JP2004534391A - フレキシブル回路基板の導電スルーホール形成 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明はスマートカードへの搭載に適するフレキシブル回路基板における導電スルーホール形成に関する。特に、本発明は、基板を通して電気的に相互に接続される導電層を両面に有する、集積回路付きカード(ICカードまたはスマートカード)用の基板、及び該当するカード並びにそのような基板を作成するための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
上記のような基板または上記のような回路基板は通常、カードインレーとしてICカード(IDカード、クレジットカード、キャッシュカード等)に組み込まれ、多くの場合カード本体の独立層を構成する。回路基板の一方の面には、例えば電子部品をさらに備える導電層により形成される集積回路が存在することもあり、回路基板の他方の面には、例えば外部装置との無接触データ交換のためのアンテナコイルとして、回路基板を通して集積回路と電気的に接続されている導電層が形成されている。これは、回路基板の“導電スルーホール形成”または“貫通接続”とも称される。
【0003】
導電スルーホール形成は通常、パンチまたはドリルにより貫通孔を開け、基板両面の導電層を電気的に接続するための金属シースをこの貫通孔に挿入することにより実施される。そのような導電スルーホール形成には手間がかかり、したがって費用がかかる。
【0004】
特許文献1は、初めに貫通孔が基板に開けられ、次いで導電ペーストで印刷される、単層または多層回路基板の導電スルーホール形成方法を開示している。真空にすることにより、導電ペーストがコンタクト形成孔内に吸い込まれる。信頼性の高い導電スルーホールを得るためには、第1真空工程で導電ペーストを貫通孔に吸い込み、第2真空工程で導電ペーストをさらに奥に吸い込んで、導電材料の分布を確実に均一にする必要がある。
【特許文献1】
欧州特許出願公開第A0884973号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の課題は導電スルーホール付きのフレキシブル回路基板の作成を簡素化することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題は、本発明によれば、特許請求の範囲の独立請求項の特徴にしたがう、ICカード用基板及び該当するカード並びに関連する製造方法によって解決される。本発明の有利な実施態様及び発展形態は、従属請求項に記載される。
【0007】
本発明にしたがえば、スルーホールは、回路基板からパンチで打ち抜かれるのでも、回路基板にドリルで開けられるのでもなく、切削工具、例えばストリップカッター、切断パンチ、ナイフ、レーザ等により、簡素に回路基板につくられる切開形状接続路である。あるいは、両側の導電層が接触するように、接続路領域の基板材料を圧力及び熱により押しのけることができる。
【0008】
接続路をつくる前に、導電路を基板上に配置しておくことができる;あるいは接続路を作成してから、導電路を基板に設けることができる。
【0009】
導電スルーホールは、多重切開形状接続路または交差形状接続路によって形成することが有利である。
【0010】
本発明の別の有利な実施形態においては、点状切開部だけがつくられるように極めて短く選ばれた、切開形状接続路のための切開部が提供される。そのような切開部をつくるためには、ニードルが用いられることが好ましい。
【0011】
導電スルーホール形成のために必要であれば、次いで接続路を導電材料で埋めるが、接続路は完全に埋める必要はない。回路基板の両面に配された2つの導電層の間に電気的接続がつくられれば十分である。すなわち、導電材料は両層に接していなければならない。
【0012】
導電材料は所望のいずれかの材料とすることができるが、簡単に貫通孔に与えられ、おそらくは貫通孔の比較的小さい断面積による毛管作用の影響の下で貫通孔に流入する、導電性液体接着剤を用いることが好ましい。
【0013】
導電材料は、計量ニードルによるか、またはスクリーン印刷によるか、あるいはインクジェット印刷によって片面または両面に与えることができ、有利である。
【0014】
導電材料、特に導電性液体接着剤を与えるため、ニードルを通してニードル先端に定められた量の材料を供給することができるように、中空の計量ニードルが用いられることが好ましい。
【0015】
第1の好ましい実施態様にしたがえば、定められた量の材料は、計量ニードルが接続路に誘導される前に、計量ニードル先端に、例えば先端に懸垂された材料液滴として、最初に準備される(“前計量”)。
【0016】
第2の好ましい実施態様にしたがえば、最初に計量ニードルが接続路に誘導され、次いで、ニードルを通して材料が接続路に注入される(“後計量”)。前計量と後計量を組み合わせることもできる。
【0017】
導電スルーホールのための導電材料として導電性の銀ペーストまたはカーボンインクを使用するには、スクリーン印刷が特に適している。
【0018】
導電性インクが用いられる場合には、インクジェット印刷法が用いられることが好ましい。導電性インクの良好な流動性により、導電性インクは粘性材料よりも容易に接続路に浸入できるから、この方法は、切開形状接続路による導電スルーホール形成に特に有利である。
【0019】
本発明の方法及び本発明の方法で作成された基板すなわち回路基板並びにICカードは、スルーホールの作成及び接続形成のいずれもが非常に簡易な手段により極めて低費用で実現され得るという、従来の導電スルーホール形成に勝る利点を有する。精巧な装置または高価な補助材料は必要なく、導電材料を注入するための計量プロセスは制御が極めて容易である。
【0020】
切開形状接続路が基板面に対して斜めに形成される場合には、さらなる導電材料の使用を省略することができる。この場合には、基板の両面の導電路が接触するように、すなわち基板表面の導電路が基板裏面の導電路に接触するように、斜方切開で得られるタブを押して互いにずらすだけで十分である。積層化により通常実施されるカードへの搭載により、接続が安定になる。
【0021】
あるいは、導電スルーホールは、切開ポイント/刃を加熱できる工具を用いて作成することができる。加熱された工具が基板の一方の面の導電路上に置かれて圧力がかけられる。これにより、導電路の下にある基板が軟化し、よって基板材料が押しのけられ、基板の第1の面上の導電路が基板の第2の面上の導電路に接触して、電気的接続がつくられる。したがって、この場合には、接続路は基板材料だけにかかわり、導電路は破断されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下では、例として添付図面を参照することにより、本発明を説明する。
【0023】
図1aはカード本体に搭載するに適する基板1の表面を示す。基板の表面上には、外部装置との無接触のデータ及びエネルギー交換のためのコイルの形態の導電層2が示されている。基板1の表面上に配されたコイルには端子領域4,5があり、端子領域5はモジュールとのコンタクト形成のために設けられている。他方の、集積回路とのコイルのコンタクト形成は、導電スルーホール8によって基板1の裏面上の第2のコイルの形態の第2の導電層3(図1b)と接続される、端子領域6により実施される。
【0024】
図1の導電スルーホール形成は、導電材料で埋められた交差形状接続路8により実施されている。この接続路により、基板の裏面上のコイル3との電気的コンタクトがつくられる。同種の別の導電スルーホール7によりコンタクト面4がコイル3と接続される。図1bに認められるように、導電スルーホールのためにコンタクト面61及び41が設けられている。
【0025】
導電スルーホール8が図2aに断面で示されており、第1の切開線は黒線で示され、第1の切開線に直交する第2の切開線は灰色領域で示されている。図2aにはさらに、本例では二重接続路の、多重接続路である、第2の種類の接続路が示されている。
【0026】
図2aに示される接続路は、片面または両面に例えば計量ニードルで与えられた、導電材料で埋められている。あるいは、用いられる導電材料の種類に依存して、スクリーン印刷またはインクジェット印刷法を用いることができる。
【0027】
貫通接続されるべき個所すなわち領域を導電材料を与えると同時にまたはその直後に若干曲げて、開口をつくるかまたは広げると、導電材料を容易に浸入させることができる。
【0028】
図2bは、先端または刃が加熱されることが好ましい工具により1つのコンタクト面6上に圧力が加えられる本発明の一実施形態を示す。熱及び圧力によりコンタクト面6がコンタクト面61上に押し付けられ、電気的接続がつくられる。この領域にあった基板材料は熱により少なくとも粘稠になり、よって容易に押しのけることができる。
【0029】
図2cは、工具により圧力及び熱が両面に加えられる実施形態を示す。
【0030】
用いられる工具は、半田付用鉄製ビットまたは超音波ヘッドであることが有利である。そのような工具は様々な要件に比較的簡単に適合させることができる。
【0031】
図2dは、切開が、基板及びコイルの導電性端子領域を通して、基板面に対して斜めに実施される実施形態を示す。この切開により、図1aにしたがう実施例にあるように、両側の端子領域6と61の間に電気的コンタクトをつくるために導電材料を用いることができる。
【0032】
あるいは、切開の本実施形態においては、2つのタブ91及び82を、両面のコンタクト面が互いに接触し、よって電気的コンタクトをつくるように、圧力により押して互いにずらすことができる(図2e)。このようにすれば、基板の表面に配されたコンタクト面6の一部が基板の裏面に配されたコンタクト面61の一部と接触する。
【0033】
図2a,2d及び2eにしたがう切開部をつくるには、切断パンチまたはナイフを使用することが有利である。レーザまたは同様の工具を用いても、良好な結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1a】本発明の基板の表面を示す
【図1b】本発明の基板の裏面を示す
【図2a】本発明にしたがう導電スルーホール形成の一実施形態を示す
【図2b】本発明にしたがう導電スルーホール形成の別の実施形態を示す
【図2c】本発明にしたがう導電スルーホール形成の別の実施形態を示す
【図2d】本発明にしたがう導電スルーホール形成の別の実施形態を示す
【図2e】本発明にしたがう導電スルーホール形成の別の実施形態を示す
【符号の説明】
【0035】
1 基板
2,3 導電層
4,5,6,41,61 端子領域
7,8 導電スルーホール
91,92 タブ
Claims (17)
- 集積回路を備えたカードのための基板(1)であって、基板の両面2つともに導電材料(2,3)の被覆が施され、前記2つの導電層が前記基板を通して電気的に相互接続されている基板において、前記基板及び/または前記2つの導電層を貫通する切開形状接続路を特徴とする基板。
- 導電スルーホールが導電材料で埋められた多重切開形状接続路により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の基板。
- 導電スルーホールが導電材料で埋められた交差形状接続路により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記切開形状接続路が前記基板面に対して斜めに延びていることを特徴とする請求項1に記載の基板。
- 前記接続路の断面が点状であることを特徴とする請求項4に記載の基板。
- 切開形状接続路によりつくられたタブが、前記基板の表面の前記導電路が前記基板の裏面の前記導電路と接触するように、押されて相互にずらされていることを特徴とする請求項5に記載の基板。
- 集積回路を備えたカードのための基板(1)であって、基板の両面2つともに導電材料(2,3)の被覆が施され、前記2つの導電層が前記基板を通して電気的に相互接続されている基板において、導電スルーホール領域において、基板材料が押しのけられ、前記2つの導電層が接触していることを特徴とする基板。
- 請求項1から7のいずれかに記載の基板(1)を備えることを特徴とする、集積回路を備えたカード。
- 前記基板(1)が前記カードの本体の一層を形成することを特徴とする請求項8に記載のカード。
- 請求項1から7のいずれかに記載の基板(1)を作成するための方法において、
− 前記基板(1)、すなわち基板の両面2つともに導電層(2,3)を備えた基板(1)を提供する工程、及び
− 前記基板(1)及び/または前記表面と裏面の導電層(2,3)を、切削工具を用いて前記工具を取り除いた後に切開形状接続路(8)が残るように切開する工程、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記2つの導電層(2,3)に接して前記2つの導電層(2,3)を電気的に相互接続するような方法で、前記接続路(8)が導電材料(5)で埋められることを特徴とする請求項10に記載の基板(1)を作成するための方法。
- 前記貫通接続路(8)を埋めるための導電材料として導電性液体接着剤が用いられることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記導電材料が、計量ニードル、スクリーン印刷またはインクジェット印刷により与えられることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 導電スルーホール形成に用いられる前記導電材料が、形成されるべき導電スルーホールの領域の両側に与えられることを特徴とする請求項11から13のいずれか1項に記載の方法。
- 基板の両面2つともに導電材料(2,3)の被覆が施され、前記2つの導電層が前記基板を通して電気的に相互接続されている、集積回路を備えたカードの基板(1)を作成する方法において、
− 2つの導電層(2,3)を基板両面に備えた前記基板(1)を提供する工程、及び
− 先端または刃を加熱する工具によって、前記導電層(2,3)に対して導電スルーホールが形成されるべき個所において前記基板(1)を押しのける工程、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記工具が圧力下で前記基板の第1の表面の前記導電層上にあてられることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記工具として、半田付用鉄製ビット、超音波ヘッドまたはニードル状工具が用いられることを特徴とする請求項15または16に記載の方法。
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