デュアルインターフェイス型ＩＣカードおよびその製造方法
【課題】本発明の解決しようとする課題は、クリーム半田溶融時のフラックス飛散による障害を防止することが可能な、デュアルインターフェイスＩＣカードの細部の構造ならびに製造方法を提案するものである。
【解決手段】接触式通信を行なうための外部接続端子基板と、非接触式通信を行なうためのアンテナを備えたインレットと、カード本体とからなるデュアルインターフェイス型ＩＣカードであって、前記カード本体は、前記インレットを収納し、上面には前記外部接続端子基板を収納可能な凹部を有し、該凹部の底面には、前記外部接続端子基板の突出した複数の半田バンプを挿入可能な複数の接続孔を有し、さらに各接続孔の上部周縁に空間を設け、該空間に、前記接続部と半田バンプを熱融着する際に用いる接続部材から発生するフラックスを捕捉できるようにしたことを特徴とするデュアルインターフェイス型ＩＣカードである。
【解決手段】接触式通信を行なうための外部接続端子基板と、非接触式通信を行なうためのアンテナを備えたインレットと、カード本体とからなるデュアルインターフェイス型ＩＣカードであって、前記カード本体は、前記インレットを収納し、上面には前記外部接続端子基板を収納可能な凹部を有し、該凹部の底面には、前記外部接続端子基板の突出した複数の半田バンプを挿入可能な複数の接続孔を有し、さらに各接続孔の上部周縁に空間を設け、該空間に、前記接続部と半田バンプを熱融着する際に用いる接続部材から発生するフラックスを捕捉できるようにしたことを特徴とするデュアルインターフェイス型ＩＣカードである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部接続端子を備え、接触式および非接触式の２種類の通信インターフェイスを有するデュアルインターフェイス型ＩＣカードと、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣチップを内蔵し、外部とのデータのやりとりが可能なＩＣカードは、従来のクレジットカード用途に加え、キャッシュカードや交通カード、さらには電子マネー等さまざまな用途に広く用いられるようになってきた。
【０００３】
ＩＣカードの高機能化、多機能化の流れの一つとして、インターフェイスの複数化がある。ＩＣカードの通信方式には、大別して接触式と非接触式の２種類があり、この両方のインターフェイスを持ったＩＣカードとして、それぞれの機能を持ったＩＣを１個づつ具えたハイブリッド型と、両方の機能を持ったＩＣを１個具えたデュアルインターフェイス型とが存在する。一般にハイブリッド型は、それぞれの通信方式によるデータが独立していて、共用することができないのに対して、デュアルインターフェイス型では、データを共用することができるため、その特徴を生かして、さまざまな分野に利用が広がっている。
【０００４】
先に出願人は、特許文献１において、ＩＣカード用外部接続端子基板とこれを用いたデュアルインターフェイス型ＩＣカードおよびその製造方法について提案した。特許文献１に記載されたＩＣカード用外部接続端子基板は、貫通孔を有する絶縁性の基板の一方の面に設けた外部接続端子と、貫通孔内において外部接続端子と電気的に接続され、基板の他方の面から突出した半田バンプとを具えたことを特徴とする外部接続端子基板である。
【０００５】
また特許文献１に記載された、デュアルインターフェイス型ＩＣカードは、カード本体と、非接触式通信を行うためのアンテナパターンと、アンテナパターンに電気的に接続されたＩＣチップとを有し、ＩＣチップと電気的に接続された接続部の少なくとも一部を露出させて前記カード本体に埋設されたインレットと、前記接続部に電気的に接続された前記ＩＣカード用外部接続端子基板とを備えることを特徴とするデュアルインターフェイス型ＩＣカードである。
【０００６】
また特許文献１に記載された、デュアルインターフェイス型ＩＣカードの製造方法は、貫通孔を有する絶縁性の基板の一方の面に外部接続端子を設け、前記貫通孔に半田を配置して溶融させ、前記基板の他方の面に半田バンプを形成して外部接続端子基板を形成する第１工程と、非接触式通信を行うためのアンテナパターンと、前記アンテナパターンに電気的に接続されたＩＣチップと、前記ＩＣチップと前記外部接続端子基板とを電気的に接続するための接続部とを有するインレットを、前記接続部の少なくとも一部を露出させてカード本体に埋設する第２工程と、前記外部接続基板を、接続部材を介して前記インレットの接続部と電気的に接続して前記カード本体に接合する第３工程とを備えることを特徴とするデュアルインターフェイス型ＩＣカードの製造方法である。
【０００７】
この製造方法によれば、アンテナパターンと、これに電気的に接続されたＩＣチップと、外部接続端子を接続するための接続部とを具えたインレットをカード本体に埋設する前に、共振周波数が所定の値を示すようにチューニングすることが可能であるため、非接触通信特性のばらつきが少ないＩＣカードが得られるという利点の他、外部接続端子基板をカード本体に一体化させる工程において、熱圧による一体化と同時に前記インレットの接続部と外部接続端子基板の裏面に設けた半田バンプとを接続部材を介して電気的に接続するため、両者の接続が確実に行なわれ、品質の安定したデュアルインターフェイス型ＩＣカードが、安価に製造できるという特徴を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2009-182212号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載されたデュアルインターフェイスＩＣカードの製造方法によれば、外部接続端子基板を収納するために、カード本体の第１部材に設けた凹部に、前記外部接続端子基板の裏面に突出した半田バンプが丁度納まる接続孔を予め設けておき、インレット埋設後、この接続孔を介して、インレットの接続部上に接続部材であるクリーム半田を供給した後、半田バンプを挿入して熱圧着し、外部接続端子基板を一体化するのであるが、この時、クリーム半田中のフラックスが蒸散し、カードの表面や、外部接続端子基板とカード本体との接着面、あるいは外部接続端子表面に付着して、まれに不具合を生じる危険性があることが判明した。
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は、クリーム半田溶融時のフラックス飛散による障害を防止することが可能な、デュアルインターフェイスＩＣカードの細部の構造ならびに製造方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、接触式通信を行なうための外部接続端子基板と、非接触式通信を行なうためのアンテナを備えたインレットと、カード本体とからなるデュアルインターフェイス型ＩＣカードであって、前記外部接続端子基板は、絶縁性の基板の表面側に設けられた複数の外部接続端子と、各外部接続端子に対応して設けられ、基板を貫通する複数の貫通孔と、基板の裏面側に各貫通孔から突出して形成され、各貫通孔内において各外部接続端子に接続された複数の半田バンプを有しており、前記インレットは、基材シート上に形成されたアンテナパターンと、前記外部接続端子基板の各半田バンプと接続するための複数の接続部と、該接続部と前記アンテナパターンとに接続されたＩＣチップとを少なくとも具えており、前記カード本体は、前記インレットを収納し、上面には前記外部接続端子基板を収納可能な凹部を有し、該凹部の底面には、前記外部接続端子基板の突出した複数の半田バンプを挿入可能な複数の接続孔を有し、さらに各接続孔の上部周縁に空間を設けたことを特徴とするデュアルインターフェイス型ＩＣカードである。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記空間が、前記カード本体の凹部底面の前記各接続孔の上部周縁に設けた円板状または楕円板状の切欠き、および／または、前記カード本体に設けた凹部と前記外部接続端子基板との間に挿入する接着シートに設けた円板状または楕円板状の切欠きによるものであることを特徴とする請求項１に記載のデュアルインターフェイス型ＩＣカードである。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、貫通孔を有する絶縁性の基板の一方の面に外部接続端子を設け、前記貫通孔に半田を配置して溶融させ、前記基板の他方の面に半田バンプを形成して外部接続端子基板を形成する第１工程と、非接触式通信を行うためのアンテナパターンと、前記アンテナパターンに電気的に接続されたＩＣチップと、前記ＩＣチップと前記外部接続端子基板とを電気的に接続するための接続部とを有するインレットを、前記接続部の少なくとも一部を露出させてカード本体に埋設する第２工程と、前記外部接続端子基板を、前記第１工程で使用される半田よりも融点の低い半田を含む接続部材を介して前記インレットの接続部と電気的に接続して、前記カード本体に接合する第３工程とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のデュアルインターフェイス型ＩＣカードの製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードは、外部接続端子基板と、アンテナやＩＣチップを備えたインレットと、カード本体の３つの部材のみからなり、それぞれの部材を事前に十分調製した上でＩＣカードとして一体化することができる構造となっている。この事は、それぞれの部材の品質特性を前もって一定レベル以上に揃えることが可能であることを意味する。例えば、外部接続端子基板であれば、各外部接続端子と各々対応する裏面の半田バンプとの導通や、半田バンプの高さの均一性などを事前にチェックすることができる。またインレットであれば、アンテナの共振周波数を確認し、必要に応じてコンデンサパターンを補正したりすることができる。これらのことは、本発明に係るＩＣカードの品質が常に安定したものとなることを意味している。
【００１５】
インレットに設けられた接続部と、外部接続端子基板の裏面に設けられた半田バンプとの電気的な接続を確実なものとするために、本発明においてはカード本体の上面に外部接続端子基板を収納可能な凹部を設け、凹部の底面には、外部接続端子基板裏面の半田バンプを挿入可能な接続孔を設けたので、カード本体に対して外部接続端子基板の位置が一意的に決定され、一体化の工程において位置ずれが生じることがない。
【００１６】
カード本体の凹部の底面に設けた各接続孔の上部周縁に空間を設けたことにより、この空間に、前記接続部と半田バンプを熱融着する際に用いる接続部材から発生するフラックスが捕捉され、その結果、発生したフラックスの蒸気が飛散してカードの表面や、外部接続端子基板とカード本体との接着面、あるいは外部接続端子表面に付着して、汚染、接着不良、導通不良等の不具合を生じることがなくなった。
【００１７】
また、前記空間を、カード本体の凹部底面の前記各接続孔の上部周縁に設けた円板状または楕円板状の切欠き、および／または、前記カード本体に設けた凹部と前記外部接続端子基板との間に挿入する接着シートに設けた円板状または楕円板状の切欠きによるものとした場合には、特別の部材や工程を追加する必要もなく、容易に本発明の目的を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードの外観を示した模式図である。
【図２】本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードの層構造を示した説明図である。
【図３】本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードに用いる外部接続端子基板の断面構造を示した断面模式図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、同外部接続端子基板の製造過程を示す断面説明図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、インレットのチューニングの一例を示す説明図である。
【図６】インレットのカード本体への埋設工程を示す断面説明図である。
【図７】カード本体に凹部が設けられた状態を示す断面模式図である。
【図８】カード本体に設けられた凹部の部分拡大断面模式図である。
【図９】図３に示した外部接続端子基板をカード本体の凹部に装着した状態を示した断面模式図である。
【図１０】カード本体に設けた凹部の一実施態様を示した平面模式図である。
【図１１】インレットの接続部と、外部接続端子基板の半田バンプとの接続部分に設けた空間の一実施態様を示した拡大断面模式図である。
【図１２】インレットの接続部と、外部接続端子基板の半田バンプとの接続部分に設けた空間の他の実施態様を示した拡大断面模式図である。
【図１３】インレットの接続部と、外部接続端子基板の半田バンプとの接続部分に設けた空間の他の実施態様を示した拡大断面模式図である。
【図１４】カード本体に設けた凹部の他の実施態様を示した平面模式図である。
【図１５】外部接続端子基板の裏面に切欠き部を設けた接着シートを仮着した状態を示した平面模式図である。
【図１６】外部接続端子基板の裏面に切欠き部を設けた接着シートを仮着した状態を示した平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下図面を参照しながら、本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードとその製造方法について詳細に説明する。図１は、本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードの外観を示した模式図である。本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカード１は、外観上は一般的なデュアルインターフェイス型ＩＣカードと変わるところはない。外部と接触式通信を行なうための外部接続端子基板３がカード本体２に埋設された状態になっている。
【００２０】
図２は、本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードの層構造を示した説明図である。図２に示すように、カード本体２は、上側の第１部材２Ａと下側の第２部材２Ｂとからなり、各部材の間に接触式及び非接触式通信を行うためのインレット４が挟み込まれるように埋設されている。カード本体２の材料としては、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、非結晶性ポリエチレンテレフタレートコポリマー（ＰＥＴ−Ｇ）等を好適に採用することができる。
【００２１】
インレット４は、ＩＣチップ５と、ＩＣチップ５と電気的に接続されたアンテナシート６とを備えている。アンテナシート６は、絶縁性と可撓性とを有し、かつ強靭な基材シート７と、基材シート７上に銅やアルミ等の導体によって形成された導体パターン８とを有している。
【００２２】
基材シート７の厚みは１５μｍから２００μｍ程度までの範囲で設定可能であり、材料としては、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）等の各種樹脂を好適に採用することができる。
【００２３】
導体パターン８は、エッチング等によって、基材シート７上に２０μｍから５０μｍ程度の厚さに形成されており、非接触式通信用のコイル状のアンテナパターン９と、ＩＣチップ５と外部接続端子基板３とを接続するための接続部１０と、共振周波数調整用のコンデンサパターン１１とから構成されている。
【００２４】
ＩＣチップ５は、下面に設けられた図示しないバンプが、異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）等を介してフリップチップ実装によってアンテナパターン９及び接続部１０と電気的に接続されている。必要に応じて封止用樹脂や金属板を用いて実装後のＩＣチップ５を保護してもよい。
【００２５】
図３は、外部接続端子基板３の断面構造を示した断面模式図である。外部接続端子基板３は、絶縁性の基板１２と、基板１２の一方の面に設けられた複数の外部接続端子１３と、外部接続端子１３と電気的に接続された半田バンプ１４とを備えて構成されている。
【００２６】
基板１２は、絶縁性の材料から形成されており、直径０．５ｍｍから１．０ｍｍ程度の複数の貫通孔１２Ａが設けられている。基板１２の材料としては、後述する半田バンプ１
４の形成工程において高熱が加えられるため、耐熱性を有するものが好ましく、例えばガラスエポキシ（エポキシ樹脂含浸ガラス繊維積層板）等を好適に採用することができる。
【００２７】
外部接続端子１３は、銅箔パターン等により形成されている。当該銅箔パターンには、必要に応じてニッケルメッキ及び接触抵抗低減のための金メッキが施されてもよい。半田バンプ１４は、貫通孔１２Ａに半田が充填されて形成されており、外部接続端子１３と電気的に接続されて外部接続端子１２と反対側の面に突出している。
【００２８】
半田バンプ１４の突出高さや径、及び半田バンプ１４の径に影響を及ぼす貫通孔１２Ａの径等は、カード本体２の厚みや、後述する凹部１５及び接続孔１６の寸法等を考慮して適宜決定される。なお、半田バンプ１４の形成方法を含む外部接続端子基板３の製造方法については後述する。
【００２９】
図２に示すように、カード本体２の第１部材２Ａには、ザグリ加工（ミーリング加工）等によって、外部接続端子基板３を配置するための凹部１５が設けられている。凹部１５の底面には、接続部１０と半田バンプ１４とを電気的に接続するための接続孔１６が複数設けられている。各々の接続孔１６は、インレット４の各々の接続部１０の端部に対応した位置に設けられており、インレット４がカード本体２に埋設されたときに、接続部１０の各々の端部がそれぞれの接続孔１６に露出されるようになっている。なお、接続部１０の端部を良好に露出させるために、必要に応じて図２に示すように、接続部１０の端部を面積の大きいパッド状に形成してもよい。また、外部接続端子基板３の各々の半田バンプ１４も、接続孔１６に対応した位置に設けられるのは言うまでもない。
【００３０】
本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードにおける最も特徴的な部分は、この接続孔１６に付随した部分の構造に関連しているが、これについては、以下に記すデュアルインターフェイス型ＩＣカードの製造方法に関する説明の中で順次行なって行く。
【００３１】
本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードの製造方法は、要約すると外部接続端子基板３を製造する第１工程と、インレット４をカード本体２に埋設する第２工程と、外部接続端子基板３をカード本体２に接合して、インレット４のＩＣチップ５と接続する第３工程とを備えている。
【００３２】
第１工程においては、まず図４（ａ）に示すように、基板１２に貫通孔１２Ａを形成し、一方の面に外部接続端子１３を形成する。そして、図４（ｂ）に示すように外部接続端子１３と反対側の面から、貫通孔１２Ａに、貫通孔１２Ａの容積より若干多い量の半田１７を充填塗布する。半田１７の塗布は、外部接続端子１３と反対側の面を貫通孔１２Ａ及びその周辺の一定範囲を除いてマスキングし、クリーム半田をスクリーン印刷すると容易に行える。上記方法以外に、貫通孔１２Ａ内にディスペンサを用いてクリーム半田を塗布する、貫通孔１２Ａ内にフラックスをディスペンサ塗布したあとに半田ボールをマウントする等の各種の公知の方法が採用されてもよい。
【００３３】
次に、半田が塗布された基板１２を、リフロー炉に入れ、半田１７に応じた温度プロファイルで半田１７を溶融、固化させる。半田１７は図４（ｃ）に示すように、セルフアライメント効果によって、貫通孔１２Ａの中心を頂点として略球面状に基板上に突出する。このようにして、外部接続端子１３と電気的に接続された半田バンプ１４を有する外部接続端子基板３が形成される。
【００３４】
なお、本実施形態においては、Ｓｎ−３．５Ａｇ（固相温度約２２０℃）の半田合金を使用して各々の貫通孔１２Ａに約１．５ミリグラム（ｍｇ）のクリーム半田を塗布し、基板１２からの突出高さが約１５０μｍの半田バンプ１４が形成されている。上記は一例で
あり、使用する半田の種類や半田バンプ１４の寸法等は、適宜決定されてよい。
【００３５】
次に、第２工程について説明する。まず、インレット４を形成する。基材シート７にエッチング等によって導体パターン８を形成し、ＩＣチップ５を実装する。インレット４が完成したあと、共振周波数が一定の値を示すように、コンデンサパターン１１をチューニングして通信特性を調節する。
【００３６】
チューニングは、アンテナパターン９及びＩＣチップ５のリアクタンス値及びキャパシタ値が合成された状態で共振周波数を測定し、最適な共振周波数を得られるキャパシタ狙い値との誤差分を補正するように、任意の位置でコンデンサパターン１１を切断することによって行う。例えば、図５（ａ）に示すように、位置Ｐ１に貫通孔を設けてコンデンサパターン１１を切断した場合、図５（ｂ）に示すように位置Ｐ２に貫通孔を設けてコンデンサパターンを切断した場合に比べて、ＩＣチップ５と電気的に接続されたコンデンサ構造の個数が少なくなる。このようにしてキャパシタ値の調整を行うことができる。
【００３７】
チューニングが終了したインレット４を、図６に示すように、第１部材２Ａと第２部材２Ｂとの間に挟みこみ、熱成形する。これによって、カード本体２内にインレット４が埋設される。
【００３８】
次に、カード本体２の第１部材２Ａ側にザグリ加工等を施して、図７に示すように凹部１５を形成する。凹部１５の形成位置は、ＩＳＯ７８１６に従う。そして、凹部１５の底面をさらに掘り込み加工し、接続孔１６を形成する。接続孔１６は、インレット４の各々の接続部１０の端部が露出するように形成される。なお、図６と図７は、異なる部分の断面を示している。
【００３９】
図８は、カード本体２に設けられた凹部１５の部分拡大断面模式図である。凹部１５は、外部接続端子基板３を収納可能であり、凹部１５の底面には、外部接続端子基板３の裏面に突出した複数の半田バンプ１４を挿入可能な複数の接続孔１６が設けられており、この実施態様においては、さらに各接続孔１６の上部周縁に、接続孔周縁の切欠きによる空間１９が設けられている。この空間に、後述するように接続部１０と半田バンプ１４を熱融着する際に用いる接続部材１７Ａから発生するフラックスを捕捉できるようにしたことを特徴としている。
【００４０】
続いて、第３工程に移る。図８に示すように、接続部１０が露出した接続孔１６にクリーム半田（接続部材）１７Ａを塗布する。塗布量は、一般的な表面実装部品（ＳＭＤ）搭載用の半田メッキと同程度の、一点あたり１〜２ｍｇで充分である。なぜなら、後述する外部接続端子基板３の接合時に、半田バンプ１４が接続孔１６の大部分を埋めるように挿入されるため、半田バンプ１４と接続部１０との接続が確保される程度で足りるからである。
【００４１】
使用するクリーム半田１７Ａは、溶融・接合時にカード本体２に影響を与えない程度の温度プロファイルを有するものであれば特に制限はない。ただし、Ｓｎ−５７Ｂｉ−１Ａｇ（固相温度１４０℃）、Ｓｎ−８Ｚｎ―３Ｂｉ（固相温度１９０℃）のような低融点の半田合金を含むクリーム半田を用いて、半田バンプ１４を形成する半田１７よりもクリーム半田１７Ａの融点を低くすると、後述する外部接続端子基板３の接合時に半田バンプ１４が溶融して、接続部１０側に流れ落ちる可能性がなくなる。したがって、半田バンプ１４と外部接続端子１３との電気的接続を確実に保持することができ、好ましい。
【００４２】
次に、外部接続端子基板３を凹部１５に装着する。このとき、半田バンプ１４の先端が略球面状に突出しており、接続孔１６に誘い込まれて挿入されるので、外部接続端子基板
３とカード本体２との位置あわせが良好に行われる。装着後、図９に示すように、外部接続端子基板３とカード本体２とを一体に接合する。接合は、外部接続端子基板３とカード本体２との間に、ポリエステル系やニトリルゴム系等のホットメルトタイプの接着シート１８等を介装し、熱圧着することによって行う。
【００４３】
上述の熱圧着の際に、同時に接続部材であるクリーム半田１７Ａを溶融させ、接続孔１６に挿入された半田バンプ１４とインレットの接続部１０とを電気的に接合する。このとき、導体パターン８を銅で形成していると、クリーム半田１７Ａの半田合金と接続部１０とが合金化するため、両者の接続を良好に行うことができる。なお、本実施形態における熱圧着の条件は、プレス温度１８０℃〜２４０℃、プレス時間１〜４秒、圧力０．５〜１．５ＭＰａ程度であるが、これは、使用する半田に応じて適宜変更されてよい。
【００４４】
この工程において、接続部材であるクリーム半田１７Ａが溶融する際に発生するフラックスの蒸気が、時によってカードの表面や、外部接続端子基板とカード本体との接着面、あるいは外部接続端子表面等に付着して、汚染による外観不良、接着不良、導通不良等の不具合を生じることがある。
【００４５】
そこで、この問題を防止するため、本発明においては、発生したフラックスの蒸気を捕捉する空間を設けたことを特徴とする。図１０は、カード本体２に設けた凹部１５の一実施態様を示した平面模式図であり、図８に示した凹部１５の部分拡大断面模式図に対応する平面模式図である。この実施態様においては、凹部１５底面の各接続孔１６の上部周縁に、円板状の切欠き１９を設けたものである。接続孔周縁の切欠き１９は、接続孔１６と同心円状に形成されている。接続孔周縁の切欠き１９の大きさとしては、例えば直径３．０ｍｍ、深さ０．０５０ｍｍ程度が適当である。
【００４６】
この接続孔周縁の切欠き１９は、同心円状に限らず、図１４に示したように、楕円板状でもよい。楕円板状とした場合は、形状を工夫することにより、空間の容積を増やすことができる。なお空間の形状については、特に円形や楕円形に限定されるものではないが、切削加工の容易さの点で円形や楕円形は好ましい形状である。
【００４７】
図１１〜１３は、インレットの接続部１０と、外部接続端子基板３の半田バンプ１４との接続部分に設けた空間の３通りの実施態様を示した拡大断面模式図である。図１１に示した実施態様においては、カード本体２の凹部１５の底面に設けた接続孔１６の上部周縁に切欠き１９が設けられたことによって空間が形成されている。図１２に示した実施態様においては、カード本体２に設けた凹部１５と外部接続端子基板３との間に挿入する接着シート１８に円板状または楕円板状の切欠き２０を設けたことによって空間が形成されている。また図１３に示した実施態様においては、これらを併用した形になっている。このように、カード本体に設ける切欠き１９による空間と接着シートの切欠き２０による空間を併用することにより、より大きな空間を確保することが可能となり、よりその効果が増す。これらのいずれの形態を選択するかについては、発生するフラックスの蒸気量に応じて適宜選択することができる。
【００４８】
図１５、図１６は、外部接続端子基板３の裏面に切欠き部２０を設けた接着シート１８を仮着した状態を示した平面模式図である。図１５の実施態様においては、接着シート１８に半田バンプ１４に対して同心円状に切欠き２０が設けられている。図１６の実施態様においては、接着シート１８に楕円板状に切欠き２０が設けられている。接着シートの切欠き２０の大きさとしては、例えば直径３．０ｍｍ程度が適当である。
【００４９】
このように、接続孔１６の上部周縁に空間を設けたことにより、接続部材であるクリーム半田１７Ａが溶融する際に発生するフラックスの蒸気が、この空間に捕捉されるため、
フラックスの蒸気がカードの表面や、外部接続端子基板とカード本体との接着面、あるいは外部接続端子表面等に付着して、汚染による外観不良、接着不良、導通不良等の不具合を生じることがなくなる。
【００５０】
熱圧着が終了すると、外部接続端子基板３がインレット４の接続部１０と電気的に接続された状態でカード本体２に接合され、デュアルインターフェイス型ＩＣカード１が完成する。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・デュアルインターフェイス型ＩＣカード
２・・・カード本体
２Ａ・・・第１部材
２Ｂ・・・第２部材
３・・・外部接続端子基板
４・・・インレット
５・・・ＩＣチップ
６・・・アンテナシート
７・・・基材シート
８・・・導体パターン
９・・・アンテナパターン
１０・・・接続部
１１・・・コンデンサパターン
１２・・・絶縁性の基板
１２Ａ・・・貫通孔
１３・・・外部接続端子
１４・・・半田バンプ
１５・・・凹部
１６・・・接続孔
１７・・・半田
１７Ａ・・・接続部材（クリーム半田）
１８・・・接着シート
１９・・・接続孔周縁の切欠き
２０・・・接着シートの切欠き
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部接続端子を備え、接触式および非接触式の２種類の通信インターフェイスを有するデュアルインターフェイス型ＩＣカードと、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣチップを内蔵し、外部とのデータのやりとりが可能なＩＣカードは、従来のクレジットカード用途に加え、キャッシュカードや交通カード、さらには電子マネー等さまざまな用途に広く用いられるようになってきた。
【０００３】
ＩＣカードの高機能化、多機能化の流れの一つとして、インターフェイスの複数化がある。ＩＣカードの通信方式には、大別して接触式と非接触式の２種類があり、この両方のインターフェイスを持ったＩＣカードとして、それぞれの機能を持ったＩＣを１個づつ具えたハイブリッド型と、両方の機能を持ったＩＣを１個具えたデュアルインターフェイス型とが存在する。一般にハイブリッド型は、それぞれの通信方式によるデータが独立していて、共用することができないのに対して、デュアルインターフェイス型では、データを共用することができるため、その特徴を生かして、さまざまな分野に利用が広がっている。
【０００４】
先に出願人は、特許文献１において、ＩＣカード用外部接続端子基板とこれを用いたデュアルインターフェイス型ＩＣカードおよびその製造方法について提案した。特許文献１に記載されたＩＣカード用外部接続端子基板は、貫通孔を有する絶縁性の基板の一方の面に設けた外部接続端子と、貫通孔内において外部接続端子と電気的に接続され、基板の他方の面から突出した半田バンプとを具えたことを特徴とする外部接続端子基板である。
【０００５】
また特許文献１に記載された、デュアルインターフェイス型ＩＣカードは、カード本体と、非接触式通信を行うためのアンテナパターンと、アンテナパターンに電気的に接続されたＩＣチップとを有し、ＩＣチップと電気的に接続された接続部の少なくとも一部を露出させて前記カード本体に埋設されたインレットと、前記接続部に電気的に接続された前記ＩＣカード用外部接続端子基板とを備えることを特徴とするデュアルインターフェイス型ＩＣカードである。
【０００６】
また特許文献１に記載された、デュアルインターフェイス型ＩＣカードの製造方法は、貫通孔を有する絶縁性の基板の一方の面に外部接続端子を設け、前記貫通孔に半田を配置して溶融させ、前記基板の他方の面に半田バンプを形成して外部接続端子基板を形成する第１工程と、非接触式通信を行うためのアンテナパターンと、前記アンテナパターンに電気的に接続されたＩＣチップと、前記ＩＣチップと前記外部接続端子基板とを電気的に接続するための接続部とを有するインレットを、前記接続部の少なくとも一部を露出させてカード本体に埋設する第２工程と、前記外部接続基板を、接続部材を介して前記インレットの接続部と電気的に接続して前記カード本体に接合する第３工程とを備えることを特徴とするデュアルインターフェイス型ＩＣカードの製造方法である。
【０００７】
この製造方法によれば、アンテナパターンと、これに電気的に接続されたＩＣチップと、外部接続端子を接続するための接続部とを具えたインレットをカード本体に埋設する前に、共振周波数が所定の値を示すようにチューニングすることが可能であるため、非接触通信特性のばらつきが少ないＩＣカードが得られるという利点の他、外部接続端子基板をカード本体に一体化させる工程において、熱圧による一体化と同時に前記インレットの接続部と外部接続端子基板の裏面に設けた半田バンプとを接続部材を介して電気的に接続するため、両者の接続が確実に行なわれ、品質の安定したデュアルインターフェイス型ＩＣカードが、安価に製造できるという特徴を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2009-182212号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載されたデュアルインターフェイスＩＣカードの製造方法によれば、外部接続端子基板を収納するために、カード本体の第１部材に設けた凹部に、前記外部接続端子基板の裏面に突出した半田バンプが丁度納まる接続孔を予め設けておき、インレット埋設後、この接続孔を介して、インレットの接続部上に接続部材であるクリーム半田を供給した後、半田バンプを挿入して熱圧着し、外部接続端子基板を一体化するのであるが、この時、クリーム半田中のフラックスが蒸散し、カードの表面や、外部接続端子基板とカード本体との接着面、あるいは外部接続端子表面に付着して、まれに不具合を生じる危険性があることが判明した。
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は、クリーム半田溶融時のフラックス飛散による障害を防止することが可能な、デュアルインターフェイスＩＣカードの細部の構造ならびに製造方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、接触式通信を行なうための外部接続端子基板と、非接触式通信を行なうためのアンテナを備えたインレットと、カード本体とからなるデュアルインターフェイス型ＩＣカードであって、前記外部接続端子基板は、絶縁性の基板の表面側に設けられた複数の外部接続端子と、各外部接続端子に対応して設けられ、基板を貫通する複数の貫通孔と、基板の裏面側に各貫通孔から突出して形成され、各貫通孔内において各外部接続端子に接続された複数の半田バンプを有しており、前記インレットは、基材シート上に形成されたアンテナパターンと、前記外部接続端子基板の各半田バンプと接続するための複数の接続部と、該接続部と前記アンテナパターンとに接続されたＩＣチップとを少なくとも具えており、前記カード本体は、前記インレットを収納し、上面には前記外部接続端子基板を収納可能な凹部を有し、該凹部の底面には、前記外部接続端子基板の突出した複数の半田バンプを挿入可能な複数の接続孔を有し、さらに各接続孔の上部周縁に空間を設けたことを特徴とするデュアルインターフェイス型ＩＣカードである。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記空間が、前記カード本体の凹部底面の前記各接続孔の上部周縁に設けた円板状または楕円板状の切欠き、および／または、前記カード本体に設けた凹部と前記外部接続端子基板との間に挿入する接着シートに設けた円板状または楕円板状の切欠きによるものであることを特徴とする請求項１に記載のデュアルインターフェイス型ＩＣカードである。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、貫通孔を有する絶縁性の基板の一方の面に外部接続端子を設け、前記貫通孔に半田を配置して溶融させ、前記基板の他方の面に半田バンプを形成して外部接続端子基板を形成する第１工程と、非接触式通信を行うためのアンテナパターンと、前記アンテナパターンに電気的に接続されたＩＣチップと、前記ＩＣチップと前記外部接続端子基板とを電気的に接続するための接続部とを有するインレットを、前記接続部の少なくとも一部を露出させてカード本体に埋設する第２工程と、前記外部接続端子基板を、前記第１工程で使用される半田よりも融点の低い半田を含む接続部材を介して前記インレットの接続部と電気的に接続して、前記カード本体に接合する第３工程とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のデュアルインターフェイス型ＩＣカードの製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードは、外部接続端子基板と、アンテナやＩＣチップを備えたインレットと、カード本体の３つの部材のみからなり、それぞれの部材を事前に十分調製した上でＩＣカードとして一体化することができる構造となっている。この事は、それぞれの部材の品質特性を前もって一定レベル以上に揃えることが可能であることを意味する。例えば、外部接続端子基板であれば、各外部接続端子と各々対応する裏面の半田バンプとの導通や、半田バンプの高さの均一性などを事前にチェックすることができる。またインレットであれば、アンテナの共振周波数を確認し、必要に応じてコンデンサパターンを補正したりすることができる。これらのことは、本発明に係るＩＣカードの品質が常に安定したものとなることを意味している。
【００１５】
インレットに設けられた接続部と、外部接続端子基板の裏面に設けられた半田バンプとの電気的な接続を確実なものとするために、本発明においてはカード本体の上面に外部接続端子基板を収納可能な凹部を設け、凹部の底面には、外部接続端子基板裏面の半田バンプを挿入可能な接続孔を設けたので、カード本体に対して外部接続端子基板の位置が一意的に決定され、一体化の工程において位置ずれが生じることがない。
【００１６】
カード本体の凹部の底面に設けた各接続孔の上部周縁に空間を設けたことにより、この空間に、前記接続部と半田バンプを熱融着する際に用いる接続部材から発生するフラックスが捕捉され、その結果、発生したフラックスの蒸気が飛散してカードの表面や、外部接続端子基板とカード本体との接着面、あるいは外部接続端子表面に付着して、汚染、接着不良、導通不良等の不具合を生じることがなくなった。
【００１７】
また、前記空間を、カード本体の凹部底面の前記各接続孔の上部周縁に設けた円板状または楕円板状の切欠き、および／または、前記カード本体に設けた凹部と前記外部接続端子基板との間に挿入する接着シートに設けた円板状または楕円板状の切欠きによるものとした場合には、特別の部材や工程を追加する必要もなく、容易に本発明の目的を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードの外観を示した模式図である。
【図２】本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードの層構造を示した説明図である。
【図３】本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードに用いる外部接続端子基板の断面構造を示した断面模式図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、同外部接続端子基板の製造過程を示す断面説明図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、インレットのチューニングの一例を示す説明図である。
【図６】インレットのカード本体への埋設工程を示す断面説明図である。
【図７】カード本体に凹部が設けられた状態を示す断面模式図である。
【図８】カード本体に設けられた凹部の部分拡大断面模式図である。
【図９】図３に示した外部接続端子基板をカード本体の凹部に装着した状態を示した断面模式図である。
【図１０】カード本体に設けた凹部の一実施態様を示した平面模式図である。
【図１１】インレットの接続部と、外部接続端子基板の半田バンプとの接続部分に設けた空間の一実施態様を示した拡大断面模式図である。
【図１２】インレットの接続部と、外部接続端子基板の半田バンプとの接続部分に設けた空間の他の実施態様を示した拡大断面模式図である。
【図１３】インレットの接続部と、外部接続端子基板の半田バンプとの接続部分に設けた空間の他の実施態様を示した拡大断面模式図である。
【図１４】カード本体に設けた凹部の他の実施態様を示した平面模式図である。
【図１５】外部接続端子基板の裏面に切欠き部を設けた接着シートを仮着した状態を示した平面模式図である。
【図１６】外部接続端子基板の裏面に切欠き部を設けた接着シートを仮着した状態を示した平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下図面を参照しながら、本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードとその製造方法について詳細に説明する。図１は、本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードの外観を示した模式図である。本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカード１は、外観上は一般的なデュアルインターフェイス型ＩＣカードと変わるところはない。外部と接触式通信を行なうための外部接続端子基板３がカード本体２に埋設された状態になっている。
【００２０】
図２は、本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードの層構造を示した説明図である。図２に示すように、カード本体２は、上側の第１部材２Ａと下側の第２部材２Ｂとからなり、各部材の間に接触式及び非接触式通信を行うためのインレット４が挟み込まれるように埋設されている。カード本体２の材料としては、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、非結晶性ポリエチレンテレフタレートコポリマー（ＰＥＴ−Ｇ）等を好適に採用することができる。
【００２１】
インレット４は、ＩＣチップ５と、ＩＣチップ５と電気的に接続されたアンテナシート６とを備えている。アンテナシート６は、絶縁性と可撓性とを有し、かつ強靭な基材シート７と、基材シート７上に銅やアルミ等の導体によって形成された導体パターン８とを有している。
【００２２】
基材シート７の厚みは１５μｍから２００μｍ程度までの範囲で設定可能であり、材料としては、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）等の各種樹脂を好適に採用することができる。
【００２３】
導体パターン８は、エッチング等によって、基材シート７上に２０μｍから５０μｍ程度の厚さに形成されており、非接触式通信用のコイル状のアンテナパターン９と、ＩＣチップ５と外部接続端子基板３とを接続するための接続部１０と、共振周波数調整用のコンデンサパターン１１とから構成されている。
【００２４】
ＩＣチップ５は、下面に設けられた図示しないバンプが、異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）等を介してフリップチップ実装によってアンテナパターン９及び接続部１０と電気的に接続されている。必要に応じて封止用樹脂や金属板を用いて実装後のＩＣチップ５を保護してもよい。
【００２５】
図３は、外部接続端子基板３の断面構造を示した断面模式図である。外部接続端子基板３は、絶縁性の基板１２と、基板１２の一方の面に設けられた複数の外部接続端子１３と、外部接続端子１３と電気的に接続された半田バンプ１４とを備えて構成されている。
【００２６】
基板１２は、絶縁性の材料から形成されており、直径０．５ｍｍから１．０ｍｍ程度の複数の貫通孔１２Ａが設けられている。基板１２の材料としては、後述する半田バンプ１
４の形成工程において高熱が加えられるため、耐熱性を有するものが好ましく、例えばガラスエポキシ（エポキシ樹脂含浸ガラス繊維積層板）等を好適に採用することができる。
【００２７】
外部接続端子１３は、銅箔パターン等により形成されている。当該銅箔パターンには、必要に応じてニッケルメッキ及び接触抵抗低減のための金メッキが施されてもよい。半田バンプ１４は、貫通孔１２Ａに半田が充填されて形成されており、外部接続端子１３と電気的に接続されて外部接続端子１２と反対側の面に突出している。
【００２８】
半田バンプ１４の突出高さや径、及び半田バンプ１４の径に影響を及ぼす貫通孔１２Ａの径等は、カード本体２の厚みや、後述する凹部１５及び接続孔１６の寸法等を考慮して適宜決定される。なお、半田バンプ１４の形成方法を含む外部接続端子基板３の製造方法については後述する。
【００２９】
図２に示すように、カード本体２の第１部材２Ａには、ザグリ加工（ミーリング加工）等によって、外部接続端子基板３を配置するための凹部１５が設けられている。凹部１５の底面には、接続部１０と半田バンプ１４とを電気的に接続するための接続孔１６が複数設けられている。各々の接続孔１６は、インレット４の各々の接続部１０の端部に対応した位置に設けられており、インレット４がカード本体２に埋設されたときに、接続部１０の各々の端部がそれぞれの接続孔１６に露出されるようになっている。なお、接続部１０の端部を良好に露出させるために、必要に応じて図２に示すように、接続部１０の端部を面積の大きいパッド状に形成してもよい。また、外部接続端子基板３の各々の半田バンプ１４も、接続孔１６に対応した位置に設けられるのは言うまでもない。
【００３０】
本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードにおける最も特徴的な部分は、この接続孔１６に付随した部分の構造に関連しているが、これについては、以下に記すデュアルインターフェイス型ＩＣカードの製造方法に関する説明の中で順次行なって行く。
【００３１】
本発明に係るデュアルインターフェイス型ＩＣカードの製造方法は、要約すると外部接続端子基板３を製造する第１工程と、インレット４をカード本体２に埋設する第２工程と、外部接続端子基板３をカード本体２に接合して、インレット４のＩＣチップ５と接続する第３工程とを備えている。
【００３２】
第１工程においては、まず図４（ａ）に示すように、基板１２に貫通孔１２Ａを形成し、一方の面に外部接続端子１３を形成する。そして、図４（ｂ）に示すように外部接続端子１３と反対側の面から、貫通孔１２Ａに、貫通孔１２Ａの容積より若干多い量の半田１７を充填塗布する。半田１７の塗布は、外部接続端子１３と反対側の面を貫通孔１２Ａ及びその周辺の一定範囲を除いてマスキングし、クリーム半田をスクリーン印刷すると容易に行える。上記方法以外に、貫通孔１２Ａ内にディスペンサを用いてクリーム半田を塗布する、貫通孔１２Ａ内にフラックスをディスペンサ塗布したあとに半田ボールをマウントする等の各種の公知の方法が採用されてもよい。
【００３３】
次に、半田が塗布された基板１２を、リフロー炉に入れ、半田１７に応じた温度プロファイルで半田１７を溶融、固化させる。半田１７は図４（ｃ）に示すように、セルフアライメント効果によって、貫通孔１２Ａの中心を頂点として略球面状に基板上に突出する。このようにして、外部接続端子１３と電気的に接続された半田バンプ１４を有する外部接続端子基板３が形成される。
【００３４】
なお、本実施形態においては、Ｓｎ−３．５Ａｇ（固相温度約２２０℃）の半田合金を使用して各々の貫通孔１２Ａに約１．５ミリグラム（ｍｇ）のクリーム半田を塗布し、基板１２からの突出高さが約１５０μｍの半田バンプ１４が形成されている。上記は一例で
あり、使用する半田の種類や半田バンプ１４の寸法等は、適宜決定されてよい。
【００３５】
次に、第２工程について説明する。まず、インレット４を形成する。基材シート７にエッチング等によって導体パターン８を形成し、ＩＣチップ５を実装する。インレット４が完成したあと、共振周波数が一定の値を示すように、コンデンサパターン１１をチューニングして通信特性を調節する。
【００３６】
チューニングは、アンテナパターン９及びＩＣチップ５のリアクタンス値及びキャパシタ値が合成された状態で共振周波数を測定し、最適な共振周波数を得られるキャパシタ狙い値との誤差分を補正するように、任意の位置でコンデンサパターン１１を切断することによって行う。例えば、図５（ａ）に示すように、位置Ｐ１に貫通孔を設けてコンデンサパターン１１を切断した場合、図５（ｂ）に示すように位置Ｐ２に貫通孔を設けてコンデンサパターンを切断した場合に比べて、ＩＣチップ５と電気的に接続されたコンデンサ構造の個数が少なくなる。このようにしてキャパシタ値の調整を行うことができる。
【００３７】
チューニングが終了したインレット４を、図６に示すように、第１部材２Ａと第２部材２Ｂとの間に挟みこみ、熱成形する。これによって、カード本体２内にインレット４が埋設される。
【００３８】
次に、カード本体２の第１部材２Ａ側にザグリ加工等を施して、図７に示すように凹部１５を形成する。凹部１５の形成位置は、ＩＳＯ７８１６に従う。そして、凹部１５の底面をさらに掘り込み加工し、接続孔１６を形成する。接続孔１６は、インレット４の各々の接続部１０の端部が露出するように形成される。なお、図６と図７は、異なる部分の断面を示している。
【００３９】
図８は、カード本体２に設けられた凹部１５の部分拡大断面模式図である。凹部１５は、外部接続端子基板３を収納可能であり、凹部１５の底面には、外部接続端子基板３の裏面に突出した複数の半田バンプ１４を挿入可能な複数の接続孔１６が設けられており、この実施態様においては、さらに各接続孔１６の上部周縁に、接続孔周縁の切欠きによる空間１９が設けられている。この空間に、後述するように接続部１０と半田バンプ１４を熱融着する際に用いる接続部材１７Ａから発生するフラックスを捕捉できるようにしたことを特徴としている。
【００４０】
続いて、第３工程に移る。図８に示すように、接続部１０が露出した接続孔１６にクリーム半田（接続部材）１７Ａを塗布する。塗布量は、一般的な表面実装部品（ＳＭＤ）搭載用の半田メッキと同程度の、一点あたり１〜２ｍｇで充分である。なぜなら、後述する外部接続端子基板３の接合時に、半田バンプ１４が接続孔１６の大部分を埋めるように挿入されるため、半田バンプ１４と接続部１０との接続が確保される程度で足りるからである。
【００４１】
使用するクリーム半田１７Ａは、溶融・接合時にカード本体２に影響を与えない程度の温度プロファイルを有するものであれば特に制限はない。ただし、Ｓｎ−５７Ｂｉ−１Ａｇ（固相温度１４０℃）、Ｓｎ−８Ｚｎ―３Ｂｉ（固相温度１９０℃）のような低融点の半田合金を含むクリーム半田を用いて、半田バンプ１４を形成する半田１７よりもクリーム半田１７Ａの融点を低くすると、後述する外部接続端子基板３の接合時に半田バンプ１４が溶融して、接続部１０側に流れ落ちる可能性がなくなる。したがって、半田バンプ１４と外部接続端子１３との電気的接続を確実に保持することができ、好ましい。
【００４２】
次に、外部接続端子基板３を凹部１５に装着する。このとき、半田バンプ１４の先端が略球面状に突出しており、接続孔１６に誘い込まれて挿入されるので、外部接続端子基板
３とカード本体２との位置あわせが良好に行われる。装着後、図９に示すように、外部接続端子基板３とカード本体２とを一体に接合する。接合は、外部接続端子基板３とカード本体２との間に、ポリエステル系やニトリルゴム系等のホットメルトタイプの接着シート１８等を介装し、熱圧着することによって行う。
【００４３】
上述の熱圧着の際に、同時に接続部材であるクリーム半田１７Ａを溶融させ、接続孔１６に挿入された半田バンプ１４とインレットの接続部１０とを電気的に接合する。このとき、導体パターン８を銅で形成していると、クリーム半田１７Ａの半田合金と接続部１０とが合金化するため、両者の接続を良好に行うことができる。なお、本実施形態における熱圧着の条件は、プレス温度１８０℃〜２４０℃、プレス時間１〜４秒、圧力０．５〜１．５ＭＰａ程度であるが、これは、使用する半田に応じて適宜変更されてよい。
【００４４】
この工程において、接続部材であるクリーム半田１７Ａが溶融する際に発生するフラックスの蒸気が、時によってカードの表面や、外部接続端子基板とカード本体との接着面、あるいは外部接続端子表面等に付着して、汚染による外観不良、接着不良、導通不良等の不具合を生じることがある。
【００４５】
そこで、この問題を防止するため、本発明においては、発生したフラックスの蒸気を捕捉する空間を設けたことを特徴とする。図１０は、カード本体２に設けた凹部１５の一実施態様を示した平面模式図であり、図８に示した凹部１５の部分拡大断面模式図に対応する平面模式図である。この実施態様においては、凹部１５底面の各接続孔１６の上部周縁に、円板状の切欠き１９を設けたものである。接続孔周縁の切欠き１９は、接続孔１６と同心円状に形成されている。接続孔周縁の切欠き１９の大きさとしては、例えば直径３．０ｍｍ、深さ０．０５０ｍｍ程度が適当である。
【００４６】
この接続孔周縁の切欠き１９は、同心円状に限らず、図１４に示したように、楕円板状でもよい。楕円板状とした場合は、形状を工夫することにより、空間の容積を増やすことができる。なお空間の形状については、特に円形や楕円形に限定されるものではないが、切削加工の容易さの点で円形や楕円形は好ましい形状である。
【００４７】
図１１〜１３は、インレットの接続部１０と、外部接続端子基板３の半田バンプ１４との接続部分に設けた空間の３通りの実施態様を示した拡大断面模式図である。図１１に示した実施態様においては、カード本体２の凹部１５の底面に設けた接続孔１６の上部周縁に切欠き１９が設けられたことによって空間が形成されている。図１２に示した実施態様においては、カード本体２に設けた凹部１５と外部接続端子基板３との間に挿入する接着シート１８に円板状または楕円板状の切欠き２０を設けたことによって空間が形成されている。また図１３に示した実施態様においては、これらを併用した形になっている。このように、カード本体に設ける切欠き１９による空間と接着シートの切欠き２０による空間を併用することにより、より大きな空間を確保することが可能となり、よりその効果が増す。これらのいずれの形態を選択するかについては、発生するフラックスの蒸気量に応じて適宜選択することができる。
【００４８】
図１５、図１６は、外部接続端子基板３の裏面に切欠き部２０を設けた接着シート１８を仮着した状態を示した平面模式図である。図１５の実施態様においては、接着シート１８に半田バンプ１４に対して同心円状に切欠き２０が設けられている。図１６の実施態様においては、接着シート１８に楕円板状に切欠き２０が設けられている。接着シートの切欠き２０の大きさとしては、例えば直径３．０ｍｍ程度が適当である。
【００４９】
このように、接続孔１６の上部周縁に空間を設けたことにより、接続部材であるクリーム半田１７Ａが溶融する際に発生するフラックスの蒸気が、この空間に捕捉されるため、
フラックスの蒸気がカードの表面や、外部接続端子基板とカード本体との接着面、あるいは外部接続端子表面等に付着して、汚染による外観不良、接着不良、導通不良等の不具合を生じることがなくなる。
【００５０】
熱圧着が終了すると、外部接続端子基板３がインレット４の接続部１０と電気的に接続された状態でカード本体２に接合され、デュアルインターフェイス型ＩＣカード１が完成する。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・デュアルインターフェイス型ＩＣカード
２・・・カード本体
２Ａ・・・第１部材
２Ｂ・・・第２部材
３・・・外部接続端子基板
４・・・インレット
５・・・ＩＣチップ
６・・・アンテナシート
７・・・基材シート
８・・・導体パターン
９・・・アンテナパターン
１０・・・接続部
１１・・・コンデンサパターン
１２・・・絶縁性の基板
１２Ａ・・・貫通孔
１３・・・外部接続端子
１４・・・半田バンプ
１５・・・凹部
１６・・・接続孔
１７・・・半田
１７Ａ・・・接続部材（クリーム半田）
１８・・・接着シート
１９・・・接続孔周縁の切欠き
２０・・・接着シートの切欠き
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触式通信を行なうための外部接続端子基板と、非接触式通信を行なうためのアンテナを備えたインレットと、カード本体とからなるデュアルインターフェイス型ＩＣカードであって、前記外部接続端子基板は、絶縁性の基板の表面側に設けられた複数の外部接続端子と、各外部接続端子に対応して設けられ、基板を貫通する複数の貫通孔と、基板の裏面側に各貫通孔から突出して形成され、各貫通孔内において各外部接続端子に接続された複数の半田バンプを有しており、前記インレットは、基材シート上に形成されたアンテナパターンと、前記外部接続端子基板の各半田バンプと接続するための複数の接続部と、該接続部と前記アンテナパターンとに接続されたＩＣチップとを少なくとも具えており、前記カード本体は、前記インレットを収納し、上面には前記外部接続端子基板を収納可能な凹部を有し、該凹部の底面には、前記外部接続端子基板の突出した複数の半田バンプを挿入可能な複数の接続孔を有し、さらに各接続孔の上部周縁に空間を設けたことを特徴とするデュアルインターフェイス型ＩＣカード。
【請求項２】
前記空間は、前記カード本体の凹部底面の前記各接続孔の上部周縁に設けた円板状または楕円板状の切欠き、および／または、前記カード本体に設けた凹部と前記外部接続端子基板との間に挿入する接着シートに設けた円板状または楕円板状の切欠きによるものであることを特徴とする請求項１に記載のデュアルインターフェイス型ＩＣカード。
【請求項３】
貫通孔を有する絶縁性の基板の一方の面に外部接続端子を設け、前記貫通孔に半田を配置して溶融させ、前記基板の他方の面に半田バンプを形成して外部接続端子基板を形成する第１工程と、非接触式通信を行うためのアンテナパターンと、前記アンテナパターンに電気的に接続されたＩＣチップと、前記ＩＣチップと前記外部接続端子基板とを電気的に接続するための接続部とを有するインレットを、前記接続部の少なくとも一部を露出させてカード本体に埋設する第２工程と、前記外部接続端子基板を、前記第１工程で使用される半田よりも融点の低い半田を含む接続部材を介して前記インレットの接続部と電気的に接続して、前記カード本体に接合する第３工程とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のデュアルインターフェイス型ＩＣカードの製造方法。
【請求項１】
接触式通信を行なうための外部接続端子基板と、非接触式通信を行なうためのアンテナを備えたインレットと、カード本体とからなるデュアルインターフェイス型ＩＣカードであって、前記外部接続端子基板は、絶縁性の基板の表面側に設けられた複数の外部接続端子と、各外部接続端子に対応して設けられ、基板を貫通する複数の貫通孔と、基板の裏面側に各貫通孔から突出して形成され、各貫通孔内において各外部接続端子に接続された複数の半田バンプを有しており、前記インレットは、基材シート上に形成されたアンテナパターンと、前記外部接続端子基板の各半田バンプと接続するための複数の接続部と、該接続部と前記アンテナパターンとに接続されたＩＣチップとを少なくとも具えており、前記カード本体は、前記インレットを収納し、上面には前記外部接続端子基板を収納可能な凹部を有し、該凹部の底面には、前記外部接続端子基板の突出した複数の半田バンプを挿入可能な複数の接続孔を有し、さらに各接続孔の上部周縁に空間を設けたことを特徴とするデュアルインターフェイス型ＩＣカード。
【請求項２】
前記空間は、前記カード本体の凹部底面の前記各接続孔の上部周縁に設けた円板状または楕円板状の切欠き、および／または、前記カード本体に設けた凹部と前記外部接続端子基板との間に挿入する接着シートに設けた円板状または楕円板状の切欠きによるものであることを特徴とする請求項１に記載のデュアルインターフェイス型ＩＣカード。
【請求項３】
貫通孔を有する絶縁性の基板の一方の面に外部接続端子を設け、前記貫通孔に半田を配置して溶融させ、前記基板の他方の面に半田バンプを形成して外部接続端子基板を形成する第１工程と、非接触式通信を行うためのアンテナパターンと、前記アンテナパターンに電気的に接続されたＩＣチップと、前記ＩＣチップと前記外部接続端子基板とを電気的に接続するための接続部とを有するインレットを、前記接続部の少なくとも一部を露出させてカード本体に埋設する第２工程と、前記外部接続端子基板を、前記第１工程で使用される半田よりも融点の低い半田を含む接続部材を介して前記インレットの接続部と電気的に接続して、前記カード本体に接合する第３工程とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のデュアルインターフェイス型ＩＣカードの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−１０７８６５（Ｐ２０１１−１０７８６５Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６０７１９（Ｐ２００９−２６０７１９）
【出願日】平成２１年１１月１６日（２００９．１１．１６）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１６日（２００９．１１．１６）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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