JP2007183776A - 半導体装置 - Google Patents

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JP2007183776A
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main surface
chip
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external connection
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JP2006001061A
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Hirotaka Nishizawa
裕孝 西沢
Morohisa Yamamoto
師久 山本
Jun Miyake
順 三宅
Junichiro Osako
潤一郎 大迫
Minoru Shinohara
稔 篠原
Tamaki Wada
環 和田
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Renesas Technology Corp
Original Assignee
Renesas Technology Corp
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Abstract

【課題】ICカードの機能を向上させる。
【解決手段】このカードチップ3Aの第1主面において、ICカード機能用のISO/IEC7816-3に準拠したインタフェース用の外部接続端子4A1〜4A4,4A5〜4A8の2つの列に挟まれた領域に、ISO/IEC7816-3に準拠していない拡張インタフェース用の外部接続端子4B0を配置した。これにより、カードチップ3Aにメモリカード機能や他の電子回路機能を組み込むことができるので、カードチップ3Aの機能を向上させることができる。
【選択図】図4

Description

本発明は、半導体装置技術に関し、特に、カード型情報媒体に適用して有効な技術に関するものである。
ICカードやメモリカード等のようなカード型情報媒体は、小型で薄く軽量なため、携帯性、可搬性および利便性に優れ、様々な分野での普及が進められている。
ICカードは、キャッシュカードサイズのプラスチック製薄板にICチップを埋め込み、情報を記録可能にしたカード型情報媒体である。ICカードは、認証性および耐タンパー性に優れる等の理由から、例えばクレジットカード、キャッシュカード、ETC(Electronic Toll Collection system)システム用カード、定期券、携帯電話用カードまたは認証カード等、金融、交通、通信、流通および認証等の高いセキュリティ性が要求される分野での普及が進んでいる。このようなICカードの一例として特開2001−357376号公報(特許文献1)の図9には、枠カードの開口部にブリッジを設けてSIM(Subscriber Identify Module:加入者識別モジュール)型カードを固定した構成が開示されている。
一方、上記メモリカードは、記憶媒体としてフラッシュメモリを採用するカード型情報媒体である。メモリカードは、ICカードよりも小型で、しかも大容量の情報を高速で書き込みおよび読み出しすることが容易であるために、例えばデジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯型音楽プレーヤー、携帯電話等のような可搬性が要求される携帯型情報機器の記録メディアとして普及している。代表的なメモリカード規格には、SD(Secure Digital)メモリカード(SDカード協会で規格化された規格がある)、miniSD、MMC(Multi Media Card、Infine on TechnologiesAGの登録商標である)、RS−MMC(Reduced Size MMC)等がある。このようなメモリカードについては、例えば国際公開番号WO 02/099742号パンフレット(特許文献2)に記載があり、セキュリティ性の向上を目的として、フラッシュメモリチップと、セキュリティ処理を実行可能なICカードチップと、これらチップの回路動作を制御するコントローラチップとを備えるメモリカードの構成が開示されている。
特開2001−357376号公報 国際公開番号WO 02/099742号パンフレット
ところで、上記ICカードの一例であるSIMカードは、携帯電話加入者の情報(例えば電話番号、ユーザIDおよび通話料金等)を記録したカード型情報媒体であり、GSM方式の携帯電話端末に差し込んで使用するものである。携帯電話端末そのものに加入権情報を登録するサービス形態の場合、例えば携帯電話端末の機種変更の度に端末から端末への情報の書き換えが必要となる。これに対してSIMカードを用いるサービス形態の場合は、1つのSIMカードで複数の携帯電話端末を使い分けることもできるし、別の通信事業者のSIMカードを持っていれば1台の携帯電話端末で複数の通信事業者を使い分けることもできる。
ところが、SIMカードにおいては、携帯電話端末の小型化やSIMカードをさらに小さな携帯型の電子機器に組み込むという観点からさらなるサイズの縮小が進められている一方で、さらなる機能の向上が求められている。このため、小型化が進められるICカードにおいて、如何にしてメモリカード機能や他の電子回路機能のインタフェースを組み込み、機能の向上を図るかが重要な課題となる。
そこで、本発明の目的は、ICカードの機能を向上させることの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、本発明は、ICカード回路およびメモリカード回路を有するカード回路を内蔵するカード本体の第1主面に配置されたISO7816端子列に挟まれた領域に、非ISO7816端子を配置したものである。
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。
すなわち、ICカード回路およびメモリカード回路を有するカード回路を内蔵するカード本体の第1主面に配置されたISO7816端子列に挟まれた領域に、非ISO7816端子を配置したことにより、ICカードにメモリカード機能や他の電子回路機能を組み込むことができるので、ICカードの機能を向上させることができる。
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すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略するようにしている。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)
図1は本実施の形態1の半導体装置を有するIC(Integrated Circuit)カード1Aの第1主面の全体平面図、図2は図1のICカード1Aの第1主面の裏面の第2主面の全体平面図、図3は図1および図2のICカード1Aの側面図を示している。なお、符号Xは第1方向(ICカード1Aの長手方向)を示し、符号Yは第1方向に直交する第2方向(ICカード1Aの幅方向)を示している。
ICカード1Aは、例えばminiUICC(mini Universal Integrated Circuit Card)SIM(Subscriber Identity Module)カード、または、UIM(User Identity Module)カードと称する加入者識別モジュール(カード型情報媒体)である。ICカード1Aの外形は、例えば略長方形状に形成されており、その外形寸法は、例えば85.6mm×54mm×0.76mm程度である。
このICカード1Aの外形を形成するカード枠体(枠体部)2aは、例えばポリ塩化ビニル(PVC)、ポリカーボネート、ポリオレフィン(ポリプロピレン等)、ポリエチレンテレフタレート(poly ethylene terephthalate:PET)、ポリエチレンテレフタレート・グリコール(PET−G)またはABS(アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂)等のような材料を含むプラスチックにより形成されている。
このICカード1Aのカード枠体2aの中央から角部側に離れた位置には、第1主面および第2主面間を貫通する開口部2bが形成されており、その開口部2bには、ICカードチップ(カード本体:以下、カードチップという)3Aが支持部2cによりカード枠体2aに接合され支えられた状態で収まり良く嵌め込まれている。
このカードチップ3Aは、セキュリティ処理を実行可能な、いわゆるICカードとしての機能と、ICカードよりも大容量で高い機能を持つ、いわゆるメモリカードとしての機能とを合わせ持つ機能性の高い加入者識別モジュールである。すなわち、カードチップ3Aは、例えば電話番号や電話帳のような情報が記憶された携帯電話用カードとして使用できる。また、カードチップ3Aは、例えばクレジットカード、キャッシュカード、ETC(Electronic Toll Collection system)システム用カード、定期券または認証カード等、金融、交通、通信、流通および認証等のように、高いセキュリティ性が要求される様々な分野で使用できる。その上、カードチップ3Aは、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯型音楽プレーヤー、携帯電話等のような可搬性が要求される携帯型情報機器の記録メディアとしても使用可能な構成になっている。
このカードチップ3Aの第1主面には、複数の外部接続端子4が外部に露出された状態で配置されている。外部接続端子4は、カードチップ3Aと外部装置とを電気的に接続する電極である。なお、カードチップ3Aはカッターナイフ等のような簡単な切断工具や人手によって支持部2cを切断することで切り出せるようになっている。
次に、図4は上記カードチップ3Aの第1主面側の斜視図、図5は上記カードチップ3Aの第2主面側の斜視図、図6は図5のX1−X1線の断面図、図7は図4および図5のカードチップ3Aの分解斜視図をそれぞれ示している。
カードチップ3Aの外形は、ミニサイズのSIMカードやmimiUICCカードの外形規格に準拠しており、その平面形状は、例えば、四角形状に形成されている。また、その前面側の一方の角部はインデックス用に大きく面取されて、多角形状で形成されている。カードチップ3Aの外形寸法(D1×D2×D3)は、その平面形状が面取部を除く四角形状として測定した場合、例えば15mm×12mm×0.76mm程度である。すなわち、平面寸法が15mm×12mmであり、厚さが0.76mm程度である。また、本実施の形態の図面では、上記多角形状に角部を明記して示しているが、この角部に丸みをつけて形成してもよい。このように丸みを設けることで、本実施の形態のカードチップ3Aを使用するユーザーが、鋭利な角部によって怪我をする等の不具合を防止できる。本実施の形態の以下の説明では、説明の簡略化のため、図面には丸みを設けず、角部で示している。
このカードチップ3Aの第1主面(上記ICカード1Aの第1主面側)には、ICカード機能用のISO/IEC7816-3に準拠したインタフェース用の8個の外部接続端子(ISO7816端子)4A1〜4A8(4)と、ISO/IEC7816-3に準拠していない拡張インタフェース用の1個の外部接続端子(非ISO7816端子、拡張端子)4B0(4)とが外部に露出された状態で配置されている。外部接続端子4A1〜4A8は、カードチップ3Aの主面に2列に配置されている。外部接続端子4A1〜4A4は、カードチップ3Aの後面側の辺に沿って1列に配置されている。外部接続端子4A5〜4A8は、カードチップ3Aの前面側の辺に沿って1列に配置されている。外部接続端子4B0は、外部接続端子4A1〜4A4,4A5〜4A8の2つの列に挟まれた領域に配置されている。外部接続端子4B0は、外部接続端子4A1〜4A8の各々よりも大きな長方形状に形成されている。外部接続端子4B0は、外部接続端子4A1〜4A4,4A5〜4A8に接しない範囲で第1方向Xの端から端に渡って形成されている。また、外部接続端子4B0は、第2方向Yの端から端に渡って形成されている。
このように、拡張インタフェース用の外部接続端子4B0(4)を、ISO/IEC7816-3に準拠した外部接続端子4A1〜4A4,4A5〜4A8の各々の端子列の間の領域に配置したことにより、カードチップ3Aにメモリカード機能や他の電子回路機能を組み込むことができるので、カードチップ3Aの機能を向上させることができる。
このカードチップ3Aは、チップ主要部5Aと、キャップ2d(ケース本体2d)とを有している。チップ主要部5Aは、その第1主面(ICカード1Aおよびカードチップ3Aの第1主面側)に上記複数の外部接続端子4を持つ主要部材である。チップ主要部5Aの平面寸法はカードチップ3Aの平面寸法よりも若干小さく形成されている。また、チップ主要部5Aの平面形状はカードチップ3Aの平面形状と相似形状に形成されており、その前面側の一方の角部は大きく面取されている。このように前面側の一方の角部を面取することで、カードチップ3Aを外部機器に挿入して用いる場合に、その挿入方向を間違えないようにするために設けられている。一方、キャップ2dは、カードチップ3Aの外形を形成するケース本体として形成されている。また、キャップ2dは、上記カード枠体2aと同一材料で形成されている。このようにキャップ2dを上記カード枠体2aと同一材料で一体化して形成することができるので、製造工程を容易にすることができる。また、キャップ2dを上記のプラスチックで形成しているので、後述に記載する封止体9よりも弾性力を高めることが出来る。すなわち、キャップ2dは封止体9よりも柔らかい材料で形成されているので、カードチップ3Aに外部から衝撃が加わった場合等でも、信頼性を確保することが出来る。すなわち、キャップ2dはチップ主要部5Aの保護膜として機能する。
このキャップ2dの第1主面(ICカード1Aおよびカードチップ3Aの第1主面側)にはチップ主要部5Aの平面寸法より若干大きく、かつ、チップ主要部5Aの平面形状と相似形状の凹部2d1が形成されている。上記チップ主要部5Aは、その面取部と、凹部2d1の内壁角の面取部との平面位置を合わせた状態で、かつ、チップ主要部5Aの上記外部接続端子4を外側に向けた状態で、凹部2d1に収まり良く嵌め込まれ接着材6によりキャップ2dにしっかりと接着固定されている。この場合、チップ主要部5Aの面取部とキャップ2dの凹部2d1の面取部とを合わせてチップ主要部5Aを嵌め込むので、チップ主要部5Aの嵌め込み向き間違えを防止することができる。
このチップ主要部5Aは、配線基板7A(基板7A)と、この配線基板7A上に実装された半導体チップ8(8a〜8c)と、この半導体チップ8を封止する封止体9とを有している。図7では、説明の簡略化のため、配線基板7Aと封止体9の境界線は省略し、チップ主要部5Aとして一体化して示している。図8はチップ主要部5Aの第1主面の平面図、図9および図10は図8のチップ主要部5Aの第2主面の平面図、図11は図9および図10のX2−X2線の断面図、図12は図11の変形例であって図9および図10のX2−X2線の断面図である。また、図13は外部接続端子4の拡大平面図、図14は図13のX3−X3線の断面図、図15および図16は図14の変形例であって図13のX3−X3線の断面図、図17〜図19はチップ主要部5Aの半導体チップの構成の変形例を示す配線基板7Aの第2主面の平面図である。なお、図9、図10、図14〜図16では、封止体9を非表示としている。また、図9では配線基板7Aの配線の一部を透かして見せている。
チップ主要部5Aの配線基板7Aは、例えば多層(2層)配線構成を有するテープ基板またはプリント配線基板等からなり、その厚さ方向に沿って互いに反対側に位置する第1主面および第2主面を有している。配線基板7Aの第1主面は、上記ICカード1Aおよびカードチップ3Aの第1主面に相当し、その第1主面には上記複数の外部接続端子4が配置されている。
配線基板7Aの絶縁基材7iは、例えばガラスエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂によって形成されている。また、配線基板7Aの配線(いわゆる配線10aとその他にスルーホール部10bや電極10cを含む)、ダイパッドおよび上記外部接続端子4は、例えば銅(Cu)からなる主導体層M1と、その露出表面に施されたメッキ層M2とを有している。メッキ層M2は、例えばニッケル(Ni)メッキを下地としてその露出表面に金(Au)メッキが施されることで形成されている。
また、配線基板7Aの第1主面および第2主面上には、ソルダレジストSR1,SR2が形成されている。配線基板7Aの第1主面のソルダレジストSR1の一部には、外部接続端子4の一部が露出されるような開口部11aが形成されており、その開口部11aから露出する部分が外部接続端子4の接続領域になっている。また、配線基板7Aの第2主面のソルダレジストSR2の一部には、電極10cの一部が露出されるような開口部が形成されており、その開口部から露出する部分が電極10cの接続領域になっている。
この配線基板7Aの第1主面の外部接続端4と、配線基板7Aの第2主面の配線10aとはスルーホール部10bの導体部(例えば銅)を通じて電気的に接続されている。スルーホール部10bは、外部接続端子4の範囲内において、外部接続端子4の中央(接続領域)から離れ、外部接続端子4の角部の近傍に配置されている。図14に示す例では、スルーホール部10bが、配線基板7Aの第2主面から外部接続端子4の裏面の一部が露出する孔内に形成されている。この場合、スルーホール部10bは外部接続端子4の主面(接続領域側の面)に露出されていない。
ただし、スルーホール部10bは、図15に示すように、貫通スルーホール部としても良い。すなわち、スルーホール部10bは、配線基板7Aの第1主面と第2主面とを貫通する孔内に形成されている。この場合、スルーホール部10bは外部接続端子4の主面(接続領域側の面)に露出されている。このような貫通スルーホール部を持つ配線基板は、図14の非貫通スルーホール部の配線基板に比べて製造が容易で低コストなのでカードチップ3Aのコストを低減できる。また、上記のようにスルーホール部10bは外部接続端子4の主面(接続領域側の面)に露出されているが、その露出表面はソルダレジストSR1により覆われている。これにより、外部接続端子4の接続領域にスルーホール部10bによる凹凸部が配置されないようになっている。このため、外部接続端子4に接触するコネクタピンがスルーホール部10bの露出部の凹凸に接触することにより削れたり損傷を受けたりする不具合を防止できる。また、図16に示すように、スルーホール部10bの孔内に絶縁ペースト12を充填することで、上記スルーホール部10bの露出表面の凹凸を低減しても良い。
このような配線基板7Aの第2主面上には、半導体チップ(第2半導体チップ、メモリチップ)8aが接着層15aによって配線基板7Aに接着された状態で実装されている。この最も平面寸法の大きな半導体チップ8aは、例えばシリコン(Si)単結晶からなる基板を有しており、その主面にはメモリカード回路のメモリ回路が形成されている。このメモリ回路は、フラッシュメモリ(不揮発性メモリ)によって形成されており、その電極は半導体チップ8aの主面の長手方向端部に配置された複数のボンディングパッド(以下、単にパッドという)BPと電気的に接続されている。この半導体チップ8aのパッドBPは、ボンディングワイヤ(以下、単にワイヤという)BWを通じて配線基板7Aの第2主面の電極10cや半導体チップ8bのパッドBPと電気的に接続されている。
この半導体チップ8aの主面(パッドBPの形成面)上には、短辺と長辺を有する平面長方形状の半導体チップ(第3半導体チップ、コントロールチップ)8bが接着層15bによって半導体チップ8aに接着された状態で実装されている。この半導体チップ8bは、例えばシリコン(Si)単結晶からなる基板を有しており、その主面には上記半導体チップ8aのメモリ回路の動作を制御する制御回路が形成されている。この制御回路の電極は半導体チップ8bの主面の外周近傍に配置された複数のパッドBPと電気的に接続されている。この半導体チップ8bのパッドBPは、ワイヤBWを通じて配線基板7Aの第2主面の電極10cや半導体チップ8aのパッドBPと電気的に接続されている。
また、上記半導体チップ8aの主面上には、4辺を有する平面四角形状の半導体チップ(第1半導体チップ、ICチップ)8cが接着層15cによって半導体チップ8aに接着された状態で実装されている。この半導体チップ8cは、例えばシリコン(Si)単結晶からなる基板を有しており、その主面にはセキュリティ機能を持つICカードマイコン回路(ICカード回路)が形成されている。このICカードマイコン回路は、セキュリティコントローラとしての機能を有する回路であり、例えば電子決済サービスなどに利用可能なISO/IEC15408の評価・認証機関による認証済み機能を実現している。このICカードマイコン回路の電極は半導体チップ8cの主面の外周近傍に配置された複数のパッドBPと電気的に接続されている。この半導体チップ8cのパッドBPは、ワイヤBWを通じて配線基板7Aの第2主面の電極10cと電気的に接続されている。なお、ワイヤBWは、例えば金(Au)等によって形成されている。図9では図面を見易くするためワイヤBWを破線で示している。
ここでは、ICカードマイコンが形成された半導体チップ8cの信号配線は、制御回路が形成された半導体チップ8bに電気的に接続されている。ただし、半導体チップ8cの信号配線を外部接続端子4に直接接続する場合もある。電源配線は3つの半導体チップ8a〜8cで共通に電気的に接続されているが、分離しても良い。制御回路が形成された半導体チップ8bとメモリ回路が形成された半導体チップ8aとは、直接または配線基板7Aの配線10aまたは電極10cを介して電気的に接続されている。半導体チップ8aと外部接続端子4とを直接接続することもできる。
ただし、半導体チップ8の構成は上記したものに限定されるものではなく種々変更可能である。例えば図17は、メモリ回路が形成された半導体チップ8aを2枚積層し、さらにその上に半導体チップ8b,8cを実装した場合を示している。この場合、メモリ容量を増大できる。また、例えば図18は、ICカードマイコン回路が形成された半導体チップ8cを配線基板7Aの第2主面上に直接実装した場合を示している。さらに、図19は、1つの半導体チップ8d(8)内に上記メモリ回路と上記ICカードマイコン回路とを形成した場合を示している。さらに、1つの半導体チップ8内に上記メモリ回路と上記制御回路と上記ICカードマイコン回路とを形成し、これを配線基板7Aの第2主面上に配置しても良い。また、半導体チップ8bと半導体チップ8cは1つの半導体チップに1チップ化することも可能である。
このような配線基板7Aの第2主面上には封止体9が形成されている。上記半導体チップ8(8a〜8c)および複数のワイヤBW等は、封止体9により封止されている。封止体9は、例えばエポキシ系樹脂や紫外線(UV)硬化樹脂等のような樹脂によって形成されている。図11では封止体9の側面が配線基板7Aの側面と一致している場合を例示しているが、図12に示すように、封止体9の側面が、配線基板7Aの側面から配線基板7Aの第2主面の中央に向かって後退し、配線基板7Aの側面と一致しない場合もある。
次に、図20は、カードチップ3Aの外部接続端子4の機能(信号)例を示している。
外部接続端子4のうち、外部接続端子4A1〜4A8は、上記のようにISO/IEC7816-3に準拠したインタフェース用の外部接続端子である。このうち、外部接続端子4A1は、高電位側の回路電圧(Vcc)供給用端子、外部接続端子4A2は、リセット信号(RST)端子、外部接続端子4A3は、クロック信号(CLK1)端子、外部接続端子4A4は、データ信号(D0)端子である。また、外部接続端子4A5は、基準電位(Vss:GND電位)供給用端子、外部接続端子4A6は、クロック信号(CLK2)端子、外部接続端子4A7は、データ入出力信号(I/O)端子、外部接続端子4A8は、コマンド信号(CMD)端子である。このうち、外部接続端子4A4,4A6,4A8は、例えば1ビットバスのMMCやHS−MMC(High Speed Multi Media Card)のインタフェース用の端子となっている。すなわち、ISO7816−3に準拠したインタフェース用の外部接続端子(ここでは外部接続端子4A4,4A6,4A8)であっても、その中には、メモリカード回路の信号の授受に使用する外部接続端子(あるいは拡張端子)として使用されるものもある。
また、拡張インタフェース用の外部接続端子4B0は、上記メモリカード回路および上記ICカードマイコン回路の独立動作と連係動作とを切り換える信号(/SEL)用のモード選択端子である。図21および図22は、この信号(/SEL)の機能を説明するための回路図を示している。信号(/SEL)用の外部接続端子4B0はカードチップ3A内で抵抗Rを介してプルアップし、通常は、非選択状態となっている。この場合、図21に示すように、信号(/SEL)はハイ(高電位)に設定(固定)され、信号Sg1,Sg2で示すように、メモリカード回路と、上記ICカードマイコン回路とは、それぞれMMCインタフェース(MMC・I/F)と、ISOインタフェース(ISO・I/F)とを通じて独立動作をするようになっている。一方、図22に示すように、信号(/SEL)がロウ(低電位)に設定(固定)されると、ISOインタフェース(ISO・I/F)はカード回路から切り離され、信号Sg3,Sg4,Sg5で示すように、上記メモリカード回路と上記ICカードマイコン回路とは、MMCインタフェース(MMC・I/F)を通じて連係動作するようになっている。なお、図21および図22において、CNTは上記制御回路、ICは上記ICカードマイコン回路、FLMは上記メモリ回路を示している。また、上記モード選択は、外部接続端子4A8へのコマンド信号(CMD)によって切り換えても良い。また、信号(/SEL)用の外部接続端子4B0もコマンドの入力用信号を受け付けるようにして、目的のモード遷移をサポートすることも可能である。
次に、上記ICカードマイコン回路および制御回路の一例について説明する。
図23は上記半導体チップ8c内のICカードマイコン回路の一例を示している。ICカードマイコン回路25(IC)は、CPU25a、ワークRAMとしてのRAM25b、タイマ25c、EEPROM25d、コプロセッサユニット25e、マスクROM25f、システムコントロールロジック25g、入出力ポート(I/Oポート)25h、データバス25iおよびアドレスバス25jを有している。
上記マスクROM25fはCPU25aの動作プログラム(暗号化プログラム、復号プログラム、インタフェース制御プログラム等)およびデータを格納するのに利用される。上記RAM25bはCPU25aのワーク領域またはデータの一時記憶領域とされ、例えばSRAM若しくはDRAMからなる。I/Oポート25hにICカードコマンドが供給されると、システムコントロールロジック25gがこれをデコードし、当該コマンドの実行に必要な処理プログラムをCPU25aに実行させる。すなわち、CPU25aは、システムコントロールロジック25gから指示されるアドレスでマスクROM25fをアクセスして命令をフェッチし、フェッチした命令をデコードし、デコード結果に基づいてオペランドフェッチやデータ演算を行う。上記コプロセッサユニット25eはCPU25aの制御に従ってRSAや楕円曲線暗号演算における剰余演算処理などを行う。
I/Oポート25hは1ビットの入出力端子I/Oを有し、データの入出力と外部割り込み信号の入力に兼用される。I/Oポート25hはデータバス25iに結合され、データバス25iには上記CPU25a、RAM25b、タイマ25c、EEPROM25dおよびコプロセッサユニット25e等が電気的に接続される。
システムコントロールロジック25gはICカードマイコン回路25の動作モードの制御および割り込み制御を行い、更に暗号鍵の生成に利用する乱数発生ロジック等を有する。ICカードマイコン回路25はリセット信号/RESによってリセット動作が指示されると、内部が初期化され、CPU25aはEEPROM25dのプログラムの先頭番地から命令実行を開始する。ICカードマイコン回路25はクロック信号CLKに同期して動作する。
上記EEPROM25dは、電気的に消去処理及び書込み処理が可能にされ、個人を特定するために用いられるID(Identification)情報や認証証明書などのデータを格納する領域として用いられる。EEPRPM25dに代えてフラッシュメモリあるいは強誘電体メモリなどを採用しても良い。ICカードマイコン回路25は外部とのインタフェースに外部端子を用いる接触インタフェースをサポートする。
次に、上記半導体チップ8bの主面には、例えばインタフェースコントローラ回路が形成されている。インタフェースコントローラ回路は、外部からの指示に従った制御態様、あるいは内部であらかじめ決定された設定に従って外部インタフェース動作とメモリインタフェース動作を制御する機能を有している。カードチップ3Aが有するインタフェース制御態様は、例えばMMC(RS−MMCを含む)態様とされる。インタフェースコントローラ回路の機能は、例えば次の通りである。すなわち、外部接続端子を介して外部とやりとりするコマンドやバスの状態に応ずるメモリカードインタフェース制御態様の認識、認識したメモリカードインタフェース制御態様に応ずるバス幅の切替え、認識したメモリカードインタフェース制御態様に応ずるデータフォーマット変換である。また、その他に、例えばパワーオンリセット機能、上記半導体チップ8c内のICカードマイコン回路とのインタフェース制御機能、上記半導体チップ8a内のメモリ回路とのインタフェース制御機能、及び電源電圧変換等がある。
図24は上記インタフェースコントローラ回路(制御回路)26の一例を示している。なお、図24中のメモリ回路FLMは、上記半導体チップ8aに形成されたメモリ回路を示している。
インタフェースコントローラ回路26は、ホストインタフェース回路26a、マイクロコンピュータ26b、フラッシュコントローラ26c、バッファコントローラ26d、バッファメモリ26eおよびICカード用インタフェース回路26fを有している。バッファメモリ26eはDRAMまたはSRAM等から成る。ICカード用インタフェース回路26fにはICカードマイコン回路25が電気的に接続される。マイクロコンピュータ26bはCPU(中央処理装置)26b1、CPU26b1の動作プログラムを保有するプログラムメモリ(PGM)26b2およびCPU26b1のワーク領域に利用されるワークメモリ(WRAM)26b3等を有している。前記SDカード、MMC(RS−MMCを含む)、HS−MMCに対応するインタフェース制御態様の制御プログラムはプログラムメモリ26b2に保有されている。
ホストインタフェース回路26aは、メモリカードイニシャライズコマンドの発行等を検出すると、割込みによってマイクロコンピュータ26bに対応するインタフェース制御態様の制御プログラムを実行可能にする。マイクロコンピュータ26bはその制御プログラムを実行する事によってホストインタフェース回路26aによる外部インタフェース動作を制御する。そして、マイクロコンピュータ26bは、フラッシュコントローラ26cによるメモリ回路FLMに対するアクセス(書き込み、消去および読み出し動作)とデータ管理を制御し、バッファコントローラ26dによるメモリカード固有のデータフォーマットとメモリに対する共通のデータフォーマットとの間のフォーマット変換を制御する。バッファメモリ26eには、メモリ回路FLMから読み出されたデータまたはメモリ回路FLMに書き込まれるデータが一時的に保持される。フラッシュコントローラ26cはメモリ回路FLMをハードディスク互換のファイルメモリとして動作させ、データをセクタ単位で管理する。なお、フラッシュコントローラ26cは図示を省略するECC回路を備え、メモリ回路FLMへのデータ格納に際してECCコードを付加し、読み出しデータに対してECCコードによるエラー検出・訂正処理を行う。なお、符号の4Tはアンテナ端子、または、非接触カード用の入出力端子を示している。
次に、図25および図26は、上記ICカードマイコン回路および制御回路の他の例を示している。ここで図23および図24と異なるのは、図24で示したアンテナ端子4Tに対応する部分に、低電位側の電源電圧供給用の電源用端子が配置され、図24に示したアンテナ端子4Tを有さないところと、また、非接触インタフェース用の回路を有さないところである。
(実施の形態2)
図27は本実施の形態2のICカード1Aのカードチップ3Aの第1主面側の斜視図、図28は図27のカードチップ3Aの分解斜視図をそれぞれ示している。なお、図27のカードチップ3Aの第2主面側の斜視図は図5と同じなので省略する。
本実施の形態2では、カードチップ3Aのチップ主要部5Aの配線基板7Aの平面形状が前記実施の形態1と異なる。すなわち、本実施の形態2では配線基板7Aの1つの角部に大きな面取部が形成されておらず、配線基板7Aの平面形状が四角形状に形成されている。この場合、配線基板7Aの1つの角部に面取部を形成するための切断工程を無くせるので配線基板7Aの製造工程を簡略化することができる。また、キャップ2dの凹部2d1の平面形状も配線基板7Aの平面形状に合わせて四角形状に形成されている。さらに、配線基板7Aの第1主面の角部近傍には、位置合わせマーク30が形成されている。本実施の形態2の場合、配線基板7Aの平面形状が四角形なので、配線基板7Aをキャップ2dの凹部2d1に嵌め込む際にその向きを間違える可能性がある。位置合わせマーク30は、そのような不具合が生じないようにするための目印である。すなわち、位置合わせマーク30を設けたことにより、配線基板7Aの嵌め込み向きの間違えを防止することができる。これ以外は前記実施の形態1と同じである。
(実施の形態3)
図29は本実施の形態3のICカード1Aのカードチップ3Aの第1主面側の斜視図、図30は図29のカードチップ3Aの分解斜視図をそれぞれ示している。なお、図29のカードチップ3Aの第2主面側の斜視図は図5と同じなので省略する。
本実施の形態3では、配線基板7Aの平面形状が角丸の四角形状に形成されている。すなわち、配線基板7Aの4つの角部にラウンド状のテーパが形成されている。また、キャップ2dの凹部2d1の平面形状も配線基板7Aの平面形状に合わせて角丸の四角形状に形成されている。この場合の凹部2d1は、例えばエンドミル等のような加工工具を用いて形成されている。本実施の形態3の場合も配線基板7Aの第1主面の角部近傍に位置合わせマーク30が形成されている。これにより、配線基板7Aの嵌め込み向きの間違えを防止することができる。これ以外は前記実施の形態1と同じである。
(実施の形態4)
図31は本実施の形態4のICカード1Aのカードチップ3Aの第1主面側の斜視図、図32は図31のカードチップ3Aの分解斜視図をそれぞれ示している。なお、図31のカードチップ3Aの第2主面側の斜視図は図5と同じなので省略する。
本実施の形態4では、チップ主要部5Aを収容するキャップ2dの凹部が2段階状に形成されている。すなわち、本実施の形態4では、キャップ2dの凹部2d1の底面にさらに深い凹部2d2が形成されている。凹部2d2の平面寸法は、凹部2d1の平面寸法より小さいが、凹部2d2の平面形状は、凹部2d1の平面形状と相似形状に形成されている。
配線基板7Aの第2主面には、前記実施の形態1の説明で用いた図12と同様の構成の封止体9が形成されている。配線基板7Aは凹部2d1に嵌め込まれ、配線基板7Aの第2主面上の封止体9は凹部2d2に嵌め込まれるようになっている。これ以外は前記実施の形態1と同じである。
(実施の形態5)
図33は本実施の形態5のカードチップ3Aの第1主面側の斜視図、図34は図33のカードチップ3Aの第2主面側の斜視図、図35は図34のX4−X4線の断面図をそれぞれ示している。
本実施の形態5のカードチップ3Aにおいては、キャップ2dを有せず、封止体9によってカードチップ3Aの外形の一部が形成されている。この場合、キャップ2dの厚さを無くせる分、封止体9の厚さの余裕を増やすことができる。その分、配線基板7Aの第2主面上に多くの半導体チップ8を積み重ねて配置することができる。例えばメモリ回路用の半導体チップ8aを多く積み重ねることにより、メモリ容量を増大できる。また、ワイヤBWの高さ制限等も緩和できるので、カードチップ3Aの組立を容易にすることができる。キャップ2dを有するカードチップ3Aの場合、封止体9の厚さを確保するためキャップ2dを可能な限り薄くせざるを得ず強度上の問題が生じる可能性がある。これに対して、本実施の形態5の場合は、キャップ2dが無いのでそのような問題も生じない。これ以外は前記実施の形態1と同じである。なお、封止体9や配線基板7Aはキャップ2dよりも硬いので他のものに接触すると他のものに損傷等を生じさせる可能性もある。このため、本実施の形態5の場合、カードチップ3A(封止体9と配線基板7A)の角部にラウンド状等のテーパを形成することが好ましい。
(実施の形態6)
図36は本実施の形態6のICカード1Aのカードチップ3Aの第1主面の平面図を示している。なお、図36のカードチップ3Aの第2主面側の斜視図は図5と同じなので省略する。
本実施の形態6では、拡張インタフェース用の外部接続端子4B0が、前記実施の形態1の場合よりも小面積になっている。すなわち、外部接続端子4B0の第2方向Yの長さが、その第2方向Yに並ぶ2つの外部端子4の合計長さ程度しかない。ここでは外部接続端子4B0が第2方向Yのほぼ中央に配置されている場合が例示されているが、これに限定されるものではなく第2方向Yの両端のいずれか一方に偏って配置されていても良い。
例えば外部接続端子4B0に接続されるコネクタピンの平面位置が各社によって変わる場合は、前記実施の形態1で示したように外部接続端子4B0が第2方向Yの端から端に延びている方が、各社のコネクタピン配置に柔軟に対応できるので好ましい。これに対して、コネクタピンの位置が予め決まっている場合は、本実施の形態6のように、そのコネクタピンが接触される部分に小サイズの外部接続端子4B0を配置しても良い。この場合、外部接続端子4A1〜4A4,4A5〜4A8の列の間の領域に、外部接続端子4B0の無い空き領域を形成することができ、その空き領域に、他の拡張インタフェース用の外部接続端子を配置することによりカードチップ3Aの機能をさらに向上させることができる。
(実施の形態7)
図37は本実施の形態7の半導体装置を有するICカード1Bの第1主面の全体平面図、図38は図37のICカード1Bの第1主面の裏面の第2主面の全体平面図、図39は図37および図38のICカード1Bの側面図を示している。
ICカード1Bは、例えばスタンダードサイズのSIMカードまたはUIMカードである。ICカード1Bの外形は、例えば略長方形状に形成されており、その外形寸法は、例えば85.6mm×54mm×0.76mm程度である。
このICカード1Bのカード枠体2aの中央から角部側に離れた位置に形成された開口部2bには、カードチップ3Bが支持部2cによりカード枠体2aに接合され支えられた状態で収まり良く嵌め込まれている。カードチップ3Bは、そのサイズが前記実施の形態1のカードチップ3Aより大きいのみでそれ以外の構成は、前記実施の形態1のカードチップ3Aと同じである。
次に、図40は図37および図38のカードチップ3Bの第1主面側の斜視図、図41は図40のカードチップ3Bの第2主面側の斜視図、図42は図40のカードチップ3Bの分解斜視図をそれぞれ示している。
カードチップ3Bの外形は、スタンダードサイズのSIMカードやUIMカードの外形規格に準拠して、例えば四角形状に形成されており、その前面側の一方の角部はインデックス用に大きく面取されている。カードチップ3Bの外形寸法(D4×D5×D6)は、例えば25mm×15mm×0.76mm程度である。
カードチップ3Bの第1主面(上記ICカード1Aの第1主面に相当)には前記実施の形態1と同様にICカード機能用のISO/IEC7816-3に準拠のインタフェース用の8個の外部接続端子(ISO7816端子)4A1〜4A8(4)と、ISO/IEC7816-3に準拠しない拡張インタフェース用の1個の外部接続端子(非ISO7816端子、拡張端子)4B0(4)とが外部に露出されて配置されている。各外部接続端子4A1〜4A8,4B0(4)の構成は前記実施の形態1と同様なので説明を省略する。本実施の形態7の場合も拡張インタフェース用の外部接続端子4B0(4)を、ISO/IEC7816-3に準拠した外部接続端子4A1〜4A4,4A5〜4A8の各々の端子列の間の領域に配置したことにより、カードチップ3Bにメモリカード機能や他の電子回路機能を組み込むことができるので、カードチップ3Bの機能を向上させることができる。
カードチップ3Bのチップ主要部5Bおよび配線基板7Bの平面寸法は、カードチップ3Bの平面寸法よりも若干小さく形成されている(カードチップ3Bの第1主面に残されているキャップ2dの縁の幅は、全周で等しく設計され、例えば0.45mm程度である)。また、このチップ主要部5Bおよび配線基板7Bの平面形状はカードチップ3Bの平面形状と相似形状に形成されており、その前面側の一方の角部は大きく面取されている。チップ主要部5Bや配線基板7Bの構成は、寸法が異なるだけで前記実施の形態1で説明したチップ主要部5Aや配線基板7Aと同じなので説明を省略する。
キャップ2dやその第1主面の凹部2d1も前記実施の形態1の場合よりも平面寸法が大きく形成されているだけで、それ以外は前記実施の形態1で説明したのと同じである。この他、カードチップ3Bの構成は、その寸法が前記実施の形態1のカードチップ3Aと異なるだけで他は同じなので説明を省略する。また、カードチップ3Bの断面も図6で示したものと寸法が異なるだけで他は同じなので省略する。
また、本実施の形態7のスタンダードサイズのカードチップ3Bの場合も、前記図27、図28、図29、図30、図31、図32で示した構成にすることもできる。
(実施の形態8)
図43は本実施の形態8の半導体装置を有するICカード1Bのカードチップ3Bの第1主面側の斜視図、図44は図43のカードチップ3Bの第1主面の裏面の第2主面側の斜視図、図45は図44のX5−X5線の断面図、図46は図43のカードチップ3Bの分解斜視図をそれぞれ示している。
本実施の形態8においては、スタンダードサイズのカードチップ3Bに、前記実施の形態1で説明したミニサイズのカードチップ3A用のチップ主要部5Aおよび配線基板7Aを用いている。これ以外の構成は、前記実施の形態7で説明したのと同じである。また、この場合のICカード1Bもそのチップ主要部5Aの寸法が図37〜図39で示したものと異なるだけでそれ以外は同じである。
本実施の形態8の場合、スタンダードサイズのICカード1Bおよびカードチップ3Bに小面積のチップ主要部5Aおよび配線基板7Aを用いることができるので、ICカード1Bおよびカードチップ3Bのコストを低減できる。また、ICカード1Bおよびカードチップ3Bの軽量化を実現できる。
また、ミニサイズのカードチップ3Aとスタンダードサイズのカードチップ3Bとでチップ主要部5Aおよび配線基板7Aを共有できるので、ICカード1A,1Bおよびカードチップ3A,3Bの製造時間を短縮できる。また、ICカード1A,1Bおよびカードチップ3A,3Bの製造コストを低減できる。
さらに、カードチップ3Bの第1主面におけるキャップ2dの領域(面積)を増やすことができる。すなわち、カードチップ3Bの第1主面において、印刷等が容易なキャップ2dの領域を増やすことができる。これにより、ICカード1A,1Bおよびカードチップ3A,3Bに絵、図形、記号等を目視可能な状態で表示する能力を向上させることができる。
本実施の形態8のスタンダードサイズのカードチップ3Bの場合も、前記図27、図28、図29、図30、図31、図32で示した構成にすることもできる。
(実施の形態9)
図47は本実施の形態9のカードチップ3Bの第1主面側の斜視図、図48は図47のカードチップ3Bの第2主面側の斜視図をそれぞれ示している。
このカードチップ3Bにおいては、キャップ2dを有せず、封止体9によってカードチップ3Bの外形の一部が形成されている。すなわち、本実施の形態9のカードチップ3Bは、その寸法が前記実施の形態5で説明したカードチップ3A(配線基板7A)と異なるだけでそれ以外は同じである。したがって、本実施の形態9の場合も前記実施の形態5と同様の効果を得ることができる。なお、図47および図48のカードチップ3Bの断面図は図35と寸法が異なるだけでそれ以外は同じなので省略する。
(実施の形態10)
図49は本実施の形態10の半導体装置を有するICカード1Cの第1主面の全体平面図、図50は図49のICカード1Cの第1主面の裏面の第2主面の全体平面図、図51は図49および図50のICカード1Cの側面図を示している。
ICカード1Cは、例えばミニサイズのUICC、SIMカードまたはUIMカードである。ICカード1Cの外形およびその寸法は、前記実施の形態1と同じである。
このICカード1Cのカード枠体2aの中央から角部側に離れた位置に形成された開口部2bには、カードチップ3Cが支持部2cによりカード枠体2aに接合され支えられた状態で収まり良く嵌め込まれている。カードチップ3Cは、その第1主面に配置された複数の外部接続端子4にかかわる構成が前記実施の形態1のカードチップ3Aと異なるのみでそれ以外の構成は、前記実施の形態1のカードチップ3Aと同じである。
図52は図49および図50のカードチップ3Cの第1主面側の斜視図、図53は図49および図50のカードチップ3Cの第2主面側の斜視図、図54は図53のX6−X6線の断面図、図55は図49および図50のカードチップ3Cの分解斜視図をそれぞれ示している。
カードチップ3Cの外形は、ミニサイズのSIMカードやmimiUIMカードの外形規格に準拠して、例えば四角形状に形成されており、その前面側の一方の角部はインデックス用に大きく面取されている。カードチップ3Cの外形寸法(D1×D2×D3)は、前記実施の形態1で説明したカードチップ3Aの外形寸法と同じである。
このカードチップ3Cの第1主面(上記ICカード1Cの第1主面側)には、ICカード機能用のISO/IEC7816-3に準拠したインタフェース用の8個の外部接続端子(ISO7816端子)4A1〜4A8(4)と、ISO/IEC7816-3に準拠していない拡張インタフェース用の10個の外部接続端子(非ISO7816端子、拡張端子)4B1〜4B10(4)とが外部に露出された状態で配置されている。外部接続端子4B1〜4B10は、外部接続端子4A1〜4A4,4A5〜4A8の2つの列に挟まれた領域に配置されている。
このように、拡張インタフェース用の外部接続端子4B1〜4B10(4)を、ISO/IEC7816-3に準拠した外部接続端子4A1〜4A4,4A5〜4A8の各々の端子列の間の領域に配置したことにより、カードチップ3Cにメモリカード機能や他の電子回路機能を組み込むことができるので、カードチップ3Cの機能を向上させることができる。
このカードチップ3Cは、チップ主要部5Cと、キャップ2dとを有している。チップ主要部5Cは、その第1主面に配置された上記外部接続端子4にかかわる構成が、前記実施の形態1のチップ主要部5Aと異なるのみでそれ以外の構成はチップ主要部5Aと同じである。
このチップ主要部5Cは、配線基板7Cと、この配線基板7C上に実装された半導体チップ8(8a〜8c)と、この半導体チップ8を封止する封止体9とを有している。図56はチップ主要部5Cの第1主面の平面図、図57および図58は図56のチップ主要部5Cの第2主面の平面図、図59は図57および図58のX7−X7線の断面図、図60は図59の変形例であって図57および図58のX7−X7線の断面図をそれぞれ示している。なお、図57、図58では、封止体9を非表示としている。また、図57では配線基板7Cの配線の一部を透かして見せている。
チップ主要部5Cの配線基板7Cの構成は、外部接続端子4にかかわる構成が前記実施の形態1の配線基板7Aと異なるのみでそれ以外は前記配線基板7Aと同じである。すなわち、上記のように配線基板7Cの第1主面(上記ICカード1Cおよびカードチップ3Cの第1主面側)において、外部接続端子4A1〜4A4,4A5〜4A8の2つの列に挟まれた領域には、拡張インタフェース用の複数の外部接続端子4B1〜4B10が配置されている。
この外部接続端子4B1〜4B10の各々は、外部接続端子4A1〜4A8の各々よりも小さな長方形状に形成されている。外部接続端子4B1〜4B10は、その各々の平面寸法が互いに同じでも良いが、異なっていても良い。ここでは、チップ主要部5Cの第1主面の中央から外側に向かって外部接続端子4B1〜4B10の平面寸法が次第に小さくなっている。すなわち、チップ主要部5Cの第1主面の中央の外部接続端子4B3,4B8の平面寸法が最も大きく、チップ主要部5Cの第1主面の最も外側の外部接続端子4B1,4B5,4B6,4B10の平面寸法が最も小さくなっている。
また、外部接続端子4B1〜4B10の各々は、第2方向Yの中心線位置が、外部接続端子4A1〜4A8の各々の第2方向Yの中心線位置に対して第2方向Yにずれた状態で配置されている。例えば図56において図56の左右方向からコネクタピンが延びてきて外部接続端子4に接触するタイプの場合、仮に外部接続端子4B1〜4B10と外部接続端子4A1〜4A8との各々の第2方向Yの中心線位置が一致していると、コネクタピンが重なり、その配置が難しい。これに対して、外部接続端子4B1〜4B10と外部接続端子4A1〜4A8との各々の第2方向Yの中心線位置が第2方向にずれていると、コネクタピンが重なることもなく、また、大きく曲げた形状にすることなくすることができるので、コネクタピンの配置を容易にすることができる。
なお、配線10a、配線接続、電極10cの構成についても前記実施の形態1の図8〜図12等を用いて説明したのと同じである。スルーホール部10bの構成についても前記実施の形態1の図13〜図16を用いて説明したのと同じである。また、半導体チップ8(8a〜8c)やワイヤBWの構成についても前記実施の形態1で説明したのと同じである(図57では図面を見易くするためワイヤBWを破線で示している)。さらに、封止体9についても前記実施の形態1で説明したのと同じである。また、上記ICカードマイコン回路および制御回路の構成も前記実施の形態1と同じである。
次に、図61は、カードチップ3Cの外部接続端子4の機能(信号)例を示している。
外部接続端子4のうち、外部接続端子4A1〜4A8については、前記実施の形態1で説明したのと同じである。ここでは、拡張インタフェース用の外部接続端子4B1〜4B10について説明する。
外部接続端子4B1,4B2,4B5,4B6,4B8,4B10は、将来機能に備えたリザーブ(RSV1〜RSV6)端子である。例えばこれらの外部接続端子4B5,4B6を非接触カードインタフェースにアサインしても良い。また、これらの外部接続端子4B1,4B2,4B5,4B6,4B8,4B10によりデジタル化した非接触カードインタフェースのS2Cの3信号分や送信、受信、モード選択、クロック信号の4信号分にアサインすることもできる。
外部接続端子4B9,4B3,4B7は、データ信号(D1〜D3)端子、外部接続端子4B4は、上記メモリカード回路および上記ICカードマイコン回路の独立動作と連係動作とを切り換える信号(/SEL)用のモード選択端子である。
このうち、外部接続端子4A4,4A6,4A8,4B3,4B4,4B7,4B9は、例えば4ビットバスのHS−MMCインタフェースを適用する場合の信号配置となっている。前記と同様に、ISO7816−3に準拠したインタフェース用の外部接続端子(ここでは外部接続端子4A4,4A6,4A8)であっても、その中には、メモリカード回路の信号の授受に使用する外部接続端子(あるいは拡張端子)として使用されるものもある。なお、この場合、MMC、SD(Secure Digital)、メモリスティックは互いに適用可能である。MMCおよびSDのデータ信号D0〜D3、コマンド信号CMD、クロック信号CLKは、それぞれメモリスティックのデータ信号D0〜D3、B/Sバスステート信号、クロック信号SCLKに対応している。
また、図62は、カードチップ3Cの外部接続端子の機能(信号)の他の例を示している。
外部接続端子4A4は送信信号(Tx)端子、外部接続端子4A8は受信信号(Rx)端子、外部接続端子4A6はコマンド信号(CMD2)を重畳したクロック信号(CLK2)端子である。これは非接触カード機能をデジタル化した際のインタフェースに用いる場合に有益である。
外部接続端子4B1,4B6は、USB信号(D,D)端子である。外部接続端子4B2,4B7,4B3,4B8は、メモリカード回路インタフェース用のデータ信号(D0〜D3)端子である。また、外部接続端子4B4は、リザーブ(RSV)端子である。外部接続端子4B4を、外部接続端子4A6のクロック信号(CLK2)と分離したコマンド(CMD2)信号端子としても良い。外部接続端子4B5は、上記切り換え信号(/SEL)用のモード選択端子である。外部接続端子4B9は、メモリカード回路インタフェース用のクロック信号(CLK3)端子である。外部接続端子4B10は、メモリカード回路インタフェース用のコマンド信号(CMD1)端子である。
このようなカードチップ3Cでは、図63に示すように、異なるインタフェースで情報のやり取りが可能となる。例えば非接触インタフェースRFを経由してカードチップ3C内の情報をNFC(Near Field Communication)でやり取りした場合、その後または同時に、そのやり取りしたデータを、メモリカード回路インタフェースM・I/F(MMC、SDまたはメモリスティック用のインタフェース)を経由して、やり取りすることができる。その逆も可能である。
また、例えば上記と同様に、非接触インタフェースRFを経由してカードチップ3C内の情報をやり取りした場合、その後または同時に、そのやり取りしたデータを、USBインタフェースU・I/Fを経由して、やり取りすることができる。その逆も可能である。
また、例えば上記と同様に、メモリカード回路インタフェースを通じてカードチップ3C内の情報をやり取りした後、または同時に、そのやり取りしたデータを、USBインタフェースU・I/Fを経由して、やり取りすることができる。例えば、あるホストでメモリカード回路インタフェースを通じてカードチップ3Cにデータを書き込む一方で、別のホストでは、その同じカードチップ3Cのデータを、USBインタフェースを通じて読み出すこともできる。その逆も可能である。
また、このように複数のインタフェースが搭載されていても、非接触カードインタフェースRF、メモリカード回路インタフェースM・I/F、USBインタフェースU・I/またはICカード回路インタフェース(スマートカード)を通じて、各々の機能を単独で使用することもできる。
また、図64に示すように、USBキー35に、本実施の形態10のカードチップ3Cを装着することで、個人専用のUSBキーにすることもできる。
(実施の形態11)
図65は本実施の形態11のカードチップ3Cの第1主面側の斜視図、図66は図65のカードチップ3Cの分解斜視図をそれぞれ示している。なお、図65のカードチップ3Cの第2主面側の斜視図は図53と同じなので省略する。
本実施の形態11では、前記実施の形態2と同様に、前記実施の形態10で説明したカードチップ3Cのチップ主要部5Cの配線基板7Cの1つの角部に大きな面取部が形成されておらず、配線基板7Cの平面形状が四角形状に形成されている。この場合、配線基板7Cの1つの角部に面取部を形成するための切断工程を無くせるので配線基板7Cの製造工程を簡略化することができる。また、キャップ2dの凹部2d1の平面形状も、前記実施の形態2と同様に、配線基板7Cの平面形状に合わせて四角形状に形成されている。さらに、配線基板7Cの第1主面の角部近傍には、前記実施の形態2と同様に、位置合わせマーク30が形成されている。これにより、配線基板7Cの嵌め込み向きの間違えを防止することができる。これ以外は前記実施の形態10で説明したのと同じである。
(実施の形態12)
図67は本実施の形態12のカードチップ3Cの第1主面側の斜視図、図68は図67のカードチップ3Cの分解斜視図をそれぞれ示している。なお、図67のカードチップ3Cの第2主面側の斜視図は図53と同じなので省略する。
本実施の形態12では、前記実施の形態3と同様に、前記実施の形態10で説明したカードチップ3Cのチップ主要部5Cの配線基板7Cの平面形状が角丸の四角形状に形成されている。また、キャップ2dの凹部2d1の平面形状も、前記実施の形態3で説明したのと同様に、配線基板7Cの平面形状に合わせて角丸の四角形状に形成されている。さらに、配線基板7Cの第1主面の角部近傍に、前記実施の形態3と同様に、位置合わせマーク30が形成されていることにより、配線基板7Cの嵌め込み向きの間違えを防止することができる。これ以外は前記実施の形態10で説明したのと同じである。
(実施の形態13)
図69は本実施の形態13のカードチップ3Cの第1主面側の斜視図、図70は図69のカードチップ3Cの分解斜視図をそれぞれ示している。なお、図69のカードチップ3Cの第2主面側の斜視図は図53と同じなので省略する。
本実施の形態13では、前記実施の形態4と同様に、チップ主要部5Cを収容するキャップ2dの凹部が2段階状に形成されている。すなわち、キャップ2dの凹部2d1の底面にさらに深い凹部2d2が形成されている。
配線基板7Cの第2主面には、前記実施の形態1の説明で用いた図12と同様の構成の封止体9が形成されている。配線基板7Cは凹部2d1に嵌め込まれ、配線基板7Cの第2主面上の封止体9は凹部2d2に嵌め込まれるようになっている。これ以外は前記実施の形態10で説明したのと同じである。
(実施の形態14)
図71は本実施の形態14のカードチップ3Cの第1主面側の斜視図、図72は図71のカードチップ3Cの第2主面側の斜視図、図73は図72のX8−X8線の断面図をそれぞれ示している。
このカードチップ3Cにおいては、前記実施の形態5と同様に、キャップ2dを有せず、封止体9によってカードチップ3Cの外形の一部が形成されている。この場合、前記実施の形態5で説明したのと同様の効果を得ることができる。すなわち、キャップ2dの厚さを無くせる分、封止体9の厚さの余裕を増やすことができるので、メモリ回路用の半導体チップ8aを多く積み重ねてメモリ容量を増大させる等、配線基板7Cの第2主面上に多くの半導体チップ8を積み重ねて機能の向上を図ることができる。また、ワイヤBWの高さ制限等も緩和できるので、カードチップ3Cの組立を容易にすることができる。さらに、キャップ2dが無いので、キャップの機械的強度を考慮する必要が生じない。これ以外は前記実施の形態10と同じである。なお、前記本実施の形態5と同様に、カードチップ3C(封止体9と配線基板7C)の角部にラウンド状等のテーパを形成することが好ましい。
(実施の形態15)
図74は本実施の形態15の半導体装置を有するICカード1Dの第1主面の全体平面図、図75は図74のICカード1Dの第1主面の裏面の第2主面の全体平面図、図76は図74および図75のICカード1Dの側面図を示している。
ICカード1Dは、例えばスタンダードサイズのSIMカードまたはUIMカードである。ICカード1Dの外形は、例えば略長方形状に形成されており、その外形寸法は、例えば85.6mm×54mm×0.76mm程度である。
このICカード1Dのカード枠体2aの中央から角部側に離れた位置に形成された開口部2bには、カードチップ3Dが支持部2cによりカード枠体2aに接合され支えられた状態で収まり良く嵌め込まれている。カードチップ3Dは、そのサイズが前記実施の形態10のカードチップ3Cより大きいのみでそれ以外の構成は、前記実施の形態10のカードチップ3Cと同じである。
次に、図77は図74および図75のカードチップ3Dの第1主面側の斜視図、図78は図77のカードチップ3Dの第2主面側の斜視図、図79は図77のカードチップ3Dの分解斜視図をそれぞれ示している。
カードチップ3Dの外形は、スタンダードサイズのSIMカードやUIMカードの外形規格に準拠して、例えば四角形状に形成されており、その前面側の一方の角部はインデックス用に大きく面取されている。カードチップ3Dの外形寸法(D4×D5×D6)は、例えば25mm×15mm×0.76mm程度である。
カードチップ3Dの第1主面(上記ICカード1Cの第1主面に相当)には前記実施の形態10と同様、ICカード機能用のISO/IEC7816-3に準拠のインタフェース用の8個の外部接続端子(ISO7816端子)4A1〜4A8(4)と、ISO/IEC7816-3に準拠しない拡張インタフェース用の10個の外部接続端子(非ISO7816端子、拡張端子)4B1〜4B10(4)とが外部に露出して配置されている。各外部接続端子4A1〜4A8,4B1〜4B10(4)の構成は前記実施の形態10と同様なので説明を省略する。本実施の形態15の場合も拡張インタフェース用の外部接続端子4B1〜4B10(4)を、ISO/IEC7816-3に準拠した外部接続端子4A1〜4A4,4A5〜4A8の各々の端子列の間の領域に配置したことにより、カードチップ3Dにメモリカード機能や他の電子回路機能を組み込むことができるので、カードチップ3Dの機能を向上させることができる。
カードチップ3Dのチップ主要部5Dおよび配線基板7Dの平面寸法は、カードチップ3Dの平面寸法よりも若干小さく形成されている(カードチップ3Dの第1主面に残されているキャップ2dの縁の幅は、全周で等しく設計され、例えば0.45mm程度である)。また、このチップ主要部5Dおよび配線基板7Dの平面形状はカードチップ3Dの平面形状と相似形状に形成されており、その前面側の一方の角部は大きく面取されている。チップ主要部5Dや配線基板7Dの構成は、寸法が異なるだけで前記実施の形態10で説明したチップ主要部5Cや配線基板7Cと同じなので説明を省略する。
キャップ2dやその第1主面の凹部2d1も前記実施の形態10の場合よりも平面寸法が大きく形成されているだけで、それ以外は前記実施の形態10で説明したのと同じである。この他、カードチップ3Dの構成は、その寸法が前記実施の形態10のカードチップ3Cと異なるだけで他は同じなので説明を省略する。また、カードチップ3Dの断面も図54で示したものと寸法が異なるだけで他は同じなので省略する。
また、本実施の形態15のスタンダードサイズのカードチップ3Dの場合も、前記図65、図66、図67、図68、図69、図70、図71、図72で示した構成にすることもできる。
(実施の形態16)
図80は本実施の形態16のカードチップ3Eの第1主面側の斜視図、図81は図80のカードチップ3Eの第2主面側の斜視図、図82は図81のX9−X9線の断面図をそれぞれ示している。なお、カードチップ3Eを収容するICカードの構成は前記実施の形態1,10と同じなので図示を省略する。また、カードチップ3Eの分割斜視図も外部接続端子4のサイズが異なるだけで図55と同じなので図示を省略する。
このカードチップ3Eの外形は、ミニサイズのSIMカードやmimiUIMカードの外形規格に準拠して、例えば四角形状に形成されており、その前面側の一方の角部はインデックス用に大きく面取されている。カードチップ3Eの外形寸法は、前記実施の形態1,10で説明したカードチップ3A,3Cの外形寸法と同じである。
このカードチップ3Eの第1主面(上記ICカード1Cの第1主面側)には、ICカード機能用のISO/IEC7816-3に準拠したインタフェース用の8個の外部接続端子(ISO7816端子)4A1〜4A8(4)と、ISO/IEC7816-3に準拠していない拡張インタフェース用の10個の外部接続端子(非ISO7816端子、拡張端子)4B1〜4B10(4)とが外部に露出された状態で配置されている。外部接続端子4B1〜4B10は、外部接続端子4A1〜4A4,4A5〜4A8の2つの列に挟まれた領域に配置されている。
このように、拡張インタフェース用の外部接続端子4B1〜4B10(4)を、ISO/IEC7816-3に準拠した外部接続端子4A1〜4A4,4A5〜4A8の各々の端子列の間の領域に配置したことにより、カードチップ3Eにメモリカード機能や他の電子回路機能を組み込むことができるので、カードチップ3Eの機能を向上させることができる。
このカードチップ3Eは、チップ主要部5Eと、キャップ2dとを有している。チップ主要部5Eは、その第1主面に配置された上記外部接続端子4の寸法が、前記実施の形態10のチップ主要部5Cと異なるのみでそれ以外の構成は前記チップ主要部5Cと同じである。
このチップ主要部5Eは、配線基板7Eと、この配線基板7E上に実装された半導体チップ8(8a〜8c)と、この半導体チップ8を封止する封止体9とを有している。図83はチップ主要部5Eの第1主面の平面図、図84および図85は図83のチップ主要部5Eの第2主面の平面図、図86は図84および図85のX10−X10線の断面図である。また、図87は図86の変形例であって図84および図85のX10−X10線の断面図、図88は外部接続端子4の拡大平面図、図89は図88のX11−X11線の断面図、図90および図91は図89の変形例であって図88のX11−X11線の断面図である。なお、図84、図85では、封止体9を非表示としている。また、図84では配線基板7Eの配線の一部を透かして見せている。また、図88の破線は前記実施の形態10で示した外部接続端子4を比較のため示している。
チップ主要部5Eの配線基板7Eの第1主面(カードチップ3Eの第1主面)において、外部接続端子4A1〜4A4,4A5〜4A8の2つの列に挟まれた領域には、拡張インタフェース用の複数の外部接続端子4B1〜4B10が配置されている。
ただし、本実施の形態16では、外部接続端子4(4A1〜4A8,4B1〜4B10)の各々の寸法が前記実施の形態10の場合よりも小さく形成されている。ここでは、外部接続端子4(4A1〜4A8,4B1〜4B10)の各々の寸法が必要最小限の寸法になっている。
この外部接続端子4(4A1〜4A8,4B1〜4B10)は、その各々の外周を始点として外部接続端子4の外側に延びる配線10aを通じて、外部接続端子4の外側に配置されたスルーホール部10bと電気的に接続されている。すなわち、本実施の形態16では、外部接続端子4を小さくしたことにより生じた空き領域に、スルーホール部10bや配線10aが配置されている。
さらに、ソルダレジストSR1の開口部11aが、外部接続端子4(4A1〜4A8,4B1〜4B10)の外側に位置している。すなわち、ソルダレジストSR1は外部接続端子4に重ならず、外部接続端子4のほぼ全面(上面および側面)が露出されている。したがって、外部接続端子4の上面全体が接続領域になっている。この場合、図89〜図91に示すように、外部接続端子4の上面のみではなく、外部接続端子4の側面にもメッキ層M2が被着されている。
次に、図92は、拡張インタフェース用の外部接続端子4B(4B1〜4B10)の配置領域TRAを説明する配線基板7Eの第1主面の全体平面図を示している。外部接続端子4B(4B1〜4B10)は、外部接続端子4A1〜4A8の破線で示す最大限の端子領域の列に挟まれた配置領域TRAに配置される。
次に、図93は、配線(いわゆる配線10aと、その他にスルーホール部10bを含む)の配置領域TRBを説明する配線基板7Eの第1主面の全体平面図を示している。本実施の形態16では、配線10aやスルーホール部10bの中に、外部接続端子4A1〜4A8,4B1〜4B10の各々の外側であって、上記複数の外部接続端子4A1〜4A8の破線で示す最大限の端子領域の全体を含む配置領域TRBの内側に配置されているものがある。
次に、図94は、本実施の形態16の外部接続端子4(4A1〜4A8,4B1〜4B10)にかかわる寸法の具体例を示している。第1方向Xにおいて、例えば寸法DX1は、Max値で2.15mm程度、寸法DX2は、Min値で4.15mm程度、寸法DX3は、Max値で9.77mm程度、寸法DX4は、Min値で11.77mm程度、寸法DX5は、4.15mm〜9.77mm程度である。また、第2方向Yにおいて、例えば寸法DY1は、Max値で1.34mm程度、寸法DY2は、Min値で3.04mm程度、寸法DY3は、Max値で3.88mm程度、寸法DY4は、Min値で5.58mm程度、寸法DY5は、Max値で6.42mm程度、寸法DY6は、Min値で8.12mm程度、寸法DY7は、Max値で8.96mm程度、寸法DY8は、Min値で10.662mm程度である。
このような本実施の形態16によれば、外部接続端子4を小さくしたことにより、ミニサイズのSIMカードの配線基板7Eの第1主面内に空き領域を形成できる。そして、この空き領域に配線(いわゆる配線10aと、その他にスルーホール部10bを含む)を配置することにより、その配線の配置の自由度を向上させることができる。
また、図95は、外部接続端子4の接続領域に、外部接続端子4の上下面を貫通するスルーホール部10bが配置される配線基板の要部断面図を示している。この場合、貫通スルーホール部を持つ配線基板は低コストであるものの、コネクタピン38がスルーホール部10bの露出部の凹凸に接触することにより削れたり損傷を受けたりする場合や外部接続端子4に対するコネクタピン38の接触不良が生じたりする場合があるので使用できないことがある。一方、図96は、本実施の形態16の場合の配線基板7Eの外部接続端子4の要部拡大平面図を示している。本実施の形態16の場合、コネクタピン38の接続領域とスルーホール部10bとが離れており、コネクタピン38がスルーホール部10bに接触することがないので、上記のような問題が生じない。したがって、上記貫通スルーホール部を持つ配線基板7Eを使用できるので、カードチップ3Eのコストを低減できる。
また、図97は外部接続端子4の上面外周にソルダレジストSR1の一部が被さる構成の配線基板の要部平面図、図98は図97のX12−X12線の拡大断面図を示している。この場合、ソルダレジストSR1の開口部11aの外周部(図98の破線で囲む部分)にソルダレジストSR1の膜厚が不充分な部分が形成される場合がある。この部分にはメッキ層M1が形成されないので、後にその膜厚が不充分な部分が剥離してしまうと、そこから下地の主導体層M2が露出し、その露出部分が腐食してしまう場合がある。一方、図99は、本実施の形態16の場合の配線基板7Eの外部接続端子4の要部拡大平面図を示している。本実施の形態16の場合、ソルダレジストSR1の端部(すなわち、開口部11a)が外部接続端子4の上面上に配置されず、さらに外部接続端子4の外側に配置される。このため、外部接続端子4の上面上に、スルダレジストSR1の膜厚が不充分な部分が形成されないし、外部接続端子4のほぼ全面(上面および側面)がメッキ層M1で覆われるので、上記のような外部接続端子4の腐食の問題を大幅に低減できる。
なお、外部接続端子4A1〜4A8と外部接続端子4B1〜4B10との寸法の大小関係、外部接続端子4A1〜4A8と外部接続端子4B1〜4B10との相対的な配置関係、外部接続端子4B1〜4B10同士での寸法の大小関係は、前記実施の形態10で説明したのと同じである。また、配線10a、配線接続、電極10cの構成、半導体チップ8(8a〜8c)やワイヤBWの構成についても前記実施の形態1,10と同じである(図84では図面を見易くするためワイヤBWを破線で示している)。さらに、封止体9についても前記実施の形態1,10と同じである。また、上記ICカードマイコン回路および制御回路の構成も前記実施の形態1と同じである。また、上記以外は、スルーホール部10bの構成を示す図88〜図91についても前記実施の形態1の図13〜図16を用いて説明したのと同じである。また、本実施の形態16のカードチップ3Eの外部接続端子4の機能(信号)の一例を示す図100の外部接続端子4の信号配置は、前記図61で説明したのと同じである。また、図101の外部接続端子4の信号配置は、前記図62で説明したのと同じである。
(実施の形態17)
図102は本実施の形態17のカードチップ3Eの第1主面側の斜視図、図103は図102のカードチップ3Eの第2主面側の斜視図、図104は図103のX13−X13の断面図をそれぞれ示している。なお、図103ではチップ主要部5Eを破線で示す。
本実施の形態17では、前記実施の形態2,11と同様に、前記実施の形態16で説明したカードチップ3Eのチップ主要部5Eの配線基板7Eの1つの角部に大きな面取部が形成されておらず、配線基板7Eの平面形状が四角形状に形成されている。この場合、配線基板7Eの1つの角部に面取部を形成するための切断工程を無くせるので配線基板7Eの製造工程を簡略化することができる。また、キャップ2dの凹部2d1の平面形状も、前記実施の形態2,11と同様に、配線基板7Eの平面形状に合わせて四角形状に形成されている。さらに、配線基板7Eの第1主面の角部近傍には、前記実施の形態2と同様に、位置合わせマーク30が形成されている。これにより、配線基板7Cの嵌め込み向きの間違えを防止することができる。これ以外は前記実施の形態16で説明したのと同じである。
また、カードチップ3Eは、実施の形態12,13(図67、図68、図69、図70)と同様の構成にすることもできる。
(実施の形態18)
図105は本実施の形態18のカードチップ3Eの第1主面側の斜視図、図106は図105のカードチップ3Eの第2主面側の斜視図、図107は図106のX14−X14線の断面図をそれぞれ示している。
このカードチップ3Eにおいては、前記実施の形態5,14と同様に、キャップ2dを有せず、封止体9によってカードチップ3Eの外形の一部が形成されている。この場合、前記実施の形態5,14で説明したのと同様の効果を得ることができる。これ以外は前記実施の形態16と同じである。なお、この場合も前記本実施の形態5,14と同様に、カードチップ3E(封止体9と配線基板7E)の角部にラウンド状等のテーパを形成することが好ましい。
(実施の形態19)
図108は本実施の形態19のカードチップ3Fの第1主面側の斜視図、図109は図108のカードチップ3Fの第2主面側の斜視図を示している。なお、図108の分解斜視図は外部接続端子4の寸法が異なるだけで図79と同じなので図示を省略する。
このカードチップ3Fの外形は、スタンダードサイズのSIMカードやUIMカードの外形規格に準拠して、例えば四角形状に形成されており、その前面側の一方の角部はインデックス用に大きく面取されている。カードチップ3Dの外形寸法(D4×D5×D6)は、例えば25mm×15mm×0.76mm程度である。
カードチップ3Fの第1主面(上記ICカード1Cの第1主面に相当)には前記実施の形態16と同様、ICカード機能用のISO/IEC7816-3に準拠のインタフェース用の8個の外部接続端子(ISO7816端子)4A1〜4A8(4)とISO/IEC7816-3に準拠しない拡張インタフェース用の10個の外部接続端子(非ISO7816端子、拡張端子)4B1〜4B10(4)とが外部に露出されて配置されている。各外部接続端子4A1〜4A8,4B1〜4B10(4)の構成は前記実施の形態16と同様なので説明を省略する。本実施の形態19の場合も前記実施の形態16と同様の効果を得ることができる。
カードチップ3Fのチップ主要部5Fおよび配線基板7Fの平面寸法は、カードチップ3Fの平面寸法よりも若干小さく形成されている(カードチップ3Fの第1主面に残されているキャップ2dの縁の幅は、全周で等しく設計され、例えば0.45mm程度である)。また、このチップ主要部5Fおよび配線基板7Fの平面形状はカードチップ3Fの平面形状と相似形状に形成されており、その前面側の一方の角部は大きく面取されている。チップ主要部5Fや配線基板7Fの構成は、寸法が異なるだけで前記実施の形態10,16で説明したチップ主要部5C,5Eや配線基板7C,7Eと同じなので説明を省略する。
キャップ2dやその第1主面の凹部2d1も前記実施の形態16の場合よりも平面寸法が大きく形成されているだけで、それ以外は前記実施の形態16で説明したのと同じである。この他、カードチップ3Fの構成は、その寸法が前記実施の形態16のカードチップ3Eと異なるだけで他は同じなので説明を省略する。また、カードチップ3Fの断面も図82で示したものと寸法が異なるだけで他は同じなので省略する。
また、本実施の形態19のスタンダードサイズのカードチップ3Fの場合も、前記図102、図103、図67、図68、図69、図70、図105、図106で示した構成にすることもできる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発
明は上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。
例えば前記実施の形態1の外部接続端子の構成で、外部接続端子4A1〜4A8,4B0を前記実施の形態16で説明したように小さな寸法(必要最小限の寸法)にしても良い。
また、前記実施の形態1〜19では、拡張インタフェース用の外部接続端子がある場合について説明したが、拡張インタフェース用の外部接続端子が無い場合でも、前記実施の形態16で説明したように、外部接続端子4A1〜4A8を小さな寸法(必要最小限の寸法)にし、スルーホール部を外部接続端子4A1〜4A8の外側に配置しても良い。また、ICカードの必要に応じて、外部接続端子4A4または外部接続端子4A8を省略して形成することも可能である。
本発明は、カード型情報媒体の製造業に適用できる。
本発明の一実施の形態である半導体装置を有するICカードの第1主面の全体平面図である。 図1のICカードの第1主面の裏面の第2主面の全体平面図である。 図1および図2のICカードの側面図である。 図1のICカードのカード本体の第1主面側の斜視図である。 図1のICカードのカード本体の第2主面側の斜視図である。 図5のX1−X1線の断面図である。 図1のICカードのカード本体の分解斜視図である。 図4のカード本体の主要部の第1主面の平面図である。 図8のカード本体の主要部の第2主面の平面図である。 図8のカード本体の主要部の第2主面の平面図である。 図9および図10のX2−X2線の断面図である。 図11の変形例であって図9および図10のX2−X2線の断面図である。 図8のカード本体の主要部の第1主面の外部接続端子の拡大平面図である。 図13のX3−X3線の断面図である。 図14の変形例であって図13のX3−X3線の断面図である。 図14の変形例であって図13のX3−X3線の断面図である。 図8のカード本体の主要部の半導体チップの構成の変形例を示す配線基板の第2主面の平面図である。 図8のカード本体の主要部の半導体チップの構成の変形例を示す配線基板の第2主面の平面図である。 図8のカード本体の主要部の半導体チップの構成の変形例を示す配線基板の第2主面の平面図である。 図4のカード本体の外部接続端子の機能の一例を示すカード本体の第1主面の全体平面図である。 図4のカード本体の拡張インタフェース用の外部接続端子に入力される信号による回路動作を説明するための回路図である。 図4のカード本体の拡張インタフェース用の外部接続端子に入力される信号による回路動作を説明するための回路図である。 図4のカード本体のICカードマイコン回路の一例の説明図である。 図4のカード本体のインタフェースコントローラ回路の一例の説明図である。 図4のカード本体のICカードマイコン回路の他の例の説明図である。 図4のカード本体のインタフェースコントローラ回路の他の例の説明図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を有するICカードのカード本体の第1主面側の斜視図である。 図27のカード本体の分解斜視図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を有するICカードのカード本体の第1主面側の斜視図である。 図29のカード本体の分解斜視図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を有するICカードのカード本体の第1主面側の斜視図である。 図31のカード本体の分解斜視図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置であるカード本体の第1主面側の斜視図である。 図33のカード本体の第2主面側の斜視図である。 図34のX4−X4線の断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を有するICカードのカード本体の第1主面の平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を有するICカードの第1主面の全体平面図である。 図37のICカードの第2主面の全体平面図である。 図37および図38のICカードの側面図である。 図37および図38のカード本体の第1主面側の斜視図である。 図40のカード本体の第2主面側の斜視図である。 図40のカード本体の分解斜視図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を有するICカードのカード本体の第1主面側の斜視図である。 図43のカード本体の第2主面側の斜視図である。 図44のX5−X5線の断面図である。 図43のカード本体の分解斜視図である。 本発明の他の実施の形態であるカード本体の第1主面側の斜視図である。 図47のカード本体の第2主面側の斜視図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を有するICカードの第1主面の全体平面図である。 図49のICカードの第2主面の全体平面図である。 図49および図50のICカードの側面図である。 図49および図50のカード本体の第1主面側の斜視図である。 図49および図50のカード本体の第2主面側の斜視図である。 図53のX6−X6線の断面図である。 図49および図50のカード本体の分解斜視図である。 図52のカード本体のチップ主要部の第1主面の平面図である。 図56のチップ主要部の第2主面の平面図である。 図56のチップ主要部の第2主面の平面図である。 図57および図58のX7−X7線の断面図である。 図59の変形例であって図57および図58のX7−X7線の断面図である。 図52のカード本体の外部接続端子の機能の一例を示すカード本体の第1主面の全体平面図である。 図52のカード本体の外部接続端子の機能の他の例を示すカード本体の第1主面の全体平面図である。 図62のカード本体の使用例の説明図である。 図62のカード本体の使用例の説明図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を有するICカードのカード本体の第1主面側の斜視図である。 図65のカード本体の分解斜視図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を有するICカードのカード本体の第1主面側の斜視図である。 図67のカード本体の分解斜視図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を有するICカードのカード本体の第1主面側の斜視図である。 図69のカード本体の分解斜視図である。 本発明の他の実施の形態であるカード本体の第1主面側の斜視図である。 図71のカード本体の第2主面側の斜視図である。 図72のX8−X8線の断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を有するICカードの第1主面の全体平面図である。 図74のICカードの第2主面の全体平面図である。 図74および図75のICカードの側面図である。 図74および図75のICカードのカード本体の第1主面側の斜視図である。 図77のカード本体の第2主面側の斜視図である。 図77のカード本体の分解斜視図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を有するICカードのカード本体の第1主面側の斜視図である。 図80のカード本体の第2主面側の斜視図である。 図81のX9−X9線の断面図である。 図80のカード本体のチップ主要部の第1主面の平面図である。 図83のチップ主要部の第2主面の平面図である。 図83のチップ主要部の第2主面の平面図である。 図84および図85のX10−X10線の断面図である。 図86の変形例であって図84および図85のX10−X10線の断面図である。 図83のチップ主要部の配線基板の外部接続端子の拡大平面図である。 図88のX11−X11線の断面図である。 図89の変形例であって図88のX11−X11線の断面図である。 図89の変形例であって図88のX11−X11線の断面図である。 図83のチップ主要部の拡張インタフェース用の外部接続端子の配置領域を説明する配線基板の第1主面の全体平面図である。 図83のチップ主要部の配線の配置領域を説明する配線基板の第1主面の全体平面図である。 図83のチップ主要部の外部接続端子にかかわる寸法の具体例を示す配線基板の第1主面の全体平面図である。 本発明者が検討したICカードであって、外部接続端子の接続領域に外部接続端子の上下面を貫通するスルーホール部が配置される配線基板の要部断面図である。 図83のチップ主要部の配線基板の外部接続端子の要部拡大平面図である。 外部接続端子の上面外周にソルダレジストの一部が被さる構成の配線基板の要部平面図である。 図97のX12−X12線の拡大断面図である。 図83のチップ主要部の配線基板の外部接続端子の要部拡大平面図である。 図80のカード本体の外部接続端子の機能の一例を示すカード本体の第1主面の全体平面図である。 図80のカード本体の外部接続端子の機能の他の例を示すカード本体の第1主面の全体平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を有するICカードのカード本体の第1主面側の斜視図である。 図102のカード本体の第2主面側の斜視図である。 図103のX13−X13の断面図である。 本発明の他の実施の形態であるカード本体の第1主面側の斜視図である。 図105のカード本体の第2主面側の斜視図である。 図106のX14−X14線の断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置を有するICカードのカード本体の第1主面側の斜視図である。 図108のカード本体の第2主面側の斜視図である。
符号の説明
1A,1B,1C,1D ICカード
2a カード枠体
2b 開口部
2c 支持部
2d キャップ
2d1 凹部
2d2 凹部
3A,3B,3C,3D,3E,3F ICカードチップ(カード本体)
4 外部接続端子
4A1〜4A8 外部接続端子(ISO7816端子)
4B0 外部接続端子(非ISO7816端子)
4B1〜4B10 外部接続端子(非ISO7816端子)
5A,5B,5C,5D,5E,5F チップ主要部
6 接着材
7A,7B,7C,7D,7E,7F 配線基板
7i 絶縁基材
8 半導体チップ
8a 半導体チップ(第2半導体チップ)
8b 半導体チップ(第3半導体チップ)
8c 半導体チップ(第1半導体チップ)
8d 半導体チップ
9 封止体
10a 配線
10b スルーホール部
10c 電極
11a 開口部
12 絶縁ペースト
15a〜15c 接着層
25 ICカードマイコン回路
25a CPU
25b RAM
25c タイマ
25d EEPROM
25e コプロセッサユニット
25f マスクROM
25g システムコントロールロジック
25h 入出力ポート(I/Oポート)
25i データバス
25j アドレスバス
26 インタフェースコントローラ回路
26a ホストインタフェース回路
26b マイクロコンピュータ
26b1 CPU(中央処理装置)
26b2 プログラムメモリ(PGM)
26b3 ワークメモリ(WRAM)
26c フラッシュコントローラ
26d バッファコントローラ
26e バッファメモリ
26f ICカード用インタフェース回路
30 位置合わせマーク
35 USBキー
38 コネクタピン
M1 主導体層
M2 メッキ層
BP ボンディングパッド
BW ボンディングワイヤ

Claims (21)

  1. ICカード回路およびメモリカード回路を有するカード回路を内蔵するカード本体の第1主面に複数の端子を備え、
    前記複数の端子は、
    前記カード回路に電気的に接続される複数のISO7816端子と、
    前記カード回路に電気的に接続される非ISO7816端子とを有しており、
    前記非ISO7816端子は、前記ISO7816端子の列に挟まれる領域に配置されていることを特徴とする半導体装置。
  2. 請求項1記載の半導体装置において、
    前記カード本体は、前記第1主面とその裏側に位置する第2主面とを有する基板と、
    前記基板の第2主面に搭載され、前記カード回路を形成する半導体チップと、
    前記カード本体の外形の一部を形成すると共に、前記半導体チップを封止する封止体とを有することを特徴とする半導体装置。
  3. 請求項2記載の半導体装置において、前記封止体がキャップで形成されていることを特徴とする半導体装置。
  4. 請求項2記載の半導体装置において、前記封止体がモールド樹脂で形成されていることを特徴とする半導体装置。
  5. 請求項2記載の半導体装置において、前記半導体チップは、前記ICカード回路が形成された第1半導体チップと、前記メモリカード回路のメモリ回路が形成された第2半導体チップと、前記メモリ回路の動作を制御する制御回路が形成された第3半導体チップとを有することを特徴とする半導体装置。
  6. 請求項1記載の半導体装置において、前記非ISO7816端子は、前記メモリカード回路および前記ICカード回路の独立動作と連係動作とを切り換える信号用の端子であることを特徴とする半導体装置。
  7. 請求項1記載の半導体装置において、前記ISO7816端子の列の間には複数の前記非ISO7816端子が配置されていることを特徴とする半導体装置。
  8. 請求項7記載の半導体装置において、前記複数の非ISO7816端子の中には、前記メモリカード回路用の端子が配置されていることを特徴とする半導体装置。
  9. 請求項7記載の半導体装置において、前記複数の非ISO7816端子の中には、USB用の端子が配置されていることを特徴とする半導体装置。
  10. 請求項1記載の半導体装置において、前記複数の端子の各々の外側であって、前記複数のISO7816端子の配置領域の内側には、前記複数の端子と電気的に接続されるスルーホール部、配線またはその両方が配置されていることを特徴とする半導体装置。
  11. 請求項10記載の半導体装置において、
    前記カード本体は、前記第1主面とその裏側に位置する第2主面とを有する基板を備え、前記スルーホール部は、貫通スルーホール部であることを特徴とする半導体装置。
  12. 請求項1記載の半導体装置において、前記カード本体は、カード枠体の枠内に支持された状態で固定されていることを特徴とする半導体装置。
  13. ICカード回路およびメモリカード回路を有するカード回路が内蔵されたカード本体の第1主面に複数の端子を備え、
    前記複数の端子は、
    前記カード回路に電気的に接続される複数のISO7816端子と、
    前記カード回路に電気的に接続される非ISO7816端子とを有しており、
    前記非ISO7816端子は、前記メモリカード回路および前記ICカード回路の独立動作と連係動作とを切り換える信号用の端子であり、
    前記非ISO7816端子は、前記ISO7816端子の列に挟まれる領域に配置されていることを特徴とする半導体装置。
  14. 請求項13記載の半導体装置において、前記カード本体が、カード枠体の枠内に支持された状態で固定されていることを特徴とする半導体装置。
  15. ICカード回路およびメモリカード回路を有するカード回路が内蔵されたカード本体の第1主面に複数の端子を備え、
    前記複数の端子は、
    前記カード回路に電気的に接続される複数のISO7816端子と、
    前記カード回路に電気的に接続される非ISO7816端子とを有しており、
    前記ISO7816端子の列の間には複数の前記非ISO7816端子が配置されていることを特徴とする半導体装置。
  16. 請求項15記載の半導体装置において、前記カード本体が、カード枠体の枠内に支持された状態で固定されていることを特徴とする半導体装置。
  17. ICカード回路およびメモリカード回路を有するカード回路が内蔵されたカード本体の第1主面に複数の端子を備え、
    前記複数の端子は、
    前記カード回路に電気的に接続される複数のISO7816端子と、
    前記カード回路に電気的に接続される非ISO7816端子とを有しており、
    前記非ISO7816端子は、前記ISO7816端子の列に挟まれる領域に配置されており、
    前記複数の端子の各々の外側であって、前記複数のISO7816端子の配置領域の内側には、前記複数の端子と電気的に接続されるスルーホール部、配線またはその両方が配置されていることを特徴とする半導体装置。
  18. 請求項17記載の半導体装置において、
    前記カード本体は、前記第1主面とその裏側に位置する第2主面とを有する基板を備え、前記スルーホール部は、貫通スルーホール部であることを特徴とする半導体装置。
  19. 請求項17記載の半導体装置において、前記カード本体が、カード枠体の枠内に支持された状態で固定されていることを特徴とする半導体装置。
  20. ICカード回路およびメモリカード回路を有するカード回路が内蔵されたカード本体の第1主面に複数の端子を備え、
    前記複数の端子は、
    前記カード回路に電気的に接続される複数のISO7816端子を有しており、
    前記複数のISO7816端子の各々の外側であって、前記複数のISO7816端子の配置領域の内側には、前記複数のISO7816端子と電気的に接続されるスルーホール部、配線またはその両方が配置されていることを特徴とする半導体装置。
  21. 請求項20記載の半導体装置において、
    前記カード本体は、前記第1主面とその裏側に位置する第2主面とを有する基板を備え、前記スルーホール部は、貫通スルーホール部であることを特徴とする半導体装置。
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