ＩＣカード
【課題】複数種類の外部装置との間で非接触のデータの送受信を行うために、より多くのアンテナ線を搭載することができ、また、曲げ又は押圧等による外力が加わった場合であっても、アンテナ線及びＩＣチップ等が破壊される虞が少ないＩＣカードを提供する。
【解決手段】アンテナ基板１上に交差することなく巻回して形成されたアンテナ線２、３を、ＩＣチップ１５が搭載されたモジュール基板１１に突設されたモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｃ…が跨ぐようにして、アンテナ基板１及びモジュール基板１１を対向配置し、アンテナ線２、３の端部に設けられたアンテナ端子４ａ、４ｃ…とモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｃ…とを接続する。
【解決手段】アンテナ基板１上に交差することなく巻回して形成されたアンテナ線２、３を、ＩＣチップ１５が搭載されたモジュール基板１１に突設されたモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｃ…が跨ぐようにして、アンテナ基板１及びモジュール基板１１を対向配置し、アンテナ線２、３の端部に設けられたアンテナ端子４ａ、４ｃ…とモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｃ…とを接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波を利用して非接触の通信を行うことができる非接触型ＩＣカード又は接触・非接触共用型ＩＣカード等のＩＣカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子によるＩＣチップを実装したＩＣカードは、従来利用されていた磁気カードと比較して、記憶可能なデータ量が多く、また、高度なセキュリティ機能を搭載できる等の利点を有しており、急速に普及している。ＩＣカードには、機械的な接続端子を備え、外部装置に備えられた接続端子に接触させることでデータの送受信を行う接触型のＩＣカードと、接続端子を備えず、外部装置に接触することなく無線通信によりデータの送受信を行う非接触型のＩＣカードとがある。また、両機能を備える接触・非接触共用型のＩＣカードがある。
【０００３】
非接触でデータの送受信を行うことができるＩＣカードは、外部装置との間で電磁波を利用したデータの送受信を行うようにしてあり、内部には電磁波を送受信するためのアンテナを備えている。アンテナは、例えば、数ｍｍ又はそれ以下の厚さのポリエステルフィルム又はポリイミドフィルム等によるカード基板の一面に、アルミ箔を貼り付けてエッチングすることにより形成されており、カード基板の一面に多重に巻回して形成されている。多重に巻回されたアンテナの両端はＩＣチップの接続端子に接続され、ＩＣチップ内の送受信回路がアンテナを用いたデータの送受信を行うことができるようにしてある。
【０００４】
特許文献１においては、基板シートにアンテナ用コイルパターンを含む回路パターンを形成し、回路パターンと接続するようにＩＣチップを基板シートに実装し、基板シートにカバーシートを重ねてラミネート加工することでカード化を行う場合に、基板シートの実装範囲に回路パターンと接触しないバックアップパターンを導電性ペーストで形成しておくことにより、ラミネート加工時にＩＣチップが基板シートに沈み込むことを防止できる非接触ＩＣカードの製造方法が提案されている。この非接触ＩＣカードにおいては、多重に巻回されたアンテナ用コイルパターンの内側の端部にＩＣチップの端子を接続し、アンテナ用コイルパターンの外側の端部にはジャンパ線を介してＩＣチップの端子を接続するようにしてある。
【０００５】
特許文献２においては、樹脂製のインレットシートに、樹脂で被覆された銅線を巻回した巻線コイルを配設し、巻線コイルの両端部をＩＣモジュールに接続する構成とする場合、巻線コイルの端部近傍を波状に形成することで、巻線コイルとＩＣモジュールとの接続部分近傍に発生する張力を緩衝する緩衝部を設けた非接触型ＩＣカードが提案されている。この非接触型ＩＣカードは、例えば温度変化によりインレットシートと巻線コイルとの間に熱膨張差が発生した場合、熱膨張差により発生する張力が緩衝部にて緩衝されるため、信頼性を向上させることができる。
【０００６】
特許文献３においては、アンテナコイルを基板上にエッチングによって形成し、ＩＣチップの接続用バンプを、アンテナコイルを跨いで、アンテナコイルの両端の接続端子に接続する構成の非接触式ＩＣカード、及びこの非接触式ＩＣカードの製造方法が提案されている。この非接触式ＩＣカードは、アンテナコイルを交差させる必要がないため、ジャンパ線を用いる必要がなく、低コストで製造することができると共に、信頼性を向上させることができる。
【特許文献１】特開２０００−２００３３２号公報
【特許文献２】特開２００２−７４２９８号公報
【特許文献３】特許第２８１４４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び特許文献２に係るＩＣカードでは、巻回されたアンテナ用のコイル両端部分とＩＣチップの接続端子とを接続する必要があるため、コイルに交差する部分を設ける必要がある。この交差部分がショートすることを防ぐため、例えば絶縁被膜付の配線を用いてコイルを形成することができるが、絶縁被膜付の配線はＩＣチップと接続するために両端部分の絶縁被膜を取り除かなければならないため、製造コストが増大するという問題があり、また、交差部分の厚みが増すため、ＩＣカードの厚みが増大する虞があり、ＩＣカードの使用及び曲げ等によって破断する虞がある等の問題がある。
【０００８】
また、アンテナ用のコイルを基板上にエッチングによって形成する場合には、コイルの交差部分にジャンパ線を用いるか、又は基板の反対面に交差部分のパターンを形成して基板の表裏面をスルーホールにより接続するか等の方法により交差部分を実現することができる。しかし、ジャンパ線を用いる場合には、上述の絶縁被膜付の配線を用いる場合と同様の問題があり、基板の裏面に交差部分のパターンを形成する場合には、基板に形成したスルーホール部分の強度が低下するため、ＩＣカードの信頼性が低下するという問題があるとともに、製造コストが増大するという問題がある。
【０００９】
特許文献３に係るＩＣカードでは、アンテナコイルに交差部分がないため、上述の問題は発生しない。しかしながら、ＩＣチップの接続用バンプがアンテナコイルを跨ぐ構成であるため、ＩＣチップの大きさによって跨ぐことができるアンテナコイルの配線数が制限されるという問題がある。このため、巻数の多いアンテナコイルを備えるためには、ＩＣチップを大きくするか、又はＩＣチップの接続用バンプが跨ぐ部分のみアンテナコイルの配線を細くするかしなければならない。ＩＣチップを大きくした場合には、ＩＣカードに加わる曲げ、捻り又は押圧等の外部の力によってＩＣチップが破壊される可能性が高まるという問題がある。また、ＩＣチップの接続用バンプが跨ぐ部分のみアンテナコイルの配線を細くした場合には、この部分の配線が破断する可能性が高まると共に、アンテナ特性が低下するという問題がある。
【００１０】
また、近年においては、ＩＣカードの技術が広い範囲で使用されるようになり、これに伴ってＩＣカードが一種類の外部装置のみとデータの送受信を行うのではなく、複数の種類の外部装置とデータの送受信を行うことが求められている。接触・非接触共用型のＩＣカードは、接触端子を介して通信を行う外部装置と、無線による通信を行う外部装置との２種類の外部装置との間でデータの送受信を行うことができるが、ＩＣカードは、ユーザの利便性から、複数の種類の外部装置と非接触で通信を行うことができることが望ましい。複数の種類の外部装置と非接触で通信を行う場合、それぞれの外部装置が通信に用いる無線の周波数が大きく異なるものであれば、ＩＣカードは各周波数に対応して複数のアンテナを備える必要がある。
【００１１】
特許文献１又は特許文献２に記載のＩＣカードの構成と同様の構成で、複数のアンテナ用のコイルを備える場合、少なくともＩＣカードに備えるアンテナ用のコイルの数と同数の交差部分が必要であり、アンテナ用コイルの配置によっては、それ以上の交差部分が必要となるため、ＩＣカードの使用及び曲げ等によって交差部分が破断する虞が増し、ＩＣカードの信頼性が低下するという問題がある。
【００１２】
また、特許文献３に記載のＩＣカードの構成と同様の構成で、複数のアンテナコイルを備える場合、ＩＣチップの接続用バンプが跨ぐアンテナコイルの配線数が増大するため、ＩＣチップをより大きくするか、又はＩＣチップの接続用バンプが跨ぐ部分のアンテナコイルの配線をより細くするかしなければならない。ＩＣチップを大きくした場合には、ＩＣチップが破壊される可能性がより高くなり、ＩＣチップの接続用バンプが跨ぐ部分のアンテナコイルの配線を細くした場合には、配線の断線が発生する可能性がより高くなるという問題がある。
【００１３】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、複数のアンテナ線をアンテナ基板上に交差することなく巻回して形成し、ＩＣチップが搭載されたモジュール基板の一面に複数のモジュール端子を突出させて設け、アンテナ基板及びモジュール基板を対向配置し、モジュール端子の間にアンテナ線を跨ぐようにしてアンテナ線のアンテナ端子とモジュール端子とを接続する構成とすることにより、より多くのアンテナを搭載することができ、使用及び曲げ等によってＩＣチップ及びアンテナ線等が破壊される虞がないＩＣカードを提供することにある。
【００１４】
また本発明の他の目的とするところは、複数のアンテナ線を搭載して異なる周波数の信号を送信又は受信する構成とすることにより、より多くの種類の外部装置との非接触によるデータの送信又は受信を行うことができるＩＣカードを提供することにある。
【００１５】
また本発明の他の目的とするところは、アンテナ線を１ターン以上巻回する構成とすることにより、無線によるデータの送信又は受信の性能を高めることができ、アンテナ線を１ターン以上巻回した場合であっても、交差部分が形成されないＩＣカードを提供することにある。
【００１６】
また本発明の他の目的とするところは、巻回された一のアンテナ線の内側に、他のアンテナ線を巻回して設ける構成とすることにより、限られた配置領域に複数のアンテナ線を効率よく配設することができるＩＣカードを提供することにある。
【００１７】
また本発明の他の目的とするところは、モジュール基板のアンテナ基板との対向面にＩＣチップを配設し、アンテナ基板に凹部を形成し、モジュール基板をアンテナ基板に対向配置した場合に、凹部にＩＣチップを収容する構成とすることにより、より薄型化できるＩＣカードを提供することにある。
【００１８】
また本発明の他の目的とするところは、アンテナ基板に形成されたアンテナ端子とモジュール基板に設けられたモジュール端子とを導電性接着剤により接続する構成とすることにより、アンテナ端子とモジュール端子との接続を簡単に行うことができるＩＣカードを提供することにある。
【００１９】
また本発明の他の目的とするところは、ＩＣチップをフリップチップボンド工法に従った処理でモジュール基板に接続する構成とすることにより、ＩＣチップをワイヤボンディングによりモジュール基板に接続する場合と比較して、より強固に接続を行うことができるＩＣカードを提供することにある。
【００２０】
また本発明の他の目的とするところは、ＩＣチップのモジュール基板に接続される面の反対面を補強する補強板を備える構成とすることにより、ＩＣチップが破壊されることを防止できるＩＣカードを提供することにある。
【００２１】
また本発明の他の目的とするところは、モジュール基板のアンテナ基板との対向面の反対面に、外部機器と接触してデータの送信又は受信を行うための接触端子を設ける構成とすることにより、接触・非接触の両方式によるデータの送信又は受信を行うことができるＩＣカードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に係るＩＣカードは、巻回するアンテナ線が配設されたアンテナ基板と、前記アンテナ線を介して送信又は受信される信号を処理するＩＣチップが配設され、前記アンテナ基板に対向配置されたモジュール基板とを備えるＩＣカードにおいて、前記アンテナ線を複数備え、複数の前記アンテナ線は、各アンテナ線が各個に交差することなく、且つ、複数のアンテナ線が相互に交差することなく前記アンテナ基板に配設してあり、前記アンテナ基板は、前記アンテナ線の両端にそれぞれ設けられた複数のアンテナ端子を有し、前記モジュール基板は、前記モジュール基板の一面に突出し、複数の前記アンテナ端子にそれぞれ接続される複数のモジュール端子を有し、複数の前記モジュール端子の間に一又は複数の前記アンテナ線を跨いで、前記モジュール基板が前記アンテナ基板に対向配置してあることを特徴とする。
【００２３】
本発明においては、アンテナ基板上に交差することなく巻回して形成された複数のアンテナ線を、モジュール基板に突設された複数のモジュール端子が跨ぐようにして、アンテナ基板及びモジュール基板を対向配置し、アンテナ線の両端のアンテナ端子とモジュール端子とを接続する。アンテナ線が交差しないため、アンテナ線の強度が高まる。また、モジュール端子間に跨ぐアンテナ線の配線数が多い場合には、モジュール基板を大きくしてモジュール端子間の間隔を広げることにより、ＩＣチップを大きくすることなくアンテナ線の数を増すことができる。
【００２４】
また、本発明に係るＩＣカードは、複数の前記アンテナ線が、異なる周波数の信号をそれぞれ送信又は受信するようにしてあることを特徴とする。
【００２５】
本発明においては、アンテナ基板に設ける複数のアンテナ線は、異なる周波数の信号の送信又は受信に用いる。ＩＣカードは、より多くの種類の外部装置と非接触によるデータの送信又は受信が可能となる。
【００２６】
また、本発明に係るＩＣカードは、前記アンテナ線が、１ターン以上巻回してあることを特徴とする。
【００２７】
本発明においては、アンテナ基板に設けるアンテナ線は、１ターン以上巻回するように形成する。アンテナ線を１ターン以上巻回した場合であっても、アンテナ線が交差しないため、アンテナ線の強度が低下せず、アンテナ線の巻数を増すことにより、データの送信又は受信の性能が高まる。
【００２８】
また、本発明に係るＩＣカードは、前記アンテナ線が、一のアンテナ線の内側に他のアンテナ線が巻回してあることを特徴とする。
【００２９】
本発明においては、巻回された一のアンテナ線の内側に、他のアンテナ線を巻回して形成することで、複数のアンテナ線を設ける。ＩＣカードの限られた領域内に効率よく複数のアンテナ線を配置できる。また、複数のアンテナ線それぞれの両端部分を近くに配することができるため、アンテナ線両端のアンテナ端子に接続されるモジュール端子を有するモジュール基板を小型化できる。
【００３０】
また、本発明に係るＩＣカードは、前記ＩＣチップが、前記モジュール基板の前記アンテナ基板との対向面に配設してあり、前記アンテナ基板は、前記ＩＣチップを収容する凹部を有することを特徴とする。
【００３１】
本発明においては、モジュール基板のアンテナ基板との対向面にＩＣチップを配設し、アンテナ基板に凹部を形成し、ＩＣチップを凹部に収容するようにモジュール基板をアンテナ基板に対向配置して、モジュール端子とアンテナ端子との接続を行う。ＩＣチップのモジュール基板からの突出量が、モジュール端子の突出量より多い場合であっても、モジュール基板及びアンテナ基板を対向配置でき、ＩＣカードを薄型化できる。
【００３２】
また、本発明に係るＩＣカードは、前記アンテナ端子及び前記モジュール端子が、導電性接着剤を介して接続してあることを特徴とする。
【００３３】
本発明においては、アンテナ線の両端のアンテナ端子とモジュール基板のモジュール端子とを導電性接着剤により接続する。例えば、ワイヤボンディングによる接続と比較して、接続を簡単に行うことができると共に、接続強度を高めることができる。
【００３４】
また、本発明に係るＩＣカードは、前記ＩＣチップが、フリップチップボンド工法により前記モジュール基板に接続してあることを特徴とする。
【００３５】
本発明においては、ＩＣチップをフリップチップボンド工法に従った処理でモジュール基板に接続する。例えば、ワイヤボンディングによる接続と比較して、接続を簡単に行うことができると共に、接続強度を高めることができる。
【００３６】
また、本発明に係るＩＣカードは、前記ＩＣチップが板状をなし、一面側が前記モジュール基板に接続してあり、前記ＩＣチップの他面側を補強する補強板を備えることを特徴とする。
【００３７】
本発明においては、ＩＣチップのモジュール基板に接続される面の反対面を補強する補強板を設ける。ＩＣカードに曲げによる応力が加わった場合に、ＩＣチップに応力が加わりにくくなり、ＩＣチップが破壊されることを防止できる。
【００３８】
また、本発明に係るＩＣカードは、前記モジュール基板には、前記アンテナ基板との対向面の反対面に、外部の機器に接触し、該外部の機器との信号の送信又は受信を行う接触端子が設けてあることを特徴とする。
【００３９】
本発明においては、モジュール基板のアンテナ基板との対向面の反対面に、外部機器と接触してデータの送信又は受信を行う接触端子を設ける。無線によるデータの送信又は受信を行うことができない外部機器との間で、接触端子を用いたデータの送信又は受信を行うことができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明による場合は、複数のアンテナ線をアンテナ基板上に交差することなく巻回して形成し、ＩＣチップが搭載されたモジュール基板の一面に複数のモジュール端子を突出させて設け、アンテナ基板及びモジュール基板を対向配置し、モジュール端子の間にアンテナ線を跨ぐようにしてアンテナ線のアンテナ端子とモジュール端子とを接続する構成とすることにより、モジュール端子間に跨ぐアンテナ線の配線数が多い場合には、モジュール基板を大きくしてモジュール端子間の間隔を広げることにより、ＩＣチップを大きくすることなくアンテナ線の数を増すことができるため、ＩＣチップの強度を低下させることなく、より多くのアンテナ線を設けることができる。また、アンテナ線が交差しないため、アンテナ線の強度が高まる。よって、利便性が高く、信頼性の高いＩＣカードが実現できる。
【００４１】
また、本発明による場合は、複数のアンテナ線を搭載して異なる周波数の信号を送信又は受信する構成とすることにより、ＩＣカードがより多くの種類の外部装置と非接触によるデータの送信又は受信が可能となるため、ＩＣカードの利便性を高めることができる。
【００４２】
また、本発明による場合は、アンテナ線を１ターン以上巻回する構成とすることにより、アンテナ線による送信又は受信の性能を高めることができるため、外部装置との間でデータの送信又は受信を確実に行うことができる。また、アンテナ線を１ターン以上巻回した場合であっても、交差部分が形成されないため、アンテナ線の強度を低下させることなく、アンテナ線の巻数を増すことができる。よって、利便性の高いＩＣカードが実現できる。
【００４３】
また、本発明による場合は、巻回された一のアンテナ線の内側に、他のアンテナ線を巻回して設ける構成とすることにより、ＩＣカードの限られた領域内に効率よく複数のアンテナ線を配置できるため、アンテナ線による送信又は受信の性能を高めることができる。よって、ＩＣカードの利便性を高めることができる。また、複数のアンテナ線それぞれの両端部分を近づけて配することができるため、アンテナ線両端のアンテナ端子に接続されるモジュール端子を有するモジュール基板を小型化できる。よって、ＩＣカードの小型化又は薄型化を実現できる。
【００４４】
また、本発明による場合は、モジュール基板のアンテナ基板との対向面にＩＣチップを配設し、アンテナ基板に凹部を形成し、ＩＣチップを凹部に収容するようにモジュール基板をアンテナ基板に対向配置して、モジュール端子とアンテナ端子とを接続する構成とすることにより、モジュール基板から突出するＩＣチップを凹部に収容できるため、アンテナ基板及びモジュール基板間の距離を短くでき、ＩＣカードを薄型化できる。よって、ＩＣカードの利便性を高めることができる。
【００４５】
また、本発明による場合は、アンテナ基板に形成されたアンテナ線のアンテナ端子とモジュール基板に設けられたモジュール端子とを導電性接着剤により接続する構成とすることにより、アンテナ線とモジュール端子との接続を簡単に行うことができるため、ＩＣカードの製造工程を簡略化できる。また、アンテナ線とモジュール端子との接続強度を高めることができるため、ＩＣカードの信頼性を高めることができる。
【００４６】
また、本発明による場合は、ＩＣチップをフリップチップボンド工法に従った処理でモジュール基板に接続する構成とすることにより、ＩＣチップとモジュール基板との接続を簡単に行うことができるため、ＩＣカードの製造工程を簡略化できる。また、ＩＣチップとモジュール基板との接続強度を高めることができるため、ＩＣカードの信頼性を高めることができる。
【００４７】
また、本発明による場合は、ＩＣチップのモジュール基板に接続される面の反対面を補強する補強板を備える構成とすることにより、ＩＣカードに曲げによる応力が加わった場合に、ＩＣチップに応力が加わりにくくなり、ＩＣチップが破壊されることを防止できるため、ＩＣカードの信頼性を高めることができる。
【００４８】
また、本発明による場合は、モジュール基板のアンテナ基板との対向面の反対面に、外部機器と接触してデータの送信又は受信を行うための接触端子を設ける構成とすることにより、無線によるデータの送信又は受信を行うことができると共に、無線によるデータの送信又は受信を行うことができない外部機器との間で、接触端子を用いたデータの送信又は受信を行うことができるため、ＩＣカードの利便性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るＩＣカードの構成を示す模式的平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線による模式的断面図である。なお、図１においては、ＩＣカードの表面を覆う後述の表面シート３５の図示を省略し、ＩＣカードの内部構成を図示してある。図において１は略長方形の板状をなすアンテナ基板であり、アンテナ基板１は、例えばポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ））、ＰＥＴＧ（ポリエチレンテレフタレート共重合体（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌｅｔｅ Ｇｌｙｃｏｌ ｍｏｄｅｉｆｉｅｄ））、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル（ＰｏｌｙＶｉｎｙｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ））又はＰＣ（ポリカーボネート（ＰｏｌｙＣａｒｂｏｎａｔｅ））等の絶縁材料により形成されるものである。
【００５０】
アンテナ基板１の一面には、アンテナ基板１の外縁に沿って、２ターン弱程度を巻回されたアンテナ線２と、巻回されたアンテナ線２の内側に、３ターン弱程度を巻回されたアンテナ線３とが配設されている。巻回されたアンテナ線２の外側の端部にはアンテナ端子４ａが設けられ、内側の端部にはアンテナ端子４ｂが設けられている。また、巻回されたアンテナ線３の外側の端部にはアンテナ端子４ｄが設けられ、内側の端部にはアンテナ端子４ｃが設けられている。これらのアンテナ線２、３及びアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、アンテナ基板１の一面に銅箔又はアルミ箔等の金属箔を貼り付け、金属箔をエッチングすることによって形成されている。
【００５１】
本発明に係るＩＣカードは、通信に用いる電波の周波数が異なる複数種類の外部装置との間でデータの送受信を行うことができ、アンテナ線２及びアンテナ線３は、それぞれ異なる周波数の電波を受信するために用いられる。アンテナ線２及びアンテナ線３を用いて送受信を行う送受信回路、データを記憶するメモリ、及び演算を行うＣＰＵ等の回路はＩＣチップ１５に設けられており、ＩＣチップ１５はアンテナ基板１に対向配置されるＩＣモジュール１０に搭載されている。図３は、本発明の実施の形態１に係るＩＣカードのＩＣモジュール１０の構成を示す模式的断面図であり、図４は、同模式的平面図である。
【００５２】
ＩＣモジュール１０は、アンテナ基板１に対向して配され、略円形の板状をなすモジュール基板１１を備え、モジュール基板１１の一面に、アンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに接続されるモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、及び上述のＩＣチップ１５等が配されている。モジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、モジュール基板１１をアンテナ基板１に対向して配置した場合に、アンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに対向するように、モジュール基板１１の周縁側の適宜の位置に配設されている。
【００５３】
また、略長方形の板状をなすＩＣチップ１５の一面には、アンテナ線２及びアンテナ線３に電気的に接続される接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが突設されており、モジュール基板１１には、モジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが配された面と同じ面に、ＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに接続されるモジュールチップパッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが設けられている。モジュールチップパッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、モジュール基板１１の反対面に設けられた接続線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄにより、モジュールアンテナバッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄにそれぞれ接続されている。
【００５４】
ＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄと、モジュール基板１１のモジュールチップパッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとは、金バンプ１８、１８…により接続されており、これによってＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、モジュール基板１１のモジュールアンテナバッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに電気的に接続され、アンテナ線２及びアンテナ線３に電気的に接続できるようにしてある。また、ＩＣチップ１５及びモジュール基板１１の間には、接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ及びモジュールチップパッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの金バンプ１８、１８…による接続を固定する接続固定樹脂部１９を設けて、接続の信頼性を高めてある。
【００５５】
また、ＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが設けられた面の反対面には、ＩＣチップ１５より若干大きい略長方形の補強板１７が、ＵＶ接着テープ又は熱接着テープ等により接着してあり、ＩＣチップ１５に曲げ又は押圧等の応力が加わりにくくしてある。更に、モジュール基板１１の一面に設けられたＩＣチップ１５、接続固定樹脂部１９及び補強板１７は、合成樹脂による封止部２０に覆われて封止してあり、ＩＣチップ１５及び金バンプ１８、１８…による接続部分が破壊されないように保護してある。なお、封止部２０は、モジュール基板１１の一面に突出する略円柱状に形成してある。
【００５６】
ＩＣモジュール１０に対向配置されるアンテナ基板１には、ＩＣモジュール１０のモジュール基板１１の対向面に突出する略円柱状の封止部２０を収容する凹部５が形成されており、凹部５に封止部２０を収容することによって、モジュール基板１１の同じ面にＩＣチップ１５及びモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが設けられている場合であっても、アンテナ基板１及びモジュール基板１１を対向配置し、アンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ及びモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを接続できるようにしてある。なお、凹部５は、封止部２０と略同形に形成するか、又は封止部２０より若干大きい形状に形成してある。
【００５７】
アンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ及びモジュール基板１１のモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、半田又はＡｇペースト等の導電性を有する接続材料３１を用いてそれぞれ接続されており、これによりＩＣチップ１５はアンテナ線２及びアンテナ線３に電気的に接続され、アンテナ線２及びアンテナ線３を利用した非接触による信号の送受信を行うことができるようにしてある。また、ＩＣモジュール１０は、モジュール基板１１に突出するようにして設けられたモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの間に、アンテナ線２及びアンテナ線３を跨いでアンテナ基板１に対向配置されており、アンテナ線２及びアンテナ線３に交差部分を設けることなく、アンテナ線２及びアンテナ線３とＩＣチップ１５との電気的な接続を実現できるようにしてある。
【００５８】
また、接続材料３１にて接続されたアンテナ基板１及びＩＣモジュール１０は、モジュール基板１１のアンテナ基板１との対向面の反対面に接触して設けられた補強板３２と、アンテナ基板１のモジュール基板１１との対向面の反対面に接触して設けられた補強板３３とに挟まれ、ＩＣカードに曲げ又は押圧等の外力が加わった場合にＩＣチップ１５、ＩＣチップ１５及びモジュール基板１１の接続部分、並びにモジュール基板１１及びアンテナ基板１の接続部分等が破壊されることがないように補強されている。補強板３２、３３は、モジュール基板１１より若干大きい略円形の板状をなしている。
【００５９】
更に、アンテナ基板１及びＩＣモジュール１０は、アンテナ基板１と略同じ大きさの略長方形の板状をなす表面シート３５及び裏面シート３６に挟み込まれて覆われており、外部に露出しないようにしてある。
【００６０】
図５は、本発明の実施の形態１に係るＩＣカードのＩＣモジュール１０の製造工程を示す模式図であり、（ａ）から（ｃ）へアルファベット順に時系列で製造工程を図示してある。まず、厚さが６０μｍ〜１００μｍ程度のポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ＰＥＴ、ＰＥＴＧ、ＰＶＣ又はＰＣ等によるモジュール基板１１に、アルミ箔又は銅箔等の金属箔を着設してエッチングすることによりモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ及びモジュールチップパッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ等を形成する。次いで、モジュール基板１１に図示しないチップ抵抗又はチップコンデンサ等の回路部品を半田付けする。
【００６１】
また、厚さが５０μｍ〜１００μｍ程度のＩＣチップ１５に、厚さが約５０μｍ程度の補強板１７を、接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが設けられた面の反対面に、厚さ約１０μｍ程度のＵＶ接着テープにて着設し、次いで、ＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに、高さが２０μｍ〜３０μｍ程度の金バンプ１８、１８…を形成する。
【００６２】
次いで、モジュール基板１１のＩＣチップ１５を接続する部分に、接続固定樹脂部１９をなす樹脂製シートを仮接着し、ＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄとモジュール基板１１のモジュールチップパッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとの位置を合わせて、ＩＣチップ１５を加熱しながらモジュール基板１１へ押し付ける（図５（ａ）参照）。このとき、ＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに形成された金バンプ１８、１８…が２μｍ〜１０μｍ程度潰れるようにＩＣチップ１５に圧力を加える。これにより、ＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄとモジュール基板１１のモジュールチップパッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとが接続される（図５（ｂ）参照）。なお、上述のようなＩＣチップ１５を加熱及び加圧し、金バンプ１８、１８…による接続を行う方法は、所謂フリップチップボンド工法といわれる方法である。
【００６３】
次いで、ＩＣチップ１５、補強板１７及び接続固定樹脂部１９を合成樹脂で覆って樹脂封止し、合成樹脂を略円柱形に形成して封止部２０とする（図５（ｃ）参照）。これにより、外部の応力からＩＣチップ１５及び金バンプ１８、１８…による接続部分等を保護することができ、ＩＣカードの信頼性を高めることができる。以上の工程により、ＩＣモジュール１０が完成する。
【００６４】
図６及び図７は、本発明の実施の形態１に係るＩＣカードの製造工程を示す模式図であり、（Ａ）から（Ｆ）へアルファベット順に時系列で製造工程を図示してある。まず、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ＰＥＴ、ＰＥＴＧ、ＰＶＣ又はＰＣ等の絶縁材料により形成されたアンテナ基板１に、銅箔又はアルミ箔等の金属箔を貼り付け、金属箔をエッチングすることによりアンテナ線２、３及びアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ等を形成する（図６（Ａ）参照）。
【００６５】
次いで、アンテナ基板１に、ＩＣモジュール１０の封止部２０を収容する凹部５を形成する（図６（Ｂ）参照）。凹部５は、ＩＣモジュール１０の封止部２０と略同じ大きさ、又は封止部２０より０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の余裕を持たせた大きさに形成する。
【００６６】
次いで、アンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに接続材料３１として導電性接着剤であるＡｇペーストを塗布し、ＩＣモジュール１０のモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとアンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとの位置を合わせて、ＩＣモジュール１０をアンテナ基板１へ押し付ける（図６（Ｃ）参照）。これにより、ＩＣモジュール１０の封止部２０がアンテナ基板１の凹部５に収容され、モジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ及びアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが接続材料３１により接続され、ＩＣモジュール１０がアンテナ線２及びアンテナ線３を跨いでアンテナ基板１に対向配置される（図６（Ｄ）参照）。
【００６７】
なお、接続材料３１として半田を用いる場合には、アンテナ基板１及びモジュール基板１１を６０℃〜８５℃程度で溶融する材料で形成しているため、低温で溶融する低温半田を用いることが好ましい。
【００６８】
次いで、モジュール基板１１のアンテナ基板１との対向面の反対面に補強板３２を接触させ、アンテナ基板１のモジュール基板１１との対向面の反対面に補強板３３を接触させて、２つの補強板３２及び３３にてＩＣモジュール１０及びアンテナ基板１を挟み込んで補強する。更に、アンテナ基板１のアンテナ線２、アンテナ線３及びＩＣモジュール１０が配された面を表面シート３５で覆い、反対面を裏面シート３６で覆い、２つのシート３５、３６にてアンテナ基板１及びＩＣモジュール１０を挟み込む（図７（Ｅ）参照）。
【００６９】
その後、表面シート３５及び裏面シート３６を加熱及び加圧してラミネート加工し、アンテナ基板１と表面シート３５及び裏面シート３６とを一体化してカード化することで、ＩＣカードが完成する（図７（Ｆ）参照）。このとき、ＩＣカードの厚みが均一になるようにカード化を行うことが好ましい。なお、アンテナ基板１と表面シート３５及び裏面シート３６とを、それぞれＰＥＴＧ、ＰＶＣ又はＰＣ等の同じ材料で形成した場合には、表面シート３５及び裏面シート３６を加熱及び加圧してラミネート加工することでカード化することができるが、アンテナ基板１と表面シート３５及び裏面シート３６とを別の材料で形成し、加熱することでこれらが溶融したときに相互に結合することがない別の材料とした場合には、アンテナ基板１及び表面シート３５の間と、アンテナ基板１及び裏面シート３６の間とに接着剤を挟んで接着し、カード化することができる。
【００７０】
以上の構成のＩＣカードにおいては、ＩＣモジュール１０のモジュール基板１１にモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを突出するように設け、モジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの間にアンテナ基板１に形成されたアンテナ線２及びアンテナ線３を跨ぐようにして、ＩＣモジュール１０及びアンテナ基板１を対向配置し、ＩＣモジュール１０のモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとアンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとを接続することにより、アンテナ線２及びアンテナ線３に交差部分を設けることなく、ＩＣチップ１５とアンテナ線２及びアンテナ線３との電気的接続を行うことができる。また、アンテナ線の数又はアンテナ線の巻数を増した場合であっても、モジュール基板をこれに応じて大きくしてモジュールアンテナパッドの間隔を広げ、モジュールアンテナパッドの間により多くのアンテナ線を跨ぐようにすればよいため、ＩＣチップを大きくする必要がない。
【００７１】
このようにして設けた複数のアンテナ線を利用して、周波数の異なる信号の送信又は受信を行うことにより、ＩＣカードがより多くの種類の外部装置との間でデータの送信又は受信が可能となる。また、アンテナ基板１にＩＣモジュール１０の封止部２０を収容する凹部５を形成することにより、アンテナ線２及びアンテナ線３に接続されるモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとＩＣチップ１５とをモジュール基板１１の同じ面に配することができ、ＩＣカードを薄型化することができる。また、ＩＣチップ１５に着設された補強板１７、並びにＩＣモジュール１０及びアンテナ基板１を挟むようにして設けられた補強板３２、３３により、ＩＣカードの強度を高めることができ、ＩＣカードの信頼性を高めることができる。
【００７２】
本発明に係るＩＣカードは、例えば、社員証カード、学生証カード、銀行カード、クレジットカード、定期券、乗車券、図書カード、病院カード、住民基本台帳カード、国家公務員カード、地方公務員カード、ホームセキュリティーカード、ＰＣセキュリティーカード、会員制クラブカード、個人私書箱カード、空港関係者カード、市民カード、入出国管理カード、電子パスポート、お買い物ポイントカード、製品保証カード、郵便物管理カード、ＥＴＣカード、ルームカード、運転免許証、国家認定免許証、自動車キー又は携帯電話マネーチャージカード等に利用することができ、複数のアンテナ線を備えて複数の外部機器とのデータの送信又は受信を行うことができるため、１枚のＩＣカードに上述のカードの複数分の機能を備えることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態においては、アンテナ基板１にアンテナ線２及びアンテナ線３の２つのアンテナ線を設ける構成としたが、これに限るものではなく、３つ以上のアンテナ線を設ける構成としてもよい。また、アンテナ線２の内側にアンテナ線３を巻回して設ける構成としたが、これに限るものではなく、複数のアンテナ線が交差しなければ、別の配置としてもよい。また、アンテナ線２及びアンテナ線３は、アンテナ基板１に金属箔を貼り付けてエッチングすることにより形成したが、これに限るものではなく、アンテナ基板に銅線又はアルミ線等の金属線を巻回して着設させる構成としてもよく、この場合には金属線の両端に金属板を溶着することでアンテナ端子を形成してもよい。
【００７４】
また、ＩＣモジュール１０のモジュール基板１１を略円形としたが、これに限るものではなく、略矩形又は略三角形等の他の形状としてもよい。また、ＩＣモジュール１０のモジュール基板１１及びＩＣチップ１５等の厚みを数値で示したが、これは一例であって、この数値に限定するものではない。
【００７５】
（変形例）
図８は、本発明の実施の形態１の変形例に係るＩＣカードの構成を示す模式的断面図である。図２に示すＩＣカードは、表面シート３５の厚みを均一とし、ＩＣカードの厚みを均一としてあるが、変形例に係るＩＣカードは、表面シート３５ａの厚みを均一とせず、ＩＣモジュール１０が配されていない部分の厚みを薄くしてある。ＩＣカードの厚みは均一でなくてもよく、この場合であっても、図２に示すＩＣカードと同様の効果を得ることができる。
【００７６】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係るＩＣカードの構成を示す模式的平面図であり、図１０は、図９のＸ−Ｘ線による模式的断面図である。なお、図９においては、ＩＣカードの表面を覆う表面シート１３５の図示を省略し、ＩＣカードの内部構成を図示してある。実施の形態２に係るＩＣカードのアンテナ基板１の一面には、アンテナ基板１の外縁に沿って、２ターン弱程度を巻回されたアンテナ線２と、巻回されたアンテナ線２の内側に、３ターン弱程度を巻回されたアンテナ線３とが配設されている。アンテナ線２の両端部にはアンテナ端子４ａ及び４ｂがそれぞれ設けられ、また、アンテナ線３の両端部にはアンテナ端子４ｃ及び４ｄがそれぞれ設けられている。また、アンテナ基板１には、アンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの間に、略円形の凹部５が形成されている。
【００７７】
実施の形態２に係るＩＣカードは、アンテナ線２及びアンテナ線３により複数種類の外部装置との間で非接触のデータの送信又は受信を行うことができると共に、ＩＣカードの一面に露出する接触端子１２１を備えて、外部装置との間で接触端子１２１を介した接触によるデータの送信又は受信を行うことができるようにしてある。アンテナ線２、アンテナ線３又は接触端子１２１により送信又は受信されるデータを処理する回路はＩＣチップ１１５に設けられており、ＩＣチップ１１５はアンテナ基板１に対向配置されるＩＣモジュール１１０に搭載されている。
【００７８】
図１１は、本発明の実施の形態２に係るＩＣカードのＩＣモジュール１１０の構成を示す模式的断面図である。ＩＣモジュール１１０は、略矩形の板状をなし、アンテナ基板１に対向して配されるモジュール基板１１１を備え、モジュール基板１１１の一面に、アンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに接続される４つのモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…（図１１にて２つのみ図示する）及び上述のＩＣチップ１１５等が配されている。モジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…は、モジュール基板１１１をアンテナ基板１に対向して配置した場合に、アンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにそれぞれ対向するように、モジュール基板１１１の周縁側の適宜の位置に配設されている。
【００７９】
モジュール基板１１１の他面側、即ちアンテナ基板１に対向する面の反対面の側には、外部装置との間で接触によるデータの送信又は受信を行うための接触端子１２１が配設されている。図１２は、本発明の実施の形態２に係るＩＣカードの接触端子１２１の構成を示す模式的平面図である。接触端子１２１は、第１接触端子１２１ａ〜第８接触端子１２１ｈの８つの金属端子で構成されており、例えば電源端子、接地端子、入力端子及び出力端子等に割り当てられている。
【００８０】
また、略長方形の板状をなすＩＣチップ１１５の一面には、アンテナ線２及びアンテナ線３の両端に設けられたアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに電気的にそれぞれ接続される４つの接続端子１６ａ、１６ｃ…（図１１には２つのみ図示する）が突設されており、接触端子１２１（１２１ａ〜１２１ｈ）に電気的にそれぞれ接続される８つの接続端子１２３（図１１には１つのみ図示する）が突設されている。モジュール基板１１１には、モジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…が配された面と同じ面に、ＩＣチップ１１５の接続端子１６ａ、１６ｃ…にそれぞれ接続される４つのモジュールチップパッド１１３ａ、１１３ｃ（図１１にて２つのみ図示する）と、接続端子１２３にそれぞれ接続される８つのモジュールチップパッド１２２（図１１にて１つのみ図示する）とが突設されている。
【００８１】
モジュールチップパッド１１３ａ、１１３ｃ…は、モジュール基板１１１の同じ面に設けられた４つの接続線１１４ａ、１１４ｃ…（図１１にて２つのみ図示する）によりモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…にそれぞれ接続されている。モジュール基板１１１の一面は絶縁膜１２４に覆われており、モジュールチップパッド１１３ａ、１１３ｃ…及びモジュールチップパッド１２２、並びにモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…が絶縁膜１２４から露出し、接続線１１４ａ、１１４ｃ…は絶縁膜１２４から露出しないようにしてある。また、モジュールチップパッド１２２は、モジュール基板１１１の反対面に設けられた接触端子１２１にモジュール基板１１１に形成された貫通孔を通してそれぞれ接続されている。
【００８２】
ＩＣチップ１１５の接続端子１６ａ、１６ｃ…及び接続端子１２３と、モジュール基板１１１のモジュールチップパッド１１３ａ、１１３ｃ…及びモジュールチップパッド１２２とは、金バンプ１８、１８…により接続されており、これによってＩＣチップ１１５はモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…に電気的に接続され、アンテナ線２及びアンテナ線３に電気的に接続できるようにしてあると共に、接触端子１２１に電気的に接続してある。また、ＩＣチップ１１５及びモジュール基板１１１の間には、接続端子１６ａ、１６ｃ…及び接続端子１２３と、モジュールチップパッド１１３ａ、１１３ｃ…及びモジュールチップパッド１２２との金バンプ１８、１８…による接続を固定する接続固定樹脂部１９を設けて、接続の信頼性を高めてある。
【００８３】
また、ＩＣチップ１１５の接続端子１６ａ、１６ｃ…が設けられた面の反対面には、ＩＣチップ１１５より若干大きい略長方形の補強板１７が、ＵＶ接着テープ又は熱接着テープ等により接着してあり、ＩＣチップ１１５に曲げ又は押圧等の応力が加わりにくくしてある。さらに、モジュール基板１１１の一面に設けられたＩＣチップ１１５、接続固定樹脂部１９及び補強板１７は、合成樹脂による封止部２０に覆われて封止してあり、ＩＣチップ１１５及び金バンプ１８、１８…による接続部分が破壊されないように保護してある。なお、封止部２０は、モジュール基板１１１の一面に突出する略円柱状に形成してある。
【００８４】
ＩＣモジュール１１０に対向配置されるアンテナ基板１には、ＩＣモジュール１１０のモジュール基板１１１に突出する略円柱状の封止部２０を収容する凹部５が形成されており、凹部５に封止部２０を収容することによって、モジュール基板１１１の同じ面にＩＣチップ１１５及びモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…が設けられている場合であっても、アンテナ基板１及びモジュール基板１１１を対向配置し、アンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ及びモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…を接続できるようにしてある。なお、凹部５は、封止部２０と略同形に形成するか、又は封止部２０より若干大きい形状に形成してある。
【００８５】
アンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ及びモジュール基板１１１のモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…は、はんだ又はＡｇペースト等の導電性を有する接続材料３１を用いてそれぞれ接続されており、これによりＩＣチップ１１５はアンテナ線２及びアンテナ線３に電気的に接続され、アンテナ線２及びアンテナ線３を利用した非接触による信号の送受信を行うことができるようにしてある。また、ＩＣモジュール１１０は、モジュール基板１１１に突出するようにして設けられたモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…の間に、アンテナ線２及びアンテナ線３を跨いでアンテナ基板１に対向配置されており、アンテナ線２及びアンテナ線３に交差部分を設けることなく、アンテナ線２及びアンテナ線３とＩＣチップ１１５との電気的な接続を実現できるようにしてある。
【００８６】
また、アンテナ基板１のアンテナ線２及びアンテナ線３等が配された面の反対面には、ＩＣモジュール１１０が配された位置に対応して、ＩＣモジュール１１０のモジュール基板１１１より若干大きい略矩形の補強板１３３が接触して設けられており、ＩＣカードに曲げ又は押圧等の外力が加わった場合にＩＣチップ１１５、ＩＣチップ１１５及びモジュール基板１１１の接続部分、並びにモジュール基板１１１及びアンテナ基板１の接続部分等が破壊されることがないように補強されている。
【００８７】
更に、アンテナ基板１は、アンテナ基板１と略同じ大きさの略長方形の板状をなす表面シート１３５及び裏面シート３６に挟み込まれて覆われている。なお、ＩＣモジュール１１０のモジュール基板１１１のアンテナ基板１との対向面の反対面に設けられた接触端子１２１は、表面シート１３５に覆われず、ＩＣカードの表面に露出するようにしてあり、接触端子１２１が外部装置に接触できるようにしてある。これによりＩＣカードは接触によるデータの送信又は受信を外部装置との間で行うことができるようにしてある。
【００８８】
図１３及び図１４は、本発明の実施の形態２にかかるＩＣカードの製造工程を示す模式図であり、（Ａ）から（Ｆ）へアルファベット順に時系列で製造工程を図示してある。まず、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ＰＥＴ、ＰＥＴＧ、ＰＶＣ又はＰＣ等の絶縁材料により形成されたアンテナ基板１に、銅箔又はアルミ箔等の金属箔を貼り付け、金属箔をエッチングすることによりアンテナ線２、３及びアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ等を形成する（図１３（Ａ）参照）。
【００８９】
次いで、アンテナ基板１のアンテナ線２、３及びアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ等が形成された面の反対面に補強板１３３を接触させ、更に、アンテナ基板１のアンテナ線２、３及びアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ等が形成された面を表面シート１３５で覆い、反対面を裏面シート３６で覆い、２つのシート１３５、３６にてアンテナ基板１を挟み込む（図１３（Ｂ）参照）。
【００９０】
その後、表面シート１３５及び裏面シート３６を加熱及び加圧してラミネート加工し、アンテナ基板１と表面シート１３５及び裏面シート３６とを一体化してカード化する（図１３（Ｃ）参照）。このとき、一体化されたアンテナ基板１、表面シート１３５及び裏面シート３６の厚さが均一となるようにカード化を行うことが好ましい。なお、アンテナ基板１と表面シート１３５及び裏面シート３６とを、それぞれＰＥＴＧ、ＰＶＣ又はＰＣ等の同じ材料で形成した場合には、表面シート１３５及び裏面シート３６を加熱及び加圧してラミネート加工することでカード化することができるが、アンテナ基板１と表面シート１３５及び裏面シート３６とを別の材料で形成し、加熱することでこれらが溶融したときに相互に結合することがない別の材料とした場合には、アンテナ基板１及び表面シート１３５の間と、アンテナ基板１及び裏面シート３６の間とに接着剤を挟んで接着し、カード化することができる。
【００９１】
次いで、表面シート１３５及びアンテナ基板１に、ＩＣモジュール１１０を嵌合して収容可能な収容穴１５０を穿設する（図１４（Ｄ）参照）。図１５は、図１４（Ｄ）の模式的平面図である。収容穴１５０にはＩＣモジュール１１０の封止部２０を収容する凹部５が含まれており、また、表面シート１３５に収容穴１５０を穿設することによってアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが露出するようにしてある。
【００９２】
次いで、露出したアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに接続材料３１として導電性接着剤であるＡｇペーストを塗布し、ＩＣモジュール１１０のモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…及びアンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの位置を合わせ、ＩＣモジュール１１０の封止部２０及びアンテナ基板１の凹部５の位置を合わせて、ＩＣモジュール１１０を表面シート１３５及びアンテナ基板１へ押し付ける（図１４（Ｅ）参照）。これにより、ＩＣモジュール１１０の封止部２０がアンテナ基板１の凹部５に収容され、モジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…及びアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが接続材料３１により接続され、ＩＣモジュール１１０がアンテナ線２及びアンテナ線３を跨いでアンテナ基板１に対向配置される（図１４（Ｆ）参照）。
【００９３】
なお、接続材料３１として半田を用いる場合には、アンテナ基板１及びモジュール基板１１１に６０℃〜８５℃程度で溶融する材料を使用しているため、低温で溶融する低温半田を用いることが好ましい。また、接続材料３１による接続部分以外の部分は、ＩＣモジュール１１０と表面シート１３５及びアンテナ基板１等とを導電性を有しない接着剤を用いて接着してもよい。
【００９４】
以上の構成の実施の形態２に係るＩＣカードにおいては、実施の形態１に係るＩＣカードと同様の効果を有すると共に、接触端子１２１を備えるため、無線による通信手段を有しない外部装置との間でデータの送信又は受信を行うことができる。
【００９５】
なお、実施の形態２に係るＩＣカードのその他の構成は、実施の形態１に係るＩＣカードの構成と同様であるため、対応する箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＩＣカードの構成を示す模式的平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線による模式的断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るＩＣカードのＩＣモジュールの構成を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るＩＣカードのＩＣモジュールの構成を示す模式的平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るＩＣカードのＩＣモジュールの製造工程を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るＩＣカードの製造工程を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るＩＣカードの製造工程を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態１の変形例に係るＩＣカードの構成を示す模式的断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るＩＣカードの構成を示す模式的平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線による模式的断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るＩＣカードのＩＣモジュールの構成を示す模式的断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係るＩＣカードの接触端子の構成を示す模式的平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２にかかるＩＣカードの製造工程を示す模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態２にかかるＩＣカードの製造工程を示す模式図である。
【図１５】図１４（Ｄ）の模式的平面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１ アンテナ基板
２、３ アンテナ線
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ アンテナ端子
５ 凹部
１０ ＩＣモジュール
１１ モジュール基板
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ モジュールアンテナパッド（モジュール端子）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ モジュールチップパッド
１５ ＩＣチップ
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ 接続端子
１７ 補強板
１８ 金バンプ
２０ 封止部
３１ 接続材料（導電性接着剤）
３２、３３ 補強板
３５、３５ａ 表面シート
３６ 裏面シート
１１０ ＩＣモジュール
１１１ モジュール基板
１１２ａ、１１２ｃ モジュールアンテナパッド
１１３ａ、１１３ｃ モジュールチップパッド
１１５ ＩＣチップ
１２１ 接触端子
１２２ モジュールチップパッド
１２３ 接続端子
１５０ 収容穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波を利用して非接触の通信を行うことができる非接触型ＩＣカード又は接触・非接触共用型ＩＣカード等のＩＣカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子によるＩＣチップを実装したＩＣカードは、従来利用されていた磁気カードと比較して、記憶可能なデータ量が多く、また、高度なセキュリティ機能を搭載できる等の利点を有しており、急速に普及している。ＩＣカードには、機械的な接続端子を備え、外部装置に備えられた接続端子に接触させることでデータの送受信を行う接触型のＩＣカードと、接続端子を備えず、外部装置に接触することなく無線通信によりデータの送受信を行う非接触型のＩＣカードとがある。また、両機能を備える接触・非接触共用型のＩＣカードがある。
【０００３】
非接触でデータの送受信を行うことができるＩＣカードは、外部装置との間で電磁波を利用したデータの送受信を行うようにしてあり、内部には電磁波を送受信するためのアンテナを備えている。アンテナは、例えば、数ｍｍ又はそれ以下の厚さのポリエステルフィルム又はポリイミドフィルム等によるカード基板の一面に、アルミ箔を貼り付けてエッチングすることにより形成されており、カード基板の一面に多重に巻回して形成されている。多重に巻回されたアンテナの両端はＩＣチップの接続端子に接続され、ＩＣチップ内の送受信回路がアンテナを用いたデータの送受信を行うことができるようにしてある。
【０００４】
特許文献１においては、基板シートにアンテナ用コイルパターンを含む回路パターンを形成し、回路パターンと接続するようにＩＣチップを基板シートに実装し、基板シートにカバーシートを重ねてラミネート加工することでカード化を行う場合に、基板シートの実装範囲に回路パターンと接触しないバックアップパターンを導電性ペーストで形成しておくことにより、ラミネート加工時にＩＣチップが基板シートに沈み込むことを防止できる非接触ＩＣカードの製造方法が提案されている。この非接触ＩＣカードにおいては、多重に巻回されたアンテナ用コイルパターンの内側の端部にＩＣチップの端子を接続し、アンテナ用コイルパターンの外側の端部にはジャンパ線を介してＩＣチップの端子を接続するようにしてある。
【０００５】
特許文献２においては、樹脂製のインレットシートに、樹脂で被覆された銅線を巻回した巻線コイルを配設し、巻線コイルの両端部をＩＣモジュールに接続する構成とする場合、巻線コイルの端部近傍を波状に形成することで、巻線コイルとＩＣモジュールとの接続部分近傍に発生する張力を緩衝する緩衝部を設けた非接触型ＩＣカードが提案されている。この非接触型ＩＣカードは、例えば温度変化によりインレットシートと巻線コイルとの間に熱膨張差が発生した場合、熱膨張差により発生する張力が緩衝部にて緩衝されるため、信頼性を向上させることができる。
【０００６】
特許文献３においては、アンテナコイルを基板上にエッチングによって形成し、ＩＣチップの接続用バンプを、アンテナコイルを跨いで、アンテナコイルの両端の接続端子に接続する構成の非接触式ＩＣカード、及びこの非接触式ＩＣカードの製造方法が提案されている。この非接触式ＩＣカードは、アンテナコイルを交差させる必要がないため、ジャンパ線を用いる必要がなく、低コストで製造することができると共に、信頼性を向上させることができる。
【特許文献１】特開２０００−２００３３２号公報
【特許文献２】特開２００２−７４２９８号公報
【特許文献３】特許第２８１４４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び特許文献２に係るＩＣカードでは、巻回されたアンテナ用のコイル両端部分とＩＣチップの接続端子とを接続する必要があるため、コイルに交差する部分を設ける必要がある。この交差部分がショートすることを防ぐため、例えば絶縁被膜付の配線を用いてコイルを形成することができるが、絶縁被膜付の配線はＩＣチップと接続するために両端部分の絶縁被膜を取り除かなければならないため、製造コストが増大するという問題があり、また、交差部分の厚みが増すため、ＩＣカードの厚みが増大する虞があり、ＩＣカードの使用及び曲げ等によって破断する虞がある等の問題がある。
【０００８】
また、アンテナ用のコイルを基板上にエッチングによって形成する場合には、コイルの交差部分にジャンパ線を用いるか、又は基板の反対面に交差部分のパターンを形成して基板の表裏面をスルーホールにより接続するか等の方法により交差部分を実現することができる。しかし、ジャンパ線を用いる場合には、上述の絶縁被膜付の配線を用いる場合と同様の問題があり、基板の裏面に交差部分のパターンを形成する場合には、基板に形成したスルーホール部分の強度が低下するため、ＩＣカードの信頼性が低下するという問題があるとともに、製造コストが増大するという問題がある。
【０００９】
特許文献３に係るＩＣカードでは、アンテナコイルに交差部分がないため、上述の問題は発生しない。しかしながら、ＩＣチップの接続用バンプがアンテナコイルを跨ぐ構成であるため、ＩＣチップの大きさによって跨ぐことができるアンテナコイルの配線数が制限されるという問題がある。このため、巻数の多いアンテナコイルを備えるためには、ＩＣチップを大きくするか、又はＩＣチップの接続用バンプが跨ぐ部分のみアンテナコイルの配線を細くするかしなければならない。ＩＣチップを大きくした場合には、ＩＣカードに加わる曲げ、捻り又は押圧等の外部の力によってＩＣチップが破壊される可能性が高まるという問題がある。また、ＩＣチップの接続用バンプが跨ぐ部分のみアンテナコイルの配線を細くした場合には、この部分の配線が破断する可能性が高まると共に、アンテナ特性が低下するという問題がある。
【００１０】
また、近年においては、ＩＣカードの技術が広い範囲で使用されるようになり、これに伴ってＩＣカードが一種類の外部装置のみとデータの送受信を行うのではなく、複数の種類の外部装置とデータの送受信を行うことが求められている。接触・非接触共用型のＩＣカードは、接触端子を介して通信を行う外部装置と、無線による通信を行う外部装置との２種類の外部装置との間でデータの送受信を行うことができるが、ＩＣカードは、ユーザの利便性から、複数の種類の外部装置と非接触で通信を行うことができることが望ましい。複数の種類の外部装置と非接触で通信を行う場合、それぞれの外部装置が通信に用いる無線の周波数が大きく異なるものであれば、ＩＣカードは各周波数に対応して複数のアンテナを備える必要がある。
【００１１】
特許文献１又は特許文献２に記載のＩＣカードの構成と同様の構成で、複数のアンテナ用のコイルを備える場合、少なくともＩＣカードに備えるアンテナ用のコイルの数と同数の交差部分が必要であり、アンテナ用コイルの配置によっては、それ以上の交差部分が必要となるため、ＩＣカードの使用及び曲げ等によって交差部分が破断する虞が増し、ＩＣカードの信頼性が低下するという問題がある。
【００１２】
また、特許文献３に記載のＩＣカードの構成と同様の構成で、複数のアンテナコイルを備える場合、ＩＣチップの接続用バンプが跨ぐアンテナコイルの配線数が増大するため、ＩＣチップをより大きくするか、又はＩＣチップの接続用バンプが跨ぐ部分のアンテナコイルの配線をより細くするかしなければならない。ＩＣチップを大きくした場合には、ＩＣチップが破壊される可能性がより高くなり、ＩＣチップの接続用バンプが跨ぐ部分のアンテナコイルの配線を細くした場合には、配線の断線が発生する可能性がより高くなるという問題がある。
【００１３】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、複数のアンテナ線をアンテナ基板上に交差することなく巻回して形成し、ＩＣチップが搭載されたモジュール基板の一面に複数のモジュール端子を突出させて設け、アンテナ基板及びモジュール基板を対向配置し、モジュール端子の間にアンテナ線を跨ぐようにしてアンテナ線のアンテナ端子とモジュール端子とを接続する構成とすることにより、より多くのアンテナを搭載することができ、使用及び曲げ等によってＩＣチップ及びアンテナ線等が破壊される虞がないＩＣカードを提供することにある。
【００１４】
また本発明の他の目的とするところは、複数のアンテナ線を搭載して異なる周波数の信号を送信又は受信する構成とすることにより、より多くの種類の外部装置との非接触によるデータの送信又は受信を行うことができるＩＣカードを提供することにある。
【００１５】
また本発明の他の目的とするところは、アンテナ線を１ターン以上巻回する構成とすることにより、無線によるデータの送信又は受信の性能を高めることができ、アンテナ線を１ターン以上巻回した場合であっても、交差部分が形成されないＩＣカードを提供することにある。
【００１６】
また本発明の他の目的とするところは、巻回された一のアンテナ線の内側に、他のアンテナ線を巻回して設ける構成とすることにより、限られた配置領域に複数のアンテナ線を効率よく配設することができるＩＣカードを提供することにある。
【００１７】
また本発明の他の目的とするところは、モジュール基板のアンテナ基板との対向面にＩＣチップを配設し、アンテナ基板に凹部を形成し、モジュール基板をアンテナ基板に対向配置した場合に、凹部にＩＣチップを収容する構成とすることにより、より薄型化できるＩＣカードを提供することにある。
【００１８】
また本発明の他の目的とするところは、アンテナ基板に形成されたアンテナ端子とモジュール基板に設けられたモジュール端子とを導電性接着剤により接続する構成とすることにより、アンテナ端子とモジュール端子との接続を簡単に行うことができるＩＣカードを提供することにある。
【００１９】
また本発明の他の目的とするところは、ＩＣチップをフリップチップボンド工法に従った処理でモジュール基板に接続する構成とすることにより、ＩＣチップをワイヤボンディングによりモジュール基板に接続する場合と比較して、より強固に接続を行うことができるＩＣカードを提供することにある。
【００２０】
また本発明の他の目的とするところは、ＩＣチップのモジュール基板に接続される面の反対面を補強する補強板を備える構成とすることにより、ＩＣチップが破壊されることを防止できるＩＣカードを提供することにある。
【００２１】
また本発明の他の目的とするところは、モジュール基板のアンテナ基板との対向面の反対面に、外部機器と接触してデータの送信又は受信を行うための接触端子を設ける構成とすることにより、接触・非接触の両方式によるデータの送信又は受信を行うことができるＩＣカードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に係るＩＣカードは、巻回するアンテナ線が配設されたアンテナ基板と、前記アンテナ線を介して送信又は受信される信号を処理するＩＣチップが配設され、前記アンテナ基板に対向配置されたモジュール基板とを備えるＩＣカードにおいて、前記アンテナ線を複数備え、複数の前記アンテナ線は、各アンテナ線が各個に交差することなく、且つ、複数のアンテナ線が相互に交差することなく前記アンテナ基板に配設してあり、前記アンテナ基板は、前記アンテナ線の両端にそれぞれ設けられた複数のアンテナ端子を有し、前記モジュール基板は、前記モジュール基板の一面に突出し、複数の前記アンテナ端子にそれぞれ接続される複数のモジュール端子を有し、複数の前記モジュール端子の間に一又は複数の前記アンテナ線を跨いで、前記モジュール基板が前記アンテナ基板に対向配置してあることを特徴とする。
【００２３】
本発明においては、アンテナ基板上に交差することなく巻回して形成された複数のアンテナ線を、モジュール基板に突設された複数のモジュール端子が跨ぐようにして、アンテナ基板及びモジュール基板を対向配置し、アンテナ線の両端のアンテナ端子とモジュール端子とを接続する。アンテナ線が交差しないため、アンテナ線の強度が高まる。また、モジュール端子間に跨ぐアンテナ線の配線数が多い場合には、モジュール基板を大きくしてモジュール端子間の間隔を広げることにより、ＩＣチップを大きくすることなくアンテナ線の数を増すことができる。
【００２４】
また、本発明に係るＩＣカードは、複数の前記アンテナ線が、異なる周波数の信号をそれぞれ送信又は受信するようにしてあることを特徴とする。
【００２５】
本発明においては、アンテナ基板に設ける複数のアンテナ線は、異なる周波数の信号の送信又は受信に用いる。ＩＣカードは、より多くの種類の外部装置と非接触によるデータの送信又は受信が可能となる。
【００２６】
また、本発明に係るＩＣカードは、前記アンテナ線が、１ターン以上巻回してあることを特徴とする。
【００２７】
本発明においては、アンテナ基板に設けるアンテナ線は、１ターン以上巻回するように形成する。アンテナ線を１ターン以上巻回した場合であっても、アンテナ線が交差しないため、アンテナ線の強度が低下せず、アンテナ線の巻数を増すことにより、データの送信又は受信の性能が高まる。
【００２８】
また、本発明に係るＩＣカードは、前記アンテナ線が、一のアンテナ線の内側に他のアンテナ線が巻回してあることを特徴とする。
【００２９】
本発明においては、巻回された一のアンテナ線の内側に、他のアンテナ線を巻回して形成することで、複数のアンテナ線を設ける。ＩＣカードの限られた領域内に効率よく複数のアンテナ線を配置できる。また、複数のアンテナ線それぞれの両端部分を近くに配することができるため、アンテナ線両端のアンテナ端子に接続されるモジュール端子を有するモジュール基板を小型化できる。
【００３０】
また、本発明に係るＩＣカードは、前記ＩＣチップが、前記モジュール基板の前記アンテナ基板との対向面に配設してあり、前記アンテナ基板は、前記ＩＣチップを収容する凹部を有することを特徴とする。
【００３１】
本発明においては、モジュール基板のアンテナ基板との対向面にＩＣチップを配設し、アンテナ基板に凹部を形成し、ＩＣチップを凹部に収容するようにモジュール基板をアンテナ基板に対向配置して、モジュール端子とアンテナ端子との接続を行う。ＩＣチップのモジュール基板からの突出量が、モジュール端子の突出量より多い場合であっても、モジュール基板及びアンテナ基板を対向配置でき、ＩＣカードを薄型化できる。
【００３２】
また、本発明に係るＩＣカードは、前記アンテナ端子及び前記モジュール端子が、導電性接着剤を介して接続してあることを特徴とする。
【００３３】
本発明においては、アンテナ線の両端のアンテナ端子とモジュール基板のモジュール端子とを導電性接着剤により接続する。例えば、ワイヤボンディングによる接続と比較して、接続を簡単に行うことができると共に、接続強度を高めることができる。
【００３４】
また、本発明に係るＩＣカードは、前記ＩＣチップが、フリップチップボンド工法により前記モジュール基板に接続してあることを特徴とする。
【００３５】
本発明においては、ＩＣチップをフリップチップボンド工法に従った処理でモジュール基板に接続する。例えば、ワイヤボンディングによる接続と比較して、接続を簡単に行うことができると共に、接続強度を高めることができる。
【００３６】
また、本発明に係るＩＣカードは、前記ＩＣチップが板状をなし、一面側が前記モジュール基板に接続してあり、前記ＩＣチップの他面側を補強する補強板を備えることを特徴とする。
【００３７】
本発明においては、ＩＣチップのモジュール基板に接続される面の反対面を補強する補強板を設ける。ＩＣカードに曲げによる応力が加わった場合に、ＩＣチップに応力が加わりにくくなり、ＩＣチップが破壊されることを防止できる。
【００３８】
また、本発明に係るＩＣカードは、前記モジュール基板には、前記アンテナ基板との対向面の反対面に、外部の機器に接触し、該外部の機器との信号の送信又は受信を行う接触端子が設けてあることを特徴とする。
【００３９】
本発明においては、モジュール基板のアンテナ基板との対向面の反対面に、外部機器と接触してデータの送信又は受信を行う接触端子を設ける。無線によるデータの送信又は受信を行うことができない外部機器との間で、接触端子を用いたデータの送信又は受信を行うことができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明による場合は、複数のアンテナ線をアンテナ基板上に交差することなく巻回して形成し、ＩＣチップが搭載されたモジュール基板の一面に複数のモジュール端子を突出させて設け、アンテナ基板及びモジュール基板を対向配置し、モジュール端子の間にアンテナ線を跨ぐようにしてアンテナ線のアンテナ端子とモジュール端子とを接続する構成とすることにより、モジュール端子間に跨ぐアンテナ線の配線数が多い場合には、モジュール基板を大きくしてモジュール端子間の間隔を広げることにより、ＩＣチップを大きくすることなくアンテナ線の数を増すことができるため、ＩＣチップの強度を低下させることなく、より多くのアンテナ線を設けることができる。また、アンテナ線が交差しないため、アンテナ線の強度が高まる。よって、利便性が高く、信頼性の高いＩＣカードが実現できる。
【００４１】
また、本発明による場合は、複数のアンテナ線を搭載して異なる周波数の信号を送信又は受信する構成とすることにより、ＩＣカードがより多くの種類の外部装置と非接触によるデータの送信又は受信が可能となるため、ＩＣカードの利便性を高めることができる。
【００４２】
また、本発明による場合は、アンテナ線を１ターン以上巻回する構成とすることにより、アンテナ線による送信又は受信の性能を高めることができるため、外部装置との間でデータの送信又は受信を確実に行うことができる。また、アンテナ線を１ターン以上巻回した場合であっても、交差部分が形成されないため、アンテナ線の強度を低下させることなく、アンテナ線の巻数を増すことができる。よって、利便性の高いＩＣカードが実現できる。
【００４３】
また、本発明による場合は、巻回された一のアンテナ線の内側に、他のアンテナ線を巻回して設ける構成とすることにより、ＩＣカードの限られた領域内に効率よく複数のアンテナ線を配置できるため、アンテナ線による送信又は受信の性能を高めることができる。よって、ＩＣカードの利便性を高めることができる。また、複数のアンテナ線それぞれの両端部分を近づけて配することができるため、アンテナ線両端のアンテナ端子に接続されるモジュール端子を有するモジュール基板を小型化できる。よって、ＩＣカードの小型化又は薄型化を実現できる。
【００４４】
また、本発明による場合は、モジュール基板のアンテナ基板との対向面にＩＣチップを配設し、アンテナ基板に凹部を形成し、ＩＣチップを凹部に収容するようにモジュール基板をアンテナ基板に対向配置して、モジュール端子とアンテナ端子とを接続する構成とすることにより、モジュール基板から突出するＩＣチップを凹部に収容できるため、アンテナ基板及びモジュール基板間の距離を短くでき、ＩＣカードを薄型化できる。よって、ＩＣカードの利便性を高めることができる。
【００４５】
また、本発明による場合は、アンテナ基板に形成されたアンテナ線のアンテナ端子とモジュール基板に設けられたモジュール端子とを導電性接着剤により接続する構成とすることにより、アンテナ線とモジュール端子との接続を簡単に行うことができるため、ＩＣカードの製造工程を簡略化できる。また、アンテナ線とモジュール端子との接続強度を高めることができるため、ＩＣカードの信頼性を高めることができる。
【００４６】
また、本発明による場合は、ＩＣチップをフリップチップボンド工法に従った処理でモジュール基板に接続する構成とすることにより、ＩＣチップとモジュール基板との接続を簡単に行うことができるため、ＩＣカードの製造工程を簡略化できる。また、ＩＣチップとモジュール基板との接続強度を高めることができるため、ＩＣカードの信頼性を高めることができる。
【００４７】
また、本発明による場合は、ＩＣチップのモジュール基板に接続される面の反対面を補強する補強板を備える構成とすることにより、ＩＣカードに曲げによる応力が加わった場合に、ＩＣチップに応力が加わりにくくなり、ＩＣチップが破壊されることを防止できるため、ＩＣカードの信頼性を高めることができる。
【００４８】
また、本発明による場合は、モジュール基板のアンテナ基板との対向面の反対面に、外部機器と接触してデータの送信又は受信を行うための接触端子を設ける構成とすることにより、無線によるデータの送信又は受信を行うことができると共に、無線によるデータの送信又は受信を行うことができない外部機器との間で、接触端子を用いたデータの送信又は受信を行うことができるため、ＩＣカードの利便性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るＩＣカードの構成を示す模式的平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線による模式的断面図である。なお、図１においては、ＩＣカードの表面を覆う後述の表面シート３５の図示を省略し、ＩＣカードの内部構成を図示してある。図において１は略長方形の板状をなすアンテナ基板であり、アンテナ基板１は、例えばポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ））、ＰＥＴＧ（ポリエチレンテレフタレート共重合体（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌｅｔｅ Ｇｌｙｃｏｌ ｍｏｄｅｉｆｉｅｄ））、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル（ＰｏｌｙＶｉｎｙｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ））又はＰＣ（ポリカーボネート（ＰｏｌｙＣａｒｂｏｎａｔｅ））等の絶縁材料により形成されるものである。
【００５０】
アンテナ基板１の一面には、アンテナ基板１の外縁に沿って、２ターン弱程度を巻回されたアンテナ線２と、巻回されたアンテナ線２の内側に、３ターン弱程度を巻回されたアンテナ線３とが配設されている。巻回されたアンテナ線２の外側の端部にはアンテナ端子４ａが設けられ、内側の端部にはアンテナ端子４ｂが設けられている。また、巻回されたアンテナ線３の外側の端部にはアンテナ端子４ｄが設けられ、内側の端部にはアンテナ端子４ｃが設けられている。これらのアンテナ線２、３及びアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、アンテナ基板１の一面に銅箔又はアルミ箔等の金属箔を貼り付け、金属箔をエッチングすることによって形成されている。
【００５１】
本発明に係るＩＣカードは、通信に用いる電波の周波数が異なる複数種類の外部装置との間でデータの送受信を行うことができ、アンテナ線２及びアンテナ線３は、それぞれ異なる周波数の電波を受信するために用いられる。アンテナ線２及びアンテナ線３を用いて送受信を行う送受信回路、データを記憶するメモリ、及び演算を行うＣＰＵ等の回路はＩＣチップ１５に設けられており、ＩＣチップ１５はアンテナ基板１に対向配置されるＩＣモジュール１０に搭載されている。図３は、本発明の実施の形態１に係るＩＣカードのＩＣモジュール１０の構成を示す模式的断面図であり、図４は、同模式的平面図である。
【００５２】
ＩＣモジュール１０は、アンテナ基板１に対向して配され、略円形の板状をなすモジュール基板１１を備え、モジュール基板１１の一面に、アンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに接続されるモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、及び上述のＩＣチップ１５等が配されている。モジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、モジュール基板１１をアンテナ基板１に対向して配置した場合に、アンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに対向するように、モジュール基板１１の周縁側の適宜の位置に配設されている。
【００５３】
また、略長方形の板状をなすＩＣチップ１５の一面には、アンテナ線２及びアンテナ線３に電気的に接続される接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが突設されており、モジュール基板１１には、モジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが配された面と同じ面に、ＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに接続されるモジュールチップパッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが設けられている。モジュールチップパッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、モジュール基板１１の反対面に設けられた接続線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄにより、モジュールアンテナバッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄにそれぞれ接続されている。
【００５４】
ＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄと、モジュール基板１１のモジュールチップパッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとは、金バンプ１８、１８…により接続されており、これによってＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、モジュール基板１１のモジュールアンテナバッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに電気的に接続され、アンテナ線２及びアンテナ線３に電気的に接続できるようにしてある。また、ＩＣチップ１５及びモジュール基板１１の間には、接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ及びモジュールチップパッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの金バンプ１８、１８…による接続を固定する接続固定樹脂部１９を設けて、接続の信頼性を高めてある。
【００５５】
また、ＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが設けられた面の反対面には、ＩＣチップ１５より若干大きい略長方形の補強板１７が、ＵＶ接着テープ又は熱接着テープ等により接着してあり、ＩＣチップ１５に曲げ又は押圧等の応力が加わりにくくしてある。更に、モジュール基板１１の一面に設けられたＩＣチップ１５、接続固定樹脂部１９及び補強板１７は、合成樹脂による封止部２０に覆われて封止してあり、ＩＣチップ１５及び金バンプ１８、１８…による接続部分が破壊されないように保護してある。なお、封止部２０は、モジュール基板１１の一面に突出する略円柱状に形成してある。
【００５６】
ＩＣモジュール１０に対向配置されるアンテナ基板１には、ＩＣモジュール１０のモジュール基板１１の対向面に突出する略円柱状の封止部２０を収容する凹部５が形成されており、凹部５に封止部２０を収容することによって、モジュール基板１１の同じ面にＩＣチップ１５及びモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが設けられている場合であっても、アンテナ基板１及びモジュール基板１１を対向配置し、アンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ及びモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを接続できるようにしてある。なお、凹部５は、封止部２０と略同形に形成するか、又は封止部２０より若干大きい形状に形成してある。
【００５７】
アンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ及びモジュール基板１１のモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、半田又はＡｇペースト等の導電性を有する接続材料３１を用いてそれぞれ接続されており、これによりＩＣチップ１５はアンテナ線２及びアンテナ線３に電気的に接続され、アンテナ線２及びアンテナ線３を利用した非接触による信号の送受信を行うことができるようにしてある。また、ＩＣモジュール１０は、モジュール基板１１に突出するようにして設けられたモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの間に、アンテナ線２及びアンテナ線３を跨いでアンテナ基板１に対向配置されており、アンテナ線２及びアンテナ線３に交差部分を設けることなく、アンテナ線２及びアンテナ線３とＩＣチップ１５との電気的な接続を実現できるようにしてある。
【００５８】
また、接続材料３１にて接続されたアンテナ基板１及びＩＣモジュール１０は、モジュール基板１１のアンテナ基板１との対向面の反対面に接触して設けられた補強板３２と、アンテナ基板１のモジュール基板１１との対向面の反対面に接触して設けられた補強板３３とに挟まれ、ＩＣカードに曲げ又は押圧等の外力が加わった場合にＩＣチップ１５、ＩＣチップ１５及びモジュール基板１１の接続部分、並びにモジュール基板１１及びアンテナ基板１の接続部分等が破壊されることがないように補強されている。補強板３２、３３は、モジュール基板１１より若干大きい略円形の板状をなしている。
【００５９】
更に、アンテナ基板１及びＩＣモジュール１０は、アンテナ基板１と略同じ大きさの略長方形の板状をなす表面シート３５及び裏面シート３６に挟み込まれて覆われており、外部に露出しないようにしてある。
【００６０】
図５は、本発明の実施の形態１に係るＩＣカードのＩＣモジュール１０の製造工程を示す模式図であり、（ａ）から（ｃ）へアルファベット順に時系列で製造工程を図示してある。まず、厚さが６０μｍ〜１００μｍ程度のポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ＰＥＴ、ＰＥＴＧ、ＰＶＣ又はＰＣ等によるモジュール基板１１に、アルミ箔又は銅箔等の金属箔を着設してエッチングすることによりモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ及びモジュールチップパッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ等を形成する。次いで、モジュール基板１１に図示しないチップ抵抗又はチップコンデンサ等の回路部品を半田付けする。
【００６１】
また、厚さが５０μｍ〜１００μｍ程度のＩＣチップ１５に、厚さが約５０μｍ程度の補強板１７を、接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが設けられた面の反対面に、厚さ約１０μｍ程度のＵＶ接着テープにて着設し、次いで、ＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに、高さが２０μｍ〜３０μｍ程度の金バンプ１８、１８…を形成する。
【００６２】
次いで、モジュール基板１１のＩＣチップ１５を接続する部分に、接続固定樹脂部１９をなす樹脂製シートを仮接着し、ＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄとモジュール基板１１のモジュールチップパッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとの位置を合わせて、ＩＣチップ１５を加熱しながらモジュール基板１１へ押し付ける（図５（ａ）参照）。このとき、ＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに形成された金バンプ１８、１８…が２μｍ〜１０μｍ程度潰れるようにＩＣチップ１５に圧力を加える。これにより、ＩＣチップ１５の接続端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄとモジュール基板１１のモジュールチップパッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとが接続される（図５（ｂ）参照）。なお、上述のようなＩＣチップ１５を加熱及び加圧し、金バンプ１８、１８…による接続を行う方法は、所謂フリップチップボンド工法といわれる方法である。
【００６３】
次いで、ＩＣチップ１５、補強板１７及び接続固定樹脂部１９を合成樹脂で覆って樹脂封止し、合成樹脂を略円柱形に形成して封止部２０とする（図５（ｃ）参照）。これにより、外部の応力からＩＣチップ１５及び金バンプ１８、１８…による接続部分等を保護することができ、ＩＣカードの信頼性を高めることができる。以上の工程により、ＩＣモジュール１０が完成する。
【００６４】
図６及び図７は、本発明の実施の形態１に係るＩＣカードの製造工程を示す模式図であり、（Ａ）から（Ｆ）へアルファベット順に時系列で製造工程を図示してある。まず、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ＰＥＴ、ＰＥＴＧ、ＰＶＣ又はＰＣ等の絶縁材料により形成されたアンテナ基板１に、銅箔又はアルミ箔等の金属箔を貼り付け、金属箔をエッチングすることによりアンテナ線２、３及びアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ等を形成する（図６（Ａ）参照）。
【００６５】
次いで、アンテナ基板１に、ＩＣモジュール１０の封止部２０を収容する凹部５を形成する（図６（Ｂ）参照）。凹部５は、ＩＣモジュール１０の封止部２０と略同じ大きさ、又は封止部２０より０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の余裕を持たせた大きさに形成する。
【００６６】
次いで、アンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに接続材料３１として導電性接着剤であるＡｇペーストを塗布し、ＩＣモジュール１０のモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとアンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとの位置を合わせて、ＩＣモジュール１０をアンテナ基板１へ押し付ける（図６（Ｃ）参照）。これにより、ＩＣモジュール１０の封止部２０がアンテナ基板１の凹部５に収容され、モジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ及びアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが接続材料３１により接続され、ＩＣモジュール１０がアンテナ線２及びアンテナ線３を跨いでアンテナ基板１に対向配置される（図６（Ｄ）参照）。
【００６７】
なお、接続材料３１として半田を用いる場合には、アンテナ基板１及びモジュール基板１１を６０℃〜８５℃程度で溶融する材料で形成しているため、低温で溶融する低温半田を用いることが好ましい。
【００６８】
次いで、モジュール基板１１のアンテナ基板１との対向面の反対面に補強板３２を接触させ、アンテナ基板１のモジュール基板１１との対向面の反対面に補強板３３を接触させて、２つの補強板３２及び３３にてＩＣモジュール１０及びアンテナ基板１を挟み込んで補強する。更に、アンテナ基板１のアンテナ線２、アンテナ線３及びＩＣモジュール１０が配された面を表面シート３５で覆い、反対面を裏面シート３６で覆い、２つのシート３５、３６にてアンテナ基板１及びＩＣモジュール１０を挟み込む（図７（Ｅ）参照）。
【００６９】
その後、表面シート３５及び裏面シート３６を加熱及び加圧してラミネート加工し、アンテナ基板１と表面シート３５及び裏面シート３６とを一体化してカード化することで、ＩＣカードが完成する（図７（Ｆ）参照）。このとき、ＩＣカードの厚みが均一になるようにカード化を行うことが好ましい。なお、アンテナ基板１と表面シート３５及び裏面シート３６とを、それぞれＰＥＴＧ、ＰＶＣ又はＰＣ等の同じ材料で形成した場合には、表面シート３５及び裏面シート３６を加熱及び加圧してラミネート加工することでカード化することができるが、アンテナ基板１と表面シート３５及び裏面シート３６とを別の材料で形成し、加熱することでこれらが溶融したときに相互に結合することがない別の材料とした場合には、アンテナ基板１及び表面シート３５の間と、アンテナ基板１及び裏面シート３６の間とに接着剤を挟んで接着し、カード化することができる。
【００７０】
以上の構成のＩＣカードにおいては、ＩＣモジュール１０のモジュール基板１１にモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを突出するように設け、モジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの間にアンテナ基板１に形成されたアンテナ線２及びアンテナ線３を跨ぐようにして、ＩＣモジュール１０及びアンテナ基板１を対向配置し、ＩＣモジュール１０のモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとアンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとを接続することにより、アンテナ線２及びアンテナ線３に交差部分を設けることなく、ＩＣチップ１５とアンテナ線２及びアンテナ線３との電気的接続を行うことができる。また、アンテナ線の数又はアンテナ線の巻数を増した場合であっても、モジュール基板をこれに応じて大きくしてモジュールアンテナパッドの間隔を広げ、モジュールアンテナパッドの間により多くのアンテナ線を跨ぐようにすればよいため、ＩＣチップを大きくする必要がない。
【００７１】
このようにして設けた複数のアンテナ線を利用して、周波数の異なる信号の送信又は受信を行うことにより、ＩＣカードがより多くの種類の外部装置との間でデータの送信又は受信が可能となる。また、アンテナ基板１にＩＣモジュール１０の封止部２０を収容する凹部５を形成することにより、アンテナ線２及びアンテナ線３に接続されるモジュールアンテナパッド１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとＩＣチップ１５とをモジュール基板１１の同じ面に配することができ、ＩＣカードを薄型化することができる。また、ＩＣチップ１５に着設された補強板１７、並びにＩＣモジュール１０及びアンテナ基板１を挟むようにして設けられた補強板３２、３３により、ＩＣカードの強度を高めることができ、ＩＣカードの信頼性を高めることができる。
【００７２】
本発明に係るＩＣカードは、例えば、社員証カード、学生証カード、銀行カード、クレジットカード、定期券、乗車券、図書カード、病院カード、住民基本台帳カード、国家公務員カード、地方公務員カード、ホームセキュリティーカード、ＰＣセキュリティーカード、会員制クラブカード、個人私書箱カード、空港関係者カード、市民カード、入出国管理カード、電子パスポート、お買い物ポイントカード、製品保証カード、郵便物管理カード、ＥＴＣカード、ルームカード、運転免許証、国家認定免許証、自動車キー又は携帯電話マネーチャージカード等に利用することができ、複数のアンテナ線を備えて複数の外部機器とのデータの送信又は受信を行うことができるため、１枚のＩＣカードに上述のカードの複数分の機能を備えることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態においては、アンテナ基板１にアンテナ線２及びアンテナ線３の２つのアンテナ線を設ける構成としたが、これに限るものではなく、３つ以上のアンテナ線を設ける構成としてもよい。また、アンテナ線２の内側にアンテナ線３を巻回して設ける構成としたが、これに限るものではなく、複数のアンテナ線が交差しなければ、別の配置としてもよい。また、アンテナ線２及びアンテナ線３は、アンテナ基板１に金属箔を貼り付けてエッチングすることにより形成したが、これに限るものではなく、アンテナ基板に銅線又はアルミ線等の金属線を巻回して着設させる構成としてもよく、この場合には金属線の両端に金属板を溶着することでアンテナ端子を形成してもよい。
【００７４】
また、ＩＣモジュール１０のモジュール基板１１を略円形としたが、これに限るものではなく、略矩形又は略三角形等の他の形状としてもよい。また、ＩＣモジュール１０のモジュール基板１１及びＩＣチップ１５等の厚みを数値で示したが、これは一例であって、この数値に限定するものではない。
【００７５】
（変形例）
図８は、本発明の実施の形態１の変形例に係るＩＣカードの構成を示す模式的断面図である。図２に示すＩＣカードは、表面シート３５の厚みを均一とし、ＩＣカードの厚みを均一としてあるが、変形例に係るＩＣカードは、表面シート３５ａの厚みを均一とせず、ＩＣモジュール１０が配されていない部分の厚みを薄くしてある。ＩＣカードの厚みは均一でなくてもよく、この場合であっても、図２に示すＩＣカードと同様の効果を得ることができる。
【００７６】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係るＩＣカードの構成を示す模式的平面図であり、図１０は、図９のＸ−Ｘ線による模式的断面図である。なお、図９においては、ＩＣカードの表面を覆う表面シート１３５の図示を省略し、ＩＣカードの内部構成を図示してある。実施の形態２に係るＩＣカードのアンテナ基板１の一面には、アンテナ基板１の外縁に沿って、２ターン弱程度を巻回されたアンテナ線２と、巻回されたアンテナ線２の内側に、３ターン弱程度を巻回されたアンテナ線３とが配設されている。アンテナ線２の両端部にはアンテナ端子４ａ及び４ｂがそれぞれ設けられ、また、アンテナ線３の両端部にはアンテナ端子４ｃ及び４ｄがそれぞれ設けられている。また、アンテナ基板１には、アンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの間に、略円形の凹部５が形成されている。
【００７７】
実施の形態２に係るＩＣカードは、アンテナ線２及びアンテナ線３により複数種類の外部装置との間で非接触のデータの送信又は受信を行うことができると共に、ＩＣカードの一面に露出する接触端子１２１を備えて、外部装置との間で接触端子１２１を介した接触によるデータの送信又は受信を行うことができるようにしてある。アンテナ線２、アンテナ線３又は接触端子１２１により送信又は受信されるデータを処理する回路はＩＣチップ１１５に設けられており、ＩＣチップ１１５はアンテナ基板１に対向配置されるＩＣモジュール１１０に搭載されている。
【００７８】
図１１は、本発明の実施の形態２に係るＩＣカードのＩＣモジュール１１０の構成を示す模式的断面図である。ＩＣモジュール１１０は、略矩形の板状をなし、アンテナ基板１に対向して配されるモジュール基板１１１を備え、モジュール基板１１１の一面に、アンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに接続される４つのモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…（図１１にて２つのみ図示する）及び上述のＩＣチップ１１５等が配されている。モジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…は、モジュール基板１１１をアンテナ基板１に対向して配置した場合に、アンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにそれぞれ対向するように、モジュール基板１１１の周縁側の適宜の位置に配設されている。
【００７９】
モジュール基板１１１の他面側、即ちアンテナ基板１に対向する面の反対面の側には、外部装置との間で接触によるデータの送信又は受信を行うための接触端子１２１が配設されている。図１２は、本発明の実施の形態２に係るＩＣカードの接触端子１２１の構成を示す模式的平面図である。接触端子１２１は、第１接触端子１２１ａ〜第８接触端子１２１ｈの８つの金属端子で構成されており、例えば電源端子、接地端子、入力端子及び出力端子等に割り当てられている。
【００８０】
また、略長方形の板状をなすＩＣチップ１１５の一面には、アンテナ線２及びアンテナ線３の両端に設けられたアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに電気的にそれぞれ接続される４つの接続端子１６ａ、１６ｃ…（図１１には２つのみ図示する）が突設されており、接触端子１２１（１２１ａ〜１２１ｈ）に電気的にそれぞれ接続される８つの接続端子１２３（図１１には１つのみ図示する）が突設されている。モジュール基板１１１には、モジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…が配された面と同じ面に、ＩＣチップ１１５の接続端子１６ａ、１６ｃ…にそれぞれ接続される４つのモジュールチップパッド１１３ａ、１１３ｃ（図１１にて２つのみ図示する）と、接続端子１２３にそれぞれ接続される８つのモジュールチップパッド１２２（図１１にて１つのみ図示する）とが突設されている。
【００８１】
モジュールチップパッド１１３ａ、１１３ｃ…は、モジュール基板１１１の同じ面に設けられた４つの接続線１１４ａ、１１４ｃ…（図１１にて２つのみ図示する）によりモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…にそれぞれ接続されている。モジュール基板１１１の一面は絶縁膜１２４に覆われており、モジュールチップパッド１１３ａ、１１３ｃ…及びモジュールチップパッド１２２、並びにモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…が絶縁膜１２４から露出し、接続線１１４ａ、１１４ｃ…は絶縁膜１２４から露出しないようにしてある。また、モジュールチップパッド１２２は、モジュール基板１１１の反対面に設けられた接触端子１２１にモジュール基板１１１に形成された貫通孔を通してそれぞれ接続されている。
【００８２】
ＩＣチップ１１５の接続端子１６ａ、１６ｃ…及び接続端子１２３と、モジュール基板１１１のモジュールチップパッド１１３ａ、１１３ｃ…及びモジュールチップパッド１２２とは、金バンプ１８、１８…により接続されており、これによってＩＣチップ１１５はモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…に電気的に接続され、アンテナ線２及びアンテナ線３に電気的に接続できるようにしてあると共に、接触端子１２１に電気的に接続してある。また、ＩＣチップ１１５及びモジュール基板１１１の間には、接続端子１６ａ、１６ｃ…及び接続端子１２３と、モジュールチップパッド１１３ａ、１１３ｃ…及びモジュールチップパッド１２２との金バンプ１８、１８…による接続を固定する接続固定樹脂部１９を設けて、接続の信頼性を高めてある。
【００８３】
また、ＩＣチップ１１５の接続端子１６ａ、１６ｃ…が設けられた面の反対面には、ＩＣチップ１１５より若干大きい略長方形の補強板１７が、ＵＶ接着テープ又は熱接着テープ等により接着してあり、ＩＣチップ１１５に曲げ又は押圧等の応力が加わりにくくしてある。さらに、モジュール基板１１１の一面に設けられたＩＣチップ１１５、接続固定樹脂部１９及び補強板１７は、合成樹脂による封止部２０に覆われて封止してあり、ＩＣチップ１１５及び金バンプ１８、１８…による接続部分が破壊されないように保護してある。なお、封止部２０は、モジュール基板１１１の一面に突出する略円柱状に形成してある。
【００８４】
ＩＣモジュール１１０に対向配置されるアンテナ基板１には、ＩＣモジュール１１０のモジュール基板１１１に突出する略円柱状の封止部２０を収容する凹部５が形成されており、凹部５に封止部２０を収容することによって、モジュール基板１１１の同じ面にＩＣチップ１１５及びモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…が設けられている場合であっても、アンテナ基板１及びモジュール基板１１１を対向配置し、アンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ及びモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…を接続できるようにしてある。なお、凹部５は、封止部２０と略同形に形成するか、又は封止部２０より若干大きい形状に形成してある。
【００８５】
アンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ及びモジュール基板１１１のモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…は、はんだ又はＡｇペースト等の導電性を有する接続材料３１を用いてそれぞれ接続されており、これによりＩＣチップ１１５はアンテナ線２及びアンテナ線３に電気的に接続され、アンテナ線２及びアンテナ線３を利用した非接触による信号の送受信を行うことができるようにしてある。また、ＩＣモジュール１１０は、モジュール基板１１１に突出するようにして設けられたモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…の間に、アンテナ線２及びアンテナ線３を跨いでアンテナ基板１に対向配置されており、アンテナ線２及びアンテナ線３に交差部分を設けることなく、アンテナ線２及びアンテナ線３とＩＣチップ１１５との電気的な接続を実現できるようにしてある。
【００８６】
また、アンテナ基板１のアンテナ線２及びアンテナ線３等が配された面の反対面には、ＩＣモジュール１１０が配された位置に対応して、ＩＣモジュール１１０のモジュール基板１１１より若干大きい略矩形の補強板１３３が接触して設けられており、ＩＣカードに曲げ又は押圧等の外力が加わった場合にＩＣチップ１１５、ＩＣチップ１１５及びモジュール基板１１１の接続部分、並びにモジュール基板１１１及びアンテナ基板１の接続部分等が破壊されることがないように補強されている。
【００８７】
更に、アンテナ基板１は、アンテナ基板１と略同じ大きさの略長方形の板状をなす表面シート１３５及び裏面シート３６に挟み込まれて覆われている。なお、ＩＣモジュール１１０のモジュール基板１１１のアンテナ基板１との対向面の反対面に設けられた接触端子１２１は、表面シート１３５に覆われず、ＩＣカードの表面に露出するようにしてあり、接触端子１２１が外部装置に接触できるようにしてある。これによりＩＣカードは接触によるデータの送信又は受信を外部装置との間で行うことができるようにしてある。
【００８８】
図１３及び図１４は、本発明の実施の形態２にかかるＩＣカードの製造工程を示す模式図であり、（Ａ）から（Ｆ）へアルファベット順に時系列で製造工程を図示してある。まず、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ＰＥＴ、ＰＥＴＧ、ＰＶＣ又はＰＣ等の絶縁材料により形成されたアンテナ基板１に、銅箔又はアルミ箔等の金属箔を貼り付け、金属箔をエッチングすることによりアンテナ線２、３及びアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ等を形成する（図１３（Ａ）参照）。
【００８９】
次いで、アンテナ基板１のアンテナ線２、３及びアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ等が形成された面の反対面に補強板１３３を接触させ、更に、アンテナ基板１のアンテナ線２、３及びアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ等が形成された面を表面シート１３５で覆い、反対面を裏面シート３６で覆い、２つのシート１３５、３６にてアンテナ基板１を挟み込む（図１３（Ｂ）参照）。
【００９０】
その後、表面シート１３５及び裏面シート３６を加熱及び加圧してラミネート加工し、アンテナ基板１と表面シート１３５及び裏面シート３６とを一体化してカード化する（図１３（Ｃ）参照）。このとき、一体化されたアンテナ基板１、表面シート１３５及び裏面シート３６の厚さが均一となるようにカード化を行うことが好ましい。なお、アンテナ基板１と表面シート１３５及び裏面シート３６とを、それぞれＰＥＴＧ、ＰＶＣ又はＰＣ等の同じ材料で形成した場合には、表面シート１３５及び裏面シート３６を加熱及び加圧してラミネート加工することでカード化することができるが、アンテナ基板１と表面シート１３５及び裏面シート３６とを別の材料で形成し、加熱することでこれらが溶融したときに相互に結合することがない別の材料とした場合には、アンテナ基板１及び表面シート１３５の間と、アンテナ基板１及び裏面シート３６の間とに接着剤を挟んで接着し、カード化することができる。
【００９１】
次いで、表面シート１３５及びアンテナ基板１に、ＩＣモジュール１１０を嵌合して収容可能な収容穴１５０を穿設する（図１４（Ｄ）参照）。図１５は、図１４（Ｄ）の模式的平面図である。収容穴１５０にはＩＣモジュール１１０の封止部２０を収容する凹部５が含まれており、また、表面シート１３５に収容穴１５０を穿設することによってアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが露出するようにしてある。
【００９２】
次いで、露出したアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに接続材料３１として導電性接着剤であるＡｇペーストを塗布し、ＩＣモジュール１１０のモジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…及びアンテナ基板１のアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの位置を合わせ、ＩＣモジュール１１０の封止部２０及びアンテナ基板１の凹部５の位置を合わせて、ＩＣモジュール１１０を表面シート１３５及びアンテナ基板１へ押し付ける（図１４（Ｅ）参照）。これにより、ＩＣモジュール１１０の封止部２０がアンテナ基板１の凹部５に収容され、モジュールアンテナパッド１１２ａ、１１２ｃ…及びアンテナ端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが接続材料３１により接続され、ＩＣモジュール１１０がアンテナ線２及びアンテナ線３を跨いでアンテナ基板１に対向配置される（図１４（Ｆ）参照）。
【００９３】
なお、接続材料３１として半田を用いる場合には、アンテナ基板１及びモジュール基板１１１に６０℃〜８５℃程度で溶融する材料を使用しているため、低温で溶融する低温半田を用いることが好ましい。また、接続材料３１による接続部分以外の部分は、ＩＣモジュール１１０と表面シート１３５及びアンテナ基板１等とを導電性を有しない接着剤を用いて接着してもよい。
【００９４】
以上の構成の実施の形態２に係るＩＣカードにおいては、実施の形態１に係るＩＣカードと同様の効果を有すると共に、接触端子１２１を備えるため、無線による通信手段を有しない外部装置との間でデータの送信又は受信を行うことができる。
【００９５】
なお、実施の形態２に係るＩＣカードのその他の構成は、実施の形態１に係るＩＣカードの構成と同様であるため、対応する箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＩＣカードの構成を示す模式的平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線による模式的断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るＩＣカードのＩＣモジュールの構成を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るＩＣカードのＩＣモジュールの構成を示す模式的平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るＩＣカードのＩＣモジュールの製造工程を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るＩＣカードの製造工程を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るＩＣカードの製造工程を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態１の変形例に係るＩＣカードの構成を示す模式的断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るＩＣカードの構成を示す模式的平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線による模式的断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るＩＣカードのＩＣモジュールの構成を示す模式的断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係るＩＣカードの接触端子の構成を示す模式的平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２にかかるＩＣカードの製造工程を示す模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態２にかかるＩＣカードの製造工程を示す模式図である。
【図１５】図１４（Ｄ）の模式的平面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１ アンテナ基板
２、３ アンテナ線
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ アンテナ端子
５ 凹部
１０ ＩＣモジュール
１１ モジュール基板
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ モジュールアンテナパッド（モジュール端子）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ モジュールチップパッド
１５ ＩＣチップ
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ 接続端子
１７ 補強板
１８ 金バンプ
２０ 封止部
３１ 接続材料（導電性接着剤）
３２、３３ 補強板
３５、３５ａ 表面シート
３６ 裏面シート
１１０ ＩＣモジュール
１１１ モジュール基板
１１２ａ、１１２ｃ モジュールアンテナパッド
１１３ａ、１１３ｃ モジュールチップパッド
１１５ ＩＣチップ
１２１ 接触端子
１２２ モジュールチップパッド
１２３ 接続端子
１５０ 収容穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻回するアンテナ線が配設されたアンテナ基板と、前記アンテナ線を介して送信又は受信される信号を処理するＩＣチップが配設され、前記アンテナ基板に対向配置されたモジュール基板とを備えるＩＣカードにおいて、
前記アンテナ線を複数備え、
複数の前記アンテナ線は、各アンテナ線が各個に交差することなく、且つ、複数のアンテナ線が相互に交差することなく前記アンテナ基板に配設してあり、
前記アンテナ基板は、前記アンテナ線の両端にそれぞれ設けられた複数のアンテナ端子を有し、
前記モジュール基板は、前記モジュール基板の一面に突出し、複数の前記アンテナ端子にそれぞれ接続される複数のモジュール端子を有し、
複数の前記モジュール端子の間に一又は複数の前記アンテナ線を跨いで、前記モジュール基板が前記アンテナ基板に対向配置してあること
を特徴とするＩＣカード。
【請求項２】
複数の前記アンテナ線は、異なる周波数の信号をそれぞれ送信又は受信するようにしてある請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項３】
前記アンテナ線は、１ターン以上巻回してある請求項１又は請求項２に記載のＩＣカード。
【請求項４】
前記アンテナ線は、一のアンテナ線の内側に他のアンテナ線が巻回してある請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のＩＣカード。
【請求項５】
前記ＩＣチップは、前記モジュール基板の前記アンテナ基板との対向面に配設してあり、
前記アンテナ基板は、前記ＩＣチップを収容する凹部を有する請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のＩＣカード。
【請求項６】
前記アンテナ端子及び前記モジュール端子が、導電性接着剤を介して接続してある請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のＩＣカード。
【請求項７】
前記ＩＣチップは、フリップチップボンド工法により前記モジュール基板に接続してある請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載のＩＣカード。
【請求項８】
前記ＩＣチップは板状をなし、一面側が前記モジュール基板に接続してあり、
前記ＩＣチップの他面側を補強する補強板を備える請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載のＩＣカード。
【請求項９】
前記モジュール基板には、前記アンテナ基板との対向面の反対面に、外部の機器に接触し、該外部の機器との信号の送信又は受信を行う接触端子が設けてある請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載のＩＣカード。
【請求項１】
巻回するアンテナ線が配設されたアンテナ基板と、前記アンテナ線を介して送信又は受信される信号を処理するＩＣチップが配設され、前記アンテナ基板に対向配置されたモジュール基板とを備えるＩＣカードにおいて、
前記アンテナ線を複数備え、
複数の前記アンテナ線は、各アンテナ線が各個に交差することなく、且つ、複数のアンテナ線が相互に交差することなく前記アンテナ基板に配設してあり、
前記アンテナ基板は、前記アンテナ線の両端にそれぞれ設けられた複数のアンテナ端子を有し、
前記モジュール基板は、前記モジュール基板の一面に突出し、複数の前記アンテナ端子にそれぞれ接続される複数のモジュール端子を有し、
複数の前記モジュール端子の間に一又は複数の前記アンテナ線を跨いで、前記モジュール基板が前記アンテナ基板に対向配置してあること
を特徴とするＩＣカード。
【請求項２】
複数の前記アンテナ線は、異なる周波数の信号をそれぞれ送信又は受信するようにしてある請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項３】
前記アンテナ線は、１ターン以上巻回してある請求項１又は請求項２に記載のＩＣカード。
【請求項４】
前記アンテナ線は、一のアンテナ線の内側に他のアンテナ線が巻回してある請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のＩＣカード。
【請求項５】
前記ＩＣチップは、前記モジュール基板の前記アンテナ基板との対向面に配設してあり、
前記アンテナ基板は、前記ＩＣチップを収容する凹部を有する請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のＩＣカード。
【請求項６】
前記アンテナ端子及び前記モジュール端子が、導電性接着剤を介して接続してある請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のＩＣカード。
【請求項７】
前記ＩＣチップは、フリップチップボンド工法により前記モジュール基板に接続してある請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載のＩＣカード。
【請求項８】
前記ＩＣチップは板状をなし、一面側が前記モジュール基板に接続してあり、
前記ＩＣチップの他面側を補強する補強板を備える請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載のＩＣカード。
【請求項９】
前記モジュール基板には、前記アンテナ基板との対向面の反対面に、外部の機器に接触し、該外部の機器との信号の送信又は受信を行う接触端子が設けてある請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載のＩＣカード。
【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】
【公開番号】特開２００７−１９３５９８（Ｐ２００７−１９３５９８Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１４９６（Ｐ２００６−１１４９６）
【出願日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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