(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着シート上の所定の位置にチップ部品または端子部をなすランド体を貼付する第１の工程と、
布線ヘッドを下降させることで前記布線ヘッドのノズル先端より導出される線状導体を前記粘着シート上に点接触させ、次に前記布線ヘッドを上昇させることで前記線状導体を前記ノズル先端から引出し、次に前記布線ヘッドを所定の布線パターンより定まる方向に所定量だけ移動させる、といった前記布線ヘッドの下降、上昇、及び移動を繰り返すことで、前記線状導体を前記粘着シート上に間欠的に点接触させながら前記布線パターン形状に布線してアンテナコイルを形成する第２の工程と、
前記線状導体の端末を前記チップ部品またはランド体に電気的接続する第３の工程と、
前記線状導体が布線された粘着シートとカード基板とを相互に貼り合わせる第４の工程と、
を備えることを特徴とするＩＣカードの製造方法。
【請求項２】
前記第４の工程では、前記粘着シートを一対の前記カード基板の間に挟み込んで相互に貼り合わせる
ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカードの製造方法。
【請求項３】
前記粘着シートは、絶縁性の両面粘着シートからなる
ことを特徴とする請求項２に記載のＩＣカードの製造方法。
【請求項４】
前記チップ部品は、半導体チップ部品、チップ状の抵抗、及びチップ状のコンデンサのいずれか１つ以上を含むチップ状電子部品からなり、
前記線状導体は、前記チップ部品間の配線パターンとして布線されると共に、所定のパターン形状をなして布線されてアンテナコイルを形成する
こととを特徴とする請求項１に記載の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、半導体チップ部品および抵抗やコンデンサからなるチップ状電子部品を搭載したＩＣカード、特にアンテナコイルを備えたＩＣカードを簡易に製造することのできるＩＣカードの製造方法に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
近時、情報処理機能を有するＩＣカードの普及が目覚ましく、中でもアンテナコイルを内蔵して各種情報処理機器との間で非接触の情報通信を行うようにしたＩＣカードの利用が注目されている。この種のＩＣカードは、一般的には銅箔をラミネートした配線板をエッチング処理する等してアンテナコイルを成型し、その表面を保護基板にて覆った構造を有している。
【０００３】
尚、カード基板に装着するアンテナコイルをメッキ法や印刷法を用いて形成したり、或いはカード基板に熱風を吹き付けて熱軟化させながら線状導体を所定のパターン形状をなして埋め込むことで、更には線状導体に超音波振動を与えながら基板表面に順次埋め込んで行くことでアンテナコイルを形成することも提唱されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら銅箔をエッチング処理してアンテナコイルを形成することは、その製造工程が複雑であることのみならず、アンテナコイルとしての導体密度を十分に高くすることができない。これ故、アンテナ特性やその製造コストの点で問題がある。またメッキ法や印刷法にてアンテナコイルを製作する場合、一般的にはその導体膜厚を厚くすることが困難であり、曲げ応力や引っ張り応力に対する強度、ひいてはＩＣカードへの実装後の強度や信頼性に問題がある。
【０００５】
また前述した超音波振動を与えながら線状導体を布設するものにあっては、超音波振動による線状導体の疲労断線の問題がある。更にはこの手法にあっては、超音波振動による摩擦熱を利用して基板表面を軟化させて線状導体を埋設するので、その埋設条件の最適設定が非常に難しいと言う問題がある。しかも高価な超音波振動装置を必要とし、設備コストが掛かると言う問題もある。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、例えばアンテナコイルを備えたＩＣカードを簡易に信頼性良く、しかも安価に製造することのできるＩＣカードの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するべく本発明に係るＩＣカードの製造方法は、粘着シートの表面に沿って相対的に移動可能に設けられた布線ヘッドを該粘着シートの表面に間欠的に点接触させながら線状導体を繰り出すことで、前記粘着シートの表面に前記線状導体を順次貼付していくと言う、本発明者等が先に特願平１１−１２６９８８号にて提唱した布線技術を用いて実現されるもので、粘着シート上の所定の位置にチップ部品または端子部をなすランド体を貼付した後（第１の工程）、布線ヘッドを下降させることで前記布線ヘッドのノズル先端より導出される線状導体を前記粘着シート上に点接触させ、次に前記布線ヘッドを上昇させることで前記線状導体を前記ノズル先端から引出し、次に前記布線ヘッドを所定の布線パターンより定まる方向に所定量だけ移動させる、といった前記布線ヘッドの下降、上昇、及び移動を繰り返すことで、前記線状導体を前記粘着シート上に間欠的に点接触させながら前記布線パターン形状に布線してアンテナコイルを形成し（第２の工程）、前記線状導体の端末を前記チップ部品またはランド体に電気的接続する（第３の工程）。その後、前記線状導体が布線された粘着シートと所定のカード基板とを相互に貼り合わせる（第４の工程）ことを特徴としている。
【０００８】
好ましくは前記粘着シートの線状導体が布線された表面にカード基板を貼付し、或いはカード基板の表面に前記粘着シートを貼付することで、粘着シートとカード基板とを相互に貼り合わせる。より好ましくは請求項２に記載するように一対のカード基板にて前記粘着シートを挟み込むことを特徴としている。この際、請求項３に記載するように前記粘着シートとしては、絶縁性の両面粘着シートを用いることが好ましい。
【０００９】
尚、前記チップ部品は、請求項４に記載するように半導体集積回路素子等の半導体チップ部品、チップ状の抵抗、及びチップ状のコンデンサのいずれか１つ以上を含むチップ状電子部品からなり、また所定のパターン形状をなして布線される線状導体にて前記チップ部品を相互に電気的接続する配線パターンを形成したり、更にはアンテナコイルを形成することを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るＩＣカードの製造方法について説明する。
このＩＣカードの製造方法は、図１にその製造工程を分解して段階的に示すように、先ずその裏面に剥離シート１を備えた両面粘着シート２を準備し、この両面粘着シート２の露出した粘着面（表面）の所定の位置に半導体集積回路素子等の半導体チップ部品（ＩＣチップ）３や、抵抗やコンデンサ等のチップ状電子部品（図示せず）、更には電気的接続端子部をなす円形状の導体パターンからなるランド体（図示せず）を貼付する［第１の工程］。
【００１１】
尚、上記両面粘着シート２としては、例えば熱硬化型ゴム系粘着層やアクリル系粘着層、或いはシリコーン系粘着層等からなる接着剤層（粘着面）を設けたポリエステルやポリイミドをベース（支持体）とするシート状の可撓性フィルムを用いることができる。より薄くしたい場合には、例えば寺岡製作所製のベースレス（無支持体）の両面粘着シート［＃7021］（接着剤層のみを有する粘着シート）を用いることができる。前述した剥離シート１は、上記ベース（支持体）の両面にそれぞれ設けられた接着剤層（粘着面）の一方の面に剥離可能に設けられる。尚、接着剤層だけの粘着シートを用いた場合には、上記剥離シート１はその一方の面に剥離可能に設けられる。
【００１２】
しかる後、上述した如くＩＣチップ３等を所定の位置に貼付した両面粘着シート２の表面に、図１(ａ)に示すように布線ヘッド１１を用いて０.１４ｍｍ径のポリウレタン線等の線状導体４を布線し、所定のパターン形状をなすアンテナコイル５を形成する［第２の工程］。
この布線ヘッド１１を用いた線状導体４の両面粘着シート２上への布線は、例えば図２に示すように構成された布線装置を用いて行われる。
【００１３】
この布線装置について簡単に説明すると、布線装置はテーブル（コンベア機構）１２上に載置された両面粘着シート２に対して、前記布線ヘッド１１を移動機構（ＸＹテーブル）１３に支持して平面移動可能に設けて構成される。移動機構１３は、マイクロプロセッサ等からなる制御部１４の制御の下で前記布線ヘッド１１を粘着シート２の表面に沿わせて、予め設定されたパターンを描きながら２次元的（平面的）に移動させる役割を担う。また布線ヘッド１１は、この平面移動に関連して上下動して、そのノズル先端を粘着シート２の表面に間欠的に点接触させながら、ボビン２５から巻き戻されてテンショナ２６やガイドシープ２７等を介して供給される線状導体４を前記粘着シート２の表面に順次布設する。
【００１４】
即ち、布線ヘッド１１は、その下降に伴ってそのノズル先端より導出される線状導体４を粘着シート２の表面に瞬時的に点接触させ、該粘着シート２の表面（粘着面）にピンポイントで貼付する。その後、布線ヘッド１１は、その上昇により線状導体４をノズル先端から引き出し（繰り出し）、前記移動機構１３により布線パターンにより定まる方向に所定量だけ移動された後に再び下降して前記線状導体４を粘着シート２の表面（粘着面）に貼付する。このようにして平面移動しながら上下に駆動される布線ヘッド１１により、図３に示すように布線ヘッド１１のノズル先端から導出した線状導体４が粘着シート２に間欠的に点接触し、その接触点Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3,…間に該線状導体４が順次に布設される。換言すれば、恰もミシンで糸を縫い付けるように粘着シート２の表面に線状導体４が所定のパターンを形成して布設されていくことになる。
【００１５】
このような布線装置を用いて前記両面粘着シート２上に線状導体４を布線して所定のパターン形状をなすアンテナコイル５を形成したならば、次に図１(ｂ)に示すように、前記線状導体４の端末（アンテナコイル５）を前記ＩＣチップ３の所定の端子部に半田付けする等して電気的に接続する［第３の工程］。尚、両面粘着シート２上に貼付されたＩＣチップ３や、抵抗やコンデンサ等のチップ状電子部品との間の配線が必要な場合には、前述したアンテナコイル５の布設形成時にその配線パターンの布設形成も行い、これらの各端末の所定部位への電気的接続がそれぞれ行われる。
【００１６】
但し、アンテナコイル５の形成に用いられる線状導体４と、チップ部品間の配線に用いられる線状導体４とが異なるような場合に、例えばアンテナコイル５の布設形成とその半田付け処理を行った後、前記線状導体４を配線用のものに変更し、同様にしてその線状導体４の布線と、ＩＣチップ３等の端子部やランド体への半田付けを行うようにすれば良い。つまり線状導体４の種別を変更して、上述した第２工程と第３工程とを繰り返し実行するようにすれば良い。
【００１７】
以上のようにして両面粘着シート２の表面にＩＣチップ３等を配置し、またアンテナコイル５を布設形成して図１(ｂ)に示すように所定の機能回路（ＩＣカードの本体部）を形成したならば、次に図１(ｃ)に示すように上記両面粘着シート２の上面から所定のカード基板６を貼り合わせる［第４の工程］。しかる後、図１(ｃ)に示すように上記両面粘着シート２の裏面に設けられた剥離シート１を剥離し、これによって露出した裏面側の粘着面に上記カード基板６と対をなす下面側のカード基板７を貼り合わせる［第４の工程］。
【００１８】
これらのカード基板６,７は、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）やＰＥＴ（ポリエチレンテフタレート）等からなる。またこの際、カード基板６,７を両面粘着シート２の外形寸法よりも若干大きめのものとし、両面粘着シート２をその内側に位置付けてカード基板６,７の外周縁部が直接接触するようにする。そして直接接触したカード基板６,７の外周縁部を、スポット溶接して両者を一体化し、図１(ｅ)に示すように一対のカード基板６,７の間に両面粘着シート２を挟み込んでＩＣカードを完成させる。
【００１９】
尚、カード基板６,７と両面粘着シート２との外形寸法が同じであるならば、カード基板６,７の間に両面粘着シート２を挟み込んでこれらを接合一体化した後、その端面を全周に亘って樹脂コートしたり、その全体をラミネートする等して両面粘着シート２を保護することが好ましい。
かくして上述した如くして製造されるＩＣカードによれば、特に両面粘着シート２上に線状導体４を布線して所定のパターン形状をなすアンテナコイル５を形成し、また粘着シート２上に貼付されたチップ部品間の配線を施すので、その製造工程の単純化を図ることができ、製造コストの低減に大きく寄与し得る。しかも所定の線状導体４を両面粘着シート２上に直接布設するので、アンテナコイル５としての導体密度を十分に高くすることも容易であり、特に線状導体４として絶縁被覆銅線を用いた場合には、アンテナコイルパターンを密着させて形成することもできるので、そのアンテナ特性を十分に高いものとすることができる。更にはメッキ法や印刷法にてアンテナコイル５を製作する場合のように曲げ応力や引っ張り応力に対する強度の問題を招来することがなく、また超音波振動を用いて布線する場合のような疲労断線の虞もない。従って簡易にして安定に、信頼性の高いＩＣカードを安価に製造し得ると言う効果が奏せられる。
【００２０】
またカード基板６,７への接合についても、両面粘着シート２が有する粘着機能をそのまま利用することができるので、その接合作業が容易であり、この点でも製造工程の簡素化を図ることができる等の効果が奏せられる。
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えばこの実施形態においては、両面粘着シート２の両面に一対のカード基板６,７を接合したが、その一面、具体的にはチップ部品を貼付し、アンテナコイル５を形成した粘着面にのみカード基板６を貼付した構造のＩＣカードとすることも可能である。また両面粘着シート２の裏面側に予めカード基板７を接合した後、該両面粘着シート２の上面にチップ部品を配置し、またアンテナコイル５を布設形成するようにしても良い。
【００２１】
またここではアンテナコイル５を備えたＩＣカードの製造を例に説明したが、アンテナコイル５を備えることのないＩＣカードの製造にも同様に適用することができる。この場合には、粘着シート２の上に配置されたチップ部品間を線状導体４を用いて順次電気的に配線していくようにすれば良い。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々し変形して実施することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば粘着シート上にチップ部品を貼付した後、該粘着シート上に線状導体を布設して上記チップ部品に対する配線を施したり、更には所定パターン形状のアンテナコイルを形成し、その後、この粘着シートを所定のカード基板に貼り付けるので、ＩＣカードを容易に、且つ信頼性良く安価に製造することができる。しかも特性に優れ、強度的に安定したアンテナコイルを容易に形成することができるので、信頼性の高いＩＣカードを安価に製造し得る等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るＩＣカードの製造方法を、その製造工程を分解して段階的に示す図。
【図２】ＩＣカードの製造に用いられる布線装置の概略構成図。
【図３】図２に示す布線装置の布線作用を示す図。
【符号の説明】
１  剥離シート
２  両面粘着シート
３  ＩＣチップ（チップ部品）
４  線状導体
５  アンテナコイル
６,７  カード基板
１１   布線ヘッド
【図１】
0004494558.tif 000002
【図２】
0004494558.tif 000003
【図３】
0004494558.tif 000004