JP3100748B2

JP3100748B2 - 筺体構造及び筺体の製造方法

Info

Publication number: JP3100748B2
Application number: JP04086746A
Authority: JP
Inventors: 正二郎小鯛; 次男栗栖; 治村上; 文明馬場
Original assignee: Ryoden Kasei Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Ryoden Kasei Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-04-08
Filing date: 1992-04-08
Publication date: 2000-10-23
Anticipated expiration: 2015-10-23
Also published as: JPH05286287A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体メモリ等
よりなる機能部品を内蔵したＩＣカード等に用いられる
筺体構造及び筺体の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣカード等の従来の半導体装置は、例
えば特開昭６０−２１７４９２号公報に示されている。
図６は、従来のＩＣカードの断面を示すものであって、
１は半導体装置であるＩＣカード本体を示す。２はカー
ド状のケースで、金属製の薄板よりなる第１のパネル３
ａ及び第２のパネル３ｂと、この第１、第２のパネル３
ａ、３ｂ間に介在し、この両パネル３ａ及び３ｂの周辺
に沿った長方形状の金属枠４とにより構成される。５は
この金属枠４と両パネル３ａ及び３ｂによって形成され
た偏平空間である。６はこの偏平空間５内に収容される
回路基板、７はこの回路基板６上に配されたＩＣ等の半
導体部品、８は回路基板６上に配された電池、９は回路
基板６上に配されたその他の電子部品であって、これら
の電子部品７、８、９は配線回路によって電気的に接続
されている。１０は偏平空間５に充填され、硬化された
例えばエポキシ樹脂からなる熱硬化性樹脂層で、カード
表面に外力が加えられた際に機能部品６を保護するもの
である。

【０００３】このようなＩＣカードは、以下のような工
程によって製造される。まず、第１パネル３ａ上に金属
枠４を接着剤により接着し、回路基板６を金属枠４内の
偏平空間５内に配置する。次に、この偏平空間５に熱硬
化性樹脂１０を注入した後、第２パネルを金属枠５に合
致させて接着剤にて接着する。その後、偏平空間５に充
填した熱硬化性樹脂１０を加熱して硬化させ、これによ
ってＩＣカードを形成することとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
ＩＣカードにおいては、ケース２内に熱硬化性樹脂１０
を過不足なく均一に充填することは難しく、ケース２内
に空隙を生じた場合、カード表面に外圧が掛かると部分
的に歪みを生じることになる。また、樹脂が過剰な場
合、カードが反ることになり、フラットなカードが形成
できないと言う問題があった。また、ケース２内の熱硬
化性樹脂１０を硬化させる際に、樹脂の硬化収縮により
機能部品に応力が掛かり、信頼性が低下するという課題
もあった。

【０００５】本発明は係る課題を解決するためになされ
たもので、筺体内に樹脂を均一に充填させることができ
る筺体構造及び筺体の製造方法を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の筺体構造におい
ては、第１のパネルと、第２のパネルと、この第１、第
２のパネル間に介在する枠体とからなり内部に部品を収
納するケース及びこのケースと部品間に充填された発泡
性樹脂よりなる発泡性樹脂層を備え、上記ケースの枠体
に上記発泡性樹脂を浸透させた樹脂浸透部を設けたこと
を特徴とするものである。

【０００７】また、本発明の筺体の製造方法において
は、第１のパネルと、第２のパネルと、この第１、第２
のパネル間に介在する、通気性を有し、樹脂が浸透可能
な樹脂浸透部を備えた枠体とからなるケース内に発泡性
樹脂を注入する工程と、この発泡性樹脂を発泡させ、上
記枠体の樹脂浸透部に上記発泡性樹脂を浸透させて、上
記樹脂浸透部を非通気性にさせる工程とを備えたことを
特徴とするものである。

【０００８】

【作用】この発明の筺体においては、ケースの枠体に樹
脂浸透部を設けているので、ケース内に注入された発泡
性樹脂が発泡した際、ケース内を充満した後、枠体の樹
脂浸透部に浸透することになるので、ケース内を発泡性
樹脂で均一に充満させることができ、また、樹脂浸透部
に発泡性樹脂を浸透させることにより、樹脂浸透部を非
通気性とすることができ、ケース内を密閉された状態と
することができる。

【０００９】また、上記筺体の製造方法においては、ケ
ース内に発泡性樹脂を注入し、この発泡性樹脂を発泡さ
せることにより、ケースの樹脂充填部より未充填部分の
空気を押し出しながら部品の周囲に樹脂が均一に充満さ
れることになり、その後ケース内の圧力が上昇すること
によって、ケース内の発泡性樹脂が樹脂浸透部に浸透し
て非通気性とすることができる。

【００１０】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の一実施例である半導体装置
としてのＩＣカードを示す上面図及びその断面図であ
る。図において、１は半導体装置であるＩＣカード本
体、２はカード状のケースで、第１のパネル３ａ及び第
２のパネル３ｂと、この第１、第２のパネル３ａ、３ｂ
間に介在し、この両パネル３ａ及び３ｂの周辺に沿った
長方形状の枠体４とにより構成される。上記第１のパネ
ル３ａ及び第２のパネル３ｂは、例えば外面にデザイン
が印刷された約０．１８ｍｍの硬質塩化ビニル樹脂シー
トからなり、枠体４は厚手の綿実紙を重ねたものによっ
て形成されている。また、枠体４の内周はＩＣカードサ
イズより約５ｍｍ小さく、外周は約５ｍｍ大きく構成さ
れている。５は枠体４と両パネル３ａ及び３ｂによって
構成される偏平空間である。６はこの偏平空間５内に収
容される機能部品である回路基板、７はこの回路基板６
上に配された例えばＩＣからなる半導体部品、８は回路
基板６上に配された電池、９は回路基板６上に配された
その他の電子部品であって、これらの電子部品７、８、
９は配線回路によって電気的に接続されている。１１は
発泡剤が混入された樹脂からなる発泡性樹脂で、発泡に
よって偏平空間５内に充満される。また、この実施例に
おいては、熱硬化型３液性の無機質フィラー充填エポキ
シ樹脂が用いられており、約４０℃にて発泡し、硬化す
る。この硬化後の発泡性樹脂１１は独立気泡の約３０％
の発泡率である。

【００１１】このように構成されたＩＣカードの製造方
法について、図２を用いて説明する。まず、図２（ａ）
に示すように、第１のパネル３ａ上に枠体４を重ね、こ
の枠体４の内側中央部に発泡性樹脂１１を塗布する。次
に、この枠体４内の発泡性樹脂１１上に回路基板６を載
せ、さらに、この回路基板６上にも発泡性樹脂１１を注
入する。このとき、注入される発泡性樹脂１１の量は、
発泡後にケース２内の偏平空間５を充満させ、かつ、ケ
ース２から若干溢れる量となるように選定しておく。次
に、図２（ｂ）に示すように、この第１のパネル３ａ上
に第２のパネル３ｂを重ね、これらをＩＣカードの厚さ
を規制する型１２で挟み保持する。この状態で全体を約
４０℃の雰囲気中に置き加熱すると、図２（ｃ）に示す
ように、発泡性樹脂１１はケース２の偏平空間５内で発
泡し、周囲に押し広がって体積を膨張させ、ケース２内
における樹脂の未充填部分の空気を押し出す。さらに、
ケース２は型１２によって厚さ方向が拘束されているの
で、ケース２内の内圧は上昇し、発泡性樹脂１１はケー
ス２のパネル３を型１２に押し付けながら偏平空間５内
に充満し、過剰な発泡性樹脂１１は枠体４の全周からに
じみ出て図２（ｄ）に示すような状態で硬化することと
なる。次に、枠体４の位置でカードサイズに切断し、図
１に示すようなＩＣカードを完成する。

【００１２】このように、発泡性樹脂１１はこの発泡性
樹脂の硬化過程において回路基板６上の機能部品の隙間
を埋めるように発泡することになるため、ケース２内部
の空気は発泡性樹脂１１の膨張によって排出されること
になり、機能部品の周囲に樹脂未充填による気泡が残る
ことはない。また、この発泡性樹脂はケース内で均一に
膨張して硬化するので、機能部品の周囲を隙間なく樹脂
で覆うことができる。

【００１３】また、枠体４を構成する綿実紙は、空気を
容易に通過し、樹脂は通過し難いものであるが、上記発
泡性樹脂１１の発泡により枠体４中に発泡性樹脂１１が
浸透するので、非通気性で密閉性の高いケース２とな
り、半導体装置としての耐環境性及び信頼性が向上す
る。

【００１４】また、このようなＩＣカードにおいて、ケ
ース２内の発泡時の内圧は発泡性樹脂１１の発泡圧力
と、枠体４からの空気及び樹脂の漏洩速度のバランスに
よって定まる。従って、この実施例のように通気孔を有
する枠体４を用いることによって、樹脂の漏洩速度が遅
くなるので、ケース２内の内圧が上昇し、両パネル３が
カードの厚さを規定する型１２に内側から押し付けら
れ、この状態で発泡性樹脂１１は硬化するために、容易
にフラットでスムースなカード面を得ることが出来る。
よって、カード表面に後から印刷などのデザインを付加
するような場合においても、印刷を容易に行うことがで
きるという効果を有する。

【００１５】さらに、この発明の半導体装置において
は、ケース２内の回路基板６が発泡性樹脂１１によって
完全に埋設されているので、外部からの種々の力及び機
械的なショックに対して発泡性樹脂１１が緩衝材となっ
て吸収することになり、衝撃に強いＩＣカードを得るこ
とができるとともに、この発泡性樹脂１１がパネル３と
枠体４を補強することとなるので、機能部品を搭載した
回路基板６をパネル３及び枠体４とともに外部環境から
保護し、信頼性及び耐環境性に優れたものとすることが
できる。また、パネル３を薄くすることができるので、
ＩＣカードの薄型化が図れるという効果も有する。

【００１６】実施例２．図３はこの発明の他の実施例で
ある枠体４の上面図及び断面図を示す。この実施例にお
いては、機能部品である回路基板を収納する偏平空間５
と、発泡性樹脂１１が発泡した際に偏平空間５より排出
される発泡性樹脂１１を収容する収容部１３とを交互に
複数個設けたものである。なお、図中、１点鎖線はＩＣ
カード本体１の外形を示す。

【００１７】次に、このような枠体４を用いたＩＣカー
ド１の製造方法について説明する。まず、第１パネル３
ａ上に枠体４を重ね、この枠体４内の複数の偏平空間５
に発泡性樹脂１１を注入して第２パネル３ｂを載せた
後、約４０度でこの発泡性樹脂１１を発泡させ、硬化さ
せる。この時、発泡性樹脂１１が偏平空間５内に充満さ
れた後、過剰の発泡性樹脂１１は隣接した収容部１３に
排出される。次に、両パネル３と枠体４を１点鎖線上で
切断することによって、複数のＩＣカード１を一度に生
産することができる。

【００１８】このような収容部１３を有する枠体４を用
いることによって、ケース２内より溢れた発泡性樹脂１
１を収容することができるため、大きな１枚のパネル上
に複数のＩＣカードを同時に大量に取り出すことがで
き、大量生産に適したものとすることができる。

【００１９】なお、この実施例においては、枠体４の両
サイドに過剰の樹脂を収容する収容部１３を設けたが、
４辺全てに設けても良いのは言うまでもない。

【００２０】実施例３．図４及び図５は本発明の実施例
３を示すもので、図４はＩＣカードの断面図、図５は要
部断面図である。この実施例においては、第１及び第２
のパネル３ａ、３ｂを硬質塩化ビニル樹脂シートで形成
し、枠体４を４枚の硬質塩化ビニル樹脂シートを重ねて
形成したものからなる。また、パネル３と枠体４の重ね
面４ａ及び枠体４を構成するシートのそれぞれの重ね面
４ｂはマット加工した粗面処理が施され、これらの重ね
面４ａ、４ｂが通気孔の役割を果たすこととなる。

【００２１】このように構成されたＩＣカードにおいて
も、上記実施例１と同様に枠体４の重ね面よりケース２
内の空気と過剰の発泡性樹脂１１が外に排出され、ケー
ス２内に発泡性樹脂１１を充満させる。つまり、発泡性
樹脂１１は粘度が高く、この重ね面４ａ、４ｂを通過す
るには抵抗が大きいために、発泡性樹脂１１が順次枠体
４内に充填され、偏平空間５内に充満された後、さらに
内圧の上昇によって過剰な樹脂はこの重ね面４ａ、４ｂ
からしみ出るように排出される。また、硬化完了後、枠
体４部分を高周波加熱によって両パネル３ａ、３ｂに一
体に接着し、必要なカードサイズに打ち抜くことによっ
てＩＣカードを完成する。

【００２２】また、この実施例のＩＣカードにおいて
は、枠体４がシート状樹脂より形成されているので、実
施例１のような厚さを規定する型１２を用いずともパネ
ルの両面からフラットな板で挟み込むことによって、一
定の厚さを有するフラットなものとすることができる。

【００２３】また、枠体４とパネル３は高周波溶着によ
って接着したが、超音波接着などでも可能である。ま
た、枠体４の通気孔の大きさと発泡性樹脂１１の粘度に
よっては、枠体４を漏洩する発泡性樹脂１１によっても
接着が可能となる。

【００２４】なお、上記実施例ではパネル３材に硬質塩
化ビニル樹脂シートを用いたが、ポリエステル、ポリカ
ーボネート等でも良く、従来例のような金属であっても
良い。また、パネル３材としては弾性率の高く伸びの少
ない材料がより適している。さらに、枠体４には連続気
泡樹脂シート等の通気性を有するシートであれば良くま
た、発泡性樹脂１１には比較的低温発泡硬化するエポキ
シ樹脂以外に、ポリスチレン、塩化ビニル樹脂、ポリウ
レタン、フェノール樹脂、ポリエチレン、メタクリル樹
脂等であってもよい。この樹脂に混入される発泡剤とし
ては、炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム等が用いら
れる。

【００２５】さらにまた、収納される機能部品、パネル
材、枠体４の耐熱性に応じ、高温の発泡性樹脂を用いる
ことによって耐熱性の一層高いＩＣカードを得ることが
できる。また、パネル材、発泡性樹脂の発泡密度、硬
さ、弾性率などを調節することによって、さらに剛性の
高いものにでき、使用目的に応じたＩＣカードの製造が
可能となる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の筺体構
造においては、ケースの枠体に樹脂浸透部を設けること
によって、ケース内に発泡性樹脂を均一に充填させるこ
とができるので、フラットな筺体構造を実現でき、さら
に、ケース内部の部品の信頼性を向上させることができ
るという効果を有する。

【００２７】また、本発明の筺体の製造方法を用いるこ
とによって、容易にケース内に発泡性樹脂を均一に充満
することができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す半導体装置の上面図及
び断面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す半導体装置の製造工程
図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す半導体装置における
枠体の上面図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す半導体装置の断面図
である。

【図５】図４における半導体装置の要部断面図である。

【図６】従来の半導体装置を示す断面図である。

【符号の説明】

２ケース４枠体６回路基板７半導体部品１１発泡性樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村上治尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社材料デバイス研究所内 (72)発明者馬場文明尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社材料デバイス研究所内 (56)参考文献特開平５−246185（ＪＰ，Ａ) 特許2915201（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 19/077 B42D 15/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のパネルと、第２のパネルと、この
第１、第２のパネル間に介在する枠体とからなり内部に
部品を収納するケース及びこのケースと部品間に充填さ
れた発泡性樹脂よりなる発泡性樹脂層を備え、上記ケー
スの枠体に上記発泡性樹脂を浸透させた樹脂浸透部を設
けたことを特徴とする筺体構造。
【請求項２】第１のパネルと、第２のパネルと、この
第１、第２のパネル間に介在する、通気性を有し、樹脂
が浸透可能な樹脂浸透部を備えた枠体とからなるケース
内に発泡性樹脂を注入する工程と、この発泡性樹脂を発
泡させ、上記枠体の樹脂浸透部に上記発泡性樹脂を浸透
させて、上記樹脂浸透部を非通気性にさせる工程とを備
えたことを特徴とする筺体の製造方法。