JPH061096A - カード形基板及びその製造方法 - Google Patents

カード形基板及びその製造方法

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JPH061096A
JPH061096A JP4184574A JP18457492A JPH061096A JP H061096 A JPH061096 A JP H061096A JP 4184574 A JP4184574 A JP 4184574A JP 18457492 A JP18457492 A JP 18457492A JP H061096 A JPH061096 A JP H061096A
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JP
Japan
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chip
substrate
card
insertion hole
printed circuit
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JP4184574A
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English (en)
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Yoshimi Kanda
好美 神田
Yoshiki Iwamae
好樹 岩前
Tomoyuki Nakai
智之 中井
Wakahiro Kawai
若浩 川井
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ICチップを内蔵するカード形基板を薄くす
ると共に、組立作業性を向上すること。 【構成】 プリント基板を両面の基板とし、その一方の
銅箔の配線パターン12とプリント基板11を切欠き、
他方の銅箔14上にICチップ17を固定する。そして
ICチップ17の挿入孔11aより広い開口15aを有
するスペーサ基板15を、プリント基板の上面に配置す
る。ICチップ内の端子と配線パターン12との間をワ
イヤボンディングし、挿入孔11aを樹脂で充填する。
こうすればカード形基板を薄く形成することができ、し
かも耐熱性のフィルム等を用いる必要がなく、製造過程
を簡略化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はICチップ等を搭載した
カード形基板及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年ICチップを搭載した情報カードが
実用化されつつあり、その厚さを薄くするために実開平
2-76078号等に示されているような構造を有するカード
形基板が提案されている。これは図5に示すようにカー
ド形の絶縁性プラスチックフィルム1の上面にICチッ
プ挿入孔2aを含む開口を有し、上面にパターン3を形
成したカード形の片面プリント基板2を配置し、その挿
入孔2aを含む位置にワイヤボンディング作業用の開口
4aを有するスペーサ4を張り付ける。そしてICチッ
プ5の接続位置とプリント基板間をワイヤ6によってワ
イヤボンディング接続すると共に、空隙部に樹脂7を充
填してカード形に生成したカード形基板である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来のカード形基板では、プリント基板2の裏面に絶
縁性のプラスチックフィルム1を張り付けておく必要が
あるため、製造工程が増すという欠点があった。又IC
のダイボンディングやワイヤボンディングは高熱環境下
で行われるため、耐熱型のプラスチックフィルムを用い
る必要があり、価格が上昇し、カードの厚さを薄くする
ことが難しいという欠点があった。更に絶縁性のプラス
チックフィルムを張るため、ICチップ5の底面のサブ
グラウンドを活用することができないという欠点もあっ
た。
【0004】本発明はこのような従来のカード形基板の
問題点に鑑みてなされたものであって、裏面にも銅箔を
有する両面基板を用いると共に、薄型化が容易なカード
形基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、第1の面に配線パターンが形成され、該第1の面の
配線パターン及び基板が切欠かれたICチップ挿入孔を
有する両面型プリント基板と、両面型プリント基板の第
1の面上に固定され、ICチップ挿入孔を含みこれより
大きい開口を有する絶縁性のスペーサ基板と、ICチッ
プ挿入孔の両面基板の第2の面の銅箔上に配置され、そ
の端子と第1の面の配線パターンとの間がワイヤボンデ
ィング接続されたICチップと、両面型プリント基板の
ICチップ挿入孔及び絶縁スペーサの開口を覆う充填材
と、を具備することを特徴とするものである。
【0006】本願の請求項2の発明では、プリント基板
は第1又は第2の面の少なくとも一方にアンテナコイル
が配線パターンとして形成されたものであり、ICチッ
プは、アンテナコイルを含み、書込/読出制御ユニット
との間でデータの送受信を行うデータ伝送手段と、デー
タを保持するメモリと、データ伝送手段より得られるコ
マンドに基づいてメモリにデータを書込み又はデータを
読出すメモリ制御部と、を具備することを特徴とするも
のである。
【0007】本願の請求項3の発明は、銅箔による配線
パターンを片面プリント基板の第1の面に形成する工程
と、片面プリント基板の所定位置にIC挿入孔を貫通さ
せて形成する工程と、プリント基板の第2の面に導電薄
膜を張り付ける工程と、プリント基板の第1の面にIC
挿入孔を含み、これより大きい開口を有する絶縁性のス
ペーサ基板を張り付ける工程と、IC挿入孔よりICチ
ップを挿入して導電薄膜上に固定し、プリント基板の配
線パターンとICチップ端子間をワイヤボンディング接
続する工程と、IC挿入孔の空隙部を充填材によって封
止する工程と、を有することを特徴とするものである。
【0008】
【作用】このような特徴を有する本願のカード形基板で
は、両面のプリント基板を用い一方の面にICチップを
直接配置し、他方の面の配線パターンとICチップの端
子とをワイヤボンディングによって接続している。そし
てスペーサを設けて充填用樹脂を開口部に充填してカー
ド形基板を形成している。
【0009】又請求項2の発明では、配線パターンをア
ンテナコイルとして形成し、ICチップ内のデータ伝送
手段によって書込/読出制御ユニットとの間でデータ伝
送を行えるようにしており、これによってカード形のデ
ータキャリアが構成できることとなる。
【0010】
【実施例】本発明のカード形基板の製造方法について説
明する。図1はこのカード形基板の製造工程を示す図で
ある。まず図1(a)は第1の面、ここでは上面に回路
パターン12が形成されたカード形の片面プリント基板
11を示している。プリント基板11の基台はプリプレ
グによって形成される。プリプレグは紙やガラス等の器
材に樹脂を含浸させ、又は塗布したものを樹脂のゲルタ
イムを適度に調整するための温度と時間で乾燥すること
によって得られた半硬化状態の絶縁性基板材料である。
このプリント基板11のICチップ挿入位置に図1
(b)に示すようにプリント基板11と回路パターン1
2を貫通する挿入孔11aを形成する。そして図1
(c)に示すようにプリント基板12の下面に同様の挿
入孔を加工したカード形のプリプレグ13、及び銅箔1
4を図1(c)に示す順序で積み重ねる。銅箔14は所
定のパターンが形成されたものでもよいが、少なくとも
ICチップ挿入孔11aの下面には開口を形成しないも
のとする。こうしてプリント基板11,プリプレグ1
3,銅箔14を積み重ねて、熱間プレス(例えば1次圧
5kg/cm2 − 130℃、2次圧20kg/cm2 − 170℃)によ
り、半硬化状態の絶縁性基材であるプリプレグ13を硬
化して積層する。
【0011】こうすれば図1(d)に示すように両面に
銅箔が形成された両面プリント基板が得られる。次いで
図1(e)に示すようにICチップ挿入孔11aを含
み、これより大きい開口15aを有するスペーサ基板1
5の下面に接着剤16を塗布し、銅箔パターン12の上
面に積み重ね、熱間プレス(例えば10kg/cm2 − 130
℃、30分)により積層し、絶縁性のスペーサ基板15を
固定する。このとき接着材に代えて図1(c)で用いた
プリプレグを用いてプリント基板11とスペーサ基板1
5とを接着するようにしてもよい。この状態では図1
(f)に示すように、プリント基板11の回路パターン
12の端部が露出した状態となる。従ってICチップ1
7を銅箔14の上面に固定し、はんだペースト等によっ
て接続する。そしてICチップ17の上面の端部と回路
パターン12との間をワイヤボンディング18によって
接続する。そしてその間の空隙部分に充填材19を封入
してスペーサ基板15の上面と均一になるようにする。
こうすれば薄型のカード形基板を構成することができ
る。
【0012】次に本発明の第2実施例によるカード形基
板の製造方法について図2を用いて説明する。図2
(a),(b)の工程は、図1の工程(a),(b)と
同一である。第1実施例では図1(c)に示すようにプ
リプレグ13を用いて片面基板11と銅箔14とを接着
したが、第2実施例では図2(c)に示すように接着剤
21をプリント基板11の下面に塗布して銅箔14の上
面に接着し、プリント基板11と銅箔14とを積層す
る。この場合には銅箔14は剛性に乏しく、積層の際に
空気を巻き込んで浮きが生じ易くなる。従って積層プレ
スの前に一旦 100℃程度に加熱した圧延ロールを通して
仮圧接しておいてもよい。又このとき使用する接着材に
流動性がなければ表面の凹凸を完全に埋めることができ
ず、銅箔の浮きを生じる。一方流動性が大きすぎればI
C挿入孔11aに接着材が流出する恐れがある。そのた
め接着材塗布後に例えば75℃で3分程度の乾燥を行うこ
とによって、接着材の流動性を適度に調整することがで
きる。こうして図2(d)に示すようにICチップ挿入
孔11aを有する両面基板が形成される。この上に図2
(e)に示すように絶縁性のスペーサ基板15を接着材
によって張り付け、更に銅箔14の上面にICチップ1
7を固定する。そしてワイヤ18によってワイヤボンデ
ィングすると共に、空隙部に充填材19を入れて上面が
均一となるように封止する。こうすればカード形基板が
形成できる。
【0013】このようなカード形基板では、ICチップ
17の底面のサブストレートが直接プリント基板下面の
銅箔14に接することとなるため、銅箔14を接地面等
として用いることができる。従ってワイヤボンディング
による接続数が少なくなったり、又高周波を用いる場合
には周波数特性等を改善することができる。
【0014】次にカード形基板に実装されるプリント基
板及びICチップの例について説明する。このカード形
基板をデータを一時的に記憶するカードであるデータキ
ャリア30として製造した例について説明する。図3は
このカード形基板のいずれか一方、即ち配線パターン1
2又は銅箔のパターン14の配線パターンを基板の外周
の環状コイルLとして形成したものとする。そしてIC
チップ17は図4に示すように図示しない物品識別シス
テムから電磁結合やマイクロ波等を用いた非接触のデー
タ伝送を行う書込/読出制御ユニットと対向してデータ
伝送できるように構成されている。
【0015】図4はデータキャリアの内部ブロック図で
ある。データキャリア内には送受信部31が設けられ、
書込/読出制御ユニットから出射される周波数の信号を
受信及び送信する送受信部31が設けられる。そしてそ
の受信出力は復調回路32に与えられる。復調回路32
はこの信号を復調しメモリ制御部33に与えている。メ
モリ制御部33にはバスを介してメモリ34が接続され
る。このメモリは例えばバッテリーによってバックアッ
プされたスタティックRAM、又はEEPROMによっ
て形成される。メモリ制御部33は書込/読出制御ユニ
ットから与えられたコマンド及びデータに従ってデータ
を書込み又は読出すように制御するものであり、読出さ
れたデータはシリアル信号に変換されて変調回路35に
与えられる。変調回路35はこの信号を変調し送受信部
31に与える。送受信部31は例えば共振回路の共振周
波数を変化させることによって信号をリードライトヘッ
ド側に与えるものである。ここで送受信部31,復調回
路32及び変調回路36は、書込/読出制御ユニットか
ら与えられたコマンドやデータを復調してメモリ制御部
33に与え読出されたデータを伝送するデータ伝送手段
を構成している。このようなデータキャリア32は、I
Dコントローラ36及びリードライトヘッド37を有す
る書込/読出制御ユニットからデータを伝送して、メモ
リにデータを書込み又は読出すことができる。
【0016】このようにすればカード形のデータキャリ
アを構成することができ、しかもカードとして広く用い
られている0.76mm以内の厚さにカード厚さをとどめるこ
とができるため、入退場の識別システム等に適用するこ
とが可能である。
【0017】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、プリント基板を両面パターンとしその銅箔の上面に
ICチップを固定し配線パターンとしている。この銅箔
パターンとペースト、及びICの熱膨張率が近いため、
熱ストレスに強く信頼性を向上させることができる。又
ICの裏面のサブストレートを直接銅箔パターンに接続
することができるため、はんだペーストを使用すること
ができ、ICのサブグラウンドとしても用いることがで
きる。又従来例と異なり高耐熱型のプラスチックフィル
ムを用いる必要がないため、製造を容易に行うことがで
き、又カード厚さを薄くすることができるという効果も
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるカード形基板の製造過
程を示す図である。
【図2】本発明の第2実施例によるカード形基板の製造
過程を示す図である。
【図3】本実施例のカード形基板の配線パターンの一例
を示す図である。
【図4】本実施例のカード形基板をデータキャリアとし
て用いた場合の内部回路を示すブロック図である。
【図5】従来のカード形基板の組立後の部分断面図であ
る。
【符号の説明】
11 プリント基板 12 配線パターン 13 プリプレグ 14 銅箔 15 スペーサ基板 16,21 接着材 17 ICチップ 18 ワイヤ 19 充填材 30 データキャリア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川井 若浩 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の面に配線パターンが形成され、該
    第1の面の配線パターン及び基板が切欠かれたICチッ
    プ挿入孔を有する両面型プリント基板と、 前記両面型プリント基板の第1の面上に固定され、前記
    ICチップ挿入孔を含みこれより大きい開口を有する絶
    縁性のスペーサ基板と、 前記ICチップ挿入孔の前記両面基板の第2の面の銅箔
    上に配置され、その端子と前記第1の面の配線パターン
    との間がワイヤボンディング接続されたICチップと、 前記両面型プリント基板のICチップ挿入孔及び前記絶
    縁スペーサの開口を覆う充填材と、を具備することを特
    徴とするカード形基板。
  2. 【請求項2】 前記プリント基板は第1又は第2の面の
    少なくとも一方にアンテナコイルが配線パターンとして
    形成されたものであり、 前記ICチップは、 前記アンテナコイルを含み、書込/読出制御ユニットと
    の間でデータの送受信を行うデータ伝送手段と、 データを保持するメモリと、 前記データ伝送手段より得られるコマンドに基づいて前
    記メモリにデータを書込み又はデータを読出すメモリ制
    御部と、を具備するものであることを特徴とする請求項
    1記載のカード形基板。
  3. 【請求項3】 銅箔による配線パターンを片面プリント
    基板の第1の面に形成する工程と、 前記片面プリント基板の所定位置にIC挿入孔を貫通さ
    せて形成する工程と、 前記プリント基板の第2の面に導電薄膜を張り付ける工
    程と、 前記プリント基板の第1の面に前記IC挿入孔を含み、
    これより大きい開口を有する絶縁性のスペーサ基板を張
    り付ける工程と、 前記IC挿入孔よりICチップを挿入して前記導電薄膜
    上に固定し、前記プリント基板の配線パターンとICチ
    ップ端子間をワイヤボンディング接続する工程と、 前記IC挿入孔の空隙部を充填材によって封止する工程
    と、を有することを特徴とするカード形基板の製造方
    法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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