JP2000174176A - Icモジュール用のリードフレーム、及びそれを用いたicモジュール、並びにicカード - Google Patents

Icモジュール用のリードフレーム、及びそれを用いたicモジュール、並びにicカード

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JP2000174176A
JP2000174176A JP34154498A JP34154498A JP2000174176A JP 2000174176 A JP2000174176 A JP 2000174176A JP 34154498 A JP34154498 A JP 34154498A JP 34154498 A JP34154498 A JP 34154498A JP 2000174176 A JP2000174176 A JP 2000174176A
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lead frame
module
chip
card
area
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JP34154498A
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English (en)
Inventor
Seiichi Nishino
誠一 西野
Futoshi Hosoya
太 細谷
Hiroaki Tamura
裕明 田村
Tsutomu Iohara
勉 庵原
Hitoyoshi Matsuno
仁吉 松野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ICモジュール用のリードフレームの外部圧
力に対する強度を高めること。 【解決手段】 ICカードを構成するICモジュール用
のリードフレーム1であって、ICチップを搭載するエ
リア15が、3分割以上に分割されており、エリア15
を分割する分割ラインL1,L2,L3,L4,L5の
交点a,bが、少なくも3つの分割ラインで構成されて
いることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ICカードに属
し、更に詳しくは、ICカードを構成するICモジュー
ル、及びICモジュールの一部を成すリードフレームに
属し、特に、非接触型ICカードに適したICモジュー
ル、及びリードフレームに属する。
【0002】
【従来の技術】従来、この分野で、最も多く用いられる
ICチップの実装方法は、技術的に確立されているプリ
ント基板にICチップをマウントし、ボンディング線に
てプリント基板上へ接続するCOB法である。しかしな
がら、この実装方法は、カード厚を薄く出来ない。
【0003】別のICチップの実装方法では、ボンディ
ング線によらず、ICチップのパッド上にバンプを形成
し、フィリップチップ技術により半田でプリント基板に
接続する方法が用いられる。
【0004】この実装方法は、構造的にワイヤーボンド
のループ高さ分だけCOB法よりもカード厚を薄くする
ことが出来て、薄型カードには最も利用されている技術
である。
【0005】その他、フィリップチップ技術では、基板
との接続に異方性導電材や導電ペーストで接続する方法
もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ICカードは薄型化傾
向にあるが、使用環境が拡大するに従い、機械化による
ICチップ部への圧力を想定した試験や、財布に入れ
り、ズボンの後ろポケット等に入れりした時の曲げを想
定した曲げ試験等が行われ、このように、ICカード
は、一般電子部品に比べ、過酷な使用環境にある。
【0007】特に、カードを落とした際に靴で踏まれる
ことを想定した点押圧試験が機械的試験では最も過激な
試験である。
【0008】それ故に、本発明の課題は、ICチップに
加えられる圧力に対する強度を高めることにある。
【0009】従って、本発明の課題は、具体的に下記項
目を解決することである。
【0010】(1)ICモジュール、特にリードフレー
ムの外部圧力に対する強度を高める。
【0011】(2)ICカードの表裏に関係なく点押圧
強度を高める。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記課題の解決するため
の構成、方法を述べる。
【0013】一般に薄型のICモジュールは、リードフ
レーム又は基板材料を介して外部接続の為の回路部にI
Cチップをバンプ或いは異方性導電材料等で接続してあ
る。この構造はモジュールを薄く出来るが、チップ中央
部が比較的柔らかい異方性導電材と回路部との間隔部に
空洞ができる構造になる。
【0014】この空洞は外部から圧力が加わった時、た
わむ隙間となり、点押圧の弱い原因となる。そこで、外
部から圧力が加わった際にたわまない様にリードフレー
ムの形状を創造し、更に補強板を貼ることで撓みを押さ
えた。
【0015】即ち、請求項1記載の発明によれば、IC
カードを構成するICモジュール用のリードフレームで
あって、ICチップを搭載するエリアが、3分割以上に
分割されており、前記エリアを分割する分割ラインの交
点が、少なくも3つの分割ラインで構成されていること
を特徴とするICモジュール用のリードフレームが得ら
れる。
【0016】請求項2記載の発明によれば、ICカード
を構成するICモジュール用のリードフレームであっ
て、ICチップを搭載するエリアが、3分割以上に分割
されており、前記エリアを分割する分割ラインが、少な
くも3方向に沿って延在していることを特徴とするIC
モジュール用のリードフレームが得られる。
【0017】請求項3記載の発明によれば、ICカード
を構成するICモジュール用のリードフレームであっ
て、ICチップを搭載するエリアが、3分割以上に分割
されており、前記エリアを分割する分割ラインが、屈曲
していることを特徴とするICモジュール用のリードフ
レームが得られる。
【0018】請求項4記載の発明によれば、ICカード
を構成するICモジュール用のリードフレームであっ
て、ICチップを搭載するエリアが、3分割以上に分割
されており、前記エリアを分割する分割ラインが、湾曲
していることを特徴とするICモジュール用のリードフ
レームが得られる。
【0019】請求項5記載の発明によれば、請求項1乃
至4の内のいずれか一つの請求項に記載されたリードフ
レームに、バンプ付きのICチップを実装し、該ICチ
ップを樹脂材料にて樹脂封止したことを特徴とするIC
モジュールが得られる。
【0020】請求項6記載の発明によれば、請求項5に
記載されたICモジュールと、該ICモジュールのリー
ドフレームの裏面に絶縁材料を介して張り付けられた補
強板とを含んで構成されていることを特徴とするICカ
ードが得られる。
【0021】
【作用】リードフレームのチップ搭載部の分割ラインを
少なくとも3方向に延在させることにより、これらチッ
プ搭載部を連結した時、従来の分割ラインが単純な十字
構造に成っているものに比べ、リードフレームを曲げ易
い特定の方向が無くなり、撓み難くなる。
【0022】更に、撓みを押さえる為に、補強板にてリ
ードフレームの裏面を補強すると撓み力が分散されて撓
み防止効果が大幅に増強される。
【0023】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。
【0024】図1は本発明の一実施形態に係るリードフ
レームの平面図である。この図は、導電性金属板である
メタルリードフレーム材料10からメタルリードフレー
ム1を打ち抜いた直後の状態で、まだメタルリードフレ
ーム1が吊りピン10aによってメタルリードフレーム
材料10に連結されている状態を示している。このリー
ドフレーム1に搭載するICチップ3(図2参照)は、
その4角に備えられたパッド(図示せず)上にそれぞれ
バンプ31が形成されている。この内、2つのバンプ3
1は、アンテナ接続用のものであり、これ以外に、実装
安定性の観点から一般的にもう2つのパッド上にバンプ
31が形成されている。よって、本実施形態のリードフ
レーム1は、チップ搭載部が4分割されている。即ち、
本実施形態のリードフレーム1は、第1乃至第4のチッ
プ搭載部11,12,13,14から成る。そして、2
点鎖線で示す区域15は、実際にICチップ3が搭載さ
れる区域(エリア)である。
【0025】図1から明らかなように、チップ搭載部1
1,12,13,14を4分割するに当たり、これらを
分割する分割ラインL1,L2,L3,L4,L5の交
点a,bを分散させることで撓み難くさせている。
【0026】ICチップが点押圧によって破壊されるメ
カニズムにおいては、押された反対側面に、折り曲げら
れ破壊に至る撓み量を許容する空間或いは部材がある場
合に、低い点押圧でチップが破壊される。従来のガラエ
ポ基材を用いてモジュールを作るとチップ下面には異方
性導電樹脂を介して約100μのガラエポ層がある。I
Cチップ側から点押圧を加えると、このガラエポ層がチ
ップの撓みを受け入れ、チップが折り曲げられ割れに至
る。この知見から本実施形態ではガラエポ材の代わりに
図1に示すメタルリードフレーム1に変更し、材質が起
因の沈み込みを防止している。ICカード用の実装に関
してチップ搭載部を分割する必要があり、通常のリード
フレームの様な、アイランド構造に比べると沈み込み易
いことから本実施形態では分割ラインでの特徴を出して
いる。多ピンのICでは外部に出すリードが多くなりこ
の様な構造は作り難いが、特に、非接触ICカード用の
ICモジュールは、外部導出端子が2〜6本であり、本
発明の構造を取り易い。
【0027】図2は本発明の一実施形態に係るICモジ
ュールを用いたICカードの要部の横断面図である。
【0028】このICカード7は、ICモジュール5
と、補強板71とを含んで構成されている。ICモジュ
ール5は、図1に示すリードフレーム1と、ICチップ
3とを有している。ICチップ3には、上述したよう
に、その下面の4隅に、パッド(図示せず)が設けられ
ており、このパッド上には、それぞれバンプ31が形成
されており、この内、2つがアンテナ接続用、残り2つ
が実装安定用である。このICチップ3に備えられたバ
ンプ31は、異方性導電材51によりリードフレーム1
に接続されている。この状態で、ICチップ3は、モー
ルド樹脂52によってモールドされている。補強板71
は、絶縁材からなる接着剤72により、リードフレーム
1の裏面(ICチップ3と反対側)に張り付けられてい
る。また、この接着剤72により、リードフレーム1の
チップ搭載部間の隙間16は、埋め込まれている。
【0029】このICカード7は、図1に示すメタルリ
ードフレーム1を用いることでかなりの強度を出してお
り、ガラエポ基材の構造に比べ、約4倍の点押圧値が上
昇する。また、メタルリードフレーム1の分割されたチ
ップ搭載部を補強板で裏打ちすることで、更に2倍の補
強効果が出せることが分かった。
【0030】
【実施例】図2に示すICカードの一実施例について説
明する。本実施例では、バンプ31として金バンプを形
成してある。ICチップ3上への金バンプ31の形成
は、加工費の最も安価なボンディングバンプ形成法を用
いている。1バンプ当たり約150g掛けて面押し状態
にする。この場合、金バンプ31は、概ね25−30μ
の高さになる。
【0031】
【発明の効果】本発明のリードフレームは、複数のチッ
プ搭載部を分割する分割ラインの交点を、少なくとも3
つの分割ラインで構成した結果、分割ラインが十字にな
る従来のものよりも、曲げに対して強くなり、このリー
ドフレームを用いた本発明のICモジュールは、外部か
らの圧力、特に点押圧に対して強い。
【0032】更に、本発明のICカードは、補強板でリ
ードフレームの裏側を補強してあるので、従来強度的に
弱かったICモジュールの裏側も、外部圧力に対して強
くなり、特に点押圧に対して強くなり、ICモジュール
の表裏による強度の差を解消出来、点押圧試験を簡単に
合格することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るリードフレームの平
面図である。
【図2】図2は本発明の一実施形態に係るICモジュー
ルを用いたICカードの要部の横断面図である。
【符号の説明】
1 リードフレーム 10 リードフレーム材料 10a 吊りピン 11 第1の搭載部 12 第2の搭載部 13 第3の搭載部 14 第4の搭載部 15 区域 16 隙間 3 ICチップ 31 バンプ 5 ICモジュール 51 異方性導電材 52 モールド樹脂 7 ICカード 71 補強板 72 接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 裕明 宮城県仙台市太白区郡山六丁目7番1号 株式会社トーキン内 (72)発明者 庵原 勉 宮城県仙台市太白区郡山六丁目7番1号 株式会社トーキン内 (72)発明者 松野 仁吉 宮城県仙台市太白区郡山六丁目7番1号 株式会社トーキン内 Fターム(参考) 5F067 BE00 BE06 DE09 DF20

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ICカードを構成するICモジュール用
    のリードフレームであって、ICチップを搭載するエリ
    アが、3分割以上に分割されており、前記エリアを分割
    する分割ラインの交点が、少なくも3つの分割ラインで
    構成されていることを特徴とするICモジュール用のリ
    ードフレーム。
  2. 【請求項2】 ICカードを構成するICモジュール用
    のリードフレームであって、ICチップを搭載するエリ
    アが、3分割以上に分割されており、前記エリアを分割
    する分割ラインが、少なくも3方向に沿って延在してい
    ることを特徴とするICモジュール用のリードフレー
    ム。
  3. 【請求項3】 ICカードを構成するICモジュール用
    のリードフレームであって、ICチップを搭載するエリ
    アが、3分割以上に分割されており、前記エリアを分割
    する分割ラインが、屈曲していることを特徴とするIC
    モジュール用のリードフレーム。
  4. 【請求項4】 ICカードを構成するICモジュール用
    のリードフレームであって、ICチップを搭載するエリ
    アが、3分割以上に分割されており、前記エリアを分割
    する分割ラインが、湾曲していることを特徴とするIC
    モジュール用のリードフレーム。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4の内のいずれか一つの請
    求項に記載されたリードフレームに、バンプ付きのIC
    チップを実装し、該ICチップを樹脂材料にて樹脂封止
    したことを特徴とするICモジュール。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載されたICモジュール
    と、該ICモジュールのリードフレームの裏面に絶縁材
    料を介して張り付けられた補強板とを含んで構成されて
    いることを特徴とするICカード。
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