集成电路卡和数据读写装置和无线标记及它们的制造方法制造方法及图纸

在ＩＣ芯片２３表面上形成第１天线２２，在组件基板３０上形成第２及第３天线３１及３２，将ＩＣ芯片２３配置在组件基板３０上，使ＩＣ芯片２３的第１天线线圈２２与第２天线线圈２１相对配置。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将IC(集成电路)埋入塑料卡等IC卡进行改进的无线IC卡及其制造方法以及数据读取写入装置和无线标记(tag)及其制造方法。非接触式数据载体组件(data carrier module)有无线IC卡或无线标记等。该数据载体组件由半导体元件的IC芯片及一个形成螺旋状的天线(下面叫做天线线圈)等构成。另外，该数据载体组件有各种构造，根据其构造种类不同，还包含同步用电容器及电源用电容器。天线线圈具有数据通信及从外部供给电能两种功能。该天线线圈是线绕线圈、在基板上利用刻蚀形成的线圈或在基板上通过印刷布线形成的线圈等。这些天线线圈的圈数因通信频率及通信距离等而异。近年来，数据载体组件随着小型化而进一步普及，要求大批量且低成本的制造技术。在这样的背景下，将IC芯片与天线线圈进行物理的及电气的连接、大批量制造数据载体组件的方法正在展开研究与开发。这种方法是例如将半导体元件作为倒装式芯片直接安装在基板上，或利用引线接合将半导体元件连接在组件基板上。附图说明图1为这种的无线IC卡立体图，图2为该卡的剖面图。在布线基板1上形成呈螺旋状的线圈图形2。在该布线基板1上，安装半导体元件的IC芯片3。该IC芯片3的电极4及布线基板1上的电极5通过金球凸(ball bump)6电气连接。下面说明该无线IC卡的制造方法。首先，利用焊接将IC芯片3安装在布线基板1上。然后，为了增强机械性能及提高可靠性，对布线基板1的两面将热可塑性的薄片7进行热熔粘接。该薄片7例如是聚氯乙烯系或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。利用该薄片7的热熔粘接，对整个布线基板1进行树脂模压。这样制造的无线IC卡，其厚度例如为0.2～0.7mm左右。图3为该无线IC卡的电路图，IC芯片3与线圈图形2相连。该IC芯片3具有数据控制及存储器功能，而且通过线圈图形2与外部进行数据交换及接受电能。但是在上述制造方法中，当将IC芯片3与线圈图形2进行物理的及电气的连接时，要将IC芯片3安装在布线基板1上。因此，必须要昂贵的例如倒装芯片键合机(flip chip bonder)或引线键合机(wire bonder)等设备。另外，从制造工序的顺序来看，由于IC芯片3的安装必须在其他处理之前，因此制造工序的限制很多，工序复杂。另外，在树脂模压的情况下，必须要进行考虑到耐热性所必要的过程管理，而且可靠性下降。图4为其他的无线IC卡构成图。在卡的本体8上安装有IC芯片2及该IC芯片2相连的通信用天线9，而且内装有供给IC芯片2电能用的钮扣电池10。图5为其他的无线IC卡构成图，图6为该卡的剖面图。在卡的本体8上安装有IC芯片2、与该IC芯片2相连的通信用天线9及供给电源用线圈11。这样的无线IC卡，为了确保安全性及可靠性，或者利用热压形成卡片状，构成通常不易分解的形状。但是对于内装电池的无线IC卡，电池的寿命成为无线IC卡本身的寿命，是非常不经济的。另外有以电磁波形式从无线IC卡读取装置(读取器reader)供给电能的电磁感应式无线IC卡。对于该无线IC卡，必须经常从读取器发送信号，从节能的观点是不太理想的。例如，对于进出门系统，进出门的人用无线IC卡进出门。该进出门的时间是各种各样的，是不一定的。因此，利用读取器读取无线IC卡的数据进行通信的次数各不相同，而且到数据通信开始为止的等待时间常常很长。即使这样的数据通信次数各不相同，但从读取器必须任何时候总是处于发送信号、读取无线IC卡数据的状态。本专利技术的目的在于提供将半导体元件与天线线圈电气连接而不需昂贵的安装装置、能廉价完成的无线IC卡及其制造方法。本专利技术的另外的目的在于提供不受电池寿命影响、能够实现节能的无线IC卡及其制造方法以及数据读取写入装置。本专利技术的另外的目的在于提供将半导体元件与天线线圈电气连接而不需昂贵的安装装置、能廉价完成的无线标记及其制造方法。本专利技术的另外的目的在于提供不受电池寿命影响、能够实现节能的无线标记及其制造方法。根据本专利技术的主要观点，提供的无线IC卡具有至少形成两个螺旋状天线的基板，以及在表面上形成螺旋状天线、将该天线与基板的各天线中的一个天线相对配置并安装在基板上的半导体元件。在这样的无线IC卡中，半导体元件上的天线是在半导体元件表面上形成的多个电极凸点之间将键合引线(bonding wire)利用键合(bonding)连接而成的。半导体元件上的天线由金属膜形成。在半导体元件表面上层叠了由金属膜形成的天线层及绝缘膜层。天线分别在半导体元件的表面上及背面上形成。在半导体元件中形成电气元件层。基板上形成的一个天线的形状与半导体元件上的天线形状大致相同，基板上形成的另外的天线形状比基板上的该一个天线的形状要大。基板上的该一个天线与另外的天线电气连接。基板上的该一个天线与半导体元件上的天线通过电磁感应而耦合。在半导体元件上隔着绝缘膜形成天线。在半导体元件上隔着磁性膜形成天线。在基板形成的各天线上形成绝缘膜。在基板形成的各天线上形成分散有磁性体粉末的绝缘膜。将半导体元件与基板用树脂封装成一体。根据本专利技术的主要观点，提供的无线IC卡制造方法具有在半导体元件表面形成螺旋状天线的工序、在基板上形成至少两个螺旋状天线的工序、将半导体元件上的天线与基板上的一个天线相对配置的工序。在这样的无线IC卡制造方法中，半导体元件表面上形成的天线利用薄膜图形法形成。半导体元件表面上形成的天线利用印刷法形成。在半导体元件表面上形成多个电极凸点，半导体元件表面上形成的天线利用引线键合(wire bonding)连接这些电极凸点形成。基板上的至少两个天线共同形成一体。具有将半导体元件与基板利用树脂封装成一体的工序。根据本专利技术的主要观点，提供一种无线IC卡，在至少装有螺旋状天线及半导体元件的无线线IC卡中，在天线附近形成空间，在该空间内设置可自由移动的永久磁铁。永久磁铁在天线的中心轴方向自由移动。永久磁铁设置在空间内能自由旋转。天线兼作为向半导体元件供给电能及数据通信使用。根据本专利技术的主要观点，提供的无线IC卡制造方法具有对预先形成下凹部分的第1壳体至少安装半导体元件及螺旋状天线的工序、将永久磁铁可自由移动地插入下凹部分的工序、以及对至少安装半导体元件及天线并插入永久磁铁的第1壳体粘接第2壳体的工序。根据本专利技术的主要观点，提供的数据读取写入装置具有至少装有螺旋状天线及半导体元件的无线IC卡，以及与装在该无线IC卡上的半导体元件之间进行数据交换、且具有与无线IC卡上安装的天线交链磁场产生感应电动势用的永久磁铁的读取写入手段。根据本专利技术的主要观点，提供一种无线IC卡，在至少装有数据通信用天线及半导体元件的无线IC卡中，具有与半导体元件相连的压电元件。在这样的无线IC卡中，用压电元件作为基板，在该压电元件上至少安装天线及半导体元件。在压电元件两侧分别设置电极，至少将这些电极与半导体元件电气连接。根据本专利技术的主要观点，提供的无线IC卡制造方法具有对第1壳体至少安装数据通信用天线及半导体元件的工序、对第1壳体安装压电元件的工序、以及对第1壳体粘接第2壳体的工序。根据本专利技术的主要观点，提供的无线IC卡制造方法具有对由压电元件形成的基板至少安装数据通信用天线及半导体元件的工序、以及对装有天线及半导体元件的基板施以外封装的工序。根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线ＩＣ卡，其特征在于，具有至少形成两个螺旋状天线的基板，以及在表面上形成螺旋状天线、将该天线与所述基板的各天线中的一个天线相对配置并安装在所述基板上的半导体元件。

【技术特征摘要】
JP 1999-2-24 046392/99;JP 1998-7-28 212963/98;JP 11.一种无线IC卡，其特征在于，具有至少形成两个螺旋状天线的基板，以及在表面上形成螺旋状天线、将该天线与所述基板的各天线中的一个天线相对配置并安装在所述基板上的半导体元件。2.如权利要求1所述的无线IC卡，其特征在于，所述半导体元件上的天线是在所述半导体元件表面上形成的多个电极凸点之间将键合引线利用键合连接而成。3.如权利要求1所述的无线IC卡，其特征在于，所述半导体元件上的所述天线由金属膜形成。4.如权利要求1所述的无线IC卡，其特征在于，所述半导体元件表面上层叠了由所述金属膜形成的天线层及绝缘膜层。5.如权利要求1所述的无线IC卡，其特征在于，所述天线分别在所述半导体元件的表面上及背面上形成。6.如权利要求1所述的无线IC卡，其特征在于，所述在半导体元件中形成电气元件层。7.如权利要求1所述的无线IC卡，其特征在于，所述基板上形成的一个所述天线的形状与所述半导体元件上的所述天线形状大致相同，所述基板上形成的另外的所述天线形状比所述基板上的该一个天线的形状要大。8.如权利要求1所述的无线IC卡，其特征在于，所述基板上的该一个天线与另外的所述天线电气连接。9.如权利要求1所述的无线IC卡，其特征在于，所述基板上的该一个所述天线与所述半导体元件上的所述天线通过电磁感应而耦合。10.如权利要求1所述的无线IC卡，其特征在于，在所述半导体元件上隔着绝缘膜形成所述天线。11.如权利要求1所述的无线IC卡，其特征在于，在所述半导体元件上隔着磁性膜形成所述天线。12.如权利要求1所述的无线IC卡，其特征在于，在所述基板形成的所述各天线上形成绝缘膜。13.如权利要求1所述的无线IC卡，其特征在于，在所述基板形成的所述各天线上形成分散有磁性体粉末的绝缘膜。14.如权利要求1所述的无线IC卡，其特征在于，将所述半导体元件及所述基板用树脂封装成一体。15.一种无线IC卡制造方法，其特征在于，具有在半导体元件表面形成螺旋状天线的工序，在基板上形成至少两个螺旋状天线的工序、将所述半导体元件上的所述天线与所述基板上的一个所述天线相对配置的工序。16.如权利要求15所述的无线IC卡制造方法，其特征在于，所述半导体元件表面上形成的所述天线利用薄膜图形法形成。17.如权利要求15所述的无线IC卡制造方法，其特征在于，所述半导体元件表面上形成的所述天线利用印刷法形成。18.如权利要求15所述的无线IC卡制造方法，其特征在于，在所述半导体元件表面上形成多个电极凸点，所述半导体元件表面上形成的所述天线利用引线键合连接这些电极凸点形成。19.如权利要求15所述的无线IC卡制造方法，其特征在于，所述基板上的至少两个所述天线共同形成一体。20.如权利要求15所述的无线IC卡制造方法，其特征在于，具有将所述半导体元件与所述基板利用树脂封装成一体的工序。21.一种无线IC卡，是至少装有螺旋状天线及半导体元件的无线IC卡，其特征在于，在所述天线附近形成空间，在该空间内设置可自由移动的永久磁铁。22.如权利要求21所述的无线IC卡，其特征在于，所述永久磁铁在所述天线的中心轴方向自由移动。23.如权利要求21所述的无线IC卡，其特征在于，所述永久磁铁设置在所述空间内能自由旋转。24.如权利要求21所述的无线IC卡，其特征在于，所述天线兼作为向所述半导体元件供给电能及数据通信使用。25.一种无线IC卡制造方法，其特征在于，具有对预先形成下凹部分的第1壳体至少安装半导体元件及螺旋状天线的工序，将永久磁铁可自由移动地插入所述下凹部分的工序、以及对至少安装所述半导体元件及所述天线并插入所述永久磁铁的所述第1壳体粘接第2壳体的工序。26.一种数据读取写入装置，其特征在于，具有至少装有螺旋状天线及半导体元件的无线IC卡，以及与装在该无线IC卡上的所述半导体元件之间进行数据交换、且具有与所述无线IC卡上安装的所述天线交链磁场产生感应电动势用的永久磁铁的读取写入手段。27.一种无线IC卡，在至少装有数据通信用天线及半导体元件的无线IC卡中，其特征在于，具有与所述半导体元件相连的压电元件。28.如权利要求27所述的无线IC卡，其特征在于，用所述压电元件作为基板，在该压电元件上至少安装所述天线及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐沢纯，瀬川雅雄，斉藤康人，
申请(专利权)人：东芝株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]