ＩＣカードおよびＩＣカード用ＩＣモジュール
【課題】 ＩＣカードをＡＴＭで反復使用しても、金ワイヤと基板側パッドとの接触不良を生じないＩＣカードとそれに使用するＩＣカード用ＩＣモジュールを提供する。
【解決手段】 本ＩＣカード１は、矩形状の接触端子板を有するＩＣカード用ＩＣモジュール５を、カードの四辺に平行し、かつＩＳＯ７８１６に規定する位置に装着したＩＣカードにおいて、前記ＩＣカードに用いられているＩＣモジュール５は、ＩＣチップ側パッドと接触端子背面のワイヤボンディング基板側パッド２６とがワイヤ接続されたものであって、ワイヤボンディング基板側パッド２６の貫通孔の外縁が封止樹脂の外周Ｑの左右辺から０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内に形成したことを特徴とする。
【解決手段】 本ＩＣカード１は、矩形状の接触端子板を有するＩＣカード用ＩＣモジュール５を、カードの四辺に平行し、かつＩＳＯ７８１６に規定する位置に装着したＩＣカードにおいて、前記ＩＣカードに用いられているＩＣモジュール５は、ＩＣチップ側パッドと接触端子背面のワイヤボンディング基板側パッド２６とがワイヤ接続されたものであって、ワイヤボンディング基板側パッド２６の貫通孔の外縁が封止樹脂の外周Ｑの左右辺から０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内に形成したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はＩＣカードおよびＩＣカード用ＩＣモジュールに関する。
詳しくは、接触型ＩＣカードをＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）に通して反復使用してもＩＣモジュールのワイヤ接続部の接触不良を生じないようにしたＩＣカードとそれに使用するＩＣカード用ＩＣモジュールに関する。
具体的には、ＩＣカード用ＩＣモジュールのＩＣチップ側パッドと接続する基板側パッドの位置を、従来よりもＩＣチップ側に接近させることにより、ワイヤの剥離や接触不良を防止したＩＣカードとそれに使用するＩＣカード用ＩＣモジュールに関する。
従って、本発明の技術分野は、ＩＣカードやＩＣモジュールの製造および利用分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
接触型ＩＣカードは、一般にはＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）、またはリール形状のフレキシブル基板を用いたＣＯＴ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｔａｐｅ）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き込みが行われている。
【０００３】
このＩＣカードに用いるＩＣモジュールは、表面側の接触端子板とＩＣチップ側のパッドとの接続を、接触端子板と絶縁材料を間にして裏側に形成された回路とをスルーホールを貫通させて行う場合もあるが、近年のＩＣモジュールでは、接触端子板の背面になる絶縁材料に小さな貫通孔を開けてから銅箔とラミネートし、露出する銅箔の金属面をワイヤボンディング基板側パッドとし、当該基板側パッドとＩＣチップの各パッド間をワイヤ接続して導通させる場合が多くなっている。従来法の場合は導通の信頼性に劣り、コスト高になることと、封止樹脂がスルーホールからしみ出しする問題があるからである。
しかし、このようにワイヤ接続したＩＣモジュールをＩＣカードに使用し、当該ＩＣカードをＡＴＭ等の搬送ローラ中を繰り返し通過させる場合、搬送ローラの押圧を受けて当該ワイヤ接続部分が剥離し接触不良になる場合がある。
【０００４】
この原因は、封止樹脂がＡＴＭの搬送によって、端子基板の絶縁材料、例えば、ガラスエポキシ基材から剥離する応力を受けることに起因すると考えられる。すなわち、ワイヤボンディング基板側パッドが封止樹脂の外周（封止樹脂がガラスエポキシ基材に接触している端縁）の左右辺に接近している場合、封止樹脂がガラスエポキシ基材から剥離すると、金ワイヤも接触端子板裏面の銅箔から封止樹脂と一緒に剥がれてしまうことが原因と考えられる。
【０００５】
ここで、ＩＣカード用ＩＣモジュールの上記形態についてさらに検討してみる。
図４は、従来のＩＣカード用ＩＣモジュール５ｊの説明図である。図４（Ａ）は表面側接触端子板を、図４（Ｂ）は裏面側ボンディング状態を、示している。
【０００６】
図４（Ａ）は、表面側接触端子板２を示す図であって、Ｃ１〜Ｃ８の８個の端子を有している。８個の端子は、Ｃ１がＶｃｃ（供給電圧）、Ｃ２がＲＳＴ（リセット信号）、Ｃ３がＣＬＫ（クロック信号）、Ｃ５はＧＮＤ（接地）、Ｃ６はＶｐｐ（可変供給電圧；プログラム供給電圧）、Ｃ７はＩ／Ｏ（データ入出力）、Ｃ４とＣ８はＲＦＵ（予備端子；Ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｆｏｒ Ｆｕｔｕｒｅ Ｕｓｅ）であって現在は使用していない。
この外部端子はカード面の位置が、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−２（ＪＩＳＸ６３０３）に規定されるものであり、本発明のＩＣカードも当該要件を満たすものである。
【０００７】
ＩＣカード用ＩＣモジュールの裏面のボンディング状態は、例として、図４（Ｂ）のようになっている。Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７端子背面の絶縁材料７には小さな貫通孔が開けられていて、当該孔部分から露出した銅箔金属面がワイヤボンディング基板側パッド２６になっている。Ｃ４，Ｃ８端子は予備端子なので基板側パッド２６を設けないか設けてもワイヤ接続はしない。Ｃ６のＶｐｐも使用しない場合が多い。
貫通孔部分は表面側端子の裏側金属面になるので、スルーホールを形成する必要はなく、当該基板側パッド２６を介して、それぞれＩＣチップ３側の該当パッドにボンディングワイヤ（以下、金ワイヤともいう。）２７で接続されている。金ワイヤ接続後、ＩＣチップ３やワイヤボンディング部分は封止樹脂により封止して樹脂モールド部１７となる。図において、一点鎖線で示した封止樹脂の外周Ｑの内側が当該封止部分である。
【０００８】
通常、ワイヤボンディング基板側パッド２６の位置は、その外縁（孔の外周であってＩＣチップ３から遠方側の縁）ｇと封止樹脂の外周Ｑの左右辺からの距離ｒが０．２５ｍｍ程度の位置になるようにされている。この場合、基板側パッド２６用の孔は、通常０．５ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の直径であるので、孔の中心は外周Ｑの左右辺から、０．５ｍｍ〜０．６５ｍｍ程度に位置することになる。このように、ワイヤボンディング基板側パッド２６の外縁ｇが封止樹脂の外周Ｑの左右辺に接近していると、封止樹脂がガラスエポキシ基材から剥離した場合、金ワイヤの接続部と共に剥離する傾向が強くなると考えられる。 そこで、本発明はワイヤボンディング基板側パッド２６をできる限り、封止樹脂の外周Ｑの左右辺から離れた位置（ＩＣチップ３により接近した位置）に形成することを検討するものである。
【０００９】
ここで、ＩＣカードに対するＡＴＭの搬送ローラの通過域を検討してみる。
図６は、ＡＴＭの搬送ローラの通過域を示す図である。搬送ローラは、幅２ｍｍ〜５ｍｍのテフロン（登録商標）やウレタンゴム等からなるローラが、カード表面に接して走行するようにされている。もっとも、実際に移動するのはＩＣカードであり、固定して回転する複数組みの表裏ローラ間をＩＣカード１が搬送されている。
カードの搬送方式は製造メーカによってタイプの違いがあって、搬送ローラの１本タイプ、２本タイプ、３本タイプとがある。１本タイプ（図６（Ａ））は、カードのほぼ中心域（Ｌ１域）のみを表裏のローラがＩＣカードを押さえて搬送する。
【００１０】
２本タイプ（図６（Ｂ））は、中心域Ｌ１とＬ２（またはＬ３）域を、３本タイプ（図６（Ｃ））は、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の域を搬送ローラが押さえて搬送する。いずれの場合も、中心域（Ｌ１域）のローラを有している。従って、ＪＩＳＸ６３０１規定のＩＤ−１型カードで、ＪＩＳＸ６３０３（ＩＳＯ７８１６−２）規定の位置に各端子を設置した場合、ＩＣモジュールの接触端子板２のＣ４とＣ８端子の全域（ローラ幅によって全域でない場合もある。）とＣ３とＣ７端子の大半域を通過することになる。
このＡＴＭの中心域Ｌ１域搬送ローラの通過域は、ＪＩＳ等として規定されてはいないが、数社あるメーカーのＡＴＭが、ほぼ同一の仕様にされている。ただし、ローラ幅により走行範囲の幅域は多少変動する。
【００１１】
ところで、ＡＴＭの中心搬送ローラの通過域４は、ＩＣカード１のＩＣモジュール５をＩＳＯ７８１６に規定する位置に装着した場合、上端がＩＣモジュールの接触端子板２の横中心線ｌｍに１ｍｍまでに接近し、ＩＣカードの横中心線Ｌｍに近い側を通過するようになっている（図１参照）。この搬送ローラの押圧が封止樹脂と絶縁材料の剥離を促進し、上記の接触不良の原因となる。搬送ローラの通過域４は、一部の端子域であってＣ３，Ｃ７端子が最も影響を受けるが、いずれかの端子が接触不良になればＩＣカードは機能しなくなる。
【００１２】
本発明は、上記のように金ワイヤ接続部が封止樹脂と一緒に剥離する問題を解決しようとするものである。本願に直接関連する先行特許文献は検出されないが、端子基板の絶縁性材料にボンディング用貫通孔を形成したＩＣモジュールについては、特許文献１が存在する。また、接触と非接触の両機能を備えるＩＣモジュールについて、ワイヤボンディング基板側パッドを設ける技術は特許文献２等にも記載されている。
【００１３】
【特許文献１】特許第２９０４７８５号公報
【特許文献２】特開２００４−３５５６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ＩＣカードをＡＴＭに反復使用した場合であっても、搬送ローラの押圧により、金ワイヤ接続部がモールド樹脂部と一緒に剥離しないように、ワイヤボンディング基板側パッドの位置を最適にしたＩＣカード用ＩＣモジュールと当該ＩＣモジュールを使用したＩＣカードを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決する本発明の要旨の第１は、矩形状の接触端子板を有するＩＣカード用ＩＣモジュールを、カードの四辺に平行し、かつＩＳＯ７８１６に規定する位置に装着したＩＣカードにおいて、当該ＩＣモジュールは、ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されたものであって、ワイヤボンディング基板側パッドの全ての貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード、にある。
【００１６】
本発明の要旨の第２は、矩形状の接触端子板を有するＩＣカード用ＩＣモジュールを、カードの四辺に平行し、かつＩＳＯ７８１６に規定する位置に装着したＩＣカードにおいて、当該ＩＣモジュールは、ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されたものであって、ワイヤボンディング基板側パッドのＣ３端子とＣ７端子の貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード、にある。
【００１７】
本発明の要旨の第３は、ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されているＩＣカード用ＩＣモジュールであって、当該ワイヤボンディング基板側パッドの全ての貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード用ＩＣモジュール、にある。
【００１８】
本発明の要旨の第４は、ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されているＩＣカード用ＩＣモジュールであって、当該ワイヤボンディング基板側パッドのＣ３端子とＣ７端子の貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード用ＩＣモジュール、にある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のＩＣカードでは、ＩＣモジュールのワイヤボンディング基板側パッドの外縁が、封止樹脂の外周の左右辺から０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内にされているので、搬送ローラの押圧による封止樹脂と絶縁性材料の剥離の影響を金ワイヤ接続部が受け難くされている。したがって、ＡＴＭで反復使用しても断線や接触不良が生じ難くなっている。
本発明のＩＣカード用ＩＣモジュールも上記の構成からなるため、搬送ローラの押圧による封止樹脂と絶縁性材料の剥離の影響を金ワイヤ接続部が受け難く、ＩＣカード用ＩＣモジュールとして好適に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明のＩＣカードの平面図、図２は、本発明のＩＣカード用ＩＣモジュールの説明図、図３は、本発明のＩＣカードのＩＣモジュール部分の断面図、図４は、従来のＩＣカード用ＩＣモジュールの説明図、図５は、従来のＩＣカードのＩＣモジュール部分の断面図、である。
【００２１】
図１は、本発明のＩＣカードの平面図であって、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）はＩＣモジュール５部分の拡大図である。本発明のＩＣカード１は、通常の接触型ＩＣカードであって、図１（Ａ）のように外観的には従来の接触型ＩＣカードと異なることはない。 ＡＴＭの中心域搬送ローラは、ＩＣモジュール５の下半領域であって、ＩＣカード１のほぼ中心線Ｌｍ上を通過するようにされている。この搬送ローラの通過により、封止樹脂と絶縁材料の剥離、それに起因して金ワイヤの基板側パッド（銅箔）からの剥離の問題が生じる。
【００２２】
図１（Ｂ）のように、ＡＴＭの中心域搬送ローラは、接触端子板のＣ３，Ｃ４，Ｃ７，Ｃ８領域の大半を通過するようになる。通過域４の上縁は、ほぼＩＣモジュールの中心線ｌｍに対して、約１ｍｍの位置まで接近することになる。ただし、搬送ローラの幅の違いにより接近距離の多少の違いは生じる。
本発明のＩＣカード１は、以上のように外観的には従来のＩＣカードと異なることがないが、その特徴は使用するＩＣモジュールにあるので、以下に説明する。
【００２３】
図２は、本発明のＩＣカード用ＩＣモジュール５の説明図である。図２（Ａ）は表面側端子基板を、図２（Ｂ）は裏面側ボンディング状態を、示している。本発明のＩＣカード用ＩＣモジュール５の表面側端子基板は従来のものと同一パターン形状である。
図２（Ｂ）のように、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７端子がＩＣモジュール基板側パッド２６を介してＩＣチップ３の各端子（パッド）とボンディングワイヤ２７により接続されている。この状態は、従来のＩＣモジュールと異なることはない。
【００２４】
本発明のＩＣカード用ＩＣモジュール５の特徴は、当該各ワイヤボンディング基板側パッド２６の位置を、その外縁ｇが封止樹脂の外周Ｑの左右辺からの距離ｒが、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成されていることにある。このような基板側パッド２６の位置は、搬送ローラの影響を強く受けることになるＣ３端子とＣ７端子だけについて変更してもよい。外周Ｑの左右辺とするのは、Ｃ１，Ｃ５端子は搬送ローラの通過域から離れその影響を受け難く、Ｃ４，Ｃ８端子は不使用だからである。封止樹脂の外周Ｑの上下辺からも離れていることが勿論好ましいが、Ｃ１，Ｃ５端子について当該位置を確保するのは実際上は困難である。
【００２５】
なお、封止樹脂の外周Ｑの左右辺とは、封止樹脂の外周Ｑであって、ＩＣカード１の短辺に平行する部分のことをいう。また、「左右辺からの距離ｒ」とは、正確に表現すると、ＩＣモジュールの左側の基板側パッド２６は、封止樹脂の外周Ｑの左辺から基板側パッド２６の左側の外縁ｇまでの距離ｒをいい、右側の基板側パッド２６は、封止樹脂の外周Ｑの右辺から基板側パッド２６の右側の外縁ｇまでの距離ｒをいうことになる。
【００２６】
ただし、封止樹脂の外周Ｑから２．０ｍｍを超える距離とする場合は、ＩＣチップ３のサイズが大きい場合、ＩＣチップ３に接近し金ワイヤがチップエッジに接触するおそれがあり、ワイヤ形状を特殊な形にする必要がある。
ＩＣチップ３のサイズは、一定ではなく機能やメモリ容量により変動するが、近年のＩＣカード用ＩＣチップでは、メモリ容量の増大等により大サイズ化の傾向にあり、最大のものは、縦横５．０ｍｍ角程度で、厚みが、２５０μｍ程度となる。従って、２．０ｍｍを超える距離とするのは実際上は困難であり、封止樹脂の外周Ｑの大きさやＩＣチップ３のサイズにより変動するため、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内の値が常に確保できるという意味でもない。また、外周Ｑからの距離が０．９ｍｍ未満では、剥離防止に顕著な効果が認められなくなる。
【００２７】
ＩＣチップ３や金ワイヤ接続部は樹脂封止され樹脂モールド部１７を形成する。上記のように、ＩＣチップ３の大サイズ化により樹脂モールド部１７の外形も大きくなってきているが、端子基板の接着領域を確保する必要があるため、大サイズ化にも限度がある。
通常は、横幅Ｌが、８．６ｍｍ〜９．０ｍｍ程度であり、最大でも９．１ｍｍ程度となる。平面形状は略矩形状等となることが多い。
【００２８】
金ワイヤ剥離の本来的な解決のためには、絶縁材料（ガラスエポキシ材料等）に対する食いつきの良い（接着力の高い）封止樹脂を選定することが必須であるが、現時点では良い材料も得難く、ワイヤボンディング基板側パッドをできる限り封止樹脂の外周Ｑの左右辺から遠ざけることによって、封止樹脂が絶縁材料から剥離した場合であっても、ボンディングワイヤが一緒に剥離するのを防止するのが本発明の目的となる。
【００２９】
従来のＩＣカード用ＩＣモジュール５ｊの背面図は、既に説明しているが図４（Ｂ）のようになる。ＩＣモジュール基板側パッド２６のＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７端子とＩＣチップ３の各端子がボンディングワイヤにより接続されている状態は本発明のＩＣモジュールと同一である。ただし、従来のＩＣカード用ＩＣモジュール５ｊでは、各ワイヤボンディング基板側パッド２６を、その外縁ｇが封止樹脂の外周Ｑの左右辺から０．２５ｍｍ付近に形成されている。この程度の位置に外縁ｇがある場合では、金ワイヤ接続部の剥離が生じる危険性が大きい。
【００３０】
図５は、従来のＩＣカードのＩＣモジュール部分の断面図である。図５（Ａ）は搬送ローラの押圧を受ける前の状態、図５（Ｂ）は搬送ローラの押圧を受け剥離した後の状態、を示している。従来のＩＣモジュール５ｊの構成では、ワイヤボンディング基板側パッド２６の外縁ｇが封止樹脂の外周Ｑの左右辺に接近しているので、封止樹脂が絶縁材料（ガラスエポキシ材料等）から少しでも剥離するとボンディングワイヤ２７の銅箔との接続部がその応力に耐えきれず、一緒に剥離してしまい、図５（Ｂ）のように、剥離部ｋが生じるという問題があった。
【００３１】
図３は、本発明のＩＣカードのＩＣモジュール部分の断面図である。図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、図５と同様に搬送ローラの押圧を受ける前後の状態を示している。
本発明のＩＣカードの場合は、ワイヤボンディング基板側パッド２６の外縁ｇが封止樹脂の外周Ｑの左右辺から比較的に離れた位置（０．９ｍｍ以上）にあるので、封止樹脂が絶縁材料（ガラスエポキシ材料等）から多少剥離してもボンディングワイヤ２７の銅箔との接続部が、その影響で一緒に剥離してしまうという問題が生じない（図３（Ｂ））。
このような効果は搬送ローラの影響を強く受けるＣ３端子とＣ７端子だけについて、その位置を従来と異なるものとしても、ある程度は得られる。
【００３２】
このような、金ワイヤ接続部の剥離現象は、封止樹脂と絶縁材料間に働く剥離応力と、ボンディングワイヤ接続部の破断強度等の力学的作用が関係すると考えられるが、詳しい仕組みは明確にされていない。ただし、ワイヤボンディング基板側パッド２６の外縁ｇが封止樹脂の外周Ｑの左右辺から比較的に離れている場合、剥離が封止樹脂の端部から生じれば、単純に計算しても基板側パッド２６部分の離間距離は小さくなる。またこのようにした場合、ワイヤ接続部の剥離が実際に生じ難いことが実験的に確認されている。
【００３３】
なお、ＩＣカード基体１０の構成は、各種の構成方法があるが中心層となる白色コアシート１０１，１０２と、その両面に透明なオーバーシート１０３，１０４を積層し密着一体にした形態のものが多い。ただし、白色コアシートは単一のシートであってもよい。
ＩＣモジュール装着用凹部２０は、ＩＣモジュール５の端子基板８を嵌め込みする大きさと深さの第１凹部と、樹脂モールド部１７を納める大きさと深さの第２凹部とから構成されている。
【００３４】
次に、ＩＣモジュールおよびＩＣカードの製造方法について説明する。
ＩＣモジュールの製造は、端子形状をパターニングする接触端子板（銅箔）２と貫通孔７ａが設けられた絶縁材料７を、まず準備する。この接触端子板２と絶縁材料７とをラミネートし、８個の端子形状をパターニングする。接触端子板２の端子面と貫通孔７ａ部分の銅箔には、下地ニッケルメッキ２μｍ、金めっき０．２μｍ程度のめっき処理を行う。なお、端子形状のパターニングは、絶縁材料とのラミネート前であってもよい。
貫通孔７ａの形成は予め所定位置を一括して型抜きする抜き型を準備して行う。貫通孔７ａの位置はその外縁ｇが、予定する封止樹脂の外周Ｑの左右辺から０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内、より好ましくは、０．９ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲内に位置するようにする。
【００３５】
めっき処理後、ＩＣチップ３をエポキシ系ダイ接着剤により端子基板８にダイボンディングした後、ＩＣチップ３の各端子（パッド）と基板側パッド２６間のワイヤボンディングを行う。最後に、ＩＣチップ３、ボンディングワイヤ２７部分を封止して樹脂モールド部１７とする。樹脂封止法には、ポッテイング法、トランスファーモールド法、印刷法、等の各種方法があるが、本発明の場合は、トランスファーモールド法が好ましく採用される。物理強度（点圧強度）が高く、高い寸法精度が得られることが理由である。最後に、接着シートをＩＣモジュール５の底面にラミネートする。
【００３６】
ＩＣカードの製造は、当該本発明のＩＣカード用ＩＣモジュールを使用することの以外は、通常のＩＣカードと同様にして製造することができる。
まず、コアシート１０１，１０２とオーバーシート１０３，１０４を積層して熱圧をかけて融着し一体にする。カード基材が塩化ビニールと違って熱融着性でない材料の場合は、接着剤や接着シートを併用してもよい。シートの材質としては、塩化ビニルやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴ−Ｇ、ポリカーボネート、ＡＢＳ、等が使用される。この工程までは多面付けの大判工程で行い、ＩＣモジュール装着用凹部２０の掘削とＩＣモジュールの装着は、個々のカードサイズに打ち抜いた後に行うことが多い。
以下、具体的な実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３７】
＜ＩＣモジュールの製造＞
ＩＣカード用ＩＣモジュール５の絶縁材料７として、厚み１１０μｍのガラスエポキシ材料を使用し、これに厚み３５μｍの表面側銅箔をラミネートして端子基板８として使用した。なお、ガラスエポキシ材料には、ワイヤボンディング基板側パッド２６とするための円形（直径０．５〜０．８ｍｍ）の貫通孔をその外縁ｇが予定する封止樹脂の外周Ｑの左右辺から０．９ｍｍの位置になるように、予め必要個数（８個）整列して打ち抜きしておいたものである。この端子基板８に対して、表面側端子群（Ｃ１〜Ｃ８）をフォトエッチングの工程で形成した。なお、端子基板８全体の大きさは、１３．０ｍｍ×１１．８ｍｍとした。
レジスト剥離後、残存する銅箔層を電極として、表面側端子群と基板側パッド部分に対して下地ニッケルめっき２μｍ、及び金めっき０．２μｍ処理を行った。
【００３８】
ＩＣカード用ＩＣチップ（平面サイズ；横５．５ｍｍ×縦５．０ｍｍ、高さ；１８８μｍ）３をエポキシ系ダイ接着剤により端子基板８にダイボンディングし、ＩＣチップ３の各端子（パッド）とワイヤボンディング基板側パッド（穴部）間のワイヤボンディングを行った。最後に、ＩＣチップ３、ボンディングワイヤ２７部分を、トランスファーモールド法で封止して樹脂モールド部１７とし、ＩＣカード用ＩＣモジュール５を完成した。封止後の樹脂モールド部１７は、平面サイズ；横８．６ｍｍ×縦８．３ｍｍ、高さ；６００μｍの略立方体状になった。
【００３９】
＜ＩＣカードの製造＞
厚み３６０μｍの白色硬質塩化ビニールからなるコアシート１０１，１０２を密着し、その両側に厚み５０μｍの透明塩化ビニールシートをオーバーシート１０３，１０４として積層し、熱圧をかけて一体のカード基体１０にした。
プレス後は、多少圧縮されるので、カード基体１０の全体厚みは、８００μｍ〜８１０μｍ程度となった。
【００４０】
ＩＣモジュール装着用凹部２０の第１凹部が、大きさ１３．１ｍｍ×１１．９ｍｍ、深さ２１０μｍとなるように掘削し、その中心部分に第２凹部を大きさ８．７ｍｍ×８．４ｍｍで、樹脂モールド部１７が納まる深さに掘削した。先に準備した接着シートラミネート済みのＩＣモジュール５を、ＩＣモジュール装着用凹部２０に熱圧をかけて固定した。 以上の実施例１のＩＣカードを１０枚試作した。
【実施例２】
【００４１】
＜ＩＣモジュールの製造＞
ＩＣカード用ＩＣモジュール５の絶縁材料７および表面側銅箔には、実施例１と同一の材料を使用した。ただし、ガラスエポキシ材料には、ワイヤボンディング基板側パッド２６とするための円形（直径０．５〜０．８ｍｍ）の貫通孔をその外縁ｇが予定する封止樹脂の外周Ｑの左右辺から１．２ｍｍの位置になるように、予め必要個数（８個）整列して形成しておいたものを使用した。その他の条件は、実施例１と同一の条件にしてＩＣモジュールを完成した。
【００４２】
＜ＩＣカードの製造＞
カード基体１０は、実施例と同一の条件で積層し、熱圧をかけて製造した。
ＩＣモジュール装着用凹部２０を実施例１と同一の条件で掘削した後、先に準備したＩＣモジュール５を、ＩＣモジュール装着用凹部２０に熱圧をかけて固定した。
以上の実施例２のＩＣカードを１０枚試作した。
（比較例）
【００４３】
＜ＩＣモジュールの製造＞
円形（直径０．５〜０．８ｍｍ）の貫通孔７ａの外縁ｇが位置が、図４（Ｂ）のように、封止樹脂の外周Ｑの左右辺から０．２５ｍｍの位置になるように整列させた以外は、実施例１と同一の条件で、ＩＣカード用ＩＣモジュール５ｊを完成した。
【００４４】
＜ＩＣカードの製造＞
カード基体１０は、実施例と同一の条件で積層し、熱圧をかけて製造した。
ＩＣモジュール装着用凹部２０を実施例と同一の条件で掘削した後、先に準備した比較例用のＩＣモジュール５ｊを、ＩＣモジュール装着用凹部２０に熱圧をかけて固定した。以上の比較例のＩＣカードを１０枚試作した。
【００４５】
実施例１、実施例２、および比較例のＩＣカード各１０枚につき、ＡＴＭ挿抜試験（ＡＴＭ機にＩＣカードを挿入して抜き出す試験の繰り返し）を行ったところ、１０００回の試験で、実施例１、実施例２のＩＣカード１は、金ワイヤ接続部の剥離または接触不良に起因する動作不能を生じるカードを検出できなかった。一方、比較例のＩＣカードでは、１０００回の試験で１件の接触不能を検出した。
【００４６】
なお、試験に使用したＡＴＭ装置は、一般的な銀行ＡＴＭ機複数社のローラ配列、ローラ形状及び圧力を分析して、これに近似する条件を再現するように製作した試験機であり、その基本構成はＩＳＯ１０３７３−３：２００１（Ｅ）ＡｎｎｅｘＡに記載されるとおりのものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明のＩＣカードの平面図である。
【図２】本発明のＩＣカード用ＩＣモジュールの背面図である。
【図３】本発明のＩＣカードのＩＣモジュール部分の断面図である。
【図４】従来のＩＣカード用ＩＣモジュールの端子部を説明する図である。
【図５】従来のＩＣカードのＩＣモジュール部分の断面図である。
【図６】ＡＴＭの搬送ローラの通過域を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ ＩＣカード
２ 接触端子板
３ ＩＣチップ
４ 搬送ローラの通過域
５ ＩＣカード用ＩＣモジュール、ＩＣモジュール
５ｊ 従来のＩＣカード用ＩＣモジュール、ＩＣモジュール
７ 絶縁材料
８ 端子基板
１０ カード基体
１７ 樹脂モールド部
２０ ＩＣモジュール装着用凹部
２６ ワイヤボンディング基板側パッド
２７ ボンディングワイヤ、金ワイヤ
Ｑ 封止樹脂の外周
【技術分野】
【０００１】
この発明はＩＣカードおよびＩＣカード用ＩＣモジュールに関する。
詳しくは、接触型ＩＣカードをＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）に通して反復使用してもＩＣモジュールのワイヤ接続部の接触不良を生じないようにしたＩＣカードとそれに使用するＩＣカード用ＩＣモジュールに関する。
具体的には、ＩＣカード用ＩＣモジュールのＩＣチップ側パッドと接続する基板側パッドの位置を、従来よりもＩＣチップ側に接近させることにより、ワイヤの剥離や接触不良を防止したＩＣカードとそれに使用するＩＣカード用ＩＣモジュールに関する。
従って、本発明の技術分野は、ＩＣカードやＩＣモジュールの製造および利用分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
接触型ＩＣカードは、一般にはＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）、またはリール形状のフレキシブル基板を用いたＣＯＴ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｔａｐｅ）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き込みが行われている。
【０００３】
このＩＣカードに用いるＩＣモジュールは、表面側の接触端子板とＩＣチップ側のパッドとの接続を、接触端子板と絶縁材料を間にして裏側に形成された回路とをスルーホールを貫通させて行う場合もあるが、近年のＩＣモジュールでは、接触端子板の背面になる絶縁材料に小さな貫通孔を開けてから銅箔とラミネートし、露出する銅箔の金属面をワイヤボンディング基板側パッドとし、当該基板側パッドとＩＣチップの各パッド間をワイヤ接続して導通させる場合が多くなっている。従来法の場合は導通の信頼性に劣り、コスト高になることと、封止樹脂がスルーホールからしみ出しする問題があるからである。
しかし、このようにワイヤ接続したＩＣモジュールをＩＣカードに使用し、当該ＩＣカードをＡＴＭ等の搬送ローラ中を繰り返し通過させる場合、搬送ローラの押圧を受けて当該ワイヤ接続部分が剥離し接触不良になる場合がある。
【０００４】
この原因は、封止樹脂がＡＴＭの搬送によって、端子基板の絶縁材料、例えば、ガラスエポキシ基材から剥離する応力を受けることに起因すると考えられる。すなわち、ワイヤボンディング基板側パッドが封止樹脂の外周（封止樹脂がガラスエポキシ基材に接触している端縁）の左右辺に接近している場合、封止樹脂がガラスエポキシ基材から剥離すると、金ワイヤも接触端子板裏面の銅箔から封止樹脂と一緒に剥がれてしまうことが原因と考えられる。
【０００５】
ここで、ＩＣカード用ＩＣモジュールの上記形態についてさらに検討してみる。
図４は、従来のＩＣカード用ＩＣモジュール５ｊの説明図である。図４（Ａ）は表面側接触端子板を、図４（Ｂ）は裏面側ボンディング状態を、示している。
【０００６】
図４（Ａ）は、表面側接触端子板２を示す図であって、Ｃ１〜Ｃ８の８個の端子を有している。８個の端子は、Ｃ１がＶｃｃ（供給電圧）、Ｃ２がＲＳＴ（リセット信号）、Ｃ３がＣＬＫ（クロック信号）、Ｃ５はＧＮＤ（接地）、Ｃ６はＶｐｐ（可変供給電圧；プログラム供給電圧）、Ｃ７はＩ／Ｏ（データ入出力）、Ｃ４とＣ８はＲＦＵ（予備端子；Ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｆｏｒ Ｆｕｔｕｒｅ Ｕｓｅ）であって現在は使用していない。
この外部端子はカード面の位置が、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−２（ＪＩＳＸ６３０３）に規定されるものであり、本発明のＩＣカードも当該要件を満たすものである。
【０００７】
ＩＣカード用ＩＣモジュールの裏面のボンディング状態は、例として、図４（Ｂ）のようになっている。Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７端子背面の絶縁材料７には小さな貫通孔が開けられていて、当該孔部分から露出した銅箔金属面がワイヤボンディング基板側パッド２６になっている。Ｃ４，Ｃ８端子は予備端子なので基板側パッド２６を設けないか設けてもワイヤ接続はしない。Ｃ６のＶｐｐも使用しない場合が多い。
貫通孔部分は表面側端子の裏側金属面になるので、スルーホールを形成する必要はなく、当該基板側パッド２６を介して、それぞれＩＣチップ３側の該当パッドにボンディングワイヤ（以下、金ワイヤともいう。）２７で接続されている。金ワイヤ接続後、ＩＣチップ３やワイヤボンディング部分は封止樹脂により封止して樹脂モールド部１７となる。図において、一点鎖線で示した封止樹脂の外周Ｑの内側が当該封止部分である。
【０００８】
通常、ワイヤボンディング基板側パッド２６の位置は、その外縁（孔の外周であってＩＣチップ３から遠方側の縁）ｇと封止樹脂の外周Ｑの左右辺からの距離ｒが０．２５ｍｍ程度の位置になるようにされている。この場合、基板側パッド２６用の孔は、通常０．５ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の直径であるので、孔の中心は外周Ｑの左右辺から、０．５ｍｍ〜０．６５ｍｍ程度に位置することになる。このように、ワイヤボンディング基板側パッド２６の外縁ｇが封止樹脂の外周Ｑの左右辺に接近していると、封止樹脂がガラスエポキシ基材から剥離した場合、金ワイヤの接続部と共に剥離する傾向が強くなると考えられる。 そこで、本発明はワイヤボンディング基板側パッド２６をできる限り、封止樹脂の外周Ｑの左右辺から離れた位置（ＩＣチップ３により接近した位置）に形成することを検討するものである。
【０００９】
ここで、ＩＣカードに対するＡＴＭの搬送ローラの通過域を検討してみる。
図６は、ＡＴＭの搬送ローラの通過域を示す図である。搬送ローラは、幅２ｍｍ〜５ｍｍのテフロン（登録商標）やウレタンゴム等からなるローラが、カード表面に接して走行するようにされている。もっとも、実際に移動するのはＩＣカードであり、固定して回転する複数組みの表裏ローラ間をＩＣカード１が搬送されている。
カードの搬送方式は製造メーカによってタイプの違いがあって、搬送ローラの１本タイプ、２本タイプ、３本タイプとがある。１本タイプ（図６（Ａ））は、カードのほぼ中心域（Ｌ１域）のみを表裏のローラがＩＣカードを押さえて搬送する。
【００１０】
２本タイプ（図６（Ｂ））は、中心域Ｌ１とＬ２（またはＬ３）域を、３本タイプ（図６（Ｃ））は、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の域を搬送ローラが押さえて搬送する。いずれの場合も、中心域（Ｌ１域）のローラを有している。従って、ＪＩＳＸ６３０１規定のＩＤ−１型カードで、ＪＩＳＸ６３０３（ＩＳＯ７８１６−２）規定の位置に各端子を設置した場合、ＩＣモジュールの接触端子板２のＣ４とＣ８端子の全域（ローラ幅によって全域でない場合もある。）とＣ３とＣ７端子の大半域を通過することになる。
このＡＴＭの中心域Ｌ１域搬送ローラの通過域は、ＪＩＳ等として規定されてはいないが、数社あるメーカーのＡＴＭが、ほぼ同一の仕様にされている。ただし、ローラ幅により走行範囲の幅域は多少変動する。
【００１１】
ところで、ＡＴＭの中心搬送ローラの通過域４は、ＩＣカード１のＩＣモジュール５をＩＳＯ７８１６に規定する位置に装着した場合、上端がＩＣモジュールの接触端子板２の横中心線ｌｍに１ｍｍまでに接近し、ＩＣカードの横中心線Ｌｍに近い側を通過するようになっている（図１参照）。この搬送ローラの押圧が封止樹脂と絶縁材料の剥離を促進し、上記の接触不良の原因となる。搬送ローラの通過域４は、一部の端子域であってＣ３，Ｃ７端子が最も影響を受けるが、いずれかの端子が接触不良になればＩＣカードは機能しなくなる。
【００１２】
本発明は、上記のように金ワイヤ接続部が封止樹脂と一緒に剥離する問題を解決しようとするものである。本願に直接関連する先行特許文献は検出されないが、端子基板の絶縁性材料にボンディング用貫通孔を形成したＩＣモジュールについては、特許文献１が存在する。また、接触と非接触の両機能を備えるＩＣモジュールについて、ワイヤボンディング基板側パッドを設ける技術は特許文献２等にも記載されている。
【００１３】
【特許文献１】特許第２９０４７８５号公報
【特許文献２】特開２００４−３５５６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ＩＣカードをＡＴＭに反復使用した場合であっても、搬送ローラの押圧により、金ワイヤ接続部がモールド樹脂部と一緒に剥離しないように、ワイヤボンディング基板側パッドの位置を最適にしたＩＣカード用ＩＣモジュールと当該ＩＣモジュールを使用したＩＣカードを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決する本発明の要旨の第１は、矩形状の接触端子板を有するＩＣカード用ＩＣモジュールを、カードの四辺に平行し、かつＩＳＯ７８１６に規定する位置に装着したＩＣカードにおいて、当該ＩＣモジュールは、ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されたものであって、ワイヤボンディング基板側パッドの全ての貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード、にある。
【００１６】
本発明の要旨の第２は、矩形状の接触端子板を有するＩＣカード用ＩＣモジュールを、カードの四辺に平行し、かつＩＳＯ７８１６に規定する位置に装着したＩＣカードにおいて、当該ＩＣモジュールは、ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されたものであって、ワイヤボンディング基板側パッドのＣ３端子とＣ７端子の貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード、にある。
【００１７】
本発明の要旨の第３は、ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されているＩＣカード用ＩＣモジュールであって、当該ワイヤボンディング基板側パッドの全ての貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード用ＩＣモジュール、にある。
【００１８】
本発明の要旨の第４は、ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されているＩＣカード用ＩＣモジュールであって、当該ワイヤボンディング基板側パッドのＣ３端子とＣ７端子の貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード用ＩＣモジュール、にある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のＩＣカードでは、ＩＣモジュールのワイヤボンディング基板側パッドの外縁が、封止樹脂の外周の左右辺から０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内にされているので、搬送ローラの押圧による封止樹脂と絶縁性材料の剥離の影響を金ワイヤ接続部が受け難くされている。したがって、ＡＴＭで反復使用しても断線や接触不良が生じ難くなっている。
本発明のＩＣカード用ＩＣモジュールも上記の構成からなるため、搬送ローラの押圧による封止樹脂と絶縁性材料の剥離の影響を金ワイヤ接続部が受け難く、ＩＣカード用ＩＣモジュールとして好適に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明のＩＣカードの平面図、図２は、本発明のＩＣカード用ＩＣモジュールの説明図、図３は、本発明のＩＣカードのＩＣモジュール部分の断面図、図４は、従来のＩＣカード用ＩＣモジュールの説明図、図５は、従来のＩＣカードのＩＣモジュール部分の断面図、である。
【００２１】
図１は、本発明のＩＣカードの平面図であって、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）はＩＣモジュール５部分の拡大図である。本発明のＩＣカード１は、通常の接触型ＩＣカードであって、図１（Ａ）のように外観的には従来の接触型ＩＣカードと異なることはない。 ＡＴＭの中心域搬送ローラは、ＩＣモジュール５の下半領域であって、ＩＣカード１のほぼ中心線Ｌｍ上を通過するようにされている。この搬送ローラの通過により、封止樹脂と絶縁材料の剥離、それに起因して金ワイヤの基板側パッド（銅箔）からの剥離の問題が生じる。
【００２２】
図１（Ｂ）のように、ＡＴＭの中心域搬送ローラは、接触端子板のＣ３，Ｃ４，Ｃ７，Ｃ８領域の大半を通過するようになる。通過域４の上縁は、ほぼＩＣモジュールの中心線ｌｍに対して、約１ｍｍの位置まで接近することになる。ただし、搬送ローラの幅の違いにより接近距離の多少の違いは生じる。
本発明のＩＣカード１は、以上のように外観的には従来のＩＣカードと異なることがないが、その特徴は使用するＩＣモジュールにあるので、以下に説明する。
【００２３】
図２は、本発明のＩＣカード用ＩＣモジュール５の説明図である。図２（Ａ）は表面側端子基板を、図２（Ｂ）は裏面側ボンディング状態を、示している。本発明のＩＣカード用ＩＣモジュール５の表面側端子基板は従来のものと同一パターン形状である。
図２（Ｂ）のように、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７端子がＩＣモジュール基板側パッド２６を介してＩＣチップ３の各端子（パッド）とボンディングワイヤ２７により接続されている。この状態は、従来のＩＣモジュールと異なることはない。
【００２４】
本発明のＩＣカード用ＩＣモジュール５の特徴は、当該各ワイヤボンディング基板側パッド２６の位置を、その外縁ｇが封止樹脂の外周Ｑの左右辺からの距離ｒが、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成されていることにある。このような基板側パッド２６の位置は、搬送ローラの影響を強く受けることになるＣ３端子とＣ７端子だけについて変更してもよい。外周Ｑの左右辺とするのは、Ｃ１，Ｃ５端子は搬送ローラの通過域から離れその影響を受け難く、Ｃ４，Ｃ８端子は不使用だからである。封止樹脂の外周Ｑの上下辺からも離れていることが勿論好ましいが、Ｃ１，Ｃ５端子について当該位置を確保するのは実際上は困難である。
【００２５】
なお、封止樹脂の外周Ｑの左右辺とは、封止樹脂の外周Ｑであって、ＩＣカード１の短辺に平行する部分のことをいう。また、「左右辺からの距離ｒ」とは、正確に表現すると、ＩＣモジュールの左側の基板側パッド２６は、封止樹脂の外周Ｑの左辺から基板側パッド２６の左側の外縁ｇまでの距離ｒをいい、右側の基板側パッド２６は、封止樹脂の外周Ｑの右辺から基板側パッド２６の右側の外縁ｇまでの距離ｒをいうことになる。
【００２６】
ただし、封止樹脂の外周Ｑから２．０ｍｍを超える距離とする場合は、ＩＣチップ３のサイズが大きい場合、ＩＣチップ３に接近し金ワイヤがチップエッジに接触するおそれがあり、ワイヤ形状を特殊な形にする必要がある。
ＩＣチップ３のサイズは、一定ではなく機能やメモリ容量により変動するが、近年のＩＣカード用ＩＣチップでは、メモリ容量の増大等により大サイズ化の傾向にあり、最大のものは、縦横５．０ｍｍ角程度で、厚みが、２５０μｍ程度となる。従って、２．０ｍｍを超える距離とするのは実際上は困難であり、封止樹脂の外周Ｑの大きさやＩＣチップ３のサイズにより変動するため、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内の値が常に確保できるという意味でもない。また、外周Ｑからの距離が０．９ｍｍ未満では、剥離防止に顕著な効果が認められなくなる。
【００２７】
ＩＣチップ３や金ワイヤ接続部は樹脂封止され樹脂モールド部１７を形成する。上記のように、ＩＣチップ３の大サイズ化により樹脂モールド部１７の外形も大きくなってきているが、端子基板の接着領域を確保する必要があるため、大サイズ化にも限度がある。
通常は、横幅Ｌが、８．６ｍｍ〜９．０ｍｍ程度であり、最大でも９．１ｍｍ程度となる。平面形状は略矩形状等となることが多い。
【００２８】
金ワイヤ剥離の本来的な解決のためには、絶縁材料（ガラスエポキシ材料等）に対する食いつきの良い（接着力の高い）封止樹脂を選定することが必須であるが、現時点では良い材料も得難く、ワイヤボンディング基板側パッドをできる限り封止樹脂の外周Ｑの左右辺から遠ざけることによって、封止樹脂が絶縁材料から剥離した場合であっても、ボンディングワイヤが一緒に剥離するのを防止するのが本発明の目的となる。
【００２９】
従来のＩＣカード用ＩＣモジュール５ｊの背面図は、既に説明しているが図４（Ｂ）のようになる。ＩＣモジュール基板側パッド２６のＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７端子とＩＣチップ３の各端子がボンディングワイヤにより接続されている状態は本発明のＩＣモジュールと同一である。ただし、従来のＩＣカード用ＩＣモジュール５ｊでは、各ワイヤボンディング基板側パッド２６を、その外縁ｇが封止樹脂の外周Ｑの左右辺から０．２５ｍｍ付近に形成されている。この程度の位置に外縁ｇがある場合では、金ワイヤ接続部の剥離が生じる危険性が大きい。
【００３０】
図５は、従来のＩＣカードのＩＣモジュール部分の断面図である。図５（Ａ）は搬送ローラの押圧を受ける前の状態、図５（Ｂ）は搬送ローラの押圧を受け剥離した後の状態、を示している。従来のＩＣモジュール５ｊの構成では、ワイヤボンディング基板側パッド２６の外縁ｇが封止樹脂の外周Ｑの左右辺に接近しているので、封止樹脂が絶縁材料（ガラスエポキシ材料等）から少しでも剥離するとボンディングワイヤ２７の銅箔との接続部がその応力に耐えきれず、一緒に剥離してしまい、図５（Ｂ）のように、剥離部ｋが生じるという問題があった。
【００３１】
図３は、本発明のＩＣカードのＩＣモジュール部分の断面図である。図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、図５と同様に搬送ローラの押圧を受ける前後の状態を示している。
本発明のＩＣカードの場合は、ワイヤボンディング基板側パッド２６の外縁ｇが封止樹脂の外周Ｑの左右辺から比較的に離れた位置（０．９ｍｍ以上）にあるので、封止樹脂が絶縁材料（ガラスエポキシ材料等）から多少剥離してもボンディングワイヤ２７の銅箔との接続部が、その影響で一緒に剥離してしまうという問題が生じない（図３（Ｂ））。
このような効果は搬送ローラの影響を強く受けるＣ３端子とＣ７端子だけについて、その位置を従来と異なるものとしても、ある程度は得られる。
【００３２】
このような、金ワイヤ接続部の剥離現象は、封止樹脂と絶縁材料間に働く剥離応力と、ボンディングワイヤ接続部の破断強度等の力学的作用が関係すると考えられるが、詳しい仕組みは明確にされていない。ただし、ワイヤボンディング基板側パッド２６の外縁ｇが封止樹脂の外周Ｑの左右辺から比較的に離れている場合、剥離が封止樹脂の端部から生じれば、単純に計算しても基板側パッド２６部分の離間距離は小さくなる。またこのようにした場合、ワイヤ接続部の剥離が実際に生じ難いことが実験的に確認されている。
【００３３】
なお、ＩＣカード基体１０の構成は、各種の構成方法があるが中心層となる白色コアシート１０１，１０２と、その両面に透明なオーバーシート１０３，１０４を積層し密着一体にした形態のものが多い。ただし、白色コアシートは単一のシートであってもよい。
ＩＣモジュール装着用凹部２０は、ＩＣモジュール５の端子基板８を嵌め込みする大きさと深さの第１凹部と、樹脂モールド部１７を納める大きさと深さの第２凹部とから構成されている。
【００３４】
次に、ＩＣモジュールおよびＩＣカードの製造方法について説明する。
ＩＣモジュールの製造は、端子形状をパターニングする接触端子板（銅箔）２と貫通孔７ａが設けられた絶縁材料７を、まず準備する。この接触端子板２と絶縁材料７とをラミネートし、８個の端子形状をパターニングする。接触端子板２の端子面と貫通孔７ａ部分の銅箔には、下地ニッケルメッキ２μｍ、金めっき０．２μｍ程度のめっき処理を行う。なお、端子形状のパターニングは、絶縁材料とのラミネート前であってもよい。
貫通孔７ａの形成は予め所定位置を一括して型抜きする抜き型を準備して行う。貫通孔７ａの位置はその外縁ｇが、予定する封止樹脂の外周Ｑの左右辺から０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内、より好ましくは、０．９ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲内に位置するようにする。
【００３５】
めっき処理後、ＩＣチップ３をエポキシ系ダイ接着剤により端子基板８にダイボンディングした後、ＩＣチップ３の各端子（パッド）と基板側パッド２６間のワイヤボンディングを行う。最後に、ＩＣチップ３、ボンディングワイヤ２７部分を封止して樹脂モールド部１７とする。樹脂封止法には、ポッテイング法、トランスファーモールド法、印刷法、等の各種方法があるが、本発明の場合は、トランスファーモールド法が好ましく採用される。物理強度（点圧強度）が高く、高い寸法精度が得られることが理由である。最後に、接着シートをＩＣモジュール５の底面にラミネートする。
【００３６】
ＩＣカードの製造は、当該本発明のＩＣカード用ＩＣモジュールを使用することの以外は、通常のＩＣカードと同様にして製造することができる。
まず、コアシート１０１，１０２とオーバーシート１０３，１０４を積層して熱圧をかけて融着し一体にする。カード基材が塩化ビニールと違って熱融着性でない材料の場合は、接着剤や接着シートを併用してもよい。シートの材質としては、塩化ビニルやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴ−Ｇ、ポリカーボネート、ＡＢＳ、等が使用される。この工程までは多面付けの大判工程で行い、ＩＣモジュール装着用凹部２０の掘削とＩＣモジュールの装着は、個々のカードサイズに打ち抜いた後に行うことが多い。
以下、具体的な実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３７】
＜ＩＣモジュールの製造＞
ＩＣカード用ＩＣモジュール５の絶縁材料７として、厚み１１０μｍのガラスエポキシ材料を使用し、これに厚み３５μｍの表面側銅箔をラミネートして端子基板８として使用した。なお、ガラスエポキシ材料には、ワイヤボンディング基板側パッド２６とするための円形（直径０．５〜０．８ｍｍ）の貫通孔をその外縁ｇが予定する封止樹脂の外周Ｑの左右辺から０．９ｍｍの位置になるように、予め必要個数（８個）整列して打ち抜きしておいたものである。この端子基板８に対して、表面側端子群（Ｃ１〜Ｃ８）をフォトエッチングの工程で形成した。なお、端子基板８全体の大きさは、１３．０ｍｍ×１１．８ｍｍとした。
レジスト剥離後、残存する銅箔層を電極として、表面側端子群と基板側パッド部分に対して下地ニッケルめっき２μｍ、及び金めっき０．２μｍ処理を行った。
【００３８】
ＩＣカード用ＩＣチップ（平面サイズ；横５．５ｍｍ×縦５．０ｍｍ、高さ；１８８μｍ）３をエポキシ系ダイ接着剤により端子基板８にダイボンディングし、ＩＣチップ３の各端子（パッド）とワイヤボンディング基板側パッド（穴部）間のワイヤボンディングを行った。最後に、ＩＣチップ３、ボンディングワイヤ２７部分を、トランスファーモールド法で封止して樹脂モールド部１７とし、ＩＣカード用ＩＣモジュール５を完成した。封止後の樹脂モールド部１７は、平面サイズ；横８．６ｍｍ×縦８．３ｍｍ、高さ；６００μｍの略立方体状になった。
【００３９】
＜ＩＣカードの製造＞
厚み３６０μｍの白色硬質塩化ビニールからなるコアシート１０１，１０２を密着し、その両側に厚み５０μｍの透明塩化ビニールシートをオーバーシート１０３，１０４として積層し、熱圧をかけて一体のカード基体１０にした。
プレス後は、多少圧縮されるので、カード基体１０の全体厚みは、８００μｍ〜８１０μｍ程度となった。
【００４０】
ＩＣモジュール装着用凹部２０の第１凹部が、大きさ１３．１ｍｍ×１１．９ｍｍ、深さ２１０μｍとなるように掘削し、その中心部分に第２凹部を大きさ８．７ｍｍ×８．４ｍｍで、樹脂モールド部１７が納まる深さに掘削した。先に準備した接着シートラミネート済みのＩＣモジュール５を、ＩＣモジュール装着用凹部２０に熱圧をかけて固定した。 以上の実施例１のＩＣカードを１０枚試作した。
【実施例２】
【００４１】
＜ＩＣモジュールの製造＞
ＩＣカード用ＩＣモジュール５の絶縁材料７および表面側銅箔には、実施例１と同一の材料を使用した。ただし、ガラスエポキシ材料には、ワイヤボンディング基板側パッド２６とするための円形（直径０．５〜０．８ｍｍ）の貫通孔をその外縁ｇが予定する封止樹脂の外周Ｑの左右辺から１．２ｍｍの位置になるように、予め必要個数（８個）整列して形成しておいたものを使用した。その他の条件は、実施例１と同一の条件にしてＩＣモジュールを完成した。
【００４２】
＜ＩＣカードの製造＞
カード基体１０は、実施例と同一の条件で積層し、熱圧をかけて製造した。
ＩＣモジュール装着用凹部２０を実施例１と同一の条件で掘削した後、先に準備したＩＣモジュール５を、ＩＣモジュール装着用凹部２０に熱圧をかけて固定した。
以上の実施例２のＩＣカードを１０枚試作した。
（比較例）
【００４３】
＜ＩＣモジュールの製造＞
円形（直径０．５〜０．８ｍｍ）の貫通孔７ａの外縁ｇが位置が、図４（Ｂ）のように、封止樹脂の外周Ｑの左右辺から０．２５ｍｍの位置になるように整列させた以外は、実施例１と同一の条件で、ＩＣカード用ＩＣモジュール５ｊを完成した。
【００４４】
＜ＩＣカードの製造＞
カード基体１０は、実施例と同一の条件で積層し、熱圧をかけて製造した。
ＩＣモジュール装着用凹部２０を実施例と同一の条件で掘削した後、先に準備した比較例用のＩＣモジュール５ｊを、ＩＣモジュール装着用凹部２０に熱圧をかけて固定した。以上の比較例のＩＣカードを１０枚試作した。
【００４５】
実施例１、実施例２、および比較例のＩＣカード各１０枚につき、ＡＴＭ挿抜試験（ＡＴＭ機にＩＣカードを挿入して抜き出す試験の繰り返し）を行ったところ、１０００回の試験で、実施例１、実施例２のＩＣカード１は、金ワイヤ接続部の剥離または接触不良に起因する動作不能を生じるカードを検出できなかった。一方、比較例のＩＣカードでは、１０００回の試験で１件の接触不能を検出した。
【００４６】
なお、試験に使用したＡＴＭ装置は、一般的な銀行ＡＴＭ機複数社のローラ配列、ローラ形状及び圧力を分析して、これに近似する条件を再現するように製作した試験機であり、その基本構成はＩＳＯ１０３７３−３：２００１（Ｅ）ＡｎｎｅｘＡに記載されるとおりのものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明のＩＣカードの平面図である。
【図２】本発明のＩＣカード用ＩＣモジュールの背面図である。
【図３】本発明のＩＣカードのＩＣモジュール部分の断面図である。
【図４】従来のＩＣカード用ＩＣモジュールの端子部を説明する図である。
【図５】従来のＩＣカードのＩＣモジュール部分の断面図である。
【図６】ＡＴＭの搬送ローラの通過域を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ ＩＣカード
２ 接触端子板
３ ＩＣチップ
４ 搬送ローラの通過域
５ ＩＣカード用ＩＣモジュール、ＩＣモジュール
５ｊ 従来のＩＣカード用ＩＣモジュール、ＩＣモジュール
７ 絶縁材料
８ 端子基板
１０ カード基体
１７ 樹脂モールド部
２０ ＩＣモジュール装着用凹部
２６ ワイヤボンディング基板側パッド
２７ ボンディングワイヤ、金ワイヤ
Ｑ 封止樹脂の外周
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の接触端子板を有するＩＣカード用ＩＣモジュールを、カードの四辺に平行し、かつＩＳＯ７８１６に規定する位置に装着したＩＣカードにおいて、当該ＩＣモジュールは、ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されたものであって、ワイヤボンディング基板側パッドの全ての貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード。
【請求項２】
矩形状の接触端子板を有するＩＣカード用ＩＣモジュールを、カードの四辺に平行し、かつＩＳＯ７８１６に規定する位置に装着したＩＣカードにおいて、当該ＩＣモジュールは、ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されたものであって、ワイヤボンディング基板側パッドのＣ３端子とＣ７端子の貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード。
【請求項３】
ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されているＩＣカード用ＩＣモジュールであって、当該ワイヤボンディング基板側パッドの全ての貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード用ＩＣモジュール。
【請求項４】
ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されているＩＣカード用ＩＣモジュールであって、当該ワイヤボンディング基板側パッドのＣ３端子とＣ７端子の貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード用ＩＣモジュール。
【請求項１】
矩形状の接触端子板を有するＩＣカード用ＩＣモジュールを、カードの四辺に平行し、かつＩＳＯ７８１６に規定する位置に装着したＩＣカードにおいて、当該ＩＣモジュールは、ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されたものであって、ワイヤボンディング基板側パッドの全ての貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード。
【請求項２】
矩形状の接触端子板を有するＩＣカード用ＩＣモジュールを、カードの四辺に平行し、かつＩＳＯ７８１６に規定する位置に装着したＩＣカードにおいて、当該ＩＣモジュールは、ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されたものであって、ワイヤボンディング基板側パッドのＣ３端子とＣ７端子の貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード。
【請求項３】
ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されているＩＣカード用ＩＣモジュールであって、当該ワイヤボンディング基板側パッドの全ての貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード用ＩＣモジュール。
【請求項４】
ＩＣチップ側パッドと接触端子板背面のワイヤボンディング基板側パッドとがワイヤ接続されているＩＣカード用ＩＣモジュールであって、当該ワイヤボンディング基板側パッドのＣ３端子とＣ７端子の貫通孔の外縁が封止樹脂の外周の左右辺から、０．９ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内になるように形成したことを特徴とするＩＣカード用ＩＣモジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１３３８０３（Ｐ２００７−１３３８０３Ａ）
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２８３４３（Ｐ２００５−３２８３４３）
【出願日】平成１７年１１月１４日（２００５．１１．１４）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１４日（２００５．１１．１４）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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