(57)【要約】【課題】ＩＣカード内のボンディングワイヤ断線不良発生率を低減し、信頼性の高いＩＣＩＣモジュールとＩＣカードを提供することを目的とする。【解決手段】支持体であるモジュール基材２と、ＩＣチップ５と、該ＩＣチップを外部回路と接続するための外部端子１と、ＩＣチップとモジュール基材の一部を封止する封止樹脂７とを備えており、ＩＣチップはモジュール基材の一方の面に接着され、複数の外部端子はもう一方の面に備えられており、各外部端子の底面のモジュール基材の一部を除去することにより形成したモジュール基材開口部２ａに露出した外部端子の裏面とＩＣチップの電極は電気的に接続されており、各モジュール基材開口部が形成されている領域を取り囲む形で、モジュール基材のＩＣチップが形成されている面には貫通しない深さの溝が形成されており、その溝は封止樹脂により充填されていることを特徴とするＩＣモジュール。【選択図】図１
2016163000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触型ＩＣカードに使用するＩＣモジュールであって、
電気的な絶縁物からなる支持体であるモジュール基材と、ＩＣチップと、該ＩＣチップを外部回路と接続するための複数の外部端子と、ＩＣチップとモジュール基材の一部を封止する封止樹脂とを備えており、
ＩＣチップはモジュール基材の一方の面に接着剤を介して接着され、
複数の外部端子は、モジュール基材のもう一方の面に備えられており、
各外部端子の底面のモジュール基材の一部を除去することにより形成したモジュール基材開口部に露出した外部端子の裏面とＩＣチップの電極は、ボンディングワイヤにより電気的に接続されており、
封止樹脂の外周部より内側で、各モジュール基材開口部が形成されている領域を取り囲む形で、モジュール基材のＩＣチップが形成されている面には貫通しない深さの溝が形成されており、前記溝は封止樹脂により充填されていることを特徴とするＩＣモジュール。
【請求項２】
接触型ＩＣカードに使用するＩＣモジュールであって、
電気的な絶縁物からなる支持体であるモジュール基材と、ＩＣチップと、該ＩＣチップを外部回路と接続するための複数の外部端子と、ＩＣチップとモジュール基材の一部を封止する封止樹脂とを備えており、
ＩＣチップはモジュール基材の一方の面に接着剤を介して接着され、
複数の外部端子は、モジュール基材のもう一方の面に備えられており、
各外部端子の底面のモジュール基材の一部を除去することにより形成したモジュール基材開口部に露出した外部端子の裏面とＩＣチップの電極は、ボンディングワイヤにより電気的に接続されており、
各モジュール基材開口部が形成されている領域を取り囲む形で、封止樹脂の外周部の各コーナーとそのコーナーに最も近いモジュール基材開口部の間に、モジュール基材のＩＣチップが形成されている面には貫通しない深さの溝が形成されており、前記溝は封止樹脂により充填されていることを特徴とするＩＣモジュール。
【請求項３】
接触型ＩＣカードに使用するＩＣモジュールであって、
電気的な絶縁物からなる支持体であるモジュール基材と、ＩＣチップと、該ＩＣチップを外部回路と接続するための複数の外部端子と、ＩＣチップとモジュール基材の一部を封止する封止樹脂とを備えており、
ＩＣチップはモジュール基材の一方の面に接着剤を介して接着され、
複数の外部端子は、モジュール基材のもう一方の面に備えられており、
各外部端子の底面のモジュール基材の一部を除去することにより形成したモジュール基材開口部に露出した外部端子の裏面とＩＣチップの電極は、ボンディングワイヤにより電気的に接続されており、
各モジュール基材開口部を取り囲む形で、モジュール基材のＩＣチップが形成されている面には貫通しない深さの溝が形成されており、前記溝は封止樹脂により充填されていることを特徴とするＩＣモジュール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のＩＣモジュールを搭載したことを特徴とするＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップを内蔵したＩＣモジュールの構造及びＩＣモジュールを搭載したＩＣカードの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中央処理装置や半導体メモリー等のＩＣチップを内蔵するＩＣカードは、従来の磁気カードに比べて、高度な暗号化による高いセキュリティを有し、記憶できるデータ容量が大きいため、磁気カードに代わって普及し、広く利用されている。
【０００３】
接触型ＩＣカードは合成樹脂などを基材とするカード本体にＩＣチップが内蔵され、ＩＣチップと電気的に繋がっている外部端子がカード表面に設けられている。読み書き装置のカードスロットにＩＣカードを挿入し、ＩＣカードの外部端子に読み書き装置の端子を接触させてデータの送受信を行なう。接触型ＩＣカードは、決済業務等交信の安全性が求められる用途である、キャッシュカードやクレジットカード等で利用されている。
【０００４】
図５に、一例として、従来の接触型のＩＣモジュール８の断面構造を示す。図５では、モジュール基板３の外部端子１のない面にＩＣチップ５を配置し、モジュール基板３の開口部を介して、該ＩＣチップ５と該外部端子１をボンディングワイヤ６で接続し、該ＩＣチップ周囲に封止樹脂７を形成することで、ＩＣモジュール８が形成されている。
【０００５】
接触型ＩＣカードの不良モードの一つに、ボンディングワイヤの断線不良がある。この不良の代表的な発生機構について説明する。ＩＣカードの外部電極である外部端子１が外力を受けるとＩＣモジュール８の構成部材に曲げ変形が生じる。この曲げによって発生した部材界面のせん断力が界面強度を超えた際にはく離が発生する。曲げによるはく離が発生しやすいモジュール基材２／封止樹脂７界面は、封止樹脂の外周部７ａを起点としてはく離が進行し、ボンディングワイヤ６が断線することで不良となる。
【０００６】
外力による曲げ変形を回避する方法としては、ＩＣチップを球状にすることで、ＩＣチップ自体が曲げによって破壊しないＩＣモジュール構造が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１に示された構造では、曲げられたＩＣカードにおいて、チップ破壊は防げても、モジュール基材/封止樹脂界面はく離に起因するボンディングワイヤ断線不良は防ぐことができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３２５５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、ＩＣカードのボンディングワイヤ断線不良の発生頻度を減らすことができる信頼性の高いＩＣモジュールとそれを用いたＩＣカードを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決する手段として、請求項１に記載の発明は、接触型ＩＣカードに使用するＩＣモジュールであって、
電気的な絶縁物からなる支持体であるモジュール基材と、ＩＣチップと、該ＩＣチップ
を外部回路と接続するための複数の外部端子と、ＩＣチップとモジュール基材の一部を封止する封止樹脂とを備えており、
ＩＣチップはモジュール基材の一方の面に接着剤を介して接着され、
複数の外部端子は、モジュール基材のもう一方の面に備えられており、
各外部端子の底面のモジュール基材の一部を除去することにより形成したモジュール基材開口部に露出した外部端子の裏面とＩＣチップの電極は、ボンディングワイヤにより電気的に接続されており、
封止樹脂の外周部より内側で、各モジュール基材開口部が形成されている領域を取り囲む形で、モジュール基材のＩＣチップが形成されている面には貫通しない深さの溝が形成されており、前記溝は封止樹脂により充填されていることを特徴とするＩＣモジュールである。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、接触型ＩＣカードに使用するＩＣモジュールであって、
電気的な絶縁物からなる支持体であるモジュール基材と、ＩＣチップと、該ＩＣチップを外部回路と接続するための複数の外部端子と、ＩＣチップとモジュール基材の一部を封止する封止樹脂とを備えており、
ＩＣチップはモジュール基材の一方の面に接着剤を介して接着され、
複数の外部端子は、モジュール基材のもう一方の面に備えられており、
各外部端子の底面のモジュール基材の一部を除去することにより形成したモジュール基材開口部に露出した外部端子の裏面とＩＣチップの電極は、ボンディングワイヤにより電気的に接続されており、
各モジュール基材開口部が形成されている領域を取り囲む形で、封止樹脂の外周部の各コーナーとそのコーナーに最も近いモジュール基材開口部の間に、モジュール基材のＩＣチップが形成されている面には貫通しない深さの溝が形成されており、前記溝は封止樹脂により充填されていることを特徴とするＩＣモジュールである。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、接触型ＩＣカードに使用するＩＣモジュールであって、
電気的な絶縁物からなる支持体であるモジュール基材と、ＩＣチップと、該ＩＣチップを外部回路と接続するための複数の外部端子と、ＩＣチップとモジュール基材の一部を封止する封止樹脂とを備えており、
ＩＣチップはモジュール基材の一方の面に接着剤を介して接着され、
複数の外部端子は、モジュール基材のもう一方の面に備えられており、
各外部端子の底面のモジュール基材の一部を除去することにより形成したモジュール基材開口部に露出した外部端子の裏面とＩＣチップの電極は、ボンディングワイヤにより電気的に接続されており、
各モジュール基材開口部を取り囲む形で、モジュール基材のＩＣチップが形成されている面には貫通しない深さの溝が形成されており、前記溝は封止樹脂により充填されていることを特徴とするＩＣモジュールである。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のＩＣモジュールを搭載したことを特徴とするＩＣカードである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、ＩＣモジュール部の曲げ変形によって生じるモジュール基材／封止樹脂界面のせん断力によるはく離を、溝に埋め込まれた封止樹脂で抑制することができ、これによりボンディングワイヤ断線不良の発生頻度を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）本発明のＩＣモジュールの一実施形態を、ＩＣモジュールの外部端子側から見た概略平面図である。（ｂ）本発明のＩＣモジュールの一実施形態を、ＩＣモジュールのＩＣチップ側から見た概略底面図である。（ｃ）本発明のＩＣモジュールの一実施形態を、図１（ａ）中のＡ−Ａ´における断面で示した概略断面図である。
【図２】（ａ）本発明のＩＣカードの一実施形態を示す概略平面図である。（ｂ）本発明のＩＣカードの一実施形態を示す概略断面図である。
【図３】（ａ）本発明のＩＣモジュールの一実施形態を示す概略平面図である。（ｂ）本発明のＩＣモジュールの一実施形態を示す概略底面図である。（ｃ）本発明のＩＣモジュールの一実施形態を示す図１（ａ）中のＡ−Ａ´における概略断面図である。
【図４】（ａ）本発明のＩＣモジュールの一実施形態を示す概略平面図である。（ｂ）本発明のＩＣモジュールの一実施形態を示す概略底面図である。（ｃ）本発明のＩＣモジュールの一実施形態を示す図１（ａ）中のＡ−Ａ´における概略断面図である。
【図５】（ａ）従来のＩＣモジュールの一実施形態を示す概略平面図である。（ｂ）従来のＩＣモジュールの一実施形態を示す概略底面図である。（ｃ）従来のＩＣモジュールの一実施形態を示す図７（ａ）中のＡ−Ａ´における概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態は、外部端子とモジュール基材からなるモジュール基板のＩＣチップが実装された面において、ワイヤボンディング用に形成された開口の周囲に溝が形成されており、該ＩＣチップが実装された面にＩＣチップを接着剤（図示せず）で貼り付け、かつ、該開口を通して、ＩＣチップと外部端子がボンディングワイヤで接続されており、封止樹脂が該溝を覆いかつ該溝内に形成されていることを特徴とするＩＣモジュールと、このＩＣモジュールを用いたＩＣカードである。
【００１６】
図１（ｂ）、（ｃ）に示す様に、封止樹脂７が溝４を覆い、かつ溝４内に充填されていることにより、ＩＣモジュール８部の曲げ変形によって生じる、モジュール基材２と封止樹脂７界面のせん断力によるはく離を、溝４に埋め込まれた封止樹脂７で抑制することができ、これによりボンディングワイヤ６断線不良の発生頻度を減らすことができる。
【００１７】
また、本発明のＩＣカードは、ＩＣチップ内の情報の送受信および書き換えなどに用いる外部端子として、図１〜４で示した、１）電気伝導体である外部端子１、だけでなく、２）アンテナコイルなどの非接触通信手段、なども用いることができる。
【００１８】
また、本発明のＩＣカードは、ＩＣチップと外部端子の接続手段として、図１〜４で示した、１）ワイヤーボンディング方式、だけでなく、２）バンプやＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）などによるフリップチップ実装、など有線で電気的に接続する手段であれば用いることができる。
【００１９】
また、図３（ｂ）、（ｃ）に示す様に、本発明のＩＣモジュール内の溝４に埋め込まれた封止樹脂７は、複数に分割されて形成されていてもよい。特に、封止樹脂７が四角形に近い形態の場合、封止樹脂７の４つの角部分がはく離しやすいため、その４つの角、またはコーナー近辺に形成するだけでも有効である。
【００２０】
また、図４（ｂ）、（ｃ）に示す様に、本発明のＩＣモジュール内の該溝４に埋め込まれた封止樹脂７は、ワイヤボンディング方式を採用したＩＣモジュールの場合、ボンディングワイヤ６の断線を軽減することに注力して、モジュール基材開口部２ａ（モジュール基材のボンディングワイヤ用開口部）の外周のみであってもよい。
【００２１】
以下、具体的に図を用いながら、本発明のＩＣモジュールとＩＣカードについて説明を行う。
【００２２】
＜第一の実施形態＞
本発明の第一の実施形態は、接触型ＩＣカードに使用するＩＣモジュールであって、電気的な絶縁物からなる支持体であるモジュール基材と、ＩＣチップと、該ＩＣチップを外部回路と接続するための複数の外部端子と、ＩＣチップとモジュール基材の一部を封止する封止樹脂とを備えている。
ＩＣチップはモジュール基材の一方の面に接着剤を介して接着されている。複数の外部端子は、モジュール基材のもう一方の面に備えられている。
また、各外部端子の底面のモジュール基材の一部を、機械的な加工やレーザー加工などによって除去することにより形成したモジュール基材開口部を形成すると、外部端子の裏面が露出する。ＩＣチップの電極は、その外部端子の裏面とボンディングワイヤにより電気的に接続される。
また、封止樹脂の外周部より内側で、各モジュール基材開口部が形成されている領域を取り囲む形で、モジュール基材のＩＣチップが形成されている面には貫通しない深さの溝が形成されている。ＩＣチップを封止樹脂で封止する時に、その溝も封止され、封止樹脂により充填されている。
【００２３】
以下、図１、図２を参照して本発明にかかるＩＣモジュールとＩＣカードの第一の実施形態について、詳細に説明する。
モジュール基材２にモジュール基材開口部２ａと溝４を形成後、電気伝導性を有する金属層をモジュール基材２の片側にラミネートにて貼り付け、エッチングによって、一方の面に外部端子１を形成する。次に、モジュール基材２の溝４が形成された面にＩＣチップ５を、接着剤（図に説明なし）を介して取り付け、モジュール基材開口部２ａを利用して、ＩＣチップ５と外部端子１をボンディングワイヤ６にて電気的に接続する。次に、トランスファーモールド工程を使用して、封止樹脂７にてＩＣチップ５と溝４を封止することにより、ＩＣモジュール８を作製することができる。
次に、カード基材９（図２）に開口部を座繰りなどにより形成し、この開口部にＩＣモジュール８を接着剤１０にて接着し、本発明のＩＣカード１１を作製することができる。
【００２４】
上記第一の実施形態では、ＩＣモジュール８に外部端子１側から物体で押込まれるなどの外力を受けた際に、ＩＣモジュール８に生じた曲げ変形によって生じる、モジュール基材２／封止樹脂７間はく離が、溝４に埋め込まれた封止樹脂７で抑制することができ、その結果ボンディングワイヤ断線不良を抑制することができる。
【００２５】
＜第二の実施形態＞
本発明の第二の実施形態は、接触型ＩＣカードに使用するＩＣモジュールであって、電気的な絶縁物からなる支持体であるモジュール基材と、ＩＣチップと、該ＩＣチップを外部回路と接続するための複数の外部端子と、ＩＣチップとモジュール基材の一部を封止する封止樹脂とを備えている。
ＩＣチップはモジュール基材の一方の面に接着剤を介して接着されている。複数の外部端子は、モジュール基材のもう一方の面に備えられている。
また、各外部端子の底面のモジュール基材の一部を、機械的な加工やレーザー加工などによって除去することにより形成したモジュール基材開口部を形成すると、外部端子の裏面が露出する。ＩＣチップの電極は、その外部端子の裏面とボンディングワイヤにより電気的に接続される。
また、封止樹脂の外周部より内側で、各モジュール基材開口部が形成されている領域を取り囲む形で、封止樹脂の外周部の各コーナーとその各コーナーに最も近いモジュール基材開口部の間に、モジュール基材のＩＣチップが形成されている面には貫通しない深さの溝が形成されている。ＩＣチップを封止樹脂で封止する時に、その溝も封止され、封止樹脂により充填されている。
【００２６】
以下、図３を参照して、本発明にかかるＩＣモジュールの第二の実施形態について説明する。
第一の実施形態と同様に、本発明のＩＣモジュールとＩＣカードを作製する。ただし、溝４はモジュール基材２上の、封止樹脂７で覆われた領域のうち、剥がれの発生しやすい４つの角近辺のみに形成した。ここで４つの角とは、四角形のＩＣモジュールの各頂角に近い封止樹脂の外周部７ａのコーナー部を指す。
【００２７】
このようにすることで、上記第二の実施形態でも、第一の実施形態と同様に、モジュール基材２／封止樹脂７間はく離によるボンディングワイヤ断線を抑制することができる。
【００２８】
＜第三の実施形態＞
本発明の第三の実施形態は、接触型ＩＣカードに使用するＩＣモジュールであって、電気的な絶縁物からなる支持体であるモジュール基材と、ＩＣチップと、該ＩＣチップを外部回路と接続するための複数の外部端子と、ＩＣチップとモジュール基材の一部を封止する封止樹脂とを備えている。
ＩＣチップはモジュール基材の一方の面に接着剤を介して接着されている。複数の外部端子は、モジュール基材のもう一方の面に備えられている。
また、各外部端子の底面のモジュール基材の一部を、機械的な加工やレーザー加工などによって除去することにより形成したモジュール基材開口部を形成すると、外部端子の裏面が露出する。ＩＣチップの電極は、その外部端子の裏面とボンディングワイヤにより電気的に接続される。
また、各モジュール基材開口部を取り囲む形で、モジュール基材のＩＣチップが形成されている面には貫通しない深さの溝が形成されている。ＩＣチップを封止樹脂で封止する時に、その溝も封止され、封止樹脂により充填されている。
【００２９】
以下、図４を参照して、本発明にかかるＩＣモジュールの第三の実施形態について説明する。
第一の実施形態と同様に本発明のＩＣモジュールとそれを用いたＩＣカードを作製する。ただし、溝４はワイヤボンディング用モジュール基材開口部２ａの外周部のみに形成した。
【００３０】
上記第三の実施形態でも、第一の実施形態と同様にモジュール基材２と封止樹脂７間はく離によるボンディングワイヤ断線を抑制することができる。図４（ｂ）では、モジュール基材開口部２ａの全周に溝４を形成するのではなく、ＩＣチップ側には溝４を形成していない場合を示したが、このようにしても同様の効果が発揮される。
【００３１】
なお、上記第一〜第三の実施形態においては、ＩＣカード内のＩＣモジュールは、外部端子として接触端子を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アンテナコイルなどの非接触通信手段、なども用いることができる。
【００３２】
また、上記第一〜第三の実施形態においては、ＩＣカード内のＩＣモジュールは、ワイヤボンディング方式による接続機構のＩＣチップを示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フリップチップ方式、など有線で電気的に接続される手段であれば、他の手段であっても用いることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・外部端子
２・・・モジュール基材
２ａ・・・モジュール基材開口部
３・・・モジュール基板
４・・・溝
５・・・ＩＣチップ
６・・・ボンディングワイヤ
７・・・封止樹脂
７ａ・・・封止樹脂の外周部
８・・・ＩＣモジュール
９・・・カード基材
１０・・・接着剤
１１・・・ＩＣカード
【図１】
2016163000.tif 000003
【図２】
2016163000.tif 000004
【図３】
2016163000.tif 000005
【図４】
2016163000.tif 000006
【図５】
2016163000.tif 000007