(57)【要約】【課題】占有面積を抑えつつ、ＩＣカードの印字性、物理的強度、接続信頼性を確保できるＩＣカードモジュールを実現する。【解決手段】金属フレームと、金属フレーム上に回路形成面を上面として搭載された半導体素子と、金属フレームおよび半導体素子を覆う封止樹脂とを備える。半導体素子上の相異なる２つの電極部と金属フレームの相異なる２つの所定部分とがそれぞれ個別にワイヤボンディングで接続されている。金属フレームの相異なる２つの所定部分は、封止樹脂から露出した金属フレームの相異なる２つのフレーム端部のそれぞれと連続している。金属フレームの相異なる２つのフレーム端部は、平面視において、封止樹脂の同一辺から互いに離間した状態で突出している。金属フレームの相異なる２つのフレーム端部において、金属フレームがコイル状のワイヤアンテナの両端部のそれぞれと接続されている。【選択図】図５
2017167672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の端子電極を有する金属フレームと、
前記一対の端子電極のそれぞれに１つずつ設けられた接続領域と、
回路形成面を上面として前記金属フレームに搭載され、前記接続領域において前記一対の端子電極と電気的に接続された半導体素子と、
少なくとも前記半導体素子と前記接続領域とを覆う封止樹脂と、を備え、
前記一対の端子電極のそれぞれは、前記封止樹脂から露出した第１の接合部を有し、
前記一対の端子電極のうちの一方の前記第１の接合部は、ワイヤアンテナの一端と接合され、
前記一対の端子電極のうちの他方の前記第１の接合部は、前記ワイヤアンテナの他端と接合されている
ＩＣカードモジュール。
【請求項２】
前記一対の端子電極の両方の前記第１の接合部は、前記ＩＣカードモジュールを平面視したときに、共に前記ＩＣカードモジュールの同一辺側に、互いに離間した状態で形成されている
請求項１に記載のＩＣカードモジュール。
【請求項３】
前記一対の端子電極のうちの一方の前記第１の接合部は、前記ＩＣカードモジュールを平面視したときに、前記ＩＣカードモジュールの第１辺側に形成され、前記一対の端子電極の他方の前記第１の接合部は、前記ＩＣカードモジュールの前記第１辺と対向する第２辺側に形成されている
請求項１に記載のＩＣカードモジュール。
【請求項４】
上面に少なくとも一対の金属配線パターンが配置された絶縁性基板と、
前記一対の金属配線パターンのそれぞれに１つずつ設けられた接続領域と、
回路形成面を下面として前記絶縁性基板上に搭載され、前記接続領域において前記一対の端子電極と電気的に接続された半導体素子と、
少なくとも前記半導体素子と前記接続領域とを覆う封止樹脂と、を備え、
前記一対の金属配線パターンのそれぞれは、前記封止樹脂から露出した第２の接合部を有し、
前記一対の金属配線パターンのうちの一方の前記第２の接合部は、ワイヤアンテナの一端と接合され、
前記一対の金属配線パターンのうちの他方の前記第２の接合部は、前記ワイヤアンテナの他端と接合されている
ＩＣカードモジュール。
【請求項５】
前記一対の金属配線パターンの両方の前記第２の接合部は、前記ＩＣカードモジュールを平面視したときに、共に前記ＩＣカードモジュールの同一辺側に、互いに離間した状態で形成されている
請求項４に記載のＩＣカードモジュール。
【請求項６】
前記一対の金属配線パターンのうちの一方の前記第２の接合部は、前記ＩＣカードモジュールを平面視したときに、前記ＩＣカードモジュールの第１辺側に形成され、前記一対の金属配線パターンの他方の前記第２の接合部は、前記ＩＣカードモジュールの前記第１辺と対向する第２辺側に形成されている
請求項４に記載のＩＣカードモジュール。
【請求項７】
前記半導体素子は、回路形成面上に一対の電極部を有し、
前記一対の電極部のそれぞれは、前記一対の金属配線パターンのそれぞれとバンプを介して接続されている
請求項４から６のいずれか１項に記載のＩＣカードモジュール。
【請求項８】
前記接続領域から前記ワイヤアンテナの上端までの高さは、前記接続領域から前記封止樹脂の上面までの高さよりも低い
請求項１から７のいずれか１項に記載のＩＣカードモジュール。
【請求項９】
前記ワイヤアンテナの一端および他端の前記接続領域との接合面は、平坦な形状を有する
請求項１から８のいずれか１項に記載のＩＣカードモジュール。
【請求項１０】
前記ワイヤアンテナの一端および他端の前記接続領域との接合面を除き、前記ワイヤアンテナの表面は絶縁被覆膜で被覆されている
請求項１から９のいずれか１項に記載のＩＣカードモジュール。
【請求項１１】
請求項１から３のいずれか１項に記載のＩＣカードモジュールの製造方法であって、
複数のＩＣカードモジュールを一括樹脂モールド成型する金型を準備する工程と、
複数の前記半導体素子を搭載した前記金属フレームを、前記複数の半導体素子が前記金型に対向するように前記金型の所定位置に配置する工程と、
前記金属フレームと前記金型との間に封止樹脂を流し込み、前記複数の半導体素子と前記金属フレームを一括樹脂モールドする工程と、を備え、
前記金型および前記金属フレームは、前記複数のＩＣカードモジュールが行列状に配置される形状を有し、
前記金型における前記複数のＩＣカードモジュールのそれぞれに対応する部分では、前記金属フレームが露出する部分に凸部が形成されており、
前記複数の半導体素子と前記金属フレームを一括樹脂モールドする工程において、前記金型の凸部では前記金型の表面と前記金属フレームとが直接接触することで、当該凸部に前記封止樹脂が流入しない
ＩＣカードモジュールの製造方法。
【請求項１２】
請求項４から６のいずれか１項に記載のＩＣカードモジュールの製造方法であって、
複数のＩＣカードモジュールを一括樹脂モールド成型する金型を準備する工程と、
複数の前記半導体素子を前記金属配線パターン上に搭載した前記絶縁性基板を、前記複数の半導体素子が前記金型に対向するように前記金型の所定位置に配置する工程と、
前記絶縁性基板と前記金型との間に封止樹脂を流し込み、前記複数の半導体素子と前記絶縁性基板を一括樹脂モールドする工程と、を備え、
前記金型および前記絶縁性基板は、前記複数のＩＣカードモジュールが行列状に配置される形状を有し、
前記金型における前記複数のＩＣカードモジュールのそれぞれに対応する部分では、前記絶縁性基板における前記金属配線パターンが露出する部分に凸部が形成されており、
前記複数の半導体素子と前記絶縁性基板を一括樹脂モールドする工程において、前記金型の凸部では前記金型の表面と前記金属配線パターンとが直接接触することで、当該凸部に前記封止樹脂が流入しない
ＩＣカードモジュールの製造方法。
【請求項１３】
請求項１から３のいずれか１項に記載のＩＣカードモジュールの製造方法であって、
複数のＩＣカードモジュールを一括樹脂モールド成型する金型を準備する工程と、
複数の前記半導体素子を搭載した前記金属フレームを、前記複数の半導体素子が前記金型に対向するように前記金型の所定位置に配置する工程と、
前記金属フレームと前記金型との間に封止樹脂を流し込み、前記複数の半導体素子と前記金属フレームを一括樹脂モールドする工程と、
前記一括樹脂モールドされて形成された前記複数のＩＣカードモジュールを個片化する工程と、
個片化された前記複数のＩＣカードモジュールに対して、前記封止樹脂の所定領域をレーザー加工で除去して前記金属フレームを露出させる工程と、備え、
前記金型および前記金属フレームは、前記複数のＩＣカードモジュールが行列状に配置される形状を有し、
前記金型における前記複数のＩＣカードモジュールのそれぞれに対応する部分は、平坦な形状に形成されている
ＩＣカードモジュールの製造方法。
【請求項１４】
請求項４から６のいずれか１項に記載のＩＣカードモジュールの製造方法であって、
複数のＩＣカードモジュールを一括樹脂モールド成型する金型を準備する工程と、
複数の前記半導体素子を前記金属配線パターン上に搭載した前記絶縁性基板を、前記複数の半導体素子が前記金型に対向するように前記金型の所定位置に配置する工程と、
前記絶縁性基板と前記金型との間に封止樹脂を流し込み、前記複数の半導体素子と前記絶縁性基板を一括樹脂モールドする工程と、
前記一括樹脂モールドされて形成された前記複数のＩＣカードモジュールを個片化する工程と、
個片化された前記複数のＩＣカードモジュールに対して、前記封止樹脂の所定領域をレーザー加工で除去して前記金属配線パターンを露出させる工程と、備え、
前記金型および前記絶縁性基板は、前記複数のＩＣカードモジュールが行列状に配置される形状を有し、
前記金型における前記複数のＩＣカードモジュールのそれぞれに対応する部分は、平坦な形状に形成されている
ＩＣカードモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカード及びＩＣタグなどの非接触式情報記憶媒体における、メモリ、ＣＰＵ等の機能を有し、外部にアンテナとして巻き線コイルを接続する事により機能するＩＣカードモジュールの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣカード、ＩＣタグを初めとして、多くの電子機器関係の分野において個人認証用途への使用頻度が高くなり、高セキュリティ化、信頼性向上、物理的な高強度化、およびＩＣカード、ＩＣタグ表面の印字品質等の要求が高くなりつつある。
【０００３】
従来から普及しているＩＣカード、ＩＣタグとして、例えば、特許文献１および２に記載の構成が知られている。
【０００４】
特許文献１に記載のＩＣカードでは、支持体としてのインレットに半導体素子がフェイスアップ（回路面を上側向き）で搭載されている。半導体素子に配置された電極部上には接続用バンプが形成され、その接続用バンプに巻き線アンテナが直接接続されている。さらに、この構造体は、プラスチックで構成された２つのカバーシートで挟み込まれている。
【０００５】
また、特許文献２に記載のＩＣカードでは、巻き線アンテナと半導体素子とは直接接続されておらず、端子電極を備えるリードフレーム上に半導体素子が配置されている。また、端子電極の一方の端子と半導体素子の電極部とがワイヤーで接続され、封止樹脂によって封止されている。ここで、端子電極の他方の端子はアンテナ接続用端子として封止樹脂の外に配置されている。さらに、ＩＣカードモジュールは支持体であるインレットに搭載され、端子電極の他方の端子と巻き線アンテナとが接合されている。さらに、この構造体は、プラスチックで構成された２つのカバーシートで挟み込まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２５３４１２号公報
【特許文献２】特開２００２−３５８４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のＩＣカードの場合、硬くて脆いシリコンで製造されている半導体素子が露出した状態でＩＣカードを構成しているため、半導体素子の物理的強度が弱い構造である。また、通常１００μｍ前後の寸法で形成される半導体素子の電極部に対して接続される巻き線アンテナには、数μｍの誤差しか許されない。そのため、巻き線アンテナの位置合わせが困難であり、接続信頼性に欠ける。
【０００８】
また特許文献２に記載のＩＣカードの場合、端子電極の占有面積が大きく、ＩＣカードモジュール全体としての寸法が大きくなる。また、カード表面の凹凸が大きく印字性に影響を与える。
【０００９】
そこで、上記の課題に鑑み、占有面積を抑えつつ、ＩＣカードの印字性、物理的強度、接続信頼性を確保できるＩＣカードモジュールを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかるＩＣカードモジュールは、一対の端子電極を有する金属フレームと、前記一対の端子電極のそれぞれに１つずつ設けられた接続領域と、回路形成面を上面として前記金属フレームに搭載され、前記接続領域において前記一対の端子電極と電気的に接続された半導体素子と、少なくとも前記半導体素子と前記接続領域とを覆う封止樹脂と、を備え、前記一対の端子電極のそれぞれは、前記封止樹脂から露出した第１の接合部を有し、前記一対の端子電極のうちの一方の前記第１の接合部は、ワイヤアンテナの一端と接合され、前記一対の端子電極のうちの他方の前記第１の接合部は、前記ワイヤアンテナの他端と接合されている。
【００１１】
また、本発明の一態様に係るＩＣカードモジュールは、上面に少なくとも一対の金属配線パターンが配置された絶縁性基板と、前記一対の金属配線パターンのそれぞれに１つずつ設けられた接続領域と、前記絶縁性基板上に回路形成面を下面として前記絶縁性基板上に搭載され、前記接続領域において前記一対の端子電極と電気的に接続された半導体素子と、少なくとも前記半導体素子と前記接続領域絶縁性基板およびと前記半導体素子を覆う封止樹脂と、を備え、前記一対の金属配線パターンのそれぞれは、前記封止樹脂から露出した第２の接合部を有し、前記一対の金属配線パターンのうちの一方の前記第２の接合部は、ワイヤアンテナの一端と接合され、前記一対の金属配線パターンのうちの他方の前記第２の接合部は、前記ワイヤアンテナの他端と接合されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、占有面積を抑えつつ、ＩＣカードの印字性、物理的強度、接続信頼性を確保できるＩＣカードモジュールを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１および第２の実施形態に係るＩＣカードモジュールを搭載したＩＣカードの分解図である。
【図２】本発明の第１および第２の実施形態に係るＩＣカードモジュールのモジュール部の第１例を示す拡大図である。
【図３】本発明の第１および第２の実施形態に係るＩＣカードモジュールのモジュール部の第２例を示す拡大図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードモジュールの、図２のIV−IV’線における断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードモジュールの、図２のV−V線における断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードモジュールを生産するための第１の専用金型およびリードフレームを示す平面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードモジュールを生産するための第１の専用金型およびリードフレームを示す要部断面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードモジュールを生産するための第２の専用金型およびリードフレームを示す平面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードモジュールを生産するための第２の専用金型を用いた場合の封止樹脂の加工方法を示す要部断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るＩＣカードモジュールの、図２のIV−IV線における断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るＩＣカードモジュールの、図２のV−V線における断面図である。
【図１２】従来技術に係るＩＣカードモジュールの構成の第１例を示す分解図である。
【図１３】従来技術に係るＩＣカードモジュールの構成の第２例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（本発明の基礎となった知見）
本発明の実施の形態について説明する前に、本発明の基礎となった知見について説明する。
【００１５】
従来から普及しているＩＣカード、ＩＣタグとして、以下のような構成が知られている。
【００１６】
図１２は、従来技術に係るＩＣカードモジュールの構成の第１例を示す分解図である。図１３は、従来技術に係るＩＣカードモジュール構成の第２例を示す断面図である。
【００１７】
ＩＣカード１の構成（第１例）として、図１２に示す構成が知られている。図１２に示すＩＣカード１０１は、支持体としてのインレット１０５に半導体素子１０７がフェイスアップ（回路面を上側向き）で搭載され、接着剤（図示せず）により両者が固定されている。ここで、半導体素子１０７に配置された電極部上に接続用バンプ１１３が形成され、その接続用バンプ１１３に巻き線アンテナ１０４が熱圧接法等の接合手段により直接接続されている。さらに、この構造体がプラスチックで構成された２つのカバーシート１０６で挟み込まれてＩＣカード１０１が形成されている（特許文献１参照）。
【００１８】
また、他のＩＣカードの構成（第２例）として、図１３に示す構成が知られている。図１３に示すＩＣカードでは、巻き線アンテナ１０４と半導体素子１０７とは直接接続されておらず、端子電極１０２を備えるリードフレーム１１０上に半導体素子１０７が配置されている。また、端子電極１０２の一方の端子と半導体素子１０７の電極部１１６とがワイヤー１０９で接続されている。さらに、封止樹脂１０８によってワイヤー１０９と半導体素子１０７の全体が保護されている。ここで、端子電極１０２の他方の端子は、アンテナ接続用端子として封止樹脂の外に配置されている。このようにしてＩＣカードモジュール１０３が形成され、このＩＣカードモジュール１０３が支持体であるインレット１０５に搭載され、端子電極１０２の他方の端子と巻き線アンテナ１０４とが熱圧着法もしくは半田付け等によって接合されている。さらに、この構造体がプラスチックで構成された２つのカバーシート１０６で挟み込まれてＩＣカードが形成されている（特許文献２参照）。
【００１９】
しかしながら、図１２に示す第１例のＩＣカード１０１の場合、硬くて脆いシリコンで製造されている半導体素子１０７が露出した状態であるため、外部からの物理的強度が弱い。また、通常１００μｍ前後の寸法で形成される半導体素子１０７の電極部に接続される巻き線アンテナ１０４は、数μｍの誤差しか許されない。そのため、巻き線アンテナ１０４の位置合わせが困難であり、接続信頼性に欠ける。
【００２０】
また、図１３に示す第２例のＩＣカードの場合、半導体素子１０７が封止樹脂１０８によってカバーされているため、物理的強度は第１例のＩＣカード１０１に比べて強い。また、端子電極１０２の面積に余裕があるため、巻き線アンテナ１０４の位置ズレによる接続信頼性の低下は少ない。しかしながら、第２例のＩＣカードは、ＩＣカードモジュール１０３全体としての寸法が大きくなり、カード表面の凹凸が大きく印字性に影響を与える。また、１個当たりのＩＣカードモジュール１０３の寸法が大きいため、ある面積に複数個形成する場合、第１例のＩＣカード１０１に比べて同一面積に対して形成できるＩＣカードモジュール１０３の数が少なくなるため、コスト的も不利となる。
【００２１】
以下に説明するＩＣカードによると、占有面積を抑えつつ、ＩＣカードの印字性、物理的強度、接続信頼性を確保することができる。
【００２２】
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では、実質的に同一の構成に対して同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。また、以下で説明する実施形態は、いずれも一具体例を示すものである。以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、工程、工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２３】
（第１の実施形態）
はじめに、本実施形態に係るＩＣカードの構成について説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係るＩＣカード１の分解図である。具体的に、ＩＣカード１は、端子電極２を有するＩＣカードモジュール３、巻き線アンテナ４、インレットシート５、カバーシート６により構成されている。
【００２５】
ＩＣカードモジュール３は、インレットシート５の所定位置に接着剤（図示せず）を介して接着されている。インレットシート５は、例えばＰＥＴ（ポリエステルテレフタレート）、塩化ビニル、ＰＣ（ポリカーボネート）製の樹脂製シートで構成されている。
【００２６】
また、インレットシート５には、巻き線アンテナ４（例えば、絶縁被覆された銅線）がコイル状に形成されている。巻き線アンテナ４は、インレットシート５に対して熱を加えながら埋め込むか、もしくは、インレットシート５の表面にテープもしくは接着剤により固定されている。
【００２７】
巻き線アンテナ４の両端部は、ＩＣカードモジュール３に設けられた２ヶ所の端子電極２の第１の接合部２ａに、それぞれパルスヒータ、半田付け、または、超音波溶着等により接続されている。これにより、ＩＣカードモジュール３と巻き線アンテナ４とは電気的に接続した構成となる。
【００２８】
また、ＩＣカードモジュール３及び巻き線アンテナ４が配設されたインレットシート５は、一対のカバーシート６の間に挟まれた状態で真空熱加圧されることにより、ＩＣカード１として完成される。
【００２９】
図２は、ＩＣカードモジュール３の拡大図である。ＩＣカードモジュール３では、後述するように、リードフレーム１０上に半導体素子７がフェイスアップ（回路面を上側向き）状態で接着され、さらに、端子電極２、リードフレーム１０、半導体素子７が封止樹脂８により封止されている。また、図２に示すように、ＩＣカードモジュール３を平面視したときに、ＩＣカードモジュール３の同一辺側の封止樹脂８の両端部の２ヶ所を除去して、凹型形状部１４が形成されている。凹型形状部１４の底面として、封止樹脂８の下に配置された端子電極２の表面が露出している。凹型形状部１４の底面として露出した部分の端子電極２は、巻き線アンテナ４を端子電極２に接合するための第１の接合部２ａである。
【００３０】
なお、端子電極２の表面を露出させる位置、すなわち、第１の接合部２ａの位置としては、図２に示すＩＣカードモジュール３の同一辺側の封止樹脂８の両端部に限るものではなく、たとえば、図３に示すように、ＩＣカードモジュール３を平面視したときに、ＩＣカードモジュール３の第１辺側と、第１辺に対向する第２辺側において、対角線方向に位置する両端部の２ヶ所を、第１の接合部２ａとしても構わない。
【００３１】
図４は、図２に示すＩＣカードモジュール３のIV−IV’線における断面図を示す。
【００３２】
図４に示すように、端子電極２を含むリードフレーム１０（例えば銅合金やニッケルメッキ合金で製造される）上に、回路形成面を上面にした半導体素子７が、チップ接合剤１１を介して接着されている。半導体素子７の回路形成面上に配置された電極部１６と端子電極２とは、ＡｕもしくはＣｕ等で構成されるワイヤー９を用いて電気的に接続されている。また、半導体素子７とワイヤー９とを保護するために、半導体素子７とワイヤー９の全体が封止樹脂８を用いてモールドされ、ＩＣカードモジュール３として完成されている。ここで、リードフレーム１０は、例えば銅合金やニッケルメッキ合金を用いて作製すればよい。
【００３３】
図５は、図２に示すＩＣカードモジュール３のV−V線における断面図を示す。
【００３４】
図５に示すように、ＩＣカードモジュール３では、後述する金型成型もしくはレーザー加工手段により、ＩＣカードモジュール３の同一辺上の封止樹脂８の両端部の２ヵ所が除去されて凹型形状部１４が形成される。凹型形状部１４では、その下の端子電極２の表面が露出している。凹型形状部１４の底面として露出した部分の端子電極２は、巻き線アンテナ４を端子電極２に接合するための第１の接合部２ａである。
【００３５】
第１の接合部２ａの表面には、巻き線アンテナ４が配置される。巻き線アンテナ４は、半田４ａにより第１の接合部２ａに接続される。なお、巻き線アンテナ４と第１の接合部２ａとは、熱圧接法、半田付けあるいは超音波溶着等により接続されてもよい。
【００３６】
ここで、巻き線アンテナ４の第１の接合部２ａおよびリードフレーム１０の上面からの高さは、封止樹脂８の第１の接合部２ａの上面およびリードフレーム１０上面からの高さよりも低いことが望ましい。この構成により、カバーシート６の表面の凹凸形状が緩和され、カバーシート６上への印字が安定する。
【００３７】
また、巻き線アンテナ４の端子電極２と接着される接合面は平坦化されている方が望ましい。この構成により、巻き線アンテナ４と第１の接合部２ａとの接合面積が大きくなり接続信頼性が向上する。
【００３８】
ＩＣカード１で使用する半導体素子７では、コイル両端に接続するための端子電極２として２ピンしか使用しない。したがって、図４に示す電極部１６は、図２に示したＩＣカードモジュール３において半導体素子７の同一辺上の両端部に設けられた接続領域、もしくは、図３に示したＩＣカードモジュール３ａにおいて互いに対向する２辺の対角上の両端部に設けられた接続領域に配置された構成とすればよい。
【００３９】
次に、ＩＣカードモジュール３の製造方法について説明する。以下では、ＩＣカードモジュール３において同一辺側の封止樹脂８の両端部の２ヶ所が除去された構造を作製するための専用金型、および、専用金型を用いたＩＣカードモジュール３の作製方法について、図面を参照しながら説明する。
【００４０】
図６は、本実施形態に係るＩＣカードモジュール３を製造するための第１の専用金型１７上にリードフレーム１０を配置した状態を示す平面図である。
【００４１】
まず、図６に示すように、第１の専用金型１７の所定領域上にリードフレーム１０を配置する。リードフレーム１０上には、行列方向に複数個のＩＣカードモジュール３を配置する。次に、第１の専用金型１７に封止樹脂８を流し込み、一括処理で複数個のＩＣカードモジュール３を樹脂モールドする。
【００４２】
図７は、図６に示すVII−VII線における断面図を示す。
【００４３】
樹脂モールド時には、図７に示す第１の専用金型１７上に、半導体素子７が搭載されたリードフレーム１０および端子電極２を、半導体素子７の搭載面が第１の専用金型１７に対向するように配置する。次に、第１の専用金型１７とリードフレーム１０との間に封止樹脂８を流し込み、加熱成型により一括処理で複数個のＩＣカードモジュール３を樹脂モールドする。
【００４４】
ここで、第１の専用金型１７では、端子電極２を露出させる部分が凸部形状になるように成型されている。この凸部形状部分は、端子電極２と直接接触するため、この部分には封止樹脂８は入り込まず、樹脂モールド後における凹型形状部１４となる。凹型形状部１４の底面として、端子電極２が露出する。このようにして、図２に示す平面図、図５に示す断面図に描かれたＩＣカードモジュール３を作製することができる。
【００４５】
その後は、既存技術であるダイシング工法もしくはレーザー工法を用いて、行列状に一体形成されたＩＣカードモジュール３を切断する。これにより、一体形成された複数のＩＣカードモジュール３は、個々のＩＣカードモジュール３に分離される。
【００４６】
図８は、本実施形態のＩＣカードモジュール３を製造するための第２の専用金型１８上にリードフレーム１０を配置した状態を示す平面図である。
【００４７】
第２の専用金型１８の所定領域上にリードフレーム１０を配置する。リードフレーム１０上には、行列方向に複数個のＩＣカードモジュール３を配置する。次に、第２の専用金型１８に封止樹脂８を流し込み、一括処理で複数個のＩＣカードモジュール３を樹脂モールドする。
【００４８】
図８に示す第２の専用金型１８には、図６に示す第１の専用金型１７にある凸部形状は存在せず、金型の底面は平坦形状である。したがって、一括処理で複数個のＩＣカードモジュール３を樹脂モールドした後は、凹型形状部１４のない全面平坦な封止樹脂８で覆われた樹脂モールド形状となる。
【００４９】
その後は、既存技術であるダイシング工法もしくはレーザー工法を用いて、行列状に一体形成されたＩＣカードモジュール３を切断する。これにより、一体形成された複数のＩＣカードモジュール３は、個々のＩＣカードモジュール３に分離される。
【００５０】
第２の専用金型１８を使用する場合は、個々のＩＣカードモジュール３に分離した後、図９に示すように、個々のＩＣカードモジュール３の端子電極２を露出する部位に、レーザーを照射して端子電極２上の不要な封止樹脂８ａを除去することにより、凹型形状部１４を形成する。凹型形状部１４の底面として端子電極２を露出させる。このようにして、図２に示す平面図、図５に示す断面図に描かれたＩＣカードモジュール３を作製することができる。
【００５１】
以上、本実施形態にかかるＩＣカードモジュールによると、凹型形状部１４の底面として封止樹脂８から露出した端子電極２の第１の接合部２ａに巻き線アンテナ４が接合される。これにより、占有面積を抑えつつ、ＩＣカードの印字性、物理的強度、接続信頼性を確保することができる。
【００５２】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５３】
本実施形態に係るＩＣカードの分解図は、図１と同一であり、ＩＣカードモジュール３の拡大図は、図２と同一である。したがって、これらについての繰り返しの説明は省略する。
【００５４】
本実施形態に係るＩＣカードが第１の実施形態に係るＩＣカード１と相違する点は、本実施形態に係るＩＣカードモジュールが、端子電極２を含むリードフレーム１０を備えておらず、基板１２上に金属配線パターン１５を備えている点である。
【００５５】
具体的には、図１０に示す、図２のＩＣカードモジュール３のIV−IV線における断面図では、金属配線パターン１５が形成された基板１２上に、予め電極部（図示せず）にバンプ１３を形成した半導体素子７をフェィスダウン（回路面を下側向き）状態にして、基板１２上の金属配線パターン１５の所定箇所にバンプ１３を接合する。また、チップ接合剤１１により、金属配線パターン１５とバンプが形成された半導体素子７とを接合する。これにより、半導体素子７の電極部（図示せず）と金属配線パターン１５とがバンプ１３を介して電気的に接続されると共に、半導体素子７が基板１２に実装される。さらに、半導体素子７を保護するために、半導体素子７の全体が封止樹脂８を用いてモールドされ、ＩＣカードモジュール３として完成される。
【００５６】
図１１に示す、図２のＩＣカードモジュール３のV−V線における断面図では、第１の実施形態において説明した第１の専用金型による成型、もしくは、第２の専用金型とレーザー加工手段の併用による成型により、封止樹脂８の同一辺上の両端部の２ヵ所の封止樹脂８ａを除去する。これにより、凹型形状部１４が形成される。凹型形状部１４の底面として、金属配線パターン１５の表面が露出する。凹型形状部１４の底面として露出した部分の金属配線パターン１５は、巻き線アンテナ４を金属配線パターン１５に接合するための第２の接合部１５ａである。
【００５７】
さらに、第２の接合部１５ａの表面には、巻き線アンテナ４が配置される。巻き線アンテナ４は、半田４ａにより第２の接合部１５ａに接続されている。なお、巻き線アンテナ４と第２の接合部１５ａとは、熱圧接法、半田付けあるいは超音波溶着等により接続されてもよい。
【００５８】
本実施形態に係るＩＣカードで使用する半導体素子７では、コイル（巻き線アンテナ４）の両端に接続するための端子電極として２ピンしか使用しない。したがって、バンプ１３を介した半導体素子７の電極部（図示せず）も、図２に対応して半導体素子７の同一辺上の両端部、もしくは、図３に対応して互いに対向する２辺の対角上の両端部に配置された構成とすればよい。
【００５９】
なお、第１の実施形態において、第１の専用金型１７および第２の専用金型１８を用いて説明したＩＣカードモジュール３の製造方法は、共に本実施形態のＩＣカードモジュール３の製造方法として使用することができる。
【００６０】
以上、本実施形態にかかるＩＣカードモジュールによると、凹型形状部１４の底面として封止樹脂８から露出した第２の接合部１５ａに巻き線アンテナ４が接合される。これにより、占有面積を抑えつつ、ＩＣカードの印字性、物理的強度、接続信頼性を確保することができる。
【００６１】
（効果等）
以上、本実施形態に係るＩＣカードモジュールは、一対の端子電極を有する金属フレームと、前記一対の端子電極のそれぞれに１つずつ設けられた接続領域と、回路形成面を上面として前記金属フレームに搭載され、前記接続領域において前記一対の端子電極と電気的に接続された半導体素子と、少なくとも前記半導体素子と前記接続領域とを覆う封止樹脂と、を備え、前記一対の端子電極のそれぞれは、前記封止樹脂から露出した第１の接合部を有し、前記一対の端子電極のうちの一方の前記第１の接合部は、ワイヤアンテナの一端と接合され、前記一対の端子電極のうちの他方の前記第１の接合部は、前記ワイヤアンテナの他端と接合されている。
【００６２】
これにより、凹型形状部の底面とし封止樹脂から露出した第１の接合部に巻き線アンテナが接合される。これにより、占有面積を抑えつつ、ＩＣカードの印字性、物理的強度、接続信頼性を確保することができる。
【００６３】
また、前記一対の端子電極の両方の前記第１の接合部は、前記ＩＣカードモジュールを平面視したときに、共に前記ＩＣカードモジュールの同一辺側に、互いに離間した状態で形成されていてもよい。
【００６４】
また、前記一対の端子電極のうちの一方の前記第１の接合部は、前記ＩＣカードモジュールを平面視したときに、前記ＩＣカードモジュールの第１辺側に形成され、前記一対の端子電極の他方の前記第１の接合部は、前記ＩＣカードモジュールの前記第１辺と対向する第２辺側に形成されていてもよい。
【００６５】
また、上面に少なくとも一対の金属配線パターンが配置された絶縁性基板と、前記一対の金属配線パターンのそれぞれに１つずつ設けられた接続領域と、回路形成面を下面として前記絶縁性基板上に搭載され、前記接続領域において前記一対の端子電極と電気的に接続された半導体素子と、少なくとも前記半導体素子と前記接続領域とを覆う封止樹脂と、を備え、前記一対の金属配線パターンのそれぞれは、前記封止樹脂から露出した第２の接合部を有し、前記一対の金属配線パターンのうちの一方の前記第２の接合部は、ワイヤアンテナの一端と接合され、前記一対の金属配線パターンのうちの他方の前記第２の接合部は、前記ワイヤアンテナの他端と接合されている。
【００６６】
これにより、凹型形状部の底面として封止樹脂から露出した第２の接合部に巻き線アンテナが接合される。これにより、占有面積を抑えつつ、ＩＣカードの印字性、物理的強度、接続信頼性を確保することができる。
【００６７】
また、前記一対の金属配線パターンの両方の前記第２の接合部は、前記ＩＣカードモジュールを平面視したときに、共に前記ＩＣカードモジュールの同一辺側に、互いに離間した状態で形成されていてもよい。
【００６８】
また、前記一対の金属配線パターンのうちの一方の前記第２の接合部は、前記ＩＣカードモジュールを平面視したときに、前記ＩＣカードモジュールの第１辺側に形成され、前記一対の金属配線パターンの他方の前記第２の接合部は、前記ＩＣカードモジュールの前記第１辺と対向する第２辺側に形成されていてもよい。
【００６９】
また、前記半導体素子は、回路形成面上に一対の電極部を有し、
前記一対の電極部のそれぞれは、前記一対の金属配線パターンのそれぞれとバンプを介して接続されていてもよい。
【００７０】
これにより、ＩＣカードの印字性、物理的強度、接続信頼性を確保しつつ、半導体素子と金属配線とを電気的に接合することができる。
【００７１】
また、前記接続領域から前記ワイヤアンテナの上端までの高さは、前記接続領域から前記封止樹脂の上面までの高さよりも低くてもよい。
【００７２】
これにより、ワイヤアンテナの上端が封止樹脂より高くなることがないので、ＩＣカードの表面の平坦性を確保することができる。
【００７３】
また、前記ワイヤアンテナの一端および他端の前記接続領域との接合面は、平坦な形状を有してもよい。
【００７４】
これにより、巻き線アンテナと第１の接合部または第２の接合部との接合面積が大きくなり、接続信頼性を向上することができる。
【００７５】
また、前記ワイヤアンテナの一端および他端の前記接続領域との接合面を除き、前記ワイヤアンテナの表面は絶縁被覆膜で被覆されていてもよい。
【００７６】
これにより、ワイヤアンテナの表面を絶縁し、接続信頼性を確保することができる。
【００７７】
また、本実施形態に係るＩＣカードモジュールの製造方法は、複数のＩＣカードモジュールを一括樹脂モールド成型する金型を準備する工程と、複数の前記半導体素子を搭載した前記金属フレームを、前記複数の半導体素子が前記金型に対向するように前記金型の所定位置に配置する工程と、前記金属フレームと前記金型との間に封止樹脂を流し込み、前記複数の半導体素子と前記金属フレームを一括樹脂モールドする工程と、を備え、前記金型および前記金属フレームは、前記複数のＩＣカードモジュールが行列状に配置される形状を有し、前記金型における前記複数のＩＣカードモジュールのそれぞれに対応する部分では、前記金属フレームが露出する部分に凸部が形成されており、前記複数の半導体素子と前記金属フレームを一括樹脂モールドする工程において、前記金型の凸部では前記金型の表面と前記金属フレームとが直接接触することで、当該凸部に前記封止樹脂が流入しない。
【００７８】
また、本実施形態に係るＩＣカードモジュールの製造方法は、複数のＩＣカードモジュールを一括樹脂モールド成型する金型を準備する工程と、複数の前記半導体素子を前記金属配線パターン上に搭載した前記絶縁性基板を、前記複数の半導体素子が前記金型に対向するように前記金型の所定位置に配置する工程と、前記絶縁性基板と前記金型との間に封止樹脂を流し込み、前記複数の半導体素子と前記絶縁性基板を一括樹脂モールドする工程と、を備え、前記金型および前記絶縁性基板は、前記複数のＩＣカードモジュールが行列状に配置される形状を有し、前記金型における前記複数のＩＣカードモジュールのそれぞれに対応する部分では、前記絶縁性基板における前記金属配線パターンが露出する部分に凸部が形成されており、前記複数の半導体素子と前記絶縁性基板を一括樹脂モールドする工程において、前記金型の凸部では前記金型の表面と前記金属配線パターンとが直接接触することで、当該凸部に前記封止樹脂が流入しない。
【００７９】
これにより、凹型形状部の底面として封止樹脂から露出した第２の接合部に巻き線アンテナが接合される。これにより、占有面積を抑えつつ、ＩＣカードの印字性、物理的強度、接続信頼性を確保することができる。
【００８０】
また、本実施形態に係るＩＣカードモジュールの製造方法は、複数のＩＣカードモジュールを一括樹脂モールド成型する金型を準備する工程と、複数の前記半導体素子を搭載した前記金属フレームを、前記複数の半導体素子が前記金型に対向するように前記金型の所定位置に配置する工程と、前記金属フレームと前記金型との間に封止樹脂を流し込み、前記複数の半導体素子と前記金属フレームを一括樹脂モールドする工程と、前記一括樹脂モールドされて形成された前記複数のＩＣカードモジュールを個片化する工程と、個片化された前記複数のＩＣカードモジュールに対して、前記封止樹脂の所定領域をレーザー加工で除去して前記金属フレームを露出させる工程と、備え、前記金型および前記金属フレームは、前記複数のＩＣカードモジュールが行列状に配置される形状を有し、前記金型における前記複数のＩＣカードモジュールのそれぞれに対応する部分は、平坦な形状に形成されている。
【００８１】
また、本実施形態に係るＩＣカードモジュールの製造方法は、複数のＩＣカードモジュールを一括樹脂モールド成型する金型を準備する工程と、複数の前記半導体素子を前記金属配線パターン上に搭載した前記絶縁性基板を、前記複数の半導体素子が前記金型に対向するように前記金型の所定位置に配置する工程と、前記絶縁性基板と前記金型との間に封止樹脂を流し込み、前記複数の半導体素子と前記絶縁性基板を一括樹脂モールドする工程と、前記一括樹脂モールドされて形成された前記複数のＩＣカードモジュールを個片化する工程と、個片化された前記複数のＩＣカードモジュールに対して、前記封止樹脂の所定領域をレーザー加工で除去して前記金属配線パターンを露出させる工程と、備え、前記金型および前記絶縁性基板は、前記複数のＩＣカードモジュールが行列状に配置される形状を有し、前記金型における前記複数のＩＣカードモジュールのそれぞれに対応する部分は、平坦な形状に形成されている。
【００８２】
これにより、凹型形状部が形成されない場合であっても、ＩＣカードの印字性、物理的強度、接続信頼性を確保することができる。
【００８３】
以上、一つまたは複数の態様に係るＩＣカードモジュールおよびＩＣカードモジュールの製造方法について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施形態に施したものや、異なる実施形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、占有面積を抑えつつ、ＩＣカードの印字性、物理的強度、接続信頼性を確保できるＩＣカードモジュールを実現することができ、特に、ＩＣカード及びＩＣタグなどの非接触式情報記憶媒体における、メモリ、ＣＰＵ等の機能を有し、外部にアンテナとして巻き線コイルを接続する事により機能するＩＣカードモジュールにおいて有用である。
【符号の説明】
【００８５】
１、１０１    ＩＣカード
２、１０２    端子電極
２ａ  第１の接合部
３、３ａ、１０３    ＩＣカードモジュール
４、１０４    巻き線アンテナ
５、１０５    インレットシート
６、１０６    カバーシート
７、１０７    半導体素子
８、１０８    封止樹脂
９、１０９    ワイヤー
１０、１１０    リードフレーム
１１、１１１    チップ接合剤
１２    基板
１３、１１３    バンプ
１４    凹部
１５    金属配線パターン
１５ａ  第２の接合部
１６、１１６    電極部
１７    第１の専用金型
１８    第２の専用金型
【図１】
2017167672.tif 000003
【図２】
2017167672.tif 000004
【図３】
2017167672.tif 000005
【図４】
2017167672.tif 000006
【図５】
2017167672.tif 000007
【図６】
2017167672.tif 000008
【図７】
2017167672.tif 000009
【図８】
2017167672.tif 000010
【図９】
2017167672.tif 000011
【図１０】
2017167672.tif 000012
【図１１】
2017167672.tif 000013
【図１２】
2017167672.tif 000014
【図１３】
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