(57)【要約】【課題】貫通穴を設けた基材にモジュール基板を嵌め込こみ、ワイヤ導体によりコイル状若しくはダイポール形状のアンテナが描画されたインレットにおいて、前記基材と基板との支持・固定部の強度を向上させ、信頼性を向上させる。【解決手段】裏面と表面のどちらか一方の面に熱可塑性樹脂が塗布された基材に貫通穴を設け、貫通穴に、外部導体を接続するための左右の接合パッドと、ＩＣチップを実装するための接合パッドを含む、２つの領域に分割したＩＣスリット、が設けられた実装部を有する基板あるいは基板モジュールを嵌め込み、基材にワイヤ導体をコイル状もしくはダイポール形状のアンテナとして描画し、アンテナとＩＣチップとの接続は、貫通穴を繰り返し横断するように基板の両接合パッド上にそれぞれワイヤ導体を描画し、ワイヤ導体を熱圧着ヘッドにより、接合パッド上に物理的・電気的に接続させること。【選択図】図６
2012103831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面と表面のどちらか一方の面に熱可塑性樹脂が塗布された基材に貫通穴を設け、貫通穴に、外部導体を接続するための左右の接合パッドと、ＩＣチップを実装するための接合パッドを含む、２つの領域に分割したＩＣスリット、が設けられた実装部を有する基板あるいは基板モジュールを嵌め込み、基材にワイヤ導体をコイル状もしくはダイポール形状のアンテナとして描画し、アンテナとＩＣチップとの接続は、貫通穴を繰り返し横断するように基板の両接合パッド上にそれぞれワイヤ導体を描画し、ワイヤ導体を熱圧着ヘッドにより、接合パッド上に物理的・電気的に接続させることを特徴とするワイヤ導体の描画方法。
【請求項２】
貫通穴の横断を、貫通穴と各接合パッドとの成す３辺を跨いで実施することを特徴とする請求項１に記載のワイヤ導体の描画方法。
【請求項３】
基板モジュールの２辺の、左右の接合パッドの中央部に凹部を設け、凹部に嵌合する凸部を貫通穴に設け、凸部を跨ぐように貫通穴を横断することを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤ導体の描画方法。
【請求項４】
描画したワイヤ導体が基板上で重なる場合、重なり部分の基板に凹部が設けられるか又は接合パッドのパターンが欠如し、基材上で重なる場合、重なり部分の基材の表面を凹状にエンボス加工していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイヤ導体の描画方法。
【請求項５】
裏面と表面のどちらか一方の面に熱可塑性樹脂が塗布された基材に貫通穴が設けられ、貫通穴に、外部導体を接続するための左右の接合パッドと、ＩＣチップを実装するための接合パッドを含む、２つの領域に分割されたＩＣスリット、が設けられた実装部を有する基板あるいは基板モジュールが嵌め込こまれ、基材にワイヤ導体をコイル状もしくはダイポール形状のアンテナとして描画され、アンテナとＩＣチップとの接続が、貫通穴を繰り返し横断するように基板の両接合パッド上にそれぞれワイヤ導体が描画され、ワイヤ導体が熱圧着ヘッドにより、接合パッド上に物理的・電気的に接続させれていることを特徴とするインレット。
【請求項６】
ワイヤ導体による描画における貫通穴の横断が、貫通穴と各接合パッドとの成す３辺を跨いで実施されていることを特徴とする請求項５に記載のインレット。
【請求項７】
基板モジュールの２辺の、左右の接合パッドの中央部に凹部が設けられ、凹部に嵌合する凸部が貫通穴に設けられ、ワイヤ導体による描画が凸部を跨ぐように貫通穴を横断していることを特徴とする請求項５または６に記載のインレット。
【請求項８】
描画されたワイヤ導体が基板上で重なっている場合、重なっている部分の基板に凹部が設けられているか又は接合パッドのパターンが欠如し、基材上で重なっている場合、重なっている部分の基材の表面が凹状にエンボス加工されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のインレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非接触型ＩＣカード及びその製造方法に係り、特にＩＣ基板モジュールと外部のデータ処理部との間での情報交換に巻き線アンテナを利用して、電磁誘導方式にて行なう非接触型ＩＣカードにおいて、前記巻き線アンテナをエナメル線等のワイヤ導体をプラステック基材に描画形成すると共に、前記ＩＣパッケージとの接続とＩＣ基板モジュールの支持・固定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＩＣカードと外部機器との接続方法には、接触型と非接触型の２種類があり、非接触型では、内部にアンテナが設けられたＩＣカードが使用される。このような非接触型ＩＣカードが外部機器に装着されるか、またはＩＣカードが外部機器に近接されると、非接触型ＩＣカードと外部機器との間で電源供給及びデータの授受が行なわれる。
【０００３】
非接触ＩＣカードは、基材、ＩＣ基板モジュール、巻き線アンテナより構成され、ＩＣ基板モジュール及び巻き線アンテナは基材に配設され、ＩＣ基板モジュールは、接着材を用いて基材に固定されている。
ＩＣ基板モジュールは、一対の端子電極を有しており、端子電極には巻き線アンテナが熱圧着により接続される。
【０００４】
ワイヤ導体は、ワイヤを送出しながら、加熱により基材面に塗布された熱可塑性樹脂を溶融させることが可能な描画ヘッドにより前記基材面に描画・固定される。ワイヤ導体を接続させるための方法としてワイヤ導体を描画する基材に嵌め込まれたチップユニットを横断する形でワイヤ導体が描画され、チップユニットの端子とワイヤ導体が圧着され、物理的かつ電気的に接続される。
【０００５】
巻き線タグ用基板の現行仕様では、基板又はモジュールの導体部と、それを嵌め込む穴を有する基材上に描画されたワイヤ導体とは熱圧着により、互いに物理的かつ電気的に接続され、基板又はモジュールと基材はワイヤ導体を介して固定される。
【０００６】
現行仕様においては、基板を基材に対して固定するワイヤ導体の支持部は４箇所しかなく、熱圧着後基板又はモジュールに外力が加えられた際にワイヤ導体が断線する可能性がある。特に基板又はモジュール側から見て、アンテナコイル側のワイヤ導体による支持部が断線すると、ＩＣを実装してもＲ／Ｗとの通信ができなくなってしまう。
【０００７】
しかしながら、単にチップユニット（ＩＣ実装済の基板モジュールも含む）を、ワイヤ導体を描画する基材に設けられた貫通穴若しくは凹部に嵌め込み、チップユニットに設けられたワイヤ導体との接続端子上を横断する形で前記ワイヤ導体を描画し、基板と圧着・導通させることを目的としているが、基板又はモジュールと基材の支持・固定箇所の信頼性向上に関しては特に述べられていない（特許文献１）。
【０００８】
基材と基板との支持・固定部の強度を向上させ、信頼性を向上するためには、パッドを横切る配線の全てをパッドに接続させる事が望ましいが、特許文献１においては端部の配線以外を接続してしまうと、コイルの機能を果たさなくなってしまうため、貫通穴を横断するワイヤ導体の中で端部の配線のみ熱圧着する為、強度の向上には寄与しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許３７２１５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
貫通穴を設けた基材に基板またはモジュール基板を嵌め込こみ、前記基板またはモジュール基板が嵌め込こまれ基材に、ワイヤ導体によりコイル状若しくはダイポール形状のアンテナが描画されたインレットにおいて、前記基材と基板との支持・固定部の強度を向上させ、信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、裏面と表面のどちらか一方の面に熱可塑性樹脂が塗布された基材に貫通穴を設け、貫通穴に、外部導体を接続するための左右の接合パッドと、ＩＣチップを実装するための接合パッドを含む、２つの領域に分割したＩＣスリット、が設けられた実装部を有する基板あるいは基板モジュールを嵌め込み、基材にワイヤ導体をコイル状もしくはダイポール形状のアンテナとして描画し、アンテナとＩＣチップとの接続は、貫通穴を繰り返し横断するように基板の両接合パッド上にそれぞれワイヤ導体を描画し、ワイヤ導体を熱圧着ヘッドにより、接合パッド上に物理的・電気的に接続させることを特徴とするワイヤ導体の描画方法である。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、貫通穴の横断を、貫通穴と各接合パッドとの成す３辺を跨いで実施することを特徴とする請求項１に記載のワイヤ導体の描画方法である。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、基板モジュールの２辺の、左右の接合パッドの中央部に凹部を設け、凹部に嵌合する凸部を貫通穴に設け、凸部を跨ぐように貫通穴を横断することを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤ導体の描画方法である。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、描画したワイヤ導体が基板上で重なる場合、重なり部分の基板に凹部が設けられるか又は接合パッドのパターンが欠如し、基材上で重なる場合、重なり部分の基材の表面を凹状にエンボス加工していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイヤ導体の描画方法である。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、裏面と表面のどちらか一方の面に熱可塑性樹脂が塗布された基材に貫通穴が設けられ、貫通穴に、外部導体を接続するための左右の接合パッドと、ＩＣチップを実装するための接合パッドを含む、２つの領域に分割されたＩＣスリット、が設けられた実装部を有する基板あるいは基板モジュールが嵌め込こまれ、基材にワイヤ導体をコイル状もしくはダイポール形状のアンテナとして描画され、アンテナとＩＣチップとの接続が、貫通穴を繰り返し横断するように基板の両接合パッド上にそれぞれワイヤ導体が描画され、ワイヤ導体が熱圧着ヘッドにより、接合パッド上に物理的・電気的に接続させれていることを特徴とするインレットである。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、ワイヤ導体による描画における貫通穴の横断が、貫通穴と各接合パッドとの成す３辺を跨いで実施されていることを特徴とする請求項５に記載のインレットである。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明は、基板モジュールの２辺の、左右の接合パッドの中央部に凹部が設けられ、凹部に嵌合する凸部が貫通穴に設けられ、ワイヤ導体による描画が凸部を跨ぐように貫通穴を横断していることを特徴とする請求項５または６に記載のインレットである。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明は、描画されたワイヤ導体が基板上で重なっている場合、
重なっている部分の基板に凹部が設けられているか又は接合パッドのパターンが欠如し、基材上で重なっている場合、重なっている部分の基材の表面が凹状にエンボス加工されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のインレットである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の基材１および基材１に嵌め込まれた基板２に描画されるワイヤ導体４の描画方法により、板が可動する方向がなくなり、板が動くことでワイヤに加わる繰り返し応力を減少でき、アンテナ１３と基板１間の導通を保つワイヤ導体４に加わるストレスを低減し通信不良が発生しにくくすることができ、さらに表層のラミネート工程やワイヤ導体４と基板導体の熱溶着工程時に加わるワイヤ導体４との交点へのストレスを低減させることができ、ワイヤ断線、不都合なワイヤ同士の導通等を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】貫通穴が設けられた基材に、ＩＣモジュール基板を嵌め込み、ワイヤー描画される巻き線タグインレットを示した概念図である。
【図２】図１に示したワイヤー描画される巻き線タグインレットの断面概念図である。
【図３】本発明におけるワイヤー描画を示した概念図である。
【図４】本発明におけるワイヤー描画後の、ワイヤ導体・基板熱圧着を示した概念図である。
【図５】ワイヤー描画された巻き線タグインレットの一例写真
【図６】本発明のワイヤ導体描画を貫通穴に対し２回横断してワイヤ導体描画されたインレット示した概念図である。
【図７】本発明のワイヤ導体描画を貫通穴に対し３回横断してワイヤ導体描画されたインレット示した概念図である。
【図８】本発明のワイヤ導体描画において、貫通穴の４辺を跨ぐ形でワイヤ描画されたインレットを示した概念図である。
【図９】本発明のワイヤ導体描画において、貫通穴の対向する長辺部に凸部を設け、貫通穴の４辺を跨ぐ形でワイヤ描画されたインレットを示した概念図である。
【図１０】本発明のワイヤ導体描画において、ワイヤ導体配線とワイヤ導体配線が重なり合う部分の基材に凹みエンボス加工が施されたインレットを示した概念図である。
【図１１】本発明のワイヤ導体描画において、ワイヤ導体配線とワイヤ導体配線が重なり合う部分の基板に穴加工が施されたインレットを示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下本発明を実施するための形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００２２】
図1は本発明のインレットの一例を示した概念図である。図で熱可塑性樹脂が塗布されているＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリイミド、紙等の基材２に貫通穴を設け、その貫通穴３に厚みが０．３ｍｍ以下のＦＲ−４、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮに代表される樹脂をベースとする基板１が嵌め込まれている。裏面と表面の少なくともどちらか又は両面にＣｕ、Ａｌ等の導体層を設け、左右端に銅ワイヤ等の外部導体を接続するための接合パッド５をフォトリソ法等により形成してある。
【００２３】
図２は、図１で示したＩＣモジュールが嵌め込まれた基材１の断面図を示す。スリットを形成させたパッドにはＩＣチップ６を搭載し、ワイヤ導体４により導通すると共に、ワイヤ導体４は基材２上の熱可塑性樹脂に溶融接着し固定される。
【００２４】
図３はワイヤ導体４の描画イメージであり、加熱された状態で描画される為、基材１とは熱可塑性樹脂を溶かし接着し、接合パッド５上に設置される。更に図４に示す様に、熱圧着ヘッド９により、ワイヤ導体４と基板１の接合パッド５部が熱圧着され導通され、図
５のようなインレットが得られる。
【実施例１】
【００２５】
銅箔が積層された、厚みが０．１７ｍｍ厚みの樹脂基板（ＦＲ−４：難燃性のガラス布基材エポキシ樹脂）をフォトリソ法を用いて、ＩＣスリット１４により左右に分割した領域を設け、左右領域に銅ワイヤ導体４を接続するための接合パッド５とＩＣチップ６を実装するための実装部形成し、次に熱可塑性樹脂を塗布した０．２ｍｍ厚みの上質紙からなる基材２に貫通穴３を設け、その貫通穴３に前記樹脂基板１を嵌め込む、続いて０．１ｍｍφのワイヤ導体４をダイポール形状に設けると共に、接続パッド５に描画する。更に基材上に描画されたワイヤ導体４と接合パッド５は熱圧着により物理的かつ電気的に接続され、基板１又はモジュールと基材２はワイヤ導体４を介して固定される。
【００２６】
図６は本発明におけるワイヤ導体４と接合パッド５との熱圧着の工程を示しており、ワイヤ導体４を繰り返し横断させ、配線を２重にして接合したものを、図７は配線を３重にして接合したものを示している。その後熱圧着ヘッド９より加熱・圧着することにより、ワイヤ導体４と接合パッド５は電気的に接続すると共に、物理的にも固定される。
【００２７】
基板１と基材２を固定するワイヤ導体４支持部において、特にアンテナ部と基板間の導通を保たたれ、ワイヤ導体４にかかる応力は隣接する導体に分散するため、ＩＣチップ６を基板１に実装した後において外力による断線に伴う、通信不良が発生しにくくなる。特にアンテナ部と基板間の導通を保つワイヤ導体４の両脇又は少なくとも基板中心側から見て外側に隣接するワイヤ導体４を配線し、これらのワイヤ導体４を基板１とワイヤ導体４と一括して熱圧着することで、他の導体よりもアンテナ部と基板間の導通を保つワイヤ導体４に加わるストレスを低減し、ワイヤ断線４に伴う通信不良が発生しにくくすることができる。
【実施例２】
【００２８】
図８に貫通穴３を横断するワイヤ導体４を貫通穴内形又は基板外形の最低でも３辺以上を跨ぐ形で描画したものを示す。２回は貫通穴３を横断することになり、ワイヤ導体４は熱圧着ヘッド９によって一括して基板導体に設けられた同一の接合パッド５上に物理的・電気的に接続される。従来の接合では、ワイヤ配線４に対して直角の方向に基板１が可動してしまうが、本発明の描画方法により、基板１が可動する方向がなくなり、板が動くことでワイヤに加わる繰り返し応力を減少できるようになり、ワイヤ断線リスクを低減させることができる。
【実施例３】
【００２９】
図９に、実施例２の描画方法を用い、さらに基板１の長辺側に凹部１１を設けると共にそれに対応する貫通穴凸部を基板設置用穴に設け、少なくともこの凸部を経由してワイヤ導体４が配線したものを示す。本方式により基板１を跨ぐワイヤ導体４の長さを減らすことができ、ワイヤ導体４と基板１の熱圧着後においてワイヤ伸び等に起因する、基板設置用穴に対する基板の位置ズレを低減させることができる。
【実施例４】
【００３０】
図１０、実施例１のワイヤ導体配線手法において、ワイヤとワイヤが重なり合う部分の基材２に穴部１２を設け、ワイヤとワイヤが重なり合う部分がくるように配線したものを、図１１に実施例２のワイヤ導体配線手法において、ワイヤとワイヤが重なり合う部分の基材２に凹部１１を設け配線したものを示す。ワイヤ導体４の重なる部分において、ワイヤ導体４の逃げを設けたことになり、後工程（表層のラミネート等）やワイヤ導体４と基板導体の熱溶着時に加わるワイヤ導体交点へのストレスを低減させることができ、ワイヤ断線、不都合なワイヤ同士の導通等を抑止することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・基板
２・・・基材
３・・・貫通穴
４・・・ワイヤ導体
５・・・接合パッド
６・・・ＩＣチップ
７・・・描画ヘッド
８・・・熱可塑性樹脂
９・・・熱圧着ヘッド
１０・・・熱圧着部
１１・・・凹部
１２・・・穴部
１３・・・アンテナ
１４・・・ＩＣスリット
１５・・・貫通穴凸部
【図１】
2012103831.tif 000003
【図２】
2012103831.tif 000004
【図３】
2012103831.tif 000005
【図４】
2012103831.tif 000006
【図５】
2012103831.tif 000007
【図６】
2012103831.tif 000008
【図７】
2012103831.tif 000009
【図８】
2012103831.tif 000010
【図９】
2012103831.tif 000011
【図１０】
2012103831.tif 000012
【図１１】
2012103831.tif 000013