(57)【要約】【課題】ＩＣカードの接続端子面の耐蝕性を向上させたＩＣカード及びＩＣカード用ＩＣモジュールを提供する。【解決手段】ＩＣカードの接続端子金属面の軟質金めっきには、ピンホールが開いており、ニッケル下地めっきが露出している。このピンホールに人体から生じる汗等の付着により、ニッケル下地めっきに錆が生じる。この錆は、ＩＣカードの外観を損ねるだけではなく、錆の進行により電気的な接続不良を引き起こす原因ともなる。このため、ＩＣカードの接続端子金属面にメルカプト化合物を主成分とする封孔剤を塗布して、防錆皮膜を形成する。この防錆被膜を形成したＩＣカード用モジュールを実装するＩＣカードにより、耐食性を向上させることにある。【選択図】      図１
2005141693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣカードの接続端子表面の金めっき面に、メルカプト化合物を含む封孔剤を塗布して、金めっき層に生じたピンホールを封止したことを特徴とするＩＣカード。
【請求項２】
ＩＣモジュールの接続端子表面の金めっき面に、メルカプト化合物を含む封孔剤を塗布して、金めっき層に生じたピンホールを封止したことを特徴とするＩＣカード用ＩＣモジュール。
r 2セ8c;
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカードとＩＣカード用ＩＣモジュールに関する。
詳しくは、ＩＣカード用ＩＣモジュールの端子板金属面の耐蝕性を向上させる技術に関する。したがって、本発明の利用分野は、ＩＣカード用ＩＣモジュールの製造やＩＣカードの製造、利用の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣカードに実装するＩＣモジュールの接続端子金属面は、通常、プリント基板の素地である銅箔にニッケルめっきを施し、ニッケルめっきの上に金めっきを施している。
しかし、ＩＣカード化して使用する過程において、金めっき面に錆が生じることが認められている。これは、薄層の金めっき面に生じている微小なピンホールに人体から生じる汗や、高温、高湿度の環境により水分が浸透し、銅箔上のニッケルめっきが錆びることに起因している。
この錆は、外観を損ねるだけではなく、錆の進行により電気的接続不良を引き起こす原因ともなる。
この錆を防止する対策として、金めっき層を厚くしてピンホールを防ぐ方法があるが、コスト高になる問題がある。
【０００３】
ここで、従来構成によるＩＣカードとモジュールについて説明する。
図３は、上記従来のＩＣモジュールを実装したＩＣカードを示す平面図である。ＩＣカード１４は、ＩＣカード用基体１５に従来のＩＣモジュール１６の接続端子部１１が表面に露出しており、該接続端子部１１と外部接続装置であるＩＣカードリーダーライターの接続ピンとが電気的に接続してデータ交信を行う。なお、接続端子部１１は、ＪＩＳ  Ｘ  ６３０３にて、各端子の機能が規格化されている。
【０００４】
さらに、ＩＣカード用カード基体について説明する。すなわち、図４は、ＩＣカード用カード基体を説明する図であって、図３におけるＡ−Ａ線の断面図である。ＩＣカード用基体１５は、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、共重合ポリエステル、ＡＢＳまたはこれらの樹脂のアロイ等が使用される。これらを射出成形したり、複数のシート状とした材料を、必要に応じて印刷し、熱プレスなどの公知の方法で積層して、打ち抜いてカード形状とする。ＩＣカード用基体１５の一部をザグリ加工したザグリ凹部１７へ接着シート１８を貼付した従来のＩＣモジュール１６を落とし込み、熱圧着で接着することで、従来のＩＣモジュール１６が装着された構成となっている。
なお、接着シート１８の外形は、ザグリ凹部１７よりのはみ出しを防止するため、従来のＩＣモジュール１６の外形より一回り小さな形状となっている。さらに、接着シート１８には封止樹脂部１９より一回り大きな穴を開けた形状となっている。
接着シート１８に封止樹脂部１９より一回り大きな穴を開けるのは、接着シート１８を従来のＩＣモジュール１６の裏面に貼付するときの作業性を考慮したものである。
このため、ＩＣモジュール１６の回路面には、外形周縁近くと樹脂封止部１９の近くに接着シート１８で被覆されていない部分が存在する。
【０００５】
次に、従来のＩＣカードに搭載するＩＣモジュールについて説明する。すなわち、図５はＩＣチップを搭載前である接続端子基板の断面図であり、図６はＩＣチップを搭載後であるＩＣモジュールの断面図である。
図５のように、接続端子基板２０は、ガラスエポキシ材料等による絶縁基板材料１０の両面に銅箔２１を接着剤でラミネートした基板に通常フォトエッチング法により、接続端子部５が形成される接続端子金属面２とこの裏面にＩＣチップを実装するための回路等の回路面２２を形成するパターニングにより形成されている。さらに、接続端子金属面２とこの裏面の回路面２２との貫通孔（穴）２３にも、ニッケル下地めっき９が厚さ３μｍほど施された後に金めっき８が厚さ０．１μｍほど施された構成となっている。
なお、貫通孔（穴）２３にもニッケル下地めっき９及び金めっき８が施されることにより、接続端子部５とこの裏面の回路面２２とが導通され、特にこの貫通孔（穴）２３のめっきをスルーホールめっき２４と称している。
また、この金めっき８は、厚さ０．１μｍであり、非常に薄いため、直径数Å程度のピンホール３が不回避的に生じている。本発明は、このような微小なピンホール３に起因する錆の発生を防止する技術に関する。
【０００６】
図６では、裏面の回路面２２にＩＣチップ２５をダイボンデング後にワイヤーボンデングにより、接続端子部５につながる接続部２６とＩＣチップ２５の接続パット２７を金ワイヤー２８により接続している。さらに、ＩＣチップ２５と金ワイヤー２８を覆って樹脂封止部１９が設けられ、この樹脂封止部１９は、液状の封止樹脂材料をポッテング方式やステンシルスクリーン印刷にて形成したものである。この樹脂封止部１９の断面は、周縁から中央に向って徐々に高さが大きくなっており、全体として半だ円形断面となっている。
【０００７】
ところで、ＩＣモジュールの腐蝕を抑制する技術にも、先行技術が存在する。その１つとして、ＩＣモジュールの接続端子金属面の耐蝕性を向上させるのではないが、ＩＣモジュール裏面の配線部の耐蝕及び耐水性を向上させる技術として、特許文献１がある。
すなわち、特許文献１では、ＩＣモジュールとカード基材の間に接着シート等の接着層が介在している裏面側のモジュール基材上に形成されている配線部の一部は上記の接着層で被覆されているものの、被覆されていない部分の配線部も存在しており、ＩＣモジュールとカード基材の間の隙間に水分が侵入したり、水が溜まったりした場合に、配線部に短絡が発生したり、またＩＣカードの曲げや捻じれなどの負荷によって配線部表面のめっきに微細な亀裂が発生した場合に、水分との接触によって亀裂部分から腐食が進行して導通不良を生じることがあるという不都合を指摘している。
【特許文献１】特開平１１−２５９６２０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、特許文献１の技術では、接続端子金属面の金めっきのピンホールに起因する腐蝕を防止できない。
そこで、本発明は、ＩＣカードの接続端子金属面の腐蝕問題を解消するべく、接続端子金属面に封孔剤を塗布することで、金めっき面に生じているピンホールを封止できることに着目し、ＩＣカードのＩＣモジュール接続端子金属面の耐蝕性を向上させる技術を鋭意研究して本発明の完成に至ったものである
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明の請求項１の要旨は、ＩＣカードの接続端子表面の金めっき面に、メルカプト化合物を含む封孔剤を塗布して、金めっき層に生じたピンホールを封止したことを特徴とするＩＣカードである。
【００１０】
上記課題を解決するために本発明の請求項２の要旨は、ＩＣモジュールの接続端子表面の金めっき面に、メルカプト化合物を含む封孔剤を塗布して、金めっき層に生じたピンホールを封止したことを特徴とするＩＣカード用ＩＣモジュールである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のＩＣカード及びＩＣモジュールは、ＩＣモジュールの接続端子金属面に封孔剤が塗布されており、当該封孔剤に含まれるメルカプト化合物が、金めっき層に空いたピンホールを介して、下面のニッケルめっき層に結合してピンホールを封止することで、ピンホールに起因する錆の拡大を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明のＩＣモジュールを説明する断面図である。図１のように本発明のＩＣモジュール１では、ＩＣモジュール１の接続端子金属面２に封孔剤が塗布されていて、ピンホール３が封止されている。これにより、人体の汗や湿気がピンホール３を通してニッケル下地めっき９に達するのを防止する。
封孔剤には、メルカプト化合物４を主成分とし、界面活性剤６を含む封孔剤が好ましく使用できる。その理由は、封孔剤に含有されるメルカプト化合物４の親水基（ＳＨ）５と界面活性剤６の親水基７が、金めっき８の金属イオン及びピンホール３により露出しているニッケル下地めっき９の金属イオンと強固に結合することによる。
なお、メルカプト化合物４の薄膜自体は導電性であって端子端子部５の導通を阻害することはない。
また、メルカプト化合物４の親水基（ＳＨ）５及び界面活性剤６の親水基７は、金属ではないガラスエポキシ材料等による絶縁基板材料１０には自由電子がないため金属イオン結合できないため、ガラスエポキシ材料等による絶縁基板材料１０にはメルカプト化合物４及び界面活性剤６が付着せず、接続端子金属面２の接続端子部１１の間での短絡が生じることはない。
図２は、メルカプト化合物４が、親水基（ＳＨ）５と疎水基（Ｒ）１２より形成され、界面活性剤６にも親水基７と疎水基１３があること示す模式図である。
【００１３】
封孔処理は、ＩＣチップ実装前の従来構成のＩＣカード用ＩＣモジュール接続端子金属面２にのみ封孔剤をスプレー、ハケ塗り等の方法で塗布して処理することができる。
封孔剤に含有されるメルカプト化合物の下記化学式（１）として示す。なお、メルカプト化合物は、親水基（ＳＨ）と疎水基（Ｒ）部分からなり、親水基（ＳＨ）のＳには一対の自由電子を有している。この自由電子が接続端子金属面２及びニッケル下地めっき９との結合に作用する。
【００１４】
［化１］                   Ｒ
│
Ｓ−Ｈ
・・
【００１５】
この防錆被膜は、メルカプト化合物４の親水基（ＳＨ）５及び界面活性剤６の親水基７が、接続端子金属面２及びニッケル下地めっき９と強固に結合する。さらに、界面活性剤６がメルカプト化合物４の疎水基（Ｒ）１２を一定の方向に向かせ、より緻密な被膜を形成し、メルカプト化合物４の疎水基（Ｒ）１２及び界面活性剤６の疎水基１３が、水分等の侵入を防止するものである。
【００１６】
［実施例１］
以下、本発明のＩＣカード及びＩＣモジュールの実施例を説明する。
＜接続基板の製造工程＞
両面銅箔貼りガラスエポキシ材料プリント基板（ガラエポエポキシ材料１１０μｍ、銅箔層各３５μｍ厚）の表面側に、６端子からなる接続端子をフォトエッチング法で形成した。また、裏面側には回路面をフォトエッチング法により同時に形成した。その後、接続端子金属面とこの裏面の回路面との貫通孔（穴）を形成した後にニッケル下地めっきを厚さ３μｍ施してから、金めっきを厚さ０．１μｍ施した。
【００１７】
＜封孔処理工程＞
封孔処理は、メルカプト化合物である株式会社ジャパンエナジー製Ｃｏｌｌｌｉｎｔａｃｓ−Ｗ  ２５ｇ／Ｌに界面活性剤  ８０ｇ／Ｌを含有させたイオン交換水溶液である封孔剤を用いて、接続端子金属面８のみに乾燥後の厚みが３μｍ程度になるようにスプレーで塗布する。この後、常温にて１分間放置し、自然乾燥する。
＜ＩＣモジュール製造工程＞
ＩＣチップは、０．３８ｍｍになるまでバックラップし、ダイボンデングにより総厚０．１９ｍｍの接続端子基板に搭載する。その後、ワイヤボンデングにて、接続端子部につながる接続部とＩＣチップの接続パットとは、金ワイヤーにより接続される。この後、樹脂封止は、ポッテング方式によりモールド樹脂を滴下後に硬化で樹脂封止部が得られる。なお、樹脂封止の硬化条件は、１５０℃、１５分である。以上により、ＩＣモジュール３の総厚は、０．６ｍｍ程度となる。
さらに、ＩＣカード用カード基体との熱圧着用にＩＣモジュールの回路面には、ポリエステル系接着シートを貼付する。
【００１８】
＜ＩＣカード用カード基体の製造工程＞
コアシートは、２層とし、それぞれの厚みが、０．３６ｍｍの白色硬質塩化ビニールシートを重ねたのちに、上下に０．０５ｍｍの透明塩化ビニールシートを重ねて、熱圧融着（１５０°Ｃ、２０ｋｇｆ／ｃｍ２、１５分）後に個々のカード
サイズに打ち抜きを行い、ＩＣカード用カード基体が得られる。
【００１９】
次に、このＩＣカード用カード基体にＩＣモジュールを装着するザグリ凹部をＮＣ切削加工機により、加工する。ＩＣモジュールの接続端子基板の厚さに相当する深さに第１凹部を切削した。この段階で第１凹部の大きさは１３ｍｍ×１１．８ｍｍ（角部の曲率半径２．５ｍｍ）、深さは０．２３ｍｍであった。続いて、さらに第１凹部の中央部を大きさほぼ８ｍｍ×８ｍｍ、合計深さが、０．６５ｍｍとなるように切削し、第２凹部をＩＣモジュールの樹脂封止部が埋設できる大きさと深さにした。
【００２０】
＜ＩＣモジュール実装工程＞
上記ＩＣカード用カード基体２のザグリ凹部にポリエステル系接着シートが貼付されたＩＣモジュールをはめ込み、ホットスタンパーなどにより熱圧着（１７０℃、１５ｋｇｆ／ｃｍ２、５秒）で固定することで、ＩＣカードを完成した。
【００２１】
上記、実施例１で完成したＩＣカード及びＩＣモジュールの耐蝕性の効果を塩水噴霧試験によって確認した結果を以下に示す。
表１に示す試験条件による塩水噴霧試験後に、接続端子金属面４に生じた腐蝕箇所を倍率５倍の光学顕微鏡にて目視で計数した。
【００２２】
【表１】
2005141693.tif 000003
【００２３】
【表２】
2005141693.tif 000004
【００２４】
表２に示す封孔剤を塗布したＩＣモジュールを実装したＩＣカードでは未処理のＩＣモジュールを実装したＩＣカードに比べて、腐蝕箇所は平均で１／４との効果が得られた。
ＩＣカードのＩＣモジュールは、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）の形態で説明したが、リール形状のフレキシブル基板を用いたＣＯＴ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｔａｐｅ）の形態でも良い。
【００２５】
本発明の実施形態として、ＩＣカードについて説明したが、同一カード基体上にＩＣモジュールとアンテナコイルに接続した非接触型ＩＣモジュールを実装しているハイブリットＩＣカードもあるが、当該ハイブリットカードに本発明を適用できることは自明のことである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のＩＣモジュールを示す断面図
【図２】メルカプト化合物と界面活性剤の模式図
【図３】従来のＩＣカードのＩＣモジュールを実装したＩＣカードを示す平面図
【図４】従来のＩＣカード用カード基体の断面図
【図５】従来のＩＣチップを搭載前である接続端子基板の断面図
【図６】従来のＩＣチップを搭載後であるＩＣモジュールの断面図
【符号の説明】
【００２７】
１……ＩＣモジュール
２……接続端子金属面
３……ピンホール
４……メルカプト化合物
５……親水基（ＳＨ）
６……界面活性剤
７……界面活性剤の親水基
８……金めっき
９……ニッケル下地めっき
１０…絶縁基板材料
１１…接続端子部
１２…疎水基（Ｒ）
１３…界面活性剤の疎水基
１４…ＩＣカード
１５…ＩＣカード用基体
１６…従来のＩＣモジュール
１７…ザグリ凹部
１８…接着シート
１９…樹脂封止部
２０…接続端子基板
２１…銅箔
２２…回路面
２３…貫通孔
２４…スルーホールめっき
２５…ＩＣチップ
２６…接続端子部につながる接続部
２７…ＩＣチップの接続パット
２８…金ワイヤー
【図１】
2005141693.tif 000005
【図２】
2005141693.tif 000006
【図３】
2005141693.tif 000007
【図４】
2005141693.tif 000008
【図５】
2005141693.tif 000009
【図６】
2005141693.tif 000010