JP2004046832A - Icカード及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】絶縁フィルム上に形成されてワイヤー状のアンテナ部分と、コンビチップのチップバンプに対応する部分と、外部接触パッドの付着部分が形成されるアンテナ回路パターンと、前記アンテナ回路パターン上のコンビチップモジュールのチップバンプに対応する部分に接合されるコンビチップと、前記アンテナ回路パターン上に付着される少なくとも1つの誘電層と、前記誘電層の一部に孔を形成して挿入付着されるものであり、基板の外部表面と内部表面上に形成されて相互に繋がれた各端子を具備し、前記内部表面上の各端子が前記アンテナ回路パターンに具備された外部接触パッドの付着部分に接触される外部接触パッドとを具備するICカード。
【選択図】 図21
Description
(発明の属する技術分野)
本発明はICカード及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、ICカードに具備されるコンビチップのアンテナ基板と接触基板とが直接連結することによって、電気的な抵抗を減らしたICカード及びその製造方法に関する。
【0002】
(従来の技術)
ICカードは、集積回路チップを搭載したカードを指すものであり、集積回路チップに多様な情報を入力して電子身分証明証、免許証、電子貨幣、クレジットカード等で使われうる。例えば、集積回路チップに住所、名前、住民登録番号、運転免許番号、医療保険番号などのような個人情報を入力することによって電子身分証明証で使われうる。また、他の例では銀行預金に該当する情報をチップに入力し、取引商店で現金の代わりに預金情報を照会及び引き落とすことによって支払できるようにする電子貨幣として使用できる。さらに他の例では、一定金額を電子貨幣で充填して、地下鉄や電車などに引き落とす方法で使用できる。
【0003】
ICカードは端末機との通信方法によって接触式と非接触式とに分けられる。接触式カードはICカード上に形成された接触端子が端末機の接触端子と接触することによって所定の作動が行われる一方、非接触式カードはラジオ周波数を利用してICカードと端末機の間の通信が行われる。非接触式は高周波または低周波のラジオ周波数(RF)を利用して通信が行われる。
【0004】
一方、コンビ型ICカードには、低周波RFチップモジュールとコンビ型チップモジュールとが具備されるが、前記コンビ型チップモジュールは接触式及び高周波RFを利用して通信が行われる。したがって、コンビ型ICカードでは前記の接触式、低周波及び高周波RFを共に利用して通信が行われうる。
【0005】
図1に図示されたものは通常的なコンビ型ICカードについての概略的な断面図である。
【0006】
図面を参照すれば、コンビ型ICカードは低周波チップモジュール21と、コンビチップモジュール16とを具備する。低周波チップモジュール21はカードの中央部に配置される一方、コンビチップモジュール16はカードの一側に配置される。前記低周波チップモジュール21とコンビチップモジュール16は相互接着される第1及び第2誘電層11、12内に埋め込まれる。第1及び第2誘電層11、12の上下表面には、上部及び下部保護層13,14が提供され、下部保護層14の表面にはカバー層15が付着される。また、上部保護層13の表面の一側にはホログラム23が付着されうる。
【0007】
低周波チップモジュール21に具備される低周波用アンテナパターン24は低周波チップモジュール21を支持するフィルム21a上に配置され、第1及び第2誘電層11、12内に埋め込まれる。低周波チップモジュール21は全体的にカードの中央部に配置され、よって低周波用アンテナパターン24は全体的にカードの中央部にループ型に配置される。
【0008】
一方、コンビチップモジュール16に具備される高周波用アンテナパターン18はコンビチップモジュール16を第1及び第2誘電層11、12の内部に挿入する前に予め形成し、後でコンビチップモジュール16が第1及び第2誘電層11、12にミーリング加工で形成された孔に挿入される際、コンビチップモジュール16のアンテナ接触パッドについて導電性ペーストを通じて電気的に繋がれる。高周波用アンテナパターン18は全体的にカードの周辺部に配置される。
【0009】
図2乃至図3に示されたものは、図1に示したICカードの製造過程を概略的に示した断面図である。
【0010】
図2を参照すれば、まず、第1及び第2誘電層11、12と、前記第1及び第2誘電層11、12の間に埋め込まれる低周波チップモジュール21と、上部及び下部保護層13,14が設けられる。第1誘電層11には低周波チップモジュール21が挿入される孔11aが予め加工されている。また、低周波チップモジュール21は半導体チップと低周波用アンテナ24とが支持フィルム25上に支持されているモジュール状に提供される。
【0011】
一方、18で表示された高周波用アンテナが保護フィルム13と第1誘電層11との間に配置されたことが分かる。すなわち、コンビチップモジュールが提供される前に、前記コンビチップモジュールに連結すべき高周波用アンテナ18がカードの製造に提供されるものである。
【0012】
図3を参照すれば、前記図2に示されたあらゆる部分が相互組み込まれている。低周波チップモジュール21のチップ21aは第1誘電層11の孔11a内に挿入された状態で第1誘電層11と第2誘電層12との間に埋め込まれる。この時、低周波用アンテナ24もその間に埋め込まれる。また、高周波用アンテナ18も第1誘電層11と上部保護層13との間に埋め込まれる。
【0013】
図4を参照すれば、上部保護フィルム13の上部一側にホログラム23が付着される。
【0014】
図5を参照すれば、コンビチップモジュールの挿入される孔27が形成されているのが示されている。前記孔27は、保護層13、第1誘電層11及び第2誘電層12をミーリングして形成したものである。この時、保護層13に形成される孔の面積を第1及び第2誘電層11、12に形成される孔の面積より広く形成することによって、高周波用アンテナ18の一部が露出される。
図6を参照すれば、導電性ペースト28が高周波用アンテナ18の露出部に塗布されたものが示されている。
【0015】
図7を参照すれば、コンビチップモジュール16が提供されている。
【0016】
図8を参照すれば、前記図7に示されたコンビチップモジュール16が前記孔27に挿入されて組み付けられたことが分かる。この時、コンビチップモジュール16自体は接着部29を通じてカードに付着され、コンビチップモジュール16に備えられたアンテナ接触パッドは導電性パッド28を通じて高周波用アンテナ18と電気的に繋がれる。
【0017】
前記のようなICカードにおいて、高周波用アンテナ18とコンビチップモジュール16のアンテナ接触パッド間の電気的な連結は、導電性ペーストを利用するために電気的な抵抗が高まる問題点がある。すなわち、導電性ペーストは導電成分とバインダよりなるので、導電性成分の低い密度によって抵抗が高く、バインダ用高分子物質の反応によって体積が減少して抵抗がより一層高まり、溶剤成分によってパッドを酸化させて抵抗が発生する問題がある。したがって、高周波信号の認識可能距離を短くする問題点がある。また、導電性ペーストは硬度の高いプラスチック成分と接着性のない導電性粒子の混合物であって曲げのような機械的変形に弱く、クラックが発生したりショートが生じたりする問題点がある。また、全体的に限定された厚さを有するカード内でチップやチップモジュールと外部接触パッドが積層される構造になっているため、優れた耐久性を有する接触パッド及びチップモジュールの製造が難しい。また、別途の工程を通じてチップモジュールを製造して別途に付着する製造過程が必要である。
【0018】
(発明が解決しようとする課題)
本発明は前記のような問題点を改善するために提案されたものであって、本発明の目的は、アンテナとコンビチップとの連結が直接行われることによって電気的な抵抗が最小化されたICカードを提供することである。
【0019】
本発明の他の目的は、アンテナとコンビチップとの連結が直接行われるICカードの製造方法を提供することである。
【0020】
(課題を解決するための手段)
前記目的を達成するために、本発明によれば、絶縁フィルム上に形成され、ワイヤー状のアンテナ部分と、コンビチップのチップバンプに対応される部分と、外部接触パッドの付着部分が形成されたアンテナ回路パターンと、前記アンテナ回路パターン上のコンビチップモジュールのチップバンプに対応する部分に接合されるコンビチップと、前記アンテナ回路パターン上に付着される少なくとも1つの誘電層と、前記誘電層の一部に孔を形成して挿入付着されるものであって、基板の外部表面と内部表面上に形成されて相互繋がれた各端子を具備し、前記内部表面上の各端子が前記アンテナ回路パターンに備えられた外部接触パッドの付着部分に接触される外部接触パッドとを具備するICカードが提供される。
【0021】
本発明の一特徴によれば、前記コンビチップと外部接触パッドとが前記アンテナ回路パターンについて相互異なった面で前記アンテナ回路パターンに設けられる。
【0022】
本発明の他の特徴によれば、前記コンビチップと外部接触パッドとが前記アンテナ回路パターンの形成された絶縁フィルムの背面上に設けられる。
【0023】
本発明の他の特徴によれば、前記アンテナ回路パターン上に形成されてアンテナ部分の外側端部を前記コンビチップと電気的に連結させるために、前記フィルムの裏面に設けられるブリッジがさらに具備される。
【0024】
本発明の他の特徴によれば、前記コンビチップ及び前記外部接触パッドは前記アンテナ回路パターンについて同一面で各々接合用ペーストを通じて接合される。
【0025】
本発明の他の特徴によれば、前記コンビチップ及び前記外部接触パッドは前記アンテナ回路パターンについて相互対向する面で各々接合用ペーストを通じて接合される。
本発明の他の特徴によれば、前記外部接触パッドは前記基板の外部表面と内部表面に 形成された各端子が前記基板に形成された孔の内表面に形成されたメッキ層を通じて相互連結する。
【0026】
また、本発明によれば、絶縁フィルム上にアンテナ部分と、コンビチップのチップバンプに対応される部分と、外部接触パッドの付着部分が形成されたアンテナ回路パターンを形成する段階と、前記アンテナ回路パターン上のコンビチップのチップバンプに対応される部分にコンビチップを接合する段階と、前記アンテナ回路パターン上に誘電層を接合する段階と、前記アンテナ回路パターン上の外部接触パッドの付着部分に対応して前記誘電層に孔を形成する段階と、前記誘電層に形成された孔に外部接触パッドを挿入して前記アンテナ回路パターン上の外部接触パッドの付着部分に接合させる段階とを具備するICカードの製造方法が提供される。
【0027】
本発明の他の特徴によれば、前記誘電層は低周波用チップモジュールが埋め込まれている。
【0028】
本発明の他の特徴によれば、前記アンテナ回路パターンに形成されたアンテナ部分の外側端部を前記コンビチップと電気的に連結させるために前記フィルムの他の面にブリッジが設けられる段階をさらに具備する。
【0029】
(発明の実施の形態)
以下、本発明を図面に示した一実施例を参考としてより詳しく述べる。
【0030】
図9乃至図20に示されたものは本発明によるICカードの製造方法を概略的に示した説明図である。
【0031】
図9を参照すれば、フィルム32上にCu材料のクラッド層31の形成されたものが示されている。クラッド層31は、高周波用アンテナパターン及び接触端子を連結するためのパターンを形成する導電体層として提供されたものである。
【0032】
図10を参照すれば、前記Cu材料のクラッド層31はフィルム32上で所定のアンテナ回路パターン31’よりなる。かかるアンテナ回路パターン31’は通常的な方法によって形成されうる。例えば、前記Cuクラッド層上にフォトレジストを塗布し、フォトマスクを被せた状態で露光し、現像及びエッチングした後でフォトレジストを除去する過程を通じてアンテナパターンが形成される。アンテナ回路パターン31’にはループ型に形成されるワイヤー型アンテナ部分31aと、コンビチップ(35、図14)のチップバンプ(35A、図14)に対応される部分31Bと、外部接触パッドが付着されるための外部接触パッドの付着部分31Cが形成されている。
【0033】
前記アンテナ部分31aは、従来技術でアンテナ用ワイヤーがカードの外周部にループ型に展開されたものと類似した形に形成される。すなわち、アンテナ部分31aは、ワイヤーがカードの外周部に沿って延びるのと同じように、ワイヤー状のように狭くて長いワイヤー型パターンがカードの外周部に沿って何度も取り囲んで延びることが望ましい。
【0034】
一方、コンビチップのチップバンプに対応される部分31Bには、以後の工程で装着されるコンビチップ35のチップバンプ35Aに対応するパッドパターンが形成される。また、他の一側には外部接触パッド(45、図19)の付着のための外部接触パッドの付着部分31Cが形成されるが、それは以後の工程で外部接触パッド45が付着されるためのパターンである。
【0035】
図11及び図12を参照すれば、前記フィルム32の下部面の一側にブリッジ33を設置するのが示されている。ブリッジ33はループ型に形成されるアンテナ部分31aにおいて、一端部を他の端部に連結させることによって1つの閉回路を形成するためのものである。すなわち、ワイヤー型アンテナ部分31aの最外郭に位置するワイヤー型アンテナパターンの端部と内側に位置するコンビチップ35と電気的に連結させるためのものである。
【0036】
図22に示されたものは、前記アンテナ部分31aとブリッジ33とがどのように形成されるのかを例示的に見せるための概略的な説明図である。(図22のパターンは実際のパターンについての図面ではなく、よってコンビチップ35のチップバンプ35Aに対応される部分31Bと、外部接触パッドが付着されるための外部接触パッドの付着部分31Cについては表示されていない。)
図面を参照すれば、カードの平面57上にアンテナ部分31aがループ型パターンとしてカードの外周に沿って展開されることが分かる。前記アンテナ部分31aの一側には2つの端子51、52が形成されるが、前記端子51、52はコンビチップ35と連結される端子である。また、他の2つの端子53、54は前記に説明したブリッジ33を通じて繋がれることにより、相互連結したアンテナが形成できる。ブリッジ33は図11でのようにクラッドが形成されていないフィルム32の他の表面で前記端子53、54を連結することによってループ型アンテナが形成される。
【0037】
一方、図面に示されていない他の実施例で、前記のアンテナ連結ブリッジは前記のようにアンテナ回路パターン31’が形成されていないフィルムの裏面ではない、アンテナ回路パターン31’の上部表面に直接設けられうる。かかる場合には、連結しようとするパターンの2つの地点の間にあるパターンの上部に絶縁性ペーストあるいは絶縁シートを塗布または付着し、その上に導電性ペーストまたは導電性シートよりなるブリッジを設置できる。
【0038】
図13を参照すれば、前記コンビチップ35を装着するために接合用ペースト34を供給するものが図示されている。前記接合用ペースト34は導電性または非導電性ペーストでありうる。しかし、電気的な抵抗を最小化するために非導電性ペーストのものが望ましい。
【0039】
図14及び図15を参照すれば、コンビチップ35をアンテナ回路パターン31’上に装着するものが示されている。コンビチップ35のチップバンプ35Aは接合用ペースト34を通じてアンテナ回路パターン31’上の31Bに表示された部分に装着される。
【0040】
図16を参照すれば、他の工程で低周波チップモジュール36が埋め込まれている第1誘電層39及び第2誘電層40と、前記第2誘電層40の下部に形成された保護層41よりなるカード本体が前記アンテナ回路パターン31’上に接合されるために配置されたものが示されている。前記第1及び第2誘電層39、40と保護層41には前記コンビチップ35が挿入される孔42が形成されている。また、前記カード本体の上部には接合層37a、プリント層37b及びカバー層37cが順に積層され、前記カード本体の下部には接合層38a、プリント層38b及びカバー層38cが順に積層される。
【0041】
これとは異なり、図16でコンビチップが付着されたアンテナ回路パターンが誘電層と付着される時にフィルムを引っくり返してコンビチップ35が下に向かうように付着されうる。かかる場合に、第1及び第2誘電層39、40と保護層41の孔42の代りに、接合層38a、プリント層38b及びカバー層38cに孔を形成しなければならない。そのような構成でもって、コンビチップ35と、後で付着される外部接触パッドは、後述する図19に示されたように、アンテナ回路パターン31’についても反対側にある。前記のように形成されれば、外部との接続が起きる外部接触パッドとさらに離隔されて外部から安全な構造になる。また、接触パッドの製造においてもさらに薄膜化された形態に製造してもいいメリットがある。また、接触パッドの挿入される誘電層が薄くなりうるので、ミーリングを通じたホールの形成が容易であり、場合によって、誘電層に予めパンチングやエッチングを通じてホールを形成して製造できる。
【0042】
ここで前記の低周波チップモジュール36は、必要に応じて選択的に適用して具備できる。
【0043】
図17には、図16に示されたあらゆる部品が組み込まれた状態で図示されている。
【0044】
図18を参照すれば、フライス盤43を利用して孔44が形成されるのが図示されている。孔44は、ワイヤー型アンテナ部分31a及び外部接触端子45が付着される外部接触パッドの付着部分31Cに対応して形成される。
【0045】
図19を参照すれば、前記形成された孔44に外部接触パッド45が挿入されて付着されるのが図示されている。外部接触パッド45は、図示されたように孔が形成された基板47の外表面と内表面とに接触端子をメッキ層48で形成し、前記基板47の孔の内面にもメッキ層を形成して延長することによって、基板47の外表面と内表面とに形成された各端子を通電できるようにする。すなわち、基板47の外表面と内表面上とに形成された各端子を孔の内表面に形成されたメッキ層を通じて通電させた。
外部接触パッド45は接合ペースト46を通じてアンテナ回路パターン31’上の外部接触パッドの付着部分31Cに直接付着される。接合性ペースト46は導電性ペーストまたは非導電性ペーストであり、非導電性ペーストの場合には、接触パッド45の内表面に形成された接触端子がワイヤー型アンテナ部分31a及び接触端子パターン31’上に直接接触しなければならない。
【0046】
図面に示されていない他の実施例で、前述されたように、外部接触パッド45はアンテナ回路パターン31’についてコンビチップ35が付着されていない他の表面に付着されうる。例えば、前述したように、コンビチップ45はアンテナ回路パターン31’の上部表面に付着される一方、外部接触パッド45はアンテナ回路パターン31’の下部表面に付着されるものである。そのようなアンテナ回路パターン31’に外部接触パッド45がコンビチップ35と相異なる面に付着される時には、フィルム32に所定の孔をミルのような工具を利用して形成し、外部接触パッド45の接触端子を接触端子パターン31’に接触させられる。
【0047】
図20に示されたのは、ホログラム50がICカードの上部表面の一側に付着されるものを示す。ホログラム50はICカードの偽造、または変造の可否を識別するために付着されるものである。ホログラム50の代りに別の識別表示が付着されることもあり、このようなホログラム50は選択的に具備されうる。
【0048】
図21に示されたものは、本発明によって完成されたICカードについての概略的な断面図である。
【0049】
図面を参照すれば、ICカードには低周波チップモジュール36とコンビチップ35とが埋め込まれている。低周波チップモジュール36の低周波用アンテナ36aはワイヤーで形成されて誘電層39、40の間に埋め込まれる。すなわち、通常的な技術によるICチップの製造過程を図示した図2で示したように、ワイヤーで形成された低周波用アンテナ36は誘電層39、40の間に埋め込まれる。
【0050】
コンビチップモジュール35は前述したように端末機の端子についてのカード端子の直接的な接触と、高周波ラジオ周波数を利用した通信によって作動される。高周波RFを受信するための高周波用アンテナはアンテナ回路パターン31’上にアンテナ部分31aとして形成され、前記アンテナ部分31aは前記アンテナ回路パターン31’上のパターンを通じてコンビチップ35に連結される。また、外部端末機(図示せず)の端子からの信号は外部接触端子43を通じて受信されてアンテナ回路パターン31’を通じてコンビチップ35に伝達されうる。
【0051】
(発明の効果)
以上述べたように、本発明によるICカードは、高周波用アンテナがCu材料を利用したパターンで形成され、コンビチップモジュールに直接繋がれるので電気的な抵抗を減少させ、よって高周波信号についての認識範囲が極大化されうる長所がある。また、低周波チップモジュールだけでなく、コンビチップモジュールもカード内に内蔵させられるので、カードの安定性が向上されうる。また、高周波用アンテナを形成するためのパターン上に外部接触パッドの電気的な連結のためのパターンを同時に形成できる長所がある。
【0052】
本発明は添付された図面に示された一実施例を参考として説明されたが、それは例示的なものに過ぎず、該当技術分野で当業者ならば、それより多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることが理解できるであろう。従って、本発明の真の保護範囲は請求範囲によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】通常的なICカードの断面図である。
【図2】図1に示すICカードの製造過程を表す断面図である。
【図3】図1に示すICカードの製造過程を表す断面図である。
【図4】図1に示すICカードの製造過程を表す断面図である。
【図5】図1に示すICカードの製造過程を表す断面図である。
【図6】図1に示すICカードの製造過程を表す断面図である。
【図7】図1に示すICカードの製造過程を表す断面図である。
【図8】図1に示すICカードの製造過程を表す断面図である。
【図9】本発明によるICカードの製造過程を表す断面図である。
【図10】本発明によるICカードの製造過程を表す断面図である。
【図11】本発明によるICカードの製造過程を表す断面図である。
【図12】本発明によるICカードの製造過程を表す断面図である。
【図13】本発明によるICカードの製造過程を表す断面図である。
【図14】本発明によるICカードの製造過程を表す断面図である。
【図15】本発明によるICカードの製造過程を表す断面図である。
【図16】本発明によるICカードの製造過程を表す断面図である。
【図17】本発明によるICカードの製造過程を表す断面図である。
【図18】本発明によるICカードの製造過程を表す断面図である。
【図19】本発明によるICカードの製造過程を表す断面図である。
【図20】本発明によるICカードの製造過程を表す断面図である。
【図21】本発明によるICカードについての断面図である。
【図22】アンテナ回路パターンのアンテナ部分についての概略的な平面図である。
<符号の説明>
31’ アンテナ回路パターン
32 フィルム
33 ブリッジ
34 接合用ペースト
35 コンビチップ
36 低周波チップモジュール
36a 低周波用アンテナ
37a、38a 接合層
37b、38b プリント層
37c、38c カバー層
39 第1誘電層
40 第2誘電層
41 保護層
46 接合ペースト
47 基板
48 メッキ層
50 ホログラム
Claims (8)
- 絶縁フィルム上に形成されてワイヤー状のアンテナ部分と、コンビチップのチップバンプに対応する部分と、外部接触パッドの付着部分が形成されたアンテナ回路パターンと、
前記アンテナ回路パターン上のコンビチップモジュールのチップバンプに対応する部分に接合されるコンビチップと、
前記アンテナ回路パターン上に付着される少なくとも1つの誘電層と、
前記誘電層の一部に孔を形成して挿入付着されるものであり、基板の外部表面と内部表面上に形成されて相互繋がれた各端子を具備し、前記内部表面上の各端子が前記アンテナ回路パターンに備えられた外部接触パッドの付着部分に接触される外部接触パッドとを具備するICカード。 - 前記コンビチップと外部接触パッドとが前記アンテナ回路パターンの相異なる面に付着されることを特徴とする請求項1に記載のICカード。
- 前記アンテナ回路パターン上に形成されてアンテナ部分の外側端部を前記コンビチップと電気的に連結させるために前記フィルムに設けられるブリッジをさらに具備することを特徴とする請求項1に記載のICカード。
- 前記コンビチップ及び前記外部接触パッドは前記アンテナ回路パターンについて同一面で各々接合用ペーストを通じて接合されることを特徴とする請求項1に記載のICカード。
- 前記コンビチップ及び前記外部接触パッドは前記アンテナ回路パターンについて相互対向する面で各々接合用ペーストを通じて接合されることを特徴とする請求項1に記載のICカード。
- 前記外部接触パッドは前記基板の外部表面と内部表面上に形成された各端子が前記基板に形成された孔の内表面に形成されたメッキ層を通じて相互に繋がれることを特徴とする請求項1に記載のICカード。
- 絶縁フィルム上にアンテナ部分と、コンビチップのチップバンプに対応される部分と、外部接触パッドの付着部分が形成されたアンテナ回路パターンを形成する段階と、
前記アンテナ回路パターン上のコンビチップのチップバンプに対応される部分にコンビチップを接合する段階と、
前記アンテナ回路パターン上に誘電層を接合する段階と、
前記アンテナ回路パターン上の外部接触パッドの付着部分に対応して前記誘電層に孔を形成する段階と、
前記誘電層に形成された孔に外部接触パッドを挿入して前記アンテナ回路パターン上の外部接触パッドの付着部分に接合する段階とを具備するICカードの製造方法。 - 前記アンテナ回路パターンに形成されたアンテナ部分の外側端部を前記コンビチップと電気的に連結させるために前記フィルムの他の面にブリッジが設けられる段階をさらに具備することを特徴とする請求項7に記載のICカードの製造方法。
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