JP3382487B2 - 非接触ｉｃカードおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触ＩＣカード
およびその製造方法に関し、例えば鉄道の定期券、スキ
ー場のリフト券、ドア入退室管理カード、電子マネー等
に利用される非接触ＩＣカードおよびその製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】非接触ＩＣカードは、その記憶容量の多
さと高度なセキュリティ機能といったＩＣカードの特徴
に加えて、カードをカード読み取り機のスロットに挿入
する手間が不要であるという便利さ等から、近年では、
鉄道の定期券、スキー場のリフト券、ドア入退室管理カ
ード、電子マネー等に幅広く利用されるに至った。

【０００３】一般の非接触ＩＣカードは、図１７に示す
ように、ＩＣチップや、コンデンサ等の電子部品を実装
した回路基板５１と、外部との送受信を行うためのアン
テナコイル５２とを樹脂製のカード本体５３の内部に組
み込んだ構成となっている。

【０００４】回路基板５１は、例えば、図１８に示すよ
うな手順で製造されたＴＡＢ（TapeAutomated Bondin
g）基板を用いる。図１８において、ポリイミド等の絶
縁フィルム製の基板本体の片面（裏面）に接着剤を塗布
し、ＩＣチップホール等の開孔部を形成するためにパン
チングを行い、接着剤を塗布した裏面側に銅箔を熱ロー
ラで貼り付ける。銅箔は配線パターン、ＩＣチップのリ
ードあるいは電子部品のランド形成のために、レジスト
塗布、マスク露光、現像、エッチングの各工程が施工さ
れる。レジスト除去後、リード等にメッキが施される。
このリード等の上に表面側からＩＣチップ等を搭載し、
加熱ツールで加熱押圧等することにより実装し、裏面側
から封止する。

【０００５】このようにして製造された回路基板５１
は、アンテナコイル５２に接続後、非接触ＩＣカードに
組み込まれるが、そのままパッケージ５３に収納して蓋
をしたのでは、気密性や耐湿性に乏しく、薄型化が困難
である。そこで、例えば図１９に示すようなカードの製
造方法を応用することが考えられる（特開平４−３６３
３００号公報参照）。

【０００６】図１９（ａ）において、まず薄板５４の上
にカード基板５５を載せて貼り付ける。次に図１９
（ｂ）に示すように、薄板５４の上に貼り付けられたカ
ード基板５５をパッケージ成形用金型５６のキャビティ
５７内に収納する。この後、図１９（ｃ）に示すよう
に、キャビティ５７内に樹脂５８を注入し、薄板５４お
よび樹脂５８によって、パッケージ５９を成形する。す
なわち、ここではカード基板支持用の薄板５４をパッケ
ージ５９の一部として取り込むことにより、気密性や耐
湿性の向上と薄型化を図っている。この製造方法では、
カード基板５５として、回路基板５１とアンテナコイル
５２とを接続したものを開示してはいないが、かかる接
続物についても応用可能と考えられる。

【０００７】このようにして製造された非接触ＩＣカー
ドには、通常は電池が内臓されておらず、外部からの電
波をアンテナコイル５２で受信し、その誘導電力が回路
基板５１のコンデンサに蓄えられる。そして、この電力
を利用して、回路基板５１のＩＣチップにより情報が処
理され、あるいはカード読み取り機との情報の授受を行
う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の非接触ＩＣ
カードの構成では、以下の問題があった。

【０００９】（１）非接触カードの構成要素である回路
基板５１では、図２０（ａ）に示す裏面図のように、基
板本体６０の裏面側に銅箔を接着後、銅箔の不要部分を
エッチング等により除去することにより配線パターン６
１を形成する。しかし、この回路基板５１をアンテナコ
イル５２と接続後、薄板５４に貼り付けた場合は、図２
０（ｂ）に示すＳ−Ｓ断面図のように、薄板５４と回路
基板５１との密着面積が少なく、またこの間隙への樹脂
５８の回り込みはほとんどないため、成形後の気密性や
耐湿性を確保することが困難である。

【００１０】（２）非接触カードの構成要素である回路
基板５１では、図２１（ａ）に示すＩＣチップホール６
２回りの部分斜視図のように、ＩＣチップホール６２内
でのリード６３突出部に表面側からＩＣチップ６４のバ
ンプ６５を図示しない加熱ツールで加熱圧着することに
より、ＩＣチップ６４を実装し、図２１（ｂ）に示すＴ
−Ｔ断面図のように、裏面側から封止する。しかし、こ
の回路基板５１を薄板５４に貼り付けた場合は、図２１
（ｃ）に示すＴ−Ｔ断面図のように、薄板５４と封止部
６６との凹凸部分の密着性が悪く、ここに空気６７が溜
まり易い。この場合は、空気６７の成形時の体積変化等
によるＩＣチップ６４の割れの原因となることがある。

【００１１】（３）非接触カードの構成要素である回路
基板５１の製造方法では、図２２（ａ）に示すＩＣチッ
プホール６２回りの断面図のように、ＩＣチップ６４の
電極６８の上にバンプ６５をメッキにより形成する。し
かし、このメッキバンプ６５は高さが低いため、加熱ツ
ール６９を用いて厚みが５〜２０μｍの半田メッキ７０
を施工したリード６３と接合すると、図２２（ｂ）に示
すように、溶融半田７０が流れて絶縁体７１をこえ、Ｉ
Ｃチップ６４本体に接触するエッジタッチが発生し易
い。

【００１２】（４）非接触ＩＣカードの構成要素である
回路基板５１の製造方法では、図２３（ａ）に示すＩＣ
チップホール６２および電子部品ホール７８回りの断面
図のように、ＩＣチップ６４を基板本体６０に加熱ツー
ル６９を用いて接合することによりＩＣチップ６４を完
装した後、図２３（ｂ）に示すように、電子部品用ラン
ド７２にクリーム半田７３を塗布し、図２３（ｃ）に示
すように、リフローすることにより電子部品７４を完装
する。しかし、この場合はＩＣチップ６４と電子部品７
４とを別個に実装するため、製造工程が多く、手間と時
間がかかる。

【００１３】（５）非接触ＩＣカードの製造方法では、
薄板５４の上にカード基板５５（回路基板５１とアンテ
ナコイル５２とを接続したものを想定した場合）を載せ
て貼り付ける。具体的には図２４（ａ）に示す斜視図の
ように、ディスペンサ７５を用いて薄板５４上に接着剤
７６を散点状に塗布し、図２４（ｂ）に示すように、そ
の上にカード基板５５を載せて貼り付ける。このため、
カード基板５５の貼り付け後は、図２４（ｃ）に示すア
ンテナコイル５２回りの部分断面図のように、薄板５４
とアンテナコイル５２との間に隙間が生じ、図２４
（ｄ）に示すように、成形時に樹脂５８によりアンテナ
コイル５２が薄板５４から浮き上がって、カード表面に
露出することがある。

【００１４】（６）非接触ＩＣカードの製造方法では、
薄板５４の上にカード基板５５を載せて貼り付けるが、
図２５に示すカード基板５５回りの断面図のように、カ
ード基板５５の上方に凹凸部分があるため、成形時にカ
ード基板５５の上方に樹脂５８が回り込みにくく、ここ
に気泡７７が溜まって、この場合も気泡７７の成形時の
体積変化等によるＩＣチップ６４の割れの原因となるこ
とがある。

【００１５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、気密性、耐湿性等に優
れ、かつ薄型化が可能な非接触ＩＣカードおよびその製
造方法を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本願第１の発明は、樹脂
フィルムの一面に積層した金属膜をエッチングすること
により回路パターンを形成しかつ樹脂フィルムの他面に
回路パターンに電気的に接続するようにして少なくとも
ＩＣチップを搭載した回路基板と、前記回路パターンに
電気的に接続したアンテナコイルとを樹脂製の薄板の一
面に貼設し、この薄板の一面側に樹脂材料を射出成形す
ることにより薄板と樹脂材料とを一体形成し、回路基板
とアンテナコイルとを樹脂材料内に封止してなる非接触
ＩＣカードにおいて、樹脂フィルムに積層した金属膜に
エッチングにより回路パターンを区画形成すると共にそ
の周囲に金属膜残存部を残し、前記回路パターンと前記
金属膜残存部とを前記薄板の一面に貼設したことを特徴
とする。

【００１７】上記構成によれば、回路パターンの回り
に、僅かな間隙をあけて金属膜を残したことにより、回
路パターンと薄板との間の密着性を高めることができ
る。

【００１８】従って、成形後の気密性や耐湿性を向上さ
せることができる。

【００１９】第２の発明は、樹脂フィルムに矩形状のＩ
Ｃチップ用ホールを形成し、樹脂フィルムのＩＣチップ
用ホールを含む上面に積層した金属膜をエッチングする
ことによりＩＣチップ用ホールのある対向する両辺から
リード部が突出するように回路パターンを形成しかつ樹
脂フィルムの下面にリード部に電気的に接続するように
して電子チップを搭載し封止した後上下反転した回路基
板と、前記回路パターンに電気的に接続したアンテナコ
イルとを樹脂製の薄板の上面に貼設し、上方より樹脂材
料を射出成形することにより薄板と前記樹脂材料とを一
体形成し、回路基板とアンテナコイルとを樹脂材料内に
封止してなる非接触ＩＣカードにおいて、回路基板の下
面に積層した金属膜にＩＣチップ用ホールのリード部を
形成しない他の対向する両辺を連結するブリッジ部をリ
ード部と共にかつリード部とは非接触となるように広幅
でエッチング形成して前記回路パターンを構成したこと
を特徴とする。

【００２０】上記構成によれば、ＩＣデバイス用リード
の回りに、僅かな間隙をあけて金属膜を、リードと干渉
しない範囲でエッチング等せずに残したことにより、薄
板とＩＣデバイスの封止部分との間の空間をほとんどな
くしてこの間の密着性を高めることができる。従って、
この場合は成形時におけるＩＣデバイスの割れのおそれ
を少なくし、その信頼性を向上させることができる。

【００２１】さらに、ブリッジ部に、回路基板のＩＣチ
ップ封止時の空気抜孔を少なくとも１個設ければ、金属
膜の下の気泡がこの貫通孔から排除されるため、成形時
におけるＩＣデバイスの割れのおそれをさらに少なく
し、その信頼性を一層向上させることができる。

【００２２】さらに、ブリッジ部が、メッキを施工しな
い金属膜からなるものとすれば、ＩＣデバイスの実装時
に加熱ツールにメッキ金属が付着しないため、接合不良
を生じるおそれがなくなる。

【００２３】第３の発明は、樹脂フィルムに矩形状のＩ
Ｃチップ用ホールを形成し、樹脂フィルムのＩＣチップ
用ホールを含む一面に積層した金属膜をエッチングする
ことによりＩＣチップ用ホールのある対向する両辺から
リード部が突出するように回路パターンを形成しかつ樹
脂フィルムの他面にリード部に電気的に接続するように
して電子チップを搭載した回路基板と、前記回路パター
ンに電気的に接続したアンテナコイルとを樹脂製の薄板
の一面に貼設し、この薄板の一面側に樹脂材料を射出成
形することにより、薄板と樹脂材料とを一体形成し、回
路基板とアンテナコイルとを樹脂材料内に封止してなる
非接触ＩＣカードの製造方法において、回路基板に積層
した金属膜にＩＣチップ用ホールのリード部を形成しな
い他の対向する両辺を連結するブリッジ部をリード部と
共にかつリード部とは非接触となるように広幅でエッチ
ング形成して前記回路パターンを構成し、ブリッジ部と
は非接触となる加熱ツールでリード部を加熱押圧するこ
とにより、樹脂フィルムの他面にリード部に電気的に接
続するようにしてＩＣチップを搭載したことを特徴とす
る。

【００２４】上記構成によれば、ＩＣデバイスホール内
に残した金属膜に加熱ツールが接触してリードのフォー
ミング量の制御が困難となるのを回避できる。

【００２５】第４の発明は、樹脂フィルムに矩形状のＩ
Ｃチップ用ホールを形成し、樹脂フィルムのＩＣチップ
用ホールを含む一面に積層した金属膜をエッチングする
ことによりＩＣチップ用ホールのある対向する両辺から
リード部が突出するように回路パターンを形成しかつ樹
脂フィルムの他面にリード部に電気的に接続するように
して電子チップを搭載した回路基板と、前記回路パター
ンに電気的に接続したアンテナコイルとを樹脂製の薄板
の一面に貼設し、この薄板の一面側に樹脂材料を射出成
形することにより、薄板と樹脂材料とを一体形成し、回
路基板とアンテナコイルとを樹脂材料内に封止してなる
非接触ＩＣカードの製造方法において、ＩＣデバイスの
リード上への搭載前にキャピラリを通した金属ワイヤの
先端を溶融してこの先端に金属ボールを形成し、前記キ
ャピラリを移動して前記金属ボールをＩＣデバイスの電
極上に位置決めし、前記金属ボールをＩＣデバイスの電
極上に接合し、前記キャピラリを上昇させた後に横にず
らして降下させ、前記金属ワイヤを前記ＩＣデバイスの
電極上に接合した金属ボール上に接合し、前記キャピラ
リを再度上昇させて金属ワイヤを引きちぎることによ
り、前記ＩＣデバイスの電極上に２段突起形状のボール
バンプを形成したことを特徴とする。この構成によれ
ば、ＩＣデバイスのバンプ高さのバラツキが少なくなる
ため、加熱ツールで押圧したときのバンプとリードとの
接合状態もバラツキが少なくなる。従ってこの場合は、
バンプとリードとの接合状態のバラツキによるオープ
ン、エッジタッチ等の不良が発生するおそれが少なくな
る。

【００２６】また、ＩＣデバイスのリードの幅を、ボー
ルバンプの外径の約５倍よりも小さくすれば、ＩＣデバ
イスのバンプ上でリードがすべることによるオープン
や、逃げ場のない半田によるエッジタッチ等の不良の発
生を防止することができる。

【００２７】第５の発明は、樹脂フィルムに矩形状の電
子部品用ホールを形成し、樹脂フィルムの電子部品用ホ
ールを含む一面に積層した金属膜をエッチングすること
により電子部品用ホールのある対向する両辺からランド
部が突出するように回路パターンを形成しかつ樹脂フィ
ルムの他面にランド部に電気的に接続するようにして電
子部品を搭載した回路基板と、前記回路パターンに電気
的に接続したアンテナコイルとを樹脂製の薄板の一面に
貼設し、この薄板の一面側に樹脂材料を射出成形するこ
とにより薄板と樹脂材料とを一体形成し、回路基板とア
ンテナコイルとを樹脂材料内に封止してなる非接触ＩＣ
カードの製造方法において、加熱ツールでランド部を加
熱押圧することにより、樹脂フィルムの他面にランド部
に電気的に接続するようにして電子部品を搭載したこと
を特徴とする。

【００２８】上記構成によれば、ＩＣデバイスと同様の
方法で電子部品を実装可能となるため、製造工程を少な
くでき、製造の手間と時間とを削減できる。

【００２９】さらに、電子部品のランドへの搭載前にこ
のランドに、約５μｍから約２０μｍの厚さのメッキを
施工すれば、ＩＣデバイスと同じ加熱ツールで電子部品
を実装することができるようになる。この場合は電子部
品用ランドにクリーム半田を塗布する必要がなくなり、
ＩＣデバイスと電子部品との回路基板への混載実装が可
能となるため、生産性の向上を図ることができる。

【００３０】第６の発明は、樹脂フィルムの一面に積層
した金属膜をエッチングすることにより回路パターンを
形成しかつ樹脂フィルムの他面に回路パターンに電気的
に接続するようにして少なくともＩＣチップを搭載した
回路基板と、前記回路パターンに電気的に接続したアン
テナコイルとを、その両面側から１対の樹脂製の薄板で
挟み込んだ後に、薄板を熱圧着することにより、回路基
板とアンテナコイルを薄板へ貼設し、次いで薄板の一面
側に樹脂材料を射出成形することにより薄板と樹脂材料
とを一体形成することを特徴とする。

【００３１】上記構成によれば、回路基板とアンテナコ
イルが１対の薄板に挟み込まれて凹凸部分が少なくなる
ため、成形時の樹脂の回り込みがよくなり気泡の噛み込
みが起こりにくくなる。また成形時に回路パターンに樹
脂圧力が直接かからない。従ってこの場合は回路パター
ンに実装されたＩＣデバイスの割れのおそれをより少な
くし、その信頼性を一層向上させることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
のいくつかの実施の形態について説明し、本発明の理解
に供する。なお、以下の実施の形態は本発明を具体化し
た一例であって、本発明の技術的範囲を限定するもので
はない。

【００３３】図１は本実施の形態に係る非接触ＩＣカー
ドの概略構成を示す斜視図であって、その一部を切り欠
いている。図１に示すように本実施の形態に係る非接触
ＩＣカードは、ＩＣチップ（ＩＣデバイスに相当）や、
コンデンサ等（電子部品に相当）を実装した回路基板１
と、外部との送受信を行うためのアンテナコイル２とを
樹脂製のカード本体３の内部に組み込んだ構成となって
いる。

【００３４】回路基板１は例えば以下のように製造され
たＴＡＢ基板を用いる。ポリイミド等の絶縁フィルム
（樹脂フィルムに相当）製の基板本体の片面（裏面）に
銅箔（金属膜に相当）を接着後銅箔の不要部分をエッチ
ング等により除去することにより配線パターン（回路パ
ターンに相当）を形成する。

【００３５】一方絶縁フィルムのＩＣチップや電子部品
を搭載する箇所にはパンチング等により所定の大きさの
ホールを形成し、上記配線パターンの形成時に、その一
部として、ホール回りの裏面側からＩＣチップ用リード
や電子部品用ランドをホール内に突出するように形成す
る。このリード等のホール内での突出部に表面側からＩ
Ｃチップ等を加熱圧着等することにより実装し、裏面側
から封止する。

【００３６】回路基板１は、図２（ａ）に示すようにア
ンテナコイル２に接続して一種のモジュールとなした
後、以下のような製造方法によりカード本体３の内部に
組み込まれる。このアンテナコイル２の巻回数は、送受
信する相手方の周波数に依存し、またその開口面積は、
受ける電力により決まる。

【００３７】まず図２（ｂ）に示すように、カバーシー
ト（薄板に相当）５の上にモジュール４を載せて貼り付
ける。カバーシート５の材料は、カード本体３となる樹
脂材料と同一の材料例えばＰＥＴ、ＡＢＳ、塩化ビニー
ル等の熱可塑性の樹脂を使用するが、その他の異種材料
を使用してもよい。ただし同一材料とした方が射出成形
時のなじみがよく、カード使用時の剥がれ等の問題が生
じにくいため望ましい。次に図２（ｃ）に示すように、
カバーシート５の上に貼り付けられたモジュール４をパ
ッケージ成形用金型６のキャビティ７内に収納する。こ
の後、キャビティ７内に樹脂（樹脂材料に相当）８を注
入し、カバーシート５および樹脂８によって、カード本
体３を射出成形する。図２（ｄ）はその完成状態を示
す。すなわち、モジュール支持用のカバーシート５をカ
ード本体３の一部として取り込むことにより、気密性や
耐湿性の向上と薄型化を図ることができる。

【００３８】この非接触ＩＣカードには通常は電池が内
臓されておらず、外部からの電波をアンテナコイル２で
受信し、その誘導電力が回路基板１のコンデンサに蓄え
られる。そして、この電力を利用して、回路基板１のＩ
Ｃチップにより情報が処理され、あるいはカード読み取
り機と情報の授受を行う。以上の点で一般の非接触ＩＣ
カードと同様である。しかし、本実施の形態は以下の点
で従来例と異なる。

【００３９】（第１の実施の形態） 第１の実施の形態では、図３（ａ）に示すように回路基
板１の配線パターン９の回りに、僅かな間隙をあけて配
線パターン９の材料である銅箔をエッチングせずに残し
た点で従来例と異なる。同図中の斜線部分が配線パター
ン９および配線パターン以外の銅箔を残した部分（金属
膜残存部）１０である。ここでは、図１（ａ）における
ように配線パターン９自体の周辺部分をできるだけ広げ
るか、あるいは銅箔を残した部分１０を配線パターン９
と接触しない範囲でできるだけ広くとるのが望ましい。
アンテナコイル２と接続後、この配線パターン形成面
（裏面）に、図３（ｂ）に示すＡ−Ａ断面図のように、
カバーシート５を貼り付ける。同図を前記図２０（ｂ）
と比較すると、回路基板１とカバーシート５との間隙が
ほとんどなくなっていることが分かる。従って、本第１
の実施の形態では回路基板１とカバーシート５との間の
密着性を高めることができるため、成形後の気密性や耐
湿性を向上させることができる。なお、この場合は、回
路基板１とカバーシート５との間隙は僅かに残るが、実
用上の問題とはならない程度である。

【００４０】（第２の実施の形態） 第２の実施の形態では、図４（ａ）に示すように回路基
板１に形成されたＩＣチップホール（ＩＣデバイス用ホ
ールに相当）１１内の前記配線パターン９の一部である
ＩＣチップのリード１２の回りに、僅かな間隙をあけて
配線パターン９の材料である銅箔をエッチングせずに残
した点で従来例と異なる。同図中では、回路基板１の裏
面に矩形状のＩＣチップホール１１の左右両側からリー
ド１２が所定距離だけ突出しており、ＩＣチップホール
１１の前後両側に銅箔１３を橋渡しするように残してい
る。銅箔１３はリード１２の突出部に接触しない範囲で
できるだけ多く残すのが望ましい。このリード１２の突
出部に回路基板１の表面側からＩＣチップ１４のバンプ
１５を図示しない加熱ツールで加熱圧着することによ
り、ＩＣチップ１４を実装し封止する。その後、図４
（ｂ）に示すＢ−Ｂ断面図のように、裏面にカバーシー
ト５を貼り付ける。同図を前記図２１（ｃ）と比較する
と、回路基板１とカバーシート５との間の空間がほとん
どなくなっていることが分かる。

【００４１】従って、本第２の実施の形態ではＩＣチッ
プ１４の封止部分１６とカバーシート５との間の空間を
ほとんどなくしてこの間の密着性を高めることができる
ため、成形時におけるＩＣチップ１４の割れのおそれを
少なくし、その信頼性を向上させることができる。なお
この場合も、回路基板１とカバーシート５との間隙は僅
かに残るが、実用上の問題とはならない程度である。さ
らに、この銅箔１３に図５（ａ）に示すように少なくと
も１個の貫通孔１７を形成すれば、図５（ｂ）に示すＣ
−Ｃ断面図のように銅箔１３の下の気泡がこの貫通孔１
７から自然にあるいは強制的に排除できるため、成形時
におけるＩＣチップ１４の割れのおそれをさらに少なく
し、その信頼性を一層向上させることができる。同図中
では、銅箔１３のほぼ中央部に大径の丸穴を１つ形成し
ているが、要すればさらに適当な穴を追加等してもよ
い。通常、この銅箔１３はＩＣチップ１４のリード１２
等と共にメッキされるが、場合によっては銅箔１３にメ
ッキを施工しないこととしてもよい。その理由は次の通
りである。

【００４２】上記第２の実施の形態では、前記図４
（ａ）に示したようにモジュール４をカバーシート５へ
貼り付ける前に、このモジュール４に組み込まれる回路
基板１のＩＣチップホール１１内に銅箔１３を残した。
しかし、図６（ａ）に示すように、加熱押圧面がフラッ
トの通常の加熱ツール１８を用いてＩＣチップ１４を実
装するときにＩＣチップホール１１内に残した銅箔１３
に加熱ツール１８が接触し、図６（ｃ）に示すように加
熱ツール１８の加熱押圧面に銅箔１３のメッキ金属が付
着し接合不良の原因となることがある。そこで、上記し
たように銅箔１３にメッキを施さないこととすれば、こ
のような不具合がなくなる。

【００４３】（第３の実施の形態） また上記第２の実施の形態では、ＩＣチップホール１１
内に残した銅箔１３に加熱ツール１８が接触しＩＣチッ
プ１４のリードフォーミング量のコントロールが困難と
なることがある。そこで、第３の実施の形態では図７
（ａ）に示すようにこの銅箔１３とは非接触となるよう
な特殊形状の加熱ツール１９でリード１２のみを加熱押
圧することにより、ＩＣチップ１４を実装することとし
た。例えば加熱ツール１９としてＩＣチップホール１１
内に残した銅箔１３を跨ぐように加熱側に段部を形成し
たものを用いる。これによれば、加熱ツール１９を用い
てＩＣチップ１４を実装するときに、図７（ｂ）に示す
ようにＩＣチップホール１１内に残した銅箔１３に加熱
ツール１９が接触することがなくなり、リード１２のフ
ォーミング量のコントロールを容易に行うことができる
と共に、接合不良をも防止できる。

【００４４】しかし、ＩＣチップ１４の電極配置等によ
っては上記第３の実施の形態のような特殊形状の加熱ツ
ール１９を加工できないこともある。一方非接触ＩＣカ
ードの場合、厚みの規格からモジュール４の厚みはでき
るだけ薄い方が望ましいため、ＩＣチップ１４のリード
フォーミングは行わない方がよい場合もある。そのよう
な場合には、上記のように、銅箔１３には、メッキを施
さないのが望ましい。なお、回路基板１の製造工程上で
メッキを施さない銅箔を形成するのは、それほど手間の
かかるものではない。

【００４５】（第４の実施の形態） 第４の実施の形態では、図８に示すようにモジュール４
をカバーシート５へ貼り付ける前に、モジュール４に組
み込まれる回路基板１の電子部品ホール（電子部品用ホ
ールに相当）３３内のランド２０上に搭載した電子部品
２１をランド２０の裏面から加熱ツール１８で加熱押圧
することにより、この電子部品２１を実装する点で従来
例と異なる。具体的にはモジュール４の製造に当り、ま
ずＩＣチップ１４や電子部品２１を基板本体２２に位置
合わせし、加熱ツール１８によりリード１２やランド２
０の裏面から加熱押圧して接合する。これによればＩＣ
チップ１４と同様の方法で電子部品２１を実装可能とな
るため、製造工程を少なくできその手間と時間とを削減
できる。このためには、電子部品２１の基板本体２２へ
の搭載前に、電子部品２１のランド２０に約５μｍから
約２０μｍまでの厚さの半田メッキ２３を施工すればよ
い。

【００４６】本発明者らはこのメッキ２３の厚さを決定
するために、実験によりメッキ２３の厚みを変えたとき
の電子部品２１と基板本体２３との接合強度と、破壊モ
ードとの関係を調べた（本実験では電子部品２１として
はコンデンサを用いた）。接合の良否を破壊モードの観
点から判断し、電子部品２１と基板本体２２との接合強
度が電子部品２１自体の強度よりも大きいときの電子部
品２１の破壊モードを良品と判定すると、上記実験結果
よりメッキ２３の厚みが約５μｍで半田破壊が発生して
おり接合としては望ましくないのが分かった。一方メッ
キ２３の厚みが約２０μｍを越えるとＩＣチップ１４の
リード１２への接合時に溶融半田が流れてＩＣチップ１
４本体に接触するエッジタッチが発生するため、この場
合も接合としては望ましくない。従って、電子部品２１
のランド２２への接合部分には約５μｍから約２０μｍ
までの厚さのメッキ２３を施工すればよいことが分かっ
た。またこれに合わせて、ＩＣチップ１４とリード１２
との接合部分についても約５μｍから約２０μｍまでの
厚さのメッキ２３を施工すればよい。

【００４７】従来は、ＩＣチップ１４とリード１２との
接合部分のメッキの厚さが、エッジタッチ等を防ぐため
に、非常に薄いものであった。一方、電子部品２１とラ
ンド２０との接合は、強度確保の観点からクリーム半田
を塗布する必要があり、ＩＣチップ１４と電子部品２１
とは別個の工程で実装せざるをえなかった。これに対
し、本第４の実施の形態ではＩＣチップ１４と電子部品
２１とを同じ厚みのメッキ２３を施工することにより、
同じ加熱ツール１８（１９）でいずれの接合も可能とな
るため、電子部品用ランド２０にクリーム半田を塗布す
る必要がなくなり、ＩＣチップ１４と電子部品２１とを
同時に実装可能となる。これによりＩＣチップ１４と電
子部品２１との回路基板１への混載実装が可能となり、
生産性の向上を図ることができる。

【００４８】（第５の実施の形態） 第５の実施の形態では、ＩＣチップ１４の基板本体２２
への搭載前にＩＣチップ１４の電極上に従来のメッキバ
ンプに代えてボールバンプを形成する。その手順を図９
に示す。まず図９（ａ）に示すようにキャピラリ２４に
通した金属ワイヤ２５の先端を放電電極２６からの放電
により、加熱溶融してこの先端に金属ボール２７を形成
する。次に図９（ｂ）に示すようにキャピラリ２４を移
動して金属ボール２７をＩＣチップ１４の絶縁体２８を
貫通する電極２９上に位置決めし、金属ボール２７をＩ
Ｃチップ１４の電極２９上に接合する。そして図９
（ｃ）に示すようにキャピラリ２４を上昇させて金属ワ
イヤ２５を引きちぎることにより、図９（ｄ）に示すよ
うにＩＣチップ１４の電極２９上にボールバンプ３０を
形成する。これにより図１０（ａ）に示すＩＣチップ１
４の断面図のようにＩＣチップ１４のバンプ高さＨが１
００μｍ以上となり、従来の１０〜１５μｍメッキバン
プに比べて高くなるため、図１０（ｂ）に示すように溶
融半田３１が流れてもＩＣチップ１４の本体に接触する
エッジタッチが発生するおそれが少なくなる。

【００４９】（第６の実施の形態） しかし、環境条件により上記第５の実施の形態のバンプ
３０では、金属ワイヤ２５を引きちぎる位置の制御が難
しく、図１１に示すようにバンプ高さがＨ、Ｈ’と２０
μｍ程度バラツクことがある。そこで、さらに以下の２
段突起形状のバンプ形成を考える。その手順を図１２に
示す。

【００５０】まず図１２（ａ）に示すようにＩＣチップ
１４の回路基板１への搭載前にキャピラリ２４に通した
金属ワイヤ２５の先端を放電電極２６からの放電によ
り、加熱溶融してこの先端に金属ボール２７を形成す
る。次に図１２（ｂ）に示すようにキャピラリ２４を移
動して金属ボール２７をＩＣチップ１４の絶縁体２８を
貫通する電極２９上に位置決めし、金属ボール２７をＩ
Ｃチップ１４の電極２９上に接合する。図１２（ｃ）、
（ｄ）に示すようにキャピラリ２４を上昇させた後に横
にずらして降下させ、金属ワイヤ２５をＩＣチップ１４
の電極２９上に接合した金属ボール２７上に接合する。
そして図１２（ｅ）に示すようにキャピラリ２４を再度
上昇させて金属ワイヤ２５を引きちぎることにより、図
１２（ｆ）に示すようにＩＣチップ１４の電極２９上に
２段突起形状のボールバンプ３２を形成する。

【００５１】これによれば、図１３に示すようにＩＣチ
ップ１４のバンプ高さＨのバラツキが５μｍ程度と少な
くなるため、加熱ツール１８で押圧したときのバンプ３
２とリード１２との接合状態もバラツキが少なくなる。
従ってこの場合は、バンプとリードとの接合状態のバラ
ツキによるオープン、エッジタッチ等の不良が発生する
おそれが少なくなる。

【００５２】本発明者らの経験によると、図１４（ａ）
に示すようにＩＣチップ１４のリード１２の幅Ｌがボー
ルバンプ３０の外径Ｄよりも小さければ、ＩＣチップ１
４の完装時に図１４（ｂ）に示すようにＩＣチップ１４
のボールバンプ３０上でリード１２がすべることによる
オープンが発生することがある。一方、ＩＣチップ１４
のリード１２の幅Ｌがボールバンプ３０の外径Ｄの約５
倍よりも大きければ、ＩＣチップ１４の完装時に図１４
（ｃ）に示すように逃げ場のない半田３１によるエッジ
タッチが発生することがある。そこで、ＩＣチップ１４
のリード１２の幅Ｌを、ボールバンプ３０の外径Ｄより
も大きくかつボールバンプ３０の外径Ｄの約５倍よりも
小さくとれば、オープンやエッジタッチ等の不良の発生
を防止することができる。

【００５３】（第７の実施の形態） 上記第１〜第６の実施の形態のいずれか、あるいは、そ
れらの適当な組み合わせにより、製造した回路基板１を
アンテナコイル２と接合してモジュール４となした後カ
バーシート５に貼り付ける。

【００５４】第７の実施の形態では、モジュール４を貼
り付けたカバーシート５が、このカバーシート５へのモ
ジュール４からの投影面積よりも広い範囲でのスクリー
ン印刷による接着剤塗布によりモジュール４へ貼り付け
たものである点で従来例と異なる。その製造方法は、図
１５（ａ）に示すようにカバーシート５の表面にスキー
ジ３３とメタルマスク３４を用いたスクリーン印刷によ
る接着剤３５の塗布を行った後、図１５（ｂ）に示すよ
うにモジュール４のカバーシート５への貼り付けを行
う。その塗布面積はモジュール４からのカバーシート５
への投影面積よりも広いものとするが、具体的にはモジ
ュール４のカバーシート５への投影面の外側０．２〜
０．５ｍｍまでの範囲内に接着剤塗布を行うのが望まし
い。このように、スクリーン印刷でモジュール４の全面
に一様な接着剤塗布を行えば、モジュール４をカバーシ
ート５の上に貼り付けたとき、図１５（ｃ）に示すＤ−
Ｄ断面図および図１５（ｄ）に示すＥ−Ｅ断面図のよう
にモジュール４とカバーシート５との間に隙間がほとん
どなくなる。従って、成形時におけるモジュール４のカ
バーシート５からの浮き上がりが起きにくくなる。従
来、特にアンテナコイル２がカバーシート５から浮き上
がりカード表面に露出してしまうことが問題であった
が、本第７の実施の形態ではその防止効果が大きい。

【００５５】（第８の実施の形態） 第８の実施の形態では、カバーシート５がモジュール４
を上下方向から挟み込むことにより貼り付けたものであ
る点で従来例と異なる。その製造方法は、図１６（ａ）
に示すようにモジュール４を上下からカバーシート５で
挟み込み、熱圧着した後、図１６（ｂ）に示すように射
出成形する。図１６（ｃ）はその完成状態を示す。射出
成形方法自体は従来例で示した方法と同様である。これ
によれば、モジュール４の上方に凹凸部分が少なくなる
ため成形時の樹脂８の回り込みがよくなり、気泡の噛み
込みが起こりにくくなる。また成形時にモジュール４に
樹脂圧力が直接かからない。従って、この場合はモジュ
ール４に組み込まれたＩＣチップ１４の割れのおそれを
より少なくし、その信頼性を一層向上させることができ
る。

【００５６】以上により、信頼性に優れかつ薄型化が可
能な非接触ＩＣカードおよびその製造方法を得ることが
できる。

【００５７】なお、上記実施の形態では回路基板１とし
てはＴＡＢ基板を採用したが、その他の種類の基板を用
いてもよい。また、上記実施の形態ではモジュール４と
しては、回路基板１とアンテナコイル２とからなるもの
としたが、回路基板のみあるいはその他の要素との組み
合わせからなるモジュールであってもよい。さらに、上
記実施の形態では、モジュール４をカバーシート５に貼
り付けた後、射出成形により樹脂被装したが、その他の
樹脂被装方法を採用してもよい。ただし、カードの品質
確保による信頼性の向上やカード本来の機能発揮のため
の薄型化を図るという観点からは、射出成形を採用する
のが望ましい。さらに、上記実施の形態では回路基板１
やカバーシート５での各種の処理を行う面あるいはタイ
ミング等を例示したが、必要に応じて異なる面あるいは
異なるタイミング等で処理してもよいのは勿論である。

【００５８】

【発明の効果】以上の説明のとおり、本願第１の発明に
よれば、回路パターンの回りに僅かな間隙をあけて金属
膜を残したことにより、回路パターンと薄板との間の密
着性を高めることができる。従って、成形後の気密性や
耐湿性を向上させることができる。

【００５９】第２の発明によれば、ＩＣデバイス用リー
ドの回りに僅かな間隙をあけて金属膜を、リードと干渉
しない範囲でエッチング等せずに残したことにより、薄
板とＩＣデバイスの封止部分との間の空間をほとんどな
くしてこの間の密着性を高めることができる。従って、
この場合は成形時におけるＩＣデバイスの割れのおそれ
を少なくしその信頼性を向上させることができる。

【００６０】第３の発明によれば、ＩＣデバイスホール
内に残した金属箔に加熱ツールが接触してリードのフォ
ーミング量の制御が困難となるのを回避できる。

【００６１】第４の発明によれば、バンプとリードとの
接合状態のバラツキによるオープン、エッジタッチ等の
不良が発生するおそれが少なくなる。

【００６２】第５の発明によれば、ＩＣデバイスと同様
の方法で電子部品を実装可能となるため、製造工程を少
なくでき、製造の手間と時間とを削減できる。

【００６３】第６の発明によれば、回路基板とアンテナ
コイルが１対の薄板に挟み込まれて凹凸部分が少なくな
るため、成形時の樹脂の回り込みがよくなり気泡の噛み
込みが起こりにくくなる。また成形時に回路パターンに
樹脂圧力が直接かからない。従って、この場合はＩＣデ
バイスの割れのおそれをより少なくしその信頼性を一層
向上させることができる。

【００６４】以上により、信頼性に優れかつ薄型化が可
能な非接触ＩＣカードおよびその製造方法を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る非接触ＩＣカード
の概略構成を示す斜視図。

【図２】第１〜第７の実施の形態の非接触ＩＣカードの
製造方法の説明図。

【図３】第１の実施の形態の回路基板（配線パターン）
の説明図。

【図４】第２の実施の形態の回路基板（ＩＣチップ）の
説明図。

【図５】第２の実施の形態の回路基板（ＩＣチップ）関
連の説明図。

【図６】第２の実施の形態の回路基板（ＩＣチップ）関
連の説明図。

【図７】第３の実施の形態の非接触ＩＣカードの製造方
法（回路基板製造）の説明図。

【図８】第４の実施の形態の非接触ＩＣカードの製造方
法（回路基板製造）の説明図。

【図９】第５の実施の形態の非接触ＩＣカードの製造方
法（ボールバンプ形成）関連の説明図。

【図１０】第５の実施の形態の非接触ＩＣカードの製造
方法（ボールバンプ形成）関連の説明図。

【図１１】第５の実施の形態の非接触ＩＣカードの製造
方法（ボールバンプ形成）関連の説明図。

【図１２】第６の実施の形態の非接触ＩＣカードの製造
方法（２段ボールバンプ形成）関連の説明図。

【図１３】第６の実施の形態の非接触ＩＣカードの製造
方法（２段ボールバンプ形成）関連の説明図。

【図１４】第５の実施の形態の非接触ＩＣカードの製造
方法（ボールバンプとリードとの関係）関連の説明図。

【図１５】第７の実施の形態の非接触ＩＣカードの製造
方法（モジュール製造）の説明図。

【図１６】第８の実施の形態の非接触ＩＣカードの製造
方法の説明図。

【図１７】従来の非接触ＩＣカードの一例における概略
構成を示す斜視図。

【図１８】従来の回路基板の製造方法の説明図。

【図１９】従来のカードの製造方法の説明図。

【図２０】従来の回路基板（配線パターン）の説明図。

【図２１】従来の回路基板（ＩＣチップ）の説明図。

【図２２】従来の非接触ＩＣカードの製造方法（回路基
板製造）の説明図。

【図２３】従来の非接触ＩＣカードの製造方法（回路基
板製造）関連の説明図。

【図２４】従来の非接触ＩＣカードの製造方法（モジュ
ール製造）関連の説明図。

【図２５】従来の非接触ＩＣカードの製造方法関連の説
明図。

【符号の説明】

１ 回路基板 ２ アンテナコイル ３ カード本体 ４ モジュール ５ カバーシート（薄板） ８ 樹脂（樹脂材料） ９ 配線パターン（回路パターン） １０、１３ 銅箔（金属膜） １１ ＩＣチップホール（ＩＣデバイス用ホール） １２ リード １４ ＩＣチップ（ＩＣデバイス） １７ 貫通孔 １８、１９ 加熱ツール ２０ ランド ２１ 電子部品 ２３ メッキ ２４ キャピラリ ２５ 金属ワイヤ ２７ 金属ボール ２９ 電極 ３０、３２ ボールバンプ ３３ 電子部品ホール（電子部品用ホール）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−156682（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−216576（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−263088（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−99894（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−293626（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 19/07 - 19/077 B42D 15/10 521

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂フィルムの一面に積層した金属膜を
   エッチングすることにより回路パターンを形成しかつ樹
   脂フィルムの他面に回路パターンに電気的に接続するよ
   うにして少なくともＩＣチップを搭載した回路基板と、
   前記回路パターンに電気的に接続したアンテナコイルと
   を樹脂製の薄板の一面に貼設し、この薄板の一面側に樹
   脂材料を射出成形することにより薄板と樹脂材料とを一
   体形成し、回路基板とアンテナコイルとを樹脂材料内に
   封止してなる非接触ＩＣカードにおいて、樹脂フィルム
   に積層した金属膜にエッチングにより回路パターンを区
   画形成すると共にその周囲に金属膜残存部を残し、前記
   回路パターンと前記金属膜残存部とを前記薄板の一面に
   貼設したことを特徴とする非接触ＩＣカード。
2. 【請求項２】 樹脂フィルムに矩形状のＩＣチップ用ホ
   ールを形成し、樹脂フィルムのＩＣチップ用ホールを含
   む上面に積層した金属膜をエッチングすることによりＩ
   Ｃチップ用ホールのある対向する両辺からリード部が突
   出するように回路パターンを形成しかつ樹脂フィルムの
   下面にリード部に電気的に接続するようにして電子チッ
   プを搭載し封止した後上下反転した回路基板と、前記回
   路パターンに電気的に接続したアンテナコイルとを樹脂
   製の薄板の上面に貼設し、上方より樹脂材料を射出成形
   することにより薄板と前記樹脂材料とを一体形成し、回
   路基板とアンテナコイルとを樹脂材料内に封止してなる
   非接触ＩＣカードにおいて、回路基板の下面に積層した
   金属膜にＩＣチップ用ホールのリード部を形成しない他
   の対向する両辺を連結するブリッジ部をリード部と共に
   かつリード部とは非接触となるように広幅でエッチング
   形成して前記回路パターンを構成したことを特徴とする
   非接触ＩＣカード。
3. 【請求項３】 ブリッジ部に、回路基板のＩＣチップ封
   止時の空気抜孔を少なくとも１個設けた請求項２記載の
   非接触ＩＣカード。
4. 【請求項４】 ブリッジ部が、メッキを施工しない金属
   膜からなる請求項２または３記載の非接触ＩＣカード。
5. 【請求項５】 樹脂フィルムに矩形状のＩＣチップ用ホ
   ールを形成し、樹脂フィルムのＩＣチップ用ホールを含
   む一面に積層した金属膜をエッチングすることによりＩ
   Ｃチップ用ホールのある対向する両辺からリード部が突
   出するように回路パターンを形成しかつ樹脂フィルムの
   他面にリード部に電気的に接続するようにして電子チッ
   プを搭載した回路基板と、前記回路パターンに電気的に
   接続したアンテナコイルとを樹脂製の薄板の一面に貼設
   し、この薄板の一面側に樹脂材料を射出成形することに
   より、薄板と樹脂材料とを一体形成し、回路基板とアン
   テナコイルとを樹脂材料内に封止してなる非接触ＩＣカ
   ードの製造方法において、回路基板に積層した金属膜に
   ＩＣチップ用ホールのリード部を形成しない他の対向す
   る両辺を連結するブリッジ部をリード部と共にかつリー
   ド部とは非接触となるように広幅でエッチング形成して
   前記回路パターンを構成し、ブリッジ部とは非接触とな
   る加熱ツールでリード部を加熱押圧することにより、樹
   脂フィルムの他面にリード部に電気的に接続するように
   してＩＣチップを搭載したことを特徴とする非接触ＩＣ
   カードの製造方法。
6. 【請求項６】 樹脂フィルムに矩形状のＩＣチップ用ホ
   ールを形成し、樹脂フィルムのＩＣチップ用ホールを含
   む一面に積層した金属膜をエッチングすることによりＩ
   Ｃチップ用ホールのある対向する両辺からリード部が突
   出するように回路パターンを形成しかつ樹脂フィルムの
   他面にリード部に電気的に接続するようにして電子チッ
   プを搭載した回路基板と、前記回路パターンに電気的に
   接続したアンテナコイルとを樹脂製の薄板の一面に貼設
   し、この薄板の一面側に樹脂材料を射出成形することに
   より、薄板と樹脂材料とを一体形成し、回路基板とアン
   テナコイルとを樹脂材料内に封止してなる非接触ＩＣカ
   ードの製造方法において、ＩＣチップの搭載前に、キャ
   ピラリを通した金属ワイヤの先端を溶融してこの先端に
   金属ボールを形成し、キャピラリを移動して金属ボール
   をＩＣチップの電極上に位置決めし、金属ボールをＩＣ
   チップの電極上に接合し、キャピラリを上昇させた後に
   横にずらして降下させ、金属ワイヤをＩＣチップの電極
   上に接合した金属ボール上に接合し、キャピラリを再度
   上昇させて金属ワイヤを引きちぎることにより、ＩＣチ
   ップの電極上に２段突起形状のボールバンプを形成した
   ことを特徴とする非接触ＩＣカードの製造方法。
7. 【請求項７】 ＩＣチップのリードの幅を、ボールバン
   プの外径の約５倍よりも小さくした請求項６記載の非接
   触ＩＣカードの製造方法。
8. 【請求項８】 樹脂フィルムに矩形状の電子部品用ホー
   ルを形成し、樹脂フィルムの電子部品用ホールを含む一
   面に積層した金属膜をエッチングすることにより電子部
   品用ホールのある対向する両辺からランド部が突出する
   ように回路パターンを形成しかつ樹脂フィルムの他面に
   ランド部に電気的に接続するようにして電子部品を搭載
   した回路基板と、前記回路パターンに電気的に接続した
   アンテナコイルとを樹脂製の薄板の一面に貼設し、この
   薄板の一面側に樹脂材料を射出成形することにより薄板
   と樹脂材料とを一体形成し、回路基板とアンテナコイル
   とを樹脂材料内に封止してなる非接触ＩＣカードの製造
   方法において、加熱ツールでランド部を加熱押圧するこ
   とにより、樹脂フィルムの他面にランド部に電気的に接
   続するようにして電子部品を搭載したことを特徴とする
   非接触ＩＣカードの製造方法。
9. 【請求項９】 電子部品の搭載前に、ランド部に約５μ
   ｍから約２０μｍの厚さのメッキを施工した請求項８記
   載の非接触ＩＣカードの製造方法。
10. 【請求項１０】 樹脂フィルムの一面に積層した金属膜
    をエッチングすることにより回路パターンを形成しかつ
    樹脂フィルムの他面に回路パターンに電気的に接続する
    ようにして少なくともＩＣチップを搭載した回路基板
    と、前記回路パターンに電気的に接続したアンテナコイ
    ルとを、その両面側から１対の樹脂製の薄板で挟み込ん
    だ後に、薄板を熱圧着することにより、回路基板とアン
    テナコイルを薄板へ貼設し、次いで薄板の一面側に樹脂
    材料を射出成形することにより薄板と樹脂材料とを一体
    形成することを特徴とする非接触ＩＣカードの製造方
    法。