(57)【要約】【課題】インレットを厚くすることなく、静電気に対するＩＣチップの耐性を向上させることが可能な非接触ＩＣカード用モジュール及びそれを備える非接触ＩＣカードを提供する。【解決手段】本発明の非接触ＩＣカード用モジュールは、絶縁フィルムからなる基材と、前記基材上に形成されるアンテナ回路配線と、前記アンテナ回路配線が形成された基材側面上であって、前記アンテナ回路配線と電気的に独立する位置に形成される金属平面部と、前記アンテナ回路配線上に実装されるＩＣチップと、前記ＩＣチップを保護する導電性の補強板と、前記補強板と前記金属平面部とを電気的に接続する導電性部材とを備える。【選択図】図１
2008234608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁フィルムからなる基材と、
前記基材上に形成されるアンテナ回路配線と、
前記アンテナ回路配線上に実装されるＩＣチップと、
前記ＩＣチップを保護する導電性の補強板と、
前記補強板と前記アンテナ回路配線とを電気的に接続する導電性部材と、
を備える非接触ＩＣカード用モジュール。
【請求項２】
絶縁フィルムからなる基材と、
前記基材上に形成されるアンテナ回路配線と、
前記アンテナ回路配線が形成された基材面上であって、前記アンテナ回路配線と電気的に独立する位置に形成される金属平面部と、
前記アンテナ回路配線上に実装されるＩＣチップと、
前記ＩＣチップを保護する導電性の補強板と、
前記補強板と前記金属平面部とを電気的に接続する導電性部材と、
を備える非接触ＩＣカード用モジュール。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の非接触ＩＣカード用モジュールを備えるＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触ＩＣカードまたはＩＣタグ等の半導体装置に内蔵されるものであって、コイルアンテナおよび電極としての機能を有する配線パターンが基材上に形成され、その配線パターン上にＩＣチップが接続される非接触ＩＣカード用モジュール（インレット）に関するものである。また、そのインレットを内蔵した非接触ＩＣカードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、アンテナ基板とＩＣチップとを内蔵し、電磁誘導により非接触で端末機器等の外部機器との間でデータの交換を行う非接触ＩＣカードの開発が進んでいる。この非接触ＩＣカードは、外部機器に近づけることにより無電源で通信が可能であるという特徴に加えて、記憶容量と高度のセキュリティ機能を有するという特徴を有している。
【０００３】
このような非接触ＩＣカードは、端末機器との接点を有する接触式ＩＣカードと比較した場合、当該接点のキズや汚れによる接触不良がないことから信頼性が高く、さらに接点が不必要であることからＩＣカードを端末装置のスロットに挿入する手間が不必要になるなどの利点を多く有するため、身分証明のためのＩＤカード、キャッシュカード、定期券等に利用され始めている。
【０００４】
通常、非接触ＩＣカードを利用する使用者は、非接触ＩＣカードも含めてカード類を、カードケースや財布等に入れて持ち歩くため、非接触ＩＣカードに曲げなどの力が加わることが多い。そこで、例えば、図７、図８に示すように、従来の非接触ＩＣカードは、金属板等からなる補強板を備えている。
【０００５】
図７は、従来の非接触ＩＣカードを構成する部材の一つである非接触ＩＣカード用モジュール（インレット）の外観斜視図であり、図８は、図７中のＡ−Ａ線断面図を示している。図７、図８に示すように、従来のインレット２００は、樹脂製のアンテナ基板２１１と、このアンテナ基板上に１ないし数回程度渦巻状に形成される導電性のコイルアンテナ２１２と、このコイルアンテナ２１２の両端に形成された接点電極２１４と、半導体用接合材２１８と、接点電極にバンプ２１７を有するＩＣチップ２１３と、ＩＣチップ２１３の周囲を封止する接着剤２１６と、この接着剤２１６を介して、固定配置された補強板２１５とから構成される。
【０００６】
このように、ＩＣチップ２１３の上に補強板２１５を設けることにより、ＩＣチップ２１３を曲げなどの力による破損から防ぐことができる。補強板２１５の材料としては、耐久性、曲げ追従性等の観点からステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料が好ましいものである。
【０００７】
しかし、補強板２１５が金属などの導体であると、補強板２１５が電極としての役割を果たしてしまう場合ある。すなわち、カード外部から静電気などによる電界がかかると、電界が印加されることによる電流が補強板２１５からＩＣチップ２１３を介して接点電極２１４に至り、結果としてＩＣチップ２１３を破壊してしまう場合がある。
【０００８】
そこで、例えば、特許文献１に記載のように、ＩＣチップの上下を導電性の補強板で挟み、その上下の補強板同士を電気的に接続する構造とした非接触ＩＣカード用のインレットが提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３６６９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載のインレットの構成では、上下に補強板を設けるため、その分だけインレットが厚くなってしまう。非接触ＩＣカードは、他のカード類と同様に、カード表面にデザインが施されることもあり、薄型化・均一化の要請が強く、インレットの厚さに与える影響が少ない静電気対策が望まれる。また、上下に補強板を設ける構成だと、片面だけに補強板を設ける構成と比べて部品コストが高くなってしまう。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、インレットを厚くすることなく、静電気に対するＩＣチップの耐性を向上させることが可能な非接触ＩＣカード用モジュール及びそれを備える非接触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】
【００１２】
本発明の非接触ＩＣカード用モジュールは、絶縁フィルムからなる基材と、前記基材上に形成されるアンテナ回路配線と、前記アンテナ回路配線上に実装されるＩＣチップと、前記ＩＣチップを保護する導電性の補強板と、前記補強板と前記アンテナ回路配線とを電気的に接続する導電性部材とを備えるものである。
【００１３】
この構成により、導電性部材を介して補強板とアンテナ回路配線との間に静電容量が形成されることから、補強板に対して外部から静電気などによる電界が印加されても、ＩＣチップを経由することなく補強板からアンテナ回路配線へと電流が流れる。従って、静電気に対するＩＣチップの耐性が向上する。さらに、アンテナ回路配線と補強板とは基材の同じ側に形成されているので、非接触ＩＣカード用モジュールの従来の規格から厚さを設計変更する必要がない。
【００１４】
また、本発明の非接触ＩＣカード用モジュールは、絶縁フィルムからなる基材と、前記基材上に形成されるアンテナ回路配線と、前記アンテナ回路配線が形成された基材面上であって、前記アンテナ回路配線と電気的に独立する位置に形成される金属平面部と、前記アンテナ回路配線上に実装されるＩＣチップと、前記ＩＣチップを保護する導電性の補強板と、前記補強板と前記金属平面部とを電気的に接続する導電性部材とを備える。
【００１５】
この構成により、導電性部材を介して補強板と金属平面部との間に静電容量が形成されることから、補強板に対して外部から静電気などによる電界が印加されても、ＩＣチップを経由することなく補強板から金属平面部へと電流が流れる。従って、静電気に対するＩＣチップの耐性が向上する。さらに、金属平面部と補強板とは基材の同じ側に形成されており、金属平面部はアンテナ回路配線と略同一の厚さで良いので、非接触ＩＣカード用モジュールの従来の規格から厚さを設計変更する必要がない。また、金属平面部は、アンテナ回路配線とは電気的に独立しているので、アンテナ回路配線の動作に影響しない。
【００１６】
また、本発明の非接触ＩＣカードは、上述の非接触ＩＣカード用モジュールを備えるものである。
【００１７】
この構成により、曲げ力に対する耐久力を有するとともに静電気に対する耐圧を有し、薄型である非接触ＩＣカードを提供することが出来る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、インレットを厚くすることなく、静電気に対するＩＣチップの耐性を向上させることが可能な非接触ＩＣカード用モジュール及びそれを備える非接触ＩＣカードを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の非接触ＩＣカード用モジュール（インレット）の平面図を示している。図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図を示している。図３は、インレット１００に対して静電気試験を行う様子を示している。図４は、本実施の形態１の非接触ＩＣカード用モジュールを用いて製造した非接触ＩＣカードの断面図である。図５は、本実施の形態１の非接触ＩＣカード用モジュールを用いて製造した非接触ＩＣカードの外観斜視図である。
【００２１】
図１、図２に示すように、本実施の形態１の非接触ＩＣカード用モジュール１００は、各種部材が載置・実装される基材１１と、電磁誘導により起電力を発生させるアンテナ回路配線１２と、外部のリーダ・ライタとの間で各種情報の交換処理等を実行するＩＣチップ１３と、アンテナ回路配線１２の両端に形成される接点電極１４と、ＩＣチップ１３を外力から保護する補強板１５と、補強板１５をＩＣチップ１３の上面側に接着する接着剤１６と、ＩＣチップ１３を接点電極１４と接合する半導体用接合剤１８と、金属平面部２０と、金属平面部２０と補強板１５とを接続する導電性部材１９とを備える。
【００２２】
基材１１は、例えば、可撓性を有する樹脂製のフィルムで構成される。
【００２３】
アンテナ回路配線１２は、基材１１の一方の面上に、数回程度渦巻状に印刷された銀ペースト等の導電ペーストを加熱炉中で加熱硬化して形成するか、若しくは、アルミニウムのエッチングにより形成する。このアンテナ回路配線１２の両端には、ＩＣチップ１３のバンプ１７と接続する接点電極１４が形成される。
【００２４】
ＩＣチップ１３は、リーダ・ライタ等の外部端末と通信してデータ処理を行うものであり、アンテナ回路配線１２から電力を得て動作するものである。このＩＣチップ１３は、高温時にも安定した接合強度を与えるアンダーフィル樹脂としての半導体用接合材１８（例えば、ＮＣＰ等の非導電性接着剤）を用いて、接点電極１４とバンプ１７とが接触するフェイスダウン方式で実装される。
【００２５】
このように実装されたＩＣチップ１３は、ＩＣチップ１３の周囲を封止するモールド封止樹脂であるとともに補強板の支持用として接着剤である接着剤１６によって封止され、上面に補強板１５が載置される。
【００２６】
補強板１５は、耐久性、曲げ追従性等の観点から、例えばステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料を用いる。補強板１５の形状は、ＩＣチップ１３の平面部を覆う大きさとしている。
【００２７】
また、上述のように、基材１１のアンテナ配線回路１２が形成されている側に、金属平面部２０が形成されている。金属平面部２０は、ＩＣチップ１３が実装される付近であってアンテナ回路配線１２と離れた位置に形成されている。なお、金属平面部２０は、アンテナ回路配線１２を形成する工程で同時に形成すれば良い。
【００２８】
この金属平面部２０と補強板１５とは、図１，図２に示すように、導電性部材１９により電気的に接続している。導電性部材１９としては、例えば、銀粉等の金属粉とエポキシ樹脂等を使用した熱硬化タイプの導電性ペーストなどを用いる。
【００２９】
（静電気試験）
図３は、上述のように構成されたインレット１００に対して、静電気試験を行う様子を図示している。
【００３０】
図３に示すように、グランド接続された金属板３１の上に、絶縁シート３２が敷かれ、その絶縁シート３２の上にインレット１００が載置されている。このように各部材を設置し、静電気試験プローブ３３をインレット１００の平面上の様々な箇所に接触させた状態で放電することで静電気試験を行う。
【００３１】
図３に示すように、補強板１５の上に静電気試験プローブ３３を接触させて放電して静電気試験を行うと、放電された静電気は、インピーダンスの低い導電性部材１９を経由して金属平面部２０に到達する。その後、静電気による電流は、グランド接続された金属板３１に到達し、ＩＣチップ１３を経由しないので、ＩＣチップ１５は破壊されない。
【００３２】
このように、金属平面部２０と金属板３１によって静電容量が形成されることから、インピーダンスが低くなる金属平面部２０に向かって電流が流れる。なお、金属平面部２０の面積を大きくすることにより、それに伴って静電容量も大きくなってインピーダンスがより低くなることから、金属平面部２０の面積が大きい方が静電気に対する耐圧が向上することになる。
【００３３】
なお、補強板１５とＩＣチップ１３との間隔と、アンテナ回路配線１２と金属平面部２０の空間距離および沿面距離は、静電気に対する耐圧を考慮して決定すれば良い。
【００３４】
（非接触ＩＣカード）
図４は、本実施の形態１のインレット１００を用いて形成した非接触ＩＣカード１５０の断面図を示している。図５は、非接触ＩＣカード１５０の外観斜視図である。
【００３５】
図４に示すように、非接触ＩＣカード１５０は、複数の層からなるカード基材１６０とカード基材１６０の層間に埋め込まれたインレット１００とから構成される。
【００３６】
カード基材１６０は、中間のコア層１６１，１６２及び表裏の保護層１６３，１６４（外装シート）を備えるものである。
【００３７】
中間のコア層１６１，１６２は、例えばホットメルト接着材で構成され、ＩＣチップ１３の実装部に凹凸があっても、それら凹凸の周囲に回り込みインレット１００を平に装填できることが可能となっている。
【００３８】
保護層１６３，１６４は、インレット１００の表裏の中間コア層１６１，１６２の表面にラミネート加工されるものである。
【００３９】
このようにして構成された非接触ＩＣカード１５０は、補強板１５を片側面にしか用いないインレット１００を用いているので、厚さは従来と変わらない。また、インレット１００は、上述のように静電気対策がなされているので、非接触ＩＣカード１５０の静電気に対する耐圧も、従来と比べて高いものとなる。また、非接触ＩＣカード１５０の表面は均一な平面となるため、図５に示すように、カード表面に文字１７０等を奇麗に施すことができる。
【００４０】
（実施の形態２）
次に、本実施の形態２の非接触ＩＣカードモジュール（インレット）３００について説明する。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。図６は、本実施の形態２の非接触ＩＣカード用モジュール（インレット）の平面図を示している。
【００４１】
本実施の形態２のインレット３００の特徴は、実施の形態１のインレット１００の金属平面部２０を設けず、補強板１５とアンテナ回路配線１２とが導電性部材５０によって電気的に接続している点にある。
【００４２】
導電性部材５０としては、例えば、銀粉等の金属粉とエポキシ樹脂等を使用した熱硬化タイプの導電性ペーストなどを用いる。
【００４３】
この構成により、インレット３００の補強板１５上に静電気が印加された場合であっても、静電気による電流は、補強板１５から導電性部材５０を経由してアンテナ回路配線１２に流れる。すなわち、静電気による電流はＩＣチップ１３を経由しないので、ＩＣチップ１５は破壊されず、静電気に対する耐性が向上するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、静電気に対するＩＣチップの耐性を向上させることが可能な非接触ＩＣカード用モジュール及びそれを備える非接触ＩＣカードとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施の形態１の非接触ＩＣカード用モジュール（インレット）の平面図
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図
【図３】インレット１００に対して静電気試験を行う様子の説明図
【図４】本実施の形態１の非接触ＩＣカード用モジュールを用いて製造した非接触ＩＣカードの断面図
【図５】本実施の形態１の非接触ＩＣカード用モジュールを用いて製造した非接触ＩＣカードの外観斜視図
【図６】本実施の形態２の非接触ＩＣカード用モジュール（インレット）の平面図
【図７】従来の非接触ＩＣカード用モジュール（インレット）の外観斜視図
【図８】図７中のＡ−Ａ線断面図
【符号の説明】
【００４６】
１１  基材
１２  アンテナ回路配線
１３  ＩＣチップ
１４  接点電極
１５  補強板
１６  接着剤
１７  バンプ
１８  半導体用接合材
１９  導電性部材
２０  金属平面部
１００  非接触ＩＣカード用モジュール（インレット）
【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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