JP2005107882A

JP2005107882A - 半導体回路

Info

Publication number: JP2005107882A
Application number: JP2003340617A
Authority: JP
Inventors: Masao Sekihashi; 正雄関端
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Edge Inc
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】配線基板に対する半導体素子の搭載向きに関わらず、半導体素子と配線基板とを電気的に接続する。
【解決手段】ＩＣチップ１１１の内部回路の２つの入出力部のうち、隣接する接続端子のうち一方の接続端子と同一の入出力部と接続された４つの接続端子１１４ａ〜１１４ｄを、ＩＣチップ１１１の樹脂シート１１５に対する被搭載面にて正方形を形成するように設け、また、樹脂シート１１５において、ＩＣチップ１１１が搭載された場合に４つの接続端子１１４ａ〜１１４ｄのうち対角線上となる２つの接続端子と接続される位置に２つのランド部１１３ａ，１１３ｂを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、導電領域が設けられた配線基板上に、接続端子が設けられた半導体素子が搭載されてなる半導体回路に関する。

従来より、導電領域が設けられた配線基板上に、接続端子が設けられた半導体素子が搭載されてなる半導体回路においては、接続端子と導電領域とが接続されるように半導体素子が配線基板上に搭載されることにより、半導体素子と配線基板とが電気的に接続され、半導体回路が形成されている。

図４は、従来の半導体回路の一構成例である、非接触型ＩＣカードの一例を示す図であり、（ａ）は内部構造を示す図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。

本従来例における非接触型ＩＣカードは図４に示すように、樹脂シート５１５上に、外部からの情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣチップ５１１が搭載されるとともに、ＩＣチップ５１１の接続端子５１４を介してＩＣチップ５１１と接続され、外部に設けられた情報書込／読出装置（不図示）からの電磁誘導によりＩＣチップ５１１に電流を供給し、ＩＣチップ５１１に対する情報の書き込み及び読み出しを非接触状態にて行うための導電性のアンテナ５１２が形成されたインレット５１０が、コア材５２０ａ，５２０ｂ及び表面シート５３０ａ，５３０ｂに挟まれるようにこれらが積層されて構成されている。なお、ＩＣチップ５１１とアンテナ５１２とは、アンテナ５１２の両端に形成されたランド部５１３と、ＩＣチップ５１１の樹脂シート５１５に対する被搭載面に設けられた接続端子５１４とによって電気的に接続されており、この状態にてＩＣチップ５１１は、接着剤５１６によって樹脂シート５１５に接着されている。

上記のように構成された非接触型ＩＣカード５００においては、外部に設けられた情報書込／読出装置に近接させることにより、情報書込／読出装置からの電磁誘導によりアンテナ５１２に電流が流れ、この電流がランド部５１３及び接続端子５１４を介してＩＣチップ５１１に供給される。ＩＣチップ５１１においては、内部回路の２つの入出力部が２つの接続端子５１４のいずれか一方にそれぞれ接続されており、それにより、ＩＣチップ５１１に電流が供給され、非接触状態において、情報書込／読出装置からＩＣチップ５１１の内部回路に情報が書き込まれたり、ＩＣチップ５１１の内部回路に書き込まれた情報が情報書込／読出装置にて読み出されたりする。

以下に、上述した非接触型ＩＣカード５００の製造方法について説明する。

図５は、図４に示した非接触型ＩＣカード５００の製造方法を説明するための図である。

まず、樹脂シート５１５上に、エッチングや印刷等によってコイル形状のアンテナ５１２を形成するとともに、アンテナ５１２の両端にランド部５１３を形成する（図５（ａ））。

次に、樹脂シート５１５のランド部５１３が形成された領域に、ＩＣチップ５１１の接続端子５１４がランド部５１３に当接するように、接着剤５１６を介してＩＣチップ５１１を搭載する（図５（ｂ））。

次に、加熱状態においてＩＣチップ５１１に対して圧力をかけていくと、ＩＣチップ５１１の樹脂シート５１５に対する被搭載面に設けられた接続端子５１４の形状が変位していき、接続端子５１４とランド部５１３とが接続され、これにより、アンテナ５１２とＩＣチップ５１１とが電気的に接続され、また、ＩＣチップ５１１と樹脂シート５１５とが接着剤１１６によって接着されたインレット１１０が完成する（図５（ｃ））。

その後、インレット５１０上を挟みこむように、コア材５２０ａ，５２０ｂ及び表面シート５３０ａ，５３０ｂをそれぞれ積層し、非接触型ＩＣカード５００を完成させる（図５（ｄ））。

このように、ＩＣチップ５１１のような半導体素子を、半導体素子に設けられた２つの接続端子が、樹脂シート５１５のような配線基板に形成されたランド部５１３のような導電領域と接続するように配線基板上に搭載し、これにより、半導体素子と配線基板とを電気的に接続する技術が様々用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２１９４１７号公報

しかしながら、上述したように、半導体素子にて内部回路の２つの入出力部にそれぞれ接続されて設けられた２つの接続端子が、配線基板に形成された導電領域と接続するように半導体素子を配線基板上に搭載し、これにより、半導体素子と配線基板とを電気的に接続するものにおいては、半導体素子が誤った向きで配線基板に搭載された場合、接続端子が導電領域と当接しなくなり、半導体素子が配線基板上に搭載されたものの、半導体素子と配線基板とが電気的に接続されない状態となってしまう虞れがある。特に、半導体素子の配線基板に対する被搭載面が正方形である場合、半導体素子が誤った向きで配線基板に搭載されてしまう可能性が高くなる。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、内部回路の２つの入出力部に接続された接続端子を具備してなる半導体素子が、接続端子と接続されるための導電領域が形成されてなる配線基板上に、接続端子が導電領域と接続されるように搭載されてなる半導体回路において、配線基板に対する半導体素子の搭載向きに関わらず、半導体素子と配線基板とを電気的に接続することができる半導体回路を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
２つの入出力部を具備する内部回路と、前記２つの入出力部に接続された接続端子とを有してなる半導体素子が、前記接続端子と接続されるための導電領域が形成されてなる配線基板上に、前記接続端子が前記導電領域と接続されるように搭載されてなる半導体回路であって、
前記接続端子は、前記半導体素子の前記配線基板に対する被搭載面にて正方形を形成するように４つ設けられ、該４つの接続端子はそれぞれ、前記２つの入出力部のうち、隣接する接続端子のうち一方の接続端子と同一の入出力部と接続され、
前記配線基板は、前記半導体素子が搭載された場合に前記４つの接続端子のうち対角線上となる２つの接続端子と接続される位置にそれぞれ形成された２つの前記導電領域を有することを特徴とする。

上記のように構成された本発明においては、２つの入出力部を具備する内部回路が内蔵された半導体素子を配線基板上に搭載すると、半導体素子の配線基板に対する被搭載面に形成された４つの接続端子のうち、２つの接続端子と、配線基板上に形成された導電領域とが接続され、半導体素子の内部回路と配線基板上の導電領域とが接続端子を介して接続される。ここで、半導体素子の４つの接続端子は、配線基板に対する被搭載面にて正方形を形成するように設けられ、また、内部回路の２つの入出力部のうち、隣接する接続端子のうち一方の接続端子と同一の入出力部と接続されている。また、配線基板の導電領域は、半導体素子が搭載された場合に半導体素子の４つの接続端子のうち対角線上となる２つの接続端子と接続される位置にそれぞれ形成されている。

このため、配線基板に対して半導体素子が如何なる向きで搭載された場合であっても、半導体素子の４つの接続端子のうち、半導体素子の内部回路の２つの入出力部のうち異なる入出力部と接続された２つの接続端子と、配線基板上の導電領域とがそれぞれ接続されることになるため、配線基板に対する半導体素子の搭載向きに関わらず、半導体素子と配線基板とを電気的に接続することができる。

以上説明したように本発明においては、２つの入出力部を具備する内部回路と、２つの入出力部に接続された接続端子とを有してなる半導体素子が、接続端子と接続されるための導電領域が形成されてなる配線基板上に、接続端子が導電領域と接続されるように搭載されてなる半導体回路において、接続端子が、半導体素子の配線基板に対する被搭載面にて正方形を形成するように４つ設けられ、該４つの接続端子がそれぞれ、２つの入出力部のうち、隣接する接続端子のうち一方の接続端子と同一の入出力部と接続され、また、配線基板には、半導体素子が搭載された場合に４つの接続端子のうち対角線上となる２つの接続端子と接続される位置にそれぞれ形成された２つの導電領域が形成されているため、配線基板に対する半導体素子の搭載向きに関わらず、半導体素子と配線基板とを電気的に接続することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の半導体回路の実施の一形態となる非接触型ＩＣカードの一例を示す図であり、（ａ）は内部構造を示す図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）に示したＢ−Ｂ’断面図である。

本形態における非接触型ＩＣカードは図１に示すように、配線基板となる樹脂シート１１５上に、外部からの情報の書き込み及び読み出しが可能な半導体素子であるＩＣチップ１１１が搭載されるとともに、ＩＣチップ１１１の接続端子１１４ａ，１１４ｃを介してＩＣチップ１１１と接続され、外部に設けられた情報書込／読出装置（不図示）からの電磁誘導によりＩＣチップ１１１に電流を供給し、ＩＣチップ１１１に対する情報の書き込み及び読み出しを非接触状態にて行うための導電性のアンテナ１１２が形成されたインレット１１０が、コア材１２０ａ，１２０ｂ及び表面シート１３０ａ，１３０ｂに挟まれるようにこれらが積層されて構成されている。なお、ＩＣチップ１１１とアンテナ１１２とは、アンテナ１１２の両端に形成された導電領域となるランド部１１３ａ，１１３ｂと、ＩＣチップ１１１の樹脂シート１１５に対する被搭載面にて正方形を形成するように設けられた４つの接続端子１１４ａ〜１１４ｄのうち対角線上に配置された２つの接続端子１１４ａ，１１４ｃとによって電気的に接続されており、この状態にてＩＣチップ１１１は、接着剤１１６によって樹脂シート１１５に接着されている。また、ＩＣチップ１１１の接続端子１１３ｂ，１１３ｄは、樹脂シート１１５の表面に当接しているものの、ランド部１１３ａ，１１３ｂ及びアンテナ１１２とは接触していない。このように、本形態においては、ＩＣチップ１１１の樹脂シート１１５に対する被搭載面に、正方形を形成するように４つの接続端子１１４ａ〜１１４ｄが設けられており、また、樹脂シート１１５上において、ＩＣチップ１１１が搭載された場合にＩＣチップ１１１の４つの接続端子１１４ａ〜１１４ｄのうち対角線上となる２つの接続端子と接続される位置にそれぞれ２つのランド部１１３ａ，１１３ｂが形成されているため、ＩＣチップ１１１を図１に示したように樹脂シート１１５上に搭載した場合は、ＩＣチップ１１１の４つの接続端子１１４ａ〜１１４ｄのうち、２つの接続端子１１４ａ，１１４ｃとランド部１１３ａ，１１３ｂとが接触し、電気的に接続されることになる。

図２は、図１に示したＩＣチップ１１１の構成を示す図である。

本形態におけるＩＣチップ１１１は図２に示すように、演算回路（不図示）やメモリ（不図示）を含み、２つの入出力部１０２ａ，１０２ｂを有してなる内部回路１０１と、２つの入出力部１０２ａ，１０２ｂのうち、一方の入出力部１０２ａに接続された接続端子１１４ａ，１１４ｂと、他方の入出力部１０２ｂに接続された接続端子１１４ｃ，１１４ｄとから構成されている。

以下に、上記のように構成された非接触型ＩＣカード１００の動作について、樹脂シート１１５に対するＩＣチップ１１１の搭載向き毎に説明する。

図３は、図１及び図２に示した非接触型ＩＣカード１００の動作を説明するための図である。

まず、ＩＣチップ１１１を図１に示したような向きで樹脂シート１１５上に搭載した場合の動作について説明する。

ＩＣチップ１１１を図１に示したような向きで樹脂シート１１５上に搭載した場合は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ＩＣチップ１１１の樹脂シート１１５に対する被搭載面に設けられた４つの接続端子１１４ａ〜１１４ｄのうち、接続端子１１４ａが樹脂シート１１５上のランド部１１３ａと接続されるとともに、接続端子１１４ｃが樹脂シート１１５上のランド部１１３ｂと接続される。すると、接続端子１１４ａは、ＩＣチップ１１１内にて入出力部１０２ａと接続されているため、ランド部１１３ａとＩＣチップ１１１の内部回路１０１とが、接続端子１１４ａ及び入出力部１０２ａを介して互いに接続されることになる。また、接続端子１１４ｃは、ＩＣチップ１１１内にて入出力部１０２ｂと接続されているため、ランド部１１３ｂとＩＣチップ１１１の内部回路１０１とが、接続端子１１４ｃ及び入出力部１０２ｂを介して互いに接続されることになる。これにより、ＩＣチップ１１１と樹脂シート１１５上のアンテナ１１２とが、接続端子１１４ａ，１１４ｃ及びランド部１１３ａ，１１３ｂを介して互いに電気的に接続されることになり、外部に設けられた情報書込／読出装置に近接させることにより、情報書込／読出装置からの電磁誘導によりアンテナ１１２に電流が流れると、この電流がランド部１１３ａ，１１３ｂ及び接続端子１１４ａ，１１４ｃを介してＩＣチップ１１１の内部回路１０１に供給され、非接触状態において、情報書込／読出装置からＩＣチップ１１１の内部回路１０１に情報が書き込まれたり、ＩＣチップ１１１の内部回路１０１に書き込まれた情報が情報書込／読出装置にて読み出されたりする。

次に、ＩＣチップ１１１を図１に示したような向きから樹脂シート１１５上に対して時計回りに９０度回転させた状態で搭載した場合の動作について説明する。

ＩＣチップ１１１を図１に示したような向きから樹脂シート１１５上に対して時計回りに９０度回転させた状態で搭載した場合は、図３（ｃ），（ｄ）に示すように、ＩＣチップ１１１の樹脂シート１１５に対する被搭載面に設けられた４つの接続端子１１４ａ〜１１４ｄのうち、接続端子１１４ｂが樹脂シート１１５上のランド部１１３ａと接続されるとともに、接続端子１１４ｄが樹脂シート１１５上のランド部１１３ｂと接続される。すると、接続端子１１４ｂは、ＩＣチップ１１１内にて入出力部１０２ａと接続されているため、ランド部１１３ａとＩＣチップ１１１の内部回路１０１とが、接続端子１１４ｂ及び入出力部１０２ａを介して互いに接続されることになる。また、接続端子１１４ｄは、ＩＣチップ１１１内にて入出力部１０２ｂと接続されているため、ランド部１１３ｂとＩＣチップ１１１の内部回路１０１とが、接続端子１１４ｄ及び入出力部１０２ｂを介して互いに接続されることになる。これにより、ＩＣチップ１１１と樹脂シート１１５上のアンテナ１１２とが、接続端子１１４ｂ，１１４ｄ及びランド部１１３ａ，１１３ｂを介して互いに電気的に接続されることになり、外部に設けられた情報書込／読出装置に近接させることにより、情報書込／読出装置からの電磁誘導によりアンテナ１１２に電流が流れると、この電流がランド部１１３ａ，１１３ｂ及び接続端子１１４ｂ，１１４ｄを介してＩＣチップ１１１の内部回路１０１に供給され、非接触状態において、情報書込／読出装置からＩＣチップ１１１の内部回路１０１に情報が書き込まれたり、ＩＣチップ１１１の内部回路１０１に書き込まれた情報が情報書込／読出装置にて読み出されたりする。

次に、ＩＣチップ１１１を図１に示したような向きから樹脂シート１１５上に対して１８０度回転させた状態で搭載した場合の動作について説明する。

ＩＣチップ１１１を図１に示したような向きから樹脂シート１１５上に対して１８０度回転させた状態で搭載した場合は、図３（ｅ），（ｆ）に示すように、ＩＣチップ１１１の樹脂シート１１５に対する被搭載面に設けられた４つの接続端子１１４ａ〜１１４ｄのうち、接続端子１１４ｃが樹脂シート１１５上のランド部１１３ａと接続されるとともに、接続端子１１４ａが樹脂シート１１５上のランド部１１３ｂと接続される。すると、接続端子１１４ｃは、ＩＣチップ１１１内にて入出力部１０２ｂと接続されているため、ランド部１１３ａとＩＣチップ１１１の内部回路１０１とが、接続端子１１４ｃ及び入出力部１０２ｂを介して互いに接続されることになる。また、接続端子１１４ａは、ＩＣチップ１１１内にて入出力部１０２ａと接続されているため、ランド部１１３ｂとＩＣチップ１１１の内部回路１０１とが、接続端子１１４ａ及び入出力部１０２ａを介して互いに接続されることになる。これにより、ＩＣチップ１１１と樹脂シート１１５上のアンテナ１１２とが、接続端子１１４ａ，１１４ｃ及びランド部１１３ａ，１１３ｂを介して互いに電気的に接続されることになり、外部に設けられた情報書込／読出装置に近接させることにより、情報書込／読出装置からの電磁誘導によりアンテナ１１２に電流が流れると、この電流がランド部１１３ａ，１１３ｂ及び接続端子１１４ａ，１１４ｃを介してＩＣチップ１１１の内部回路１０１に供給され、非接触状態において、情報書込／読出装置からＩＣチップ１１１の内部回路１０１に情報が書き込まれたり、ＩＣチップ１１１の内部回路１０１に書き込まれた情報が情報書込／読出装置にて読み出されたりする。

次に、ＩＣチップ１１１を図１に示したような向きから樹脂シート１１５上に対して時計回りに２７０度回転させた状態で搭載した場合の動作について説明する。

ＩＣチップ１１１を図１に示したような向きから樹脂シート１１５上に対して時計回りに２７０度回転させた状態で搭載した場合は、図３（ｇ），（ｈ）に示すように、ＩＣチップ１１１の樹脂シート１１５に対する被搭載面に設けられた４つの接続端子１１４ａ〜１１４ｄのうち、接続端子１１４ｄが樹脂シート１１５上のランド部１１３ａと接続されるとともに、接続端子１１４ｂが樹脂シート１１５上のランド部１１３ｂと接続される。すると、接続端子１１４ｄは、ＩＣチップ１１１内にて入出力部１０２ｂと接続されているため、ランド部１１３ａとＩＣチップ１１１の内部回路１０１とが、接続端子１１４ｄ及び入出力部１０２ｂを介して互いに接続されることになる。また、接続端子１１４ｂは、ＩＣチップ１１１内にて入出力部１０２ａと接続されているため、ランド部１１３ｂとＩＣチップ１１１の内部回路１０１とが、接続端子１１４ｂ及び入出力部１０２ｂを介して互いに接続されることになる。これにより、ＩＣチップ１１１と樹脂シート１１５上のアンテナ１１２とが、接続端子１１４ｂ，１１４ｄ及びランド部１１３ａ，１１３ｂを介して互いに電気的に接続されることになり、外部に設けられた情報書込／読出装置に近接させることにより、情報書込／読出装置からの電磁誘導によりアンテナ１１２に電流が流れると、この電流がランド部１１３ａ，１１３ｂ及び接続端子１１４ｂ，１１４ｄを介してＩＣチップ１１１の内部回路１０１に供給され、非接触状態において、情報書込／読出装置からＩＣチップ１１１の内部回路１０１に情報が書き込まれたり、ＩＣチップ１１１の内部回路１０１に書き込まれた情報が情報書込／読出装置にて読み出されたりする。

このように、本形態においては、２つの入出力部１０２ａ，１０２ｂを具備する内部回路１０１が内蔵されたＩＣチップ１１１の樹脂シート１１５に対する被搭載面に、２つの入出力部１０２ａ，１０２ｂのうち、一方の入出力部１０２ａに接続された２つの接続端子１１４ａ，１１４ｂと、他方の入出力部１０２ｂに接続された２つの接続端子１１４ｃ，１１４ｄとの４つの接続端子１１４ａ〜１１４ｂが、接続端子１１４ａと接続端子１１４ｂとが隣接し、また、接続端子１１４ｂと接続端子１１４ｃとが隣接し、また、接続端子１１４ｃと接続端子１１４ｄとが隣接し、また、接続端子１１４ｄと接続端子１１４ａとが隣接するように、互いに正方形を形成するように設けられ、かつ、この接続端子１１４ａ〜１１４ｄのうち、対角線上となる２つの接続端子と接続される位置に、アンテナ１１２と接続されたランド部１１３ａ，１１３ｂがそれぞれ形成されているので、上述したように、樹脂シート１１５に対するＩＣチップ１１１の搭載向きに関わらず、ＩＣチップ１１１と樹脂シート１１５上のアンテナ１１２とを電気的に接続することができる。

なお、本形態においては、樹脂シート１１５上にＩＣチップ１１１が搭載されてなるインレット１１０を有する非接触型ＩＣカード１００を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、２つの入出力部を具備する内部回路と、２つの入出力部に接続された接続端子とを有してなる半導体素子が、接続端子と接続されるための導電領域が形成されてなる配線基板上に、接続端子が導電領域と接続されるように搭載されてなる半導体回路であって、半導体素子には、配線基板に対する被搭載面にて正方形を形成するように４つの接続端子が設けられ、この４つの接続端子がそれぞれ、半導体素子の２つの入出力部のうち、隣接する接続端子のうち一方の接続端子と同一の入出力部と接続されており、また、接続端子と接続されるための導電領域が、半導体素子が搭載された場合に４つの接続端子のうち対角線上となる２つの接続端子と接続される位置にそれぞれ形成されているものであればよい。

本発明の半導体回路の実施の一形態となる非接触型ＩＣカードの一例を示す図であり、（ａ）は内部構造を示す図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）に示したＢ−Ｂ’断面図である。図１に示したＩＣチップの構成を示す図である。図１及び図２に示した非接触型ＩＣカードの動作を説明するための図である。従来の半導体回路の一構成例である、非接触型ＩＣカードの一例を示す図であり、（ａ）は内部構造を示す図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。図４に示した非接触型ＩＣカードの製造方法を説明するための図である。

符号の説明

１００非接触型ＩＣカード
１０１内部回路
１０２ａ，１０２ｂ入出力部
１１０インレット
１１１ＩＣチップ
１１２アンテナ
１１３ａ，１１３ｂランド部
１１４ａ〜１１４ｄ接続端子
１１５樹脂シート
１１６接着剤
１２０ａ，１２０ｂコア材
１３０ａ，１３０ｂ表面シート

Claims

２つの入出力部を具備する内部回路と、前記２つの入出力部に接続された接続端子とを有してなる半導体素子が、前記接続端子と接続されるための導電領域が形成されてなる配線基板上に、前記接続端子が前記導電領域と接続されるように搭載されてなる半導体回路であって、
前記接続端子は、前記半導体素子の前記配線基板に対する被搭載面にて正方形を形成するように４つ設けられ、該４つの接続端子はそれぞれ、前記２つの入出力部のうち、隣接する接続端子のうち一方の接続端子と同一の入出力部と接続され、
前記配線基板は、前記半導体素子が搭載された場合に前記４つの接続端子のうち対角線上となる２つの接続端子と接続される位置にそれぞれ形成された２つの前記導電領域を有することを特徴とする半導体回路。