(57)【要約】【課題】２ターン以上のループを有するアンテナ線を交差させないで半導体モジュールに接続することで、アンテナ線の交差部に起因する問題を無くして、信頼性の高い非接触型ＩＣカードを提供する。【解決手段】アンテナ基板１上に２ターン以上のループで交差しないように形成されたアンテナ線２と、上記アンテナ線２にて送受される信号を処理するＩＣチップ４を絶縁性のモジュール基板６上に搭載したＩＣモジュール５とを備える。上記モジュール基板６には、上記ＩＣチップ４と電気的に接続され、上記アンテナ基板１上のアンテナ線２のループ内側終端である第１アンテナ基板端子３ａと、該アンテナ線２のループ外側終端である第２アンテナ基板端子３ｂとにそれぞれ電気的に接続される第１モジュールアンテナパット７ａおよび第２モジュールアンテナパット７ｂが形成されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に２ターン以上のループで交差しないように形成されたアンテナ線を有するアンテナ基板上に、上記アンテナ線にて送受される信号を処理するＩＣチップをモジュール基板上に搭載したＩＣモジュールが搭載された非接触型ＩＣカードであって、
上記モジュール基板には、上記ＩＣチップと電気的に接続され、上記アンテナ基板上のアンテナ線のループ内側終端である第１アンテナ端子と、該アンテナ線のループ外側終端である第２アンテナ端子とにそれぞれ電気的に接続される第１および第２モジュール端子が形成されていることを特徴とする非接触型ＩＣカード。
【請求項２】
上記第１および第２モジュール端子が上記モジュール基板の上記アンテナ基板に対向する面に形成され、
上記ＩＣモジュールは、上記第１および第２モジュール端子が、上記第１および第２アンテナ端子に、それぞれ対向して接続されるように上記アンテナ基板に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の非接触型ＩＣカード。
【請求項３】
上記第１モジュール端子と第１アンテナ端子、上記第２モジュール端子と第２アンテナ端子は、それぞれ導電性接着剤を介して接続されていることを特徴とする請求項２に記載の非接触型ＩＣカード。
【請求項４】
上記ＩＣモジュールにおいて、ＩＣチップは、フリップチップボンド工法によってモジュール基板に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の非接触型ＩＣカード。
【請求項５】
非接触通信によって送受信される信号を処理するＩＣチップを搭載した非接触型ＩＣカードの製造方法において、
アンテナ基板上に、導線を２ターン以上のループを有し、且つ交差しないように配置してアンテナ線を形成する第１工程と、
上記ＩＣチップを、該ＩＣチップ搭載面とは反対側の面に、該ＩＣチップの入出力端子と電気的に接続された２つのモジュール端子を設けたモジュール基板に搭載してＩＣモジュールを形成する第２工程と、
上記ＩＣモジュールの２つのモジュール端子が、上記アンテナ線のループ内側終端である第１アンテナ端子と、該アンテナ線のループ外側終端である第２アンテナ端子とにそれぞれ電気的に接続されるように、該ＩＣモジュールを上記アンテナ基板に搭載する第３工程とを含むことを特徴とする非接触型ＩＣカードの製造方法。
【請求項６】
上記第２の工程において、ＩＣチップのモジュール基板への搭載方法がフリップチップボンド工法であることを特徴とする請求項５に記載の非接触型ＩＣカードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波を用いて非接触通信を行なう非接触型ＩＣカードおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体技術の進展により、携帯電話や携帯情報端末に代表される携帯型の通信、データ処理装置の小型化、低電力化が著しい。また、一方でインターネットに代表されるように情報伝送媒体としてネットワーク技術及びその環境が急速に整備されて来ている。さらに、これら携帯型の機器に対する移動体の情報端末としての利便性を向上するという需要の高まりにより、これらの機器と物理的なネットワーク間を無線、すなわち非接触で通信する応用範囲が拡大しつつある。
【０００３】
例えば、非接触通信機能を備えて近距離間の通信を行なう機器の代表として、非接触型ＩＣカードがある。
【０００４】
一般に、ＩＣカードは、リーダ／ライタ装置との情報インターフェイスの形態により、機械的な接続端子を有する接触型、接続端子を有しない非接触型、接触型と非接触型の両方のインターフェイスを有するコンビネーション型に分類される。
【０００５】
このうち、非接触型とコンビネーション型のＩＣカードは、リーダ／ライタ装置にかざしてデータ処理（かざし処理）を行う、あるいはリーダ／ライタ装置に瞬間的に接触させてデータ処理を行うことが可能な非接触通信機能を有している。
【０００６】
このため、接触型にはない利便性の極めて高い利用形態が可能であり、交通機関の改札ゲート等に採用されつつあるように、今後急速にその応用と市場の拡大が見込まれている。
【０００７】
上記の非接触通信機能を有しているＩＣカードでは、通信に電磁波を用いているので、この電磁波の送受信手段としてのアンテナが設けられている。以下、特に断りのない限り、非接触通信機能を有しているＩＣカードを、上記のコンビネーション型のＩＣカードを含めて、非接触型ＩＣカードと称して説明する。
【０００８】
このような非接触型ＩＣカードは、例えば特許文献１（特開平１１−２７２８３３号公報）や特許文献２（特開平１１−３５３４３９号公報）に開示されている。
【０００９】
この種の非接触型ＩＣカードは、例えば図５に示すように、アンテナ基板１０１上に、２ターンのループのアンテナ線１０２と、部品等を搭載したカード用半導体集積回路装置としてのモジュール１０５とが形成された構造となっている。電磁波の送受信手段としてのアンテナ線１０２のアンテナ基板端子１０３ａ、１０３ｂは、上記モジュール１０５に接続されている。
【００１０】
上記アンテナ基板１０１のアンテナ線１０２の形成面には、図６に示すように、モジュール１０５と中間シート１１２が形成され、アンテナ１０２の形成面とは反対側の面には、裏面印刷シート１１１が形成されている。そして、中間シート１１２のアンテナ基板１０１の形成面と反対側の面には、表面印刷シート１１０が形成されている。
【００１１】
上記モジュール１０５は、絶縁性のモジュール基板１０６上にＩＣチップ１０４が搭載されたものである。
【００１２】
上記モジュール基板１０６には、図７に示すように、上記ＩＣチップ１０４の入出力端子１０４ａから上記アンテナ基板端子１０３ａ，１０３ｂに電気的に接続される２つのモジュールアンテナパット１０７ａが形成されている。なお、上記アンテナ基板端子１０３ａ、１０３ｂとモジュールアンテナパット１０７ａは、導電性接続材料１０８を介して接続されている。
【００１３】
上記モジュールアンテナパット１０７ａとチップ１０４の入出力端子１０４ａとは金ワイヤ１０９によって電気的に接続されており、この金ワイヤ１０９を含めるようにチップ１０４は樹脂１１３によって封止され、モジュール１０５を形成している。
【００１４】
【特許文献１】
特開平１１−２７２８３３号公報  （１９９９年１０月８日公開）
【００１５】
【特許文献２】
特開平１１−３５３４３９号公報  （１９９９年１２月２４日公開）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構成の非接触型ＩＣカードのようにループが２ターン以上あるアンテナ線１０２の場合、通常、図５に示すように、該アンテナ線１０２の一方端であるアンテナ基板端子１０３ａは、隣接するアンテナ線１０２に１度交差してからモジュール１０５に接続される。つまり、アンテナ線１０２に交差部１１４が形成されることになる。
【００１７】
ところが、このアンテナ交差部１１４では、アンテナ線１０２同士が接触または近接しているので、外部の応力による断線が生じ易くなる等の不具合を生じ、非接触型ＩＣカードの信頼性を低下させるという問題が生じる。
【００１８】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、２ターン以上のループを有するアンテナを、導線を交差させないで半導体モジュールに接続することで、アンテナ線の交差部に起因する問題を無くして、信頼性の高い非接触型ＩＣカード及びその製造方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の非接触型ＩＣカードは、上記の課題を解決するために、片面に２ターン以上のループで交差しないように形成されたアンテナ線を有するアンテナ基板上に、上記アンテナ線にて送受される信号を処理するＩＣチップをモジュール基板上に搭載したＩＣモジュールが搭載された非接触型ＩＣカードであって、上記モジュール基板には、上記ＩＣチップと電気的に接続され、上記アンテナ基板上のアンテナ線のループ内側終端である第１アンテナ端子と、該アンテナ線のループ外側終端である第２アンテナ端子とにそれぞれ電気的に接続される第１および第２モジュール端子が形成されていることを特徴としている。
【００２０】
上記の構成によれば、モジュール基板に、ＩＣチップと電気的に接続され、アンテナ線のループ内側終端である第１アンテナ端子と、該アンテナ線のループ外側終端である第２アンテナ端子とにそれぞれ電気的に接続される第１および第２モジュール端子が形成されていることで、アンテナ線を交差させることなく、ＩＣモジュールとアンテナ線とを接続することができる。
【００２１】
これにより、アンテナ線の交差部に起因する種々の問題、例えば外部応力によるアンテナ線の断線やアンテナ線が交差することによるアンテナ特性の劣化等を無くすことができるので、信頼性の高い非接触型ＩＣカードを提供することができる。
【００２２】
また、ＩＣチップは、絶縁性のモジュール基板を介してアンテナ線に接続されるようになっているので、ＩＣチップとアンテナ線との間で特別な絶縁処理を施す必要がなくなるので、信頼性の高い非接触型ＩＣカードを簡単に製造することができる。
【００２３】
上記第１および第２モジュール端子が上記モジュール基板の上記アンテナ基板に対向する面に形成され、上記ＩＣモジュールは、上記第１および第２モジュール端子が、上記第１および第２アンテナ端子に、それぞれ対向して接続されるように上記アンテナ基板に配置されていてもよい。
【００２４】
この場合、ＩＣモジュールがアンテナ線の第１および第２アンテナ端子を跨ぐようにアンテナ基板上に配置されることになるので、第１モジュール端子と第１アンテナ端子および第２モジュール端子と第２アンテナ端子とを直接接続することができる。
【００２５】
これにより、第１モジュール端子と第１アンテナ端子および第２モジュール端子と第２アンテナ端子とを金ワイヤ等の導線で接続する場合のような断線による不具合を無くすことができるので、ＩＣモジュールとアンテナ線との接続の信頼性を向上させることができる。
【００２６】
しかも、モジュール基板の大きさを調整し、第１モジュール端子と第２モジュール端子との間隔を適切に調整すれば、アンテナ基板上のアンテナ線間隔を変更することなく、ＩＣモジュールとアンテナ線との接続が可能となるので、アンテナ線間隔が変更されることによるアンテナ特性の劣化を防止することができる。
【００２７】
したがって、ＩＣモジュールとアンテナ線との接続の信頼性の向上と、アンテナ特性の劣化の防止とを図ることが可能な、高信頼性の非接触型ＩＣカードを提供することができる。
【００２８】
また、アンテナ線間隔を変更しないで済むので、アンテナ線のパターンを複雑にする必要が無くなる。これにより、高信頼性の非接触型ＩＣカードを容易に製造することが可能となる。
【００２９】
上記第１モジュール端子と第１アンテナ端子、上記第２モジュール端子と第２アンテナ端子は、それぞれ導電性接着剤を介して接続されていてもよい。
【００３０】
この場合、アンテナ線とＩＣモジュールとの各端子同士の接続に、導電性接着剤を使用しているので、金ワイヤ等の導線を用いる場合よりも、アンテナ線とＩＣモジュールとの接続を強固なものとすることができる。
【００３１】
これにより、カードを曲げたり、捻ったりした場合であっても、ＩＣモジュールがアンテナ基板から剥がれ難くすることができるので、さらに、信頼性の高い非接触型ＩＣカードを提供することができる。
【００３２】
上記のＩＣモジュールとしては、フリップチップボンド工法によって、ＩＣチップをモジュール基板に接続したものが好ましい。
【００３３】
この場合、ＩＣチップとモジュール基板とはワイヤでなく、バンプで接続されているので、ＩＣチップとモジュール基板との接続が強固となり、外力に強いモジュールにすることができる。
【００３４】
しかも、バンプで接続する場合、ＩＣチップとモジュール基板との対向面で接続することが可能となるので、ワイヤボンディング工法で作製したモジュールよりも薄くすることができる。
【００３５】
そして、モジュール基板に可撓性を持たせるようにすれば、モジュールが薄く柔軟なものになり、非接触型ＩＣカードの表裏面に形成されるカード基材を硬くしなくても、モジュール内のＩＣチップとモジュール基板とが剥がれる虞がなく、信頼性の高い非接触型ＩＣカードを提供することができる。
【００３６】
上記構成の非接触型ＩＣカードは、以下の製造方法によって製造される。
【００３７】
本発明の非接触型ＩＣカードの製造方法は、上記の課題を解決するために、非接触通信によって送受信される信号を処理するＩＣチップを搭載した非接触型ＩＣカードの製造方法において、アンテナ基板上に、導線を２ターン以上のループを有し、且つ交差しないように配置してアンテナ線を形成する第１工程と、上記ＩＣチップを、該ＩＣチップ搭載面とは反対側の面に、該ＩＣチップの入出力端子と電気的に接続された２つのモジュール端子を設けたモジュール基板に搭載してＩＣモジュールを形成する第２工程と、上記ＩＣモジュールの２つのモジュール端子が、上記アンテナ線のループ内側終端である第１アンテナ端子と、該アンテナ線のループ外側終端である第２アンテナ端子とにそれぞれ電気的に接続されるように、該ＩＣモジュールを上記アンテナ基板に搭載する第３工程とを含むことを特徴としている。
【００３８】
上記第２の工程において、ＩＣチップのモジュール基板への搭載方法がフリップチップボンド工法であってもよい。
【００３９】
上記のようにフリップチップボンド工法でＩＣモジュールを作製することで、カードの曲げ、捻りに添った（モジュール部が曲がりねじれやすく壊れ難い）状態となり、カードにかかる外力に対して強いＩＣモジュールを提供することができる。
【００４０】
しかも、フリップチップボンド工法でＩＣモジュールを作製すれば、該ＩＣモジュールが薄く柔軟になるので、モジュールの表裏のカード基材が硬いモジュール（ワイヤボンド工法では硬くないとワイヤが切れる）を入れているより割れにくくなる。
【００４１】
なお、柔らかいカードの内部に硬いモジュールがあると、硬いモジュールの部分が屈曲部となるため、カードを屈曲することで、カードの最表面側の伸び率が増加する。このため、カードが破損する虞がある。
【００４２】
しかしながら、上述のようにフリップチップボンド工法にて作製されるＩＣモジュールは薄くて柔軟性があるので、柔らかいカードの内部に柔らかいモジュールがあると、カードに追随してモジュールが滑らかに曲がり、カード基材の伸び率が小さくて済む。このため、カードが破損する虞がないので、信頼性の高い非接触型ＩＣカードを提供することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施の形態について説明すれば、以下の通りである。
【００４４】
本実施の形態に係る非接触型ＩＣカードは、図１に示すように、絶縁性のアンテナ基板１上に、２ターンのループを有するアンテナ線２が形成され、該アンテナ線２のループの内側終端である第１アンテナ端子としての第１アンテナ基板端子３ａと外側終端である第２アンテナ端子としての第２アンテナ基板端子３ｂとを覆うようにＩＣモジュール５が形成されたカード基体を有している。
【００４５】
上記カード基体は、図２に示すように、ＩＣモジュール５のアンテナ基板１の搭載面を表面側とした場合、表面側に中間シート１２を介して表面印刷シート１０が形成され、裏面側に裏面印刷シート１１が形成されることで、非接触型ＩＣカードを構成するようになっている。
【００４６】
上記非接触型ＩＣカードにおいて、ＩＣモジュール５は、アンテナ２で送受した信号を処理するためのＩＣチップ４が絶縁性のモジュール基板６に搭載された構成となっている。
【００４７】
上記モジュール基板６の上記アンテナ基板１の対向面側には、ＩＣチップ４に電気的に接続されたモジュール端子としての第１モジュールアンテナパット７ａ、第２モジュールアンテナパット７ｂが形成されている。
【００４８】
上記第１モジュールアンテナパット７ａは、アンテナ基板１上の第１アンテナ基板端子３ａに対向するように、また、第２モジュールアンテナパット７ｂは、アンテナ基板１上の第２アンテナ基板端子３ｂに対向するように、モジュール基板６が配置されている。
【００４９】
上記第１モジュールアンテナパット７ａと第１アンテナ基板端子３ａおよび第２モジュールアンテナパット７ｂと第２アンテナ基板端子３ｂは、それぞれ導電性接続材料８を介して電気的に接続されている。
【００５０】
さらに、上記ＩＣモジュール５の詳細について図３を参照しながら説明すれば、以下のようになる。
【００５１】
上記ＩＣモジュール５は、図３に示すように、ＩＣチップ４の入出力パット４ａと上記第２モジュールアンテナパット７ｂとを電気的に接続するための金ワイヤ９が設けられた、いわゆるワイヤボンディング工法によって作製されたモジュールである。なお、図示しないが第１モジュールアンテナパット７ａに対しても、ＩＣチップ４と金ワイヤ９によって電気的に接続されている。
【００５２】
上記金ワイヤ９の切断を防止するために、上記ＩＣモジュール５では、ＩＣチップ４および金ワイヤ９の全体を封止するように樹脂１３で覆われている。このとき、ＩＣチップ４とモジュール基板６との間に、補強板１５を形成することで、ＩＣモジュール５全体の強度をさらに増すようにしている。
【００５３】
なお、上記モジュール基板６に設けられた第１モジュールアンテナパット７ａ及び第２モジュールアンテナパット７ｂは、互いに絶縁状態となるように、該モジュール基板６のＩＣモジュール５の搭載面とは反対側の面にモジュール基板絶縁層１４が形成されている。
【００５４】
上記構成の非接触型ＩＣカードでは、アンテナ線２は交差部を形成することなくアンテナ基板１に設けられ、該アンテナ基板１の第１アンテナ基板端子３ａと第２アンテナ基板端子３ｂとを覆うように、ＩＣモジュール５が配置され、第１モジュールアンテナパット７ａと第２モジュールアンテナパット７ｂとが上記の第１アンテナ基板端子３ａと第２アンテナ基板端子３ｂとにそれぞれ導電性接続材料８を介して電気的に接続された構成となっているので、従来のようなアンテナ線を２ターン以上ループさせた導線で構成したときのように必然的に生じる交差部によるアンテナ線の断線やアンテナ性能の低下を招くことはない。
【００５５】
従来、アンテナ線が２ターン以上のループを有する場合において、アンテナ線が交差している交差部近傍において該アンテナ線が断線する確率を低くするためには、アンテナ基板上のＩＣモジュールを保護するための中間シートを厚くする必要があり、この結果、非接触型ＩＣカードの厚みが増していた。
【００５６】
これに対して、上記構成の非接触型ＩＣカードでは、アンテナ基板１上に、アンテナ線２によって交差部が形成されないので、交差部による導線の断線を防止する必要がなくなるので、ＩＣモジュール５を覆う中間シート１２の厚みを薄くでき、この結果、非接触型ＩＣカードの薄型化を図ることができる。
【００５７】
したがって、薄くて信頼性の高い非接触型ＩＣカードを提供することが可能となる。
【００５８】
ここで、上記構成の非接触型ＩＣカードの製造方法について、以下に説明する。
【００５９】
まず、絶縁性のアンテナ基板１の片面に銅箔、アルミ箔を貼り付け、その後エッチングにより２ターン以上のループを描いたアンテナ線２を形成する。
【００６０】
ここで、上記アンテナ線２のアンテナパターンは、図１に示すように、アンテナ交差部がない状態で形成する。
【００６１】
次に、アンテナ線２の終端である第１アンテナ基板端子３ａ、第２アンテナ基板端子３ｂと、カード用半導体素子であるＩＣチップ４や部品等を搭載したカード用半導体集積回路装置であるＩＣモジュール５の第１モジュールアンテナパット７ａ、第２モジュールアンテナパット７ｂとを、導電性接続材料８を用いて電気的に接続する。
【００６２】
その際、アンテナ基板１のアンテナ線２の終端である第１アンテナ基板端子３ａと第２アンテナ基板端子３ｂ間に存在するループを描いたアンテナ線２を越えて、第１アンテナ基板端子３ａと第１モジュールアンテナパット７ａ、第２アンテナ基板端子３ｂと第２モジュールアンテナパット７ｂを接続する。
【００６３】
その後、ＩＣモジュール５を搭載したアンテナ基板１の両面を、表面印刷シート１０、裏面印刷シート１１で挟み込んでラミネートしてカード状態にし、非接触型ＩＣカードを製造する。
【００６４】
このように製造された非接触型ＩＣカードは、片面にアンテナ線２を交差させることなくパターン化された安価なアンテナ基板１を使用することができるので、非接触型ＩＣカードを安価に製造することができる。
【００６５】
また、ＩＣチップ４をモジュール化した状態でアンテナ基板１に搭載しているので、物理的強度、耐環境性が確保された信頼性の高い非接触型ＩＣカードを提供できる。
【００６６】
また、ＩＣモジュール５をアンテナ基板１に搭載する際の各端子同士の接続には、既存技術である半田、Ａｇペースト等の導電性接続材料８を使用する接続方法を採用することができる。
【００６７】
なお、非接触型ＩＣカードのほとんどがシート材でできているので、通常の半導体プロセスで使用されるような高温状態で該非接触型ＩＣカードを作製することができない。このため、上記の導電性接続材料８としては、低温で溶融する低温半田を使用することが好ましい。
【００６８】
以下に、非接触型ＩＣカードのさらに具体的な製造方法について説明する。
【００６９】
まず、ポリエステルフィルム、ポリイミドフフィルム、ＰＥＴ、ＰＥＴ−Ｇ材等の絶縁材料からなるアンテナ基板１の片面に、銅箔、アルミ箔を貼り付け、その後エッチングにより２ターン以上のループを描いたアンテナ線２を形成する。
【００７０】
次に、ＩＣチップ４、チップ周辺部品を搭載でき、第１モジュールアンテナパット７ａ及び第２モジュールアンテナパット７ｂが設けられ、絶縁性のモジュール基板６からなるＩＣモジュール５を作製する。
【００７１】
すなわち、モジュール基板６に、裏面に補強板１５を有したＩＣチップ４をダイボンドし、該ＩＣチップ４の入出力パット（図示せず）と第１モジュールアンテナパット７ａ及び第２モジュールアンテナパット７ｂを金ワイヤ９にて接続する。その後、ＩＣチップ４の周辺部品を半田付けにて、モジュール基板６に搭載する。
【００７２】
続いて、モジュール基板６に搭載したＩＣチップ４、周辺部に樹脂１３をポッティングし、封止する。
【００７３】
次に、上述した工程で作製したアンテナ基板１のアンテナ線２のループ内側終端である第１アンテナ基板端子３ａ及びループの外側終端である第２アンテナ基板端子３ｂに半田ペースト及びＡｇペースト等の導電性接続材料８を塗布する。その部分と上述した工程で作製したＩＣモジュール５の第１モジュールアンテナパット７ａ及び第２モジュールアンテナパット７ｂを合わせて熱と圧力を両面からかけて導電性接続材料８を硬化させる。
【００７４】
次いで、ＩＣモジュール５を搭載したアンテナ基板１上に、中間シート１２を介して表面印刷シート１０を積層する。このとき、アンテナ基板１に搭載したＩＣモジュール５が突出している為、該ＩＣモジュール５の突起部分のみ中間シート１２に収まるように、該中間シート１２にモジュールサイズより０．１ｍｍから１ｍｍ大きい穴を空ける。そして、ＩＣモジュール５の突起となる部分が中間シート１２の該穴に収まるようにする。
【００７５】
さらに、アンテナ基板１のＩＣモジュール５の搭載面とは反対側の面に、裏面印刷シート１１を積層する。
【００７６】
最後に、アンテナ基板１に対して、表面印刷シート１０、裏面印刷シート１１、中間シート１２を積層した状態で、その両面から温度と圧力をかけて、該表面印刷シート１０、裏面印刷シート１１、中間シート１２とアンテナ基板１が溶融し、各シートをアンテナ基板１に接着させる。この状態で圧力を調整しながら常温まで温度を低下させ非接触型ＩＣカードを作製する。
【００７７】
なお、上記アンテナ基板１を含んで、表面印刷シート１０、裏面印刷シート１１、中間シート１２のそれぞれの材質がＰＥＴ−Ｇ材であれば既存の技術として、シートを積層した状態で熱と圧力をかけてラミネートすることによってカード化することが可能である。
【００７８】
また、上記のＰＥＴ−Ｇ材以外のポリイミド、ＰＥＴなど溶融状態で相互結合がない材料を、アンテナ基板１、表面印刷シート１０、裏面印刷シート１１、中間シート１２に使用し積層する場合は、シート間に接着材を入れることでラミネートしカード化することが可能である。
【００７９】
なお、上記のＩＣモジュール５は、ワイヤボンディング工法によって作製しているが、これに限定されるものではなく、例えばフリップチップ工法によって作製してもよい。
【００８０】
以下の実施の形態２において、フリップチップ工法にて作製されたＩＣモジュールの例について説明する。
【００８１】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態に係る非接触型ＩＣカードを構成するＩＣモジュールは、ＩＣチップのモジュール基板への搭載の仕方が異なるだけで、前記実施の形態１で説明したＩＣモジュール５とほとんど同じ構成であるので、同一機能を有する部材には同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００８２】
本実施の形態にかかる非接触型ＩＣカードは、図４の示すように、モジュール基板６上にＩＣモジュール２０を備えている。
【００８３】
上記ＩＣモジュール２０は、モジュール基板６に形成された第１モジュールアンテナパット７ａ及び第２モジュールアンテナパット７ｂと、金バンプ２１を介してＩＣチップ４を接続した構成となっている。つまり、ＩＣチップ４の端子形成面を、モジュール基板６に対向させることによって、金ワイヤ９ではなく金バンプ２１によって第１モジュールアンテナパット７ａ及び第２モジュールアンテナパット７ｂに電気的に接続するようになっている。
【００８４】
なお、ＩＣモジュール２０の場合、ＩＣチップ４の端子形成面と反対面側に補強板１５が形成される。
【００８５】
上記構成の非接触型ＩＣカードによれば、ＩＣモジュール２０は、ＩＣチップ４とモジュール基板６の第１モジュールアンテナパット７ａ及び第２モジュールアンテナパット７ｂとを金ワイヤ９ではなく金バンプ２１によって電気的に接続されるようになっているので、ワイヤの飛び出し部分がなく、封止用の樹脂が少なくて済む。これにより、ＩＣモジュール２０の強度を確保しつつ、該ＩＣモジュール２０の薄型化を図ることができるので、非接触型ＩＣカードの全体の薄型化を図ることができる。
【００８６】
ここで、フリップチップ工法によるＩＣモジュール２０の製造方法について、以下に説明する。
【００８７】
まず、厚み７０μｍのモジュール基板６に半田付けにより周辺チップ部品を搭載する。
【００８８】
続いて、厚み５０μｍの補強板１５を厚み５０μｍのＩＣチップ４の入出力パット形成面とは反対面に貼り付けた後、該ＩＣチップ４の入出力パットに高さ２０μｍの金バンプ２１を形成する。
【００８９】
次いで、上述の工程で作製したモジュール基板６のチップ搭載部に異方性導電シート及びノンコンタクトフイルムを仮接着し、このモジュール基板６に金バンプ２１を形成したＩＣチップ４に温度と圧力をかけてフリップチップボンドする。
【００９０】
この時、ＩＣチップ４の金バンプ２１が２〜１０μｍ潰れるように圧力を加えることで、モジュール基板６の板厚を含み１８０〜２００μｍ厚みの薄型の非接触型ＩＣカード用のＩＣモジュール２０ができる。
【００９１】
次に、作製したＩＣモジュール２０を、前記実施の形態１と同様に、ＩＣモジュール５と同じように、アンテナ基板１に搭載する。このとき、アンテナ基板１に搭載したＩＣモジュール２０に樹脂１３をポッティングし樹脂封止することで、カード状態での外部からの物理的応力、耐候性の信頼性を向上させたモジュールとすることができる。
【００９２】
ここで、カード用モジュールの基材、すなわちモジュール基板６としては、▲１▼ガラスエポキシ基板、▲２▼熱可塑性ポリイミド、▲３▼アラミド基板が好適に用いられる。
【００９３】
上記▲１▼のガラスエポキシ基板は、硬性があるので、実装し易い。厚みとしては、６０μｍ程度でモジュール基板６に使用することができる。
【００９４】
上記▲２▼の熱可塑性ポリイミド基板は、柔軟性があり、実装時の熱にも耐える。厚みとしては、▲１▼のガラスエポキシ基板よりも薄く２０〜３０μｍ程度でモジュール基板６に使用することができる。また、熱可塑性ポリイミド基板は、スティフネス（Ｍｉｎ１．０〜１．２ｍｇ）レベルの可撓性を有している。
【００９５】
上記▲３▼のアラミド基板は、軽く、割れにくい。厚みとしては、▲１▼のガラスエポキシ基板と同じく、６０ｕｍ程度でモジュール基板６に使用することができる。このアラミド基板は、ガラス繊維がないので、基板表面がフラットでフリップチップに適している。また、レーザーにてスルーホールの加工が容易なので多層の基板に使用され、携帯電話への使用も多い。
【００９６】
上記の各基板は、カード作製時の加工温度、カードでの外圧に耐えまるので、何れも使用可能であるが、今回の非接触型ＩＣカードで、１番適しているのは、▲２▼の熱可塑性ポリイミド基板である。これは、熱可塑性ポリイミド基板は、テープ状の長い基板に形成できるためである。
【００９７】
以上のように、本発明は、ＩＣカードの構造及び製造方法に関し、アンテナ基板上に形成したアンテナ端子とカード用半導体素子であるＩＣチップや部品等を搭載したカード用半導体集積回路装置（以後モジュール）のアンテナ入力端子との接続を行う際、アンテナ基板のアンテナ線が２ターン以上の場合に発生するアンテナ基板内でのアンテナ線が交差する部分をなくすことを目的としている。
【００９８】
そのために、アンテナ基板のアンテナ線が終端子部分をモジュールのアンテナ接続端子と接続する際、モジュール内にアンテナ線をジャンプする配線パターン有する構成とし、これによって、アンテナ基板内アンテナ線が２ターン以上のアンテナ基板においてアンテナ線の交差する部分を有しない片面アンテナ基板と接続が可能となり、アンテナ基板におけるアンテナ交差部を無くしアンテナ基板の作製を容易にしている。
【００９９】
したがって、本発明の非接触型ＩＣカードは、アンテナ線及びアンテナパターン交差部を無くしたアンテナ基板とアンテナを介して授受した信号、情報、電力等を処理するチップ及び周辺部品を含む半導体集積回路装置（以後モジュール）からなるカードにおいて、前記アンテナ基板のアンテナ端子とモジュールのアンテナ接続端子を接続する際、導電性接続材料（半田付け、Ａｇペースト等）により、アンテナ基板に２ターン以上で形成した内側のアンテナ線をジャンプし、アンテナループの外側アンテナ端子とモジュールアンテナ端子を接続する構造とするのが好ましい。
【０１００】
この場合、アンテナ基板上に形成したループ化したアンテナ線の先端部分、アンテナ配線を有するチップ及びカード用半導体集積回路装置を接続して形成されたＩＣカードにおいて、アンテナを有するカードにおいてアンテナ部を形成しているアンテナ基板の製造が容易になり、高信頼性の非接触カードの製造が容易に行うことができる。
【０１０１】
また、本体の形状としてその厚さが他の携帯機器と比較して各段に薄く機械的な強度を確保することが非常に困難でありながら、機械的な応力に関して極めて過酷な環境で収納、保管される非接触型ＩＣカードに本発明を適用して最適である。
【０１０２】
さらに、本発明を適用したこれらの非接触型ＩＣカードは、通常の非接触型ＩＣカードの製造に用いられる製造方法で実現可能であり、現在要していた特殊な加工が削除可能であり、製造に係るコストを削減できる。このために高い信頼性を要求される用途に対しても非接触型ＩＣカードの応用範囲を拡大することが可能となる。
【０１０３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明の非接触型ＩＣカードは、以上のように、片面に２ターン以上のループで交差しないように形成されたアンテナ線を有するアンテナ基板上に、上記アンテナ線にて送受される信号を処理するＩＣチップをモジュール基板上に搭載したＩＣモジュールが搭載された非接触型ＩＣカードであって、上記モジュール基板には、上記ＩＣチップと電気的に接続され、上記アンテナ基板上のアンテナ線のループ内側終端である第１アンテナ端子と、該アンテナ線のループ外側終端である第２アンテナ端子とにそれぞれ電気的に接続される第１および第２モジュール端子が形成されている構成である。
【０１０５】
それゆえ、モジュール基板に、ＩＣチップと電気的に接続され、アンテナ線のループ内側終端である第１アンテナ端子と、該アンテナ線のループ外側終端である第２アンテナ端子とにそれぞれ電気的に接続される第１および第２モジュール端子が形成されていることで、アンテナ線を交差させることなく、ＩＣモジュールとアンテナ線とを接続することができる。
【０１０６】
これにより、アンテナ線の交差部に起因する種々の問題、例えば外部応力によるアンテナ線の断線やアンテナ線が交差することによるアンテナ特性の劣化等を無くすことができるので、信頼性の高い非接触型ＩＣカードを提供することができるという効果を奏する。
【０１０７】
また、ＩＣチップは、絶縁性のモジュール基板を介してアンテナ線に接続されるようになっているので、ＩＣチップとアンテナ線との間で特別な絶縁処理を施す必要がなくなるので、信頼性の高い非接触型ＩＣカードを簡単に製造することができるという効果を奏する。
【０１０８】
上記第１および第２モジュール端子が上記モジュール基板の上記アンテナ基板に対向する面に形成され、上記ＩＣモジュールは、上記第１および第２モジュール端子が、上記第１および第２アンテナ端子に、それぞれ対向して接続されるように上記アンテナ基板に配置されていてもよい。
【０１０９】
この場合、ＩＣモジュールがアンテナ線の第１および第２アンテナ端子を跨ぐようにアンテナ基板上に配置されることになるので、第１モジュール端子と第１アンテナ端子および第２モジュール端子と第２アンテナ端子とを直接接続することができる。
【０１１０】
これにより、第１モジュール端子と第１アンテナ端子および第２モジュール端子と第２アンテナ端子とを金ワイヤ等の導線で接続する場合のような断線による不具合を無くすことができるので、ＩＣモジュールとアンテナ線との接続の信頼性を向上させることができる。
【０１１１】
しかも、モジュール基板の大きさを調整し、第１モジュール端子と第２モジュール端子との間隔を適切に調整すれば、アンテナ基板上のアンテナ線間隔を変更することなく、ＩＣモジュールとアンテナ線との接続が可能となるので、アンテナ線間隔が変更されることによるアンテナ特性の劣化を防止することができる。
【０１１２】
したがって、ＩＣモジュールとアンテナ線との接続の信頼性の向上と、アンテナ特性の劣化の防止とを図ることが可能な、高信頼性の非接触型ＩＣカードを提供することができるという効果を奏する。
【０１１３】
上記第１モジュール端子と第１アンテナ端子、上記第２モジュール端子と第２アンテナ端子は、それぞれ導電性接着剤を介して接続されていてもよい。
【０１１４】
この場合、アンテナ線とＩＣモジュールとの各端子同士の接続に、導電性接着剤を使用しているので、金ワイヤ等の導線を用いる場合よりも、アンテナ線とＩＣモジュールとの接続を強固なものとすることができる。
【０１１５】
これにより、カードを曲げたり、捻ったりした場合であっても、ＩＣモジュールがアンテナ基板から剥がれ難くすることができるので、さらに、信頼性の高い非接触型ＩＣカードを提供することができるという効果を奏する。
【０１１６】
上記のＩＣモジュールとしては、フリップチップボンド工法によって、ＩＣチップをモジュール基板に接続したものが好ましい。
【０１１７】
この場合、ＩＣチップとモジュール基板とはワイヤでなく、バンプで接続されているので、ＩＣチップとモジュール基板との接続が強固となり、外力に強いモジュールにすることができる。
【０１１８】
しかも、バンプで接続する場合、ＩＣチップとモジュール基板との対向面で接続することが可能となるので、ワイヤボンディング工法で作製したモジュールよりも薄くすることができる。
【０１１９】
そして、モジュール基板に可撓性を持たせるようにすれば、モジュールが薄く柔軟なものになり、非接触型ＩＣカードの表裏面に形成されるカード基材を硬くしなくても、モジュール内のＩＣチップとモジュール基板とが剥がれる虞がなく、信頼性の高い非接触型ＩＣカードを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる非接触型ＩＣカードの平面図である。
【図２】図１に示す非接触型ＩＣカードのＡＡ線矢視断面図である。
【図３】図２に示す非接触型ＩＣカードのＩＣモジュール近傍の拡大断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態にかかる非接触型ＩＣカードのＩＣモジュール近傍の拡大断面図である。
【図５】従来の非接触型ＩＣカードの平面図である。
【図６】図５に示す非接触型ＩＣカードのＢＢ線矢視断面図である。
【図７】図６に示す非接触型ＩＣカードのＩＣモジュール近傍の拡大断面図である。
【符号の説明】
１    アンテナ基板
２    アンテナ線
３ａ  第１アンテナ基板端子（第１アンテナ端子）
３ｂ  第２アンテナ基板端子（第２アンテナ端子）
４    ＩＣチップ
４ａ  入出力パット（入出力端子）
５    ＩＣモジュール
６    モジュール基板
７ａ  第１モジュールアンテナパット（第１モジュール端子）
７ｂ  第２モジュールアンテナパット（第２モジュール端子）
８    導電性接続材料（導電性接着剤）
９    金ワイヤ
１０    表面印刷シート
１１    裏面印刷シート
１２    中間シート
１３    樹脂
１４    モジュール基板絶縁層
１５    補強板
２０    ＩＣモジュール
２１    金バンプ
【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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