DE3586666T2

DE3586666T2 - Karte mit ic-baustein und verfahren zur herstellung derselben.

Info

Publication number: DE3586666T2
Application number: DE8585303798T
Authority: DE
Inventors: Yoshikatsu C O Patent Fukumoto; Shuji C O Patent Divi Hiranuma; Takanori Kisaka; Ko Kishida; Masayuki C O Patent Div Ohuchi; Hirosi C O Patent Divi Oodaira; Tamio C O Patent Divisio Saito
Original assignee: Toshiba Corp; Shoei Printing Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Shoei Printing Co Ltd
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1985-05-30
Publication date: 1993-02-18
Anticipated expiration: 2005-05-31
Also published as: JPH0417478B2; CA1219964A; KR850008054A; JPS60252992A; EP0163534B1; KR900001745B1; US4754319A; DE3586666D1; EP0163534A2; EP0163534A3

Description

Die Erfindung betrifft eine IC-(integrierte Schaltung) Karte, die einen IC-Chip enthält, und insbesondere eine IC-Karte mit einem Substrat, das mit einem IC-Chip versehen ist.
In letzter Zeit werden Magnetkarten weit als Kontokarten oder Kreditkarten verwendet. Die Magnetkarten sind jeweils aus einer kartenförmigen Unterlage oder Basis geformt, wobei ein Magnetband auf einer Oberfläche der Unterlage angebracht ist. Jede Magnetkarte speichert in ihrem Magnetband verschiedene Stücke von Information, wie beispielsweise Daten zum Identifizieren des Halters der Karte. Somit kann durch die Verwendung der Magnetkarte der Kartenhalter einen Geldautomaten betätigen oder Kaufgeschäfte ohne Barzahlung vornehmen.
Es ist bereits offenbar, daß die Magnetkarten verschiedene Vorteile haben. Jedoch ist das Magnetband auf jeder Magnetkarte in der Speicherkapazität und damit in der Anwendung begrenzt.
Unter Berücksichtigung dieser Umstände wurden neulich IC-Karten vorgeschlagen, die einen IC-Chip anstelle des Magnetbandes enthalten. Die IC-Karten dieser Art sind in der US-PS 4 380 699, der Japanischen Patentveröffentlichung 6491/78 und der Japanischen Patentveröffentlichung 221478/83 beschrieben. In jeder dieser herkömmlichen IC-Karten kann jedoch der IC-Chip nicht befriedigend geschützt werden. Im Hinblick auf Zuverlässigkeit sind daher die herkömmlichen IC-Karten nicht für einen praktischen Gebrauch angepaßt.
Die US-PS 4 380 699 beschreibt eine IC-Karte mit einer Grundplatte einschließlich wenigstens eines IC-Chips und Eingangs/Ausgangsanschlüssen, die elektrisch mit dem IC-Chip verbunden sind, und einer Abdeckeinrichtung, die auf die Grundplatte gelegt ist und Öffnungen hat, durch die die Eingangs/Ausgangsanschlüsse zur Außenseite freiliegen, wobei die Grundplatte eine aus thermoplastischem Material geformte Schicht umfaßt und erste und zweite Oberflächen hat, einer Substratschicht, die neben der ersten Oberfläche der Grundschicht liegt und wenigstens einen IC-Chip und die mit dem IC-Chip elektrisch verbundenen Eingangs/Ausgangsanschlüsse enthält, wobei die Eingangs/Ausgangsanschlüsse von der anderen Oberfläche der Substratschicht gegenüber zu der einen Oberfläche hiervon, die der Grundschicht gegenüberliegt, vorspringen, und einer weiteren Schicht neben der zweiten Oberfläche der Grundschicht, wobei die Abdeckeinrichtung aufweist:
eine erste Abdeckschicht, die aus thermoplastischem Material geformt ist und an der anderen Oberfläche der Substratschicht angebracht ist, wobei die erste Abdeckschicht so viele Öffnungen wie Eingangs/Ausgangsanschlüsse, durch die die Eingangs/Ausgangsanschlüsse zur Außenseite freiliegen, hat, und eine zweite Abdeckschicht, die aus thermoplastischem Material geformt und auf der anderen Oberfläche der weiteren Schicht entgegengesetzt zu der einen Oberfläche hiervon angebracht ist, die der Basisschicht gegenüberliegt. Diese Karte ist noch einer Verwerfung und der Möglichkeit einer Beschädigung des IC's unterworfen.
Die vorliegende Erfindung ist in Berücksichtigung dieser Umstände entstanden und hat als erste Aufgabe die Schaffung einer IC-Karte, die für einen ausreichenden Schutz von IC-Chips fähig und für praktischen Gebrauch geeignet ist, und als zweite Aufgabe die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung der IC-Karte.
Die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch eine IC-Karte mit einer Grundplatte einschließlich wenigstens eines IC-Chips und Eingangs/Ausgangsanschlüssen, die elektrisch mit dem IC-Chip verbunden sind, und einer Abdeckeinrichtung, die auf die Grundplatte gelegt ist und Öffnungen hat, durch die die Eingangs/Ausgangsanschlüsse zur Außenseite freiliegen, wobei die Grundplatte eine Grundschicht aufweist, die aus thermoplastischem Material geformt ist und eine erste sowie zweite Oberfläche hat, einer Substratschicht, die neben der ersten Oberfläche der Grundschicht ist und den wenigstens einen IC-Chip und die elektrisch mit dem IC- Chip verbundenen Eingangs/Ausgangsanschlüsse umfaßt, wobei die Eingangs/Ausgangsanschlüsse von der anderen Oberfläche der Substratschicht entgegengesetzt zu der einen Oberfläche hiervon vorspringen, die der Grundschicht gegenüberliegt, und einer weiteren Schicht neben der zweiten Oberfläche der Grundschicht, wobei die Abdeckeinrichtung eine erste Abdeckschicht , die aus thermoplastischem Material geformt ist und an der anderen Oberfläche der Substratschicht angebracht ist, die erste Abdeckschicht so viele Öffnungen wie Eingangs/Ausgangsanschlüsse hat, durch welche die Eingangs/Ausgangsanschlüsse zur Außenseite freiliegen,und eine zweite Abdeckschicht, die aus thermoplastischem Material geformt ist und an der anderen Oberfläche der weiteren Schicht entgegengesetzt zu der einen Oberfläche hiervon angebracht ist, die der Grundschicht gegenüberliegt, hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratschicht aus nichtplastischem Material mit geringerer Thermoplastizität als die Grundschicht geformt ist, wobei dieses Material glasverstärktes Epoxyharz, glasverstärktes Harz auf Triazinbasis oder ein anderes warmhärtbares Harz ist, daß die weitere Schicht eine Hilfsschicht ist, die aus glasverstärktem Epoxyharz, glasverstärktem Harz auf Triazinbasis oder einem anderen warmhärtbaren Harz geformt und in ihrer mechanischen Stärke und ihrer Suszeptibilität zur thermischen Kontraktion der Substratschicht ähnlich ist und daß die Hilfsschicht und die Substratschicht im wesentlichen die gleiche Form und Größe haben.
Bei der erfindungsgemäßen IC-Karte sind die einzelnen Schichten auf jeder Seite der Grundschicht derart angeordnet, daß die Materialverteilung der IC-Karte bezüglich der Grundschicht symmetrisch ist. Daher ist die mechanische Stärkeverteilung der IC-Karte ebenfalls symmetrisch bezüglich der Grundschicht. Somit kann die IC-Karte gegen Verwerfen oder eine andere Deformation selbst nach langem Gebrauch geschützt werden. Da die Substratschicht einschließlich des IC-Chips zwischen die Grundschicht und die erste Abdeckschicht geschichtet ist, kann der IC-Chip befriedigend geschützt werden, wobei eine Beschädigung während des Gebrauchs sicher verhindert wird. Somit kann die IC-Karte in der Zuverlässigkeit verbessert werden.
Die zweite Aufgabe der Erfindung kann durch ein Verfahren zum Herstellen einer IC-Karte der oben in bezug auf die erste Aufgabe angegebenen Art gelöst werden, wobei das Verfahren aufweist: einen ersten Verbindungsprozeß mit Schritten des Anbringens einer aus nichtplastischem Material gebildeten Substratschicht an einer Oberfläche einer Grundschicht, die aus einem thermoplastischen Material gebildet ist, über einen ersten schichtähnlichen wärmeempfindlichen Haftfilm, wobei die Substratschicht niedriger in der Thermoplastizität als die Grundschicht ist, des Befestigens einer aus nichtplastischem Material ähnlich zu demjenigen der Substratschicht gebildeten Hilfsschicht an der anderen Oberfläche der Grundschicht über einen zweiten schichtähnlichen wärmeempfindlichen Haftfilm und des Erwärmens und Pressens der drei Schichten zur Integration, um dadurch eine Zwischenplatte zu bilden, wobei die Substratschicht wenigstens einen IC-Chip und elektrisch mit dem IC-Chip verbundene Eingangs/Ausgangsanschlüsse umfaßt und die Eingangs/Ausgangsanschlüsse von der anderen Oberfläche der Substratschicht entgegengesetzt zu der einen Oberfläche hiervon vorspringen, die der Grundschicht gegenüberliegt, und einen zweiten Verbindungsprozeß mit Schritten des Anbringens einer aus thermoplastischem Material gebildeten ersten Abdeckschicht auf einer Oberfläche der Zwischenplatte auf der Substratschichtseite über einen dritten schichtähnlichen wärmeempfindlichen Haftfilm, des Befestigens einer aus thermoplastischem Material gebildeten zweiten Abdeckschicht auf der anderen Oberfläche der Zwischenplatte auf der Hilfsschichtseite über einen vierten schichtähnlichen wärmeempfindlichen Haftfilm und des Erwärmens und Pressens der Zwischenplatte und der ersten und zweiten Abdeckschichten für Integration, wobei jede Einheit aus dem dritten wärmeempfindlichen Haftfilm und der ersten Abdeckschicht so viele Öffnungen wie Eingangs/Ausgangsanschlüsse hat, durch welche die Eingangs/Ausgangsanschlüsse verlaufen.
Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen der IC-Karte werden die Schichten in jedem der beiden Verbindungsprozesse (Bond-Prozesse) erwärmt und nach Zusammenbringen erhitzt, so daß die Materialverteilung der IC-Karte bezüglich der Grundschicht symmetrisch ist. Daher wird eine Verwerfung der Zwischenplatte in jedem Prozeß vermieden, so daß die sich ergebende IC- Karte als ein Endprodukt in der Flachheit verbessert ist. Dies führt zu einer guten mechanischen und elektrischen Anpassung zwischen der erfindungsgemäßen IC- Karte und einem Geldautomaten, der eine typische Anwendung für die IC-Karte ist. Somit ist die IC-Karte in der Zuverlässigkeit verbessert.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen IC-Karte werden darüber hinaus die Komponenten der IC-Karte nicht auf einen Sitz sondern in zwei Stufen oder in zwei Verbindungsprozessen zusammengebracht. Daher kann eine Unebenheit der Verbindungsoberflächen der Schichten durch die schichtähnlichen wärmeempfindlichen Haftfilme absorbiert werden. Somit können beide Oberflächen der IC- Karte als ein Endprodukt in der Flachheit verbessert sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Beispielsbe-Schreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung, die schematisch eine IC-Karte nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der IC-Karte von Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung mit einer Oberfläche einer Substratschicht,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung mit der anderen Oberfläche der Substratschicht,
Fig. 5 eine Schnittdarstellung der IC-Karte von Fig. 1,
Fig. 6 eine Schnittdarstellung mit einem abgewandelten Beispiel der Substratschicht von Fig. 1,
Fig. 7 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer IC-Karte außerhalb des Bereichs der Erfindung lediglich infolge des für die Hilfsschicht gewählten Materials,
Fig. 8 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer IC-Karte ebenfalls außerhalb des Bereichs der Erfindung aus dem gleichen Grund,
Fig. 9 bis 12 verschiedene Prozesse zum Herstellen der IC-Karte von Fig. 2 in regelmäßiger Ordnung und
Fig. 13 bis 16 verschiedene Prozesse zum Herstellen der IC-Karte von Fig. 8 in regelmäßiger Ordnung.
In der Fig. 1 ist eine IC-(integrierte Schaltung) Karte nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die IC-Karte umfaßt eine Grundschicht 20, die aus thermoplastischem Material, wie beispielsweise Polyvinylchlorid oder einem hauptsächlich aus Polyvinylchlorid zusammengesetzten Copolymer hergestellt ist. Die Dicke der Grundschicht 20 kann von 0,3 bis 0,8 mm betragen. Zwei Öffnungen 22 sind in vorbestimmten Teilen der Grundschicht 20 gebildet. Auf eine Oberfläche oder eine Oberseite (Fig. 2) der Grundschicht 20 ist eine Substratschicht 24 gelegt, die aus einem nichtplastischen Material, wie beispielsweise glasverstärktem Epoxy-Harz, glasverstärktem Harz auf Triazin-Basis oder einem anderen warmhärtbaren Harz, das in der Thermoplastizität niedriger ist als das Material der Grundschicht 20, hergestellt ist. Die Substratschicht 24, deren Form und Größe gleich sind wie diejenigen der Grundschicht 20, hat eine Dicke, die von 0,10 bis 0,25 mm reicht. Insbesondere ist die Substratschicht 24 dünner als die Grundschicht 20. Wie am besten aus der Fig. 4 zu ersehen ist, sind zwei IC- Chips 26 auf einer Oberfläche 24a der Substratschicht 24 befestigt, die der Grundschicht 20 gegenüberliegt. Die IC-Chips 26 sind elektrisch durch Drahtverbinden bzw. -bonden mit gedruckten Verdrahtungsstreifen und Durchgangslöchern 28 in der Substratschicht 24 auf der Seite der einen Oberfläche 24a verbunden. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind die Durchgangslöcher 28 elektrisch mit Eingangs/Ausgangsanschlüssen 32 auf der anderen Oberfläche 24b der Substratschicht 24 mittels gedruckten Verdrahtungsstreifen 30 verbunden, die auf der anderen Oberfläche 24b gebildet sind.
In den Fig. 3 und 4 ist die Verbindung zwischen den IC- Chips 26 und den Eingangs/Ausgangsanschlüssen 32 mittels der gedruckten Verdrahtungsstreifen 30 lediglich schematisch dargestellt. Wie in Fig. 4 durch Strichpunktlinien gezeigt ist, sind die auf der Substratplatte 24 befestigten Chips einzeln in Schutzglieder 34 eingebettet und gesiegelt, die aus warmhärtbaren Kunstharz, beispielsweise Epoxy-Harz geformt sind. Somit kann die elektrische Verbindung zwischen den IC-Chips 26 und den Durchgangslöchern 28 sicher aufrechterhalten werden. Hier ist zu bemerken, daß die Öffnungen 22 in der Grundschicht 20 groß genug sind, um eine Einführung der in die Schutzglieder 34 einzubettenden IC-Chips 26 zu erlauben.
Eine Hilfsschicht 36, die aus nichtplastischem Material ähnlich zu dem Material der Substratschicht 24 geformt ist, ist auf die andere Oberfläche der Grundschicht 20 gelegt. Die Hilfsschicht 36 hat auch die gleiche Form und Größe wie die Grundschicht 20. Um die Gesamtdicke der IC-Karte zu minimieren, ist die Hilfsschicht 36 vorzugsweise dünner als die Substratschicht 24. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt beispielsweise die Dicke der Hilfsschicht 36 etwa 0,035 mm. Ähnlich der Substratschicht 24 ist die Hilfsschicht 36 aus einem nichtplastischen Material gebildet, das in seiner Thermoplastizität niedriger ist als das Material der Grundschicht 20. In einem Beispiel außerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung ist die Hilfsschicht 36 eine Metallschicht, die aus Kupfer, Molybdän oder Wolfram hergestellt ist. Jedoch ist die Hilfsschicht 36 nicht auf die Metallschicht beschränkt und kann auch aus Polyimidharz oder Glas hergestellt sein, in welchem Fall die IC-Karte ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen kann. Alternativ kann die Hilfsschicht 36 aus einer porösen Schicht gebildet sein.
Weiterhin ist die Hilfsschicht 36 mit zwei Öffnungen 38 versehen, die in der Lage den Öffnungen 22 der Grundschicht 20 entsprechen. Die Öffnungen 38 sind groß genug, um die IC-Chips 26 zu empfangen, die, eingebettet in die Schutzglieder 34, von der anderen Oberfläche der Grundschicht 20 in einigen Fällen vorspringen können.
Wenn so die Grundschicht 20 und die Hilfsschicht 36 zusammengebracht bzw. verbunden sind, können ihre Verbindungs- bzw. Bondflächen sicher eng zusammengebracht werden. Es ist zu verstehen, daß die Öffnungen 38 der Hilfsschicht 36 weggelassen werden können, wenn die in die Schutzglieder 34 eingebetteten IC-Chips 26 nicht von der anderen Oberfläche der Grundschicht 20 vorspringen.
Eine erste Abdeckschicht 40, die aus thermoplastischem Material, wie beispielsweise Polyvinylchlorid geformt ist, ist auf die andere Oberfläche 24b der Substratschicht 24 gelegt. Die erste Abdeckschicht 40 hat die gleiche Gestalt und Größe wie die Substratschicht 24 und eine Dicke, die von 0,05 bis 0,1 mm reicht. Die erste Abdeckschicht 40 ist mit Öffnungen 42 geformt, durch die die Eingangs/Ausgangsanschlüsse 32 auf der Substratschicht 24 zur Außenseite freiliegen. Somit können die Eingangs/Ausgangsanschlüsse 32 elektrisch mit einer externen Ausrüstung, wie beispielsweise einer Lese/Schreibvorrichtung verbunden werden.
Eine zweite Abdeckschicht 44 der gleichen Größe und des gleichen Materials wie die erste Abdeckschicht 40 ist auf die Oberfläche der Hilfsschicht 36 entgegengesetzt zu derjenigen Oberfläche hiervon gelegt, die der Grundplatte 20 gegenüberliegt. Die zweite Abdeckschicht 44 hat keine Öffnungen.
Die Schichten 20, 24, 36, 40 und 44 werden auf 160 bis 250ºC erwärmt und gepreßt, um miteinander zur Integration bzw. Vereinheitlichung verbunden zu werden. Somit ist die IC-Karte abgeschlossen. In diesem Fall liegen schichtähnliche wärmeempfindliche Haftfilme 46 zwischen den einzelnen Schichten, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, um die Verbindung zwischen den Schichten zu sichern. Die wärmeempfindlichen Haftfilme 46 sind kleiner als die Schichten, so daß die ersteren nicht aus den letzteren vorspringen, wenn sie zusammengebracht sind. Darüber hinaus ist der wärmeempfindliche Haftfilm 46 zwischen der ersten Abdeckschicht 40 und der Substratschicht 24 mit (nicht gezeigten) Öffnungen gebildet, die angepaßt sind, um durch die Eingangs/Ausgangsanschlüsse 32 durchdrungen zu werden, während der wärmeempfindliche Haftfilm 46 zwischen der Grundschicht 20 und der Hilfsschicht 36 bei Bedarf Öffnungen (nicht gezeigt) hat, die ähnlich zu den öf fnungen 22 und 38 sind.
In der IC-Karte gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Schichten auf jeder Seite der Grundschicht 20 so angeordnet, daß ihre Materialverteilung symmetrisch bezüglich der Grundschicht 20 ist. Demgemäß ist die IC- Karte gleichmäßig in der mechanischen Stärke auf jeder Seite der Grundschicht 20, so daß ein Verwerfen nach langem Gebrauch verhindert werden kann. Auch können die IC-Chips 26 sicher geschützt werden. Da die Grundschicht 20 und die Hilfsschicht 36 jeweils mit den Öffnungen 22 und 38 gebildet sind, die durch die IC-Chips 26 zu durchdringen sind, die in die Schutzglieder 34 eingebettet sind, kann die IC-Karte eine Gesamtdicke haben, die im wesentlichen gleich ist zu derjenigen einer herkömmlichen Magnetkarte, obwohl die IC-Chips 26 auf der Substratschicht 24 angebracht sind. Somit kann die IC-Karte auch als eine Magnetkarte verwendet werden, wenn ein Magnetband auf der Oberfläche von einer Abdeckschicht der Karte angebracht ist. Weiterhin dienen die Öffnungen 32 und 38 in der Grundschicht 20 und der Hilfsschicht 36 zum Verbessern der Flachheit der beiden Oberflächen der IC-Karte trotz des Vorhandenseins der IC-Chips 26 darin.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das erste oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. In der Fig. 6 ist ein abgewandeltes Beispiel der Substratschicht 24 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Substratschicht 24 der Fig. 6 ist mit einer Öffnung 48 gebildet, um die IC-Chips 26 zu enthalten. Eine dünne Metallschicht 50 zum Schließen der Öffnung 48 ist auf der anderen Oberfläche 24b der Substratschicht 24 befestigt. Die Metallschicht 50, die aus Aluminium oder rostfreiem Stahl hergestellt sein kann, hat eine Dicke von etwa 10 bis 50 um. Somit kann der in das Schutzglied 34 eingebettete IC-Chip in der Öffnung 48 der Substratschicht 24 durch die Metallschicht 50 gehalten werden, so daß die Substratschicht 24 und damit die IC-Karte in der Gesamtdicke weiter verringert sein können.
Die Fig. 7 und 8 zeigen IC-Karten nach einem zweiten bzw. dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der folgenden Beschreibung des zweiten und dritten Ausführungsbeispiels werden die gleichen Bezugszeichen für ähnliche Bauteile verwendet, die in der IC- Karte des ersten Ausführungsbeispiels gebraucht sind, und eine Beschreibung dieser ähnlichen Bauteile ist weggelassen.
In dem zweiten, in Fig. 7 gezeigten Beispiel sind die Substratschicht 24 und die Hilfsschicht 36 kleiner als die Grundschicht 20 und die erste und zweite Abdeckschicht 40 bzw. 44. Die Hilfsschicht 36 ist aus Kupfer gebildet, und daher fällt dieses Beispiel außerhalb des beanspruchten Bereiches der Erfindung. Es ist hier aber zu sehen, daß die Grundschicht 20 und die erste sowie zweite Abdeckschicht 40 und 44 von der gleichen Größe sind, während die Substratschicht 24 und die Hilfsschicht 36 im wesentlichen gleich in der Größe sind. Die Größe der wärmeempfindlichen Haftfilme 46 ist verringert, um an die Größe der Substratschicht 24 und der Hilfsschicht 36 angepaßt zu sein. In dem Fall dieses zweiten Ausführungsbeispiels ist die IC-Karte weniger verworfen als die IC-Karte des ersten Ausführungsbeispiels, wenn die Schichten zur Vereinheitlichung bzw. Integration erwärmt und gepreßt werden. Da die Substratschicht 24 und die aus nichtplastischem Material gebildete Hilfsschicht 36 kleiner als die Grundschicht 20 und die aus thermoplastischem Material gebildeten ersten und zweiten Abdeckschichten 40 und 44 sind, kann die Differenz in der thermischen Kontraktion zwischen den Schichten verschiedener Materialien durch die Schichten 20, 40 und 44 absorbiert werden, die in der Thermoplastizität höher sind. Somit kann die Verwerfung der IC-Karte minimiert werden.
In dem Fall des zweiten Beispiels hat sich gezeigt, daß die Verwerfung der IC-Karte als Endprodukt minimal ist, wenn die Grundplatte 20 und die erste und zweite Abdeckschicht 40 und 44, die aus Polyvinylchlorid gebildet sind, eine Größe von 54 mm x 84 mm haben, die Grundplatte 20 0,4 mm dick ist, jede der ersten und zweiten Abdeckschichten 40 und 44 0,06 mm dick ist, die aus glasverstärktem Harz auf Triazinbasis gebildete Substratschicht 24 22 mm x 44 mm groß und 0,15 mm dick ist und die aus Kupfer gebildete Hilfsschicht 36 eine Größe von 24 mm x 46 mm und eine Dicke von 0,035 mm hat.
Das dritte, in Fig. 8 gezeigte Beispiel hat grundsätzlich den gleichen Aufbau wie das zweite Beispiel. Das erstere differiert von dem letzteren darin, daß die IC- Karte des dritten Ausführungsbeispiels weiterhin eine beispielsweise aus Polyvinylchlorid gebildete Pufferschicht 52 aufweist. Die Pufferschicht 52 hat die gleiche Größe wie die Grundschicht 20 und ist im wesentlichen so dick wie die Substratschicht 24. Die Pufferschicht 52 ist mit einer Öffnung 54 gebildet, in die die Substratschicht 24 eingepaßt werden kann. Somit liegt, wie aus Fig. 8 zu ersehen ist, die Pufferschicht 54 zwischen der Grundschicht 20 und der ersten Abdeckschicht 40. Ein zusätzlicher schichtähnlicher wärmeempfindlicher Haftfilm 46 ist zwischen die Pufferschicht 52 und die erste Abdeckschicht 40 gelegt. Gemäß dem auf diese Weise aufgebauten dritten Ausführungsbeispiel kann die Substratschicht 24 in die Öffnung 54 der Pufferschicht 52 so eingebracht sein, daß die Oberfläche der ersten Abdeckschicht 40, durch die die Eingangs/Ausgangsanschlüsse 32 freiliegen, wenn die IC-Karte vervollständigt ist, flachgemacht sein kann.
Anhand der Fig. 9 bis 12 wird nun ein Verfahren zum Herstellen der in Fig. 2 gezeigten IC-Karte beschrieben.
Zunächst werden, wie in Fig. 9 gezeigt ist, die Grundschicht 20, die Substratschicht 24 und die Hilfsschicht 36 so zusammengebracht, daß die Grundschicht 20 zwischen die beiden anderen Schichten geschichtet ist. Dabei liegen die wärmeempfindlichen Haftfilme 46 natürlich zwischen den Schichten. In diesem Zustand werden die Substratschicht 24, die Grundschicht 20 und die Hilfsschicht 36 auf 160 bis 250ºC erwärmt und gepreßt. Als Ergebnis werden die drei Schichten 24, 20 und 36 miteinander zur Vereinheitlichung bzw. Integration verbunden, um eine erste Zwischenplatte 20 zu bilden.
Wenn bei in der obigen Weise gebildeter Zwischenplatte 60 Spalten zwischen den Innenflächen der Öffnungen 22 und 38 der Grundschicht 20 und der Hilfsschicht 36 und den Außenflächen der IC-Chips 26 oder der Schutzglieder 34 in den Öffnungen 22 und 38 vorhanden sind, dann werden die Spalten mit Polyvinylchloridpulver 62 oder Copolymerpulver gefüllt, das im wesentlichen aus Polyvinylchlorid besteht, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist.
Danach werden die wärmeempfindlichen Haftfilme 46 auf beide Flächen der ersten Zwischenplatte 60 gebracht, um eine zweite Zwischenplatte 64 zu bilden.
Anschließend werden die erste und zweite Abdeckschicht 40 und 44 einzeln auf beide Oberflächen der zweiten Zwischenplatte 64 gebracht, und die Platte 64 sowie die Schichten 40 und 44 werden dann wieder auf 160 bis 250ºC erwärmt und gepreßt. Daher werden die zweite Zwischenplatte 64 sowie die erste und zweite Abdeckschicht 40 und 44 zur Integration bzw. Vereinheitlichung verbunden , um die IC-Karte zu vervollständigen. Bei diesem Prozeß wird das die Spalten füllende Pulver durch Erwärmen geschmolzen, um dadurch die Spalten zu sperren bzw. zu stoppen.
Gemäß dem obigen Verfahren zum Herstellen der IC-Karte sind die einzelnen Schichten derart angeordnet, daß die Materialverteilung der sich ergebenden Struktur symmetrisch bezüglich der Grundschicht 20 in jedem oben beschriebenen Verbindungsprozeß ist. Daher werden die thermischen Kontraktionsdifferenzen auf beiden Seiten der Grundschicht 20 im wesentlichen gleich. Somit kann bei den Verfahren zum Herstellen der Zwischenplatte 60 und der IC-Karte verhindert werden, daß diese Platten und die Karte sich verwerfen bzw. sich verziehen.
Anhand der Fig. 13 bis 16 wird nun ein Verfahren zum Herstellen der in Fig. 8 gezeigten IC-Karte erläutert.
Die IC-Karte von Fig. 8 wird in folgenden Prozessen hergestellt, die ähnlich zu denjenigen für die IC-Karte von Fig. 2 sind. Wie in Fig. 13 gezeigt ist, werden die Substratschicht 24 und die Hilfsschicht 36 einzeln auf beide Seiten der Grundschicht 20 gebracht, die Pufferschicht 52 wird weiterhin auf die Grundschicht 20 gebracht, und diese Schichten werden miteinander zur Vereinheitlichung bzw. Integration verbunden, um die erste Zwischenplatte 60 zu bilden. Dann werden, wie in Fig. 14 gezeigt ist, die Spalten innerhalb der Öffnungen 22 und 38 mit dem Pulver 62 aus thermoplastischem Kunstharz gefüllt, falls dies erforderlich ist.
Sodann werden, wie in Fig. 15 gezeigt ist, die wärmeempfindlichen Haftfilme 46 auf beide Oberflächen der ersten Zwischenplatte 60 gebracht, um die zweite Zwischenplatte 64 zu bilden. In diesem Fall sind zwei schichtähnliche wärmeempfindliche Haftfilme 46 auf jede Oberfläche der ersten Zwischenplatte 60 gebracht, um den Vorsprung der Hilfsschicht 36 von der Oberfläche der Grundschicht 20 und den Vorsprung oder die Aussparung der Substratschicht 24 von der Oberfläche der Pufferschicht 52 zu absorbieren.
Danach werden, wie in Fig. 16 gezeigt ist, die erste und die zweite Abdeckschicht 40 und 44 einzeln auf beide Oberflächen der zweiten Zwischenplatte 64 gebracht, und die Platte 64 sowie die Schichten 40 und 44 werden miteinander zur Integration oder Vereinheitlichung verbunden, um die IC-Karte fertigzustellen.
Obwohl die IC-Chips 26 und die gedruckten Verdrahtungsstreifen durch Draht-Bonden bzw. -Verbinden in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen miteinander verbunden sind, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, und zahlreiche Abwandlungen und Änderungen können darin bewirkt werden. Beispielsweise können Flip-Chips benutzt werden, um eine direkte Verbindung mit gedruckten Verdrahtungsstreifen zu erlauben.

Claims

1. IC-Karte mit einer Grundplatte einschließlich wenigstens eines IC-Chips und Eingangs/Ausgangsanschlüssen, die elektrisch mit dem IC-Chip verbunden sind, und einer Abdeckeinrichtung, die auf die Grundplatte gelegt ist und Öffnungen hat, durch die die Eingangs/Ausgangsanschlüsse zur Außenseite freiliegen, wobei die Grundplatte eine Grundschicht (20) aufweist, die aus thermoplastischem Material geformt ist und eine erste sowie zweite Oberfläche hat, einer Substratschicht, die neben der ersten Oberfläche der Grundschicht ist und den wenigstens einen IC-Chip (26) und die elektrisch mit dem IC- Chip verbundenen Eingangs/Ausgangsanschlüsse (32) umfaßt, wobei die Eingangs/Ausgangsanschlüsse von der anderen Oberfläche der Substratschicht entgegengesetzt zu der einen Oberfläche hiervon vorspringen, die der Grundschicht gegenüberliegt, und einer weiteren Schicht (36) neben der zweiten Oberfläche der Grundschicht, wobei die Abdeckeinrichtung eine erste Abdeckschicht (40) , die aus thermoplastischem Material geformt ist und an der anderen Oberfläche der Substratschicht angebracht ist, die erste Abdeckschicht so viele Öffnungen wie Eingangs/Ausgangsanschlüsse hat, durch welche die Eingangs/Ausgangsanschlüsse zur Außenseite freiliegen und eine zweite Abdeckschicht (44), die aus thermoplastischem Material geformt ist und an der anderen Oberfläche der weiteren Schicht entgegengesetzt zu der einen Oberfläche hiervon angebracht ist, die der Grundschicht gegenüberliegt, hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratschicht (24) aus nichtplastischem Material mit geringerer Thermoplastizität als die Grundschicht geformt ist, wobei dieses Material glasverstärktes Epoxyharz, glasverstärktes Harz auf Triazinbasis oder ein anderes warmhärtbares Harz ist, daß die weitere Schicht eine Hilfsschicht (36) ist, die aus glasverstärktem Epoxyharz, glasverstärktem Harz auf Triazinbasis oder einem anderen warmhärtbaren Harz geformt und in ihrer mechanischen Stärke und ihrer Suszeptibilität zur thermischen Kontraktion der Substratschicht (24) ähnlich ist und daß die Hilfsschicht (36) und die Substratschicht (24) im wesentlichen die gleiche Form und Größe haben.

2. IC-Karte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der IC-Chip (26) auf der einen Oberfläche der Substratschicht befestigt ist und daß die Substratschicht eine erste gedruckte Verdrahtungseinrichtung, die auf der einen Oberfläche hiervon angeordnet sowie elektrisch mit dem IC-Chip durch Draht-Bonden bzw. -Verbinden verbunden ist, und eine zweite gedruckte Verdrahtungseinrichtung, die auf der anderen Oberfläche angeordnet sowie elektrisch mit den Eingangs/Ausgangsanschlüssen verbunden ist, aufweist, wobei die erste und die zweite gedruckte Verdrahtungseinrichtung elektrisch über in der Substratschicht ausgebildete Durchgangslöcher (28) verbunden sind.

3. IC-Karte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der IC-Chip (26) und mit dem IC-Chip verbundene Drähte in ein Schutzglied (34) eingebettet sind, das aus warmhärtbarem Kunstharz gebildet ist.

4. IC-Karte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht (20) mit einer Öffnung (22) gebildet ist, um den in das Schutzglied eingebetteten IC-Chip zu enthalten.

5. IC-Karte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spalt innerhalb der Öffnung der Grundschicht, der den in das Schutzglied eingebetteten IC-Chip enthält, mit thermoplastischem Kunstharz (62) gefüllt ist.

6. IC-Karte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratschicht mit einer Aussparung (48) gebildet ist, um den in das Schutzglied eingebetteten IC-Chip zu enthalten.

7. IC-Karte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spalt innerhalb der Aussparung der Substratschicht, enthaltend den in das Schutzglied eingebetteten IC-Chip, mit einem thermoplastischem Kunstharz (62) gefüllt ist.

8. IC-Karte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratschicht und die Hilfsschicht kleiner als die erste und zweite Abdeckschicht sind.

9. IC-Karte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus thermoplastischem Material gebildete Pufferschicht (52) zwischen der Substratschicht und der ersten Abdeckschicht angeordnet ist, wobei die Pufferschicht von der gleichen Größe wie die erste Abdeckschicht ist und eine Öffnung (54) hat, in die die Substratschicht eingepaßt ist.

10. Verfahren zum Herstellen einer IC-Karte nach Anspruch 1, die aus einer Vielzahl von übereinanderliegenden Schichten gebildet ist, wobei in eine dieser Schichten wenigstens ein IC-Chip eingepaßt ist, wobei das Verfahren aufweist:

einen ersten Verbindungsprozeß mit Schritten des Anbringens einer aus nichtplastischem Material gebildeten Substratschicht (24) an einer Oberfläche einer Grundschicht (20), die aus einem thermoplastischen Material gebildet ist, über einen ersten schichtähnlichen wärmeempfindlichen Haftfilm (46), wobei die Substratschicht niedriger in der Thermoplastizität als die Grundschicht ist, des Befestigens einer aus nichtplastischem Material ähnlich zu demjenigen der Substratschicht gebildeten Hilfsschicht (36) an der anderen Oberfläche der Grundschicht über einen zweiten schichtähnlichen wärmeempfindlichen Haftfilm (46) und des Erwärmens und Pressens der drei Schichten zur Integration, um dadurch eine Zwischenplatte (60) zu bilden, wobei die Substratschicht den wenigstens einen IC-Chip (26) und elektrisch mit dem IC-Chip verbundene Eingangs/Ausgangsanschlüsse (32) umfaßt und die Eingangs/Ausgangsanschlüsse von der anderen Oberfläche der Substratschicht entgegengesetzt zu der einen Oberfläche hiervon vorspringen, die der Grundschicht gegenüberliegt, und

einen zweiten Verbindungsprozeß mit Schritten des Anbringens einer aus thermoplastischem Material gebildeten ersten Abdeckschicht (40) auf einer Oberfläche der Zwischenplatte auf der Substratschichtseite über einen dritten schichtähnlichen wärmeempfindlichen Haftfilm (46), des Befestigens einer aus thermoplastischem Material gebildeten zweiten Abdeckschicht (44) auf der anderen Oberfläche der Zwischenplatte auf der Hilfsschichtseite über einen vierten schichtähnlichen wärmeempfindlichen Haftfilm (46) und des Erwärmens und Pressens der Zwischenplatte und der ersten und zweiten Abdeckschichten für Integration, wobei jede Einheit aus dem dritten wärmeempfindlichen Haftfilm und der ersten Abdeckschicht so viele Öffnungen (42) wie Eingangs/Ausgangsanschlüsse hat, durch welche die Eingangs/Ausgangsanschlüsse verlaufen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Verbindungsprozeß der IC-Chip (26) auf der einen Oberfläche der Substratschicht befestigt und in einem aus warmhärtbaren Kunstharz gebildetes Schutzglied (34) eingebettet ist, und daß die Grundschicht mit einer Öffnung (22) versehen ist, die gestaltet ist, um den in das Schutzglied eingebetteten IC-Chip zu enthalten, wenn die Grundschicht und die Substratschicht zusammengebracht sind.

12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Füllprozeß zwischen dem ersten und zweiten Verbindungsprozeß, um Pulver (62) aus thermoplastischem Kunstharz in einen gegebenenfalls vorhandenen Spalt innerhalb der Öffnung der Grundschicht zu füllen, die den in das Schutzglied eingebetteten IC-Chip enthält.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Verbindungsprozeß der IC-Chip in einer in einer Oberfläche der Substratschicht gebildeten Aussparung (48) befestigt und in ein aus warmhärtbarem Kunstharz bestehendes Schutzglied (34) eingebettet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spalt innerhalb der Aussparung der Substratschicht, die den in das Schutzglied eingebetteten IC-Chip enthält, mit Pulver (62) aus thermoplastischem Kunstharz in dem ersten Verbindungsprozeß gefüllt wird.