JP2003536151A - スマートカードウェブとその製造方法 - Google Patents

スマートカードウェブとその製造方法

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JP2003536151A JP2002502716A JP2002502716A JP2003536151A JP 2003536151 A JP2003536151 A JP 2003536151A JP 2002502716 A JP2002502716 A JP 2002502716A JP 2002502716 A JP2002502716 A JP 2002502716A JP 2003536151 A JP2003536151 A JP 2003536151A
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サムリ ストロムベルグ、
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ラフセック オサケ ユキチュア
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、軟化温度が少なくとも110℃、望ましくは約180℃のキャリアウェブ（１）と、軟化温度が110℃以下のカバーウェブ（２）とを含むスマートカードウェブ（Ｗ）に関するものである。本発明は更に、スマートカードウェブ（Ｗ）の製造方法に関するものである。この方法では、スマートカードウェブ（Ｗ）は、互いに結合されたキャリアウェブ（１）およびカバーウェブ（２）を含む連続ウェブとして製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、通常、後続の工程で無接触スマートカード製造の原料として使用さ
れるスマートカードウェブに関するものである。スマートカードとは、複数のシ
ートから積層される剛性カードであり、さまざまな層をプレスによって相互に結
合したものである。スマートカードはいわゆる無線周波識別回路（RFID）を含み
、これは典型的には読取装置のアンテナから数十センチの間隔で用いられる。こ
のようなスマートカードは、例えば電子財布として、公共の乗り物のチケットと
して、あるいは個人の身分証明書として用いることができる。
【０００２】 従来技術のスマートカードの大多数は厚さの異なる複数のポリ塩化ビニル（PV
C）層で積層され、それらの接着は層間の熱封性を基本としている。この熱封性
に加えて、PVCには、更に加工しやすいという利点がある。他の材料として用い
られているのはアクリロニトル／ブタジエン／スチレン（ABS）共重合体である
が、これはPVCより固い材料であり、したがって加工は比較的困難だからである
。
【０００３】 チップ上の集積回路は通常、先ず、ワイヤ接合、はんだFC接合または接着剤接
合（ICA、ACA、VCA）によって、あるいは裸チップの結合に適した他の技術によ
って、モジュールへ装着する。その装着後、チップはエポキシ滴下によって保護
する。その次の工程でそのモジュールを導電性回路へ結合する。このモジュール
結合の最も望ましい方法は、低温で硬化可能な接着剤接合か、超音波を利用して
作るワイヤ接合剤か、あるいは折れ曲がり接続などの機械式結合方法である。
【０００４】 これまで、チップ上の集積回路を結合するにあたり、高温を必要とする結合方
法を使用できないことが１つの問題であった。なぜなら、回路パターンが表面に
形成された一般に用いられているPVCもしくはABSなどの材料は、最大でも約110
℃を超える温度に対する耐性を有さず、軟化してしまうからである。このため、
加工温度を限定する必要があり、チップ上の集積回路を結合するには、複雑な技
術を要する時間のかかる方法を用いる必要がある。上述の方法には更に、余剰材
料の消費も関連してくる。他方、高温に耐える材料が用いられるとしても、その
後の加工性には乏しい。なぜなら、その熱封性が実質的に損なわれると考えられ
るからである。この場合、複数の層は接着剤積層によって結合する必要があり、
その関係上、比較的複雑な方法が用いられる。更に、材料を連続ウェブとして処
理する工程を採用できないことも、いま１つの問題である。
【０００５】 本発明によるスマートカードウェブによれば、上述の問題を回避することがで
きる。本発明によるスマートカードウェブは、軟化温度が少なくとも110℃、望
ましくは約180℃のキャリアウェブと、軟化温度が110℃以下のカバーウェブとを
含むことを特徴とする。本発明による方法は、スマートカードウェブをキャリア
ウェブおよびカバーウェブを含む連続ウェブとして製造することを特徴とする。
【０００６】 本発明によるスマートカードウェブはカバーウェブおよびキャリアウェブを含
み、その表面には連続した、さらに／または並列した回路パターンが設けられ、
それらはチップ上に集積回路をそれぞれ装備している。このキャリアウェブは、
チップ上の集積回路を導電回路へ結合するいくつかの方法で用いられる高温に対
し、良好な耐性を有する。１つの重要な結合方法は、フリップチップ技術であり
、これはいくつかの技術から成る。フリップチップ技術は、本発明による材料を
用いる場合は、広い種類から選択可能であり、その工程の生産率を、適切な品質
水準および信頼性水準を保ちながら最大限にすることができる。適切なフリップ
チップ方法には異方性導電接着剤接合またはフィルム（ACAまたはACF）接合、等
方性導電接着剤（ICA）接合、非導電性接着剤（NCA）接合、はんだフリップチッ
プ（FC）接合、あるいは場合に応じて他の金属接合が含まれる。このフリップチ
ップ接合の他に、更にワイヤ接合剤を用いるか、あるいはテープ自動接合（TAB
）で作られる接合を用いてもよい。さらに自由に選択可能な接合技術によっても
、ロール上の材料、すなわち連続ウェブに適したラインを設計・最適化し、その
ラインの効率化と並行して、そのラインに必要な投資を従来技術より有利なもの
とすることもできる。キャリアウェブ用に使用可能な材料には、例えばポリエス
テルまたは二軸延伸ポリプロピレンが含まれる。キャリアウェブの材料は、その
熱抵抗特性が上述の材料のものと少なくとも同等であれば、他の適した材料にし
てもよい。
【０００７】 キャリアウェブへ結合したカバーウェブは、スマートカードウェブの例えば熱
封性を改善することによって、そのスマートカードウェブの将来の加工性を改善
する。通常、カバーウェブはキャリアウェブの両側に結合するが、回路パターン
が形成されチップ上の集積回路が結合される側にのみ、カバーウェブを結合して
もよい。このカバーウェブはキャリアウェブ上の回路パターンと、チップ上の集
積回路とを例えば薬品および周囲の環境の影響から保護する。したがって、エポ
キシ滴下によるチップの保護は廃止してもよい。キャリアウェブおよびカバーウ
ェブを結合するために熱、放射、もしくは電磁波により架橋させることができる
接着剤を使用することによって、その製品の機械的特性を調整し、例えばスマー
トカードウェブにチップによる膨らみが形成されている箇所は、液状の接着剤を
チップから流れ落とすことによって、平坦にすることができる。更にスマートカ
ードは、場合によってシーティングを行う他には、その他の工程を必要としない
後続の工程に適している。このカバーウェブの材料としては、塩化ポリビニル、
アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体、ポリカーボネート、または
ポリオレフィンがある。カバーウェブの材料は、熱封特性が上述の材料のものと
少なくとも同等であれば、他の適した材料にしてもよい。
【０００８】 カバーウェブとキャリアウェブを互いに結合するのと同一の生産ラインで、ま
たはそれとは別個の生産ラインで、チップ上の集積回路をキャリアウェブへ結合
することができる。積層後、スマートカードウェブは通常はシート加工し、シー
ト状態で次の加工を行うことができる。
【０００９】 通常、スマートカードの生産は次の工程から成る。 − ロールから巻き出されるキャリアウェブの表面に回路パターンを形成し、 − その回路パターンへ適切なフリップチップ技術によりチップを装着し、 − 転写積層可能な接着剤でキャリアウェブへカバーウェブを結合し、 − カバーウェブおよびキャリアウェブを接着する接着剤を架橋させ、 − スマートカードをシート加工し、 − シート状の剛性スマートカードブランクをプレスにおいて積層して作り、 − そのスマートカードブランクをプリントし、 − そのスマートカードブランクを打ち抜いて分離したスマートカードとし、 − そのスマートカードを電気的にコード化し（省略してもよい）、 − そのカードを包装する。
【００１０】 チップ結合時にキャリアウェブが耐える必要のある温度は、その結合技術によ
って異なる。それはしばしば110℃より高い。異方性導電接着接合剤もしくは非
導電性接着接合剤に、エポキシ系接着剤が用いられる場合、必要とされる加工温
度は典型的には140℃より高くなる。等方性導電接着接合剤においても同様であ
る。はんだ隆起部接合が用いられる場合は、それに用いられる最高温度は典型的
には約220℃である。これらの接合剤において、加工温度が約140℃ないし200℃
の範囲である熱可塑性重合体接着剤を用いることもできる。
【００１１】 次に、添付図面を用いて本発明を説明する。
【００１２】 図１はキャリアウェブ１の平面図である。このキャリア１の材料は、ポリエス
テルなどの比較的高い温度に耐性のある材料である。このキャリアウェブ１が有
する１つの回路パターン13は、その内部に集積回路14を有する。キャリアウェブ
１は複数の回路パターン13を有し、それぞれの回路パターンが集積回路14を有し
、次々と、および／または隣接して適切な間隔をおいて配置されている。この回
路パターンは、フィルム上に導電性印刷用インクにより回路パターンをプリント
し、金属フィルムに回路パターンをエッチングし、回路パターンを金属フィルム
から打ち抜くことによって作成してよく、あるいは例えば銅線による回路パター
ンを巻き付けることによって作成してよい。回路パターンには無線周波識別（RF
ID）回路などの識別回路が設けられている。この識別回路は決められた周波数で
作動するように調整した簡易式の電気式発振回路（RCL回路）である。この回路
は、コイルと、コンデンサと、チップ上に集積された回路とを含み、集積された
回路はエスコートメモリと、読取装置に連絡するRF部とで構成されている。RCL
回路のコンデンサはチップ上に集積してもよい。
【００１３】 図2aないし図2dは集積回路14をキャリアウェブ１上の回路パターン13へ結合可
能な結合技術を示す。図2aははんだ隆起部20を示し、これによってチップ14上の
集積回路を回路パターン13へ結合する。このはんだ隆起部20ははんだ用ペースト
で作られる。
【００１４】 図2bは等方性導電接着剤22を回路パターン13へ結合している接合部を示す。は
んだ隆起部21は金、もしくは金とニッケルの混合物としてよく、これを等方性導
電接着剤へ結合する。このはんだ隆起部21にはチップ上の集積回路14が設けられ
ている。
【００１５】 図2cに示す接合部では、はんだ隆起部21は回路パターン13とチップ上の集積回
路14との間に結合し、非導電性接着剤23によりカプセル化している。
【００１６】 図2dに示す接合部では、はんだ隆起部21は回路パターン13とチップ14上の集積
回路との間に結合し、異方性導電接着剤24によりカプセル化している。
【００１７】 図３は、キャリアウェブ１と、キャリアウェブ１の両側のそれぞれの接触領域
に結合されたカバーウェブ２とを含むスマートカードを示す。キャリアウェブ１
の表面には回路パターンを設け、これは、フィルム上に導電性印刷用インクで回
路パターンをプリントし、金属フィルム上に回路パターンをエッチングし、金属
フィルムから回路パターンを打ち抜くことによって設けるか、あるいは例えば銅
線の回路パターンを巻き付けることによって設ける。この回路パターンにはチッ
プ14上の集積回路が設けられている。この集積回路14は適切なフリップチップ技
術によって回路パターンへ結合することができ、これには異方性導電接着剤接合
またはフィルム（ACAまたはACF）接合、等方性導電接着剤（ICA）接合、非導電
性接着剤（NCA）接合、はんだフリップチップ（FC）接合、あるいは場合によっ
ては他の金属接合などがある。
【００１８】 キャリアウェブ１はプラスチックフィルムであり、これは優れた熱抵抗特性と
、110℃より高く望ましくは約180℃の軟化温度とを有する。キャリアウェブ１の
材料は、例えばポリエステルもしくは二軸延伸ポリプロピレンとしてよく、これ
は紫外線放射により硬化可能な接着剤を用いる場合に有利な選択肢である。
【００１９】 カバーウェブ２をキャリアウェブ１の両側のそれぞれの接触領域４において結
合することにより、キャリアウェブ１上の回路パターンと、チップ14上の集積回
路とを周囲の環境および薬品から保護する。カバーウェブ２の材料は後の加工に
適した特性を有するプラスチックフィルムであり、例えば塩化ポリビニル、アク
リロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体、ポリカーボネート、ポリエチレ
ン、またはポリプロピレンである。有利には、カバーウェブ２の厚さは100ない
し200μmである。
【００２０】 キャリアウェブ１およびカバーウェブ２は接触領域４において互いに結合する
。接着剤は感圧接着剤（PAS）としてよく、これは接触領域４上へ転写積層する
。この接着剤は熱、放射、もしくは電磁波によって架橋可能な接着剤とするのが
望ましい。なぜなら、かかる接着剤は、ウェブを互いに確実に結合することを目
的とする場合に、キャリアウェブ１およびカバーウェブ２の結合時またはその後
に、更に架橋可能だからである。したがって、ある程度の接着剤をチップの表面
から除去した後に架橋させ、スマートカードの表面を平坦にすることも可能であ
る。放射による硬化方法は、紫外線（UV）放射、マイクロ波放射、または電子ビ
ーム（EB）による硬化としてよい。この接着剤は、集積回路をチップ上へ結合す
るのにしばしば必要とされる欠肉に代えて用いることもできる。
【００２１】 以上の説明は本発明を限定するものではなく、本発明は特許請求の範囲内で改
変することができる。キャリアウェブおよびカバーウェブの材料は上述のものと
異なるものとしてよい。本発明における主要概念は、高温に対する抵抗性を有す
る材料をキャリアウェブとして用いれば、キャリアウェブの表面上の回路パター
ンへチップ上の集積回路を結合することは、その後の加工性に影響を及ぼすこと
なく簡易に行うことができるということである。なぜなら、後の加工に関して優
れた特性を有するカバーウェブがキャリアウェブの表面へ結合されるからである
。
【図面の簡単な説明】
【図１】 キャリアウェブの平面図である。
【図２】 集積回路をチップ上へ装着するさまざまな方法の側面図である。
【図３】 スマートカードの側面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年６月２７日（２００２．６．２７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スマートラベルウェブ（Ｗ）が、少なくとも110℃、望まし
    くは約180℃の軟化温度を有するキャリアウェブ（１）と、110℃以下の軟化温度
    を有するカバーウェブ（２）とを含み、該キャリアウェブとカバーウェブとが互
    いに結合していることを特徴とするスマートカードウェブ（Ｗ）。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のスマートカードウェブにおいて、該スマー
    トカードウェブは前記キャリアウェブ（１）の両側に前記カバーウェブ（２）を
    有することを特徴とするスマートカードウェブ。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のスマートカードウェブにおいて、前記キャ
    リアウェブ（１）の材料は、ポリエステル、もしくは二軸延伸のポリプロピレン
    であることを特徴とするスマートカードウェブ。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載のスマートカードウェブにおいて、前記カバ
    ーウェブ（２）の材料は、塩化ポリビニル、アクリロニトリル／ブタジエン／ス
    チレン共重合体、ポリカーボネート、ポリエチレン、またはポリプロピレンであ
    ることを特徴とするスマートカードウェブ。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載のスマートカードウェブ
    において、前記キャリアウェブ（１）にフリップチップ技術によって集積回路（
    14）が結合されていることを特徴とするスマートカードウェブ。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載のスマートカードウェブ
    において、前記カバーウェブ（２）は熱封可能であることを特徴とするスマート
    カードウェブ。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載のスマートカードウェブ
    において、前記キャリアウェブ（１）および前記カバーウェブ（２）は接着剤に
    よって互いに結合されていることを特徴とするスマートカードウェブ。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載のスマートカードウェブにおいて、前記接着
    剤は、転写積層に対応可能であることを特徴とするスマートカードウェブ。
  9. 【請求項９】 相互に結合されたキャリアウェブ（１）とカバーウェブ（２
    ）とを含む連続ウェブとしてスマートカードウェブ（Ｗ）を製造することを特徴
    とするスマートカードウェブの製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の方法において、前記キャリアウェブ（１
    ）の表面上に回路パターン（13）を形成し、該回路パターンへチップ（14）上の
    集積回路を結合することを特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】 請求項10に記載の方法において、前記チップ（14）上の集
    積回路は、フリップチップ技術によって前記回路パターンへ（13）結合すること
    を特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】 請求項11に記載の方法において、前記キャリアウェブ（１
    ）とカバーウェブ（２）とを互いに結合するのと同一の生産ラインで、前記チッ
    プ（14）上の集積回路を前記回路パターンへ結合することを特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】 請求項11に記載の方法において、前記キャリアウェブ（１
    ）とカバーウェブ（２）とを互いに結合するのと異なる生産ラインで、前記チッ
    プ上の集積回路（14）を前記回路パターンへ接続することを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１ないし13のいずれかに記載の方法において、前記
    キャリアウェブ（１）とカバーウェブ（２）とは、転写積層に対応できる接着剤
    によって互いに結合することを特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】 請求項14に記載の方法において、前記接着剤は、前記キャ
    リアウェブとカバーウェブとの結合の後に、熱、放射、または電磁波によって架
    橋させることを特徴とする方法。
  16. 【請求項１６】 請求項15に記載の方法において、前記接着剤は、紫外線放
    射を使用して、あるいは電子ビームもしくはマイクロ波放射により硬化させ、放
    射線によって架橋させることを特徴とする方法。
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