(57)【要約】【課題】ＩＣチップの破損を抑制できる携帯可能電子装置を提供する。【解決手段】携帯可能電子装置は、基板１１と、基板１１に対向配置されたＩＣチップ１６と、基板１１及びＩＣチップ１６間に介在され、基板１１及びＩＣチップ１６を接合する第１接着剤１８と、ＩＣチップ１６に対して基板１１の反対側に配置された補強板２０と、ＩＣチップ１６及び補強板２０間に介在され、第１接着剤１８より低い弾性率を有し、ＩＣチップ１６及び補強板２０を接合する第２接着剤１９と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に対向配置されたＩＣチップと、
前記基板及びＩＣチップ間に介在され、前記基板及びＩＣチップを接合する第１接着剤と、
前記ＩＣチップに対して前記基板の反対側に配置された補強板と、
前記ＩＣチップ及び補強板間に介在され、前記第１接着剤より低い弾性率を有し、前記ＩＣチップ及び補強板を接合する第２接着剤と、を備えていることを特徴とする携帯可能電子装置。
【請求項２】
前記第１接着剤の弾性率は、３０００ＭＰａ以上であり、
前記第２接着剤の弾性率は、１０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の携帯可能電子装置。
【請求項３】
前記第２接着剤は、前記補強板の外縁を越えて形成され、前記ＩＣチップを覆い、前記基板に接着されていることを特徴とする請求項１に記載の携帯可能電子装置。
【請求項４】
基板と、前記基板に対向配置されたＩＣチップと、前記基板及びＩＣチップ間に介在され、前記基板及びＩＣチップを接合する第１接着剤と、前記ＩＣチップに対して前記基板の反対側に配置された補強板と、前記ＩＣチップ及び補強板間に介在され、前記第１接着剤より低い弾性率を有し、前記ＩＣチップ及び補強板を接合する第２接着剤と、を具備したＩＣモジュールと、
前記ＩＣモジュールを収納した本体と、を備えていることを特徴とする携帯可能電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯可能電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＩＣカードとして、接触通信の機能を有する接触式ＩＣカード、非接触通信（無線通信）の機能を有する非接触式ＩＣカード（無線ＩＣカード）、並びに接触通信及び非接触通信の双方の機能を有するデュアルインターフェイスＩＣカードが知られている。デュアルインターフェイスＩＣカードとしては、接触通信及び非接触通信を１つのＩＣで処理するコンビＩＣカードと、接触通信及び非接触通信を個々のＩＣで処理するハイブリッドＩＣカードとに分類される。
【０００３】
例えば、非接触式ＩＣカードは、カード型のインレットを備えている。インレットは、基板と、基板上に形成された電極パターンと、ＩＣチップとを有している。インレットを備えたＩＣカードは、外部の通信装置との間で、非接触通信を行うことができる。
【０００４】
ＩＣチップは、フリップチップ実装技術を用いて基板上に実装されている。フリップチップ実装技術は、ＩＣチップに備えられた突起電極（バンプ）を基板上に形成された電極パターンに対向させて、突起電極及び電極パターンを電気的に接続する技術である。
【０００５】
フリップチップ実装技術を用いた接続工法として、例えば熱圧着工法が知られている。熱圧着工法は、ＩＣチップの突起電極と基板上の電極パターンとを、導電性の接着剤を介して貼り合せた後、ＩＣチップの上方より熱と荷重を加え、接着剤を硬化させる。これにより、基板及び電極パターンと、ＩＣチップとが接合され、電極パターンと突起電極とが電気的に接続されて回路が形成される。すなわち、１回の圧着により、物理的な接合と、電気的な接続とが同時に行われる。
【０００６】
インレットは、接着剤を介してＩＣチップと接合された補強板をさらに備えている。補強板は、インレットの機械的強度を補強するものである。補強板を用いた場合、補強板を用いない場合に比べ、応力が加わることによりＩＣチップに発生する亀裂や割れの抑制を図るものである。基板及びＩＣチップ間に介在する接着剤、並びにＩＣチップ及び補強板間に介在する接着剤は、それぞれ高い弾性率を有している。
【０００７】
一方、収納用凹部を有したカード基材と、収納用凹部に収納されたＩＣモジュールと、を有したＩＣカードが知られている（例えば、特許文献１参照）。ＩＣモジュールをカード基材に接合するための接着剤は低い弾性率を有し、接着剤は応力を吸収できるため、ＩＣモジュール（ＩＣチップ）に発生する亀裂や割れを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３５２９４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、ＩＣモジュールは、収納用凹部に収納され接着剤にてカード基材に接合されることにより、亀裂や割れの発生を抑制することができるが、ＩＣモジュール単体で輸送された場合などを考えると、亀裂や割れの発生を抑制することができない問題がある。
【００１０】
また、ＩＣモジュールとしての上記インレットでは、単体で、亀裂や割れの発生の抑制を図る構成ではあるものの、上記各接着剤の弾性率は高い。このため、補強板に応力が加わった場合、応力がほとんど吸収されることなく接着剤及びＩＣチップの順に伝わるため、ＩＣチップに亀裂や割れが発生する恐れがある。
【００１１】
そこで、補強板に加わる応力を接着剤にて吸収し、ＩＣチップに発生する亀裂や割れを抑制するため、上記各接着剤を弾性率の低い接着剤とすることが考えられる。しかしながら、この場合、バルク破壊が起こり、突起電極が電極パターンから外れ、ＩＣカードとしての機能（無線通信機能等）が失われる恐れがある。
【００１２】
今後は、さらなるＩＣチップの小型化及び薄型化が図られる傾向にあるため、一層ＩＣチップに亀裂や割れが発生することが考えられる。このため、ＩＣチップの破損を抑制できるＩＣモジュールや、ＩＣカード等が求められている。  
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ＩＣチップの破損を抑制できる携帯可能電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明の態様に係る携帯可能電子装置は、
基板と、
前記基板に対向配置されたＩＣチップと、
前記基板及びＩＣチップ間に介在され、前記基板及びＩＣチップを接合する第１接着剤と、
前記ＩＣチップに対して前記基板の反対側に配置された補強板と、
前記ＩＣチップ及び補強板間に介在され、前記第１接着剤より低い弾性率を有し、前記ＩＣチップ及び補強板を接合する第２接着剤と、を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、ＩＣチップの破損を抑制できる携帯可能電子装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るＩＣカードを示す分解斜視図である。
【図２】上記ＩＣカードの一部を示す断面図である。
【図３】上記ＩＣカードを裏面側から見た平面図である。
【図４】上記ＩＣカードの製造工程において、加圧／加熱処理部により、基板に図１乃至図３に示したＩＣチップを熱圧着する状態を示す断面図である。
【図５】図４に示したＩＣカードの製造工程において、基板にＩＣチップが熱圧着された状態を示す平面図である。
【図６】図４に示したＩＣカードの製造工程に続く、ＩＣチップ及び基板に補強板を熱圧着する状態を示す断面図である。
【図７】図４に示したＩＣカードの製造工程に続く、作製されたインレット及びインレットの両面に配置されたプラスチックシートに熱プレスを施す状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながらこの発明に係る携帯可能電子装置を、ＩＣカードに適用した実施の形態について詳細に説明する。この実施の形態において、ＩＣカードは非接触式ＩＣカードである。
【００１７】
図１、図２及び図３に示すように、ＩＣカード１は、ＩＣモジュールとしてのインレット２及び２枚のオーバレイシート３を備えている。インレット２は、基板１１と、電極パターン１２と、アンテナコイル１５と、ＩＣチップ１６と、導電性の第１接着剤１８と、第２接着剤１９と、補強板２０と、を備えている。
【００１８】
基板１１は、カード型に形成されている。基板１１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、紙等の絶縁材で形成されている。電極パターン１２は基板１１上に形成されている。
【００１９】
アンテナコイル１５は、図示しない通信装置との間で無線通信するためのものである。アンテナコイル１５は、基板１１上に形成されている。アンテナコイル１５の一端は１つの電極パターン１２に接続され、アンテナコイル１５の他端は他の１つの電極パターン１２に接続されている。
【００２０】
この実施の形態において、電極パターン１２及びアンテナコイル１５は、同一の導電材料で一体に形成されている。ここでは、電極パターン１２及びアンテナコイル１５は、アルミニウムで形成されている。
【００２１】
ＩＣチップ１６は、基板１１上に搭載されている。この実施の形態において、ＩＣチップ１６は、ＬＳＩ（large scale integrated circuit）のＩＣチップである。ＩＣチップ１６の厚みは、５０μｍ乃至１００μｍである。ＩＣチップ１６は、突起電極（バンプ）１７を有している。突起電極１７は、ＩＣチップ１６の一面側の４つの角部に設けられている。突起電極１７は、電極パターン１２に対向して位置している。
【００２２】
第１接着剤１８は、基板１１及び電極パターン１２上に塗布され、基板１１及びＩＣチップ１６間に介在されている。第１接着剤１８は、ＩＣチップ１６の外縁を越えて形成されている。
【００２３】
ＩＣチップ１６は、第１接着剤１８により、基板１１及び電極パターン１２に接合されている。図示しないが、電極パターン１２及び突起電極１７は、第１接着剤１８中に分散された導電粒子を介して電気的に接続されている。この接続により回路が形成され、アンテナコイル１５を介して非接触で外部との通信を行うことが可能となっている。
【００２４】
補強板２０は、ＩＣチップ１６に対して基板１１の反対側に配置されている。補強板２０のサイズは、ＩＣチップ１６より大きい。補強板２０は、インレット２の機械的強度を補強するものである。
【００２５】
第２接着剤１９は、ＩＣチップ１６上に塗布され、ＩＣチップ１６及び補強板２０間に介在されている。第２接着剤１９は、補強板２０の外縁を越えて形成されている。補強板２０は、第２接着剤１９により、基板１１、電極パターン１２、第１接着剤１８及びＩＣチップ１６に接合されている。
【００２６】
ここで、第２接着剤１９は、第１接着剤１８より低い弾性率を有している。第１接着剤１８の弾性率は、３０００ＭＰａ以上であり、第２接着剤１９の弾性率は、１０ＭＰａ以下である。第１接着剤１８は、硬化後の弾性率が高い高弾性接着剤を塗布することにより形成されている。第２接着剤１９は、硬化後の弾性率が低い低弾性接着剤を塗布することにより形成されている。  
上記のようにインレット２が形成されている。
【００２７】
２枚のオーバレイシート３は、インレット２の両面を覆っている。オーバレイシート３は、絶縁材として、例えばプラスチックで形成されている。インレット２及び２枚のオーバレイシート３は、例えば、熱プレス等により溶着されている。  
上記のように、ＩＣカード１が形成されている。
【００２８】
ＩＣカード１は、通信装置のアンテナを介して供給される磁力線をアンテナコイル１５を介して受信して電力に変換し、この電力によってＩＣチップ１６のＣＰＵを動作させ、残りの電力で通信装置にレスポンスを返す。このように、このＩＣカード１は、非接触により通信装置との間でデータ通信を行なう。
【００２９】
次に、上記ＩＣカード１の製造方法について説明する。  
図４及び図５に示すように、まず、アルミニウム箔が貼り付けられた基板１１を用意する。ここでは、図示しない樹脂付きアルミニウム箔が貼り付けられた基板１１を用意する。そして、電極パターン１２の厚みに等しい厚みを有したアルミニウム箔を用いた。
【００３０】
次いで、フォトエッチング工法を用い、アルミニウム箔を選択的にエッチング除去することにより、アルミニウム箔がパターニングされる。すなわち、アルミニウム箔の一部が除去されることにより、電極パターン１２及びアンテナコイル１５が形成される。なお、電極パターン１２及びアンテナコイル１５は、一般に知られた製造方法にて形成されていれば良い。
【００３１】
続いて、基板１１及び電極パターン１２上に、導電性の高弾性接着剤を塗布する。その後、ＩＣチップ１６の突起電極１７を電極パターン１２に対向させ、ＩＣチップ１６を基板１１及び電極パターン１２に貼り付ける。
【００３２】
その後、ＩＣチップ１６が貼り付けられた基板１１を加圧／加熱処理部３０に搬送し、基板１１を加圧／加熱処理部３０の受け台３１上に載置する。続いて、ＩＣチップ１６に対向した加圧／加熱処理部３０の処理ヘッド３２を降下させ、ＩＣチップ１６をその上部側から押圧するとともに加熱する。
【００３３】
これにより、ＩＣチップ１６の突起電極１７が電極パターン１２に押し付けられ、高弾性接着剤が硬化される。硬化した高弾性接着剤は、弾性率が高い第１接着剤１８となる。ＩＣチップ１６は、第１接着剤１８により基板１１及び電極パターン１２に接合される。突起電極１７は、第１接着剤１８中に分散された導電粒子を介して電極パターン１２に電気的に接続される。１回の熱圧着工法により、物理的な接合と、電気的な接続とが同時に行われる。
【００３４】
図６に示すように、次いで、ＩＣチップ１６上に、低弾性接着剤を塗布する。その後、補強板２０をＩＣチップ１６に対向させ、補強板２０をＩＣチップ１６に貼り付ける。
【００３５】
続いて、補強板２０が貼り付けられた基板１１を加圧／加熱処理部３０に搬送し、基板１１を加圧／加熱処理部３０の受け台３１上に載置する。続いて、補強板２０に対向した加圧／加熱処理部３０の処理ヘッド３２を降下させ、補強板２０をその上部側から押圧するとともに加熱する。
【００３６】
これにより、補強板２０がＩＣチップ１６に押し付けられ、低弾性接着剤が硬化される。硬化した低弾性接着剤は、弾性率が低い第２接着剤１９となる。補強板２０は、第２接着剤１９により基板１１、電極パターン１２、ＩＣチップ１６及び第１接着剤１８に接合される。  
上記の工程により、インレット２が作製される。
【００３７】
その後、図７に示すように、作製したインレット２の両面に、それぞれプラスチックシートを配置する。次いで、積層構造のインレット２及びプラスチックシートに熱プレスを施す。これにより、インレット２及びプラスチックシートが溶着される。プラスチックシートは、オーバレイシート３となる。  
上記の工程により、ＩＣカード１が完成する。
【００３８】
以上のように構成されたＩＣカード１によれば、インレット２は、基板１１と、基板１１に対向配置されたＩＣチップ１６と、基板１１及びＩＣチップ１６間に介在され、基板１１及びＩＣチップ１６を接合する第１接着剤１８と、ＩＣチップ１６に対して基板１１の反対側に配置された補強板２０と、ＩＣチップ１６及び補強板２０間に介在され、ＩＣチップ１６及び補強板２０を接合する第２接着剤１９と、を備えている。
【００３９】
第２接着剤１９は、第１接着剤１８より低い弾性率を有している。第２接着剤１９は、緩衝材の役割を果たすため、補強板２０に応力が加わっても、第２接着剤１９により応力を吸収することができ、ＩＣチップ１６へ伝わる応力を緩和することができる。このため、ＩＣチップ１６に発生する亀裂や割れを抑制することができる。上記の効果は、第２接着剤１９の弾性率が、１０ＭＰａ以下の場合に得ることができる。
【００４０】
第１接着剤１８は、第２接着剤１９より高い弾性率を有している。このため、バルク破壊の発生を抑制することができ、第１接着剤１８は、突起電極１７及び電極パターン１２の接続状態を保持することができる。すなわち、第１接着剤１８により、高い電気的接続信頼性を得ることができるため、ＩＣカードとしての機能（無線通信機能等）を維持することができる。上記の効果は、第１接着剤１８の弾性率が、３０００ＭＰａ以上の場合に得ることができる。
【００４１】
第２接着剤１９は、補強板２０の外縁を越えて形成されている。補強板２０に応力が加わっても、第２接着剤１９により応力をより広範囲に分散させることができるため、ＩＣチップ１６への応力の集中を抑制することができる。  
上記のことから、ＩＣチップの破損を抑制できるＩＣカード１を得ることができる。
【００４２】
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００４３】
例えば、電極パターン１２及び突出部１３は、銅箔等、アルミニウム箔以外の金属箔で形成されても良い。  
この発明は、上記ＩＣカード１に限らず、熱圧着工法等のフリップチップ実装技術を用いて製造された各種のＩＣカードに適用することが可能である。また、この発明のＩＣモジュールは、インレットに限らず、各種のＩＣモジュールに適用することが可能である。さらにまた、この発明の携帯可能電子装置は、ＩＣカードに限らず、各種の携帯可能電子装置に適用することが可能である。携帯可能電子装置としては、ＩＣモジュールと、このＩＣモジュールを収納した本体と、を備えた携帯可能電子装置が挙げられる。上記本体としては、例えばＩＣカード本体が挙げられる。
【符号の説明】
【００４４】
１…ＩＣカード、２…インレット、３…オーバレイシート、１１…基板、１２…電極パターン、１５…アンテナコイル、１６…ＩＣチップ、１７…突起電極、１８…第１接着剤、１９…第２接着剤、２０…補強板。
【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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