JP4494558B2 - 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、半導体チップ部品および抵抗やコンデンサからなるチップ状電子部品を搭載したICカード、特にアンテナコイルを備えたICカードを簡易に製造することのできるICカードの製造方法に関する。
【0002】
【関連する背景技術】
近時、情報処理機能を有するICカードの普及が目覚ましく、中でもアンテナコイルを内蔵して各種情報処理機器との間で非接触の情報通信を行うようにしたICカードの利用が注目されている。この種のICカードは、一般的には銅箔をラミネートした配線板をエッチング処理する等してアンテナコイルを成型し、その表面を保護基板にて覆った構造を有している。
【0003】
尚、カード基板に装着するアンテナコイルをメッキ法や印刷法を用いて形成したり、或いはカード基板に熱風を吹き付けて熱軟化させながら線状導体を所定のパターン形状をなして埋め込むことで、更には線状導体に超音波振動を与えながら基板表面に順次埋め込んで行くことでアンテナコイルを形成することも提唱されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら銅箔をエッチング処理してアンテナコイルを形成することは、その製造工程が複雑であることのみならず、アンテナコイルとしての導体密度を十分に高くすることができない。これ故、アンテナ特性やその製造コストの点で問題がある。またメッキ法や印刷法にてアンテナコイルを製作する場合、一般的にはその導体膜厚を厚くすることが困難であり、曲げ応力や引っ張り応力に対する強度、ひいてはICカードへの実装後の強度や信頼性に問題がある。
【0005】
また前述した超音波振動を与えながら線状導体を布設するものにあっては、超音波振動による線状導体の疲労断線の問題がある。更にはこの手法にあっては、超音波振動による摩擦熱を利用して基板表面を軟化させて線状導体を埋設するので、その埋設条件の最適設定が非常に難しいと言う問題がある。しかも高価な超音波振動装置を必要とし、設備コストが掛かると言う問題もある。
【0006】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、例えばアンテナコイルを備えたICカードを簡易に信頼性良く、しかも安価に製造することのできるICカードの製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するべく本発明に係るICカードの製造方法は、粘着シートの表面に沿って相対的に移動可能に設けられた布線ヘッドを該粘着シートの表面に間欠的に点接触させながら線状導体を繰り出すことで、前記粘着シートの表面に前記線状導体を順次貼付していくと言う、本発明者等が先に特願平11−126988号にて提唱した布線技術を用いて実現されるもので、粘着シート上の所定の位置にチップ部品または端子部をなすランド体を貼付した後(第1の工程)、布線ヘッドを下降させることで前記布線ヘッドのノズル先端より導出される線状導体を前記粘着シート上に点接触させ、次に前記布線ヘッドを上昇させることで前記線状導体を前記ノズル先端から引出し、次に前記布線ヘッドを所定の布線パターンより定まる方向に所定量だけ移動させる、といった前記布線ヘッドの下降、上昇、及び移動を繰り返すことで、前記線状導体を前記粘着シート上に間欠的に点接触させながら前記布線パターン形状に布線してアンテナコイルを形成し(第2の工程)、前記線状導体の端末を前記チップ部品またはランド体に電気的接続する(第3の工程)。その後、前記線状導体が布線された粘着シートと所定のカード基板とを相互に貼り合わせる(第4の工程)ことを特徴としている。
【0008】
好ましくは前記粘着シートの線状導体が布線された表面にカード基板を貼付し、或いはカード基板の表面に前記粘着シートを貼付することで、粘着シートとカード基板とを相互に貼り合わせる。より好ましくは請求項2に記載するように一対のカード基板にて前記粘着シートを挟み込むことを特徴としている。この際、請求項3に記載するように前記粘着シートとしては、絶縁性の両面粘着シートを用いることが好ましい。
【0009】
尚、前記チップ部品は、請求項4に記載するように半導体集積回路素子等の半導体チップ部品、チップ状の抵抗、及びチップ状のコンデンサのいずれか1つ以上を含むチップ状電子部品からなり、また所定のパターン形状をなして布線される線状導体にて前記チップ部品を相互に電気的接続する配線パターンを形成したり、更にはアンテナコイルを形成することを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るICカードの製造方法について説明する。
このICカードの製造方法は、図1にその製造工程を分解して段階的に示すように、先ずその裏面に剥離シート1を備えた両面粘着シート2を準備し、この両面粘着シート2の露出した粘着面(表面)の所定の位置に半導体集積回路素子等の半導体チップ部品(ICチップ)3や、抵抗やコンデンサ等のチップ状電子部品(図示せず)、更には電気的接続端子部をなす円形状の導体パターンからなるランド体(図示せず)を貼付する[第1の工程]。
【0011】
尚、上記両面粘着シート2としては、例えば熱硬化型ゴム系粘着層やアクリル系粘着層、或いはシリコーン系粘着層等からなる接着剤層(粘着面)を設けたポリエステルやポリイミドをベース(支持体)とするシート状の可撓性フィルムを用いることができる。より薄くしたい場合には、例えば寺岡製作所製のベースレス(無支持体)の両面粘着シート[#7021](接着剤層のみを有する粘着シート)を用いることができる。前述した剥離シート1は、上記ベース(支持体)の両面にそれぞれ設けられた接着剤層(粘着面)の一方の面に剥離可能に設けられる。尚、接着剤層だけの粘着シートを用いた場合には、上記剥離シート1はその一方の面に剥離可能に設けられる。
【0012】
しかる後、上述した如くICチップ3等を所定の位置に貼付した両面粘着シート2の表面に、図1(a)に示すように布線ヘッド11を用いて0.14mm径のポリウレタン線等の線状導体4を布線し、所定のパターン形状をなすアンテナコイル5を形成する[第2の工程]。
この布線ヘッド11を用いた線状導体4の両面粘着シート2上への布線は、例えば図2に示すように構成された布線装置を用いて行われる。
【0013】
この布線装置について簡単に説明すると、布線装置はテーブル(コンベア機構)12上に載置された両面粘着シート2に対して、前記布線ヘッド11を移動機構(XYテーブル)13に支持して平面移動可能に設けて構成される。移動機構13は、マイクロプロセッサ等からなる制御部14の制御の下で前記布線ヘッド11を粘着シート2の表面に沿わせて、予め設定されたパターンを描きながら2次元的(平面的)に移動させる役割を担う。また布線ヘッド11は、この平面移動に関連して上下動して、そのノズル先端を粘着シート2の表面に間欠的に点接触させながら、ボビン25から巻き戻されてテンショナ26やガイドシープ27等を介して供給される線状導体4を前記粘着シート2の表面に順次布設する。
【0014】
即ち、布線ヘッド11は、その下降に伴ってそのノズル先端より導出される線状導体4を粘着シート2の表面に瞬時的に点接触させ、該粘着シート2の表面(粘着面)にピンポイントで貼付する。その後、布線ヘッド11は、その上昇により線状導体4をノズル先端から引き出し(繰り出し)、前記移動機構13により布線パターンにより定まる方向に所定量だけ移動された後に再び下降して前記線状導体4を粘着シート2の表面(粘着面)に貼付する。このようにして平面移動しながら上下に駆動される布線ヘッド11により、図3に示すように布線ヘッド11のノズル先端から導出した線状導体4が粘着シート2に間欠的に点接触し、その接触点P1,P2,P3,…間に該線状導体4が順次に布設される。換言すれば、恰もミシンで糸を縫い付けるように粘着シート2の表面に線状導体4が所定のパターンを形成して布設されていくことになる。
【0015】
このような布線装置を用いて前記両面粘着シート2上に線状導体4を布線して所定のパターン形状をなすアンテナコイル5を形成したならば、次に図1(b)に示すように、前記線状導体4の端末(アンテナコイル5)を前記ICチップ3の所定の端子部に半田付けする等して電気的に接続する[第3の工程]。尚、両面粘着シート2上に貼付されたICチップ3や、抵抗やコンデンサ等のチップ状電子部品との間の配線が必要な場合には、前述したアンテナコイル5の布設形成時にその配線パターンの布設形成も行い、これらの各端末の所定部位への電気的接続がそれぞれ行われる。
【0016】
但し、アンテナコイル5の形成に用いられる線状導体4と、チップ部品間の配線に用いられる線状導体4とが異なるような場合に、例えばアンテナコイル5の布設形成とその半田付け処理を行った後、前記線状導体4を配線用のものに変更し、同様にしてその線状導体4の布線と、ICチップ3等の端子部やランド体への半田付けを行うようにすれば良い。つまり線状導体4の種別を変更して、上述した第2工程と第3工程とを繰り返し実行するようにすれば良い。
【0017】
以上のようにして両面粘着シート2の表面にICチップ3等を配置し、またアンテナコイル5を布設形成して図1(b)に示すように所定の機能回路(ICカードの本体部)を形成したならば、次に図1(c)に示すように上記両面粘着シート2の上面から所定のカード基板6を貼り合わせる[第4の工程]。しかる後、図1(c)に示すように上記両面粘着シート2の裏面に設けられた剥離シート1を剥離し、これによって露出した裏面側の粘着面に上記カード基板6と対をなす下面側のカード基板7を貼り合わせる[第4の工程]。
【0018】
これらのカード基板6,7は、PVC(ポリ塩化ビニル)やPET(ポリエチレンテフタレート)等からなる。またこの際、カード基板6,7を両面粘着シート2の外形寸法よりも若干大きめのものとし、両面粘着シート2をその内側に位置付けてカード基板6,7の外周縁部が直接接触するようにする。そして直接接触したカード基板6,7の外周縁部を、スポット溶接して両者を一体化し、図1(e)に示すように一対のカード基板6,7の間に両面粘着シート2を挟み込んでICカードを完成させる。
【0019】
尚、カード基板6,7と両面粘着シート2との外形寸法が同じであるならば、カード基板6,7の間に両面粘着シート2を挟み込んでこれらを接合一体化した後、その端面を全周に亘って樹脂コートしたり、その全体をラミネートする等して両面粘着シート2を保護することが好ましい。
かくして上述した如くして製造されるICカードによれば、特に両面粘着シート2上に線状導体4を布線して所定のパターン形状をなすアンテナコイル5を形成し、また粘着シート2上に貼付されたチップ部品間の配線を施すので、その製造工程の単純化を図ることができ、製造コストの低減に大きく寄与し得る。しかも所定の線状導体4を両面粘着シート2上に直接布設するので、アンテナコイル5としての導体密度を十分に高くすることも容易であり、特に線状導体4として絶縁被覆銅線を用いた場合には、アンテナコイルパターンを密着させて形成することもできるので、そのアンテナ特性を十分に高いものとすることができる。更にはメッキ法や印刷法にてアンテナコイル5を製作する場合のように曲げ応力や引っ張り応力に対する強度の問題を招来することがなく、また超音波振動を用いて布線する場合のような疲労断線の虞もない。従って簡易にして安定に、信頼性の高いICカードを安価に製造し得ると言う効果が奏せられる。
【0020】
またカード基板6,7への接合についても、両面粘着シート2が有する粘着機能をそのまま利用することができるので、その接合作業が容易であり、この点でも製造工程の簡素化を図ることができる等の効果が奏せられる。
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えばこの実施形態においては、両面粘着シート2の両面に一対のカード基板6,7を接合したが、その一面、具体的にはチップ部品を貼付し、アンテナコイル5を形成した粘着面にのみカード基板6を貼付した構造のICカードとすることも可能である。また両面粘着シート2の裏面側に予めカード基板7を接合した後、該両面粘着シート2の上面にチップ部品を配置し、またアンテナコイル5を布設形成するようにしても良い。
【0021】
またここではアンテナコイル5を備えたICカードの製造を例に説明したが、アンテナコイル5を備えることのないICカードの製造にも同様に適用することができる。この場合には、粘着シート2の上に配置されたチップ部品間を線状導体4を用いて順次電気的に配線していくようにすれば良い。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々し変形して実施することができる。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば粘着シート上にチップ部品を貼付した後、該粘着シート上に線状導体を布設して上記チップ部品に対する配線を施したり、更には所定パターン形状のアンテナコイルを形成し、その後、この粘着シートを所定のカード基板に貼り付けるので、ICカードを容易に、且つ信頼性良く安価に製造することができる。しかも特性に優れ、強度的に安定したアンテナコイルを容易に形成することができるので、信頼性の高いICカードを安価に製造し得る等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るICカードの製造方法を、その製造工程を分解して段階的に示す図。
【図2】ICカードの製造に用いられる布線装置の概略構成図。
【図3】図2に示す布線装置の布線作用を示す図。
【符号の説明】
1 剥離シート
2 両面粘着シート
3 ICチップ(チップ部品)
4 線状導体
5 アンテナコイル
6,7 カード基板
11 布線ヘッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing an IC card capable of easily manufacturing an IC card equipped with a semiconductor chip component and a chip-shaped electronic component composed of a resistor and a capacitor, particularly an IC card having an antenna coil.
[0002]
[Related background]
Recently, IC cards having an information processing function have been widely used, and in particular, the use of IC cards with built-in antenna coils to perform non-contact information communication with various information processing devices has attracted attention. This type of IC card generally has a structure in which an antenna coil is formed by etching a wiring board laminated with a copper foil and the surface thereof is covered with a protective substrate.
[0003]
In addition, by forming the antenna coil to be mounted on the card substrate using a plating method or a printing method, or by embedding the linear conductor in a predetermined pattern shape while blowing the hot air on the card substrate and thermally softening it, It is also proposed to form an antenna coil by sequentially embedding it on the substrate surface while applying ultrasonic vibration to the linear conductor.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, forming the antenna coil by etching the copper foil not only makes the manufacturing process complicated, but also cannot sufficiently increase the conductor density as the antenna coil. Therefore, there are problems in terms of antenna characteristics and manufacturing costs. In addition, when an antenna coil is manufactured by plating or printing, it is generally difficult to increase the conductor film thickness. The strength against bending stress or tensile stress, and the strength after mounting on an IC card, There is a problem with reliability.
[0005]
Further, in the case where the linear conductor is laid while applying the ultrasonic vibration described above, there is a problem of fatigue breakage of the linear conductor due to the ultrasonic vibration. Further, this method has a problem that it is very difficult to optimally set the embedding condition because the linear conductor is embedded by softening the substrate surface using frictional heat generated by ultrasonic vibration. In addition, there is a problem that an expensive ultrasonic vibration device is required and equipment costs are increased.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an IC card manufacturing method capable of easily and reliably manufacturing an IC card having an antenna coil, for example, at low cost. There is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the IC card manufacturing method according to the present invention includes a wiring head that is relatively movable along the surface of the pressure-sensitive adhesive sheet and intermittently makes point contact with the surface of the pressure-sensitive adhesive sheet. However, the present inventors have previously proposed the wiring technique proposed in Japanese Patent Application No. 11-126988, in which the linear conductors are successively applied to the surface of the pressure-sensitive adhesive sheet by drawing out the linear conductors. This is realized by using a nozzle of the wiring head by lowering the wiring head after affixing a land part forming a chip part or a terminal part at a predetermined position on the adhesive sheet (first step). The linear conductor led out from the tip is brought into point contact with the pressure-sensitive adhesive sheet , and then the wiring head is lifted to draw out the linear conductor from the tip of the nozzle, and then the wiring head is connected to a predetermined cloth. Determined from line pattern It is moved by a predetermined amount in direction, such as downward movement of the wiring head, rise, and by repeating the movement, wiring to the wiring pattern while intermittently by point contact with the linear conductor on said adhesive sheet Then, an antenna coil is formed (second step), and the end of the linear conductor is electrically connected to the chip part or the land body (third step). Then, the adhesive sheet in which the linear conductor is wired and a predetermined card substrate are bonded to each other (fourth step).
[0008]
Preferably, the pressure-sensitive adhesive sheet and the card substrate are bonded to each other by affixing the card substrate to the surface of the pressure-sensitive adhesive sheet on which the linear conductor is wired, or by sticking the pressure-sensitive adhesive sheet to the surface of the card substrate. More preferably, as described in
[0009]
The chip component includes a chip-shaped electronic component including any one or more of a semiconductor chip component such as a semiconductor integrated circuit element, a chip-shaped resistor , and a chip-shaped capacitor as described in
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an IC card manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In this IC card manufacturing method, as shown in FIG. 1 in a step-by-step manner, the double-sided pressure-sensitive
[0011]
The double-sided pressure-sensitive
[0012]
Thereafter, a 0.14 mm diameter polyurethane wire or the like is used on the surface of the double-sided pressure-sensitive
The wiring of the
[0013]
Briefly describing this wiring apparatus, the wiring apparatus supports the
[0014]
That is, as the
[0015]
When the
[0016]
However, when the
[0017]
As described above, the
[0018]
These
[0019]
If the external dimensions of the
Thus, according to the IC card manufactured as described above, the
[0020]
Also, the bonding function of the double-sided pressure-
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in this embodiment, a pair of
[0021]
Further, here, the manufacture of the IC card provided with the
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, after a chip component is pasted on an adhesive sheet, a linear conductor is laid on the adhesive sheet to provide wiring to the chip component, or an antenna coil having a predetermined pattern shape. Then, the adhesive sheet is attached to a predetermined card substrate, so that the IC card can be manufactured easily and reliably at low cost. In addition, since an antenna coil having excellent characteristics and stable in strength can be easily formed, a great practical effect is achieved such that a highly reliable IC card can be manufactured at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an IC card manufacturing method according to an embodiment of the present invention stepwise by disassembling the manufacturing process.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a wiring device used for manufacturing an IC card.
FIG. 3 is a diagram showing a wiring action of the wiring device shown in FIG. 2;
[Explanation of symbols]
1
4
Claims (4)
布線ヘッドを下降させることで前記布線ヘッドのノズル先端より導出される線状導体を前記粘着シート上に点接触させ、次に前記布線ヘッドを上昇させることで前記線状導体を前記ノズル先端から引出し、次に前記布線ヘッドを所定の布線パターンより定まる方向に所定量だけ移動させる、といった前記布線ヘッドの下降、上昇、及び移動を繰り返すことで、前記線状導体を前記粘着シート上に間欠的に点接触させながら前記布線パターン形状に布線してアンテナコイルを形成する第2の工程と、
前記線状導体の端末を前記チップ部品またはランド体に電気的接続する第3の工程と、
前記線状導体が布線された粘着シートとカード基板とを相互に貼り合わせる第4の工程と、
を備えることを特徴とするICカードの製造方法。A first step of attaching a chip body or a land body forming a terminal portion at a predetermined position on the adhesive sheet;
A linear conductor led out from a nozzle tip of the wiring head is brought into point contact with the adhesive sheet by lowering the wiring head, and then the linear conductor is moved to the nozzle by raising the wiring head. The wire conductor is attached to the adhesive by repeatedly descending, raising, and moving the wire head such that the wire head is pulled out from the tip and then moved by a predetermined amount in a direction determined by a predetermined wire pattern. A second step of forming an antenna coil by wiring in the wiring pattern shape while intermittently making point contact on the sheet;
A third step of electrically connecting the end of the linear conductor to the chip part or land body;
A fourth step in which the adhesive sheet and the card substrate on which the linear conductors are wired are bonded to each other;
An IC card manufacturing method comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載のICカードの製造方法。The method of manufacturing an IC card according to claim 1, wherein in the fourth step, the adhesive sheet is sandwiched between a pair of card substrates and bonded together.
ことを特徴とする請求項2に記載のICカードの製造方法。The said adhesive sheet consists of an insulating double-sided adhesive sheet. The manufacturing method of the IC card of Claim 2 characterized by the above-mentioned.
前記線状導体は、前記チップ部品間の配線パターンとして布線されると共に、所定のパターン形状をなして布線されてアンテナコイルを形成する
こととを特徴とする請求項1に記載のICカードの製造方法。The chip component includes a chip-shaped electronic component including one or more of a semiconductor chip component, a chip-shaped resistor, and a chip-shaped capacitor,
2. The IC card according to claim 1, wherein the linear conductor is wired as a wiring pattern between the chip components and is wired in a predetermined pattern shape to form an antenna coil. 3. Manufacturing method.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25906999A JP4494558B2 (en) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | IC card manufacturing method |
KR1020017000112A KR100713319B1 (en) | 1999-05-07 | 2000-05-01 | Wiring Method and wiring device |
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