JP7287184B2 - Ｉｃモジュール - Google Patents

Description

本発明は、接触通信と非接触通信とが可能なデュアルＩＣカード用のＩＣモジュールに関する。

接触通信機能および非接触通信機能を有するＩＣチップを搭載したＩＣモジュールは、使用者の用途に応じて通信形態を使い分けられるため、様々な用途に用いられてきている。このＩＣモジュールは、それを設置してＩＣカードを形成するカード本体の磁界接続と電磁的な結合（電磁結合、トランス結合など）を行うことで、カード本体から非接触で電力供給と通信を行う事ができる。

デュアルＩＣカードにおいて、例えば、クレジットなどの大量のデータ交換や決算業務の交信のような確実性と安全性が求められる用途では接触通信が用いられる。一方で、入退室のゲート管理などのように認証が主たる交信内容であり、交信データ量が少量の用途では非接触通信が用いられる。

特許文献１の様に、ＩＣモジュールとカード本体とを電磁的な結合により電気的に接続することで、ＩＣモジュールとカード本体との電気的な接続が不安定になることを抑制することができる。これは、ＩＣモジュールとカード本体とをはんだなどの導電性の接続部材で直接接続した場合には、デュアルＩＣカードを曲げたときに接続部材が破損する恐れがあるためである。

デュアルＩＣカード用のＩＣモジュールは、接触型外部機器との接触通信用の外部接触端子が上面に形成されており、下面に非接触通信用の磁界接続コイルが形成されている。

ＩＣモジュールの下面にはＩＣチップが実装され、そのＩＣチップの端子と、スルーホールの底に電極を露出させた外部接触端子がワイヤーボンディングにより電気的に接続される。また、ＩＣチップの端子と、磁界接続コイルの内側に位置するスルーホールの底に端部を露出させたブリッジ配線の端部がワイヤーボンディングにより電気的に接続される。更に、ＩＣチップの端子と、ＩＣモジュールの下面に形成された非接触通信用の磁界接続コイルの内側の端部がワイヤーボンディングにより電気的に接続される。

一方で、磁界接続コイルの外側の端子は、ワイヤーボンディングにより、磁界接続コイルの外側に位置するスルーホールの底に端部を露出させたブリッジ配線の端部に電気的に接続され、そのブリッジ配線は、磁界接続コイルを跨いで、磁界接続コイルの外側から内側まで配線し、そのブリッジ配線の、磁界接続コイルの内側に位置する端部を他のスルーホールの底に露出させる。

特開２０１５－００７８９８号公報

近年のコストダウンの要求から、小さいサイズのＩＣモジュールが求められており、小さいサイズの限られたスペースにおいて必要な機能を満たすＩＣモジュールにする為には、磁界接続コイルや、ボンディングパッド、底に電極面を露出させたスルーホール、ワイヤーボンディング等の形成位置などの制約が厳しくなり、それらの制約を満足しつつ、十分な機能を持つＩＣモジュールを製造する課題が生じた。

本発明は、この課題を解決し、小さいサイズの限られたスペースにおいて、磁界接続コイルが通信媒体の本体側の結合用コイルとトランス結合が十分な機能を有し、かつ、十分な信頼性を有するＩＣモジュールを得ることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、通信媒体に設置して用いるＩＣモジュールであって、
基板の上面に外部接触端子とブリッジ配線を有し、前記基板の下面に磁界接続コイルとＩＣチップを有し、
前記ブリッジ配線は、前記磁界接続コイルを跨いで配線し、
前記ブリッジ配線の内側端部を底に露出させた第１のスルーホールと、前記ブリッジ配線の外側端部を底に露出させた第２のスルーホールと、前記外部接触端子を底に露出させた第３のスルーホールを有し、
前記第２のスルーホールの直径を前記第１のスルーホール及び前記第３のスルーホールの直径と同等又はより小さく形成し、
前記第２のスルーホールを前記基板の縁側よりも中央部側寄りに形成し、
前記第２のスルーホールよりも前記基板の中央側に配線する前記磁界接続コイルを前記第２のスルーホールを避けて湾曲させ、前記磁界接続コイルの外周部を前記第２のスルーホールに接近させて前記第２のスルーホールを囲って配線し、
前記ＩＣチップの第１の端子と、第１のワイヤと、前記ブリッジ配線の内側端部と、前記ブリッジ配線と、前記ブリッジ配線の外側端部と、第２のワイヤと、前記磁界接続コイルの外側端子部と、前記磁界接続コイルと、前記磁界接続コイルの内側端子部と、第３のワイヤと、ＩＣチップの第２の端子、により閉回路を構成し、
前記第２のワイヤの第１の端が前記第２のスルーホールの底に露出させた前記ブリッジ配線の外側端部にボ－ルボンディング方法により接続され、
前記第２のワイヤの第２の端が前記磁界接続コイルの外側端子部にウェッジボンディング方法により接続され、
前記第１のワイヤと第２のワイヤと第３のワイヤが樹脂封止部で保護されている
ことを特徴とするＩＣモジュールである。

本発明は、この構成により、小さいサイズの限られたスペースにおいて、磁界接続コイルが通信媒体の本体側の結合用コイルとトランス結合する結合係数を大きくでき、通信媒体の非接触通信機能を高くする事ができる効果がある。

また、本発明は、上記のＩＣモジュールであって、前記磁界接続コイルの外側端子部が前記第２のスルーホールよりも前記基板の縁側に配置され、前記磁界接続コイルの外側端子部に前記第２のワイヤの第２の端が前記基板の面から成す角度が１５°以下の傾きで接続されていることを特徴とするＩＣモジュールである。

また、本発明は、上記のＩＣモジュールであって、前記磁界接続コイルの前記第２のスルーホールを避けて湾曲させた部分の配線の幅が、それ以外の前記磁界接続コイルの配線の幅よりも細く形成されていることを特徴とするＩＣモジュールである。

また、本発明は、上記のＩＣモジュールであって、前記第２のワイヤを覆う樹脂封止部が、他のワイヤを覆う樹脂封止部とは別の樹脂封止部であることを特徴とするＩＣモジュールである。

また、本発明は、上記のＩＣモジュールであって、前記第２のワイヤを覆う樹脂封止部が、他のワイヤを覆う樹脂封止部の高さよりも低く形成され、かつ、前記ＩＣモジュールを前記通信媒体に接着するための接着テープ厚又は接着樹脂の塗布厚と同等かそれよりも低く形成されていることを特徴とするＩＣモジュールである。

本発明のＩＣモジュールは、ＩＣチップの第１の端子と、第１のワイヤと、前記ブリッジ配線の内側端部と、前記ブリッジ配線と、前記ブリッジ配線の外側端部と、第２のワイヤと、前記磁界接続コイルの外側端子部と、前記磁界接続コイルと、前記磁界接続コイルの内側端子部と、第３のワイヤと、ＩＣチップの第２の端子、により閉回路が構成されるＩＣモジュールである。その第２のワイヤの第１の端は前記第２のスルーホールの底に露出させた前記ブリッジ配線の外側端部にボ－ルボンディング方法により接続され、前記第２のワイヤの第２の端が前記磁界接続コイルの外側端子部にウェッジボンディング方法により接続されている。そして、第１のワイヤと第２のワイヤと第３のワイヤが樹脂封止部で保護されている。

本発明は、この構成により、小さいサイズの限られたスペースにおいて、磁界接続コイルが通信媒体の本体側の結合用コイルとトランス結合する結合係数を大きくでき、通信媒体の非接触通信機能を高くする事ができる効果がある。

本発明の実施形態の通信媒体を模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態の通信媒体のカード本体を透過させて示す平面図である。 （ａ）本発明の実施形態のＩＣモジュールの上面の概略の平面図である。（ｂ）同、ＩＣモジュールの下面の透視で示す平面図である。 本発明の実施形態のＩＣモジュールを模式的に示す断面図である。 本発明の第１の実施形態のＩＣモジュールの樹脂封止部を示す下面の概略の平面図である。 本発明の第１の実施形態のＩＣモジュールの樹脂封止部を模式的に示す断面図である。 本発明の第１の実施形態のＩＣモジュールの第２のスルーホールを避けて湾曲させた磁界接続コイルの部分を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態のＩＣモジュールの第２のスルーホールを避けて湾曲させた磁界接続コイルの部分を示す平面図である。 本発明の第３の実施形態のＩＣモジュールの樹脂封止部を示す下面の概略の平面図である。 本発明の第３の実施形態のＩＣモジュールの樹脂封止部を模式的に示す断面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明のＩＣモジュールの第１の実施形態を、図１から図７を参照して説明する。図１は本発明のデュアルインターフェース型のＩＣモジュール２０を設置する通信媒体の１つであるＩＣカード１０を模式的に示す断面図であり、図２は、その平面図である。図３はＩＣモジュール２０の平面図であり、図４は側断面図である。図６は、ＩＣモジュール２０の樹脂封止部を示す側断面図である。

本発明のＩＣモジュール２０を設置する通信媒体の１つのＩＣカード１０は、図１の断面図および図２の平面図に示すように、板状のカード基材１１で構成したカード本体を有し、そのカード基材１１の凹部１２にＩＣモジュール２０を埋め込んでＩＣカード１０を
構成している。

図２の平面図では、ＩＣカード１０に埋め込んだＩＣモジュール２０の、ＩＣカード１０の上面に露出した接触式の外部接触端子２１と、ＩＣカード１０のカード本体の内層に埋め込んだアンテナ基板１３に形成した結合用コイル１５と通信用コイル１６と共振用容量性素子１４を透視図で示す。

カード基材１１及びアンテナ基板１３に用いる材料は、非晶質ポリエステルなどのポリエステル系材料、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）などの塩化ビニル系材料、ポリカーボネート系材料、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＴ－Ｇ（ポリエチレンテレフタレート共重合体）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのカード機材１１や、アンテナ基板１３として一般的な絶縁性や耐久性を兼ね備えた材料を用いる。

（通信用コイル１６と結合用コイル１５）
アンテナ基板１３に形成する通信用コイル１６は、非接触で外部機器のリーダ／ライタと通信し、結合用コイル１５は、ＩＣモジュール２０が持つ磁界接続コイル２５とトランス結合する。

（ＩＣモジュール２０）
図３は、本発明の第１の実施形態に係るＩＣモジュール２０の平面図である。図３（ａ）は、ＩＣモジュール２０の基板接触端子面（上面）側の形状を示す図であり、図３（ｂ）は、ＩＣモジュール２０の上面側からの透視図で表した、基板コイル形成面（下面）側のパターンを示す。ＩＣモジュール２０のモジュール基板２０ａの厚さは、例えば５０～２００μｍである。

ＩＣモジュール２０の上面側の外部接触端子２１は、外部の読取装置と接触型通信をするための端子である。そして、図３（ｂ）の平面図のように、ＩＣモジュール２０のモジュール基板２０ａの下面に、非接触式通信部である磁界接続コイル２５を設け、その面にＩＣチップ３０を接着する。

ＩＣモジュール２０のモジュール基板２０ａの上面（基板接触端子面）は、図３（ａ）のように、ほぼ全面を覆う、複数の接触端子（接触端子部）３５と、ブリッジ配線２６とを備えている。

（磁界接続コイル２５）
モジュール基板２０ａの下面に形成する磁界接続コイル２５は図３（ｂ）の様に、ＩＣチップ３０、およびスルーホール２２、２４の周りに螺旋状に数回巻きで形成する。外側端子部２５ａの近くに第２のスルーホール２３を形成する。

磁界接続コイル２５は、銅箔やアルミニウム箔をエッチングでパターン化することで形成されている。磁界接続コイル２５の厚さは、例えば５～５０μｍである。磁界接続コイル２５は、ＩＣカード１０の結合用コイル１８との電磁結合による非接触端子部を構成する。

ＩＣチップ３０の第２の端子３２に、第３のワイヤ４３のワイヤーボンディングにより、磁界接続コイル２５の内側端子部２５ｂを電気的に接続する。一方で、磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａは、第２のスルーホール２３の底に端部を露出させたブリッジ配線２６の外側端部と、第２のワイヤ４２のワイヤーボンディングにより電気的に接続する。

（ブリッジ配線２６）
図３（ａ）の様にモジュール基板２０ａの上面に形成したブリッジ配線２６は、図３（ｂ）にモジュール基板２０ａの上面側からの透視図であらわしたモジュール基板２０ａの下面に形成した磁界接続コイル２５を跨ぐように形成する。

第２のスルーホール２３の底に磁界接続コイルの外側に位置する外側端部を露出させたブリッジ配線２６は、磁界接続コイル２５を跨いで、磁界接続コイル２５の外側から内側まで配線し、そのブリッジ配線２６の磁界接続コイルの内側に位置する内側端部を、第１のスルーホール２２の底に露出させる。その第１のスルーホール２２の底に露出させたブリッジ配線２６の内側端部を、第１のワイヤ４１のワイヤーボンディングにより、ＩＣチップ３０の第１の端子３１に電気的に接続する。

図３（ｂ）の平面図のように、ＩＣモジュール２０のモジュール基板２０ａの下面にＩＣチップ３０を接着し、図５と図６の様に樹脂封止部５０で保護する。

（ブラインドスルーホール）
ＩＣモジュール２０は、モジュール基板２０ａの下面全面に銅箔を接着した後、パンチング等の方法により磁界接続コイル２５の内側の第１のスルーホール２２と、磁界接続コイル２５の外側の第２のスルーホール２３と、磁界接続コイル２５の内側の第３のスルーホール２４を形成する。

モジュール基板２０ａの上面に銅箔を貼り合わせてスルーホール２２、２３、２４を塞いでブラインドスルーホールを形成する。その後に銅箔をエッチングする事で、図３の平面図と図４の断面図の様に、モジュール基板２０ａの下面に磁界接続コイル２５のパターンを形成し、モジュール基板２０ａの上面（基板接触端子面）に外部接触端子２１とブリッジ配線２６のパターンを形成する。

それにより、図４の様に、第１のスルーホール２２の底にブリッジ配線２６の内側端部を露出させて形成し、第２のスルーホール２３の底にブリッジ配線２６の外側端部を露出させて形成し、第３のスルーホール２４の底に外部接触端子２１の電極を露出させて形成する。ここで、磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａの近くのブリッジ配線２６の外側端部が、第１のスルーホール２２及び第３のスルーホール２４の直径と同等、若しくはより小さい直径で形成された第２のスルーホール２３の底に露出する。

（第２のスルーホール２３の位置と磁界接続コイル２５の配線）
第２のスルーホール２３の底にブリッジ配線２６の外側端部を露出させる。その第２のスルーホール２３の直径を、第１のスルーホール２２及び第３のスルーホール２４の直径と同等、若しくはより小さい直径に形成する。

そして、磁界接続コイル２５の外側の第２のスルーホール２３の位置を、図７の平面図の様に、モジュール基板２０ａの縁側よりも、中央部側寄りに形成する。

それに伴い、第２のスルーホール２３よりもモジュール基板２０ａの中央側に配線する磁界接続コイル２５は、第２のスルーホール２３を避けて湾曲させて配線させる。その湾曲させた磁界接続コイル２５の最外周部は、第２のスルーホール２３の縁に接するか、又は、第２のスルーホール２３の縁から、他の導体パターンを介さずに１５０μｍ以下の距離を隔てて第２のスルーホール２３を囲って配線する。

その様に、第２のスルーホール２３の直径を、第１のスルーホール２２及び第３のスルーホール２４の直径よりも同等又はより小さく形成し、更に、磁界接続コイル２５の外周部を第２のスルーホール２３に可能な限り近付けて配線する。

そうする事で、第２のスルーホール２３を避けた磁界接続コイル２５が囲む面積、すなわち、磁界接続コイル２５の配線領域を広くできるので、磁界接続コイル２５がアンテナ基板１３の結合用コイル１５とトランス結合する結合係数を大きくでき、ＩＣカード１０の非接触通信機能を高くする事ができる効果がある。

（磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａの位置）
磁界接続コイル２５の最も外側に配された外側端子部２５ａ、および最も内側に配された磁界接続コイル２５の内側端子部２５ｂは、素線よりも幅を広く形成する。

磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａの位置は、第２のスルーホール２３の近くに位置させるべく、モジュール基板２０ａの縁側よりも、中央部側寄りに、湾曲させて配線した磁界接続コイル２５の湾曲部の中に第２のスルーホール２３の近くに配置する。

外側端子部２５ａを、図７の平面図の様に、第２のスルーホール２３のモジュール基板２０ａの縁側に、第２のスルーホール２３の中央から、モジュール基板２０ａの縁の線に垂直に交わる線分の方向に形成する。図７の平面図の様に、外側端子部２５ａは、第２のスルーホール２３の縁と接するか、第２のスルーホール２３の縁から他の導体パターンを介さずに１５０μｍ以下の距離を隔てた位置に形成する。

外側端子部２５ａを、第２のスルーホール２３のモジュール基板２０ａの縁側に形成する事で、外側端子部２５ａに接続する磁界接続コイル２５の部分を第２のスルーホール２３よりもモジュール基板２０ａの縁側に配線する事ができる。それにより、第２のスルーホール２３を避けた磁界接続コイル２５が囲む面積、すなわち、磁界接続コイル２５の配線領域を広くできるので、磁界接続コイル２５がアンテナ基板１３の結合用コイル１５とトランス結合する結合係数を大きくでき、ＩＣカード１０の非接触通信機能を高くする事ができる効果がある。

そうして、第２のスルーホール２３の縁の周囲の大部分を磁界接続コイル２５の最外周部と外側端子部２５ａで囲うパターンに形成する。

第２のスルーホール２３の縁の周囲の大部分を磁界接続コイル２５の最外周部と 外側端子部２５ａで囲うことにより、外側端子部２５ａへの第２のワイヤ４２のワイヤーボンディングによる接続部を機械的に強化できる。それにより、その電気接続部の機械的ストレスに対する耐性を高くできる効果がある。

（ＩＣチップ３０）
ＩＣチップ３０の外面に第一の端子３１、第二の端子３２および複数の第３の端子３３が形成されている。

図４の様に、ＩＣチップ３０の第１の端子３１に、第１のワイヤ（第一の導電線）４１を接続し、その第１のワイヤ（第一の導電線）４１の他端は、第１のスルーホール２２の底に露出したブリッジ配線２６の内側端部に接続する。なお、ブリッジ配線２６の外側端部は、第２のスルーホール２３の底に露出させ、それに第２のワイヤ４２を接続する。

ここで、ＩＣチップ３０の第１の端子３１、第１のワイヤ（第一の導電線）４１、ブリッジ配線２６と、第２のワイヤ４２、磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａ、磁界接続コイル２５、磁界接続コイル２５の内側端子部２５ｂ、第３のワイヤ４３、ＩＣチップ３０の第２の端子３２、により閉回路を構成する。

ここで、第３のワイヤ４３の一端をＩＣチップ３０の第２の端子３２に接続し、その第３のワイヤ４３の他端を、磁界接続コイル２５の内側端子部２５ｂに接続する。

更に、ＩＣチップ３０の第３の端子３３に、第４のワイヤ４４の一端を接続し、その第４のワイヤ４４の他端は、第３のスルーホール２４の底に露出した外部接触端子２１に接続する。

ワイヤ４１、４２、４３、４４は金や銅又はアルミニウムで形成され、外径は例えば１０～４０μｍである。

（ＩＣチップ３０に接続するワイヤ）
ＩＣチップ３０の第１の端子３１とブリッジ配線２６の内側端部とは、第１のワイヤ４１を用いたパンチングホールワイヤボンディングにより接続する。

（第１のワイヤ４１）
第１のワイヤ４１をＩＣチップ３０の第一の端子３１にボ－ルボンディング方法により接続する。すなわち、ボンディングツ－ルに挿入装着させた第１のワイヤ４１の第１の端を、放電等の熱を利用して金属ボ－ルを形成し、この金属ボ－ルを、ボンディングツ－ルで抑えながら熱圧着、熱超音波接合、超音波接合のいずれかの手段により、ボンディング領域に圧着させるボ－ルボンディング方法によりＩＣチップ３０の第一の端子３１に接続する。

第１のワイヤ４１の第２の端は、第１のスルーホール２２の底に露出したブリッジ配線２６の内側端部にウェッジボンディング方法により接続する。すなわち、ボンディングツ－ルに挿入装着させた第１のワイヤ４１の第２の端を、ボンディングツ－ルによって直接抑え、熱あるいは超音波を加えてボンディング領域に圧着させるウェッジボンディング方法により第１のスルーホール２２の底に露出したブリッジ配線２６の内側端部に接続する。

（第３のワイヤ４３）
ＩＣチップ３０の第２の端子３２と磁界接続コイル２５の内側端子部２５ｂは、第３のワイヤ４３を用いたワイヤボンディングにより接続する。すなわち、第３のワイヤ４３の第１の端をＩＣチップ３０の第２の端子３２にボ－ルボンディング方法により接続する。第３のワイヤ４３の第２の端は、磁界接続コイル２５の内側端子部２５ｂにウェッジボンディング方法により接続する。

（第４のワイヤ４４）
ＩＣチップ３０の第３の端子３３と外部接触端子２１は、第４のワイヤ４４を用いたパンチングホールワイヤボンディングにより接続される。すなわち、第４のワイヤ４４の第１の端をＩＣチップ３０の第３の端子３３にボ－ルボンディング方法により接続する。第４のワイヤ４４の第２の端は、第３のスルーホール２４の底に露出する外部接触端子２１にウェッジボンディング方法により接続する。

（第２のワイヤ４２によりブリッジ配線２６と磁界接続コイル２５を接続）
また、図４（ｂ）の様に、第１のスルーホール２２及び第３のスルーホール２４の直径と同等若しくはより小さい直径で形成した第２のスルーホール２３の底に露出させたブリッジ配線２６の外側端部を、第２のワイヤ４２を介して、磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａに接続する。

図７の平面図の様に、磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａは、第２のスルーホール２３の縁と接するか、第２のスルーホール２３の縁から、他の導体パターンを介さずに１５０μｍ以下の距離を隔てた位置に形成する。

すなわち、第２のスルーホール２３の底に露出させたブリッジ配線２６の外側端部に、第２のワイヤ４２の第１の端をボ－ルボンディング方法により接続する。

次に、図４（ｃ）の断面図と図７の平面図の様に、第２のワイヤ４２の第２の端を、磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａにウェッジボンディング方法により接続する。

第２のワイヤ４２の、第２のスルーホール２３の底の接続部から外側端子部２５ａ上の接続部への配線方向は、図７の平面図の様に、第２のスルーホール２３の底の中心から、モジュール基板２０ａの縁の線に垂直に交わる方向から水平方向で１０°以上で４５°以下の角度で傾けて配線する。

また、図４（ｃ）の様に、第２のワイヤ４２の第２の端のウェッジボンディング方法では、ボンディングツ－ルに挿入装着させた第２のワイヤ４２の第２の端を、ボンディングツ－ルによって直接抑え、熱あるいは超音波を加えてボンディング領域に圧着させる。ウェッジボンディング方法により、磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａに第２のワイヤ４２を、モジュール基板２０ａの面から成す角度を１５°以下にして接続する。

こうして、第２のスルーホール２３の底に露出したブリッジ配線２６の外側端部にボ－ルボンディング方法により第２のワイヤ４２の第１の端を接続することで、第２のワイヤ４２の第１の端を接続するために設ける第２のスルーホール２３の直径を小さくでき、図３（ｂ）の様に第２のスルーホール２３を避けて配線する磁界接続コイル２５の配線が避ける領域を小さくできる。

それにより、磁界接続コイル２５の配線領域を広くできるので、磁界接続コイル２５がアンテナ基板１３の結合用コイル１５とトランス結合する結合係数を大きくでき、ＩＣカード１０の非接触通信機能を高くする事ができる効果がある。

また、磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａに第２のワイヤ４２の第２の端をウェッジボンディング方法によって接続する事で以下の効果が得られる。すなわち、磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａに第２のワイヤ４２をウェッジボンディング方法で接続することで、第２のワイヤ４２の磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａでの高さを低く形成できる効果がある。

それにより、その磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａと第２のワイヤ４２の第２の端との接合部分を樹脂封止部５０で封止した部分の機械的強度を強くし、ワイヤ４２の断線を防ぐ事ができる効果がある。

（樹脂封止部５０）
図５の平面図と図６の断面図の様に、ＩＣチップ３０と、第１のワイヤ４１、第２のワイヤ４２、第３のワイヤ４３、第４のワイヤ４４の全体を覆う樹脂封止部５０を設ける。樹脂封止部５０は、エポキシ樹脂などで形成することができる。ＩＣモジュール２０に樹脂封止部５０を備えることで、ワイヤ４１、４２、４３、４４の断線を防ぐ。

樹脂封止部５０は、ＩＣチップ３０およびワイヤ４１、４２、４３、４４を覆うことができ、一定の強度を有するものであれば、大きさは小さい方がよい。樹脂封止部５０が磁界接続コイル２５の全体を覆うまで大きくする必要はない。

ここで、図５のように、磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａと第２のワイヤ４２と第２のスルーホール２３を樹脂封止部５０で覆うため、第２のスルーホール２３をＩＣチップ３０側に近づける。第２のスルーホール２３は磁界接続コイル２５の外側にあるため、磁界接続コイル２５の一部を、ＩＣチップ３０側に湾曲させる必要がある。

このように、第２のスルーホール２３をＩＣチップ３０側に近づけて、第２のスルーホール２３と第２のワイヤ４２を他のワイヤ４１、４３、４４と一緒に覆う樹脂封止部５０の体積を小さくする。

また、外側端子部２５ａを、第２のスルーホール２３のモジュール基板２０ａの縁側に形成して、その外側端子部２５ａに第２のワイヤ４２の第２の端をウェッジボンディング方法により、モジュール基板２０ａの面から成す角度を１５°以下で緩やかに接続する。その第２のワイヤ４２の第２の端が１５°以下で緩やかに接続している外側端子部２５ａを、第２のスルーホール２３のモジュール基板２０ａの縁側に形成するので、その第２のワイヤ４２を囲う樹脂封止部５０の端のその部分の高さを低く設定できる。

そうする事で樹脂封止部５０の体積を小さくできるので、その樹脂封止部５０を埋め込むＩＣカード１０の凹部１２の面積を小さくできる。そのため、図１の様にＩＣカード１０の凹部１２を避けて配線するＩＣカード１０の結合用コイル１５の配線の内径を磁界接続コイル２５の配線の内径に合わせて小さくする事ができ、それにより、ＩＣカード１０の結合用コイル１５とＩＣモジュール２０の磁界接続コイル２５をトランス結合させる結合係数を大きくでき、ＩＣカード１０の非接触通信機能を高くする事ができる効果がある。

（ＩＣモジュール２０の製造方法）
次に、以上のように構成されたＩＣモジュール２０を製造するＩＣモジュール２０の製造方法について説明する。

先ず、モジュール基板２０ａの下面全面に銅箔を接着した後、パンチング等の方法により第１のスルーホール２２と第２のスルーホール２３と第３のスルーホール２４を形成する。ここで、磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａの近くのブリッジ配線２６の外側端部を露出させる第２のスルーホール２３は、第１のスルーホール２２及び第３のスルーホール２４よりも同等又はより小さな直径で形成する。

次に、モジュール基板２０ａの上面に銅箔を貼り合わせてスルーホール２２、２３、２４を塞いでブラインドスルーホールを形成する。その後に銅箔をエッチングする事で、モジュール基板２０ａの上面に複数の外部接触端子２１とブリッジ配線２６のパターンを形成し、モジュール基板２０ａの下面に磁界接続コイル２５のパターンを形成し、その磁界接続コイル２５の外側の端に外側端子部２５ａを形成し、内側の端に内側端子部２５ｂを形成する。

（変形例１）
変形例１として、外部接触端子２１やブリッジ配線２６は、予め所定のパターンが形成された銅箔パターンをモジュール基板２０ａの上面にラミネートすることで形成することもできる。このとき、第１のスルーホール２２と第２のスルーホール２３にブリッジ配線２６の端が重なるように銅箔パターンを位置合わせする。

こうして、第１のスルーホール２２の底にブリッジ配線２６の内側端部を露出させて形成し、第２のスルーホール２３の底にブリッジ配線２６の外側端部を露出させて形成し、
第３のスルーホール２４の底に外部接触端子２１の電極を露出させて形成する。

次に、図４のように、モジュール基板２０ａの下面にＩＣチップ３０を接着剤で接着する。続いて、図４（ａ）の様に、ＩＣチップ３０の第一の端子３１と、第１のスルーホール２２の底に露出したブリッジ配線２６の内側端部とを第１のワイヤ４１で接続する。

先ず、ＩＣチップ３０の第一の端子３１に、ボンディングツ－ルに挿入装着させた第１のワイヤ４１の第１の端を、放電等の熱を利用して金属ボ－ルを形成し、この金属ボ－ルを、ボンディングツ－ルで抑えながら熱圧着、熱超音波接合、超音波接合のいずれかの手段により、ボンディング領域に圧着させるボ－ルボンディング方法により接続する。

次に、第１のスルーホール２２の底に露出するブリッジ配線２６の内側端部に、ボンディングツ－ルに挿入装着させた第１のワイヤの第２の端を、ボンディングツ－ルによって直接抑え、熱あるいは超音波を加えてボンディング領域に圧着させるウェッジボンディング方法により接続する。

このウェッジボンディングでは、第１のスルーホール２２の底に露出するブリッジ配線２６の内側端部に、第１のワイヤ４１の第２の端のボンディング部を載置させ、その載置した第１のワイヤ４１の第２の端のボンディング部の上に、端面に滑り防止処理を施したウェッジボンディングツ－ル１１を押し当て、同時に常温状態で超音波９を印加しつつ、第１のワイヤ４１の第２の端のボンディング部をスルーホール２２の底に露出するブリッジ配線２６の内側端部に接続する。

また、ＩＣチップ３０の第２の端子３２と、磁界接続コイル２５の内側端子部２５ｂとを、第３のワイヤ４３で接続する。

先ず、ＩＣチップ３０の第二の端子３２に、ボンディングツ－ルに挿入装着させた第３のワイヤの先端に、放電等の熱を利用して金属ボ－ルを形成し、この金属ボ－ルを、ボンディングツ－ルで抑えながら熱圧着、熱超音波接合、超音波接合のいずれかの手段により、ボンディング領域に圧着させるボ－ルボンディング方法により接続する。

次に、磁界接続コイル２５の内側端子部２５ｂに、ボンディングツ－ルに挿入装着させた第３のワイヤの第２の端を、ボンディングツ－ルによって直接抑え、熱あるいは超音波を加えてボンディング領域に圧着させるウェッジボンディング方法により接続する。

また、ＩＣチップ３０の第３の端子３３と、第３のスルーホール２４の底に露出する外部接触端子２１とを、第４のワイヤ４４で接続する。

先ず、ＩＣチップ３０の第３の端子３３に、ボンディングツ－ルに挿入装着させた第４のワイヤ４４の第１の端を、放電等の熱を利用して金属ボ－ルを形成し、この金属ボ－ルを、ボンディングツ－ルで抑えながら熱圧着、熱超音波接合、超音波接合のいずれかの手段により、ボンディング領域に圧着させるボ－ルボンディング方法により接続する。

次に、第３のスルーホール２４の底に露出する外部接触端子２１に、ボンディングツ－ルに挿入装着させた第４のワイヤ４４の第２の端を、ボンディングツ－ルによって直接抑え、熱あるいは超音波を加えてボンディング領域に圧着させるウェッジボンディング方法により接続する。

（第２のワイヤ４２でブリッジ配線２６の外側端部と磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａを接続）
第１のスルーホール２２及び第３のスルーホール２４より同等又はより小さな直径で形成した第２のスルーホール２３の底に露出させたブリッジ配線２６の外側端部と、磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａとを、第２のワイヤ４２で接続する。

先ず、第２のスルーホール２３の底に露出したブリッジ配線２６の外側端部に、ボンディングツ－ルに挿入装着させた第２のワイヤ４２の端に、放電等の熱を利用して金属ボ－ルを形成し、この金属ボ－ルを、ボンディングツ－ルで抑えながら熱圧着、熱超音波接合、超音波接合のいずれかの手段により、ボンディング領域に圧着させるボ－ルボンディング方法により接続する。

次に、図４（ｃ）の様に、磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａに、ボンディングツ－ルに挿入装着させた第２のワイヤの第２の端を、ボンディングツ－ルによって直接抑え、熱あるいは超音波を加えてボンディング領域に圧着させるウェッジボンディング方法により、外側端子部２５ａの面と第２のワイヤ４２の成す角度を１５°以下にして接続する。

そして、ＩＣチップ３０、ワイヤ４１、４２、４３、４４を金型中で樹脂封止し、図５と図６の様にＩＣチップ３０、ワイヤ４１、４２、４３、４４を覆う樹脂封止部５０を形成してＩＣモジュール２０を製造する。

こうして製造したＩＣモジュール２０を、図１のように、ＩＣカード１０の凹部１２に埋め込み、ＩＣモジュール２０を、ホットメルトシートなどの接着剤などによりＩＣカード１０の凹部１２に接着し、デュアルインターフェースのＩＣカード１０を製造する。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態が第１の実施形態と相違する点は、図８の平面図の様に、モジュール基板２０ａの縁側よりも中央部側寄りに形成した第２のスルーホール２３を避けた磁界接続コイル２５の、第２のスルーホール２３を囲むように湾曲させた部分の配線幅を、それ以外の磁界接続コイル２５の部分の磁界接続コイル２５の配線幅よりも細く配線する事である。

そうすることで、磁界接続コイル２５が囲む面積、すなわち、磁界接続コイル２５の配線領域を広くできるので、磁界接続コイル２５がアンテナ基板１３の結合用コイル１５とトランス結合する結合係数を大きくでき、ＩＣカード１０の非接触通信機能を高くする事ができる効果がある。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態が以上の実施形態と相違する点は、図９の平面図と図１０の断面図の様に、ＩＣチップ３０、第１のワイヤ４１、第３のワイヤ４３、第４のワイヤ４４を覆う第１の樹脂封止部５１と、磁界接続コイル２５の外側端子部２５ａと第２のワイヤ４２を覆う第２の樹脂封止部５２を別々に設ける事である。

その様に樹脂封止部５０を、第１の樹脂封止部５１と第２の樹脂封止部５２に分ける事で、樹脂封止部５０全体の体積を小さくできる効果がある。それにより、図１の様にＩＣカード１０の凹部１２を避けて配線するＩＣカード１０の結合用コイル１５の配線の内径を磁界接続コイル２５の配線の内径に合わせて小さくする事ができ、それにより、ＩＣカード１０の結合用コイル１５とＩＣモジュール２０の磁界接続コイル２５をトランス結合させる結合係数を大きくでき、ＩＣカード１０の非接触通信機能を高くする事ができる効果がある。

（変形例２）
第３の実施形態の変形例２として、第１の樹脂封止部５１は、ダム材とフィル材の２種類の樹脂を用いてモールドし、第２の樹脂封止部５２は、先のダム材又はフィル材のどちらか、若しくは他の樹脂等の一種類の樹脂を用いてモールドすることができる。

（変形例３）
第３の実施形態の変形例３として、第１の樹脂封止部５１の高さよりも第２の樹脂封止部５２の高さを低く形成することができる。

（変形例３）
更に、第３の実施形態の変形例４として、第１の樹脂封止部５１の高さよりも低く形成する第２の樹脂封止部５２の高さを、ＩＣモジュール２０をＩＣカード１０の凹部１２に接着するための接着テープ厚又は接着樹脂の塗布厚と同等かそれよりも低くする。そして、ＩＣモジュール２０をＩＣカード１０の凹部１２に接着剤により接着・固定する場合に、その接着層の厚みを、第２の樹脂封止部５２の厚みよりも大きくなるようにする。

そうすることで、ＩＣカード１０の凹部１２に取り付け後のＩＣモジュール２０の表面に凹凸ができないように仕上げることが可能になる効果がある。それに加えて、第２の樹脂封止部５２と重なる凹部１２の部分の間にも接着材を塗布して接着し、ＩＣモジュール２０とＩＣカード１０の凹部１２の接着信頼性を向上させることが可能となる効果がある。

なお、本発明は、デュアルインターフェース型のＩＣモジュール２０に限定されず、外部接触端子２１を持たない非接触通信専用のＩＣモジュール２０にも適用できる。すなわち、磁界接続コイル２５を有して、その磁界接続コイル２５をＩＣカード１０のカード本体の結合用コイル１５とトランス結合させる非接触通信専用のＩＣモジュール２０に適用することもできる。

１０・・・・ＩＣカード
１１・・・カード基材
１２・・・凹部（キャビティ）
１３・・・アンテナ基板
１４・・・共振用容量性素子
１５・・・結合用コイル
１６・・・通信用コイル
２０・・・・ＩＣモジュール
２０ａ・・・モジュール基板
２１・・・外部接触端子
２２・・・第１のスルーホール
２３・・・第２のスルーホール
２４・・・第３のスルーホール
２５・・・磁界接続コイル
２５ａ・・・磁界接続コイルの外側端子部
２５ｂ・・・磁界接続コイルの内側端子部
２６・・・ブリッジ配線
３０・・・ＩＣチップ
３１・・・ＩＣチップの第１の端子
３２・・・ＩＣチップの第２の端子
３３・・・ＩＣチップの第３の端子
４１・・・第１のワイヤ
４２・・・第２のワイヤ
４３・・・第３のワイヤ
４４・・・第４のワイヤ
５０・・・樹脂封止部
５１・・・第１の樹脂封止部
５２・・・第２の樹脂封止部

Claims (5)

1. 通信媒体に設置して用いるＩＣモジュールであって、
   基板の上面に外部接触端子とブリッジ配線を有し、前記基板の下面に磁界接続コイルとＩＣチップを有し、
   前記ブリッジ配線は、前記磁界接続コイルを跨いで配線し、
   前記ブリッジ配線の内側端部を底に露出させた第１のスルーホールと、前記ブリッジ配線の外側端部を底に露出させた第２のスルーホールと、前記外部接触端子を底に露出させた第３のスルーホールを有し、
   前記第２のスルーホールの直径を前記第１のスルーホール及び前記第３のスルーホールの直径と同等又はより小さく形成し、
   前記第２のスルーホールを前記基板の縁側よりも中央部側寄りに形成し、
   前記第２のスルーホールよりも前記基板の中央側に配線する前記磁界接続コイルを前記第２のスルーホールを避けて湾曲させ、前記磁界接続コイルの外周部を前記第２のスルーホールに接近させて前記第２のスルーホールを囲って配線し、
   前記ＩＣチップの第１の端子と、第１のワイヤと、前記ブリッジ配線の内側端部と、前記ブリッジ配線と、前記ブリッジ配線の外側端部と、第２のワイヤと、前記磁界接続コイルの外側端子部と、前記磁界接続コイルと、前記磁界接続コイルの内側端子部と、第３のワイヤと、ＩＣチップの第２の端子、により閉回路を構成し、
   前記第２のワイヤの第１の端が前記第２のスルーホールの底に露出させた前記ブリッジ配線の外側端部にボ－ルボンディング方法により接続され、
   前記第２のワイヤの第２の端が前記磁界接続コイルの外側端子部にウェッジボンディング方法により接続され、
   前記第１のワイヤと第２のワイヤと第３のワイヤが樹脂封止部で保護されていることを特徴とするＩＣモジュール。
2. 請求項１記載のＩＣモジュールであって、前記磁界接続コイルの外側端子部が前記第２のスルーホールよりも前記基板の縁側に配置され、前記磁界接続コイルの外側端子部に前記第２のワイヤの第２の端が前記基板の面から成す角度が１５°以下の傾きで接続されていることを特徴とするＩＣモジュール。
3. 請求項１又は２に記載のＩＣモジュールであって、前記磁界接続コイルの前記第２のスルーホールを避けて湾曲させた部分の配線の幅が、それ以外の前記磁界接続コイルの配線の幅よりも細く形成されていることを特徴とするＩＣモジュール。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載のＩＣモジュールであって、前記第２のワイヤを覆う樹脂封止部が、他のワイヤを覆う樹脂封止部とは別の樹脂封止部であることを特徴とするＩＣモジュール。
5. 請求項４記載のＩＣモジュールであって、前記第２のワイヤを覆う樹脂封止部が、他のワイヤを覆う樹脂封止部の高さよりも低く形成され、かつ、前記ＩＣモジュールを前記通信媒体に接着するための接着テープ厚又は接着樹脂の塗布厚と同等かそれよりも低く形成されていることを特徴とするＩＣモジュール。

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