JP4598113B2 - IC card - Google Patents

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Description

本発明は、コンデンサを有するたとえば非接触形態のICカードであって、特に、物理的強度を高め、製造コストを安価にすることができるICカードに関する。   The present invention relates to, for example, a non-contact type IC card having a capacitor, and more particularly to an IC card that can increase physical strength and reduce manufacturing costs.

従来、非接触ICカードには、少なくとも電磁波を送受信するために用いられるコイルおよびICチップのみが搭載されているカードと、コイル、ICチップにさらにコンデンサが搭載されているカードがある。
コイルに直列もしくは並列にコンデンサを接続すると、共振をとることが可能となり、通信効率が高まり、通信特性、通信安定性を高めることができるという利点がある。また、コイル両端に整流ブリッジ回路を接続し、ブリッジ出力信号をICを駆動させるための電源電圧として用いる場合に、ブリッジ回路出力端をコンデンサを介して接地すると、電源電圧が安定し、コイルを通じて行われる通信が不安定になった場合も比較的安定した電源供給がICになされるという利点がある。
そこで、マイクロコンピュータなどの高機能で消費電力の大きい回路を作動させる場合には、通常、コンデンサを用いた回路構成とする場合が多い。
Conventional non-contact IC cards include a card on which only a coil and an IC chip used for transmitting and receiving electromagnetic waves are mounted, and a card on which a capacitor is further mounted on the coil and the IC chip.
When a capacitor is connected in series or in parallel to the coil, resonance can be obtained, and there is an advantage that communication efficiency is improved and communication characteristics and communication stability can be improved. In addition, when a rectifier bridge circuit is connected to both ends of the coil and the bridge output signal is used as a power supply voltage for driving the IC, grounding the bridge circuit output terminal via a capacitor stabilizes the power supply voltage, and the power is supplied through the coil. Even when the communication becomes unstable, there is an advantage that a relatively stable power supply is made to the IC.
Therefore, when a circuit having high function and high power consumption such as a microcomputer is operated, a circuit configuration using a capacitor is usually used in many cases.

このようなICカード実装用のコンデンサとしては、セラミックコンデンサが多く用いられている。
しかし、セラミックコンデンサが実装されたICカードは、コンデンサが比較的厚いため、カードとして収容した場合にコンデンサ実装部に凹凸を生じ易く、外観を損ね易い。一方、薄型のセラミックコンデンサを用いた場合、コンデンサの物理的強度が弱くなり、カードの物理的強度が弱まる。
Ceramic capacitors are often used as such IC card mounting capacitors.
However, since an IC card on which a ceramic capacitor is mounted has a relatively thick capacitor, the capacitor mounting portion is likely to be uneven when stored as a card, and the appearance is likely to be impaired. On the other hand, when a thin ceramic capacitor is used, the physical strength of the capacitor is weakened and the physical strength of the card is weakened.

そこで、近年では、特開平10−135587号公報に開示されているように、シート状コンデンサを実装したICカードも開発されている。
蒸着などの技術を用いて形成されたシート状コンデンサは、セラミックコンデンサに比べ、フレキシブルであり、カードの物理的強度は、セラミックコンデンサと比較して強い。
また、シート状コンデンサをコイル形成済み基板に直接形成することにより、基板とコンデンサとの接続部を有さず、更に物理的強度の強いカードを実現することが出来る。
Therefore, in recent years, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-135587, an IC card on which a sheet capacitor is mounted has been developed.
A sheet-like capacitor formed using a technique such as vapor deposition is more flexible than a ceramic capacitor, and the physical strength of the card is stronger than that of a ceramic capacitor.
Further, by directly forming the sheet-like capacitor on the coil-formed substrate, it is possible to realize a card having a stronger physical strength without having a connection portion between the substrate and the capacitor.

しかしながら、そのようなシート状コンデンサにもいくつかの問題点があり、改善が望まれている。
まず、そのようなシート状コンデンサは、誘電体材料、積層数などの関係から、同一の容量のセラミックコンデンサと比較し実装面積が大きくなるため、コンデンサ実装エリアを大きく取る必要があるという問題がある。
また、シート状コンデンサを形成する工程において、高温のエージングを要するためにベース基材として、ポリイミドなどの耐熱性の高い基材を用いる必要があり、基材コストがPETなどの耐熱性の低い基材と比較し高いという問題もある。
However, such a sheet capacitor also has some problems, and improvement is desired.
First, such a sheet-shaped capacitor has a problem in that it requires a large capacitor mounting area because the mounting area is larger than a ceramic capacitor having the same capacity due to the relationship between the dielectric material and the number of stacked layers. .
Further, in the process of forming the sheet capacitor, since high temperature aging is required, it is necessary to use a base material having high heat resistance such as polyimide as the base base material, and the base material cost is a base having low heat resistance such as PET. There is also a problem that it is higher than the material.

したがって本発明の目的は、所望の容量のシート状コンデンサを狭い実装エリアに適切に収容し、高性能で物理的強度が強いICカードを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、シート状コンデンサを用いながらより耐熱性の低い基材を多用することにより、より安価なICカードを提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an IC card having a high performance and a high physical strength by appropriately accommodating a sheet capacitor having a desired capacity in a narrow mounting area.
Another object of the present invention is to provide a cheaper IC card by using many base materials having lower heat resistance while using a sheet-like capacitor.

本発明のICカードは、第1の基板と、前記第1の基板に形成された、電磁波の送受を行うためのコイルを含む第1の回路と、前記第1の基板より耐熱性が高い部材で形成された第2の基板と、前記第2の基板に実装され、前記第1の基板に形成された前記第1の回路と電気的に接続された半導体集積回路と、前記第2の基板に直接的に形成されたシート状コンデンサとを有する第2の回路とを有する。   The IC card of the present invention includes a first substrate, a first circuit formed on the first substrate, including a coil for transmitting and receiving electromagnetic waves, and a member having higher heat resistance than the first substrate. A second substrate formed by: a semiconductor integrated circuit mounted on the second substrate and electrically connected to the first circuit formed on the first substrate; and the second substrate And a second circuit having a sheet-like capacitor directly formed thereon.

好適には、前記半導体集積回路は、前記第2の基板の一方の面に実装され、前記シート状コンデンサは、前記第2の基板の他方の面の、前記一方の面の前記半導体集積回路が実装されている領域に対応する領域を包含する領域に形成されている。
特定的には、前記第2の回路は、前記第2の基板の、前記半導体集積回路が実装されている面の裏面であって、当該半導体集積回路が実装されている領域に対応する領域において、前記第1の基板に実装された前記第1の回路と少なくとも電気的に接続されている。
Preferably, the semiconductor integrated circuit is mounted on one surface of the second substrate, and the sheet-like capacitor is formed by the semiconductor integrated circuit on the one surface of the other surface of the second substrate. It is formed in a region including a region corresponding to the mounted region.
Specifically, the second circuit is a back surface of the surface of the second substrate on which the semiconductor integrated circuit is mounted, in a region corresponding to the region on which the semiconductor integrated circuit is mounted. , At least electrically connected to the first circuit mounted on the first substrate.

以上説明したように、本発明によれば、所望の容量のシート状コンデンサを狭い実装エリアに適切に収容し、高性能で物理的強度が強いICカードを提供することができる。また、シート状コンデンサを用いながらより耐熱性の低い基材を多用することができる安価なICカードを提供することができる。   As described above, according to the present invention, an IC card having a high performance and a high physical strength can be provided by appropriately accommodating a sheet capacitor having a desired capacity in a narrow mounting area. Further, it is possible to provide an inexpensive IC card that can use many base materials having lower heat resistance while using a sheet capacitor.

本発明の実施の形態について、図1〜図5を参照し説明する。
本実施の形態においては、ICカード内に収容されるコイルを介して、電磁波により非接触で外部装置と通信を行う、いわゆる非接触式ICカードを例示して本発明を説明する。
なお、以下の説明においては、ICカードのカード基材中に収容される、IC回路やコイルなどが実装されたいわゆるICカードモジュールについて説明するが、以後、これを単にICカードと言うものとする。
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, the present invention will be described by exemplifying a so-called non-contact type IC card that communicates with an external device in a non-contact manner by electromagnetic waves via a coil accommodated in the IC card.
In the following description, a so-called IC card module in which an IC circuit, a coil and the like are mounted, which is housed in the card base of the IC card, will be described. Hereinafter, this is simply referred to as an IC card. .

第1の実施の形態
本発明の第1の実施の形態について、図1および図2を参照して説明する。
まず、第1の実施の形態のICカード100の構成について、図1を参照して説明する。
図1は、第1の実施の形態のICカード100の構成を示す図である。
図示のごとく、ICカード100には、基板101上にコンデンサ120およびコイル130が形成され、さらにIC112が実装されている。
基板101は、厚さが75μm程度のポリイミド基板であり、コイル形成領域102と、IC112を実装するIC実装領域103とに分けられる。
First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
First, the configuration of the IC card 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an IC card 100 according to the first embodiment.
As shown in the figure, in the IC card 100, a capacitor 120 and a coil 130 are formed on a substrate 101, and an IC 112 is further mounted.
The substrate 101 is a polyimide substrate having a thickness of about 75 μm, and is divided into a coil formation region 102 and an IC mounting region 103 on which an IC 112 is mounted.

コイル形成領域102には、銅箔により形成されたコイルパターン131により、コイル130が形成されている。   In the coil forming region 102, a coil 130 is formed by a coil pattern 131 formed of copper foil.

IC実装領域103には、一方の面にIC112が実装されたIC実装部110が構成され、その裏面にコンデンサ120が形成されている。
IC112の実装されている面には、図示せぬ配線パターンおよび端子111が形成されており、IC112は、基板101に接着された上でこの端子111とワイヤ113により電気的に接続されている。
また、これらIC112、ワイヤ113およびその周辺配線パターンは、樹脂114により封止されている。
In the IC mounting area 103, an IC mounting part 110 in which the IC 112 is mounted on one surface is configured, and a capacitor 120 is formed on the back surface thereof.
A wiring pattern and a terminal 111 (not shown) are formed on the surface on which the IC 112 is mounted, and the IC 112 is electrically connected to the terminal 111 and the wire 113 after being bonded to the substrate 101.
The IC 112, the wire 113, and the peripheral wiring pattern thereof are sealed with a resin 114.

コンデンサ120は、基板101のIC実装領域103のIC112の裏面に、図示のごとく、Alなどの2つの電極122,124とポリ尿素などの誘電体123をパターン蒸着することにより順に積層して形成したシート状コンデンサである。この2つの電極122,124は、スルーホール125を介してIC112側の回路と電気的に接続されている。また、コンデンサ120は、反対面のIC112の実装領域よりも大きく、その実装領域を包含するように形成されている。   The capacitor 120 is formed by sequentially depositing two electrodes 122 and 124 such as Al and a dielectric 123 such as polyurea on the back surface of the IC 112 in the IC mounting region 103 of the substrate 101 as shown in the figure. It is a sheet capacitor. The two electrodes 122 and 124 are electrically connected to a circuit on the IC 112 side through a through hole 125. Further, the capacitor 120 is larger than the mounting area of the IC 112 on the opposite surface, and is formed so as to encompass the mounting area.

次に、このような構成のICカード100の製造方法について、図2を参照して説明する。
図2は、図1に示したICカード100の製造工程を説明するための図である。
まず、図2(A)に示すように、ポリイミド基板101の両面に銅箔を貼り、これにエッチングを施し、コイルパターン131、図示せぬIC実装領域103の配線、IC実装のための端子111、および、コンデンサ形成面の電極端子121を形成する。なお、本実施の形態では、銅箔エッチングにより配線などを形成しているが、Al箔のエッチングや導電性ペーストをパターン印刷することにより配線を形成してもよい。また、本実施の形態では、ベース基材としてポリイミドを用いているが、ガラエポ、PETなどの基材であってもよい。
そして、必要に応じ、スルーホール125の形成や、Ni、Auなどのメッキ処理を施す。
Next, a method for manufacturing the IC card 100 having such a configuration will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a diagram for explaining a manufacturing process of the IC card 100 shown in FIG.
First, as shown in FIG. 2A, a copper foil is attached to both surfaces of the polyimide substrate 101, and this is etched to form a coil pattern 131, wiring of an IC mounting region 103 (not shown), and a terminal 111 for IC mounting. And the electrode terminal 121 of a capacitor | condenser formation surface is formed. In the present embodiment, the wiring and the like are formed by copper foil etching, but the wiring may be formed by etching an Al foil or pattern printing a conductive paste. In the present embodiment, polyimide is used as the base substrate, but a substrate such as glass epoxy or PET may be used.
Then, if necessary, formation of the through hole 125 and plating treatment of Ni, Au, etc. are performed.

次に、図2(B)に示すように、IC実装領域103のコンデンサ形成エリアに対し、ポリ尿素などの誘電体123およびAlなどの電極122,124を交互にパターン蒸着することにより、コンデンサ120を形成する。
その際、コンデンサ形成エリアは、対応する裏面のIC実装エリアよりも大きく、コンデンサ形成エリアとコイル形成エリアとは、重なりあわないようにレイアウトを行う。
Next, as shown in FIG. 2B, the capacitor 120 is formed by alternately pattern-depositing dielectrics 123 such as polyurea and electrodes 122 and 124 such as Al on the capacitor formation area of the IC mounting region 103. Form.
At this time, the capacitor forming area is larger than the corresponding IC mounting area on the back surface, and the capacitor forming area and the coil forming area are laid out so as not to overlap.

次に、図2(C)に示すように、IC実装面に対し、IC112を絶縁性接着剤もしくは導電性接着剤を用いて接着し、ICの各端子と基板上の各接続端子111とをワイヤーボンディングにより接続を行う。
最後に、必要に応じてIC周辺部を樹脂114により封止する。
そして、このような工程により製造されたICカード100を、PVCなどの基材で挟み込み、カード化を行う。
Next, as shown in FIG. 2C, the IC 112 is bonded to the IC mounting surface by using an insulating adhesive or a conductive adhesive, and each terminal of the IC and each connection terminal 111 on the substrate are connected. Connect by wire bonding.
Finally, the periphery of the IC is sealed with resin 114 as necessary.
And the IC card 100 manufactured by such a process is inserted | pinched with base materials, such as PVC, and card-izing is performed.

このように、第1の実施の形態のICカード100においては、コンデンサ形成面とIC実装面とを異ならせているので、ベース基材面積を小さくすることが可能となり、カード内に具備される非接触ICモジュールの面積も小さくすることができる。
また、これにより、カードに対してエンボスなどの付加機能を付けることも容易となる。
As described above, in the IC card 100 according to the first embodiment, since the capacitor forming surface and the IC mounting surface are different from each other, the base substrate area can be reduced, and the card is provided in the card. The area of the non-contact IC module can also be reduced.
This also makes it easy to add additional functions such as embossing to the card.

また、その際、コンデンサ形成エリアをIC実装エリアの裏面とし、コンデンサ形成エリアをIC実装エリアよりも大きくすることにより、IC実装エリアが比較的フラットとなり、ICの各接続端子と基板の端子とをワイヤーボンディングにより接続する場合に、ワイヤーボンディングの接続不良を低減することが可能となる。
また、コンデンサ形成エリアとコイル形成エリアとが重なりあわないようにレイアウトされているので、コンデンサによりコイルを通じて行われる通信の状態が悪くなる状態を回避することができる。
At that time, by setting the capacitor forming area as the back surface of the IC mounting area and making the capacitor forming area larger than the IC mounting area, the IC mounting area becomes relatively flat, and the connection terminals of the IC and the terminals of the board are connected. When connecting by wire bonding, it becomes possible to reduce the connection defect of wire bonding.
Further, since the capacitor formation area and the coil formation area are laid out so as not to overlap each other, it is possible to avoid a state in which the state of communication performed by the capacitor through the coil is deteriorated.

その他、第1の実施の形態のICカード100においては、シート状のコンデンサを用いているので、コンデンサ部の物理的強度は高まり、ICカードに曲げなどの負荷がかかった場合の不具合が低減される。
また、そのシート状コンデンサの厚みは200μm以下なので、カード状態の外観が損なわれることがなく、物理的強度もさらに優れている。
また、コンデンサを基板に対して、蒸着重合法などの手段を用いて直接形成しているので、コンデンサと基板との接続部を設ける必要がなくなり、接続部がはずれることによる不具合の低減や、工程の削減ができる。
In addition, since the IC card 100 according to the first embodiment uses a sheet-like capacitor, the physical strength of the capacitor portion is increased, and a problem caused when a load such as bending is applied to the IC card is reduced. The
Moreover, since the thickness of the sheet-like capacitor is 200 μm or less, the appearance in the card state is not impaired, and the physical strength is further excellent.
In addition, since the capacitor is directly formed on the substrate by using means such as vapor deposition polymerization, it is not necessary to provide a connection portion between the capacitor and the substrate, and it is possible to reduce defects caused by disconnection of the connection portion or process. Can be reduced.

第2の実施の形態
本発明の第2の実施の形態について、図3を参照して説明する。
図3は、第2の実施の形態のICカード200の構成を示す図である。
第2の実施の形態のICカード200は、基本的な構成は第1の実施の形態のICカード100と同じであるが、IC実装部210の構成がICカード100とは異なる。
すなわち、ICカード200においては、IC212の端子216と、基板201の端子211とを、異方性導電フィルム215を介して接続している。すなわち、IC212をフリップチップ実装しているものである。
その他のコイル130およびコンデンサ120の構成は、第1の実施の形態のICカード100と同じである。
Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the IC card 200 according to the second embodiment.
The basic configuration of the IC card 200 of the second embodiment is the same as that of the IC card 100 of the first embodiment, but the configuration of the IC mounting unit 210 is different from the IC card 100.
That is, in the IC card 200, the terminal 216 of the IC 212 and the terminal 211 of the substrate 201 are connected via the anisotropic conductive film 215. That is, the IC 212 is flip-chip mounted.
Other configurations of the coil 130 and the capacitor 120 are the same as those of the IC card 100 of the first embodiment.

このような構成のICカード200の製造方法も、ワイヤーボンディングによるIC112の実装が、異方性導電フィルム215を介した実装に変わるだけで、その他の製造手順などは、前述した第1の実施の形態のICカード100の製造方法と同じである。   The manufacturing method of the IC card 200 having such a configuration also changes the mounting of the IC 112 by wire bonding to mounting through the anisotropic conductive film 215, and other manufacturing procedures are the same as those of the first embodiment described above. This is the same as the manufacturing method of the IC card 100 of the embodiment.

このように、第2の実施の形態のICカード200においても、第1の実施の形態のICカード100と同様に、コンデンサ形成面とIC実装面とを異ならせているので、ベース基材面積を小さくすることが可能となり、非接触ICモジュールの面積も小さくすることができ、エンボスなどの付加機能を付けることも容易となる。   As described above, in the IC card 200 of the second embodiment, the capacitor forming surface and the IC mounting surface are different from each other as in the IC card 100 of the first embodiment. Can be reduced, the area of the non-contact IC module can be reduced, and additional functions such as embossing can be easily provided.

また、その際、コンデンサ形成エリアをIC実装エリアの裏面とし、コンデンサ形成エリアをIC実装エリアよりも大きくしているので、IC実装エリアが比較的フラットとなり、ICと基板とをフリップチップ接続を行う際も、ICの各接続端子に均等な圧力がかかるようになり、接続不良を低減することが可能となる。
その他、コイルを通じて行われる通信の状態を維持できる点、コンデンサ部の物理的強度は高まり、ICカードに曲げなどの負荷がかかった場合の不具合が低減される点、カード形状の外観が損なわれない点、コンデンサと基板との接続部に係わる不具合の低減や、工程の削減ができる点などは、第1の実施の形態のICカード100と同様である。
本発明のICカードは、このような構成で実施してもよい。
At this time, since the capacitor forming area is the back surface of the IC mounting area and the capacitor forming area is larger than the IC mounting area, the IC mounting area is relatively flat, and the IC and the substrate are flip-chip connected. At the same time, an equal pressure is applied to each connection terminal of the IC, so that connection failure can be reduced.
In addition, the state of communication performed through the coil can be maintained, the physical strength of the capacitor part is increased, the trouble when the IC card is subjected to a load such as bending is reduced, and the appearance of the card shape is not impaired. In the same way as the IC card 100 of the first embodiment, the point related to the connection between the capacitor and the substrate can be reduced and the number of steps can be reduced.
The IC card of the present invention may be implemented with such a configuration.

第3の実施の形態
本発明の第3の実施の形態について、図4を参照して説明する。
図4は、第3の実施の形態のICカード300の構成を示す図である。
第3の実施の形態のICカード300は、ICおよびコンデンサを実装する基板と、コイル330を形成する基板とを、異なる基板により構成したものである。
図4に示すように、ICカード300は、コイル330が形成された第1の基板301と、IC312が実装されコンデンサ320が形成された第2の基板302とが電気的および物理的に接続および結合された構成である。
Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the IC card 300 according to the third embodiment.
In the IC card 300 of the third embodiment, a substrate on which an IC and a capacitor are mounted and a substrate on which the coil 330 is formed are configured by different substrates.
As shown in FIG. 4, in the IC card 300, the first substrate 301 on which the coil 330 is formed and the second substrate 302 on which the IC 312 is mounted and the capacitor 320 is formed are connected electrically and physically. It is a combined configuration.

第1の基板301は、厚さが50μm程度のPET基板である。
この第1の基板301の一方の面に、銅箔により形成されたコイルパターン331により、コイル330が形成されている。
また、第1の基板301のコイル330が形成さている面の裏面の一方の端部には、コイル330を、第2の基板302上に形成されるIC回路と電気的に接続するための端子333が形成されている。
The first substrate 301 is a PET substrate having a thickness of about 50 μm.
A coil 330 is formed on one surface of the first substrate 301 by a coil pattern 331 made of copper foil.
Further, a terminal for electrically connecting the coil 330 to an IC circuit formed on the second substrate 302 is provided at one end of the back surface of the surface of the first substrate 301 where the coil 330 is formed. 333 is formed.

第2の基板302は、厚さが75μm程度のポリイミド基板である。
第2の基板302の一方の面には、IC312が実装されるIC実装部310が構成され、その裏面にはコンデンサ320が形成されている。
IC実装部310においては、第2の基板302上に、図示せぬ配線パターンおよび端子311が形成されており、IC312は、基板302に接着された上でこの端子311とワイヤ313により電気的に接続されている。
また、これらIC312、ワイヤ313およびその周辺配線パターンは、樹脂314により封止されている。
The second substrate 302 is a polyimide substrate having a thickness of about 75 μm.
An IC mounting portion 310 on which the IC 312 is mounted is formed on one surface of the second substrate 302, and a capacitor 320 is formed on the back surface thereof.
In the IC mounting portion 310, a wiring pattern and a terminal 311 (not shown) are formed on the second substrate 302. The IC 312 is bonded to the substrate 302 and electrically connected to the terminal 311 and the wire 313. It is connected.
Further, the IC 312, the wire 313 and the peripheral wiring pattern thereof are sealed with a resin 314.

コンデンサ320は、Alなどの2つの電極322,324とポリ尿素などの誘電体323をパターン蒸着することにより順に積層して形成したシート状コンデンサである。この2つの電極322,324は、スルーホール325を介してIC実装部310の回路と電気的に接続されている。また、コンデンサ320は、反対面のIC312の実装領域よりも大きく、その実装領域を包含するように形成されている。   The capacitor 320 is a sheet-like capacitor formed by sequentially laminating two electrodes 322 and 324 such as Al and a dielectric 323 such as polyurea by pattern deposition. The two electrodes 322 and 324 are electrically connected to the circuit of the IC mounting unit 310 through the through hole 325. Further, the capacitor 320 is larger than the mounting area of the IC 312 on the opposite surface, and is formed so as to encompass the mounting area.

また、第2の基板302のIC実装部310側の面の一方の端部には、第2の基板302上の回路を第1の基板301上のコイル330と電気的に接続するための端子335が形成されている。   Further, a terminal for electrically connecting a circuit on the second substrate 302 to a coil 330 on the first substrate 301 is provided at one end of the surface of the second substrate 302 on the IC mounting portion 310 side. 335 is formed.

そして、第1の基板301の端子333と第2の基板302の端子335とが、図示のごとく、異方性導電フィルム334を介して重ね合わせ結合されており、これにより、第1の基板301と第2の基板302、換言すれば、第1の基板301のコイル330と第2の基板302のIC実装部310の回路とが接続されている。   Then, the terminal 333 of the first substrate 301 and the terminal 335 of the second substrate 302 are overlapped and coupled via an anisotropic conductive film 334 as shown in the figure, whereby the first substrate 301 is connected. And the second substrate 302, in other words, the coil 330 of the first substrate 301 and the circuit of the IC mounting portion 310 of the second substrate 302 are connected.

次に、このような構成のICカード300の製造方法について説明する。
まず、ポリイミドに両面銅箔貼りがなされた第2の基板302に対して、両面エッチングを施し、IC実装部310の図示せぬ配線レイアウト、IC312を実装するための端子311、コンデンサ形成面の電極端子321を形成する。なお、本実施の形態では、銅箔エッチングにより配線などを形成しているが、Al箔のエッチングや導電性ペーストをパターン印刷することにより配線を形成してもよい。また、本実施の形態では、第2の基板302のベース基材としてポリイミドを用いているが、ガラエポ、PETなどの基材であってもよい。
配線を形成したら、必要に応じ、スルーホール325の形成やNi,Auなどのメッキ処理を施す。なおこの際、IC312を実装する面とコンデンサ320を形成する面とは異ならせる。
Next, a method for manufacturing the IC card 300 having such a configuration will be described.
First, double-sided etching is performed on the second substrate 302 in which double-sided copper foil is applied to polyimide, and a wiring layout (not shown) of the IC mounting portion 310, terminals 311 for mounting the IC 312 and electrodes on the capacitor forming surface A terminal 321 is formed. In the present embodiment, the wiring and the like are formed by copper foil etching, but the wiring may be formed by etching an Al foil or pattern printing a conductive paste. In this embodiment mode, polyimide is used as the base substrate of the second substrate 302. However, a substrate such as glass epoxy or PET may be used.
After the wiring is formed, a through hole 325 is formed or a plating process such as Ni or Au is performed as necessary. At this time, the surface on which the IC 312 is mounted is different from the surface on which the capacitor 320 is formed.

次に、IC実装部310の裏側の第2の基板302のコンデンサ形成エリアに対し、ポリ尿素などの誘電体323およびAlなどの電極322,324を交互にパターン蒸着し、コンデンサ320を形成する。
そして、第2の基板302のIC実装面に対し、IC312を絶縁性接着剤を用いて接着し、ワイヤーボンディングを行い、IC312の各端子と基板上の各接続端子311とをワイヤ313により接続を行う。なお、IC312は、第2の実施の形態のICカード200のように、異方性導電フィルムを介してフリップチップ実装を行うようにしてもよい。
そして最後に、IC実装部310を樹脂314により樹脂封止する。
このような工程を経て、第2の基板302の作製を行う。
Next, a capacitor 320 is formed by alternately depositing a dielectric 323 such as polyurea and electrodes 322 and 324 such as Al on the capacitor formation area of the second substrate 302 on the back side of the IC mounting portion 310.
Then, the IC 312 is bonded to the IC mounting surface of the second substrate 302 using an insulating adhesive, wire bonding is performed, and each terminal of the IC 312 and each connection terminal 311 on the substrate are connected by the wire 313. Do. Note that the IC 312 may be flip-chip mounted via an anisotropic conductive film, like the IC card 200 of the second embodiment.
Finally, the IC mounting part 310 is resin-sealed with a resin 314.
Through such a process, the second substrate 302 is manufactured.

また、第1の基板301については、PETに両面銅箔貼りがなされた基板に対してエッチングを施し、コイル330を形成する。なお、本実施の形態では、銅箔エッチングにより配線などを形成しているが、Al箔のエッチングや導電性ペーストをパターン印刷することにより配線を形成してもよい。また、本実施の形態では、第1の基板301のベース基材としてPETを用いているが、ポリイミド、ガラエポなどの基材であってもよい。   For the first substrate 301, the coil 330 is formed by etching the substrate on which the double-sided copper foil is applied to PET. In the present embodiment, the wiring and the like are formed by copper foil etching, but the wiring may be formed by etching an Al foil or pattern printing a conductive paste. In this embodiment mode, PET is used as the base substrate of the first substrate 301, but a substrate such as polyimide or glass epoxy may be used.

次に、これら第1の基板301および第2の基板302に対して、相互に接続が可能なように、接続端子333,335を設ける。本実施の形態においては、第1の基板301については、第1の基板301の端部でコイル330形成面の反対面に、また、第2の基板302については、IC実装部310側の面の第2の基板302の端部に、各々端子333および端子335を設けている。
そして、第2の基板302の端子335周辺に異方性導電フィルム334を仮圧着し、第1の基板301を第2の基板302に、第1の基板301の端子333が第2の基板302の端子335に重なり合うように重ね合わせ、接続部に熱圧を加えることにより基板1と基板2の接続を行う。
このような工程により作製されたICカード300を、PVCなどの基材で挟み込み、カード化を行う。
Next, connection terminals 333 and 335 are provided so that the first substrate 301 and the second substrate 302 can be connected to each other. In the present embodiment, the first substrate 301 is on the opposite side of the coil 330 formation surface at the end of the first substrate 301, and the second substrate 302 is the surface on the IC mounting portion 310 side. A terminal 333 and a terminal 335 are provided at the end of the second substrate 302.
Then, an anisotropic conductive film 334 is temporarily pressure-bonded around the terminal 335 of the second substrate 302, the first substrate 301 is attached to the second substrate 302, and the terminal 333 of the first substrate 301 is connected to the second substrate 302. The substrate 1 and the substrate 2 are connected by overlapping so as to overlap the terminal 335 and applying heat pressure to the connection portion.
The IC card 300 produced by such a process is sandwiched between base materials such as PVC to form a card.

なお、第1の基板301と第2の基板302の接続は、端子333,335の一方に、導電接着剤、異方性導電ペーストもしくは半田を塗布し、第1の基板301と第2の基板302とを重ね合わせ、熱や圧力を印可することにより、接続を行うようにしてもよい。   Note that the first substrate 301 and the second substrate 302 are connected by applying a conductive adhesive, an anisotropic conductive paste, or solder to one of the terminals 333 and 335, and the first substrate 301 and the second substrate 302. Connection may be made by superimposing 302 and applying heat or pressure.

このように、第3の実施の形態のICカード300においては、コンデンサを形成しICを実装した基板(第2の基板302)とコイルを形成した基板(第1の基板301)とが分割されているので、基板1の材質と基板2の材質とを異ならせることが可能となる。その結果、第2の基板302については、コンデンサ形成やIC実装、IC樹脂封止などの工程に有効なように耐熱性の高い基材を用い、第1の基板301については、耐熱性が比較的低い基材を用いることが可能となる。その結果、第1の基板301に関しては、比較的安価な基材を選択することも可能となる。
また、第2の基板302において、接続端子335をIC実装面に設けているので、第1の基板301と第2の基板302を接続することにより、ICカード300の厚さが厚くなることを防いで薄くすることが可能となり、0.84mm以下のカードを作ることが容易となる。
As described above, in the IC card 300 according to the third embodiment, the substrate on which the capacitor is formed and the IC is mounted (second substrate 302) and the substrate on which the coil is formed (first substrate 301) are divided. Therefore, the material of the substrate 1 and the material of the substrate 2 can be made different. As a result, for the second substrate 302, a base material having high heat resistance is used so as to be effective for the steps of capacitor formation, IC mounting, IC resin sealing, etc., and the first substrate 301 has a comparison of heat resistance. It is possible to use a relatively low base material. As a result, for the first substrate 301, a relatively inexpensive base material can be selected.
In addition, since the connection terminal 335 is provided on the IC mounting surface in the second substrate 302, the thickness of the IC card 300 is increased by connecting the first substrate 301 and the second substrate 302. It is possible to prevent and make it thin, and it becomes easy to make a card of 0.84 mm or less.

その他、コンデンサ形成面とIC実装面とを表裏にしているので、第2の基板302のベース基材面積を小さくすることができる点、これによりエンボスなどの付加機能を付けることが容易となる点、IC実装エリアが比較的フラットとなりICに対する接続不良を低減することが可能となる点、コイルを通じて行われる通信の状態を維持できる点、コンデンサ部の物理的強度は高まり、ICカードに曲げなどの負荷がかかった場合の不具合が低減される点、カード形状の外観が損なわれない点、コンデンサと基板との接続部に係わる不具合の低減や、工程の削減ができる点などは、前述した各実施の形態と同様である。   In addition, since the capacitor forming surface and the IC mounting surface are front and back, the base substrate area of the second substrate 302 can be reduced, thereby making it easy to add additional functions such as embossing. , IC mounting area is relatively flat, it is possible to reduce the connection failure to the IC, the state of communication through the coil can be maintained, the physical strength of the capacitor portion is increased, the IC card can be bent Each of the above-mentioned implementations includes the points that the defects when a load is applied are reduced, the appearance of the card shape is not impaired, the defects related to the connection part between the capacitor and the board can be reduced, and the process can be reduced. It is the same as the form.

第4の実施の形態
本発明の第4の実施の形態について、図5を参照して説明する。
図5は、第4の実施の形態のICカード400の構成を示す図である。
第4の実施の形態のICカード400は、第3の実施の形態と同様に、ICおよびコンデンサを実装する基板とコイルを形成する基板とを異なる基板により構成したものであり、さらに、ICおよびコンデンサを1つの基板の同一面側に構成したものである。
図5に示すように、ICカード400は、コイル430が形成された第1の基板401と、IC412が実装されコンデンサ420が形成された第2の基板402とが電気的および物理的に接続および結合された構成である。
Fourth Embodiment A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an IC card 400 according to the fourth embodiment.
As in the third embodiment, the IC card 400 according to the fourth embodiment is configured by configuring a substrate on which an IC and a capacitor are mounted and a substrate on which a coil is formed using different substrates. The capacitor is configured on the same surface side of one substrate.
As shown in FIG. 5, in the IC card 400, the first substrate 401 on which the coil 430 is formed and the second substrate 402 on which the IC 412 is mounted and the capacitor 420 is formed are connected electrically and physically. It is a combined configuration.

第1の基板401は、厚さが50μm程度のPET基板である。
この第1の基板401の一方の面に、銅箔により形成されたコイルパターン431により、コイル430が形成されている。
また、第1の基板401のコイル430が形成さている面の一方の端部には、コイル430を、第2の基板402上に形成されるIC回路と電気的に接続するための端子433が形成されている。
The first substrate 401 is a PET substrate having a thickness of about 50 μm.
A coil 430 is formed on one surface of the first substrate 401 by a coil pattern 431 formed of copper foil.
In addition, a terminal 433 for electrically connecting the coil 430 to an IC circuit formed on the second substrate 402 is provided at one end of the surface of the first substrate 401 where the coil 430 is formed. Is formed.

第2の基板402は、厚さが75μm程度のポリイミド基板である。
第2の基板402の一方の面には、IC412が実装されるIC実装部410と、コンデンサ420が形成されている。
IC実装部410においては、第2の基板402上に、図示せぬ配線パターンおよび端子411が形成されており、IC412は、基板402に接着された上でこの端子411とワイヤ413により電気的に接続されている。
The second substrate 402 is a polyimide substrate having a thickness of about 75 μm.
On one surface of the second substrate 402, an IC mounting portion 410 on which the IC 412 is mounted and a capacitor 420 are formed.
In the IC mounting portion 410, a wiring pattern and a terminal 411 (not shown) are formed on the second substrate 402, and the IC 412 is bonded to the substrate 402 and electrically connected with the terminal 411 and the wire 413. It is connected.

コンデンサ420は、Alなどの2つの電極422,424とポリ尿素などの誘電体423をパターン蒸着することにより順に積層して形成したシート状コンデンサである。この2つの電極422,424は、図示せぬ配線パターンを介してIC実装部410の回路と電気的に接続されている。   The capacitor 420 is a sheet-like capacitor formed by sequentially laminating two electrodes 422 and 424 such as Al and a dielectric 423 such as polyurea by pattern deposition. The two electrodes 422 and 424 are electrically connected to the circuit of the IC mounting unit 410 via a wiring pattern (not shown).

また、第2の基板402のIC実装部410の裏面のIC412が接続されている位置の裏側の位置には、第2の基板402上の回路を第1の基板401上のコイル430と電気的に接続するための端子435が形成されている。   In addition, the circuit on the second substrate 402 is electrically connected to the coil 430 on the first substrate 401 at a position behind the position where the IC 412 on the back surface of the IC mounting portion 410 of the second substrate 402 is connected. A terminal 435 for connecting to is formed.

そして、第1の基板401の端子433と第2の基板402の端子435とが、図示のごとく、異方性導電フィルム434を介して重ね合わせ結合されており、これにより、第1の基板401と第2の基板402、換言すれば、第1の基板401のコイル430と第2の基板402のIC実装部410の回路とが接続されている。   Then, the terminal 433 of the first substrate 401 and the terminal 435 of the second substrate 402 are overlapped and bonded via an anisotropic conductive film 434 as shown in the figure, whereby the first substrate 401 And the second substrate 402, in other words, the coil 430 of the first substrate 401 and the circuit of the IC mounting portion 410 of the second substrate 402 are connected.

このような構成のICカード400の製造方法は、コンデンサ420を第2の基板402のIC実装部410と同じ面に形成する点を除いて、基本的に、前述した第3の実施の形態のICカード300の製造方法と同じである。   The manufacturing method of the IC card 400 having such a configuration is basically the same as that of the third embodiment described above except that the capacitor 420 is formed on the same surface as the IC mounting portion 410 of the second substrate 402. This is the same as the manufacturing method of the IC card 300.

このように、第4の実施の形態のICカード400においては、第2の基板402の第1の基板401との接続端子435を、第2の基板402の中央部付近に設けているので、第1の基板401と絵02の接続部にかかる負荷が低減され、第1の基板401と第2の基板402との接続不具合は低減される。   As described above, in the IC card 400 according to the fourth embodiment, the connection terminal 435 of the second substrate 402 to the first substrate 401 is provided near the center of the second substrate 402. The load applied to the connection portion between the first substrate 401 and the picture 02 is reduced, and the connection failure between the first substrate 401 and the second substrate 402 is reduced.

図1は、本発明の第1の実施の形態のICカードの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an IC card according to the first embodiment of the present invention. 図2は、図1に示したICカードの製造工程を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a manufacturing process of the IC card shown in FIG. 図3は、本発明の第2の実施の形態のICカードの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an IC card according to the second embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第3の実施の形態のICカードの構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an IC card according to the third embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第4の実施の形態のICカードの構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an IC card according to the fourth embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

100,200,300,400…ICカード
101,201…基板
102…コイル形成領域
103…IC実装領域
301,401…第1の基板
302,402…第2の基板
110,210,310,410…IC実装部
111,211,311,411…端子
112,212,312,412…IC
113,313,413…ワイヤ
114,314…樹脂
215…異方性導電フィルム
216…端子
120,320,420…コンデンサ
121,321,421…電極端子
122,124,322,324,422,424…電極
123,323,423…誘電体
125,325…スルーホール
130,330,430…コイル
131,331,431…コイルパターン
333,433…端子
334,434…異方性導電フィルム
335,435…端子
100, 200, 300, 400 ... IC card 101, 201 ... substrate 102 ... coil formation region 103 ... IC mounting region 301, 401 ... first substrate 302, 402 ... second substrate 110, 210, 310, 410 ... IC Mounting part 111, 211, 311, 411 ... terminal
112, 212, 312, 412 ... IC
113, 313, 413 ... wire 114, 314 ... resin 215 ... anisotropic conductive film 216 ... terminal 120, 320, 420 ... capacitor 121, 321, 421 ... electrode terminal 122, 124, 322, 324, 422, 424 ... electrode 123,323,423 ... dielectric 125,325 ... through hole 130,330,430 ... coil 131,331,431 ... coil pattern 333,433 ... terminal 334,434 ... anisotropic conductive film 335,435 ... terminal

Claims (3)

第1の基板と、
前記第1の基板に実装された、電磁波の送受を行うためのコイルを含む第1の回路と、
前記第1の基板より耐熱性が高い部材で形成された第2の基板と、
前記第2の基板に実装され、前記第1の基板に実装された前記第1の回路と電気的に接続され、半導体集積回路と、当該第2の基板に直接的に形成されたシート状コンデンサとを有する第2の回路と
が基体内に収容されたICカード。
A first substrate;
A first circuit including a coil mounted on the first substrate for transmitting and receiving electromagnetic waves;
A second substrate formed of a member having higher heat resistance than the first substrate;
A sheet-like capacitor mounted on the second substrate, electrically connected to the first circuit mounted on the first substrate, and formed directly on the second substrate. An IC card in which a second circuit including
前記半導体集積回路は、前記第2の基板の一方の面に実装され、
前記シート状コンデンサは、前記第2の基板の他方の面の、前記一方の面の前記半導体集積回路が実装されている領域に対応する領域を包含する領域に形成されている
請求項1に記載のICカード。
The semiconductor integrated circuit is mounted on one surface of the second substrate,
The sheet-like capacitor is formed in a region including a region corresponding to a region where the semiconductor integrated circuit is mounted on the one surface of the other surface of the second substrate. IC card.
前記第2の回路は、前記第2の基板の、前記半導体集積回路が実装されている面の裏面であって、当該半導体集積回路が実装されている領域に対応する領域において、前記第1の基板に実装された前記第1の回路と少なくとも電気的に接続されている
請求項1に記載のICカード。
The second circuit is a back surface of the surface of the second substrate on which the semiconductor integrated circuit is mounted, and in the region corresponding to the region on which the semiconductor integrated circuit is mounted, The IC card according to claim 1, wherein the IC card is at least electrically connected to the first circuit mounted on a substrate.
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