WO2004107262A1 - 無線認識半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

無線認識半導体装置及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

表面に複数の電極をもつ複数の無線認識半導体チップがあって、当該の複数の半導体チップのそれぞれが鎖式に当該の複数の半導体チップの電極間をワイヤによって接続することによって、インレットを連続的に製造することが可能となり、無線認識半導体装置のコスト削減に効果をもたらすことができる。

Description

明 細 書 無線認識半導体装置及びその製造方法 技術分野
本発明は無線認識半導体装置を低コス トで作成する構造に関 する技術分野に属する。 背景技術
この明細書で参照される文献は以下の通りであ 。 文献は、 そ の文献番号によって参照されるものとする。
[文献 1 ]特開 2 0 0 0— 7 6 4 0 6号公報
[文献 2 ]特表 2 0 0 1 — 5 1 8 2 2 0号公報 無線認識半導体はバー コードと比較して多ぐの利点をもつも の、 半導体自体のコス ト、 アンテナの接続コス トが大きいといつ た問題があり、 バー コ一ドと交替するまでには至っていない。
1 ウェハから取得することが可能なチップ数を増やすことで 低コス トで無線認識半導体を製造することができる。 例えば、 1 チップを 0 . 0 5 m m角程度と して 1 2インチウェハから 2 8 0 0万個ののチップを取得することができる。 従い、 チップサイズ を小さ くすることによって製造コス トは削減することができる。 また、 低コス トで無線認識半導体を製造するためには、 上述の よ うにチップサイズを小さく した微小なチップにアンテナを接 続するコス トを削減することが考えられる。 従来のように、 小さ なチップを真空ピンセッ ト等で一つ一つ掴み、 小さな電極に位置 合わせして接続することは、 装置に高い精度が要求されることに よるコス ト上昇、 生産スループッ トの低下を招き、 量産性を欠く ためコス ト高となる。
また、 本願に関連する技術と して下記 2つの技術を挙げる。 非接触 I Cカードの半導体チップにおいて、 ワイヤボンダによ つてワイヤによるコィルを形成して、 当該の半導体チップに接続 する技術が文献 1に開示されている。
ウェハ上でバンプ間をヮ.ィャボンドし、 当該ワイヤ中央をその 後切断してワイヤをパッ ドに残し、 当該ワイヤを次の工程のチッ プとパッケージの接続に用いる技術が文献 2.に開示されている。 発明の開示
本明細書で開示する発明の代表例を概説すれば以下のよ うで ある。
互いに分離された無線認識半導体チップの電極間をワイヤを 介して鎖状に接続し、 上記ワイヤを適当な長さに切断することに よりアンテナと して機能させる。 このことにより、 無線認識半導 体チップの製造を容易にする。
図面の簡単な説明
図 1 本発明のワイヤ接続構成実施例。
図 2 本発明のワイャ切断構成実施例。
図 3 本発明のワイヤループの実施例。
図 4 本発明のワイヤループの別の実施例。
図 5 本発明のワイヤループの別の実施例。
図 6 本発明のウェハ上でのワイヤボン ドの実施例の断面図。 図 7 本発明のワイヤ接続構成の別の実施例。
図 8 本発明のワイヤ切断構成の別の実施例。
図 9 本発明のテープ上のワイヤ構成の実施例。
図 1 0 本発明のテープ上のヮィャ構成の別の実施例。
図 1 1 本発明のテープ上のワイヤ構成の別の実施例。
図 1 2 本発明の紙に組み込んだ平面構成の実施例。
図 1 3 本発明のテープを卷いた構成の実施例。
図 1 4 本発明のテープ上のチップをワイヤボン ドする実施例。 図 1 5 本発明の紙に組み込んだ断面構成の実施例。
図 1 6 無線認識半導体装置の回路構成。
図 1 7 本発明のワイヤアンテナチップを紙漉きする実施例。 図 1 8 本発明のウェハ上でのワイヤボン ドの実施例の平面図。 図 1 9 本発明のテープ上のチップを検査する実施例。 発明を実施するための最良の形態
図 1 6に無線認識半導体装置の回路構成を示している。 1 7 0は半 導体チップである。 アンテナ 1 6 1はグランド点 （アンテナ） 1 6 2 とペアで存在する。 アンテナから電極 1 6 8、 1 6 9を介し入力され た電磁波は整流回路 1 6 3において整流されて直流電圧を発生させる。 この直流電圧によって、 電荷がコンデンサ 1 6 4に蓄積される。 クロ ック回路 1 6 5は電磁波に乗せられてきた信号からクロックを抽出す るものである。 パヮ一オンリセッ ト回路 1 6 7はクロック信号を受け て、 メモリ回路 1 6 6の初期値を設定するものである。 メモリ回路に はカウンタやデコーダやメモリ情報を持つメモリセルや書き込み回路 などで構成されている。 これらのデジタル回路はク口ック信号で同期 して動作する。 ク口ック信号は電磁波の変調された信号を復調して発 生させる。 変調方式には、 振幅で変調する A S K方式や、 周波数で変 調する F S K方式や、 位相で変調する P S K方式等がある。 これらを 組み合わせた方式も可能である。 整流回路はコンデンサやダイオード 等により構成され交流波形を直流波形に変換する。
本発明での半導体チップは、 図 1 6に代表して示すように最低 2端子 （ 1 6 8、 1 6 9 ) から構成されている。 外付けのアンテ ナ（ 1 6 1、 1 6 2 )に電波をあてると高速の交流電流が流れる。 この電流を半導体チップ内に流すためにはアンテナからの電圧 印加と して、 2端子があれば必要且つ十分である。 この 2端子は 半導体チップ上ではパッ ドと呼ばれる例えば 3 0〜 5 0 ミクロ ン角の電極で構成され、 これらのパッ ドはアンテナの端子と接続 される。
図 1に第 1 の実施例を示す。 第 1 のワイヤ 1 1は第 1 の半導体 チップ 1 2 a の第 1 の半導体チップの第 1 の電極 1 2 b と接続 し、 第 2のワイヤ 1 3は第 1の半導体チップ 1 2 a の第 1 の半導 体チップの第 2の電極 1 2 c と接続し、 また第 2のワイヤ 1 3は 第 2の半導体チップ 1 4 a の第 2の半導体チップの第 1 の電極 1 4 b と接続し、 第 3のワイヤ 1 5は第 2の半導体チップ 1 4 a の第 2の半導体チップの第 2の電極 1 4 c と接続し、 また第 3の ワイヤ 1 5は第 3の半導体チップ 1 6 a の第 3の半導体チップ の第 1の電極 1 6 b と接続し、 第 4のワイヤ 1 7は第 3の半導体 チップ 1 6 a の第 3の半導体チップの第 2の電極 1 6 c と接続 する。 また、 それぞれ電極のペア 1 2 b と 1 2 c 、 1 4 b と 1 4 c、 1 6 b と 1 6 cが図 1 6の電極 1 6 1 と 1 6 2に対応する。 チップ表面の電極を鎖状にワイヤによって接続するにより、 連 続的に後工程によりアンテナと して機能するヮィャを連続的に 接続することが可能となる。 作成工程については、 のちに詳述す る。
電極とワイヤの接続にはワイヤボンディング装置など既存の 設備を使用することにより、 例えばワイヤのサイズ、 材料と して 1 0〜 5 0 ミクロン径のアルミまたは金等を用い、 3 0〜 5 0 ミ ク口ン角の電極に接続することが可能である 9
図 2に第 2の実施例を示す。 この図 2は図 1め構成において、 第 2 のワイヤ 1 3を切断分割して切断した第 2のワイヤ 1 3 a と切断した 別の第 2のワイヤ 1 3 bとに分離し、 第 3のワイヤ 1 5を切断分割し て切断した第 3のワイヤ 1 5 a と切断した別の第 3のワイヤ 1 5 bと に分離した状態を示している。 その他の構成は図 1 と同じである。 ワイヤ （1 3、 1 5、 1 7) を切断することにより、 分離されたヮ ィャ （ 1 3 a、 1 3 b、 1 5 a、 1 5 b ) がダイポールアンテナとして 機能することになる。 各半導体チップ （ 1 2 a、 1 4 a、 1 6 a ) は 電極に接続されたワイヤがアンテナとして機能する形態となり、 無線 認識半導体装置として使用可能な状態となる。 切断後のワイヤの長さ は要求される通信距離によって決めることが可能である。 尚、 通信距 離は半導体チップの消費電力に依存しており、 使用する技術レベルに より向上させることが可能である。
また、 図 1の半導体チップ 1 2 a、 1 4 a、 1 6 aをチップテープ 状の媒体に張りつけておく ことにより、 ハンドリングの利便性を向上 させ''ることが可能である。
チップ間の電極の接続形態には各種の変形があることを想定してお り、 特定の配置形状に限定するものではないことをあらかじめ述べる ものである。
図 3は本発明の第 3の実施例を示している。 鎖状に繋がった第 1の ワイヤ 1 1が第 1の半導体チップ 1 2 aの第 1の半導体チップの第 1 の電極 1 2 bに接続され、 また第 2のワイヤ 1 3が第 1の半導体チッ プの第 2の電極 1 2 cに接続されており、 ループワイヤ 3 1が第 1の 半導体チップの第 1の電極 1 2 bと第 1の半導体チップの第 2の電極 1 2 cに接続されている状態を示している。 また、 それぞれ電極の ペア 1 2 b と 1 2 cが図 1 6 の電極 1 6 1 と 1 6 2に対応する。
ワイヤ 1 1、 1 3 aでアンテナを形成しているが、 半導体チップの入 力インピーダンスとアンテナ 1 1、 1 3 aのインピーダンスをマッチ ングすることにより性能を最適化することができる。 ループワイヤ 3 1はィンダクタンスとして有効であり、 ループ形状を調整することに よって、 最適な性能を出すことができる。 ここでいう最適とは、 通信 距離の最大化を意味する。 このループワイヤ 3 1は鎖状に接続した図 1における各半導体チッ プ （ 1 2 a、 1 4 a、 1 6 a ) 上の電極 （1 2 bと 1 2 c、 1 4 b と 1 4 c、 1 6 bと 1 6 c ) にループ状にワイヤを接続すること作製さ れる。
この第 3の実施例において、 ループ形状は図 6のワイヤボンダ 6 1 の高さと半導体チップの距離を確保することによりループサイズを决 定することができる。 これは、 一般に半導体チップを半導体パッケ一 ジにマウントして、 .半導体チップのボンディングパッドと呼ばれる端 子と半導体パッケージのボス トと呼ばれる端子間を 1対 1でワイヤボ ンデイングする動作と同じである。 すなわち、 各半導体チップのボン ディングパッ ドと半導体パッケージのポストの間の距離は異なるので、 まず、 ワイヤボンダは半導体チップのボンディングパッドにワイヤポ ンドした後はワイヤをあらかじめプログラムされた数値に従い、 ワイ ャの引き上げ高さを調整して、 その後に半導体パッケージのボストに ボンディングを行う動作を行う。 本発明のループ形成においてもワイ ャの引き上げ高さを調整して、 所定の場所にボンディングを行う動作 によってループ形成形状を調整す ί ることができる。 ループ形状の最適 値は半導体チップの 2端子の入カインピーダンスによって決定される。
図 4に第 4の実施例を示す。 連続ワイヤ 4 1は第 1の半導体チッ プ 1 2 aの第 1の半導体チップの第 1の電極 1 2 bに接続され、 さら に、 そのまま次の半導体チップの電極に接続されていくことを想定す る。 このとき、 ループワイヤ 3 1が第 1の半導体チップの.第 1の電極 1 2 bと第 1の半導体チップの第 2の電極 1 2 cに接続されている状 態を示している。 それぞれ電極のペア 1 2 b と 1 2 cが図 1 6の 電極 1 6 1 と 1 6 2に対応する。
この第 4の実施例においてもワイヤ 4 1を切断することによりでァ ンテナと して機能させるが、 半導体チップ 1 2 aの入力インピーダン スとアンテナ 4 1、 3 1のィンピーダンスをマッチングすることによ り性能を最適化することができる。
図 .5に第 5の実施例を示す。 この図では連続ワイヤ 4 1は第 1 の 半導体チップ 1 2 aの第 1の半導体チップの第.1の電極 1 2 b に接続 され、 さらに、 そのまま次の半導体チップの電極に接続されていく こ とを想定する。 ，このとき、 タップワイヤ 5 1が第 1の半導体チップの 第 1の電極 1 2 cに接続されており、 このワイヤは連続ワイヤ 4 1の 中間位置 5 2に接続されている。 半導体チップ 1 2 aの別々の電極 1 2 b、 1 2 cにそれぞれ接続されたワイヤ 4 1 とワイヤ 5 1を接続す ることによりループ 5 3を形成する。 それぞれ電極のペア 1 2 b と 1 2 c が図 1 6 の電極 1 6 1 と 1 6 2に対応する。 このループ 5 3はインダクタンスとして有効であり、 ループ形状を調整することに よって、 最適な性能を出すことができる。
ワイヤ 5 1 とワイヤ 4 1の接続法は、 材料が金の場合は熱圧着、 ァ ルミの場合は超音波振動により容易に接続することができる。 ワイヤ 5 1 とワイヤ 4 1の接続時の位置決めは、 たとえば、 画像処理技術に より、 接続点を見出して、 図 6のワイヤボンダ 6 1や吸着台 6 2を適 宜移動することにより、 接続点での圧着または超音波振動を行うこと が可能となる。
以上、 図 3、 図 4、 図 5の実施例においてあらかじめ半導体チップ の内部回路の入力インピーダンスを 2端子から測定しておく ことによ 60
9 り、 ループアンテナのサイズを調整することにより最適な性能を出す ことが可能である。
また、 図 3、 図 4、 図 5に端子 1 2 b、 1 2 c間において形成され るループ形状を変化させた実施例を示したが、 形状の変化があっても 同様の効果を得ることが出来る。
ループアンテナのサイズは、 第 3の実施例において前述の方法によ りワイヤボンダの高さ調整し、 ワイヤの長さを変えることにより自由 に設定することができる。
図 6にワイヤと半導体チップ上の電極を接続する工程および接続装 置を示す。 また、 図 1 8に図 6の実施例の平面図を示す。 ウェハ 6 3 はあらかじめダイシングの溝が形成された後に真空吸着台の上に置か れる。 ウェハのダイシングは厚いウェハの裏面にあらかじめダイシン グテープを貼りつけウェハ表面をダイシングする。 その後、 ウェハ表 面に別のテープを貼りつけて裏面のダイシングテープを剥離する。 こ の状態で真空吸着台の上にウェハを載せて吸着して、 表面のテープを 剥離すると容易に図 6のようになる。
図 6に示すように、 ワイヤボンダ 6 1を用いて真空吸着台 6 2上に あってあらかじめダイシングの溝 6 5が形成されているウェハ 6 3の 半導体チップ （ 1 2 a、 1 4 a ) のそれぞれにウイャポンドをしてい く。 第 1のワイヤ 1 1は第 1の半導体チップ 1 2 aに接続され、 また 第 2のワイヤ 1 3は第 1の半導体チップ 1 2 aに接続され次のウェハ 上の第 2の半導体チップ 1 4 aに接続していく。 ウェハには第 1の半 導体チップをピックアップした部分 6 4は第 1の半導体をワイヤによ り鎖状に繋げていく過程で出現する。 この図のように、 ワイヤボンダ によって次々と半導体チップをワイヤで繋げていく。 このすることに より、 半導体チップをひとつひとつハンドリングすることなく、 直接 ウェハにワイヤボンディングをしていぐことが可能となる。
第 5の実施例においても説明したように、 ワイヤとパッドの接続点 の位置決めは、 例えば画像処理技術により接続点を見出してワイヤポ ンダゃ吸着台を適宜移動することにより接続点の位置を決定し、 パッ ド接続点での圧着または超音波振動を行うことでボンディング接続が 可能である。
図 7に、 第 6の実施例を示す。 第 1のワイヤ 1 1は第 1の半導体チ ップ 1 2 aの第 1の半導体チップの第 1の電極 1 2 bと接続し、 第 2 のワイヤ 1 3は第 1の半導体チップ 1 2 aの第 1の半導体チップの第 2の電極 1 2 c と接続し、 また第 2のワイヤ 1 3は第 2の半導体チッ プ 1 4 aの第 2の半導体チップの第 1の電極 1 4 b と接続し、 第 3の ワイヤ 1 5は第 2の半導体チップ 1 4 aの第 2の半導体チップの第≥ の電極 1 4 cと接続し、 また第 3のワイヤ 1 5は第 3の半導体チップ 1 6 aの第 3の半導体チップの第 1の電極 1 6 b と接続し、 第 4のヮ ィャ 1 7は第 3の半導体チップ 1 6 aの第 3の半導体チップの第 2の 電極 1 6 cと接続する。 図 7の第 7の実施例は図 1の第 1の実施例と の違いは、 隣りあった半導体チップのパッドの近いもの同士をワイヤ ボンディングするところである。 こうすることにより、 ワイヤボンダ 6 1の移動距離が短くなり、 ワイヤボンディングの工程にかかる時間 の短縮を図ることができる。
図 8は第 7の実施例を示している。この図 8は図 7の構成において、 第 2のワイヤ 1 3を切断分割して切断した第 2のワイヤ 1 3 a と切断 した別の第 2のワイヤ 1 3 bとに分離し、 第 3のワイヤ 1 5を切断分 割して切断した第 3のワイヤ 1 5 a と切断した別の第 3のワイヤ 1 5 bとに分離した状態を示している。その他の構成は図 7と同じである。 第 2の実施例において説明したように、 ワイヤ 1 3、 1 5を切断分離 することによつて個別の無線認識半導体装置として機能することにな る。
図 9に第 8の実施例を示す。 半導体チップ 1 2 aはキャリアテープ に搭載もしくは貼り付けられている。 ワイヤ 9 1は半導体チップ 1 2 aの電極 1 2 bと電極 1 2 cに接続している。 半導体チップはキヤリ ァテープに連続的に搭載されている。
図 9に、 キヤリァテープに搭載された無線認識半導体チップ 1 2 a とワイヤ 9 1 との第 1の接続関係を示す。 図 9の第 1の接続関係は、 図 1 4の接続装置により実現される。 図 1 4の接続装置については後 に詳述する。 半導体チップをキャリアテープ 9 2 (図 1 4中では 1 4 5 ) に貼りつけワイヤボンダ 1 4 7がワイヤ 9 1 (図 1 4中では 1 4 9 ) を半導体チップ 1 2 aのパッド 1 2 b、 1 2 cにボンディングした 後、 ワイヤボンダ 1 4 7またはキャリアテープ 1 4 5を移動してワイ ャを伸ばし、 カッ トすることにより、 図 9の接続関係を得ることが可 能である。
図 1 0に、 キャリアテープに搭載された無線認識半導体チップ 1 2 a とワイヤ 9 1との第 2の接続関係を示す。 図 1 0の第 2の接続関係 は、 図 1 4の接続装置により実現される。 ワイヤ 9 1は隣りあった半 導体チップ 1 2 aの電極同士を半ループ状に接続している。 半導体チ ップ 1 2 aをキャリアテープ 9 2 (図 1 4中では 1 4 5 ) に貼りつけ ワイヤボンダ 1 4 7がワイヤ 9 1を半導体チップのパッ ド 1 2 b、 1 2 cにボンディングした後、 ワイヤボンダまたはテープを移動してヮ ィャを伸ばし、 折り曲げるように移動制御することにより、 図 1 0の 接続関係を得ることが可能である。
図 1 1はキヤリァテープに搭載された無線認識半導体チップ 1 2 a とワイヤ 9 1 との第 3の接続関係を示す。図 1 1の第 3の接続関係は、 図 1 4の接続装置により実現される。 ワイヤ 9 1は隣りあった半導体 チップの電極同士を直線状に接続している。 半導体チップ 1 2 aをキ ャリアテープ 9 2 (図 1 4中では 1 4 5 ) に貼りつけワイヤボンダ 1 4 7がワイヤ 9 1を半導体チップのパッ ド 1 2 b、 1 2 cにボンディ ングした後、 ワイヤボンダまたはテープを移動してワイヤを伸ばし移 動制御することにより、 図 1 1の接続関係を得ることが可能である。 図 1 1のように直線上に鎮式に接続する関係であれば、 高速に接続を 行うことが出来る。
図 9と図 1 0 ど図 1 1はいずれも半導体チップがあらかじめテープ キヤリアに搭載されていることが特徴である。 キヤリァテープに搭載 することにより、 大量に経済的にアンテナを形成できる。 さらに並行 してこの工程を実施すればさらに量産性を向上することができる。 また、 ワイヤ 9 1をキヤリァテープ 9 2に貼り付けることにより ヮ ィャを保護するようにしても良い。
また、ワイヤアンテナが接続された半導体チップ 1 2 aを紙に漉き込 む場合には、 テープキヤリァを水に溶ける材料とすると紙漉きなどに より紙等に漉き込むことが可能となる。 水に溶ける材質と して、 繊維 状のスターチ分子構造などがある。 図 1 2に、 第 9の実施例を示す。 図 1 2 ( a ) は第 1のワイヤ 1 2 1 と第 2のワイヤ 1 2 2は半導体チップ 1 2 5に接続されており、 そ れぞれはキヤリアテープ 1 2 7に搭載されている状態を示している。 図 1 2 ( b ) は紙状媒体 （有価証券等） 1 2 6の上にこのキャリアテ ープ 1 2 7が切断されて、 切断された第 1のワイヤ 1 2 3と切断され た第 2のワイヤが半導体チップ 1 2 5に接続された状態を示している。 キヤリァテープは切断して有価証券に搭載されたり、 一部が有価証券 に貼付して切断されたりする。 通常のテープを紙媒体に貼付して切断 する手法を援用することが可能である。 また、 キャリアテープは水ま たはその他の溶剤に溶けるような材質を用いることにより、 キャリア テープの厚さをなくすことも可能である。 また、 ワイヤはキャリアテ ープにあらかじめ接着させることにより、 切断後にワイヤがキャリア テープから分離して、 形状が不安定となることを防止することが可能 である。
図 1 3に第 1 0の実施例を示す。 図 1 3 ( a ) は第 1のワイヤ 1 2 1と第 2のワイヤ 1 2 2は半導体チップ 1 2 5に接続されており、 そ れぞれはキヤリアテープ 1 2 7に搭載されている状態を示している。 図 1 3 (b ) の巻かれたキヤリアテープ 1 3 1は、 図 1 3 ( a ) の半 導体チップ 1 2 5 とワイヤ 1 2 2が多数搭載されたキヤリアテープ 1 2 7が巻かれている状態を示している。
無線認識半導体装置はさまざまな媒体に貼付されるため最終形態に 多様性があるが、 図 1 — 5、 6— 1 1に示したものは半導体装置中間 製造物としても使用されるものであり半導体チップとアンテナの接着 形態をとつて供給する状態のものを示し、 専門的にはインレツ トと称 するものである。 また、 1 2 a、 1 4 a、 1 6 a等に示すチップの示すチップサ ィズを小さくすることに って、 曲げ、 衝搫など機械的強度に強 くすることができる。 両面に一個づつの電極を設けることによつ て、 表および裏の面にはその表面積をすベて活用することによつ て大きな電極を形成することが可能である。 また、 電極厚さを厚 くすることによって機械的強度をさもに強くすることが可能と なる。 チップ厚さについては、 極限まで薄く したアンテナ付き無 線認識半導体を使用することが可能である。 たとえば、 半導体チ ップの厚さを 1 0 ミクロン、 アンテナの導体の厚さを 1 0 ミクロ ンとすれば、 半導体チップの厚さ 1 0 ミクロン +上面アンテナの 厚さ 1 0 ミ ク ロンで計 2 0 ミ クロンの厚さとなる。 この厚さであ れば紙状媒体に搭載した完成時の厚さが 1 0 0 ミクロンであれ ば十分平坦に完成することは容易である。
ワイヤと半導体チップ上の電極を接続する工程および接続装置の断 面図を図 1 4 (a )〜（d)に示す。
図 1 4 ( a ) はチップなし巻取りキャリアテープ 1 4 1からキヤリ ァテープ 1 4 5が引き出されて、 ピンセッ ト 1 4 3により、 第 1の半 導体チップ 1 4 4および第 2の半導体チップ 1 4 2がキヤリァテープ 1 4 1に搭載される工程を示している。 半導体チップ 1 4 4を接着し ては移動して画像処理等により場所を特定し、 ピンセット 1 4 3とキ ャリアテープ 1 4 4を片方または両方を移動して位置合わせして搭載 される。 キャリアテープ 1 4 1はチップあり卷取りテープ 1 4 6に卷 き取られていく。
図 1 4 (b ) は図 1 4 ( a ) で示したチップあり卷取りキャリアテ ープ 1 4 6をワイヤボンディング装置にセッ トして、 キヤリァテープ 1 4 5を引き出して、 ボンディングへッド 1 4 7により、 第 1の半導 体チップ 1 4 4の電極にボンディングを行った直後の工程を示してい る。
図 1 4 ( c ) はキャリアテープ 1 4 5が図 1 4 (b ) の工程に続い て、 チップ 1 4 2、 1 4 4に移動してワイヤ 1 4 9が張られていく途 中の状態を示している。
図 1 4 ( d ) は図 1 4 ( c ) の工程に続いて、 キャリアテープがさ らに移動して、 第 2の半導体チップ 1 4 2をボンディングへッドの直 下に置いてボンディングをしている断面図を示しており、 キャリアテ ープ 1 4 5はワイヤボンド済みテープ 1 4 8として巻かれていく工程 を示している。
このような図 1 4 ( a ) 〜 （d ) の工程を経ることにより、 第 1〜 1 0の実施例に示すような半導体装置上の電極とワイヤの接続関係を 作製することができる。 .
図 1 4 ( d ) におい Tは、 ワイヤ 1 4 9がキャリアテープに張り付 けられているいない場合の実施例を示したが、 ボンディングへッド 1 4 7を走査し、 キヤリァテープに貼り付けられていても良い。
また、 ボンディングにおいてはキヤリァテープが移動するために、 高速でかつシンプルな装置構成とすることが可能となる。
また、 半導体チップの電極とワイヤの材料を特に規定するものでは ないが、 電極が金であり、 かつワイヤが金であれば、 接続性と耐腐食 性において、 他の材料の選択よりも優位にあって、 紙などの水分があ る工程や使用条件環境において優れた信頼性をもつことが可能となる。 また、 金線同士であれば、 接続性が容易であり、 本発明で示すループ 形状を形成するのに適している。 図 1 4の工程で出来る接続関係は図 1、 図 3、 図 4、 図 5、 図 7、 図 9、 図 1 0、 図 1 1等である。
ワイヤボンダとテープの位置を画像処理等により決めて、 ワイヤや パッドの位置を合わせれば、基本的に任意の接続が可能である。ただ、 図 1 1のように直線上に鎖式に接続する関係であれば、 高速に接続を 行うことが出来る
また 1 0 0ミクロン角、 5 0ミクロン角、 1 0 ミクロン角といった 微小なチップの場合には、 ワイヤボンド済み半導体チップをキヤリァ テープに搭載しておくためにハンドリング性がよく、 半導体チップの サイズを関知せずに多用な用途に適用できる。
図 1 5 ( a ) は第 1 1の実施例を示している。 本図は紙媒体 1 5 1 でその断面図を示している。 半導体チップ 1 5 2には電極 1 5 3があ つてワイヤ 1 5 4に接続されている。 紙媒体では媒体の曲げに対して 強度が強い方法が必要であり、 ここでは、 紙が曲がったとき、 ワイヤ の引っ張りにより断線が発生しないようにワイヤと電極の接続位置が 紙媒体の断面の中立面におくことを示している。 ここでいうところの 中立面とはフィルム状の媒体が曲げられたときに当該の媒体の表面は 凸面となったり回面となったりする。 このとき、 媒体の断面を見渡し たとき、 曲げたときの断面図において、 表面からの内部中央付近にお いては伸びまたは収縮のない部分があってこれを中立面と呼ぶ。 媒体 • の表面は凸面のとき、 媒体の表面には伸びが、 また凹面のとき、 媒体 の表面には収縮が発生している。 図 1 5 ( b ) に図 1 5 ( a ) に対応 した半導体チップとアンテナの平面図を示す。 ワイヤアンテナはアンテナが細いため、 複数の無線認識半導体装置 が各種媒体に貼付したとき、アンテナ同士の重なる率が低くなるため、 アンテナ間の耐干渉性に優れている。 ワイヤアンテナは輻輳制御機能 付き無線認識半導体装置には好ましい特徴を有じている。
図 1 7 ( a ) 〜 （d) に、 ワイヤ付き無線半導体チップが紙状媒体 に搭載される方法および搭載装置の断面図を示す。
図 1 7 ( a ) に、 リール 1 7 1からワイヤアンテナ 1 7 4付き半導 体チップ 1 7 9 dが搭載されたキヤリァテープ 1 7 7が、 ガイ ド 1 7 5に沿って吸着器 1 7 3により引き出され移動し、 所定の場所に位置 合わせされるとカッター 1 7 2で水分を多量に含んだゲル状パルプ 1 7 6上に力ッ トされ配置される様子を示す。
図 1 7 (b ) は図 1 7 ( a ) の次の工程であり、 カッ トされたキヤ リアテープ 1 7 7と半導体チップ 1 1 9および接続されたワイヤアン テナ 1 7 4が、 ゲル状パルプ 1 7 6上に配置されている様子を示す。 図 1 7 ( c)は図 1 7 (b ) の次の工程であり、 水分を多量に含んだ ゲル上パルプ 1 7 8により、 カッ トされたキヤリアテープ 1 7 7と半 導体チップ 1 7 9 dおよび接続されたワイヤアンテナ 1 7 4がカバー される様子を示している。 この ί程により、 半導体チップ 1 7 9 d、 ワイヤアンテナ、 キャリアテープ 1 7 7が、 ゲル上パルプ 1 7 6、 1 7 8によりサンドイッチ状に包まれる。
図 1 7 ( d) は図 1 7 ( c ) の次の工程であり、 金属ローラ 1 7 9 aおよび金属ローラ 1 7 9 bによって力レンダ処理といって、 水分を 多量に含んだゲル状パルプを圧縮して、 水分を追い出し、 表面を平坦 にする処理を行う様子を表す。 このキャリアテープ 1 7 4は水に溶け る材料であっても良く、 最後の工程ではテープが溶けて消えてしまう 様子を表している。 このような工程により半導体チップ 1 7 9 dを紙 媒体、 例えば有価証券に漉き込むことが可能である。 紙幣は紙漉きこ みで作成することが多く、 紙を漉く状態で無線認識半導体を入れ込む ことが可能である。 機械的強度が十分大きな構造とすると、 カレンダ 処理等により水を抜くことを行うことも可能である。有価証券では 1 0 0 ミクロン力 ら 2 0 0 ミクロンの厚さが多く使われている。 無 線認識半導体チップを紙媒体以下の厚さ例えば 1 0 0ミクロン以下と すると、 紙媒体等に搭載した状態でも平坦にでき、 突起状にならな い、 更に貼り合わせやくぼみをもった紙に入れるも可能である。 図 1 9は本発明の別の実施例を示している。 この図 1 9はいもづる 式 （鎖状） にチップ間をワイヤで接続したものの検査法について示し ている。 卷取りキャリアテープ 1 9 0からキャリアテープ 1 4 5が引 き出されて、 キャリアテープ 1 4 5には第 1の半導体チップ 1 9 1お よび第 2の半導体チップ 1 9 2および第 3の半導体チップ 1 9 3およ び第 4の半導体チップ 1 9 4および第 5の半導体チップ 1 9 5が搭載 されていて、 これらの半導体チップ間はワイヤ 1 9 6で接続されてい る。 卷取りキャリアテープ 1 9 0にはこのような半導体チップとワイ ャの関係すなわちいもづる式に半導体チップとワイヤが接続されてい る状態が繰り返し存在する。 リーダ 1 9 7は同軸ケーブル 1 9 8でァ ンテナへッド 1 9 9を接続しており、 アンテナへッドを半導体チップ に近づけて、 リーダからの信号により電磁界を発生してリ一ダは半導 体チップからの応答信号をワイヤを介して受ける。 この信号が正常で あれば、 半導体チップは良品であり、 異常であれば不良品とリーダは 判定する。 1個の半導体チップの検査が終了すると、搬送機構により、 キヤリァテープは移動して、 次の半導体チップをアンテナへッ ド 1 9 9の直下に配置する。 その後、 前記の方法と同等の方法によって検査 を実施する。 キャリアテープは逐次、 巻取りテープ 1 4 6に巻き取ら れていく。 キヤリァテープに搭載された状態で半導体チップが連続し て検査が遂行され複雑な機構を配備する必要を持たない特徴を得るこ とが出来る。 このことは半導体チップの検査の単純化と高速化をもた らし、 ワイヤを含む本半導体装置の経済的作成を促す。 産業上の利用可能性
本願発明は、 無線認識半導体装置を製造する為に利用されるも のである。

Claims

1 . 電極を有する複数の互いに分離された無線認識半導体チップ からなるものであって、
上記の電極間を接続するワイヤを有し、 いずれの上記無線認識 半導体チップも上記のワイヤを介して少なく と.も一つの他の上 記無線認識半導体チップに接続されることを特徴とする無線認 識半導体装置。
2 . 請求項 1に記載の無線認識半導体装置であって、
上記のワイャの切断後は、 上記のワイヤがアンテナを形成する ことを特徴とする無線認識半導体装置。
3 . 請求項 1 に記載の無線認識半導体装置であって、
上記無線認識半導体チップはテープ状媒体に搭載されている ことを特徴とする無線認識半導体装置。
4 . 請求項 3に記載の無線認識半導体装置であつて、
上記テープ状媒体は液体に溶ける材質により作製されている ことを特徴とする無線認識半導体装置。
5 . 請求項 1に記載の無線認識半導体装置であって、
上記電極にワイヤにより作成されたループアンテナが接続さ れ、
上記ループアンテナが接続される電極は同一の上記無線認識 半導体チップ上にあることを特徴とする無線認識半導体装置。
6 . 請求項 5に記載の無線認識半導体装置であって、
上記ループアンテナが複数本のワイヤから構成されることを特 徴とする無線認識半導体装置。
7 . 少なく とも 2つの電極を有する複数の互いに分離された無線 認識半導体チップの電極間をヮィャ接続することによって連結 する無線認識半導体装置製造方法であって、
一の上記無線認識半導体チップの電極の一方を他の上記無線 認識半導体チップの電極に接続する第 1工程と、
上記一の無線認識半導体チップの電極の他方を上記他の無線 認識半導体チップとは異なる他の上記無線認識半導体チップの 電極に接続する第 2工程とを有し、
上記第 1 と第 2工程を繰り替えすことにより上記無線認識半 導体チップの電極間を連結することを特徴とする無線認識半導 体装置製造方法。
8 .請求項 7記載の無線認識半導体装置において、
さらに、 上記ワイヤを切断する工程を有することを特徴とする 無線認識半導体装置製造方法。
9 . 少なく とも 2つの電極を有する複数の互いに分離された無線 認識半導体チップの電極間をワイヤ接続することによつて連結 する無線認識半導体装置製造方法であって、
複数の上記無線認識半導体チップをテープ状媒体に搭載し、 一の上記無線認識半導体チップの電極の一方を他の上記無線 認識半導体チップの電極に接続する第 1接続を行ない
上記一の無線認識半導体チップの電極の他方を上記他の無線 認識半導体チップとは異なる他の上記無線認識半導体チップの 電極に接続する第 2接続を行ない、
上記第 1接続と第 2接続を繰り返すことによ り上記無線認識 半導体チップの電極間を連結することを特徴とする無線認識半 導体装置製造方法。
1 0 . 請求項 9記載の無線認識半導体装置において、
さ らに、 上記ワイヤを切断することを特徴とする無線認識半導 体装置製造方法。
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