CN1282940A - 集成电路卡 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种IC卡,其中,可使IC卡实现薄型化,使制造成本下降,而且使共振频率变得稳定。在IC卡10A上设置由云母膜1和在其两面上形成的电极6a、6b构成的云母电容器5,将上述云母膜1作为天线线圈2和IC芯片3的安装基板来使用。

Description

集成电路卡
本发明涉及RFID(射频鉴别)等的非接触型IC(集成电路)卡。
利用询问器(读出器／写入器)发出的电磁波以非接触方式使应答器(非接触型IC卡)的天线线圈中产生感应电压从而进行信号的收发的数字载体系统已得到了普及。
如图9中所示，由于该非接触型IC卡的基本的电路要素由共振电路和IC芯片构成，其中，该共振电路由天线线圈和电容器构成，故其具体的结构为在基板上配置了天线线圈、电容器和IC芯片的结构。
作为该天线线圈，以往使用了将金属细线在同一面上卷绕成环状的线圈，但近年来，从提高天线特性和机械强度、削减组装工序数的方面来考虑，大多使用将在绝缘基板的单面上层叠的铜箔等的导电层刻蚀成环状的线圈。
此外，作为形成天线线圈的层叠板的绝缘基板或电容器的电介质，一般使用聚酰亚胺膜。
但是，由于聚酰亚胺的吸水率大，其介电常数随吸湿情况而变化，故以聚酰亚胺膜作为电介质的电容器的静电电容随吸湿情况而变化，存在IC卡的共振频率发生偏移的问题。
特别是，在由利用粘接剂粘贴了聚酰亚胺膜和铜箔的层叠板形成了电容器的情况下，由于除了聚酰亚胺膜之外、粘接剂也成为介电常数的变动的原因，故IC卡的共振频率更加不稳定。
本发明打算解决以上那样的问题，其目的在于，能廉价地制造共振频率稳定且提高了天线特性的IC卡。
本发明者发现了下述情况从而完成本发明，即，如果使用以云母膜作为电介质的云母电容器作为电容器，则由于云母膜的吸水率显著地低，故IC卡的共振频率稳定，此外，如果也使用云母膜作为形成或安装天线线圈和IC芯片的基板，则可使IC卡实现薄型化，此外，能以低成本来制造。
即，本发明提供一种IC卡，其特征在于，具有：由云母膜和在其两面上形成的电极构成的云母电容器；以及以上述云母膜作为基板而被设置的天线线圈和IC芯片。
图1是本发明的IC卡的平面图(图1(a))和剖面图(图1(b)、(c))。
图2是IC芯片的安装前的IC卡的俯视图(图2(a))和仰视图(图2(b))。
图3是使用了本发明的IC卡的标签的剖面图。
图4是使用本发明的IC卡来制造标签的方法的说明图。
图5是本发明的IC卡的平面图(图5(a))和剖面图(图5(b)、(c))。
图6是IC芯片的安装前的IC卡的俯视图(图6(a))和仰视图(图6(b))。
图7是使用了本发明的IC卡的标签的平面图(图7(a))和剖面图(图7(b)、(c))。
图8是IC芯片的安装前的IC卡的俯视图(图8(a))和仰视图(图8(b))。
图9是说明IC卡中的基本的电路要素的说明图。
以下，根据附图详细地说明本发明。再有，各图中，同一符号表示同一或同等的构成要素。
图5是本发明的一形态的IC卡10B的平面图(图5(a))和剖面图(图5(b)、(c))。此外，图6是该IC卡10B的IC芯片3的安装前的俯视图(图6(a))和仰视图的单面(图6(b))。
该IC卡10B在透明的云母膜1上具有天线线圈2和IC芯片3。此外，在云母膜1的两面上具有电极6a、6b，由该电极6a、6b和被该电极6a、6b夹住的云母膜1构成了云母电容器5。再有，在图5(a)中，在云母电容器5内的用点涂黑的部分表示在云母膜1的下表面上形成的电极6a。
在该IC卡10B中，天线线圈2可以是使用银膏等的导电膏在云母膜1上印刷了线圈图形的线圈，或者，也可以是通过对由云母膜1和在其表面上形成的铜等的导电层构成的层叠板的该导电层进行刻蚀来形成的线圈。
使用各向异性导电粘接剂4将IC芯片3以倒装方式安装在云母膜1上。此时，这样来安装IC芯片3，使其二个端子3a、3b跨越天线线圈2，一个端子3a与天线线圈2的内侧端子2a连接，另一个端子3b与天线线圈2的外侧端子2b连接。
云母电容器5由云母膜1和在其两面上形成的电极6a、6b构成。该电极6a、6b中，在云母膜1的下表面上形成的电极6a上形成了电容器端子5a，该电容器端子5a通过通孔8a与天线线圈的内侧端子2aa连接。此外，在云母膜1的上表面上形成的云母电容器5的电极6b上形成了电容器端子5b，该电容器端子5b通过通孔8b与在云母膜1的下表面上形成的布线7连接，该布线7再通过通孔8c与天线线圈的外侧端子2bb连接。
该图5的IC卡10B例如可用下述的方式来制造。
首先，如图6(a)中所示，在云母膜1上开出通孔8a、8b、8c用的孔，其次，使用银膏等的导电膏，在云母膜1的单面上印刷云母电容器5的上表面的电极6b和天线线圈2。此外，在云母膜1的另一个面上，如图6(b)中所示，印刷云母电容器5的下表面的电极6a和布线7。利用该导电膏的印刷，在通孔8a、8b、8c用的孔中充填导电膏，通孔8a、8b、8c导通，天线线圈2与云母电容器5的连接也就完成。
其次，使用各向异性导电粘接剂4，在云母膜1的上表面上以倒装方式安装IC芯片3。再有，作为这里使用的各向异性导电粘接剂4，可使用已知的粘接剂，其形态也可以是膜状、膏状等的任一种。
由于以这种方式得到的IC卡10B使用了云母膜1作为云母电容器5的电介质，故没有因吸湿引起的共振频率的偏移，提高了天线特性。此外，由于该云母膜1也成为天线线圈2和IC芯片3的安装基板，故与使用与云母电容器5的电介质有别的安装基板的现有的IC芯片相比，可谋求IC芯片的薄型化。再者，利用导电膏的印刷，不仅可形成天线线圈2和云母电容器5的电极6a、6b，也可同时形成在这些部件的连接方面需要的布线7和通孔8a、8b、8c，从而不需要这些部件的连接操作，故可简化工序，能以低成本来制造IC芯片。
图1是本发明的另一形态的IC卡10A的平面图(图1(a))和剖面图(图1(b)、(c))。再有，在图1(a)中，在云母电容器5内的用点涂黑的部分也表示在云母膜1的下表面上形成的电极6a。图2是该IC卡10A的IC芯片3的安装前的俯视图(图2(a))和仰视图(图2(b))。
该IC卡10A以与上述的IC卡10B大体相同的方式来制造，但除了从云母膜1的下表面的电极6a通过通孔8c与天线线圈2的外侧端子2b连接的电容器端子5b外，还设置了通过通孔8b与IC芯片3的端子3b和布线7连接的电容器端子5c。另一方面，形成了从云母膜1的上表面的电极6b与IC芯片3的另一端子3a连接的电容器端子5a，该电容器端子5a与天线线圈2的内侧端子2a连接。因而，按照该IC卡10A，在IC芯片3的二个端子3a、3b分别与天线线圈2的内侧端子2a、外侧端子2b连接时，不需要使二个端子3a、3b跨越天线线圈2，不需要将天线线圈2的全部线圈宽度容纳在IC芯片3的二个端子3a、3b间。因此，按照该IC卡10A，可提高天线线圈2的设计的自由度。
本发明的IC卡可根据需要进行树脂密封，或在IC卡的上表面或下表面上层叠任意的片状材料。例如，图3中示出，用由环氧树脂等的热硬化性树脂、聚酯等的热熔树脂构成的密封树脂11密封图1中示出的IC卡10A，在其一个面上经丙烯酸系列的树脂等的粘接剂12层叠聚酯膜等外层膜13，在另一个面上经粘接剂14层叠剥离纸15，由此，作为粘贴到电视影片等各种物品上的带有ID功能的标签10X来构成。即，在将标签10X粘贴到物品上时，剥去剥离纸15，粘接剂14成为对于物品的粘贴面，另一方面，外层膜13成为具有可书写性的标签面。
作为使用了这样的IC卡10A的标签10X的制造方法，如图4中所示，在IC卡10A的一个面上用粘接剂(未图示)粘接外层膜13，在相反一侧涂敷密封树脂11，在其上使用滚筒16覆盖带有粘接剂的剥离纸15，同时进行加热加压。此时，将外层膜13与剥离纸15的间隔调整为规定的间隙宽度d。由此，可得到图3中示出的标签10X。
图7是本发明的另一形态的IC卡10C作成标签10Y的形态的平面图(图7(a))和剖面图(图7(b)、(c))。此外，图8是该IC卡10C的IC芯片3的安装前的俯视图(图8(a))和仰视图(图8(b))。
上述的IC卡10A具有被卷绕为矩形的天线线圈2，而该IC卡10C具有被卷绕为圆形的天线线圈2，除此以外，具有与IC卡10A大体相同的结构。即，除了从云母膜1的下表面的电极6a通过通孔8c与天线线圈2的外侧端子2b连接的电容器端子5b外，还设置了通过通孔8b与IC芯片3的端子3b和布线7连接的电容器端子5c。另一方面，形成了从云母膜1的上表面的电极6b与IC芯片3的另一端子3a连接的电容器端子5a，该电容器端子5a与天线线圈2的内侧端子2a连接。因而，在该IC卡10C中，也不需要使二个端子3a、3b跨越天线线圈2，不需要将天线线圈2的全部线圈宽度容纳在IC芯片3的二个端子3a、3b间，可提高天线线圈2的设计的自由度。
再有，在该IC卡10C的云母膜1上，形成了放置IC芯片3的端子的接合区(land)9。该接合区9不直接与天线线圈2和云母电容器5连接，但可作为地(earth)等的其它布线端子来使用，此外，在IC芯片3的安装时，起到不使IC芯片发生不需要的倾斜用的支柱的作用。
本发明的IC卡不限于上述的例子，可采取各种形态。只要将成为云母电容器的电介质的云母膜作为天线线圈和IC芯片的安装基板来使用，关于云母电容器5的电极6a、6b及天线线圈2，可适当地确定其形状和端子形状、形成位置等。
按照本发明的IC卡，由于使用云母电容器，故可使共振频率稳定，此外，由于将成为云母电容器的电介质的云母膜作为安装天线线圈和IC芯片的基板来使用，故可实现IC卡的薄型化，也可使制造成本下降。

Claims (2)

1．一种IC卡，其特征在于，具有：
由云母膜和在其两面上形成的电极构成的云母电容器；以及
以上述云母膜作为基板而被设置的天线线圈和IC芯片。
2．如权利要求1中所述的IC卡，其特征在于：
利用对于云母膜的导电膏的印刷，同时形成了天线线圈和云母电容器的一个电极。
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