JP4352545B2 - IC card manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は補強部材により補強されたICチップを封止して構成されるICカードの製造方法に係り、特にウエハをダイシングしてICチップを得る際にICチップのダイシング部分での欠けを防止できるようにしたものに関する。
【0002】
【従来の技術】
現在広く使用されているキャシュカード、クレジットカードなどは、プラスチック製のカードに磁気ストライプを貼付け、これに記録された情報を読み取るようにしている。このような磁気記録方式のものでは、第三者によって情報が解読され易い、記録可能な情報量が少ないなどの問題がある。
【0003】
そこで、近年、メモリ、CPUなどの機能を有するICチップをカード状基体内に装着したICカードが開発され、既に実用化されている。このICカードは、通常、ICチップを実装した回路シートと、回路シート上に接着された中間シートと、この中間シート上に接着されてICチップを封止するカバーシートとからなる三層構造とされる。
【0004】
このようなICカードは、財布に収納したり、衣類のポケットに入れたりして携帯するので、硬く曲がり難いものより、しなやかな方が扱い易い。しかしながら、しなやかであると、反面、曲がり易いため、実際にICカードが曲げられた場合、曲げ程度によってはICチップが破損するおそれがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のICカードの曲げに伴うICチップの破損の問題を解消するものとして、ICチップに補強部材を接着することが考えられている。このICチップを補強部材により補強する構造のICカードを製造する手順は、まず、ウエハをダイシングして多数のICチップに分割し、この分割して得たICチップを回路シートに装着する。その後、回路シート上のICチップに接着剤を塗布し、大形の金属シートを切断して形成した補強部材をICチップに接着する。その後、中間シートを回路シートに接着し、最後にカバーシートを中間シート上に接着してICカードとして完成する、というものである。
【0006】
ところが、ウエハは硬くて脆い上、ICカードの薄形化を図るために100μm程度と非常に薄く形成されるため、ダイシング工程で、ICチップに欠け(チッピング)が発生し易いという問題がある。ICチップにチッピングが生じていると、ICカードが曲げられた場合、そのチッピング部分が起点となってICチップが割れたりするおそれがある。また、ICチップは非常に薄く、割れ易いので、ダイシング後のICチップが回路シートへ組み付けるまでに割れないようにするために、搬送に際しては、例えば外枠内に張られた接着テープにICチップを貼り付けるようにしているが、これでは工数がかかり、コスト高となる。
【0007】
本発明は上記の事情に鑑みてなされてもので、その目的は、ダイシング時におけるICチップのチッピングや割れを効果的に防止できるICカードの製造方法を提供するにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、ウエハをダイシングする際、ウエハは補強板と一体化されて補強されているので、ダイシングブレードによる切削によってICチップが欠損するおそれがない。また、ウエハからダイシングして得たICチップは補強部材と一体化されているので、搬送中に例えば他のICチップに当たっても、割れたりすることがない。
【0010】
その上、ウエハをダイシングするとき、ICチップと補強部材との大きさが異なるようにダイシングするので、ICチップの必要とする補強程度や、ICチップを配置する部分の周囲状況によって補強部材の大きさを選択することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施例を図1〜図7に基づいて説明する。
まず、図6および図7に示すように、ICカード1は、回路シート2と、中間接着層としての中間シート3と、カバーシート4とから構成される。
【0013】
上記回路シート2は、プラスチック、例えばポリエステル系プラスチック、具体的には厚さ188μm程度のPET(ポリエチレンテレフタレート)製のシートからなる。この回路シート2の一面には、コイル状の回路パターン5が形成されていると共に、この回路パターン5に接続されたICチップ6が実装されている。この実施例では、回路パターン5は、導電性ペースト、例えばポリエステル系銀ペーストを用いたスクリーン印刷手段によって形成され、ICチップ6は、例えばエポキシ系異方導電性接着剤によりフリップチップ実装されている。
【0014】
なお、コイル状の回路パターン5は、外部機器との間で電波信号を送受信するためのもので、この実施例では、ICチップ6に回路構成されたメモリや演算処理などのための動作用電力も外部機器から送信される電波信号から得るように構成されている。
【0015】
前記中間シート3は、熱せられると溶融状態になって流動性を帯びるという熱溶融性を持ったプラスチック材料、例えばポリエステル系ホットメルト接着剤により400μm程度の厚さに形成されたシートからなる。この中間シート3は、回路パターン5、ICチップ6などを保護すると共に、自身と回路シート2およびカバーシート4とを接着する機能を有するもので、回路パターン5、ICチップ6などを隙間なく覆ってそれらを封止する。カバーシート4は、比較的軟質の中間シート3を保護するためのもので、例えば回路シート2と同様に厚さ188μm程度のPET(ポリエチレンテレフタレート)製のシートからなる。
【0016】
このようなICカード1は、柔軟性を有し、曲げ力が加わると、弾力性をもってしなやかに曲がり、曲げ力がなくなれば、元の平面状に戻る。このICカード1では、ICチップ6の実装部分が曲げられると、ICチップ6が破損するおそれがあるので、これを防止するために、ICチップ6に補強部材7が設けられている。この補強部材7は、金属材、例えば50〜200μm程度のステンレス鋼の薄板から形成され、ICチップ6の表面に接着されている。
【0017】
ここで、上記のようなICカード1を製造する手順につき説明する。
図5(a)はICチップ6のウエハ8を示す。一方、図5(b)は補強部材7の素材である補強板としてのステンレス鋼のシート(以下、ステンレスシート)9を示すもので、ウエハ8と同一形状、同一大に形成されている。上記ウエハ8には、ICチップ6のIC回路が多数形成されており、ICチップ6はこのウエハ8をダイシングして分割することによって得られる。
【0018】
ウエハ8をダイシングする前工程で当該ウエハ8はステンレスシート9と一体化される。この一体化は両者を接着することにより行われる。接着剤Jは熱硬化性接着剤が用いられ、ウエハ8およびステンレスシート9のうちの少なくとも一方、この実施例では、ステンレスシート9に塗布される。
【0019】
ステンレスシート9への接着剤Jの塗布は、図4に示すように、回転台10上にステンレスシート9を載せて当該回転台10を高速回転させ、この状態でステンレスシート9の回転中心部にノズル11から接着剤Jを滴下させる。すると、ステンレスシート9の回転中心部に滴下された接着剤Jは、遠心力でステンレスシート9の回転中心部から外周へと流れつつ全体に広がる。これにより、接着剤Jがステンレスシート9の表面全体に薄く且つ均一に塗布される。このように接着剤Jを薄く均一に塗布できるので、ICチップ6と補強部材7との総厚を薄くすることができ、ICカード1全体としての厚さを薄くすることができる。
【0020】
ステンレスシート9に接着剤Jを塗布した後、図5(c)に示すように、当該ステンレスシート9の接着剤塗布面をウエハ8に合わせ、この状態で接着剤Jを加熱硬化させて両者を接着一体化する。その後、図5(d)に示すようにダイシングする。
【0021】
このダイシングを行うには、図3に示すように、ステンレスシート9が上となるようにして、ウエハ8をウエハフレーム12に張られた粘着性樹脂テープ13上に貼り付ける。そして、ウエハフレーム12をダイシング装置のテーブルにセットし、高速回転するスピンナ(いずれも図示せず)の先端に取り付けたダイシングブレードによりステンレスシート9およびウエハ8をストリートに沿って切削する。
【0022】
この場合、ダイシングブレードは、図1に示すように、ステンレスシート9を切削するためのダイシングブレード14、ウエハ8を切削するためのダイシングブレード15の二種類用意され、先に図1(a)に示すように、ダイシングブレード14によってステンレスシート9を切削し、次に、ダイシングブレード15によってウエハ8を切削する。ステンレスシート9は、ウエハ8に比べると柔らかく靭性があり、逆に、ウエハ8は硬く脆いため、ウエハ8用のダイシングブレード15でステンレスシート9を切削するとダイシングブレード15が目詰まりを起こす。逆に、ステンレスシート9用のダイシングブレード14でウエハ8を切削すると、ダイシングブレード14が摩滅して切断できなくなったりする。しかしながら、上記のように二種類のダイシングブレード14,15を用意して、ステンレスシート9専用、ICチップ8専用とすることにより、上記のような不具合の発生を防止しながら良好に切断することができる。
【0023】
さて、ダイシング時において、ウエハ8には、ダイシングブレード14,15による切削力が作用し、その切削力は時には衝撃的に加わる。しかしながら、本実施例では、ウエハ8とステンレスシート9とが一体化されてウエハ8が補強されており、また、一体のウエハ8とステンレスシート9の総厚が厚くなって曲げ強度が強くなっているので、ウエハ8(ICチップ6)がチッピングを生じたりすることを効果的に防止することができる。
【0024】
また、ダイシングブレード14,15による切削力は、回転するダイシングブレード14,15がウエハ8およびステンレスシート9から離れて行く箇所では、ウエハ8,ステンレスシート9をダイシング装置のテーブルから浮き上がらせるように作用する。図2において、ダイシングブレード14,15が矢印A方向に回転しているとした場合、ダイシングブレード14,15は、右側部分ではウエハ8,ステンレスシート9をダイシング装置のテーブルに押し付けるように作用するが、左側部分ではウエハ8,ステンレスシート9をテーブルから浮き上がらせるように作用する。
【0025】
ウエハ8がダイシングブレード14,15から浮き上がるようなを切削力を受ける場合、ウエハ8だけであると、上に受けるものがないので、チッピングを生じ易い。しかしながら、本実施例では、ステンレスシート9がウエハ8上に接着されているので、ウエハ8がダイシングブレード14,15によりテーブルから離されるような力を受けても、ウエハ8がチッピングを生ずるおそれはない。
【0026】
以上のようにしてウエハ8をダイシングした後、当該ウエハ8を多数のICチップ6に分割する。なお、ダイシング工程でウエハ8をフルカットした場合には、ダイシングによってウエハ8は多数のICチップ6に分割される。また、ハーフカットの場合には、その後、ブレーキング装置にセットし、ウエハ8をハーフカット溝に沿って分割し、多数のICチップ6を得る。
【0027】
このようにして得られたICチップ6は、回路シート2への実装工程へと搬送される。このとき、ICチップ6は補強部材7と一体化されているので、例えば外枠内に張られた接着テープにICチップ6を貼り付けて搬送する等しなくとも、割れたりするおそれがない。そして、実装工程に搬送されたICチップ6は、回路シート2上に補強部材7が上となるようにして実装される。
【0028】
回路シート2にICチップ6を実装した後、回路シート2上に、中間シート3およびカバーシート4を順に重ね、そして熱圧着する。すると、中間シート3を形成するホットメルト接着剤が溶融状態となり、ICチップ6および補強部材7の外側を隙間なく覆って封止する。そして、その後に、溶融状態になったホットメルト接着剤が冷却固化することにより、回路シート2、中間シート3およびカバーシート4が三層状態となって接着一体化される。
【0029】
以上のようなICカード1では、回路シート2とカバーシート3とがPETで形成され、中間シート3がポリエステル系ホットメルト接着剤で形成されていて、いずれも柔軟性を有しているので、曲げ力が作用したとき、ICカード1は弾力性をもってしなやかに曲がる。
【0030】
この場合、曲げ力が作用する部分がICチップ6の実装部分であったとすると、このICチップ6には補強部材7が接着されているので、その曲げ力は、剛性の高い補強部材7によって受けられるようになる。このため、通常の使用状態では、ICカード1がICチップ6の実装部分で多少曲がることはあっても、ICチップ6が破損する程大きく曲がるおそれがなく、ICチップ6の破損事故の発生を効果的に防止できる。
【0031】
また、ICチップ6と補強部材7が同一の大きさに形成されているので、例えば補強部材7がICチップ6よりも大きく形成されていた場合とは異なり、弾性変形し易い補強部材7がICチップ6から張り出た部分で大きく曲がり、この結果、ICチップ6の稜角部に応力が集中してチッピングを起点とした割れを生ずるという不具合の発生を効果的に防止することができる。
【0032】
なお、上記第1実施例のように、ICチップ6と補強部材7とを同じ大きさにしてICチップ6の稜角部に応力集中が生じないようにする場合、例えば変形例を示す図8のように補強部材7の周側面をICチップ6との接着面から上方に向かって漸次幅広となる傾斜面に切断し、或いは他の変形例を示す図9のように補強部材7の周側面をICチップ6との接着面から上方に向かって漸次幅狭となる傾斜面に切断するようにしても良く、要はICチップ6と補強部材7とが少なくとも接合面において同じ大きさであれば良い。
【0033】
図10は本発明の第2実施例を示すもので、上記第1実施例との相違は、ウエハ8とステンレスシート9とを両面接着材としての両面接着シート16を用いて接着したところにある。このようにすれば、熱硬化性接着剤を用いて接着する場合に比べ、加熱硬化の必要がないので、接着工程時間を短縮でき、容易に接着できる。
【0034】
図11〜図13は本発明の第3実施例を示すもので、上記第1実施例との相違は、ICチップ17と補強部材18の大きさを違えたところにある。この実施例では、補強部材18をICチップ17より大きく形成したが、その製法は次の通りである。
すなわち、ウエハ8およびにステンレスシート9のうちの一方、例えばウエハ8に、図12に示すように、ICチップ6相当部分の中央に位置して接着剤Jを塗布し、ステンレスシート9を接着する。その後、ステンレスシート9を図13に示すB線で切削し、次に上下反転させてウエハ8をC1線およびC2線で切削する。すると、ウエハ8のうちDで示す部分は、ステンレスシート9に接着されていないので、当該部分は不要部分としてステンレスシート9から離される。これにより、ICチップ17にこれより大形の補強部材18を接着し一体化することができる。
【0035】
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは変更が可能である。
ダイシングの際、ウエハフレーム12は特に使用しなくとも良い。
補強部材7はステンレス鋼に限らず、他の金属板から構成しても良く、また、必ずしも金属製のものに限られない。
ICチップ6の方を補強部材7より大形としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示すもので、ダイシングの状態を示す断面図
【図2】図1のア−ア線に沿う断面図
【図3】ダイシングのためにウエハをウエハフレームに貼り付けた状態を示す斜視図
【図4】ステンレスシートに接着剤を塗布する状態の斜視図
【図5】ウエハをダイシングする工程を示す図
【図6】ICカードを構成する3枚のシートの分解斜視図
【図7】ICカードの断面図
【図8】第1実施例の変形例を示すICチップの側面図
【図9】第1実施例の他の変形例を示す図8相当図
【図10】本発明の第2実施例を示す斜視図
【図11】本発明の第3実施例を示すICチップの側面図
【図12】ICチップへの接着剤の塗布状態を示す斜視図
【図13】ダイシング時の切削位置を示す図
【符号の説明】
図中、1はICカード、6はICチップ、7は補強部材、8はウエハ、9はステンレスシート(補強板)、10は回転台、12はウエハフレーム、14,15はダイシングブレード、16は両面粘着樹脂シート(両面接着材)、17はICチップ、18は補強部材である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing an IC card configured by sealing an IC chip reinforced by a reinforcing member, and in particular, when a wafer is diced to obtain an IC chip, chipping at the dicing portion of the IC chip can be prevented. It relates to what I did.
[0002]
[Prior art]
Cash cards, credit cards, and the like that are widely used now have a magnetic stripe attached to a plastic card so that information recorded on the card is read. Such a magnetic recording system has problems such that information can be easily decoded by a third party and the amount of information that can be recorded is small.
[0003]
Therefore, in recent years, an IC card in which an IC chip having functions such as a memory and a CPU is mounted in a card-like base has been developed and already put into practical use. This IC card usually has a three-layer structure consisting of a circuit sheet on which an IC chip is mounted, an intermediate sheet bonded on the circuit sheet, and a cover sheet bonded on the intermediate sheet to seal the IC chip. Is done.
[0004]
Such an IC card is stored in a wallet or carried in a pocket of clothing, so it is easier to handle a supple one than a hard one that is hard to bend. However, if it is supple, it is easy to bend. However, if the IC card is actually bent, the IC chip may be damaged depending on the degree of bending.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve the problem of breakage of the IC chip due to the bending of the IC card, it is considered to bond a reinforcing member to the IC chip. In order to manufacture an IC card having a structure in which the IC chip is reinforced by a reinforcing member, first, the wafer is diced and divided into a number of IC chips, and the IC chips obtained by the division are mounted on a circuit sheet. Thereafter, an adhesive is applied to the IC chip on the circuit sheet, and a reinforcing member formed by cutting a large metal sheet is bonded to the IC chip. Thereafter, the intermediate sheet is bonded to the circuit sheet, and finally the cover sheet is bonded onto the intermediate sheet to complete the IC card.
[0006]
However, since the wafer is hard and brittle and is formed as thin as about 100 μm in order to reduce the thickness of the IC card, there is a problem that chipping (chipping) is likely to occur in the dicing process. If the IC chip is chipped, when the IC card is bent, the IC chip may be broken starting from the chipping portion. Also, since the IC chip is very thin and easily cracked, in order to prevent the IC chip after dicing from breaking before it is assembled to the circuit sheet, for example, the IC chip is attached to an adhesive tape stretched in the outer frame during transportation. However, this requires time and increases the cost.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an IC card manufacturing method capable of effectively preventing chipping and cracking of an IC chip during dicing.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, when the wafer is diced, since the wafer is integrated and reinforced with the reinforcing plate, there is no possibility that the IC chip is lost by cutting with the dicing blade. Further, since the IC chip obtained by dicing from the wafer is integrated with the reinforcing member, even if it hits another IC chip during conveyance, it does not break.
[0010]
In addition , when dicing the wafer, the IC chip and the reinforcing member are diced so that the sizes of the IC chip and the reinforcing member are different. Therefore, the size of the reinforcing member depends on the degree of reinforcement required for the IC chip and the surrounding conditions of the portion where the IC chip is placed. Ru can be selected is.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIGS. 6 and 7, the IC card 1 includes a
[0013]
The
[0014]
The coil-
[0015]
The
[0016]
Such an IC card 1 has flexibility and bends flexibly and flexibly when bending force is applied, and returns to the original flat shape when the bending force disappears. In the IC card 1, since the
[0017]
Here, a procedure for manufacturing the IC card 1 as described above will be described.
FIG. 5A shows the
[0018]
The
[0019]
As shown in FIG. 4, the application of the adhesive J to the
[0020]
After the adhesive J is applied to the
[0021]
In order to perform this dicing, as shown in FIG. 3, the
[0022]
In this case, as shown in FIG. 1, two types of dicing blades are prepared: a dicing
[0023]
Now, at the time of dicing, the cutting force by the dicing
[0024]
Further, the cutting force by the dicing
[0025]
When receiving a cutting force such that the
[0026]
After the
[0027]
The
[0028]
After the
[0029]
In the IC card 1 as described above, the
[0030]
In this case, assuming that the portion where the bending force acts is the mounting portion of the
[0031]
Further, since the
[0032]
When the
[0033]
FIG. 10 shows a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the
[0034]
FIGS. 11 to 13 show a third embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the sizes of the
That is, as shown in FIG. 12, the adhesive 8 is applied to one of the
[0035]
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be expanded or changed as follows.
When dicing, the
The reinforcing
The
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view showing a dicing state according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line of FIG. 1. FIG. 3 is a wafer frame for dicing. FIG. 4 is a perspective view showing a state in which an adhesive is applied to a stainless steel sheet. FIG. 5 is a view showing a process of dicing a wafer. FIG. 6 is a view showing three sheets constituting an IC card. FIG. 7 is a sectional view of an IC card. FIG. 8 is a side view of an IC chip showing a modification of the first embodiment. FIG. 9 is an equivalent view of FIG. 8 showing another modification of the first embodiment. 10 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention. FIG. 11 is a side view of an IC chip showing a third embodiment of the present invention. FIG. 12 is a perspective view showing an application state of an adhesive to the IC chip. FIG. 13 is a diagram showing a cutting position during dicing.
In the figure, 1 is an IC card, 6 is an IC chip, 7 is a reinforcing member, 8 is a wafer, 9 is a stainless steel sheet (reinforcing plate), 10 is a turntable, 12 is a wafer frame, 14 and 15 are dicing blades, 16 is A double-sided adhesive resin sheet (double-sided adhesive), 17 is an IC chip, and 18 is a reinforcing member.
Claims (1)
前記ICチップの集積回路を多数形成してなるウエハと補強部材を一体化し、この補強部材と一体化された状態で前記ウエハをダイシングする際、前記補強部材が前記ICチップとの合わせ面では当該ICチップと同じ大きさで前記合わせ面とは反対側の面では前記ICチップと異なる大きさとなるように、前記補強部材の周側面が、前記合わせ面から前記合わせ面とは反対側の面に向かって次第に幅広或いは幅狭となる傾斜面となるようにダイシングし、前記補強部材により補強されたICチップを得ることを特徴とするICカードの製造方法。In an IC card configured by sealing an IC chip reinforced by a reinforcing member,
Integrated wafer and a reinforcing member formed by a number form an integrated circuit of the IC chip, when dicing the wafer in a state of being integrated with the reinforcing member, the at mating surfaces of the reinforcing member said IC chip The peripheral side surface of the reinforcing member is changed from the mating surface to the surface opposite to the mating surface so that the same size as the IC chip and a size different from the IC chip on the surface opposite to the mating surface. headed by dicing so as to gradually wider or narrower to become inclined surface, IC card manufacturing method, characterized in that to obtain an IC chip that is reinforced by the reinforcing member.
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