JP2002269520A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】本願発明の目的は、信頼性の高い電子装置を提
供することにある。又、製造が容易な電子装置の製造方
法を提供することにある。 【解決手段】平板状半導体３１とその表および裏面の接
続端子とリード線１１に接続されたジュメット１２とを
ガラス管１３で封止した電子装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非接触で対象物を
認識するＩＣタグ等の電子装置、特に無線によって認識
番号を送る無体応答体（トランスポンダ）を搭載した電
子装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の高周波を用いて半導体チップ内部
のメモリ部に記憶された情報を外部のリーダライタと非
接触で交信する半導体タグ（ＩＣタグ）の一例として、
半導体チップが球形であり、当該半導体チップにダイポ
ール型の高周波アンテナが接続された非接触型半導体タ
グが特開２０００−２２２５４０に開示されている。本
ＩＣタグでは、球形の半導体チップにアンテナが半田に
より機械的に取り付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前項で述べたようなダ
イポール型アンテナが球形の半導体に半田付けされたＩ
Ｃタグでは、次に述べるような課題のあることを見いだ
した。即ち、ダイポール型アンテナと球状の半導体の接
続を行うとき、ダイポールアンテナの先端部分と球状の
半導体の接続部との位置決めが必要であるが、球状の半
導体であると、接続位置を決めるために複雑な手法が要
求され、簡便にかつ経済的に位置決めを行うことが困難
である。
【０００４】又、集積回路が球形半導体の表面に形成さ
れており、外部光の影響を受けやすい。
【０００５】本願発明の目的は、信頼性の高い電子装置
を提供することにある。
【０００６】本願発明の他の目的は、製造が容易な電子
装置の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要は次の通りである。
【０００８】アンテナを介して半導体チップに設けられ
たメモリ内に記憶された情報が読み取られる電子装置に
おいて、前記メモリ含む集積回路は前記半導体チップ
（ＩＣチップ）の主面に設けられ、前記アンテナは前記
ＩＣチップの主面および裏面にそれぞれ設けられた電極
に接続され、当該半導体チップ及びそれとリード線との
接続部とはガラスによって封止された電子装置とする。
【０００９】又、所定の情報を記憶するメモリ部と、表
面側及び裏面側にそれぞれ設けられた第１及び第２の外
部電極とを有する平板状ＩＣチップと、前記第１及び第
２の外部電極にそれぞれ接続され、前記ＩＣチップへ電
力を供給する第１及び第２のアンテナと、前記第１及び
第２の外部端子側の前記第１及び第２のアンテナのそれ
ぞれの一部と前記ＩＣチップとを被うように設けられた
ガラス封止体とを有する電子装置とする。
【００１０】又、所定の情報を記憶するメモリ部と表面
側及び裏面側にそれぞれ設けられた第１及び第２の外部
電極とを有するＩＣチップを、ガラス管内において第１
及び第２のアンテナで挟み込み、その後ガラス管を溶融
してＩＣチップ及びそれらと第１及び第２のアンテナと
の接続部を封止する電子装置の製造方法とする。
【００１１】なお、ここで言うガラスとは、ＩＣチップ
を封止するために用いられる材料であり、石英ガラス、
硼珪酸ガラス、鉛ガラス等を用いることができる。特
に、鉛ガラス等の低融点ガラスが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明に係る電子装置の概略構成
を、図１（ａ）、図１（ｂ）を用いて説明する。図１
（ａ）、図１（ｂ）は、共に本発明に係る電子装置の断
面を示す図である。各図においてリード線１１は台座
（ジュメット）１２に接続されて一体ものとして形成さ
れており、アンテナをとなる。アンテナから電力を得て
動作するＩＣチップ（無線チップ）１４はジュメットに
より挟まれた構造を有する。ガラス１３は管状であり、
無線チップおよび、ジュメットの一部がガラス１３で封
止されている。図１（ａ）では、無線チップ１４の対角
線の長さがジュメット１２の直径よりも大きく、図１
（ｂ）では小サイズ無線チップ１４ａの対角線の長さは
ジュメットの直径よりも小さい。ここでジュメットは無
線チップ１４や小サイズ無線チップ１４ａを挟みやすく
するために、リード線１１よりも大きな直径を有する先
端金属部である。無線チップを板状とし、表面および裏
面に電極を設けることにより、ジュメットとの接続のた
めの位置合わせを容易に行うことができる。無線チップ
１４、小サイズ無線チップ１４ａをジュメット１２で挟
むことにより、ＩＣチップへの外部光の入射を低減でき
る。特に、小サイズ無線チップ１４ａの場合には、外部
光に対する遮蔽効果が大きい。ガラスの形状は筒型や直
方体等の自由形状で良いが、ＩＣチップおよびジュメッ
トが封入できる寸法の空洞を持つ必要がある。特に、ガ
ラス管の開放端にＩＣチップの表面及び裏面電極が面す
る向きでガラス管内にＩＣチップが封入できる大きさの
空洞を有することが好ましい。これにより、ジュメット
でＩＣチップを容易に挟み込むことができる。ガラスの
外径寸法は０．１ｍｍから５ｍｍの範囲とすることによ
り、外部応力を受け難くく、取り扱い易い。特にタグと
して使用する場合、小寸法のため荷物を取り扱うときの
邪魔にならず、タグが紛失しにくい。又ガラス管の内径
寸法を０．０９ｍｍから４．９ｍｍの範囲内とすること
により、機械的な強度を確保することができる。
【００１３】次に本発明に係る無線チップの概略構成
を、図２（ａ）、図２（ｂ）を用いて説明する。なお、
ここでは無線チップについて説明するが、小サイズ無線
チップにおいても同様の構成とすることができる。図２
（ａ）は、無線チップの回路構成の概略を示す図であ
る。本図に示すように、無線チップ表面端子２１は無線
チップ内の回路に設けられた結合コンデンサ２２に接続
されており、結合コンデンサ２２は整流ダイオード２３
とクランプダイオード２５に接続されている。整流ダイ
オード２３は更に論理回路２４に接続されている。論理
回路２４には、整流ダイオード２３を介して電流が供給
される。クランプダイオード２５および論理回路２４は
共通端子（本願明細書では共通端子のことを以下、グラ
ンドと呼ぶ。）２６に接続されている。
【００１４】図２（ｂ）は図２（ａ）の回路を形成した
無線チップの概略断面図を示している。無線チップ表面
端子２１は表面デバイス層２７の上にあり、またグラン
ド２６は無線チップ１４の裏面に存在する。グランド２
６はジュメットを介して外部のリード線と接続され、同
様に無線チップ表面端子２１はジュメットを介して外部
のリード線と接続される。図２（ａ）の無線チップ表面
端子２１とグランド２６の二つの端子は外部のアンテナ
と接続することにより、通信距離を確保することができ
る。高周波電磁波エネルギをアンテナによって得て、無
線チップ内の整流回路によって直流電流を得ることがで
きる。これにより、無線チップは電池なしで動作が可能
となる。この回路のグランド端子は半導体チップの基板
に接続される。無線チップの電極端子は半導体チップの
表面および裏面に形成されており、電極端子の物理的面
積は最大無線チップの平面サイズ（チップ全面）まで拡
大される。電極端子面積が大きい程電極材料により遮蔽
される領域が大きくなり、外部からの光の影響を小さく
することができる。
【００１５】本発明に係る他の電子装置の概略構成を、
図３（ａ）、図３（ｂ）を用いて説明する。図３
（ａ）、図３（ｂ）は、共に本発明に係る電子装置の断
面を示す図である。ここに示す符号で、図１と同じもの
は同じ構成を示す。なお、符号３１は、薄膜化された薄
型無線チップを、又、符号３１ａは薄膜化された薄型小
サイズ無線チップを表す。薄膜化することにより、無線
チップの側面からの外部光の影響を低減することができ
る。
【００１６】図１（ａ）、図１（ｂ）や図３（ａ）、図
３（ｂ）に示した電子装置にＩＣチップが封止されてい
ることを示す識別子を設けることにより、ガラス管内に
封止されているチップがＩＣチップであることを明確化
することができる。識別子として、マークをガラス表面
に施すことができる。色により区別してもよい。図１
（ａ）、図１（ｂ）および図３（ａ）、図３（ｂ）では
無線チップのすべてまたは中心部が金属製のジュメット
で表面および裏面が覆われ、金属は光を透過することが
無いために、無線チップが光によって誤動作などの障害
を起こすことを防ぐことができる。ジュメットに比較し
て無線チップがジュメットより小さい図１（ｂ）や図３
（ｂ）に示した構造とすることにより光に対して十分に
強い構造とすることができる。図１（ａ）、図１（ｂ）
や図３（ａ）、図３（ｂ）の構造では無線チップがガラ
スによって機密封止され、かつ無線チップの両端が固い
ジュメットによって挟まれるため、耐腐食性や機械的強
度に対して十分良好な信頼性を確保することができる。
【００１７】次に、図２（ａ）で示された論理回路２４
の構成例を図４を用いて説明する。メモリ回路４２はク
ロック抽出回路４３からのクロック信号によって動作し
て、出力信号はロードスイッチ４４に入力されて、負荷
変動動作を行う。
【００１８】また、平滑コンデンサ４５は整流ダイオー
ド２３のカソードとグランド２６の間に挿入されてい
て、整流回路（ここでは、整流ダイオード）からの直流
電流を蓄積して直流電圧を発生させている。直流電圧は
０．３Ｖ程度から３０Ｖ以上まで、無線チップが得るエ
ネルギによって上昇するが、過度な電圧であると、論理
回路２４のＭＯＳデバイスのゲート破壊を引き起こすた
めに、電圧を抑制する回路も必要に応じて付加される。
【００１９】平滑コンデンサ４５は電源電圧の安定化の
ためにも必要であって、論理回路２４の動作で発生する
ＣＭＯＳ論理のゲート回路に流れる貫通電流を吸収する
ことも行なわれる。メモリ回路４２はメモリ容量や読み
出し専用か、書きこみ可能かなどの仕様によってさまざ
まな構成を得ることが出来る。クロック抽出回路４３は
読み取り機からトランスポンダ（アンテナを備えた無線
チップ）に送られてくる高周波の搬送波にクロック信号
を変調しておき、受信したトランスポンダのクロック抽
出回路が復調してもとの低周波のクロック信号を得るも
のである。
【００２０】次に、無線チップについて、図５（ａ）、
図５（ｂ）を用いて更に説明する。図５（ａ）は無線チ
ップ１４の概略を示す平面図である。表面デバイス層２
７に無線チップの主面側電極端子２１、それに接続され
た結合コンデンサ２２、それに接続されたクランプダイ
オード２５と整流ダイオード２３、整流ダイオード２３
に接続された論理回路が設けられている。図５（ｂ）は
無線チップ１４の要部断面図を示している。絶縁膜（こ
こではシリコン酸化膜）５１はチップ表面にあって、無
線チップ表面側電極端子２１と無線チップの基板との短
絡を防止する。
【００２１】図５（ｂ）は図５（ａ）のＡとＡ‘の断面
を示している。無線チップ１４のチップサイズは長辺が
０．０１ｍｍから０．５ｍｍであって、小さなガラス管
に入るような大きさであり、信頼性および経済性に優れ
る。無線チップのサイズを、シリコンダイオードと同様
に０．３ｍｍ近辺とすることにより生産設備の共用化が
可能となり、低コストでトランスポンダを製造すること
ができる。図５（ｂ）で、無線チップの表面側電極端子
はメッキで形成された１０μｍ程度の厚さの金属からな
る。この厚さの範囲は０．１〜５０μｍが好ましい。
【００２２】表面側電極端子２１に接続された下部電極
と、クランプダイオード２５に接続された上部電極と、
これらにより挟まれた絶縁膜（ここでは、シリコンの酸
化膜）とにより結合コンデンサ２２が形成されている。
無線チップの基板をＰ型とすることにより、Ｐ型の基板
とＮ型を有する表面拡散層とでＰＮ接合ダイオードを形
成することができる。このとき、基板をグランドとする
ことができる。またＮ型ＭＯＳによっても基板をグラン
ドとするデバイス設計を行ったダイオードを形成するこ
とができる。基板の裏面にはグランド２６の電極を形成
して、回路の端子として使用する。このように無線チッ
プの表面および裏面を電極とする設計をすることにより
ガラス封止のトランスポンダを形成することが可能とな
る。
【００２３】次に、図３（ａ）、図３（ｂ）で示した薄
型無線チップに関連して、図６を用いて無線チップの厚
さと電子装置の性能との関係について説明する。
【００２４】図６は、無線チップの厚さを横軸にとり、
縦軸にトランスポンダと読み取り機の通信距離をとった
ものである。ここで用いた周波数は、２．４５ＧＨｚで
ある。無線チップの厚さとトランスポンダ回路のグラン
ド直列抵抗は比例関係にあって、このグランド直列抵抗
が小さければ通信距離は長くなり、グランド直列抵抗が
大きければ回路の損失抵抗が大きくなるため、通信距離
は小さくなる。チップ厚さが１００μｍ以下であれば１
２００ｍｍ、チップ厚さが２００μｍのときは１５０ｍ
ｍとなる。
【００２５】この通信距離は回路の構成、デバイスの性
能たとえばスレッショルド電圧や電流増幅率などにより
異なり、また無線チップの基板濃度によっても異なる。
【００２６】また、リード線の材料によってもことな
り、材料の主体が鉄の時は通信距離は無線チップの厚さ
が２００μｍのとき、１５０ｍｍであるのに対して、銅
にすると通信距離２５０ｍｍに伸ばすことができる。こ
れはリード線の損失はリード線の抵抗値に依存すること
と、表面のメッキ状態に依存する。高周波の搬送波を利
用しているトランスポンダでは、スキン効果が発生して
電流が表面層に集中してリード線の表面の抵抗値に依存
するものであり、鉄を中心に使用して、銅メッキを施す
と、無線チップの厚さが２００μｍのとき、通信距離は
２００ｍｍとなる。
【００２７】なお、周波数が２．４５ＧＨｚの場合、銅
メッキの厚さを２〜３μｍとすれば、銅そのものと同程
度の通信距離が得られる。
【００２８】次に、無線チップの電極製造工程を図７
（ａ）〜図７（ｄ）を用いて説明する。図７（ａ）は、
複数の無線チップのデバイスが形成された半導体ウエハ
の断面図を示している。図７（ａ）において、上側の面
が半導体ウエハ裏面７１を示し、下側の面が半導体ウエ
ハ主面７２を示している。ここでは半導体ウエハの厚さ
を１５０μｍとしたが、０．１〜３００μｍの範囲で用
いることができる。主面側に複数の無線チップのデバイ
スが形成されている。
【００２９】図７（ｂ）はウエハ裏面７１の上に金蒸着
層７３を形成した直後の断面図を示している。先ず、オ
ーミックコンタクトを取るために金蒸着層７３を形成し
た。金蒸着層７３の厚さは１０μｍとしたが、０．１μ
ｍから８０μｍの範囲で用いることができる。０．１μ
ｍより薄いと、接合強度が問題である。又、８０μｍよ
り厚いと、ガラスとの熱膨張差が問題となる。引き続
き、金と銀との接着性を高めるためにアンチモン蒸着層
７４を形成した。
【００３０】図７（ｃ）は金蒸着層７３の上にアンチモ
ン蒸着層７４を形成した直後の断面図を示している。ア
ンチモン蒸着層７４の厚さは１０μｍとしたが、０．１
μｍから８０μｍの範囲で用いることができる。０．１
μｍより薄いと接合強度が問題である。又、８０μｍよ
り厚いとガラスとの熱膨張差が問題となる。次に、ジュ
メットとの接合性を高めるために銀蒸着層７５を形成し
た。
【００３１】図７（ｄ）はアンチモン蒸着層７４の上に
銀蒸着層７５を形成した直後の断面図を示している。銀
蒸着層７５の厚さは１０μｍとしたが、０．１μｍから
８０μｍの範囲で用いることができる。０．１μｍより
薄いと接合強度が問題である。又、８０μｍより厚いと
ガラスとの熱膨張差が問題となる。この工程は無線チッ
プ１４の裏面の電極を形成するために、ウエハ裏面全面
にメタル層を蒸着する工程を示している。このウエハは
ダイシングテープに貼りつけられてチップサイズが０．
３ｍｍ角程度の無線チップにダイシングしたが、０．０
１ｍｍから０．５ｍｍ角の大きさの範囲でダイシングす
ることが可能である。０．０１ｍｍより薄いとハンドリ
ングし難い。又、０．６ｍｍより厚いと寄生抵抗が問題
となる。ダイシングテープはＰＥＴや塩化ビニールが使
用されるが廃棄や焼却によて環境破壊を起こさないＰＥ
Ｔが使用することが望ましい。
【００３２】図８（ａ）〜図８（ｄ）を用いて、電子装
置の製造方法を説明する。先ず、リード線１１に接続さ
れ、垂直に立てられたジュメット１２の上端をガラス管
１３の下部から挿入する（図８（ａ））。ついで、ガラ
ス管１３に挿入されたジュメット１２の上部に無線チッ
プ１４を載せる（図８（ｂ））。次に、ガラス管１３の
上部からもう一つのジュメット１２を挿入し、無線チッ
プ１４を挟み込む（図８（ｃ））。このときジュメット
１２に印加される圧力は５〜１０ＭＰａである。これに
より、無線チップの主面および裏面に設けられたそれぞ
れの電極とジュメットとは電気的に接続される。その
後、ガラス管１３を高温で加熱し、ガラスを溶かしてジ
ュメット１２に付着させる（図８（ｄ））。
【００３３】上記の工程を経て、無線チップ１４はガラ
ス管１３内に封止される。ここで、ジュメット１２はニ
ッケル、鉄の合金に銅メッキを行ったものを用いた。ニ
ッケルと鉄の合金を用いることにより、ジュメットやそ
れを組み込んだ電子装置を磁石を用いて搬送することが
できる。ガラスの融点はガラスの構成材料によって制御
できる。ここでは、鉛ガラスを用いたので融点は約４５
０℃である。
【００３４】無線チップの配線材料として融点の低いア
ルミまたはアルミとの合金を用いる場合には、４５０℃
程度以下の温度で溶けるガラスや、サーマルシュリンク
する材料（例えば、プラスチック）を用いることが好ま
しい。
【００３５】無線チップは比較的高温に耐えるように、
水素アニールの水素が抜けないようにナイトライド膜を
無線チップの上に蒸着したり、アルミの配線の代わり高
温に耐える配線材料、たとえば銅とかタングステンとか
チタンを使用することが有効である。
【００３６】低融点のガラスを使用することにより、封
止温度を低下させることができ、無線チップへの熱的影
響を低減できるためトランスポンダの製造歩留まりを向
上させることが可能となる。図８（ａ）〜図８（ｄ）に
示した組み立て方法では、治具を超音波で揺することに
より無線チップはガラス管の中に自重落下し、ジュメッ
トとガラス管との間の位置合わせが可能であり、また複
数個すなわち数千から数万個を同時組み立てることが可
能であって、圧倒的な経済性のある組み立てが可能とな
る。なお、治具１３１の一例を図１３に示す。この治具
にはガラス管が挿入される開口部１３２が多数設けられ
ている。
【００３７】次に、リード長さ（アンテナの長さ）の通
信距離に及ぼす影響について図９を用いて説明する。こ
の図の横軸はトランスポンダのリードの長さを示してお
り、縦軸はトランスポンダと読み取り機の間の通信距離
を示している。リードの長さは使用する搬送波の半分の
時が共振する条件として最もふさわしく（２．４５ＧＨ
ｚでは約６ｃｍ）、通信距離が大きい。それよりリード
長が小さくなるに従って通信距離は短くなるが、長くな
る分には極端な通信距離の低下はみられない。リード長
としては、搬送波の１／２波長から１波長程度までを用
いることができる。
【００３８】リード線の長さは全長で規定しているた
め、図９で示すトランスポンダのリード線の左右の長さ
は必ずしも等長である必要はない。また、図１４に示す
ようにリードを巻きたときには、リード線の最大直線距
離が搬送波の１／２波長から１波長となるように設定す
ればよい。また、リード線の材質として磁化されやすい
ニッケル、鉄などを用い、磁場の在る環境において動作
させたが、磁化されない材料を用いたときと比べトラン
スポンダの性能に影響はなかった。これは、電界エネル
ギによる電圧、電流がリード線で共振発生してガラス部
に封止された無線チップに集中し、エネルギーが高周波
で流れるためである。
【００３９】次に、本発明に係る電子装置から記憶情報
を取り出すための読み取りシステムの一例を図１０を用
いて説明する。図１０において、符号１０１は電子装置
（ガラス封止トランスポンダ）、符号１０４はアンテ
ナ、符号１０６は読み取り機、符号１０５は読み取り機
１０６とアンテナ１０４とを接続する同軸線、符号１０
８はパーソナルコンピュータ、符号１０７はシリアルイ
ンターフェースである。ガラス封止トランスポンダ１０
１は読み取り機からの電波１０２によって電磁波のエネ
ルギを得ると、トランスポンダの無線チップが動作して
応答データ１０３がアンテナ１０４へ伝えられ、アンテ
ナは同軸線１０５を介して読み取り機１０６へ接続され
ている。ここで、使用周波数は２．４５ＧＨｚ、アンテ
ナを含めた電子装置の長さは５５ｍｍ、リード線の直径
は１ｍｍ、ガラス管の直径は３ｍｍである。読み取り機
はシリアルインタフェース１０７を介してパソコン１０
８へつなげられている。パソコンからは読み出し命令を
入力する。これにより、１２８ビットデータ（ＲＯＭ）
情報が読み出される。このような構成により、トランス
ポンダはあらゆる対象物へ付着されて、宅配便や書留便
などに使用される。
【００４０】図１１はこのトランスポンダのエアフォマ
ット（電波の強弱の手順）を示しており、図１１のＡは
アンテナ１０４からの読み取り機からの電波１０２のエ
アフォマットを示し、図１１のＢはトランスポンダ１０
１からの応答データを示している。このデータは“０”
や“１”の数字からなる。
【００４１】図１２は本発明の無線チップの断面構造を
示していて、無線チップの表面および裏面には金属製の
電極をもつことを特徴とする。なお、電極２１はダイシ
ング前に形成される。
【００４２】
【発明の効果】平板状半導体を用いることにより、簡便
に位置決めを行うことができる。また、ガラス管で封止
することにより信頼性を向上できる。又、一括生産方式
により行うことによって、低コストでトランスポンダを
製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子装置の断面図である。
【図２】本発明に係るＩＣチップの（ａ）回路、（ｂ）
断面の概略を示す図である。
【図３】本発明に係る他の電子装置の断面図である。
【図４】本発明に係るＩＣチップに搭載の論理回路の概
念図である。
【図５】ＩＣチップの（ａ）回路の概念図、（ｂ）断面
図である。
【図６】本発明に係るＩＣチップの厚さと通信距離との
関連を示す特性図である。
【図７】本発明に係るＩＣチップの電極形成工程を示す
断面図である。
【図８】本発明に係る電子装置の組立工程を示す断面図
である。
【図９】本発明に係る電子装置のリード総長と通信距離
との関係を示す特性図である。
【図１０】本発明に係る電子装置から記憶情報を取り出
すための読み取りシステムの示す図である。
【図１１】本発明に係る（ａ）読み取り機から電子装置
への送信データ、（ｂ）電子装置からの応答データのエ
アフォーマットを示す図である。
【図１２】本発明に係るＩＣチップの概略断面図であ
る。
【図１３】本発明に係る電子装置を組み立てるための治
具の平面図である。
【図１４】本発明に係る電子装置のリード線が曲線形状
を有するときのアンテナ長を示すための説明図である。
【符号の説明】
１１…リード線、１２…ジュメット、１３…ガラス管、
１４…無線チップ、１４a…小サイズ無線チップ、２１
…無線チップ表面電極端子、２２…結合コンデンサ、２
３…整流ダイオード、２４…論理回路、２５…クランプ
ダイオード、２６…グランド、２７…表面デバイス層、
３１…薄型無線チップ、３１a…小サイズ薄型無線チッ
プ、４２…メモリ回路、４３…クロック抽出回路、４４
…ロードスイッチ、４５…平滑コンデンサ、５１…酸化
膜、７１…ウエハ裏面、７２…ウエハ主面、７３…金蒸
着層、７４…アンチモン蒸着層、７５…銀蒸着層、１０
１…ガラス封止トランスポンダ、１０２…読み取り機か
らの電波、１０３…応答データ、１０４…アンテナ、１
０５…同軸線、１０６…読み取り機、１０７…シリアル
インタフェース、１０８…パソコン。

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】所定の情報を記憶するメモリ部と、表面側
    及び裏面側にそれぞれ設けられた第１及び第２の外部電
    極とを有する平板状ＩＣチップと、 前記第１及び第２の外部電極にそれぞれ接続され、前記
    ＩＣチップへ電力を供給する第１及び第２のアンテナ
    と、 前記第１及び第２の外部端子側の前記第１及び第２のア
    ンテナのそれぞれの一部と前記ＩＣチップとを被うよう
    に設けられたガラス封止体とを有することを特徴とする
    電子装置。
  2. 【請求項２】前記ＩＣチップの厚さは、０．１μｍ〜２
    ００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載の
    電子装置。
  3. 【請求項３】前記ＩＣチップの長辺の長さは、０．０１
    ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項
    １又は２に記載の電子装置。
  4. 【請求項４】前記第１及び第２のアンテナの長さは互い
    に異なることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記
    載の電子装置。
  5. 【請求項５】前記第１及び第２の外部電極は、前記ＩＣ
    チップの表面側及び裏面側の全面にそれぞれ設けられて
    いることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の
    電子装置。
  6. 【請求項６】前記第１及び第２のアンテナは、前記第１
    及び第２の外部電極に接続されるジュメットと、前記ジ
    ュメットに接続されるリード線とをそれぞれ有すること
    を特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の電子装
    置。
  7. 【請求項７】前記ジュメットの直径は、前記ＩＣチップ
    の対角線の長さよりも大きいことを特徴とする請求項６
    記載の電子装置。
  8. 【請求項８】前記ジュメットの直径は、前記リード線の
    直径よりも大きいことを特徴とする請求項６又は７に記
    載の電子装置。
  9. 【請求項９】前記第１及び第２のアンテナを含む前記電
    子装置の長さは、使用する搬送波の波長の半分となるよ
    うに設定されることを特徴とする請求項１乃至８の何れ
    かに記載の電子装置。
  10. 【請求項１０】前記第１及び第２のアンテナは、前記Ｉ
    Ｃチップの表面及び裏面に垂直となるように配置されて
    いることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の
    電子装置。
  11. 【請求項１１】前記第１及び第２のアンテナは、前記メ
    モリ部に記憶された所定の情報を送信するために用いら
    れることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載
    の電子装置。
  12. 【請求項１２】前記第１及び第２のアンテナは、前記所
    定の情報を送信する前に、ダミー信号を送信することを
    特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の電子装
    置。
  13. 【請求項１３】前記ガラス封止体は、管状であることを
    特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の電子装
    置。
  14. 【請求項１４】前記ガラス封止体の外形寸法は、０．１
    ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１３に記載
    の電子装置。
  15. 【請求項１５】前記ガラス管の内径寸法は、０．０９ｍ
    ｍ〜４．９ｍｍであることを特徴とする請求項１３又は
    １４に記載の電子装置。
  16. 【請求項１６】メモリ部と、前記メモリ部に電気的に接
    続された外部電極とを有するＩＣチップと、 前記外部電極に接続され、電波を送受信する導電線と、 前記ＩＣチップを被うように設けられたガラス封止体
    と、 封止されているものがＩＣチップであることが判別でき
    る識別子とを備えたことを特徴とする電子装置。
  17. 【請求項１７】前記導電線と前記外部電極との接続部は
    前記ガラス封止体で封止されていることを特徴とする請
    求項１６記載の電子装置。
  18. 【請求項１８】前記導電線は、前記ガラス封止体から突
    出して設けられていることを特徴とする請求項１６又は
    １７に記載の電子装置。
  19. 【請求項１９】前記ガラス封止体は管状であり、前記導
    電線は、前記ガラス封止体の管の中心軸に沿って延在し
    ていることを特徴とする請求項１８に記載の電子装置。
  20. 【請求項２０】メモリ部と、第１の面及び前記第１の面
    の反対側の第２の面にそれぞれ設けられた第１及び第２
    の外部電極とを有するＩＣチップと、 前記第１及び第２の外部電極にそれぞれ接続され、電波
    を送受信する第１及び第２の導電線と、 前記ＩＣチップを被うように設けられた管状のプラスチ
    ック封止体とを有することを特徴とする電子装置。
  21. 【請求項２１】前記ＩＣチップは、無線で動作する電子
    回路を有することを特徴とする請求項２０に記載の電子
    装置。
  22. 【請求項２２】前記電子回路への電力は、無線で供給さ
    れることを特徴とする請求項２１に記載の電子装置。
  23. 【請求項２３】前記電子回路は、前記外部電極及び論理
    回路にそれぞれ接続される結合コンデンサを有すること
    を特徴とする請求項２１又は２２に記載の電子装置。
  24. 【請求項２４】前記結合コンデンサは、整流ダイオート
    とクランプダイオードとを有することを特徴とする請求
    項２３に記載の電子装置。
  25. 【請求項２５】前記クランプダイオードと前記論理回路
    とは、それぞれ共通ラインに接続されていることを特徴
    とする請求項２４に記載の電子装置。
  26. 【請求項２６】所定の情報を記憶するメモリ部と、表面
    側及び裏面側にそれぞれ設けられた第１及び第２の外部
    電極とを有するＩＣチップを準備する工程と、 一端にジュメットを有する第１及び第２のアンテナを準
    備する工程と、 ガラス管を準備する工程と、 前記第１のアンテナのジュメットの一部を前記ガラス管
    内に挿入する工程と、 前記ガラス管内に配置された前記第１のアンテナのジュ
    メット上に、前記第１の外部電極が前記第１のアンテナ
    のジュメット側となるように前記ＩＣチップを配置する
    する工程と、 前記ガラス管内に配置された前記ＩＣチップ上に、前記
    第２のアンテナのジュメットが前記第２外部電極側とな
    るように前記第２のアンテナのジュメットの一部を挿入
    する工程と、 前記ガラス管を溶融して前記ＩＣチップと前記第１及び
    第２のアンテナのジュメットを固定する工程とを有する
    ことを特徴とする電子装置の製造方法。
  27. 【請求項２７】前記ＩＣチップの厚さは、０．１μｍ〜
    ２００μｍの範囲であることを特徴とする請求項２６に
    記載の電子装置の製造方法。
  28. 【請求項２８】前記ＩＣチップの長辺の長さは、０．０
    １ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求
    項２６又は２７に記載の電子装置の製造方法。
  29. 【請求項２９】前記第１及び第２のアンテナの長さはそ
    れぞれ異なることを特徴とする請求項２６乃至２８の何
    れかに記載の電子装置の製造方法。
  30. 【請求項３０】前記第１及び第２の外部電極は、前記Ｉ
    Ｃチップの表面側及び裏面側の全面にそれぞれ設けられ
    ていることを特徴とする請求項２６乃至２９の何れかに
    記載の電子装置の製造方法。
  31. 【請求項３１】前記ジュメットの直径は、前記ＩＣチッ
    プの対角線の長さよりも大きいことを特徴とする請求項
    ２６乃至３０の何れかに記載の電子装置の製造方法。
  32. 【請求項３２】前記ジュメットの直径は、前記リード線
    の直径よりも小さいことを特徴とする請求項３１に記載
    の電子装置の製造方法。
  33. 【請求項３３】前記第１及び第２のアンテナは、前記Ｉ
    Ｃチップの表面及び裏面に垂直となるように配置されて
    いることを特徴とする請求項２６乃至３２の何れかに記
    載の電子装置の製造方法。
  34. 【請求項３４】所定の情報を記憶するメモリ部と表面側
    及び裏面側にそれぞれ設けられた第１及び第２の外部電
    極とを有するＩＣチップを、ガラス管内において第１及
    び第２のアンテナで挟み込み、その後ガラス管を溶融し
    てＩＣチップ及びそれらと第１及び第２のアンテナとの
    接続部を封止することを特徴とする電子装置の製造方
    法。
  35. 【請求項３５】アンテナを介してＩＣチップに設けられ
    たメモリ内に記憶された情報が読み取られる電子装置に
    おいて、前記メモリ含む集積回路は前記ＩＣチップの主
    面に設けられ、前記アンテナは前記ＩＣチップの主面お
    よび裏面にそれぞれ設けられた電極に接続され、当該Ｉ
    Ｃチップ及びそれぞれの前記電極と前記アンテナとの接
    続部はガラスによって封止されていることを特徴とする
    電子装置。
  36. 【請求項３６】ＩＣチップの中のメモリ部に記憶された
    自己認識情報が読み取られる電子装置において、前記メ
    モリ部を含む集積回路は前記ＩＣチップの主面に設けら
    れ、前記主面および前記ＩＣチップの裏面にそれぞれ設
    けられた電極にリード線がそれぞれ接続され、前記ＩＣ
    チップ及びそれぞれの前記電極とリード線との接続部が
    ガラスによって封止されていることを特徴とする電子装
    置。
  37. 【請求項３７】平板状半導体チップ内のメモリ部に記憶
    された情報を、無線を利用して読み出す電子装置におい
    て、 前記平板状半導体チップは、その主面およびその裏面に
    それぞれ設けられた電極と、主面に対して垂直となるよ
    うに当該電極にそれぞれ接続されたリード線とを有し、
    当該平板状半導体チップおよびリード線との接続部はガ
    ラスにより封止されていることを特徴とする半導体装
    置。
  38. 【請求項３８】前記平板状半導体チップは、その主面に
    無線により動作し、前記電極に接続される２つの端子を
    備えた回路素子を有することを特徴とする請求項３７に
    記載の電子装置。
  39. 【請求項３９】前記平板状半導体チップの厚さは、0.1
    μｍから200μｍであることを特徴とする請求項３７又
    は３８に記載の電子装置。
  40. 【請求項４０】前記リード線の総長は当該の無線の搬送
    波の波長の半分であることを特徴とする請求項３７乃至
    ３９の何れかに記載の電子装置。
  41. 【請求項４１】前記ガラスの径は０．１ｍｍから５ｍｍ
    であることを特徴とする請求項３７乃至４０の何れかに
    記載の電子装置。
  42. 【請求項４２】前記平板状半導体チップの長辺は０．０
    １ｍｍから０．５ｍｍであることを特徴とする請求項３
    ７乃至４１の何れかに記載の電子装置。
  43. 【請求項４３】読み出し機からトランスポンダに対して
    電波を発するとき、全く電波を出さないときから開始し
    て電波を発するようにして、次に一旦電波を停止して、
    その時の状態から当該のトランスポンダから当該の読み
    出し機に当該のトランスポンダ内のデータを送付するこ
    とを特徴とする電子装置の動作方法。
  44. 【請求項４４】前記ガラス管を溶融する温度は、４５０
    ℃以下であることを特徴とする請求項３４に記載の電子
    装置の製造方法。
  45. 【請求項４５】前記リード線の少なくとも表面は、銅で
    あることを特徴とする請求項３６に記載の電子装置の製
    造方法。
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