JP4241148B2

JP4241148B2 - Ｉｃカード及びその製造方法

Info

Publication number: JP4241148B2
Application number: JP2003105945A
Authority: JP
Inventors: 悟郎柴本; 修石井; 和美泉谷; 浩二早坂
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2023-04-10
Also published as: JP2004310620A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣカード及びその製造方法に関し、特に電力の受給と信号の授受を電気接点を介して行う接触通信式ＩＣカードと、電源電力の受電と信号の授受を電気接点を設けることなく電磁結合方式により行う非接触通信式ＩＣカードの双方の機能を備えたＩＣカード及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カード内部にＩＣチップを搭載したＩＣカードは、従来の磁気ストライプカードと比較して、記憶容量が大きいことやセキュリティー性が高いことが特徴として挙げられ、金融業界や交通業界でその普及が進んでいる。
【０００３】
この種のＩＣカードには大きく非接触通信式と接触通信式の２種類のＩＣカードがあり、前者は定期券等の交通用途、後者はＥＭＶ規格が適用されるクレジットカード等の金融用途がその使用方法として挙げられる。このようにＩＣカードは目的に応じ仕様が異なっている。
【０００４】
このような状況下、デュアルインターフェースカードと呼ばれるＩＣカードが注目されている。デュアルインターフェースカードとは、接触通信式と非接触通信式の両方式を採用したＩＣカードであり、接触部分ではクレジットカード等の用途に使用され、非接触部分では交通用途等に使用され、１枚のカードで２つの用途に使える利便性に富んだカードである。
【０００５】
さらに、このデュアルインターフェースカードには、１つのＩＣチップで動作するコンビネーションカードと、２つ以上のＩＣチップで動作するハイブリッドカードの２種類があるが、ＩＣチップの実装上の問題等から、１つのＩＣチップで動作するコンビネーションカードが注目されている。
【０００６】
こうしたコンビネーションカードは、接触通信式ＩＣカードの機能を司るための、外部読み書き装置との接続のための外部電極基板（以下、タブともいう。）がカード基板に埋設される一方で、非接触通信式ＩＣカードの機能を司るためのアンテナ配線がカード基板に形成されている。そして、１つのＩＣチップに対して、外部電極基板とアンテナ配線とのそれぞれを接続するための配線パターンがカード基板に設けられている。
【０００７】
従来のコンビネーションカードは、たとえば特許文献１の製造方法により製造することができる。この特許文献１に記載されたＩＣカードの製造方法では、最初に非接触通信用のアンテナ配線が形成されたアンテナシートをカード基材で挟んでラミネート加工したのち、タブを装着するための穴をザグリ加工により形成してタブに接続される配線パターンを露出させ、この穴にタブを埋め込むことによりタブと配線パターンとの電気的接続がなされる。このタブと配線パターンとの接着は、シート型接着剤を用い短時間で接着させるのが一般的であった。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−１５５１２８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シート型接着剤を用いてタブと配線パターンとを接着する場合、熱をかけた時間及び部分でしか接着できないため、接着時に未接着部分が生じると未接着のまま残ることとなる。このような場合にはタブとカード基材との接着強度が低下するといった問題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、接触式通信用外部電極基板（タブ）の機械的接続の信頼性を高めることができるＩＣカード及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
（１）本発明によれば、非接触通信用のアンテナ配線が形成されたアンテナ基板を有するカード本体と、接触通信用の外部電極がカード本体の表面に露出するように当該カード本体に埋設された外部電極基板と、アンテナ基板に形成された接続用配線パターンを介してアンテナ基板及び外部電極のそれぞれに電気的に接続され、封止用樹脂によって金属板と共に封止されるＩＣチップとを備え、アンテナ基板に実装されるＩＣチップ及び外部電極基板に対応する孔部が形成された接着性シートを、ＩＣチップ及び外部電極基板が実装されるアンテナ基板の側に重ね、外部電極基板とアンテナ基板との間に液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型の接着剤層を有し、アンテナ基板の少なくとも一主面には、外部電極基板に対応する孔部が形成された外装材が貼り付けられるＩＣカードが提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、非接触通信用のアンテナ配線が形成されたアンテナ基板を有するカード本体と、接触通信用の外部電極がカード本体の表面に露出するように当該カード本体に埋設された外部電極基板と、アンテナ基板に形成された接続用配線パターンを介してアンテナ基板及び外部電極のそれぞれに電気的に接続されたＩＣチップとを備えたＩＣカードの製造方法であって、アンテナ配線と接続用配線パターンが形成されたアンテナ基板の少なくとも一主面に貼り付けられる外装材に外部電極基板に対応する孔部を形成する工程と、アンテナ基板にＩＣチップを実装する工程と、封止用樹脂によってＩＣチップを金属板と共に封止する工程と、液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型の接着剤を用いてアンテナ基板に外部電極基板を実装する工程と、アンテナ基板に実装されるＩＣチップ及び外部電極基板に対応する孔部が形成された接着性シートを、ＩＣチップ及び外部電極基板が実装されるアンテナ基板の側に重ねる工程と、アンテナ基板に、外部電極基板に対応する孔部が形成された外装材を貼り付ける工程と、を有するＩＣカードの製造方法が提供される。
【００１３】
すなわち、本発明では外部電極基板をアンテナ基板に貼り付けるに際し、液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型の接着剤を用いる。
【００１４】
本発明に係る液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型接着剤は、液状であることからアンテナ基板の表面の凹凸に馴染み易く、これにより接着面積を確保することができる。
【００１５】
また、本発明に係る液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型接着剤は、熱による硬化と同時に化学反応により硬化させるので、熱により完全硬化しなくても、その後の化学反応により完全硬化させることができる。これにより、未接着部分が発生した場合でも、最終的には完全硬化が達成できるため、歩留まりを落とすことなく信頼性の高い接着強度を確保することができる。また、従来のシート型接着剤よりも安価であり、コスト的にもメリットを有する。
【００１６】
（２）上記発明においては特に限定されないが、外部電極基板は、外部電極が形成された主面の反対側の主面に接続用配線パターンと電気的に接続される突起端子を有することがより好ましい。
【００１７】
この突起端子を接続用配線パターンに接触させることで電気的接続の信頼性及び作業性がより高くなる。
【００１８】
（３）上記発明において、外装材をアンテナ基板に貼り付けたのち外部電極基板に対応する孔部をザグリ加工することなく外部電極基板をアンテナ基板に実装することができるので、外部電極基板とアンテナ基板との電気的接続及び機械的接続の信頼性を高めることができる。
【００１９】
この場合、外部電極基板に対応する孔部が形成された外装材をアンテナ基板に貼り付ける工程と、外部で極基板をアンテナ基板に実装する工程との先後は問わず、外部電極基板をアンテナ基板に実装したのち孔部が形成された外装材をアンテナ基板に貼り付けることも、また孔部が形成された外装材をアンテナ基板に貼り付けたのち当該孔部を介して外部電極基板をアンテナ基板に実装することも本発明の範囲内である。
【００２１】
（４）本発明に係る液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型の接着剤の「液状」とは、トルエン、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤に溶かし込んだものでない非溶剤系であり、硬化前は流動性があり、かつ揮発溶媒量が殆どないことを意味する。
【００２２】
また、本発明に係る液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型の接着剤としては、エポキシ系、アクリル系を含む各種接着剤があり、特に限定されないが、２液反応硬化型かつ熱硬化型エポキシ系接着剤を用いることが望ましい。エポキシ系接着剤は、その高い接着性に加え、耐熱性、耐溶剤性及び耐候性に優れるという利点がある。また、エポキシ系接着剤の中でも熱硬化型であることから、熱によりその硬化反応が促進され、常温での可使時間は長いが、接着後加温することにより短時間で硬化することが可能という利点がある。
【００２３】
２液反応硬化型かつ熱硬化型エポキシ系接着剤の場合、主剤としてはビスフェノールＡ、ビスフェノールＦが望ましい。これらを用いたエポキシ樹脂は、強靭で耐熱性に優れ、かつ耐薬品性が強い。また、これらビスフェノールＡ、ビスフェノールＦの他に、ビスフェノールＡＤ、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、ブチルグリシジルエーテル等がエポキシ樹脂の主剤として挙げられる。一方、硬化剤としては、脂肪族アミン、脂環族アミン、芳香族アミン、ポリアミドアミン、アダクト、脂肪族酸無水物、脂環式酸無水物、芳香族酸無水物、ハロゲン系酸化物がその代表例として挙げられる。
【００２４】
本発明に係る液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型の接着剤の接着温度は、特に限定されないが、アンテナ基板として用いられる材質のガラス転移温度以下で接着させることが望ましい。ガラス転移温度以上で外部電極基板の接着を行うと、局所的にアンテナ基板が変形し、ＩＣカード化した際に厚さのバラつきやＩＣカードの反りの原因となるおそれがあるからである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態に係るＩＣカードを示す正面図、図２は本発明の実施形態に係る外部電極基板を示す正面図、図３は本発明の実施形態に係る外部電極基板を示す、図２のIII-III線に沿う断面図、図４は本発明の実施形態に係るＩＣカードの製造方法を示す工程図、図５及び図６は本発明の実施形態に係るＩＣカードの製造方法を示すＩＣカードの断面図（図１のV-V線に相当する断面図）、図７は本発明の実施形態に係るＩＣカードの等価回路図である。
【００２６】
最初に図１、図２、図６（Ｆ）及び図７を参照しながら、本実施形態に係るＩＣカード１の構造について説明する。
【００２７】
本例のＩＣカード１は、既述したコンビネーションカードであって、接触通信方式と非接触通信方式の両方式の機能を有し、かつ１つのＩＣチップ１４にて動作するタイプのＩＣカードである。図７の等価回路図に示すように、２つの通信方式のうちの接触通信方式の機能を司るために、外部の読み書き装置と接触して通信を実行するための外部電極基板１６が、接続用配線パターン１７を介してＩＣチップ１４と電気的に接続されている。また、他方の通信方式である非接触通信方式の機能を司るために、アンテナ配線１２が、接続用配線パターン１５を介してＩＣチップ１４に電気的に接続されている。これにより、１つのＩＣチップ１４で接触通信方式と非接触通信方式の両方式の機能を司ることができる。
【００２８】
カード本体１１は、図６（Ｆ）に示すように、電気絶縁性のアンテナ基板１１１と、このアンテナ基板１１１の表裏面のそれぞれに貼り付けられた導電性のパターン層１１２，１１３と、さらにそれぞれの導電性パターン層１１２，１１３に接着性シート１９ａ，１９ｂを介して貼り付けられた電気絶縁性の外装材１８ａ，１８ｂとから構成されている。
【００２９】
アンテナ基板１１１は、ポリイミドなどの機械的強度が高く耐熱性に優れた材料で構成されているが、これ以外にもガラスエポキシやポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートを代表とするエステル系高分子材料を用いることもできる。導電性パターン層１１２，１１３は、銅、アルミニウム、銅を含む合金、アルミニウムを含む合金などにより構成されている。また、接着性シート１９ａ，１９ｂはホットメルトやポリエチレンテレフタレートグリコールなどのシート材が用いられ、外装材１８ａ，１８ｂはポリブチレンテレフタレートとポリカーボネートとの混合シートなどが用いられる。
【００３０】
図１のＩＣカード１の正面図及び図７の等価回路図に示すアンテナ配線１２，コンデンサ１３の一部，接続用配線パターン１５及び１７は、上述した導電性パターン層１１２に、たとえばエッチング法により形成される。また、アンテナ基板１１１の裏面の導電性パターン層１１３には、コンデンサ１３の残部が形成されている。図１の正面図には、導電性パターン層１１２に形成されたコンデンサ１３を実線で示し、裏面の導電性パターン層１１３に形成されたコンデンサ１３を点線で示す。本例のコンデンサ１３は電気絶縁性のアンテナ基板１１１を誘電体層とするフィルムコンデンサであり、このアンテナ基板１１１を挟んで積層された導電性パターン層１１２，１１３のそれぞれに電極を形成することでコンデンサ１３が構成されている。
【００３１】
ＩＣチップ１４は、図１に示すようにフリップチップ実装によりアンテナ基板１１１の接続用配線パターン１５及び１７に電気的に接続されている。図６（Ｆ）にＩＣチップ自体を１４１で示すが、本例のＩＣチップ１４は、同図に示すように封止用樹脂１４２によって金属板１４３とともに封止されている。この金属板１４３は、ＩＣチップ自体１４１を外力から保護するためのもので、たとえば厚さが２００μｍ〜２０μｍ（好ましくは１５０μｍ〜３０μｍ）の円形のステンレス板などで構成されている。金属板１４３の厚さが３０μｍ以下であると金属板１４３の強度が弱くなり、曲げ等によりＩＣチップ１４１が損傷を受けてしまい、厚さが１５０μｍ以上であるとカードの厚さ方向の中心にアンテナ基板１１１を配置することができなくなって、これによりカードに反りが発生し、歩留まりを下げる原因となるからである。なお、同図に示す例ではＩＣカード１の片面（同図の上面）のみに金属板１４３を設けたが、ＩＣチップ自体１４１の裏面（同図の下面）にも同じ金属板を設けて当該ＩＣチップ自体１４１を２枚の金属板１４３で挟み、機械的強度の強化を図るようにしても良い。
【００３２】
外部電極基板１６の詳細を図２及び図３に示す。外部電極基板１６は、図１及び図６（Ｆ）に示すようにＩＣカード１の一方の主面の外装材１８ａの表面に、その外部電極１６３が露出するように接着剤（接着剤層２０で示す。）を用いて埋設され、これにより外部読み書き装置と物理的に接触して通信を行う。外部電極基板１６は、図３に示すようにガラスエポキシなどからなる絶縁基板１６１の一方の主面（同図では上面）に金などからなる導電性膜（これが外部電極１６３を構成する。）をメッキなどにより形成し、複数箇所に形成されたスルーホール１６２を介して絶縁基板１６１の裏面に形成された導電層１６４と電気的に導通されている。そして、導電層１６４に形成されたバンプ（突起端子）１６５を、ＩＣカード１のアンテナ基板１１１に形成された接続用配線パターン１７（図１参照）に接続することで外部電極基板１６がＩＣチップ１４に電気的に接続される。このバンプ１６５は、たとえば金製のスタッド型バンプ、ボールバンプ、無電解／電解メッキバンプなどを採用することができる。
【００３３】
特に本実施形態では、外部電極基板１６とアンテナ基板１１１とを、液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型のエポキシ系接着剤（接着剤層２０を図示する。）を用いて接着する。この接着剤は、液状であることからアンテナ基板１１１の表面の凹凸に馴染みやすく接着面積を確保することができる。また、２液反応硬化型かつ熱硬化型であることから、工程内では加熱することで硬化を促進することができる一方で、接着工程で未接着の部分が生じても２液反応型であることから接着工程後において完全に接着することになる。
【００３４】
次に、図４〜図６を参照しながら、以上のように構成される本実施形態のＩＣカードの製造方法について説明する。
【００３５】
まず、図４及び図５（Ａ）に示すステップ１において、ポリイミド製シート１１１の両面に銅箔１１２，１１３が貼り付けられた基材を用意し、図４及び図５（Ｂ）に示すステップ２において、この基材の両面の銅箔１１２，１１３の所定領域を銅エッチングすることにより、図５（Ｂ）の上面にアンテナ配線１２と、コンデンサ１３の一方と、接続用配線パターン１５，１７とを形成し、同図の下面にコンデンサ１３の他方を形成する。コンデンサ１３の他方と接続用配線パターン１５とはスルーホールなどを介して電気的に接続される。
【００３６】
次のステップ３においては、図５（Ｃ）に示すようにアンテナ基板１１１のＩＣチップ１４１をフリップチップボンディングにより実装する。ＩＣチップ自体１４１を実装したら、当該ＩＣチップ１４１の上に熱硬化型エポキシ系接着剤などの封止用樹脂１４２を滴下し、さらにその上にステンレスなどの金属板１４３を乗せたのち、所定温度及び所定時間で封止用樹脂を乾燥させる。なお、封止用樹脂が硬化する際の熱収縮を抑えるために、当該封止用樹脂に、たとえばアルミナや酸化チタン等の不導体からなる充填剤を添加することが望ましい。
【００３７】
次のステップ４において、図５（Ｄ）に示すように外部電極基板１６をアンテナ基板１１１の接続用配線パターン１７の所定位置に接着する。この外部電極基板１６を接着する際には、電気的接続と物理的接着を満足する必要があるが、物理的接着に関しては外部電極基板１６の導電層１６４が形成された面とアンテナ基板１１１とを、液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型の接着剤を用いて接着することで達成することができる。
【００３８】
これに対して、電気的接続については、接着の際に外部電極基板１６の導電層１６４に形成されたバンプ１６５がアンテナ基板１１１の接続用配線パターン１７の所定位置に埋め込まれるようにセットする。これにより、電気的接続が達成されるが、電気的接続が取れるならばその方法はバンプ１６５を用いた方法には限定されない。
【００３９】
なお、ステップ３のＩＣチップ１４の実装と、ステップ４の外部電極基板１６の実装との順番の先後は問わず、必要に応じて外部電極基板１６を先に行っても、また同時に行っても良い。ＩＣチップ１４と外部電極基板１６の実装位置は異なるので、互いに干渉することがなくその順番による影響を受けないからである。
【００４０】
ＩＣチップ１４と外部電極基板１６の実装を終了したら、アンテナ基板１１１の導電性パターン層１１２，１１３に形成されたコンデンサ１３のトリミングを行う。このトリミングは、ＩＣカード１の完成状態での非接触通信方式の共振周波数が１３．５６ＭＨｚとなるために行うものであり、ＩＣチップ１４及び外部電極基板１６が実装された状態で実施することが望ましい。特に、ＩＣチップ１４は寄生容量を有しているので実装によりコンデンサ容量が変わり、その結果、共振周波数が変わるからである。
【００４１】
これと相前後して、ステップ５において、図６（Ｅ）に示すように無延伸ポリエチレンテレフタレートのシートからなる一方の外装材１８ａの外部電極基板１６が埋設される部分に、孔部１８１を形成する。この孔部１８１は外部電極基板１６の外径形状に対応した形状とされる。なお、他方の外装材１８ｂは孔部１８１を形成しないでそのまま用いる。
【００４２】
最後のステップ６においては、ステップ４で得られたＩＣチップ１４及び外部電極基板１６が実装されたアンテナ基板１１１の表裏面のそれぞれに、ステップ５で得られた外装材１８ａ，１８ｂを、接着性シート１９ａ，１９ｂを介して重ね合わせ、加熱プレスなどの熱融着によりカード化する。外装材１８ａと１８ｂ、接着性シート１９ａと１９ｂはそれぞれ同じ材質、同じ厚みであることが望ましい。厚さ方向で材質及び厚さ寸法が異なるとＩＣカードに反りが発生するおそれがあるからである。
【００４３】
このように、本実施形態のＩＣカードの製造方法によれば、外部電極基板１６とアンテナ基板１１１とを、液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型のエポキシ系接着剤２０を用いて接着するが、この接着剤は、液状であることからアンテナ基板１１１の表面の凹凸に馴染みやすく接着面積を確保することができる。また、２液反応硬化型かつ熱硬化型であることから、工程内では加熱することで硬化を促進することができる一方で、接着工程で未接着の部分が生じても２液反応型であることから接着工程後において完全に接着することになる。
【００４４】
また、外部電極基板１６を実装すべき接続用配線パターン１７が露出した状態で、当該外部電極基板１６を実装するので、特許文献１の従来例のようにザグリ加工による外装材の削り残りや削りすぎなどの不具合の発生がない。したがって、外部電極基板１６と接続用配線パターン１７（ひいてはアンテナ基板１１１）との電気的接続のみならず、接着剤による機械的接続の信頼性も著しく高くなる。
【００４５】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００４６】
たとえば、上述した実施形態では、ステップ４にて外部電極基板１６をアンテナ基板１１１に実装したのち、ステップ５で得られた孔部１８１が形成された外装材１８ａを、ステップ６にてアンテナ基板１１１に貼り付けたが、このステップ４とステップ６を逆にしても良い。
【００４７】
すなわち、ステップ５で得られた孔部１８１が形成された外装材１８ａを、ステップ６のようにアンテナ基板１１１に貼り付けたのち、この外装材１８ａに形成された孔部１８１に、ステップ４のように外部電極基板１６を実装する。こうした場合でも、外部電極基板１６を実装する際には、孔部１８１を介して接続用配線パターン１７が何らの異物も付着することなく、また削り取られることなく清浄な状態で露出することになるので、外部電極基板１６と接続用配線パターン１７（ひいてはアンテナ基板１１１）との電気的接続及び、接着剤による機械的接続の信頼性が著しく高くなる。
【００４８】
さらに、図４のステップ１→ステップ２→ステップ３を実施したのちステップ６を実施し、次いで外部電極基板１６の実装位置の外装材１８ａをザグリ加工し、ここに外部電極基板１６を、液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型の接着剤を用いて実装しても良い。
【００４９】
【実施例】
本発明をさらに具体化した例を挙げて説明する。
【００５０】
実施例１
ポリイミド製アンテナ基板１１１の両主面に、銅エッチングによりアンテナ配線１２、コンデンサ１３を形成したのち、アンテナ基板１１１上の所定位置にＩＣチップ１４１を実装し、その上に封止用樹脂１４２として熱硬化型１液エポキシ系接着剤、金属板１４３として５０μｍのステンレス板を用い、ＩＣチップ１４１を封止した。次いで、アンテナ基板１１１の所定位置に外部電極基板１６を接着した。ここで用いた接着剤は、液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型エポキシ系接着剤を用いた。主剤としてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、硬化剤としては脂肪族アミンを用いた。接着剤の主剤と硬化剤とを重量比１：１で混合し、完全に混ぜ合わせた後、アンテナ基板１１１上に所定量の混合物を滴下し、接着面に一様になるように広げた。この部分に外部電極基板１６を乗せ、１ｋｇｆ／ｍｍ^２、硬化温度１００℃、硬化時間１０分間で硬化させた。
【００５１】
この接着剤による接着と同時に電気的接続には、外部電極基板１６の裏側に形成した金製バンプ１６５をアンテナ基板１１１上の導通部分に埋め込むことにより達成させた。次いで、所定の共振周波数に調整するためにアンテナ基板１１１上のコンデンサ１３をトリミングした。
【００５２】
次に、ＩＣチップ１４の逃げのための孔部及び外部電極基板１６に対応した孔部１８１が予め形成された非晶質ＰＥＴ製外装材１８ａと、孔部が形成されていない同じく非晶質ＰＥＴ製外装材１８ｂを用いて、熱融着によりＩＣカード１を作製した。
【００５３】
こうして得られたＩＣカード１について、外部電極基板１６の接着性能の歩留まりをｎ＝５０で検証した。接着性能の歩留まりは、ＩＣカードの外部電極基板１６の近傍を軽く曲げたときに外部電極基板１６が剥離するかどうかで評価した。
【００５４】
さらに、軽く曲げても剥離しないＩＣカード１については曲げ試験を実施し、試験後の導通検査を実施した。このカード曲げ試験は、長辺表面、長辺裏面、短辺表面、短辺裏面の４方向について各１０００回ずつ行った。ＯＫ／ＮＧの判断は曲げ試験後の抵抗値により実施した。抵抗値の測定箇所は図８に示す▲１▼、▲２▼、▲３▼の部分について２端子法にて行った。評価はｎ＝５０にて行った。
【００５５】
比較例１
ポリイミド製アンテナ基板１１１の両主面に、銅エッチングによりアンテナ配線１２、コンデンサ１３を形成したのち、アンテナ基板１１１上の所定位置にＩＣチップ１４１を実装し、その上に封止用樹脂１４２として熱硬化型１液エポキシ系接着剤、金属板１４３として５０μｍのステンレス板を用い、ＩＣチップ１４１を封止した。次いで、所定の共振周波数に調整するためにアンテナ基板１１１上のコンデンサ１３をトリミングした。
【００５６】
次に、ＩＣチップ１４の逃げのための孔部及び外部電極基板１６に対応した孔部１８１が予め形成された非晶質ＰＥＴ製外装材１８ａと、孔部が形成されていない同じく非晶質ＰＥＴ製外装材１８ｂを用いて、熱融着によりＩＣカード１を作製した。
【００５７】
次いで、外装材１８ａの孔部１８１を介して、アンテナ基板１１１の所定位置に外部電極基板１６を接着した。ここで用いた接着剤は、シート状のフェノール/ニトリル系構造接着剤を用いた。シートを所定の大きさに切り取り、接着面に仮止めを１３０℃にて１０秒間行った。次に外部電極基板１６をその接着シート上に乗せ、１６０℃で６０秒間固定させることにより接着させた。接着剤による接着と同時に電気的接続には、外部電極基板１６の裏側に形成した金製バンプ１６５をポリイミド製アンテナ基板１１１上の導通部分である接続用配線パターン１７に埋め込むことにより達成させた。
【００５８】
こうして得られたＩＣカード１についての評価は、実施例１と同様の方法にて行った。
【００５９】
【表１】

実施例１及び比較例１の初期剥離試験の結果を表１に示す。
【００６０】
比較例１の歩留まりが９５％であるのに対し、実施例１の歩留まりは１００％であり、熱をかけた時点で硬化していなかった場合にも、養生期間に化学反応により硬化が起こるために、歩留まりが高いことが確認された。
【００６１】
【表２】

【００６２】
【表３】

実施例１及び比較例１の曲げ試験１０００回毎の抵抗測定値の結果を表２にそれぞれ３例示す。また、曲げ試験後の歩留まりを表３に示す。
【００６３】
比較例１には３０００回終了時点から急激に抵抗値が上がり始めたＩＣカードが１０個見られた。特に短辺方向の曲げに弱いことが分かる。比較例１−２のように図８の▲１▼部分が剥離する場合と、比較例１−３のように図８の▲２▼や▲３▼部が剥離する場合とが観察され、接着剤と被着材の間での界面剥離による抵抗増加が見られた。外部電極基板１６の剥離は図８の▲２▼部や▲３▼部の方が顕著に起こった。
【００６４】
これに対して、実施例１のＩＣカードの曲げ試験後の歩留まりは比較例１よりも格段に改善され、ここからも液状の２液反応型・熱硬化型エポキシ系接着剤の優位性を確認することができた。本発明に係るエポキシ系接着剤は比較例１に使用したシート型接着剤よりも安価であり、コスト的にも接着信頼性の高い接着を提供することができる。
【００６５】
実施例２
ポリエチレンナフタレート（以下、ＰＥＮ）製アンテナ基板１１１の両主面に、アルミニウムエッチングによりアンテナ配線１２，コンデンサ１３を形成したのち、アンテナ基板１１１上の所定位置にＩＣチップ１４１を実装し、その上に封止用樹脂１４２として熱硬化型１液エポキシ系接着剤、金属板１４３として５０μｍのステンレス板を用い、ＩＣチップ１４１を封止した。次いで、アンテナ基板１１１の所定位置に外部電極基板１６を接着した。ここで用いた接着剤は、液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型エポキシ系接着剤を用いた。主剤としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、硬化剤としては脂肪族アミンを用いた。接着剤の主剤と硬化剤を重量比１：１で混合し、完全に混ぜ合わせた後、アンテナ基板１１１上に所定量の混合物を滴下し、接着面に一様になるように広げた。この部分に外部電極基板１６を乗せ、１ｋｇｆ／ｍｍ^２、硬化温度７０℃、硬化時間３０分間で硬化させた。硬化温度はＰＥＮのガラス転移温度よりも低い温度である。硬化後のＰＥＮ製アンテナ基板１１１の外部電極基板１６部分が変形した場合は×、変形しない場合は○とした。ｎ＝１０で行った。
【００６６】
実施例３
硬化温度９０℃とした以外は、実施例２と同様の方法で外部電極基板１６の接着及び評価を行った。本例の硬化温度もＰＥＮのガラス転移温度よりも低い温度である。
【００６７】
比較例２
硬化温度１３０℃とした以外は、実施例２と同様の方法で外部電極基板１６の接着及び評価を行った。本例の硬化温度はＰＥＮのガラス転移温度よりも高い温度である。
【００６８】
比較例３
硬化温度１５０℃とした以外は、実施例２と同様の方法で外部電極基板１６の接着及び評価を行った。本例の硬化温度はＰＥＮのガラス転移温度よりも高い温度である。
【００６９】
【表４】

表４に結果を示す。ガラス転移温度以上で接着したアンテナ基板１１１では変形が起こってしまい、ＩＣカード化した際には反りの原因となる可能性が高い。よって外部電極基板１６の硬化温度はＰＥＮ基材のガラス転移温度よりも低い温度で実施することが望ましい。
【００７０】
なお、上記の実施例２及び３では、アンテナ基板１１１の材料としてＰＥＮを用いたが、既述した本発明に係るどの材料を使用しても、実施例２及び実施例３と同等の歩留まりを達成できることは確認済みである。
【００７１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、接触式通信用外部電極基板（タブ）の機械的接続の信頼性を高めることができるＩＣカード及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るＩＣカードを示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る外部電極基板を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る外部電極基板を示す、図２のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るＩＣカードの製造方法を示す工程図である。
【図５】本発明の実施形態に係るＩＣカードの製造方法を示すＩＣカードの断面図（図１のV-V線に相当する断面図）である。
【図６】本発明の実施形態に係るＩＣカードの製造方法を示すＩＣカードの断面図（図１のV-V線に相当する断面図）である。
【図７】本発明の実施形態に係るＩＣカードの等価回路図である。
【図８】本発明の実施例の評価方法を説明するための外部電極基板を示す正面図である。
【符号の説明】
１…ＩＣカード
１１…カード本体
１１１…アンテナ基板
１１２，１１３…導電性パターン層
１２…アンテナ配線
１３…コンデンサ
１４…ＩＣチップ
１４１…ＩＣチップ
１４２…封止用樹脂
１４３…金属板
１５…接続用配線パターン（ＩＣチップとアンテナ配線）
１６…外部電極基板
１６１…絶縁基板
１６２…スルーホール
１６３…外部電極
１６４…導電層
１６５…バンプ（突起端子）
１７…接続用配線パターン（ＩＣチップと外部電極基板）
１８ａ，１８ｂ…外装材
１９ａ，１９ｂ…接着性シート
２０…接着剤層

Claims

非接触通信用のアンテナ配線が形成されたアンテナ基板を有するカード本体と、
接触通信用の外部電極が前記カード本体の表面に露出するように当該カード本体に埋設された外部電極基板と、
前記アンテナ基板に形成された前記接続用配線パターンを介して前記アンテナ基板及び前記外部電極のそれぞれに電気的に接続され、封止用樹脂によって金属板と共に封止されるＩＣチップとを備え、
前記アンテナ基板に実装される前記ＩＣチップ及び前記外部電極基板に対応する孔部が形成された接着性シートを、前記ＩＣチップ及び前記外部電極基板が実装される前記アンテナ基板の側に重ね、前記外部電極基板と前記アンテナ基板との間に液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型の接着剤層を有し、前記アンテナ基板の少なくとも一主面には、前記外部電極基板に対応する孔部が形成された外装材が貼り付けられるＩＣカード。
前記外部電極基板は、前記外部電極が形成された主面の反対側の主面に、前記接続用配線パターンと電気的に接続される突起端子を有する請求項１記載のＩＣカード。
前記２液反応硬化型かつ熱硬化型の接着剤層は、エポキシ系接着剤で形成される請求項２記載のＩＣカード。
非接触通信用のアンテナ配線が形成されたアンテナ基板を有するカード本体と、
接触通信用の外部電極が前記カード本体の表面に露出するように当該カード本体に埋設された外部電極基板と、
前記アンテナ基板に形成された接続用配線パターンを介して前記アンテナ基板及び前記外部電極のそれぞれに電気的に接続されたＩＣチップとを備えたＩＣカードの製造方法であって、
前記アンテナ配線と前記接続用配線パターンが形成された前記アンテナ基板の少なくとも一主面に貼り付けられる外装材に前記外部電極基板に対応する孔部を形成する工程と、
前記アンテナ基板に前記ＩＣチップを実装する工程と、
封止用樹脂によって前記ＩＣチップを金属板と共に封止する工程と、
液状の２液反応硬化型かつ熱硬化型の接着剤を用いて前記アンテナ基板に前記外部電極基板を実装する工程と、
前記アンテナ基板に実装される前記ＩＣチップ及び前記外部電極基板に対応する孔部が形成された接着性シートを、前記ＩＣチップ及び前記外部電極基板が実装される前記アンテナ基板の側に重ねる工程と、
前記アンテナ基板に、前記孔部が形成された前記外装材を貼り付ける工程と、を有するＩＣカードの製造方法。
前記外部電極基板は、前記外部電極が形成された主面の反対側の主面に、前記接続用配線パターンと電気的に接続される突起端子が形成される請求項４記載のＩＣカードの製造方法。
前記２液反応硬化型かつ熱硬化型の接着剤層は、エポキシ系接着剤で形成される請求項５記載のＩＣカードの製造方法。