DE69819299T2

DE69819299T2 - Ic modul und ic karte

Info

Publication number: DE69819299T2
Application number: DE69819299T
Authority: DE
Inventors: Minoru Kyoto-shi HIRAI; Shigeyuki Kyoto-shi UEDA; Osamu Kyoto-shi MIYATA; Tomoharu Kyoto-shi HORIO
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2018-06-24
Also published as: EP0952542A1; CN1144155C; EP0952542A4; WO1998059318A1; CN1234887A; EP0952542B1; DE69819299D1; US6160526A; KR20000068288A; KR100330652B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein IC Modul, welches eine Komponente einer in einer ID Karte oder dergleichen verwendeten IC-Karte ist. Sie bezieht sich außerdem auf eine ein solches Modul beinhaltende IC-Karte.
Stand der Technik
Eine IC-Karte mit einem IC Speicher ist bekannt als eine Karte mit einer Informationsspeicherfunktion. In letzter Zeit wurde eine berührungsfreie IC-Karte als Prepaid-Karte für die Benutzung in Skiliften oder dergleichen praktisch verwendet. Eine solche IC-Karte enthält einen in einem aus einem synthetischen Harz hergestellten Kartenteil eingebetteten IC Chip. Im einzelnen weist die IC-Karte ein IC Modul auf, welches in einem aus einem synthetischen Harz hergestellten Kartenteil mit einer vorbestimmten Dicke eingebettet ist und das IC-Karten Modul eine einen IC Speicher und eine Antennenspule aufweisende elektronische Schaltung beinhaltet.
Die Antennenspule stellt nicht nur ihre inhärente Funktion einer Antenne zum Senden und Empfangen von Radiowellen bereit, sondern besitzt auch die Funktion des Bereitstellens einer Antriebsenergie für den IC Chip mittels induktiv erzeugter elektromotorischer Kraft beim Empfang von Radiowellen. Demnach kann eine IC-Karte, bei der eine Antennenspule eingebetteten ist, die Notwendigkeit eines Einbettens einer Energiequelle ausschließen. Eine solche IC-Karte benötigt eine weitere Verringerung der Dicke.
Eine herkömmliche Antennenspule benutzt eine gewickelte Drahtspule geformt aus Metalldraht. Die gewickelte Drahtspule hat eine Struktur, bei der der Metalldraht beispielsweise ungefähr 50 Windungen aufweist, so dass diese eine große Dicke aufweist. Wenn die Anzahl von Drahtwindungen verringert wird, um Dicke der gewickelten Drahtspule zu reduzieren, können die Eigenschaften der Antenne eingeschränkt werden. Dementsprechend wird die gewickelte Drahtspule zwangsläufig sperrig und es besteht eine Beschränkung in der Verringerung der Dicke einer IC-Karte. In der Herstellung der IC-Karte müssen die einzeln vorbereiteten gewickelte Drahtspule und IC Chip miteinander angeglichen werden und die Enden der gewickelten Drahtspule müssen mit den Elektroden des IC Chips in einer solchen Art verbunden werden, dass sie sich in ihrer Position relativ zueinander nicht verschieben. Dementsprechend ist die Folge von Herstellungschritten recht kompliziert und resultiert in einer schlechten Produktionseffizienz. Weiterhin ist die gewickelte Drahtspule verantwortlich für eine Trennung von Verbindungen, wenn die IC-Karte beispielsweise während einer Verbiegung verformt wird.
Ein IC Modul entsprechend des Oberbegriffs des Anspruch 1 ist bekannt aus der EP-A 0737 935.
Offenbarung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines IC Moduls und einer IC-Karte die fähig sind, die obigen Probleme zu lösen oder zu reduzieren.
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein IC Modul entsprechend des Anspruchs 1 bereitgestellt.
Vorzugsweise besitzt die gebogene Erweiterung ein zwischen den Anfangs- und Abschlussenden der Antennenspule gelegtes inneres Ende.
Vorzugsweise ist die Hauptfläche des IC Chips in der Draufsicht rechteckig. Das Paar von Elektroden ist für die Antennenverbindung an Ecken der Hauptfläche auf einer gemeinsamen diagonalen Linie angeordnet.
Vorzugsweise ist die Hauptfläche des IC Chips mit mindestens einer Blindelektrode ausgestattet. Das Substrat ist mit einem der Blindelektrode entsprechenden Blindterminal versehen und die Blindelektrode ist mit dem Blindterminal verbunden.
Vorzugsweise weist das Substrat ein flexibles Substrat auf, welches aus einem Harzfilm als Basismaterial hergestellt wird.
Vorzugsweise umfasst das IC Modul weiterhin einen eine mit einem leitenden Muster, welches symmetrisch oder im wesentlichen symmetrisch zu dem Muster der Antennen spule ist ausgeformten Fläche aufweisenden Film. Das Substrat und das Filmmaterial werden miteinander verbunden, um das leitenden Filmmuster der Antennenspule in Verbindung mit den leitenden Muster des Films zu bringen.
Vorzugsweise weist der Film ein Loch zur Vermeidung von gegenseitigen Beeinträchtigung des Films und des IC Chips auf.
Vorzugsweise sind das Substrat und der Film über einen anisotropischen leitenden Film, welcher in einem isolierenden Harz dispergierte leitenden Teilchen enthält, verbunden.
Vorzugsweise umfasst das IC Modul weiterhin eine adhäsive Schicht für die Bindung des Substrats und des IC Chips miteinander und eine Bindungsunterstützungsschicht an einem Abschnitt des Substrats für die Adhäsion an einer adhäsive Schicht. Die Bindungsunterstützungsschicht ist aus einem Material hergestellt, daß eine höhere Adhäsion zu der adhäsiven Schicht hat als das Substrat.
Vorzugsweise wird die Bindungsunterstützungsschicht durch den leitenden Film bereitgestellt, der auch die Antennenspule bereitstellt.
Vorzugsweise stellt ein Teil der Antennenspule die Bindungsunterstützungsschicht bereit.
Vorzugsweise weist die adhäsive Schicht einen anisotropischen leitenden Film auf, welcher in einem isolierenden Harz dispergierte leitende Teilchen enthält.
Vorzugsweise besitzt das Substrat in der Umgebung des IC Chips Abschwächungsmittel.
Vorzugsweise weisen die Abschwächung eine Mehrzahl von Perforationen auf, die in der Umgebung des IC Chips das Substrat durchdringen.
Vorzugsweise weist das IC Modul ein Dichtungsteil zum Einschließen des IC Chips auf.
Vorzugsweise besitzt das Dichtungsteil Abschwächungsmittel.
Vorzugsweise weisen die Abschwächungsmittel eine Perforation auf, welche das Dichtungsteil in Richtung seiner Dicke durchdringt.
Vorzugsweise weisen die Abschwächungsmittel eine Aussparung auf, welche auf einer gegenüberliegenden Fläche des Dichtungsteils ausgeformt ist.
Vorzugsweise weisen die Abschwächungsmittel eine Mehrzahl von Abschwächungsabschnitten auf, welche so angeordnet sind, dass sie den IC Chip in Draufsicht umgeben.
Vorzugsweise ist der IC Chip an einem zentralen Abschnitt des Substrats befestigt. Das Substrat ist mit einer Mehrzahl von Schlitzen geformt, welche sich von einer peripheren Kante des Substrats in Richtung des zentralen Abschnitt erstrecken.
Vorzugsweise ist der IC Chip an einem zentralen Abschnitt des Substrats befestigt. Das Substrat weist in der Draufsicht eine Zahnrad- oder Seesternform auf, mit einer Vielzahl von Vorsprüngen, die sich radial von einem Teil des Substrats, auf dem der Chip befestigt ist, erstrecken.
Vorzugsweise ist die Antennenspule in Draufsicht in Übereinstimmung mit der Form des Substrats wie eine Zahnrad oder ein Seestern geformt.
Vorzugsweise ist das Dichtungsteil in Draufsicht in Übereinstimmung mit der Form des Substrats wie ein Zahnrad oder ein Seestern geformt.
Vorzugsweise umfasst das IC Modul weiterhin ein Abdeckungsteil, welches an das Substrat zu Abdeckung des IC Chips gebunden ist und ein elastisches Teil, welches zwischen dem Abdeckungsteil und den IC Chip angeordnet ist. Der IC Chip wird durch das elastisches Teil gegen das Substrat gepresst.
Vorzugsweise besitzt das Abdeckungsteil eine Aussparung zur Aufnahme des IC Chips.
Vorzugsweise weist das Abdeckungsteil eine erste Schicht mit einem durch das Loch und eine an die erste Schicht gebundene zweite Schicht auf, zum Abschließen der Öffnung des Durchlaßlochs an einem Ende derselben.
Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine IC-Karte entsprechend Anspruch 27 bereitgestellt.
Vorzugsweise weist das Kartenteil einen Kartenkörper auf, welcher ein Empfangsteil zur Aufnahme des IC Moduls und zumindest eine mit dem Kartenkörper gebundene Abdeckschicht zum Schließen der Öffnung des Empfangsteils besitzt.
Vorzugsweise weist das IC Modul ein Dichtungsteil zum Abdichten des IC Chips auf. Das Dichtungsteil besitzt einen kleineren Elastizitätsmodul als der Kartenkörper.
Vorzugsweise weist das Substrat ein aus einem flexiblen Harzfilm als Basismaterial hergestelltes Substrat auf.
Vorzugsweise weist das IC Modul ein Dichtungsteil zum Abdichten des IC Chips auf. Das IC Modul und die Abdeckschicht sind aneinander über ein flexibles Teil gebunden, welches einen kleineren Elastizitätsmodul als das Dichtungsteil aufweist.
Vorzugsweise weist das flexible Teil eine aus einem Duroplast gefertigte Schicht auf.
Unterschiedliche Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus den mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen gegebenen folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen deutlicher.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Darstellung die ein Beispiel eines IC Moduls entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie X1-X1 in 1.
3 ist eine Draufsicht auf ein Substrat und einer Antennenspule des in 1 gezeigten IC Moduls.
4 ist eine vergrößerte, unvollständige Schnittdarstellung, welche die in 1 gezeigten wichtigsten Abschnitte des IC Moduls darstellt.
5 ist eine ein Beispiel eines IC Chips zeigende perspektivische Darstellung.
6 ist eine perspektivische Darstellung, die ein Beispiel einer IC-Karte entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linien X2-X2 in 6.
8 ist eine Explosions-Schnittdarstellung der in 6 gezeigten IC-Karte.
9 ist eine Explosions-Schnittdarstellung eines weiteren Beispiels einer IC-Karte entsprechend der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine perspektivische Darstellung, die ein Substrat und eine Antennenspule in einem illustrativen Beispiel eines IC Moduls darstellt.
11 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linien X3-X3 in 10.
12 ist eine Schnittdarstellung, die ein anderes Beispiel eines IC Moduls entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die die in 12 gezeigten wichtigsten Komponenten des IC Moduls darstellt.
14 ist eine vergrößerte Darstellung, die die bei N1 eingekreisten Abschnitte in 12 darstellt.
15 ist eine perspektivische Darstellung, die ein weiteres Beispiel des IC Moduls entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
16 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linien X4-X4 in 15.
17 ist eine perspektivische Darstellung, die ein weiteres Beispiel eines IC Moduls entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
18 ist eine perspektivische Darstellung, die ein weiteres Beispiel eines IC Moduls entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
19 ist eine perspektivische Darstellung, die ein weiteres Beispiel eines IC Moduls entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
20 ist eine Draufsicht, die ein weiteres Beispiel eines IC Moduls entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
21 ist eine Draufsicht, die ein weiteres Beispiel eines IC Moduls entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
22 ist eine Schnittdarstellung, die ein weiteres Beispiel eines IC Moduls entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
23 eine Draufsicht, die ein Substrat und eine Antennenspule eines in 22 gezeigten IC Moduls darstellt.
24 ist eine teilweise vergrößerte Schnittdarstellung des in 22 gezeigten IC Moduls.
25 ist eine Draufsicht, die ein weiteres Beispiel eines IC Moduls entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
26 ist eine Draufsicht, die ein weiteres IC Modul entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
27 ist eine Schnittdarstellung, die ein weiteres Beispiel eines IC Moduls entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
28 ist eine teilweise vergrößerte Schnittdarstellung des in 27 gezeigten IC Moduls.
29 ist eine unvollständige Schnittdarstellung, die ein weiteres Beispiel einer IC-Karte entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
30 ist eine Explosions-Schnittdarstellung einer in 29 gezeigten IC-Karte.
31 ist eine unvollständige Schnittdarstellung, die eine in 29 gezeigte IC-Karte im gebogenen Zustand darstellt.
32 ist eine Perspektive Schnittdarstellung, die ein illustratives Beispiel einer IC-Karte zeigt.
33 ist eine perspektivische Explosions Darstellung einer in 32 gezeigten IC-Karte.
34 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linien X5-X5 in 32.
35 ist eine Explosions-Schnittdarstellung der in 32 gezeigten IC-Karte.
36 ist eine Darstellung, die ein IC Modul der in 32 gezeigten IC-Karte darstellt.
37 ist eine Schnittdarstellung, die die in 32 dargestellte IC-Karte im gebogen Zustand darstellt.
38 ist eine perspektivische Explosions-Darstellung, die ein illustratives Beispiel einer IC-Karte zeigt.
39 ist eine perspektivische Explosions-Darstellung der in 38 gezeigten IC-Karte.
40 ist eine Zeichnungen, die ein IC Modul der in 38 gezeigten IC-Karte zeigt.
Beste Form zum Ausführen der Erfindung
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten stehend in Beziehung mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben.
In den 1 und 2 weist ein IC Modul A dieser Ausführungsform ein flexibles Substrat 1, einen IC Chip 2, eine Antennenspule 3 und ein Dichtungsharz 4 auf. Das IC Modul ist als Ganzes zylindrisch.
Das flexible Substrat 1 weist einen dünnen flexiblen synthetischen Harzfilm als Basismaterial auf. Ein Beispiel eines Basismaterials ist ein Polyimide-Film. Das flexible Substrat 1 ist in der Draufsicht kreisförmig und hat beispielsweise eine Dicke von ungefähr 0,1 mm.
Die Antennenspule 3 weist einen leitenden Film 30 auf, welcher auf einer gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrats 1 gemustert ist. Der leitenden Film 30 ist beispielsweise eine Kupferfolie. Wie in 3 gezeigt, besitzt die Antennenspule 3 einen spiralförmigen Abschnitt 31, welcher eine Vielzahl von Windungen (Drehungen) 31a und eine sich innerhalb des spiralförmigen Abschnitts 31 von der Vielzahl der Windungen 31a radial erstreckende gebogene Erweiterung 32 besitzt. Ein Paar von Terminals 10a, 10b werden nahe zueinander in dem inneren Abschnitt des spiralförmigen Abschnitt 31 auf der gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrat 1 in solch einer Art bereitgestellt, dass ein innen liegendes Ende 32a der gebogenen Erweiterung 32 zwischen den Terminals 10a, 10b angeordnet ist. Das Paar von Terminals 10a, 10b sind oberhalb des flexiblen Substrats 1 herausragende Lötflächen. Die Antennenspule 3 hat ein mit dem Terminal 10a verbundenes Anfangsende. Andererseits beinhaltet die gebogene Erweiterung 32 einen Anschluss 32b, welcher ein abschließendes Ende der Antennenspule 3 bereitstellt. Der Anschluss 32b erstreckt sich von der äußeren Peripherie des spiralförmigen Abschnitts 31 in Richtung des Terminal 10b, ohne die Vielzahl der Windungen 31 zu berühren. Demnach ist das abschließende Ende der Antennenspule 3 mit dem Terminal 10b verbunden, während ein Kurzschluss der Antennenspule 3 verhindert wird. Die Antennenspule 3 funktioniert wie eine Vorrichtung zum Senden und Empfangen von Radiowellen (elektromagnetische Wellen) zu und von einem Sender/Empfänger. Zusätzlich erzeugt die Antennenspule 3 eine elektromagnetische Kraft mittels elektromagnetische Induktion zur Stromversorgung des IC Chip 2 mittels eines Empfangs von Radiowellen.
Ein Speicher, wie ein EEPROM, ein Kondensator oder dergleichen, sind integral in dem IC Chip 2 verbaut. Der IC Chip 2 wird mit der von der Antennenspule 3 induktiv erzeugten elektromagnetischen Kraft betrieben. Wie besser in 5 gezeigt, hat der IC Chip 2, welcher die Form eines rechteckigen Parallelepipeds besitzt, eine mit einem Paar von Elektroden 20 ausgeformte Hauptfläche 2a zur Verbindung mit der Antenne. Die Elektroden 20 auf der Hauptoberfläche 2a sind an zwei Ecken einer gemeinsamen diagonalen Linie angeordnete Vorsprünge. Ein Paar von Blindelektroden 21 sind ebenfalls an anderen Ecken auf der Hauptfläche 2a ausgeformt. Die Blindelektroden 21 sind auch Projektionen, die ähnlich den Elektroden 20 sind. Die Blindelektroden 21 jedoch sind nicht mit den internen Schaltkreisen des IC Chip 2 verbunden. Wie besser in 3 gezeigt, wird ein Paar der den Blindelektroden 21, 21 entsprechenden Blindterminals 11 auf der oberen Fläche des flexiblen Substrats 1 bereitgestellt. Die Blindterminals 11 sind ähnlich zu den Terminals 10a, 10b Vorsprünge, stehen aber mit der Antennenspule 3 nicht leitend in Verbindung.
Wie deutlich in 4 gezeigt, ist der IC Chip 2 mit der gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrats 1 mittels eines anisotropischen leitenden Films 5 verbunden. Die Hauptfläche 2a ist mit den Elektroden 20, das Blindterminal 11 betrachtend, nach unten gerichtet. Der anisotropische leitende Film 5 hat leitende Teilchen 51, wie in einem isolierenden Harz 50 vorhandene und dispergierte Metallteilchen, die Adhäsion aufweisen. Beispielsweise könnte ein Epoxydharz als das isolierenden Harz 50 benutzt werden. Ein Teil des anisotropischen leitenden Films 5 ist zwischen einer der Elektroden 20 und eines der entsprechenden Terminals 10a, 10b mit einem bestimmten Druck eingelegt, wobei die Dichte der leitenden Teilchen 51 in dem eingelegten Teil erhöht wird. Als Ergebnis wird eine elektrischen Leitung nur zwischen jeder der Elektroden 20 und eines entsprechenden Terminals 10a, 10b bereitgestellt. Die Dichte der leitenden Teilchen 51 wird in einem Bereich zwischen jeder der Blindelektroden 21 und eines der entsprechenden Blindterminals 11 erhöht, wobei dieser Abschnitt jedoch nichts mit einer elektrischen Verbindung zwischen dem IC Chip 2 und der Antennenspule 3 zu tun hat.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, wird das Dichtungsharz 4 zum Verschließen des IC Chips 2 und der Antennenspule 3 auf der gegenüberliegenden Seite des flexiblen Substrats 1 gekapselt. Das Dichtungsharz 4 ist eine dünne Platte, welche ähnlich wie das flexible Substrat 1 in der Draufsicht kreisförmig ist. Das Dichtungsharz 4 weist ein synthetisches Harz auf, dessen Elastizitätsmodul geringer ist, als der des Kartenkörpers 7 einer unten beschriebenen IC-Karte B. Ein Beispiel weist einen Epoxydharz auf, welches keinen Stärke-Erhöhenden Füllstoff beinhaltet. Das Dichtungsharz 4 bedeckt nur die gegenüberliegende Seite des flexiblen Substrats 1. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Struktur beschränkt. Ein Teil des Dichtungsharz könnte sich beispielsweise zu der rückseitigen Fläche der flexiblen Struktur 1 erstrecken.
Bei der Herstellung eines IC Moduls A, könnte eine Antennenspule 3 durch erstens Auftragen einer Kupferfolie im wesentlichen über die gesamte gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrats 1 mittels Vakuumbedampfens, Bedampfens oder CVD und anschließendes Ätzen der Kupferfolie geformt werden. Ein Paar der Terminals 10a, 10b und ein Paar der Blindterminals 11 werden ebenfalls zur gleichen Zeit, zu der die Antennenspule 3 ausgebildet wird, geformt. Nach der Ausbildung der Antennenspule 3 wird ein anisotropischer leitender Film 5 auf das flexible Substrat 1 aufgebracht und ein IC Chip 2 wird gegen das Paar der Terminals 10a, 10b gedrückt. Eine solche Folge von Verfahrensschritten erlaubte einen Herstellung der Antennenspule 3, während eine elektrische Verbindung zwischen der Antennenspule 3 und des IC Chips 2 erreicht wird, wobei die Produktionseffizienz deutlich erhöht wird.
Die Elektroden 20 und die Blindelektroden 21 stehen dem Paar der Terminals 10a, 10b beziehungsweise dem Paar der Blindterminals 11 gegenüber, wobei der IC Chip 2 an vier Punkten getragen wird. Dies verhindert ein neigen des IC Chips 2. Demnach kann der IC Chip 2 stabil auf dem flexiblen Substrat befestigt werden. Weiterhin ist es möglich, das Befestigen des IC Chips 2 auf dem flexiblen Substrats mit Hilfe von bestehenden Chipbefestigungsvorrichtungen zu automatisieren.
Da die Antennenspule 3 durch den gemusterten leitenden Film 30 bereitgestellt wird, kann deren Dicke geringer als die des IC Chips 2 erstellt werden. Selbst wenn die Anzahl der Windungen 31a der Spirale 31 deutlich erhöht wird, wird die Antennenspule 3 nicht sperrig. Dementsprechend kann die Dicke des gesamten IC Moduls A beispielsweise auf ungefähr 0,45 mm reduziert werden. Weiterhin bietet die Position des IC Chips 2 innerhalb der Spirale 31 der Antennenspule 3 eine gute Raumnutzung. Demnach kann der äußere Durchmesser des gesamten IC Moduls A ebenfalls reduziert werden.
Da die gepaarten Elektroden 20 an den Ecken einer gemeinsamen diagonalen Linie auf der Hauptfläche 2a des IC Chips 2 positioniert sind, ist der Abstand zwischen den gepaarten Elektroden innerhalb der Fläche der Hauptfläche 2a maximal. Demnach kann der Abstand zwischen den gepaarten Terminals 10a, 10b relativ erhöht werden, wobei eine Erhöhung der Breite der gebogenen Erweiterung 32 zwischen den gepaarten Terminals 10a, 10b erhöht wird. Demnach kann die Anzahl der Windungen 31a entsprechend erhöht werden, um die Eigenschaften der Antennenspule 3 zu verbessern. Da der IC Chip 2 und die Antennenspule 3 durch das Dichtungsharz 4 geschützt sind, kann das IC Modul A ohne eine Beschädigung dieser Komponenten gehandhabt werden.
Im weiteren wird zum Beschreiben einer IC-Karte B, welche das oben beschriebene IC Modul A beinhaltet, Bezug auf 6 bis 8a genommen.
Bezugnehmend auf 6 ist die IC-Karte B in der Draufsicht rechteckig und hat beispielsweise eine Dicke von ungefähr 0,76 mm. Wie deutlich in 8 gezeigt, weist die IC-Karte B zusätzlich zu dem IC Modul A einen Kartenkörper 7 und zwei Deckschichten 70, 71 auf.
Der Kartenkörper 7 ist aus einem synthetischen Harz, wie Polyethylen Terephthalat Harz (hier abgekürzt als PET) oder Polyvinylchlorid (hier abgekürzt als PVC). Im Gegensatz zum Dichtungsharz 4 enthält das sythetische Harz für den Kartenkörper 7 einen Füllstoff als verstärkendes Material. Demnach ist der Elastizitätsmodul des Kartenkörpers 7 beispielsweise nicht kleiner als 9,8 GPa. Im Gegensatz dazu ist der Elastizitätsmodul des Dichtungsharz 4 beispielsweise nicht größer als 9,0 GPa und demnach geringer als der des Kartenkörpers 7. Der Kartenkörper 7 hat eine Dicke von ungefähr 0,45 mm, ähnlich zu dem des IC Moduls A. Der Kartenkörper 7 hat einen Empfängerabschnitt 72 in der Form eines Durchlaßlochs zur Aufnahme des IC Moduls A.
Die Deckschichten 70, 71 sind in Übereinstimmung mit dem Kartenkörper in der Draufsicht gestaltet und haben beispielsweise eine entsprechende Dicke von ungefähr 0,15 mm. Die Deckschichten 70, 71 sind ebenfalls aus einem synthetischen Harz, wie PET oder PVC, ähnlich zu den Kartenkörper 7, hergestellt. Die Deckschichten 70, 71 werden mit den gegenüberliegenden beziehungsweise hinteren Flächen des Kartenkörpers 7, nachdem das IC Modul A in dem aufnehmenden Abschnitt 72 untergebracht wurde, befestigt. Demnach sind die aufnehmenden Abschnitte 72 durch die entsprechenden Deckschichten 70, 71 nach oben und nach unten geschlossen, wobei das IC Modul A in dem empfangenden Abschnitt 72 untergebracht wird. Die oben beschriebene gesamte Dicke der IC-Karte beinhaltet die Dicke einer adhäsiven Schicht zum Befestigen jedes der Deckschichten 70, 71 mit dem Kartenkörper 7.
Wie deutlich in 8 gezeigt, ist selbst die Dicke t1 des IC Moduls A in der IC-Karte B etwas größer als die Tiefe des empfangenden Abschnitts 72 (das heißt, die Dicke t1 des Kartenkörpers 7) und das IC Modul A kann in geeigneter Weise in dem empfangenden Abschnitts 62 untergebracht werden. Wenn das in dem empfangenden Abschnitt 72 eingepasste IC Modul A eine Dicke größer als die Tiefe des empfangenden Abschnitts 72 besitzt, ragt das IC Modul A teilweise aus dem empfangenden Abschnitt 72 heraus. Wegen dem geringen Elastizitätsmodul des dichtenden Harz 4 könnte das IC Modul A jedoch in der Richtung seiner Dicke durch die Deckschichten 70, 71 zusammengedrückt werden, welche mit den Kartenkörper 7 verbunden sind, wobei die Dicke des IC Moduls A entsprechend der Tiefe des empfangenden Abschnitts 72 reduziert wird. Als Ergebnis kann das IC Modul A in geeigneter Weise in den empfangenden Abschnitt 72 eingeschlossen werden. Auf diese Weise verhindern die fest mit beiden Flächen des IC Moduls A verbundenen Deckschichten 70, 71 eine unzweckmäßige Verschiebung des IC Moduls A in dem empfangenden Abschnitt 72. Die Herstellung des IC Moduls A und des Kartenkörpers 7 wird vereinfacht, da die Dicke des IC Moduls A nicht zwingender Maßen exakt mit der Tiefe des empfangenden Abschnitts 72 übereinstimmen muss.
Die IC-Karte B ist zum Bereitstellen einer Flexibilität dünn und flach. Demnach könnte eine Biege-Beanspruchung M in der Nähe des IC Moduls A ausgeübt werden, wenn die IC-Karte B als Ganzes oder teilweise gebogen wird, wie in 7 gezeigt. In diesem Falle wird das Dichtungsharz 4 des IC Moduls A der Biege-Verformung des Kartenkörpers 7 folgend in der gleichen Weise wie der Kartenkörper 7 verformt, da der Elastizitätsmodul des dichtende in Harz 4 kleiner ist als der des Kartenkörpers 7. Eine solche Biege-Verformung des Dichtungsharz 4 erzeugt somit eine Spannung an den Grenzen zwischen des Dichtungsharz 4 und des IC Chips 2. Da jedoch der Elastizitätsmodul des Dichtungsharz 4 klein ist, ist es möglich, die aus der Spannung des Dichtungsharz 4 stammende Beanspruchung zu reduzieren. Demzufolge wird der IC Chip 2 vor ernsthaften Zerstörungen geschützt, selbst wenn eine Biegekraft auf die IC-Karte B angewandt wird. Als Ergebnis ist es möglich, den Verlust der auf dem IC Chip 2 gespeicherten Daten aufgrund einer möglichen Schädigung des IC Chips 2 zu verhindern.
Als Nächstes werden andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 12 bis 31 beschrieben. In 9 und den nachfolgenden Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in der vorhergegangenen Ausführungsform bezeichnet.
Eine in 9 gezeigte IC-Karte Ba weist einen empfangenden Abschnitt 72a in der Form eines mit einer am Boden geschlossenen Aussparung geformte Kartenkörpers 7a auf. Der empfangenden Abschnitt 72a bringt ein IC Modul A unter. Entsprechend dieser Struktur wird nur eine an dem Kartenkörper 7a befestigte Deckschicht benötigt, wobei die Anzahl der für die IC-Karte notwendigen Komponenten verringert wird.
Ein in den 10 und 11 gezeigtes IC Modul Aa weist eine Antennenspule 3A auf, welche sie strukturell von der Antennenspule 3 unterscheidet. Die Antennenspule 3A hat einen auf der gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrats geformten spiralförmigen Abschnitt 31, wie es auch bei der Antennenspule 3 der Fall ist. Die Antennenspule 3A beinhaltet jedoch einen auf der gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrats 1 geformten und mit dem Terminal 10b in Verbindung stehenden Anschluss 33 und einen auf der rückseitigen Fläche des flexiblen Substrats 1 geformten Anschluss 34. Das flexible Substrat 1 ist an inneren beziehungsweise äußeren Positionen des spiralförmigen Abschnitts 31 mit einem Paar von durchgehenden Löchern 12a und 12b ausgestattet. Ein abschließendes Ende 31b des spiralförmigen Abschnitts 31 ist mit einem Ende des Anschluss 34 über das Durchlaßloch 12a verbunden. Das andere Ende des Anschluss 34 ist mit dem Anschluss 33 über das Durchlaßloch 12b verbunden.
in dem IC Modul Aa können die Anfangs- und Abschlussenden der Antennenspule 3A an der inneren Position des spiralförmigen Abschnitts 31 ohne Kurzschluss der Antennenspule 3A angeordnet werden, wobei die gleichen Vorteile wie beim IC Modul A bereitgestellt werden. In dieser Weise kann die Antennenspule unter Verwendung sowohl der gegenüberliegenden, als auch der rückseitigen Oberflächen des flexiblen Substrats 1 geformt werden.
Ein in 12 gezeigtes IC Moduls Ab beinhaltet einen von dem flexiblen Substrat 1 getrennten Film 19, welcher in seinem Zentrum einen IC Chip 2 trägt. Ähnlich wie beim flexiblen Substrat 1 könnte der Film 19 beispielsweise aus Polyimid hergestellt sein. Der Film ist in seiner Mitte mit einem Loch 19a geformt, welches in der Abmessung größer als der IC Chip 2 ist. Wie besser in 13 gezeigt, ist ein leitendes Muster 39 auf einer Fläche des Films 19 geformt. Das leitende Muster 39 ist symmetrisch oder im wesentlichen symmetrisch zu der Antennenspule 3 auf der gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrats 1. Wie in 12 gezeigt, liegt der Film 19 auf der gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrats 1 und ist mit diesem verbunden, so dass die Muster der Antennenspule 3 und die leitende Muster 39 sich gegenüberstehen. Der IC Chip 2 ragt aus dem Loch 19a hervor. Das flexible Substrat 1 und das Filmmaterial 19 sind über einen anisotropischen leitenden Film 5a, welcher in den Eigenschaften dem anisotropischen leitenden Film 5 ähnlich ist, miteinander gebunden. Wie in 1 gezeigt, sind die Muster der Antennenspule 3 und die leitende Muster 39 über die leitenden Teilchen 51 des anisotropischen leitenden Films 5a miteinander gebunden.
In dem IC Modul Ab ist die Dicke der Antennenspule 3 praktisch um die Summe der Abmessung der leitenden Teilchen 51 und der Dicke des leitenden Musters 39 erhöht. Demnach können die inhärenten Eigenschaften der Antennenspule 3 wie im Fall einer aus einem relativ dicken Metalldraht hergestellten Antennenspule deutlich verbessert werden. Es bestehen keine Einschränkungen bezüglich einer Erhöhung der Dicke eines leitenden Films 30 für die Antennenspule 3, wenn sie auf der gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrats 1 mittels Bedampfens, Vakuumbedampfens oder CVD geformt wird. Im einzelnen wird es schwieriger sein, da das Muster komplizierter ist, die Dicke des leitenden Films 30 zu erhöhen, was zu einer Verschlechterung der gewünschten Antennenfunktion führt. Solch ein Problem wird in geeigneter Weise in dem IC Modul Ab verhindert. Natürlich könnte das IC Modul Ab eine Struktur haben, in der der IC Chip 2 in einem Dichtungsharz 4 eingeschlossen ist. Der IC Chip 2 wird durch das Loch 19a über den Film 19 ausgestellt, wobei der IC Chip 2 mit einem Dichtungsharz 4 entsprechend abgedichtet werden kann, wenn die obere Fläche des Films 19 mit dem Dichtungsharz 4 bedeckt ist.
Die 15 und 16A zeigen ein IC Module, welches ein Dichtungsharz 4A zum Einschließen eines IC Chips 2 und einer Antennenspule 3 aufweist, wobei das Dichtungsharz 4A eine Vielzahl von Perforationen 40 als abschwächende Abschnitte besitzt. Jede der vielen Perforationen 40 verläuft in Richtung der Dicke des Dichtungsharz 4A durch das Dichtungsharz 4A. Die Perforationen 40 sind in der Draufsicht zum Umgeben des IC Chips 2 gebogen. Die Perforationen 40 könnten zu der Zeit des Verkapselns des Dichtungsharz 4 geformt werden.
Wenn eine Biege-Beanspruchung auf das IC Modul Ac angewendet wird, konzentriert sich die Beanspruchung auf die Perforationen 40, um eine intensive Beanspruchung des IC Chips 2 zu verhindern. Wenn im Einzelnen das IC Modul Ac gebogen wird, erweitert oder reduziert sich die Breite jeder Perforation 40. Eine solche Verformung puffert die in dem Dichtungsharz 4A erzeugte Spannung, wobei eine Verringerung der an dem IC Chip 2 angreifenden Beanspruchung erfolgt. Es ist demnach möglich, einen deutliche Schädigung des IC Chips 2 auch dann zu verhindern, wenn die das IC Modul Ac beinhaltende IC-Karte während des Gebrauchs gebogen wird.
Die in dem Dichtungsharz 4A geformten abschwächenden Abschnitte können in ihren Ausführungen unterschiedlich sein. Ein in 17 gezeigtes IC Modul Ad beinhaltet ein Dichtungsharz 4A, welches eine Vielzahl von zylindrischen Perforationen 41, welche in Richtung des Dichtungsharz 4A dieses durchlaufen besitzt. Die Perforationen 41 sind derart angeordnet, dass sie den IC Chip 2 in der Draufsicht umgeben. Im Falle des IC Moduls Ac reduziert eine solche Ausführungen wegen der Verformung der Perforationen 41 die an das Dichtungsharz 4A angreifende Beanspruchung, wobei eine starke Beanspruchung des IC Chips 2 verhindert wird. Die abschwächenden Abschnitte in dem Dichtungsharz könnten durch Nadellöcher, welche einen kleineren Durchmesser als die Perforationen 41 besitzen, bereitgestellt werden.
ein in 18 gezeigtes IC Modul Ae beinhaltet ein Dichtungsharz 4A, welches eine mit einer Vielzahl von am Boden geschlossenen Aussparungen 42 und mit einer passenden Tiefe als abschwächende Abschnitte ausgeformte gegenüberliegende Fläche besitzt. Die Aussparungen können unterschiedlich geformt sein. Entsprechend der vorliegenden Erfindung könnten auf dieser Weise in der gegenüberliegenden Fläche des Dichtungsharz passend gestaltete Aussparungen zum Bereitstellen abschwächender Abschnitte ausgeformt werden, wobei die Anzahl von solchen abschwächenden Abschnitten optional ausgewählt werden könnte.
entsprechend der vorliegenden Erfindung könnte ein einen IC Chip tragendes Substrat mit abschwächenden Abschnitten ausgestattet sein. Beispielsweise besitzt ein in 19 gezeigtes IC Modul Af eine Vielzahl von den IC Chip 2 umgebende Perforationen 24 als abschwächende Abschnitte. Die Perforationen 24 könnten nach dem Ausgestalten der Muster der Antennenspule 3 auf der gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrats 1 mittels Ätzen des flexiblen Substrats 1 ausgeformt werden. Alternativ könnten die Perforationen 24 in dem flexiblen Substrats 1 durch Pressen vor der Ausformung der Muster der Antennenspule 3 auf der gegenüberliegenden Seite des flexiblen Substrats 1 zum Umgehen der Perforationen 24 geformt werden.
wenn eine Biege-Beanspruchung auf das IC Modul Af angewendet wird, konzentriert sich die Beanspruchung auf die Perforationen 24 des flexiblen Substrats 1, so dass die Beanspruchung nicht intensiv an den IC Chip 2 angreift. Die abschwächenden Abschnitte können entweder in dem Dichtungsharz oder in dem Substrat geformt werden, um ein intensives Angreifen einer Beanspruchung an den IC Chips zu verhindern.
Vorzugsweise werden die abschwächenden Abschnitte sowohl in dem Dichtungsharz 4A, als auch in dem flexiblen Substrat 1 geformt.
Ein in 20 gezeigtes IC Modul Ag weist ein flexibles Substrats 1 auf, welches mit einer Vielzahl von sich innerhalb der äußeren Kante des flexiblen Substrats 1 erstreckenden radialen Schlitzen 25 ausgestattet ist. Der IC Chip 2 ist in der Mitte des flexiblen Substrats 1 innerhalb der Schlitze 25 befestigt. Die Schlitze 25 könnten durch Ätzen des flexiblen Substrats 1 nacha usformen des Musters einer Antennenspule 3 auf dem flexiblen Substrat 1 geformt werden.
Obwohl nicht dargestellt, beinhaltet das IC Modul Ag eine Dichtungsharz-Einheit, beispielsweise hergestellt aus einem duroplastischen Epoxydharz zum Einschließen des IC Chips 2 und der Antennenspule 3. Der Dichtungsprozess könnte durch ein Bereitstellen eines bei hohen Temperaturen verflüssigten Dichtungsharz in einer Form und anschließendes Erlauben des Dichtungsharz unter Wärme auszuhärten. Mit Hilfe eines Temperaturstroms nach dem Formungsprozess schrumpft das Dichtungsharz, während es mit dem flexiblen Substrat 1 verbunden bleibt. Andererseits unterscheidet sich das aus beispielsweise Polyimid hergestellte flexible Substrat 1 von dem Dichtungsharz im linearen Ausdehnungskoeffizienten. Normalerweise bewirkt das Schrumpfen des Dichtungsharz wegen eines Unterschieds im Schrumpfen zwischen dem flexiblen Substrat und dem dichtenden Harz, dass das flexible Substrats 1 deutlich verzogen wird, so dass eine aus dem Verziehen resultierende Beanspruchung den IC Chip 2 angreifen könnte. Das flexiblen Substrat 1 des IC Moduls Ag kann sich jedoch verformen, um die Breite der Schlitze 25 zu verringern, wenn das Dichtungsharz schrumpft, so dass die Verringerung der Breite der Schlitze 25 das Schrumpfen des flexiblen Substrats 1 als Ganzes übernimmt. Demzufolge bleibt zumindest die Mitte des flexiblen Substrats 1 von einem größeren Verziehen verschont, was den IC Chip 2 schützt.
Ein in 21 gezeigtes IC Modul Ah weist ein flexibles Substrat 1A auf, welches um einen Bereich, auf dem der IC Chip 2 befestigt ist, sich radial erstreckende Vorsprünge aufweist. Das flexible Substrat 1A ist in Draufsicht demnach wie ein Zahnrad oder ein Seestern gestaltet. In diesem IC Modul Ah reduziert sich der Abstand bei einem Schrumpfen eines dichtenden Harz während eines Temperatursprungs nach ei nem Verkapseln des Dichtungsharz zwischen den Vorsprüngen 26 im direkten Kontakt mit der gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrats 18 zum Einschließen des IC Chips 2 und der Antennenspule 3B. Das flexible Substrat 1A ist demnach vor einem größeren Verziehen geschützt, wobei der IC Chip 2 wie in jenem Falle des IC Moduls Ag geschützt ist.
In dem IC Modul Ah ist das Muster der Antennenspule 3B ebenfalls wie ein Zahnrad oder ein Seestern in der Draufsicht in Übereinstimmung mit der Gestalt des flexiblen Substrats 1A geformt. Aufgrund einer solchen Konfigurationen behindert das Muster der Antennenspule 3B auf den Vorsprüngen 26 nicht das Schrumpfen des Dichtungsharz 4, da die Muster der Antennenspule 3B sich radial auf die Vorsprünge 26 des flexiblen Substrats 1A erstrecken. Demnach ist das flexible Substrat 1A vor einer unpassenden Verformung aufgrund einer Behinderung des Schrumpfens durch die Antennenspule 3B geschützt.
In dem IC Modul Ah ist das Dichtungsharz zum Dichten des IC Chips 2 und der Antennenspule 3B ebenfalls wie ein Zahnrad oder ein Seestern in Draufsicht gestaltet, um eine Vielzahl von Vorsprüngen in Übereinstimmung mit der Gestalt des flexiblen Substrats 1A aufzuweisen. Entsprechend einer solchen Struktur schrumpft das Dichtungsharz mit einer Verringerung des Abstand zwischen den Vorsprüngen des Dichtungsharz. Demnach wird das Verziehen des flexiblen Substrats 1A in Richtung seiner Dicke entsprechend verringert, so dass der IC Chip 2 gegen Beschädigungen noch besser geschützt ist. Entsprechend oben beschriebener Struktur werden die Vorsprünge 26 der flexiblen Struktur 1A und der entsprechenden Vorsprünge des Dichtungsharz für einen Verbiegen der IC-Karte lokal gebogen, selbst wenn eine das IC Modul Ah beinhaltende IC-Karte gebogen wird. Demnach ist es möglich, eine Beanspruchungskonzentration auf den IC Chip 2 für dessen Schutz zu verhindern.
Ein in 22 gezeigtes IC Modul Ai weist ein flexibles Substrat 1B auf, dessen Material aus PET ist. Wie in 23 und 24 gezeigt, ist eine Bindungsunterstützungsschicht 35 an einem Abschnitt des flexiblen Substrats 1B ausgeformt, auf der eine adhäsive Schicht 5B zum Binden des IC Chips 2 auf dem flexiblen Substrat 1B angebracht wird. Die Bindungsunterstützungsschicht 35 weist ein inneres Ende 32a der gebogen Erweiterung 32 der Antennenspule 3 und ein in der Nähe des inneren Endes geformtes 32a Blindmuster 35a auf. Das Blindmuster 35a könnte durch den leitenden Film 30 bereitgestellt werden, welcher auf der gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrats 1B gemustert ist, um zu der Zeit des Musterung der Antennenspule 3 eine Vielzahl von Streifenlinien zu erhalten. Das Blindmuster 35a könnten demnach aus dem gleichen Material wie die Antennenspule 3 hergestellt werden, beispielsweise aus Kupfer. Die adhäsive Schicht 5B könnte beispielsweise aus einem anisotropischen leitenden Film hergestellt werden, wie der anisotropische leitende Film 5.
Die Verwendung des flexiblen PET Substrats 1B ist wegen seiner geringen Kosten im Vergleich zu einem flexiblen Polyimid Substrats vorteilhaft. Andererseits resultiert die Verwendung des flexiblen PET Substrats 1B normalerweise in geringeren Adhäsionen zwischen dem flexiblen Substrat 1B und der adhäsiven Schicht 5B. Da die adhäsive Schicht 5B mittels molekulare Wasserstoffbindung fest an einem Objekt anhaftet, bietet es keine ausreichende Adhäsionen, wenn das Objekt aus PET ist, das keinen molekularen Anteil besitzt, welches eine solche Wasserstoffbindung induziert. In dem IC Modul Ai jedoch haftet die adhäsive Schicht 5B an Flächen der Bindungsunterstützungsschicht 35. Da die Bindungsunterstützungsschicht 35 aus Kupfer ist, haftet die adhäsive Schicht 5B fest an der Bindungsunterstützungsschicht 35. Es ist demnach möglich, die Adhäsionen der Bindungsunterstützungsschicht 35 mit der gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrats 1B zu verbessern. Im Einzelnen verbessert es weiterhin die Adhäsionen zwischen dem flexiblen Substrat 1B und der Bindungsunterstützungsschicht 35, da die Blindmuster 35a die Größe der Fläche der Bindungsunterstützungsschicht 35 erhöhen. Als Resultat kann der IC Chip 2 zuverlässig auf dem flexiblen Substrat 1B gehalten werden. Weiterhin erschwert es nicht den Herstellungsprozess des IC Moduls Ai, da das Blindmuster 35a zusammen mit den Mustern der Antennenspule 3 geformt werden könnten.
95 zeigt ein IC Modul Aj, bei dem eine Bindungsunterstützungsschicht 35A durch eine gebogen Erweiterung 32 einer Antennenspule 3 und ein Blindmuster 35b bereitgestellt werden, wobei jedes eine Vielzahl von gekrümmten Linien beinhaltet. 26 zeigt ein IC Modul Ak, bei dem ein Blindmuster 35 als eine mit einer Vielzahl punk tierte Linien beinhaltende Bindungsunterstützungsschicht 35B dient. Auf diese Weise könnte die Bindungsunterstützungsschicht in der Konfigurationen vielfach geändert werden.
Jedes der IC Module Ai bis Ak ist sinnvoll, als daß ein Teil (inneres Ende 32a) der Antennenspule 3 für eine Verbesserung der Adhäsionen der adhäsiven Schicht 5B verwendet wird. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird jedoch auf das Blindmuster verzichtet und ein Teil der Antennenspule 3 alleine dient als Bindungsunterstützungsschicht. Demzufolge wird, obwohl keine Mittel bereitgestellt werden, welche den Blindmustern in der in 3 beschriebenen Ausführungsformen entsprechen, das in dieser Figur gezeigte innere Ende 32a der Antennenspule 3 als die Bindungsunterstützungsschicht entsprechend der vorliegenden Erfindung betrachtet. Alternativ muss die Antennenspule 3 nicht verwendet werden und die Bindungsunterstützendeschicht könnte natürlich aus einem vollständig unterschiedlichen Material als das der Antennenspule 3 hergestellt sein.
Ein in 27 und 28 gezeigtes IC Modul Al weist ein Abdeckungsteil 4B zum Bedecken des IC Chips 2 und ein elastisches Teil 49 auf. Das Abdeckungsteil 4B beinhaltet eine ein Durchlaßloch 45a aufweisende erste Schicht 43 und ein mit der Fläche der ersten Schicht 43 verbundene zweite Schicht 44. Da eine abschließende Öffnung des Durchlaßloch des 45a durch die zweite Schicht 44 geschlossen ist, stellt das Durchlaßloch 45a einer Aussparung 45 mit einem offenen Ende bereit. Die ersten und zweiten Schichten 43, 44 sind beispielsweise aus einem ABS Harz hergestellt. Die Dikke der ersten Schicht 43 ist beispielsweise ungefähr 0,25 mm, was größer als die Dicke des IC Chips 2 ist. Die Dicke der zweiten Schicht 44 ist beispielsweise ungefähr 0,1 mm. Das Abdeckungsteil 4B ist mit der gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrats 1 mit der Öffnung der Aussparung 45 nach unten gerichtet gebunden. Der IC Chip 2 ist in der Aussparung 45 untergebracht und durch das Abdeckungsteil 4B bedeckt. Das elastische Teil 49 ist beispielsweise aus einem Silikon-Gummi hergestellt, um elastisch zu sein. Das elastische Teil 49 ist in geeigneter Weise zwischen der oberen Fläche des IC Chips 2 und der inneren oberen Wand der Aussparung 45 eingepresst.
In dem IC Modul Al ist der IC Chip immer gegen die gegenüberliegende Seite des flexiblen Substrats 1 mittels der elastischen Rückstellkraft des elastischen Teiles 49 gepresst. Demnach können die Elektroden 20 des IC Chips 2 immer gegen die Terminals 10a, 10b gepresst werden, selbst wenn das IC Modul A auf irgend einer Weise gebogen wird, wodurch eine Verbindung zwischen des IC Chips 2 und der Antennenspule 3 zuverlässig aufrechterhalten wird. Das IC Modul Al verwendet zum Befestigen des IC Chips 2 auf dem flexiblen Substrat 1 kein Adhäsiv, so dass der Schritt eines Auftragens eines Adhäsiv während des Herstellungsprozesses beseitigt werden könnte. Das Abdeckungsteil 4B dient als Schutz des IC Chips 2. Das die zwei Schichten beinhaltende Abdeckungsteil 4B kann einfach hergestellt werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Struktur beschränkt. Beispielsweise könnte das Abdekkungsteil zum Aufweisen einer Aussparung aus Harz geformt sein und danach mit dem flexiblen Substrat 1 verbunden werden.
Eine in 29 und 30 gezeigte IC-Karte Bb weist flexible Schichten 8, 8a auf, wobei jede von dieser zwischen einen IC Modul Am und einer der an beiden Flächen des Kartenkörpers 7 gebundenen entsprechenden Abdeckschichten 70, 71 bereitgestellt wird. Die flexiblen Schichten 8, 8a sind in einem empfangenden Abschnitt 72 zusammen mit den IC Modul Am untergebracht. Die flexiblen Schichten 8, 8a sind ähnlich zu den IC Modul Am in der Draufsicht geformt und bemessen und haben eine entsprechende Dicke. Die flexiblen Schichten 8, 8a haben einen kleineren Elastizitätsmodul als das Dichtungsharz 4C. Beispielsweise könnten die flexiblen Schichten aus einem keinen Füllstoff aufweisenden duroplastischen Epoxydharz hergestellt sein. Beide Flächen der flexiblen Schichten 8 sind mit dem Dichtungsharz 4C des IC Moduls Am bzw. mit der Abdeckschicht 70 verbunden. Beide Flächen der flexiblen Schicht 8a sind mit dem flexiblen Substrat 1 des IC Moduls A bzw. mit der Abdeckschicht 71 verbunden. Zum Binden der flexiblen Schichten 8, 8a mit den oben erwähnten Abschnitten, wird jede der flexiblen Schichten 8, 8a zwischen dem IC Modul Am und einer der entsprechenden Abdeckschicht 70,71 eingelegt, und anschließend für eine Fusion unter Hitze gepresst.
Wenn der Kartenkörper 7 und die zwei Abdeckschicht 70, 71 bei einer Biegung verformt werden, werden die flexiblen Schichten 8, 8a in der IC-Karte Bb wie in 31 gezeigt ebenfalls entsprechend verformt. Da die flexiblen Schichten 8, 8a einen kleineren Elastizitätsmodul als der des Dichtungsharz 4C besitzen, beginnt ihre Verformung vor der Verformung des Dichtungsharz 4C. Im Einzelnen wird jede der flexiblen Schichten 8, 8a zwischen dem IC Modul Am und einer der entsprechenden Abdeckschichten 70, 71 zum Erhöhen oder Reduzieren in der Dicke verformt, entsprechend der Biegeverformung der Abdeckschichten 70, 71. Eine solche Verformung der flexiblen Schichten 8, 8a verhindert ein direktes Angreifen der von den Abdeckschichten 70, 71 ausgehenden Biegekraft an das IC Modul Am. Als ein Resultat ist es möglich, das IC Modul Am vor einer größeren Biegung mit der gleichen Krümmung wie die der Abdeckschichten 70, 71 zu schützen, wobei der IC Chip 2 geschützt wird, während eine Trennung mit der Antennenspule 3 verhindert wird.
Wenn ein flexibles Teil zwischen dem IC Modul und jeder Abdeckschicht zum Schutze des IC Moduls wie bei der IC-Karte Bb gelegt wird, ist das flexible Teilch nicht notwendigerweise in dem empfangenden Abschnitt des Abdeckungsteils untergebracht. Beispielsweise kann das flexible Teil über der Fläche zwischen den Kartenkörper und der Abdeckschicht bereitgestellt werden. In diesem Fall könnte das flexible Teil auch die Funktion aufweisen, den Kartenkörper mit der Abdeckschicht fest zu verbinden, wobei effektiv ein Loslösen der Abdeckschicht von dem Kartenkörper verhindert wird.
Eine in 32 gezeigte IC-Karte Bc weist ein zwischen einem Kartenkörper 7b und eine mit dem Kartenkörper in überlappender Weise verbundene Abdeckschicht 70 liegendes IC Modul An auf. Wie besser in 33 gezeigt, ist der Kartenkörpers 7b rechteckig in der Draufsicht und besitzt eine am Boden geschlossen Aussparung 72b an einem der vier Ecken des Kartenkörpers 7b. Wie deutlich in 36 gezeigt, weist das IC Modul An eine Antennenspule 3C auf, welche durch Strukturieren eines leitenden Films 30 auf der gegenüberliegenden Fläche eines flexiblen Substrats 1C, auf dem der IC Chip 2 befestigt ist, geformt ist. Die Antennenspule 3C hat einen sich von einen spiralförmigen Abschnitt 31C von einer Vielzahl von spiralförmigen Windungen 31a nach außen erstreckenden gebogen Abschnitt 32C. Ein Paar mit den Anfangs- und Abschlussenden der Antennenspule 3C verbundene Terminals 10c, 10d sind außerhalb des spiralförmigen Abschnitt 31C angeordnet. Entsprechend ist der in Verbindung mit dem Paar Terminals 10c, 10d befestigte IC Chip 2 ebenfalls außerhalb des spiralförmigen Abschnitt 31C angeordnet.
Wie in 35 gezeigt, ist das IC Modul An mit einer Fläche der Abdeckschicht 70 verbunden und der IC Chip 2 wird durch die Abdeckschicht 70 gehalten. Wie in 34 gezeigt, ist der IC Chip 2 des IC Moduls An in der Aussparung 72b untergebracht und die Antennenspule 3C könnte näher zu der Mitte des Kartenkörpers 7B und der Abdeckschicht 70 als zu dem IC Chip 2 angeordnet sein. Ein Spalt ist zwischen den äußeren Flächen des IC Chips 2 und der inneren Wandflächen der Aussparung 20b bereitgestellt, um einen direkten Kontakt des IC Chips 2 mit dem Kartenkörper 7b zu verhindern.
Wie in 37 gezeigt, ist der Grad der Verformung an einem länglichen zentralen Abschnitt größer, als bei den Endabschnitten, wenn der Kartenkörper 7b und die Abdeckschicht 70 der IC-Karte Bc verformt werden. Demnach ist es möglich, den IC Chip 2 vor einer größeren Beanspruchung zu schützen, die aus einer Biegeverformung des Kartenkörpers 7b und der Abdeckschicht 70 resultieren könnte. Da der IC Chip 2 im Einzelnen an einer Ecke des Kartenkörpers 7b angeordnet ist, welche schwieriger zu verbiegen ist, ist der IC Chip 2 zuverlässiger vor einer ungeeigneten Beanspruchung geschützt. Auf dieser Weise ist es möglich, den IC Chip 2 zu schützen, während eine Trennung zwischen dem IC Chip 2 und Antennenspule 3C verhindert wird. Selbst wenn eine Biege-Verformung in der Nähe des IC Chips 2 auftritt, wird der IC Chip 2 an der Abdeckschicht 70 in der Aussparung 72b ohne Kontakt mit dem Kartenkörper 7b gehalten. Demzufolge ist es möglich, einen starken Kontakt des IC Chips 2 mit dem Kartenkörper 7b zu verhindern, wobei der IC Chip 2 zuverlässig geschützt wird.
Im normalen Betrieb der IC-Karte Bc, wenn die Antennenspule 3C vorbestimmte Radiowellen empfängt, erzeugt der spiralförmige Abschnitt 31C der Antennenspule 3C mittels elektromagnetischer Induktion eine elektromotorische Kraft. Da der IC Chip 2 jedoch vom spiralförmigen Abschnitt 31C entfernt angeordnet ist, wird der IC Chip 2 nur wenig von Störungen beeinflusst, die durch die elektromagnetischer Induktion erzeugt werden, was dementsprechend die Wahrscheinlichkeit von Fehlfunktionen reduziert.
38 und 39 zeigen eine IC-Karte Bd, bei der ein IC Modul Ao zwischen einem Kartenkörper 7b und einer Abdeckschicht 70 angeordnet ist und sich von dem oben beschriebenen IC Modul An in der Gestaltung unterscheidet. Wie besser in 40 gezeigt, beinhaltet das IC Modul Ao eine auf der gegenüberliegenden Fläche des flexiblen Substrats 1B geformte Antennenspule und die Antennenspule hat einen spiralförmigen Abschnitt 31D, welche eine Vielzahl von sich entlang eines in der Draufsicht rechteckigen Pfads erstreckenden spiralförmigen Windungen 31d beinhaltet. Das flexible Substrats 1B ist rechteckig und hat eine Öffnung innerhalb des spiralförmigen Abschnitts 31D. Jedes der mit dem Anfangs- und Abschlussenden der Antennenspule 3D verbundenen gepaarten Terminals 10e, 10f ist außerhalb bzw. innerhalb des spiralförmigen Abschnitts 31D an einer Ecke des flexiblen Substrats 1B angeordnet. Der IC Chip 2 wird an der oben beschriebenen Ecke des flexiblen Substrats 1B in Verbindung mit dem Paar Terminals 10e, 10f bereitgestellt.
Das IC Modul Ao ist mit der Abdeckschicht 70 verbunden. Der IC Chip 2 wird im wesentlichen von der Abdeckschicht 70 gehalten und wird in der Aussparung 72b an einer Ecke des Kartenkörpers 7b untergebracht. Ein Spalt ist zwischen den inneren Wandflächen der Aussparung 72b und den äußeren Flächen des IC Chips 2 geformt. Wie bei der IC-Karte Bc kann die IC-Karte Bd eine Beschädigung des IC Chips 2 auch dann verhindern, wenn der Kartenkörpers 7b und die Abdeckschicht 70 bei einer Biegung verformt werden. Zusätzlich besitzt die Antennenspule 3D der IC-Karte Bd ein einfaches Muster, um ihre Herstellung zu vereinfachen. Es ebenfalls einfach, die Anzahl von Windungen und die Windungsdichte der Antennenspule 3D zu erhöhen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann das einzelne Muster der Antennenspule vielfach verändert werden. Ähnlich ist die einzelne Form der Aussparung 72b des IC Moduls An oder Ao nicht beschränkt. Als Mittel zum Schutz des IC Chips vor Beeinflussungen einer Biege-Verformung des Anteils, welcher den Kartenkörper und die Abdeckschicht aufweist, könnte der IC Chip an einem anderen äußeren Abschnitt des Kartenteils als an seinen Ecken bereitgestellt werden, anstatt den IC Chip an oder in der Nähe einer Ecke des Kartenteils anzuordnen. Dies aus dem Grund, da ein äuße rer Abschnitt der Karte weniger verformt wird als in einem zentralen Abschnitt des Kartenteils und demnach den IC Chip vor einer größeren Beschädigung geschützt wird.
Die einzelne Gestalt des in den obigen Ausführungsformen dargestellten IC Moduls und des IC Chips ist nicht beschränkt, aber könnten entsprechend der vorliegenden Erfindung vielfach verändert werden. Beispielsweise könnte anstatt eines flexiblen Substrats ein hartes Substrats mit wenig Flexibilität zum Befestigen des IC Chips verwendet werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Ein IC Modul entsprechend der vorliegenden Erfindung könnte als eine Komponente einer IC-Karte verwendet werden. Eine IC-Karte entsprechend der vorliegenden Erfindung könnte als tragbares Speichermedium zum Speichern unterschiedlicher Daten verwendet werden.

Claims

Ein IC Modul, umfassend: ein Substrat (1, 1A, 1B) einen auf dem Substrat angebrachten IC Chip (2); und eine mit dem IC Chip (2) elektrisch verbundene Antennenspule (3, 3b); wobei die Antennenspule (3, 3b) einen leitfähigen Film beinhaltet, der auf der Oberfläche des Substrates (1, 1A, 1B) in einem Muster aufgebracht ist; wobei der IC Chip (2) eine mit einem Paar Elektroden (20) für die Antennenverbindung ausgeformte Hauptoberfläche (2a) besitzt und die Antennenspule (3, 3B) einen spiralartigen Teil (31) mit einer Mehrzahl von spiralartigen Drehungen (31a) besitzt; dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1, 1A, 1B) mit einem Paar von Terminals (10a, 10b) ausgestattet ist, welche beide einwärts aller spiralartigen Drehungen (31A) des spiralartigen Teils (31) in Verbindung mit den Anfangs- und Abschlußenden der Antennenspule (3, 3B) angeordnet sind, und der IC Chip (2) auf dem Substrat mit dem Paar von Elektroden (20) verbunden mit dem Paar von Terminals (10, 10B) einwärts aller spiralartigen Drehungen (31a) des spiralförmigen Teils (31) angebracht ist; und daß jede Drehung der Antennenspule (3, 3b) noch eine umgebogene Erweiterung (32) umfaßt, welche sich einwärts aller spiralartigen Drehungen (31a) des spiralförmigen Teils (31) von den jeweiligen spiralartigen Drehungen (31a) erstreckt und die Anfangs- und Abschlußenden der Antennenspule (3, 3B) beinhaltet.
IC Modul nach Anspruch 1, wobei die umgebogene Erweiterung (32) ein inneres Ende (32a) besitzt, welches zwischen den Anfangs- und Abschlußenden der Antennenspule (3, 3B) angeordnet ist.
IC Modul nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Hauptoberfläche des IC Chip (2) in der Draufsicht rechteckig ist und das Paar von Elektroden (20) für die Antennenverbindung an Ecken der Hauptoberfläche (2a) auf einer gemeinsamen diagonalen Linie angeordnet sind.
IC Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Hauptoberfläche (2a) des IC Chips (2) mit mindestens einer Blindelektrode (21) und das Substrat (1) mit einem zu der Blindelektrode (21) korrespondierendem Blindterminal (11) versehen ist und die Blindelektrode (21) mit dem Blindterminal (11) verbunden ist.
IC Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Substrat (1, 1A, 1B) ein flexibles Substrat beinhaltet, welches aus einem Harzfilm als Basismaterial gemacht ist.
Modul nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Film (19) mit einer mit einem Leitermuster (39) ausgeformten Oberfläche, welches symmetrisch oder im wesentlichen symmetrisch zu dem Muster der Antennenspule (3) ist, wobei das Substrat (1) und der Film (19) aneinander gebunden sind, um das Filmleitermuster der Antennenspule (3) in Verbindung mit dem Leitermuster (39) des Films (19) zu bringen.
IC Modul nach Anspruch 6, wobei der Film (19) ein Loch (19a) zur Vermeidung von gegenseitigen Beeinträchtigungen des Films (19) und des IC Chip (2) besitzt.
IC Modul nach Anspruch 6, wobei das Substrat (1) und der Film (19) aneinander über einen anisotropischen Leiterfilm (5a) gebunden sind, welche in einem isolierendem Harz (50) dispergierte leitende Partikel (51) enthält.
IC Modul nach Anspruch 1, noch umfassend: eine Klebeschicht (5B) für die Bindung des Substrates (1B) und des IC Chips (2) aneinander; und eine Bindungsunterstützungsschicht (35, 35A, 35B) welche an einem Teil des Substrates (1B) für das Anhaften an die Klebeschicht (35, 35A, 35B) angeordnet ist, wobei die Bindungsunterstützungsschicht (35, 35A, 35B) aus einem Material mit einer höheren Adhäsion an die Klebeschicht (5B) als an das Substrat (1B) gemacht ist.
IC Modul nach Anspruch 9, wobei die Bindungsunterstützungsschicht (35, 35A, 35B) durch den Leiterfilm bereitgestellt wird, welcher auch die Antennenspule (3) bereitstellt.
IC Modul nach Anspruch 10, wobei ein Teil der Antennenspule (3) die Bindungsunterstützungsschicht (35, 35A, 35B) bereitstellt.
IC Modul nach Anspruch 9, wobei die Klebeschicht (5B) einen anisotropischen Leiterfilm beinhaltet, welcher in einem isolierenden Harz (50) dispergierte leitfähige Partikel (51) enthält.
IC Modul nach Anspruch 1, wobei das Substrat (1) zu dem IC Chip (2) benachbarte Abschwächungsmittel (24) besitzt.
IC Modul nach Anspruch 13, wobei die Abschwächungsmittel eine Mehrzahl von Perforationen (24) enthalten, welche durch das Substrat (1) um den IC Chip (2) durchdringen.
IC Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ferner umfassend ein Dichtungsteil (4, 4A, 4B) für das Einschließen des IC Chips (2)
IC Modul nach Anspruch 15, wobei das Dichtungsteil (4A) Abschwächungsmittel (40, 41, 42) besitzt.
IC Modul nach Anspruch 16, wobei die Abschwächungsmittel eine Perforation (40, 41) beinhalten, welche durch das Dichtungsteil (4A) in Richtung der Dicke durchdringt.
Modul nach Anspruch 16, wobei die Abschwächungsmittel eine Aussparung (42) beinhalten, welche auf einer gegenüberliegenden Seite des Dichtungsteils (4A) ausgeformt ist.
IC Modul nach Anspruch 16, wobei die Abschwächungsmittel eine Mehrzahl von Abschwächungsteilen (40, 41, 42) beinhalten, welche so angeordnet sind, daß sie den IC Chip (2) in Draufsicht umgeben.
IC Modul nach Anspruch 15, wobei der IC Chip (2) an einem zentralen Abschnitt des Substrates (1) angeordnet ist und wobei das Substrat (1) mit einer Mehrzahl von Schlitzen (25) geformt ist, welche sich von einer periphären Kante des Substates (1) in Richtung des zentralen Abschnittes erstrecken.
IC Modul nach Anspruch 15, wobei der IC Chip (2) an einem zentralen Abschnitt des Substrates (1) angeordnet ist und wobei das Substrat (1) eine in Draufsicht zahnrad- oder seesternartige Form besitzt mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen, welche sich radial von einem Teil des Substrates (1), auf dem der IC Chip (2) angebracht ist, erstrecken.
IC Modul nach Anspruch 21, wobei die Antennenspule (3B) in Draufsicht eine zahnrad- oder seesternarige Form in Übereinstimmung mit der Form des Substrates (1) besitzt.
IC Modul nach Anspruch 22, wobei der Dichtungsteil (4A) in Draufsicht eine zahnrad- oder seesternarige Form in Übereinstimmung mit der Form des Substrates (1) besitzt.
IC Modul nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Abdeckungsteil (4B), welches an das Substrat (1) zur Abdeckung des IC Chips (2) gebunden ist, und ein elastisches Teil (49), welches zwischen dem Abdeckungsteil (4b) und dem IC Chip (2) angeordnet ist, wobei der IC Chip (2) gegen das Substrat (1) durch das elastische Teil (49) gepresst wird.
IC Modul nach Anspruch 24, wobei das Abdeckungsteil (4B) eine Aussparung (45) zur Aufnahme des IC Chips (2) besitzt.
IC Modul nach Anspruch 24, wobei das Abdeckungsteil (4B) eine erste Schicht (43) mit einem Durchlaßloch (45) und eine an die erste Schicht (43) gebundene zweite Schicht (44) zum Abschließen der Öffnung (45a) des Durchlaßloches (45) an einem Ende desselben enthält.
IC Karte, beinhaltend ein IC Modul nach einem der Ansprüche 1–26, wobei das IC Modul (A, Ab, Ac, Ad, Ae, Af, Ag, Ah, Ai, Aj, Ak, Al, Am) in einem Kartenteil inkorporiert ist.
IC Karte nach Anspruch 27, wobei das Kartenteil einen Kartenkörper (70) ein Empfangsteil (72) für die Aufnahme des IC Moduls (A, Ab, Ac, Ad, Ae, Af, Ag, Ah, Ai, Aj, Ak, Al, Am) und mindestens eine an den Kartenkörper (70) gebundene Abdeckschicht (71, 72) zum Abschließen einer Öffnung des Empfangsteils (72) umfasst.
IC Karte nach Anspruch 28, wobei das IC Modul ein Dichtungsteil (4) zum Abdichten des IC Chips (2) enthält, wobei das Dichtungsteil (4) einen kleineren Elastizitätsmodul als der Kartenkörper (70) besitzt.
IC Karte nach Anspruch 29, wobei das Substrat (1) ein flexibles Substrat enthält, welches aus einem flexiblen Harzfilm als Basismaterial gemacht ist.
IC Karte nach Anspruch 28, wobei das IC Modul ein Dichtungsteil (4C) zum Abdichten des IC Chips (2) beinhaltet, wobei das IC-Modul (Am) und die Abdeckschicht (70, 71) aneinander über ein flexibles Teil (8, 8a) gebunden sind, welches einen kleineren Elastizitätsmodul als das Dichtungsteil (4C) besitzt.
IC Karte nach Anspruch 31, wobei das flexible Teil (8, 8a) eine Schicht enthält, welches aus einem Duroplast gefertigt ist.