JP4311075B2 - IC card and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣチップが内蔵され接触式通信用の外部電極を表面に有するＩＣカード及びその製造方法に関し、更に詳しくは、上記外部電極を表面に有する回路基板とカード本体との間の接続信頼性及び接続作業性の向上を図ったＩＣカード及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、家電製品、コンピュータ・モバイル製品の分野等においては、軽薄短小の流れのなかで更なる高機能、高密度化が進められているが、カード製造業界においても同様に高機能、高密度化の要求が高まっている。これまでのクレジットカード、キャッシュカード等では、記載されるデータとしてはエンボスと磁気ストライプによる記録が主流であった。しかし近年は、ＩＣカードによるクレジット、電子マネー等の多機能決済などの高機能、多機能が注目されている。
【０００３】
ＩＣカードの高機能化、多機能化に対応するために、ＩＣチップの高容量化、高密度化が求められているが、カードに多くの情報を読み書きするだけでなく、それを活かすアプリケーションを書き込む動きなどもあり、ＩＣチップには更に加速的な高容量化、高密度化が求められているのが現状である。
【０００４】
高機能という面では、インターフェースにおいても複数化が求められている。これまでにはエンボスと磁気ストライプと接触式ＩＣの機能を持つカードの実績はあるが、最近では、エンボスと磁気ストライプと非接触式ＩＣという流れもある。
【０００５】
一方、ＩＣカードの通信方式に接触型と非接触型とを併せ持ったハイブリッドカードおよびデュアルインターフェースカードの２種類のカードが知られている。ハイブリッドカードは、接触／非接触それぞれにＩＣチップを持ったカードである。デュアルインターフェースカードは、コンビネーションカードとも称され、１個のＩＣチップで接触／非接触の両方の機能を満足できるカードであり、コスト面でハイブリッドカードよりも有利とされる。
【０００６】
図１２に、従来のデュアルインターフェースカードＤの一製造工程を示す。
先ず、図１２Ａに示すように、表面に外部電極が形成されたタブ基板１の裏面中央部にＩＣチップ（半導体チップ）２を実装し、その接合部３とＩＣチップ２とを封止樹脂５で封止する。
【０００７】
一方、図１２Ｂに示すように、非接触通信用のアンテナ基板８の両側に接着性シート４ａ，４ｂを介して一対の外装シート９ａ，９ｂを積層後、加熱プレスにより製作されるカード本体１０を準備する。アンテナ基板８としては、例えば、ポリイミド等の耐熱性フィルムの両面にアンテナ配線等の配線パターン１２を形成することによって構成される。このカード本体１０の表面所定部位に、図１２Ｃに示すようにＩＣモジュール７を収容するための凹所１１を設ける。
【０００８】
そして、図１２Ｄに示すように、凹所１１の段部に露出した配線パターン１２に対してタブ基板１を導電ペースト６を介して電気的に接続すると同時に、熱硬化性樹脂等でなる接着剤１３を用いてタブ基板１の周縁を凹所１１の段部に接着し、カード本体１０と一体化させる。
【０００９】
これにより、従来のデュアルインターフェースカードＤが製作される。図１３はタブ基板１の表面形態を示している。略長方形状のタブ基板１表面には、銅箔を所定形状にパターニングして複数の外部電極１５が形成されており、これら外部電極１５がカード本体１の面に露出するように組み込まれる。当該デュアルインターフェースカードＤを接触式通信法で使用する場合、この外部電極１５に外部機器（カードリーダーライタ）の端子が接触し、データのやり取りが行われる。
【００１０】
なお、本例においてはタブ基板１とＩＣチップ２との間の接続をフリップチップ接続で行う場合について説明したが、これらの接続をボンディングワイヤで行う構造が例えば下記特許文献１に開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−１０９８６５号公報
【特許文献２】
特開２００１−１５４２５２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、タブ基板１とアンテナ基板８との間の接合は、接点を安定化した後、その部分を接着剤１３で固定することになるが、接着剤１３が硬化するまで接点の安定化状態を保持する必要があり、この保持時間（接着剤１３の硬化時間）の長さが作業性およびカード生産性を損ねている。
そのため、硬化時間の短い接着剤を開発、選定することになるが、被着材による制約条件（接着剤の硬化温度が高いとカードが変形してしまうなど）もあり、接着剤の種類も限定されることになって、品質もコストも満足できる接着剤を選定するすることが難しい状況にあった。
【００１３】
一方、硬化後の諸特性（耐候性、耐薬品性、耐湿性、耐高・低温性、硬度、剥離／引張強度など）から、例えば紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤がタブ基板とカード本体との間の接合用接着剤として適していることがわかっている。
【００１４】
しかしながら、図１４に示すように、加圧保持ヘッド１４を用いてタブ基板１をカード本体１０へ加圧保持した状態では、タブ基板１の表面のほぼ全領域が光透過性のない銅箔で覆われており、また、カード本体も厚く裏側から光を照射しても内部へ十分に透過しないため、凹所１１内の接着剤１３に紫外線を照射することが不可能である。したがって、従来の構造ではタブ基板１とカード本体１０との間の接合用接着剤として紫外線硬化型接着剤を用いることはできなかった。
【００１５】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、タブ基板とカード本体との間の接続信頼性を維持しながら、作業性及び生産性の向上を図ることができる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。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するに当たり、本発明のＩＣカードは、カード本体と、カード本体に形成された凹所内に接着材料を介して固着され接触式通信用の外部電極を表面に有する回路基板と、上記外部電極に電気的に接続されたＩＣチップとを備えたＩＣカードであって、上記接着材料が光硬化型接着剤でなるとともに、上記回路基板は、その表裏方向に光を透過させる透光部を有することを特徴としている。
【００１７】
本発明のＩＣカードにおいては、接触式通信用の外部電極を表面に有する回路基板がその表裏方向に光を透過させる透光部を有するので、当該回路基板とカード本体との間を接合する接合材料に光硬化型接着剤を選定し、上記透光部を通して導入した照射光によって当該接着剤を硬化させることができる。
【００１８】
したがって、本発明によれば、回路基板とカード本体との間の接合信頼性を確保しながら、接合時間を大幅に短縮することができ、生産性の向上を図ることができる。また、加熱硬化工程が不要となるのでカード本体の加熱による変形を回避できる。
【００１９】
上記回路基板は、表面に接触式通信用の複数の外部電極が形成され、裏面にはこれら外部電極をＩＣチップへ電気的に接続するための各種端子が形成された両面回路基板で構成されるのが一般的である。そこで、上記透光部は、回路基板の表裏面に設けられた金属箔の抜きパターンで構成するのが好適である。
また、金属箔自体を透明電極用材料等の透光性のある材料で形成することによって透光部を構成してもよい。
【００２０】
光硬化型接着剤としては紫外線硬化型接着剤が一般的に用いられるが、これ以外にも、可視光線やキセノンランプ、レーザー光線等で硬化する可視光線重合型の接着剤も適用可能である。
【００２１】
また、本発明のＩＣカードの製造方法は、回路基板にその表裏方向に光を透過させる透光部を形成する工程と、カード本体上の凹所内に光硬化型接着剤を介して回路基板を収容する工程と、上記透光部を通して光硬化型接着剤に光を照射し硬化させる工程とを有する。
【００２２】
本発明のＩＣカードの製造方法においては、上記透光部を設けた回路基板を使用することにより、光硬化型接着剤による回路基板とカード本体との間の接合を行うことが可能となり、これにより接合部の加圧保持時間（接着剤の硬化時間）を従来よりも大幅に短縮して生産性の向上を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１〜図５は本発明の第１の実施の形態を示している。
ここで、図１は本実施の形態のＩＣカードＣ１の製造工程を示す工程断面図、図２はＩＣカードＣ１を構成するタブ基板３５の表面形態を示す平面図、図３はＩＣカードＣ１の製造工程を説明するフロー図、図４はタブ基板３５とカード本体３４との接合工程を説明する断面図、図５はタブ基板３５の側断面図である。
【００２５】
図１Ｄに示すように、本実施の形態のＩＣカードＣ１は、接触式通信機能と非接触式通信機能とを兼ね備えたデュアルインターフェースカード（コンビネーションカード）として構成されている。
【００２６】
ＩＣカードＣ１は、アンテナ配線が形成されたアンテナ基板３１及びＩＣチップ４１を内蔵するカード本体３４と、カード本体３４の一表面に埋設されアンテナ基板３１を介してＩＣチップ４１に電気的に接続されるタブ基板３５とを備えている。タブ基板３５の表面は、カード本体３４の表面と面一とされている。
【００２７】
カード本体３４は、アンテナ基板３１の表裏面に対し、接着性シート３２ａ，３２ｂを介して、絵柄や文字等が印刷された外装シート材３３ａ，３３ｂを積層後、加熱プレスで一体化することによって構成される。
なお、接着性シート３２ａ，３２ｂとしては、例えば、ホットメルトやポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）等の熱可塑性プラスチックシート材が用いられる。また、外装シート材３３ａ，３３ｂの構成材料としては、例えば、ＰＥＴＧとポリカーボネート（ＰＣ）との混合シートが用いられる。
【００２８】
アンテナ基板３１は、接着性シート３２ａ，３２ｂ及び外装シート材３３ａ，３３ｂよりも機械的強度が高く、かつ、耐熱性のある例えばポリイミド（ＰＩ）製のフィルム３８の両面に、公知のアディティブ法あるいはサブストラクティブ法によって形成された銅又はアルミニウム等の配線パターン３７ａ，３７ｂを形成して構成される。これら配線パターン３７ａ，３７ｂ間はビアあるいはスルーホールを介して互いに接続されている。
なお、アンテナ配線は、フィルム３８の面内に渦巻き状に形成されるが、その形成面は何れであってもよい。また、アンテナ基板３１には、ＩＣチップ４１のほか、コンデンサや抵抗器など必要な受動部品が実装されている。
【００２９】
本実施の形態において、ＩＣチップ４１は、フリップチップ実装によってアンテナ基板３１上の配線パターン３７ｂに電気的に接続されているが、ワイヤボンディング法を用いてもよい。アンテナ基板３１上のＩＣチップ４１は、封止用樹脂４３ｂによって金属板４２ｂと共に封止されている。金属板４２ｂは、ＩＣチップ４１実装部の機械的強度を高めるためのもので、例えば円形のステンレス片で構成されている。
また、図示するようにアンテナ基板３１の反対側から更に封止用樹脂４３ａを介して金属板４２ａを貼り付けて、ＩＣチップ４１の保護強化を図っている。
【００３０】
タブ基板３５は、本発明の「回路基板」に対応し、カード本体３４の外装シート材３３ａ側の表面に埋設されている。タブ基板３５を収容するための凹所３９は、タブ基板３５と略同一の平面形状を有しており、当該凹所３９の底部はアンテナ基板３１の上面に対応している。つまり、凹所３９の底部には、アンテナ基板３１上の配線パターン３７ａが露出している。
【００３１】
タブ基板３５の裏面側にはバンプ（突起電極）３６が複数形成されており、配線パターン３７ａと電気的に接続されている。本実施の形態では、バンプ３６は金（Ａｕ）でなるスタッド型で構成されているが、勿論これに限らず、ボールバンプや無電解／電界めっきバンプ等、他の公知の形態のバンプ構成を採用してもよい。
【００３２】
タブ基板３５は、カード本体３４の凹所３９に対して接着剤４０を介して接合されている。接着剤４０は、本実施の形態では、紫外線硬化型接着剤が用いられている。
【００３３】
タブ基板３５の表面には、図２に示すように複数の外部電極４５が形成されている。外部電極４５はスルーホール４６を介して裏面側のバンプ３６（図１）に電気的に接続されている。これらの外部電極４５は、ＩＣカードＣ１の接触式通信用の外部端子として機能するもので、図示しないカードリーダーライタの接触端子と接触することによって、ＩＣチップ４１に記録された情報の読出し及び／又はＩＣチップ４１への情報の書き込みがなされるようになっている。
【００３４】
タブ基板３５は、例えばリジッド性のある両面回路基板で構成され、図５に示すように絶縁基板４７の両面に金属箔４８ａ，４８ｂが設けられている。このうち表面側の金属箔４８ａを所定形状にパターニングすることによって上記外部電極４５が形成され、裏面側の金属箔４８ｂを所定形状にパターニングすることによって、スルーホール４６とバンプ３６との間を接続する配線等が形成される。
【００３５】
また、タブ基板３５の表面には、図示するように複数の透孔４９ａが形成されている。透孔４９ａは金属箔４８ａの抜きパターンで形成されている。これら透孔４９ａの形成位置に対応して、裏面側の金属箔４８ｂにも複数の透孔４９ｂが当該金属箔４８ｂの抜きパターンで形成されている。そして、絶縁基板４７を透明又は半透明等の光透過性を有する材料で構成することによって、透孔４９ａ，４９ｂと共に、タブ基板３５の表裏方向に光（紫外線）を透過させる本発明の「透光部」を構成している。
【００３６】
なお、絶縁基板４７としては例えば厚さ０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度のガラスエポキシ基板で構成することができる。またこれ以外に、ガラス等の光透過性を有する絶縁性材料で絶縁基板４７を構成することも可能である。
【００３７】
金属箔４８ａ，４８ｂは、金属薄膜の単層又は多層構造で構成することができる。本実施の形態では、銅箔上にニッケルめっきと金めっきを施した多層構造で金属箔４８ａ，４８ｂを形成している。
【００３８】
また、透孔４９ａ，４９ｂの大きさ、形成範囲、形成密度等は任意に選定可能であり、凹所３９内の接着剤４０に対して十分な量の紫外線を照射できるように形成されていればよい。なお、カードリーダーライタの接触端子の摺接性を損なわないように透孔４９ａを形成するのが好ましい。
本実施の形態では、外部電極４５間の周縁に沿って形成した抜きパターンと、外部電極４５の形成領域内外に形成した四角形状の微細な孔とで、透孔４９ａ，４９ｂを構成している。
【００３９】
次に、以上のように構成される本実施の形態のＩＣカードＣ１の製造方法について説明する。
図３は、ＩＣカードＣ１の製造工程を説明する工程フローである。
【００４０】
先ず、図１Ａに示すように、ＩＣチップ４１が実装されたアンテナ基板３１の表裏面を接着性シート３２ａ，３２ｂおよび外装シート材３３ａ，３３ｂのカード基材で挟み込んで、カード本体３４を製作する（ステップＳ１）。
カード本体３４の製作工程は、アンテナ基板３１、接着性シート３２ａ，３２ｂおよび外装シート材３３ａ，３３ｂをそれぞれ丁合い積層した後、加熱プレスすることによって行われる。
【００４１】
次いで、製作したカード本体３４のタブ基板装着部を所定形状に掘り込んで凹所３９を形成する（ステップＳ２）。
凹所３９の形成工程では、ルーターやフライス等によってアンテナ基板３１の配線パターン３７ａに到達する深さにまで加工される。なお、凹所３９の形成を化学エッチングにより行うようにしてもよい。
【００４２】
続いて、製作したカード本体３４を図示しない接着機へ搬送、位置決めした後（ステップＳ３）、凹所３９の底部に対して紫外線硬化型接着剤４０を塗布する（ステップＳ４）。
【００４３】
接着剤４０の塗布工程は、ディスペンサを用いて液状の接着剤４０を塗布形成する場合は勿論、例えばシート状の接着性樹脂の小片を凹所３９の底部に配置形成する場合も含まれる。
【００４４】
一方、カード本体３４の製作と並行して、タブ基板３５が製作される（ステップＳ５）。この工程では、タブ基板３５の表裏面の金属箔４８ａ，４８ｂを所定形状にパターニングして、外部電極４５、スルーホール４６、透孔４９ａ，４９ｂおよび各種配線等が形成される。
このように、透孔４９ａ，４９ｂを金属箔４８ａ，４８ｂの抜きパターンで構成しているので、タブ基板３５のパターニング工程と同時に本発明の「透光部」を構成することができる。
【００４５】
製作したタブ基板３５の裏面の所定部位には、バンプ３６が形成される（ステップＳ６）。バンプ３６の形成方法としては、例えば、半導体装置製造用のボンディングツールを用いて行うことができる。
【００４６】
次に、製作したタブ基板３５の表面を角コレット等の吸着具を用いて保持し、カード本体３４の凹所３９に位置決めし、凹所３９へタブ基板３５を埋め込む（ステップＳ７）。
【００４７】
凹所３９に収容されたタブ基板３５は、図４に示すように加圧保持ヘッド５０による加圧作用を受け、接着剤４０を押しのけてバンプ３６とアンテナ基板３１（配線パターン３７ａ）との電気的導通が図られる（ステップＳ８）。
【００４８】
このとき、タブ基板３５に超音波振動を付与するようにすれば（ステップＳ９）、振動摩擦作用によってバンプ３６の先端を活性化でき、配線パターン３７ａとの間の接点の安定化を図ることができる。
また、振動摩擦作用によって、配線パターン３７ａを覆う接着剤４０や凹所３９形成時の樹脂残さ、更には配線パターン３７ａ上の酸化膜等を機械的に除去しながらバンプ３６を配線パターン３７ａへ接合することができので、電気的接合信頼性が確保される。
【００４９】
次に、接着剤４０に紫外線を照射して、接着剤４０を硬化させる工程が行われる（ステップＳ１０）。
この工程では、図４に示すように、タブ基板３５の透光部を介して接着剤４０に紫外線が照射される。
【００５０】
本実施の形態では、中空形状の加圧保持ヘッド５０の内部に光ファイバーや紫外線照射ランプを装入し、加圧保持ヘッド５０の先端にタブ基板３５加圧用の透明な強化ガラス板５１を装着している。そして、カード本体３４を受け治具５２上に載置し、タブ基板３５の表面全域に対してガラス板５１による加圧作用を付与しながら、タブ基板３５の透孔４９ａ，４９ｂを介して接着剤４０に紫外線を照射し、接着剤４０を硬化させる。
【００５１】
接着剤４０の硬化後、タブ基板３５が固着されたカード本体３４を接着機から取り出して、本実施の形態のＩＣカードＣ１が製造される（ステップＳ１１）。
【００５２】
以上のように本実施の形態によれば、タブ基板３５に紫外線を透過させる透光部が設けられているので、タブ基板３５とカード本体３４との間に内封した紫外線硬化型接着剤４０を適正に硬化させることができる。また、タブ基板３５の裏面のほぼ全領域がカード本体３４との接着領域となるので、カード本体３４とタブ基板３５との間の接合強度を向上させることができる。
【００５３】
これにより、タブ基板３５とアンテナ基板３１との間の接合信頼性を確保しながら、従来よりも接着剤４０の硬化時間の大幅な短縮を図ることができるので、タブ基板３５の接合作業性を改善でき、ＩＣカードＣ１の生産性の向上を図ることができる。また、接着剤の硬化処理に高温を必要としないので、カードの変形を防ぐことができる。また、プロセスに高価な設備を必要としないため、設備投資が削減でき、コストダウンに貢献できる。
【００５４】
また、本実施の形態によれば、透光部を設けたタブ基板３５を使用することにより、光硬化型接着剤を使用することが可能となるため、接着剤４０の選択範囲が広がり、より最適な接着剤の選択による品質の向上に貢献できる。
【００５５】
（第２の実施の形態）
図６〜図１０は本発明の第２の実施の形態を示している。
ここで、図６は本実施の形態のＩＣカードＣ２の製造工程を示す工程断面図、図７はＩＣカードＣ２を構成するタブ基板３５の表面形態を示す平面図、図８は図７における［８］−［８］線方向断面図、図９は図８の構成の変形例を示す断面図、図１０はタブ基板３５とカード本体６４との接合工程を説明する断面図である。
なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【００５６】
図６Ｄに示すように、本実施の形態のＩＣカードＣ２は、上述の第１の実施の形態と同様、接触式通信機能と非接触式通信機能とを兼ね備えたデュアルインターフェースカード（コンビネーションカード）として構成されている。
【００５７】
ＩＣカードＣ２は、アンテナ配線が形成されたアンテナ基板３１を内蔵するカード本体６４と、カード本体６４の一表面に埋設されアンテナ基板３１に電気的に接続されるタブ基板３５と、タブ基板３５とアンテナ基板３１のそれぞれに電気的に接続されるＩＣチップ４１とを備えている。
【００５８】
カード本体６４は、上述の第１の実施の形態と同様に、アンテナ基板３１の表裏面に対し、接着性シート３２ａ，３２ｂを介して、絵柄や文字等が印刷された外装シート材３３ａ，３３ｂを積層後、加熱プレスで一体化することによって構成される。
【００５９】
本実施の形態において、ＩＣチップ４１は、タブ基板３５の裏面略中央部に実装されており、その接合部６７と共に封止樹脂６８によって封止されている。タブ基板３５の裏面周囲には、金属製の突起電極としてバンプ６９が複数形成されている。
【００６０】
タブ基板３５に対するＩＣチップ４１の実装形態としては、図８に示すような接合部（バンプ等）６７を介してのフリップチップ実装法や、図９に示すようにボンディングワイヤ６６を用いたワイヤボンディング法が適用可能である。ＩＣチップ４１は、タブ基板３５裏面の配線部を介してバンプ６９に電気的に接続されている。
【００６１】
タブ基板３５は、カード本体６４の外装シート材３３ａ側の表面に形成された凹所６０に埋設されている。凹所６０は、タブ基板３５を収容する第１凹所６１と、タブ基板３５上のＩＣ封止部を収容する第２凹所６２とからなり、全体的に段付き形状を呈している。第２凹所６２は、カード本体６４内部のアンテナ基板３１を一部貫通して形成されるが、アンテナ基板３１上の配線パターンが形成されていない部位に設けられる。
【００６２】
第１凹所６１と第２凹所６２の段部には、アンテナ基板３１上の配線パターン３７ａが外部へ露出しており、図６Ｃに示すように当該段部には紫外線硬化型の接着剤４０が塗布される。タブ基板３５のバンプ６９は、この接着剤４０を介して下層の配線パターン３７ａに接続されている。
【００６３】
タブ基板３５の表面には、図７に示すように、接触式通信用の外部端子として機能する複数の外部電極４５が形成されている。外部電極４５はスルーホール４６を介して裏面側のＩＣチップ４１に電気的に接続されている。そして、タブ基板３５の表裏面には、上述の第１の実施の形態と同様、透孔４９ａ（４９ｂ）が形成されている。
【００６４】
ここで、本実施の形態においては、タブ基板３５の表面略中央部の金属箔を残して光遮蔽部５５を形成している。光遮蔽部５５は、ＩＣチップ４１の実装部位に対応するように形成され、タブ基板３５の中央部での紫外線の透過を防ぐようにしている。これは、ＥＥＰＲＯＭ等の半導体素子で構成されるＩＣチップ４１への紫外線照射により、ＩＣチップ４１に記憶された情報が改変又は消去されないようにするためである。
【００６５】
以上のように構成される本実施の形態のＩＣカードＣ２においては、以下の工程を経て製造される。
【００６６】
すなわち、図７に示すように透孔４９ａを形成したタブ基板３５の裏面にＩＣチップ４１を実装、封止するとともにバンプ６９を形成する（図６Ａ）。一方、アンテナ基板３１を接着性シート３２ａ，３２ｂおよび外装シート材３３ａ，３３ｂで挟み込んでカード本体６４を製造し（図６Ｂ）、その一表面にタブ基板３５を収容するための凹所６０を形成する（図６Ｃ）。
【００６７】
次いで、第１凹所６１の底部（配線パターン３７ａの露出面）に紫外線硬化型の接着剤４０を塗布し、この接着剤４０を介してタブ基板３５のバンプ６９を配線パターン３７ａに加圧接合する。このとき、第１の実施の形態と同様に、タブ基板３５に超音波を付与するようにすれば、バンプ６９と配線パターン３７ａとの間の接合信頼性の向上が図れることになる。
【００６８】
接着剤４０の硬化処理は、図１０に示すように、上述した構成の加圧保持ヘッド５０を用いる。加圧保持ヘッド５０は、タブ基板３５の表面全域を押し付けた状態で紫外線を導入し、ガラス板５１及びタブ基板３５の透光部を介して紫外線を接着剤４０に照射し硬化させる。
また、光遮蔽部５５によりＩＣチップ４１への紫外線の照射を回避でき、これによりＩＣチップ４１の記憶データの改変又は消失が防止される。
【００６９】
以上のように、本実施の形態によれば、タブ基板３５に紫外線を透過させる透光部が設けられているので、タブ基板３５とカード本体６４との間に内封した紫外線硬化型接着剤４０を適正に硬化させることができる。
【００７０】
これにより、タブ基板３５とアンテナ基板３１との間の接合信頼性を確保しながら、従来よりも接着剤４０の硬化時間の大幅な短縮を図ることができるので、タブ基板３５の接合作業性を改善でき、ＩＣカードＣ２の生産性の向上を図ることができる。また、接着剤の硬化処理に高温を必要としないので、カードの変形を防ぐことができる。
【００７１】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００７２】
例えば以上の各実施の形態では、タブ基板３５とアンテナ基板３１との間の電気的接合をバンプ３６，６９を介して行うようにしたが、これに限らず、導電ペーストやはんだ等の従来公知の導電材料を用いることも可能である。
【００７３】
また、以上の各実施の形態では、非接触式通信用のアンテナ配線を、アンテナ基板３１のアンテナ配線パターン３７ａ（３７ｂ）で構成するようにしたが、これに代えて、アンテナ基板を用いずに、金属巻線をアンテナ配線として用い、これをカード基材で挟み込んでカード本体を構成するようにしてもよい。
【００７４】
また、以上の第２の実施の形態では、ＩＣチップ４１を搭載したタブ基板３５をカード本体６４内部のアンテナ基板３１に接合するようにしたが、アンテナ基板がない構成とすることも可能である。すなわち、非接触式通信機能を具備しない接触式ＩＣカードに対しても本発明は適用可能である。
【００７５】
更に、以上の各実施の形態では、タブ基板３５に形成した透孔４９ａ（４９ｂ）を角穴形状としたが、勿論、これに限らず、例えば図１１に示すように丸孔形状に透孔を構成するようにしてもい。更に、丸孔に限らず、格子状にしたり、所定の形状を模した形態で紫外線の透光部を構成することも可能である。
【００７６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、接触式通信用の外部電極を表面に有する回路基板がその表裏方向に光を透過させる透光部を有するので、回路基板とカード本体との間を接合する接合材に光硬化型接着剤を選定することが可能となり、上記透光部を通して導入した照射光によって当該接着剤を硬化させることができる。
【００７７】
これにより、回路基板とカード本体との間の接合信頼性を確保しながら、接合作業時間を大幅に短縮することができ、生産性の向上を図ることができる。また、接着剤の硬化処理に高温を必要としないので、カード本体の加熱による変形を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるＩＣカードＣ１の製造工程を示す工程断面図である。
【図２】ＩＣカードＣ１を構成するタブ基板３５の表面形態を示す平面図である。
【図３】ＩＣカードＣ１の製造工程を説明する工程フローである。
【図４】タブ基板３５とカード本体３４との接合工程を説明する断面図である。
【図５】タブ基板３５の側断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるＩＣカードＣ２の製造工程を示す工程断面図である。
【図７】ＩＣカードＣ２を構成するタブ基板３５の表面形態を示す平面図である。
【図８】図７における［８］−［８］線方向断面図である。
【図９】図８の構成の変形例を示す断面図である。
【図１０】タブ基板３５とカード本体６４との接合工程を説明する断面図である。
【図１１】タブ基板３５の構成の変形例を示す平面図である。
【図１２】従来のＩＣカードの製造工程を示す工程断面図である。
【図１３】従来のタブ基板の平面図である。
【図１４】従来技術の問題点を説明する断面図である。
【符号の説明】
３１…アンテナ基板、３４，６４…カード本体、３５…タブ基板、３６，６９…バンプ、３７ａ…配線パターン、３９，６０…凹所、４０…紫外線硬化型接着剤、４１…ＩＣチップ、４５…外部電極、４６…スルーホール、４７…絶縁基板、４８ａ，４８ｂ…金属箔、４９ａ，４９ｂ…透孔（透光部）、５０…加圧保持ヘッド、５５…光遮蔽部、Ｃ１，Ｃ２…ＩＣカード。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an IC card having a built-in IC chip and an external electrode for contact communication on its surface, and a method for manufacturing the same, and more particularly, a connection reliability between a circuit board having the external electrode on its surface and a card body. In particular, the present invention relates to an IC card and a method for manufacturing the same, which are intended to improve performance and connection workability.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the fields of home appliances, computer / mobile products, etc., higher functionality and higher density have been promoted in the light, thin and small trend. There is a growing demand for aging. In conventional credit cards, cash cards, etc., recording by embossing and magnetic stripes has been the mainstream as data to be described. However, in recent years, attention has been paid to high functions and multi-functions such as multi-function payments such as credits using IC cards and electronic money.
[0003]
There is a need for higher capacity and higher density of IC chips to cope with higher functionality and multi-functionality of IC cards, but not only reading and writing a lot of information on the card, but also applications that make use of it There is a movement of writing, and the current situation is that IC chips are required to have higher capacity and higher density.
[0004]
In terms of high functionality, multiple interfaces are also required. Up to now, there is a track record of cards having functions of embossing, magnetic stripe, and contact IC, but recently, there is a trend of embossing, magnetic stripe, and non-contact IC.
[0005]
On the other hand, two types of cards are known, a hybrid card and a dual interface card, which have both a contact type and a non-contact type in the IC card communication method. The hybrid card is a card having an IC chip for each contact / non-contact. The dual interface card is also called a combination card, and can satisfy both contact / contactless functions with a single IC chip, and is advantageous over a hybrid card in terms of cost.
[0006]
FIG. 12 shows one manufacturing process of the conventional dual interface card D.
First, as shown in FIG. 12A, an IC chip (semiconductor chip) 2 is mounted on the center of the back surface of the tab substrate 1 having external electrodes formed on the front surface, and the joint 3 and the IC chip 2 are sealed with a sealing resin 5. Seal with.
[0007]
On the other hand, as shown in FIG. 12B, after a pair of exterior sheets 9a and 9b are laminated on both sides of an antenna substrate 8 for non-contact communication via adhesive sheets 4a and 4b, a card body 10 manufactured by a hot press is used. prepare. The antenna substrate 8 is configured, for example, by forming wiring patterns 12 such as antenna wiring on both surfaces of a heat-resistant film such as polyimide. As shown in FIG. 12C, a recess 11 for accommodating the IC module 7 is provided in a predetermined portion of the surface of the card body 10.
[0008]
Then, as shown in FIG. 12D, the tab substrate 1 is electrically connected to the wiring pattern 12 exposed at the step portion of the recess 11 via the conductive paste 6, and at the same time, an adhesive made of a thermosetting resin or the like. 13 is used to bond the peripheral edge of the tab substrate 1 to the stepped portion of the recess 11 to be integrated with the card body 10.
[0009]
Thereby, the conventional dual interface card D is manufactured. FIG. 13 shows the surface form of the tab substrate 1. A plurality of external electrodes 15 are formed on the surface of the substantially rectangular tab substrate 1 by patterning a copper foil into a predetermined shape, and these external electrodes 15 are incorporated so as to be exposed on the surface of the card body 1. When the dual interface card D is used by the contact communication method, the terminal of an external device (card reader / writer) is in contact with the external electrode 15 to exchange data.
[0010]
In this example, the case where the connection between the tab substrate 1 and the IC chip 2 is performed by flip chip connection has been described. However, for example, the following Patent Document 1 discloses a structure in which these connections are performed by bonding wires. .
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2001-109865 A
[Patent Document 2]
JP 2001-154252 A
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the bonding between the tab substrate 1 and the antenna substrate 8, after stabilizing the contact, the portion is fixed with the adhesive 13, but the stabilized state of the contact is maintained until the adhesive 13 is cured. It is necessary to hold, and the length of this holding time (curing time of the adhesive 13) impairs workability and card productivity.
For this reason, adhesives with a short curing time will be developed and selected, but there are restrictions due to the adherend (such as the card being deformed when the curing temperature of the adhesive is high), and the types of adhesives are also limited. As a result, it was difficult to select an adhesive that satisfies both quality and cost.
[0013]
On the other hand, photocuring adhesives such as UV-curing adhesives are tab substrates due to various properties after curing (weather resistance, chemical resistance, moisture resistance, high / low temperature resistance, hardness, peel / tensile strength, etc.) Has been found to be suitable as a bonding adhesive between the card and the card body.
[0014]
However, as shown in FIG. 14, when the tab substrate 1 is pressed and held on the card body 10 using the pressure holding head 14, almost the entire area of the surface of the tab substrate 1 is made of a copper foil that does not transmit light. In addition, the card body is thick and the card body is too thick to irradiate light from the back side. Therefore, it is impossible to irradiate the adhesive 13 in the recess 11 with ultraviolet rays. Therefore, in the conventional structure, an ultraviolet curable adhesive cannot be used as a bonding adhesive between the tab substrate 1 and the card body 10.
[0015]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an IC card that can improve workability and productivity while maintaining connection reliability between a tab substrate and a card body, and a manufacturing method thereof. Is an issue.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In solving the above problems, the IC card of the present invention includes a card body, a circuit board fixed on the surface of the recess formed in the card body with an adhesive material and having an external electrode for contact communication on the surface, An IC card comprising an IC chip electrically connected to the external electrode, wherein the adhesive material is a photo-curing adhesive, and the circuit board transmits light in the front and back direction. It has the part.
[0017]
In the IC card of the present invention, since the circuit board having the external electrode for contact communication on the surface has a light transmitting portion that transmits light in the front and back direction, the bonding for bonding between the circuit board and the card body A photo-curing adhesive can be selected as the material, and the adhesive can be cured by the irradiation light introduced through the light transmitting part.
[0018]
Therefore, according to the present invention, it is possible to greatly reduce the bonding time while ensuring the bonding reliability between the circuit board and the card body, and to improve the productivity. Further, since the heat curing step is not required, deformation due to heating of the card body can be avoided.
[0019]
The circuit board is composed of a double-sided circuit board in which a plurality of external electrodes for contact communication are formed on the front surface and various terminals are formed on the back surface for electrically connecting the external electrodes to the IC chip. It is common. Therefore, it is preferable that the translucent part is constituted by a metal foil punching pattern provided on the front and back surfaces of the circuit board.
Moreover, you may comprise a translucent part by forming metal foil itself with translucent materials, such as a material for transparent electrodes.
[0020]
As the photocurable adhesive, an ultraviolet curable adhesive is generally used, but in addition to this, a visible light polymerization type adhesive that cures with visible light, a xenon lamp, a laser beam, or the like is also applicable.
[0021]
In addition, the IC card manufacturing method of the present invention includes a step of forming a light-transmitting portion that transmits light in the front and back direction on a circuit board, and a circuit board through a photocurable adhesive in a recess on the card body. A housing step, and a step of irradiating the photocurable adhesive with light through the translucent portion to cure.
[0022]
In the IC card manufacturing method of the present invention, by using the circuit board provided with the translucent portion, it is possible to perform bonding between the circuit board and the card body using a photocurable adhesive. As a result, the pressurization holding time (curing time of the adhesive) of the joint portion can be greatly shortened compared to the conventional case, and the productivity can be improved.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0024]
(First embodiment)
1 to 5 show a first embodiment of the present invention.
Here, FIG. 1 is a process sectional view showing the manufacturing process of the IC card C1 of the present embodiment, FIG. 2 is a plan view showing the surface form of the tab substrate 35 constituting the IC card C1, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a bonding process between the tab substrate 35 and the card body 34, and FIG. 5 is a side cross-sectional view of the tab substrate 35.
[0025]
As shown in FIG. 1D, the IC card C1 according to the present embodiment is configured as a dual interface card (combination card) having both a contact communication function and a non-contact communication function.
[0026]
The IC card C1 is electrically connected to the IC chip 41 via the antenna substrate 31 embedded in one surface of the card body 34 and the card body 34 containing the antenna substrate 31 and the IC chip 41 on which antenna wiring is formed. The tab substrate 35 is provided. The surface of the tab substrate 35 is flush with the surface of the card body 34.
[0027]
The card body 34 is formed by laminating exterior sheet materials 33a and 33b on which patterns and characters are printed on the front and back surfaces of the antenna substrate 31 via adhesive sheets 32a and 32b, and then integrating them with a heating press. Composed.
As the adhesive sheets 32a and 32b, for example, a thermoplastic sheet material such as hot melt or polyethylene terephthalate glycol (PETG) is used. Moreover, as a constituent material of the exterior sheet materials 33a and 33b, for example, a mixed sheet of PETG and polycarbonate (PC) is used.
[0028]
The antenna substrate 31 has a mechanical strength higher than that of the adhesive sheets 32a and 32b and the exterior sheet materials 33a and 33b and has heat resistance on both surfaces of a film 38 made of, for example, polyimide (PI). It is configured by forming wiring patterns 37a and 37b made of copper or aluminum formed by the subtractive method. The wiring patterns 37a and 37b are connected to each other through vias or through holes.
The antenna wiring is formed in a spiral shape in the plane of the film 38, but the formation surface may be any. In addition to the IC chip 41, necessary passive components such as a capacitor and a resistor are mounted on the antenna substrate 31.
[0029]
In the present embodiment, the IC chip 41 is electrically connected to the wiring pattern 37b on the antenna substrate 31 by flip chip mounting, but a wire bonding method may be used. The IC chip 41 on the antenna substrate 31 is sealed together with the metal plate 42b by a sealing resin 43b. The metal plate 42b is for increasing the mechanical strength of the IC chip 41 mounting portion, and is formed of, for example, a circular stainless steel piece.
Further, as shown in the drawing, a metal plate 42a is further attached from the opposite side of the antenna substrate 31 via a sealing resin 43a to enhance the protection of the IC chip 41.
[0030]
The tab board 35 corresponds to the “circuit board” of the present invention, and is embedded in the surface of the card body 34 on the side of the exterior sheet material 33a. The recess 39 for accommodating the tab substrate 35 has substantially the same planar shape as the tab substrate 35, and the bottom of the recess 39 corresponds to the upper surface of the antenna substrate 31. That is, the wiring pattern 37 a on the antenna substrate 31 is exposed at the bottom of the recess 39.
[0031]
A plurality of bumps (projection electrodes) 36 are formed on the back side of the tab substrate 35 and are electrically connected to the wiring pattern 37a. In the present embodiment, the bumps 36 are made of a stud type made of gold (Au), but of course, the invention is not limited to this, and other known forms of bumps such as ball bumps and electroless / electroplated bumps are used. It may be adopted.
[0032]
The tab substrate 35 is bonded to the recess 39 of the card body 34 via an adhesive 40. In the present embodiment, an ultraviolet curable adhesive is used as the adhesive 40.
[0033]
On the surface of the tab substrate 35, a plurality of external electrodes 45 are formed as shown in FIG. The external electrode 45 is electrically connected to the bump 36 (FIG. 1) on the back surface side through the through hole 46. These external electrodes 45 function as external terminals for contact-type communication of the IC card C1, and read information recorded on the IC chip 41 and / or contact with a contact terminal of a card reader / writer (not shown). Alternatively, information is written to the IC chip 41.
[0034]
The tab substrate 35 is composed of, for example, a rigid double-sided circuit substrate, and metal foils 48a and 48b are provided on both sides of the insulating substrate 47 as shown in FIG. Of these, the external electrode 45 is formed by patterning the metal foil 48a on the front surface side into a predetermined shape, and the through holes 46 and the bumps 36 are connected by patterning the metal foil 48b on the back surface side into a predetermined shape. Wiring or the like to be formed is formed.
[0035]
In addition, a plurality of through holes 49a are formed on the surface of the tab substrate 35 as shown in the figure. The through holes 49a are formed by a punched pattern of the metal foil 48a. Corresponding to the positions where these through holes 49a are formed, a plurality of through holes 49b are also formed in the back side of the metal foil 48b in the pattern of the metal foil 48b. The insulating substrate 47 is made of a light-transmitting material such as transparent or translucent so that light (ultraviolet rays) can be transmitted in the front and back direction of the tab substrate 35 together with the through holes 49a and 49b. "Optical part".
[0036]
The insulating substrate 47 can be formed of a glass epoxy substrate having a thickness of about 0.1 mm to 0.2 mm, for example. In addition, the insulating substrate 47 can be made of an insulating material having optical transparency such as glass.
[0037]
The metal foils 48a and 48b can be formed of a single layer or a multilayer structure of metal thin films. In the present embodiment, the metal foils 48a and 48b are formed in a multilayer structure in which nickel plating and gold plating are performed on a copper foil.
[0038]
The size, formation range, formation density, and the like of the through holes 49a and 49b can be arbitrarily selected, and are formed so that a sufficient amount of ultraviolet rays can be irradiated to the adhesive 40 in the recess 39. That's fine. In addition, it is preferable to form the through-hole 49a so as not to impair the sliding property of the contact terminal of the card reader / writer.
In the present embodiment, through-holes 49a and 49b are constituted by a blanking pattern formed along the peripheral edge between the external electrodes 45 and a rectangular fine hole formed inside and outside the formation region of the external electrode 45. .
[0039]
Next, a method for manufacturing the IC card C1 of the present embodiment configured as described above will be described.
FIG. 3 is a process flow for explaining the manufacturing process of the IC card C1.
[0040]
First, as shown in FIG. 1A, the front and back surfaces of the antenna substrate 31 on which the IC chip 41 is mounted are sandwiched between the card bases of the adhesive sheets 32a and 32b and the exterior sheet materials 33a and 33b, thereby producing the card body 34. (Step S1).
The manufacturing process of the card body 34 is performed by heating and pressing the antenna substrate 31, the adhesive sheets 32a and 32b, and the exterior sheet materials 33a and 33b.
[0041]
Next, the recess 39 is formed by digging the tab board mounting portion of the manufactured card body 34 into a predetermined shape (step S2).
In the step of forming the recess 39, it is processed to a depth reaching the wiring pattern 37a of the antenna substrate 31 by a router, a milling cutter or the like. The recess 39 may be formed by chemical etching.
[0042]
Subsequently, after the manufactured card body 34 is transported and positioned to a bonding machine (not shown) (step S3), the ultraviolet curable adhesive 40 is applied to the bottom of the recess 39 (step S4).
[0043]
The step of applying the adhesive 40 includes not only the case where the liquid adhesive 40 is applied and formed using a dispenser, but also the case where, for example, a small piece of sheet-like adhesive resin is disposed and formed at the bottom of the recess 39.
[0044]
On the other hand, in parallel with the manufacture of the card body 34, the tab substrate 35 is manufactured (step S5). In this step, the metal foils 48a and 48b on the front and back surfaces of the tab substrate 35 are patterned into a predetermined shape, thereby forming the external electrode 45, the through hole 46, the through holes 49a and 49b, various wirings, and the like.
Thus, since the through holes 49a and 49b are formed by the pattern of the metal foils 48a and 48b, the “translucent portion” of the present invention can be formed simultaneously with the patterning process of the tab substrate 35.
[0045]
Bumps 36 are formed at predetermined locations on the back surface of the manufactured tab substrate 35 (step S6). As a method for forming the bump 36, for example, a bonding tool for manufacturing a semiconductor device can be used.
[0046]
Next, the surface of the manufactured tab substrate 35 is held using a suction tool such as a square collet, positioned in the recess 39 of the card body 34, and the tab substrate 35 is embedded in the recess 39 (step S7).
[0047]
The tab substrate 35 accommodated in the recess 39 is pressurized by the pressure holding head 50 as shown in FIG. 4, and pushes the adhesive 40 away to electrically connect the bump 36 and the antenna substrate 31 (wiring pattern 37a). Continuity is achieved (step S8).
[0048]
At this time, if ultrasonic vibration is applied to the tab substrate 35 (step S9), the tip of the bump 36 can be activated by the vibration friction action, and the contact with the wiring pattern 37a can be stabilized. it can.
Also, the bump 36 is bonded to the wiring pattern 37a by mechanically removing the adhesive 40 covering the wiring pattern 37a, the resin residue when forming the recess 39, and the oxide film on the wiring pattern 37a by mechanical vibration action. Therefore, the reliability of electrical connection is ensured.
[0049]
Next, a process of irradiating the adhesive 40 with ultraviolet rays and curing the adhesive 40 is performed (step S10).
In this step, as shown in FIG. 4, the adhesive 40 is irradiated with ultraviolet rays through the light transmitting portion of the tab substrate 35.
[0050]
In the present embodiment, an optical fiber or an ultraviolet irradiation lamp is inserted into the hollow pressure holding head 50, and a transparent tempered glass plate 51 for pressing the tab substrate 35 is attached to the tip of the pressure holding head 50. ing. Then, the card body 34 is placed on the receiving jig 52 and bonded via the through holes 49a and 49b of the tab substrate 35 while applying a pressing action by the glass plate 51 to the entire surface of the tab substrate 35. The adhesive 40 is cured by irradiating the agent 40 with ultraviolet rays.
[0051]
After the adhesive 40 is cured, the card body 34 to which the tab substrate 35 is fixed is taken out from the bonding machine, and the IC card C1 of the present embodiment is manufactured (step S11).
[0052]
As described above, according to the present embodiment, since the tab substrate 35 is provided with the light transmitting portion that transmits ultraviolet rays, the ultraviolet curable adhesive 40 encapsulated between the tab substrate 35 and the card body 34 is provided. Can be properly cured. In addition, since almost the entire area of the back surface of the tab substrate 35 is an adhesive region with the card body 34, the bonding strength between the card body 34 and the tab substrate 35 can be improved.
[0053]
Thereby, while ensuring the bonding reliability between the tab substrate 35 and the antenna substrate 31, it is possible to significantly shorten the curing time of the adhesive 40 as compared with the conventional case. This can improve the productivity of the IC card C1. Moreover, since a high temperature is not required for the curing process of the adhesive, the card can be prevented from being deformed. Moreover, since expensive equipment is not required for the process, capital investment can be reduced and cost can be reduced.
[0054]
Further, according to the present embodiment, by using the tab substrate 35 provided with the translucent part, it becomes possible to use the photo-curing adhesive, so that the selection range of the adhesive 40 is expanded, and more It can contribute to quality improvement by selecting the optimum adhesive.
[0055]
(Second Embodiment)
6 to 10 show a second embodiment of the present invention.
Here, FIG. 6 is a process cross-sectional view showing the manufacturing process of the IC card C2 of the present embodiment, FIG. 7 is a plan view showing the surface form of the tab substrate 35 constituting the IC card C2, and FIG. 8]-[8] line direction sectional view, FIG. 9 is a sectional view showing a modified example of the configuration of FIG. 8, and FIG. 10 is a sectional view for explaining a joining process between the tab substrate 35 and the card body 64.
In the figure, portions corresponding to those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0056]
As shown in FIG. 6D, the IC card C2 of this embodiment is a dual interface card (combination card) having both a contact communication function and a non-contact communication function, as in the first embodiment. It is configured.
[0057]
The IC card C2 includes a card main body 64 containing the antenna substrate 31 on which antenna wiring is formed, a tab substrate 35 embedded in one surface of the card main body 64 and electrically connected to the antenna substrate 31, a tab substrate 35, An IC chip 41 that is electrically connected to each of the antenna substrates 31 is provided.
[0058]
Similarly to the first embodiment described above, the card body 64 has exterior sheet materials 33a and 33b on which patterns and characters are printed on the front and back surfaces of the antenna substrate 31 via the adhesive sheets 32a and 32b. After laminating, they are integrated by a heating press.
[0059]
In the present embodiment, the IC chip 41 is mounted at a substantially central portion on the back surface of the tab substrate 35 and is sealed with a sealing resin 68 together with the joint portion 67. Around the back surface of the tab substrate 35, a plurality of bumps 69 are formed as metallic protruding electrodes.
[0060]
As a mounting form of the IC chip 41 on the tab substrate 35, a flip chip mounting method through a joint portion (bump or the like) 67 as shown in FIG. 8 or wire bonding using a bonding wire 66 as shown in FIG. The law is applicable. The IC chip 41 is electrically connected to the bumps 69 via the wiring part on the back surface of the tab substrate 35.
[0061]
The tab substrate 35 is embedded in a recess 60 formed on the surface of the card body 64 on the exterior sheet material 33a side. The recess 60 includes a first recess 61 that accommodates the tab substrate 35 and a second recess 62 that accommodates the IC sealing portion on the tab substrate 35, and has a stepped shape as a whole. The second recess 62 is formed through a part of the antenna substrate 31 inside the card body 64, but is provided in a portion where the wiring pattern on the antenna substrate 31 is not formed.
[0062]
The wiring pattern 37a on the antenna substrate 31 is exposed to the outside at the step portions of the first recess 61 and the second recess 62, and as shown in FIG. 40 is applied. The bumps 69 of the tab substrate 35 are connected to the lower wiring pattern 37a through the adhesive 40.
[0063]
On the surface of the tab substrate 35, as shown in FIG. 7, a plurality of external electrodes 45 functioning as external terminals for contact communication are formed. The external electrode 45 is electrically connected to the IC chip 41 on the back surface side through the through hole 46. And the through-hole 49a (49b) is formed in the front and back of the tab board | substrate 35 similarly to the above-mentioned 1st Embodiment.
[0064]
Here, in the present embodiment, the light shielding portion 55 is formed leaving the metal foil at the substantially central portion of the surface of the tab substrate 35. The light shielding part 55 is formed so as to correspond to the mounting part of the IC chip 41, and prevents transmission of ultraviolet rays at the center part of the tab substrate 35. This is to prevent the information stored in the IC chip 41 from being altered or erased by irradiating the IC chip 41 composed of a semiconductor element such as an EEPROM with ultraviolet rays.
[0065]
The IC card C2 of the present embodiment configured as described above is manufactured through the following steps.
[0066]
That is, as shown in FIG. 7, the IC chip 41 is mounted and sealed on the back surface of the tab substrate 35 in which the through holes 49a are formed, and the bumps 69 are formed (FIG. 6A). On the other hand, the antenna substrate 31 is sandwiched between the adhesive sheets 32a and 32b and the exterior sheet materials 33a and 33b to manufacture the card body 64 (FIG. 6B), and a recess 60 for accommodating the tab substrate 35 is formed on one surface thereof. (FIG. 6C).
[0067]
Next, an ultraviolet curable adhesive 40 is applied to the bottom of the first recess 61 (exposed surface of the wiring pattern 37 a), and the bumps 69 of the tab substrate 35 are pressure bonded to the wiring pattern 37 a via the adhesive 40. To do. At this time, as in the first embodiment, if the ultrasonic wave is applied to the tab substrate 35, the bonding reliability between the bump 69 and the wiring pattern 37a can be improved.
[0068]
For the curing process of the adhesive 40, as shown in FIG. 10, the pressure holding head 50 having the above-described configuration is used. The pressure holding head 50 introduces ultraviolet rays in a state where the entire surface of the tab substrate 35 is pressed, and irradiates the adhesive agent 40 with ultraviolet rays through the glass plate 51 and the light transmitting portion of the tab substrate 35 to cure.
Further, the light shielding unit 55 can avoid irradiation of the IC chip 41 with ultraviolet rays, thereby preventing alteration or disappearance of stored data of the IC chip 41.
[0069]
As described above, according to the present embodiment, since the tab substrate 35 is provided with the light transmitting portion that transmits the ultraviolet rays, the ultraviolet curable adhesive encapsulated between the tab substrate 35 and the card body 64 is provided. 40 can be properly cured.
[0070]
Thereby, while ensuring the bonding reliability between the tab substrate 35 and the antenna substrate 31, it is possible to significantly shorten the curing time of the adhesive 40 as compared with the conventional case. This can improve the productivity of the IC card C2. Moreover, since a high temperature is not required for the curing process of the adhesive, the card can be prevented from being deformed.
[0071]
As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, of course, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation is possible based on the technical idea of this invention.
[0072]
For example, in each of the embodiments described above, the electrical connection between the tab substrate 35 and the antenna substrate 31 is performed via the bumps 36 and 69. However, the present invention is not limited thereto, and is conventionally known such as a conductive paste or solder. It is also possible to use the conductive material.
[0073]
In each of the above embodiments, the antenna wiring for non-contact communication is configured by the antenna wiring pattern 37a (37b) of the antenna substrate 31. Instead of this, the antenna substrate is not used. Alternatively, a metal winding may be used as an antenna wiring, and this may be sandwiched between card bases to constitute a card body.
[0074]
In the second embodiment described above, the tab substrate 35 on which the IC chip 41 is mounted is joined to the antenna substrate 31 inside the card body 64. However, a configuration without an antenna substrate is also possible. . That is, the present invention can be applied to a contact IC card that does not have a non-contact communication function.
[0075]
Further, in each of the embodiments described above, the through holes 49a (49b) formed in the tab substrate 35 have a square hole shape. However, of course, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. You may make it comprise. Furthermore, not only the round holes but also a lattice shape or an ultraviolet light transmitting portion can be configured in a form simulating a predetermined shape.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the circuit board having the external electrodes for contact communication on the surface has the translucent part that transmits light in the front and back direction, so that there is a gap between the circuit board and the card body. A photo-curing adhesive can be selected as a joining material to be joined, and the adhesive can be cured by irradiation light introduced through the light-transmitting portion.
[0077]
As a result, it is possible to significantly reduce the bonding operation time while ensuring the bonding reliability between the circuit board and the card body, and to improve the productivity. Further, since a high temperature is not required for the curing process of the adhesive, deformation due to heating of the card body can be avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of an IC card C1 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a surface form of a tab substrate 35 constituting the IC card C1.
FIG. 3 is a process flow illustrating a manufacturing process of the IC card C1.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a bonding process between the tab substrate 35 and the card body 34.
5 is a side sectional view of a tab substrate 35. FIG.
FIG. 6 is a process sectional view showing a process for manufacturing an IC card C2 according to the second embodiment of the invention.
FIG. 7 is a plan view showing a surface form of a tab substrate 35 constituting the IC card C2.
8 is a cross-sectional view taken along line [8]-[8] in FIG.
9 is a cross-sectional view showing a modification of the configuration of FIG.
10 is a cross-sectional view illustrating a joining process between the tab substrate 35 and the card body 64. FIG.
11 is a plan view showing a modified example of the configuration of the tab substrate 35. FIG.
FIG. 12 is a process cross-sectional view showing a conventional IC card manufacturing process.
FIG. 13 is a plan view of a conventional tab substrate.
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a problem of the prior art.
[Explanation of symbols]
31 ... Antenna substrate, 34, 64 ... Card body, 35 ... Tab substrate, 36, 69 ... Bump, 37a ... Wiring pattern, 39, 60 ... Recess, 40 ... UV curable adhesive, 41 ... IC chip, 45 ... External electrode, 46 ... through hole, 47 ... insulating substrate, 48a, 48b ... metal foil, 49a, 49b ... through hole (translucent part), 50 ... pressure holding head, 55 ... light shielding part, C1, C2 ... IC card.

Claims (2)

非接触式通信用のアンテナ配線と前記アンテナ配線と電気的に接続されるＩＣチップとを内蔵するカード本体の表面に、前記アンテナ配線の一部である被接合部が露出するように凹所を形成し、
回路基板となる光透過性の絶縁層の、第１の面に形成された第１の金属層をパターニングすることで、接触式通信用の外部電極と、第１の金属層の抜きパターンでなる複数の第１の透孔を形成し、
前記絶縁層の第２の面に形成された第２の金属層をパターニングすることで、第２の金属層の抜きパターンでなる複数の第２の透孔を、前記第１の透孔の形成位置に対応して形成し、
前記第２の面に、前記第２の金属層と電気的に接続される突起電極を設け、
前記第１の面が前記カード本体の表面側となるように、前記カード本体上の凹所内に光硬化型接着剤を介して前記回路基板を収容し、
中空部を有する加圧ヘッドにより超音波振動を付与しながら、前記回路基板を前記カード本体へ向けて加圧することで、前記被接合部と前記突起電極とを溶着接合し、
前記加圧ヘッドによる加圧作用を保持しながら、前記中空部から前記第１及び第２の透孔を介して前記光硬化型接着剤に光を照射し、前記光硬化型接着剤を硬化させる
ＩＣカードの製造方法。 A recess is formed on the surface of the card body containing the antenna wiring for non-contact communication and the IC chip electrically connected to the antenna wiring so that the joined portion that is a part of the antenna wiring is exposed. Forming,
By patterning the first metal layer formed on the first surface of the light-transmitting insulating layer to be the circuit board, the contact-type communication external electrode and the first metal layer are extracted. Forming a plurality of first through holes;
The second metal layer formed on the second surface of the insulating layer is patterned to form a plurality of second through holes formed by removing the second metal layer, thereby forming the first through holes. Forming corresponding to the position,
Providing a protruding electrode electrically connected to the second metal layer on the second surface,
The circuit board is accommodated in the recess on the card body via a photocurable adhesive so that the first surface is on the surface side of the card body ,
While applying ultrasonic vibration by a pressurizing head having a hollow part, the circuit board is pressed toward the card body to weld and bond the bonded part and the protruding electrode,
While holding the pressurizing action by the pressure head, the light curable adhesive is irradiated with light from the hollow portion through the first and second through holes to cure the light curable adhesive. IC card manufacturing method. 非接触式通信用のアンテナ配線が内蔵されたカード本体の表面に、前記アンテナ配線の一部である被接合部が露出するように凹所を形成し、
回路基板となる光透過性の絶縁層の、第１の面に形成された第１の金属層をパターニングすることで、接触式通信用の外部電極と、第１の金属層の抜きパターンでなる複数の第１の透孔を形成し、
前記絶縁層の第２の面に形成された第２の金属層をパターニングすることで、第２の金属層の抜きパターンでなる複数の第２の透孔を、前記第１の透孔の形成位置に対応して形成し、
前記第２の面に、前記第２の金属層を介して電気的に接続される突起電極とＩＣチップとを設け、
前記第１の面が前記カード本体の表面側となるように、前記カード本体上の凹所内に光硬化型接着剤を介して前記回路基板を収容し、
中空部を有する加圧ヘッドにより超音波振動を付与しながら、前記回路基板を前記カード本体へ向けて加圧することで、前記被接合部と前記突起電極とを溶着接合し、
前記加圧ヘッドによる加圧作用を保持しながら、前記中空部から前記第１及び第２の透孔を介して前記光硬化型接着剤に光を照射し、前記光硬化型接着剤を硬化させる
ＩＣカードの製造方法。 On the surface of the card body in which the antenna wiring for non-contact communication is built, a recess is formed so that the bonded portion that is a part of the antenna wiring is exposed,
By patterning the first metal layer formed on the first surface of the light-transmitting insulating layer to be the circuit board, the contact-type communication external electrode and the first metal layer are extracted. Forming a plurality of first through holes;
The second metal layer formed on the second surface of the insulating layer is patterned to form a plurality of second through holes formed by removing the second metal layer, thereby forming the first through holes. Forming corresponding to the position,
Protruding electrodes and IC chips that are electrically connected through the second metal layer are provided on the second surface,
The circuit board is accommodated in the recess on the card body via a photocurable adhesive so that the first surface is on the surface side of the card body ,
While applying ultrasonic vibration by a pressurizing head having a hollow part, the circuit board is pressed toward the card body to weld and bond the bonded part and the protruding electrode,
While holding the pressurizing action by the pressure head, the light curable adhesive is irradiated with light from the hollow portion through the first and second through holes to cure the light curable adhesive. IC card manufacturing method.

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