JP2000163549A - 非接触式ｉｃカードとその製造方法 - Google Patents

非接触式ｉｃカードとその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイルを薄く形成することができると共にコ
イルとＩＣチップとの接続を容易にしかも確実に行うこ
とができる非接触式ＩＣカードを提供する。 【解決手段】 カード基板１上には金属箔の接続端子２
Ａ，２Ｂが形成されており、またカード基板１上には導
電性インキがシルクスクリーン印刷されてコイルの配線
７が形成されており、前記コイルの端子７Ａ，７Ｂは前
記接続端子２Ａ，２Ｂに重なるように形成されている。
カード基板１上にはＩＣチップ３が搭載されて配線接続
されており、前記接続端子２Ａ，２ＢにはＩＣチップ３
の電極端子がボンディングワイヤ９を介して接続されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非接触式ＩＣカー
ドとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】非接触式ＩＣカードは、リーダライタ
（リーダライタ装置）との間でデータを送受するコイル
（アンテナコイル）と、データを処理するＩＣチップ等
の電子部品と、カード基板とを有する。リーダライタに
より、非接触式ＩＣカードの外部からＩＣチップ内の半
導体メモリにアクセスし、データのリード（読出し）ま
たはライト（書込み）を行うことができる。
【０００３】コイルとしては、被覆銅線等を周回して形
成した巻線式コイルが特性的に優れていると共に比較的
に安価に製造できるという利点があるため、非接触式Ｉ
Ｃカードで使用されることが多い。また、コイルの形成
法としては、銅箔やアルミ箔等の金属箔をプラスチック
シート等の絶縁材料にラミネートしたものをエッチング
によってパターニングして形成する方法がある。
【０００４】ＩＣチップの実装としては、予め必要な接
点を形成した基板に実装する例えばＣＯＢ（Chip On Bo
ard ）の形態またはＣＯＴ（Chip On Tape）の形態で、
コイルの端子に接続するものが多い。また、異方性導電
シート、導電性接着剤、半田等を使用してコイルの端子
に直接接続する方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】非接触式ＩＣカードの
コイルを被覆銅線を周回した巻線式コイルとした場合
は、ＩＣチップとの接続作業が煩雑である。また、ＩＣ
チップをパッケージしたＩＣパッケージを用いる場合
は、ＩＣパッケージおよび前記巻線式コイルをカード基
板に載せ、カバーシートでラミネートして非接触式ＩＣ
カードを形成する場合には、薄型化が困難でＩＣカード
表面に凹凸が生じ易く、外観上好ましくない。
【０００６】コイルをエッチングにより形成する場合
は、ＩＣチップの大きさ、実装の都合によってはコイル
の両端子を適切に接近させる必要がある。このときには
コイルを跨ぐブリッジ線を形成する必要があり、裏面エ
ッチングと、更に裏面パターンと表面パターンとのスル
ーホールによる接続が必要であり、製造工程が煩雑で製
造コストが高くなる。また、コイルに使用する金属箔は
数十μｍ程度の厚みを有しており、ラミネートして非接
触式ＩＣカードに内包した場合には、その柔軟性を低下
させるように影響することがある。
【０００７】一方、導電性インキのシルクスクリーン印
刷によりコイルを形成することが可能であり、このコイ
ルは薄くて柔軟性があるという利点があるが、ＩＣチッ
プの実装に関しては制約がある。まず、ＩＣチップの電
極端子と導電性インキのコイル端子との間をワイヤで接
続するワイヤーボンディングによる実装が困難である。
また、異方性導電シートを介して熱圧着する場合には、
導電性インキのバインダー成分である樹脂の熱変形を防
ぐ必要があるため、異方性導電シートを充分に硬化させ
て導電させるような条件を得ることが困難である。本発
明の目的は、コイルを薄く形成することができ、このコ
イルとＩＣチップとの接続を容易にしかも確実に行うこ
とができる非接触式ＩＣカードとその製造方法を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の非接触式ＩＣカ
ードの製造方法は、カード基板上にＩＣチップを有する
非接触式ＩＣカードの製造方法において、前記カード基
板上に金属箔の接続端子を形成する工程と、前記カード
基板上に導電性インキを用いてコイルを当該コイルの端
子が前記接続端子に重なるように形成する工程と、前記
カード基板上にＩＣチップを配線して当該ＩＣチップの
電極端子と前記接続端子とを接続する工程とを有する。
本発明の非接触式ＩＣカードの製造方法では、好適に
は、前記コイルを前記導電性インキを用いて前記カード
基板上にシルクスクリーン印刷により形成する。本発明
の非接触式ＩＣカードの製造方法では、好適には、前記
導電性インキは、金属粒子を含有したポリエステル樹脂
をバインダー成分とする導電性ペーストからなる。
【０００９】本発明の非接触式ＩＣカードは、カード基
板と、前記カード基板上に金属箔によって形成された接
続端子と、前記カード基板上に導電性インキを用いて形
成されたコイルであって、当該コイルの端子が前記接続
端子に重なるように形成されたコイルと、前記カード基
板上に配線され、前記接続端子に電極端子が接続された
ＩＣチップとを有する。
【００１０】本発明の非接触式ＩＣカードでは、コイル
はカード基板上に導電性インキを用いて形成されてお
り、当該コイルの端子は前記接続端子に重なるように形
成されているので、前記コイルを薄く形成して柔軟性を
持たせることができ、前記コイルと前記接続端子との接
続部分を薄くすることができる。また、ＩＣチップの電
極端子は金属箔の前記接続端子に接続されるので、前記
接続端子が導電性インキからなる場合に比べ、ＩＣチッ
プの電極端子と外部端子との接続を容易に行うことがで
きると共に、接続構造に耐熱性を持たせることができ、
接続の信頼性ひいては実装の信頼性を高めることができ
る。
【００１１】本発明の非接触式ＩＣカードの製造方法で
は、カード基板上に導電性インキを用いてコイルを当該
コイルの端子が前記接続端子に重なるように形成するの
で、前記コイルを薄く形成して柔軟性を持たせることが
でき、前記コイルと前記接続端子との接続部分を薄くす
ることができる。また、ＩＣチップの電極端子と金属箔
の前記接続端子とを接続するので、前記接続端子が導電
性インキからなる場合に比べ、ＩＣチップの電極端子と
外部端子との接続を容易に行うことができると共に、接
続構造に耐熱性を持たせることができ、接続の信頼性ひ
いては実装の信頼性を高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は、コイルが形成された
カード基板を示す説明図である。カード基板１には、導
電性インキからなる配線７とブリッジ線６とがスクリー
ン印刷されており、配線７とブリッジ線６とによりコイ
ル１７を形成している。このコイル１７は巻数４であ
る。ブリッジ線６と配線７との交差部分には、絶縁層４
が形成されている。
【００１３】カード基板１上には、アルミ箔や銅箔など
の金属箔からなる１対の接続端子２Ａ，２Ｂが形成され
ている。前記コイル１７の端子７Ａは、接続端子２Ａに
重なるように形成されて接続されている。前記コイル１
７の端子７Ｂは、接続端子２Ｂに重なるように形成され
て接続されている。前記コイル１７の端子７Ａ，７Ｂの
近傍には、ＩＣチップを樹脂で封止する際に樹脂の流出
を防ぐための流れ止め枠（封止枠）５が形成されてい
る。接続端子２Ａ，２ＢとＩＣチップの電極端子とを接
続するために、流れ止め枠５の内側には接続端子２Ａ，
２Ｂが現れるようになっている。
【００１４】図２は、図１のカード基板をＡ−Ａ’で切
断した場合の説明的な要部拡大断面図であり、流れ止め
枠５および接続端子２Ａ，２Ｂの近傍を説明する拡大断
面図である。カード基板１には、一例として、厚さ２５
０μｍ（ミクロン）程度の白色化したポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用する。先ず、カー
ド基板１の一方の面上には、金属箔の一例である銅箔の
箔押し転写により、縦５ｍｍ程度、横１０．５ｍｍ程
度、端子間を絶縁するための隙間０．５ｍｍ程度の寸法
で、接続端子２Ａ，２Ｂを形成する。次に、導電性金属
として銀粒子または銀粉を約８０％含有したポリエステ
ル樹脂をバインダー成分（結合剤の主成分）とする導電
性ペーストを導電性インキとして使用し、スクリーン印
刷により配線７を厚さ１０μｍ程度で形成する。次に、
アクリル樹脂を主成分とするＵＶ硬化型（紫外線硬化
型）樹脂を使用し、ＩＣチップを封止する樹脂の流れ止
め枠５と前記絶縁層４とを、スクリーン印刷して紫外線
照射により硬化させて形成する。次に、前記導電性ペー
ストのスクリーン印刷によりブリッジ線６を形成してブ
リッジ線６と配線７とを接続し、巻数４のコイル（アン
テナコイル）１７を生成する。配線７の終端部７Ａ，７
Ｂが接続端子２Ａ，２Ｂの一部に各々重なって前記接続
端子２Ａ，２Ｂの一部を覆うように配線７が印刷されて
形成されており、前記終端部７Ａ，７Ｂがコイル１７の
端子となっている。終端部７Ａはコイル１７の巻き始め
の部分に対応し、終端部７Ｂはコイル１７の巻き終りの
部分に対応する。
【００１５】図３は、ＩＣチップを搭載して配線接続し
たカード基板の一例を説明する要部拡大断面図であり、
ＩＣチップの近傍を説明する要部拡大断面図である。図
３のカード基板１では、図１および図２に示されるカー
ド基板１上の流れ止め枠５の内側にＩＣチップ３を収納
している。ＩＣチップ３は、ダイボンド剤８によってカ
ード基板（カード基材）１にフェイスアップの状態で位
置決めされ固定される。次に、ＩＣチップ３は、ワイヤ
ボンディングにより、金（Ａｕ）線等の極細線のワイヤ
（ボンディングワイヤ）９を介して、回路形成面３Ａ上
の不図示のパッドと接続端子２Ａ，２Ｂとを接続する。
前記パッドは、ＩＣチップ３の電極端子を構成する。こ
のようにして、カード基板１上にＩＣチップ３を配線し
てＩＣチップ３の電極端子と接続端子２Ａ，２Ｂとを接
続する。次に、エポキシ樹脂を主成分とする熱硬化型樹
脂１０でＩＣチップ３およびワイヤ９を封止し、ＩＣチ
ップ３の実装を終了し、カード基板１上にＩＣチップ３
が搭載されたカードモジュールを生成する。なお、ＩＣ
チップ３とワイヤ９と熱硬化型樹脂１０はＩＣモジュー
ル１１を構成しており、図４は前記ＩＣモジュール１１
を搭載した図３のカード基板１の全体を示す説明的な斜
視図である。
【００１６】図５は、本発明に係る非接触式ＩＣカード
の説明的な断面図である。この非接触式ＩＣカード１０
０は、ＩＣチップ３またはＩＣモジュール１１が搭載さ
れ配線された図３および図４に示されるカード基板１
に、シート２１とカバーシート２２とを積層して形成さ
れる。シート２１およびカバーシート２２は、一例とし
てＰＥＴフィルムで構成する。シート２１の厚さは２５
０μｍ程度であり、その両面にはポリエステル樹脂系の
接着剤２５，２６がコーティングされている。シート２
１にはＩＣモジュール１１ひいてはＩＣチップ３をはめ
込む窓が設けてある。カバーシート２２の厚さは２５０
μｍ程度であり、接着面とは反対側の面に絵柄等が予め
印刷してある。カード基板１上にシート２１をラミネー
ト等により積層し、シート２１上にカバーシート２２を
ラミネート等により積層し、総厚が７７０μｍ程度の非
接触式ＩＣカード１００を得ることができる。なお、Ｉ
Ｃチップ３を搭載したカード基板１上に前記シート２１
および前記カバーシート２２を積層して所望寸法の抜型
で打ち抜くことにより、非接触式ＩＣカード１００を形
成してもよい。
【００１７】本発明の実施形態の他の一例について説明
する。図３のようにＩＣチップ３と接続端子２Ａ，２Ｂ
とをワイヤボンディングによりワイヤ９を介して接続し
てもよいが、図６のようにＩＣチップ１３と接続端子２
Ａ，２Ｂとを予めＩＣチップ１３に形成したバンプ１９
を用いて異方性導電シート１８を介して接続してもよ
い。図６は、ＩＣチップを搭載して配線接続したカード
基板の一例を説明する要部拡大断面図であり、ＩＣチッ
プ１３の近傍を説明する要部拡大断面図である。図１お
よび図２に示されるカード基板１に対し、厚さ５０μｍ
程度の異方性導電シート１８を、１対の接続端子２Ａ，
２Ｂを跨ぐように、前記流れ止め枠５の内側に温度８０
℃程度、時間３秒程度で転写する。次に、高さ５０μｍ
程度のバンプ１９が回路形成面１３Ａに予め形成された
ＩＣチップ１３を、フェイスダウンの状態で異方性導電
シート１８上に位置決めして接着する。金属製の前記バ
ンプ１９は、一例として金（Ａｕ）製としてもよい。前
記バンプ１９は、回路形成面１３Ａの不図示のパッド上
に形成されており、当該パッドはＩＣチップ１３の電極
端子を構成する。次に、ＩＣチップ１３の上部から加熱
ヘッドにより温度２３０℃程度、時間１０秒程度、１バ
ンプ当たりの印加圧力１００ｇ程度で熱圧着を行い、カ
ード基板１上にＩＣチップ１３が搭載されたカードモジ
ュールを生成する。ここで、ＩＣチップ１３とバンプ１
９はＩＣモジュール１１’を構成することになり、この
カードモジュールの説明的な斜視図は図４において符号
１１を符号１１’とすることで得られる。次に、図５の
非接触式ＩＣカード１００を参照して説明した方法と同
様にして、シート２１およびカバーシート２２をカード
基板１上に順次ラミネートして積層し、総厚が７７０μ
ｍ程度の非接触式ＩＣカードを得ることができる。この
非接触式ＩＣカードの説明的な断面図は図５において符
号１１を符号１１’とすることで得られる。
【００１８】このように、本実施形態の非接触式ＩＣカ
ード１００は、カード基板１と、前記カード基板１上に
金属箔によって形成された接続端子２Ａ，２Ｂと、前記
カード基板１上に導電性インキを用いて形成されたコイ
ル１７であって、当該コイル１７の端子７Ａ，７Ｂが前
記接続端子２Ａ，２Ｂに重なるように形成されたコイル
１７と、前記カード基板１上に配線され、前記接続端子
２Ａ，２Ｂに電極端子が接続されたＩＣチップ３または
ＩＣチップ１３とを有する。また、カード基板１上にＩ
Ｃチップを有する非接触式ＩＣカード１００の製造方法
では、前記カード基板１上に金属箔の接続端子２Ａ，２
Ｂを形成する工程と、前記カード基板１上に導電性イン
キを用いてコイル１７を当該コイル１７の端子７Ａ，７
Ｂが前記接続端子２Ａ，２Ｂに重なるように形成する工
程と、前記カード基板１上にＩＣチップ３またはＩＣチ
ップ１３を配線して当該ＩＣチップの電極端子と前記接
続端子２Ａ，２Ｂとを接続する工程とを有する。
【００１９】上記した非接触式ＩＣカード１００とその
製造方法によれば、カード基板１上に形成されたコイル
１７に対してＩＣチップを実装する場合に、ワイヤボン
ディング法またはバンプおよび異方性導電シートを用い
て実装を容易に行うことができ、実装の信頼性の向上を
図ることができる。例えば、ＩＣチップの回路形成面を
上にしてフェースアップの状態で実装する場合には、従
来のワイヤボンディング法による配線接続が可能であ
り、使用実績のある従来のワイヤボンディングの実装機
を用いることができる。また、ＩＣチップの回路形成面
を下にしてフェースダウンの状態で実装する場合には、
異方性導電シートの硬化温度まで加熱したときに金属箔
を用いることで接続端子２Ａ，２Ｂの熱変形を防ぐこと
ができ、コイル１７とＩＣチップの接続の信頼性の向上
を図ることができる。これにより、非接触式ＩＣカード
の製造時にＩＣチップの接続の信頼性ひいては実装の信
頼性を向上して非接触式ＩＣカードの製造の歩留りを向
上することができる。更には、コイル１７は導電性ペー
ストを使用してスクリーン印刷によって薄く形成できる
ので、ラミネート後の非接触式ＩＣカード１００の凹凸
を抑えることができて外観に優れ、同時に柔軟性も付与
できるため、薄型で柔軟であり、携帯性に優れたＩＣカ
ードを製造することができる。
【００２０】なお、前記スクリーン印刷としてはシルク
スクリーン印刷が望ましい。前記接続端子２Ａ，２Ｂ
は、金属箔のエッチングにより形成してもよい。また、
上記実施形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施
形態に限定されない。
【００２１】
【発明の効果】本発明の非接触式ＩＣカードによれば、
コイルを薄く形成することができると共にこのコイルと
ＩＣチップとの接続を容易にしかも確実に行うことがで
き、薄型で柔軟性のある非接触式ＩＣカードを提供する
ことができる。また、かかる非接触式ＩＣカードを本発
明の製造方法により製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】コイルが形成されたカード基板を示す説明図で
ある。
【図２】図１のカード基板をＡ−Ａ’で切断した場合の
説明的な要部拡大断面図である。
【図３】ＩＣチップを搭載したカード基板の一例を説明
する要部拡大断面図である。
【図４】図３のカード基板の全体を示す説明的な斜視図
である。
【図５】本発明に係る非接触式ＩＣカードの説明的な断
面図である。
【図６】ＩＣチップを搭載したカード基板の一例を説明
する要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１…カード基板（カード基材）、２Ａ，２Ｂ…接続端
子、３，１３…ＩＣチップ、３Ａ，１３Ａ…回路形成
面、４…絶縁層、５…流れ止め枠（封止枠）、６…ブリ
ッジ線、７…配線、７Ａ，７Ｂ…端子、８…ダイボンド
剤、９…ワイヤ（ボンディングワイヤ）、１０…熱硬化
型樹脂、１１，１１’…ＩＣモジュール、１７…コイル
（アンテナコイル）、１８…異方性導電シート（異方性
導電フィルム）、１９…バンプ、２５，２６…接着剤、
１００…非接触式ＩＣカード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C005 MA31 NA09 NB03 NB09 PA04 PA17 PA18 PA21 PA27 RA22 RA26 4M109 AA01 BA05 CA06 CA12 DB07 EA02 GA03 5B035 BA03 BB09 CA01 CA23

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】カード基板上にＩＣチップを有する非接触
    式ＩＣカードの製造方法において、 前記カード基板上に金属箔の接続端子を形成する工程
    と、 前記カード基板上に導電性インキを用いてコイルを当該
    コイルの端子が前記接続端子に重なるように形成する工
    程と、 前記カード基板上にＩＣチップを配線して当該ＩＣチッ
    プの電極端子と前記接続端子とを接続する工程とを有す
    る非接触式ＩＣカードの製造方法。
  2. 【請求項２】前記ＩＣチップが配線された前記カード基
    板上に、前記ＩＣチップをはめ込む窓が設けられたシー
    トを積層する工程と、 当該シート上にカバーシートを積層する工程とを有する
    請求項１記載の非接触式ＩＣカードの製造方法。
  3. 【請求項３】前記コイルを前記導電性インキを用いて前
    記カード基板上にシルクスクリーン印刷により形成する
    請求項１〜２の何れか１項に記載の非接触式ＩＣカード
    の製造方法。
  4. 【請求項４】前記導電性インキは、金属粒子を含有した
    ポリエステル樹脂をバインダー成分とする導電性ペース
    トからなる請求項１〜３の何れか１項に記載の非接触式
    ＩＣカードの製造方法。
  5. 【請求項５】前記接続端子を前記カード基板上に前記金
    属箔のエッチングまたは箔押し転写により形成する請求
    項１〜４の何れか１項に記載の非接触式ＩＣカードの製
    造方法。
  6. 【請求項６】カード基板と、 前記カード基板上に金属箔によって形成された接続端子
    と、 前記カード基板上に導電性インキを用いて形成されたコ
    イルであって、当該コイルの端子が前記接続端子に重な
    るように形成されたコイルと、 前記カード基板上に配線され、前記接続端子に電極端子
    が接続されたＩＣチップとを有する非接触式ＩＣカー
    ド。
  7. 【請求項７】前記ＩＣチップを配線した前記カード基板
    上に積層されたシートであって、前記ＩＣチップをはめ
    込む窓が設けられたシートと、 前記シート上に積層されたカバーシートとを有する請求
    項６記載の非接触式ＩＣカード。
  8. 【請求項８】前記導電性インキは、金属粒子を含有した
    ポリエステル樹脂をバインダー成分とする導電性ペース
    トからなる請求項６〜７の何れか１項に記載の非接触式
    ＩＣカード。
  9. 【請求項９】前記ＩＣチップの電極端子と前記接続端子
    とはボンディングワイヤを介して接続されている請求項
    ６〜８の何れか１項に記載の非接触式ＩＣカード。
  10. 【請求項１０】前記ＩＣチップの電極端子と前記接続端
    子とは異方性導電シートを介して接続されている請求項
    ６〜８の何れか１項に記載の非接触式ＩＣカード。
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