JP2000222543A - Ｉｃカード用アンテナフレーム及びｉｃカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平面コイルと半導体素子とを樹脂フィルムで
挟んで圧着する際に半導体素子が損傷することを防止
し、信頼性の高いＩＣカードとして提供する。 【解決手段】導線１０が同一平面内で複数回卷回される
と共に、半導体素子１４を搭載する平面領域を複数本の
導線１０が通過するように形成された平面コイルが、該
平面コイルの外周導線と所定間隔をあけて形成された外
側フレームに吊持されたＩＣカード用アンテナフレーム
において、前記半導体素子１４を搭載する平面領域を通
過する複数本の導線１０を、該平面領域内で屈曲させて
配置すると共に、屈曲部を略均等な間隔をあけて配置し
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＩＣカード用アンテ
ナフレーム及びＩＣカードに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣカードは、図７に示すように、導線
１０を同一平面領域内で複数回矩形状に卷回して形成し
た平面コイル１２に半導体素子１４を搭載し、２枚の樹
脂フィルム１６により平面コイル１２と半導体素子１４
を厚さ方向から挟み込んで圧着して形成したものであ
る。樹脂フィルム１６の圧着面側にはポリウレタン樹脂
等から成る接着剤層が設けられており、この接着剤層は
平面コイル１２と半導体素子１４を封止する作用も有し
ている。樹脂フィルム１６の外表面には広告等の文字、
図形が表示される。

【０００３】平面コイル１２と半導体素子１４との電気
的接続は、平面コイル１２を横切るように配置した半導
体素子１４の電極端子１８と平面コイル１２の導線１０
の端部に形成した端子２０とをワイヤ２２によって接続
することによってなされている。図８は半導体素子１４
と電極端子１８との接続部分を拡大して示す断面図であ
る。半導体素子１４を配置する部位では導線１０を潰し
加工して凹部を形成し、この凹部内に半導体素子１４が
収納される。また、導線１０の端子２０についても潰し
加工を施し、端子２０と電極端子１８とを接続するワイ
ヤ２２が導線１０の表面から突出しないようにしてい
る。

【０００４】このように平面コイル１２の導線１０に潰
し加工を施して半導体素子１４を凹部内に収納し、導線
１０の厚さ内でワイヤボンディングされるようにするの
は、できるだけ薄くＩＣカードを形成する必要があるか
らである。平面コイル１２に半導体素子１４を搭載した
後、図８に示すように樹脂フィルム１６ａ、１６ｂの間
に平面コイル１２と半導体素子１４を挟んで圧着して一
体化する。１７は接着剤である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ＩＣカ
ードを製造する際には、導線１０に半導体素子１４を収
納する凹部を設けて、薄厚化を図るとともに、樹脂フィ
ルム１６を圧着する際に、半導体素子１４に過度に加圧
力が加わらないようにしている。しかしながら、図９に
示すように、半導体素子１４の平面領域内の中央部を導
線１０が横切る配置の場合には、樹脂フィルム１６を圧
着する際に個々の導線１０を介して半導体素子１４に加
圧力が集中して加わることと、半導体素子１４の平面領
域内で導線１０が配置された外側の領域では、半導体素
子１４を押し曲げる抗力が作用することによって、半導
体素子１４にクラック１４ａが生じるといった問題が生
じることがある。

【０００６】図９に示す半導体素子１４は電極端子１８
が電極端子形成面の対角位置の端縁近傍にあり、電極端
子１８に対向して平面コイル１２の最も外側の外周導線
１０ａと最も内側の内周導線１０ｂの端部に各々電気接
続用の端子２０を設ける。このような配置で半導体素子
１４の平面領域内に導線１０を通過させるとすると、電
極端子１８が配置されている側縁側を避けて半導体素子
１４の平面領域内の中央部側を通過させるようになる。
半導体素子１４の電極端子１８の配置には種々の形態が
あるが、平面コイル１２の導線１０を半導体素子１４の
平面領域内を横切るように配置する場合は、樹脂フィル
ム１６を圧着する際に導線１０を介して押圧力が半導体
素子１４に作用して、半導体素子１４を損傷させるとい
う問題が起こり得る。

【０００７】本発明は、このようなＩＣカードを製造す
る際における問題点を解消すべくなされたものであり、
半導体素子を損傷することなく製造することができ、ま
た、信頼性の高いＩＣカード製品として提供することが
可能なＩＣカード用アンテナフレーム及びＩＣカードを
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、導線が同一
平面内で複数回卷回されると共に、半導体素子を搭載す
る平面領域を複数本の導線が通過するように形成された
平面コイルが、該平面コイルの外周導線と所定間隔をあ
けて形成された外側フレームに吊持されたＩＣカード用
アンテナフレームにおいて、前記半導体素子を搭載する
平面領域を通過する複数本の導線を、該平面領域内で屈
曲させて配置すると共に、屈曲部を略均等な間隔をあけ
て配置したことを特徴とする。また、導線の屈曲部が、
１本の導線に複数個所形成されていることは、半導体素
子の平面領域内で二次元方向に屈曲部が均等に配置でき
る点で好適である。また、導線の屈曲部が、半導体素子
の平面領域の略対角線方向に、延在する部位を有して配
置されていることを特徴とする。

【０００９】また、導線が同一平面内で複数回卷回され
て形成された平面コイルの半導体素子が搭載される平面
領域を通過するように複数本の導線を配置して半導体素
子を搭載してなるＩＣカードにおいて、前記半導体素子
を搭載する平面領域を通過する複数本の導線を、該平面
領域内で屈曲させて配置すると共に、屈曲部を略均等な
間隔をあけて配置したことを特徴とする。また、半導体
素子の導線が通過する側の表面に、保護用の樹脂層が形
成されていることは、半導体素子に作用する外力が効果
的に分散し半導体素子の損傷を防止する点で好適であ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係
るＩＣカード用アンテナフレームの一実施形態の構成を
示す平面図である。このＩＣカード用アンテナフレーム
は実質的に同一平面内で矩形状に導線１０を卷回して形
成された２つの平面コイル１２を並置し、平面コイル１
２の外周導線１０ａと所定間隔１５ａをあけて形成した
外側フレーム３０に平面コイル１２を支持したものであ
る。平面コイル１２と外側フレーム３０とは、導線１０
との接続部を細幅に形成した支承部３２により連結す
る。支承部３２は外周導線１０ａの周方向に所定間隔を
あけて複数個所設ける。

【００１１】３４は平面コイル１２の内側空間に平面コ
イル１２の内側導線１０ｂと所定間隔１５ｂをあけて形
成した内側フレームである。平面コイル１２は周方向の
複数個所に設けた支持片３６を介して内側フレーム３４
に連結して支持する。内側フレーム３４はＩＣカード用
アンテナフレームを搬送等する際に平面コイル１２が変
形しないように設けている。ＩＣカードの製造に際して
は、ＩＣカード用アンテナフレームから内側フレーム３
４を分離して除去し、平面コイル１２に半導体素子１４
を搭載した後、２枚の樹脂フィルム１６により平面コイ
ル１２と半導体素子１４とを挟んで圧着し、最後に外側
フレーム３０から平面コイル１２を分離することにより
ＩＣカードが得られる。

【００１２】半導体素子１４は平面コイル１２の所定位
置に配置し、導線１０に設けた端子２０とワイヤ２２に
より接続する。もちろん、電気的接続方法はワイヤボン
ディング以外の方法によることもできる。本願発明のＩ
Ｃカード用アンテナフレームで特徴とする構成は、この
半導体素子１４を搭載する位置における導線１０の平面
配置にある。すなわち、本願発明では半導体素子１４の
搭載位置における導線１０の平面配置を工夫することに
よって、ＩＣカードを製造する際、とくに樹脂フィルム
１６で平面コイル１２と半導体素子１４とを挟んで一体
に圧着する際に、半導体素子１４が損傷を受けることを
防止するものである。

【００１３】以下では、本発明で特徴とする半導体素子
１４を搭載する位置における導線１０の平面配置につい
て説明する。図２は上記実施形態のＩＣカード用アンテ
ナフレームで半導体素子１４の平面領域上を通過する導
線１０の配置を拡大して示す。本実施形態の導線１０の
配置は、半導体素子１４の平面領域上で導線１０を屈曲
させて配置することにより、半導体素子１４の平面領域
上で略均等に導線１０が配置されるようにしたものであ
る。なお、平面コイル１２の始端と終端は半導体素子１
４の平面領域上にあり、導線１０の端部に接続用の端子
２０が設けられている。端子２０は電極端子１８の近傍
に位置し、端子２０と電極端子１８とはワイヤ２２によ
り電気的に接続されている。

【００１４】導線１０は半導体素子１４の矩形の平面領
域の対向する辺間を横切るように配置され、平面領域の
中途で屈曲してつながっている。４０ａ、４０ｂが導線
１０の屈曲点、１０ｃが屈曲部である。実施形態では屈
曲部１０ｃを相互に平行に配置し、電極端子１８を配置
した対角線方向で一方側から他方側へ所定間隔をあけて
徐々に屈曲部１０ｃが偏位する配置としている。屈曲部
１０ｃを対角線方向に偏位するように配置することによ
り、屈曲部１０ｃについても半導体素子１４の平面領域
上で均等に配置することができる。

【００１５】このように、半導体素子１４の平面領域内
で導線１０を屈曲させて配置する方法によれば、半導体
素子１４の平面領域上を通過する導線１０を電極端子１
８を避けるようにして設計することができ、半導体素子
１４の平面領域内で導線１０を略均等に配置することが
可能になる。この状態で平面コイル１２と半導体素子１
４とを樹脂フィルム１６で挟んで圧着すれば、半導体素
子１４に部分的に加圧力が集中することが回避でき、圧
着時の加圧力が均等化されて半導体素子１４が損傷する
ことを防止することができる。

【００１６】図２に示すように、導線１０を屈曲させた
配置は、半導体素子１４の平面領域内でＸ方向とＹ方向
の両方向（二次元方向）で導線１０が均等に配置される
ことになるから、樹脂フィルム１６をローラで挟圧して
圧着する場合に、ローラの移動方向がＸ方向もしくはＹ
方向のどちらであっても同等の作用を奏することができ
るという利点がある。すなわち、本実施形態の導線１０
の配置方法であれば、ローラを移動させた際に必ずどこ
かの点でローラと導線１０が交差し、半導体素子１４に
一部に集中的に加圧力が作用することを防止することが
できる。

【００１７】なお、図２に示す実施形態でも、導線１０
の配置形態を種々変更することが可能である。図２では
導線１０を直線的に屈曲させているが、導線１０を滑ら
かな曲線状に屈曲させた形状としてもよい。また、図２
では最も外側の導線１０が半導体素子１４の縁部と交差
するように配置して、部分的に半導体素子１４の外側を
通過するようにしているが、導線１０のうち最も外側の
導線１０についても必ず半導体素子１４の平面領域内を
通過するようにしてもよい。また、平面コイル１２の巻
き数もとくに限定されるものではなく、半導体素子１４
の平面領域上を通過する導線１０の本数も適宜選択可能
である。また、導線１０の本数に応じて導線１０の配置
間隔を適宜設計することができる。

【００１８】また、図２で５０は半導体素子１４の平面
領域で導線１０を通過させる面側を覆った保護用の樹脂
である。本実施形態のＩＣカード用アンテナフレームを
用いてＩＣカードを作成する場合、半導体素子１４を搭
載した後、半導体素子１４を搭載した部位で導線１０が
通過する面側にあらかじめ樹脂５０をポッティングして
硬化させておけば、樹脂フィルム１６により平面コイル
１２と半導体素子１４を圧着する際に加圧力が分散され
るから、半導体素子１４に加圧力が集中して加わること
が防止でき、半導体素子１４が損傷することをさらに確
実に防止することが可能になる。なお、保護用の樹脂層
を設ける場合、ポッティングにかえて金型を用いた樹脂
成形法によることもできる。また、ＩＣカードの厚さが
若干厚くなってもよい場合には、半導体素子１４の両面
を樹脂で被覆して半導体素子１４と導線１０が完全に樹
脂５０中に封止されるようにしてもよい。

【００１９】図３、４は半導体素子１４の平面領域で導
線１０を屈曲させて配置する他の例を示す。図３は平面
コイル１２に設ける接続用の端子２０を半導体素子１４
の外側に配置した例で、半導体素子１４の電極端子１８
に対向して導線１０の端子２０を配置した場合である。
半導体素子１４の平面領域の一方側から他方側へ平行に
導線１０を通過させると共に、導線１０を中途で屈曲さ
せて半導体素子１４の平面領域内で均等に導線１０を配
置している。導線１０の屈曲方法は上記例と同様であ
る。

【００２０】図４は半導体素子１４の平面領域内で複数
の屈曲部１０ｃを設けるように導線１０を配置した例で
ある。上記例では１本の導線１０に設ける屈曲部１０ｃ
（導線が傾斜して配置される部位）は１個所だけである
が、本実施形態では１本の導線１０に複数の屈曲部１０
ｃを設けてジグザグ配置としている。このように、導線
１０を配置する場合に半導体素子１４の平面領域内に複
数の屈曲部１０ｃを設けることも可能であり、屈曲部１
０ｃを均等的に配置することによって、半導体素子１４
の平面領域内でＸ方向とＹ方向の両方向でさらに均等な
配置となる。

【００２１】図５は導線１０のさらに他の配置例で、半
導体素子１４の電極端子形成面と反対側の面（裏面側）
に導線１０を通過させた場合である。半導体素子１４の
裏面側に導線１０を通過させる場合も、半導体素子１４
の平面領域内で導線１０を屈曲させるように配置するこ
とにより、半導体素子１０の平面領域内で均等に導線１
０を配置することができる。半導体素子１０の裏面側に
導線１０を通す場合でも、半導体素子１４の平面領域内
で導線１０を屈曲させて均等に配置することにより、樹
脂フィルム１６で平面コイル１２と半導体素子１４を挟
んで圧着する際に半導体素子１４が損傷することを防止
することができる。また、この場合も樹脂５０によって
半導体素子１４の外面と導線１０を配置した面側を被覆
することによって半導体素子１４を効果的に保護するこ
とができる。

【００２２】図６は導線１０のさらに他の配置例を示
す。この配置例は電極端子１８が半導体素子１４の同一
の辺上に配置されている場合である。この場合も、上記
例と同様に導線１０を中途で屈曲させた配置とし、半導
体素子１４の平面領域内で屈曲部が略均等に配置される
ようにする。もちろん、すべての導線１０を屈曲させる
必要はなく、導線１０の間隔等に応じて導線１０の配置
を設計すればよい。なお、半導体素子１０の平面領域内
及び平面領域外で導線１０の相互間隔が常に一定でなけ
ればならないわけではなく、導線１０の間隔等は適宜設
計することが可能である。

【００２３】上記のＩＣカード用アンテナフレームの製
造にあたっては、金属薄板のプレス加工方法あるいはエ
ッチング方法によって所定形状に形成することができ
る。導線１０を屈曲形状に形成することは、プレス加工
方法による場合もエッチング方法による場合も加工上で
とくに問題になることはない。また、図１に示すＩＣカ
ード用アンテナフレームは外側フレーム３０に２つの平
面コイル１２を連設しているが、さらに多数個の平面コ
イル１２を連設したＩＣカード用アンテナフテームを提
供することも可能である。

【００２４】このＩＣカード用アンテナフレームを用い
て作製したＩＣカードは、ＩＣカードを取扱う際に外的
な応力が半導体素子１４に作用したような場合でも、半
導体素子１４の一部に応力が集中することを防止するか
ら、半導体素子１４が簡単に損傷するといったことを確
実に防止することができ、安全性および信頼性の高い製
品として提供することが可能になる。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係るＩＣカード用アンテナフレ
ームは、樹脂フィルムにより平面コイルと半導体素子を
挟んで圧着してＩＣカードを製造する際に、半導体素子
が加圧されて損傷することを防止し、信頼性の高いＩＣ
カードとして提供することができる。また、本発明に係
るＩＣカードは、外的な圧力が半導体素子に作用した際
でも半導体素子が損傷することを防止し、安全で信頼性
の高い製品として提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＩＣカード用アンテナフレームの
平面図である。

【図２】半導体素子の平面領域における導線の配置を示
す平面図及び側断面図である。

【図３】半導体素子の平面領域における導線の配置を示
す平面図である。

【図４】半導体素子の平面領域における導線の配置を示
す平面図である。

【図５】半導体素子の平面領域における導線の配置を示
す平面図及び側断面図である。

【図６】半導体素子の平面領域における導線の配置を示
す平面図である。

【図７】ＩＣカードの従来の構成を示す平面図である。

【図８】ＩＣカードの半導体素子搭載部の近傍の構成を
拡大して示す断面図である。

【図９】半導体素子の平面領域における導線の従来の配
置を示す平面図及び側面図である。

【符号の説明】

１０ 導線 １０ａ 外周導線 １０ｂ 内周導線 １０ｃ 屈曲部 １２ 平面コイル １４ 半導体素子 １６ 樹脂フィルム １８ 電極端子 ２０ 端子 ２２ ワイヤ ３０ 外側フレーム ３２ 支承部 ３４ 内側フレーム ４０ａ、４０ｂ 屈曲点 ５０ 樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C005 MA10 NB34 RA07 RA12 RA23 5B035 AA00 AA08 BA03 BA05 BB09 CA01 CA03 CA23 5J046 AA05 AA14 AB11 PA07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導線が同一平面内で複数回卷回されると
   共に、半導体素子を搭載する平面領域を複数本の導線が
   通過するように形成された平面コイルが、該平面コイル
   の外周導線と所定間隔をあけて形成された外側フレーム
   に吊持されたＩＣカード用アンテナフレームにおいて、 前記半導体素子を搭載する平面領域を通過する複数本の
   導線を、該平面領域内で屈曲させて配置すると共に、屈
   曲部を略均等な間隔をあけて配置したことを特徴とする
   ＩＣカード用アンテナフレーム。
2. 【請求項２】 導線の屈曲部が、１本の導線に複数個所
   形成されていることを特徴とする請求項１記載のＩＣカ
   ード用アンテナフレーム。
3. 【請求項３】 導線の屈曲部が、半導体素子の平面領域
   の略対角線方向に、延在する部位を有して配置されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のＩＣカード用アンテ
   ナフレーム。
4. 【請求項４】 導線が同一平面内で複数回卷回されて形
   成された平面コイルの半導体素子が搭載される平面領域
   を通過するように複数本の導線を配置して半導体素子を
   搭載してなるＩＣカードにおいて、 前記半導体素子を搭載する平面領域を通過する複数本の
   導線を、該平面領域内で屈曲させて配置すると共に、屈
   曲部を略均等な間隔をあけて配置したことを特徴とする
   ＩＣカード。
5. 【請求項５】 半導体素子の導線が通過する側の表面
   に、保護用の樹脂層が形成されていることを特徴とする
   請求項４記載のＩＣカード。