JP2000259805A - Icカード - Google Patents
IcカードInfo
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- JP2000259805A JP2000259805A JP11061643A JP6164399A JP2000259805A JP 2000259805 A JP2000259805 A JP 2000259805A JP 11061643 A JP11061643 A JP 11061643A JP 6164399 A JP6164399 A JP 6164399A JP 2000259805 A JP2000259805 A JP 2000259805A
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Abstract
リアに適切に収容し、高性能で物理的強度が強いICカ
ードを提供する。 【解決手段】ICカード100は、基板101をコイル
形成領域102とIC実装領域103とに分け、コイル
形成領域102には銅箔によりコイル130を形成す
る。IC実装領域103には、一方の面にIC112を
実装し、その裏面にコンデンサ120を形成する。その
際、コンデンサ120の形成エリアは、反対面のIC1
12の実装領域よりも大きくする。こうすることで、コ
ンデンサ120はIC実装部210の裏面に形成される
ので、実質的に新たなエリアを必要としない。また、コ
ンデンサ120を形成することにより、IC112実装
面の平坦度が高くなり、IC112を接続不良などが発
生しにくくなる。
Description
るたとえば非接触形態のICカードであって、特に、物
理的強度を高め、製造コストを安価にすることができる
ICカードに関する。
も電磁波を送受信するために用いられるコイルおよびI
Cチップのみが搭載されているカードと、コイル、IC
チップにさらにコンデンサが搭載されているカードがあ
る。コイルに直列もしくは並列にコンデンサを接続する
と、共振をとることが可能となり、通信効率が高まり、
通信特性、通信安定性を高めることができるという利点
がある。また、コイル両端に整流ブリッジ回路を接続
し、ブリッジ出力信号をICを駆動させるための電源電
圧として用いる場合に、ブリッジ回路出力端をコンデン
サを介して接地すると、電源電圧が安定し、コイルを通
じて行われる通信が不安定になった場合も比較的安定し
た電源供給がICになされるという利点がある。そこ
で、マイクロコンピュータなどの高機能で消費電力の大
きい回路を作動させる場合には、通常、コンデンサを用
いた回路構成とする場合が多い。
としては、セラミックコンデンサが多く用いられてい
る。しかし、セラミックコンデンサが実装されたICカ
ードは、コンデンサが比較的厚いため、カードとして収
容した場合にコンデンサ実装部に凹凸を生じ易く、外観
を損ね易い。一方、薄型のセラミックコンデンサを用い
た場合、コンデンサの物理的強度が弱くなり、カードの
物理的強度が弱まる。
87号公報に開示されているように、シート状コンデン
サを実装したICカードも開発されている。蒸着などの
技術を用いて形成されたシート状コンデンサは、セラミ
ックコンデンサに比べ、フレキシブルであり、カードの
物理的強度は、セラミックコンデンサと比較して強い。
また、シート状コンデンサをコイル形成済み基板に直接
形成することにより、基板とコンデンサとの接続部を有
さず、更に物理的強度の強いカードを実現することが出
来る。
うなシート状コンデンサにもいくつかの問題点があり、
改善が望まれている。まず、そのようなシート状コンデ
ンサは、誘電体材料、積層数などの関係から、同一の容
量のセラミックコンデンサと比較し実装面積が大きくな
るため、コンデンサ実装エリアを大きく取る必要がある
という問題がある。また、シート状コンデンサを形成す
る工程において、高温のエージングを要するためにベー
ス基材として、ポリイミドなどの耐熱性の高い基材を用
いる必要があり、基材コストがPETなどの耐熱性の低
い基材と比較し高いという問題もある。
シート状コンデンサを狭い実装エリアに適切に収容し、
高性能で物理的強度が強いICカードを提供することに
ある。また、本発明の他の目的は、シート状コンデンサ
を用いながらより耐熱性の低い基材を多用することによ
りより安価なICカードを提供することにある。
に、本発明のICカードは、半導体集積回路とシート状
コンデンサとを有する電気回路が実装された基板が、基
体内に収容されたICカードであって、前記半導体集積
回路は、前記基板の一方の面に実装され、前記シート状
コンデンサは、前記基板の他方の面の、前記一方の面の
前記半導体集積回路が実装されている領域の裏面の当該
領域に対応する領域を包含する領域に直接的に形成され
ている。
受を行うためのコイルをさらに有し、前記コイルは、前
記基板の前記一方の面または他方の面の、前記シート状
コンデンサが形成されている領域またはその領域の裏面
の当該領域に対応する領域以外の領域に形成されてい
る。
板と、前記第1の基板に形成された、電磁波の送受を行
うためのコイルを含む第1の回路と、前記第1の基板よ
り耐熱性が高い部材で形成された第2の基板と、前記第
2の基板に実装され、前記第1の基板に形成された前記
第1の回路と電気的に接続された半導体集積回路と、前
記第2の基板に直接的に形成されたシート状コンデンサ
とを有する第2の回路とを有する。
2の基板の一方の面に実装され、前記シート状コンデン
サは、前記第2の基板の他方の面の、前記一方の面の前
記半導体集積回路が実装されている領域に対応する領域
を包含する領域に形成されている。特定的には、前記第
2の回路は、前記第2の基板の、前記半導体集積回路が
実装されている面の裏面であって、当該半導体集積回路
が実装されている領域に対応する領域において、前記第
1の基板に実装された前記第1の回路と少なくとも電気
的に接続されている。
1〜図5を参照し説明する。本実施の形態においては、
ICカード内に収容されるコイルを介して、電磁波によ
り非接触で外部装置と通信を行う、いわゆる非接触式I
Cカードを例示して本発明を説明する。なお、以下の説
明においては、ICカードのカード基材中に収容され
る、IC回路やコイルなどが実装されたいわゆるICカ
ードモジュールについて説明するが、以後、これを単に
ICカードと言うものとする。
参照して説明する。まず、第1の実施の形態のICカー
ド100の構成について、図1を参照して説明する。図
1は、第1の実施の形態のICカード100の構成を示
す図である。図示にごとく、ICカード100には、基
板101上にコンデンサ120およびコイル130が形
成され、さらにIC112が実装されている。基板10
1は、厚さが75μm程度のポリイミド基板であり、コ
イル形成領域102と、IC112を実装するIC実装
領域103とに分けられる。
成されたコイルパターン131により、コイル130が
形成されている。
112が実装されたIC実装部110が構成され、その
裏面にコンデンサ120が形成されている。IC112
の実装されている面には、図示せぬ配線パターンおよび
端子111が形成されており、IC112は、基板10
1に接着された上でこの端子111とワイヤ113によ
り電気的に接続されている。また、これらIC112、
ワイヤ113およびその周辺配線パターンは、樹脂11
4により封止されている。
装領域103のIC112の裏面に、図示のごとく、A
lなどの2つの電極122,124とポリ尿素などの誘
電体123をパターン蒸着することにより順に積層して
形成したシート状コンデンサである。この2つの電極1
22,124は、スルーホール125を介してIC11
2側の回路と電気的に接続されている。また、コンデン
サ120は、反対面のIC112の実装領域よりも大き
く、その実装領域を包含するように形成されている。
の製造方法について、図2を参照して説明する。図2
は、図1に示したICカード100の製造工程を説明す
るための図である。まず、図2(A)に示すように、ポ
リイミド基板101の両面に銅箔を貼り、これにエッチ
ングを施し、コイルパターン131、図示せぬIC実装
領域103の配線、IC実装のための端子111、およ
び、コンデンサ形成面の電極端子121を形成する。な
お、本実施の形態では、銅箔エッチングにより配線など
を形成しているが、Al箔のエッチングや導電性ペース
トをパターン印刷することにより配線を形成してもよ
い。また、本実施の形態では、ベース基材としてポリイ
ミドを用いているが、ガラエポ、PETなどの基材であ
ってもよい。そして、必要に応じ、スルーホール125
の形成や、Ni、Auなどのメッキ処理を施す。
領域103のコンデンサ形成エリアに対し、ポリ尿素な
どの誘電体123およびAlなどの電極122,124
を交互にパターン蒸着することにより、コンデンサ12
0を形成する。その際、コンデンサ形成エリアは、対応
する裏面のIC実装エリアよりも大きく、コンデンサ形
成エリアとコイル形成エリアとは、重なりあわないよう
にレイアウトを行う。
面に対し、IC112を絶縁性接着剤もしくは導電性接
着剤を用いて接着し、ICの各端子と基板上の各接続端
子111とをワイヤーボンディングにより接続を行う。
最後に、必要に応じてIC周辺部を樹脂114により封
止する。そして、このような工程により製造されたIC
カード100を、PVCなどの基材で挟み込み、カード
化を行う。
ド100においては、コンデンサ形成面とIC実装面と
を異ならせているので、ベース基材面積を小さくするこ
とが可能となり、カード内に具備される非接触ICモジ
ュールの面積も小さくすることができる。また、これに
より、カードに対してエンボスなどの付加機能を付ける
ことも容易となる。
C実装エリアの裏面とし、コンデンサ形成エリアをIC
実装エリアよりも大きくすることにより、IC実装エリ
アが比較的フラットとなり、ICの各接続端子と基板の
端子とをワイヤーボンディングにより接続する場合に、
ワイヤーボンディングの接続不良を低減することが可能
となる。また、コンデンサ形成エリアとコイル形成エリ
アとが重なりあわないようにレイアウトされているの
で、コンデンサによりコイルを通じて行われる通信の状
態が悪くなる状態を回避することができる。
00においては、シート状のコンデンサを用いているの
で、コンデンサ部の物理的強度は高まり、ICカードに
曲げなどの負荷がかかった場合の不具合が低減される。
また、そのシート状コンデンサの厚みは200μm以下
なので、カード状態の外観が損なわれることがなく、物
理的強度もさらに優れている。また、コンデンサを基板
に対して、蒸着重合法などの手段を用いて直接形成して
いるので、コンデンサと基板との接続部を設ける必要が
なくなり、接続部がはずれることによる不具合の低減
や、工程の削減ができる。
明する。図3は、第2の実施の形態のICカード200
の構成を示す図である。第2の実施の形態のICカード
200は、基本的な構成は第1の実施の形態のICカー
ド100と同じであるが、IC実装部210の構成がI
Cカード100とは異なる。すなわち、ICカード20
0においては、IC212の端子216と、基板201
の端子211とを、異方性導電フィルム215を介して
接続している。すなわち、IC212をフリップチップ
実装しているものである。その他のコイル130および
コンデンサ120の構成は、第1の実施の形態のICカ
ード100と同じである。
方法も、ワイヤボンディングによるIC112の実装
が、異方性導電フィルム215を介した実装に変わるだ
けで、その他の製造手順などは、前述した第1の実施の
形態のICカード100の製造方法と同じである。
ド200においても、第1の実施の形態のICカード1
00と同様に、コンデンサ形成面とIC実装面とを異な
らせているので、ベース基材面積を小さくすることが可
能となり、非接触ICモジュールの面積も小さくするこ
とができ、エンボスなどの付加機能を付けることも容易
となる。
C実装エリアの裏面とし、コンデンサ形成エリアをIC
実装エリアよりも大きくしているので、IC実装エリア
が比較的フラットとなり、ICと基板とをフリップチッ
プ接続を行う際も、ICの各接続端子に均等な圧力がか
かるようになり、接続不良を低減することが可能とな
る。その他、コイルを通じて行われる通信の状態を維持
できる点、コンデンサ部の物理的強度は高まり、ICカ
ードに曲げなどの負荷がかかった場合の不具合が低減さ
れる点、カード形状の外観が損なわれない点、コンデン
サと基板との接続部に係わる不具合の低減や、工程の削
減ができる点などは、第1の実施の形態のICカード1
00と同様である。本発明のICカードは、このような
構成で実施してもよい。
明する。図4は、第3の実施の形態のICカード300
の構成を示す図である。第3の実施の形態のICカード
300は、ICおよびコンデンサを実装する基板と、コ
イル330を形成する基板とを、異なる基板により構成
したものである。図4に示すように、ICカード300
は、コイル330が形成された第1の基板301と、I
C312が実装されコンデンサ320が形成された第2
の基板302とが電気的および物理的に接続および結合
された構成である。
のPET基板である。この第1の基板301の一方の面
に、銅箔により形成されたコイルパターン331によ
り、コイル330が形成されている。また、第1の基板
301のコイル330が形成さている面の裏面の一方の
端部には、コイル330を、第2の基板302上に形成
されるIC回路と電気的に接続するための端子333が
形成されている。
のポリイミド基板である。第2の基板302の一方の面
には、IC312が実装されるIC実装部310が構成
され、その裏面にはコンデンサ320が形成されてい
る。IC実装部310においては、第2の基板302上
に、図示せぬ配線パターンおよび端子311が形成され
ており、IC312は、基板302に接着された上でこ
の端子311とワイヤ313により電気的に接続されて
いる。また、これらIC312、ワイヤ313およびそ
の周辺配線パターンは、樹脂314により封止されてい
る。
極322,324とポリ尿素などの誘電体323をパタ
ーン蒸着することにより順に積層して形成したシート状
コンデンサである。この2つの電極322,324は、
スルーホール325を介してIC実装部310の回路と
電気的に接続されている。また、コンデンサ320は、
反対面のIC312の実装領域よりも大きく、その実装
領域を包含するように形成されている。
0側の面の一方の端部には、第2の基板302上の回路
を第1の基板301上のコイル330と電気的に接続す
るための端子335が形成されている。
第2の基板302の端子335とが、図示のごとく、異
方性導電フィルム334を介して重ね合わせ結合されて
おり、これにより、第1の基板301と第2の基板30
2、換言すれば、第1の基板301のコイル330と第
2の基板302のIC実装部310の回路とが接続され
ている。
の製造方法について説明する。まず、ポリイミドに両面
銅箔貼りがなされた第2の基板302に対して、両面エ
ッチングを施し、IC実装部310の図示せぬ配線レイ
アウト、IC312を実装するための端子311、コン
デンサ形成面の電極端子321を形成する。なお、本実
施の形態では、銅箔エッチングにより配線などを形成し
ているが、Al箔のエッチングや導電性ペーストをパタ
ーン印刷することにより配線を形成してもよい。また、
本実施の形態では、第2の基板302のベース基材とし
てポリイミドを用いているが、ガラエポ、PETなどの
基材であってもよい。配線を形成したら、必要に応じ、
スルーホール325の形成やNi,Auなどのメッキ処
理を施す。なおこの際、IC312を実装する面とコン
デンサ320を形成する面とは異ならせる。
板302のコンデンサ形成エリアに対し、ポリ尿素など
の誘電体323およびAlなどの電極322,324を
交互にパターン蒸着し、コンデンサ320を形成する。
そして、第2の基板302のIC実装面に対し、IC3
12を絶縁性接着剤を用いて接着し、ワイヤーボンディ
ングを行い、IC312の各端子と基板上の各接続端子
311とをワイヤ313により接続を行う。なお、IC
312は、第2の実施の形態のICカード200のよう
に、異方性導電フィルムを介してフリップチップ実装を
行うようにしてもよい。そして最後に、IC実装部31
0を樹脂314により樹脂封止する。このような工程を
経て、第2の基板302の作製を行う。
Tに両面銅箔貼りがなされた基板に対してエッチングを
施し、コイル330を形成する。なお、本実施の形態で
は、銅箔エッチングにより配線などを形成しているが、
Al箔のエッチングや導電性ペーストをパターン印刷す
ることにより配線を形成してもよい。また、本実施の形
態では、第1の基板301のベース基材としてPETを
用いているが、ポリイミド、ガラエポなどの基材であっ
てもよい。
の基板302に対して、相互に接続が可能なように、接
続端子333,335を設ける。本実施の形態において
は、第1の基板301については、第1の基板301の
端部でコイル330形成面の反対面に、また、第2の基
板302については、IC実装部310側の面の第2の
基板302の端部に、各々端子333および端子335
を設けている。そして、第2の基板302の端子335
周辺に異方性導電フィルム334を仮圧着し、第1の基
板301を第2の基板302に、第1の基板301の端
子333が第2の基板302の端子335に重なり合う
ように重ね合わせ、接続部に熱圧を加えることにより基
板1と基板2の接続を行う。このような工程により作製
されたICカード300を、PVCなどの基材で挟み込
み、カード化を行う
2の接続は、端子333,335の一方に、導電接着
剤、異方性導電ペーストもしくは半田を塗布し、第1の
基板301と第2の基板302とを重ね合わせ、熱や圧
力を印可することにより、接続を行うようにしてもよ
い。
ド300においては、コンデンサを形成しICを実装し
た基板(第2の基板302)とコイルを形成した基板
(第1の基板301)とが分割されているので、基板1
の材質と基板2の材質とを異ならせることが可能とな
る。その結果、第2の基板302については、コンデン
サ形成やIC実装、IC樹脂封止などの工程に有効なよ
うに耐熱性の高い基材を用い、第1の基板301につい
ては、耐熱性が比較的低い基材を用いることが可能とな
る。その結果、第1の基板301に関しては、比較的安
価な基材を選択することも可能となる。また、第2の基
板302において、接続端子335をIC実装面に設け
ているので、第1の基板301と第2の基板302を接
続することにより、ICカード300の厚さが厚くなる
ことを防いで薄くすることが可能となり、0.84mm
以下のカードを作ることが容易となる。
を表裏にしているので、第2の基板302のベース基材
面積を小さくすることができる点、これによりエンボス
などの付加機能を付けることが容易となる点、IC実装
エリアが比較的フラットとなりICに対する接続不良を
低減することが可能となる点、コイルを通じて行われる
通信の状態を維持できる点、コンデンサ部の物理的強度
は高まり、ICカードに曲げなどの負荷がかかった場合
の不具合が低減される点、カード形状の外観が損なわれ
ない点、コンデンサと基板との接続部に係わる不具合の
低減や、工程の削減ができる点などは、前述した各実施
の形態と同様である。
明する。図5は、第4の実施の形態のICカード400
の構成を示す図である。第4の実施の形態のICカード
400は、第3の実施の形態と同様に、ICおよびコン
デンサを実装する基板とコイルを形成する基板とを異な
る基板により構成したものであり、さらに、ICおよび
コンデンサを1つの基板の同一面側に構成したものであ
る。図5に示すように、ICカード400は、コイル4
30が形成された第1の基板401と、IC412が実
装されコンデンサ420が形成された第2の基板402
とが電気的および物理的に接続および結合された構成で
ある。
のPET基板である。この第1の基板401の一方の面
に、銅箔により形成されたコイルパターン431によ
り、コイル430が形成されている。また、第1の基板
401のコイル430が形成さている面の一方の端部に
は、コイル430を、第2の基板402上に形成される
IC回路と電気的に接続するための端子433が形成さ
れている。
のポリイミド基板である。第2の基板402の一方の面
には、IC412が実装されるIC実装部410と、コ
ンデンサ420が形成されている。IC実装部410に
おいては、第2の基板402上に、図示せぬ配線パター
ンおよび端子411が形成されており、IC412は、
基板402に接着された上でこの端子411とワイヤ4
13により電気的に接続されている。
極422,424とポリ尿素などの誘電体423をパタ
ーン蒸着することにより順に積層して形成したシート状
コンデンサである。この2つの電極422,424は、
図示せぬ配線パターンを介してIC実装部410の回路
と電気的に接続されている。
0の裏面のIC412が接続されている位置の裏側の位
置には、第2の基板402上の回路を第1の基板401
上のコイル430と電気的に接続するための端子435
が形成されている。
第2の基板402の端子435とが、図示のごとく、異
方性導電フィルム434を介して重ね合わせ結合されて
おり、これにより、第1の基板401と第2の基板40
2、換言すれば、第1の基板401のコイル430と第
2の基板402のIC実装部410の回路とが接続され
ている。
方法は、コンデンサ420を第2の基板402のIC実
装部410と同じ面に形成する点を除いて、基本的に、
前述した第3の実施の形態のICカード300の製造方
法と同じである。
ド400においては、第2の基板402の第1の基板4
01との接続端子435を、第2の基板402の中央部
付近に設けているので、第1の基板401と絵02の接
続部にかかる負荷が低減され、第1の基板401と第2
の基板402との接続不具合は低減される。
所望の容量のシート状コンデンサを狭い実装エリアに適
切に収容し、高性能で物理的強度が強いICカードを提
供することができる。また、シート状コンデンサを用い
ながらより耐熱性の低い基材を多用することができる安
価なICカードを提供することができる。
ドの構成を示す図である。
説明するための図である。
ドの構成を示す図である。
ドの構成を示す図である。
ドの構成を示す図である。
極 123,323,423…誘電体 125,325…スルーホール 130,330,430…コイル 131,331,431…コイルパターン 333,433…端子 334,434…異方性導電フィルム 335,435…端子
Claims (5)
- 【請求項1】半導体集積回路とシート状コンデンサとを
有する電気回路が実装された基板が、基体内に収容され
たICカードであって、 前記半導体集積回路は、前記基板の一方の面に実装さ
れ、 前記シート状コンデンサは、前記基板の他方の面の、前
記一方の面の前記半導体集積回路が実装されている領域
の裏面の当該領域に対応する領域を包含する領域に直接
的に形成されているICカード。 - 【請求項2】前記電気回路は、電磁波の送受を行うため
のコイルをさらに有し、 前記コイルは、前記基板の前記一方の面または他方の面
の、前記シート状コンデンサが形成されている領域また
はその領域の裏面の当該領域に対応する領域以外の領域
に形成されている請求項1に記載のICカード。 - 【請求項3】第1の基板と、 前記第1の基板に実装された、電磁波の送受を行うため
のコイルを含む第1の回路と、 前記第1の基板より耐熱性が高い部材で形成された第2
の基板と、 前記第2の基板に実装され、前記第1の基板に実装され
た前記第1の回路と電気的に接続され、半導体集積回路
と、当該第2の基板に直接的に形成されたシート状コン
デンサとを有する第2の回路とが基体内に収容されたI
Cカード。 - 【請求項4】前記半導体集積回路は、前記第2の基板の
一方の面に実装され、 前記シート状コンデンサは、前記第2の基板の他方の面
の、前記一方の面の前記半導体集積回路が実装されてい
る領域に対応する領域を包含する領域に形成されている
請求項3に記載のICカード。 - 【請求項5】前記第2の回路は、前記第2の基板の、前
記半導体集積回路が実装されている面の裏面であって、
当該半導体集積回路が実装されている領域に対応する領
域において、前記第1の基板に実装された前記第1の回
路と少なくとも電気的に接続されている請求項3に記載
のICカード。
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