非接触通信媒体およびその製造方法
【課題】ＩＣチップの封止形状および封止厚を高精度に制御でき、ＩＣチップの補強機能の向上を図ることができる非接触通信媒体を提供する。
【解決手段】本発明に係るＩＣカード１１あるいはアンテナモジュール１４（非接触通信媒体）においては、ＩＣチップ１３に対する補強板１７Ａ，１７Ｂの接着を熱硬化性接着フィルム１６Ａ，１６Ｂを介して行うことで、ＩＣチップ１３に対する補強板１７Ａ，１７Ｂの接着高さ及び封止形状の均一性を高めて品質の安定化を図るようにしている。また、接着フィルム１６Ａ，１６Ｂのフィルム厚で補強板１７Ａ，１７Ｂの接着高さの制御が可能となるので、ＩＣチップ１３を破損させることなくＩＣチップ１３の封止厚を低減することができるとともに、補強板１７Ａ，１７Ｂの板厚を増大させてＩＣチップ１３の補強機能の向上を図ることが可能となる。
【解決手段】本発明に係るＩＣカード１１あるいはアンテナモジュール１４（非接触通信媒体）においては、ＩＣチップ１３に対する補強板１７Ａ，１７Ｂの接着を熱硬化性接着フィルム１６Ａ，１６Ｂを介して行うことで、ＩＣチップ１３に対する補強板１７Ａ，１７Ｂの接着高さ及び封止形状の均一性を高めて品質の安定化を図るようにしている。また、接着フィルム１６Ａ，１６Ｂのフィルム厚で補強板１７Ａ，１７Ｂの接着高さの制御が可能となるので、ＩＣチップ１３を破損させることなくＩＣチップ１３の封止厚を低減することができるとともに、補強板１７Ａ，１７Ｂの板厚を増大させてＩＣチップ１３の補強機能の向上を図ることが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触ＩＣカードに代表される非接触通信媒体およびその製造方法に関し、更に詳しくは、アンテナ回路が形成された絶縁基板と、この絶縁基板の上に実装されたＩＣチップと、ＩＣチップを補強する補強板とを備えた非接触通信媒体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触通信媒体として、例えば非接触ＩＣカードは、カードをリーダーライタ上におくか、かざすだけで、情報のやり取りを行えるので鉄道の出改札などの交通系の用途を中心に、プリペイドカード、セキュリティシステム、電子決済等の多様な分野で使用されている。
【０００３】
図７は従来の非接触ＩＣカード（以下単に「ＩＣカード」という）の概略構成を示している。図示するＩＣカード１は、アンテナ回路（図示略）が形成された絶縁基板２の一方の面にＩＣチップ３が実装されたＩＣモジュール４を、エポキシ等の熱硬化性接着剤からなる接着材料層８を介して一対の外装シート５Ａ，５Ｂで挟み込んで構成されている。
【０００４】
ＩＣモジュール４を構成するＩＣチップ３は、一定のカード信頼性を確保するため、封止樹脂層６Ａによって封止されているとともに、この封止樹脂層６Ａを介して金属製の補強板７Ａが接着されている。また、絶縁基板２の他方の面には、ＩＣチップ３と対向する領域に、封止樹脂層６Ａと同一材料の封止樹脂層６Ｂを介して補強板７Ｂが接着されている。なお、ＩＣチップ実装領域の強度向上を目的として、封止樹脂層６Ａ，６Ｂにシリカ粒子やガラス繊維等のフィラーを混入させる場合もある。
【０００５】
図８Ａ，Ｂは下記特許文献１に記載の従来のＩＣチップ封止方法を説明する模式図である。絶縁基板２の上にＩＣチップ３を実装した後、液状の熱硬化性樹脂からなる封止樹脂６をＩＣチップ２の上面に所定量塗布し、補強板７Ａを貼り付ける。封止樹脂６は補強板７Ａにより押し潰されてＩＣチップ３の周囲を被覆する。補強板７Ｂは、その接着面に同様な封止樹脂６が塗布された後、絶縁基板２のＩＣチップ３対向領域に貼り付けられる。その後、ＩＣモジュールを加熱炉に装填し、封止樹脂６を加熱硬化させることで封止樹脂層６Ａ，６Ｂが形成される。以上により、ＩＣチップ３の封止工程および補強板７Ａ，７Ｂの接着工程が完了する。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２２２５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来のＩＣカード１においては、封止樹脂層６Ａ，６Ｂの形成に当たり、液状の封止樹脂６をＩＣチップ３の上面あるいは絶縁基板２のチップ対向領域にスクリーン印刷等の印刷法や塗布法を用いて供給するようにしているため、封止形状や封止厚のバラツキが大きいという問題がある。ＩＣチップ３の封止形状や封止厚のバラツキが大きいと、ＩＣカード１の品質や歩留まりの制御が困難となる。
【０００８】
また、ＩＣチップ３の上面に接着される補強板７Ａ，７Ｂは、厚さが大きいほどＩＣチップ３の高い補強機能が得られる。しかし、補強板７Ａ，７Ｂが厚くなるとＩＣチップ３の封止厚が厚くなり、ＩＣモジュール２のチップ実装領域における表面段差が大きくなる。その結果、作製されるＩＣカード１の表面の平坦性が悪化し、特に、可逆性感熱記録層（リライト層）が表面に形成されたＩＣカードにおいては、カード表面の凹凸を原因として印字抜け等の印刷不良を招く。
【０００９】
一方、ＩＣチップと補強板との間の封止層の厚さを薄くすることで、ＩＣチップに対する補強板の接着高さを低くし、その分、補強板の厚さを大きくすることが考えられる。しかしながら、図８Ａ，Ｂに示したように封止樹脂６を押し潰すようにしてＩＣチップ３との相対位置が調整されるので、ＩＣチップ３に対する補強板７Ａの接着高さを精度良く制御することが困難である。
【００１０】
また、補強板７Ａとの接触によるＩＣチップ３の破損を回避するために、両者間に一定以上のクリアランスを設ける必要がある。更に、封止樹脂６にフィラーが含有されている場合、フィラーの押圧作用によるＩＣチップ３の破損が発生する場合もある。従って、従来のＩＣカード１においては、ＩＣチップの補強機能の向上を図ることができない。
【００１１】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、ＩＣチップの封止形状および封止厚を高精度に制御でき、ＩＣチップの補強機能の向上を図ることができる非接触通信媒体およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上の課題を解決するに当たり、本発明の非接触通信媒体は、アンテナ回路が形成された絶縁基板と、絶縁基板の一方の面に実装されアンテナ回路と電気的に接続されたＩＣチップと、ＩＣチップを補強する補強板とを備え、補強板は、ＩＣチップの上面に熱硬化性接着フィルムを介して接着されている。
【００１３】
また、本発明の非接触通信媒体の製造方法は、アンテナ回路が形成された絶縁基板上にＩＣチップを実装する工程と、ＩＣチップの上面に補強板を接着する工程とを有し、ＩＣチップの上面に補強板を接着する工程は、補強板をＩＣチップの上面に熱硬化性接着フィルムを介して貼り付けた後、補強板を加熱して熱硬化性樹脂フィルムを硬化させる。
【００１４】
本発明においては、ＩＣチップに対する補強板の接着を熱硬化性接着フィルムを介して行うことで、ＩＣチップに対する補強板の接着高さ及び封止形状の均一性を高めて品質の安定化を図るようにしている。また、接着フィルムのフィルム厚で補強板の接着高さの制御が可能となるので、ＩＣチップを破損させることなくＩＣチップの封止厚を低減することができるとともに、補強板の板厚を増大させてＩＣチップの補強機能の向上を図ることが可能となる。
【００１５】
一方、絶縁基板の他方の面であって、ＩＣチップと対向する領域に熱硬化性接着フィルムを介して補強板を接着することにより、一対の補強板でＩＣチップを挟み込んだチップ補強構造の薄厚化を図ることが可能となる。
【００１６】
また、本発明の非接触通信媒体は、上記絶縁基板をＩＣチップ及び補強板とともに一対の外装シートで挟み込むことでカード化される。このとき、外装シート間に介在する内層材によってＩＣチップの周囲が封止されている。外装シート間に介在する内層材は、カード製造方法によって異なり、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて外装シートを貼り合わせる場合には当該熱硬化性樹脂が該当し、熱プレス方式を用いる場合には外装シート間に介在される熱可塑性プラスチックシートの熱溶融層が該当する。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように、本発明によれば、ＩＣチップの封止形状および封止厚を高精度に制御することができるので、非接触通信媒体の品質の安定化を図ることができる。また、ＩＣチップの補強機能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明に係る非接触通信媒体として、非接触ＩＣカード用のＩＣモジュールおよび非接触ＩＣカードへの適用例について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００１９】
図１は本発明の実施形態による非接触ＩＣカード（以下単に「ＩＣカード」という）の概略構成を示している。図示するＩＣカード１１は、アンテナ回路が形成された絶縁基板１２の一方の面にＩＣチップ１３が実装されたＩＣモジュール１４を、エポキシなどの熱硬化性接着剤からなる接着材料層１８を介して一対の外装シート１５Ａ，１５Ｂで挟み込んで構成されている。
【００２０】
図２は、ＩＣモジュール１４の要部の断面模式図である。ＩＣチップ１３は、絶縁基板１２の表面に実装されてアンテナ回路１９に電気的に接続されている。ＩＣチップ１３の上面には接着フィルム１６Ａを介して補強板１７Ａが接着されている。また、絶縁基板１２の裏面には、ＩＣチップ１３と対向する領域に接着フィルム１６Ｂを介して補強板１７Ｂが接着されている。補強板１７Ａ，１７Ｂは、ＩＣチップ１３を外的ストレスから保護するチップ補強構造を構成する。なお、補強板１７Ａ，１７Ｂは常に一対設けられる必要はなく、少なくとも補強板１７Ａのみ設けられていればよい。
【００２１】
絶縁基板１２としては、公知の高分子フィルムを使用することができる。具体的には、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂など従来より用いられている樹脂フィルムの中から適宜選択して利用することが可能であり、絶縁性であれば特に制限されることはない。
【００２２】
絶縁基板１２に形成されるアンテナ回路は、絶縁基板１２の面内にループ状に巻回させたアンテナパターンで構成されている。アンテナ回路は、導電性ペーストを印刷したものや、上記高分子フィルムとアルミ箔や銅箔等の金属箔とのラミネート基材を回路状にエッチングして形成される。
【００２３】
ＩＣチップ１３とアンテナ回路１９との接続方法としては、図２に示したように、ＩＣチップ１３の能動面に形成された突起電極（バンプ）２１とアンテナ回路１９とを異方性導電膜（ＡＣＦ）２０を介して、フリップチップ実装する方式が採用される。異方性導電膜２０は、熱硬化性の樹脂材料中に導電性粒子を分散させてなるものであり、加圧方向にのみ導電性を得ることができる機能性材料である。なお、これ以外の方法として、例えばはんだ付けによってＩＣチップ１３を実装することも可能である。
【００２４】
補強板１７Ａ，１７Ｂは、例えばステンレス製の金属板からなり、接着フィルム１６Ａ，１６Ｂを介してＩＣチップ１３の上面および絶縁基板１２裏面のチップ対向領域に接着される。補強板１７Ａ，１７Ｂの大きさは特に限定されないが、図２に示したようにＩＣチップ１３よりも大きな面積で構成されるのが好ましい。補強板１７Ａ，１７Ｂの平面形状は、円形や四角形などの形状が採用可能であるが、チップ形状に対応した四角形、例えば正方形状が好ましい。補強板１７の板厚もまた特に限定されないが、板厚が大きいほどＩＣチップ１３の補強機能を高めることができる。なお、厚すぎるとカード化したときのカード表面の平坦度が損なわれ易くなる。
【００２５】
本発明では、補強板１７Ａ，１７Ｂの接着を接着フィルム１６Ａ，１６Ｂを用いて行うようにしている。接着フィルム１６Ａ，１６Ｂは熱硬化性の接着フィルムで構成されている。接着フィルム１６Ａ，１６Ｂは厚さが一様であり、接着前後において厚さの変動はほとんどない。従って、補強板１７Ａ，１７Ｂを接着フィルム１６Ａ，１６Ｂを介して接着することにより、従来の液状の封止樹脂を用いる構成と比較して、接着フィルム１６Ａ，１６Ｂのフィルム厚の調整のみで補強板１７Ａ，１７Ｂの接着高さの最適化を精度よく行うことが可能となるとともに、ＩＣチップ１３の封止厚、封止形状のバラツキを抑えることができるようになる。封止厚のバラツキは、従来比で、約１／３以下にまで低減できることが確認されている。
【００２６】
図３は、ＩＣチップ１３に対する補強板１７Ａの接着工程を簡略的に示す工程断面図である。
【００２７】
補強板１７Ａの接着に先だって、ＩＣチップ１３が絶縁基板１２上に実装される（図３Ａ）。接着フィルム１６Ａは、補強板１７Ａの接着面にあらかじめ仮固定される。樹脂フィルム１６Ａの大きさは特に限定されないが、本実施形態では、ＩＣチップ１３と同等またはそれよりも大きく、補強板１７Ａよりも小さい大きさとされている。
【００２８】
次に、図３Ｂに示すように、ＩＣチップ１３の上面に補強板１７Ａを樹脂フィルム１６Ａを介して貼り合わせる。補強板１７ＡをＩＣチップ１３よりも大きく構成することで、ＩＣチップ１３に対する補強板１７Ａの貼り合わせを適正に行うことができるとともに、作業性を高めることができる。なお、補強板１７Ａの貼り合わせは、既存のマウント装置を用いて行うことができる。
【００２９】
そして、補強板１７Ａに対してコテ等の加熱ツールを接触させ接着フィルム１６Ａを加熱硬化させることにより、ＩＣチップ２０に対する補強板１７Ａの接着工程が完了する。接着フィルム１７Ａは、従来の液状の封止樹脂に比べて硬化時間が短いので、補強板１７Ａの接着工程を短時間で行うことができる。また、接着フィルム１６Ａをスポット的に加熱する方法であるので、絶縁基板１２に高い耐熱性を必要とすることなく、例えば、絶縁基板１２の耐熱温度よりも高い硬化温度をもつ接着フィルムを用いることも可能である。
【００３０】
また、上述した接着フィルム１６Ａの硬化工程と同時に、異方性導電膜２０の加熱硬化を行うことも可能である。この場合、ＩＣモジュール１４の作製工程における工程数を削減でき、生産性の向上を図ることができる。
【００３１】
なお、他方の補強板１７Ｂもまた上述と同様な工程を経て、絶縁基板１２の裏面側に、ＩＣチップ１３と対向するように接着フィルム１６Ｂを用いて接着される。補強板１７Ａおよび補強板１７Ｂの接着工程はそれぞれ別工程で行われるが、同一工程で行うようにしてもよい。
【００３２】
接着フィルム１６Ａ，１６Ｂは、上述のように、熱硬化性の樹脂フィルムからなる。このような樹脂フィルムとしては、熱硬化性の絶縁性フィルム（ＮＣＦ）やＡＣＦの絶縁性マトリックス樹脂が好適である。
【００３３】
具体的に、熱硬化性樹脂としては、従来より用いられているエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、水酸基含有ポリエステル樹脂、水酸基含有アクリル樹脂のような縮合型の熱硬化性樹脂のほかに、単官能および多官能のビニル系モノマーを用いるラジカル重合型、あるいはこれらの混合型など、任意の樹脂を使用することができる。また、リン酸アクリレートのようなリン酸含有樹脂を用いてもよい。リン酸アクリレートは、エポキシアクリレートのような官能基含有ビニルモノマーおよび有機過酸化物を用いて、熱圧着によりラジカル重合と縮合（開環反応）による硬化反応を行うように用いられる。また、上記のような熱硬化性樹脂に加えて、フィルム形成性を改善するためにフェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ゴム等の熱可塑性高分子材料、ならびにカップリング剤、老化防止剤等の添加剤を含んでいてもよい。なお、接着フィルム１６Ａ，１６Ｂには、強度向上のため、シリカ微粒子やガラス繊維等のフィラーが混入されていてもよい。
【００３４】
図４Ａは、従来のＩＣカードにおけるＩＣモジュールのＩＣチップ周辺構造を模式的に示している。従来構造のＩＣモジュールは、封止樹脂層６Ａ，６Ｂの形成に当たり、封止樹脂を印刷法や塗布法で供給していたため、封止樹脂の塗布量の変動等によって補強板７Ａ，７Ｂの接着後におけるＩＣチップ３の封止形状および封止厚にバラツキが生じ易かった。また、ＩＣチップ３と補強板７Ａとの間のクリアランスを確保するためにＩＣチップ３に対する補強板７Ａの接着高さＳ１は例えば４０μｍまでにしか抑えられず、従って、モジュール高さを小さくするために、補強板７Ａの厚さＴ１は例えば５０μｍとされていた。
【００３５】
一方、図４Ｂは本実施形態のＩＣカードにおけるＩＣモジュールのＩＣチップ周辺構造を示している。本実施形態によれば、上述のように、補強板１７Ａ，１７Ｂの接着工程に接着フィルム１６Ａ，１６Ｂを用いているので、従来構造と比較して、接着フィルム１６Ａ，１６Ｂのフィルム厚の調整のみで補強板１７Ａ，１７Ｂの接着高さＳ２の最適化を精度よく行うことが可能となり、例えばＳ２＝１５μｍにまで抑えることができる。また、ＩＣチップ１３の封止厚、封止形状のバラツキを抑えることができるようになるので、カード品質の安定化を図ることができる。更に、ＩＣチップ１３と補強板１７Ａとの間隙Ｓ２を従来よりも低く抑えることができるので、その分、補強板１７Ａの板厚Ｔ２を従来よりも厚く（例えば７５μｍ）形成することができ、これによりＩＣチップ１３の補強機能を向上させることができる。
なお、絶縁基板１２の裏面側に接着される接着フィルム１６Ｂおよび補強板１７Ｂについても上述と同様な作用が得られる。
【００３６】
図５は、図４Ｂに示した本実施形態に係るＩＣ実装部の強度特性を、図４Ａに示した従来構造と比較して示す一実験結果である。図５において、「カード静加重 表」は、ＪＩＳＸ６３０３に準拠した試験方法で行ったカード表面側（チップ実装面）の静加重強度であり、「カード静加重 裏」は同様の試験をカード裏面側（チップ非実装面）側で行った静加重強度を示す。また、「カード曲げ強度 表」は、ＪＩＳＫ７１７１に準拠した試験方法で行ったカード表面側の曲げ強度であり、「カード曲げ強度 裏」は同様の試験をカード裏面側で行った曲げ荷重強度である。
【００３７】
図５において、実線は、□５．５ｍｍの補強板（ＳＵＳ）と、□５ｍｍで厚さ１５μｍの接着フィルム（ＮＣＦ）との組合せからなるサンプル１を示し、一点鎖線は、□５．５ｍｍの補強板と□５ｍｍで厚さ４０μの接着フィルムとの組合せからなるサンプル２を示している。また、二点鎖線は従来構造のＩＣカードであって、φ７ｍｍの補強板を封止樹脂層に接着したサンプル３を示している。サンプル１〜３いずれもＩＣチップは□４．４ｍｍである。図５では、サンプル１に対するサンプル２，３の相対比で各特性が表されている。
【００３８】
図５の結果から明らかなように、従来構造のサンプル３に比べて、本実施形態に係るサンプル１，２の方が静加重強度が高い。また、曲げ強度に関しては、接着フィルムのフィルム厚は薄いほど高い強度を示し、フィルム厚が１５μｍであるサンプル１が従来よりも高い曲げ強度特性が得られている。接着フィルムのフィルム厚が薄いほど高い曲げ強度特性が得られる理由としては、接着フィルムが厚いと、曲げ荷重を補強板よりも先に接着フィルムが受けることでＩＣチップに対する曲げ耐性が得られないからと考えられる。以上から、接着フィルムのフィルム厚は、４０μｍ以下、特に１５μｍ以下が好ましい。
【００３９】
また、本実施形態によれば、カード化後の静加重強度のバラツキおよび曲げ荷重強度のバラツキが、何れも従来構造よりも小さくなることが確認されている。
静加重強度および曲げ荷重強度のバラツキは、ＩＣチップの封止厚のバラツキおよび封止形状のバラツキに強く関係する。従って、本実施形態によれば、従来に比べて、ＩＣチップの封止厚のバラツキおよび封止形状のバラツキを低減することができるので、カード化後の静加重強度のバラツキおよび曲げ荷重強度のバラツキを何れも従来構造よりも低減することができる。
【００４０】
次に、本実施形態において、ＩＣモジュール１４は、一対の外装シート１５Ａ，１５Ｂで挟み込まれることでカード化され、これら一対の外装シート１５Ａ，１５Ｂ間に介在する内層材によって、ＩＣモジュール１４のＩＣチップ１３の周囲が封止される。上記内層材としては、図１の例では、外装シート１５Ａ，１５Ｂを接着する接着材料層１８が対応する。
【００４１】
接着材料層１８は、熱硬化性樹脂からなり、例えば２液性のエポキシ系接着剤を硬化させて形成される。２液性のエポキシ系接着剤は、一般的に、エポキシ基を含有する化合物（主剤）と、アミン類や酸無水物を含有する硬化剤を混ぜ合わせ、硬化反応によって接着する接着剤をいう。エポキシ基を含有する化合物には、ビスフェノールＡ型、水添ビスフェノールＡ型、ノボラック型、ビスフェノールＦ型、ブロム化エポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルアミン系樹脂、グリシジルエステル系樹脂などがある。一方、アミン類や酸無水物を含有する硬化剤には、脂肪族第１・第２アミン（トリエチレンテトラミン、ジプロピルトリアミン等）、脂肪族第３アミン（トリエタノールアミン、脂肪族第１・第２アミンとエポキシの反応生成物当）、脂肪族ポリアミン（ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン等）、芳香族アミン（メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン等）、アミンアダクト（ポリアミンとエポキシ基との反応生成物等）、芳香族酸無水物（無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等）、ジシアンジアミド及びその誘導体、イミダゾール類等が挙げられる。接着材料層１８を構成する接着剤の硬化率は、例えば９２％以上９８％以内に調整される。
【００４２】
一方、外装シート１５Ａ，１５Ｂは公知のプラスチックシートが用いられ、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、プロピレン等のポリオレフィン類、セルローストリアセテート、セルロースジアセテートなどのセルロース類、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸メチル、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸エチル、ポリエチルメタクリレート、酢酸ビニル、ポリビニルアルコールなどのビニル系樹脂、ポリカーボネート類などの単体、または混合物などを用いることができる。
【００４３】
接着材料層１８を介して外装シート１５Ａ，１５Ｂを接着するＩＣカードの製造方法としては、各外装シート１５Ａ，１５Ｂをロール方式で巻出しながら連続的に積層接着する方式が用いられる。この場合、長尺のシート積層体を短冊状に切断した後、接着材料層１８の加熱硬化処理を行い、その後、カードサイズに裁断することでカード化される。
【００４４】
以上のように、本実施形態においては、ＩＣモジュール１４のＩＣチップ１３は、一対の外装シート１５Ａ，１５Ｂによって挟み込まれた際、接着材料層１８によって周囲が封止される。これにより、従来の樹脂封止剤を用いることなくＩＣチップ１３の保護機能が図られる。また、上述したようにＩＣモジュール１４におけるＩＣ実装部の封止厚および封止形状の安定化を図ることができるので、カード表面の平坦度を安定に保つことが可能となる。従って、例えば外装シート表面に可逆性感熱記録層が形成されたリライトカードにあっては、カード表面の凹凸を原因とする印字不良の発生を抑えることができる。
【００４５】
また、外装シート１５Ａ，１５Ｂ間の内層材は、上述した接着材料層１８の構成に限られない。例えば、複数枚の熱可塑性プラスチックシートを熱融着させてＩＣカードを構成した場合には、これらプラスチックシートの熱溶融層でＩＣチップ１３の封止を行うことができる。
【００４６】
図６Ａ，Ｂは、加熱プレス方式により作製されるＩＣカード２５の概略構成を示している。図の例では、アンテナモジュール１４を一対の熱可塑性プラスチックシート２３Ａ，２３Ｂで挟み込み、更にその上から一対の外装シート１５Ａ，１５Ｂで挟持した例を示している。プラスチックシート２３Ａ，２３Ｂには、アンテナモジュール１４のＩＣ実装部に対応して貫通孔２４Ａ，２４Ｂがそれぞれ形成されている。
【００４７】
熱可塑性プラスチックシート２３Ａ，２３Ｂとしては、具体的に、ポリエチレンテレフタレート、テレフタル酸とシクロヘキサンジメタノールとエチレングリコールとの共重合体（ＰＥＴ−Ｇ）、又はその共重合体とポリカーボネートとのアロイ、テレフタル酸とエチレングリコールとの共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアクリル酸メチル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
【００４８】
以上のような構成のＩＣカード２５においては、一対の熱プレス板で、これらアンテナモジュール１４、熱可塑性プラスチックシート２３Ａ，２３Ｂおよび外装シート１５Ａ，１５Ｂの積層体を加熱プレスすることで、シート界面における融着作用で各シートが一体化される。このとき、熱可塑性プラスチックシートの熱溶融で貫通孔２４Ａ，２４Ｂが閉塞されるとともにＩＣチップ１３の周囲が当該プラスチックシートによって封止される。作製されたシート積層体はその後、カードサイズに裁断されることでカード化される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態によるＩＣカードの概略構成を示す断面図である。
【図２】図１のＩＣカードにおけるＩＣモジュールの要部拡大図である。
【図３】ＩＣモジュールの一製造方法を説明する工程断面図である。
【図４】従来構造のＩＣモジュールと本発明に係るＩＣモジュールの構成を比較して示す概略断面図である。
【図５】ＩＣモジュールを構成する接着フィルムのフィルム厚の相違によるカード強度特性の一例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態によるＩＣカードの概略構成を示す断面図である。
【図７】従来のＩＣカードの概略構成を示す断面図である。
【図８】従来のＩＣカードにおけるＩＣチップ封止工程を説明する工程断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１１，２５…ＩＣカード、１２…絶縁基板、１３…ＩＣチップ、１４…ＩＣモジュール、１５Ａ，１５Ｂ…外装シート、１６Ａ，１６Ｂ…接着フィルム、１７Ａ，１７Ｂ…補強板、１８…接着材料層、１９…アンテナ回路、２０…異方性導電膜（ＡＣＦ）、２１…バンプ、２２…加熱ツール、２３Ａ，２３Ｂ…熱可塑性プラスチックシート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触ＩＣカードに代表される非接触通信媒体およびその製造方法に関し、更に詳しくは、アンテナ回路が形成された絶縁基板と、この絶縁基板の上に実装されたＩＣチップと、ＩＣチップを補強する補強板とを備えた非接触通信媒体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触通信媒体として、例えば非接触ＩＣカードは、カードをリーダーライタ上におくか、かざすだけで、情報のやり取りを行えるので鉄道の出改札などの交通系の用途を中心に、プリペイドカード、セキュリティシステム、電子決済等の多様な分野で使用されている。
【０００３】
図７は従来の非接触ＩＣカード（以下単に「ＩＣカード」という）の概略構成を示している。図示するＩＣカード１は、アンテナ回路（図示略）が形成された絶縁基板２の一方の面にＩＣチップ３が実装されたＩＣモジュール４を、エポキシ等の熱硬化性接着剤からなる接着材料層８を介して一対の外装シート５Ａ，５Ｂで挟み込んで構成されている。
【０００４】
ＩＣモジュール４を構成するＩＣチップ３は、一定のカード信頼性を確保するため、封止樹脂層６Ａによって封止されているとともに、この封止樹脂層６Ａを介して金属製の補強板７Ａが接着されている。また、絶縁基板２の他方の面には、ＩＣチップ３と対向する領域に、封止樹脂層６Ａと同一材料の封止樹脂層６Ｂを介して補強板７Ｂが接着されている。なお、ＩＣチップ実装領域の強度向上を目的として、封止樹脂層６Ａ，６Ｂにシリカ粒子やガラス繊維等のフィラーを混入させる場合もある。
【０００５】
図８Ａ，Ｂは下記特許文献１に記載の従来のＩＣチップ封止方法を説明する模式図である。絶縁基板２の上にＩＣチップ３を実装した後、液状の熱硬化性樹脂からなる封止樹脂６をＩＣチップ２の上面に所定量塗布し、補強板７Ａを貼り付ける。封止樹脂６は補強板７Ａにより押し潰されてＩＣチップ３の周囲を被覆する。補強板７Ｂは、その接着面に同様な封止樹脂６が塗布された後、絶縁基板２のＩＣチップ３対向領域に貼り付けられる。その後、ＩＣモジュールを加熱炉に装填し、封止樹脂６を加熱硬化させることで封止樹脂層６Ａ，６Ｂが形成される。以上により、ＩＣチップ３の封止工程および補強板７Ａ，７Ｂの接着工程が完了する。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２２２５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来のＩＣカード１においては、封止樹脂層６Ａ，６Ｂの形成に当たり、液状の封止樹脂６をＩＣチップ３の上面あるいは絶縁基板２のチップ対向領域にスクリーン印刷等の印刷法や塗布法を用いて供給するようにしているため、封止形状や封止厚のバラツキが大きいという問題がある。ＩＣチップ３の封止形状や封止厚のバラツキが大きいと、ＩＣカード１の品質や歩留まりの制御が困難となる。
【０００８】
また、ＩＣチップ３の上面に接着される補強板７Ａ，７Ｂは、厚さが大きいほどＩＣチップ３の高い補強機能が得られる。しかし、補強板７Ａ，７Ｂが厚くなるとＩＣチップ３の封止厚が厚くなり、ＩＣモジュール２のチップ実装領域における表面段差が大きくなる。その結果、作製されるＩＣカード１の表面の平坦性が悪化し、特に、可逆性感熱記録層（リライト層）が表面に形成されたＩＣカードにおいては、カード表面の凹凸を原因として印字抜け等の印刷不良を招く。
【０００９】
一方、ＩＣチップと補強板との間の封止層の厚さを薄くすることで、ＩＣチップに対する補強板の接着高さを低くし、その分、補強板の厚さを大きくすることが考えられる。しかしながら、図８Ａ，Ｂに示したように封止樹脂６を押し潰すようにしてＩＣチップ３との相対位置が調整されるので、ＩＣチップ３に対する補強板７Ａの接着高さを精度良く制御することが困難である。
【００１０】
また、補強板７Ａとの接触によるＩＣチップ３の破損を回避するために、両者間に一定以上のクリアランスを設ける必要がある。更に、封止樹脂６にフィラーが含有されている場合、フィラーの押圧作用によるＩＣチップ３の破損が発生する場合もある。従って、従来のＩＣカード１においては、ＩＣチップの補強機能の向上を図ることができない。
【００１１】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、ＩＣチップの封止形状および封止厚を高精度に制御でき、ＩＣチップの補強機能の向上を図ることができる非接触通信媒体およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上の課題を解決するに当たり、本発明の非接触通信媒体は、アンテナ回路が形成された絶縁基板と、絶縁基板の一方の面に実装されアンテナ回路と電気的に接続されたＩＣチップと、ＩＣチップを補強する補強板とを備え、補強板は、ＩＣチップの上面に熱硬化性接着フィルムを介して接着されている。
【００１３】
また、本発明の非接触通信媒体の製造方法は、アンテナ回路が形成された絶縁基板上にＩＣチップを実装する工程と、ＩＣチップの上面に補強板を接着する工程とを有し、ＩＣチップの上面に補強板を接着する工程は、補強板をＩＣチップの上面に熱硬化性接着フィルムを介して貼り付けた後、補強板を加熱して熱硬化性樹脂フィルムを硬化させる。
【００１４】
本発明においては、ＩＣチップに対する補強板の接着を熱硬化性接着フィルムを介して行うことで、ＩＣチップに対する補強板の接着高さ及び封止形状の均一性を高めて品質の安定化を図るようにしている。また、接着フィルムのフィルム厚で補強板の接着高さの制御が可能となるので、ＩＣチップを破損させることなくＩＣチップの封止厚を低減することができるとともに、補強板の板厚を増大させてＩＣチップの補強機能の向上を図ることが可能となる。
【００１５】
一方、絶縁基板の他方の面であって、ＩＣチップと対向する領域に熱硬化性接着フィルムを介して補強板を接着することにより、一対の補強板でＩＣチップを挟み込んだチップ補強構造の薄厚化を図ることが可能となる。
【００１６】
また、本発明の非接触通信媒体は、上記絶縁基板をＩＣチップ及び補強板とともに一対の外装シートで挟み込むことでカード化される。このとき、外装シート間に介在する内層材によってＩＣチップの周囲が封止されている。外装シート間に介在する内層材は、カード製造方法によって異なり、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて外装シートを貼り合わせる場合には当該熱硬化性樹脂が該当し、熱プレス方式を用いる場合には外装シート間に介在される熱可塑性プラスチックシートの熱溶融層が該当する。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように、本発明によれば、ＩＣチップの封止形状および封止厚を高精度に制御することができるので、非接触通信媒体の品質の安定化を図ることができる。また、ＩＣチップの補強機能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明に係る非接触通信媒体として、非接触ＩＣカード用のＩＣモジュールおよび非接触ＩＣカードへの適用例について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００１９】
図１は本発明の実施形態による非接触ＩＣカード（以下単に「ＩＣカード」という）の概略構成を示している。図示するＩＣカード１１は、アンテナ回路が形成された絶縁基板１２の一方の面にＩＣチップ１３が実装されたＩＣモジュール１４を、エポキシなどの熱硬化性接着剤からなる接着材料層１８を介して一対の外装シート１５Ａ，１５Ｂで挟み込んで構成されている。
【００２０】
図２は、ＩＣモジュール１４の要部の断面模式図である。ＩＣチップ１３は、絶縁基板１２の表面に実装されてアンテナ回路１９に電気的に接続されている。ＩＣチップ１３の上面には接着フィルム１６Ａを介して補強板１７Ａが接着されている。また、絶縁基板１２の裏面には、ＩＣチップ１３と対向する領域に接着フィルム１６Ｂを介して補強板１７Ｂが接着されている。補強板１７Ａ，１７Ｂは、ＩＣチップ１３を外的ストレスから保護するチップ補強構造を構成する。なお、補強板１７Ａ，１７Ｂは常に一対設けられる必要はなく、少なくとも補強板１７Ａのみ設けられていればよい。
【００２１】
絶縁基板１２としては、公知の高分子フィルムを使用することができる。具体的には、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂など従来より用いられている樹脂フィルムの中から適宜選択して利用することが可能であり、絶縁性であれば特に制限されることはない。
【００２２】
絶縁基板１２に形成されるアンテナ回路は、絶縁基板１２の面内にループ状に巻回させたアンテナパターンで構成されている。アンテナ回路は、導電性ペーストを印刷したものや、上記高分子フィルムとアルミ箔や銅箔等の金属箔とのラミネート基材を回路状にエッチングして形成される。
【００２３】
ＩＣチップ１３とアンテナ回路１９との接続方法としては、図２に示したように、ＩＣチップ１３の能動面に形成された突起電極（バンプ）２１とアンテナ回路１９とを異方性導電膜（ＡＣＦ）２０を介して、フリップチップ実装する方式が採用される。異方性導電膜２０は、熱硬化性の樹脂材料中に導電性粒子を分散させてなるものであり、加圧方向にのみ導電性を得ることができる機能性材料である。なお、これ以外の方法として、例えばはんだ付けによってＩＣチップ１３を実装することも可能である。
【００２４】
補強板１７Ａ，１７Ｂは、例えばステンレス製の金属板からなり、接着フィルム１６Ａ，１６Ｂを介してＩＣチップ１３の上面および絶縁基板１２裏面のチップ対向領域に接着される。補強板１７Ａ，１７Ｂの大きさは特に限定されないが、図２に示したようにＩＣチップ１３よりも大きな面積で構成されるのが好ましい。補強板１７Ａ，１７Ｂの平面形状は、円形や四角形などの形状が採用可能であるが、チップ形状に対応した四角形、例えば正方形状が好ましい。補強板１７の板厚もまた特に限定されないが、板厚が大きいほどＩＣチップ１３の補強機能を高めることができる。なお、厚すぎるとカード化したときのカード表面の平坦度が損なわれ易くなる。
【００２５】
本発明では、補強板１７Ａ，１７Ｂの接着を接着フィルム１６Ａ，１６Ｂを用いて行うようにしている。接着フィルム１６Ａ，１６Ｂは熱硬化性の接着フィルムで構成されている。接着フィルム１６Ａ，１６Ｂは厚さが一様であり、接着前後において厚さの変動はほとんどない。従って、補強板１７Ａ，１７Ｂを接着フィルム１６Ａ，１６Ｂを介して接着することにより、従来の液状の封止樹脂を用いる構成と比較して、接着フィルム１６Ａ，１６Ｂのフィルム厚の調整のみで補強板１７Ａ，１７Ｂの接着高さの最適化を精度よく行うことが可能となるとともに、ＩＣチップ１３の封止厚、封止形状のバラツキを抑えることができるようになる。封止厚のバラツキは、従来比で、約１／３以下にまで低減できることが確認されている。
【００２６】
図３は、ＩＣチップ１３に対する補強板１７Ａの接着工程を簡略的に示す工程断面図である。
【００２７】
補強板１７Ａの接着に先だって、ＩＣチップ１３が絶縁基板１２上に実装される（図３Ａ）。接着フィルム１６Ａは、補強板１７Ａの接着面にあらかじめ仮固定される。樹脂フィルム１６Ａの大きさは特に限定されないが、本実施形態では、ＩＣチップ１３と同等またはそれよりも大きく、補強板１７Ａよりも小さい大きさとされている。
【００２８】
次に、図３Ｂに示すように、ＩＣチップ１３の上面に補強板１７Ａを樹脂フィルム１６Ａを介して貼り合わせる。補強板１７ＡをＩＣチップ１３よりも大きく構成することで、ＩＣチップ１３に対する補強板１７Ａの貼り合わせを適正に行うことができるとともに、作業性を高めることができる。なお、補強板１７Ａの貼り合わせは、既存のマウント装置を用いて行うことができる。
【００２９】
そして、補強板１７Ａに対してコテ等の加熱ツールを接触させ接着フィルム１６Ａを加熱硬化させることにより、ＩＣチップ２０に対する補強板１７Ａの接着工程が完了する。接着フィルム１７Ａは、従来の液状の封止樹脂に比べて硬化時間が短いので、補強板１７Ａの接着工程を短時間で行うことができる。また、接着フィルム１６Ａをスポット的に加熱する方法であるので、絶縁基板１２に高い耐熱性を必要とすることなく、例えば、絶縁基板１２の耐熱温度よりも高い硬化温度をもつ接着フィルムを用いることも可能である。
【００３０】
また、上述した接着フィルム１６Ａの硬化工程と同時に、異方性導電膜２０の加熱硬化を行うことも可能である。この場合、ＩＣモジュール１４の作製工程における工程数を削減でき、生産性の向上を図ることができる。
【００３１】
なお、他方の補強板１７Ｂもまた上述と同様な工程を経て、絶縁基板１２の裏面側に、ＩＣチップ１３と対向するように接着フィルム１６Ｂを用いて接着される。補強板１７Ａおよび補強板１７Ｂの接着工程はそれぞれ別工程で行われるが、同一工程で行うようにしてもよい。
【００３２】
接着フィルム１６Ａ，１６Ｂは、上述のように、熱硬化性の樹脂フィルムからなる。このような樹脂フィルムとしては、熱硬化性の絶縁性フィルム（ＮＣＦ）やＡＣＦの絶縁性マトリックス樹脂が好適である。
【００３３】
具体的に、熱硬化性樹脂としては、従来より用いられているエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、水酸基含有ポリエステル樹脂、水酸基含有アクリル樹脂のような縮合型の熱硬化性樹脂のほかに、単官能および多官能のビニル系モノマーを用いるラジカル重合型、あるいはこれらの混合型など、任意の樹脂を使用することができる。また、リン酸アクリレートのようなリン酸含有樹脂を用いてもよい。リン酸アクリレートは、エポキシアクリレートのような官能基含有ビニルモノマーおよび有機過酸化物を用いて、熱圧着によりラジカル重合と縮合（開環反応）による硬化反応を行うように用いられる。また、上記のような熱硬化性樹脂に加えて、フィルム形成性を改善するためにフェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ゴム等の熱可塑性高分子材料、ならびにカップリング剤、老化防止剤等の添加剤を含んでいてもよい。なお、接着フィルム１６Ａ，１６Ｂには、強度向上のため、シリカ微粒子やガラス繊維等のフィラーが混入されていてもよい。
【００３４】
図４Ａは、従来のＩＣカードにおけるＩＣモジュールのＩＣチップ周辺構造を模式的に示している。従来構造のＩＣモジュールは、封止樹脂層６Ａ，６Ｂの形成に当たり、封止樹脂を印刷法や塗布法で供給していたため、封止樹脂の塗布量の変動等によって補強板７Ａ，７Ｂの接着後におけるＩＣチップ３の封止形状および封止厚にバラツキが生じ易かった。また、ＩＣチップ３と補強板７Ａとの間のクリアランスを確保するためにＩＣチップ３に対する補強板７Ａの接着高さＳ１は例えば４０μｍまでにしか抑えられず、従って、モジュール高さを小さくするために、補強板７Ａの厚さＴ１は例えば５０μｍとされていた。
【００３５】
一方、図４Ｂは本実施形態のＩＣカードにおけるＩＣモジュールのＩＣチップ周辺構造を示している。本実施形態によれば、上述のように、補強板１７Ａ，１７Ｂの接着工程に接着フィルム１６Ａ，１６Ｂを用いているので、従来構造と比較して、接着フィルム１６Ａ，１６Ｂのフィルム厚の調整のみで補強板１７Ａ，１７Ｂの接着高さＳ２の最適化を精度よく行うことが可能となり、例えばＳ２＝１５μｍにまで抑えることができる。また、ＩＣチップ１３の封止厚、封止形状のバラツキを抑えることができるようになるので、カード品質の安定化を図ることができる。更に、ＩＣチップ１３と補強板１７Ａとの間隙Ｓ２を従来よりも低く抑えることができるので、その分、補強板１７Ａの板厚Ｔ２を従来よりも厚く（例えば７５μｍ）形成することができ、これによりＩＣチップ１３の補強機能を向上させることができる。
なお、絶縁基板１２の裏面側に接着される接着フィルム１６Ｂおよび補強板１７Ｂについても上述と同様な作用が得られる。
【００３６】
図５は、図４Ｂに示した本実施形態に係るＩＣ実装部の強度特性を、図４Ａに示した従来構造と比較して示す一実験結果である。図５において、「カード静加重 表」は、ＪＩＳＸ６３０３に準拠した試験方法で行ったカード表面側（チップ実装面）の静加重強度であり、「カード静加重 裏」は同様の試験をカード裏面側（チップ非実装面）側で行った静加重強度を示す。また、「カード曲げ強度 表」は、ＪＩＳＫ７１７１に準拠した試験方法で行ったカード表面側の曲げ強度であり、「カード曲げ強度 裏」は同様の試験をカード裏面側で行った曲げ荷重強度である。
【００３７】
図５において、実線は、□５．５ｍｍの補強板（ＳＵＳ）と、□５ｍｍで厚さ１５μｍの接着フィルム（ＮＣＦ）との組合せからなるサンプル１を示し、一点鎖線は、□５．５ｍｍの補強板と□５ｍｍで厚さ４０μの接着フィルムとの組合せからなるサンプル２を示している。また、二点鎖線は従来構造のＩＣカードであって、φ７ｍｍの補強板を封止樹脂層に接着したサンプル３を示している。サンプル１〜３いずれもＩＣチップは□４．４ｍｍである。図５では、サンプル１に対するサンプル２，３の相対比で各特性が表されている。
【００３８】
図５の結果から明らかなように、従来構造のサンプル３に比べて、本実施形態に係るサンプル１，２の方が静加重強度が高い。また、曲げ強度に関しては、接着フィルムのフィルム厚は薄いほど高い強度を示し、フィルム厚が１５μｍであるサンプル１が従来よりも高い曲げ強度特性が得られている。接着フィルムのフィルム厚が薄いほど高い曲げ強度特性が得られる理由としては、接着フィルムが厚いと、曲げ荷重を補強板よりも先に接着フィルムが受けることでＩＣチップに対する曲げ耐性が得られないからと考えられる。以上から、接着フィルムのフィルム厚は、４０μｍ以下、特に１５μｍ以下が好ましい。
【００３９】
また、本実施形態によれば、カード化後の静加重強度のバラツキおよび曲げ荷重強度のバラツキが、何れも従来構造よりも小さくなることが確認されている。
静加重強度および曲げ荷重強度のバラツキは、ＩＣチップの封止厚のバラツキおよび封止形状のバラツキに強く関係する。従って、本実施形態によれば、従来に比べて、ＩＣチップの封止厚のバラツキおよび封止形状のバラツキを低減することができるので、カード化後の静加重強度のバラツキおよび曲げ荷重強度のバラツキを何れも従来構造よりも低減することができる。
【００４０】
次に、本実施形態において、ＩＣモジュール１４は、一対の外装シート１５Ａ，１５Ｂで挟み込まれることでカード化され、これら一対の外装シート１５Ａ，１５Ｂ間に介在する内層材によって、ＩＣモジュール１４のＩＣチップ１３の周囲が封止される。上記内層材としては、図１の例では、外装シート１５Ａ，１５Ｂを接着する接着材料層１８が対応する。
【００４１】
接着材料層１８は、熱硬化性樹脂からなり、例えば２液性のエポキシ系接着剤を硬化させて形成される。２液性のエポキシ系接着剤は、一般的に、エポキシ基を含有する化合物（主剤）と、アミン類や酸無水物を含有する硬化剤を混ぜ合わせ、硬化反応によって接着する接着剤をいう。エポキシ基を含有する化合物には、ビスフェノールＡ型、水添ビスフェノールＡ型、ノボラック型、ビスフェノールＦ型、ブロム化エポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルアミン系樹脂、グリシジルエステル系樹脂などがある。一方、アミン類や酸無水物を含有する硬化剤には、脂肪族第１・第２アミン（トリエチレンテトラミン、ジプロピルトリアミン等）、脂肪族第３アミン（トリエタノールアミン、脂肪族第１・第２アミンとエポキシの反応生成物当）、脂肪族ポリアミン（ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン等）、芳香族アミン（メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン等）、アミンアダクト（ポリアミンとエポキシ基との反応生成物等）、芳香族酸無水物（無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等）、ジシアンジアミド及びその誘導体、イミダゾール類等が挙げられる。接着材料層１８を構成する接着剤の硬化率は、例えば９２％以上９８％以内に調整される。
【００４２】
一方、外装シート１５Ａ，１５Ｂは公知のプラスチックシートが用いられ、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、プロピレン等のポリオレフィン類、セルローストリアセテート、セルロースジアセテートなどのセルロース類、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸メチル、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸エチル、ポリエチルメタクリレート、酢酸ビニル、ポリビニルアルコールなどのビニル系樹脂、ポリカーボネート類などの単体、または混合物などを用いることができる。
【００４３】
接着材料層１８を介して外装シート１５Ａ，１５Ｂを接着するＩＣカードの製造方法としては、各外装シート１５Ａ，１５Ｂをロール方式で巻出しながら連続的に積層接着する方式が用いられる。この場合、長尺のシート積層体を短冊状に切断した後、接着材料層１８の加熱硬化処理を行い、その後、カードサイズに裁断することでカード化される。
【００４４】
以上のように、本実施形態においては、ＩＣモジュール１４のＩＣチップ１３は、一対の外装シート１５Ａ，１５Ｂによって挟み込まれた際、接着材料層１８によって周囲が封止される。これにより、従来の樹脂封止剤を用いることなくＩＣチップ１３の保護機能が図られる。また、上述したようにＩＣモジュール１４におけるＩＣ実装部の封止厚および封止形状の安定化を図ることができるので、カード表面の平坦度を安定に保つことが可能となる。従って、例えば外装シート表面に可逆性感熱記録層が形成されたリライトカードにあっては、カード表面の凹凸を原因とする印字不良の発生を抑えることができる。
【００４５】
また、外装シート１５Ａ，１５Ｂ間の内層材は、上述した接着材料層１８の構成に限られない。例えば、複数枚の熱可塑性プラスチックシートを熱融着させてＩＣカードを構成した場合には、これらプラスチックシートの熱溶融層でＩＣチップ１３の封止を行うことができる。
【００４６】
図６Ａ，Ｂは、加熱プレス方式により作製されるＩＣカード２５の概略構成を示している。図の例では、アンテナモジュール１４を一対の熱可塑性プラスチックシート２３Ａ，２３Ｂで挟み込み、更にその上から一対の外装シート１５Ａ，１５Ｂで挟持した例を示している。プラスチックシート２３Ａ，２３Ｂには、アンテナモジュール１４のＩＣ実装部に対応して貫通孔２４Ａ，２４Ｂがそれぞれ形成されている。
【００４７】
熱可塑性プラスチックシート２３Ａ，２３Ｂとしては、具体的に、ポリエチレンテレフタレート、テレフタル酸とシクロヘキサンジメタノールとエチレングリコールとの共重合体（ＰＥＴ−Ｇ）、又はその共重合体とポリカーボネートとのアロイ、テレフタル酸とエチレングリコールとの共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアクリル酸メチル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
【００４８】
以上のような構成のＩＣカード２５においては、一対の熱プレス板で、これらアンテナモジュール１４、熱可塑性プラスチックシート２３Ａ，２３Ｂおよび外装シート１５Ａ，１５Ｂの積層体を加熱プレスすることで、シート界面における融着作用で各シートが一体化される。このとき、熱可塑性プラスチックシートの熱溶融で貫通孔２４Ａ，２４Ｂが閉塞されるとともにＩＣチップ１３の周囲が当該プラスチックシートによって封止される。作製されたシート積層体はその後、カードサイズに裁断されることでカード化される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態によるＩＣカードの概略構成を示す断面図である。
【図２】図１のＩＣカードにおけるＩＣモジュールの要部拡大図である。
【図３】ＩＣモジュールの一製造方法を説明する工程断面図である。
【図４】従来構造のＩＣモジュールと本発明に係るＩＣモジュールの構成を比較して示す概略断面図である。
【図５】ＩＣモジュールを構成する接着フィルムのフィルム厚の相違によるカード強度特性の一例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態によるＩＣカードの概略構成を示す断面図である。
【図７】従来のＩＣカードの概略構成を示す断面図である。
【図８】従来のＩＣカードにおけるＩＣチップ封止工程を説明する工程断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１１，２５…ＩＣカード、１２…絶縁基板、１３…ＩＣチップ、１４…ＩＣモジュール、１５Ａ，１５Ｂ…外装シート、１６Ａ，１６Ｂ…接着フィルム、１７Ａ，１７Ｂ…補強板、１８…接着材料層、１９…アンテナ回路、２０…異方性導電膜（ＡＣＦ）、２１…バンプ、２２…加熱ツール、２３Ａ，２３Ｂ…熱可塑性プラスチックシート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ回路が形成された絶縁基板と、前記絶縁基板の一方の面に実装され前記アンテナ回路と電気的に接続されたＩＣチップと、前記ＩＣチップを補強する補強板とを備えた非接触通信媒体において、
前記補強板は、前記ＩＣチップの上面に熱硬化性接着フィルムを介して接着されている
ことを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項２】
前記熱硬化性接着フィルムは、絶縁材料からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の非接触通信媒体。
【請求項３】
前記絶縁基板の他方の面には、前記ＩＣチップと対向する領域に熱硬化性接着フィルムを介して補強板が接着されている
ことを特徴とする請求項１に記載の非接触通信媒体。
【請求項４】
前記ＩＣチップが実装された前記絶縁基板は一対の外装シートで挟み込まれており、前記ＩＣチップの周囲は前記外装シート間に介在する内層材によって封止されている
ことを特徴とする請求項１に記載の非接触通信媒体。
【請求項５】
前記内層材は、熱硬化性接着材料層である
ことを特徴とする請求項４に記載の非接触通信媒体。
【請求項６】
前記内層材は、熱可塑性プラスチックシート層である
ことを特徴とする請求項４に記載の非接触通信媒体。
【請求項７】
アンテナ回路が形成された絶縁基板上にＩＣチップを実装する工程と、
前記ＩＣチップの上面に補強板を接着する工程とを有する非接触通信媒体の製造方法において、
前記ＩＣチップの上面に前記補強板を接着する工程は、
前記補強板を前記ＩＣチップの上面に熱硬化性接着フィルムを介して貼り付けた後、前記補強板を加熱して前記熱硬化性樹脂フィルムを硬化させる
ことを特徴とする非接触通信媒体の製造方法。
【請求項８】
前記絶縁基板の他方の面であって、前記ＩＣチップと対向する領域に熱硬化性接着フィルムを介して補強板を接着する工程を更に有する
ことを特徴とする請求項７に記載の非接触通信媒体の製造方法。
【請求項９】
前記絶縁基板を前記ＩＣチップ及び前記補強板とともに熱硬化性接着剤を介して一対のプラスチックシートで挟み込み、前記熱硬化性接着剤で前記ＩＣチップの周囲を封止する工程を更に有する
ことを特徴とする請求項７に記載の非接触通信媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記絶縁基板を前記ＩＣチップ及び前記補強板とともに熱可塑性プラスチックシートを介して一対の外装シートで挟み込み、前記プラスチックシートの熱溶融で前記ＩＣチップの周囲を封止する工程を更に有する
ことを特徴とする請求項７に記載の非接触通信媒体の製造方法。
【請求項１】
アンテナ回路が形成された絶縁基板と、前記絶縁基板の一方の面に実装され前記アンテナ回路と電気的に接続されたＩＣチップと、前記ＩＣチップを補強する補強板とを備えた非接触通信媒体において、
前記補強板は、前記ＩＣチップの上面に熱硬化性接着フィルムを介して接着されている
ことを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項２】
前記熱硬化性接着フィルムは、絶縁材料からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の非接触通信媒体。
【請求項３】
前記絶縁基板の他方の面には、前記ＩＣチップと対向する領域に熱硬化性接着フィルムを介して補強板が接着されている
ことを特徴とする請求項１に記載の非接触通信媒体。
【請求項４】
前記ＩＣチップが実装された前記絶縁基板は一対の外装シートで挟み込まれており、前記ＩＣチップの周囲は前記外装シート間に介在する内層材によって封止されている
ことを特徴とする請求項１に記載の非接触通信媒体。
【請求項５】
前記内層材は、熱硬化性接着材料層である
ことを特徴とする請求項４に記載の非接触通信媒体。
【請求項６】
前記内層材は、熱可塑性プラスチックシート層である
ことを特徴とする請求項４に記載の非接触通信媒体。
【請求項７】
アンテナ回路が形成された絶縁基板上にＩＣチップを実装する工程と、
前記ＩＣチップの上面に補強板を接着する工程とを有する非接触通信媒体の製造方法において、
前記ＩＣチップの上面に前記補強板を接着する工程は、
前記補強板を前記ＩＣチップの上面に熱硬化性接着フィルムを介して貼り付けた後、前記補強板を加熱して前記熱硬化性樹脂フィルムを硬化させる
ことを特徴とする非接触通信媒体の製造方法。
【請求項８】
前記絶縁基板の他方の面であって、前記ＩＣチップと対向する領域に熱硬化性接着フィルムを介して補強板を接着する工程を更に有する
ことを特徴とする請求項７に記載の非接触通信媒体の製造方法。
【請求項９】
前記絶縁基板を前記ＩＣチップ及び前記補強板とともに熱硬化性接着剤を介して一対のプラスチックシートで挟み込み、前記熱硬化性接着剤で前記ＩＣチップの周囲を封止する工程を更に有する
ことを特徴とする請求項７に記載の非接触通信媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記絶縁基板を前記ＩＣチップ及び前記補強板とともに熱可塑性プラスチックシートを介して一対の外装シートで挟み込み、前記プラスチックシートの熱溶融で前記ＩＣチップの周囲を封止する工程を更に有する
ことを特徴とする請求項７に記載の非接触通信媒体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２７２７４８（Ｐ２００７−２７２７４８Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９９９９８（Ｐ２００６−９９９９８）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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