KR20020028621A

KR20020028621A - 아이씨 카드용 칩 모듈

Info

Publication number: KR20020028621A
Application number: KR1020000059728A
Authority: KR
Inventors: 김영준; 류재철; 박경수
Original assignee: 이중구; 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2002-04-17
Also published as: KR100651796B1

Abstract

아이씨 카드용 칩 모듈이 개시된다. 개시된 칩 모듈은, 상호 절연되도록 틈새가 형성된 복수의 단자와, 패드부를 포함하는 금속기판; 및 상기 금속기판의 상면에 형성되며 단자의 와이어 본딩부가 노출되도록 복수의 관통창이 형성되고, 상기 각 관통창을 포위하며 몰딩층의 형성시 수지의 넘침을 방지하는 것으로 내경선(r₁)과 외경선(r)으로 이루어진 관통써클부가 구비된 절연물질층;을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

아이씨 카드용 칩 모듈{Chip module for IC card}

본 발명은 아이씨 카드용 칩 모듈(Chip Module for IC card)에 관한 것으로, 특히 몰딩구조가 개선된 아이씨 카드용 칩 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 칩 모듈 및 이를 이용한 아이 씨 카드는 반도체 칩이 내장되어 전자 화폐, 신용 카드 등으로 사용될 수 있으며 개인 정보 예컨대 성명, 주소, 주민 등록 번호, 운전 면허 번호, 의료 보험 번호 등을 입력함으로써 전자 신분증으로 사용될 수 있다.

이러한 반도체 칩은 기억용량이 증대되고 보안성이 강화됨으로써 그 사용이 나날이 증대되고 있다.

도 1 내지 도 3에는 일반적인 칩 모듈이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 일반적인 아이 씨 카드는 PVC 또는 ABS수지 등의 재질을 사용하며 카드형태로 이루어진 카드본체(11)와, 상기 카드본체(11)에 안착되며 이 카드본체(11)에 마련된 삽입부에, 접착제(2)로써 접착되는 칩 모듈(30)이 설치된다.

상기 칩 모듈(30)은 정보를 입출력하고 저장하는 반도체칩(13)과, 상기 반도체칩(13)이 접착되는 금속기판(12)과, 상기 금속기판(12)의 일 면에 접착되는 절연물질층(17)을 포함한다. 상기 금속기판(12)은 다수의 상호 절연된 복수개의 단자(12a)와 패드부(12b)를 포함한다.

상기 절연물질층(17)에는 원형으로된 다수의 관통창(17a)이 방사형으로 배치되어 있다. 또한 상기 관통창(17a)에 의해 노출되는 단자(12a)와 반도체칩(13)의 전극단자(미도시)는 다수의 골드와이어(1)가 연결됨으로써 상호 전기적으로 통전된다.

또한 상기 칩 모듈(30)을 형성하는 모듈공정중 골드와이어(21)와 반도체칩(13) 및 금속기판(12)을 매립하기 위하여 소정높이의 원통형으로 둘러싸는 몰딩층(20)을 상기 금속기판(12) 상에 형성하는 경우, 유동되는 액체상태의 경화제용액의 넘쳐흐름(Overflow)을 방지하기 위하여 댐 링(Dam ring, 18)이 설치된다.

여기서, 상기 댐 링(18)은, 반도체칩(13)의 크기, 고부가가치 제품 여부에 따라 그 사용유무가 결정된다. 그러나 댐 링(18)을 사용하는 칩 모듈(30)의 경우, 공정이 복잡하고, 댐 링(18)용 원소재 비용이 부가되기 때문에 가격이 비싼 문제점이 있다.

또한, 댐 링(18)을 사용하지 않는 칩 모듈(30)의 경우, 골드와이어(14)가 몰딩층(20) 표면으로 노출되어 코팅영역을 벗어나거나, 형상이 불규칙한 코팅으로 되는 등의 문제점이 있다.

상술한 일반적인 아이 씨 카드용 칩 모듈(30)은 카드본체(11)와 접착제(22)로서 접합된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 개선된 칩 모듈 을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 칩 모듈 및 이를 이용한 아이 씨 카드의 개략적인 사시도,

도 2는 종래의 칩 모듈 및 이를 이용한 아이 씨 카드의 개략적인 단면도,

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 절단하여 본 개략적인 단면도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 모듈 및 이를 이용한 아이 씨 카드의 일 실시예를 도시한 개략적인 단면도,

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 절단하여 본 개략적인 도면,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11...카드본체 12, 22...금속기판

13, 43...반도체칩 17a, 27a...관통창

18...댐 링(dam ring) 20, 33...몰딩층

21, 31...골드와이어 22, 32...접착제

27b...관통써클부 30, 40...칩 모듈

67c...브릿지

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 칩모듈은 상호 절연되도록 틈새가 형성된 복수의 단자와, 패드부를 포함하는 금속기판; 및 상기 금속기판의 상면에 형성되며 단자의 와이어 본딩부가 노출되도록 복수의 관통창이 형성되고, 상기 각 관통창을 포위하며 몰딩층의 형성시 수지의 넘침을 방지하는 것으로 내경선(r₁)과 외경선(r)으로 이루어진 관통써클부가 구비된 절연물질층;을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징에 의하면, 상기 관통창은 부채꼴 형상으로 이루어진 것이 바람직하다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩모듈을 개략적으로 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 모듈(40)은 패드부(22b)와, 소정 회로 패턴으로서 다수의 상호 절연된 복수개의 단자(22a)가 형성된 평판형의 금속기판(22)과; 상기 금속기판(22)의 패드부(22b)에 형성되는 접착제층(25)과; 상기 접착제층(25)에 접착되는 것으로, 소정 정보를 저장 및 연산하기 위한 반도체칩(43)과; 상기 금속기판(22)에 접착되며 다수의 관통창(27a)이 형성된 절연물질층(27)과; 상기 반도체칩(43)의 단자(미도시)와 금속기판(22)을 이루는 단자(22a)가 상호 통전되도록 상기 관통창(27a)을 통과하여 연결시키는 골드와이어(31)를 포함한다.

상기 절연물질층(27)은 유연성의 FR-4, 폴리이미드 필름 등의 절연성의 재질로 형성된 것이 바람직하다.

또한 상기 절연물질층(27)에 형성되는 관통창(27a)은, 상기 절연물질층(27)이 상기 단자(22a)를 최소의 면적으로 덮도록 부채꼴 형태로 형성되어 방사형으로 배치되어 있다.

그리고 이들을 외부에서 둘러싸는 폐곡선 형태를 이루도록, 내경선(r₁)과 외경선(r)이 경계선이 형성되어, 이 내경선(r₁)과 외경선(r) 이 이루는 그 사이의 공간부인 관통써클부(27b)가 더 형성된다.

또한 상기 절연물질층(27)에 형성된 다수의 상호 인접한 관통창(27a) 사이에 형성되는 빗살부(27c)는, 인접한 단자(22a) 간 이루는 틈새(27d)를 덮도록 형성된다.

이때 인접한 관통창(27a) 사이에 형성되는 빗살부(27c)의 폭은 이 틈새(27d)의 폭 보다 적어도 같거나, 그 이상이어야한다. 그리고 경화제용액으로 경화되어 형성되어 이루어지는 후술하는 몰딩층(33)과, 단자(22a) 간의 접착력을 향상하기 위해서는 그 접착면적을 최대화 하도록 관통창(27a)끼리의 간격인 빗살부(27c)의 폭은 작을 수록 바람직한 것은 물론이다.

상기 절연물질층(27)에는 절연물질층(27)에 형성된 관통써클부(27b)의 외경(r)을 경계로 하여, 중심측 방향의 내부로 소정두께의 몰딩층(33)이 형성되어 금속기판(27) 상에 구성된 부품을 안정적으로 고정하고 있다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 칩 모듈(40)은 PVC 또는 ABS수지 등의 재질로 이루어진 카드본체(41)에 형성된 삽입부에 그 저면이 삽입되어접착제(32)로써 접착된다. 이 삽입부는 소정 정보의 저장 및 입, 출력이 이루어지는 칩 모듈(40)이 설치될 수 있도록 칩 모듈(40)의 저면 형상에 대응하여 마련된다.

본 발명의 일 특징은, 방사형으로 배치된 부채꼴 형태의 다수의 관통창(27a) 및 상기 다수의 관통창(27a)을 외곽에서 소정간격 이격되어, 포위하도록 관통써클부(27b)가 형성된 절연물질층(27)에 있다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 절연물질층(27) 위에 몰딩층(33)을 형성할 때, 절연물질층(27)의 두께조절과, 금속기판(22)을 이루는 단자(22a) 사이의 틈새(27d)를 미세간격으로 유지함으로써, 경화제용액의 흐름을 적절하게 조절 할 수 있으므로 정확한 두께의 몰딩층(33)을 형성할 수 있다.

따라서 별도의 댐 링(도 2의 참조부호 16)을 제작하지 않아도, 정확한 몰딩층(33)을 갖는 칩 모듈(40)을 제작 할 수 있다.

도 6에는 본 발명의 다른 실시예로서, 내경선(r₁)과 외경선(r)의 차이가 큰 경우(r_＜r₁)에 사용되는 절연물질층(67)의 형상이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩 모듈은 다수의 상호 절연된 복수개의 단자(62a)가 형성된 평판형의 금속기판(62)과; 상기 금속기판(62)의 패드부(62b)에 접착제로 접착되는 것으로, 소정 정보를 저장 및 연산하기 위한 반도체칩(43)과; 상기 금속기판(62)에 접착되며 다수의 관통창(67a)이 형성된 절연물질층(67)과; 상기 반도체칩(43)의 단자(미도시)와 금속기판(62)을 이루는단자(62a)가 상호 통전되도록 상기 관통창(67a)을 통과하여 연결시키는 골드와이어(31)를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예의 특징으로서 내경선(r₁)과 외경선(r)의 차이가 큰 경우, 예컨대 1 mm 이상이면 절연물질층(67)의 관통써클부위가 불연속되도록 후술하는 브릿지(Bridge, 67b)가 형성된다. 상기 브릿지(67b)는 인접한 각 단자(62a) 간의 간격인 틈새(67d)의 직상방에 위치된다.

도시된 바와 같이, 내경선(r₁)과 외경선(r)의 차이가 1 mm 이상(r_＜r₁= 1 mm 이상) 즉, 간격이 넓은 경우, 몰딩액이 각 리드(62a)간 틈새(67d) 사이에서 흘러나올 수 있다. 따라서, 그림과 같이 종래의 댐링과 같은 구실을 하는 파단형관통써클부(67b)를 절연물질층(67) 상에 형성시킴으로써, 파단형관통써클부(67b)의 길이방향의 측면에는 브릿지부(67c)가 마련된다. 이 브릿지부(67c)는 절연물질층(67)과 같은 깊이의 공간으로 된 틈새(67d)의 상부를 브릿지부(67c)가 덮음으로써 경화제용액으로 몰딩시 이 틈새(67d)로 유출될 수 있는 몰딩액의 유출을 막는다.

그러나 도 5의 경우와 같이, 관통써클부(27b)를 이루는 경계선인 내경선(r₁)과 외경선(r)의 차이가 좁은 경우 즉, r_＜r₁= 1 mm 이하일 경우에는 몰딩시 몰딩액의 점성과 절연물질층(27)과의 표면장력에 의하여 몰딩액이 틈새(27d)에서 흘러나오지 않기 때문에 문제가 없다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 칩 모듈은 다음과 같이 제작된다.

도 4 내지 도 5를 참조하여 보면, 먼저 부채꼴형상의 관통창(27a)과 이들을외부에서 포위하여, 둘러싸는 폐곡선 형태를 이루는 관통써클부(27b)를 절연물질층(27)에 형성한다. 그리고 상기 절연물질층(27)을 금속기판(22)에 접착시킨다. 이어서 실장장비로써 반도체칩(Semiconductor Chip, 43)과 금속기판(22)의 단자(22a)를 골드와이어(31)를 이용하여 와이어 본딩시킨다. 이때 상기 골드와이어(31)는 절연물질층(27)에 형성된 관통창(27a)을 통과하여 단자(22a)의 본딩부에 와이어 본딩된다.

이렇게 구성된 조립체에, 경화제용액을 외곽에서 시작하여 내부로 나선형으로 진행하면서 스퀴징한다. 이후 스퀴징된 경화제용액은 관통써클부(27b)의 가장자리 즉, 끝부분(Coating Line선상)인 외경선(r)에서 흐름이 멈춘다. 이때 경화제용액은 점성에 의하여 안정된 치수로 코팅 영역이 조절된다. 이렇게 코팅된 경화제용액은 경화되어 몰딩층(33)을 이루므로써 칩 모듈(40)이 완성된다. 상기 칩 모듈(40)은 카드본체(41)의 삽입부에 삽입되어, 접착제(32)로써 접착됨으로써 아이 씨 카드가 완성된다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 칩 모듈의 제작과정은 상술한 일 실시예와 유사하므로 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 칩 모듈은 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째; 댐 링을 사용하지 않으므로 원가절감이 가능하다.

둘째; 치수 안정성을 높인다.

셋째; 조립시 수율을 향상시킨다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해 할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

상호 절연되도록 틈새가 형성된 복수의 단자와, 패드부를 포함하는 금속기판; 및

상기 금속기판의 상면에 형성되며 단자의 와이어 본딩부가 노출되도록 복수의 관통창이 형성되고, 상기 각 관통창을 포위하며 몰딩층의 형성시 수지의 넘침을 방지하는 것으로 내경선(r₁)과 외경선(r)으로 이루어진 관통써클부가 구비된 절연물질층;을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 아이씨 카드용 칩 모듈.
제1항에 있어서,

상기 금속기판의 단자간의 틈새에는 절연물질층이 덮여지는 것을 특징으로 하는 아이씨 카드용 칩 모듈.
제1항에 있어서,

상기 절연물질층은 부채꼴 형상의 관통창을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 아이씨 카드용 칩 모듈.
제1항에 있어서,

상기 관통써클부위에는 브릿지가 형성되며, 상기 브릿지는 상기 틈새의 직상방에 위치되도록 형성된 절연물질층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이씨 카드용 칩모듈.