JP2005100293A - Ｉｃカードおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 安定した外形寸法でマルチメディアカードを製造できる技術を提供する。
【解決手段】 各配線基板１の主面に、チップ４、５を実装し、チップ４、５の主面に形成されたボンディングパッドと配線基板１の主面のパッドとをボンディングワイヤ６、７を通じて電気的に接続し、各配線基板１上のチップ４、５およびボンディングワイヤ６、７等を封止して封止部８を形成した後に、各配線基板１間の連結部を切断することによってマルチメディアカードを製造する。封止部８を形成する際には、配線基板１および配線基板１上の封止部８の外形寸法が、完成後のマルチメディアカードの外形寸法となるようにする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ＩＣカードおよびその製造技術に関し、特に、マルチメディアカードの製造工程に適用して有効な技術に関するものである。

マルチメディアカード（マルチメディアカード協会で規格化された規格がある）のようなメモリカードは、その内部の半導体メモリチップに情報を記憶する記憶装置の一種であり、情報を半導体メモリチップの不揮発性メモリに対して直接的、かつ、電気的にアクセスできることから、機械系の制御が無い分だけ他の記憶装置に比べて書込み、読み出し時間が速い上、記憶媒体の交換が可能であるという優れた特徴を有している。また、小型軽量であることから主に携帯型パーソナルコンピュータ、携帯電話またはデジタルカメラ等のような可搬性が要求される機器の補助記憶装置として使用されている。なお、メモリカードの構造として、半導体メモリを実装した実装基板を、上下筐体により挟持する構造のメモリカードがある（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００２−１５２９６号公報

ところが、本発明者らは、上記マルチメディアカードを製造するに当たって、以下のような課題が存在することを見出した。その課題について図１３〜図１５を用いて説明する。

図１３は、本発明者らが検討したマルチメディアカードの断面図である。図１３に示すように、本発明者らが検討したマルチメディアカードは、配線基板１０１の主面（チップ搭載面）上に半導体チップ（以下、単にチップと記す）１０２、１０３を搭載し、ボンディングワイヤ１０４によってチップ１０２、１０３と配線基板１０１の裏面に形成された端子１０５とを電気的に接続し、配線基板１０１の主面のチップ１０２、１０３およびボンディングワイヤ１０４などをモールド樹脂１０６によって封止した後に、その配線基板１０１の主面に接着材１０７を用いてプラスチック製のキャップ１０８を取り付けることで形成される。なお。配線基板１０１の主面と裏面とを貫通するように形成されたスルーホールを埋め込むように形成された配線１０９によって、ボンディングワイヤ１０４と端子１０５とが電気的に接続される。また、このようなマルチメディアカードの厚さをＴ１とする。

上記配線基板１０１は、主面側に配置された部材、特にモールド樹脂１０６と、配線基板１０１そのものとの熱膨張率の差によって、反った状態で形成されてしまう場合がある。このように反ってしまった配線基板１０１にキャップ１０８を取り付けようとすると、図１４に示すように、モールド樹脂１０６と接着材１０７との間に隙間１１０が形成されてしまい、配線基板１０１とキャップ１０８とが接着不良を起こしてしまう課題が存在する。

また、キャップ１０８は、高分子化合物であるプラスチックから形成されていることから、方向毎の熱膨張率に差がある。そのため、キャップ１０８形成時の熱履歴によって、キャップ１０８にも反りが生じてしまう場合がある。本来ならば、キャップ１０８の領域１１１と配線基板１０１の主面の領域１１２とが対向するように配線基板１０１にキャップ１０８を取り付けなければならないが、キャップ１０８に反りが生じてしまった場合には、図１５に示すように、領域１１２が領域１１１の上部のキャップ１０８の領域１１３に乗り上げてしまい、領域１１１と領域１１２とが対向するように配線基板１０１にキャップ１０８を取り付けられなくなってしまう課題が存在する。また、マルチメディアカードの厚さは、図１３に示したＴ１にキャップ１０８上に乗り上げてしまった配線基板１０１の厚さＴ２を加えたＴ３に増加してしまう課題が存在する。

本発明の目的は、安定した外形寸法でマルチメディアカードを製造できる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

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を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、本発明によるＩＣカードは、
外部接続用端子および配線を有する配線基板と、
前記配線基板の主面上に配置され、前記配線を通じて前記外部接続用端子と電気的に接続された半導体チップと、
前記半導体チップを埋め込み、前記外部接続用端子が露出されるように前記配線基板の前記主面を覆う封止用樹脂とを有し、前記封止用樹脂は、平面で前記配線基板の外周と同じ位置まで、または前記配線基板の側面を覆うものである。

また、本発明によるＩＣカードの製造方法は、
（ａ）外部接続用端子および配線が設けられたチップ搭載領域と、分割領域とを有する配線基板を用意する工程と、
（ｂ）前記配線基板の主面において、前記チップ搭載領域上に半導体チップを搭載し、前記半導体チップを前記配線を通じて前記外部接続用端子に電気的に接続する工程と、
（ｃ）前記半導体チップを埋め込み、前記外部接続用端子が露出されるように封止用樹脂で前記配線基板の前記主面を覆う工程と、
（ｄ）前記分割領域に沿って前記配線基板および前記封止用樹脂を切断し、平面における第１角部に指標部を有するカード部を形成する工程とを含み、
前記指標部は、前記（ｃ）工程にて形成するものである。

また、本発明によるＩＣカードの製造方法は、
（ａ）外部接続用端子および配線が設けられたチップ搭載領域と、分割領域とを有する配線基板を用意する工程と、
（ｂ）前記配線基板の主面において、前記チップ搭載領域上に半導体チップを搭載し、前記半導体チップを前記配線を通じて前記外部接続用端子に電気的に接続する工程と、
（ｃ）前記半導体チップを埋め込み、前記外部接続用端子が露出されるように封止用樹脂で前記配線基板の前記主面を覆う工程と、
（ｄ）前記分割領域に沿って前記配線基板および前記封止用樹脂を切断し、断面における第２角部に面取り部が形成されたカード部を形成する工程とを含み、
前記面取り部は、前記（ｃ）工程にて形成するものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
（１）安定した外形寸法でＩＣカードを製造できる。
（２）ＩＣカードの製造工程を簡略化できるので、ＩＣカードの製造のスループットを向上することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
本実施の形態１のマルチメディアカード（ＩＣカード）は、たとえば携帯型コンピュータ等のような情報処理装置、デジタルカメラ等のような画像処理装置、あるいは携帯電話等のような通信機器等、種々の携帯型電子装置の補助記憶装置として主に使用可能なものである。このような本実施の形態１のマルチメディアカードについて、図１〜図３を用いて、その製造工程に沿って説明する。

まず、図１に示すように、チップ搭載用の配線基板１を用意する。この配線基板１は、たとえばエポキシ樹脂（ガラス・エポキシ樹脂）のような汎用樹脂を主体として形成された多層配線基板である。すなわち、表面や裏面に配線を印刷法で形成した、いわゆるプリント基板を複数積層した構造となっており、この複数層のプリント基板の各配線は、各プリント基板に形成されたビアホールを通じて電気的に接続されている。また、配線基板１の主面（チップ搭載面）には、複数のボンディングワイヤ接続用のパッド（図示は省略）が形成されている。配線基板１の裏面には、外部接続用端子２が設けられ、配線基板１の主面と裏面とを貫通するように形成されたスルーホールを埋め込むように形成された配線３によって、上記パッドと外部接続用端子２とが電気的に接続されている。また、各配線基板１は、隣接する配線基板１と連結部１Ａを介して接続され、フレーム状に形成されている。

続いて、各配線基板１の主面に、チップ４、５を実装する。このチップ４、５の実装は、チップ４、５の主面（デバイス形成面）を上に向け、裏面を接着材等によって配線基板１の主面に接着することによって行う。平面寸法が相対的に大きなチップ４には、たとえば１６Ｍバイト（１２８Ｍビット）、３２Ｍバイト（２５６Ｍビット）または６４Ｍバイト（５１２Ｍビット）のメモリ容量のフラッシュメモリ（ＥＥＰＲＯＭ：Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）が形成されている。一方、平面寸法が相対的に小さなチップ５には、チップ４のフラッシュメモリ回路の動作を制御するコントローラが形成されている。

続いて、各配線基板１において、チップ４、５の主面に形成されたボンディングパッド（図示は省略）と配線基板１の主面のパッドとをボンディングワイヤ６、７を通じて電気的に接続する。ボンディングワイヤ６、７は、たとえばＡｕ（金）等のような金属細線からなる。

次に、図２に示すように、各配線基板１上のチップ４、５およびボンディングワイヤ６、７等をトランスファモールド法によって封止し、たとえばエポキシ系の樹脂からなる封止部（封止用樹脂）８を形成する。この封止部８は、配線基板１の側面も覆う。本実施の形態１では、この封止工程は、連結部１Ａを除く配線基板１および配線基板１上の封止部８の外形寸法が、完成後のマルチメディアカードの外形寸法となるようなキャビティを有する金型を用いて行う。

次に、配線基板切断用の金型を用いて連結部１Ａを切断することによって個々の配線基板１へと分割し、本実施の形態１のマルチメディアカードを製造する（図３参照）。

上記のような本実施の形態１のマルチメディアカードの製造工程によれば、たとえばチップ４、５およびボンディングワイヤ６、７を封止した後に、配線基板１の主面にプラスチック製のキャップを取り付けてマルチメディアカードを形成する工程に比べて、製造工程数を低減することができる。すなわち、本実施の形態１によれば、マルチメディアカードの製造工程を簡略化できるので、マルチメディアカードの製造のスループットを向上することができる。また、本実施の形態１によれば、そのキャップを省略できるので、マルチメディアカードの製造コストを低減することができる。

また、上記キャップを用いた場合には、配線基板１およびキャップの両方、もしくはそれらのうちの一方が反ってしまった時に、配線基板１とキャップとが接着不良を起こしてしまう不具合が懸念される。一方、本実施の形態１によれば、上記キャップを省略しているので、そのような不具合の発生を防ぐことができる。

また、上記キャップを用いた場合には、配線基板１およびキャップの両方、もしくはそれらのうちの一方が反ってしまった時に、外形寸法の変化によってキャップを所定の位置に取り付けられなくなってしまい、マルチメディアカードの厚さが所定の厚さより厚くなってしまう不具合の発生が懸念される。一方、本実施の形態１によれば、上記キャップを省略しているので、そのような不具合の発生を防ぐことができる。

ところで、図１〜図３では、封止部８が配線基板１の側面も覆うマルチメディアカードの製造工程について説明したが、封止部８が配線基板１の主面のみを覆うようにしてもよい。すなわち、図４に示すように、配線基板１としては、隣り合う配線基板１間が連結部１Ａ（図１参照）を介さずに接続され、フレーム状に形成されたものを用いる。このような各配線基板１の主面に、図１を用いて説明した工程と同様の工程によってチップ４、５を実装し、チップ４、５の主面に形成されたボンディングパッド（図示は省略）と配線基板１の主面のパッドとをボンディングワイヤ６、７を通じて電気的に接続する。次いで、図５に示すように、図２を用いて説明した工程と同様の工程によって封止部８を形成する。次いで、図６に示すように、配線基板切断用の金型を用いて隣り合う配線基板１間の切断領域を切断し、個々の配線基板１へと分割し、マルチメディアカードが完成する。この時、その切断領域上の封止部８も切断および除去される。

完成したマルチメディアカードを、たとえばデジタルカメラなどのスロットへ挿入する際には、マルチメディアカード（配線基板１）の挿入方向の側面が他の部材と接触しやすくなる。そこで、本実施の形態１では、封止部８の機械的強度が配線基板１の機械的強度より強い場合には、図３に示したように封止部８が配線基板１の側面を覆うようにし、逆に配線基板１の機械的強度が封止部１の機械的強度より強い場合には、図６に示したように配線基板１の側面が露出するようにすることを例示できる。

（実施の形態２）
次に、本実施の形態２のマルチメディアカードの製造工程について図７および図８を用いて説明する。

本実施の形態２のマルチメディアカードの製造工程は、前記実施の形態１にて図１を用いて説明した工程までは同様である。その後、図７に示すように、各配線基板１上のチップ４、５およびボンディングワイヤ６、７等をトランスファモールド法によって封止し、たとえばエポキシ系の樹脂からなる封止部８を形成する。本実施の形態２では、この封止工程は、形成後の封止部８が複数の配線基板１を覆い、また形成後の封止部８と配線基板１との合計の厚さが完成後のマルチメディアカードの厚さとなるようなキャビティを有する金型を用いて行う。

ところで、マルチメディアカードには、マルチメディア協会で規定された外形規格で製造されることから、平面角部の１箇所（第１角部）にインデックス（指標部）が形成される。このインデックスは、たとえばデジタルカメラなどのスロットへ挿入する際の挿入方向を示し、かつマルチメディアカードが間違った向きで挿入されてしまうことを防ぐ目的で形成されるものである。そこで、本実施の形態２では、図８に示すように、配線基板１および封止部８を分割してマルチメディアカードが形成された際に上記インデックスとなるインデックス部８Ａをその封止工程時に形成する。すなわち、封止工程に用いる金型は、形成後の封止部８にインデックス部８Ａも形成されるようなキャビティを有するものである。

次に、図８に示すように、たとえばダイシングソー（図示は省略）を用いたダイサーカット法により封止部８および連結部１Ａを完成後のマルチメディアカードの外形に合わせて切断し、本実施の形態２のマルチメディアカードを製造する。この切断工程前には、既にマルチメディアカードのインデックス（インデックス部８Ａ）が形成されているので、そのインデックスを形成するための加工するための工程を省略することができる。すなわち、本実施の形態２によれば、マルチメディアカードの製造工程を簡略化できるので、マルチメディアカードの製造のスループットを向上することができる。

また、図１０および図１１に示すように、封止部８の上記切断工程で切断される位置に予め面取り部８Ｂを形成しておいてもよい。なお、図１１は、上記切断工程で切断される位置付近の領域ＣＡを拡大して示したものである。本実施の形態３において、この面取り部８Ｂは、封止部８の形成時に同時に形成することを例示でき、封止工程に用いる金型として、形成後の封止部８に面取り部８Ｂも形成されるようなキャビティを有するものを用いることを例示できる。このような面取り部８Ｂを予め形成しておくことにより、上記切断工程後（図１２参照）において、封止部８の切断面の角部（第２角部）にばりが形成されてしまうことを防ぐことができる。

ところで、上記の本実施の形態２では、各配線基板１が隣接する配線基板１と連結部１Ａを介して接続されている場合について例示したが、前記実施の形態１にて図４〜図６を用いて説明したような隣り合う配線基板１間が連結部１Ａを介さずに接続されたものを用いてもよい。

上記のような本実施の形態２によっても前記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明のマルチメディアカードは、たとえば携帯型コンピュータ等のような情報処理装置、デジタルカメラ等のような画像処理装置、あるいは携帯電話等のような通信機器等、種々の携帯型電子装置の補助記憶装置として用いることができる。

本発明の実施の形態１であるＩＣカードの製造方法を説明する要部断面図である。 図１に続くＩＣカードの製造工程中の要部断面図である。 図２に続くＩＣカードの製造工程中の要部断面図である。 本発明の実施の形態１であるＩＣカードの製造工程中の要部断面図である。 図４に続くＩＣカードの製造工程中の要部断面図である。 図５に続くＩＣカードの製造工程中の要部断面図である。 本発明の実施の形態２であるＩＣカードの製造方法を説明する要部断面図である。 本発明の実施の形態２であるＩＣカードの製造工程中の平面図である。 図７に続くＩＣカードの製造工程中の要部断面図である。 本発明の実施の形態２であるＩＣカードの製造工程中の要部断面図である。 図１０における配線基板および封止部の分離部を拡大して示した要部断面図である。 図１０に続くＩＣカードの製造工程中の要部断面図である。 本発明者らが検討したマルチメディアカードの断面図である。 本発明者らが検討したマルチメディアカードが抱える課題を説明する断面図である。 本発明者らが検討したマルチメディアカードが抱える課題を説明する断面図である。

符号の説明

１ 配線基板
１Ａ 連結部
２ 外部接続用端子
３ 配線
４、５ チップ
６、７ ボンディングワイヤ
８ 封止部（封止用樹脂）
８Ａ インデックス部
８Ｂ 面取り部
１０１ 配線基板
１０２、１０３ 半導体チップ
１０４ ボンディングワイヤ
１０５ 端子
１０６ モールド樹脂
１０７ 接着材
１０８ キャップ
１０９ 配線
１１０ 隙間
１１１〜１１３ 領域
ＣＡ 領域

Claims (4)

1. 外部接続用端子および配線を有する配線基板と、
   前記配線基板の主面上に配置され、前記配線を通じて前記外部接続用端子と電気的に接続された半導体チップと、
   前記半導体チップを埋め込み、前記外部接続用端子が露出されるように前記配線基板の前記主面を覆う封止用樹脂とを有するＩＣカードであって、
   前記封止用樹脂は、平面で前記配線基板の外周と同じ位置までを覆うことを特徴とするＩＣカード。
2. 外部接続用端子および配線を有する配線基板と、
   前記配線基板の主面上に配置され、前記配線を通じて前記外部接続用端子と電気的に接続された半導体チップと、
   前記半導体チップを埋め込み、前記外部接続用端子が露出されるように前記配線基板の前記主面を覆う封止用樹脂とを有するＩＣカードであって、
   前記封止用樹脂は、前記配線基板の側面を覆うことを特徴とするＩＣカード。
3. （ａ）外部接続用端子および配線が設けられたチップ搭載領域と、分割領域とを有する配線基板を用意する工程、
   （ｂ）前記配線基板の主面において、前記チップ搭載領域上に半導体チップを搭載し、前記半導体チップを前記配線を通じて前記外部接続用端子に電気的に接続する工程、
   （ｃ）前記半導体チップを埋め込み、前記外部接続用端子が露出されるように封止用樹脂で前記配線基板の前記主面を覆う工程、
   （ｄ）前記分割領域に沿って前記配線基板および前記封止用樹脂を切断し、平面における第１角部に指標部を有するカード部を形成する工程、
   を含むＩＣカードの製造方法であって、
   前記指標部は、前記（ｃ）工程にて形成することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
4. （ａ）外部接続用端子および配線が設けられたチップ搭載領域と、分割領域とを有する配線基板を用意する工程、
   （ｂ）前記配線基板の主面において、前記チップ搭載領域上に半導体チップを搭載し、前記半導体チップを前記配線を通じて前記外部接続用端子に電気的に接続する工程、
   （ｃ）前記半導体チップを埋め込み、前記外部接続用端子が露出されるように封止用樹脂で前記配線基板の前記主面を覆う工程、
   （ｄ）前記分割領域に沿って前記配線基板および前記封止用樹脂を切断し、断面における第２角部に面取り部が形成されたカード部を形成する工程、
   を含むＩＣカードの製造方法であって、
   前記面取り部は、前記（ｃ）工程にて形成することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
   
   

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