JP2006302013A

JP2006302013A - Ｉｃモジュール、および無線通信媒体

Info

Publication number: JP2006302013A
Application number: JP2005123635A
Authority: JP
Inventors: Masaru Murohara; 勝室原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2006-11-02

Abstract

【課題】この発明は、ＩＣチップのバンプと基板のランドとの間の接続の信頼性を高めることができるＩＣモジュール、および無線通信媒体を提供することを課題とする。
【解決手段】無線通信媒体は、基板６上にＬＳＩ４をフリップチップにより実装して形成されている。アンテナにＬＳＩ４を接続するための２つのランド８ａ、８ｂには、それぞれＬＳＩ４のバンプ１０が２つずつ割り当てられる。バンプ１０の間には接着剤が介在され、ＬＳＩ４とランド８ａ（８ｂ）を接着する。
【選択図】図３

Description

この発明は、基板のランドにＩＣチップのバンプを接続したＩＣモジュール、およびこのＩＣモジュールを備えた無線通信媒体に関する。

従来、ＩＣモジュールを備えた無線通信媒体として、基板側のアンテナ２とＩＣチップのバンプ電極４との間のギャップを一定に保つことにより特性のバラツキを小さくした非接触ＩＣタグが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置では、ＩＣチップと基板を接着する接着剤として、非導電性微粒子１６を混入・分散させた微粒子混入樹脂１４を用いることで、微粒子１６の直径に依存したギャップでアンテナ２とバンプ電極４を対向させるようにしている。

しかし、この装置では、１つのアンテナ２（ランド）に対して１つのバンプ電極４（バンプ）を電気的に接続する構造を採用しているため、非接触ＩＣタグに外部から応力が加わった際などに、この電気的な接続が剥れ易く、信頼性に欠ける問題がある。

また、この装置では、アンテナとバンプ電極との間に微粒子を含む樹脂を介在させているため、その分電気抵抗が高くなる。このように、アンテナとＩＣチップとの間の接続抵抗が大きくなると、非接触ＩＣタグの通信距離が短くなってしまう。
特開２００４−３４３０００号公報（要約、段落［００２０］、図１）

この発明の目的は、ＩＣチップのバンプと基板のランドとの間の接続の信頼性を高めることができるＩＣモジュール、および無線通信媒体を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のＩＣモジュールは、少なくとも１つのランドを有する基板と、上記ランドそれぞれに少なくとも２つずつ接続する複数個のバンプを有するＩＣチップと、上記ランドに対応する少なくとも２つのバンプを電気的に接続しつつ上記基板に上記ＩＣチップを接着する接着剤と、を有する。

上記発明によると、１つのランドに対して少なくとも２つのバンプを接続するため、外部からの応力が接続部分に作用した場合、１つのバンプが剥れても他のバンプが接続を維持し、各ランドに対するバンプの接続の信頼性を高めることができる。

また、本発明の無線通信媒体は、無線通信用のアンテナを接続するための２つのランドを有する基板と、上記ランドそれぞれに少なくとも２つずつ接続する複数個のバンプを有するＩＣチップと、上記２つのランドそれぞれに対応する少なくとも２つのバンプを電気的に接続しつつ上記基板に上記ＩＣチップを接着する接着剤と、を有する。

また、上記発明によると、１つのランドに対して少なくとも２つのバンプを接続するため、電気抵抗を低くでき、接続抵抗に起因してアンテナによる通信距離が短くなることがない。

この発明のＩＣモジュール、および無線通信媒体は、上記のような構成および作用を有しているので、ＩＣチップのバンプと基板のランドとの間の接続の信頼性を高めることができる。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１には、この発明の実施の形態に係る無線通信媒体の等価回路を示してある。無線通信媒体として、例えば、非接触ＩＣカードや非接触ＩＣ冊子などがある。無線通信媒体は、図示しないリーダライタとの間で無線通信するためのアンテナ２、およびＬＳＩ４（ＩＣチップ）を有する。

この無線通信媒体は、リーダライタから供給される磁力線をアンテナ２を介して電力に変換し、この電力によってＬＳＩ４を動作させ、残りの電力でリーダライタにレスポンスを返す。このように、無線通信媒体は、非接触によりリーダライタとの間でデータ通信を行なう。

図２には無線通信媒体の要部の構造として特にＬＳＩ４の接続構造を平面図にして示してあり、図３にはこの構造を図２の線III-IIIで切断した断面図を示してある。

無線通信媒体は、厚さ０．０３８［ｍｍ］のポリエチレンテフタレート（ＰＥＴ）の基板６上に厚さ０．０３［ｍｍ］のパターン８をアルミニウムにより形成し、且つＬＳＩ４をいわゆるフリップチップ（Flip Chip）方式により実装し、さらにこの基板６の表裏面をＰＥＴ−Ｇ非結晶性ポリエステル樹脂（非結晶性ＰＥＴコポリマー）シート（図示せず）で挟んで真空ホットプレスにて一体化することで形成されている。

基板６上に形成されるパターン８には、ＬＳＩ４をアンテナ２に接続するための２つのランド８ａ、８ｂが含まれる。本実施の形態では、基板６上には、ＬＳＩ４を接続するための４つのランド８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄがパターニングされている。

一方、ＬＳＩ４の基板６に対向する側には、各ランド８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄそれぞれに電気的に接続するための複数のバンプ１０が設けられている。各バンプ１０は、０．０２［ｍｍ］の突出高さで金により形成され、フリップチップ実装によりアルミニウムパターン８に突き刺さるようになっている。

特に、本実施の形態では、アンテナ２に接続するためのランド８ａ、８ｂそれぞれに対し、２つずつバンプ１０を割り当てた。なお、１つのランド８ａ（８ｂ）に割り当てるバンプ１０の数は、少なくとも２つ以上であれば良く、３つ以上設けても良い。

上記ＬＳＩ４を基板６に対してフリップチップ実装する場合、基板６上の実装領域に接着剤９を塗布してその上にＬＳＩ４を乗せる。このとき、基板６の各ランド８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄそれぞれに対応するバンプ１０が接続するようにＬＳＩ４を位置決めし、接着剤９によって基板６とＬＳＩ４を隙間無く封着する。なお、ここで使う接着剤９は、例えばニッケル粒子などの導電性微粒子を含む異方性接着剤であり、フリップチップによりＬＳＩ４を基板６に押圧した際にこの導電性微粒子がランド８とバンプ１０を導通するよう機能する。

このとき、アンテナ２に接続するための２つのランド８ａ、８ｂに対してそれぞれ割り当てられた２つのバンプ１０の間にも接着剤９が介在され、この部位でＬＳＩ４本体とランド８ａ（８ｂ）を接着する。このため、１つのランド８に対して１つのバンプ１０を接続する場合と比較して、両者間の接続の信頼性を高めることができる。

以上のように、本実施の形態によると、特にアンテナ２に接続するための２つのランド８ａ、８ｂに対してそれぞれＬＳＩ４の２つのバンプ１０を接続するようにしたため、例えば、無線通信媒体の外部から応力が加わってＬＳＩ４と基板６との間の接続部分に応力が作用した場合であっても、接続の信頼性を高めることができる。つまり、１つのランド８ａ（８ｂ）に接続した一方のバンプ１０が剥れても他方のバンプ１０の接続を維持することができる。

特に、本実施の形態のように、２つのバンプ１０間に接着剤９を介在させて、この部位でＬＳＩ４とランド８ａ（８ｂ）を強固に接着することにより、一方のバンプ１０がランド８ａ（８ｂ）から剥れてしまった後、他方のバンプ１０を包囲するように接着剤９が存在することになり、１つのバンプしか設けない場合と比較して２段階で接続状態を維持するようになり、接続の信頼性を極めて高くすることができる。

また、１つのランド８ａ（８ｂ）に対して複数のバンプ１０を接続するようにしたため、１つのバンプを接続する場合と比較して、両者の間の電気抵抗を小さくでき、アンテナ２による通信距離が接続抵抗に起因して短くなることを防止できる。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。

例えば、上述した実施の形態では、１つのランドに対して２つのバンプを接続する場合について説明したが、これに限らず、３つ以上のバンプを１つのランドに接続するようにしても良い。この場合、各バンプの間に接着剤を介在させることが重要であり、バンプの数はスペーシングの問題であり、多ければ多いほど良い。

また、上述した実施の形態では、無線通信媒体に本発明の接続構造を適用した場合について説明したが、これに限らず、半導体装置を基板に実装する他のいかなる場合にも本発明を適用できることは言うまでも無い。

この発明の実施の形態に係る無線通信媒体の回路図。図１の無線通信媒体の要部の構造を示す概略平面図。図２の線III-IIIで切断した断面図。

符号の説明

２…アンテナ、４…ＬＳＩ、６…基板、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ…ランド、９…接着剤、１０…バンプ。

Claims

少なくとも１つのランドを有する基板と、
上記ランドそれぞれに少なくとも２つずつ接続する複数個のバンプを有するＩＣチップと、
上記ランドに対応する少なくとも２つのバンプを電気的に接続しつつ上記基板に上記ＩＣチップを接着する接着剤と、
を有することを特徴とするＩＣモジュール。
上記接着剤は、上記ＩＣチップと基板を隙間無く封着するように設けられ、上記ランドに対応する少なくとも２つのバンプの間で上記ＩＣチップとランドを接着することを特徴とする請求項１に記載のＩＣモジュール。
無線通信用のアンテナを接続するための２つのランドを有する基板と、
上記ランドそれぞれに少なくとも２つずつ接続する複数個のバンプを有するＩＣチップと、
上記２つのランドそれぞれに対応する少なくとも２つのバンプを電気的に接続しつつ上記基板に上記ＩＣチップを接着する接着剤と、
を有することを特徴とする無線通信媒体。
上記接着剤は、上記ＩＣチップと基板を隙間無く封着するように設けられ、上記２つのランドそれぞれに対応する少なくとも２つのバンプの間で上記ＩＣチップとランドを接着することを特徴とする請求項３に記載の無線通信媒体。