JP4363680B2 - フレキシブルｉｃモジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触式ＩＣカードなどの情報担体の元になるフレキシブルＩＣモジュールと、当該フレキシブルＩＣモジュールの製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触式ＩＣカード等の非接触式情報担体は、定期券、運転免許証、テレホンカード、キャッシュカード等の代替品としての使用が検討されており、大量の使用が見込まれるところから、製造工程をいかに簡略化し、単価を下げるかが最も重要な技術的課題の１つになっている。
【０００３】
従来より、非接触式ＩＣカードの製造方法としては、ガラス繊維等で構成された補強体に切抜き孔を開口して当該切抜き孔内にＩＣチップ及び非接触信号伝送手段であるコイルを収納し、次いで切抜き孔内を樹脂にて封止して基体を形成し、最後に、当該基体の表裏面にカバーシートを貼着して所要の非接触式ＩＣカードを得るという方法が知られている。
【０００４】
この方法によれば、切抜き孔のサイズをコイルのサイズに合わせて適度の大きさに調整することにより、基体に対するコイルの設定位置が正確に規制された非接触式ＩＣカードを製造できるので、外部機器との間で電力の受給及び信号の授受を高能率に行うことができる。
【０００５】
また、他の製造方法として、例えばNIKKEI MECHANICAL 1997.1.6 no.497、第１６頁〜第１７頁等に記載されているように、ＩＣチップと非接触データ伝送手段であるコイルとが接着された第１の樹脂シートとこれらＩＣチップ及びコイルを有しない第２の樹脂シートとを夫々射出成形機の固定金型と可動金型の対向部分に取り付け、型合わせ後、キャビティ内に樹脂を充填して、前記第１及び第２の樹脂シートとＩＣチップとコイルとが充填樹脂によって一体化された非接触式ＩＣカードを得る方法が提案されている。
【０００６】
この方法によれば、表面及び裏面に樹脂シート（カバーシート）が被着された非接触式ＩＣカードを射出成形によって得ることができるので、ＩＣチップ及びコイルが埋設された基体を樹脂硬化した後に、当該基体の表面及び裏面にカバーシートを接着する従来の製造方法に比べて、非接触式ＩＣカードの製造を効率化することができ、その製造コストを引き下げることができる。
【０００７】
一方、非接触式ＩＣカードに搭載されるＩＣチップとコイルの接続方式に関しては、ＩＣチップを配線基板に実装し、当該配線基板に形成された電極端子にコイルを接続するという方法が一般に採られている。
【０００８】
この方式は、従来より技術的に確立されているので、ＩＣチップと配線基板並びに配線基板とコイルとを高い信頼性で接続することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記した従来の非接触式ＩＣカード製造方法のうち前者は、補強体に開口された切抜き孔内にＩＣチップ及びコイルを収納し、切抜き孔の内外を樹脂にて硬化するので、補強体を有しない切抜き孔の内部の強度が低く、曲げなどの不正な外力を受けたとき、切抜き孔の内部に応力が集中して基体が割れやすいという問題がある。
【００１０】
また、所要の切抜き孔が開孔された補強体にＩＣチップ及びコイルを正確にセットした後、切抜き孔内の樹脂封止と補強体に対する樹脂の含浸並びに硬化を行わなくてはならないので、製造工程が複雑になり、安価な情報担体を製造することが難しいという問題もある。特に、各種の非接触式ＩＣカードを同一ラインで生産する場合においては、収納するＩＣチップ及びコイルの大きさに応じて切抜き孔の大きさが異なる各種の補強体を用意しなくてはならないので、生産工程がさらに複雑になり、非接触式ＩＣカードの製造コストが高価になる。
【００１１】
一方、前記した従来の非接触式ＩＣカード製造方法のうちの後者は、ＩＣチップとコイルとが接着されたカバーシートを金型の一方に取り付けて射出成形を行うため、カバーシートの接着剤が付着した部分と付着していない部分とに高温の溶融樹脂が接触する。このため、接着剤が付着した部分と付着していない部分との熱膨張率差によって各部の境界部分にしわができやすいという問題のあることが判明した。実験によると、樹脂温度や射出速度それに射出圧力を種々変更しても、カバーシートにしわを生じない非接触式ＩＣカードを製造することは困難であった。
【００１２】
非接触式ＩＣカードは、手指によって取り扱われ、かつ直接目視されるものであるので、表面にしわができたものは使い心地や美観が悪く、それだけで商品価値がない。また、非接触式ＩＣカードの製造後にカバーシートの表面に印刷を施す場合、カード表面にきれいな印刷を施すことが不可能になるので、やはり商品価値がない。
【００１３】
また、従来のＩＣチップとコイルの接続方式は、配線基板を不可欠な構成要素とするので、高コストで非接触式ＩＣカードの薄形化及びフレキシブル化に対応することが難しいという問題がある。
【００１４】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであって、その目的は、情報担体の製造を容易化可能なフレキシブルＩＣモジュールの構成を提供すること、当該フレキシブルＩＣモジュールを安価かつ高能率に製造する方法を提供すること、並びに前記フレキシブルＩＣモジュールを用いて使用感が良好で美観に優れた情報担体を安価かつ高能率に製造する方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
〈フレキシブルＩＣモジュールの製造方法〉
本発明は、前記の課題を解決するため、フレキシブルＩＣモジュールの製造方法を、第１に、厚さ方向への圧縮性と自己圧着性と樹脂の含浸性とを有する所定形状及び所定寸法の第１のフレキシブル基体の片面にＩＣチップを位置決めして取り付ける工程と、前記第１のフレキシブル基体と同種又は異種の素材から成る第２のフレキシブル基体の片面にデータ及び／又は電源の非接触伝送用のコイルを位置決めして取り付け、当該コイルの両端部を前記ＩＣチップに設けられた入出力端子の設定間隔に設定する工程と、前記ＩＣチップ及びコイルを内側にし、かつ前記ＩＣチップに設けられた入出力端子と前記コイルの両端部とを接触させて前記第１及び第２のフレキシブル基体を重ねあわせる工程と、これら第１及び第２のフレキシブル基体を常温又は加熱下で厚さ方向に圧縮し、その圧縮力によってこれら第１及び第２のフレキシブル基体を互いに一体化すると共に、圧縮力を負荷することによって前記第１及び第２のフレキシブル基体の一部に形成される窪み内に前記ＩＣチップ及びコイルを埋設する工程と、前記コイルが取り付けられた第２のフレキシブル基体の外面から前記入出力端子部に熱及び加圧力を負荷し、当該入出力端子部と前記コイルの両端部とを電気的に接続する工程を含むという構成にした。
また、第２に、厚さ方向への圧縮性と自己圧着性と樹脂の含浸性とを有する所定形状及び所定寸法のフレキシブル基体の片面にデータ及び／又は電源の非接触伝送用のコイルを位置決めして取り付け、当該コイルの両端部をＩＣチップに設けられた入出力端子の設定間隔に設定する工程と、前記入出力端子を前記コイルの両端部とを接触させて、前記ＩＣチップを前記フレキシブル基体の片面に取り付ける工程と、前記フレキシブル基体を常温又は加熱下で厚さ方向に圧縮し、圧縮力を負荷することによって前記フレキシブル基体の一部に形成される窪み内に前記ＩＣチップ及びコイルを埋設する工程と、前記コイルが取り付けられたフレキシブル基体の外面から前記入出力端子部に熱及び加圧力を負荷し、当該入出力端子部と前記コイルの両端部とを電気的に接続する工程を含むという構成にした。
【００１７】
なお、本明細書において、「自己圧着性」とは、常温又は加熱下でフレキシブル基体に圧縮力を負荷したときに、フレキシブル基体を構成する各繊維が接合されると共に、複数枚のフレキシブル基体材料を重ねあわせて圧縮力を負荷した場合にはそれら重ね合わされたフレキシブル基体材料が互いに接合され、フレキシブル基体の形状が圧縮前より体積が減少した状態に保たれる特性をいう。
【００１８】
単体で自己圧着性を有する織物、編物又は不織布としては、各単繊維が融点の異なる２以上の部分からなる所謂コンジュゲート繊維を素材繊維とするもの、又は融点が異なる２種以上の合成樹脂繊維の混紡体又は混合体からなるもの、それにガラス繊維、カーボン繊維、ケプラー繊維、化学繊維、天然繊維又はこれらの組合せを素材繊維とし、素材繊維間を樹脂バインダにて接合したものなどを用いることができる。一方、適量の合成樹脂を含浸させることによって自己圧着性が付与された織物、編物、不織布又は紙としては、ガラス繊維、カーボン繊維、ケプラー繊維、化学繊維、天然繊維又はこれらの組合せを素材繊維とするものを用いることができる。前記不織布としては、例えば溶融紡糸された合成樹脂フィラメントを開繊して得られるランダムな繊維をもってウェブが構成されたものや、原料ポリマの溶液を噴射することによって微細な網状構造をもつ合成樹脂繊維のウェブが構成されたものなど、公知に属する全ての構造の不織布を用いることができる。
【００２１】
また、搭載部品としてＩＣチップとコイルとを搭載する場合には、フレキシブルＩＣモジュールの薄形化及び低コスト化を図るため、ＩＣチップの入出力端子にコイルの両端部を直接接続することが好ましい。ＩＣチップとコイルとの直接接続方式としては、ウェッジボンディング方式を採ることもできるが、この方式によると、▲１▼接続部に超音波及び強圧を加えてコイルの加圧部を扁平状に変形させるため、非変形部との境界部から断線しやすい、▲２▼接続部に超音波及び強圧を加えることからＩＣチップにダメージを与えやすく、特に、厚みが５０μｍ〜１５０μｍ程度の薄形ＩＣチップを用いた場合にその影響が顕著になる、▲３▼条件設定が複雑な超音波を利用するため接続条件の管理が難しく、良品を安定に製造することが難しい、等の不都合がある。そこで、かかる不都合がないハンダ法又は溶接法を採ることが特に好ましい。
【００２２】
なお、ＩＣチップに対するコイルのハンダ付けは、ＩＣチップとして入出力端子にハンダバンプが予め形成されたものを用い、当該ハンダバンプに非接触伝送用コイルの両端部を接触させ、次いで当該非接触伝送用コイルの両端部にボンディングツールを押し付け、ボンディングツールより与えられるエネルギにてハンダバンプを溶解するという方法で行うことができる。一方、ＩＣチップに対するコイルの溶接は、ＩＣチップとして入出力端子に金バンプが予め形成されたものを用い、当該金バンプに非接触伝送用コイルの両端部を接触させ、次いで当該非接触伝送用コイルの両端部に溶接ヘッドを押し付け、溶接ヘッドより与えられるエネルギにて金バンプを溶解するという方法で行うことができる。
【００２３】
ハンダ付け用のボンディングツールも溶接用の溶接ヘッドも所要の接続用金属材料を溶融温度以上に加熱できれば足りるのであって、同一構成のものを用いることができる。
【００３１】
前記第１及び第２の製造方法によれば、コイルの両端部を予めフレキシブル基体に固定し、その間隔をＩＣチップの入出力端子の設定間隔と等しい間隔に設定しておくので、ＩＣチップとコイルとの接続が容易で、フレキシブルＩＣモジュールを効率良く製造できる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るフレキシブルＩＣモジュールの第１例を、図１〜図７に基づいて説明する。図１は本例に係るフレキシブルＩＣモジュールの一部切断した平面図、図２は図１のＡ−Ａ拡大断面図、図３は本例に係るフレキシブルＩＣモジュールに搭載されるＩＣチップ及びコイルの要部平面図、図４はコイルを構成する線材の断面図、図５はＩＣチップとコイルの直接接続方法及び接続部の状態を示す断面図、図６はＩＣチップとコイルの他の直接接続方法及び接続部の状態を示す断面図、図７はＩＣチップとコイルの直接接続に適用される溶接装置の使用状態の構成図である。
【００４１】
図１〜図３から明らかなように、本例のフレキシブルＩＣモジュールは、ＩＣチップ１と、当該ＩＣチップ１の入出力端子（パッド）１ａに直接接続され、図示しないリーダライタから前記ＩＣチップ１への電源の供給を非接触で受けると共に当該図示しないリーダライタとの間でデータの伝送を非接触で行うコイル２とを不織布製のフレキシブル基体３の内部に完全に埋設した構成になっている。
【００４２】
ＩＣチップ１としては、従来より非接触式ＩＣカードに搭載されている任意のＩＣチップを用いることができるが、非接触式ＩＣカードの薄形化を図るため、全厚が５０μｍ〜１５０μｍ程度に薄形化されたものを用いることが特に好ましい。ＩＣチップ１の構成については、公知に属する事項であり、かつ本願発明の要旨でもないので、説明を省略する。
【００４３】
一方、コイル２に関しては、図４（ａ）に示すように、銅やアルミニウムなどの良導電性金属材料からなる心線２ａの周囲を樹脂などの絶縁層２ｂで被覆された線材から成るものを用いるほか、ＩＣチップ１への直接接続を容易にするため、図４（ｂ）に示すように、心線２ａの周囲に金やハンダなどの接合用金属層２ｃが被覆され、かつ当該接合用金属層２ｃの周囲に絶縁層２ｂが被覆された線材から成るものを用いることもできる。
【００４４】
線材の直径は、２０μｍ〜１００μｍであり、これをＩＣチップの特性に合わせて数回〜数十回ターンさせてコイル２を形成する。
【００４５】
ＩＣチップ１とコイル２の直接接続方式としては、ウェッジボンディング、ハンダ付け又は溶接が特に好適である。
【００４６】
ＩＣチップ１とコイル２とをウェッジボンディングする場合には、図５（ａ）に示すように、ＩＣチップ１として入出力端子１ａに予め金バンプ１ｄが形成されたものが用いられる。この場合、コイル２としては、接合用金属層２ｃを有しないものを用いることもできるが、接合をより容易かつ確実にするため、心線２ａの周囲に金層が被覆されたものを用いることが特に好ましい。入出力端子１ａとコイル２とのウェッジボンディングは、同図に示すように、入出力端子１ａにコイル２の端部を重ねあわせ、コイル２側よりボンディングツール５１を押し付けて超音波を負荷し、そのエネルギによって絶縁層２ｂを炭化すると共に金バンプを溶融するすることによって行う。これによって、図５（ｂ）に示すように、ＩＣチップ１の入出力端子１ａとコイル２とが直接接続される。
【００４７】
ＩＣチップ１とコイル２とをハンダ付けする場合には、図６（ａ）に示すように、ＩＣチップ１として入出力端子１ａに予めハンダメッキによってハンダバンプ１ｂが形成されたものが用いられる。この場合、コイル２としては、接合用金属層２ｃを有しないものを用いることもできるが、ハンダに対するぬれ性を良好にしてハンダ付けを容易かつ確実にするため、心線２ａの周囲に金等が被覆されたものを用いることが特に好ましい。入出力端子１ａとコイル２とのハンダ付けは、同図に示すように、入出力端子１ａにコイル２の端部を重ねあわせ、コイル２側より所定温度に加熱されたボンディングツール５２を押し付け、そのエネルギによって絶縁層２ｂを炭化すると共にハンダバンプ１ｂを溶解することによって行う。これによって、図６（ｂ）に示すように、ＩＣチップ１の入出力端子１ａとコイル２とがハンダ１ｃを介してハンダ付けされる。なお、ＩＣチップ１の入出力端子１ａにハンダバンプ１ｂを形成する構成に代えて、コイル２として心線２ａの周囲にハンダ層が被覆されたものを用い、前記と同様の方法でハンダ付けすることも可能である。さらには、ＩＣチップ１の入出力端子１ａにハンダバンプ１ｂを形成し、かつコイル２として心線２ａの周囲にハンダ層が被覆されたものを用いることもできる。
【００４８】
さらに、ＩＣチップ１とコイル２とを溶接する場合には、入出力端子１ａに金バンプが形成されたＩＣチップ、又は心線２ａの周囲に金層が被覆された線材から成るコイル、若しくはこれらの双方が用いられる。溶接機としては、図７に示すように、微小なギャップｄを隔てて平行に配置された２つの電極６１ａ，６１ｂを有する溶接ヘッド６２と、この溶接ヘッド６２に付設されたリボン巻回リール６３ａ，６３ｂと、これらのリボン巻回リール６３ａ，６３ｂに巻回され、その一部が前記電極６１ａ，６１ｂの先端部に接触するように配線されたリボン状抵抗発熱体６４と、原動リール６３ａを駆動するモータ６５を備えたものを用いることができる。前記リボン状抵抗発熱体６４としては、比抵抗が大きくかつ熱伝導率が高いために高温を局部的に発生させることが可能で、しかも強度的にも優れることから、高純度の単結晶モリブデンから成るモリブデンリボンが最も好適である。
【００４９】
溶接に際しては、図７に示すように、ＩＣチップ１の入出力端子１ａにコイル２の端部を直接重ねあわせ、コイル２側より前記溶接ヘッド６２を押し付ける。そして、前記電極６１ａ，６１ｂにパルス電力を供給し、リボン状抵抗発熱体６４の抵抗発熱を利用して絶縁層２ｂを炭化すると共に、金バンプ又は心線２ａの周囲に被覆された金層若しくはその双方を溶融する。モータ６５は、必要に応じて原動リール６３ａを駆動し、常時清浄なリボン状抵抗発熱体６４を溶接ヘッド６２に接触させる。なお、リボン状抵抗発熱体６４に炭化物を除去するためのブラシ６６を付設すれば、リボン状抵抗発熱体６４の繰り返し使用が可能となり、ランニングコストを引き下げることができる。
【００５０】
図７の溶接機は、図６（ａ）に示したボンディングツール５２に代えて、ハンダ付け用の熱源として利用することもできる。
【００５１】
前記フレキシブル基体３を構成する不織布としては、厚さ方向への圧縮性と自己圧着性と樹脂の含浸性とを有するものであれば、公知に属する全ての不織布を用いることができる。例えばガラス繊維、カーボン繊維、ケプラー繊維、化学繊維、天然繊維又はこれらの組合せからなる既製の短繊維をもってウェブが構成された不織布を用いることもできるし、溶融紡糸された合成樹脂フィラメントを開繊して得られるランダムな繊維をもってウェブが構成された不織布や、原料ポリマの溶液を噴射することによって微細な網状構造をもつ合成樹脂繊維のウェブが構成された不織布など、繊維原料から直ちに繊維が紡糸される不織布を用いることもできる。なお、かかる合成樹脂繊維のウェブをもつ不織布の製造方法には、スパンボンド法、メルトブロー法、フラッシュスピニング法などがある。また、作製されたウェブの接合方式には、サーマルボンド法やラテックスボンド法がある。合成樹脂繊維によってウェブが構成された不織布を用いる場合には、繊維間の接合を容易にするため、高融点の合成樹脂繊維と低融点の合成樹脂繊維との混合体をもってウェブが構成されたものを用いることができる。
【００５２】
これらの各不織布のうち、少なくとも一部に低融点の合成樹脂が含まれていて単体で自己圧着性を有するものについては、そのままフレキシブル基体３の原料として用いることができる。一方、低融点の合成樹脂が含まれておらず、単体で自己圧着性を有しないものについては、不織布作製後に適量の低融点樹脂を含浸することによって自己圧着性を付与し、フレキシブル基体３の原料として用いることができる。
【００５３】
圧縮成形後のフレキシブル基体３の厚みは、最終製品である非接触ＩＣカードの厚み及び非接触ＩＣカードの製造に用いるカバーシートの厚みを考慮して設定されるが、基本的には、搭載部品の厚みよりも若干厚ければ足りる。例えば厚みが５０μｍのＩＣチップ１及びそれよりも線径が小さい線材よりなるコイル２を搭載する場合には、フレキシブル基体３の厚みを７０μｍ以上とすれば足り、厚みが１５０μｍのＩＣチップ１及びそれよりも線径が小さい線材よりなるコイル２を搭載する場合には、フレキシブル基体３の厚みを１７０μｍ以上とすれば足りる。
【００５４】
本例のフレキシブルＩＣモジュールは、搭載部品であるＩＣチップ１及びコイル２を不織布等からなる基体３内に完全に埋設したので、これらＩＣチップ１及びコイル２の保護効果に優れる。また、樹脂の含浸性を有する不織布等を用いて基体３を構成したので、当該基体３内に樹脂を含浸させ、この含浸樹脂によってカバーシートを接着することにより、所望の非接触式ＩＣカードを製造することができる。この場合、基体中にほぼ均一に樹脂を含浸させることができるので、基体表面にしわを生じることがなく、かつ厚みの均一化のため通常用いられるスペーサシートなどを用いる必要もないので、商品価値の高い非接触式ＩＣカードを作製することができる。さらに、本構成のＩＣモジュールは、基体が不織布等をもって構成されており、極めてフレキシビリティに富んでいるので、平板状の非接触式ＩＣカードの構成部品として利用できるだけでなく、湾曲した部分や繰り返し変形を受ける部分の構成部品としても適用することができる。
【００５５】
加えて、ＩＣチップ１とコイル２とを直接接続したので、配線基板の省略が可能になり、フレキシブルＩＣモジュールひいては最終製品である非接触ＩＣカードの薄形化と低コスト化を図ることができる。特に、ＩＣチップ１とコイル２の直接接続方法としてハンダ法又は溶接法を用いた場合には、ウェッジボンディング法を適用した場合に比べて、以下のような利点がある。即ち、ウェッジボンディングは、ＩＣチップ１の入出力端子１ａに重ねあわされたコイル２にボンディングツール５１を強圧しつつ当該ボンディングツール５１より発振された超音波を接合部に負荷し、そのエネルギによって絶縁層２ｂを破壊すると共に金メッキ層２ｄの溶融を促進することによって行うので、図５（ｂ）に示すようにコイル２の先端部が扁平状に変形し、非変形部との境界部から断線しやすい。また、ウェッジボンディング法は、接続部に超音波及び強圧を加えることからＩＣチップにダメージを与えやすく、特に、厚みが５０μｍ〜１５０μｍ程度の薄形ＩＣチップを用いた場合にその影響が顕著になる。さらに、ウェッジボンディング法は、条件設定が複雑な超音波を利用するために接続条件の維持管理が難しく、良品を安定に製造することが難しい。
【００５６】
これに対して、ハンダ法や溶接法は、接続部に超音波を負荷せず、かつボンディングツール５２や溶接ヘッド６２の押圧力もウェッジボンディング法より弱いので、コイル２の断線やＩＣチップの破壊を起すことがなく、超音波を利用しないことから接続条件の維持管理も容易である。なお、本発明によるハンダ法を採る場合、心線２ａの周囲を接合用金属層２ｃ及び絶縁層２ｂで被覆された線材を利用することから、線材に酸化皮膜が形成されない。したがって、通常のハンダ接合時には酸化皮膜を除去するために必要とされるフラックスを用いる必要がなく、フラックスの洗浄工程の追加による製造工程の複雑化も防止できる。
【００５７】
次に、本発明に係るフレキシブルＩＣモジュールの第２例を、図８及び図９に基づいて説明する。図８は本例に係るフレキシブルＩＣモジュールの平面図であり、図９は図８のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【００５８】
図８及び図９から明らかなように、本例のフレキシブルＩＣモジュールは、ＩＣチップ１と、当該ＩＣチップ１の入出力端子１ａに直接接続されたコイル２とを不織布製のフレキシブル基体３の片面に埋設した構成になっている。その他の部分については、第１例に係るフレキシブルＩＣモジュールと同じであるので、重複を避けるため、説明を省略する。
【００５９】
本例のフレキシブルＩＣモジュールは、第１実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュールと同様の効果を有するほか、フレキシブル基体３の片面にＩＣチップ１及びコイル２を埋設したので、薄形に構成できると共に、製造をより簡略化できるので、より安価に製造できるという利点を有する。
【００６０】
以下、本発明に係るフレキシブルＩＣモジュールの製造方法につき説明する。〈フレキシブルＩＣモジュールの製造方法の第１例〉
前記した第１実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュールの製造方法を、図１０に基づいて説明する。図１０はフレキシブルＩＣモジュールの製造方法説明図である。
【００６１】
フレキシブルＩＣモジュールの製造に先立って、厚さ方向への圧縮性と自己圧着性と樹脂の含浸性とを有する所定形状及び所定寸法の第１及び第２の不織布を用意する。また、これと同時に、ＩＣチップ１の入出力端子１ａにコイル２の両端が直接接続されたものを用意する（図３参照）。
【００６２】
しかる後に、図１０に示すように、上面が平滑な平面状に形成された下型１１の上に、自己圧着性を有する第１の不織布１２を置き、当該第１の不織布１２上にＩＣチップ１とコイル２との接続体を位置決めして載置する。次いで、これらＩＣチップ１及びコイル２の上から自己圧着性を有する第２の不織布１３を重ねた後、当該第２の不織布１３の上方から下面が平滑な平面状に形成された上型１４を押し付け、加熱下で前記第１及び第２の不織布１２，１３を厚さ方向に圧縮する。これによって、所要のフレキシブルＩＣモジュールが得られる。なお、以下の説明においては、下型及び上型によりフレキシブルＩＣモジュールの構成部品を加熱下で厚さ方向に圧縮する方法を、「ホットプレス」という。作製されたフレキシブルＩＣモジュールの表面には所要の印刷を施すこともできる。
【００６３】
第１及び第２の不織布１２，１３を厚さ方向に均一に圧縮すると、ＩＣチップ１及びコイル２の設定部においてこれら第１及び第２の不織布１２，１３がより多く圧縮されるので、図２に示すように、各不織布１２，１３の内面にＩＣチップ１及びコイル２の外形に応じた窪み１５が形成され、ＩＣチップ１及びコイル２が当該窪み１５内に埋設される。また、フレキシブル基体３のもとになる第１及び第２の不織布１２，１３として自己圧着性を有する不織布を用いたので、圧縮力を除去した後も図２の形状が保持される。また、第１及び第２の不織布１２，１３の圧縮率を１００％以下の適当な範囲に調整すれば、フレキシブルＩＣモジュールの製造後に当該第１及び第２の不織布１２，１３に樹脂を含浸させることができるので、情報担体の製造に適用することができる。
【００６４】
本例の製造方法によると、フレキシブルＩＣモジュールの製造に必要な第１及び第２の不織布１２，１３並びにＩＣチップ１とコイル２との接続体とを予め用意し、これらの部材及び部品を順次積み重ねた後、当該積層体を厚さ方向に圧縮するだけで所望のフレキシブルＩＣモジュールを得ることができるので、フレキシブルＩＣモジュールの製造を極めて高能率に行うことができる。また、ＩＣチップ１とコイル２との接続体として、ＩＣチップ１の入出力端子１ａにコイル２の両端が直接接続されたものを用いたので、フレキシブルＩＣモジュールの薄形に形成できる。
【００６５】
なお、図１０の製造方法において、第２の不織布１３を省略すれば、第２実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュールを製造することができる。
【００６６】
〈フレキシブルＩＣモジュールの製造方法の第２例〉
次に、前記構成に係るフレキシブルＩＣモジュールの製造方法の第２例を、図１１の製造工程図に基づいて説明する。
【００６７】
まず、図１１（ａ）に示すように、第１の不織布１２の片面にコイル２が埋設された第１の中間体２１を作製する。当該第１の中間体２１は、上面が平滑な平面状に形成された下型の上に自己圧着性を有する第１の不織布１２を置き、当該第１の不織布１２上にコイル２を位置決めして載置した後、コイル２の上方から下面が平滑な平面状に形成された上型を押し付け、ホットプレスすることによリ作製できる。なお、第１の不織布１２上にコイル２を載置する際に、当該コイル２の両端部を、使用するＩＣチップ１に設けられた入出力端子１ａの設定間隔とほぼ等しくして相平行に設定する。
【００６８】
これと共に、図１１（ｂ）に示すように、第２の不織布１３の片面にＩＣチップ１が埋設された第２の中間体２２を作製する。当該第２の中間体２２は、上面が平滑な平面状に形成された下型の上に自己圧着性を有する第２の不織布１３を置き、当該第２の不織布１３上にＩＣチップ１を位置決めして載置した後、ＩＣチップ１の上方から下面が平滑な平面状に形成された上型を押し付け、ホットプレスすることによリ作製できる。このとき、ＩＣチップ１は、入出力端子１ａが第２の不織布１３の表面に露出するように第２の不織布１３に対して上向きに取り付けられる。
【００６９】
次いで、図１１（ｃ）に示すように、ＩＣチップ１及びコイル２を内側にし、かつＩＣチップ１の入出力端子１ａとコイル２の両端部とが互いに接触するようにして前記第１及び第２の中間体２１，２２を重ねあわせ、下型１１及び上型１４を用いて再度ホットプレスを行い、第１及び第２の不織布１２，１３とＩＣチップ１とコイル２とが一体化された第３の中間体２３を作製する。
【００７０】
最後に、図１１（ｄ）に示すように、コイル２が搭載された第１の不織布１２の外面からＩＣチップ１の入出力端子部１ａに対応する部分に超音波振動子２４を押し付け、超音波を印加することによって発生する熱及び加圧力によりコイル形成用の線材に被覆された絶縁層及び低融点金属層を溶解して、当該入出力端子部１ａとコイル２の両端部とを電気的に接続する。これによって、所望のフレキシブルＩＣモジュールが得られる。
【００７１】
本例のフレキシブルＩＣモジュールの製造方法は、コイル２の両端部を予め第１の不織布１２に所定の間隔で固定したので、ＩＣチップ１との電気的な接続が極めて容易化できる。即ち、フレキシブルＩＣモジュールの製造に使用されるＩＣチップ１の中には、１辺の大きさが約１００μｍという微小な入出力端子をもったものもある。一方、コイル２の線径は５０μｍ程度であるので、コイル端を固定せずにＩＣチップ１とコイル２との接続体を効率良く製造するのは困難である。なお、特殊な治具を利用したり入出力端子の拡張処理が施されたＩＣチップを用いればある程度製造効率を上げることはできるが、製造工程が複雑になるので、製造効率を飛躍的に上げることは困難である。本例の製造方法によれば、コイル２をフレキシブルＩＣモジュールの構成部品である不織布に固定するので、製造工程が複雑化せず、良品を高能率に製造できる。
【００７２】
〈フレキシブルＩＣモジュールの製造方法の第３例〉
次に、前記構成に係るフレキシブルＩＣモジュールの製造方法の第３例を、図１２の製造工程図に基づいて説明する。
【００７３】
まず、図１２（ａ）に示すように、第１の不織布１２の片面にコイル２が埋設された第１段の中間体３１を作製する。当該第１段の中間体３１は、上面が平滑な平面状に形成された下型の上に自己圧着性を有する第１の不織布１２を置き、当該第１の不織布１２上にコイル２を位置決めして載置した後、コイル２の上方から下面が平滑な平面状に形成された上型を押し付け、ホットプレスすることによリ作製できる。なお、第１の不織布１２上にコイル２を載置する際に、当該コイル２の両端部を、使用するＩＣチップ１に設けられた入出力端子１ａの設定間隔とほぼ等しくして相平行に設定する。ここまでの製造工程は、前記製造方法の第２例に係る第１の中間体２１の製造方法と同じである。
【００７４】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、前記第１段の中間体３１にＩＣチップ１を埋設し、第１の不織布１２の片面にコイル２とＩＣチップ１とが埋設された第２段の中間体３２を作製する。当該第２段の中間体３２は、上面が平滑な平面状に形成された下型の上にコイル２の埋設面を上向きにして前記第１段の中間体３１を置き、当該第１段の中間体３１に埋設されたコイル２の両端部が設定された部分に、入出力端子１ａを下向きにし、かつ当該入出力端子１ａを前記コイル２の両端部に合致させてＩＣチップ１を位置決めして載置した後、ＩＣチップ１の上方から下面が平滑な平面状に形成された上型を押し付け、再度ホットプレスを行うことによリ作製できる。
【００７５】
さらに、図１２（ｃ）に示すように、前記第２段の中間体３２のＩＣチップ１及びコイル２の埋設面に第２の不織布１３を重ねあわせ、下型１１及び上型１４を用いてもう１度ホットプレスを行い、第１及び第２の不織布１２，１３とＩＣチップ１とコイル２とが一体化された第３段の中間体３３を作製する。
【００７６】
最後に、図１２（ｄ）に示すように、コイル２が搭載された第１の不織布１２の外面からＩＣチップ１の入出力端子部１ａに対応する部分に超音波振動子２４を押し付け、超音波を印加することによって発生する熱及び加圧力によりコイル形成用の線材に被覆された絶縁層及び低融点金属層を溶解して、当該入出力端子部１ａとコイル２の両端部とを電気的に接続する。これによって、完全埋設型の所望のフレキシブルＩＣモジュールが得られる。
【００７７】
本例の製造方法も、前記第２例に係る製造方法と同様の効果を有する。
【００７８】
なお、図１２（ｂ）に示した第２段の中間体３２を製造した後、超音波振動子２４等を用いてＩＣチップ１の入出力端子部１ａとコイル２の両端部とを電気的に接続すれば、片面埋設型のフレキシブルＩＣモジュールを製造できる。
【００７９】
その他、前記各実施形態例においては、不織布をもってフレキシブル基体３を構成したが、その他織物、編物、紙又は皮革等を用いた場合にも、同様の方法でフレキシブルＩＣモジュールを製造できる。
【００８０】
また、前記各実施形態例においては、搭載部品としてＩＣチップ１及びコイル２が埋設されたフレキシブルＩＣモジュールを例にとって説明したが、他の搭載部品が埋設されたフレキシブルＩＣモジュールについても前記と同様の方法で製造できる。
【００８１】
以下、上記のようにして作製されたフレキシブルＩＣモジュールを用いて所望の非接触ＩＣカードを製造する方法について説明する。
【００８２】
〈非接触ＩＣカードの製造方法の第１例〉
まず、図１３（ａ）に示すように、第１のカバーシート４１を射出成形機の固定金型４２に取り付けると共に、第２のカバーシート４３を射出成形機の可動金型４４に取り付ける。この場合、同図に示すように、固定金型４２及び可動金型４４に開設された通気孔４５を利用してカバーシート４１，４３を吸引し、各金型４２，４４に密着させることもできる。
【００８３】
カバーシート４１，４３は、所定の耐熱性を有するものであれば、公知に属する任意の透明又は不透明な合成樹脂シートをもって形成することができるが、公害防止の観点から、例えばポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」と略称する。）やポリエチレンナフタレートなど、焼却時の塩素ガスを発生しない合成樹脂シートをもって形成することが特に好ましい。当該カバーシート４１，４３の表面又は裏面には、所要の印刷を施すこともできる。
【００８４】
なお、カバーシート４１，４３の裏面には、基体３への接合性を高めるため、微細な凹凸、例えばＪＩＳが定める砥粒粒度の４００番〜１０００番に相当する凹凸を形成することが好ましい。また、カバーシート４１，４３の表面に直接印刷を施す場合には、印刷性を高めるため、カバーシート４１，４３の表面にも微細な凹凸を形成することが好ましい。この場合には、インクの乗りを良くして印刷性を高めるため、カバーシート４１，４３の表面にＪＩＳが定める砥粒粒度の３０００番〜１００００番に相当する凹凸を形成することが好ましい。かかるカバーシートの製造方法としては、直径が０．１μｍ〜数十μｍのフィラー（砥粒などを用いることができる。）を静電塗布によりカバーシートの原反シートに埋め込む方法、カバーシート材料に前記フィラーを混練する方法、それに原反シートの表面を砥粒で研摩する方法などを挙げることができる。
【００８５】
次に、図１３（ｂ）に示すように、固定金型４２に取り付けられた第１のカバーシート４１の上に、上記のようにして製造されたフレキシブルＩＣモジュール１０を重ねる。
【００８６】
固定金型４２と可動金型４４とを型閉した後、図１３（ｃ）に示すように、これらの各金型４２，４４によって構成されるキャビティ４６内にゲート４７から樹脂を充填する。前記したように、フレキシブルＩＣモジュール１０の基体３は樹脂の含浸性を有する不織布をもって構成されているので、キャビティ４６内に樹脂が充填されると、充填された樹脂が基体３に含浸される。
【００８７】
次いで、図１３（ｄ）に示すように、可動金型４４を増締し、所定形状及び所定寸法の非接触ＩＣカードを成形する。また、これと同時に、可動金型４４によってゲート４７をカットする。
【００８８】
最後に、図１３（ｅ）に示すように、金型４２，４４を開いて、第１及び第２のカバーシート４１，４３とフレキシブルＩＣモジュール１０とが一体化された非接触ＩＣカードを取り出す。
【００８９】
本例の情報担体製造方法によると、第１及び第２のカバーシート４１，４３に対する搭載部品（ＩＣチップ１及びコイル２）の接着を省略できるので、非接触ＩＣカードの製造を効率化できる。また、樹脂の充填時にカバーシート４１，４３に作用する熱負荷を均一化できるので、熱負荷の不均一に起因するカバーシート４１，４３のしわよりを防止できる。よって、高品質の非接触ＩＣカードを高能率に製造できると共に、デザイン印刷等の品質も良好なものにすることができる。また、フレキシブルＩＣモジュール１０として第１及び第２の不織布にて搭載部品をサンドイッチしたものを用いたので、各不織布の厚さを調整することによって、非接触ＩＣカードの厚さ方向に対する搭載部品の設定位置を適宜調整できる。さらに、搭載部品を基体３にて保持したので、搭載部品の保護効果を高めることができる。
【００９０】
この製造方法によると、従来技術のように、基体に切抜き孔を開口し、当該切抜き孔内に搭載部品を内装し、さらには切抜き孔の周囲を樹脂封止するといった複雑な工程を必要としないので、所要形状の非接触ＩＣカードを安価に製造することができる。
【００９１】
〈非接触ＩＣカードの製造方法の第２例〉
本例の非接触ＩＣカードの製造方法は、所謂ホットプレス法によってカバーシートを有しない非接触式情報担体を製造する方法に関するものである。
【００９２】
即ち、図１４に示すように、平板状に形成された下型１１の上面に、例えばＰＥＴなどの熱可塑性樹脂よりなる第１の熱溶融性シート４と、予め作製して用意されたフレキシブルＩＣモジュール１０と、前記第１の熱溶融性シート４と同種又は異種の熱可塑性樹脂よりなる第２の熱溶融性シート５とをこの順に重ね合わせ、前記第２の熱溶融性シート５の上方より平板状に形成された上型１４を下降して所要の加熱・加圧条件下でこの積層体を圧縮する。この圧縮過程において、第１及び第２の熱溶融性シート４，５が溶融し、その一部又は全部がフレキシブルＩＣモジュール１０を構成するフレキシブル基体３に含浸する。これによって、フレキシブルＩＣモジュール１０と第１及び第２の熱溶融性シート４，５とが一体化され、フレキシブルＩＣモジュール１０が第１及び第２の熱溶融性シート４，５によってケーシングされる。以下、必要に応じて、外周部の整形と熱溶融性シート表面へのデザイン印刷とを施し、製品である非接触式情報担体を得る。
【００９３】
なお、図１４においては、図示を容易にするため、非接触式情報担体を１つずつホットプレスする方法について図示したが、多数の搭載部品が大型のフレキシブル基体に所定の間隔を隔てて埋設されたフレキシブルＩＣモジュール１０を用いることによって、多数の非接触式情報担体を同時にホットプレスすることも勿論可能である。
【００９４】
本例の非接触式情報担体製造方法は、所謂ホットプレス法によってフレキシブルＩＣモジュール１０のケーシングを行うので、ケーシング時の加熱条件及び圧縮条件の制御が容易で、高精度の非接触式情報担体を製造することができる。
【００９５】
〈非接触ＩＣカードの製造方法の第３例〉
本例の非接触ＩＣカードの製造方法は、所謂ホットプレス法によってカバーシートを有する非接触式情報担体を製造する方法に関するものである。
【００９６】
即ち、図１５に示すように、平板状に形成された下型１１の上面に、例えばポリ塩化ビニル（以下、「ＰＶＣ」と略称する。）などの耐熱性に優れた樹脂材料よりなる第１のカバーシート４１と、例えばＰＥＴなどの熱可塑性樹脂よりなる第１の熱溶融性シート４と、予め作製して用意されたフレキシブルＩＣモジュール１０と、前記第１の熱溶融性シート４と同種又は異種の熱可塑性樹脂よりなる第２の熱溶融性シート５と、前記第１のカバーシート４１と同種又は異種の耐熱性樹脂よりなる第２のカバーシート４３とをこの順に重ね合わせ、前記第２のバーシート４３の上方より平板状に形成された上型１４を下降して所要の加熱・加圧条件下でこの積層体を圧縮する。この圧縮過程において、第１及び第２の熱溶融性シート４，５が溶融し、その一部がフレキシブルＩＣモジュール１０を構成するフレキシブル基体３に含浸すると共に、第１及び第２のカバーシート４１，４３が第１及び第２の熱溶融性シート４，５に接着される。これによって、フレキシブルＩＣモジュール１０と第１及び第２の熱溶融性シート４，５と第１及び第２のカバーシート４１，４３とが一体化され、フレキシブルＩＣモジュール１０がケーシングされる。
【００９７】
以下、必要に応じて、外周部の整形と熱溶融性シート表面へのデザイン印刷とを施し、製品である非接触式情報担体を得る。本例の場合にも、所要の構成及びサイズのフレキシブルＩＣモジュール１０を用いることによって、１回のホットプレスで多数の非接触式情報担体を同時に得ることができる。本例の非接触式情報担体製造方法も、図１４に示した非接触式情報担体製造方法と同様の効果を有する。
【００９８】
〈非接触ＩＣカードの製造方法の第４例〉
本例の非接触ＩＣカードの製造方法は、所謂ロールプレス法によってカバーシートを有しない非接触式情報担体を製造する方法に関するものである。
【００９９】
即ち、図１６に示すように、多数の搭載部品がテープ状のフレキシブル基体に所定の間隔を隔てて埋設されたフレキシブルＩＣモジュール１０と、例えばＰＥＴなどの熱可塑性樹脂よりなるテープ状の第１の熱溶融性シート４と、これと同種又は異種の熱可塑性樹脂よりなるテープ状の第２の熱溶融性シート５とをそれぞれローラ７１，７２，７３に個別に巻回しておき、ローラ７１から引き出されたフレキシブルＩＣモジュール１０の表面及び裏面にローラ７２，７３から引き出された第１の熱溶融性シート４及び第２の熱溶融性シート５を重ねて貼り合わせ、次いで、この積層体を加熱・加圧ローラ７４に通して圧縮成形する。なお、図１６において、符号７５は引出ローラ、符号７６は案内ローラ、符号７７は貼り合わせローラを示している。
【０１００】
前記積層体が加熱・加圧ローラ７４を通過する過程において、第１及び第２の熱溶融性シート４，５が溶融し、その一部又は全部がフレキシブルＩＣモジュール１０を構成するフレキシブル基体に含浸する。これによって、フレキシブルＩＣモジュール１０と第１及び第２の溶融性シート４，５とが一体化され、フレキシブルＩＣモジュール１０が第１及び第２の溶融性シート４，５によってケーシングされる。以下、前記積層体に対するデザイン印刷と切断とを行い、製品である非接触式情報担体を得る。
【０１０１】
本例の非接触式情報担体製造方法は、所謂ロールプレス法によってフレキシブルＩＣモジュール１０のケーシングを行うので、所謂ホットプレス法によってフレキシブルＩＣモジュール１０をケーシングする場合に比べてより一層非接触式情報担体のケーシング工程を効率化でき、非接触式情報担体の製造コストを低減することができる。
【０１０２】
〈非接触ＩＣカードの製造方法の第５例〉
本例の非接触ＩＣカードの製造方法は、所謂ロールプレス法によってカバーシートを有する非接触式情報担体を製造する方法に関するものである。
【０１０３】
即ち、図１７に示すように、多数の搭載部品がテープ状のフレキシブル基体に所定の間隔を隔てて埋設されたフレキシブルＩＣモジュール１０と、例えばＰＥＴなどの熱可塑性樹脂よりなるテープ状の第１の熱溶融性シート４と、これと同種又は異種の熱可塑性樹脂よりなるテープ状の第２の熱溶融性シート５と、例えばＰＶＣなどの耐熱性に優れた樹脂材料よりなるテープ状のカバーシート４１，４３をそれぞれローラ７１，７２，７３，７８，７９に個別に巻回しておき、ローラ７１から引き出されたフレキシブルＩＣモジュール１０の表面及び裏面にローラ７２，７３から引き出された第１の熱溶融性シート４及び第２の熱溶融性シート５を重ね、さらにこれら第１の熱溶融性シート４及び第２の熱溶融性シート５の表面にローラ７８，７９から引き出された第１のカバーシート４１及び第２のカバーシート４３を重ねて貼り合わせ、次いで、この積層体を加熱・加圧ローラ７４に通して圧縮成形する。この図においても、符号７５は引出ローラ、符号７６は案内ローラ、符号７７は貼り合わせローラを示している。
【０１０４】
図１７の方法によると、前記積層体が加熱・加圧ローラ７４を通過する過程において第１及び第２の熱溶融性シート４，５が溶融し、その一部がフレキシブルＩＣモジュール１０を構成するフレキシブル基体に含浸してフレキシブルＩＣモジュール１０と第１及び第２の熱溶融性シート４，５とが一体化されると共に、溶融した第１及び第２の熱溶融性シート４，５によって第１及び第２のカバーシート４１，４３が接着され、フレキシブルＩＣモジュール１９がケーシングされる。以下、前記積層体に対するデザイン印刷と切断とを行い、製品である非接触式情報担体を得る。
【０１０５】
本例の非接触式情報担体製造方法も、図１６に示した非接触式情報担体製造方法と同様の効果を有する。
【０１０６】
以下、本発明の他の実施形態例を列挙する。
【０１０７】
▲１▼前記各実施形態例においては、不織布をもってフレキシブル基体３を構成したが、その他織物、編物、紙又は皮革等を用いた場合にも、同様の方法で非接触ＩＣカードを製造できる。
【０１０８】
▲２▼前記各実施形態例においては、基体３内にＩＣチップ１及びコイル２が埋設されたフレキシブルＩＣモジュールを用いて非接触ＩＣカードを製造したが、基体３の片面にＩＣチップ１及びコイル２が埋設されたフレキシブルＩＣモジュールを用いた場合にも、同様の方法で非接触ＩＣカードを製造できる。
【０１０９】
▲３▼前記各実施形態例においては、搭載部品としてＩＣチップ１及びコイル２が埋設されたフレキシブルＩＣモジュールを例にとって説明したが、他の搭載部品が埋設されたフレキシブルＩＣモジュールを用いる場合にも、同様の方法で非接触ＩＣカードを製造できる。
【０１１０】
▲４▼前記各実施形態例においては、非接触式ＩＣカードの製造方法を例にとって説明したが、コイン状或いはリボン状など、他の形状の非接触ＩＣ情報担体を構成することも勿論容易である。
【０１１１】
▲５▼ＩＣチップとコイルとの直接接続方法に関しても、前記各実施形態例に例示したもののほか、導電性樹脂を介してＩＣチップ及びコイルを接続するという接続方法を採ることもできる。
【０１１２】
▲６▼前記各実施形態例において説明したＩＣチップ１の入出力端子１ａとコイル２との接続方法、即ち、心線２ａや接合用金属層２ｃの周囲が絶縁層２ｂで被覆されたままの線材を用いてボンディングツールによる接合を実行し、ボンディングツールから与えられるエネルギによって絶縁層２ｂの炭化と除去とを行いつつＩＣチップ１の入出力端子１ａとコイル２とを接続させる方法は、単にＩＣチップ１の入出力端子１ａとコイル２との接続にのみ適用できるだけではなく、例えば、配線基板へのジャンパー線の接続や磁気ヘッドにおけるコイルの接続にも応用することができる。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明のフレキシブルＩＣモジュールは、搭載部品を不織布等からなるフレキシブル基体内に埋設したので、搭載部品の保護効果に優れると共に、例えば非接触式ＩＣカード等を製造する際の搭載部品の取扱い、特に小型のＩＣチップや低剛性のコイルの取扱いを容易化できる。また、基体が極めてフレキシビリティに富んでいるので、平板状の非接触式ＩＣカードの構成部品として利用できるだけでなく、湾曲した部分や繰り返し変形を受ける部分に付設する情報担体としても広く適用することができる。さらに、ＩＣチップとコイルとを直接接続したので、配線基板の省略が可能になり、フレキシブルＩＣモジュールひいては最終製品である非接触ＩＣカードの薄形化と低コスト化を図ることができる。特に、ハンダ法や溶接法によってＩＣチップとコイルとを直接接続した場合には、接続の信頼性も高めることができる。
【０１１４】
本発明のフレキシブルＩＣモジュールの製造方法は、厚さ方向への圧縮性と自己圧着性と樹脂の含浸性とを有する不織布等の間又は片面に搭載部品を位置決めして載置し、ホットプレスするだけで製造できるので、簡単な製造工程で効率良く製造することができる。よって、最終製品である非接触式ＩＣカード等を安価に製造することができる。
【０１１５】
本発明に係る情報担体の製造方法のうち、フレキシブルＩＣモジュールが設定された金型キャビティ内に樹脂を充填するものは、カバーシートに対する搭載部品の接着を省略できるので、情報担体の製造を効率化できる。また、樹脂の充填時にカバーシートに作用する熱負荷を均一化できることから、熱負荷の不均一に起因するカバーシートのしわよりを防止できる。よって、高品質の情報担体を高能率に製造できると共に、デザイン印刷等の品質も良好なものにすることができる。また、フレキシブル基体にて保持された搭載部品を２枚のカバーシートの間に介在させて樹脂の充填を行うので、各フレキシブル基体の厚さを調整することによって情報担体の厚さ方向に対する搭載部品の設定位置を適宜調整できる。さらに、搭載部品をフレキシブル基体にて保持したので、搭載部品の保護効果を高めることができる。勿論、基体材料として、樹脂の含浸性を有する不織布等を用いたので、樹脂の充填が速やかに行われ、射出成形サイクルが低下することもない。
【０１１６】
本発明に係る情報担体の製造方法のうち、ホットプレス法によって予め作製されたフレキシブルＩＣモジュールをケーシングするものは、製品である情報担体の品質に関して前記樹脂充填法による場合と同様の効果があるほか、簡単な製造設備で実施することができ、かつ量産性に優れるという効果がある。
【０１１７】
本発明に係る情報担体の製造方法のうち、ロールプレス法によって予め作製されたフレキシブルＩＣモジュールをケーシングするものは、製品である情報担体の品質に関して前記樹脂充填法による場合と同様の効果があるほか、各部材の貼り合わせを自動的かつ連続的に行うことができるので、より一層量産性に優れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュールの一部切断した平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図３】第１実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュールに搭載されるＩＣチップ及びコイルの要部平面図である。
【図４】コイルを構成する線材の断面図である。
【図５】ＩＣチップとコイルの直接接続方法及び接続部の状態を示す断面図である。
【図６】ＩＣチップとコイルの他の直接接続方法及び接続部の状態を示す断面図である。
【図７】ＩＣチップとコイルの直接接続に適用される溶接装置の使用状態図である。
【図８】第２実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュールの平面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図１０】フレキシブルＩＣモジュール製造方法の第１例を示す工程図である。
【図１１】フレキシブルＩＣモジュール製造方法の第２例を示す工程図である。
【図１２】フレキシブルＩＣモジュール製造方法の第３例を示す工程図である。
【図１３】ＩＣカード製造方法の第１例を示す工程図である。
【図１４】ＩＣカード製造方法の第２例を示す工程図である。
【図１５】ＩＣカード製造方法の第３例を示す工程図である。
【図１６】ＩＣカード製造方法の第４例を示す工程図である。
【図１７】ＩＣカード製造方法の第５例を示す工程図である。
【符号の説明】
１ ＩＣチップ
１ａ 入出力端子
１ｂ ハンダバンプ
１ｃ ハンダ
２ コイル
２ａ 心線
２ｂ 絶縁層
２ｃ 接続用金属層
３ フレキシブル基体
４ 第１の熱溶融性シート
５ 第２の熱溶融性シート
１０ フレキシブルＩＣモジュール
１１ 下型
１２ 第１の不織布
１３ 第２の不織布
１４ 上型
１５ 窪み
２１ 第１の中間体
２２ 第２の中間体
２３ 第３の中間体
２４ 超音波振動子
３１ 第１段の中間体
３２ 第２段の中間体
３３ 第３段の中間体
４１ 第１のカバーシート
４２ 固定金型
４３ 第２のカバーシート
４４ 可動金型
４５ 通気孔
４６ キャビティ
４７ ゲート
５１，５２ ボンディングツール
６１ａ，６１ｂ 電極
６２ 溶接ヘッド
６３ａ，６３ｂ リボン巻回リール
６４ 高抵抗テープ
６５ モータ
７１〜７９ ローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触式ＩＣカードなどの情報担体の元になるフレキシブルＩＣモジュールと、当該フレキシブルＩＣモジュールの製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触式ＩＣカード等の非接触式情報担体は、定期券、運転免許証、テレホンカード、キャッシュカード等の代替品としての使用が検討されており、大量の使用が見込まれるところから、製造工程をいかに簡略化し、単価を下げるかが最も重要な技術的課題の１つになっている。
【０００３】
従来より、非接触式ＩＣカードの製造方法としては、ガラス繊維等で構成された補強体に切抜き孔を開口して当該切抜き孔内にＩＣチップ及び非接触信号伝送手段であるコイルを収納し、次いで切抜き孔内を樹脂にて封止して基体を形成し、最後に、当該基体の表裏面にカバーシートを貼着して所要の非接触式ＩＣカードを得るという方法が知られている。
【０００４】
この方法によれば、切抜き孔のサイズをコイルのサイズに合わせて適度の大きさに調整することにより、基体に対するコイルの設定位置が正確に規制された非接触式ＩＣカードを製造できるので、外部機器との間で電力の受給及び信号の授受を高能率に行うことができる。
【０００５】
また、他の製造方法として、例えばNIKKEI MECHANICAL 1997.1.6 no.497、第１６頁〜第１７頁等に記載されているように、ＩＣチップと非接触データ伝送手段であるコイルとが接着された第１の樹脂シートとこれらＩＣチップ及びコイルを有しない第２の樹脂シートとを夫々射出成形機の固定金型と可動金型の対向部分に取り付け、型合わせ後、キャビティ内に樹脂を充填して、前記第１及び第２の樹脂シートとＩＣチップとコイルとが充填樹脂によって一体化された非接触式ＩＣカードを得る方法が提案されている。
【０００６】
この方法によれば、表面及び裏面に樹脂シート（カバーシート）が被着された非接触式ＩＣカードを射出成形によって得ることができるので、ＩＣチップ及びコイルが埋設された基体を樹脂硬化した後に、当該基体の表面及び裏面にカバーシートを接着する従来の製造方法に比べて、非接触式ＩＣカードの製造を効率化することができ、その製造コストを引き下げることができる。
【０００７】
一方、非接触式ＩＣカードに搭載されるＩＣチップとコイルの接続方式に関しては、ＩＣチップを配線基板に実装し、当該配線基板に形成された電極端子にコイルを接続するという方法が一般に採られている。
【０００８】
この方式は、従来より技術的に確立されているので、ＩＣチップと配線基板並びに配線基板とコイルとを高い信頼性で接続することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記した従来の非接触式ＩＣカード製造方法のうち前者は、補強体に開口された切抜き孔内にＩＣチップ及びコイルを収納し、切抜き孔の内外を樹脂にて硬化するので、補強体を有しない切抜き孔の内部の強度が低く、曲げなどの不正な外力を受けたとき、切抜き孔の内部に応力が集中して基体が割れやすいという問題がある。
【００１０】
また、所要の切抜き孔が開孔された補強体にＩＣチップ及びコイルを正確にセットした後、切抜き孔内の樹脂封止と補強体に対する樹脂の含浸並びに硬化を行わなくてはならないので、製造工程が複雑になり、安価な情報担体を製造することが難しいという問題もある。特に、各種の非接触式ＩＣカードを同一ラインで生産する場合においては、収納するＩＣチップ及びコイルの大きさに応じて切抜き孔の大きさが異なる各種の補強体を用意しなくてはならないので、生産工程がさらに複雑になり、非接触式ＩＣカードの製造コストが高価になる。
【００１１】
一方、前記した従来の非接触式ＩＣカード製造方法のうちの後者は、ＩＣチップとコイルとが接着されたカバーシートを金型の一方に取り付けて射出成形を行うため、カバーシートの接着剤が付着した部分と付着していない部分とに高温の溶融樹脂が接触する。このため、接着剤が付着した部分と付着していない部分との熱膨張率差によって各部の境界部分にしわができやすいという問題のあることが判明した。実験によると、樹脂温度や射出速度それに射出圧力を種々変更しても、カバーシートにしわを生じない非接触式ＩＣカードを製造することは困難であった。
【００１２】
非接触式ＩＣカードは、手指によって取り扱われ、かつ直接目視されるものであるので、表面にしわができたものは使い心地や美観が悪く、それだけで商品価値がない。また、非接触式ＩＣカードの製造後にカバーシートの表面に印刷を施す場合、カード表面にきれいな印刷を施すことが不可能になるので、やはり商品価値がない。
【００１３】
また、従来のＩＣチップとコイルの接続方式は、配線基板を不可欠な構成要素とするので、高コストで非接触式ＩＣカードの薄形化及びフレキシブル化に対応することが難しいという問題がある。
【００１４】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであって、その目的は、情報担体の製造を容易化可能なフレキシブルＩＣモジュールの構成を提供すること、当該フレキシブルＩＣモジュールを安価かつ高能率に製造する方法を提供すること、並びに前記フレキシブルＩＣモジュールを用いて使用感が良好で美観に優れた情報担体を安価かつ高能率に製造する方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
〈フレキシブルＩＣモジュールの製造方法〉
本発明は、前記の課題を解決するため、フレキシブルＩＣモジュールの製造方法を、第１に、厚さ方向への圧縮性と自己圧着性と樹脂の含浸性とを有する所定形状及び所定寸法の第１のフレキシブル基体の片面にＩＣチップを位置決めして取り付ける工程と、前記第１のフレキシブル基体と同種又は異種の素材から成る第２のフレキシブル基体の片面にデータ及び／又は電源の非接触伝送用のコイルを位置決めして取り付け、当該コイルの両端部を前記ＩＣチップに設けられた入出力端子の設定間隔に設定する工程と、前記ＩＣチップ及びコイルを内側にし、かつ前記ＩＣチップに設けられた入出力端子と前記コイルの両端部とを接触させて前記第１及び第２のフレキシブル基体を重ねあわせる工程と、これら第１及び第２のフレキシブル基体を常温又は加熱下で厚さ方向に圧縮し、その圧縮力によってこれら第１及び第２のフレキシブル基体を互いに一体化すると共に、圧縮力を負荷することによって前記第１及び第２のフレキシブル基体の一部に形成される窪み内に前記ＩＣチップ及びコイルを埋設する工程と、前記コイルが取り付けられた第２のフレキシブル基体の外面から前記入出力端子部に熱及び加圧力を負荷し、当該入出力端子部と前記コイルの両端部とを電気的に接続する工程を含むという構成にした。
また、第２に、厚さ方向への圧縮性と自己圧着性と樹脂の含浸性とを有する所定形状及び所定寸法のフレキシブル基体の片面にデータ及び／又は電源の非接触伝送用のコイルを位置決めして取り付け、当該コイルの両端部をＩＣチップに設けられた入出力端子の設定間隔に設定する工程と、前記入出力端子を前記コイルの両端部とを接触させて、前記ＩＣチップを前記フレキシブル基体の片面に取り付ける工程と、前記フレキシブル基体を常温又は加熱下で厚さ方向に圧縮し、圧縮力を負荷することによって前記フレキシブル基体の一部に形成される窪み内に前記ＩＣチップ及びコイルを埋設する工程と、前記コイルが取り付けられたフレキシブル基体の外面から前記入出力端子部に熱及び加圧力を負荷し、当該入出力端子部と前記コイルの両端部とを電気的に接続する工程を含むという構成にした。
【００１７】
なお、本明細書において、「自己圧着性」とは、常温又は加熱下でフレキシブル基体に圧縮力を負荷したときに、フレキシブル基体を構成する各繊維が接合されると共に、複数枚のフレキシブル基体材料を重ねあわせて圧縮力を負荷した場合にはそれら重ね合わされたフレキシブル基体材料が互いに接合され、フレキシブル基体の形状が圧縮前より体積が減少した状態に保たれる特性をいう。
【００１８】
単体で自己圧着性を有する織物、編物又は不織布としては、各単繊維が融点の異なる２以上の部分からなる所謂コンジュゲート繊維を素材繊維とするもの、又は融点が異なる２種以上の合成樹脂繊維の混紡体又は混合体からなるもの、それにガラス繊維、カーボン繊維、ケプラー繊維、化学繊維、天然繊維又はこれらの組合せを素材繊維とし、素材繊維間を樹脂バインダにて接合したものなどを用いることができる。一方、適量の合成樹脂を含浸させることによって自己圧着性が付与された織物、編物、不織布又は紙としては、ガラス繊維、カーボン繊維、ケプラー繊維、化学繊維、天然繊維又はこれらの組合せを素材繊維とするものを用いることができる。前記不織布としては、例えば溶融紡糸された合成樹脂フィラメントを開繊して得られるランダムな繊維をもってウェブが構成されたものや、原料ポリマの溶液を噴射することによって微細な網状構造をもつ合成樹脂繊維のウェブが構成されたものなど、公知に属する全ての構造の不織布を用いることができる。
【００２１】
また、搭載部品としてＩＣチップとコイルとを搭載する場合には、フレキシブルＩＣモジュールの薄形化及び低コスト化を図るため、ＩＣチップの入出力端子にコイルの両端部を直接接続することが好ましい。ＩＣチップとコイルとの直接接続方式としては、ウェッジボンディング方式を採ることもできるが、この方式によると、▲１▼接続部に超音波及び強圧を加えてコイルの加圧部を扁平状に変形させるため、非変形部との境界部から断線しやすい、▲２▼接続部に超音波及び強圧を加えることからＩＣチップにダメージを与えやすく、特に、厚みが５０μｍ〜１５０μｍ程度の薄形ＩＣチップを用いた場合にその影響が顕著になる、▲３▼条件設定が複雑な超音波を利用するため接続条件の管理が難しく、良品を安定に製造することが難しい、等の不都合がある。そこで、かかる不都合がないハンダ法又は溶接法を採ることが特に好ましい。
【００２２】
なお、ＩＣチップに対するコイルのハンダ付けは、ＩＣチップとして入出力端子にハンダバンプが予め形成されたものを用い、当該ハンダバンプに非接触伝送用コイルの両端部を接触させ、次いで当該非接触伝送用コイルの両端部にボンディングツールを押し付け、ボンディングツールより与えられるエネルギにてハンダバンプを溶解するという方法で行うことができる。一方、ＩＣチップに対するコイルの溶接は、ＩＣチップとして入出力端子に金バンプが予め形成されたものを用い、当該金バンプに非接触伝送用コイルの両端部を接触させ、次いで当該非接触伝送用コイルの両端部に溶接ヘッドを押し付け、溶接ヘッドより与えられるエネルギにて金バンプを溶解するという方法で行うことができる。
【００２３】
ハンダ付け用のボンディングツールも溶接用の溶接ヘッドも所要の接続用金属材料を溶融温度以上に加熱できれば足りるのであって、同一構成のものを用いることができる。
【００３１】
前記第１及び第２の製造方法によれば、コイルの両端部を予めフレキシブル基体に固定し、その間隔をＩＣチップの入出力端子の設定間隔と等しい間隔に設定しておくので、ＩＣチップとコイルとの接続が容易で、フレキシブルＩＣモジュールを効率良く製造できる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るフレキシブルＩＣモジュールの第１例を、図１〜図７に基づいて説明する。図１は本例に係るフレキシブルＩＣモジュールの一部切断した平面図、図２は図１のＡ−Ａ拡大断面図、図３は本例に係るフレキシブルＩＣモジュールに搭載されるＩＣチップ及びコイルの要部平面図、図４はコイルを構成する線材の断面図、図５はＩＣチップとコイルの直接接続方法及び接続部の状態を示す断面図、図６はＩＣチップとコイルの他の直接接続方法及び接続部の状態を示す断面図、図７はＩＣチップとコイルの直接接続に適用される溶接装置の使用状態の構成図である。
【００４１】
図１〜図３から明らかなように、本例のフレキシブルＩＣモジュールは、ＩＣチップ１と、当該ＩＣチップ１の入出力端子（パッド）１ａに直接接続され、図示しないリーダライタから前記ＩＣチップ１への電源の供給を非接触で受けると共に当該図示しないリーダライタとの間でデータの伝送を非接触で行うコイル２とを不織布製のフレキシブル基体３の内部に完全に埋設した構成になっている。
【００４２】
ＩＣチップ１としては、従来より非接触式ＩＣカードに搭載されている任意のＩＣチップを用いることができるが、非接触式ＩＣカードの薄形化を図るため、全厚が５０μｍ〜１５０μｍ程度に薄形化されたものを用いることが特に好ましい。ＩＣチップ１の構成については、公知に属する事項であり、かつ本願発明の要旨でもないので、説明を省略する。
【００４３】
一方、コイル２に関しては、図４（ａ）に示すように、銅やアルミニウムなどの良導電性金属材料からなる心線２ａの周囲を樹脂などの絶縁層２ｂで被覆された線材から成るものを用いるほか、ＩＣチップ１への直接接続を容易にするため、図４（ｂ）に示すように、心線２ａの周囲に金やハンダなどの接合用金属層２ｃが被覆され、かつ当該接合用金属層２ｃの周囲に絶縁層２ｂが被覆された線材から成るものを用いることもできる。
【００４４】
線材の直径は、２０μｍ〜１００μｍであり、これをＩＣチップの特性に合わせて数回〜数十回ターンさせてコイル２を形成する。
【００４５】
ＩＣチップ１とコイル２の直接接続方式としては、ウェッジボンディング、ハンダ付け又は溶接が特に好適である。
【００４６】
ＩＣチップ１とコイル２とをウェッジボンディングする場合には、図５（ａ）に示すように、ＩＣチップ１として入出力端子１ａに予め金バンプ１ｄが形成されたものが用いられる。この場合、コイル２としては、接合用金属層２ｃを有しないものを用いることもできるが、接合をより容易かつ確実にするため、心線２ａの周囲に金層が被覆されたものを用いることが特に好ましい。入出力端子１ａとコイル２とのウェッジボンディングは、同図に示すように、入出力端子１ａにコイル２の端部を重ねあわせ、コイル２側よりボンディングツール５１を押し付けて超音波を負荷し、そのエネルギによって絶縁層２ｂを炭化すると共に金バンプを溶融するすることによって行う。これによって、図５（ｂ）に示すように、ＩＣチップ１の入出力端子１ａとコイル２とが直接接続される。
【００４７】
ＩＣチップ１とコイル２とをハンダ付けする場合には、図６（ａ）に示すように、ＩＣチップ１として入出力端子１ａに予めハンダメッキによってハンダバンプ１ｂが形成されたものが用いられる。この場合、コイル２としては、接合用金属層２ｃを有しないものを用いることもできるが、ハンダに対するぬれ性を良好にしてハンダ付けを容易かつ確実にするため、心線２ａの周囲に金等が被覆されたものを用いることが特に好ましい。入出力端子１ａとコイル２とのハンダ付けは、同図に示すように、入出力端子１ａにコイル２の端部を重ねあわせ、コイル２側より所定温度に加熱されたボンディングツール５２を押し付け、そのエネルギによって絶縁層２ｂを炭化すると共にハンダバンプ１ｂを溶解することによって行う。これによって、図６（ｂ）に示すように、ＩＣチップ１の入出力端子１ａとコイル２とがハンダ１ｃを介してハンダ付けされる。なお、ＩＣチップ１の入出力端子１ａにハンダバンプ１ｂを形成する構成に代えて、コイル２として心線２ａの周囲にハンダ層が被覆されたものを用い、前記と同様の方法でハンダ付けすることも可能である。さらには、ＩＣチップ１の入出力端子１ａにハンダバンプ１ｂを形成し、かつコイル２として心線２ａの周囲にハンダ層が被覆されたものを用いることもできる。
【００４８】
さらに、ＩＣチップ１とコイル２とを溶接する場合には、入出力端子１ａに金バンプが形成されたＩＣチップ、又は心線２ａの周囲に金層が被覆された線材から成るコイル、若しくはこれらの双方が用いられる。溶接機としては、図７に示すように、微小なギャップｄを隔てて平行に配置された２つの電極６１ａ，６１ｂを有する溶接ヘッド６２と、この溶接ヘッド６２に付設されたリボン巻回リール６３ａ，６３ｂと、これらのリボン巻回リール６３ａ，６３ｂに巻回され、その一部が前記電極６１ａ，６１ｂの先端部に接触するように配線されたリボン状抵抗発熱体６４と、原動リール６３ａを駆動するモータ６５を備えたものを用いることができる。前記リボン状抵抗発熱体６４としては、比抵抗が大きくかつ熱伝導率が高いために高温を局部的に発生させることが可能で、しかも強度的にも優れることから、高純度の単結晶モリブデンから成るモリブデンリボンが最も好適である。
【００４９】
溶接に際しては、図７に示すように、ＩＣチップ１の入出力端子１ａにコイル２の端部を直接重ねあわせ、コイル２側より前記溶接ヘッド６２を押し付ける。そして、前記電極６１ａ，６１ｂにパルス電力を供給し、リボン状抵抗発熱体６４の抵抗発熱を利用して絶縁層２ｂを炭化すると共に、金バンプ又は心線２ａの周囲に被覆された金層若しくはその双方を溶融する。モータ６５は、必要に応じて原動リール６３ａを駆動し、常時清浄なリボン状抵抗発熱体６４を溶接ヘッド６２に接触させる。なお、リボン状抵抗発熱体６４に炭化物を除去するためのブラシ６６を付設すれば、リボン状抵抗発熱体６４の繰り返し使用が可能となり、ランニングコストを引き下げることができる。
【００５０】
図７の溶接機は、図６（ａ）に示したボンディングツール５２に代えて、ハンダ付け用の熱源として利用することもできる。
【００５１】
前記フレキシブル基体３を構成する不織布としては、厚さ方向への圧縮性と自己圧着性と樹脂の含浸性とを有するものであれば、公知に属する全ての不織布を用いることができる。例えばガラス繊維、カーボン繊維、ケプラー繊維、化学繊維、天然繊維又はこれらの組合せからなる既製の短繊維をもってウェブが構成された不織布を用いることもできるし、溶融紡糸された合成樹脂フィラメントを開繊して得られるランダムな繊維をもってウェブが構成された不織布や、原料ポリマの溶液を噴射することによって微細な網状構造をもつ合成樹脂繊維のウェブが構成された不織布など、繊維原料から直ちに繊維が紡糸される不織布を用いることもできる。なお、かかる合成樹脂繊維のウェブをもつ不織布の製造方法には、スパンボンド法、メルトブロー法、フラッシュスピニング法などがある。また、作製されたウェブの接合方式には、サーマルボンド法やラテックスボンド法がある。合成樹脂繊維によってウェブが構成された不織布を用いる場合には、繊維間の接合を容易にするため、高融点の合成樹脂繊維と低融点の合成樹脂繊維との混合体をもってウェブが構成されたものを用いることができる。
【００５２】
これらの各不織布のうち、少なくとも一部に低融点の合成樹脂が含まれていて単体で自己圧着性を有するものについては、そのままフレキシブル基体３の原料として用いることができる。一方、低融点の合成樹脂が含まれておらず、単体で自己圧着性を有しないものについては、不織布作製後に適量の低融点樹脂を含浸することによって自己圧着性を付与し、フレキシブル基体３の原料として用いることができる。
【００５３】
圧縮成形後のフレキシブル基体３の厚みは、最終製品である非接触ＩＣカードの厚み及び非接触ＩＣカードの製造に用いるカバーシートの厚みを考慮して設定されるが、基本的には、搭載部品の厚みよりも若干厚ければ足りる。例えば厚みが５０μｍのＩＣチップ１及びそれよりも線径が小さい線材よりなるコイル２を搭載する場合には、フレキシブル基体３の厚みを７０μｍ以上とすれば足り、厚みが１５０μｍのＩＣチップ１及びそれよりも線径が小さい線材よりなるコイル２を搭載する場合には、フレキシブル基体３の厚みを１７０μｍ以上とすれば足りる。
【００５４】
本例のフレキシブルＩＣモジュールは、搭載部品であるＩＣチップ１及びコイル２を不織布等からなる基体３内に完全に埋設したので、これらＩＣチップ１及びコイル２の保護効果に優れる。また、樹脂の含浸性を有する不織布等を用いて基体３を構成したので、当該基体３内に樹脂を含浸させ、この含浸樹脂によってカバーシートを接着することにより、所望の非接触式ＩＣカードを製造することができる。この場合、基体中にほぼ均一に樹脂を含浸させることができるので、基体表面にしわを生じることがなく、かつ厚みの均一化のため通常用いられるスペーサシートなどを用いる必要もないので、商品価値の高い非接触式ＩＣカードを作製することができる。さらに、本構成のＩＣモジュールは、基体が不織布等をもって構成されており、極めてフレキシビリティに富んでいるので、平板状の非接触式ＩＣカードの構成部品として利用できるだけでなく、湾曲した部分や繰り返し変形を受ける部分の構成部品としても適用することができる。
【００５５】
加えて、ＩＣチップ１とコイル２とを直接接続したので、配線基板の省略が可能になり、フレキシブルＩＣモジュールひいては最終製品である非接触ＩＣカードの薄形化と低コスト化を図ることができる。特に、ＩＣチップ１とコイル２の直接接続方法としてハンダ法又は溶接法を用いた場合には、ウェッジボンディング法を適用した場合に比べて、以下のような利点がある。即ち、ウェッジボンディングは、ＩＣチップ１の入出力端子１ａに重ねあわされたコイル２にボンディングツール５１を強圧しつつ当該ボンディングツール５１より発振された超音波を接合部に負荷し、そのエネルギによって絶縁層２ｂを破壊すると共に金メッキ層２ｄの溶融を促進することによって行うので、図５（ｂ）に示すようにコイル２の先端部が扁平状に変形し、非変形部との境界部から断線しやすい。また、ウェッジボンディング法は、接続部に超音波及び強圧を加えることからＩＣチップにダメージを与えやすく、特に、厚みが５０μｍ〜１５０μｍ程度の薄形ＩＣチップを用いた場合にその影響が顕著になる。さらに、ウェッジボンディング法は、条件設定が複雑な超音波を利用するために接続条件の維持管理が難しく、良品を安定に製造することが難しい。
【００５６】
これに対して、ハンダ法や溶接法は、接続部に超音波を負荷せず、かつボンディングツール５２や溶接ヘッド６２の押圧力もウェッジボンディング法より弱いので、コイル２の断線やＩＣチップの破壊を起すことがなく、超音波を利用しないことから接続条件の維持管理も容易である。なお、本発明によるハンダ法を採る場合、心線２ａの周囲を接合用金属層２ｃ及び絶縁層２ｂで被覆された線材を利用することから、線材に酸化皮膜が形成されない。したがって、通常のハンダ接合時には酸化皮膜を除去するために必要とされるフラックスを用いる必要がなく、フラックスの洗浄工程の追加による製造工程の複雑化も防止できる。
【００５７】
次に、本発明に係るフレキシブルＩＣモジュールの第２例を、図８及び図９に基づいて説明する。図８は本例に係るフレキシブルＩＣモジュールの平面図であり、図９は図８のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【００５８】
図８及び図９から明らかなように、本例のフレキシブルＩＣモジュールは、ＩＣチップ１と、当該ＩＣチップ１の入出力端子１ａに直接接続されたコイル２とを不織布製のフレキシブル基体３の片面に埋設した構成になっている。その他の部分については、第１例に係るフレキシブルＩＣモジュールと同じであるので、重複を避けるため、説明を省略する。
【００５９】
本例のフレキシブルＩＣモジュールは、第１実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュールと同様の効果を有するほか、フレキシブル基体３の片面にＩＣチップ１及びコイル２を埋設したので、薄形に構成できると共に、製造をより簡略化できるので、より安価に製造できるという利点を有する。
【００６０】
以下、本発明に係るフレキシブルＩＣモジュールの製造方法につき説明する。〈フレキシブルＩＣモジュールの製造方法の第１例〉
前記した第１実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュールの製造方法を、図１０に基づいて説明する。図１０はフレキシブルＩＣモジュールの製造方法説明図である。
【００６１】
フレキシブルＩＣモジュールの製造に先立って、厚さ方向への圧縮性と自己圧着性と樹脂の含浸性とを有する所定形状及び所定寸法の第１及び第２の不織布を用意する。また、これと同時に、ＩＣチップ１の入出力端子１ａにコイル２の両端が直接接続されたものを用意する（図３参照）。
【００６２】
しかる後に、図１０に示すように、上面が平滑な平面状に形成された下型１１の上に、自己圧着性を有する第１の不織布１２を置き、当該第１の不織布１２上にＩＣチップ１とコイル２との接続体を位置決めして載置する。次いで、これらＩＣチップ１及びコイル２の上から自己圧着性を有する第２の不織布１３を重ねた後、当該第２の不織布１３の上方から下面が平滑な平面状に形成された上型１４を押し付け、加熱下で前記第１及び第２の不織布１２，１３を厚さ方向に圧縮する。これによって、所要のフレキシブルＩＣモジュールが得られる。なお、以下の説明においては、下型及び上型によりフレキシブルＩＣモジュールの構成部品を加熱下で厚さ方向に圧縮する方法を、「ホットプレス」という。作製されたフレキシブルＩＣモジュールの表面には所要の印刷を施すこともできる。
【００６３】
第１及び第２の不織布１２，１３を厚さ方向に均一に圧縮すると、ＩＣチップ１及びコイル２の設定部においてこれら第１及び第２の不織布１２，１３がより多く圧縮されるので、図２に示すように、各不織布１２，１３の内面にＩＣチップ１及びコイル２の外形に応じた窪み１５が形成され、ＩＣチップ１及びコイル２が当該窪み１５内に埋設される。また、フレキシブル基体３のもとになる第１及び第２の不織布１２，１３として自己圧着性を有する不織布を用いたので、圧縮力を除去した後も図２の形状が保持される。また、第１及び第２の不織布１２，１３の圧縮率を１００％以下の適当な範囲に調整すれば、フレキシブルＩＣモジュールの製造後に当該第１及び第２の不織布１２，１３に樹脂を含浸させることができるので、情報担体の製造に適用することができる。
【００６４】
本例の製造方法によると、フレキシブルＩＣモジュールの製造に必要な第１及び第２の不織布１２，１３並びにＩＣチップ１とコイル２との接続体とを予め用意し、これらの部材及び部品を順次積み重ねた後、当該積層体を厚さ方向に圧縮するだけで所望のフレキシブルＩＣモジュールを得ることができるので、フレキシブルＩＣモジュールの製造を極めて高能率に行うことができる。また、ＩＣチップ１とコイル２との接続体として、ＩＣチップ１の入出力端子１ａにコイル２の両端が直接接続されたものを用いたので、フレキシブルＩＣモジュールの薄形に形成できる。
【００６５】
なお、図１０の製造方法において、第２の不織布１３を省略すれば、第２実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュールを製造することができる。
【００６６】
〈フレキシブルＩＣモジュールの製造方法の第２例〉
次に、前記構成に係るフレキシブルＩＣモジュールの製造方法の第２例を、図１１の製造工程図に基づいて説明する。
【００６７】
まず、図１１（ａ）に示すように、第１の不織布１２の片面にコイル２が埋設された第１の中間体２１を作製する。当該第１の中間体２１は、上面が平滑な平面状に形成された下型の上に自己圧着性を有する第１の不織布１２を置き、当該第１の不織布１２上にコイル２を位置決めして載置した後、コイル２の上方から下面が平滑な平面状に形成された上型を押し付け、ホットプレスすることによリ作製できる。なお、第１の不織布１２上にコイル２を載置する際に、当該コイル２の両端部を、使用するＩＣチップ１に設けられた入出力端子１ａの設定間隔とほぼ等しくして相平行に設定する。
【００６８】
これと共に、図１１（ｂ）に示すように、第２の不織布１３の片面にＩＣチップ１が埋設された第２の中間体２２を作製する。当該第２の中間体２２は、上面が平滑な平面状に形成された下型の上に自己圧着性を有する第２の不織布１３を置き、当該第２の不織布１３上にＩＣチップ１を位置決めして載置した後、ＩＣチップ１の上方から下面が平滑な平面状に形成された上型を押し付け、ホットプレスすることによリ作製できる。このとき、ＩＣチップ１は、入出力端子１ａが第２の不織布１３の表面に露出するように第２の不織布１３に対して上向きに取り付けられる。
【００６９】
次いで、図１１（ｃ）に示すように、ＩＣチップ１及びコイル２を内側にし、かつＩＣチップ１の入出力端子１ａとコイル２の両端部とが互いに接触するようにして前記第１及び第２の中間体２１，２２を重ねあわせ、下型１１及び上型１４を用いて再度ホットプレスを行い、第１及び第２の不織布１２，１３とＩＣチップ１とコイル２とが一体化された第３の中間体２３を作製する。
【００７０】
最後に、図１１（ｄ）に示すように、コイル２が搭載された第１の不織布１２の外面からＩＣチップ１の入出力端子部１ａに対応する部分に超音波振動子２４を押し付け、超音波を印加することによって発生する熱及び加圧力によりコイル形成用の線材に被覆された絶縁層及び低融点金属層を溶解して、当該入出力端子部１ａとコイル２の両端部とを電気的に接続する。これによって、所望のフレキシブルＩＣモジュールが得られる。
【００７１】
本例のフレキシブルＩＣモジュールの製造方法は、コイル２の両端部を予め第１の不織布１２に所定の間隔で固定したので、ＩＣチップ１との電気的な接続が極めて容易化できる。即ち、フレキシブルＩＣモジュールの製造に使用されるＩＣチップ１の中には、１辺の大きさが約１００μｍという微小な入出力端子をもったものもある。一方、コイル２の線径は５０μｍ程度であるので、コイル端を固定せずにＩＣチップ１とコイル２との接続体を効率良く製造するのは困難である。なお、特殊な治具を利用したり入出力端子の拡張処理が施されたＩＣチップを用いればある程度製造効率を上げることはできるが、製造工程が複雑になるので、製造効率を飛躍的に上げることは困難である。本例の製造方法によれば、コイル２をフレキシブルＩＣモジュールの構成部品である不織布に固定するので、製造工程が複雑化せず、良品を高能率に製造できる。
【００７２】
〈フレキシブルＩＣモジュールの製造方法の第３例〉
次に、前記構成に係るフレキシブルＩＣモジュールの製造方法の第３例を、図１２の製造工程図に基づいて説明する。
【００７３】
まず、図１２（ａ）に示すように、第１の不織布１２の片面にコイル２が埋設された第１段の中間体３１を作製する。当該第１段の中間体３１は、上面が平滑な平面状に形成された下型の上に自己圧着性を有する第１の不織布１２を置き、当該第１の不織布１２上にコイル２を位置決めして載置した後、コイル２の上方から下面が平滑な平面状に形成された上型を押し付け、ホットプレスすることによリ作製できる。なお、第１の不織布１２上にコイル２を載置する際に、当該コイル２の両端部を、使用するＩＣチップ１に設けられた入出力端子１ａの設定間隔とほぼ等しくして相平行に設定する。ここまでの製造工程は、前記製造方法の第２例に係る第１の中間体２１の製造方法と同じである。
【００７４】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、前記第１段の中間体３１にＩＣチップ１を埋設し、第１の不織布１２の片面にコイル２とＩＣチップ１とが埋設された第２段の中間体３２を作製する。当該第２段の中間体３２は、上面が平滑な平面状に形成された下型の上にコイル２の埋設面を上向きにして前記第１段の中間体３１を置き、当該第１段の中間体３１に埋設されたコイル２の両端部が設定された部分に、入出力端子１ａを下向きにし、かつ当該入出力端子１ａを前記コイル２の両端部に合致させてＩＣチップ１を位置決めして載置した後、ＩＣチップ１の上方から下面が平滑な平面状に形成された上型を押し付け、再度ホットプレスを行うことによリ作製できる。
【００７５】
さらに、図１２（ｃ）に示すように、前記第２段の中間体３２のＩＣチップ１及びコイル２の埋設面に第２の不織布１３を重ねあわせ、下型１１及び上型１４を用いてもう１度ホットプレスを行い、第１及び第２の不織布１２，１３とＩＣチップ１とコイル２とが一体化された第３段の中間体３３を作製する。
【００７６】
最後に、図１２（ｄ）に示すように、コイル２が搭載された第１の不織布１２の外面からＩＣチップ１の入出力端子部１ａに対応する部分に超音波振動子２４を押し付け、超音波を印加することによって発生する熱及び加圧力によりコイル形成用の線材に被覆された絶縁層及び低融点金属層を溶解して、当該入出力端子部１ａとコイル２の両端部とを電気的に接続する。これによって、完全埋設型の所望のフレキシブルＩＣモジュールが得られる。
【００７７】
本例の製造方法も、前記第２例に係る製造方法と同様の効果を有する。
【００７８】
なお、図１２（ｂ）に示した第２段の中間体３２を製造した後、超音波振動子２４等を用いてＩＣチップ１の入出力端子部１ａとコイル２の両端部とを電気的に接続すれば、片面埋設型のフレキシブルＩＣモジュールを製造できる。
【００７９】
その他、前記各実施形態例においては、不織布をもってフレキシブル基体３を構成したが、その他織物、編物、紙又は皮革等を用いた場合にも、同様の方法でフレキシブルＩＣモジュールを製造できる。
【００８０】
また、前記各実施形態例においては、搭載部品としてＩＣチップ１及びコイル２が埋設されたフレキシブルＩＣモジュールを例にとって説明したが、他の搭載部品が埋設されたフレキシブルＩＣモジュールについても前記と同様の方法で製造できる。
【００８１】
以下、上記のようにして作製されたフレキシブルＩＣモジュールを用いて所望の非接触ＩＣカードを製造する方法について説明する。
【００８２】
〈非接触ＩＣカードの製造方法の第１例〉
まず、図１３（ａ）に示すように、第１のカバーシート４１を射出成形機の固定金型４２に取り付けると共に、第２のカバーシート４３を射出成形機の可動金型４４に取り付ける。この場合、同図に示すように、固定金型４２及び可動金型４４に開設された通気孔４５を利用してカバーシート４１，４３を吸引し、各金型４２，４４に密着させることもできる。
【００８３】
カバーシート４１，４３は、所定の耐熱性を有するものであれば、公知に属する任意の透明又は不透明な合成樹脂シートをもって形成することができるが、公害防止の観点から、例えばポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」と略称する。）やポリエチレンナフタレートなど、焼却時の塩素ガスを発生しない合成樹脂シートをもって形成することが特に好ましい。当該カバーシート４１，４３の表面又は裏面には、所要の印刷を施すこともできる。
【００８４】
なお、カバーシート４１，４３の裏面には、基体３への接合性を高めるため、微細な凹凸、例えばＪＩＳが定める砥粒粒度の４００番〜１０００番に相当する凹凸を形成することが好ましい。また、カバーシート４１，４３の表面に直接印刷を施す場合には、印刷性を高めるため、カバーシート４１，４３の表面にも微細な凹凸を形成することが好ましい。この場合には、インクの乗りを良くして印刷性を高めるため、カバーシート４１，４３の表面にＪＩＳが定める砥粒粒度の３０００番〜１００００番に相当する凹凸を形成することが好ましい。かかるカバーシートの製造方法としては、直径が０．１μｍ〜数十μｍのフィラー（砥粒などを用いることができる。）を静電塗布によりカバーシートの原反シートに埋め込む方法、カバーシート材料に前記フィラーを混練する方法、それに原反シートの表面を砥粒で研摩する方法などを挙げることができる。
【００８５】
次に、図１３（ｂ）に示すように、固定金型４２に取り付けられた第１のカバーシート４１の上に、上記のようにして製造されたフレキシブルＩＣモジュール１０を重ねる。
【００８６】
固定金型４２と可動金型４４とを型閉した後、図１３（ｃ）に示すように、これらの各金型４２，４４によって構成されるキャビティ４６内にゲート４７から樹脂を充填する。前記したように、フレキシブルＩＣモジュール１０の基体３は樹脂の含浸性を有する不織布をもって構成されているので、キャビティ４６内に樹脂が充填されると、充填された樹脂が基体３に含浸される。
【００８７】
次いで、図１３（ｄ）に示すように、可動金型４４を増締し、所定形状及び所定寸法の非接触ＩＣカードを成形する。また、これと同時に、可動金型４４によってゲート４７をカットする。
【００８８】
最後に、図１３（ｅ）に示すように、金型４２，４４を開いて、第１及び第２のカバーシート４１，４３とフレキシブルＩＣモジュール１０とが一体化された非接触ＩＣカードを取り出す。
【００８９】
本例の情報担体製造方法によると、第１及び第２のカバーシート４１，４３に対する搭載部品（ＩＣチップ１及びコイル２）の接着を省略できるので、非接触ＩＣカードの製造を効率化できる。また、樹脂の充填時にカバーシート４１，４３に作用する熱負荷を均一化できるので、熱負荷の不均一に起因するカバーシート４１，４３のしわよりを防止できる。よって、高品質の非接触ＩＣカードを高能率に製造できると共に、デザイン印刷等の品質も良好なものにすることができる。また、フレキシブルＩＣモジュール１０として第１及び第２の不織布にて搭載部品をサンドイッチしたものを用いたので、各不織布の厚さを調整することによって、非接触ＩＣカードの厚さ方向に対する搭載部品の設定位置を適宜調整できる。さらに、搭載部品を基体３にて保持したので、搭載部品の保護効果を高めることができる。
【００９０】
この製造方法によると、従来技術のように、基体に切抜き孔を開口し、当該切抜き孔内に搭載部品を内装し、さらには切抜き孔の周囲を樹脂封止するといった複雑な工程を必要としないので、所要形状の非接触ＩＣカードを安価に製造することができる。
【００９１】
〈非接触ＩＣカードの製造方法の第２例〉
本例の非接触ＩＣカードの製造方法は、所謂ホットプレス法によってカバーシートを有しない非接触式情報担体を製造する方法に関するものである。
【００９２】
即ち、図１４に示すように、平板状に形成された下型１１の上面に、例えばＰＥＴなどの熱可塑性樹脂よりなる第１の熱溶融性シート４と、予め作製して用意されたフレキシブルＩＣモジュール１０と、前記第１の熱溶融性シート４と同種又は異種の熱可塑性樹脂よりなる第２の熱溶融性シート５とをこの順に重ね合わせ、前記第２の熱溶融性シート５の上方より平板状に形成された上型１４を下降して所要の加熱・加圧条件下でこの積層体を圧縮する。この圧縮過程において、第１及び第２の熱溶融性シート４，５が溶融し、その一部又は全部がフレキシブルＩＣモジュール１０を構成するフレキシブル基体３に含浸する。これによって、フレキシブルＩＣモジュール１０と第１及び第２の熱溶融性シート４，５とが一体化され、フレキシブルＩＣモジュール１０が第１及び第２の熱溶融性シート４，５によってケーシングされる。以下、必要に応じて、外周部の整形と熱溶融性シート表面へのデザイン印刷とを施し、製品である非接触式情報担体を得る。
【００９３】
なお、図１４においては、図示を容易にするため、非接触式情報担体を１つずつホットプレスする方法について図示したが、多数の搭載部品が大型のフレキシブル基体に所定の間隔を隔てて埋設されたフレキシブルＩＣモジュール１０を用いることによって、多数の非接触式情報担体を同時にホットプレスすることも勿論可能である。
【００９４】
本例の非接触式情報担体製造方法は、所謂ホットプレス法によってフレキシブルＩＣモジュール１０のケーシングを行うので、ケーシング時の加熱条件及び圧縮条件の制御が容易で、高精度の非接触式情報担体を製造することができる。
【００９５】
〈非接触ＩＣカードの製造方法の第３例〉
本例の非接触ＩＣカードの製造方法は、所謂ホットプレス法によってカバーシートを有する非接触式情報担体を製造する方法に関するものである。
【００９６】
即ち、図１５に示すように、平板状に形成された下型１１の上面に、例えばポリ塩化ビニル（以下、「ＰＶＣ」と略称する。）などの耐熱性に優れた樹脂材料よりなる第１のカバーシート４１と、例えばＰＥＴなどの熱可塑性樹脂よりなる第１の熱溶融性シート４と、予め作製して用意されたフレキシブルＩＣモジュール１０と、前記第１の熱溶融性シート４と同種又は異種の熱可塑性樹脂よりなる第２の熱溶融性シート５と、前記第１のカバーシート４１と同種又は異種の耐熱性樹脂よりなる第２のカバーシート４３とをこの順に重ね合わせ、前記第２のバーシート４３の上方より平板状に形成された上型１４を下降して所要の加熱・加圧条件下でこの積層体を圧縮する。この圧縮過程において、第１及び第２の熱溶融性シート４，５が溶融し、その一部がフレキシブルＩＣモジュール１０を構成するフレキシブル基体３に含浸すると共に、第１及び第２のカバーシート４１，４３が第１及び第２の熱溶融性シート４，５に接着される。これによって、フレキシブルＩＣモジュール１０と第１及び第２の熱溶融性シート４，５と第１及び第２のカバーシート４１，４３とが一体化され、フレキシブルＩＣモジュール１０がケーシングされる。
【００９７】
以下、必要に応じて、外周部の整形と熱溶融性シート表面へのデザイン印刷とを施し、製品である非接触式情報担体を得る。本例の場合にも、所要の構成及びサイズのフレキシブルＩＣモジュール１０を用いることによって、１回のホットプレスで多数の非接触式情報担体を同時に得ることができる。本例の非接触式情報担体製造方法も、図１４に示した非接触式情報担体製造方法と同様の効果を有する。
【００９８】
〈非接触ＩＣカードの製造方法の第４例〉
本例の非接触ＩＣカードの製造方法は、所謂ロールプレス法によってカバーシートを有しない非接触式情報担体を製造する方法に関するものである。
【００９９】
即ち、図１６に示すように、多数の搭載部品がテープ状のフレキシブル基体に所定の間隔を隔てて埋設されたフレキシブルＩＣモジュール１０と、例えばＰＥＴなどの熱可塑性樹脂よりなるテープ状の第１の熱溶融性シート４と、これと同種又は異種の熱可塑性樹脂よりなるテープ状の第２の熱溶融性シート５とをそれぞれローラ７１，７２，７３に個別に巻回しておき、ローラ７１から引き出されたフレキシブルＩＣモジュール１０の表面及び裏面にローラ７２，７３から引き出された第１の熱溶融性シート４及び第２の熱溶融性シート５を重ねて貼り合わせ、次いで、この積層体を加熱・加圧ローラ７４に通して圧縮成形する。なお、図１６において、符号７５は引出ローラ、符号７６は案内ローラ、符号７７は貼り合わせローラを示している。
【０１００】
前記積層体が加熱・加圧ローラ７４を通過する過程において、第１及び第２の熱溶融性シート４，５が溶融し、その一部又は全部がフレキシブルＩＣモジュール１０を構成するフレキシブル基体に含浸する。これによって、フレキシブルＩＣモジュール１０と第１及び第２の溶融性シート４，５とが一体化され、フレキシブルＩＣモジュール１０が第１及び第２の溶融性シート４，５によってケーシングされる。以下、前記積層体に対するデザイン印刷と切断とを行い、製品である非接触式情報担体を得る。
【０１０１】
本例の非接触式情報担体製造方法は、所謂ロールプレス法によってフレキシブルＩＣモジュール１０のケーシングを行うので、所謂ホットプレス法によってフレキシブルＩＣモジュール１０をケーシングする場合に比べてより一層非接触式情報担体のケーシング工程を効率化でき、非接触式情報担体の製造コストを低減することができる。
【０１０２】
〈非接触ＩＣカードの製造方法の第５例〉
本例の非接触ＩＣカードの製造方法は、所謂ロールプレス法によってカバーシートを有する非接触式情報担体を製造する方法に関するものである。
【０１０３】
即ち、図１７に示すように、多数の搭載部品がテープ状のフレキシブル基体に所定の間隔を隔てて埋設されたフレキシブルＩＣモジュール１０と、例えばＰＥＴなどの熱可塑性樹脂よりなるテープ状の第１の熱溶融性シート４と、これと同種又は異種の熱可塑性樹脂よりなるテープ状の第２の熱溶融性シート５と、例えばＰＶＣなどの耐熱性に優れた樹脂材料よりなるテープ状のカバーシート４１，４３をそれぞれローラ７１，７２，７３，７８，７９に個別に巻回しておき、ローラ７１から引き出されたフレキシブルＩＣモジュール１０の表面及び裏面にローラ７２，７３から引き出された第１の熱溶融性シート４及び第２の熱溶融性シート５を重ね、さらにこれら第１の熱溶融性シート４及び第２の熱溶融性シート５の表面にローラ７８，７９から引き出された第１のカバーシート４１及び第２のカバーシート４３を重ねて貼り合わせ、次いで、この積層体を加熱・加圧ローラ７４に通して圧縮成形する。この図においても、符号７５は引出ローラ、符号７６は案内ローラ、符号７７は貼り合わせローラを示している。
【０１０４】
図１７の方法によると、前記積層体が加熱・加圧ローラ７４を通過する過程において第１及び第２の熱溶融性シート４，５が溶融し、その一部がフレキシブルＩＣモジュール１０を構成するフレキシブル基体に含浸してフレキシブルＩＣモジュール１０と第１及び第２の熱溶融性シート４，５とが一体化されると共に、溶融した第１及び第２の熱溶融性シート４，５によって第１及び第２のカバーシート４１，４３が接着され、フレキシブルＩＣモジュール１９がケーシングされる。以下、前記積層体に対するデザイン印刷と切断とを行い、製品である非接触式情報担体を得る。
【０１０５】
本例の非接触式情報担体製造方法も、図１６に示した非接触式情報担体製造方法と同様の効果を有する。
【０１０６】
以下、本発明の他の実施形態例を列挙する。
【０１０７】
▲１▼前記各実施形態例においては、不織布をもってフレキシブル基体３を構成したが、その他織物、編物、紙又は皮革等を用いた場合にも、同様の方法で非接触ＩＣカードを製造できる。
【０１０８】
▲２▼前記各実施形態例においては、基体３内にＩＣチップ１及びコイル２が埋設されたフレキシブルＩＣモジュールを用いて非接触ＩＣカードを製造したが、基体３の片面にＩＣチップ１及びコイル２が埋設されたフレキシブルＩＣモジュールを用いた場合にも、同様の方法で非接触ＩＣカードを製造できる。
【０１０９】
▲３▼前記各実施形態例においては、搭載部品としてＩＣチップ１及びコイル２が埋設されたフレキシブルＩＣモジュールを例にとって説明したが、他の搭載部品が埋設されたフレキシブルＩＣモジュールを用いる場合にも、同様の方法で非接触ＩＣカードを製造できる。
【０１１０】
▲４▼前記各実施形態例においては、非接触式ＩＣカードの製造方法を例にとって説明したが、コイン状或いはリボン状など、他の形状の非接触ＩＣ情報担体を構成することも勿論容易である。
【０１１１】
▲５▼ＩＣチップとコイルとの直接接続方法に関しても、前記各実施形態例に例示したもののほか、導電性樹脂を介してＩＣチップ及びコイルを接続するという接続方法を採ることもできる。
【０１１２】
▲６▼前記各実施形態例において説明したＩＣチップ１の入出力端子１ａとコイル２との接続方法、即ち、心線２ａや接合用金属層２ｃの周囲が絶縁層２ｂで被覆されたままの線材を用いてボンディングツールによる接合を実行し、ボンディングツールから与えられるエネルギによって絶縁層２ｂの炭化と除去とを行いつつＩＣチップ１の入出力端子１ａとコイル２とを接続させる方法は、単にＩＣチップ１の入出力端子１ａとコイル２との接続にのみ適用できるだけではなく、例えば、配線基板へのジャンパー線の接続や磁気ヘッドにおけるコイルの接続にも応用することができる。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明のフレキシブルＩＣモジュールは、搭載部品を不織布等からなるフレキシブル基体内に埋設したので、搭載部品の保護効果に優れると共に、例えば非接触式ＩＣカード等を製造する際の搭載部品の取扱い、特に小型のＩＣチップや低剛性のコイルの取扱いを容易化できる。また、基体が極めてフレキシビリティに富んでいるので、平板状の非接触式ＩＣカードの構成部品として利用できるだけでなく、湾曲した部分や繰り返し変形を受ける部分に付設する情報担体としても広く適用することができる。さらに、ＩＣチップとコイルとを直接接続したので、配線基板の省略が可能になり、フレキシブルＩＣモジュールひいては最終製品である非接触ＩＣカードの薄形化と低コスト化を図ることができる。特に、ハンダ法や溶接法によってＩＣチップとコイルとを直接接続した場合には、接続の信頼性も高めることができる。
【０１１４】
本発明のフレキシブルＩＣモジュールの製造方法は、厚さ方向への圧縮性と自己圧着性と樹脂の含浸性とを有する不織布等の間又は片面に搭載部品を位置決めして載置し、ホットプレスするだけで製造できるので、簡単な製造工程で効率良く製造することができる。よって、最終製品である非接触式ＩＣカード等を安価に製造することができる。
【０１１５】
本発明に係る情報担体の製造方法のうち、フレキシブルＩＣモジュールが設定された金型キャビティ内に樹脂を充填するものは、カバーシートに対する搭載部品の接着を省略できるので、情報担体の製造を効率化できる。また、樹脂の充填時にカバーシートに作用する熱負荷を均一化できることから、熱負荷の不均一に起因するカバーシートのしわよりを防止できる。よって、高品質の情報担体を高能率に製造できると共に、デザイン印刷等の品質も良好なものにすることができる。また、フレキシブル基体にて保持された搭載部品を２枚のカバーシートの間に介在させて樹脂の充填を行うので、各フレキシブル基体の厚さを調整することによって情報担体の厚さ方向に対する搭載部品の設定位置を適宜調整できる。さらに、搭載部品をフレキシブル基体にて保持したので、搭載部品の保護効果を高めることができる。勿論、基体材料として、樹脂の含浸性を有する不織布等を用いたので、樹脂の充填が速やかに行われ、射出成形サイクルが低下することもない。
【０１１６】
本発明に係る情報担体の製造方法のうち、ホットプレス法によって予め作製されたフレキシブルＩＣモジュールをケーシングするものは、製品である情報担体の品質に関して前記樹脂充填法による場合と同様の効果があるほか、簡単な製造設備で実施することができ、かつ量産性に優れるという効果がある。
【０１１７】
本発明に係る情報担体の製造方法のうち、ロールプレス法によって予め作製されたフレキシブルＩＣモジュールをケーシングするものは、製品である情報担体の品質に関して前記樹脂充填法による場合と同様の効果があるほか、各部材の貼り合わせを自動的かつ連続的に行うことができるので、より一層量産性に優れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュールの一部切断した平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図３】第１実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュールに搭載されるＩＣチップ及びコイルの要部平面図である。
【図４】コイルを構成する線材の断面図である。
【図５】ＩＣチップとコイルの直接接続方法及び接続部の状態を示す断面図である。
【図６】ＩＣチップとコイルの他の直接接続方法及び接続部の状態を示す断面図である。
【図７】ＩＣチップとコイルの直接接続に適用される溶接装置の使用状態図である。
【図８】第２実施形態例に係るフレキシブルＩＣモジュールの平面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図１０】フレキシブルＩＣモジュール製造方法の第１例を示す工程図である。
【図１１】フレキシブルＩＣモジュール製造方法の第２例を示す工程図である。
【図１２】フレキシブルＩＣモジュール製造方法の第３例を示す工程図である。
【図１３】ＩＣカード製造方法の第１例を示す工程図である。
【図１４】ＩＣカード製造方法の第２例を示す工程図である。
【図１５】ＩＣカード製造方法の第３例を示す工程図である。
【図１６】ＩＣカード製造方法の第４例を示す工程図である。
【図１７】ＩＣカード製造方法の第５例を示す工程図である。
【符号の説明】
１ ＩＣチップ
１ａ 入出力端子
１ｂ ハンダバンプ
１ｃ ハンダ
２ コイル
２ａ 心線
２ｂ 絶縁層
２ｃ 接続用金属層
３ フレキシブル基体
４ 第１の熱溶融性シート
５ 第２の熱溶融性シート
１０ フレキシブルＩＣモジュール
１１ 下型
１２ 第１の不織布
１３ 第２の不織布
１４ 上型
１５ 窪み
２１ 第１の中間体
２２ 第２の中間体
２３ 第３の中間体
２４ 超音波振動子
３１ 第１段の中間体
３２ 第２段の中間体
３３ 第３段の中間体
４１ 第１のカバーシート
４２ 固定金型
４３ 第２のカバーシート
４４ 可動金型
４５ 通気孔
４６ キャビティ
４７ ゲート
５１，５２ ボンディングツール
６１ａ，６１ｂ 電極
６２ 溶接ヘッド
６３ａ，６３ｂ リボン巻回リール
６４ 高抵抗テープ
６５ モータ
７１〜７９ ローラ
Claims (2)
- 厚さ方向への圧縮性と自己圧着性と樹脂の含浸性とを有する所定形状及び所定寸法の第１のフレキシブル基体の片面にＩＣチップを位置決めして取り付ける工程と、
前記第１のフレキシブル基体と同種又は異種の素材から成る第２のフレキシブル基体の片面にデータ及び／又は電源の非接触伝送用のコイルを位置決めして取り付け、当該コイルの両端部を前記ＩＣチップに設けられた入出力端子の設定間隔に設定する工程と、
前記ＩＣチップ及びコイルを内側にし、かつ前記ＩＣチップに設けられた入出力端子と前記コイルの両端部とを接触させて前記第１及び第２のフレキシブル基体を重ねあわせる工程と、
これら第１及び第２のフレキシブル基体を常温又は加熱下で厚さ方向に圧縮し、その圧縮力によってこれら第１及び第２のフレキシブル基体を互いに一体化すると共に、圧縮力を負荷することによって前記第１及び第２のフレキシブル基体の一部に形成される窪み内に前記ＩＣチップ及びコイルを埋設する工程と、
前記コイルが取り付けられた第２のフレキシブル基体の外面から前記入出力端子部に熱及び加圧力を負荷し、当該入出力端子部と前記コイルの両端部とを電気的に接続する工程を含むことを特徴とするフレキシブルＩＣモジュールの製造方法。 - 厚さ方向への圧縮性と自己圧着性と樹脂の含浸性とを有する所定形状及び所定寸法のフレキシブル基体の片面にデータ及び／又は電源の非接触伝送用のコイルを位置決めして取り付け、当該コイルの両端部をＩＣチップに設けられた入出力端子の設定間隔に設定する工程と、
前記入出力端子を前記コイルの両端部とを接触させて、前記ＩＣチップを前記フレキシブル基体の片面に取り付ける工程と、
前記フレキシブル基体を常温又は加熱下で厚さ方向に圧縮し、圧縮力を負荷することによって前記フレキシブル基体の一部に形成される窪み内に前記ＩＣチップ及びコイルを埋設する工程と、
前記コイルが取り付けられたフレキシブル基体の外面から前記入出力端子部に熱及び加圧力を負荷し、当該入出力端子部と前記コイルの両端部とを電気的に接続する工程を含むことを特徴とするフレキシブルＩＣモジュールの製造方法。
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