JP2000076398A - Ｉｃカードの製造方法およびｉｃカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＩＣカードの製造方法において、製造途中に
必要な生産管理コードを生産コストの上昇を招くことな
くＩＣカードに直接書き記すことができるようにする。 【解決手段】 半導体チップ３とともにアンテナコイル
５をカード体内に組み込んでＩＣカードを製造するＩＣ
カードの製造方法であって、上記カード体内のカバーシ
ート１ａ上にアンテナコイル５を形成する際、そのアン
テナコイル５の形成に用いられる専用ツール８および同
一のコイル線材５′にて、上記カバーシート１ａ上に製
造年月日やロット番号などをコード化した生産管理コー
ド６を書き記す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、ＩＣチップなど
の半導体チップとともにコイルを内蔵したＩＣカードの
製造方法、およびその製造方法により製作されたＩＣカ
ードに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年においては、合成樹脂製のカード体
内にＩＣチップを組み込んだＩＣカードが普及しつつあ
る。このＩＣカードは、磁気ストライプにデータを記憶
させていた磁気カードと比較すると、そのメモリ容量を
格段に大きくすることができるとともに、高度な情報処
理機能をもたせることもできる。さらには、カード体内
にコイルを組み込むことによって、そのコイルを介して
ＩＣチップの駆動電流を供給したり、データの送受信を
無線で行うことができる、いわゆる非接触型のＩＣカー
ドの開発も盛んに行われている。

【０００３】一方、ＩＣカードのような小さい製品であ
っても、一つのメーカが部品の調達から製品の完成まで
を一貫して行うことは少なくなる傾向にあり、各製造工
程を各メーカが分担して行うことにより、各社分業によ
って一つの製品が完成されることが多い。これに漏れ
ず、コイルを内蔵したＩＣカードの製造においても分業
化が進み、たとえば、表裏面用のシート材を形成する工
程、ＩＣチップをカード体内に実装する工程、カード体
内にてコイルを形成する工程、ならびにＩＣチップなど
の部品をカード体内に組み込んだ状態で上記シート材を
貼着する工程など、各専業メーカによって製造工程の分
業化が図られている。

【０００４】そうして分業化されたＩＣカードの製造工
程においては、最終的に完成品とされたＩＣカードに製
造年月日やロット番号などがバーコードによって印刷さ
れることがあり、あるいはカード体内のＩＣチップ自体
に製品番号などが刻印されていることがある。この種の
ロット番号や製品番号といった生産管理コードは、主に
最終完成品として商品管理する場合、あるいは各メーカ
が独自に部品管理するためにのみ利用されており、ＩＣ
カードが完成するまでの製造途中において各メーカが相
互に生産状況などを把握するためには、各製造工程に際
して作成された作業伝票をメーカ間で交換することによ
り行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のＩ
Ｃカードの製造方法では、最終的にＩＣカードを完成す
るまでの製造途中において生産状況を把握するために
は、作業伝票を利用する手だてしかなく、このような作
業伝票を用いて生産管理を行うのでは、製造途中のＩＣ
カードについて生産管理に必要な情報を早急に確認でき
ないという問題があった。このような問題に対処するた
めに、製造途中においてＩＣカードのカード体内にロッ
ト番号などの生産管理コードを印刷する方策も考えられ
るが、本来の製造工程とは別に印刷工程を設ける必要が
あり、その分生産コストが上昇してしまうという難点が
あった。

【０００６】本願発明は、上記した事情のもとで考え出
されたものであって、製造途中において必要な生産管理
コードを生産コストの上昇を招くことなくＩＣカードに
直接書き記すことができるＩＣカードの製造方法、およ
びその製造方法により製作されたＩＣカードを提供する
ことをその課題とする。

【０００７】

【発明の開示】上記課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【０００８】すなわち、本願発明の第１の側面により提
供されるＩＣカードの製造方法は、半導体チップととも
にコイルをカード体内に組み込んでＩＣカードを製造す
るＩＣカードの製造方法であって、上記カード体内に上
記コイルを形成する際、そのコイルと同一の形成プロセ
スおよび同一のコイル線材にて、上記カード体内に生産
管理コードを書き記すことを特徴としている。

【０００９】上記技術的手段が講じられた第１の側面に
より提供されるＩＣカードの製造方法によれば、製造途
中におけるＩＣカードのカード体内にコイルが形成され
るが、その際、そのコイルと同一の形成プロセスおよび
同一のコイル線材にて、生産管理に必要な生産管理コー
ドが書き記される。つまり、ＩＣカードの製造途中にお
けるコイルの形成に伴って生産管理コードが形成される
ので、本来の製造工程とは別に生産管理コードを印刷す
る工程を設ける必要がなく、コイル線材を他の目的、す
なわち生産管理コードを書き記すためにも流用すること
から、生産コストの上昇を招くことなく製造途中のＩＣ
カードに生産管理コードを直接書き記すことができる。

【００１０】好ましい実施の形態としては、上記コイル
の形成プロセスには、上記コイル線材を上記カード体内
の表面部分に吐出しながら定着させる方式が採用されて
いる構成とすることができる。

【００１１】このような構成によれば、コイル線材の吐
出部分が巻線状の軌跡に沿って移動することでカード体
内の表面部分にコイルが形成される一方、そのコイル線
材の吐出部分を所定の文字や数字などを描くように移動
させることで生産管理コードが形成される。したがっ
て、コイル線材の吐出部分に関する移動をたとえば数値
制御装置などを介して適当に制御することで、単に平面
的形状が異なるコイルと生産管理コードを数値制御装置
に入力する数値データに基づいて形成することができ、
しかも、製造年月日やロット番号などに応じてその都度
コード変更を要する生産管理コードについては、単に数
値データを変更するだけで簡単にコードを変更してカー
ド体内に形成することができる。

【００１２】また、本願発明の第２の側面により提供さ
れるＩＣカードは、上記説明した本願発明の第１の側面
により提供されるＩＣカードの製造方法により製作され
たことを特徴としている。

【００１３】このような第２の側面により提供されるＩ
Ｃカードによれば、そのカード体内にコイルと同質の生
産管理コードが書き記されているので、製造途中におけ
る半完成状態のカード体内からロット番号などの生産管
理コードを直接確認することができ、従来のように作業
伝票に頼ることなく製造途中においても早急に生産管理
コードを確認することができる。

【００１４】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照して具体的に説明する。

【００１６】図１は、本願発明にかかるＩＣカードの一
実施形態としてカード全体の内部構造を示した平面図、
図２は、図１に示すＸ−Ｘ断面を示した断面図である。
なお、図１および図２においては、ＩＣカードの内部構
造が良く理解できるように、一部の部材が省略されてい
る。

【００１７】図１および図２に示すＩＣカードＡは、２
枚のカバーシート１ａ，１ｂ、中間体２、半導体チップ
３、基板４、アンテナコイル５、および生産管理コード
６を具備して概略構成されている。

【００１８】ＩＣカードＡ全体は、たとえばテレホンカ
ードやキャッシュカードなどといった一般的な磁気カー
ドと同程度の大きさで長矩形状に形成されているととも
に、後述する半導体チップ３をカード体内に内蔵できる
だけの厚みをもって形成されている。

【００１９】カバーシート１ａ，１ｂは、ＩＣカードＡ
全体の表裏面を構成する薄膜部材であって、たとえばポ
リエチレンテレフタレート樹脂（以下、略称してＰＥＴ
という）、あるいは塩化ビニル（以下、略称してＰＶＣ
という）などの可撓性を有する熱可塑性樹脂により形成
されている。

【００２０】中間体２は、たとえば上記カバーシート１
ａ，１ｂと同種のＰＥＴやＰＶＣなどで若干の厚みをも
って形成され、これらカバーシート１ａ，１ｂによって
表裏面側から挟み込まれてＩＣカードＡ全体の中間層を
形成する。また、中間体２の一部には、後述する半導体
チップ３などを嵌め込むためのチップ内蔵部２ａが開口
形成されている。

【００２１】半導体チップ３は、たとえばＬＳＩまたは
ＩＣなどといった集積回路部品であって、主に情報記憶
機能を有するメモリとして用いられる。また、図２によ
く示されるように、半導体チップ３の片面には、たとえ
ば金などで電極端子となるバンプ３ａ，３ｂが形成され
ている。この半導体チップ３は、後述するアンテナコイ
ル５から供給される誘導起電力によって駆動されるとと
もに、カード外部とアンテナコイル５を介して無線方式
により情報を交換可能とされている。

【００２２】基板４は、たとえばポリイミドフィルムな
どの柔軟性のある絶縁膜、あるいはＰＥＴ、ガラスエポ
キシ樹脂といった絶縁性の薄膜部材により形成されてお
り、この基板４の片面上に上記半導体チップ３が実装さ
れている。半導体チップ３を実装する基板４の片面に
は、その半導体チップ３のバンプ３ａ，３ｂと後述する
アンテナコイル５の先端部５ａ，５ｂとを電気的に接続
するために、たとえば銅などで電極パッド４ａ，４ｂが
形成されている。この電極パッド４ａ，４ｂとバンプ３
ａ，３ｂとが異方性導電接着剤７を介して接合されるこ
とで、半導体チップ３と基板４が一体化されている。こ
うして半導体チップ３と基板４が一体化されたものは、
上記中間体２のチップ内蔵部２ａに収められた状態とさ
れ、電極パッド４ａ，４ｂが形成された面とは反対側の
基板４の片面がカバーシート１ａの内側表面１ａａに接
合された状態とされる。したがって、カバーシート１
ａ，１ｂが中間体２の表裏面に貼着された状態では、半
導体チップ３および基板４は、カード体内のチップ内蔵
部２ａにおいて完全に封止された状態とされる。

【００２３】アンテナコイル５は、たとえば銅線などの
１本のコイル線材からなるものであって、その全体の外
観形状がＩＣカードＡ全体の外周に沿った巻線状とされ
ている。つまり、アンテナコイル５の一端５ａは、基板
４上における一方の電極パッド４ａに接合されていると
ともに、それに対してアンテナコイル５の他端５ｂは、
基板４上の他方の電極パッド４ｂに接合されており、ア
ンテナコイル５の一端５ａから他端５ｂにかけてのコイ
ル全体は、カバーシート１ａの内側表面１ａａに幾重に
も周回する姿勢で固着された状態とされている。ここ
で、アンテナコイル５は、コイル内側のコア部分に半導
体チップ３や基板４を位置させ、その両端５ａ，５ｂが
基板４上の電極パッド４ａ，４ｂに接続されることか
ら、アンテナコイル５の一方の先端（図１に符号５ａで
示す一端）については、コイル最外側からコイル内側に
向けて引き込む必要がある。そこで、図１によく示され
るように、アンテナコイル５の一端５ａを単にコイル内
側に引き込んだ状態では、その引き込み線部分５ｃと巻
線部分５ｄとが交差して短絡することとなるので、その
引き込み線部分５ｃと巻線部分５ｄとの間には、絶縁性
部材５ｅが介入されて短絡防止が図られている。なお、
このアンテナコイル５の形成工程については、後述する
ＩＣカードＡの製造方法において詳しく説明する。

【００２４】生産管理コード６とは、製造年月日やロッ
ト番号、あるいは製品番号といったＩＣカードＡの製造
途中において生産管理上必要とされる各種情報をコード
符号化したものである。この生産管理コード６は、上記
アンテナコイル５と同質のたとえば銅線などのコイル線
材を用いて形成されており、アンテナコイル５のコイル
内側におけるカバーシート１ａの内側表面１ａａに書き
記された状態とされている。したがって、カバーシート
１ａ，１ｂが中間体２の表裏面に貼着された状態では、
生産管理コード６は、最終的に完成品とされたＩＣカー
ドＡの外部から透かし見える状態となる。なお、この生
産管理コード６の形成工程については、後述するＩＣカ
ードＡの製造方法において詳しく説明する。

【００２５】次に、上記構成を有するＩＣカードＡの製
造方法について図面に基づいて説明する。

【００２６】図３は、図１および図２に示す半導体チッ
プ３と基板４とを接合する工程を示した工程図であっ
て、この図に示すように、ＩＣカードＡを製造する最初
の段階では、半導体チップ３のバンプ３ａ，３ｂが形成
された面３ｃを下方に向け、その面３ｃと基板４との間
に異方性導電接着剤７を介入した状態とし、そうして半
導体チップ３と基板４とが熱圧着によりフリップチップ
方式で接合される。この際、半導体チップ３のバンプ３
ａ，３ｂと基板４上の電極パッド４ａ，４ｂは、互いに
対面する位置に位置合わせされ、これらバンプ３ａ，３
ｂと電極パッド４ａ，４ｂとの間には、異方性導電接着
剤７が確実に介入された状態とされる。また、異方性導
電接着剤７は、接着剤として作用するだけでなく、バン
プ３ａ，３ｂと電極パッド４ａ，４ｂを電気的に導通さ
せる作用も有するが、電極パッド４ａ，４ｂの一部に
は、アンテナコイル５の両端５ａ，５ｂを接続する必要
があることから、この異方性導電接着剤７は、電極パッ
ド４ａ，４ｂの全面を被覆しない程度の分量に調整され
ている。なお、図３においては、一つの半導体チップ３
に対して一つの基板４が接合される状態を示したが、実
際の接合工程においては、フープ状の基板に対して複数
個の半導体チップが連続的に接合されており、そうして
フープ状基板に所定個数の半導体チップが一体化された
集合パーツ一式は、後の工程において必要なパーツ形態
に分割されて取り扱われることとなる。

【００２７】次に、図４は、図３の工程により一体化さ
れた半導体チップ３および基板４をカバーシート１ａに
接合する工程を示した工程図であって、この図に示すよ
うに、製造工程の第２段階では、下地となる１枚のカバ
ーシート１ａの内側表面１ａａに対し、半導体チップ３
と一体化された基板４の片面が図示しない接着剤などを
介して接合される。この基板４の接合箇所は、後述する
アンテナコイル５の形成領域との関係で、カバーシート
１ａの外周からやや中央寄りの所定位置とされている。

【００２８】続いて、図５は、図４の工程を経たカバー
シート１ａに対してアンテナコイル５を形成する工程を
示した工程図であって、この図に示すように、製造工程
の第３段階においては、半導体チップ３および基板４と
一体化されたカバーシート１ａの内側表面１ａａに対
し、両端５ａ，５ｂを基板４の電極パッド４ａ，４ｂに
接合した形態でアンテナコイル５が形成される。このア
ンテナコイル５の形成に際しては、図５には示されない
が図１によく示される生産管理コード６も、アンテナコ
イル５と同様にしてカバーシート１ａの内側表面１ａａ
に形成される。

【００２９】さらに理解を深めるために、図６および図
７は、アンテナコイル５および生産管理コード６それぞ
れの形成方法を説明するために示した説明図であって、
図６および図７に示すように、アンテナコイル５および
生産管理コード６の形成に際しては、コイル線材５′を
先端から吐出しながら対象面に定着させることで線条に
描くことのできる専用ツール８が用いられ、この専用ツ
ール８は、図示しない数値制御装置により縦横ならびに
垂直方向の移動がコントロールされるものとされてい
る。

【００３０】まず、アンテナコイル５を形成する際に
は、図６に示すように、専用ツール８を基板４の電極パ
ッド４ａ上に位置させ、その後、専用ツール８の先端か
らコイル線材５′を吐出させながらその専用ツール８を
カバーシート１ａの外周に沿って幾重にも周回移動させ
る。この際、図６には示さないが、図１に示すアンテナ
コイル５の引き込み線部分５ｃの表面には、別の治具な
どを介して絶縁性部材５ｅが形成される。また、専用ツ
ール８が移動する軌跡や方向は、数値制御装置に入力さ
れた数値データに基づいて決定されている。そうして最
終的に専用ツール８が基板４における他方の電極パッド
４ｂ上に位置すると、コイル線材５′の吐出が停止され
るとともに、そのコイル線材５′が専用ツール８から分
断される。そうした結果、図１および図７によく示され
るように、両端５ａ，５ｂが電極パッド４ａ，４ｂに接
続された巻線状のアンテナコイル５がカバーシート１ａ
の内側表面１ａａに形成された状態となる。

【００３１】その後、生産管理コード６を形成する際に
は、図７に示すように、アンテナコイル５の形成方法と
同様に専用ツール８が用いられる。つまり、専用ツール
８からコイル線材５′を吐出させながらその専用ツール
８をカバーシート１ａの内側表面１ａａ上において数字
や文字状に移動させることにより、アンテナコイル５と
同質のコイル線材５′によってカバーシート１ａの所定
箇所に生産管理コード６が書き記された状態とされる。
このような生産管理コード６の数字や文字に応じて専用
ツール８が移動する軌跡や方向は、アンテナコイル５を
形成する場合と同様に、数値制御装置に入力された数値
データに基づいて決定されている。したがって、アンテ
ナコイル５の場合とは異なり、生産状況などに応じてそ
の都度変更を要する生産管理コード６については、数値
制御装置に入力すべき数値データを適宜変更するだけで
簡単に生産管理コード６のコード内容を変更することが
できる。なお、生産管理コード６の形成は、アンテナコ
イル５の形成直後あるいは形成直前のいずれであっても
良い。

【００３２】最後に、図８は、アンテナコイル５および
生産管理コード６をカード体内に有するＩＣカードＡの
最終工程を示した工程図であって、この図に示すよう
に、製造工程の最終段階においては、図５ないし図７に
示す工程を経てアンテナコイル５および生産管理コード
６が内側表面１ａａに形成されたカバーシート１ａに対
し、その内側表面上１ａａから中間体２を間に挟んでさ
らにその上からカバーシート１ｂが圧着される。この
際、カバーシート１ａ上において一体化された半導体チ
ップ３および基板４は、図１によく示されるように、中
間体２のチップ内蔵部２ａに収容された状態となり、両
カバーシート１ａ，１ｂは、チップ内蔵部２ａの上下開
口面２ａａ，２ａｂを覆う状態となることから、半導体
チップ３および基板４は、カード体内において完全に封
止された状態でカード外部から保護されている。

【００３３】図３ないし図８に示す各工程を経て完成さ
れたＩＣカードＡは、表面のカバーシート１ａ，１ｂに
所定のデザイン画や商品コードなどのバーコードが印刷
された後、メーカから離れて市場などに出荷されること
となる。以上説明したＩＣカードＡの製造方法において
は、各製造工程を一貫して一のメーカにより行う場合が
ある一方、各製造工程を専業メーカに分担して行う場合
もある。各製造工程を各社分業によってＩＣカードＡを
製造する場合、商品コードなどとは別に、カード外部か
らカバーシート１ａ，１ｂを透かしてカード体内に見え
る生産管理コード６を各メーカにて確認することがで
き、各メーカが製造する時点において製造途中のＩＣカ
ードＡに不良が生じれば、そのＩＣカードＡから直接生
産管理コード６を確認することで製造年月日やロット番
号などといった必要な情報をその場で早急に得ることが
できる。

【００３４】したがって、上記ＩＣカードＡの製造方法
によれば、製造途中におけるＩＣカードＡのカード体内
にアンテナコイル５が形成されるが、その際、そのアン
テナコイル５と同一の形成プロセスおよび同一のコイル
線材５′にて、生産管理に必要な生産管理コード６がカ
ード体内に書き記される。つまり、ＩＣカードＡの製造
途中におけるアンテナコイル５の形成に伴って生産管理
コード６が形成されるので、本来の製造工程とは別に生
産管理コード６を印刷する工程を設ける必要がなく、コ
イル線材５′を他の目的、すなわち生産管理コード６を
書き記すためにも流用することから、生産コストの上昇
を招くことなくＩＣカードＡに生産管理コード６を直接
書き記すことができる。

【００３５】なお、上記実施形態にかかるＩＣカードＡ
では、専用ツール８を用いてコイル線材５′によりアン
テナコイル５および生産管理コード６を形成したが、図
９に示すように、他の実施形態にかかるＩＣカードＢに
も本願発明の製造方法を適用することが可能である。

【００３６】図９は、本願発明にかかるＩＣカードＢの
他の実施形態としてカード全体の内部構造を示した斜視
図であって、この図に示すＩＣカードＢは、その形態お
よび製造方法において先述した実施形態とは若干の相違
点を有する。つまり、ＩＣカードＢの形態においては、
アンテナコイル１５がカバーシート１１の中央付近を占
有した状態で略円形状にまとめられている点で、先述し
たＩＣカードＡのアンテナコイル５の形状と異なってい
る。このような略円形状のアンテナコイル１５は、基板
１４表面に銅箔などを被覆させた後、マスクパターンに
よるエッチング処理などを施すことで所定パターンに形
成されたものである。また、生産管理コード１６は、ア
ンテナコイル１５と同じく基板１４の表面上に形成され
ている。したがって、生産管理コード１６を形成する際
は、アンテナコイル１５の形成に際して用いられるマス
クパターンに所定の数字や文字などを作成し、そのマス
クパターンを用いてエッチング処理を行うことにより、
アンテナコイル１５の形成と同時に生産管理コード１６
を形成することができる。

【００３７】このような他の実施形態にかかるＩＣカー
ドＢの製造方法によっても、先述した実施形態と同様の
効果を得ることができる。なお、生産管理コード１６の
コード内容を変更する際は、変更後のコード内容となる
所定の数字や文字などが作成されたマスクパターン自体
を取り換えればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明にかかるＩＣカードの一実施形態とし
てカード全体の内部構造を示した平面図である。

【図２】図１に示すＸ−Ｘ断面を示した断面図である。

【図３】図１および図２に示す半導体チップと基板とを
接合する工程を示した工程図である。

【図４】図３の工程により一体化された半導体チップお
よび基板をカバーシートに接合する工程を示した工程図
である。

【図５】図４の工程を経たカバーシートに対してアンテ
ナコイルを形成する工程を示した工程図である。

【図６】アンテナコイルの形成方法を説明するために示
した説明図である。

【図７】生産管理コードの形成方法を説明するために示
した説明図である。

【図８】アンテナコイルおよび生産管理コードをカード
体内に有するＩＣカードの最終工程を示した工程図であ
る。

【図９】本願発明にかかるＩＣカードの他の実施形態と
してカード全体の内部構造を示した斜視図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ ＩＣカード １ａ，１ｂ，１１ カバーシート ２ 中間体 ３，１３ 半導体チップ ４，１４ 基板 ５，１５ アンテナコイル ５′ コイル線材 ６，１６ 生産管理コード

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体チップとともにコイルをカード体
   内に組み込んでＩＣカードを製造するＩＣカードの製造
   方法であって、 上記カード体内に上記コイルを形成する際、そのコイル
   と同一の形成プロセスおよび同一のコイル線材にて、上
   記カード体内に生産管理コードを書き記すことを特徴と
   する、ＩＣカードの製造方法。
2. 【請求項２】 上記コイルの形成プロセスには、上記コ
   イル線材を上記カード体内の表面部分に吐出しながら定
   着させる方式が採用されている、請求項１に記載のＩＣ
   カードの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のＩＣカ
   ードの製造方法により製作されたことを特徴とする、Ｉ
   Ｃカード。