JPH01165495A

JPH01165495A - Ｉｃカードおよびｉｃカード用ｉｃモジュール

Info

Publication number: JPH01165495A
Application number: JP62324496A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Hida; 肥田　佳明; Masao Gokami; 昌夫後上
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1987-12-22
Filing date: 1987-12-22
Publication date: 1989-06-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ＩＣカードおよびこのＩＣカードに装倫もし
くは内蔵するためのＩＣモジュールに関する。

〔発明の背景〕

近年、マイクロコンピュータ、メモリなどのＩＣチップ
を装備したチップカード、メモリカードマイコンカード
あるいは電子カードと呼ばれるカード（以下、単にＩＣ
カードという）に関する研究が種々進められている。

このようなＩＣカードは、従来の磁気カードに比べて、
その記憶容量が大きいことから、銀行関係では預金通帳
に代わり預貯金の履歴をそしてクレジット関係では買物
などの取引履歴を記憶させようと考えられている。

かかるＩＣカードは、通常、ＩＣモジュールが埋設され
るカード状のセンターコアと、カードの機械的強度を上
げるためのオーバーシートがセンターコアの両面または
片面に積層されて構成されている。

従来の一般的なＩＣカードとしては、ＩＣチップ、回路
パターンを含めたすべての電気的要素をモジュール化し
、このＩＣモジュールをカード基材に埋設して得られた
ものも知られている。たとえば、従来とられているＩＣ
モジュールをカード基材に埋設する方法としては、カー
ド基材中にＩＣモジュール大の凹部を設けてこの凹部に
ＩＣモジュールを載置し更に加熱下で加圧することによ
りＩＣモジュールをカード基材中に接着固定する方法が
一般的である。

しかしながら、上記のような従来のＩＣカードに用いら
れているＩＣモジュールは、通常、ＩＣモジュール基板
の一方の面に外部接続用の端子が形成され、他方の面に
ボンディングパッドを有する回路パターン層が形成され
、上記端子と回路パターン層とがスルーホールを介して
電気的に接続してなるＩＣモジュール基板の回路パター
ン層側にＩＣチップを搭載し、かつこのＩＣチップ部の
周囲を樹脂モールドすることによって構成される。

また、従来のＩＣモジコールにおいては、上記回路パタ
ーン層とこの表面に形成された樹脂モールド部との間の
接着界面から水分が浸入してＩＣなＩ）びに配線部を腐
蝕させるのを防止する目的で、上記回路パターン層の全
面にエポキシ樹脂を主成分とする保訛用の１ノジスト層
を予め設けて耐湿性を向上させることが行われている。

ところが、このようなＩＣモジュールにおいては上記レ
ジスト層はシルクスクリーン印刷によって形成する関係
上、レジスト材料中にソリ力等の無機充填剤を添加して
フローの調節を行うか、あるいは消泡剤としてシリコー
ンオイルを添加してスクリーン印刷適性を付与しておく
ことが必要になる。しかしながら、このようなシリカや
シリコーンオイルを含有成分とするしらスト層が回路パ
ターン層表面に形成されていると１．°−れ・、゛、含
有成分はカード基材との接着性を阻害す２テ、ため、こ
のようなレジスト層が形成されたＩＣモジュールをカー
ド基材中に埋設固定する場合に充分な接着力が得られず
、このためＩＣモジュールの脱落が更に生じ易くなると
いう新たな問題がある。

〔発明の概要〕

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり
、ＩＣモジュールの脱落や動作不良を防止して信頼性の
向上が図られたＩＣカードならびにこのＩＣカードに埋
設するためのＩＣモジュールを提供することを目的とし
ている。

上述した目的を達成するために、本発明に係るＩＣモジ
ュールは、ＩＣモジュール基板の一方の面に外部接続用
の端子が形成され、他方の面にボンディングパッドを有
する回路パターン層が形成され、前記端子と前記回路パ
ターン層とはＩＣチップを搭載し、該ＩＣチップの周囲
のみを樹脂モールドした断面凸形状のＩＣモジュールで
あって、前記回路パターン層の表面上の、少なくとも前
記Ｉｃモジュール基板の樹脂モールド部と前記回路パタ
ーン層とが接する境界部分に、粗面化された表面をＨす
るレジスト層が形成されてなることを特徴としている。

また、本発明に係るＩＣカードは上記ＩＣモジュールを
ＩＣカード基材中に埋設してなることを特徴としている
。

なお、本発明のＩＣカードの好ましい態様においては、
上記ＩＣモジュールの少なくとも一部分がＩＣカード基
材と非固着状態になるようにＩＣカード基材中に埋設さ
れていてもよい。

〔実施例〕

以−ド、本発明を、図面を参照しながら更に具体的に説
明する。

まず、本発明のＩＣモジュールの構成を、製造方法に即
して説明する。

第１図の断面図に示すように、柔軟性ならびに強度にす
ぐれた材料からなるＩＣモジュール基板１の両面に外部
接続用の端子２ならびに回路パターン層３が形成された
ものを用意する。この場合のＩＣモジュール基板１とし
ては、たとえば、厚さ０．２０ｍｍ程度のガラスエポキ
シ樹脂やガラス−ＢＴレジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポ
リエステル樹脂などが用いられ、この両面に銅箔が積層
されたものをまず用意し、このようなＩＣモジュール基
板１の所定の位置にスルーホール４　（０，３１１１１
１径程度）を形成する。次いで、このスルーホール４に
無電解銅メツキや電解銅メツキなどを施すことによって
スルーホール４を導通させる。次に、所望の外部端子パ
ターンおよび回路パターンに対応するレジストフィルム
を基板１の両面に貼り合せて、所定のパターン露光を行
い、現像後、エツチングにより所望パターンを形成した
のちレジストを除去して、基板１の表側に端子２、裏側
に回路パターン層３を各々形成する。

次に、上記のようにして得られたＩＣモジュール基板の
両面に、必要に応じてＮｉメツキを施し、更に端子側に
硬質金メツキ、回路パターン層側に軟質金メツキを施す
（図示せず）。

次に、回路パターン層３側の所定の位置、すなわち回路
パターン層３表面（ボンディングパッド部およびＩＣ搭
載部を除く部分）にレジスト層５を形成する。この場合
のレジスト層用材料とじては、ソルダーレジスト（エポ
キシ樹脂系）が好ま（−＜用いられ、この他にもエポキ
シ系の熱硬化性樹脂、あるいはアクリル変性エポキシ系
樹脂などの紫外線硬化性樹脂などが用いられ、シルクス
クリ・−ン印刷によってレジスト層５が形成され得る。

本発明においては、このレジスト層５の表面を粗面化す
ることを特徴としている。この粗面化処理は、レジスト
層表面を９．その下層の回路パターン層を傷付けない程
度の深度（好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは
２０μｍ以下）に目立て研磨を施して、レジスト層表面
をマット状（つやけし状態）にすることによって行われ
る。このような粗面化処理の具体的方法としては、たと
えばラッピングテープやサンドペパー（＃４００程度）
によって研磨する方法の他、化学研磨などの方法を用い
ることができる。

なお、このレジスト層は、図示のように回路パターン層
の全面に設けられていてもよいが、少なくとも上記ＩＣ
モジュール基板の樹脂モールド部と回路パターン層とが
接する境界部分に形成されていれば足りる。

このように本発明のＩＣモジュールにおいては、表面が
粗面化されたレジスト層が形成されているので、モール
ド部と回路パターン層との境界からの水分の浸入を効果
的に防止することができるとともに、たとえレジスト層
がシリカやシリコーンオイルなどの接着性を阻害する成
分を含んでいてもＩＣモジュールが埋設されるＩＣカー
ド基祠との間の接着性を低下させる心配はなく、ＩＣカ
ード基材との間の接着力の増大を図ることができる。

上記のようにしてＩＣモジュール基板を構成したのち、
ＩＣチップ６をダイボンド１−で必要な配線を行なう。

なお、ＩＣチップとプリント基板との配線方法としては
、ワイヤボンド法またはリードボンド法のいずれをも採
用することが”Ｃき、更にギヤングボンド法で行っても
よい。第２図は、リードボンド法によってチップを実装
（７た場合の断面図である。なお、搭載するチップの数
は１チツプに限るものではなく２チツプなどの複数チッ
プを実装することもできる。また、ＩＣモジュール基板
の層構成は、たとえば立体配線などが必要な場さにあっ
ては多層構成とすることも可能である。

次に、上記のようにしてＩＣチップを搭載したのち、Ｉ
Ｃチップ６ならびにボンディング部を含む配線部の周囲
をモールド用樹脂７により樹脂モールドすることによっ
て断面が凸形状のＩＣモジュール１１が形成される。こ
の場合、モールド法としては、■トランスファーモール
ド法、■第９図に示すように、モールド部に封止枠９０
を立ててその内部を樹脂でポツティングする方法（この
場合、封止枠９０はそのまま残してもよい）、および■
第１０図に示すように、封止枠なしでボッティングする
方法、のいずれも可能であるが、モールド部の硬度、信
頼性ならびに寸法および形状安定性などの点で、上記■
が好ましい。

第３図は上記のようにして得られたＩＣモジュールの回
路パターン層側から見た平面図である。

この図の場合は、回路パターン層のほぼ全面に粗面化さ
れたレジスト層５が形成されている。第４図に示す例の
場合は、トランスファーモールド法で樹脂モールド部７
を形成する場合の変形例であり、この場合は、トランス
ファー成形時のエアー抜きのための抜は道４０がレジス
ト層５に設けられている。このような切り欠き４０は、
トランスファー成形時のエアーの抜道となり、モールド
部にボイドや気泡が形成されるのを防止する上で有利で
ある。

第５図は、本発明のＩＣモジュールの他の好ましい実施
例であり、この場合は、ＩＣモジュールの厚さを薄くす
るために、ＩＣチップの搭載部に、エンドミル、ルータ
−などを用いてザグリ加工を行って凹部を形成ＩＪ％こ
の凹部にＩＣチップを搭載したものである。

上記のようにして得られた本発明のＩＣモジュールは、
その断面が凸形状を有しているので、これをＩＣカード
基基材四部に装入固若する場合、ＩＣカードとカード基
材との接着面積が十分確保でき、また、曲げ応力がカー
ド基材を介してＩＣモジュールに加わる場合、ＩＣモジ
ュール基板の延出部（ツバ部）の厚さがモールド部に比
べて薄いためツバ部の柔軟性はモールド部に比べて高く
、したがって、応力はこのツバ部に吸収されてＩＣチッ
プや配線部への応力集中を少なくすることができる。通
常、ツバ部の面積が大きい程（モールド部の面積比率が
小さい程）、ツバ部の柔軟性は高く、それゆえＩＣチッ
プへの応力集中を防止することができる。

また、本発明のＩＣモジュールにおいては、樹脂モール
ド部をＩＣモジュール基板に対して特定の方向に偏在さ
せるように形成してもよい。このような構成にすること
によって、樹脂モールド部をカード曲げ時の応力集中点
（カード中心部）から離す方向に配置することができ、
モールド部に印加される応力の一層の軽減化を図ること
ができる。

なお、樹脂モールド部の厚さはたとえば、後述するカー
ド基材の第２四部の深さと同等かそれよりも小さいこと
が必要である。なお、ＩＣモジュールの柔軟性ならびに
曲げに対する追従性を一層向上させる上においては、上
記ＩＣモジュール基板はなるべく薄い方が好ましい。

次に、上記のようなＩＣモジュールをカード基材中に埋
設してＩＣカードを得る方法について説明する。

本発明のＩＣカードを製造する方法としては、■プレス
ラミネート法によってＩＣモジュールの埋設とカード基
材の形成を同時に行う方法、■予め形成されたカード基
材にＩＣモジュールの形状に対応する埋設用凹部を彫刻
機等によって切削加工し、形成された凹部にＩＣモジュ
ールを埋設固定する方法、■プレスラミネート法によっ
てＩＣモジュールと同じ形状のダミーモジュールを同時
に埋設し、これを取り除いて埋設用凹部を形成したカー
ド基材にＩＣモジュールを埋設固定する方法、および■
インジェクション法によりカード基材と埋設用四部を同
時に形成し、これにＩＣモジュールを埋設固定する方法
、がある。

本発明においては、上記のいずれの方法をも採用するこ
とができる。以下、上記■の方法で製造する場合の例に
ついて説明する。

本発明のＩＣカードは、上記のようなＩＣモジュールの
少なくとも一部分がＩＣカード基材と非固着状態になる
ようにＩＣカード基材中に埋設されてなることを特徴と
している。本発明において非固着状態とは、非接若状態
で接触している場合の他に、ＩＣモジュールとＩＣカー
ド基材との間に間隙ないし空間が形成されている場合も
含まれる。

まず、第６図（ａ）に示すように、ＩＣモジュールに嵌
合するような開口部を有するシート２１ａ、２１ｂ、な
らびに開口部を有しないシート２１ｃを用意する。この
場合、シート２１ａの開口部が第１凹部を構成し、一方
シート２１ｂの開口部が第２凹部を構成することとなる
。また、シート２１ｃは、この場合、カード裏面側のオ
ーバーシートとなる。したがって、このシート２１ｃを
不透明材料で構成することによって、ＩＣモジュールが
カードの裏面側に現れるのを防止することができるので
、カードの意匠的価値を向上させることができる点でも
すぐれている。また、このシート２１　ｃには、自由に
印刷等を施すことができる。

次いで、埋設するＩＣモジュールと同じ形状のダミーモ
ジュール２２を上記シートとともに積層して、プレスラ
ミネートする（第６図（ｂ））。

ダミーモジュール２２を除去して、第６図（Ｃ）に示す
ように、ＩＣモジュール埋設用の第１凹部２３ａならび
に第２四部２３ｂが形成されたカード基材２０を得る。

この場合、第２凹部２３ｂの深さは、後の工程でＩＣモ
ジュールが埋設されたときにＩＣモジュールの樹脂モー
ルド部と第２四部のとの間に空間が生ずるか、あるいは
接触状態ないし非接触状態で嵌合するような深さである
ことが肝要である。

このようなカード基材を得るための他の加工方法として
は、たとえば、第８図（ａ）に示すように、予め印刷等
が施された生カード（カード基材）をプレスラミネート
法によって作製し、次いで、第８図（ｂ）に示すように
、所定の位置にＩＣモジュール埋設用の四部を、エンド
ミル、ドリル、その他の彫刻機等により所定形状に切削
加工する方法がある。

更にこの他にも、インジェクション法なども適宜用いら
れ得る。インジェクション法を用いる場合、カード基材
形成用樹脂としては、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル、ポリ
プロピレン、スチレン系樹脂、ポリカーボネートおよび
これらの混合物などが好ましく用いられ得る。また、イ
ンジェクション法以外の加工法を採用する場合にあって
は、塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネート、ポリエ
ステル、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体などが好まし
く用いられ得る。

なお、カード基材に形成される第１および第２四部は、
埋設されるＩＣモジュールが挿入されやすいように、該
ＩＣモジュールと同等かあるいは若干大きいことが望ま
しい（０，０５〜０．１ｍｍ程度）。

また、上記の例においてはカード基材２０は複数のシー
トの積層体によって構成されるが、勿論−枚の基材によ
ってカード基材２０を構成することもできる。

次いで、第７図（ａ）に示すように、カード基材２０に
形成された第１凹部の底面に図示のように接着層３０を
設け、ＩＣモジュール１１を挿嵌して、ホットスタンバ
−３１により端子２の表面のみを局部的に熱押圧（たと
えば、１００〜１７０℃、５〜１５ｋｇ／ｃｊ、５秒で
充分である）することによりＩＣモジュール１１をカー
ド基材２０中に固着してＩＣカードを得る（第７図（ｂ
））。この場合、接着層３０は、たとえば不織布の両面
にアクリル系粘着剤を塗布した両面粘着テープや常温硬
化型ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤あるいはシア
ノアクリレート系接着剤により形成することができる。

またより強固な固着力を得るためには、たとえばポリエ
ステル系の熱接着シートも好ましく用いられる上述した
ホットスタンパ−による熱押圧は、このような熱接着シ
ートを用いた場合に必要となるものであり、通常の接着
剤を用いる場合は常温抑圧も可能である。

さらに、上記接着層の厚さを調整することによっても、
樹脂モールド部と第２凹部との間に形成される空間３２
の幅を適宜調整することができる。

」二記カード基材中に形成される空間３２はＩＣモジュ
ールの大きさやカードの屈曲率を考慮して最適の値が選
択され得るが、通常、良好な応力相殺効果を得るために
は、少なくとも５０〜１００μｍ程度の間隙を設けるこ
とが好ましい。この間隙によって、カードを屈曲した場
合のあそびを得ることができるので、ＩＣモジュールと
カード基材の境界部にかかる応ツノを減少させることが
できる。

上述した例においては、第２凹部の底部に空間３２を設
ける場合について述べたが、本発明はこの態様に限定さ
れるものではなく、ＩＣモジュールの樹脂モールド部の
側面部やＩＣモジュール基板の周辺の側面部の少なくと
も一部が非固着状態になっていればよい。ＩＣモジュー
ルとＩＣカード基材との間の少なくとも一部分をこのよ
うな非固桁状態にしておくことによって、カードの曲げ
時にカード基材を介してＩＣモジュールにかかる応力を
効果的に減殺してＩＣモジュールの脱落や１３４　（Ｍ
を防止することができる。

また、上述した例においては、常温抑圧か、もしくは局
部的（端子部のみ）かつ短時間の熱押圧によってＩＣモ
ジュールの埋設がなされ得るので、ＩＣモジュールに与
えるダメージならびにカード基材全体の熱変形を極力防
止することができる。

〔発明の効果〕

本発明のＩＣモジュールにおいては、ＩＣモジュールの
中心部分のみが樹脂モールドされてその部分のみが剛体
部を形成し全体が断面凸形状を有しているので、カード
の曲げに対する柔軟性ならびに追従性に特にすぐれてい
る。

また本発明のＩＣモジュールにおいては、表面が粗面化
されたレジスト層が設けられているので、ＩＣチップ部
への水分等の浸入を防止するとともに、埋設するカード
基材との接着性にもすぐれている。

更に、本発明のＩＣカードにおいては、ＩＣモジュール
の樹脂モールド部とカード基材との間の少なくとも一部
分を非固着状態にすることもできるので、カードを曲げ
た場合にＩＣモジュールの樹脂モールド部にかかる応力
を効果的に減殺することができ、くれにより従来問題と
なっていたカード基材とＩＣモジュールの境界部の折れ
や亀裂さらにはＩＣモジュールの脱落等の問題を解消す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第５図、第９図ならびに第１０図は本
発明の実施例に係るＩＣモジュールの断面図、第３図お
よび第４図は本発明のＩＣモジュールの平面図、第６図
ないし第８図は各々本発明のＩＣカードの製造工程を示
す断面図である。］・・・ＩＣモジュール基板、２・・・端子、３・・・
回路パターン層、４・・・スルーホール、５・・・レジ
スト層、６・・・ＩＣチップ、７・・・樹脂モールド部
。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄図百の浄書（内容に変更なし７第２図第３図ｄね ′ｌ第４図第８図第９図第１０図手続補正書昭和６３年２月Ｇ　日１　事件の表示昭和６２年　特許願　第３２４４９６号２　発明の名称ＩＣカードおよびＩＣカード用ＩＣモジュール３　補正をする者事件との関係　　特許出願人（２８９）大日本印刷株式会社４代理人

Claims

【特許請求の範囲】

１．ＩＣモジュール基板の一方の面に外部接続用の端子
が形成され、他方の面にボンディングパッドを有する回
路パターン層が形成され、前記端子と前記回路パターン
層とはスルーホールを介して電気的に接続してなるＩＣ
モジュール基板の回路パターン層側にＩＣチップを搭載
し、該ＩＣチップの周囲のみを樹脂モールドした断面凸
形状のＩＣモジュールであって、前記回路パターン層の
表面上の、少なくとも前記ＩＣモジュール基板の樹脂モ
ールド部と前記回路パターン層とが接する境界部分に、
粗面化された表面を有するレジスト層が形成されてなる
ことを特徴とする、ＩＣカード用ＩＣモジュール。
２．前記レジスト層の表面が、表面粗さ５０μｍ以下の
微細マット面である、特許請求の範囲第１項に記載のＩ
Ｃカード用ＩＣモジュール。
３．ＩＣモジュール基板の一方の面に外部接続用の端子
が形成され、他方の面にボンディングパッドを有する回
路パターン層が形成され、前記端子と前記回路パターン
層とはスルーホールを介して電気的に接続してなるＩＣ
モジュール基板の回路パターン層側にＩＣチップを搭載
し、該ＩＣチップの周囲のみを樹脂モールドした断面凸
形状のＩＣモジュールであって、前記回路パターン層の
表面上の、少なくとも前記ＩＣモジュール基板の樹脂モ
ールド部と前記回路パターン層とが接する境界部分に、
粗面化された表面を有するレジスト層が形成されてなる
ＩＣモジュールをＩＣカード基材中に埋設したことを特
徴とする、ＩＣカード。
４．前記ＩＣモジュールが、該ＩＣモジュールの少なく
とも一部分がＩＣカード基材と非固着状態になるように
ＩＣカード基材中に埋設されてなる、特許請求の範囲第
３項に記載のＩＣカード。