JPH0585092A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0585092A
JPH0585092A JP3276826A JP27682691A JPH0585092A JP H0585092 A JPH0585092 A JP H0585092A JP 3276826 A JP3276826 A JP 3276826A JP 27682691 A JP27682691 A JP 27682691A JP H0585092 A JPH0585092 A JP H0585092A
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JP
Japan
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chip
card
electrostatic
conductive material
semiconductor device
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JP3276826A
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English (en)
Inventor
Hirotaka Takada
博敞 高田
Yasushi Nakamoto
泰 中本
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 メモリ、アドレスカウンタ、発振器等からな
る半導体集積回路チップ1の必要部分に絶縁層6を介し
て静電シールド材となる導電材5を被着形成することに
より、半導体集積回路内部でシールドを行うことにな
る。 【効果】 上記半導体集積回路チップを内部に有する半
導体装置を、例えばICカードに適用することによっ
て、静電気の動的変化を含む強電界、放電などによる誘
導電流及びIC素子のパッケージを透過する光等が引き
起こす障害を除去できる。

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ICカード等に
適用される半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、カード状構造体の内部にICいわ
ゆる半導体集積回路を内蔵しているICカードが注目さ
れている。上記ICカードは、種々の用途に用いられる
が、例えばタグ(付け札)状に形成して物流システムに
おける物品の認識のために用いたり、カード状に形成し
て(個人認識票)としてゲート等の入退出管理等のセキ
ュリティシステムにおけるチェック等のために使用され
ている。ICカードのうち、マイクロ波による非接触I
Cカードいわゆるマイクロ波カードには、反射型または
能動型のものがある。上記反射型のICカードは、本体
に電波反射用のアンテナを設けて認識装置から送信され
た電波をアンテナで反射させて認識装置に送り返すよう
にしたものである。また、能動型のICカードは認識装
置からの電波を受信してその電波に呼応した認識用のデ
ータ信号の発生及び送信を各回路で行い認識装置に送り
返すようにしたものである。
【0003】上記反射型のICカードとして、本出願人
は、先に特開平1−18272号の明細書及び図面にお
いて、マイクロ波による非接触ICカードいわゆるマイ
クロ波カードを提案した。この提案における概略構成
は、例えば入射する2.45〔GHz〕のマイクロ波を反射さ
せるアンテナと、送信データの発生回路と、上記送信デ
ータに対応させて上記アンテナのインピーダンスを変化
させるインピーダンス変化回路と、電池とを具備してな
り、アンテナの反射特性がアンテナのインピーダンスの
変化に応じて変わるのを利用してデータを送信すること
を特徴としている。この構成をとることによってICカ
ードは、極めて薄型にすることができる。ここで、上記
送信データの発生回路と上記インーダンス変化回路と
は、いわゆる識別コード発生器として、発振器、アドレ
スカウンタ、メモリ、FETトランジスタが一体的に組
み込まれた半導体集積回路(IC)で構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般的にI
Cにおいては、入出力端子の保護は、ダイオードや基板
を含めたトランジスタ構造によって保護しているが、静
電気の動的変化も含む強電界や放電などによる誘導電流
が近接して与える障害を防ぐ手段をIC内でおこなって
いなかった。また、ICのパッケージの厚さは、薄くし
すぎると光の影響を受けてメモリのデータ保持電圧が変
わるため、250 μm 程度までしか薄くできず、ICのパ
ッケージの小型化を阻んでいる。さらに、一部のCMO
S(Complementary MOS)は、キャリア濃度が低く(抵抗
値大)、強電界等による衝撃の後、チャージアップしや
すく回路動作が暫く停止するいわゆる眠り込み現象が起
こりやすい。
【0005】また、例えばカード構造体内部にICを有
してなる上記ICカードのうち、マイクロ波カードにお
いては、ICをガラスエポキシ基板上にボンディングさ
せ約1mm程度の薄型構造にしてあり、オキサイドラプチ
ャーという物理的損傷を与える2〜3kv/mm を1桁越え
る電界が容易にかかる。これに対して、カード構造体に
シールド構造を施すなどの手段を用いても約10kv/mm 程
度の電界に耐えられるぐらいにしかならない。これは、
一般の環境における静電気量が、乾燥した空気( 湿度50
% 以下) 中にある電子機器に帯電した人体( 静電容量10
0 〜300pF)から静電気が放電した場合、一般に、その静
電気帯電電圧が、絨毯を歩く人で12kv、ビニル・タイル
の床を歩く人で4kv に達し、上記の場合の静電帯電電圧
の最大値が13〜39kvに達することから考慮すると問題と
なる。
【0006】そこで本発明は、上述の問題点に鑑み、動
的変化も含む静電気、誘導電流あるいは光の影響による
メモリの消失変化、回路誤動作及び素子破壊を防ぐ半導
体装置の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、半導体集積回路チップを内部に有する半導体装置に
おいて、上記半導体集積回路チップの必要部分に絶縁層
を介して、静電シールド材となる導電材を被着形成して
なり上述の課題を解決する。
【0008】
【作用】本発明に係る半導体装置は、内部に有する半導
体集積回路チップの必要部分に絶縁層を介して、静電シ
ールド材となる導電材を被着することによって、IC内
部でシールドを行うことになり、静電気の動的変化を含
む強電界、放電などによる誘導電流及びICのパッケー
ジを透過する光の影響が引き起こす障害等を除去する。
【0009】
【実施例】以下、本発明に係る半導体装置の具体的な実
施例を説明する。現在、例えばICカードの静電耐圧を
向上させるために、従来ガラスエポキシ基板のパターン
のない部分に配設していたICを電源電圧VDDにつなが
るパターン上にのせ、基板(サブストレート)との間を
導通性接着剤で導通させようと試みられている。これに
対し本発明は、ICチップの必要部分に絶縁層を介し
て、静電シールド材となる導電材を被着形成させ動的電
界変化や誘導電流による電位差の発生を押さえ、チップ
表裏の導通もとり上記眠り込みによるチャージも逃し、
さらにICチップのパッケージを透過する光を遮蔽する
ことによってメモリデータの変化を防ごうとするもので
ある。
【0010】図1は、例えば上記ICカードに適用され
る半導体装置のパッケージ内部に収納された半導体集積
回路チップの構造を示す図である。図1において、半導
体集積回路チップ(ICチップ)1は、絶縁層6を介し
て、静電シールド材となる導電材5でシールドされてい
る。これは、ICチップ1を等電位化するものである。
図2には、上記ICチップ1の上部表面の構成図を示
す。この図2において、上記ICチップ1は、図示しな
いメモリ、アドレスカウンタ、発振器及びFETトラン
ジスタ等で構成される。ここで、静電シールド材となる
導電材5は、実線で示したパッド部2を除いた領域3に
絶縁層6を介して被着される。
【0011】上記図1は、パッド部2を除いた回路を静
電シールド材となる導電材5で囲み、チップ内部でシー
ルドをとったCMOSの構造を示している。上記CMO
Sは、Nチャンネル(電流通路)MOSトランジスタと
Pチャンネル(電流通路)MOSトランジスタが直列に
接続されたものである。上記静電シールド材となる導電
材5を上記ICチップ1に被着する場合、電源電圧端子
SSが覆われる。
【0012】ここで、上記静電シールド材となる導電材
5には、光遮蔽材料が塗布される。すなわち、光遮蔽材
料が塗布された静電シールド材となる導電材5を上記I
Cチップ1の必要な部分に被着することによって、光線
によるメモリデータの変化を防ぐことができる。
【0013】この図1において、静電シールド材となる
導電材5は、図2の破線で示した電源電圧端子VSS、V
SS’に接続される。このとき、サブストレートのN-
に生じた電子eは、電界をかけられることになり速く減
退する効果がある。すなわち、IC内に何らかの原因で
発生した電荷eを早期に吸収、減退させることができ
る。
【0014】以上、本発明に係る半導体装置が内部に有
するICチップ1は、パッド部2を除いた領域3に絶縁
層6を介して静電シールド材となる導電材5が被着され
るので、ICチップ1の表面全体に渡って等電位化と誘
導による電流のショートが可能となる。
【0015】なお、本発明に係る半導体装置は、上述し
たような構成のICチップを用いるだけでなく、例えば
図3に示すような、現在CMOS等においてポリシリコ
ン膜を介して多層配線が行われている技術を応用すれば
チップ表面で外部への引き出しを必要とするパット部1
6を一部除かせてそれ以外は全てシールド15で覆って
しまう構成にしてもよい。これは、静電気障害に対する
さらに強力な保護となる上に、遮光作用により通常パッ
ケージの薄型化にもつながる。さらには、2層、3層構
造の伝送路(ストリップライントリプレット)17とな
り、ICカードに適用する場合、マイクロ波のアンテナ
を直接CMOSに導き開閉するSPカードタイプの場合
の整合にも役立つと思われる。
【0016】次に、上記第1図に示した構造を持つIC
チップを内部に有する半導体素子が適用され、配設され
るICカードの具体例を図4を参照して説明する。図4
は、ICカードのカード全体の構成を示している。図4
において、IC素子30は、ICカード基板22上の所
定位置に配設され、ペーパーバッテリ28の電源電圧端
子に接続される。ICカード基板22は、シート材を枠
状に打ち抜いて形成された枠体23の枠内に収納され
る。これに対してシート部材24はICカード基板22
の部品搭載する上面から感熱型の接着材で接着される。
次に、ICカード基板22の部品搭載面の反対側すなわ
ち基板の裏側にあるシート部材25は、上記ICカード
21の使用上の注意書等の印刷が下面に施され、感熱型
の接着材で接着される。上記シート部材24、25は、
静電気障害を防止するため、高抵抗部材が使用され、ま
た、光による障害を防ぐため、光遮断材料が貼布されて
いる。
【0017】図5は、ICカード21の内部に位置する
ICカード基板22を示している。ICカード基板22
は、厚さ0.1mm の配線基板26と厚さ0.35mmの補強板2
7を積層して形成される。配線基板26は、上面にアン
テナパターン27a等が形成される。ペーパーバッテリ
28接続用の電極には、正負電極28a、28bがレー
ザ溶接され、ペーパーバッテリ28は、ペーパーバッテ
リ収納用の角孔27bに収納される。
【0018】上述したICカード21は、カードを形成
する構造体自体にシールド効果を施すことで、ある程度
の静電気障害を防ぎ、さらにICカード基板22上の所
定位置に配設されるIC素子30内のICチップ(上記
図1のICチップ1)にもパッド部2を除いた略全面に
静電シールド材となる導電材5を被着することによって
日常生活で起こる静電気障害に耐えられる構造となる。
【0019】図6は、上記ICカードとして、上記静電
シールド材となる導電材5を電源電圧VDD側に接続した
CMOSのICを適用した場合の回路図である。図6に
おいて、静電シールド材となる導電材5は、電源電圧V
DDに接続されている。また出力端子VOUT は、ICカー
ドのアンテナ31に接続されている。
【0020】なお、現在、約10kv/mm程度の耐静電
圧特性を有するICカードの具体例としては、図7に示
すような構成をとるものがある。図7において、ICカ
ード基板42上には、アンテナ43、ペーパーバッテリ
44、及びICを覆うパターン形状、例えばシリコン樹
脂45が配設される。ここで、帯電防止されたシールド
用のフィルム片46が、ICを配置している領域を含む
局所的な部分すなわち少なくともICを覆うパターン形
状、例えばシリコン樹脂45を含む形状に切り取られた
フィルム片を表側から裏側に回り込ませ、さらにシール
ドの一部をペーパーバッテリ44のパターンに接触させ
ている。すなわち、それ自体としては、シールドされて
いないICを、図7に示す45の位置にのせ、例えばワ
イヤーボンドしているICカードにおいて、静電気のチ
ャージや外部での放電でデータ変化や誤動作が起きない
ようにシールド部46をペーパーバッテリ部44へまた
がせ、約10kv/mm程度の耐静電圧特性を持たせてい
る。
【0021】なお、本発明に係る半導体装置は、上記I
Cカードにのみ適用されるものではなく、半導体装置を
必要とする多くの機器についても適用とされる。
【0022】
【発明の効果】本発明に係る半導体装置は、静電シール
ド材となる導電材を絶縁材料を介して必要部分に被着さ
れたICチップを内部に有する構成とすることによっ
て、IC自体の静電耐圧を向上させデータ変化、誤動
作、物理破壊等の静電障害を防ぎ、ICチャージアップ
による動作停止時間いわゆる眠り込み時間を短縮し、電
磁妨害を抑え、特にICが化合物半導体であるときは、
優れた防湿性を発揮する。また、ICカードに上記IC
チップを配設した場合は、厚さ約1mmの薄型であって
も、静電耐圧が大幅に向上される。さらに、ICチップ
に被着される導電材の光遮蔽効果によって、ICパッケ
ージの薄型化、軽量化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体装置に配設されるICチッ
プの構造図である。
【図2】図1に示されたICチップの構成図である。
【図3】本発明に係る半導体装置に配設されるICチッ
プの他の例の構造図である。
【図4】本発明に係る半導体装置が適用されるICカー
ドの構成図である。
【図5】図4に示されたICカードの要部の構成図であ
る。
【図6】図4に示されたICカードの回路図である。
【図7】シールドをとったICカードの他の例の構成図
である。
【符号の説明】
1・・・・・ICチップ 2・・・・・パッド 5・・・・・静電シールドとなる導電材 6・・・・・絶縁層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体集積回路チップを内部に有する半
    導体装置において、上記半導体集積回路チップの必要部
    分に絶縁層を介して静電シールド材となる導電材を被着
    形成してなる半導体装置。
JP3276826A 1991-09-27 1991-09-27 半導体装置 Withdrawn JPH0585092A (ja)

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JP3276826A JPH0585092A (ja) 1991-09-27 1991-09-27 半導体装置

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JPH0585092A true JPH0585092A (ja) 1993-04-06

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5424915A (en) * 1993-09-20 1995-06-13 Sansha Electric Manufacturing Company, Ltd. Cooling structure for power supply device
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981203