(57)【要約】【課題】  ＩＣチップを内蔵するＩＣカードは、曲げや点圧などの加圧でＩＣチップが破損し易い。本発明では、大面積化したＩＣチップであっても曲げや点圧に対してチップ破損を来たさないようなＩＣカードを提供することを課題とする。【解決手段】  カード基材２５とＩＣチップ３１との間に、カード基材２５より弾性率の高い樹脂をＩＣチップ３１を包むように充填し保護部３０を形成する。これにより、カード基材２５にかかる加圧力がＩＣチップ３１に直接伝わることを防止し、ＩＣチップに対する応力集中を避けることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップと同チップを搭載する電子回路基板とを樹脂で封止する構造を持つＩＣカードであって、
封止に用いる樹脂は少なくとも２種類の、弾性率の異なる樹脂から成り、
前記ＩＣチップに接する全面を覆いドーム状領域を形成する第１の樹脂は、前記第１の樹脂が形成するドーム状領域をさらに封止する第２の樹脂より弾性率が高いことを特徴とするＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触通信用のＩＣチップや、チップ内情報を表示するための表示制御用ＩＣチップなどを内蔵するカードにおけるＩＣチップの破損防止技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
携行に便利なＩＣカードは、近年、爆発的な普及を見ており、その利用法も、交通パスや入退場管理など拡大の一途にある。代表的なＩＣカードとして、通信回路や演算回路を１チップ化したＩＣと通信のためのアンテナを組み込んだ非接触ＩＣカードがある。同ＩＣカードは、外部リーダライタと機械的接触を持たずに情報の授受が可能であり、簡便さの点で磁気カードや接触ＩＣカードに優るため、日常的に頻繁に使用されるに至っている。
また、ＩＣチップを内臓するカードとしては、非接触ＩＣカード以外に、カードに格納される情報を可視化する表示機能を搭載する表示付きカードなども検討されている。これは、薄く折り曲げに耐える表示部や、これを制御するＩＣチップ等で構成され、表示部は電子的に書き換えが可能であり、かつ、メモリ性を持ち、電力供給なしで表示を維持する機能を有する。
【０００３】
このような機能を持つＩＣカードでは、CPU、ドライバIC、非接触ICカード用チップなどを基板上に配置し、薄型カードの中に内蔵する必要があるが、ＪＩＳ／ＩＳＯ規格などに規定されるカードは、最大０．８４ｍｍ程度と極めて薄いものであるため、曲げや点圧など外部からかかる加圧に対してICチップの破損が生じやすいという問題がある。
【０００４】
従来、ＩＣカードのチップの破損防止策としては、カードの構造や実装法で種々の提案がなされており、例えば、下記の特許文献１では、ＩＣチップの封止に２種類の樹脂を用い、この２種類の樹脂のうち、弾性率のより低いものをＩＣチップ近くに配すことにより、ＩＣにかかる外力の分散を図っている。また、特許文献２では、ＩＣチップと基板の間に緩衝部材を設け、曲げや衝撃性の外力を分散させようとしている。
【特許文献１】特開２００５−２４２７２３号公報
【特許文献２】特開平８−３００８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようにチップ近くに弾性率の低い樹脂を配する構造では、点圧に対しては耐力を示すが、曲げのような面の変形に対してはＩＣチップおよび周囲の樹脂が基板の変形に追随できず、かえってＩＣチップの近傍に応力集中を来たしチップの破損を招くといった欠点がある。
また、特許文献２のような構造では、曲げや衝撃には強くなるが、構造が複雑化するとともに、基板とＩＣチップとの電気的結合が不安定になるという懸念が残る。
【０００６】
特に、表示付きＩＣカードで、精細な情報表示を可能とするドットマトリクスタイプのディスプレイを有する場合は、ディスプレイを駆動、制御するためのドライバICは出力ピン数がドット数分必要となることからＩＣチップは大面積化することとなり、チップ破損の脅威がさらに増大することとなる。
【０００７】
そこで本発明は、ＩＣチップ周辺の新たな保護構造により、大面積化したＩＣチップであっても曲げや点圧に対してチップ破損を来たさないようなＩＣカードを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のＩＣカードは、
ＩＣチップと同チップを搭載する電子回路基板とを樹脂で封止する構造を持つＩＣカードであって、封止に用いる樹脂は少なくとも２種類の、弾性率の異なる樹脂から成り、前記ＩＣチップに接する全面を覆いドーム状領域を形成する第１の樹脂は、前記第１の樹脂が形成するドーム状領域をさらに封止する第２の樹脂より弾性率が高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のＩＣカードでは、ＩＣチップ近傍にかかる外力を分散させチップの破損を防止する構造としたため、表示付きＩＣカードのような大面積のＩＣチップを搭載する場合でも、曲げ応力に対する耐久性と点圧に対する耐久性を具備したものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、実施例の説明に用いるＩＣカードは表示付きＩＣカードとしている。
【００１１】
図1は、一般的ＩＣカードの構成を、表示付きＩＣカードを例に示したものである。図に示すように、表示付きＩＣカード１では、ベースとなる表示基板２１上にディスプレイ２２、ドライバＩＣ２３、制御用ＩＣ２４などの機能部品が配置される。
【００１２】
図２は同ＩＣカードの断面を表わしており、電子回路基板２１上に各機能部品が配置され、さらに電子回路基板２１がカード基材２５で封止され、表示部を除いては各部品が視認できないよう構成される様態を示す。
なお図２の例では、電子回路基板を内蔵したカード基材の両面に、さらに外装シート材を貼り合わせた構造となっている。
【００１３】
カード基材２５は、曲げなどの外力に追随できるよう可撓性を有しており、一般にはＰＶＣ、ＰＥＴ−Ｇ、エポキシ系などの樹脂などが使用される。
表示基板は、可撓性のあるフィルムを基材としており、カード基材の変形に追随できるよう構成されている。同様に、ディスプレイ２２も可撓性を具備しており、例えば電子ペーパー技術を用いたディスプレイが用いられる。
また、図２の例では、ＩＣチップの上には補強板２７を装着し、同チップを外力から保護する構成としている。
【００１４】
図3に本発明のＩＣカードの構造を示す。
同ＩＣカードの構造上の特徴とするところは保護部３０にある。保護部３０は、第２の樹脂であるカード基材２５と弾性率の異なる第１の樹脂からなる保護材でＩＣチップ３１を包むようにドーム状領域を形成したものである。第１の樹脂と第２の樹脂では弾性率が異なるため、保護部３０とカード基材２５の界面では応力分散が起こり、カード基材２５にかかる加圧力がＩＣチップ３１に直接伝わることを防止できる。
【００１５】
ところが、第１の樹脂の弾性率が第２の樹脂の弾性率より低い場合は、カード基材２５や電子回路基板がカードの変形に追随するのに対し、保護部３０がＩＣチップ３１とともにカードの変形に追随せず、却ってＩＣチップ３１に応力集中を来たし、ＩＣチップの破損や、ＩＣチップが電子回路基板より剥離するようなことが起こる。この傾向は、ＩＣチップが大面積化するに従い顕著となる。
【００１６】
そこで本発明では、上記第１の樹脂を、第２の樹脂より、弾性率の高いものとしている。この場合、点圧のような加圧に対しては保護部３０とカード基材２５の界面で加圧力の分散があり、かつ、カードの変形の場合は、保護部３０、ＩＣチップ３１ともカードの変形に追随することになり、チップへの応力集中が回避できる。
また、図3ではＩＣチップ３１の上に補強板２７が装着されているが、応力分散の点からは、保護部３０を持つ構造であっても補強板２７を併用するのがより効果的である。
【００１７】
図4は、保護部３０を持つＩＣカードの形成過程をＩＣチップ近傍の部分拡大図で示す。
図4（１）は、ＩＣチップ３１が電子回路基板２１上に実装された状態である。ICチップ３１は３０〜１００ミクロンの薄さに研磨すると、電子回路基板の変形への追随性が向上してより好ましい。
【００１８】
図4（２）は、ＩＣチップ３１上に補強板が置かれた様子を示す。補強板としては、５０〜１５０ミクロンのステンレス板が適しており、点圧のような集中型加圧を分散する機能を担う。
なお、図には示さないが、同補強板を、電子回路基板２１を介してＩＣチップ３１の反対面にも設けるとさらに効果的である。
【００１９】
図4（３）は、保護部形成の様子を示しており、保護部３０は前記保護材をＩＣチップと保護板を覆うように盛り上げた形態としている。なお、保護部３０に用いる樹脂は、カード基材２５よりも弾性率が高く、ゴム弾性を有するものが望ましいが、このような特性を持ち、加工性も良好なものとして、ＭＢＲ（合成ゴム）やシリコンゴムなどがある。さらに、保護部３０に適した樹脂としては、発泡性を有するものや、粘弾性を有するものが挙げられる。
【００２０】
図4（４）は、電子回路基板２１をカード基材２５で封じ込め、さらに両面に外装シート材２６を張り合わせた状態を示している。なお、表示付きカードでは、図には示さないが、ディスプレイ部以外を隠すような隠蔽層を持った表面印刷を施すのが通例である。
【００２１】
カードの製造では、カードサイズより大きなカード基材および外装シートを用いて貼り合わせ加工し、後にカードサイズに打ち抜くことで、最終的に表示付きＩＣカード１のようなカード形状を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ＩＣカードの構成図
【図２】ＩＣカードの断面図
【図３】本発明のＩＣカードの構造を示す断面図
【図４】本発明のＩＣカードの形成過程を示す図
【符号の説明】
【００２３】
１    表示付きＩＣカード
２１    電子回路基板
２２    ディスプレイ
２３    ドライバＩＣ
２４    制御用ＩＣ
２５    カード基材
２６    外装シート材
２７    補強板
３０    保護部
３１    ＩＣチップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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