(57)【要約】【課題】封止樹脂の硬化収縮が発生しても、ＩＣチップを保護する補強板が、回路パターンと接触することのないＩＣカードを得る。【解決手段】補強板１１の形状を長尺にし、回路パターン１６は補強板１１の長手方向Ｂに対し、略鉛直方向に延出することにより、補強板１１の長手方向Ｂの端部１１ａとＩＣチップ１７との距離が、補強板１１の短手方向の端部とＩＣチップ１７との距離に比べ長く、樹脂の硬化収縮などによる補強板１１の傾きは、ＩＣチップ１７を支点とし、補強板１１の長手方向Ｂの端部１１ａが、基材に近づく方向に働くようになるため、補強板が、回路パターンと接触することを防止することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路パターンが形成された基材と、
前記基材の所望の位置に実装されたＩＣチップと、
前記ＩＣチップの上に樹脂を介して接合される導電性の補強板と、
を備えたＩＣモジュールにおいて、
前記補強板は、長尺の形状であり、前記回路パターンは前記補強板の長手方向に対し、略鉛直方向に引き出されてなることを特徴とするＩＣモジュール。
【請求項２】
前記補強板の形状は、略長方形であることを特徴とする請求項１に記載のＩＣモジュール。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＩＣモジュールを備えたことを特徴とするＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリ、ＣＰＵ等の機能を有するＩＣチップを搭載したＩＣモジュールを備えたＩＣカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、身分証明用のＩＤカード、クレジットカード等の各種カードは、名刺サイズの大きさに形成したプラスチック板に情報記録用の磁気ストライプを塗布した磁気カードと呼ばれるものが一般的である。この磁気カードは、情報を磁気で記録することから、第三者によって解読され易く、データの改ざんや、偽造カードの作成が容易であるという問題点を有している。
【０００３】
そこで、近年、磁気カードに代わって、メモリやＣＰＵ等の機能を有するＩＣチップを搭載したＩＣカードが開発され、ＩＣチップに暗号化データを記憶させることで、より個人情報のセキュリティー性の向上が可能となった。
【０００４】
ところで、初期のＩＣカードは、カードリーダとの間でのデータの授受を接触的に行う接触型が主流であったが、カードリーダと機械的且つ電気的に接続することからＩＣ回路内部の静電気破壊や接続端子の接触不良が生じ易く、またカードリーダの構造が複雑になるなど様々な問題があったため、現在はカードリーダとの間で非接触にデータの授受を行える非接触型が多数出てきている。
【０００５】
この非接触型のＩＣカードは、一般的に次のような工程を経て作製される。
（１）樹脂製のシートにアルミや銅等の金属箔を貼り付けたシート状のものに、アンテナ回路を形成するための印刷を行う。この印刷には、オフセット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷又は写真印刷等が使用される。
（２）アンテナ回路を形成するための印刷を行った後、エッチング処理する。
（３）エッチング処理により形成されたアンテナ回路上に、直接、ＩＣチップをベアチップ実装したＩＣモジュールと、そのＩＣモジュールの両面に接着剤又は接着剤シートを積層し、更にその外側にプラスチック製の樹脂シートを積層させる。
（４）（３）の状態で、加熱プレス機を用いて熱融着によって一体化させる。
（５）所定サイズに金型で打ち抜く。
【０００６】
非接触型のＩＣカードはこのようにして作製されるが、このような構造ではＩＣチップに加わる曲げ、圧力、衝撃といった外的ストレスに対して弱く、ＩＣチップが破損して使用不能になる場合がある。この課題を解消し、ＩＣチップの外的ストレスに耐える構造が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３を参照）。
【０００７】
特許文献１で開示されたＩＣカードは、回路基板上にＩＣチップを実装し、またそのＩＣチップを収容するためのくりぬき穴を設けたスペーサを回路基板上に接着し、更にこのスペーサ上に補強板として上記のくりぬき穴よりやや大きく形成した厚さ３０μｍ程度のステンレス板をＩＣチップの直上に配置し、更にその上にカバーフィルムを接着して構成したものである。
【０００８】
特許文献２で開示されたＩＣカードは、ＩＣチップの少なくとも一面に補強板として厚さ２０μｍ程度のステンレス板を接着し、ＩＣチップをシート状の中間層内に埋め込み、そして中間層の表裏両側にシートを接着して構成したものである。
【０００９】
特許文献３で開示されたＩＣカードは、補強板の厚さ、ＩＣチップの厚さとの関係で所定の範囲内に設定することを表したものである。
【００１０】
このように、補強板或いは補強板の接着のための樹脂材料の材質、硬度、厚み等の諸特性を調整することによって、外的ストレスに対する強度を上げようとする種々の試みが成されている。そのひとつの試みとして、補強板の面積を大きくしたものがあり、補強板の面積を大きくすることで強度が増すという結果が実験により確かめられている。
【特許文献１】特開平９−１５６２６５号公報（第３頁、第１図）
【特許文献２】特開平９−２６３０８２号公報（第３頁、第２図）
【特許文献３】特開２０００−１８２０１６号公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、補強板の面積を大きくしていくと、ＩＣモジュールを構成する基材にＩＣチップを実装し、補強板を貼り付ける工程において、基材に対して補強板を平行に取り付けることが困難となって来る。その理由は次の通りである。
（１）基材は、ＰＥＴ（ポリエステルテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）等の樹脂製のシートであり、また、これらの樹脂シートの厚さは通常、２０μｍ〜５０μｍと非常に薄いので、容易に撓んでしまう性質を持っている。
（２）ＩＣチップ実装時のＩＣチップのバンプの高さ、加圧力、回路パターンに接続させるためのパッド、パッドの下の樹脂製シート等の不均衡が原因となって基材に対し、ＩＣチップが若干でも斜めに実装され、平行度が保たれていないと、次にそのＩＣチップの上に補強板を実装すると補強板が大きくなるに従ってその平行度に対する差が顕著となってくる。
（３）補強板をＩＣチップの直上に取り付ける時にＩＣチップと補強板との平行度が厳密に保たれていないと、補強板が大きくなるに従ってその平行度に対する差が顕著となって来る。
（４）補強板を取り付ける際に用いる封止樹脂が、硬化時に収縮を起こすものであった場合、硬化が補強板端面から起こった場合、未硬化の封止樹脂が内部へと流動して補強板端面付近の封止樹脂が少なくなることによりインレットシートが湾曲する。
【００１２】
以上のような原因或いはこれらの原因の幾つかが複合されて、結果として、図４のＩＣモジュールの断面図に示されるように、ＩＣチップ１を支点とし、ＩＣチップ１の上面に封止樹脂２を介し搭載された補強板３と基材５との平行が保てなくなり、基材５上に形成された導電性の回路パターン６と補強板３が接触し、通信に不具合が発生するか、或いは全く通信できなくなるという問題がある。
【００１３】
また、このような問題を回避するには、補強板と基材の平行度を保てば良くなるが、精度を確保することは、製造上容易ではない。
【００１４】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、面積の大きな補強板をＩＣモジュールに取り付ける際に、その基材と補強板とが平行でない状態で取り付けられた場合であっても、補強板が回路パターンと接触することがなく、常に安定して通信を行うことができるＩＣカードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、回路パターンが形成された基材と、前記基材の所望の位置に実装されたＩＣチップと、前記ＩＣチップの上に樹脂を介して接合される導電性の補強板と、を備えたＩＣモジュールにおいて、前記補強板は、長尺の形状であり、前記回路パターンは前記補強板の長手方向に対し、略鉛直方向に延出されてなるＩＣモジュールである。
【００１６】
係る構成によれば、補強板の長手方向の端部とＩＣチップとの距離が、補強板の短手方向の端部とＩＣチップの距離に比べ長く、樹脂の硬化収縮などによる補強板の傾きは、ＩＣチップを支点とし、補強板の長手方向の端部が、基材に近づく方向に働くようになるため、補強板が、回路パターンと接触することはない。
【００１７】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、補強板の形状が、略長方形である。
【００１８】
係る構成によれば、補強板を容易に製造加工することができる。
【００１９】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２のいずれかに記載のＩＣモジュールを備えているＩＣカードである。
【００２０】
係る構成によれば、補強板と回路パターンとが接触することがないため、通信の不具合の発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上詳述したように、本発明のＩＣモジュールは、補強板の形状を長尺にし、回路パターンを補強板の長手方向に対し、略鉛直方向に引き出したので、樹脂の収縮により、補強板が傾いたとしても、補強板が回路パターンと接触することがないため、基材と補強板との平行度を厳密に保つ必要が無くなり、ＩＣチップの実装方法、補強板の取り付け方法に要求される精度が緩和され工法が簡略化される。
【００２２】
また、本発明のＩＣモジュールを備えたＩＣカードは、常に安定して通信を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明のＩＣカードを構成するＩＣモジュールのＩＣチップ周辺の要部を拡大した断面図である。また、図２は図１のＩＣモジュールの上面から見た要部平面図である。
【００２５】
図１に示されるように、ＩＣカード９は、ＩＣモジュール１２と、ＩＣモジュール１２を挟むように両面配置される中間接着層１３と、表層ラミネート層１４とを備えて構成される。
【００２６】
ＩＣモジュール１２は、主に、樹脂製のシート状の基材１５と、回路パターン１６と、ＩＣチップ１７とから構成される。
【００２７】
基材１５には、例えばＰＥＴ（ポリエステルテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＩ（ポリイミド製のシート）などの樹脂製のシートが用いられる。なお、本明細書で云う基材１５とは、この基材１５上に形成される回路パターン１６とを含めたものとし、さらにこの基材１５にＩＣチップ１７を実装したものをＩＣモジュール１２と呼ぶ。
【００２８】
中間接着層１３は、ＩＣモジュール１２と表層ラミネート層１４とを接合させる機能を持つものであり、加熱により溶解し流動性を帯びる接着シート材料、例えばホットメルト接着剤により形成されたシートからなる。表層ラミネート層１４にはＰＥＴ、ＰＥＴ−Ｇ、塩化ビニルなどの材料の樹脂シートが用いられる。
【００２９】
回路パターン１６は、ＩＣモジュール１２を構成する基材１５の片面（もしくは両面）に、アルミニウムもしくは銅等の金属シートをコイル状に配置して形成されている。なお、上記の中間接着層１３及び表層ラミネート層１４が、本明細書で云うＩＣモジュール１２を保護する保護部材である。
【００３０】
回路パターン１６は、カードリーダ等の外部機器との間で信号の送受信を行うためのアンテナとして使用される以外に、カードリーダ等の外部機器からＩＣチップ１７が動作するための電力を受ける受電手段として使用される。すなわち、カードリーダ等の外部機器から送信される電磁波によってアンテナ回路に電力が誘起するので、その電力を回路パターン１６に実装したＩＣチップ１７の駆動電源として使用する。
【００３１】
ＩＣチップ１７は、チップ接合用接着剤１８にて回路パターン１６に接合される。チップ接合用接着剤１８は、ペースト状態でディスペンサ（図示略）によりＩＣモジュール１２の基材１５上に塗布されるか、印刷法により塗布される。あるいは、シート状のチップ接合用接着剤１８が、ＩＣモジュール１２の基材１５に取り付けられて、ＩＣチップ１７を取り付ける場合もある。
【００３２】
ＩＣチップ１７は、バンプ１９を介して回路パターン１６に接合される。このようなＩＣチップ１７の実装方法はフリップチップ工法と呼ばれる。また、ＩＣチップ１７は、その略全域が、衝撃吸収用とした樹脂材１０（以下、封止樹脂という）で覆われる。
【００３３】
なお、ＩＣチップ１７は、外部ストレスによる影響を最小限に抑えるため（即ちチップ表面及びダイシングカット面におけるマイクロクラックを防止するために）に、エッチング処理を施したものの使用が好適である。
【００３４】
また、このような構造のＩＣカード９を製造するには、補強板１１を配置して完成したＩＣモジュール１２をその両面側から中間接着層１３で挟み込み、更にその外側に表層ラミネート層１４を挟み込んで、合計５層構造を確立する。その後、図示せぬ熱プレス装置により、中間接着層１３を流動化させ、厚さが均一になるように真空、加圧、加熱を行い、各層を接着させる。その後、冷却し接着剤の固化後、所定サイズに金型で打ち抜く。これによりＩＣカード９が完成する。
【００３５】
また、図２に示されるように、補強板１１の形状は略長方形で、中心がＩＣチップ１７の中心と略一致するように、且つＩＣチップ１７からの回路パターン１６が、補強板１１の長手方向Ｂに対し、略鉛直になるようにＩＣチップ１７の上方に配置する。補強板１１には、点圧による集中荷重に耐えるため、例えば、ステンレスなどの剛性の高い材料（硬度４００Ｈｖ〜６００Ｈｖ値の金属材料）が用いられる。
【００３６】
以上述べた構成によれば、補強板１１の端部１１ａからＩＣチップ１７までの距離ｗ１が、補強板１１の短手方向とＩＣチップ１７との距離ｗ２までに比べて長いため、封止樹脂１０の硬化収縮が生じた場合、図３の断面図（図２における矢印Ｃ方向から見たＡ―Ａ断面図）に示されるように、ＩＣチップ１７を支点とし、補強板１１の長手方向の端部１１ａが、基材１５に近づく方向に働き、補強板１１の端部１１ａと基材１５が接触することになるが、回路パターン１６は、接触している部分にないため、補強板１１と回路パターン１６とが接触することを防止することができる。
【００３７】
また、製造上、基材１５と補強板１１との平行度を厳密に保つ必要がないため、ＩＣチップ１７の実装方法、補強板１１の取り付け方法に要求される精度が緩和され工法が簡略化される。
【００３８】
また、本発明のＩＣモジュール１２を備えたＩＣカードでは、常に安定して通信を行なうことができる。
【００３９】
なお、上記の実施の形態を説明するにあたり、補強板の形状を略長方形を例に説明したが、これに限られるものでなく、長尺の形状であれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
補強板を備えたＩＣモジュールを搭載するＩＣカードへの適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のＩＣカードの要部断面図
【図２】本発明のＩＣモジュールの補強板と回路パターンの関係を示す平面図
【図３】本発明のＩＣモジュールにおいて補強板が傾いた場合を示す要部断面図
【図４】従来のＩＣモジュールにおいて補強板が傾いた場合を示す要部断面図
【符号の説明】
【００４２】
１、１７  ＩＣチップ
２、１０  封止樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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