JPH0930170A - Icカード - Google Patents
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Abstract
CチップクラックなどのICモジュール部の物理的故障
を防止し、故障率の低減をはかることを目的とした高信
頼性ICカードを提供する。 【解決手段】 荷重に対して、カード基体よりも大きな
たわみ量を示す柔軟な端子基板と、この基板上に設けら
れたICチップを封止する樹脂モールド部とを有するI
Cモジュールと、ICモジュールを装備する凹部が形成
されたカード基体とを備え、前記カード基体の凹部は前
記端子基板を接着固定する比較的浅い平面の第一凹部
と、前記第一凹部内部に設けられ前記樹脂モールド部を
収納するより深い第二凹部とからなり、前記第一凹部の
範囲内で、第二凹部の外周部分の延長線上に、端子基板
外周と平行に切り欠きを設け、その平面形状が♯形状の
切り欠き部を有することを特徴とするICカードであ
る。
Description
主要因であるICチップクラックなどのICモジュール
部の物理的故障を防止し、故障率の低減をはかることを
目的とした高信頼性ICカードに関する。
セキュリティーを有するため、種々の分野での利用が期
待でき、新しい情報記録媒体として、特に磁気カードに
代わる情報記録媒体として注目を集めており、次第に普
及しつつある。
on Board)の形態をとったICモジュールを
搭載しており、ICモジュールの各端子と、R/W(リ
ーダライタ)のコンタクト部とを接触させて電気的に接
続して、I/Oラインを形成し、I/Oラインを通じて
情報の読み出し、書込みが行われている。
したICカードにおいては、ICカード自体が薄く、ポ
リ塩化ビニル等の基材から成っていることにより、IC
カードの曲がりが生じるが、このICカードの曲がりが
原因でICモジュール部が物理的に故障することがあり
問題となっていた。特に、物理的故障の主要因は、IC
チップクラックと言われるもので、ICカードの曲がり
の際に、ICモジュールが外部から受ける応力に対応で
きなくなり、各端子の境部等において破壊(クラック)
が発生するものである。他には、ワイヤの断線によるも
のや封止樹脂のクラックが原因の物理的故障もある。
も、カード曲げに対するチップクラックを防止すること
を目的としたものがあり、具体的に特許としては、特開
平2−80299号がある。(図5) 図5においてICカードの曲がりの際に、応力集中点A
の部分で、ICモジュールが応力を受けるが、カード基
材30に切欠(応力緩和溝)36を設けることで曲げ応
力が緩和され、ICチップ(半導体素子)に応力が集中
するを防止できる。一方、図2に示すように本願のIC
モジュール(COT)は、端子基板がカード基体よりも
荷重に対して柔軟なため、カード曲がりの際の応力集中
点がBの点となる。そのため図5のような従来の切欠
(応力緩和溝)36の部分に設けても効果的に応力緩和
することができない。
ー、電子さいふなどの金融決裁にICカードを利用する
アプリケーションシステムが有望視されている。システ
ム上、ICカードに対して高い信頼性が要求される。I
Cカードのフィールドでの故障を調査すると約80%が
ICチップのクラック、ワイヤ断線等の物理的な故障で
ある。
ジュールは大量生産に対応するためには、従来のCOB
のような短冊形状のハードタイプのプリント基板に較べ
て、COT(Chip On Tape)のようなリー
ル形状のフレキシブル基板を用いた連続加工が可能なタ
イプが有利である。本発明では、この様な量産性に優れ
たフレキシブル基板を用いたICモジュールを用いて、
フィールド故障の主要因であるカード曲げに対するIC
チップクラックなどのICモジュール部の物理的故障を
防止し、故障率を低減することが出来るカード構造を提
供することを目的とする。
完成した。 (1) リール形状のフレキシブル基板を用いたICモ
ジュール(COT)は連続加工が可能であり、量産性に
優れている。 (2) このようなCOTは従来のBTレジン、ガラス
エポキシの2層基板を用いたハードタイプの従来のCO
Bと異なり、基板部分が柔軟なためたわみやすく、図5
のように、従来の応力緩和溝を最外周に設ける方法で
は、応力集中の位置が異なるため溝の効果が少ない。 (3) また、本願に用いられるCOTは1層基板のた
めスルーホールが必要なく、カード基体に接着する際の
スルーホールから接着剤のはみ出しが心配ないため、接
着剤のがしのための溝が必要がなく、最外周に溝を設け
る必要がない。 (4) 外部接続端子が6端子のCOTなどは、端子基
板の面積が少ないため、最外周に応力緩和溝を設けると
端子基板とカード基体凹部との有効接着面積を確保する
ことが困難となる。 以上の点から、本発明ではカードたわみ時に、COTで
応力が集中するモールド収納部の外周に端子基板外周と
平行する形で♯形状の応力緩和溝を形成する。形成方法
は、ルーティングなどの切削、インジェクションなどの
成形、抜き刃による押しつけなどの方法により、幅0.
3〜2mm程度の切り欠きを形成するものである。幅
0.3mm以下であると応力緩和効果が少なく、2mm
以上になると、接着面積の減少からCOTの接着強度が
低下する。切り欠きの深さは第一凹部以上、第二凹部以
下であれば良いが、テストの結果0.45〜0.55m
mの深さが効果、カード裏面外観の点から適する。0.
45mm以下であると、応力緩和効果が少なく0.55
mm以上であると、裏面の亀裂が生じやすくなり、カー
ド外観の点からも不適である。
ードは、上記目的(課題)を達成するために、以下の4
つの発明からなる。すなわち、 (請求項1) 荷重に対して、カード基体よりも大きな
たわみ量を示す柔軟な端子基板と、この端子基板の一方
の面に設けた外部接続端子と、他方の面に設けられたI
Cチップ及びICチップを封止する樹脂モールド部とを
有するICモジュールと、ICモジュールを装備する凹
部が形成されたカード基体とを備え、前記カード基体の
凹部は前記端子基板を接着固定する比較的浅い平面の第
一凹部と、前記第一凹部の内側に設けられ前記樹脂モー
ルド部が接触しないように収納する第一凹部より深い第
二凹部とからなり、前記第一凹部の範囲内で、第二凹部
の外周部分の延長線上に、前記端子基板外周と平行に切
り欠きを設けることを特徴とするICカード。 (請求項2) 前記切り欠き部の平面形状が♯形状であ
ることを特徴とする請求項1記載のICカード。 (請求項3) 前記切り欠き部の第一凹部外周と接する
先端部分の平面形状が円弧状であることを特徴とする請
求項1または請求項2に記載のICカード。 (請求項4) 前記樹脂モールド部は封止枠を有してい
ることを特徴とする請求項1、請求項2または請求項3
に記載のICカード。 である。
ニル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステ
ル、ABSまたはこれらの樹脂のアロイ等が使用され
る。
わみ量を示す柔軟な端子基板(基材)とは、例えば図2
において、基材(端子基板)210としては、フレキシ
ブルな、ガラスエポキシからなる100μm厚を用い
た。これは、通常のICカード基体であるポリ塩化ビニ
ルよりもたわみ量の大きい柔軟なものである。ガラスエ
ポキシの他には、ポリイミド、ポリエステル、紙フェノ
ール、BTレジン等を基材として用いても良い。基材
(端子基板)210の厚みは、カード基体よりも荷重に
対して大きなたわみ量を得るために、メッキを含め総厚
30〜120μmが望ましい。端子部からの押圧に対す
るクッション性の面からは、出来るだけ基材の厚みを多
くとった方が好ましい。
樹脂モールド部を収納するより深い第二凹部と前記第一
凹部の範囲内で、第二凹部の外周部分の延長線上に、端
子基板外周と平行で、その平面形状が♯形状の切り欠き
部の形成方法は、ルーティングなどの切削、インジェク
ションなどの成形、抜き刃による押しつけなどの方法に
より、幅0.3〜2mm程度の切り欠きを形成すること
ができる。
ルに加わった場合、カード基体よりも柔軟な外部端子基
板には応力がかからずに、樹脂モールド部外周と端子基
板の接する部分〔図2(b)のB〕に応力集中するた
め、カード基体との接着部の応力集中位置に設けられた
応力緩和溝部分で、応力を吸収することでICモジュー
ルの破壊を防止することができる。応力緩和溝を設ける
ことによる接着強度の低下は、モジュール外周並びにコ
ーナー部の接着上有効な部分を接着部として確保できる
ことから、接着面積の減少にもかかわらず十分な接着強
度を得ることができる。また接着部分の端子基板が柔軟
であり、モールド収納部の外周に応力緩和溝部を設ける
ことにより、クリアランスが充分にとれることから、外
部端子面からの押し圧力(点圧)に対して、樹脂モール
ド部底面が収納部底面(第二凹部)に簡単に接触するた
め抵抗力が強く耐久性が向上する。(カード化による点
圧強度の低下を防止できる。)
る。図1は本発明のICカードをたわめた状態の断面模
式図である。図2は本発明で用いるICモジュールを示
す図である。図2(b)は本発明の実施例1のICカー
ド用のICモジュールの断面図で、図2(a)はその上
平面図である。尚、図2(b)は図2(a)のA1−A
2における断面図である。図2中、200はICモジュ
ール、210は基材(端子基板)、220はICチッ
プ、230は封止樹脂、240は封止枠、250は端子
部、251は端子、252は絶縁溝、280はワイヤで
ある。図3は、図1のカード基体を凹部側から見た平面
図である。
キシブルな、ガラスエポキシからなる100μm厚を用
いた。これは、通常のICカード基体(基板)であるポ
リ塩化ビニルよりもたわみやすい柔軟なものである。ガ
ラスエポキシの他には、ポリイミド、ポリエステル、紙
フェノール、BTレジン等を基材として用いても良い。
基材210の厚みは、メッキを含め総厚30〜120μ
mが望ましい。端子部からの押圧に対しするクッション
性からは、出来るだけ基材の厚みを多くとった方が好ま
しい。ポリイミドを基材として用いる場合、厚みをかせ
ぐ意味から多層にせざるを得ないが、この場合、接着剤
を用いることなく、銅箔に直接ポリイミドをコーテイン
グしたもの、もしくは、層間の貼り合わせに熱可塑製の
ポリイミドを用いたものがある。いずれの場合も、封止
樹脂と基板との接着強度よりも層間の剥離強度が大きい
ことが必要で、2Kg以上の強度が必要である。基材
(端子基板)210に積層して設けられた銅箔を製版、
エッチングして、フレキシブルな基材210の表裏に配
線部、端子部等を設けるが、銅箔としては、圧延銅箔、
電解銅箔いずれもでの使用も可能である。基材210と
の密着性の点およびコストの点では電解銅箔が適してい
るが、柔軟性の点では圧延銅箔が適している。端子25
1へのメッキは、硬質金メッキ、軟質金メッキ、銀メッ
キいずれも使用することができるが、信頼性の点から
は、硬質メッキが適し、耐摩耗性からは、厚み1μm以
上が好ましい。封止樹脂230としては、ICチップ
(半導体素子)220を保護する点で、ICチップ(半
導体素子)220より高強度、低変形性の封止樹脂が好
ましく、実用上ではJIS K6911の曲げ弾性率1
400Kg/mm2 以上、曲げ破壊強度11Kg/mm
2 以上の高強度、低変形性のものであれば、ICチップ
破壊防止の点では効果的で、破壊時のたわみ量1.3以
下のものが好ましい。このような高強度、低変形性の樹
脂は、従来のトランスファーモールド樹脂を上回る強度
を持つものであるが、本実施例では、常温で液状のエポ
キシ封止用樹脂に対し、エポキシ樹脂の架橋密度を向上
させ、且つ、充填剤(フィラー)形状を球状からフレー
ク状に変更することにより、樹脂封止後に所望の強度を
もつ封止樹脂230を得た。上記、常温で液状のエポキ
シ封止用樹脂の封止方法としては、一般的に用いられて
いるポッテイング方式、印刷方式の他に、液状封止用樹
脂の射出方式が挙げられるが、本実施例ICカード用I
Cモジュールの作製においては、液状封止用樹脂の射出
方式を用いた。封止枠240としては、封止樹脂230
よりも、高強度、低変形性のものであれば、ICカード
に搭載された場合のICカードの曲がり等の変形やIC
モジュールの外部端子面に直接応力が加わった場合に対
し、封止樹脂230を保護することができるものであ
り、本発明では、ガラスエポキシを用いた。ガラスクロ
スの直径が微細なもの程強度が優れるため、これにて強
度を調整した。具体的には、ガラスエポキシからなる封
止枠240としては、JIS K6911の曲げ弾性率
1600Kg/mm2 、曲げ破壊強度13Kg/mm2
以上の高強度、低変形性のものを用いた。本実施例の場
合は、端子面側のみ片面を配線した基材210の端子部
250側でない面にICチップ(半導体素子)220を
搭載し、ICチップ(半導体素子)220の電極パッド
(図示していない)と端子251との電気的接続を直接
ワイヤ280にて行ったもので、封止樹脂230を補強
する封止枠240を設けたものである。本実施例の場
合、外見上は、従来のICモジュールとは、封止枠24
0を設けている点を除き、他は殆ど変わらないが、使用
されている封止樹脂230や、基材210の強度が従来
のものと大きく異なる素材を用いて、チップクラックや
封止樹脂のクラックが発生しずらくなっている。
ような第1凹部および第2凹部を形成する。次に、カー
ドのモールド収納部の外周に端子基板外周と平行する形
で♯形状の応力緩和溝を形成する。形成方法は、ルーテ
ィングなどの切削、インジェクションなどの成形、抜き
刃による押しつけなどの方法により、幅0.3〜2mm
程度の切り欠きを形成するものである。幅0.3mm以
下であると応力緩和効果が少なく、2mm以上になる
と、有効接着面積の減少からCOTの接着強度が低下す
る。切り欠きの深さは第一凹部以上、第二凹部以下であ
れば良いが、テストの結果0.45〜0.55mmの深
さが効果、カード裏面外観の点から適する。0.45m
m以下でだと応力緩和効果が少なく、0.55mm以上
であると、表面の亀裂が生じやすくなり、カード外観の
点からも不適である。
搭載してICカードとして使用してみたが、従来のIC
カードにみられた、ICカードの曲がり起因するICモ
ジュールの物理的故障を少なくできた。特に、ICチッ
プクラックは実使用上で顕著な低減が確認された。別
に、実施例1のICモジュールを実装備したICカード
について、図1のようにカードが不可逆的に変形するほ
どの大きさの撓みを与えたが、ICモジュールの物理的
故障は見られなかった。また、外部端子の中央部を直径
10mmの剛球で押圧してICが不良動作に至る荷重を
測定したところ、実施例1については20Kg以上を示
した。これに対して従来の技術に掲載した特開平2−8
0299号の実施例1(図5、図6)に相当する『基板
12と、この基板上に設けられたICチップ17と、I
Cチップ17を封止する樹脂モールド部19とを有する
ICモジュール11とICモジュール11を装着する凹
部35が形成されたカード基材30とを備え、前記カー
ド基材30の凹部は前記基板12を接着固定する比較的
浅い平面が略矩形状の第1凹部35aと、前記第1凹部
内部に設けられ前記樹脂モールド部19を受け入れる比
較的浅い平面が略矩形状の第2凹部35bとからなり、
前記第1凹部の周縁に沿って周縁切り欠き36を設ける
とともに、前記第1凹部に前記第2凹部と前記周縁切り
欠きとを連結しかつ前記周縁切り欠きに平行する連結切
り欠きを設けたICカード10』すなわち、溝切りCO
BタイプのICカードについては、6Kg程度であっ
た。
可逆的に変形するほどの大きなたわみが与えられても物
理的故障が生じることなく、ICの動作は良好であっ
た。外部端子中央を直径10mmの鋼球で押圧してIC
が動作不良に至る荷重を測定したところ、本発明のカー
ドは、従来カード(COBタイプ)の3倍以上の強度を
示した。(本発明カードの破壊強度が20Kg以上であ
るのに対して、従来カードでは6Kgであった。)
図である。
る。図2(b)は本発明の実施例1のICカード用のI
Cモジュールの断面図で、図2(a)はその上平面図で
ある。尚、図2(b)は図2(a)のA1−A2におけ
る断面図である。
る。本発明のカード基体のフレキシブル一層基板COT
用溝切りザグリ形状を示す平面図である。
レキシブル一層基板COT用溝切りザグリ形状を示す平
面図である。
ある。
の凹部を示す平面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 荷重に対して、カード基体よりも大きな
たわみ量を示す柔軟な端子基板と、この端子基板の一方
の面に設けた外部接続端子と、他方の面に設けられたI
Cチップ及びICチップを封止する樹脂モールド部とを
有するICモジュールと、ICモジュールを装備する凹
部が形成されたカード基体とを備え、前記カード基体の
凹部は前記端子基板を接着固定する比較的浅い平面の第
一凹部と、前記第一凹部の内側に設けられ前記樹脂モー
ルド部が接触しないように収納する第一凹部より深い第
二凹部とからなり、前記第一凹部の範囲内で、第二凹部
の外周部分の延長線上に、前記端子基板外周と平行に切
り欠きを設けることを特徴とするICカード。 - 【請求項2】 前記切り欠き部の平面形状が♯形状であ
ることを特徴とする請求項1記載のICカード。 - 【請求項3】 前記切り欠き部の第一凹部外周と接する
先端部分の平面形状が円弧状であることを特徴とする請
求項1または請求項2に記載のICカード。 - 【請求項4】 前記樹脂モールド部は封止枠を有してい
ることを特徴とする請求項1、請求項2または請求項3
に記載のICカード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20657695A JP3813205B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Icカード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20657695A JP3813205B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Icカード |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0930170A true JPH0930170A (ja) | 1997-02-04 |
JP3813205B2 JP3813205B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=16525694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20657695A Expired - Fee Related JP3813205B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | Icカード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3813205B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1999004367A1 (en) * | 1997-07-18 | 1999-01-28 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Ic module, ic card, sealing resin for ic module, and method for manufacturing ic module |
EP2063383A1 (en) | 2007-11-21 | 2009-05-27 | Fujitsu Limited | RFID tag and method of manufacturing the same |
JP2019142011A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | 株式会社東芝 | Icカード |
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- 1995-07-20 JP JP20657695A patent/JP3813205B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US7916029B2 (en) | 2007-11-21 | 2011-03-29 | Fujitsu Limited | RFID tag and method for manufacturing the same |
JP2019142011A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | 株式会社東芝 | Icカード |
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