JP2004171175A - Method for manufacturing ic card - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact IC card where inlets constituted of electronic parts such as an IC chip and packaged electronic parts are arranged between a plurality of laminated base materials wherein the deterioration of flatness due to the mounting of the electronic parts is prevented, and to provide a method for manufacturing the IC card. <P>SOLUTION: This method for manufacturing an IC card as a thermal laminating method for integrating card base materials and electronic parts by thermal fusion is provided to overlap a recessed section or opening formed at the card base materials with a position where package type electronic parts sealed by thermosetting resin or electronic parts are set, and the recessed section formed in a die is overlapped and laminated at the position, and the heating and pressurization of thermal laminating work is carried out to form a projecting section in the neighborhood of the electronic parts on the surface of the base materials. Afterwards, the projecting section is removed by grinding or polishing machine working. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品をカード中に埋め込んだＩＣカードの製造方法に関するものであり、主に非接触ＩＣカードや表示機能搭ＩＣカード、センサー機能搭載ＩＣカード等高機能のＩＣカードの製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、個人を識別するＩＣカードとして、磁気あるいは光学的読みとりを行う方法がクレジットカード等において広く用いられてきた。しかしながら、技術の大衆化によってデータの改ざんや偽造カードが出回るようになり、実際に偽造カードによって被害を受ける人が増加するなど、個人情報の秘匿に関しては社会問題化している。このため、近年は、ＩＣチップを内蔵したＩＣカードが情報容量の大きさや暗号化データを乗せられるといった高いセキュリティの点から個人データを管理するものとして注目を集めている。
【０００３】
従来のＩＣカードは接触式ＩＣカードであった。すなわち、ＩＣ回路と外部データ処理装置との情報交換のために、電気的かつ機械的に接合するための接続端子を有していた。このため、ＩＣ回路内部の気密性の確保、静電気破壊対策、端子電極の電気的接続不良、読み書き装置の機構の複雑さ、等々様々な問題を有していた。
【０００４】
そこで、プラスチック製のＩＣカードの中に電磁波を利用するためのアンテナコイルと、メモリや演算機能を有するＩＣチップを備えている非接触ＩＣカードが考案された。これは外部の読み書き装置からの電磁波によって、非接触ＩＣカード内のアンテナコイルに励起された誘導起電力でＩＣを駆動するものであり、接続端子を有するＩＣカードに対して信頼性や利便性の点ですぐれたシステムの提供を行えるようになった。
【０００５】
また、今後これらＩＣカードに薄型の内蔵電池を内蔵することで、より高機能なＩＣチップの制御を行う計画や、表示デバイスを搭載して利便性の確保や新規アプリケーションを開拓しようという動き、電子コンパスや指紋センサー等のセンサー類を内蔵し状況に応じてアプリケーションを切り替えたり、認証の精度を高めたいという要求が高まっていることから、現在の電子素子や電子部品類をより小型化し、ＩＣカード厚の規格内に搭載していく高機能カードの開発が求められている。このようなＩＣカードの製造技術は、非接触ＩＣカードの製造技術を基礎としながらも、さらに高度で高精度の製造技術が必要となる。
【０００６】
ＩＣチップ等の電子部品を内蔵したＩＣカードの製造方法としては、従来ＩＣモジュールと称するガラスエポキシ基板にＩＣチップを実装したものにアンテナコイルを接続し、インレットと称する一つの部材としてカード基材に組み込む製造方法が用いられた。ガラスエポキシ基板上にワイヤボンディング実装法やフリップチップ実装法などによって実装し、更に、温度若しくは湿度などの外部環境の変化からの保護、電気絶縁性の保持、動作中に発生した熱の拡散などを目的に、封止樹脂で封止を行うのが一般的であった。しかし、現在はＩＣカードの低価格化や薄型化を実現するため、上記ＩＣモジュールを用いずにアンテナコイルとＩＣチップとを接合する電極部を樹脂シート上に設け、直接ＩＣチップを実装するベアチップ実装方法が用いられている。この場合、ＩＣチップの回路形成面にある電極部にバンプと称する突起物をはんだや金などを用いて設けた後、バンプを通して上記樹脂シート上の電極部と接続するフェースダウン方法をとっている。この際の接続には、異方性導電フィルムや異方性導電樹脂のような導電粒子を含んだ樹脂や、ＩＣ回路面と樹脂シートの間を埋めることを目的としたアンダーフィルムを用いる。そして、この場合でも、インレットの動作の信頼性を確保するために、封止樹脂による封止が行われるのが通常である。
【０００７】
非接触ＩＣカードに設けられるアンテナは、電線をループ状に形成したものや、樹脂シート上に導体箔を貼りエッチングなどの方法により形成したもの等がある。そして、その形状や巻き数は利用する周波数により異なるが、現在頻繁に利用されている１３ＭＨｚ程度の周波数の場合は数回巻いたものが一般的である。
【０００８】
このような、樹脂シート、樹脂シート上に形成されたアンテナ、アンテナに接続されたＩＣチップ、ＩＣチップを封止した封止樹脂で構成されるインレットを非接触ＩＣカードの内部に埋め込むには様々な方法が考案されている。例えば、カード基材となるプラスチックシート中にインレットを挟み込み、プレス機により加温、加圧して熱融着により一体化するという熱ラミネート方式が多く用いられている。前記熱ラミネート方式では、熱ラミネート成型前の積層体の厚さの不揃いや、成型時のインレット近傍の加圧の集中等があり、成型後のカードの表面にそりや変形が発生する場合がある。
【０００９】
その他、接着剤やホットメルト剤中にインレットを挟み込む方法、或いは、インジェクション技術を用いる方法、ＩＣカードに熱的負担をかけないＵＶ硬化技術を用いる方法などで製造することができる。
【００１０】
上記のような非接触ＩＣカードの製造方法には、ＩＣチップの折り曲げや点衝撃、点圧に対する機械的強度をいかに上げるかという課題と、機械的強度を確保しながらＩＣカード厚さや表面の凹凸など平面性をＩＣカード形状の規格内に納めていくかという課題がある。
【００１１】
ＩＣカードに実装されたＩＣチップの機械的強度を高める為に、封止樹脂による封止に加え、金属や樹脂製の補強板で補強後、封止する方法が採られているのが現状である。しかし、カード基材と収縮率や熱伝導率が異なる封止樹脂や補強板を用いると成型後のカードの表面に反りや変形ができてしまう平面性が低下する欠点があった。特に凹部が形成されてしまうと、後加工により平坦に戻す事が非常に困難である。
【００１２】
また、ＩＣチップ等の電子部品に限らず、近年小型化が進んでいるセンサーや抵抗、ダイオード、コンデンサなどのパッケージ化された電子部品をＩＣカードへ導入する場合、すくなくともＩＣカード厚より小さな部品の入手を試みるか、パッケージの封止部分を機能に支障がない程度にカード基材を削り取ってから電子部品をＩＣカード基板上に実装するしか無かった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、樹脂シート、樹脂シート上に形成されたアンテナ、アンテナに接合されたＩＣチップ等の電子部品、又は、ＩＣチップを封止した封止樹脂、センサーや抵抗、ダイオード、コンデンサ、表示素子やこれらのパッケージ化された電子部品で構成されるインレットが、積層した複数の基材間に設けられた非接触ＩＣカードにおいて、電子部品の搭載による平面性の低下を防いだ非接触ＩＣカード、及びその製造方法を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、電子部品をカード中に埋め込んだＩＣカードの製造方法において、電子部品を実装したインレット上に、前記電子部品を設置した位置に凹部もしくは開口部を有する基材を重ね、さらに前記電子部品の設置位置に凹部を有する型を位置合わせした後、加熱、加圧することで、前記基材の一部または電子部品の近傍が凸状をなす部分を設けた後、前記凸状をなす部分を研削若しくは研磨機械加工により除去することを特徴とするＩＣカードの製造方法である。
【００１５】
また、本発明の請求項２に係る発明は、電子部品をカード中に埋め込んだＩＣカードの製造方法において、電子部品を実装したインレット上に、前記電子部品を設置した位置に凹部もしくは開口部を有する基材を重ね、さらに前記電子部品の設置位置に凹部を有する型を位置合わせした後、加熱、加圧することで、前記基材の一部または電子部品の近傍に凸状をなす部分を設けたことを特徴とするＩＣカードの製造方法である。
【００１６】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記ＩＣカード製造方法が、埋め込まれる電子部品を基板上に実装した後、硬化性樹脂により封止することを特徴とする請求項１、又は２項記載のＩＣカードの製造方法である。
【００１７】
さらに、本発明の請求項４に係る発明は、前記電子部品が、予め硬化性樹脂により封止したパッケージタイプであることを特徴とする請求項１、乃至請求項３のいずれか１項記載のＩＣカードの製造方法である。
【００１８】
さらに、本発明の請求項５に係る発明は、前記凸状をなす部分が、埋め込まれる電子部品の断面方向から見て少なくとも上方向、もしくは上下の両方向に突起させたことを特徴とする請求項２項記載のＩＣカードの製造方法である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を順次図を基に説明する。図１は、本発明による非接触ＩＣカードの製造の一実施例の工程を示す断面図である。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、本発明で得られる非接触ＩＣカードは、複数の基材からなるカード基材（１）と複数の基材間に埋め込まれたインレット（６）で構成されているものである。そしてインレット（６）は、樹脂シート（２）、樹脂シート状に形成されたアンテナ（５）、アンテナに接続されたＩＣチップに代表される電子部品（３）、電子部品（３）を封止した封止樹脂（４）で構成されている。
【００２１】
カード基材（１）は、プラスチックであり、塩化ビニル、ＰＥＴ、ＡＢＳ、ポリカーボネート等の樹脂及びこれらをアロイ化したもの等が用いられる。これらは多層構造をなしており、その層間には印刷層や接着剤を設けることも可能である。カード基材（１）の大きさは、加工の最終段階である抜き工程で支障のない大きさのものが用いられるが、量産性を考え１組の積層体（１１）からＩＣカードが複数枚得られるようにインレットを１０から３０枚ほど面付けできる面積の物を利用するのが好ましい。さらに、封止された電子部品（３）部分に、カード基材（１）には凹部もしくは開口部（７）を設け熱ラミネート加工時に加わる圧力を分散させることができる。
【００２２】
樹脂シート（２）上には金属ワイヤを巻いて形成されたアンテナ（５）や、導体箔をアンテナパターン状にエッチングして形成された導体箔のアンテナ（５）が設けられている。樹脂シート（２）は、ガラスエポキシ、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮ、塩化ビニル、ＡＢＳ、ポリカーボネート等の樹脂、及びこれらをアロイ化したもの等、シート状に加工できるものが使用可能である。導体箔としては、銅、アルミニウム等の一般的にプリント配線板に用いられるものが使用できるが、非接触ＩＣカードの価格を安価にすることを考慮すれば、アルミニウム箔が推奨される。
【００２３】
封止樹脂（４）は、ＩＣチップやセンサー、抵抗、コンデンサ、ダイオード等の電子部品（３）をラミネート加工時や使用時の衝撃や点圧から保護する目的で設けられ、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、およびこれらの混合若しくは変成樹脂等を用いることができる。封止処理は、これらの樹脂をインジェクション、ディスペンサー等によるポッティング塗布、あるいはメタルマスクを用いた印刷塗布等の方法を用いて電子部品（３）上に塗布層を設け、熱や紫外線によって硬化させることで行う。
【００２４】
また、本発明による製造方法ではＩＣ、コンデンサ、ダイオードなどあらかじめこれら封止樹脂（４）によりパッケージ化されている電子部品（３）を配線基板に実装して用いる事ができ、さらにこれらパッケージ化されている電子部品（３）を実装後に封止樹脂（４）により封止して用いることができる。
【００２５】
図１（ｂ）は、上記非接触ＩＣカードの積層体１１に凹部を持つ型（８）を積層することを示すものである。型（８）は、ＰＥＴ、ポリカーボネート、塩ビ等のプラスチックシートやアルミ、銅などの金属板から成り、単層または複数の層により構成される。前記型（８）の凹部は、封止樹脂（４）により封止された電子部品（３）が設けられている部分またはその周辺が納まる場所や大きさに設けられる。前記凹部の厚さは実装する電子部品（３）の厚さにもよるが０．０５から０．６ｍｍが好ましく、形は特に規定されるものではないが、電子部品（３）の実装位置の誤差をある程度吸収できるように円形が好ましい。
【００２６】
また、実装する電子部品（３）の厚さやインレットへの接続方法により、型（８）は、非接触ＩＣカードの構成材料の上下に用いることも可能である。この場合、前記電子部品（３）の近傍の積層体（１１）の表裏に凸部をなす部位（９）が形成される。
【００２７】
型（８）は、後記の熱ラミネート加工を経てもカード基材（１）と接着しないものが好ましいが、ポリプロピレンフィルムやポリエチレンフィルム等の接着性の乏しいプラスチックフィルムを層間（基材（１）と型（８）の）に配置することにより、加工時の接着を防ぐことも可能である。
【００２８】
次に図１（ｃ）に示すように、積層体（１１）に型（８）を重ね、上下の熱ラミネート手段（２０）をもちいて、加熱加圧し熱ラミネート加工を行う。図１（ｃ）は、図上端、下端部には熱ラミネート手段（２０）の上下移動する定盤があり、上定盤、凹部を持つ型（８）、凹部若しくは開口部を設けたカード基材（１）、電子部品（３）アンテナ（５）、樹脂シート（２）、基材（１）、下定盤と順番に積層され、前記の凹部若しくは開口部（７）と電子部品（３）は同じ場所で帳合されている。そのため熱ラミネート加工時、上下定盤の加圧は面内均一となり、同時に加熱も面内均一となる熱ラミネート加工が可能となる。熱ラミネート加工は、ＩＣカードを多面付けした積層体（１１）を加工すること、また、型（８）による凸状の成型を忠実に行うため、減圧下で行うのが好ましい。加熱温度は１１０℃〜１９０℃の間の設定が好ましく、使用するカード基材により昇温または降温のプログラムを適宜設定することができる。また、圧力は０．１ＭＰａから３．０ＭＰａの範囲が好ましく、十分にカード基材（１）が熱せられたのち加圧されるのが好ましい。
【００２９】
図１（ｄ）に示される、熱ラミネート加工後、型（８）を剥離した積層体（１１）は、その一部に凸状をなす部分（９）が成型されている。前記凸状をなす部分（９）は、すべてカード基材（１）により表面が覆われていても良いし、一部分電子部品（３）を封止樹脂（４）で封止した部分が表層に現れていても良い。また、前記封止樹脂（４）が周辺の平坦部の厚み内に納まっていても良い。しかし、電子部品（３）の駆動に必要な部分が確実に平坦部の厚み内に納まっていることが必要である。
【００３０】
図１（ｄ）の凸状をなす部分（９）は、成型後、研磨、研削などの機械的加工により取り除き、図１（ｅ）で示されるカード前駆体（１０）を得る。カード前駆体（１０）は、その後、抜き加工によりカード状に成型されても良いし、さらにカード基材（１）を積層し、再び熱ラミネート加工された後、抜き加工によりカード状に成型されても良い。
【００３１】
なお、得られたカード前駆体（１０）に片面に接着剤を塗布し、延伸フイルムをはさみ、さらに上記加熱プレス加工を行った。得られたカード前駆体より、シート内部にあるインレットを傷つけないようにカードの大きさに打ち抜き加工し、本発明による非接触ＩＣカードを得た。このように再び熱ラミネート加工される場合は、図１（ｄ）に示される凸状をなす部分（９）を除去せずに非接触ＩＣカードすることもある。
【００３２】
【実施例】
本発明の実施例に関して説明する。
【００３３】
＜実施例１＞
エッチングにより銅箔のアンテナ及び回路を形成したポリイミドシート（ポリイミドシート２５μｍ厚、銅箔部１５μｍ厚）上に、マイフェアチップ（ＭＩＫＲＯＮ社製）を３０μｍの異方性導電性フィルム（ＡＣＦ：旭化成製）を用いてベアチップ実装した。実装したベアチップ上にメタルマスクを用いて、熱硬化型のシリコン樹脂の印刷を行った。さらに封止したポリイミドシートを１２０℃の熱硬化炉に１時間放置し、封止樹脂を十分硬化させた。さらにポリイミドシート上に厚さ０．６ｍｍのパッケージ型ダイオード（ＨＶＺ５０１：日立製作所製）をはんだにより実装し、インレットを得た。
【００３４】
カード基材（１）としては１００μｍ厚のＰＥＴ−Ｇシート２枚と１２０μｍ厚のＰＥＴ−Ｇシート３枚を用意し、そのうち１００μｍ厚のもの１枚と１２０μｍ厚のシート３枚にＩＣチップ、パッケージ型ダイオードの実装部位に合わせた位置に直径６ｍｍの円形の開口部を設けた。ポリイミドシートの実装面に、開口部を設けた１００μｍ厚シート１枚と１２０μｍ厚シート３枚、上面に１００μｍ厚のＰＥＴ−Ｇシート１枚を重ね、また実装面の反対面にカード基材（１）として１００μｍ厚シート１枚を帳合いした。また、型（８）として１２５μｍ厚延伸ＰＥＴ２枚を用意し、同様にＩＣ チップ、パッケージ型ダイオードの実装部位に合わせた位置に直径６ｍｍの円形の開口部を設け、５０μｍ厚のポリプロピレンシートを挟んで帳合いした。これら積層体（１１）と型（８）を上下から厚さ０．５ｍｍのステンレス板で挟みこみ加熱プレスを行った。プレス条件は１０００Ｐａ以下の減圧下において、初期は低圧で１４５℃、約１０分、その後１．５ＭＰａ、１５５℃、３分のラミネートを行った。更にカード作成時に生じるねじれ、カード表面のあばたを防止するため、冷却プレスを１．５ＭＰａ 室温２０分で行った。次に、前記型（８）を剥離した。
【００３５】
このようにして得られた、凸状をなす部分を持つカード前駆体（１０）の凸状部分をディスクグラインダにより周辺の平坦部の厚さと同等になるように除去し、さらに３００番、６００番の紙ヤスリで表面を平らに磨いた。なお、この時パッケージ型ダイオードの封止部分も一部除去している。得られたカード前駆体に片面に塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体から成る接着剤を５μｍに塗布した１００μｍ厚の延伸ＰＥＴによりはさみ、さらに上記加熱プレス加工を行った。
【００３６】
得られたカード前駆体より、シート内部にあるインレットを傷つけないようにカードの大きさに打ち抜き加工し、本発明による非接触ＩＣカードを得た。
【００３７】
【発明の効果】
このようにして得られた非接触ＩＣカードには、ＩＣ等の電子部品を内臓したことによるカード表面の平面性の低下が無く、またそのままではＩＣカードへ内臓困難な電子部品を事前に処理することなくＩＣカード厚み内に収めることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による非接触ＩＣカードの製造の一実施例を示す工程側断面図である。
【符号の説明】
１…カード基材
２…樹脂シート
３…電子部品
４…封止樹脂
５…アンテナ
６…インレット
７…凹部もしくは開口部
８…型
９…凸状をなす部位
１０…カード前駆体
１１…積層体
２０…熱ラミネート手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an IC card in which electronic components are embedded in a card, and mainly relates to manufacturing a high-performance IC card such as a non-contact IC card, an IC card with a display function, and an IC card with a sensor function.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an IC card for identifying an individual, a method of performing magnetic or optical reading has been widely used in credit cards and the like. However, due to the popularization of technology, data falsification and counterfeit cards have become available, and the number of people who are actually affected by counterfeit cards has increased. For this reason, in recent years, attention has been paid to managing personal data from the viewpoint of high security such as a large information capacity and the ability to carry encrypted data in an IC card having a built-in IC chip.
[0003]
Conventional IC cards have been contact IC cards. That is, for information exchange between the IC circuit and the external data processing device, a connection terminal for electrical and mechanical connection was provided. For this reason, there have been various problems such as securing airtightness inside the IC circuit, countermeasures against electrostatic breakdown, poor electrical connection of terminal electrodes, and complicated mechanism of the read / write device.
[0004]
Therefore, a non-contact IC card having an antenna coil for utilizing electromagnetic waves in a plastic IC card and an IC chip having a memory and an arithmetic function has been devised. This is to drive the IC with the induced electromotive force excited by the antenna coil in the non-contact IC card by the electromagnetic wave from the external reading and writing device. It has become possible to provide an excellent system in terms of points.
[0005]
In the future, plans are being made to control a more sophisticated IC chip by incorporating a thin built-in battery in these IC cards in the future. There is a growing need to switch applications depending on the situation by incorporating sensors such as a compass and fingerprint sensor, and to increase the accuracy of authentication. There is a demand for the development of a high-performance card that can be mounted within the thickness standard. The manufacturing technology of such an IC card is based on the manufacturing technology of a non-contact IC card, but requires a more advanced and highly accurate manufacturing technology.
[0006]
As a method of manufacturing an IC card incorporating an electronic component such as an IC chip, an antenna coil is connected to a glass epoxy substrate, which is conventionally called an IC module, on which an IC chip is mounted. A built-in manufacturing method was used. It is mounted on a glass epoxy board by wire bonding or flip chip mounting, and further protected from changes in the external environment such as temperature or humidity, maintaining electrical insulation, and diffusing heat generated during operation. For the purpose, it was common to perform sealing with a sealing resin. However, at present, in order to realize a low-cost and thin IC card, a bare chip that directly mounts an IC chip by providing an electrode portion for joining an antenna coil and an IC chip on a resin sheet without using the IC module described above. The mounting method is used. In this case, a face-down method is used in which a protrusion called a bump is provided on an electrode portion on a circuit formation surface of an IC chip using solder, gold, or the like, and the bump is connected to the electrode portion on the resin sheet through the bump. . For the connection at this time, a resin containing conductive particles such as an anisotropic conductive film or an anisotropic conductive resin, or an under film intended to fill between the IC circuit surface and the resin sheet is used. And even in this case, it is usual that sealing with a sealing resin is performed in order to secure the reliability of the operation of the inlet.
[0007]
The antenna provided on the non-contact IC card includes an antenna in which an electric wire is formed in a loop shape, and an antenna in which a conductor foil is attached to a resin sheet and formed by a method such as etching. The shape and the number of windings vary depending on the frequency used. In the case of a frequency of about 13 MHz, which is frequently used at present, the winding is generally several times.
[0008]
There are various ways to embed such an inlet made of a resin sheet, an antenna formed on the resin sheet, an IC chip connected to the antenna, and a sealing resin that seals the IC chip into a non-contact IC card. Methods have been devised. For example, a thermal laminating method is widely used in which an inlet is sandwiched in a plastic sheet serving as a card base material, heated and pressed by a press machine, and integrated by heat fusion. In the heat lamination method, there is an uneven thickness of the laminate before the heat lamination molding, a concentration of pressure near the inlet at the time of molding, and the like, and warpage or deformation may occur on the surface of the molded card. .
[0009]
In addition, it can be manufactured by a method in which an inlet is sandwiched in an adhesive or a hot melt agent, a method using an injection technique, a method using a UV curing technique that does not impose a thermal burden on an IC card, and the like.
[0010]
The method for manufacturing a non-contact IC card as described above involves the problem of how to increase the mechanical strength against bending, point impact, and point pressure of the IC chip, and the thickness and unevenness of the surface of the IC card while securing the mechanical strength. For example, there is a problem of keeping the flatness within the standard of the IC card shape.
[0011]
In order to increase the mechanical strength of the IC chip mounted on the IC card, in addition to sealing with a sealing resin, a method of sealing after reinforcing with a reinforcing plate made of metal or resin is currently used. is there. However, the use of a sealing resin or a reinforcing plate having a different shrinkage factor or thermal conductivity from the card base material has a drawback that the surface of the molded card may be warped or deformed, resulting in reduced flatness. In particular, if a concave portion is formed, it is very difficult to return to a flat state by post-processing.
[0012]
In addition, not only electronic components such as IC chips, but also packaged electronic components such as sensors, resistors, diodes, and capacitors, which have been miniaturized in recent years, are to be introduced into IC cards. The only option was to obtain it or to cut the card base material to the extent that the function of the sealed portion of the package was not hindered, and then mount the electronic component on the IC card substrate.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to a resin sheet, an antenna formed on the resin sheet, an electronic component such as an IC chip bonded to the antenna, or a sealing resin for sealing the IC chip, a sensor, a resistor, a diode, a capacitor, and a display element. And a non-contact IC card in which an inlet constituted by packaged electronic components is provided between a plurality of laminated base materials to prevent a decrease in flatness due to mounting of the electronic components, And a method for manufacturing the same.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an IC card in which an electronic component is embedded in a card, wherein the electronic component is mounted on an inlet having a recess or an opening at a position where the electronic component is installed. After stacking the materials and further aligning the mold having the concave portion at the installation position of the electronic component, by heating and pressing, after providing a portion where the part of the base material or the vicinity of the electronic component has a convex shape A method for manufacturing an IC card, wherein the convex portion is removed by grinding or polishing mechanical processing.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing an IC card in which an electronic component is embedded in a card, a concave portion or an opening portion is formed on an inlet on which the electronic component is mounted at a position where the electronic component is installed. After overlaying the base material, and after positioning the mold having the concave portion at the installation position of the electronic component, by heating and pressing, a convex portion is provided in a part of the base material or in the vicinity of the electronic component. A method for manufacturing an IC card.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the IC card manufacturing method, the electronic component to be embedded is mounted on a substrate and then sealed with a curable resin. The manufacturing method of the IC card described in the item.
[0017]
Furthermore, the invention according to claim 4 of the present invention is characterized in that the electronic component is of a package type sealed in advance with a curable resin. This is a method for manufacturing an IC card.
[0018]
Further, the invention according to claim 5 of the present invention is characterized in that the convex portion is projected at least upward or both up and down as viewed from the cross-sectional direction of the embedded electronic component. 3. A method for manufacturing an IC card according to item 2.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be sequentially described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the steps of one embodiment of the production of a non-contact IC card according to the present invention.
[0020]
As shown in FIG. 1 (a), the non-contact IC card obtained by the present invention comprises a card base (1) composed of a plurality of bases and an inlet (6) embedded between the bases. Is what it is. The inlet (6) seals the resin sheet (2), an antenna (5) formed in a resin sheet shape, an electronic component (3) represented by an IC chip connected to the antenna, and an electronic component (3). It is made of a sealing resin (4).
[0021]
The card base material (1) is a plastic, and is made of a resin such as vinyl chloride, PET, ABS, or polycarbonate, or an alloy thereof. These have a multilayer structure, and a printing layer or an adhesive can be provided between the layers. As the size of the card base material (1), a size that does not hinder the punching process, which is the final stage of processing, is used. However, in consideration of mass productivity, a plurality of IC cards are formed from one set of the laminated body (11). It is preferable to use an object having an area capable of imposing about 10 to 30 inlets so that the inlet can be obtained. Further, in the sealed electronic component (3), a recess or an opening (7) is provided in the card base material (1) so that the pressure applied during the thermal lamination can be dispersed.
[0022]
On the resin sheet (2), an antenna (5) formed by winding a metal wire and an antenna (5) of a conductive foil formed by etching a conductive foil into an antenna pattern are provided. As the resin sheet (2), there can be used a resin such as glass epoxy, polyimide, PET, PEN, vinyl chloride, ABS, polycarbonate, and the like, and a material that can be processed into a sheet, such as an alloy thereof. As the conductive foil, those generally used for printed wiring boards such as copper and aluminum can be used, but aluminum foil is recommended in consideration of reducing the price of the non-contact IC card.
[0023]
The sealing resin (4) is provided for the purpose of protecting the electronic components (3) such as IC chips, sensors, resistors, capacitors, and diodes from shocks and point pressures during lamination and use, and is made of epoxy resin, silicon resin, or the like. , A phenol resin, a polyimide resin, an acrylic resin, a urethane resin, and a mixed or modified resin thereof. The sealing treatment is to provide a coating layer on the electronic component (3) using a method such as injection, potting application using a dispenser, or printing application using a metal mask, and to cure the resin by heat or ultraviolet rays. Do with.
[0024]
Further, in the manufacturing method according to the present invention, an electronic component (3) packaged in advance with these sealing resins (4), such as an IC, a capacitor, and a diode, can be mounted on a wiring board and used. After the electronic component (3) is mounted, it can be sealed with a sealing resin (4) and used.
[0025]
FIG. 1B shows that a mold (8) having a concave portion is laminated on the laminate 11 of the non-contact IC card. The mold (8) is made of a plastic sheet such as PET, polycarbonate, PVC, or the like, or a metal plate such as aluminum or copper, and has a single layer or a plurality of layers. The concave portion of the mold (8) is provided at a location or size where a portion where the electronic component (3) sealed with the sealing resin (4) is provided or its periphery is accommodated. The thickness of the concave portion is preferably 0.05 to 0.6 mm depending on the thickness of the electronic component (3) to be mounted, and the shape is not particularly limited. A circle is preferable so that errors can be absorbed to some extent.
[0026]
Also, depending on the thickness of the electronic component (3) to be mounted and the connection method to the inlet, the mold (8) can be used above and below the constituent material of the non-contact IC card. In this case, a portion (9) that forms a convex portion is formed on the front and back of the multilayer body (11) near the electronic component (3).
[0027]
The mold (8) is preferably one that does not adhere to the card substrate (1) even after undergoing the heat laminating process described below. However, a plastic film having poor adhesion such as a polypropylene film or a polyethylene film is used between layers (with the substrate (1)). By arranging it on the mold (8)), it is also possible to prevent adhesion during processing.
[0028]
Next, as shown in FIG. 1 (c), a mold (8) is placed on the laminate (11), and heat lamination is performed by applying heat and pressure using upper and lower heat laminating means (20). FIG. 1 (c) shows an upper surface plate and a lower surface of the heat laminating means (20) at the upper and lower ends. The material (1), the electronic component (3), the antenna (5), the resin sheet (2), the substrate (1), and the lower platen are laminated in this order, and the concave portion or opening (7) and the electronic component (3) are laminated. Are collated in the same place. Therefore, at the time of the thermal lamination, the pressure of the upper and lower platens becomes uniform in the plane, and at the same time, the thermal lamination can be performed in which the heating becomes uniform in the plane. The heat lamination is preferably performed under reduced pressure in order to process the laminated body (11) on which the IC card is multi-faced and to faithfully perform the convex molding by the mold (8). The heating temperature is preferably set between 110 ° C. and 190 ° C., and a program for raising or lowering the temperature can be appropriately set depending on the card base material used. The pressure is preferably in the range of 0.1 MPa to 3.0 MPa, and it is preferable that the pressure is applied after the card substrate (1) is sufficiently heated.
[0029]
As shown in FIG. 1 (d), the laminate (11) from which the mold (8) has been peeled off after the thermal lamination processing has a part (9) which has a convex shape formed on a part thereof. The surface of the convex portion (9) may be entirely covered with the card base material (1), or a portion in which the electronic component (3) is partially sealed with the sealing resin (4) may be a surface layer. May appear. Further, the sealing resin (4) may be contained within the thickness of the peripheral flat portion. However, it is necessary that the portion necessary for driving the electronic component (3) is securely contained within the thickness of the flat portion.
[0030]
After molding, the convex portion (9) in FIG. 1D is removed by mechanical processing such as polishing and grinding to obtain a card precursor (10) shown in FIG. 1E. After that, the card precursor (10) may be molded into a card shape by punching, or the card substrate (1) may be further laminated and subjected to thermal lamination, and then molded into a card shape by punching. May be.
[0031]
An adhesive was applied to one side of the obtained card precursor (10), a stretched film was sandwiched therebetween, and the above-mentioned hot press was performed. The obtained card precursor was punched into a card size so as not to damage the inlet inside the sheet to obtain a non-contact IC card according to the present invention. When the heat lamination process is performed again in this manner, a non-contact IC card may be used without removing the convex portion (9) shown in FIG. 1D.
[0032]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described.
[0033]
<Example 1>
On a polyimide sheet (polyimide sheet 25 μm thick, copper foil part 15 μm thick) on which a copper foil antenna and a circuit are formed by etching, a 30 μm anisotropic conductive film (ACF: manufactured by Asahi Kasei) ) Was used to mount a bare chip. Using a metal mask, a thermosetting silicone resin was printed on the mounted bare chip. Further, the sealed polyimide sheet was left in a heat curing oven at 120 ° C. for 1 hour to sufficiently cure the sealing resin. Further, a package type diode (HVZ501: manufactured by Hitachi, Ltd.) having a thickness of 0.6 mm was mounted on the polyimide sheet by soldering to obtain an inlet.
[0034]
As the card base material (1), two 100 μm-thick PET-G sheets and three 120 μm-thick PET-G sheets were prepared, and one of the 100 μm-thick and three 120 μm-thick IC chips and packages were prepared. A circular opening having a diameter of 6 mm was provided at a position corresponding to the mounting site of the type diode. One 100 μm-thick sheet and three 120 μm-thick sheets each having an opening are laminated on the mounting surface of the polyimide sheet, and one 100 μm-thick PET-G sheet is laminated on the upper surface. ), One sheet having a thickness of 100 μm was matched. In addition, two 125 μm-thick PET films were prepared as the mold (8). Similarly, a circular opening having a diameter of 6 mm was provided at a position corresponding to the mounting site of the IC chip and the package type diode, and a 50 μm-thick polypropylene sheet was sandwiched therebetween. I met. The laminate (11) and the mold (8) were sandwiched between stainless steel plates having a thickness of 0.5 mm from above and below, and heated and pressed. Under the reduced pressure of 1000 Pa or less, lamination was performed at a low pressure for about 10 minutes at a low pressure in the beginning, and then at 1.5 MPa, 155 ° C. for 3 minutes at a low pressure. Further, in order to prevent twisting and pricking of the card surface during card making, a cooling press was performed at 1.5 MPa at room temperature for 20 minutes. Next, the mold (8) was peeled off.
[0035]
The protruding portion of the card precursor (10) having a protruding portion thus obtained is removed by a disk grinder so as to have a thickness equal to the thickness of the peripheral flat portion. The surface was polished flat with a paper file. At this time, the sealing portion of the package type diode is also partially removed. The obtained card precursor was sandwiched with a 100 μm-thick stretched PET in which an adhesive composed of a vinyl chloride / vinyl acetate copolymer was applied on one side to a thickness of 5 μm, and further subjected to the above-mentioned heat press working.
[0036]
The obtained card precursor was punched into a card size without damaging the inlet inside the sheet to obtain a non-contact IC card according to the present invention.
[0037]
【The invention's effect】
The non-contact IC card thus obtained does not suffer from deterioration in the flatness of the card surface due to the incorporation of electronic components such as ICs, and electronic components that are difficult to be incorporated in an IC card as they are are processed in advance. It was possible to fit within the thickness of the IC card without any problems.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process side sectional view showing one embodiment of manufacturing a non-contact IC card according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Card base material 2 ... Resin sheet 3 ... Electronic component 4 ... Sealing resin 5 ... Antenna 6 ... Inlet 7 ... Concave or opening 8 ... Mold 9 ... Convex part 10 ... Card precursor 11 ... Laminated body 20 ... means of thermal lamination

Claims (5)

電子部品をカード中に埋め込んだＩＣカードの製造方法において、電子部品を実装したインレット上に、前記電子部品を設置した位置に凹部もしくは開口部を有する基材を重ね、さらに前記電子部品の設置位置に凹部を有する型を位置合わせした後、加熱、加圧することで、前記基材の一部または電子部品の近傍が凸状をなす部分を設けた後、前記凸状をなす部分を研削若しくは研磨機械加工により除去することを特徴とするＩＣカードの製造方法。In a method of manufacturing an IC card in which an electronic component is embedded in a card, a base material having a concave portion or an opening at a position where the electronic component is installed is superimposed on an inlet on which the electronic component is mounted, and further, an installation position of the electronic component. After aligning the mold having the concave portion, by heating and pressurizing, after providing a portion where the part of the base material or the vicinity of the electronic component has a convex shape, grinding or polishing the convex portion is performed. A method for manufacturing an IC card, wherein the IC card is removed by machining. 電子部品をカード中に埋め込んだＩＣカードの製造方法において、電子部品を実装したインレット上に、前記電子部品を設置した位置に凹部もしくは開口部を有する基材を重ね、さらに前記電子部品の設置位置に凹部を有する型を位置合わせした後、加熱、加圧することで、前記基材の一部または電子部品の近傍に凸状をなす部分を設けたことを特徴とするＩＣカードの製造方法。In a method of manufacturing an IC card in which an electronic component is embedded in a card, a base material having a concave portion or an opening at a position where the electronic component is installed is superimposed on an inlet on which the electronic component is mounted, and further, an installation position of the electronic component. A method for manufacturing an IC card, comprising: positioning a mold having a concave portion on the substrate; and applying heat and pressure to provide a convex portion near a part of the base material or the electronic component. 前記ＩＣカード製造方法が、埋め込まれる電子部品を基板上に実装した後、硬化性樹脂により封止することを特徴とする請求項１、又は２項記載のＩＣカードの製造方法。3. The method for manufacturing an IC card according to claim 1, wherein the method for manufacturing an IC card includes mounting an electronic component to be embedded on a substrate and then sealing the electronic component with a curable resin. 前記電子部品が、予め硬化性樹脂により封止したパッケージタイプであることを特徴とする請求項１、乃至請求項３のいずれか１項記載のＩＣカードの製造方法。4. The method for manufacturing an IC card according to claim 1, wherein the electronic component is of a package type sealed in advance with a curable resin. 前記凸状をなす部分が、埋め込まれる電子部品の断面方向から見て少なくとも上方向、もしくは上下の両方向に突起させたことを特徴とする請求項２項記載のＩＣカードの製造方法。3. The method for manufacturing an IC card according to claim 2, wherein the projecting portion is projected at least upward or both upward and downward when viewed from a cross-sectional direction of the embedded electronic component.

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