を銅箔８２に変え、さらに該銅箔８２上に実施形態１における熱硬化性樹脂層４４から絶縁性粒子（ＳｉＯ２粒子）４３を除いたエポキシ樹脂のみからなる熱硬化性樹脂層を形成する変更を行い、実施形態１と同様な工程を経て形成される。
【０１１０】
すなわち、まず、最初に、Ｃｕ−ＰＥＴ積層基材を用意する。一例として２５μｍ厚のＰＥＴフィルムよりなる基板８３の片面に、ウレタン系接着剤を介して１０μｍ厚の銅箔を重ね、これを１５０℃、圧力５ｋｇ／ｃｍ２の条件で熱ラミネートを経て積層接着させる。これにより、ＰＥＴフィルムよりなる基板８３の表面に銅箔が接着されたＣｕ−ＰＥＴ積層材が完成する。
【０１１１】
次に、Ｃｕ−ＰＥＴ積層材の銅箔の表面上にアンテナ形状のエッチングレジストパターンを形成する。すなわち、ＵＨＦ帯の電波を利用するために必要なアンテナの特性を得る形状に、例えばオフセット印刷法を用いて絶縁性のエッチングレジストインクを銅箔上に印刷する。このときのレジストインクとしては、熱又は活性エネルギー線で硬化するタイプのものを使用する。活性エネルギー線としては紫外線または電子線を使用し、紫外線を用いる場合にはレジストインクに光重合剤を入れて使用する。
【０１１２】
次に、Ｃｕ−ＰＥＴ積層材の銅箔の表面上における、電子部品モジュール８１の電極との電気的導通接続を行う位置に、導電性インクにより、必要電極形状の導電性エッチングレジストパターンを形成する。このレジストパターンの形成は前記工程と同様のオフセット印刷にて行い、レジストインクとしては、１２０℃、２０分程度の熱処理で硬化する熱硬化性導電接着剤を用いる。なお、この工程に於ける導電性インクの印刷は、一般的に実施されるスクリーン印刷法を用いてもよく、またインク材として、例えばＡｇ粒子と熱可塑性接着剤の混合物に光重合剤を入れたもの、あるいはハンダペースト等を用いてもよい。
【０１１３】
次に、エッチングレジストパターンから露出する銅箔部分を従来公知のエッチングを行うことにより除去し、アンテナとなる導体パターン（図５における８２）を形成する。このエッチング処理に際しては、エッチング液としてＦｅＣｌ２（１２０ｇ／ｌ）を５０℃の条件にて使用し銅箔を除去する。この後、一般的には前記工程に於いて形成したエッチングレジストを除去しないと、電子部品を回路上、すなわちアンテナを構成する導体パターン上に実装することはできないが、本発明においては先の工程で説明したように導電性のレジストパターンがあり、この位置に電子部品を実装することによりエッチングレジストを除去する必要がない。すなわち、本発明によりエッチングレジストの剥離工程を省くことができ、さらに絶縁性インクで形成したエッチングレジストが銅箔製回路パターン表面の絶縁性保護層としても機能するという効果もある。
【０１１４】
最後に、本実施形態においては後述する電子部品モジュール８１の凸部（のポッティング部）が挿入可能な通孔をプレス加工する。以上によりＰＥＴフィルム製の基板８３の片面にアンテナとなる導体パターン８２が保持されたデータキャリア本体８５が完成する。
【０１１５】
（２）次に、ＩＣチップ１１を実装した電子部品モジュール８１を用意する。この電子部品モジュール８１は、回路パターン形状が図５に示すような形態になる以外は、実施形態１の工程と同じ工程を経て形成される。
【０１１６】
すなわち、まずフィルム状配線基板の原材をなすＡｌ−ＰＥＴ積層材を製造する。このＡｌ−ＰＥＴ積層材は、例えば、２５μｍ厚のＰＥＴフィルムの片面に、ウレタン系接着剤を介して３５μｍ厚の硬質アルミ箔を重ね、これを１５０℃、圧力５ｋｇ／ｃｍ２の条件で熱ラミネートを経て積層接着させる工程を経て製造される。
【０１１７】
次に、Ａｌ−ＰＥＴ積層材の硬質アルミ箔の表面に所要の導体（配線）パターン形状のエッチングレジストパターンを形成するための第１レジスト層を形成する。この例では、第１レジスト層は、ＳｉＯ２粒子（絶縁性粒子）が分散含有されたエポキシ系熱硬化性樹脂被膜として形成される。詳細には、このエポキシ系熱硬化性樹脂被膜（第１レジスト層）は、トルエン３０％、メチルエチルケトン６．１％及びブチルセルソルブ１２％を含有する溶剤に、エポキシ樹脂１００重量％に対して粒子径３〜４μｍのＳｉ０２粒子３０重量％を混合して成るインクを、グラビア印刷等の方法により上記Ａｌ−ＰＥＴ積層材の表面に塗布し、これを１３０℃〜２００℃の温度で２０秒〜６０秒程度乾燥させることにより４〜６μｍ程度の厚さに形成される。
【０１１８】
続いて、第１レジスト層としての熱硬化性樹脂被膜の表面全体に、第２レジスト層（接着層を兼務する）としての熱可塑性樹脂被膜を形成する。この熱可塑性樹脂被膜の形成は、９０℃〜１００℃程度の温度で溶融するポリオレフィン系の熱可塑性樹脂製接着剤を、グラビア印刷等の方法によって熱硬化性樹脂被膜の表面に厚さ４〜６μｍ程度塗布することによって行われる。すなわち、熱硬化性樹脂被膜の表面は、その全面に亘って、熱可塑性樹脂被膜により覆われることとなる。
【０１１９】
次に、上記工程を経て、硬質アルミ箔上には、熱硬化性樹脂被膜、熱可塑性樹脂被膜、からなる所要導体パターン形状のエッチングレジストパターンが形成される。
【０１２０】
そして、エッチングレジストパターンから露出するアルミ箔部分を従来公知のエッチング処理で除去することにより、硬質アルミ箔からなる導体パターンを形成する。この導体パターンの形成は、エッチングレジストパターンから露出するアルミ箔部分を、例えば、エッチング液であるＮａＯＨ（１２０ｇ／ｌ）に温度５０℃の条件にて晒すことによって行われる。これにより、硬質アルミ箔からなる配線パターンがその表面に出現した配線基板が得られる。
【０１２１】
続いて、超音波を付与しつつ、ＩＣチップ１１を配線基板に実装する。この工程は、熱可塑性樹脂被膜上に、ＩＣチップ１１のバンプを超音波を付与しつつ押し付けることにより、熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプを熱硬化性樹脂被膜の表面に到達させる工程と、バンプに更に継続的に超音波を付与してバンプを熱硬化性樹脂被膜に押し付けることにより、ＳｉＯ２粒子を熱硬化性樹脂被膜内から離脱させつつ熱硬化性樹脂被膜を押し退けてバンプと硬質アルミ箔上の電極領域とを接触させる工程と、バンプと電極領域とが接触した状態において、超音波をさらに継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、を含んでいる。なお、詳細は実施形態１と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【０１２２】
そして、最後に、配線基板に印加された超音波を除去することにより、部分的に溶融した熱可塑性樹脂被膜を自然冷却又は強制冷却により再硬化させて、ＩＣチップ本体と配線基板との間を接着させる。すなわち、ＩＣチップの底面と配線基板との間に満たされた溶融状態にある熱可塑性樹脂被膜が冷却固化されて、ＩＣチップと配線基板とが強固に接着固定されるのである。しかるのち、例えば、ＩＣチップ１１は、必要に応じて、公知の手法により樹脂封止されて、ポッティング部が形成される。
【０１２３】
（３）次に、上記アンテナを構成する導体パターンに電子部品モジュール８１の電極（端子部分）８１１・８１２を、アンテナを構成する導体パターン８２の端部８２１・８２２の位置で電気的に接続して、電波読み取り可能なデータキャリア８０を完成させる。
【０１２４】
この際、該電極の接続は、特開２００１−１５６１１０号公報で開示されている製造方法を用いて実施することができる。すなわち、電子部品モジュール８１の端子部分８１１・８１２を、アンテナを構成する導体パターン８２の端部の接続パッド部８２１・８２２と対向する位置に配置する。次に、電子部品モジュール８１の端子部分８１１・８１２の直上部に負荷圧力０．２ｋｇ／ｍｍ２、振動数４０ｋＨｚの超音波振動を約０．５秒間押し当て、接合する。なお、この工程における接続は、アンテナを構成する導体パターン８２の端部の接続パッド部８２１・８２２と電子部品モジュール８１の回路との間に、異方導電ペースト等を配し実施してもよい。
【０１２５】
本実施の形態においては、実施形態１のようにＩＣチップ１１を大型のアンテナを構成する導体パターンに直接実装せず、小型の電子部品モジュールの配線基板に実装するため、実施形態１で述べた作用効果に加えて、さらにＩＣチップ１１の実装精度を向上させることができるという効果が得られる。
【０１２６】
また、図６は、本実施の形態における電子部品モジュールの配線基板の回路パターンを模式的に示す図である。同図に示すように、ＩＣチップ１１と対向する配線基板８００のうち、ＩＣチップ１１のバンプ２４と配線基板とが接する領域８２０以外の領域８１３が除かれて形成されている。すなわち、ＩＣチップ１１と対向する配線基板８００における、ＩＣチップ１１の直下分の回路部が一部削除されて形成されることにより、ＩＣチップ１１と対向する配線基板８００の面積を縮小することができる。これにより、ＩＣチップ１１をデータキャリア本体に実装した後のインピーダンスＺＰを小さくすることができる。なお、この方法によるＺＰは、５−ｊ１２０  （Ω）であり、先に述べた実施形態１のデータキャリアより、ＩＣチップ１１とアンテナを構成する導体パターンとの間のコンデンサ容量が小さくできることがわかる。
【０１２７】
〔実施の形態３〕
上述した実施形態２における図６では、ＩＣチップ１１をデータキャリア本体に実装した後のインピーダンスＺＰを小さくするために、ＩＣチップ１１と対向する配線基板８００における、ＩＣチップ１１の直下分の回路部が一部削除されて形成されている。このため、ＩＣチップ１１と回路部との接触面積が縮小している。
【０１２８】
すなわち、図７に示すように、ＩＣチップ１１と対向する配線基板７０における、ＩＣチップ１１の直下分の回路部７６が一部削除されて形成されているため、ＩＣチップ１１と配線基板７０との間の接合強度（以下シェア強度）１０１が減少して、ＩＣチップ１１の実装信頼性が低下するという問題がある。
【０１２９】
本実施形態はこの問題を解消するＩＣチップの実装方法を提供するものである。すなわち、ＩＣチップ１１のバンプ２４に対して超音波を付与しつつ押し付ける工程を実施する前に、ＩＣチップ１１と対向する配線基板のうち、ＩＣチップ１１のバンプ２４と配線基板とが接する領域以外の除かれて形成されている領域に接着層（例えば、熱可塑性接着剤層）を形成する工程を有し、かつ、上記半導体ベアチップのバンプに対して超音波を付与しつつ押し付ける工程では、上記配線基板の一部が圧縮変形する負荷を与えて押し付ける工程を含む電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法を提供するものである。以下本実施の形態に係る製造方法を、図８に従って説明する。なお、図８（ａ）は本実施の形態における工程Ａを、（ｂ）は本実施の形態における工程Ｂを模式的に示す図である。
【０１３０】
（工程Ａ）
まず、ＩＣチップ１１を実装するための配線基板１１２を用意する。本実施形態で用いる配線基板１１２は、実施形態１の工程Ａ〜工程Ｄや実施形態２のそれと略同じ工程を経て形成される。
【０１３１】
すなわち、配線基板１１２では、３８μｍ厚のＰＥＴフィルムからなる基板７１の片面に、配線パターン形状に形成された硬質アルミ箔４２よりなる配線パターン７２が形成されており、この配線パターン７２の表面には、ＳｉＯ２粒子（絶縁性粒子）７３を分散含有させたエポキシ系熱硬化樹脂からなる樹脂層７４が設けられており、さらに該樹脂層７４の全面を覆うように熱可塑性樹脂よりなる接着層７５が形成されている。
【０１３２】
さらに、本実施の形態では、ＩＣチップ１１と対向する配線基板７０における、ＩＣチップ１１の直下分の削除された回路部７６において、配線パターン４２間のＩＣチップ１１直下部の基材７１の表面上に、４〜６μｍの熱可塑性接着剤層１１３を確実に塗布する。
【０１３３】
（工程Ｂ）
次に、ＩＣチップ１１を上記配線基板１１２に実装する。この際、ＩＣチップ１１の実装は基本的には、上記実施形態１や実施形態２と同様な方法で実施するが、実施形態１の工程Ｅにおける超音波付加時の負荷圧力を、最終的に０．７ｋｇ／ｍｍ２以上の高い負荷圧力に達する圧力条件で付加する。
【０１３４】
このような高い負荷圧力の条件で超音波付加を行うことにより、配線基板１１２における配線パターン７２が圧縮されて変形することによって、ＩＣチップ１１の底面が熱可塑性接着剤層１１３の表面に達し、接合界面１１１にて強固に接合したＩＣチップの実装体が得られる。
【０１３５】
図９に、実施形態１の実装体、実施形態２の図６の実装体、本実施形態の実装体のそれぞれにおけるシェア強度を比較した値を示す。同図に示すように、実施形態２の図６に示す実装体の場合に低下したシェア強度が、本実施形態の製造方法で製造した実装体では改善できることがわかる。
【０１３６】
また、交信周波数としてＵＨＦ帯の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法において、フィルム状樹脂製基体にアンテナを構成する金属パターンを保持させてなるデータキャリア本体に、半導体チップを実装してなる電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法であって、金属パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜の上に半導体チップのバンプを超音波を付与しつつ押し付けることにより、該熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、前記バンプと電極領域とが接触した状態において、超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、前記熱可塑性樹脂を冷却固化させて半導体チップ本体を金属パターン上に接着させる工程とで成る半導体チップの実装方法を備えた電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法も本発明に含まれる。
【０１３７】
また、交信周波数としてＵＨＦ帯の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法において、フィルム状樹脂製基体にアンテナを構成する金属パターンを保持させてなるデータキャリア本体に、半導体チップを実装してなる電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法であって、金属パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜の上に半導体チップのバンプを超音波を付与しつつ押し付けることにより、該熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、前記バンプと電極領域とが接触した状態において、超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、前記熱可塑性樹脂を冷却固化させて半導体チップ本体を金属パターン上に接着させる工程とで成る半導体チップの実装方法において、前記熱可塑性樹脂被膜と電極領域との間に、誘電率が３以下の絶縁性粒子を分散させた樹脂被膜を設けた半導体チップの実装方法を備えた電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法も本発明に含まれる。
【０１３８】
また、交信周波数としてＵＨＦ帯の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法において、フィルム状樹脂製基体にアンテナを構成する金属パターンを保持させてなるデータキャリア本体と、フィルム状樹脂製基体表面の配線パターンに送受信回路やメモリ等を構成する半導体チップを実装してなる電子部品モジュールとを一体化して構成される電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法であって、前記フィルム状樹脂製基体表面の配線パターンに送受信回路やメモリ等を構成する半導体チップを実装してなる電子部品モジュールを製造する工程が、前記配線パタ−ン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜の上に半導体チップのバンプを超音波を付与しつつ押し付けることにより、該熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、前記バンプと電極領域とが接触した状態において、超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、前記熱可塑性樹脂を冷却固化させて半導体チップ本体を配線パターン上に接着させる工程とで成る半導体チップの実装方法を備えている電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法が本発明に含まれてもよい。
【０１３９】
また、交信周波数としてＵＨＦ帯の電波を用いる電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法において、フィルム状樹脂製基体にアンテナを構成する金属パターンを保持させてなるデータキャリア本体と、フィルム状樹脂製基体表面の配線パターンに送受信回路やメモリ等を構成する半導体チップを実装してなる電子部品モジュールとを一体化して構成される電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法であって、前記フィルム状樹脂製基体表面の配線パターンに送受信回路やメモリ等を構成する半導体チップを実装してなる電子部品モジュールを製造する工程が、前記配線パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜の上に半導体チップのバンプを超音波を付与しつつ押し付けることにより、該熱可塑性樹脂被膜を押し退けてバンプと電極領域とを接触させる工程と、前記バンプと電極領域とが接触した状態において、超音波を継続的に付与することにより、バンプと電極領域とを超音波接合させる工程と、前記熱可塑性樹脂を冷却固化させて半導体チップ本体を配線パターン上に接着させる工程とで成る半導体チップの実装方法において、前記熱可塑性樹脂被膜と電極領域との間に、誘電率が３以下の絶縁性粒子を分散させた樹脂被膜を設けた半導体チップの実装方法を備えた電波読み取り可能なデータキャリアの製造方法が本発明に含まれてもよい。
【０１４０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
本発明によれば、航空タグ、物流管理用ラベル、無人改札用パス等として機能する電磁波読み取り可能なデータキャリアを低コストに大量生産することが可能な電磁波読み取り可能なデータキャリアの製造方法を提供することができる。このため、本発明は非常に有用な産業上の利用可能性があるといえる。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本実施の形態に係るデータキャリアにおいてＩＣチップを基板に実装した場合の実装部の構造の断面を模式的に示す図である。
【図２】（ａ）は本実施の形態に係るデータキャリアにＩＣチップを実装する際の工程Ｅを模式的に示す図であり、（ｂ）は本実施の形態に係るデータキャリアにＩＣチップを実装する際の工程Ｆを模式的に示す図であり、（ｃ）は本実施の形態に係るデータキャリアにＩＣチップを実装する際の工程Ｇを模式的に示す図である。
【図３】本実施の形態に係るデータキャリアの製造方法の特徴的な工程である工程Ｅ〜Ｇの前段階である、工程Ａ〜工程Ｄについて説明する図であり、（ａ）は工程Ａを、（ｂ）は工程Ｂを、（ｃ）は工程Ｃを、（ｄ）は工程Ｄを模式的に示す図である。
【図４】絶縁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂層４４がない場合のＩＣチップの実装工程を示す図である。
【図５】（ａ）は本発明に係る他の実施形態に係る電波読み取り可能なデータキャリアを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の断面を示す図である。
【図６】本発明に係る他の実施形態に係る電子部品モジュールの配線基板の回路パターンを模式的に示す図である。
【図７】図６に示すＩＣチップの実装体が有する問題点を模式的に示す図である。
【図８】本発明に係る他の実施の形態におけるデータキャリアの製造方法を示す図であって、（ａ）は工程Ａを、（ｂ）は工程Ｂを模式的に示す図である。
【図９】実施形態１の実装体、実施形態２の図６の実装体、本実施形態の実装体のそれぞれにおけるシェア強度を比較した結果を示す図である。
【図１０】（ａ）はＵＨＦ周波数帯で用いられる従来のIＣラベルの構成を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＣラベルを長軸方向に沿って切断した場合の断面の構成を示す断面図である。
【図１１】従来の異方導電材によるＩＣチップの実装方法を示す図である。
【図１２】従来のアンテナ大型化の問題を解決する方法の一例としての回路パターンを模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１４３】
１０    データキャリア
１１    ＩＣチップ（半導体ベアチップ）
１２    導体パターン
４０    配線基板（基板）
４３    ＳｉＯ２粒子（絶縁性粒子）
４４    樹脂層（樹脂被膜）
４５    接着層（熱可塑性樹脂被膜）
８０    データキャリア
８１    電子部品モジュール
８２    導体パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005275802.tif 000005
【図４】
2005275802.tif 000006
【図５】
2005275802.tif 000007
【図６】
2005275802.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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