專利名稱：多功能卡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多功能卡裝置，如多功能存儲(chǔ)卡，它可以對(duì)應(yīng)多種存儲(chǔ)卡標(biāo)準(zhǔn)，或 可以支持安全處理。
背景技術(shù)：
在通信個(gè)人數(shù)字助理、PDA(個(gè)人數(shù)據(jù)助理)、PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))中可用的存儲(chǔ)卡存 在多種標(biāo)準(zhǔn)。例如，存在各種規(guī)范，例如匪C (多媒體卡)、HS匪C (高速多媒體卡)、RS匪C (小 尺寸多媒體卡)、SD卡、記憶棒(memory stick)以及記憶棒Pro。另外指出，這些標(biāo)示在這 里分別是注冊(cè)商標(biāo)或商標(biāo)。關(guān)于每種規(guī)范，數(shù)據(jù)位數(shù)、卡識(shí)別協(xié)議、總線控制方法、數(shù)據(jù)格式 等不同。 為了實(shí)現(xiàn)多存儲(chǔ)體和多功能，在國(guó)際公開No.WO 01/84480的小冊(cè)子中描述了保
持與匪C的互換性、在匪C中安裝SIM(用戶識(shí)別模塊)的技術(shù)以及增強(qiáng)安全性。 日本未審專利公開No. 2003-30613描述了一種存儲(chǔ)裝置，其設(shè)置有多個(gè)控制器芯
片，支持與各控制器芯片對(duì)應(yīng)的接口方式，并且能夠?qū)崿F(xiàn)方式改變。 日本未審專利公開No. 2003-91704描述了一種存儲(chǔ)裝置，其安裝有閃速存儲(chǔ)芯 片、執(zhí)行安全處理的IC卡芯片、和根據(jù)來自外部的指令控制它們的控制器芯片。
本發(fā)明人研究了可以對(duì)應(yīng)多種存儲(chǔ)卡標(biāo)準(zhǔn)或可以支持安全處理的多功能卡裝置。 根據(jù)這點(diǎn)，當(dāng)對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)變成三種或更多種時(shí)，清楚地表示，對(duì)于通過使端子部分共性化和部 分個(gè)性化來保證可靠性和抑制物理大小的增加，需要進(jìn)行多方面的考慮。還假定通過接口 連接獨(dú)立的安全控制器，或使用同樣關(guān)于安全處理的存儲(chǔ)卡接口時(shí)，需要能夠處理各種接 口的可能性。不僅接觸接口而且通過變壓器耦合等的非接觸接口同樣擴(kuò)展接口。從確保接 口的可靠性觀點(diǎn)，還需要考慮天線特性的改善，和抵抗EMI (電磁干擾)的措施。在IC(集成 電路)卡等采用非接觸接口的情況下，利用通過變壓器耦合由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)(感 應(yīng)電動(dòng)勢(shì))，獲得操作功率。當(dāng)考慮一種情況，即必須根據(jù)如同這樣的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)獲得操作 功率時(shí)，認(rèn)識(shí)到主要考慮低功率，對(duì)方式選擇開關(guān)、電源開關(guān)等，保持開關(guān)狀態(tài)不消耗功率， 特別總使這些狀態(tài)為0N狀態(tài)或OFF狀態(tài)。 本發(fā)明的目的是提供用于解決上述關(guān)于多功能卡裝置的考慮項(xiàng)目的手段，該多功 能卡裝置可以對(duì)應(yīng)多種存儲(chǔ)卡標(biāo)準(zhǔn)，或可以支持安全處理。 從這里的描述及附圖，本發(fā)明的上述和其他目的及新穎特征將變得顯而易見。

發(fā)明內(nèi)容
[1]《關(guān)于卡標(biāo)準(zhǔn)的通用性》 關(guān)于多功能卡裝置，將多個(gè)半導(dǎo)體芯片安裝在布線襯底上，該布線襯底上形成有
3外部連接端子，并且一個(gè)半導(dǎo)體芯片包括與外部連接端子連接的接口控制器，而另外的半 導(dǎo)體芯片包括與接口控制器連接的存儲(chǔ)器。接口控制器具有多個(gè)接口控制方式，并且通過 根據(jù)來自外部的指示的或內(nèi)部預(yù)先選擇設(shè)定的控制方式，控制外部接口動(dòng)作和存儲(chǔ)器接口 動(dòng)作。外部連接端子具有為每個(gè)接口控制方式所個(gè)性化的個(gè)別端子，和為每個(gè)接口控制方 式所共性化的公共端子。公共端子包括時(shí)鐘輸入端子、電源端子和接地端子。個(gè)別端子包 括數(shù)據(jù)端子。 通過對(duì)于多種接口控制方式使外部連接端子部分共性化和個(gè)性化，可以滿足保證 接口的可靠性和增加物理大小的控制兩個(gè)方面。 在促進(jìn)多功能化中，它還具有安全控制器，包括在與接口控制器相同的半導(dǎo)體芯 片或另外的半導(dǎo)體芯片中。安全控制器與接口控制器和外部連接端子連接。個(gè)別端子還包 括安全控制器的專用端子。還可以保證通過安全控制器獨(dú)立接口的安全處理。例如，當(dāng)安 全控制器是所謂IC卡微型計(jì)算機(jī)時(shí)，變得可如同常規(guī)IC卡那樣操作多功能卡裝置。
作為一種具體形式，對(duì)于安全控制器的專用端子，它具有時(shí)鐘端子、數(shù)據(jù)輸入輸出 端子、復(fù)位端子、電源端子和接地端子。通過至專用端子的信號(hào)狀態(tài)，在安全控制器中獨(dú)立 地實(shí)現(xiàn)對(duì)外部卡主機(jī)的識(shí)別。
[2]《安全處理》 作為一種具體形式，安全控制器根據(jù)外部端子的信號(hào)狀態(tài)，或從接口控制器提供 的動(dòng)作命令，執(zhí)行安全處理。據(jù)此，變得可使其利用存儲(chǔ)卡接口作用于存儲(chǔ)器，保證獨(dú)立地 操作安全控制器。 作為一種具體形式，它還具有一個(gè)內(nèi)部天線，并且使用天線可以將非接觸接口用 于安全控制器。如同非接觸IC卡那樣，通過使用由變壓器耦合產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，變得可 使其獨(dú)立地起作用。當(dāng)從卡主機(jī)移去多功能卡裝置，或在卡主機(jī)的電源斷開的時(shí)候使用時(shí)，
這一點(diǎn)非常重要。 作為一種具體形式，它還具有一個(gè)可以連接外部天線的外部天線連接端子，和一 個(gè)可選擇地將外部天線連接端子代替內(nèi)部天線與安全控制器連接的開關(guān)電路。通過布置外 部天線，實(shí)現(xiàn)對(duì)特性比內(nèi)部天線優(yōu)良的天線的利用。 開關(guān)電路具有一個(gè)非易失性存儲(chǔ)元件，它介入對(duì)應(yīng)的連接端子之間，并且可根據(jù) 能電改變的閾值電壓控制路徑的斷開或?qū)ǎ鸵粋€(gè)控制電路，它將從非易失性存儲(chǔ)元件 的選擇端子所見的閾值電壓置于第一狀態(tài)，斷開路徑，以及將閾值電壓置于第二狀態(tài)，執(zhí)行 路徑的導(dǎo)通。在閾值電壓的第二狀態(tài)下，將選擇端子與電路的接地電壓連接。據(jù)此，開關(guān)狀 態(tài)保持為執(zhí)行路徑導(dǎo)通的0N狀態(tài)，不消耗功率。 如果考慮在改變非易失性存儲(chǔ)元件的閾值電壓時(shí)的高電壓影響，在非易失性存儲(chǔ) 元件的兩側(cè)上，可以串聯(lián)布置有一對(duì)用于隔離的開關(guān)。通過將選擇端子與電路的接地電壓 連接，使用于隔離的開關(guān)置為0N狀態(tài)。當(dāng)改變非易失性存儲(chǔ)元件的閾值電壓時(shí)，控制電路 控制用于隔離的開關(guān)為0FF狀態(tài)。這時(shí)不需要使所有與路徑連接的電路為高擊穿電壓。
非易失性存儲(chǔ)元件包括雙極晶體管部分和非易失性MOS晶體管部分，對(duì)該非易失 性M0S晶體管部分例如在雙極晶體管部分的基極集電極之間連接漏極源極，并且關(guān)于非易 失性MOS晶體管部分，通過在源極漏極之間的溝道上的絕緣層形成電荷存儲(chǔ)區(qū)，并且根據(jù) 這個(gè)電荷存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)累積的電荷，使閾值電壓可調(diào)節(jié)。
4
[3]《安全控制器的通電復(fù)位》 當(dāng)考慮對(duì)安全控制器的復(fù)位時(shí)，與接口控制器等相比，關(guān)于執(zhí)行安全處理的特性， 具有高可能性會(huì)經(jīng)常執(zhí)行對(duì)于異常狀態(tài)使所有內(nèi)部狀態(tài)初始化的通電復(fù)位。
如果它具有一個(gè)外部電源端子，作為個(gè)別端子專用于安全控制器，則變得可以使 通電復(fù)位對(duì)安全控制器獨(dú)立，而不使整個(gè)多功能卡裝置復(fù)位，并且能改善用戶友好性。
它可以具有一個(gè)外部電源端子，作為外部連接端子為安全控制器和接口控制器所 共用，和一個(gè)電源開關(guān)，通過控制從公共外部電源端子到安全控制器的電源端子之間的電 源路徑中的接口控制器，能斷開電源。由此也變得可以使通電復(fù)位對(duì)安全控制器獨(dú)立。
它具有一個(gè)外部電源端子，作為外部連接端子為安全控制器和接口控制器所共 用，并且安全控制器具有復(fù)位信號(hào)的輸入端子，利用它從接口控制器指示通電復(fù)位。這樣也 變得可以使通電復(fù)位對(duì)安全控制器獨(dú)立。 外部連接端子具有一個(gè)外部電源端子，從外部電源端子向接口控制器供給操作功 率，安全控制器將使用操作功率所產(chǎn)生的電源，例如降壓電源作為操作功率，并且安全控制 器具有復(fù)位信號(hào)的輸入端子，利用它從接口控制器指示通電復(fù)位。由此也變得可以使通電 復(fù)位對(duì)安全控制器獨(dú)立。特別是當(dāng)安全控制器和接口控制器用不同的芯片形成并且操作功 率電壓不同時(shí)，非常有效。
[4]《通過接地圖形防止天線特性變差》 作為本發(fā)明的一種具體形式，當(dāng)上述多功能卡裝置具有天線，并且能夠使包括安 全控制器的半導(dǎo)體芯片的非接觸接口與天線連接時(shí)，希望布線襯底具有分成多個(gè)并且在不 形成閉路下連接的分區(qū)接地圖形(division gro皿d pattern)，作為施加電路的接地電位 的接地圖形。在一個(gè)大接地圖形的前表面上，能減小由磁通量波動(dòng)產(chǎn)生的渦流損耗，并且能 防止或消除天線特性的變差。 [OOSO] [5]《天線性能的改善》 作為本發(fā)明的一種具體形式，當(dāng)上述多功能卡裝置具有天線，并且能夠使包括安 全控制器的半導(dǎo)體芯片的非接觸接口與天線連接時(shí)，希望將天線布置在半導(dǎo)體芯片的外部 區(qū)域中，并且希望在一個(gè)鐵氧體板上執(zhí)行半導(dǎo)體芯片的疊置。因?yàn)殍F氧體板是鐵磁質(zhì)，具有 較大磁導(dǎo)率，所以磁通量試圖沿著它的路徑而不透過鐵氧體板。因此，由于天線布置在鐵氧 體板的外圍部分處，所以變得可以在天線附近獲得大的磁通量，并且由此它能有助于改善 天線的感應(yīng)性能，這里即天線性能。因?yàn)榘雽?dǎo)體芯片堆積在鐵氧體板上，所以能容易使磁通 量透過半導(dǎo)體芯片，并且變得可以預(yù)先防止在半導(dǎo)體芯片中出現(xiàn)不希望的渦流或不希望的 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)且產(chǎn)生故障的可能性。 鐵氧體板是鐵氧體芯片、涂覆的鐵氧體漿料(paste)或粘附的鐵氧體膜。由 M0 Fe203表示的鐵磁氧化物在說明書上一般地稱為鐵氧體。 如果從空間因素的觀點(diǎn)來說無需在半導(dǎo)體芯片的外圍部分中布置天線，換句話 說，如果可以使用比較大的布線襯底，則所需的只是將天線布置在半導(dǎo)體芯片的一側(cè)。而 且，在這種情況下，從改善天線性能的觀點(diǎn)來說，希望將鐵氧體板布置在天線的中央部分 中。 此時(shí)，從防止由磁通量引起半導(dǎo)體芯片故障的觀點(diǎn)來說，希望用金屬蓋或鐵氧體 蓋來覆蓋布置在天線一側(cè)的半導(dǎo)體芯片。
例如，天線是在布線襯底中形成的線圈圖形，或布置在布線襯底上的纏繞線圈。就 成本來說，優(yōu)選在布線襯底上的線圈圖形的方式。關(guān)于線圈圖形，就通過變壓器耦合的非接 觸接口來說，希望它們?yōu)閮蓪踊蚋鄬印?天線可以是電介質(zhì)天線芯片。就天線特性來說，希望在鐵氧體板上執(zhí)行電介質(zhì)天
線芯片的疊置。所需的只是在相對(duì)表面上執(zhí)行半導(dǎo)體芯片的疊置，此時(shí)使電介質(zhì)天線芯片
的疊置面在鐵氧體板上。 [6]《抵抗EMI的措施》 作為關(guān)于本發(fā)明的多功能卡裝置的一種具體形式，當(dāng)使外部連接端子暴露并且整 個(gè)用天線中的蓋覆蓋時(shí)，優(yōu)選地使蓋采用鐵氧體混合蓋或金屬蓋。蓋用作抵抗EMI(電磁干 擾)的措施。 作為關(guān)于本發(fā)明的多功能卡裝置的一種具體形式，當(dāng)具有天線，并且包括安全控 制器的半導(dǎo)體芯片然后與天線連接時(shí)，啟動(dòng)非接觸接口 ，使外部連接端子暴露，并且通過外 殼(casing)將整個(gè)覆蓋，則希望在半導(dǎo)體芯片的外部區(qū)域(例如，外圍區(qū)域)中形成天線， 在鐵氧體板上執(zhí)行半導(dǎo)體芯片的疊置，并且通過天線在與接收表面的相對(duì)側(cè)中形成電磁屏 蔽。用電磁屏蔽取得抵抗EMI的措施，即控制電磁阻塞和故障的產(chǎn)生。這里，為了方便，認(rèn) 為EMI還包括EMS (電磁化率電磁波的磁化率)。 電磁屏蔽例如是外殼的鐵氧體混合層、外殼的金屬混合層、涂覆于外殼的鐵氧體 混合涂層的涂層表面、涂覆于外殼的金屬混合涂層的涂層表面、或粘附在外殼上的金屬蒸 發(fā)標(biāo)簽(label)。外殼是一個(gè)蓋或一個(gè)樹脂模件。
[7]《用于調(diào)諧的外部電容器》 希望將用于調(diào)諧的電容器從外部附加在天線的連接端子之間。這是因?yàn)檫B接到天 線的射頻頭的輸入電容具有比較大的制造變化。所需的只是用于調(diào)諧的電容器包括芯片電 容器、可變電容電容器或非易失性MOS電容。 [8]《插口 (socket)的薄型化，以及防止裝置的反向插入》 作為關(guān)于本發(fā)明的多功能卡裝置，當(dāng)暴露外部連接端子并且將整個(gè)密封在封裝 (package)中時(shí)，沿封裝的厚度方向至少形成兩個(gè)被插口阻擋(stop)的高度差(level difference)部分。用批量模制或MAP (模制陣列封裝)形式形成封裝，并且一個(gè)高度差部 分也由批量模制形成為一個(gè)。因?yàn)椴蹇谧钃跻粋€(gè)比封裝的厚度更薄的高度差部分，所以變 得容易將插口的厚度抑制為最小。 如果使兩個(gè)高度差部分不對(duì)稱，則能防止使上下側(cè)或左右邊顛倒方向并且將封裝 裝備到插口的情況。此時(shí)能防止插口的端子與不對(duì)應(yīng)它的封裝的端子相互電接觸并且因此 使電路和端子變差或破壞的情況。 只要堅(jiān)持這樣觀點(diǎn)，即防止插口的端子與不對(duì)應(yīng)它的封裝的端子相互電接觸并且 電路和端子變差或破壞的情況，則可以使暴露在封裝之外的外部連接端子與封裝的中心成 為非線性對(duì)稱。暴露在封裝之外的外部連接端子可以按多行平行布置，并且可以使多行相 對(duì)于封裝的高度差部分偏置。或者，暴露在封裝之外的外部連接端子按多行平行布置，并且 可以使其對(duì)平行方向相對(duì)多行相互提供偏離。 根據(jù)多功能卡裝置的薄型化觀點(diǎn)，對(duì)于在布線襯底或鐵氧體板上執(zhí)行疊置的多個(gè) 半導(dǎo)體芯片，優(yōu)選地用具有較小表面面積的半導(dǎo)體芯片薄薄地形成，并且將較薄半導(dǎo)體芯片布置在上層。 [9]《測(cè)試簡(jiǎn)易化》 從關(guān)于本發(fā)明的多功能卡裝置的測(cè)試簡(jiǎn)易化觀點(diǎn)來說，當(dāng)外部連接端子暴露并且 用封裝密封整個(gè)時(shí)，優(yōu)選地布置多個(gè)測(cè)試端子，它們分別與多個(gè)第一外部連接端子連接，并 且其間距和表面面積比第一外部端子大，不同于用作暴露在封裝之外的外部連接端子的、 與卡插口的端子連接的第一外部端子。 為了增加測(cè)試端子的布置的效率，優(yōu)選地使第一外部連接端子隔開，布置成多行，
并且將第二外部端子布置在多行之間的整個(gè)區(qū)域上。 [10]《非易失性開關(guān)》 根據(jù)非易失性開關(guān)的觀點(diǎn)，本發(fā)明具有一個(gè)電源開關(guān)電路，它可以選擇地?cái)嚅_半
導(dǎo)體集成電路中的電路的操作功率。電源開關(guān)電路具有一個(gè)非易失性存儲(chǔ)元件，它布置在 操作功率的通信的通道之間，并且其閾值電壓的改變能夠電啟動(dòng)，和一個(gè)控制電路，它將從
非易失性存儲(chǔ)元件的選擇端子所見的閾值電壓置于第一狀態(tài)，斷開通信通道，以及將閾值 電壓置于第二狀態(tài)，執(zhí)行通信通道的導(dǎo)通。在閾值電壓的第二狀態(tài)下將選擇端子與電路的 接地電壓連接。據(jù)此，使開關(guān)狀態(tài)保持在ON狀態(tài)不消耗功率，在這種狀態(tài)執(zhí)行路徑的導(dǎo)通。
如果考慮在非易失性存儲(chǔ)元件的兩側(cè)，當(dāng)改變非易失性存儲(chǔ)元件的閾值電壓時(shí)的 高電壓影響，則可以串聯(lián)布置一對(duì)用于隔離的開關(guān)。通過將選擇端子連接到固定電位，例如 電路的接地電壓，使用于隔離的開關(guān)為0N狀態(tài)。當(dāng)改變非易失性存儲(chǔ)元件的閾值電壓時(shí)， 控制電路控制用于隔離的開關(guān)為OFF狀態(tài)。不需要使連接到路徑的所有電路為高擊穿電 壓。 根據(jù)非易失性開關(guān)的另一種觀點(diǎn)，半導(dǎo)體集成電路具有一個(gè)開關(guān)電路，它能選擇 地使電路之間斷開。通過采用與電源開關(guān)電路相同的結(jié)構(gòu)作為該開關(guān)電路，使開關(guān)狀態(tài)保 持在ON狀態(tài)不消耗功率，在這種狀態(tài)執(zhí)行路徑的導(dǎo)通。 [11]通過上述接地圖形防止關(guān)于天線特性變差的各項(xiàng)技術(shù)要素、天線性能的改 善、抵抗EMI的措施、插口的薄型化、裝置的反向插入等不僅適用于多功能卡裝置，而且適 用于這樣的半導(dǎo)體卡裝置，它具有布線襯底、安裝在布線襯底上的半導(dǎo)體芯片、和連接到半 導(dǎo)體芯片的天線，還適用于這樣的半導(dǎo)體裝置，它具有在一個(gè)表面上暴露外部連接端子的 布線襯底、安裝在布線襯底上的半導(dǎo)體芯片、連接到半導(dǎo)體芯片的天線、和覆蓋布線襯底、 半導(dǎo)體芯片和天線的使布線襯底的一側(cè)暴露的蓋，并且適用于這樣的半導(dǎo)體卡裝置，其用 于通過封裝等將安裝在布線襯底中的半導(dǎo)體芯片密封。


圖1是通信個(gè)人數(shù)字助理裝置的概略說明圖，該裝置例如應(yīng)用關(guān)于本發(fā)明的一例 的MFMC的便攜式電話。 圖2是示例說明MFMC的結(jié)構(gòu)的方塊圖。
圖3是表示MFMC的外部端子的一例的說明圖。 圖4是示例說明當(dāng)用MFMC實(shí)現(xiàn)SD卡或匪C的接口功能時(shí)有效的外部連接端子， 以及SD卡的相應(yīng)端子的說明圖。 圖5是示例說明當(dāng)用MFMC實(shí)現(xiàn)HS匪C的接口功能時(shí)有效的外部連接端子，以及HSMMC卡的相應(yīng)端子的說明圖。 圖6是示例說明當(dāng)用MFMC實(shí)現(xiàn)記憶棒的接口功能時(shí)有效的外部連接端子，以及記 憶棒的相應(yīng)端子的說明圖。 圖7是示例說明當(dāng)用MFMC實(shí)現(xiàn)IC卡微型計(jì)算機(jī)的接觸接口功能時(shí)有效的外部連 接端子，以及IC卡微型計(jì)算機(jī)的相應(yīng)端子的說明圖。 圖8是示例說明當(dāng)用MFMC實(shí)現(xiàn)IC卡微型計(jì)算機(jī)的接觸和非接觸接口功能時(shí)有效
的外部連接端子，以及IC卡微型計(jì)算機(jī)的相應(yīng)端子的說明圖。 圖9是其中表示通過MFMC的接口功能的識(shí)別過程的流程圖。 圖10是示例說明接口控制器的細(xì)節(jié)的方塊圖。 圖11是示例說明IC卡微型計(jì)算機(jī)的細(xì)節(jié)的方塊圖。 圖12是表示對(duì)MFMC的一些應(yīng)用的說明圖。 圖13是表示對(duì)IC卡微型計(jì)算機(jī)11的通電復(fù)位機(jī)制的第一例的方塊圖。
圖14是表示對(duì)IC卡微型計(jì)算機(jī)11的通電復(fù)位機(jī)制的第二例的方塊圖。
圖15是表示對(duì)IC卡微型計(jì)算機(jī)11的通電復(fù)位機(jī)制的第三例的方塊圖。
圖16是表示對(duì)IC卡微型計(jì)算機(jī)11的通電復(fù)位機(jī)制的第四例的方塊圖。
圖17是示例說明內(nèi)部天線及其調(diào)諧電容器的電路圖。
圖18是用作非易失性MOS電容的閃速存儲(chǔ)單元晶體管的縱向剖面圖。
圖19是表示在可分離內(nèi)部天線的條件下連接外部天線的例子的電路圖。
圖20是示例說明用于路徑改變的非易失性開關(guān)的電路圖。 圖21是示例說明非易失性開關(guān)的電路圖，該開關(guān)在非易失性存儲(chǔ)元件的兩側(cè)布 置了用于隔離的開關(guān)MOS晶體管。 圖22是NVCBT結(jié)構(gòu)的用于選路的開關(guān)的內(nèi)部等效電路圖。
圖23是表示圖22所示的開關(guān)電路的元件結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
圖24是對(duì)圖22添加了柵極偏置電阻的電路圖。 圖25是表示將NVCBT結(jié)構(gòu)所表示的非易失性存儲(chǔ)元件應(yīng)用于電路的電源開關(guān)的 例子的方塊圖。 圖26是在應(yīng)用使用非易失性存儲(chǔ)元件的開關(guān)電路，以及控制電路，來使IC卡微型
計(jì)算機(jī)和接口控制器可選擇地分開時(shí)的方塊圖。 圖27是示例說明MFMC的平面結(jié)構(gòu)的平面圖。 圖28是示例說明圖27的MFMC的側(cè)表面結(jié)構(gòu)的側(cè)表面剖面圖。 圖29是示例說明MFMC的另一側(cè)表面結(jié)構(gòu)的側(cè)表面剖面圖。 圖30是示例說明MFMC的另一平面結(jié)構(gòu)的透視平面圖。 圖31是示例說明圖30的MFMC的側(cè)表面結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。 圖32是示例說明MFMC的另一側(cè)表面結(jié)構(gòu)的側(cè)表面剖面圖。 圖33是示例說明MFMC的另一平面結(jié)構(gòu)的平面圖。 圖34是示例說明與圖33的平面結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的MFMC的側(cè)表面結(jié)構(gòu)的側(cè)表面剖面圖。 圖35是示例說明另一個(gè)MFMC的側(cè)表面結(jié)構(gòu)的側(cè)表面剖面圖。 圖36是示例說明另一個(gè)MFMC的側(cè)表面結(jié)構(gòu)的側(cè)表面剖面圖。 圖37是使用電介質(zhì)天線芯片的MFMC的側(cè)表面剖面圖。
8用RS匪C封裝的MFMC的外觀透視圖。 圖39是應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)匪C封裝的MFMC的外觀透視圖。 圖40是表示按標(biāo)準(zhǔn)匪C封裝結(jié)構(gòu)在蓋內(nèi)部形成內(nèi)部天線的例子的透視圖。 圖41是表示圖40的蓋內(nèi)包括的MFMC的結(jié)構(gòu)的側(cè)表面剖面圖。 圖42是表示圖40的蓋中包括的MFMC以及鐵氧體板的側(cè)表面剖面圖。 圖43是示例說明在布線襯底中形成分區(qū)接地圖形的MFMC的結(jié)構(gòu)的側(cè)表面剖面圖。 圖44是圖43的側(cè)表面剖面結(jié)構(gòu)的剖面圖。 圖45是示例說明其中混合鐵氧體粉的蓋執(zhí)行電磁屏蔽的結(jié)構(gòu)的側(cè)表面剖面圖。 圖46是示例說明其中金屬蓋執(zhí)行電磁屏蔽的結(jié)構(gòu)的側(cè)表面剖面圖。 圖47是示例說明其中含金屬或鐵氧體的模制蓋執(zhí)行電磁屏蔽的結(jié)構(gòu)的側(cè)表面剖面圖。 圖48是示例說明通過標(biāo)簽執(zhí)行電磁屏蔽的結(jié)構(gòu)的側(cè)表面剖面圖。 圖49是示例說明通過標(biāo)簽執(zhí)行電磁屏蔽的另一結(jié)構(gòu)的側(cè)表面剖面圖。 圖50是示例說明通過標(biāo)簽執(zhí)行電磁屏蔽的另一結(jié)構(gòu)的側(cè)表面剖面圖。 圖51是表示粘附圖48形式的電磁屏蔽標(biāo)簽的標(biāo)準(zhǔn)匪C封裝結(jié)構(gòu)的MFMC的透視圖。 圖52是表示粘附圖50形式的電磁屏蔽標(biāo)簽的HS匪C封裝結(jié)構(gòu)的MFMC的透視圖。 圖53是表示粘附圖49形式的電磁屏蔽標(biāo)簽的RS匪C封裝結(jié)構(gòu)的MFMC的透視圖。 圖54是表示縱向剖面結(jié)構(gòu)的剖面圖，其中在密封樹脂中形成由插口的彈性爪阻 止的高度差部分。 圖55是表示比較示例的結(jié)構(gòu)的剖面圖，其中在密封樹脂中不形成高度差部分。 圖56是示例說明使高度差部分不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)的透視圖。 圖57是表示插口裝配有圖56的MFMC的狀態(tài)的透視圖。 圖58是示例說明使MFMC的外部連接端子對(duì)于封裝的中心非線性對(duì)稱的結(jié)構(gòu)的側(cè) 視圖。 圖59是表示以圖58的結(jié)構(gòu)按左右相反方向?qū)FMC插入插口時(shí)的狀態(tài)的側(cè)視圖。 圖60是表示與圖3的端子結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的端子布置的平面圖，作為左右移動(dòng)的端子布 置的一例。 圖61是示例說明將外部連接端子按多行平行布置，并且對(duì)多行按平行方向提供 相互偏離，作為防止端子布置的反向插入的端子布置的平面圖。 圖62是表示端子布置的平面圖，它采用在高度差部分上的偏離和端子布置的布 置方向的偏離兩方面。 圖63是表示通過將端子整個(gè)沿端子布置方向單向移向密封樹脂而提供偏離的結(jié) 構(gòu)的平面圖。 圖64是示例說明防止高度差部分的反向插入的另一不平衡形狀的透視圖。 圖65是示例說明防止高度差部分的反向插入的另一不平衡形狀的透視圖。 圖66是示例說明MFMC中的測(cè)試端子的布置狀態(tài)的說明圖。 圖67是用于通過批量模制制造微型匪C封裝結(jié)構(gòu)的MFMC的布線襯底的前視圖，
9該結(jié)構(gòu)具有高度差部分。 圖68是表示在圖67的布線襯底上執(zhí)行了芯片疊置，以及對(duì)其執(zhí)行了引線鍵合的 狀態(tài)的前視圖。 圖69是表示在金屬模的腔內(nèi)執(zhí)行了芯片的疊置的布線襯底布置的狀態(tài)的前視剖 面圖。 圖70是表示在圖69的腔中注入密封樹脂的狀態(tài)的前視剖面圖。
圖71是表示執(zhí)行密封樹脂和布線襯底的切割的狀態(tài)的前視剖面圖。
圖72是表示單個(gè)分開的MFMC的前視剖面圖。 圖73是示例說明其中采用圖22的NVCBT結(jié)構(gòu)作為用于路徑改變的非易失性開關(guān) 的情況的電路圖。
具體實(shí)施例方式《通信個(gè)人數(shù)字助理裝置》 圖1表示應(yīng)用關(guān)于本發(fā)明的一例的多功能存儲(chǔ)卡的通信個(gè)人數(shù)字助理裝置，例如 便攜式電話的略圖。通信個(gè)人數(shù)字助理裝置1例如具有控制整個(gè)系統(tǒng)的微處理器(MPU)2、 執(zhí)行用于移動(dòng)通信的調(diào)制、解調(diào)等基帶處理的基帶處理部分(BB) 3、以有規(guī)律高頻執(zhí)行發(fā)送 和接收的射頻頭(RFcl)4和多功能存儲(chǔ)卡(MFMC)5。能夠?qū)崿F(xiàn)MFMC 5對(duì)卡槽的附著和拆 卸，卡槽在通信個(gè)人數(shù)字助理裝置1的說明中省略。MPU 2安置為用于MFMC 5的卡主機(jī)。
MFMC 5例如具有存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)功能、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的多存儲(chǔ)器接口功 能、例如內(nèi)容數(shù)據(jù)加密和解碼處理的安全處理功能、以及用戶認(rèn)證、非接觸接口功能等。以 下，詳盡地說明這些功能及其伴隨的技術(shù)。
《基于卡標(biāo)準(zhǔn)的通用性》 圖2示例說明MFMC 5的結(jié)構(gòu)。關(guān)于MFMC 5，在其上形成有多個(gè)外部連接端子13A 和13B的布線襯底上安裝多個(gè)半導(dǎo)體芯片，一個(gè)半導(dǎo)體芯片包括與外部連接端子13A連接 的接口控制器10，以及另外的半導(dǎo)體芯片包括與接口控制器IO連接的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器 12。 MFMC 5具有作為安全控制器的IC卡微型計(jì)算機(jī)11，其包括在不同于接口控制器10的 另外的半導(dǎo)體芯片中。IC卡微型計(jì)算機(jī)11與接口控制器10和外部連接端子13B連接。雖 然沒有特別說明，但I(xiàn)C卡微型計(jì)算機(jī)11可以包括在與接口控制器10相同的半導(dǎo)體芯片 中。 接口控制器10具有多個(gè)接口控制方式，并且通過根據(jù)來自外部的指令的控制方 式控制外部接口動(dòng)作和對(duì)存儲(chǔ)器12的存儲(chǔ)器接口動(dòng)作。關(guān)于MFMC 5所具有的接口控制方 式，雖然沒有特別限制，但假設(shè)它為匪C、HS-匪C、SD卡和記憶棒的各存儲(chǔ)卡接口方式。各存 儲(chǔ)卡接口方式基于各簡(jiǎn)單物質(zhì)存儲(chǔ)卡的接口規(guī)范。例如，接口控制器10實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)卡控制器 的功能，它通過程序控制(部分地通過硬布線邏輯、對(duì)ROM存儲(chǔ)器的寫入等)支持這些存儲(chǔ) 卡的接口規(guī)范。因此，如果你不想支持特定存儲(chǔ)卡接口規(guī)范，并且不保持對(duì)其的控制程序， 則這是優(yōu)選的。否則通過非易失性控制位等應(yīng)該只使動(dòng)作不可能。還可以通過網(wǎng)絡(luò)等下 載，對(duì)接口控制器IO添加控制程序，其后以支持后來必要的存儲(chǔ)卡接口規(guī)范。如果通過經(jīng) 由網(wǎng)絡(luò)獲得的許可信息來禁止預(yù)定控制程序的執(zhí)行，也可以使預(yù)定存儲(chǔ)卡接口規(guī)范在以后 變得不可用。接口控制器10的功能被認(rèn)為是響應(yīng)經(jīng)由外部連接端子與外部交換的命令，來識(shí)別存儲(chǔ)卡接口控制方式以及總線的狀態(tài)，響應(yīng)所識(shí)別的存儲(chǔ)卡接口控制方式來改變總線 寬度，響應(yīng)所識(shí)別的存儲(chǔ)卡接口控制方式進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，通電復(fù)位功能，與IC卡微型 計(jì)算機(jī)11的接口控制，與存儲(chǔ)器12的接口控制，電源電壓轉(zhuǎn)換等。 假設(shè)外部連接端子13B是IC卡微型計(jì)算機(jī)11的專用端子。IC卡微型計(jì)算機(jī)11 根據(jù)外部端子13B的信號(hào)狀態(tài)或從接口控制器IO提供的動(dòng)作命令，執(zhí)行安全處理。IC卡微 型計(jì)算機(jī)11還能通過變壓器耦合等經(jīng)由非接觸接口功能執(zhí)行安全處理。IC卡微型計(jì)算機(jī) 11的外部端子、發(fā)信協(xié)議、命令等例如基于IS0/IEC7816標(biāo)準(zhǔn)。 圖3表示MFMC 5的外部端子13A和13B的例子。它具有作為外部端子13A和13B 的外部連接端子#1_#20。 DAT2是數(shù)據(jù)端子，CD/DAT3是卡檢測(cè)/數(shù)據(jù)端子，CMD是命令輸入 端子，Vcc是電源端子，CLK/SCLK-ms是時(shí)鐘輸入端子，DATO是數(shù)據(jù)端子，Vss是電路的接地 端子，I/0-ic是僅用于IC卡微型計(jì)算機(jī)的輸入/輸出端子，LA和LB是外部天線連接端子， DAT4/D3-ms是數(shù)據(jù)端子，INS-ms是用于插入_抽出檢測(cè)的端子，DAT5/D2-ms是數(shù)據(jù)端子， DAT6/SDI0/D0是數(shù)據(jù)端子，DAT7/D l-ms數(shù)據(jù)端子，BS-ms是總線狀態(tài)端子，Vcc-ic是僅用 于IC卡微型計(jì)算機(jī)的電源端子，CLK-ic是僅用于IC卡微型計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘輸入端子等。對(duì) 端子名給定的后綴ic意指用于IC卡微型計(jì)算機(jī)的端子，以及后綴ms意指用于記憶棒的端 子。 圖4示例說明當(dāng)由MFMC 5實(shí)現(xiàn)SD卡或匪C的接口功能時(shí)有效的外部連接端子， 和SD卡的相應(yīng)端子。這里，表示在SD方式或匪C方式下的情況，當(dāng)它是SD方式時(shí)，1位數(shù) 據(jù)端子DAT0或4位數(shù)據(jù)端子DAT0-DAT3執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入輸出，并且命令端子CMD執(zhí)行命令輸 入。在匪C方式下，在1位數(shù)據(jù)端子DAT0執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入輸出，命令端子CMD執(zhí)行命令輸入， 以及使端子CD/DAT3非接連。在SPI方式的情況下，匪C和SD卡無差別，將端子CD/DAT3用 作芯片選擇端子，將端子CMD用作數(shù)據(jù)輸入和命令輸入端子，以及將端子DAT0用作數(shù)據(jù)輸 出和命令響應(yīng)輸出端子。 圖5示例說明當(dāng)由MFMC 5實(shí)現(xiàn)HS匪C的接口功能時(shí)有效的外部連接端子， 和HS匪C卡的相應(yīng)端子。1位數(shù)據(jù)端子DAT0、4位數(shù)據(jù)端子DAT0-DAT3或8位數(shù)據(jù)端子 DAT0-DAT7執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入輸出，并且用命令端子CMD執(zhí)行命令輸入。HS匪C安置為擴(kuò)展規(guī) 范，它對(duì)MCC方式增加并行數(shù)據(jù)I/O位數(shù)。假設(shè)CD卡、匪C和HS匪C的數(shù)據(jù)總線為上拉 (pull-up)系統(tǒng)總線，像開漏極總線那樣。 圖6示例說明當(dāng)用MFMC 5實(shí)現(xiàn)記憶棒Pro的接口功能時(shí)有效的外部連接端子，和 記憶棒Pro的相應(yīng)端子。用4位數(shù)據(jù)端子D0-ms-D3-ms執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入輸出、命令輸入等。 假設(shè)記憶棒Pro的總線是下拉(pulldown)系統(tǒng)總線。如圖5和圖6所示，由于數(shù)據(jù)端子 DAT4/D3-ms、 DAT5/D2_ms、 DAT6/SDI0/D0_ms和DAT7/D 1-ms與MFMC 5的內(nèi)部中的3狀態(tài) 輸出緩沖器連接，所以這些端子能響應(yīng)上拉系統(tǒng)總線規(guī)范和下拉系統(tǒng)總線規(guī)范兩方面。關(guān) 于實(shí)現(xiàn)1位總線規(guī)范的記憶棒的接口機(jī)制，端子公共使用是可以的。 圖7示例說明當(dāng)實(shí)現(xiàn)IC卡微型計(jì)算機(jī)的接觸接口功能時(shí)有效的外部連接端子，和 IC卡微型計(jì)算機(jī)的相應(yīng)端子。除電路的接地端子Vss以外，使用IC卡微型計(jì)算機(jī)專用端 子。IC卡微型計(jì)算機(jī)具有通電復(fù)位和系統(tǒng)復(fù)位，前者通過對(duì)電源端子Vcc-ic通電來指示， 而后者用復(fù)位信號(hào)/RES的低電平來指示。前者可以對(duì)IC卡微型計(jì)算機(jī)等的寄存器中的某 些執(zhí)行數(shù)據(jù)保持。例如，為了對(duì)系統(tǒng)的無響應(yīng)、掛起(hang-up)等實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制復(fù)位，在整個(gè)初始化中，需要通電復(fù)位。使用1位數(shù)據(jù)端子1/0執(zhí)行數(shù)據(jù)和命令的I/O。 圖8示例說明當(dāng)實(shí)現(xiàn)IC卡微型計(jì)算機(jī)的接觸接口和非接觸接口功能時(shí)有效的外
部連接端子功能，和IC卡微型計(jì)算機(jī)的相應(yīng)端子。與圖7相比，數(shù)目上增加了天線端子LA
和LB。與天線端子LA和LB選擇地連接外部天線。其他端子與圖7相同。 如果遵循圖3至圖6的例子，則外部連接端子13A將分類成對(duì)于MFMC 5的每個(gè)接
口控制方式個(gè)性化的個(gè)別端子，和對(duì)于MFMC5的每個(gè)接口控制方式共性化的公共端子。公
共端子包含時(shí)鐘輸入端子CLK/SCLK-ms、電源端子Vcc和接地端子Vss。作為個(gè)別端子，例
如有用于記憶棒的數(shù)據(jù)端子D 1-ms、 DO-ms、 D2_ms、 D3_ms和總線狀態(tài)BS-ms，以及用于匪C/
SD卡的數(shù)據(jù)端子DAT0-DAT3和公共端子CMD。 對(duì)于多種接口控制方式，通過使外部連接端子部分共性化和部分個(gè)性化，能滿足 保證接口的可靠性和抑制物理大小的增加兩個(gè)方面。 如果遵循圖7和圖8的例子，則用于IC卡微型計(jì)算機(jī)的端子I/0-ic、 CLK-ic、 RES-ic、 Vcc-ic、 LA和LB將關(guān)于其他端子完全個(gè)性化。關(guān)于安全處理，通過獨(dú)立一個(gè)的IC 卡微型計(jì)算機(jī)11能保證接口連接。通過至用于IC卡微型計(jì)算機(jī)11的專用端子的信號(hào)狀 態(tài)，在IC卡微型計(jì)算機(jī)11中獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)對(duì)作為外部卡主機(jī)的MPU2的識(shí)別。
作為卡主機(jī)的MPU2趨于根據(jù)其自身支持的存儲(chǔ)卡的規(guī)范，執(zhí)行存儲(chǔ)卡的識(shí)別和 初始化，并且它趨于使用適合規(guī)范的系統(tǒng)的命令，存取存儲(chǔ)卡。MFMC 5必須識(shí)別對(duì)于來自 MPU 2的指令，應(yīng)該用哪個(gè)存儲(chǔ)卡接口規(guī)范來執(zhí)行接口動(dòng)作。圖9示例說明接口控制方式的 識(shí)別順序。 如果向插入在端子單元l內(nèi)的MFMC 5供給操作功率(SI)，則將執(zhí)行卡控制器10、 IC卡微型計(jì)算機(jī)11和存儲(chǔ)器12的通電復(fù)位，并且將使它們初始化(S2)。然后，使MFMC 5 成為備用狀態(tài)，并且它等待來自MPU 2的指令(S3)。在這個(gè)備用狀態(tài)下，例如，在MFMC 5的 外部連接端子13A和13B的輸入端子或輸入/輸出端子中，將系統(tǒng)不可缺少的端子變?yōu)樗?能輸入的狀態(tài)，并且使得可以響應(yīng)來自MPU 2的輸出來判斷那個(gè)請(qǐng)求。具體地，它首先等待 向分配給IC卡微型計(jì)算機(jī)11的直接接口的輸入/輸出端子I/0-ic，輸入IC卡命令。其次 它等待向分配給SD卡和匪C的存儲(chǔ)卡系統(tǒng)的接口的數(shù)據(jù)端子DAT0-DAT7范圍，輸入初始化 命令。第三它等待向分配給記憶棒的卡插入-抽出檢測(cè)的端子INS-ms，供給接地電位。在 記憶棒中，端子INS-ms與電路內(nèi)部的接地端子連接，在卡主機(jī)側(cè)，執(zhí)行端子INS-ms的連接 路徑的上拉，并且通過檢測(cè)有關(guān)路徑的電平降低，來檢測(cè)存儲(chǔ)卡的插入。通過檢測(cè)從外部到 上拉電阻器的電流流入端子INS-ms， MFMC 5判斷正在要求記憶棒的接口控制方式。
如果從MPU 2執(zhí)行IC卡命令的發(fā)布，用于存儲(chǔ)卡方式設(shè)置的初始化命令(存儲(chǔ)卡 初始化命令)的發(fā)布或至端子INS-ms的電流供給，則MFMC 5根據(jù)各自識(shí)別接口控制方式 (S4)，如果需要它就返回對(duì)MPU 2的響應(yīng)，并且執(zhí)行必要的接口動(dòng)作(S5)。
例如，當(dāng)發(fā)布匪S和SD卡系統(tǒng)的存儲(chǔ)卡初始化命令時(shí)，在步驟S4的處理中，MFMC 5重復(fù)將作為初始化命令逐一供給的命令解碼的處理，并且多次向MPU2返回對(duì)解碼結(jié)果的 響應(yīng)，而且對(duì)SD卡、匪C和HS匪C任何的識(shí)別是MPU 2要求的存儲(chǔ)卡的分類，并且將識(shí)別結(jié) 果返回給MPU 2。在建立卡識(shí)別之后，執(zhí)行存儲(chǔ)卡初始化處理，例如根據(jù)匪C方式、SD方式、 SPI方式等的地址分配。由此，使MFMC 5進(jìn)入控制程序中的就緒狀態(tài)，該控制程序?qū)崿F(xiàn)SD 卡、匪C或HS匪C的接口控制方式，并且通過響應(yīng)隨后的存取命令，執(zhí)行接口動(dòng)作和存儲(chǔ)器動(dòng)作。 例如，如果檢測(cè)到至端子INS-ms的電流供給，則將使MFMC 5進(jìn)入控制程序中的就 緒狀態(tài)，該控制程序?qū)崿F(xiàn)記憶棒的接口控制方式，并且通過響應(yīng)隨后的存取命令，執(zhí)行接口 動(dòng)作和存儲(chǔ)器操作。 例如，如果向端子I/0-ic發(fā)布IC卡命令，則IC卡微型計(jì)算機(jī)將執(zhí)行響應(yīng)該命令 的安全處理。雖然沒有特別限制，但當(dāng)MFMC 5操作為IC卡微型計(jì)算機(jī)時(shí)，使IC卡微型計(jì) 算機(jī)11與接口控制器10之間的連接分離?；蚴雇獠窟B接端子13A與接口控制器10之間 的連接分離。這個(gè)隔離控制考慮安全處理的安全性，IC卡微型計(jì)算機(jī)11執(zhí)行它，并且通過 IC卡命令啟動(dòng)對(duì)這個(gè)分離狀態(tài)的解除。 所需的只是用和各種存儲(chǔ)卡的規(guī)范相同的方法識(shí)別前者。例如，當(dāng)識(shí)別為匪C/SD
卡時(shí)，作為卡主機(jī)的MPU 2通過控制卡檢測(cè)端子CD的狀態(tài)，只應(yīng)該使MFMC 5識(shí)別要求的接
口規(guī)范。所需的只是在記憶棒的情況下使用用于插入-抽出檢測(cè)的端子INS-ms。 如果能操作IC卡微型計(jì)算機(jī)11的非接觸接口，則所需的只是如以上那樣處理它，
以及經(jīng)由有關(guān)的非接觸接口發(fā)送的IC卡命令的端子1/0-ic。當(dāng)支持接觸接口和非接觸接
口兩方面時(shí)，也啟動(dòng)IC卡微型計(jì)算機(jī)，以通過預(yù)定IC卡命令或操作的優(yōu)先級(jí)判斷，將接口
功能中的一個(gè)設(shè)為動(dòng)作禁止。 圖IO示例說明接口控制器10的細(xì)節(jié)。存儲(chǔ)器12包括閃速存儲(chǔ)器，它是一個(gè)非易 失性存儲(chǔ)器，其中例如可電擦除和寫入。雖然沒有特別說明，但存儲(chǔ)器12具有非易失性存 儲(chǔ)單元晶體管(它也描述為閃速存儲(chǔ)單元)，其中可電擦除和寫入。雖然沒有特別說明，但 閃速存儲(chǔ)單元具有所謂的疊置柵極結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有浮動(dòng)?xùn)艠O，或閃速存儲(chǔ)單元具有所 謂的拆分柵極結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)包括設(shè)置有0N0(氧化物/氮化物/氧化物)柵極絕緣膜的存 儲(chǔ)晶體管部分，和選擇晶體管部分。在閃速存儲(chǔ)單元中，如果使電子注入浮動(dòng)?xùn)艠O等中，閾 值電壓將升高，并且如果從浮動(dòng)?xùn)艠O等中抽出電子，閾值電壓將降低。對(duì)于數(shù)據(jù)讀出，閃速 存儲(chǔ)器將根據(jù)閾值電壓對(duì)字線電壓的高度存儲(chǔ)信息。雖然沒有特別限制，但在本說明書中， 存儲(chǔ)單元晶體管的閾值電壓為低的狀態(tài)稱為擦除狀態(tài)，并且高的狀態(tài)稱為寫狀態(tài)。
接口控制器10包括主機(jī)接口電路20、微型計(jì)算機(jī)21、閃速控制器22、緩沖控制器 23、緩沖存儲(chǔ)器24和用于IC卡的接口電路25。緩沖存儲(chǔ)器24包括DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取 存儲(chǔ)器)或SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)。IC卡微型計(jì)算機(jī)11與用于IC卡的接口電路 25連接。微型計(jì)算機(jī)21包括CPU(中央處理單元)27、保持CPU 27的操作程序的程序存儲(chǔ) 器(PGM)28、用于CPU 27的工作區(qū)的工作存儲(chǔ)器(WRAM) 29等。PGM 28保持與SD卡、匪C、 HS匪C和記憶棒對(duì)應(yīng)的接口控制方式的控制程序。 如果它檢測(cè)到圖9說明的向端子INS-ms發(fā)布存儲(chǔ)卡初始化命令或電流供給，主機(jī) 接口電路20通過中斷使微型計(jì)算機(jī)21相應(yīng)的接口控制方式的控制程序可執(zhí)行。微型計(jì)算 機(jī)21通過執(zhí)行控制程序，通過主機(jī)接口電路20控制外部接口動(dòng)作，通過閃速控制器22控 制對(duì)存儲(chǔ)器12的存取(寫入、擦除和讀出操作)和數(shù)據(jù)管理，以及通過緩沖控制器23控制 存儲(chǔ)卡本地的數(shù)據(jù)格式與存儲(chǔ)器上的公共數(shù)據(jù)格式之間的格式轉(zhuǎn)換。 從存儲(chǔ)器12讀出的數(shù)據(jù)或?qū)懭氪鎯?chǔ)器12的數(shù)據(jù)暫時(shí)保持在緩沖存儲(chǔ)器24。閃速 存儲(chǔ)器22將存儲(chǔ)器12操作為可與硬盤兼容的文件存儲(chǔ)器，并且通過扇區(qū)單元來管理數(shù)據(jù)。
當(dāng)通過必要的存儲(chǔ)卡接口控制方式控制接口控制器10時(shí)，用于IC卡的接口電路
1325根據(jù)來自MPU 2的IC卡命令，對(duì)操作IC卡微型計(jì)算機(jī)11時(shí)所需的數(shù)據(jù)和控制信號(hào)執(zhí) 行轉(zhuǎn)換。閃速控制器22設(shè)置有省略說明的ECC電路，在對(duì)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的時(shí)候添加ECC 碼，并且通過ECC碼執(zhí)行選擇誤差檢測(cè)_校正處理，以讀出數(shù)據(jù)。 圖11示例說明IC卡微型計(jì)算機(jī)11的細(xì)節(jié)。IC卡微型計(jì)算機(jī)11具有CPU 32、 作為工作RAM的RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)34、計(jì)時(shí)器35、 EEPR0M(電可擦除可編程只讀存儲(chǔ) 器)36、協(xié)處理器單元37、掩碼R0M(只讀存儲(chǔ)器)40、系統(tǒng)控制邏輯41、輸入/輸出端口 (1/ 0端口 )42、數(shù)據(jù)總線43、地址總線44和RF部分45。 掩碼ROM 40用于存儲(chǔ)CPU 32的操作程序(加密程序、解碼程序、接口控制程序 等)以及數(shù)據(jù)。RAM 34是CPU 32的工作區(qū)或數(shù)據(jù)的暫時(shí)存儲(chǔ)，例如包括SRAM(靜態(tài)RAM) 或DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)。當(dāng)向I/O端口 42供給IC卡命令時(shí)，系統(tǒng)控制邏輯41對(duì) 這個(gè)命令解碼，并且使CPU 32執(zhí)行關(guān)于該命令的執(zhí)行所需的處理程序。也就是，CPU 32按 系統(tǒng)控制邏輯41指示的地址來讀取命令存取掩碼ROM 40，將所讀取命令解碼，并且基于解 碼結(jié)果執(zhí)行操作數(shù)讀取和數(shù)據(jù)操作。協(xié)處理器單元37根據(jù)CPU 32的控制，執(zhí)行RSA中的 余數(shù)運(yùn)算處理或橢圓曲線密碼運(yùn)算等。I/O端口 42具有1位輸入/輸出端子1/0，并且用 于數(shù)據(jù)的I/O兩者，以及外部中斷信號(hào)的輸入。I/O端口 42與數(shù)據(jù)總線43結(jié)合，并且CPU 32、RAM 34、計(jì)時(shí)器35、EEPR0M 36、協(xié)處理器單元37等與數(shù)據(jù)總線43連接。系統(tǒng)控制邏輯 41執(zhí)行操作方式的控制和IC卡微型計(jì)算機(jī)11的中斷控制，并且具有隨機(jī)數(shù)發(fā)生邏輯，進(jìn)一 步用于形成密鑰。至于IC卡微型計(jì)算機(jī)11，如果通過復(fù)位信號(hào)/RES指示復(fù)位動(dòng)作，則將使 內(nèi)部初始化，并且CPU 32將從EEPR0M 36的程序的頭地址開始指令執(zhí)行。對(duì)時(shí)鐘信號(hào)CLK 執(zhí)行IC卡微型計(jì)算機(jī)11的同步操作。 至于EEPROM 36，電啟動(dòng)擦除處理和寫入處理，并且將其用作一個(gè)存儲(chǔ)ID信息、認(rèn) 證證書等的數(shù)據(jù)的區(qū)域，使用這些數(shù)據(jù)以便個(gè)別指定?？梢圆捎瞄W速存儲(chǔ)器或鐵電存儲(chǔ)器 以代替EEPRPM 36。 IC卡微型計(jì)算機(jī)ll支持使用外部連接端子的接觸接口，和使用天線與 外部接口連接的非接觸接口兩者。用于執(zhí)行非接觸接口的RF部分45具有芯片的天線端子 TML1和TML2。如果經(jīng)由天線從RF部分供給電功率，或經(jīng)由內(nèi)部總線由系統(tǒng)控制邏輯41選 擇非接觸接口 ，則RF部分45通過將天線與預(yù)定電磁波(例如，高頻和微波的磁感應(yīng)的波動(dòng) 磁通量)相交時(shí)所產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用作操作功率，輸出電源電壓Vcc，基于這個(gè)預(yù)定電波的 頻率相應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流，產(chǎn)生每一個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLK、將通過RF部分45與這個(gè)預(yù)定電 波重疊的接收和經(jīng)過的數(shù)據(jù)分離的內(nèi)部數(shù)據(jù)、以及復(fù)位信號(hào)/RES，并且由天線通過非接觸 執(zhí)行信息的輸出和輸入。至于經(jīng)由非接觸接口操作的RF部分45，在IC卡微型計(jì)算機(jī)11的 內(nèi)部，優(yōu)選地包括一個(gè)小規(guī)模電路，它在CPU 32中成為獨(dú)立，用于經(jīng)由接觸接口操作的IC 卡動(dòng)作。至于RF部分45，在內(nèi)部形成一個(gè)非接觸卡動(dòng)作所需的電路，例如，用于非接觸卡的 處理器、用于有關(guān)處理器的控制程序區(qū)和工作區(qū)的存儲(chǔ)器、以及RF發(fā)送-接收和電源電路 部分。因而，由于RF部分45包括小規(guī)模電路，它如處理器功能及其控制程序那樣成為獨(dú)立， 所以在通過接觸端子得不到電源的環(huán)境下，也變得容易根據(jù)來自外部的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來操作 電路。通過經(jīng)由內(nèi)部數(shù)據(jù)總線和內(nèi)部地址總線，RF部分45還可以在非接觸卡與接觸卡之 間輸出和輸入數(shù)據(jù)。 圖12表示對(duì)MFMC 5的一些應(yīng)用。首先，說明MFMC 5操作為存儲(chǔ)卡的情況。通信 個(gè)人數(shù)字助理裝置1具有根據(jù)預(yù)定存儲(chǔ)卡規(guī)范能存取存儲(chǔ)卡的功能。例如，假定通信個(gè)人
14數(shù)字助理裝置1獲得了使用匪C的許可。根據(jù)這點(diǎn)，MPU 2具有根據(jù)匪C的規(guī)范存取匪C的 功能。如果通信個(gè)人數(shù)字助理裝置1的卡插口裝備有MFMC5，并且電源接通，則MPU 2將向 MFMC 5發(fā)布匪C規(guī)定的初始化命令，識(shí)別等待對(duì)其響應(yīng)的卡，并且初始化。響應(yīng)發(fā)布了匪C 的初始化命令的事實(shí)，使MFMC 5可執(zhí)行匪C接口控制方式的控制程序。據(jù)此，MFMC 5操作 為匪C，并且將內(nèi)容數(shù)據(jù)等結(jié)合到存儲(chǔ)器12中。使存儲(chǔ)器12中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的格式成為適合 MFMC 5的數(shù)據(jù)格式。 當(dāng)改變通信個(gè)人數(shù)字助理裝置1的型號(hào)時(shí)，所需的是移去MFMC5，并且只需裝備一 個(gè)新型號(hào)的通信個(gè)人數(shù)字助理裝置1。例如，假定一個(gè)新型號(hào)的通信個(gè)人數(shù)字助理裝置1獲 得了使用記憶棒的許可。根據(jù)這點(diǎn)，內(nèi)置于新型號(hào)的通信個(gè)人數(shù)字助理裝置1中的MPU 2 向卡5的端子INS-ms輸出用于檢測(cè)記憶棒的裝備的信號(hào)，這時(shí)使MFMC 5可執(zhí)行記憶棒接 口控制方式的控制程序，并且它通過該程序操作記憶棒對(duì)應(yīng)的卡接口。據(jù)此，MFMC 5將預(yù) 先結(jié)合到匪C動(dòng)作的存儲(chǔ)器中的內(nèi)容數(shù)據(jù)讀到記憶棒動(dòng)作的另一端子單元1，并且它變得 可用。因而，變得可以處理卡主機(jī)的型號(hào)改變的通用性。 還能通過PCMCIA適配器、USB適配器、藍(lán)牙適配器等改變卡接口來使用MFMC 5。 也能如常規(guī)RF-IC卡那樣通過連接一個(gè)外部非接觸天線來使用它。
《安全處理》 關(guān)于MFMC 5中的安全處理給出操作說明。例如，在存儲(chǔ)器12的安全區(qū)內(nèi)存儲(chǔ)用 戶標(biāo)識(shí)信息。當(dāng)下載內(nèi)容數(shù)據(jù)時(shí)，一起下載將用戶標(biāo)識(shí)信息考慮為密鑰而加密的許可信息。 在許可信息中包含用于對(duì)內(nèi)容數(shù)據(jù)解碼的解碼密鑰，并且將用戶標(biāo)識(shí)信息用作解碼密鑰， 對(duì)許可信息解碼。這樣對(duì)內(nèi)容數(shù)據(jù)執(zhí)行版權(quán)保護(hù)。這個(gè)安全處理由通過微型計(jì)算機(jī)21的 程序控制來執(zhí)行。 對(duì)IC卡微型計(jì)算機(jī)11的安全處理進(jìn)行說明。例如，通過電子銀行服務(wù)等可得到 的ISO/IEC 15408的評(píng)估和認(rèn)證權(quán)限，IC卡微型計(jì)算機(jī)11實(shí)現(xiàn)了證明功能。在保持預(yù)定 認(rèn)證證書的狀態(tài)下，當(dāng)有來自主機(jī)的授權(quán)請(qǐng)求時(shí)，發(fā)送認(rèn)證證書，并且對(duì)此獲得授權(quán)，使得 EEPR0M36的連續(xù)通信處理變得可能。掩碼ROM 40保持這樣安全處理的操作程序。至于利 用IC卡微型計(jì)算機(jī)的認(rèn)證處理，從安全的觀點(diǎn)來說更希望在IC卡微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部封閉的 環(huán)境內(nèi)實(shí)行。在這點(diǎn)對(duì)IC卡微型計(jì)算機(jī)11分配專用的外部連接端子13B很有意義。當(dāng)在 應(yīng)用上或技術(shù)上沒有安全問題時(shí)，不干擾經(jīng)由接口控制器10執(zhí)行安全處理。從MFMC 5的 制造之后到產(chǎn)品裝運(yùn)的過程中，經(jīng)由外部連接端子13B能容易地在IC卡微型計(jì)算機(jī)11中 寫入各種應(yīng)用軟件和卡發(fā)布處理。 例如，當(dāng)IC卡微型計(jì)算機(jī)11通過電子銀行服務(wù)等可得到的IS0/IEC 15408的評(píng) 估和認(rèn)證權(quán)限以授權(quán)時(shí)，如以上圖12示例說明那樣，將MFMC 5插入卡保持器例如ATM卡、 信用卡或長(zhǎng)期通行證中，并且變得可以使用非接觸接口來實(shí)現(xiàn)這些卡功能。
《IC卡微型計(jì)算機(jī)的通電復(fù)位》 如果考慮將IC卡微型計(jì)算機(jī)11用于高級(jí)安全處理，例如電子銀行，則與接口控制 器10等相比，有高度可能性對(duì)IC卡微型計(jì)算機(jī)11的不正常狀態(tài)經(jīng)常實(shí)行使所有內(nèi)部狀態(tài) 初始化的通電復(fù)位。如果考慮這點(diǎn)，如圖13所示略圖那樣，因?yàn)樵贗C卡微型計(jì)算機(jī)11中 設(shè)置有圖7和圖8說明的專用的外部電源端子Vcc-ic，所以變得可以自由地通過獨(dú)立一個(gè) IC卡微型計(jì)算機(jī)11通電復(fù)位，而不對(duì)MFMC 5整個(gè)復(fù)位。據(jù)此，能改善MFMC 5的用戶友好
15性，保證安全。 圖14至圖16表示使得可以對(duì)IC卡微型計(jì)算機(jī)11進(jìn)行獨(dú)立通電復(fù)位的一些另外 的例子。 在圖14中，它具有外部電源端子Vcc，作為外部連接端子為IC卡微型計(jì)算機(jī)11和
接口控制器10所共用。在從公共外部電源端子Vcc到IC卡微型計(jì)算機(jī)ll的電源端子50
的電源路徑51中，具有電源開關(guān)52，它通過對(duì)接口控制器IO的控制能斷開電源。 在圖15中，它具有外部電源端子Vcc，作為外部連接端子為IC卡微型計(jì)算機(jī)11和
接口控制器10所共用，并且IC卡微型計(jì)算機(jī)11具有復(fù)位信號(hào)res的輸入端子53，利用該
端子能從接口控制器10指示通電復(fù)位。這時(shí)也變得可以使通電復(fù)位對(duì)IC卡微型計(jì)算機(jī)獨(dú)
立進(jìn)行。 在圖16中，從外部電源端子Vcc向接口控制器10供給操作電源。IC卡微型計(jì)算 機(jī)11使用經(jīng)由電源電路54，例如降壓電路和發(fā)生器調(diào)節(jié)器而使操作電源的電壓改變或旁 路的電源作為操作電源。IC卡微型計(jì)算機(jī)11具有復(fù)位信號(hào)res的輸入端子53，利用該端 子從接口控制器10指示通電復(fù)位。由此也變得可以使通電復(fù)位對(duì)IC卡微型計(jì)算機(jī)獨(dú)立一 個(gè)進(jìn)行。特別是當(dāng)IC卡微型計(jì)算機(jī)11和接口控制器IO利用不同的芯片形成，并且操作電 源電壓不同時(shí)，非常有效。
《非接觸接口的天線》 至于從IC卡微型計(jì)算機(jī)11具有的RF部分45的天線端子TML 1和TML2所見的 輸入電容，它最大具有約20%的制造變化。因?yàn)檎{(diào)諧頻率不會(huì)產(chǎn)生變化，如圖17示例說明， 布置調(diào)諧電容器56，它與置于MFMC 5中的內(nèi)置天線55諧振。所需的只是用于調(diào)諧的電容 器56包括芯片電容器、可變電容電容器或非易失性M0S電容。所需的只是使用可電重寫閃 速存儲(chǔ)單元晶體管58，如圖18所示例說明的那樣，作為非易失性MOS電容。在阱區(qū)WF中形 成源區(qū)SF和漏區(qū)DF，在它們之間的溝道區(qū)CF上，分層疊置柵極氧化膜、浮動(dòng)?xùn)艠OFG、絕緣 層和控制柵極CG，并且制成閃速存儲(chǔ)單元晶體管58。它可以是代替浮動(dòng)?xùn)艠OFG而采用電 荷陷阱膜(charge tr即film)，例如氮化硅膜的結(jié)構(gòu)。例如通過控制柵極電壓VG = 12V、 漏極電壓VD = 5. 5V和源極電壓VS = OV，從漏極向浮動(dòng)?xùn)艠O注入熱電子，使閃速存儲(chǔ)單元 晶體管58變?yōu)閷憼顟B(tài)，以及例如通過控制柵極電壓VG = OV、漏極電壓VD =斷開(開路) 和源極電壓VS = 12，從浮動(dòng)?xùn)艠OFG進(jìn)行電子隧道放電，使閃速存儲(chǔ)單元晶體管58變?yōu)椴?除狀態(tài)。非易失性MOS電容將一個(gè)存儲(chǔ)電極設(shè)為控制柵極CG，并且使另一側(cè)的存儲(chǔ)電極設(shè) 為阱區(qū)。在擦除狀態(tài)和寫狀態(tài)下，溝道中形成的耗盡層的尺寸不同，并且由此在兩個(gè)端子之 間的電容值產(chǎn)生不同。可以構(gòu)成根據(jù)擦除和寫入程度伴隨閾值電壓變化的可變電容。因?yàn)?它是非易失性存儲(chǔ)單元晶體管，所以一旦設(shè)立的擦除/寫入狀態(tài)就獨(dú)立地保持。通過把非 易失性存儲(chǔ)單元晶體管58多個(gè)串聯(lián)連接，變得可以確保非易失性MOS電容的擊穿電壓。
可以使MFMC 5如非接觸IC卡那樣，將變壓器耦合的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用作操作功率，并 且可以使IC卡微型計(jì)算機(jī)11根據(jù)非接觸接口使用內(nèi)部天線55，而獨(dú)立地起作用。當(dāng)從卡 主機(jī)移去MFMC 5時(shí)或在卡主機(jī)的電源斷開時(shí)，這點(diǎn)非常重要。 圖19表示在可將內(nèi)部天線拆卸的狀態(tài)下連接外部天線的例子。采用開關(guān)電路62， 它能代替內(nèi)部天線55而選擇地將外部天線連接端子LA和LB與IC卡微型計(jì)算機(jī)11的天 線端子TML1和TML2連接。外部天線60與連接端子LA和LB連接，并且還連接調(diào)諧電容器61 。通過準(zhǔn)備外部天線60，實(shí)現(xiàn)與內(nèi)部天線相比，特性例如發(fā)送和接收敏感性較好的天線的 利用。 當(dāng)使用外部天線60時(shí)，如果從那里流入的高頻信號(hào)流入內(nèi)部天線55，則將從結(jié)合 MFMC 5的設(shè)備之內(nèi)的內(nèi)置天線55發(fā)射高頻信號(hào)。簡(jiǎn)而言之，對(duì)于安裝MFMC 5的設(shè)備，有可 能會(huì)使內(nèi)部天線55變?yōu)楦哳l噪聲發(fā)生源。此時(shí)，在使用外部天線60的時(shí)候，通過啟動(dòng)內(nèi)部 天線55的分離，可取消產(chǎn)生這種不希望的高頻噪聲的可能性。 當(dāng)從設(shè)備例如通信數(shù)字個(gè)人助理1中取出MFMC 5時(shí)，通過將IC卡微型計(jì)算機(jī)11 變?yōu)檫B接內(nèi)部天線55的狀態(tài)，能通過使用單獨(dú)一個(gè)MFMC 5作為非接觸IC卡而獨(dú)立地起作 用。根據(jù)應(yīng)用的方法，無需對(duì)卡供電，但不用電池操作。 開關(guān)電路62包括開關(guān)63及其控制電路64。如圖20示例說明的那樣，開關(guān)63包 括非易失性存儲(chǔ)元件65，它介于相應(yīng)連接端子之間，并且通過電改變閾值電壓，可控制路徑 的斷開或?qū)?。所需的只是閃速存儲(chǔ)單元晶體管58包括非易失性存儲(chǔ)元件65?？刂齐娐?64將從非易失性存儲(chǔ)元件65的選擇端子(柵極)所見的閾值電壓置于第一狀態(tài)，例如寫 狀態(tài)，斷開路徑，并且通過將閾值電壓置于第二狀態(tài)，例如擦除狀態(tài)，執(zhí)行路徑的導(dǎo)通。在閾 值電壓的第二狀態(tài)下，將選擇端子與電路的接地電壓連接。簡(jiǎn)而言之，它將認(rèn)為是過擦除狀 態(tài)，換句話說，耗盡型。由此，將開關(guān)狀態(tài)保持為執(zhí)行路徑的導(dǎo)通的ON狀態(tài)不消耗功率。接 口控制器10向控制電路64供給寫入/擦除動(dòng)作的指令?？刂齐娐?4根據(jù)寫入/擦除動(dòng) 作的指令，控制非易失性存儲(chǔ)元件65的操作過程。 如圖21示例說明，如果考慮當(dāng)改變非易失性存儲(chǔ)元件65的閾值電壓時(shí)對(duì)非易失 性存儲(chǔ)元件65的兩側(cè)的高電壓影響，則可以串聯(lián)布置一對(duì)用于隔離的開關(guān)MOS晶體管66。 假設(shè)用于隔離的開關(guān)MOS晶體管66為耗盡型MOS晶體管，簡(jiǎn)言之，通過將選擇端子與電路 的接地電壓Vss連接而置于ON狀態(tài)。當(dāng)改變非易失性存儲(chǔ)元件65的閾值電壓時(shí)，控制電 路64控制用于隔離的開關(guān)MOS晶體管66為OFF狀態(tài)。此時(shí)，用于隔離的開關(guān)MOS晶體管 66的柵極電壓置為負(fù)電壓。通過采用用于隔離的開關(guān)MOS晶體管，不需要使其間安置有關(guān) 晶體管的路徑上連接的所有電路置為高擊穿電壓。 圖22和圖23表示非易失性存儲(chǔ)元件65的另一個(gè)例子。圖22表示電路布置，以 及圖23表示晶體管的縱向剖面結(jié)構(gòu)。同一圖中表示的非易失性存儲(chǔ)元件65制成高擊穿電 壓非易失性晶體管元件結(jié)構(gòu)(NVCBT :非易失性溝道雙極晶體管)，并且具有柵極Tgt、陽極 Tan和陰極Tca。也就是，非易失性存儲(chǔ)元件65包括雙極晶體管部分70和非易失性M0S晶 體管部分71，其漏極源極連接在雙極晶體管部分70的基極集電極之間。經(jīng)由源極漏極之間 的溝道上的絕緣層形成電荷存儲(chǔ)區(qū)，并且至于非易失性M0S晶體管部分71，根據(jù)這個(gè)電荷 存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)累積的電荷，使閾值電壓可調(diào)節(jié)。電荷存儲(chǔ)區(qū)包括浮動(dòng)?xùn)艠O，并且經(jīng)由其上的絕緣 層形成控制柵極。具有這種NVCBT結(jié)構(gòu)的非易失性存儲(chǔ)元件65具有比雙極晶體管部分的 擊穿電壓低的非易失性MOS晶體管部分71的擊穿電壓。 說明具有NVCBT結(jié)構(gòu)的非易失性存儲(chǔ)元件65的動(dòng)作。當(dāng)在浮動(dòng)?xùn)艠O中沒有在累積 電子的情況下，使非易失性MOS晶體管部分71置于擦除狀態(tài)，特別是具有NVCBT結(jié)構(gòu)的非 易失性存儲(chǔ)元件65的耗盡狀態(tài)。首先說明接通狀態(tài)。在非易失性M0S晶體管部分71的擦 除狀態(tài)下，如果控制柵極的施加電壓Vg大于非易失性MOS晶體管部分71的閾值電壓Vth， 并且在非易失性MOS晶體管部分71的源極與漏極之間形成反型層，則電子將注入到雙極晶體管部分70的基極，基極電流將流動(dòng)，并且雙極晶體管部分70將接通。因?yàn)樗诤谋M方式 下，即使它使控制柵極電壓Vg置為與陰極相同電位的接地電壓，也保持ON狀態(tài)。控制柵極 電壓應(yīng)該至少剛好滿足偏置狀態(tài)(接地電壓施加狀態(tài))，該階段不在浮動(dòng)電極中注入熱電 子。 如果在擦除狀態(tài)下使控制柵極的電壓足夠高，則熱電子將從源極注入到浮動(dòng)?xùn)?極，并且將使閾值電壓足夠高。 其次，說明斷開狀態(tài)。在電子注入到浮動(dòng)?xùn)艠O的寫狀態(tài)下，使得閾值電壓較高。因 為在寫狀態(tài)下控制柵極的施加電壓Vg低于閾值電壓時(shí)，在源極漏極之間不形成溝道反型 層，所以電子不注入到雙極晶體管部分70，但是因?yàn)榛鶚O電流不流動(dòng)，所以在雙極晶體管部 分70中在正電位的陽極與負(fù)電位的陰極之間將處在斷開狀態(tài)。例如，即使在使控制柵極施 加電壓Vg置為與陰極相同電位的接地狀態(tài)，也保持OFF狀態(tài)。控制柵極電位應(yīng)該剛好滿足 至少使浮動(dòng)?xùn)艠O的累積電子不被抽出的狀態(tài)(接地電壓施加狀態(tài))。 通過使控制柵極電壓Vg在寫狀態(tài)下對(duì)MOS晶體管部分71的源極、漏極和p阱區(qū) (圖22的集電極區(qū))足夠成為負(fù)電位，F(xiàn)N(FowlerNordheim)電流能使浮動(dòng)?xùn)艠O的積累電子 抽出，并且能使其為擦除狀態(tài)。據(jù)此，能將MOS晶體管部分71從增強(qiáng)方式變?yōu)楹谋M方式。
如圖24示例說明的那樣，通過介入偏置電阻來連接?xùn)艠OTgt和陰極Tca，變得容易 僅通過溝道區(qū)形成的存在，簡(jiǎn)而言之通過非易失性MOS晶體管部分71的寫入和擦除，良好 地執(zhí)行擦除狀態(tài)下的ON和寫狀態(tài)下的OFF的開關(guān)狀態(tài)的保持存儲(chǔ)。 NVCBT結(jié)構(gòu)表示的非易失性存儲(chǔ)元件65還能用于圖20說明的路徑改變電路。 例如，如圖73所示，為了能夠傳送正/負(fù)交替電流，如MOS轉(zhuǎn)移柵極那樣使一個(gè)開關(guān)具有 NVCBT結(jié)構(gòu)的兩個(gè)非易失性存儲(chǔ)元件65，并且將一個(gè)NVCBT結(jié)構(gòu)的非易失性存儲(chǔ)元件65的 陽極Tan與另一側(cè)的NVCBT結(jié)構(gòu)的非易失性存儲(chǔ)元件65的陰極Tea相互連接，構(gòu)成它。將 這樣開關(guān)中的一個(gè)用于端子LA(LB)與端子TML1 (TML2)之間的選擇連接，并且將另一個(gè)開 關(guān)用于端子TML1 (TML2)與天線55之間的選擇連接?？刂齐娐?4經(jīng)由柵極Tgt對(duì)NVCBT 結(jié)構(gòu)的非易失性存儲(chǔ)元件65執(zhí)行程序控制。 由NVCBT結(jié)構(gòu)表示的非易失性存儲(chǔ)元件65不僅能用于天線開關(guān)，而且能用于電路 的電源開關(guān)。例如，如圖25示例說明，在預(yù)定電路66的電源端子Vcc側(cè)，布置非易失性存 儲(chǔ)元件65和控制電路64。簡(jiǎn)而言之，將NVCBT結(jié)構(gòu)的非易失性存儲(chǔ)元件65的陽極Tan(發(fā) 射極)連接到電源端子Vcc側(cè)。向控制電路64供給操作的啟動(dòng)信號(hào)EN及寫入和擦除的指 示信號(hào)EW。假設(shè)電路66為RF部分45。當(dāng)不使用非接觸接口時(shí)，能完全斷開對(duì)RF部分45 的操作功率的供給。 如圖26示例說明，對(duì)于IC卡微型計(jì)算機(jī)11和接口控制器10等的選擇分離，可利 用使用非易失性存儲(chǔ)元件65的開關(guān)電路63和控制電路64。此時(shí)，IC卡微型計(jì)算機(jī)11或 接口控制器10執(zhí)行可由控制電路64指示的動(dòng)作。假定這種情況，其中當(dāng)在高級(jí)安全級(jí)下 執(zhí)行認(rèn)證處理等時(shí)，假定關(guān)于IC卡微型計(jì)算機(jī)11希望與另外的電路分離。此時(shí)，IC卡微 型計(jì)算機(jī)11使用專用外部端子13B接口連接。當(dāng)IC卡微型計(jì)算機(jī)11需要連接開關(guān)電路 63時(shí)，同樣使得可以經(jīng)由接口控制器10使用存儲(chǔ)器12。 通過將NVCBT結(jié)構(gòu)表示的非易失性存儲(chǔ)元件65用作IC卡微型計(jì)算機(jī)的選擇分 離、內(nèi)部天線和外部天線的改變、電源開關(guān)等，則如常規(guī)MOS開關(guān)那樣由ON-OFF控制所需的穩(wěn)態(tài)外部施加電壓和電功率變得不必要，并且它能有助于低功率。還可以布置如圖25所示 包括非易失性存儲(chǔ)元件65和控制電路64的電路，或圖19示例說明并且包括開關(guān)電路63 和控制電路64的電路，作為具有顯著小備用功率需求的半導(dǎo)體開關(guān)模塊。雖然沒有特別說 明，但這樣的半導(dǎo)體開關(guān)模塊也可以用作電源系統(tǒng)電路中的小備用功率需求的開關(guān)模塊。 如果特別用NVCBT結(jié)構(gòu)的高擊穿電壓作為例子，優(yōu)選地應(yīng)用電源系統(tǒng)開關(guān)模塊。
《天線特性的改善》 圖27示例說明MFMC 5的平面結(jié)構(gòu)。在布線襯底80的一個(gè)前表面中，連同外圍部 分一起執(zhí)行包括內(nèi)部天線55的布線線圈圖形81的周圍形成，并且對(duì)內(nèi)部執(zhí)行多個(gè)鍵合焊 盤82的周圍布置。在鍵合焊盤82內(nèi)部，布置鐵氧體芯片84，它是鐵氧體板的示例，并且對(duì) 此執(zhí)行兩個(gè)半導(dǎo)體芯片85和86的疊置。布線襯底的鍵合焊盤82通過鍵合引線90與半導(dǎo) 體芯片85和86的相應(yīng)鍵合焊盤88連接。在本例中， 一個(gè)半導(dǎo)體芯片86實(shí)現(xiàn)接口控制器 10和IC卡微型計(jì)算機(jī)ll。 圖28示例說明與圖27的平面結(jié)構(gòu)相應(yīng)的MFMC 5的側(cè)表面結(jié)構(gòu)。用粘合劑91和 92分別結(jié)合通過它們執(zhí)行疊置的襯底80和鐵氧體芯片84、鐵氧體芯片84和半導(dǎo)體芯片 85、以及半導(dǎo)體芯片85和86。布線襯底80例如包括多層互連襯底，并且在背表面中形成與 鍵合焊盤82連接的連接器端子(或焊接連接端子)93。假設(shè)連接器端子93是外部連接電 極13A和13B的一例。在布線襯底80的前表面中，用樹脂95使整個(gè)密封。簡(jiǎn)而言之，假設(shè) 外殼是由樹脂模制所形成的密封樹脂95。圖27和圖28所示的封裝結(jié)構(gòu)稱為微型匪C封 裝。 因?yàn)殍F氧體是鐵磁質(zhì)，具有較大磁導(dǎo)率，所以磁通量試圖沿著它取得路徑，而不透 過鐵氧體芯片84。因此，因?yàn)樵阼F氧體芯片84的外圍部分處布置包括線圈圖形81的內(nèi)部 天線55，所以它變得可以在天線55附近獲得大的磁通量，并且由此能有助于改善天線55的 感應(yīng)性能，這里即天線性能。因?yàn)榘雽?dǎo)體芯片85和86堆積在鐵氧體芯片84上，所以能容 易使磁通量透過半導(dǎo)體芯片85和86，并且變得可以預(yù)先防止在半導(dǎo)體芯片85和86中發(fā)生 不希望的渦流或不希望的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并且產(chǎn)生故障的可能性。 圖29示例說明MFMC 5的另一側(cè)表面結(jié)構(gòu)。這里，使用包含鐵氧體粉的粘合劑96 作為鐵氧體板以代替鐵氧體芯片。使用這些粘合劑96結(jié)合布線襯底80和半導(dǎo)體芯片85。 由此同樣得到與鐵氧體芯片84相同的操作效果。 鐵氧體板可以不限于鐵氧體芯片84，以及涂覆的鐵氧體漿料，例如包含鐵氧體粉 的粘合劑96，而可以是粘附的鐵氧體膜。因?yàn)殍F氧體一般是指MO Fe203表示的鐵磁氧化 物，所以它可以是除所謂鐵氧體以外的鐵磁氧化物。 圖30示例說明MFMC 5的另一個(gè)平面結(jié)構(gòu)。圖31示例說明與圖30的平面結(jié)構(gòu)相 應(yīng)的MFMC 5的側(cè)表面結(jié)構(gòu)。在布線襯底97中使用多層互連圖形來形成包括內(nèi)部天線55的 布線線圈圖形98。在內(nèi)部安裝三個(gè)半導(dǎo)體芯片100、101、102，并且接口控制器10、 IC卡微 型計(jì)算機(jī)11和存儲(chǔ)器12分別包括分離的半導(dǎo)體芯片100、101、102。半導(dǎo)體芯片100、101、 102相對(duì)鐵氧體芯片103的其他結(jié)構(gòu)，例如疊置結(jié)構(gòu)和接合結(jié)構(gòu)基本上與圖27相同。在用 樹脂95整個(gè)密封布線襯底97上的半導(dǎo)體芯片100、 101、 102等之后，整個(gè)用蓋105覆蓋，使 包括外部連接端子的連接器端子93暴露。蓋105構(gòu)成外殼。在蓋105與樹脂95之間，經(jīng) 由未示出的接合材料粘附?？傮w上，圖30的結(jié)構(gòu)相對(duì)于圖27放大。圖30和圖31所示的封裝結(jié)構(gòu)稱為RS匪C封裝。應(yīng)用RS匪C封裝的MFMC 5的外觀用圖38的透視圖示例說明。
圖32示例說明MFMC 5的另一側(cè)表面結(jié)構(gòu)。這里，代替圖30的鐵氧體芯片103，將 包含鐵氧體粉的粘合劑96用作鐵氧體板。使用這些粘合劑96使布線襯底97和半導(dǎo)體芯 片102結(jié)合。 通過在MFMC 5的布線襯底97上分層疊置來布置半導(dǎo)體芯片，變得容易確保布線 線圈圖形98和各半導(dǎo)體芯片的距離。當(dāng)通過確保各半導(dǎo)體芯片和布線線圈圖形98的距 離，使電磁場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體芯片引起的效應(yīng)能減小，甚至到能忽略的程度時(shí)，還可以用不包括鐵 磁材料的管芯接合的接合材料，在布線襯底97上粘附各半導(dǎo)體芯片。
圖33示例說明MFMC 5的另一個(gè)平面結(jié)構(gòu)。圖34示例說明與圖33的平面結(jié)構(gòu)相 應(yīng)的MFMC 5的側(cè)表面結(jié)構(gòu)。如果從空間因素的觀點(diǎn)來說，如以上那樣在半導(dǎo)體芯片100、 101U02的外圍部分中無需布置內(nèi)部天線55，所需的是在較大的布線襯底109的部分中形 成包括內(nèi)部天線55的布線線圈圖形107，并且只是布置在半導(dǎo)體芯片100、 101、 102 —側(cè)。 簡(jiǎn)而言之，比圖30的情況更大的蓋108構(gòu)成本例的外殼。同樣在這種情況下，從改善天線 性能的觀點(diǎn)來說，希望在包括內(nèi)部天線55的布線線圈圖形107的中央部分中布置鐵氧體芯 片110。圖33和圖34所示的封裝結(jié)構(gòu)稱為標(biāo)準(zhǔn)匪C封裝。圖39用透視圖示例說明應(yīng)用標(biāo) 準(zhǔn)匪C封裝的MFMC 5的外觀。 圖35示例說明另一個(gè)MFMC 5的側(cè)表面結(jié)構(gòu)。與圖34的不同點(diǎn)是形成比包括內(nèi) 部天線55的布線線圈圖形107的輪廓較大的鐵氧體芯片110的這點(diǎn)，并且只要空間允許， 使用較大寬度的鐵氧體芯片110的方式有助于它改善天線效率。在圖35所示的結(jié)構(gòu)中，鐵 氧體芯片110不用樹脂95覆蓋，而是用粘合劑95B固定到布線襯底109。因而，與將鐵氧體 芯片110密封在樹脂95之內(nèi)的情況相比，通過將其考慮為其中樹脂95不覆蓋鐵氧體芯片 110的結(jié)構(gòu)，在變得可以在形成樹脂95的步驟之后在布線襯底109上安裝鐵氧體芯片110 的同時(shí)，變得可以安裝更厚的鐵氧體芯片iio，并且它能有助于天線效率的改善。 圖36示例說明另一個(gè)MFMC 5的側(cè)表面結(jié)構(gòu)。從防止由磁通量引起的半導(dǎo)體芯片 100、 101、 102的故障的觀點(diǎn)來說，優(yōu)選地進(jìn)一步用內(nèi)部蓋112包起來，它包含金屬或鐵氧體 半導(dǎo)體芯片100、101、102，布置在包括內(nèi)部天線55的布線線圈圖形107的一側(cè)。在圖36 中，布線襯底109和蓋108經(jīng)由接合材料95B粘附。 例如，用在布線襯底中形成的線圈圖形81、98、107來形成內(nèi)部天線55的感應(yīng)器。 感應(yīng)器還可以用纏繞線圈形成。 例如，與用纏繞線圈形成感應(yīng)器的情況相比，當(dāng)用與連接到各半導(dǎo)體芯片100、 101U02的鍵合焊盤82的布線相同層的布線圖形，或其他圖形來形成線圈圖形81、98、107 時(shí)，在可使成本減小的同時(shí)，也變得容易實(shí)現(xiàn)裝置的薄型化。如布線線圈圖形98、107那樣， 通過使用兩層或更多層的布線來形成線圈圖形，變得容易改善通過變壓器耦合的非接觸接 口的有效性。 例如，當(dāng)使用如用于ETC車載裝置、專用窄帶通信應(yīng)用等的5.8GHz那樣的高頻時(shí)， 可以用包括電介質(zhì)陶瓷等的電介質(zhì)天線芯片來代替天線55。關(guān)于天線特性，希望在鐵氧體 板上執(zhí)行電介質(zhì)芯片的疊置。例如，如圖37示例說明，在電介質(zhì)天線芯片113上堆積鐵氧 體芯片84。所需的只是在鐵氧體芯片84上執(zhí)行半導(dǎo)體芯片86和85的疊置。鐵氧體芯片 84可以變成另外的鐵氧體板，例如包含鐵氧體粉的粘合劑，以及鐵氧體膜。
內(nèi)部天線55不限于在布線襯底中形成的結(jié)構(gòu)，例如，可以在蓋105、 108中形成。 例如，在圖40示例說明的標(biāo)準(zhǔn)匪C封裝結(jié)構(gòu)中，在蓋108之內(nèi)形成包括內(nèi)部天線55的線圈 115。如圖41示例說明，密封樹脂95的區(qū)域重疊在線圈115上，并且連接器端子93暴露在 外部。如果將蓋105制成由鐵氧體粉混合的樹脂制成的產(chǎn)品，天線效率將如上那樣改善，并 且它將對(duì)于防止半導(dǎo)體芯片的故障也有用。另外，如圖42示例說明，從改善天線效率及防 止半導(dǎo)體芯片故障的觀點(diǎn)來說，優(yōu)選地將鐵氧體板116，例如鐵氧體芯片、鐵氧體膜或鐵氧 體標(biāo)簽插在線圈115與密封樹脂95的區(qū)域之間。在這種情況下，僅用樹脂就使蓋105優(yōu)良。 圖40至圖42的結(jié)構(gòu)也適合其他封裝結(jié)構(gòu)。 在圖41和圖42中，在蓋105中形成的線圈115和IC卡微型計(jì)算機(jī)11的天線端
子TML 1/TML2經(jīng)由布線襯底97上形成的布線97A與線圈圖形115連接。所需的只是例如
經(jīng)由導(dǎo)電接合材料97B，例如Ag漿等，電連接布線97A和線圈圖形115。 通過在蓋105中形成線圈115，變得容易確保線圈115和各半導(dǎo)體芯片的距離。當(dāng)
減小渦流損耗及保證線圈115的特性時(shí)，或當(dāng)預(yù)先防止在半導(dǎo)體芯片中發(fā)生不希望的渦流
或不希望的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并且產(chǎn)生故障的可能性時(shí)，可以有效地確保線圈115和各半導(dǎo)體芯
片的距離?！斗乐褂蓽u流損耗引起的天線特性變差》 在由復(fù)合布線襯底表示的多層互連襯底中，形成較大的接地圖形，通過它執(zhí)行對(duì) 接地電位的導(dǎo)通。如果磁通量經(jīng)過這個(gè)接地圖形，則將產(chǎn)生渦流損耗，并且天線特性將變 差。從這個(gè)觀點(diǎn)來說，如圖43示例說明，布線襯底具有分區(qū)接地圖形118a-118i，分成多個(gè) 并且在不形成閉路下連接，代替單個(gè)接地圖形。它與接收接地電壓的鍵合焊盤Vss連接，并 且分區(qū)接地圖形118a與另外分區(qū)接地圖形118b和118c串聯(lián)連接。類似地，它與接收接地 電壓的鍵合焊盤Vss連接，并且分區(qū)接地圖形118d與另外分區(qū)接地圖形118e和118f串聯(lián) 連接。它與接收接地電壓的鍵合焊盤Vss連接，并且分區(qū)接地圖形118g與另外的分區(qū)接地 圖形llSh和118i串聯(lián)連接。圖44說明圖43的側(cè)表面部分結(jié)構(gòu)。在多層互連襯底的下層 側(cè)中形成分區(qū)接地圖形118a-118i。據(jù)此，能減弱由接地圖形的前表面上產(chǎn)生的渦流損耗所 引起的天線特性的變差。不僅能應(yīng)用微型匪C封裝結(jié)構(gòu)，而且在RS匪C中，能應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)匪C 封裝結(jié)構(gòu)，自然，能應(yīng)用分區(qū)接地圖形結(jié)構(gòu)。
《抵抗EMI的措施》 說明抵抗EMI的措施，即對(duì)外部的電磁阻斷以及對(duì)由外部電磁波引起發(fā)生的故障 進(jìn)行控制。 首先，說明利用蓋的電磁屏蔽。在圖45中，從關(guān)于覆蓋磁通量的觀點(diǎn)來說，采用在 蓋108中混合鐵氧體細(xì)粒的結(jié)構(gòu)，對(duì)前表面應(yīng)用鐵氧體細(xì)粒的結(jié)構(gòu)，或?qū)η氨砻嫱扛茶F氧 體涂層的結(jié)構(gòu)。由樹脂制成的這些蓋108變成電磁屏蔽。布線襯底的連接器端子93暴露 在蓋108的開口。應(yīng)用這種結(jié)構(gòu)，天線的接收表面面對(duì)開口。利用蓋的磁通量屏蔽結(jié)構(gòu)也 可用于除標(biāo)準(zhǔn)匪C封裝結(jié)構(gòu)外的封裝結(jié)構(gòu)。 如圖46示例說明，如果從減弱由渦流損耗所引起的磁通量的影響的觀點(diǎn)來說，所 需的是將蓋105制成金屬，并且只是采用對(duì)前表面提供絕緣膜的結(jié)構(gòu)。金屬蓋105變成為 電磁屏蔽。由金屬蓋105的渦流損耗結(jié)構(gòu)也可用于除RS匪C封裝結(jié)構(gòu)外的封裝結(jié)構(gòu)。
在圖47中，采用包含金屬或鐵氧體的模制蓋結(jié)構(gòu)。也就是，在芯部分中包含金屬
21或鐵氧體121，用樹脂120執(zhí)行整個(gè)的模制使其絕緣，并且以特定形狀形成蓋105。有關(guān)的 模制蓋105變成電磁屏蔽。這種結(jié)構(gòu)也可用于除RS匪C封裝結(jié)構(gòu)外的封裝結(jié)構(gòu)。金屬或鐵 氧體121不必用樹脂120執(zhí)行整個(gè)的模制。如果它是這種結(jié)構(gòu)，即，對(duì)于用作RS匪C的標(biāo)簽 表面的部分，不特別地用樹脂覆蓋這個(gè)部分的金屬或鐵氧體121，則對(duì)于模制蓋105的樹脂 95能使包起部分的厚度較薄。如果使覆蓋模制蓋105的樹脂的部分95較薄，則當(dāng)樹脂95 的體積能擴(kuò)大并且安裝大容量存儲(chǔ)器時(shí)，是有利的。 其次，說明通過標(biāo)簽的電磁屏蔽。所需的只是在微型匪C封裝結(jié)構(gòu)中，對(duì)圖48和 圖49表示的蓋108和105、圖50表示的布線襯底109、或者密封樹脂的前表面執(zhí)行電磁屏 蔽標(biāo)簽122的附著。電磁屏蔽標(biāo)簽122的附著位置是與輸入屏或電波的接收表面相對(duì)的表 面。在圖50的情況下，假設(shè)接收表面為布線襯底109中的相對(duì)側(cè)。在圖48和圖49的情況 下，布線襯底109和97側(cè)執(zhí)行接收表面。圖51利用透視圖表示以圖48形式粘附電磁屏蔽 標(biāo)簽122的標(biāo)準(zhǔn)匪C封裝結(jié)構(gòu)的MFMC 5。圖52利用透視圖表示以圖50形式粘附電磁屏蔽 標(biāo)簽122的HS匪C封裝結(jié)構(gòu)的MFMC 5。圖53利用透視圖表示以圖49形式粘附電磁屏蔽標(biāo) 簽122的RS匪C封裝結(jié)構(gòu)的MFMC 5。 假設(shè)電磁屏蔽標(biāo)簽122例如是其上涂覆、印刷或粘附鐵氧體細(xì)粒的標(biāo)簽，諸如鋁 的金屬蒸發(fā)加厚標(biāo)簽，使用鋁、銅、晶粒取向電硅鋼片或鐵磁材料等作為金屬基底等的金屬 板標(biāo)簽。 在使用上述蓋或標(biāo)簽的電磁屏蔽下，能抑制或減弱對(duì)外部發(fā)生的電磁阻斷和電磁 故障。這樣的電磁屏蔽技術(shù)也能用于不具有非接觸ic卡功能的存儲(chǔ)卡。
《薄型化、防止反向插入》 對(duì)插口的薄型化和防止對(duì)插口的反向插入進(jìn)行說明。圖56表示在插口 130裝備 MFMC 5之前的狀態(tài)，以及圖57表示插口 130裝備了 MFMC 5的狀態(tài)。圖58和圖59表示圖 56的A-A'橫截面，以及圖54表示圖57的B-B'橫截面。 這里，以微型匪C封裝結(jié)構(gòu)為例說明。在微型匪C封裝結(jié)構(gòu)中，用批量模制或 MAP(模制陣列封裝)形式形成封裝，即密封樹脂95。此時(shí)，如圖54、圖56和圖57示例說 明，在密封樹脂95處的厚度方向，形成由插口 30的彈性爪131、132所阻止的高度差部分 133、 134。在批量模制的時(shí)候，通過在密封金屬模的腔內(nèi)表面中形成高度，沿密封樹脂95的 切割位置預(yù)先形成一個(gè)槽，并且在此之后沿著該槽分離地執(zhí)行裝置的切割隔離，完成高度 差部分133、 134的形成。結(jié)果將沿密封樹脂95的平行邊界部分形成高度差部分133、 134。 密封樹脂95的厚度由密封圖28示例說明的半導(dǎo)體芯片85和86及鍵合引線90所需的厚 度規(guī)定。因?yàn)楦叨炔畈糠?33、134在密封樹脂95的兩端的部分中形成，并且偏離用于疊置 部分的部分，例如半導(dǎo)體芯片85和86，所以它令人滿意。136和137是與MFMC 5的連接器 端子93接觸的懸臂彈性端子。 這里，參考圖67至圖71，說明具有上述高度差部分的微型匪C封裝結(jié)構(gòu)的MFMC 5 的制造方法。 首先，如圖67示例說明，制備布線襯底80A。在這里制備的布線襯底80A上執(zhí)行一 個(gè)MFMC 5所需的布線圖形、焊盤電極等的多單元形成。其次，如圖68示例說明，在布線襯 底80A上的各單元的布線圖形中安裝芯片84、85和86，并且通過鍵合引線90將芯片84、85 和86的焊盤與相應(yīng)鍵合焊盤82連接。將其上安裝有芯片84、85和86的布線襯底80A布置在包括上模150和下模151的密封金屬模的腔中(參考圖69)。將樹脂152注入到腔中， 并且由這種樹脂形成密封樹脂(參考圖70)。在移去金屬模150、151之后，切割刀片153切 割密封樹脂152和布線襯底80A，使MFMC 5單個(gè)地分離(參考圖71)，并且完成其中形成有 高度差部分133、 134的MFMC 5。 因?yàn)椴蹇?130的彈性爪131、 132阻止比密封樹脂95的厚度薄的高度差部分133、 134，所以變得容易將插口 130的厚度H1抑制到最小。如作為一個(gè)比較例所述的圖55所示， 在密封樹脂中不形成高度差部分時(shí)，彈性爪的位置變高，并且部分插口的厚度H2變大。
如圖56示例說明，兩個(gè)高度差部分133、 134制成不對(duì)稱。例如，均勻地形成一個(gè)高 度差部分134，并且關(guān)于另一側(cè)的高度差部分133，在中途阻止高度差部分的形成。在相應(yīng) 彈性爪131中形成阻止突起133A的腔131A。由此，能阻止其中插口 130裝備MFMC 5，使左 右邊界變成反向的這種情況的產(chǎn)生。簡(jiǎn)而言之，能防止MFMC 5反向插入插口 130。只以圖 57所示的方向能夠使MFMC 5安裝到插口130上。據(jù)此，能防止這種情況，即由于插口 130 的端子136、137和MFMC 5的端子93不是與它們所相應(yīng)的端子電接觸，而使電路和端子被 破壞。 如果立足防止這種情況的觀點(diǎn)，即防止由于插口 130的端子136、 137和MFMC 5的 端子93不是與它們所相應(yīng)的端子電接觸，而使電路和端子被破壞，則有效地將外部連接端 子93制成與作為封裝的密封樹脂95的中心非線性對(duì)稱。例如，暴露在密封樹脂95之外的 外部連接端子93按多行平行布置，并且該多行相對(duì)于密封樹脂95的高度差部分133、 134 偏置，如圖58示例說明。作為向左右偏移的端子93的布置的一例，圖60示例說明與圖3 的端子結(jié)構(gòu)相應(yīng)的端子布置。如果將MFMC 5以圖58的方向插入插口中，將正常地連接相 應(yīng)端子。如圖59所示，即使將MFMC 5以左右反向插入插口，端子136、137和端子93也不 會(huì)與其電接觸。至于對(duì)上述端子布置提供偏離的手段，可以采用使高度差部分133、134不 對(duì)稱的手段，或采用替代它的手段。 如圖61所示，上述防止反向插入的端子布置按多行平行布置外部連接端子93，并 且可以使其按平行方向?qū)Χ嘈刑峁┫嗷テx。當(dāng)端子之間的間距為P時(shí)，所需的只是形成 一個(gè)P/2的偏離。端子93本身的寬度與圖3相比變窄。如圖62示例說明，可以采用在高 度差部分133、134上的偏離和端子布置的布置方向上的偏離兩個(gè)方面。如圖63示例說明， 整體上相對(duì)于密封樹脂95將端子向端子布置方向單向偏移，提供偏離。使間隙剛好設(shè)為端 子間距P的一半P/2。防止上述反向插入的高度差部分133U34的形狀可以是圖64或圖 65所示的不平衡形狀。 在使用模制塑性品的模制金屬模制造插口時(shí)，如圖56所示，通過設(shè)計(jì)插口 ，使得 彈性爪131、 132的位置和外部連接端子93的位置在平面圖中可以布置在不同位置，則變得 容易使模制金屬模的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)化，并且它能改善插口的生產(chǎn)率。 所需的是根據(jù)MFMC 5薄型化的觀點(diǎn)，使具有小表面面積的物件形成為更薄，并且 只是在多個(gè)半導(dǎo)體芯片中將較薄半導(dǎo)體芯片布置在上層，按這樣在布線襯底或鐵氧體板上 執(zhí)行疊置。這是因?yàn)榫哂休^小表面面積，則關(guān)于彎曲時(shí)刻所引起的應(yīng)力和變形狀態(tài)較小。例 如，在圖28中，相對(duì)厚和大的半導(dǎo)體芯片85向下布置，而相對(duì)薄和小的半導(dǎo)體芯片86向上 堆積。如果特別地采用這種方法，將變得容易使鐵氧體板增厚。當(dāng)減小磁阻時(shí)，有效地使鐵 氧體板增厚。
23
《測(cè)試簡(jiǎn)易化》 如圖66示例說明，從MFMC 5的測(cè)試簡(jiǎn)易化的觀點(diǎn)來說，當(dāng)外部連接端子暴露，并 且整個(gè)用封裝密封時(shí)，作為暴露在封裝之外的外部連接端子，除連接在卡插口的端子上的 第一外部端子93外，優(yōu)選地布置多個(gè)測(cè)試端子93T，它們分別與多個(gè)第一外部端子93連接， 并且其間距和表面面積比第一外部端子93大。通過使用具有大間距和表面面積的多個(gè)測(cè) 試端子93T，將測(cè)試探針垂直地與大量MFMC 5接觸的操作變得容易。為了增加測(cè)試端子93T 的布置的效率，第一外部端子93優(yōu)選地布置成隔開的多行，并且將第二外部端子93T布置 在多行之間的整個(gè)區(qū)域上。 如上所述，基于以上實(shí)施例，具體說明了本發(fā)明人所完成的本發(fā)明，但是本發(fā)明不 限于以上實(shí)施例，而當(dāng)然可以在不偏離主旨的限制下以各種不同方式，實(shí)現(xiàn)各種變化和變更。 例如，多功能卡裝置可以是一種不具有如IC卡微型計(jì)算機(jī)那樣的安全控制器的 裝置。多功能卡裝置或半導(dǎo)體卡裝置的布線襯底可以不限于多層互連襯底，而可以是所謂 的引線框。當(dāng)應(yīng)用于多功能卡裝置時(shí)，對(duì)于防止渦流損耗引起的天線特性變差、改善感應(yīng)性 能、抵抗EMI的措施、防止將半導(dǎo)體卡裝置反向插入插口 、使半導(dǎo)體卡裝置的插口薄型化、 以及測(cè)試簡(jiǎn)易化有關(guān)的本發(fā)明不作限制，而是本發(fā)明也能廣泛地應(yīng)用于其他半導(dǎo)體卡裝 置，例如調(diào)制解調(diào)器卡和LAN卡。
工業(yè)適用性 本發(fā)明不僅可廣泛應(yīng)用于帶有卡控制器、閃速存儲(chǔ)器和IC卡微型計(jì)算機(jī)的多功
能存儲(chǔ)卡，而且可廣泛應(yīng)用于其他復(fù)合功能卡，例如通信卡、i/o卡、存儲(chǔ)卡等。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體卡裝置，用其通過封裝密封安裝在布線襯底上方的半導(dǎo)體芯片，其中在所述封裝的厚度方向中形成由插口阻擋的至少兩個(gè)高度差部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體卡裝置，其中 所述封裝是利用模制陣列封裝形式所形成的封裝。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體卡裝置，其中 所述兩個(gè)高度差部分不對(duì)稱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體卡裝置，其中暴露在所述封裝之外的外部連接端子相對(duì)于所述封裝的中央非線性對(duì)稱。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體卡裝置，其中暴露在所述封裝之外的所述外部連接端子按多行平行布置，并且所述多行相對(duì)于所述 封裝的所述高度差部分具有偏離。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體卡裝置，其中暴露在所述封裝之外的所述外部連接端子按多行平行布置，并且所述多行相對(duì)于平行 方向相互具有偏離。
全文摘要
一種多功能卡裝置(5)包括外部連接端子(13A，13B)、接口控制器(10)、存儲(chǔ)器(12)以及連接到接口控制器和外部連接端子的安全控制器(11)。接口控制器具有多個(gè)接口控制方式，并且通過根據(jù)來自外部的指示的控制方式來控制外部接口動(dòng)作和存儲(chǔ)器接口動(dòng)作。外部連接端子具有為每個(gè)接口控制方式所個(gè)性化的個(gè)別端子和共性化的公共端子。公共端子包括時(shí)鐘輸入端子、電源端子和接地端子。所述個(gè)別端子包括數(shù)據(jù)端子，和安全控制器的專用端子(13B)。對(duì)于多種接口控制方式，使外部連接端子部分共性化和個(gè)性化，由此保證接口的可靠性，并抑制物理大小的增加。還可以通過安全控制器獨(dú)立接口保證安全處理。
文檔編號(hào)G11C16/02GK101789263SQ20101012396
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2003年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者和田環(huán), 大澤賢治, 大迫潤(rùn)一郎, 杉山道昭, 樋口顯, 西澤裕孝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社瑞薩科技