JP2002222401A - 補強板付き非接触icカード - Google Patents

補強板付き非接触icカード

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JP2002222401A
JP2002222401A JP2001019754A JP2001019754A JP2002222401A JP 2002222401 A JP2002222401 A JP 2002222401A JP 2001019754 A JP2001019754 A JP 2001019754A JP 2001019754 A JP2001019754 A JP 2001019754A JP 2002222401 A JP2002222401 A JP 2002222401A
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Japan
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card
lsi
contact
reinforcing plate
module
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JP2001019754A
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Kazuo Kobayashi
一雄 小林
Naoyuki Sakata
直幸 坂田
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Toppan Inc
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】薄型で強度の高い非接触ICカードを提供す
る。 【解決手段】電磁波等のエネルギーを使用して、非接触
でリーダライタと通信を行う非接触ICカードであっ
て、少なくとも1つ以上のLSI302を内蔵してお
り、前記LSIには少なくともひとつの補強板301が
設けられており、前記補強版は波形である非接触ICカ
ード。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】プラスチックカード基体に電
子部品等からなるインレットを挿入してなる非接触IC
カードに関する。
【0002】
【従来の技術】非接触ICカードはカード内部に通信に
必要なアンテナとLSIとを内蔵し、リーダライタとの
通信を非接触で行うことができ、近年、鉄道の定期券な
どへの応用が期待されている。従来の接点付きICカー
ドでは接点への静電気の影響や汚れなどにより、破壊や
通信不良などが発生したが非接触ICカードの場合は汚
れや静電気に強く、耐環境性に優れている。
【0003】しかし、ISOやJISに規格があるプラ
スチックカードはその厚みが0.76mm程度に制限さ
れており、そのなかにLSIを内蔵することは非常に困
難であった。電磁波を利用する非接触ICカードではア
ンテナも内蔵する必要がある。そこでLSIを薄く削っ
たり、COB(Chip On Board)に使用す
る基板を薄くするなどの工夫がなされた。また、COB
の基板にフィルムを使用したり、そのフィルムにアンテ
ナパターンを形成したりすることで、一体化し、全体の
厚みを薄くし、簡単にカード化できるモジュールの開発
がなされた。
【0004】図1にモジュール(106)のLSI実装
部分の断面図を示す。基板(104)にLSI(10
3)が実装されており、LSI(103)と基板(10
4)は金ワイヤ(図示せず)によるワイヤーボンディン
グあるいは実装パッドにバンプ(図示せず)を設け、フ
ェイスダウン実装されている。LSI(103)の上に
樹脂封止を設け、さらにその上に補強板(101)を設
ける。
【0005】封止樹脂(102)はエポキシ系の樹脂に
フィラーが入ったものが用いられることが多い。封止樹
脂(102)をポッティング法にてLSI(103)上
に滴下した後、補強板(101)を載せ、その状態で接
着剤を恒温槽等で硬化させる。
【0006】図2はモジュール(106)をカード基体
(105)内に実装したときの、断面図を示したもので
ある。カードの両端が図のように変形すると、その力が
モジュール(106)に加わり、モジュール(106)
内部のLSI(103)が破壊される。補強板(10
1)を用いることで、補強板(101)が無い状態より
も強度は上がっている。しかし、より強度が高いモジュ
ールが望まれている。
【0007】特開平11−11060においては、キャ
ップ状の補強を設けることで、強度を向上させようとし
ている。また、特開平11−11061においては、補
強材にさらにそれを保護する部材を取り付けることで、
強度を向上させようとしている。これらのLSI上の補
強部は樹脂やセラミック、金属などで考案されている
が、カードの厚みの制限があるため、単なる平板では補
強材そのものが変形してしまい、十分な補強効果は得ら
れない。キャップ状にすることで、LSI上部からの力
に対してキャップ周辺に力が分散されることも考えられ
るが、LSI上部に十分な厚さがないと、やはり、補強
材そのものが変形し、平板のときの同じような状態とな
ってしまう。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の課題を
鑑みてなされたもので、薄型で強度の高い非接触ICカ
ードを提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】課題を解決する第一の非
接触ICカードは、カード内に少なくとも1つ以上のL
SIを内蔵しており、前記LSIには少なくともひとつ
の補強板が設けられており、前記補強版は波形であるこ
とにより薄型で強度の高い非接触ICカードを提供す
る。さらに、ICカードないの前記LSIの上下に二つ
の補強板が設けられており、前記補強版は波形であり、
かつ、上下補強板の波形が交差するように設けること
で、より強度の高い非接触ICカードを提供することが
できる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の非接触ICカードの構造
を以下に説明する。図3は本発明の非接触ICカードに
よる波形補強板を実装する部分の斜視図を示している。
図3では基板(303)にLSI(302)が実装され
ており、その上に波形補強板(301)を載せることを
説明している。
【0011】図4は図3において波形補強板(301)
を実装した後の断面を示している。LSI(302)は
基板(303)上に実装されており、その上に封止樹脂
(304)があり、さらにその上に波形補強板(30
1)が設けられている。基板(303)はガラスエポキ
シなどの一般的なプリント配線板用のものが使用でき
る。その他FPC(Flexible Printed
Circuit)などに使用されている、銅貼ポリイ
ミドフィルムやPETフィルムに導体が貼り付けられて
いるものなど、一般的なプリント配線板材料が使用可能
である。
【0012】LSI(302)は非接触ICカード用の
もので、1mm角以下の小さいものから6mm角以上の
ものまで様々である。少なくともひとつは必要であるが
複数あってもよい。厚さは50μm程度のごく薄いもの
から400μm程度のものがICカード用途としては一
般的である。LSI(302)は基板(303)に実装
され金ワイヤ等で接続される(ワイヤボンディング
法)。LSI(302)の接続パッド(図示せず)にバ
ンプ(図示せず)を設け、LSI(302)のフェイス
面(配線パターンが設けられた面)を基板(303)側
に向けて実装する方法(フェイスダウン法)で実装しても
良い。(図4ではLSI(302)と基板(303)の
接続部分は図示しない。)
【0013】その後、LSI(302)には封止樹脂
(304)またはそれに類する合成樹脂等を塗布し、波
形補強板(301)を載せる。封止樹脂(304)はL
SIのプラスチックパッケージに使用するエポキシ系の
合成樹脂が使用できる。その他アクリル系、シリコン系
などの合成樹脂が使用できるが、ワイヤボンディング法
にてLSIを実装した場合は、LSIのフェイス面が接
着剤と触れるので、接着剤に含まれる塩素イオンや金属
系のイオンなどには十分注意が必要である。樹脂封止に
トランスファモールド法を用いて封止樹脂を硬化した後
に、補強板の接着のみに接着剤を使っても良い。このと
きはLSIのフェイス面は保護されているので、任意の
接着剤の使用が可能である。
【0014】封止樹脂(304)が硬化前に波形補強板
(301)を載せることで波形補強板(301)の波形
部分に入り込み、図4の断面図のようになる。その後、
封止樹脂(304)の硬化温度で硬化させ、モジュール
(305)を得ることができる。
【0015】補強板は波型加工されたものを使用する。
SUSなどの金属材料が加工の上で簡単であるが、高分
子樹脂やそれにフィラーを添加したもの、ガラス繊維に
樹脂を含浸させたものなどでもよい。また、セラミック
なども使用可能である。波形補強板(301)によって
LSI(302)への力が分散されるので、LSI(3
02)の上からの力に対して、割れにくくなる。
【0016】また、波形の直交方向での曲げに対して
は、非常に強固になる。このことを利用して図5のよう
にLSI(502)の上下に、上側波形補強板(502
a)と下側波形補強板(501b)をお互いに波形が直
交する方向で設けることにより、図6のようにカードの
短辺方向及び長辺方向の曲げに対してより強固にするこ
とができる。
【0017】
【実施例】<実施例1>本発明による非接触ICカード
の実施の一例を以下に示す。 1、厚さ0.1mmの銅貼ガラスエポキシ基板にエッチ
ング法にパターンを設けて基板を得た。LSIの実装パ
ッド部分に金ワイヤを用いてボールボンディング法にて
高さ35μmのバンプを形成した。 2、前記基板にACF(Anisotropic Co
nductive Film)を仮貼りし、LSIを搭
載し、250℃、10Nにて20秒間加熱加圧してLS
Iを実装した。 3、LSI実装部分にポッティング法にて、エポキシ系
封止剤を塗布し、その上から波形に加工した厚さ100
μmのステンレス板を載せ、170℃、30分恒温槽にて
加熱して封止剤を硬化させ、モジュールを得た。 4、前記モジュールに直径0.11mmの3ターンのポ
リエステル絶縁皮膜マグネットワイヤを接続し、インレ
ット得た。 5、前記インレットの上下を280μmの非晶性ポリエ
ステル(PET−G、イーストマン・コダック社製)シ
ートで挟み込み、150℃、30分間、加熱・加圧しP
ET−Gを融着させ、コアシートを得た。 6、前記コアシートの上下を150μmの白色耐熱PE
T−Gシートで挟み込み、熱ラミネート法で熱融着さ
せ、所定の寸法に金型を用いて打ち抜き非接触ICカー
ドを得た。
【0018】前記非接触ICカードをISO/IEC
14443−1にしたがって、曲げ及びねじり試験を実
施したところ、1万回以上行ってもLSIの破損は見ら
れず、強度の高い非接触ICカードを得ることができ
た。
【0019】<実施例2>本発明による非接触ICカー
ドの実施の一例を以下に示す。 1、厚さ25μmの銅貼ポリイミドフィルム基板にエッ
チング法にパターンを設けて基板を得た。パターンはL
SIの実装用とアンテナを同時に形成した。LSIの実
装パッド部分に金ワイヤを用いてボールボンディング法
にて高さ35μmのバンプを形成した。 2、前記基板にACF(Anisotropic Co
nductive Film)を仮貼りし、LSIを搭
載し、250℃、10Nにて20秒間加熱加圧してLS
Iを実装した。 3、LSI実装部分にポッティング法にて、エポキシ系
封止剤を塗布し、その上から波形に加工した厚さ70μ
mのステンレス板を載せ、LSI実装部のフィルム基板
の裏側にも同様にエポキシ系封止材を塗布し、厚さ70
μmのステンレス板を前記ステンレス板とは波形方向が
直交するように載せ、170℃、30分恒温槽にて加熱
して封止剤を硬化させ、モジュールを得た。 4、前記モジュールの上下を280μmのPET−Gシ
ートで挟み込み、150℃、30分間、加熱・加圧しPET
-Gシートを融着させ、コアシートを得た。 5、 前記コアシートの上下を150μmの白色耐熱PE
T−Gシートで挟み込み、熱ラミネート法で熱融着さ
せ、所定の寸法に金型を用いて打ち抜き非接触ICカー
ドを得た。
【0020】前記非接触ICカードをISO/IEC
14443−1にしたがって、曲げ及びねじり試験を実
施したところ、1万回以上行ってもLSIの破損は見ら
れなかった。また、半径5mmの鉄球をモジュールのL
SI実装部分に100Nの力で圧力を加えたがLSIの破損
は見られず、強度の高い非接触ICカードを得ることが
できた。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、薄型で強度の高い非接
触ICカードを得ることができる。カードの強度を向上
させるために従来から補強板を設けることは実施されて
おり、その補強板を波形に加工するだけでよく、コスト
アップにならず、従来からの生産設備を利用することも
可能である。薄い補強板で十分な効果が得られるので、
熱ラミネート時にLSI実装部分が厚いと、カード表面
に凹凸が見られることがあるが、それらも解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のモジュールの断面図。
【図2】従来のモジュールを内蔵したカードの断面図。
【図3】本発明による非接触ICカードに内蔵するモジ
ュールのLSI部分に波形補強板を載せることを説明す
る斜視図。
【図4】本発明による非接触ICカードに内蔵するモジ
ュールの断面図。
【図5】本発明による非接触ICカード内蔵するモジュ
ールのLSI部分の上下に波形補強板を直交させて載せ
ることを説明する斜視図。
【図6】本発明による非接触ICカードの曲げ試験を説
明する斜視図。
【符号の説明】
101…従来モジュールの補強板 102…従来モジュールの封止樹脂 103…従来モジュールのLSI 104…従来モジュールの基板 105…従来モジュールを内蔵したカード基体 106…従来モジュール 301…本発明によるモジュールの波形補強板 302…本発明によるモジュールのLSI 303…本発明によるモジュールの基板 304…本発明によるモジュールの封止樹脂 305…本発明によるモジュール 501a…本発明によるモジュールの上側波形補強板 501b…本発明によるモジュールの下側波形補強板 502…本発明によるモジュールのLSI 503…本発明によるモジュールの基板 504…本発明によるモジュール 505…本発明によるモジュールを内蔵した非接触IC
カード

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電磁波等のエネルギーを使用して、非接触
    でリーダライタと通信を行う非接触ICカードであっ
    て、少なくとも1つ以上のLSIを内蔵しており、前記
    LSIには少なくともひとつの補強板が設けられてお
    り、前記補強版は波形であることを特徴とする非接触I
    Cカード。
  2. 【請求項2】電磁波等のエネルギーを使用して、非接触
    でリーダライタと通信を行う非接触ICカードであっ
    て、少なくとも1つ以上のLSIを内蔵しており、前記
    LSIの上下に二つの補強板が設けられており、前記補
    強版は波形であり、かつ、上下補強板の波形が交差する
    ように設けられたことを特徴とする非接触ICカード。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007094634A (ja) * 2005-09-28 2007-04-12 Fujitsu Ltd Rfidタグ
JP2011181151A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Toshiba Corp 電子基板および磁気ディスク装置

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