JP3388921B2 - 集積回路カードの製造方法 - Google Patents

集積回路カードの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路（ＩＣ）を内
蔵するＩＣカードの製造方法に係り、特にカード面にＩ
Ｃの外部接続用の端子を有するＩＣモジュール固着方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気ストライプカードの用途の多
様化に伴い、それに書き込まれる情報量の増加が要求さ
れており、また、書き込まれた情報の不正な利用、書き
換えが社会的に問題になってきている。
【０００３】このような背景から、磁気ストライプカー
ドに代えてＩＣを内蔵したＩＣカードが多用されるよう
になってきている。従来のＩＣカードには、ＩＣモジュ
ールを例えば合成樹脂製のカード基板のモジュール装着
用の穴部に嵌め込んだ嵌め込み構造のものとか、ＩＣモ
ジュールをシートの穴に埋め込み、インナーシート、オ
ーバーシートなどを積層してカードに組み立てたラミネ
ート構造のものがある。
【０００４】上記ＩＣモジュールは、ＬＳＩのベアチッ
プを樹脂テープ上のリード線に接合した状態で樹脂封止
した構造のものとか、ＬＳＩのベアチップを回路基板上
にダイボンディングし、ベアチップのパッドと回路基板
上の配線部とを金線によるワイヤボンディングにより接
続した状態で樹脂封止したチップオンボード（ＣＯＢ）
構造のものとか、ＬＳＩのベアチップを回路基板上にダ
イボンディングし、ベアチップのパッドと回路基板上の
パッド部とをバンプ電極を介して固定接続したフリップ
チップ構造のものがある。
【０００５】さらに、非常に薄型、小型に実現可能な片
面樹脂封止型ＩＣモジュールとして、本願出願人の出願
に係る特願平６−３２２９６号、特願平６−５０７５７
号、特願平６−６０４９３号などにより種々の提案がな
されている。
【０００６】図４は、上記提案に係る特願平６−５０７
５７号に開示されている片面樹脂封止型パッケージ構造
の一例を示している。このパッケージ構造は、一主面に
被接続部（例えば銀ペーストからなる接続パッド１ｂ）
を含む配線１ａを有する配線基板１と、上記基板の一主
面にフェースダウン型に実装された半導体チップ２と、
上記チップと配線基板との間に充填されると共にチップ
側面部を覆う樹脂層５と、前記被接続部１ｂから例えば
スルーホール配線３を介して基板の他の主面側に導出・
露出された外部接続用端子４とを具備する。
【０００７】上記基板１とチップ２とを固定する方法の
一例としては、例えばチップ２の接続パッド上に形成さ
れたバンプ電極２ａの少なくとも先端部を前記基板１の
接続パッド１ｂに埋め込むように圧入して両者を固定さ
せ、この状態で前記接続パッド１ｂ用の銀ペーストを熱
硬化させることにより両者を接合している。
【０００８】なお、チップ２の露出している上面は、緻
密、堅牢な素材（例えばシリコン）からなり、樹脂封止
を行わなくても信頼性上の問題は少ない。また、基板１
のサイズは、例えば縦横とも１５ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ
であり、チップ２のサイズは、例えば縦横とも１３ｍ
ｍ、厚さ０．２５ｍｍである。
【０００９】ところで、例えばＪＩＳ Ｘ ６３０３お
よびＩＳＯ ７８１３により規格化されているＩＣカー
ドのように、カード基板のＩＣモジュール装着用の穴部
にＩＣモジュールを嵌め込んで固着し、カード面にＩＣ
の外部接続用の端子を有するＩＣカードを実現する際、
前記したような各種のＩＣモジュールのうちで回路基板
の裏面にＩＣの外部接続用端子を導出しているものをカ
ード基板のＩＣモジュール装着用の穴部に裏向きで嵌め
込んで固着することにより実現可能である。
【００１０】図５（ａ）乃至（ｃ）は、上記したように
カード面にＩＣの外部接続用の端子を有するＩＣカード
を製造する際のＩＣモジュール固着方法の従来例を示し
ている。
【００１１】即ち、７１は合成樹脂製のカード基板、７
２はＩＣモジュールである。上記カード基板７１は、そ
の片面の一部にモジュール装着用の穴７１ａを有する。
前記ＩＣモジュール７２は、回路基板７２ａ上にＩＣチ
ップが実装されて樹脂封止され、回路基板の裏面にＩＣ
チップの外部接続用端子（図示せず）を導出したもので
ある。上記ＩＣモジュール７２をカード基板７１に実装
する際、カード基板の穴部内面に液状の接着剤７３を塗
布した後、ＩＣモジュールを、その回路基板の裏面の外
部接続用の端子がカード面に露出し、ＩＣチップ実装面
側が内側となるように穴部に嵌め込んで押圧することに
より、上記接着剤によりＩＣモジュールを穴部内面に固
着させる。
【００１２】ところで、上記したようにＩＣモジュール
７２のＩＣチップ実装部７２ｂが接着剤７３により固着
されているので、カード基板７１に曲げによる歪み（内
部応力）が加わった場合に、ＩＣモジュールのＩＣチッ
プ実装部７２ｂは非常に堅くて変形しにくいのでＩＣチ
ップ実装部の先端コーナー部付近Ｃに応力の集中が生じ
る。
【００１３】しかし、上記したコーナー部付近Ｃは、カ
ード内部で最も厚さが薄い箇所であり、そこに応力の集
中が生じるとその部分に破損（ひび割れなど）が生じる
ので、上記した従来のＩＣカードの構造は機械的強度が
あまり高くない。
【００１４】また、前記したようにカード基板７１の穴
部内面に液状の接着剤７３を塗布するので、ＩＣモジュ
ール７２を固着するのに要する時間が長くなる。また、
ＩＣモジュール７２を穴部に嵌め込んで押圧する際に、
穴部内面に塗布されている液状の接着剤７３が穴部内面
とＩＣモジュールとの隙間Ｂから穴部外にはみ出す（盛
り上がる）おそれがある。これを防止するために、穴部
内面に液状の接着剤７３を塗布する際、接着剤供給用の
ディスペンサ、ＩＣモジュール実装用のマウンタ（図示
せず）を精密に制御する必要がある。従って、上記した
従来のＩＣモジュール固着方法は量産性があまり高くな
い。
【００１５】また、前記接着剤として熱硬化性あるいは
自己発熱性を有するものを使用する場合、カード基板の
穴部の存在に起因してカード基板の反りが発生するおそ
れがあり、この点も量産性が低い原因となっている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上記したようにカード
基板のＩＣモジュール装着用の穴部にＩＣモジュールの
ＩＣチップ実装面側が内側となるように嵌め込まれて樹
脂封止部が接着剤により固着された従来のＩＣカード
は、カードに曲げによる変形が加わった場合にＩＣチッ
プ実装部の先端コーナー部付近に応力の集中が生じて破
損するという問題があった。
【００１７】また、カード基板の穴部内面に液状の接着
剤を塗布し、ＩＣモジュールのＩＣチップ実装面側が内
側となるように穴部に嵌め込んで押圧することによりＩ
Ｃモジュールを穴部内面に固着させる従来のＩＣモジュ
ール固着方法は、量産性が低いという問題があった。
【００１８】
【００１９】本発明は、カード基板のＩＣモジュール装
着用の穴部にＩＣモジュールのＩＣチップ実装面側が内
側となるように嵌め込んでＩＣモジュールを穴部内面に
固着させる際の量産性を向上させ得る集積回路カードの
製造方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【００２１】
【課題を解決するための手段】 本発明 の集積回路カード
の製造方法は、片面の一部に集積回路モジュール装着用
の穴を有する合成樹脂製のカード基板を形成する工程
と、回路基板上に集積回路チップが実装されて樹脂封止
され、上記回路基板の裏面に上記集積回路チップに電気
的に接続されている外部接続用端子を有する集積回路モ
ジュールを形成する工程と、前記カード基板の穴部内面
の一部であって前記集積回路モジュールの実装状態で上
記集積回路モジュールの集積回路チップ実装部に触れな
い位置に加熱熱圧着型の接着剤を載置する工程と、前記
集積回路モジュールを、その外部接続用の端子が前記カ
ード基板面に露出し、集積回路チップ実装面側が内側と
なるように前記カード基板の穴部に嵌め込んだ後に押圧
する工程とを具備し、前記集積回路モジュールを押圧す
る際、前記カード基板の前記回路基板露出面を第１のヒ
ーターにより加熱し、前記カード基板の上記回路基板露
出面とは反対側の面を第２のヒーターにより加熱し、か
つ前記第１のヒーターが前記カード基板に与える加熱温
度を前記第２のヒーターが前記カード基板に与える加熱
温度よりも高く設定することを特徴とする。
【００２２】
【００２３】
【作用】 本発明 のＩＣカードの製造方法は、ＩＣモジュ
ールの実装に際して、ＩＣモジュールを固着させるため
にシート状の接着剤を使用しているので、液状の接着剤
を使用する従来例と比較してＩＣモジュールを固着する
のに要する時間を短縮でき、その取扱いも簡便である。
また、ＩＣモジュールを穴部に嵌め込んで押圧する際
に、シート状の接着剤が穴部内面とＩＣモジュールとの
隙間から穴部外にはみ出す（盛り上がる）おそれがなく
なるので、穴部内面にシート状の接着剤を載置する際に
精密に制御する必要がなくなる。従って、量産性を向上
させ、製造コストを低減させることが可能になる。
【００２４】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第１実
施例に係るＩＣカードの製造工程、特にＩＣモジュール
をカード基板に実装する工程を示している。
【００２５】図１（ｃ）に示すように形成されたＩＣカ
ードにおいて、１１は平板状の合成樹脂製の平板状のカ
ード基板、１２は外形側面が例えばほぼ凸状のＩＣモジ
ュール、１３は接着剤である。
【００２６】上記カード基板１１は、例えば図２（ａ）
および（ｂ）に示すように、片面の一部にＩＣモジュー
ル装着用の断面が例えばほぼ凸状の穴１１ａを有する。
すなわち、この穴１１ａは、図示するように、第１の面
積と第１の深さを有する第１の底部とを持つ第１の穴
と、第１の面積よりも狭い第２の面積と第１の深さより
も深い第２の深さを有する第２の底部とを持つ第２の穴
からなる。また、前記ＩＣモジュール１２は、回路基板
１２ａ上にＩＣチップが実装されて樹脂封止され、上記
回路基板の裏面に上記ＩＣチップに電気的に接続されて
いる外部接続用端子（図示せず）を有し、上記外部接続
用端子がカード基板面に露出し、ＩＣチップ実装面側が
内側となるように前記カード基板の穴部に嵌め込まれて
いる。また、ＩＣモジュール１２は、回路基板１２ａの
端部とカード基板１１の内側との間に間隙Ｂが生じるよ
うにカード基板１１の穴１１ａに嵌め込まれる。前記接
着剤１３は、上記ＩＣモジュールのＩＣチップ実装部１
２ｂに触れない位置（例えば回路基板のＩＣチップ実装
面側の外周縁付近に触れる位置）で上記ＩＣモジュール
を前記カード基板の穴部内面の一部に固着させている。
この場合、接着剤１３は、その端部が第１の穴の内表面
に接するように設けられる。
【００２７】上記ＩＣカードの製造に際しては、予め通
常の製造方法により、図２（ａ）、（ｂ）に示したよう
に、片面の一部にＩＣモジュール装着用の穴を有する合
成樹脂製のカード基板１１と、図１（ａ）に示すように
回路基板１２ａ上にＩＣチップが実装されて樹脂封止さ
れ、回路基板の裏面にはＩＣチップに電気的に接続され
ている外部接続用端子を有するＩＣモジュール１２とを
形成しておく。
【００２８】そして、上記ＩＣモジュール１２をカード
基板１１に実装する際、まず、図１（ｂ）に示すよう
に、カード基板１１の穴部内面の一部であってＩＣモジ
ュールの実装状態でＩＣモジュールのＩＣチップ実装部
１２ｂに触れない位置に例えば加熱熱圧着型のシート状
の接着剤１３を載置する。
【００２９】次に、図１（ｃ）に示すように、前記ＩＣ
モジュール１２の外部接続用端子がカード基板面に露出
し、ＩＣモジュールのＩＣチップ実装面側が内側となる
ようにカード基板の穴部にＩＣモジュールを嵌め込む。
【００３０】この後、熱プレス機２０によりＩＣモジュ
ール１２を一時的に加熱押圧し、接着剤１３を熱圧着さ
せてＩＣモジュール１２を固着させる。この場合、ＩＣ
モジュール１２自体に反りがあったとしても反りを強制
的に補正できるので、ＩＣモジュール１２の反りによる
ＩＣカードの接触不良を低減できる。
【００３１】なお、上記熱プレス機２０は、カード基板
の回路基板露出面に対向する部分を加熱するための第１
のヒーター２１と、カード基板の回路基板露出面とは反
対面部分を加熱するための第２のヒーター２２とを備え
ている。
【００３２】そこで、上記ＩＣモジュール１２を加熱押
圧する際、ＩＣカードの形状やカード基板１１の穴部１
１ａの存在に起因してカード基板１１の反りや接着力の
低下が発生することを抑制するために、上記第１のヒー
ターによる加熱温度を第２のヒーターによる加熱温度よ
りも若干高く設定するように、２個のヒーターの加熱温
度に差を持たせることが望ましい。これにより、回路基
板側のカード面の熱収縮を回路基板側とは反対側のカー
ド面の熱収縮よりも大きくすることができる。
【００３３】上記実施例のＩＣカードにおいては、ＩＣ
モジュール１２がそのＩＣチップ実装部１２ｂを避けた
位置でカード基板１１の穴部内面の一部に固着されてい
るので、ＩＣチップ実装部を接着剤により固着する従来
例と比較して以下に述べるような様々な利点がある。
【００３４】（ａ）カード基板に曲げによる歪み（内部
応力）が加わった場合に、カード内部で厚さが薄い箇所
（ＩＣ実装部１２ｂに対向する箇所）に応力の集中が生
じることがなく、その部分に破損（ひび割れなど）が生
じるおそれがないので、上記ＩＣカードは機械的強度が
高くなっている。換言すれば、従来例のカード基板の素
材、形状を変更することなく、機械的強度を向上させる
ことができる。
【００３５】（ｂ）接着剤の使用量が減少するので、コ
ストを低減することができる。 （ｃ）接着剤が硬化した状態でカード基板の反りに及ぼ
す影響が少なので、カード基板の製造歩留りが向上す
る。
【００３６】また、上記実施例のＩＣモジュールの実装
方法においては、ＩＣモジュールを固着させるためにシ
ート状の接着剤を使用しているので、液状の接着剤を使
用する従来例と比較して以下に述べるような様々な利点
がある。
【００３７】（ａ）ＩＣモジュールを固着するのに要す
る時間を短縮できる。 （ｂ）接着剤の厚さをほぼ一定に管理できるので、カー
ドの厚さをほぼ一定化でき、カードの製造歩留りを向上
させることができる。
【００３８】（ｃ）接着剤の量をほぼ一定に管理できる
ので、ＩＣモジュールを穴部に嵌め込んで押圧する際
に、シート状の接着剤が穴部内面とＩＣモジュールとの
隙間Ｂから穴部外（カード面）にはみ出す（盛り上が
る）おそれがなくなるので、穴部内面にシート状の接着
剤を載置する際にシート状接着剤用のマウンタ（図示せ
ず）を精密に制御する必要がなくなる。
【００３９】（ｄ）カード基板に曲げによる歪みが加わ
った場合でも接着剤がはがれるおそれが少ないので、カ
ードの信頼性を向上させることができる。 （ｅ）製造工程における接着剤の特性変動のパラメータ
が少なくて済む（例えば圧力、温度のみ）ので、工程管
理が容易である。
【００４０】従って、上記実施例のＩＣモジュールの実
装方法によれば、量産性を向上させ、製造コストを低減
させることが可能になる。なお、上記実施例のＩＣカー
ドは、例えば前記したＪＩＳ規格に規定されている機械
的強度を満たすことが可能であるが、本発明のＩＣカー
ドは必ずしも上記ＪＩＳ規格の規定に制限されるもので
はなく、カード基板のＩＣモジュール装着用の穴部にＩ
Ｃモジュールを嵌め込んで固着し、カード面にＩＣの外
部接続用の端子を有するＩＣカード全般に本発明を適用
できる。
【００４１】また、上記実施例では、ＩＣモジュールの
ＩＣチップ実装部に触れない位置にシート状接着剤を載
置したが、シート状接着剤に代えて液状の接着剤を塗布
した後にＩＣモジュールを嵌め込んで押圧することによ
り固着させるようにしてもよい。この場合、接着剤の塗
布量が多少変動しても、断面凸状の穴の深部に接着剤が
流れ込むので、接着剤が穴部外（カード面）にはみ出す
（盛り上がる）おそれがなくなるので、接着剤塗布量の
マージンが広がり、ＩＣモジュールを安定に実装するこ
とができる。
【００４２】また、上記実施例では、外形側面が凸状の
ＩＣモジュールをカード基板の断面凸状のＩＣモジュー
ル装着用の穴に嵌め込む構造のＩＣカードを示したが、
図３に示すように、外形が平板状のＩＣモジュール３２
をカード基板３１の断面方形状のＩＣモジュール装着用
の穴３１ａに嵌め込む構造のＩＣカードの場合には、前
記カード基板の穴部内面でＩＣモジュールのＩＣモジュ
ール３２の片面に触れる位置にシート状の接着剤３３を
載置してＩＣモジュールを固着させるようにしてもよ
い。
【００４３】
【００４４】
【発明の効果】 上述したように 本発明のＩＣカードの製
造方法によれば、カード基板のＩＣモジュール装着用の
穴部にＩＣモジュールのＩＣチップ実装面側が内側とな
るように嵌め込んでＩＣモジュールを穴部内面に固着さ
せる際の量産性を向上させ、信頼性の高いＩＣカードを
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るＩＣカードの製造工
程を示す図。
【図２】図１中のカード基板を示す断面図および斜視
図。
【図３】本発明の第２実施例に係るＩＣカードを示す断
面図。
【図４】先願に係る片面樹脂封止型パッケージ構造の半
導体装置の一例を示す断面図。
【図５】カード面にＩＣの外部接続用の端子を有するＩ
Ｃカードを製造する際のＩＣモジュール固着方法の従来
例を示す図。
【符号の説明】
１１…カード基板、１１ａ…ＩＣモジュール装着用の
穴、１２…ＩＣモジュール、１２ａ…回路基板、１２ｂ
…ＩＣチップ実装部、１３…接着剤。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B42D 15/10 G06K 19/077 H01L 23/32

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 片面の一部に集積回路モジュール装着用
    の穴を有する合成樹脂製のカード基板を形成する工程
    と、 回路基板上に集積回路チップが実装されて樹脂封止さ
    れ、上記回路基板の裏面に上記集積回路チップに電気的
    に接続されている外部接続用端子を有する集積回路モジ
    ュールを形成する工程と、 前記カード基板の穴部内面の一部であって前記集積回路
    モジュールの実装状態で上記集積回路モジュールの集積
    回路チップ実装部に触れない位置に加熱熱圧着型の接着
    剤を載置する工程と、 前記集積回路モジュールを、その外部接続用の端子が前
    記カード基板面に露出し、集積回路チップ実装面側が内
    側となるように前記カード基板の穴部に嵌め込んだ後に
    押圧する工程とを具備し、 前記集積回路モジュールを押圧する際、前記カード基板
    の前記回路基板露出面を第１のヒーターにより加熱し、
    前記カード基板の上記回路基板露出面とは反対側の面を
    第２のヒーターにより加熱し、かつ前記第１のヒーター
    が前記カード基板に与える加熱温度を前記第２のヒータ
    ーが前記カード基板に与える加熱温度よりも高く設定す
    ること を特徴とする集積回路カードの製造方法。
  2. 【請求項２】 前記接着剤はシート状の接着剤であるこ
    とを特徴とする請求項１記載の集積回路カードの製造方
    法。
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