(57)【要約】【課題】導電端子同士の接合を確実、且つ安定に、しかも容易にし、従来に比べはるかに高い接合信頼性が得られ、歩留まり向上による低価格化を実現する非接触通信媒体を得る。【解決手段】送受信用アンテナコイル６とＩＣチップからなる非接触通信媒体において、前記送受信用アンテナコイル６が、ワイヤで構成され、前記ＩＣチップ５は、基板上に実装されたチップモジュールであって、相互の端子接合が、直接接合である非接触通信媒体とする。【選択図】　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送受信用アンテナコイルとＩＣチップからなる非接触通信媒体の接合方法において、前記送受信用アンテナコイルが、ワイヤで構成され、前記ＩＣチップは、基板上に実装されたチップモジュールであって、相互の端子接合が、中間接合媒体を介在しない直接接合であることを特徴とする非接触通信媒体の接合方法。
【請求項２】
前記端子接合の手段が、超音波接合であることを特徴とする請求項１に記載の非接触通信媒体の接合方法。
【請求項３】
前記端子接合の手段が、加熱融着であることを特徴とする請求項１に記載の非接触通信媒体の接合方法。
【請求項４】
前記端子接合の手段が、加圧により、少なくとも一部を機械的に接合することを特徴とする請求項１に記載の非接触通信媒体の接合方法。
【請求項５】
送受信用アンテナコイルとＩＣチップからなる非接触通信媒体において、前記送受信用アンテナコイルが、ワイヤで構成され、前記ＩＣチップは、基板上に実装されたチップモジュールであって、相互の端子接合が、直接接合であることを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項６】
前記直接接合は、超音波接合、加熱融着、機械的接合のいずれか一つであることを特徴とする請求項５に記載の非接触通信媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、非接触ＩＣカード、ＩＣダグ、および非接触と、接触との両方の機能を有するＩＣカード等の、カードあるいはシート形状の非接触通信媒体におけるＩＣモジュールのアンテナ端子と、送受信用アンテナコイル終端端子の接合方法および非接触通信媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の技術の一つとしては、例えば、接触および非接触ＩＣカードにおいては、導電端子間に配置される中間接合媒体として、異方性導電フイルムを用いた技術、即ち５μｍから５０μｍ程度の導電性微粒子が熱硬化型フイルムの中に分散され、加圧加熱によって微粒子の上端と下端が対面する導電端子に接触することにより両導電端子間の電気的接続を得る方法があった。
【０００３】
また、従来技術の二つ目としては、同じく上記非接触ＩＣカードにおいて、中間接合媒体として、導電ペーストを用いた技術、即ち未硬化の導電ペーストを対面する導電端子の一方あるいは両方の面に塗布し、加圧状態で室温放置、または加熱して硬化させることによる両導電端子間の電気的接続を得るという方法があった。
【０００４】
また、従来技術の三つ目としては、同じく上記非接触ＩＣカードにおいて、導電端子の接合信頼性をより向上させるべく、中間接合媒体として、比較的低融点の半田を用いて両導電端子間の電気的接続を得る方法があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来の接合方法では、種類が異なるとはいえ、中間接合媒体の使用を必要不可欠としており、これら中間接合媒体の形成に際しての、サイズと厚み、位置、表面状態の管理、更には接合実施に際しての、不可視状態での中間接合媒体の溶融状態や端子表面との濡れ状態等の確認、管理が極めて困難であり、製造歩留まりや接合信頼性の点で甚だ不十分であった。
【０００６】
また、上記従来の方法では、製造コストの観点でも、上記中間接合媒体のプリコート等の予備処理に関わる工程数増や、狭い面積での溶融接合のための特殊専用設備の導入等により、コスト低減に大きな制限を与えていた。
【０００７】
従って、本発明の目的は、導電端子同士の接合を確実、かつ安定に、しかも容易に成すことができ、信頼性を維持し、著しい低価格化を可能とする非接触通信媒体の接合方法および非接触通信媒体を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、送受信用アンテナコイルとＩＣチップからなる非接触通信媒体の接合方法であって、前記送受信用アンテナコイルが、ワイヤで構成され、前記ＩＣチップは、基板上に実装されたチップモジュールであって、相互の端子接合を、中間接合媒体を介在しない直接接合とする非接触通信媒体の接合方法である。
【０００９】
また、本発明は、前記端子接合の手段を、超音波接合とする非接触通信媒体の接合方法である。
【００１０】
また、本発明は、前記端子接合の手段を、加熱融着とする非接触通信媒体の接合方法である。
【００１１】
また、本発明は、前記端子接合の手段が、加圧により、少なくとも一部が機械的に接合された非接触通信媒体の接合方法である。
【００１２】
また、本発明は、送受信用アンテナコイルとＩＣチップからなる非接触通信媒体において、前記送受信用アンテナコイルが、ワイヤで構成され、前記ＩＣチップは、基板上に実装されたチップモジュールであって、相互の端子接合が、直接接合とする非接触通信媒体である。
【００１３】
また、本発明は、前記直接接合が超音波接合、加熱融着、機械的接合のいずれか一つである非接触通信媒体である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による非接触通信媒体の接合方法および非接触通信媒体について、以下に説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態による非接触通信媒体であるＩＣチップモジュールの平面図である。図１より、ＩＣチップ５が、ＩＣチップモジュール用ベース基板１の上の、略中央部に貼り合わされ、更にエポキシ樹脂等を用いたトランスファーモールド法によって被覆成型されている。ここで、ＩＣチップ５の各導電端子は、ＩＣチップモジュール用ベース基板１上に配されている配線パターンと接合され、銅箔２として外部に露出されている。
【００１６】
図３から図６は、図１で示したＩＣチップモジュールと、図２で示したインレトシート７上の送受信用のアンテナコイル６の終端部との接合実装部に関する工程順の拡大図である。
【００１７】
図３は、上記ＩＣチップモジュールを、ＩＣチップ埋設孔８に位置整合した状態であり、送受信用アンテナコイル６と、ＩＣチップモジュール側のアンテナ端子（銅箔）２とは相対向した位置関係となっている。
【００１８】
図４は、図３の状態に引き続き、ＩＣチップモジュールを、ＩＣチップ埋設孔８に嵌め込み、互いに接した送受信用アンテナコイルの終端端子と、ＩＣチップモジュール側のアンテナ端子（銅箔）２との接点領域直上に、超音波ホーンを作用させ振動エネルギーを付与して両導電端子を直接融着した状態を示す。
【００１９】
ここで、超音波エネルギーは、導電端子の材質組み合わせにより、任意に設定することができ、ワーク温度、超音波ホーンの押圧、エネルギー印加時間等の一般的超音波ボンド手法における条件パラメータによって任意に最適条件を設定することができる。尚、本実施の形態では、導電端子の材質を銅と銅との組み合わせで行ったが、これに限らず、例えば、銅とアルミニウム、金とアルミニウム、金と銅等、種々の組み合わせが可能である。
【００２０】
図５は、図４に示した超音波融着による導電端子間の、直接接合工程直後の局所断面図であり、従来のような導電端子間への中間接合媒体（半田、導電性接着剤等）の介在なしに極めて良好な電極間接合が形成される。
【００２１】
図６は、図５の状態の後、上下両面からオーバーシート１０を貼り合わせて非接触ＩＣカードの基本構造を完成した状態を示す。
【００２２】
図７は、上記のようにして得られた非接触ＩＣカードの構造概略を示す平面図であり、ＩＣチップモジュールのアンテナ端子、即ち銅箔２と送受信アンテナコイル６の終端端子部とが接合された状態を示す。
【００２３】
（実施の形態２）
先の実施の形態１では、直接融着の手段として、超音波エネルギーを用いた場合であるが、実施の形態２では、これを熱エネルギーに置き換えるものである。
【００２４】
導電端子の材質選定と、表面処理によって、超音波振動の付加なしに、単に加熱処理のみで直接接続を形成することができる。即ち、導電端子の材質を、金−シリコン、あるいは金−アンチモン共晶合金を選択することにより、局所的に３５０〜４００℃、数秒の加熱で直接融着することが可能である。
【００２５】
また、特願平１０−４９８７９等に開示されている、固体接合法の適用も可能である。これによって、加熱温度の低減と、導電端子材質の選択の幅が拡大される。
【００２６】
本発明の実施の形態２は、具体的には、図４の超音波ホーン９を、単に加熱ツールに置き換えるのみで実施できるものであり、条件設定に際しては、ツールの押圧、温度、熱エネルギー、印刷時間（ツール作用時間）等をパラメータとして最適条件を決定することができる。
【００２７】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、先の実施の形態１と実施の形態２のように、超音波エネルギーや、熱エネルギーによって導電端子同士を融着させるのではなく、より単純な手段として、両電極同士が常時互いに機械的圧力を及ぼし合うようにする。
【００２８】
具体的、実施の形態として、図３のように、ＩＣチップモジュール側の導電端子（アンテナ端子）である銅箔２を、弾性導電体である燐青銅等の材質に置き換え、下方（送受信用アンテナコイル６の方向）に僅かに浮かした形状とすることで、図６に示したオーバーシート１０による上下からの挟み込みによって、常時両導電端子同士を接触させ続けることができる。
【００２９】
また、図３中のＩＣチップモジュール側アンテナ端子２を折り返し等により、部分的に厚みを増やし、図６のオーバーシート１０の挟み込みによって、オーバーシート１０自体の弾性圧力で両導電端子同士を常時接触させ続けることもできる。更に、前記ＩＣチップモジュール側アンテナ端子２、または送受信用アンテナコイル６の少なくともいずれか一方を、ＩＣカード使用環境温度以上の温度範囲で、常に跳ね上がる形状で形成した、形状記憶合金箔の適用等も、実施の形態３での適用可能手段である。
【００３０】
更に、本発明を適用することにより、種々の配線層や機能部品を具備した複数のフレキシブル配線基板シート同士の貼り合わせにおいても、難度の高い製造プロセスを行わずに、容易の信頼性の高い各電極間の接合を実現できる。
【００３１】
なお、上記の実施の形態においては、非接触ＩＣカードについてのみ説明したが、非接触ＩＣカードに限らず、ＩＣタグや、光カード、磁気カード、誘電体カード、あるいは複合型のカード状、シート状、ラベル状等のあらゆる情報通信媒体に、本発明の電極接合技術が可能である。
【００３２】
更に、本発明の電極接合技術は、情報通信媒体に限定するものではなく、相対向する複数の電極端子同士の信頼性高い接合が要求される電子部品等においても、適用が可能である。
【００３３】
【発明の効果】
このように、本発明は、中間接合媒体を用いない、導電端子同士の直接接合手段を採用することにより、非接触ＩＣカードにおいては、ＩＣチップと送受信用アンテナコイルとの電気的接続が極めて簡単に、接合信頼性が高く、しかも従来に比べて格段に安価に生産することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＩＣチップモジュールの平面図。
【図２】アンテナコイルが形成されたインレットシート。
【図３】ＩＣチップモジュールの埋設孔近傍の拡大断面図。
【図４】導電端子同士の直接接合工程の拡大断面図。
【図５】直接接合直後の拡大断面図。
【図６】オーバーシートを貼り合わせてＩＣカードの基本構造を完成させた状態を示す拡大断面図。
【図７】本発明によるＩＣカード全体の平面図。
【符号の説明】
１　　ＩＣチップモジュール用ベース基板
２　　ＩＣチップモジュール側アンテナ端子（銅箔）
３　　異方性導電フイルム
４　　バンプ
５　　ＩＣチップ
６　　送受信用アンテナコイル
７　　インレットシート
８　　ＩＣチップ埋設孔
９　　超音波ホーン
１０　　オーバーシート
【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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