JP2004192568A - Ｉｃカード - Google Patents

Abstract

【課題】印刷歪みがなく、また、リライト機能が付加されたカードにあっては印字抜けを発生させないカード表面が得られるＩＣカードを提供すること。
【解決手段】アンテナモジュール１１を構成するＩＣチップ１７の封止層１８を、エポキシ樹脂中に平均粒径１１μｍ以上２０μｍ以下で、体積含有率２６％以上３０％以下のフィラーを含有した封止剤で形成する。このとき、ＩＣ実装部の表面が平坦あるいはＩＣチップ１７側に凹んだ形状となり、カード表面におけるＩＣ実装部位とＩＣ非実装部位との間の段差の大きさが５μｍ以内となる。これにより、印刷歪みがなく、また、リライト機能が付加されたカードにあっては印字抜けを発生させないカード表面を得ることができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナコイルを有する絶縁基板とこの上に実装されたＩＣチップとからなるＩＣモジュールを一対の外装シートで挟み込んでなるＩＣカードに関し、更に詳しくは、表面形状が良好であり、外観が美しく、リライト機能を付加した場合には印字抜けの発生を阻止できるＩＣカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣカード、特に非接触ＩＣカードは、搭乗システムやセキュリティシステム等に多く使用されるようになり、その普及には目を見張るものがある。
【０００３】
非接触ＩＣカードは、高分子フィルム上に金属薄膜をドライラミネートあるいは蒸着、めっき等にて積層し、イオンエッチング等にてアンテナパターンを形成した回路基板にＩＣチップが実装され、更にＩＣ実装部が半導体用封止樹脂で封止され、これらがＩＣモジュール（電子モジュール）を形成し、その両側が高分子樹脂シートで挟み込まれた構成となっている。
【０００４】
このような非接触ＩＣカードは、電磁波等により発生した磁束がアンテナコイルに印加されることにより電流が発生し、これに対応してＩＣチップにおいて、情報の記録や書き換え等所定の動作が行われるものである。
【０００５】
ところで、ＩＣカードに記録される情報は、デジタル信号またはアナログ信号としてカード内部のＩＣチップに格納される。したがって、ＩＣカードに記録された情報の内容を表示あるいは確認する場合においては、専用の読み取り装置で記録情報の読み込み処理を行う必要があり、一般のユーザーが確認する手段はほとんどない。例えば、会員カードなどでは会員に対しプレミア又はポイント等を設けることがあるが、カードへのデジタル信号またはアナログ信号による記録のみの場合、ユーザーがカード専用の読み取り装置を配置してある店舗などに出向くか、別にユーザーに照会する必要がある。
【０００６】
そこで、こうした情報記録内容を人の目にみれるように簡易的に表示することへの要求が高まりつつあり、近年、この要求を満足させるために、樹脂バインダー中に有機低分子を分散させ、白濁・透明のコントラストにより表示を行う高分子／低分子タイプの可逆表示技術が開発されている。高分子／低分子タイプの可逆表示媒体は、プラスチックシート／着色層／可逆性感熱記録（高分子／低分子）層／保護層から構成されている。また、これとは別に、可逆性感熱記録層として、ロイコ化合物と顕減色剤とを高分子樹脂中に分散させたものを用いる可逆表示媒体もある。これらの可逆表示媒体はサーマルヘッドによって印字し、その印字をサーマルヘッドによって消去することが可能な可逆性感熱記録部（リライトシート）として機能する。
【０００７】
なお、この出願に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【特許文献１】
特開２０００−３４３８２９号公報
【特許文献２】
特開２００２−４２０９８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＩＣカードでは、カードの表面、特に、ＩＣチップが埋め込まれている部分と埋め込まれていない部分との間に段差が発生し、印刷文字や絵柄が歪むなどして、美しい外観を得るのが困難であった。また、リライト機能を付加したＩＣカードにおいては、印字の際に上記段差の部分でサーマルヘッドとカード表面の間にスペーシングが発生し、熱が正常に伝わらずに印字抜けや印字カスレが発生していた。
【０００９】
カード表面に段差が発生する原因の一つとして、ＩＣモジュールを構成する封止剤の硬化収縮が挙げられる。一般に、ＩＣカード用封止剤としては、エポキシ、アクリル、ウレタン、フェノール等の樹脂材料が使用されている。これらの樹脂は、優れた接着性、柔軟性、成形性等を有するために、集積回路（ＩＣ）の保護や耐久性の向上、更には集積回路を搭載した製品の形状保持や柔軟性付与等の目的に使用されている。しかし、これらの樹脂材料は、硬化反応の際の体積収縮により不均一に変形する。また、特にＩＣチップ保護の目的で封止剤層に補強板が設けられている場合は、封止剤の体積収縮時の応力により補強板が変形することがあった。
【００１０】
このような変形した樹脂封止部分を有するＩＣモジュールをインレットとしてカードを成形した場合には、樹脂封止部分の変形による影響がカード表面の段差（１０μｍ超）になって現れる。カード表面の平坦性が悪いと、印刷された文字や絵柄等が形状に追従して歪み、外観不良となる。また、リライト機能を付加してカードにおいては、印字の際にサーマルヘッドとカード表面の間にスペーシングが発生し、熱が正常に伝わらずに印字抜けが発生する。
【００１１】
従来、封止剤や接着剤の硬化時の体積収縮による樹脂封止部分や補強板の変形を抑制するために、封止剤や接着剤にゴムやエラストマー等の弾性材料を添加して硬化物に柔軟性を付与する等してきたが、カード表面の段差を改善するには不十分な手法であった。
【００１２】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、印刷歪みがなく、また、リライト機能が付加されたカードにあっては印字抜けを発生させないカード表面が得られるＩＣカードを提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するに当たり、本発明のＩＣカードは、アンテナコイルを有する絶縁基板と絶縁基板の上に実装されたＩＣチップと、ＩＣチップを封止する封止層とからなるＩＣモジュールを一対の外装シートで挟み込んでなるＩＣカードであって、ＩＣ実装部位とＩＣ非実装部位とにおけるカード表面間の段差が、５μｍ以内であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のＩＣカードは、ＩＣモジュールを構成する封止層の頂部が平坦、または、ＩＣチップ側へ凹んだ形状を有していることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のＩＣカードは、封止層の上に補強板が設けられており、補強板の表面形状が平坦、または、ＩＣチップ側へ凹んだ形状を有していることを特徴とする。
【００１６】
更に、本発明のＩＣカードは、上記封止剤にはフィラーが含有され、当該フィラーの体積含有率が２６％以上３０％以下であり、かつ、フィラーの平均粒径が１１μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする。
【００１７】
以上の構成により、印刷歪みがなく、リライト機能を付加したカードにあっては印字抜けを発生させない程度のカード表面の平坦性を備えたＩＣカードを得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態による非接触型のＩＣカード１０の一構成例を示している。複数枚の熱可塑性プラスチックシートを溶着してなるコア層１２にはＩＣモジュール１１が介装されている。図１において、コア層１２の上面には印刷シートとしての外装シート１３が積層され、また、コア層１２の下面には印刷シートとしての外装シート１４が積層されている。
【００２０】
図２は、ＩＣモジュール１１のＩＣ実装部の構成を示している。ＩＣモジュール１１は、絶縁基板１６と、絶縁基板１６の上に形成されたアンテナコイルと、アンテナコイルに実装されるＩＣチップ１７と、ＩＣチップ１７を封止する封止層１８とを備え、必要に応じて、図示するように封止層１８の上に金属製の補強板１９が設けられる。また、図３に示すように、ＩＣモジュールを、絶縁基板１６のＩＣ非実装面側（図２において下面側）のＩＣ実装部にも封止層２０および金属製の補強板２１を設けた構成とすることも可能である。
【００２１】
絶縁基板１６としては、公知の高分子フィルムを使用することができる。具体的には、例えば、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂など、従来より用いられている樹脂フィルムの中から適宜選択して利用することが可能であり、絶縁性であれば特に制限されることはない。中でも、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートからなる可撓性フィルムが好ましく、フィルム厚としては、１０μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは２５μｍ以上５０μｍ以下のものが用いられる。
【００２２】
絶縁基板１６上に形成されるアンテナコイルは、導電性ペーストを印刷したものや、上記高分子フィルムとアルミ箔や銅箔等の金属箔とのラミネート基材を回路状にエッチングして形成される。絶縁基板１６上にパターニング形成されるアンテナコイルの表面形状は、カード構成後の表面形状に反映されるため、平滑であるのが好ましい。図４に、絶縁基板１６上に形成されたアンテナコイル２２の一例を模式的に示す。
【００２３】
一方、ＩＣチップ１７とアンテナコイルとの接続方法としては、例えば、図２に模式的に示したように、ＩＣチップ１７の能動面に形成された突起電極（バンプ）１７ａとアンテナコイルとを異方性導電膜２３を介して、フリップチップ実装する方式が採用される。なお、これ以外の方法として、例えばはんだ付けによってＩＣチップ１７を実装することができる。
【００２４】
異方性導電膜２３は、図５に模式的に示すように、接着剤樹脂２４中に導電性粒子２５を分散させてなるものであり、加圧方向にのみ導電性を得ることができる材料である。使用前における異方性導電膜２３はその上下面が保護シート２６ａ，２６ｂで被着されている。使用時は一方の保護シートを剥離して、図６に示すようにアンテナコイル２２の両端子間に仮貼りし、その後、他方の保護シートを剥離して、図７に示すようにＩＣチップ１７を加熱圧着させる。これにより、ＩＣチップ１７とアンテナコイル２２との間の電気的導通が図られる。
【００２５】
次に、本発明に係る封止層１８の詳細について説明する。
【００２６】
封止層１８は、半導体用封止材料として一般的に用いられるエポキシ樹脂やアクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等にフィラーを含有した封止剤を熱硬化させて形成される。
【００２７】
エポキシ樹脂としては、公知慣用のエポキシ樹脂を用いることができる。具体的には、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型２官能エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２８】
また、添加される硬化剤としては、通常のエポキシ樹脂の硬化剤として常用されている化合物はすべて用いることができ、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどの脂肪族アミン類、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族アミン類、フェノールノボラック樹脂、オルトクレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、ビスフェノールＦノボラック樹脂、フェノール類−ジシクロペンタジエン付加型樹脂、ヒドロキシナフタレンノボラック樹脂、キシリデンを結接基としたフェノール類、ナフトール類樹脂、ポリアミド樹脂およびこれらの変性物、無水マレイン酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水ピロメリット酸等の酸無水物系硬化剤、ジシアンジアミド、イミダゾール、ＢＦ３−アミン錯体、グアニジン誘導体等の潜在性硬化剤等が挙げられる。中でも、半導体封止剤用としては、上記芳香族炭化水素−ホルムアルデヒド樹脂が好ましい。
【００２９】
これらの硬化剤の使用量は、エポキシ樹脂を硬化せしめる量であれば特に限定されないが、好ましくは、用いるエポキシ樹脂の一分子中に含まれるエポキシ基の数と、硬化剤中の活性水素の数が当量付近となる量とする。
【００３０】
上記化合物を硬化剤として用いる際は、硬化促進剤を適宜しようすることができる。硬化促進剤としては公知慣用のものが使用でき、例えば、第３級アミン、イミダゾール、有機酸金属塩、ルイス酸、アミン錯塩、リン系化合物等が挙げられ、これらは単体のみならず２種類以上の併用も可能である。
【００３１】
一方、封止剤に含有されるフィラーとしては、無機顔料および有機顔料が用いられる。無機顔料としては、例えば、結晶性シリカ粉、溶融シリカ粉、アルミナ粉、酸化チタン粉、タルク、石英ガラス、炭酸カルシウム粉などが挙げられる。これらの顔料は、小さいサイズのものを均一に添加することで、封止層１８の硬化収縮を抑制することができる。
【００３２】
フィラーの体積含有率は２６％以上３０％以下であり、かつ、フィラーの平均粒径（度数分布上での粒径範囲）は１１μｍ以上２０μｍ以下とするのが好ましい。フィラーの含有条件を上記のように設定することにより、これに貼着される補強板１９の表面形状を後述するように平坦あるいは凹状にすることができる。フィラーの体積含有率が３０％を超えると、相対的に樹脂材料の体積含有率が低下して、接着性、耐久性、柔軟性、成形性などが不十分となり、封止層としての目的が果たせなくなる。また、フィラーの体積含有率が２６％未満であると、フィラーの添加効果が減殺され、樹脂の体積収縮を有効に抑制することができなくなる。
【００３３】
また、必要に応じて、着色剤、難燃剤、離型剤、またはカップリング剤などの公知慣用の各種の添加剤成分も適宜配合することができる。
【００３４】
絶縁基板１６に実装されているＩＣチップ１７の上に、封止層１８を形成する方法としては、絶縁基板１６に実装されているＩＣチップ１７上に上記構成の封止剤をディスペンサを用いて所定量滴下する等の方法がある。また、ＩＣチップ１７が面積的に大きい場合には、封止する範囲を上記構成の封止剤に類似する構成の材料を用いて垣根をつくり、当該垣根の内部に上記封止剤が充填されるようにディスペンサを走査する等の方法が適用可能である。なお、ディスペンサを使って封止剤を塗布する以外にも、例えば、ナイフコータ、ロールコータ、ダイコータ、キスロールコータ、リバースロールコータ等の、従来公知の塗布装置を用いることも可能である。
【００３５】
補強板１９は、例えば、ＩＣチップ１７よりも広い面積のステンレス製金属板からなり、ＩＣチップ１７に塗布した封止剤を硬化させる前に設けられる。補強板１９の取付方法としては、ＩＣチップ１７の上に塗布された封止剤の上から、水平に保持した補強板１９をＩＣチップ１７に向けて加圧し、封止剤をＩＣチップ１７の周囲に回り込ませるようにして行われる。その後、封止剤を熱硬化させることによって封止層１８を形成するとともに、補強板１９を接着する。このような補強板の取付方法の詳細は、例えば、特開２０００−１１８１７５号公報や特開２０００−２２２５４９号公報に開示されている。
【００３６】
図８Ａは、本発明に係るＩＣモジュール１１の封止層１８を形成した直後のＩＣ実装部の詳細を示している。また、図８Ｃは、従来の封止剤（フィラー無し）で封止層１８’を形成したときのＩＣ実装部の詳細を示している。なお、図８Ｃにおいて、図８Ａと対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【００３７】
従来のＩＣモジュールでは、補強板１９の表面形状が上方へ凸なる形状を有している。すなわち、従来のＩＣモジュールでは、封止層１８’を形成する封止剤の硬化時の体積収縮によって補強板１９の周縁部が絶縁基板１６側へ引っ張られるために、図８Ｃに示すように補強板１９が凸状に変形する。
【００３８】
これに対して本発明に係るＩＣモジュール１１では、補強板１９の表面形状が平坦またはＩＣチップ１７側へ若干凹んだ形状を有している。本発明においては、封止層１８を形成する封止剤が上述したような条件下でフィラーを含有しているために、硬化時の体積収縮が大きく抑えられ、その結果、補強板１９を凸状に変形させるほどの応力が作用しないからである。
【００３９】
また、本発明において、補強板１９の平面形状が凹となる理由は必ずしも明確ではないが、ＩＣチップ１７の加熱加圧実装に伴って凹状に変形した絶縁基板１６の表面形状や、ＩＣチップ１７の反り、更に、フィラーの混入により粘度が上がった封止剤の流動性などの要因が関連して、補強板１９の表面形状を凹状に変形させるものと考えられる。後述するように、補強板１９の表面形状が従来の凸状（図８Ｃ）よりも、本発明の凹状（図８Ａ）の方が、カード成形後のＩＣ実装部位周辺におけるカード表面の平坦性が良好であることがわかっている。
【００４０】
なお、本発明においては、補強板１９を設けないで封止層１８のみを形成した場合であっても、図８Ｂに示すように、封止層１８の頂部が平坦、または、ＩＣチップ１７側へ若干凹んだ形状となることがわかっている。これにより、製造したＩＣカード１０のＩＣ実装部位周辺におけるカード表面の平坦性を高めることができる。
【００４１】
次に、ＩＣカード１０のコア層１２の構成について説明する。図９は、ＩＣカード１０を構成する各層を分離して示す模式図である。コア層１２は、ＩＣモジュール１１と外装シート１３，１４との間に介装される２枚のコアシート２８，２９で構成される。このうち、ＩＣモジュール１１のＩＣ実装面に隣接して配置されるコアシート２８には、ＩＣ実装部を収容するための貫通孔（ニゲ孔）２８ａが形成されている。
【００４２】
コアシート２８，２９は従来より広く用いられている材料で構成されており、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、テレフタル酸とシクロヘキサンジメタノールとエチレングリコールとの共重合体（ＰＥＴＧ）、又はその共重合体とポリカーボネートとのアロイ、テレフタル酸とイソフタル酸とエチレングリコールとの共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアクリル酸メチル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
【００４３】
一方、外装シート１３，１４に用いることができる樹脂としては、ポリイミド、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、プロピレン等のポリオレフィン類、セルローストリアセテート、セルロースジアセテートなどのセルロール類、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸メチル、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸エチル、ポリエチルメタクリレート、酢酸ビニル、ポリビニルアルコールなどのビニル系樹脂、ポリカーボネート類などの単体、または混合物などを用いることができる。
【００４４】
外装シート材１３，１４は、文字や絵柄等が印刷された印刷シートとして用いられる。外装シート材１３，１４に対する文字や絵柄等の印刷は、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法等の公知の印刷法が適用可能である。
【００４５】
また、外装シート１３，１４はその表層に可逆性感熱記録層が設けられたリライトシートで構成することができる。このリライトシートは、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムと、着色層と、可逆性感熱記録層と、透明保護層とから構成される。
【００４６】
この感熱記録層は、樹脂母材（マトリクス）に分散された有機低分子物質の結晶状態の変化によって白濁・透明が可逆的に変化する高分子／低分子タイプと、樹脂母材に分散された電子供与呈色性化合物と電子受容性化合物との間の可逆的な発色反応を利用した熱発色性組成物であるロイコ化合物タイプの何れかを選択し使用することができる。感熱記録層は印刷法、コーティング法等により膜厚４μｍ〜２０μｍ程度に設けることができる。
【００４７】
高分子／低分子タイプの感熱性記録層中に分散される有機低分子物質としては、脂肪酸、脂肪酸誘導体または脂環式有機酸が挙げられ、更に詳しくは、飽和または不飽和のもの、あるいはジカルボン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチル酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、ナノデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸等が挙げられ、また、不飽和脂肪酸の具体例としては、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、ソルビン酸、ステアロール酸等が挙げられる。なお、脂肪酸、脂肪酸誘導体または脂環式有機酸はこれらのものに限定されるものではなく、かつ、これらの内の一種類または二種類以上を混合させて適用することも可能である。
【００４８】
また、用いられる樹脂母材としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロールアセテート系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、塩ビ系樹脂、酢ビ系樹脂の単独、混合あるいは共重合物が用いられる。一方、可逆性感熱記録部の透明化温度範囲を制御するため、樹脂の可逆剤、高沸点溶剤等を樹脂母材に対し、０．１％から２０％重量部添加することができる。更に、可逆性感熱記録部の繰り返し印字消去耐性を向上するため、樹脂母材に対応した三次元架橋する硬化剤、架橋剤等を樹脂母材に対し、０．５％から１０％重量部添加することができる。
【００４９】
一方、ロイコ化合物タイプは、樹脂母材中に分散されたロイコ化合物と顕減色剤の可逆的な発色反応を利用した熱発色性組成物で、印刷法、コーティング法などにより膜厚４μｍ〜２０μｍ程度に設けることができる。感熱記録層中に用いられる通常無色ないし淡色のロイコ化合物としては一般的に感圧記録紙、感熱記録紙、感光記録紙、通電感熱記録紙、感熱転写紙等に用いられるものに代表され、ラクトン、サルトン、スピロピラン等の部分骨格を有するキサンテン、スピロピラン、ラクトン、フルオラン、サルトン系等が用いられるが、特に制限されるものではない。
【００５０】
ロイコ化合物の具体例としては、３，３−ビス（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−６−ジメチルアミノフタリド、３，３−ビス（ｐ−ジメチルアミノフェニル）フタリド、３，３−ビス（１，２−ジメチルインドール−３−イル）−６−ジメチルアミノフタリド、３−ジメチルアミノ−６−クロロ−７−メチルフロオラン、３，３−ビス（９−エチルカルバゾール−３−イル−５）−ジメチルアミノフタリド、３−ジメチルアミノ−７−ジベンジルアミノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−クロロフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ピペリジノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−（ｎ−エチル−ｎ−ニトリル）アミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジブチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−（ｎ−エチル−ｎ−テトラヒドロフリル）アミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン等が挙げられ、単独または混合して用いられる。
【００５１】
また、顕減色剤は、熱エネルギの作用によりプロトンを可逆的に放出してロイコ化合物に対し発色作用と消色作用を併せ持つ化合物である。すなわち、フェノール性水酸基またはカルボキシル基から成る酸性基とアミノ基から成る塩基性基の双方を有し、熱エネルギの違いにより酸性または塩基性となって上記ロイコ化合物を発色、消色させるものである。塩基性基は官能基として存在していても良いし、化合物の一部として存在していてもよい。また、顕減色剤の酸性基、あるいは塩基性基の何れか一方の官能基を有する顕減色剤は、例えば、アミノ安息香酸、ｏ−アミノ安息香酸、４−アミノ−３−メチル安息香酸、３−アミノ−４−メチル安息香酸、２−アミノ−５−エチル安息香酸、３−アミノ−４−ブチル安息香酸、４−アミノ−３−メトキシ安息香酸、３−アミノ−４−エトキシ安息香酸、２−アミノ−５−クロロ安息香酸、４−アミノ−３−ブロモ安息香酸、２−アミノ−２−ニトロ安息香酸、４−アミノ−３−ニトロ安息香酸、３−アミノ−４−ニトリル安息香酸、アミノサリチル酸、ジアミノ安息香酸、２−メチル−５−アミノナフトエ酸、３−エチル−４−アミノナフトエ酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、２−メチルニコチン酸、６−クロロニコチン酸等がある。また、塩基性基を塩化合物の一部として有するものには、フェノール性水酸基またはカルボキシル基を有する化合物とアミノ基を有する化合物の塩または錯塩であり、例えば、ヒドロキシ安息香酸類、ヒドロキシサリチル酸類、没食子酸類、ビスフェノール酢酸等の酸と、脂肪族アミン類、フェニルアルキルアミン類、トリアリルアルキルアミン類等の塩基との塩または錯塩が挙げられる。この具体例としては、ｐ−ヒドロキシ安息香酸−アルキルアミン塩、ｐ−ヒドロキシ安息香酸−フェニルアルキルアミン塩、ｍ−ヒドロキシ安息香酸−アルキルアミン塩、ｐ−ヒドロキシ安息香酸メチル−アルキルアミン塩、ｐ−ヒドロキシ安息香酸ステアリル−アルキルアミン塩、ビスフェノール酢酸−アルキルアミン、ビスフェノール酢酸オクチル−アルキルアミン塩等が挙げられ、単独または混合して用いられる。なお、ロイコ化合物及び顕減色剤はこれらのものに限定されるものではなく、これらの内の一種類又は二種類以上を混合させて適用することも可能である。
【００５２】
そして、用いられる樹脂母材としては、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリウレア、メラミン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール等の樹脂の単独、混合または共重合体が用いられる。更に、可逆性感熱記録部の繰り返し印字消去耐性を向上するため、樹脂母材に対応した三次元架橋する硬化剤、架橋剤などを樹脂母材に対し０．５％から１０％重量部添加することができる。更に、耐性を向上させるためにロイコ化合物と比較的相溶性の高い紫外線吸収剤を添加することができる。
【００５３】
本発明のＩＣカード１０を製造する方法としては、加熱プレス機による溶融ラミネート方式を用いることができる。溶融ラミネート法は、カードの各素材を鏡面板で挟み込み、それらを加熱溶融プレスにより一体化する方法である。溶融ラミネート後は、一体化されたシートを鏡面板から剥がし、片刃またはオス−メスの金型による打抜きでカード形状に打ち抜くことによって、ＩＣカード１０が製作される。
【００５４】
一方、コア層１２を設ける代わりに、例えば図１０に示すように、一対の外装シート１３，１４を例えばエポキシ樹脂等の接着剤で貼り合わせ、当該接着剤層３０にＩＣモジュール１１を内蔵させて、ＩＣカード１０’を製造する方法も適用可能である。この種のＩＣカード１０’は、ロール方式で繰り出される一方の外装シート１４に接着剤を塗布し、その上にＩＣモジュール１１を貼り付け、更に接着剤を塗布した後、他方の外装シート１３と貼り合わせ、次いで、圧延ロール群で所望のシート厚に調整した後、硬化炉で接着剤３０を硬化させ、最後にカードサイズに打ち抜くことによって製造することができる。なお、このようなＩＣカードの製造方法は、例えば、特開平９−１０９２６４号公報に詳細に記載されている。
【００５５】
以上のようにして製造されるＩＣカード１０によれば、そのＩＣ実装部位におけるカード表面と、ＩＣ非実装部位におけるカード表面との間の段差を、５μｍ以内に抑えることができる。これにより、ＩＣ実装部におけるカード表面を印刷歪みのない美しい外観に仕上げることができる。また、カード表面に可逆性感熱記録層を有するリライトシートが設けられる場合には、カード表面とサーマルヘッドとの間のスペーシングロスの発生を極力抑えることができるので、印字抜けのない優れた印画性を得ることができる。
【００５６】
【実施例】
以下、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明する。なお、以下の各実施例では具体的な数値を挙げて説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５７】
（実施例１）
以下のようにして、図１に示した形態のＩＣカード１０を評価サンプルとして製作した。
【００５８】
絶縁基板１６として厚さ５０μｍの延伸ＰＥＴフィルムの上にアルミニウムからなるアンテナパターン２２をエッチングにより形成し、アンテナパターン２２の両端部間にＩＣチップ１７と同形の厚さ１５μｍの異方性導電膜２３を温度７０℃で圧着し、その上に４ｍｍ角のＩＣチップ１７を実装した。ＩＣチップ１７の実装条件は、ボンディングツール部の温度を２３０℃（パルスヒート法）、加圧値を４００ｇ、加圧時間を１５秒とした。
【００５９】
次に、実装したＩＣチップ１７の上にディスペンサを用いて封止剤を１０ｍｇ塗布し、ＩＣチップ１７よりも面積の広い補強用金属板１９を配置した。封止剤の組成は、エポキシ樹脂中に平均粒径１１μｍ以上２０μｍ以下のシリコンフィラーを体積含有率２６％添加したものを用いた。補強板１９を上方から均一に加圧して図２に示したように封止厚を一定とし、封止剤をＩＣチップ１７の周辺に流れ込ませてＩＣチップ周辺を被覆するとともに、補強板１９を絶縁基板１６上に接着した。これを１２０℃の熱硬化炉に装填し、封止剤を熱硬化させて封止層１８を形成し、ＩＣモジュール１１を作製した。
【００６０】
続いて、ＩＣモジュール１１を厚さ２５０μｍのＰＥＴＧ製コアシート２８，２９で挟み込み、表面に線幅０．１５ｍｍ、ピッチ１ｍｍで格子状の絵柄をシルク印刷で施した厚さ１００μｍのＰＥＴ製外装シート１３，１４で丁合いした。これら丁合いしたシート積層体を上下から厚さ０．５ｍｍのステンレス板で挟み込み、プレス盤上に配置した。プレス温度１５０℃、プレス時間５分、プレス圧力０．９８ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ²）の条件で熱ラミネートを行い、ＩＣカード１０を作製した。
【００６１】
（実施例２）
以下のようにして、図１０に示した形態のＩＣカード１０’を評価サンプルとして製作した。
【００６２】
絶縁基板１６として厚さ２５μｍのポリイミドフィルムの上に銅からなるアンテナパターン２２をエッチングにより形成し、アンテナパターン２２の両端部間にＩＣチップ１７と同形の厚さ１５μｍの異方性導電膜２３を温度７０℃で圧着し、その上に４ｍｍ角のＩＣチップ１７を実装した。ＩＣチップ１７の実装条件は、ボンディングツール部の温度を２３０℃（パルスヒート法）、加圧値を４００ｇ、加圧時間を１５秒とした。
【００６３】
次に、実装したＩＣチップ１７の上にディスペンサを用いて封止剤を１０ｍｇ塗布し、ＩＣチップ１７よりも面積の広い補強用金属板１９を配置した。封止剤の組成は、エポキシ樹脂中に平均粒径１１μｍ以上２０μｍ以下のシリコンフィラーを体積含有率２８％添加したものを用いた。また、補強板１９と同一の構成の補強板２１を用意し、ディスペンサを用いて上記と同一の封止剤を５ｍｇ塗布し、その上に補強板２１を配置した。上方および下方から補強板１９，２１を均一に加圧して図３に示したように封止厚を一定とし、封止剤をＩＣチップ１７の周辺に流れ込ませてＩＣチップ周辺を被覆するとともに、補強板１９，２１を絶縁基板１６上に接着した。これを１２０℃の熱硬化炉に装填し、封止剤を熱硬化させて封止層１８，２０を形成し、ＩＣモジュール１１を作製した。
【００６４】
続いて、表面に線幅０．１５ｍｍ、ピッチ１ｍｍで格子状の絵柄をシルク印刷で施した厚さ１００μｍの延伸ＰＥＴ製外装シート１３，１４で挟み込み、ＩＣモジュール１１の周囲を２液性エポキシ樹脂を充填して接着剤層３０を形成した。これを５０℃の熱硬化炉で１５分間保持し、接着剤層３０を完全硬化させてＩＣモジュール１１を内蔵するＩＣカード１０’を作製した。
【００６５】
（実施例３）
以下のようにして、図１１に示した構成を有するＩＣカード１０”を評価サンプルとして製作した。
【００６６】
絶縁基板１６として厚さ３８μｍのＰＥＮフィルムの上にアルミニウムからなるアンテナパターン２２をエッチングにより形成し、アンテナパターン２２の両端部間にＩＣチップ１７と同形の厚さ１５μｍの異方性導電膜２３を温度７０℃で圧着し、その上に４ｍｍ角のＩＣチップ１７を実装した。ＩＣチップ１７の実装条件は、ボンディングツール部の温度を２３０℃（パルスヒート法）、加圧値を４００ｇ、加圧時間を１５秒とした。
【００６７】
次に、実装したＩＣチップ１７の上にディスペンサを用いて封止剤を１０ｍｇ塗布し、ＩＣチップ１７よりも面積の広い補強用金属板１９を配置した。封止剤の組成は、エポキシ樹脂中に平均粒径１１μｍ以上２０μｍ以下のシリコンフィラーを体積含有率２６％添加したものを用いた。また、補強板１９と同一の構成の補強板２１を用意し、ディスペンサを用いて上記と同一の封止剤を５ｍｇ塗布し、その上に補強板２１を配置した。上方および下方から補強板１９，２１を均一に加圧して図３に示したように封止厚を一定とし、封止剤をＩＣチップ１７の周辺に流れ込ませてＩＣチップ周辺を被覆するとともに、補強板１９，２１を絶縁基板１６上に接着した。これを１２０℃の熱硬化炉に装填し、封止剤を熱硬化させて封止層１８，２０を形成し、ＩＣモジュール１１を作製した。
【００６８】
続いて、ＩＣモジュール１１を貫通孔２８ａ，２９ａを有する厚さ２５０μｍのＰＥＴＧ製コアシート２８，２９で挟み込み、表面に線幅０．１５ｍｍ、ピッチ１ｍｍで格子状の絵柄をシルク印刷で施した厚さ１２５μｍのＰＥＴを基材としたリライトシート３３，３４で丁合いした。これら丁合いしたシート積層体を上下から厚さ０．５ｍｍのステンレス板で挟み込み、プレス盤上に配置した。プレス温度１５０℃、プレス時間５分、プレス圧力０．９８ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ²）の条件で熱ラミネートを行い、リライト機能付きＩＣカード１０”を作製した。
【００６９】
リライトシート３３，３４は、コアシート２８，２９側から高分子フィルム、着色層、可逆性感熱記録層および透明保護層とから構成され、接着性を高めるために、コアシート２８，２９との間に市販のホットメルトを介装させた。なお、用いたリライトシート３３，３４は、三菱製紙製ＴＲＦ−１３５Ｗとした。
【００７０】
（実施例４）
封止剤に含有させるシリコンフィラーの平均粒径を１１μｍ以上２０μｍ以下とし、その体積含有率を３０％とした以外は、上述の実施例３と同様にしてリライト機能付きＩＣカードを作製した。
【００７１】
（実施例５）
封止剤に含有させるフィラーを平均粒径１１μｍ以上２０μｍ以下の酸化チタンとし、その体積含有率を３０％とした以外は、上述の実施例３と同様にしてリライト機能付きＩＣカードを作製した。
【００７２】
（実施例６）
封止剤に含有させるフィラーを平均粒径１１μｍ以上２０μｍ以下の酸化チタンとし、その体積含有率を２６％とした以外は、上述の実施例３と同様にしてリライト機能付きＩＣカードを作製した。
【００７３】
（比較例１）
封止剤に含有させるシリコンフィラーの平均粒径を１１μｍ以上２０μｍ以下とし、その体積含有率を２５％とした以外は、上述の実施例１と同様にしてＩＣカードを作製した。
【００７４】
（比較例２）
封止剤に含有させるシリコンフィラーの平均粒径を２０μｍ以上３０μｍ以下とし、その体積含有率を１８％とした以外は、上述の実施例２と同様にしてＩＣカードを作製した。
【００７５】
（比較例３）
封止剤に含有させるシリコンフィラーの平均粒径を５μｍ以上１５μｍ以下とし、その体積含有率を３０％とした以外は、上述の実施例３と同様にしてリライト機能付きＩＣカードを作製した。
【００７６】
（比較例４）
封止剤に含有させるシリコンフィラーの平均粒径を５μｍ以上１５μｍ以下とし、その体積含有率を２５％とした以外は、上述の実施例３と同様にしてリライト機能付きＩＣカードを作製した。
【００７７】
（比較例５）
封止剤に含有させるシリコンフィラーの平均粒径を１１μｍ以上２０μｍ以下とし、その体積含有率を１８％とした以外は、上述の実施例３と同様にしてリライト機能付きＩＣカードを作製した。
【００７８】
（評価方法）
これら実施例１〜６および比較例１〜５に係るＩＣカードについて、ＩＣ実装部位とＩＣ非実装部位とにおけるカード表面間の段差の大きさ、カード表面の印刷歪みの有無、リライトシートにあってはその印画性およびシート積層前のＩＣモジュール表面の凹／凸を調べた。
【００７９】
ＩＣカードの表面段差の測定は、三鷹光器（株）製非接触三次元測定装置ＮＨ−３を用いて、ＩＣチップを中心とした１５ｍｍ角の範囲で測定を行い、鰓ら他表面形状から最大変化量を読み取った。ＮＨ−３における測定条件は、対物レンズ５０倍、レーザースポット径２μｍ、測定ピッチ２０μｍとした。
【００８０】
印刷歪みの有無は、光学顕微鏡１０倍でＩＣ実装部におけるカード表面を観察し、印刷歪みが見られなかったものを○、印刷歪みが見られたものを×として判定した。
【００８１】
また、リライトシートの印画性の評価方法としては、九州松下電器（株）製の印字・消去機能付きカードリーダーライター（ＫＵ−Ｒタイプ）を用いて、印字エネルギー０．５ｍＪ／ｄｏｔでＩＣチップを中心とした２０ｍｍ角の範囲を感熱印字し、印字抜けやカスレが全く無かったものを○、カスレあるいは印字抜けのいずれか一方があったものを△、カスレと印字抜けが両方あったものを×とした。
【００８２】
ＩＣモジュール表面の凹／凸の評価は、ＩＣチップ直上の補強板の表面を三鷹光器（株）製非接触三次元測定装置ＮＨ−３によって測定し、中央部がＩＣチップ側へ凹んでいる場合を「凹」、中央部が盛り上がっている場合を「凸」とした。
【００８３】
実施例１〜６および比較例１〜５のＩＣカードについて、ＩＣ実装部位とＩＣ非実装部位とにおけるカード表面間の段差の大きさ、カード表面の印刷歪みの有無、リライト機能付きにあってはその印画性およびＩＣモジュール表面凹／凸のそれぞれの評価結果を、ＩＣチップの封止剤に含有されるフィラーの組成、平均粒径および体積含有率とともに、表１に示す。
【００８４】
【表１】

【００８５】
表１から明らかなように、フィラーの平均粒径が１１μｍ以上２０μｍ以下であって、かつ、その体積含有率が２６％以上３０％以下である実施例１〜６によれば、カード表面の段差が何れも５μｍ以内であり、印刷歪みが無く、印画性も優れることがわかる。また、ＩＣモジュールの表面形状は何れも凹であった。
【００８６】
上記条件でフィラーを含有した封止層は、硬化時の体積収縮が効果的に抑えられ（図８Ａ参照）、これによりシート積層後におけるカード表面のＩＣ実装部位と非実装部位との間の段差を５μｍ以内とすることができ、印刷歪みの無い優れたカード外観品質を得ることができる。また、カード表面の段差によるサーマルヘッドとのスペーシングを小さくでき、印字抜けや印字カスレのない鮮明な印画像を形成できる印画性の高いリライト機能を得ることができる。
【００８７】
一方、フィラーの平均粒径が１１μｍ以上２５μｍ以下であり、かつ、体積含有率が２６％以上３０％以下の条件を満たさない比較例１〜比較例５については、何れもカード表面の平坦性が上記各実施例に比べて悪く、このためカード表面に印刷歪みを発生させたり、印字抜けや印字カスレ等の印画不良を引き起こしていることがわかる。また、比較例ではＩＣモジュールの表面形状が何れも凸であり、このＩＣモジュールの表面形状の凹／凸の如何によってカード表面の平坦性が大きく影響されることがわかる。
【００８８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００８９】
例えば以上の実施の形態では、リライトシートを設けるＩＣカードの構成においてそのカード両面にそれぞれリライトシートを設ける構成について説明したが、勿論これに限られず、カードの一方側の面にのみ設ける場合にも上述と同様な効果を得ることができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のＩＣカードによれば、ＩＣ実装部位とＩＣ非実装部位とにおけるカード表面間の段差を５μｍ以内に抑えることができるので、印刷歪みのない優れた外観品質を得ることができるとともに、リライト機能を付加したＩＣカードにあっては印画性の優れたカード表面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるＩＣカード１０の構成を模式的に示す側断面図である。
【図２】ＩＣカード１０に内蔵されるＩＣモジュール１１のＩＣ実装部の拡大図である。
【図３】ＩＣ実装部の構成の変形例を示す側断面図である。
【図４】ＩＣモジュール１１のアンテナコイルパターンの一例を示す平面図である。
【図５】ＩＣチップとアンテナコイルとを電気的に接合する異方性導電膜の構成を説明する側断面図である。
【図６】アンテナコイルを形成した絶縁基板上に異方性導電膜を貼り付けた状態を示す平面図である。
【図７】異方性導電膜を介してＩＣチップをアンテナコイル上に実装した様子を示す側断面図である。
【図８】封止層形成後のＩＣ実装部の形態を説明する模式図であり、Ａ，Ｂは本発明、Ｃは従来例を示している。
【図９】図１に示すＩＣカード１０を層ごとに分離して示した側断面図である。
【図１０】接着剤層３０にＩＣモジュール１１を内蔵させた構成のＩＣカード１０’の側断面図である。
【図１１】図３に示す構成のＩＣ実装部を備えたＩＣモジュールを用いてリライト機能を付加したＩＣカード１０”の層構造を説明する側断面図である。
【符号の説明】
１０，１０’，１０”…ＩＣカード、１１…ＩＣモジュール、１２…コア層、１３，１４…外装シート、１６…絶縁基板、１７…ＩＣチップ、１８…封止層、１９…補強板、２２…アンテナコイル、２３…異方性導電膜、２８，２９…コアシート、２８ａ，２９ａ…貫通孔、３０…接着剤層、３３，３４…リライトシート。

Claims (7)

1. アンテナコイルを有する絶縁基板と、前記絶縁基板の上に実装されたＩＣチップと、前記ＩＣチップを封止する封止層とからなるＩＣモジュールを、一対の外装シートで挟み込んでなるＩＣカードにおいて、
   ＩＣ実装部位とＩＣ非実装部位とにおけるカード表面間の段差が、５μｍ以内である
   ことを特徴とするＩＣカード。
2. 前記封止層の頂部が平坦、または、前記ＩＣチップ側へ凹んだ形状を有している
   ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
3. 前記封止層の上には補強板が設けられており、前記補強板の表面形状が平坦、または、前記ＩＣチップ側へ凹んだ形状を有している
   ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
4. 前記封止層を形成する封止剤にはフィラーが含有されており、前記フィラーの体積含有率が２６％以上３０％以下であり、かつ、前記フィラーの平均粒径が１１μｍ以上２０μｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
5. 前記一対の外装シートの間には、ＩＣ実装部に対応する位置に貫通孔が形成されたコアシートが介装されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
6. 前記ＩＣモジュールが、前記一対の外装シートの間に形成された接着剤層に内蔵されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
7. 前記カード表面の少なくとも一方側には、可逆性感熱記録層が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。

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