JP2003091709A

JP2003091709A - Ｉｃカード及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003091709A
Application number: JP2001283442A
Authority: JP
Inventors: Katsuyoshi Koike; 勝佳小池; Akihiro Takahashi; 昭博高橋
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2003-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ＩＣモジュールに熱的ストレスを加えない、
また低コスト且つ信頼性の高いＩＣカードを得る。【解決手段】ＩＣモジュールは、ＩＣチップが配線基
盤に接合、封止され、ＩＣモジュールのアンテナ端子と
カード基材に形成されたアンテナコイルの接続端子は、
予め設けられた導電性且つ接着性を持った突起部が、機
械的に加圧して接合されたＩＣカードとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１枚のカードで接
触型と非接触型の２つの異なるリーダライターインター
フェースを有するＩＣカードおよびその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣカードの応用面並びに機能面
の利便性から接触型と非接触型の両機能を併せ持ったＩ
Ｃカードが多方面において利用されてきている。

【０００３】従来、ＩＣカードの製造方法で、特にアン
テナコイルの接続端子とＩＣモジュールの内部電極端子
との接合は、導電性接着剤や半田等により行われていた
が、前者では、アンテナコイルの接続端子に導電性接着
剤を滴下した直後に、ＩＣモジュールを貼り合わせ、然
る後に高温槽に入れて導電性接着剤を硬化させるという
方法が一般的であった。また、後者の場合には、アンテ
ナコイルの接続端子上に、クリーム状半田の塗布或いは
低融点半田シートの載置を行った後、高温槽処理を施し
て接合するという方法が一般的であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現在、一般に世の中で
使用されているＩＣモジュールは、その構成部材、特に
ＩＣチップ自体の保証温度範囲が−５０℃〜＋１５０℃
である。ここで、下限温度範囲外の領域では、破壊とい
うよりもむしろ、特性機能の異常を来すことが問題であ
る。また、上限温度範囲外の領域では、ＩＣのメタル配
線間のリークパスの形成や、表面安定化層の異常、更に
はＩＣチップと配線基盤との接合部の信頼性低下等破壊
に結びつく不具合が深刻であった。

【０００５】然しながら、上記従来の製造方法では、ア
ンテナコイルの接続端子とＩＣモジュールの内部電極端
子との接合に際して、ＩＣモジュールを含む全体を高温
下に晒さなければならず、このことは、ＩＣモジュール
内のＩＣチップに対し、いたずらに温度を加えることに
なり、機能を損なう危険性が増し、歩留りの低下の原因
となっていた。また、この問題を避けようとして処理温
度を下げ過ぎると、完全硬化までの時間がおびただしく
長くなり、時間要因のコスト高に結び付いたり、接合部
の信頼性が維持できなくなる等の問題があった。

【０００６】従って、本発明の目的は、上記従来の不都
合な問題点を克服し、ＩＣモジュールに熱的ストレスを
加えない、また低コスト且つ信頼性の高いＩＣカードを
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、接触型通信機
能と非接触型通信機能の両方を併せ持ったＩＣカードに
おいて、ＩＣチップ自体の機能に何らの危険要素を持ち
込まずに、アンテナの接続端子とＩＣモジュールのアン
テナ端子との接合を可能とするものであり、接合にに際
し、ＩＣチップ自体への不要な加熱を排除し、低コスト
で信頼性の高い接合を、以下の手段により実現するもの
である。

【０００８】本発明は、接触型通信機能と非接触型通信
機能の両方を併せ持ったＩＣチップからなるＩＣカード
において、前記ＩＣチップが配線基盤に接合、封止され
たＩＣモジュール側のアンテナ端子、或いはカード基材
に形成されたアンテナコイルの接続端子の少なくとも一
方の部分に、予め導電性且つ接着性を持った突起を設
け、該突起部を挟み込むように、該端子同士を位置整合
して対向させた後、該端子部分を機械的に加圧して接合
することを特徴として、目的とするＩＣカードを製造す
るものである。

【０００９】また、本発明は、上記において、該導電性
且つ接着性を持った突起が、導電性接着剤であり、該導
電性接着剤が未硬化である内に、機械的加圧と短時間の
局所的加熱を行うことを特徴として、目的とするＩＣカ
ードを製造するものである。

【００１０】更に、本発明は、上記において、前記アン
テナが被覆金属ワイヤであることを特徴として、目的と
するＩＣカードを製造するものである。

【００１１】即ち、本発明は、接触型通信機能と非接触
型通信機能の両方を併せ持ち、ＩＣモジュールとアンテ
ナコイルとカード基材とで構成されたＩＣカードにおい
て、前記ＩＣモジュールは、配線基盤に接合、封止さ
れ、前記ＩＣモジュールのアンテナ端子とカード基材に
形成されたアンテナコイルの接続端子は、予め設けられ
た導電性且つ接着性を持った突起部が、機械的に加圧さ
れて接合されたＩＣカードである。

【００１２】また、本発明は、前記導電性且つ接着性を
持った突起部が、導電性接着剤であり、前記導電性接着
剤が未硬化である内に、機械的加圧と短時間の局所的加
熱が行われたＩＣカードである。

【００１３】また、本発明は、前記ＩＣカードでのアン
テナが、被覆金属ワイヤであるＩＣカードである。

【００１４】また、本発明は、接触型通信機能と非接触
型通信機能の両方を併せ持ったＩＣチップからなるＩＣ
カードの製造方法において、ＩＣチップが配線基盤に接
合、封止されたＩＣモジュール側のアンテナ端子、或い
はカード基材に形成されたアンテナコイルの接続端子の
少なくとも一方の部分に、予め導電性且つ接着性を持っ
た突起部を設け、前記突起部を挟み込むように、前記接
続端子同士を位置整合して対向させた後、前記接続端子
部分を機械的に加圧して接合するＩＣカードの製造方法
である。

【００１５】また、本発明は、前記導電性且つ接着性を
持った突起が、導電性接着剤であり、前記導電性接着剤
が未硬化である内に、機械的加圧と短時間の局所的加熱
を行う型ＩＣカードの製造方法である。

【００１６】また、本発明は、前記ＩＣカードの製造方
法において、アンテナを被覆金属ワイヤとするＩＣカー
ドの製造方法である。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態によるＩＣカ
ード及びその製造方法について、以下に説明する。

【００１８】図１は、本発明のＩＣカードの基本構成を
説明するための斜視図に表現したものである。図１のＩ
Ｃカードは、支持基材８の上に、アンテナコイル２及び
その接続端子２’が予め形成されており、ＩＣカードの
ＩＣチップモジュール７の樹脂モールド部１１が嵌はめ
込まれる貫通穴３を具備したインレットシート１を配
し、更にその上に、ＩＣチップモジュール７の配線基板
部９と略等しいサイズの貫通穴６が形成された表層基材
５が配されて一体化積層される構成である。

【００１９】図２は、本発明の実施の形態によるＩＣカ
ードの製造方法の説明図である。図２（ａ）は、カード
の取り数に対応する複数の貫通穴３が打ち抜かれたポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）や塩化ビニール
等から成る原反サイズのインレットシート1の表面に、
銅、または、ウレタン樹脂膜で被覆された銅ワイヤを用
いて、所定形状のアンテナコイル２が熱圧着等の手段
で、直径のほぼ１／２〜１／３の部分がインレットシー
ト１の内部に埋設するように固着形成され、アンテナコ
イル２の接続端子部２’の部分が表層基材５の貫通穴６
の部分に露呈するように配された状態で位置合わせされ
た状態を示す断面概略図である。

【００２０】図２（ｂ）は、上記インレットシート１と
表層基材５とを熱圧着や接着剤を用いて接合した状態を
示す。

【００２１】図２（ｃ）は、図２（ｂ）で露呈されてい
るアンテナ端子２’領域で、ＩＣチップモジュール７の
アンテナ端子１０’に対応する部分に、導電性接着剤４
をディスペンサーによって定量滴下し、しかる後に、Ｉ
Ｃチップモジュール７を表層基材５の貫通穴６とインレ
ットシート１の貫通穴３に、それぞれ配線基板部９と樹
脂モールド部１１とを位置整合した状態を示す。尚、本
実施の形態では、導電性樹脂としてスリーボンド社製の
ＴＢ３３８０を使用した。

【００２２】図２（ｄ）は、図２（ｃ）の状態で、ＩＣ
チップモジュール７を嵌め込み、加圧、加熱用治具１４
を用いてＩＣモジュール７を加圧し、導電性接着剤４が
ＩＣモジュールのアンテナ端子１０’とインレットシー
ト側のアンテナコイルの接続端子２’の両部分に接触し
て馴染んで導電性接着剤４’となった状態である。引き
続き、上記導電性接着剤４’の直上に位置する、ＩＣチ
ップモジュール７の表面（図中矢印部）に対し、加圧、
加熱用治具１４の下方に突き出た突起部を当てて、局所
的に加圧及び短時間の加熱を施して導電性接着剤４’を
完全に硬化させる。本実施の形態では、１００ニュート
ンの加圧条件下で、１８０℃×１秒の加熱条件を採用し
た。

【００２３】図３は、本発明の実施の形態のＩＣカード
の製造方法による加圧、加熱用治具の斜視図である。加
圧、加熱用治具の下板１５は、ＩＣチップモジュール７
の外部電極端子側の表面全体を、表層基材５と同一平面
に揃えるように押しつけるためのものであり、加圧、加
熱用治具の下板１５に固着されている支柱１７に作用さ
せられたバネ材１８を介して、加圧、加熱用治具の上板
１６の下方移動に伴ってＩＣチップモジュール７全体を
押し下げる。一方、加圧、加熱用治具の上板１６に固着
されている加圧ピン１９は、加圧、加熱用治具の上板１
６の下方移動と連動して導電性接着剤４に対応するＩＣ
チップモジュール７の表面をピン先端で局所的に押すと
同時に、加圧、加熱用治具の上板１６の熱を伝えるとい
うものである。

【００２４】図２（ｅ）は、上記図２（ｄ）の状態で、
インレットシート１の裏面側に、ＰＥＴ−Ｇや塩化ビニ
ール等から成る原反サイズの支持基材８を、接着剤また
は熱圧着等の手段により張り合わせ、ＩＣカードの基本
構造を原反サイズで完成したものである。

【００２５】この後、カードの表裏最表層に所望の図柄
や文字、番号等を形成するための、絵柄層が任意の方法
で形成されて、原反サイズのＩＣカードが完成するので
あるが、上記表層基材５の厚みは、該絵柄層の厚みを考
慮して、完成後に、ＩＣチップモジュール７の外部電極
端子１０の面が該絵柄層の表面と等しいか、それよりも
僅かに高くなるような値に決められることが重要であ
る。

【００２６】最後に、上記によって原反サイズで完成さ
れたＩＣカードを、カード打ち抜き装置によって、個々
に分離するのである。以上が、本発明の実施の形態であ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明を実施することにより、従来の技
術の項並びに発明が解決しようとする課題の項で述べ
た、従来の欠点を著しく改善することができる。即ち、
アンテナコイルの接続端子とＩＣモジュール側のアンテ
ナ端子の接合に際し、両者を位置整合して、接触させた
後、その部分のみ局所的に加圧、加熱をすることによ
り、ＩＣチップ自体に温度を加えることなく、接合する
ことができるのである。これにより、低コスト且つ信頼
性の高いＩＣカード及びその製造方法を提供できる。

【００２８】尚、本発明は、実施の形態で述べた範囲に
限らず、接触型と非接触型を併用する如何なるタイプの
カードやタグ類にも適用できるし、また、当然ではある
が、あらゆる非接触型のみのカードやタグ類にも適用で
きる。更にまた、当然の事ではあるが、構成基材や導電
性接着剤、アンテナコイル等の材質及び形状等において
も、実施の形態に限定するものでは無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるＩＣカードの基本構
成を説明するための斜視図。

【図２】本発明の実施の形態によるＩＣカードの製造方
法の説明図。図２（ａ）は、アンテナコイルの接続端子
部の部分が表層基材の貫通穴の部分に露呈するように配
された状態で位置合わせされた状態を示す断面図、図２
（ｂ）は、上記インレットシートと表層基材とを熱圧着
や接着剤を用いて接合した状態を示す図、図２（ｃ）
は、ＩＣモジュールを表層基材の貫通穴とインレットシ
ートの貫通穴に、それぞれ配線基盤と樹脂モールド部と
を位置整合した状態を示す図、図２（ｄ）は、図２
（ｃ）の状態で、ＩＣモジュールを嵌め込み、治具を用
いてＩＣモジュールを加圧し、導電性接着剤がモジュー
ル側のアンテナ端子とインレットシート側のアンテナ接
続端子の両部分に接触して馴染んで導電性接着剤層とな
った状態を示す図、図２（ｅ）は、インレットシートの
裏面側に、ＰＥＴ−Ｇや塩化ビニール等から成る原反サ
イズの支持基材を、接着剤または熱圧着等の手段により
張り合わせ、ＩＣカードの基本構造を原反サイズで完成
した図。

【図３】本発明の実施の形態によるＩＣカードの製造方
法による加圧、加熱用治具の斜視図。

【符号の説明】

１インレットシート２アンテナコイル２’ アンテナコイルの接続端子３貫通穴（ＩＣモジュールの樹脂モールド部が嵌め
込まれる）４，４’，１３導電性接着剤５表層基材６貫通穴（ＩＣモジュールの配線基板が嵌め込まれ
る）７ＩＣチップモジュール８支持基材９ＩＣチップモジュールの配線基板部１０ＩＣモジュールの外部電極端子１０’ ＩＣモジュールのアンテナ端子１１ＩＣモジュールの樹脂モールド部（ＩＣチップ
を内蔵）１４加圧、加熱用治具１５加圧、加熱用治具の下板１６加圧、加熱用治具の上板１７下板に固着された支柱１８支柱に作用させられたバネ材１９加圧ピン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接触型通信機能と非接触型通信機能の両
方を併せ持ち、ＩＣモジュールとアンテナコイルとカー
ド基材とで構成されたＩＣカードにおいて、前記ＩＣモ
ジュールは、ＩＣチップが配線基盤に接合、封止され、
前記ＩＣモジュールのアンテナ端子とカード基材に形成
されたアンテナコイルの接続端子は、予め設けられた導
電性且つ接着性を持った突起部が、機械的に加圧されて
接合されたことを特徴とするＩＣカード。
【請求項２】前記導電性且つ接着性を持った突起部
が、導電性接着剤であり、前記導電性接着剤が未硬化で
ある内に、機械的加圧と短時間の局所的加熱が行われた
ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項３】前記ＩＣカードでのアンテナコイルが、
被覆金属ワイヤであることを特徴とする請求項１または
２に記載のＩＣカード。
【請求項４】接触型通信機能と非接触型通信機能の両
方を併せ持ったＩＣチップからなるＩＣカードの製造方
法において、ＩＣチップが配線基盤に接合、封止された
ＩＣモジュール側のアンテナ端子、或いはカード基材に
形成されたアンテナコイルの接続端子の少なくとも一方
の部分に、予め導電性且つ接着性を持った突起部を設
け、前記突起部を挟み込むように、前記接続端子同士を
位置整合して対向させた後、前記接続端子部分を機械的
に加圧して接合することを特徴とするＩＣカードの製造
方法。
【請求項５】前記導電性且つ接着性を持った突起が、
導電性接着剤であり、前記導電性接着剤が未硬化である
内に、機械的加圧と短時間の局所的加熱を行うことを特
徴とする請求項４に記載のＩＣカードの製造方法。
【請求項６】前記ＩＣカードの製造方法において、ア
ンテナを被覆金属ワイヤとすることを特徴とする請求項
４または５に記載のＩＣカードの製造方法。