WO1996036496A1 - Semiconductor device - Google Patents

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WO1996036496A1
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card
coil
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Mitsuo Usami
Kunihiro Tsubosaki
Masaru Miyazaki
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Hitachi, Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to an IC card, a wireless multi-chip module or a mobile communication terminal that is extremely thin, strong in bending, and inexpensive.
  • it relates to a suitable semiconductor device.
  • this card is formed by a thick condenser chip 411 mounted on the substrate 410, and a bonding rod. It is connected to the printed circuit board 4 12 by the ear 4 16, is molded by the resin 4 15, and is also inside the center core 4 13. The upper and lower parts are covered with two oversheets 409 and 14.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-8729 / 99 proposes an IC card using a thin chip.
  • the condenser chip 41 is attached to a thin card 42 that is easy to bend. Since it is formed by bonding and wire bonding, the capacitor chip 41 is fragile and low in reliability, and the number of mounting steps is large. Therefore, it was difficult to reduce the cost.
  • an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a semiconductor device which is strong in bending, has high reliability, and is low in cost, especially an IC.
  • An object of the present invention is to provide a thin semiconductor device having a function as a card, a multi-chip module, or a mobile communication terminal.
  • the present invention provides a method for mounting a thin element or integrated circuit such as a capacitor on a flexible card substrate as large as a card. And the thickness of the capacitor, the integrated circuit or the coil, and the force comprising the capacitor, the integrated circuit or the coil.
  • the thickness of each is set to a predetermined thickness. That is, since the thickness of the integrated circuit, the capacitor or the coil is less than 1 ⁇ m ⁇ , the thicknesses of the card and the capacitor are reduced. The minimum of is 50 ⁇ m and 0.1 ⁇ m, respectively.
  • the integrated circuit, capacitor or coil is made thinner as described above.
  • a thin substrate such as an IC chip
  • a flexible adhesive it can bend more strongly and bend more reliably. You can get the card.
  • the thickness of the integrated circuit, the capacitor or the coil is 110 or less
  • the thickness of the semiconductor device, that is, the thickness of the completed card is 7 mm. It is preferred that it be less than 60 ⁇ .
  • the thickness of the semiconductor device that is, the thickness of the completed card is , 500 ⁇ or less
  • the thickness of the semiconductor device when the thickness of the coil is 4 m or less, that is, the thickness of the completed card is preferably 250 m or less.
  • the thin capacitor affixed to the card is so thin that wiring between the board and the capacitor can be made with a conductive paste. Compared to conventional wire bonding using gold wire, it is possible to produce flat and thin IC cards with low material cost for mass production and low material cost. Became .
  • This structure using thin capacitors can be applied not only to IC cards, but also to the formation of other devices with similar shapes, and can be used for multi-chip mounting. Can also be applied.
  • the capacitor is thin, but it is extremely preferable because it is less than 110 / zm. Results are obtained.
  • the rigidity of the card increases the critical curvature and makes it difficult to bend.
  • the tip may be thicker.
  • the card is thin, it will bend more easily, so reducing the stress on the capacitor requires a thicker capacitor.
  • the minimum of the thickness of the above-mentioned semiconductor device, ie, the completed card and capacitor, is 50 ⁇ m and 0.1 ⁇ m, respectively. If the thickness of the card is smaller than 50 zm, the flexibility of the card will be remarkably reduced, making the card difficult to use, and the thickness force will be 0.1 ⁇ m. It is difficult to form a capacitor of this type.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view for explaining the first embodiment of the present invention. Area view,
  • FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a plan view for explaining a first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a sectional view for explaining a first embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a plan view for explaining a third embodiment of the present invention
  • Fig. 8 is a sectional view for explaining the problems of the conventional card.
  • FIG. 9 is a sectional view for explaining a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a plan view for explaining a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a plan view for explaining a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view for explaining a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a plan view for explaining a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a sectional view showing an example of a conventional card
  • FIG. 21 is a sectional view showing an example of a conventional card.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention.
  • the thin capacitor 303 and the coil 304 are made of a conductive material. (Anisolum; trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
  • the film 302 is bonded to the surface of the card substrate 301.
  • the thickness of the thin capacitor 303 is as thin as about 1 to 10 m, the step from the surface of the substrate 301 after bonding on the substrate 301 is small.
  • a paste or a liquid in the form of an ink can be easily used for connection.
  • the height is extremely low and a flat connection can be made, and an optimal shape for the card can be obtained.
  • the conductive material film 302 in the form of a paste has a thickness of about 1 and is thin, and is also very flexible. It has the feature of being strong.
  • the thin capacitor chip 303 was formed as follows.
  • a laminated film 310 composed of an oxide film and a single-crystal silicon film is formed on a silicon substrate 311, SOI (Silicon 'On' Insulator: Silicon On Insulator) formed wafer.
  • SOI Silicon 'On' Insulator: Silicon On Insulator
  • the lower electrode 307, the insulator film 308, and the upper electrode 309 are formed on the main surface side of this SOI wafer.
  • the capacitor 303 is formed by a well-known semiconductor process.
  • the lower electrode 307 is made of heat-resistant titanium or white gold
  • the insulator film 308 is made of PZT (lead dinolenate and titanium).
  • a film made of a material having a large dielectric constant (such as a solid solution of lead acid) was used.
  • a thin integrated circuit 312 and a coil 115 formed by printing as a conductive pattern are formed by a known method, and the plane shown in FIG. A structured card 1 13 was formed.
  • the coil 115 formed by a printing method was used as the conductive pattern, but the coil was formed by a method other than the printing method. You can also use a coil.
  • the coil 115 receives an electromagnetic wave from the outside, generates an induced electromotive force, and supplies energy to the thin capacitor 114.
  • the coil 115 and the thin capacitor 114 are fixed at a high density to the integrated circuit 310 by a conductive paste or an anisotropic conductive adhesive. And are electrically connected to each other.
  • the coil 115 receives information data from the outside of the card 113 and transfers the data to the thin capacitor 114. It has the function of transmitting the data from the thin capacitor 114 to the outside of the circuit 112 as electromagnetic waves.
  • Card 1 1 2 With this configuration, a contactless and highly reliable communication force was obtained.
  • the so-called contact type card has a contact failure because the electrodes are arranged on the surface of the card. Although it has a drawback of being susceptible to static electricity, it is also possible to apply the present invention to a conventional contact-type card.
  • the gap between the thin capacitor 114, the integrated circuit 3112, and the coil 115 formed by the printing method is, for example, silicon. It is filled with a flexible adhesive 1 19 like a honeycomb and the upper canopy sheet 1 17 with this adhesive 1 19 By fixing the lower canopy sheet 1 18, a card having the cross-sectional structure shown in FIG. 5 was created.
  • the adhesive 119 has a function of both bonding and filling, and the thin film capacitor 114 and the like are surrounded and held by a soft rubber-like material. As a result, stress was hardly applied to the surface of the capacitor 114 and the like, and a card that was strong in bending was obtained.
  • the external force is alleviated by the adhesive layer 119, and the thin capacitor is formed. It was recognized that the application of stress to the electrodes 114 was prevented.
  • Example 2 In this embodiment, an extremely thin capacitor is placed on the neutral surface of the card, and the capacitor is sandwiched by two cards. However, this is an example of securing sufficient bending strength for practical use.
  • a thin part 3 15 such as a condenser coil is used for the adhesive 3 14. Fixed between the upper card board 3 17 and the lower card board 3 18, and more firmly than these card boards 3 17, 3 18. Thin plates 313 and 316 made of different materials are reinforced by installing them on card substrates 317 and 318, respectively.
  • the thickness of the thin component 3 15 is 1 to 11 ⁇ , which is much thinner than the conventional component. Therefore, the thin component 3 15 is arranged on the neutral plane, and the thin plate 3 1 5 It was possible to reinforce with 3, 3 16, and it was possible to obtain sufficient bending strength and to make the card table flat.
  • FIG. 7 shows a planar arrangement.
  • the thin parts 3 15 such as condenser chips and coils are replaced by the card 31 1
  • the center of 9 is set as the center, and it is arranged in a circle 3 21 whose diameter is equal to the short side distance of the card 3 19.
  • a thin capacitor is used as the thin component 3 15, and the thin capacitor 3 15 is embedded at the center position 37 of the card board 36-.
  • An example was given.
  • the tension or compression stress acts on the front and back surfaces, but the thin capacitor 315 acts on the card substrate 36. Since it is located at the center position 37, such a force does not act on the thin capacitor 315, and it is strong against bending and high reliability. You have the card you have.
  • a thin capacitor 3 15 is formed on the surface of the card substrate 39. Then, a second card board 36 having the same thickness as that of the card board 39 is attached, and the structure shown in FIG. 9 is obtained. It is easily formed.
  • This thin capacitor 315 can be arranged not only at the center of the substrate 39 but also at a desired position within the circle 321 shown in FIG. It doesn't matter.
  • FIG. 11 is a view for explaining another embodiment of the present invention, and shows a state in which the card is bent by bending stress.
  • the thin condenser chip 104 is mounted on the lower card board. Since it is located on the center line 102a of the cross section of both sections, it is most affected by bending because it is located between 103 and the upper card board 101. It is difficult to apply stress to the thin condenser chip 104. When the card is bent, the thin film capacitor 104 also bends, but the stress is extremely small because the thin capacitor 104 is extremely thin.
  • Fig. 12 shows the case where the capacitor 104 is bent, but when the capacitor 104 is bent, the According to the theorem, the stress ⁇ of the surface of the condenser chip 104 is represented by ⁇ -Ext ZR.
  • ⁇ is the Young's modulus of the capacitor
  • R is the radius of curvature
  • t 1 of the thickness of the capacitor 104. 2 represents each.
  • the condenser chip 104 is so thin, it can be difficult to handle. Therefore, as shown in Fig. 11, a thin connector between two card substrates 102 and 103 made of plastic or metal is used. By sandwiching the densip 104, handling becomes easy and the strength can be increased. In this case, it is most preferable to arrange the thin condenser chip 104 on the neutral plane 102 a of the card 101. With this arrangement, the neutral surface of the thin capacitor 104 is placed on the neutral surface 102a of the card 101, which has zero stress even when it is bent. In agreement, even when the card 101 is bent, the thin capacitor 104 is bent in the same manner as when the thin capacitor 104 is bent alone. There is no danger of being destroyed.
  • Fig. 13 shows the dependence of the stress on the surface of the LSI on the ratio of the thickness of the LSI to the thickness of the card, and the card thickness was measured as a parameter. The results are shown.
  • a thin capacitor is placed on the neutral surface of the card board, and the thin capacitor surface corresponds to the ratio of the thickness of the thin capacitor to the thickness of the card.
  • the stress on the LSI surface is strongly related to the degree of card bending, and the degree of card bending depends on the card thickness, material, applied force, and the like. It differs greatly depending on the position of the force.
  • the LSI chip is arranged at the center of the plane of the card, and the material of the card is a general magnetic card credit card. Vinyl chloride, which is commonly used, was used. PET materials are harder and more difficult to bend than vinyl chloride, so the results obtained with vinyl chloride are similar to those obtained with other materials such as PET. It can be widely applied when used.
  • the radius of curvature which determines the degree of bending, depends on the bending moment applied to the card, but was applied up to the limit at which the card could bend.
  • the thickness of the vinyl chloride card was 0.76 mm
  • the radius of curvature at the center of the card was 5 Omm.
  • the stress on the surface of the LSI chip is calculated as 8E12X0.3 from the above equation of stress. It was 8/50 (Pa), which was calculated to be 60 OMPa.
  • the Young's rate used the value of glass from the science chronology. Since the surface of the LSI chip is mainly composed of a silicon oxide film layer, it can be considered that the surface has the same physical properties as glass.
  • the relationship between the radius of curvature and the card thickness depends on the moment of inertia of the card.
  • the radius of curvature R is given by EXIZM.
  • E is the Young's modulus of the card
  • I is the moment of inertia
  • M is the bending moment. Since the moment of inertia of the card is proportional to the cube of the card thickness, the characteristic curve of the radius of curvature shown in Fig. 15 was obtained. From Fig.1-5, when the ratio of the thickness of the LSI chip to the thickness of the card is 1.0, the stress on the surface of the LSI chip is obtained.
  • the LSI chip is easily broken, but in the present invention, the LSI chip is thinned and placed between the neutral surfaces of the card. Therefore, such destruction is prevented.
  • Fig. 13 shows what is shown.
  • Fig. 13 is an enlarged view of Fig. 13, and the ratio of the thickness of the LSI chip to the thickness of the force is from 0 to 0.16.
  • Figure 14 shows this part.
  • the stress that the LSI chip can withstand bending is 90 MPa, and this value indicates that the breaking strength of the LSI chip is lower than that of the glass. Assuming that they are the same, it is the value obtained from the science chronology. Therefore, the required thickness of the LSI chip when the card thickness is changed and the limit of thinning the LSI chip can be obtained from Fig. 14.
  • I can do it. That is, when the thickness of the card is 0.76 mm, the thickness of the LSI chip is 11 O ⁇ m or less, and when the thickness of the card is 0.5 mm. When the thickness of the LSI chip is 19 ⁇ or less and the thickness of the card is 0.25 mm, if the thickness of the LSI chip is 4 ⁇ m or less, The bending of the chip does not destroy the LSI chip.
  • Reducing the thickness of an LSI chip to the utmost limit does not necessarily improve reliability significantly, but the limit of the thickness that can be formed is almost limited. It is 0.1 ⁇ m, and it is difficult to form thinner LSI chips.
  • the LSI chip or thin capacitor it is best to place the LSI chip or thin capacitor so that the neutral plane of the LSI chip or thin capacitor matches the neutral plane of the card.
  • the upper or lower surface of an LSI chip or thin capacitor has a limit thickness determined by the thickness of the card. When the capacitor is placed on the neutral plane of the card, it may be within the range of the upper surface or the lower surface of this LSI chip or thin capacitor.
  • the top or bottom surface of a thin integrated circuit, thin capacitor or coil, etc. has a completed card thickness of 760 m or less. If the thickness of the completed card is less than 500 ⁇ , above or below the neutral plane of this card, the neutral plane of this card Above or below 9. The finished card has a thickness of 2 If it is less than 50 xm, it should be within 2 m above or below the neutral plane of the card.
  • Example 5
  • FIG. 16 shows another embodiment of the present invention.
  • the thin capacitor 32 2 can be provided with various control functions. That is, as described above, the use of the S0I wafer and the well-known semiconductor process makes it possible to provide a circuit in the thin capacitor 322.
  • the element section 3 2 3 and the capacitor section 3 2 4 can be formed adjacent to each other, and in this case, various controls can be performed within the chip. It can achieve high performance and low cost. For example, in a wireless card, this circuit element section 3 23 can be used to hold data.
  • FIG. 17 shows another embodiment of the present invention.
  • a card is formed by sandwiching a thin part such as a condenser chip between two card substrates, the surface of the force is extremely small.
  • conventional thick parts which are flat, not only are they weak to bending, but also a surface step up to 150 ⁇ m is formed on the surface. It becomes difficult to flatten to a step of 3 ⁇ , which is required for pressure printing. In order to make the surface flat, it is necessary to refine the structure, which will increase the cost.
  • FIG. 18 shows a cross-sectional structure of a card on which printing is performed on the front surface, and the printing material 328 is applied on the thin component 332. Are located.
  • the thin component 332 is thin and embedded in the adhesive 331, and the upper canopy sheet 32 is provided by the adhesive 331. Since 9 and the lower canopy sheet 330 are adhered, the surface becomes flat.
  • the pressure is dispersed and the thin part 332 does not break.
  • a photo of the card owner's face In this case, the photograph part is handled carefully, so that the thin part 332 can be arranged at a desired part in consideration of usage.
  • FIG. 19 is a diagram showing a plan structure of the card shown in FIG. 18 and a printing material is provided above the thin part 3 32 provided on the card 33 33.
  • the prescribed printing is performed according to 3 3 2.
  • the thin part 3 32 was extremely thin as described above. Therefore, in the present embodiment, the predetermined printing was performed without fear of being destroyed. Was able to do.
  • a simple structure and high reliability were obtained without any complicated structure.
  • the structure is simple, easy to manufacture, and the price is low.

Description

明 半導体装置
[ 技術分野 〕
本-発明 は半導体装置 に 関 し 、 詳 し く は 、 極め て 薄型 で 曲 げに 強 く 、 かつ価格が低い I C カ ー ド 、 無線マ ル チチ ッ プモ ジ ュ ール ま た は移動通信端末な ど に特 に 好 適な半導体装置 に 関す る 。
[ 背景技術 〕
I C カ ー ド に 関 し て は 、 例 え ば 「 デー タ キ ャ リ ア 〔 I I 〕 」 （ 日 本工業新聞社、 平成 3 年 3 月 1 5 曰 発 行 ） 1 3 7 〜 1 9 4 頁 に は 、 図 2 0 に示す 断面構造 を 有す る カ ー ド が記載 さ れて い る 。
こ の カ ー ド は 、 図 2 0 か ら 明 ら か な よ う に 、 基板 4 1 0 に 搭載 さ れ た厚 い コ ン デ ン サチ ッ プ 4 1 1 が、 ポ ン デ イ ン グ ワ イ ヤ 4 1 6 に よ っ て プ リ ン ト 基板 4 1 2 と 接続 さ れ、 樹脂 4 1 5 に よ っ て モール ド さ れて お り さ ら に セ ン タ コ ア 4 1 3 の 中 に 組み込 ま れて 、 2 枚 の オーバ シ ー ト 4 0 9 、 1 4 に よ っ て 上下が覆われて い る 。
ま た 、 特開平 3 — 8 7 2 9 9 に は 、 薄い チ ッ プ を 用 い た I C カ ー ド が提案 さ れて い る 。
し か し 、 図 2 0 に示 し た構造 を 有す る 上記従来の 力 ー ド で は 、 コ ン デ ン サチ ッ プ 4 1 1 な ど の 部品が厚 い の で 、 こ れ ら に力 Bわ る 曲 げ応力 に対 し て 弱 く 、 破損 し やす い と い う 問題があ っ た 。
ま た 、 上記特開平 3 — 8 7 2 9 9 に提案 さ れて い る カ ー ド の場合は 、 図 8 に示 し た よ う に 、 厚 い基板 4 2 が曲-がつ た際に 、 こ の厚 い基板 4 2 に接着 さ れ た コ ン デンサチ ッ プ 4 1 の表面 と 裏面 に 引 っ 張 り ま た は圧縮 の応力 が働 き 、 大 き な応力 がコ ン デンサチ ッ プ 4 1 ( 厚 さ 2 0 0 ΠΙ ) に加わ る 。 そ の た め 、 メ タ ラ イ ズ ノ タ ー ン層 4 3 と こ れ に接着 さ れ た コ ン デ ンサチ ッ プ 4 1 の接続が不良 と な つ た り 、 薄い た め に機械的強度 が弱 い コ ン デ ンサチ ッ プ 4 1 は 、 上記応力 に よ っ て 容 易 に破壊 さ れて し ま う な ど 、 信頼性が著 し く 低か っ た 。
こ の よ う な従来構造の コ ン デ ンサチ ッ プ 4 1 を 用 い た カ ー ド で は、 コ ン デ ン サチ ッ プ 4 1 を 曲 げや す い薄 い カ ー ド 4 2 に貼 り 付 け 、 ワ イ ヤ ボ ン デ ィ ン グに よ つ て形成 さ れ る の で 、 コ ン デ ンサチ ッ プ 4 1 が割れやす く て信頼性が低 く 、 ま た 、 実装工数が多 い た め 、 コ ス ト を低 く す る の は 困難で あ っ た 。
[ 発明 の開 示 〕
し た がっ て 、 本発明 の 目 的 は 、 上記従来技術の有す る 問題 を 解決 し 、 曲 げ に 強 く 、 信頼性が高 く 、 かつ 、 低コ ス ト な 半導体装置 、 特 に I C カ ー ド 、 マ ルチチ ッ プモ ジ ュ ール ま た は移動通信端末 と し て の機能 を 有す る 薄型の半導体装置 を 提供す る こ と で あ る 。 上記 目 的 を 達成す る た め 、 本発明 は 、 コ ン デ ンサな どか ら な る 薄い素子や集積回路 を 、 カ ー ド と 同 じ 大 き さ の可撓性の カ ー ド基板 に装着 し 、 かつ 、 上記 コ ン デ ンサ、 集積回路若 し く は コ イ ルの厚 さ 、 お よ び こ れ ら コ ンデ ンサ、 集積回路若 し く は コ イ ル を 具備す る 力 一 ドの厚 さ を 、 そ れぞれ所定の厚 さ に す る も の で あ る 。 す な わ ち 、 上記集積回路、 コ ン デ ンサ若 し く は コ ィ ル の厚 さ を 1 Ι Ο μ ιη以下 と す る も の で 、 カ ー ド お よ びコ ン デ ンサの厚 さ の最小 限はそ れぞれ 5 0 μ m お よ び 0 . 1 μ m で あ る 。
上記集積回路、 コ ン デ ンサ若 し く は コ イ ル の厚 さ を 上記の よ う に 薄 く す る こ と に よ り 、 こ れ ら 集積 回路、 コ ン デ ンサ若 し く は コ イ ル は 曲 げ に 強 く な リ 、 I C 力 — ド の よ う な薄い基板 に 、 可撓性の接着剤 に よ っ て 接 続す る と 、 曲 げ に 強 く 、 信頼性が高 い I C カ ー ド を 得 る こ と がで き る 。
上記集積回路、 コ ン デ ンサ若 し く は コ イ ル の厚 さ を 1 1 0 以下 と し た と き の半導体装置 の厚 さ す な わ ち 完成 し た カ ー ド の厚 さ は 、 7 6 0 μ ιη 以下で あ る こ と が好 ま し い 。
ま た 、 上記集積 回路、 コ ン デ ンサ若 し く は コ イ ル の 厚 さ が 1 9 m 以下 で あ る と き の 半導体装置 の厚 さ す なわ ち 完成 し た カ ー ド の厚 さ は 、 5 0 0 μ πι以下 で あ る こ と が好 ま し く 、 上記集積回路、 コ ン デ ンサ若 し く は コ イ ルの厚 さ が 4 m以下で あ る と き の 半導体装置 の厚 さ す なわ ち 完成 し た カ ー ド の厚 さ は 、 2 5 0 m 以下で あ る こ と が好 ま し い 。
カ ー ド に貼 り 付け ら れ た薄型 コ ン デ ンサは 、 薄い た め 、 基板 と コ ン デ ンサ と の間 を 導電性ペー ス ト に よ つ て 配線す る こ と が可能 に な り 、 従来行われ た 、 金線 を 利用 し た ワ イ ヤ ボ ン デ ィ ン グと 比べ 、 大量生産 向 き で 材料費 が安 く 、 平坦で薄い I C カ ー ド を 作成す る こ と が可能 に な っ た 。
薄い コ ン デ ン サ を 用 い た こ の構造は 、 I C カ ー ド の み で は な く 、 同様な形状 を 有す る 他の装置 の形成 に も 適用 で き 、 マ ルチチ ッ プ実装 に も 適用 で き る 。
曲 げ ら れ た カ ー ド の 断面で は 、 わ ん 曲 し た基板の表 面で は伸びが発生 し 、 裏面で は縮 み が発生 し て い る 。 こ の と き 、 カ ー ド の断面の 中 心部で は収縮がな く 、 応 力 も 小 さ い の で 、 こ の部分 に 薄い コ ン デ ン サチ ッ プ を 存在 さ せれば、 こ の コ ン デ ン サチ ッ プ に加わ る 応力 を 小 さ く す る こ と がで き る 。
こ の際、 当 該 コ ン デ ンサチ ッ プが薄 ければ よ い こ と は い う ま で も な く 、 1 1 0 /z m以下 と す る こ と に よ つ て 、 極め て 好 ま し い結果が得 ら れる 。 し か し 、 カ ー ド が厚 い場 合は 、 カ ー ド の有す る 剛性の た め に 、 限界 曲 率が大 き く な つ て 、 曲 げ難 く な る の で 、 コ ン デ ンサチ ッ プは あ る 程度厚 く て も 良 い 。 れ と は逆 に 、 カ ー ド の厚 さ が薄い場合は 、 曲 が り やす く な る の で 、 コ ン デ ンサチ ッ プの応力 を緩和す る に は 、 コ ン デン サチ ッ プの厚 さ も 薄 く し な く て は な ら な い 。 コ ン デンサ を 薄 く す る に あ た っ て 、 薄 く な る ほ ど、 -コ ン デンザの形成 に精密 な装置が必要 に な る か ら どの程度 ま で薄 く す る か は 、 経済性 お よ び信頼度の確 保の 両面か ら 考慮す る 必要があ る 。
の よ う に 、 カ ー ド と コ ン デ ン サチ ッ プの厚 さ の 間 に は 、 一定 の相関関係 が存在 し 、 両者 の厚 さ を 上記 の よ ラ に す る こ と に よ っ て 、 曲 げ に 強 く 、 信頼性の高 い 各種カ ー ド を 、 低い コ ス ト で 得 る こ と がで き る 。 こ れ は 、 コ ン デ ン サの み で は な く 、 カ ー ド 内 に 配置 さ れ る コ ィ ルゃ集積回路の厚 さ に つ い て も 同様で あ る こ と は い う ま で も な い 。
な お 、 上記半導体装置す な わ ち 完成 し た カ ー ド お よ びコ ン デ ン サの厚 さ の最小 限 は 、 そ れぞれ 5 0 μ m お よ び 0 . l m で あ る 。 カ ー ド の厚 さ が 5 0 z m よ り 小 さ い と 、 カ ー ド の可撓性が著 し く 低下 し て 実用 が難 し く な り 、 ま た 、 厚 さ 力 0 . 1 μ m の コ ン デ ン サ を 形 成す る の は 困難で あ る 。
〔 図面 の簡単な説明 〕
1 図 は本発明 の第 1 の実施例 を 説明す る た め の 断 面図
2 図 は本発明 の第 1 の実施例 を 説明す る た め の 断 面図、
第 3 図は本発明の第 1 の実施例を説明する ための断 面図、
第 4 図は本発明の第 1 の実施例を説明する ための平 面図、
第 5 図は本発明の第 1 の実施例を説明する ための断 面図、
第 6 図は本発明の第 2 の実施例を示す断面図、 第 7 図は本発明の第 3 の実施例を説明する ための平 面図、
第 8 図は従来のカ ー ドの問題点を説明する ための断 面図、
第 9 図は本発明の第 3 の実施例 を説明する ための断 面図、
第 1 0 図は本発明の第 3 の実施例を説明す る ための 断面図、
第 1 1 図は本発明の第 4 の実施例 を説明する ための 断面図、
第 1 2 図は本発明の第 4 の実施例 を説明する ための 断面図、
第 1 3 図は本発明の第 4 の実施例 を説明する ための 図、
第 1 4 図は本発明の第 4 の実施例 を説明す る ための 図、 第 1 5 図は本発明の第 4 の実施例 を説明する ための 図、
第 1 6 図は本発明の第 5 の実施例を説明する ための 平面図、
第 1 7 図は本発明の第 6 の実施例 を説明す る ための 平面図、
第 1 8 図は本発明の第 7 の実施例 を説明する ため の 断面図、
第 1 9 図は本発明の第 7 の実施例 を説明す る ための 平面図、
第 2 0 図は従来のカ ー ドの一例を示す断面図、 第 2 1 図は従来のカ ー ドの一例を示す断面図であ る
[ 発明 を 実施す る た め の最良の形態 〕
実施例 1
第 1 図は本発明の第 1 の実施例を示す断面図で あ る 第 1 図に示 し た よ う に、 薄型コ ンデンサ 3 0 3 お よ びコ イ ル 3 0 5 は、 導電性材料 （ ァ ニ ソルム ； 商品名 日 立化成株式会社製） 膜 3 0 2 に よ つ て 、 カ ー ド基板 3 0 1 の表面上に接着さ れて いる。
上記薄型コ ンデンサ 3 0 3 の厚さ は 、 1 か ら 1 0 m程度で薄い ため、 基板 3 0 1 上に接着 さ れた後に お ける基板 3 0 1 の表面 と の段差は小 さ く 、 上記導電性 材料膜 3 0 1 と して 、 ペース ト ま たはィ ン ク 状の液体 状のも の を用いて 、 容易 に接続する こ と がで き る 。 そ の た め 、 高 さ が極め て 低 く 、 かつ平坦な接続が可 能 に な り 、 カ ー ド に最適な形状が得 ら れる 。 ま た 、 ぺ —ス ト 状の導電性材料膜 3 0 2 は 、 厚 さ が 1 程 度で薄 く 、 し か も 可撓性 に 富 ん で い る で 、 曲 げゃ熱膨 張差に 強い と い う 特長 を 有 し て い る 。
上記薄型 コ ン デ ンサチ ッ プ 3 0 3 は下記の よ う に し て形成 し た 。
ま ず、 第 2 図 に示 し た よ う に 、 シ リ コ ン 基板 3 1 1 の上 に 酸化物膜 と 単結晶 シ リ コ ン膜か ら な る 積層膜 3 1 0 を形成 し て 、 S O I ( シ リ コ ン ' オ ン ' イ ン シ ュ レ ー タ ： S i l i c o n O n I n s u l a t o r ) ウ ェハ を 形成 し た 。
次 に 、 第 3 図 に 示 し た よ う に 、 こ の S O I ウ エノヽの 主面側 に 、 下部電極 3 0 7 、 絶縁物膜 3 0 8 お よ び上 部電極 3 0 9 か ら な る コ ン デ ン サ 3 0 3 を 、 周知の半 導体プ ロ セ ス に よ っ て形成 し た 。 下部電極 3 0 7 と し て は 、 耐熱性がす ぐ れたチ タ ン ゃ 白 金な ど を使用 し 、 絶縁物膜 3 0 8 と し て は P Z T ( ジ ノレ コ ン 酸鉛 と チ タ ン酸鉛の 固溶体 ） の よ う な誘電率の 大 き な材料か ら な る 膜 を使用 し た 。
次 に 、 水酸化 カ リ ウ ム （ K 0 H ) の 4 0 %水溶液 を エ ッ チ ン グ液 と し て用 い た選択的 に エ ッ チ ン グ を 行 つ て 、 上記 シ リ コ ン基板 3 1 1 を 除去 し 、 第 3 図 に示す 構造 を形成 し た 。 こ の際、 シ リ コ ン基板 3 1 1 上 に形 成 さ れて あ っ た 上記酸化物膜は 、 エ ッ チ ン グ に 対す る ス ト ッ ノ と し て 作用す る の で 、 シ リ コ ン基板 3 1 1 を 選択的 に 除去 し て 、 シ リ コ ン膜 と 酸化物膜か ら な る積 層膜 3 1 0 を残す こ と がで き 、 そ の結果、 電極 3 0 7 、 絶縁膜 3 0 8 お よ び電極 3 0 9 か ら な る コ ン デ ンサ 3 0 3 が、 薄い積層膜 3 1 0 上 に形成 さ れ た構造が得 ら れ た 。
さ ら に 、 薄型集積回路 3 1 2 お よ び導電性パ タ ー ン と し て 印刷 に よ る コ イ ル 1 1 5 を 周 知 の 方法 に よ っ て 形成 し て 、 図 4 に 示す平面構造 を 有す る カ ー ド 1 1 3 を 形成 し た 。 導電性パ タ ー ン と し て 、 本実施例 で は 印 刷法 に よ っ て形成 さ た コ イ ル 1 1 5 を 用 い た が、 印刷 法以外の 方法 に よ っ て 形成 さ れ た コ イ ル を 使用 す る こ と も で き る 。
コ イ ル 1 1 5 は 、 外部か ら の電磁波 を 受 け て 、 誘導 起電力 を 発生 し 、 薄型 コ ン デ ンサ 1 1 4 に エ ネ ル ギー を 供給す る 。 こ の コ イ ル 1 1 5 と 薄型 コ ン デ ン サ 1 1 4 は 、 導電性ペー ス ト ま た は異方導電性接着剤 に よ つ て 、 上記集積回路 3 1 0 に 高密度 に 固着 さ れ 、 互い に 電気的 に 接続 さ れて い る 。 ま た 、 こ の コ イ ル 1 1 5 は カ ー ド 1 1 3 の外部か ら の情報 デー タ を 受 け て 、 薄型 コ ン デ ン サ 1 1 4 に デー タ を 渡 し た り 、 カ ー ド 1 1 2 の外部へ薄型コ ン デ ン サ 1 1 4 か ら の デー タ を 、 電磁 波 に し て 送 り 出 す作用 を 有 し て い る 。 カ ー ド 1 1 2 を こ の よ う に構成す る こ と に よ っ て 、 非接触で信頼性の 高い通信用 力 一 ド が得 ら れ た 。
従来の カ ー ド の う ち 、 接触型 と 呼ばれ る カ ー ド は 、 電極がカ ー ド の表面上 に 配置 さ れて い る た め 、 コ ン タ ク ト 不良が発生 し た り 、 静電気に弱 い と い う 欠点があ つ たが、 本発明 を 従来の接触型の カ ー ド に適用 す る こ と も 可能で あ る 。
次 に 、 上記薄型 コ ン デ ン サ 1 1 4 、 集積回路 3 1 2 お よ び印刷法 に よ っ て 形成 さ れ た コ イ ル 1 1 5 の 間 の 空隙 を 、 例 え ばシ リ コ ー ン の よ う な 可撓性の接着剤 1 1 9 に よ っ て 充填す る と と も に 、 こ の接着剤 1 1 9 に よ っ て 上側カ ノく一 シ ー ト 1 1 7 と 下側 カ ノく一シ ー ト 1 1 8 を 固定 し て 、 図 5 に 示 し た断面構造 を 有す る カ ー ド を作成 し た 。
上記接着剤 1 1 9 は 、 接着 と 充填の両作用 を 有 し て お り 、 薄膜 コ ン デ ン サ 1 1 4 な ど は 、 軟 ら かい ゴム 状 の材料 に よ っ て 包囲 お よ び保持 さ れて い る の で 、 コ ン デ ンサ 1 1 4 な ど の表面 に は ス ト レ ス が印加 さ れ難 く 、 し か も 、 曲 げに 強 い カ ー ド が得 ら れ た 。
ま た 、 局部的 な 力 が衝撃的 に加わ っ て カ ー ド が変形 し て も 、 上記接着剤層 1 1 9 に よ っ て 外部か ら の 力 力 緩和 さ れて 、 薄型 コ ン デ ン サ 1 1 4 へ の ス ト レ ス 印加 が防止 さ れ る こ と が認め ら れ た 。
実施例 2 本実施例は 、 極め て 薄い コ ン デ ンサ を 、 カ ー ド の 中 立面 に配置 し 、 2 枚の カ ー ド に よ っ て こ の コ ン デ ンサ を は さ む こ と に よ り 、 実用上十分な 曲 げ強度 を確保 し た例で あ る 。
本実施例で は 、 第 6 図か ら 明 ら か な よ う に 、 例 え ば コ ン デ ン サチ ッ プゃ コ イ ル な ど薄型部品 3 1 5 が、 接 着剤 3 1 4 に よ つ て 上側の カ ー ド基板 3 1 7 と 下側の カ ー ド基板 3 1 8 の 間 に 固定 さ れ、 さ ら に 、 こ れ ら 力 ー ド基板 3 1 7 、 3 1 8 よ り 固 い材料か ら な る 薄板 3 1 3 、 3 1 6 を 、 カ ー ド基板 3 1 7 、 3 1 8 に そ れぞ れ設 け て 補強 さ れて い る 。
上記薄型部品 3 1 5 の厚 さ は 1 乃至 1 1 Ο μ ιη で 、 従来の 部品 よ リ は る か に薄い た め 、 薄型部品 3 1 5 を 中立面 に 配置 し て 、 上記薄板 3 1 3 、 3 1 6 に よ っ て 補強す る こ と がで き 、 十 分 な 曲 げ強度 を 得 る と と も に カ ー ド表 を 平坦 に す る こ と も で き た 。
実施例 3
従来 よ り も 曲 げ強度 の優れ た カ ー ド を形成で き る 本 発明 の他の実施例 を 、 平面配置 を 示 し た第 7 図 を 用 い て 説明す る 。
第 7 図 か ら 明 ら か な よ う に 、 本実施例 に お い て は 、 例 え ばコ ン デ ン サチ ッ プや コ イ ル な ど薄型部品 3 1 5 は 、 カ ー ド 3 1 9 の 中 心 を を 中 心 と し 、 直径がカ ー ド 3 1 9 の短辺距離 と 等 し い 円 3 2 1 内 に 配置 さ れ る 。 こ れ に よ つ て 、 曲 げに対す る 耐性が向 上 し 、 従来 よ り は る か に簡便に使用 で き る こ と が認め ら れた 。
第 9 図 に 、 上記薄型部品 3 1 5 と し て 薄型 コ ン デン サ を 用 い 、 こ の薄型コ ン デンサ 3 1 5 を 、 カ ー ド基板 3 6 -の 中心の位置 3 7 に埋め 込ん だ例 を 示 し た 。
カ ー ド基板 3 6 が曲 がっ た場合 に は 、 引 っ 張 り ま た は圧縮の応力 が表面 と 裏面 に働 く が、 薄型 コ ン デ ンサ 3 1 5 がカ ー ド基板 3 6 の 中心位置 3 7 に配置 さ れて い る の で 、 こ の よ う な力 が薄型 コ ン デ ン サ 3 1 5 に働 く こ と な く 、 曲 げ に強 く 、 高 い信頼度性 を 有す る カ ー ド が得 ら れ た 。
第 9 図 に 示 し た構造の カ ー ド を 形成す る に は 、 第 1 0 図 に 示 し た よ う に 、 ま ずカ ー ド基板 3 9 の表面上 に 薄型 コ ン デンサ 3 1 5 を 貼 り 付 け 、 次 に 、 こ の カ ー ド 基板 3 9 と 同 じ 厚 さ を 有す る 第 2 の カ ー ド基板 3 6 を 貼 り 合わせれば、 第 9 図 に示 し た構造が容易 に形成 さ れ る 。 こ の薄型 コ ン デ ン サ 3 1 5 は 、 基板 3 9 の 中心 部の み で は な く 、 第 7 図 の示 し た 円 3 2 1 内 の所望の 位置 に 配置で き る こ と は い う ま で も な い 。
実施例 4
第 1 1 図 は本発明 の他の実施例 を 説明す る た め の 図 で あ り 、 曲 げ応力 に よ っ て カ ー ド がわ ん 曲 さ れて い る 状態 を 示す 。
薄型 コ ン デ ン サチ ッ プ 1 0 4 は 、 下側 の カ ー ド基板 1 0 3 と 上側 の カ ー ド基板 1 0 1 に は さ ま れて 、 両者 の断面の 中心線 1 0 2 a に 配置 さ れて い る た め 、 曲 げ に よ る 影響 を 最も 受 け難 く 、 薄型 コ ン デ ンサチ ッ プ 1 0 4 に応力 は 印加 さ れな い 。 カ ー ド が曲 る と 、 薄膜コ ン デ ンサチ ッ プ 1 0 4 も 曲 がる が、 薄型 コ ン デ ンサチ ッ プ 1 0 4 が極め て 薄い た め 、 応力 は極め て 小 さ い 。 コ ン デンサチ ッ プ 1 0 4 が曲 っ て い る 場合 を 第 1 2 図 に 示 し た が、 コ ン デ ン サチ ッ プ 1 0 4 が曲 が っ て い る と き は 、 ナ ビエ の 定理 よ り 、 コ ン デ ン サチ ッ プ 1 0 4 の表面の応力 σ は 、 σ - E x t Z R で 示 さ れ る 。 こ こ で 、 図 1 2 に 示 し た よ う に 、 Ε は コ ン デ ン サの ヤ ン グ率、 R は 曲率半径 、 t は コ ン デ ン サチ ッ プ 1 0 4 の 厚 さ の 1 2 を 、 そ れぞれ表わす 。
ま た 、 コ ン デ ン サチ ッ プ 1 0 4 の表面 は シ リ コ ン酸 化物 か ら な っ て い る た め 、 E は等価的 に シ リ コ ン 酸化 物 の ヤ ン グ率 に 等 し い 。 上記式か ら 、 コ ン デ ン サチ ッ プ 1 0 4 の表面の応力 は 、 コ ン デ ン サチ ッ プ 1 0 4 の 厚 さ に比例 し 、 曲率半径 R に 反比例す る こ と がわ か る 。 コ ン デ ンサチ ッ プ 1 0 4 が曲 げに よ っ て破壊 さ れ る の は 、 表面の応力 がコ ン デ ン サチ ッ プ 1 0 4 の機械的強 度 よ リ 大 き く な っ た場合で あ る 。 曲 げがな い と き は 曲 率半径 R は無限大で あ る か ら 、 表面 の応力 σ はゼ ロ で あ り 、 曲 げが進ん で R が小 さ く な る と 応力 σ は 大 き く な り 、 遂 に は コ ン デ ン サチ ッ プ 1 0 4 が破壊 さ れ る 。 し か し 、 コ ン デンサチ ッ プ 1 0 4 が薄い と 、 同 じ 曲 率半径 Rの 曲 げ に対 し て 表面の応力 σ は低下す る の で 、 機械的破壊の 限界 に達 し な い範囲で コ ン デンサチ ッ プ
1 0 4 を 薄 く すれば、 曲 げ に対 し て 十分 に 強 く す る こ と がで き る 。
し か し 、 コ ン デ ン サチ ッ プ 1 0 4 が こ の よ う に 薄 く な る と 、 取扱い が困難 に な っ て し ま う 。 そ の た め 、 第 1 1 図 に示 し た よ う に 、 プラ ス チ ッ ク や金属 な どか ら な る 2 枚の カ ー ド基板 1 0 2 、 1 0 3 の 間 に 、 薄型 コ ン デ ン サチ ッ プ 1 0 4 を 挟 み込め ば、 取扱い が容易 に な る と と も に 強度 を 増大で き る 。 こ の と き 、 薄型 コ ン デ ンサチ ッ プ 1 0 4 を カ ー ド 1 0 1 の 中立面 1 0 2 a に 配置す る こ と が最 も 好 ま し い 。 こ の よ う に 配置すれ ば、 曲 げた場合で も 応力 がゼ ロ で あ る カ ー ド 1 0 1 の 中立面 1 0 2 a に 、 薄型コ ン デ ンサ 1 0 4 の 中立面 が 一致 し て 、 カ ー ド 1 0 1 を 曲 げて も 、 上記薄型 コ ン デ ン サチ ッ プ 1 0 4 を 単独で 曲 げた場合 と 同様 に 、 上記 薄型コ ン デン サチ ッ プ 1 0 4 が破壊 さ れ る 恐れは な い 。
第 1 3 図 は 、 L S I の表面 の応力 の 、 L S I の厚 さ と カ ー ド の厚 さ に対す る 比依存性 を 、 カ ー ド の厚 さ を パ ラ メ ー タ と し て 測定 し た結果 を示す 。 薄型 コ ン デ ン サ を カ ー ド基板 の 中立面 に 配置 し 、 薄型コ ン デ ンサ の 厚 さ と カ ー ド の厚 さ の比 に そ れぞれ対応す る 薄型 コ ン デ ンサ表面の応力 を 求め た 。 L S I 表面の応力 は 、 カ ー ド の 曲 が り の程度 と 大 き く 関係 し 、 カ ー ド の 曲 が り の程度は 、 カ ー ド の厚 さ や 材料、 印加 さ れた力 お よ び力 一 ド の位置な ど に よ っ て 大 き く 異な る 。 本実施例で は 、 カ ー ド の平面の 中央位 置 に L S I チ ッ プ を 配置 し 、 カ ー ド の材料 と し て は 、 一般の磁気カ ー ドゃ ク レ ジ ッ ト カ ー ド で 一般的 に使用 さ れて い る 塩化 ビニ ール を 用 い た 。 P E T材は 、 塩化 ビニ ール よ リ も 固 く 曲 げ に く い性質 を 持 っ て い る の で 、 塩化 ビニ ール を 用 い て 得 ら れ た結果は 、 P E T な ど他 の材料 を 用 い た場合 に も 広 く 適用 で き る 。
曲 が り の程度 を 定め る 曲率半径 は 、 カ ー ド に 印加 さ れ る 曲 げモー メ ン ト に依存す る が、 カ ー ド が折 曲 がる 限界 ま で 印加 し た 。 塩化 ビニ ール の カ ー ド の厚 さ が 0 . 7 6 m mの と き の カ ー ド 中央で の 曲率半径 は 5 O m m で あ っ た 。 こ の場合、 L S I チ ッ プの厚 さ がカ ー ド の 厚 さ と 同 じ で あ れば、 上記応力 の 式か ら 、 L S I チ ッ プの表面の応力 は 8 E 1 2 X 0 . 3 8 / 5 0 ( P a ) と な り 、 こ れ を 計算する と 6 0 O M P a で あ っ た 。 な お 、 ヤ ン グ率は 、 理科年表か ら ガラ ス の値 を 利用 し た 。 L S I チ ッ プの表面は 、 シ リ コ ン 酸化膜層 が主体で あ る か ら 、 ガラ ス と 同 じ物性 を 有 し て い る と 見做す こ と がで き る 。
曲率半径 と カ ー ド の厚 さ の 関係 に は 、 カ ー ド の慣性 モ メ ン ト が関係す る 。 曲 率半径 R は E X I Z Mで与え ら れ、 こ こ で E は カ ー ド の ヤ ン グ率、 I は慣性モーメ ン ト 、 Mは 曲 げモー メ ン ト を 、 そ れぞれ示す 。 カ ー ド の慣性モー メ ン ト は カ ー ド の厚 さ の 3 乗 に比例す る の で 、 第 1 5 図 に示す 曲率半径の特性曲線が得 ら れ た 。 第 1- 5 図 か ら 、 L S I チ ッ プの厚 さ と カ ー ド の厚 さ の 比が 1 . 0 の と き の 、 L S I チ ッ プ表面の応力 を 求め る と 、 カ ー ド の厚 さ が 0 . 5 m mの と き は 2 . 4 G P a 、 カ ー ド の厚 さ が 0 . 2 5 m mの 時は 5 . 4 G P a で あ っ た 。 こ の状態で は L S I チ ッ プは簡単 に破壊 さ れて し ま う が、 本発明で は 、 L S I チ ッ プ を 薄 く し て カ ー ド の 中 立面 に挟ん で配置 し て い る の で 、 こ の よ う な破壊が防止 さ れる 。
す な わ ち 、 L S I チ ッ プの厚 さ と カ ー ド の厚 さ の比 を パ ラ メ ー タ と し 、 薄 く さ れ た コ ン デ ン サ表面 の応力 を 測定 し た結果 を に 示 し の が第 1 3 図 で あ り 、 第 1 3 図 の一都 を 拡大 し て L S I チ ッ プの厚 さ と 力 一 ド の厚 さ の比が、 0 か ら 0 . 1 6 ま で の部分 を 図 1 4 に示 し た。
図 1 4 に お い て 、 L S I チ ッ プが曲 げ に 耐え 得 る応 力 は 9 0 M P a で あ る が、 こ の値 は 、 L S I チ ッ プの 破壊強度がガラ ス の破壊強度 と 同 じ で あ る と 見做 し て 、 理科年表か ら と っ た値で あ る 。 従 っ て 、 カ ー ド の厚 さ を変 え た と き の L S I チ ッ プの 必要 な厚 さ お よ び L S I チ ッ プ を 薄 く す る 限度 を 、 第 1 4 図 か ら 求め る こ と がで き る 。 す なわ ち 、 カ ー ド の厚 さ が 0 . 7 6 m mの と き の L S I チ ッ プの厚 さ が 1 1 O ^ m以下、 カ ー ド の厚 さ が 0 . 5 m mの と き の L S I チ ッ プの厚 さ が 1 9 μ πι以下 、 カ ー ド の厚 さ が 0 . 2 5 m mの と き はの L S I チ ッ プの厚 さ が 4 μ m以下で あ れば、 カ ー ド の 曲 げに よ っ て L S I チ ッ プが破壊 さ れ る こ と は な い 。
L S I チ ッ プ を極限 ま で 薄 く し た 方が、 信頼性 は極 め て 大 き く 向上す る こ と は い う ま で も な い が、 形成可 能 な厚 さ の 限界は ほ ぼ 0 . 1 μ mで あ り 、 こ れ よ り 薄 い L S I チ ッ プ を 形成す る の は 、 困難で あ る 。
L S I チ ッ プや薄型 コ ン デ ン ザ の 中立面がカ ー ド の 中立面 と 一致す る よ う に 、 L S I チ ッ プや薄型 コ ン デ ンサ を 配置す る の が最 も 好 ま し い が、 L S I チ ッ プや 薄型 コ ン デ ンサの上面 ま た は下面が、 カ ー ド の厚 さ に よ っ て 定 ま る 限界の厚 さ を 有す る L S I チ ッ プや薄型 コ ン デ ン サ を 、 カ ー ド の 中立面 に 配置 し た と き の 、 こ の L S I チ ッ プや薄型 コ ン デ ン サ の上面 ま た は下面の 範囲 内 に あ れば良い 。
す な わ ち 、 薄型集積回路 、 薄型 コ ン デ ンサ ま た は コ ィ ル な ど の 上面 ま た は下面 の位置が、 完成 し た カ ー ド の厚 さ が 7 6 0 m以下 の と き は 、 こ の カ ー ド の 中立 面か ら 上 ま た は下 内 、 完成 し た カ ー ド の厚 さ が 5 0 0 μ ιη以下の と き は 、 こ の カ ー ド の 中立面か ら 上 ま た は下 9 . 内 、 完成 し た カ ー ド の厚 さ が 2 5 0 x m以下 の と き は 、 こ の カ ー ド の 中立面か ら 上 ま た は下 2 m 内 に 、 そ れぞれな る よ う に すれば よ い 。 実施例 5
第 1 6 図 に 本発明 の他の実施例 を 示 し た 。
薄型 コ ン デ ン サ 3 2 2 に は 、 各種の制御機能 を も た せ る こ と が可能で あ る 。 す なわ ち 、 上記の よ う に 、 S 0 I ウ ェハ と 周 知の 半導体 プ ロ セ ス を 用 い る こ と に よ つ て 、 薄型 コ ン デ ン サ 3 2 2 の 中 に 、 回路素子部 3 2 3 と コ ン デ ン サ部 3 2 4 を 互い に 隣接 し て 作成す る こ と も 可能で あ り 、 こ の よ う に す る と 、 各種の制御 を ヮ ンチ ッ プ内 に納め る こ と がで き 、 高性能 と 低 コ ス ト を 実現す る こ と がで き る 。 例 え ば、 無線カ ー ド で は 、 こ の 回路素子部 3 2 3 を デー タ の保持 に利用 で き る 。
実施例 6
第 1 7 図 に 本発明 の他の実施例 を 示 し た 。 本発明 で は 、 コ ン デ ン サチ ッ プな ど薄い部品 を 二つ の カ ー ド基 板の 間 に挟ん で カ ー ド が形成 さ れ る の で 、 力 一 ド の表 面は極め て平坦で あ るが、 従来の厚 い 部品 を 使用 す る と 、 曲 げに 弱 い の み で は な く 、 表面 に 1 5 0 μ m に も 達す る 段差が形成 さ れて し ま い 、 感圧型 印刷方式 に 要 求 さ れ る 段差 3 Ο μ ιη ま で平坦化す る こ と が困難 に な る 。 表面 を 平坦化す る た め に は構造 を 高精密化す る こ と が必要で あ り 、 コ ス ト が上昇 し て し ま う 。
し か し 、 本発明 で は 、 上記 の よ う に 、 コ ン デ ンサチ ッ プな ど各種部品が極め て 薄 く 、 表面が平坦 な の で 、 本実施例で は 、 第 1 7 図 に示 し た よ う に 、 写真 3 2 7 の下 に薄い部品 3 2 6 を 置 く こ と が可能 と な っ て 、 印 刷 の 自 由度が向 上 し た 。
実施例 7
第 1 8 図 は 、 表面 に 印刷が行われ る カ ー ド の断面構 造 を 示 し た も の で あ り 、 印刷材料 3 2 8 は薄型部品 3 3 2 の上 に かか る よ う に 配置 さ れて い る 。 こ の構造で は薄型部品 3 3 2 が薄 く 、 接着剤 3 3 1 中 に 埋設 さ れ て お り 、 こ の接着剤 3 3 1 に よ っ て 上側の カ ノく一 シ 一 ト 3 2 9 と 下側 の カ ノ 一シ ー ト 3 3 0 が接着 さ れて い る の で表面 は平坦 に な る 。
従 っ て 、 印刷 の ロ ール が薄型部品 3 3 2 の エ ッ ジ の 上部 に き て も 圧力 が分散 さ れて 、 薄型部品 3 3 2 が割 れ る こ と は な い 。 上側 カ ノく 一 シ ー ト 3 2 9 ま た は下側 の カ ノ 一シ ー ト 3 3 0 の表面 に 印刷 す べ き も の と し て は 、 例え ばカ ー ド所有者 の顔写真で も よ く 、 こ の場合 、 写真部分は丁寧 に 扱われれ る の で 、 使用法 を 考慮 し た 望 ま し い部分 に 薄型部品 3 3 2 を 配置す る こ と がで き る 。
第 1 9 図 は第 1 8 図 に示 し た カ ー ド の平面構造 を 示 す 図 で あ り 、 カ ー ド 3 3 3 に 設 け ら れ た薄型部品 3 3 2 の上方 に 、 印刷材料 3 3 2 に よ っ て 所定 の 印刷が行 われ る 。 こ の よ う な構造の場合は 、 従来は薄型部品 3 3 2 が破壊 さ れる こ と が多 か っ た が、 本実施例で は 、 薄型部品 3 3 2 が上記の よ う に極め て 薄い た め 、 破壊 さ れ る 恐れ な し に 、 所定の 印刷 を 行 う こ と がで き た 。 ま た 、 構造が複雑 に な る こ と も な く 、 簡単な構造で 、 高 い信頼性 を 有す る 力 一 ド が得 ら れ た 。
上記説明 か ら 明 ら か な よ う に 、 本発明 に よ れば下記 の効果が得 ら れ る 。
( 1 ) 曲 げ に対 し て破損の恐れが少 な く 、 信頼性が高 い
( 2 ) 構造が簡単で 製造が容易 で あ り 、 価格も 低い 。 ( 3 ) コ ン デンサが極め て 薄い た め 、 基板 と コ ン デン サ を 導電性ペース ト に よ っ て 配線す る こ と がで き 、 コ ス ト が低い ばか り で な く 、 表面 を 平坦 に で き る 。
( 4 ) S 0 I ウ エノヽ を 用 い る こ と に よ り 、 極度 に 薄い コ ン デンサ を 形成で き 、 曲 げに よ る破損の恐れ を さ ら に 少 な く で き る 。

Claims

請求の範囲
1 . 所定の 間隔 を 介 し て 互い に対向 し て 配置 さ れ た 可 撓性 を 有す る 第 1 お よ び第 2 の カ ー ド基板 と 、 当 該第
1 お よ び第 2 の カ ー ド基板 の 間 に形成 さ れ た集積回路、 コ ン デ ンサ若 し く は コ イ ル を 少 な く と も 具備 し 、 上記 集積回路、 コ ン デ ン サ若 し く は コ イ ルの厚 さ が、 1 1 0 μ ιη以下 で あ る こ と を 特徴 と す る 半導体装置。
2 . 上記半導体装置 の厚 さ が 7 6 0 t m以下で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載の 半導体装置 。
3 . 上記集積 回路、 コ ン デ ン サ若 し く は コ イ ル の厚 さ が 1 9 m以下 で あ り 、 上記半導体装置 の厚 さ が 5 0 0 μ ιη以下で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載 の 半導体装置。
4 . 上記集積 回路、 コ ン デ ン サ若 し く は コ イ ルの厚 さ が 4 μ m以下 で あ り 、 上記半導体装置の厚 さ が 1 5 0 μ πι以下で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載の 半 導体装置。
5 . 上記半導体装置 の厚 さ は 5 0 i m以上 で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載の半導体装置。
6 . 上記集積 回路、 コ ン デ ン サ若 し く は コ イ ル の厚 さ は 0 . l m以上で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載の半導体装置。
7 . 上記集積 回路、 コ ン デ ン サ若 し く は コ イ ルは 、 上 記第 1 お よ び第 2 の コ イ ル基板の 中 立面か ら 上下 5 5 以内 の位置 に配置 さ れて い る こ と を特徴 と す る 請 求項 1 に 記載の 半.導体装置。
8 . 上記集積回路、 コ ン デンサ若 し く は コ イ ルは 、 上 記第 1 お よ び第 2 の 力 一 ド基板の 中立面 に 配置 さ れて い る こ と を特徴 と す る 請求項 7 に 記載の半導体装置。
9 . 上記集積回路、 コ ン デ ンサ若 し く は コ イ ルは 、 導 電性物質 に よ っ て 互い に電気的 に接続 さ れて い る こ と を 特徴と す る 請求項 1 に 記載の半導体装置。
1 0 . 上記導電性物質 は 、 導電性ペー ス ト 若 し く は異 方導電性接着剤 で あ る こ と を 特徴と す る 特徴 と す る 請 求項 9 に 記載の 半導体装置。
1 1 . 上記第 1 お よ び第 2 の カ ー ド基板は 、 導電性 を 有 し な い接着剤層 に よ っ て 互 い に 接着 さ れ、 上記集積 回路、 コ ン デン サ若 し く は コ イ ルは 、 上記異方導電性 接着剤層 に よ っ て そ れぞれ所定 の位置 に 固定 さ れて い る こ と を 特徴と す る 請求項 1 0 に 記載の 半導体装置 。
1 2 . 上記第 1 お よ び第 2 の カ ー ド基板 に は 、 当 該第 1 お よ び第 2 の カ ー ド基板 よ リ 硬質 の材料か ら な る 補 強用膜が、 そ れぞれ配置 さ れて い る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載 の 半導体装置。
1 3 . 上記補強用膜の表面 と 上記第 1 お よ び第 2 の 力 一 ド基板 の表面 の 間 に は 、 実質的 に段差がな い こ と を 特徴と す る 請求項 1 2 に 記載の半導体装置。
1 4 . 上記コ イ ル は 、 外部か ら の電磁波 に よ っ て 誘導 起電力 を発生 し 、 上記 コ ン デンサ に エネル ギ を 供給す る機能 を 有 し て い る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載 の半導体装置。
1 5 . 上記 コ イ ル は 、 外部か ら の情報 を 上記 コ ン デ ン ザ に伝達す る機能 を 有 し て い る こ と を 特徴 と す る 請求 項 1 に 記載の半導体装置。
1 6 . 上記 コ イ ル は 、 外部か ら の情報 を 上記 コ ン デ ン ザか ら の電磁波 と し て 外部へ送 る 機能 を 有 し て い る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載 の 半導体装置。
1 7 . 上記 コ イ ル は 、 印刷法 に よ っ て 形成 さ れ た も の で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載の半導体装置
1 8 . 上記集積回路 、 コ ン デ ン サ若 し く は コ イ ル は 、 上記第 1 お よ び第 2 の カ ー ド基板 の平面中心点 を 中 心 と し 、 上記第 1 お よ び第 2 の カ ー ド基板の短辺 を 直径 と す る 円 内 に配置 さ れて い る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載の 半導体装置。
1 9 . 上記 カ ー ド基板の表面 に は 、 所望の像が印刷 さ れて い る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載の 半導体装 置。
2 0 . 非接触型カ ー ド で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載の 半導体装置。
2 1 . 接触型カ ー ド で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載の 半導体装置。
2 2 . 上記集積回路 お よ び上記 コ ン デ ン サは 、 一つ の
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