ＩＣカードモジュール、ＩＣカード及びそれらの製造方法
【課題】 薄型化でき、その上、パッド上のバンプに、アンテナ線を容易に保持、接続でき、パッドとアンテナ線の接続信頼性を高めた、安価なＩＣカードモジュール、ＩＣカード及びそれらの製造方法を提供すること。
【解決手段】 ＩＣチップ１と、このＩＣチップ１上に形成された電極となるパッド２と、このパッド２上に形成されたＡｕバンプ４と、このバンプ４に接続されるアンテナ線３とを有するＩＣカードモジュールを、ＩＣチップ１の厚さと同一寸法のコア材５に入れ、ＩＣチップ１との厚さがＩＣカードモジュールの厚さと同一寸法となるようにホットメルト材６を、ＩＣカードモジュールとコア材５の外側に張り合わせる。
【解決手段】 ＩＣチップ１と、このＩＣチップ１上に形成された電極となるパッド２と、このパッド２上に形成されたＡｕバンプ４と、このバンプ４に接続されるアンテナ線３とを有するＩＣカードモジュールを、ＩＣチップ１の厚さと同一寸法のコア材５に入れ、ＩＣチップ１との厚さがＩＣカードモジュールの厚さと同一寸法となるようにホットメルト材６を、ＩＣカードモジュールとコア材５の外側に張り合わせる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣカードモジュール、ＩＣカード及びそれらの製造方法に関し、特に、非接触型のＩＣカードに用いられるＩＣカードモジュールのＩＣチップとアンテナ線（アンテナコイル）の接続構造と接続方法、及びこのＩＣカードモジュールを用いたＩＣカードとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この分野で、技術的に確立され、最も多く用いられる方法は、プリント基板（配線基板）にＩＣチップをマウントし、ボンディング線にてプリント基板上へ接続するＣＯＢ法である。このプリント基板上の配線を経由し、アンテナ線接続用の、電極となるパッドとアンテナ線を半田材で接続している。
【０００３】一方、別の方法では、ボンディング線によらず、ＩＣチップのパッド上に金（Ａｕ）バンプを形成し、フリップチップ技術でプリント基板に接続する方法が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＣＯＢ法は、ループ高さが２００μｍあり、モジュールを薄くできないという欠点があった。
【０００５】一方、Ａｕバンプを用いる方法は、バンプ上面の引きちぎり部分の形状が安定せず、また、上面形状が突起状になっていることから、アンテナ線を半田で接続する場合に安定しない欠点があった。
【０００６】従って、本発明は、薄型化でき、その上、パッド上のバンプに、アンテナ線を容易に保持、接続でき、パッドとアンテナ線の接続信頼性を高めた、安価なＩＣカードモジュール、ＩＣカード及びそれらの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＩＣチップと、該ＩＣチップ上に形成された電極となるパッドと、該パッド上に形成された金バンプと、該バンプに接続されるアンテナ線とを有するＩＣモジュールにおいて、前記バンプは、前記アンテナ線を接続する溝を有するＩＣカードモジュールである。
【０００８】また、本発明は、ＩＣチップの電極となるパッド上にボンディング法により金バンプを形成し、該バンプを平坦にした後、該バンプ上に、接続されるアンテナ線の線径と同一で、該アンテナ線の取り付け方向と一致した角度を有する溝を形成し、前記アンテナ線を該溝に、平坦に、前記ＩＣチップから所定の高さにそろえて接続し、その後、前記アンテナと前記バンプに半田を供給し、前記ＩＣチップの下面から加熱して接続するＩＣカードモジュールの製造方法である。
【０００９】また、本発明は、上記のＩＣカードモジュールと、該ＩＣカードモジュールを入れるコア材と、前記ＩＣカードモジュールと該コア材の外側に設けられたホットメルト材とを有するＩＣカードであって、前記ＩＣチップの厚さは、前記コア材と同一で、前記ＩＣカードモジュールの厚さは、前記コア材と前記ホットメルト材と同一であるＩＣカードである。
【００１０】また、本発明は、上記のＩＣカードモジュールを、前記ＩＣチップの厚さと同一寸法のコア材に収め、前記ＩＣチップとの厚さが前記ＩＣカードモジュールの厚さと同一寸法となるようにホットメルト材を、前記ＩＣカードモジュールと前記コア材の外側に張り合わせたＩＣカードの製造方法である。
【００１１】本発明は、ＩＣパッドにアンテナ線を金属結合で接続でき、プリント基板や導電接着剤を使用しないので安価にできる効果がある。また、実装高さが安定することからＩＣカードの厚さを制御でき、薄型のカードの製法に有利である。また、アンテナ線は、仮固定されるので、自動化しやすい。また、アルミニウム（Ａｌ）パッドにＳｎ等の材料が接触しないので、接続信頼性は高い。加えて、ＩＣチップは、コア材に収まるので、外圧に強く、さらに、ＩＣカードの平坦性が良好でカードデザイン等の自由度が高くなりその効果は大きい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】図１に示すように、まず、ＩＣチップ１に、蒸着等でＡｌやＡｌ合金からなるパッド２を形成した。非接触型のＩＣカードは、アンテナ線が必要であり、パッドとアンテナ線の接続方式で、信頼性とコストが大きく異なる。そのため、ここでは、加工費が最も安価で、信頼性が高く、量産性の良いボンディングバンプ方式でパッド２面にＡｕバンプ４を形成した。その後、１バンプ当たり２０ｇ程度にて面押しして、平坦部分を形成した。この平坦部分にアンテナ線３に使用する線径と同程度のＵ形状の治具で再度面押しし、溝を形成した。このＵ形状の面押しは、チップに対するアンテナ線３の取り付け角度と同一にした。この際、Ｕ形状の治具は、Ｖ形状等でも良い。
【００１４】一方、アンテナ線３には、仕様に応じて、３０〜１５０μｍのＣｕ線が使用できる。このＣｕ線の表面には、あらかじめＳｎもしくはＳｎ合金のめっきを施している。めっき厚は、３〜５μｍが良い。また、Ｃｕ線は、純Ｃｕ線でも良い。ここでは、ホイスカー防止のため、Ｓｎ−Ｂｉめっき線とし、線間絶縁のため、ポリウレタンの薄いコーティングを施したものを使用した。このように薄いコーティングの場合、接続部分は、電気トーチ等で、簡単に除去できる。
【００１５】次に、次工程で使用するホットメルト材からなるシート等は、一般に、２５μｍ刻みに材料があることから、ＩＣチップ１上のアンテナ線３の取り付け高さを５０μｍになるようにバンプ４上のアンテナ線３をゆっくりと押し込んだ。バンプ４、アンテナ線３は、それぞれＡｕ、Ｃｕで、どちらも柔らかく、１バンプ当たりの押し込み加重は２５ｇ程度であり、容易に上記の寸法にできた。
【００１６】アンテナ線３とバンプ４は、機械的に付着している状態のため、この上面にゴム板等による転写法でＰｂフリーのＳｎ−Ａｇの半田ペーストを少量付けた後、ＩＣチップ１の下面から２５０℃で、５〜１０秒程度加熱することにより金属接合して、本発明のＩＣモジュールを得た。
【００１７】次に、このＩＣモジュールから、図２のＩＣカード１１を製作した。図２に示すように、コア材５は、ＩＣチップ１の厚さと同一にした。ホットメルト材６は、アンテナ線３の取り付け高さと同じく、５０μｍとした。アンテナ線の実装部は、ホットメルト材６からなる層で吸収させた。即ち、この寸法構成で表面層をプラスチックからなるカバー材７で積層するとき、ＩＣチップ１に応力が加わらず、かつ、無駄な空洞もできないため、ＩＣチップ１の割れ、カバー材７の凹みを防止でき、平坦性も良好になる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、薄型化でき、その上、パッド上のバンプに、アンテナ線を容易に保持、接続でき、パッドとアンテナ線の接続信頼性を高めた、安価なＩＣカードモジュール、ＩＣカード及びそれらの製造方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるＩＣモジュールの説明図。図１（ａ）は、斜視図。図１（ｂ）は、断面図。
【図２】本発明の実施の形態におけるＩＣカードの説明図。図２（ａ）は、平面図。図２（ｂ）は、図２（ａ）のｘ−ｘ断面図。
【符号の説明】
１ ＩＣチップ
２ パッド
３ アンテナ線
４ （Ａｕ）バンプ
５ コア材
６ ホットメルト材
７ カバー材
１１ ＩＣカード
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣカードモジュール、ＩＣカード及びそれらの製造方法に関し、特に、非接触型のＩＣカードに用いられるＩＣカードモジュールのＩＣチップとアンテナ線（アンテナコイル）の接続構造と接続方法、及びこのＩＣカードモジュールを用いたＩＣカードとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この分野で、技術的に確立され、最も多く用いられる方法は、プリント基板（配線基板）にＩＣチップをマウントし、ボンディング線にてプリント基板上へ接続するＣＯＢ法である。このプリント基板上の配線を経由し、アンテナ線接続用の、電極となるパッドとアンテナ線を半田材で接続している。
【０００３】一方、別の方法では、ボンディング線によらず、ＩＣチップのパッド上に金（Ａｕ）バンプを形成し、フリップチップ技術でプリント基板に接続する方法が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＣＯＢ法は、ループ高さが２００μｍあり、モジュールを薄くできないという欠点があった。
【０００５】一方、Ａｕバンプを用いる方法は、バンプ上面の引きちぎり部分の形状が安定せず、また、上面形状が突起状になっていることから、アンテナ線を半田で接続する場合に安定しない欠点があった。
【０００６】従って、本発明は、薄型化でき、その上、パッド上のバンプに、アンテナ線を容易に保持、接続でき、パッドとアンテナ線の接続信頼性を高めた、安価なＩＣカードモジュール、ＩＣカード及びそれらの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＩＣチップと、該ＩＣチップ上に形成された電極となるパッドと、該パッド上に形成された金バンプと、該バンプに接続されるアンテナ線とを有するＩＣモジュールにおいて、前記バンプは、前記アンテナ線を接続する溝を有するＩＣカードモジュールである。
【０００８】また、本発明は、ＩＣチップの電極となるパッド上にボンディング法により金バンプを形成し、該バンプを平坦にした後、該バンプ上に、接続されるアンテナ線の線径と同一で、該アンテナ線の取り付け方向と一致した角度を有する溝を形成し、前記アンテナ線を該溝に、平坦に、前記ＩＣチップから所定の高さにそろえて接続し、その後、前記アンテナと前記バンプに半田を供給し、前記ＩＣチップの下面から加熱して接続するＩＣカードモジュールの製造方法である。
【０００９】また、本発明は、上記のＩＣカードモジュールと、該ＩＣカードモジュールを入れるコア材と、前記ＩＣカードモジュールと該コア材の外側に設けられたホットメルト材とを有するＩＣカードであって、前記ＩＣチップの厚さは、前記コア材と同一で、前記ＩＣカードモジュールの厚さは、前記コア材と前記ホットメルト材と同一であるＩＣカードである。
【００１０】また、本発明は、上記のＩＣカードモジュールを、前記ＩＣチップの厚さと同一寸法のコア材に収め、前記ＩＣチップとの厚さが前記ＩＣカードモジュールの厚さと同一寸法となるようにホットメルト材を、前記ＩＣカードモジュールと前記コア材の外側に張り合わせたＩＣカードの製造方法である。
【００１１】本発明は、ＩＣパッドにアンテナ線を金属結合で接続でき、プリント基板や導電接着剤を使用しないので安価にできる効果がある。また、実装高さが安定することからＩＣカードの厚さを制御でき、薄型のカードの製法に有利である。また、アンテナ線は、仮固定されるので、自動化しやすい。また、アルミニウム（Ａｌ）パッドにＳｎ等の材料が接触しないので、接続信頼性は高い。加えて、ＩＣチップは、コア材に収まるので、外圧に強く、さらに、ＩＣカードの平坦性が良好でカードデザイン等の自由度が高くなりその効果は大きい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】図１に示すように、まず、ＩＣチップ１に、蒸着等でＡｌやＡｌ合金からなるパッド２を形成した。非接触型のＩＣカードは、アンテナ線が必要であり、パッドとアンテナ線の接続方式で、信頼性とコストが大きく異なる。そのため、ここでは、加工費が最も安価で、信頼性が高く、量産性の良いボンディングバンプ方式でパッド２面にＡｕバンプ４を形成した。その後、１バンプ当たり２０ｇ程度にて面押しして、平坦部分を形成した。この平坦部分にアンテナ線３に使用する線径と同程度のＵ形状の治具で再度面押しし、溝を形成した。このＵ形状の面押しは、チップに対するアンテナ線３の取り付け角度と同一にした。この際、Ｕ形状の治具は、Ｖ形状等でも良い。
【００１４】一方、アンテナ線３には、仕様に応じて、３０〜１５０μｍのＣｕ線が使用できる。このＣｕ線の表面には、あらかじめＳｎもしくはＳｎ合金のめっきを施している。めっき厚は、３〜５μｍが良い。また、Ｃｕ線は、純Ｃｕ線でも良い。ここでは、ホイスカー防止のため、Ｓｎ−Ｂｉめっき線とし、線間絶縁のため、ポリウレタンの薄いコーティングを施したものを使用した。このように薄いコーティングの場合、接続部分は、電気トーチ等で、簡単に除去できる。
【００１５】次に、次工程で使用するホットメルト材からなるシート等は、一般に、２５μｍ刻みに材料があることから、ＩＣチップ１上のアンテナ線３の取り付け高さを５０μｍになるようにバンプ４上のアンテナ線３をゆっくりと押し込んだ。バンプ４、アンテナ線３は、それぞれＡｕ、Ｃｕで、どちらも柔らかく、１バンプ当たりの押し込み加重は２５ｇ程度であり、容易に上記の寸法にできた。
【００１６】アンテナ線３とバンプ４は、機械的に付着している状態のため、この上面にゴム板等による転写法でＰｂフリーのＳｎ−Ａｇの半田ペーストを少量付けた後、ＩＣチップ１の下面から２５０℃で、５〜１０秒程度加熱することにより金属接合して、本発明のＩＣモジュールを得た。
【００１７】次に、このＩＣモジュールから、図２のＩＣカード１１を製作した。図２に示すように、コア材５は、ＩＣチップ１の厚さと同一にした。ホットメルト材６は、アンテナ線３の取り付け高さと同じく、５０μｍとした。アンテナ線の実装部は、ホットメルト材６からなる層で吸収させた。即ち、この寸法構成で表面層をプラスチックからなるカバー材７で積層するとき、ＩＣチップ１に応力が加わらず、かつ、無駄な空洞もできないため、ＩＣチップ１の割れ、カバー材７の凹みを防止でき、平坦性も良好になる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、薄型化でき、その上、パッド上のバンプに、アンテナ線を容易に保持、接続でき、パッドとアンテナ線の接続信頼性を高めた、安価なＩＣカードモジュール、ＩＣカード及びそれらの製造方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるＩＣモジュールの説明図。図１（ａ）は、斜視図。図１（ｂ）は、断面図。
【図２】本発明の実施の形態におけるＩＣカードの説明図。図２（ａ）は、平面図。図２（ｂ）は、図２（ａ）のｘ−ｘ断面図。
【符号の説明】
１ ＩＣチップ
２ パッド
３ アンテナ線
４ （Ａｕ）バンプ
５ コア材
６ ホットメルト材
７ カバー材
１１ ＩＣカード
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ＩＣチップと、該ＩＣチップ上に形成された電極となるパッドと、該パッド上に形成された金バンプと、該バンプに接続されるアンテナ線とを有するＩＣモジュールにおいて、前記バンプは、前記アンテナ線を接続する溝を有することを特徴とするＩＣカードモジュール。
【請求項２】 ＩＣチップの電極となるパッド上にボンディング法により金バンプを形成し、該バンプを平坦にした後、該バンプ上に、接続されるアンテナ線の線径と同一で、該アンテナ線の取り付け方向と一致した角度を有する溝を形成し、前記アンテナ線を該溝に、平坦に、前記ＩＣチップから所定の高さにそろえて接続し、その後、前記アンテナと前記バンプに半田を供給し、前記ＩＣチップの下面から加熱して接続することを特徴とするＩＣカードモジュールの製造方法。
【請求項３】 請求項１記載のＩＣカードモジュールと、該ＩＣカードモジュールを入れるコア材と、前記ＩＣカードモジュールと該コア材の外側に設けられたホットメルト材とを有するＩＣカードであって、前記ＩＣチップの厚さは、前記コア材と同一で、前記ＩＣカードモジュールの厚さは、前記コア材と前記ホットメルト材と同一であることを特徴とするＩＣカード。
【請求項４】 請求項１記載のＩＣカードモジュールを、前記ＩＣチップの厚さと同一寸法のコア材に収め、前記ＩＣチップとの厚さが前記ＩＣカードモジュールの厚さと同一寸法となるようにホットメルト材を、前記ＩＣカードモジュールと前記コア材の外側に張り合わせたことを特徴とするＩＣカードの製造方法。
【請求項１】 ＩＣチップと、該ＩＣチップ上に形成された電極となるパッドと、該パッド上に形成された金バンプと、該バンプに接続されるアンテナ線とを有するＩＣモジュールにおいて、前記バンプは、前記アンテナ線を接続する溝を有することを特徴とするＩＣカードモジュール。
【請求項２】 ＩＣチップの電極となるパッド上にボンディング法により金バンプを形成し、該バンプを平坦にした後、該バンプ上に、接続されるアンテナ線の線径と同一で、該アンテナ線の取り付け方向と一致した角度を有する溝を形成し、前記アンテナ線を該溝に、平坦に、前記ＩＣチップから所定の高さにそろえて接続し、その後、前記アンテナと前記バンプに半田を供給し、前記ＩＣチップの下面から加熱して接続することを特徴とするＩＣカードモジュールの製造方法。
【請求項３】 請求項１記載のＩＣカードモジュールと、該ＩＣカードモジュールを入れるコア材と、前記ＩＣカードモジュールと該コア材の外側に設けられたホットメルト材とを有するＩＣカードであって、前記ＩＣチップの厚さは、前記コア材と同一で、前記ＩＣカードモジュールの厚さは、前記コア材と前記ホットメルト材と同一であることを特徴とするＩＣカード。
【請求項４】 請求項１記載のＩＣカードモジュールを、前記ＩＣチップの厚さと同一寸法のコア材に収め、前記ＩＣチップとの厚さが前記ＩＣカードモジュールの厚さと同一寸法となるようにホットメルト材を、前記ＩＣカードモジュールと前記コア材の外側に張り合わせたことを特徴とするＩＣカードの製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開平１１−２１９４２０
【公開日】平成１１年（１９９９）８月１０日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−３８０４２
【出願日】平成１０年（１９９８）２月３日
【出願人】（０００１３４２５７）株式会社トーキン (1,832)
【公開日】平成１１年（１９９９）８月１０日
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年（１９９８）２月３日
【出願人】（０００１３４２５７）株式会社トーキン (1,832)
[ Back to top ]