JP2018082003A - 非接触通信媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触ＩＣカードなどのような薄型の非接触通信媒体において、ＰＥＴフィルムのような耐熱性が低い基板を用いた場合であっても、その基板上に形成された電極間にチップ部品をはんだ付けする際に、隣接した電極間をはんだが短絡することがなく、また基板が熱的なダメージを受ける事が無い非接触通信媒体を提供することを課題とする。【解決手段】基材上に形成されたチップ部品実装用電極１にチップ部品４をはんだ付けしてなるインレットを備えた非接触通信媒体において、はんだは、融点が１４０℃以下の低融点はんだであって、チップ部品がはんだ付けされるチップ部品実装用電極の端部３には、基材の平面に直交する方向から見て凹凸形状が備えられていることを特徴とする非接触通信媒体。【選択図】図１

Description

本発明は、非接触ＩＣカードなどの薄型の非接触通信媒体に使用されるインレットに、ＩＣチップなどのチップ部品を実装する技術に関する。

一般的な非接触ＩＣカード、非接触ＩＣタグ、ＩＣパスポートなどにおいては、ＩＣチップにアンテナを接合したインレットを外装シートで挟み込み、ラミネートや接着剤により貼り合わせることにより、それらの製品を製造している。

ＩＣチップとアンテナの接合方法としては、導電媒体を介して接合する方法と、ＩＣチップの接合用パッドアンテナ材料を高熱で溶融して合金化または一体化させて導通を確保する方法とがある。

前者には、ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）や銀ペーストはんだ付けなどがある。
後者には、発熱体をＩＣチップとアンテナ接合部に押し付けて溶融させる方式またはレーザービームをその部位に照射して非接触で加熱・溶融させる方式がある。

ＡＣＰによる接合方法は、一般的にはベアチップのような小型チップに適用される。
銀ペーストやはんだ付けは、モールドパッケージ品に用いられるのが普通である。

アンテナ特性や通信特性の製品ばらつきを抑えるためには、一般的には、例えば銀ペーストよりはんだ付けの方が優れているといわれている。しかし半導体実装工程で使用されている様な２６０℃前後の高温はんだを用いると、樹脂フィルム基材が溶けたり、溶融時のはんだの流動性が高いため、アンテナ端子同士がはんだで短絡してしまったり、製品機能を損なったり、外観上の不具合を引き起こしたりする可能性が高くなる。

図２に、従来の高温はんだを使用した半導体実装工程の一例を示した。
図２（ａ）は非接触通信媒体のチップ部品実装部の一対のチップ部品実装用電極１´の端部４´にはんだペースト２´が形成された状態を示している。
（ｂ）は、そのチップ部品実装用電極１´にチップ部品５´がはんだ付けされた状態を、チップ部品５´側から見た図を示している。
（ｃ）は、（ｂ）をチップ部品５´の裏面側から見た場合を示している。はんだ３´が、チップ部品実装用電極１´の端部４´からチップ部品５´の裏面に沿って互いに対向する端部に向って延伸し、繋がって短絡した状態を例示している。

高温はんだを使用した場合は、溶融時のはんだの流動性が高いため、隣接する電極端子がはんだによって短絡してしまう可能性があるため、その問題を解決する技術として、例えば特許文献１には、モールドパッケージ品の電極端子に切欠き部を備えた構造を設けることにより、はんだの流動性を抑え、隣接する電極端子間にはんだによるブリッジが形成され、短絡してしまうことを防止する技術が開示されている。

しかしながら、モールドパッケージ品のピン（電極端子）にＳ字構造など切欠き部を設けることは、ＩＣカードなどのような薄型製品においては適用できない。

また、ＩＣカード用モージュールの形状は、規格化されているため、専用ピン形状とするとコストアップしてしまう。

また、はんだの温度が２６０℃前後の高温の場合、実装する基板の耐熱性が高ければ問題ないが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムのような耐熱温度が低い基板を使用すると、基板が溶けてしまう問題がある。

特開１９９６−３１６６１５号公報

上記の事情に鑑み、本発明は、非接触ＩＣカードなどのような薄型の非接触通信媒体において、ＰＥＴフィルムのような耐熱性が低い基板を用いた場合であっても、その基板上に形成された電極間にチップ部品をはんだ付けする際に、隣接した電極間をはんだが短絡することがなく、また基板が熱的なダメージを受ける事が無い非接触通信媒体を提供することを課題とする。

上記の課題を解決する手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、基材上に形成されたチップ部品実装用電極にチップ部品をはんだ付けしてなるインレットを備えた非接触通信媒体において、
はんだは、融点が１４０℃以下の低融点はんだであって、
チップ部品がはんだ付けされるチップ部品実装用電極の端部には、基材の平面に直交する方向から見て凹凸形状が備えられていることを特徴とする非接触通信媒体である。

また、請求項２に記載の発明は、前記凹凸形状が、矩形波状であることを特徴とする請求項１に記載の非接触通信媒体である。

本発明の非接触通信媒体によれば、基板上に形成されたチップ部品を実装するための電極にはんだ付けによりチップ部品を実装しても、電極に形成された凹凸形状を備えた構造により、溶融したはんだの流動性が抑制されるため、はんだによる隣接する電極間を導通することを回避することができる。また、はんだとして融点が１４０℃以下の低融点はんだを使用しているため、ＰＥＴフィルムのような耐熱性が低い基板を使用した場合においても、基板への熱的なダメージを、実用上問題にならない程度に留めることができる。

本発明の非接触通信媒体のチップ部品実装用電極の一例を示す説明図であって、（ａ）は一対のチップ部品実装用電極の双方にはんだペーストが印刷された状態を例示する上面図、（ｂ）は（ａ）のチップ部品実装用電極にチップ部品がはんだ付けされた状態を示す上面図、（ｃ）は（ｂ）を裏面から見た下面図、である。 従来の非接触通信媒体のチップ部品実装用電極の一例を示す説明図であって、（ａ）は一対のチップ部品実装用電極の双方にはんだペーストが印刷された状態を例示する上面図、（ｂ）は（ａ）のチップ部品実装用電極にチップ部品がはんだ付けされた状態を示す上面図、（ｃ）は（ｂ）を裏面から見た下面図、である。

＜非接触通信媒体＞
本発明の非接触通信媒体を、図１を用いて説明する。
本発明の非接触通信媒体は、基材上に形成されたチップ部品実装用電極１にチップ部品
４をはんだ付けしてなるインレットを備えた非接触通信媒体である。

本発明の非接触通信媒体のチップ部品実装部１０に使用するはんだは、低融点はんだである。低融点はんだとしては、融点が１４０℃以下の低融点はんだを好適に使用することができる。この様に低融点はんだを使用することにより、耐熱性の低いＰＥＴなどを基材として使用した場合であっても、基材への熱的なダメージを著しく低減することが可能となり、基材への熱的なダメージを実用上問題の無い程度に留めることができる。

また、チップ部品５がはんだ付けされるチップ部品実装用電極の端部４には、基材の平面に直交する方向から見て凹凸形状が備えられている。凹凸形状としては特に限定されないが、例えば矩形波状の凹凸形状とすることができる。この様な凹凸形状が、チップ部品実装用電極の端部４に形成されていることにより、溶融したはんだが周辺部に流動し難くなるはんだ溜りとして機能する。そのため、チップ部品をはんだ付けする際にはんだが溶融しても、チップ部品実装用電極の端部４に形成された凹凸形状が形成された領域から移動し難くなり、はんだによる電極間の短絡の発生を抑制することが可能となる。

＜非接触通信媒体の製造方法＞
本発明の非接触通信媒体は、従来の非接触通信媒体と同様の製造工程により製造することができる。

従来の非接触通信媒体の製造工程は、インレットの製造工程とインレットに外装シートをラミネートする工程を備えている。

（インレットシートの製造工程）
インレットを多面付けするインレットシートの基材に、アンテナやＩＣチップなどのチップ部品５を実装し、電気的に接続するための導体配線や電極を形成する。
具体的には、基材に導体インクをスクリーン印刷する方法やインクジェット印刷などの印刷技術を用いる方法を使用することができる。また、基材に銅やアルミニウムなどの金属箔を貼り合わせておき、その金属箔にエッチングマスクとなるレジストパターンを形成後、マスクされていない露出部分をエッチング除去し、エッチングマスクを除去する方法（除去しない場合もある。）も使用可能である。また金属箔を基材に貼り合せる代わりに、基材上に真空蒸着やスパッタリング法により金属薄膜などの導体層を形成する方法を使用することも可能である。
この様にして導体配線や電極が形成されたインレットシートの基材上のチップ部品実装用電極の端部４には、凹凸形状が形成されている。

次に、そのチップ部品実装用電極の端部４に、ＩＣチップなどのチップ部品５を電気的に接続するためのはんだペースト２を形成する（図１（ａ）参照）。

次に、チップ部品５を、チップ部品実装用電極の端部４に形成されたはんだペースト２を使用してはんだ付けする（図１（ｂ）、（ｃ）参照）。
図１（ｂ）はチップ部品５がはんだ付けされた状態を、チップ部品５側から見た図を例示している。
図１（ｃ）は基材側から見たチップ部品５の裏側の状態を例示した図である。図１（ａ）におけるはんだペースト２が、図１（ｂ）、（ｃ）では加熱され、溶融してはんだ３となり、チップ部品５がチップ部品実装用電極の端部４にはんだ付けされた状態となる。この状態においても、チップ部品実装用電極の端部４に形成された凹凸形状のため、はんだ３は流動することなくチップ部品実装用電極の端部４に留まっている状態を例示している。

このようにしてチップ部品５をはんだ付けすることによって、チップ部品５の実装を完了することができる。チップ部品５を固定する機械的な強度が不十分である場合は、チップ部品５を、接着剤を用いて基材に接着しても良い。

以上の様にして、アンテナ、導体配線、チップ部品実装用電極１などが形成された基材上に、チップ部品５が実装されたインレットシートを作製することができる。

（インレットのラミネート工程）
次に、作製したインレットシートの表裏面に、絵柄を印刷したシートや表面保護シートなどの複数の樹脂シートを熱ラミネートや接着剤を使用してラミネートすることにより、順次積層し、非接触ＩＣカードなどの非接触通信媒体が多面付けされたシートが完成する。

（後加工工程）
非接触通信媒体が多面付けされたシートを、個々の非接触通信媒体へと加工するため、まず断裁工程をへて個片化し、個片化された非接触通信媒体の周縁部の面取り加工などの後加工を行うことにより、非接触通信媒体を作製することができる。

１、１´・・・チップ部品実装用電極
２、２´・・・はんだペースト
３、３´・・・はんだ
４、４´・・・チップ部品実装用電極の端部
５、５´・・・チップ部品
１０、１０´・・・非接触通信媒体のチップ部品実装部

Claims (2)

1. 基材上に形成されたチップ部品実装用電極にチップ部品をはんだ付けしてなるインレットを備えた非接触通信媒体において、
   はんだは、融点が１４０℃以下の低融点はんだであって、
   チップ部品がはんだ付けされるチップ部品実装用電極の端部には、基材の平面に直交する方向から見て凹凸形状が備えられていることを特徴とする非接触通信媒体。
2. 前記凹凸形状が、矩形波状であることを特徴とする請求項１に記載の非接触通信媒体。