JP2913190B2 - 半導体カードならびにその製造方法 - Google Patents

半導体カードならびにその製造方法

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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、例えばICカードなどと称される半導体カー
ドに係り、特に揮発性メモリー素子とそれをバツクアツ
プするための電池とを備えた半導体カードならびにそれ
の製造方法に関するものである。
[従来技術] 近年、この種の半導体カードにおいては信号処理の迅
速化ならびにコストの低減を図るため、不揮発性メモリ
ーの替わりに揮発性メモリーが使用されている。この揮
発性メモリーを使用する場合には、当然にバツクアツプ
用の電池が必要となり、この電池を内蔵した構造とな
る。
第9図ならびに第10図は従来の半導体カードを説明す
るための図で、第9図は樹脂注入前の半導体カードの断
面図、第10図は樹脂注入後の半導体カードの断面図であ
る。
第9図に示すように、上ケース51aと下ケース51bから
なる薄いケース51をあらかじめ合成樹脂で成形する。こ
れより揮発性メモリー、コントロール部ならびにインタ
ーフェース部などの機能を有する各種電子部品52なびに
バツクアツプ用電池53などをそれぞれ搭載したプリント
基板54を、前記下ケース51b内に収納する。
この下ケース51bに上ケース51aを被せ、上,下ケース
51a,51b間に空間55を形成する。そしてこの空間55内に
低分子量の液状エポキシ樹脂を注入し、硬化させて封止
層56を形成する構造(第10図参照)になつている。
[発明が解決しようとする課題] しかしこの構造では、エポキシ樹脂の硬化に時間がか
かり、またエポキシ樹脂をケース51内に注入した後に脱
泡しなければならないことから、生産性が非常に悪く、
結果的にコスト高になつてしまう。さらにエポキシ樹脂
の硬化に伴う収縮率が大きいため、封止層56にひけが生
じ、ケース51と封止層56との間に隙間が形成されて、カ
ードの変形(凹み)の原因となるなどの問題を有してい
る。
これらの問題点を解決するため、本発明者らは、各種
電子部品を搭載したプリント基板を埋設するようにし
て、高分子量の熱硬化性樹脂からなる封止層を射出成形
して情報カードを構成することを検討した。この際、バ
ツクアツプ用の電池はプリント基板などと一緒にインジ
エクシヨンモールドしないで、電池を収納する凹部を封
止層の所定の位置に形成しておき、封止層を形成した後
に電池を凹部内に収納して、電池蓋によつて前記凹部の
開口を塞ぐようになつている。
前述のように、封止層を形成するときに電池を一緒に
インジエクシヨンモールドしないのは、電池への熱的な
悪影響を避けるためである。
また、封止層を熱硬化性樹脂で形成するのは、熱硬化
性樹脂の方が一般に熱可塑性樹脂よりも耐水性ならびに
機械的強度などに優れているためである。
しかし前述のように、凹部を有する封止層が熱硬化性
樹脂で形成されているため、電池蓋(熱硬化性樹脂で成
形されている)との溶着強度が不十分である。特に量産
性を考慮すれば、短時間に溶着が完了する超音波溶着が
好適であるが、前述のように封止層ならびに電池蓋がと
もに熱硬化性樹脂で形成されているため、超音波溶着で
きない。
情報カードは、その形態からいつて携帯用であること
から、不意に水が付着したり、水中に落としたり、ポケ
ツトに入れたまま洗濯したりあるいは雨に濡れたりする
ため、耐水性能が高く要求される。
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消
し、生産性に優れ、しかも高い防水性能を有する情報カ
ードならびにその製造方法を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 前記目的を達成するため、本発明は、少なくともプリ
ント基板と、 そのプリント基板に搭載された揮発性メモリー素子
と、 その揮発性メモリー素子をバツクアツプするために前
記プリント基板に接続される電池と、 前記プリント基板に搭載されて外部装置と通信するた
めのインターフエース部と、 これらプリント基板、揮発性メモリー素子ならびにイ
ンターフェース部などを一体に埋設する熱可塑性樹脂製
の封止層とを備えた半導体カードを対象とするものであ
る。
そして、熱可塑性樹脂で成形されて内部に前記電池を
収納する空間を有する電池収納部と、熱可塑性樹脂で成
形されて前記電池収納部の開口部を閉塞する電池蓋とを
設け、 前記電池収納部が前記プリント基板に固定されている
とともに、前記封止層と一体に連結されて、 電池を収納した電池収納部と電池蓋との接合部が例え
ば超音波溶着などによって溶着されていることを特徴と
するものである。
前記目的を達成するため、さらに本発明は、少なくと
もプリント基板と、 そのプリント基板に搭載された揮発性メモリー素子
と、 その揮発性メモリー素子をバツクアツプするために前
記プリント基板に接続される電池と、 前記プリント基板に搭載されて外部装置と通信するた
めのインターフエース部と、 これらプリント基板、揮発性メモリー素子ならびイン
ターフエース部などを一体に埋設する熱硬化性樹脂製の
封止層とを備えた半導体カードの製造方法において、 前記プリント基板上に前記揮発性メモリー素子ならび
インターフェース部などの必要な素子を搭載し、電池を
収納する電池収納部を熱可塑性樹脂で成形して、 その電池収納部を前記プリント基板の所定の位置に接
着剤層を介して固定し、 しかる後、前記プリント基板ならび電池収納部をイン
ジエクシヨンモールド法により前記封止層に埋設したこ
とを特徴とするものである。
[作用] 本発明は前述したように、電池収納部ならびに電池蓋
がともに熱可塑性樹脂で形成されているため、電池収納
部と電池蓋とを例えば超音波溶着などによつて溶着する
ことが容易であり、しかも確実である。そのために、優
れた防水構造を有する情報カードを提供することができ
る。
さらに本発明は前述したように、予め電池収納部を熱
可塑性樹脂で別に成形し、これとプリント基板とをイン
ジエクシヨンモールド法により封止層に埋設する方法を
採用したため、プリント基板の熱的悪影響をほとんど及
ぼすことなく情報カードを製造することができる。
すなわち、情報カードを製造する方法として、電池収
納部に相当する部分を除いてプリント基板とをインジエ
クシヨンモールドした封止層を形成し、その後に電池収
納部を封止層と一体に成形する方法が考えられる。
しかし、成形時における樹脂温度は、一般に熱硬化性
樹脂(150℃程度)よりも熱可塑性樹脂(270℃程度)の
方が高いため、熱可塑性樹脂からなる電池収納部を封止
層に隣接して一体に成形する際、その熱がプリント基板
にも及ぶ。プリント基板上にはハンダランドなどが形成
されているため、前記熱によつてハンダが溶融して接続
不良となつたり、熱によつてプリント基板上の各種素子
の機能が低下ないしは喪失してしまうなどの問題があ
る。
そのため本発明では、成形時の樹脂温度が高い熱可塑
性樹脂製電池収納部をプリント基板とは別に成形し、そ
の電池収納部とプリント基板とを成形時の樹脂温度が比
較的低い熱硬化性樹脂製封止層でインジエクシヨンモー
ルドすることにより、プリント基板への熱的な悪影響を
ほとんど及ぼすことなく情報カードを製造することがで
きる。
[実施例] 次に本発明の実施例を図面とともに説明する。
第1図は電池収納部の断面図、第2図はその電池収納
部の平面図、第3図はその電池収納部をプリント基板に
接着固定した状態を示す断面図、第4図はその電池収納
部とプリント基板とを封止層にインジエクシヨンモール
ドした状態を示す断面図、第5図は電池蓋を装着する前
の状態を示す断面図、第6図は電池蓋の一部拡大断面
図、第7図は電池蓋を装着する前の状態を示す断面図、
第8図は情報カードの断面図である。
第1図ならびに第2図に示すように、電池収納部1は
例えばスチロール樹脂、アセタール樹脂、アミド樹脂な
どの熱可塑性樹脂で筒状に成形されており、外周部の中
間位置には抜け止め用段部2が環状に形成されている。
また内周部の上端開口部付近には後述の電池蓋3(第5
図、第8図参照)と溶着するための溶着段部4が設けら
れ、さらに溶着段部4の下方には後述のOリング5(第
5図、第8図参照)を載置するためのリング受け用段部
6が形成されている。
この電池収納部1は第3図に示すように、例えばエポ
キシ樹脂などの接着剤層7を介してプリント基板8の所
定の位置に接着固定されている。このプリント基板8に
は、第7図に示すように外部装置(図示せず)と接続す
るためのインターフエース部9、データ処理部10、揮発
性メモリー11などの各種電子素子12が所定の位置に搭載
されている。
このように電池収納部1とプリント基板8の一体物が
成形金型内にセツトされ、例えばポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂からなる封止層13にイン
ジエクシヨンモールドされる。第4図ならびに第5図に
示すように、電池収納部1の外周部は封止層13によつて
囲むまれており、電池収納部1に形成された抜け止め用
段部2が封止層13と係合した状態となり、封止層13から
の電池収納部1の脱落が確実に防止できる。前述のよう
に電池収納部1とプリント基板8との間には接着剤層7
が設けられているため、封止層13を形成するときに樹脂
が電池収納部1とプリント基板8との隙間を通つて電池
収納部1の内側に侵入するようなことがない。
電池収納部1の中には、例えばリチウム電池などの1
次電池または2次電池からなるバツクアツプ用電池14が
挿入され、直接にまたはロード体(図示せず)を介して
プリント基板8に接続される。第7図において示されて
いる15は、電池14を保持するためのホルダである。
第5図ならびに第8図に示すように、段差6上にOリ
ング5が載置され、段差4上に電池蓋3の外周部が載置
される。この電池蓋3も例えばスチロール樹脂、アセタ
ール樹脂、アミド樹脂などの熱可塑性樹脂で成形され、
溶着を考慮して電池収納部1と同材質のものから形成さ
れている。この電池蓋3には下端筒状部15とリング押え
用段部16とが形成されており、Oリング5を介して、電
池収納部1と嵌め合い構造になつている。また第6図に
示すように、電池蓋3の外周部17の下面には溶着用に環
状突起18が形成されており、さらに電池蓋3の内面には
リード体19を電池14の端子部に押圧するための押圧部20
が設けられている 第8図に示すように電池14を電池収納部1に挿入した
後、Oリング5をリング受け用段部6に載置し、電池蓋
3を電池収納部1の開口部に嵌め込み、電池蓋3を押圧
した状態で、その外周部17を溶着段部4に超音波溶着21
する。このように電池蓋3を押圧した状態で電池収納部
1に一体に固着するため、常に押圧力がリード体19に掛
かり、そのリード体19と電池14の接触が確実に維持でき
る。
前記揮発性メモリー11としては、スタテイツクRAM、
ダイナミツクRAMあるいはこの組み合わせのものが使用
される。
前記実施例では、電池収納部1と電池蓋3とを超音波
溶着したが、本発明はこれに限定されるものではなく例
えばレーザビーム、高周波あるいは瞬間接着剤による固
定も可能である。
また、外部装置との接続形態は、非接触型でも接触型
でもよい。
[発明の効果] 本発明は前述したように、電池収納部ならびに電池蓋
がともに熱可塑性樹脂で形成されているため、電池収納
部と電池蓋とを例えば超音波溶着などによつて溶着する
ことが容易であり、しかも確実である。そのために、優
れた防水構造を有する情報カードを提供することができ
る。
さらに本発明は前述したように、予め電池収納部を熱
可塑性樹脂で別に成形し、これとプリント基板とをイン
ジエクシヨンモールド法により封止層に埋設する方法を
採用したため、プリント基板の熱的悪影響をほとんど及
ぼすことなく情報カードを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ならびに第8図は、本発明の実施例を説明するた
めの図である。 第1図は、電池収納部の断面図、 第2図は、その電池収納部の平面図、 第3図は、その電池収納部をプリント基板に接着固定し
た状態を示す断面図、 第4図は、その電池収納部とプリント基板とを封止層に
インジエクシヨンモールドした状態を示す断面図、 第5図は、電池蓋を装着する前の状態を示す断面図、 第6図は、電池蓋の一部拡大断面図、 第7図は、電池蓋を装着する前の状態を示す断面図、 第8図は、情報カードの断面図である。 第9図ならびに第10図は従来の半導体カードを説明する
ための図で、 第9図は、樹脂注入前の半導体カードの断面図、 第10図は、樹脂注入後の半導体カードの断面図である。 1……電池収納部、2……抜け止め用段部、3……電池
蓋、4……溶着段部、5……Oリング、6……リング受
け用段部、7……接着剤層、8……プリント基板部、9
……インターフエース部、10……データ処理部、11……
揮発性メモリー、12……電子素子、13……封止層、14…
…電池、15……下端筒状部、16……リング押え用段部、
17……外周部、18……環状突起、19……リード体、20…
…押圧部、21……超音波溶着。

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくともプリント基板と、 そのプリント基板に搭載された揮発性メモリー素子と、 その揮発性メモリー素子をバックアップするために前記
    プリント基板に接続される電池と、 前記プリント基板に搭載されて外部装置と通信するため
    のインターフェース部と、 これらプリント基板、揮発性メモリー素子ならびにイン
    ターフェース部などを一体に埋設する熱硬化性樹脂製の
    封止層とを備えた半導体カードにおいて、 熱可塑性樹脂で成形されて内部に前記電池を収納する空
    間を有する電池収納部と、熱可塑性樹脂で成形されて前
    記電池収納部の開口を閉塞する電池蓋とを設け、 前記電池収納部が前記プリント基板に固定されていると
    ともに、前記封止層と一体に連結されて、 電池を収納した電池収納部と電池蓋との接合部が溶着さ
    れていることを特徴とする半導体カード。
  2. 【請求項2】請求項(1)記載において、前記電池収納
    部が接着剤層を介して前記プリント基板に固定されてい
    ることを特徴とする半導体カード。
  3. 【請求項3】請求項(1)記載において、前記電池収納
    部が環状に成形され、その電池収納部の外周が前記封止
    層で囲まれていることを特徴とする半導体カード。
  4. 【請求項4】請求項(1)記載において、前記電池収納
    部と電池蓋が同材質のものからなり、両者の接合部が超
    音波溶着されていることを特徴とする半導体カード。
  5. 【請求項5】請求項(1)記載において、前記電池蓋に
    よってリード体の一部が電池の端子部に押圧されている
    ことを特徴とする半導体カード。
  6. 【請求項6】請求項(1)記載において、前記電池収納
    部と電池蓋が嵌め合い構造になっていることを特徴とす
    る半導体カード。
  7. 【請求項7】請求項(6)記載において、前記電池収納
    部と電池蓋との接合部にパッキングが介在されているこ
    とを特徴とする半導体カード。
  8. 【請求項8】請求項(1)記載において、前記電池収納
    部の外周に前記封止層に対する抜け止め部が設けられて
    いることを特徴とする半導体カード。
  9. 【請求項9】少なくともプリント基板と、 そのプリント基板に搭載された揮発性メモリー素子と、 その揮発性メモリー素子をバックアップするために前記
    プリント基板に接続される電池と、 前記プリント基板に搭載されて外部装置と通信するため
    のインターフェース部と、 これらプリント基板、揮発性メモリー素子ならびにイン
    ターフェース部などを一体に埋設する熱硬化性樹脂製の
    封止層とを備えた半導体カードの製造方法において、 前記プリント基板上に前記揮発性メモリー素子ならびに
    インターフェース部などの必要な素子を搭載し、電池を
    収納する電池収納部を熱可塑性樹脂で成形して、 その電池収納部を前記プリント基板の所定の位置に接着
    剤を介して固定し、 しかる後、前記プリント基板ならびに電池収納部をイン
    ジェクションモールド法により前記封止層に埋設したこ
    とを特徴とする半導体カードの製造方法。
  10. 【請求項10】請求項(9)記載において、前記電池収
    納部の開口部を封口する電池蓋が熱可塑性樹脂で成形さ
    れ、その電池収納部と電池蓋との接合部が超音波溶着さ
    れていることを特徴とする半導体カードの製造方法。
JP1305102A 1989-11-25 1989-11-25 半導体カードならびにその製造方法 Expired - Lifetime JP2913190B2 (ja)

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