(57)【要約】【課題】  ＩＣチップ周辺部位における気泡の発生を防止してカード品質の向上を図ることができる非接触ＩＣカード及びその製造方法を提供する。【解決手段】  第１の外装シート材２１と第２の外装シート材２２とが、接着剤２３Ａ，２３Ｂを硬化させてなる接着材料層２３を介して貼り合わされ、接着材料層２３に、アンテナ用配線が形成された回路基板２４とこれに搭載されたＩＣチップ２５とが内蔵された非接触ＩＣカード２０において、回路基板２４のＩＣチップ２５の搭載部位周辺に、脱気孔３０を設ける。これにより、第１の外装シート材２１の貼り合わせ時、チップ搭載部位周辺に存在するエアＧを脱気孔３０を介して回路基板２４の裏面側へ排出でき、シート積層後におけるチップ搭載部位周辺における気泡の発生を防止する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のシート材と第２のシート材とが、接着剤を硬化させてなる接着材料層を介して貼り合わされ、前記接着材料層に、アンテナ用配線が形成された回路基板とこれに搭載されたＩＣチップとが内蔵された非接触ＩＣカードにおいて、
前記回路基板の前記ＩＣチップ搭載部位周辺に脱気孔を設けた
ことを特徴とする非接触ＩＣカード。
【請求項２】
前記脱気孔は、前記ＩＣチップ搭載部位を囲むように複数配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項３】
前記ＩＣチップは、前記回路基板上で封止樹脂により封止されていると共に、その上部には補強板が貼着されており、
前記脱気孔は、前記回路基板の面内において前記ＩＣチップを封止する封止樹脂の直外方位置に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項４】
第１のシート材と第２のシート材とが、接着剤を硬化させてなる接着材料層を介して貼り合わされ、前記接着材料層に、アンテナ用配線が形成された回路基板とこれに搭載されたＩＣチップとが内蔵された非接触ＩＣカードの製造方法において、
前記ＩＣチップの搭載部位周辺に脱気孔を形成した回路基板に前記ＩＣチップを搭載する工程と、
前記回路基板の前記ＩＣチップ搭載面に前記接着剤を介して前記第１のシート材を貼り合わせる工程と、
前記回路基板の他方の面に前記接着剤を介して前記第２のシート材を貼り合わせる工程とを有する
ことを特徴とする非接触ＩＣカードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１のシート材と第２のシート材とが、接着剤を硬化させてなる接着材料層を介して貼り合わされ、接着材料層に、アンテナ用配線が形成された回路基板とこれに搭載されたＩＣチップとが内蔵された非接触ＩＣカード及びその製造方法に関し、更に詳しくは、シート積層時の気泡の発生を防止できる非接触ＩＣカード及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触ＩＣカードは、カードをカードリーダ上に置くか、かざすだけで情報のやりとりを行える利便性から、鉄道の出改札や高速道路の自動料金徴収システムなどの交通系用途を中心に、公衆電話用のプリペイドカード、電子決済、セキュリティシステム、工場における製品管理システムなど多様な分野で応用されている。
【０００３】
非接触ＩＣカードは、通信用アンテナ及び半導体チップ（ＩＣチップ）を搭載したアンテナモジュールをカード構成シートで挟み込んで構成される。アンテナモジュールの構成例としては、絶縁性フィルム材上に貼り付けた金属箔を所定形状にパターニングして導体パターンを形成し、これに半導体チップを実装したものが公知である。
【０００４】
さて、この種の非接触ＩＣカードにおいては、図４Ａ〜Ｃに示すように、第１の外装シート材１１と第２の外装シート材１２とが、接着剤１３Ａ及び接着剤１３Ｂを硬化させてなる接着材料層１３を介して貼り合わされ、この接着材料層１３に、アンテナ用配線が形成された回路基板１４とこれに搭載されたＩＣチップ１５とを内蔵させた構造のものが公知である。
【０００５】
回路基板１４上のＩＣチップ１５は、封止樹脂１６Ａにより封止され、この封止層の上に金属製の補強板１７Ａが貼着されることによって、その強度向上が図られている。なお、必要に応じて回路基板１４のチップ非搭載面側にも、ＩＣチップ１５を挟むように補強板１７Ｂが封止樹脂１６Ｂを介して貼着されている。
【０００６】
このような構成の非接触ＩＣカード１０は、接着材料層１３を硬化させて得られたシート積層体から所定のカード一枚サイズに打ち抜くことによって製品とされる。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６２−１３４２９６号公報
【特許文献２】特開平２−２３５６９９号公報
【特許文献３】特開２００２−２１６０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の非接触ＩＣカード１０の構成では、回路基板１４のチップ搭載面に接着剤３Ａを介して第１の外装シート材１１を貼り合わせる際、ＩＣチップ１５の搭載部位周辺に気泡１８が発生するという問題がある。特に、ＩＣチップ１５の搭載部位は、回路基板１４上において大きな段差を生じせしめ、接着剤３Ａの塗布時にチップ搭載部位周辺のエアＧが外部へ逃げにくくなっているのが原因である。
【０００９】
接着材料層３に気泡１８が存在していると、外装シート材１１，１２の表面の平坦性が損なわれてしまう。特に外装シート材表面がリライト層で構成される場合には、サーマルヘッドとの間にスペーシングロスを発生させて印字抜け等のカード外観不良を誘発する。
【００１０】
また、気泡１８の存在により外装シート材１１の接着不良を引き起こし、剥離強度の劣化によりカード品質を損なわせるという問題もある。
【００１１】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、ＩＣチップ周辺部位における気泡の発生を防止してカード品質の向上を図ることができる非接触ＩＣカード及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上の課題を解決するにあたり、本発明の非接触ＩＣカードは、回路基板のチップ搭載部位周辺に脱気孔を設けたことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の非接触ＩＣカードの製造方法は、ＩＣチップの搭載部位周辺に脱気孔を形成した回路基板にＩＣチップを搭載する工程と、回路基板のＩＣチップ搭載面に接着剤を介して第１のシート材を貼り合わせる工程と、回路基板の他方の面に接着剤を介して第２のシート材を貼り合わせる工程とを有する。
【００１４】
この構成により、回路基板のチップ搭載面に接着剤を介して第１のシート材を貼り合わせる際、ＩＣチップの周辺に残存するエアを上記脱気孔を介して回路基板のチップ非搭載面側へ逃がすことが可能となり、チップ周辺部での気泡の発生を防止することができる。
【００１５】
好適には、ＩＣチップは回路基板上で封止樹脂により封止されていると共にその上部には補強板が貼着されており、上記脱気孔は、ＩＣチップを封止する封止樹脂の直外方位置に設けられる。
【００１６】
本発明に係る脱気孔は、チップ周辺部に残存するエアを効率的に排除する観点から、チップ搭載部位を囲むように複数配置される構成が好ましい。また、脱気孔の大きさや形状は特に限定されず、使用する接着剤の種類（粘度等）、脱気孔の配置個数や配置場所等に応じて適宜変更可能である。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、接着材料層中に気泡を発生させることなく非接触ＩＣカードを構成することができるので、外装シート材の表面の平坦性を高めて印刷性を向上させることができると共に剥離強度の劣化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態による非接触ＩＣカード（以下「ＩＣカード」という。）の断面図である。
【００２０】
本実施の形態のＩＣカード２０は、第１の外装シート材２１と第２の外装シート材２２とが接着材料層２３を介して貼り合わされ、この接着材料層２３に、アンテナ用配線が形成された回路基板２４とこれに搭載されたＩＣチップ２５とが内蔵された構造を有している。
【００２１】
第１，第２の外装シート材２１，２２は、ＩＣカード２０の表面及び裏面を構成するもので、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチルテレフタレート）、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）、配向ＰＥＴ、ＰＣ−ＰＢＴ（ポリカーボネートとポリブチルテレフタレート）などの有機系フィルムで構成されている。
【００２２】
接着材料層２３は接着剤を硬化させてなるもので、回路基板２４を封止すると同時に、第１，第２の外装シート材２１，２２間を接着している。接着剤としては、公知の熱反応硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂等が用いられる。
【００２３】
本実施の形態では、接着材料層２３を構成する接着剤として熱反応硬化型樹脂が用いられている。具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アクリル系反応樹脂、ポリエステル樹脂とポリイソシアネートプレポリマーとの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの混合物、ウレタンとポリイソシアネートとの混合物等が挙げられる。
【００２４】
中でも、本実施の形態では２液性のエポキシ系接着剤が用いられている。２液性のエポキシ系接着剤は、一般的に、エポキシ基を含有する化合物（主剤）と、アミン類や酸無水物を含有する硬化剤とを混ぜ合わせ、硬化反応によって接着する接着剤をいう。
【００２５】
エポキシ基を含有する化合物には、ビスフェノールＡ型、水添ビスフェノールＡ型、ノボラック型、ビスフェノールＦ型、ブロム化エポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルアミン系樹脂、グリシジルエステル系樹脂などがある。
【００２６】
一方、アミン類や酸無水物を含有する硬化剤には、脂肪族第１・第２アミン（トリエチレンテトラミン、ジプロピルトリアミン等）、脂肪族第３アミン（トリエタノールアミン、脂肪族第１・第２アミンとエポキシの反応生成物等）、脂肪族ポリアミン（ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン等）、芳香族アミン（メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノフェニルスルフォン等）、アミンアダクト（ポリアミンとエポキシ基との反応生成物等）、芳香族酸無水物（無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等）、ジシアンジアミド及びその誘導体、イミダゾール類等が挙げられる。
【００２７】
次に、図２は回路基板２４の一構成例を示す平面図である。
【００２８】
回路基板２４は、絶縁層としての絶縁性フィルム材２６の表面及び裏面にアルミニウム又は銅等の金属からなる導体パターン２７，２８がそれぞれ形成された両面回路基板でなり、その表面にＩＣチップ２５が搭載されている。
【００２９】
絶縁性フィルム材２６は、例えば、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）等の樹脂フィルムで構成することができる。
【００３０】
絶縁性フィルム材２６の表面に形成された導体パターン２７は、アンテナ用配線としての渦巻き状のアンテナパターン２７Ａと、同調用コンデンサの一方側の電極を構成する櫛歯状の電極パターン２７Ｂとから構成されている。他方、絶縁性フィルム材２６裏面に形成された導体パターン２８は、アンテナパターン２７Ａの外周側端部を内周側へ引き回すためのブリッジパターン２８Ａと、同調用コンデンサの他方側の電極を構成する電極パターン２８Ｂとから構成されている。
【００３１】
アンテナパターン２７Ａの内周側端部及び電極パターン２７Ｂは、ＩＣチップ２５の一方の端子に接続され、アンテナパターン２７Ａの外周側端部は、層間接続部２９ａを介してブリッジパターン２８Ａに接続されている。ブリッジパターン２８Ａ及び電極パターン２８Ｂは、層間接続部２９ｂを介してＩＣチップ２５の他方の端子に接続されている。
【００３２】
ＩＣチップ２５にあっては、図１に示すように封止樹脂３２Ａにより封止され、この封止層の上に金属製の補強板３３Ａが貼着されることによって、その強度向上が図られている。また、回路基板２４のチップ非搭載面側にも、ＩＣチップ２５を挟むように補強板３３Ｂが封止樹脂３２Ｂを介して貼着されている。
【００３３】
このとき、絶縁性フィルム材２６の表面とＩＣチップ２５上面の補強板３３Ａとの間の段差は、例えば、３５０μｍ程度となっている。したがって、これに接着剤を塗布し第１の外装シート材２１を貼り合わせるとなると、回路基板２４のチップ搭載部位周辺に気泡が発生して、カード表面の平坦性が損なわれるおそれがある。
【００３４】
そこで、本実施の形態では、回路基板２４のチップ搭載部位周辺に脱気孔３０を設けている。これにより、回路基板２４のチップ搭載部位の段差部に起因する気泡の発生を防止して、カード表面の平坦性を確保するようにしている。
【００３５】
脱気孔３０は、回路基板２４表面のチップ搭載部位の段差に溜まるエアを回路基板２４の裏面側へ逃がすために設けられているもので、脱気孔３０の大きさ、形状、形成個数、配置場所等は特に限定されない。
【００３６】
本実施の形態では、脱気孔３０は、回路基板２４のチップ搭載部位を囲むように複数（図では４個）配置されている。これにより、チップ搭載部位周辺のエアの効率的な脱気作用を得ることができる。なお、脱気孔の形成間隔は特に限定されず、等間隔でも不等間隔でもよい。
【００３７】
脱気孔３０の大きさは、回路基板２４上の導体パターン２７，２８の配線態様に応じて選定できるが、孔面積が大きいほど高い脱気作用が得られる。本実施の形態ではφ０．５ｍｍ〜２ｍｍとしている。なお、脱気孔が必要以上に大きすぎると回路基板２４の強度低下を招くことになるので留意する必要がある。
【００３８】
脱気孔３０の形状は、円形、楕円形、長孔、矩形等の何れでもよい。本実施の形態では楕円状に脱気孔３０を構成している。
【００３９】
これら脱気孔３０の形成態様は、接着材料層２３を構成する接着剤の種類（特に粘度等）や、導体パターン２７，２８の形成位置等に応じても適宜選定されるものである。
【００４０】
また、脱気孔３０は、回路基板２４の面内において、ＩＣチップ２５を封止する封止樹脂３２Ａ及び封止樹脂３２Ｂの稜線の裾部分に対応する位置、すなわち、補強板３３Ａよりも径外方側で、封止樹脂３２Ａ，３２Ｂの直外方位置に設けられている。この範囲が最もエアが溜まり易い領域だからである。
【００４１】
例えば、ＩＣチップ２５のチップサイズを約４ｍｍ角、補強板３３Ａ（３３Ｂ）の直径を約７ｍｍ、封止樹脂３２Ａ（３２Ｂ）の周縁を補強板３３Ａ（３３Ｂ）の周縁より約１ｍｍ外方側に張り出させて形成した場合、脱気孔３０は、ＩＣチップ２５の実装中心点から５ｍｍ〜７ｍｍの位置に形成されるのが好ましい。
【００４２】
以上のように、本実施の形態のＩＣカード２０によれば、回路基板２４のチップ搭載部位の段差部におけるエアの効率的な脱気を可能とし、回路基板２４のチップ搭載部位の段差部に起因して発生する気泡の発生を防止して、カード表面の平坦性を確保することができる。
【００４３】
次に、以上のように構成される本実施の形態のＩＣカード２０の製造方法について説明する。図３Ａ〜Ｃは、ＩＣカード２０の製造プロセスを説明する工程断面図である。
【００４４】
まず、脱気孔３０を形成した回路基板２４を作製する。そして、回路基板２４のチップ搭載部位にＩＣチップ２５を実装した後、ＩＣチップ２５を挟むようにして一対の補強板３３Ａ，３３Ｂをそれぞれ封止樹脂３２Ａ，３２Ｂを介して貼着する。
【００４５】
次いで、図３Ａに示すように、回路基板２４の表面側（チップ搭載面側）に接着剤２３Ａを塗布し、その上から第１の外装シート材２１を貼り合わせる。
【００４６】
このとき、チップ搭載部位周辺に存在するエアＧは、回路基板２４の脱気孔３０を介して基板裏面側へ排出される。なお、脱気孔３０に接着剤３０Ａを進入あるいは充填させてもよい。
【００４７】
次に、図３Ｂに示すように、回路基板２４の裏面側（チップ非搭載面）に接着剤３０Ａと同一構成の接着剤３０Ｂを塗布し、第２の外装シート材２２を貼り合わせる。その後、加圧ロール間に、第１、第２外装シート材２１，２２の積層体を供給すると同時に、接着剤３０Ａ，３０Ｂを加熱硬化反応させる。そして、カード一枚サイズに打ち抜いて、本発明のＩＣカード２０が作製される（図３Ｃ）。
【００４８】
本実施の形態によれば、第１の外装シート材２１の貼り合わせ時、回路基板２４のチップ搭載部位周辺におけるエア溜まりの発生を防止できるので、シート積層後におけるチップ搭載部位周辺での気泡の発生を回避でき、これによりＩＣカード２０の表面平坦性を高めることができる。その結果、外装シート材２１，２２をリライトシートで構成しても、印字ヌケ等の印刷不良の発生が抑えられ、カード外観品質を高めることができる。
【００４９】
本発明者らの実験によれば、従来のＩＣカードではカード表面の凹凸量が１００μｍ程度であったのに対し、上述した構成の脱気孔３０を形成した本発明のＩＣカードを多数製造した中からサンプル数１５を抜き出してカード表面の凹凸量を測定した結果、４７μｍ〜５６μｍ程度に緩和できたことが確認された。なお、凹凸量の測定には、従来及び本発明のＩＣカードともに、非接触方式の三次元測定器を用いた。
【００５０】
また、本実施の形態によれば、カード内部における気泡の発生を回避できるので、第１の外装シート材２１の剥離強度の劣化を防止でき、これによりカードの強度信頼性を確保することができる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００５２】
例えば以上の実施の形態では、脱気孔３０を回路基板２４のチップ搭載部位周辺にのみ形成したが、これに加えて、回路基板上の他の部位にも当該脱気孔を形成するようにしてもよい。これにより、チップ搭載部位周辺のみならず、他の部位における気泡の発生を防止して、チップ搭載部位以外におけるカード表面平坦性を悪化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態による非接触ＩＣカード２０の概略側断面図である。
【図２】非接触ＩＣカード２０を構成する回路基板２４の一構成例を示す概略平面図である。
【図３】非接触ＩＣカード２０の製造方法を説明する工程断面図である。
【図４】従来の非接触ＩＣカード１０の構成及びその製造方法を説明する工程断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
２０…非接触ＩＣカード、２１…第１の外装シート材、２２…第２の外装シート材、２３…接着材料層、２３Ａ，２３Ｂ…接着剤、２４…回路基板、２５…ＩＣチップ、２６…絶縁性フィルム材、２７，２８…導体パターン、２７Ａ…アンテナパターン、３０…脱気孔、３２Ａ，３２Ｂ…封止樹脂、３３Ａ，３３Ｂ…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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