(57)【要約】【課題】本発明は、チップユニットとアンテナコイルを有する非接触ＩＣシートにおいて、薄型で平面平滑性およびアンテナコイルを形成するワイヤ導体とチップユニットとの干渉を改善した非接触ＩＣシートを提供する。【解決手段】チップユニット７とアンテナコイルを構成するワイヤ導体５、６とを有する非接触ＩＣシートであって、基板１の板面に前記ワイヤ導体が配設され、該基板１に窓穴２、３が形成されるとともに、チップユニット７がその接合パッド８、９を該窓穴２、３部分に位置させて配設され、ワイヤ導体５、６と接合パッド８、９とが窓穴２、３内にて接続されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップユニットとアンテナコイルを構成するワイヤ導体とを有する非接触ＩＣシートであって、
基板の板面に前記ワイヤ導体が配設され、
該基板に窓穴が形成されるとともに、
前記チップユニットがその接合パッドを該窓穴部分に位置させて配設され、
前記ワイヤ導体と接合パッドとが前記窓穴内にて接続されていることを特徴とする非接触ＩＣシート。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触ＩＣシートにおいて、
前記ワイヤ導体が前記基板の一方の板面上に配設され、
前記接合パッドが前記基板の他方の板面側に配設され、
前記窓穴が第１の窓穴と第２の窓穴とから構成され、
前記接合パッドが第１の接合パッドと第２の接合パッドからなるとともに、
これら第１、第２の各接合パッドがそれぞれ前記第１、第２の窓穴部分に位置するように配置され、
前記ワイヤ導体の一方の端部と他方の端部とが前記第１、第２の窓穴２内にそれぞれ前記第１、第２の各接合パッドに接続されていることを特徴とする非接触ＩＣシート。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の非接触ＩＣシートにおいて、
前記窓穴は、その幅方向の寸法が、該窓穴内に前記ワイヤ導体を位置させた状態にて、該ワイヤ導体の幅方向の動きを規制する寸法とされていることを特徴とする非接触ＩＣシート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の非接触ＩＣシートにおいて、
前記窓穴の前記一方の板面から他方の板面へ向かう側面が傾斜面とされ、
前記ワイヤ導体が該傾斜面に沿って配置されていることを特徴とする非接触ＩＣシート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の非接触ＩＣシートにおいて、
前記基板は、熱可塑性材料シートであることを特徴とする非接触ＩＣシート。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の非接触ＩＣシートにおいて、
前記基板は、電気絶縁性材料と前記ワイヤ導体を固定するための接着剤層とからなることを特徴とする記載の非接触ＩＣシート。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の非接触ＩＣシートにおいて、
前記窓穴は、封止材料または導電性封止材料を用いて充填封止されていることを特徴とする非接触ＩＣシート。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の非接触ＩＣシートを備えた非接触ＩＣカード。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の非接触ＩＣシートを備えた冊子体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁波を利用して通信を行う情報媒体に関するものであり、特に、非接触ＩＣシート、非接触ＩＣカード及び非接触ＩＣシートを備えた冊子体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電磁波を利用して通信を行う情報媒体は、非接触ＩＣデータキャリアとよばれ、この非接触ＩＣデータキャリアと外部読み書き装置との間で、データ・コマンドなどの情報の入出力や電力・クロック信号等の供給を、電磁誘導によって電気接点を用いることなく非接触状態で行うものである。
一般に、非接触ＩＣデータキャリアは、非接触ＩＣシート単独又は被覆材料とを重ね合わせて規定の型に整形することにより形成される。例えば、非接触ＩＣシートをプラスチックからなる被覆材料で片側又は両側から重ね合わせて国際規格ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１０で規定されるＩＤ−１形状に整形すれば、非接触ＩＣデータキャリアの一つであるいわゆる非接触ＩＣカードとなり、また、例えば、非接触ＩＣシートをカバーシートと呼ばれる被覆材料で片側から重ね合わせて、さらに、紙などにより形成されたいわゆる本文ページをカバーシートと反対側から重ね合わせ、規定の形状に整形すれば、冊子形状の非接触ＩＣデータキャリアとなる。
【０００３】
このように非接触ＩＣシートは、用途に応じて整形加工することにより様々な非接触ＩＣデータキャリアに応用される。特に、外観が重要視されるような前述した非接触ＩＣカードや冊子形状の非接触データキャリアなどに使用される非接触ＩＣシートには、薄くかつ平面平滑性が考慮された段差の少ないものが好適である。
【０００４】
従来技術において、ワイヤ導体を用いた非接触ＩＣシートの製造の為に使用されている方法として、例えば、下記特許文献１にＩＣチップ接続とコイル形成を共通基板上で行う方法が提案されている。
【０００５】
この提案によれば、まずワイヤ導体の一端とチップの第１接合パッドの接続が行われ、次に、上記ワイヤ導体を共通の基板上に直接配設してコイルを形成し、最後に上記ワイヤ導体の一方の開放端と上記ＩＣチップの第２接合パッドとの接続を行うものである。これはＩＣチップの接続とコイルの形成を共通の基板上で一つの連続した動作、またはほぼ同時の操作で可能することにより、予備巻回されたコイルの使用を不要とし、予備巻回されたコイルの取扱いやＩＣチップ上への装着の必要がないために複雑な工程を必要せず非接触ＩＣシートを形成できるとしたものである。
【０００６】
さらに、図１６に示すように、コイル１３５の形成に使用するワイヤ導体１３１を先ず第１の接合パッド１３２に接続し、その後、コイル配設時に、各巻線をＩＣチップ１３４の表面を横切らせ、コイルを最終的に第２の接合パッド１３３に接続する。このようにすることで、図１６に示すように、第２の接合パッドとの接続を確立する為にコイル巻線を横切ってワイヤ導体を配線する必要が無く、特に薄いチップカード、すなわち、チップ実装ボードの構造が可能であるとしている。
【０００７】
上記特許文献１以外には、特許文献２に記載のように、ＩＣチップの接合パッドをワイヤ端部に接触させる際に、拡張した接合パッドを形成した別個の接触用基板を準備する必要がなく、ワイヤ端部とＩＣチップの接合パッドであるターミナル部分に直接接触させる方法（図１７、図１８参照）が提案されている。
【０００８】
図１７は、基板１１１に配索されてコイル１１２を形成するワイヤ導体１１３のワイヤ端部１１６、１１７がＩＣチップ１１５のターミナル部分１１８およびターミナル部分１１９に接触しているチップカードインレット１１０を示している。ワイヤ端部１１６，１１７とＩＣチップ１１５の接合パッドであるターミナル部分１１８，１１９との接触方法を、図１７とともに図１８を参照して説明する。
【０００９】
第１工程では、ワイヤ導体１１３のワイヤ端部１１６は基板１１１に固定され、また、ワイヤ導体１１３を基板１１１の表面に敷設するワイヤリング工程の実施により、ワイヤ導体１１３が、凹部１１４に受入れられたＩＣチップ１１５を通って案内されて基板に固定される。
【００１０】
図１８に示すように第２工程では、ワイヤ導体１１３がＩＣチップ１１５の接合パッドである特定のターミナル部分１１８を跨ぐ位置に配置され、次に接合パッドであるターミナル部分１１８に接続される。
このような第１工程を実施すると、接合パッドであるターミナル部分に対してワイヤ導体が正確に整合させられるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第２８１０５４７号公報
【特許文献２】特許第３７２１５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献１のように、基板上にＩＣチップを固定配置した後にワイヤ導体を第１及び第２接合パッドに接続する方法では、平面平滑性を確保するためにＩＣチップの接合パッド面上に接触されたワイヤ導体上部と基板面との段差を吸収するだけの層厚が必要となる。
【００１３】
また、第２の接合パッドとの接続を確立する為にコイル巻線を横切ってワイヤ導体を配線すること無くコイルを配置するために、各巻線をチップの表面を横切らせてコイルを最終的に第２の接合パッドに接続する方法では、ＩＣチップ面上を横切るワイヤ導線上部と基板面の段差を吸収するだけの層厚が必要であるばかりでなく、一般的なＩＣチップの端面は保護膜で保護されていない上に前記端面からクラックなどが生じやすいという特性を持っており、また、一般的なリードフレームと呼ばれる延長された接合パッドの端面は特別な事情がない限り面取りなどの処理は考慮されない。
【００１４】
このような理由により、非接触ＩＣデータキャリアの製造過程において、ＩＣチップ表面を横切るワイヤ導線とＩＣチップ端面、または、延長された接合パッドに案内されたワイヤ導線と延長された接合パッドの端面の干渉により、ＩＣチップ破壊、ワイヤ導線の断線又はワイヤ導線の被覆剥がれによるワイヤ導線間の短絡を生じることがある。
【００１５】
また、特許文献２に記載のものにおいても、ワイヤ導体１１３がＩＣチップ１１５の表面を横切るため、上記特許文献１と同様の問題が生じるとともに、ワイヤ導体１１３が凹部１１４の空間部分を横切るため、この部分においてワイヤ導体１１３が断線しやすいという問題がある。
【００１６】
そこで本発明は、このような課題を解決し、チップユニットとアンテナコイルを有する非接触ＩＣシートにおいて薄型で平面平滑性およびアンテナコイルを形成するワイヤ導体とチップユニットとの干渉を改善した非接触ＩＣシートを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、チップユニットとアンテナコイルを構成するワイヤ導体とを有する非接触ＩＣシートであって、基板の板面に前記ワイヤ導体が配設され、該基板に窓穴が形成されるとともに、前記チップユニットがその接合パッドを該窓穴部分に位置させて配設され、前記ワイヤ導体と接合パッドとが前記窓穴内にて接続されていることを特徴とする。
本発明の第１の態様である非接触ＩＣシートは、前記ワイヤ導体が前記基板の一方の板面上に配設され、前記接合パッドが前記基板の他方の板面側に配設され、前記窓穴が第１の窓穴と第２の窓穴とから構成され、前記接合パッドが第１の接合パッドと第２の接合パッドからなるとともに、これら第１、第２の各接合パッドがそれぞれ前記第１、第２の窓穴部分に位置するように配置され、前記ワイヤ導体の一方の端部と他方の端部とが前記第１、第２の窓穴２内にそれぞれ前記第１、第２の各接合パッドに接続されていてもよい。
本発明の第１の態様である非接触ＩＣシートは、前記窓穴は、その幅方向の寸法が、該窓穴内に前記ワイヤ導体を位置させた状態にて、該ワイヤ導体の幅方向の動きを規制する寸法とされていてもよい。
本発明の第１の態様である非接触ＩＣシートは、前記窓穴の前記一方の板面から他方の板面へ向かう側面が傾斜面とされ、前記ワイヤ導体が該傾斜面に沿って配置されていてもよい。
本発明の第１の態様である非接触ＩＣシートは、前記基板が、熱可塑性材料シートであってもよい。
本発明の第１の態様である非接触ＩＣシートは、前記基板が、電気絶縁性材料と前記ワイヤ導体を固定するための接着剤層とからなるものであってもよい。
本発明の第１の態様である非接触ＩＣシートは、前記窓穴が、封止材料または導電性封止材料を用いて充填封止されていてもよい。
本発明の第２の態様である非接触ＩＣカードは、本発明の非接触ＩＣシートを備えていることを特徴とする。
本発明の第３の態様である冊子体は、本発明の非接触ＩＣシートを備えた冊子体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、アンテナコイルを形成するワイヤ導体が配設される基板にチップユニットの接続パッドが位置する部分に窓穴を配置することで、薄型で平面平滑性に優れ、かつ、およびワイヤ導体とチップユニットとの干渉を改善した非接触ＩＣシートが可能となる。すなわち、チップユニットの接続パッドとワイヤ導体との接続が窓穴を介して行われるので、窓穴以外は基板により絶縁され、チップユニットとワイヤ導体の干渉が無い非接触ＩＣシートが製造可能となる。
また、チップユニットと対向した基板上にワイヤ導体を配設できるので、アンテナコイル形成時のワイヤ導体の重なりを無くすことができ、平面平滑性に優れた非接触ＩＣシートが製造可能となる。
また、チップユニットの接続パッドとワイヤ導体との接続が窓穴内で行われるので、ＩＣチップ破壊、ワイヤ導線の断線等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】は、本発明の一実施形態として示した非接触ＩＣシートの要部の概略構成を示す斜視図である。
【図２】は、図１に示すＡ−Ａ’部の断面を矢印方向に視た断面図である。
【図３】は、窓穴の別の例を示す断面図である。
【図４】は、チップユニットの一例の断面図である。
【図５】は、本発明の第一の実施例を示す分解斜視図である。
【図６】は、図５に示すＢ−Ｂ’部の断面を矢印方向に視た断面図である。
【図７】は、本発明の第一の実施例の製造方法の一例を示す図である。
【図８】は、図７に示すＣ−Ｃ’部の断面を矢印方向に視た断面図である。
【図９】は、センターページに非接触ＩＣシートを配設する非接触ＩＣデータキャリアの断面図である。
【図１０】は、図９に示すＩＣデータキャリア部分の拡大図である。
【図１１】は、非接触ＩＣシートをカバーシート側に配設した場合の非接触ＩＣデータキャリアの断面図である。
【図１２】は、本発明の、第二の実施例を示す分解斜視図である。
【図１３】は、図１２に示すＤ−Ｄ’部の断面を矢印方向に視た断面図である。
【図１４】は、本発明の第一の実施例の製造方法の一例を示す図である。
【図１５】図１４に示すＥ−Ｅ’部の断面を矢印方向に視た断面図である。
【図１６】第１の従来例を示す図である。
【図１７】第２の従来例を示す図である。
【図１８】図１７に示すＦ−Ｆ’部の断面を矢印方向に視た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について図を用いて詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態として示した非接触ＩＣシートの要部を示す概略構成図である。
【００２１】
この図において、符号１は、基板を示しており、この基板１には、窓穴２、３が形成されている。
【００２２】
基板１の一方の板面上には、ワイヤ導体４が配設され、このワイヤ導体４の最初のワイヤ導体領域５（ワイヤ導体の一方の端部）は、窓穴２のほぼ中央を横切るように配置され、図示しないワイヤ導体配設装置により基板１に固定されている。
【００２３】
また、ワイヤ導体３の最後のワイヤ導体領域６（ワイヤ導体の他方の端部）は、窓穴３のほぼ中央を横切るように配置され、ワイヤ導体配設装置により基板１に固定されている。
【００２４】
基板１の他方の板面側には、チップユニット７が配置されている。このチップユニット７は、第１接合パッド８、第２の接合パッド９を備えている。
【００２５】
ここでは、図１に基づき、まず外側のワイヤ導体端側を最初のワイヤ導体領域５として配設し、次いで内側のワイヤ導体端側を最後の導体領域６と配設するが、内側のワイヤ導体端側を最初のワイヤ導体領域、外側のワイヤ導体端側を最後の導体領域としても差し支えなく、本発明に含まれワイヤ導体の配設順序に制限はない。
【００２６】
チップユニット７は、ワイヤ導体４を基板１に固定した後に同基板１に固定する。すなわち、接合パッド８、９が対応する窓穴２、３部分に位置するようにチップユニット７を固定すると共に、ワイヤ導体接続装置の図２に示す接続ヘッド１１により窓穴２を横切って案内された最初のワイヤ導体領域５の一部を接合パッド８に接続する。
続いて、ワイヤ導体接続装置の接続ヘッド１１により窓穴３を横切って案内された最後のワイヤ導体領域６の一部を接合パッド９に接続される。この場合の接続は、熱圧着、溶接、半田、導電性接着剤等を用いて行う。
【００２７】
この構成において、窓穴２、３は、長方形の輪郭形状を有するものであり、同一の輪郭形状をもって基板１の板面間方向に貫通する貫通孔である。
【００２８】
また、窓穴２、３の幅寸法は、それぞれワイヤ導体４の領域５、６がその内部に位置した状態において、領域５、６の幅方向の動きを規制する寸法、すなわちワイヤ導体４の直径（幅寸法）と略同一寸法とされている。
【００２９】
図２は、図１に示すＡ−Ａ’部の断面を矢印方向に視た断面図であり、窓穴３の部分の断面を示すものである。なお、窓穴２の部分における接続構造も窓穴３の部分の接続構造と同様であるため、図２には、窓穴２の部分の対応する要素の符号をカッコ内に示している。
【００３０】
ここでは、初めに最初のワイヤ導体領域５の一部と接合パッド８を接続したが、最後のワイヤ導体領域６の一部と接合パッド９を初めに接続しても差し支えなく、本発明に含まれ接続順序に制限はない。また、図２ではワイヤ導体領域の一部を対応する接合パッドに１箇所のみ接続を行うように示されているが複数個所行うこと、さらに窓穴を複数個配置し接合パッドに複数接続を行うことも本発明に含まれる。
【００３１】
図３は、窓穴３の別の例を示す図である。
この例において、窓穴３は、基板１のワイヤ導体４が配設される側の面に対し直交する方向から見た開口部の形状が図２に示すものと同一の長方形であるが、その内部の形状が図２と異なっている。
すなわち、窓穴３は、最初のワイヤ導体領域６の延在する方向の壁面が、基板１の一方の板面１ａから他方の板面１ｂに向けて矢印Ｙ１方向へ漸次下る傾斜面３ａと、矢印Ｙ２方向へ漸次下る傾斜面３ｂとからなっている。
【００３２】
この窓穴３に対してワイヤ導体領域６は、傾斜面３ａに沿って接続パッド９方向に進み、接続パッド９と接続された後に傾斜面３ｂに沿って窓穴３の外部へ導かれている。この構成によれば、ワイヤ導体領域６を傾斜面３ａ、３ｂに沿って導くことができるため、ワイヤ導体領域６を無理に折り曲げ等させるのを回避でき、ワイヤ導体領域６の破断、損傷等を防止することができる。
【００３３】
ここで、図１に示すチップユニット７は、リードフレームと呼ばれる延長した接合パッドをもつ図４に示す断面構造もつようなチップユニットとして図示されているが、ＩＣチップ自身に接合パッドをもつもの、又は図４に示す構造以外のＩＣチップと延長された接合パッドをもつ構造体も本発明に含まれる。なお、図４において、符号１２は、ＩＣチップ、１３ａ、１３ｂは、ボンディングワイヤである。
【００３４】
また、図１に示すようにチップユニット７の段差部分を吸収するために基板１に開口部１０を配置しても良く、本発明の非接触ＩＣシート１００を用いた非接触データキャリアを薄く、かつ平面平滑性が考慮された段差の少ないものにするのに好適である。        
【００３５】
ワイヤ導体４は、銅、アルミに限らず導電性を示す材料であれば良く、さらにメッキを施したものやリッツ線など撚り線を用いても良い。また、ワイヤ導体４の断面形状は円、四角、長四角などを含めて特に規定は無く、基板上に配設できれば良い。また、同一断面積であれば断面形状が円よりも長四角である厚みの薄い平導線タイプが高周波的な抵抗を下げるのに好適な場合がある。
【００３６】
窓穴２、３の形状は、丸、四角、長丸、長四角などを含めて特に規定は無くワイヤ導体が接合パッドに接続できる開口面積を有していれば良い。また、既に説明したように、図３に示す窓穴３の開口部の断面形状をワイヤ導体の屈曲形状にほぼ合わせて接合パッド面とワイヤ導体の隙間を埋めてワイヤ導体が浮遊状態にならないように加工することも本発明に含まれる。
【００３７】
また、窓穴２、３の開口部の輪郭形状をワイヤ導体４がその内部に位置した状態にて、ワイヤ導体４の幅方向の動きを規制する形状とすることで、ワイヤ導体４を窓穴内のワイヤ導体配設方向に沿った基板１の壁面で保持しワイヤ導体４と接合パッドの接続部分を補強する効果がある。さらに、基板１に熱可塑性材料を用いたシートを用い、ワイヤ導体と接合パッドを接続した後に窓穴部分に熱を加えて熱可塑性材料を軟化又は溶融させることにより接続後の窓穴部分を密閉しワイヤ導体と接合パッドの接続部分を補強できるという利点もある。
【００３８】
基材１は、ポリエチレン（ＰＥ） 、ポリプロピレン（ＰＰ） 、ポリスチレン（ＰＥ）、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＢ）、ポリカーボネート（ＰＣ） 、ポリイミド（ＰＩ）、アクリロニトル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などが使用でき、比較的低温で軟化、又は溶融可能なポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、非結晶ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）などが好適である。
前述の接続後の窓穴部分の密閉は、その後の熱ラミネート工程など本発明の非接触ＩＣシート１００に熱が印加されるような非接触ＩＣデータキャリア製造工程の中で付加的に行われても良い。
【００３９】
また、フェノール（ＰＦ）、エポキシ（ＥＰ）などの熱硬化性材料を用いた基材、紙などの繊維材料を用いた基材や合成樹脂を主原料とする合成紙などの基材上にワイヤ導体４を固定する接着剤層を配置した基板を使用することが出来る。
【００４０】
基板１上で巻線を横切るようにワイヤ導体４を配設する時には、ポリウレタン樹脂やポリエステル樹脂などの絶縁皮膜で被覆された電線を用いることができ、その場合には窓穴部分を横切るように位置するワイヤ導体領域を超音波、ヒータ加熱、レーザ加熱などにより皮膜を剥離することが望ましい。
【００４１】
また、本発明は、最初又は最後のワイヤ導体領域５、６と接合パッド８、９の接続が窓穴を介してのみ行われるので窓穴２、３以外の接合パッド領域とワイヤ導体４との電気的絶縁が形成され、ワイヤ導体４に絶縁皮膜で被覆されない電線が使用でき、窓穴２、３部分を横切るように位置するワイヤ導体領域５、６を超音波、ヒータ加熱、レーザ加熱などによる皮膜剥離が不要であるという利点もある。
【００４２】
前述した熱可塑性材料を用いた基板１では、最初又は最後のワイヤ導体領域と５、６接合パッドとの接続を熱可塑性の利用により軟化又は溶融させることによって接続後の窓穴２、３部分を密閉しワイヤ導体４と接合パッド８、９の接続部分を補強したが、前述のフェノール（ＰＦ）、エポキシ（ＥＰ）などの熱硬化性材料を用いた基材、紙などの繊維材料を用いた基材や合成樹脂を主原料とする合成紙などの基材１上にワイヤ導体４を固定する接着剤層を配置した基板１では、補強のために窓穴部分に封止材料を充填するのが好適である。
【００４３】
また、本手法は熱可塑性材料を用いた基板にも適用できる。封止材料としてエポキシ系樹脂、可塑性ポリマーを添加したエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などが使用できる。
【００４４】
また、エポキシ系樹脂やシリコーン変性樹脂等に金属粉などの導電性物質を添加した導電性封止材料を用いることは特に好適である。導電性封止材料を用いれば最初又は最後のワイヤ導体領域５、６と接合パッド８、９の接続と補強及び封止を同時にすることが可能となり製造工程を簡単化できるなど製造上の利点がある。
【００４５】
また、一般的に封止材料を用いて封止する場合は、封止材料の量や流動性の管理を厳密に行う必要があるが、本発明に記載する基板１の窓穴２、３と基板１に配置されたチップユニット７の接合パッド８、９面とで形成する窓穴２、３容積により窓穴を封止する封止材料の定量化が図られ、さらに、封止材料の流動性に自由度を持たせることが可能となるなどの製造上の利点もある。
【００４６】
また、ワイヤ導体領域５、６と接合パッド８、９の接続にハンダを用いて接続しても良く、ハンダと接合パッドの導体またはワイヤ導体５、６が合金化されるので導通の信頼性も高く好適である。さらに、接続後に封止材料を用いて窓穴２、３部を封止し補強することも本発明に含まれ、特に熱可塑性材料の基板を用いた場合は接続後の窓穴２、３部分を軟化又は溶融させ密閉することも本発明に含まれる。
【００４７】
以下、本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００４８】
図５に本発明の第１の実施例を示す。第１の実施例では、縦１１．９ｍｍ×横１２．９ｍｍの１００μｍ厚ガラスエポキシ基板にＩＣチップが搭載され、ＩＣチップが縦９．１ｍｍ×横９．１ｍｍ×高さ０．３ｍｍにモールド樹脂で封止され、且つ、ガラスエポキシ基板１５上に延長された接合パッド１８、１９を持つＩＣモジュール１４を用いた縦１２５ｍｍ×横８８ｍｍの冊子形状の非接触データキャリア用非接触ＩＣシートについて説明する。
【００４９】
図５を参照して詳細に説明すると、第１の実施例の非接触ＩＣシート１００は、図示しない非接触ＩＣシート形成装置により、ＩＣモジュール１４の配設位置にＩＣモジュール１４のモールド樹脂部が嵌合するようにモールド樹脂外形より僅かに大きな９．７ｍｍ×９．７ｍｍの嵌合穴２２と、ＩＣモジュール１４の接合パッド１８，１９の位置に対応してφ１．０ｍｍのほぼ円形の窓穴２０、２１が形成された縦１２５ｍｍ×横８８ｍｍ×厚さ０．１ｍｍの耐熱ＰＥＴ−Ｇ基板１７にφ１００μｍの銅ワイヤ導体２３が配設される。
【００５０】
銅ワイヤ導体２３は、図示しないワイヤ導体配設装置により最初のワイヤ導体領域２４が窓穴２０のほぼ中央を横切るように案内されつつ耐熱ＰＥＴ−Ｇシート基板１７に固定され、さらに、銅ワイヤ導体２３は、図示しないワイヤ導体配設装置によりコイル状に耐熱ＰＥＴ−Ｇ基板１７に固定されアンテナコイルとして形成される。
【００５１】
続いて、図示しないワイヤ導体配設装置により最後のワイヤ導体領域２５が窓穴２１のほぼ中央を横切るように案内されつつ耐熱ＰＥＴ−Ｇ基板１７に固定される。このとき銅ワイヤ導体２３をモールド樹脂部に嵌合する嵌合穴２２と接合パッド１８の位置に対応した窓穴２０、および接合パッド位置１９に対応した窓穴２１の間に配設することにより銅ワイヤ導体２３が重なることを防ぎ絶縁被覆のないワイヤ導体の使用をも可能とし、さらにワイヤ導体が重ならないので薄く平面平滑性が優れた非接触ＩＣシート１００を構成することが可能となる。
【００５２】
次に図示しない非接触ＩＣシート形成装置のステージ上にＩＣモジュール１４の配設位置にガラスエポキシ基板より僅かに大きい１２．５ｍｍ×１３．５ｍｍの嵌合穴１６を持つ縦１２５ｍｍ×横８８ｍｍ×厚さ０．１ｍｍの耐熱ＰＥＴ−Ｇ基板１５が配置され、嵌合穴１６にＩＣモジュール１４が浮き状態で実装される。
【００５３】
嵌合穴１６をガラスエポキシ基板より僅かに大きくすることはＩＣモジュール１４の寸法誤差を丸めるだけでなく、ＩＣモジュール１４が耐熱ＰＥＴ−Ｇ基板１５上に乗り上げることを防止できるため、平面平滑性の向上に対して特に好ましい。さらに、耐熱ＰＥＴ−Ｇ基板１５の厚さとガラスエポキシ基板の厚さとをほぼ同じにすることは、非接触ＩＣデータキャリアのＩＣモジュール部分の平面平滑性の向上に対して特に好ましい。
【００５４】
ステージ上でＩＣモジュール１４が実装された耐熱ＰＥＴ−Ｇ基板１５に、アンテナコイルが形成された耐熱ＰＥＴ−Ｇ基板１７をモールド樹脂部に嵌合する嵌合穴２２がＩＣモジュール１４の樹脂封止部に嵌合するように重ね合わせる。図６は、ワイヤ導体領域２５の一部と接合パッド１９との接続を説明する為の断面図であり、窓穴２１部分の断面を示す。
【００５５】
窓穴２０部分は、窓穴２１部分と同様の構成であり、図６において窓穴２１部分の構成要素の符号をカッコ内に示してある。図６に示すように、２液混合型クリームハンダ２６を窓穴２１に充填させ、非接触ＩＣシート形成装置のビーム照射ヘッド２７から発せられるビーム照射３６によりクリームハンダ２６を溶解させ、最後のワイヤ導体領域２５の一部と接合パッド１９を接続させつつ窓穴２１を密閉かつ充填させる。
【００５６】
窓穴２１を密閉かつ充填させることは、非接触ＩＣシート１００の平面平滑化に好ましく、接続後の窓穴部分を密閉しワイヤ導体と接合パッドの接続部分を補強できるという利点もある。
【００５７】
次にステージ上の耐熱ＰＥＴ−Ｇ基板１７側にＩＣモジュール１４の配設位置にＩＣモジュール１４のモールド樹脂部が嵌合するようにモールド樹脂外形より僅かに大きな９．７ｍｍ×９．７ｍｍの嵌合穴３８が形成された縦１２５ｍｍ×横８８ｍｍ×厚さ０．２ｍｍの耐熱ＰＥＴ−Ｇ基板３４をモールド樹脂部に嵌合する嵌合穴３８がＩＣモジュール１４の樹脂封止部に嵌合するように重ね合わせ、コアシート基板３９とする。このときＩＣモジュール１４の厚みとコアシート基板３９の厚みとほぼ等しくなるように耐熱ＰＥＴ−Ｇ基板３４の厚みを選定することは、非接触ＩＣシート１００の平面平滑化に対して特に好ましい。
【００５８】
次に、コアシート基板３９を縦１２５ｍｍ×横８８ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍのＰＥＴ−Ｇ基板３２と縦１２５ｍｍ×横８８ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍのＰＥＴ−Ｇ基板３３とで挟み込むように熱融着することで一体化し、縦１２５ｍｍ×横８８ｍｍの冊子形状の非接触データキャリア用非接触ＩＣシート１００になる。
【００５９】
非接触ＩＣシート１００を製造する方法のひとつとして、縦３１０ｍｍ×横２１０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍのひとつの耐熱ＰＥＴ−Ｇ基板上にアンテナコイルを４個配設し、図６に示す構成を用いて複合した非接触ＩＣシート３１を図７に示す。
【００６０】
複合した非接触ＩＣシート３１として製造することは生産効率を高めるだけでなく、熱融着プレス時に圧力をより均一にかけることができるため、ＩＣモジュール１４へのストレスを軽減させる効果もある。
図８は、非接触ＩＣシート１００ＩＣモジュール１４部分の断面構造を示す。図示しない冊子加工機を用いて冊子加工するために複合した非接触ＩＣシート基板３１を非接触ＩＣシート１００の２面付けとして複合された縦２８０ｍｍ×横９１ｍｍの非接触ＩＣシート基板３０に断裁加工する（図７参照）。
【００６１】
図示しない冊子加工機を用いて非接触ＩＣシート３０を、図９に示すように一方のセンターページ５１と他方のセンターページ５２に挟み込むように貼り合わせた２面付けとして複合された冊子形状の非接触ＩＣデータキャリアを縦１２５ｍｍ×横８８ｍｍのＩＤ−３形状２９（図７参照）に断裁することで冊子形状の非接触ＩＣデータキャリア５０が形成される。
【００６２】
図９に示すように、センターページに非接触ＩＣシート３０を配設する非接触ＩＣデータキャリアの場合、図１０に示すような非接触ＩＣデータキャリアの表裏に接着材料の塗布されたセンターページを熱融着で貼り合わせるときに、高温による著しい熱変形を防ぐためにＰＥＴ−Ｇシート基板３２、３３は低温での熱融着性が高い基板を用いることがより望ましい。
【００６３】
また、非接触ＩＣシート３０をカバーシート側に配設する非接触ＩＣデータキャリアの場合、図１１に示すように非接触ＩＣシートの一方の面をカバーシート５５の一方の面に重ね合わせ接着加工し、さらに紙により形成された本文ページ５７をカバーシート５５の他方の面と非接触ＩＣシートの他方の面とを重ね合わせ接着加工する方法もあり、接着性を向上させるためにＰＥＴ−Ｇ基板３２、３３の代わりに多孔性の合成紙を用いてもよい。
【実施例２】
【００６４】
図１２に本発明の第２の実施例を示す。第２の実施例では、縦３．５ｍｍ×横３．５ｍｍ×厚さ０．１８ｍｍのＩＣチップ自身にφ１００μｍで高さ２５μｍの接合パッド６３、６４を持つＩＣチップ６２を用いたＩＤ−１形状の非接触ＩＣカードについて説明する。
【００６５】
図１２を参照して詳細に説明すると、第２の実施例の非接触ＩＣカードは、図示しない非接触ＩＣカード形成装置により、ＩＣチップ６２の配設位置にＩＣチップ６２の接合パッド６３、６４の位置に対応してφ０．1ｍｍのほぼ円形の窓穴６５、６６が形成された縦６０ｍｍ×横９０ｍｍで厚さ３０μｍのホットメルト８１（図１５参照）が塗布された厚さ２５μｍのＰＩ基板６１にφ５０μｍの銅ワイヤ導体６７が配設される。
【００６６】
銅ワイヤ導体６７は、図示しないワイヤ導体配設装置により最初のワイヤ導体領域６８が窓穴６５のほぼ中央を横切るように案内されつつＰＩ基板６１上に塗布されたホットメルト８１に埋設かつ固定され、さらに銅ワイヤ導体６７はワイヤ導体配設装置によりコイル状にＰＩ基板６１上に塗布されたホットメルト８１に埋設かつ固定され、アンテナコイルが形成される。
【００６７】
続いてワイヤ導体配設装置により最後のワイヤ導体領域６９が窓穴６６のほぼ中央を横切るように案内されつつＰＩ基板６１上に塗布されたホットメルト８１に埋設かつ固定される。このとき銅ワイヤ導体６７をＩＣチップ６２の位置に対応する領域７９と接合パッド６３の位置に対応した窓穴６５、および接合パッド６４の位置に対応した窓穴６６の間に配設することにより銅ワイヤ導体６７が重なることを防ぎ絶縁被覆のないワイヤ導体の使用をも可能とし、さらにワイヤ導体が重ならないので薄く平面平滑性が優れた非接触ＩＣカードを構成することが可能となる。
【００６８】
ここで、絶縁被膜のないワイヤ導体を用いる利点は、絶縁皮膜で被覆された導体に比べ安価なことにある。
【００６９】
次に、図示しない非接触ＩＣカード形成装置のステージ上にＩＣチップ６２の配設位置にＩＣチップ６２より僅かに大きい３．７ｍｍ×３．７ｍｍの嵌合穴７０を持つ縦６０ｍｍ×横９０ｍｍ×厚さ０．１８ｍｍのＰＥＴ−Ｇ基板７１が配置され、嵌合穴７０にＩＣチップ６２が浮き状態で実装される。嵌合穴７０をＩＣチップ６２より僅かに大きくすることはＩＣチップ６２の寸法誤差を丸めるだけでなく、ＩＣチップ６２がＰＥＴ−Ｇ基板７１上に乗り上げることを防止できるため、平面平滑性の向上に対して特に好ましい。
【００７０】
さらにＩＣチップ６２の厚みとほぼ等しくなるようにＰＥＴ−Ｇ基板７１の厚みを選定することは、非接触ＩＣカードの平面平滑化に対して特に好ましい。ステージ上でＩＣチップ６２が実装されたＰＥＴ−Ｇ基板７１に、アンテナコイルが形成されたＰＩ基板６１を接合パッド６３、６４の位置に嵌合する窓穴６５、６６がＩＣチップ６２の接合パッド６３、６４に嵌合するように重ね合わせる。
【００７１】
図１３は、図１２に示すＤ−Ｄ’部の断面を矢印方向に視た断面図であり、ワイヤ導体領域６９の一部と接合パッド６４との接続を説明するための断面図であり、窓穴６６部分の断面を示す。窓穴６５部分の構成は、窓穴６６部分の構成と同様であるため、図１３において、窓穴６５部分の構成要素の符号をカッコ内に示してある。図１３に示すように、超音波接続ヘッド８０を用いて最後のワイヤ導体領域６９の一部と接合パッド６４を接続させる。
【００７２】
次に、ステージ上のＰＥＴ−Ｇ基板７１側に縦６０ｍｍ×横９０ｍｍ×厚さ０．２１ｍｍのＰＥＴ−Ｇ基板７３（図１５参照）を重ね合わせ、さらにＰＩ基板６１側に縦６０ｍｍ×横９０ｍｍ×厚さ０．１７５ｍｍのＰＥＴ−Ｇ基板７２を重ね合わせたのち熱融着することで一体化し、コアシート基板７４になる。このとき、ＩＣチップ６２がコアシート基板７４のほぼ中央になるようＰＥＴ−Ｇ基板７２、７３の厚みを選定することは、非接触ＩＣカードの反りをなくし、さらにＩＣチップ６２への物理的ストレスに対する強度向上に特に効果的である。
【００７３】
次に、図１２に示すコアシート基板７４を縦６０ｍｍ×横９０ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍの延伸ＰＥＴ基板７５と縦６０ｍｍ×横９０ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍの延伸ＰＥＴ基板７６とで挟み込むように接着することで一体化し、図示しない断裁機を用いてＩＤ−１形状７７に断裁することでＩＤ−１形状の非接触ＩＣカードになる。
【００７４】
ＩＤ−１形状の非接触ＩＣカードを製造する方法のひとつとして、縦２００ｍｍ×横２００ｍｍで厚さ３０μｍのホットメルトが塗布された厚さ２５μｍのＰＩ基板上にアンテナコイルを６個配設し、図１３に示す構成を用いて複合した非接触ＩＣシート７８を図１４に示す。
複合した非接触ＩＣシート７８として製造することは生産効率を高めるだけでなく、熱融着プレス時に圧力をより均一にかけることができるため、ＩＣチップ６２へのストレスを軽減させる効果もある。
【００７５】
図１５は、上記非接触ＩＣカードのＩＣチップ６２部分の断面構造を示す。図１４に示す複合した非接触ＩＣシート基板７８を図示しない断裁機を用いてＩＤ−１形状７７の非接触ＩＣカードに断裁加工する。このとき、ＩＤ−１形状７７の非接触ＩＣカードは磁気テープが埋め込まれていても良い。また印刷加工が施されていてもよい。また、このとき接触モジュールを埋め込み、非接触、接触の両方の機能を兼ね備えたハイブリッドカードとしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１、１７、３３、６１、    基板
１ａ、１ｂ    板面
２、２０、６５  第１の窓穴
３、２１、６６  第２の窓穴
４、２３、６７  ワイヤ導体
５、２４、６８  一方の端部（最初のワイヤ導体領域）
６、２５、６９  他方の端部（最後のワイヤ導体領域）
７  チップユニット
８、１８、６３  第１の接合パッド
９、１９、６４  第２の接合パッド
１０    開口部
２６    封止材料（クリームハンダ）
３０    ・・・・非接触ＩＣシート基板
３１、７８、１００・・・・非接触ＩＣシート
５０    非接触ＩＣシートを備えた冊子体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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