JP2005092698A - 半導体装置及びその製造方法、ｐｅｔ基板及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ＩＣチップの能動面に光が到達するのを抑制できる半導体装置及びその製造方法、ＰＥＴ基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明に係る半導体装置は、光の透過を抑制する耐光性を持った色素を含むＰＥＴ基板１と、前記ＰＥＴ基板１上に形成されたアンテナコイル２と、前記アンテナコイル２の上に配置され、能動面が該アンテナコイルと対向するように位置するＩＣチップ３と、前記ＩＣチップの能動面に形成された第１のバンプ４と、前記ＩＣチップの能動面に形成された第２のバンプ５と、を具備し、前記アンテナコイル２の一端２ａが前記第１のバンプ４に電気的に接続され、前記アンテナコイル２の他端２ｂが前記第２のバンプ５に電気的に接続されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＩＣ−ＴＡＧ用の半導体装置及びその製造方法、ＰＥＴ基板及びその製造方法に関する。特には、ＩＣチップの能動面に光が到達するのを抑制できる半導体装置及びその製造方法、ＰＥＴ基板及びその製造方法に関する。
図２は、従来の半導体装置を示す断面図である。この半導体装置は物流などに用いられるＩＣ−ＴＡＧである。
この半導体装置は透明のＰＥＴ基板１０１を有しており、このＰＥＴ基板１０１の上には、外部機器と電磁誘導による非接触通信によってデータ通信を行うためのアンテナコイル１０２が配置されている。
アンテナコイル１０２の上には、メモリ、ＣＰＵ及び外部からの入力に応答して信号を発生するＩＣチップ１０３が配置されている。ＩＣチップ１０３は外部機器と非接触で通信により応答する場合、メモリ内の特定情報を変調してアンテナコイルから出力するように構成されている。ＩＣチップ１０３は能動面がアンテナコイル１０２と対向するように位置している。ＩＣチップ１０３の能動面にはバンプ１０４，１０５が設けられており、バンプ１０４，１０５はＩＣチップ内の半導体回路に電気的に接続されている。
バンプ１０４はアンテナコイル１０２の一端に導電性接着剤１０６を介して接続されており、バンプ１０５はアンテナコイル１０２の他端に導電性接着剤１０６を介して接続されている。
また、非接触ＩＣシートと光記録層を形成した透明基板とをラミネートロールを用いて貼り合わせる光・非接触ＩＣハイブリッドカードの製造においては、該非接触ＩＣシートと接するラミネートの表面が金属面からなる。または、該非接触ＩＣシートの表面に金属板を積層している。
特開２００２−７９９３号公報（第３５段落〜第３８段落、第９８段落〜第１０３段落）
上述した従来の半導体装置であるＩＣ−ＴＡＧでは、透明のＰＥＴ基板１０１を用いているため、外部からの紫外線などの光１０７がＩＣチップ１０３の能動面側に到達することがある。このように光がＩＣチップの能動面に到達すると光によってＩＣチップ内のデータが欠落したり損失が起こることがある。また、ラミネート表面を金属としたり、ＩＣシートの表面に金属板を積層させる場合、コスト上の問題があった。
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ＩＣチップの能動面に光が到達するのを抑制できる半導体装置及びその製造方法、ＰＥＴ基板及びその製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置は、光の透過を抑制する耐光性を持った色素を含むフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上に形成されたアンテナコイルと、
前記アンテナコイルの上に配置され、能動面が該アンテナコイルと対向するように位置するＩＣチップと、
を具備し、
前記ＩＣチップは前記アンテナコイルに接続されている。
上記半導体装置によれば、紫外線などの光の透過を抑制する耐光性を持った色素を含むフレキシブル基板を用いているため、ＩＣチップの能動面に外部からの光が到達することを抑制できる。これにより、ＩＣチップ内のデータ欠落や損失が起こることを防止できる。
本発明に係る半導体装置は、光の透過を抑制する耐光性を持った色素を含むフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上に形成されたアンテナコイルと、
前記アンテナコイルの上に配置され、能動面が該アンテナコイルと対向するように位置するＩＣチップと、
前記ＩＣチップの能動面に形成された第１のバンプと、
前記ＩＣチップの能動面に形成された第２のバンプと、
を具備し、
前記アンテナコイルの一端が前記第１のバンプに電気的に接続され、
前記アンテナコイルの他端が前記第２のバンプに電気的に接続されている。
また、本発明に係る半導体装置においては、前記フレキシブル基板がＰＥＴ基板であることも可能である。
また、本発明に係る半導体装置においては、前記色素がフタロシアニン系又はアゾ系の色素であることが好ましい。
また、本発明に係る半導体装置においては、前記色素が前記フレキシブル基板の表面に吹き付けられたものであることも可能である。
また、本発明に係る半導体装置においては、前記色素が前記フレキシブル基板の内部に混入されたものであることも可能である。尚、前記フレキシブル基板の表面とは、前記フレキシブル基板上に形成されたアンテナコイルと、前記アンテナコイルの上に配置され、能動面が該アンテナコイルと対向するように位置するＩＣチップと、前記ＩＣチップの能動面に形成された第１のバンプと、前記ＩＣチップの能動面に形成された第２のバンプと、を具備し、前記アンテナコイルの一端が前記第１のバンプに電気的に接続され、前記アンテナコイルの他端が前記第２のバンプに電気的に接続されていない側のことである。
本発明に係るＰＥＴ基板は、ＩＣチップ及びアンテナコイルを実装するＩＣ−ＴＡＧ用のＰＥＴ基板であって、
光の透過を抑制する耐光性を持った色素を含むものである。
上記ＰＥＴ基板によれば、紫外線などの光の透過を抑制する耐光性を持った色素を含むＰＥＴ基板であるため、このＰＥＴ基板にＩＣチップ及びアンテナコイルを実装した場合、ＩＣチップの能動面に外部からの光が到達することを抑制できる。これにより、ＩＣチップ内のデータ欠落や損失が起こることを防止できる。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、光の透過を抑制する色素を溶剤に混合して液状体を形成し、前記液状体をＰＥＴ基板の表面に吹き付けることにより、光の透過を抑制する耐光性を持ったＰＥＴ基板を形成する工程と、
前記ＰＥＴ基板上にアンテナコイルを形成する工程と、
前記アンテナコイル上にＩＣチップを載置し、前記ＩＣチップの能動面を前記アンテナコイルと対向するように位置させ、前記アンテナコイルと前記ＩＣチップを電気的に接続する工程と、
を具備する。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、光の透過を抑制する色素を溶剤に混合して液状体を形成し、前記液状体をＰＥＴ基板の表面に吹き付けることにより、光の透過を抑制する耐光性を持ったＰＥＴ基板を形成する工程と、
前記ＰＥＴ基板上にアンテナコイルを形成する工程と、
前記アンテナコイル上に、能動面に第１及び第２のバンプを有するＩＣチップを載置し、前記ＩＣチップの能動面を前記アンテナコイルと対向するように位置させ、前記アンテナコイルの一端に前記第１のバンプを電気的に接続すると共に前記アンテナコイルの他端に前記第２のバンプを電気的に接続する工程と、
を具備する。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、光の透過を抑制する色素をＰＥＴ基板の原料に混合し、前記原料を成型加工することにより、光の透過を抑制する耐光性を持ったＰＥＴ基板を形成する工程と、
前記ＰＥＴ基板上にアンテナコイルを形成する工程と、
前記アンテナコイル上にＩＣチップを載置し、前記ＩＣチップの能動面を前記アンテナコイルと対向するように位置させ、前記アンテナコイルと前記ＩＣチップを電気的に接続する工程と、
を具備する。
上記半導体装置の製造方法によれば、紫外線などの光が透過するのを防ぐ耐光性の性質を持った色素が混入されたＰＥＴ基板を用いることにより、ＩＣチップの能動面に外部からの紫外線が到達することを抑制できる。これにより、ＩＣチップ内のデータ欠落や損失が起こることを防止できる。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、光の透過を抑制する色素をＰＥＴ基板の原料に混合し、前記原料を成型加工することにより、光の透過を抑制する耐光性を持ったＰＥＴ基板を形成する工程と、
前記ＰＥＴ基板上にアンテナコイルを形成する工程と、
前記アンテナコイル上に、能動面に第１及び第２のバンプを有するＩＣチップを載置し、前記ＩＣチップの能動面を前記アンテナコイルと対向するように位置させ、前記アンテナコイルの一端に前記第１のバンプを電気的に接続すると共に前記アンテナコイルの他端に前記第２のバンプを電気的に接続する工程と、
を具備する。
本発明に係るＰＥＴ基板の製造方法は、ＩＣチップ及びアンテナコイルを実装するＩＣ−ＴＡＧ用のＰＥＴ基板の製造方法であって、
光の透過を抑制する色素を溶剤に混合して液状体を形成し、前記液状体をＰＥＴ基板の表面に吹き付けることにより、光の透過を抑制する耐光性を持ったＰＥＴ基板を形成するものである。
本発明に係るＰＥＴ基板の製造方法は、ＩＣチップ及びアンテナコイルを実装するＩＣ−ＴＡＧ用のＰＥＴ基板であって、
光の透過を抑制する色素をＰＥＴ基板の原料に混合し、前記原料を成型加工することにより、光の透過を抑制する耐光性を持ったＰＥＴ基板を形成するものである。
発明を実施するための形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１（Ａ）は、本発明の実施の形態１による半導体装置を示す断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すＰＥＴ基板を上から視た平面図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）に示すＩＣチップの能動面側の平面図である。この半導体装置は、微弱無線を使用した物流などに用いられるＩＣ−ＴＡＧを一例として挙げたものである。
図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、半導体装置はＰＥＴ基板１を有しており、このＰＥＴ基板１には紫外線などの光が透過するのを防ぐ耐光性の性質を持った色素が混入されている。前記色素としては、例えばフタロシアニン系、アゾ系の色素を用いることが好ましいが、紫外線などの光の透過を防ぐ耐光性を有するのであれば他の色素を用いることも可能である。
図１（Ｂ）に示すように、ＰＥＴ基板１の上には、外部機器と電磁誘導による非接触通信によってデータ通信を行うためのアンテナコイル２が配置されている。このアンテナコイル２はＰＥＴ基板１の上面の外周側から渦巻き状に形成されている。アンテナコイル２の一端２ａには接続手段７の一端が接続されており、接続手段７の他端には接続パッド８が配置されている。接続手段７は、アンテナコイル２の一端２ａと接続パッド８を電気的に接続できるものであれば種々の接続手段を用いることが可能である。アンテナコイル２の他端２ｂには接続パッド９が配置されている。
図１（Ａ）に示すように、アンテナコイル２の上には、メモリ、ＣＰＵ及び外部からの入力に応答して信号を発生するＩＣチップ３が配置されている。ＩＣチップ３は外部機器と非接触で通信により応答する場合、メモリ内の特定情報を変調してアンテナコイル２から出力するように構成されている。ＩＣチップ３は能動面がアンテナコイル２と対向するように位置している。ＩＣチップ３の能動面には、図１（Ｃ）に示すように、バンプ４，５が設けられており、バンプ４，５はＩＣチップ内の半導体回路に電気的に接続されている。
バンプ４は接続パッド８に導電性接着剤６を介して接続されており、バンプ５は接続パッド９に導電性接着剤６を介して接続されている。
上記実施の形態１による半導体装置によれば、紫外線などの光が透過するのを防ぐ耐光性の性質を持った色素が混入されたＰＥＴ基板１を用いているため、ＩＣチップ３の能動面に外部からの紫外線が到達することを抑制できる。これにより、ＩＣチップ３内のデータ欠落や損失が起こることを防止できる。また、コスト上の問題もない。
次に、図１に示す半導体装置の製造方法について説明する。
まず、紫外線などの光が透過するのを防ぐ耐光性の性質を持った色素、例えばフタロシアニン系又はアゾ系の色素を準備する。この色素は粉状のものである。また、ＰＥＴ基板となるＰＥＴシートを準備する。
次いで、前記色素を溶剤に混ぜて液状体にする。次いで、この液状体の色素をＰＥＴシートの表面に吹き付ける。これにより、耐光性の性質を持ったＰＥＴシートが作製される。次いで、このＰＥＴシートを所定の大きさに分割してＰＥＴ基板１を形成する。
この後、ＰＥＴ基板１の表面上にＣｕ、Ａｌ、Ｃｕ合金又はＡｌ合金などからなる金属箔を、接着剤（図示せず）を用いて貼り付ける。次いで、金属箔上にアンテナコイルパターンを形成するために配線を残す部分に耐エッチング性のレジスト（図示せず）をスクリーン印刷などにより塗布する。次いで、金属箔をエッチングするための塩化第二鉄などの薬液に浸すことにより、ＰＥＴ基板１上には渦巻き状のパターンからなるアンテナコイル２及び接続パッド８，９が形成される。アンテナコイル２の一端２ａと接続パッド８は接続手段７によって電気的に接続される。
次いで、メモリ、ＣＰＵ及び外部からの入力に応答して信号を発生するＩＣチップ３を準備する。このＩＣチップ３の能動面にはバンプ４，５が形成されている。
次に、アンテナコイル２の上にＩＣチップ３を載置し、ＩＣチップ３のバンプ４を導電性接着剤６を介して接続パッド８に電気的に接続すると共にＩＣチップ３のバンプ５を導電性接着剤６を介して接続パッド９に電気的に接続する。このようにして図１（Ａ）に示す半導体装置が形成される。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２による半導体装置の製造方法について説明する。本実施の形態では、ＰＥＴ基板の製造方法のみが異なり、その他の部分は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
本実施の形態によるＰＥＴ基板の製造方法は、ＰＥＴ基板の原料に色素を均一に混合した後に、この材料を成型加工することによりＰＥＴ基板を製造するものである。
以下、ＰＥＴ基板の製造方法を具体的に説明する。
テレフタル酸をエチレングリコールと直接エステル化反応させてビス（２−ヒドロキシ−エチル）テレフタレートを生成する。このエステル化反応は、可逆的であるため、出発原料を完全にビステレフタレートに変換するためには、反応中に生成した水を系外に除去する必要がある。この直接エステル化反応では、触媒は不要である。
次に、アンチモン触媒を用いてビステレフタレートを重縮合反応に付されてＰＥＴ原料を生成する。次いで、このＰＥＴ原料にフタロシアニン系又はアゾ系の色素を均一に混合する。この後、この材料を成型加工することによりＰＥＴ基板を製造する。
上記実施の形態２においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
すなわち、紫外線などの光が透過するのを防ぐ耐光性の性質を持った色素が混入されたＰＥＴ基板１を用いることにより、ＩＣチップ３の能動面に外部からの紫外線が到達することを抑制できる。これにより、ＩＣチップ３内のデータ欠落や損失が起こることを防止できる。また、コスト上の問題もない。
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、ＰＥＴ基板を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、フレキシブル基板であればＰＥＴ基板以外の基板を用いることも可能である。また、ＰＥＴ基板の原料に色素を均一に混合する方法としては、実施の形態２に限定されるものではなく、実施の形態２のような方法以外の方法を用いることも可能である。
本発明の実施の形態１による半導体装置を示す断面図及び平面図。 従来の半導体装置を示す断面図。
符号の説明
１，１０１…ＰＥＴ基板、２，１０２…アンテナコイル、２ａ…アンテナコイルの一端、２ｂ…アンテナコイルの他端、３，１０３…ＩＣチップ、４，５，１０４，１０５…バンプ、６，１０６…導電性接着剤、７…接続手段、８，９…接続パッド、１０７…紫外線などの光

Claims (13)

  1. 光の透過を抑制する耐光性を持った色素を含むフレキシブル基板と、
    前記フレキシブル基板上に形成されたアンテナコイルと、
    前記アンテナコイルの上に配置され、能動面が該アンテナコイルと対向するように位置するＩＣチップと、
    を具備し、
    前記ＩＣチップは前記アンテナコイルに接続されている半導体装置。
  2. 光の透過を抑制する耐光性を持った色素を含むフレキシブル基板と、
    前記フレキシブル基板上に形成されたアンテナコイルと、
    前記アンテナコイルの上に配置され、能動面が該アンテナコイルと対向するように位置するＩＣチップと、
    前記ＩＣチップの能動面に形成された第１のバンプと、
    前記ＩＣチップの能動面に形成された第２のバンプと、
    を具備し、
    前記アンテナコイルの一端が前記第１のバンプに電気的に接続され、
    前記アンテナコイルの他端が前記第２のバンプに電気的に接続されている半導体装置。
  3. 前記フレキシブル基板がＰＥＴ基板である請求項１又は２に記載の半導体装置。
  4. 前記色素が前記フレキシブル基板の表面に吹き付けられたものである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置。
  5. 前記色素が前記フレキシブル基板の内部に混入されたものである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置。
  6. 前記色素がフタロシアニン系又はアゾ系の色素である請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体装置。
  7. ＩＣチップ及びアンテナコイルを実装するＩＣ−ＴＡＧ用のＰＥＴ基板であって、
    光の透過を抑制する耐光性を持った色素を含むＰＥＴ基板。
  8. 光の透過を抑制する色素を溶剤に混合して液状体を形成し、前記液状体をＰＥＴ基板の表面に吹き付けることにより、光の透過を抑制する耐光性を持ったＰＥＴ基板を形成する工程と、
    前記ＰＥＴ基板上にアンテナコイルを形成する工程と、
    前記アンテナコイル上にＩＣチップを載置し、前記ＩＣチップの能動面を前記アンテナコイルと対向するように位置させ、前記アンテナコイルと前記ＩＣチップを電気的に接続する工程と、
    を具備する半導体装置の製造方法。
  9. 光の透過を抑制する色素を溶剤に混合して液状体を形成し、前記液状体をＰＥＴ基板の表面に吹き付けることにより、光の透過を抑制する耐光性を持ったＰＥＴ基板を形成する工程と、
    前記ＰＥＴ基板上にアンテナコイルを形成する工程と、
    前記アンテナコイル上に、能動面に第１及び第２のバンプを有するＩＣチップを載置し、前記ＩＣチップの能動面を前記アンテナコイルと対向するように位置させ、前記アンテナコイルの一端に前記第１のバンプを電気的に接続すると共に前記アンテナコイルの他端に前記第２のバンプを電気的に接続する工程と、
    を具備する半導体装置の製造方法。
  10. 光の透過を抑制する色素をＰＥＴ基板の原料に混合し、前記原料を成型加工することにより、光の透過を抑制する耐光性を持ったＰＥＴ基板を形成する工程と、
    前記ＰＥＴ基板上にアンテナコイルを形成する工程と、
    前記アンテナコイル上にＩＣチップを載置し、前記ＩＣチップの能動面を前記アンテナコイルと対向するように位置させ、前記アンテナコイルと前記ＩＣチップを電気的に接続する工程と、
    を具備する半導体装置の製造方法。
  11. 光の透過を抑制する色素をＰＥＴ基板の原料に混合し、前記原料を成型加工することにより、光の透過を抑制する耐光性を持ったＰＥＴ基板を形成する工程と、
    前記ＰＥＴ基板上にアンテナコイルを形成する工程と、
    前記アンテナコイル上に、能動面に第１及び第２のバンプを有するＩＣチップを載置し、前記ＩＣチップの能動面を前記アンテナコイルと対向するように位置させ、前記アンテナコイルの一端に前記第１のバンプを電気的に接続すると共に前記アンテナコイルの他端に前記第２のバンプを電気的に接続する工程と、
    を具備する半導体装置の製造方法。
  12. ＩＣチップ及びアンテナコイルを実装するＩＣ−ＴＡＧ用のＰＥＴ基板の製造方法であって、
    光の透過を抑制する色素を溶剤に混合して液状体を形成し、前記液状体をＰＥＴ基板の表面に吹き付けることにより、光の透過を抑制する耐光性を持ったＰＥＴ基板を形成するＰＥＴ基板の製造方法。
  13. ＩＣチップ及びアンテナコイルを実装するＩＣ−ＴＡＧ用のＰＥＴ基板であって、
    光の透過を抑制する色素をＰＥＴ基板の原料に混合し、前記原料を成型加工することにより、光の透過を抑制する耐光性を持ったＰＥＴ基板を形成するＰＥＴ基板の製造方法。
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