JP2000259803A - Icカードの製造方法 - Google Patents

Icカードの製造方法

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JP2000259803A
JP2000259803A JP11064254A JP6425499A JP2000259803A JP 2000259803 A JP2000259803 A JP 2000259803A JP 11064254 A JP11064254 A JP 11064254A JP 6425499 A JP6425499 A JP 6425499A JP 2000259803 A JP2000259803 A JP 2000259803A
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JP
Japan
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planar coil
metal plate
layer
semiconductor element
card
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English (en)
Inventor
Masatoshi Akagawa
雅俊 赤川
Shintaro Hayashi
真太郎 林
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Shinko Electric Industries Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 平面コイルの形状等の変更が容易で導線間の
間隙を任意に設定でき、加工中及び得られた平面コイル
の変形を容易に防止する。 【解決手段】 導線14を同一平面上に複数回卷回した
平面コイル18の端子16、16に、半導体素子20を
ワイヤ22によって電気的に接続して成るICカードを
製造する際に、金属板10の一面側を覆うレジスト層1
2にパターニングを施した後、金属板を給電層とする電
解めっきによって、金属板の表面に導線等を形成して、
金属板と一体に形成した平面コイルの前駆体18aを形
成し、これに搭載した半導体素子と前駆体とを電気的に
接続し、前駆体と半導体素子とを封止する封止層26を
金属板の一面側に形成した後、金属板を除去して導線同
士を電気的に絶縁した平面コイルを形成し、その後、金
属板を除去して平面コイル等の一部が露出する封止層の
面を絶縁材によって封止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はICカードの製造方
法に関し、更に詳細には導線が実質的に同一平面上に複
数回卷回された平面コイルと半導体素子とが電気的に接
続されて成るICカードの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ICカードは、図7に示す如く、導線1
02が複数回卷回されて成る矩形状の平面コイル100
と半導体素子104とから構成されている。かかる平面
コイル100と半導体素子104とは、PVC等から成
り且つ表面側に文字等が印刷された二枚の樹脂フィルム
106によって挟み込まれており、二枚の樹脂フィルム
106はポリウレタン樹脂等から成る接着剤層によって
接着されている。この接着剤層は、平面コイル100及
び半導体素子104を封止してもいる。かかるICカー
ドは、カード処理装置に設けられた磁場内を通過する際
に、平面コイル100内に電磁誘導による電力が発生し
て半導体素子104を起動し、半導体素子104とカー
ド処理装置との情報の授受をアンテナとしての平面コイ
ル100を介して行うことができる。このICカードで
は、平面コイル100と半導体素子104との電気的な
接続は、平面コイル100に設けられた端子108、1
08と、半導体素子104の電極端子110、110と
を接続するワイヤ112、112によってなされてい
る。この様な、ICカードを構成する平面コイル100
は、特開平6−310324号公報において、プレス加
工によって形成することが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前掲の公報に記載され
たように、プレス加工によって形成した平面コイル10
0を用いてICカードを製造する製造方法は、被覆電線
を卷回して形成した平面コイルを用いてICカードを製
造する場合に比較して、ICカードの低コスト化及び量
産化を図ることができる。しかし、プレス加工によって
形成された平面コイル100は、そのプレス加工性等の
関係からプレス加工を施す金属板の厚さに制限があり、
プレス加工中や得られた平面コイルの搬送中に変形が発
生し易くなることもある。更に、平面コイルの形状等を
変更する場合には、プレス金型を変更することを要す
る。このため、プレス加工では、平面コイルの形状等を
容易に変更することは困難である。
【0004】また、平面コイル100をエッチング加工
によって形成する方法もある。この方法では、銅板等の
金属板に形成したレジスト層にパターニングを施した
後、平面コイルを構成する導線に相当する部分以外の金
属板をエッチングにより除去することによって平面コイ
ルを形成する。かかるエッチング加工によれば、平面コ
イルの形状等を変更する場合には、金属板に形成したレ
ジスト層に施すパターニングを変更することによって容
易に対応できる。しかしながら、金属板をエッチングし
て平面コイルを形成する際には、平面コイルの内外方向
の導線間の間隙は、金属板の厚さに関係する。つまり、
導線間の間隙を狭くするには、金属板を薄くすることが
必要となる。この様に、金属板を薄くすると、エッチン
グ加工中或いは得られた平面コイルの搬送中に変形が発
生し易くなる。他方、エッチング加工中或いは得られた
平面コイルの搬送中の変形を防止すべく、金属板を厚く
すると、導線間の間隙を広くせざるを得ない。そこで、
本発明の課題は、平面コイルの形状等の変更を容易にで
き且つ平面コイルの内外方向の導線間の間隙を任意に設
定することができると共に、加工中及び得られた平面コ
イルの変形を容易に防止し得るICカードの製造方法を
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決すべく検討した結果、金属板上に電解めっきによ
って形成した平面コイルの前駆体に、半導体素子を搭載
した後、前駆体及び半導体素子を樹脂封止し、次いで、
金属板をエッチングによって除去することによって、薄
い導線が狭間隙で卷回された平面コイルを具備するIC
カードを容易に形成できることを見出し、本発明に到達
した。すなわち、本発明は、導線が実質的に同一平面上
に複数回卷回された平面コイルと半導体素子とが電気的
に接続されて成るICカードを製造する際に、金属板の
一面側を覆うレジスト層にパターニングを施した後、前
記金属板を給電層とする電解めっきによって、前記金属
板の表面に平面コイルを構成する導線等を形成して、前
記金属板と一体に形成された平面コイルの前駆体を形成
し、次いで、前記前駆体に搭載した半導体素子と前駆体
とを電気的に接続すると共に、前記前駆体と半導体素子
とを封止する封止層を前記金属板の一面側に形成した
後、前記金属板を除去して内外方向に隣接する導線同士
が電気的に絶縁された平面コイルを形成し、その後、前
記金属板を除去して平面コイル等の一部が露出した封止
層の面を絶縁材によって封止することを特徴とするIC
カードの製造方法にある。かかる本発明において、金属
板の一面側に形成する封止層及び/又は金属板を除去し
て平面コイル等の一部が露出する封止層の面を封止する
絶縁材を、絶縁性シートの貼着によって形成することに
よって、ICカードの外装面の少なくとも一方側を形成
できる。
【0006】また、本発明は、導線が実質的に同一平面
上に複数回卷回された平面コイルと半導体素子とが電気
的に接続されて成るICカードを製造する際に、樹脂板
の一面側に形成した金属層を覆うレジスト層にパターニ
ングを施した後、前記金属層を給電層とする電解めっき
によって、前記金属層の表面に平面コイルを構成する導
線等を形成して、前記金属層と一体に形成された平面コ
イルの前駆体を形成し、次いで、前記金属層のうち、前
記平面コイルの導線間に相当する部分を除去して、内外
方向に隣接する導線同士が電気的に絶縁された平面コイ
ルを前記樹脂板の一面側に形成した後、前記平面コイル
に搭載した半導体素子と平面コイルとを電気的に接続
し、その後、前記平面コイルと半導体素子とを封止する
封止層を前記樹脂板の一面側に形成することを特徴とす
るICカードの製造方法にある。かかる本発明におい
て、平面コイルが一面側に形成された樹脂板を、ICカ
ードの外装体の一方側とすることによって、ICカード
の製造工程の一部を省略できる。これらの本発明におい
て、平面コイルの導線等を、異なる金属によって形成し
た金属層が積層されて形成された少なくとも二層の多層
構造とすることによって、平面コイルの電気抵抗等の電
気特性を変更可能にできる。
【0007】本発明によれば、平面コイルを構成する導
線等を電解めっきによって形成するため、平面コイルを
構成する導線等の厚さ及び幅、或いは内外方向の導線間
の間隙等を任意に設定できる。このため、カード処理装
置の特性に適合する平面コイルを容易に形成できる。し
かも、平面コイルの形状等の変更にも、レジスト層に形
成するパターニングの形状を変更することによって容易
に対処できる。更に、電解めっきによって形成する平面
コイルを構成する導線等は、プレス加工又はエッチング
加工によって形成した平面コイルを構成する導線等に比
較して薄くできる。このため、プレス加工して得られた
平面コイルの如く、端子にコイニングを施す等の加工を
不要にでき、且つ最終的に得られるICカードの薄肉化
を図ることもできる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明においては、平面コイルの
担持体として用いた金属板又は樹脂板の一面側に、電解
めっきによって平面コイルの内外方向に隣接する導線同
士が電気的に接続されて成る前駆体を形成した後、この
隣接する導線同士を電気的に絶縁して形成した平面コイ
ルを用いてICカードを形成することが肝要である。か
かる平面コイルを用いたICカードの製造方法の一例を
図1に示す。図1においては、平面コイルの担持体とし
て、図1(a)に示す様に、アルミニウム製の金属板1
0を用いる。この金属板10の一面側には、レジスト層
12を形成する。レジスト層12には、パターニング用
ネガフィルム等を介して光を照射し、感光した部分を除
去する現像処理を施してパターニングする。このパター
ニングによって、平面コイルの導線や端子を形成する部
分のレジスト層12を除去し、底面に金属板10が露出
する凹溝13を形成する〔図1(b)〕。更に、金属板
10を給電層とする電解めっきによって凹溝13、13
・・に所望の厚さに銅を充填し、平面コイルを構成する
導線14、14・・及び端子16、16等を形成した後
〔図1(c)〕、レジスト層12を除去することによ
り、金属板10の表面に金属板10と一体に形成された
平面コイルの前駆体18aが形成される〔図1
(d)〕。尚、前駆体18aの端子16のボンディング
面には、ワイヤボンディング等のボンディング性を向上
すべく、銀又は金等の部分めっきを施してもよい。
【0009】金属板10の表面に形成された前駆体18
aには、半導体素子20を搭載すると共に、半導体素子
20の電極端子と前駆体18aの端子16とをワイヤ2
2によって電気的に接続する〔図1(e)〕。この際、
半導体素子20の搭載は、図2に示す様に、接着材層2
4によって前駆体18aを構成する端子16、16の近
傍の導線14・・上に接着することによって行うことが
できる。この様に、金属板10上に形成された前駆体1
8a、及び前駆体18aに搭載された半導体素子20
は、封止樹脂等の封止材により封止する〔図1
(f)〕。この封止材によって形成された封止層26
は、金属板10上に所定厚さで封止材を印刷等によって
塗布して形成できる。尚、封止層26を形成する封止材
は、半導体素子20を前駆体18aに接着する図2に示
す接着材層24を形成する接着材と同一材料であっても
よい。
【0010】次いで、金属板10をエッチングによって
溶解除去する〔図1(g)〕。かかる金属板10をエッ
チング除去することによって、内外方向に隣接する導線
同士を電気的に絶縁された平面コイル18を形成でき
る。このエッチングの際に、図1に示す金属板10はア
ルミニウムによって形成され、前駆体18aの導線14
等は銅によって形成されているため、アルミニウムを溶
解するエッチング液には銅は溶解されず、前駆体18a
の導線14等は溶解除去されることがない。但し、金属
板10が除去された封止層26の面には、平面コイル1
8を構成する導線14や端子16の一部が露出する。こ
のため、かかる封止層26の面を、封止層26を形成す
る封止材と同一の絶縁材によって覆うことにより、IC
カードを形成できる〔図1(h)〕。尚、必要に応じ
て、封止層26の両面に、文字等を印刷してもよく、或
いは文字等が印刷された樹脂フィルムを貼着してもよ
い。
【0011】図1に示すICカードの製造方法によれ
ば、平面コイルの前駆体18aを金属板10に付着させ
た状態で半導体素子20を搭載し、ワイヤボンディン
グ、封止材による封止を行った後、金属板10を溶解除
去している。このため、形成された平面コイル18を構
成する導線14等が幅狭で且つ薄い場合であっても、I
Cカードの製造工程において、形成された平面コイル1
8が単独で取り扱われることがなく、搬送等の際に、平
面コイル18の変形等を防止できる。また、平面コイル
18の形状等を変更する場合にも、パターニング用ネガ
フィルム等のパターンを変更することによって容易に対
応できる。更に、平面コイル18の導線14及び端子1
6等の厚さを薄くでき、プレス加工によって形成した平
面コイルの如く、端子16や半導体素子20を搭載する
平面コイルの導線にコイニングを施すことを要しない。
【0012】図1(f)の工程において、封止層26を
所定厚さで封止材を印刷等によって塗布して形成してい
るが、図3(a)に示す様に、接着剤層としての封止材
27が一面側に形成されたポリエチレンテレフタレート
(PET)等の樹脂フィルム29を金属板10に貼着し
てもよい。更に、金属板10をエッチングによって溶解
除去して平面コイル18を形成した後〔図3(b)〕、
平面コイル18の導線14や端子16の一部が露出する
封止面に、図3(c)に示す様に、図3(a)の工程と
同様に、接着剤層としての封止材31が一面側に形成さ
れた樹脂フィルム33を絶縁材として貼着してICカー
ドを形成してもよい。この封止材31は、封止材27と
親和性を有するものであれば、封止材27と異なる種類
の封止材であってもよく、樹脂フィルム33も樹脂フィ
ルム27と異なる種類の樹脂フィルムであってもよい。
この様に、形成されたICカードの両面を形成する樹脂
フィルム29、33は、ICカードの外装体として用い
ることができ、樹脂フィルム29、33の表面には文字
等の印刷を施すことができる。尚、図3においては、I
Cカードの両面を樹脂フィルム29、33によって形成
したが、いずれか一方の面を樹脂フィルムによって形成
してもよい。
【0013】図1に示す平面コイル18は、銅によって
形成されているが、アルミニウムによって平面コイル1
8を形成せんとする場合、アルミニウム製の金属板10
をエッチング液によって溶解除去する際に、アルミニウ
ム製の平面コイルの前駆体18aも同時に溶解除去され
る。このため、図4に示す様に、レジスト層12に形成
した凹溝13の底面に露出するアルミニウム製の金属板
10の直近には、金属板10を給電層とする電解めっき
によって銅層14aを形成する。その後、銅層14aの
上面に、金属板10を給電層とする電解めっきによって
アルミニウム層14bを形成し、導線14及び端子1
6、16を形成する。この様に、アルミニウム製の金属
板10の直近に形成された銅層14aは、金属板10を
エッチング液によって溶解除去する際にバリア層となっ
て、平面コイルの前駆体18aの導線14等が溶解除去
されることを防止できる。更に、導線14等を、異なる
金属によって形成した金属層が積層されて形成された少
なくとも二層の多層構造とすることによって、平面コイ
ル18の電気抵抗等の電気特性を変更可能である。尚、
図4において、銅層14aに代えて錫(Sn)層又はは
んだ層を電解めっきによって形成した後、電解めっきに
よってアルミニウム層14bを形成し、導線14及び端
子16、16を形成してもよい。
【0014】また、図1においては、図2に示す様に、
平面コイルの前駆体18aに半導体素子20を接着材層
24によって接着しているが、図5に示す様に、異方性
導電性接着剤25を用いて半導体素子20を前駆体18
aに搭載できる。かかる異方性導電性接着剤25は、接
着剤中に銀等の金属フィラーが高い配合率で配合されて
おり、押圧力を加えた箇所の接着剤が排除され金属フィ
ラーが同士が連結されて電気的導通を取ることができる
ものである。このため、半導体素子20を前駆体18a
に異方性導電性接着剤25によって接着する際に、半導
体素子20の電極端子としてのバンプ21、21によっ
て、異方性導電性接着剤25を前駆体18aの端子1
6、16の方向に押圧したとき、押圧箇所の接着剤が排
除され金属フィラー27、27・・・が連結されて電気
的導通を取ることができ、半導体素子20のバンプ2
1、21と前駆体18aの端子16、16とを電気的に
接続できる。尚、図1〜図5に示す導線14は、銅によ
って形成しているが、鉄やニッケルによって導線14を
形成してもよい。
【0015】以上、述べてきたICカードの製造方法で
は、金属板10上に平面コイルの前駆体18aを電解め
っきによって形成したが、図6に示す様に、樹脂板30
上に平面コイルの前駆体18aを電解めっきによって形
成してもよい。この樹脂板30は、フィルム状のフレキ
シブル板であってもよい。この様に、樹脂板30上に平
面コイル18を形成する場合は、図6(a)に示す様
に、樹脂板30の一面側に銅から成る金属層32を形成
する。この金属層32は、無電解めっき又はスパッタに
よって形成できる。この金属層32の厚さは、0.01
μm程度である。かかる金属層32に形成したレジスト
層12に、パターニング用ネガフィルム等を介して光を
照射し、感光した部分を除去する現像処理を施してパタ
ーニングする。このパターニングによって、平面コイル
の導線や端子を形成する部分のレジスト層12を除去
し、底面に金属層32が露出するて凹溝13を形成する
〔図6(b)〕。更に、金属層32を給電層とする電解
めっきによって、凹溝13、13・・に所望の厚さに銅
を充填し、平面コイルの導線14、14・・及び端子1
6、16等を形成した後〔図6(c)〕、レジスト層1
2を除去することによって、金属層32の表面に平面コ
イルの前駆体18aを形成できる〔図6(d)〕。この
導線14及び端子16は、その厚さが5μm以上であ
り、金属層32よりも著しく厚く形成されている。
【0016】図6(d)に示す平面コイルの前駆体18
aは、金属層32上に形成されているため、前駆体18
aを形成する導線14及び端子16等は、金属層32に
よって電気的に接続されている。このため、前駆体18
aの内外方向の導線間の金属層32をエッチングによっ
て除去することによって、平面コイル18を形成できる
〔図6(e)〕。かかる金属層32を除去する際に、導
線14等の一部も同時にエッチングされるが、前述した
様に、厚さが0.01μm程度である金属層32に対
し、導線14等は厚さがが5μm以上であるため、その
程度は問題とならない。この様に、樹脂板30上に形成
された平面コイル18には、図1(e)に示す工程と同
様に、半導体素子20を搭載した後、半導体素子20の
電極端子と平面コイル18の端子16、16とをワイヤ
22によって接続する〔図6(f)〕。次いで、樹脂板
30上に形成された平面コイル18、及び平面コイル1
8に搭載された半導体素子20を、封止樹脂等の封止材
によって封止する封止層26を形成する〔図6
(g)〕。
【0017】樹脂板30と、この樹脂板30上に形成た
平面コイル18等を封止する封止層26とから成る封止
体は、樹脂板30を除去することなく、その両面に文字
等を印刷、或いは文字等が印刷された樹脂フィルムを貼
着してICカードとしてもよい。また、樹脂板30を剥
離等して除去する場合は、図1(g)に示す様に、樹脂
板30を除去した封止層26の面には、平面コイル18
の導線14等の一部が露出する。このため、図1(h)
に示す様に、封止層26の面を、封止層26を形成する
封止材によって覆うことによって、ICカードを形成で
きる。これまで説明してきた図6に示すICカードの製
造方法においては、金属層32を銅によって形成すると
共に、導線14及び端子16も銅によって形成したが、
導線14及び端子16をアルミニウム(Al)、ニッケ
ル(Ni)、或いは鉄(Fe)によって形成してもよ
い。この様に、金属層32を銅によって形成すると共
に、導線14及び端子16をアルミニウム(Al)、ニ
ッケル(Ni)、或いは鉄(Fe)によって形成する
と、エッチング液を選択することにより、導線14及び
端子16をエッチングすることなく金属層32のみをエ
ッチング除去できる。尚、図1〜図6においては、半導
体素子20の電極端子と平面コイル18の端子16、1
6とをワイヤ22によってボンディングした後、封止層
26によって封止しているが、半導体素子20及び平面
コイル18の端子16、16の部分を先にモールド等に
よって封止した後、平面コイル18の全体を封止材によ
って封止してもよい。
【0018】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、カード処理
装置の特性に適合する平面コイルを容易に形成できる。
しかも、平面コイルの形状等の変更にも容易に対処でき
る。更に、プレス加工によって得られた平面コイルの如
く、端子にコイニングを施す等の加工を不要にでき、且
つ最終的に得られるICカードの薄肉化を図ることもで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るICカードの製造方法の一例を説
明するための工程図である。
【図2】図1に示すICカードの製造方法において、半
導体素子の搭載の状態を説明するための部分断面図であ
る。
【図3】図1に示すICカードの製造方法において、平
面コイルを形成するための他の例を説明するための部分
工程図である。
【図4】図1に示すICカードの製造方法において、平
面コイルを形成するための他の例を説明するための部分
断面図である。
【図5】図1に示すICカードの製造方法において、半
導体素子の搭載方法の他の例を説明するための部分断面
図である。
【図6】本発明に係るICカードの製造方法について、
他の例を説明するための工程図である。
【図7】一般的なICカードを説明するための平面図で
ある。
【符号の説明】
10 金属板 12 レジスト層 13 凹溝 14 導線 16 端子 18 平面コイル 18a 平面コイルの前駆体 20 半導体素子 21 半導体素子の電極端子 22 ワイヤ 24 接着材層 25 異方性導電性接着剤 26 封止材 27 金属フィラー 29、33 樹脂フィルム 30 樹脂板 32 金属層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導線が実質的に同一平面上に複数回卷回
    された平面コイルと半導体素子とが電気的に接続されて
    成るICカードを製造する際に、 金属板の一面側を覆うレジスト層にパターニングを施し
    た後、前記金属板を給電層とする電解めっきによって、
    前記金属板の表面に平面コイルを構成する導線等を形成
    して、前記金属板と一体に形成された平面コイルの前駆
    体を形成し、 次いで、前記前駆体に搭載した半導体素子と前駆体とを
    電気的に接続すると共に、前記前駆体と半導体素子とを
    封止する封止層を前記金属板の一面側に形成した後、前
    記金属板を除去して内外方向に隣接する導線同士が電気
    的に絶縁された平面コイルを形成し、 その後、前記金属板を除去して平面コイル等の一部が露
    出した封止層の面を絶縁材によって封止することを特徴
    とするICカードの製造方法。
  2. 【請求項2】 金属板の一面側に形成する封止層及び/
    又は金属板を除去して平面コイル等の一部が露出した封
    止層の面を封止する絶縁材を、絶縁性シートの貼着によ
    って形成する請求項1記載ICカードの製造方法。
  3. 【請求項3】 導線が実質的に同一平面上に複数回卷回
    された平面コイルと半導体素子とが電気的に接続されて
    成るICカードを製造する際に、 樹脂板の一面側に形成した金属層を覆うレジスト層にパ
    ターニングを施した後、前記金属層を給電層とする電解
    めっきによって、前記金属層の表面に平面コイルを構成
    する導線等を形成して、前記金属層と一体に形成された
    平面コイルの前駆体を形成し、 次いで、前記金属層のうち、前記平面コイルの導線間に
    相当する部分を除去して、内外方向に隣接する導線同士
    が電気的に絶縁された平面コイルを前記樹脂板の一面側
    に形成した後、前記平面コイルに搭載した半導体素子と
    平面コイルとを電気的に接続し、 その後、前記平面コイルと半導体素子とを封止する封止
    層を前記樹脂板の一面側に形成することを特徴とするI
    Cカードの製造方法。
  4. 【請求項4】 平面コイルが一面側に形成された樹脂板
    を、ICカードの外装体の一方側とする請求項3記載の
    ICカードの製造方法。
  5. 【請求項5】 平面コイルの導線等を、異なる金属によ
    って形成した金属層が積層されて形成された少なくとも
    二層の多層構造とする請求項1〜4のいずれか一項記載
    のICカードの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003044818A (ja) * 2001-07-31 2003-02-14 Toppan Forms Co Ltd コンビネーション型icカードの製造方法

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