JP2006041162A - Icモジュールの製造方法、icカードとicカードの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 大メモリ容量のICチップであってもモジュール化したCOTとICカード基体との接着強度を高く保つことができ、ATM機の繰り返し搬送においても不具合を生じない信頼性の高いICカードやICモジュールの製造方法等を提供する。
【解決手段】 本発明のICカードは、ICカード用ICモジュール2がICモジュール装着用凹部に埋設されて装着され、かつ当該ICモジュールの封止樹脂6面と装着用凹部の底面の間が接着シート8により固定されているICカードにおいて、当該ICモジュールのICチップ樹脂封止部が矩形状の封止枠5と当該封止枠高さと同等高さ平面に研磨した封止樹脂表面とにより平坦な直方体状の形状にされていることを特徴とする。
また、COT2の封止樹脂表面を所定の算術平均粗さRaが4〜6μmにすれば、COT2と接着シート8およびカード基体間の接着強度が顕著に向上する。
【選択図】 図8
【解決手段】 本発明のICカードは、ICカード用ICモジュール2がICモジュール装着用凹部に埋設されて装着され、かつ当該ICモジュールの封止樹脂6面と装着用凹部の底面の間が接着シート8により固定されているICカードにおいて、当該ICモジュールのICチップ樹脂封止部が矩形状の封止枠5と当該封止枠高さと同等高さ平面に研磨した封止樹脂表面とにより平坦な直方体状の形状にされていることを特徴とする。
また、COT2の封止樹脂表面を所定の算術平均粗さRaが4〜6μmにすれば、COT2と接着シート8およびカード基体間の接着強度が顕著に向上する。
【選択図】 図8
Description
本発明は、ICモジュールの製造方法とICカード、ICカードの製造方法に関する。詳しくは、ICカード用にICチップをICモジュール化する際に、ICチップを封止枠を設けたCOT(Chip On Tape)基板にポッティング方式あるいは印刷方式で封止・硬化した後、封止樹脂表面を研磨することによって、封止部形状を直方体形状とし、かつ封止樹脂表面を粗面化すことによって、ICモジュール(以下単に、「COT」という場合もある。)とカード基体の接着性を高め、ひいてはATM(Automatic Teller Machine)搬送に対する耐久性を向上させる技術に関する。
近年、クレジットカード及びキャッシュカードとして、ICカードが採用されることが多くなってきている。ICカードは、多機能用途等の要求からメモリ容量を大きくすることが求められ、ベアチップサイズ、封止樹脂を含めたサイズ共に大形化してきている。
そのため、限られた端子基板サイズにおいてICモジュールの基板部分面積が小さくなり、COTとカード基体との接着面積が狭小化する傾向にある。一般に基板部分面積を大きく確保するためには、封止樹脂部を直方体形状に形成する必要がある。
そのため、限られた端子基板サイズにおいてICモジュールの基板部分面積が小さくなり、COTとカード基体との接着面積が狭小化する傾向にある。一般に基板部分面積を大きく確保するためには、封止樹脂部を直方体形状に形成する必要がある。
ところで、クレジットカード及びキャッシュカードとして特に要求されるカード特性として、ATM搬送適性がある。これは、ATM搬送装置の搬送ローラによって、繰り返し搬送される過程において、ICカード裏面(COTが薄肉のカード基材を介してローラに接触する箇所)に亀裂が生じ易いことから、そのような不具合を生じない適性が求められるものである。この不具合は、ICモジュール装着用凹部の掘削のためエンドミルでミリングした部分の底面とCOT封止樹脂部面間に隙間が生じている状態で、搬送ローラの応力(上記隙間部分に対する圧縮と圧縮の開放)が繰り返して与えられることにより、当該部分が疲労して終には割れ(破壊)に至るという現象によるものである。
この対策として、COTの封止樹脂部とミリング部底面間の間隙に接着シート等を挿入し、隙間を最小にすることで生じる応力変形を小さくする試みも行われている。
しかし、従来実施されているトランスファーモールド方式による封止では封止樹脂部を直方体状に形成できるが、金型に離型剤を塗布するため、封止樹脂表面に残った金型の離型剤の影響により、封止樹脂表面と接着シート間の強固な接着力が得られず、カード基体との接着力も弱く、ATM搬送におけるカード基体の割れを無くすることはできないという問題があった。
しかし、従来実施されているトランスファーモールド方式による封止では封止樹脂部を直方体状に形成できるが、金型に離型剤を塗布するため、封止樹脂表面に残った金型の離型剤の影響により、封止樹脂表面と接着シート間の強固な接着力が得られず、カード基体との接着力も弱く、ATM搬送におけるカード基体の割れを無くすることはできないという問題があった。
封止樹脂の表面を研磨加工等によって粗面化(荒らす)して接着性を高めることも検討されたが、封止後に研磨するため、ICモジュールが設計厚みよりは薄く仕上がってしまい、機械強度等が低下する問題が懸念される。研磨加工による厚み減少を加味した金型を試作することも費用がかかる問題がある。
COTがカード基体から剥離した場合には、セキュリティー管理上の問題も生じるので、COTとカード基体間の接着力を従来以上に強固に維持する必要がある。このため、COTのガラスポキシ基板部分だけではなく、封止した樹脂部分とカード基体間も接着剤で接着することが検討された。しかし、上述のように、トランスファーモールド方式による封止では封止樹脂部表面に金型の離型剤が残るため、接着性を良好にすることは不可能であった。
そこで、本発明では、封止枠付きICモジュールを製造し、かつ必要な加工を加えて使用することで、かかる課題を解決しようとするものである。ところで、封止樹脂部に封止枠を用いるICカード用ICモジュールについても以下のような先行技術が存在する。
特許文献1は、COTの主として端子面側のクラックや破断を防止する技術に関し、本願とは課題を異にする。特許文献2は、封止枠をスクリーン印刷法により印刷して形成する技術に関し、このものも本願とは直接関係しない。
特許文献1は、COTの主として端子面側のクラックや破断を防止する技術に関し、本願とは課題を異にする。特許文献2は、封止枠をスクリーン印刷法により印刷して形成する技術に関し、このものも本願とは直接関係しない。
本発明は、ICカード用ICモジュールをICカードのICモジュール埋設用凹部に対して、ATM搬送適性を高くして装着する技術を完成すべく研究されたものである。特に、ICモジュールを封止枠を用いて樹脂封止する場合に好適に適用されるものである。
本発明の要旨の第1は、以下の(1)〜(7)の製造工程、すなわち、(1)ICモジュール用COT基板に封止枠を接着して固定する工程、(2)封止枠内にICカード用ICチップをダイボンディングする工程、(3)ICチップの各パッドとCOT基板の各接触端子板とを前記封止枠内においてワイヤボンディングする工程、(4)ICチップとワイヤボンディング部を囲む封止枠内に封止樹脂を封止枠高さを超える高さまでに充填する工程、(5)封止樹脂を硬化させる工程、(6)硬化した封止樹脂表面を封止枠高さと同等高さの平面に研磨する工程、(7)少なくとも封止樹脂表面に接着シートをラミネートする工程、を含むことを特徴とするICモジュールの製造方法、にある。
本発明の要旨の第2は、ICカード用ICモジュールがICモジュール装着用凹部に埋設されて装着され、かつ当該ICモジュールの封止樹脂面と装着用凹部の底面の間が接着シートにより固定されているICカードにおいて、当該ICモジュールのICチップ樹脂封止部が矩形状の封止枠と当該封止枠高さと同等高さ平面に研磨した封止樹脂表面とにより平坦な直方体形状にされていることを特徴とするICカード、にある。
上記課題を解決するための本発明の要旨の第3は、ICカード用カード基体にICモジュール装着用凹部を掘削し、当該ICモジュール装着用凹部内に請求項1または請求項2の工程で製造したICモジュールを嵌め込みし、接触端子板面から加熱圧着してICモジュールを固定することを特徴とするICカードの製造方法、にある。
本発明のICモジュールの製造方法では、ICモジュールを矩形状の封止枠を設けたCOT基板に、ICチップを実装、配線処理してから樹脂封止して硬化し、封止樹脂表面を研磨して粗面化するので、封止後のモールド部外形を平坦な直方体形状とし、かつ粗面化の効果によりICモジュールとカード基体間を接着シートで固定する場合に、その接着性を高めることができる。
本発明のICカード、ICカードの製造方法では、メモリ容量の大きいICチップであってもICモジュールとカード基体間の接着力が増大し、ATM搬送における耐久性を高くできる。
本発明のICカード、ICカードの製造方法では、メモリ容量の大きいICチップであってもICモジュールとカード基体間の接着力が増大し、ATM搬送における耐久性を高くできる。
本発明におけるICカードの製造工程は、(1)ICモジュール製造工程、(2)カード基体製造工程、(3)ICカード製造工程、に分類される。以下、各工程について順次説明する。
ここで、COTとは、ICカードの大量生産に対応するため、従来のCOB(Chip On Board)のような短冊形状のハードタイプ基板に形成したICモジュールに替えて、リール形状のフレキシブルな基板(COT基板)を用いて連続加工が可能なようにICモジュールを整列させたテープをいう。ICカードにICモジュールを装着する際は、当該テープを供給しICモジュールを端子板形状に打ち抜きしながらICカードのICモジュール装着用凹部に装着する加工を行う。
図1〜図7は、COT製造工程を説明する断面図、図8は、完成したCOTの断面図、図9は、カード基体の製造工程を説明する断面図、図10は、ICカードの製造工程を説明する断面図、である。
ここで、COTとは、ICカードの大量生産に対応するため、従来のCOB(Chip On Board)のような短冊形状のハードタイプ基板に形成したICモジュールに替えて、リール形状のフレキシブルな基板(COT基板)を用いて連続加工が可能なようにICモジュールを整列させたテープをいう。ICカードにICモジュールを装着する際は、当該テープを供給しICモジュールを端子板形状に打ち抜きしながらICカードのICモジュール装着用凹部に装着する加工を行う。
図1〜図7は、COT製造工程を説明する断面図、図8は、完成したCOTの断面図、図9は、カード基体の製造工程を説明する断面図、図10は、ICカードの製造工程を説明する断面図、である。
(1)COT製造工程
COT製造工程は、まず、図1のように、COT基板10に平面視矩形状の封止枠5を瞬間接着剤で接着させる。なお、COT基板10には、ガラスエポキシ樹脂シート11に、銅箔13を接着シート12によりラミネートしたものを使用する。
表面側銅箔13には予め必要な接触端子板の形状がエッチングされ、端子板表面は金めっきがされているものである。また、ガラスエポキシ樹脂シート11と接着シート12には、ワイヤボンディング用基板側パッド16とするための微小孔4が必要数穿設されていて、表面側銅箔端子の裏面が露出するようにされている。この露出部がワイヤボンディング用基板側パッド16となり、ICチップ3のパッドと接続されることになる。
もっともこのような導通方法によらず、基板のICチップ側にも回路を形成して、表面側端子と当該回路間をスルーホールにより導通するものであっても構わない。
COT製造工程は、まず、図1のように、COT基板10に平面視矩形状の封止枠5を瞬間接着剤で接着させる。なお、COT基板10には、ガラスエポキシ樹脂シート11に、銅箔13を接着シート12によりラミネートしたものを使用する。
表面側銅箔13には予め必要な接触端子板の形状がエッチングされ、端子板表面は金めっきがされているものである。また、ガラスエポキシ樹脂シート11と接着シート12には、ワイヤボンディング用基板側パッド16とするための微小孔4が必要数穿設されていて、表面側銅箔端子の裏面が露出するようにされている。この露出部がワイヤボンディング用基板側パッド16となり、ICチップ3のパッドと接続されることになる。
もっともこのような導通方法によらず、基板のICチップ側にも回路を形成して、表面側端子と当該回路間をスルーホールにより導通するものであっても構わない。
次に、図2、図3のように、COT基板10に、ICチップ3をダイボンディングする。具体的には、ICチップ3とCOT基板10間の接着剤であるダイペースト14を封止枠内のICチップ3の搭載位置に塗布し(図2)、ICチップ3を当該位置に接着した後、ダイペースト14を硬化させる(図3)。
続いて、図4のように、ワイヤボンディング用基板側パッド16と、ICチップ3の各パッド間を金ワイヤ15により接続(ワイヤボンディング)し、表面側端子板とICチップ3のパッド間を電気的に導通させる。
続いて、図4のように、ワイヤボンディング用基板側パッド16と、ICチップ3の各パッド間を金ワイヤ15により接続(ワイヤボンディング)し、表面側端子板とICチップ3のパッド間を電気的に導通させる。
ワイヤ接続が完了した後、図5のように、ICチップ3およびワイヤ配線部分であって封止枠5で囲った内側部分に封止樹脂6をディスペンサー7からポッティングする。
封止樹脂は液状であって表面張力を有するため、封止枠5内の体積以上に充填しても、その表面張力により封止枠5を超える高さに盛り上がった状態で充填される。なお、封止樹脂の充填はスクリーン印刷による印刷塗工法であってもよい。
その後、封止樹脂6を加熱して硬化させる。硬化は加熱装置内で、15分間程度放置する。封止枠5内以上に一杯に充填した場合は、硬化後もその頂点は封止枠5の高さh以上の高さになっている(図6)。
封止樹脂は液状であって表面張力を有するため、封止枠5内の体積以上に充填しても、その表面張力により封止枠5を超える高さに盛り上がった状態で充填される。なお、封止樹脂の充填はスクリーン印刷による印刷塗工法であってもよい。
その後、封止樹脂6を加熱して硬化させる。硬化は加熱装置内で、15分間程度放置する。封止枠5内以上に一杯に充填した場合は、硬化後もその頂点は封止枠5の高さh以上の高さになっている(図6)。
硬化後、図7のように硬化した封止樹脂6の封止枠5より高く盛り上がった部分(鎖線部分)を研磨して除去する。この際の研磨は、数値制御されたエンドミルを用いて行う。所定の研磨速度と切削刃の選定、および切削刃の回転速度で切削することにより一定の粗さ表面が得られる。研磨後は硬化した封止樹脂6は、封止枠5の高さと均一な高さになるようにする。この研磨により、COT2の全体厚みも所定の厚みになるように調整される。
また、封止樹脂6研磨後の表面の算術平均粗さRaが、JISB0601(2001)の4.2.1で規定する測定方法で測定して、約5μm(4μm〜6μm)の粗さ範囲になるようにする。この程度の表面粗さの場合に接着シート8との強固な接着強度が得られるからである。ICモジュールの上記封止樹脂の研磨面と封止枠5の側面、およびCOT基板の露出している面に接着シート8をラミネートする。この接着シート8はホットメルト型のものである。COTをICモジュール装着用凹部に嵌め込みした後に、熱をかけて溶融し、COTを固定する目的のためのものだからである。接着シート8は上記の全ての面が覆われるようにラミネートする必要はないが、少なくとも封止樹脂の研磨面が覆われるようにする。
図8は、完成したCOT(ICモジュール)2の断面を示す図である。図1〜図7とは異なり、上下面を逆面にして図示しているが同一のものである。研磨により、COT2の全体厚みHを、通常600μmになるように調整するのが、カード厚みに対して好適となる。この時点で封止枠5を含んだ封止樹脂6の形状は、平坦な直方体状となる。直方体状の形状サイズは封止枠サイズにより変動するが、封止枠サイズはメモリ容量等により選定することになる。
(2)カード基体製造工程
カード基体20の製造工程は、図9(A)のように、中心層となるコアシート21,22とその表面層となるオーバーシー23,24とを仮積み積層した後、積層体の上下面を金属鏡面板で挟んで熱圧プレスすることにより熱融着して一体にする工程により行う(図9(B))。通常、この工程までは、多面付けシートのサイズで行われる。なお、コアシート21,22には予め必要な印刷を施してあるものである。
その後、個々のカードサイズに打ち抜きを行って(図9(C))、カード基体20が完成する(図9(D))。
カード基体20の製造工程は、図9(A)のように、中心層となるコアシート21,22とその表面層となるオーバーシー23,24とを仮積み積層した後、積層体の上下面を金属鏡面板で挟んで熱圧プレスすることにより熱融着して一体にする工程により行う(図9(B))。通常、この工程までは、多面付けシートのサイズで行われる。なお、コアシート21,22には予め必要な印刷を施してあるものである。
その後、個々のカードサイズに打ち抜きを行って(図9(C))、カード基体20が完成する(図9(D))。
(3)ICカード製造工程
ICカード1の製造工程は、図10のように行う。まず、前記の工程で完成したカード基体20に(図10(A))、COT2を装着するためのICモジュール装着用凹部30を掘削して設ける(図10(B))。ICモジュール装着用凹部30はCOT2の基板部分を載置する第1凹部31とICチップを封止した封止樹脂部を収める第2凹部32とに形成する。通常、NC制御されたエンドミルによる切削加工によりICモジュール装着用凹部30を形成する。
次いで、接着シート8をラミネートしたCOT2をICモジュール装着用凹部30内に嵌め込みし(図10(C))、COTの端子板面からヒーターブロックを用いて熱圧をかけることにより、接着シート8が溶融し、その後冷却することにより、COT2がカード基体20に固定される(図10(D))。
ICカード1の製造工程は、図10のように行う。まず、前記の工程で完成したカード基体20に(図10(A))、COT2を装着するためのICモジュール装着用凹部30を掘削して設ける(図10(B))。ICモジュール装着用凹部30はCOT2の基板部分を載置する第1凹部31とICチップを封止した封止樹脂部を収める第2凹部32とに形成する。通常、NC制御されたエンドミルによる切削加工によりICモジュール装着用凹部30を形成する。
次いで、接着シート8をラミネートしたCOT2をICモジュール装着用凹部30内に嵌め込みし(図10(C))、COTの端子板面からヒーターブロックを用いて熱圧をかけることにより、接着シート8が溶融し、その後冷却することにより、COT2がカード基体20に固定される(図10(D))。
[その他の材質に対する実施形態]
<COT基材>
樹脂シートとしては、柔軟なガラスエポキシ材料、ポリイミド、ポリエステル、紙フェノール、BT(ビスマレイミド−トリアジン)樹脂等を基材とするものであってよい。厚みは、30〜120μm程度が好ましい。
ガラスエポキシ材料は、通常のICカード基体であるポリ塩化ビニルよりもたわみやすく柔軟であって好ましい。ポリイミドを基材として用いる場合、厚みをかせぐ意味から多層にせざるを得ないが、この場合、接着剤を用いることなく、銅箔に直接ポリイミドをコーティングしたもの、もしくは、層間の貼り合わせに熱可塑性のポリイミドを用いたものがある。いずれの場合も、封止樹脂と基板との接着強度よりも層間の剥離強度が大きいことが必要で、2kg以上の強度が必要である。
<COT基材>
樹脂シートとしては、柔軟なガラスエポキシ材料、ポリイミド、ポリエステル、紙フェノール、BT(ビスマレイミド−トリアジン)樹脂等を基材とするものであってよい。厚みは、30〜120μm程度が好ましい。
ガラスエポキシ材料は、通常のICカード基体であるポリ塩化ビニルよりもたわみやすく柔軟であって好ましい。ポリイミドを基材として用いる場合、厚みをかせぐ意味から多層にせざるを得ないが、この場合、接着剤を用いることなく、銅箔に直接ポリイミドをコーティングしたもの、もしくは、層間の貼り合わせに熱可塑性のポリイミドを用いたものがある。いずれの場合も、封止樹脂と基板との接着強度よりも層間の剥離強度が大きいことが必要で、2kg以上の強度が必要である。
銅箔としては、圧延銅箔、電解銅箔いずれでも使用可能である。樹脂シートとの密着性の点およびコストの点では電解銅箔が適しているが、柔軟性の点では圧延銅箔が適している。端子表面へのメッキは、硬質金メッキ、軟質金メッキ、銀メッキのいずれも使用できるが、信頼性の点からは、硬質金メッキが適し、耐磨耗性からは厚み1μm以上が好ましい。銅箔には、厚み30〜40μmのものが使用される。
<封止樹脂>
ICチップを保護する点で、ICチップより高強度、低変形性の封止樹脂が好ましく、実用上では、JISK6911の曲げ弾性率1400Kg/mm2 以上、曲げ破壊強度 11Kg/mm2 以上の高強度、低変形性のものであれば、ICチップ破壊防止の点では効果的で、破壊時のたわみ量1.3以下のものが好ましい。このような高強度、低変形性の樹脂は、従来のトランスファーモールド樹脂を上回る強度が得られるものである。
ICチップを保護する点で、ICチップより高強度、低変形性の封止樹脂が好ましく、実用上では、JISK6911の曲げ弾性率1400Kg/mm2 以上、曲げ破壊強度 11Kg/mm2 以上の高強度、低変形性のものであれば、ICチップ破壊防止の点では効果的で、破壊時のたわみ量1.3以下のものが好ましい。このような高強度、低変形性の樹脂は、従来のトランスファーモールド樹脂を上回る強度が得られるものである。
<封止枠>
封止枠としては、封止樹脂よりも高強度、低変形性のものであれば、ICカードに搭載された場合のICカードの曲がり等の変形やICモジュールの外部端子面に直接応力が加わった場合に対し、封止樹脂を保護することができる。材質としては、ガラスエポキシ製のものやガラスエポキシに炭素繊維を加えたもの、金属製のものなどがある。
封止枠としては、封止樹脂よりも高強度、低変形性のものであれば、ICカードに搭載された場合のICカードの曲がり等の変形やICモジュールの外部端子面に直接応力が加わった場合に対し、封止樹脂を保護することができる。材質としては、ガラスエポキシ製のものやガラスエポキシに炭素繊維を加えたもの、金属製のものなどがある。
MCTS社製のガラスエポキシ材料からなり、銅箔端子板を有する厚み150μmのCOT基板(「0232−07」)10を使用し、これに平面視した場合に正方形状の銅製封止枠(大きさ8mm×8mm、封止枠高さ0.45mm)5を瞬間接着剤(東亜合成株式会社製「アロンアルファ」)を用いて接着させた。なお、COT基板の表面側各金属端子板の背面樹脂板には、金ワイア15を接続するための小孔4が予め穿設されているものである(図1参照)。封止枠5のほぼ中心部のCOT基板面に、ICカード用ICチップ3をチップ基板との接着剤であるダイペースト(九州松下電器株式会社製「DBN515s」)14をICチップ3の搭載位置に塗布した後、ICチップ3を当該塗布部に接着して固定し、その後加熱して(80°C、20分)、ダイペースト14を硬化させた(図2、図3参照)。
ICチップ3の各パッドとCOT基板の前記ワイヤボンディング用基板側パッド16との間を封止枠内において、金ワイヤ15でボンディングし、ICチップと端子基板を電気的に接続した(図4参照)。金ワイヤ15には田中電子工業株式会社製(「FA−25」径25μm)を使用した。
ワイヤボンディング後、ICチップ3と金ワイヤ接続部が埋まるように封止樹脂6をポッティングして樹脂封止を行った(図5参照)。封止樹脂6を充分に滴下すると表面張力により、図6のように、封止枠5の高さ以上に封止樹脂6が盛り上がる状態となった。
その後、封止樹脂を硬化条件;150°C、15分で硬化させた。硬化後も封止樹脂6は、封止枠5以上の高さを維持していた。なお、封止樹脂6には、エポキシ樹脂系の九州松下電器株式会社製(「CCN200DH−MC」)を用いた。
その後、封止樹脂を硬化条件;150°C、15分で硬化させた。硬化後も封止樹脂6は、封止枠5以上の高さを維持していた。なお、封止樹脂6には、エポキシ樹脂系の九州松下電器株式会社製(「CCN200DH−MC」)を用いた。
研磨によりCOT基板を含めたCOT2の全体厚みHが、600μmになるように切削して調整した(図7)。切削は数値制御されたエンドミルを用いて行った。COT2をバキュームで吸着板に固定し、径12mmの切削刃を用い、回転速度30000rpm、切削速度1000mm/minで切削した。
切削後の封止樹脂6表面を表面粗さ計(Sloan社製「DEKTAK30」)を用いて測定したところ、算術平均粗さRaが、約5μm(4μm〜6μm)の粗さ範囲になっていた。なお、測定長は、5mmとした。また、COT2の厚みDの精度は、600±5μm程度となった。
ICモジュールの上記封止樹脂の研磨面と封止枠の側面、およびCOT基板の露出している面に接着シート8を図8のようにラミネートした。このホットメルト型接着シート8には、テサ・アクチエンゲゼルシャフト製のもの「品番8410、厚み60μm」を使用した。ラミネート後は、接着シート8の圧縮効果もあって、COT2の全体厚みは、接着シート8の厚みも含めて620μmとなった。
切削後の封止樹脂6表面を表面粗さ計(Sloan社製「DEKTAK30」)を用いて測定したところ、算術平均粗さRaが、約5μm(4μm〜6μm)の粗さ範囲になっていた。なお、測定長は、5mmとした。また、COT2の厚みDの精度は、600±5μm程度となった。
ICモジュールの上記封止樹脂の研磨面と封止枠の側面、およびCOT基板の露出している面に接着シート8を図8のようにラミネートした。このホットメルト型接着シート8には、テサ・アクチエンゲゼルシャフト製のもの「品番8410、厚み60μm」を使用した。ラミネート後は、接着シート8の圧縮効果もあって、COT2の全体厚みは、接着シート8の厚みも含めて620μmとなった。
カード基体材料には、コアシート21,22として、厚み370μmの白色硬質塩化ビニルシート(太平化学製品株式会社製「TN828」)とオーバーシート23,24として、厚み50μmの透明硬質塩化ビニルシート(太平化学製品株式会社製「M1066」)を使用した。コアシート21,22には予め必要な印刷を施したものである。
この4層の塩化ビニルシートの印刷位置を位置合わせして仮積みし(図9(A))、金属鏡面板(不図示)間に挟み、熱圧をかけて融着して、一体のカード基体20にした(図9(B))。なお、熱プレス条件は、150°C、98N/cm2 、20分とした。
その後、打ち抜き機により、カードサイズ(85.6mm×54.0mm)に打ち抜きした(図9(C))。
この4層の塩化ビニルシートの印刷位置を位置合わせして仮積みし(図9(A))、金属鏡面板(不図示)間に挟み、熱圧をかけて融着して、一体のカード基体20にした(図9(B))。なお、熱プレス条件は、150°C、98N/cm2 、20分とした。
その後、打ち抜き機により、カードサイズ(85.6mm×54.0mm)に打ち抜きした(図9(C))。
カード基体20のCOT2埋設位置にICモジュール装着用凹部30をエンドミルによる切削加工により形成した。第1凹部31の深さを、COT基材10と接着シート8の厚みに相当する170μmとし、第2凹部32の深さを、封止樹脂の厚みに相当する450μmとした(図10(B))。従って、第1凹部と第2凹部の合計深さDは、620μmとなった。この状態で、接着シート8をラミネート済みのCOT2をICモジュール装着用凹部30に嵌め込みした後、COT2の表面側接触端子板面にヒーターブロック(不図示)をあてがい、軽く熱圧(150°C、40N/cm2 、5秒)をかけてから冷却してCOT2の装着を完了した(図10(C))。これにより、本発明のICカード1が完成した(図10(D))。
(比較例)
比較例として、COTとして、従来のトランスファーモールド方式により樹脂封止を行ったものを使用した。なお、封止樹脂には、京セラケミカル製「KEG3000」を使用した。封止樹脂表面はモールド直後の状態で粗面化していない状態のものである。なお、COT基板10の材質および厚みは、実施例と同一条件のものを使用した。接着シート8も実施例と同一のものを使用して同一条件でラミネートしたものである。
カード基体20の材料も実施例と同一条件のものを使用し、同一のカード基体製造条件およびICカード製造条件で比較例のICカードを完成した。
比較例として、COTとして、従来のトランスファーモールド方式により樹脂封止を行ったものを使用した。なお、封止樹脂には、京セラケミカル製「KEG3000」を使用した。封止樹脂表面はモールド直後の状態で粗面化していない状態のものである。なお、COT基板10の材質および厚みは、実施例と同一条件のものを使用した。接着シート8も実施例と同一のものを使用して同一条件でラミネートしたものである。
カード基体20の材料も実施例と同一条件のものを使用し、同一のカード基体製造条件およびICカード製造条件で比較例のICカードを完成した。
実施例および比較例のICカード各5枚について、以下の条件でATM機搬送試験、COT−カード基体間接着強度試験の比較試験を行った。
(1)ATM機搬送試験
ATM実用機を用い、ICカードを挿入し取り出す試験を行う。搬送回数、1000回、2000回、3000回の試験を行った。
(2)COT−カード基体間接着強度試験
ICカードのCOT2の接触端子板表面に瞬間接着剤(東亜合成株式会社製「ボンドアロンアルファ」)を用いてゴムを取り付けした。当該ICカードのカード基体20をテンシロンテスタのクロスヘッドに押さえつけし、COTに取り付けたゴムを、テンシロンのチャック部でくわえた後、100mm/minの速度でクロスヘッドを降下させた。
ICカードからCOTが剥離する際の強度を読み取りした。
(1)ATM機搬送試験
ATM実用機を用い、ICカードを挿入し取り出す試験を行う。搬送回数、1000回、2000回、3000回の試験を行った。
(2)COT−カード基体間接着強度試験
ICカードのCOT2の接触端子板表面に瞬間接着剤(東亜合成株式会社製「ボンドアロンアルファ」)を用いてゴムを取り付けした。当該ICカードのカード基体20をテンシロンテスタのクロスヘッドに押さえつけし、COTに取り付けたゴムを、テンシロンのチャック部でくわえた後、100mm/minの速度でクロスヘッドを降下させた。
ICカードからCOTが剥離する際の強度を読み取りした。
上記、表1の結果から明らかなように、本発明の製造方法により製造したICカードは、ATM機搬送試験を3000回反復試験後であっても、ICカード裏面であってCOT装着部に割れが生じることはなかった。一方、従来のトランスファーモールド方式により樹脂封止を行ったCOTを使用したICカードでは、2000回の反復試験で5枚中1枚の割れが発生し、3000回の試験では累計2枚の割れが発生した。
一方、COT−カード基体間接着強度試験では、本発明の製造方法により製造したICカードは、従来のトランスファーモールド方式により樹脂封止を行ったCOTを使用したICカードよりも平均で約20%の強度向上が認められた。
一方、COT−カード基体間接着強度試験では、本発明の製造方法により製造したICカードは、従来のトランスファーモールド方式により樹脂封止を行ったCOTを使用したICカードよりも平均で約20%の強度向上が認められた。
1 ICカード
2 COT、ICモジュール
3 ICチップ
4 微小孔
5 封止枠
6 封止樹脂
7 ディスペンサー
8 接着シート
10 COT基板
11 ガラスエポキシ樹脂シート
12 接着シート
13 銅箔
14 ダイペースト
15 金ワイヤ
16 ワイヤボンディング用基板側パッド 20 カード基体
21,22 コアシート
23,24 オーバーシート
30 ICモジュール装着用凹部
2 COT、ICモジュール
3 ICチップ
4 微小孔
5 封止枠
6 封止樹脂
7 ディスペンサー
8 接着シート
10 COT基板
11 ガラスエポキシ樹脂シート
12 接着シート
13 銅箔
14 ダイペースト
15 金ワイヤ
16 ワイヤボンディング用基板側パッド 20 カード基体
21,22 コアシート
23,24 オーバーシート
30 ICモジュール装着用凹部
Claims (5)
- 以下の(1)〜(7)の製造工程を含むことを特徴とするICモジュールの製造方法。
(1)ICモジュール用COT基板に封止枠を接着して固定する工程、
(2)封止枠内にICカード用ICチップをダイボンディングする工程、
(3)ICチップの各パッドとCOT基板の各接触端子板とを前記封止枠内においてワイヤボンディングする工程、
(4)ICチップとワイヤボンディング部を囲む封止枠内に封止樹脂を封止枠高さを超える高さまでに充填する工程、
(5)封止樹脂を硬化させる工程、
(6)硬化した封止樹脂表面を封止枠高さと同等高さの平面に研磨する工程、
(7)少なくとも封止樹脂表面に接着シートをラミネートする工程、 - 請求項1の(6)の研磨する工程において、封止樹脂表面の算術平均粗さRaが、4μm〜6μmの範囲の粗面となるように研磨することを特徴とするICモジュールの製造方法。
- ICカード用ICモジュールがICモジュール装着用凹部に埋設されて装着され、かつ当該ICモジュールの封止樹脂面と装着用凹部の底面の間が接着シートにより固定されているICカードにおいて、当該ICモジュールのICチップ樹脂封止部が矩形状の封止枠と当該封止枠高さと同等高さ平面に研磨した封止樹脂表面とにより平坦な直方体形状にされていることを特徴とするICカード。
- 前記研磨した封止樹脂表面の算術平均粗さRaが、4μm〜6μmの範囲の粗面となっていることを特徴とする請求項3記載のICカード。
- ICカード用カード基体にICモジュール装着用凹部を掘削し、当該ICモジュール装着用凹部内に請求項1または請求項2の工程で製造したICモジュールを嵌め込みし、接触端子板面から加熱圧着してICモジュールを固定することを特徴とするICカードの製造方法。
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- 2004-07-27 JP JP2004218523A patent/JP2006041162A/ja not_active Withdrawn
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