(57)【要約】【課題】この発明は、外部とのデータ通信を接触あるいは非接触のどちらでも行えるコンビＩＣカードにおいて、同調回路のトリミング（微調整）を行うことができ、通信距離を伸ばすことができる。【解決手段】この発明は、ＩＣモジュールを実装する穴を形成するミーリング工程と同時に、トリミング用同調コンデンサとアンテナとを接続する信号線をカットすることにより、種々の共振周波数に設定するようにしたものである。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナカードにアンテナと少なくとも１つのトリミング用同調コンデンサにより構成される同調回路を有し、この同調回路と電気的に接続されて上記アンテナカードに実装されるＬＳＩと外部装置と接続されるコンタクト部とからなるＩＣモジュールを有し、上記同調回路とＬＳＩとにより共振回路が構成されるコンビＩＣカードにおいて、
上記アンテナカードに、上記ＩＣモジュールを実装する穴を形成するミーリング工程と、
このミーリング工程と同時に、上記トリミング用同調コンデンサとアンテナとを接続する信号線をカットすることにより、種々の共振周波数に設定するトリミング工程と、
上記トリミング工程の後、上記ＩＣモジュールを上記穴に実装するインプラント工程とからなる
ことを特徴とするコンビＩＣカードの実装方法。
【請求項２】
上記ミーリング工程により、上記アンテナカードに、上記ＩＣモジュールを実装する矩形状の穴を形成する際に、上記トリミングする信号線を露出するものであることを特徴とする請求項１に記載のコンビＩＣカードの実装方法。
【請求項３】
上記ミーリング工程により、上記アンテナカードに、上記ＩＣモジュールを実装する矩形状の穴を形成する際に、上記アンテナの両端の端子が露出される辺とは異なる辺に、上記カットする信号線を露出するものであることを特徴とする請求項１に記載のコンビＩＣカードの実装方法。
【請求項４】
上記カットする信号線が、上記ミーリング工程によるミーリング後に露出する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコンビＩＣカードの実装方法。
【請求項５】
上記トリミング工程が、上記ミーリング工程によるミーリング後に露出する露出パターンの一部をカットしてトリミングすることを特徴とする請求項１に記載のコンビＩＣカードの実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、外部とのデータ通信を接触あるいは非接触のどちらでも行えるコンビＩＣカードの実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンビカードは外部とのデータ通信を接触あるいは非接触のどちらでも行えるＩＣカードである。
非接触でカードを動作させるとき、無線送受信機（Ｒ／Ｗ）からの送信周波数とカード内の共振回路を同調させて電力供給を受ける必要があるため、回路基板の表裏を導体で挟み込んで形成したパターンコンデンサとパターンアンテナおよびＬＳＩとで共振回路を形成した。コンデンサはＬＳＩ内部に取り込まれている場合もある。
【０００３】
従来、コンビカードの製造工程には共振回路を特定の周波数に同調させる工程（トリミング工程）がないため、ＬＳＩやアンテナのロット毎の特性ばらつきが共振周波数のばらつきとなり、通信特性が所定の能力を発揮できない。
また、トリミングできるコンデンサパターンがないという欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、外部とのデータ通信を接触あるいは非接触のどちらでも行えるコンビＩＣカードにおいて、同調回路のトリミング（微調整）を行うことができるコンビＩＣカードの実装方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明のコンビＩＣカードの実装方法は、アンテナカードにアンテナと少なくとも１つのトリミング用同調コンデンサにより構成される同調回路を有し、この同調回路と電気的に接続されて上記アンテナカードに実装されるＬＳＩと外部装置と接続されるコンタクト部とからなるＩＣモジュールを有し、上記同調回路とＬＳＩとにより共振回路が構成されるコンビＩＣカードにおいて、上記アンテナカードに、上記ＩＣモジュールを実装する穴を形成するミーリング工程と、このミーリング工程と同時に、上記トリミング用同調コンデンサとアンテナとを接続する信号線をカットすることにより、種々の共振周波数に設定するトリミング工程と、上記トリミング工程の後、上記ＩＣモジュールを上記穴に実装するインプラント工程とからなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態のＩＣカードについて説明する。
このＩＣカードは、外部装置としてのカードリーダ・ライタとのデータ通信を接触あるいは非接触（無線）のどちらでも行えるコンビＩＣカード１である。
このコンビＩＣカード１は、図１、図２に示すように、アンテナカード２にアンテナ３とトリミング用同調コンデンサ（パターンコンデンサ）４、５、６、７により構成される同調回路８を有し、この同調回路８と電気的に接続されて上記アンテナカード２に実装されるＩＣモジュール９を有している。
【０００７】
このＩＣモジュール９は、基板１０と、基板１０にワイヤボンディングにより実装されるＬＳＩ１１と、このＬＳＩ１１とは反対側の基板１０に実装されるコンタクト部１２と、接続用のパッド１３、１４とにより構成されている。
また、上記同調回路８とＬＳＩ１１とにより共振回路が構成されている。
【０００８】
上記コンタクト部１２は、たとえば複数の端子１２ａ〜１２ｈによって構成されており、動作用の電源電圧（＋５Ｖ）用のＶＣＣ端子１２ａ、リセット信号用のＲＳＴ端子１２ｂ、クロック信号用のＣＬＫ端子１２ｃ、接地用のＧＮＤ端子１２ｄ、メモリの書込電源電圧用のＶＰＰ端子１２ｅ、デ―タ入出力用のＩ／Ｏ端子１２ｆ、予備端子１２ｇ、１２ｈからなっている。
【０００９】
図３は本発明のコンビＩＣカード１の等価回路である。
アンテナ３と同調コンデンサ４、５、６、７とＬＳＩ１１で共振回路を形成し、カード外部から供給される電波を電力に変換してＬＳＩ１１を動作させ、残りの電力でレスポンスを返して非接触でデータ通信を行っている。
【００１０】
接触方式ではコンタクト部１２を介してデータ通信を行う。
本実施例はコンビＩＣカード１の共振周波数を特定の周波数に同調させるために、同調コンデンサ４、５、６、７とアンテナ３を結ぶパターン（信号線）の一部（カット部Ｐａ、〜Ｐｄ）を選択的にカットし、コンデンサ４、５、６、７の容量を変化させてトリミングさせている。
【００１１】
上記ＬＳＩ１１は、図４に示すように、電源生成部２１、復調回路２２、制御ロジック回路２３、変調回路２４、メモリ２５、クロック生成回路２６、およびインターフェース２７により構成される。
【００１２】
カードリーダ・ライタからの無線による信号が同調回路８で受信される。受信信号は、復調回路２２で復調されて、制御ロジック回路２３に送られ、ここでコマンド解析が行われる。その結果、コマンドの内容により制御ロジック回路２３は、メモリ２５に対するデータの書込みあるいはデータの読出しを行う。制御ロジック回路２３はメモリ２５からのデータを読出して変調回路２４へ送る。変調回路２４では、データを変調して、同調回路８により無線によりカードリーダ・ライタへ送信される。
【００１３】
電源生成部２１は、上記同調回路８での受信信号により、無線カード１内で消費する電源を生成するものである。
また、クロック生成回路２６は、上記同調回路８での受信信号により、各回路を動作させるのに必要なクロックを発生するものであり、そのクロックは復調回路２２、変調回路２４、および制御ロジック回路２３に出力されている。
【００１４】
したがって、コンビＩＣカード１は、カード外部（カードリーダ・ライタ）から供給される電波を電力に変換してＬＳＩ１１を動作させ、残りの電力でレスポンスを返して非接触でデータ通信を行っている。
【００１５】
また、インターフェース２７は、上記コンタクト部１２に接続され、コンタクト部１２に接続（接触）される外部装置（カードリーダ・ライタ）と制御ロジック回路２３とのデータのやり取りを行うものである。
図５は本発明に用いたアンテナ基板図である。
【００１６】
アンテナ基板３１は基材に厚さ０．０２５ｍｍのポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴ、図示せず）を用い、その片面にアルミ箔をエッチングして形成したアンテナ３とＩＣモジュール９を接続するアンテナ端子３２、３３及び同調コンデンサ４、５、６、７の電極４ａ、５ａ、６ａ、７ａを設け、アンテナ基板３１のもう一方の面には同じくアルミ箔で同調コンデンサ４、５、６、７のもう一方の電極４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂを形成する。
【００１７】
このように、同調コンデンサ４、５、６、７は誘電体であるＰＥＴを導体電極で挟むことで静電容量を持ち、本実施例では電極面積１ｃｍ×１ｃｍで約８０ＰＦの容量を持つコンデンサとなる。
【００１８】
本実施例では表裏の導体を同じ種類（アルミ）を用いたが、銅箔とアルミ箔、銀ペーストの組み合わせでも良い。
上記アンテナ３の一端と同調コンデンサ４、５、６、７の電極４ａ、５ａ、６ａ、７ａとが配線され、上記アンテナ３の他端と同調コンデンサ４、５、６、７の電極４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂとが配線されている。
【００１９】
また、コンビＩＣカード１は、ある特定の共振周波数にトリミングするために、ミーリング工程において、同時に、トリミング用同調コンデンサ４、５、６、７のパターンをカットすることで変化させている。
ここで、トリミング用のコンデンサ容量値はあらかじめＩＣモジュール９のパッド１３、１４にプローブをあてて測定して補正値を決めている。
本実施例ではＬＳＩ１１の実装方法をワイヤボンディング方式としたが、フリップチップ方式などの方式でも良い。
【００２０】
図６〜図８は本発明の実施例（コンビＩＣカード１の工程フロー）である。
アンテナカード３６は、図５、図６、図９に示すように、アンテナ基板３１の表と裏にＰＥＴシートやＰＶＣシート３４、３５を積層一体化したものである。
【００２１】
このアンテナカード３６の所定の位置にＩＣモジュール９を埋め込む穴４１、４２を掘るためミーリング加工を行い、インプラント工程でＩＣモジュール９を埋め込んでコンビＩＣカード１とする。
この時の共振周波数はアンテナ３と同調コンデンサ４、５、６、７とＬＳＩ１１のコンデンサ容量が加わった値をとる。
【００２２】
しかしながら、ＬＳＩ１１内部のコンデンサ容量はＬＳＩ製造ロット等により若干ばらつきがあるため、その影響により共振周波数は目的値から外れてしまう。
本発明ではＬＳＩ１１内部のコンデンサ容量のばらつきを補正し、所定の周波数に共振させることを目的として同調コンデンサ４、５、６、７を選択して切断する手段を提案するものである。
【００２３】
以下、本実施例を説明する。
ミーリング工程の完了したカードの外観と断面を図１、図７、図１０に示す。ＩＣモジュール９を接着するための浅い接着穴４１とＬＳＩ封止部を納めるための深い穴４２がカード表面から凹状態となっている。また、アンテナ３とコンデンサ４、５、６、７を結ぶパターンの一部分（カット部Ｐａ、〜Ｐｅ）が、ＩＣモジュール９の接着穴４１の下辺に露出している。この時は同調コンデンサ４、５、６、７は全てつながっているため、同調コンデンサ４、５、６、７の容量をＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４とするとアンテナカード３６の共振周波数は
ｆ＝１／２π√（Ｌ（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４））
となる。
【００２４】
しかしながら、事前の検査によりＩＣモジュール９の内部容量が想定値よりも（Ｃ１＋Ｃ２）だけ大きいことがわかっている場合、図１１に示すように、トリミング工程で同調コンデンサ４、５につながるコンデンサパターン（信号線）のカット部Ｐａ、Ｐｂをカットし、容量の調整を行う。
【００２５】
本実施例ではコンデンサパターンのカット部Ｐａ、Ｐｂは、ミーリング時のカッターでミーリングと同時に実施したため、特にトリミング用のカッターを必要としない。
また、トリミング用のカッターでパターンをカットしても良い。
なお、カット部Ｐｅのカットにより、同調コンデンサ４、５、６、７による容量をすべてカットしている。
【００２６】
また、本実施例の図１のようにコンデンサパターンのカット部Ｐａ、〜Ｐｅはアンテナ接続端子３２、３３がある場所と異なる辺に配置してあるため、アンテナ接続端子３２、３３とＩＣモジュール９を接続するために導電接着剤を使用した場合でも、接着剤があふれ出してカットしたパターンがショートする危険が少ない。
【００２７】
これにより、アンテナ接続端子３２、３３とコンデンサパターンのカット部Ｐａ、〜Ｐｄとが同じ辺内に設けられている場合、コンデンサパターンのカット部Ｐａ、〜Ｐｄに導電接着剤があふれ出してカットしたコンデンサが再接続されてしまう危険性を防止できる。
【００２８】
本実施例では、図８に示すインプラント工程により、異方性導電接着フィルム（図示せず）を仮接着したＩＣモジュール９を装着用の接着穴４１、４２に落とし込み、加熱圧着して電気的と物理的に接続して、図１２に示すような、コンビＩＣカード１を形成する。
ＩＣモジュール９のパッド１３、１４が、それぞれアンテナ接続端子３２、３３に接続され、同調回路８とＬＳＩ１１とが接続される。
【００２９】
上記したように、たとえば、ＬＳＩ１１内部のコンデンサ容量はＬＳＩ１１の製造ロット等により若干ばらつきがあるため、その影響により共振周波数は目的共振周波数ｆから外れてしまう。
このＬＳＩ１１内部のコンデンサ容量のばらつきを補正し、所定の周波数に共振させることを目的としてトリミング用同調コンデンサ４、５、６、７を選択して接続する。この結果、コンビＩＣカードであっても、通信距離が得られる。
【００３０】
上記例では、ロット単位に最初の数個のＬＳＩの共振周波数のばらつきを測定して、トリミングするパターンを決めている場合について説明したが、１つ１つのＬＳＩの共振周波数のばらつきを測定して、トリミングするパターンを決定するようにしても良い。
【００３１】
なお、上記例では、コンデンサパターンのカット部Ｐａ、〜Ｐｄを、アンテナ接続端子３２、３３がある場所と異なる辺に配置したが、これに限らず、図１３に示すように、同じ辺に配置するようにしても良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、外部とのデータ通信を接触あるいは非接触のどちらでも行えるコンビＩＣカードにおいて、同調回路のトリミング（微調整）を行うことができるコンビＩＣカードの実装方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を説明するためのコンビＩＣカードの概略構成を示す図。
【図２】ＩＣモジュールの概略構成を示す図。
【図３】コンビＩＣカードの等価回路を示す図。
【図４】ＬＳＩの内部構成を示す図。
【図５】アンテナ基板を示す図。
【図６】アンテナ基板を示す断面図。
【図７】ミーリング工程の完了したカードの断面図。
【図８】インプラント工程の完了したカードの断面図。
【図９】アンテナ基板を示す図。
【図１０】ミーリング工程の完了したカードの外観図。
【図１１】コンデンサパターン（信号線）のカット部をカットした状態を示す図。
【図１２】インプラント工程の完了したカードの外観図。
【図１３】コンデンサパターンのカット部の設置例を示す図。
【符号の説明】
１…コンビＩＣカード、３…アンテナ、４、５、６、７…トリミング用同調コンデンサ、９…ＩＣモジュール、１１…ＬＳＩ、Ｐａ、〜Ｐｅ…カット部。
【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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