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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine IC-Karte und einen mit der IC-Karte
verwendeten Rahmen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
eine IC-Karte und
einen mit der IC-Karte verwendeten Rahmen, der eine ebene Spule
umfasst, die durch Ausstanzen bzw. Ätzen gebildet wird, wobei eine
Leiterbahn mehrmals in im wesentlichen der gleichen Ebene gewickelt
ist und wobei Anschlussstellen der ebenen Spule und Elektrodenanschlussstellen
eines Halbleiterelements leitend miteinander in der IC-Karte verbunden
sind.
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BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK
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Eine
IC-Karte besteht aus einer ebenen Spule, bei der eine Leiterbahn
mehrmals gewickelt ist, und aus einem Halbleiterelement. Die ebene
Spule und andere Teile sind von einer Klebschicht aus Polyurethan
umhüllt
und abgedichtet, die innerhalb einer aus PVC bestehenden Harzschicht
ausgebildet ist, die eine vordere und eine hintere Fläche der IC-Karte
bildet, und es sind Buchstaben auf einer Oberfläche der Harzschicht gedruckt.
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Wenn
die derart gebildete IC-Karte ein von einem Kartenprozessor gebildetes
Magnetfeld passiert, wird durch in der ebenen Spule der IC-Karte hervorgerufene
elektromagnetische Induktion elektrische Energie erzeugt. Daher
wird das Halbleiterelement durch die erzeugte elektrische Energie
gestartet, so dass eine Kommunikation zwischen dem Halbleiterelement
der IC-Karte und dem Kartenprozessor über die ebene Spule, die als
eine Antenne wirkt, erfolgen kann.
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Als
eine in eine IC-Karte eingebaute herkömmliche ebene Spule ist eine
isolierte ebene Spule gegeben, die so geformt ist, dass ein mit
Isolierung umhüllter
elektrisch leitender Draht gewickelt ist und dass ferner eine ebene
Spule vorgesehen ist, die so geformt ist, dass eine Leiterbahn gebildet
ist, wenn eine auf einer Harzschicht gebildete Metallfolie geätzt wird.
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In
diesem Zusammenhang ist es für
eine weitere Verbreitung von IC-Karten erforderlich, die Kosten
für IC-Karten
zu reduzieren und es ist ebenfalls erforderlich, sie in Massenproduktion
herzustellen. Jedoch ist es bei der vorstehend genannten IC-Karte,
bei der die herkömmliche
ebene Spule verwendet wird, schwierig die Kosten der ebenen Spule zu
reduzieren. Ferner ist es schwierig, IC-Karten in ausreichendem
Umfang in Massenproduktion herzustellen.
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Daher
offenbart die japanische, nicht geprüfte Patentveröffentlichung
Nr. 6-310324 eine
IC-Karte, in die eine ebene Spule eingefügt ist, die durch Ausstanzen
gebildet wird.
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Wie
in der vorstehend genannten Patentveröffentlichung vorgeschlagen,
können,
verglichen mit der IC-Karte, bei welcher die herkömmliche
ebene Spule eingebaut ist, durch eine ebene Spule, die durch Ausstanzen
gebildet ist, die Kosten für
die IC-Karte reduziert und die IC-Karte kann in Massenproduktion
hergestellt werden.
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50 zeigt
eine herkömmliche
ebene Spule 100, die durch Ausstanzen gebildet ist. Bei
dieser ebenen Spule 100 sind Anschlüsse 102, 104 jeweils innerhalb
und außerhalb
der Spule ausgebildet.
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Aufgrund
der vorstehend genannten Konstruktion kreuzt ein Draht 114,
der einer der Drähte 112, 114 für den Anschluss
der Anschlüsse 102, 104 der
ebenen Spule 100 an die Elektrodenanschlüsse 108, 110 des
Halbleiterelements 106 ist, einen Leitungsdraht 101,
der die ebene Spule 100 bildet. Somit werden durch Verwenden
von mit Isolierung umhüllten
Drähten
als Drähte 112, 114 die
Kosten erhöht und
eine Reduzierung der Kosten für
die IC-Karte ist schwierig.
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Wenn
andererseits als Draht 112 ein nicht isolierter Draht verwendet
wird, der die ebene Spule 100 nicht kreuzt und wenn als
Draht 114 ein mit Isolierung umhüllter Draht verwendet wird,
der die ebene Spule 100 kreuzt, ist es erforderlich, zwei
Drahtarten zu verwenden, und der Herstellungsvorgang für IC-Karten
wird kompliziert. Somit ist es schwierig, die Kosten für IC-Karten
zu reduzieren und sie in Massenproduktion herzustellen.
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Die
WO 96/07982 offenbart eine IC-Karte, bei der das Halbleiterelement
so innerhalb der ebenen Spule angeordnet ist, dass eine Anschlussverbindung
die ebene Spule kreuzen muss.
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Die
JP-A-8287208, die den am nächsten kommenden
Stand der Technik repräsentiert,
offenbart eine IC-Karte, bei der das Halbleiterelement so oben auf
der ebenen Spule angeordnet ist, dass Anschlussverbindungen die
ebene Spule nicht kreuzen.
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Da
die Dicke der IC-Karte nicht mehr als 1 mm beträgt, ist es erforderlich, eine
sehr dünne IC-Karte
zu bilden. Ferner müssen
durch Ausstanzen gebildete ebene Spulen leicht zu handhaben sein, wenn
sie transportiert werden, und Halbleiterelemente müssen passend
in die ebenen Spulen eingebaut sein.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
durch die vorliegende Erfindung zu erzielende Hauptaufgabe ist es,
eine IC-Karte zu
schaffen, in die eine durch Ausstanzen gebildete ebene Spule eingebaut
ist und bei der die Kosten für
die IC-Karte reduziert werden können
und ferner die IC-Karte in Massenproduktion hergestellt werden kann.
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Die
zweite durch die vorliegende Erfindung zu erzielende Aufgabe besteht
darin, eine IC-Karte zu schaffen, die leicht in Massenproduktion
hergestellt und deren Dicke entsprechend reduziert werden kann.
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Um
die vorstehend erstgenannte Aufgabe zu erzielen, haben die Erfinder
der vorliegenden Erfindung geforscht und folgendes herausgefunden.
Im allgemei nen ist eine Oberfläche
eines Halbleiterelements, mit Ausnahme des Bereichs für einen
Elektrodenanschluss, mit einer Passivierungsschicht bedeckt, so
dass sie elektrisch isoliert ist. Daher kann ein Bereich des Halbleiterelements,
mit Ausnahme des Bereichs für
den Elektrodenanschluss, mit einer Leiterbahn der ebenen Spule verbunden
sein, und wenn der Elektrodenanschluss des Halbleiterelements spulenseitig
angeordnet ist, kann der Anschluss der ebenen Spule dicht am Elektrodenanschluss
des Halbleiterelements angeordnet sein.
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Daher
haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung das Halbleiterelement 106 so
angeordnet, dass die Elektrodenanschlüsse 108, 110 leiterbahnseitig 101 bezüglich der
ebenen Spule 100 angeordnet sein könnten und die Elektrodenanschlüsse 108, 110 des
Halbleiterelements 106 an die Anschlüsse 102, 104 der
ebenen Spule 100 über
Drähte
gebondet werden. Bei dieser IC-Karte ist es nicht erforderlich,
den Draht, der die ebene Spule 100 mit dem Halbleiterelement 106 verbindet,
zum Zweck der Isolierung zu umhüllen,
und es kann ein Wedge-Bondverfahren angewandt werden, das herkömmlicher Weise
als Bondverfahren zum Bonden eines Halbleiterelements an eine innere
Zuleitung eines Trägerstreifens
verwendet wird. Aufgrund dieses Wissens haben die Erfinder die vorliegende
Erfindung ausgeführt.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine Baugruppe aus einer ebenen Spule
und einem Halbleiter für
eine IC-Karte, wobei die ebene Spule eine Leiterbahn umfasst, die
mehrmals in im wesentlichen der gleichen Ebene gewickelt ist, wobei
die ebene Spule durch Ausstanzen bzw. Ätzen einer Metallplatte gebildet
wird, wobei Anschlüsse
der ebenen Spule und Elektrodenanschlüsse des Halbleiterelements
leitend miteinander verbunden sind, wobei die ebene Spule einen
inneren Anschluss, der im Innern der Spule ausgebildet ist, aufweist,
mit dem der Elektrodenanschluss des Halbleiterelements, der an der
gleichen Seite bezogen auf das Innere und das Äußere der Spule angeordnet ist,
leitend verbunden ist, und wobei die ebene Spule auch einen äußeren Anschluss, der
außerhalb
der Spule ausgebildet ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
das Halblei terelement in einer in der ebenen Spule ausgebildeten
Ausnehmung eingesetzt ist.
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Der
in der vorliegenden Erfindung beschriebene Ausdruck „in im
wesentlichen der gleichen Ebene" bedeutet,
dass die Leiterbahn als Ganzes in der gleichen Ebene gewickelt ist,
auch wenn Unregelmäßigkeiten
in einem Bereich der Leiterbahn, aus der die ebene Spule besteht,
vorhanden sind.
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Um
die vorstehend erstgenannte Aufgabe erzielen zu können, schafft
die vorliegende Erfindung eine IC-Karte, welche die Baugruppe der
vorliegenden Erfindung umfasst, wobei Enden der ebenen Spule die
Anschlüsse
der ebenen Spule bilden und wobei das Halbleiterelement so angeordnet
ist, dass eine Fläche
des Elements, auf der die Elektrodenanschlüsse gebildet sind, der Leiterbahn
der ebenen Spule gegenüber
liegt, und wobei die jeweiligen Elektrodenanschlüsse des Halbleiterelements,
die mit dem inneren und dem äußeren Anschluss
der ebenen Spule verbunden sind, jeweils an Stellen angeordnet sind,
die neben dem inneren und dem äußeren Anschluss
der ebenen Spule liegen.
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Um
die vorstehend genannte Aufgabe lösen zu können, haben die Erfinder der
vorliegenden Erfindung das Halbleiterelement 106 mit Bezug
auf die ebene Spule 100 so angeordnet, dass eine Ebene des
Halbleiterelements 106 an der hinteren Seite hinsichtlich
einer Ebene, auf der die Elektrodenanschlüsse 108, 110 gebildet
worden sind, halbleiterseitig angeordnet werden konnte und die Elektrodenanschlüsse 108, 110 des
Halbleiterelements 106 jeweils an die Anschlüsse 101, 103 der
ebenen Spule 100 gebondet wurden. Die Erfinder haben folgendes herausgefunden.
Bei dieser IC-Karte ist es nicht erforderlich, die Drähte, welche
die ebene Spule 101 mit dem Halbleiterelement 106 verbinden,
zum Zweck der Isolierung zu umhüllen,
und es kann ein Wedge-Bondverfahren angewandt werden, das herkömmlicher
Weise als Bondverfahren zum Bonden des Halbleiterelements an eine
innere Zuleitung eines Trägerstreifens
verwendet wird.
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Um
die vorgenannte zweite Aufgabe lösen zu
können,
ist durch die vorliegende Erfindung eine IC-Karte gemäß den Ansprüchen 11
und 21 geschaffen worden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht zur Erläuterung
eines Beispiels der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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2 ist
eine Teil-Querschnittsansicht der in 1 gezeigten
IC-Karte.
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3 ist
eine Draufsicht zur Erläuterung
eines Rahmens, bei dem eine Vielzahl ebener Spulen ausgebildet ist.
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4(a) bis 4(e) sind
schematische Darstellungen zur Erläuterung des Wedge-Bondverfahrens.
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5 ist
eine Teil-Querschnittsansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels
der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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6 ist
eine Teil-Draufsicht zur Erläuterung eines
weiteren Beispiels der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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7 ist
eine perspektivische Teilansicht zur Erläuterung eines Anschlusses einer
ebenen Spule, aus der die in den 1, 2, 5 und 6 gezeigte
IC-Karte besteht.
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8 ist
eine Teil-Draufsicht zur Erläuterung eines
weiteren Beispiels der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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9 ist
eine perspektivische Teilansicht zur Erläuterung eines Anschlusses einer
ebenen Spule, aus der die in der 8 gezeigte
IC-Karte besteht.
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10 ist
eine Teil-Draufsicht zur Erläuterung
eines weiteren Beispiels der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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11 ist
eine perspektivische Teilansicht zur Erläuterung eines Anschlusses einer
ebenen Spule, aus der die in der 10 gezeigte
IC-Karte besteht.
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12 ist
eine perspektivische Teilansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels
der in 11 gezeigten ebenen Spule.
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13 ist
eine perspektivische Teilansicht zur Erläuterung eines Endbereichs der
Leiterbahn 11 vor Bildung des Anschlusses der ebenen Spule,
aus der die in den 7, 9, 11 und 12 gezeigte
IC-Karte besteht.
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14 ist
eine Teil-Querschnittsansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels
der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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15 ist
eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung einer Konfiguration
des in 14 gezeigten Verbindungselements 30 aus
Metall.
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16 ist
eine Teil-Querschnittsansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels
der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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17 ist
eine Teil-Querschnittsansicht zur Erläuterung einer Konfiguration
des Anschlusses 10b (10a) der in 16 gezeigten
ebenen Spule.
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18 ist
eine Teil-Draufsicht zur Erläuterung
eines weiteren Beispiels der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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19 ist
eine Teil-Querschnittsansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels
der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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20 ist
eine Teil-Draufsicht zur Erläuterung
eines weiteren Beispiels der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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21 ist
eine Teil-Querschnittsansicht zur Erläuterung der in 20 gezeigten
IC-Karte.
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22 ist
eine Teil-Draufsicht zur Erläuterung
eines weiteren Beispiels der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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23 ist
eine Teil-Querschnittsansicht zur Erläuterung der in 22 gezeigten
IC-Karte.
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24 ist
eine perspektivische Teilansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels
der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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25 ist
eine perspektivische Teilansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels
der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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26 ist
eine Teil-Draufsicht zur Erläuterung
eines weiteren Beispiels der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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27 ist
eine Teil-Draufsicht zur Erläuterung
eines weiteren Beispiels der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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28 ist
eine Teil-Querschnittsansicht zur Erläuterung der in 27 gezeigten
IC-Karte.
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29 ist
eine Draufsicht zur Erläuterung
eines weiteren Beispiels der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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30(a) und 30(b) sind
Teil-Querschnittsansichten zur Erläuterung der in 29 gezeigten
IC-Karte.
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31 ist
eine Teil-Querschnittsansicht zur Erläuterung einer weiteren Variation
der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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32 ist
eine Teil-Draufsicht zur Erläuterung
einer weiteren Variation der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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33 ist
eine Teil-Draufsicht zur Erläuterung
einer weiteren Variation der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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34 ist
eine Teil-Querschnittsansicht zur Erläuterung einer weiteren Variation
der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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35(a) und 35(b) sind
eine Teil-Draufsicht bzw. eine Teil-Querschnittsansicht zur Erläuterung
einer weiteren Variation der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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36 ist
eine Teil-Querschnittsansicht zur Erläuterung einer weiteren Variation
der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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37 ist
eine perspektivische Teilansicht zur Erläuterung einer weiteren Variation
der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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38(a) und 38(b) sind
eine Teil-Draufsicht bzw. eine Teil-Seitenansicht zur Erläuterung
einer weiteren Variation der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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39 ist
eine Teil-Draufsicht zur Erläuterung
einer weiteren Variation der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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40 ist
eine Teil-Draufsicht zur Erläuterung
einer weiteren Variation der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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41 ist
eine Teil-Querschnittsansicht zur Erläuterung der in 40 gezeigten
IC-Karte.
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42 ist
eine Teil-Querschnittsansicht zur Erläuterung einer weiteren Variation
der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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43 ist
eine Draufsicht zur Erläuterung
einer weiteren Variation der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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44 ist
eine Teil-Querschnittsansicht der in 43 gezeigten
IC-Karte.
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45 ist
eine Draufsicht auf einen bei der in 43 gezeigten
IC-Karte verwendeten
Baustein 40.
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46 ist
eine Teil-Draufsicht zur Erläuterung
einer weiteren Variation der erfindungsgemäßen IC-Karte.
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47(a) bis 47(c) sind
Teil-Querschnittsansichten, welche die Entstehung einer weiteren
Variation der erfindungsgemäßen IC-Karte
zeigen.
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48 ist
eine perspektivische Ansicht einer Variation.
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49 ist
eine Teil-Querschnittsansicht einer Variation, bei welcher Vergießharz verwendet wird.
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50 ist
eine Draufsicht zur Erläuterung
einer herkömmlichen
IC-Karte.
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DIE AMMEISTEN BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSFORM
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1 ist
eine Draufsicht auf ein Beispiel der erfindungsgemäßen IC-Karte.
Wie in 1 gezeigt, ist eine rechteckige ebene Spule 10 vorgesehen,
bei der eine Leiterbahn 11, deren Dicke nicht weniger als 80 μm beträgt und die
durch Ausstanzen gebildet worden ist, mehrmals in im wesentlichen
der gleichen Ebene gewickelt ist. Diese ebene Spule 10 ist
so aufgebaut, dass die Leiterbahn 11 mehrmals in der gleichen
Ebene gewickelt ist, die die Ebene des Ganzen darstellt. Es sind
Anschlüsse 10a, 10b vorgesehen, die
jeweils an Endbereichen innerhalb bzw. außerhalb der ebenen Spule 10 angeordnet
sind. Ferner sind Elektrodenanschlüsse 12a, 12b vorgesehen,
die in einem Halbleiterelement 12 von 40 bis 50 μm Dicke gebildet
sind und jeweils innerhalb bzw. außerhalb der ebenen Spule 10 angeordnet
sind. Hinsichtlich der Anschlüsse 10a, 10b und der
Elektrodenanschlüsse 12a, 12b sind
die Anschlüsse,
die auf der gleichen Seite innen bzw. außen gebildet sind, leitend
miteinander verbunden.
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Bei
der in 1 dargestellten IC-Karte weist die ebene Spule 10,
in die das Halbleiterelement 12 eingebaut ist, eine Ausnehmung 14 auf,
die gebildet wird, wenn die Leiterbahn 11, aus der die
ebene Spule 10 besteht, wie in 2 gezeigt,
gebogen ist. In dieser Ausnehmung 14 befindet sich das
Halbleiterelement 12. Die Leiterbahn 11 kann durch
Ausstanzen wie vorstehend beschrieben gebogen werden. Die Ausnehmung 14 ist
vorzugsweise so groß ausgebildet,
dass das gesamte Halbleiterelement 12 in die Ausnehmung 14 eingesetzt
werden kann.
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In
diesem Zusammenhang ist gemäß 1 die
Ausnehmung 14 zwischen den Ecken der rechteckigen ebenen
Spule 10 ausgebildet, die Ausnehmung 14 kann jedoch
an der Ecke der ebenen Spule 10 ausgebildet sein, so dass
das Halbleiterelement 12 in der Ausnehmung angeordnet sein
kann.
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Wie
in 2 gezeigt, die eine Teil-Querschnittsansicht der
in 1 gezeigten IC-Karte ist, sind Anschlussflächen 16 der
Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10, die so angeordnet sind, dass Abstände zwischen
den Anschlüssen 10a, 10b und dem
Halbleiterelement 12 bestehen, durch Zusammendrücken gebildet
worden, so dass sich die Anschlussflächen 16 auf im wesentlichen
der gleichen Seite befinden können
wie die Flächen,
an denen die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 ausgebildet sind. Bereiche, in denen
diese Anschlussflächen 16 ausgebildet
sind, weisen im wesentlichen die gleiche Dicke auf wie das in 2 dargestellte
Halbleiterelement 12.
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Wie
vorstehend beschrieben, befinden sich bei der in den 1 und 2 gezeigten
IC-Karte die Anschlussflächen 16 der
Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 und die Flächen, auf denen die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 ausgebildet sind, in im wesentlichen
der gleichen Ebene.
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Daher
kann Drahtbonden durch das Wedge- oder das Ball-Bondverfahren erfolgen.
Wie in 2 gezeigt, können
daher die Anschlüsse 10a, 10b der ebenen
Spule 10 mit den Elektrodenanschlüssen 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 über
die aus Gold, Platin oder Aluminium bestehenden Drähte 18 leitend
verbunden werden, ohne dass Teile der Drahtschlaufen von der Fläche der
ebenen Spule 10 wegragen.
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Wie
in 2 gezeigt, sind die ebene Spule 10, das
Halbleiterelement 12 und andere Teile von Klebschichten 22a, 22b aus
Polyurethan oder Polyolefin umhüllt
und abgedichtet, die im Innern der Harzschichten 20a, 20b gebildet
sind, die eine vordere Fläche
und eine hintere Fläche
der IC-Karte bilden, und es sind Buchstaben auf Oberflächen der
Harzschichten gedruckt.
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Bei
der Herstellung der in den 1 und 2 gezeigten
IC-Karte wird vorzugsweise ein in 3 dargestellter
Rahmen F für
die ebene Spule 10 verwendet. Dieser Rahmen F wird durch
Ausstanzen einer Metallplatte gebildet, die aus Kupfer, Eisen oder Aluminium
bestehen kann. Der Rahmen F weist zwei Schienen 60, 60 auf,
die parallel zueinander sind, und ebene Spulen 10, 10...
sind längs
zwischen den beiden Schienen 60, 60 angeordnet.
Die ebenen Spulen 10, 10 ... bestehen aus Leiterbahnen 11,
und die äußersten
Leiterbahnen 11a sind dicker als andere Leiterbahnen 11,
und die Leiterbahn 11a der ebenen Spule 10 ist
mit der Leiterbahn 11a der benachbarten ebenen Spule 10 über den
Verbindungsbereich 62 verbunden. Aufgrund der vorgenannten Struktur
kann die mechanische Festigkeit der ebenen Spule 10 erhöht und die
Handhabung des Rahmens F während
seines Transports ebenfalls verbessert werden.
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Bei
der ebenen Spule 10 des in 3 gezeigten
Rahmens F weist die äußerste Leiterbahn 11a eine
dicke Form auf, eine IC-Karte kann jedoch auch unter der Bedingung
gebildet werden, dass die Leiterbahn 11a dicker ist als
die anderen Leiterbahnen 11. Alternativ kann, wenn der
Verbindungsbereich 62 abgeschnit ten ist, die äußerste Leiterbahn 11a abgeschnitten
sein, so dass die Leiterbahn 11a genauso dick sein kann,
wie die übrigen
Leiterbahnen 11.
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Um
die mechanische Festigkeit der ebenen Spule 10 erhöhen zu können, können die
Leiterbahnen 11, aus denen die ebene Spule 10 besteht, über die
Verbindungsbereiche verbunden werden. Ein Kurzschluss zwischen den
Leiterbahnen 11 kann verhindert werden, wenn die Verbindungsbereiche
geschnitten werden, bevor sie von den Klebschichten 22a, 22b umhüllt werden,
die innerhalb der Harzschichten 20a, 20b gebildet
sind, welche an der vorderen und an der hinteren Fläche der
IC-Karte gebildet sind.
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In
diesem Zusammenhang kann ein in 3 gezeigter
Rahmen F ebenfalls hergestellt werden, indem auf eine Metallplatte
aus Metall wie z.B. Kupfer, Eisen oder Aluminium oder eine Metallplatte
aus einer Legierung dieser Metalle geätzt wird. Bei einem Rahmen
F, der durch Ätzen
hergestellt worden ist, kann eine ebene Spule 10 gebildet
werden, die aus einer Leiterbahn 11 besteht, die dünner ist
als eine Leiterbahn 11 einer durch Ausstanzen gebildeten ebenen
Spule.
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Wenn
eine IC-Karte aus dem in 3 gezeigten Rahmen F hergestellt
wird, kann das Halbleiterelement 12 in die ebene Spule 10 eingebaut
werden, die vom Rahmen F getrennt ist, vorzugsweise wird jedoch
das Halbleiterelement 12 in die ebene Spule 10 eingebaut,
ohne die Spule 10 vom Rahmen F zu trennen. In diesem Fall
wird das Halbleiterelement 12 in jede im Rahmen F gebildete
ebene Spule 10 eingebaut, und die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 und die Efektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 sind durch die Drähte 18, 18 miteinander
verbondet.
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Als
nächstes
werden die ebene Spule 10 und das Halbleiterelement 12 von
den Harzschichten 20a, 20b umhüllt, wobei an einer Seite davon
die Klebschichten 22a, 22b ausgebildet sind. Danach wird
eine vorab bestimmte Position ausge schnitten, so dass die ebene
Spule 10 vom Rahmen F getrennt werden kann. Auf diese Weise
kann die IC-Karte erhalten werden.
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Was
das Bondverfahren betrifft, bei dem die Drähte verwendet werden, so wird
vorzugsweise das Wedge-Bondverfahren angewandt, da die Wölbungen
(die Größe der Drahtschlaufen)
der Drähte 18, 18 durch
das Wedge-Bondvertahren so weit reduziert werden können, dass
sie so klein wie möglich
sind. Dieses Wedge-Bondverfahren kann realisiert werden, wenn das
in 4 gezeigte Wedge-Bondgerät verwendet
wird. Dieses Wedge-Bondgerät
wird im allgemeinen als Herstellungsgerät für Halbleiter benutzt.
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Bei
dem durch das vorstehend genannte Wedge-Bondgerät durchgeführte Bonden wird ein Keil 24 in
eine Position über
einen der zu bondenden Anschlüsse
gebracht (dieser zu bondende Anschluss wird im Folgenden als Bond-Anschluss bezeichnet). Ein
vorderes Ende des von einer Klemme 26 gehaltenen Drahtes 18 wird
schräg
in einen vorderen Endbereich dieses Keils 24 eingeführt, wie
in 4(a) dargestellt. Dieser Keil 24 wird
gesenkt, so dass er eine „Kontaktbondung" ausführt, indem
das vordere Ende des Drahtes 18 auf die Anschlussfläche gedrückt wird,
wie in 4(b) dargestellt.
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Während der
Keil 24 in eine Richtung des anderen Bondanschlusses bewegt
wird, der auf im wesentlichen der gleichen Ebene wie der Ebene eines Bondanschlusses
gebildet ist, wird die Klemme 26 geöffnet, so dass der Draht 18 zum
anderen Bondanschluss geführt
wird, wie in 4(c) dargestellt. Danach wird
das vordere Ende des Drahtes 18 mittels „Kontaktbonden" mit Druck auf die
Anschlussfläche des
anderen Bondanschlusses gebondet, wie in 4(d) dargestellt.
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Danach
wird der Draht 18 durch die Klemme 26 gehalten
und gezogen. Danach wird der Draht 18 wie in 4(e) dargestellt abgeschnitten. Auf diese Weise
ist der Vorgang des Bondens beendet.
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Wenn
eine Folge von Vorgängen,
wie in den 4(a) bis 4(e) dargestellt,
wiederholt wird, kann der Vorgang des Bondens der Reihe nach durchgeführt werden.
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Gemäß dem vorstehend
genannten Wedge-Bondverfahren wird der vordere Endbereich des durch
die Klemme 26 gehaltenen Drahtes 18 schräg in den
vorderen Endbereich des Keils 24 eingeführt, wie in 4 dargestellt.
Folglich kann, wenn der Draht 18, dessen vorderer Endbereich
durch Kontaktbonden an einen der Bondanschlüsse gebondet worden ist, zu
dem anderen Bondanschluss geführt
wird, die Wölbung
(die Größe einer
Schlaufe) des Drahtes 18 so reduziert werden, dass sie
so klein wie möglich
ist.
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Angesichts
des vorstehend Genannten können,
wie in 2 dargestellt, die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 und die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 über die
Drähte 18, 18 leitend
miteinander verbunden werden, ohne dass ein Teil einer Schlaufe
von der Fläche der
ebenen Spule 10 wegragt.
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Bei
dem in 2 gezeigten schlaufenförmigen Draht 18 können folgende
Probleme auftreten. Wenn die ebene Spule 10, das Halbleiterelement 12 und
andere Teile von den Harzschichten 20a, 20b umhüllt sind,
wobei an einer Seite davon die Klebschichten 22a, 22b gebildet
sind, wird der schlaufenförmige
Bereich des Drahtes 18 in eine Strömungsrichtung des Klebers verformt,
und der durch „Kontaktbonden" gebondete Bereich
des Drahtes 18 wird abgestreift und dann der Draht 18 abgeschnitten. Aufgrund
des vorstehend Gesagten besteht die Möglichkeit, dass der Draht 18 die
Leiterbahn 11 der ebenen Spule 10 berührt. Um
eine Verformung und dergleichen des schlaufenförmigen Drahtes 18 zu
verhindern, wird vorzugsweise der „kontaktgebondete" Bereich des Drahtes 18,
der an den Anschluss 10b der ebenen Spule 10 und
den Elektrodenanschluss 12b des Halbleiterelements 12 „kontaktgebondet" ist, durch Harz 15, 15 fixiert,
insbesondere durch Harz, das durch ultraviolette Strahlen gehärtet wird.
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In
diesem Zusammenhang ist das Bonden des Drahtes 18 nicht
auf das vorgenannte Wedge-Bondverfahren begrenzt, sondern es kann auch
ein Ball-Bondverfahren
angewandt werden.
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Bei
der in den 1 und 2 dargestellten IC-Karte
erfolgt das Bonden durch die Drähte 18, 18, um
die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 mit den Elektrodenanschlüssen 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 leitend zu verbinden. Die Dicke des Halbleiterelements 12 beträgt 40 bis
50 μm, das heißt, das
Gewicht des Halbleiterelements 12 ist gering. Daher kann
das Halbleiterelement 12 durch die Drähte 18, 18 ausreichend
gehalten werden.
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In
dem Fall, in dem das Halbleiterelement 12 nicht nur durch
die vorgenannten Drähte 18, 18 gehalten
werden kann und Probleme bei der Fertigung auftreten, können zwischen
den Leiterbahnen 11 und Kontaktflächen 23a, 23b wie
in 6 gezeigt Drähte 25, 25 zum
Halten des Halbleiterelements 12 vorgesehen sein. In diesem
Fall sind die zum Halten des Halbleiterelements 12 vorgesehenen
Flächen 23a, 23b an
Positionen außerhalb
und innerhalb der ebenen Spule 10 auf einer Fläche angeordnet,
auf der die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 ausgebildet sind.
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In
diesem Zusammenhang weist die in 6 gezeigte
Struktur zwei Drähte 25 zum
Halten auf. Solange jedoch das Halbleiterelement 12 durch
einen Draht 25 in ausreichendem Maß gehalten werden kann, kann
auch nur ein Draht 25 vorgesehen sein.
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Die
Anschlussfläche 16 der
Anschlüsse 10a, 10b der
in den 1 bis 6 gezeigten ebenen Spule 10 kann
im wesentlichen die gleiche Fläche sein,
die zusammengedrückt
wird, wie die Fläche,
auf der die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 gebildet sind, und die Konfiguration der
Anschlussfläche 16 kann
willkürlich
bestimmt sein. Vorzugsweise sollte jedoch die Konfiguration der
Anschlüsse 10a, 10b der
in den 1, 2 und 6 gezeigten
ebenen Spule 10 die in 7 gezeigte
Konfiguration aufweisen. Die Anschlussfläche 16 des in 7 gezeigten
Anschlusses 10a 10(b) wird durch Zusammendrücken gebildet
und ist unter der Bedingung vergrößert worden, dass ihre Breite die
der Leiterbahn 11 aufweist. Daher ist es möglich, einen
Bereich in ausreichendem Maße
zu gewährleisten,
in dem die Anschlussfläche 16 mit
dem Anschluss des im wesentlichen parallel zur Leiterbahn 11 angeordneten
Drahtes 18 verbunden ist.
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Die
Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 können
folgendermaßen
mit den Elektrodenanschlüssen 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 verbunden werden. Die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 sind vom Halbleiterelement 12 getrennt und
an Positionen nahe der Elektrodenanschlüsse 12a, 12b angeordnet,
die sich innerhalb und außerhalb
der ebenen Spule befinden, und die derart angeordneten Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 sind mit den Elektrodenanschlüssen 12a, 12b verbunden. 8 zeigt
den Fall, bei dem die Drähte 18, 18,
welche die Anschlüsse 10a, 10b mit
den Elektrodenanschlüssen 12a, 12b verbinden,
in eine Richtung senkrecht zur Leiterbahn 11 verlaufen.
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Vorzugsweise
weisen die Anschlüsse 10a, 10b der
in 8 gezeigten ebenen Spule 10 die in 9 gezeigte
Konfiguration auf. Die Breite der Anschlussfläche 16, die zusammengedrückt worden
ist, des in 9 gezeigten Anschlusses 10a (10b)
wird so vergrößert, dass
die Breite der Anschlussfläche 16 größer ist
als die der Leiterbahn 11. Daher ist die Anschlussfläche 16 groß genug,
wenn sie mit einem Ende des Drahtes 18 verbunden ist, der
in einer Richtung senkrecht zur Leiterbahn 11 verläuft.
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Was
den schlaufenförmigen
in 2 gezeigten Draht 18 betrifft, besteht
die Möglichkeit,
dass der Draht 18 in eine Strömungsrichtung des Klebers verformt wird,
wenn der Draht 18 von den Klebschichten 22a, 22b,
die an einer Seite der Harzschichten 20a, 20b gebildet
sind, umhüllt
und abgedichtet wird. Insbesondere besteht die Möglichkeit, dass der verformte
Draht 18 die Leiterbahn 11 berührt, wenn ein Abstand zwischen
dem Draht 18 und der Leiterbahn 11, aus der die
ebene Spule 10 besteht, gering ist. Um das vorstehend genannte
Problem lösen
zu können, wird
vorzugsweise, wie in 10 dargestellt, ein Wandbereich 27 in
einem Bereich der Anschlussfläche 16 an
der der Leiterbahn 11 gegenüberliegenden Seite in den Anschlüssen 10a, 10b,
die sich innerhalb und außerhalb
der ebenen Spule 10 befinden, gebildet. Durch diesen Wandbereich 27 kann
das Strömen
von Kleber in Bereiche nahe der Anschlüsse 10a, 10b reduziert
werden, wenn der Draht 18 von den Klebschichten 22a, 22b umhüllt ist.
Daher kann verhindert werden, dass der Draht 18 die Leiterbahn 11 berührt und
verformt wird.
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Vorzugsweise
weisen die Anschlüsse 10a, 10b der
in 10 gezeigten ebenen Spule 10 die in 11 gezeigte
Konfiguration auf. Bei den in 11 gezeigten
Anschlüssen 10a, 10b ist
eine Anschlussfläche 16 gebildet,
die zusammengedrückt
ist, so dass der Endbereich der Leiterbahn 11 vergrößert werden
kann, unter der Bedingung, dass die Breite der Leiterbahn 11 beibehalten
wird, und ein Wandbereich 27 ist vertikal in einem Bereich
auf der der Leiterbahn 11 gegenüberliegenden Seite vorgesehen.
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Es
ist möglich,
Anschlüsse 10a, 10b wie
in 12 gezeigt anstelle der in 11 gezeigten
Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 zu verwenden. Bei den in 11 gezeigten
Anschlüssen 10a, 10b ist
eine Anschlussfläche 16 gebildet,
die zusammengedrückt
wird, so dass der Endbereich der Leiterbahn 11 vergrößert werden
kann, unter der Bedingung, dass die Breite der Leiterbahn 11 beibehalten wird,
und Wandbereiche 27a, 27b sind ferner an beiden
Seiten der Anschlussfläche 16 gebildet.
Gemäß den in 12 gezeigten
Anschlüssen 10a, 10b ist
es möglich,
eine ausreichend große
Anschlussfläche 16 zu
gewährleisten,
die mit dem Endbereich des Drahtes 18 verbunden ist, der
sich im wesent lichen parallel zur Leiterbahn 11 erstreckt,
und es ist möglich, den
Kleberfluss in Bereichen nahe der Anschlüsse 10a, 10b zu
reduzieren, wenn der Draht 18 von den Klebschichten 22a, 22b umhüllt ist.
Daher kann verhindert werden, dass der Draht 18 die Leiterbahn 11 berührt und
verformt wird. Selbst wenn der Draht 18 leiterbahnseitig
verformt sein sollte, kann durch den leiterbahnseitig gebildeten
Wandbereich verhindert werden, dass der Draht 18 die Leiterbahn 11 berührt.
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Jeder
der in den 7, 9, 11 und 12 gezeigten
Anschlüsse 10a (10b)
kann gebildet werden, indem der Endbereich der Leiterbahn 11, aus
der die ebene Spule 10 besteht, zusammengedrückt wird.
Da die durch Zusammendrücken
gebildeten Anschlüsse 10a, 10b über den
Draht 18 gebondet werden, um die Anschlüsse 10a, 10b leitend mit
dem Draht 18 zu verbinden, werden die Anschlussflächen 16 der
Anschlüsse 10a, 10b vorzugsweise
vergoldet oder palladiniert.
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Da
die Konfigurationen der Anschlüsse 10a, 10b kompliziert
sind, ist es jedoch schwierig, nur die Anschlussflächen 16 zu
vergolden bzw. zu palladinieren. Daher findet vorzugsweise ein Vergolden
bzw. Palladinieren vorab in einem Endbereich der Leiterbahn 1 statt,
die, wie in 13 gezeigt, zusammengedrückt ist.
Eine Gold- oder Palladiumschicht, die vorab mittels Galvanisieren
aufgebracht worden ist, kann die Anschlussflächen 16 der vergrößerten Anschlüsse 10a, 10b während des
Zusammendrückens im
wesentlichen bedecken.
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Bei
der vorstehend beschriebenen IC-Karte sind die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 und die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 durch die aus Gold, Platin oder Aluminium
bestehenden Drähte 18 verbunden,
deren elektrische Leitfähigkeit
hoch ist. Da jedoch die Drähte 18, 18 dünn sind,
ist der elektrische Widerstand der Drähte 18, 18 höher als
der der Leiterbahn 11, aus der die ebene Spule 10 besteht.
Folglich kann das Problem auftreten, dass Strom, der in der ebenen Spule 10 durch
elektromagnetische Induktion erzeugt worden ist, in nicht ausreichender
Weise zum Halbleiterelement 12 weiter geleitet wird.
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Um
das vorstehend genannte Problem lösen zu können, werden die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 und die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 vorzugsweise durch bandförmige Verbindungselemente 30 aus
Metall miteinander verbunden, wie in 14 gezeigt.
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Die
Breite dieses bandförmigen
Verbindungselements 30 aus Metall ist ungefähr die gleiche wie
die der Leiterbahn 11, und dieses bandförmige Verbindungselement 30 aus
Metall besteht aus einem Metall wie Kupfer, Gold oder Aluminium,
deren elektrische Leitfähigkeit
hoch ist. Dieses Verbindungselement 30 aus Metall kann
ein flaches Blech sein, vorzugsweise wird jedoch ein Blech verwendet, dessen
mittlerer Bereich erhaben ist, wie in 15 dargestellt.
Der Grund dafür
ist, dass in der ebenen Spule 10 durch einen Koeffizientenunterschied
der Wärmeausdehnung
zwischen der ebenen Spule 10 und dem Halbleiterelement 12 erzeugte
Spannung durch dieses Verbindungselement 30 aus Metall, dessen
mittlerer Bereich kuppelförmig
ist, absorbiert werden kann, und dass ferner durch Biegen der IC-Karte
in der ebenen Spule 10 erzeugte Spannung ebenfalls durch
dieses Verbindungselement 30 aus Metall absorbiert werden
kann. Beide Endbereiche 30a, 30b dieses in 15 gezeigten
Verbindungselements 30 aus Metall sind flach ausgebildet
und jeweils mit den Anschlüssen 10a (10b)
der ebenen Spule 10 und den Elektrodenanschlüssen 12a (12b) des
Halbleiterelements 12 verbunden.
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In
diesem Fall, in dem das Verbindungselement 30 aus Metall
aus Kupfer besteht, erfolgt die Verbindung der beiden Anschlüsse folgendermaßen. Die
Anschlussfläche
des Verbindungselements 30 aus Metall ist vergoldet oder
verzinnt, und die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 und die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 sind vergoldet, und beide zu verbindenden
Anschlüsse
werden erhitzt und durch „Kontaktbonden" gebondet, so dass
sie über
die dadurch gebildete eutektische Legierung miteinander verbunden
sind. Andererseits können
in dem Fall, in dem das Verbindungselement 30 aus Metall
aus Gold oder Aluminium besteht, beide Anschlüsse miteinander verbunden werden,
ohne dass eine Galvanisierung auf der Anschlussfläche des
Verbindungselements 30 aus Metall stattfindet. Es ist auch
möglich,
beide Anschlüsse miteinander
zu verbinden, indem ein elektrisch leitender Kleber verwendet wird.
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In
diesem Zusammenhang ist es natürlich
erforderlich, den erhabenen Bereich 30c in einer geeigneten
Größe auszubilden,
damit er nicht von der ebenen Spule 10 wegragt.
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Um
einen elektrischen Widerstandswert des Verbindungsbereichs zwischen
den Anschlüssen 10a, 10b der
ebenen Spule 10 und den Elektrodenanschlüssen 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 reduzieren zu können, können der Anschluss 10b (10a) und
der Elektrodenanschluss 12b (12a) wie in 16 gezeigt
direkt miteinander verbunden werden. Die vorgenannte Verbindung
kann folgendermaßen
erfolgen. Die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 sind vergoldet und die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 sind mit einem Metall wie Gold oder Zinn überzogen.
Sie werden erhitzt und zusammengedrückt, so dass sie miteinander
verbunden werden können,
indem zwischen ihnen eine eutektische Legierung gebildet wird. Die
beiden Anschlüsse
können
auch dadurch miteinander verbunden werden, dass ein elektrisch leitender
Kleber verwendet wird.
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Damit
in diesem Fall die Anschlüsse 10b (10a)
mit den Elektrodenanschlüssen 12b (12a)
leitend verbunden werden können,
ist vorzugsweise ein Vorsprung 32, der zusammengedrückt wird,
wenn er den Elektrodenanschluss 12b (12a) des
Halbleiterelements 12 berührt, auf der Anschlussfläche des
Anschlusses 10b (10a) gebildet, wie in 17 dargestellt.
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In
dem Fall, in dem die Elektrodenanschlüsse 12b, 12a des
Halbleiterelements 12 und die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 wie in 16 gezeigt
direkt miteinander verbunden sind, konzentriert sich eine in der
ebenen Spule 10 erzeugte Spannung an den Verbindungsbereichen
beider Anschlüsse
durch den Einfluss des Biegens und Erhitzens der IC-Karte, und beide
Anschlüsse
werden voneinander getrennt. Um die Spannungskonzentration auf die
Verbindungsbereiche beider Anschlüsse zu mindern, ist es vorzuziehen,
Spannung absorbierende Bereiche zum absorbieren von Spannung, die an
der ebenen Spule 10 an Stellen gegeben ist, die sich in
der Nähe
der Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 befinden, vorzusehen.
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Was
den vorstehend genannten Spannung absorbierenden Bereich betrifft,
wird der in 18 dargestellte gebogene Bereich 34 vorzugsweise
als Spannung absorbierender Bereich vorgesehen, da dieser gebogene
Bereich 34 leicht durch Ausstanzen gebildet werden kann.
Wenn dieser gebogene Bereich 34 vorhanden ist, kann Spannung,
die an der ebenen Spule 10 gegeben ist, durch das Ausdehnen und
Zusammenziehen des gebogenen Bereichs 34 absorbiert werden.
Daher kann an den Verbindungsbereichen beider Anschlüsse vorhandene
Spannung reduziert werden.
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Die
in der ebenen Spule 10 gebildete Ausnehmung 14 wird
gebildet, wenn die Leiterbahn 11 gebogen wird. Ferner kann
die Ausnehmung 14 in der ebenen Spule 10 so geformt
sein, dass ein mittlerer Bereich der Leiterbahn 11 zusammengedrückt wird,
da die Leiterbahn 11 dicker ist als das Halbleiterelement 12,
so dass die Ausnehmung 14 wie in 19 dargestellt
gebildet sein kann. In diesem Fall können die ebene Spule 10 und
das Halbleiterelement 12 in der Mitte der IC-Karte in Dickenrichtung angeordnet
sein. Daher kann die IC-Karte dünn
hergestellt werden. In diesem Zusammenhang sind in diesem Fall das
Halbleiterelement 12 und der Draht 18 in einem
Dickenbereich t der Leiterbahn 11 angeordnet.
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In
diesem Zusammenhang wird ein Bereich der Leiterbahn 11,
der zusammengedrückt
worden ist, dünner
als andere Bereiche der Leiterbahn 1, wie in 19 gezeigt,
dadurch entstehen jedoch keine Probleme bei dem elektrischen Widerstand
der Leiterbahn 11 selbst.
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Bei
der vorstehend beschriebenen IC-Karte wird die Ausnehmung 14 gebildet,
indem die Leiterbahn 11, aus der die ebene Spule 10 besteht,
gebogen oder zusammengedrückt
wird. Wie jedoch in den 20 und 21 dargestellt,
können
dann, wenn ein Bereich nahe dem Ende der Leiterbahn 11 in
Dickenrichtung der IC-Karte gebogen und der Endbereich zusammengedrückt wird,
die jeweiligen Anschlussflächen 16 der
Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 so geformt werden, dass sie in im wesentlichen
der gleichen Ebene liegen wie die Ebene, welche die Formfläche umfasst,
auf der die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 gebildet sind, ohne dass die Ausnehmung 14 in
der ebenen Spule 10 gebildet wird.
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Gemäß den 20 und 21 klebt,
wenn die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 und die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 über
die Drähte 18, 18 miteinander
verbondet sind, die Leiterbahn 11 der ebenen Spule 10, die
durch eine obere Fläche
des Halbleiterelements 12 verläuft, nicht am Halbleiterelement 12.
Vorzugsweise wird jedoch folgendes Verfahren durchgeführt. Wie
in den 22 und 23 gezeigt,
werden, nachdem die Leiterbahn 11 der ebenen Spule 10,
die durch eine obere Fläche
des Halbleiterelements 12 verläuft, durch die Klebschicht 36 an
das Halbleiterelement 12 geklebt worden ist, die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 und die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 über Drähte miteinander
verbondet. Wenn die Leiterbahn 11 der ebenen Spule 10 durch
die Klebschicht 36 an das Halbleiterelement 12 geklebt
worden ist, kann durch das Bonden eine Positionierung leicht durchgeführt werden.
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In
diesem Zusammenhang wird selbst bei dem in den 1 bis 19 gezeigten
Fall vorzugsweise folgende Vorgehensweise angewandt. Nachdem die
Leiterbahn 1 der ebenen Spule 10 durch die Klebschicht 36 an
das Halbleiterelement 12 geklebt worden ist, werden die
Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 und die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 miteinander verbunden.
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Bei
der in 6 gezeigten Struktur wird zur Halterung des Halbleiterelements 12 der
Draht 25 zwischen dem Halbleiterelement 12 und
der Leiterbahn 11 der ebenen Spule 10 gespannt.
Jedoch ist es bei der Leiterbahn 11, deren Breite schmal
ist, schwierig, ein Ende des Drahtes 25 mit der Leiterbahn 11 zu
verbinden. In diesem Fall wird vorzugsweise folgender Verfahrensschritt
angewandt. Wie in 24 dargestellt, ist die Anschlussfläche des
Anschlusses 10b (10a) der ebenen Spule 10,
die zusammengedrückt
worden ist, vergrößert worden,
und der mit dem Elektrodenanschluss 12b (12a)
des Halbleiterelements 12 und dem mit der haltenden Kontaktfläche 23b (23a)
verbundenen Draht 25 verbundene Draht 18 mit dem
Anschluss 10b (10a) der ebenen Spule 10 verbunden.
Bei diesem Anschluss 10b (10a) der ebenen Spule 10 ist
eine C-förmige Ausnehmung 33 vorgesehen,
in die ein Endbereich eingeführt
wird, der den Elektrodenanschluss 12b (12a) des
Halbleiterelements 12 aufweist und der ebenfalls die Kontaktfläche 23b (23a)
für den
haltenden Draht aufweist. Wenn der Endbereich des Halbleiterelements 12 in
diese Ausnehmung 33 eingeführt wird, wird der Anschluss 10b (10a)
der ebenen Spule 10 entlang der Endkante des Endbereichs
des Halbleiterelements 12 so vergrößert, dass der Anschluss 10b (10a)
den Endbereich des Halbleiterelements 12 umgibt, wobei
der Elektrodenanschluss 12b (12a) mit dem Anschluss 10b (10a)
der ebenen Spule 10 verbunden ist. Aufgrund des vorstehend
Gesagten kann das Halbleiterelement 12 leicht positioniert
werden und darüber
hinaus kann die Länge
des Drahtes 18 und des haltenden Drahtes 25 reduziert
werden. In diesem Fall ist es ebenfalls vorzuziehen, dass der Draht 18 und
der Draht 25 miteinander verbondet werden, nachdem das
Halbleiterelement 12 und die Leiterbahn 11 der
ebenen Spu le 10 durch die Klebschicht 36 miteinander
verklebt worden sind, wie in den 22 und 23 dargestellt.
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Wenn
ferner der Draht 18 und der Stützdraht 25 in einer
geraden Linie parallel zur Leiterbahn 11 wie in 24 gezeigt
verlaufen, können
beide Drähte leicht
verbondet und das Halbleiterelement 12 gehalten werden,
wodurch eine gute Balance aufrechterhalten wird.
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Bei
der in 10 gezeigten Struktur ist ein Wandbereich 27 an
der Seite der Anschlüsse 10b, 10b der
ebenen Spule 10 vorgesehen. Durch diesen Wandbereich 27 ist
es möglich,
das Fließen
von Kleber in Bereiche nahe der Anschlüsse 10a, 10b der ebenen
Spule 10 zu reduzieren, wenn der Draht 18 von
den Klebschichten 22a, 22b umhüllt ist. Somit kann eine Verformung
des Drahtes 18 verhindert werden. Andererseits kann, um
die Verformung des Drahtes 18 durch Reduzieren des Kleberflusses
in einen Bereich nahe des Elektrodenanschlusses 12b (12a)
des Halbleiterelements 12 verhindern zu können, vorzugsweise
ein U-förmiger
Bereich 40, in dem sich der Elektrodenanschluss 12b (12a)
des Halbleiterelements 12 befindet, in einem vergrößerten Bereich 38 ausgebildet
sein, der sich in der Mitte der Leiterbahn 11 befindet,
die durch eine obere Fläche des
Halbleiterelements 12 verläuft, wie in 25 gezeigt.
Wenn der Draht 18 durch Bilden des vergrößerten Bereichs 38 geschützt worden
ist, wird der in 9 gezeigte Anschluss 10b (10a)
vorzugsweise als Anschluss 10b (10a) der ebenen
Spule 10 verwendet. Bei diesem Anschluss 10b (10a)
ist die Breite der Anschlussfläche 16,
die durch Zusammendrücken
gebildet worden ist, breiter als die der Leiterbahn 11.
Daher ist die Anschlussfläche 16 groß genug,
wenn sie mit einem Endbereich des Drahtes 18 verbunden
wird, der in eine Richtung senkrecht zur Leiterbahn 11 verläuft.
-
Selbst
bei dem in 25 gezeigten Fall ist es vorzuziehen,
dass die durch „Kontaktbonden" gebondeten Bereiche
zwischen den Anschlüssen 10a, 10b der
ebenen Spule 10 und den Elektrodenanschlüssen 12a, 12b des
Halbleiterele ments 12 mittels Harz 15, 15 fixiert
werden, wie in 5 gezeigt, insbesondere mittels
durch ultraviolette Strahlen gehärtetes
Harz, da die Verformung des Drahtes 18 weiter verhindert
werden kann, wenn die durch „Kontaktbonden" gebondeten Bereiche
mittels Harz fixiert sind.
-
Selbst
bei der in 25 gezeigten Struktur ist es
vorzuziehen, dass das Halbleiterelement 12 und die Leiterbahn 11 der
ebenen Spule 10 durch die Klebschicht 36 miteinander
verklebt werden und dann der Draht 18 gebondet wird.
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Bei
der vorstehend beschriebenen IC-Karte ist die die ebene Spule 10 bildende
Leiterbahn 11 dicker als das Halbleiterelement 12.
Wenn allerdings das Halbleiterelement 12 im wesentlichen
genauso dick ist wie die Leiterbahn 11, kann die IC-Karte
wie in 26 gezeigt verwendet werden,
wobei das Halbleiterelement 12 so angeordnet ist, dass
die die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b bildenden
Flächen auf
der Leiterbahn 11 mit Bezug auf die ebene Spule 10 angeordnet
sein können,
und die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 sind jeweils mit den Anschlüssen 10a, 10b der
Halbleiterspule 10 über
Drähte 18, 18 verbunden,
ohne dass die Anschlüsse 10a, 10b zusammengedrückt werden.
In diesem Fall ragt manchmal ein Bereich der Schlaufe jedes Drahtes 18, 18 von
der Leiterbahn 11 weg, dies jedoch nur in geringem Maße. Folglich
können
die Drähte 18, 18 durch
die an einer Seite der Harzschichten 20a, 20b gebildeten
Klebschichten 22a, 22b in ausreichendem Maße abgedichtet
werden und die durch den Vorgang des Abdichtens hervorgerufene Verformung
ist so gering, dass dadurch keine Probleme entstehen.
-
Damit
die Schlaufen der Drähte 18, 18 so klein
wie möglich
gehalten werden können
und damit ferner das Verbonden der Drähte erleichtert wird, wird
vorzugsweise die in 27 gezeigte Struktur angewandt,
bei der die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10, die breiter sind als die Leiterbahn 11, mittels
der Klebschicht 36 an Bereiche geklebt werden, die nahe
der Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 liegen und dann werden die Anschlüsse 10a, 10b jeweils
mit den Elektrodenanschlüssen 12a, 12b über die
Drähte 18, 18 verbunden.
Wie in 28 gezeigt, ist die durch diesen
Draht 18 gebildete Schlaufe kleiner als die durch den Draht 18 in 26 gebildete
Schlaufe. Daher können
die an einer Seite der Harzschichten 20a, 20b gebildeten Klebschichten 22a, 22b zum
Abdichten der Drähte 18 dünn ausgebildet
sein.
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Um
eine Spannung der ebenen Spule 10 absorbieren zu können und
um verhindern zu können, dass
beide Anschlüsse,
die verbunden sind, getrennt werden, wenn die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 mit dem Halbleiterelement 12 über die
Klebschichten 23 verklebt werden, kann ein Spannung absorbierender
Bereich wie der in 18 gezeigte gebogene Bereich 34 in
der Leiterbahn 11 nahe den Anschlüssen 10a, 10b der
ebenen Spule 10 ausgebildet sein.
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In
diesem Zusammenhang kann selbstverständlich das Halbleiterelement 12 mit
der Leiterbahn 11 der ebenen Spule 10, die durch
die Formfläche der
Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 verläuft, über die Klebschicht 36 verklebt werden.
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Unterschiede
zwischen der in 29 und der in 1 dargestellten
IC-Karte werden im Folgenden erläutert.
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Was
das in der in 30 gezeigten Ausnehmung 14 angeordnete
Halbleiterelement 12 betrifft, ist eine an der Rückseite
mit Bezug auf die Formfläche
der Elektrodenanschlüsse 12a, 12b gegebene Ebene
auf die Leiterbahn 11 aufgebracht, die eine Grundfläche der
Ausnehmung 14 bildet. Dieses Halbleiterelement 12 kann
einfach auf die Leiterbahn 11 aufgebracht werden, jedoch
kann, wenn dieses Halbleiterelement 12 durch Kleber an
der Leiterbahn 11 verklebt wird, eine Positionierung der
Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 ohne weiteres durchgeführt werden.
-
30(a) zeigt ein Beispiel, bei dem die Ausnehmung 14,
deren Tiefe größer ist
als die Dicke des Halbleiterelements 12, in der Leiterbahn 11 der ebenen
Spule 10 gebildet ist. Bei diesem Beispiel wird der Anschluss 10b (10a)
der ebenen Spule 10 zusammengedrückt, damit die Anschlussfläche 16 der
Anschlüsse 10b (10a)
der ebenen Spule 10 im wesentlichen die gleiche Ebene aufweist,
wie die Formfläche
der Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des Halbleiterelements 12.
Wenn die Tiefe der Ausnehmung 14 größer ist als die Dicke des Halbleiterelements 12,
wie vorstehend beschrieben, kann ein Wegragen der Schlaufe des Drahtes 18 zum
Verbinden beider Anschlüsse
von der ebenen Spule 10 so gering wie möglich gehalten werden.
-
Andererseits
zeigt 30(b) ein Beispiel, bei dem
die Tiefe der Ausnehmung 14, die in der Leiterbahn 11 der
ebenen Spule 10 gebildet ist, der Dicke des Halbleiterelements 12 im
wesentlichen gleich ist. Bei diesem Beispiel ist die Anschlussfläche 16 des
Anschlusses 10b (10a) der ebenen Spule 10 der
Formfläche
der Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 im wesentlichen gleich. Daher kann
der Vorgang des Zusammenpressens des Anschlusses 10b (10a)
der ebenen Spule 10 ausgelassen werden.
-
Wie
vorstehend beschrieben sind bei den in den 29, 30(a), 30(b) gezeigten
IC-Karten die Anschlussflächen 16 der
Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 den Formflächen der Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 im wesentlichen gleich. Daher kann das Drahtbonden
durch das Wedge- oder
das Ball-Bondverfahren durchgeführt
werden. Wie in 2 gezeigt, können daher, während die
von der Fläche
der ebenen Spule 10 wegragende Schlaufe so klein wie möglich gehalten
ist, die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 und die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 durch die aus Gold, Platin oder Aluminium
bestehenden Drähte 18, 18 leitend
miteinander verbunden werden.
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Auf
gleiche Weise wie in 2 gezeigt, können gemäß den 30(a) und 30(b), während die
von der Fläche
der ebenen Spule 10 wegragende Schlaufe so klein wie möglich gehalten
ist, die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 und die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 durch die Drähte 18, 18 leitend
miteinander verbunden werden.
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Um
die Verformung der Drähte 18 zu
vermeiden, werden, wie in 31 dargestellt,
die durch „Kontaktbonden" gebondeten Bereiche
des Anschlusses 10b der ebenen Spule 10 und der
Elektrodenanschluss 12b des Halbleiterelements 12 vorzugsweise
durch Harz 15, 15 fixiert, insbesondere durch
mittels ultravioletter Strahlen gehärtetes Harz.
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In
den in den 29 bis 31 gezeigten ebenen
Spulen 10 können
sich die Anschlussflächen 16 der
Anschlüsse 10a, 10b,
die zusammengedrückt worden
sind, in im wesentlichen der gleichen Ebene befinden wie derjenigen,
welche die Formflächen
der Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 umfasst, und die Konfigurationen
können willkürlich bestimmt
sein. Vorzugsweise sind die Anschlüsse 10a, 10b der
in den 29, 30(a), 31 gezeigten
ebenen Spulen 10 gemäß der in 7 gezeigten
Anschlusskonfiguration ausgebildet.
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Die
Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 können
jeweils mit den Elektrodenanschlüssen 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 so verbunden sein, dass die Anschlüsse 10a, 10b an
Stellen nahe der innerhalb und außerhalb der ebenen Spule 10 angeordneten
Elektrodenanschlüsse 12a, 12b angeordnet
sind, die wegen des Einsatzes des Bond-Geräts einen Abstand zum Halbleiterelement 12 aufweist,
und diese Anschlüsse 10a, 10b werden
mit den Elektrodenanschlüssen 12a, 12b verbunden. 32 zeigt
den Fall, bei dem die Drähte 18, 18 zum Verbinden
beider Anschlüsse
in einer Richtung senkrecht zur Leiterbahn 11 verlaufen.
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Wenn
die Anschlüsse 10a, 10b der
in 32 gezeigten ebenen Spule 10 zusammengedrückt werden,
wird vorzugsweise der in 9 gezeigte Anschluss verwendet.
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Es
kann ein Problem auftreten, bei dem in der ebenen Spule 10 durch
elektromagnetische Induktion erzeugter Strom in nicht ausreichendem Maße zum Halbleiterelement 12 übertragen
wird. Um das vorgenannte Problem lösen zu können, werden die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 und die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 vorzugsweise durch ein bandförmiges Verbindungselement 30 aus
Metall wie in 34 gezeigt auf die gleiche Weise
verbunden wie bei dem in 14 gezeigten
Beispiel.
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In
den 29 bis 34 sind
keine Ausnehmungen 14 in Bereichen nahe der Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spulen 10 gebildet. Wie jedoch in den 35(a) und 35(b) gezeigt,
kann die Ausnehmung 14 nahe dem Anschluss 10b (10a)
gebildet sein. Bei diesen Ansichten ist die Bodenfläche der Ausnehmung 14 größer als
die bei dem Fall, bei dem die Ausnehmung 14 nicht nahe
dem Anschluss 10b (10a) gebildet ist. Daher kann
Drahtbonden durchgeführt
werden, unter der Voraussetzung, dass das Halbleiterelement 12 stabil
auf die Bodenfläche
der Ausnehmung 14 aufgebracht ist.
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Die
in der ebenen Spule 10 gebildete Ausnehmung 14 ist
so geformt, dass die Leiterbahn 11 gebogen ist. Da die
Leiterbahn 11 dicker ist als das Halbleiterelement 12 wird
andererseits auf die gleiche Weise wie in 19 gezeigt,
ein mittlerer Bereich der Leiterbahn 11 zusammengedrückt, so
dass die Ausnehmung 14 wie in 36 gezeigt
gebildet werden kann. In diesem Fall können die ebene Spule 10 und
das Halbleiterelement 12 in der Mitte der IC-Karte in Dickenrichtung
positioniert sein. Daher kann die IC-Karte dünn geformt sein. In diesem
Fall sind das Halbleiterelement 12 und der Draht 18 in
einem Dickenbereich t der Leiterbahn 11 untergebracht.
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Ferner
können
die Anschlüsse 10a, 10b der ebenen
Spule 10 folgendermaßen
zusammengesetzt sein. Wie in 37 gezeigt,
ist die Anschlussfläche des
Anschlusses 10b (10a), die zusammengedrückt worden
ist, der ebenen Spule 10 vergrößert, und der Draht 18,
dessen eines Ende mit dem Elektrodenanschluss 12b (12a)
des Halbleiterelements 12 verbunden ist, kann am anderen
Ende mit dem Anschluss 10b (10a) verbunden werden.
Bei diesem Anschluss 10b (10a) der ebenen Spule 10 ist
eine C-förmige Ausnehmung 33 gebildet,
in die ein Endbereich des Halbleiterelements 12 mit dem
Elektrodenanschluss 12b (12a) eingeführt ist.
Wenn der Endbereich des Halbleiterelements 12 in diese
Ausnehmung 33 eingeführt
wird, vergrößert sich
der Anschluss 10b (10a) entlang einer Endkante
des Endbereichs des Halbleiterelements 12 so, dass der
Endbereich des Halbleiterelements 12 mit dem Elektrodenanschluss 12b (12a),
der mit dem Anschluss 10b (10a) der ebenen Spule 10 verbunden
ist, umhüllt
ist. Aufgrund der vorgenannten Anordnung kann das Halbleiterelement 12 leicht
positioniert werden und es kann die Länge des Drahtes 18 verkürzt werden.
Daher wird vorzugsweise die vorstehend genannte Anordnung verwendet.
Auch in diesem Fall ist es vorzuziehen, dass der Draht 18 gebondet
wird, nachdem das Halbleiterelement 12 und die Leiterbahn 11 der
ebenen Spule 10 miteinander durch Kleber verklebt worden
sind.
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Die 38(a) und 38(b) zeigen
ein Beispiel, bei dem einer 10b der Anschlüsse der
ebenen Spule 10 zusammengedrückt wird, so dass die Ausnehmung 14 als
ein Einsetzbereich des Halbleiterelements 12 gebildet wird,
und die Anschlussfläche
des Anschlusses 10b wird weiter vergrößert und das Halbleiterelement 12 wird
am Anschluss 10b befestigt. Am Anschluss 10b werden
der Elektrodenanschluss 12b des Halbleiterelements 12 und
der Anschluss 10b durch einen gemeinsamen oder einen umhüllten Draht
miteinander verbunden. Der zweite Anschluss 10a der ebenen
Spule 10 und der Elektrodenanschluss 12a des Halbleiterelements 12 werden über den
Draht 18 so miteinander verbunden, dass der Draht 18 die
Leiterbahnen 11, die sich zwischen den Anschlüssen 10a und 10b befinden,
in senkrechter Richtung kreuzt. Der Anschluss 10a wird
zusammengedrückt,
und gleichzeitig wird ein Bereich der Leiterbahn 11, durch
den der Draht verläuft,
zusammengedrückt,
so dass die Durchgangsausnehmung 14a gebildet wird. Aufgrund
der vorgenannten Struktur ragt der Draht 18 nicht von einem
Dickenbereich der Leiterbahn 11 weg. Wenn ein Isolierharz,
das ein elektrisch isolierendes Material ist, zumindest in einem
Bereich an der Innenfläche
der Ausnehmung 14a aufgetragen wird, durch den der Draht 18 verläuft, oder
wenn alternativ ein Isolierband mit elektrisch isolierender Eigenschaft
an diesen Bereich geklebt wird, kann selbst dann eine Verbindung
hergestellt werden, wenn ein gemeinsamer Draht 18 verwendet
wird, ohne dass ein elektrischer Kurzschluss erzeugt wird.
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39 zeigt
ein Beispiel, bei dem ein mittlerer Bereich der Leiterbahn 11,
mit Ausnahme der Anschlüsse 10a, 10b,
zusammengedrückt
ist, so dass die Ausnehmung 14 in einem Einsetzbereich
gebildet ist, in den das Halbleiterelement 12 eingesetzt
wird. Das Halbleiterelement 12 ist in die Ausnehmung 14 eingesetzt.
Um das Halbleiterelement 12 einsetzen zu können, ist
die Breite der Ausnehmung 14 breiter erstellt worden, als
die Breite der Leiterbahn 11, und die Leiterbahn 11 neben
dem Einsetzbereich ist außerhalb
der Ausnehmung 14 angeordnet. Auch in diesem Fall sind
die Anschlüsse 10a, 10b zusammengedrückt, so
dass sich die Flächen
auf der gleichen Ebene wie die der Ausnehmung 14 befinden können, und
gleichzeitig wird ein Bereich der Leiterbahn 11, der sich
zwischen dem Einsetzbereich und den Anschlüssen 10a, 10b befindet
und vom Draht 18 gekreuzt wird, zusammengedrückt, so
dass die Durchgangsausnehmung gebildet ist. Auf diese Weise ragt
der die Anschlüsse 10a, 10b mit
den Elektrodenanschlüssen 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 verbindende Draht 18 nicht
von einem Dickenbereich der Leiterbahn 11 weg. In diesem
Zusammenhang wird vorzugsweise ein umhüllter Draht als Draht 18 verwendet,
der die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b mit
den Anschlüssen 10a, 10b verbindet.
Wenn die Innenfläche
der Durchgangsausnehmung mit einem elektrisch isolierenden Material überzogen
ist, kann eine Verbindung durch einen gemeinsamen Draht 18 hergestellt
werden.
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Wenn
das Halbleiterelement 12 klein ist, kann es in die Ausnehmung 14,
die auf der Leiterbahn 11 durch Zusammendrücken geformt
worden ist, eingesetzt werden.
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Das
Verfahren, durch das das Halbleiterelement 12 in die Ausnehmung 14 aufgenommen
worden ist, ist dahingehend vorteilhaft, dass eine ebene Normspule 10 ungeachtet
der Größe des Halbleiterelements 12 gebildet
werden kann. Wenn das Halbleiterelement 12 kleiner als
die Breite der durchlaufenden Leiterbahn 11 der ebenen
Spule 10 ist, wird vorzugsweise ein Verfahren angewandt,
bei dem das Halbleiterelement 12 in die Ausnehmung 14 eingesetzt
wird.
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Bei
den vorstehend beschriebenen IC-Karten ist die Leiterbahn 11,
aus der die ebene Spule 10 besteht, gebogen oder zusammengedrückt, um
so die Ausnehmung 14 bilden zu können. Jedoch können, wie
in den 40 und 41 gezeigt,
wenn ein Bereich nahe dem Ende der Leiterbahn 1 zusammengedrückt und
das Ende der Leiterbahn 11 zusammengedrückt wird, die Anschlussflächen 16 der Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 in im wesentlichen der gleichen Ebene verlaufen
wie diejenige, welche die Formebene umfasst, auf der die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 gebildet sind.
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Gemäß den 40 und 41 kann,
wenn die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 und die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 miteinander durch die Drähte 18, 18 verbondet
sind, die Positionierung des Drahtbondens leicht ausgeführt werden,
indem die Leiterbahn 11 der ebenen Spule 10, die
auf einer unteren Fläche des
Halbleiterelements 12 verläuft, an das Halbleiterelement 12 geklebt
wird. Daher ist es vorzuziehen, die Leiterbahn 11 an das
Halbleiterelement 12 zu kleben.
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In
diesem Zusammenhang können,
wenn eine Biegegröße in einem
Bereich nahe der Leiterbahn 11 eingestellt wird, die entsprechenden
Anschlussflächen 16 der
Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 in im wesentlichen der gleichen Ebene wie
die Formebenen sein, auf denen die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 gebildet sind, ohne dass ein Zusammendrücken erfolgt.
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Bei
der vorgenannten IC-Karte ist die die ebene Spule 10 bildende
Leiterbahn 11 dicker als das Halbleiterelement 12.
Wenn das Halbleiterelement 12 im wesentlichen genauso dick
ist wie die Leiterbahn 11, kann die folgende IC-Kartenanordnung Anwendung
finden. Wie in 42 dargestellt, ist das Halbleiterelement 12 so
angeordnet, dass eine Ebene, die entgegengesetzt zur Formebene ist,
auf der die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b gebildet
sind, leiterbahnseitig mit Bezug auf die ebene Spule 10 angeordnet
ist und dass die Anschlüsse 10a, 10b mit den
Elektrodenanschlüssen 12a, 12b über die
Drähte 18, 18 verbunden
sind, ohne die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 zusammen zu drücken. In diesem Fall ragen
Bereiche der Drähte 18, 18 von
der Leiterbahn 11 weg, dies jedoch nur in geringem Maße. Daher
können
die Drähte 18, 18 in
ausreichender Weise durch die Klebschichten 22a, 22b,
die an einer Seite der Harzschichten 20a, 20b gebildet
sind, abgedichtet werden und während
des Abdichtens wird eine Verformung selten hervorgerufen.
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Bei
den in den 29 bis 42 erläuterten IC-Karten
werden die Drähte 18 bzw.
die bandförmigen
Verbindungselemente 30 aus Metall für die Verbindung der ebenen
Spulen 10 und der Halbleiterelemente 12 verwendet.
Wie in 43 gezeigt, ist es jedoch möglich, einen
Baustein 40 einzusetzen, bei dem das Halbleiterelement 12 in
Harz gegossen ist. Dieser Baustein 40 wird folgendermaßen durch
Harz geformt. Wie in den 44 und 45 gezeigt,
sind Zuleitungen 46, 46 vorgesehen, die über Lötperlen 44, 44 und
die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des Halbleiterelements 12 verbunden
sind. Harzgießen wird
durchgeführt,
so dass die an den Enden der Zuleitungen gebildeten Anschlussbereiche 47, 47 frei bleiben
können.
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Die
dadurch gebildeten Anschlussbereiche 47, 47 des
Bausteins 40 werden mit den Anschlüssen 10a, 10b der
ebenen Spule 10 verbunden. Die Verbindung beider Anschlüsse erfolgt
folgendermaßen. Die
Anschlussflächen
der Anschlussbereiche 47, 47 sind vergoldet oder
verzinnt und die Elektrodenanschlüsse 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 und die Anschlüsse 10a, 10b der
ebenen Spule 10 sind vergoldet, und beide zu verbindenden
Anschlüsse
werden erhitzt und mittels „Kontaktbonden" verbunden, so dass
sie über
die somit gebildete eutektische Legierung miteinander verbunden
werden. Andererseits können
in dem Fall, in dem die Anschlussbereiche 47, 47 aus
Aluminium bestehen, beide Anschlüsse
miteinander verbunden werden, ohne dass die Anschlussflächen der
Anschlussbereiche 47, 47 mit einem Metallüberzug versehen
werden. Es ist auch möglich,
beide Anschlüsse
miteinander zu verbinden, indem ein elektrisch leitfähiger Kleber
verwendet wird.
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Wie
in 43 gezeigt, ist eine Ausnehmung gegeben, in die
der Baustein 40 eingesetzt wird, während die Leiterbahn 11 in
einem Bereich der ebenen Spule 10 gebogen wird, in den
der Baustein 40 eingesetzt ist.
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Bei
der vorstehend erläuterten
IC-Karte sind die Anschlüsse
(Bond-Flächen) 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 an beiden Seiten mit Bezug auf die Richtung
gebildet, in welche die mehrmals gewickelte Leiterbahn 11 der
ebenen Spule 10 verläuft.
Andererseits sind die Bond-Flächen 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 bei der in 46 gezeigten
IC-Karte an einer Seite mit Bezug auf die Richtung gebildet, in welche
die Leiterbahn 11 der ebenen Spule 10 verläuft. Bei
diesem Beispiel ist ein Anschluss 10a (zum Beispiel der
Anschluss am äußeren Ende)
der ebenen Spule 10 außerhalb
des Halbleiterelements 12 angeordnet und verläuft zu einer
Position, die dem anderen Anschluss 10b (zum Beispiel dem
Anschluss am inneren Ende) der ebenen Spule 10 entspricht.
Die Anschlüsse 10a, 10b bestehen
aus Flächen,
die gebondet werden können.
Das Bonden erfolgt zwischen den Flächen und den Elektrodenanschlüssen 12a, 12b des
Halbleiterelements 12 nahe den Anschlüssen 10a, 10b über die
Drähte 18, 18.
In diesem Zusammenhang kann, im Gegensatz zu dem vorstehend Gesagten,
das andere Ende 10b der ebenen Spule 10 innerhalb
des Halbleiterelements 12 angeordnet sein.
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Die 47(a) bis 47(c) zeigen
ein Herstellungsverfahren, bei dem das Halbleiterelement 12 mittels
Dichtharz eingegossen und fixiert worden ist, und das dadurch gebildete
Halbleiterelement 12 ist von den Harzschichten 20a, 20b umhüllt, so
dass die IC-Karte gebildet werden kann. Zunächst wird, wie in 47(a) gezeigt, die Leiterbahn 11, aus
der die ebene Spule 10 besteht, zusammengedrückt, so dass
die Ausnehmung 14 gebildet ist. Das Halbleiterelement 12 wird
in diese Ausnehmung 14 eingesetzt. Als nächstes werden,
wie in 47(b) gezeigt, das Halbleiterelement 12 und
der Einsetzbereich für
das Halbleiterelement mittels Dichtharz 50 eingeformt.
In diesem Fall wird vorzugsweise das Spritzpressverfahren eingesetzt. 48 ist
eine perspektivische Ansicht eines Zustands des Halbleiterelements
nach dem Formen. Dann werden Klebschichten 22a, 22b an
der oberen und der unteren Fläche
der ebenen Spule 10 aufgebracht und die ebene Spule 10 wird zwischen
den Harzschichten 20a, 20b angeordnet. Auf diese
Weise ist die IC-Karte entstanden.
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In
diesem Zusammenhang kann, wenn das Halbleiterelement 12 mittels
Harz abgedichtet worden ist, das Dichtharz mittels Einformung wie
in den 47(a) bis 47(c) gezeigt
geformt werden. Es ist jedoch möglich,
Dichtharz durch Vergießen 52 zu formen,
wobei der Umriss davon in 49 dargestellt
ist.
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Wenn
das Halbleiterelement 12 wie vorstehend beschrieben durch
Harz abgedichtet worden ist, kann das Halbleiterelement 12 verstärkt werden, und
die auf das Halbleiterelement 12 während des Herstellungsvorgangs
der Laminierung, bei der das Halbleiterelement 12 und die
ebene Spule 10 von den Harzschich ten 20a, 20b umhüllt werden,
ausgeübte
Spannung kann dadurch reduziert werden. Daher ist es möglich, die
Rissbildung bei Halbleiterelementen 12 zu vermeiden, das
heißt,
es kann eine Beschädigung
des Halbleiterelements 12 verhindert werden. Selbst dann,
wenn die IC-Karte nach ihrer Herstellung eingesetzt wird, ist es
möglich,
die Stärke der
auf die IC-Karte einwirkenden Spannung beim Biegen zu reduzieren.
Daher kann eine Beschädigung
des Halbleiterelements verhindert werden.
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INDUSTRIELLE MÖGLICHKEITEN
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Gemäß der ertindungsgemäßen IC-Karte und
des Rahmens für
die IC-Karte können
die Anschlüsse
der durch Ausstanzen gebildeten ebenen Spule und die Elektrodenanschlüsse des
Halbleiterelements leicht miteinander verbunden werden, ohne dass
die Verbindungsdrähte
auf der ebenen Spule kreuzen. Daher können die Kosten für die IC-Karte und
den Rahmen der IC-Karte gesenkt werden und die IC-Karte und der
Rahmen der IC-Karte können
in Massenproduktion hergestellt werden.
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- 10
- ebene
Spule
- 10a,
10b
- Anschluß der ebenen
Spule
- 11
- Leiterbahn
- 12
- Anschluß des Halbleiterelements 12
- 12a,
12b
- Anschluß des Halbleiterelements 12
- 14
- Ausnehmung
- 16
- Anschlußfläche des
Anschlusses 10b (10a)
- 18
- Draht
- 20a,
20b
- Harzschicht
- 22a,
22b
- Klebschicht
- 25
- (Hilfs-)
Draht
- 27
- Wandbereich
- 30
- Verbindungselement
aus Metall
- 32
- Vorsprung
- 33
- Ausnehmung
- 40
- Baustein
- 44
- Lötperlen
- 46
- Zuleitung
- 47
- Anschlussbereich
- 50
- Dichtharz
(Formharz)
- 52
- Dichtharz
(Vergießharz)
- 54
- Verbindungsabschnitt
- 60
- Schiene
- 62
- Verbindungsabschnitt