JPH02265797A - Ｉｃカードモジュール - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ＩＣカードに装着されるＩＣカードモジュー
ルの構造に関するものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、特開昭６２−２
６１４９８号公報に記載されるものがあった。以下、そ
の構成を図を用いて説明する。

第２図及び第３図は前記文献に記載された＆１来のＩＣ
カードモジュールのリードフレームを示し、第２図はそ
のリードフレームの斜視図及び第３図は第２図のＡ−Ａ
線断面図である。また、第４図は従来のＩＣカードモジ
ュールの断面図である。

第２図及び第３図において、リードフレーム１はＩＣカ
ードモジュールの一部を成すものて・あり、複数の外部
接続端子２、素子搭載部３及び配線部４を有している。

外部接続端子２は、配線部４の成す平面より突出するよ
うに設けられている。

前記素子搭載部３上には第４図に示すようにＩＣチップ
５が搭載され、その搭載されたＩＣチップ５はボンディ
ングワイヤ６及び配線部４を介して外部接続端子２に接
続されている。ＩＣチップ５が搭載された側のリードフ
レーム１は、樹脂封止部７によって樹脂封止され、第４
図のようなＩＣカードモジュール８が構成されている。

このように構成されたＩＣカードモジュール８は、図示
しないＩＣカー呂議着される。その際、外部接続端子２
の上面はＩＣカードの表面に露出し、例えばＩＣカード
リーダ／ライタ等の外部機器どの接続用端子としての役
割をなす。この場合において、外部接続端子２は配線部
４より突出しているので、その露出面はＩＣカードの表
面とほぼ同一平面を成し、凹部を形成することがない。

従って、外部接続端子２の露出面における塵埃等の付着
が防止され、その接点信頼性が高められる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、士３占有成のＩＣカードモジュール８に
おいては、ＩＣチップ５等の樹脂封止によって第４図に
示すような反りを生じるという問題があり、その解決力
旙灘であった。

即ち、ＩＣチップ５搭載側めリードフレーム１表面をト
ランスファー成形によって樹脂封止した場合、成形金型
内での樹脂唖ｖえ応と揮発物の散失による体積収縮、及
び成形品を金型がら取り出した直後における樹脂の熱膨
脹率に基づく冷却収縮を生じる。これらの樹脂の収縮に
より、ＩＣカードモジュール８全体が第４図のような反
り変形を生じてしまう。

このような反りを生じれば、リードフレーム１の裏面側
における平坦性が著しく損われ、リードフレーム１とＩ
Ｃカード基板側との電気的接続の信頼性が低下すると共
に、リードフレーム１がＩＣカード基板から剥離するお
それを生じる。また、外部接続端子２間にも反りが発生
するので、外部機器どの接続に際してその接点信頼性が
低下するという問題を生じる。

さらに、ｎ報己樹脂封止に際し、外部接続端子２の表面
が樹脂によって覆われ易く、これを放置すれば外部接続
端子２の接点特性が著しく損われるという問題もあった
。

本発明は前記従来技術がもっていた課題上して、ＩＣモ
ジュールに発生する反りのなめに、リードフレームとＩ
Ｃカード基板との電気的及び機械的接続の信頼性が低下
する点、及び反りと樹脂被覆信頼性が損われる点につい
て解決したＩＣカードモジュールを提供するものである
。

ドフレームと、前記素子搭載部に固定されたＩＣチップ
と１．前記ＩＣチップを封止する樹脂封止部とを備え、
ＩＣカードに装着されるＩＣカードモジュールにおいて
、前記ＩＣチップの周囲における前記リードフレーム上
に、弾性を有する非金属から成る枠状の補強体を設けた
ものである６また、第２の発明では、請求項１記載のＩ
Ｃカードモジュールにおいて、前記補強体の厚さを前記
樹脂封止部の前記リードフレーム上の厚さにほぼ等しく
設定したものである。

（作用） 第１の発明によれば、以上のようにＩＣカードモジュー
ルを構成したので、棒状の補強体はり一ドフレームと樹
脂封止部と共に強固な３層構造を構成し、樹脂封止に伴
う熱膨張収縮に起因する反り変形を阻止する働きをする
。さらに、補強体は弾性を有する非金属によって形成さ
れることにより、補強体による短絡を防止すると共に、
応力集中等に起因するＩＣカードモジュールの破損を未
然に防ぐように働く。

また、第２の発明において、樹脂封止部のリードフレー
ム上の厚さに団ｒ季しくなるように設定された補強体は
、樹脂封止に際してリードフレームを成形金型に押し付
けるように働く。この働きにより、リードフレームと成
形金型の接触面間へは極力厚く設定されることになるの
で、前記反り変形量がさらに減少される。

従って、前記課題を解決することができる。

（実施例） 第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の実権例における樹脂封
止前のＩＣカードモジュールを示すものであり、同図（
ａ＞はその斜視図及び同図（ｂ）はその平面図である。

また、第５図（ａ）、（ｂ）は第１図（ａ＞、（ｂ）の
ＩＣカードモジュールの樹脂封止後を示し、同図（ａ＞
はそのＩＣチップ測斜視図及び同図ｃｂ＞はその外部接
続端子側斜視図である。

第１図（ａ＞、（ｂ）において、このＩＣカードモジュ
ールのリードフレーム１１は、そのほぼ中央部に素子搭
載部１２を有しており、素子搭載部１２の周囲には複数
の外部接続端子１３が設けられている。素子搭載部１２
にはＩＣチップ１４が固定されており、そのＩＣチップ
１４と外部接続端子１３はボンディングワイヤ１５等に
よって電文値りに接続されている。

軍ｒａＩｃチップ１４の周囲におけるリードフレーム１
１、上には、四辺形の棒状の補強体１６が設けられてい
る。補強体１６は弾性を有する非金属、例えばエポキシ
積層板やポリイミド樹脂等から成るものであり、その枠
状の内側にＩＣチップ１４及び外部接続端子１．３のボ
ンディングエリアが収まるように配置されている。補強
体１６のリードフレーム１１上の厚さは、後述の樹脂封
止部のリードフレーム１１上の厚さにほぼ等しくなるよ
うに設定されている。

このように補強体１６が設けられたリードクレーム１１
のＩＣチップ１４側は、第５図（ａ、）、（ｂ）に示す
”ように樹脂封止部１７によって樹脂封止される。この
場合において、リードフレーム１１のＩＣチップ１４側
には第５図（ａ）に示す如く補強体１６の表面が露出し
、補強体１６表面と樹脂封止部１７の表面はほぼ同一平
面を成している。

リードフレーム１１の外部接続端子１３側は、第５図（
ｂ）に示す如く樹脂封止部１７と同一平面上にリードフ
レーム１１の表面が露出している。

ここに、露出した外部接続端子１３の表面は、例えばＩ
Ｃカードリーダ／ライタ等の外部機器との接触部を成す
ものである。

次に、上記のように構成されたＩＣカードモジュールの
製造方法について、第１図（ａ）、（ｂ）及び第６図を
用いて説明する。第６図は成形金型内に収容されたＩＣ
カードモジュールの断面図である。

先ず第１図（ａ）、（ｂ）において、所定形状のリード
フレーム１１を製作する。このリードフレーム１１は、
例えばブレスカ旺やエツチング加工等により、素子搭載
部１２や外部接続端子１３等を一一勺に形成する。次い
で、素子搭載部１２のＩＣチップ１４搭載側表面及び外
部接続端子１３の外部機器接触側表面等に、金めつき等
の処理を施す。

その後、リードフレーム１１上の所定位置に補強体１６
を固定する。この固定は、例えばエポキシ接着剤等によ
り補強体１６をリードフレーム１．１に貼着することに
よって行なわれる。続いて、素子搭載部１２上にＩＣチ
ップ１４をダイボンディングし、ＩＣチップ１４と外部
接続端子１３のボンディングエリアとをワイヤボンディ
ング等により接続する。

次に第６図に示すように、リードフレーム１］を成形金
型１９内に収容し１、トランスファーＤ’Ｕ３によりＩ
Ｃチップ１４等の樹脂封止を行なっ。その際、補強体１
６は前述の如く弾性を有する非金属で形成され、その厚
さは樹脂封止部１７のり・−ドフレーム１１上の厚さに
ほぼ等しくなるように設定されでいるので、補強体１６
の表面はキャビティ２０の上部金型１９ａに接触する。

即ち、成型金型１９を金締めしたとき、補強体１６表面
は上部金型１９ａに密着し、金締めの圧力が弾性体であ
る補強体１６を介してリードフレーム１１に伝わる。従
って、リードフレーム１１は平部金型１９ｂに密着する
。

このような状態において、溶融樹脂をランナー２１及び
ゲート２２を介してキャビティ２０内に加圧注入すれば
、ＩＣチップ１４等の樹脂封止がなされると共に、上部
金型１９ａと補強体〕６の接触面間及び下部金型１９ｂ
とリードフレーム１１の接触面間への樹脂流入が防止さ
れる。特に、下部金型１９ｂとリードフレーム１１の接
触面間への樹脂流入が防止されることにより、外部接続
端子１３の外部機器接触面が樹脂によって覆われるおそ
れがなくなる。

成形完了後、成形金型１９からリードフレーム１１を取
出し、個々に分離すれば、第５図（ａ＞、（ｂ）に示す
ような所望のＩＣカードモジュールが得られる。

以上のように構成されたＩＣカードモジュールの反り変
形について、第７図を用いて説明する。

第７図は、第５図（ａ）、（ｂ）のＩＣカードモジュー
ルを単純模式化した多層板モデルの断面図である。

リードフレーム１１の片面側が樹脂側止されたＩＣカー
ドモジュールの反り変形においては、変形を発生させる
因子として熱膨脹収縮特性が考えられ、変形を阻止する
因子として構成材料のヤング率及び厚さが考えられる。

反り変形の大きさは、変形を生じさせる力とこれを阻止
する力どが平衡になったところで決定される。

従って、第７図の多層板モデルの理論計算による反り変
形量Ｗは次式で表わされる。

Ｃ＝−ΣＥｋ　（Ｚｋ　　−Ｚｋ−１＞Ｄ＝ｔΣＥｋα
ｋ　（Ｚｋ−Ｚｋ−１＞Ｅｋ：各層のヤング率に＝１〜
３ Ｚｋ：ベースＺ。がら各層の下方境界 間道の距離 αに：各層の熱膨張係数 ｔ　：温度差 （１）式において、多層板モデルの幅Ｊ＝１２ｍｍとし
、樹脂封止部１７、補強体１６及びリードフレーム１１
のそれぞれのヤング率Ｅ１〜Ｅ３、熱膨張係数α　〜α
　、厚さＴ１〜Ｔ３をＥ　１　＝　１２００ｋｇ／ｌｅ
ｒｍ２Ｅ　２　＝　９００　ｋｇ／ｒｔｖｍ２Ｅ　３　
＝　１５８００　ｋｇ／ｒｒｔｎ２α１＝１．７Ｘ１０
　　／’Ｃ α３　”Ｏ，、８ｘ　１０−５ｘ℃ ’１−１＝０．１７順 Ｔ２　””０．２８１１１１１ Ｔ３．　＝　０　、１５！Ｉ１ｍ とすれば、反り変形ｉｗはｗ＝４３μｍとなる。

一方、従来の第４図のような２層構造の場合には、同一
の幅ｇにおいて樹脂封止部の厚さを０．４５ｍ、リード
フレームの厚さを０．１５１１１１１として（１）式に
より反り変形量Ｗを求めると、ｗ−６２μｍを得る。従
って、第７図の多層板モデルは、第４図の２層構造に比
して反り変形ＩＷを約３０％低減できることになる。実
際には、本実施例のＩＣカードモジュールは、第５図（
ａ）、（ｂ）の如く補強体１６の厚さとリードフレーム
１１上の樹脂封止部１７の厚さとがほぼ同じなので、反
り変形量Ｗはさらに少なくなる。

以上のように本実施例においては、補強体１６を設けた
ことにより、ＩＣカードモジュールの反り変形量を従来
に比して著しく少なくすることができる。また、補強体
１６の厚さを樹脂封止部１７のリードフレーム１１上の
厚さに等しくすることにより、反り変形量をさらに少な
くできると共に、リードフレーム１１と下金型１９１）
の接触面間への樹脂流入が防止されるので、外部接続端
子１３の接点信頼性が向上する。さらに、補強体１６は
弾性を有する非金属で１成されているので、応力集中や
電気的短絡を生じないという利点もある。

カ嘲ヂられる。

（ａ）　　上記実施例では第６図に示すよ・うに、補強
体１６の厚さを樹脂封止部１７のリードフレーム１１上
の厚さにほぼ等しくなるようにしたが、必ずしもこれに
限定されない。即ち、第８図の成形金型内に収容された
ＩＣカードモジュール断面図に示すように、補強体１６
の厚さが樹脂封止部１７より薄くなるように設定しても
よい。

この場合においても、補強体１６による反り防止効果が
十分得られると共に、補強体１６の厚さに対する厳密な
管理が不要となり、ＩＣカードモジュールの製造が容易
になる。

（ｂ）　　第１図（ａ＞、（ｂ）では補強体１６は四辺
形の枠状としたが、これに代えて円形等の他の形状の棒
状としてもよい。また、棒状の形態は必ずしもＩＣチッ
プ１４の全周に渡って連続させる必要はなく、部分的に
存在するような形態とすることもできる。

（Ｃ）　　外部接続端子１３の外部機器との接触面は、
ＩＣチップ１４に対する反対面側に設けるものとしたが
、ＩＣナツプ１４と同一面側に設けてもよい。また、外
部接続端子１３はＩＣチップ１４の周囲に設けず、これ
と離れた位置に設けることもできるが、この場合には外
部接続端子１３の位置に合わせて補強体１６の寸法を変
えるとよい。

（ｄ）　　ＩＣカードモジュールの製造方法は例示のも
のに限らず、例えばＩＣチップ１４のワイヤボンディン
グを行なった後に補強体１６をリードフレーム１１上に
固定してもよい。また、ワイヤボンディングに代えてパ
ンツ等による他の接続方法を用いることもできる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、第１の発明によれば、補強
体を設けたことによりＩＣカードモジュールを多層構造
とすることができるので、その反り変形量を従来に比し
て著しく減少させることができる。それ故、樹脂封止後
においてもＩＣカードモジュールの平坦性が維持される
ので、リードフレームとＩＣカード基板との電気的及び
機械的接続の信頼性が向上すると共に、外部機器に対す
る外部接続端子の接点信頼性も高められる。また、補強
体を弾性を有する非金属で構成することにより、補強体
による短絡が防止されると同時に、応力集中等に起画す
るＩＣカードモジュールの破損も的確に防止することが
できる。

第２の発明によれば、補強体の厚さを樹脂封止部のリー
ドフレーム上の厚さにほぼ等しく設定し上するという効
果がある。また、補強体の厚さが増大することにより、
Ｉ’Ｃカードモジュールの反り変形量がさらに少なくな
るという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ＞、（ｂ）は本発明の実施例における樹脂封
止前のＩＣカードモジュールを示し、同図（ａ）はその
斜視図及び同図（ｂ）はその平面図、第２図は従来のＩ
Ｃカードモジュールにおけるリードフレームの斜視図、
第３図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第４図は従来のＩＣ
カードモジュールの断面図、第５図（ａ）、（ｂ、）は
第１図（ａ）、（ｂ）のＩＣカードモジュールの樹脂封
止後を示し、同図（ａ）はそのＩＣチップ（剋斜視図及
び“同図（ｂ）はその外部摺田汐１召財糾視図第６図は
成形金型内に収容された第１図（ａ＞、（ｂ）のＩＣカ
ードモジュールの断面図、第７図は第５図（ａ）、（ｂ
）のＩＣカードモジ１−ルを単純模式化した多層板モデ
ルの断面図、第８図は本発明の実施例における変形例を
示す成形金型内のＩＣカードモジュール１析而図である
。 １１・・・・・・リードフレーム、１２・・・・・・素
子搭載部、１３・・・・・・外部接続端子、１４・・・
・・・ＩＣチ・ツブ、１６・・・・・・補強体、１７・
・・・・・樹＃ｉ’４止部、１９・・・・・・成形金型
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．素子搭載部及び複数の外部接続端子を有するリード
   フレームと、前記素子搭載部に固定されたＩＣチップと
   、前記ＩＣチップを封止する樹脂封止部とを備え、ＩＣ
   カードに装着されるＩＣカードモジュールにおいて、 前記ＩＣチップの周囲における前記リードフレーム上に
   、弾性を有する非金属から成る枠状の補強体を設けたこ
   とを特徴とするＩＣカードモジュール。
2. ２．請求項１記載のＩＣカードモジュールにおいて、前
   記補強体の厚さは、前記樹脂封止部の前記リードフレー
   ム上の厚さにほぼ等しくしたＩＣカードモジュール。