JPS62123727A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS62123727A
JPS62123727A JP60262431A JP26243185A JPS62123727A JP S62123727 A JPS62123727 A JP S62123727A JP 60262431 A JP60262431 A JP 60262431A JP 26243185 A JP26243185 A JP 26243185A JP S62123727 A JPS62123727 A JP S62123727A
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JP
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wire
pellet
pad
card
semiconductor device
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Michio Tanimoto
道夫 谷本
Michio Okamoto
道夫 岡本
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、ICカード等の薄板状のパッケージ内にペレ
ットが収容された半導体装置に適用して有効な技術に関
する。
[背景技術] 近年、キャッシュカードとほぼ同形・同厚のパッケージ
にペレットを内蔵した、いわゆるICカード形式の半導
体装置が知られている。
上記ICカードを例にとれば、パッケージへのペレット
の実装方法の一つとして、いわゆるテープキャリア方式
がある。この方式による実装方法は、まずポリイミド樹
脂からなるテープ上に銅箔を被着し、該銅箔にエツチン
グ処理等を施して所定形状にリード形成した後に、前記
ポリイミドテープのリード部分と半導体ペレットの金バ
ンブ電極のような電極とを接合させる。次に、ポリイミ
ドテープを適当に切断した後、リードの取付けられたペ
レットを電極モジュールに組み込むものである。
ところが、上記技術にあっては以下のような問題点のあ
ることが本発明者によって明らかにされた。
第一に上記技術では、実装工程が複雑となるばかりか、
ポリイミドテープの使用および金バンプの形成等でコス
ト高となってしまう。
また第二に、ペレットに接合されるべきリードは予めポ
リイミドテープ上に形成されたm9Gがエツチングによ
って所定形状で形成されるものであるので、ペレット上
のバンド位置に僅かな設計変更等があった場合にもそれ
に対応できない。
さらに第三に、銅箔によるリードがペレットの上面から
水平方向に直線状に延設される構造となるため、熱膨張
あるいはカードの折り曲げに対してリードの断線を生じ
易いことが挙げられる。
上記の諸点に鑑みて、ペレ7)と電極モジュールとの電
気的接続を安価で、規格の変更にもボンディング装置に
おけるボンディング用のプログラムソフトの変更のみで
対応でき、しかもワイヤのループ張設により熱および応
力等からの逃げを形成できるワイヤボンディング方式で
行うことが考えられる。
しかし、上記ワイヤボンディング方式において、ボンデ
ィングされるべきワイヤ先端に金属ポールを形成するよ
うな熱圧着方式によれば、ワイヤ張設時のループ形状を
確保するために、収容されるペレットの上方に所定の高
さが必要となり、そのために、カードの厚さを薄くする
ことが困難であることが本発明者によって明らかにされ
た。
なお、テープキャリア方式による実装の技術として詳し
く述べである例としては、株式会社工業調査会、198
0年1月15日発行rlc化実装技術」 (日本マイク
ロエレクトロニクス協会績)、P107〜P113があ
る。
[発明の目的コ 本発明の目的は、薄板状のパッケージを存する半導体装
置の電気的接続を信頼性が高くしかも安価に行うことの
できる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
[発明の概要] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。
すなわち、薄板状のパッケージと、前記パンケージ内に
収容されたペレットとを有し、ペレットと外部電極との
結線が両端をウェッジボンディング法によって接合され
たワイヤによって行われた半導体装置構造とすることに
よって、ループ高さを低く押さえることができるため、
省スペースで結線を行うことができ、またワイヤボンデ
ィング方式であるために低コストで、規格の変更にも容
易に対処できる半導体装置を提供することができる。
し実施例] 第1図は本発明の一実施例である半導体装置を示す第2
図における[−1線断面図、第2図はその半導体装置の
全体を示す平面図である。
本実施例の半導体装置は、いわゆるICカード1 (以
下単にカード1という)であり、その平面形状は第2図
に示すように四隅が切断・成形された長方形状をしてお
り、その表面には円形の外部電極2が露出している。
カード1の断面構造は第1図に示すように、たとえばポ
リ塩化ビニール樹脂からなるカード基板3に半導体ペレ
ット4および補強部材5が取付けられた電極モジュール
6がはめ込まれ、さらにポリ塩化ビニール樹脂からなる
フィルム状のオーバーシート1a、7bでカード基板3
の表面および裏面がラミネート加工された構造となって
いる。
このようなカード1は例えば以下のようにして得られる
ものである。
まず、ガラスエポキシ樹脂のような絶縁材からなる電極
基板8上に枠状に形成された同じくガラスエポキシ樹脂
からなる中板材9を取付けて、前記電極基板8の外部表
面および中板材9の上面側にメタライズにより所定形状
の外部電極1oおよび配線パターン11を形成し、この
外部電極1゜と配線パターン11とを電極基板8と中板
材9の内部に設けられたスルーホール導体層12を介し
て電気的に接続する。
次に、前記電極基板8の外部電極loが形成されている
面とは反対側の面に、所定の回路が形成されたペレット
4を銀ペースト等のろう材13で取付ける。
次に、前記ペレット4に設けられたパッド14と配線パ
ターン11とを結線するが、これは以下の順序で行われ
る。まず、銅(Cu)からなるワイヤ15の先端部分が
超音波振動を利用するようなウェッジボンディング法に
よりペレット4の所定のポンディングパノド14に接合
される。次に、僅かにループを描くようにして、前記ワ
イヤ15の他端部分が前記配線パターン11に同様なつ
工7ジポンディング法によって接合される。ここで、i
同(Cu)からなるワイヤには金(Au)ワイヤよりも
低コスト化が図れ、また金ワイヤおよびアルミニウム(
A1)ワイヤよりも高い強度を有するという利点がある
以上のようなウェッジボンディング法に従うと、パッド
14に接合した後のワイヤ14はパッド14に対してほ
ぼ水平方向に張設される。
このようにして組み立てられた電極モジュール6は、さ
らに硬質プラスチックからなるような補強部材5が取付
けられた状態でカード基板3の孔3aにはめ込まれる。
またこのとき、ペレット4の表面には水分の侵入による
バンド14等の腐食を防止するためにシリコンゲル等の
樹脂17がポツティングされる。
次に電極モジュール6と前記孔3aとの隙間に粘性を有
する樹脂系の接着材16が充填されて電極モジュール6
はカード基板3に固定される。
その後、所定の文字・記号等が印刷されたポリ塩化ビニ
ール樹脂からなるフィルム状のオーバーシート7aおよ
び7bがカード基板3の表裏面にあてがわれ、加熱条件
下で加圧処理が行われる。
このような、いわゆるラミネート加工が施されることに
よって第2図に示すようなICカード1が得られる。
このように、本実施例によればペレット4のパッド14
と配線パターン11との結線が両端をウェッジボンディ
ング法のような方法によって接合されたワイヤ15によ
って行われている。すなわち、この場合のボンディング
はワイヤ15の側部をパッド14に押圧することにより
行われるため、接合後のワイヤ15はパッド14に対し
て水平方向への方向性を有している。したがって、金属
ボール状にされたワイヤを使用する場合のように接合後
のワイヤがパッドに対して直上方向への方向性を有する
場合と異なり、ワイヤ15のループ高さを低(押さえる
ことができ、このためカード厚を増加することなくワイ
ヤボンディングによる電気的接続が実現できる。
またワイヤボンディング方式であるためにテープキャリ
ア方式と異なり、ポリイミドテープの使用、金バンプの
形成あるいは銅箔のエツチング等が不要となり、低コス
トで半導体装置を提供することができる。
さらに、たとえばペレット4のパッド位置等に設計変更
があった場合にも、所定形状に予めエツチング形成され
ているテープキャリア方式と異なり、ワイヤボンディン
グ装置の作動プログラムの変更のみで対処することがで
き、フレキシビリティの高い結線が可能となる。
なお、ボンディングの際に第1図に示すように張設され
たワイヤ15に僅かなループを措かせることによって、
熱サイクルによる膨張・収縮あるいはカード1の折り曲
げ等によるワイヤ15に係る応力が前記ループの部分に
よって吸収されるため、ワイヤ15の断線が防止され、
電気的信頼性の高い半導体装置を提供することができる
[効果] (1)、 Fit板状のパンケージと、前記パッケージ
内に収容されたペレットとを有し、ペレットと外部電橋
との結線が両端をウェッジボンディング法のような方法
接合されたワイヤによって行われた半導体装置構造とす
ることによって、ワイヤのループ高さを低く押さえるこ
とができ、パッケージ幅を厚くすることなく低コストな
ワイヤボンディング方式による結線を行うことができる
(2)、ワイヤボンディング方式による結線を行うこと
により、熱膨張あるいはパッケージの折り曲げによりワ
イヤにかかる応力をループによって吸収することができ
るため、ワイヤの断線を防止でき、電気的信頼性の高い
半導体装置を提供することができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
たとえば、実施例では露出されたパッド上にワイヤを直
接ボンディングした場合について説明したが、パッドの
表面にはボンディングを良好に行い、かつバンドの腐食
を防止するために金等のめっき層が形成されており、そ
のめっき層の表面にワイヤをボンディングするものであ
ってもよい。
[利用分野] 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその利用分野である、いわゆるICカードに適用した
場合について説明したが、これに限定されるものではな
く、薄形電卓等、薄板状のパンケージを有する半導体装
置であればいかなるものに適用しても有効な技術である
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である半導体装置を示す第2
回におけるI−1線断面図、 第2図は実施例の半導体装置の全体を示す平面図である
。 ■・・・カード、2・・・外部電極、3・・・カード基
板、3a・・・孔、4・・・ベレット、5・・・補強部
材、6・・・電極モジュール、7a、7b・・・オーバ
ーシート、8・・・電極基板、9・・・中板材、10・
・・外部電極、11・・・配線パターン、12・・・ス
ルーホール、13・ ・ ・ろう材、14・ ・ ・パ
ッド、15・ ・・ワイヤ、16・・・接着材、17・
・・樹脂。 \\−′2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、薄板状のパッケージと、前記パッケージ内に収容さ
    れたペレットとを有し、ペレットと外部電極との結線が
    両端をウェッジボンディング方式によって接合されたワ
    イヤによって行われていることを特徴とする半導体装置
    。 2、ワイヤが銅からなることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の半導体装置。 3、薄板状のパッケージがICカードであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置。
JP60262431A 1985-11-25 1985-11-25 半導体装置 Pending JPS62123727A (ja)

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