專利名稱：半導(dǎo)體裝置及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，一般涉及半導(dǎo)體裝置及其制造方法，尤其涉及不具有電源、將由內(nèi)藏的天線線圈接收的電波轉(zhuǎn)化為電力而作為電源使用并在與外部的信息處理裝置之間進(jìn)行電氣信號收發(fā)的非接觸式IC卡的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，具有用于存儲信息的半導(dǎo)體集成電路裝置(IC)、且以非接觸的狀態(tài)與利用或供給信息的外部的信息處理裝置進(jìn)行信息收發(fā)的非接觸式IC卡的方案被提出并應(yīng)用了起來。該非接觸式IC卡，可用作為滑雪場的運(yùn)送機(jī)的次數(shù)券用卡、電車及公共汽車的次數(shù)券用卡和月票用卡、或庫存品管理用標(biāo)簽等。當(dāng)使用非接觸式IC卡時，即使隨時取出IC卡而不通過剪票口等讀取裝置，只要通過設(shè)在剪票口附近的剪票裝置等的信息處理裝置的附近，也可進(jìn)行信息的確認(rèn)及更新。
在圖4中表示的就是這種非接觸式IC卡(以下稱為“IC卡”)的整體立體圖和分解裝配立體圖。
如圖4所示，IC卡500由2片線圈片5和6、及被夾在它們之間的基座構(gòu)件7構(gòu)成。例如，由塑料等材料制成的基座構(gòu)件7，為了確保IC卡的某種強(qiáng)度而被設(shè)置在2片線圈片5和6之間。在線圈片5和6的各自表面上印刷著線圈狀圖形的導(dǎo)電層LO。各自的線圈狀導(dǎo)電層LO通過利用彈簧等的導(dǎo)電構(gòu)件8進(jìn)行互相連接而形成天線線圈。導(dǎo)電構(gòu)件8被裝入基座構(gòu)件7上形成的導(dǎo)電構(gòu)件用孔7b中。微電腦等的電子元件4被插入安裝在基座構(gòu)件7上形成的元件安裝用孔7a中。該電子元件4與如上所述的天線線圈電氣連接。
在上述結(jié)構(gòu)的IC卡中，一般不內(nèi)藏有作為電源的電池。在IC卡通過設(shè)置在滑雪場等剪票口的剪票裝置等的信息處理裝置的附近時，用天線線圈接收從信息處理裝置的發(fā)信裝置送來的電波并用電子元件4對該電波進(jìn)行檢波通過向電容器充電而獲得所需要的電力。使用該電力驅(qū)動內(nèi)藏于電子元件4中的微電腦等的半導(dǎo)體裝置可改寫費(fèi)用等的信息。通過將該被改寫的信息發(fā)送至外部的信息處理裝置，用信息處理裝置確認(rèn)IC卡的使用情況，只可讓可使用的人及物通過、或引向規(guī)定的方向。
這樣，由于可用非接觸方式借助使用電波的相互通信來確認(rèn)信息，故不必在每次通過剪票口等時取出IC卡后插入信息處理裝置。因此，可縮短剪票時間，緩解不通暢現(xiàn)象。由于這樣的方便性，今后，以高速公路的費(fèi)用確認(rèn)等的應(yīng)用為起點(diǎn)，非接觸式IC卡會在廣范圍的領(lǐng)域中被使用。
然而，在上述以往的IC卡中，在性能、成本及生產(chǎn)率的方面還存在下述的問題。
首先，關(guān)于性能方面，天線線圈由于僅由在線圈片5和6的表面上印刷的線圈狀導(dǎo)電層LO的2個導(dǎo)電層構(gòu)成，故電磁感應(yīng)較弱，獲得的電力較小。因此，存在著對于信息的收發(fā)信等的信息處理必需積蓄充分電力所花費(fèi)的時間較長的問題。
其次，關(guān)于成本方面，為了構(gòu)成天線線圈，除了線圈片5和6以外還需要基座構(gòu)件7和導(dǎo)電構(gòu)件8，故存在制造成本上升的問題。
還有，關(guān)于生產(chǎn)率方面，因組裝導(dǎo)電構(gòu)件8的工序是必需的，故存在有礙于提高生產(chǎn)率的問題。
另外，為了將2個線圈狀導(dǎo)電層LO進(jìn)行電氣連接而使用彈簧等的導(dǎo)電構(gòu)件8，故存在作為成品的IC卡的表面上必然產(chǎn)生凹凸的外觀問題。
因此，本發(fā)明的目的在于解決上述那樣的問題，提供高性能、價廉且生產(chǎn)率高的半導(dǎo)體裝置，尤其是IC卡及其制造方法。
發(fā)明的公開根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，具有形成線圈狀圖形的第1導(dǎo)電層的第1線圈片及形成線圈狀圖形的第2導(dǎo)電層且重疊在第1線圈上的第2線圈片。
最好是，第1線圈片具有表面與背面，在其表面上形成第1導(dǎo)電層，第2線圈片具有表面與背面，在其表面上形成第2導(dǎo)電層，第2線圈片的背面被重疊在第1線圈片的表面上。
并且，最好是第1線圈片的表面與第2線圈片的背面互相粘接。
另外，最好是在第1線圈片的表面上，形成與第1導(dǎo)電層電氣連接的第1通孔，在第2線圈片的表面上，形成與第2導(dǎo)電層電氣連接的第2通孔。這時，通過第1線圈片與第2線圈片被重疊，連通第1通孔與第2通孔而將第1導(dǎo)電層與第2導(dǎo)電層電氣連接。
通過這樣被電氣連接的第1導(dǎo)電層與第2導(dǎo)電層而形成天線線圈。
最好是，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置是如下一種IC卡將利用如上所述形成的天線線圈接收的電波變換成電力作為電源使用，在與外部的信息處理裝置之間授受電氣信號。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，最好是，在第1線圈片和第2線圈片的各自中，通過第1線圈片與第2線圈片的重疊而形成連通的貫通孔。
并且，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置最好還具有設(shè)置在上述貫通孔中的電子元件。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，第1導(dǎo)電層和第2導(dǎo)電層最好被分別印刷在第1線圈片和第2線圈片上。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置最好還具有以夾持并覆蓋重疊的第1線圈片和第2線圈片的狀態(tài)而設(shè)置在其上下方的上部片和下部片。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，第1線圈片與第2線圈片最好用粘接劑互相接合。
在上述結(jié)構(gòu)的IC卡等的半導(dǎo)體裝置中，由于通過使各自形成線圈狀圖形的導(dǎo)電層的多個線圈片重疊而形成天線線圈，故產(chǎn)生更大的電磁感應(yīng)。因此，可用更短的時間獲得在與外部的信息處理裝置之間的信息的收發(fā)信、信息的改寫等處理中所必需的規(guī)定的電力。
另外，在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，不需要將線圈狀圖形的導(dǎo)電層電氣連接用的基座構(gòu)件及彈簧等導(dǎo)電構(gòu)件。因此，不需要裝入線圈片以外的構(gòu)件的工序，可使生產(chǎn)工序簡化。
還有，由于不需要用于電氣連接線圈狀圖形的導(dǎo)電層的彈簧等導(dǎo)電構(gòu)件，故在作為成品的半導(dǎo)體裝置的表面也不會產(chǎn)生凹凸。
因此，采用本發(fā)明的IC卡等的半導(dǎo)體裝置，就可用更短的時間獲得與以往的裝置相同的電力，其結(jié)果，可減少為了獲得信息的收發(fā)信及信息處理所必需的電力而受制約的距離，即可使通過的IC卡與外部的信息處理裝置之間的距離減少。并且，由于可使上述生產(chǎn)工序簡化，故可實(shí)現(xiàn)制造成本的降低及生產(chǎn)率的提高。還有，可使IC卡表面的凹凸減小。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，具有以下的工步。
(a)對在長度方向上具有間隔地排列形成許多線圈狀圖形的導(dǎo)電層、且在長度方向上具有間隔地排列形成許多送料孔的第1帶狀線圈片和第2帶狀線圈片予以準(zhǔn)備的工步。
(b)為使第2帶狀線圈片附著在第1帶狀線圈片上而用具有與送料孔嵌合的凸起的滾筒將第1帶狀線圈片和第2帶狀線圈片拉出的工步。
(c)將拉出的第1帶狀線圈片與第2帶狀線圈片重疊的工步。
并且，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的最佳制造方法，還具有形成重疊的第1帶狀線圈片和第2帶狀線圈片貫通的電子元件安裝用孔的工步。這種情況下，半導(dǎo)體裝置的制造方法最好還具有在電子元件安裝用孔中設(shè)置電子元件的工步。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的最佳制造方法還具有為夾持并覆蓋重疊的第1帶狀線圈片和第2帶狀線圈片而在其上下方使帶狀上部片和帶狀下部片重疊的工步。
本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的最佳制造方法，還具有從重疊的第1帶狀線圈片和第2帶狀線圈片將分別包含線圈狀圖形的導(dǎo)電層的第1線圈片與第2線圈片的重疊部分予以取出的工步。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的最佳制造方法，還具有在將第1帶狀線圈片和第2帶狀線圈片拉出的工步之前將粘接劑涂敷在第1帶狀線圈片和第2帶狀線圈片的表面上的工步。
在具有上述特點(diǎn)的制造方法中，由于在帶狀線圈片的長度方向上具有間隔地排列形成許多線圈狀圖形的導(dǎo)電層以及許多送料孔，所以在帶狀線圈片重疊時，通過使用具有與送料孔嵌合的凸起的滾筒就可容易而又可靠地使帶狀線圈片之間的位置一致。因此，由于能對IC卡等的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行連續(xù)性生產(chǎn)，故可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。從而，可降低半導(dǎo)體裝置的制造成本。
附圖的簡單說明圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的IC卡的概略結(jié)構(gòu)的整體立體圖和分解裝配立體圖。
圖2是用于說明本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的IC卡的制造方法一例的概略工序的示圖。
圖3A是表示在本發(fā)明IC卡的制造方法一例中所用的帶狀線圈片的俯視圖，圖3B是其側(cè)視圖。
圖4是表示以往的IC卡的概略結(jié)構(gòu)的整體立體圖和分解裝配立體圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)以下，結(jié)合


本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)。
如圖1所示，本發(fā)明半導(dǎo)體裝置的一實(shí)施形態(tài)的IC卡100由天線部1和以夾持、覆蓋該天線部1的狀態(tài)在其上下方設(shè)置的上部片2及下部片3構(gòu)成。天線部1由多張厚度為數(shù)百μm的合成樹脂制的天圈片11、12、……1n重疊構(gòu)成。在各線圈片11、12、……1n的表面上，分別用照相制版技術(shù)等印刷形成線圈狀圖形的導(dǎo)電層L1、L2、Ln。并且，在各線圈片11、12、……1n的表面上，分別用照相制版技術(shù)等形成通孔11c、12c、1nc。各通孔11c、12c、…1nc利用規(guī)定的配線圖形分別與各線圈狀導(dǎo)電層L1、L2…Ln電氣連接。連通各通孔11c、12c…1nc并使用銀漿料等的導(dǎo)電性金屬漿料的多層配線技術(shù)，通過將各線圈片11、12…1n的線圈狀導(dǎo)電層L1、L2、Ln連接成互相鄰接的線圈片的線圈狀導(dǎo)電層，而形成1個天線線圈L。
并且，在天線部1中，在各自的線圈片上形成通過使各線圈片11、12、…1n互相重疊而連通的元件安裝用孔1a。在元件安裝用孔1a中安裝著電子元件4。天線部1的兩面，用由與線圈片相同材料構(gòu)成的上部片2和下部片3覆蓋著。
電子元件4由可對來自IC卡外部接收的電波進(jìn)行檢波而獲得電力及信息的同時發(fā)送信息用的微電腦及電容器等構(gòu)成。以使用COB(Chip On Board)的技術(shù)直接安裝的形式或使用TAB(Tape Automated Bonding)的技術(shù)裝在基板上的形式將電子元件4安裝在下部片3上。并且，電子元件4通過引線接合法、或在墊片上形成的焊接凸點(diǎn)而與天線部1的天線線圈L進(jìn)行電氣連接。
如上所述，在本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的IC卡中，天線線圈L由形成天線部1的多個線圈片11、12、…1n上分別印刷的線圈狀導(dǎo)電層L1、L2、…Ln構(gòu)成。因此，與以往的IC卡相比線圈的圈數(shù)多，可產(chǎn)生更強(qiáng)的電磁感應(yīng)。
另外，由于天線部1具有將多個線圈片重疊的結(jié)構(gòu)，因此具有較大的強(qiáng)度及柔軟性。所以，天線部1可起到以往的IC卡中基座構(gòu)件的作用。另外，各線圈片11、12、…1n的線圈狀導(dǎo)電層L1、L2、…Ln通過在互相鄰接的線圈片上形成的通孔而直接進(jìn)行電氣連接。因此，在本發(fā)明的IC卡中不需要以往的IC卡所需的基座構(gòu)件及彈簧等的導(dǎo)電構(gòu)件。
還有，在上述的IC卡的實(shí)施形態(tài)中，在需要更強(qiáng)的電磁感應(yīng)的場合，也可以用線圈片來取代上部片2及下部片3。
下面，結(jié)合圖2和圖3A、圖3B說明本發(fā)明IC卡制造方法的一例。
如圖2所示，首先準(zhǔn)備卷成滾筒狀的帶狀線圈片110、120、130、…。作為各帶狀線圈片一例的帶狀線圈片110的結(jié)構(gòu)詳見圖3A及圖3B。如圖3A及圖3B所示，在帶狀線圈片110的表面上沿長度方向連續(xù)地排列形成具有間隔的線圈狀導(dǎo)電層L1。并且，在與線圈狀導(dǎo)電層L1電氣連接的配線圖形的端部形成通孔110c。線圈狀導(dǎo)電層L1和通孔110c采用照相制版技術(shù)連續(xù)地印刷在帶狀線圈片110的表面上。在線圈狀導(dǎo)電層L1的兩側(cè)，在長度方向上排列形成具有間隔的許多送料孔110b。送料孔110b用于帶狀線圈片110的定位及將帶狀線圈片110送至下一個工序。
圖2所示的帶狀上部片20及帶狀下部片30也與圖3A和圖3B所示的帶狀線圈片110同樣具有與送料孔110b相對應(yīng)的送料孔，并被卷成滾筒狀。
如圖2所示，首先，將多個最好為3-5個的卷成滾筒狀的帶狀線圈片110、120、130、…拉出，并在各自的表面上用粘接材料涂敷用滾筒41、42、43、…涂敷粘接劑。隨后，用具有與帶狀線圈片110、120、130、…的送料孔11b(參見圖3A)嵌合的凸起的滾筒31將各帶狀線圈片110、120、130、…拉出。而且，通過用壓接滾筒32將各帶狀線圈片110、120、130、…壓緊而使其互相重疊，從而形成天線部1(參見圖1)。
接著，用夾持裝置33將天線部1的上下夾住并用沖裁裝置34進(jìn)行沖裁。由此，圖3A和圖3B中用虛線圍住的第1沖裁部分110a被沖出。這樣，就在天線部1上形成元件安裝用孔1a(參見圖1)。
然后，用具有與送料孔嵌合的凸起的滾筒35將天線部1和卷成滾筒狀的帶狀下部片30拉出，并在支承臺36上安裝電子元件4。
并且，同樣用具有與帶狀線圈片、帶狀上部片、帶狀下部片各自的送料孔嵌合的凸起的滾筒37將卷成滾筒狀的帶狀上部片20與天線部1和帶狀下部片30一起拉出，用壓接滾筒38壓緊而互相重疊。
用夾持裝置39將這樣連續(xù)形成的帶狀的IC卡的上下面夾住，用沖裁裝置40沖裁。由此，圖3A和圖3B中用虛線圍住的第2沖裁部分110d被沖出，可獲得單個的IC卡100(參見圖1)。
另外，作為帶狀線圈片110、120、130、…也可使用預(yù)先形成元件安裝用孔1a的帶狀線圈片，就可去除在天線部1上形成元件安裝用孔1a的工序。另外，在上述實(shí)施形態(tài)中，是將電子元件4配置在線圈狀導(dǎo)電層L1、L2、…Ln內(nèi)側(cè)的，但也可配置在線圈狀導(dǎo)電層的外側(cè)?；ハ嘀丿B的帶狀線圈片的個數(shù)，可根據(jù)所設(shè)計的IC卡100的厚度及收發(fā)信息及處理等所需的電力而任意設(shè)定。還有，帶狀線圈片110、120、130、…相互間的粘接也可采用與周圍空氣的濕度相應(yīng)的熔接來進(jìn)行。
采用上述的IC卡的制造方法，在生產(chǎn)本發(fā)明的IC卡時，可容易且可靠地使多個互相重疊的線圈片11、12、…1n的位置一致、及使天線部1、上部片2和下部片3之間的位置一致，并可連續(xù)性生產(chǎn)。
工業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置是一種非接觸式IC卡，例如可作為滑雪場的運(yùn)送機(jī)的次數(shù)券用卡、電車及公共汽車的次數(shù)券用卡和月票用卡、或庫存品管理用標(biāo)簽等，用于以非接觸方式與外部的信息處理裝置進(jìn)行信息的確認(rèn)及更新的卡。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有形成線圈狀圖形的第1導(dǎo)電層(L2)的第1線圈片(12)、及形成線圈狀圖形的第2導(dǎo)電(L1)并重疊在所述第1線圈片(12)上的第2線圈片(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第1線圈片(12)具有表面和背面，在其表面上形成所述第1導(dǎo)電層(L2)，所述第2線圈片(11)具有表面和背面，在其表面上形成所述第2導(dǎo)電層(L1)，所述第2線圈片(11)的背面重疊在所述第1線圈片(12)的表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第1線圈片(12)的表面與所述第2線圈片(11)的背面互相粘接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述第1線圈片(12)的表面上形成與所述第1導(dǎo)電層(L2)電氣連接的第1通孔(12c)，在所述第2線圈片(11)的表面上形成與所述第2導(dǎo)電層(L1)電氣連接的第2通孔(11c)，所述第1導(dǎo)電層(L2)與所述第2導(dǎo)電層(L1)通過所述第1線圈片(12)與所述第2線圈片(11)重疊，連通所述第1通孔(12c)與所述第2通孔(11c)而被電氣連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，利用電氣連接的所述所述第1導(dǎo)電層(L2)與所述第2導(dǎo)電層(L1)，形成天線線圈(L)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，該半導(dǎo)體裝置是一種IC卡(100)，該IC卡將利用所述互線圈(L)接收的電流轉(zhuǎn)變成電力作為電源使用，在與外部的信息處理裝置之間授受電氣信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，在所述第1線圈片(12)和所述第2線圈片(11)上，分別通過使所述第1線圈片(12)與第2線圈片(11)重疊而形成連通的貫通孔(1a)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，還具有設(shè)置在所述貫通孔(1a)中的電子元件(4)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第1導(dǎo)電層(L2)和所述第2導(dǎo)電層(L1)分別被印刷在所述第1線圈片(12)和所述第2線圈片(11)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，還具有以夾持并覆蓋重疊的所述第1線圈片(12)和所述第2線圈片(11)的狀態(tài)而在其上下方設(shè)置的上部片(2)和下部片(3)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第1線圈片(12)與所述第2線圈片(11)用粘接劑互相粘接。
12.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具有下述工步對在長度方向上具有間隔地排列形成許多線圈狀圖形的導(dǎo)電層(L1)、且在長度方向上具有間隔地排列形成許多送料孔(110b)的第1帶狀線圈片(110)和第2帶狀線圈片(120)予以準(zhǔn)備的工步；為使所述第2帶狀線圈片(120)的位置附著于所述第1帶狀線圈片(110)上而用具有與所述送料孔(110b)嵌合的凸起的滾筒(31)將所述第1帶狀線圈片(110)和所述第2帶狀線圈片(120)拉出的工步；使拉出的所述第1帶狀線圈片(110)和所述第2帶狀線圈片(120)重疊的工步。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，還具有形成重疊的所述第1帶狀線圈片(110)和所述第2帶狀線圈片(120)貫通的電子元件安裝用孔(110a)的工步。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，還具有將電子元件(4)設(shè)置在所述電子元件安裝用孔(110a)中的工步。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，還具有為夾持并覆蓋重疊的所述第1帶狀線圈片(110)和所述第2帶狀線圈片(120)而在其上下方使帶狀上部片(20)和帶狀下部片(30)重疊的工步。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，還具有從重疊的所述第1帶狀線圈片(110)和所述第2帶狀線圈片(120)將分別包含所述線圈狀圖形的導(dǎo)電層(L1)的第1線圈片與第2線圈片的重疊部分予以取出的工步。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，還具有在將所述第1帶狀線圈片(110)和所述第2帶狀線圈片(120)拉出的工步之前將粘接劑涂敷在所述第1帶狀線圈片(110)和所述第2帶狀線圈片(120)的表面上的工步。
全文摘要
本發(fā)明的非接觸式IC卡(100)具有多張線圈片(11、12、…1n),在各線圈片(11、12、…1n)的表面上分別形成線圈狀圖形的導(dǎo)電層(L1、L2、…Ln),通過使線圈片(11、12、…1n)重疊就形成一個天線線圈(L),在IC卡(100)的制造方法中,使帶狀線圈片(110、120、130、…)在長度方向上具有間隔地排列形成許多線圈狀圖形的導(dǎo)電層(L1、L2、L3、…)及在長度方向上具有間隔地排列形成許多送料孔(110b、120b、130b、…),用具有與送料孔(110b、120b、130b…)嵌合的凸起的滾筒(31)將帶狀線圈片(110、120、130、…)拉出。
文檔編號B42D15/10GK1240386SQ97180622
公開日2000年1月5日 申請日期1997年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月17日
發(fā)明者岡田浩治 申請人:羅姆股份有限公司