JPH0930170A - Ｉｃカード - Google Patents
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- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、フィールド故障の主要因であるＩ
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。
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
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィールド故障の
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。
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。
【０００２】
【従来の技術】ＣＰＵを内蔵したＩＣカードは、高度な
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。
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。
【０００３】ＩＣカードは、一般にはＣＯＢ（Ｃｈｉｐ
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。
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。
【０００４】しかしながら、このＩＣモジュールを搭載
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。
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。
【０００５】従来のＣＯＢタイプのＩＣカードにおいて
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。
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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年、電子マネ
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。
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。
【０００７】このようなＩＣカードに用いられるＩＣモ
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。
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。
【０００８】本発明者は以下の観点に着目し、本発明を
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。
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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の高信頼性ＩＣカ
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。
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。
【００１０】
【発明の実施の形態】カード基体としては、ポリ塩化ビ
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。
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。
【００１１】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（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。
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。
【００１２】第一凹部と、前記第一凹部内部に設けられ
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。
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。
【００１３】ＩＣカードがたわみ、応力がＩＣモジュー
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。）
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。）
【００１４】
【実施例】実施例について図面を参照して詳細に説明す
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。
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。
【００１５】〔実施例１〕 ＩＣモジュールの製造 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（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。
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。
【００１６】カード基体の製造 ポリ塩化ビニルシートのカード基体に図１と図３に示す
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。
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。
【００１７】ＩＣカードの製造と評価 でできたＩＣモジュールを、でできたカード基体に
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。
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。
【００１８】
【発明の効果】本発明によるＩＣカードは、カードが不
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。）
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１】本発明のＩＣカードをたわめた状態の断面模式
図である。
図である。
【図２】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。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。
【図３】図１のカード基体を凹部側から見た平面図であ
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。
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。
【図４】本発明のカード基体（電話カードタイプ）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。
【図５】従来のＩＣカードを説明するための側断面図で
ある。
ある。
【図６】従来のＩＣカードを説明するためのカード基材
の凹部を示す平面図である。
の凹部を示す平面図である。
１ 第１凹部（接着エリア） ２ 第２凹部（モールド部 収納部） ３ 応力緩和溝 ４ 外部端子基板 ５ 接着部 ６ 樹脂モールド ７ ＩＣモジュール（ＣＯＴモジュール） １０ ＩＣカード １１ ＩＣモジュール １２ 基板 １３ 外部端子 １３ａ 絶縁溝 １４ スルーホール １５ パタン層 １６ 保護レジスト層 １７ ＩＣチップ １８ ボンディングワイヤ １９ 樹脂モールド部 ２０ ダイボンディング接着剤 ３０ カード基材 ３４ 接着剤 ３５ 凹部 ３５ａ 第１凹部 ３５ｂ 第２凹部 ３６ 切欠 ２００ ＩＣモジュール ２１０ 基材（端子基板） ２２０ ＩＣチップ ２３０ 封止樹脂 ２４０ 封止枠 ２５０ 端子部 ２５１ 端子 ２５２ 絶縁溝 ２８０ ワイヤ
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) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
-
1995
- 1995-07-20 JP JP20657695A patent/JP3813205B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| 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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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3813205B2 (ja) | 2006-08-23 |
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