DE69838638T2

DE69838638T2 - Ic-modul, sein herstellungsverfahren und damit versehene ic-karte

Info

Publication number: DE69838638T2
Application number: DE69838638T
Authority: DE
Inventors: Minoru Hirai; Shigeyuki Ueda; Osamu Miyata; Tomoharu Horio
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2018-07-14
Also published as: KR20000068556A; AU761860B2; AU2003246072B2; KR100300253B1; EP0923047A4; EP0923047B1; JPH1134553A; US6308894B1; CN1167039C; EP0923047A1; WO1999004365A1; CA2265918A1; AU8129898A; DE69838638D1; AU2003246072A1; CN1234886A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine IC-Karte, wie etwa eine "ID-Karte", die mit einer Informationsspeicherfunktion versehen ist, indem sie einen IC-Chip enthält, ein IC-Kartenmodul, das in der IC-Karte aufgenommen ist und einen IC-Chip enthält, sowie ein Verfahren zum Herstellen des Moduls.
Technischer Hintergrund
Es ist allgemein bekannt, dass es Karten mit einer Informationsspeicherfunktion gibt. Einige von ihnen speichern Informationen durch Magnetstreifen und andere sind "IC-Karten", die IC-Speicher enthalten.
Derartige Karten werden vorteilhaft in geeigneter Weise als "Informationsspeicherkarten des kontaktlosen Typs" gebildet und im Vergleich mit Karten des Magnetstreifentyps kann ihre Informationsspeicherkapazität leicht vergrößert werden und sie sind sehr wirksam bei der Verhinderung von Fälschungen. Es wird deshalb erwartet, dass sich IC-Karten durchsetzen, die eine höhere Informationsverarbeitungs- oder Datenfunktion besitzen, indem Speicherchips, CPUs und dergleichen mit einer erhöhten Speicherkapazität in die Karten aufgenommen werden. Es wird zukünftig erwartet, dass die IC-Karten als Telephonkarten oder Hilfsmittel zur Beförderung von Informationen über elektronische Zahlungsmittel verwendet werden.
Die IC-Karte des kontaktlosen Typs ist z. B. eine Karte, bei der eine Antennenspule (im Folgenden als "Spule" bezeichnet), die durch das Wickeln eines Metalldrahts gebildet ist, z. B. mit einem IC-Chip elektrisch verbunden und in den Kartenkörper eingebettet ist, der z. B. aus Kunststoff hergestellt ist, oder eine Karte, bei der ein Substrat, auf dem ein IC- Chip angeordnet und eine Antennenspule abgeflacht angeordnet ist, in den Kartenkörper eingebettet ist. Bei diesem Typ von IC-Karten funktioniert die Antennenspule als eine Antenne, um Funkwellen an die Umgebung zu senden und von dort zu empfangen, und funktioniert außerdem als eine Spule zum Erzeugen einer elektromotorischen Kraft, die dem IC-Chip zugeführt werden soll. Deswegen besitzt die IC-Karte dieses Typs einen Vorteil dahingehend, dass keine Aufnahme einer Leistungsversorgung, wie etwa einer Batterie, erforderlich ist.
In der Zukunft müssen nicht nur IC-Karten, sondern auch Karten, die gebildet sind, dass sie IC-Chips enthalten, um spezielle Funktionen bereitzustellen, immer dünner werden. Es lässt sich dann nicht vermeiden, dass die Kraft, die durch eine Handhabung durch einen Benutzer bewirkt wird, oder die Kraft, die vom Transportsystem eines mechanischen Kartenlesers aufgenommen wird, bewirkt, dass derartige dünne Karten in bestimmtem Umfang gebogen werden. In diesem Fall sind die Einwirkungen auf einen eingebauten IC-Chip, wenn die IC-Karte gebogen wird, problematisch. Da der IC-Chip in der oben beschriebenen Weise in die Kunststoffkarte eingebaut ist, wird dann, wenn die Karte gebogen wird, an einem Abschnitt, in dem der IC-Chip aufgenommen ist, eine Belastung verursacht. In diesem Fall kann der IC-Chip aus einem vorgeschriebenen Verbindungsmuster gelöst werden oder der eigentliche IC-Chip kann beschädigt werden. Mit anderen Worten, ein Leistungsversorgungsweg zum IC-Chip kann getrennt werden, wodurch die Zuführung von Leistung unterbrochen wird, die in dem IC-Chip gespeicherten Inhalte können verloren gehen usw. Das kann eine Situation zur Folge haben, bei der die inhärent in IC-Chips vorhandenen Eigenschaften beseitigt sind. Demzufolge ist dann, wenn die IC-Karten dünner hergestellt werden, ein wirksamer Schutz der IC-Chips, die in den IC-Karten aufgenommen sind, weiterhin erforderlich.
Deswegen wurde durch Harzgießen unter Verwendung von Gießformen, wie etwa Spritzgießen und Spritzpressen, ein Substrat, auf dem ein IC-Chip angeordnet ist, gemeinsam mit einer Antennenspule mit einem Harz umhüllt, so dass sie ein Modul bilden. Bei dem Harzumhüllungsprozess wurden jedoch die folgenden Nachteile bewirkt.
Zunächst wurden dann, wenn eine Spule als eine Antennenspule verwendet wird und ein Substrat 2, auf dem ein IC-Chip 3 angeordnet ist, gemeinsam mit der Spule mit einem Harz umhüllt wird, die im Folgenden beschriebenen Nachteile bewirkt.
Wenn eine Spule 20A gemeinsam mit einem Substrat 2 mit einem Harz umhüllt wird, wie in 18 gezeigt ist, wird die Spule 20A gemeinsam mit einem Substrat 2, auf dem der IC-Chip 3 angeordnet ist, in einem Hohlraum 50 aufgenommen, der durch obere und untere Gießformen 5A, 5B gebildet ist, so dass diese den IC-Chip 3 und das Substrat 2 umgeben. Dabei ist die Spule 20a gebildet, indem ein Metalldraht z. B. einige zehn Male um einen säulenförmigen Stab gewickelt wird, um eine gewünschte Funktion zu gewährleisten. Da die Bildung ausgeführt wird, indem die Anzahl von Windungen in der Dickenrichtung vergrößert wird, da dies leicht ausgeführt werden kann, ist die Dicke verhältnismäßig groß. Wenn ein geschmolzenes Harz in den Hohlraum 50 durch einen Einlass 52 eingeleitet wird, blockiert deswegen die große Dicke der Spule 20A das vom Einlass 52 eingeleitete geschmolzene Harz und verhindert dadurch eine Strömung des geschmolzenen Harzes in den Hohlraum 50. Da das geschmolzene Harz verhältnismäßig viskos ist, hebt das Harz die Spule 20a nach oben an und bildet einen Strömungsweg in einem unteren Abschnitt der Spule 20A, wie durch den Pfeil gezeigt ist, wenn das geschmolzene Harz in den Hohlraum 50 strömt. Dadurch verteilt sich das geschmolzene Harz kaum in dem Bereich, der durch den Buchstaben A gekennzeichnet ist, und bewirkt eine Fehlstelle und ein Pin hole. Wenn das Harz erstarrt, während die Spule 20A nach oben angehoben ist, kann die Spule 20A aus der Oberfläche der Harzumhüllung freiliegen oder kann leicht freigelegt werden, und deswegen kann die Spule 20A leicht beschädigt werden.
Zweitens wurden dann, wenn eine Antennenspule, die durch das Abflachen von Kupfer auf einem Substrat 2 gebildet ist, welches z. B. aus einer Harzschicht gebildet ist, als eine Antennenspule 20A und mit einem Harz umhüllt wird, die im Folgenden beschriebenen Nachteile bewirkt.
Wenn ein IC-Chip 3 zusammen mit einem Substrat 2 in einem Hohlraum 50 aufgenommen wird, um den IC-Chip 3 und das Substrat 2 mit einem Harz zu umhüllen, wie in 19 gezeigt ist, werden Gießformen 5 vorgeheizt und daher neigt das Substrat 2 dazu, sich thermisch auszudehnen. Da die Antennenspule 20 unter Verwendung von Kupfer, das einen niedrigeren Koeffizienten der thermischen Ausdehnung als das Substrat 2 besitzt, in Spiralform auf dem Substrat 2 strukturiert ist, wird die Ausdehnung des Substrats 2 durch die Antennenspule 20 behindert und das Substrat 2 wird folglich in eine Tellerform verworfen. Wenn in dieser Situation ein geschmolzenes Harz in den Hohlraum 50 eingeleitet wird, fließt das geschmolzene Harz unter die hintere Oberfläche des Substrats 2, wie in der Zeichnung durch den Pfeil gezeigt ist. Da das geschmolzene Harz verhältnismäßig viskos ist, kann das geschmolzene Harz, das unter die hintere Oberfläche des Substrats 2 fließt, das Substrat 2 nach oben anheben. Wenn das geschmolzene Harz in dieser Situation erstarrt, kann der IC-Chip 3 an der Oberfläche der Harzumhüllung freiliegen oder kann leicht freigelegt werden. Dadurch ist der IC-Chip 3 für Beschädigungen anfällig.
Da Patent WO 96/03712 beschreibt in einer ersten Ausführungsform einen rechtwinkligen Casino-Chip 1, bei dem eine elekt ronische Vorrichtung, die eine elektronische Schaltung enthält, in ein Loch eines Körpers eingesetzt ist, wobei der Körper dann durch Schutzplatten abgedeckt ist.
In einer zweiten Ausführungsform ist ein so genannter amerikanischer Chip gezeigt, bei dem ein ringförmiger Kranz um eine zentrale Scheibe gegossen ist. Die zentrale Scheibe kann durch Spritzgießen einer Halterung gebildet sein, die eine elektronische Schaltung und eine Antenne mit einem Epoxidharz trägt. Die Ansprüche sind gegenüber diesem Dokument abgegrenzt.
Das Patent US 5.858.618 offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Karte, die ein elektronisches Element und eine Wicklung enthält. Das elektronische Element und die Wicklung sind direkt in die Struktur der Karte integriert, ohne dass sie in Form eines Chipmoduls vorgesehen sind.
Die vorliegende Erfindung soll die oben beschriebenen herkömmlichen Probleme beseitigen und es ist seine Aufgabe, eine Technik zu schaffen, die einen guten Schutz eines IC-Chips und einer Antennenspule gewährleisten kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein IC-Modul gemäß Anspruch 1, ein Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 2 und eine IC-Karte gemäß Anspruch 5. Weiterentwicklungen der Erfindung sind jeweils in abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Bei dem Herstellungsverfahren wird eine abgeflachte Spule, d. h. eine Spule, die eine geringe Dicke besitzt, verwendet. Wenn ein geschmolzenes Harz in den Hohlraum eingeleitet wird, während die Spule aufgenommen ist, wird die Strömung des geschmolzenen Harzes vom Umfang des Hohlraums zum Zentrum durch die Spule kaum behindert und das geschmolzene Harz kann gleichmäßig in den Hohlraum fließen.
Insbesondere dann, wenn eine Spule verwendet wird, die in einer konisch verjüngten Form gebildet ist, so dass sich der Querschnitt des Umfangsabschnitts in Dickenrichtung zum Umfang hin verringert, kann das geschmolzene Harz gleichmäßiger fließen und das geschmolzene Harz kann in den Abschnitten über und unter der Spule verteilt werden und sich im gesamten Hohlraum ausbreiten. Das kann die Bildung einer Fehlstelle und eines Pinhole in der Harzumhüllung am Ende der Gestaltung verhindern. Da die Strömung des geschmolzenen Harzes zu den Abschnitten über und unter der Spule verteilt wird, wird die Spule nicht übermäßig nach oben angehoben. Da das Harz ferner erstarren kann, während es in ausreichendem Maße zu einem oberen Abschnitt der Spule fließt, kann die Spule am Ende der Gestaltung nicht an der Oberfläche der Harzumhüllung freiliegen oder kann nicht einfach freigelegt werden.
Ein IC-Modul kann außerdem durch Umhüllen eines Substrats, eines IC-Chips, der auf dem Substrat angeordnet ist, und einer Antennenspule, die mit dem IC-Chip elektrisch verbunden ist, mit einem Harz gebildet sein, wobei ein Abstandshalter, der eine gleiche oder nahezu gleiche Höhe wie die Dicke der Harzumhüllung besitzt, auf dem Substrat gebildet ist.
Der Abstandshalter ist vorzugsweise aus einem Material gebildet, das gleiche oder ähnliche physikalische Eigenschaften wie jene des Umhüllungsharzes aufweist.
Ein Verfahren zum Herstellen dieses IC-Moduls, das einen Harzumhüllungsprozess unter Verwendung einer oberen und einer unteren Gießform zum Bilden eines Hohlraums bei festgeklemmten Gießformen umfasst, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Harzumhüllungsprozess durch Einleiten eines geschmolzenen Harzes ausgeführt wird, während ein Substrat, auf dem ein IC-Chip angeordnet ist, eine Antennenspule, die mit dem IC-Chip elektrisch verbunden und abgeflacht ist, und ein Abstandshalter, der eine gleiche oder nahezu gleiche Höhe wie die Höhe des gebildeten Hohlraums aufweist, in dem Hohlraum aufgenommen sind.
Bei dem Herstellungsverfahren wird ein Substrat, auf dem ein Abstandshalter gebildet ist, mit einem Harz umhüllt. Kurz gesagt, wenn die Höhe des Abstandshalters so entworfen ist, dass sie der Höhe des Hohlraums entspricht, wird der Abstandshalter durch Festklemmen der Gießformen so angeordnet, dass er sich in dem Hohlraum vertikal erstreckt, während das Substrat in dem Hohlraum aufgenommen ist. Da das Substrat dadurch gegen die untere Gießform gepresst wird, wird verhindert, dass sich das Substrat infolge der Hitze der Gießform in eine Tellerform verwirft, wobei diese Situation bis zum Ende des Harzumhüllungsprozesses aufrechterhalten wird. Deswegen kann das geschmolzene Harz nicht unter die hintere Oberfläche des Substrats fließen, der IC-Chip kann nicht nach oben angehoben werden und der IC-Chip kann am Ende des Harzgießens nicht an der Oberfläche der Harzumhüllung freiliegen.
Des Weiteren kann ein Abstandshalter verwendet werden, der aus einem Material gebildet ist, das gleiche oder ähnliche physikalische Eigenschaften wie jene des Umhüllungsharzes besitzt. In diesem Fall stimmen der Abstandshalter und die Harzumhüllung gut überein, wodurch z. B. ein Lösen der Harzumhüllung um den Abstandshalter nach dem Gießen verhindert wird.
Ein Verfahren zum Herstellen eines IC-Moduls, das einen Harzumhüllungsprozess enthält, der ausgeführt wird, indem ein geschmolzenes Harz in einen Hohlraum eingeleitet wird, während ein Substrat, auf dem ein IC-Chip angeordnet ist, und eine Antennenspule, die mit dem IC-Chip elektrisch verbunden und abgeflacht ist, in dem Hohlraum aufgenommen sind, der bei festgeklemmten oberen und unteren Gießformen gebildet ist, ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat bei dem Harzumhüllungsprozess an der Seite der hinteren Oberfläche, die der Oberfläche des Substrats gegenüberliegt, auf der der IC-Chip angeordnet ist, angesaugt wird.
Gemäß dem Herstellungsverfahren kann das Substrat durch Ansaugen des Substrats zu der oberen und der unteren Oberfläche des Hohlraums gezogen werden und das geschmolzene Harz kann in dieser Situation eingeleitet werden. Das Substrat kann des Weiteren in dem Zustand bleiben, in dem es gegen die Seitenfläche und die obere Fläche des Hohlraums gepresst ist, ohne dass es sich verwirft, bis die Einleitung des geschmolzenen Harzes endet und das Harzmaterial erstarrt. Kurz gesagt, es können ähnliche Wirkungen wie jene des Herstellungsverfahrens gemäß dem vierten Aspekt erreicht werden.
Ein Verfahren zum Herstellen eines IC-Moduls ist vorzugsweise durch die folgenden Schritte gekennzeichnet: Strukturieren einer Antennenspule an einem Abschnitt einer bandförmigen Isolationsschicht, die ein Substrat sein soll, Anbringen eines IC-Chips, der mit einer Halbleiterspule elektrisch verbunden werden soll, und Ausführen eines Harzumhüllungsprozesses, der unter Verwendung einer oberen und einer unteren Gießform zum Bilden eines Hohlraums bei festgeklemmten Gießformen ausgeführt wird, und sandwichartiges Anordnen der Schicht durch die Gießformen, so dass ein Bereich zum Bilden des IC-Chips und der Antennenspule in den Hohlraum aufgenommen ist.
Vorzugsweise werden mehrere Hohlräume und ein oder mehrere Stempeltöpfe, die ein geschmolzenes Harz in die Hohlräume zuführen können, bei festgeklemmten Gießformen gebildet und der Harzumhüllungsprozess wird ausgeführt, indem das geschmolzene Harz von einem Stempeltopf in die mehreren Hohlräume eingeleitet wird.
Der Strukturierungsschritt umfasst vorzugsweise die folgenden Schritte: Bilden einer metallischen Abdecklage auf der Schicht und Ätzen der metallischen Abdecklage, wobei wenigstens zwei Reihen von Strukturen in der Breitenrichtung der Schicht ausgebildet werden können.
Bei dem Herstellungsverfahren wird keine Harzumhüllung ausgeführt, während ein IC-Chip auf einem Substrat angeordnet ist, das zu einer vorgeschriebenen Form gebildet wird, sondern es wird ausgeführt, während ein IC-Chip auf einer bandförmigen Isolationsschicht angeordnet ist. Die Isolationsschicht weist z. B. Eingrifflöcher auf, die in der Breitenrichtung an den beiden seitlichen Enden in regelmäßigen Intervallen ausgebildet sind, und es wird eine schrittweise Zuführung oder eine ununterbrochene Zuführung der Schicht ausgeführt, wenn Klemmen, die an einer Klemmwalze vorgesehen sind, an den Löchern in Eingriff gelangen. Da bei dem Harzumhüllungsprozess an der Isolationsschicht eine konstante Zugkraft ausgeübt wird und die Isolationsschicht in diesem Fall eine Bandform aufweist, verwirft sich die Schicht infolge von Hitze nicht, wenn ein Abschnitt, der mit Harz umhüllt werden soll, durch die Gießformen sandwichartig angeordnet wird.
Obwohl der Harzumhüllungsprozess ununterbrochen ausgeführt wird, wie oben beschrieben wurde, können die Schritte zum Strukturieren einer Antennenspule und zum Anbringen eines IC-Chips an der Eingangsseite des Abschnitts ausgeführt werden, wenn der Harzumhüllungsprozess der Isolationsschicht ausgeführt wird, und das IC-Modul kann an der Ausgangsseite aus der Isolationsschicht ausgestanzt werden. Das Strukturieren, das Anbringen eines IC-Chips und das Stanzen können natürlich automatisch ausgeführt werden, indem eine vorgeschriebene Vorrichtung verwendet wird, und der Harzumhüllungsprozess kann ebenfalls unter Verwendung einer Stanzvorrichtung automatisch ausgeführt werden. Kurz gesagt, das automatische Herstellen eines IC-Moduls kann gemäß der Konfiguration realisiert werden.
Eine IC-Karte ist durch das IC-Modul gemäß der Erfindung gekennzeichnet.
Das IC-Modul wird vorzugsweise in den Kartenkörper eingepasst, in dem ein Durchgangsloch oder ein konkaver Abschnitt, der der Form des IC-Moduls entspricht, ausgebildet ist, und eine Abdeckplatte kann auf wenigstens einer Oberfläche des Kartenkörpers haftend angebracht werden.
Da die IC-Karten ein IC-Modul gemäß der Erfindung enthalten, können sie natürlich die Wirkungen des IC-Moduls aufweisen. Wenn die Abdeckplatte auf der Oberfläche des Kartenkörpers haftend angebracht wird, kann die IC-Karte, insbesondere das IC-Modul wirkungsvoll geschützt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende genaue Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Gesamtansicht eines IC-Moduls gemäß eines Vergleichsbeispiels;
2 ist eine Querschnittansicht des in 1 gezeigten IC-Moduls;
3 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Hauptteils des in 1 gezeigten IC-Moduls;
4 ist eine Draufsicht eines Substrats, das das in 1 gezeigte IC-Modul bildet;
5 ist eine Ansicht zum Beschreiben des Harzumhüllungsprozesses des in 1 gezeigten IC-Moduls;
6 ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Variation des Harzumhüllungsprozesses des in 1 gezeigten IC-Moduls;
7 ist eine Querschnittansicht eines IC-Moduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Ansicht zum Beschreiben des Harzumhüllungsprozesses des in 7 gezeigten IC-Moduls;
9 ist eine perspektivische Gesamtansicht einer oberen Gießform, die in einem Harzumhüllungsprozess bei einem Verfahren zum Herstellen eines IC-Moduls gemäß einem weiteren Vergleichsbeispiel verwendet wird;
10 ist ein perspektivische Gesamtansicht einer unteren Gießform, die in den Harzumhüllungsprozess des in 9 gezeigten IC-Moduls verwendet wird;
11 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Isolationsschicht zeigt, auf der eine Antennenspule strukturiert und ein IC-Chip angeordnet ist;
12 ist eine Querschnittansicht eines Zustands, bei dem die Gießformen festgeklemmt sind, um die in 11 gezeigte Isolationsschicht sandwichartig anzuordnen;
13 ist eine perspektivische Gesamtansicht, die eine Variation der oberen Gießform zeigt;
14 ist eine perspektivische Gesamtansicht einer IC-Karte gemäß der vorliegenden Erfindung;
15 ist eine Seitenansicht in aufgelösten Einzelteilen der in 14 gezeigten IC-Karte;
16 ist eine Querschnittansicht längs der Linie XVI-XVI von 14;
17 ist eine Seitenansicht in aufgelösten Einzelteilen einer Variation der in 14 gezeigten IC-Karte;
18 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines herkömmlichen Harzumhüllungsprozesses; und
19 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines weiteren herkömmlichen Harzumhüllungsprozesses.
Genaue Beschreibung
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung genau beschrieben. Zuerst wird ein Vergleichsbeispiel erläutert.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, enthält ein IC-Modul ein kreisförmiges Substrat 2, einen IC-Chip 3, der auf dem Substrat 2 angeordnet ist, eine Antennenspule 20, die auf der Oberfläche des Substrats 2 gebildet ist, und eine Harzumhüllung 4, die das Substrat 2 und den IC-Chip 3 überdeckt, wobei das IC-Modul als Ganzes in einer Säulenform gebildet ist.
Der IC-Chip 3 besitzt z. B. EEPROM-Speicher sowie weitere Kondensatoren, die einteilig ausgebildet sind, wobei der Chip als Ganzes in Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds gebildet ist, wie in 1 ersichtlich ist. Dabei wird der IC-Chip 3 hauptsächlich als ein Speicher verwendet, der eine Informationsspeicherfunktion hat. Wie in 3 gezeigt ist, sind Antennenanschlusselektroden 30, 30 an der Hauptoberfläche 3a des IC-Chips 3 ausgebildet, wobei die Elektroden 30, 30 so gebildet sind, dass sie von der Hauptoberfläche 3a durch Elektrodenflächen (nicht gezeigt), die mit Gold beschichtet sind, vorstehen.
Wie in 4 gezeigt ist, ist das Substrat 2 unter Verwendung eines Harzes, wie etwa eine Polyimid-Schicht, die eine Flexibilität besitzt und isolierende Eigenschaften aufweist, in einer Kreisform gebildet. Die Form des Substrats 2 ist nicht immer kreisförmig, sondern kann z. B. elliptisch, oval oder rechtwinklig sein. Die Form wird nach Bedarf ausgewählt. Wie in 4 ersichtlich ist, ist auf der Oberfläche des Substrats 2 eine vorgeschriebene Struktur eines Leitungsdrahts 20a gebildet, um eine Antennenspule 20 herzustellen, wobei die Struktur als Ganzes eine Spirale darstellt und sich in der Weise erstreckt, dass ein vorgeschriebener Abschnitt eines Leitungsdrahtbündels 22 zu einer konkaven Form gebogen ist und in das Substrat 2 radial eintritt. Das anfängliche Ende und das abschließende Ende des Leitungsdrahts 20a sind so angeordnet, dass sie in der Mitte, wo der IC-Chip 3 angeordnet ist, die Leitungsdrahtbündel 22 sandwichartig umgeben, wobei sie mit Anschlussflächen 21, 21 elektrisch verbunden sind, die so ausgebildet sind, dass sie in der Mitte des Substrats 2 vorstehen. Die Struktur wird durch einen Ätzvorgang nach der Bildung einer Beschichtung z. B. aus Kupfer gebildet und die Anschlussflächen 21, 21 können außerdem in dem gleichen Vorgang gebildet werden. Obwohl nicht gezeigt, ist das Substrat 2 z. B. mit einem Polyimid-Harz überdeckt, um die Struktur zu schützen, so dass die Anschlussflächen 21, 21 einander zugewandt sind.
Wie in 3 gezeigt ist, ist der IC-Chip 3 so angebracht, dass er mit Anschlussflächen 21, 21, die auf dem Substrat 2 gebildet sind, elektrisch verbunden ist. Es wird z. B. eine anisotrope leitende Schicht 6 verwendet, die einen Aufbau besitzt, bei dem leitende Partikel 60 in einer Harzschicht 61, die Klebeeigenschaften besitzt, verteilt sind. Wenn der IC-Chip 3 unter Verwendung einer anisotropen leitenden Schicht 6 angebracht werden soll, wird die anistrope leitende Schicht 6 zwischen dem IC-Chip 3 und dem Substrat 2 angeordnet und in diesem Zustand wird anfangs ein vorgeschriebener Druck zwischen den IC-Chip 3 und dem Substrat 2 ausgeübt. Des Weiteren kann ein Verfahren des "Aufschmelzlötens" zum Anbringen des IC-Chips 3 verwendet werden.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau funktioniert die Antennenspule 20 als eine Vorrichtung zum Senden und Empfangen von Funkwellen zwischen dem IC-Chip 3 und der Umgebung, wobei ein Datensignal über die Träger der Funkwellen gesendet und empfangen wird. Da die Antennenspule 20 mit einer Spiralform gebildet ist, bei der sich der Leiterdraht 20a in einer Richtung dreht, funktioniert sie außerdem als eine Spule, die eine induktive elektromotorische Kraft durch den elektromagnetischen Induktionseffekt bewirkt und die erzeugte elektromotorische Kraft an den IC-Chip 3 liefert. Die an den IC-Chip 3 gelieferte elektromotorische Kraft wird in einem Kondensator gespeichert. Kurz gesagt, die oben beschriebene Struktur besitzt einen Vorteil dahingehend, dass keine Leistungsversorgung, wie etwa eine Batterie, erforderlich ist.
In der Harzumhüllung 4 sind mehrere Abstandshalter 28, die durch Harzgießen in einer Säulenform ausgebildet sind, in der Weise angeordnet, dass sie die Harzumhüllung 4 vertikal durchdringen. Vorzugsweise sind wenigstens drei Abstandshalter 28 angeordnet und sie sind aus einem Material gebildet, das gleiche oder ähnliche physikalische Eigenschaften wie die Harzumhüllung 4 besitzt. Dabei ist die Harzumhüllung 4 als Beispiel durch Spritzpressen unter Verwendung eines wärmehärtenden Harzes oder durch Spritzgießen unter Verwendung eines thermoplastischen Harzes gebildet.
Ein Verfahren zum Herstellen eines IC-Moduls 1 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 4 und 5 kurz beschrieben.
Zuerst wird eine Kupferbeschichtung auf der Oberfläche eines Substrats 2, das z. B. aus einem Polyimid-Harz mit isolierenden Eigenschaften hergestellt ist, gebildet und ein nicht benötigter Abschnitt der Kupferbeschichtung wird durch Ätzen unter Verwendung eines Ätzmittels entfernt, um die Struktur des Leitungsdrahts 20a, die als Ganzes eine Spirale ist, und Anschlussflächen 21, 21 zu bilden, die mit der Struktur elektrisch verbunden sind. Mit anderen Worten, die Struktur des Leitungsdrahts 20a stellt eine Antennenspule 20 dar. Die Kupferbeschichtung wird z. B. durch Anhaften einer Kupferfolie, durch Sputtern, Ablagerung oder CVD gebildet.
Anschließend wird ein IC-Chip 3 auf Anschlussflächen 21, 21 angebracht. Der Chip kann angebracht werden, indem das Verfahren unter Verwendung einer anisotropen leitenden Schicht 6, wie oben beschrieben wurde, oder das Verfahren des allgemein bekannten Aufschmelzlötens in geeigneter Weise ausgewählt wird. Ferner wird ein Abstandshalter 28, der z. B. durch Harzgießen mit einer Säulenform gebildet ist, auf dem Substrat 2 angeordnet. Der Abstandhalter 28 ist in der Weise gebildet, dass er eine nahezu gleiche Höhe wie die vertikale Höhe eines Hohlraums 50 hat, die gebildet wird, während die im Folgenden beschriebenen Gießformen 5 festgeklemmt sind, wobei vorzugsweise wenigstens drei Abstandshalter angeordnet und aus einem Harz gebildet sind, das die gleichen oder ähnliche physikalische Eigenschaften wie jene der Harzumhüllung 4 besitzt. Die Antennenspule 20, die in 4 gezeigt ist, und das Substrat 2, auf dem der IC-Chip 3 angeordnet ist, werden auf diese Weise gebildet. Dabei kann das Substrat 2 gebildet werden, indem im Voraus ein Stanzen ausgeführt wird und die auf diese Weise gebildete Säulenform z. B. strukturiert wird, oder sie kann in einer kreisförmigen Form gebildet werden, indem ein Stanzen ausgeführt wird, wenn der Harzumhüllungsprozess nach dem Strukturieren ausgeführt werden soll.
Anschließend wird das Substrat 2, das in der oben beschriebenen Weise bearbeitet wurde, im Hohlraum 50 aufgenommen, der durch die Gießformen 5A, 5B gebildet ist, und festgeklemmt und ein geschmolzenes Harz wird durch einen Einlass 52 in den Hohlraum 50 eingeleitet. Dadurch wird die Harzumhüllung 4 gebildet. Wenn das geschmolzene Harz erstarrt und die Harzumhüllung 4 gebildet wird, wird die Umhüllung aus den Gießformen 5 entnommen, um das IC-Modul 1 zu bilden, wie in 1 gezeigt ist. Dabei wird der Harzumhüllungsprozess durch Spritzgießen unter Verwendung eines thermoplastischen Harzes oder durch Spritzpressen unter Verwendung eines wärmehärtenden Harzes, in der oben beschriebenen Weise ausgeführt.
Bei dem Harzumhüllungsprozess des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens wird ein Substrat, auf dem ein Abstandshalter ausgebildet ist, als Substrat 2 verwendet. Mit anderen Worten, wenn die Höhe des Abstandshalters 28 in Übereinstimmung mit der Höhe des Hohlraums 50 eingestellt ist, wird der Abstandshalter 28 durch Festklemmen der Gießformen so angeordnet, dass er sich im Hohlraum 50 vertikal erstreckt, während das Substrat 2 im Hohlraum 50 aufgenommen ist, wie in 5 ersichtlich ist. Da das Substrat 2 dadurch gegen die untere Gießform 5B gepresst wird, kann sich das Substrat 2 niemals infolge von Wärme von den Gießformen 5 in eine Tellerform verwerfen, wobei dieser Zustand bis zum Ende des Harzumhüllungsprozesses aufrechterhalten wird. Dies verhindert das Fließen des geschmolzenen Harzes unter die hintere Oberfläche des Substrats 2 und verhindert dadurch ein Anheben des IC-Chips 3. Des Weiteren kann der IC-Chip 3 am Ende des Harzgießens nicht an der Oberfläche der Harzumhüllung 4 freiliegen.
Wenn ein Abstandshalter, der aus einem Material gebildet ist, das gleiche oder ähnliche physikalische Eigenschaften wie jene des Umhüllungsharzes besitzt, als Abstandshalter 28 verwendet wird, passt sich der Abstandshalter 28 leicht an die Harzumhüllung 4 an und ein Lösen der Harzumhüllung 4 um den Abstandshalter 28 kann nach dem Gießen verhindert werden.
Beim Ausführen der Harzumhüllung ist das Verfahren zum Bewirken, dass sich das Substrat 2 längs der Bodenfläche des Hohlraums der unteren Gießform 5B erstreckt, natürlich nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Der Umfangabschnitt des Substrats 2 kann z. B. angesaugt werden, während das Substrat 2, auf dem der IC-Chip 3 und dergleichen angeordnet sind, auf der Bodenfläche des Hohlraums der unteren Gießform 5B vorgesehen sind, wie in 6 gezeigt ist. In diesem Fall wird das Substrat 2 durch ein Loch 51 angesaugt und näherungsweise drei oder mehr Löcher 51 sind vorzugsweise ähnlich wie die Abstandshalter 28, die oben beschrieben wurden, vorgesehen. Das Substrat 3 wird angesaugt, bis das geschmolzene Harz erstarrt, vorzugsweise bis die Temperatur der gebildeten Harzumhüllung 4 eine Normaltemperatur erreicht. Wenn die Harzumhüllung ausgeführt wird, indem das Substrat auf diese Weise angesaugt wird, werden das Fließen des geschmolzenen Harzes unter die hintere Oberfläche des Substrats 2 und ein sich daraus ergebendes Anheben des IC-Chips 3 verhindert, wie oben beschrieben wurde. Wenn das Sub strat 2 angesaugt wird, bis die Harzumhüllung 4 eine normale Temperatur hat, wird ein Verwerfen der Harzumhüllung 4 infolge einer Differenz bei dem Koeffizienten der Wärmekontraktion zwischen dem Substrat 2 und der Harzumhüllung 4 verhindert.
Der grundlegende Aufbau des IC-Moduls 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nahezu der gleiche wie beim IC-Modul 1 gemäß dem oben beschriebenen Vergleichsbeispiel. Kurz gesagt, Anschlussflächen 21, 21 werden z. B. aus Kupfer auf einem Substrat 2 gebildet, das z. B. aus einer Polyimid-Schicht gebildet ist, und ein IC-Chip 3 wird auf Anschlussflächen 21, 21 angeordnet. Bei der Ausführungsform wird im Unterschied zu dem oben beschriebenen Vergleichsbeispiel eine Spule 20A als Antennenspule 20 verwendet.
Wie in 7 gezeigt ist, hat die Spule 20A von oben betrachtet eine Ringform, wobei die Spule als Ganzes abgeflacht ist und in einer Ebene einen Querschnitt besitzt, wobei die Ebene zu der Ebene, zu der die Spule abgeflacht ist, senkrecht ist. Des Weiteren ist der Querschnitt der Spule 20A am äußeren Umfang (20B) der Spule (20A) in eine konisch verjüngte Form ausgebildet, die in Dickenrichtung zum äußeren Umfang der Spule (20A) hin abnimmt. Die Spule 20A ist gebildet, indem ein Metalldraht zehnmal oder mehrere zehnmal z. B. um einen säulenförmigen Stab gewickelt ist. Obwohl in der Zeichnung nicht gezeigt, sind das anfängliche Ende und das abschließende Ende der Spule 20A mit einer Leiterfläche oder dergleichen verbunden, die auf dem Substrat gebildet ist, wobei die Leiterfläche mit Anschlussflächen 21, 21 elektrisch verbunden ist.
Ein Verfahren zum Herstellen des IC-Moduls 1 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 8 kurz beschrieben.
Zuerst wird eine Kupferbeschichtung in ähnlicher Weise wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform z. B. aus einem Polyimid-Harz mit isolierenden Eigenschaften auf der Oberfläche des Substrats 2 gebildet und ein nicht benötigter Abschnitt der Kupferbeschichtung wird unter Verwendung eines Ätzmittels durch Ätzen entfernt, um Anschlussflächen 21, 21, auf denen der IC-Chip 3 angebracht ist, und eine Leiterfläche, die mit den Anschlussflächen 21, 21 elektrisch verbunden ist, zu bilden. Dabei kann das Substrat 2 durch Strukturieren einer kreisförmigen Form gebildet sein, die z. B. im Voraus gestanzt wird, oder das Substrat kann z. B. in einer Kreisform gebildet werden, indem das Stanzen ausgeführt wird, wenn die Harzumhüllung 4 nach dem Strukturieren oder dergleichen gebildet werden soll.
Dann wird ein IC-Chip 3 auf Anschlussflächen 21, 21 angebracht. Die Anschlussflächen können angebracht werden, indem das oben beschriebene Verfahren unter Verwendung einer anisotropen leitenden Schicht 6 oder das Verfahren des allgemein bekannten Aufschmelzlötens in geeigneter Weise ausgewählt wird.
Anschließend werden das Substrat 2, das in der oben beschriebenen Weise bearbeitet wurde, und die Spule 20A im Hohlraum 50 aufgenommen, der durch die Gießformen 5A, 5B bei festgeklemmten Gießformen gebildet ist, und ein geschmolzenes Harz wird durch einen Einlass 52 in den Hohlraum 50 eingeleitet, um die Harzumhüllung 4 zu bilden. Wenn das geschmolzene Harz erstarrt und die Harzumhüllung 4 gebildet ist, wird das IC-Modul 1, wie in 7 gezeigt ist, gebildet, indem es aus den Gießformen 5 entnommen wird. Dabei wird der Harzumhüllungsprozess durch Spritzgießen unter Verwendung eines thermoplastischen Harzes oder durch Spritzpressen unter Verwendung eines wärmehärtenden Harzes ausgeführt.
Bei dem Herstellungsverfahren wird eine abgeflachte Spule, d. h. eine Spule mit einer geringen Dicke, als Spule 20A verwendet. Wenn ein geschmolzenes Harz in den Hohlraum 50 eingeleitet wird, während die Spule 20A aufgenommen ist, ist deshalb das Fließen des geschmolzenen Harzes vom Umfang des Hohlraums 50 zur Mitte nicht behindert und das geschmolzene Harz kann gleichmäßig in den Hohlraum 50 fließen.
Speziell dann, wenn die Spule 20A, deren Querschnitt des Umfangs 20B in eine konisch verjüngte Form ausgebildet ist und in Dickenrichtung zum Umfang hin abnimmt, verwendet wird, kann das geschmolzene Harz gleichmäßiger fließen. Wie in 8 erkannt werden kann, kann sich das geschmolzene Harz zu den Abschnitten über und unter der Spule 20A verteilen und im gesamten Hohlraum 50 ausbreiten. Dementsprechend kann am Ende des Gießens die Bildung eines Hohlraums oder eines Pinhole verhindert werden. Da die Strömung des geschmolzenen Harzes über und unter der Spule 20A verteilt ist, wird die Spule 20A nicht unnötig angehoben und das Harz kann erstarren, während es ausreichend zu einem oberen Abschnitt der Spule 20A fließt. Demzufolge kann die Spule 20A am Ende des Gießens an der Oberfläche der Harzumhüllung 4 nicht freiliegen oder kann nicht einfach freigelegt werden.
Das Verfahren zum Herstellen des IC-Moduls 1 gemäß einem weiteren Vergleichsbeispiel enthält die folgenden Schritte: Strukturieren der Antennenspule 20 und von Anschlussflächen, die mit der Antennenspule elektrisch verbunden sind, in einem Abschnitt, der auf einer bandförmigen Isolationsschicht 2A das Substrat 2 sein soll, Anbringen des IC-Chips 3 auf Anschlussflächen 21, 21 und Ausführen einer Harzumhüllung unter Verwendung einer Gießformvorrichtung zum Gießen.
Wie in 11 gezeigt ist, ist die Isolationsschicht 2A in einer Bandform z. B. unter Verwendung eines Polyimid-Harzes gebildet und weist Löcher 23, die in Längsrichtung mit regelmäßigen Intervallen gebildet sind, und mehrere Eingrifflöcher 2B, die in regelmäßigen Intervallen an beiden seitlichen Enden in der Breitenrichtung ausgebildet sind, auf. Kurz gesagt, die Isolationsschicht 2A ist so gebildet, dass ein schrittweiser Vorschub oder ein ununterbrochener Vorschub ausgeführt wird, wenn Klemmen, die an einer Klemmwalze (nicht gezeigt) vorgesehen sind, an den Eingrifflöchern in Eingriff gelangen.
Der Strukturierungsschritt wird nach der Bildung einer Beschichtung z. B. aus Kupfer, wie oben beschrieben wurde, durch Ätzen unter Verwendung eines Ätzmittels ausgeführt, um einen gewünschten Abschnitt zu hinterlassen. Dabei werden zwei Reihen aus Strukturen in der Breitenrichtung gebildet.
Der IC-Chip 3 wird durch das Verfahren unter Verwendung einer anistropen leitenden Schicht 6, das oben beschrieben wurde, oder durch das Verfahren des allgemein bekannten Aufschmelzlötens angebracht.
Der Harzumhüllungsprozess wird durch Spritzgießen oder Pressgießen unter Verwendung einer vorgeschriebenen Gießformvorrichtung zum Gießen ausgeführt. Wenn eine Harzumhüllung z. B. durch Pressgießen ausgeführt werden soll, wird die Gießformvorrichtung zum Gießen verwendet, die eine obere und eine untere Gießform 5A, 5B enthält, wobei die untere Gießform 5B an einer beweglichen Platte befestigt ist, die sich z. B. durch einen hydraulischen Druck vertikal bewegen kann, wobei die obere Gießform 5A an der unteren Oberfläche einer schwebenden Platte befestigt ist, die sich nach oben bewegt, wenn die bewegliche Platte angehoben wird.
Der in 9 gezeigte Aufbau wird z. B. als obere Gießform 5A verwendet. Das heißt, die obere Gießform 5A enthält eine Grundplatte 8, die an der unteren Oberfläche der schwebenden Platte befestigt ist, und einen Matrizenblock 81, der an der unteren Oberfläche der Grundplatte 8 befestigt ist, wobei ein Rahmenkörper 80 zwischen ihnen angeordnet ist. Wie aus 12 ersichtlich ist, sind Durchgangslöcher 8b, 80b, 81b, die z. B. eine Säulenform aufweisen, in den Elementen 8, 80, 81 ausgebildet und wenn die Elemente 8, 80, 81 an der schwebenden Platte befestigt sind, ist durch die Durchgangslöcher 8b, 80b, 81b ein Loch zum Bilden eines Stempeltopfes 85 gebildet.
Die in 10 gezeigte Struktur wird als untere Gießform 5B verwendet. Das heißt, die untere Gießform 5B enthält eine Grundplatte 8a, die an der oberen Oberfläche der beweglichen Platte befestigt ist, und einen Matrizenblock 81a, der an der oberen Oberfläche der Grundplatte 8a befestigt ist, wobei ein Rahmenkörper 80a zwischen ihnen angeordnet ist. Wie in 10 gezeigt ist, besitzt der Matrizenblock 81a einen konkaven Abschnitt 82a, der in der Mitte gebildet ist, und vier Hohlräume 50a, die z. B. mit dem konkaven Abschnitt 82a durch Laufrinnen 52a, die konkav ausgebildet sind, verbunden sind. Wenn die Gießform 5A, 5B festgeklemmt ist, verbindet der konkave Abschnitt 82a mit dem Loch, das in der oberen Gießform 5A gebildet ist, und bildet den Stempeltopf 85.
In der Gießformvorrichtung zum Gießen, die in der oben beschriebenen Weise gebildet ist, wird der Harzumhüllungsprozess in der nachfolgenden beschriebenen Weise ausgeführt.
Zuerst werden, wie in 12 gezeigt ist, Gießformen 5 in der Weise festgeklemmt, dass der IC-Chip 3 und die Antennenspule 20 auf der Isolationsschicht 2A in den Hohlraum 50, der bei festgeklemmten Gießformen 5A, 5B ausgebildet ist, aufgenommen sind, d. h., dass ein rechtwinkliger Bereich, der in 11 von der gepunkteten Linie umgeben ist, durch die Gießformen 5A, 5B sandwichartig umgeben ist, wobei der IC-Chip 3 nach unten vorsteht.
Dann wird eine Harztafel 90 in den Stempeltopf 85 gefüllt, der bei festgeklemmten Gießformen 5 gebildet ist. Zu diesem Zeitpunkt schmilzt die Harztafel 90, da die Gießformen 5 auf eine vorgeschriebene Temperatur vorgeheizt werden. Das geschmolzene Harz wird durch einen Kolben 9, der in den Kolbentopf 85 eingesetzt wird, mit Druck beaufschlagt und das Harz wird jeweils durch die Laufrinnen 52 in alle Hohlräume 50 eingeleitet.
Anschließend breitet sich das eingeleitete geschmolzene Harz im Hohlraum 50 aus, die Gießformen 5A, 5B werden getrennt, wenn das Harz erstarrt, und ein Abschnitt, der das IC-Modul 1 darstellen soll, wird von der Isolationsschicht 2A beispielsweise durch Stanzen abgeschnitten. Dadurch wird das IC-Modul 1 erhalten.
Bei dem oben genannten Herstellungsverfahren wird eine Isolationsschicht 2A, die durch Drehen einer bandförmigen Klemmrolle, die mit Eingrifflöchern 26 versehen ist, einem schrittweisen Vorschub unterzogen wird, verwendet, deswegen kann der Umhüllungsschritt ununterbrochen ausgeführt werden, indem nacheinander ein schrittweiser Vorschub der Isolationsschicht 2A bewirkt wird. In diesem Fall können zwei Reihen der Isolationsschicht 2A in der Richtung angeordnet werden, die in 10 durch den Pfeil B bezeichnet ist, und acht IC-Chips 3 können bei jedem schrittweisen Vorschub der Isolationsschichten 2A, 2A in der durch den Pfeil a bezeichneten Richtung mit einem Harz umhüllt werden. Des Weiteren können acht IC-Chips 3 durch einen schrittweisen Vorschub in der durch den Pfeil P bezeichneten Richtung gleichzeitig mit einem Harz umhüllt werden.
Außerdem kann die Anzahl von IC-Chips, die zu einem Zeitpunkt umhüllt werden kann, vergrößert werden, indem die Anzahl von Hohlräumen 50a, die in dem Matrizenblock 81a ausgebildet sind, vergrößert wird, oder durch Vergrößerung der Matrizenblöcke 80, 80a, die an den Grundplatten 8, 8a befestigt sind.
Bei dem Harzumhüllungsprozess, der oben beschrieben wurde, wird die Isolationsschicht 2A mit einer konstanten Zugspannung vorgeschoben und ist in einer Bandform gebildet, deswegen wird die Schicht nicht verworfen, wenn ein mit einem Harz zu umhüllender Abschnitt durch Gießformen 5 sandwichartig aufgenommen wird.
Obwohl der Harzumhüllungsprozess gemäß dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren ununterbrochen ausgeführt werden kann, kann die Antennenspule 20 strukturiert werden und der IC-Chip 3 kann an der Eingangsseite eines Abschnitts angebracht werden, indem Isolationsschichten 2A mit einem Harz umhüllt werden, und das IC-Modul 1 kann an der Ausgangsseite aus der Isolationsschicht 2A gestanzt werden. Das Strukturieren, das Anbringen des IC-Chips 3 und das Stanzen können unter Verwendung einer vorgeschriebenen Vorrichtung automatisch ausgeführt werden, und der Harzumhüllungsprozess kann außerdem durch Verwendung einer Gießformvorrichtung automatisch ausgeführt werden. Kurz gesagt, gemäß der Konfiguration kann eine automatische Herstellung des IC-Moduls 1 erreicht werden.
Der in 13 gezeigte Aufbau kann als untere Gießform 5B verwendet werden. Die untere Gießform 5B unterscheidet sich dabei von der in 10 gezeigten unteren Gießform 5B dahingehend, dass der konkave Abschnitt 82a zum Bilden des Stempeltopfes 85, der bei festgeklemmten Gießformen 5 gebildet ist, im Matrizenblock 81a nicht gebildet wird und in einem Mittelblock 88, der an der Grundplatte 8a befestigt ist, gebildet wird. In die untere Gießform 5B wird hier kein ge schmolzenes Harz von einem Stempeltopf 85 in vier Hohlräume 59, sondern von einem Stempeltopf 85 in zwei Hohlräume 59 eingeleitet, wobei die Harzumhüllung ausgeführt wird, indem die Isolationsschicht 2A in einer parallelen Richtung den Reihen aus Stempeltöpfen 85 schrittweise vorgeschoben werden. Wenn der Harzumhüllungsprozess unter Verwendung der unteren Gießform 5B mit dem oben genannten Aufbau ausgeführt wird, ist deshalb die Bildung eines Lochs 23 für den Stempeltopf 85 in der Isolationsschicht 2A nicht erforderlich.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein geschmolzenes Harz eingeleitet, während der IC-Chip 3 in den Hohlraum 50 in der Weise aufgenommen ist, dass er nach unten vorsteht. Die Harzumhüllung kann jedoch ausgeführt werden, indem die Gießformen 5 festgeklemmt werden, während der IC-Chip 3 nach oben vorsteht. In diesem Fall ist natürlich eine Modifikation des Aufbaus in der Gießform erforderlich.
Wie in den 15 und 16 gezeigt ist, enthält die IC-Karte 7 ein IC-Modul 1, das oben beschrieben wurde, einen Kartenkörper 7A, in dem das IC-Modul 1 eingepasst ist, und Abdeckplatten 70, 70, die an der oberen und der unteren Oberfläche des Kartenkörpers 7A haftend angebracht sind. Wie in 14 gezeigt ist, hat die IC-Karte 7 von oben betrachtet eine rechtwinklige Form und ist so gebildet, dass sie eine Dicke von etwa 0,76 mm hat, wobei die Dicke eines Klebstoffs, der im Folgenden beschrieben wird, enthalten ist.
Im Kartenkörper 7A ist ein Durchgangsloch 71, das eine Säulenform in Übereinstimmung mit der Form des IC-Moduls 1 hat und in welches das IC-Modul 1 eingepasst ist, an einem Abschnitt, der in Längsrichtung von der Mitte verschoben ist, ausgebildet. Der Kartenkörper 7A ist unter Verwendung eines Polyethylen-Terephthalat-Harzes (nachfolgend als "PET"-Harz bezeichnet), eines Polyvinylchlorids (im Folgenden als "PVC" bezeichnet) oder dergleichen in der Weise gebildet, dass er eine Dicke von etwa 0,45 mm besitzt.
Die Abdeckplatten 70, 70 sind unter Verwendung eines Harzes, wie etwa PET oder PVC, so gebildet, dass sie eine Dicke von etwa 0,15 mm haben, und sind z. B. aus einem Klebstoff auf der oberen und unteren Oberfläche des Kartenkörpers 7A haftend angebracht. Das IC-Modul 1 kann durch Ankleben von Abdeckplatten 70, 70 geschützt werden.
Wie in 16 gezeigt ist, ist das IC-Modul 1 in das Durchgangsloch 71 des Kartenkörpes 7A eingepasst, zwischen Abdeckplatten 70, 70 sandwichartig angeordnet und in den Kartenkörper 7A einbeschrieben. Wenn das Modul 1 in das Durchgangsloch 70 eingepasst werden soll, kann ein Klebstoff, z. B. ein Epoxidharz verwendet werden und das Verfahren kann in geeigneter Weise ausgewählt werden.
Die IC-Karte 7 ist nicht auf die oben beschriebenen Strukturen begrenzt. Wie in 17 gezeigt ist, kann anstelle des Durchgangslochs 71 im Kartenkörper 7A ein konkaver Abschnitt 71a ausgebildet sein. In diesem Fall muss die Abdeckplatte 70 lediglich zumindest auf der Oberfläche haftend angebracht werden, die die Öffnungsseite des konkaven Abschnitts 71a aufweist.

Claims

IC-Modul, das durch Umhüllen eines Substrats (2), eines auf dem Substrat (2) angeordneten IC-Chips (3) und einer Spule (20A), die aus einem Metalldraht gebildet ist, mit einem gegossenen Harz gebildet ist, wobei die Spule (20A) mit dem IC-Chip (3) elektrisch verbunden und als Ganzes abgeflacht ist und die Spule (20A) in einer Ebene einen Querschnitt hat, wobei die Ebene zu der Ebene, zu der die Spule abgeflacht ist, senkrecht ist; dadurch gekennzeichnet, dass dieser Querschnitt der Spule (20A) am äußeren Umfang (203) der Spule (20A) in eine konisch verjüngte Form ausgebildet ist und in Dickenrichtung zum äußeren Umfang der Spule (20A) hin abnimmt.
IC-Modul nach Anspruch 1, wobei der IC-Chip (3) auf einer Hauptoberfläche des Substrats (2) angeordnet ist, die Spule (20A) in einem Abstand von der Hauptoberfläche des Substrats (2) angeordnet ist und die Spule (20A) innerhalb des Umfangsrandes des Substrats (2) angeordnet ist.
IC-Modul nach Anspruch 1, wobei die Anzahl von Windungen der Spule (20A) nach außen abnimmt, um in einem Querschnitt den konisch verjüngten äußeren Umfang der Spule (20A) zu bilden.
Verfahren zum Herstellen eines IC-Moduls, das einen Harzumhüllungsprozess unter Verwendung einer oberen und einer unteren Gießform (5) zum Bilden eines Hohlraums (50) bei festgeklemmten Gießformen umfasst, wobei der Harzumhüllungsprozess durch Einleiten eines geschmolzenen Harzes ausgeführt wird, während ein Substrat (2), auf dem ein IC-Chip (3) angeordnet ist, und eine Spule (20A), die mit dem IC-Chip (3) elektrisch verbunden und als Ganzes abgeflacht ist, in dem Hohlraum (50) untergebracht werden, wobei die Spule (20A) in einer Ebene einen Querschnitt hat, wobei die Ebene zu der Ebene, zu der die Spule abgeflacht wird, senkrecht ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Querschnitt der Spule (20A) in eine konisch verjüngte Form dem äußeren Umfang (20B) der Spule (20A) ausgebildet ist und in Dickenrichtung zu dem äußeren Umfang der Spule (20A) abnimmt.
IC-Karte, die ein IC-Modul (1) nach Anspruch 1 enthält, wobei das IC-Modul (1) in einen Kartenkörper (7A) der IC-Karte eingepasst ist, in dem ein Durchgangsloch oder ein konkaver Abschnitt (71a), das bzw. der der Form des IC-Moduls (1) entspricht, ausgebildet ist.
IC-Karte nach Anspruch 5, wobei eine Abdeckplatte (70) auf wenigstens eine Oberfläche des Kartenkörpers (7A) haftend angebracht ist.
IC-Karte nach Anspruch 5 oder 6, wobei der IC-Chip (3) auf einer Hauptoberfläche des Substrats (2) angeordnet ist, die Spule (20A) in einem Abstand von der Hauptoberfläche des Substrats (2) angeordnet ist und die Spule (20A) innerhalb des Umfangsrandes des Substrats (2) angeordnet ist.
IC-Karte nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Anzahl von Windungen der Spule (20A) nach außen abnimmt, um in einem Querschnitt den konisch verjüngten äußeren Umfang der Spule (20A) zu bilden.