KR100870374B1 - Ｉｃ카드 및 그 제조방법 - Google Patents

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니시자와히로타카
오사와켄지
히구치아키라
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가부시끼가이샤 르네사스 테크놀로지
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

IC카드를 고강도화함과 동시에, 제조 코스트를 저감하고, 신뢰성을 향상한다.
열가소성 수지로 이루어지는 케이스(2)에 IC본체(4)가 탑재되고, 열가소성 수지로 이루어지는 밀봉부(3)에 의해 밀봉되어 일체화되며, IC카드(1)가 제조된다. IC본체(4)는 이면에 외부 접속단자(6)가 형성된 배선기판(5)과, 배선기판(5)의 표면상에 실장되어 본딩 와이어(9) 및 배선(10)을 통해서 외부 접속단자(6)에 전기적으로 접속된 반도체칩(7)과, 반도체칩(7) 및 본딩 와이어(9)를 덮도록 형성된 열경화성 수지로 이루어지는 밀봉부(8)를 가지고 있다. 밀봉부(3)는 외부 접속단자(6)가 노출하도록 형성된다.
열가소성 수지, 열경화성 수지, 금형, 기계적 동작부품, 감합부

Description

ＩＣ카드 및 그 제조방법{AN IC CARD AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
도1은 본 발명의 일실시형태인 IC카드의 외관을 나타내는 사시도,
도2는 도1의 IC카드의 길이방향(A-A선)의 단면도,
도3은 도1의 IC카드에서 이용되는 IC본체의 외관을 나타내는 사시도,
도4는 도3의 IC본체의 저면(이면)도,
도5는 도3의 IC본체의 B-B선의 단면도,
도6은 도3의 IC본체의 제조공정 중의 단면도,
도7은 도6에 계속되는 IC본체의 제조공정 중에서의 단면도,
도8은 도7에 계속되는 IC본체의 제조공정 중에서의 단면도,
도9는 도8에 계속되는 IC본체의 제조공정 중에서의 단면도,
도10은 도1의 IC카드에 이용되는 다른 IC본체의 외관을 나타내는 사시도,
도11은 도10의 IC본체의 저면(이면)도,
도12는 도10의 IC본체의 C-C선의 단면도,
도13은 도1의 IC카드에 이용되는 다른 IC본체의 외관을 나타내는 사시도,
도14는 도13의 IC본체의 저면(이면)도,
도15는 도13의 IC본체의 D-D선의 단면도,
도16은 도1의 IC카드에 이용되는 케이스의 외관을 나타내는 사시도,
도17은 도16의 케이스의 E-E선의 단면도,
도18은 도1의 IC카드의 제조공정 중의 단면도,
도19는 도18에 계속되는 IC카드의 제조공정 중에서의 단면도,
도20은 도19에 계속되는 IC카드의 제조공정 중에서의 단면도,
도21은 도20에 계속되는 IC카드의 제조공정 중에서의 단면도,
도22는 본 발명의 다른 실시형태인 IC카드의 제조공정 중의 단면도,
도23은 도22에 계속되는 IC카드의 제조공정 중에서의 단면도,
도24는 도23에 계속되는 IC카드의 제조공정 중에서의 단면도,
도25는 본 발명의 다른 실시형태인 IC카드에서 이용되는 반도체칩의 외관을 나타내는 사시도,
도26은 도25의 반도체칩의 평면(저면)도,
도27은 도25의 반도체칩을 배선기판에 실장한 상태를 나타내는 사시도,
도28은 도27의 저면도,
도29는 IC본체의 외관을 나타내는 사시도,
도30은 본 발명의 다른 실시형태인 IC카드의 제조공정 중의 단면도,
도31은 도30에 계속되는 IC카드의 제조공정 중에서의 단면도,
도32는 도31의 IC카드의 사시도,
도33은 본 발명의 다른 실시형태인 IC카드의 외관을 나타내는 사시도,
도34는 도33의 IC카드의 F-F선의 단면도,
도35는 본 발명의 다른 실시형태인 IC카드의 외관을 나타내는 사시도,
도36은 도35의 IC카드의 G-G선의 단면도,
도37은 도35의 IC카드에 이용되는 IC본체의 구조를 나타내는 단면 사시도,
도38은 도35의 IC카드에 이용되는 다른 IC본체의 구조를 나타내는 단면 사시도,
도39는 도35의 IC카드의 제조공정 중의 단면도,
도40은 도39에 계속되는 IC카드의 제조공정 중에서의 단면도,
도41은 본 발명의 다른 실시형태인 IC카드의 평면도,
도42는 IC카드에 기계적 동작부품을 끼워넣는 모양을 설명하기 위한 사시도,
도43은 IC카드의 감합부(嵌合部)에 기계적 동작부품을 끼워넣은 상태를 나타내는 요부 단면도,
도44는 도43의 H-H선의 요부 단면도,
도45는 본 발명의 다른 실시형태인 IC카드의 평면도,
도46은 본 발명의 다른 실시형태인 IC카드의 단면도,
도47은 본 발명의 다른 실시형태인 IC카드의 단면도,
도48은 본 발명의 다른 실시형태인 IC카드의 제조공정 중의 평면도,
도49는 도48에 계속되는 IC카드의 제조공정 중에서의 평면도,
도50은 도49에 계속되는 IC카드의 제조공정 중에서의 평면도,
도51은 도50에 계속되는 IC카드의 제조공정 중에서의 평면도이다.
(부호의 설명)
1 IC카드
1a IC카드
1b IC카드
1c IC카드
1d IC카드
1e IC카드
1f IC카드
2 케이스
2a 오목부
3 밀봉부
3a 수지재료
4 IC본체
4a IC본체
4b IC본체
4c IC본체
4d IC본체
4e IC본체
5 배선기판
5a 배선기판
6 외부 접속단자
7 반도체칩
7a 반도체칩
8 밀봉부
8b 밀봉부
9 본딩 와이어
10 배선
11 다이패드
12 리드부
15a 금형
15b 금형
16 캐비티
20 금형
21 금형
22 캐비티
23 금형
24 캐비티
31 땜납범프
32 언더필 수지(밀봉부)
41 볼록부
42 다이패드
43 리드부
44 밀봉부
45 볼록부
51 기계적 동작부품
51a 웅덩이부
52 감합부
53 돌기부
54 돌기부
61 프레임
61a 테두리
61b 연결부
본 발명은 IC(Integrated circuit)카드 및 그 제조기술에 관한 것으로, 예를 들면 반도체 메모리 카드(이하, 메모리 카드라 한다)에 적용하는 유용한 기술에 관한 것이다.
여러가지의 IC카드가 이용되고 있지만, 예를 들어 멀티미디어카드(멀티미디어카드협회에서 규격화된 규격이 있다)와 SD 메모리 카드(SD카드협회에서 규격화된 규격이 있다) 등과 같은 반도체 메모리 카드(이하, 단순히 메모리 카드라 한다)는 그 내부의 반도체 메모리칩에 정보를 기억하는 기억장치의 일종이며, 정보를 반도체 메모리칩의 불휘발성 메모리에 대해서 직접적 또 전기적으로 액세스하며, 기계계의 제어가 없이, 기억매체의 교환이 용이하다는 우수한 특징을 가지고 있다. 또 소형 경량이기 때문에 주로 휴대용 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화 또는 디지털 카메라와 같은 가반성(可搬性)이 요구되는 기기의 보조기억장치로서 사용되고 있다.
종래, 소형의 메모리 카드에 있어서는, 플라스틱으로 형성된 케이스에 의해 배선기판과 반도체칩을 덮는 제법이 일반적이다. 또 메모리 카드를 더욱 소형화, 박형화하는 제법으로서, 반도체 메모리칩을 탑재한 회로기판을 금형에 삽입한 상태로 에폭시 수지(열경화성 수지)의 사출성형을 행하여 메모리 카드를 일체 성형하는 기술이 있다(예를 들면, 특허문헌1, 특허문헌2 참조).
(참조문헌1)
일본 특허공개 2001-325578호 공보
(참조문헌2)
일본 특허공개 2002-176066호 공보
일체 형성된 메모리 카드에 있어서는 케이스 내에 삽입된 메모리 카드에 비해 메모리 카드 내에 공간이 없기 때문에, 고강도이며, 수분이 침입하기 어렵다는 이점이 있다.
그러나, IC카드의 고강도화와 동시에, IC카드에서는 더욱 코스트 다운이 요구되고 있으며, 재료 코스트의 저감, 양산성의 향상이 요구된다.
또 본 발명자의 검토에 의하면, 일반적으로 반도체 밀봉에 이용되는 열경화성 수지, 예를 들면 충전재로 삽입되는 에폭시 수지는 Si칩과의 사이의 열응력 저감, 재료강도 향상을 위해 실리카 분말을 충전시키고 있지만, 특허문헌1과 특허문헌2와 같이, IC카드의 외곽을 형성하는 성형수지로서 이와 같은 탄성율이 높은 것을 이용하면, IC카드를 슬롯에서 끼거나 빼낼 때, 슬롯내의 전극표면에 형성된 Au도금 등의 피복을 손상시켜 버린다는 문제가 있다.
또 배선기판 상에, 반도체칩과 배선기판상의 배선을 전기적으로 접속하기 위한 땜납 접속부가 노출하는 경우에는 형성시에 있어서, 땜납 접속부의 온도가 땜납의 융점을 초과하지 않도록 프로세스 온도를 선택할 필요가 있으며, 이것에 의해 이용할 수 있는 수지의 종류에 특별한 제약이 부여된다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 신뢰성이 높은 IC카드 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 제조 코스트를 저감할 수 있는 IC카드 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 상기 및 그 이외의 목적과 신규한 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부도면에서 명백하게 될 것이다.
본원에서 개시되는 발명 중, 대표적인 것의 개요를 간단하게 설명하면, 다음과 같다.
본 발명의 IC카드는 열경화성 수지재료로 이루어지는 제1 밀봉부에 의해 적어도 일부가 밀봉된 반도체칩을 가지며 상기 반도체칩에 전기적으로 접속된 외부 접속단자를 제1의 면에 가지는 반도체장치와, 열가소성 수지재료로 이루어지며 상기 반도체장치를 탑재하는 케이스와, 열가소성 수지재료로 이루어지며 상기 반도체장치를 상기 외부 접속단자가 노출하도록 밀봉하여 상기 반도체장치를 상기 케이스에 일체화하는 제2 밀봉부를 가지는 것이다.
또 본 발명의 IC카드의 제조방법은 열경화성 수지재료로 이루어지는 제1 밀봉부에 의해 적어도 일부가 밀봉된 반도체칩을 가지며 그 반도체칩에 전기적으로 접속된 외부 접속단자를 제1의 면에 가지는 반도체장치를 준비하는 공정과, 열가소성 수지재료로 이루어지며 반도체장치를 탑재할 수 있는 케이스를 준비하는 공정과, 케이스에 반도체장치를 탑재하는 공정과, 열가소성 수지재료로 이루어지는 제2 밀봉부에 의해 반도체장치를 외부 접속단자가 노출하도록 밀봉하여 반도체장치를 케이스에 일체화하는 공정을 가지는 것이다.
이하, 실시형태에 있어서는, 편의상 그 필요가 있을 때에는 복수의 섹션 또는 실시형태로 분할하여 설명하지만, 특별히 명시한 경우를 제외하고 그들은 서로 관계가 없는 것이 아니라 한쪽은 다른쪽의 일부 또는 전부의 변형예, 상세, 보충설명 등의 관계에 있다. 또 이하의 실시형태에 있어서, 요소의 수 등(개수, 수치, 량, 범위 등을 포함한다)을 언급하는 경우, 특별히 명시한 경우 및 원리적으로 명백하게 특정의 수에 한정되는 경우 등을 제외하고 그 특정의 수에 한정되는 것이 아니라 특성의 수 이상이라도 이하라도 된다. 또한 이하의 실시형태에 있어서, 그 구성요소(요소스텝 등도 포함한다)는 특별히 명시한 경우 및 원리적으로 명백하게 필수라고 생각되는 경우 등을 제외하고 반드시 필수의 것이 아니라는 것은 말할 필 요도 없다. 마찬가지로, 이하의 실시형태에 있어서, 구성요소 등의 형상, 위치 관계 등을 언급할 때에는, 특별히 명시한 경우 및 원리적으로 명백하게 그렇지 않다고 생각되는 경우 등을 제외하고 실질적으로 그 형상 등에 근사 또는 유사한 것 등을 포함하는 것으로 한다. 이와 같은 점은 상기 수치 및 범위에 대해서도 마찬가지이다. 또 본 실시형태를 설명하기 위한 전 도면에 있어서 동일 기능을 가지는 것은 동일한 부호를 붙여, 그 반복설명은 생략한다. 또 본 실시형태에서 이용하는 도면에 있어서는 평면도이더라도 도면을 보기 쉽게 하기 위해 해칭(hatching)을 하는 경우도 있다. 이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
(실시형태 1)
본 실시형태의 IC카드 및 그 제조공정을 도면을 참조하여 설명한다. 도1은 본 발명의 일실시형태인 IC카드의 외관을 나타내는 사시도이며, 도2는 도1의 IC카드의 길이방향(A-A선)의 단면도이다.
도1 및 도2에 나타내는 본 실시형태의 IC카드(1)는, 예를 들면 휴대형 컴퓨터 등과 같은 정보처리장치, 디지털 카메라 등과 같은 화상처리장치 혹은 휴대전화 등과 같은 통신기기 등, 여러가지의 휴대형 전자장치의 보조기억장치로서 주로 사용 가능한 메모리 카드 등이며, 상기 전자장치 등에 장착하여 사용할 수 있다. IC카드(1)는 예를 들면 평면 직사각형의 작은 박판형상(카드형 형상)을 하고 있으며, 그 외형치수는 여러가지의 값으로 할 수 있지만, 예를 들면 장변이 32㎜정도, 단변이 24㎜정도, 두께가 1.4㎜이며, 소위 멀티미디어카드(이하, MMC라 한다)와 동일한 외형규격 및 기능을 가지는 카드이다. 또 IC카드(1)를 SD메모리카드(이하 SD카드라 한다) 혹은 다른 메모리 카드와 동일한 외형규격 및 기능을 가지는 카드로 할 수도 있다.
도1 및 도2에 나타내는 본 실시형태의 IC카드(1)는 IC카드(1)의 외형을 형성하는 케이스(2)와, 케이스(2)에 밀봉부(몰드수지, 밀봉수지)(3)를 통해 결합 또는 일체화 된 IC본체(반도체장치)(4)를 가지고 있다. 케이스(2)와 밀봉부(3)는 열가소성 수지재료로 이루어진다. 또 도2의 단면도에서도 알 수 있듯이 IC카드(1)의 모서리는 둥글게 되어 있어 IC카드(1)를 취급할 때 상처를 방지할 수 있는 구조로 되어 있다.
도3은 본 실시형태의 IC카드(1)에서 이용되는 IC본체(4)의 외관을 나타내는 사시도이며, 도4는 도3의 IC본체(4)의 저면(이면:제1의 면)도이며, 도5는 도3의 IC본체(4)의 B-B선의 단면도이다.
본 실시형태의 IC본체(4)는 IC카드(1)의 주요한 기능, 예를 들면 기억장치로서의 기능을 가지는 부분(반도체장치)이며, 기판 또는 배선기판(5)과, 배선기판(5)의 이면(제1의 면)에 형성 또는 배치된 복수의 외부 접속단자(6)와, 배선기판(5)의 주면(표면)에 배치 또는 실장된 반도체칩(7)과, 반도체칩(7)을 밀봉하는 밀봉부(몰드수지, 밀봉수지)(8)를 가지고 있다. 반도체칩(7)은 메모리용의 반도체칩(예를 들면 플래쉬 메모리)과 컨트롤용의 반도체칩이며, 배선기판(5) 상에 필요에 따라 단수 또는 복수의 반도체칩(7)이 실장되어 있다. 반도체칩(7)의 전극 또는 본딩패드는 예를 들면 금(Au) 등의 금속 세선(細線)으로 이루어지는 본딩 와이어(9)를 통해서 배선기판(5)의 배선(10)에 전기적으로 접속되어 있다. 밀봉부(8)는 반도체칩(7) 과 반도체칩(7) 및 배선기판(5)의 접속부(여기서는 본딩 와이어(9))를 덮도록 배선기판(5) 상에 형성되어 있다. 반도체칩(7)의 다른 실장방법으로서, 예를 들면 반도체칩(7)을 범프전극(땜납범프 또는 금범프 등)을 가지는 형태로 하여 플립칩 접속(플립프 칩 본딩) 등에 의해 반도체칩(7)을 배선기판(5) 상에 실장할 수도 있다. 플립칩 접속의 경우는 반도체칩(7)과 배선기판(5)과의 사이를 충족하도록(충전하도록), 밀봉부(8)를 형성할 수도 있다. 또 필요에 따라, 반도체칩 이외의 부품 등을 배선기판(5) 상에 실장할 수도 있다. 배선기판(5)의 주면(표면)의 배선(10)은 배선기판(5)의 이면의 외부 접속단자(6)에 쓰루홀 등을 통해서 전기적으로 접속되어 있다. 즉 배선기판(5)에 실장된 반도체칩(7)은 배선기판(5)의 이면의 외부 접속단자(6)에 본딩 와이어(9)와 배선기판(5)의 배선을 통해 전기적으로 접속되어 있다.
본 실시형태에서는, IC카드(1)의 케이스(2) 및 밀봉부(3)는 열가소성의 수지재료로 이루어지며, IC본체(4)의 밀봉부(8)는 열경화성의 수지재료로 이루어진다.
IC본체(4)는 배선기판(5)의 반도체칩(7)의 실장면이 내측이 되도록 케이스(2)의 패인부분 또는 오목부(2a)에 탑재되어(끼워넣어) 밀봉부(3)에 의해 밀봉되어 있으며, IC본체(4)와 케이스(2)가 밀봉부(3)에 의해 일체화되어 있다. 즉, IC본체(4)(배선기판(5))의 이면(외부 접속단자(6)측의 면)과 케이스(2)의 IC본체(4) 탑재측의 면의 적어도 일부가 밀봉부(3)로 덮여지는 것에 의해 케이스(2)와 IC본체(4)가 일체화되며, 카드형의 외형을 가지는 IC카드(1)가 구성되어 있다. 또 케이스(2) 및 IC본체(4)의 사이의 영역 등에 밀봉부(3)가 형성되어 있 어도 된다. 또한 밀봉부(3)는 외부 접속단자(6)가 노출하도록 외부 접속단자(6) 상 이외의 영역에 설치되어 있다. 이 때문에, IC카드(1)는 그 외곽(표면)이 거의 케이스(2) 및 밀봉부(3)에 의해 형성되며, 즉 열가소성 수지재료로 이루어지며, 한쪽 면의 단부측에 외부 접속단자(6)가 노출한 구조를 하고 있다. 또 밀봉부(3)와 케이스(2)의 계면부분은 용착하고 있다.
다음에, 본 실시형태의 IC카드(1)의 제조공정에 대해서 설명한다. 먼저 IC본체(4)를 준비한다. 도6~도9는 본 실시형태의 IC카드(1)에 이용되는 IC본체(4)의 제조공정 중의 단면도이다.
IC본체(4)는 예를 들면 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 도6에 나타내는 바와 같이, 이면에 외부 접속단자(6)가 형성된 배선기판(5)을 준비한다. 배선기판(5)의 외부 접속단자(6)는 쓰루홀 등을 통해서 배선기판(5)의 표면(주면)에 형성된 배선(10)에 전기적으로 접속되어 있다. 다음에, 도7에 나타내는 바와 같이, 배선기판(5)의 주면(표면) 상에 메모리용과 컨트롤용의 반도체칩(7)(단수 또는 복수)을 배치 또는 실장한다. 반도체칩의 실장시에, 열경화성 수지를 이용하여 반도체칩을 고정하는 경우에는 반도체칩의 배치후에 수지를 열경화시키는 열처리공정을 행해야 한다. 그리고, 도8에 나타내는 바와 같이, 와이어 본딩을 행하여 반도체칩(7)의 본딩 패드와 배선기판(5)의 주면상의 배선(10)을 본딩 와이어(9)를 통해 전기적으로 접속한다. 그후, 도9에 나타내는 바와 같이, 반도체칩(7)을 밀봉부(8)에 의해 밀봉한다. 여기서는 트랜스퍼 몰드 등에 의해, 배선기판(5) 상에 반도체칩(7) 및 본딩 와이어(9)를 덮도록 열경화성 수지재료로 이루어지는 밀봉부(8)를 형성한다. 밀봉부(8)는 예를 들면 에폭시 수지 등으로 이루어지며, 실리카 필러(cilica filler) 등을 포함할 수 있다. 이와 같이 하여, IC본체(4)를 형성 또는 제조할 수 있다.
반도체칩(7)에 배선기판(5)과 밀봉부(3)(의 성형수지)에 비교하여 열팽창계수가 작은 것을 이용하는 경우에는 반도체칩(7)과 그 이외의 부재와의 사이에서의 열팽창계수의 부정합에 의해 생기는 열응력을 경감하기 위해, 반도체칩(7)의 주면을 반도체칩(7)과 밀봉부(3)(의 성형수지)와의 사이의 열팽창계수의 값을 가진 수지로 이루어지는 밀봉부(8)에 의해 미리 덮어두는 것이 유효하다. 본 실시형태에서는 Si 반도체기판을 이용하여 형성한 반도체칩(7)을 채용하는 경우에 있어서, 열팽창계수를 조정하기 위해 실리카 필러를 포함한 에폭시 수지를 이용하여 반도체칩(7)을 덮도록 밀봉부(8)를 형성함으로써, IC카드(1)의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또 유기수지에 포함되는 알카리 이온에 의한 반도체칩(7)의 오염과 그것에 따른 전기특성의 열화를 막기 위해, 밀봉부(3)(의 성형수지)에 비교하여 보다 알카리 이온농도가 작은 수지로 이루어지는 밀봉부(8)에 의해 미리 반도체칩(7)의 주면을 덮어둠으로써, IC카드(1)의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 실시형태에서는 IC본체(4)는 상기와 같이 반도체칩(7)을 직접 배선기판(5)에 실장하는 COB(Chip On Board)형태의 반도체장치이지만, IC본체(4)로서, COB형태 이외의 여러가지의 반도체장치를 이용할 수도 있다. 도10은 본 실시형태의 IC카드(1)에 이용할 수 있는 다른 IC본체(4a)의 외관을 나타내는 사시도이며, 도11은 도10의 IC본체(4a)의 저면(이면:제1의 면)도, 도12는 도10의 IC본체(4a)의 C-C선의 단면도이다. 또 도13은 본 실시형태의 IC카드(1)에 이용할 수 있는 또 다른 IC본체(4b)의 외관을 나타내는 사시도이며, 도14는 도13의 IC본체(4b)의 저면(이면:제1의 면)도, 도15는 도13의 IC본체(4b)의 D-D선의 단면도이다.
도10~도12에 나타내는 IC본체(4a)는 MAP(Mold Array Package)형태의 반도체장치이다. IC본체(4a)는 예를 들면 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 먼저, 복수의 반도체칩(7)을 배선기판(5) 상에 배치하고, 각 반도체칩(7)을 본딩 와이어(9)를 통해서 배선기판(5)의 배선(10)에 전기적으로 접속한다. 그리고, 복수의 반도체칩(7) 전체를 열경화성 수지로 이루어지는 밀봉부(8)에 의해 밀봉한다(일괄밀봉법:Block Molding Method). 그후, 밀봉부(8) 및 배선기판(5)을 다이싱하여 각 개개의 조각(IC본체(4a))으로 절단 또는 분리하여, IC본체(4a)가 제조된다.
도13~도15에 나타내는 IC본체(4b)는 QFN(Quad Flat Non leaded package)등과 같은 리드 프레임을 이용하여 제조한 반도체장치이다. IC본체(4b)는 예를 들면 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 먼저, 리드 프레임의 다이패드(11) 상에 반도체칩(7)을 탑재하고, 리드 프레임의 리드부(12)에 반도체칩(7)의 전극패드를 본딩 와이어(9)를 통해서 전기적으로 접속한다. 그리고, 반도체칩(7), 본딩 와이어(9), 다이패드(11) 및 리드부(12)를 덮도록, 상기 밀봉부(8)와 동일한 열경화성 수지재료로 이루어지는 밀봉부(8b)를 형성한다. 리드부(12)는 소정의 형상으로 구부러져 있으며, 구부러진 리드부(12)의 바깥 표면이 밀봉부(8b)의 이면에서 부분적으로 노출하는 것으로, 외부 접속단자(6)가 형성된다. 그후, 밀봉부(8b)의 측면에서 돌출한 리드부(12)가 절단되어, IC본체(4b)가 제조된다. 따라서, IC본체(4b)는 외곽이 열경화성 수지로 이루어지는 밀봉부(8b)에 의해 구성되며, 이면에서 리드부(12)의 바깥 표면이 되는 외부 접속단자(6)가 노출한 구조로 된다.
IC본체(4)(또는 4a, 4b)가 준비된 후, 케이스(2)를 준비한다. 도16은 본 실시형태의 IC카드(1)의 제조에 이용되는 케이스(2)의 외관을 나타내는 사시도이다. 도17은 도16의 케이스(2)의 E-E선의 단면도이다.
케이스(2)의 제조공정은 IC본체(4)의 제조공정 전에 행해도, 후에 행해도 혹은 동시에 행해도 된다. 케이스(2)는 열가소성의 수지재료로 이루어지며, 예를 들면 폴리카보네이트, ABS(acrylonitrile butadiene styrene resin), PBT(폴리부틸렌 텔레프탈레이트:polybutylene terephthalate), PPE(폴리페닐렌 에테르:polyphenylene ether), 나일론, LCP(액정폴리머:liquid crystal polymer), PET(폴리에틸렌 텔레프탈레이트:polyethylene terephthalate) 또는 이들의 혼합물 등에 의해 형성할 수 있다. 케이스(2)를 형성하기 위한 열가소성 수지재료는 유리 필러 등을 포함하고 있어도 되지만, 유리 필러의 함유량이 밀봉부(8)의 것만큼 많아지면, 케이스(2)의 경도가 높게 되어, 예를 들면 메모리 카드(IC카드(1))를 끼우거나 빼내는 슬롯 내의 전극단자 표면의 Au도금을 손상시키는 등의 문제를 생기게 할 우려가 생길 수 있기 때문에, 케이스(2)에 포함되는 유리 필러의 함유량은 밀봉부(8)의 그것보다도 적게 하는 것이 바람직하다. 케이스(2)는 여러가지 방법에 의해 형성할 수 있지만, 예를 들면 케이스(2)에 대응하는 형상의 캐비티를 가지는 금형을 이용한 사출성형법 등에 의해 형성할 수 있다. 케이스(2)는 카드형 형상의 외 형에 있어서, IC본체(4)를 끼워맞추기(끼워넣기) 가능한 형상의 패인부분 또는 오목부(2a)가 설치된 구조를 하고 있다.
다음에, IC본체(4)를 케이스(2)의 오목부(2a)에 탑재한다. 도18~도21은 IC본체(4)를 케이스(2)에 탑재하는 공정 및 그 이후의 IC카드(1)의 제조공정 중의 단면도이며, 도2와 도17에 대응하는 단면도이다.
도18에 나타내는 바와 같이, IC본체(4)는 밀봉부(8)가 내부측으로 되고 또 외부 접속단자(6)가 바깥 표면측으로 되도록 케이스(2)의 오목부(2a)에 탑재된다(끼워넣는다). 케이스(2)의 오목부(2a)는 IC본체(4)에 대응하는 형상을 하고 있으므로, 케이스(2)의 오목부(2a)에 IC본체(4)를 끼워맞추는(끼워넣다) 것에 의해, IC본체(4)를 케이스(2)에 고정할 수 있다. IC본체(4)의 케이스(2)에 대한 위치결정은 XY방향(케이스(2)의 주면에 평행한 평면방향)은 케이스(2)의 오목부(2a)에 끼워넣는 것에 의해 고정되며, Z방향(케이스(2)의 주면에 수직인 방향)은 후술하는 금형(15a, 15b)에 의해 고정할 수 있다. 또한 접착제 등을 이용하여 IC본체(4)를 케이스(2)의 오목부(2a)에 가접착하여 고정할 수도 있다.
다음에, 도19에 나타내는 바와 같이, 금형(15a, 15b)에 의해 오목부(2a)에 IC본체(4)를 탑재한 케이스(2)를 사이에 끼운다. 금형(15a, 15b)의 사이에 IC본체(4)를 탑재한 케이스(2)를 배치했을 때, 밀봉부(3)를 형성해야 할 영역에 캐비티(16)가 형성된다. 그리고, 도20에 나타내는 바와 같이 캐비티(16) 내에 사출형성법 등을 이용하여 수지재료(성형수지)(3a)를 도입(주입) 또는 충전한다. 이때 캐비티(16) 내에 도입되는 수지재료(3a)는 열가소성의 수지재료로 이루어지며, 예를 들면 폴리카보네이트, ABS(acrylonitrile butadiene styrene resin), PBT(폴리부틸렌 텔레프탈레이트:polybutylene terephthalate), PPE(polyphenylene ether), 나일론, LCP(액정폴리머:liquid crystal polymer), PET(폴리에틸렌 텔레프탈레이트:polyethylene terephthalate) 또는 이들의 혼합물 등을 이용할 수 있다. 수지재료(3a)는 유리 필러 등을 포함할 수도 있지만, 케이스(2)와 마찬가지로 유리 필러의 함유량이 밀봉부(8)만큼 많게 되면 밀봉부(3)의 경도가 높게 되어, 예를 들면 메모리 카드(IC카드(1))를 끼우거나 빼는 슬롯 내의 전극단자 표면의 Au도금을 손상시키는 등의 문제를 생기게 할 우려가 있기 때문에, 수지재료(3a)에 포함되는 유리 필러의 함유량은 밀봉부(8)의 그것보다도 적게 하는 것이 바람직하다. 캐비티(16) 내에 도입되는 수지재료(3a)는 유동성이 높은 것이 바람직하다. 이때문에, 밀봉부(3)를 형성하기 위한 수지재료(3a)의 유리 필러 함유율은 케이스(2)를 형성하기 위한 수지재료(열가소성 수지재료)의 유리 필러 함유율보다도 낮은 것이 더욱 바람직하다.
사출성형에서의 캐비트(16) 내에 도입되는 수지재료(3a)의 온도는 예를 들면 200℃~450℃ 정도이다. 금형(15a, 15b)의 온도는 예를 들면 실온~100℃ 정도이다. 금형(15a, 15b)의 온도는 예를 들면 금형(15a, 15b) 내를 흐르는 냉각수의 온도와 유량 등을 조절하는 것 등에 의해 제어할 수 있다. 금형(15a, 15b)의 온도는 케이스(2)의(수지재료의) 융점 또는 연화온도보다 낮다. 이때문에, 캐비티(16) 내의 수지재료(3a)의 도입전은, 케이스(2)의 온도는 케이스(2)의 융점 또는 연화온도보다 낮고, 케이스(2)가 그 형상을 유지할 수 없을 정도 용해 또는 연화하지 않는다. 또 캐비티(16) 내에 도입하는 수지재료(3a)의 온도는 케이스(2)의 융점 또는 연화온도보다 높다. 즉 캐비티(16) 내에 수지재료(3a)를 도입할 때에, 수지재료(3a)를 케이스(2)의 연화온도보다도 높은 온도로 미리 가열해 둔다. 또 IC본체(4)의 외부 접속단자(6)는 금형(15a)의 표면에 접속하고 있으며, 외부 접속단자(6) 상에는 수지재료(3a)가 도입되지 않도록 되어 있다.
사출성형에 의해 캐비티(16) 내에 도입된 수지재료(3a)(열가소성 수지재료)는 IC본체(4)의 외부 접속단자(6)를 제외하고 노출면(배선기판(5)의 이면, 비의 표면 및 밀봉(8)의 일부 등)을 덮고 있으며, IC본체(4)와 케이스(2)와의 사이에 공간이 있으면 그곳에도 충전된다. 또 수지재료(3a)는 케이스(2)의 IC본체(4)를 탑재한 측의 면의 적어도 일부도 덮는다. 캐비티(16) 내에 도입된 수지재료(3a)는 케이스(2)에 접촉하면, 케이스(2)의 접촉한 부분의 온도를 상승시킨다. 케이스(2)는 열가소성 수지로 이루어지며, 수지재료이므로 열전도율이 비교적 낮다. 이때문에, 케이스(2)에서는 캐비티(16) 내에 도입된 수지재료(3a)에 접촉한 케이스(2) 표면 및 표면 근방부분(예를 들면 표면에서 깊이방향으로 수㎛~수백㎛의 부분) 만이 가열되어(융점 또는 연화온도 이상으로 승온되어) 용해 또는 연화하며, 수지재료(3a)와 반응 혹은 혼합한다. 케이스(2)와 수지재료(3a)는 서로 섞이기 쉬운 재료 혹은 친화성이 높은 재료로 구성되어 있으면, 용해 또는 연화한 케이스(2) 표면과 수지재료(3a)가 반응 혹은 혼합하여 접착하기 쉬우므로 (용착하기 쉽다) 더욱 바람직하다. 이때문에, 케이스(2) 표면과 수지재료(3a)와의 반응성 또는 접착성을 더욱 향상시키기 위해, 케이스(2)와 수지재료(3a)에 같은 종류의 열가소성 수지 재료를 이용할 수도 있다. 또 케이스(2)와 수지재료(3a)에 다른 종류의 열가소성 수지재료를 이용해도 된다.
또 IC본체(4)의 반도체칩(7)과 본딩 와이어(9) 등을 열경화성 수지로 이루어지는 밀봉부(8)로 덮은 상태에서 캐비티(16) 내에 수지재료(3a)를 주입하므로, 고온의 수지재료(3a)가 IC본체(4)의 반도체칩(7)과 본딩 와이어(9)에 접촉하는 경우는 없다. 또 IC본체(4)의 밀봉부(8)는 열경화성 수지재료에 의해 형성되어 있으므로 캐비티(16) 내에 수지재료(3a)가 도입되었을 때에, 고온의 수지재료(3a)가 밀봉부(8)에 접촉해도, 밀봉부(8)가 용해 또는 연화하는 경우도 없다. 이때문에, 밀봉부(8)에 의해 밀봉되어 있는 IC본체(4)의 반도체칩(7)과 본딩 와이어(9) 혹은 반도체칩(7)과 본딩 와이어(9)의 접속부와 배선기판(5)과 본딩 와이어(9)의 접속부에 수지재료(3a)의 주입(밀봉부(3)의 성형공정)이 악형향을 미치는 일은 없다.
캐비티(16) 내에 수지재료(3a)를 충전한 후에는, 금형(15a, 15b)이 상대적으로 저온이므로, 캐비티(16) 내의 수지재료(3a)의 온도는 서서히 내려간다. 이것에 의해 열가소성 수지재료로 이루어지는 수지재료(3a)는 경화하여 밀봉부(3)가 된다. 상기와 같이 케이스(2)의 표면부분과 수지재료(3a)는 용해하여 반응 또는 혼합하고 있으므로 수지재료(3a)와 케이스(2)의 표면부분이 냉각하여 경화(응고)한 후에는 케이스(2)(의 표면부분)와 밀봉부(3)와는 서로 단단하게 접착하여 일체화 된다. 이것에 의해, 케이스(2)의 표면부분과 밀봉부(3)는 용착되며, 케이스(2)와 IC본체(4)는 밀봉부(3)를 통해서 일체화되어 고강도의 IC카드(1)가 형성된다. IC카드는 얇고 휘어지기 쉽기 때문에, 밀봉부(3)가 없으면, IC본체(4)의 박리 등의 문제점이 걱정 되지만, 본 실시형태에서는 밀봉부(3)와 케이스(2)가 일체화되어 IC본체(4)를 단단히 끼워넣도록 하여 유지하므로, 상기와 같은 걱정이 없어진다. 밀봉부(3)는 IC본체(4)의 외부 접속단자(6)를 제외한 영역을 덮고 있으므로 IC카드(1)의 외형이 거의 카드형 형상이 되도록 형성된다. 그후, 금형(15a, 15b)을 떼어내어(이형(離型)되어), IC카드(1)가 추출된다. IC카드(1)의 외곽은 열가소성 수지로 이루어지므로 이형(離型)도 용이하다. 이와 같이 하여, 도21에 나타내는 바와 같은 본 실시형태의 IC카드(1)가 제조된다.
본 실시형태에서는 케이스(2)에 탑재된 IC본체(4)가 밀봉부(3)에 의해 밀봉되어 일체화되어 있다. 이때문에, IC카드 내에는 여분의 공간이 없고, IC카드의 강도를 높일 수 있으며, 수분의 침입 등도 방지할 수 있다.
또 본 실시형태에서는 IC카드(1)의 케이스(2) 및 밀봉부(3)는 열가소성의 수지재료에 의해 형성되며, IC본체(4)의 밀봉부(8)는 열경화성의 수지재료에 의해 형성되어 있다. 성형수지로서는 보다 싼 가격의 것을 이용하는 것이 재료 코스트를 저감하는데 있어 유효하지만, 반도체칩(7)을 밀봉하는 밀봉부(8)의 수지재료로서는 내후성(耐候性), 높은 접착력, 화학적인 안정성(경시변화에 의한 수지의 분해가 늦은 것, 탈가스가 적은 것) 등의 특성이 요구되며, 이와 같은 목적 때문에 밀봉부(8)의 재료로서는 실리카 필러 포함의 에폭시 수지 등을 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 이것에 의해, IC카드(1)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또 IC카드(1)의 케이스(2) 및 밀봉부(3)를 성형하기 위한 수지재료로서는 더욱 값이 싸고, 또 밀봉공정에서의 공정기간(TAT(turn around time))의 단축이 가능한 열가소성 수지( 열가소성 플라스틱)를 이용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 반도체장치의 제조 코스트를 저감할 수 있다.
생산성을 향상시킴에 있어, 성형 프로세스에 걸리는 시간의 단축이 요구된다. 일반적으로 열경화성 수지는 경화가 화학적인 프로세스인 중합반응을 동반하여 진행하기 때문에, 수지의 경화속도를 높이는 것이 곤란하며, 생산성의 향상이 어렵다는 문제가 있다. 이것에 비교하여, 열가소성 수지에 있어서는 수지의 경화가 수지가 지닌 열 에너지를 빼앗는 것에 의해 달성되므로, 열경화성 수지에 비교하여 보다 짧은 시간에 수지의 경화를 달성할 수 있다. 본 실시형태에서는 케이스(2) 및 밀봉부(3)의 성형수지로서는 열가소성 수지를 채용함으로써 성형공정에 걸리는 시간, 특히 수지의 경화에 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 이것에 의해 IC카드의 제조시간을 단축할 수 있다.
또 열가소성 수지는 에폭시 수지와 비교하여 보다 낮은 탄성율을 가진다. 본 실시형태에서는 케이스(2) 및 밀봉부(3)의 성형수지로서 열가소성 수지를 이용함으로써 IC카드의 외곽을 비교적 저탄성율의 열가소성 수지에 의해 형성할 수 있으므로, IC카드를 전자장치 등의 슬롯에 끼우거나 뺄때, 슬롯 내의 전극표면에 형성된 Au도금 등의 피복을 손상시켜 버리는 문제를 일으키는 경우가 적게 된다는 이점을 얻을 수 있다.
또 본 실시형태에서는 밀봉부(3)의 성형공정에 있어서, 베이스(土臺)로서의 케이스(2)와 성형수지(수지재료(3a))로 열가소성 수지를 이용하고, 성형수지의 주입시의 온도를 베이스(케이스(2))의 연화온도보다도 높게 하는 것에 의해, 성형수 지와 베이스(케이스(2))와의 계면에서 융착이 일어나므로, 베이스(케이스(2))와 성형수지(밀봉부(3))와의 계면의 접착강도를 확보하는 것이 용이하며, 또 상기 계면에서의 수분의 침입을 더욱 확실하게 방지할 수 있게 된다.
그러나, 경화시에 화학적인 변화를 동반하는 열경화성 수지에 비교하여 열가소성 수지는 일반적으로 경화후의 화학적인 안정성이 낮고, 또 내후성과 접착력도 낮다는 특징을 가진다. 이때문에, 본 실시형태와 같이 반도체칩(7)을 밀봉하는 밀봉부(8)의 수지재료에는 에폭시 수지 등의 열경화성 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 IC카드의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또 성형시(밀봉부(3)의 성형시)의 프로세스 온도에 대한 제약을 배제하고, 성형수지(수지재료(3a))의 선택의 자유도를 증가시키기 위해서는 노출된 땜납 접속부가 없는 구성으로 할 필요가 있다. 그래서, 이러한 문제의 해결책으로서, 첫째 고융점의 금속을 이용하여 반도체칩과 배선기판과의 접속을 형성하는 수단이 있다. 이때문에, 본 실시형태에서는 고융점의 금속 예를 들면 Au 등에 의해 형성되는 금속 와이어(본딩 와이어(9))를 이용한 와이어 본딩 접속법을 이용하여 반도체칩(7)과 배선기판(5)을 전기적으로 접속하고 있으며, 이와 같은 구성에서는 높은 프로세스 온도에도 견딜 수 있다는 이점을 얻을 수 있다. 또 다른 수단으로서, 반도체칩과 배선기판과의 접속부의 형성에서 저융점 금속인 땜납을 이용하는 것을 전제로 한 경우, 성형시의 프로세스 온도에 의해 땜납이 용융했다 하더라도, 성형수지의 주입에 따라 접속부가 손상되지 않도록 땜납보다도 높은 온도에 견딜 수 있는 절연성의 수지 등에 의해, 각 접속부를 미리 보호해 두는 수단을 생각할 수 있다. 이와 같은 수단의 구체예로서, 예를 들면 후술하는 실시형태 3과 같이 땜납범프를 이용한 반도체칩, CSP 또는 BGA 등의 패키지를 탑재함과 동시에, 각 단자를 보호하기 위해 각 단자 사이를 언더필 수지 등에 의해 절연하는 수단이 있다. 이들의 수단을 행함으로써, 성형수지(수지재료(3a))의 선택의 자유도를 높일 수 있다.
또 열경화성 수지는 가열에 따른 중합반응에 의해 수지가 경화하기 때문에, 경화후는 경화공정시의 프로세스 온도보다도 높은 온도에 대해서도 연화하지 않고 견딜 수 있는 성질을 가지는데 비교하여, 열가소성 수지는 한번 경화한 후도 가열에 의해 재차 수지가 연화하는 성질이 있기 때문에, 제품으로서 요구되는 내열성을 실현하기 위해서는 충분히 높은 연화온도를 지닌 수지를 선택하여 사용할 필요가 있다. 따라서, 최종제품으로서 미리 정해진 온도내성의 요구가 있다는 것을 전제로 하면, 열가소성 수지를 이용한 성형공정에 이용되는 온도는 열경화성 수지를 이용한 성형공정에 이용되는 온도에 비교하여 높게 하지 않으면 안된다는 문제가 있다. 이와 같이 열가소성 수지를 이용한 프로세스(성형공정)에 있어서는 성형수지(밀봉부(3))와 베이스(케이스(2))와의 융착을 실현하기 위해서, 성형수지의 주입시의 온도로서 열경화성 수지를 이용한 프로세스 온도에 비교하여 높은 온도(예를 들면 200~450℃)를 이용할 필요가 있기 때문에, 상기의 프로세스 온도에 대한 제약을 해소하는 수단의 어느것을 채용하는 것이 상당히 유효하다.
또 반도체칩(7)에 배선기판(5)과 성형수지(밀봉부(3))에 비교하여 열팽창계수가 작은 것을 이용하는 경우에는 반도체칩(7)과 그외의 부재와의 사이에서의 열팽창계수의 부정합에 의해 생기는 열응력을 경감하기 위해, 반도체칩(7)의 주면을 반도체칩(7)과 성형수지(밀봉부(3))와의 사이의 열팽창계수의 값을 지닌 수지로 이루어지는 밀봉부(8)에 의해 미리 덮어 두는 것이 유효하다. 본 실시형태에서는 그와 같이 열팽창계수를 조정하기 위해 실리카 필러를 포함하는 에폭시 수지를 이용하여 반도체칩(7)을 덮도록 밀봉부(8)를 형성함으로써, IC카드(1)의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
또 유기수지에 포함되는 알카리이온에 의한 반도체칩(7)의 오염과 그것에 따른 전기특성의 열화를 막기 위해, 성형수지(밀봉부(3))에 비교하여 보다 알카리이온 농도가 작은 수지로 이루어지는 밀봉부(8)에 의해 미리 반도체칩(7)의 주면을 덮어둠으로써 IC카드(1)의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
(실시형태 2)
도22~도24는 본 발명의 다른 실시형태인 IC카드의 제조공정을 나타내는 단면도이다. 또한 이해를 돕기 위해서, 도23 및 도24에서는 IC본체(4)의 내부의 구조(반도체칩(7), 본딩 와이어(9) 및 배선(10) 등)에 대해서는 도시를 생략하고 있다.
상기 실시형태 1에서는, 미리 준비해 둔 케이스(2)에 IC본체(4)를 탑재하고, 밀봉부(3)를 성형하여 케이스(2)와 IC본체(4)를 일체화하여 IC카드(1)를 제조하고 있다. 본 실시형태에서는 케이스(2)의 성형공정, 케이스(2)에의 IC본체(4)의 탑재공정 및 밀봉부(3)의 성형공정을 금형 내에 수지재료를 2회 주입하는 것에 의해 연속적으로 행한다.
먼저, 도22에 나타내는 바와 같이 금형(베이스 금형, 하부금형)(20) 및 케이스 형성용의 금형(상부금형)(21)을 준비한다. 금형(20)과 금형(21)에 의해, 케이스(2)에 대응하는 형상을 가지는 캐비티(22)가 형성된다. 그리고, 사출성형법에 의해 캐비티(22) 내에 열가소성 재료로 이루어지는 수지재료를 도입 또는 주입한다. 캐비티(22) 내에 도입되는 수지재료는 열가소성 재료로 이루어지지만, 예를 들면 폴리카보네이트, ABS, PBT, PPE, 나일론, LCP, PET 또는 이들의 혼합물 등을 이용할 수 있다. 이것에 의해, 상기 실시형태 1과 동일한 형상을 가지는 케이스(2)가 형성(성형)된다.
다음에, 금형(20)에서 금형(21)을 떼어낸다. 그리고, 금형(20) 상에 잔존하고, 상면이 노출한 케이스(2)의 오목부(2a)에 미리 준비(제조)하여 둔 IC본체(4)를 탑재한다. 이때 예를 들면 케이스(2)의 오목부에 IC본체(4)를 끼워맞추는 것에 의해 IC본체(4)를 케이스(2)에 고정할 수 있다. 그후, 도23에 나타내는 바와 같이, 금형(20)에 밀봉부 형성용의 금형(상부금형)(23)을 설치한다. 이때, 금형(20)과 금형(23)에 의해, 밀봉부의 형성영역에 대응하는 형상의 캐비티(24)가 형성된다. 다른 예로서, 케이스(2)를 금형(20)에서 일단 추출한 후에, 케이스(2)의 오목부에 IC본체(4)를 끼워맞추고, 그후 IC본체(4)를 탑재한 케이스(2)를 금형(20)에 되돌릴 수도 있다. 혹은 케이스(2)를 금형(20)에서 추출한 후에, 케이스(2)의 오목부에 IC본체(4)를 끼워맞추고, 그후 IC본체(4)를 탑재한 케이스(2)를 금형(20)과는 다른 금형에 탑재할 수도 있다. 이 경우, IC본체(4)를 탑재한 케이스(2)를 탑재시키는 금형은 금형(20)과 동일한 웅덩이를 가지고 있어도 되며, 혹은 금형(20)과는 다른 웅덩이를 가지고 있어도 되지만, 적어도 IC본체(4)를 탑재한 케이스(2)를 안정하게 고정 또는 유지 가능한 형태의 웅덩이를 가지고 있으면 된다.
다음에, 사출성형법에 의해 캐비티(24) 내에 열가소성 재료로 이루어지는 수지재료를 도입 또는 주입한다. 캐비티(24) 내에 도입되는 수지재료는 열가소성 재료로 이루어지지만, 예를 들면 폴리카보네이트, ABS, PBT, PPE, 나일론, LCP, PET 또는 이들의 혼합물 등을 이용할 수 있다. 이것에 의해 밀봉부(3)가 형성(성형)된다. 그리고, 금형(20) 및 금형(23)을 떼어내어(이형되어), 도24에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 IC카드(1)가 제조된다.
케이스(2)를 형성하기 위해 캐비티(22)에 충전하는 수지재료와, 밀봉부(3)를 형성하기 위해 캐비티(24)에 충전하는 수지재료가 같은 재료이면, 동일한 사출성형장치를 이용하여 연속적으로 케이스(2)와 밀봉부(3)를 성형할 수 있으므로, 더욱 바람직하다. 이것에 의해 케이스(2)와 밀봉부(3)와의 접착력을 높여 IC카드(1)의 강도를 향상시킴과 동시에, IC카드(1)의 제조시간의 단축과 제조 코스트의 저감을 도모할 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 케이스(2)의 성형공정, IC본체(4)의 탑재공정 및 밀봉부(3)의 성형공정을 연속적으로 행할 수 있으므로, IC카드의 제조시간을 단축할 수 있으며, 제조 코스트도 저감할 수 있다. 또 상부금형을 교체하는 것만으로 동일한 사출성형기를 이용한 2회의 사출성형에 의해 IC카드를 제조할 수 있으므로, IC카드의 제조공정을 더욱 간략화할 수도 있다.
(실시형태 3)
상기 실시형태 1에서는 배선기판(5) 상에 반도체칩(7)을 실장하여 와이어 본딩하고, 반도체칩(7)과 본딩 와이어(9)를 덮도록 밀봉부(8)를 형성하여 IC본체(4) 를 제조한 경우에 대해서 설명했다. 본 실시형태에서는 반도체칩(7)을 배선기판(5)에 플립칩 접속(플립칩 본딩) 등에 의해 실장한 경우에 대해서 설명한다.
도25는 본 실시형태에 이용되는 반도체칩(7a)의 외관을 나타내는 사시도이며, 도26은 그 평면(저면)도이다. 도27은 도25 및 도26의 반도체칩(7a)을 배선기판(5)에 실장한 상태를 나타내는 사시도이며, 도28은 그 저면도이다. 도29는 본 실시형태의 IC본체(4a)의 외관을 나타내는 사시도이다.
도25 및 도26에 나타내는 바와 같이, 반도체칩(7a)은 내부의 반도체 소자에 전기적으로 접속된 복수의 땜납범프(범프전극)(31)가 한쪽의 주면에 형성되어 있다. 그와 같은 반도체칩(7a)이 도27 및 도28에 나타내는 바와 같이, 배선기판(5)의 표면(주면) 상에 플립칩 접속에 의해 탑재 또는 실장된다. 즉, 반도체칩(7a)은 땜납범프(31)를 통해서 배선기판(5)의 배선에 전기적으로 접속되며, 또 배선기판(5)의 쓰루홀을 통해서, 배선기판(5)의 이면의 외부 접속단자(6)에 전기적으로 접속된다. 그리고 도29에 나타내는 바와 같이, 반도체칩(7a)과 배선기판(5)과의 사이를 충족하고, 반도체칩(7a)과 배선기판(5)을 접속하는 땜납범프(31)를 덮도록, 열경화성 수지재료(예를 들면 실리카 필러를 포함하는 에폭시 수지)로 이루어지는 밀봉부, 여기서는 언더필 수지(밀봉부)(32)를 형성한다. 이것에 의해, 도29에 나타내는 바와 같은 IC본체(4c)가 제조된다. 언더필 수지(밀봉부)(32)를 형성함으로써, 그후의 밀봉부(3)의 성형공정에 있어서, 주입수지에 의해 땜납범프(31) 등이 용융하는 것을 방지하고, 또 땜납범프(31)가 용융했다 하더라도 땜납범프(31)끼리가 접촉하는 일이 없도록 땜납범프(31)끼리를 절연할 수 있다. 또 밀봉부(32)의 형성공정에 서는 땜납범프(31)의 융점 이하의 공정온도를 이용하고, 또 완성한 밀봉부(32)로서는 땜납범프(31)의 융점 이상의 고온에도 견딜수 있는 특성이 요구되지만, 이와 같은 요구를 만족하기 위해서는, 언더필 수지(32)로서 열경화성 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 즉 열경화성 수지를 이용함으로써, 언더필 수지공정에서는 땜납범프(31)의 융점 이하의 온도로 열경화공정을 완료하고, 또 열경화반응을 완료한 밀봉부(32)로서는 열가소성 수지를 이용한 성형공정에서 땜납범프(31)의 융점 이상의 고온을 이용하는 공정에도 견딜 수 있는 것을 얻는 것이 용이하게 된다.
도30~도32은 본 실시형태의 IC카드의 제조공정을 나타내는 단면도 또는 사시도이다. 도32는 도31의 IC카드의 사시도에 대응하고, 도30 및 도31은 단면도이다.
도30에 나타내는 바와 같이, 상기 실시형태 1과 동일하게 하여, 열가소성 수지재료로 이루어지는 케이스(2)의 오목부에 IC본체(4c)를 탑재한다(끼워넣는다). 또한 케이스(2)의 재료 및 형성방법과 케이스(2)의 오목부에의 IC본체(4c)의 탑재방법 등에 대해서는 상기 실시형태 1과 거의 같으므로, 여기서는 그 설명은 생략한다.
다음에, 상기 실시형태 1과 동일하게 하여, 사출성형법 등을 이용하여 IC본체(4c)의 외부 접속단자(6) 이외의 노출면을 덮고, 케이스(2)와 IC본체(4c)를 일체화하도록, 열가소성 수지재료로 이루어지는 밀봉부(3)를 형성한다. 이것에 의해, 도31 및 도32에 나타내는 바와 같은 본 실시형태의 IC카드(1a)가 제조된다. 또한 밀봉부(3)의 재료와 형성방법에 대해서는 상기 실시형태 1과 거의 동일하므로, 여기서는 그 설명은 생략한다.
본 실시형태에서는 땜납범프(31)와 같이 고온에 쬐이는 것이 바람직하지 않은 단자 또는 접속부는 밀봉부(3)의 성형시에 성형수지(수지재료(3a))의 주입에 의해 접속부가 손상되지 않도록, 각 접속부를 열경화성 수지로 이루어지는 밀봉부, 여기서는 언더필 수지(32) 등으로 미리 보호하고 절연하여 둔다. 이때문에 밀봉부(3)의 성형시에 땜납범프(31) 등의 접속부가 손상하는 것을 확실히 방지할 수 있다. 또 성형수지(수지재료(3a))의 선택의 자유도를 높일 수도 있다.
또 본 실시형태에 있어서도, 언더필 수지(밀봉부)(32)의 형성공정으로 상기 실시형태 1과 같이 반도체칩(7a)의 전면을 열경화성 수지재료(언더필 수지(32)의 재료)로 덮을 수도 있다.
또 본 실시형태에서는, 범프전극을 가지는 반도체칩(7a)을 배선기판(5)에 실장하여 IC본체(4c)를 형성하는 경우에 대해서 설명했으나, BGA(Ball Grid Array)와 CSP(Chip Size(Scale) Package) 등의 형태로 패키지화된 반도체칩(반도체장치)을 반도체칩(7a)과 동일하게 하여 배선기판(5)에 실장하고, IC본체(4)를 제조할 수도 있다. 이 경우도 반도체칩(7a)과 마찬가지로 땜납범프 등의 접속부를 열경화성 수지재료로 이루어지는 언더필 수지로 덮으면 된다.
(실시형태 4)
상기 실시형태 1에서는 배선기판(5)의 이면에 외부 접속단자(6)가 형성되어 있지만, 배선기판(5)의 이면과 외부 접속단자(6)의 표면은 거의 평탄하다. 또 외부 접속단자(6)만을 노출하도록 밀봉부(3)를 형성하기 위해서는 배선기판(5)의 이면의 외부 접속단자(6) 이외의 영역을 덮도록 밀봉부(3)를 형성하지 않으면 안된다. 이 때문에, 제조된 IC카드(1)에서는 외부 접속단자(6)의 표면에 대해 밀봉부(3)의 표면이 약간 돌출한 형상으로 되며, IC카드(1)의 외부 접속단자(6) 측의 면에 단차가 생긴다. 본 실시형태에서는 외부 접속단자(6) 측의 면을 평탄화시킨 IC카드에 대해서 설명한다.
도33은 상기 실시형태 1에 따라서 제조된 IC카드의 외관을 나타내는 사시도이며, 도34는 그 F-F선의 단면도이다. 도35는 본 실시형태의 IC카드의 외관을 나타내는 사시도이며, 도36은 그 G-G선의 단면도이다. 또한 이해를 돕기 위해, 도34 및 도36에서는 IC본체의 내부의 구조(반도체칩(7), 본딩 와이어(9) 및 배선(10) 등)에 대해서는 도시를 생략하고 있다.
도33 및 도34에 나타내는 IC카드(1b)는 상기 실시형태 1의 IC카드(1)와 동일하게 제조되며, 외부 접속단자(6)의 수와 기능이 다른 점 이외는 상기 실시형태 1의 IC카드(1)와 거의 같은 구조를 가진다. 상기 실시형태 1의 IC카드(1)와 도33 및 도34의 IC카드(1b)는 외부 접속단자(6) 측의 면에서 밀봉부(3)가 약간 돌출한 상태로 되며, 평탄화되어 있지 않다.
그것에 대해서, 도35 및 도36에 나타내는 본 실시형태의 IC카드(1c)에서는 IC카드(1c)의 외부 접속단자(6) 측의 면이 평탄화되어 있다. 이와 같은 구조는 도36에 나타내는 바와 같이 케이스(2)에 탑재하는 IC본체(4d)의 이면에 단차를 설치하고, 그 볼록부에 외부 접속단자(6)를 설치하며, IC본체(4)를 밀봉하는 밀봉부(3)의 표면이 외부 접속단자(6)와 거의 동일한 면을 구성하도록 밀봉부(3)를 형성하는 것으로 얻어진다. 따라서, IC카드(1c)는 평탄면에 외부 접속단자(6)가 설 치된 구조를 가지고 있다.
도37은 본 실시형태의 IC카드(1c)에 이용되는 IC본체(4d)의 구조를 나타내는 단면 사시도이다. IC본체(4d)의 이면에는 단차가 설치되고, 그 볼록부(41)에 외부 접속단자(6)가 설치되며, IC본체(4d)의 이면의 외부 접속단자(6) 형성영역 이외의 영역에 대해서 외부 접속단자(6) 형성영역이 돌출하는 구조로 되어 있다.
도37의 IC본체(4d)는 예를 들면 다음과 같이 하여 형성 또는 제조할 수 있다. 먼저, 이면에 단차를 설치하고, 그 볼록부(41)에 외부 접속단자(6)가 설치되는 것으로, 외부 접속단자(6) 형성영역이 그 이외의 영역에 대해서 돌출하는 구조를 가지는 배선기판(5a)을 준비한다. 그리고, 배선기판(5a)의 표면상에 반도체칩(7)을 실장하고, 본딩 와이어(9)에 의해 반도체칩(7)과 배선기판(5a)을 전기적으로 접속한다. 그후, 반도체칩(7)과 본딩 와이어(9)를 열경화성 수지재료로 이루어지는 밀봉부(8)로 밀봉함으로써, 본 실시형태의 IC본체(4d)가 형성된다.
이와 같은 도37에 나타내는 IC본체(4d)는 MAP(Mold Array Package)형태와 COB(Chip On Board)형태의 반도체장치에 대응하지만, IC본체로서 QFN(Quad flat non leaded package)형태의 반도체장치를 이용할 수도 있다. 도38은 본 실시형태의 IC카드(1c)에 이용할 수 있는 다른 IC본체(4e)의 구조를 나타내는 단면사시도이다.
도38의 IC본체(4e)는 도37의 IC본체(4d)와 마찬가지로, IC본체(4e)의 이면에는 단차가 설치되고, 그 볼록부(45)에 외부 접속단자(6)가 설치되며, IC본체(4e)의 이면의 외부 접속단자(6) 형성영역 이외의 영역에 대해서 외부 접속단자(6) 형성영역이 돌출하는 구조로 되어 있다.
도38의 IC본체(4e)는 예를 들면 다음과 같이 하여 형성 또는 제조할 수 있다. 먼저 리드 프레임의 다이패드(42) 상에 반도체칩(7)을 탑재하고, 리드 프레임의 리드부(43)에 반도체칩(7)의 전극패드를 본딩 와이어(9)를 통해서 전기적으로 접속한다. 그리고, 반도체칩(7), 본딩 와이어(9), 다이패드(42) 및 리드부(43)를 덮도록 열경화성 수지재료로 이루어지는 밀봉부(44)를 형성한다. 리드부(43)는 소정의 형상으로 구부러져 있으며, 구부러진 리드부(43)의 바깥 표면이 밀봉부(44)의 이면에서 부분적으로 노출함으로써, 외부 접속단자(6)가 형성된다. 이 밀봉부(44)의 성형공정에 있어서, 밀봉부(44)를 형성하기 위한 금형의 캐비티의 형상을 조정하는 것으로 밀봉부(44)의 이면에 단차를 설치하고, 밀봉부(44)의 이면의 볼록부(45)에서 리드부(43)의 바깥 표면을 부분적으로 노출시켜 외부 접속단자(6)로 한다. 그후, 밀봉부(44)에서 돌출한 리드부(43)가 절단되어, 도38의 IC본체(4e)가 제조된다. 따라서, IC본체(4e)는 외곽이 열경화성 수지로 이루어지는 밀봉부(44)에 의해 구성되고, 이면의 볼록부(45)에 외부 접속단자(6)가 노출한 구조가 된다.
다음에, 본 실시형태의 IC카드의 제조(조립)공정을 설명한다. 도39 및 도40은 본 실시형태의 IC카드(1c)의 제조공정 중의 단면도이다. 또한 이해를 돕기위해 도39 및 도40에서는 IC본체(4d)의 내부의 구조(반도체칩(7), 본딩 와이어(9) 및 배선(10) 등)에 대해서는 도시를 생략하고 있다.
먼저 상기와 같이, 이면에 단차가 설치되고, 그 볼록부에 외부 접속단자(6)가 설치된 IC본체(4d)(또는 4e)를 도39에 나타내는 바와 같이, 열가소성 수지재료 로 이루어지는 케이스(2)의 오목부(2a)에 탑재한다. 케이스(2)의 오목부(2a)는 IC본체(4d)를 끼워넣기 가능한 형태를 하고 있다. 또 IC본체(4d)를 케이스(2)의 오목부(2a)에 탑재했을 때, 외부 접속단자(6)가 케이스(2)의 오목부(2a) 이외의 면보다도 돌출하도록, 배선기판(5)의 이면의 단차, 케이스(2)의 오목부(2a)의 깊이, 혹은 케이스(2)의 두께 등이 조정되어 있다. 그리고, 도40에 나타내는 바와 같이, 사출성형법을 이용하여 외부 접속단자(6)를 노출하고, IC본체(4d)의 이면의 외부 접속단자(6) 이외의 영역과 케이스(2) 상을 덮도록, 열가소성 수지재료로 이루어지는 밀봉부(3)를 형성한다. 본 실시형태에서는 외부 접속단자(6) 형성영역만이 돌출한 상태로 외부 접속단자(6) 형성영역 이외의 영역상에 밀봉부(3)를 성형하므로, 외부 접속단자(6)(배선기판(5) 이면의 볼록부(41))와 밀봉부(3)가 평탄하게 되도록 밀봉부(3)를 성형할 수 있다. 이것에 의해 본 실시형태의 IC카드(1c)가 제조된다. 제조된 IC카드(1c)의 외부 접속단자(6)를 설치한 측의 면은 평탄화되어 있다. 또 도35에 나타내는 IC카드(1c)는 외부 접속단자(6)의 수와 배열이 도1의 IC카드(1)와 다르지만, 외부 접속단자(6)의 수와 배열은 설계에 따라 임의로 변경 가능하다.
또한 IC카드(1c)의 외부 접속단자(6)를 설치한 측과 반대측의 면은 케이스(2) 성형시에, 케이스(2)의 IC본체(4d)를 탑재하는 측과 반대측의 면을 평탄화해 두는 것으로 용이하게 평탄화할 수 있다.
또 상기 실시형태 1에서는, 케이스(2)의 오목부(2a) 이외의 영역의 두께가 거의 IC카드(1)의 두께에 대응했다. 본 실시형태에서는, 케이스(2)의 오목부(2a) 이외의 영역의 두께와 그 위에 형성된 밀봉부(3)의 두께와의 합계의 두께가 거의 IC카드(1c)의 두께에 대응한다.
(실시형태 5)
상기 실시형태 1과 같은 IC카드에 있어서, 예를 들면 IC카드의 주면과 측면 등에, 슬라이드 가능한 부품 등의 기계적 동작제품을 설치할 수 있다. 또한 본 실시형태에서는 IC카드에 대해서(기계적으로) 동작 가능하게 결합된 부품을 기계적 동작부품이라 한다. 도41은 기계적 동작부품(51)을 설치한 본 실시형태의 IC카드(1d)를 나타내는 평면도이다. 도41의 IC카드(1d)에서는 기계적 동작부품(51)은 IC카드(1d)의 측면에 평행한 방향으로 이동 또는 슬라이드 가능하며, 예를 들면 IC카드에 기록 허가상태와 기록 금지상태를 절환하기 위해 사용된다.
밀봉부(3)를 형성하기 전에 기계적 동작부품(51)을 IC카드에 장착한 경우, 즉 케이스(2)에 기계적 동작부품(51)을 설치한 상태에서 밀봉부(3)를 성형한 경우는 밀봉부(3)의 성형수지재료가 기계적 동작부품(51)에 붙어 기계적 동작부품(51)과 밀봉부(3)가 일체화되어 버릴 우려가 있다. 또 밀봉부(3)의 성형공정에서, 기계적 동작부품(51)이 밀봉부(3)의 성형수지재료의 열로 변형하여 버릴 우려도 있다. 이들은 기계적 동작부품(51)의 매끄러운 동작을 방해하도록 작용하고, 기계적 동작부품(51)의 정상동작을 불가능하게 할 우려가 있다.
본 실시형태에서는 밀봉부(3)를 형성한 후에, 기계적 동작부품(51)을 IC카드(1d)에 장착한다. 이때문에, 밀봉부(3)의 형성공정(성형공정)이 기계적 동작부품(51)에 악영향을 미치는 일이 없다.
도42는 IC카드(1d)에 기계적 동작부품(51)을 끼워넣는 모양을 설명하기 위한 사시도이다. 도43 및 도44는 IC카드(1d)의 감합부(52)에 기계적 동작부품(51)을 끼워넣은 상태를 나타내는 요부 단면도이다. 또한 도43은 IC카드(1d)의 기계적 동작부품(51)을 설치한 측면과 IC카드(1d)의 주면에 수직인 면의 단면에 대응하며, 도44는 도43의 H-H선의 단면에 대응한다.
도42~도44에 나타내는 바와 같이, 기계적 동작부품(51)을 IC카드(1d)에 장착할 때에는 IC카드(1d)의 기계적 동작부품(51) 장착용의 요철부분인 감합부(52)(돌기, 홈, 볼록부, 오목부 또는 그들의 조합 등)에 기계적 동작부품(51)을 끼워넣는다. 감합부(52)는 미리 케이스(2)에 형성해 두어도, 혹은 케이스(2)에는 형성하지 않고 밀봉부(3)의 성형공정에서 밀봉부(3)의 성형수지재료에 의해 감합부(52)를 형성해도 된다. 그러나, 밀봉부(3)의 성형공정에서 성형수지재료에 의해 밀봉부(3)와 일체적으로 감합부(52)를 형성하면, 밀봉부(3)의 성형시의 열로 감합부(嵌合部)(52)가 변형하는 것을 확실하게 방지할 수 있으므로 더욱 바람직하다. 감합부(52)를 설치한 점 이외는 IC카드(1d)의 구조 및 제조공정은 상기 실시형태 1의 IC카드(1)와 동일하므로 여기서는 상세한 설명은 생략한다.
본 실시형태에서는 밀봉부(3)의 성형후, 감합부(52)에 기계적 동작부품(51)이 끼워져 IC카드(1d)에 대해서 기계적 동작부품(51)이 이동 가능하게 결합 또는 장착된다. 기계적 동작부품(51)과 감합부(52)의 형상은 임의의 형상으로 할 수 있다. 예를 들면 기계적 동작부품(51)의 오목부에 감합부(52)의 볼록부를 끼워넣을 수 있으며, 혹은 기계적 동작부품(51)의 볼록부를 감합부(52)의 오목부에 끼워넣을 수도 있다.
도42~도44에 나타내는 바와 같은 구조에서는 감합부(52)에 끼워진 기계적 동작부품(51)은 IC카드(1d)의 측면에 따른 방향(도43의 지면에 수직인 방향, 도44의 지면에 평행한 상하방향)으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 도42~도44에 나타내는 구조에 있어서는, 선단부가 상대적으로 큰 동기모양의 감합부(52)를 기계적 동작부품(51)이 끼워지고, 감합부(52)를 끼운 기계적 동작부품(51)이 IC카드(1d) 본체의 측면에 따른 방향으로 이동(슬라이드) 가능하다.
또 기계적 동작부품(51)과 감합부(52)에는 예를 들면 IC카드에의 기록 허가 위치와, 기록 금지위치에 기계적 동작부품(51)을 위치 결정하기 위한 구조가 설치되어 있다. 예를 들면 감합부(52)의 선단의 돌기부(53, 54)에 기계적 동작부품(51)의 웅덩이부(51a)가 맞물렸을 때 기계적 동작부품(51)의 위치가 안정 또는 고정된다. 기계적 동작부품(51)의 웅덩이부(51a)가 감합부(52)의 돌기부(53)에 맞물린 위치를 IC카드(1)에의 기록 허가위치로 하고, 돌기부(54)에 맞물린 위치를 IC카드에의 기록 금지위치로 함으로써, 기록 허가위치 및 기록 금지위치 사이의 기계적 동작부품(51)의 이동 및 각 위치에서의 고정을 원활(부드럽게)하게 행하는 것이 가능하게 된다.
기계적 동작부품(51)은 IC카드의 측면뿐이 아닌, 임의의 위치에 설치할 수 있으며, 그 수도 임의의 수(단수 또는 복수)로 할 수 있다. 또 기계적 동작부품(51)의 이동 가능한 방향도, 임의의 방향으로 할 수도 있다. 예를 들면 도45의 평면도에 나타내는 바와 같이, IC카드(1d)의 주면에 기계적 동작부품(51)을 설치하고, IC카드(1d)의 주면에 평행한 방향으로 기계적 동작부품(51)을 이동 가능 할 수도 있다. 또 IC본체(4)에 감합부(52)를 설치해 두고, 기계적 동작부품(51)을 IC본체(4)(에 설치된 감합부(52))에 장착할 수도 있다. 이 경우, 밀봉부(3)의 성형공정에서는 IC본체(4)에 설치된 감합부(52) 및 그 근방에는 성형수지재료가 주입되지 않도록 한다. 예를 들면 금형의 캐비티의 형상을 조정하고, IC본체(4)에 설치된 감합부(52)와 외부 접속단자(6) 위에 밀봉부(3)가 형성되지 않도록 하면 된다.
(실시형태 6)
도46 및 도47은 각각 본 발명의 다른 실시형태의 IC카드(1e, 1f)의 단면도이다. 또한 이해를 돕기 위해, 도46 및 도47에서는 IC본체(4)의 내부의 구조(반도체칩(7), 본딩 와이어(9) 및 배선(10) 등)에 대해서는 도시를 생략하고 있다.
상기 실시형태 1에서는 도2에 나타내는 바와 같이, 케이스(2)에 대해서 상대적으로 작은 평면적(치수)의 IC본체(4)를 탑재하고, 케이스(2)에 탑재한 IC본체(4)의 외부 접속단자(6)를 제외한 영역을 덮도록 밀봉부(3)를 형성하고 있다. 또 IC본체(4)의 외부 접속단자(6)를 제외한 영역을 덮도록, 케이스(2)의 한쪽의 면(IC본체(4)를 탑재한 측의 주면)의 소정의 영역(예를 들면 약 절반의 영역) 상에 밀봉부(3)를 형성하고 있다.
그러나 밀봉부(3)는 외부 접속단자(6)를 노출하도록 IC본체(4)를 밀봉하여 케이스(2)와 IC본체(4)를 일체화하도록 형성하면 되고, 케이스(2)의 주면에 대한 밀봉부(3)의 형성부분의 비율은 임의의 값으로 할 수 있다. 또 케이스(2)(IC카드)의 치수에 대한 IC본체(4)의 치수의 비율도, 임의의 값으로 할 수 있다.
예를 들면, 도46에 나타내는 IC카드(1e)와 같이, IC본체(4)의 외부 접속단자(6)를 제외한 영역을 덮도록, 케이스(2)의 한쪽의 면(IC본체(4)를 탑재한 측의 주면)의 거의 전면 상에 밀봉부(3)를 형성할 수도 있다.
또 예를 들면, 도47에 나타내는 IC카드(1f)와 같이, 케이스(2)(IC카드)의 치수에 가까운 치수를 가지는 IC본체(4)를 케이스(2)의 웅덩이 부분 또는 오목부에 끼워넣고, 그후, 밀봉부(3)를 형성하여 IC카드(1f)를 형성할 수도 있다.
(실시형태 7)
도48~도51은 본 발명의 다른 실시형태인 IC카드의 제조공정을 설명하기 위한 평면도이다.
먼저, 도48에 나타내는 바와 같이, 복수의 케이스(2)가 연결된 상태의 프레임(61)을 예를 들면 사출성형법 등에 의해 열가소성 수지를 이용하여 형성한다. 프레임(61)은 테두리(61a)에 미세한 연결부(61b)를 통해서 복수, 여기서는 5개의 케이스(2)가 접속된 구조를 가지고 있다.
다음에, 도49에 나타내는 바와 같이, 프레임(61)을 구성하는 각 케이스(2)의 오목부(2a)에 IC본체(4)를 탑재한다(끼워넣는다).
다음에, 도50에 나타내는 바와 같이, 프레임(61)의 각 케이스(2)에 대해서, IC본체(4)의 외부 접속단자(6) 이외의 영역을 덮도록, IC본체(4)를 밀봉하는 밀봉부(3)를 트랜스퍼 몰드 등에 의해 일괄 성형한다. 이것에 의해 프레임(61)의 각 케이스(2)에 IC본체(4)가 밀봉부(3)를 통해서 결합 또는 일체화된다. 밀봉부(3)의 성형공정에서는 프레임(61)을 구성하는 모든 케이스(2)에 대해서 일괄하여 밀봉부(3)를 성형(일괄성형)하면, 흐름작업에 의해 다수의 IC카드를 제조 가능하게 되므로 바람직하다. 밀봉부(3)의 다른 성형방법으로서는 프레임(61)을 구성하는 각 케이스(2)에 개별로 밀봉부(3)를 성형할 수도 있다.
다음에, 도51에 나타내는 바와 같이, 프레임(61)의 각 케이스(2)의 주변부분, 즉 연결부(61b)를 절단하여 각 개별 조각 즉 IC카드(1)로 분리한다. 이것에 의해 1개의 프레임(61)에서 복수, 여기서는 5개의 IC카드(1)가 제조된다.
본 실시형태의 제조방법에 의하면, 한번에 복수의 IC카드(1)를 제조할 수 있으며, 단시간에 다수의 IC카드(1)를 제조하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해 IC카드의 제조시간을 단축하고, 제조 코스트를 저감할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 제조공정은 IC카드(1)를 양산할 때 알맞은 제조공정이다.
본 실시형태에서는 5개의 케이스(2)가 연결된 프레임(61)을 이용했지만, 프레임(61)을 구성하는 케이스(2)의 수는 5개로는 한정되지 않고, 임의의 수(복수)의 케이스(2)가 연결된 프레임(61)을 이용하여 IC카드를 제조할 수도 있다.
이하, 본 발명자에 의해 행해진 발명을 그 실시형태에 의거하여 구체적으로 설명했으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변경 가능한 것은 말할 필요도 없다.
본 발명은 MMC(멀티미디어 카드)와 SD카드 등과 같은 플래쉬 메모리(EEPROM)를 내장하는 메모리 카드뿐 아니라, SRAM(Static Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 또는 MRAM(Magnetic Random Access Memory) 등과 같은 메모리 회로를 내장하는 메모리 카드와, 메모리 회로를 가지지 않는 IC(Integrated circuit)카드 등에도 적용할 수 있다.
본원에서 개시되는 발명 중, 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단하게 설명하면 이하와 같다.
열경화성 수지재료로 이루어지는 제1 밀봉부에 의해 적어도 일부가 밀봉된 반도체칩을 가지는 반도체장치를 열가소성 수지재료로 이루어지는 케이스에 탑재하고, 열가소성 수지재료로 이루어지는 제2 밀봉부에서 밀봉했으므로, IC카드의 신뢰성을 향상할 수 있다. 또 IC카드의 제조 코스트를 저감할 수 있다.

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  25. 표면 및 이면을 가진 배선기판과,
    상기 배선기판의 표면에 배치된 플래시 메모리 칩과,
    상기 배선기판의 표면에 배치되고, 상기 플래시 메모리칩을 제어하기 위한 컨트롤러칩과,
    상기 플래시 메모리칩 및 상기 컨트롤러칩을 덮고, 열경화성 수지재료로 이루어지는 제1 밀봉부와,
    상기 배선기판의 이면에 형성되고, 상기 플래시 메모리칩 및 상기 컨트롤러칩에 전기적으로 접속된 복수의 외부접속단자와,
    상기 제1 밀봉부 및 상기 배선기판의 표면을 덮고, 열가소성 수지재료로 이루어지는 케이스와,
    상기 케이스와 용착하고 있으며, 상기 외부접속단자가 노출하도록 상기 배선기판의 이면을 덮고, 열가소성 수지재료로 이루어지는 제2 밀봉부를 갖는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  26. 표면 및 이면을 가진 배선기판과,
    상기 배선기판의 표면에 배치된 플래시 메모리 칩과,
    상기 배선기판의 표면에 배치되고, 상기 플래시 메모리칩을 제어하기 위한 컨트롤러칩과,
    상기 플래시 메모리칩 및 상기 컨트롤러칩을 덮는 제1 밀봉부와,
    상기 배선기판의 이면에 형성되고, 상기 플래시 메모리칩 및 상기 컨트롤러칩에 전기적으로 접속된 복수의 외부접속단자와,
    상기 제1 밀봉부 및 상기 배선기판의 표면을 덮는 케이스를 가지는 메모리카드이며,
    상기 배선기판의 이면에는, 상기 배선기판의 이면을 덮고, 또한 상기 복수의 외부접속단자가 노출하도록 설치된 제2 밀봉부를 가지며,
    상기 제1 밀봉부는 열경화성 수지재료로 이루어지고,
    상기 제2 밀봉부 및 상기 케이스는 열가소성 수지재료로 이루어지며,
    상기 메모리카드 삽입방향에 있어서,
    상기 메모리 카드의 전면측에서는, 상기 케이스 및 상기 제2 밀봉부가 상기 배선기판을 덮고,
    상기 메모리카드의 배면측에서는, 상기 케이스 및 상기 제2 밀봉부가 일체화되고 있는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  27. 표면 및 이면을 가진 배선기판과,
    상기 배선기판의 표면에 배치된 플래시메모리칩과,
    상기 배선기판의 표면에 배치되고, 상기 플래시메모리칩을 제어하기 위한 컨트롤러칩과,
    상기 배선기판의 이면에 형성되고, 상기 플래시메모리칩 및 상기 컨트롤러칩에 전기적으로 접속된 복수의 외부접속단자와,
    상기 플래시메모리칩 및 상기 컨트롤러칩과, 상기 배선기판의 접속부를 덮는 것으로 제1 재료로 이루어지는 제1 밀봉부를 가지고, 주면 및 이면을 가지는 IC 본체와,
    제2 재료로 이루어지고, 상기 복수의 외부접속단자가 노출하도록 상기 IC 본체의 이면을 덮는 제2 밀봉부와,
    상기 제2 재료로 이루어지며, 상기 IC 본체를 덮고, 상기 제2 밀봉부와 융착하고 있는 케이스를 가지는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  28. 제25항 내지 제27항에 있어서,
    상기 제2 밀봉부는 상기 복수의 외부 접속단자의 각 단자간에 까지 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  29. 제25항 내지 제27항에 있어서,
    상기 케이스에는, 상기 메모리카드의 기록허가상태 및 기록 금지상태를 변환하기 위한 기계적 동작부품이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 기록허가상태 및 기록금지상태의 변환동작은, 상기 기계적 동작부품을 상기 메모리카드의 삽입방향으로 슬라이드 시킴으로써 행하여지는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  31. 제25항 내지 제27항에 있어서,
    상기 케이스와 상기 제2 밀봉부는 같은 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  32. 제25항 내지 제27항에 있어서,
    상기 제1 밀봉부는, 에폭시수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  33. 제25항 내지 제27항에 있어서,
    상기 제2 밀봉부는, 폴리카보네이트, ABS(acrylonitrile butadiene styrene resin), PBT(폴리부틸렌 테레프탈레이트: polybutylene terephthalate), PPE(폴리페닐렌 에테르: polyphenylene ether), 나일론, LCP(액정폴리머: liquid crystal polymer), PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트: polyethylene terephthalate) 또는 이것들의 혼합물로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  34. 제25항 내지 제27항에 있어서,
    상기 제2 밀봉부에 포함되는 유리필러의 함유량은, 상기 제1 밀봉부에 포함되는 유리필러의 함유량보다도 적은 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  35. 제25항 내지 제27항에 있어서,
    상기 케이스에 포함되는 유리필러의 함유량은, 상기 제1 밀봉부에 포함되는 유리필러의 함유량보다도 적은 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  36. 제25항 내지 제27항에 있어서,
    상기 케이스는 오목부를 가지며,
    상기 제1 밀봉부는 상기 오목부에 끼워 넣어져 있는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 제1 밀봉부와 상기 케이스의 사이에는, 접착제가 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
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