JP5540524B2 - Non-contact IC sheet, non-contact IC card, and booklet provided with a non-contact IC sheet - Google Patents
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Description
この発明は、電磁波を利用して通信を行う情報媒体に関するものであり、特に、非接触ICシート、非接触ICカード及び非接触ICシートを備えた冊子体に関するものである。 The present invention relates to an information medium that performs communication using electromagnetic waves, and particularly to a booklet provided with a non-contact IC sheet, a non-contact IC card, and a non-contact IC sheet.
電磁波を利用して通信を行う情報媒体は、非接触ICデータキャリアとよばれ、この非接触ICデータキャリアと外部読み書き装置との間で、データ・コマンドなどの情報の入出力や電力・クロック信号等の供給を、電磁誘導によって電気接点を用いることなく非接触状態で行うものである。
一般に、非接触ICデータキャリアは、非接触ICシート単独又は被覆材料とを重ね合わせて規定の型に整形することにより形成される。例えば、非接触ICシートをプラスチックからなる被覆材料で片側又は両側から重ね合わせて国際規格ISO/IEC7810で規定されるID−1形状に整形すれば、非接触ICデータキャリアの一つであるいわゆる非接触ICカードとなり、また、例えば、非接触ICシートをカバーシートと呼ばれる被覆材料で片側から重ね合わせて、さらに、紙などにより形成されたいわゆる本文ページをカバーシートと反対側から重ね合わせ、規定の形状に整形すれば、冊子形状の非接触ICデータキャリアとなる。
An information medium that communicates using electromagnetic waves is called a non-contact IC data carrier. Input / output of information such as data / commands and power / clock signals between the non-contact IC data carrier and an external read / write device. Etc. are performed in a non-contact state without using electrical contacts by electromagnetic induction.
In general, the non-contact IC data carrier is formed by superimposing a non-contact IC sheet alone or a coating material into a predetermined mold. For example, if a non-contact IC sheet is overlapped with a coating material made of plastic from one side or both sides and shaped into an ID-1 shape defined by the international standard ISO / IEC 7810, it is a so-called non-contact IC data carrier. It becomes a contact IC card. For example, a non-contact IC sheet is overlapped from one side with a coating material called a cover sheet, and a so-called body page formed of paper or the like is overlapped from the opposite side of the cover sheet. If shaped into a shape, it becomes a booklet-shaped non-contact IC data carrier.
このように非接触ICシートは、用途に応じて整形加工することにより様々な非接触ICデータキャリアに応用される。特に、外観が重要視されるような前述した非接触ICカードや冊子形状の非接触データキャリアなどに使用される非接触ICシートには、薄くかつ平面平滑性が考慮された段差の少ないものが好適である。 Thus, the non-contact IC sheet is applied to various non-contact IC data carriers by shaping according to the use. In particular, non-contact IC sheets used for the above-described non-contact IC cards and booklet-shaped non-contact data carriers whose appearance is regarded as important are thin and have few steps with flatness taken into account. Is preferred.
従来技術において、ワイヤ導体を用いた非接触ICシートの製造の為に使用されている方法として、例えば、下記特許文献1にICチップ接続とコイル形成を共通基板上で行う方法が提案されている。
In the prior art, as a method used for manufacturing a non-contact IC sheet using a wire conductor, for example, the following
この提案によれば、まずワイヤ導体の一端とチップの第1接合パッドの接続が行われ、次に、上記ワイヤ導体を共通の基板上に直接配設してコイルを形成し、最後に上記ワイヤ導体の一方の開放端と上記ICチップの第2接合パッドとの接続を行うものである。これはICチップの接続とコイルの形成を共通の基板上で一つの連続した動作、またはほぼ同時の操作で可能することにより、予備巻回されたコイルの使用を不要とし、予備巻回されたコイルの取扱いやICチップ上への装着の必要がないために複雑な工程を必要せず非接触ICシートを形成できるとしたものである。 According to this proposal, first, one end of the wire conductor and the first bonding pad of the chip are connected, and then the coil is formed by directly arranging the wire conductor on the common substrate, and finally the wire. One open end of the conductor is connected to the second bonding pad of the IC chip. This enables the connection of the IC chip and the formation of the coil by one continuous operation on the common substrate, or almost simultaneous operation, thereby eliminating the need for using the pre-wound coil. Since it is not necessary to handle the coil or mount it on the IC chip, a non-contact IC sheet can be formed without requiring a complicated process.
さらに、図16に示すように、コイル135の形成に使用するワイヤ導体131を先ず第1の接合パッド132に接続し、その後、コイル配設時に、各巻線をICチップ134の表面を横切らせ、コイルを最終的に第2の接合パッド133に接続する。このようにすることで、図16に示すように、第2の接合パッドとの接続を確立する為にコイル巻線を横切ってワイヤ導体を配線する必要が無く、特に薄いチップカード、すなわち、チップ実装ボードの構造が可能であるとしている。
Further, as shown in FIG. 16, the
上記特許文献1以外には、特許文献2に記載のように、ICチップの接合パッドをワイヤ端部に接触させる際に、拡張した接合パッドを形成した別個の接触用基板を準備する必要がなく、ワイヤ端部とICチップの接合パッドであるターミナル部分に直接接触させる方法(図17、図18参照)が提案されている。
In addition to the above-mentioned
図17は、基板111に配索されてコイル112を形成するワイヤ導体113のワイヤ端部116、117がICチップ115のターミナル部分118およびターミナル部分119に接触しているチップカードインレット110を示している。ワイヤ端部116,117とICチップ115の接合パッドであるターミナル部分118,119との接触方法を、図17とともに図18を参照して説明する。
FIG. 17 shows a
第1工程では、ワイヤ導体113のワイヤ端部116は基板111に固定され、また、ワイヤ導体113を基板111の表面に敷設するワイヤリング工程の実施により、ワイヤ導体113が、凹部114に受入れられたICチップ115を通って案内されて基板に固定される。
In the first step, the
図18に示すように第2工程では、ワイヤ導体113がICチップ115の接合パッドである特定のターミナル部分118を跨ぐ位置に配置され、次に接合パッドであるターミナル部分118に接続される。
このような第1工程を実施すると、接合パッドであるターミナル部分に対してワイヤ導体が正確に整合させられるとしている。
As shown in FIG. 18, in the second step, the
When such a first step is performed, the wire conductor is accurately aligned with the terminal portion which is a bonding pad.
しかし、特許文献1のように、基板上にICチップを固定配置した後にワイヤ導体を第1及び第2接合パッドに接続する方法では、平面平滑性を確保するためにICチップの接合パッド面上に接触されたワイヤ導体上部と基板面との段差を吸収するだけの層厚が必要となる。
However, in the method of connecting the wire conductor to the first and second bonding pads after the IC chip is fixedly arranged on the substrate as in
また、第2の接合パッドとの接続を確立する為にコイル巻線を横切ってワイヤ導体を配線すること無くコイルを配置するために、各巻線をチップの表面を横切らせてコイルを最終的に第2の接合パッドに接続する方法では、ICチップ面上を横切るワイヤ導線上部と基板面の段差を吸収するだけの層厚が必要であるばかりでなく、一般的なICチップの端面は保護膜で保護されていない上に前記端面からクラックなどが生じやすいという特性を持っており、また、一般的なリードフレームと呼ばれる延長された接合パッドの端面は特別な事情がない限り面取りなどの処理は考慮されない。 Also, in order to place the coil without routing the wire conductor across the coil winding to establish a connection with the second bond pad, each winding is crossed across the surface of the chip and finally the coil is In the method of connecting to the second bonding pad, not only does the layer thickness need to absorb the step between the upper portion of the wire conductor crossing the IC chip surface and the substrate surface, but the end surface of a general IC chip is a protective film. In addition to being protected by the above-mentioned end surface, it has a characteristic that cracks are likely to occur from the end surface, and the end surface of an extended bonding pad called a general lead frame is not chamfered unless there are special circumstances. Not considered.
このような理由により、非接触ICデータキャリアの製造過程において、ICチップ表面を横切るワイヤ導線とICチップ端面、または、延長された接合パッドに案内されたワイヤ導線と延長された接合パッドの端面の干渉により、ICチップ破壊、ワイヤ導線の断線又はワイヤ導線の被覆剥がれによるワイヤ導線間の短絡を生じることがある。 For this reason, in the manufacturing process of the non-contact IC data carrier, the wire conductor crossing the IC chip surface and the end face of the IC chip, or the wire conductor guided by the extended bond pad and the end face of the extended bond pad are used. The interference may cause a short circuit between the wire conductors due to IC chip breakage, wire conductor breakage, or wire conductor stripping.
また、特許文献2に記載のものにおいても、ワイヤ導体113がICチップ115の表面を横切るため、上記特許文献1と同様の問題が生じるとともに、ワイヤ導体113が凹部114の空間部分を横切るため、この部分においてワイヤ導体113が断線しやすいという問題がある。
Also, in the one described in
そこで本発明は、このような課題を解決し、チップユニットとアンテナコイルを有する非接触ICシートにおいて薄型で平面平滑性およびアンテナコイルを形成するワイヤ導体とチップユニットとの干渉を改善した非接触ICシートを提供することを目的としている。 Therefore, the present invention solves such a problem, and is a non-contact IC sheet which is thin and smooth in a non-contact IC sheet having a chip unit and an antenna coil, and has improved interference between the wire conductor forming the antenna coil and the chip unit. The purpose is to provide a seat.
本発明は、チップユニットとアンテナコイルを構成するワイヤ導体とを有する非接触ICシートであって、基板の板面に前記ワイヤ導体が配設され、該基板に窓穴が形成されるとともに、前記チップユニットがその接合パッドを該窓穴部分に位置させて配設され、前記ワイヤ導体と接合パッドとが前記窓穴内にて接続されていることを特徴とする。
本発明の第1の態様である非接触ICシートは、前記ワイヤ導体が前記基板の一方の板面上に配設され、前記接合パッドが前記基板の他方の板面側に配設され、前記窓穴が第1の窓穴と第2の窓穴とから構成され、前記接合パッドが第1の接合パッドと第2の接合パッドからなるとともに、これら第1、第2の各接合パッドがそれぞれ前記第1、第2の窓穴部分に位置するように配置され、前記ワイヤ導体の一方の端部と他方の端部とが前記第1、第2の窓穴2内にそれぞれ前記第1、第2の各接合パッドに接続され、前記基板は、熱可塑性材料であり、前記第1の窓穴と第2の窓穴部分を軟化又は溶融させ密閉することとしてもよい。
本発明の第1の態様である非接触ICシートは、前記窓穴は、その幅方向の寸法が、該窓穴内に前記ワイヤ導体を位置させた状態にて、該ワイヤ導体の幅方向の動きを規制する寸法とされていてもよい。
本発明の第1の態様である非接触ICシートは、前記窓穴の前記一方の板面から他方の板面へ向かう側面が傾斜面とされ、前記ワイヤ導体が該傾斜面に沿って配置されていてもよい。
本発明の第1の態様である非接触ICシートは、前記基板が、熱可塑性材料シートであってもよい。
本発明の第1の態様である非接触ICシートは、前記基板が、電気絶縁性材料と前記ワイヤ導体を固定するための接着剤層とからなるものであってもよい。
本発明の第2の態様である非接触ICカードは、本発明の非接触ICシートを備えていることを特徴とする。
本発明の第3の態様である冊子体は、本発明の非接触ICシートを備えた冊子体であることを特徴とする。
The present invention is a non-contact IC sheet having a chip unit and a wire conductor constituting an antenna coil, wherein the wire conductor is disposed on a plate surface of the substrate, and a window hole is formed in the substrate. The chip unit is disposed with the bonding pad positioned in the window hole portion, and the wire conductor and the bonding pad are connected in the window hole.
In the non-contact IC sheet according to the first aspect of the present invention, the wire conductor is disposed on one plate surface of the substrate, the bonding pad is disposed on the other plate surface side of the substrate, The window hole is composed of a first window hole and a second window hole, the bonding pad is composed of a first bonding pad and a second bonding pad, and the first and second bonding pads are respectively The first and second window holes are disposed so that one end and the other end of the wire conductor are in the first and
In the non-contact IC sheet according to the first aspect of the present invention, the width of the window hole is the movement of the wire conductor in the width direction in a state where the wire conductor is positioned in the window hole. It may be the dimension which regulates.
In the non-contact IC sheet according to the first aspect of the present invention, a side surface of the window hole from the one plate surface to the other plate surface is an inclined surface, and the wire conductor is disposed along the inclined surface. It may be.
In the non-contact IC sheet according to the first aspect of the present invention, the substrate may be a thermoplastic material sheet.
In the non-contact IC sheet according to the first aspect of the present invention, the substrate may be composed of an electrically insulating material and an adhesive layer for fixing the wire conductor .
A non-contact IC card according to a second aspect of the present invention includes the non-contact IC sheet of the present invention.
The booklet which is the third aspect of the present invention is a booklet provided with the non-contact IC sheet of the present invention.
本発明によれば、アンテナコイルを形成するワイヤ導体が配設される基板にチップユニットの接続パッドが位置する部分に窓穴を配置することで、薄型で平面平滑性に優れ、かつ、およびワイヤ導体とチップユニットとの干渉を改善した非接触ICシートが可能となる。すなわち、チップユニットの接続パッドとワイヤ導体との接続が窓穴を介して行われるので、窓穴以外は基板により絶縁され、チップユニットとワイヤ導体の干渉が無い非接触ICシートが製造可能となる。
また、チップユニットと対向した基板上にワイヤ導体を配設できるので、アンテナコイル形成時のワイヤ導体の重なりを無くすことができ、平面平滑性に優れた非接触ICシートが製造可能となる。
また、チップユニットの接続パッドとワイヤ導体との接続が窓穴内で行われるので、ICチップ破壊、ワイヤ導線の断線等を防止することができる。
According to the present invention, the window hole is disposed in the portion where the connection pad of the chip unit is located on the substrate on which the wire conductor forming the antenna coil is disposed, so that it is thin and excellent in planar smoothness, and the wire. A non-contact IC sheet with improved interference between the conductor and the chip unit is possible. That is, since the connection pad of the chip unit and the wire conductor are connected through the window hole, a non-contact IC sheet that is insulated by the substrate other than the window hole and does not interfere with the chip unit and the wire conductor can be manufactured. .
In addition, since the wire conductor can be disposed on the substrate facing the chip unit, it is possible to eliminate the overlap of the wire conductor when the antenna coil is formed, and it is possible to manufacture a non-contact IC sheet having excellent planar smoothness.
In addition, since the connection between the connection pad of the chip unit and the wire conductor is made in the window hole, it is possible to prevent the IC chip from being broken, the wire conductor from being disconnected, and the like.
本発明の実施の形態について図を用いて詳しく説明する。
図1は、本発明の一実施形態として示した非接触ICシートの要部を示す概略構成図である。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of a non-contact IC sheet shown as one embodiment of the present invention.
この図において、符号1は、基板を示しており、この基板1には、窓穴2、3が形成されている。
In this figure,
基板1の一方の板面上には、ワイヤ導体4が配設され、このワイヤ導体4の最初のワイヤ導体領域5(ワイヤ導体の一方の端部)は、窓穴2のほぼ中央を横切るように配置され、図示しないワイヤ導体配設装置により基板1に固定されている。
A wire conductor 4 is disposed on one plate surface of the
また、ワイヤ導体3の最後のワイヤ導体領域6(ワイヤ導体の他方の端部)は、窓穴3のほぼ中央を横切るように配置され、ワイヤ導体配設装置により基板1に固定されている。
The last wire conductor region 6 (the other end of the wire conductor) of the
基板1の他方の板面側には、チップユニット7が配置されている。このチップユニット7は、第1接合パッド8、第2の接合パッド9を備えている。
A chip unit 7 is disposed on the other plate surface side of the
ここでは、図1に基づき、まず外側のワイヤ導体端側を最初のワイヤ導体領域5として配設し、次いで内側のワイヤ導体端側を最後の導体領域6と配設するが、内側のワイヤ導体端側を最初のワイヤ導体領域、外側のワイヤ導体端側を最後の導体領域としても差し支えなく、本発明に含まれワイヤ導体の配設順序に制限はない。
Here, based on FIG. 1, first, the outer wire conductor end side is disposed as the first
チップユニット7は、ワイヤ導体4を基板1に固定した後に同基板1に固定する。すなわち、接合パッド8、9が対応する窓穴2、3部分に位置するようにチップユニット7を固定すると共に、ワイヤ導体接続装置の図2に示す接続ヘッド11により窓穴2を横切って案内された最初のワイヤ導体領域5の一部を接合パッド8に接続する。
続いて、ワイヤ導体接続装置の接続ヘッド11により窓穴3を横切って案内された最後のワイヤ導体領域6の一部を接合パッド9に接続される。この場合の接続は、熱圧着、溶接、半田、導電性接着剤等を用いて行う。
The chip unit 7 fixes the wire conductor 4 to the
Subsequently, a part of the last
この構成において、窓穴2、3は、長方形の輪郭形状を有するものであり、同一の輪郭形状をもって基板1の板面間方向に貫通する貫通孔である。
In this configuration, the window holes 2 and 3 have a rectangular outline shape, and are through holes that penetrate in the direction between the plate surfaces of the
また、窓穴2、3の幅寸法は、それぞれワイヤ導体4の領域5、6がその内部に位置した状態において、領域5、6の幅方向の動きを規制する寸法、すなわちワイヤ導体4の直径(幅寸法)と略同一寸法とされている。
Further, the width dimension of the window holes 2 and 3 is a dimension that regulates the movement in the width direction of the
図2は、図1に示すA−A’部の断面を矢印方向に視た断面図であり、窓穴3の部分の断面を示すものである。なお、窓穴2の部分における接続構造も窓穴3の部分の接続構造と同様であるため、図2には、窓穴2の部分の対応する要素の符号をカッコ内に示している。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the cross section of the A-A ′ portion shown in FIG. 1 as viewed in the direction of the arrow, and shows a cross section of the portion of the
ここでは、初めに最初のワイヤ導体領域5の一部と接合パッド8を接続したが、最後のワイヤ導体領域6の一部と接合パッド9を初めに接続しても差し支えなく、本発明に含まれ接続順序に制限はない。また、図2ではワイヤ導体領域の一部を対応する接合パッドに1箇所のみ接続を行うように示されているが複数個所行うこと、さらに窓穴を複数個配置し接合パッドに複数接続を行うことも本発明に含まれる。
Here, a part of the first
図3は、窓穴3の別の例を示す図である。
この例において、窓穴3は、基板1のワイヤ導体4が配設される側の面に対し直交する方向から見た開口部の形状が図2に示すものと同一の長方形であるが、その内部の形状が図2と異なっている。
すなわち、窓穴3は、最初のワイヤ導体領域6の延在する方向の壁面が、基板1の一方の板面1aから他方の板面1bに向けて矢印Y1方向へ漸次下る傾斜面3aと、矢印Y2方向へ漸次下る傾斜面3bとからなっている。
FIG. 3 is a diagram illustrating another example of the
In this example, the
That is, the
この窓穴3に対してワイヤ導体領域6は、傾斜面3aに沿って接続パッド9方向に進み、接続パッド9と接続された後に傾斜面3bに沿って窓穴3の外部へ導かれている。この構成によれば、ワイヤ導体領域6を傾斜面3a、3bに沿って導くことができるため、ワイヤ導体領域6を無理に折り曲げ等させるのを回避でき、ワイヤ導体領域6の破断、損傷等を防止することができる。
The
ここで、図1に示すチップユニット7は、リードフレームと呼ばれる延長した接合パッドをもつ図4に示す断面構造もつようなチップユニットとして図示されているが、ICチップ自身に接合パッドをもつもの、又は図4に示す構造以外のICチップと延長された接合パッドをもつ構造体も本発明に含まれる。なお、図4において、符号12は、ICチップ、13a、13bは、ボンディングワイヤである。
Here, the chip unit 7 shown in FIG. 1 is shown as a chip unit having a cross-sectional structure shown in FIG. 4 having an extended bonding pad called a lead frame, but the IC chip itself has a bonding pad. Alternatively, a structure having an IC chip other than the structure shown in FIG. 4 and an extended bonding pad is also included in the present invention. In FIG. 4,
また、図1に示すようにチップユニット7の段差部分を吸収するために基板1に開口部10を配置しても良く、本発明の非接触ICシート100を用いた非接触データキャリアを薄く、かつ平面平滑性が考慮された段差の少ないものにするのに好適である。
Also, as shown in FIG. 1, an
ワイヤ導体4は、銅、アルミに限らず導電性を示す材料であれば良く、さらにメッキを施したものやリッツ線など撚り線を用いても良い。また、ワイヤ導体4の断面形状は円、四角、長四角などを含めて特に規定は無く、基板上に配設できれば良い。また、同一断面積であれば断面形状が円よりも長四角である厚みの薄い平導線タイプが高周波的な抵抗を下げるのに好適な場合がある。 The wire conductor 4 is not limited to copper and aluminum, but may be any material that exhibits conductivity, and may be a stranded wire such as a plated one or a litz wire. Further, the cross-sectional shape of the wire conductor 4 is not particularly limited including circles, squares, long squares, etc., and it may be arranged on the substrate. In addition, if the cross-sectional area is the same, a thin flat wire type whose cross-sectional shape is longer than a circle may be suitable for reducing high-frequency resistance.
窓穴2、3の形状は、丸、四角、長丸、長四角などを含めて特に規定は無くワイヤ導体が接合パッドに接続できる開口面積を有していれば良い。また、既に説明したように、図3に示す窓穴3の開口部の断面形状をワイヤ導体の屈曲形状にほぼ合わせて接合パッド面とワイヤ導体の隙間を埋めてワイヤ導体が浮遊状態にならないように加工することも本発明に含まれる。
The shapes of the window holes 2 and 3 are not particularly limited including round, square, long circle, and long square, and may have an opening area where the wire conductor can be connected to the bonding pad. Further, as already described, the cross-sectional shape of the opening of the
また、窓穴2、3の開口部の輪郭形状をワイヤ導体4がその内部に位置した状態にて、ワイヤ導体4の幅方向の動きを規制する形状とすることで、ワイヤ導体4を窓穴内のワイヤ導体配設方向に沿った基板1の壁面で保持しワイヤ導体4と接合パッドの接続部分を補強する効果がある。さらに、基板1に熱可塑性材料を用いたシートを用い、ワイヤ導体と接合パッドを接続した後に窓穴部分に熱を加えて熱可塑性材料を軟化又は溶融させることにより接続後の窓穴部分を密閉しワイヤ導体と接合パッドの接続部分を補強できるという利点もある。
Further, the contour shape of the opening portions of the window holes 2 and 3 is set to a shape that restricts the movement of the wire conductor 4 in the width direction in a state where the wire conductor 4 is located in the inside thereof, so that the wire conductor 4 is placed in the window hole. This is effective in reinforcing the connecting portion between the wire conductor 4 and the bonding pad by being held by the wall surface of the
基材1は、ポリエチレン(PE) 、ポリプロピレン(PP) 、ポリスチレン(PE)、ポリエステル(PET、PEN、PB)、ポリカーボネート(PC) 、ポリイミド(PI)、アクリロニトル−ブタジエン−スチレン(ABS)、液晶ポリマー(LCP)などが使用でき、比較的低温で軟化、又は溶融可能なポリ塩化ビニル(PVC)、非結晶ポリエチレンテレフタレート(PETG)などが好適である。
前述の接続後の窓穴部分の密閉は、その後の熱ラミネート工程など本発明の非接触ICシート100に熱が印加されるような非接触ICデータキャリア製造工程の中で付加的に行われても良い。
The sealing of the window hole portion after the connection is additionally performed in a non-contact IC data carrier manufacturing process in which heat is applied to the
また、フェノール(PF)、エポキシ(EP)などの熱硬化性材料を用いた基材、紙などの繊維材料を用いた基材や合成樹脂を主原料とする合成紙などの基材上にワイヤ導体4を固定する接着剤層を配置した基板を使用することが出来る。 In addition, a base material using a thermosetting material such as phenol (PF) or epoxy (EP), a base material using a fiber material such as paper, or a base material such as synthetic paper using synthetic resin as a main material A substrate on which an adhesive layer for fixing the conductor 4 is disposed can be used.
基板1上で巻線を横切るようにワイヤ導体4を配設する時には、ポリウレタン樹脂やポリエステル樹脂などの絶縁皮膜で被覆された電線を用いることができ、その場合には窓穴部分を横切るように位置するワイヤ導体領域を超音波、ヒータ加熱、レーザ加熱などにより皮膜を剥離することが望ましい。
When the wire conductor 4 is disposed on the
また、本発明は、最初又は最後のワイヤ導体領域5、6と接合パッド8、9の接続が窓穴を介してのみ行われるので窓穴2、3以外の接合パッド領域とワイヤ導体4との電気的絶縁が形成され、ワイヤ導体4に絶縁皮膜で被覆されない電線が使用でき、窓穴2、3部分を横切るように位置するワイヤ導体領域5、6を超音波、ヒータ加熱、レーザ加熱などによる皮膜剥離が不要であるという利点もある。
Further, according to the present invention, the connection between the first or last
前述した熱可塑性材料を用いた基板1では、最初又は最後のワイヤ導体領域と5、6接合パッドとの接続を熱可塑性の利用により軟化又は溶融させることによって接続後の窓穴2、3部分を密閉しワイヤ導体4と接合パッド8、9の接続部分を補強したが、前述のフェノール(PF)、エポキシ(EP)などの熱硬化性材料を用いた基材、紙などの繊維材料を用いた基材や合成樹脂を主原料とする合成紙などの基材1上にワイヤ導体4を固定する接着剤層を配置した基板1では、補強のために窓穴部分に封止材料を充填するのが好適である。
In the
また、本手法は熱可塑性材料を用いた基板にも適用できる。封止材料としてエポキシ系樹脂、可塑性ポリマーを添加したエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などが使用できる。 This technique can also be applied to a substrate using a thermoplastic material. As the sealing material, an epoxy resin, an epoxy resin added with a plastic polymer, a silicone resin, a phenol resin, a polyimide resin, or the like can be used.
また、エポキシ系樹脂やシリコーン変性樹脂等に金属粉などの導電性物質を添加した導電性封止材料を用いることは特に好適である。導電性封止材料を用いれば最初又は最後のワイヤ導体領域5、6と接合パッド8、9の接続と補強及び封止を同時にすることが可能となり製造工程を簡単化できるなど製造上の利点がある。
In addition, it is particularly preferable to use a conductive sealing material in which a conductive substance such as metal powder is added to an epoxy resin or a silicone-modified resin. If a conductive sealing material is used, it is possible to simultaneously connect, reinforce, and seal the first or last
また、一般的に封止材料を用いて封止する場合は、封止材料の量や流動性の管理を厳密に行う必要があるが、本発明に記載する基板1の窓穴2、3と基板1に配置されたチップユニット7の接合パッド8、9面とで形成する窓穴2、3容積により窓穴を封止する封止材料の定量化が図られ、さらに、封止材料の流動性に自由度を持たせることが可能となるなどの製造上の利点もある。
In general, when sealing with a sealing material, it is necessary to strictly manage the amount and fluidity of the sealing material. The sealing material for sealing the window hole is quantified by the window holes 2 and 3 formed by the
また、ワイヤ導体領域5、6と接合パッド8、9の接続にハンダを用いて接続しても良く、ハンダと接合パッドの導体またはワイヤ導体5、6が合金化されるので導通の信頼性も高く好適である。さらに、接続後に封止材料を用いて窓穴2、3部を封止し補強することも本発明に含まれ、特に熱可塑性材料の基板を用いた場合は接続後の窓穴2、3部分を軟化又は溶融させ密閉することも本発明に含まれる。
Further, the
以下、本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図5に本発明の第1の実施例を示す。第1の実施例では、縦11.9mm×横12.9mmの100μm厚ガラスエポキシ基板にICチップが搭載され、ICチップが縦9.1mm×横9.1mm×高さ0.3mmにモールド樹脂で封止され、且つ、ガラスエポキシ基板15上に延長された接合パッド18、19を持つICモジュール14を用いた縦125mm×横88mmの冊子形状の非接触データキャリア用非接触ICシートについて説明する。
FIG. 5 shows a first embodiment of the present invention. In the first embodiment, an IC chip is mounted on a 100 μm-thick glass epoxy substrate having a length of 11.9 mm × width of 12.9 mm, and the IC chip is molded resin having a height of 9.1 mm × width of 9.1 mm × height of 0.3 mm. A non-contact IC sheet for a non-contact data carrier having a booklet shape of 125 mm in length and 88 mm in width using the
図5を参照して詳細に説明すると、第1の実施例の非接触ICシート100は、図示しない非接触ICシート形成装置により、ICモジュール14の配設位置にICモジュール14のモールド樹脂部が嵌合するようにモールド樹脂外形より僅かに大きな9.7mm×9.7mmの嵌合穴22と、ICモジュール14の接合パッド18,19の位置に対応してφ1.0mmのほぼ円形の窓穴20、21が形成された縦125mm×横88mm×厚さ0.1mmの耐熱PET−G基板17にφ100μmの銅ワイヤ導体23が配設される。
Referring to FIG. 5 in detail, the
銅ワイヤ導体23は、図示しないワイヤ導体配設装置により最初のワイヤ導体領域24が窓穴20のほぼ中央を横切るように案内されつつ耐熱PET−Gシート基板17に固定され、さらに、銅ワイヤ導体23は、図示しないワイヤ導体配設装置によりコイル状に耐熱PET−G基板17に固定されアンテナコイルとして形成される。
The
続いて、図示しないワイヤ導体配設装置により最後のワイヤ導体領域25が窓穴21のほぼ中央を横切るように案内されつつ耐熱PET−G基板17に固定される。このとき銅ワイヤ導体23をモールド樹脂部に嵌合する嵌合穴22と接合パッド18の位置に対応した窓穴20、および接合パッド位置19に対応した窓穴21の間に配設することにより銅ワイヤ導体23が重なることを防ぎ絶縁被覆のないワイヤ導体の使用をも可能とし、さらにワイヤ導体が重ならないので薄く平面平滑性が優れた非接触ICシート100を構成することが可能となる。
Subsequently, the final
次に図示しない非接触ICシート形成装置のステージ上にICモジュール14の配設位置にガラスエポキシ基板より僅かに大きい12.5mm×13.5mmの嵌合穴16を持つ縦125mm×横88mm×厚さ0.1mmの耐熱PET−G基板15が配置され、嵌合穴16にICモジュール14が浮き状態で実装される。
Next, on the stage of a non-contact IC sheet forming apparatus (not shown), the
嵌合穴16をガラスエポキシ基板より僅かに大きくすることはICモジュール14の寸法誤差を丸めるだけでなく、ICモジュール14が耐熱PET−G基板15上に乗り上げることを防止できるため、平面平滑性の向上に対して特に好ましい。さらに、耐熱PET−G基板15の厚さとガラスエポキシ基板の厚さとをほぼ同じにすることは、非接触ICデータキャリアのICモジュール部分の平面平滑性の向上に対して特に好ましい。
Making the
ステージ上でICモジュール14が実装された耐熱PET−G基板15に、アンテナコイルが形成された耐熱PET−G基板17をモールド樹脂部に嵌合する嵌合穴22がICモジュール14の樹脂封止部に嵌合するように重ね合わせる。図6は、ワイヤ導体領域25の一部と接合パッド19との接続を説明する為の断面図であり、窓穴21部分の断面を示す。
A
窓穴20部分は、窓穴21部分と同様の構成であり、図6において窓穴21部分の構成要素の符号をカッコ内に示してある。図6に示すように、2液混合型クリームハンダ26を窓穴21に充填させ、非接触ICシート形成装置のビーム照射ヘッド27から発せられるビーム照射36によりクリームハンダ26を溶解させ、最後のワイヤ導体領域25の一部と接合パッド19を接続させつつ窓穴21を密閉かつ充填させる。
The
窓穴21を密閉かつ充填させることは、非接触ICシート100の平面平滑化に好ましく、接続後の窓穴部分を密閉しワイヤ導体と接合パッドの接続部分を補強できるという利点もある。
Sealing and filling the
次にステージ上の耐熱PET−G基板17側にICモジュール14の配設位置にICモジュール14のモールド樹脂部が嵌合するようにモールド樹脂外形より僅かに大きな9.7mm×9.7mmの嵌合穴38が形成された縦125mm×横88mm×厚さ0.2mmの耐熱PET−G基板34をモールド樹脂部に嵌合する嵌合穴38がICモジュール14の樹脂封止部に嵌合するように重ね合わせ、コアシート基板39とする。このときICモジュール14の厚みとコアシート基板39の厚みとほぼ等しくなるように耐熱PET−G基板34の厚みを選定することは、非接触ICシート100の平面平滑化に対して特に好ましい。
Next, a 9.7 mm × 9.7 mm fit slightly larger than the outer shape of the mold resin so that the mold resin portion of the
次に、コアシート基板39を縦125mm×横88mm×厚さ0.15mmのPET−G基板32と縦125mm×横88mm×厚さ0.15mmのPET−G基板33とで挟み込むように熱融着することで一体化し、縦125mm×横88mmの冊子形状の非接触データキャリア用非接触ICシート100になる。
Next, heat fusion is performed so that the
非接触ICシート100を製造する方法のひとつとして、縦310mm×横210mm×厚さ0.1mmのひとつの耐熱PET−G基板上にアンテナコイルを4個配設し、図6に示す構成を用いて複合した非接触ICシート31を図7に示す。
As one method of manufacturing the
複合した非接触ICシート31として製造することは生産効率を高めるだけでなく、熱融着プレス時に圧力をより均一にかけることができるため、ICモジュール14へのストレスを軽減させる効果もある。
図8は、非接触ICシート100ICモジュール14部分の断面構造を示す。図示しない冊子加工機を用いて冊子加工するために複合した非接触ICシート基板31を非接触ICシート100の2面付けとして複合された縦280mm×横91mmの非接触ICシート基板30に断裁加工する(図7参照)。
Manufacturing the composite
FIG. 8 shows a cross-sectional structure of the
図示しない冊子加工機を用いて非接触ICシート30を、図9に示すように一方のセンターページ51と他方のセンターページ52に挟み込むように貼り合わせた2面付けとして複合された冊子形状の非接触ICデータキャリアを縦125mm×横88mmのID−3形状29(図7参照)に断裁することで冊子形状の非接触ICデータキャリア50が形成される。
Using a booklet processing machine (not shown), the
図9に示すように、センターページに非接触ICシート30を配設する非接触ICデータキャリアの場合、図10に示すような非接触ICデータキャリアの表裏に接着材料の塗布されたセンターページを熱融着で貼り合わせるときに、高温による著しい熱変形を防ぐためにPET−Gシート基板32、33は低温での熱融着性が高い基板を用いることがより望ましい。
As shown in FIG. 9, in the case of a non-contact IC data carrier in which the
また、非接触ICシート30をカバーシート側に配設する非接触ICデータキャリアの場合、図11に示すように非接触ICシートの一方の面をカバーシート55の一方の面に重ね合わせ接着加工し、さらに紙により形成された本文ページ57をカバーシート55の他方の面と非接触ICシートの他方の面とを重ね合わせ接着加工する方法もあり、接着性を向上させるためにPET−G基板32、33の代わりに多孔性の合成紙を用いてもよい。
Further, in the case of a non-contact IC data carrier in which the
図12に本発明の第2の実施例を示す。第2の実施例では、縦3.5mm×横3.5mm×厚さ0.18mmのICチップ自身にφ100μmで高さ25μmの接合パッド63、64を持つICチップ62を用いたID−1形状の非接触ICカードについて説明する。
FIG. 12 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, an ID-1 shape using an
図12を参照して詳細に説明すると、第2の実施例の非接触ICカードは、図示しない非接触ICカード形成装置により、ICチップ62の配設位置にICチップ62の接合パッド63、64の位置に対応してφ0.1mmのほぼ円形の窓穴65、66が形成された縦60mm×横90mmで厚さ30μmのホットメルト81(図15参照)が塗布された厚さ25μmのPI基板61にφ50μmの銅ワイヤ導体67が配設される。
Referring to FIG. 12 in detail, the non-contact IC card of the second embodiment is a non-contact IC card forming device (not shown), and
銅ワイヤ導体67は、図示しないワイヤ導体配設装置により最初のワイヤ導体領域68が窓穴65のほぼ中央を横切るように案内されつつPI基板61上に塗布されたホットメルト81に埋設かつ固定され、さらに銅ワイヤ導体67はワイヤ導体配設装置によりコイル状にPI基板61上に塗布されたホットメルト81に埋設かつ固定され、アンテナコイルが形成される。
The
続いてワイヤ導体配設装置により最後のワイヤ導体領域69が窓穴66のほぼ中央を横切るように案内されつつPI基板61上に塗布されたホットメルト81に埋設かつ固定される。このとき銅ワイヤ導体67をICチップ62の位置に対応する領域79と接合パッド63の位置に対応した窓穴65、および接合パッド64の位置に対応した窓穴66の間に配設することにより銅ワイヤ導体67が重なることを防ぎ絶縁被覆のないワイヤ導体の使用をも可能とし、さらにワイヤ導体が重ならないので薄く平面平滑性が優れた非接触ICカードを構成することが可能となる。
Subsequently, the last
ここで、絶縁被膜のないワイヤ導体を用いる利点は、絶縁皮膜で被覆された導体に比べ安価なことにある。 Here, the advantage of using a wire conductor without an insulating coating is that it is less expensive than a conductor coated with an insulating coating.
次に、図示しない非接触ICカード形成装置のステージ上にICチップ62の配設位置にICチップ62より僅かに大きい3.7mm×3.7mmの嵌合穴70を持つ縦60mm×横90mm×厚さ0.18mmのPET−G基板71が配置され、嵌合穴70にICチップ62が浮き状態で実装される。嵌合穴70をICチップ62より僅かに大きくすることはICチップ62の寸法誤差を丸めるだけでなく、ICチップ62がPET−G基板71上に乗り上げることを防止できるため、平面平滑性の向上に対して特に好ましい。
Next, on the stage of the non-contact IC card forming apparatus (not shown), the
さらにICチップ62の厚みとほぼ等しくなるようにPET−G基板71の厚みを選定することは、非接触ICカードの平面平滑化に対して特に好ましい。ステージ上でICチップ62が実装されたPET−G基板71に、アンテナコイルが形成されたPI基板61を接合パッド63、64の位置に嵌合する窓穴65、66がICチップ62の接合パッド63、64に嵌合するように重ね合わせる。
Furthermore, selecting the thickness of the PET-
図13は、図12に示すD−D’部の断面を矢印方向に視た断面図であり、ワイヤ導体領域69の一部と接合パッド64との接続を説明するための断面図であり、窓穴66部分の断面を示す。窓穴65部分の構成は、窓穴66部分の構成と同様であるため、図13において、窓穴65部分の構成要素の符号をカッコ内に示してある。図13に示すように、超音波接続ヘッド80を用いて最後のワイヤ導体領域69の一部と接合パッド64を接続させる。
13 is a cross-sectional view of the cross section of the DD ′ portion shown in FIG. 12 as viewed in the direction of the arrow, and is a cross-sectional view for explaining a connection between a part of the
次に、ステージ上のPET−G基板71側に縦60mm×横90mm×厚さ0.21mmのPET−G基板73(図15参照)を重ね合わせ、さらにPI基板61側に縦60mm×横90mm×厚さ0.175mmのPET−G基板72を重ね合わせたのち熱融着することで一体化し、コアシート基板74になる。このとき、ICチップ62がコアシート基板74のほぼ中央になるようPET−G基板72、73の厚みを選定することは、非接触ICカードの反りをなくし、さらにICチップ62への物理的ストレスに対する強度向上に特に効果的である。
Next, a PET-G substrate 73 (see FIG. 15) 60 mm long × 90 mm wide × thickness 0.21 mm is superimposed on the PET-
次に、図12に示すコアシート基板74を縦60mm×横90mm×厚さ0.15mmの延伸PET基板75と縦60mm×横90mm×厚さ0.15mmの延伸PET基板76とで挟み込むように接着することで一体化し、図示しない断裁機を用いてID−1形状77に断裁することでID−1形状の非接触ICカードになる。
Next, the
ID−1形状の非接触ICカードを製造する方法のひとつとして、縦200mm×横200mmで厚さ30μmのホットメルトが塗布された厚さ25μmのPI基板上にアンテナコイルを6個配設し、図13に示す構成を用いて複合した非接触ICシート78を図14に示す。
複合した非接触ICシート78として製造することは生産効率を高めるだけでなく、熱融着プレス時に圧力をより均一にかけることができるため、ICチップ62へのストレスを軽減させる効果もある。
As one of the methods for manufacturing an ID-1 shaped non-contact IC card, six antenna coils are arranged on a 25 μm thick PI substrate coated with a hot melt of 200 μm long × 200 mm wide and 30 μm thick, FIG. 14 shows a
Manufacturing the composite
図15は、上記非接触ICカードのICチップ62部分の断面構造を示す。図14に示す複合した非接触ICシート基板78を図示しない断裁機を用いてID−1形状77の非接触ICカードに断裁加工する。このとき、ID−1形状77の非接触ICカードは磁気テープが埋め込まれていても良い。また印刷加工が施されていてもよい。また、このとき接触モジュールを埋め込み、非接触、接触の両方の機能を兼ね備えたハイブリッドカードとしてもよい。
FIG. 15 shows a cross-sectional structure of the
1、17、33、61、 基板
1a、1b 板面
2、20、65 第1の窓穴
3、21、66 第2の窓穴
4、23、67 ワイヤ導体
5、24、68 一方の端部(最初のワイヤ導体領域)
6、25、69 他方の端部(最後のワイヤ導体領域)
7 チップユニット
8、18、63 第1の接合パッド
9、19、64 第2の接合パッド
10 開口部
26 封止材料(クリームハンダ)
30 ・・・・非接触ICシート基板
31、78、100・・・・非接触ICシート
50 非接触ICシートを備えた冊子体
1, 17, 33, 61
6, 25, 69 The other end (last wire conductor region)
7
30... Non-contact
Claims (6)
基板の一方の板面に前記ワイヤ導体が配設され、
前記チップユニットに備えられたICチップを間に挟んでこのICチップの両側に備えられた第1の接合パッドと第2の接合パッドとが前記基板の他方の板面側に配設され、
前記基板に第1の窓穴と第2の窓穴とが形成されるとともに、
前記第1の接合パッド及び前記第2の接合パッドをそれぞれ前記第1の窓穴と前記第2の窓穴部分とに位置させて配設され、
前記ワイヤ導体と接合パッドとが前記第1の窓穴及び前記第2の窓穴内にて接続されており、
前記基板は、熱可塑性材料であり、前記第1の窓穴と第2の窓穴部分を軟化又は溶融させ密閉することを特徴とする非接触ICシート。 A non-contact IC sheet having a chip unit and a wire conductor constituting an antenna coil,
The wire conductor is disposed on one plate surface of the substrate,
A first bonding pad and a second bonding pad provided on both sides of the IC chip with an IC chip provided in the chip unit interposed therebetween are disposed on the other plate surface side of the substrate,
A first window hole and a second window hole are formed in the substrate;
The first bonding pad and the second bonding pad are respectively disposed in the first window hole and the second window hole portion;
The wire conductor and the bonding pad are connected in the first window hole and the second window hole,
The non-contact IC sheet, wherein the substrate is a thermoplastic material, and the first window hole and the second window hole are softened or melted to be sealed.
前記窓穴は、その幅方向の寸法が、該窓穴内に前記ワイヤ導体を位置させた状態にて、該ワイヤ導体の幅方向の動きを規制する寸法とされていることを特徴とする非接触ICシート。 The non-contact IC sheet according to claim 1,
The non-contact dimension of the window hole is a dimension that regulates the movement of the wire conductor in the width direction in a state where the wire conductor is positioned in the window hole. IC sheet.
前記窓穴の前記一方の板面から他方の板面へ向かう側面が傾斜面とされ、
前記ワイヤ導体が該傾斜面に沿って配置されていることを特徴とする非接触ICシート。 In the non-contact IC sheet according to claim 1 or 2,
A side surface from the one plate surface of the window hole toward the other plate surface is an inclined surface,
A non-contact IC sheet, wherein the wire conductor is disposed along the inclined surface.
前記基板は、電気絶縁性材料と前記ワイヤ導体を固定するための接着剤層とからなることを特徴とする非接触ICシート。 In the non-contact IC sheet according to any one of claims 1 to 3,
The substrate, the non-contact IC sheet you characterized in that it consists of an adhesive layer for fixing the wire conductor and an electrically insulating material.
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