JPH0262065A

JPH0262065A - 集積回路装置およびそれを用いたｉｃカード

Info

Publication number: JPH0262065A
Application number: JP63213940A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Kikuchi; 菊池　立郎; Kenji Uenishi; 上西　謙次
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-08-29
Filing date: 1988-08-29
Publication date: 1990-03-01

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】産業上の利用分野本発明は例えばＩＣカード等に用いられる集積回路装置
およびＩＣカードに関するものである。

従来の技術近年は、マイクロコンピュータ、メモリ等の集積回路素
子をプラスチック製カードに搭載または内蔵したいわゆ
るＩＣカードが実用に供されつつある。

このＩＣカードは、すでに多量に使用されている磁気ス
トライプカードに比して、記憶容量が大きく防犯性に優
れていることから、従来の磁気ストライプカードの用途
ばかシでなく身分証明書等多様な用途に使用することが
考えられている。

ところで、ＩＣカードは、塩化ビニル樹脂等のプラスチ
ックカードに、リーダー・ライター等の外部装置との接
続用端子を有する集積回路装置が搭載された構成であり
、この集積回路装置は、極めて薄型に構成することが必
要とされるＯＩＣカードにも多くの種類があるが、従来
の磁気ストライプカードと同じ寸法のＩＣカードの規格
化がｌ５Ｏ（国際標準化機構）で検討されている。

以下、ＩＣカードおよびＩＣカードに用いられる集積回
路装置について添付図面を参照しながら説明する。

第４図はＩＣカードの斜視図、第６図は第４図における
ムーム′断面であυ、集積回路装置の周辺を示す断面図
、第６図は従来の回路基板を用いた集積回路装置の縦断
面図である。

従来、ＩＣカードの製造方法や構成には数多くの方法が
行われているが、例えば、第４図および第６図に示すよ
うに、シート状の厚さ７６０μｍ程度の薄いプラスチッ
クカード１に、エンドミルやトムソン金型などを用いて
、集積回路装置３゜の太きさよりやや大きな穴２を設け
、プラスチックカード１よシやや薄い厚みの集積回路装
置３０を挿入し、外部接続用端子３２が露出するように
接着加工を施し、埋設して作成する。

従来の集積回路装置は、第６図に示すように、フィルム
状の絶縁基板３１に外部接続用端子パターン３２２回路
パターン３３およびスルーホール３４等の回路導体を形
成した薄型回路基板に、集積回路素子３６をダイボンデ
ィングし、集積回路素子３６の入出力電極と回路パター
ン３３とをワイヤーボンディング方式等によシ金属線３
６で接続する。また、樹脂封止時の樹脂流れ止め用の封
止枠３７を回路基板に接着して設け、エポキシ樹脂等の
封止材３８により封止して得られる。（特開昭５５−５
８６４７号公報、特開昭６８−９２５９７号公報）また、前述のような高精度な精密回路基板を必要としな
い従来の集積回路装置として、金属薄板を所望形状に加
工したリードフレームを用い、リードフレームの片方の
一面を外部接続用端子とし、他面に集積回路素子を搭載
し、集積回路素子の入出力電極とリードフレームの他面
とを金属線で電気的に接続し、集積回路素子側を封止樹
脂で被覆した集積回路装置がある。（特開昭５４−６９
０６８号公報、特開昭８３−３３８５３号公報）発明が
解決しようとする課題ＩＣカードに搭載される集積回路装置においては、高信
頼性、薄型化と同時に、高寸法精度さらには低コストで
あることが求められている。しかしながら、前述したよ
うな回路基板を用いた集積回路装置においては、用いら
れる回路基板が、絶縁基板３１の両面に配線導体を形成
しスルーホール３４によって接続したスルーホール付両
面基板でめるので、次のような問題を有している。

■　回路基板が高価である。

■　絶縁基板の厚さのバラツキやスルーホール形成時の
めっき厚のバラツキが回路基板総厚のバラツキとなり、
良好な厚さ寸法精度が得にくい。

■　集積回路素子３５の樹脂封止時に、樹脂がスルーホ
ール３４より流出するので、流出防止のためスルーホー
ル３４を封口する手段が必要で必る。

一方、金属薄板を所望形状に加工したリードフレームを
用い、リードフレームの片方の一面ヲ外部接続用端子と
し、他面に集積回路素子を搭載し、集積回路素子の入出
力電極とリードフレームの他面を金属線で電気的に接続
し、集積回路素子側を封止樹脂で被覆した集積回路装置
は、前述のような高精度な精密回路基板を必要としない
ので、高寸法精度かつ高能率に製造できしかも安価な集
積回路装置であるという長所がある。

しかしながら、これら従来の集積回路装置は、塩化ビニ
ル樹脂等のプラスチックカードに接着搭載してＩＣカー
ドとして使用する際、使用時および携帯時にカードが折
シ曲げられた場合、集積回路装置のコーナー端部の突出
により搭載部分の極めて薄いプラスチックカードが破壊
され実用に耐え得ないという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、高寸法
精度、高能率かつ安価に製造でき、かつプラスチックカ
ードに搭載してＩＣカードとした場合、プラスチックカ
ードの破壊が発生しにくく、ＩＣカードとしての信頼性
が高い薄型の集積回路装置を提供するものでおる。

課題を解決するだめの手段上記課題全解決するために、本発明の集積回路装置は、
一面の少なくとも一部が外部接続用端子となり、これら
が路間一面をなす複数の金属薄板と、これらの金属薄板
の他面の一部に搭載されるとともに、その入出力電極が
これらの金属薄板の他面に電気的に接続された集積回路
素子と、前記金属薄板の他面側において、少なくとも前
記集積回路素子およびその入出力電極と金属薄板の他面
との電気的接続部を覆った封止樹脂とを備え、前記封止
樹脂は、前記外部接続用端子の反対面のコーナー部分が
曲面となったものでるる。

作用本発明は、上記した構成によって、従来用いられていた
高価な精密回路基板を必要とせず、安価で極めて一般的
なリードフレーム形状に加工された金属薄板が使用でき
、集積回路装置として安価となるばかシでなく、ＩＣカ
ードに適した薄型の集積回路装置として、高寸法精度か
つ高能率に製造できる構成であるとともに、封止樹脂は
、外部接続用端子の反対面のコーナー部分が曲面であり
、コーナー端部に鋭角な突出がない集積回路装置である
ので、この集積回路装置を塩化ビニル樹脂等のプラスチ
ックカードに接着搭載してＩＣカードとして使用する際
、使用時および携帯時にカードが折り曲げられた場合で
も、集積回路装置のコーナー端部によって搭載部分の極
めて薄いプラスチックカードが破壊されるということが
なく、ＩＣカードとしての信頼性が高い薄型の集積回路
装置となる。

実施例以下、本発明の一実施例の集積回路装置について、図面
全参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における集積回路装置の平面
図であり、説明のため封止樹脂は外形のみを図示してい
る。第２図は本発明の一実施例における集積回路装置の
縦断面図であシ、第１図のＢ−Ｂ’線での縦断面図であ
る。第１図および第２図において、１１は金属薄板、１
２は接着材、１３は集積回路素子、１４は金属線、１６
は封止樹脂である。

本実施例の集積回路装置の構成について、その製造方法
とともに以下に詳細に説明する。

まず、板厚０．１５ｍの帯状の銅合金からなる金属素材
を打ち抜き加工またはフォトエツチング加工を行って、
所望のリードフレーム形状とし、この一方の面を外部接
続用端子１１１Ｌとするため（ＩＣカード用集積回路装
置の外部接続用端子は接触による接続端子であるので）
、この一方の面に、ニッケルの下地めっきおよび金めつ
きを施し、他方の面に、ワイヤーボンディング法により
金属線を接続するために、ニッケルの下地めっきののち
接続部に部分的に銀めっきまたは金めつきを施し、金属
薄板１１を作成した。なお、帯状の金属素材としては、
鉄や鉄・ニッケル合金等数多くのリードフレーム用金属
素材が使用でき、外部接続用端子１１１Ｌ面のめっきは
、全以外に接触端子として信頼性が確保できる白金、ロ
ジウム等の貴金属のめっきを施してもよい。

次に、金属薄板１１の他方の面１１ｂの所定位置に、絶
縁性樹脂からなる接着材１２を介して集積回路素子１３
を搭載し、接着材１２を加熱硬化して接着固定した。接
着材１２として絶縁性樹脂を用いたのは、金属薄板１１
の外部接続用端子１１＆の位置２寸法に対して集積回路
素子１３が大であフ、各外部接続用端子１１ａにまたが
って搭載したときに電気的な短絡を防止するためである
。またこれにより絶縁性樹脂を用い、各外部接続用端子
１１１ＬｉＣまたがって集積回路素子１３を搭載できる
ので、搭載される集積回路素子１３の寸法的な制約およ
び外部接続用端子１１＆の位置、寸法に対する制約が、
ともに大幅に軽減された。

次に、金属線１４として直径２５７１ｍの金Ｍ線を用い
て、ワイヤーボンディング法により、集積回路素子１３
の入出力電極１３＆と金属薄板１１の他方の面１１ｂと
を電気的に接続した。この電気的な接続は、金属線によ
る接続以外に、フリップチップ方式やフィルムキャリア
方式などのワイヤレスボンディング法によシ行うことも
できる。

集積回路素子１３０入出力電極１３ａと金属薄板１１と
の必要な電気的接続を行った後、エポキシ樹脂などの封
止成形材料を用いトランスファ成形法で成形し、封止樹
脂１５により集積回路素子１３、金属線１４および金属
薄板１１の他方の面１１ｂ側を保護した。この後、リー
ドフレームの不要部分（図示せず）を切断除去した。こ
れによυ第１図および第２図の本実施例の集積回路装置
が得られた。

上記の封止樹脂１６の形成方法について、さらに詳しく
説明する。集積回路素子１３を搭載し接着固定し、金属
線１４による必要な電気的接続を行ったリードフレーム
形状の金属薄板１１を、成形温度に加熱されたトランス
ファ成形の成形金型の下金型に外部接続用端子１１ａ面
を密着させて当接し、下金型と上金型の型締めを行った
のち、エポキシ樹脂を主成分とし硬化剤、充填剤および
その他の添加剤からな°る封止成形材料全加熱加圧状態
で金型内に注入し、硬化のための一定時間保持したのち
、トランスファ成形金型より取り出して、封止樹脂１６
を形成した。外部接続用端子１１ａ面をトランスファ成
形金型の下金型に密着させて当接したのは、外部接続用
端子１１１Ｌ面への封止樹脂１６の流れ込みを防止する
ためである。

第１図および第２図の本実施例の集積回路装置の寸法は
、外部接続用端子面側において、タテ１Ｑ閣、ヨコ１２
ｍ、４角の曲率半径１．５圏で、厚さ０．６５聾でルシ
、極めて寸法精度がよく、寸法のバラツキは、厚さ寸法
で±１０μｍ以下であシ小さかった。

また、本実施例の集積回路装置２０の断面形状は、外部
接続用端子面１１＆側の寸法に対して反対面に向ってわ
ずかに小さな寸法となる台形形状とし、第２図の０を約
８ｏ度とした。これは、封止樹脂１６の形成後の成形金
型からの取シ出しを容易にするためと、後述するプラス
チックカードの穴部に挿入搭載してＩＣカードとするの
を容易にするためである。次に厚さの各部寸法は、おお
よそ金属薄板１１が０．１５１１１１１、集積回路素子
１３が０．２５ｍ、集積回路素子１３の下の接着材１２
がｏ、ｏ３ｆｉ、集積回路素子１３上の封止樹脂１５が
０．２２簡であった。

また、第２図に示したように、本実施例の集積回路装置
２０では、外部接続用端子１１ａとなる面の反対側の封
止樹脂のコーナー部分１５２Ｌは、曲率半径的０．２ｔ
ｍの曲面とした。これは、後述するように、集積回路装
置２ｏをプラスチックカードの穴部に挿入接着して作成
されたＩＣカードが、折り曲げられた場合に、集積回路
装置２０のコーナー部分１５＆によシブラスチックカー
ドの薄肉部分が破断されることを防止するためである。

コーナー部分１５２Ｌを曲面とすることは、従来の回路
基板を用いた集積回路装置では加工が複雑であり困難で
あったが、本実施例によれば、金型を用いた成形である
ので、極めて容易に行うことができる。

また、第２図に示したように、本実施例の集積回路装置
２０では、金属薄板１１の外部接続用端子１１２Ｌとな
る面とこの外部接続用端子１１１Ｌの周囲に表出した封
止樹脂１６の面とは、略凹一面としている。これは、外
部接続用端子１１ａ面を封止樹脂１６より突出させた場
合には、この集積回路装置２０ｉ用いたＩＣカードの携
帯時および使用時において、突出部分が外的な力を受け
やすく、これによって、金属薄板１１の剥離や脱落等の
問題を生じやすくなるからであり、また外部接続用端子
１１１Ｌ面を封止樹脂１６より後退させた場合にｉ、Ｉ
Ｃカードのリーダー・ライター等の外部装置の接触端子
片との接触不良全生じやすく、これらを避けるためであ
る。

なお、封止樹脂１６の形成方法について、エポキシ樹脂
を主成分とする封止成形材料を用いたトランスファ成形
法を説明したが、この他に、封止成形材料としてフェノ
ール系樹脂を用いてもよく、また、熱可塑性樹脂を用い
た射出成形法により行うこともできる。

以上のようにして得た本実施例の集積回路装置２０をプ
ラスチックカード２１に設けた穴部２２に接着材２３を
用いて挿入搭載してＩＣカードを作成した。穴部２２を
形成する加工は、ルータ−加工機を用いた座ぐシ加工に
より行ない、穴部２２の寸法は、集積回路装置２ｏの寸
法よりわずかに大で、深さも集積回路装置２０の厚さよ
り約２ｏμｍ程度大とし、穴部２２底面の周囲がわずか
に厚肉となるよう面とり形状とした。このＩＣカードの
集積回路装置周辺の断面図を第３図に示す。このＩＣカ
ードについて耐折シ曲げ性試験を行った。耐折り曲げ性
試験の試験方法および試験条件は、折り曲げ時のたわみ
寸法が、プラスチックカード基体の長辺方向折シ曲げ時
２０ｍ、短辺方向折υ曲げ時１０＋１１３１となる条件
で、プラスチックカード基体の長辺方向および短辺方向
のそれぞれについて、表裏面各２５０回、合計１０００
回の折シ曲げを３度繰シ返して行った。

耐折り曲げ性試験の結果、本実施例の集積回路装置を用
いたＩＣカードは、プラスチックカードに全く異常が発
生しなかった。しかし、比較例として試験した第５図の
集積回路装置を用いたＩＣカードは、２度目の１０００
回の折フ曲げでプラスチックカードの穴部の極めて薄い
部分に亀裂が発生した。

以上のように、本実施例の集積回路装置２０は、外部接
続用端子１１２Ｌとなる面の反対側の封止樹脂のコーナ
ー部分１５１Ｌを曲面としたので、本実施例の集積回路
装置２０をプラスチックカード２１の穴部２２に挿入接
着して作成したＩＣカードは、折り曲げられた場合に、
集積回路装置２゜のコーナー部分１５ＩＬによりプラス
チックカード２１の薄肉部分が破断されるということが
なく、極めて信頼性の高いＩＣカードとなった。

発明の効果以上のように本発明は、一面の少なくとも一部が外部接
続用端子となシ、これらが路間一面をなす複数の金属薄
板と、これらの金属薄板の他面の一部に搭載されるとと
もに、その入出力電極がこれらの金属薄板の他面に電気
的に接続された集積回路素子と、前記金属薄板の他面側
において、少なくとも前記集積回路素子およびその入出
力電極と金属薄板の他面との電気的接続部を覆った封止
樹脂とを備え、前記封止樹脂は、前記外部接続用端子の
反対面のコーナー部分が曲面となった集積回路装置であ
り、これにより、従来用いられていた高価な精密回路基
板を必要とせず、安価で極めて一般的なリードフレーム
形状に加工された金属薄板が使用でき、集積回路装置と
して安価となるばかシでなく、ＩＣカードに適した薄型
の集積回路装置として、高寸法精度かつ高能率に製造で
きる。また、封止樹脂は、外部接続用端子の反対面のコ
ーナー部分が曲面であシ、コーナー端部に鋭角な突出が
ない集積回路装置であるので、この集積回路装置を塩化
ビニル樹脂等のプラスチックカードに接着搭載してＩＣ
ｉカードとして使用する際、使用時および携帯時にカー
ドが折シ曲げられた場合でも、集積回路装置のコーナー
端部によって搭載部分の極めて薄いプラスチックカード
が破壊されるということがな（、ＩＣカードとしての信
頼性が高いものとなる。また、封止樹脂のコーナー部分
の曲面の形成は、金型を用いた成形であるので、極めて
容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における集積回路装置の平面
図、第２図は本発明の一実施例における集積回路装置の
縦断面図、第３図は本発明の一実施例におけるＩＣカー
ドの一部の縦断面図、第４図はＩＣカードの斜視図、第
６図は従来のＩＣカードの一部の縦断面図、第６図は従
来の集積回路装置の縦断面図である。１１・・・・・・金属薄板、１２・・・・・・接着材、
１３・・・・・・集積回路素子、１４・・・・・・金属
線、１５・・・・・・封止樹脂、２０・・・・・・集積
回路装置、２１・・・・・・プラスチックカード、２２
・・・・・・穴部、２３・・・・・・接着材。代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名＋＋
　　−金　ａｈ　＠１２−　　侵看割＋３−・集積回腸素子＋４−１ＡＭＪＩ４一１Ａ　　打止樹脂ｅｏ　　−゛２１−・ η　°− 集積口ＷＩ装置プフス÷ヅク刀−ド穴　　傷侵ｌＩ材第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一面の少なくとも一部が外部接続用端子となりこ
れらが略同一面をなす複数の金属薄板と、これらの金属
薄板の他面の一部に搭載されるとともに、その入出力電
極がこれら金属薄板の他面に電気的に接続された集積回
路素子と、前記金属薄板の他面側において、少なくとも
前記集積回路素子およびその入出力電極と金属薄板の他
面との電気的接続部を覆った封止樹脂とを備え、前記封
止樹脂は、前記外部接続用端子の反対面のコーナー部分
が曲面である集積回路装置。
（２）カードに請求項１の集積回路装置が搭載されたＩ
Ｃカード。