JP2004343000A

JP2004343000A - Semiconductor module, non-contact integrated circuit tag having the semiconductor module, and method of manufacturing semiconductor module

Info

Publication number: JP2004343000A
Application number: JP2003140724A
Authority: JP
Inventors: Hideto Noguchi; 秀人野口; Tatsuya Ito; 達也伊藤; Yutaka Saito; 豊斎藤; Atsushi Tanaka; 田中　　敦
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-12-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor module which can reduce variations in characteristics and increase the product yield by keeping constant the interval between an antenna of a substrate and a metallic projection of a semiconductor device, and to provide a non-contact IC tag having the semiconductor module, and a method of manufacturing the semiconductor module. <P>SOLUTION: The semiconductor module, in which an IC chip 12 having a plurality of bump electrodes 4, 11 are mounted on a circuit substrate 1 having a dipole antenna 2 formed thereon, is characterised in that the bump electrodes 4 are connected to the dipole antenna 2 via a insulating fine particle-mixed resin 14. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板のアンテナ部と半導体装置の金属突起との間隔を一定に保つことにより、特性のバラツキを小さくすることができ、その結果、製品の歩止まりを向上させることができる半導体モジュールとそれを備えた非接触ＩＣタグ及び半導体モジュールの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、交通、流通、情報通信等の分野においては、ダイポールアンテナ等の無線通信用のアンテナ部及び配線パターンが形成された回路基板上に、複数のバンプ電極（金属突起）を有するＩＣチップ（半導体装置）を搭載した半導体モジュールが提案されている。
この半導体モジュールは、ＩＣチップによる高い情報処理能力を有し、情報の書き込みや読み出しを非接触にて高速で行うことができ、しかも、高いセキュリティ機能を有するという特徴があることから、交通システムにおける乗車券、書籍、ＣＤ、ＤＶＤ等の情報媒体の商品管理に用いられるＩＣタグ、オフィスビルやマンション等における非接触型のＩＤカードやカードキー等様々な分野で広く利用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−３５４４０４号公報
【０００４】
図３は、従来の半導体モジュールを示す平面図、図４は同断面図であり、図において、符号１は回路基板、２は回路基板１上に形成されたダイポールアンテナ（アンテナ部）、３はこれらのダイポールアンテナ２、２に圧接されたＩＣチップ（半導体装置）、４はＩＣチップ３のバンプ電極（金属突起）、５はＩＣチップ３をダイポールアンテナ２、２を含む回路基板１上に固定する熱硬化型樹脂である。この熱硬化型樹脂５は、例えば、紫外線硬化型等の光硬化型樹脂であってもよい。
この半導体モジュールは、製品の軽薄短小化、高密度化に適したフリップチップ実装方式を用いてＩＣチップ３のバンプ電極４、４を回路基板１上のダイポールアンテナ２、２に圧接している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の半導体モジュールでは、ＩＣチップ３を回路基板１上のダイポールアンテナ２、２に圧接し固定する際に、ＩＣチップ３のバンプ電極４、４と回路基板１上のダイポールアンテナ２、２との間に熱硬化型樹脂５が残った状態で両者を接続しているために、このＩＣチップ３のバンプ電極４、４と回路基板１上のダイポールアンテナ２、２との間に残る熱硬化型樹脂５の厚みにバラツキが生じ易いという問題点があった。この厚みのバラツキを解消するには、圧接時の圧力をコントロールすればよいのであるが、圧力を高精度でコントロールすることは難しい。また、厚みのバラツキが大きかった場合、ＩＣチップ３のバンプ電極４、４と回路基板１上のダイポールアンテナ２、２との間の容量Ｃが変化してしまい、その結果、高周波の発信特性のバラツキが大きくなり、製品としての歩留まりが低下するという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、基板のアンテナ部と半導体装置の金属突起との間隔を一定に保つことにより、特性のバラツキを小さくすることができ、その結果、製品の歩止まりを向上させることができる半導体モジュールとそれを備えた非接触ＩＣタグ及び半導体モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次の様な半導体モジュールとそれを備えた非接触ＩＣタグ及び半導体モジュールの製造方法を採用した。
すなわち、請求項１記載の半導体モジュールは、アンテナ部が形成された基板上に、複数の金属突起を有する半導体装置を搭載してなる半導体モジュールであって、前記半導体装置の少なくとも１対の金属突起を、非導電性微粒子を混入してなる樹脂を介して前記アンテナ部に接続してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の半導体モジュールは、請求項１記載の半導体モジュールにおいて、前記１対の金属突起の少なくとも前記アンテナ部との接続領域を除く部分には、絶縁膜が形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の半導体モジュールは、請求項１または２記載の半導体モジュールにおいて、前記非導電性微粒子は、セラミックスまたは合成樹脂からなる微粒子であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の半導体モジュールは、請求項３記載の半導体モジュールにおいて、前記セラミックスまたは合成樹脂からなる微粒子は、単分散微粒子であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の半導体モジュールは、請求項１ないし４のいずれか１項記載の半導体モジュールにおいて、前記半導体装置は、非接触ＩＣタグ用の半導体装置であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の非接触ＩＣタグは、請求項１ないし５のいずれか１項記載の半導体モジュールを備えてなることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の半導体モジュールの製造方法は、アンテナ部が形成された基板上に複数の金属突起を有する半導体装置を搭載してなる半導体モジュールの製造方法であって、前記基板上のアンテナ部の前記半導体装置の金属突起との接続領域に、非導電性微粒子を混入してなる樹脂層を形成する工程と、該樹脂層上に前記半導体装置の金属突起を載置し、該半導体装置の金属突起を前記樹脂層を介して前記アンテナ部に圧接する工程とを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の半導体モジュールの製造方法は、請求項７記載の半導体モジュールの製造方法において、前記半導体装置の金属突起の少なくとも前記アンテナ部との接続領域を除く部分には、絶縁膜が形成されてなることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体モジュールとそれを備えた非接触ＩＣタグ及び半導体モジュールの製造方法の一実施形態について図面に基づき説明する。
図１は、本実施形態の半導体モジュールを示す断面図であり、この半導体モジュールは、ダイポールアンテナ（アンテナ部）２が形成された回路基板１上に、複数のバンプ電極（金属突起）４、１１、…を有するＩＣチップ（半導体装置）１２が搭載されている。
【００１６】
このＩＣチップ１２のバンプ電極４（図１では、一方のみ図示）及びＩＣテスト用のバンプ電極１１は、バンプ電極４の少なくともダイポールアンテナ２との接続領域、及びバンプ電極１１のＩＣテスタの端子との接続領域を除いて、パシベーション膜（保護・絶縁膜）１３により覆われている。すなわち、このパシベーション膜１３には、ダイポールアンテナ２との接続領域であるバンプ電極４の略中央部を露出させるための開口１３ａ、及びバンプ電極１１の略中央部を露出させるための開口１３ｂが形成されている。
【００１７】
ＩＣチップ１２は、集積回路（ＩＣ）の一方の主面上に複数の電極が形成されたもので、例えば、非接触ＩＣタグ用のＩＣチップを用いる。この非接触ＩＣタグ用のＩＣチップとは、送受信回路、制御回路、メモリ等を構成する集積回路（ＩＣ）が形成された半導体チップであり、ダイポールアンテナあるいはコイル状アンテナと接続することにより、外部の情報機器とデータの送受信が行えるようになっている。
【００１８】
パシベーション膜１３は、ＩＣチップ１２の集積回路（ＩＣ）及び複数の電極を保護するために設けられたもので、絶縁性を有するものであればとくに限定されないが、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の合成樹脂が好適に用いられる。また、この合成樹脂としては、熱により硬化する熱硬化型樹脂、あるいは紫外線等の光により硬化する光硬化型樹脂が好適である。
【００１９】
このバンプ電極４とダイポールアンテナ２との間には微粒子混入樹脂１４が充填されている。
この微粒子混入樹脂１４は、絶縁性を有する液状またはシート状の樹脂を熱あるいは紫外線等の光により硬化させた絶縁性樹脂１５中に非導電性微粒子１６を混入・分散させたもので、絶縁性樹脂１５としては、絶縁性、機械的強度及び耐摩耗性等に優れているエポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等が好適に用いられ、また、非導電性微粒子１６としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、タルク等のセラミックス微粒子、またはポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂等の絶縁性樹脂１５より軟化点温度が高い合成樹脂微粒子が好適に用いられる。これらの微粒子は、粒子径が揃った単分散微粒子が好ましい。
【００２０】
この半導体モジュールでは、バンプ電極４とダイポールアンテナ２との間に、絶縁性樹脂１５中に単分散の非導電性微粒子１６を混入・分散させた微粒子混入樹脂１４を充填したことにより、非導電性微粒子１６がスペーサとなってバンプ電極４とダイポールアンテナ２との間の間隔が一定に保持される。これにより、微粒子混入樹脂１４の厚みは非導電性微粒子１６の直径により制御され、厚みのバラツキが極めて小さくなり、圧接時の圧力をコントロールする必要も無くなる。
【００２１】
この微粒子混入樹脂１４の厚みは、非導電性微粒子１６の直径により概ね決定されるものであるから、特に厚みを制御する必要はないが、非接触ＩＣタグとして用いる場合には、ＩＣチップ１２のバンプ電極４とダイポールアンテナ２との間の容量分Ｃで結合することができる厚みであることが必要である。
例えば、２．４５ＧＨｚ帯域の高周波を用いる場合、１μｍ〜数１０μｍが好ましい。この厚みは面方向に一定であることが好ましい。
【００２２】
このＩＣチップ１２を用いた非接触ＩＣタグの例としては、書籍、ＣＤ、ＤＶＤ等の情報媒体の商品管理に用いられる非接触型のＩＣタグがあり、このＩＣタグをＩＤカード等に埋め込めば、個人の識別ができるＩＤカードとして用いることもできる。
【００２３】
例えば、非接触ＩＣタグ用に用いた場合のダイポールアンテナ２のアンテナ長Ｌは、高周波の波長をλ、光速をＣ、高周波の周波数をｆとすると、
Ｌ＝λ／２＝Ｃ／（２×ｆ）
で表される。
ここで、光速Ｃを２．９９×１０^８ｍ、高周波の周波数ｆを２．４５ＧＨｚ＝２．４５×１０^９Ｈｚとすると、

となる。したがって、タグサイズに充分対応することができる。
【００２４】
次に、この半導体モジュールの製造方法について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、回路基板１のダイポールアンテナ２上のＩＣチップ１２搭載位置に、樹脂２１を塗布する。
この樹脂２１は、絶縁性を有する液状またはシート状の樹脂中に、酸化ケイ素微粒子、合成樹脂微粒子等の非導電性微粒子を混入・分散させたもので、熱あるいは紫外線等の光により硬化し、絶縁性を有する。
【００２５】
次いで、ＩＣチップ１２のバンプ電極４と、回路基板１のダイポールアンテナ２との位置合わせを行う。
次いで、図２（ｂ）に示すように、ＩＣチップ１２に上方から所定の圧力Ｆを加え、このＩＣチップ１２をダイポールアンテナ２に所定の圧力Ｆで圧接する。
この状態で、樹脂２１に対して熱あるいは紫外線等の光を加える。これにより樹脂２１は硬化して絶縁性を有する微粒子混入樹脂１４となる。
以上により、半導体モジュールを製造することができる。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態の半導体モジュールによれば、ＩＣチップ１２のバンプ電極４と、回路基板１上のダイポールアンテナ２との間に、絶縁性樹脂１５中に非導電性微粒子１６を混入・分散させた微粒子混入樹脂１４を充填したので、回路基板１上のダイポールアンテナ２とＩＣチップ１２のバンプ電極４との間隔を一定に保つことができ、発信特性等のバラツキを小さくすることができる。その結果、製品の歩止まりを向上させることができる。
【００２７】
また、本実施形態の半導体モジュールの製造方法によれば、回路基板１のダイポールアンテナ２上のＩＣチップ１２搭載位置に、非導電性微粒子を混入・分散させた熱硬化型あるいは紫外線等の光硬化型の絶縁性を有する樹脂２１を塗布し、ＩＣチップ１２のバンプ電極４を樹脂２１を介して回路基板１のダイポールアンテナ２に圧接するので、回路基板１上のダイポールアンテナ２とＩＣチップ１２のバンプ電極４との間隔が高精度で一定に保持された半導体モジュールを、簡単な工程で、しかも容易に作製することができる。その結果、発信特性等のバラツキが小さく、製品の歩止まりが向上した半導体モジュールを容易に作製することができる。
【００２８】
また、本実施形態の半導体モジュールを用いて非接触ＩＣタグを作製すれば、発信特性等のバラツキが小さく、製品の歩止まりの高い非接触ＩＣタグを得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体モジュールによれば、アンテナ部が形成された基板上に、複数の金属突起を有する半導体装置を搭載してなる半導体モジュールであって、前記半導体装置の少なくとも１対の金属突起を、非導電性微粒子を混入してなる樹脂を介して前記アンテナ部に接続したので、基板のアンテナ部と半導体装置の金属突起との間隔を一定に保つことができ、特性のバラツキを小さくすることができる。
また、特性のバラツキが小さいので、信頼性、特に長期間使用時の信頼性を高めることができる。
【００３０】
本発明の非接触ＩＣタグによれば、本発明の半導体モジュールを備えたので、発信特性等のバラツキが小さく、製品の歩止まりの高い非接触ＩＣタグを得ることができる。
【００３１】
本発明の半導体モジュールの製造方法によれば、基板上のアンテナ部の半導体装置の金属突起との接続領域に、非導電性微粒子を混入してなる樹脂層を形成する工程と、該樹脂層上に前記半導体装置の金属突起を載置し、該半導体装置の金属突起を前記樹脂層を介して前記アンテナ部に圧接する工程とを有するので、基板のアンテナ部と半導体装置の金属突起との間隔が一定に保持され、しかも特性のバラツキの小さい半導体モジュールを、容易に製造することができる。
また、バラツキが小さいので、製品の歩留まりが高くなり、信頼性の向上及び製造方法コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の半導体モジュールを示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の半導体モジュールの製造方法を示す過程図である。
【図３】従来の半導体モジュールを示す平面図である。
【図４】従来の半導体モジュールを示す断面図である。
【符号の説明】
１…回路基板、２…ダイポールアンテナ（アンテナ部）、４、１１…バンプ電極（金属突起）、１２…ＩＣチップ（半導体装置）、１３…パシベーション膜（保護・絶縁膜）、１３ａ、１３ｂ…開口、１４…微粒子混入樹脂、１５…絶縁性樹脂、１６…非導電性微粒子、２１…樹脂。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is directed to a semiconductor module capable of reducing variation in characteristics by maintaining a constant distance between an antenna portion of a substrate and a metal protrusion of a semiconductor device, and as a result, improving a product yield. The present invention relates to a non-contact IC tag having the same and a method for manufacturing a semiconductor module.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in the fields of traffic, distribution, information communication, and the like, an IC chip (semiconductor) having a plurality of bump electrodes (metal protrusions) on a circuit board on which an antenna portion for wireless communication such as a dipole antenna and a wiring pattern are formed. Device) is mounted.
This semiconductor module has a high information processing capability using an IC chip, can write and read information at high speed in a non-contact manner, and has a high security function. It is widely used in various fields such as IC tags used for product management of information media such as tickets, books, CDs, and DVDs, and non-contact ID cards and card keys in office buildings and condominiums (eg, patents). Reference 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-4-354404
FIG. 3 is a plan view showing a conventional semiconductor module, and FIG. 4 is a sectional view thereof. In the drawing, reference numeral 1 denotes a circuit board, 2 denotes a dipole antenna (antenna unit) formed on the

circuit board

1, and 3 denotes An IC chip (semiconductor device) pressed against these

dipole antennas

2 and 2, 4 is a bump electrode (metal projection) of the IC chip 3, and 5 is an IC chip 3 fixed on a circuit board 1 including the

dipole antennas

2 and 2. Thermosetting resin. The thermosetting resin 5 may be, for example, a photocurable resin such as an ultraviolet curable resin.
In this semiconductor module, the

bump electrodes

4 and 4 of the IC chip 3 are pressed against the

dipole antennas

2 and 2 on the circuit board 1 by using a flip-chip mounting method suitable for reducing the size and weight of the product and increasing the density.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional semiconductor module described above, when the IC chip 3 is pressed against the

dipole antennas

2 and 2 on the circuit board 1 and fixed, the

bump electrodes

4 and 4 of the IC chip 3 and the dipole antenna 2 on the circuit board 1 are fixed. 2 is connected between the

bump electrodes

4 and 4 of the IC chip 3 and the

dipole antennas

2 and 2 on the circuit board 1 because the thermosetting resin 5 is connected between the two. There is a problem that the thickness of the remaining thermosetting resin 5 tends to vary. In order to eliminate this variation in thickness, it is only necessary to control the pressure at the time of pressing, but it is difficult to control the pressure with high accuracy. If the thickness variation is large, the capacitance C between the

bump electrodes

4 and 4 of the IC chip 3 and the

dipole antennas

2 and 2 on the circuit board 1 changes. There has been a problem that the variation increases and the yield as a product decreases.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and it is possible to reduce variation in characteristics by maintaining a constant distance between an antenna portion of a substrate and a metal protrusion of a semiconductor device. It is another object of the present invention to provide a semiconductor module capable of improving the yield of products, a non-contact IC tag including the same, and a method of manufacturing a semiconductor module.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention employs the following semiconductor module, a non-contact IC tag including the same, and a method of manufacturing a semiconductor module.
That is, the semiconductor module according to claim 1, wherein a semiconductor device having a plurality of metal protrusions is mounted on a substrate on which an antenna unit is formed, wherein at least one pair of metal protrusions of the semiconductor device is provided. Is connected to the antenna unit via a resin mixed with non-conductive fine particles.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the semiconductor module according to the first aspect, wherein an insulating film is formed on at least a portion of the pair of metal protrusions except for a connection region with the antenna unit. I do.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor module according to the first or second aspect, the non-conductive fine particles are fine particles made of a ceramic or a synthetic resin.
[0010]
A semiconductor module according to a fourth aspect is characterized in that, in the semiconductor module according to the third aspect, the fine particles made of ceramics or synthetic resin are monodisperse fine particles.
[0011]
A semiconductor module according to a fifth aspect is the semiconductor module according to any one of the first to fourth aspects, wherein the semiconductor device is a semiconductor device for a non-contact IC tag.
[0012]
A non-contact IC tag according to a sixth aspect is provided with the semiconductor module according to any one of the first to fifth aspects.
[0013]
8. The method for manufacturing a semiconductor module according to claim 7, wherein a semiconductor device having a plurality of metal protrusions is mounted on a substrate on which the antenna unit is formed, wherein the antenna unit on the substrate has Forming a resin layer in which non-conductive fine particles are mixed in a connection region with the metal projection of the semiconductor device; and mounting the metal projection of the semiconductor device on the resin layer, Pressing the projection to the antenna section via the resin layer.
[0014]
According to a eighth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor module according to the seventh aspect, an insulating film is formed on at least a portion of the metal projection of the semiconductor device other than a connection region with the antenna unit. It is characterized by becoming.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a semiconductor module of the present invention, a non-contact IC tag including the same, and a method of manufacturing a semiconductor module will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a semiconductor module according to the present embodiment. The semiconductor module has a plurality of bump electrodes (metal projections) 4 and 11 on a circuit board 1 on which a dipole antenna (antenna unit) 2 is formed. An IC chip (semiconductor device) 12 having,.
[0016]
The bump electrode 4 (only one is shown in FIG. 1) of the IC chip 12 and the bump electrode 11 for IC test are connected to at least a connection area of the bump electrode 4 with the dipole antenna 2 and a terminal of the IC tester of the bump electrode 11. Except for the connection region of, the semiconductor device is covered with a passivation film (protection / insulation film) 13. That is, in the passivation film 13, an opening 13a for exposing a substantially central portion of the bump electrode 4 which is a connection region with the dipole antenna 2 and an opening 13b for exposing a substantially central portion of the bump electrode 11 are formed. Have been.
[0017]
The IC chip 12 has a plurality of electrodes formed on one main surface of an integrated circuit (IC). For example, an IC chip for a non-contact IC tag is used. The IC chip for the non-contact IC tag is a semiconductor chip on which an integrated circuit (IC) forming a transmission / reception circuit, a control circuit, a memory, and the like is formed. Can transmit and receive data to and from other information devices.
[0018]
The passivation film 13 is provided to protect an integrated circuit (IC) and a plurality of electrodes of the IC chip 12 and is not particularly limited as long as it has an insulating property. For example, a polyimide resin, an epoxy resin, Synthetic resins such as silicone resins are preferably used. As the synthetic resin, a thermosetting resin that is cured by heat or a photocurable resin that is cured by light such as ultraviolet light is preferable.
[0019]
The space between the bump electrode 4 and the dipole antenna 2 is filled with a resin 14 containing fine particles.
The resin 14 mixed with non-conductive fine particles 16 is mixed with and dispersed in an insulating resin 15 obtained by curing a liquid or sheet-like resin having an insulating property by heat or light such as ultraviolet rays. As the resin 15, an epoxy resin, a melamine resin, a phenol resin, an acrylic resin, a silicone resin, or the like which is excellent in insulation, mechanical strength, abrasion resistance, and the like is preferably used. Ceramic fine particles such as silicon oxide, aluminum oxide, and talc, or synthetic resin fine particles having a softening point higher than the insulating resin 15 such as polyimide, polyamide, and fluororesin are preferably used. These fine particles are preferably monodisperse fine particles having a uniform particle diameter.
[0020]
In this semiconductor module, the non-conductive resin is filled between the bump electrode 4 and the dipole antenna 2 by filling the insulating resin 15 with the fine resin mixed with the monodispersed non-conductive fine particles 16 mixed therein. The fine particles 16 function as spacers, so that the distance between the bump electrode 4 and the dipole antenna 2 is kept constant. Thus, the thickness of the resin 14 mixed with fine particles is controlled by the diameter of the non-conductive fine particles 16, the variation in thickness becomes extremely small, and it is not necessary to control the pressure at the time of pressing.
[0021]
Since the thickness of the fine particle-containing resin 14 is generally determined by the diameter of the non-conductive fine particles 16, there is no need to control the thickness in particular. It is necessary that the thickness be such that it can be coupled by the capacitance C between the bump electrode 4 and the dipole antenna 2.
For example, when a high frequency in a 2.45 GHz band is used, it is preferably 1 μm to several tens μm. This thickness is preferably constant in the plane direction.
[0022]
As an example of the non-contact IC tag using the IC chip 12, there is a non-contact IC tag used for product management of information media such as books, CDs, and DVDs. If this IC tag is embedded in an ID card or the like, It can also be used as an ID card that can identify an individual.
[0023]
For example, when the antenna length L of the dipole antenna 2 when used for a non-contact IC tag is λ for the high frequency wavelength, C for the light speed, and f for the high frequency,
L = λ / 2 = C / (2 × f)
Is represented by
Here, assuming that the speed of light C is 2.99 × 10 ⁸ m and the frequency f of the high frequency is 2.45 GHz = 2.45 × 10 ⁹ Hz,

It becomes. Therefore, it is possible to sufficiently cope with the tag size.
[0024]
Next, a method for manufacturing the semiconductor module will be described.
First, as shown in FIG. 2A, a resin 21 is applied to a position on the circuit board 1 where the IC chip 12 is mounted on the dipole antenna 2.
The resin 21 is obtained by mixing and dispersing non-conductive fine particles such as silicon oxide fine particles and synthetic resin fine particles in a liquid or sheet-like resin having an insulating property, and is cured by light such as heat or ultraviolet light, Has insulating properties.
[0025]
Next, the bump electrode 4 of the IC chip 12 and the dipole antenna 2 of the circuit board 1 are aligned.
Next, as shown in FIG. 2B, a predetermined pressure F is applied to the IC chip 12 from above, and the IC chip 12 is pressed against the dipole antenna 2 at a predetermined pressure F.
In this state, light such as heat or ultraviolet light is applied to the resin 21. As a result, the resin 21 is cured to become the resin 14 mixed with fine particles having an insulating property.
As described above, a semiconductor module can be manufactured.
[0026]
As described above, according to the semiconductor module of the present embodiment, the non-conductive fine particles 16 are placed in the insulating resin 15 between the bump electrode 4 of the IC chip 12 and the dipole antenna 2 on the circuit board 1. Since the mixed and dispersed fine particle mixed resin 14 is filled, the distance between the dipole antenna 2 on the circuit board 1 and the bump electrode 4 of the IC chip 12 can be kept constant, and the variation in transmission characteristics and the like can be reduced. Can be. As a result, the yield of products can be improved.
[0027]
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor module of the present embodiment, a thermosetting type in which non-conductive fine particles are mixed and dispersed at the mounting position of the IC chip 12 on the dipole antenna 2 of the circuit board 1 or a photocuring type such as an ultraviolet ray. A resin 21 having a mold insulating property is applied, and the bump electrode 4 of the IC chip 12 is pressed into contact with the dipole antenna 2 of the circuit board 1 via the resin 21, so that the dipole antenna 2 on the circuit board 1 and the IC chip 12 A semiconductor module in which the distance from the bump electrode 4 is maintained with high accuracy and constant can be easily manufactured by a simple process. As a result, it is possible to easily manufacture a semiconductor module in which variations in transmission characteristics and the like are small and the yield of products is improved.
[0028]
Further, if a non-contact IC tag is manufactured using the semiconductor module of the present embodiment, it is possible to obtain a non-contact IC tag with small variations in transmission characteristics and the like and a high product yield.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the semiconductor module of the present invention, there is provided a semiconductor module having a semiconductor device having a plurality of metal protrusions mounted on a substrate on which an antenna unit is formed, wherein at least one of the semiconductor devices is provided. Since the pair of metal protrusions is connected to the antenna portion via the resin mixed with the non-conductive fine particles, the distance between the antenna portion of the substrate and the metal protrusion of the semiconductor device can be kept constant, and the characteristics can be improved. Variation can be reduced.
Further, since the variation in the characteristics is small, the reliability, particularly, the reliability after long-term use can be improved.
[0030]
According to the non-contact IC tag of the present invention, since the semiconductor module of the present invention is provided, it is possible to obtain a non-contact IC tag with small variations in transmission characteristics and the like and a high product yield.
[0031]
According to the method of manufacturing a semiconductor module of the present invention, a step of forming a resin layer formed by mixing non-conductive fine particles in a connection region of an antenna portion on a substrate with a metal projection of a semiconductor device; Placing the metal projection of the semiconductor device on the semiconductor device and pressing the metal projection of the semiconductor device on the antenna portion via the resin layer, so that the distance between the antenna portion of the substrate and the metal projection of the semiconductor device is increased. Is maintained constant, and a semiconductor module having small variations in characteristics can be easily manufactured.
Further, since the variation is small, the yield of the product is increased, and the reliability can be improved and the manufacturing method cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a process diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a conventional semiconductor module.
FIG. 4 is a sectional view showing a conventional semiconductor module.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Circuit board, 2 ... Dipole antenna (antenna part), 4, 11 ... Bump electrode (metal projection), 12 ... IC chip (semiconductor device), 13 ... Passivation film (protection / insulation film), 13a, 13b ... Opening , 14: resin mixed with fine particles, 15: insulating resin, 16: non-conductive fine particles, 21: resin.

Claims

A semiconductor module including a semiconductor device having a plurality of metal protrusions mounted on a substrate on which an antenna unit is formed,
A semiconductor module, wherein at least one pair of metal protrusions of the semiconductor device is connected to the antenna unit via a resin mixed with non-conductive fine particles.

2. The semiconductor module according to claim 1, wherein an insulating film is formed on at least a portion of the pair of metal protrusions except for a connection region with the antenna unit. 3.

3. The semiconductor module according to claim 1, wherein the non-conductive fine particles are fine particles made of a ceramic or a synthetic resin.

4. The semiconductor module according to claim 3, wherein the fine particles made of ceramic or synthetic resin are monodisperse fine particles.

The semiconductor module according to any one of claims 1 to 4, wherein the semiconductor device is a semiconductor device for a non-contact IC tag.

A non-contact IC tag comprising the semiconductor module according to claim 1.

A method for manufacturing a semiconductor module comprising a semiconductor device having a plurality of metal protrusions mounted on a substrate on which an antenna unit is formed,
Forming a resin layer formed by mixing non-conductive fine particles in a connection region between the antenna portion on the substrate and the metal protrusion of the semiconductor device;
Mounting a metal projection of the semiconductor device on the resin layer, and pressing the metal projection of the semiconductor device against the antenna portion via the resin layer.

The method according to claim 7, wherein an insulating film is formed on at least a portion of the metal projection of the semiconductor device other than a connection region with the antenna unit.