JP2003524811A - 埋込み電子装置を有する製品とその製作方法 - Google Patents
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- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
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- H05K3/4069—Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections by thick-film techniques for via connections in organic insulating substrates
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
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- H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/05644—Gold [Au] as principal constituent
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- H01L2224/05663—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
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- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/16237—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bonding area disposed in a recess of the surface of the item
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- H01L2224/45001—Core members of the connector
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- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
- H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
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- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
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- H01L2225/06582—Housing for the assembly, e.g. chip scale package [CSP]
- H01L2225/06586—Housing with external bump or bump-like connectors
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- H01L2924/01047—Silver [Ag]
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- Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 埋込み電子装置を有する製品とその製作方法
【解決手段】 カードは、集積回路または導電性回路のような電子装置を有する(図3)。カードは、時には「スマートカード」と呼ばれ、一般にハンダ付け、電気導電性接着剤、またはフレキシブル電気導電性接着剤(206)で形成される電気的接続によって、その表面に搭載された電子装置(212)を有する。カード基板は、その上に搭載する電子装置(212)をカバーするのに十分な厚さの溶融流れ接着剤の層でカバーされている。カード基板はカード半加工品(202)に取り付けられており、カード基板をその半加工品に溶融可能接着剤を溶かして流し込み接着する。1つの組合せでは、カード半加工品はキャビティ(204)を有し、その中に電子装置(212)とカード基板(224)を配置する。別の組合せでは、カード基板(402)は、カード半加工品(420)と同一寸法および形状であり、両者間の空間は溶融流れ接着剤(424)で充填されて結合され、両者間に電子装置(410)を埋め込んでいる。さらにカード基板はその上に、ループアンテナ(404)を形成するような導電性接着剤のパターンを置くこともできる、、またそのパターンは電子装置との電気接続を形成するのに役立つ(図13)。
Description
【0001】
本出願は米国仮出願番号60/104,337(1998年10月15日出願
)、同じく米国仮出願番号60/129,497(1998年4月15日出願)
、米国仮出願番号60/131,377(1999年4月28日出願)、米国仮
出願番号60/134,656(1999年5月18日出願)、および米国特許
出願番号09/ (1999年10月4日出願)の利益を主張するものであ
る。
)、同じく米国仮出願番号60/129,497(1998年4月15日出願)
、米国仮出願番号60/131,377(1999年4月28日出願)、米国仮
出願番号60/134,656(1999年5月18日出願)、および米国特許
出願番号09/ (1999年10月4日出願)の利益を主張するものであ
る。
【0002】
本発明は製品、特に埋込み電子装置を有する製品とその製作方法に関する。
【0003】
プラスティック「クレジットカード」は広く普及しているように思われる。プ
ラスティックカードは、、クレジットまたはデビットタイプのいずれにせよ、品
物やサービスの購入に世界中で使用されているだけでなく、会員カード、図書館
カード、身分証明書カード、アクセスカード、運転免許証カードその他の多くの
他の用途に急速に使用されるようになっている。プラスティックカードの使用の
増加に伴ない、泥棒、または不当なアクセスまたは不法な身分証明を利用する人
物によるカードの悪用も多くなっている。
ラスティックカードは、、クレジットまたはデビットタイプのいずれにせよ、品
物やサービスの購入に世界中で使用されているだけでなく、会員カード、図書館
カード、身分証明書カード、アクセスカード、運転免許証カードその他の多くの
他の用途に急速に使用されるようになっている。プラスティックカードの使用の
増加に伴ない、泥棒、または不当なアクセスまたは不法な身分証明を利用する人
物によるカードの悪用も多くなっている。
【0004】
使用が容易でかつ悪用に対しより安全なこれらの普及しているプラスティック
カードを製作する第1の新規の方法は、磁気材料のストライプを追加して、そこ
にカードに使用に役立つ情報、例えば口座番号、満期日、および身分識別情報お
よびPIN番号などの安全情報を符号化することであった。磁気ストライプは製
作と符号化が容易でかつ低コストである利点を有する。
カードを製作する第1の新規の方法は、磁気材料のストライプを追加して、そこ
にカードに使用に役立つ情報、例えば口座番号、満期日、および身分識別情報お
よびPIN番号などの安全情報を符号化することであった。磁気ストライプは製
作と符号化が容易でかつ低コストである利点を有する。
【0005】
これらカードの急増は、そのようなカードの寸法とストライプ特性に対するI
SO(国際標準化機構)規格によって支援されている。その後に埋込まれる「ホ
ログラフィック」または回折格子光学パッチを追加して、カードを異なる角度か
ら見るとカラーおよび/またはデザインが変化するようにできる。これらの光学
装置は非常に低コストで製作できる利点を持つが、製造者は製作に複雑で高価な
機械を必要とし、その結果実用性にかけるものになる。
SO(国際標準化機構)規格によって支援されている。その後に埋込まれる「ホ
ログラフィック」または回折格子光学パッチを追加して、カードを異なる角度か
ら見るとカラーおよび/またはデザインが変化するようにできる。これらの光学
装置は非常に低コストで製作できる利点を持つが、製造者は製作に複雑で高価な
機械を必要とし、その結果実用性にかけるものになる。
【0006】
泥棒や偽造者により、磁気ストライププラスティックカードおよび埋め込まれ
る光学パッチ安全機能までも模造されてしまう。一層の安全を達成するために、
偽造のさらに困難な、または少なくともさらに高価で複雑な製作機械を必要とす
る、さらに複雑な情報収納容器が必要になった。
る光学パッチ安全機能までも模造されてしまう。一層の安全を達成するために、
偽造のさらに困難な、または少なくともさらに高価で複雑な製作機械を必要とす
る、さらに複雑な情報収納容器が必要になった。
【0007】
埋込み電子装置、特に半導体チップは、今までは最良の解決方法を提供してき
た。このような電子装置には、メモリ装置・マイクロプロセッサまたはそれらの
組合わせを含むことができ、従来はプラスティックカード半加工品に形成された
キャビティ内に埋め込まれている。
た。このような電子装置には、メモリ装置・マイクロプロセッサまたはそれらの
組合わせを含むことができ、従来はプラスティックカード半加工品に形成された
キャビティ内に埋め込まれている。
【0008】
電気信号の入出力がこのような埋込み電子装置に接続され、その接続方法は、
「直接接触タイプ」カードまたはタグの場合は、プラスティックカードの接触パ
ッドに直接電気的接触するか、または「非接触タイプ」スマートカードまたはタ
グの場合、カードリーダとカードに埋め込んだ受信/送信アンテナ間の無線周波
数(RF)信号の伝達のどちらかである。1つまたは複数の埋込み電子装置を含
むプラスティックカードは、「スマートカード」と呼ばれることが多い。
「直接接触タイプ」カードまたはタグの場合は、プラスティックカードの接触パ
ッドに直接電気的接触するか、または「非接触タイプ」スマートカードまたはタ
グの場合、カードリーダとカードに埋め込んだ受信/送信アンテナ間の無線周波
数(RF)信号の伝達のどちらかである。1つまたは複数の埋込み電子装置を含
むプラスティックカードは、「スマートカード」と呼ばれることが多い。
【0009】
従来は、スマートカードは一般に、硬質ポリ塩化ビニル(PVC)から製作さ
れているが、PVCは熱可塑性ポリエステル(PET)に除々に置き換わってい
る。これら熱可塑性樹脂の特性、特に融点温度は、利用する製造処理技術の大部
分に対して適正な温度と露出時間を持つことを要求し、したがってそのように使
用される。
れているが、PVCは熱可塑性ポリエステル(PET)に除々に置き換わってい
る。これら熱可塑性樹脂の特性、特に融点温度は、利用する製造処理技術の大部
分に対して適正な温度と露出時間を持つことを要求し、したがってそのように使
用される。
【0010】
PVC樹脂は一般に、PVCカード基板の処理に使用する可塑剤の量に依存し
て、60〜80℃程度で軟化して変形する。一般に電子装置は、非常に微細な金
またはアルミニウム線を使用するワイヤボンディング接続により、小型プリント
配線電子基板の片側に取り付けて電気接続される。この小型基板の必要な理由は
、金線のボンディングを、熱可塑性プラスティックカード基板が耐えられる以上
に高い温度の、150〜250℃で実行する必要があるためである。
て、60〜80℃程度で軟化して変形する。一般に電子装置は、非常に微細な金
またはアルミニウム線を使用するワイヤボンディング接続により、小型プリント
配線電子基板の片側に取り付けて電気接続される。この小型基板の必要な理由は
、金線のボンディングを、熱可塑性プラスティックカード基板が耐えられる以上
に高い温度の、150〜250℃で実行する必要があるためである。
【0011】
金またはアルミニウム線を用いて電子基板に電子装置の入力/出力接続をワイ
ヤボンディングした後、電子装置を樹脂のグローブで電子基板を封入して、機械
的および環境的保護をする。ワイヤボンディングされた電子装置を持つこの中間
電子基板はモジュールを形成し、そのモジュールを機械加工またはその他の方法
でカード基板に形成されたキャビティに接着し、接着は約60℃の温度でなされ
る。
ヤボンディングした後、電子装置を樹脂のグローブで電子基板を封入して、機械
的および環境的保護をする。ワイヤボンディングされた電子装置を持つこの中間
電子基板はモジュールを形成し、そのモジュールを機械加工またはその他の方法
でカード基板に形成されたキャビティに接着し、接着は約60℃の温度でなされ
る。
【0012】
図1はこのタイプの従来のスマートカード100の側面断面図を示す。プラス
ティックカード半加工品または基板102は、その中に形成されるキャビティ1
04を持つ。電子モジュール110は、電子基板114の片側に取り付けられた
電子装置112を含み、その基板は例えばタイプFR4プリント回路基板材質で
あってもよい。約150℃の温度で硬化する従来の導電性エポキシは、電子装置
ダイ112を基板114に接着する。
ティックカード半加工品または基板102は、その中に形成されるキャビティ1
04を持つ。電子モジュール110は、電子基板114の片側に取り付けられた
電子装置112を含み、その基板は例えばタイプFR4プリント回路基板材質で
あってもよい。約150℃の温度で硬化する従来の導電性エポキシは、電子装置
ダイ112を基板114に接着する。
【0013】
電子装置112からの入力/出力接続はボンドワイヤ116により電子基板1
14上の接触パッドに接続し、この電子基板は他方側の外部接点118に接続す
る。電子装置112は、装置上に施すかまたは装置に対し成形された封入剤11
8により、一般に約150℃の温度で、電子基板114に封入される。若干の接
着剤をカード基板102のキャビティ104に供給し、次にモジュール110を
そこに挿入してスマートカード100を完成する。
14上の接触パッドに接続し、この電子基板は他方側の外部接点118に接続す
る。電子装置112は、装置上に施すかまたは装置に対し成形された封入剤11
8により、一般に約150℃の温度で、電子基板114に封入される。若干の接
着剤をカード基板102のキャビティ104に供給し、次にモジュール110を
そこに挿入してスマートカード100を完成する。
【0014】
この組立て方法に関する1つの問題点は、キャビティ104内にモジュールを
完全に挿入するとき、基板114の外部表面がカード基板102の1つの平面と
ほぼ同一平面になるように、封入剤120と接着剤106両方の供給を精密に制
御する必要があることである。特にこれは実現が困難である。実際、硬化する封
入剤120の上面は一般に研磨して、調カード内に正しく組込むのに必要な調整
された厚さと平行面を得る。
完全に挿入するとき、基板114の外部表面がカード基板102の1つの平面と
ほぼ同一平面になるように、封入剤120と接着剤106両方の供給を精密に制
御する必要があることである。特にこれは実現が困難である。実際、硬化する封
入剤120の上面は一般に研磨して、調カード内に正しく組込むのに必要な調整
された厚さと平行面を得る。
【0015】
別の欠点は、各電子部品に必要な個別の処理と複数のワイヤボンディングと、
個々に分離したグローブ状の封入剤処理に起因する。これら作業の各々は従来の
スマートカード100のコストを上昇し、その結果、顧客が購入するときには各
カードはカード当り0.50〜1.00USドル程度に高くなる。
個々に分離したグローブ状の封入剤処理に起因する。これら作業の各々は従来の
スマートカード100のコストを上昇し、その結果、顧客が購入するときには各
カードはカード当り0.50〜1.00USドル程度に高くなる。
【0016】
急速に接着して硬化する接着剤を使用して、モジュール110をカード基板1
02に接着するのに必要な処理時間を減少することによる可能性を除き、従来の
方法による完成はほとんど不可能である。現在の製品接着剤は一般に比較的低温
度、例えば妥当な時間(例えば30分またはそれ以上)で、60℃より低い温度
で硬化する。
02に接着するのに必要な処理時間を減少することによる可能性を除き、従来の
方法による完成はほとんど不可能である。現在の製品接着剤は一般に比較的低温
度、例えば妥当な時間(例えば30分またはそれ以上)で、60℃より低い温度
で硬化する。
【0017】
ワイヤボンディングと電子装置のスマートカードへの組込みの同様のプロセス
は、PET樹脂から形成されるカード基板に対し使用される。PET樹脂の特性
は、約110〜130℃のPECの高い軟化と変形温度において、PVCと本質
的に異なる。PET樹脂カード基板を用いて、電子装置モジュール接着をわずか
に高い温度、例えば大きな問題を生じない約120℃で実行できる。これにより
、適正な特性を持つスマートカードが利用できる場合は、高温度環境でスマート
カードを使用する追加の可能性がもたらされるが、PVCカードでは前述と同一
の問題と欠点を持つ。
は、PET樹脂から形成されるカード基板に対し使用される。PET樹脂の特性
は、約110〜130℃のPECの高い軟化と変形温度において、PVCと本質
的に異なる。PET樹脂カード基板を用いて、電子装置モジュール接着をわずか
に高い温度、例えば大きな問題を生じない約120℃で実行できる。これにより
、適正な特性を持つスマートカードが利用できる場合は、高温度環境でスマート
カードを使用する追加の可能性がもたらされるが、PVCカードでは前述と同一
の問題と欠点を持つ。
【0018】
直接接触タイプのスマートカードは、スマートカードとカードリーダ間に利用
できる接点数、および電気−機械接点の耐久性と信頼性限界により制限される。
スマートカードのこれらの制限を避ける長期的問題解決方法はワイヤレス伝達方
法を利用して、非接触スマートカードと通信することである。カードはカードリ
ーダと物理的に接触する必要がないため、リーダの「近く」にあればよく、非接
触スマートカードは特に、料金や使用料収集アクセス制御、時間参加、および他
の従来のスマートカード用途に適する。スマートカードとカードリーダ間の特定
のRFワイヤレス通信リンクの特性は、特定用途において何が「近く」にあり、
それが物体であるかまたは数インチ、数フィートまたはヤード、またはそれ以上
離れているかどうかを判定する。
できる接点数、および電気−機械接点の耐久性と信頼性限界により制限される。
スマートカードのこれらの制限を避ける長期的問題解決方法はワイヤレス伝達方
法を利用して、非接触スマートカードと通信することである。カードはカードリ
ーダと物理的に接触する必要がないため、リーダの「近く」にあればよく、非接
触スマートカードは特に、料金や使用料収集アクセス制御、時間参加、および他
の従来のスマートカード用途に適する。スマートカードとカードリーダ間の特定
のRFワイヤレス通信リンクの特性は、特定用途において何が「近く」にあり、
それが物体であるかまたは数インチ、数フィートまたはヤード、またはそれ以上
離れているかどうかを判定する。
【0019】
一般的な従来技術の非接触スマートカード1、例えば米国特許第5,880,
934号の「分離装備した集積回路と誘導コイルを持つデータキャリア」は、図
2Aと2Bに方式と断面図を示している。従来技術の非接触カード1は、2つの
外側基板10を持ち、その1つの上に従来のスクリーン印刷、電気導電性接着剤
、ホットスタンプによって電気導電性コーティングを施し、金属箔または電気導
電性コーテイング・プラスティックフィルムの打ち抜きの1つで形成されたコイ
ルリードを持つ誘導コイル7を搭載している。
934号の「分離装備した集積回路と誘導コイルを持つデータキャリア」は、図
2Aと2Bに方式と断面図を示している。従来技術の非接触カード1は、2つの
外側基板10を持ち、その1つの上に従来のスクリーン印刷、電気導電性接着剤
、ホットスタンプによって電気導電性コーティングを施し、金属箔または電気導
電性コーテイング・プラスティックフィルムの打ち抜きの1つで形成されたコイ
ルリードを持つ誘導コイル7を搭載している。
【0020】
また別に、ワイヤボンディングによって集積回路4をモジュール6の基板の接
点エレメント5に取り付けてモジュール6を製作し、集積回路を封入材料のグロ
ーブでカバーし、一方では集積回路4は、電気導電性接着剤を使用して接点パッ
ドを接点エレメント5に接着して従来の方法でモジュール6の基板に取付できる
。
点エレメント5に取り付けてモジュール6を製作し、集積回路を封入材料のグロ
ーブでカバーし、一方では集積回路4は、電気導電性接着剤を使用して接点パッ
ドを接点エレメント5に接着して従来の方法でモジュール6の基板に取付できる
。
【0021】
次に電気導電性接着剤を使用してモジュール6の接点エレメント5を誘導コイ
ル7のコイルリードに接続して、モジュール6を上部層10に取り付ける。集積
回路モジュール6を収納するための階段状キャビティ3を有する従来のカード半
加工品が、2つの内側層11を積層して準備され、その内側層の各々が異なる寸
法の穴を有し、そこを貫通して階段状穴3が形成されている。
ル7のコイルリードに接続して、モジュール6を上部層10に取り付ける。集積
回路モジュール6を収納するための階段状キャビティ3を有する従来のカード半
加工品が、2つの内側層11を積層して準備され、その内側層の各々が異なる寸
法の穴を有し、そこを貫通して階段状穴3が形成されている。
【0022】
代替方法としては、成形、機械加工または熱成形によって形成される階段状穴
3を持つ1つの内側層11を採用でき、または内側層11を底部外側層10に積
層して、その後モジュール6を穴3に挿入できる。最後に上カバー10と層11
の準備されたカード半加工品を、モジュール6が階段状穴3に突出し、例えば平
坦プレート間に、層10と11に対する適正な温度と時間で完全な非接触カード
1の永久接着を形成するように、上カバー層10と内側層11を積層する。
3を持つ1つの内側層11を採用でき、または内側層11を底部外側層10に積
層して、その後モジュール6を穴3に挿入できる。最後に上カバー10と層11
の準備されたカード半加工品を、モジュール6が階段状穴3に突出し、例えば平
坦プレート間に、層10と11に対する適正な温度と時間で完全な非接触カード
1の永久接着を形成するように、上カバー層10と内側層11を積層する。
【0023】
従来技術のスマートカードの製作における多くの分離した工程が原因して、従
来方法で製作される非接触スマートカードの現在のコストは直接接触タイプのス
マートカードの数倍となり、それがスマートカード技術の利用普及を妨げている
傾向がある。電子装置のコストは、送信と受信回路を必要とすることにより僅か
に上昇するが、そのコストは非接触カードのパッキングと組立てのコストに比べ
て少ない。
来方法で製作される非接触スマートカードの現在のコストは直接接触タイプのス
マートカードの数倍となり、それがスマートカード技術の利用普及を妨げている
傾向がある。電子装置のコストは、送信と受信回路を必要とすることにより僅か
に上昇するが、そのコストは非接触カードのパッキングと組立てのコストに比べ
て少ない。
【0024】
パッキングコストが接触タイプカードのそれに比べかなり高い理由は、主とし
て、埋込みアンテナと電子装置を含む個別にパッケージングされ試験されるモジ
ュールを必要とすることによる。特にRFループアンテナを、配線ループまたは
他の導電体を接着するか、または前述のように従来の圧膜導電性インクを堆積さ
せるかのどちらかで、基板上に形成する必要がある。
て、埋込みアンテナと電子装置を含む個別にパッケージングされ試験されるモジ
ュールを必要とすることによる。特にRFループアンテナを、配線ループまたは
他の導電体を接着するか、または前述のように従来の圧膜導電性インクを堆積さ
せるかのどちらかで、基板上に形成する必要がある。
【0025】
堆積物を硬化させ、従来の接着剤を施して電子装置を基板に接着して硬化させ
、基板をカード基板に接着積層することは、すべて、製作工程、時間およびコス
トを上昇させる。上のすべての点は、従来技術の直接接触タイプのスマートカー
ドに対する従来の組立てプロセスに関連する問題と類似である。
、基板をカード基板に接着積層することは、すべて、製作工程、時間およびコス
トを上昇させる。上のすべての点は、従来技術の直接接触タイプのスマートカー
ドに対する従来の組立てプロセスに関連する問題と類似である。
【0026】
したがって、製作が簡単で低コストのカード、およびワイヤボンディングと封
入電子装置を別個に扱う必要の無いカード製作方法の必要性が存在する。このよ
うな方法は、前述した従来方法で利用されたものに比べ、高速度で大量生産に適
する自動化プロセスに適していることが望ましい。
入電子装置を別個に扱う必要の無いカード製作方法の必要性が存在する。このよ
うな方法は、前述した従来方法で利用されたものに比べ、高速度で大量生産に適
する自動化プロセスに適していることが望ましい。
【0027】
この点に対しては、本発明の製品は、第1と第2の対向表面を有する基板、そ
の基板の第1表面に取り付けた電子装置、電子装置をカバーする基板の第1表面
上の溶融接着剤の層を備え、その電子装置を溶融接着剤の層でカバーしている。
の基板の第1表面に取り付けた電子装置、電子装置をカバーする基板の第1表面
上の溶融接着剤の層を備え、その電子装置を溶融接着剤の層でカバーしている。
【0028】
本発明の別の態様では、埋め込む電子装置を持つ製品の製作方法が、
第1と第2の対向表面を有する基板を設け、
前記基板の前記第1表面の電子装置を取り付け、
前記電子装置をカバーする十分な厚さの、前記基板の第1表面に近接して溶融
接着剤の層を設け、 前記溶融接着剤を溶融して流し、前記電子装置を前記基板に封入する、工程を
有する。
接着剤の層を設け、 前記溶融接着剤を溶融して流し、前記電子装置を前記基板に封入する、工程を
有する。
【0029】
図3は、本発明によるスマートカードまたは他の製品を製造する方法で採用さ
れる電子基板のパネル220の側面断面図である。パネル220は破線222の
位置で切断分離されるか、または個別にされ、複数の個別の電子基板224を形
成するものである。パネル220は一般に、FR4材料などの従来のプリント回
路基板材料から形成されるが、ポリイミドのフレキシブル回路、またはその他の
プラスティック材料またはアルミナ、セラミック等のような他の適正な電子基板
材料から形成することもできる。
れる電子基板のパネル220の側面断面図である。パネル220は破線222の
位置で切断分離されるか、または個別にされ、複数の個別の電子基板224を形
成するものである。パネル220は一般に、FR4材料などの従来のプリント回
路基板材料から形成されるが、ポリイミドのフレキシブル回路、またはその他の
プラスティック材料またはアルミナ、セラミック等のような他の適正な電子基板
材料から形成することもできる。
【0030】
パネル220は、パネルの基板表面の各々上に形成される接触パッドのパター
ンを有する。基板パネル220の1つの表面上の接触パッド226のパターンは
、接触パッド226のグループを含み、そのパッドの各々が個々の基板224の
1つに関連付けされ、かつパッドのそれぞれが、ISO規格のような当該規格に
準拠してスマートカードのカードリーダに直接接触するように配置されている。
ンを有する。基板パネル220の1つの表面上の接触パッド226のパターンは
、接触パッド226のグループを含み、そのパッドの各々が個々の基板224の
1つに関連付けされ、かつパッドのそれぞれが、ISO規格のような当該規格に
準拠してスマートカードのカードリーダに直接接触するように配置されている。
【0031】
接触タイプのカードのISOサイズは、約85.727mm×53.975m
m×0.787mm(約3.375インチ×2.125インチ×31ミル)であ
る。基板パネル220の対向表面上の対応する接触パッドのパターン228は、
接触パッド228のグループを含み、そのパッドの各々が個々の基板224の1
つに関連付けされ、また基板220を貫通する導電性バイア227によって対応
する接触パッド226に電気的に接続されている。電子装置212は、特定の個
別基板224の各々上に接触パッド228のグループに取り付けされている。
m×0.787mm(約3.375インチ×2.125インチ×31ミル)であ
る。基板パネル220の対向表面上の対応する接触パッドのパターン228は、
接触パッド228のグループを含み、そのパッドの各々が個々の基板224の1
つに関連付けされ、また基板220を貫通する導電性バイア227によって対応
する接触パッド226に電気的に接続されている。電子装置212は、特定の個
別基板224の各々上に接触パッド228のグループに取り付けされている。
【0032】
その後、従来のピックアンドプレース装置または他の適当な実装装置によって
、複数の電子装置212が基板パネル220に取り付けられ、接着前に、基板パ
ネル220の接触パッド228上または電子装置212の接触パッド214上に
置かれる、電気導電性材料の機構またはグローブから形成される電気導電性相互
接続218でパネル220に結合される。好ましくは、導電性グローブ218は
、基板パネル220上に形成された多数の個別基板224の接触パッド28上に
置かれる。その後基板パネル220は個別の回路基板224に分離される。
、複数の電子装置212が基板パネル220に取り付けられ、接着前に、基板パ
ネル220の接触パッド228上または電子装置212の接触パッド214上に
置かれる、電気導電性材料の機構またはグローブから形成される電気導電性相互
接続218でパネル220に結合される。好ましくは、導電性グローブ218は
、基板パネル220上に形成された多数の個別基板224の接触パッド28上に
置かれる。その後基板パネル220は個別の回路基板224に分離される。
【0033】
代替方法としては、導電性グローブ218を、基板パネル220の接触パッド
228の上でなく、電子装置212の接触パッド214の上に置くこともできる
。この配置では、電子装置212を個別装置に分離する前に、例えば電子装置2
12を半導体ウェーハ上に形成後であるが、半導体ウェーハをダイスまたは単独
にして、電子装置212を含む個別の半導体ダイにする前に、導電性バンプ22
8を電子装置212の接触パッド214上に置くことが望ましい。
228の上でなく、電子装置212の接触パッド214の上に置くこともできる
。この配置では、電子装置212を個別装置に分離する前に、例えば電子装置2
12を半導体ウェーハ上に形成後であるが、半導体ウェーハをダイスまたは単独
にして、電子装置212を含む個別の半導体ダイにする前に、導電性バンプ22
8を電子装置212の接触パッド214上に置くことが望ましい。
【0034】
スクリーン印刷、ステンシル、マスク印刷、インクジェット印刷または適当な
方法によって、導電性バンプ218が基板220上または電子装置212上に堆
積され、乾燥またはB段階に進む。前述の方法の利点は、単一作業によって導電
性グローブを多数の基板上または電子装置上に堆積し、それにより個別バンプま
たはバンプのグループを形成する接着剤供給の時間とコストアップを避けられる
ことである。
方法によって、導電性バンプ218が基板220上または電子装置212上に堆
積され、乾燥またはB段階に進む。前述の方法の利点は、単一作業によって導電
性グローブを多数の基板上または電子装置上に堆積し、それにより個別バンプま
たはバンプのグループを形成する接着剤供給の時間とコストアップを避けられる
ことである。
【0035】
次に以下のように、電子装置212を基板パネル224に取り付ける。導電性
バンプ218が、従来の「C4」ハンダグローブ処理と接続処理で形成されるよ
うなハンダバンプの場合、基板220をハンダのリフロー温度より低い温度、す
なわち、錫−鉛共晶ハンダでは220℃未満に加熱し、電子装置212をハンダ
の溶融温度以上に加熱して、基板220に対して正しい位置に置く。接触すると
、ハンダバンプ218が融け、その後固まって、電子装置212の接触パッド2
14と基板パネル220の対応する接触パッド228間のハンダ相互接続218
を形成する。
バンプ218が、従来の「C4」ハンダグローブ処理と接続処理で形成されるよ
うなハンダバンプの場合、基板220をハンダのリフロー温度より低い温度、す
なわち、錫−鉛共晶ハンダでは220℃未満に加熱し、電子装置212をハンダ
の溶融温度以上に加熱して、基板220に対して正しい位置に置く。接触すると
、ハンダバンプ218が融け、その後固まって、電子装置212の接触パッド2
14と基板パネル220の対応する接触パッド228間のハンダ相互接続218
を形成する。
【0036】
導電性バンプ218を熱可塑性プラスティック導電接着剤バンプ218または
、急速硬化B−ステージ熱硬化性導電接着剤から形成する場合は、同様の取付け
プロセスを使用し、また基板パネル220を導電接着剤の溶融流れ温度より低い
温度に加熱し、また電子装置212を導電接着剤の溶融流れ温度より高い温度に
加熱する。ハンダまたは高溶融温度接着剤などの高温度材料は、製作のこの段階
で使用できる。なぜなら電子装置と基盤220の両方は、一般にFR4または他
の従来のプリント回路板材料、またはその他の適正な電気誘電体基板であり、こ
のような温度に耐えることができるからである。
、急速硬化B−ステージ熱硬化性導電接着剤から形成する場合は、同様の取付け
プロセスを使用し、また基板パネル220を導電接着剤の溶融流れ温度より低い
温度に加熱し、また電子装置212を導電接着剤の溶融流れ温度より高い温度に
加熱する。ハンダまたは高溶融温度接着剤などの高温度材料は、製作のこの段階
で使用できる。なぜなら電子装置と基盤220の両方は、一般にFR4または他
の従来のプリント回路板材料、またはその他の適正な電気誘電体基板であり、こ
のような温度に耐えることができるからである。
【0037】
図4では、電子装置212をその上に取付けた電子基板224の基板パネル2
20は、均一厚さの接着剤層206でカバーされ、そのカバーされた層が電子装
置212を封入し、また基板224をスマートカードに組込むための接着剤とし
て役立つ。接着剤層206は絶縁熱硬化性または熱可塑性プラスティック接着剤
から形成され、その接着剤は、液体またはペースト状の接着剤を使用するロール
コーティング、スクリーン、ステンシルまたは別の方法で、電子装置212を取
付けている基板パネル220の表面上に施され、その後接着剤を乾燥またはB−
ステージ処理する。
20は、均一厚さの接着剤層206でカバーされ、そのカバーされた層が電子装
置212を封入し、また基板224をスマートカードに組込むための接着剤とし
て役立つ。接着剤層206は絶縁熱硬化性または熱可塑性プラスティック接着剤
から形成され、その接着剤は、液体またはペースト状の接着剤を使用するロール
コーティング、スクリーン、ステンシルまたは別の方法で、電子装置212を取
付けている基板パネル220の表面上に施され、その後接着剤を乾燥またはB−
ステージ処理する。
【0038】
また接着剤層206は、乾燥またはB−段階処理絶縁熱硬化性または熱可塑性
プラスティック接着剤のシートを、接着剤材料を接着するが硬化させない適正な
温度と圧力で、電子装置212を取り付けている基板パネル220の表面上に積
層して形成できる。その結果、密着した複数の電子モジュール210のパネルが
形成され、各電子モジュール210が電子基板224に取り付けられ、ほぼ均一
な厚さの絶縁接着剤の層206で封入されている電子装置212を含む。
プラスティック接着剤のシートを、接着剤材料を接着するが硬化させない適正な
温度と圧力で、電子装置212を取り付けている基板パネル220の表面上に積
層して形成できる。その結果、密着した複数の電子モジュール210のパネルが
形成され、各電子モジュール210が電子基板224に取り付けられ、ほぼ均一
な厚さの絶縁接着剤の層206で封入されている電子装置212を含む。
【0039】
この方法の利点は、電子モジュール210のすべてが単一作業で封入され、回
路基板に平行な平坦な接着表面を形成し、利用材料206が電子装置212の封
入剤およびその後の組込み時の接着剤の両方に役立つことを含む。次に基板パネ
ル220を切断または単独化して、別個の電子モジュール210とし、スマート
カードに組込む。
路基板に平行な平坦な接着表面を形成し、利用材料206が電子装置212の封
入剤およびその後の組込み時の接着剤の両方に役立つことを含む。次に基板パネ
ル220を切断または単独化して、別個の電子モジュール210とし、スマート
カードに組込む。
【0040】
接着層206の厚さは均一であるだけでなく、厚さを制御でき、安定して再現
できて、従来の組込み方法において非常に多く発生するような、基板224がカ
ード半加工品の表面から突出するかまたは凹むかどちらかの理由でカードが拒否
されないことが重要である。さらに接着層206が、層が取り囲む電子装置21
2に一致するため、絶縁接着剤のアンダーフィルの必要がなく、追加プロセスを
必要としないことである。
できて、従来の組込み方法において非常に多く発生するような、基板224がカ
ード半加工品の表面から突出するかまたは凹むかどちらかの理由でカードが拒否
されないことが重要である。さらに接着層206が、層が取り囲む電子装置21
2に一致するため、絶縁接着剤のアンダーフィルの必要がなく、追加プロセスを
必要としないことである。
【0041】
図5は、図4による基板224と電子装置212を有する電子モジュール21
0を含む、完全な直接接触タイプのスマートカード200などの製品の代表的な
実施形態の側面断面図である。カード半加工品202は、PVC、PE、ABS
(アクリロニトリルロ・ブタジエン・スチレン)、HIPS(耐衝撃性ポリスチ
レン)、ポリイミド、ポリエステルまたは他のプラスティック、またはその他の
適正な材料にできるものであり、その上に電子モジュール210を収納し、また
当該ISOまたはその他の規格に準拠してカード半加工品202上に配置される
キャビティまたは凹みを有する。電子モジュール210は、例えば自動ピック・
アンド・プレース装置またはその他の適正な実装手段によって、キャビティ20
4内に置かれ、さらに接着剤206により所定の位置に接着される。
0を含む、完全な直接接触タイプのスマートカード200などの製品の代表的な
実施形態の側面断面図である。カード半加工品202は、PVC、PE、ABS
(アクリロニトリルロ・ブタジエン・スチレン)、HIPS(耐衝撃性ポリスチ
レン)、ポリイミド、ポリエステルまたは他のプラスティック、またはその他の
適正な材料にできるものであり、その上に電子モジュール210を収納し、また
当該ISOまたはその他の規格に準拠してカード半加工品202上に配置される
キャビティまたは凹みを有する。電子モジュール210は、例えば自動ピック・
アンド・プレース装置またはその他の適正な実装手段によって、キャビティ20
4内に置かれ、さらに接着剤206により所定の位置に接着される。
【0042】
カード半加工品202が約60〜80℃の変形温度を持つ硬質PVCの場合、
約80℃より低い温度で接着する接着剤が望ましい。温度70℃で圧力約5ps
i(約0.35kg/cm2)でPVCに押し付けると、瞬時に溶融して接着す
る1つの適正な熱可塑性プラスティック接着剤にはタイプMB7060接着剤が
あり、AI Technology, Inc(New Jersey州Pri
nston)からシート状で市販されている。カード半加工品202が、約12
0℃の変形温度を持つPETの場合、120℃より低い温度で接着する接着剤が
望ましい。
約80℃より低い温度で接着する接着剤が望ましい。温度70℃で圧力約5ps
i(約0.35kg/cm2)でPVCに押し付けると、瞬時に溶融して接着す
る1つの適正な熱可塑性プラスティック接着剤にはタイプMB7060接着剤が
あり、AI Technology, Inc(New Jersey州Pri
nston)からシート状で市販されている。カード半加工品202が、約12
0℃の変形温度を持つPETの場合、120℃より低い温度で接着する接着剤が
望ましい。
【0043】
圧力約5psi(約0.35kg/cm2)でPETに押し付けると、瞬時に
溶融して接着する適正な熱可塑性プラスティック接着剤には、約65〜75℃の
温度で接着するタイプMB7060、約70〜90℃の温度で接着するタイプM
B7070、および約110℃の温度で接着するタイプMB7100を含み、こ
れらのすべてはAI Technology, Incからシート状で市販され
ている。高い圧力を利用すると、タイプMB7060は60℃の低温度で接着で
き、タイプMB7070およびMB7100も同様である。
溶融して接着する適正な熱可塑性プラスティック接着剤には、約65〜75℃の
温度で接着するタイプMB7060、約70〜90℃の温度で接着するタイプM
B7070、および約110℃の温度で接着するタイプMB7100を含み、こ
れらのすべてはAI Technology, Incからシート状で市販され
ている。高い圧力を利用すると、タイプMB7060は60℃の低温度で接着で
き、タイプMB7070およびMB7100も同様である。
【0044】
さらに、高温度と強度の大きい接着を希望する場合は、AI Technol
ogy, Incから市販されているタイプESP7450−SC熱硬化性エポ
キシ接着剤のようなエポキシ接着剤を採用できる。タイプESP7450−SC
は、最大約120〜150℃で大きい接着強度を有し、さらに流動性があり(圧
力約5psi(約0.35kg/cm2)において)、また約80℃の温度で3
0分以内に硬化する。
ogy, Incから市販されているタイプESP7450−SC熱硬化性エポ
キシ接着剤のようなエポキシ接着剤を採用できる。タイプESP7450−SC
は、最大約120〜150℃で大きい接着強度を有し、さらに流動性があり(圧
力約5psi(約0.35kg/cm2)において)、また約80℃の温度で3
0分以内に硬化する。
【0045】
これらの接着剤の各々は、図6のダイ剪断強度特性に示すように、約45℃未
満の温度で500〜1000psi(35〜70kg/cm2)より大きいダイ
剪断強度を有する、一方多くのスマートカード用途では、約45℃未満の温度で
約200psi(約14kg/cm2)の接着強度で十分である。さらにこれら
の接着剤は湿気の影響を受け難く、熱帯性気候または洗濯その他の処理をされる
トラック部品に使用するカードに好都合である。これは図7のダイ剪断強度湿気
露出特性で示されている。
満の温度で500〜1000psi(35〜70kg/cm2)より大きいダイ
剪断強度を有する、一方多くのスマートカード用途では、約45℃未満の温度で
約200psi(約14kg/cm2)の接着強度で十分である。さらにこれら
の接着剤は湿気の影響を受け難く、熱帯性気候または洗濯その他の処理をされる
トラック部品に使用するカードに好都合である。これは図7のダイ剪断強度湿気
露出特性で示されている。
【0046】
電気導電性接着剤の堆積グローブ218により、電子装置212を基板220
に取付けまたは接着する場合、好ましい接着剤は、硬化するとき「フレキシブル
」である熱可塑性プラスティックおよび熱硬化性接着剤である、すなわち接着さ
れる電子装置212が動作することを規定される温度の大部分の範囲で、約50
0,000〜1,000,000psi(35,000〜70、000kg/c
m2)未満の弾性係数を持つ接着剤である。
に取付けまたは接着する場合、好ましい接着剤は、硬化するとき「フレキシブル
」である熱可塑性プラスティックおよび熱硬化性接着剤である、すなわち接着さ
れる電子装置212が動作することを規定される温度の大部分の範囲で、約50
0,000〜1,000,000psi(35,000〜70、000kg/c
m2)未満の弾性係数を持つ接着剤である。
【0047】
適正な導電性接着剤は、タイプPSS8090およびPSS8150熱硬化性
ペースト接着剤を含み、それらは、それぞれ約120℃と200℃の溶融流れ接
着性を有し、AI Technology, Incから提供されている。高い
圧力を利用すると、タイプPSS8090は100℃の低温度で溶融流れ接着で
きる、PSS8150も同様である。
ペースト接着剤を含み、それらは、それぞれ約120℃と200℃の溶融流れ接
着性を有し、AI Technology, Incから提供されている。高い
圧力を利用すると、タイプPSS8090は100℃の低温度で溶融流れ接着で
きる、PSS8150も同様である。
【0048】
電子装置212と基板224間にアンダーフィルする接着剤を使用する場合は
、施行するとき絶縁接着剤を電子装置212の下に導入し、さらに導電性電子接
続218に利用した導電接着剤の弾性係数より小さい弾性係数を有する絶縁接着
剤を使用する。例えば、AI Technology, Incから提供されて
いるタイプMEE7650フレキシブル絶縁熱硬化性エポキシ接着剤は、約10
,000psi(約700kg/cm2)の弾性係数を有し、さらにフレキシブ
ルなタイプMEE7650−5と同様に、タイプPSS8090およびPSS8
150導電接着剤と共に使用するのに適している。
、施行するとき絶縁接着剤を電子装置212の下に導入し、さらに導電性電子接
続218に利用した導電接着剤の弾性係数より小さい弾性係数を有する絶縁接着
剤を使用する。例えば、AI Technology, Incから提供されて
いるタイプMEE7650フレキシブル絶縁熱硬化性エポキシ接着剤は、約10
,000psi(約700kg/cm2)の弾性係数を有し、さらにフレキシブ
ルなタイプMEE7650−5と同様に、タイプPSS8090およびPSS8
150導電接着剤と共に使用するのに適している。
【0049】
図8は、内部で電子装置212が基板224にワイヤボンディングされている
、電子モジュール210’を含むスマートカード200’の別の実施形態の側面
断面図である。基板224から離れた基板の側面上の接触パッド214を用いて
基板224に取り付けられた電子装置212と異なり、電子装置212の接触パ
ッド214を基板224の接触パッド228に電気接続するワイヤボンド219
を用いることにより、カード200’は前述のカードと同一になり、同一方法で
製作される。特に電子装置212は、標準導電性エポキシ接着によって基板22
4のパネル220に取り付けられ、一般に150℃で硬化され、150〜200
℃で接合される金線のようなボンディングワイヤ219によって基板の接触パッ
ドに接続される。
、電子モジュール210’を含むスマートカード200’の別の実施形態の側面
断面図である。基板224から離れた基板の側面上の接触パッド214を用いて
基板224に取り付けられた電子装置212と異なり、電子装置212の接触パ
ッド214を基板224の接触パッド228に電気接続するワイヤボンド219
を用いることにより、カード200’は前述のカードと同一になり、同一方法で
製作される。特に電子装置212は、標準導電性エポキシ接着によって基板22
4のパネル220に取り付けられ、一般に150℃で硬化され、150〜200
℃で接合される金線のようなボンディングワイヤ219によって基板の接触パッ
ドに接続される。
【0050】
次に基板220を個別の電子モジュール210’に単独化する前に、接着剤層
206を施して電子装置212を封入して、均一厚さの接着剤を提供し、前述の
ように電子モジュール210’をカード半加工品202のそれぞれのキャビティ
204内に接着する。接着剤206は、スクリーン、ステンシル、マスク、イン
クジェット印刷または他の適正な方法によって、液体またはペースト状で施され
るか、または基板220に積層される接着剤シートである。
206を施して電子装置212を封入して、均一厚さの接着剤を提供し、前述の
ように電子モジュール210’をカード半加工品202のそれぞれのキャビティ
204内に接着する。接着剤206は、スクリーン、ステンシル、マスク、イン
クジェット印刷または他の適正な方法によって、液体またはペースト状で施され
るか、または基板220に積層される接着剤シートである。
【0051】
有利な点は、電子装置を封入し、次に接着剤を施して電子装置をカード半加工
品の内に接着する第1グローブの個別作業が無くなることである。しかし、電子
装置212をグローブ封入して、一般に150℃で硬化する場合でも、本発明に
よる方法を使用して、均一な厚さを持つ接着剤層206を上に形成し、適正な低
温度でカード半加工品202のキャビティ204内に接着できる。
品の内に接着する第1グローブの個別作業が無くなることである。しかし、電子
装置212をグローブ封入して、一般に150℃で硬化する場合でも、本発明に
よる方法を使用して、均一な厚さを持つ接着剤層206を上に形成し、適正な低
温度でカード半加工品202のキャビティ204内に接着できる。
【0052】
図9は接触タイプのスマートカード300の1つの実施形態の側面断面図であ
り、代替の積層基板301を含んでいる。図5と8のカード200と200’に
関連して上に述べたように、電子モジュール210を置く所定深さのキャビティ
204を有する基板202と異なり、カード300は、プレカットスルーホール
・キャビティ304を持つ基板302を有し、そこに電子モジュール210を収
納する。例えばPVC、PET、ポリイミドまたは他のプラスティックのような
、適当なカード材料の薄いベース基板308は、適合する溶融流れ接着剤306
の薄い層でコーティングされて、同一基板材料の基板302を上に重ねられる。
り、代替の積層基板301を含んでいる。図5と8のカード200と200’に
関連して上に述べたように、電子モジュール210を置く所定深さのキャビティ
204を有する基板202と異なり、カード300は、プレカットスルーホール
・キャビティ304を持つ基板302を有し、そこに電子モジュール210を収
納する。例えばPVC、PET、ポリイミドまたは他のプラスティックのような
、適当なカード材料の薄いベース基板308は、適合する溶融流れ接着剤306
の薄い層でコーティングされて、同一基板材料の基板302を上に重ねられる。
【0053】
接着剤層306は、カードの全体厚さ、例えば0.78mm(約31ミル)に
比較して、相対的に薄く、例えば約50μm(約2ミル)、または相対的に厚く
、例えば500μm(約20ミル)にできる。電子モジュール210が相対的に
薄く、また平行な前面と背面を有する場合、グラウンド・グローブトップ・モジ
ュールにおけるように、相対的に薄い接着剤層306で十分である。モジュール
の電子装置が厚く、そのため装置を取付ける個々の基板から実質的に突出する場
合は、厚い接着剤が望ましい。
比較して、相対的に薄く、例えば約50μm(約2ミル)、または相対的に厚く
、例えば500μm(約20ミル)にできる。電子モジュール210が相対的に
薄く、また平行な前面と背面を有する場合、グラウンド・グローブトップ・モジ
ュールにおけるように、相対的に薄い接着剤層306で十分である。モジュール
の電子装置が厚く、そのため装置を取付ける個々の基板から実質的に突出する場
合は、厚い接着剤が望ましい。
【0054】
特に電子装置212が相対的に薄い場合は、基板302の厚さはモジュール2
10の電子装置212の厚さよりわずかに厚くして、ベース基板308と接着剤
層306の厚さを選択してカード300の全体厚さを当該カード規格に適合する
ようにできる。電子モジュール210は、図3〜5に関連して上に述べたものと
同一である。
10の電子装置212の厚さよりわずかに厚くして、ベース基板308と接着剤
層306の厚さを選択してカード300の全体厚さを当該カード規格に適合する
ようにできる。電子モジュール210は、図3〜5に関連して上に述べたものと
同一である。
【0055】
図9の拡大挿入図に示すように、カード基板302、接着剤層306および基
板308を積層してカード300を形成する際、モジュール210の電子装置2
12が接着剤層306の接着剤中に突出して、接着剤をカード基板302のキャ
ビティ304に流し込み、その結果電子モジュール210を接着剤層306に埋
め込んで、カード基板302とカード300に対して正しい位置にモジュール2
10を固定する。
板308を積層してカード300を形成する際、モジュール210の電子装置2
12が接着剤層306の接着剤中に突出して、接着剤をカード基板302のキャ
ビティ304に流し込み、その結果電子モジュール210を接着剤層306に埋
め込んで、カード基板302とカード300に対して正しい位置にモジュール2
10を固定する。
【0056】
好ましくは、キャビティ304は、接着剤層306からの接着剤で約75%を
充填する。接着剤層306をより厚くまたはより薄くすることにより、キャビテ
ィ304の充填を増加または減少することができるが、モジュール210をキャ
ビティに挿入するときに接着剤がキャビティ304から溢れるのは望ましくなく
、またモジュール210が接着剤306に十分埋め込まれないのも望ましくなく
、したがって接着剤層306の厚さを制御してこのような状態を避けるべきであ
る。
充填する。接着剤層306をより厚くまたはより薄くすることにより、キャビテ
ィ304の充填を増加または減少することができるが、モジュール210をキャ
ビティに挿入するときに接着剤がキャビティ304から溢れるのは望ましくなく
、またモジュール210が接着剤306に十分埋め込まれないのも望ましくなく
、したがって接着剤層306の厚さを制御してこのような状態を避けるべきであ
る。
【0057】
本発明によるカードに使用する接着剤層306の実際厚さは、カード基板30
2の厚さを減少し、カードおよび接着剤の構造の一部として役立ち、少ない基板
層、例えば2つの基板層302と308だけを有するカード300の構成を容易
にする。これは、少なくとも3または4層(2つの層は、内部に従来の電子モジ
ュールを挿入し、かつその目的のために位置合わせしなければならない階段状キ
ャビティまたは穴を形成するのに必要)を必要とする従来のカードに比較して実
質的な利点である。さらに、従来技術のカードのキャビティの肩の上に正確に塗
布して、接触モジュールの端部を接着する必要がある特殊接着剤を、本発明では
使用する必要がない。さらに本発明の低い積層温度により、PVC基板を加熱し
て、表面仕上げの印刷品質の維持の困難な溶融流れ温度にする必要がなくなる。
2の厚さを減少し、カードおよび接着剤の構造の一部として役立ち、少ない基板
層、例えば2つの基板層302と308だけを有するカード300の構成を容易
にする。これは、少なくとも3または4層(2つの層は、内部に従来の電子モジ
ュールを挿入し、かつその目的のために位置合わせしなければならない階段状キ
ャビティまたは穴を形成するのに必要)を必要とする従来のカードに比較して実
質的な利点である。さらに、従来技術のカードのキャビティの肩の上に正確に塗
布して、接触モジュールの端部を接着する必要がある特殊接着剤を、本発明では
使用する必要がない。さらに本発明の低い積層温度により、PVC基板を加熱し
て、表面仕上げの印刷品質の維持の困難な溶融流れ温度にする必要がなくなる。
【0058】
カード300は次のように製作される。AI Technologyから市販
されているタイプMB7060接着剤の2〜5ミル厚さ(0.05〜0.13m
m)層を、基板にこの接着剤のシートを重ねるか、またはロール・コーティング
、スクリーン、ステンシルまたは基板上に接着剤を配置する他の適正な方法によ
り、2〜10ミル(0.05〜0.25mm)厚さのPVCベース基板308材
料のシート上に施す。
されているタイプMB7060接着剤の2〜5ミル厚さ(0.05〜0.13m
m)層を、基板にこの接着剤のシートを重ねるか、またはロール・コーティング
、スクリーン、ステンシルまたは基板上に接着剤を配置する他の適正な方法によ
り、2〜10ミル(0.05〜0.25mm)厚さのPVCベース基板308材
料のシート上に施す。
【0059】
貫通するダイ−カット・スルーホール・キャビティを有する12〜18ミル厚
さ(0.3〜0.45mm)PVC基板302材料のシートを、ベース基板30
8材料のシートと接着剤層306に積層して、積層基板301を形成する、この
積層基板は例えば当該ISO規格に一致する厚さ、すなわち約0.78mm(約
31ミル)である。基板302の厚さを選択して、貫通するキャビティ304内
に納まる電子装置またはモジュールの厚さに一致させる。
さ(0.3〜0.45mm)PVC基板302材料のシートを、ベース基板30
8材料のシートと接着剤層306に積層して、積層基板301を形成する、この
積層基板は例えば当該ISO規格に一致する厚さ、すなわち約0.78mm(約
31ミル)である。基板302の厚さを選択して、貫通するキャビティ304内
に納まる電子装置またはモジュールの厚さに一致させる。
【0060】
積層は、約65〜75℃の温度で実行して、PVC基板を焼きなます。キャビ
ティ304を相互に関連させて配置し、積層基板301のシートが個別カード基
板に切断されるときに、キャビティ304が当該カード規格に規定された所定位
置になるようにする。
ティ304を相互に関連させて配置し、積層基板301のシートが個別カード基
板に切断されるときに、キャビティ304が当該カード規格に規定された所定位
置になるようにする。
【0061】
キャビティ304に対して既知の所定の位置関係にある、積層基板301のシ
ートのガイド穴または他のインデックス表示を採用して、キャビティ3−4内へ
の電子モジュール210の配置、および/または積層基板301のシートを単独
化して個別基板301またはカード300を形成することは有利である。
ートのガイド穴または他のインデックス表示を採用して、キャビティ3−4内へ
の電子モジュール210の配置、および/または積層基板301のシートを単独
化して個別基板301またはカード300を形成することは有利である。
【0062】
例えば標準ピック・アンド・プレース装置によって、電子モジュール210を
それぞれのキャビティ304内に、それぞれの接触パッド226を露出した状態
で配置して接着する。好ましくは、積層基板301を約65〜75℃の温度に加
熱し、電子モジュール210を約3〜10psi(約0.2〜0.7kg/cm 2 )の圧力でキャビティ304内に押し付け、タイプMB7060接着剤を流し
込む。
それぞれのキャビティ304内に、それぞれの接触パッド226を露出した状態
で配置して接着する。好ましくは、積層基板301を約65〜75℃の温度に加
熱し、電子モジュール210を約3〜10psi(約0.2〜0.7kg/cm 2 )の圧力でキャビティ304内に押し付け、タイプMB7060接着剤を流し
込む。
【0063】
次に完成したカードのシートに適正な顧客情報を印刷し、切断または単独化し
て個別カードにする。代替方法としては、カバーまたは外側層に、正しい配置と
位置合わせのための適正なガイト穴または他の表示を持つウェブまたはパネル形
体に前印刷できる。
て個別カードにする。代替方法としては、カバーまたは外側層に、正しい配置と
位置合わせのための適正なガイト穴または他の表示を持つウェブまたはパネル形
体に前印刷できる。
【0064】
図10は接触タイプのスマートカード300’のさらに別の実施形態の側面断
面図であり、図8に関して前に述べたようにグローブ封入ワイヤボンドモジュー
ル210’がカード基板302のキャビティ304内に接着されていることを除
き、カード300と同一である。
面図であり、図8に関して前に述べたようにグローブ封入ワイヤボンドモジュー
ル210’がカード基板302のキャビティ304内に接着されていることを除
き、カード300と同一である。
【0065】
カード300’は前述のカード300と同一プロセスで製作され、また同一材
料と接着剤を利用している。コード300と同様に、積層してカード300’を
形成し、接着層からの接着剤をカード基板302のキャビティ304に流し込み
、その中に電子モジュール210’を埋め込んで、カード基板302とカード3
00’に対し正しい位置にモジュール210’を固定する。
料と接着剤を利用している。コード300と同様に、積層してカード300’を
形成し、接着層からの接着剤をカード基板302のキャビティ304に流し込み
、その中に電子モジュール210’を埋め込んで、カード基板302とカード3
00’に対し正しい位置にモジュール210’を固定する。
【0066】
代替方法としては、積層基板301のシートを個々の積層基板301に単独化
した後に、電子モジュール210、210’をキャビティ304内に配置して前
述の温度と圧力で接着する。また基板302、接着剤層306およびベース基板
308の厚さを変えて異なるカード300、300’厚さを得ることができるが
、基板301を希望する厚さに積層するときは、接着剤層306の厚さは適正な
接着剤流れになるように選択する必要がある。例えば、PETようなカード20
0、200’に関して上に述べた材料およびタイプMB7100接着剤を使用し
て、カード300、300’を製作できる。
した後に、電子モジュール210、210’をキャビティ304内に配置して前
述の温度と圧力で接着する。また基板302、接着剤層306およびベース基板
308の厚さを変えて異なるカード300、300’厚さを得ることができるが
、基板301を希望する厚さに積層するときは、接着剤層306の厚さは適正な
接着剤流れになるように選択する必要がある。例えば、PETようなカード20
0、200’に関して上に述べた材料およびタイプMB7100接着剤を使用し
て、カード300、300’を製作できる。
【0067】
他の接触モジュールを本明細書に述べる製品および方法に使用できる。例えば
、KevinK−T Chungにより本出願と同日に出願された、米国特許出
願09/ の発明の名称「スマートカードにおける接触モジュール、およ
びそれの製作方法」に記載された接触モジュールを使用でき、またこの出願はそ
の全文が本明細書の一部をなすものとしてここに引用する。
、KevinK−T Chungにより本出願と同日に出願された、米国特許出
願09/ の発明の名称「スマートカードにおける接触モジュール、およ
びそれの製作方法」に記載された接触モジュールを使用でき、またこの出願はそ
の全文が本明細書の一部をなすものとしてここに引用する。
【0068】
一方、非接触カードの利点は、カードリーダと電気―機械的接触をする必要が
なく、そのため汚染、酸化および腐食により発生する接触不良問題を起こさない
だけでなく、かなりの距離をカバーするRFリンクを介してカードリーダを作動
できる。図11と12はそれぞれ、非接触カード400の代表的基板402の平
面図と側面図であり、埋込み電子装置を有する。
なく、そのため汚染、酸化および腐食により発生する接触不良問題を起こさない
だけでなく、かなりの距離をカバーするRFリンクを介してカードリーダを作動
できる。図11と12はそれぞれ、非接触カード400の代表的基板402の平
面図と側面図であり、埋込み電子装置を有する。
【0069】
基板402は、PVC、PET、ABSまたはHIPS、ポリイミド、ポリマ
フィルム、または他のプラスティック、またはペーパーフィルム、またはその他
の適正な材料などの基板材料の薄いシートから形成され、その上にRFループア
ンテナ404として作用する細長い電気導体404が搭載されている。アンテナ
404は、電気導電性粒子を内部に含んで電気導電性を得ている熱可塑性プラス
ティックまたは熱硬化性ポリマ接着剤から形成される。
フィルム、または他のプラスティック、またはペーパーフィルム、またはその他
の適正な材料などの基板材料の薄いシートから形成され、その上にRFループア
ンテナ404として作用する細長い電気導体404が搭載されている。アンテナ
404は、電気導電性粒子を内部に含んで電気導電性を得ている熱可塑性プラス
ティックまたは熱硬化性ポリマ接着剤から形成される。
【0070】
電子装置410を電気接続406によりフリップチップ状に基板402に取付
けており、その電気接触406は、RFループアンテナ404の接点として機能
する接触パッドを導電接着剤の細長い導電パターン404の末端に接着している
。導電パターン404の末端での電子装置410への接続406は、パターンの
導電接着剤が湿っている間に、その上に電子装置410を置くか、または導電接
着剤パターン404を乾燥またはB−ステージにした後に、電子装置410を置
いて、導電接着剤を溶融または硬化してパターンの末端に接触させる。
けており、その電気接触406は、RFループアンテナ404の接点として機能
する接触パッドを導電接着剤の細長い導電パターン404の末端に接着している
。導電パターン404の末端での電子装置410への接続406は、パターンの
導電接着剤が湿っている間に、その上に電子装置410を置くか、または導電接
着剤パターン404を乾燥またはB−ステージにした後に、電子装置410を置
いて、導電接着剤を溶融または硬化してパターンの末端に接触させる。
【0071】
結果的に、また有利な点は、厚膜インクの堆積を必要としない単一堆積で基板
を製作して、従来方法でアンテナと導電バンプを形成し、アンンテナと電子装置
間に相互接続を形成できることである。
を製作して、従来方法でアンテナと導電バンプを形成し、アンンテナと電子装置
間に相互接続を形成できることである。
【0072】
アンテナ404のパターンを限定するステンシル、スクリーンまたはマスクを
使用して、アンテナ404のパターンで基板402に導電接着剤を堆積できる。
一般に基板402は約0.25mm〜1mm厚さ(約10〜40ミル厚さ)であ
り、アンテナ404を形成する導体は約250μm(約10ミル)幅で、約25
μm〜125μm厚さ(約1〜5ミル厚さ)である。大部分は、アンテナ404
の導体は、湿っているときには約50μm〜100μm厚さ(約2〜4ミル厚さ
)であり、乾燥またはB−ステージ後は約25μm〜75μm厚さ(約1〜3ミ
ル厚さ)である。
使用して、アンテナ404のパターンで基板402に導電接着剤を堆積できる。
一般に基板402は約0.25mm〜1mm厚さ(約10〜40ミル厚さ)であ
り、アンテナ404を形成する導体は約250μm(約10ミル)幅で、約25
μm〜125μm厚さ(約1〜5ミル厚さ)である。大部分は、アンテナ404
の導体は、湿っているときには約50μm〜100μm厚さ(約2〜4ミル厚さ
)であり、乾燥またはB−ステージ後は約25μm〜75μm厚さ(約1〜3ミ
ル厚さ)である。
【0073】
適正な導電接着剤は、例えば銀粒子を充填したタイプPSS8150熱硬化性
導電接着剤であり、New Jersey, PrincetonのAI Te
chnology, Inc.から市販されている。堆積された導電接着剤は、
オーブンで加熱されて乾燥またはB−ステージになる。接着剤が堆積後まだ湿っ
ているとき、または導電接着剤が乾燥またはB−ステージになった後のどちらに
でも、電子装置410を基板402上に配置できる。
導電接着剤であり、New Jersey, PrincetonのAI Te
chnology, Inc.から市販されている。堆積された導電接着剤は、
オーブンで加熱されて乾燥またはB−ステージになる。接着剤が堆積後まだ湿っ
ているとき、または導電接着剤が乾燥またはB−ステージになった後のどちらに
でも、電子装置410を基板402上に配置できる。
【0074】
アンテナ402は複数巻数を有し、電子装置410が1つまたは複数巻数のア
ンテナ404、または導電接着剤から形成された他の導体をブリッジする場合、
および特にこのような導電体の幅または間隔が小さい、すなわち約0.25〜0
.5mm(約10〜20ミル)より小さい場合は、堆積された導電接着剤を乾燥
またはB−ステージとした後、電子装置410を取付けるのが望ましい。
ンテナ404、または導電接着剤から形成された他の導体をブリッジする場合、
および特にこのような導電体の幅または間隔が小さい、すなわち約0.25〜0
.5mm(約10〜20ミル)より小さい場合は、堆積された導電接着剤を乾燥
またはB−ステージとした後、電子装置410を取付けるのが望ましい。
【0075】
同一導電接着剤の第2の堆積を形成して、バンプ406上に接着剤の第2層を
堆積し、その接着剤が湿っているか、または乾燥またはB−ステージ後に、前記
バンプに電子装置を取り付ける。しかし導電体の幅または間隔が小さい場合は、
バンプ406上の導電接着剤の第2堆積が乾燥またはB−ステージになった後に
、電子装置410を取付るのが望ましい。
堆積し、その接着剤が湿っているか、または乾燥またはB−ステージ後に、前記
バンプに電子装置を取り付ける。しかし導電体の幅または間隔が小さい場合は、
バンプ406上の導電接着剤の第2堆積が乾燥またはB−ステージになった後に
、電子装置410を取付るのが望ましい。
【0076】
随意ではあるが、多くの用途で、液状の絶縁接着剤アンダーフィルを電子装置
410のエッジに沿って施し、そこから接着剤が毛細管現象で流れて、導電接着
剤で満たされていない電子装置410と基板402間の残りの容積部分を満たす
。このような接着剤アンダーフィルは、基板402への電子装置410の取付け
の機械強度と、湿度およびその他の汚染に対する耐性を増加させる。
410のエッジに沿って施し、そこから接着剤が毛細管現象で流れて、導電接着
剤で満たされていない電子装置410と基板402間の残りの容積部分を満たす
。このような接着剤アンダーフィルは、基板402への電子装置410の取付け
の機械強度と、湿度およびその他の汚染に対する耐性を増加させる。
【0077】
導電接着剤が、タイプPSS8150のような軟質接着剤である(基板402
がフレキシブルの場合に望ましい)場合は、AI Technologyから市
販されているタイプMEEE7650またはタイプMEE7650−5熱可塑性
エポキシ接着剤などの軟質接着剤アンダーフィルを利用するのが望ましい。
がフレキシブルの場合に望ましい)場合は、AI Technologyから市
販されているタイプMEEE7650またはタイプMEE7650−5熱可塑性
エポキシ接着剤などの軟質接着剤アンダーフィルを利用するのが望ましい。
【0078】
図13は代表的カード400の側面断面図であり、前述の基板402を含む。
これとは別に、基板402の材料に相当するPVCまたはPET材料のカード半
加工品は、電子装置410を収納するキャビティ422を有しており、溶融流れ
接着剤シートを積層またはそれに層424を積層(ただし代替方法として、また
場合によっては望ましいこともあるが、接着剤シート424を基板402に積層
する)して、完全なカードに組込むために準備されている。
これとは別に、基板402の材料に相当するPVCまたはPET材料のカード半
加工品は、電子装置410を収納するキャビティ422を有しており、溶融流れ
接着剤シートを積層またはそれに層424を積層(ただし代替方法として、また
場合によっては望ましいこともあるが、接着剤シート424を基板402に積層
する)して、完全なカードに組込むために準備されている。
【0079】
基板402と準備されたカード半加工品420は整列して、電子装置410を
カード半加工品420のキャビティ422内に配置する。基板402とカード半
加工品420を、例えば2つの加熱平板間または加熱ロール間で、接着剤層42
4の溶融流れに適した温度と時間で一体に積層し、基板402とカード半加工品
420を永久接着して、キャビティ422内に配置されて溶融接着剤424によ
り基板402とカード半加工品420間に封入された電子装置410を有する、
完全な非接触カード400を形成する。
カード半加工品420のキャビティ422内に配置する。基板402とカード半
加工品420を、例えば2つの加熱平板間または加熱ロール間で、接着剤層42
4の溶融流れに適した温度と時間で一体に積層し、基板402とカード半加工品
420を永久接着して、キャビティ422内に配置されて溶融接着剤424によ
り基板402とカード半加工品420間に封入された電子装置410を有する、
完全な非接触カード400を形成する。
【0080】
図14は、本発明による非接触カード400’の別の代替の代表的実施形態の
側面断面図である。カード400’は前述のカード400と同様であり、図11
と12に関連して述べたように、カード上に取付けたループアンテナ404と電
子装置410を有する準備された基盤402を含む。
側面断面図である。カード400’は前述のカード400と同様であり、図11
と12に関連して述べたように、カード上に取付けたループアンテナ404と電
子装置410を有する準備された基盤402を含む。
【0081】
基板402の材料に対応するPVCまたはPET材料のカード半加工品420
’は、電子装置410を収納するキャビティを持たず、それによりカード400
’の製作を簡単にし、処理工程を削減する利点を持つ。
’は、電子装置410を収納するキャビティを持たず、それによりカード400
’の製作を簡単にし、処理工程を削減する利点を持つ。
【0082】
層424をロールコーティングまたは溶融接着剤のシート424同士を積層、
または別の方法としては接着剤シート424をカード半加工品420’に積層し
て完全なカードに組立てるために、層基板402を準備する。接着剤層424は
、基板402より上に電子装置410の高さ(厚さ)より厚く、したがって電子
装置410を十分にカバーして封入する。
または別の方法としては接着剤シート424をカード半加工品420’に積層し
て完全なカードに組立てるために、層基板402を準備する。接着剤層424は
、基板402より上に電子装置410の高さ(厚さ)より厚く、したがって電子
装置410を十分にカバーして封入する。
【0083】
層424を形成する接着剤は、ループアンテナ402と接点406を形成する
導電接着剤と別のタイプを選択するのが望ましく、それにより、例えば1つが熱
硬化性接着剤で他方が熱可塑性接着剤であるか、または2つの接着剤が異なる溶
剤を使用して、1つの接着剤の溶剤が他方の接着剤に作用しないかまたは分解し
ないなどのような、分子と物理構造の異なる化学特性に基づく接着剤などのスミ
アリングを避ける。層424を乾燥またはB−ステージのシートで形成する、す
なわち基板402に無溶剤接着する場合も、スミアリングを避けることができる
。
導電接着剤と別のタイプを選択するのが望ましく、それにより、例えば1つが熱
硬化性接着剤で他方が熱可塑性接着剤であるか、または2つの接着剤が異なる溶
剤を使用して、1つの接着剤の溶剤が他方の接着剤に作用しないかまたは分解し
ないなどのような、分子と物理構造の異なる化学特性に基づく接着剤などのスミ
アリングを避ける。層424を乾燥またはB−ステージのシートで形成する、す
なわち基板402に無溶剤接着する場合も、スミアリングを避けることができる
。
【0084】
基板402とカード半加工品420’を、加熱平板間または加熱ロール間で、
接着剤層424の溶融流れに適した温度と時間で一体に積層し、基板402とカ
ード半加工品420’を永久接着して、溶融接着剤424により基板402とカ
ード半加工品420間に配置され封入されたた電子装置410を有する、完全な
非接触カード404’を形成する。
接着剤層424の溶融流れに適した温度と時間で一体に積層し、基板402とカ
ード半加工品420’を永久接着して、溶融接着剤424により基板402とカ
ード半加工品420間に配置され封入されたた電子装置410を有する、完全な
非接触カード404’を形成する。
【0085】
図15は、前述のカード400、400’と同様の基板の平面図であり、基板
402に電子装置410’を取付ける代替の配置を採用している。電子装置41
0’、例えば基板402から離して示す半導体ダイは、例えばダイの対向する端
部に沿って間隔を空けて置かれた2つの接触パッド412’を有する。スクリー
ン印刷、ステンシルまたは導電接着剤を堆積する他の適当な方法により、基板4
02上に適正な幅と導電率を持つRFループアンテナ404’を堆積させる。
402に電子装置410’を取付ける代替の配置を採用している。電子装置41
0’、例えば基板402から離して示す半導体ダイは、例えばダイの対向する端
部に沿って間隔を空けて置かれた2つの接触パッド412’を有する。スクリー
ン印刷、ステンシルまたは導電接着剤を堆積する他の適当な方法により、基板4
02上に適正な幅と導電率を持つRFループアンテナ404’を堆積させる。
【0086】
ループアンテナはアンテナの端に同一距離の間隔を空けたRFループアンテナ
404’の接点406’を有して、電子装置410’の接触パッド412’がそ
の接点に接触するようにしている。さらに、サポート408を基板402上に置
いて、電子装置410’部分を接触パッド412’から離して保持する。
404’の接点406’を有して、電子装置410’の接触パッド412’がそ
の接点に接触するようにしている。さらに、サポート408を基板402上に置
いて、電子装置410’部分を接触パッド412’から離して保持する。
【0087】
電子装置410’の表面(装置を取付ける側)を被膜保護またはコーティング
して、装置に付ける導電接着剤を持つことにより電子装置410’の機能が損な
われないようにするか、またはサポート408を分離して堆積するかまたは電気
的絶縁接着剤のような別材料から形成する場合は、サポート408を同時に、ま
たアンテナ404’と同一材料で堆積できる。代替方法としては、接点406’
上に接着剤剤の第2堆積を形成して高さを増し、接着剤の第2堆積をサポート4
08上に形成して、同様に高さを増加させる。
して、装置に付ける導電接着剤を持つことにより電子装置410’の機能が損な
われないようにするか、またはサポート408を分離して堆積するかまたは電気
的絶縁接着剤のような別材料から形成する場合は、サポート408を同時に、ま
たアンテナ404’と同一材料で堆積できる。代替方法としては、接点406’
上に接着剤剤の第2堆積を形成して高さを増し、接着剤の第2堆積をサポート4
08上に形成して、同様に高さを増加させる。
【0088】
図16に示すように、接触パッド412’をアンテナ接点406’に接続し、
電子装置410をサポート408で保持する状態で、電子装置40’を基板40
2に対して反転させて取り付る。接点406’を形成するように堆積された接着
剤とサポート408が湿っている間に、電子装置410’を基板402に取付け
でき、または電子装置を基板に取付ける前に、接点406’とサポート408を
形成する接着剤を乾燥またはB−ステージにできる。
電子装置410をサポート408で保持する状態で、電子装置40’を基板40
2に対して反転させて取り付る。接点406’を形成するように堆積された接着
剤とサポート408が湿っている間に、電子装置410’を基板402に取付け
でき、または電子装置を基板に取付ける前に、接点406’とサポート408を
形成する接着剤を乾燥またはB−ステージにできる。
【0089】
接点406’とサポート408に熱可塑性プラスティック接着剤を使用する場
合は、基板402および/または電子装置410’を、熱可塑性プラスティック
接着剤を溶融流れに十分な温度(すなわち湿って接着と硬化する)に加熱し、基
板402と装置410’を合わせて圧縮して電子装置410’を基板402に取
付ける。
合は、基板402および/または電子装置410’を、熱可塑性プラスティック
接着剤を溶融流れに十分な温度(すなわち湿って接着と硬化する)に加熱し、基
板402と装置410’を合わせて圧縮して電子装置410’を基板402に取
付ける。
【0090】
接点406’とサポート408に熱硬化性接着剤を使用する場合は、装置41
0’を熱硬化性接着剤に押し付けるか、または基板402および/または電子装
置410’を、B−ステージ熱硬化性接着剤を溶融流れに十分な温度(すなわち
湿って接着と硬化する)に加熱し、基板402と装置410’を合わせて圧縮し
て電子装置410’を基板402に取付ける。この後熱硬化性接着剤を、適正な
温度において十分な時間加熱して硬化させる。
0’を熱硬化性接着剤に押し付けるか、または基板402および/または電子装
置410’を、B−ステージ熱硬化性接着剤を溶融流れに十分な温度(すなわち
湿って接着と硬化する)に加熱し、基板402と装置410’を合わせて圧縮し
て電子装置410’を基板402に取付ける。この後熱硬化性接着剤を、適正な
温度において十分な時間加熱して硬化させる。
【0091】
カード400、400’に対する好ましい接着剤は、これもAI Techn
ologyから市販されているタイプPSS8150の導電、軟質熱硬化性接着
剤であり、この接着剤を適正な幅と厚さ、例えば1mm幅で0.1mm厚さに印
刷して、適正な導電率とアンテナ404’の特性係数Qを提供できる。接点40
6’とサポート408’によって電子装置を基板に取り付け後、アンダーフィル
を施して、電子装置410’を基板402にさらによく固定できる。
ologyから市販されているタイプPSS8150の導電、軟質熱硬化性接着
剤であり、この接着剤を適正な幅と厚さ、例えば1mm幅で0.1mm厚さに印
刷して、適正な導電率とアンテナ404’の特性係数Qを提供できる。接点40
6’とサポート408’によって電子装置を基板に取り付け後、アンダーフィル
を施して、電子装置410’を基板402にさらによく固定できる。
【0092】
電気装置410’のサイズが小さい、例えばエッジに沿って約5mmより小さ
い場合は、硬質材料または軟質材料のアンダーフィルを使用でき、基板402が
フレキシブルな場合には軟質アンダーフィル材料を使用する。しかし電気装置4
10’のサイズがエッジに沿って約5mmより大きく、またFR4基板のような
硬質基板を使用している場合、または基板402がフレキシブル、または接点4
06’および/またはサポート408に使用している接着剤が軟質接着剤である
場合は、軟質接着剤アンダーフィルが望ましい。
い場合は、硬質材料または軟質材料のアンダーフィルを使用でき、基板402が
フレキシブルな場合には軟質アンダーフィル材料を使用する。しかし電気装置4
10’のサイズがエッジに沿って約5mmより大きく、またFR4基板のような
硬質基板を使用している場合、または基板402がフレキシブル、または接点4
06’および/またはサポート408に使用している接着剤が軟質接着剤である
場合は、軟質接着剤アンダーフィルが望ましい。
【0093】
アンダーフィル接着剤は装置410’と基板402間の接着強度を増し、また
導電接着剤に導電性を付与するために使用する導電粒子からの銀イオン移動を含
む汚染物質の浸入をさらに阻止および防止できる。軟質アンダーフィルに対する
好ましい接着剤は、AI Technologyから市販されているタイプME
E7650−5電気絶縁性軟質温度硬化性接着剤であり、それを電子装置410
’のエッジに沿って施し、毛細管現象によって装置410’と基板402間に吸
い込ませる。
導電接着剤に導電性を付与するために使用する導電粒子からの銀イオン移動を含
む汚染物質の浸入をさらに阻止および防止できる。軟質アンダーフィルに対する
好ましい接着剤は、AI Technologyから市販されているタイプME
E7650−5電気絶縁性軟質温度硬化性接着剤であり、それを電子装置410
’のエッジに沿って施し、毛細管現象によって装置410’と基板402間に吸
い込ませる。
【0094】
さらに同一軟質電気絶縁性接着剤を、基板402とカード400、400’の
保護コーティングとして使用して、RFループアンテナ404’の機械的磨耗、
汚染物質および汚染環境との接触を防止できる。これらのタイプのカードに一般
に利用される電子装置のサイズ的な理由から、追加の機械的保護が必要な場合は
、硬質接着剤アンダーフィルを利用することが多い。
保護コーティングとして使用して、RFループアンテナ404’の機械的磨耗、
汚染物質および汚染環境との接触を防止できる。これらのタイプのカードに一般
に利用される電子装置のサイズ的な理由から、追加の機械的保護が必要な場合は
、硬質接着剤アンダーフィルを利用することが多い。
【0095】
代表的はカード400’を製作する方法は以下のようにする。軟質で、印刷可
能PVCの7ミル(0.178mm)厚さのシートを準備する。好ましくは、こ
のシートは複数の基板402を同時に製作可能なサイズである。例えば、12基
板の3×4アレイを含むパネルを製作するには、11インチ×11インチ(約2
8mm×28mm)シートが好都合であり、または24基板の3×8アレイを含
むパネルを製作するには、11インチ×18インチ(約28mm×46mm)シ
ートが好都合である。
能PVCの7ミル(0.178mm)厚さのシートを準備する。好ましくは、こ
のシートは複数の基板402を同時に製作可能なサイズである。例えば、12基
板の3×4アレイを含むパネルを製作するには、11インチ×11インチ(約2
8mm×28mm)シートが好都合であり、または24基板の3×8アレイを含
むパネルを製作するには、11インチ×18インチ(約28mm×46mm)シ
ートが好都合である。
【0096】
この場合、前記シートは各々が十分な未使用周辺領域を有して、例えばスクリ
ーンとステンシル、ピック・アンド・プレース装置、積層装置、ダイ・カッティ
ング装置等に対するシートの配置と配列を容易にするガイド穴または他のインデ
ックスの配置と表示配列の余地を残すことが望ましい。
ーンとステンシル、ピック・アンド・プレース装置、積層装置、ダイ・カッティ
ング装置等に対するシートの配置と配列を容易にするガイド穴または他のインデ
ックスの配置と表示配列の余地を残すことが望ましい。
【0097】
AI Technologyから市販されているタイプPSS8090熱可塑
性高導電率(例えば、0.001Ω−cm未満の導電率)接着剤のような導電接
着剤は、約2ミル(約0.05mm)厚さのPVCシート上にスクリーン印刷さ
れて、導電ループアンテナ404と接点406を形成し、それに電子装置410
を単一処理で取付けるが、ステンシル、マスキング、インクジェット印刷または
他の適正な堆積方法も利用できる。
性高導電率(例えば、0.001Ω−cm未満の導電率)接着剤のような導電接
着剤は、約2ミル(約0.05mm)厚さのPVCシート上にスクリーン印刷さ
れて、導電ループアンテナ404と接点406を形成し、それに電子装置410
を単一処理で取付けるが、ステンシル、マスキング、インクジェット印刷または
他の適正な堆積方法も利用できる。
【0098】
導電接着剤が湿っている間に、電子装置410を導電接着剤が溶融流れするの
に十分な温度に加熱し、PVCシート基板上の接点に対して正しい位置に配置し
て、ピック・アンド・プレース装置によって、導電接着剤ループアンテナの細長
いパターンの末端24で導電接着剤に電気的接触と接着をさせる。次に、電子装
置410を搭載した基板402を、オーブン中で約60℃にして乾燥またはB−
ステージにし、さらに、必要な場合は基板を検査、試験する。乾燥タイプのMB
7060−W溶融流れ白色色素接着剤の10ミル厚さ(0.25mm)シート4
24を、約75℃の温度で、7ミル(0.178mm)厚さの軟質で高印刷性P
VCの別のシートに積層する。
に十分な温度に加熱し、PVCシート基板上の接点に対して正しい位置に配置し
て、ピック・アンド・プレース装置によって、導電接着剤ループアンテナの細長
いパターンの末端24で導電接着剤に電気的接触と接着をさせる。次に、電子装
置410を搭載した基板402を、オーブン中で約60℃にして乾燥またはB−
ステージにし、さらに、必要な場合は基板を検査、試験する。乾燥タイプのMB
7060−W溶融流れ白色色素接着剤の10ミル厚さ(0.25mm)シート4
24を、約75℃の温度で、7ミル(0.178mm)厚さの軟質で高印刷性P
VCの別のシートに積層する。
【0099】
好ましくは、このPVCシートは複数の基板402を製作したシートと同一サ
イズである、すなわち24カード半加工品420’の3×8アレイを製作する1
1インチ×18インチ(約28mm×46mm)シートであり、前記シートが十
分な未使用周辺領域を有して、これら2つのシートの配置と配列を容易にする基
板402のシート上の基板に対応するガイド穴または他のインデックスの配置お
よび表示配列の余地を残すことが望ましい。適当なインデックスと精度の高いサ
イズにより、個々のパネルをウェブ形状に積層して、後続のダイ・カッティング
とその後の処理を容易にできる。
イズである、すなわち24カード半加工品420’の3×8アレイを製作する1
1インチ×18インチ(約28mm×46mm)シートであり、前記シートが十
分な未使用周辺領域を有して、これら2つのシートの配置と配列を容易にする基
板402のシート上の基板に対応するガイド穴または他のインデックスの配置お
よび表示配列の余地を残すことが望ましい。適当なインデックスと精度の高いサ
イズにより、個々のパネルをウェブ形状に積層して、後続のダイ・カッティング
とその後の処理を容易にできる。
【0100】
基板402のシートとカード半加工品420’のシートを、選択した温度と速
度で一体にロール積層して、接着剤424を約65〜75℃に上げる、これは、
2つのシートを約50〜60℃の予熱することにより、また仕上がりカード40
0’の厚さに等しい距離だけ間隔を空けた加熱ピンチローラを使用することによ
り容易に実現する。またピンチローラは、基板、カード半加工品および接着剤中
のポケット内に残る空気(カードの強度を劣化させる)を無くする。次に、積層
カード400’の組合せシートを適当な回転ダイ・カッターで切断して、個々の
カード、例えば24カード400’にする、このカードの各々はそれに埋め込む
電子装置410を有する。
度で一体にロール積層して、接着剤424を約65〜75℃に上げる、これは、
2つのシートを約50〜60℃の予熱することにより、また仕上がりカード40
0’の厚さに等しい距離だけ間隔を空けた加熱ピンチローラを使用することによ
り容易に実現する。またピンチローラは、基板、カード半加工品および接着剤中
のポケット内に残る空気(カードの強度を劣化させる)を無くする。次に、積層
カード400’の組合せシートを適当な回転ダイ・カッターで切断して、個々の
カード、例えば24カード400’にする、このカードの各々はそれに埋め込む
電子装置410を有する。
【0101】
同様に、PETシートおよびAI Technologyから市販されている
タイプMB7100のような適当な溶融流れ接着剤とそれに適合する温度を採用
する前述の方法を使用して、PETおよびその他の材料のカード400、400
’を製作できる。例えば、PET材料の基板に対しては、タイプPSS8090
およびPSS8150のような導電接着剤に、それぞれに適する120℃または
200℃のどちらかの溶融流れ温度で電子装置410を取付けできる。
タイプMB7100のような適当な溶融流れ接着剤とそれに適合する温度を採用
する前述の方法を使用して、PETおよびその他の材料のカード400、400
’を製作できる。例えば、PET材料の基板に対しては、タイプPSS8090
およびPSS8150のような導電接着剤に、それぞれに適する120℃または
200℃のどちらかの溶融流れ温度で電子装置410を取付けできる。
【0102】
なぜなら約120℃に加熱されたPETと、約200℃に加熱され電子装置で
は、接着剤は溶融流れとなり、PETを正しく120℃以上に加熱することなく
瞬時に接着する。その後のカードの積層には、約60〜120℃の範囲の温度、
好ましくは約80℃が必要になる、この温度は使用した特定の溶融流れ接着剤に
依存し、埋め込み電子装置を取付ける接続を妨害しないものである。
は、接着剤は溶融流れとなり、PETを正しく120℃以上に加熱することなく
瞬時に接着する。その後のカードの積層には、約60〜120℃の範囲の温度、
好ましくは約80℃が必要になる、この温度は使用した特定の溶融流れ接着剤に
依存し、埋め込み電子装置を取付ける接続を妨害しないものである。
【0103】
電子装置410と基板402間に随意の接着剤アンダーフィルを希望する場合
は、AI Technologyから市販されている、約80℃未満の温度で硬
化するタイプMB7650、MEE7650−5およびMEE7850熱硬化性
エポキシ接着剤が適している。電子装置のサイズが小さい場合は、従来の硬質接
着剤アンダーフィルを使用できる。 図14の配列は特に有利である。なぜなら電子装置を収納するために機械加工
やその他の方法でカード半加工品に形成するキャビティを必要としないからであ
る。これにより時間節減とコスト低下だけでなく、処理加工を簡単化し、さらに
薄い、例えば各々が約5ミル(約0.127mm)厚さの基板402とカード半
加工品420’材料を、比較的厚い、例えば約10〜15ミル(約0.25〜0
.38mm)厚さの接着剤層424と共に使用でき、標準厚さの電子装置を収納
できる。
は、AI Technologyから市販されている、約80℃未満の温度で硬
化するタイプMB7650、MEE7650−5およびMEE7850熱硬化性
エポキシ接着剤が適している。電子装置のサイズが小さい場合は、従来の硬質接
着剤アンダーフィルを使用できる。 図14の配列は特に有利である。なぜなら電子装置を収納するために機械加工
やその他の方法でカード半加工品に形成するキャビティを必要としないからであ
る。これにより時間節減とコスト低下だけでなく、処理加工を簡単化し、さらに
薄い、例えば各々が約5ミル(約0.127mm)厚さの基板402とカード半
加工品420’材料を、比較的厚い、例えば約10〜15ミル(約0.25〜0
.38mm)厚さの接着剤層424と共に使用でき、標準厚さの電子装置を収納
できる。
【0104】
したがって、約70〜90℃にような低い温度で流れるタイプMB7070の
ような熱可塑性プラスティックなどの溶融流れ接着剤層は、カード400’のコ
アとして役立ち、電子装置410周りに流れて精密なサイズと位置を持つキャビ
ティを所定位置に形成する。結果的に、電子装置の下に絶縁接着剤のアンダーフ
ィルを必要とせず、追加の処理も必要としない。
ような熱可塑性プラスティックなどの溶融流れ接着剤層は、カード400’のコ
アとして役立ち、電子装置410周りに流れて精密なサイズと位置を持つキャビ
ティを所定位置に形成する。結果的に、電子装置の下に絶縁接着剤のアンダーフ
ィルを必要とせず、追加の処理も必要としない。
【0105】
実際、前述の方法は連続プロセスに使用して、内部に埋め込む電子装置を有す
る多量のカードを製作するのに適している。図17に示すように、シート形状を
準備する代わりに、基板402とカード半加工品420、420’を製作する材
料をロール形状で、基板に積層されるロール520上の溶融接着剤として、例え
ばロール510と530上に、長いストリップとしてそれぞれ準備する。導電ル
ープ404と接点406は、印刷ステーション512の位置で移動する基板スト
リップ402上にロール印刷され、基板ストリップ404がピック−アンド−プ
レース装置ステーション515を通過するときに電子装置410がその上に置か
れ、移動ストリップは乾燥オーブンステーション518を通過するときに乾燥す
る。
る多量のカードを製作するのに適している。図17に示すように、シート形状を
準備する代わりに、基板402とカード半加工品420、420’を製作する材
料をロール形状で、基板に積層されるロール520上の溶融接着剤として、例え
ばロール510と530上に、長いストリップとしてそれぞれ準備する。導電ル
ープ404と接点406は、印刷ステーション512の位置で移動する基板スト
リップ402上にロール印刷され、基板ストリップ404がピック−アンド−プ
レース装置ステーション515を通過するときに電子装置410がその上に置か
れ、移動ストリップは乾燥オーブンステーション518を通過するときに乾燥す
る。
【0106】
次に、好ましくは予備加熱後、準備された基盤ストリップ402、溶融接着剤
ストリップ424およびカード半加工品ストリップ420を一体化して、適当な
高温度と最終カード厚さに一致する固定距離間隔を空けた一組のピンチローラ5
35間でロール積層し、完全なカードのストリップを形成する。代替方法として
は、適当なスプロケット穴を有するパネルの端部と端部を突き合せて、スプロケ
ットドライブで駆動して、接着剤ストリップと共に駆動する。最後に、適当な回
転ダイ・カッターまたはその他のカッター540で、個々のカード400をスト
リップから切断する。
ストリップ424およびカード半加工品ストリップ420を一体化して、適当な
高温度と最終カード厚さに一致する固定距離間隔を空けた一組のピンチローラ5
35間でロール積層し、完全なカードのストリップを形成する。代替方法として
は、適当なスプロケット穴を有するパネルの端部と端部を突き合せて、スプロケ
ットドライブで駆動して、接着剤ストリップと共に駆動する。最後に、適当な回
転ダイ・カッターまたはその他のカッター540で、個々のカード400をスト
リップから切断する。
【0107】
さらに図17の配列は電子基板224のストリップ220を提供するロール5
10を使用でき、この電子基板はステーション515で電気装置212を取付け
され、また加熱ピンチローラ225により接着剤206のストリップに積層され
て、図5に示す種類の個々の電子モジュール210のストリップを形成する。
10を使用でき、この電子基板はステーション515で電気装置212を取付け
され、また加熱ピンチローラ225により接着剤206のストリップに積層され
て、図5に示す種類の個々の電子モジュール210のストリップを形成する。
【0108】
本発明によるカードの1つの利点を示して比較する目的で、電子装置のコスト
を除く従来のPVCスマートカードの材料と組立てのコストを、接触タイプスマ
ートカードに対し約0.25〜0.50ドルの範囲と見積もるが、従来の非接触
スマートカードは、ワイヤループアンテナを追加するためにさらにコストが上が
る。
を除く従来のPVCスマートカードの材料と組立てのコストを、接触タイプスマ
ートカードに対し約0.25〜0.50ドルの範囲と見積もるが、従来の非接触
スマートカードは、ワイヤループアンテナを追加するためにさらにコストが上が
る。
【0109】
一方、図11、12および14に関して前に述べたような、埋込み電子装置を
有し、高温度、高コストPET材料を使用する非接触カードに対する電子装置を
除く材料と組立てのコストは、各40カードのパネル(例えば、約50mm×5
0mmパネル)に製作するときは、約0.15〜0.25ドルの範囲と見積られ
、したがって連続タイプ処理加工に関するコスト低下の利益はない。
有し、高温度、高コストPET材料を使用する非接触カードに対する電子装置を
除く材料と組立てのコストは、各40カードのパネル(例えば、約50mm×5
0mmパネル)に製作するときは、約0.15〜0.25ドルの範囲と見積られ
、したがって連続タイプ処理加工に関するコスト低下の利益はない。
【0110】
その他の製品を本明細書に述べる方法により製作できることは注意すべき点で
ある。例えば、本出願と同一日付けでKevin K−T Chungにより出
願された、米国特許出願09/ の発明の名称「複数巻数アンテナを含む
ワイヤレス製品」は、上の方法で製作できる。上の出願はその全文が本明細書の
一部をなすものとしてここに引用する。
ある。例えば、本出願と同一日付けでKevin K−T Chungにより出
願された、米国特許出願09/ の発明の名称「複数巻数アンテナを含む
ワイヤレス製品」は、上の方法で製作できる。上の出願はその全文が本明細書の
一部をなすものとしてここに引用する。
【0111】
本明細書に述べる方法および従来の表面実装技術で使用される適正なピック・
アンド・プレース装置は、広く市販されており、一般に0.12mm以内の配置
精度を有する。適正なピック・アンド・プレース装置を市販しているのは、Ma
ssachusetts州PeabodyのMydata Automatio
n、New York州BinghamtonのUniversal Inst
rument、North Carolina州 MorrisvilleのZ
evatech Inc.およびManncorpであり、1/1000インチ
以内の精度で、1秒間に1つの目的物の割合以上の速度で基板上に目的物を配置
できる。
アンド・プレース装置は、広く市販されており、一般に0.12mm以内の配置
精度を有する。適正なピック・アンド・プレース装置を市販しているのは、Ma
ssachusetts州PeabodyのMydata Automatio
n、New York州BinghamtonのUniversal Inst
rument、North Carolina州 MorrisvilleのZ
evatech Inc.およびManncorpであり、1/1000インチ
以内の精度で、1秒間に1つの目的物の割合以上の速度で基板上に目的物を配置
できる。
【0112】
すでに知られているように、基板上の接触パッドと電子装置上の接触パッドは
、酸化耐性導電材料で被膜保護されており、さらに低抵抗でかつ高信頼接続であ
ることが望ましい。例えば銅接点は、アルミニウムおよびその他の半導体接点と
同様に、ハンダで錫メッキするかメッキするか、またはそれ以外にニッケル、金
、ニッケル−金、パラジウム、ニッケル−パラジウム、プラチナまたはその他の
貴金属、およびそれらの化合物と合金でコーテイングできる。
、酸化耐性導電材料で被膜保護されており、さらに低抵抗でかつ高信頼接続であ
ることが望ましい。例えば銅接点は、アルミニウムおよびその他の半導体接点と
同様に、ハンダで錫メッキするかメッキするか、またはそれ以外にニッケル、金
、ニッケル−金、パラジウム、ニッケル−パラジウム、プラチナまたはその他の
貴金属、およびそれらの化合物と合金でコーテイングできる。
【0113】
本発明を前述の代表的実施形態に関して説明してきたが、添付の特許請求の範
囲で限定する本発明の範囲と精神の範囲内で各種変形形態が可能なことは、当業
者には明らかであろう。例えば、電子装置は、ハンダまたは接着剤相互接続で基
板に取付けられるだけのように説明されているが、適正な接着剤アンダーフィル
材料を使用して、電子装置と基板間の狭い空間を満たすことができる。
囲で限定する本発明の範囲と精神の範囲内で各種変形形態が可能なことは、当業
者には明らかであろう。例えば、電子装置は、ハンダまたは接着剤相互接続で基
板に取付けられるだけのように説明されているが、適正な接着剤アンダーフィル
材料を使用して、電子装置と基板間の狭い空間を満たすことができる。
【0114】
相互接続が軟質導電接着剤で形成される場合は、例えば適正なアンダーフィル
は、軟質導電接着剤以下の弾性係数を有する軟質絶縁性接着剤である。接着剤ア
ンダーフィルを予備成形形状で施すか、またはスクリーン、ステンシル、マスク
、インクジェットまたはその他の適正な方法で施すことができる。電子装置のサ
イズがすべてのエッジに沿って約5mmより小さい場合は、従来の硬質接着剤ア
ンダーフィルを使用できる。
は、軟質導電接着剤以下の弾性係数を有する軟質絶縁性接着剤である。接着剤ア
ンダーフィルを予備成形形状で施すか、またはスクリーン、ステンシル、マスク
、インクジェットまたはその他の適正な方法で施すことができる。電子装置のサ
イズがすべてのエッジに沿って約5mmより小さい場合は、従来の硬質接着剤ア
ンダーフィルを使用できる。
【0115】
さらに、本明細書での電子装置は、集積回路、メモリ、マイクロプロセッサ等
が最も置く使用される半導体装置として説明してきたが、本発明によるカードの
特定用途における必要性または便宜性に従って、電子装置は、特定接点間の導通
と非導通を提供する導体および/またはダイオードの回路、抵抗および/または
キャパシタおよび/またはインダクタのネットワークを含むことができる。
が最も置く使用される半導体装置として説明してきたが、本発明によるカードの
特定用途における必要性または便宜性に従って、電子装置は、特定接点間の導通
と非導通を提供する導体および/またはダイオードの回路、抵抗および/または
キャパシタおよび/またはインダクタのネットワークを含むことができる。
【0116】
さらにここで説明したのと同様に、カード基板上にエッチングされた金属また
はワイヤ導電ループを使用して非接触カードを製作し、カード用のRFアンテナ
として使用できる。本明細書で述べた特定の実施形態と同様の利点ではないが、
ワイヤループは高利得を有する複数巻数アンテナに役立つ。しかし少ない巻数の
ループアンテナは本発明によるカードに使用できることは注意すべき点あり、こ
の場合電子装置は、複数巻数ループアンテナの末端に接触する接点から離し、電
子装置を取付けてアンテナの中間巻数をブリッジまたはストラドルする。
はワイヤ導電ループを使用して非接触カードを製作し、カード用のRFアンテナ
として使用できる。本明細書で述べた特定の実施形態と同様の利点ではないが、
ワイヤループは高利得を有する複数巻数アンテナに役立つ。しかし少ない巻数の
ループアンテナは本発明によるカードに使用できることは注意すべき点あり、こ
の場合電子装置は、複数巻数ループアンテナの末端に接触する接点から離し、電
子装置を取付けてアンテナの中間巻数をブリッジまたはストラドルする。
【0117】
いずれにせよ、使用される電子装置を電気的に接触させるアンテナ接点は、基
板上に置かれ、接点ループアンテナとの接点を形成するか、または個々の半導体
チップレベルまたは半導体ウェーハレベルのどちらかで電子装置上に置かれて、
電子装置を基板に取付けるときの、ループアンテナとの接点を形成する。
板上に置かれ、接点ループアンテナとの接点を形成するか、または個々の半導体
チップレベルまたは半導体ウェーハレベルのどちらかで電子装置上に置かれて、
電子装置を基板に取付けるときの、ループアンテナとの接点を形成する。
【0118】
スマートカードタイプのクレジットカード用途に加えて、本発明による内部に
埋め込んだ電子装置を有するカードおよびその他の製品は、その他の多くの用途
および特定環境で利用でき、例えば個人、動物、工具、装置、ランドリーおよび
その他のアイテムの勘定の識別および/または結果を保持するのに使用する遠隔
識別可能タグ付け装置などに利用できる。
埋め込んだ電子装置を有するカードおよびその他の製品は、その他の多くの用途
および特定環境で利用でき、例えば個人、動物、工具、装置、ランドリーおよび
その他のアイテムの勘定の識別および/または結果を保持するのに使用する遠隔
識別可能タグ付け装置などに利用できる。
【0119】
これらの用途の特定のものでは、カードとその中の電子装置を、一般的なクレ
ジットカード用途に関して前に述べたもの以外の材料の基板が必要となる全く異
なる環境に曝されることがある。例えばランドリータグの事例では、カードと埋
込み装置は、それを取付けている衣服または他の品物と共に洗濯やクリーニング
され、したがって各種化学溶剤、石鹸、洗剤および水、および最高約250℃の
高温度に曝される。
ジットカード用途に関して前に述べたもの以外の材料の基板が必要となる全く異
なる環境に曝されることがある。例えばランドリータグの事例では、カードと埋
込み装置は、それを取付けている衣服または他の品物と共に洗濯やクリーニング
され、したがって各種化学溶剤、石鹸、洗剤および水、および最高約250℃の
高温度に曝される。
【0120】
このような用途では、基板とカード半加工品は高温度と化学的環境に耐えるこ
とが必要であり、したがってKapton(登録商標)フィルムのようなポリイ
ミドフィルム、またはその他の高温度熱可塑性プラスティックおよび熱硬化性材
料から形成される。
とが必要であり、したがってKapton(登録商標)フィルムのようなポリイ
ミドフィルム、またはその他の高温度熱可塑性プラスティックおよび熱硬化性材
料から形成される。
【0121】
さらに、電子装置を保護するために、取り付ける半導体ダイを、カードが曝さ
れると予測される化学薬品と溶剤に十分な耐性を示す、例えばMEE7650な
どの樹脂で封入する。異なる層形成と接着剤の厚さも利用できる。例えばタイプ
ESP7450−SCまたはTP7205−E感圧接着剤を、製品の外側層とし
て前もって施し、その後その製品を識別する目的物上に製品を接着するのに利用
する。前述の接着剤もAI Technologyから市販されている。
れると予測される化学薬品と溶剤に十分な耐性を示す、例えばMEE7650な
どの樹脂で封入する。異なる層形成と接着剤の厚さも利用できる。例えばタイプ
ESP7450−SCまたはTP7205−E感圧接着剤を、製品の外側層とし
て前もって施し、その後その製品を識別する目的物上に製品を接着するのに利用
する。前述の接着剤もAI Technologyから市販されている。
本発明の好ましい実施形態の詳細な内容は添付図面に関連付けて解釈すること
により、さらに容易に、より深く理解されるであろう。
により、さらに容易に、より深く理解されるであろう。
【図1】
直接接触タイプの従来技術のスマートカードの側面断面図である。
【図2A、図2B】
非接触タイプの従来技術のスマートカードの、それぞれ平面および側面断面図
である。
である。
【図3】
本発明による電子基板のパネルと複数の電子装置の側面断面図である。
【図4】
その上に接着剤層を有する図3の電子基板のパネルと電子装置の側面断面図で
ある。
ある。
【図5】
図4による電子基板のパネルと電子装置を含む、接触タイプのスマートカード
の実施形態の側面断面図である。
の実施形態の側面断面図である。
【図6、図7】
温度と湿気に対する露出時間についての、本発明に関する有効な特定材料の強
度特性のグラフ表示である。
度特性のグラフ表示である。
【図8】
代替の電子基板と電子装置を含む、図5のスマートカードの実施形態の側面断
面図である。
面図である。
【図9、図10】
代替基板を含む接触タイプのさらに別の実施形態の側面断面図である。
【図11、図12】
本発明による非接触カードの代表的基板の、それぞれ平面および側面断面図で
ある。
ある。
【図13、図14】
本発明による非接触カードの別の代表的実施形態の側面断面図である。
【図15、図16】
本発明による非接触カードの別の代表的基板の平面図である。
【図17】
前述の電子基板とカードに関して有効な製造配列である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(31)優先権主張番号 60/131,377
(32)優先日 平成11年4月28日(1999.4.28)
(33)優先権主張国 米国(US)
(31)優先権主張番号 60/134,656
(32)優先日 平成11年5月18日(1999.5.18)
(33)優先権主張国 米国(US)
(31)優先権主張番号 09/412,058
(32)優先日 平成11年10月4日(1999.10.4)
(33)優先権主張国 米国(US)
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE),CN,JP,K
R,SG,US
Fターム(参考) 2C005 MB01 MB04 MB10 NA02 NA08
NB01 NB13 NB38 PA03 PA18
RA03 TA21 TA22
5B035 AA04 BA05 BB09 BC00 CA01
CA23
【要約の続き】
4)を形成するような導電性接着剤のパターンを置くこ
ともできる、、またそのパターンは電子装置との電気接
続を形成するのに役立つ(図13)。
Claims (45)
- 【請求項1】 第1と第2の対向する表面を有する基板と、 前記基板の前記第1表面の取付けられた電子装置と、 前記電子装置をカバーする前記基板の前記第1表面上の溶融流れ接着剤層と、 を備えている、内部に埋め込まれた電子装置を有する製品。
- 【請求項2】 前記基板が前記第2表面上に少なくとも2つの電気接点を備
え、前記2つの電気接点が前記電子装置に電気的に接続されている、請求項1に
記載の製品。 - 【請求項3】 前記基板が前記第1表面上に少なくとも2つの電気接点を備
え、その接点に前記電子装置のそれぞれの接点が電気的に接続されており、さら
に前記基板の前記第1表面上の2つの電気接点が、前記第2表面上の前記2つの
電気接点にそれぞれ電気的に接続されている、請求項2に記載の製品。 - 【請求項4】 前記基板の前記第2表面上の2つの電気接点が、ハンダ接続
、導電性接着剤接続および軟質導電性接着剤接続からなるグループから選択され
た相互接続により、前記電子装置上の対応する接点に接続されている、請求項3
に記載の製品。 - 【請求項5】 前記基板がそれの第1表面上に、前記電子装置に接続された
第1と第2端を有する細長い電気導体を備えている、請求項1に記載の製品。 - 【請求項6】 前記細長い電気導体が、前記基板の第1表面上に導電接着剤
のパターンを堆積して形成されている、請求項5に記載の製品。 - 【請求項7】 前記堆積されたパターンが、前記電子パターン導電性接着剤
接続を提供する少なくとも1つの接点を備えている、請求項6に記載の製品。 - 【請求項8】 前記堆積されたパターンが、ループアンテナを含んでいる、
請求項6に記載の製品。 - 【請求項9】 前記溶融流れ接着剤の層により前記基板に接着されたカード
半加工品をさらに備えており、前記電子装置が前記基板と前記カード半加工品間
に置かれ、さらに前記溶融流れ接着剤の層で封入されている、請求項1に記載の
製品。 - 【請求項10】前記カード半加工品が、前記電子装置と、前記電子装置をカ
バーする前記溶融流れ接着剤の層の一部を収納するキャビティを有する、請求項
9に記載の製品。 - 【請求項11】 さらに第2基板を備え、前記溶融流れ接着剤の層が前記第
2基板に施され、前記カード半加工品前記電子装置を収納するキャビティを有し
、前記電子装置が前記カード半加工品の前記キャビティ内および前記第2基板上
の前記溶融流れ接着剤内に挿入されて、その流れ接着剤でカバーされている、請
求項9に記載の製品。 - 【請求項12】 前記基板と前記カード半加工品がほぼ同一のサイズと形状
であり、前記溶融流れ接着剤の層が、それのサイズと形状で限定された前記基板
と前記カード半加工品間の空間をほぼ満たしている、請求項9に記載の製品。 - 【請求項13】 前記カード半加工品が、前記基板に接着された前記電子装置によって前記基板
に接着され、前記電子装置が、前記溶融流れ接着剤の層によって前記カード半加
工品に接着されている、請求項9に記載の製品。 - 【請求項14】 前記溶融流れ接着剤の層が積層シートと堆積層の1つであ
り、前記堆積層がロールコーティング、スクリーン印刷、ステンシル、マスクお
よびインクジェット印刷の1つにより堆積されている、請求項1に記載の製品。 - 【請求項15】 前記溶融流れ接着剤の層が、約45°未満の温度で約20
0psi(14Kg/cm2)より大きい接着強度を有する、請求項1に記載の
製品。 - 【請求項16】 前記基板と前記カード半加工品の少なくとも1つが、ポリ
塩化ビニル、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンポリマ、高耐衝撃性ポリ
スチレン、ポリエステルおよびポリイミドからなるグループから選択された材料
で形成されている、請求項9に記載の製品。 - 【請求項17】前記溶融流れ接着剤の層の接着剤を使用して、前記製品を利
用目的物に接着する、請求項1に記載の製品。 - 【請求項18】 前記基板の前記第2表面上に接着剤の層を備え、その層を
前記製品を利用目的物に接着するのに利用している、請求項1に記載の製品。 - 【請求項19】 プラスティック半加工品と、 前記プラスティック半加工品に対向している基板と、 前記基板と前記プラスティック半加工品間の前記基板に取り付けられた電子装
置と、 前記基板と前記プラスティック半加工品に取付けて、それらの間の空間を満た
して前記電子装置をほぼ封入する溶融流れ接着剤の層と、 を備えている製品。 - 【請求項20】 前記プラスティック半加工品がキャビティを有し、前記溶
融流れ接着剤に接触するように、前記キャビティ内に前記電子装置を配置してい
る、請求項19に記載の製品。 - 【請求項21】 前記溶融流れ接着剤の層が前記電子装置をカバーする十分
な厚さを有している、請求項20に記載の製品。 - 【請求項22】 前記溶融流れ接着剤の層が、前記電子装置を収納するキャ
ビティを有する前記プラスティック半加工品がなくても、前記電子装置をカバー
する十分な厚さを有している、請求項19に記載の製品。 - 【請求項23】 前記基板の露出表面上の複数の電気接点を備え、前記複数
の電気接点が前記電子装置に電気的に接続されている、請求項19に記載の製品
。 - 【請求項24】 前記電子装置への少なくとも1つの接続を有する、前記基
板上の電気導電性パターンを備えている、請求項19に記載の製品。 - 【請求項25】 前記少なくとも1つの接続を備えた前記電気導電性パター
ンが、前記基板上に堆積された電気導電接着剤から形成されている、請求項24
に記載の製品。 - 【請求項26】 第1と第2の対向表面を有する基板を設け、 前記基板の前記第1表面に電子装置を取り付け、 前記基板の前記第1表面に隣接して十分な厚さの溶融流れ接着剤の層を設けて
、前記電子装置をカバーし、 前記溶融流れ接着剤を溶融して流し、前記電子装置を前記基板に封入する、 ことを含む、内部に埋め込む電子装置を有する製品を製作する方法。 - 【請求項27】電子装置を取付ける前記方法が、前記基板上の接触パッドと
前記電子装置上の対応する接触パッド間の電気接続を形成することを含む、請求
項26に記載の方法。 - 【請求項28】 電気接続を形成する前記方法が、ハンダ接続を形成し、導
電接着剤接続を形成し、軟質導電接着剤接続を形成することの中の少なくとも1
つを含む、請求項27に記載の方法。 - 【請求項29】 電気接続を形成する前記方法が、前記基板の前記第1表面
上の電子装置の接触パッドのパターンに対応する電気導電性接着剤接触形状のパ
ターンを堆積することを含む、請求項27に記載の方法。 - 【請求項30】 電子装置を取付ける前記方法が、接触パッドの導電性接着
剤が湿っているときに、前記電子装置の接触パッドを対応する接触形状に接する
ように配置する、請求項29に記載の方法。 - 【請求項31】 電子装置を取付ける前記方法が、接触パッドの導電性接着
剤が乾燥またはB−ステージになった後に、前記電子装置の接触パッドを対応す
る接触形状に接するように配置する、請求項29に記載の方法。 - 【請求項32】 前記基板の前記第1表面上に細長い電気導体を形成するこ
とをさらに含む、請求項26に記載の方法。 - 【請求項33】 細長い電気導体を形成する前記方法が、前記基板の前記第
1表面上に導電性接着剤のパターンを堆積することを含む、請求項32に記載の
方法。 - 【請求項34】 電子装置と取付ける前記方法が、前記電子装置上の少なく
とも1つの接点を、導電性接着剤の前記パターン上の位置に取付けることを含む
、請求項33に記載の方法。 - 【請求項35】 細長い電気導体を形成する前記方法が、前記基板の前記第
1表面上に導電性接着剤のループアンテナパターンを堆積することを含み、電子
装置を取付ける前記方法が、前記電子装置上の少なくとも1つの接点を、導電性
接着剤の前記ループアンテナパターンの1つの端部に取付けることを含む、請求
項32に記載の方法。 - 【請求項36】 溶融流れ接着剤の層を設ける前記方法が、前記電子装置を
基板に取付けた後に、前記基板の前記第1表面上に前記溶融流れ接着剤の層を形
成することを含む、請求項26に記載の方法。 - 【請求項37】 前記溶融流れ接着剤の層を形成する前記方法が、前記溶融
流れ接着剤をシート積層、ロールコーティング、スクリーン印刷、ステンシル、
マスクおよびインクジェット印刷の1つで印刷することを含む、請求項36に記
載の方法。 - 【請求項38】 前記溶融流れ接着剤の層を溶融して流す前記方法が、 前記溶融流れ接着剤の層に接してカード半加工品を配置し、 前記溶融流れ接着剤の層を溶融して流し、カード半加工品と基板間に前記電子
装置を持つ前記基板に前記カード半加工品を取付けることを含む、請求項36に
記載の方法。 - 【請求項39】 カード半加工品を配置する前記方法が、内部に電子装置を
収納するキャビティを有するカード半加工品を、前記電子装置の反対側にキャビ
ティを持つ状態で位置決めすることを含む、請求項38に記載の方法。 - 【請求項40】 溶融流れを発生させる前記方法が、前記基板と前記カード
半加工品を合わせて圧縮し、前記電子装置を前記カード半加工品内に位置決めす
ることを含む、請求項39に記載の方法。 - 【請求項41】溶融流れを発生させる前記方法が、前記溶融流れ接着剤を溶
融流れ温度に加熱するもので、その溶融流れ温度が前記基板とカード半加工品の
変形温度より低い温度である、請求項26に記載の方法。 - 【請求項42】 基板を設ける前記方法が、複数の基板のストリップおよび
パネルの1つを設けることを含む、請求項26に記載の方法。 - 【請求項43】前記溶融流れ接着剤を溶融して流した後、複数の基板のスト
リップおよびパネルの前記1つを複数の分離基板に分離することを含む、請求項
42に記載の方法。 - 【請求項44】 溶融流れ接着剤の層を備える前記方法が、前記電子装置を前記基板上に取付けた
後、基板のストリップおよびパネルの前記設けられた1つの前記第1表面上に溶
融流れ接着剤の層を形成することを含み、さらに前記溶融流れ接着剤の層を基板
の第1表面に形成後、複数の基板のストリップおよびパネルの前記設けられた1
つを複数の分離基板に分離することを含む、請求項42に記載の方法。 - 【請求項45】 請求項26の方法で製作される製品。
Applications Claiming Priority (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10433798P | 1998-10-15 | 1998-10-15 | |
US60/104,337 | 1998-10-15 | ||
US12949799P | 1999-04-15 | 1999-04-15 | |
US60/129,497 | 1999-04-15 | ||
US13137799P | 1999-04-28 | 1999-04-28 | |
US60/131,377 | 1999-04-28 | ||
US13465699P | 1999-05-18 | 1999-05-18 | |
US60/134,656 | 1999-05-18 | ||
US09/412,058 | 1999-10-04 | ||
US09/412,058 US6404643B1 (en) | 1998-10-15 | 1999-10-04 | Article having an embedded electronic device, and method of making same |
PCT/US1999/023850 WO2000022893A1 (en) | 1998-10-15 | 1999-10-14 | Article having an embedded electronic device, and method of making same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003524811A true JP2003524811A (ja) | 2003-08-19 |
Family
ID=27493385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000576685A Withdrawn JP2003524811A (ja) | 1998-10-15 | 1999-10-14 | 埋込み電子装置を有する製品とその製作方法 |
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Country | Link |
---|---|
US (2) | US6404643B1 (ja) |
EP (1) | EP1138181A1 (ja) |
JP (1) | JP2003524811A (ja) |
KR (1) | KR20010075628A (ja) |
CN (1) | CN1323505A (ja) |
WO (1) | WO2000022893A1 (ja) |
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