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JP2562476B2 - 1cカードの製造方法 - Google Patents

1cカードの製造方法

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JP2562476B2
JP2562476B2 JP63056606A JP5660688A JP2562476B2 JP 2562476 B2 JP2562476 B2 JP 2562476B2 JP 63056606 A JP63056606 A JP 63056606A JP 5660688 A JP5660688 A JP 5660688A JP 2562476 B2 JP2562476 B2 JP 2562476B2
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JP
Japan
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card
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card base
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晃 溝渕
佳明 肥田
昌夫 後上
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
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    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ICモジュールを装備もしくは内蔵したICカ
ードの製造方法に関する。
〔発明の背景〕
近年、マイクロコンピュータ、メモリなどのICチップ
を装備したチップカード、メモリカードマイコンカード
あるいは電子カードと呼ばれるカード(以下、単にICカ
ードという)に関する研究が種々進められている。
このようなICカードは、従来の磁気カードに比べて、
その記憶容量が大きいことから、銀行関係では預金通帳
に代わり預貯金の履歴をそしてクレジット関係では買物
などの取引履歴を記憶させようと考えられている。
かかるICカードは、通常、ICモジュールが埋設される
カード状のセンターコアと、カードの機械的強度を上げ
るためのオーバーシートがセンターコアの両面または片
面に積層されて構成されている。
従来、ICカードを製造する方法としては、ICチップ、
回路パターンを含めたすべての電気的要素をモジュール
化し、このICモジュールをカード基材に埋設する方法が
通常用いられている。たとえば、従来とられているICモ
ジュールをカード基材に埋設する方法としては、カード
基材中にICモジュール大の凹部を設けてこの凹部にICモ
ジュールを載置し更に加熱下で加圧することによりICモ
ジュールをカード基材中に接着固定する方法が一般的で
ある。
しかしながら、上述したような従来のICカードにおい
ては、以下のような問題点を有している。
(a) 従来法においては、ICモジュールを積層体から
なるカード基材(通常、塩化ビニル製に埋設する際に、
加熱しながらプレスラミネートを行うため、通常120℃
で25kg/cm2、15分程度の熱圧条件が必要であり、このた
めICモジュールが熱の影響を受けて動作不良を起こしや
すくなって歩留りが低下するという問題がある。
(b) 上記加熱押圧はカード基材全体に対して行われ
るので、これに起因してカード基材全体が熱により変形
しやすいという問題もある。
(c) 一般に埋設されるICモジュールは弾性の低い材
料によって構成されているため、カードの曲げによって
ICモジュールとカード基材との境界部に折れや亀裂が生
じたりICモジュールがカードから脱落したりするという
問題がある。
(d) 従来のICカードは、その製造工程が比較的繁雑
でありしかも製造コストの点でも必ずしも有利ではない
という問題もある。
〔発明の概要〕
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであ
り、比較的簡易な工程により製造が可能であり、信頼性
の向上と製造コストの低減化が図られたICカードならび
にその製造方法を提供することを目的としている。
上述した目的を達成するために、本発明のICカード
は、支持体層とこの支持体層上に設けられた端子層から
なるICモジュール基板の前記支持体層上にICチップを搭
載され該ICチップならびに配線部の周囲を樹脂モールド
した断面凸形状のICモジュールをICカード基材中に埋設
してなるICカードであって、前記ICモジュールが、該IC
モジュールの少なくとも一部分がICカード基材と非固着
状態になるようにICカード基材中に埋設されてなること
を特徴としている。
さらに、本発明のICカードの製造方法は、下記の工程
(イ)、(ロ)および(ハ)を含むことを特徴としてい
る。
(イ) 支持体層とこの支持体層上に設けられた端子層
からなるICモジュール基板の前記支持体層上にICチップ
を搭載し該ICチップならびに配線部の周囲を樹脂モール
ドすることにより断面が凸形状のICモジュールを形成す
る工程、 (ロ) カード基材に、前記ICモジュールのICモジュー
ル基板部に嵌合する第1凹部ならびにこの第1凹部に連
通して前記ICモジュールの樹脂モールド部を収容するた
めの第2凹部を形成する工程、ただし、該第2凹部は、
前記ICモジュールを下記工程(ハ)に従って凹部内に挿
嵌し固着したときにICモジュールの樹脂モールド部と第
2凹部のとの間の少なくとも一部分が非固着状態になる
ような大きさであり、 (ハ) 前記カード基材に形成された凹部に前記ICモジ
ュールを挿嵌し固着することによって、ICモジュール
を、該ICモジュールの少なくとも一部分がICカード基材
と非固着状態になるようにICカード基材中に埋設する工
程。
また、上記の本発明の製造方法においては、カード基
材に形成された凹部の底面に熱接着シートを敷設し、こ
の熱接着シートを介してICモジュールの支持体層側を当
接するとともに端子層の表面のみを部分的に熱押圧する
ことによって前記工程(ハ)を行うことが好ましい。
〔実施例〕
以下、本発明を、図面を参照しながら更に具体的に説
明する。
まず、第1図(a)の断面図に示すように、柔軟性な
らびに強度にすぐれた材料からなる支持体層1、ならび
にこの一方の面にパターニング形成された端子層2から
なるICモジュール基板3上に、ICチップ4を搭載し端子
層2との間で必要な配線を行ったのち(図示せず)、第
1図(b)に示すようにICチップ4ならびにボンディン
グワイヤを含む配線部の周囲をモールド用樹脂5により
樹脂モールドすることによって断面が凸形状のICモジュ
ール6を形成する。この場合、樹脂モールドはトランス
ファーモールド法により行うことが好まし、成形樹脂の
寸法ならびに形状は、ICチップやカード基材に合せて適
宜決定される。また、樹脂モールド部の厚さないし大き
さは、たとえば第2凹部の深さよりも小さくすることに
よって、後述するようにICモジュールの少なくとも一部
分がICカード基材と非固着状態になるように構成するこ
とができる。
なお、ICモジュールの柔軟性ならびに曲げに対する追
従性を一層向上させる上においては、上記ICモジュール
基板3はなるべく薄い方が好ましい。
本発明のICカードは、上記のようなICモジュールの少
なくとも一部分がICカード基材と非固着状態になるよう
にICカード基材中に埋設されてなることを特徴としてい
る。本発明において「非固着状態」とは、ICモジュール
とICカード基材との間に間隙ないし空間が形成されてい
る場合の他に、双方が非接着状態で接着している場合も
含まれる。
次に、上記のようにして得られたICモジュールをICカ
ード基材中に埋設してICカードを得る方法を説明する。
本発明のICカードを得るための方法としては前記の工程
に包含される限り所望の方法を採ることができるが、主
な方法としては、(1)プレスラミネート法によってIC
モジュールの埋設とカード基材の形成を同時に行う方
法、(2)予め形成されたカード基材にICモジュールの
形状に対応する埋設用凹部を彫刻機等によって切削加工
し、形成された凹部にICモジュールを埋設固定する方
法、(3)プレスラミネート法によってICモジュールと
同じ形状のダミーモジュールを同時に埋設し、これを取
り除いて埋設用凹部を形成したカード基材にICモジュー
ルを埋設固定する方法、および(4)インジェクション
法によりカード基材と埋設用凹部を同時に形成し、これ
にICモジュールを埋設固定する方法がある。
第2図に示す例は、上記(3)のプレスラミネート法
によって製造する場合の例である。まず、第2図(a)
に示すように、ICモジュールに嵌合するような開口部を
有するシート21a、21b、ならびに開口部を有しないシー
ト21cを用意する。この場合、シート21aの開口部が第1
凹部を構成し、一方シート21bの開口部が第2凹部を構
成することとなる。また、シート21cは、この場合、カ
ード裏面側のオーバーシートとなる。したがって、この
シート21cを不透明材料で構成することによって、ICモ
ジュールがカードの裏面側に現れるのを防止することが
できるので、カードの意匠的価値を向上させることがで
きる点でもすぐれている。また、このシート21cには、
自由に印刷等を施すことができる。
次いで、埋設するICモジュールと同じ形状のダミーモ
ジュール22を上記シートとともに積層して、プレスラミ
ネートする(第2図(b))。ダミーモジュール22を除
去して、第2図(c)に示すように、ICモジュール埋設
用の第1凹部23aならびに第2凹部23bが形成されたカー
ド基材20を得る。この実施例においては、第2凹部23b
の深さは、後の工程でICモジュールが埋設されたときに
ICモジュールの樹脂モールド部と第2凹部の底面との間
に空間が生ずるような深さである。
このようなカード基材を得るための他の加工方法とし
ては、たとえば、第4図に示すように、コアシート40の
表面に印刷層41が形成され、さらに透明のオーバーシー
ト42a、42bがその表面に積層され、さらに必要に応じて
磁気記録層43が形成された生カード(カード基材)を予
めプレスラミネート法によって作製し、第6図に示すよ
うに、生カードの所定の位置にICモジュール埋設用の凹
部を、エンドミル、ドリル、その他の彫刻機により所定
形状に切削加工する方法がある。
第5図は上記の生カードの別の態様の例であり、この
場合は印刷層は白色オーバーシート42cの表面にも設け
られている。
さらに、上記の他にカード基材を得る方法としては、
インジェクション法なども適宜用いられ得る。インジェ
クション法を用いる場合、カード基材形成用樹脂として
は、ABS樹脂、ポリエステル、ポリプロピレン、スチレ
ン系樹脂、ポリカーボネートおよびこれらの混合物など
が好ましく用いられ得る。また、インジェクション法以
外の加工法を採用する場合にあっては、塩化ビニル、ア
クリル、ポリカーボネート、ポリエステル、塩化ビニル
/酢酸ビニル共重合体などが好ましく用いられ得る。
なお、上記カード基材に形成される第1および第2凹
部は、埋設されるICモジュールが挿入されやすいよう
に、該ICモジュールと同等かあるいは若干大きいことが
望ましい(0.05〜0.1mm程度)。
また、上記の例においてはカード基材20は複数のシー
トの積層体によって構成されるが、勿論一枚の基材によ
ってカード基材20を構成することもできる。
上記のようにして所定の凹部が形成されたカード基材
を作製した後、第3図(a)に示すように、カード基材
20に形成された第1凹部の底面に図示のように接着層30
を設け、ICモジュール6を挿嵌して、ホットスタンパー
31により端子層2の表面のみを局部的に熱押圧(たとえ
ば、100〜170℃、5〜15kg/cm2、5秒で充分である)す
ることによりICモジュール6をカード基材20中に固着し
てICカードを得る(第3図(b))。この場合、接着層
30は、たとえば不織布の両面にアクリル系粘着剤を塗布
した両面粘着テープや常温硬化型ウレタン系接着剤,エ
ポキシ系接着剤あるいはシアノアクリレート系接着剤に
より形成することができる。またより強固な固着力を得
るためには、たとえばポリエステル系の熱接着シートも
好ましく用いられる上述したホットスタンパーによる熱
押圧は、このような熱接着シートを用いた場合に必要と
なるものであり、通常の接着剤を用いる場合は常温押圧
も可能である。
さらに第3図に示す例の場合は、上記接着層の厚さを
調整することによっても、樹脂モールド部と第2凹部と
の間に形成される空間32の幅を適宜調整することができ
る。そして、この例の場合、上記カード基材中に形成さ
れる空間32はICモジュールの大きさやカードの屈曲率を
考慮して最適の値が選択され得るが、通常、良好な応力
相殺効果を得るためには、少なくとも50〜100μm程度
の間隙を設けることが好ましい。この間隙によって、カ
ードを屈曲した場合のあそびを得ることができるので、
ICモジュールとカード基材の境界部にかかる応力を減少
させることができる。
次に、ICモジュールとICカードとの間に非固着状態部
分を設ける態様について説明する。第7図ないし第12図
は、このような変形例を示す断面図である。
まず、第7図は、ICモジュール6の樹脂モールド部の
側部ならびに底部に空隙を設けた場合の例である。第8
図は、第1凹部の底部と樹脂モールド部の底部のみを固
着した場合の例である。
第9図は、上記第7図の場合において第2凹部の底部
にクッション層90を設けた場合の例である。このような
クッション層は衝撃力を吸収してICモジュールに無理な
力が加わるのを防止する上で有効である。このようなク
ッション材としては、たとえば各種天然ゴム、合成ゴ
ム、SBRやNBRなどのスポンジゴム、発泡ポリウレタン、
発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、発泡PVCなどの
発泡樹脂、軟質塩化ビニル、EVA、セルボセイン(衝撃
吸収材)、シリコーンオイル、シリコンゴム、不織布な
どの応力、衝撃力に対する吸収効果のある材料が用いら
れ得る。
第10図に示す例は、第2凹部の底部のみを接着した場
合の例である。
第11図は、第1凹部の底部から第2凹部側部の周囲の
みを接着し、あたかも樹脂モールド部をハンモックで吊
ったようにして樹脂モールド部にかかる応力を緩和させ
ている。この場合の接着層は被膜性の高いフィルム状の
ものが好ましい。
第12図は、第1凹部の側部周辺のみを非接着状態に
し、その他を固着した場合の例である。
〔発明の効果〕
上述したように、本発明においては、常温押圧か、も
しくは局部的(端子部のみ)かつ短時間の熱押圧によっ
てICモジュールの埋設がなされ得るので、ICモジュール
に与えるダメージならびにカード基材全体の熱変形を極
力防止することができ、そのためICカードの信頼性を向
上させることができる。
また、本発明においては、ICモジュールの中心部分の
みが樹脂モールドされてその部分のみが剛体部を形成し
全体が断面凸形状となっているので、カードの曲げに対
する柔軟性ならびに追従性に特にすぐれている。
更に、本発明においては、ICモジュールの樹脂モール
ド部とカード基材の第2凹部の底面との間の少なくとも
一部分に非固着状態の部分が形成されているので、カー
ドを曲げた場合にICモジュールの樹脂モールド部にかか
る応力や衝撃力をこの非固着部分によって効果的に減殺
することができ、これにより従来問題となっていたカー
ド基材とICモジュールの境界部の折れや亀裂さらにはIC
モジュールの脱落等の問題を防止することができる。更
に上記2つの効果から、カードの曲げあるいは衝撃など
外部応力によるICチップクラックを防止できる。
更に、本発明においては、上記カード基材中に埋設さ
れたICモジュールがカード基材の裏面側に現れないので
ICモジュールの隠蔽効果をも得ることができ、カードの
外観の意匠的価値の向上においても有利である。
更に、本発明は製造工程が従来の方法に比べて簡単で
あり、またコストの低減化を図ることができる点でもす
ぐれている。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は本発明のICカードの製造方法にお
ける各製造工程を示す断面図、第4図および第5図は未
だ凹部が形成される前のICカード基材の状態を示す断面
図、第6図はICカード基材の加工工程を示す断面図、第
7図ないし第12図は本発明のICカードの変形例を示す断
面図である。 1……支持体層、2……端子層、3……ICモジュール基
板、4……ICチップ、5……樹脂、20……カード基材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−50196(JP,A) 特開 昭57−210494(JP,A) 特開 昭62−218196(JP,A) 特開 昭62−56197(JP,A) 特開 昭61−63498(JP,A) 実開 昭61−133373(JP,U) 実開 昭62−35873(JP,U) 実開 昭62−80673(JP,U) 実開 昭60−57152(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の工程(イ)、(ロ)および(ハ)を
    含むことを特徴とするICカードの製造方法。 (イ) 支持体層とこの支持体層上に設けられた端子層
    からなるICモジュール基板の前記支持体層上にICチップ
    を搭載し該ICチップならびに配線部の周囲を樹脂モール
    ドすることにより断面が凸形状のICモジュールを形成す
    る工程、 (ロ) カード基材に、前記ICモジュールのICモジュー
    ル基板部に嵌合する第1凹部ならびにこの第1凹部に連
    通して前記ICモジュールの樹脂モールド部を収容するた
    めの第2凹部を形成する工程、ただし該第2凹部は、前
    記ICモジュールを下記工程(ハ)に従って凹部内に挿嵌
    し固着したときにICモジュールの樹脂モールド部と第2
    凹部との間の少なくとも一部分が非固着状態になるよう
    な大きさを有するものであり、 (ハ) カード基材に形成された第1凹部の底面に熱接
    着シートを敷設し、この熱接着シートを介してICモジュ
    ールの支持体側を当接するとともに端子層の表面のみを
    部分的に熱押圧することによって、ICモジュールを、該
    ICモジュールの少なくとも一部分がICカード基材と非固
    着状態になるようにICカード基材中に埋設する工程。
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