JP4311075B2 - IC card and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ICチップが内蔵され接触式通信用の外部電極を表面に有するICカード及びその製造方法に関し、更に詳しくは、上記外部電極を表面に有する回路基板とカード本体との間の接続信頼性及び接続作業性の向上を図ったICカード及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、家電製品、コンピュータ・モバイル製品の分野等においては、軽薄短小の流れのなかで更なる高機能、高密度化が進められているが、カード製造業界においても同様に高機能、高密度化の要求が高まっている。これまでのクレジットカード、キャッシュカード等では、記載されるデータとしてはエンボスと磁気ストライプによる記録が主流であった。しかし近年は、ICカードによるクレジット、電子マネー等の多機能決済などの高機能、多機能が注目されている。
【0003】
ICカードの高機能化、多機能化に対応するために、ICチップの高容量化、高密度化が求められているが、カードに多くの情報を読み書きするだけでなく、それを活かすアプリケーションを書き込む動きなどもあり、ICチップには更に加速的な高容量化、高密度化が求められているのが現状である。
【0004】
高機能という面では、インターフェースにおいても複数化が求められている。これまでにはエンボスと磁気ストライプと接触式ICの機能を持つカードの実績はあるが、最近では、エンボスと磁気ストライプと非接触式ICという流れもある。
【0005】
一方、ICカードの通信方式に接触型と非接触型とを併せ持ったハイブリッドカードおよびデュアルインターフェースカードの2種類のカードが知られている。ハイブリッドカードは、接触/非接触それぞれにICチップを持ったカードである。デュアルインターフェースカードは、コンビネーションカードとも称され、1個のICチップで接触/非接触の両方の機能を満足できるカードであり、コスト面でハイブリッドカードよりも有利とされる。
【0006】
図12に、従来のデュアルインターフェースカードDの一製造工程を示す。
先ず、図12Aに示すように、表面に外部電極が形成されたタブ基板1の裏面中央部にICチップ(半導体チップ)2を実装し、その接合部3とICチップ2とを封止樹脂5で封止する。
【0007】
一方、図12Bに示すように、非接触通信用のアンテナ基板8の両側に接着性シート4a,4bを介して一対の外装シート9a,9bを積層後、加熱プレスにより製作されるカード本体10を準備する。アンテナ基板8としては、例えば、ポリイミド等の耐熱性フィルムの両面にアンテナ配線等の配線パターン12を形成することによって構成される。このカード本体10の表面所定部位に、図12Cに示すようにICモジュール7を収容するための凹所11を設ける。
【0008】
そして、図12Dに示すように、凹所11の段部に露出した配線パターン12に対してタブ基板1を導電ペースト6を介して電気的に接続すると同時に、熱硬化性樹脂等でなる接着剤13を用いてタブ基板1の周縁を凹所11の段部に接着し、カード本体10と一体化させる。
【0009】
これにより、従来のデュアルインターフェースカードDが製作される。図13はタブ基板1の表面形態を示している。略長方形状のタブ基板1表面には、銅箔を所定形状にパターニングして複数の外部電極15が形成されており、これら外部電極15がカード本体1の面に露出するように組み込まれる。当該デュアルインターフェースカードDを接触式通信法で使用する場合、この外部電極15に外部機器(カードリーダーライタ)の端子が接触し、データのやり取りが行われる。
【0010】
なお、本例においてはタブ基板1とICチップ2との間の接続をフリップチップ接続で行う場合について説明したが、これらの接続をボンディングワイヤで行う構造が例えば下記特許文献1に開示されている。
【0011】
【特許文献1】
特開2001−109865号公報
【特許文献2】
特開2001−154252号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、タブ基板1とアンテナ基板8との間の接合は、接点を安定化した後、その部分を接着剤13で固定することになるが、接着剤13が硬化するまで接点の安定化状態を保持する必要があり、この保持時間(接着剤13の硬化時間)の長さが作業性およびカード生産性を損ねている。
そのため、硬化時間の短い接着剤を開発、選定することになるが、被着材による制約条件(接着剤の硬化温度が高いとカードが変形してしまうなど)もあり、接着剤の種類も限定されることになって、品質もコストも満足できる接着剤を選定するすることが難しい状況にあった。
【0013】
一方、硬化後の諸特性(耐候性、耐薬品性、耐湿性、耐高・低温性、硬度、剥離/引張強度など)から、例えば紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤がタブ基板とカード本体との間の接合用接着剤として適していることがわかっている。
【0014】
しかしながら、図14に示すように、加圧保持ヘッド14を用いてタブ基板1をカード本体10へ加圧保持した状態では、タブ基板1の表面のほぼ全領域が光透過性のない銅箔で覆われており、また、カード本体も厚く裏側から光を照射しても内部へ十分に透過しないため、凹所11内の接着剤13に紫外線を照射することが不可能である。したがって、従来の構造ではタブ基板1とカード本体10との間の接合用接着剤として紫外線硬化型接着剤を用いることはできなかった。
【0015】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、タブ基板とカード本体との間の接続信頼性を維持しながら、作業性及び生産性の向上を図ることができるICカード及びその製造方法を提供することを課題とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するに当たり、本発明のICカードは、カード本体と、カード本体に形成された凹所内に接着材料を介して固着され接触式通信用の外部電極を表面に有する回路基板と、上記外部電極に電気的に接続されたICチップとを備えたICカードであって、上記接着材料が光硬化型接着剤でなるとともに、上記回路基板は、その表裏方向に光を透過させる透光部を有することを特徴としている。
【0017】
本発明のICカードにおいては、接触式通信用の外部電極を表面に有する回路基板がその表裏方向に光を透過させる透光部を有するので、当該回路基板とカード本体との間を接合する接合材料に光硬化型接着剤を選定し、上記透光部を通して導入した照射光によって当該接着剤を硬化させることができる。
【0018】
したがって、本発明によれば、回路基板とカード本体との間の接合信頼性を確保しながら、接合時間を大幅に短縮することができ、生産性の向上を図ることができる。また、加熱硬化工程が不要となるのでカード本体の加熱による変形を回避できる。
【0019】
上記回路基板は、表面に接触式通信用の複数の外部電極が形成され、裏面にはこれら外部電極をICチップへ電気的に接続するための各種端子が形成された両面回路基板で構成されるのが一般的である。そこで、上記透光部は、回路基板の表裏面に設けられた金属箔の抜きパターンで構成するのが好適である。
また、金属箔自体を透明電極用材料等の透光性のある材料で形成することによって透光部を構成してもよい。
【0020】
光硬化型接着剤としては紫外線硬化型接着剤が一般的に用いられるが、これ以外にも、可視光線やキセノンランプ、レーザー光線等で硬化する可視光線重合型の接着剤も適用可能である。
【0021】
また、本発明のICカードの製造方法は、回路基板にその表裏方向に光を透過させる透光部を形成する工程と、カード本体上の凹所内に光硬化型接着剤を介して回路基板を収容する工程と、上記透光部を通して光硬化型接着剤に光を照射し硬化させる工程とを有する。
【0022】
本発明のICカードの製造方法においては、上記透光部を設けた回路基板を使用することにより、光硬化型接着剤による回路基板とカード本体との間の接合を行うことが可能となり、これにより接合部の加圧保持時間(接着剤の硬化時間)を従来よりも大幅に短縮して生産性の向上を図ることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。
【0024】
(第1の実施の形態)
図1〜図5は本発明の第1の実施の形態を示している。
ここで、図1は本実施の形態のICカードC1の製造工程を示す工程断面図、図2はICカードC1を構成するタブ基板35の表面形態を示す平面図、図3はICカードC1の製造工程を説明するフロー図、図4はタブ基板35とカード本体34との接合工程を説明する断面図、図5はタブ基板35の側断面図である。
【0025】
図1Dに示すように、本実施の形態のICカードC1は、接触式通信機能と非接触式通信機能とを兼ね備えたデュアルインターフェースカード(コンビネーションカード)として構成されている。
【0026】
ICカードC1は、アンテナ配線が形成されたアンテナ基板31及びICチップ41を内蔵するカード本体34と、カード本体34の一表面に埋設されアンテナ基板31を介してICチップ41に電気的に接続されるタブ基板35とを備えている。タブ基板35の表面は、カード本体34の表面と面一とされている。
【0027】
カード本体34は、アンテナ基板31の表裏面に対し、接着性シート32a,32bを介して、絵柄や文字等が印刷された外装シート材33a,33bを積層後、加熱プレスで一体化することによって構成される。
なお、接着性シート32a,32bとしては、例えば、ホットメルトやポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)等の熱可塑性プラスチックシート材が用いられる。また、外装シート材33a,33bの構成材料としては、例えば、PETGとポリカーボネート(PC)との混合シートが用いられる。
【0028】
アンテナ基板31は、接着性シート32a,32b及び外装シート材33a,33bよりも機械的強度が高く、かつ、耐熱性のある例えばポリイミド(PI)製のフィルム38の両面に、公知のアディティブ法あるいはサブストラクティブ法によって形成された銅又はアルミニウム等の配線パターン37a,37bを形成して構成される。これら配線パターン37a,37b間はビアあるいはスルーホールを介して互いに接続されている。
なお、アンテナ配線は、フィルム38の面内に渦巻き状に形成されるが、その形成面は何れであってもよい。また、アンテナ基板31には、ICチップ41のほか、コンデンサや抵抗器など必要な受動部品が実装されている。
【0029】
本実施の形態において、ICチップ41は、フリップチップ実装によってアンテナ基板31上の配線パターン37bに電気的に接続されているが、ワイヤボンディング法を用いてもよい。アンテナ基板31上のICチップ41は、封止用樹脂43bによって金属板42bと共に封止されている。金属板42bは、ICチップ41実装部の機械的強度を高めるためのもので、例えば円形のステンレス片で構成されている。
また、図示するようにアンテナ基板31の反対側から更に封止用樹脂43aを介して金属板42aを貼り付けて、ICチップ41の保護強化を図っている。
【0030】
タブ基板35は、本発明の「回路基板」に対応し、カード本体34の外装シート材33a側の表面に埋設されている。タブ基板35を収容するための凹所39は、タブ基板35と略同一の平面形状を有しており、当該凹所39の底部はアンテナ基板31の上面に対応している。つまり、凹所39の底部には、アンテナ基板31上の配線パターン37aが露出している。
【0031】
タブ基板35の裏面側にはバンプ(突起電極)36が複数形成されており、配線パターン37aと電気的に接続されている。本実施の形態では、バンプ36は金(Au)でなるスタッド型で構成されているが、勿論これに限らず、ボールバンプや無電解/電界めっきバンプ等、他の公知の形態のバンプ構成を採用してもよい。
【0032】
タブ基板35は、カード本体34の凹所39に対して接着剤40を介して接合されている。接着剤40は、本実施の形態では、紫外線硬化型接着剤が用いられている。
【0033】
タブ基板35の表面には、図2に示すように複数の外部電極45が形成されている。外部電極45はスルーホール46を介して裏面側のバンプ36(図1)に電気的に接続されている。これらの外部電極45は、ICカードC1の接触式通信用の外部端子として機能するもので、図示しないカードリーダーライタの接触端子と接触することによって、ICチップ41に記録された情報の読出し及び/又はICチップ41への情報の書き込みがなされるようになっている。
【0034】
タブ基板35は、例えばリジッド性のある両面回路基板で構成され、図5に示すように絶縁基板47の両面に金属箔48a,48bが設けられている。このうち表面側の金属箔48aを所定形状にパターニングすることによって上記外部電極45が形成され、裏面側の金属箔48bを所定形状にパターニングすることによって、スルーホール46とバンプ36との間を接続する配線等が形成される。
【0035】
また、タブ基板35の表面には、図示するように複数の透孔49aが形成されている。透孔49aは金属箔48aの抜きパターンで形成されている。これら透孔49aの形成位置に対応して、裏面側の金属箔48bにも複数の透孔49bが当該金属箔48bの抜きパターンで形成されている。そして、絶縁基板47を透明又は半透明等の光透過性を有する材料で構成することによって、透孔49a,49bと共に、タブ基板35の表裏方向に光(紫外線)を透過させる本発明の「透光部」を構成している。
【0036】
なお、絶縁基板47としては例えば厚さ0.1mm〜0.2mm程度のガラスエポキシ基板で構成することができる。またこれ以外に、ガラス等の光透過性を有する絶縁性材料で絶縁基板47を構成することも可能である。
【0037】
金属箔48a,48bは、金属薄膜の単層又は多層構造で構成することができる。本実施の形態では、銅箔上にニッケルめっきと金めっきを施した多層構造で金属箔48a,48bを形成している。
【0038】
また、透孔49a,49bの大きさ、形成範囲、形成密度等は任意に選定可能であり、凹所39内の接着剤40に対して十分な量の紫外線を照射できるように形成されていればよい。なお、カードリーダーライタの接触端子の摺接性を損なわないように透孔49aを形成するのが好ましい。
本実施の形態では、外部電極45間の周縁に沿って形成した抜きパターンと、外部電極45の形成領域内外に形成した四角形状の微細な孔とで、透孔49a,49bを構成している。
【0039】
次に、以上のように構成される本実施の形態のICカードC1の製造方法について説明する。
図3は、ICカードC1の製造工程を説明する工程フローである。
【0040】
先ず、図1Aに示すように、ICチップ41が実装されたアンテナ基板31の表裏面を接着性シート32a,32bおよび外装シート材33a,33bのカード基材で挟み込んで、カード本体34を製作する(ステップS1)。
カード本体34の製作工程は、アンテナ基板31、接着性シート32a,32bおよび外装シート材33a,33bをそれぞれ丁合い積層した後、加熱プレスすることによって行われる。
【0041】
次いで、製作したカード本体34のタブ基板装着部を所定形状に掘り込んで凹所39を形成する(ステップS2)。
凹所39の形成工程では、ルーターやフライス等によってアンテナ基板31の配線パターン37aに到達する深さにまで加工される。なお、凹所39の形成を化学エッチングにより行うようにしてもよい。
【0042】
続いて、製作したカード本体34を図示しない接着機へ搬送、位置決めした後(ステップS3)、凹所39の底部に対して紫外線硬化型接着剤40を塗布する(ステップS4)。
【0043】
接着剤40の塗布工程は、ディスペンサを用いて液状の接着剤40を塗布形成する場合は勿論、例えばシート状の接着性樹脂の小片を凹所39の底部に配置形成する場合も含まれる。
【0044】
一方、カード本体34の製作と並行して、タブ基板35が製作される(ステップS5)。この工程では、タブ基板35の表裏面の金属箔48a,48bを所定形状にパターニングして、外部電極45、スルーホール46、透孔49a,49bおよび各種配線等が形成される。
このように、透孔49a,49bを金属箔48a,48bの抜きパターンで構成しているので、タブ基板35のパターニング工程と同時に本発明の「透光部」を構成することができる。
【0045】
製作したタブ基板35の裏面の所定部位には、バンプ36が形成される(ステップS6)。バンプ36の形成方法としては、例えば、半導体装置製造用のボンディングツールを用いて行うことができる。
【0046】
次に、製作したタブ基板35の表面を角コレット等の吸着具を用いて保持し、カード本体34の凹所39に位置決めし、凹所39へタブ基板35を埋め込む(ステップS7)。
【0047】
凹所39に収容されたタブ基板35は、図4に示すように加圧保持ヘッド50による加圧作用を受け、接着剤40を押しのけてバンプ36とアンテナ基板31(配線パターン37a)との電気的導通が図られる(ステップS8)。
【0048】
このとき、タブ基板35に超音波振動を付与するようにすれば(ステップS9)、振動摩擦作用によってバンプ36の先端を活性化でき、配線パターン37aとの間の接点の安定化を図ることができる。
また、振動摩擦作用によって、配線パターン37aを覆う接着剤40や凹所39形成時の樹脂残さ、更には配線パターン37a上の酸化膜等を機械的に除去しながらバンプ36を配線パターン37aへ接合することができので、電気的接合信頼性が確保される。
【0049】
次に、接着剤40に紫外線を照射して、接着剤40を硬化させる工程が行われる(ステップS10)。
この工程では、図4に示すように、タブ基板35の透光部を介して接着剤40に紫外線が照射される。
【0050】
本実施の形態では、中空形状の加圧保持ヘッド50の内部に光ファイバーや紫外線照射ランプを装入し、加圧保持ヘッド50の先端にタブ基板35加圧用の透明な強化ガラス板51を装着している。そして、カード本体34を受け治具52上に載置し、タブ基板35の表面全域に対してガラス板51による加圧作用を付与しながら、タブ基板35の透孔49a,49bを介して接着剤40に紫外線を照射し、接着剤40を硬化させる。
【0051】
接着剤40の硬化後、タブ基板35が固着されたカード本体34を接着機から取り出して、本実施の形態のICカードC1が製造される(ステップS11)。
【0052】
以上のように本実施の形態によれば、タブ基板35に紫外線を透過させる透光部が設けられているので、タブ基板35とカード本体34との間に内封した紫外線硬化型接着剤40を適正に硬化させることができる。また、タブ基板35の裏面のほぼ全領域がカード本体34との接着領域となるので、カード本体34とタブ基板35との間の接合強度を向上させることができる。
【0053】
これにより、タブ基板35とアンテナ基板31との間の接合信頼性を確保しながら、従来よりも接着剤40の硬化時間の大幅な短縮を図ることができるので、タブ基板35の接合作業性を改善でき、ICカードC1の生産性の向上を図ることができる。また、接着剤の硬化処理に高温を必要としないので、カードの変形を防ぐことができる。また、プロセスに高価な設備を必要としないため、設備投資が削減でき、コストダウンに貢献できる。
【0054】
また、本実施の形態によれば、透光部を設けたタブ基板35を使用することにより、光硬化型接着剤を使用することが可能となるため、接着剤40の選択範囲が広がり、より最適な接着剤の選択による品質の向上に貢献できる。
【0055】
(第2の実施の形態)
図6〜図10は本発明の第2の実施の形態を示している。
ここで、図6は本実施の形態のICカードC2の製造工程を示す工程断面図、図7はICカードC2を構成するタブ基板35の表面形態を示す平面図、図8は図7における[8]−[8]線方向断面図、図9は図8の構成の変形例を示す断面図、図10はタブ基板35とカード本体64との接合工程を説明する断面図である。
なお、図において上述の第1の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【0056】
図6Dに示すように、本実施の形態のICカードC2は、上述の第1の実施の形態と同様、接触式通信機能と非接触式通信機能とを兼ね備えたデュアルインターフェースカード(コンビネーションカード)として構成されている。
【0057】
ICカードC2は、アンテナ配線が形成されたアンテナ基板31を内蔵するカード本体64と、カード本体64の一表面に埋設されアンテナ基板31に電気的に接続されるタブ基板35と、タブ基板35とアンテナ基板31のそれぞれに電気的に接続されるICチップ41とを備えている。
【0058】
カード本体64は、上述の第1の実施の形態と同様に、アンテナ基板31の表裏面に対し、接着性シート32a,32bを介して、絵柄や文字等が印刷された外装シート材33a,33bを積層後、加熱プレスで一体化することによって構成される。
【0059】
本実施の形態において、ICチップ41は、タブ基板35の裏面略中央部に実装されており、その接合部67と共に封止樹脂68によって封止されている。タブ基板35の裏面周囲には、金属製の突起電極としてバンプ69が複数形成されている。
【0060】
タブ基板35に対するICチップ41の実装形態としては、図8に示すような接合部(バンプ等)67を介してのフリップチップ実装法や、図9に示すようにボンディングワイヤ66を用いたワイヤボンディング法が適用可能である。ICチップ41は、タブ基板35裏面の配線部を介してバンプ69に電気的に接続されている。
【0061】
タブ基板35は、カード本体64の外装シート材33a側の表面に形成された凹所60に埋設されている。凹所60は、タブ基板35を収容する第1凹所61と、タブ基板35上のIC封止部を収容する第2凹所62とからなり、全体的に段付き形状を呈している。第2凹所62は、カード本体64内部のアンテナ基板31を一部貫通して形成されるが、アンテナ基板31上の配線パターンが形成されていない部位に設けられる。
【0062】
第1凹所61と第2凹所62の段部には、アンテナ基板31上の配線パターン37aが外部へ露出しており、図6Cに示すように当該段部には紫外線硬化型の接着剤40が塗布される。タブ基板35のバンプ69は、この接着剤40を介して下層の配線パターン37aに接続されている。
【0063】
タブ基板35の表面には、図7に示すように、接触式通信用の外部端子として機能する複数の外部電極45が形成されている。外部電極45はスルーホール46を介して裏面側のICチップ41に電気的に接続されている。そして、タブ基板35の表裏面には、上述の第1の実施の形態と同様、透孔49a(49b)が形成されている。
【0064】
ここで、本実施の形態においては、タブ基板35の表面略中央部の金属箔を残して光遮蔽部55を形成している。光遮蔽部55は、ICチップ41の実装部位に対応するように形成され、タブ基板35の中央部での紫外線の透過を防ぐようにしている。これは、EEPROM等の半導体素子で構成されるICチップ41への紫外線照射により、ICチップ41に記憶された情報が改変又は消去されないようにするためである。
【0065】
以上のように構成される本実施の形態のICカードC2においては、以下の工程を経て製造される。
【0066】
すなわち、図7に示すように透孔49aを形成したタブ基板35の裏面にICチップ41を実装、封止するとともにバンプ69を形成する(図6A)。一方、アンテナ基板31を接着性シート32a,32bおよび外装シート材33a,33bで挟み込んでカード本体64を製造し(図6B)、その一表面にタブ基板35を収容するための凹所60を形成する(図6C)。
【0067】
次いで、第1凹所61の底部(配線パターン37aの露出面)に紫外線硬化型の接着剤40を塗布し、この接着剤40を介してタブ基板35のバンプ69を配線パターン37aに加圧接合する。このとき、第1の実施の形態と同様に、タブ基板35に超音波を付与するようにすれば、バンプ69と配線パターン37aとの間の接合信頼性の向上が図れることになる。
【0068】
接着剤40の硬化処理は、図10に示すように、上述した構成の加圧保持ヘッド50を用いる。加圧保持ヘッド50は、タブ基板35の表面全域を押し付けた状態で紫外線を導入し、ガラス板51及びタブ基板35の透光部を介して紫外線を接着剤40に照射し硬化させる。
また、光遮蔽部55によりICチップ41への紫外線の照射を回避でき、これによりICチップ41の記憶データの改変又は消失が防止される。
【0069】
以上のように、本実施の形態によれば、タブ基板35に紫外線を透過させる透光部が設けられているので、タブ基板35とカード本体64との間に内封した紫外線硬化型接着剤40を適正に硬化させることができる。
【0070】
これにより、タブ基板35とアンテナ基板31との間の接合信頼性を確保しながら、従来よりも接着剤40の硬化時間の大幅な短縮を図ることができるので、タブ基板35の接合作業性を改善でき、ICカードC2の生産性の向上を図ることができる。また、接着剤の硬化処理に高温を必要としないので、カードの変形を防ぐことができる。
【0071】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【0072】
例えば以上の各実施の形態では、タブ基板35とアンテナ基板31との間の電気的接合をバンプ36,69を介して行うようにしたが、これに限らず、導電ペーストやはんだ等の従来公知の導電材料を用いることも可能である。
【0073】
また、以上の各実施の形態では、非接触式通信用のアンテナ配線を、アンテナ基板31のアンテナ配線パターン37a(37b)で構成するようにしたが、これに代えて、アンテナ基板を用いずに、金属巻線をアンテナ配線として用い、これをカード基材で挟み込んでカード本体を構成するようにしてもよい。
【0074】
また、以上の第2の実施の形態では、ICチップ41を搭載したタブ基板35をカード本体64内部のアンテナ基板31に接合するようにしたが、アンテナ基板がない構成とすることも可能である。すなわち、非接触式通信機能を具備しない接触式ICカードに対しても本発明は適用可能である。
【0075】
更に、以上の各実施の形態では、タブ基板35に形成した透孔49a(49b)を角穴形状としたが、勿論、これに限らず、例えば図11に示すように丸孔形状に透孔を構成するようにしてもい。更に、丸孔に限らず、格子状にしたり、所定の形状を模した形態で紫外線の透光部を構成することも可能である。
【0076】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、接触式通信用の外部電極を表面に有する回路基板がその表裏方向に光を透過させる透光部を有するので、回路基板とカード本体との間を接合する接合材に光硬化型接着剤を選定することが可能となり、上記透光部を通して導入した照射光によって当該接着剤を硬化させることができる。
【0077】
これにより、回路基板とカード本体との間の接合信頼性を確保しながら、接合作業時間を大幅に短縮することができ、生産性の向上を図ることができる。また、接着剤の硬化処理に高温を必要としないので、カード本体の加熱による変形を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態によるICカードC1の製造工程を示す工程断面図である。
【図2】ICカードC1を構成するタブ基板35の表面形態を示す平面図である。
【図3】ICカードC1の製造工程を説明する工程フローである。
【図4】タブ基板35とカード本体34との接合工程を説明する断面図である。
【図5】タブ基板35の側断面図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態によるICカードC2の製造工程を示す工程断面図である。
【図7】ICカードC2を構成するタブ基板35の表面形態を示す平面図である。
【図8】図7における[8]−[8]線方向断面図である。
【図9】図8の構成の変形例を示す断面図である。
【図10】タブ基板35とカード本体64との接合工程を説明する断面図である。
【図11】タブ基板35の構成の変形例を示す平面図である。
【図12】従来のICカードの製造工程を示す工程断面図である。
【図13】従来のタブ基板の平面図である。
【図14】従来技術の問題点を説明する断面図である。
【符号の説明】
31…アンテナ基板、34,64…カード本体、35…タブ基板、36,69…バンプ、37a…配線パターン、39,60…凹所、40…紫外線硬化型接着剤、41…ICチップ、45…外部電極、46…スルーホール、47…絶縁基板、48a,48b…金属箔、49a,49b…透孔(透光部)、50…加圧保持ヘッド、55…光遮蔽部、C1,C2…ICカード。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an IC card having a built-in IC chip and an external electrode for contact communication on its surface, and a method for manufacturing the same, and more particularly, a connection reliability between a circuit board having the external electrode on its surface and a card body. In particular, the present invention relates to an IC card and a method for manufacturing the same, which are intended to improve performance and connection workability.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the fields of home appliances, computer / mobile products, etc., higher functionality and higher density have been promoted in the light, thin and small trend. There is a growing demand for aging. In conventional credit cards, cash cards, etc., recording by embossing and magnetic stripes has been the mainstream as data to be described. However, in recent years, attention has been paid to high functions and multi-functions such as multi-function payments such as credits using IC cards and electronic money.
[0003]
There is a need for higher capacity and higher density of IC chips to cope with higher functionality and multi-functionality of IC cards, but not only reading and writing a lot of information on the card, but also applications that make use of it There is a movement of writing, and the current situation is that IC chips are required to have higher capacity and higher density.
[0004]
In terms of high functionality, multiple interfaces are also required. Up to now, there is a track record of cards having functions of embossing, magnetic stripe, and contact IC, but recently, there is a trend of embossing, magnetic stripe, and non-contact IC.
[0005]
On the other hand, two types of cards are known, a hybrid card and a dual interface card, which have both a contact type and a non-contact type in the IC card communication method. The hybrid card is a card having an IC chip for each contact / non-contact. The dual interface card is also called a combination card, and can satisfy both contact / contactless functions with a single IC chip, and is advantageous over a hybrid card in terms of cost.
[0006]
FIG. 12 shows one manufacturing process of the conventional dual interface card D.
First, as shown in FIG. 12A, an IC chip (semiconductor chip) 2 is mounted on the center of the back surface of the
[0007]
On the other hand, as shown in FIG. 12B, after a pair of
[0008]
Then, as shown in FIG. 12D, the
[0009]
Thereby, the conventional dual interface card D is manufactured. FIG. 13 shows the surface form of the
[0010]
In this example, the case where the connection between the
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2001-109865 A
[Patent Document 2]
JP 2001-154252 A
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the bonding between the
For this reason, adhesives with a short curing time will be developed and selected, but there are restrictions due to the adherend (such as the card being deformed when the curing temperature of the adhesive is high), and the types of adhesives are also limited. As a result, it was difficult to select an adhesive that satisfies both quality and cost.
[0013]
On the other hand, photocuring adhesives such as UV-curing adhesives are tab substrates due to various properties after curing (weather resistance, chemical resistance, moisture resistance, high / low temperature resistance, hardness, peel / tensile strength, etc.) Has been found to be suitable as a bonding adhesive between the card and the card body.
[0014]
However, as shown in FIG. 14, when the
[0015]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an IC card that can improve workability and productivity while maintaining connection reliability between a tab substrate and a card body, and a manufacturing method thereof. Is an issue.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In solving the above problems, the IC card of the present invention includes a card body, a circuit board fixed on the surface of the recess formed in the card body with an adhesive material and having an external electrode for contact communication on the surface, An IC card comprising an IC chip electrically connected to the external electrode, wherein the adhesive material is a photo-curing adhesive, and the circuit board transmits light in the front and back direction. It has the part.
[0017]
In the IC card of the present invention, since the circuit board having the external electrode for contact communication on the surface has a light transmitting portion that transmits light in the front and back direction, the bonding for bonding between the circuit board and the card body A photo-curing adhesive can be selected as the material, and the adhesive can be cured by the irradiation light introduced through the light transmitting part.
[0018]
Therefore, according to the present invention, it is possible to greatly reduce the bonding time while ensuring the bonding reliability between the circuit board and the card body, and to improve the productivity. Further, since the heat curing step is not required, deformation due to heating of the card body can be avoided.
[0019]
The circuit board is composed of a double-sided circuit board in which a plurality of external electrodes for contact communication are formed on the front surface and various terminals are formed on the back surface for electrically connecting the external electrodes to the IC chip. It is common. Therefore, it is preferable that the translucent part is constituted by a metal foil punching pattern provided on the front and back surfaces of the circuit board.
Moreover, you may comprise a translucent part by forming metal foil itself with translucent materials, such as a material for transparent electrodes.
[0020]
As the photocurable adhesive, an ultraviolet curable adhesive is generally used, but in addition to this, a visible light polymerization type adhesive that cures with visible light, a xenon lamp, a laser beam, or the like is also applicable.
[0021]
In addition, the IC card manufacturing method of the present invention includes a step of forming a light-transmitting portion that transmits light in the front and back direction on a circuit board, and a circuit board through a photocurable adhesive in a recess on the card body. A housing step, and a step of irradiating the photocurable adhesive with light through the translucent portion to cure.
[0022]
In the IC card manufacturing method of the present invention, by using the circuit board provided with the translucent portion, it is possible to perform bonding between the circuit board and the card body using a photocurable adhesive. As a result, the pressurization holding time (curing time of the adhesive) of the joint portion can be greatly shortened compared to the conventional case, and the productivity can be improved.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0024]
(First embodiment)
1 to 5 show a first embodiment of the present invention.
Here, FIG. 1 is a process sectional view showing the manufacturing process of the IC card C1 of the present embodiment, FIG. 2 is a plan view showing the surface form of the
[0025]
As shown in FIG. 1D, the IC card C1 according to the present embodiment is configured as a dual interface card (combination card) having both a contact communication function and a non-contact communication function.
[0026]
The IC card C1 is electrically connected to the
[0027]
The
As the
[0028]
The
The antenna wiring is formed in a spiral shape in the plane of the
[0029]
In the present embodiment, the
Further, as shown in the drawing, a
[0030]
The
[0031]
A plurality of bumps (projection electrodes) 36 are formed on the back side of the
[0032]
The
[0033]
On the surface of the
[0034]
The
[0035]
In addition, a plurality of through
[0036]
The insulating
[0037]
The metal foils 48a and 48b can be formed of a single layer or a multilayer structure of metal thin films. In the present embodiment, the metal foils 48a and 48b are formed in a multilayer structure in which nickel plating and gold plating are performed on a copper foil.
[0038]
The size, formation range, formation density, and the like of the through
In the present embodiment, through-
[0039]
Next, a method for manufacturing the IC card C1 of the present embodiment configured as described above will be described.
FIG. 3 is a process flow for explaining the manufacturing process of the IC card C1.
[0040]
First, as shown in FIG. 1A, the front and back surfaces of the
The manufacturing process of the
[0041]
Next, the
In the step of forming the
[0042]
Subsequently, after the
[0043]
The step of applying the adhesive 40 includes not only the case where the
[0044]
On the other hand, in parallel with the manufacture of the
Thus, since the through
[0045]
[0046]
Next, the surface of the manufactured
[0047]
The
[0048]
At this time, if ultrasonic vibration is applied to the tab substrate 35 (step S9), the tip of the
Also, the
[0049]
Next, a process of irradiating the adhesive 40 with ultraviolet rays and curing the adhesive 40 is performed (step S10).
In this step, as shown in FIG. 4, the adhesive 40 is irradiated with ultraviolet rays through the light transmitting portion of the
[0050]
In the present embodiment, an optical fiber or an ultraviolet irradiation lamp is inserted into the hollow
[0051]
After the adhesive 40 is cured, the
[0052]
As described above, according to the present embodiment, since the
[0053]
Thereby, while ensuring the bonding reliability between the
[0054]
Further, according to the present embodiment, by using the
[0055]
(Second Embodiment)
6 to 10 show a second embodiment of the present invention.
Here, FIG. 6 is a process cross-sectional view showing the manufacturing process of the IC card C2 of the present embodiment, FIG. 7 is a plan view showing the surface form of the
In the figure, portions corresponding to those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0056]
As shown in FIG. 6D, the IC card C2 of this embodiment is a dual interface card (combination card) having both a contact communication function and a non-contact communication function, as in the first embodiment. It is configured.
[0057]
The IC card C2 includes a card
[0058]
Similarly to the first embodiment described above, the
[0059]
In the present embodiment, the
[0060]
As a mounting form of the
[0061]
The
[0062]
The
[0063]
On the surface of the
[0064]
Here, in the present embodiment, the light shielding portion 55 is formed leaving the metal foil at the substantially central portion of the surface of the
[0065]
The IC card C2 of the present embodiment configured as described above is manufactured through the following steps.
[0066]
That is, as shown in FIG. 7, the
[0067]
Next, an ultraviolet
[0068]
For the curing process of the adhesive 40, as shown in FIG. 10, the
Further, the light shielding unit 55 can avoid irradiation of the
[0069]
As described above, according to the present embodiment, since the
[0070]
Thereby, while ensuring the bonding reliability between the
[0071]
As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, of course, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation is possible based on the technical idea of this invention.
[0072]
For example, in each of the embodiments described above, the electrical connection between the
[0073]
In each of the above embodiments, the antenna wiring for non-contact communication is configured by the
[0074]
In the second embodiment described above, the
[0075]
Further, in each of the embodiments described above, the through
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the circuit board having the external electrodes for contact communication on the surface has the translucent part that transmits light in the front and back direction, so that there is a gap between the circuit board and the card body. A photo-curing adhesive can be selected as a joining material to be joined, and the adhesive can be cured by irradiation light introduced through the light-transmitting portion.
[0077]
As a result, it is possible to significantly reduce the bonding operation time while ensuring the bonding reliability between the circuit board and the card body, and to improve the productivity. Further, since a high temperature is not required for the curing process of the adhesive, deformation due to heating of the card body can be avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of an IC card C1 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a surface form of a
FIG. 3 is a process flow illustrating a manufacturing process of the IC card C1.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a bonding process between the
5 is a side sectional view of a
FIG. 6 is a process sectional view showing a process for manufacturing an IC card C2 according to the second embodiment of the invention.
FIG. 7 is a plan view showing a surface form of a
8 is a cross-sectional view taken along line [8]-[8] in FIG.
9 is a cross-sectional view showing a modification of the configuration of FIG.
10 is a cross-sectional view illustrating a joining process between the
11 is a plan view showing a modified example of the configuration of the
FIG. 12 is a process cross-sectional view showing a conventional IC card manufacturing process.
FIG. 13 is a plan view of a conventional tab substrate.
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a problem of the prior art.
[Explanation of symbols]
31 ... Antenna substrate, 34, 64 ... Card body, 35 ... Tab substrate, 36, 69 ... Bump, 37a ... Wiring pattern, 39, 60 ... Recess, 40 ... UV curable adhesive, 41 ... IC chip, 45 ... External electrode, 46 ... through hole, 47 ... insulating substrate, 48a, 48b ... metal foil, 49a, 49b ... through hole (translucent part), 50 ... pressure holding head, 55 ... light shielding part, C1, C2 ... IC card.
Claims (2)
回路基板となる光透過性の絶縁層の、第1の面に形成された第1の金属層をパターニングすることで、接触式通信用の外部電極と、第1の金属層の抜きパターンでなる複数の第1の透孔を形成し、
前記絶縁層の第2の面に形成された第2の金属層をパターニングすることで、第2の金属層の抜きパターンでなる複数の第2の透孔を、前記第1の透孔の形成位置に対応して形成し、
前記第2の面に、前記第2の金属層と電気的に接続される突起電極を設け、
前記第1の面が前記カード本体の表面側となるように、前記カード本体上の凹所内に光硬化型接着剤を介して前記回路基板を収容し、
中空部を有する加圧ヘッドにより超音波振動を付与しながら、前記回路基板を前記カード本体へ向けて加圧することで、前記被接合部と前記突起電極とを溶着接合し、
前記加圧ヘッドによる加圧作用を保持しながら、前記中空部から前記第1及び第2の透孔を介して前記光硬化型接着剤に光を照射し、前記光硬化型接着剤を硬化させる
ICカードの製造方法。 A recess is formed on the surface of the card body containing the antenna wiring for non-contact communication and the IC chip electrically connected to the antenna wiring so that the joined portion that is a part of the antenna wiring is exposed. Forming,
By patterning the first metal layer formed on the first surface of the light-transmitting insulating layer to be the circuit board, the contact-type communication external electrode and the first metal layer are extracted. Forming a plurality of first through holes;
The second metal layer formed on the second surface of the insulating layer is patterned to form a plurality of second through holes formed by removing the second metal layer, thereby forming the first through holes. Forming corresponding to the position,
Providing a protruding electrode electrically connected to the second metal layer on the second surface,
The circuit board is accommodated in the recess on the card body via a photocurable adhesive so that the first surface is on the surface side of the card body ,
While applying ultrasonic vibration by a pressurizing head having a hollow part, the circuit board is pressed toward the card body to weld and bond the bonded part and the protruding electrode,
While holding the pressurizing action by the pressure head, the light curable adhesive is irradiated with light from the hollow portion through the first and second through holes to cure the light curable adhesive. IC card manufacturing method.
回路基板となる光透過性の絶縁層の、第1の面に形成された第1の金属層をパターニングすることで、接触式通信用の外部電極と、第1の金属層の抜きパターンでなる複数の第1の透孔を形成し、
前記絶縁層の第2の面に形成された第2の金属層をパターニングすることで、第2の金属層の抜きパターンでなる複数の第2の透孔を、前記第1の透孔の形成位置に対応して形成し、
前記第2の面に、前記第2の金属層を介して電気的に接続される突起電極とICチップとを設け、
前記第1の面が前記カード本体の表面側となるように、前記カード本体上の凹所内に光硬化型接着剤を介して前記回路基板を収容し、
中空部を有する加圧ヘッドにより超音波振動を付与しながら、前記回路基板を前記カード本体へ向けて加圧することで、前記被接合部と前記突起電極とを溶着接合し、
前記加圧ヘッドによる加圧作用を保持しながら、前記中空部から前記第1及び第2の透孔を介して前記光硬化型接着剤に光を照射し、前記光硬化型接着剤を硬化させる
ICカードの製造方法。 On the surface of the card body in which the antenna wiring for non-contact communication is built, a recess is formed so that the bonded portion that is a part of the antenna wiring is exposed,
By patterning the first metal layer formed on the first surface of the light-transmitting insulating layer to be the circuit board, the contact-type communication external electrode and the first metal layer are extracted. Forming a plurality of first through holes;
The second metal layer formed on the second surface of the insulating layer is patterned to form a plurality of second through holes formed by removing the second metal layer, thereby forming the first through holes. Forming corresponding to the position,
Protruding electrodes and IC chips that are electrically connected through the second metal layer are provided on the second surface,
The circuit board is accommodated in the recess on the card body via a photocurable adhesive so that the first surface is on the surface side of the card body ,
While applying ultrasonic vibration by a pressurizing head having a hollow part, the circuit board is pressed toward the card body to weld and bond the bonded part and the protruding electrode,
While holding the pressurizing action by the pressure head, the light curable adhesive is irradiated with light from the hollow portion through the first and second through holes to cure the light curable adhesive. IC card manufacturing method.
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