JPH0199892A

JPH0199892A - Ｉｃカードおよびｉｃカード用ｉｃモジュール

Info

Publication number: JPH0199892A
Application number: JP62258115A
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: 1987-10-13
Filing date: 1987-10-13
Publication date: 1989-04-18
Anticipated expiration: 2012-02-05
Also published as: JP2578443B2

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カードに装備もし
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
ちの知られている。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Ｉ
Ｃ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、上述したような従来のＩＣカードにあっ
ては、通常、埋設されるＩＣモジュールは弾性の低い材
料によって構成されているため、カードの曲げによって
ＩＣモジュールとカード基材との境界部に折れや亀裂が
生じたりＩＣモジュールがカードから脱落したりすると
いう問題がある。

〔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損傷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、該ＩＣモジュールが下記の条件（イ）および７
／または（ロ）を満足することを特徴とするものである
。

（イ）　樹脂モールド部の平面方向の面積が占める割合
が、ＩＣモジュール基板全体の面積の４０％以下である
こと。

（ロ）　樹脂モールド部の平面形状がほぼ四角形をなし
、該四角形の各辺の長さが９／１ｍ以下であること。

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ＩＣカードであって、
前記ＩＣモジュールは、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ことを特徴としている。

〔実施例〕

以下、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、第１図（ａ）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支持体層１、ならびに
この一方の面にパターニング形成された外部接続用の端
子層２からなるＩＣモジュール基板３上に、ＩＣチップ
４を搭載し端子層２との間で必要な配線を行なう。ＩＣ
モジュール基板３のＩＣチップ４が形成された側には、
図示はしないが、ボンディングパッドを有する回路パタ
ーン層が形成されており、上記端子層と回路パターンと
はスルーホールを介して必要な電気的接続がなされてい
る。なお、ＩＣチップの搭載方法としては、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
できる。

次に、第１図（ｂ）に示すようにＩＣチップ４ならびに
ボンディングワイヤを含む配線部の周囲をモールド用樹
脂５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６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、■モールド
部に封止枠を立ててその内部を樹脂でポツティングする
方法、および■封止枠なしでポツティングする方法、の
いずれも可能であるが、モールド部の硬度、信頼性なら
びに形状などの点で上記■が好ましい。本発明のＩＣモ
ジュールにおいては、モールド部の寸法ならびに形状は
、下記の条件に従うことが肝要である。

すなわち、第２図の平面図に示すように、本発明におい
ては、樹脂モールド部３の面積が、ＩＣモジュール基板
５の全体の面積の４０％以下であることが最も好ましく
、この条件を満足すれば、ＩＣモジュールをカード基材
に埋設した場合に、カードの曲げによるＩＣチップへの
応力集中を防止する上ですぐれた効果を発揮する。すな
わち、樹脂モールド部の面積比率が４０％以下であれば
、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（、シたがって、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。

あるいはまた、モールド部の形状についていえば、樹脂
モールド部５の平面形状はほぼ四角形をなし、該四角形
の各辺の長さが９ｍｍ以下であることがＩＣモジュール
部への応力集中を防止する上で最も好ましい。ＩＣカー
ドでの端子の位置は、ＩＳＯで規定されており、この規
定に従うと、−般にＩＣモールド部が大きくなる程その
位置はカードの中央部に近くなるため、ガード曲げ時の
応力集中点に近付き、そのためモールド部への応力が大
きくなり不利となる。本発明においては、モールド部の
各辺の長さを９１ｍ以下とすることによってこのような
問題を解消している。

また、本発明のＩＣモジュールにおいては、カードの曲
げに対する曲率を考慮して、第３図（ａ）、（ｂ）なら
びに（Ｃ）に示すように、樹脂モールド部５をＩＣモジ
ュール基板３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５
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凹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３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
ド基板に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板と埋設用凹部を同
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、非接着状態
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４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’；ｌ　ｌ　ａ、　
２１　ｂｓ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２１ｃ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４図（ｂ））。

ダミーモジュール２２を除去して、第４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２四部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凹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６図（ａ）に示すように、あらかじめ
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、次に第６図（ｂ）に示すよう
に、所定の位置にＩＣモジュール埋設用の穴をエンドミ
ル、ドリル、彫刻機等により切削加工を行なってＩＣカ
ード埋設用四部を作製する方法が用いられ得る。更にこ
の他にも、インジェクション法などが適宜用いられ得る
。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凹部は、
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５図（ａ）に示すように、カード基材２０に
形成された第１四部の底面に図示のように接着層３０を
設け、ＩＣモジュール６を挿嵌して、ホットスタンバ−
３１により端子層２の表面のみを局部的に熱押圧（たと
えば、１００〜１７０℃、５〜１５ｋｇ／ｃｄ、５秒で
充分である）することによりＩＣモジュール６をカード
基材２０中に固着してＩＣカードを得る（第５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により形成することができる。また
より強固な固若力を得るためには、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
トスタンパーによる熱押圧は、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
用いる場合は常温押圧も可能である。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。

上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１、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Φ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力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
ような非固着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損傷を防止
することができ葛。

また、上述した例においては、常温押圧か、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。

試験例第２図の平面形状を有し、各寸法（ａ、　　ｂ、　　ｃ
。

ｄ、に、１）が異なるＩＣモジュールのサンプルを用意
し、各サンプルをカード基材（長辺方向の長さ：　５４
．０ｍ１）に埋設して曲げ試験を行った。曲げ試験は、
ＡＤＬ条件（曲げたわみ量：１４、　５ｍｌ１）でカー
ドの長辺方向に曲げ応力を印加し、３０回／分の速度で
各々１０００回のベンディングを行い、その後、各サン
プルの動作不良の有無を調べた。

各サンプルの寸法（第２図に示す各辺の値）は下記第１
表の通りであった。

第１表１　　６．０ｇ、０　２．３　３．０１０．６１４．０
２　　８．０１０．０２．０　２．０１２．０　１４．
０３　　　ｇ、０９．０　２．０　３．５１２．０１Ｂ
、０各サンプルの面積比ならびに試験結果を下記第２表
に示す。

第２表サンプル　面積比　　動作不良の有無１　　３２％　　　　なし２　　４８％　　　　あり３　　３８％　　　　なし〔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であり、しかも樹脂モール
ド部が特定の面積比と特定の寸法を有しているので、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。

更に、本発明においては、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が非固着状
態になっているので、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、こ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図は本発明のＩＣモジュールの製造工程を示す断面
図、第２図は本発明のＩＣモジュールの平面図、第３図
は本発明のＩＣカードの平面図、第４図ないし第６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
。１・・・支持体層、２・・・端子層、３・・・ＩＣモジ
ュール基板、４・・・ＩＣチップ、５・・・樹脂、２０
・・・力一ド基材。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄為　１　図第２図第３図

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Ｉ
Ｃ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、該ＩＣモジュールが
下記の条件（イ）および／または（ロ）を満足すること
を特徴とする、ＩＣカード用ＩＣモジュール。（イ）樹脂モールド部の平面方向の面積が占める割合が
、ＩＣモジュール基板全体の面積の４０％以内であるこ
と。（ロ）樹脂モールド部の平面形状がほぼ四角形をなし、
該四角形の各辺の長さが９ｍｍ以下であること。
２．　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Ｉ
Ｃ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モジュールであり、かつ、下記の条件（イ
）および／または（ロ）、（イ）樹脂モールド部の平面方向の面積が占める割合が
、ＩＣモジュール基板全体の面積の４０％以内であるこ
と、（ロ）樹脂モールド部の平面形状がほぼ四角形をなし、
該四角形の各辺の長さが９ｍｍ以下であること、を満足するＩＣモジュールをＩＣカード基材中に埋設し
てなるＩＣカードであって、前記ＩＣモジュールは、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ことを特徴とする、ＩＣ
カード。