JP2008065517A - フィルム基板とそれを用いた非接触ｉｃ媒体およびハイブリッドｉｃカード。 - Google Patents

Abstract

【課題】
非接触ＩＣ媒体およびハイブリッドＩＣカード用のフィルム基板にはフィルム基板の型番が記録されているが生産管理情報が記録されて来なかった。その為、工程内或いは製品が市場に出て不具合が発生した場合、問題を起こした製品がいつ、どの製造ラインで生産されたかを特定するのが困難であるという問題があった。また生産管理情報を記録する方法としては、ＩＣチップをフィルム基板に実装後、ＩＣチップに記録することが可能であるが、ＩＣチップが破損したり故障すると生産管理情報を確認できなくなる問題があった。
【解決手段】
非接触ＩＣ媒体用のフィルム基板に、生産管理情報を追記することにより生産管理情報を確認できるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＩＣチップと非接触通信用アンテナを備え、非接触のみで、もしくは接触あるいは非接触でデータの読み出しおよび書き込みを行うことができる情報記録用ICチップを実装するフィルム基板および非接触ＩＣ媒体およびハイブリッドＩＣカードに関する。

従来から非接触ＩＣ媒体用のフィルム基板には、金属箔をエッチングする際に、フィルム基板の型番のみが記載されて来た。一方、生産管理情報は、非接触ＩＣ媒体の不具合が発生した場合に、生産工程の不具合箇所を特定するための遡及調査を行うために必要であったが、実際には生産管理情報を非接触ＩＣ媒体用のフィルム基板に記録することは行われてこなかった。例えば図２に従来のベアチップ実装タイプの非接触ＩＣカード用のフィルム基板の例を示したが、この例にあるようにフィルム基板の一部にエッチングにより金属箔を残す形でフィルム基板の品名や型式を示すのみであった。その理由としては、例えばＩＣチップに記録することは可能であるが、データの一時吸い上げ、再記録のための工数が増えることによるコストアップ、ＩＣチップの記録エリアを多く占有してしまう、ＩＣチップに記録された内容の目視確認ができない、ＩＣチップが破損あるいは故障した場合、記録したデータを読み取れなくなる、などのデメリットが挙げられる。また例えばインクジェット法印刷技術を用いて非接触ＩＣ媒体用のフィルム基板に生産管理情報を記録することは可能であったが、これまで実施されることはなかった。ハイブリッドＩＣカードにおいても同じ状況だった。

一方、非接触ＩＣ媒体の偽造防止機能を高めるため、公知文献に示すような発明がなされている。特許文献１は、ＩＣチップ内部の固有情報に関連づけられた情報をカード券面に表示する技術である。特許文献２は、カード内（フィルム基板）の固有情報をカード券面に表示する技術である。これらの技術は、非接触ＩＣチップの中にあるＩＣチップの固有情報と非接触ＩＣ媒体の表面に表示された情報が一定の関連性を持った情報にすることにより、偽造防止機能を高めることに成功している。

しかしながら、生産管理情報を持っていないため、工程内および市場で不具合が発生した場合、製造ロット、製造何月日、製造ラインを特定するための遡及調査を実施することは困難であった。

以下に公知文献を示す。
特開２００３−３１７０７１号公報 特開平１１−１３９０５４号公報

本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、製品の不具合発生時に行う生産工程の遡及調査を可能にする非接触ＩＣチップ実装用のフィルム基板および非接触ＩＣ媒体を提供することにある。また同じく、ハイブリッドＩＣチップ実装用のフィルム基板およびハイブリッドＩＣカードを提供することにある。

請求項１に係る発明としては、生産管理情報をフィルム基板に追記することによって製
造される非接触IC媒体用のフィルム基板である。

請求項２に係る発明としては、生産管理情報をフィルム基板に追記することによって製造されるハイブリッドＩＣカード用のフィルム基板である。

請求項３に係る発明としては、生産管理情報がＩＣチップの内部以外に追記された非接触ＩＣ媒体用フィルム基板にＩＣチップを実装後、その表裏に各々少なくとも一層の樹脂シートを積層した非接触ＩＣ媒体である。

請求項４に係る発明としては、生産管理情報が追記されたフィルム基板に、その表裏に各々少なくとも一層の樹脂シートを積層して作製する際に、ハイブリッドＩＣチップを実装するための開口部を持つシートをその片面に用いて樹脂シートを積層した後、ハイブリッドＩＣを実装したハイブリッドＩＣカードである。

請求項５に係る発明としては、追記の方法がレーザーマーキング、インクジェット、エンボスのいずれかの方法による請求項１に記載の方法およびその方法によって製造される非接触IC媒体用のフィルム基板である。

請求項６に係る発明としては、追記の方法がレーザーマーキング、インクジェット、エンボスのいずれかの方法による請求項２に記載の方法およびその方法によって製造されるハイブリッドICカード用のフィルム基板である。

請求項７に係る発明としては、追記の方法がレーザーマーキング、インクジェット、エンボスのいずれかの方法による請求項３に記載の方法およびその方法によって製造される非接触ＩＣ媒体である。

請求項８に係る発明としては、追記の方法がレーザーマーキング、インクジェット、エンボスのいずれかの方法による請求項４に記載の方法およびその方法によって製造されるハイブリッドＩＣカードである。

請求項９に係る発明としては、生産管理情報を追記するフィルム基板上の場所が、フィルム基板の金属箔部分である請求項１または請求項２に記載の方法およびその方法によって製造される非接触IC媒体およびハイブリッドＩＣカード用のフィルム基板である。

請求項１０に係る発明としては、生産管理情報を追記するフィルム基板上の場所が、フィルム基板のフィルム部分である請求項１または２に記載の方法およびその方法によって製造される非接触IC媒体およびハイブリッドＩＣカード用のフィルム基板である。

同一製造ロットの製品を複数の製造ラインで生産する場合に、設備毎の情報を非接触ＩＣ媒体あるいはハイブリッドＩＣカード本体に記録することができる。このことにより、工程内あるいは市場にて非接触ＩＣカードあるいはハイブリッドＩＣカードあるいは非接触ＩＣタグなどの非接触ＩＣ媒体あるいはハイブリッドＩＣカードに不具合が発生し、設備上の不具合が原因として考えられる場合、どの設備で起きている不具合なのかを短時間で遡及することが可能となる。

以下に、本発明の実施形態について説明する。

非接触ＩＣカードや非接触ＩＣタグの製造工程は通常下記のような製造工程から成り立
っている。
（１）フィルム基板製造工程
（２）ＩＣチップ実装（搭載）工程
（３）カード化あるいはタグ化工程
まずフィルム基板製造工程について説明する。フィルム基板製造工程では、フィルム基材としてアルミ箔や銅箔を貼り合わせた材料が用いられる。金属箔部分の必要な部分を残し、不要な部分をエッチングすることにより除去してフィルム基板を製造する。使用するパターンが１００μｍ以上の比較的粗い場合には、エッチング加工によって残す金属箔の部分の表面にエッチングマスクとしてレジスト材料を形成するが、そのレジスト材料を形成する方法としてはスクリーン印刷を用いることができる。必要なパターンを形成したスクリーン版を用いて、レジスト材料をスクリーン印刷し、その後、使用したレジスト材料に適した乾燥処理を施すことにより、レジスト材料によるエッチングマスクのパターンが形成された金属箔つきフィルムができる。金属材料に適したエッチング方法を使用してエッチングを実施することにより、金属パターンが形成される。アルミ箔の場合は燐酸系エッチング液、銅箔の場合は塩化銅系或いは塩化鉄系エッチング液を用いることができる。エッチング終了後、残留しているレジストパターンを剥離することにより、金属パターンが形成されたフィルム基板が完成する。レジストの剥離には使用するレジストに適した剥離剤が指定されているので、適する薬剤を使用することにより適切に実施することが可能である。１００μｍより微細なパターンがある場合には、フォトリソグラフィーにより金属箔上にフォトレジストパターンを形成し、その後は上記と同じ工程により金属箔パターンが得られる。

次にＩＣチップ実装工程について説明する。ＩＣチップ実装工程では、上記の工程で作製したフィルム基板を用いる。金属箔パターンは、ＩＣチップ実装部およびアンテナ部および配線部を構成している。ＩＣチップ実装工程はＩＣチップ実装部にＩＣチップを実装する工程である。まずＩＣチップをフィルム基板のＩＣ実装部にダイボンドする。ＩＣチップをダイと呼んでおり、これを接着剤を用いてフィルム基板のＩＣチップ実装部に接着する工程である。その後、フィルム基板のアンテナ部とＩＣチップを電気的に接合することにより、工程を終了する。

次にカード化工程について説明する。カード化工程では、上記工程により作製したＩＣチップが実装されたフィルム基板の表裏にそれぞれ１層或いは２層あるいは３層の樹脂シートを熱ラミネートすることによって非接触ＩＣカードの形態ができる。非接触ＩＣカードとして完成させるためには更にカード表面に必要な情報を印刷することにより非接触ＩＣカードが完成する。以上は非接触ＩＣカードの説明であるがタグについても類似した工程にて製造することができる。

以上のような工程を経て非接触ＩＣカード（若しくはタグ）が完成するのが従来の製造工程であり、フィルム基板製造工程にてフィルム基板の型番がエッチングにより記録されるだけであった。

本発明では、上記（２）の工程にてフィルム基板に生産管理情報を追記し、図１の非接触ＩＣ媒体用フィルム基板を得る。一般に生産管理情報とは、生産状況を表すあらゆる情報が含まれるが、製品の品名或いは型番、製造工程毎のロット番号、ロットの大きさ、処理した年月日、処理した装置を特定する名称、処理したオペレータの名前、各製造装置の管理状況を表す各種装置管理情報、などの情報が使用されることが多い。その中で特に、どの製品が、いつ、どの製造ラインで製造されたものであるかを示す情報としては、少なくとも製品の型番および製造工程毎の製造ラインを特定する装置名称および処理した年月日が必要である。非接触ＩＣカードの製造工程がフィルム基板製造工程およびＩＣチップ実装工程およびカード化工程から構成されている場合は、最小限度必要な生産管理情報と
して、（ａ）フィルム基板の型番（ｂ）フィルム基板の製造ラインを特定する名称（ｃ）フィルム基板の製造年月日（ｄ）ＩＣチップの実装ラインを特定する名称（ｅ）ＩＣチップの実装年月日（ｆ）カード化の製造ラインを特定する名称（ｇ）カード化の処理年月日、の各生産管理情報をフィルム基板に追記する必要がある。各製造工程の製造ラインが１つである場合は、（ｂ）（ｄ）（ｆ）を追記する必要はない。カード化工程の生産管理情報については、カード化後にカード表面に追記することもできる。

フィルム基板に生産管理情報を追記する方法としては、レーザービームを用いたマーキング、インクジェット方式による印刷、エンボスなどが採用できる。その他にもフィルム基板表面に情報を記録できる方法であればどのような方法でも採用できる。記録した生産管理情報を後で非破壊的方法で確認する方法を考慮して記録方法を選択することが望ましい。例えば記録した生産管理情報をX線を使用した透過像で確認する場合は、フィルム基板のフィルム上にインクジェット方式で金属インクなどの密度が高い物質を印刷する方法を採用することができる。また超音波による観察を行う場合は、X線を用いた場合と同様若しくは金属箔上に比較的密度が低いインク或いは下地と比較して硬さが異なるインク材料を用いて印刷する方法を採用することができる。

上記の生産管理情報がフィルム基板或いはカード表面に追記されることにより、製品が市場に出る前の段階で品質上の問題が発覚した場合にその製品がどの生産装置でいつ処理されたかが速やかに分かる。また製品が市場に出てから同様に品質上の問題が発覚した場合でも同様に遡及調査を行うことができる。遡及調査を行う方法としては非接触ＩＣカードやタグを破壊して内部にあるフィルム基板に追記された生産管理情報を目視で確認する方法もあるが、より簡便な方法としてＸ線による透視法や超音波を用いた非破壊的な内部情報の確認方法がある。超音波を用いた場合でも通常の目視確認できる文字であれば十分観察が可能である。

以上は非接触ＩＣカードあるいは非接触ＩＣタグに関する製造工程の説明であるが、ハイブリッドＩＣカードの製造については類似しており図４に示すように、ＩＣモジュールの実装を後から行う点が異なる。具体的には、コアには非接触の通信用アンテナを形成したフィルム（アンテナシート）を配置し、その表裏をカード基材（樹脂シート）でラミネートするが、一面にはＩＣモジュールをコアのアンテナシートに形成してあるアンテナの端子と電気的な接続を行うための窓を開けているカード基材を使用する。その後、ＩＣモジュールを実装し、ＩＣカードとして必要な印刷やその他の工程を経て、ハイブリッドＩＣカードが完成する。この場合においても、各工程にて生産管理情報を追記することが可能である。

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。

フィルム基板のフィルムとしては、樹脂単体若しくは樹脂とガラスクロス或いはアラミド繊維の不織布に樹脂を含浸させたシート或いはフィルム状の材料を用いることができる。樹脂の種類は多く、技術的に非接触IC媒体用フィルム基板として採用できる樹脂が殆どであるが、例えばカード分野で使用されてきた塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、エポキシなどを採用すれば既存の製造ラインとの整合性が良くなる。金属箔としては銅若しくはアルミニウムを用いるのが一般的である。銅箔の場合、厚みが９μｍ、１２μｍ、２５μｍ、３５μｍ程度のものが市販されており、用途により選択することが可能である。

以下にフィルム基材として厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートに１２μｍの銅箔を貼り合わせた材料を用いた場合の具体的な実施例を説明する。銅箔のパターニング工程には、フォトリソグラフィー法やエッチングマスクとなるレジストインクのパターニングにスクリーン印刷を用いた方法を採用できるが、線幅と線間間隔（以後、ライン＆スペースと呼ぶ。）が１００μｍ／１００μｍ以上の場合はスクリーン印刷を用いて銅箔のパターニングを行うことができる。本実施例ではライン＆スペースが１５０μｍ／１５０μｍのパターンを使用した場合について説明する。まずスクリーン印刷に使用するスクリーン印刷版（５５０ｍｍ×６５０ｍｍ）を専門業者に作製させた。スクリーン印刷するレジストインキとしては市販の各社のものが使用できるが、本実施例では吉川化工株式会社のアルカリ除去型エッチングレジスト２２９Blueを使用した。

銅箔が貼り合わされたフィルム基材の銅箔表面に、上記エッチングレジストをスクリーン印刷した。その後、１００℃、２０分間のクリーンオーブンでの乾燥を行い、１０分間の放置冷却をクリーンベンチ内にて行った。その後、50℃の塩化第二銅系のエッチング液を用いてスプレーエッチングを行った。パターン全体の除去すべき銅箔部がエッチングされる時間を予めテストエッチングを行うことにより把握し、実際のエッチングでは、その時間より３０％長い時間だけエッチングを行った。スプレーエッチング中にフィルム基材がめくれたり、変形しないように、樹脂製の支持体の上にエッチングを行うフィルム基材を粘着テープで貼り付けてエッチングを実行した。エッチング終了後は、樹脂製の支持体から剥がし、水洗後、45℃、10％の苛性ソーダ溶液に浸漬することにより、良好にエッチングレジストを剥離することができた。尚、本実施例ではフィルム基材を支持体に貼り合わせてエッチングを行ったが、スプレーエッチング方式でもフィルム基材用に支持体に相当するものを備えた装置であれば、改めて今回使用したような支持体は必要としない。

このようにして作製したフィルム基板には、ICチップ実装部、非接触にてICチップにデータの書き込みや読み出しをするためのアンテナ部が形成されている。それらのほかにフィルム基板のフィルム部には、フィルム基板の型番が銅箔パターンに形成された。このフィルム基板を次の工程であるICチップ実装工程にてICチップを実装した。同時に、前工程であるフィルム基板製造工程の作業日、使用した製造ラインをフィルム基材表面にインクジェット法印刷機にて追記した。また実装工程の作業日、使用した実装装置をインクジェット法印刷機にて追記した。また同時に、この後工程であるカード化工程の作業日、使用する処理ラインを決定し、その情報をインクジェット法印刷機により追記した。

次にカード化工程にて通常の工程にて樹脂シートを表裏からラミネートすることによって、カード化を完了した。その後、カードに要求される印刷をカードの表裏に施すことにより非接触ＩＣカードを完成した。

実施例１のフィルム基板製造工程をフォトリソグラフィー法を用いて金属箔のパターニングを行うことにより実施した。

実施例１で使用した追記する方法として、レーザーマーキング技術を用いることにより実施した。

実施例１のフィルム基板製造工程において、スクリーン印刷によってエッチングマスク用レジストを金属箔上に印刷するのではなく、金属インクを印刷し、加熱、乾燥することによって配線パターンを得た。

実施例１は、フィルム基板を製造し、ベアチップをフィルム基板に実装するタイプについてのものであるが、その他の製造方法として、ＩＣモジュールとアンテナが接続された非接触ＩＣカード用インレットを用いることができる。（図３参照）この場合は、インレット製造工程とカード化工程により非接触ＩＣカードが製造されるが、生産管理情報として、インレット製造工程とカード化工程において実施例１と同様に実施することができた。カード化工程は実施例１と同じであるのでインレット製造工程だけについて説明する。

実施例１と同じ方法によりアンテナ部を形成したフィルム基板を作製した。その基板に非接触ＩＣチップモジュールを半田付けすることにより接続した。その後、レーザーマーキング装置を用いて、フィルム基材が露出している部分にインレット製造ラインの名称、製造年月日、を追記した。
（比較例）
非接触ICカードの製造工程として従来どおり、まずフィルム基板製造工程にてポリエチレンテレフタレートフィルムの上に銅箔パターンを形成することによってフィルム基板を得た。同時にフィルム基板の型番を銅箔パターンで形成した。その後、ICチップ実装工程、カード化工程を経て、非接触ICカードを完成させた。

この非接触ICカードには生産管理情報としてフィルム基板の型番しか記録されていない。その為、非接触ICカードの不具合が製造工程内或いは市場にて発生した場合、製造工程のうち、複数の生産ラインがある場合にどのラインでいつ生産されたものなのかを特定することができない。

図１は本発明の非接触IC媒体用のフィルム基板の模式図である。 図２は従来の非接触IC媒体用のフィルム基板の模式図である。 図３は従来のインレットを使用した非接触ICカード基板の模式図である。 図４はハイブリッドICカードの構造を示す模式図である。

符号の説明

１ ＩＣチップ実装部分
２ フィルム基板の型番
３ 生産管理情報
４ フィルム基板の金属箔部分
５ フィルム基板のフィルム部分
６ アンテナおよび配線部
７ ハイブリッドICカード（全体）
８ ICモジュール
９ ICモジュールの装着穴
１０ カード基材
１１ アンテナ側の接続端子
１２ アンテナ
１３ アンテナシート
１４ カード基材
１５ カード本体

Claims (10)

1. 生産管理情報がＩＣチップの内部以外に追記された非接触ＩＣ媒体用のフィルム基板。
2. 生産管理情報がICチップの内部以外に追記されたハイブリッドICカード用のフィルム基板。
3. 生産管理情報がＩＣチップの内部以外に追記された非接触ＩＣ媒体用フィルム基板にＩＣチップを実装後、その表裏に各々少なくとも一層の樹脂シートを積層した非接触ＩＣ媒体。
4. 生産管理情報が追記されたフィルム基板に、その表裏に各々少なくとも一層の樹脂シートを積層して作製する際に、ＩＣチップを実装するための開口部を持つシートをその片面に用いて樹脂シートを積層した後、ＩＣチップを実装したハイブリッドＩＣカード。
5. 請求項１の追記方法がレーザーマーキングまたはインクジェットまたはエンボスまたはこれら２種若しくは３種を用いた追記方法である非接触ＩＣ媒体用のフィルム基板。
6. 請求項２の追記方法がレーザーマーキングまたはインクジェットまたはエンボスまたはこれら２種若しくは３種を用いた追記方法であるハイブリッドＩＣカード用のフィルム基板。
7. 請求項３の追記方法がレーザーマーキングまたはインクジェットまたはエンボスまたはこれら２種若しくは３種を用いた追記方法である非接触ＩＣ媒体。
8. 請求項４の追記方法がレーザーマーキングまたはインクジェットまたはエンボスまたはこれら２種若しくは３種を用いた追記方法であるハイブリッドＩＣカード。
9. 請求項１または請求項２の記録部分がフィルム基板の金属箔部分であるフィルム基板。
10. 請求項１または請求項２の記録部分がフィルム基板のフィルム部分であるフィルム基板。

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