JP4376448B2 - プリント配線基板およびそれを用いたｉｃカード用モジュールならびにその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線基板およびそれを用いたＩＣカード用モジュールに関し、特に、ＩＣカードの信頼性の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ＩＣカードの小型化、部品点数の削減、折り曲げ強度の向上、コスト削減等のため、半導体装置をプリント配線基板に直接搭載し、その半導体装置を樹脂封止した構造のＩＣカード用モジュールが提案されている。
【０００３】
以下、従来のＩＣカード用モジュールについて図１２を用いて説明する。図１２（ａ）は、従来のＩＣカード用モジュールの上面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【０００４】
従来のＩＣカード用モジュール１１０は、基板１１１と、基板１１１上に搭載された半導体装置１１３と、基板１１１の下面に設けられた端子１１８と、基板１１１を貫通して端子１１８に到達する接続孔（不図示）と、基板１１１上に形成され、接続孔を通じて端子１１８に接続されている接続用ランド（不図示）と、接続用ランドと半導体装置１１３とを互いに接続するワイヤー１１４と、半導体装置１１３を封止した樹脂１１６とからなるものである。ワイヤー１１４は、金やアルミニウム等の金属からなる導電ワイヤーである。
【０００５】
半導体装置１１３を封止した樹脂１１６は、熱硬化性樹脂を用いたトランスファーモールド工法、ポッティング工法、印刷工法、熱可塑性樹脂を用いた射出成形工法等により成形されている。
【０００６】
上記のＩＣカード用モジュール１１０を、端子１１８を露出させてケース等に取り付けることによって、ＩＣカードを構成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来のＩＣカード用モジュール１１０は、基板１１１を挟んで半導体装置１１３の反対側に端子１１８が設けられている。このため、例えば、ＩＣカードスロットを備えた外部機器とＩＣカードとを接続する場合、端子１１８をスロット内に挿入する際に、半導体装置１１３がスロット内に挿入されることになる。従って、半導体装置１１３が外部からの機械的ストレスや外部機器からの熱などの影響を受けるおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ＩＣカードの信頼性の向上に好適に用いられるプリント配線基板およびそれを用いたＩＣカード用モジュールを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のＩＣカード用モジュールは、樹脂封止領域と、上記樹脂封止領域の周縁部のうち封止金型によってクランプされるクランプ領域と、上記樹脂封止領域の周縁部のうちクランプされない非クランプ領域とを有する基材と、上記基材の上面の上に搭載された半導体装置と、上記基材の上面の上に設けられた外部接続用の端子と、上記基材の上面の上に設けられ、上記半導体装置と上記端子とを互いに接続する配線と、上記半導体装置を封止する樹脂とを備え、上記端子は、上記樹脂封止領域、上記クランプ領域、および上記非クランプ領域以外の領域に設けられている。
【００１０】
このことにより、半導体装置と端子とが基材上の互いに離れた位置に設けられる。このため、ＩＣカード用モジュールを用いて製造されたＩＣカードと、ＩＣカードスロットを備えた外部機器とを互いに接続する場合、端子をスロット内に挿入する際に、半導体装置をスロット内に挿入しなくとも接続できる。従って、半導体装置が外部からの機械的ストレスや外部機器からの熱などの影響を受けない構造を有するＩＣカードを製造することができる。つまり、本発明によれば、非常に高い信頼性を有するＩＣカードが得られる。
【００１１】
上記配線は、上記基材の上面の上において非クランプ領域を経由して設けられていることが好ましい。
【００１２】
このことによって、封止金型でクランプすることによる配線の損傷が抑制・防止される。従って、断線やショートが低減されたＩＣカード用モジュールが得られる。また、配線が封止金型によってクランプされることを避けて配置されているので、プリント配線基板上にソルダーレジストを設けた場合、封止金型でクランプされる領域には表面が波状になったソルダーレジストが存在しない。従って、樹脂漏れが発生せず、精度良く樹脂封止されたＩＣカード用モジュールが得られる。
【００１３】
上記基材の上面の上記非クランプ領域は、封止金型の樹脂注入ゲート部またはエアベント部に対応する領域としてもよい。
【００１４】
上記基材の上面の上には、少なくとも１層の内層配線と、その上の絶縁層とが設けられており、上記半導体装置は上記絶縁層の上に設けられ、上記配線のうち上記周縁部に位置する部分は内層配線であることが好ましい。
【００１５】
このことによって、内層配線の配線は、基材で上下に挟まれ、機械的に保護された状態となる。すなわち、外力によってＩＣカード用モジュールが撓んだときに樹脂封止されていない部分が撓むことによる配線への損傷を低減することができる。
【００１６】
上記樹脂封止領域の周縁部のうち配線が設けられていない領域には、ベタパターンが設けられていることが好ましい。
【００１７】
このことによって、樹脂封止領域の周縁部の撓みが減少し、配線や基材への損傷をさらに低減することができる。
【００１８】
上記ベタパターンの上面は、上記配線の上面以上の高さに位置することが好ましい。
【００１９】
このことによって、樹脂封止領域の周縁部において封止金型によって配線がクランプされることが防止される。従って、クランプの際に配線への損傷を防止することができる。
【００２０】
上記ベタパターンは電源配線またはグランド配線として機能することが好ましい。
【００２１】
このことにより、供給電源の電圧の安定を図ることができる。
【００２２】
上記基材の下面上に設けられたもう１つの半導体装置と、上記もう１つの半導体装置と上記端子とを接続する配線と、上記もう１つの半導体装置を封止する樹脂とを備えることが好ましい。
【００２３】
このような両面構造とすることにより、基材上に搭載可能な半導体装置の数量を増やす、あるいは半導体装置を実装する際の収容容積を小さくすることが可能である。すなわち、高い集積度で半導体装置が搭載されたＩＣカード用モジュールを得ることができる。
【００２４】
本発明のプリント配線基板は、樹脂封止領域と、上記樹脂封止領域の周縁部のうち封止金型によってクランプされるクランプ領域と、上記樹脂封止領域の周縁部のうちクランプされない非クランプ領域とを有する基材と、上記基材の上面の上に設けられ、半導体装置が接続される接続用ランドと、上記基材の上面の上に設けられた外部接続用の端子と、上記基材の上面の上に設けられ、上記接続用ランドと上記端子とを互いに接続する配線とを備え、上記端子は、上記樹脂封止領域、上記クランプ領域、および上記非クランプ領域以外の領域に設けられ、上記配線は、上記基材の上面の上において非クランプ領域を経由して設けられている。
【００２５】
このことによって、封止金型でクランプすることによる配線の損傷が抑制・防止される。従って、断線やショートが低減されたＩＣカード用モジュールに好適に用いられるプリント配線基板が得られる。また、配線が封止金型によりクランプされることを避けて配置されているので、プリント配線基板上にソルダーレジストを設けた場合、封止金型でクランプされる領域には表面が波状になったソルダーレジストが存在しない。従って、樹脂漏れが発生せず、精度良く樹脂封止されたＩＣカード用モジュールに好適に用いられるプリント配線基板が得られる。
【００２６】
上記基材の上面の上記非クランプ領域は、封止金型の樹脂注入ゲート部またはエアベント部に対応する領域としてもよい。
【００２７】
上記樹脂封止領域の周縁部のうち配線が設けられていない領域には、ベタパターンが設けられていることが好ましい。
【００２８】
このことによって、樹脂封止領域の周縁部の撓みが減少し、配線や基材への損傷をさらに低減することができる。
【００２９】
上記ベタパターンの上面は、上記配線の上面以上の高さに位置することが好ましい。
【００３０】
このことによって、樹脂封止領域の周縁部において封止金型によって配線がクランプされることが防止される。従って、クランプの際に配線への損傷を防止することができる。
【００３１】
上記基材の上面の上には、少なくとも１層の内層配線と、その上の絶縁層とが設けられており、上記半導体装置は上記絶縁層の上に設けられ、上記配線のうち上記周縁部に位置する部分は内層配線であることが好ましい。
【００３２】
このことによって、内層配線の配線は、基材と絶縁層とで挟まれ、機械的に保護された状態となる。すなわち、外力によってプリント配線基板が撓んだときに樹脂封止されていない部分が撓むことによる配線への損傷を低減することができる。
【００３３】
本発明のＩＣカード用モジュールの製造方法は、樹脂封止領域と、上記樹脂封止領域の周縁部のうち封止金型によってクランプされるクランプ領域と、上記樹脂封止領域の周縁部のうちクランプされない非クランプ領域とを有する基材と、上記基材の上面の上に設けられ、半導体装置が接続される接続用ランドと、上記基材の上面の上に設けられた外部接続用の端子と、上記基材の上面の上に設けられ、上記接続用ランドと上記端子とを互いに接続する配線とを備え、上記端子は、上記樹脂封止領域、上記クランプ領域、および上記非クランプ領域以外の領域に設けられ、上記配線は、上記基材の上面の上において非クランプ領域を経由して設けられているプリント配線基板を用意する工程（ａ）と、上記半導体装置を上記基材上に固定し、樹脂封止領域内に搭載する工程（ｂ）と、上記半導体装置と上記接続用ランドとを導体部材により互いに接続する工程（ｃ）と、上記プリント配線基板を封止金型でクランプし、上記半導体装置を樹脂封止する工程（ｄ）とを備える。
【００３４】
このことによって、金型でクランプすることによる配線の損傷が抑制・防止される。従って、断線やショートが低減されたＩＣカード用モジュールが得られる。
【００３５】
上記工程（ａ）では、上記基材の上面の上記非クランプ領域が、封止金型の樹脂注入ゲート部またはエアベント部に対応する領域であるプリント配線基板を用意してもよい。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による実施形態を説明する。簡単のため、各実施形態に共通する構成要素は、同一の参照符号で示す。
【００３７】
（実施形態１）
実施形態１のＩＣカード用モジュール１０について、図１、図２および図３を参照しながら説明する。図１（ａ）は、本実施形態のＩＣカード用モジュール１０の上面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。図２は、本実施形態のＩＣカード用モジュール１０に用いられるプリント配線基板１１の上面図である。図３（ａ）は、本実施形態のＩＣカード用モジュール１０を備えるＩＣカードの上面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のIII−IIIに沿った断面図である。
【００３８】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態のＩＣカード用モジュール１０は、上面に配線１２がプリントされたプリント配線基板１１と、そのプリント配線基板１１上に搭載された半導体装置１３と、配線１２と半導体装置１３とを互いに接続するワイヤー１４と、抵抗器やコンデンサー等のチップ部品１５と、半導体装置１３およびワイヤー１４を封止した樹脂１６とから構成される。半導体装置１３、ワイヤー１４、チップ部品１５、および樹脂１６は、全てプリント配線基板１１の配線１２がプリントされた面に設けられている。
【００３９】
次に、プリント配線基板１１の構造を以下に説明する。
【００４０】
図２に示すように、上記ＩＣカード用モジュール１０に用いられるプリント配線基板１１は、樹脂等の絶縁材から形成された基材１７と、基材１７上にプリントされた配線１２と、基材１７の上面の端部に設けられた端子１８と、基材１７上に抵抗器やコンデンサー等のチップ部品１５を搭載するための実装用ランド１９と、搭載する半導体装置１３の周辺部に配置するように設けられた接続用ランド２０とを有する。本実施形態のプリント配線基板１１では、端子１８、実装用ランド１９、および接続用ランド２０が、全てプリント配線基板１１の配線１２がプリントされた面に設けられ、プリントされた導電材料（銅など）からなる配線１２によってそれぞれが互いに接続されている。
【００４１】
端子１８および実装用ランド１９は、基材１７上の封止金型でクランプされる領域Ｃ、樹脂注入ゲート領域２１およびエアベント領域２２の外に設置されている。なお、実装用ランド１９は、必要に応じて設ければよく、設けられる場所も限定されない。
【００４２】
接続用ランド２０は、樹脂封止される領域Ｒ内に設けられ、半導体装置１３が搭載される領域の周辺に配置されている。
【００４３】
次に、ＩＣカード用モジュール１０の製造方法を説明する。
【００４４】
まず、基材１７の上面に、端子１８と、実装用ランド１９と、接続用ランド２０とを備え、端子１８、実装用ランド１９、接続用ランド２０とを互いに接続する配線１２が基材１７の上面にプリントされたプリント配線基板１１を用意する。本実施形態では、プリント配線基板１１の上面には、端子１８、実装用ランド１９、接続用ランド２０を除いてソルダーレジスト（不図示）が設けられている。なお、ソルダーレジストは、必要に応じて設ければよく、特に設けなくてもよい。
【００４５】
次に、半導体装置１３を基材１７上に接着剤などで固定し、樹脂封止される領域Ｒ内に搭載する。
【００４６】
次に、ワイヤー１４を用いたワイヤーボンディングにより半導体装置１３と接続用ランド２０とを互いに接続する。本実施形態では、ワイヤーボンディングによって半導体装置１３をプリント配線基板１１上に搭載しているが、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）等の公知の方法を用いてもよい。
【００４７】
次に、プリント配線基板１１上に搭載された半導体装置１３を樹脂１６で封止する。本実施形態では、熱硬化性樹脂を用いたトランスファーモールド工法によって封止を行なう。なお、公知の成形方法（ポッティング工法、印刷工法、熱可塑性樹脂を用いた射出成形工法等）により樹脂封止してもよい。特に、トランスファーモールド工法、または射出成形工法を用いると樹脂封止を寸法精度良く、かつ、小型の硬化した樹脂に成形できる。
【００４８】
トランスファーモールド工法では、使用する封止樹脂が熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）であり、樹脂注入ゲート部およびエアベント部を有する封止金型を用いる。封止工程では、封止金型を使ってプリント配線基板を強くクランプし、続いて熱硬化性樹脂を封止金型の内部に充填する。このとき、図２に示す基材１７上の樹脂注入ゲート領域２１に対応する封止金型の樹脂注入ゲート部から樹脂を圧入し、同時に封止金型内の空気を、図２に示す基材１７上のエアベント領域２２に対応する封止金型のエアベント部から排出する。樹脂の充填が完了したら、封止金型を１８０℃程度に加熱することにより樹脂を硬化させて封止する。
【００４９】
上述のＩＣカード用モジュール１０を端子１６を露出させてケース２３に取り付けることにより、図３（ａ）、（ｂ）に示すＩＣカード２４を構成することができる。ケース２３はプラスチックあるいは金属からなるものである。また、カード状のプラスチックや金属からなる薄板に凹部を設け、この凹部にＩＣカード用モジュール１０を埋め込むことによりＩＣカードを作製することもできる。
【００５０】
本実施形態のＩＣカード用モジュール１０は、半導体装置１３と端子１８とが基材１７上の互いに離れた位置に設けられている。このため、ＩＣカード用モジュール１０を用いて上述のように製造されたＩＣカード２４と、ＩＣカードスロットを備えた外部機器とを互いに接続する場合、端子１８をスロット内に挿入する際に、半導体装置１３をスロット内に挿入しなくとも接続できる。つまり、半導体装置１３が外部からの機械的ストレスや外部機器からの熱などの影響を受けない構造を有するＩＣカード２４を製造することができる。従って、本実施形態によれば、非常に高い信頼性を有するＩＣカードが得られる。
【００５１】
（実施形態２）
次に、実施形態２のＩＣカード用モジュールについて図４、図５および図６を参照しながら説明する。図４は、本実施形態のＩＣカード用モジュール４０を示す上面図である。図５は、本実施形態のＩＣカード用モジュール４０に用いられるプリント配線基板４１を示す上面図である。図６は、プリント配線基板４１を用いたＩＣカード用モジュール４０を製造する際の樹脂封止工程における封止金型によるクランプ時の状態を示す部分的な断面図である。
【００５２】
図４に示すように、本実施形態のＩＣカード用モジュール４０は、上記実施形態１のＩＣカード用モジュール１０と全て同じ部品を備えており、図４のVI−VI線に沿った断面は、実施形態１のＩＣカード用モジュール１０と同じになる（図１（ｂ）参照）。しかし、用いられるプリント配線基板４１にプリントされた配線４２のパターンが異なる。
【００５３】
次に、プリント配線基板４１のプリントされた配線４２のパターンを、図５を参照しながら説明する。
【００５４】
図５に示すように、上記ＩＣカード用モジュール４０に用いられるプリント配線基板４１は、上記実施形態１のプリント配線基板１１と同様に、樹脂等の絶縁材から形成された基材１７と、基材１７上にプリントされた配線４２と、基材１７の上面の端部に設けられた端子１８と、基材１７上に抵抗器やコンデンサー等のチップ部品１５を搭載するための実装用ランド１９と、搭載される半導体装置１３の周辺部に配置するように設けられた接続用ランド２０とを有する。本実施形態のプリント配線基板４１では、端子１８、実装用ランド１９、および接続用ランド２０が、全てプリント配線基板４１の配線４２がプリントされた面に設けられており、配線４２は、基材１７上において、封止金型でクランプされない樹脂注入ゲート領域２１およびエアベント領域２２を経由するようにプリントされている。
【００５５】
端子１８および実装用ランド１９は、基材１７上の封止金型でクランプされる領域Ｃ、樹脂注入ゲート領域２１およびエアベント領域２２の外に設置されている。接続用ランド２０は、樹脂封止される領域Ｒ内に設けられ、搭載される半導体装置１３の周辺に配置されるように設けられている。これら端子１８と、実装用ランド１９と、接続用ランド２０とは、基材１７の上面にプリントされた導電材料（銅など）からなる配線４２によってそれぞれ接続されている。
【００５６】
次に、本実施形態のＩＣカード用モジュール４０の製造方法について説明する。なお、本実施形態のＩＣカード用モジュール４０は、プリント配線基板４１に半導体装置１３を搭載する工程まで上記実施形態１のＩＣカード用モジュール１０と同様の方法で製造される。従って、ここでは特に、プリント配線基板４１に半導体装置１３を搭載した後の樹脂による封止工程以降について説明する。
【００５７】
図６は、プリント配線基板４１を用いたＩＣカード用モジュール４０を製造する際の樹脂封止工程における封止金型によるクランプ時の状態を示す部分的な断面図であり、この断面図は、図５に示したプリント配線基板４１のＶ−Ｖ線に沿った断面に対応する。
【００５８】
図６に示すように、半導体装置１３はプリント配線基板４１の基材１７上に接着剤等で固定され、半導体装置１３と接続用ランド２０はボンディング用のワイヤー１４で接続されている。また端子１８や実装用ランド１９は、封止金型でクランプされる領域Ｃ、樹脂注入ゲート領域２１およびエアベント領域２２の外に設置されている。端子１８と、あるいは実装用ランド１９上に搭載したチップ部品１５と、半導体装置１３とを電気的に接続するための配線４２とソルダーレジスト２５とは、樹脂封止される領域Ｒから樹脂注入ゲート領域２１およびエアベント領域２２の外に亘って設けられている。なお、ソルダーレジスト２５は、プリント配線基板４１上に必要に応じて設ければよく、特に設けなくてもよい。
【００５９】
封止工程の際には、封止金型でクランプされる領域Ｃを封止金型の上金型２６、下金型２７によりクランプし、溶融した樹脂を樹脂注入ゲート領域２１に対応する封止金型の樹脂注入ゲート部から圧入する。この際、上金型２６、下金型２７で形成されたキャビティＫ内の空気はエアベント領域２２に対応する封止金型のエアベント部から排出される。
【００６０】
上記実施形態１では、配線１２は、基材１７上の封止金型でクランプされる領域Ｃの上にも配置されているのに対し、本実施形態のプリント配線基板４１では、配線４２は、基板１８上の樹脂注入ゲート領域２１、エアベント領域２２を経由して設けられており、封止金型によりクランプされることを避けて配置されている。このため、図６に示すように、樹脂封止工程で上金型２６は配線４２に接触しない。この特徴により、上記実施形態１の効果に加えて、封止金型でクランプすることによる配線４２の損傷が抑制・防止される。従って、断線やショートが低減されたＩＣカード用モジュール４０が得られる。
【００６１】
なお、本実施形態では、全ての配線４２を樹脂注入ゲート領域２１およびエアベント領域２２に経由させたが、断線や隣接配線とのショートが特に懸念される配線についてのみ、樹脂注入ゲート領域２１、エアベント領域２２を経由させてもよい。この場合でも、樹脂注入ゲート領域２１、エアベント領域２２を経由させた配線については樹脂封止時のクランプによる損傷を抑制・防止することができ、信頼性の高いＩＣカード用モジュールが得られる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、精度良く樹脂封止することができる。このことについて以下に説明する。
【００６３】
プリント配線基板上にソルダーレジストを設けた場合、配線の上のソルダーレジストは表面が波状になる。上記実施形態１でソルダーレジストを設けた場合、配線１２は基材１７上の封止金型でクランプされる領域Ｃの上に配置されているので、封止工程でクランプする際に、封止金型でクランプされる領域Ｃにおいて封止金型と表面が波状のソルダーレジストとの間には隙間が生じ、樹脂漏れが発生することがある。しかし、本実施形態において、プリント配線基板４１上にソルダーレジスト２５を設けた場合、配線４２が封止金型によりクランプされることを避けて配置されているので、封止金型でクランプされる領域Ｃには表面が波状になったソルダーレジスト２５が存在しない。従って、樹脂漏れが発生せず、精度良く樹脂封止することができる。
【００６４】
上述のようにして得られた本実施形態のＩＣカード用モジュール４０を、端子１８を露出させてケース等に取り付けることにより、上記実施形態１の図３（ａ）、（ｂ）に示すようなＩＣカード２４と同様のＩＣカードを構成することができる。ケースはプラスチックあるいは金属からなるものが用いられる。また、カード状のプラスチックや金属からなる薄板に凹部を設け、この凹部にＩＣカード用モジュール１０を埋め込むことによりＩＣカードを作製することもできる。
【００６５】
（実施形態３）
次に、実施形態３のＩＣカード用モジュールについて図７を参照しながら説明する。図７は、本実施形態のＩＣカード用モジュール７０を示す断面図である。
【００６６】
図７に示すように、本実施形態のＩＣカード用モジュール７０は、プリント配線基板７１の上面に、上記実施形態２のＩＣカード用モジュール４０と全て同じ部品を備えており、さらに、プリント配線基板７１の下面にも半導体装置１３を搭載し、プリント配線基板７１の上面および下面の両面に半導体装置１３を搭載した両面構造としたものである。このような両面構造とすることにより、プリント配線基板７１上に搭載可能な半導体装置１３の数量を増やす、あるいは半導体装置を実装する際の収容容積を小さくすることが可能である。すなわち、高い集積度で半導体装置が搭載されたＩＣカード用モジュールを得ることができる。
【００６７】
次に、本実施形態のＩＣカード用モジュール７０の製造方法を説明する。
【００６８】
まず、基材１７の上面に、端子１８と、実装用ランド１９と、接続用ランド２０と、さらに下面に接続用ランド（不図示）とを備え、端子１８、実装用ランド１９、接続用ランド２０および下面の接続用ランドを互いに接続する配線（不図示）が基材１７の上面にプリントされたプリント配線基板７１を用意する。ここで、下面の接続用ランドは、基材１７を貫通する接続孔（不図示）によって、上面の配線と接続されている。
【００６９】
次に、半導体装置１３を、それぞれ基材１７の上下両面に接着剤で固定し、樹脂封止される領域Ｒ内に搭載する。
【００７０】
次に、ワイヤー１４を用いたワイヤーボンディングにより半導体装置１３と接続用ランド２０とを互いに接続する。本実施形態では、ワイヤーボンディングによって半導体装置１３をプリント配線基板７１上に搭載しているが、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）等の公知の方法を用いてもよい。
【００７１】
次に、プリント配線基板１１上に搭載された半導体装置１３を樹脂１６で封止する。本実施形態では、熱硬化性樹脂を用いたトランスファーモールド工法によって封止を行なう。なお、公知の成形方法（ポッティング工法、印刷工法、熱可塑性樹脂を用いた射出成形工法等）により樹脂封止してもよい。
【００７２】
本実施形態のＩＣカード用モジュールは、図１および図４に示した実施形態１および２のＩＣカード用モジュールに比べて、搭載可能な半導体装置１３の数量を増やすことができ、ＩＣカードの能力を向上させることができる。また、プリント配線基板７１の基材１７の面積を小さくすることにより、片面配線基板を用いたＩＣカードと同じの能力を有する小型のＩＣカードを製造することも可能である。
【００７３】
（実施形態４）
次に、実施形態４のＩＣカード用モジュールについて図８および図９を参照しながら説明する。図８は、本実施形態のＩＣカード用モジュールに用いられるプリント配線基板８１を示す平面図であり、図９は、図８のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【００７４】
本実施形態のＩＣカード用モジュールは、上記実施形態２のＩＣカード用モジュール４０と全て同じ部品を備えているが、図８に示すように、用いられるプリント配線基板８１にプリントされた配線８２のパターンが異なる。
【００７５】
本実施形態のプリント配線基板８１は、上記実施形態２のプリント配線基板４１と同様に、樹脂等の絶縁材から形成された基材１７と、基材１７上にプリントされた配線８２と、基材１７の上面の端部に設けられた端子１８と、基材１７上に抵抗器やコンデンサー等のチップ部品１５を搭載するための実装用ランド１９と、搭載される半導体装置１３の周辺部に配置するように設けられた接続用ランド２０とを有する。本実施形態のプリント配線基板８１では、端子１８、実装用ランド１９、および接続用ランド２０が、全てプリント配線基板８１の配線８２がプリントされた面上に設けられている。
【００７６】
本実施形態において、端子１８およびチップ部品１５の実装用ランド１９と、接続用ランド２０とを電気的に接続する配線８２は、基材１７上において、樹脂注入ゲート領域２１およびエアベント領域２２を経由するようにプリントされている。さらに、プリント配線基板８１を構成する基材１７は、４層の多層配線基材となっており、樹脂注入ゲート領域２１またはエアベント領域２２に対応する部分の配線８２は、内層配線（図８中の破線）となっている。内層配線と外層配線は、接続孔８３で互いに接続されている。
【００７７】
上記の４層の多層配線基材は、図９に示すように、両面に配線８２がプリントされた両面配線基板８４と、ベタパターン８５とを有する。ベタパターン８５は、特に材料は限定されないが、両面配線基板８４よりも剛性の高い材料で形成されているものが好ましい。本実施形態では箔状の金属板であり、電源用あるいはグランド用の配線として使用される。両面配線基板８４とベタパターン８５とは、両面配線基板８４と同じ絶縁性材料を用いたプリプレグで形成された接着剤層８６によって互いに貼り合わされている。なお、接着剤層８６は、絶縁性材料であれば、特に限定されない。さらに、ベタパターン８５の上にはソルダーレジスト８７が設けられている。
【００７８】
本実施形態のプリント配線基板８１を使用して樹脂封止を行なうと、上記実施形態２と同様に、配線８２は、基材１７上の樹脂注入ゲート領域２１、エアベント領域２２を経由して設けられており、封止金型によりクランプされることを避けて配置されている。このため、封止金型でクランプすることによる配線８２の損傷が抑制・防止される。従って、断線やショートが低減されたＩＣカード用モジュールが得られる。
【００７９】
本実施形態では、全ての配線８２が樹脂注入ゲート領域２１およびエアベント領域２２を経由するように配置したが、断線や隣接配線とのショートが特に懸念される配線についてのみ、樹脂注入ゲート領域２１、エアベント領域２２を経由させてもよい。この場合でも、樹脂注入ゲート領域２１、エアベント領域２２を経由させた配線については樹脂封止時のクランプによる損傷を抑制・防止することができ、信頼性の高いＩＣカード用モジュールが得られる。
【００８０】
さらに、本実施形態では、図８および図９に示すように、プリント配線基板８１の樹脂注入ゲート領域２１およびエアベント領域２２を経由する部分の配線８２を内層配線としている。
【００８１】
樹脂注入ゲート領域２１およびエアベント領域２２を経由する部分の配線４２を外層配線とした上記実施形態２の場合、樹脂封止工程の後に、外力によってＩＣカード用モジュールが撓むと、基材１７とは弾性率が異なる配線４２の樹脂で封止されていない部分に応力が集中することがある。
【００８２】
従って、本実施形態のプリント配線基板８１を使用して、ＩＣカード用モジュール８０を作製すると、内層配線の配線８２は、弾性率の低いプリプレグで形成された接着剤層８６で上下に挟まれ、機械的に保護された状態となる。すなわち、本実施形態のプリント配線基板８１を使用することにより、樹脂封止時のダメージが低減されることに加えて、ＩＣカード使用時に樹脂封止されていない部分が撓むことによる配線８２への損傷をも低減することができる。
【００８３】
また、内層配線の配線８２の上下に機械的強度の強いベタパターン８５設けることにより、機械的な保護機能が高まる。特にベタパターン８５は、幅が広く、両面配線基板８４よりも剛性が高いので、応力に対して変形しにくい。このため、ＩＣカード使用時に樹脂封止されていない部分の撓みが減少し、配線８２への損傷をさらに低減することができる。
【００８４】
さらに、ベタパターン８５を金属で形成し、電源またはグランドの配線として利用することにより、供給電源の電圧の安定を図ることができる。
【００８５】
（実施形態５）
次に、実施形態５のＩＣカード用モジュールについて図１０および図１１を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態のＩＣカード用モジュールに用いられるプリント配線基板９１を示す平面図であり、図１１は、本実施形態のＩＣカード用モジュールを製造する際の樹脂封止工程における封止金型によるクランプ時の状態を示す部分的な断面図である。図１１は、図１０に示したプリント配線基板９１のIX−IX線に沿った断面に対応する。
【００８６】
本実施形態のプリント配線基板９１は、上記実施形態２に示した構成に、さらに基材１７上の封止金型でクランプされる領域Ｃに、配線４２の上面とほぼ同じ高さの上面を有するベタパターン８８を設けたものである。本実施形態では、ベタパターン８８は、電源やグランド等に使用される金属板で形成されているが、剛性の高い材料であれば特に限定されない。
【００８７】
封止金型でクランプされる領域Ｃに機械的強度の強いベタパターン８８設けることにより以下の効果が得られる。
【００８８】
ベタパターン８８は、幅が広く、剛性が高いので、応力に対して変形しにくい。このため、封止金型でクランプされる領域Ｃの撓みが減少し、配線４２や基材１７への損傷をさらに低減することができる。
【００８９】
また、プリント配線基板９１上の封止金型でクランプされる領域Ｃに、配線４２の上面の高さとほぼ同じ高さの上面を有するベタパターン８８を設けることにより、図１１に示すように配線４２がクランプされることを確実に防止することができる。勿論、ベタパターンの上面の高さは配線４２の上面の高さ以上であってもよい。
【００９０】
また、図１１ではソルダーレジスト２５をプリント配線基板４１上に設けた場合を示したが、勿論ソルダーレジスト２５を設けない場合でも、同様に配線４２への損傷を防止することができる。
【００９１】
なお、本実施形態では、図１０に示すように、配線４２を封止金型でクランプされる領域Ｃを避けて配置している。しかし、配線を封止金型でクランプされる領域に配置している場合にも、ベタパターンを設けることによって同様の効果が得られる。つまり、上記実施形態１のプリント配線基板１１の封止金型でクランプされる領域Ｃのうち配線１２を除く領域に、配線１２の上面の高さとほぼ同じ高さの上面を有するベタパターンを設けることによって、配線１２がクランプされることを防止することができる。
【００９２】
さらに、ベタパターン８８を金属で形成し、電源またはグランドの配線として利用することにより、供給電源の電圧の安定を図ることができ、著効を発揮することができる。さらに、上記実施形態４のような内層配線を設ける場合にも、本実施形態を適用することは可能である。
【００９３】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体装置が外部からの機械的ストレスや外部機器からの熱などの影響を受けない構造を有するＩＣカードを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、実施形態１のＩＣカード用モジュール１０の上面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図２】実施形態１のＩＣカード用モジュール１０に用いられるプリント配線基板１１の上面図である。
【図３】図３（ａ）は、実施形態１のＩＣカード用モジュール１０を備えるＩＣカードの上面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のIII−IIIに沿った断面図である。
【図４】図４は、実施形態２のＩＣカード用モジュール４０を示す上面図である。
【図５】図５は、実施形態２のＩＣカード用モジュール４０に用いられるプリント配線基板４１を示す上面図である。
【図６】図６は、プリント配線基板４１を用いたＩＣカード用モジュール４０を製造する際の樹脂封止工程における封止金型によるクランプ時の状態を示す部分的な断面図である。
【図７】実施形態３のＩＣカード用モジュール７０を示す断面図である。
【図８】実施形態４のＩＣカード用モジュールに用いられるプリント配線基板８１を示す平面図である。
【図９】図８のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【図１０】図１０は、実施形態５のＩＣカード用モジュールに用いられるプリント配線基板９１を示す平面図である。
【図１１】実施形態５のＩＣカード用モジュールを製造する際の樹脂封止工程における封止金型によるクランプ時の状態を示す部分的な断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、従来のＩＣカード用モジュールの上面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０、４０、７０、１１０ ＩＣカード用モジュール
１１、４１、７１、８１、９１ プリント配線基板
１２、４２、８２、１１２ 配線
１３、１１３ 半導体装置
１４、１１４ ワイヤー
１５、１１５ チップ部品
１６、１１６ 樹脂
１７ 基材
１８、１１８ 端子
１９ 実装用ランド
２０ 接続用ランド
２１ 樹脂注入ゲート領域
２２ エアベント領域
２３ ケース
２４ ＩＣカード
２５、８７ ソルダーレジスト
２６ 上金型
２７ 下金型
８３ 接続孔
８４ 両面配線基板
８５、８８ ベタパターン
８６ 接着剤層
１１１ 基板

Claims (12)

1. 樹脂封止領域と、上記樹脂封止領域を囲むように形成された、封止金型によってクランプされるクランプ領域と、クランプされない非クランプ領域とを有する基材と、
   上記基材の上面の上に搭載された半導体装置と、
   上記基材の上面の上に設けられた外部接続用の端子と、
   上記基材の上面の上に設けられ、上記半導体装置と上記端子とを互いに接続する配線と、
   上記半導体装置を封止する樹脂とを備え、
   上記端子は、上記樹脂封止領域、上記クランプ領域、および上記非クランプ領域以外の領域に設けられており、
   上記配線の少なくとも一部は、上記基材の上面の上において非クランプ領域を経由して設けられており、
   上記非クランプ領域は、封止金型の樹脂注入ゲート部またはエアベント部に対応する領域であることを特徴とするＩＣカード用モジュール。
2. 請求項１に記載のＩＣカード用モジュールにおいて、
   上記基材の上面の上には、少なくとも１層の内層配線と、その上の絶縁層とが設けられており、
   上記半導体装置は上記絶縁層の上に設けられ、
   上記配線のうち上記周縁部に位置する部分は内層配線であることを特徴とするＩＣカード用モジュール。
3. 請求項１に記載のＩＣカード用モジュールにおいて、
   上記樹脂封止領域の周縁部のうち配線が設けられていない領域には、ベタパターンが設けられていることを特徴とするＩＣカード用モジュール。
4. 請求項３に記載のＩＣカード用モジュールにおいて、
   上記ベタパターンの上面は、上記配線の上面以上の高さに位置することを特徴とするＩＣカード用モジュール。
5. 請求項４に記載のＩＣカード用モジュールにおいて、
   上記ベタパターンは電源配線またはグランド配線として機能することを特徴とするＩＣカード用モジュール。
6. 請求項１に記載のＩＣカード用モジュールにおいて、
   上記基材の下面上に設けられたもう１つの半導体装置と、上記もう１つの半導体装置と上記端子とを接続する配線と、上記もう１つの半導体装置を封止する樹脂とを備えることを特徴とするＩＣカード用モジュール。
7. 請求項１から６のいずれか１つに記載のＩＣカード用モジュールにおいて、
   少なくとも前記基材のうち前記半導体装置を搭載する領域及び前記半導体装置を収納するケースを備え、
   前記外部接続端子を設けた領域における基材の幅は、前記半導体装置を搭載する領域における基材の幅よりも大きいことを特徴とするＩＣカード用モジュール。
8. 樹脂封止領域と、上記樹脂封止領域を囲むように形成された、封止金型によってクランプされるクランプ領域と、クランプされない非クランプ領域とを有する基材と、
   上記基材の上面の上に設けられ、半導体装置が接続される接続用ランドと、
   上記基材の上面の上に設けられた外部接続用の端子と、
   上記基材の上面の上に設けられ、上記接続用ランドと上記端子とを互いに接続する配線とを備え、
   上記端子は、上記樹脂封止領域、上記クランプ領域、および上記非クランプ領域以外の領域に設けられ、
   上記配線の少なくとも一部は、上記基材の上面の上において非クランプ領域を経由して設けられており、
   上記基材の上面の上記非クランプ領域は、封止金型の樹脂注入ゲート部またはエアベント部に対応する領域であることを特徴とするプリント配線基板。
9. 請求項８に記載のプリント配線基板において、
   上記樹脂封止領域の周縁部のうち配線が設けられていない領域には、ベタパターンが設けられていることを特徴とするプリント配線基板。
10. 請求項９に記載のプリント配線基板において、
    上記ベタパターンの上面は、上記配線の上面以上の高さに位置することを特徴とするプリント配線基板。
11. 請求項８から１０のいずれか１つに記載のプリント配線基板において、
    上記基材の上面の上には、少なくとも１層の内層配線と、その上の絶縁層とが設けられており、
    上記半導体装置は上記絶縁層の上に設けられ、
    上記配線のうち上記周縁部に位置する部分は内層配線であることを特徴とするプリント配線基板。
12. 樹脂封止領域と、上記樹脂封止領域を囲むように形成された、封止金型によってクランプされるクランプ領域と、クランプされない非クランプ領域とを有する基材と、上記基材の上面の上に設けられ、半導体装置が接続される接続用ランドと、上記基材の上面の上に設けられた外部接続用の端子と、上記基材の上面の上に設けられ、上記接続用ランドと上記端子とを互いに接続する配線とを備え、上記端子は、上記樹脂封止領域、上記クランプ領域、および上記非クランプ領域以外の領域に設けられ、上記配線の少なくとも一部は、上記基材の上面の上において非クランプ領域を経由して設けられているプリント配線基板を用意する工程（ａ）と、
    上記半導体装置を上記基材上に固定し、樹脂封止領域内に搭載する工程（ｂ）と、
    上記半導体装置と上記接続用ランドとを導体部材により互いに接続する工程（ｃ）と、
    上記プリント配線基板を封止金型でクランプし、上記半導体装置を樹脂封止する工程（ｄ）と、
    を備え、
    上記工程（ａ）では、上記基材の上面の上記非クランプ領域が、封止金型の樹脂注入ゲート部またはエアベント部に対応する領域であるプリント配線基板を用意することを特徴とするＩＣカード用モジュールの製造方法。

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