专利名称：Ic卡及其制造方法
技术领域：
本发明涉及到IC(集成电路)卡及其制造技术，例如能够应用于半导体存储卡(以下称为“存储卡”)的技术。
背景技术：
各种IC卡已被采用，诸如多媒体卡(具有多媒体协会所定标准)和SD存储卡(具有SD卡协会所定标准)之类的半导体存储卡(以下简称为“存储卡”)，可以被归类为能够在其半导体存储器芯片内部存储信息的存储器件。当采用它们时，借助于对半导体存储芯片的非易失存储器进行直接的电学访问，能够获得信息，且能够容易地改变存储媒质而无须控制机器系统。这样就具有优异的特点。由于尺寸紧凑且重量轻，故被用作诸如移动个人计算机、移动电话、以及数码相机之类的各种要求便携性的装置的辅助存储单元。
在小尺寸存储卡的制造中，通常的做法是用塑料外壳覆盖布线衬底和半导体芯片。作为更小而薄的存储卡的一种制造方法，存在着这样一种技术，即在模具中放置其上安装有半导体存储芯片的电路衬底的情况下进行环氧树脂(热固化树脂)模塑，从而形成与其外壳成一整体的存储卡(例如参照专利文献1和专利文献2)。
专利文献1是日本专利申请公开No.2001-325578。
专利文献2是日本专利申请公开No.2002-176066。
与其外壳成一整体的存储卡与插入在外壳中的存储卡相比，由于其中的空间更小，故其优点是强度高且水分不容易渗透到其中。
但IC卡需要以低的成本加以生产，且需要具有较高的强度，而为了满足这一点，要求降低其材料成本并改善其大规模生产能力。
通常用来密封半导体的热固化树脂，例如含有填料的环氧树脂，为了降低与硅芯片之间的热应力和改善材料的强度，在树脂中填充有氧化硅粉末。根据本发明人的研究，用具有这种高弹性模量的模塑树脂来形成IC卡的外表面，伴随有下列问题，即当将IC卡插入到窄缝中或从窄缝中取出时，诸如形成在窄缝中电极表面上的金涂层之类的涂层受到损害。
当用来将半导体芯片电连接到布线衬底上的互连的焊料连接从布线衬底被暴露时，在模塑时必须选择加工温度，以便焊料连接的温度不超过焊料的熔点，但这就对可用树脂的种类设置了一些限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高可靠性的IC卡及其制造方法。
本发明的另一目的是提供一种能够以降低了的成本生产的IC卡及其制造方法。
从此处的描述和附图中，本发明的上述和其它的目的以及新颖特点将显而易见。
下面简述一下本说明书公开的发明中的一些典型情况。
在本发明的一种情况下，提供了一种IC卡，它包含半导体器件，此半导体器件具有至少部分地用热固化树脂材料组成的第一密封部分密封的半导体芯片，并在半导体器件第一表面上具有电连接到半导体芯片的外部连接端子；外壳，此外壳由热塑树脂材料组成，且其上要装载半导体器件；以及第二密封部分，此第二密封部分由热塑树脂材料组成，并对半导体器件进行密封以暴露外部连接端子，从而使半导体器件与外壳成一整体。
在本发明的另一情况下，提供了一种IC卡的制造方法，它包含下列步骤制备半导体器件，它具有至少部分地用热固化树脂材料组成的第一密封部分密封的半导体芯片，并在半导体器件第一表面上具有电连接到半导体芯片的外部连接端子；制备外壳，此外壳由热塑树脂材料组成，且其上能够装载半导体器件；在外壳上装载半导体器件；以及用由热塑树脂材料组成的第二密封部分密封半导体器件以暴露外部连接端子，从而使半导体器件与外壳成一整体。
图1是透视图，示出了根据本发明一个实施方案的IC卡的外貌；图2是沿纵向(A-A线)的图1的IC卡的剖面图；图3是透视图，示出了用于图1的IC卡的IC本体的外貌；图4是图3的IC本体的仰视(背面)图；图5是沿图3中B-B线的IC本体剖面图；图6是制造步骤中的图3的IC本体剖面图；图7是图6步骤之后的制造步骤中的IC本体剖面图；图8是图7步骤之后的制造步骤中的IC本体剖面图；图9是图8步骤之后的制造步骤中的IC本体剖面图；图10是透视图，示出了用于图1的IC卡的另一种IC本体的外貌；图11是图10的IC本体的仰视(背面)图；图12是沿图10中C-C线的IC本体剖面图；图13是透视图，示出了用于图1的IC卡的又一种IC本体的外貌；图14是图13的IC本体的仰视(背面)图；图15是沿图13中D-D线的IC本体剖面图；图16是透视图，示出了用于图1的IC卡的外壳的外貌；图17是沿图16中E-E线的外壳剖面图；图18是制造步骤中的图1的IC的剖面图；图19是图18步骤之后的制造步骤中的IC卡剖面图；图20是图19步骤之后的制造步骤中的IC卡剖面图；图21是图20步骤之后的制造步骤中的IC卡剖面图；图22是根据本发明另一实施方案的IC卡在其制造步骤中的剖面图；
图23是图22步骤之后的制造步骤中的IC卡剖面图；图24是图23步骤之后的制造步骤中的IC卡剖面图；图25是透视图，示出了用于根据本发明又一实施方案的半导体芯片的外貌；图26是图25的半导体芯片的平面(背面)图；图27是透视图，示出了安装在布线衬底上的图25的半导体芯片；图28是图27的底部仰视图；图29是透视图，示出了IC本体的外貌；图30是根据本发明又一实施方案的IC卡在其制造步骤中的剖面图；图31是图30步骤之后的制造步骤中的IC卡剖面图；图32是图31的IC卡的透视图；图33是透视图，示出了根据本发明再一实施方案的IC卡的外貌；图34是沿图33中F-F线的IC卡剖面图；图35是透视图，示出了根据本发明又一实施方案的IC卡的外貌；图36是沿图35中G-G线的IC卡剖面图；图37是剖面透视图，示出了用于图35的IC卡的IC本体的结构；图38是剖面透视图，示出了用于图35的IC卡的另一种IC本体的结构；图39是图35的IC卡在其制造步骤中的剖面图；图40是图39步骤之后的制造步骤中的IC卡剖面图；图41是根据本发明另一情况的IC卡的平面图；图42是透视图，用来解释在IC卡中嵌入机械操作部件的方法；图43是局部剖面图，示出了嵌入在IC卡嵌入部分中的机械操作部件；图44是沿图43中H-H线的局部剖面图；图45是根据本发明又一情况的IC卡的平面图；图46是根据本发明又一情况的IC卡的剖面图；图47是根据本发明又一情况的IC卡的剖面图；图48是根据本发明又一实施方案的IC卡在其制造步骤中的平面图；图49是图48步骤之后的制造步骤中的IC卡平面图；图50是图49步骤之后的制造步骤中的IC卡平面图；而图51是图50步骤之后的制造步骤中的IC卡平面图；具体实施方式
在下述各个实施方案中，为方便起见，若有必要就在分开的各个部分中即在多个实施方案中来进行描述。除非另有特别说明，这些多个部分或实施方案彼此不是无关的，而是部分地或全部地互为修正例子、细节、或补充描述。在下述各个实施方案中，当提到元件的数目(包括数目、数值、数量、以及范围)时，除非具体另有所指或在数目明显地局限于具体数目的情况下，元件的数目不局限于具体的数目，而是可以大于或小于具体的数目。而且，不言自明，除非具体另有所指或在明显地重要的情况下，在下述各个实施方案中，组成元件(包括基本步骤)不总是重要的。同样，在下述各个实施方案中，当提到各个组成元件的形状或位置关系时，除非具体另有所指或在原则上完全不同的情况下，也包括其基本上相似的形状或位置关系。这也适用于上述的数值和范围。在用来描述下述各个实施方案的所有附图中，用相似的参考号来表示功能相似的元件，且略去其重复的描述。在这些实施方案中所用的附图中，为了便于理解附图，即使平面图有时也被画出剖面线。以下具体根据附图来描述本发明的各个实施方案。
(实施方案1)
下面参照附图来描述本实施方案的IC卡及其制造步骤。图1是透视图，示出了根据本发明这一实施方案的IC卡的外貌，而图2是图1的IC卡沿纵向(线A-A)的剖面图。
图1和2所示的本实施方案的IC卡1是一种存储卡，主要可用作各种便携式电子器件的辅助存储单元，例如诸如移动计算机之类的信息处理单元、诸如数码相机之类的图象处理单元、诸如移动电话之类的通信装置。可安装在上述各种电子装置中使用。例如，IC卡1是具有矩形平面的小而薄的片(卡形)，并可以具有各种外部尺寸，例如长边约为32mm，短边约为24mm，厚度为1.4mm。这是一种外部尺寸标准和功能相似于所谓多媒体卡(以下缩写为“MMC”)的卡。此IC卡1可以具有相似于SD存储卡(以下成为“SD卡”)或其它存储卡的外部尺寸标准和功能。
图1和2所示的本实施方案的IC卡1，具有构成IC卡1的外部形状的外壳2以及键合到外壳2或经由密封部分(模塑树脂，密封树脂)3而与外壳2成一整体的IC本体(半导体器件)4。外壳2和密封部分3各由热塑树脂材料组成。如从图2的剖面图可见，为了防止处置时受损，此IC卡的各个角部被倒圆了。
图3是透视图，示出了用于本实施方案的IC卡1的IC本体4的外貌；图4是图3的IC本体4的底部(背面即第一表面)；而图5是沿图3中B-B线的IC本体4的剖面图。
本实施方案的IC本体4是具有IC卡1主要功能例如具有储存单元功能的部分(半导体器件)，并具有衬底即布线衬底5、多个形成或设置在布线衬底5背面(第一表面)上的外部连接端子6、设置或安装在布线衬底5主表面(表面)上的半导体芯片7、以及用来密封半导体芯片7的密封部分(模塑树脂，密封树脂)8。半导体芯片7是作为存储器(例如快速存储器)的半导体芯片或控制用的半导体芯片，并根据需要在半导体衬底5上安装一个或多个半导体芯片7。半导体芯片7的电极或键合焊点经由诸如金(Au)丝之类的细金属丝组成的键合引线9，被电连接倒布线衬底5的互连10。在布线衬底5上形成密封部分8，以便覆盖半导体芯片7以及半导体芯片7与布线衬底5之间的连接(在本实施方案中是键合引线9)。或者，例如借助于使半导体芯片7形成为具有凸块电极(焊料凸块或金凸块)并采用倒装芯片连接(倒装芯片键合)技术，将半导体芯片7安装在布线衬底5上。在倒装芯片连接的情况下，可以形成密封部分8来填充半导体芯片7与半导体衬底5之间的空间。半导体芯片之外的其它部件可以被安装在布线衬底5上。布线衬底5主表面(表面)上的互连10，经由通孔被电连接到布线衬底5背面上的外部连接端子6。换言之，安装在布线衬底5上的半导体芯片7，经由键合引线9和布线衬底5上的互连，被电连接到布线衬底5背面上的外部连接端子6。
在本实施方案中，IC卡1的外壳2和密封部分3由热塑树脂材料组成，而IC本体4的密封部分8由热固化树脂组成。
IC本体4被安装(嵌入)在外壳2的坑即凹陷部分2a中，使其上安装半导体芯片7的布线衬底5的表面进入内部并被密封部分3密封，IC本体4从而通过密封部分3而与外壳2成为一个整体。换言之，IC本体4(布线衬底5)的背面(在具有外部连接端子6的侧上的表面)以及其上安装IC本体4的侧上的外壳2的至少一部分表面被密封部分3覆盖，外壳2因而与IC本体4形成一个整体，从而形成外部形状为卡状的IC卡1。密封部分3可以形成在外壳2与IC本体4之间的区域中。密封部分3被设置在外部连接端子6上部之外的区域中，以便暴露外部连接端子6。IC卡1因而具有几乎由外壳2和密封部分3亦即热塑树脂材料形成的外形(表面)，且其结构中外部连接端子6被暴露在一个表面上的端面上。密封部分3和外壳2在其界面处被焊接。
下面描述本实施方案的IC卡1的制造步骤。首先制备IC本体4。图6-9是用于本实施方案的IC卡1的IC本体4在其制造步骤中的剖面图。
例如，可以按下列方法来制备IC本体4。如图6所示，制备布线衬底5，它具有形成在其背面上的外部连接端子6。布线衬底5的外部连接端子6，经由通孔被电连接到形成在布线衬底5表面(主表面)上的互连10。如图7所示，存储器的或控制用的半导体芯片7(一个或多个)，被安置或安装在布线衬底5的主表面(表面)上。在安装半导体芯片时，当用热固化树脂固定半导体芯片时，半导体芯片的安置必须随之以对热固化树脂的热处理。如图8所示，进行引线键合，以便将半导体芯片7的键合焊点经由键合引线9电连接到布线衬底5主表面上的互连10。然后，如图9所示，用密封部分8来密封半导体芯片7。在此步骤中，利用转移模塑等方法，由热固化树脂材料组成的密封部分8被形成在布线衬底5上，以便用此材料覆盖半导体芯片7和键合引线9。密封部分8由例如环氧树脂组成，并可以包含氧化硅填料。以上述方法，能够制造IC本体4。
当采用热膨胀系数小于布线衬底5或密封部分3(模塑树脂)的材料作为半导体芯片7的材料时，可以预先用由热膨胀系数在半导体芯片7与密封部分3的热膨胀系数之间范围内的树脂组成的密封部分8覆盖半导体芯片7的主表面，以便降低由于半导体芯片7与其它部分之间热膨胀系数失配而出现的热应力。在本实施方案中，当采用由硅半导体衬底形成的半导体芯片7时，借助于用其中包含氧化硅填料以调整热膨胀系数的环氧树脂来形成密封部分8以覆盖半导体芯片7，能够进一步改善IC卡1的可靠性。
此外，借助于用由碱离子浓度小于密封部分3(模塑树脂)的树脂组成的密封部分8预先覆盖半导体芯片7的主表面，以便防止半导体芯片7被包含在有机树脂中的碱沾污以及由此沾污造成的电学性能变坏，能够进一步改善IC卡1的可靠性在本实施方案中，IC本体4中的半导体芯片7如上所述被直接安装在布线衬底上，因而是一种COB板上芯片)形式的半导体器件。COP形式的其它各种半导体器件也可以用作IC本体4。图10是透视图，示出了用于本实施方案IC卡的另一种IC本体4a的外貌；图11是图10的IC本体4a的仰视图(背面，第一表面)；图12是沿图10中C-C线的IC本体4a的剖面图；图13透视图，示出了用于本实施方案IC卡1的又一种IC本体4b的外貌；图14是图13的IC本体4b的仰视图(背面，第一表面)；而图15是沿图13中D-D线的IC本体4b的剖面图。
图10-12所示IC本体4a是一种MAP(模塑阵列封装件)形式的半导体器件。例如可以用下列方法来制作此IC本体4a。首先，在布线衬底5上安置多个半导体芯片7，并经由键合引线9将它们各电连接到布线衬底5的互连10。然后，用热固化树脂组成的密封部分8成批密封多个半导体芯片7(成批模塑方法)。密封部分8和布线衬底5被切割成小片(IC本体4a)，从而制成IC本体4a。
图13-15所示的IC本体4b是一种诸如QFN(四列扁平非引线封装件)之类的用引线框制造的半导体器件。例如可以用下列方法来制造此IC本体4b。首先，在引线框的管芯垫11上安装半导体芯片7，并经由键合引线9，将半导体芯片7的电极焊点电连接到引线框的引线部分12。然后用相似于用于上述密封部分8的热固化树脂材料来形成密封部分8b，以便用密封部分8b覆盖半导体芯片7、键合引线9、管芯垫11、以及引线部分12。引线部分12已经被弯曲成固定的形状，并借助于从密封部分8b的背面部分地暴露弯曲引线部分12的外表面，来形成外部连接端子6。从密封部分8b侧面伸出的引线部分12被切去，从而制成IC本体4b。因此，在IC本体4b的结构中，其外表面由热固化树脂组成的密封部分8b形成，而在背面上暴露出由引线部分12外表面组成的外部连接端子6。
在制备IC本体4(4a或4b)之后，制备外壳2。图16是透视图，示出了用于本实施方案的IC卡1的外壳2的外貌。图17是沿图16中E-E线的外壳2剖面图。
在制备IC本体4之前、之后、或同时，可以进行外壳2的制造。外壳2由热塑树脂材料组成。可以使用的材料的例子包括聚碳酸酯、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂)、PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)、PPE(聚苯醚)、尼龙、LCP(液晶聚合物)、和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、以及它们的混合物。用来形成外壳2的热塑树脂材料可以包含玻璃填料。当玻璃填料的含量变得与密封部分8中的玻璃填料的含量一样高时，外壳2的硬度变高，这可能引起麻烦，例如损伤存储卡(IC卡1)插入或从中移出的窄缝中电极端子表面上的金镀层。因此，最好将外壳2中包含的玻璃填料的含量调整为小于密封部分8中玻璃填料的含量。可以用各种方法来形成外壳2。例如，可以利用具有形状对应于外壳2形状的空腔的模具，用注模方法来形成。在卡状外形中，外壳2的结构中已经安置了其形状能够在其中嵌入IC本体4的坑即凹陷部分2a。
然后，IC本体4被安装在外壳2的凹陷部分2a中。图18-21是IC卡1在将IC本体4安装在外壳2中的步骤以及随后步骤的剖面图，且对应于图2和图17。
如图18所示，IC本体4被安装(嵌入)在外壳2的凹陷部分2a中，以便使密封部分8定位在内侧而外部连接端子6定位在外表面侧。外壳2的凹陷部分2a的形状对应于IC本体4，致使借助于在外壳2的凹陷部分2a中嵌入IC本体4，IC本体4得以被固定到外壳2。关于IC本体4在外壳2中的定位，借助于在外壳2的凹陷部分中进行嵌入，能够沿XY方向(平行于外壳2主表面的平面方向)固定IC本体，同时，利用下面要描述的模具15a和15b，能够沿Z方向(垂直于外壳2主表面的方向)固定IC本体。或者，借助于用粘合剂将IC本体4暂时粘合在外壳2的凹陷部分中，也能够固定IC本体4。
如图19所示，IC本体4安装在凹陷部分2a中的外壳2然后被夹在模具15a和15b之间。当IC本体4安装在其中的外壳2被设置在模具15a和15b之间时，在要形成密封部分3的区域中就形成空腔16。如图20所示，用注模等方法将树脂材料(注模树脂)3a引入(注入)即填充到空腔16中。填充在空腔16中的树脂材料3a由热塑树脂材料组成。可以使用的材料的例子包括聚碳酸酯、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂)、PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)、PPE(聚苯醚)、尼龙、LCP(液晶聚合物)、和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、以及它们的混合物。树脂材料3a可以包含玻璃填料。但如在外壳2中那样，当玻璃填料的含量变得与密封部分8中的玻璃填料含量一样高时，密封部分3的硬度变高，这可能引起麻烦，例如损伤存储卡(IC卡1)插入或从中移出的窄缝中电极端子表面上的金镀层。因此，最好将树脂材料3a中的玻璃填料的含量调整为小于密封部分8中玻璃填料的含量。待要引入到空腔16中的树脂材料3a最好具有高的流动性。因此，用来形成密封部分3的树脂材料3a的玻璃填料含量最好低于用来形成外壳2的树脂材料(热塑树脂材料)的玻璃填料含量。
待要引入到空腔16中的树脂材料3a的温度，在注模时为例如大约200-450℃。各个模具15a和15b的温度为例如从室温到100℃。借助于调节模具15a和15b中流动的冷却水的温度或流速，能够控制各个模具15a和15b的温度。各个模具15a和15b的温度低于外壳2的树脂材料的熔点或软化点。在将树脂材料3a引入到空腔16中之前，外壳2的温度低于外壳2的熔点或软化点，使外壳2不至于由于熔化或软化而失去其原来的形状。待要引入到空腔16中的树脂材料3a的温度高于外壳2的熔点或软化点。换言之，在将树脂材料3a引入到空腔16中时，树脂材料3a被预先加热到高于外壳2软化点的温度。IC本体4的外部连接端子6与模具15a的表面接触，以便防止树脂材料3a被引入到外部连接端子6上。
用注模方法引入到空腔16中的树脂材料(热塑树脂材料)，覆盖着除了IC本体4的外部连接端子6之外的暴露表面(布线衬底5的背面、布线衬底5的表面、以及密封部分8的一部分)，并填充IC本体4于外壳2之间可能存在的空间。树脂材料3a还至少部分地覆盖着其上安装1C本体4的一侧的外壳2的表面。当使引入到空腔16中的树脂材料3a与外壳2接触时，就提高了外壳2接触部分的温度。外壳2由热塑树脂组成，致使具有比较低的热导率。因此，在外壳2中，仅仅与引入到空腔16中的树脂材料3a接触的外壳2表面及其附近部分(例如离表面几微米到几百微米深的部分)被加热(加热到外壳材料的熔点或软化点或以上)熔化或软化，而且外壳2与树脂材料3a反应即混合。外壳2和树脂材料3a各由彼此亲和性高的材料组成更优选，因为如果这样，则外壳2的熔化或软化表面与树脂材料3a发生反应即混合，从而容易粘合(焊接)。为了改善外壳2表面与树脂材料3a之间的反应性和粘合性，可以采用类型相似的热塑树脂材料。也可以采用类型不同的热塑树脂材料作为外壳2和树脂材料3a。
树脂材料3a被注入到空腔16中，同时用热固化树脂组成的密封部分8覆盖IC本体4的半导体芯片7或键合引线9，致使被加热到高温的树脂材料3a不与IC本体4的半导体芯片7或键合引线9接触。此外，IC本体4的密封部分由热固化树脂材料组成，致使被加热到高温的树脂材料3a与密封部分8的接触既不引起密封部分8的熔化，也不引起密封部分8的软化。树脂材料3a的注入(密封部分3的注模步骤)对IC本体4的半导体芯片7、键合引线9、半导体芯片7与键合引线9之间的连接、或引线衬底5与键合引线9之间的连接没有不利的影响。
在空腔16中填充树脂材料3a之后，由于模具15a和15b具有比较低的温度，故空腔16中树脂材料3a的温度逐渐降低。随着温度的降低，由热塑树脂材料组成的树脂材料3a固化成密封部分3。如上所述，外壳2的表面部分和树脂材料3a被熔化、反应或混合，致使在树脂材料3a和外壳2表面部分被冷却和固化之后，外壳2的表面部分与密封部分3牢固地粘合，因而形成一个整体。外壳2的表面部分与密封部分3被焊接，致使外壳2经由密封部分3与IC本体4形成一个整体，从而形成了高强度的IC卡1。IC卡薄而易于弯曲，致使若没有密封部分3就担心发生IC本体4的剥离。但在本实施方案中不必担心这一点，因为密封部分3与外壳2被形成为一个整体并牢固地支持着IC本体4，就像将IC本体4夹在之间一样。密封部分3被形成来覆盖外部连接端子6之外的IC本体4的区域，并使IC卡1的外形基本上为卡状。然后，移去(分离)模具15a和15b，并取出IC卡1。IC卡1的外表面由热塑树脂组成，致使能够容易地从模具分离。以上述方式，就制造了图21所示的本实施方案的IC卡1。
在本实施方案中，用密封部分3对安装在外壳2中的IC本体4进行密封，致使IC本体与外壳成一整体。因此，在IC卡中不存在空间，这能够提高IC卡的强度并防止水渗透到其中。
在本实施方案中，IC卡1的外壳2和密封部分3各由热塑树脂材料组成，而IC本体4的密封部分由热固化树脂材料组成。采用价格不高的注模树脂能够降低材料成本，但要求对半导体芯片7进行密封的密封部分8的树脂材料具有诸如抗气候性、高粘合性、以及化学稳定性(树脂随时间的分解率低和出气少)之类的性质。为了满足上述要求，用含有氧化硅填料的环氧树脂作为密封部分8的材料是优选的。这使得有可能改善IC卡1的可靠性。采用更加便宜的并能够缩短密封步骤所需时间(TAT(周转时间))的热塑树脂(热塑塑料)作为用来模塑外壳2和密封部分3的树脂材料，是优选的。这使得有可能降低半导体器件的制造成本。
为了改善大规模生产率，要求缩短模塑时间。由于热固化树脂的固化利用是为一种化学过程的聚合反应来进行，故难以提高树脂的固化速率从而改善生产率。另一方面，在热塑树脂中，借助于从树脂散去热能而得到树脂固化，使得有可能比热固化树脂更迅速地完成固化。在本实施方案中，利用热塑树脂作为外壳2和密封部分3的模塑树脂，能够缩短模塑所用的时间，确切地说是树脂固化所用的时间。这导致IC卡制造时间的缩短。
热塑树脂的弹性模量比环氧树脂的更低。在本实施方案中，采用热塑树脂作为外壳2和密封部分3的模塑树脂，使得有可能用弹性模量比较低的这种热塑树脂来形成IC卡的外表面，从而在IC卡插入到电子装置的窄缝中或从电子装置的窄缝中取出时，有可能避免损伤诸如形成在窄缝中电极上的金镀层之类的涂层的问题。因此，采用热塑树脂是有利的。
在本实施方案中，在密封部分3的模塑过程中，利用用作基底的外壳2的热塑树脂以及模塑树脂(树脂材料3a)，并将模塑树脂的注入温度设定得高于基底(外壳2)的软化点，在模塑树脂与基底(外壳2)之间的界面出就发生熔融键合，这有利于保持基底(外壳2)与模塑树脂(密封部分3)之间界面处的粘合强度，同时能够防止水从界面渗透。
但热塑树脂的特征在于，与固化时引起化学变化的热固化树脂相比，热塑树脂在固化之后的化学稳定性通常低，且抗气候性和粘合力低。因此，最好采用诸如环氧树脂之类的热固化树脂作为半导体芯片7的密封部分的树脂材料。这使得有可能改善IC卡的可靠性。
为了消除模塑时(密封部分3的模塑时)对处理温度的限制以及更自由地选择模塑树脂(树脂材料3a)，必须从结构中省略暴露的焊料连接。作为解决这一问题的措施，第一种措施是用高熔点金属来形成半导体芯片与布线衬底之间的连接。在本实施方案中，利用引线键合的连接方法，用诸如金之类的高熔点金属组成的金属丝(键合引线9)，来电连接半导体芯片7和布线衬底5。具有这种结构的连接的优点是能够承受高的处理温度。第二种措施是，假设低熔点金属焊料被用来形成半导体芯片与布线衬底之间的连接，则预先用绝缘的耐温性比此焊料更强的树脂来保护此连接，致使在模塑时即使此焊料被处理温度熔化，此连接也不受模塑树脂注入的损伤。此措施的一个具体例子是如稍后在实施方案3中描述的那样，利用焊料凸块、CSP、或BGA来安装诸如半导体芯片之类的封装件，同时用下层填充的树脂隔离各个端子，以便保护这些端子。利用上述任何一种措施，有可能更自由地选择模塑树脂(树脂材料3a)。
热固化树脂由于加热引起的聚合反应而固化，致使在固化之后能够承受甚至高于固化处理温度的温度而不软化。另一方面，热塑树脂即使在固化之后也由于加热而软化，致使必须选择软化点足够高的树脂，以便得到产品要求的抗热性。假设最终产品要求具有预定的抗热性，则采用热塑树脂的模塑步骤的温度必须设定得高于采用热固化树脂的模塑步骤的温度。因此，在采用热塑树脂的工艺(模塑步骤)中，可以采用上述任何一种措施来消除对处理温度的限制，因为注入热塑树脂时的处理温度必须设定得比注入热固化树脂时的处理温度更高(例如200-450℃)，以便得到模塑树脂(密封部分3)与基底(外壳2)的熔融键合。
当热膨胀系数比布线衬底5或模塑树脂(密封部分3)的更小的材料被用于半导体芯片7时，预先用由热膨胀系数在半导体芯片7的热膨胀系数与模塑树脂(密封部分3)的热膨胀系数之间的树脂组成的密封部分8覆盖半导体芯片7的主表面，以便降低由于半导体芯片7与其它部分之间的热膨胀系数不一致而可能出现的热应力，是有效的。在本实施方案中，借助于形成密封部分8，以便用含有氧化硅填料的环氧树脂覆盖半导体芯片7，从而调节热膨胀系数，能够进一步改善IC卡1的可靠性。
借助于用由碱离子浓度比模塑树脂(密封部分3)的更低的树脂组成的密封部分8预先覆盖半导体芯片7的主表面，以便防止半导体芯片7被包含在有机树脂中的碱离子沾污以及此沾污造成的电学性质变坏，能够进一步改善IC卡1的可靠性。
(实施方案2)图22-24是根据本发明另一实施方案的IC卡在其制造步骤中的剖面图。为便于理解，在图23和24中未示出IC本体4的内部结构(半导体芯片7、键合引线9、以及互连10)。
在实施方案1中，借助于将IC本体4安装在预先制备的外壳2中，并借助于模塑密封部分3而使外壳2与IC本体成为一个整体，从而制造了IC卡1。另一方面，在本实施方案中，借助于在一个模具中二次注入树脂材料，来进行外壳2的模塑、IC本体4在外壳2中的安装、以及密封部分3的模塑。
如图22所示，制备用来形成外壳的模具(底模，下模)20和另一个模具(上模)21。用模具20和21来形成形状对应于外壳2的空腔22。然后用注入模塑方法将热塑材料组成的树脂材料引入即注入到空腔22中。待要引入到空腔22中的树脂材料由热塑材料组成。可采用的材料的例子包括聚碳酸酯、ABS、PBT、PPE、尼龙、LCP、和PET、以及它们的混合物。利用这一引入，形成(模塑)了形状相似于实施方案1的外壳2。
然后，从模具20移去模具21，随之以将预先制备(制造)的IC本体4安装在留在模具20上的其上表面暴露的外壳2的凹陷部分2a中。可以例如借助于在外壳2的凹陷部分中嵌入IC本体4，来固定IC本体4至外壳2。如图23所示，然后将用来形成密封部分的模具(上模)23固定到模具20。利用这些模具20和23，来形成形状对应于密封部分3的形成区的空腔24。也可以在从模具20移去外壳2之后，在外壳2的凹陷部分中嵌入IC本体4，然后将其中具有IC本体4的外壳放回到模具20。或者，在从模具20移去外壳2之后，可以在外壳2的凹陷部分中嵌入IC本体4，随之以将其中具有IC本体4的外壳2安装在不同于模具20的模具中。在后一种情况下，待要安装其中具有IC本体4的外壳2的模具，可以具有相似于或不同于模具20的坑。总之，此模具可以具有至少一个能够稳定地将其中安装有IC本体4的外壳固定即保持在其中的坑。
然后，用注入模塑方法，将由热塑树脂材料组成的树脂材料引入即注入到空腔24中。待要引入到空腔24中的树脂材料由热塑材料组成。可采用的材料的例子包括聚碳酸酯、ABS、PBT、PPE、尼龙、LCP、和PET、以及它们的混合物。利用这一步骤，形成(模塑)了密封部分3。移去(分离)模具20和模具23，从而制造了图24所示的本实施方案的IC卡1。
更为优选的是采用相同的材料作为待要填充到空腔22中来形成外壳2的树脂材料和待要填充到空腔24中来形成密封部分3的树脂材料，因为如果这样，则能够用同一个注入模塑机来连续地模塑外壳2和密封部分3。这使得有可能提高外壳2与密封部分3之间的粘合性，从而改善IC卡1的强度，同时缩短制造时间和降低IC卡1的制造成本。
根据本实施方案，能够连续地进行外壳2的模塑、IC本体4的安装、以及密封部分3的模塑，致使能够缩短制造时间和降低IC卡的制造成本。此外，仅仅借助于改变上模，借助于利用同一个注入模塑机进行二次注入模塑，能够制造IC卡，致使能够进一步简化IC卡的制造步骤。
(实施方案3)在实施方案1中，描述的是借助于在布线衬底5上安装半导体芯片7、进行引线键合、以及形成密封部分8以便覆盖半导体芯片7和键合引线，来制造IC卡1。另一方面，在本实施方案中，将描述利用倒装芯片连接(倒装芯片键合)方法在布线衬底5上安装半导体芯片7。
图25是透视图，示出了用于本实施方案的半导体芯片7a的外貌；而图26是其平面(底部)图。图27是透视图，示出了安装在布线衬底5上的图25或图26的半导体芯片7a；而图28是其底部图。图29是透视图，示出了本实施方案的IC本体4a的外貌。
如图25和26所示，在半导体芯片7a的一个主表面上，形成了多个电连接到半导体芯片7a内部的半导体器件的焊料凸块(凸块电极)31。如图27和28所示，用倒装芯片连接方法，这种半导体芯片7a被安装在布线衬底5的表面(主表面)上。具体地说，半导体芯片7a经由焊料凸块31被电连接到布线衬底5的互连，而且，经由布线衬底5的通孔被电连接到布线衬底5背面上的外部连接端子。如图29所示，由此处是为底部填充树脂(密封部分)32的热固化树脂材料(例如含有氧化硅填料的环氧树脂)制成的密封部分，被形成来填充在半导体芯片7a与布线衬底5之间，并覆盖连接半导体芯片7a与布线衬底5的焊料凸块31，从而制造了图29所示的IC本体4c。借助于形成底部填充的树脂(密封部分)32，能够在密封部分3的后续模塑步骤中防止焊料凸块31被注入的树脂熔化，且这些焊料凸块31能彼此隔离，以致它们即使被注入的树脂熔化也彼此不接触。在形成密封部分32时，要求处理温度不超过焊料凸块31的熔点，且得到的密封部分32具有能够承受至少高达焊料凸块31的熔点的温度。最好采用热固化树脂作为底部填充树脂32，以便满足上述要求。热固化树脂的使用有利于底部填充步骤中在不超过焊料凸块31熔点的温度下完成热固化步骤，同时完成了热固化反应的密封部分32的制备具有能够承受采用热塑树脂和采用焊料凸块31熔点或更高温度的模塑步骤的性质。
图30-32是剖面图和透视图，示出了根据本实施方案的IC卡的制造步骤。图32对应于图31的IC卡的透视图；而图30-31是剖面图。
如图30所示，以相似于实施方案1所用的方式，IC本体4c被安装(嵌入)在热塑树脂材料组成的外壳2的凹陷部分中。外壳2的材料和形成方法以及IC本体4a在外壳2的凹陷部分中的安装方法，基本上相似于实施方案1所用的方法，不再赘述。
如在实施方案1中那样，用注入模塑方法来形成由热塑树脂材料组成的密封部分3，以便覆盖外部连接端子6之外的IC本体4c的暴露表面，并形成与IC本体4c成一整体的外壳2，从而制造了图31和32所示的本实施方案的IC卡1a。密封部分3的材料和形成方法基本上相似于实施方案1，不再赘述。
在本实施方案中，利用由在本实施方案中是底部填充树脂32的热固化树脂组成的密封部分，预先保护和隔离了诸如焊料凸块31之类的不希望暴露于高温的端子即连接，以便防止在模塑密封部分3时连接被模塑树脂(树脂材料3a)的注入所损伤。因此，有可能恰当地防止诸如焊料凸块1之类的连接在模塑密封部分3时受到损伤，此外有可能更自由地选择模塑树脂(树脂材料3a)。
在本实施方案中，如在实施方案1中那样，在形成底部填充树脂(密封部分)32时，也可以用热固化树脂材料(底部填充树脂32的材料)覆盖半导体芯片7a的整个表面。
在本实施方案中，解释了借助于在布线衬底5上安装具有凸块电极的半导体芯片7a而形成IC本体4c。
作为变通，可以如在半导体芯片7a中那样，借助于在布线衬底5上安装制作成诸 BGA(球栅阵列)或CSP(芯片尺寸封装件)之类的封装件的半导体芯片(半导体器件)而制造IC本体4c。在相似于安装半导体芯片7a的这一情况下，也可以用热固化树脂材料组成的底部填充树脂覆盖诸如焊料凸块之类的连接。
(实施方案4)在实施方案1中，外部连接端子6被形成在布线衬底5的背面上，但布线衬底5的背面和外部连接端子的表面几乎是平坦的。为了形成密封部分3以便仅仅暴露外部连接端子，必须在布线衬底5的背面上形成密封部分3，以便覆盖外部连接端子6之外的区域。在这样制造的IC卡1中，密封部分3的表面相对于外部连接端子的表面稍许突起，因而在外部连接端子6一侧的IC卡表面上出现台阶差。在本实施方案中，将描述在外部连接端子一侧具有被整平了的表面的IC卡。
图33是透视图，示出了根据上述实施方案1的IC卡的外貌；而图34是沿图33中F-F线的IC卡剖面图。图35是透视图，示出了根据本实施方案的IC卡的外貌；而图36是沿图35中G-G线的IC卡剖面图。为便于理解，在图34和36中略去了IC卡的内部结构(诸如半导体芯片7、键合引线9、以及互连10)。
图33和34所示的IC卡1b如同实施方案1的IC卡那样被制造，且除了外部连接端子6的数目和功能不同之外，具有基本上相似于实施方案1的IC卡1的结构。在实施方案1的IC卡1中，或在图33和34所示的IC卡1b中，外部连接端子一侧表面上的密封部分3稍许突起未被整平。
另一方面，如图35和36所示，在本实施方案的IC卡1c中，外部连接端子6一侧上的IC卡1c的表面被整平了。借助于将台阶差安排在待要安装于外壳2中的IC本体4d的背面上，将外部连接端子6安排在突起部分上，以及形成密封部分3以便将用来密封IC本体4的密封部分3的表面形成在与外部连接端子6大致相同的高程上。因此，IC卡1c的结构具有设置在平坦表面上的外部连接端子6。
图37是剖面透视图，示出了用于本实施方案的IC卡1c的IC本体4d的结构。其结构中的台阶差被设置在IC本体4d的背面上；外部连接端子6被设置在突起部分41上，而外部连接端子6的形成区相对于IC本体4d背面上外部连接端子6的形成区之外的区域突起。
可以例如用下列方法来制造图37的IC本体4d。首先，借助于在IC本体背面上设置台阶差，再在突起部分41上设置外部连接端子6，从而制备布线衬底5a，它具有相对于外部连接端子6的形成区之外的区域突起的结构。半导体芯片7被安装在布线衬底5a的表面上，且半导体芯片7和布线衬底5a经由键合引线9被电连接。然后，用热固化树脂材料组成的密封部分8，对半导体芯片7和键合引线9进行密封，从而形成本实施方案的IC本体4d。
图37所示的IC本体4d相当于MAP(注模阵列封装件)形式或COB(板上芯片)形式的半导体器件。QFN(四列扁平无引线封装件)形式的半导体器件也可以用作此IC本体。图38是剖面透视图，示出了可用于本实施方案的IC卡1c的另一种IC卡4e的结构。
于图37的IC本体4d相似，在图38的IC本体4e的结构中，台阶差被设置在IC本体4e的背面上；外部连接端子6被设置在其突起部分45上；且在IC本体4e的背面上，外部连接端子6的形成区相对于外部连接端子6的形成区之外的区域突起。
可以用例如下列方法来制造图38的IC本体4e。半导体芯片7被安装在引线框的管芯垫42上，且半导体芯片7的电极焊点经由键合引线9被电连接到引线框的引线部分43。形成由热固化树脂材料组成的密封部分44，以便覆盖半导体芯片7、键合引线9、管芯垫42、以及引线部分43。引线部分43被弯曲成预定的形状，且这样弯曲了的引线部分43的外表面从密封部分44的背面被部分地暴露，从而形成外部连接端子6。在此密封部分44的这一模塑步骤中，借助于调整用来形成密封部分44的模具的空腔形状，台阶差被设置在密封部分44的背面上，且借助于从密封部分44背面上的突起部分45部分地暴露引线部分43的外表面而形成外部连接端子6。从密封部分44伸出的引线部分43被切去，从而制造了图38所示的IC本体4e。因此，在IC本体4e的结构中，外表面由热固化树脂组成的密封部分44构成，且外部连接端子6从背面上的突起部分45暴露。
下面来解释本实施方案的IC卡的制造步骤。图39和40是根据本实施方案的IC卡1c在其制造步骤中的剖面图。为便于理解，在图39和40中未示出IC本体4d内部的结构(诸如半导体芯片7、键合引线9、以及互连10)。
如上所述，如图39所示，台阶差被设置在背面上，而其突起部分上设置有外部连接端子6的IC本体4d(或4e)，被安装在热塑树脂材料组成的外壳2的凹陷部分2a中。外壳2的凹陷部分2a的形状允许在其中嵌入IC本体4d。此外，对布线衬底5背面上的台阶差、外壳2的凹陷部分2a的深度、或外壳2的厚度进行调整，以便当IC本体4d被安装在外壳2的凹陷部分2a中时，外部连接端子6相对于外壳2凹陷部分2a之外的表面突起。如图40所示，由热塑树脂材料组成的密封部分3被形成来暴露外部连接端子6并覆盖外壳2以及除了外部连接端子6之外的IC本体4d背面。在本实施方案中，密封部分3被模塑在外部连接端子6形成区之外的区域上，而仅仅外部连接端子6的形成区被突起，致使有可能模塑密封部分3来整平外部连接端子6(布线衬底5背面上的突起部分41)和密封部分3。以这种方式，制造了本实施方案的IC卡1c。其上已经设置外部连接端子的一侧的IC卡1c的表面被整平。图35所示的IC卡1c与图1的IC卡1的不同之处在于外部连接端子6的数目和安排，但外部连接端子的数目和安排可以根据设计而改变。
借助于整平与其上安装IC本体4d的一侧相反的一侧上的外壳2表面，可以容易地整平与其上已经设置外部连接端子6的一侧相反的一侧上的IC卡1c的表面。
在实施方案1中，外壳2在凹陷部分2a之外的区域中的厚度基本上相应于IC卡1的厚度。在本实施方案中，外壳2在凹陷部分2a之外的区域中的厚度与形成在其上的密封部分3的厚度之和，基本上相应于IC卡1c的厚度。
(实施方案5)在根据实施方案1的IC卡中，可以在例如IC卡的主表面或侧面上安排诸如可滑动部分的机械操作部件。在本实施方案中，术语“机械操作部件”意味着工作时(机械地)键合到IC卡的部分。图41是平面图，示出了本实施方案的IC卡1d，它具有设置在其上的机械操作部件51。IC卡1d的机械操作部件51能够沿平行于IC卡1d侧面的方向移动或滑动，并被例如用来转换IC卡的写入启动状态和写入保护状态。
当在形成密封部分3之前机械操作部件51被固定到IC卡时，换言之，当进行密封部分3的模塑而机械操作部件51已固定到外壳2时，存在着密封部分3的模塑树脂材料粘合到机械操作部件51，且机械操作部件51与密封部分3成为一个整体的担心。另一个担心是，机械操作部件51在密封部分3的模塑步骤中由于模塑树脂材料的热而发生变形。这种粘合或变形可能起作用，从而扰乱机械操作部件51的平稳工作，并使机械操作部件51无法正常工作。
在本实施方案中，在形成密封部分3之后，机械操作部件51被固定到IC卡1d。因此，密封部分3的形成步骤(模塑步骤)对机械操作部件没有不利的影响。
图42是透视图，用来解释在IC卡1d中嵌入机械操作部件51的方法。图43和44是局部剖面图，示出了被嵌入在IC卡1d的嵌入部分52中的机械操作部件51。图43相应于垂直于其上已经固定IC卡1d的机械操作部件51的IC卡1d的侧面及其主表面的剖面图，而图44相应于沿图43中H-H线的剖面图。
如图42-44所示，在将机械操作部件51固定到IC卡1d时，机械操作部件51被嵌入于作为用来固定IC卡1d的机械操作部件51的突起-凹陷部分的嵌入部分52(突起、沟槽、凸出、或凹陷、或它们的组合)中。可以预先在外壳2中形成此嵌入部分，或可以在密封部分3的模塑步骤中由密封部分3的模塑树脂材料形成此嵌入部分而无须形成在外壳2中。但最好在密封部分3的模塑步骤中利用模塑树脂材料来形成与嵌入部分52成一整体的密封部分3，因为这样就能够准确无误地防止密封部分3模塑时由于热而可能出现的嵌入部分52变形。除了嵌入部分52的设置之外，IC卡1d的结构和制造步骤相似于实施方案1的IC卡1，故此处不再赘述。
在本实施方案中，在模塑密封部分3之后，在嵌入部分52中嵌入机械操作部件51，并将机械操作部件51可移动地键合或固定到IC卡1d。机械操作部件51和嵌入部分52可以取任何形式。例如，嵌入部分52的凸出部分可以被嵌入在机械操作部件51的凹陷部分，或机械操作部件51的凸出部分可以被嵌入在嵌入部分52的凹陷部分。
在图42-44所示的结构中，嵌入于嵌入部分52中的机械操作部件51被制作成可沿IC卡1d的侧面方向(垂直于图43的纸面的方向，平行于图44中的纸面的上下方向)移动。在图42-44所示的结构中，端部比较大的突起的嵌入部分52被插入在机械操作部件51中，而具有嵌入部分52插入其中的机械操作部件51可沿IC卡1d侧面的方向移动(滑动)。
机械操作部件51和嵌入部分52具有用来将机械操作部件51定位于例如IC卡写入启动位置和写入保护位置的结构。例如，当机械操作部件51的坑部分51a在嵌入部分52的端部处与突起53或54啮合时，机械操作部件51的位置变得稳定，即被固定。借助于将机械操作部件51的坑部分51a与嵌入部分52的突起53啮合处的位置设定为IC卡的写入启动位置，而将其与突起54啮合处的位置设定为IC卡的写入保护位置，能够平滑地进行机械操作部件51在写入启动位置与写入保护位置之间的运动以及其在各个位置处的固定。
机械操作部件51不仅能够被设置在IC卡的侧面上，而且能够被设置在任何位置处，且其数目不受限制(单个或多个)。机械操作部件51能够沿任何方向运动。例如，如图45的平面图所示，在IC卡1d的主表面上，机械操作部件51被设置成可沿平行于IC卡1d主表面的方向运动。作为变通，嵌入部分52被设置在IC本体4中，而机械操作部件51能够被安装到设置在IC本体4中的嵌入部分52。在此情况下，在密封部分3的模塑步骤中，必须小心，以便模塑的树脂材料不注入到设置在IC本体4中的嵌入部分52中及其附近。为了达到此目的，最好调整模具空腔的形状，从而防止密封部分3被形成在设置于IC本体4中的嵌入部分52上以及外部连接端子6上。
(实施方案6)图46和47分别是根据本发明又一实施方案的IC卡1e和1f的剖面图。为便于理解，图46和47中略去了IC本体4的内部结构(诸如半导体芯片7、键合引线9、以及互连10)。
在实施方案1中，如图2所示，平面面积(尺寸)比外壳小的IC本体4，被安装在外壳2中，且形成密封部分3以便覆盖除了外部连接端子6之外的嵌入在外壳2中的IC本体4的区域。密封部分3被形成在外壳2的一个表面(其上已经安装IC本体4的一侧上的主表面)上的预定区域上，例如大约外壳2的一半，以便覆盖IC本体4除了外部连接端子6之外的区域。
但在密封IC本体4时，仅仅需要形成与IC本体4成一整体的外壳2，以便暴露外部连接端子6，而密封部分3对外壳2主表面的比率不受限制。IC本体4的尺寸对外壳2(IC卡)的尺寸之比率也不受限制。
例如，密封部分3能够被形成在外壳2的几乎整个表面之一(其上安装IC本体4的一侧的主表面)上，以便覆盖IC本体4除了外部连接端子6之外的区域，如同图46所示的IC卡1e那样。
作为变通，可以借助于将尺寸接近外壳2(IC卡)尺寸的IC本体4嵌入到外壳2的坑即凹陷部分中，然后模塑密封部分3，来制作IC卡1f，如同图47所示的IC卡1f那样。
(实施方案7)图48-51是平面图，用来解释根据本发明再一个实施方案的IC卡的制造步骤。
如图48所示，用热塑树脂，利用例如注入模塑方法，制作具有多个外壳2组成的阵列的框架61。在框架61的结构中，多个外壳，在上述图中为5个外壳，已经经由细小的接合61b被连接到框架本体61a。
如图49所示，IC本体4然后被装载(嵌入)在构成框架61的各个外壳2的凹陷部分2a中。
如图50所示，用转移模塑方法，用来密封IC本体4的密封部分3被成批模塑，以便覆盖除了外部连接端子6之外的IC本体4的区域，IC本体4从而经由密封部分3被键合到框架61的各个外壳2，即与各个外壳2成为一个整体。在密封部分3的模塑步骤中，最好成批模塑构成框架61的所有外壳2的密封部分3，因为这样就能够在装配线上生产大量的IC卡。作为另一种模塑密封部分3的方法，可以对构成框架61的外壳2分别形成密封部分3。
如图51所示，在各个外壳2的外围部分处，亦即接合61b处，将框架61切割成小片亦即IC卡1，从而能够从一个框架61制造多个IC卡1，在本实施方案中是5个IC卡1。
根据本实施方案的制造方法能够一次生产多个IC卡1，并在短时间内生产大量IC卡1。此方法能够缩短IC卡的制造时间和降低IC卡的制造成本。因此，本实施方案的制造步骤适合于IC卡1的大规模生产。
在本实施方案中，采用了具有由5个外壳2组成的阵列的框架61，但构成框架61的外壳2的数目不局限于5。也可以利用具有由任何数目(多个)的外壳2组成的阵列的框架61来制造IC卡。
根据其实施方案具体描述了本发明人提出的本发明。但应该记住的是，本发明不局限于此，而是能够在不偏离本发明主旨的范围内进行修正。
本发明不仅能够应用于其中具有诸如MMC(多媒体卡)和SD卡之类的快速存储器(EEPROM)的存储卡，而且能够应用于其中具有诸如SRAM(静态随机存取存储器)、FRAM(铁电随机存取存储器)、以及MRAM(磁性随机存取存储器)之类的存储电路的存储卡以及没有存储电路的IC(集成电路)卡。
下面简述一下可用本申请公开的典型发明得到的优点。
借助于将具有用热固化树脂材料组成的第一密封部分至少部分地密封的半导体芯片的半导体器件安装在由热塑树脂材料组成的外壳中，并用由热塑树脂材料组成的第二密封部分密封得到的外壳，有可能改善IC卡的可靠性。此外，能够降低IC卡的制造成本。
权利要求
1.一种IC卡，它包含半导体器件，此半导体器件具有至少部分地用热固化树脂材料组成的第一密封部分密封的半导体芯片，并在第一表面上具有电连接到半导体芯片的外部连接端子；外壳，此外壳由热塑树脂材料组成，且其上要装载半导体器件；以及第二密封部分，此第二密封部分由热塑树脂材料组成，并对半导体器件进行密封以暴露外部连接端子，从而使半导体器件与外壳成一整体。
2.根据权利要求1的IC卡，其中的半导体器件包含布线衬底，它具有外部连接端子和互连；设置在布线衬底上且经由互连电连接到外部连接端子的半导体芯片；以及由热固化树脂材料组成的形成在布线衬底上以便至少部分地密封半导体芯片的第一密封部分。
3.根据权利要求2的IC卡，其中，第一密封部分形成为覆盖半导体芯片。
4.根据权利要求2的IC卡，其中的半导体器件具有连接部件，用来电连接布线衬底的互连和半导体芯片，且第一密封部分覆盖此连接部件。
5.根据权利要求2的IC卡，其中的半导体芯片被设置在布线衬底与其上形成外部连接端子的表面相反一侧的表面上。
6.根据权利要求1的IC卡，其中的第二密封部分被形成来覆盖半导体器件第一表面的外部连接端子之外的区域。
7.根据权利要求1的IC卡，其中的外壳和第二密封部分由相同的材料组成。
8.根据权利要求1的IC卡，其中的第二密封部分与外壳的界面部分焊接。
9.根据权利要求1的IC卡，其中，在半导体器件的第一表面上形成凸出部分，外部连接端子被形成在第一表面的凸出部分上，且第二密封部分形成为覆盖半导体器件第一表面的凸出部分之外的区域。
10.根据权利要求1的IC卡，其中的第一密封部分由含有氧化硅填料的环氧树脂组成。
11.根据权利要求1的IC卡，其中的半导体器件包含管芯垫部分；设置在管芯垫部分上的半导体芯片；电连接到半导体芯片的引线部分；以及第一密封部分，它覆盖着管芯垫部分、半导体芯片以及引线部分，并从第一密封部分的外表面暴露一部分引线部分作为外部连接端子。
12.一种IC卡的制造方法，它包含下列步骤(a)制备半导体器件，它具有至少部分地用热固化树脂材料组成的第一密封部分密封的半导体芯片，并在第一表面上具有电连接到半导体芯片的外部连接端子；(b)制备外壳，此外壳由热塑树脂材料组成，且其上能够装载半导体器件；(c)将半导体器件装载在外壳中；以及(d)用由热塑树脂材料组成的第二密封部分密封半导体器件以暴露外部连接端子，从而使半导体器件与外壳成一整体。
13.根据权利要求12的IC卡制造方法，其中的步骤(a)包含下列步骤(a1)制备具有外部连接端子和互连的布线衬底；(a2)将半导体芯片设置在布线衬底上，并经由互连将半导体芯片电连接到外部连接端子；以及(a3)形成由热固化树脂材料组成的第一密封部分，以便至少密封布线衬底上的部分半导体芯片。
14.根据权利要求13的IC卡制造方法，其中在步骤(a3)中，第一密封部分形成为覆盖半导体芯片。
15.根据权利要求13的IC卡制造方法，其中在步骤(a2)中，互连经由连接部件被电连接到半导体芯片，且其中在步骤(a3)中，连接部件被第一密封部分覆盖。
16.根据权利要求13的IC卡制造方法，其中在第二步骤(a2)中，半导体芯片被设置在布线衬底与其上形成外部连接端子的表面相反一侧的表面上。
17.根据权利要求12的IC卡制造方法，其中在步骤(d)中，第二密封部分形成为覆盖半导体器件第一表面的外部连接端子之外的区域。
18.根据权利要求12的IC卡制造方法，其中，在半导体器件的第一表面上形成凸出部分，并在凸出部分上形成外部连接端子，且其中在步骤(d)中，形成第二密封部分，以便覆盖半导体器件第一表面的凸出部分之外的区域。
19.根据权利要求12的IC卡制造方法，其中在步骤(b)中，借助于用第一下模和第一上模进行注入模塑来形成外壳，其中在步骤(c)中，半导体器件在步骤(b)之后被装载在外壳上，且其中在步骤(d)中，借助于用第一下模和第二上模在步骤(c)之后进行注入模塑来形成第二密封部分。
20.根据权利要求12的IC卡制造方法，其中，用来在步骤(b)中形成外壳的热塑树脂和用来在步骤(d)中形成第二密封部分的热塑树脂是相同的材料。
21.根据权利要求12的IC卡制造方法，在步骤(d)之后还包含安装机械操作部件的步骤。
22.根据权利要求12的IC卡制造方法，其中，步骤(d)还包含将其中装载半导体器件的外壳设置在模具的空腔中，将热塑树脂材料引入到空腔中，以及形成第二密封部分的步骤，且其中的热塑树脂材料预先被加热到高于在将热塑树脂材料引入到空腔中时外壳的软化温度。
23.根据权利要求12的IC卡制造方法，其中的步骤(a)包含下列步骤制备具有管芯垫部分和引线部分的引线框；将半导体芯片装载到管芯垫部分，并将半导体芯片引线键合到引线部分；以及形成由热固化树脂材料组成的第一密封部分，以便覆盖半导体芯片、管芯垫部分以及引线部分，并从第一密封部分的外表面暴露引线部分的部分外表面作为外部连接端子。
24.根据权利要求12的IC卡制造方法，其中在步骤(a)中，制备多个半导体器件，其中在步骤(b)中，制备具有由多个外壳组成的阵列的框架，其中在步骤(c)中，将半导体器件装载到构成框架的多个外壳的每一个外壳中，且其中在步骤(d)中，分别为构成框架的多个外壳成批形成第二密封部分。
全文摘要
IC本体被装载到由热固化树脂材料组成的外壳2，并用由热固化树脂材料组成的密封部分密封成一整体，从而制造了IC卡。此IC本体包含在其背面处形成有外部连接端子的布线衬底；装载在布线衬底表面上且经由互连电连接到外部连接端子的半导体芯片；以及由热固化树脂材料组成以便覆盖半导体芯片和键合引线的密封部分。此密封部分形成为使外部连接端子暴露。本发明使得有可能提高IC卡的强度，且同时有可能降低制造成本和改善可靠性。
文档编号H01L23/498GK1512445SQ0315986
公开日2004年7月14日 申请日期2003年9月26日 优先权日2002年10月8日
发明者大迫润一郎, 孝, 西沢裕孝, 大沢贤治, 治, 樋口显 申请人:株式会社瑞萨科技, 日立超大规模集成电路系统株式会社