JP2005158808A - 半導体ウエハ、半導体ウエハ加工方法及びicカード - Google Patents

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Abstract

【課題】ICカード化後も高耐久性の性能が得られ、また圧力、曲げ等などに耐え得る高耐久性である。
【解決手段】半導体ウエハは、半導体ウエハの面を研磨し、研磨された面に自己架橋可能層を少なくとも有する。半導体ウエハの面を研磨し、次いでエッチング加工した後、研磨された面に自己架橋可能層を少なくとも有する。自己架橋可能層が0.0001〜20g/m2の付量で設けられ、自己架橋可能層がカップリング剤である。
【選択図】図1

Description

この発明は、偽造、変造防止等の安全性(セキュリティ)が要求される個人情報等を記憶する接触式又は非接触式のICモジュールを内蔵するICカードに用いる半導体ウエハ、半導体ウエハ加工方法及びICカードに関する。
例えば、身分証明書カード(IDカード)やクレジットカードなどには、従来磁気記録方式によりデータを記録する磁気カードが広く利用されてきた。しかしながら、磁気カードはデータの書き換えが比較的容易にできるため、データの改ざん防止が十分でないこと、磁気のため外的な影響を受けやすく、データの保護が十分でないこと、さらに記録できる容量が少ないなどの問題点があった。
そこで、近年ICチップを内蔵したICカードが普及し始めている。ICカードは、表面に設けられた電気接点やカード内部のループアンテナを介して外部の機器とデータの読み書きをする。このICカードは磁気カードに比べて記憶容量が大きく、セキュリティ性も大きく向上している。特に、カード内部にICチップと外部との情報のやりとりをするためのアンテナを有するICモジュールを内臓し、カード外部に電気接点を持たない非接触式ICカードは、電気接点をカード表面に持つ接触式ICカードに比べてセキュリティ性が優れ、IDカードのようにデータの機密性と偽変造防止性を高く要求する用途に使用されつつある。
しかし近年ICカードは携帯性から薄膜化要望され、更に共に高耐久性が要求されてきている。ICモジュールのICチップ等の半導体装置に用いられる半導体ウェハの製造工程では、半導体装置の薄型化にともない半導体ウェハの厚さを薄くするための研磨加工が行われる。この研磨加工は、半導体ウェハの表面に回路パターンを形成した後に、回路形成面と反対側の裏面を機械研磨することによって行われる。
機械研磨後のシリコン基板の表面には、加工によって形成されたマイクロクラックによって脆化部分が存在する。このマイクロクラックは半導体の取り扱い性や半導体自身の抗折強度を損なうため、機械研磨後にシリコン表面のマイクロクラック導入層を除去する必要があり、従来より機械研磨後の半導体ウェハをエッチングしてマイクロクラック導入層を除去することが行われており、研磨装置にエッチング装置を組み合わせた一連の薄化加工設備が採用されてきたが、ICカード化後の耐久性問題は改善にいたらなかった。(例えば、特許文献1、特許文献2)
特開2001−257247号公報(第1〜第13頁、図1〜13) 特開平9−223680号公報(第1〜第4頁、図1〜3)
このような特許文献1、特許文献2では、半導体ウエハのマイクロクラックによる脆化は低減できずカードにした場合も、その部分をきっかけにし点圧強度が弱いものとなってしまった。
また、圧力、曲げ等によるICチップの破壊やアンテナの断線による耐久性に関して記載さているが効果が不十分であった。原因として、チップ部の隣接部分の接着剤、封止剤
等の不均一性が原因であった。
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、ICカード化後も高耐久性の性能が得られ、また圧力、曲げ等などに耐え得る高耐久性の半導体ウエハ、半導体ウエハ加工方法及びICカードを提供することを目的としている。
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
請求項1に記載の発明は、半導体ウエハの面を研磨し、
前記研磨された面に自己架橋可能層を少なくとも有することを特徴とする半導体ウエハである。
請求項2に記載の発明は、半導体ウエハの面を研磨し、
次いでエッチング加工した後、前記研磨された面に自己架橋可能層を少なくとも有することを特徴とする半導体ウエハである。
請求項3に記載の発明は、前記自己架橋可能層が0.0001〜20g/m2の付量で設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体ウエハである。
請求項4に記載の発明は、前記自己架橋可能層がカップリング剤であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体ウエハである。
請求項5に記載の発明は、半導体ウエハの面を研磨し、
次いで前記研磨された面に自己架橋可能層をディップ方式、塗布方式、転写方式、インクジェット方式のいずれかにより設けたことを特徴とする半導体ウエハ加工方法である。
請求項6に記載の発明は、半導体ウエハの面を研磨し、
次いでエッチング加工した後、前記研磨された面に自己架橋可能層を塗布方式、転写方式、インクジェット方式のいずれかにより設けたことを特徴とする半導体ウエハ加工方法である。
請求項7に記載の発明は、前記自己架橋可能層が0.0001〜20g/m2の付量で設けたことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の半導体ウエハ加工方法である。
請求項8に記載の発明は、前記自己架橋可能層を設けるときの粘度が0.1〜10000cpsであることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の半導体ウエハ加工方法である。
請求項9に記載の発明は、対向する2つの第1シート部材と第2シート部材間の所定の位置に、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の半導体ウエハを所定の形状に断裁された部品から得られた得られたICモジュールを含む部品が載置され、
前記第1シート部材と第2シート部材間に接着剤を介在してなることを特徴とするICカードである。
請求項10に記載の発明は、前記接着剤が反応型ホットメルト接着剤である請求項9に記載のICカードである。
請求項11に記載の発明は、少なくとも一部に受像層を有し、前記受像層に熱転写方式またはインクジェット方式による氏名、顔画像を含む個人識別情報を設け、
少なくとも一部に筆記可能な筆記層を有することを特徴とする請求項9または請求項10に記載のICカードである。
請求項12に記載の発明は、前記氏名、顔画像を含む個人識別情報を設けた上面に透明保護層が設けられ、
前記透明保護層が活性光線硬化樹脂からなることを特徴とする請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載のICカードである。
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
請求項1に記載の発明では、半導体ウエハの研磨した面に自己架橋可能層を少なくとも有することで、クラック部分で自己架橋し補強構造を形成し、ICカード化後も高耐久性の性能が得られる。
請求項2に記載の発明では、半導体ウエハの研磨した面に、エッチング加工した後に自己架橋可能層を少なくとも有することで、クラック部分で自己架橋し補強構造を形成し、ICカード化後も高耐久性の性能が得られる。
請求項3に記載の発明は、自己架橋可能層が0.0001〜20g/m2の付量で設けられ、圧力、曲げ等などに耐え得る高耐久性のICカードを得ることができる。
請求項4に記載の発明では、自己架橋可能層がカップリング剤であることで、クラック部分で自己架橋しより強度な補強構造を形成することができる。
請求項5に記載の発明では、半導体ウエハの研磨した面に自己架橋可能層をディップ方式、塗布方式、転写方式、インクジェット方式のいずれかにより均一に設けることができ、クラック部分で自己架橋し補強構造を形成し、ICカード化後もより高耐久性の性能が得られる。
請求項6に記載の発明では、半導体ウエハの面を研磨し、次いでエッチング加工した後
、研磨された面に自己架橋可能層を塗布方式、転写方式、インクジェット方式のいずれかによりチップ部の隣接で任意に付量がコントロールができ、自己架橋可能層を均一に設けることができ、クラック部分で自己架橋し補強構造を形成し、ICカード化後もより高耐久性の性能が得られる。
請求項7に記載の発明では、自己架橋可能層が0.0001〜20g/m2の付量で設けることで、自己架橋可能層をより均一に設けることができ、クラック部分で自己架橋し補強構造を形成し、ICカード化後もより高耐久性の性能が得られる。
請求項8に記載の発明では、自己架橋可能層を設けるときの粘度が0.1〜10000cpsであることで、自己架橋可能層をより均一に設けることができ、クラック部分で自己架橋し補強構造を形成し、ICカード化後もより高耐久性の性能が得られる。
請求項9に記載の発明では、対向する2つの第1シート部材と第2シート部材間の所定の位置に、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の半導体ウエハを所定の形状に断裁された部品から得られたICモジュールを含む部品が載置され、接着剤を介在してなることで、ICカード化後も高耐久性の性能が得られる。
請求項10に記載の発明では、接着剤が反応型ホットメルト接着剤であり、ICカード化後も高耐久性の性能が得られる。
請求項11に記載の発明では、少なくとも一部に受像層を有し、受像層に熱転写方式またはインクジェット方式による氏名、顔画像を含む個人識別情報を設け、少なくとも一部に筆記可能な筆記層を有するICカードが、圧力、曲げ等などの耐久性が向上する。
請求項12に記載の発明では、氏名、顔画像を含む個人識別情報を設けた上面に透明保護層が設けられ、この透明保護層が活性光線硬化樹脂からなることで、氏名、顔画像を含む個人識別情報が保護される。
以下、この発明の画像評価装置の実施の形態について説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。
図1は半導体ウエハ加工の概略図であり、図1(a)はエッチング加工した後の半導体ウエハの平面図、図1(b)はエッチング加工した後の半導体ウエハの断面図、図1(c)は研磨された面に自己架橋可能層を設けた半導体ウエハの断面図、図1(d)は1枚の補強板貼付後の半導体ウエハの断面図、図1(e)は2枚の補強板貼付後の半導体ウエハの断面図である。
この実施の形態の半導体ウエハ1は、図1(a)及び図1(b)に示すように、裏面研磨前に半導体回路を区分するストリートに裏面まで貫通しない切削溝2を形成するハーフカット工程を有する。尚、ハーフカットは、エッチング加工後、自己架橋可能層を形成し、カットしても良く。特に制限はないが半導体を事前に自己架橋可能層で保護するか、ハーフカット後に保護するかは任意の方法で対応することができる。
図1(c)に示すように、ハーフカットされた半導体ウエハ1は、回路面である表面1aと反対側面である裏面1bを研磨し、ICチップ3にする。このICチップ3の研磨された裏面1bに自己架橋可能層4を設ける。この自己架橋可能層4は、0.0001〜20g/m2の付量で設けられ、この自己架橋可能層4は、カップリング剤である。この自己架橋可能層4は、研磨された裏面1bにディップ方式、塗布方式、転写方式、インクジ
ェット方式のいずれかにより設ける。
また、エッチング加工した後、研磨された裏面1bに自己架橋可能層4を設けてもよい。この自己架橋可能層4を設けるときの粘度が0.1〜10000cpsである。
この自己架橋可能層4には、図1(d)に示すように、第1の補強板5aを密着剤6を介して貼り付ける。また、図1(e)に示すように、第1の補強板5aに2枚目の第2の補強板5bを密着剤6を介して貼り付ける。
半導体ウエハとしては、従来より用いられているシリコン半導体ウエハ、ガリウム・ヒ素半導体ウエハなどが挙げられるが、これらに限定されず、種々の半導体ウエハを用いることができる。半導体ウエハの表面への回路の形成は、エッチング法、リフトオフ法などの従来より汎用されている方法を含む、様々な方法により行うことができる。この際、半導体ウエハの裏面に酸化物被膜が形成されることがあるが、このような酸化物被膜は、後述する半導体ウエハの裏面の研削により除去される。
この発明に関わる半導体ウエハは、回路パターン形成後に半導体ウエハの裏面を研削する。回路パターンの形成は、従来より公知のエッチング法、リフトオフ法等によって行われる。回路パターンが形成された半導体ウエハの裏面には、回路パターンにより段差が10〜60μm程度の凹凸が形成される。
半導体ウエハの裏面を機械的研磨方法は、半導体ウエハの裏面研削工程は、回路形成時において半導体ウエハの裏面に形成される酸化物被膜を除去し、半導体ウエハの厚さを所定の厚さまで研削する工程である。この際、データキャリアから、裏面研削前の半導体ウエハの厚み、厚み精度、傷の有無など半導体ウエハの状態に関する情報および裏面研削時の研削量、研削速度、最終的な半導体ウエハの厚み等の工程管理に必要なデータが呼び出される。裏面研磨は、例えばグラインダー等の従来公知の方法により行うことができる。
この発明においては、裏面研磨前に半導体回路を区分するストリートに裏面まで貫通しない切削溝を形成するハーフカット工程を含んでいても良い。なお、研磨後半導体ウエハを洗浄する洗浄手段を設けることがこの発明では好ましい。
この発明においては、更に薄膜化するために、半導体ウエハの裏面研磨後もしくは裏面研磨洗浄後、エッチング処理法などにより、研磨及び薄膜化することが好ましい。
エッチング方法には一般的に、ケミカルエッチング法とドライエッチング法の2種類方式が存在する。ケミカルエッチングとしては、ふっ硝酸系、エチレンジアミン系、KOH系、ヒドラジン系を用いることができる。また、フッ酸、あるいはフッ酸に過酸化水素及びアルコールの少なくとも一方を添加した混合液や、バッファードフッ酸に過酸化水素及びアルコールの少なくとも一方を添加した混合液を用いることができる。
例えば、特開平9−223680号公報、特開2002−363775号公報等に記載されているエッチング液を用い研磨及び不純物を除去することが知られている。この発明においてはいずれの方法も用いることができ、公知のケミカルエッチング方式のいずれかを採用することができる。
ドライエッチングとしては、公知の技術が知られているがいずれかの方式を採用できこの発明では特に制限がない。
特開2003−197605号公報には、ルミナ放電管を用いたプラズマ生成部で生成
したプラズマガスを真空容器に導く放電分離型のドライエッチング技術が記載されている。
また、特開平9−205183号公報には、ルテニウム膜のエッチング側面あるいは表面の凹凸の発生、および残さを低減し、エッチングのテーパ形状を垂直に近づけて微細パターンを形成することを目的に、塩素と酸素とを含む混合ガスプラズマによるルテニウム膜のエッチング方法において、エッチング室内でのガスの滞在時間を45ミリ秒以下とするように混合ガスの全流量を調整する技術が記載されている。
また、特開平7−221197号公報には、二酸化ルテニウム膜を酸素プラズマを用いてRIE(Reactive Ion Etching)する際に、レジスト膜をマスクに用いることを避けることを目的として、マスクとして酸素プラズマ耐性膜(SOG膜、TiN膜、TiSi膜、ポリシリコン膜、アモルファスSi膜、プラズマSiN膜、Al膜、Cr膜)を用いる技術が記載されている。
また、特開平8−153707号公報には、白金や導電性酸化物の微細パターンの形成過程で、その表面に生じた炭素やハロゲン元素等の汚染を除去し、かつ、電極表面状態を電極材料形成時と同等あるいは極めて近い状態にすることを目的として、ルテニウムまたはルテニウム酸化物等を含む電極を選択的にドライエッチングした後に、引き続き酸素、オゾン、水蒸気または窒素酸化物ガスを用いて電極表面を処理する技術が記載されている。
また、特開平5−267226号公報には、タイムモジュレーションエッチングの際のスループットの向上を目的として、排気手段に実効排気速度が1300リットル/秒以上になる排気ポンプを用い、処理ガスの真空処理室内滞在時間を100ミリ秒以下にする技術が記載されている。
また、特開平8−107105号公報には、多結晶シリコン等シリコン系材料層のパターニングにおいて残さの発生を防止し、下地絶縁膜との高選択比を実現すること等を目的として、絶縁膜上のシリコン系材料層を高エッチングレートの第1のエッチング工程と、高選択比の第2のエッチング工程とでパターニングし、この第2のエッチング工程でのエッチングガスの排気速度を第1のそれより大きく、具体的には1000リットル/秒以上とする技術が記載されている。
また、特開平7−7001号公報には、ガス噴出口の周壁に付着する処理ガスの重合物(ポリマ)の発生を抑制して長時間の安定した連続使用が可能なプラズマエッチングシステムあるいは装置の提供を目的として、シャワー電極の細孔を通過するガスが質量流量で620kg/m2/時間以上となるようにガス供給手段を制御する技術が記載されている。
また、特開平5−267249号公報には、異方性エッチングとオーバーエッチングを容易に行うことを目的として、真空処理室の実効排気速度および処理ガスの流量の少なくとも一方を試料のエッチングパターン側壁に堆積膜が生じる条件からそれが生じない条件に、または、その逆の順に変化させる技術が記載されている。
この発明では、機械研磨、ケミカルエッチング、ドライエッチングのいずれの方式も採用することが可能であり、さらには前記3つを単独で処理も可能であるが、この発明においては前記2つ以上を組み合わせて裏面研削工程、薄膜化工程を経て形成することが好ましい。
この発明においては、裏面研磨工程、薄膜工程により得た回路パターンを有するICチップは厚さは200μm以下であることが好ましく、更に好ましくは150μm以下である。200μm以下であるとICチップの機械的強度が向上するため好ましく、200μm以上であると機械強度が劣化するため好ましくない。
この発明では研磨後、塗布方式、転写方式、インクジェット方式のいずれかで裏面(回路面とは反対側の面)、回路面側のいずれかに自己架橋可能層を設けることができる。この発明では好ましくは裏面側に設けることが好ましく、片側、両側のいずれかに設けても良い。また、塗布方式、転写方式、インクジェット方式で自己架橋層を設ける工程はチップダンシング前又は後のいずれかで実施することが好ましい。
塗布方式、転写方式、インクジェット方式で設ける方法として、以下に具体的に挙げる。
塗布方法としては、塗布液を従来公知の方法で塗布することができる。例えばエアドクタコータ法、ブレードコータ法、ワイヤバー法、ナイフコータ法、スプレー法、エアースプレー法、静電エアースプレー法、カーテン法、フェルト法、リバースロールコータ法、グラビヤコータ法、マイクログラビアロール法、キャストコーティング法、スリットダイ法、カーテンコータ法、押し出しコータ法、スライドホッパー、ヒラノ・リップ等の塗布方法が好ましく用いられる。
この発明では塗布膜厚の均一性が高く、膜厚の制御が容易、薄膜積層である点からスプレー法、エアースプレー法、静電エアースプレー法、ヒラノ・リップ法、フェルト法等を用いることが好ましい。塗布又は付与は、公知の有機溶剤や水で希釈してもかまわずこの発明の付量に満たすことができれば特に制限はない。また、希釈液を使用する場合や反応を促進するために熱、光等の手段を用いて皮膜強度、密着性を向上させることも可能である。
転写箔方式は、離型性支持体に少なくとも自己架橋可能層を付与し、通常サーマルヘッド、ヒートローラー、ホットスタンプマシンなどの加熱しながら加圧を行える手段を用いて転写を行い、自己架橋層を転写する方式を示す。
インクジェット方式は公知の技術を用いることができる。オンデマンド型方式としては、電気・機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気・熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット(登録商標)型等)、静電吸引方式(例えば、電界制御型、スリットジェット型等)及び放電方式(例えば、スパークジェット型等)などを具体的な例として挙げることができる。付与は、公知の有機溶剤や水で希釈してもかまわずこの発明の付量に満たすことができれば特に制限はない。また、希釈液を使用する場合や反応を促進するために熱、光等の手段を用いて皮膜強度、密着性を向上させることも可能である。
自己架橋可能層の付量は、0.0001〜20g/m2の付量が好ましく、より好ましくは0.001〜15g/m2、更に好ましくは0.01〜15g/m2である。0.0001g/m2以下であると、この発明の目的であったマイクロクラック層の補強構造部材として機能せず、耐久性が劣化し問題であった。20g/m2以上であるとマイクロクラック層の補強部材として機能はするが、衝撃に強くなるが曲げ性が劣化し問題となる。
この発明において自己架橋可能層は半導体ウエハ、ICチップ等などと密着性を良好にするため、半導体ウエハ、ICチップとのズレが起こりにくくなり曲げに対する強度が向
上する。自己架橋可能層とは、光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、湿気硬化型樹脂等を挙げることができる。例えば光硬化型樹脂としては、光ラジカル硬化型樹脂、光カチオン型硬化樹脂、ハイブリッド(ラジカル、カチオンの併用)型光硬化他樹脂等が挙げられ、熱硬化型樹脂としては、熱カチオン硬化型樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。湿気硬化型ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、カップリング剤が挙げられる。この発明においては、いずれの自己架橋性化合物を使用することもできるが、特に好ましくはカップリング剤を使用することが好ましい。
カップリング剤は具体的にはシラン系、チタン系のカップリング剤である。この発明化合物のカップリング剤には、種々あるが以下に示すような化合物に限定される物ではない。N−3−(アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、(3−アクリロキシプロピル)ジメチルメトキシシラン、(3−アクリロキシプロピル)メチルジメトキシシラン、(3−アクリロキシプロピル)トリメトキシシラン、3−(N−アリルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、アリルジメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、3−ブテニルトリエトキシシラン、2−(クロロメチル)アリルトリメトキシシラン、メタクリルアミドプロピルトリエトキシシラン、N−(3−メタクリキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、(メタクリロキシイメチル)ジメチルエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルジメチルエトキシシラン、メタクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリス(メトキシエトキシ)シラン、メトキシジメチルビニルシラン、1−メトキシ−3−(トリメチルシロキシ)ブタジエン、スチリルエチルトリメトキシシラン、3−(N−スチリルメチル−2−アミノエチルアミノ)−プロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ビニルジメチルエトキシシラン、ビニルジフェニルエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、O−(ビニロキシエチル)−N−(トリエトキシシリルプロピル)ウレタン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ−t−ブトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、ジアリルアミノプロピルメトキシシランを挙げることができる。
チタネートカップリング剤としては公知の種々のものを用いることができ、具体的には、A−1(テトラ−i−プロポキシチタン)、B−1(テトラ−n−ブトキシチタン)、TOT(テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタン)、TST(テトラステアリルオキシチタン)、TAA(ジ−i−プロポキシビス(アセチルアセトナト)チタン)、TAT(ジ−n−ブトキシビス(トリエタノールアミナト)チタン)TLA(ジヒドロキシビス(ラクタト)チタン)、TOG(チタニウム−i−プロポキシオクチレングリコレート)TTS(チタニウムステアレート、以上日本曹達社製)、EL−105(アルキルチタネート系、東洋モートン社製)、KRTTS(イソプロピルトリイソステアロイルチタネート)、KR38S(イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート)、KR44(イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート)、KR46B(テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート)、KR55(テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート)、KR138S(ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート)KR238S(ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート)、KR2S(イソプロピルトリオクタノイルチタネート)、KR7(イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート)、KR9S(イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、KR11(イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート)、KR12(イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート)、KR34S(イソプロピルトリクミルフェニルチタネート)、KR41B(テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、以上味の素社製)を用いることができる。
この発明の自己架橋可能層は、上記塗布方式、インクジェット方式で目的の付量を達成するには、粘度が0.1〜10000cps(25℃)で有ることが好ましい。より好ましくは0.1〜5000cpsである。粘度が0.1以下であると液流れ等により付き量が0.0001g/m2以下になることがしばしばあり、且つ安定な膜厚を確保する事が難しく、機械強度が低下し問題であった。また、10000cps以上であると付き量が20g/m2以上になることがしばしばあり、且つ安定な膜厚を確保する事が難しく、曲げ強度が低下し問題であった。
上記記載の回路パターン形成後、研磨、自己架橋可能層が付与されたICチップの厚さは、10μm〜200μmであることが好ましく、より好ましくは10μm〜150μmである。
半導体ウエハの裏面研削、半導体ウエハのダイシングおよびダイシングにより形成された半導体チップのピックアップから選択される少なくとも一つの工程を含む工程により、ICモジュールを作成することができる。
このICモジュールを図2乃至図8に示す。図2及び図3はICモジュールの平面図である。図2の実施の形態のICモジュールは、プリント基板7aにアンテナコイル8を設け、このアンテナコイル8にICチップ3を接続し、このICチップ3に補強板5を設けて補強する。
図3の実施の形態のICモジュールは、不織布7bにアンテナコイル8を設け、このアンテナコイル8にICチップ3を接続し、このICチップ3に補強板5を設けて補強する。
図4及び図5はICチップ部の平面図である。図4の実施の形態では、ICチップ3に密着剤6によってICチップ3より大きい第1の補強板5aを設けて補強している。図5の実施の形態では、ICチップ3に密着剤6によってICチップ3より大きい第1の補強板5aを設け、この第1の補強板5aよりさらに大きい第2の補強板5bを密着剤6によって設けて補強している。図4及び図5のICチップ部は、図6乃至図8に示すように、図2のプリント基板7a、また図3の不織布7bに密着される。
図6乃至図8はICモジュールの断面図である。図6の実施の形態のICモジュールは、図4に示すICチップ部を導電性接着剤9によってプリント基板7aに設けたものである。図7の実施の形態のICモジュールは、図5に示すICチップ部を導電性接着剤9によってプリント基板7aに設けたものである。図6及び図7の実施の形態では、ICチップ3の回路面側をプリント基板7aに向けて設けている。
図8の実施の形態では、図5に示すICチップ部を密着剤6によって図3の不織布7bに密着し、ICチップ3の回路面と反対側をプリント基板7aに向けて設けている。
この実地の形態では、前記のようにして得られたICチップは個片化する為のダイシング工程は、ウエハを回路毎に切断してICチップを得る工程である。ダンシング工程は、ウエハ表面に形成された回路の数、大きさ、回路間の距離、ダイシングブレードの種類、ダイシング速度、ダイシングラインの間隔等を調整しながらダイシングすることができる。また、近年実施されている半導体レーザー等によるレーザーによる断裁も可能である。
半導体ウエハをダイシングしてICチップを個片化した後、各ICチップを配線基板やリードフレームの表面にダイボンディングし、続いてICチップと配線基板またはリードフレームをAuワイヤなどで結線する作業が行われている。
アンテナパターンを有する場合、導電性ペースト印刷加工、或いは銅箔エッチング加工、巻線溶着加工等のいずれかの方法を用いてもよい。プリント基板としては、ポリエステル等の熱可塑性のフィルムが用いられ、更に耐熱性が要求される場合はポリイミドが有利である。ICチップとアンテナパターンとの接合は銀ペースト、銅ペースト、カーボンペースト等の導電性接着剤(日立化成工業のEN−4000シリーズ、東芝ケミカルのXAPシリーズ等)や、異方性導電フィルム(日立化成工業製アニソルム等)を用いる方法、或いは半田接合を行う方法が知られているがいずれの方法を用いてもよい。この発明では、ICチップの回路面に形成されるバンプが、アンテナ形成されているフィルム支持体と対向して電気的に接合される。フィルム支持体の硬さが高い材料、密着性の高い材料が、回路面の保護効果が増して好ましい。
予めICチップを含む部品を所定の位置に載置してから樹脂を充填するために、樹脂の流動による剪断力で接合部が外れたり、樹脂の流動や冷却に起因して表面の平滑性を損なったりと安定性に欠けることを解消するため、予め基板シートに樹脂層を形成しておいて該樹脂層内に部品を封入するために該電子部品を多孔質の樹脂フィルム、多孔質の発泡性樹脂フィルム、可撓性の樹脂シート、多孔性の樹脂シート又は不織布シート状にし使用されることができる。例えば特開平11−263091、特開2001−325579、特開2002−170087号等に記載されている方法等を用いることができる。
例えば、アンテナフィルム支持体としてはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリイミド、PET−G(イーストマンケミカル社)、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート共重合体等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ4フッ化エチレン、エチレン−4フッ化エチレン共重合体、等のポリフッ化エチレン系樹脂、ナイロン6、ナイロン6.6等のポリアミド、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、エチレン/ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロン等のビニル重合体、生分解性脂肪族ポリエステル、生分解性ポリカーボネート、生分解性ポリ乳酸 、生分解性ポリビニルアルコール、生分解性セルロースアセテート、生分解性ポリカプロラクトン等の生分解性樹脂、三酢酸セルロース、セロファン等のセルロース系樹脂、ポリメタアクリル酸メチル、ポリメタアクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、等のアクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド等の合成樹脂シート、又は上質紙、薄葉紙、グラシン紙、硫酸紙等の紙、金属箔等の単層体或いはこれら2層以上の積層体が挙げられる。この発明の支持体の厚みは10〜50μmが好ましい。10μm以下であると第1の支持体と第2の支持体の貼り合わせ時に熱収縮等を起こし問題である。50μm以上では、クッション効果が低下し、ICチップが破損しやすくなる。[第1シート部材と、第2シート部材との間に所定の厚みの電子部品とを備える方法]
図9はICカード基材を示し、図10はICカードを示す。図9(a)はICカード基材の表面を示し、図9(b)はICカード基材の裏面を示す。図10(a)はICカードの表面を示し、図10(b)はICカードの裏面を示す。
図11乃至図13はICカードの断面図である。
図11の実地の形態のICカードは、対向する2つの第1シート部材91と第2シート部材92間の所定の位置に、半導体ウエハを所定の形状に断裁され得られた図6のICモ
ジュールを含む部品が載置され、第1シート部材91と第2シート部材92間に接着剤93,94を介在してなる。
図12の実地の形態のICカードは、対向する2つの第1シート部材91と第2シート部材92間の所定の位置に、半導体ウエハを所定の形状に断裁され得られた図7のICモジュールを含む部品が載置され、第1シート部材91と第2シート部材92間に接着剤93,94を介在してなる。
図13の実地の形態のICカードは、対向する2つの第1シート部材91と第2シート部材92間の所定の位置に、半導体ウエハを所定の形状に断裁され得られた図8のICモジュールを含む部品が載置され、第1シート部材91と第2シート部材92間に接着剤93,94を介在してなる。接着剤93,94は反応型ホットメルト接着剤である。
また、ICカードは、一部に、即ち第1シート部材91側に受像層95を有し、この受像層95に熱転写方式またはインクジェット方式による氏名、顔画像を含む個人識別情報97を設ける。熱転写方式として、昇華熱転写方式、溶融熱転写方式があり、この少なくとも一方の方式を用いることができる。
また、ICカードは、少なくとも一部に、即ち第2シート部材92側に筆記可能な筆記層96を有する。この氏名、顔画像を含む個人識別情報97を設けた上面に透明保護層98が設けられ、この透明保護層98が活性光線硬化樹脂からなる。
この発明の第1シート部材と第2シート部材との間に所定のICモジュールとを備えるために製造方式としては、熱貼合法、接着剤貼合法及び射出成形法が知られているが、いずれの方法で貼り合わせてもよい。また、第1シート部材と第2シート部材は貼り合わせる前後いずれかにフォーマット印刷又は、情報記録を行ってもよく、オフセット印刷、グラビア印刷、シルク印刷、スクリーン印刷、凹版印刷、凸版印刷、インクジェット方式、昇華転写方式、電子写真方式、熱転写方式、再転写方式等のいずれの方式によって形成することができる。
この発明のICカードの製造方法は、少なくとも、常温状態では固形物又は粘調体であり、加熱状態では軟化する接着部材をカード用の支持体に設ける工程と、電子部品をこの支持体上に配置する工程と、この支持体上の電子部品を覆うように接着部材を設けた表面用の支持体を配置する工程と、所定の加圧加温条件の下で支持体、電子部品及び表面用の支持体とを貼り合わせる工程とを有し貼り合わせることが好ましい。
この固形物又は粘調体の加熱状態で軟化する接着部材とは、接着剤自身をシート状に形成し具備する方法と接着剤自身を加熱又は常温で溶融し射出成型によって貼り合わせることが好ましい。
第1シート部材と第2シート部材との間に所定の電子部品の接着可能な温度は、80℃以下であることが好ましく、より好ましくは0〜80℃、更に好ましくは20℃〜70℃である。貼り合わせ後に第1シート部材と第2シートのそり等を低減させるために冷却工程を設けることが好ましい。冷却温度は70℃以下であることが好ましく、より好ましくは−10〜70℃、更に好ましくは10〜60℃である。
貼り合わせ時には、ICカード用基材の表面平滑性、第1シート部材と第2シート部材との間に所定の電子部品の密着性をあげるために加熱及び加圧を行うことが好ましく、上下プレス方式、ラミネート方式等で製造することが好ましい、更にはIC部品の割れを考慮して、線接触に近く、僅かなズレでも無理な曲げ力が加わるローラを避けて平面プレス
型とするのが好ましい。加熱は、10〜120℃が好ましく、より好ましくは30〜100である。加圧は、0.1〜300kgf/cm2が好ましく、より好ましくは0.1〜100kgf/cm2である。これより圧が高いとICチップが破損する。加熱及び加圧時間は好ましくは、0.1〜180secより好ましくは0.1〜120secである。
前記接着剤貼合法や樹脂射出法で連続シートとして形成して貼り合わせた枚葉シート又は連続塗工ラミロールは、接着剤の所定硬化時間に合わせた時間内放置後、認証識別画像や書誌事項を記録をしても良く、その後所定のカードサイズに成形しても良い。所定のカードサイズに形成する方法としては打ち抜く方法、断裁する方法等が主に選択される。
<ICカード用シート部材>
第1シート部材または第2シート部材としては例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート共重合体等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ4フッ化エチレン、エチレン−4フッ化エチレン共重合体、等のポリフッ化エチレン系樹脂、ナイロン6、ナイロン6.6等のポリアミド、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、エチレン/ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロン等のビニル重合体、生分解性脂肪族ポリエステル、生分解性ポリカーボネート、生分解性ポリ乳酸、生分解性ポリビニルアルコール、生分解性セルロースアセテート、生分解性ポリカプロラクトン等の生分解性樹脂、三酢酸セルロース、セロファン等のセルロース系樹脂、ポリメタアクリル酸メチル、ポリメタアクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、等のアクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド等の合成樹脂シート、又は上質紙、薄葉紙、グラシン紙、硫酸紙等の紙、金属箔等の単層体或いはこれら2層以上の積層体が挙げられる。この発明の支持体の厚みは30〜300μm望ましくは50〜200μmである。
ICカード用基材は、第1シート部材または第2シート部材は同一または配向角を合わしても良く、場合によっては異なる基材または厚さの異なる支持体を複数積層し、貼り合わせ等により構成されたカードを作成しても良い。
この発明の第1シート部材または第2シート部材は、予め白色顔料、例えばチタンホワイト、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、シリカ、タルク、クレー、炭酸カルシウム等が添加されにより形成されていてもよい。第1シート部材または第2シート部材には公知の受像層と筆記可能層を設けていても良い。また、クッション層を設けると、ノイズが少なくて、画像鮮鋭性に優れたカードを作成することができる。
<ICカード用接着剤>
接着剤は、ホットメルト接着剤として反応型ホットメルト接着剤を用いることができる。このホットメルト接着剤の主成分としては、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)系、ポリエステル系、ポリアミド系、熱可塑性エラストマー系、ポリオレフィン系などが挙げられる。ポリアミド系ホットメルト接着剤としてはHenkel社製のマクロメルトシリーズ等がある。本発明においては熱可塑性エラストマー系ホットメルト接着剤が好ましい。
例えば、シェル化学社製カリフレックスTR及びクレイトンシリーズ、旭化成社製タフプレン、Firestone Synthetic Rubber and Latex社製タフデン、Phillips Petroleum社製ソルプレン400シリーズなどがある。ポリオレフィン系ホットメルト接着剤としては住友化学社製スミチック、チッソ石油化学製ビスタック、三菱油化製ユカタック、Henkel社製マクロメルトシリーズ、三井石油化学社製タフマー、宇部レキセン社製APAO、イーストマンケミカル社製イーストボンド、ハーキュレス社製A−FAX等がある。本発明では、好ましくは反応
型ホットメルト接着剤として、湿気硬化型ホットメルト接着剤を用いることが好ましい。
湿気硬化型の材料は特開2000−036026、特開2000−211278、特開2002−175510で開示されている。光硬化型接着剤として特開平10−316959、特開平11−5964等が開示されている。
湿気硬化接着剤の1例として、分子末端にイソシアネート基含有ウレタンポリマーを主成分とし、このイソシアネート基が水分と反応して架橋構造を形成するものがある。湿気硬化型接着剤としては、例えば住友スリーエム社製TE030、TE100、日立化成ポリマー社製ハイボン4820、カネボウエヌエスシー社製ボンドマスター170シリーズ、Henkel社製Macroplast QR 3460等があげられる。
この発明では弾性率の異なる樹脂を用いることが好ましい。弾性率の異なる樹脂を用いることで弾性率の高い樹脂が骨格の機能を示し、弾性率の低い樹脂が支持体を貼り合わせるときに穴埋め的に流動し平滑性を得ることができ好ましい。また、変形に対してもいわゆる梁を持つ形状になり耐性が向上する。また、湿気硬化型接着剤は素材の安全性から遊離MDI量が1.0%以下の物を使用することが好ましい。
この発明に使用されるICカード用接着剤の膜厚は、電子部品と含めた厚さで10〜800μmが好ましく、より好ましくは10〜700μm、更に好ましくは10μ〜600μmである。
<画像記録体の画像形成方法>
この発明の画像記録体には画像要素が設けられ、顔画像等の認証識別画像、属性情報画像、フォーマット印刷から選ばれる少なくとも一つが設けられた基体上の画像又は印刷面側に形成したものである。
顔画像は通常の場合、階調を有するフルカラー画像で、例えば昇華型感熱転写記録方式、ハロゲン化銀カラー写真方式等により作製される。又、文字情報画像は二値画像よりなり、例えばインクジェット方式、溶融型感熱転写記録方式、昇華型感熱転写記録方式、ハロゲン化銀カラー写真方式、電子写真方式、電子写真方式、熱転写方式、再転写方式等により作製されている。この発明においては、昇華型感熱転写記録方式、インクジェット方式により顔画像等の認証識別画像、属性情報画像を記録することが好ましい。属性情報は氏名、住所、生年月日、資格等であり、属性情報は通常文字情報として記録され溶融型感熱転写記録方法が一般的である。フォーマット印刷又は、情報記録を行ってもよく、オフセット印刷、グラビア印刷、シルク印刷、スクリーン印刷、凹版印刷、凸版印刷、インクジェット方式、昇華転写方式、電子写真方式、熱転写方式、再転写方式等のいずれの方式によって形成することができる。
さらに、偽変造防止の目的では透かし印刷、ホログラム、細紋等が採用されてもよい。偽造変造防止層としては印刷物、ホログラム、バーコード、マット調柄、細紋、地紋、凹凸パターンなどで適時選択さ、可視光吸収色材、紫外線吸収材、赤外線吸収材、蛍光増白材、金属蒸着層、ガラス蒸着層、ビーズ層、光学変化素子層、パールインキ層、隣片顔料層などから成る。
<昇華画像形成方法>
昇華型感熱転写記録用インクシートは、支持体とその上に形成された昇華性色素含有インク層とで構成することができる。
「支持体」
支持体としては、寸法安定性がよく、感熱ヘッドでの記録の際の熱に耐える限り特に制限がなく、従来から公知のものを使用することができる。
「昇華性色素含有インク層」
昇華性色素含有インク層は、基本的に昇華性色素とバインダーとを含有する。昇華性色素としてはシアン色素、マゼンタ色素およびイエロー色素を挙げることができる。
シアン色素としては、特開昭59−78896号公報、同59−227948号公報、同60−24966号公報、同60−53563号公報、同60−130735号公報、同60−131292号公報、同60−239289号公報、同61−19396号公報、同61−22993号公報、同61−31292号公報、同61−31467号公報、同61−35994号公報、同61−49893号公報、同61−148269号公報、同62−191191号公報、同63−91288号公報、同63−91287号公報、同63−290793号公報などに記載されているナフトキノン系色素、アントラキノン系色素、アゾメチン系色素等が挙げられる。
マゼンタ色素としては、特開昭59−78896号公報、同60−30392号公報、同60−30394号公報、同60−253595号公報、同61−262190号公報、同63−5992号公報、同63−205288号公報、同64−159号、同64−63194号公報等の各公報に記載されているアントラキノン系色素、アゾ色素、アゾメチン系色素等が挙げられる。
イエロー色素としては、特開昭59−78896号公報、同60−27594号公報、同60−31560号公報、同60−53565号公報、同61−12394号公報、同63−122594号公報等の各公報に記載されているメチン系色素、アゾ系色素、キノフタロン系色素およびアントライソチアゾール系色素が挙げられる。
また、昇華性色素として特に好ましいのは、開鎖型または閉鎖型の活性メチレン基を有する化合物をp−フェニレンジアミン誘導体の酸化体またはp−アミノフェノール誘導体の酸化体とのカップリング反応により得られるアゾメチン色素およびフェノールまたはナフトール誘導体またはp−フェニレンジアミン誘導体の酸化体またはp−アミノフェノール誘導体の酸化体のとのカップリング反応により得られるインドアニリン色素である。
また、受像層中に金属イオン含有化合物が配合されているときには、この金属イオン含有化合物と反応してキレートを形成する昇華性色素を、昇華性色素含有インク層中に含めておくのが良い。このようなキレート形成可能な昇華性色素としては、例えば特開昭59−78893号、同59−109349号に記載されている、少なくとも2座のキレートを形成することができるシアン色素、マゼンタ色素およびイエロー色素を挙げることができる。
キレートの形成可能な好ましい昇華性色素は、下記一般式で表わすことができる。
X1−N=N−X2−G
ただし、式中X1は、少なくとも一つの環が5〜7個の原子から構成される芳香族の炭素環、または複素環を完成するのに必要な原子の集まりを表わし、アゾ結合に結合する炭素原子の隣接位の少なくとも一つが、窒素原子またはキレート化基で置換された炭素原子である。X2は、少なくとも一つの環が5〜7個の原子から構成される芳香族複素環または、芳香族炭素環を表わす。Gはキレート化基を表わす。
いずれの昇華性色素に関しても前記昇華性色素含有インク層に含有される昇華性色素は、形成しようとする画像が単色であるならば、イエロー色素、マゼンタ色素、およびシアン色素の何れであっても良く、形成しようとする画像の色調によっては、前記三種の色素のいずれか二種以上もしくは他の昇華性色素を含んでいても良い。前記昇華性色素の使用量は、通常、支持体1m2当たり0.1〜20g、好ましくは0.2〜5gである。
インク層のバインダーとしては特に制限がなく従来から公知のものを使用することができる。さらに前記インク層には、従来から公知の各種添加剤を適宜に添加することができる。
昇華型感熱転写記録用インクシートは、インク層を形成する前記各種の成分を溶媒に分散ないし溶解してなるインク層形成用塗工液を調製し、これを支持体の表面に塗工し、乾燥することにより製造することができる。かくして形成されたインク層の膜厚は、通常、0.2〜10μmであり、好ましくは、0.3〜3μmである。
熱溶融転写記録用インクシートは、支持体とその上に形成された熱溶融含有インク層とで構成することができる。熱溶融性インク層は、熱溶融性化合物、熱可塑性樹脂および着色剤等から構成される。また、昇華型感熱転写記録用インクシート同様、熱溶融型感熱転写インクシートのシワが発生するのを防止する目的でスティッキング防止層を設けてもよい。上記のオーバーコート層、下引層及びスティッキング防止層の厚みは、通常0.1〜1μmである。
<インクジェット>
インクジェット方式を採用する場合、例えば、バブルジェット方式で400dpi程度の解像度で足りるし、顔画像については剪断モード方式で多階調とすることができる。特開平9−71743のように、アルキル基の炭素数18〜36の脂肪酸エステルと、ダイマー酸ベースのポリアミドを併用する方法や、特開2000−44857のように、光硬化性組成物中にバインダーを分散させるインク又は、特開平9−71743、特開2000−297237、特開2000−85236、特開平5−1254等に記載されているインキを用い製造することが出来る。又後加工としてインクジェットで文字情報、顔画像等を書き込んだ後に後加熱、後露光等などを行っても良く、特にインキ種類、画像形成方法に制限はない。
[情報担持体層への保護層材料及び形成方法]
この発明のICカード基材又電子部品搭載ICカード基材にフォーマット印刷、筆記層への識別情報記録の他に画像要素が設けることができ、顔画像等の認証識別画像、属性情報画像から選ばれる少なくとも一つが設けられたICカード及び電子部品搭載ICカードにおいて、カード物理的強度及び耐光性等を良好にする目的で下記、画像記録体保護層材料を用いることが好ましい。
上記保護層材料は、カードの表面強度、耐薬品性の点から光硬化型樹脂層を用いることが好ましく、また、耐光性の点から紫外線吸収剤を含有することが好ましい。
この発明の場合は、表面保護層として光硬化樹脂層中に紫外線吸収剤を添加しなくてもよく、光硬化性樹脂層と異なった層中に含まれ最終的に認証識別画像、属性情報画像から選ばれる少なくとも一つが設けられた表面上に、光硬化樹脂層、紫外線吸収剤を少なくとも含有する表面保護層が覆われていれば特に制限はない。
<光硬化樹脂材料からなる表面保護層>
「光硬化性樹脂」
具体的には、光硬化型画像記録体保護層材料は、付加重合性又は開環重合性を有する素材からなるものであり、付加重合成化合物とは、ラジカル重合性化合物、例えば特開平7−159983号、特公平7−31399号、特開平9−134011号等の各号公報に記載されている光重合成(熱重合性も含む)組成物を用いた光硬化型材料であってもよい。付加重合成化合物とは、カチオン重合系の光硬化型材料が知られており、最近では可視光以上の長波長域に増感された光カチオン重合系の光硬化材料も例えば、特開平6−43633号公報等に公開されている。ハイブリッド型重合系の光硬化材料としては特開平4−181944号等で組成物が開示されている。具体的には、上記カチオン系開始剤、カチオン重合性化合物、ラジカル系開始剤、ラジカル重合性化合物のいずれかを含む光硬化層であり、この発明の目的においてはいずれの光硬化層を用いても構わない。
「ラジカル重合開始剤」
ラジカル重合開始剤としては、特公昭59−1281号、特公昭61−9621号、及び特開昭60−60104号等の各公報記載のトリアジン誘導体、特開昭59−1504号及び特開昭61−243807号等の各公報に記載の有機過酸化物、特公昭43−23684号及び特公昭47−1604号等の各公報並びに米国特許第3,567,453号明細書に記載のジアゾニウム化合物、米国特許第2,848,328号、同第2,852,379号及び同2,940,853号各明細書に記載の有機アジド化合物、特公昭36−22062号、特公昭37−13109号、特公昭45−9610号等の各公報に記載のオルト−キノンジアジド類、特公昭55−39162号等の各公報及び「マクロモレキュルス(Macromolecules)、第10巻、第1307頁(1977年)に記載の各種オニウム化合物、特開昭59−142205号公報に記載のアゾ化合物、特開平1−54440号公報、ヨーロッパ特許第109,851号、ヨーロッパ特許第126,712号等の各明細書、「ジャーナル・オブ・イメージング・サイエンス」(J.Imag.Sci.)」、第30巻、第174頁(1986年)に記載の金属アレン錯体、特願平4−56831号明細書及び特願平4−89535号明細書に記載の(オキソ)スルホニウム有機ホウ素錯体、特開昭61−151197号公報に記載のチタノセン類、「コーディネーション・ケミストリー・レビュー(Coordinantion Chemistry Review)」、第84巻、第85〜第277頁)(1988年)及び特開平2−182701号公報に記載のルテニウム等の遷移金属を含有する遷移金属錯体、特開平3−209477号公報に記載の2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体、四臭化炭素や特開昭59−107344号公報記載の有機ハロゲン化合物等が挙げられる。これらの重合開始剤はラジカル重合可能なエチレン不飽和結合を有する化合物100重量部に対して0.01から10重量部の範囲で含有されるのが好ましい。
ラジカル重合性化合物を含有する感光性組成物には、ラジカル重合性モノマーの熱重合開始剤として、一般にラジカル重合による高分子合成反応に用いられる公知のラジカル重合開始剤を特に制限なく含有させることができる。ここで、熱重合開始剤とは、熱エネルギーを与えることにより重合性のラジカルを発生することが可能な化合物である。
この様な化合物としては、例えば、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビスプロピオニトリル等のアゾビスニトリル系化合物、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化アセチル、過安息香酸t−ブチル、α−クミルヒドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、過酸類、アルキルパーオキシカルバメート類、ニトロソアリールアシルアミン類等の有機過酸化物、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過塩素酸カリウム等の無機過酸化物、ジアゾアミノベンゼン、p−ニトロベンゼンジアゾニウム、アゾビス置換アルカン類、ジアゾチオエーテル類、アリールアゾスルフォン類等のアゾ又はジアゾ系化合物、ニトロソフェニル尿素、テトラメチルチウラムジスルフィド、ジアリールジスルフィド類、ジベンゾイルジスルフィド、テトラアルキルチウラムジスルフィド類、ジアルキルキサントゲン酸ジスルフィド類、アリールスルフィン酸類、アリールアルキルスルフォン類、1−アルカンスルフィン酸類等を挙げることができる。
これらの中で特に好ましいものは、常温での安定性に優れ、加熱時の分解速度が速く、かつ分解時に無色となる化合物であり、このようなものとしては、過酸化ベンゾイル、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル等を挙げることができる。
またこの発明ではこれらの熱重合開始剤を1種又は2種以上混合して用いることができる。更に、熱重合開始剤は、熱重合性の組成物中通常0.1〜30重量%が好ましく、0.5〜20重量%の範囲がより好ましい。
[ラジカル重合系光硬化樹脂]
「ラジカル重合性化合物」
ラジカル重合性組成物に含有されるラジカル重合性化合物には通常の光重合性化合物及び熱重合性化合物が包含される。ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物であればどの様なものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態をもつものが含まれる。ラジカル重合性化合物は1種のみ用いてもよく、また目的とする特性を向上するために任意の比率で2種以上を併用してもよい。
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸及びそれらの塩、エステル、ウレタン、アミドや無水物、アクリロニトリル、スチレン、さらに種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられる。具体的には、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、カルビトールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレート等のアクリル酸誘導体、メチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等のメタクリル誘導体、その他、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体が挙げられ、さらに具体的には、山下晋三編、「架橋剤ハンドブック」、(1981年大成社);加藤清視編、「UV・EB硬化ハンドブック(原料編)」(1985年、高分子刊行会);ラドテック研究会編、「UV・EB硬化技術の応用と市場」、79頁、(1989年、シーエムシー);滝山栄一郎著、「ポリエステル樹脂ハンドブック」、(1988年、日刊工業新聞社)等に記載の市販品もしくは業界で公知のラジカル重合性ないし架橋性のモノマー、オリゴマー及びポリマーを用いることができる。上記ラジカル重合性化合物のラジカル重合性組成物中の添加量は好ましくは1〜97重量%であり、より好ましくは30〜95重量%である。
[酸架橋系光硬化樹脂]
この発明の酸架橋性組成物において用いられる架橋剤は、活性光または放射線の照射により前記この発明の特定化合物から発生する酸により架橋反応を起こす化合物である。この発明において好適に用いられる架橋剤は、分子内に2個以上のヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基、エポキシ基またはビニルエーテル基を有する化合物である。好ましく
はこれらの架橋性官能基が芳香環に直接結合した化合物である。具体的には、メチロールメラミン、レゾール樹脂、エポキシ化されたノボラック樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。さらに、「架橋剤ハンドブック」(山下晋三、金子東助著、大成社(株))に記載されている化合物も好ましい。特に、分子内に2個以上のヒドロキシメチル基またはアルコキシメチル基を有するフェノール誘導体は画像形成した際の画像部の強度が良好であり好ましい。このようなフェノール誘導体として、具体的には、レゾール樹脂を挙げることができる。
しかしながら、これらの架橋剤は熱に対して不安定であり、画像記録材料を作製したあとの保存時の安定性があまりよくない。これに対し、分子内にベンゼン環に結合する2個以上のヒドロキシメチル基またはアルコキシメチル基を有し、さらに分子量が1,200以下であるフェノール誘導体は、保存時の安定性も良好であり、この発明において最も好適に用いられる。アルコキシメチル基としては、炭素数6以下のものが好ましい。具体的にはメトキシメチル基、エトキシメチル基、n−プロポキシメチル基、イソプロポキシメチル基、n−ブトキシメチル基、イソブトキシメチル基、sec−ブトキシメチル基、t−ブトキシメチル基が好ましい。さらに、2−メトキシエトキシメチル基および2−メトキシ−1−プロポキシメチル基のように、アルコキシ置換されたアルコキシメチル基も好ましい。具体的には、特開平6−282067号公報、特開平7−64285号公報、EP632,003A1号明細書等に記載されている化合物を挙げることができる。
この発明において好適に用いられる他の架橋剤としては、アルデヒドやケトン化合物を挙げることができる。好ましくは、分子内に2個以上のアルデヒドまたはケトンを有する化合物である。
この発明において、架橋剤は全画像記録材料固形分中、5〜70重量%、好ましくは10〜65重量%の添加量で用いられる。架橋剤の添加量が5重量%未満であると画像記録した際の画像部の膜強度が悪化し、また、70重量%を越えると保存時の安定性の点で好ましくない。これらの架橋剤は単独で使用してもよく、また2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
[カチオン系重合開始剤]
開始剤としては、カチオン重合開始剤が好ましく、具体的には芳香族オニウム塩を挙げることができる。この芳香族オニウム塩として、周期表第Va族元素の塩たとえばホスホニウム塩(たとえばヘキサフルオロリン酸トリフェニルフェナシルホスホニウムなど)、第VIa族元素の塩たとえばスルホニウム塩(たとえばテトラフルオロホウ酸トリフェニルスルホニウム、ヘキサフルオロリン酸トリフェニルスルホニウム、ヘキサフルオロリン酸トリス(4−チオメトキシフェニル)、スルホニウムおよびヘキシサフルオロアンチモン酸トリフェニルスルホニウムなど)、および第VIIa族元素の塩たとえばヨードニウム塩(たとえば塩化ジフェニルヨードニウムなど)を挙げることができる。
このような芳香族オニウム塩をエポキシ化合物の重合におけるカチオン重合開始剤として使用することは、米国特許第4,058,401号、同第4,069,055号、同第4,101,513号および同第4,161,478号公報に詳述されている。
好ましいカチオン重合開始剤としては、第VIa族元素のスルホニウム塩が挙げられる。その中でも、紫外線硬化性と紫外線硬化性の組成物の貯蔵安定性の観点からすると、ヘキサフルオロアンチモン酸トリアリールスホニウムが好ましい。またフォトポリマーハンドブック(フォトポリマー懇話会編 工業調査会発行 1989年)の39〜56頁に記載の公知の光重合開始剤、特開昭64−13142号、特開平2−4804号に記載されている化合物を任意に用いることが可能である。
[カチオン重合系光硬化樹脂]
「カチオン重合性化合物」
カチオン重合により高分子化の起こるタイプ(主にエポキシタイプ)のエポキシタイプの紫外線硬化性プレポリマー、モノマーは、1分子内にエポキシ基を2個以上含有するプレポリマーを挙げることができる。このようなプレポリマーとしては、例えば、脂環式ポリエポキシド類、多塩基酸のポリグリシジルエステル類、多価アルコールのポリグリシジルエーテル類、ポリオキシアルキレングリコールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル類の水素添加化合物類、ウレタンポリエポキシ化合物類およびエポキシ化ポリブタジエン類等を挙げることができる。これらのプレポリマーは、その一種を単独で使用することもできるし、また、その二種以上を混合して使用することもできる。
エポキシ基を1分子内に2個以上有するプレポリマーの含有量は70重量%以上であるのが好ましい。カチオン重合性組成物中に含有されるカチオン重合性化合物としては、他に例えば下記の(1)スチレン誘導体、(2)ビニルナフタレン誘導体、(3)ビニルエーテル類及び(4)N−ビニル化合物類を挙げることができる。
(1)スチレン誘導体
例えば、スチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、β−メチルスチレン、p−メチル−β−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−メトキシ−β−メチルスチレン等
(2)ビニルナフタレン誘導体
例えば、1−ビニルナフタレン、α−メチル−1−ビニルナフタレン、β−メチル−1−ビニルナフタレン、4−メチル−1−ビニルナフタレン、4−メトキシ−1−ビニルナフタレン等
(3)ビニルエーテル類
例えば、イソブチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、p−メチルフェニルビニルエーテル、p−メトキシフェニルビニルエーテル、α−メチルフェニルビニルエーテル、β−メチルイソブチルビニルエーテル、β−クロロイソブチルビニルエーテル等
(4)N−ビニル化合物類
例えばN−ビニルカルバゾール、N−ビニルピロリドン、N−ビニルインドール、N−ビニルピロール、N−ビニルフェノチアジン、N−ビニルアセトアニリド、N−ビニルエチルアセトアミド、N−ビニルスクシンイミド、N−ビニルフタルイミド、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルイミダゾール等。上記カチオン重合性化合物のカチオン重合性組成物中の含有量は1〜97重量%が好ましくは、より好ましくは30〜95重量%である。
[ハイブリット系光硬化型樹脂層]
ハイブリットタイプ(ラジカル重合性タイプとカチオン重合タイプの併用)が用いられる場合は、特開平4−181944号等で組成物が開示されている。具体的には、上記カチオン系開始剤、カチオン重合性化合物、ラジカル系開始剤、ラジカル重合性化合物のいずれかを含めばよく、特にこの発明の場合は、カチオン系重合性化合物がビニルエーテル右傾化合物を用いることが好ましい。
<紫外線吸収剤>
この発明では、光硬化性樹脂含有層に紫外線吸収剤を用いてもよく、紫外線吸収お剤層に用いられる材料としては、色素画像の紫外線吸収用として機能し、かつ熱転写が可能であればよく、例えば特開昭59−158287号、同63−74686号、同63−145089号、同59−196292号、同63−122596号、同61−283595号、特開平1−204788号等の各公報に記載の化合物、及び写真その他の画像記録材料における画像耐久性を改善するものとして公知の化合物を使用することができる。
具体的にはサリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系のものが挙げられ、例えばTinuvin P、Tinuvin123、234、320、326、327、328、312、315、384、400(チバガイギー社製)、Sumisorb−110、130、140、200、250、300、320、340、350、400(住友化学工業(株)製)、MarkLa−32、36、1413(アデカアーガス化学(株)製)等の商品名のものが使用できる。また、ベンゾフェノン誘導体等を側鎖に持つペンダントポリマーも好ましく用いられる。また、紫外線領域に吸収を持つ無機微粒子、超微粒子金属酸化物粉末分散剤等も使用することができる。無機微粒子としては酸化チタン、酸化亜鉛、ケイ素化合物等が挙げられる。超微粒子金属酸化物粉末分散剤としては、超微粒子酸化亜鉛粉末、超微粒子酸化チタン粉末、等を水又はアルコール混合液又は各種油性分散媒体と、界面活性剤や水溶性高分子や溶剤可溶性高分子等の分散剤を用いて作られたものが挙げられる。
その他の添加剤として、大河原信ら編、「色素ハンドブック」(1986年、講談社)、大河原信ら編、「機能性色素の化学」(1981年、シーエムシー)、池森忠三朗ら編、「特殊機能材料」(1986年、シーエムシー)等に記載の色素および増感剤光増感剤、米国特許第4,414,312号や特開昭64−13144号記載のチオール類、特開平2−291561号記載のジスルフィド類、米国特許第3,558,322号や特開昭64−17048号記載のチオン類、特開平2−291560号記載のo−アシルチオヒドロキサメートやN−アルコキシピリジンチオン類などの重合促進剤や連鎖移動剤、重合禁止剤、「11290の化学商品」化学工業日報社、p875〜876などに記載の帯電防止剤、特開昭62−251740号、特開平3−208514号等の各号公報に記載されているような非イオン界面活性剤、或いは特開昭59−121044号、特開平4−13149号等の各号公報に記載されているような両性界面活性剤を添加することができる。その他にポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂、スチレン、パラメチルスチレン、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル等のビニル単量体やセルロース系、熱可塑性ポリエステル、天然樹脂等、他の任意の高分子重合体を併用してもよい。
また、その他、赤松清監修、「新・感光性樹脂の実際技術」、(シーエムシー、1987年)や「10188の化学商品」657〜767頁(化学工業日報社、1988年)記載の業界公知の有機高分子重合体を併用してもよい。
この発明で特に好ましくは不飽和基含有樹脂が好ましく、ラジカルまたは酸により重合可能な基を含むことを特徴としており、不飽和基とはここでは、グリシジル基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等を表す。具体的には下記に示すような構造を持つ樹脂を挙げることができる。感光性組成物中におけるこれら高分子重合体の含有量は、1〜70重量%の範囲が好ましく、5〜50重量%の範囲が更に好ましい。
紫外線吸収剤と光硬化樹脂材料の保護層へ含有させる場合は、全固形分100重量%に対し紫外線吸収剤の添加量は、0〜20重量%であることが好ましく、更に好ましくは0重量%〜10重量%以下となる。この発明の紫外線吸収剤と光硬化樹脂材料の保護層膜厚は3〜50g/m2であることが好ましく、より好ましくは3〜40g/m2、更に好ましくは3〜35g/m2である。
この発明の保護層は、さらに目的に応じて、染料、有機および無機顔料、ホスフィン、ホスホネート、ホスファイト等の酸素除去剤や還元剤、カブリ防止剤、退色防止剤、ハレーション防止剤、蛍光増白剤、着色剤、増量剤、可塑剤、難燃剤、酸化防止剤、光安定化剤、発砲剤、防カビ剤、磁性体やその他種々の特性を付与する添加剤、希釈溶剤等と混合
して使用しても良い。
<作成方法>
この発明の光硬化樹脂材料からなる保護層を画像記録体上に作成する場合、塗布方式で作成するか若しくは転写箔で形成することが好ましい。
<形成方法1>
画像記録体上に保護する方法として塗布を選択する場合、従来公知の方法、例えば回転塗布、ワイヤーバー塗布、ディップ塗布、フェルト塗布、エアーナイフ塗布、スプレイ塗布、エアースプレイ塗布、静電エアースプレイ塗布、ロール塗布ブレード塗布及びカーテン塗布等の方法が用いられる。この際塗布量は用途により異なるが、例えば固形分として0.05〜50.0g/m2の塗布量が好ましい。なお、塗布量が少なくなるにつれて見掛の感度が大になるが画像形成層の皮膜特性、耐薬品性が低下する。塗布後硬化させる方法として活性な電磁波を発生させるものは全て用いることができる。
「活性硬化線」
塗布後に硬化させる方法として例えば、レーザー、発光ダイオード、キセノンフラッシュランプ、ハロゲンランプ、カーボンアーク燈、メタルハライドランプ、タングステンランプ、水銀灯、無電極光源等をあげることができる。好ましくは、キセノンランプ、ハロゲンランプ、カーボンアーク燈、メタルハライドランプ、タングステンランプ、水銀灯等の光源が挙げられ、この際加えられるエネルギーは、重合開始剤の種類により、露光距離、時間、強度を調整することによって、適時選択して用いることができる。
また、活性光線を用い光硬化を行う場合、減圧下、窒素気流中で光硬化を安定化する手段等を用いてもかまわない。形成方法1で形成する場合、紫外線吸収剤含有層を画像記録体近傍に隣接するためにはあらかじめ下記記載の転写箔でいったん画像層表面を保護した上、上記の形成法により表面保護層を設けることもできる。
<形成方法2>
この発明で紫外線吸収剤と光硬化樹脂材料の保護層を画像記録体上に作成する場合、下記の材料から構成される転写箔で設けることが可能である。転写箔は少なくとも一回以上転写すれば、特に転写回数には制限はない。
[転写箔]
この発明の転写箔は、紫外線吸収剤と光硬化樹脂材料からなる保護層を有する支持体からなることがより好ましく、より好ましくは離型層、光硬化性樹脂層、画像表面保護層、中間層、バリヤー層、プライマー層、接着層を少なくとも1つから成る層を含んでいることが好ましい。更に好ましくは、いずれかの層に紫外線吸収剤が含有されていることが好ましい。
この発明の場合、ICチップにより偽変造等の防止が行えるが、目的で目視判別のために光学変化素子層を設けることも可能である。
「転写箔用支持体」
支持体としては例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート共重合体等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ4フッ化エチレン、エチレン−4フッ化エチレン共重合体、等のポリフッ化エチレン系樹脂、ナイロン6、ナイロン6.6等のポリアミド、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、エチレン/ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロン等のビニル重合体、三酢酸セルロース、セロファン等のセルロース系樹脂、ポリメタアクリル酸メチル、ポリメタアクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、等のアクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド等の合成樹脂シート、又は上質紙、薄葉紙、グラシン紙、硫酸紙等の紙、金属箔等の単層体或いはこれら2層以上の積層体が挙げられる。本発明の支持体の厚みは10〜200μm望ましくは15〜80μmである。10μm以下であると支持体が転写時に破壊してしまい問題である。本発明の特定離型層においては、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
この発明の支持体は必要に応じて凹凸を有することができる。凹凸作成手段としては、マット剤練り込み、サンドブラスト加工、ヘアライン加工、マットコーティング、もしくはケミカルエッチング等が挙げられる。マットコーティングの場合有機物及び無機物のいずれでもよい。例えば、無機物としては、スイス特許第330,158号等に記載のシリカ、仏国特許第1,296,995号等に記載のガラス粉、英国特許第1,173,181号等に記載のアルカリ土類金属又はカドミウム、亜鉛等の炭酸塩、等をマット剤として用いることができる。有機物としては、米国特許第2,322,037号等に記載の澱粉、ベルギー特許第625,451号や英国特許第981,198号等に記載された澱粉誘導体、特公昭44−3643号等に記載のポリビニルアルコール、スイス特許第330,158号等に記載のポリスチレン或いはポリメタアクリレート、米国特許第3,079,257号等に記載のポリアクリロニトリル、米国特許第3,022,169号等に記載されたポリカーボネートの様な有機マット剤を用いることができる。マット剤の付着方法は、予め塗布液中に分散させて塗布する方法であってもよいし、塗布液を塗布した後、乾燥が終了する以前にマット剤を噴霧する方法を用いてもよい。又複数の種類のマット剤を添加する場合は、両方の方法を併用してもよい。この発明で凹凸加工する場合、転写面、背面のいずれか片面以上に施すことが可能である。
「転写箔離型層」
剥離層としては、高ガラス転移温度を有するアクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ボリビニルブチラール樹脂などの樹脂、ワックス類、シリコンオイル類、フッ素化合物、水溶性を有するポリビニルピロリドン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、Si変性ポリビニルアルコール、メチルセルロース樹脂、ヒドロキシセルロース樹脂、シリコン樹脂、パラフィンワックス、アクリル変性シリコーン、ポリエチレンワックス、エチレン酢酸ビニルなどの樹脂が挙げられ、他にポリジメチルシロキサンやその変性物、例えばポリエステル変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、ウレタン変性シリコーン、アルキッド変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン等のオイルや樹脂、またはこの硬化物、等が挙げられる。他のフッ素系化合物としては、フッ素化オレフィン、パーフルオロ燐酸エステル系化合物が挙げられる。好ましいオレフィン系化合物としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の分散物、ポリエチレンイミンオクタデシル等の長鎖アルキル系化合物等が挙げられる。これらの離型剤で溶解性の乏しいものは分散するなどして用いることができる。
転写箔を2枚転写する場合は熱可塑性エラストマーを添加してもよい。熱可塑性エラストマーは具体的にスチレン系(スチレン・ブロック・コポリマー(SBC))、オレフィン系(TP)、ウレタン系(TPU)、ポリエステル系(TPEE)、ポリアミド系(TPAE)、1,2−ポリブタジエン系、塩ビ系(TPVC)、フッ素系、アイオノマー樹脂、塩素化ポリエチレン、シリコーン系等が上げられ具体的には1996年度版「12996の化学商品」(化学工業日報社)等に記載されている。離型層の厚みは0.000001〜5.0μmが好ましく、より好ましくは0.000001〜3.0μm、特に好ましくは0.00005〜3.0μmである。
また、必要に応じて、この発明の離型層と樹脂層或いは活性光線硬化層との間に熱硬化型樹脂層を用いてもよい。具体的には、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、グアナミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、マレイン酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。
「光硬化性樹脂層」
上記記載の光硬化性樹脂層からなる保護層使用材料を用いることができる。
「画像表面保護層」
形成方法1で形成する場合、画像表面保護層を設けることが好ましく、これは前記記載の光硬化性樹脂層でもよいが、形成方法1により表面保護層を形成する場合、積層性を良好にするため、一般的な熱可塑性樹脂等を用いることができる。具体的には、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂、スチレン、パラメチルスチレン、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル等のビニル単量体やセルロース系、熱可塑性ポリエステル、天然樹脂等、他の任意の高分子重合体をを表す。また、その他、赤松清監修、「新・感光性樹脂の実際技術」、(シーエムシー、1987年)や「10188の化学商品」657〜767頁(化学工業日報社、1988年)記載の業界公知の有機高分子重合体を併用してもよい。
この発明においては、画像記録体上に保護をする目的で光又は/熱硬化性層を転写箔で設けることが好ましい。光又は/熱硬化性層とは前記記載の組成物からなる材料であれば特に制限はない。樹脂層の厚みは0.3〜20μmが好ましく、より好ましくは0.3〜10μm、特に好ましくは0.5〜10μmである。「中間層及びプライマー層、バリヤ層」
転写箔の中間層としては、中間層1層以上の層から構成されることが好ましく場合によりプライマー層、バリヤ層として介在しても層間の接着性をさらに向上させてもよい。
例えば塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、セルロース系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、アミド系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカプロラクトン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、SEBS樹脂、SEPS樹脂、およびそれらの変性物などを用いることができる。
上述した樹脂の中でもこの発明の目的に好ましいのは、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、SEBS樹脂、SEPS樹脂である。これらの樹脂は一種を単独に用いることもできるし、二種以上を組み合わせて用いることもできる。
具体的な化合物としては、ポリスチレンとポリオレフィンのブロックポリマーからなる熱可塑性樹脂、ポリビニルブチラール等が好ましい。本発明の中間層において、重合度が1000以上のポリビニルブチラール樹脂としては積水化学工業(株)製のエスレックBH−3、BX−1、BX−2、BX−5、BX−55、BH−S、電気化学工業(株)製のデンカブチラール#4000−2、#5000−A、#6000−EP等が市販されている。中間層のポリブチラールの熱硬化樹脂としては熱硬化前の重合度に限定はなく低重合度の樹脂でもよく、熱硬化にはイソシアネート硬化剤やエポキシ硬化剤等を用いることができ、熱硬化条件は50〜90℃で1〜24時間が好ましい。
また、この中間層に前記記載の紫外線吸収剤又は酸化防止剤、光安定化剤、帯電防止剤等の添加剤を含有してもよい。紫外線吸収剤を添加する場合は、全固形分100重量%に対し紫外線吸収剤の添加量は、0〜20重量%であることが好ましく、更に好ましくは0重量%〜10重量%以下となる。中間層の厚みは0.1〜3.0μmが好ましく、より好ましくは、0.1〜2.0μmである。
「接着層」
転写箔の接着層としては、熱貼着性樹脂としてエチレン酢酸ビニル樹脂、エチンエチルアクリレート樹脂、エチレンアクリル酸樹脂、アイオノマー樹脂、ポリブタジエン樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、オレフィン樹脂、ウレタン樹脂、粘着付与剤(例えばフェノール樹脂、ロジン樹脂、テルペン樹脂、石油樹脂など)などが
挙げられそれらの共重合体や混合物でもよい。
具体的には、ウレタン変性エチレンエチルアクリレート共重合体としては東邦化学工業(株)製のハイテックS−6254、S−6254B、S−3129等が市販され、ポリアクリル酸エステル共重合体としては日本純薬(株)製のジュリマーAT−210、AT−510、AT−613、互応化学工業(株)製のプラスサイズL−201、SR−102、SR−103、J−4等が市販されている。ウレタン変性エチレンエチルアクリレート共重合体とポリアクリル酸エステル共重合体の重量比は9:1から2:8が好ましく、接着層の厚みは0.1〜1.0μmが好ましい。また、この接着層に前記記載の紫外線吸収剤又は酸化防止剤、光安定化剤、帯電防止剤等の添加剤を含有してもよい。紫外線吸収剤を添加する場合は、全固形分100重量%に対し紫外線吸収剤の添加量は、0〜20重量%であることが好ましく、更に好ましくは0重量%〜10重量%以下となる。「その他層」
場合により偽変造防止の目的で光学変化素子層転写層設けることが可能である。光学変化素子(Optical Variable Device:OVD)とは、1)キネグラムのような回析格子の2次元のCG画像であり、線画像構成の画像が移動、回転、膨張、縮小等自由に動き変化する点に特徴があるもの、2)Pixelgramのような画像がポジとネガに変化する特徴があるようなもの、3)OSD(Optical Security Device)のような色が金色から緑色に変化するもの、4)LEAD(Long Lasting Economical Anticopy Device)のような像画が変化して見えるもの、5)ストライブ型OVD、6)金属箔等を表し、日本印刷学会誌(1998年)第35巻第6号P482〜P496記載に有るような用紙の素材、特殊な印刷技法、特殊インキ等でセキュリティを維持してもよい。この発明においては、ホログラムがとくに好ましい。
この発明で用いるホログラムは、レリーフホログラム、フレネルホログラム、フラウンホーファーホログラム、レンズレスフーリエ変換ホログラム、イメージホログラム等のレーザー再生ホログラム、リップマンホログラム、レインボーホログラム等の白色再生ホログラム、カラーホログラム、コンピュータホログラム、ホログラムディスプレイ、マルチフレックスホログラム、ホログラムフレックステレオグラム、ホログラフィック回折格子等任意に採用できる。
「画像記録体上への転写箔付与方法」
転写箔の被転写材への転写は通常サーマルヘッド、ヒートローラー、ホットスタンプマシンなどの加熱しながら加圧を行える手段を用い転写を行う。
[実施例]
以下、この発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、この発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
<半導体ウェハの作成>
直径6インチ、厚み625μmのシリコーン半導体ウエハ上に回路パターン、バンプ等を形成し下記の方法によりモジュール加工を実施した。
半導体ウエハの裏面のグラインドの条件、紫外線(UV)照射条件、エキスパンド条件等は下記の通りである。
(半導体ウエハ研削条件)
研削装置:ディスコ社製 DFG−840
半導体ウエハ:6インチ径(厚み600μmから100μmに裏面研削)
半導体ウエハの貼り合わせ装置:DR−8500II(日東精機(株)製)
紫外線(UV)照射装置:NEL UM−110(日東精機(株)製)
紫外線照射積算光量:500mJ/cm2
(ウエハダイシング条件)
ダイシング装置:ディスコ社製 DFD2S/8
ダイシング速度:100mm/秒
ダイシングブレード:ディスコ社製 2050HFDD
ダイシングブレード回転数:40000rpm
ダイシングテープ切り込み深さ:30μm
ウエハチップサイズ:10mm×10mm
ウエハ径:6インチ
(エキスパンド条件)
ダイシングリング:2−6−1(ディスコ社製、内径19.5cm)
引き落とし量:10mm
ダイボンダー:CPS−100(NEC機械)
「半導体ウエハ作成方法」
上記作成された個別化された回路パターンの裏面側に下記の材料を設けICチップを作成した。
<ICモジュール作成方法1>
上記個別化したチップ上全面にインクジェット方式によりジーイー東芝シリコーン(株)社製 シランカップリング剤TSL−8370(粘度 1cps/25℃)を0.5g/m2を形成しICチップを形成し、エッチングによりアンテナパターンの形成された厚み38μmの透明PET支持体に、厚み60μm、3×3mm角の該ICチップを導電性接着剤厚み20μm接合し、SUS301からなる厚み100μmの4×4mm角板状の第1の補強板を回路面と反対側に東邦化成工業株式会社製ウルタイト1540セットを10μmの厚さになるようポッティングしチップを封止するよう加圧接着し、ICモジュール1を得た。ICチップ部の最大厚みは、252μmであった。ICモジュール1は、図6に示す。
<ICモジュール作成方法2>
上記個別化したチップ上全面にインクジェット方式によりジーイー東芝シリコーン(株)社製 シランカップリング剤TSL−8370(粘度 1cps/25℃)を0.5g/m2を形成しICチップを形成し、エッチングによりアンテナパターンの形成された厚み38μmの透明PET支持体に、厚み60μm、3×3mm角の該ICチップを導電性接着剤厚み20μm接合し、SUS301からなる厚み100μmの4×4mm角板状の第1の補強板を回路面と反対側に東邦化成工業株式会社製ウルタイト1540セットを10μmの厚さになるようポッティングしチップを封止するよう加圧接着した。ついで第1の補強板の上にSUS301からなる厚み50μmの5×5mm角板状の第2の補強板により第2の補強板面積より大きくなり東邦化成工業株式会社製ウルタイト1540セットを厚み10μmになるようポッティングしチップを封止するよう加圧接着させICモジュール2を得た。ICチップ部の最大厚みは、262μmであった。ICモジュール2は、図7に示す。
<ICモジュール作成方法3>
上記個別化したチップ上全面にインクジェット方式によりジーイー東芝シリコーン(株)社製 シランカップリング剤TSL−8370(粘度1cps/25℃)を0.5g/m2を形成しICチップを形成し、50μmφの銅線アンテナに厚み180μm、4×4mm角の該ICチップのバンプを電気的に直接接続し、SUS301からなる厚み50μmの4×4mm角板状の第1の補強板を回路面と反対側に東邦化成工業株式会社製ウルタイト1540セットを10μmの厚さになるようポッティングしチップを加圧接着し、ICモジュール3を得た。ICチップ部の最大厚みは、360μmであった。ICモジュール3は、図8に示す。
<ICモジュール作成方法4>
上記個別化したチップ上全面にフェルト塗布方式によりジーイー東芝シリコーン(株)社製 シランカップリング剤TSL−8370(粘度 1cps/25℃)を0.00009g/m2をICチップに形成し、エッチングによりアンテナパターンの形成された厚
み38μmの透明PET支持体に、厚み60μm、3×3mm角の該ICチップを導電性接着剤厚み20μm接合し、SUS301からなる厚み100μmの4×4mm角板状の第1の補強板を回路面と反対側に東邦化成工業株式会社製ウルタイト1540セットを10μmの厚さになるようポッティングしチップを封止するよう加圧接着し、ICモジュール4を得た。ICチップ部の最大厚みは、252μmであった。ICモジュール4は、図6に示す。
<ICモジュール作成方法5>
上記個別化したチップ上全面にフェルト塗布方式により東邦化成工業株式会社製1液弾性エポキシ硬化樹脂のウルタイト3325X(粘度10000cps/25℃)を19g/m2をICチップに形成し、エッチングによりアンテナパターンの形成された厚み38μmの透明PET支持体に、厚み60μm、3×3mm角の該ICチップを導電性接着剤厚み20μmで接合し、SUS301からなる厚み100μmの4×4mm角板状の第1の補強板を回路面と反対側に東邦化成工業株式会社製ウルタイト1540セットを10μmの厚さになるようポッティングしチップを封止するよう加圧接着し、ICモジュール5を得た。ICチップ部の最大厚みは、271μmであった。ICモジュール5は、図6に示す。
<ICモジュール作成方法6>
上記個別化したチップ上全面にフェルト塗布方式によりジーイー東芝シリコーン(株)社製 室温硬化シリコーンTSE3976−B(粘度100cps/25℃)を15g/m2をICチップに形成し、エッチングによりアンテナパターンの形成された厚み38μmの透明PET支持体に、厚み60μm、3×3mm角の該ICチップを導電性接着剤厚み20μmで接合し、SUS301からなる厚み100μmの4×4mm角板状の第1の補強板を回路面と反対側に東邦化成工業株式会社製ウルタイト1540セットを10μmの厚さになるようポッティングしチップを封止するよう加圧接着し、ICモジュール6を得た。ICチップ部の最大厚みは、271μmであった。ICモジュール6は、図6に示す。
<ICモジュール作成方法7>
上記個別化したチップ上全面にフェルト塗布方式により東亞合成(株)社製 光硬化型樹脂アロニックスUV−3810(粘度700cps/25℃)を15g/m2をICチップに形成し、エッチングによりアンテナパターンの形成された厚み38μmの透明PET支持体に、厚み60μm、3×3mm角の該ICチップを導電性接着剤厚み20μmで接合し、SUS301からなる厚み100μmの4×4mm角板状の第1の補強板を回路面と反対側に東邦化成工業株式会社製ウルタイト1540セットを10μmの厚さになるようポッティングしチップを封止するよう加圧接着し、ICモジュール7を得た。ICチップ部の最大厚みは、271μmであった。ICモジュール7は、図6に示す。
<ICモジュール作成方法8>
上記個別化したチップ上全面にフェルト塗布方式により東亞合成(株)社製 ポリエステル系ホットメルト接着剤アロンメルトPES−070EW(粘度30000cps/25℃)を110℃に溶融(9000cps/110℃)しポッティングにより15g/m2をICチップに形成し、エッチングによりアンテナパターンの形成された厚み38μmの透明PET支持体に、厚み60μm、3×3mm角の該ICチップを導電性接着剤厚み20μmで接合し、SUS301からなる厚み100μmの4×4mm角板状の第1の補強板を回路面と反対側に東邦化成工業株式会社製ウルタイト1540セットを10μmの厚さになるようポッティングしチップを封止するよう加圧接着し、ICモジュール8を得た。ICチップ部の最大厚みは、271μmであった。ICモジュール8は、図6に示す。
<ICモジュール作成方法9>
上記個別化したチップ上全面にフェルト塗布方式により東亞合成(株)社製 ポリエステル系ホットメルト接着剤アロンメルトPES−070EW(粘度 30000cps/25℃)を110℃に溶融(9000cps/110℃)しポッティングにより30g/
2をICチップに形成し、エッチングによりアンテナパターンの形成された厚み38μmの透明PET支持体に、厚み60μm、3×3mm角の該ICチップを導電性接着剤厚み20μmで接合し、SUS301からなる厚み100μmの4×4mm角板状の第1の補強板を回路面と反対側に東邦化成工業株式会社製ウルタイト1540セットを10μmの厚さになるようポッティングしチップを封止するよう加圧接着し、ICモジュール9を得た。ICチップ部の最大厚みは、286μmであった。ICモジュール9は、図6に示す。
<ICモジュール作成方法10>
エッチングによりアンテナパターンの形成された厚み38μmの透明PET支持体に、厚み60μm、3×3mm角の該ICチップを導電性接着剤厚み20μm接合し、SUS301からなる厚み100μmの4×4mm角板状の第1の補強板を回路面と反対側に東邦化成工業株式会社製ウルタイト1540セットを10μmの厚さになるようポッティングしチップを封止するよう加圧接着し、ICモジュール10を得た。ICチップ部の最大厚みは、255μmであった。ICモジュール10は、図6に示す。
<ICモジュール作成方法11>
上記個別化したチップ上全面にインクジェット方式によりジーイー東芝シリコーン(株)社製 シランカップリング剤TSL−8370(粘度1cps/25℃)を0.5g/m2を形成しICチップを形成し、エッチングによりアンテナパターンの形成された厚み38μmの透明PET支持体に、厚み60μm、3×3mm角の該ICチップを導電性接着剤厚み20μmで接合しポッティングしチップを封止するよう加圧接着し、ICモジュール11を得た。ICチップ部の最大厚みは、152μmであった。ICモジュール11は、図6に示す。
<ICモジュール作成方法12>
エッチングによりアンテナパターンの形成された厚み38μmの透明PET支持体に、厚み60μm、3×3mm角の該ICチップを導電性接着剤厚み20μm接合しポッティングしチップを封止するよう加圧接着し、ICモジュール12を得た。ICチップ部の最大厚みは、152μmであった。ICモジュール12は、図6に示す。
[実施例]
以下、実施例を挙げてこの発明を詳細に説明するが、この発明の態様はこれに限定されない。尚、以下において「部」は「重量部」を示す。
<ICカード用貼り合わせ基材の作成>
[第1シート部材の作成]
表面シートとして帝人デュポンフィルム株式会社製U2L98W−188低熱収グレードを使用した。その支持体上に光硬化型クッション層、第1受像層、第2受像層、第3受像層をそれぞれの厚みが8.0μm、0.5μm、2.5μm、0.5μmになる様に積層することにより受像層を形成した。
(光硬化型クッション層)
ウレタンアクリレートオリゴマー(新中村化学社製:NKオリゴUA512)
55部
ポリエステルアクリレート(東亞合成社製:アロニックスM6200)
15部
ウレタンアクリレートオリゴマー(新中村化学社製:NKオリゴUA4000)
25部
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ:イルガキュア184) 5部
メチルエチルケトン 100部
塗布後の活性光線硬化性化合物は、90℃/30secで乾燥を行い、次いで水銀灯(300mJ/cm2)で光硬化を行った。
〈第1受像層形成用塗工液〉
ポリビニルブチラール樹脂 9部
〔積水化学工業(株)製:エスレックBL−1〕
イソシアネート 1部
〔日本ポリウレタン工業(株)製:コロネートHX〕
メチルエチルケトン 80部
酢酸ブチル 10部
〈第2受像層形成用塗工液〉
ポリビニルブチラール樹脂 6部
〔積水化学工業(株)製:エスレックBX−1〕
金属イオン含有化合物(化合物MS) 4部
メチルエチルケトン 80部
酢酸ブチル 10部
〈第3受像層形成用塗工液〉
ポリエチレンワックス 2部
〔東邦化学工業(株)製:ハイテックE1000〕
ウレタン変性エチレンアクリル酸共重合体 8部
〔東邦化学工業(株)製:ハイテックS6254〕
メチルセルロース〔信越化学工業(株)製:SM15〕 0.1部
水 90部
<受像層へのフォーマット印刷層の形成>
受像層上に樹脂凸印刷法により、フォーマット印刷(従業員証、氏名)を行いフォーマット印刷済第1シート部材3を作成した。印刷インキはUV硬化型墨インキを用いた。印刷時のUV照射条件は、高圧水銀灯で200mj相当であった。
[第2シート部材の作成]
裏面シートとして帝人デュポンフィルム株式会社製U2L98W−188μm低熱収グレード上に光硬化型クッション層、第1筆記層形成用塗工液、第2筆記層形成用塗工液及び第3筆記層形成用塗工液をこの順に塗布乾燥して、それぞれの厚みが8μm、5μm、15μm、0.2μmになる様に積層することにより第2シート部材を形成した。
(光硬化型クッション層) 膜厚8.0μm
ウレタンアクリレートオリゴマー(新中村化学社製:NKオリゴUA512)
55部
ポリエステルアクリレート(東亞合成社製:アロニックスM6200)
15部
ウレタンアクリレートオリゴマー(新中村化学社製:NKオリゴUA4000)
25部
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ:イルガキュア184) 5部

メチルエチルケトン 100部
塗布後の活性光線硬化性化合物は、90℃/30secで乾燥を行い、次いで水銀灯(300mJ/cm2)で光硬化を行った。
〈第1筆記層形成用塗工液〉
ポリエステル樹脂〔東洋紡績(株)製:バイロン200〕 8部
イソシアネート 1部
〔日本ポリウレタン工業(株)製:コロネートHX〕
カーボンブラック 微量
二酸化チタン粒子〔石原産業(株)製:CR80〕 1部
メチルエチルケトン 80部
酢酸ブチル 10部
〈第2筆記層形成用塗工液〉
ポリエステル樹脂 4部
〔東洋紡績(株)製:バイロナールMD1200〕
シリカ 5部

二酸化チタン粒子〔石原産業(株)製:CR80〕 1部
水 90部
〈第3筆記層形成用塗工液〉
ポリアミド樹脂〔三和化学工業(株)製:サンマイド55〕 5部
メタノール 95部
(筆記層へのフォーマット印刷層の形成)
筆記層上に樹脂凸印刷法により、樹脂凸印刷(罫線、緊急連絡先)を行いフォーマット印刷済第2シート部材2を作成した。印刷インキはUV墨インキを用いた。印刷時のUV照射条件は、高圧水銀灯で200mj相当であった。
(筆記層へのフォーマット印刷層の形成)
筆記層上に樹脂凸印刷法により、樹脂凸印刷(罫線、緊急連絡先)を行いフォーマット印刷済第2シート部材4を作成した。印刷インキはUV墨インキを用いた。印刷時のUV照射条件は、高圧水銀灯で200mj相当であった。
(筆記層へのフォーマット印刷層の形成)
筆記層上に樹脂凸印刷法により、樹脂凸印刷(罫線、緊急連絡先)を行いフォーマット印刷済第2シート部材5を作成した。印刷インキはUV墨インキを用いた。印刷時のUV照射条件は、高圧水銀灯で200mj相当であった。
[ICカード作成方法]
上記より作成されたICカード基材を、図16に示すICカード作成装置により下記材料を用い製造した。
湿気硬化型接着剤としてHenkel社製Macroplast QR3460(湿気硬化型ホットメルト接着剤(2%弾性率15kg/mm2、湿気硬化型接着剤))を使用した。
この実施の形態としてのIC カード基材作成について説明をする。図16はICカード基材作成装置を示す構成図である。このICカード基材作成装置には、図14に示す第1シート部材(表面シート)と、図15に示す長尺シート状の第2シート部材(裏面シート)とが配備される。
第1シート部材は、第1シート部材供給部Aにより供給され、第1シート部材搬送部Bにより搬送される。低温接着剤溶解供給部Cから湿気硬化型接着剤を130℃で窒素下で溶融し、低温接着剤供給部DからTダイ塗布方式により第1シート部材に接着剤を供給し、上記で作成されたICモジュール1〜12のいずれかをIC/固定部材供給部Eから配置した。
長尺シート状の第2シート部材(裏面シート)は、第2シート部材供給部Fにより供給されて搬送される。低温接着剤溶解供給部Cから接着剤を130℃で窒素下で溶融し、低温接着剤供給部GからTダイ塗布方式により第2シート部材に接着剤を供給した。
低温接着剤塗工された第1シート部材、第2シート部材は、加熱/加圧ロールHで、圧力3kg/cm2、ロール表面温度70℃により貼り合わされ、膜厚制御ロールIにより、特定に制御された膜厚のICカード基材原板が作成され、IC搭載カード基材搬送部Jにより搬送される。
膜厚制御ロールIにより貼合され790μmに制御されたICカード基材原版が作成され、接着剤の硬化、支持体との密着性が十分に行われたてから化粧断裁することが好ましい。作成された原版はローターリカッターにより55mm×85mmサイズのICカード用画像記録体を得ることができた。
<個人識別情報形成方法>
(昇華型感熱転写記録用のインクシートの作成)
裏面に融着防止加工した厚さ6μmのポリエチレンテレフタレートシートに下記組成のイエローインク層形成用塗工液、マゼンタインク層形成用塗工液、シアンインク層形成用塗工液を各々の厚みが1μmになる様に設け、イエロー、マゼンタ、シアンの3色のインクシートを得た。
〈イエローインク層形成用塗工液〉
イエロー染料(三井東圧染料(株)製MSYellow) 3部
ポリビニルアセタール 5.5部
〔電気化学工業(株)製:デンカブチラールKY−24〕
ポリメチルメタアクリレート変性ポリスチレン 1部
〔東亜合成化学工業(株)製:レデダGP−200〕
ウレタン変性シリコンオイル 0.5部
〔大日精化工業(株)製:ダイアロマーSP−2105〕
メチルエチルケトン 70部
トルエン 20部
〈マゼンタインク層形成用塗工液〉
マゼンタ染料(三井東圧染料(株)製 MS Magenta) 2部
ポリビニルアセタール 5.5部
〔電気化学工業(株)製:デンカブチラールKY−24〕
ポリメチルメタアクリレート変性ポリスチレン 2部
〔東亜合成化学工業(株)製:レデダGP−200〕
ウレタン変性シリコンオイル 0.5部
〔大日精化工業(株)製:ダイアロマーSP−2105〕
メチルエチルケトン 70部
トルエン 20部
〈シアンインク層形成用塗工液〉
シアン染料(日本化薬(株)製 カヤセットブルー136) 3部
ポリビニルアセタール 5.6部
〔電気化学工業(株)製:デンカブチラールKY−24〕
ポリメチルメタアクリレート変性ポリスチレン 1部
〔東亜合成化学工業(株)製:レデダGP−200〕
ウレタン変性シリコンオイル 0.5部
〔大日精化工業(株)製:ダイアロマーSP−2105〕
メチルエチルケトン 70部
トルエン 20部
(溶融型感熱転写記録用のインクシートの作成)
裏面に融着防止加工した厚さ6μmのポリエチレンテレフタレートシートに下記組成のインク層形成用塗工液を厚みが2μmになる様に塗布乾燥してインクシートを得た。
〈インク層形成用塗工液〉
カルナバワックス 1部
エチレン酢酸ビニル共重合体 1部
〔三井デュポンケミカル社製:EV40Y〕
カーボンブラック 3部
フェノール樹脂〔荒川化学工業(株)製:タマノル521〕 5部
メチルエチルケトン 90部
(顔画像の形成)
受像層又は透明樹脂部、情報印刷部と昇華型感熱転写記録用のインクシートのインク側を重ね合わせインクシート側からサーマルヘッドを用いて人物画像を受像層に形成した。この画像においては上記色素と受像層のニッケルが錯体を形成している。
(文字情報の形成)
透明樹脂部又は鱗片顔料含有層と溶融型感熱転写記録用のインクシートのインク側を重ね合わせインクシート側からサーマルヘッドを用いて文字情報を形成した。
上記材料により、図17及び図18のICカード作成装置により個人情報層を設けた。
以下、ICカード作成装置実施の形態を図面に基づいて説明するが、この発明はこの実施の形態の説明及び図面に限定されるものではない。
[ICカード作成装置(図17)]
図17には、上方位置にカード基材供給部10及び情報記録部20が配置され、この情報記録部20では、イメージワイズに加熱して受像層に諧調情報画像を形成するが、情報記録部20の次に樹脂付与部60が配置されている。
カード基材供給部10には、カード使用者の個人情報を書き込むために予め枚葉状にカットされた複数枚のカード基材50が、顔写真を記録する面を上に向けてストックされている。この例では、カード基材50が支持体と受像層からなり、このカード基材50は1枚ずつカード基材供給部10から所定のタイミングで自動供給される。
情報記録部20には、イエローリボンカセット21、マゼンタリボンカセット22、シアンリボンカセット23、ブラックリボンカセット24が配置され、それぞれに対応して記録ヘッド25〜28が配置されている。イエローリボン、マゼンタリボン、シアンリボン等の熱転写シートによる熱転写で、カード基材50が移動している間に、その受像層の所定領域にカード使用者の顔写真等の諧調を有する画像領域が記録される。
また、文字リボンカセット31及び記録ヘッド32が配置され、文字リボン等の熱転写シートによる熱転写で、その氏名やカード発行日等の認証識別情報が記録され、画像記録層が形成される。この情報記録部20では、イメージワイズに加熱して前記受像層に諧調情報画像を形成し、画像を形成する際の記録ヘッド条件は0.01kg/cm2〜0.5kg/cm2の範囲で加圧し、ヘッドの温度50〜500℃で形成する。
樹脂付与部60には、転写箔カセット61が配置され、この転写箔カセット61に対応して熱転写ヘッド62が配置位置されている。転写箔カセット61に透明表面保護転写箔66(硬化型転写箔)がセットされ、この透明表面保護転写箔66(硬化型転写箔)を転写し硬化型済保護層含有転写層が設けられる。
[ICカード作成装置(図18)]
図18には、カード基材供給部10及び情報記録部20は同様に構成され、この情報記録部20では、イメージワイズに加熱して前記受像層に諧調情報画像を形成するが、透明保護層及び/又は光学変化素子転写層付与部及び/又は樹脂層付与部70が配置され、この後更に透明保護層及び/又は光学変化素子転写層付与部及び/又は樹脂層付与部70が配置されている。
透明保護層及び/又は光学変化素子転写層付与部/又は樹脂層付与部70では、転写箔カセット71が配置され、この転写箔カセット71に対応して熱転写ヘッド72が配置されている。光学変化素子転写箔43及び/又は透明保護転写箔64、硬化型転写箔66を転写し、光学変化素子転写層及び/透明保護転写層、硬化型済保護層含有転写層が設けられる。
[合成例1]
[ICカード表面保護剤添加樹脂合成例1]
窒素気流下の三ツ口フラスコに、メタアクリル酸メチル73部、スチレン15部、メタアクリル酸12部とエタノール500部、α、α′−アゾビスイソブチロニトリル3部を
入れ、窒素気流中80℃のオイルバスで6時間反応させた。その後、トリエチルアンモニウムクロライド3部、グリシジルメタクリレート1.0部を加え、3時間反応させ目的のアクリル系共重合体の合成バインダー1を得た。
[表面保護転写箔1(光硬化済転写箔)の作成]
(離型層形成塗工液) 膜厚0.2μm
ポリビニルアルコール(GL−05)(日本合成化学製) 10部
水 90部
離型層は、90℃/30secの乾燥条件により塗工を行なった。
(活性光線硬化性化合物) 膜厚7.0μm
新中村化学社製 A−9300/新中村化学社製 EA−1020=35/11.75部反応開始剤
イルガキュア184日本チバガイギー社製 5部
活性光線硬化層使用樹脂1 48部
大日本インキ界面活性剤F−179 0.25部
トルエン 500部
塗布後の活性光線硬化性化合物は、90℃/30secで乾燥を行い、次いで水銀灯(300mJ/cm2)で光硬化を行なった。
〈中間層形成塗工液〉 膜厚1.0μm
ポリビニルブチラール樹脂〔積水化学(株)製:エスレックBX−1〕
3.5部
タフテックスM−1913(旭化成) 5部
硬化剤
ポリイソシアネート[コロネートHX 日本ポリウレタン製] 1.5部
メチルエチルケトン 90部
塗布後硬化剤の硬化は、50℃、24時間で行なった。
〈接着層形成塗工液〉 膜厚0.5μm
ウレタン変性エチレンエチルアクリレート共重合体
〔東邦化学工業(株)製:ハイテックS6254B〕 8部
ポリアクリル酸エステル共重合体〔日本純薬(株)製:ジュリマーAT510〕
2部
水 45部
エタノール 45部
塗布後、70℃/30secで乾燥を行なった。
さらに画像、文字が記録された前記受像体又は透明樹脂層、鱗片顔料含有層上に前記構成からなる活性光線硬化型転写箔1を用いて表面温度200℃に加熱した、直径5cmゴム硬度85のヒートローラーを用いて圧力150kg/cm2で1.2秒間熱をかけて転写を行なった。
この実施例1〜13と比較例1〜4について、図19に示すような評価を行なった。比較例1〜4は、モジュール8、9、10、12を用い、図17に示すICカード作成装置を用いた。
[評価方法]
<衝撃試験>
JIS K5600−5−3の落体式衝撃試験機を用い、内径27mmの穴の空いた受け台にICチップが中心にくるようにカードを上下より挟んで強固に固定し、先端直径20mm、重さ100g重の重り(S45C鋼)を10cmの高さより受け台中心のICチップ上に自由落下させた。試験後動作および変形、破損を確認した。
◎・・・動作異常なく変形・剥離なく変化なし
○・・・動作異常なく変形・剥離なく問題ないが痕跡が残っている
△・・・動作異常なく剥離破損はないが変形している
×・・・動作せず変形・剥離破損あり
<繰り返し曲げ試験>
JIS K6404−6の揉み試験装置を用い、チップ上をクランプし振幅50mm、間隙30mm、120回/分で繰り返し曲げを100回行なった。試験後動作および変形、破損を確認した。
◎・・・動作異常なく変形・剥離なく変化なし
○・・・動作異常なく変形・剥離なく問題ないが痕跡が残っている
△・・・動作異常なく剥離破損はないが変形している
×・・・動作せず変形・剥離破損あり
<点圧強度試験>
;先端直径1mmの鋼球で1kg荷重をICチップの回路面、非回路面それぞれ硬度50のゴムシート上で200回かけた。試験後動作および変形、破損を確認した。
◎・・・動作異常なく変形・剥離なく変化なし
○・・・動作異常なく変形・剥離なく問題ないが痕跡が残っている
△・・・動作異常なく剥離破損はないが変形している
×・・・動作せず変形・破損あり
この発明は、偽造、変造防止等の安全性(セキュリティ)が要求される個人情報等を記憶する接触式又は非接触式のICモジュールを内蔵するICカードに用いる半導体ウエハ、半導体ウエハ加工方法及びICカードに適用できる。
半導体ウエハ加工の概略図である。 ICモジュールの平面図である。 ICモジュールの平面図である。 ICチップ部の平面図である。 ICチップ部の平面図である。 ICモジュールの断面図である。 ICモジュールの断面図である。 ICモジュールの断面図である。 ICカード基材を示す図である。 ICカードを示す図である。 ICカードの断面図である。 ICカードの断面図である。 ICカードの断面図である。 第1シート部材(表面シート)を示す図である。 第2シート部材(裏面シート)を示す図である。 ICカード基材作成装置を示す構成図である。 ICカード作成装置を示す構成図である。 ICカード作成装置を示す構成図である。 実施例1〜13と比較例1〜4についての評価を示す図である。
符号の説明
1 半導体ウエハ
2 切削溝
3 ICチップ
4 自己架橋可能層
5a 第1の補強板
5b 第2の補強板

Claims (12)

  1. 半導体ウエハの面を研磨し、
    前記研磨された面に自己架橋可能層を少なくとも有することを特徴とする半導体ウエハ。
  2. 半導体ウエハの面を研磨し、
    次いでエッチング加工した後、前記研磨された面に自己架橋可能層を少なくとも有することを特徴とする半導体ウエハ。
  3. 前記自己架橋可能層が0.0001〜20g/m2の付量で設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体ウエハ。
  4. 前記自己架橋可能層がカップリング剤であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体ウエハ。
  5. 半導体ウエハの面を研磨し、
    次いで前記研磨された面に自己架橋可能層をディップ方式、塗布方式、転写方式、インクジェット方式のいずれかにより設けたことを特徴とする半導体ウエハ加工方法。
  6. 半導体ウエハの面を研磨し、
    次いでエッチング加工した後、前記研磨された面に自己架橋可能層を塗布方式、転写方式、インクジェット方式のいずれかにより設けたことを特徴とする半導体ウエハ加工方法。
  7. 前記自己架橋可能層が0.0001〜20g/m2の付量で設けたことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の半導体ウエハ加工方法。
  8. 前記自己架橋可能層を設けるときの粘度が0.1〜10000cpsであることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の半導体ウエハ加工方法。
  9. 対向する2つの第1シート部材と第2シート部材間の所定の位置に、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の半導体ウエハを所定の形状に断裁された部品から得られたICモジュールを含む部品が載置され、
    前記第1シート部材と第2シート部材間に接着剤を介在してなることを特徴とするICカード。
  10. 前記接着剤が反応型ホットメルト接着剤である請求項9に記載のICカード。
  11. 少なくとも一部に受像層を有し、前記受像層に熱転写方式またはインクジェット方式による氏名、顔画像を含む個人識別情報を設け、
    少なくとも一部に筆記可能な筆記層を有することを特徴とする請求項9または請求項10に記載のICカード。
  12. 前記氏名、顔画像を含む個人識別情報を設けた上面に透明保護層が設けられ、
    前記透明保護層が活性光線硬化樹脂からなることを特徴とする請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載のICカード。
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