JP4958153B2 - スマートカード本体、スマートカード及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明はスマートカード本体、スマートカード及びその製造方法に関し、特に加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カードに使用されるスマートカードに関する。

従来のスマートカード製造方法によれば、スマートカード本体とチップカードモジュールとは個別に製造される。チップカードモジュールは、チップカードモジュールを具備するスマートカード本体が切り落とされる前に、スマートカード本体に埋め込まれるのが通常である。

特許文献１は、スマートカード本体に組み込まれたチップカードモジュールを開示する。チップは、回路キャリア上に配置されると共にワイヤボンディングにより回路キャリアの反対側のコンタクトに接続される。チップは、充填物に取り囲まれたフレームに囲まれ、チップ及びワイヤボンディングを機械的応力から保護する。

特許文献２により、マイクロモジュール内の半導体チップ用の封止方法が公知である。ここで、マイクロモジュールをカードに組み込むことができる。予め打ち抜かれた金属層が形成され、予め穿孔されたプラスチック層が金属層に付けられ、半導体チップはプラスチック層の孔内の金属層の表面に配置される。チップを囲む保護リングは、例えばシリコーン樹脂等の保護材料で充填されている。

公知の製造方法の場合、チップカードモジュール及びスマートカード本体は個別に製造され、個別に製造されたチップカードモジュールは、スマートカード本体に組み込まれてスマートカードを製造しなければならず、製造工程が複雑になる。

特許文献３は、キャリアストリップ上に製造されるデータキャリア、特にＧＳＭプラグ本体のための製造方法を開示する。データキャリアは、電子部品を具備するデータキャリア本体を有し、キャリアストリップは複数のキャリア要素を有する。製造方法は、キャリアストリップのキャリア要素の周りを射出成形して複数のデータキャリア本体を製造する工程と、電子部品をデータキャリア本体に接続して複数のデータキャリアを製造する工程とを具備する。
特表２０００−５０３１５５号公報 特開平３−２０２４００号公報 国際特許公開第２００４／０３６６４８号パンフレット 仏国特許出願公開第２７３６４５３号明細書 特開平１０−７０１４７号公報 国際特許公開第０１／０３１８５号パンフレット

特許文献３のデータキャリアの製造方法において、複数のデータキャリアはデータキャリア本体に組み込まれた電子部品と共に製造され、データキャリアは、製造コストを低減できるように単一のキャリアストリップ上に製造される。しかし、このデータキャリアのための製造方法は、データキャリアが電子部品と共に製造されるほど柔軟性を有していない。

よって、スマートカード本体用の柔軟性があって簡単な製造方法、及びロール対ロール法と両立し得るスマートカード用の組立方法に対するニーズがある。

従って、本発明は、スマートカード本体の製造方法、及び簡単で柔軟性のあるスマートカードの製造方法を達成するようにスマートカードの組立方法を改良することを目的とする。

この目的は、請求項１に従ったスマートカード本体の製造方法、及び請求項７に従ったスマートカードの組立方法により達成される。さらに、この目的は、請求項９に従ったスマートカード本体、及び請求項１５に従ったスマートカードにより達成される。

本発明の利点のある成果は従属項のテーマである。

本発明によれば、半導体チップを組み込むためのスマートカード本体の製造方法が説明される。この方法は導電層にリードフレームを形成する工程を有し、リードフレームは、第１面上に携帯電話又は同様の物品等の外部部品に接続するための第１コンタクトを有し、第１面とは反対側の第２面上で半導体チップに接続可能である。本発明によれば、製造方法は、スマートカード本体の第２面上に、例えば射出成形材料等の絶縁材料製の外被層を形成する工程を有し、外被層は半導体チップを組み込むための凹部を有する。

このような製造方法により、半導体チップを組み込むよう構成されたスマートカード本体を製造する。スマートカード本体及び組み込まれた半導体チップを具備するスマートカードが組み立てられるまで、半導体チップは組み込まれない。本発明の方法によれば、まだ半導体チップを含んでいないスマートカード本体が製造される。この方法により、特に柔軟性のある態様でスマートカードを製造できるという利点がある。

スマートカード本体の製造のみならず、ロール対ロール法によるスマートカードの組立の可能性もまた、スマートカードの製造を特に簡単にする。スマートカード本体のロールは、単に半導体チップを取り付け最終工程として半導体チップを具備したスマートカード本体を閉じることのみが必要なスマートカード製造業者に対して簡単に供給することができる。さらに、スマートカードの個人専用化は、半導体チップを具備したスマートカード本体に個人専用化チップを積層することにより、ロール対ロール法を使用してスマートカード製造業者が実行することができる。

また、スマートカード製造業者は、従来の製造方法で必要とされていたスマートカードモジュールの取外し及びスマートカード本体へのスマートカードモジュールの埋込みを含む工程を最早実行する必要がないので、スマートカードの製造は特に簡素化される。本発明によれば、スマートカード本体は、半導体チップのみが取り付ける必要があり、スマートカード本体が閉じられてスマートカードを製造するように、ロール対ロール法により製造される。スマートカード製造業者はまた、既存のロール対ロール法を使用することができる。

さらに、本発明に従ったスマートカード本体はまた、別のより大きなスマートカード本体に組み込むことができる。このことは、スマートカード本体が、１ＦＦ又は２ＦＦスマートカード形式と比較して寸法が小さいスマートカード形式を表わす３ＦＦスマートカード形式により製造される際に特に有利である。このため、３ＦＦスマートカード本体は他の１ＦＦ又は２ＦＦスマートカード本体に組み込むことができ、スマートカード製造業者にスマートカード製造により大きな柔軟性を提供する。

リードフレームの形成を含む工程が、好適には銅を含む導電層を打ち抜く工程、及び打ち抜かれた導電層の好適には電気めっきによる金属化工程を具備すると、特に有利である。銅のロールはこのように打ち抜かれ、ロール対ロール法を使用して金属化し、簡単且つ低コストでリードフレームを製造することができる。

導電層の第２面が、組み込まれる半導体チップと接触するために使用される好適には金製の第２コンタクトを具備すると、組み込まれる半導体チップを容易にリードフレームに電気接続することができる。

予め打ちぬかれた誘電層が導電層の第２面に積層され、外被層が絶縁性射出成形材料で形成され、プラスチック材料が積層された導電層の周りに射出成形されると、簡単且つ低コストに外被層を製造することができる。さらに、スマートカードを製造するために外被層の凹部内に半導体チップを一旦組み込むと、続く工程で外被層上に配置する必要があるのは一表面層のみであるという利点がある。このため、スマートカードの組立工程が簡素化される。

キャリアストリップ上に、キャリアストリップから取り外すことができる複数のスマートカード本体を製造することは特に利点がある。このため、スマートカード本体の製造工程はロール対ロール法と両立でき、簡単且つ低コストの製造方法を提供する。複数のスマートカード本体は、ロール上で製造され、スマートカード本体に半導体チップを嵌めてスマートカード本体を閉じてスマートカードを製造しなければならないスマートカード製造業者に供給することができる。

本発明によれば、製造されたスマートカード本体の外被層の凹部内に半導体チップを嵌めこむ工程と、スマートカード本体の外被層の凹部を閉じる工程とを具備するスマートカードの組立方法が説明される。

スマートカードは、こうして簡単且つ低コストで製造される。さらに、スマートカードの組立方法は、とりわけスマートカードがロール対ロール法で製造される際に、スマートカードの製造がより迅速に実行できるという利点をスマートカード製造業者に提供する。スマートカード本体が使用する準備ができたロール上に供給されると、スマートカードを製造するためには、スマートカード本体に半導体チップを嵌めこみスマートカード本体を閉じることのみが必要である。スマートカード本体の表面層はまた、例えばラベルを具備することにより個人専用化することができる。

スマートカード本体の外被層の凹部を閉じる工程が凹部上にストリップを積層する工程を具備する場合、特に有利である。このため、スマートカード本体を簡単、迅速且つ低コストで閉じることが可能である。

本発明は、添付図面に示された形状により以下に詳細に説明される。本発明によるスマートカード本体の類似する又は対応する詳細は、図面において同一の参照符号が付される。

図１、図２及び図３は、キャリアストリップの第１面の平面図である。図４は、第１面とは反対側の第２面の平面図である。従って、図１、図２、図３及び図４は、本発明に従ったスマートカード本体の両面の平面を示す。

図１に示されるように、複数のスマートカード本体１０はキャリアストリップ１００上に製造される。キャリアストリップ１００は、好適には銅板で構成される導電層１により形成される。しかし、例えばアルミニウム等の他の導電性材料も使用可能である。キャリアストリップ１００は、複数のスマートカード本体１０がロール対ロール法で製造できるように、好適には導電層１のロールからなる。

半導体チップを組み込むためのスマートカード本体１０の製造工程を、図１、図２及び図３を参照して説明する。

最初に導電層１が打ち抜かれ、導電層１にリードフレームが形成される。リードフレームは、図１に示される導電層１の第１面に第１コンタクト２を有する。そして、導電層１は、打抜き工具（図１にはハッチングで示される）によりロールに沿って打ち抜かれる。図１、図２及び図３に示されるように、２個のスマートカード本体１０が導電性ロールの単一幅内で製造される。もちろん、ロールの幅内で異なる数のスマートカード本体を選択することも可能である。

導電層１が打ち抜かれてリードフレームが一旦形成されると、第１面に配置されたコンタクト２が金属化される。第１コンタクト２は、好適には電気めっき法を使用してニッケル及びニッケルリンでコーティングされる。しかし、打ち抜かれた導電層１に対しては、例えばスパッタリング、蒸着等の他の金属化方法も可能である。導電層１の第２面（図１、図２及び図３に図示せず）は、好適には金製である第２コンタクト１３を具備する。これらの第２コンタクト１３は、組み込まれた半導体チップをリードフレームの第１コンタクト２に接続するのに使用される。半導体チップは、好適にはワイヤボンディングを介して第２コンタクト１３に接続される。

次に、予め打ち抜かれた誘電層（図１、図２及び図３には図示せず）が、導電層１の第２面に積層される。誘電層は、第２コンタクト１３が誘電層の打ち抜いたものに対応するように、予め打ち抜かれる。

次に、誘電層が、誘電層の表面の粗さを増大させるレーザ処理により活性化される。この工程は、後工程で付加される射出成形材料が誘電層表面に接着することを確保するために必要である。

図２に示されるように、打抜き工具（ハッチングで図示）がキャリアストリップ１００を打ち抜いてスマートカード本体１０が形成される。

本発明の有利な一実施形態によれば、２個のスマートカード本体１０がロールの単一幅内で製造され、打抜き工具は２個の第１スマートカード本体の各々の第１半体を打ち抜くのに対し、図２に示されるように第２打抜き工具は２個の第２スマートカード本体の各々の第２半体を打ち抜く。このため、ロールに沿った移動により、２個の半体の２個のスマートカード本体がロールの一幅内で打ち抜かれること、及び形成されるスマートカード本体の形成が可能になる。

図３に示されるように、外被層１１は次に、スマートカード本体の第２面上の絶縁性射出成形材料から形成される。ここで、積層された導電層１の周りにプラスチック材料が射出成形される。このため、射出成形された外被層１１は、第１コンタクト２及び第２コンタクト１３の双方の周りでスマートカード本体１０の両面に縁を形成し、そのように形成されたスマートカード本体１０は、好適には３ＦＦスマートカード形式に対応する。

図４はスマートカード本体１０の第２面の平面図であり、図５は図４のＡ−Ａ線に沿ったキャリアストリップ１００の断面図である。図６は、図５の部分６の拡大断面図である。

図４に示されるように、外被層１１は、半導体チップを組み込むための凹部１２を有する。第２コンタクト１３は導電層１上に配置され、組み込まれる半導体チップに第２コンタクト１３が接触するためにアクセスできるように、導電層１に積層された誘電層１４は予め打ち抜かれている。

図５及び図６に示されるように、外被層１１と、スマートカードの組立の続く工程で外被層１１に積層される表面層（図５及び図６には図示せず）との合計高さは、３ＦＦ形式に従ったスマートカードの厚さに対応する。外被層１１の高さＨは好適には0.7mmの値を有するのに対し、積層された表面層の厚さは0.1mmの値を有する。図６に示されるように、外被層１１の高さＨは、導電層１の第１面と面一に配置された射出成形された材料の第１面と、表面層が積層される射出成形された材料の第２面との間の距離を含む。

スマートカードの組立を以下の詳細に説明する。半導体チップは、スマートカード本体１０の外被層１１の凹部１２内に嵌められる。半導体チップは、好適には誘電層１４に接着される。或いは、半導体チップはまた、導電層１に直接付けることができる。次に、スマートカード本体１０の外被層１１内で半導体チップを具備する凹部１２が閉じられる。ストリップは、好適には外被層１１の凹部１２内に積層される。

本発明の有利な一実施形態によれば、複数のスマートカード本体１０は、ロール対ロール法によりキャリアストリップ１００上に製造される。これにより、スマートカードの製造工程を簡単にするので、キャリアストリップがスマートカード製造業者に供給されると、スマートカード製造業者は半導体チップを取り付ける工程及び外被層１１を閉じる工程のみを実行するだけで足りる。複数のスマートカード本体１０をキャリアストリップ１００から外すことができるので、スマートカードは組立後に分離すれば足りる。

本発明に従ったスマートカード本体の製造方法は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カードの製造をより柔軟且つ簡単にすることができる。スマートカード本体１０はロール対ロール法によりキャリアストリップ１００上に製造することができ、このようなキャリアストリップ１００は、引き続きスマートカード製造業者に供給することができ、半導体チップを取り付け、スマートカード本体を閉じてスマートカードを製造するだけである。

本発明に従ったスマートカード本体のための製造方法の第１工程におけるキャリアストリップの第１面を示す平面図である。 本発明に従ったスマートカード本体のための製造方法の第２工程におけるキャリアストリップの第１面を示す平面図である。 本発明に従ったスマートカード本体のための製造方法の第３工程におけるキャリアストリップの第１面を示す平面図である。 図３に示されたキャリアストリップの第２面を示す平面図である。 図４のＡ−Ａ線に沿ったキャリアストリップの断面図である。 図５に示された断面の拡大図である。

符号の説明

１ 導電層
２ 第１コンタクト
１０ スマートカード本体
１１ 外被層
１２ 凹部
１３ 第２コンタクト
１４ 誘電層
１００ キャリアストリップ

Claims (13)

1. 半導体チップを組み込むためのスマートカード本体の製造方法において、
   導電層に、第１面上に第１コンタクトを有すると共に前記第１面とは反対側の第２面上で半導体チップに接続可能であるリードフレームを形成する工程と、
   前記スマートカード本体の前記第２面上に、前記半導体チップを組み込むための凹部を有する絶縁性の外被層を形成する工程とを具備し、
   前記導電層の前記第２面に、予め打ち抜かれた誘電層を積層する工程をさらに具備し、
   前記外被層の形成工程は、前記誘電層の予め打ち抜かれた部分を介して、積層された前記導電層の周りにプラスチック材料を射出成形する工程からなることを特徴とするスマートカード本体の製造方法。
2. 前記リードフレーム形成工程は、前記導電層の打抜き工程と、該打ち抜かれた導電層の金属化工程とを具備することを特徴とする請求項１記載のスマートカード本体の製造方法。
3. 前記導電層の前記第２面に、第２コンタクトを設ける工程をさらに具備し、
   前記第２コンタクトは、組み込まれる前記半導体チップの接触のために使用されることを特徴とする請求項１又は２記載のスマートカード本体の製造方法。
4. 複数の前記スマートカード本体が、キャリアストリップ上に製造されると共に該キャリアストリップから取外し可能であることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載のスマートカード本体の製造方法。
5. 請求項１ないし４のうちいずれか１項に従って製造された前記スマートカード本体の前記外被層の前記凹部に、半導体チップを嵌め込む工程と、
   前記スマートカード本体の前記外被層を閉じる工程とを具備することを特徴とするスマートカードの組立方法。
6. 前記外被層を閉じる工程は、前記スマートカード本体の前記外被層の前記凹部に、ストリップを積層する工程を具備することを特徴とする請求項５記載のスマートカードの組立方法。
7. 半導体チップを組み込むスマートカード本体であって、
   第１面に第１コンタクトを有すると共に前記第１面とは反対側の第２面上で半導体チップに接続可能なリードフレームを形成するように構成される導電層を具備し、
   前記スマートカード本体は、前記半導体チップを組み込むための凹部を有する絶縁外被層を前記スマートカード本体の第２面上に有し、
   前記導電層の前記第２面は、予め打ち抜かれた誘電層を具備し、
   前記外被層は、前記誘電層の予め打ち抜かれた部分を介して、積層された前記導電層の周りに射出成形されたプラスチック材料からなることを特徴とするスマートカード本体。
8. 前記導電層は打抜き形成されていることを特徴とする請求項７記載のスマートカード本体。
9. 前記導電層の第２面は第２コンタクトを具備し、
   該第２コンタクトは、組み込まれる前記半導体チップの接触のために使用されることを特徴とする請求項７又は８記載のスマートカード本体。
10. 請求項７ないし９のうちいずれか１項に従った複数の前記スマートカード本体を具備するキャリアストリップであって、
    前記複数のスマートカード本体は前記キャリアストリップから取外し可能であることを特徴とするキャリアストリップ。
11. 請求項７ないし９のうちいずれか１項に従った前記スマートカード本体の前記外被層の凹部内に付加された半導体チップと、前記スマートカード本体の前記外被層の前記凹部を閉じる表面層とを具備することを特徴とするスマートカード。
12. 前記表面層は積層を具備することを特徴とする請求項１１記載のスマートカード。
13. 前記スマートカードはＳＩＭカードからなることを特徴とする請求項１１又は１２記載のスマートカード。

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