JP2006079629A - Ｉｃカードの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＩＣカードを高強度化するとともに、製造コストを低減し、信頼性を向上する。
【解決手段】 熱可塑性樹脂からなるケース２にＩＣ本体４が搭載され、熱可塑性樹脂からなる封止部３によって封止され一体化されて、ＩＣカード１が製造される。ＩＣ本体４は、裏面に外部接続端子６が形成された配線基板５と、配線基板５の表面上に実装されボンディングワイヤ９および配線１０を介して外部接続端子６に電気的に接続された半導体チップ７と、半導体チップ７およびボンディングワイヤ９を覆うように形成された熱硬化性樹脂からなる封止部８とを有している。封止部３は、外部接続端子６が露出するように形成される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ＩＣ（Integrated circuit）カードおよびその製造技術に関し、例えば半導体メモリカード（以下、メモリカードという）に適用して有効な技術に関するものである。

種々のＩＣカードが用いられているが、例えば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）やＳＤメモリカード（ＳＤカード協会で規格化された規格がある）などのような半導体メモリカード（以下、単にメモリカードという）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、電気的にアクセスし、機械系の制御が無く、記憶媒体の交換が容易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など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。

従来、小型のメモリカードにおいては、プラスチックで形成されたケースによって、配線基板と半導体チップを覆う製法が一般的である。また、メモリカードをより小型化、薄型化する製法として、半導体メモリチップを搭載した回路基板を金型に入れた状態でエポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）の射出成形を行ってメモリカードを一体成形する技術がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００１−３２５５７８号公報 特開２００２−１７６０６６号公報

一体成形されたメモリカードにおいては、ケース内に入れたメモリカードに比べてメモリカード内に空間が無いために、高強度であり、水分が侵入し難いという利点がある。

しかしながら、ＩＣカードの高強度化と同時に、ＩＣカードにおいては更なるコストダウンが求められており、材料コストの低減、量産性の向上が求められる。

また、本発明者の検討によれば、一般的に半導体封止に用いられる熱硬化性樹脂、例えば充填材入りエポキシ樹脂は、Ｓｉチップとの間の熱応力低減、材料強度向上のためにシリカ粉を充填させているが、特許文献１や特許文献２のように、ＩＣカードの外郭を形成する成形樹脂としてこのような弾性率の高いものを用いると、ＩＣカードをスロットに挿抜する際に、スロット内の電極表面に形成されたＡｕメッキなどの被覆を損傷してしまうという問題がある。

また、配線基板上に、半導体チップと配線基板上の配線とを電気的に接続するための半田接続部が露出する場合には、成形時において、半田接続部の温度が半田の融点を越えない様にプロセス温度を選択する必要があり、これによって用いることができる樹脂の種類に著しい制約が課せられるという問題がある。

本発明の目的は、信頼性の高いＩＣカードおよびその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、製造コストを低減できるＩＣカードおよびその製造方法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。

本発明のＩＣカードは、熱硬化性樹脂材料からなる第１封止部によって少なくとも一部が封止された半導体チップを有し、その半導体チップに電気的に接続された外部接続端子を第１の面に有する半導体装置と、熱可塑性樹脂材料からなり、半導体装置を搭載するケースと、熱可塑性樹脂材料からなり、半導体装置を外部接続端子が露出するように封止して半導体装置をケースに一体化する第２封止部とを有するものである。

また、本発明のＩＣカードの製造方法は、熱硬化性樹脂材料からなる第１封止部によって少なくとも一部が封止された半導体チップを有し、その半導体チップに電気的に接続された外部接続端子を第１の面に有する半導体装置を準備する工程と、熱可塑性樹脂材料からなり、半導体装置を搭載可能なケースを準備する工程と、ケースに半導体装置を搭載する工程と、熱可塑性樹脂材料からなる第２封止部によって半導体装置を外部接続端子が露出するように封止して、半導体装置をケースに一体化する工程とを有するものである。

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。

熱硬化性樹脂材料からなる第１封止部によって少なくとも一部が封止された半導体チップを有する半導体装置を熱可塑性樹脂材料からなるケースに搭載し、熱可塑性樹脂材料からなる第２封止部で封止したので、ＩＣカードの信頼性を向上できる。また、ＩＣカードの製造コストを低減できる。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、本実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。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。

（実施の形態１）
本実施の形態のＩＣカードおよびその製造工程を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態であるＩＣカードの外観を示す斜視図であり、図２は図１のＩＣカードの長手方向（Ａ−Ａ線）の断面図である。

図１および図２に示される本実施の形態のＩＣカード１は、例えば、携帯型コンピュータなどのような情報処理装置、デジタルカメラなどのような画像処理装置あるいは携帯電話などのような通信機器など、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メモリカードなどであり、上記電子装置などに装着して使用することができる。ＩＣカード１は、例えば平面矩形状の小さな薄板形状（カード型形状）を有しており、その外形寸法は、種々の値とすることができるが、例えば長辺が３２ｍｍ程度、短辺が２４ｍｍ程度、厚さが１．４ｍｍであり、いわゆるマルチメディアカード（以下、ＭＭＣという）と同一の外形規格および機能を有するカードである。また、ＩＣカード１を、ＳＤメモリカード（以下ＳＤカードという）あるいは他のメモリカードと同一の外形規格および機能を有するカードとすることもできる。

図１および図２に示される本実施の形態のＩＣカード１は、ＩＣカード１の外形を形成するケース２と、ケース２に封止部（モールド樹脂、封止樹脂）３を介して結合または一体化されたＩＣ本体（半導体装置）４とを有している。ケース２と封止部３とは、熱可塑性樹脂材料からなる。また、図２の断面図からも分かるように、ＩＣカード１の角部には丸みが設けられており、ＩＣカード１を取り扱う際のけがなどを防止できるような構造となっている。

図３は本実施の形態のＩＣカード１で用いられるＩＣ本体４の外観を示す斜視図であり、図４は図３のＩＣ本体４の底面（裏面：第１の面）図であり、図５は図３のＩＣ本体４のＢ−Ｂ線の断面図である。

本実施の形態のＩＣ本体４は、ＩＣカード１の主要な機能、例えば記憶装置としての機能を有する部分（半導体装置）であり、基板または配線基板５と、配線基板５の裏面（第１の面）に形成または配置された複数の外部接続端子６と、配線基板５の主面（表面）に配置または実装された半導体チップ７と、半導体チップ７を封止する封止部（モールド樹脂、封止樹脂）８とを有している。半導体チップ７は、メモリ用の半導体チップ（例えばフラッシュメモリ）やコントロール用の半導体チップであり、配線基板５上に必要に応じて単数または複数の半導体チップ７が実装されている。半導体チップ７の電極またはボンディングパッドは、例えば、金（Ａｕ）などの金属細線からなるボンディングワイヤ９を介して配線基板５の配線１０に電気的に接続されている。封止部８は、半導体チップ７と、半導体チップ７および配線基板５の接続部（ここではボンディングワイヤ９）とを覆うように、配線基板５上に形成されている。半導体チップ７の他の実装方法として、例えば、半導体チップ７をバンプ電極（半田バンプまたは金バンプなど）を有する形態とし、フリップチップ接続（フリップチップボンディング）などにより半導体チップ７を配線基板５上に実装することもできる。フリップチップ接続の場合は、半導体チップ７と配線基板５との間を満たす（充填する）ように、封止部８を形成することもできる。また、必要に応じて、半導体チップ以外の部品などを配線基板５上に実装することもできる。配線基板５の主面（表面）の配線１０は、配線基板５の裏面の外部接続端子６にスルーホールなどを介して電気的に接続されている。すなわち、配線基板５に実装された半導体チップ７は、配線基板５の裏面の外部接続端子６に、ボンディングワイヤ９と配線基板５の配線とを介して電気的に接続されている。

本実施の形態では、ＩＣカード１のケース２および封止部３は熱可塑性の樹脂材料からなり、ＩＣ本体４の封止部８は熱硬化性の樹脂材料からなる。

ＩＣ本体４は配線基板５の半導体チップ７の実装面が内側になるようにケース２のくぼみ部分または凹部２ａに搭載され（はめ込まれ）、封止部３により封止されており、ＩＣ本体４とケース２とが封止部３により一体化されている。すなわち、ＩＣ本体４（配線基板５）の裏面（外部接続端子６側の面）とケース２のＩＣ本体４搭載側の面の少なくとも一部とが封止部３により覆われることにより、ケース２とＩＣ本体４とが一体化され、カード型の外形を有するＩＣカード１が構成されている。また、ケース２およびＩＣ本体４の間の領域などに封止部３が形成されていてもよい。なお、封止部３は外部接続端子６が露出するように、外部接続端子６上以外の領域に設けられている。このため、ＩＣカード１は、その外郭（表面）がほぼケース２および封止部３によって形成され、すなわち熱可塑性樹脂材料からなり、一方の面の端部側に外部接続端子６が露出した構造を有している。また、封止部３とケース２の界面部分とは溶着している。

次に、本実施の形態のＩＣカード１の製造工程について説明する。まず、ＩＣ本体４を準備する。図６〜図９は、本実施の形態のＩＣカード１に用いられるＩＣ本体４の製造工程中の断面図である。

ＩＣ本体４は、例えば次のようにして製造することができる。図６に示されるように、裏面に外部接続端子６が形成された配線基板５を準備する。配線基板５の外部接続端子６は、スルーホールなどを介して配線基板５の表面（主面）に形成された配線１０に電気的に接続されている。次に、図７に示されるように、配線基板５の主面（表面）上にメモリ用やコントロール用の半導体チップ７（単数または複数）を配置または実装する。半導体チップの実装の際に、熱硬化性樹脂を用いて半導体チップを固定する場合には、半導体チップの配置の後に樹脂を熱硬化させる熱処理工程を行うべきである。それから、図８に示されるように、ワイヤボンディングを行って、半導体チップ７のボンディングパッドと配線基板５の主面上の配線１０とをボンディングワイヤ９を介して電気的に接続する。その後、図９に示されるように、半導体チップ７を封止部８により封止する。ここでは、トランスファモールドなどにより、配線基板５上に半導体チップ７およびボンディングワイヤ９を覆うように熱硬化性樹脂材料からなる封止部８を形成する。封止部８は、例えばエポキシ樹脂などからなり、シリカフィラーなどを含むことができる。このようにして、ＩＣ本体４を形成または製造することができる。

半導体チップ７に配線基板５や封止部３（の成形樹脂）に比較して熱膨張係数の小さい物を用いる場合には、半導体チップ７とその他の部材との間での熱膨張係数の不整合によって生じる熱応力を軽減するために、半導体チップ７の主面を、半導体チップ７と封止部３（の成形樹脂）との間の熱膨張係数の値をもつ樹脂からなる封止部８によってあらかじめ覆っておくことが有効である。本実施の形態では、Ｓｉ半導体基板を用いて形成した半導体チップ７を採用する場合において、熱膨張係数を調整するためにシリカフィラーを含んだエポキシ樹脂を用いて半導体チップ７を覆うように封止部８を形成することで、ＩＣカード１の信頼性をより向上させることができる。

また、有機樹脂に含まれるアルカリイオンによる半導体チップ７の汚染とそれに伴う電気特性の劣化を防ぐために、封止部３（の成形樹脂）に比較してよりアルカリイオン濃度の小さい樹脂からなる封止部８によってあらかじめ半導体チップ７の主面を覆っておくことで、ＩＣカード１の信頼性をより向上させることができる。

本実施の形態では、ＩＣ本体４は上記のように半導体チップ７を直接配線基板５に実装しており、ＣＯＢ（Chip On Board）形態の半導体装置であるが、ＩＣ本体４として、ＣＯＢ形態以外の種々の半導体装置を用いることもできる。図１０は本実施の形態のＩＣカード１に用いられ得る他のＩＣ本体４ａの外観を示す斜視図であり、図１１は図１０のＩＣ本体４ａの底面（裏面：第１の面）図、図１２は図１０のＩＣ本体４ａのＣ−Ｃ線の断面図である。また、図１３は本実施の形態のＩＣカード１に用いられ得る更に他のＩＣ本体４ｂの外観を示す斜視図であり、図１４は図１３のＩＣ本体４ｂの底面（裏面：第１の面）図、図１５は図１３のＩＣ本体４ｂのＤ−Ｄ線の断面図である。

図１０〜図１２に示されるＩＣ本体４ａは、ＭＡＰ（Mold Array Package）形態の半導体装置である。ＩＣ本体４ａは、例えば次のようにして製造することができる。まず、複数の半導体チップ７を配線基板５上に配置し、各半導体チップ７をボンディングワイヤ９を介して配線基板５の配線１０に電気的に接続する。それから、複数の半導体チップ７全体を熱硬化性樹脂からなる封止部８によって封止する（一括封止法：Block Molding Method）。その後、封止部８および配線基板５をダイシングして各個片（ＩＣ本体４ａ）に切断または分離し、ＩＣ本体４ａが製造される。

図１３〜図１５に示されるＩＣ本体４ｂは、ＱＦＮ（Quad Flat Non leaded package）などのようなリードフレームを用いて製造した半導体装置である。ＩＣ本体４ｂは、例えば次のようにして製造することができる。まず、リードフレームのダイパッド１１上に半導体チップ７を搭載し、リードフレームのリード部１２に半導体チップ７の電極パッドをボンディングワイヤ９を介して電気的に接続する。それから、半導体チップ７、ボンディングワイヤ９、ダイパッド１１、およびリード部１２を覆うように、上記封止部８と同様の熱硬化性樹脂材料からなる封止部８ｂを形成する。リード部１２は所定の形状に折り曲げられており、折り曲げられたリード部１２の外表面が封止部８ｂの裏面から部分的に露出することで、外部接続端子６が形成される。その後、封止部８ｂの側面から突出したリード部１２が切断されて、ＩＣ本体４ｂが製造される。従って、ＩＣ本体４ｂは、外郭が熱硬化性樹脂からなる封止部８ｂによって構成され、裏面でリード部１２の外表面からなる外部接続端子６が露出した構造となる。

ＩＣ本体４（または４ａ、４ｂ）が準備された後、ケース２を準備する。図１６は、本実施の形態のＩＣカード１の製造に用いられるケース２の外観を示す斜視図である。図１７は図１６のケース２のＥ−Ｅ線の断面図である。

ケース２の製造工程は、ＩＣ本体２の製造工程の前に行っても、後に行っても、あるいは同時に行ってもよい。ケース２は熱可塑性の樹脂材料からなり、例えば、ポリカーボネート、ＡＢＳ（acrylonitrile butadiene styrene resin）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート：polybutylene terephthalate）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル：polyphenylene ether）、ナイロン、ＬＣＰ（液晶ポリマ：liquid crystal polymer）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene terephthalate）またはこれらの混合物などにより形成することができる。ケース２を形成するための熱可塑性樹脂材料は、ガラスフィラーなどを含んでいてもよいが、ガラスフィラーの含有量が、封止部８のものほど多くなると、ケース２の硬度が高くなり、例えばメモリカード（ＩＣカード１）が挿抜されるスロット内の電極端子表面のＡｕメッキを傷つけるなどの不具合を生じる虞が出るため、ケース２に含まれるガラスフィラーの含有量は封止部８のそれよりも少なくすることが好ましい。ケース２は種々の方法により形成することができるが、例えば、ケース２に対応する形状のキャビティを有する金型を用いた射出成形法などにより形成することができる。ケース２は、カード型形状の外形において、ＩＣ本体４を嵌め合わせ（はめ込み）可能な形状のくぼみ部分または凹部２ａが設けられた構造を有している。

次に、ＩＣ本体４をケース２の凹部２ａに搭載する。図１８〜図２１は、ＩＣ本体４をケース２に搭載する工程およびそれ以降のＩＣカード１の製造工程中の断面図であり、図２や図１７に対応する断面図である。

図１８に示されるように、ＩＣ本体４は、封止部８が内部側になりかつ外部接続端子６が外表面側になるように、ケース２の凹部２ａに搭載される（はめ込まれる）。ケース２の凹部２ａは、ＩＣ本体４に対応する形状を有しているので、ケース２の凹部２ａにＩＣ本体４を嵌め合わせる（はめ込む）ことにより、ＩＣ本体４をケース２に固定することができる。また、ＩＣ本体４のケース２に対する位置決めは、ＸＹ方向（ケース２の主面に平行な平面方向）はケース２の凹部２ａへの嵌め込みにより固定され、Ｚ方向（ケース２の主面に垂直な方向）は後述する金型１５ａおよび１５ｂにより固定され得る。なお、接着剤などを用いてＩＣ本体４をケース２の凹部２ａに仮接着し、固定することもできる。

次に、図１９に示されるように、金型１５ａおよび１５ｂにより、凹部２ａにＩＣ本体４を搭載したケース２を挟む。金型１５ａおよび１５ｂの間にＩＣ本体４を搭載したケース２を配置したとき、封止部３を形成すべき領域にキャビティ１６が形成される。それから、図２０に示されるように、キャビティ１６内に射出成形法などを用いて樹脂材料（成形樹脂）３ａを導入（注入）または充填する。このときキャビティ１６内に導入される樹脂材料３ａは熱可塑性の樹脂材料からなり、例えば、ポリカーボネート、ＡＢＳ（acrylonitrile butadiene styrene resin）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート：polybutylene terephthalate）、ＰＰＥ（polyphenylene ether）、ナイロン、ＬＣＰ（液晶ポリマ：liquid crystal polymer）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene terephthalate）またはこれらの混合物などを用いることができる。樹脂材料３ａはガラスフィラーなどを含むこともできるが、ケース２と同様に、ガラスフィラーの含有量が、封止部８ほど多くなると、封止部３の硬度が高くなり、例えばメモリカード（ＩＣカード１）が挿抜されるスロット内の電極端子表面のＡｕメッキを傷つけるなどの不具合を生じる虞が出るため、樹脂材料３ａに含まれるガラスフィラーの含有量は封止部８のそれよりも少なくすることが好ましい。キャビティ１６内に導入される樹脂材料３ａは流動性が高い方が好ましい。このため、封止部３を形成するための樹脂材料３ａのガラスフィラー含有率は、ケース２を形成するための樹脂材料（熱可塑性樹脂材料）のガラスフィラー含有率よりも低いことがより好ましい。

射出成形におけるキャビティ１６内へ導入する樹脂材料３ａの温度は、例えば２００℃〜４５０℃程度である。金型１５ａおよび１５ｂの温度は、例えば室温〜１００℃程度である。金型１５ａおよび１５ｂの温度は、例えば、金型１５ａおよび１５ｂ内を流れる冷却水の温度や流量などを調節することなどにより制御することができる。金型１５ａおよび１５ｂの温度は、ケース２の（樹脂材料の）融点または軟化温度より低い。このため、キャビティ１６内への樹脂材料３ａの導入前は、ケース２の温度はケース２の融点または軟化温度より低く、ケース２がその形状を保てないほど溶解または軟化することはない。また、キャビティ１６内へ導入する樹脂材料３ａの温度は、ケース２の融点または軟化温度より高い。すなわち、キャビティ１６内に樹脂材料３ａを導入する際に、樹脂材料３ａをケース２の軟化温度よりも高い温度にあらかじめ加熱しておく。また、ＩＣ本体４の外部接続端子６は、金型１５ａの表面に接触しており、外部接続端子６上には樹脂材料３ａが導入されないようになっている。

射出成形によりキャビティ１６内へ導入された樹脂材料（熱可塑性樹脂材料）３ａは、ＩＣ本体４の外部接続端子６を除く露出面（配線基板５の裏面、配線基板５の表面および封止部８の一部など）を覆い、ＩＣ本体４とケース２との間に空間があればそこにも充填される。また、樹脂材料３ａは、ケース２のＩＣ本体４を搭載した側の面の少なくとも一部上も覆う。キャビティ１６内へ導入された樹脂材料３ａは、ケース２に接触すると、ケース２の接触した部分の温度を上昇させる。ケース２は熱可塑性樹脂からなり、樹脂材料であるため熱伝導率が比較的低い。このため、ケース２においては、キャビティ１６内へ導入された樹脂材料３ａに接触したケース２表面および表面近傍部分（例えば表面から深さ方向に数μｍ〜数百μｍの部分）だけが加熱されて（融点または軟化温度以上に昇温されて）溶解または軟化し、樹脂材料３ａと反応もしくは混合する。ケース２と樹脂材料３ａとは、互いになじみやすい材料あるいは親和性が高い材料から構成されていれば、溶解または軟化したケース２表面と樹脂材料３ａとが反応もしくは混合して接着しやすい（溶着しやすい）のでより好ましい。このため、ケース２表面と樹脂材料３ａとの反応性または接着性をより向上するために、ケース２と樹脂材料３ａとに同じ種類の熱可塑性樹脂材料を用いることもできる。また、ケース２と樹脂材料３ａとに異なる種類の熱可塑性樹脂材料を用いてもよい。

また、ＩＣ本体４の半導体チップ７やボンディングワイヤ９などを熱硬化性樹脂からなる封止部８で覆った状態でキャビティ１６内へ樹脂材料３ａを注入するので、高温の樹脂材料３ａがＩＣ本体４の半導体チップ７やボンディングワイヤ９に接触することはない。また、ＩＣ本体４の封止部８は熱硬化性樹脂材料により形成されているので、キャビティ１６内へ樹脂材料３ａが導入されたときに、高温の樹脂材料３ａが封止部８に接触しても、封止部８が溶解または軟化することもない。このため、封止部８により封止されているＩＣ本体４の半導体チップ７やボンディングワイヤ９あるいは半導体チップ７とボンディングワイヤ９の接続部や配線基板５とボンディングワイヤ９の接続部に樹脂材料３ａの注入（封止部３の成形工程）が悪影響を及ぼすことはない。

キャビティ１６内へ樹脂材料３ａを充填した後には、金型１５ａおよび１５ｂが相対的に低温であるため、キャビティ１６内の樹脂材料３ａの温度は徐々に低下する。これにより、熱可塑性樹脂材料からなる樹脂材料３ａは硬化して封止部３となる。上記のようにケース２の表面部分と樹脂材料３ａとは溶解し反応または混合していたので、樹脂材料３ａとケース２の表面部分とが冷却し硬化（凝固）した後には、ケース２（の表面部分）と封止部３とは互いに強固に接着し一体化される。これにより、ケース２の表面部分と封止部３とは溶着され、ケース２とＩＣ本体４とは封止部３を介して一体化されて、高強度のＩＣカード１が形成される。ＩＣカードは薄くたわみやすいので、封止部３がないと、ＩＣ本体４の剥離などの不具合が心配されるが、本実施の形態では封止部３とケース２とが一体化されＩＣ本体４をしっかりと挟み込むようにして保持するので、上記のような心配がなくなる。封止部３は、ＩＣ本体４の外部接続端子６を除く領域を覆ってＩＣカード１の外形が略カード型形状となるように形成される。その後、金型１５ａおよび１５ｂが取り外されて（離型されて）、ＩＣカード１が取り出される。ＩＣカード１の外郭は熱可塑性樹脂からなるので、離型も容易である。このようにして、図２１に示されるような本実施の形態のＩＣカード１が製造される。

本実施の形態では、ケース２に搭載されたＩＣ本体４が封止部３によって封止されて一体化されている。このため、ＩＣカード内には余分な空間がなく、ＩＣカードの強度を高めることができ、水分の侵入なども防止することができる。

また、本実施の形態では、ＩＣカード１のケース２および封止部３は熱可塑性の樹脂材料により形成され、ＩＣ本体４の封止部８は熱硬化性の樹脂材料により形成されている。成形樹脂としては、より安価な物を用いることが材料コストを低減する上で有効であるが、半導体チップ７を封止する封止部８の樹脂材料としては耐候性、高い接着力、化学的な安定性（経時変化による樹脂の分解が遅いこと、脱ガスが少ないこと）などの特性が求められ、このような目的から封止部８の材料としてはシリカフィラー入りのエポキシ樹脂などを用いるのがより好ましい。これにより、ＩＣカード１の信頼性を向上することができる。また、ＩＣカード１のケース２および封止部３を成形するための樹脂材料としては、より安価で、かつ封止工程における工程時間（ＴＡＴ（turn around time））の短縮が可能な熱可塑性樹脂（熱可塑性プラスチック）を用いるのが好ましい。これにより、半導体装置の製造コストを低減できる。

量産性を向上する上で、成形プロセスにかかる時間の短縮が要求される。一般に熱硬化性樹脂は樹脂の硬化が化学的なプロセスである重合反応を伴って進むために、樹脂の硬化速度を上げることが困難であり、生産性の向上が難しいという問題がある。これに比較して、熱可塑性樹脂においては、樹脂の硬化が樹脂の持つ熱エネルギーを奪うことによって達成されるため、熱硬化性樹脂に比較してより短い時間で樹脂の硬化を達成することができる。本実施の形態では、ケース２および封止部３の成形樹脂としては熱可塑性樹脂を採用することで、成形工程にかかる時間、特に樹脂の硬化にかかる時間を短縮することができる。これにより、ＩＣカードの製造時間を短縮することができる。

また、熱可塑性樹脂は、エポキシ樹脂と比較してより低い弾性率を持つ。本実施の形態では、ケース２および封止部３の成形樹脂として熱可塑性樹脂を用いることでＩＣカードの外郭を比較的低弾性率の熱可塑性樹脂によって形成できるので、ＩＣカードを電子装置などのスロットに挿抜する際に、スロット内の電極表面に形成されたＡｕメッキなどの被覆を損傷してしまうという問題を生じることが少なくなるという利点を得ることができる。

また、本実施の形態では、封止部３の成形工程において、土台としてのケース２と成形樹脂（樹脂材料３ａ）に熱可塑性樹脂を用い、成形樹脂の注入時の温度を土台（ケース２）の軟化温度よりも高くすることにより、成形樹脂と土台（ケース２）との界面で融着が起きるために、土台（ケース２）と成形樹脂（封止部３）との界面の接着強度を確保するのが容易になり、また、前記界面からの水分の侵入をより確実に防ぐことができるようになる。

しかしながら、硬化時に化学的な変化を伴う熱硬化性樹脂に比較して、熱可塑性樹脂は一般的に硬化後の化学的な安定性が低く、また耐候性や接着力も低いという特徴を持つ。このため、本実施の形態のように、半導体チップ７を封止する封止部８の樹脂材料にはエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いるのが好ましい。これにより、ＩＣカードの信頼性を向上することができる。

また、成形時（封止部３の成形時）のプロセス温度に対する制約を排し、成形樹脂（樹脂材料３ａ）の選択の自由度を増すためには、露出された半田接続部が無い構成にする必要がある。そこで、こうした問題の解決策として、第一に高融点の金属を用いて半導体チップと配線基板との接続を形成するという手段がある。このため、本実施の形態では、高融点の金属、例えばＡｕなどによって形成される金属ワイヤ（ボンディングワイヤ９）を用いたワイヤボンディング接続法を用いて半導体チップ７と配線基板５とを電気的に接続しており、このような構成においては、高いプロセス温度にも耐えられるという利点が得られる。また、別の手段として、半導体チップと配線基板との接続部の形成において低融点金属である半田を用いることを前提とした場合、成形時のプロセス温度によって半田が溶融したとしても、成形樹脂の注入に伴って接続部が損傷しない様に、半田よりも高い温度に耐えられる絶縁性の樹脂などによって、各接続部をあらかじめ保護しておくという手段が考えられる。このような手段の具体例として、例えば後述する実施の形態３のように半田バンプを用いた半導体チップ、ＣＳＰまたはＢＧＡなどのパッケージを搭載すると共に、各端子を保護するために、各端子間をアンダーフィル樹脂などによって絶縁するという手段が有る。これらの手段を施すことにより、成形樹脂（樹脂材料３ａ）の選択の自由度を高めることができる。

また、熱硬化性樹脂は、加熱に伴う重合反応によって樹脂が硬化するために、硬化後は硬化工程時のプロセス温度よりも高い温度に対しても軟化せずに耐え得る性質を持つのに比較して、熱可塑性樹脂は、一度硬化した後も加熱によって再び樹脂が軟化する性質があるために、製品として要求される耐熱性を実現するためには、十分高い軟化温度を持つ樹脂を選択して使用する必要がある。従って、最終製品としてあらかじめ定められた温度耐性の要求があることを前提とすると、熱可塑性樹脂を用いた成形工程に用いられる温度は熱硬化性樹脂を用いた成形工程に用いられる温度に比較して高くせざるを得ないという問題がある。このように、熱可塑性樹脂を用いたプロセス（成形工程）においては、成形樹脂（封止部３）と土台（ケース２）との融着を実現するために、成形樹脂の注入時の温度として、熱硬化性樹脂を用いたプロセス温度に比較して高い温度（例えば２００〜４５０℃）を用いる必要があるために、前記のプロセス温度に対する制約を解消する手段の何れかを採用することが、非常に有効である。

また、半導体チップ７に配線基板５や成形樹脂（封止部３）に比較して熱膨張係数の小さい物を用いる場合には、半導体チップ７とその他の部材との間での熱膨張係数の不整合によって生じる熱応力を軽減するために、半導体チップ７の主面を、半導体チップ７と成形樹脂（封止部３）との間の熱膨張係数の値をもつ樹脂からなる封止部８によってあらかじめ覆っておくことが有効である。本実施の形態では、そのように熱膨張係数を調整するためにシリカフィラーを含むエポキシ樹脂を用いて半導体チップ７を覆うように封止部８を形成することで、ＩＣカード１の信頼性をより向上させることができる。

また、有機樹脂に含まれるアルカリイオンによる半導体チップ７の汚染とそれに伴う電気特性の劣化を防ぐために、成形樹脂（封止部３）に比較してよりアルカリイオン濃度の小さい樹脂からなる封止部８によってあらかじめ半導体チップ７の主面を覆っておくことで、ＩＣカード１の信頼性をより向上させることができる。

（実施の形態２）
図２２〜図２４は、本発明の他の実施の形態であるＩＣカードの製造工程を示す断面図である。なお、理解を簡単にするために、図２３および図２４においては、ＩＣ本体４の内部の構造（半導体チップ７、ボンディングワイヤ９および配線１０など）については図示を省略している。

上記実施の形態１では、予め用意していたケース２にＩＣ本体４を搭載し、封止部３を成形してケース２とＩＣ本体４とを一体化してＩＣカード１を製造していた。本実施の形態では、ケース２の成形工程、ケース２へのＩＣ本体４の搭載工程、および封止部３の成形工程を、金型内へ樹脂材料を２回注入することにより連続的に行う。

まず、図２２に示されるように、金型（ベース金型、下金型）２０およびケース形成用の金型（上金型）２１を準備する。金型２０と金型２１とによって、ケース２に対応する形状を有するキャビティ２２が形成される。それから、射出成形法により、キャビティ２２内に熱可塑性材料からなる樹脂材料を導入または注入する。キャビティ２２内に導入される樹脂材料は熱可塑性材料からなるが、例えば、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＰＢＴ、ＰＰＥ、ナイロン、ＬＣＰ、ＰＥＴまたはこれらの混合物などを用いることができる。これにより、上記実施の形態１と同様の形状を有するケース２が形成（成形）される。

次に、金型２０から金型２１を取り外す。それから、金型２０上に残存し、上面が露出したケース２の凹部２ａに、予め用意（製造）しておいたＩＣ本体４を搭載する。このとき、例えば、ケース２の凹部にＩＣ本体４を嵌め合わせることにより、ＩＣ本体４をケース２に固定することができる。その後、図２３に示されるように、金型２０に封止部形成用の金型（上金型）２３を取り付ける。このとき、金型２０と金型２３とによって、封止部３の形成領域に対応する形状のキャビティ２４が形成される。他の例として、ケース２を金型２０から一旦取り出した後に、ケース２の凹部にＩＣ本体４を嵌め合わせ、その後、ＩＣ本体４を搭載したケース２を金型２０に戻すこともできる。あるいは、ケース２を金型２０から取り出した後に、ケース２の凹部にＩＣ本体４を嵌め合わせ、その後、ＩＣ本体４を搭載したケース２を金型２０とは別の金型に搭載することもできる。この場合、ＩＣ本体４を搭載したケース２を搭載させる金型は、金型２０と同様の窪みを有していてもよいし、あるいは金型２０とは異なる窪みを有していてもよいが、少なくともＩＣ本体４を搭載したケース２を安定して固定または保持可能な形状の窪みを有していればよい。

次に、射出成形法によりキャビティ２４内に熱可塑性材料からなる樹脂材料を導入または注入する。キャビティ２４内に導入される樹脂材料は熱可塑性材料からなるが、例えば、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＰＢＴ、ＰＰＥ、ナイロン、ＬＣＰ、ＰＥＴまたはこれらの混合物などを用いることができる。これにより、封止部３が形成（成形）される。そして、金型２０および金型２３が取り外されて（離型されて）、図２４に示されるように、本実施の形態のＩＣカード１が製造される。

ケース２を形成するためにキャビティ２２に充填する樹脂材料と、封止部３を形成するためにキャビティ２４に充填する樹脂材料とが同じ材料であれば、同一の射出成形装置を用いて連続的にケース２と封止部３とを成形することができるのでより好ましい。これにより、ケース２と封止部３との接着力を高めてＩＣカード１の強度を向上するとともに、ＩＣカード１の製造時間の短縮や製造コストの低減を図ることができる。

本実施の形態によれば、ケース２の成形工程、ＩＣ本体４の搭載工程、および封止部３の成形工程を連続的に行うことができるので、ＩＣカードの製造時間を短縮でき、製造コストも低減できる。また、上金型を取り替えるだけで、同一の射出成形機を用いた２回の射出成形によりＩＣカードを製造することができるので、ＩＣカードの製造工程をより簡略化することもできる。

（実施の形態３）
上記実施の形態１では、配線基板５上に半導体チップ７を実装してワイヤボンディングし、半導体チップ７とボンディングワイヤ９とを覆うように封止部８を形成してＩＣ本体４を製造した場合について説明した。本実施の形態では、半導体チップ７を配線基板５にフリップチップ接続（フリップチップボンディング）などにより実装した場合について説明する。

図２５は、本実施の形態で用いられる半導体チップ７ａの外観を示す斜視図であり、図２６はその平面（底面）図である。また、図２７は、図２５および図２６の半導体チップ７ａを配線基板５に実装した状態を示す斜視図であり、図２８はその底面図である。図２９は、本実施の形態のＩＣ本体４ａの外観を示す斜視図である。

図２５および図２６に示されるように、半導体チップ７ａは、内部の半導体素子に電気的に接続された複数の半田バンプ（バンプ電極）３１が一方の主面に形成されている。そのような半導体チップ７ａが、図２７および図２８に示されるように、配線基板５の表面（主面）上にフリップチップ接続により搭載または実装される。すなわち、半導体チップ７ａは半田バンプ３１を介して配線基板５の配線に電気的に接続され、さらに配線基板５のスルーホールを介して、配線基板５の裏面の外部接続端子６に電気的に接続される。それから、図２９に示されるように、半導体チップ７ａと配線基板５との間を満たし、半導体チップ７ａと配線基板５とを接続する半田バンプ３１を覆うように、熱硬化性樹脂材料（例えばシリカフィラーを含むエポキシ樹脂）からなる封止部、ここではアンダーフィル樹脂（封止部）３２を形成する。これにより、図２９に示されるようなＩＣ本体４ｃが製造される。アンダーフィル樹脂（封止部）３２を形成することで、その後の封止部３の成形工程において、注入樹脂により半田バンプ３１などが溶融するのを防止し、また半田バンプ３１が溶融したとしても、半田バンプ３１同士が接触することの無いように、半田バンプ３１同士を絶縁することができる。また、封止部３２の形成工程においては、半田バンプ３１の融点以下の工程温度を用い、かつ、完成した封止部３２としては、半田バンプ３１の融点以上の高温にも耐えられる特性が要求されるが、このような要求を満足するためには、アンダーフィル樹脂３２として熱硬化性樹脂を用いるのが好ましい。つまり、熱硬化性樹脂を用いることで、アンダーフィル工程においては、半田バンプ３１の融点以下の低温で熱硬化工程を完了し、かつ、熱硬化反応を完了した封止部３２としては、熱可塑性樹脂を用いた成形工程であって、半田バンプ３１の融点以上の高温を用いる工程にも耐えるものを得ることが容易となる。

図３０〜図３２は、本実施の形態のＩＣカードの製造工程を示す断面図または斜視図である。図３２は、図３１のＩＣカードの斜視図に対応し、図３０および図３１は断面図である。

図３０に示されるように、上記実施の形態１と同様にして、熱可塑性樹脂材料からなるケース２の凹部にＩＣ本体４ｃを搭載する（嵌め込む）。なお、ケース２の材料および形成方法やケース２の凹部へのＩＣ本体４ｃの搭載方法などについては、上記実施の形態１とほぼ同様であるので、ここではその説明は省略する。

次に、上記実施の形態１と同様にして、射出成形法などを用いて、ＩＣ本体４ｃの外部接続端子６以外の露出面を覆い、ケース２とＩＣ本体４ｃとを一体化するように、熱可塑性樹脂材料からなる封止部３を形成する。これにより、図３１および図３２に示されるような本実施の形態のＩＣカード１ａが製造される。なお、封止部３の材料や形成方法については、上記実施の形態１とほぼ同様であるので、ここではその説明は省略する。

本実施の形態では、半田バンプ３１のように高温にさらすことが好ましくない端子または接続部は、封止部３の成形時に成形樹脂（樹脂材料３ａ）の注入によって接続部が損傷しない様に、各接続部を熱硬化性樹脂からなる封止部、ここではアンダーフィル樹脂３２などであらかじめ保護し絶縁しておく。このため、封止部３の成形時に半田バンプ３１などの接続部が損傷するのを的確に防止できる。また、成形樹脂（樹脂材料３ａ）の選択の自由度を高めることもできる。

また、本実施の形態においても、アンダーフィル樹脂（封止部）３２の形成工程で、上記実施の形態１のように、半導体チップ７ａの全面を熱硬化性樹脂材料（アンダーフィル樹脂３２の材料）で覆うこともできる。

また、本実施の形態では、バンプ電極を有する半導体チップ７ａを配線基板５に実装してＩＣ本体４ｃを形成する場合について説明したが、ＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Size(Scale) Package）などの形態にパッケージ化された半導体チップ（半導体装置）を半導体チップ７ａと同様にして配線基板５に実装し、ＩＣ本体４ｃを製造することもできる。この場合も、半導体チップ７ａと同様に、半田バンプなどの接続部を熱硬化性樹脂材料からなるアンダーフィル樹脂によって覆えばよい。

（実施の形態４）
上記実施の形態１では、配線基板５の裏面に外部接続端子６が形成されているが、配線基板５の裏面と外部接続端子６の表面とはほぼ平坦である。また、外部接続端子６だけを露出するように封止部３を形成するためには、配線基板５の裏面の外部接続端子６以外の領域を覆うように封止部３を形成しなければならない。このため、製造されたＩＣカード１においては、外部接続端子６の表面に対して封止部３の表面が若干突出した形状となり、ＩＣカードの外部接続端子６側の面に段差が生じる。本実施の形態では、外部接続端子６側の面を平坦化させたＩＣカードについて説明する。

図３３は、上記実施の形態１に従って製造されたＩＣカードの外観を示す斜視図であり、図３４はそのＦ−Ｆ線の断面図である。図３５は、本実施の形態のＩＣカードの外観を示す斜視図であり、図３６はそのＧ−Ｇ線の断面図である。なお、理解を簡単にするために、図３４および図３６においては、ＩＣ本体の内部の構造（半導体チップ７、ボンディングワイヤ９および配線１０など）については図示を省略している。

図３３および図３４に示されるＩＣカード１ｂは、上記実施の形態１のＩＣカード１と同様にして製造され、外部接続端子６の数や機能が異なる点以外は上記実施の形態１のＩＣカード１とほぼ同様の構造を有する。上記実施の形態１のＩＣカード１や図３３および図３４のＩＣカード１ｂは、外部接続端子６側の面で封止部３が若干突出した形状となり、平坦化されていない。

それに対して、図３５および図３６に示される本実施の形態のＩＣカード１ｃでは、ＩＣカード１ｃの外部接続端子６側の面が平坦化されている。このような構造は、図３６に示されるように、ケース２に搭載するＩＣ本体４ｄの裏面に段差を設け、その凸部に外部接続端子６を設け、ＩＣ本体４を封止する封止部３の表面が外部接続端子６とほぼ同一の面を構成するように封止部３を形成することで得られる。従って、ＩＣカード１ｃは平坦面に外部接続端子６が設けられた構造を有している。

図３７は、本実施の形態のＩＣカード１ｃに用いられるＩＣ本体４ｄの構造を示す断面斜視図である。ＩＣ本体４ｄの裏面には段差が設けられ、その凸部４１に外部接続端子６が設けられ、ＩＣ本体４ｄの裏面の外部接続端子６形成領域以外の領域に対して外部接続端子６形成領域が突出するような構造となっている。

図３７のＩＣ本体４ｄは、例えば次のようにして形成または製造することができる。まず、裏面に段差を設け、その凸部４１に外部接続端子６が設けられることで、外部接続端子６形成領域がそれ以外の領域に対して突出するような構造を有する配線基板５ａを準備する。それから、配線基板５ａの表面上に半導体チップ７を実装し、ボンディングワイヤ９により半導体チップ７と配線基板５ａとを電気的に接続する。その後、半導体チップ７とボンディングワイヤ９とを熱硬化性樹脂材料からなる封止部８で封止することで、本実施の形態のＩＣ本体４ｄが形成される。

このような図３７に示されるＩＣ本体４ｄはＭＡＰ（Mold Array Package）形態やＣＯＢ（Chip On Board）形態の半導体装置に対応するが、ＩＣ本体としてＱＦＮ（Quad flat non leaded package）形態の半導体装置を用いることもできる。図３８は、本実施の形態のＩＣカード１ｃに用いられ得る他のＩＣ本体４ｅの構造を示す断面斜視図である。

図３８のＩＣ本体４ｅは、図３７のＩＣ本体４ｄと同様に、ＩＣ本体４ｅの裏面には段差が設けられ、その凸部４５に外部接続端子６が設けられ、ＩＣ本体４ｅの裏面の外部接続端子６形成領域以外の領域に対して外部接続端子６形成領域が突出するような構造となっている。

図３８のＩＣ本体４ｅは、例えば次のようにして形成または製造することができる。まず、リードフレームのダイパッド４２上に半導体チップ７を搭載し、リードフレームのリード部４３に半導体チップ７の電極パッドをボンディングワイヤ９を介して電気的に接続する。それから、半導体チップ７、ボンディングワイヤ９、ダイパッド４２、およびリード部４３を覆うように熱硬化性樹脂材料からなる封止部４４を形成する。リード部４３は所定の形状に折り曲げられており、折り曲げられたリード部４３の外表面が封止部４４の裏面から部分的に露出することで、外部接続端子６が形成される。この封止部４４の成形工程において、封止部４４を形成するための金型のキャビティの形状を調整することで、封止部４４の裏面に段差を設け、封止部４４の裏面の凸部４５でリード部４３の外表面を部分的に露出させて外部接続端子６とする。その後、封止部４４から突出したリード部４３が切断されて、図３８のＩＣ本体４ｅが製造される。従って、ＩＣ本体４ｅは、外郭が熱硬化性樹脂からなる封止部４４によって構成され、裏面の凸部４５に外部接続端子６が露出した構造となる。

次に、本実施の形態のＩＣカードの製造（組立）工程を説明する。図３９および図４０は、本実施の形態のＩＣカード１ｃの製造工程中の断面図である。なお、理解を簡単にするために、図３９および図４０においては、ＩＣ本体４ｄの内部の構造（半導体チップ７、ボンディングワイヤ９および配線１０など）については図示を省略している。

まず、上記のように、裏面に段差が設けられ、その凸部に外部接続端子６が設けられたＩＣ本体４ｄ（または４ｅ）を、図３９に示されるように、熱可塑性樹脂材料からなるケース２の凹部２ａに搭載する。ケース２の凹部２ａは、ＩＣ本体４ｄを嵌め込み可能な形状を有している。また、ＩＣ本体４ｂをケース２の凹部２ａに搭載したとき、外部接続端子６がケース２の凹部２ａ以外の面よりも突出するように、配線基板５の裏面の段差、ケース２の凹部２ａの深さ、あるいはケース２の厚みなどが調整されている。それから、図４０に示されるように、射出成形法を用いて、外部接続端子６を露出し、ＩＣ本体４ｄの裏面の外部接続端子６以外の領域やケース２上を覆うように、熱可塑性樹脂材料からなる封止部３を形成する。本実施の形態では、外部接続端子６形成領域だけが突出した状態で外部接続端子６形成領域以外の領域上に封止部３を成形するので、外部接続端子６（配線基板５裏面の凸部４１）と封止部３とが平坦になるように、封止部３を成形することができる。これにより、本実施の形態のＩＣカード１ｃが製造される。製造されたＩＣカード１ｃの外部接続端子６を設けた側の面は平坦化されている。また、図３５に示されるＩＣカード１ｃは、外部接続端子６の数や配列が図１のＩＣカード１と異なるが、外部接続端子６の数や配列は、設計に応じて任意に変更可能である。

なお、ＩＣカード１ｃの外部接続端子６を設けた側と逆側の面は、ケース２成形時に、ケース２のＩＣ本体４ｄを搭載する側と逆側の面を平坦化しておくことで、容易に平坦化できる。

また、上記実施の形態１では、ケース２の凹部２ａ以外の領域の厚みがほぼＩＣカード１の厚みに対応した。本実施の形態では、ケース２の凹部２ａ以外の領域の厚みとその上に形成された封止部３の厚みとの合計の厚みが、ほぼＩＣカード１ｃの厚みに対応する。

（実施の形態５）
上記実施の形態１のようなＩＣカードにおいて、例えばＩＣカードの主面や側面などに、スライド可能な部品などの機械的動作部品を設けることができる。なお、本実施の形態では、ＩＣカードに対して（機械的に）動作可能に結合された部品を機械的動作部品という。図４１は、機械的動作部品５１を設けた本実施の形態のＩＣカード１ｄを示す平面図である。図４１のＩＣカード１ｄにおいては、機械的動作部品５１はＩＣカード１ｄの側面に平行な方向に移動またはスライド可能であり、例えばＩＣカードへの書き込み許可状態と書き込み禁止状態とを切換えるために使用される。

封止部３を形成する前に機械的動作部品５１をＩＣカードに装着した場合、すなわち、ケース２に機械的動作部品５１を取り付けた状態で封止部３を成形した場合は、封止部３の成形樹脂材料が機械的動作部品５１にくっついて機械的動作部品５１と封止部３が一体化してしまう恐れがある。また、封止部３の成形工程で、機械的動作部品５１が封止部３の成形樹脂材料の熱で変形してしまう恐れもある。これらは、機械的動作部品５１の滑らかな動作を妨げるように作用し、機械的動作部品５１の正常な動作を不可能にする恐れがある。

本実施の形態では、封止部３を形成した後に、機械的動作部品５１をＩＣカード１ｄに装着する。このため、封止部３の形成工程（成形工程）が機械的動作部品５１に悪影響を及ぼすことがない。

図４２は、ＩＣカード１ｄに機械的動作部品５１を嵌め込む様子を説明するための斜視図である。図４３および図４４は、ＩＣカード１ｄの嵌合部５２に機械的動作部品５１を嵌め込んだ状態を示す要部断面図である。なお、図４３は、ＩＣカード１ｄの機械的動作部品５１を取り付けた側面とＩＣカード１ｄの主面とに垂直な面の断面に対応し、図４４は図４３のＨ−Ｈ線の断面に対応する。

図４２〜図４４に示されるように、機械的動作部品５１をＩＣカード１ｄに装着する際には、ＩＣカード１ｄの機械的動作部品５１装着用の凹凸部分である嵌合部５２（突起、溝、凸部、凹部またはそれらの組み合わせなど）に機械的動作部品５１を嵌め込む。嵌合部５２は予めケース２に形成しておいても、あるいは、ケース２には形成せずに封止部３の成形工程で封止部３の成形樹脂材料により嵌合部５２を形成してもよい。しかしながら、封止部３の成形工程で成形樹脂材料により封止部３と一体的に嵌合部５２を形成すれば、封止部３の成形時の熱で嵌合部５２が変形するのを確実に防止できるので、より好ましい。嵌合部５２を設けた点以外は、ＩＣカード１ｄの構造および製造工程は、上記実施の形態１のＩＣカード１と同様であるのでここでは詳しい説明は省略する。

本実施の形態では、封止部３の成形後、嵌合部５２に機械的動作部品５１が嵌め込まれ、ＩＣカード１ｄに対して機械的動作部品５１が移動可能に結合または装着される。機械的動作部品５１と嵌合部５２の形状は任意の形状とすることができる。例えば機械的動作部品５１の凹部に嵌合部５２の凸部を嵌め込むことができ、あるいは機械的動作部品５１の凸部を嵌合部５２の凹部に嵌め込むこともできる。

図４２〜図４４に示されるような構造では、嵌合部５２に嵌め込まれた機械的動作部品５１は、ＩＣカード１ｄの側面に沿った方向（図４３の紙面に垂直な方向、図４４の紙面に平行な上下方向）に移動可能に構成されている。図４２〜図４４に示される構造においては、先端部が相対的に大きい突起状の嵌合部５２を機械的動作部品５１が挟み込み、嵌合部５２を挟み込んだ機械的動作部品５１がＩＣカード１ｄ本体の側面に沿った方向に移動（スライド）可能である。

また、機械的動作部品５１や嵌合部５２には、例えば、ＩＣカードへの書き込み許可位置と、書き込み禁止位置とに機械的動作部品５１を位置決めするための構造が設けられている。例えば、嵌合部５２の先端の突起部５３または５４に機械的動作部品５１の窪み部５１ａがかみ合ったときに機械的動作部品５１の位置が安定または固定される。機械的動作部品５１の窪み部５１ａが嵌合部５２の突起部５３にかみあった位置をＩＣカードへの書き込み許可位置とし、突起部５４にかみあった位置をＩＣカードへの書き込み禁止位置とすることで、書き込み許可位置および書き込み禁止位置間の機械的動作部品５１の移動および各位置での固定を円滑（スムーズ）に行うことが可能となる。

機械的動作部品５１は、ＩＣカードの側面だけでなく、任意の位置に設けることができ、その数も任意の数（単数または複数）とすることができる。また、機械的動作部品５１の移動可能な方向も、任意の方向にすることもできる。例えば、図４５の平面図に示されるように、ＩＣカード１ｄの主面に機械的動作部品５１を設け、ＩＣカード１ｄの主面に平行な方向に機械的動作部品５１を移動可能とすることもできる。また、ＩＣ本体４に嵌合部５２を設けておき、機械的動作部品５１をＩＣ本体４（に設けた嵌合部５２）に装着することもできる。この場合、封止部３の成形工程では、ＩＣ本体４に設けられた嵌合５２部およびその近傍には、成形樹脂材料が注入されないようにする。例えば、金型のキャビティの形状を調整し、ＩＣ本体４に設けられた嵌合部５２と外部接続端子６との上に封止部３が形成されないようにすればよい。

（実施の形態６）
図４６および図４７は、それぞれ本発明の他の実施形態のＩＣカード１ｅおよび１ｆの断面図である。なお、理解を簡単にするために、図４６および図４７においては、ＩＣ本体４の内部の構造（半導体チップ７、ボンディングワイヤ９および配線１０など）については図示を省略している。

上記実施の形態１では、図２に示されるように、ケース２に対して相対的に小さな平面積（寸法）のＩＣ本体４を搭載し、ケース２に搭載したＩＣ本体４の外部接続端子６を除く領域を覆うように封止部３を形成している。また、ＩＣ本体４の外部接続端子６を除く領域を覆うように、ケース２の一方の面（ＩＣ本体４を搭載した側の主面）の所定の領域（例えば約半分の領域）上に封止部３を形成している。

しかしながら、封止部３は、外部接続端子６を露出するようにＩＣ本体４を封止してケース２とＩＣ本体４とを一体化するように形成すればよく、ケース２の主面に対する封止部３の形成部分の比率は、任意の値とすることができる。また、ケース２（ＩＣカード）の寸法に対するＩＣ本体４の寸法の比率も、任意の値とすることができる。

例えば、図４６に示されるＩＣカード１ｅのように、ＩＣ本体４の外部接続端子６を除く領域を覆うように、ケース２の一方の面（ＩＣ本体４を搭載した側の主面）のほぼ全面上に封止部３を形成することもできる。

また、例えば、図４７に示されるＩＣカード１ｆのように、ケース２（ＩＣカード）の寸法に近い寸法を有するＩＣ本体４をケース２のくぼみ部分または凹部に嵌め込み、その後、封止部３を成形して、ＩＣカード１ｆを形成することもできる。

（実施の形態７）
図４８〜図５１は、本発明の他の実施の形態であるＩＣカードの製造工程を説明するための平面図である。

まず、図４８に示されるように、複数のケース２が連なった状態のフレーム６１を、例えば射出成形法などにより熱可塑性樹脂を用いて形成する。フレーム６１は、枠体６１ａに微細な連結部６１ｂを介して複数、ここでは５個のケース２が接続された構造を有している。

次に、図４９に示されるように、フレーム６１を構成する各ケース２の凹部２ａにＩＣ本体４を搭載する（嵌め込む）。

次に、図５０に示されるように、フレーム６１の各ケース２に対して、ＩＣ本体４の外部接続端子６以外の領域を覆うように、ＩＣ本体４を封止する封止部３をトランスファモールドなどにより一括成形する。これにより、フレーム６１の各ケース２にＩＣ本体４が封止部３を介して結合または一体化される。封止部３の成形工程では、フレーム６１を構成する全てのケース２に対して一括して封止部３を成形（一括成形）すれば、流れ作業により多数のＩＣカードを製造可能となるので好ましい。封止部３の他の成形方法としては、フレーム６１を構成する各ケース２に個別に封止部３を成形することもできる。

次に、図５１に示されるように、フレーム６１の各ケース２の周辺部分、すなわち連結部６１ｂを切断して、各個片すなわちＩＣカード１に分離する。これにより、１つのフレーム６１から複数、ここでは５個のＩＣカード１が製造される。

本実施の形態の製造方法によれば、一度に複数のＩＣカード１を製造することができ、短時間で多数のＩＣカード１を製造することが可能となる。これにより、ＩＣカードの製造時間を短縮し、製造コストを低減することができる。従って、本実施の形態の製造工程は、ＩＣカード１を量産する際に好適な製造工程である。

本実施の形態では、５個のケース２が連なったフレーム６１を用いたが、フレーム６１を構成するケース２の数は５個には限定されず、任意の数（複数）のケース２が連なったフレーム６１を用いてＩＣカードを製造することもできる。

以上、本発明者によってなされた発明をその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言うまでもない。

本発明は、ＭＭＣ（マルチメディアカード）やＳＤカードなどのようなフラッシュメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を内蔵するメモリカードだけでなく、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＦＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）またはＭＲＡＭ（Magnetic Random Access Memory）などのようなメモリ回路を内蔵するメモリカードや、メモリ回路を有しないＩＣ（Integrated circuit）カードなどにも適用することができる。

本発明は、ＩＣカードの製造技術に適用して好適なものである。

本発明の一実施の形態であるＩＣカードの外観を示す斜視図である。 図１のＩＣカードの長手方向（Ａ−Ａ線）の断面図である。 図１のＩＣカードで用いられるＩＣ本体の外観を示す斜視図である。 図３のＩＣ本体の底面（裏面）図である。 図３のＩＣ本体のＢ−Ｂ線の断面図である。 図３のＩＣ本体の製造工程中の断面図である。 図６に続くＩＣ本体の製造工程中における断面図である。 図７に続くＩＣ本体の製造工程中における断面図である。 図８に続くＩＣ本体の製造工程中における断面図である。 図１のＩＣカードに用いられる他のＩＣ本体の外観を示す斜視図である。 図１０のＩＣ本体の底面（裏面）図である。 図１０のＩＣ本体のＣ−Ｃ線の断面図である。 図１のＩＣカードに用いられる他のＩＣ本体の外観を示す斜視図である。 図１３のＩＣ本体の底面（裏面）図である。 図１３のＩＣ本体のＤ−Ｄ線の断面図である。 図１のＩＣカードに用いられるケースの外観を示す斜視図である。 図１６のケースのＥ−Ｅ線の断面図である。 図１のＩＣカードの製造工程中の断面図である。 図１８に続くＩＣカードの製造工程中における断面図である。 図１９に続くＩＣカードの製造工程中における断面図である。 図２０に続くＩＣカードの製造工程中における断面図である。 本発明の他の実施の形態であるＩＣカードの製造工程中の断面図である。 図２２に続くＩＣカードの製造工程中における断面図である。 図２３に続くＩＣカードの製造工程中における断面図である。 本発明の他の実施の形態であるＩＣカードで用いられる半導体チップの外観を示す斜視図である。 図２５の半導体チップの平面（底面）図である。 図２５の半導体チップを配線基板に実装した状態を示す斜視図である。 図２７の底面図である。 ＩＣ本体の外観を示す斜視図である。 本発明の他の実施の形態であるＩＣカードの製造工程中の断面図である。 図３０に続くＩＣカードの製造工程中における断面図である。 図３１のＩＣカードの斜視図である。 本発明の他の実施の形態であるＩＣカードの外観を示す斜視図である。 図３３のＩＣカードのＦ−Ｆ線の断面図である。 本発明の他の実施の形態であるＩＣカードの外観を示す斜視図である。 図３５のＩＣカードのＧ−Ｇ線の断面図である。 図３５のＩＣカードに用いられるＩＣ本体の構造を示す断面斜視図である。 図３５のＩＣカードに用いられる他のＩＣ本体の構造を示す断面斜視図である。 図３５のＩＣカードの製造工程中の断面図である。 図３９に続くＩＣカードの製造工程中における断面図である。 本発明の他の実施の形態であるＩＣカードの平面図である。 ＩＣカードに機械的動作部品を嵌め込む様子を説明するための斜視図である。 ＩＣカードの嵌合部に機械的動作部品を嵌め込んだ状態を示す要部断面図である。 図４３のＨ−Ｈ線の要部断面図である。 本発明の他の実施の形態であるＩＣカードの平面図である。 本発明の他の実施の形態であるＩＣカードの断面図である。 本発明の他の実施の形態であるＩＣカードの断面図である。 本発明の他の実施の形態であるＩＣカードの製造工程中の平面図である。 図４８に続くＩＣカードの製造工程中における平面図である。 図４９に続くＩＣカードの製造工程中における平面図である。 図５０に続くＩＣカードの製造工程中における平面図である。

符号の説明

１ ＩＣカード
１ａ ＩＣカード
１ｂ ＩＣカード
１ｃ ＩＣカード
１ｄ ＩＣカード
１ｅ ＩＣカード
１ｆ ＩＣカード
２ ケース
２ａ 凹部
３ 封止部
３ａ 樹脂材料
４ ＩＣ本体
４ａ ＩＣ本体
４ｂ ＩＣ本体
４ｃ ＩＣ本体
４ｄ ＩＣ本体
４ｅ ＩＣ本体
５ 配線基板
５ａ 配線基板
６ 外部接続端子
７ 半導体チップ
７ａ 半導体チップ
８ 封止部
８ｂ 封止部
９ ボンディングワイヤ
１０ 配線
１１ ダイパッド
１２ リード部
１５ａ 金型
１５ｂ 金型
１６ キャビティ
２０ 金型
２１ 金型
２２ キャビティ
２３ 金型
２４ キャビティ
３１ 半田バンプ
３２ アンダーフィル樹脂（封止部）
４１ 凸部
４２ ダイパッド
４３ リード部
４４ 封止部
４５ 凸部
５１ 機械的動作部品
５１ａ 窪み部
５２ 嵌合部
５３ 突起部
５４ 突起部
６１ フレーム
６１ａ 枠体
６１ｂ 連結部

Claims (13)

1. 以下の工程を有することを特徴とするＩＣカードの製造方法；
   （ａ）熱硬化性樹脂材料からなる第１封止部によって少なくとも一部が封止された半導体チップを有し、前記半導体チップに電気的に接続された外部接続端子を第１の面に有する半導体装置を準備する工程、
   （ｂ）熱可塑性樹脂材料からなり、前記半導体装置を搭載可能なケースを準備する工程、
   （ｃ）前記ケースに前記半導体装置を搭載する工程、
   （ｄ）熱可塑性樹脂材料からなる第２封止部によって、前記半導体装置を前記外部接続端子が露出するように封止して、前記半導体装置を前記ケースに一体化する工程。
2. 請求項１記載のＩＣカードの製造方法において、
   前記（ａ）工程は、
   （ａ１）前記外部接続端子および配線を有する配線基板を準備する工程、
   （ａ２）前記配線基板に前記半導体チップを配置し、前記配線を通じて前記半導体チップを前記外部接続端子に電気的に接続する工程、
   （ａ３）前記配線基板上に前記半導体チップの少なくとも一部を封止するように熱硬化性樹脂材料からなる前記第１封止部を形成する工程、
   を有することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
3. 請求項２記載のＩＣカードの製造方法において、
   前記（ａ３）工程では、
   前記半導体チップを覆うように前記第１封止部を形成することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
4. 請求項２記載のＩＣカードの製造方法において、
   前記（ａ２）工程では、前記配線と前記半導体チップを、接続部材を介して電気的に接続し、
   前記（ａ３）工程では、前記第１封止部によって、前記接続部材を覆うことを特徴とするＩＣカードの製造方法。
5. 請求項２記載のＩＣカードの製造方法において、
   前記（ａ２）工程では、前記半導体チップを前記配線基板の前記外部接続端子が形成された面とは逆側の面に配置することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
6. 請求項１記載のＩＣカードの製造方法において、
   前記（ｄ）工程では、前記第２封止部を、前記半導体装置の前記第１の面の前記外部接続端子以外の領域を覆うように形成することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
7. 請求項１記載のＩＣカードの製造方法において、
   前記半導体装置の前記第１の面には凸部が形成されており、前記外部接続端子は前記凸部に形成され、
   前記（ｄ）工程では、前記第２封止部を、前記半導体装置の前記第１の面の前記凸部以外の領域を覆うように形成することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
8. 請求項１記載のＩＣカードの製造方法において、
   前記（ｂ）工程では、第１の下金型および第１の上金型を用いた射出成形法によって前記ケースを形成し、
   前記（ｃ）工程は、前記（ｂ）工程の後に、前記ケース上に前記半導体装置を搭載することによって行われ、
   前記（ｄ）工程は、前記（ｃ）工程の後に、前記第１の下金型および第２の上金型を用いた射出成形法によって前記第２封止部を形成することによって行われることを特徴とするＩＣカードの製造方法。
9. 請求項１記載のＩＣカードの製造方法において、
   前記（ｂ）工程で前記ケースを形成するために用いられる熱可塑性樹脂と、前記（ｄ）工程で前記第２封止部を形成するために用いられる熱可塑性樹脂とが同じ材料であることを特徴とするＩＣカードの製造方法。
10. 請求項１記載のＩＣカードの製造方法において、
    前記（ｄ）工程の後に、機械的動作部品を装着することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
11. 請求項１記載のＩＣカードの製造方法において、
    前記（ｄ）工程では、前記半導体装置を搭載した前記ケースを金型のキャビティ内に配置し、前記キャビティ内に熱可塑性樹脂材料を導入することによって前記第２封止部を形成する工程を有し、前記キャビティ内に前記熱可塑性樹脂材料を導入する際に、前記熱可塑性樹脂材料を、前記ケースの軟化温度よりも高い温度にあらかじめ加熱しておくことを特徴とするＩＣカードの製造方法。
12. 請求項１記載のＩＣカードの製造方法において、
    前記（ａ）工程は、
    ダイパッド部およびリード部を有するリードフレームを準備する工程と、
    前記ダイパッド部に前記半導体チップを搭載し、前記半導体チップを前記リード部にワイヤボンディングする工程と、
    前記半導体チップ、前記ダイパッド部および前記リード部を覆い、その外面から前記リード部の外表面の一部を前記外部接続端子として露出させるように、熱硬化性樹脂材料からなる前記第１封止部を形成する工程と、
    を有することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
13. 請求項１記載のＩＣカードの製造方法において、
    前記（ａ）工程では、複数の前記半導体装置が準備され、
    前記（ｂ）工程では、複数の前記ケースが連なったフレームが準備され、
    前記（ｃ）工程では、前記フレームを構成する前記複数のケースのそれぞれに前記半導体装置が搭載され、
    前記（ｄ）工程では、前記フレームを構成する前記複数のケースのそれぞれに対して前記第２封止部が一括して形成されることを特徴とするＩＣカードの製造方法。

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