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CN1200822C - 非接触式识别信息卡类及其制造方法 - Google Patents

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CN1200822C
CN1200822C CN 01805481 CN01805481A CN1200822C CN 1200822 C CN1200822 C CN 1200822C CN 01805481 CN01805481 CN 01805481 CN 01805481 A CN01805481 A CN 01805481A CN 1200822 C CN1200822 C CN 1200822C
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card
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秋田雅典
伊藤釭司
森俊裕
野上义生
仓本佳男
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东丽工程株式会社
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Abstract

本发明的法接触式ID卡类,由在基体材料上形成天线的天线电路基板以及在埋设IC芯片的基体材料上形成连接前述IC芯片的电极的放大电极的插入基板构成,为了将前述天线电极与前述放大电极接合将两个基板叠层。

Description

非接触式识别信息卡类及其制造方法

技术领域

本发明涉及非接触式ID(识别信息)卡类及其制造方法。

背景技术

在现有技术中,例如,如加在商品上的标签那样,大多数条形码都通过印刷到或粘贴到卡状的纸上获得识别信息,这种条形码由于仅仅印刷到纸上,所以生产效率高,价格低廉。

另一方面,IC(集成电路)芯片与条形码不同,不仅仅简单的显示信息,而且极大地提高了信息量,而且可以进行信息的擦写。并且随着IC芯片的生产率提高其价格也变得便宜起来。因此,开始采用安装到天线电路基板上的IC芯片的所谓非接触式ID卡及非接触标签等(下面将其统称之为非接触式ID卡类)。

众所周知,非接触式ID卡类可以同时读出和写入大量的信息,而且,从其很高的安全性的角度来看,在ID识别及电子结帐等方面蕴含着广泛的应用可能性。从而,如果能够降低其制造成本的话,会飞快地促进其广泛地应用。

但是,非接触式ID卡类一般如图16所示,通过将粘贴各向异性导电膜(ACF:Anisotropic Conductive Film)1的天线回路基板2的天线电极3a,3b与IC芯片4的凸起部5a,5b在精确对位的状态下热压接,即,将两者结合进行制造。

因此,存在着需高精度的连接设备、提高制造成本(主要组装成本)的问题。而且,伴随着IC芯片4的进一步小型微细化,要求更高精度的组装技术,即使连接设备的价格进一步提高其生成率仍然很低,从而难以阻止成本的增加。

此外,以跨越连接到天线电极3a,3b上的天线6的方式,通过热压接将IC芯片4的凸出部5a,5b结合到天线电路基板2的天线电极3a,3b上,但天线6形成多匝,例如6匝(参照图17),在其两端上形成天线电极3a,3b。因此,随着IC芯片4的小型微细化。天线6的线的宽度必须微细化,要求高精度的天线形成技术,就此而论,也很难阻止制造成本的增加。

本发明的第一个目的是提供一种即使IC芯片小型微细化也可以很容易地进行芯片电极和天线电路基板的天线电极的位置对准,阻止非接触式ID卡类的制造成本(主要是组装成本)的增加的非接触式ID卡类及其制造方法。

此外,本发明的第二个目的是提供一种在天线电路基板与插入基板的叠层结构的非接触式ID卡中,可以在规定的部位保持良好的绝缘,且保持IC芯片电极与天线电路基板的天线电极良好的电连接的状态的非接触式ID卡类及其制造方法。

发明内容

为达到上述目的,本发明的非接触式ID卡类,其特征在于,它包括:包含天线基体材料和形成在天线基体材料上的天线的天线电路基板;和插入基板,其包含具有芯片埋设用孔的插入基体材料、埋设在该芯片埋设用孔中的IC芯片、及形成在所述插入基体材料上以对所述IC芯片的电极进行连接的放大电极;所述两个基板叠层,以将所述天线的电极与所述放大电极进行接合。

这样,由于中间经过放大电极以将IC芯片电极和天线电极接合将两个基板叠层,不受IC芯片小型微细化的影响可以简单地进行两个电极彼此之间的定位,从而,可以阻止非接触式ID卡类的制造成本(主要是组装成本)的增加。

在本发明中,在接合天线电极和放大电极时,可以用导电性接合材料将天线电极和放大电极接合,或者,也可以通过将天线电路基板的基体材料与插入基板的基体材料粘接,将天线电极和放大电极直接接合。

此外,为了将天线电路基板的天线形成部及IC芯片的电极形成部封接,可以在天线电路基板的基体材料与插入基板的基体材料之间配置绝缘性接合材料。进而,IC芯片电极也可以形成阻挡金属衬层(アンダ-バリヤ-メタル层)。

通过在天线电路基板与插入基板之间填充绝缘性接合材料,可强化规定部位的绝缘和两个基板的结合,并且通过在IC电极上形成阻挡金属衬层(UBM层),可以很好地保持IC芯片电极与天线电路基板的天线电极的电接合状态(保持在导通状态)。此外插入基板的基体材料及天线电路基板的基体材料可以用树脂膜构成。

另一方面,本发明的非接触式ID卡类的制造方法,其特征为,其包括以下工序:在天线电路基体材料上形成天线、以获得包含所述天线电路基体材料和所述天线的天线电路基板的工序;在插入基体材料上形成芯片埋设用孔的工序;将芯片埋设在所述插入基体材料的芯片埋设用孔中的工序;在所述插入基体材料上形成放大电极以对所述IC芯片的电极进行连接,以获得包含所述插入基体材料、所述IC芯片及所述放大电极的插入基板的工序;以及将所述插入基板与所述天线电路基板叠层以将所述天线的电极与所述放大电极进行接合的工序。

这样,由于在埋设IC芯片的插入基板的基体材料上形成放大电极,并为使该放大电极与天线电极接合将两个基板叠层,所以,不受IC芯片小型微细化的影响可简单地进行两个电极彼此之间的定位,从而,可以阻止非接触式ID卡类的制造成本(主要是安装成本)。

在将绝缘性接合材料夹在两个基体材料之间的情况下,为了覆盖IC芯片电极形成部在经过电极形成工序之后的插入基板上附着绝缘性接合材料的接合材料附着工序之后,可以将两个基板叠层。此外,可以用简单的丝网印刷法形成放大电极。

另外,本发明还提供一种非接触式ID卡类的制造方法,其特征在于,它包括以下工序:在天线电路基板的原材料上形成多个由天线和天线电极而成的天线电路的工序;在插入基板的原材料上形成多个芯片埋设用孔的工序;将IC芯片埋设在所述芯片埋设用孔中的工序;在所述插入基板的原材料上形成与所述IC芯片导通的放大电极的工序;从所述插入基板的原材料冲裁出具有IC芯片和放大电极的插入基板的工序;将已冲裁出的插入基板的放大电极与所述天线电极在导通状态下进行接合的工序。

另外,本发明还提供一种非接触式ID卡类的制造方法,其特征在于,它包括以下工序:从形成有放大电极的插入基板的原材料冲裁出具有IC芯片和放大电极的插入基板的工序,该放大电极与预先埋设在多个芯片埋设用孔中的IC芯片导通;以及在形成由天线和天线电极而成的多个天线电路的天线电路基板的原材料上,将冲裁出的插入基板的放大电极与所述天线电极在导通状态下进行接合的工序。

另外,本发明还提供一种非接触式ID卡类的制造装置,其特征在于,它包括:从形成有放大电极的插入基板的原材料冲裁出具有IC芯片和放大电极的插入基板的装置,其中该放大电极与预先埋设在多个芯片埋设用孔中的IC芯片导通;在形成由天线和天线电极而成的多个天线电路的天线电路基板的原材料上,将冲裁出的插入基板的放大电极与所述天线电极在导通状态下进行接合的装置。

附图说明

图1、是表示根据本发明的非接触式ID卡类的基板叠层的形式的正视图。

图2、是图1的平面图。

图3、是插入基板的正视图。

图4、是图3的平面图。

图5、是表示形成IC回路的晶片的图示。

图6、是表示晶片切割形式的图示。

图7、是表示制造插入基板用的原材料的图示,(A)为平面图,(B)为正视图。

图8、是表示将IC芯片插入到芯片埋入用孔中的形式的图示。

图9、是插入基板的主要部分的放大图。

图10、是表示根据本发明的非接触式ID卡类的另外的基板叠层形式的正视图。

图11、是表示插入基板的另一个例子的图示。

图12、是表示插入基板的再一个例子的图示。

图13、是表示挤压叠层的天线电路基板和插入基板的形式的图示。

图14、是表示非接触式ID卡类制造装置的结构的图示。

图15、是图14的Z-Z线的向视图。

图16、是表示现有技术的非接触式ID卡类的接合形式的图示。

图17、是图16的天线形成部的平面图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明。

在本发明中,将天线电路基板和插入基板叠层构成非接触式ID卡类。其形态示于作为正视图的图1上,其平面视图的形态示于图2。在两个图中,下侧的天线电路基板2与上侧的插入基板7中间经过导电性接合材料8接合成导通状态。

并且,天线电路基板2,在用树脂膜构成的基体材料9上,形成天线6及与之连接的一对天线电极3a,3b(参照图17)。另一方面,插入基板7,将IC芯片4埋设到树脂膜构成的基体材料10内,并且形成连接到IC芯片4的一对电极上的一对放大电极11a,11b。

此外,插入基板7的放大的形式示于图3,4上,在两个图中,IC芯片的一对电极12a,12b,例如为铝电极,这些电极分别连接到放大电极11a,11b的细的引线部11a1,11b1上。这样,插入基板7在埋设IC芯片4的基体材料10上形成与IC芯片4的电极12a,12b连接的放大电极11a,11b。

因此,在将插入基板7在导通的状态下叠层到天线电路基板2上面的情况下,可以简单地进行放大电极11a,11b对天线电极3a,3b的对位。并且,据此,操作人员用适当的器具保持插入基板7进行叠层或者操作人员直接用手把持插入基板7进行叠层,可以用手工操作进行非接触式ID卡类的组装。从而,即使IC芯片小型微细化,也可以防止制造成本(主要是组装成本)的增加。

此外,将天线电路基板2与插入基板7接合成导通状态用的导电性接合材料8,可以是有接合性或粘接性的糊状或带状材料,可以是各向异性的也可以是各向同性的。通过使用具有粘接性的材料,根据需要,可以简单地将叠层(组装)到天线电路基板2上地插入基板7卸下。

上述接合材料8在两个基板叠层之前预先涂布或粘贴到天线电路基板2的天线电极3a,3b或插入基板7的放大电极11a,11b上。一般地,涂布或粘贴到天线电极基板2的天线电极3a,3b上。

此外,和导电性接合材料8的涂布或粘贴一起,为了将天线电路基板2的天线形成部及IC芯片4的电极形成部封接,优选地在天线电路基板2的基体材料9与插入基板7的基体材料10之间的封接部13(参照图1)内填充绝缘性接合材料14,借此,即可以防止短路,又可以强化插入基板7与天线电路基板2的接合,因此,可以很好地保持放大电极11a,11b与天线电极3a,3b的电接合状态(导通状态)。

该绝缘性接合材料14和导电性接合材料8一样可以是具有接合性或粘接性的糊状材料或带状材料。

此外,为了降低成本,放大电极11a,11b及天线6优选地用印刷方法,例如丝网印刷方法形成。但也可以根据需要使用其它印刷方法,例如胶印印刷方法,或者也可以使用除印刷以外的方法,例如溅射法等。

导电性接合材料8及绝缘性接合材料14,一般地采用热固化材料,除此之外,也可以采用常温固化型材料等,在使用前一种材料的情况下,在制造时的规定工序中进行加热固化。

IC芯片电极12a,12b为了能够与放大电极11、11b可靠地连接,优选地形成阻挡金属衬层(下面称之为UBM层)。

上述IC芯片4可以按如下方式制造。在图5中,首先准备在上表面形成非接触式ID卡类用的IC电路的晶片15,为了露出该电路的电极12a,12b(例如铝电极),用弱酸性液体蚀刻除去玻璃钝化膜22(氧化膜)。

接着,在进行活化处理后,例如在90℃的非电解镀镍槽内浸渍20分钟,仅在铝电极12a,12b上形成约3μm的镍镀层17,接着在非电解镀金槽内浸渍10分钟,在镍镀层17上形成约0.1μm的金镀层18。

这样形成的镍镀层17及金镀层18,可防止铝电极12a,12b的恶化,并且确保铝电极12a,12b与外部端子可靠的连接。镀层17和18构成UBM层19。

然后,用丝网印刷机在除掉铝电极12a,12b部分之外的晶片15的整个上表面上印刷阻焊膜20,接着利用加热炉加热使之固化,形成厚度20μm的绝缘层。此外,代替阻焊膜,使用热固型聚酰亚胺油墨等也是有效地的。

其次,用丝网印刷机在铝电极12a,12b的开口部(未印刷阻焊膜20的部分)上印刷填充分散有银粒子的导电性涂膏21,将其加热固化。

然后,研磨所述晶片15的表面23(不形成非接触式ID卡类用IC电路一侧的面),将其厚度加工到例如50μm后,如图6所示,在晶片15的上表面(形成非接触式ID卡类用IC电路的面)上粘贴支持膜24,然后,通过使金刚石刀片25旋转,将晶片15切割成规定的大小(例如1.6mm×2.0mm),可以将这样制得的IC芯片4从支持膜24上卸下,将其排列在用电铸镍制成的托盘内。

IC芯片4的制造也可以采用与上述方法不同的其它方法进行,利用这些方法,例如,可以获得其大小为1.2mm×1.6mm,在其对角线的位置上形成每边为100μm的正方形铝电极12a,12b的矩形的IC芯片。此外,金刚石刀片25的前端设置成V字形,利用它切割晶片15,也可以获得具有锥形侧壁的IC芯片4。

对于插入基板7,例如,可按照以下方式制造。首先准备如作为平面图的图7(A)所示的宽度比较宽的、即、箔状的树脂膜(例如,厚度100μm的聚酯系合金膜)构成的原材料30,以规定的图形在其上加工出多个芯片埋设用孔31。

例如,将形成多个与IC芯片4为相似形的突起的镍制的金属模加热到240℃,把该加热的金属模压到树脂膜30上,压制10秒钟后,急剧冷却金属模,冷却到80℃后,抽出金属模,加工成孔在纵向和横向方向上的间距为10mm,开口部为1.2mm×1.6mm,深度为50μm的芯片埋设用孔31(参照图7(B))。

此外,作为芯片埋设用孔31的加工方法,也可以采用激光烧蚀法,等离子体蚀刻法,化学蚀刻法等。

上述原材料30并不局限于非叠层型材料,也可采用叠层材料。例如,可以采用用树脂膜构成的第一原料和用树脂膜或金属箔构成的第二原材料叠层形成的双层结构。在双层结构原材料的情况下,从孔的加工的容易性的角度出发,优选地,将贯穿芯片埋设用孔31的第一原材料,叠层到第二种原材料上。

然后,将IC芯片4插入并固定到原材料30的芯片埋设用孔31内。这时,例如,如图8所示,优选地,在用复制销将极少量的低粘度的环氧树脂32复制到芯片埋设用孔31的底部上之后,将IC芯片4插入。

IC芯片4从未设铝电极12a,12b的端部插入到芯片埋设用孔31内,并利用树脂32将插入的IC芯片4暂时固定。然后将粘接剂填充到IC芯片4的侧面与芯片埋设用孔31的侧面之间的空隙内。

但是,也可以在芯片埋设用孔31的底部及侧壁上涂布粘接剂之后插入IC芯片4。此外,优选地,在芯片埋设用孔31的底部上贯穿放气孔,以便使热固化粘接剂时产生的气体逸出。

这样,在仅露出铝电极12a,12b的形式下,可以将IC芯片4埋设在原材料30内。在进行这种埋设时,采用例如外径为1.5mm在中央部有0.5mm的吸气孔的喷嘴(图中未示出),吸附IC芯片将其从所排列的托盘取出,插入到原材料30的埋设用孔31内。

此外,如前面所述,在制成具有锥形侧壁的IC芯片4的情况下,可以更简单地将IC芯片4插入到芯片埋设用孔31内。即,由于IC芯片4,其表面用绝缘层保护,所以和一般的电子元件一样,可以进行批量处理。因此,可以向形成多个侧面为锥形的芯片埋设用孔31的原材料30上供应IC芯片4,使原材料30进行超声波振动,将IC芯片4插入到芯片埋设用孔31内。这是,通过把侧壁制成锥形,可顺滑地进行IC芯片4的埋设,所以可极大地提高插入基板7的生产效率。

其次,形成连接IC芯片4的铝电极12a,12b的放大电极11a,11b。这可以通过用丝网印刷机将预先分散有70%的银粒子的导电膏印刷到埋设于原材料30内的IC芯片4的铝电极12a,12b露出的面上形成。该导电膏和前面所述的导电膏21(参阅图5)相同。

例如,可以形成厚度约15μm,引线部11a1,11b1的宽度0.2mm,放大部的大小为3mm正方形,一个放大部与另一个放大部分的间距为8mm的放大电极11a,11b。

接着,通过将形成放大电极11a,11b的原材料30冲裁成规定的大小,制得插入基板7。例如,冲裁成10mm的方形。这样获得的插入基板7的一部分放大地示于图9。此外,如从上面的描述中可以看出的,插入基板7的基板材料与原材料30是同一种材料。

另一方面,天线电路基板2可按下述方式制造。一般地,选择和上述原材料30相同质地的原材料(例如厚100μm的聚酯合金膜)。在该原材料上不设置芯片埋设用孔31,将其宽度加工成规定的大小。

将这种原材料以卷到卷的方式间歇地运送利用丝网印刷向其上印刷银膏,按一定间隔相继形成天线电路(天线6及天线电极3a,3b)。

然后,在后一工序中,冲裁成规定的大小,即,冲裁成基体材料9的单位大小。此外,也可以在把形成放大电极11a,11b的插入基板7组装(结合)到形成天线6及天线电极3a,3b到原材料上之后进行把基体材料9冲裁成单位大小的工序。

这样,例如,可以形成配线宽度0.25mm,其间距0.5mm,匝数为6匝,最外周为75mm×45mm的天线,并且在天线6的两端上形成大小为3mm的方形,间距为8mm的天线电极3a,3b(参照图17)天线电路基板2的基体材料9并不局限于上述非叠层材料,也可以是叠层型的。例如,也可以采用将树脂构成的第一原材料和树脂膜或金属箔(例如,铝箔)构成的第二原材料叠层的结构。

然后,将插入基板7叠层在所得到的天线电路基板2上。这时,由于在插入基板7上形成放大电极11a,11b,所以可以利用手工操作很容易地一面将放大电极11a,11b置于天线电路基板2的天线电极3a,3b上,一面将两个基板重叠。

在进行这种叠层之前,例如,在天线电极3a,3b上涂布导电性粘接剂,并且在封接部13(参照图1)内填充绝缘性接合材料14。然后,在叠层之后,加热固化导电性接合材料8和绝缘性接合材料14,例如,在90℃加热固化5分钟将两者固定(结合)。

通过上述手工操作进行的叠层,其叠层精度±1.0mm至±1.5mm的范围,这样可以制成非接触式ID卡类。这种ID卡类是所谓内插件,将其进行适当的外包装制成市售产品。

在本发明中,也可以以图10所示的方式进行插入基板7对天线电路基板2的叠层。该图表示将插入基板7接合到天线电路基板2上时的形式,绝缘性接合材料14及非绝缘性接合材料35a,35b粘贴到插入基板7的基体材料10上。

此外,绝缘性接合材料14由绝缘性粘接(接合)带构成,接合材料35a,35b由压敏粘接(接合)带构成。这些绝缘性粘接带及压敏粘接带都是两面胶带。

从而,通过把插入基板7压接到天线电路基板2的基体材料9上,可以简单地将两个基体材料相互简单地粘接起来,并且,可以使天线电路基板2的天线电极3a,3b与插入基板7的放大电极11a,11b直接接触,接合成导电状态。

在上述描述中,将绝缘性接合材料14及接合材料35a,35b粘接到插入基板7上,但也可以把绝缘性接合材料14粘贴到插入基板7上,把接合材料35a,35b粘贴到天线电路基板2上。

此外,也可以把绝缘性接合材料14粘贴到天线电路基板2侧,把接合材料35a,35b粘贴到天线电路基板2侧。但是,由于利用简单的动作即可将两者粘贴到插入基板7上对于叠层是最优选的。

此外,绝缘性接合材料14及接合材料35a,35b也可以是糊状的,但由于粘接胶带比涂布糊状材料更容易,所以优选地选择胶带。

此外,接合材料35a,35b一般采用压敏性材料,但也可以采用热固性材料或其它材料例如常温固化型材料,在使用热固型材料时,在制造的规定工序中加热固定。进而,如果需要的话,可以在天线电极6或放大电极11a,11b上涂布或粘贴导电性接合材料8。

根据本发明的插入基板7并不限于图9所示的形式,也可以设置成其它的形式。

例如,如图11所示,也可以把覆盖在晶片15的电极以外的部分的玻璃钝化膜22原封不动地用作晶片表面的绝缘层,在这种玻璃钝化膜22作为绝缘层的埋设IC芯片4的插入基板7的基体材料10上形成放大电极11a,11b。

此外,如图12所示,也可以在以玻璃钝化膜22作为绝缘膜的埋设IC芯片4的插入基板7上的基体材料10上以仅在电极12a,12b的部分上开口的方式形成感光性环氧树脂层36,并且在该感光性环氧树脂层36上形成放大电极11a,11b。进而,也可以代替上述感光性环氧树脂层36,形成阻焊膜20。

这种感光性环氧树脂层36或代替它的阻焊层20,在将IC芯片4插入原材料30的芯片埋设用孔31固定之后,例如用丝网印刷机印刷规定的厚度形成,然后,接着在这样形成的感光性环氧树脂层36或阻焊膜20上形成放大电极11a,11b之后通过把原材料30冲裁成基体材料10的单位的大小,可以制成图12所示的结构的插入基板7。

此外,图9及图12所示的插入基板7,由于利用阻焊膜20或环氧树脂层36保护IC芯片4,与不形成上述膜20或层36的图11所示的插入基板7相比,抗拒热的影响的能力更强,且容易进行处理。

此外,在图9所示的插入基板7与图12所示的插入基板的对比中,前者,在基体材料10的上表面(形成放大电极11a的面)与阻焊膜20的上表面容易产生阶梯差,与此相比,后者不容易产生阶梯差,因此,对于形成放大电极11a,11b而言,后者有利。

这种放大电极11a,11b的形成,并不局限于用上述丝网印刷法形成,也可以利用其它方法形成。例如,在埋设于原材料30上的IC芯片4的铝电极12a,12b露出的整个面(全部面)上通过铝溅射形成金属膜,其次通过在整个金属膜的面上涂布抗蚀剂,干燥后,曝光,显影,形成抗蚀剂图形掩模,接着,利用铝蚀刻液除去掩模开口部的铝,可以形成放大电极11a,11b。

此外,放大电极11a,11b及天线电极3a,3b根据需要也可以是其它材料,其形状,大小,厚度等可根据需要适当决定。

此外,IC芯片4的制造方法,也可以是其它方法。例如,利用上表面形成非接触式ID卡类用的IC电路的上述晶片15,研磨,制成规定的厚度(例如,50μm),涂布光致抗蚀剂,干燥后,用光掩模仅对铝电极12a,12b的部分曝光,显影,除去光致抗蚀剂,仅露出铝电极12a,12b。

然后,用等离子体处理晶片15,除去铝电极12的表面氧化膜后,利用溅射形成规定仅厚度(例如0.5μm)的钛钨层,在该钛钨层上形成规定厚度(例如例如0.05μm)的金层,最后剥离光致抗蚀剂。这种钛钨层和金层是UBM层。

然后,使金刚石刀旋转,将晶片15切割成规定的大小,将这样获得的IC芯片4从支持膜24上取下也可。

此外,天线电路基板2与插入基板7的叠层,一般地从上侧将插入基板7叠层到下侧的天线电路基板2上,但也可以从下侧将插入基板7接合到上侧的天线电路基板2上。

这时,作为,插入基板7相对于天线电路2定位用的机构,例如可以在天线电路基板2上设定L型标记,或者通过设置导销可以达到一定的叠层或接合精度。

此外,可以如图13所示,利用上下一对密接工具36a,36b挤压叠层的两个基板2,7,可以增强接合强度。在插入基板7向天线电路基板2上粘贴的位置上涂布常温下瞬间固化型的绝缘性粘接剂,在粘贴插入基板7之后,通过利用密接工具36a,36b挤压电极,可以组装成非接触式ID卡类。例如,如果预先在货物等的票单上形成天线电路的话,根据需要可以粘贴插入基板。形成天线电路的天线电路基板的尺寸及材料可以任意选择。此外,以将带状的插入基板卷绕成卷,根据需要和条形码用标签一样抽出切断,将其粘贴导天线电路基板上。

在本发明中,如上面所述,由于以中间经由放大电极11a,11b将IC芯片4的电极12a,12b及天线6的电极3a,3b接合的方式将两个基板叠层,所以,不受IC芯片小型微细化的影响,可以简单地进行两个电极彼此之间的位置对准,从而,能够用手工操作制造非接触式ID卡及非接触式标签等非接触式ID卡类,也可以用图14所示的装置进行制造。

该制造装置配备有天线电路基板用原材料开卷机40,天线电路印刷机41,加热炉42,插入基板用原材料开卷机43,压力切割装置44,剩余原材料卷取机45,插入基板临时粘贴机46,插入基板运送装置47,插入基板主粘贴机48,干燥机49,制品卷取机50。

在该制造装置中,在从天线电路基板用原材料开卷机40输出的原材料37上,利用天线电路印刷机41印刷天线电路(天线6及天线电极3a,3b),然后,利用加热炉42加热固定天线电路。与此同时,利用压力切割装置44冲裁从插入基板用原材料开卷机43输出的原材料30,获得规定大小的插入基板7,冲裁插入基板7之后剩余的原材料30被剩余原材料卷取机45卷取。

从原材料30上冲裁下来的插入基板7由插入基板运送装置47保持运送到接合部位(叠层位置),即,运送到在原材料37的上表面上形成的天线电路的上方。这时,由于在插入基板7上形成了放大电极11a,11b,所以可以很容易进行相对于形成在原材料37上的天线电路的定位。

此外,从插入基板用原材料开卷机43输出的原材料30,其上埋设有IC芯片4,形成有放大电极11a,11b,并且粘贴有绝缘性接合材料14和接合材料35a,35b(参照图10),进而还用保护带51保护粘接面,所述原材料30预先在前一工序中被卷绕成卷,安装到插入基板用原材料开卷机40上。此外,在原材料30输出时,将保护带51卷绕起来,从原材料30上剥离。从而露出绝缘性接合材料14及接合材料35a,35b的粘接面(图10中的下表面侧)。

在图15中,表示出插入基板7的运送形式,在该图中,插入基板运送装置47配备有由固定在机座47a的轨47b进行导向可沿图中的箭头方向移动的装有卡盘的滑子47c,以及用吸附器47d吸附保持从原材料30上冲裁下来的插入基板7、将其移交给滑子47c的吸附传送带47e。

因此,当装有卡盘的滑子47c用卡盘夹持插入基板7向右侧的点划线的部位移动时,向其上方移动的插入基板临时粘贴机46的吸附头46a向下方移动,吸附保持插入基板7,接着向上方移动之后,进一步向右侧的原材料37的上方移动。这样,可以向形成在原材料37的上表面上的天线电路的上方运送插入基板7,然后,通过吸附头46a向下方移动,进行临时定位(临时接合)。

此外,压力切割装置44,可以利用固定侧的下部金属模44a和可动侧的上部金属模44b从原材料30上冲裁插入基板7,并且冲裁完毕后,将金属模44b向上方移动。这样,吸附传送带(バンド)47e的轴臂47f旋转,吸附器47d向下部金属模44a的上方移动,然后,轴臂47f向下方移动。

从而,可以用吸附器47d吸附保持从原材料30上冲裁下来的插入基板7,接着,轴臂47f向上方移动并且旋转,吸附保持插入基板7的吸附器47d向装置卡盘的滑子47c上移动。

在上面的描述中,吸附器47d及吸附头46a接触图10所示的基板材料10的上表面(未涂布或粘贴接合材料35a,35b及绝缘性接合材料14的面),并对其吸附保持,此外,装有卡盘的滑子47c的前述卡盘把持基板材料10的左右端(图10中未涂布或粘贴接合材料35a,35b的左右端)。

此外,在插入基板7的冲裁过程中及运送过程中,原材料30的运送停止,在上述插入基板7的冲裁过程及运送过程结束时在开始运送。这样,间歇式地运送原材料30。另一方面,原材料37以规定的速度连续地运送。此外,下部金属模44a的凸出部及上部金属模44b的凹部,用接合材料35a,35b及绝缘性接合材料14难以附着的材料构成。

其次,向相对于原材料37的粘接部位的上方运送的插入基板7,利用插入基板7的临时粘贴机46暂时定位(暂时接合),即,中间经过绝缘性接合材料14及接合材料35a,35b暂时定位,接着被运送到插入基板主粘贴机48处,在该处,通过挤压等进行主(正式)定位(主接合),用干燥机49进行加热固化绝缘性接合材料14及接合材料35a,35b之后,用产品卷绕机50卷绕。

此外,为提高制造速度,可以构成多头型压力切割装置44,插入基板运送装置47,插入基板暂时定位装置46及插入基板主定位装置48。

采用上述一系列的制造生产线,不需要高精度的焊接机就可以廉价高速地制造非接触式ID卡类。

工业上的可利用性根据上面所述的本发明,由于使用埋设有IC芯片且形成连接到IC芯片的电极上的放大电极的插入基板,所以在将插入基板以导通状态叠层到天线电路基板上时,可以将放大电极的位置与天线电路基板的天线电极对准,所以,即使IC芯片小型微细化,也可以防止增加非接触式ID卡类的制造成本(主要是组装成本)。

此外,在天线电路基板与插入基板之间的封接部内填充绝缘性接合材料,强化两个基板的接合,通过在IC芯片电极上形成阻挡金属衬层(UBM层),在天线电路基板与插入基板的叠层结构中,在规定的部位绝缘,并且,可以良好地保持IC芯片电极与天线电路基板的天线电极的电连接合状态(导通状态)。

Claims (16)

1.一种非接触式ID卡类,其特征在于,它包括:包含天线基体材料和形成在天线基体材料上的天线的天线电路基板;和插入基板,其包含具有芯片埋设用孔的插入基体材料、埋设在该芯片埋设用孔中的IC芯片、及形成在所述插入基体材料上以对所述IC芯片的电极进行连接的放大电极;所述两个基板叠层,以将所述天线的电极与所述放大电极进行接合。
2.如权利要求1所述的非接触式ID卡类,其特征在于,所述天线电极与所述放大电极用导电性接合材料结合。
3.如权利要求1所述的非接触式ID卡类,其特征在于,通过所述天线电路基板的基体材料与所述插入基板的基体材料的接合,所述天线电极与所述放大电极直接接合。
4.如权利要求2或3所述非接触式ID卡类,其特征在于,在所述天线电路基板的基体材料与所述插入基板的基体材料之间配置绝缘性接合材料,以封接所述天线电路基板的天线形成部及所述IC芯片的电极形成部。
5.如权利要求4所述的非接触式ID卡类,其特征在于,所述IC芯片电极形成阻挡金属衬层。
6.如权利要求5所述的非接触式ID卡类,其特征在于,所述插入基板的基体材料及所述天线电路基板的基体材料由树脂膜构成。
7.一种非接触式ID卡类的制造方法,其特征在于,其包括以下工序:在天线电路基体材料上形成天线、以获得包含所述天线电路基体材料和所述天线的天线电路基板的工序;在插入基体材料上形成芯片埋设用孔的工序;将芯片埋设在所述插入基体材料的芯片埋设用孔中的工序;在所述插入基体材料上形成放大电极以对所述IC芯片的电极进行连接,以获得包含所述插入基体材料、所述IC芯片及所述放大电极的插入基板的工序;以及将所述插入基板与所述天线电路基板叠层以将所述天线的电极与所述放大电极进行接合的工序。
8.如权利要求7所述的非接触式ID卡类的制造方法,其特征在于,以用导电性接合材料将所述天线电极及所述放大电极接合的方式将两个基板叠层。
9.如权利要求7所述的非接触式ID卡类的制造方法,其特征在于,以借助将所述天线电路基板的基体材料与所述插入基板的基体材料接合将所述天线电极与所述放大电极直接接合的方式将两个基板叠层。
10.如权利要求9所述的非接触式ID卡类的制造方法,其特征在于,覆盖所述IC芯片的电极形成部而在经过所述电极形成工序的插入基板上附着绝缘性接合材料的接合材料附着工序之后,将两个基板叠层。
11.如权利要求10所述的非接触式ID卡类的制造方法,其特征在于,利用丝网印刷法形成所述放大电极。
12.一种非接触式ID卡类的制造方法,其特征在于,它包括以下工序:在天线电路基板的原材料上形成多个由天线和天线电极而成的天线电路的工序;在插入基板的原材料上形成多个芯片埋设用孔的工序;将IC芯片埋设在所述芯片埋设用孔中的工序;在所述插入基板的原材料上形成与所述IC芯片导通的放大电极的工序;从所述插入基板的原材料冲裁出具有IC芯片和放大电极的插入基板的工序;将已冲裁出的插入基板的放大电极与所述天线电极在导通状态下进行接合的工序。
13.一种非接触式ID卡类的制造方法,其特征在于,它包括以下工序:从形成有放大电极的插入基板的原材料冲裁出具有IC芯片和放大电极的插入基板的工序,该放大电极与预先埋设在多个芯片埋设用孔中的IC芯片导通;以及在形成由天线和天线电极而成的多个天线电路的天线电路基板的原材料上,将冲裁出的插入基板的放大电极与所述天线电极在导通状态下进行接合的工序。
14.如权利要求13所述的非接触式ID卡类的制造方法,其特征在于,所述插入基板的原材料和所述天线电路基板的原材料预先卷成卷状。
15.一种非接触式ID卡类的制造装置,其特征在于,它包括:从形成有放大电极的插入基板的原材料冲裁出具有IC芯片和放大电极的插入基板的装置,其中该放大电极与预先埋设在多个芯片埋设用孔中的IC芯片导通;以及在形成由天线和天线电极而成的多个天线电路的天线电路基板的原材料上,将冲裁出的插入基板的放大电极与所述天线电极在导通状态下进行接合的装置。
16.如权利要求15所述的非接触式卡类的制造装置,其特征在于,其包括将所述插入基板的原材料和所述天线电路基板的原材料预先卷成卷状的装置。
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