JP3769325B2

JP3769325B2 - 樹脂パッケージの製造方法

Info

Publication number: JP3769325B2
Application number: JP16279296A
Authority: JP
Inventors: 伸幸高橋
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-06-24
Filing date: 1996-06-24
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2016-06-24
Also published as: JPH106672A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣカードなどに内蔵されるＩＣモジュール等の樹脂パッケージの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣカードに内蔵されるＩＣモジュールは、通常エポキシ樹脂などで封止加工され、ＩＣモジュールパッケージの形態でＩＣカードに組み込まれている。
このようなＩＣモジュールパッケージの製造方法は、図３に示すように、スペーサ２と、このスペーサ２によって一定の間隔に保たれた２枚の板状の上型３と底板４とを有する成形型５を用いる。この成形型５の薄板状のキャビティ６に薄い樹脂シート７を敷き、エポキシ樹脂などの硬化性液状樹脂８を流し込み、この液状樹脂の中にＩＣモジュール９を埋没させた後、液状樹脂８を硬化させ、図４に示すような硬化樹脂１０に被覆された板状の樹脂パッケージ１１を製造する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように製造された樹脂パッケージは、図４に示すように、ＩＣモジュール埋設部とその他の箇所では、厚みにおける樹脂の占める割合がそれぞれ違うため、樹脂が硬化して収縮する場合は、硬化後に樹脂の厚みにしたがってそれぞれの部位によって厚さが変化してしまう。
【０００４】
このような厚さが不均一で表面に凹凸がある樹脂パッケージを内蔵するＩＣカードは、樹脂パッケージの表面の凹凸が樹脂パッケージを覆うオーバーシートに影響し、オーバーシートの表面に凹凸が現れ、外観からモジュールの位置がわかるため、セキュリティ上問題がある。また、光をあてたときに表面の凹凸が認識されるため、外観の品質が悪いという問題もある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、厚さが均一で、表面の凹凸が少ない樹脂パッケージ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】
本発明は、上記目的を達成するため、金型のキャビティ内に液状硬化性樹脂と半導体装置とを充填した状態で該液状硬化性樹脂を硬化させて該半導体装置が樹脂で封止された中間樹脂パッケージを製造する第１成形工程と、該第１成形工程後、前記キャビティと同一形状のキャビティ内に液状硬化性樹脂と上記中間樹脂パッケージを充填した状態で該液状硬化性樹脂を硬化させて樹脂パッケージを製造する第２成形工程とを有することを特徴とする樹脂パッケージの製造方法を提供する。
【０００７】
本発明の樹脂パッケージの製造方法は、通常に成形された樹脂パッケージを中間体として、その収縮している中間樹脂パッケージと硬化性液状樹脂を例えば同じ成形金型に充填し、その状態で硬化性液状樹脂を硬化させる２段成形法と呼ぶべき方法である。
【０００８】
この方法によれば、中間樹脂パッケージを包含する形で、又は積層する形で２度目の成形を行うため、中間樹脂パッケージの収縮して凹んだ部分に樹脂が補充され、表面の凹凸がならされ、得られる樹脂パッケージは厚さが均一で凹凸が少なくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、具体的に説明するが、本発明は下記の形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の製造方法を説明する断面図である。本発明の樹脂パッケージの製造方法は、上述したように、２段成形法と呼ぶべき方法である。
【００１０】
本発明の樹脂パッケージの製造方法は、まず、通常の樹脂パッケージを作製する。即ち、例えば図３に示すように、スペーサ２と、このスペーサ２によって一定の間隔に保たれた２枚の板状の上型３と底板４とから構成される成形型５を用いる。この成形型５の薄板状のキャビティ６に薄い樹脂シート７を敷き、硬化性液状樹脂８を流し込み、この液状樹脂８の中にＩＣモジュール等の半導体装置９を埋没させた後、液状樹脂８を硬化させ、半導体装置８が第１硬化樹脂１０に被覆された板状の樹脂パッケージ１１を製造する。
【００１１】
この場合、スペーサー２の高さ、つまり２枚の金型板３、４の間隔は、例えばＩＣカードに用いる場合はカードコアシートの厚さに合わせて０．６ｍｍ程度であるが、これに限られるものではない。用いる硬化性液状樹脂８の種類に制限はないが、ＩＣカードのＩＣモジュールを被覆する樹脂としては、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性、室温硬化性の液状樹脂、あるいはホットメルト用の熱可塑性樹脂等の低融点の熱可塑性樹脂等を例示することができる。また、予めキャビティ内に敷く薄い樹脂シート７は液状硬化性樹脂の硬化物を例示することができる。埋没させ、樹脂で被覆する半導体装置９としては、例えばＩＣカードに用いるＩＣモジュールを例示することができる。このＩＣモジュールは、例えばアンテナコイルを組み込み、読みとり装置と非接触で通信を行う非接触モジュールを例示することができるが、その他の半導体装置でも良いことは勿論である。
【００１２】
硬化性液状樹脂８が硬化した樹脂パッケージ１１は、図４に示したように、厚みが全部第１硬化樹脂１０で構成されている部分１１ａは液状樹脂の収縮の影響が大きく、厚さが薄くなっており、一方ＩＣモジュール９が存する部分１１ｂでは、樹脂の厚さが少なく、収縮の絶対量が少ないため、スペーサ２の厚さに近くなっている。
【００１３】
樹脂のみの部分とＩＣモジュールを包含する部分とのそれぞれの成形後の収縮を考えてみる。樹脂の硬化前と硬化後とで厚さが１０％減少する樹脂を用い、厚さ５００μｍの非接触ＩＣモジュールを包含する厚さ６００μｍの樹脂パッケージを成形すると仮定する。樹脂のみの部分１１ａでは、
６００×０．９＝５４０μｍ
モジュールが存する部分１１ｂでは、
５００＋（１００×０．９）＝５９０μｍ
の厚さとなる。従って、モジュールが存在する部分１１ｂとそうででない部分１１ａとでは、パッケージの厚さに５０μｍの差が生じることになる。この計算では、モジュールの厚さは均一として計算しているが、アンテナコイル、ＩＣ部分、これらの中間部分ではそれぞれモジュールの占める割合が異なることから、この樹脂パッケージ１１の表面にはかなりの凹凸がある。
【００１４】
次に、本発明では、このようにして製造した凹凸のある樹脂パッケージ１１に更に樹脂の充填を行い、２度の樹脂成形によって樹脂パッケージを製造する。図１に示すように、樹脂パッケージ１１を成形金型５から取り出し、同じ成形金型５に硬化性液状樹脂１２を流し込み、そこに樹脂パッケージ１１を入れる。この場合、用いる成形金型は、同じ成形金型でも別のサイズが異なる金型でも良い。また、樹脂パッケージ１１と硬化性液状樹脂１２の金型に入れる順序は逆でも良い。あるいは、１回目の成形後に上板３又は底板４のいずれか一方のみを剥離し、片面に対してのみ液状樹脂を充填し、中間樹脂パッケージの片面のみを平坦化することもでき、この工程を繰り返して中間樹脂パッケージの両面を平坦化することができる。そして、液状樹脂１２を硬化させ、金型５から取り出して、製品としての樹脂パッケージ１を得ることができる。
【００１５】
２回目の樹脂成形では、１回目の成形と異なる樹脂を用いることも可能である。例えばＩＣカードの場合、１回目で用いる硬化性液状樹脂８としてエポキシ樹脂を用い、２回目の硬化性液状樹脂１２として例えば塩化ビニル樹脂を用いることができる。これにより、ＩＣカードに樹脂パッケージ１を内蔵させる場合、ＩＣカードの表面にはオーバーシートが積層されるが、このオーバーシートと同質の材料で樹脂パッケージ１を被覆することで、樹脂パッケージとオーバーシートとの熱融着での接合力を強化でき、物理強度を向上させることができる。その他外観を重視する場合は、硬化性インクでも良い。この２回目の樹脂成形では、必要とする液状樹脂１２の量が少なくて済むため、半導体装置９に与える熱の影響が少なくなり、比較的融点の高い熱可塑性樹脂を用いることが可能である。
【００１６】
このようにして成形された樹脂パッケージ１は、図２に示すように、１回目の成形で硬化した第１硬化樹脂１０でＩＣモジュール９が被覆され、この第１硬化樹脂１０の回りを第２硬化樹脂１３が被覆している構造となっている。
ここでは、１回目の成形と２回目の成形とを同じ硬化性液状樹脂を用い、樹脂パッケージの両面に樹脂成形した場合について、２段成形の効果を説明する。１回目の成形で製造された図４に示す樹脂パッケージ１１には、上述したように、５０μｍ程度の厚さの差があった。２回目の成形では、新たに２度目の成形で充填された樹脂のみが収縮するため、図２に示すように、次のような厚さになる。樹脂のみの部分１ａ（図３の１１ａに相当する）の部分では、第１硬化樹脂１０と第２硬化樹脂１３との厚みは、
５４０＋（６０×０．９）＝５９４μｍ
であり、モジュールが存在する部分１ｂ（図３の１１ｂに相当する）では、
５９０＋（１０×０．９）＝５９９μｍ
の厚さとなる。その厚みの差は５μｍとなり、１回目の成形での厚みの差５０μｍと比較して、厚さのばらつきは１／１０となる。そのため、埋め込むＩＣモジュールなどの半導体装置の外径に影響を受けずに厚さが均一で凹凸の少ない樹脂パッケージを製造することができる。
【００１７】
このように、厚さが均一で表面の凹凸が少ない樹脂パッケージ１を内蔵するＩＣカードは、樹脂パッケージを覆うオーバーシートに凹凸が現れないため、モジュールの位置が特定し難くなり、セキュリティが向上し、かつデザインに制約を受けなくなる。また、表面がフラットであるから、ＩＣモジュールを覆うオーバーシートとの接合強度も向上するため、物理的強度も向上する。しかも、金型の寸法に非常に近くなるため、寸法精度の点でも有利であり、寸法の規格が厳しいＩＣカードに用いる樹脂パッケージとして好適である。また、樹脂パッケージの外観が良好であるため、樹脂パッケージをカード表面に露出させることも可能である。
【００１８】
上記形態では、１回目の成形を通常の成形法で行い、収縮した部分に２回目の成形で樹脂を埋めるという考えで本発明方法を適用しているが、１回目の成形で使用する液状樹脂の量を減らし、２回目の成形で充填する液状樹脂の量を多くする方法が考えられる。例えば上記形態では、ＩＣモジュールがないとすれば、硬化により１０％体積が収縮する樹脂を用いた場合、１回目の液状樹脂量と２回目の液状樹脂量は、９：１であるが、例えば８．５〜６：１．５〜４等の比率とすることができる。この方法によれば、２回目の成形で液状樹脂の使用量が多くなるため、凹凸はやや増加するが、２回目の成形による硬化樹脂の膜厚が増すことで、膜の強度も強くなり、剥がれ難くなる。
【００１９】
上記態様では、成形は２回行っているが、３回以上でも良いことは勿論であり、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の樹脂パッケージの製造方法によれば、厚さが均一で凹凸の少ない樹脂パッケージを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂パッケージの製造方法を説明する断面図である。
【図２】図１の製造方法により製造された樹脂パッケージを示す断面図である。
【図３】従来（本発明方法の第１成形に相当する）の樹脂パッケージの製造方法を説明する断面図である。
【図４】図３の方法によって製造された樹脂パッケージを示す断面図である。
【符号の説明】
１…本発明の樹脂パッケージ、２…スペーサ、３…上型、４…底型、５…成形金型、６…キャビティ、７…樹脂シート、８…硬化性液状樹脂、９…半導体装置、１０…（第１）硬化樹脂、１１…中間樹脂パッケージ、１２…硬化性液状樹脂、１３…第２硬化樹脂

Claims

金型のキャビティ内に液状硬化性樹脂と半導体装置とを充填した状態で該液状硬化性樹脂を硬化させて該半導体装置が樹脂で封止された中間樹脂パッケージを製造する第１成形工程と、
該第１成形工程後、前記キャビティと同一形状のキャビティ内に前記液状硬化性樹脂と上記中間樹脂パッケージを充填した状態で該液状硬化性樹脂を硬化させて樹脂パッケージを製造する第２成形工程と
を有することを特徴とする樹脂パッケージの製造方法。