JPH026192A - パーソナルデータカード及びこの製造方法 - Google Patents

パーソナルデータカード及びこの製造方法

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JPH026192A
JPH026192A JP1045542A JP4554289A JPH026192A JP H026192 A JPH026192 A JP H026192A JP 1045542 A JP1045542 A JP 1045542A JP 4554289 A JP4554289 A JP 4554289A JP H026192 A JPH026192 A JP H026192A
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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】 １１立藍且±１ 本発明は１つあるいは複数の集積回路チップから成る電
子回路を含むパーソナル　データ　カード、及びこのカ
ードを製造するための方法に関する。
１１匹且１頂１１ 今日、多くのエレクトロニクス製造業者が従来のプラス
チックのクレジット　カードに類似するが。
これに加えて、典型的には、１つのメモリ及びマイクロ
プロセッサから成る電子回路を含むパーソナルデータ　
カードの開発に従事している。パーソナル　データ　カ
ード内に含まれる電子回路は従来のプラスチック　クレ
ジット　カードより非常に多量の情報を格納することか
できる。カードをこのためのカード　リーダー内に挿入
することよって、このカードによって運ばれる情報にア
クセスできるばかりか、これを変更することも可能であ
る。パーソナル　データ　カードは多量の情報を格納す
る能力をもつことから多くの用途が存在する０例えば、
パーソナル　データ　カードは電話クレジット　カード
或はクレジット　カードとして使用することができる。
パーソナル　データ　カードの一例が１９８７年３月ｌ
ＯＨ付けで、イー、ウーブン（Ｅ、Ｕｄｅｎ）に公布さ
れた合衆国特許第４，６４９，４１８号において開示さ
れている。ウーブンのパーソナル　データ　カードはエ
ポキシ　グラス回路基板の形式をもつ少なくとも１つの
担体本体を受けるように設計されたサイズの開口をもつ
ＰｖＣカード本体を含む、この担体本体内に貫通口が存
在し、これはその上にセ・ントのパッドを持つ半導体チ
ップを収容するサイズをもつ０個々はワイヤー　リード
によってこの貫通口に隣接する担体本体上の対応する金
属化領域内に結合される。ファイバ強化エポキシ樹脂か
ら形成されたフレームがこの担体本体上の貫通口の回り
に置かれ、この担体本体内にチップを密封するためにこ
の貫通口に流入されるエポキシ　カプセル化材料を含む
ダムとして機能する。ベアのカバー　プレートの個々は
カード本体の反対面に接合され、担体本体をカード本体
内のこの開口内に密封する。
ウーブンのパーソナル　データ　カードは曲げられたと
きカードに加えられるストレスがカード本体を通じてカ
プセル化材料及び半導体チップに伝わり、チップが割れ
、カードを損傷させる危険があることが知られている。
チップの割れの発生率は小さな表面積、典型的には、２
５平方ミリ以下を占拠する半導体チップを採用すること
によって低下できる。
但し、チップのサイズを小さくすると、メモリ　チップ
内に格納できるデータの量が制約される。つまり、チッ
プのサイズを２５平方ミリメートル以下に制約すると、
カード上に格納できるデータの敬が制約される。
従って、チップのサイズを制約することなくチップの割
れの発生率が低いパーソナル　データ　カードが要求さ
れる。
ｌ医立１１ 要約すると１本発明による前述の問題を実質的に克庵す
るパーソナル　データ　カードは少なくとも１つの半導
体チップを搭載するカード本体を含む。
典型的には、チップはカード本体内の凹所内にこの凹所
の底壁によって支持されるように搭載される。
カプセル化材料がこの凹所内にチップをこの中に密封す
るために流入される。少なくともチップと同一の高さの
エラストマー（例えば、シリコン　ゴム）のリング或は
複数のリング　セグメントから成る弾性のショック吸収
デバイスがカード本体内にチップと同一平面を形成する
ように含まれ、カプセル化材料の周囲がこれによって実
質的に包囲される。ショック吸収デバイスはこうして中
に含まれるカプセル化材料とチップをカード本体のバル
クから実質的に隔離する機能をもつ、カード本体内のこ
の凹所はカバーによって覆われる。パーソナル　データ
　カードが曲げられたとき、これが存在しなければカー
ド本体を通じてカプセル化材料、従って、チップに伝わ
る横方向のストレスがこの弾性のショック吸収デバイス
によって実質的に吸収され、これによってカードの故障
の原因となるチップの割れの発生率が抑えられる。
犬−１−例 第１図及び第２図は本発明に従って製造されたパーソナ
ル　データ　カードｌＯの１つの好ましい実施態様の部
分切断斜視図及び側面図を示す。カードｌＯは夫々第１
及び第２の主要面１６及び１８をもつ回路ボード１４か
ら成るカード本体１２を含む。
カード本体１２はまた回路ボード１４の表面１６に粘着
剤の層２２によって接合された構造部材２０を含む０回
路ボード１４及び構造部材２０は両方とも非常に高係数
（ｈｉｇｈ　ｍｏｄｕｌｕｓ）の材料、例えば、ＦＲ−
４或はエポキシ樹脂から製造される０回路ボート１４は
その表面１６上に形成された複数の選択的に相互接続さ
れた金属化領域２４．典型的には、金或は鋼の領域を持
つ、構造部材２０は選択されたグループの回路ボードの
表面１６上の金属化領域２４を露出するためにこれを通
じて延びる１つ或は複数の円形の開口２６を含む。
少なくとも１つの半導体チップ２８、典型的には、メモ
リ　チップ或はメモリとマイクロプロセッサ　チップの
下側面がこの開口２６を通じて露出される金属化領域２
４の１つ或は複数に固定される。
チップ２８は通常その上側に複数の導電バッド３０を持
つが、これらは夫々選択的にセットの小さな直径のワイ
ヤーの１つによって表面１６上の金属化バッド２４の１
つに結合される０個々のワイヤー３２は典型的にはこの
終端付近にチップ２日上のバッド３０に接続された小さ
なループ３４を持ち、ワイヤーにある程度の歪の解放を
与える。ループ３２は構造部材２０のトップの下に横た
わるサイズにされる。チップ２８を電気的に回路ボート
に接続するためにはワイヤー３２以外を用いることかで
きることは勿論である。他の周知の技術１例えば、タブ
　ポンディング及びフリップ　チップ　ボンディングを
用いてチップ２８を金属化領域２４に電気的に接続する
こともできる。
チップ２８がワイヤー３４を介して金属化領域２４に一
旦電気的に接続されたら、カプセル化材料３６が開口２
６内にその中のチップを密封するために入れられる。典
型的にはシリカ充填エポキシ樹脂であるカプセル化材料
３６は開口２６内に入れられる当初は粘着性を示すが、
後に回路ボード１４及び構造部材２０のオーダーの係数
をもつ硬い固体に硬化乃至養生される。こうして、カプ
セル化材料は養生されたときチップ２８の回りに硬い保
護殻を提供する。
パーソナル　データ　カードｌＯの１つの好ましい実施
態様においては、チップ２８がカードに大きなメモリ容
量を与えるように選択される。結果として、チップ２８
は回路ボート１４の表面１６上の大きな面Ｗ１（２５平
方ミリメートル以上）を占拠する傾向をもつ、過去にお
いては、このような大きなチップの使用はカード１０を
反らしたときチップの割れを与える大きな原因となるた
めに回避されてきた。
この問題を克服するために、パーソナル　データカード
ｌＯはカードを反らしたとき構造部材２０を通じてカプ
セル化材料３６及びチップ２８内に伝わるストレスを低
減するためのショック吸収デバイス３８を含む、第１図
から最も良くわかるように、ショック吸収デバイス３８
はエラストマー（例えば、シリコン或はラテックス　ゴ
ム）から製造された詰まった弾性リングの形をとる。デ
バイス３８は開口２６内にこの側壁に対してきちんと納
まり、実質的にチップ２８と同一平面を作り、また実質
的に構造部材２０のトップと同じ高さになるようにされ
る。カードｌＯの製造の際に、ショック吸収デバイス３
８はカプセル化材料３６を入れる前に開口２６の内側に
置かれる。こうして、ショック吸収部材２６はカプセル
化材料３６が一旦開口内に入れられるとこの周囲を囲み
、これによって実質的にその中のカプセル化材料とチッ
プ２８を構造部材２０から隔離する。
ショック吸収デバイス３８が弾性であることによってカ
プセル化材料３６或は構造部材２０よりかなり低い係数
（ｓｏｄｕｌｕｓ）が得られる。ショック吸収デバイス
３８が低い係数を持つため、このデバイスはカードｌＯ
が反らされたとき構造部材２０からこの中に伝わる横方
向のストレスの大部分を吸収する。
結果として、カプセル化材料３８、従って、チップ２８
内に構造部材２０から伝わるストレスか大きく低減され
、これによってチップが割れ発生率か低減される。
チップ２８に加えて、１つあるいは複数の離散デバイス
（図示なし）を表面１６上に構造部材２０内の１つある
いは複数の開口（図示なし）を通じて露出された選択さ
れた金属化領域２４に搭載することもできる。チップ２
８と同様に、これら離散要素は典型的には構造部材２０
内にカプセル化材料３８と類似のカプセル化材料（図示
なし）によって密封される。カードｌＯを反らすことに
よって生成されるこれら離散要素に加わるストレスを低
減するためには、デバイス３８に類似するショック吸収
デバイスを離散要素を含む構造部材２０内に個々の開口
内にこの中にカプセル化材料が導入される前に置くこと
が有効である。こうして１個々の離Ｍｌ’素を包囲する
カプセル化材料かショック吸収デバイスによって周囲を
囲まれる。個々の離散要素を包囲するカプセル化材料を
デバイス３８に類似するショック吸収デバイスにて囲む
ことによって、これら離散デバイスは、チップ２８と同
様にカード１０が反らされた場合より少ないストレスを
受ける。
上に説明の如く、ショック吸収デバイス３８は典型的に
は構造部材２０内に開口２６内に押し付けられた詰まっ
たシリコン或はラテックス　ゴムから製造される０代わ
りに、ショック吸収部材３８を、カプセル化材料３８を
導入するに先立って開口２６内へ直接押し出される高粘
質の液体エラストマー先駆物質（図示せず）で形成して
も良い、開口２６内に押し込められた後、液体エラスト
マー先駆物質が開口の内壁に沿ってチップ２８を包囲す
る弾性のリング状構造を提供するように養生される。最
憐に、カプセル化材料３６が前述と同様に開口２６内に
入れられる。
典型的には非常に高い係数（ｍｏｄｕｌｕｓ）を持つよ
うにグラス　ファイバを含んだエポキシ樹脂の層４２か
ら成るカバー４０が、凹部２６を密閉し、従って、チッ
プ２８を覆うように構造部材２のトップ面に接合される
０層４２が構造部材２０に一旦接合されると、この層と
回路ボード１４の間にショック吸収デバイス３８が挿入
される。エポキシ層４２に加えて、カバー４０はまたエ
ポキシ層のトップに接合されたラベル４４を含む、この
ラベル４４はカードｌＯのベアの主表面の片方を同定す
る機能をもつ指標（図示なし）を持つ、ラベル４６と同
一の厚さのもう１つの指標を持つラベル４６がカード１
０の他方の主表面を同定するために回路ボード１４の表
面１８に貼られる。
ショック吸収デバイス３８の効果を検証するために、あ
る量のパーソナル　データ　カード１０がカ−トに一連
の大きくなる横方向のストレスを加えるために一連の小
さくなる直径をもつ複数のシリンダ（図示なし）上に湾
曲された。同様に、個々かカードｌＯと同一であるがシ
ョック吸収デバイス３８を含まないある量のコントロー
ル　カードが同様の方法にて一連のストレスが加えられ
た。第３図には相対湾曲直径（テスト　シリンダの直径
に対する最も大きなあるいは最初のシリンダの直径の比
によって定義される）に対する故障の割合がショック吸
収デバイスを持つカード及び持たないカードに対して示
される。カード上の回路が１通常、半導体チップ２８の
割れによって正しく動作しなくなったときカードの故障
が発生したものと想定される。
第３図内のダッシュの線はショック吸収デバイス３８を
欠くパーソナル　データ　カードに対する湾曲直径の関
数としての故障の百分率を表わす、第３図かられかるよ
うに、第１図及び第２図のショック吸収デバイス３８を
持たないカードは相対湾曲直径比が０．８３以下に落ち
た所から故障を示す、相対湾曲直径比が０．５８以下の
所ではショック吸収デバイス３８を欠くカードのほぼ５
０％が故障を示す。
第３図内の実線はその半導体チップ２８がショック吸収
デバイス３８によって包囲される第１図及び第２図のカ
ードｌＯの湾曲直径に対する故障の割合のプロットを示
す。図かられかるように、ショック吸収デバイス３６を
含むカード１０は、相対湾曲直径比が０．５０以下にな
るまでは殆ど故障を示さない、従って、ショック吸収デ
バイス３ＢはカードｌＯを反したときの半導体チップ２
日に伝えられるストレスの酸を大きく低減することがわ
かる。
第４図に移り、ショック吸収デバイス３日は、第１図及
び第２図に示されるように詰ったリングとして構成する
かわりに、開口２６の付近に実質的にこの周囲、従って
、カプセル化材料３６を包囲するように構造部材２０内
に埋め込まれた複数のリングセグメント５０として形成
することもできる（第１図及び第２図参照）。第４図の
ショック吸収デバイス３８を構成するこのリング　セグ
メント５０は構造部材２０内に最初にこの部材にエラス
トマーのシート５０を覆って埋め込まれる０個々が中心
軸の回りに置かれたリング　セグメントの形式の形状を
もつセットのカット表面５６を持つバンチ５４がシート
５２を通じて構造部材２０内に打ち込まれる。こうして
、リング　セグメント５０がシートから打ち抜かれ、単
一操作にて、構造部材内に開口２６の回りに埋め込まれ
る。リング　セグメント５０は、開口２６の回りに構造
部材２０内に埋め込まれたとき、実質的にチップ２８と
同一平面を形成し、開口２６内のカプセル化材料３８を
構造部材のバルクから実質的に隔離する機能をもつ、こ
うして、第３図のショック供給デバイス３８から成るリ
ング　セグメント５０はチップ２８に対して第１図及び
第２図の詰ったリング　タイプのショック吸収デバイス
３８と類似のストレス解放効果を与える。
ショック吸収デバイス３８を詰ったリングとしてではな
く複数のリング　セグメントとして構成することの長所
はカード１０の製造が非常に楽になることである。第１
図及び第２図に示されるようにショック吸収デバイス３
８を詰ったリングとして構成するだめには、リングのサ
イズに非常に大きな注意が要求される。つまり、リング
か大きすぎると、この開口２６への挿入が困難となる。
逆に、第１図及び第２図の詰ったタイプのショック吸収
デバイス３８のサイズが極端に小さすぎる場合は、組立
ての際にアセンブリを傾斜したとき、カード１０が構造
部材２０内の開口２６から出てしまうことがある。これ
ら問題は、ショック吸収部材３８を構造部材２８の開口
２６の周辺に直接埋め込まれた複数のリングセグメント
５０として構成することによって回避できる。
上に説明の実施態様は単に本発明の原理を図解するもの
であり、本発明の原理を具現するさまざまな修正された
実施態様を本発明の精神及び範囲から逸脱することなく
設計できることは当業者において明白である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による弾性のショック吸収デバイスを含
むパーソナル　データ　カードの部分切断斜視図であり
： 第２図は第１図のパーソナル　データ　カードの側面図
であり： 第３図は本発明によるショック吸収デバイスを含むパー
ソナル　データ　カード及びこれを含まないパーソナル
　データ　カードの相対湾曲直径に対する故障率のプロ
ットであり：そして 第４図は第１図のデータ　カードの部分の部分斜視図で
あるがショック吸収デバイスのもう１つの実施態様を示
す。 く主要部分の符号の説明〉 １２　・・・・・　　本体 １６　・・・・・　　底壁 ２６　・・・・・　　開口 ２８　・・・・・　　半導体チップ ３６　・・・・・　　カプセル化材料 ３８　・・・・・　　ショック吸収手段ＦＩＧ。 、ＦＩＧ、２ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 平成 １年特許願第 ４５５４２号 ２、発明の名称 相対湾曲直径 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　アメリカ合衆国、　１００２２　　ニューヨ
ーク。 ニューヨーク、マディソン　アヴエニュー４、代 別紙の通り。 適正な図面 （第１図、 第２図、 第 ４図） を１通提出致します。 ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、１つの開口（例えば２６）を持つ本体（例えば１２
    ）； 該開口内に受けられる少なくとも１つの半導体チップ（
    例えば２８）； 該本体内の該開口内に該チップを中に密封するために流
    入されるカプセル化材料（例えば３６）；及び 中の開口を密封するために該基板を覆うカバーを含むパ
    ーソナルデータカードにおいて、該本体の開口がそれに
    チップが接合された底壁（例えば１６）を持ち；そして ショック吸収手段（例えば３８）が該カプセル化材料及
    びこの中に密封された半導体チップの両方の周囲を実質
    的に包囲するために提供され、これによって該カプセル
    化材料及びチップが該本体から実質的に隔離され、該基
    板が曲げられたとき該本体から該カプセル化材料内に伝
    わるストレスが低減されることを特徴とするパーソナル
    データカード。 ２、該ショック吸収手段が該本体内の該開口の周辺の内
    側に沿って位置する弾性リングから成ることを特徴とす
    る請求項１記載のカード。 ３、該ショック吸収手段が該本体内の該開口に接近して
    該開口の周辺を実質的に包囲するように埋め込まれた複
    数の弾性リングセグメントから成ることを特徴とする請
    求項１記載のカード。 ４、該弾性リングがラテックスゴムから製造されること
    を特徴とする請求項２記載のカード。 ５、該弾性リングがシリコンゴムから製造されることを
    特徴とする請求項２記載のカード。 ６、該弾性リングがラテックスゴムから製造されること
    を特徴とする請求項３記載のカード。 ７、該弾性リングがシリコンゴムから製造されることを
    特徴とする請求項３記載のカード。 ８、少なくとも１つの半導体チップ（例えば２８）を本
    体（例えば１２）内の少なくとも１つの開口（例えば２
    ６）内に置くステップ； カプセル化材料（例えば３６）を該本体内の該開口内に
    該チップを密封するために流入するステップ；及び 該基板にこの中に開口を覆うようにカバー（例えば４０
    ）を接合するステップを含むパーソナルデータカードを
    製造するための方法において、 該チップの表面の片方が該本体に接合され；そして ショック吸収手段（例えば３８）が該カプセル化材料が
    流入される前に該本体内に該カプセル化材料及びチップ
    を実質的に包囲するように位置され、これによって該カ
    プセル化材料及びチップの両方が該本体から実質的に隔
    離され、該本体が曲げられたとき該本体から該カプセル
    化材料内に伝わるストレスが低減されることを特徴とす
    るパーソナルデータカードの製造方法。 ９、該ショック吸収手段が該本体内の該開口内にきちん
    と収まるように位置されることを特徴とする請求項８記
    載の製造方法。 １０、該ショック吸収手段が該本体内に該開口の付近に
    この周辺を実質的に包囲するように埋め込まれることを
    特徴とする請求項８記載のカード製造方法。 １１、該ショック吸収デバイスが該本体内に該開口内に
    粘性の液体エラストマー先駆物質を直接に注入し、次に
    該エラストマーを養成し該開口の内壁に沿う弾性のリン
    グ状の構造を得ることによって置かれることを特徴とす
    る請求項８記載の製造方法。
JP1045542A 1988-02-29 1989-02-28 パーソナルデータカード及びこの製造方法 Expired - Lifetime JP2859282B2 (ja)

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US07/161,515 US4921160A (en) 1988-02-29 1988-02-29 Personal data card and method of constructing the same
US161,515 1988-02-29

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JPH026192A true JPH026192A (ja) 1990-01-10
JP2859282B2 JP2859282B2 (ja) 1999-02-17

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