JP2005141567A - Ic card and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、第1のシート材と第2のシート材とが、接着剤を硬化させてなる接着材料層を介して貼り合わされ、接着材料層に、アンテナ用配線が形成された回路基板とこれに搭載されたICチップとが内蔵された非接触ICカード及びその製造方法に関し、更に詳しくは、シート積層時の気泡の発生を防止できる非接触ICカード及びその製造方法に関する。 The present invention provides a circuit board in which a first sheet material and a second sheet material are bonded together through an adhesive material layer obtained by curing an adhesive, and an antenna wiring is formed on the adhesive material layer. More particularly, the present invention relates to a non-contact IC card capable of preventing the generation of bubbles during sheet lamination and a method for manufacturing the same.
非接触ICカードは、カードをカードリーダ上に置くか、かざすだけで情報のやりとりを行える利便性から、鉄道の出改札や高速道路の自動料金徴収システムなどの交通系用途を中心に、公衆電話用のプリペイドカード、電子決済、セキュリティシステム、工場における製品管理システムなど多様な分野で応用されている。 Non-contact IC cards are public telephones, mainly for transportation applications such as railway ticket gates and automatic highway toll collection systems, because they can be exchanged by simply placing the card on a card reader or holding it over the card reader. It has been applied in various fields such as prepaid cards, electronic payments, security systems, and product management systems in factories.
非接触ICカードは、通信用アンテナ及び半導体チップ(ICチップ)を搭載したアンテナモジュールをカード構成シートで挟み込んで構成される。アンテナモジュールの構成例としては、絶縁性フィルム材上に貼り付けた金属箔を所定形状にパターニングして導体パターンを形成し、これに半導体チップを実装したものが公知である。 The non-contact IC card is configured by sandwiching an antenna module mounted with a communication antenna and a semiconductor chip (IC chip) between card configuration sheets. As a configuration example of the antenna module, a metal foil attached on an insulating film material is patterned into a predetermined shape to form a conductor pattern, and a semiconductor chip is mounted thereon.
さて、この種の非接触ICカードにおいては、図4A〜Cに示すように、第1の外装シート材11と第2の外装シート材12とが、接着剤13A及び接着剤13Bを硬化させてなる接着材料層13を介して貼り合わされ、この接着材料層13に、アンテナ用配線が形成された回路基板14とこれに搭載されたICチップ15とを内蔵させた構造のものが公知である。
In this type of non-contact IC card, as shown in FIGS. 4A to 4C, the first
回路基板14上のICチップ15は、封止樹脂16Aにより封止され、この封止層の上に金属製の補強板17Aが貼着されることによって、その強度向上が図られている。なお、必要に応じて回路基板14のチップ非搭載面側にも、ICチップ15を挟むように補強板17Bが封止樹脂16Bを介して貼着されている。
The
このような構成の非接触ICカード10は、接着材料層13を硬化させて得られたシート積層体から所定のカード一枚サイズに打ち抜くことによって製品とされる。
The
しかしながら、従来の非接触ICカード10の構成では、回路基板14のチップ搭載面に接着剤3Aを介して第1の外装シート材11を貼り合わせる際、ICチップ15の搭載部位周辺に気泡18が発生するという問題がある。特に、ICチップ15の搭載部位は、回路基板14上において大きな段差を生じせしめ、接着剤3Aの塗布時にチップ搭載部位周辺のエアGが外部へ逃げにくくなっているのが原因である。
However, in the configuration of the conventional
接着材料層3に気泡18が存在していると、外装シート材11,12の表面の平坦性が損なわれてしまう。特に外装シート材表面がリライト層で構成される場合には、サーマルヘッドとの間にスペーシングロスを発生させて印字抜け等のカード外観不良を誘発する。
If
また、気泡18の存在により外装シート材11の接着不良を引き起こし、剥離強度の劣化によりカード品質を損なわせるという問題もある。
In addition, the presence of the
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、ICチップ周辺部位における気泡の発生を防止してカード品質の向上を図ることができる非接触ICカード及びその製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a non-contact IC card and a method for manufacturing the same that can prevent the generation of bubbles in the peripheral portion of the IC chip and improve the card quality.
以上の課題を解決するにあたり、本発明の非接触ICカードは、回路基板のチップ搭載部位周辺に脱気孔を設けたことを特徴としている。 In solving the above problems, the non-contact IC card of the present invention is characterized in that a deaeration hole is provided around the chip mounting portion of the circuit board.
また、本発明の非接触ICカードの製造方法は、ICチップの搭載部位周辺に脱気孔を形成した回路基板にICチップを搭載する工程と、回路基板のICチップ搭載面に接着剤を介して第1のシート材を貼り合わせる工程と、回路基板の他方の面に接着剤を介して第2のシート材を貼り合わせる工程とを有する。 The non-contact IC card manufacturing method of the present invention includes a step of mounting an IC chip on a circuit board having a deaeration hole formed around the IC chip mounting site, and an adhesive on the IC chip mounting surface of the circuit board. A step of bonding the first sheet material, and a step of bonding the second sheet material to the other surface of the circuit board via an adhesive.
この構成により、回路基板のチップ搭載面に接着剤を介して第1のシート材を貼り合わせる際、ICチップの周辺に残存するエアを上記脱気孔を介して回路基板のチップ非搭載面側へ逃がすことが可能となり、チップ周辺部での気泡の発生を防止することができる。 With this configuration, when the first sheet material is bonded to the chip mounting surface of the circuit board via an adhesive, the air remaining around the IC chip is transferred to the chip non-mounting surface side of the circuit board via the deaeration hole. It is possible to escape, and it is possible to prevent the generation of bubbles at the periphery of the chip.
好適には、ICチップは回路基板上で封止樹脂により封止されていると共にその上部には補強板が貼着されており、上記脱気孔は、ICチップを封止する封止樹脂の直外方位置に設けられる。 Preferably, the IC chip is sealed with a sealing resin on the circuit board, and a reinforcing plate is attached to the upper part thereof, and the deaeration holes are formed directly on the sealing resin sealing the IC chip. Provided in the outward position.
本発明に係る脱気孔は、チップ周辺部に残存するエアを効率的に排除する観点から、チップ搭載部位を囲むように複数配置される構成が好ましい。また、脱気孔の大きさや形状は特に限定されず、使用する接着剤の種類(粘度等)、脱気孔の配置個数や配置場所等に応じて適宜変更可能である。 A configuration in which a plurality of deaeration holes according to the present invention are arranged so as to surround the chip mounting portion is preferable from the viewpoint of efficiently eliminating air remaining in the periphery of the chip. Further, the size and shape of the deaeration holes are not particularly limited, and can be appropriately changed according to the type of adhesive used (viscosity, etc.), the number of arrangement of deaeration holes, the arrangement location, and the like.
以上のように、本発明によれば、接着材料層中に気泡を発生させることなく非接触ICカードを構成することができるので、外装シート材の表面の平坦性を高めて印刷性を向上させることができると共に剥離強度の劣化を防止できる。 As described above, according to the present invention, since a non-contact IC card can be configured without generating bubbles in the adhesive material layer, the flatness of the surface of the exterior sheet material is improved and the printability is improved. In addition, deterioration of the peel strength can be prevented.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態による非接触ICカード(以下「ICカード」という。)の断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a non-contact IC card (hereinafter referred to as “IC card”) according to an embodiment of the present invention.
本実施の形態のICカード20は、第1の外装シート材21と第2の外装シート材22とが接着材料層23を介して貼り合わされ、この接着材料層23に、アンテナ用配線が形成された回路基板24とこれに搭載されたICチップ25とが内蔵された構造を有している。
In the
第1,第2の外装シート材21,22は、ICカード20の表面及び裏面を構成するもので、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PBT(ポリブチルテレフタレート)、PEG(ポリエチレングリコール)、配向PET、PC−PBT(ポリカーボネートとポリブチルテレフタレート)などの有機系フィルムで構成されている。
The first and second
接着材料層23は接着剤を硬化させてなるもので、回路基板24を封止すると同時に、第1,第2の外装シート材21,22間を接着している。接着剤としては、公知の熱反応硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂等が用いられる。
The
本実施の形態では、接着材料層23を構成する接着剤として熱反応硬化型樹脂が用いられている。具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アクリル系反応樹脂、ポリエステル樹脂とポリイソシアネートプレポリマーとの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの混合物、ウレタンとポリイソシアネートとの混合物等が挙げられる。
In the present embodiment, a heat reaction curable resin is used as an adhesive constituting the
中でも、本実施の形態では2液性のエポキシ系接着剤が用いられている。2液性のエポキシ系接着剤は、一般的に、エポキシ基を含有する化合物(主剤)と、アミン類や酸無水物を含有する硬化剤とを混ぜ合わせ、硬化反応によって接着する接着剤をいう。 Among these, a two-component epoxy adhesive is used in the present embodiment. The two-component epoxy adhesive generally refers to an adhesive that is bonded by a curing reaction by mixing an epoxy group-containing compound (main agent) with a curing agent containing amines or acid anhydrides. .
エポキシ基を含有する化合物には、ビスフェノールA型、水添ビスフェノールA型、ノボラック型、ビスフェノールF型、ブロム化エポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルアミン系樹脂、グリシジルエステル系樹脂などがある。 Examples of the compound containing an epoxy group include bisphenol A type, hydrogenated bisphenol A type, novolac type, bisphenol F type, brominated epoxy resin, cycloaliphatic epoxy resin, glycidylamine resin, glycidyl ester resin, and the like. .
一方、アミン類や酸無水物を含有する硬化剤には、脂肪族第1・第2アミン(トリエチレンテトラミン、ジプロピルトリアミン等)、脂肪族第3アミン(トリエタノールアミン、脂肪族第1・第2アミンとエポキシの反応生成物等)、脂肪族ポリアミン(ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン等)、芳香族アミン(メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノフェニルスルフォン等)、アミンアダクト(ポリアミンとエポキシ基との反応生成物等)、芳香族酸無水物(無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等)、ジシアンジアミド及びその誘導体、イミダゾール類等が挙げられる。 On the other hand, curing agents containing amines and acid anhydrides include aliphatic primary and secondary amines (triethylenetetramine, dipropyltriamine, etc.), aliphatic tertiary amines (triethanolamine, aliphatic primary and primary amines). Secondary amine and epoxy reaction products), aliphatic polyamines (diethylenetriamine, tetraethylenepentamine, bis (hexamethylene) triamine, etc.), aromatic amines (metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminophenylsulfone, etc.), amines Examples include adducts (reaction products of polyamines and epoxy groups, etc.), aromatic acid anhydrides (trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, etc.), dicyandiamide and derivatives thereof, and imidazoles.
次に、図2は回路基板24の一構成例を示す平面図である。
Next, FIG. 2 is a plan view showing a configuration example of the
回路基板24は、絶縁層としての絶縁性フィルム材26の表面及び裏面にアルミニウム又は銅等の金属からなる導体パターン27,28がそれぞれ形成された両面回路基板でなり、その表面にICチップ25が搭載されている。
The
絶縁性フィルム材26は、例えば、PEN(ポリエチレンナフタレート)やPET(ポリエチレンテレフタレート)、PI(ポリイミド)等の樹脂フィルムで構成することができる。
The
絶縁性フィルム材26の表面に形成された導体パターン27は、アンテナ用配線としての渦巻き状のアンテナパターン27Aと、同調用コンデンサの一方側の電極を構成する櫛歯状の電極パターン27Bとから構成されている。他方、絶縁性フィルム材26裏面に形成された導体パターン28は、アンテナパターン27Aの外周側端部を内周側へ引き回すためのブリッジパターン28Aと、同調用コンデンサの他方側の電極を構成する電極パターン28Bとから構成されている。
The
アンテナパターン27Aの内周側端部及び電極パターン27Bは、ICチップ25の一方の端子に接続され、アンテナパターン27Aの外周側端部は、層間接続部29aを介してブリッジパターン28Aに接続されている。ブリッジパターン28A及び電極パターン28Bは、層間接続部29bを介してICチップ25の他方の端子に接続されている。
The inner peripheral end of the
ICチップ25にあっては、図1に示すように封止樹脂32Aにより封止され、この封止層の上に金属製の補強板33Aが貼着されることによって、その強度向上が図られている。また、回路基板24のチップ非搭載面側にも、ICチップ25を挟むように補強板33Bが封止樹脂32Bを介して貼着されている。
The
このとき、絶縁性フィルム材26の表面とICチップ25上面の補強板33Aとの間の段差は、例えば、350μm程度となっている。したがって、これに接着剤を塗布し第1の外装シート材21を貼り合わせるとなると、回路基板24のチップ搭載部位周辺に気泡が発生して、カード表面の平坦性が損なわれるおそれがある。
At this time, the step between the surface of the
そこで、本実施の形態では、回路基板24のチップ搭載部位周辺に脱気孔30を設けている。これにより、回路基板24のチップ搭載部位の段差部に起因する気泡の発生を防止して、カード表面の平坦性を確保するようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the
脱気孔30は、回路基板24表面のチップ搭載部位の段差に溜まるエアを回路基板24の裏面側へ逃がすために設けられているもので、脱気孔30の大きさ、形状、形成個数、配置場所等は特に限定されない。
The deaeration holes 30 are provided to allow air accumulated at the step of the chip mounting portion on the surface of the
本実施の形態では、脱気孔30は、回路基板24のチップ搭載部位を囲むように複数(図では4個)配置されている。これにより、チップ搭載部位周辺のエアの効率的な脱気作用を得ることができる。なお、脱気孔の形成間隔は特に限定されず、等間隔でも不等間隔でもよい。
In the present embodiment, a plurality (four in the figure) of the deaeration holes 30 are arranged so as to surround the chip mounting portion of the
脱気孔30の大きさは、回路基板24上の導体パターン27,28の配線態様に応じて選定できるが、孔面積が大きいほど高い脱気作用が得られる。本実施の形態ではφ0.5mm〜2mmとしている。なお、脱気孔が必要以上に大きすぎると回路基板24の強度低下を招くことになるので留意する必要がある。
The size of the
脱気孔30の形状は、円形、楕円形、長孔、矩形等の何れでもよい。本実施の形態では楕円状に脱気孔30を構成している。
The shape of the
これら脱気孔30の形成態様は、接着材料層23を構成する接着剤の種類(特に粘度等)や、導体パターン27,28の形成位置等に応じても適宜選定されるものである。
The formation mode of these deaeration holes 30 is appropriately selected according to the type of adhesive (particularly viscosity) constituting the
また、脱気孔30は、回路基板24の面内において、ICチップ25を封止する封止樹脂32A及び封止樹脂32Bの稜線の裾部分に対応する位置、すなわち、補強板33Aよりも径外方側で、封止樹脂32A,32Bの直外方位置に設けられている。この範囲が最もエアが溜まり易い領域だからである。
Further, the
例えば、ICチップ25のチップサイズを約4mm角、補強板33A(33B)の直径を約7mm、封止樹脂32A(32B)の周縁を補強板33A(33B)の周縁より約1mm外方側に張り出させて形成した場合、脱気孔30は、ICチップ25の実装中心点から5mm〜7mmの位置に形成されるのが好ましい。
For example, the chip size of the
以上のように、本実施の形態のICカード20によれば、回路基板24のチップ搭載部位の段差部におけるエアの効率的な脱気を可能とし、回路基板24のチップ搭載部位の段差部に起因して発生する気泡の発生を防止して、カード表面の平坦性を確保することができる。
As described above, according to the
次に、以上のように構成される本実施の形態のICカード20の製造方法について説明する。図3A〜Cは、ICカード20の製造プロセスを説明する工程断面図である。
Next, a method for manufacturing the
まず、脱気孔30を形成した回路基板24を作製する。そして、回路基板24のチップ搭載部位にICチップ25を実装した後、ICチップ25を挟むようにして一対の補強板33A,33Bをそれぞれ封止樹脂32A,32Bを介して貼着する。
First, the
次いで、図3Aに示すように、回路基板24の表面側(チップ搭載面側)に接着剤23Aを塗布し、その上から第1の外装シート材21を貼り合わせる。
Next, as shown in FIG. 3A, an adhesive 23A is applied to the front surface side (chip mounting surface side) of the
このとき、チップ搭載部位周辺に存在するエアGは、回路基板24の脱気孔30を介して基板裏面側へ排出される。なお、脱気孔30に接着剤30Aを進入あるいは充填させてもよい。
At this time, the air G existing around the chip mounting portion is discharged to the back side of the substrate through the deaeration holes 30 of the
次に、図3Bに示すように、回路基板24の裏面側(チップ非搭載面)に接着剤30Aと同一構成の接着剤30Bを塗布し、第2の外装シート材22を貼り合わせる。その後、加圧ロール間に、第1、第2外装シート材21,22の積層体を供給すると同時に、接着剤30A,30Bを加熱硬化反応させる。そして、カード一枚サイズに打ち抜いて、本発明のICカード20が作製される(図3C)。
Next, as shown in FIG. 3B, an adhesive 30B having the same configuration as the adhesive 30A is applied to the back side (chip non-mounting surface) of the
本実施の形態によれば、第1の外装シート材21の貼り合わせ時、回路基板24のチップ搭載部位周辺におけるエア溜まりの発生を防止できるので、シート積層後におけるチップ搭載部位周辺での気泡の発生を回避でき、これによりICカード20の表面平坦性を高めることができる。その結果、外装シート材21,22をリライトシートで構成しても、印字ヌケ等の印刷不良の発生が抑えられ、カード外観品質を高めることができる。
According to the present embodiment, when the first
本発明者らの実験によれば、従来のICカードではカード表面の凹凸量が100μm程度であったのに対し、上述した構成の脱気孔30を形成した本発明のICカードを多数製造した中からサンプル数15を抜き出してカード表面の凹凸量を測定した結果、47μm〜56μm程度に緩和できたことが確認された。なお、凹凸量の測定には、従来及び本発明のICカードともに、非接触方式の三次元測定器を用いた。 According to the experiments by the present inventors, while the conventional IC card had an irregularity on the card surface of about 100 μm, many IC cards of the present invention in which the deaeration holes 30 having the above-described configuration were formed were manufactured. As a result of extracting 15 samples from the sample and measuring the amount of irregularities on the card surface, it was confirmed that it was able to relax to about 47 μm to 56 μm. For measuring the unevenness, a non-contact type three-dimensional measuring instrument was used for both the conventional and the IC cards of the present invention.
また、本実施の形態によれば、カード内部における気泡の発生を回避できるので、第1の外装シート材21の剥離強度の劣化を防止でき、これによりカードの強度信頼性を確保することができる。
In addition, according to the present embodiment, since the generation of air bubbles inside the card can be avoided, the deterioration of the peel strength of the first
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。 The embodiment of the present invention has been described above. Of course, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
例えば以上の実施の形態では、脱気孔30を回路基板24のチップ搭載部位周辺にのみ形成したが、これに加えて、回路基板上の他の部位にも当該脱気孔を形成するようにしてもよい。これにより、チップ搭載部位周辺のみならず、他の部位における気泡の発生を防止して、チップ搭載部位以外におけるカード表面平坦性を悪化を防ぐことができる。
For example, in the above embodiment, the deaeration holes 30 are formed only around the chip mounting portion of the
20…非接触ICカード、21…第1の外装シート材、22…第2の外装シート材、23…接着材料層、23A,23B…接着剤、24…回路基板、25…ICチップ、26…絶縁性フィルム材、27,28…導体パターン、27A…アンテナパターン、30…脱気孔、32A,32B…封止樹脂、33A,33B…補強板。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記回路基板の前記ICチップ搭載部位周辺に脱気孔を設けた
ことを特徴とする非接触ICカード。 The first sheet material and the second sheet material are bonded together via an adhesive material layer formed by curing an adhesive, and the circuit board on which antenna wiring is formed is mounted on the adhesive material layer. In a contactless IC card with a built-in IC chip,
A non-contact IC card, wherein a deaeration hole is provided around the IC chip mounting portion of the circuit board.
ことを特徴とする請求項1に記載の非接触ICカード。 The non-contact IC card according to claim 1, wherein a plurality of the deaeration holes are arranged so as to surround the IC chip mounting portion.
前記脱気孔は、前記回路基板の面内において前記ICチップを封止する封止樹脂の直外方位置に設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の非接触ICカード。 The IC chip is sealed with a sealing resin on the circuit board, and a reinforcing plate is attached to the top thereof.
The non-contact IC card according to claim 1, wherein the deaeration hole is provided at a position directly outside a sealing resin that seals the IC chip in a plane of the circuit board.
前記ICチップの搭載部位周辺に脱気孔を形成した回路基板に前記ICチップを搭載する工程と、
前記回路基板の前記ICチップ搭載面に前記接着剤を介して前記第1のシート材を貼り合わせる工程と、
前記回路基板の他方の面に前記接着剤を介して前記第2のシート材を貼り合わせる工程とを有する
ことを特徴とする非接触ICカードの製造方法。
The first sheet material and the second sheet material are bonded together via an adhesive material layer formed by curing an adhesive, and the circuit board on which antenna wiring is formed is mounted on the adhesive material layer. In a method of manufacturing a non-contact IC card with a built-in IC chip,
Mounting the IC chip on a circuit board having deaeration holes formed around the IC chip mounting site;
Bonding the first sheet material to the IC chip mounting surface of the circuit board via the adhesive;
And a step of bonding the second sheet material to the other surface of the circuit board via the adhesive.
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