JP2564329B2 - Ｉｃカードおよびｉｃカード用ｉｃモジュール - Google Patents

Ｉｃカードおよびｉｃカード用ｉｃモジュール

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ICカードおよびこのICカードに装備もしく
は内蔵するためのICモジュールに関する。
〔発明の背景〕
近年、マイクロコンピュータ、メモリなどのICチップ
を装備したチップカード、メモリカードマイコンカード
あるいは電子カードと呼ばれるカード（以下、単にICカ
ードという）に関する研究が種々進められている。
このようなICカードは、従来の磁気カードに比べて、
その記憶容量が大きいことから、銀行関係では預金通帳
に代わり預貯金の履歴をそしてクレジット関係では買物
などの取引履歴を記憶させようと考えられている。
かかるICカードは、通常、ICモジュールが埋設される
カード状のセンターコアと、カードの機械的強度を上げ
るためのオーバーシートがセンサーコアの両面または片
面に積層されて構成されている。
従来の一般的なICカードとしては、ICチップ、回路パ
ターンを含めたすべての電気的要素をモジュール化し、
このICモジュールをカード基材に埋設して得られたもの
も知られている。たとえば、従来とられているICモジュ
ールをカード基材に埋設する方法としては、カード基材
中にICモジュール大の凸部を設けてこの凹部にICモジュ
ールを載置し更に加熱下で加圧することによりICモジュ
ールをカード基材中に接着固定する方法が一般的であ
る。
しかしながら、上述したような従来のICカードにあっ
ては、通常、埋設されるICモジュールは弾性の低い材料
によって構成されているため、カードの曲げによってIC
モジュールとカード基材との境界部に折れや亀裂が生じ
たりICモジュールがカードから脱落したりするという問
題がある。
ところで、上記のような従来のICカードに用いられて
いるICモジュールは、通常、ICモジュール基板の一方の
面に外部接続用の端子が形成され、他方の面にボンディ
ングパットを有する回路パターン層が形成され、上記端
子と回路パターン層とがスルーホールを介して電気的に
接続してなるICモジュール基板の回路パターン層側にIC
チップを搭載し、かつこのICチップ部の周囲を樹脂モー
ルドすることによって構成される。また、従来のICモジ
ュールにおいては、上記回路パターン層とこの表面に形
成された樹脂モールド部との間の接着界面から水分が浸
入してICならびに配線部を腐蝕させるのを防止する目的
で、上記回路パターン層の全面にエポキシ樹脂を主成分
とする保護用のレジスト層を予め設けて耐湿性を向上さ
せることが行われている。ところが、このようなICモジ
ュールにおいては上記レジスト層はシリクスクリーン印
刷によって形成する関係上、レジスト材料中にシリカ等
の無機充填剤を添加してフローの調節を行うか、あるい
は消泡剤としてシリコーンオイルを添加してスクリーン
印刷適性を付与しておくことが必要になる。しかしなが
ら、このようなシリカやシリコーンオイルを含有成分と
するレジスト層が回路パターン層表面に形成されている
と、これら含有成分はカード基材との接着性を阻害する
ため、このようなレジスト層が形成されたICモージュー
ルをカード基材中に埋設固定する場合に充分な接着力が
得られず、このためICモジュールの脱落が更に生じ易く
なるという新たな問題がある。
〔発明の概要〕
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであ
り、ICモジュールの脱落や動作不良を防止して信頼性の
向上が図られたICカードならびにこのICカードに埋設す
るためのICモジュールを提供することを目的とするもの
である。
上述した目的を達成するために、本発明に係るICモジ
ュールは、ICモジュール基板の一方の面に外部接続用の
端子が形成され、他方の面にボンディングパッドを有す
る回路パターン層が形成され、前記外部接続用端子と前
記回路パターン層とはスルーホールを介して電気的に接
続してなるICモジュール基板の前記回路パターン層側に
ICチップを搭載し、該ICチップ部の周囲を樹脂モールド
した断面凸形状のICモジュールであって、前記回路パタ
ーン層３の表面の、前記樹脂モールド部７の内部と外部
の双方にまたがる部分のみ帯状にレジスト層５を形成し
てなることを特徴とするものである。
また、本発明に係るICカードは上記ICモジュールをIC
カード基材中に埋設してなることを特徴としている。
なお、本発明のICカードの好ましい態様においては、
上記ICモジュールの少なくとも一部分がICカード基材と
非固着状態になるようにICカード基材中に埋設されてい
てもよい。
〔実施例〕
以下、本発明を、図面を参照しながら更に具体的に説
明する。
まず、ICモジュールの構成について製造方法に即して
説明する。
第１図の断面図に示すように、柔軟性ならびに強度に
すぐれた材料からなるICモジュール基板１の両面に外部
接続用の端子２ならびに回路パターン層３が形成された
ものを用意する。この場合のICモジュール基板１として
は、たとえば、厚さ0.20mm程度のガラスエポキシ樹脂や
ガラス−BTレジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル
樹脂などが用いられ、この両面に銅箔が積層されたもの
をまず用意し、このようなICモジュール基板１の所の位
置にスルーホール４（0.3mm程度）を形成する。次い
で、このスルーホール４に無電解銅メッキや電解銅メッ
キなどを施すことによってスルーホール４を導通させ
る。次に、所望の外部端子パターンおよび回路パターン
に対応するレジストフィルムを基板１の両面に貼り合せ
て、所定のパターン露光を行い、現像後、エッチングに
より所望パターンを形成したのちレジストを除去して、
基板１の表側に端子２、裏側に回路パターン層３を各々
形成する。
次に、上記のようにして得られたICモジュール基板の
両面に、必要に応じてNiメッキを施し、更に端子側に硬
質金メッキ、回路パターン層側に軟質金メッキを施す
（図示せず）。
次に、図示のように、回路パターン層３側の所定の位
置、回路パターン層３の表面のうち樹脂モールド部７の
内部と外部の双方にまたがる部分のみに帯状にレジスト
層５を形成する。この場合のレジスト層用材料として
は、ソルダーレジスト（エポキシ樹脂系）が用いられ、
エポキシ系の熱硬化型樹脂、アクリル変性エポキシ系等
の紫外線硬化型樹脂などが用いられ、シルクスクリーン
印刷によってレジスト層５が形成され得る。このように
本発明のICモジュールにおいては、樹脂モールド部の境
界部分のみに帯状にレジスト層が形成されているので、
モールド部と回路パターン層との境界からの水分の浸入
を効果的に防止することができるとともに、境界部以外
の部分にはレジスト層は形成されていないので、レジス
ト層がシリカやシリコーンオイルなどの接着性を阻害す
る成分を含んでいてもICモジュールが埋設されるICカー
ド基材との間の接着性を低下させる心配はない。
上記のようにしてICモジュール基板を構成したのち、
ボンディングパッドにICチップ６を搭載しダイボンドし
て必要な配線を行なう。なお、ICチップの搭載方法とし
ては、ワイヤボンド法またはリードボンド法のいずれを
も採用することができ、更にギャングボンド法で行って
もよい。第２図は、リードボンド法によってチップを実
装した場合の断面図である。なお、搭載するチップの数
は１チップに限るものではなく２チップなどの複数チッ
プの実装することもできる。また、ICモージュール基板
の層構成は、たとえば立体配線などが必要な場合にあっ
ては多層構成することも可能である。
次に、上記のようにしてICチップを搭載したのち、IC
チップ６ならびにボンディング部を含む配線部の周囲を
モールド用樹脂７により樹脂モールドすることによって
断面が凸形状のICモジュール11が形成される。この場
合、モールド法としては、トランスファーモールド
法、第９図に示すように、モールド部に封止枠90を立
ててその内部を樹脂でポッティングする方法（この場
合、封止枠90はそのまま残してもよい）、および第10
図に示すように、封止枠なしでポッティングする方法、
のいずれも可能であるが、モールド部の硬度、信頼性な
らびに寸法および形状安定性などの点で上記が好まし
い。
第３図は上記のようにして得られたICモジュールの回
路パターン層側から見た平面図である。このように本発
明のICモジュールにおいては保護のためのレジスト層５
が樹脂モールド部７の境界部のみに帯状に形成されてい
る。第４図は、トランスファーモールド法で樹脂モール
ド部７を形成する場合の変形例であり、この場合は、ト
ランスファー成形時のエアー抜きのための切り欠き40が
レジスト層５に設けられている。このような切り欠き40
は、トランスファー成形時のエアーの抜道となり、モー
ルド部にボイドや気泡が形成されるのを防止する上で有
利である。
第５図は、本発明のICモジュールの他の好ましい実施
例であり、この場合は、ICモジュールの厚さを薄くする
ために、ICチップの搭載部に、エンドミル、ルーターな
どを用いてザグリ加工を行て凸部を形成し、この凸部に
ICチップを搭載したものである。
上記のようにして得られた本発明のICモジュールは、
その断面が凸形状を有しているので、これをICカード基
材の凹部に装入固着する場合、ICカードとカード基材と
の接着面積が十分確保でき、また、曲げ応力がカード基
材を介してICモジュールに加わる場合、ICモジュール基
板の延出部（ツバ部）の厚さがモールド部に比べて薄い
ためツバ部の柔軟性はモールド部に比べて高く、したが
って、応力はこのツバ部に吸収されたICチップや配線部
への応力集中を少なくすることができる。通常、ツバ部
の面積が大きい程（モールド部の面積比率が小さい
程）、ツバ部の柔軟性は高く、それゆえICチップへの応
力集中を防止することができる。
また、本発明のICモジュールにおいては、樹脂モール
ド部をICモジュール基板に対して特定の方向に偏在させ
るように形成してもよい。このような構成にすることに
よって、樹脂モールド部をカード曲げ時の応力集中点
（カード中心部）から離す方向に配置することができ、
モールド部に印加される応力の一層の軽減化を図ること
ができる。
なお、樹脂モールド部の厚さはたとえば、後述するカ
ード基材の第２凹部の深さと同等かそれよりも小さいこ
とが必要である。なお、ICモジュールの柔軟性ならびに
曲げに対する追従性を一層向上させる上においては、上
記ICモジュール基板はなるべく薄い法が好ましい。
次に、上記のようなICモジュールをカード基材中に埋
設してICカードを得る方法について説明する。
本発明のICカードを製造する方法としては、プレス
ラミネート法によってICモジュールの埋設とカード基材
の形成を同時に行う方法、予め形成されたカード基材
にICモジュールの形状に対応する埋設用凹部を彫刻機等
によって切削加工し、形成された凹部にICモジュールを
埋設固定する方法、プレスラミネート法によってICモ
ジュールと同じ状のダミーモジュールを同時に埋設し、
これを取り除いて埋設用凹部を形成したカード基材にIC
モジュールを埋設固定する方法、およびインジェクシ
ョン法によりカード基材と埋設用凹部を同時に形成し、
これにICモジュールを埋設固定する方法、がある。
本発明においては、上記のいずれの方法をも採用する
ことができる。以下、上記の方法で製造する場合の例
について説明する。
本発明のICカードは、上記のようなICモジュールの少
なくとも一部分がICカード基材と非固着状態になるよう
にICカード基材中に埋設されてなることを特徴としてい
る。本発明において非固着状態とは、非接着状態で接触
している場合の他に、ICモジュールとICカード基材との
間に間隙ないし空間が形成されている場合も含まれる。
まず、第６図（ａ）に示すように、ICモジュールに嵌
合するような開口部を有するシート21a、21b、ならびに
開口部を有しないシート21cを用意する。この場合、シ
ート21aの開口部が第１凹部を構成し、一方シート21bの
開口部が第２凹部を構成することとなる。また、シート
21cは、この場合、カード裏面側のオーバーシートとな
る。したがって、このシート21cを不透明材料で構成す
ることによって、ICモジュールがカードの裏面側に現れ
るのを防止することができるので、カードの意匠的価値
を向上させることができる点でもすぐれている。また、
このシート21cには、自由に印刷等を施すことができ
る。
次いで、埋設するICモジュールと同じ形状のダミーモ
ジュール22を上記シートとともに積層して、プレスラミ
ネートする（第６図（ｂ））。ダミーモジュール22を除
去して、第６図（ｃ）に示すように、ICモジュール埋設
用の第１凹部23aならびに第２凹部23bが形成されたカー
ド基材20を得る。この場合、第２凹部23bの深さは、後
の工程でICモジュールが埋設されたときにICモジュール
の樹脂モジュール部と第２凹部のとの間に空間が生ずる
か、あるいは接触状態ないし非接触状態で嵌合するよう
な深さであることが肝要である。
このようなカード基材を得るための他の加工方法とし
ては、たとえば、第８図（ａ）に示すように、予め印刷
等が施された生カード（カード基材）をプレスラミネー
ト法によって作製し、次いで、第８図（ｂ）に示すよう
に、所定の位置にICモジュール埋設用の凹部を、エンド
ミル、ドリル、その他の彫刻機等により所定形状に切削
加工する方法がある。
更にこの他にも、インジェクション法なども適宣用い
られ得る。インジェクション法を用いる場合、カード基
材形成用樹脂としては、ABS樹脂、ポリエステル、ポリ
プロピレン、スチレン系樹脂、ポリカーボネートおよび
これらの混合物などが好ましく用いられ得る。また、イ
ンジェクション法以外の加工法を採用する場合にあって
は、塩化ビニール、アクリル、ポリカーボネート、ポリ
エステル、塩化ビニル／酢散ビニル共重合体などが好ま
しく用いられ得る。
なお、カード基材に形成される第１および第２凹部
は、埋設されるICモジュールが挿入されやすいように、
該ICモジュールと同等かあるいは若千大きいことが望ま
しい（0.05〜0.1mm程度）。
また、上記の例においてはカード基材20は複数のシー
トの積層体によって構成されるが、勿論一枚の基材によ
ってカード基剤20を構成することもできる。
次いで、第７図（ａ）に示すように、カード基剤20に
形成された第１凹部の底面に図示のような接着層30を設
け、ICモジュール11を挿嵌して、ホットスタンパー31に
より端子２の表面のみを局部的に熱押圧（たとえば、10
0〜170℃、５〜15kg/cm2、５秒で充分である）すること
によりICモジュール11をカード基材20中に固着してICカ
ードを得る（第７図（ｂ））。この場合、接着層30は、
たとえば不織布の両面にアクリル系粘着剤を塗布した両
面粘着テープや常温硬化型ウレタン系接着剤、エポキシ
系接着剤あるいはシアノアクリレート系接着剤により形
成することができる。またより強固な固着力を得るため
には、たとえばポリエステル系の熱接着シートも好まし
く用いられる上述したホットスタンパーによる熱押圧
は、このような熱接着シートを用いた場合に必要となる
ものであり、通常の接着剤を用いる場合は常温押圧も可
能である。さらに、上記接着層の厚さを調整することに
よっても、樹脂モールド部と第２凹部との間に形成され
る空間32の幅を適宣調整することができる。
上記カード基剤中に形成される空間32はICモジュール
の大きさやカードの屈曲率を考慮して最適の値が選択さ
れ得るが、通常、良好な応力相殺効果を得るためには、
少なくとも50〜100μｍ程度の間隙を設けることが好ま
しい。この間隙によって、カードを屈曲した場合のあそ
びを得ることができるので、ICモジュールとカード基材
の境界部にかかる応力を減少させることができる。
上述した例においては、第２凹部の底面に空間32を設
ける場合について述べたが、本発明はこの態様に限定さ
れるものではなく、ICモジュールの樹脂モールド部の側
面部やICモジュール基板の周辺の側面部の少なくとも一
部が非固着状態になっていればよい。ICモジュールとIC
カード基材との間の少なくとも一部分をこのような非固
着状態にしておくことによって、カードの曲げ時にカー
ド基材を介してICモジュールのかかる応力を効果的に減
殺してICモジュールの脱落や損傷を防止することができ
る。
また、上述した例にいては、常温押圧か、もしくは局
部的（端子部のみ）かつ短時間の熱押圧によってICモジ
ュールの埋設がなされ得るので、ICモジュールに与える
ダメージならびにカード基材全体の熱変形を極力防止く
ることができる。
〔発明の効果〕
本発明のICモジュールにおいては、ICモジュールの中
心部分のみが樹脂モールドされてその部分のみが剛体部
を形成し全体が断面凸形状であり、したがってカードの
曲げに対する柔軟性ならびに追従性に特にすぐれてい
る。
また本発明のICモジュールにおいては、樹脂モールド
部の境界部のみに帯状にレジスト層が設けられているの
で、ICチップ部への水分等の浸入を防止するとともに、
埋設するカード基材との接着性にもすぐれている。
更に、本発明のICカードにおいては、ICモジュールの
樹脂モールド部とカード基材との間の少なくとも一部分
を非固着状態にすることもできるので、カードを曲げた
場合にICモジュールの樹脂モールドにかかる応力を効果
的に減殺することができ、これにより従来問題となって
いたカード基材とICモジュールの境界部の折れや亀裂さ
らにはICモジュールの脱落等の問題を解消することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図、第５図、第９図および第10図は本発明
の実施例に係るICモジュールの断面図、第３図および第
４図は本発明のICモジュールの平面図、第６図ないし第
８図は各々本発明のICカードの製造工程を示す断面図で
ある。 １……ICモジュール基板、２……端子、３……回路パタ
ーン層、４……スルーホール、５……レジスト層、６…
…ICチップ、７……樹脂モールド部。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ICモジュール基板１の一方の面に外部接続
    用の端子２が形成され、他方の面にボンディングパッド
    を有する回路パターン層３が形成され、前記外部接続用
    端子２と前記回路パターン層３とはスルーホール４を介
    して電気的に接続してなるICモジュール基板１の前記回
    路パターン層３側にICチップ６を搭載し、該ICチップ部
    の周囲を樹脂モールドした断面凸形状のICモジュールで
    あって、 前記回路パターン層３の表面の、前記樹脂モールド部７
    の内部と外部の双方にまたがる部分のみに帯状にレジス
    ト層５を形成してなることを特徴とする、ICカード用IC
    モジュール。
  2. 【請求項２】ICモジュール基板１の一方の面に外部接続
    用の端子２が形成され、他方の面にボンディングパッド
    を有する回路パターン層３が形成され、前記外部接続用
    端子２と前記回路パターン層３とはスルーホール４を介
    して電気的に接続してなるICモジュール基板１の前記回
    路パターン層３側にICチップ６を搭載し、該ICチップ部
    の周囲を樹脂モールドした断面凸形状のICモジュールで
    あって、 前記回路パターン層３の表面の、前記樹脂モールド部７
    の内部と外部の双方にまたがる部分のみに帯状にレジス
    タ層５を形成してなるICカード用ICモジュールをICカー
    ド基材中に埋設したことを特徴とする、ICカード。
  3. 【請求項３】前記ICモジュールが、該ICモジュールの少
    なくとも一部がICカード基材と非固着状態になるように
    ICカード基材中に埋設されてなる、特許請求の範囲第２
    項に記載のICカード。
JP62271650A 1987-10-29 1987-10-29 Ｉｃカードおよびｉｃカード用ｉｃモジュール Expired - Lifetime JP2564329B2 (ja)

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