(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１１１）に配置されると共にワイヤコイル（１１２）とチップユニット（１１５）とを有するトランスポンダーユニットの製造過程でワイヤ導体（１１３）を少なくとも前記基板（１１１）に接触させるための方法であって、
ターミナル部分（１１８，１１９）又は前記ターミナル部分を受け入れる領域を通して前記ワイヤ導体（１１３）を案内し、前記ターミナル部分（１１８，１１９）又は前記ターミナル部分に特定された領域に関連して前記基板（１１１）に前記ワイヤ導体を固定する第１工程と、
接続機器（１２５，１３７）によって前記ワイヤ導体（１１３）を前記ターミナル部分（１１８，１１９）に接続する第２工程と
を備えることを特徴とする、ワイヤ導体を接触させるための方法。
【請求項２】
超音波機器を使用して、前記ワイヤ導体を前記ターミナル部分に接続することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
超音波機器により、前記ワイヤ導体を前記ターミナル部分に接続すると共に前記ワイヤコイルを前記基板に配置することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
超音波機器の形態をとるワイヤリング装置の、ワイヤリング平面に沿うワイヤリング動作に、前記ワイヤリング平面（２８）を横断する方向に作用する超音波による前記ワイヤリング装置（２２）の、前記ワイヤリング平面を横断する方向の振動動作を重畳させつつ、前記ワイヤリング装置により前記ワイヤ導体をワイヤコイルとして配置することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記振動動作（２４）の軸線と前記ワイヤリング動作（２９）の軸線とがなす角度が可変であることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ワイヤリング動作（２９）の軸線と前記振動動作（２４）の軸線とがなす角度および超音波周波数の少なくとも一方を、前記ワイヤ導体（２０）の埋め込み深さに応じて変化させることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１工程においてワイヤリングにより前記基板に前記ワイヤ導体をワイヤコイルとして配置し、前記ワイヤコイルの最後のコイル領域（４４）および最初のコイル領域（４３）を、前記基板に形成された基板凹部（４５）を横切って案内することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ワイヤ導体（２０）に超音波を印加することにより少なくとも前記第１工程を実施し、前記超音波の印加を、前記基板凹部（４５）の領域で中断することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ワイヤ導体（２０）に超音波を印加することにより少なくとも前記第１工程を実施し、前記ワイヤ導体（２０）と既に配索されたワイヤ部分とが交差する交差領域（５７）において前記超音波の印加を中断させ、前記ワイヤ導体（２０）を前記ワイヤリング平面（２８）から離れた交差面に案内することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１工程は、前記トランスポンダーユニットとしてのカードモジュール（６４）を前記基板（５５）及び前記チップユニット（５８）と共に構成するコイル（５０）を、ワイヤリング装置（２２）によって前記基板（５５）に形成するワイヤリング工程を含み、
前記第２工程では、前記コイルの最初のコイル領域（５１）と前記チップユニット（５８）の前記ターミナル部分（５９）とを及び前記コイルの最後のコイル領域（５２）と前記ターミナル部分とを接続装置（６０）により接続することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記基板はフリースタイプの材料からなり、前記第１工程での固定に、前記ワイヤ導体（２０）と前記基板の表面との間に配置された接着層を用いることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記最初のコイル領域（５１）および前記最後のコイル領域（５２）を熱圧縮行程により前記チップユニット（５８）の前記ターミナル部分（５９）に接続することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１行程は、イールド（７０）を形成するために結合された複数の基板（５５）を、複数のワイヤリング装置（２２）と接続装置（６０）を有する生産装置（７２）に供給する供給工程と、
複数のコイル（５０）を、一列に配置された前記複数の基板（５５）の上に同時に形成するワイヤリング工程とを含み、
前記第２工程は、複数のチップユニット（５８）のターミナル部分（５９）を前記複数のコイル（５０）にそれぞれ接続する接続工程と、
複合したイールドから複数のカードモジュールを分離する分離工程とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ワイヤ導体（１１３）を前記ターミナル部分（１１８，１１９）に接続する前に、前記ターミナル部分（１１８，１１９）のアルミニウム表面を前処理することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ターミナル部分（１１８，１１９）に超音波機器（１２５）の作用を及ぼすことで、前記アルミニウム表面の酸化物層を機械的に除去して前記前処理を行うことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記アルミニウム表面を清浄処理して前記前処理を行うことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記清浄処理として、前記アルミニウム表面のドライエッチング処理、ウエットエッチング処理、又はレーザー処理を利用することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記前処理のために前記アルミニウム表面に多層の接触用金属被覆（１３８，１３９）を設け、前記接触用金属被覆は、前記アルミニウム表面に付着した亜鉛酸塩層を中間層（１４０）として有すると共に前記ワイヤ導体（１１３）と接触可能に形成された連結層（１４１、１４２）を有することを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記連結層は、ニッケル又はパラジウムを有する層の形態をとることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
超音波によって引き起こされる振動を、前記ターミナル部分（１１８，１１９）とほぼ平行で且つ前記ワイヤ導体（１１３）の長手方向軸線を横切る方向に作用させることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項２１】
前記振動を前記ワイヤ導体に加えて、前記ワイヤ導体の絶縁を部分的に除去することを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記基板はプラスチック支持シートであり、該プラスチック支持シートの上に、前記ワイヤ導体（１１３）を固定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ワイヤ導体（１１３）を前記プラスチック支持シートに固定すると共に前記ワイヤ導体を前記チップユニット（１１５）の前記ターミナル部分に接続して、前記プラスチック支持シート上で前記チップユニットを機械的に浮遊状態にすることを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
超音波機器を有するワイヤリング装置でワイヤリングすることにより、前記ワイヤ導体（１１３）を固定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記ワイヤ導体（１１３）を支持シートにワイヤリングするための超音波機器（１２１）により、前記ワイヤ導体（１１３）の長手方向軸線および前記支持シートの表面を横切る方向の振動を前記ワイヤ導体（１１３）に加え、また、前記ワイヤ導体（１１３）を前記ターミナル部分（１１８，１１９）に接続するための超音波機器（１２５）により、前記支持シートとほぼ平行で且つ前記ワイヤ導体（１１３）の長手方向軸線を横切る方向の振動を生じさせて前記振動を前記ワイヤ導体（１１３）に加えることを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
ワイヤガイド（２３）と前記ワイヤガイドに接続され前記ワイヤガイド（２３）を刺激して長手軸線方向に超音波振動を行わせる超音波発生機（３４）とを備える装置を用いて少なくとも前記第１工程を実施することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
前記少なくとも第１工程で用いられる装置が、前記ワイヤ導体（１１３）のワイヤの断面を部分的に取り囲む振動式打ち込み器（１２７）と、前記振動式打ち込み器（１２７）のプロフィルド端（１２６）に案内される前記ワイヤ導体（１１３）の長手方向軸線を横切る方向の振動を前記振動式打ち込み器（１２７）に生じさせる超音波発振器とを有することを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも第１工程で用いられる装置が、ワイヤリング機器に連結された超音波機器（１２１）を備えることを特徴とする、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記超音波機器（１２１）の前記超音波発振器により、前記ワイヤリング機器に超音波を印加することを特徴とする、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記超音波発振器を、その効力のある方向の軸線が可変であるように設けることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
超音波発生機（３４）と、前記超音波発生機に連結された振動式打ち込み器（９２）と、この振動式打ち込み器の近くに配置されたワイヤガイド（９４）とを備えた装置を少なくとも前記第１工程で用いてワイヤ形導体を前記基板に配索し、ここで、前記振動式打ち込み器により、超音波によって引き起こされ且つ前記振動式打ち込み器の長手方向に作用する機械的振動を前記ワイヤ導体（２０）に加えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３２】
少なくとも前記第１工程で用いられる前記装置の旋回軸線を前記振動式打ち込み器の軸線（９７）と同軸にしたことを特徴とする、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
少なくともワイヤガイドノズル（３０）の領域において前記ワイヤガイド（２３）中で長手方向軸線に平行に延びるワイヤ細管（３７）を前記ワイヤガイドに設けたことを特徴とする、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記ワイヤガイドノズル（３０）から間隔を隔てて、前記ワイヤガイドの長手方向軸線に関して斜めに延在する少なくとも１つのワイヤ供給チャンネル（３８，３９）を前記ワイヤガイド（２３）に設けたことを特徴とする、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記超音波発生機（３４）を、前記ワイヤガイド（２３）と同軸に配置することを特徴とする、請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
イールド（７０）に配置された複数の基板（５５）を供給するためのイールド供給ステーション（６５）を設け、
生産方向を横断して前記複数のワイヤリング装置（２２）を一列に並んで配置したワイヤリングステーション（６６）を設け、
前記複数の基板（５５）に前記複数のチップユニット（５８）をそれぞれ装着するための少なくとも１つの組立装置（７６）を備えた組立ステーション（６７）を設け、
各前記ワイヤリング装置（２２）によって各前記基板（５５）に形成されたコイル（５０）の最初のコイル領域（５１）と最後のコイル領域（５２）に、各前記チップユニットを接続するための少なくとも１つの接続装置（７７）を備えた接続ステーション（６８）を設け、
前記イールド供給ステーション、前記ワイヤリングステーション及び前記組立ステーションにおいて前記第１工程を実施し、前記接続ステーションにおいて前記第２工程の前記接続工程を実施することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載の方法に関する。
基板に配置され且つ主要要素としてワイヤコイルとワイヤコイル端部に接触したチップユニットとを有するトランスポンダーの製造過程において、コイル端部をチップユニットのターミナル部分に接触させることが特に問題になる。互いに接続される構成要素の寸法が非常に小さいことからである。例えば、チップユニットのターミナル部分は正方形又はほぼ正方形の外形を有するが、その辺の長さは、通常、およそ１００μｍ乃至１５０μｍである。特に、低周波数コイルの形成においてコイルワイヤとして使用される銅ワイヤの直径はおよそ５０μｍである。
【０００２】
例えば、国際公開第９１／１６７１８号から分かるように、従来は、コイル基板に配置されたワイヤコイルの端部とチップユニットのターミナル部分との接続要素として、拡張したターミナル部分を有する接続用基板を使用することで、コイルワイヤ端部とチップユニットのターミナル部分とを直接に接触させないようにしている。すなわち、接触用基板の接触面がコイルワイヤの直径と比較して非常に大きいので、コイルワイヤ端部と接触面との相対的な位置決めがさほど正確でなくとも両者を接触させることができるのである。しかし、国際公開第９１／１６７１８号から公知の製造方法の場合、チップユニットが、拡張したターミナル部分と接触する付加的な接触用導体を備えるので、チップユニットのターミナル部分とワイヤコイルとの間に電気的な接触を最終的に確立するためには、少なくとも合わせて３つの接触段階が必要になる。
【０００３】
本発明の目的は、ワイヤ端部をチップユニットのターミナル部分に直接接触させることができるようにした方法を提供することにある。
この目的は、請求項１の特徴を有する方法によって達成される。
本発明の方法によれば、基板に配置されると共にワイヤコイル及びチップユニットを有するトランスポンダーの製造過程において、コイルワイヤは、第１工程でチップユニットの特定のターミナル部分またはこのターミナル部分を受け入れる空間を通って案内されて基板に固定される。第１工程を実施すると、ターミナル部分に対してコイルワイヤが正確に整合することになる。次いで、第２工程において、接続器具によってワイヤ導体がターミナル部分に接続される。
【０００４】
本発明の方法によれば、チップユニットのターミナル部分をコイル端部に接触させる際に、拡張したターミナル部分を形成した別個の接触用基板を準備する必要はなく、如何なる場合にもコイル基板がワイヤコイル用基板として使用される。例えば、トランスポンダーユニットをチップカードの製造に供する場合、コイル基板は、チップカードの寸法に対応したプラスチック製の支持シートによって形成される。この支持シートすなわちコイル基板は、コイル端部をチップユニットのターミナル部分に対して相対的に位置決めする上で接触又は位置決めを補助する役目を実際に果たす。この場合、チップユニットを、この目的のために基板に設けた凹部内に配置するか、基板の表面上に設けることができる。前者の態様によれば、ワイヤ導体を後でターミナル部分に接触させるために、ワイヤ導体の固定前にチップユニットを凹部に配置するか或いはワイヤ導体の固定後にチップユニットを凹部に導入するのかを選択できる。
【０００５】
本発明の方法では、ワイヤ導体がコイル基板に固定されるので、チップユニットのターミナル部分にワイヤ導体を簡単に接続できる。
本方法の好適な実施例が、請求項２及び請求項３での発明の主題である。
本方法の別の実施例はワイヤ導体を基板に好適に配置可能とするもので、この実施例では、ワイヤリング平面を横切る方向に作用する超音波がワイヤ導体に加えられる。また、超音波の作用によって引き起こされるワイヤリング装置の振動動作が、ワイヤリング平面に沿うワイヤリング装置のワイヤリング動作に重畳される。
【０００６】
ワイヤ導体の断面を基板の表面に埋め込むか或いは基板の表面に密着させる振動動作をワイヤリング動作により重畳させることにより、ワイヤリング装置を連続的に作動させることができる。従って、ワイヤリング動作を本方法では中断させることなしに、限定された接続点の領域においてだけでなく、任意の長さに亘ってワイヤ導体を基板の表面に接続できる。更に、超音波によって引き起こされる振動動作は、埋め込み方向に作用するものであって、序文で述べた方法のように埋め込み方向を横断する方向に作用しないので、超音波によって引き起こされる振動動作は、ワイヤ断面を少なくとも部分的に埋め込み、又はワイヤ断面を密着させる間、特に効果的である。
【０００７】
超音波によって引き起こされる振動動作の軸線とワイヤリング動作の軸線とがなす角度が可変であることが特に好ましい。この手段によれば、振動動作の軸線を特別な要求に適合するように調整可能である。埋め込まれるワイヤ導体の温度が基板材料に依存することがあるが、ワイヤ導体の温度を高めることが望ましい場合、振動動作の軸線をワイヤリング動作の軸線の向きに合わせてワイヤ導体に作用する長手方向の力成分を増大させ、この力成分によりワイヤガイドをワイヤ導体に摩擦させてワイヤ導体を加熱することができる。基板表面におけるワイヤ導体の埋め込み度合を可能な限り大きくするためには、振動動作の軸線がワイヤリング動作軸線に対して４５°の角度をなすようにして、基板材料にできるだけ大きなせん断効果を生じさせることが好ましい。
【０００８】
基板の表面へのワイヤ導体の埋め込み深さを変えるために、ワイヤリング動作の軸線と振動動作の軸線とがなす角度および超音波周波数の少なくとも一方を変化させても良い。
基板表面にワイヤコイルの形態にワイヤリングしたワイヤ導体をワイヤリング後にチップユニットのターミナル部分に接続する方法に関して、ワイヤコイルの最後のコイル領域及び最初のコイル領域を、基板に形成された基板凹部を横切って案内することが特に好ましく、基板材料による損傷を来すことなく、チップユニットのターミナル部分をコイルの最初の領域および最後の領域に接続することができる。
【０００９】
最初のコイル領域と最後のコイル領域を凹部の対向縁間で可能な限り直線状に配置するには、ワイヤ導体への超音波の印加を凹部領域で中断するのが好ましい。
また、ワイヤ導体を配索済みのワイヤ部分と交差領域で交差させるには、ワイヤ導体への超音波の印加を中断することが好ましく、交差領域にあるワイヤ導体は、ワイヤリング平面から間隔を隔てた交差面に案内される。これにより、ワイヤ導体の衝突の結果、ワイヤ導体の絶縁の破壊を生じる恐れのある損傷が工程中に生じることなく、ワイヤ導体を確実に交差させる。
【００１０】
基板とこれに配索されたコイルとこのコイルに接続されたチップユニットとを有するカードモジュールの製造において上記の方法を種々の実施形態で使用することが特に好ましい。この場合、ワイヤリング段階で、最初のコイル領域および最後のコイル領域を有するコイルがワイヤリング装置により基板に形成され、続く接続段階では、接続装置によるチップユニットのターミナル部分への接続が、コイルの最初の領域と最後の領域との間で行われる。
【００１１】
本方法は、基板でのワイヤ導体のワイヤリングとワイヤ導体を基板表面に少なくとも部分的に侵入させ又は基板表面に密着可能とする任意の基板を用いたカードモジュール製造方法とを統合したものでも良く、この方法を適用することにより、取り扱い易く且つチップカード製造に半完成品として供されるカードモジュールを形成することができる。次いで、チップカードを完成するために、カードモジュールの両面に一般には薄層の表面層が形成される。そして、基板材料の形態や厚さに応じてワイヤ導体と基板とが接続される。すなわち、例えば、基板が熱可塑性樹脂材から形成されている場合は、ワイヤ導体の断面を基板表面に幾分積極的に埋め込み、また、例えば、基板材料がフリースタイプ又は織物タイプの支持体の場合には、例えば、ワイヤ導体を基板表面と接合してワイヤ導体を基板表面に密着固定する。
【００１２】
特に、例えば、旅行かばん識別用の紙バンド又はカードバンドの製造過程では、ワイヤ導体と基板表面間の接着層を介してワイヤ導体を基板表面に接続することが好ましい。この場合、ワイヤ導体の周辺部分が、接着層を介して基板表面に密着する。ワイヤ導体が、例えば、ベーキングラッカーなどの適当な表面コーティングを備えている場合、表面コーティングから接着層を形成しても良い。
【００１３】
上述の方法の適用に関し、コイルの最初の領域及び最後の領域をチップユニットのターミナル部分に接続するには熱圧縮処理を使用することが特に有効である。
下記の方法で複数のカードモジュールを同時に製造すると、本方法の効果が増大する。この方法において、供給段階ではイールドに集中して配置された複数の基板が複数のワイヤリング装置と接続装置とを有するカードモジュール生産装置に供給され、続くワイヤリング段階では一列に並んで配置された基板上に複数のコイルが同時に形成され、次の接続段階では複数のチップユニットがターミナル部分を介して複数のコイルに接続され、最後の分離段階では複合したイールドから複数のカードモジュールが分離される。
【００１４】
本方法を回転対称コイルボビンの製造に適用可能である。この様なコイルボビンの製造では、巻回用支持体の形態をとるワイヤ形導体が、ワイヤリング装置に関して回転する基板に配策される。この基板の相対回転に際して、ワイヤリング装置が静置される場合には基板をその長手方向軸線廻りに回転させることができ、一方、基板が静置される場合には基板の長手方向軸線付近の軌道に沿ってワイヤリング装置を移動させることができる。また、上記２つの動作を重畳可能である。
【００１５】
本方法の上記適用において、振動式ダイヤフラムに一体接続されたスピーカユニットの可動コイルを製造することが特に考えられる。
また、本方法はリボンケーブルの製造にも適用可能であり、ここでの本方法の役割は、ワイヤ導体に超音波を作用させるワイヤリング装置により、ワイヤ形導体を基板に配策することにあり、所望のケーブル導体本数に対応する数のワイヤリング装置をリボン形基板の長手方向軸線を横断して配置し、基板とワイヤリング装置とを基板の長手軸線方向に相対移動させる。
【００１６】
ワイヤ導体と通常はアルミニウム表面によって構成されるチップユニットのターミナル部分との接触を確かで且つ動作上信頼できるものにするには、ターミナル部分のアルミニウム表面を前処理するのが好ましく、これは銅のワイヤ導体を使用する場合に特に有用である。本発明による方法の特に好適な実施例によると、アルミニウム表面の前処理は実際の接続作業と事実上統合される。この接続作業すなわちワイヤ導体とターミナル部分との接触では、超音波器具の形態をとる接続装置によってターミナル部分にワイヤ導体が接続される。この場合、アルミニウム表面に形成された酸化物層に超音波器具の超音波振動を加えることによって酸化物層が機械的に除去される。アルミニウム表面からの酸化物層の除去は、実際の接続作業と実質的に同時に起こり、その特別な利点は、例えば不活性雰囲気または還元雰囲気を作ることにより接続点を環境上の影響から遮断することに関して、接続作業の実行前における新たな酸化物層の形成を防ぐための特別な処置が不要になることにある。
【００１７】
一方、超音波による酸化物層の除去を超音波接続作業と共に行うことに代えて、実際の接続作業と分離して前処理すなわち清浄工程として行う場合には、接続作業は不活性雰囲気又は還元雰囲気中で実行される。
選択性のあるエッチング処理により、ターミナル部分のアルミニウム表面から酸化物層を除去するのが特に好ましい。ドライエッチング処理の一例としてイオンビームエッチングがあげられるが、ウエットエッチング又はレーザ処理などの実行容易な処理、特にエキシマーレーザ処理を行うことが好ましい。
【００１８】
アルミニウム表面の新たな酸化を防止するためにアルミニウム表面に多層の接触用金属被膜を形成可能であり、この金属被膜は、中間層としてアルミニウム表面に付着された亜鉛酸塩層と、前記亜鉛酸塩層上に配置されてワイヤ導体と接触可能な相互連結層とを有する。この場合、亜鉛酸塩層は、主としてアルミニウム表面上の酸化物層を除去する役目を果たし、相互連結層は、例えば、ニッケル又はパラジウム、若しくは相応する合金からなり、ワイヤ導体として一般的に使用される銅ワイヤへの接着性を向上させる役目を果たす。
【００１９】
ワイヤ導体とターミナル部分との接続に超音波機器を使用する場合、超音波によって引き起こされる振動を、好ましくは、ターミナル部分とほぼ平行で且つワイヤ導体の長手方向軸線に対して例えば直角に横切る平面に沿って生じさせ、この振動をワイヤ導体に加える。ワイヤ導体の長手方向においてターミナル部分の両側で基板に固定されたワイヤ導体がその長手方向を横断する方向に撓み得るので、ワイヤ導体の長手方向軸線を横断する方向に起こる超音波をワイヤ導体に加えることによりワイヤ導体とターミナル部分のアルミニウム表面とを可能な限り大きく相対移動させることができる。
【００２０】
前処理のタイプ、前処理の方法及び接続方法の選択に関わりなく、コイル基板としてプラスチックの支持シートを用いるのが特に好ましく、この支持シートは、クレジットカード等の製造に供されるカードインレットをコイル及びチップユニットと共に形成する。或いは、コイル支持体の構造を変えることもできる。即ち、単にチップユニットのターミナル部分の両側にワイヤ導体を確実に固定する。この手段によって、チップユニットを実質的に浮遊して配置すること、すなわちチップユニットを基板に「浮遊状態で受入れ」ることが可能となる。例えば、コイル基板として紙シートを使用可能であり、その接続において、ワイヤ導体は、紙シート上に設けられてワイヤ導体に接着する接着層や、例えばベーキングラッカーの層などの、ワイヤ導体に形成された接着層を介して、基板に固定される。
【００２１】
使用するコイル基板のタイプに関係なく、ワイヤリング機器によってワイヤ導体を基板に固定するのが好ましく、このワイヤリング機器はワイヤ導体を基板にコイル形に配置するために使用され、ワイヤ導体を基板表面に連続的又は間欠的に接続可能とするものである。この場合、ワイヤ導体の断面を基板表面に部分的に埋め込んで良好な付着を伴ってワイヤ導体を固定可能とする超音波機器をワイヤリング機器として用いることが好ましく、特にプラスチック基板の場合に有用である。
【００２２】
ワイヤリングと基板へのワイヤ導体の固定とに使用される超音波機器は、ワイヤ導体の長手方向軸線および基板表面を横切る方向に振動を引き起こすものが好ましく、また、ワイヤ導体とターミナル部分との接続に使用される超音波機器は、基板とほぼ平行し且つワイヤ導体の長手方向軸線を横切る平面に沿って振動を引き起こすものが好ましい。この場合、ワイヤ導体を基板表面に格別良好に固定でき、ワイヤ導体をチップユニットのターミナル部分に格別確実に接続することができる。
【００２３】
ワイヤ形導体を超音波によって基板にワイヤリングするためのワイヤリング装置は、ワイヤガイドと超音波発生機とを有し、超音波発生機は、ワイヤガイドを刺激して長手軸線方向に超音波振動させるようにワイヤガイドに接続されている。
本発明方法の実施に適した装置は、好ましくは、ワイヤの断面を部分的に取り囲む振動式打ち込み器を備えた超音波機器を有し、該超音波機器の超音波発生器は、振動式打ち込み器によって案内されるワイヤ導体の長手方向軸線を横切る方向に振動式打ち込み器を振動させる。
【００２４】
本装置の好適実施例では、超音波機器はワイヤリング機器に接続される。
超音波機器の超音波発信器が、例えば、効力を及ぼす軸線方向を変化可能な超音波発生器によってワイヤリング機器に超音波を印加するものであれば、装置構成が格別に単純になる。
別の解決策によれば、ワイヤ装置は請求項３１の特徴を備え、好適実施例は請求項３２の特徴を備える。
【００２５】
ワイヤリング装置が、少なくともワイヤガイドノズルの領域で長手方向軸線と平行にワイヤガイド内に延在するワイヤ細管を備えるならば、ワイヤリング装置の設計に便宜であり、また、超音波がワイヤの長手方向に作用するので、ワイヤガイドノズルの領域において、ワイヤ導体の軸線方向の前進運動が超音波による横断方向の負荷によって損なわれることがない。
【００２６】
ワイヤガイドにワイヤ導体を導入するには、ワイヤガイドが、ワイヤガイドノズルから間隔を隔てて、ワイヤの長手方向軸線に関して斜めに延在する少なくとも１つのワイヤ供給チャンネルを有するのが好ましい。
ワイヤガイドノズルの領域において、超音波によって引き起こされる横断方向の負荷がワイヤ導体に加わるのを回避するためには、超音波発生機をワイヤガイドと同軸に配置するのが好ましい。
【００２７】
本発明による方法及び本方法の実施に適した装置を、図面に基づいて以下に例示的に説明する。
図１は、超音波による基板上へのワイヤ導体のワイヤリングを示す概略図、
図２は、基板に埋め込んだワイヤ導体を示す図、
図３は、超音波によってワイヤ導体をワイヤリングするためのワイヤリング装置を示し、
図４は、ワイヤ導体の端部を凹部を通して案内され、基板にコイル形態で配索されたワイヤ導体を示し、
図５は、図４の変形例に係るコイル構造を示し、
図６は、図５に示す基板凹部へのチップユニットの配置を示し、
図７は、凹部に挿入されたチップユニットのターミナル部分への、図５に示すワイヤ端部の接続を示し、
図８は、カードモジュールを製造するための生産装置を示し、
図９は、ワイヤ導体の、超音波による回転対象の巻回形状へのワイヤリングを示し、
図１０は、超音波ワイヤリングによって製造されたスピーカユニットの可動コイルを示し、
図１１は、ワイヤ導体を装着したリボンケーブルの長手方向の部分図であり、
図１２は、ワイヤ導体を超音波によってワイヤリングするための別のワイヤリング装置である。
【００２８】
図１は、ワイヤ装置２２によるワイヤ導体２０の基板２１へのワイヤリングを概略図で示し、ワイヤ装置は超音波の作用を受けるワイヤガイド２３を備えている。
図１に示すワイヤリング装置２２は、３本の軸線に沿って変位可能に設けられており、ワイヤガイド２３を刺激する超音波の作用を受けて、振動動作（矢印２４）を行うものになっている。図１に例示的に示すように、この振動動作は、基板面２７の側縁２５，２６にて画成されるワイヤリング平面２８に対して垂直の向き、すなわちワイヤリング平面を横断する方向（図示例では上下方向）に行われる。そこで、本願明細書ではワイヤリング装置の振動動作を横断方向の振動動作と称する。
【００２９】
ワイヤリングのため、ワイヤ導体２０は、矢印２９の方向に連続的に前進しながらワイヤガイドノズル３０から送り出されるが、この際、ワイヤガイド２３はワイヤリング動作を行う。このワイヤリング動作はワイヤリング平面２８と平行に行われるものであり、図１において、基板２１に既に配索されたワイヤ導体部分の経路からたどり直すことができる。前方側縁２５の領域で矢印２９の方向に行われるワイヤリング動作には横断方向の振動動作が重畳される。横断方向の振動動作により、ワイヤガイドノズル３０がワイヤ導体２０に衝突し、又は衝撃を与え、この衝突又は衝撃が超音波周波数に対応して間断なく繰り返されて、接触点３２の領域において基板材料を圧縮およびまたは変位させる。
【００３０】
図２は、図１に示す交差線II−IIに沿う断面図であり、ワイヤ導体２０を基板２１に埋め込んだ構造を示す。ここに示す基板はＰＶＣシートであり、ワイヤ導体２０を埋め込むために、ワイヤ導体には、ワイヤリング装置２２を介して、例えば、５０Ｗの超音波電源出力及び４０ｋＨｚの超音波周波数が加えられる。ワイヤガイドノズル３０を基板面２７に当接させる接触力は、この基板材料の場合には、１００Ｎ乃至５００Ｎの範囲にある。上述のパラメータを調整しつつ実行したテストにおいて、図２から明らかなように、三日月形の圧縮領域３３で基板材料を圧縮してワイヤ導体２０を基板２１に埋め込むことができた。
【００３１】
図１に示すワイヤリング原理は一般的に使用することができる。すなわち、以下の説明では本原理をカードモジュール（図４乃至図７）の製造との関連において述べるが、本原理は、例えば、コードレス電話（移動電話）用アンテナ又はセンサの測定用コイルの形成やプラスチックケーシングへのワイヤコイルのワイヤリングに適用することができる。
【００３２】
図３は、ワイヤガイド２３と同軸に配置されたワイヤリング装置２２を示し、この装置の超音波発生機３４は、接続領域３５でワイヤガイド２３にしっかりと接続されている。図３に示すワイヤリング装置２２は全体として回転対称構造になっている。ワイヤガイド２３は、ワイヤガイドノズル３０の領域でワイヤ細管３７と合流する長手方向の中央孔３６を有し、ワイヤ細管３７の直径は、長手方向の中央孔３６の直径よりも小さく、ワイヤ導体２０の直径に見合ったものになっている。ワイヤ細管３７の主たる役割は、ワイヤリング平面２８（図１）でワイヤ導体を正確に位置合わせすることにある。
【００３３】
図３に示す具体的な実施例において、ワイヤガイドノズルの上方でワイヤガイド２３の側部には、長手方向の孔３６に通ずる２つのワイヤ供給チャンネル３８，３９が設けられ、該チャンネル３８，３９は、ワイヤガイドノズル３０に向かって斜め下向きに延在している。ワイヤ供給チャンネル３８，３９は、ワイヤ導体２０をワイヤガイド２３の中に側方から導入する役目を果たし、従って、ワイヤ導体２０は、図３に示すように、ワイヤ供給チャンネル３８内へ斜め横方向に延び、長手方向の孔３６を通ってワイヤ細管３７の外に導かれてワイヤガイド２３を貫通する。ワイヤ供給チャンネル３８，３９を多数設けると、条件に応じて最適なワイヤガイド２３のワイヤ供給側を選択可能になる。
【００３４】
図３から明らかなように、ワイヤガイドノズル３０は、ワイヤ出口４０の領域で凸状構造になっていてワイヤ導体２０が撓めるようにし、図１に示すワイヤリング作業中における接触点３２（図１）の領域又はワイヤ出口４０の領域でのワイヤ導体２０の損傷を最小限に留めるようにしている。
図３に詳細には示さないが、ワイヤガイド２３は、ワイヤ切断用機器及びワイヤ前進用機器を備えることができる。この場合、ワイヤ切断用機器は、ワイヤガイドノズル３０に直接一体化しても良い。図４に示すワイヤ導体は基板４２に配索されて、ここでは高周波コイルの形態をとるコイル４１を形成することになる。コイル４１はほぼ矩形形状であり、コイルの最初のコイル領域４３及び最後のコイル領域４４は窓型の基板凹部４５を通って案内される。また、最初のコイル領域４３及び最後のコイル領域４４は、メインコイルストランド４６と平行をなし、メインコイルストランド４６は、基板凹部４５の領域において最初のコイル領域４３と最後のコイル領域４４との間に受け入れられる。ワイヤ導体２０への超音波印加については図１に基づいて原理を説明済みであるが、ワイヤリング作業中にワイヤ導体２０を基板凹部を通して案内する間、超音波印加を中断する。超音波印加を中断する目的は、一つには、凹部の対向縁４８，４９間の非拘束領域４７におけるワイヤ導体２０のアライメントが損なわれないようにすることにある。また、超音波印加に起因してワイヤ導体２０に引張応力が生じ、この引張応力によって凹部縁４８，４９の領域でワイヤ導体２０と基板４２間に接続の応力が生じる。超音波印加を中断する別の目的は、接続の応力を取り除くことにある。
【００３５】
図５に示すコイル５０は図４の構成を変形したものであり、このコイルの最初のコイル領域５１及び最後のコイル領域５２は、メインコイルストランド５３に対して角度をなしてコイル５０の内側領域に案内される。コイル５０が配置される基板５５には、コイル５０の内側領域５３に基板凹部５６が設けられている。図５に示す構造の場合、最初のコイル領域５１と最後のコイル領域５２の双方を基板凹部５６を通して案内するには、最後のコイル領域５２を、メインコイルストランド５３を通って交差領域５７に案内しておく必要がある。基板凹部５６の領域の場合と同様、ワイヤ導体２０の損傷や部分的な剥離を防止するために、交差領域５７ではワイヤ導体２０への超音波の印加を中断する。また、ワイヤガイド２３を、交差領域５７では僅かに持ち上げる。
【００３６】
図６は、図５の交差線VI-VIの方向に基板５５を見たもので、基板凹部５６へのチップユニット５８の配置を示し、チップユニット５８のターミナル部分５９は、最初のコイル領域５１及び最後のコイル領域５２に当接する。
図７は、サーモード６０による最初のコイル領域５１及び最後のコイル領域５２へのチップユニット５８のターミナル部分５９の接続を示し、サーモード６０は、圧力及び温度の影響下で、ワイヤ導体２０とターミナル部分５９との間を材料で閉塞して接続を行うようになっている。この結果、カードモジュール６４が形成される。
【００３７】
図６及び図７に示すチップユニット５８では、その他のチップユニットの場合と同様、チップやチップモジュールが対象になる。ここで、チップモジュールとは、例えばチップ基板に接触したチップや複数のチップを備えるものを指す。また、図６及び図７に示すコイル５０とターミナル部分５９との接続は、１つのチップとの接続に制限されるものではなく、ターミナル部分５９を有した電子部品をコイル５０に接続する場合にも適用され、例えば、コンデンサが対象になる。
【００３８】
また、図６及び図７から明らかなように、基板凹部５６は、チップユニット５８を実質的に受け入れるような寸法になっている。実際の接触に先立つチップユニット５８の配置過程でチップユニット５８のターミナル部分５９を簡単に整合させるため、チップユニット５８の、ターミナル部分５９を備えた接触側６１には整合補助部６２が設けられ、ここでは整合補助部はブリッジ方式で構成されている。整合補助部６２の寸法は、基板凹部５６の領域における最初のコイル領域５１と最後のコイル領域５２との間隔ａ（図５）に対応している。
【００３９】
図８はカードモジュール６４の製造に供される生産装置６３を示し、このカードモジュールはチップカード製造において半完成品として使用される。生産装置６３で製造されるカードモジュール６４の構造は図５ないし図７に例示されている。各カードモジュールのコイル５０及びチップユニット５８は共通の基板５５に配置される。
【００４０】
図８に示す生産装置６３は、５つのステーション、即ち、供給ステーション６５、ワイヤリングステーション６６、組立ステーション６７、接続ステーション６８及び抜き取りステーション６９を有する。
供給ステーションでは、いわゆるイールド７０が生産装置６３に供給される。通常の複合品において、イールドとは、ここでは詳細に示さない分離点を介して互いに連結された複数の基板５５を指す。図示の便宜上、ここでは２０個だけを代表的に示す。イールド７０は、輸送器械７１によってワイヤリングステーション６６に供給される。ワイヤリングステーション６６は、生産方向７２を横断して延在すると共に生産方向７２に変位可能なポータル７３を有している。このポータルには一列に配置された４つの同一のワイヤリング装置２２が設けられ、ワイヤリング装置２２には４つのワイヤ導体コイル７４を経由してワイヤ導体２０が供給される。図５に例示したコイル形態を形成するため、ポータル７３に沿って変位可能なワイヤリング装置２２をワイヤリング平面２８（図１）で適切に変位させる。
【００４１】
図５に示すコイル形態にワイヤ導体２０をワイヤリングした後、コイルを形成したイールド７０を組立ステーション６７に更に移動させる。本例での接続ステーション６８と組立ステーション６７との連結は、組立装置７６と接続装置７７の両方が、組立と接続の各場合において、生産方向７２に変位可能なポータル７５上でポータルの長手方向に変位できるものになっている。この場合、組立装置７６は、チップユニット５８をチップユニット貯蔵器７８から抜き取り、続いて、チップユニット５８を図６に示すように配置する役割を果たし、接続装置７７は、図７に示すように、チップユニット５８のターミナル部分５９をコイル５０に接触させる役割を果たす。
【００４２】
組立及び接続の終了後、イールド７０を抜き取りステーション６９に更に移動させる。ここで、イールド７０を抜き取った後に基板５５同士を分離するか、若しくは、最初に基板５５を分離して複合イールドの分離を行った後に、カードモジュール６４の形態になった個々の基板５５を抜き取る。
図９は、図１に示した本方法を、円筒状に形成されるコイル７９の製造に応用した例を示す。ここで、基板は、円筒状の巻回支持体８０の形態をとる。そして、巻回支持体８０を回転させると同時にワイヤリング装置２２を並進させつつ、ワイヤ導体２０が巻回支持体８０にワイヤリングされ又は埋め込まれる。
【００４３】
図１０に示すように、巻回支持体８０は、スピーカユニット８４のプラスチック製振動ダイアフラム８３の円柱状延在部の形態でも良く、従って、図９に示す方法で可動コイル８５を製造することができ、この可動コイルを図１０に示す永久磁石と組み合わせてスピーカユニット８４を形成する。
図１１は、本方法の別の応用例としてリボンケーブル部８５を示す。このリボンケーブル部は基板８６を備えてリボンケーブルの形態をとる。基板８６の両側に分離点８７が隣接しており、基板８６には基板凹部８８が設けられ、これらの基板凹部は基板８６の長手方向を横断して一列にならんで配置されている。基板８６には、図１に例示した方法でワイヤ導体２０が配策され、ワイヤ導体は、互いに平行に配置されると共に基板８６の長手方向に延在している。この場合、ワイヤ導体２０は、基板凹部８８を通って分離点８７の領域に案内される。分離点により所定のリボンケーブル片８９が画定され、これにより基板凹部８８がリボンケーブル片の一端に構成されることになる。この様な構成によれば、ワイヤ導体を最初に露出させることなく、コネクタプラグ又はコネクタソケットをワイヤ導体２０と接触させることができる。基板凹部８８は、打ち抜き器具を用いた打ち抜き工程において基板８６に形成される。分離点８７の間隔は打ち抜き間隔に応じて定まる。続いて、連続的な基板をワイヤ導体２０で被覆する。この場合、ワイヤ導体２０の数に対応した数のワイヤリング装置を基板の上方に配置し、基板を長手方向移動させる。
【００４４】
図１２は、図３に示すワイヤリング装置２２の変形例であるワイヤリング装置９１を示す。このワイヤリング装置９１は、ワイヤリング装置２２と同様に超音波発生機３４を有するが、ワイヤリング装置２２とは異なり、超音波発生機３４の接続領域３５に固定されたワイヤガイドを具備せず、振動式打ち込み器９２を有している。この振動式打ち込み器９２は、プロフィルド端９３と基板２１表面間に案内されたワイヤ導体２０に対して超音波によって生起する機械的振動を加えるもので、この機械的振動は振動式打ち込み器９２の長手方向に作用する。この場合、プロフィルド端９３はワイヤ導体を部分的に取り囲む凹部を備え、ワイヤ導体２０を確実に案内できるようになっている。図１２中、凹部の詳細な図示を省略した。
【００４５】
図３に示すワイヤリング装置２２と異なり、ワイヤリング装置９１にはワイヤガイド９４が設けられている。ここに示す具体的な実施例では、ワイヤガイド９４は、超音波発生機３４の側方に配置された案内チューブ９５から形成され、案内チューブに付設されたエルボノズル９６は、プロフィルド端９３の方向に形成されて、ここでは斜め下方に向いており、プロフィルド端９３にワイヤ導体２０を横向きに供給できる。かくして、図１２に示すように、ワイヤ導体２０振動式打ち込み器９２のプロフィルド端９３と基板２１の表面との間に案内して、ワイヤ導体を基板２１の表面に前述の如く接続したり、或いは基板２１の表面上又は表面内へワイヤリングすることができる。
【００４６】
振動を伴わないワイヤ導体供給が必要な場合、図１２の場合とは異なり、ワイヤリング装置９１のワイヤガイドを超音波発生機３４から切り離して設けることもできる。
図１２に示す具体的な実施例の場合、ワイヤリング装置のワイヤコイル９９は、打ち込み軸線９７を横断する巻回軸線９８の廻りで回転可能で、ワイヤ導体２０をワイヤガイド９５に供給するようになっている。
【００４７】
ワイヤ導体２０を基板２１の表面に任意にワイヤリングするため、ワイヤリング装置９１の旋回軸線１００は打ち込み軸線９７と同軸になっている。
本願において、用語「ワイヤ型導体」及び「ワイヤ導体」は、長手方向の長さが限定されると共に外形がワイヤ形構造であるような信号伝送用導体を一般的に表すが、用語「ワイヤ導体」は金属導体に限定されず、例えば、ガラスファイバーでできた軽量のガイドのような別の材料でできた導体や流動媒体を案内するのに役立つ導体であっても良い。特に、使用する導体が接着面を備える場合、重ね合わせた複数層に導体を配置可能であり、最下層を基板の表面に接続し、他の層を下方の導体層に接続する。接着面として、例えば、加熱により接着効果が活性化するベーキングラッカーや適当なプラスチックコーティングを導体にコーティングすることができる。
【００４８】
図１３は、ワイヤコイルとチップユニットから形成されたトランスポンダーユニットを備えたチップカードの一種であるカードインレットを示し、
図１４は、製造方法を説明するためのもので、図１３の線II-IIに沿うカードインレットの断面図、
図１５は、図１３の線III-IIIに沿うカードインレットの別の断面図、
図１６は、チップユニット装着のための後工程を伴う別の手順を説明するための、図１４に対応する図、
図１７は、図１６の後工程で装着されたチップユニットの接触工程を示し、
図１８は、図１７に示す工程によって接触がなされたチップのターミナル部分の接触用金属被覆を例示し、
図１９は、チップのターミナル部分の他の接触用金属被覆を示し、
図２０は、コイル基板に配置されたトランスポンダーユニットの図１４に対応する図である。
【００４９】
図１３はチップカードインレット１１０を示す。ここでは詳示しない最終製品としてのチップカードを製造する観点から、チップカードインレットにはバイラテラル表面層が設けられる。原則として、バイラテラル表面層は表面を被覆する薄層の形態をとる。
ここでは、チップカードインレット１１０はプラスチック材料から形成されたコイル基板１１１からなり、コイル基板１１１にはワイヤコイル１１２がワイヤ敷設技術により付着されている。このため、ワイヤ導体１１３が、図１３には詳示しないワイヤリング機器でコイル基板１１１の表面に配索され、図１４から分かるように、超音波印加によってコイル基板１１１に部分的に埋め込まれる。
【００５０】
図１３から明らかなように、ここでは唯一のチップ１１５によって構成されるチップユニットを受け入れる凹部１１４がコイル基板１１１に設けられている。本例のチップユニットはチップ１１５によって構成されるが、チップユニットは、１つ又は幾つかのケース付きチップを収納したいわゆる「チップモジュール」から形成されることがある。
【００５１】図１３から明らかなように、コイル基板１１１に配索されてワイヤコイル１１２を形成するワイヤ導体１１３は、そのワイヤ端部１１６，１１７がチップ１１５のターミナル部分１１８及びターミナル部分１１９に接触している。
ワイヤ端部１１６，１１７とチップ１１５のターミナル部分１１８，１１９との接触方法を、図１４を参照して詳細に説明する。図１４の方法では、２つの連続する工程Ｉ及びＩＩが実施される。工程Ｉではワイヤ端部１１６はコイル基板１１１に固定され、また、ワイヤ導体１１３をコイル基板１１１の表面に敷設する上記ワイヤリング工程の実施により、ワイヤ導体１１３が、凹部１１４に受け入れられたチップ１１５を通って案内される。図１４に示す工程を実行するため、コイル基板１１１は、凹部１１４に受け入れられたチップ１１５と共にテーブル１２０に配置される。
【００５２】
図１４に示す実施例では、超音波機器１２１がワイヤリング機器として用いられる。この超音波機器は、ワイヤガイド１２３の外方へ連続的に案内されるワイヤ導体１１３を振動パンチ１２２でコイル基板１１１の表面に埋め込むと共に、コイル基板１１１の表面上で水平方向移動１２４するようになっている。そして、用語「ワイヤリング」で表される、コイル基板１１１の表面へのワイヤ導体１１３の敷設が、凹部１１４の左側の領域Ｉａで最初に行われる。続いて、ワイヤ導体１１３が、凹部１１４に配置したチップ１１５を通ってワイヤガイド１２３により案内され、最終的には、振動式打ち込み器１２２を介するワイヤ導体への超音波印加により、ワイヤ導体１１３が領域Ｉｂで凹部１１４の右手側に連続的に固定される。ワイヤリングに超音波機器１２１を使用する場合、ワイヤ導体１１３はそのほぼ全長に亘ってコイル基板１１１に固定されるが、本方法の原理を実現するためには、凹部１１４の左右の２点のみでワイヤ導体を固定すれば良く、図１４に示すようにワイヤ導体１１３をチップ１１５のターミナル部分１１８，１１９を経由して直線状に配置することができる。
【００５３】
工程ＩＩでは、ワイヤ導体１１３はチップ１１５の特定のターミナル部分１１８を跨ぐ位置に配置され、次にターミナル部分１１８に接続される。このため、図１４に示す実施例では別の超音波機器１２５が使用される。図１５から特に明らかなように、超音波機器１２５の振動パンチ１２７は、凹部を備えたプロフィルド端１２６を有している。
【００５４】
図１４及び図１５の方法によれば、基板でのワイヤ導体の固定位置を適切に選択することによって、ワイヤ導体をターミナル部分を斜めに経由して案内することができ、これにより両者の重なり部分が増える。また、基板に連続して配置された幾つかのチップ又は他の要素を、図１４に示す方法でワイヤ導体によって接続することができる。
【００５５】
図１５は、振動式打ち込み器１２７による振動印加１２９が振動印加１２８と対照的であることを示している。すなわち、振動印加１２８は超音波機器１２１の振動式打ち込み器１２２の長手方向に作用する超音波によって引き起こされるが、振動印加１２９はワイヤ導体１１３の長手方向を横断し且つコイル基板１１１の表面と平行に作用する超音波によって引き起こされる。そして、僅かな接触圧力１３０が振動印加１２９に重畳され、振動式打ち込み器１２７のプロフィルド端１２６に案内されて受け入れられたワイヤ導体１１３は、ターミナル部分１１８上でターミナル部分１１８の領域において圧力を受けて前後に往復移動する。これにより、ターミナル部分１１８に存在することのある酸化皮膜がはぎ取られて除去され、これに続いて接触圧力１３０が好適に高められると、ここでは銅からなるワイヤ導体１１３がアルミニウムのターミナル部分１１８に接合される。ワイヤ導体１１３の外側に絶縁部が設けられている場合、この絶縁部がターミナル部分１１８の領域での前後の往復移動により除去され、酸化防止用の絶縁によって直前まで保護されていたワイヤ導体とターミナル部分とを金属的に接続できるようになる。
【００５６】
図１４及び図１５に示すコイル基板１１１にはチップ１１５の寸法より大きい凹部１１４が設けられ、チップ１１５と凹部１１４の縁との間に周囲ギャップ１３０が生じるようになっている。この手段によって、チップ１１５を凹部１１４に事実上「浮遊状態で受け入れ」ることが可能になり、コイル基板１１１に対するチップの位置は限定されるものの、チップが僅かに相対運動可能になる。この利点は、コイル基板１１１にバイラテラル表面層を付着させる積層作業に関連した圧力負荷がチップに加わることを少なくとも部分的に回避することにあり、その結果、積層作業中にチップが損傷するおそれが著しく減少する。
【００５７】
チップを凹部１１４に「浮遊状態で受け入れる」場合にワイヤ導体１１３をターミナル部分１１８に正確に位置決め可能とするため、超音波機器１２５の横断方向移動軸線１３１に沿う移動によってワイヤ導体１１３の敷設経路を決めることができる。
図１４及び図１５に示した本方法の実施例では２つの異なる超音波機器１２１及び１２５について説明したが、好適に設計した超音波機器１２１を、コイル基板１１１の表面にワイヤ導体を配索し及び又は固定したり、特定のターミナル部分１１８又は１１９にワイヤ導体１１３を接続するために利用することができる。
【００５８】
図１６及び図１７に示す方法は、図１４及び図１５の方法を僅かに変形したものである。この方法では、コイル基板１１１の表面において凹部１１４の両側にワイヤ導体１１３を固定した後に、チップ１３２を凹部に導入する。そして、チップ１３２を凹部１１４に導入すると同時に、チップ１３２の特定のターミナル部分１３３とのその後の接触に好適する位置にワイヤ導体１１３を位置決め可能にするため、チップ１３２の接触面にはターミナル部分１３３に隣接してブリッジタイプの整合補助器１３５が設けられ、案内用傾斜部１３６を介して相対位置決めを正確に行えるようにしている。
【００５９】
図１７はサーモード機器１３７を示し、このサーモード機器は、特定のターミナル部分１３３に圧力及び温度を加えながらワイヤ導体を接続可能とする接続機器であり、超音波機器１２５の代りに使用できる。図１４、図１５及び図１７に示す接続方法を用いることにより、例えば加熱可能な超音波機器によって超音波印加と温度印加とを重畳させてワイヤ導体とターミナル部分とを確実に接続することが原理上可能である。
【００６０】
銅ワイヤ導体１１３をチップ１３２のアルミニウムターミナル部分１３３に接続できるようにするために、ターミナル部分１３３は、接触用金属被覆１３８（図１８）または１３９（図１９）を備えている。接触用金属被膜１３８，１３９が中間層１４０として備える亜鉛酸塩層は、接触用金属被覆１３８ではニッケル層１４１の基台としての役目を果たし、接触用金属被覆１３９ではパラジウム層１４２の基台としての役目を果たす。接続能力または耐酸化性を向上するために、ニッケル層１４１は金コーティング１４５を備えている。寸法に関して云えば、ターミナル領域１３３における厚みが約１μｍ乃至約２μｍのアルミニウムコーティングに付着させる層の厚さは、例えば以下のとおりである。
【００６１】
亜鉛酸層の厚さｄ＝１５０ｎｍ、
ニッケル層の厚さｄ＝１〜５μｍ、
パラジウム層の厚さｄ＝１〜５μｍ、
金コーティングの厚さｄ＝１００〜１５０ｎｍ。
図２０は上記方法を次のように適用可能であることを示す。すなわち、図１３の変形例において、チップ１１５を凹部内にではなく基板１４３の表面に配置する場合、ワイヤ導体１１３をチップ１１５の特定のターミナル部分１１８及び１１９に直接接触させるために上記方法を適用可能である。図２０に示す基板１４３の場合、例えば、紙製の基板やその他の基板も対象にすることができる。図１４及び図１５に示した方法で、基板１４３の表面領域Ｉａ及びＩｂでチップ１１５受け入れ領域またはチップ配置領域１４４の両側にワイヤ導体１１３を固定する。
【００６２】
特に、図２０に示す実施例は、基板を特に薄く形成してあるので、手荷物識別用のトランスポンダー構造として使用するのに特に適している。前述の具体的な実施例では、本方法を明らかにするために、コアのないワイヤコイルとチップユニットとからなるトランスポンダーユニットについて説明したが、例えば動物用トランスポンダーの製造にはフェライトコアコイルを使用しても良い。
【００６３】
いかなる場合でも、基板上または基板内への装着の前後においてチップ又はチップユニットを薄型にして、チップの可撓性を増大させ、また、必要に応じてチップを基板の曲げ特性に適合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】超音波による基板上へのワイヤ導体のワイヤリングを示す概略図。
【図２】基板に埋め込んだワイヤ導体を示す図。
【図３】超音波によってワイヤ導体をワイヤリングするためのワイヤリング装置を示す図。
【図４】ワイヤ導体の端部を凹部を通して案内され、基板にコイル形態で配索されたワイヤ導体を示す図。
【図５】図４の変形例に係るコイル構造を示す図。
【図６】図５に示す基板凹部へのチップユニットの配置を示す図。
【図７】凹部に挿入されたチップユニットのターミナル部分への、図５に示すワイヤ端部の接続を示す図。
【図８】カードモジュールを製造するための生産装置を示す図。
【図９】ワイヤ導体の、超音波による回転対象の巻回形状へのワイヤリングを示す図。
【図１０】超音波ワイヤリングによって製造されたスピーカユニットの可動コイルを示す図。
【図１１】ワイヤ導体を装着したリボンケーブルの長手方向の部分図。
【図１２】ワイヤ導体を超音波によってワイヤリングするための別のワイヤリング装置を示す図。
【図１３】ワイヤコイルとチップユニットから形成されたトランスポンダーユニットを備えたチップカードの一種であるカードインレットを示す図。
【図１４】製造方法を説明するためのもので、図１３の線II-IIに沿うカードインレットの断面図。
【図１５】図１３の線III-IIIに沿うカードインレットの別の断面図。
【図１６】チップユニット装着のための後工程を伴う別の手順を説明するための、図１４に対応する図。
【図１７】図１６の後工程で装着されたチップユニットの接触工程を示す図。
【図１８】図１７に示す工程によって接触がなされたチップのターミナル部分の接触用金属被覆を例示する図。
【図１９】チップのターミナル部分の他の接触用金属被覆を示す図。
【図２０】コイル基板に配置されたトランスポンダーユニットの図１４に対応する図。
【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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【図１９】
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【図２０】
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