JP6040732B2 - Ｉｃカードの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は外部接触端子を有するＩＣカード及びその製造方法に関する。
従来、外部接触端子を有する接触式のＩＣカードや、接触式と非接触式の通信が可能ないわゆるデュアルインターフェース式のＩＣカードでは、外部接触端子として機能する導電部材を有する基板にＩＣチップを実装し、ＩＣチップと導電部材をワイヤーボンディング等により接続し、ＩＣチップ及びワイヤーボンディングを樹脂等により封止した構造の外部接触端子付きＩＣモジュールが用いられる。
このようなＩＣモジュールをカードに実装する場合、カード基材にＩＣモジュールを埋設するための凹部を形成し、この凹部に外部接触端子付きＩＣモジュールを埋設配置する。
このＩＣモジュールは基板の幅と樹脂封止部の幅が異なり、通常凸型形状からなるため、カード基材へ形成する凹部も、ＩＣモジュールの幅と樹脂封止部の幅に合わせた２段形状のものを用いる。カード基材に形成する凹部はミリング加工等により行われる（特許文献１）。
そしてカード基材に形成した凹部の１段目の底部に接着剤を塗布し、ピックアップ装置等を用いて凹部に配置するか、または裏面にホットメルト接着シートを仮貼りした外部接触端子付きＩＣモジュールをピックアップ装置等を用いて凹部に配置し、プレスヘッドで加熱加圧する熱圧プレスにより基材とＩＣモジュールを接着固定していた（特許文献２）。
通常ＩＣモジュールをカード基材の凹部に実装する実装装置には、位置精度のばらつきがある。そのため、凹部はＩＣモジュールのサイズと同じではなく少し隙間ができる様に形成されている。
１段目の凹部はＩＣモジュールを実装した時に外観を損ねない程度の隙間ができる様に形成する。この隙間は通常０．０５〜０．１ｍｍ程度の大きさになる様に形成されているが、図１１の様に、隙間が小さいためプレスヘッドの圧着によりホットメルト接着剤が穴からはみ出してしまい接着剤のはみ出し部分１０ｅを生じるという問題がある。
接着剤がはみ出すと、カードの平面性が損なわれてしまい、例えばカード発行で、印字をする際、はみ出した接着剤に転写ヘッドが担がれ、印字がうまくなされないという不具合が生じる。またカードを積み重ねた際に、接着剤が他のカードに接着してしまうという問題もある。
そのため、外部接触端子を有するＩＣカードにおいて、外観を損ねることなく、実装時に用いる接着剤のはみ出しを低減することが必要であった。
この課題を解決するために、特許文献３では、接着シートの一部の縁端がＩＣモジュールの周縁よりも内側に来るようにスリットを形成した接着シートをＩＣモジュールに仮貼りして、そのＩＣモジュールをカード基材の凹部に実装する技術が提案されている。
しかし、特許文献３の技術では、スリットを形成した接着シートをＩＣモジュールに仮貼りする際に位置ずれを生じ、接着シートがずれてＩＣモジュールに設置される恐れがある問題があった。
本発明は、この問題を解決し、縁端がＩＣモジュールの周縁よりも内側に来る接着シートのパターンをＩＣモジュールの周縁に正確に位置を合わせて形成することを課題とする。
また、本発明は、少なくとも以下の工程を具備していることを特徴とする、外部接触端子付きＩＣモジュールを備えたＩＣカードの製造方法である。
（ａ）カード基材の所定の位置に第1の凹部と該第１の凹部の底部に形成した第２の凹部から成る凹部を形成する工程。
（ｂ）前記外部接触端子付きＩＣモジュールのモジュール基板の、樹脂封止部側の面に接着シートを仮貼りする工程。
（ｃ）前記接着シートの上からレーザー光線を照射し走査して、前記ＩＣモジュールの周縁部の位置の該接着シートを硬化させて外周硬化部を形成する工程。
（ｄ）前記カード基材の前記凹部に前記モジュール基板を設置し、前記第１の凹部の底部に前記接着シートを接触させて加圧、加熱することにより、前記ＩＣモジュールを前記カード基材の凹部に埋設し固定する工程。
（ａ）カード基材の所定の位置に第1の凹部と該第１の凹部の底部に形成した第２の凹部から成る凹部を形成する工程。
（ｂ）前記外部接触端子付きＩＣモジュールのモジュール基板の、樹脂封止部側の面に接着シートを仮貼りする工程。
（ｃ）前記接着シートの上からレーザー光線を照射し走査して、前記ＩＣモジュールの周縁部の位置の該接着シートを硬化させて外周硬化部を形成する工程。
（ｄ）前記カード基材の前記凹部に前記モジュール基板を設置し、前記第１の凹部の底部に前記接着シートを接触させて加圧、加熱することにより、前記ＩＣモジュールを前記カード基材の凹部に埋設し固定する工程。
また、本発明は、上記のＩＣカードの製造方法であって、前記カード基材がアンテナコイルと該アンテナコイルのアンテナ端子を有し、前記ＩＣモジュールが前記アンテナ端子に電気接続するアンテナ接続端子を有し、前記カード基材に凹部を形成する工程が、前記第１の凹部の底部に前記アンテナ端子を露出するアンテナ接続穴を形成し、前記ＩＣモジュールを前記カード基材の凹部に埋設し固定する工程が、前記アンテナ接続穴に導電性接着剤を設置する工程を含み、前記前第１の凹部の底部に前記接着シートを接触させて加圧、加熱する際に、前記アンテナ端子と前記アンテナ接続端子を前記導電性接着剤で電気接続することを特徴とするＩＣカードの製造方法である。
本発明では、ＩＣモジュールのモジュール基板の樹脂封止部側の面に仮貼りした接着シートにレーザー光線を照射し走査して外周部溝又は外周硬化部を形成するので、縁端がＩＣモジュールの周縁よりも内側に来る接着シートのパターンをＩＣモジュールの周縁に正確に位置を合わせて形成することができる効果がある。
そうして、本発明は、その外周部溝又は外周硬化部により接着シートの量を適量に管理するので、カード基材の凹部にモジュール基板を設置し接着シートを加圧・加熱して接着する際に、カード基材の凹部とモジュール基板の隙間から接着シートの接着剤がはみ出すことが無い効果がある。
また、本発明では、外周硬化部がダムとなって熱圧プレスの圧力を支えるので、熱圧プレスにより流動した接着シートの厚さの減少を妨げ、接着シートの厚さのバラツキが少なくなる効果がある。そのため、接着シートの面方向への流れ出し量が適量に制御できる効果があるとともに、ＩＣカードのＩＣモジュールの位置の高さのバラツキが少なく、品質のバラツキが少ないＩＣカードが得られる効果がある。
＜第１の実施形態＞
以下、本発明を図１から図６を参照しながら説明する。第１の実施形態では、接触型のＩＣカードを製造する。図１（ａ）は本発明の第１の実施形態のＩＣカードの概略の平面図を示し、図１（ｂ）は、その断面図を示す。また、図２（ａ）に、ＩＣカードに埋め込むＩＣモジュール２の上面図を示し、図２（ｂ）にその側断面図を示す。
以下、本発明を図１から図６を参照しながら説明する。第１の実施形態では、接触型のＩＣカードを製造する。図１（ａ）は本発明の第１の実施形態のＩＣカードの概略の平面図を示し、図１（ｂ）は、その断面図を示す。また、図２（ａ）に、ＩＣカードに埋め込むＩＣモジュール２の上面図を示し、図２（ｂ）にその側断面図を示す。
本実施形態のＩＣカードで用いるカード基材１は、ＩＣカードの基材として機能するものであれば十分であって特に限定せず、カード基材１は単層の基材を用いてもよいし、複数の基材を積層したものを用いてもよい。複数の基材を積層する場合、例えば図１（ｂ）のように１層または２層程度のコア基材１ａの両面に外装基材１ｂを積層したものを用いることができる。
カード基材１としては、塩化ビニルや塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、テレフタル酸と、シクロヘキサンジメタノール及びエチレングリコールとの共重合体、テレフタル酸とイソフタル酸及びエチレングリコールとの共重合体、またはその共重合体とポリカーボネート及び、またはポリアリレートとのポリマーアロイからなる非晶性ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂、紙、含浸紙等が挙げられる。中でも、コア基材１ａ及び外装基材１ｂとして、塩素を含まない非結晶性ポリエステル系樹脂を用いる構成が、環境配慮の点から好ましい。
これらのカード基材１は白色または透明なものを用いることができる。カード基材１の厚みは特に限定するものではないが、総厚で０．７６±０．０８ｍｍ以下であればＪＩＳＸ６３０１を満たし、クレジットカード、キャッシュカード、ＩＤカードなどに適用できるため好ましい。
本実施形態では、図１（ａ）のようにカード基材１の表面に外部接触端子６を有する接触式のＩＣモジュール２を図１（ｂ）のように埋設する。
（ＩＣモジュール）
図２（ａ）に、外部接触端子を有する接触式のＩＣモジュール２の上面図を示し、図２（ｂ）にその側断面図を示す。外部接触端子付きＩＣモジュール２の構造は、外部の読取装置と接触通信するための導電部材からなる外部接触端子６を有するモジュール基板５にＩＣチップ７を実装し、ＩＣチップ７と外部接触端子６をワイヤーボンディング等の接続部材８により接続し、ＩＣチップ７及びワイヤーボンディングを樹脂等により封止した樹脂封止部９を有する。
図２（ａ）に、外部接触端子を有する接触式のＩＣモジュール２の上面図を示し、図２（ｂ）にその側断面図を示す。外部接触端子付きＩＣモジュール２の構造は、外部の読取装置と接触通信するための導電部材からなる外部接触端子６を有するモジュール基板５にＩＣチップ７を実装し、ＩＣチップ７と外部接触端子６をワイヤーボンディング等の接続部材８により接続し、ＩＣチップ７及びワイヤーボンディングを樹脂等により封止した樹脂封止部９を有する。
ＩＣモジュール２としては、例えば、以下の工程で製造されるものを用いることができる。モジュール基板５は、ガラス−エポキシやポリイミドなどを用いることができる。モジュール基板５の厚みは１００〜１７０μｍ程度で、縦横の大きさは１１．８×１３ｍｍ程度である。
図２（ｂ）のように、モジュール基板５には、ＩＣチップ７に接続した接続部材８を外部接触端子６へ導通するための穴５ａをパンチング等により形成しておく。外部接触端子６は、モジュール基板５に銅箔をラミネーションし、次に、エッチングすることにより銅パターンを形成する。そして、その銅パターン上に、ニッケルメッキ、金、銀のメッキを形成する。メッキ材料は特に限定するものではなく、パラジウム等を蒸着してもよい。
この外部接触端子付きＩＣモジュール２には、接触式ＩＣカード用ＩＣモジュール２と
デュアル方式ＩＣモジュール２との２種の形態がある。接触式ＩＣカードには、接触式ＩＣカード用ＩＣモジュール２を用いる。接触式ＩＣカード用ＩＣモジュール２は、片面に外部接触端子６として導電部材を有するモジュール基板５である。
デュアル方式ＩＣモジュール２との２種の形態がある。接触式ＩＣカードには、接触式ＩＣカード用ＩＣモジュール２を用いる。接触式ＩＣカード用ＩＣモジュール２は、片面に外部接触端子６として導電部材を有するモジュール基板５である。
デュアルモードＩＣカードには、接触と非接触の兼用とするデュアル方式ＩＣモジュール２を用いる。デュアル方式ＩＣモジュール２は、片面に外部接触端子６となる導電部材を設け、反対の面にアンテナコイルと接続をするための導電部材が形成されたＩＣモジュール２である。
ＩＣモジュール２は、モジュール基板５に接着剤を用いてＩＣチップ７を実装する。このＩＣチップ７は、Ｓｉウェハーに回路を形成し、このＳｉウェハーを研磨することによりウェハーの厚みを規定の厚みとし、ダイシング装置により１つのＩＣチップとして切り離したものを用いる。このＩＣチップ７をモジュール基板５に実装後、ＩＣチップの各端子を外部接触端子６へ導通させるための接続部材８として、金ワイヤーや、銅、アルミニウムなどのワイヤー材料をＩＣチップの各端子と外部接触端子６を接続部材８で接続するワイヤーボンディングを行う。
ワイヤーボンディング工程後、ＩＣチップ保護のための樹脂による封止を行い樹脂封止部９を形成する。樹脂封止方法としてはトランスファーモールド方法、ポッティング方法、印刷方法等を用いることができる。また封止材料は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等を用いることができる。封止樹脂をそれぞれの方法において硬化させることによりＩＣモジュール２を製造する。
こうして、ＩＣモジュール２の形状を、モジュール基板５の中央に、モジュール基板５より面積が小さい樹脂封止部９でＩＣチップ７を保護した形の凸型形状にＩＣモジュール２を形成する。
ＩＣモジュール２の樹脂封止部９は、通常は、樹脂封止部９がモジュール基板５に接する面積の縦横の大きさによりも、樹脂封止部上部面９ｂの縦横の大きさが小さくなるように形成する。すなわち、樹脂封止部９を、モジュール基板５側から樹脂封止部上部面９ｂに向かって断面の寸法が小さくなるように、樹脂封止部側壁９ｃをモジュール基板５の面に垂直な方向から傾けた、四角錐台形に形成する。なお、樹脂封止部９はモジュール基板５の面に垂直な樹脂封止部側壁９ｃを有するＩＣモジュール２を用いることもできる。
ＩＣモジュール２の形態は製造コスト、量産性を考慮して、図３のようなフレキシブルなテープ状の部材（ＣＯＴ＝ＣｈｉｐＯｎ Ｔａｐｅ）のモジュール基板５上に個々のＩＣモジュール２を形成し、そのモジュール基板５をリール状に巻いて用い、ＩＣモジュール２をカード基材１に設置する際に、テープ状のモジュール基板５からＩＣモジュール２を個片状に打抜く方法で加工する。
図３のように、ＣＯＴのテープ状のモジュール基板５は、両外縁又は片側の外縁に送り穴５ｂを有し、その表面には、ＩＣモジュール２の外部接触端子６の面を１列または２列に整列させている。外部接触端子６の背面には、図４（ａ）のように、ＩＣチップ７が固定され樹脂モールドされた樹脂封止部９が形成されている。なお、外部接触端子６の外周は、モジュール基板５から打ち抜かれるＩＣモジュール２の外周よりも内側に形成しておく。このようなＣＯＴのテープ状のモジュール基板５をリールに巻き取ってＩＣカード製造時に使用する。
（接着シート）
図４（ｂ）のように、図４（ａ）のＣＯＴのテープの、ＩＣモジュール２の外部接触端
子６の背面側のモジュール基板５の面に、厚さ０．０６０ｍｍのホットメルト接着シート等の接着シート１０を、スタンパーを加熱するヒーターが装備されたプレスヘッドを用いて、１２０℃前後に加熱したスタンパーで接着シート１０をモジュール基板５の面に押し当てるホットプレス処理により仮貼りする。図４（ｂ）の例では、接着シート１０に、ＩＣモジュール２の樹脂封止部９を避ける抜き部１０ａを設けて、外部接触端子６の背面側のモジュール基板５の面に仮貼りする。
図４（ｂ）のように、図４（ａ）のＣＯＴのテープの、ＩＣモジュール２の外部接触端
子６の背面側のモジュール基板５の面に、厚さ０．０６０ｍｍのホットメルト接着シート等の接着シート１０を、スタンパーを加熱するヒーターが装備されたプレスヘッドを用いて、１２０℃前後に加熱したスタンパーで接着シート１０をモジュール基板５の面に押し当てるホットプレス処理により仮貼りする。図４（ｂ）の例では、接着シート１０に、ＩＣモジュール２の樹脂封止部９を避ける抜き部１０ａを設けて、外部接触端子６の背面側のモジュール基板５の面に仮貼りする。
スタンパーの材質は、硬い材質の超硬材等からわらかい材質の真鍮や銅等の材質のスタンパーを用いることができる。スタンパーのプレス圧は電空レギュレータ等で制御する。
接着シート１０の材料は、ホットメルト接着シート、又は、ポリエステル系接着剤、ニトリルゴム系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリウレタン系接着剤などの接着剤をシート状にしたものから選択して用いることができる。また、接着シート１０には、その片面に、グラシン紙、クレーコート紙、クラフト紙、ポリラミ原紙、樹脂コーティング原紙などの剥離紙を設けた状態で保管する。そして、接着シート１０をモジュール基板５に接着する際には、剥離紙の設けられていない面をモジュール基板５の面に載置して、接着シート１０の剥離紙側から熱を加えながら圧着することにより、接着シート１０をモジュール基板５の背面（樹脂封止部９の側の面）に仮貼りする。
次に、図５のように、接着シート１０が仮貼りされたモジュール基板５の接着シート１０の上から炭酸ガスレーザー光線を照射して、接着シート１０に、ＩＣモジュール周縁部の位置に外周部溝１０ｂを形成する。
このようにＩＣモジュール２のモジュール基板５の樹脂封止部９側の面に仮貼りした接着シート１０にレーザー光線を照射し走査して外周部溝１０ｂを形成するので、縁端がＩＣモジュールの周縁よりも内側に来る接着シート１０のパターンをＩＣモジュール２のモジュール基板５の周縁に正確に位置を合わせて形成することができる効果がある。
（ＩＣモジュールの打ち抜き）
ＩＣモジュール２をカード基材１に装着してＩＣカードを製造する際には、ＣＯＴのテープ状のモジュール基板５を間欠的に送りながら打ち抜き刃型でモジュール基板５を打ち抜いてＩＣモジュール２の個片を形成する。そうして打ち抜いたＩＣモジュール２の個片をカード基材１の装着用凹部内に固定する。
ＩＣモジュール２をカード基材１に装着してＩＣカードを製造する際には、ＣＯＴのテープ状のモジュール基板５を間欠的に送りながら打ち抜き刃型でモジュール基板５を打ち抜いてＩＣモジュール２の個片を形成する。そうして打ち抜いたＩＣモジュール２の個片をカード基材１の装着用凹部内に固定する。
図６（ａ）に、打ち抜いたＩＣモジュール２の側断面図を示す。打ち抜いたＩＣモジュール２の個片の周縁部分の接着シート１０に形成した外周部溝１０ｂにより、モジュール基板５の周縁よりも小さな領域に仮貼りした接着シート１０が形成される。
（カード基材の凹部）
図６（ｂ）のように、カード基材１に、ＩＣモジュール２を埋設するための凹部を形成する。この凹部の形成は、カード基材１にミリング加工、切削加工などにより形成する。ミリング加工で行う場合、適宜エンドミルを選択して加工形成できる。ＩＣモジュール２は、図６（ａ）のように凸型形状であるため、カード基材１には、先ず、個変のモジュール基板５の大きさに対応した第１の凹部３を形成し、その第１の凹部の底部３ｂに、樹脂封止部９の大きさに対応した第２の凹部４を形成し、２段構成の凹部を形成する。
図６（ｂ）のように、カード基材１に、ＩＣモジュール２を埋設するための凹部を形成する。この凹部の形成は、カード基材１にミリング加工、切削加工などにより形成する。ミリング加工で行う場合、適宜エンドミルを選択して加工形成できる。ＩＣモジュール２は、図６（ａ）のように凸型形状であるため、カード基材１には、先ず、個変のモジュール基板５の大きさに対応した第１の凹部３を形成し、その第１の凹部の底部３ｂに、樹脂封止部９の大きさに対応した第２の凹部４を形成し、２段構成の凹部を形成する。
第１の凹部３は、図６（ｃ）のようにＩＣモジュール２を実装したときにモジュール基板５との隙間１１ａが０．１ｍｍ以下になる大きさで形成する。この範囲であれば外観上好ましく、モジュール実装時の接着シート１０の接着剤のはみ出しやＩＣモジュール２の凹部への乗り上げによる不良が生じ無いものになる。この隙間１１ａは、０．０５未満で
あればより外観上好ましいものとなる。
あればより外観上好ましいものとなる。
第２の凹部４は、その側壁４ｃが従来と同様にカード基材１に対して垂直な側壁面を持つ形状であってもよいし、また、側壁４ｃの面がカード基材１に対して垂直な方向から傾いた形状であってもよい。好ましくは、側壁４ｃの面を、ＩＣモジュール２の樹脂封止部側壁９ｃと平行になるように傾けることが望ましい。第２の凹部４の側壁４ｃをＣモジュール２の樹脂封止部側壁９ｃと平行に近く傾けると、ＩＣモジュール２をカード基材１の凹部にスムーズに設置して固定できる。
具体的には、断面において、第２の凹部４の開口部４ａの縦横の大きさは、樹脂封止部９のモジュール基板５側の縦横の大きさと同等若しくは少し大きくなる形状とする。例えば、第２の凹部４の開口部４ａ側での側壁４ｃと樹脂封止部側壁９ｃとの隙間１１ｂが０．３ｍｍ以下になるように形成する。第２の凹部４の底面４ｂの縦横の大きさは、樹脂封止部上部面９ｂの縦横の大きさと同等又は多少の隙間ができる程度とする。
なお、カード基材１の第２の凹部４の底面４ｂ側の隙間１１ｂがカード基材１の上側の第２の凹部４の開口部４ａ側での隙間１１ｂより小さい方が、ＩＣモジュール２を固定できるので、より好ましい。このようにすることでＩＣモジュール２の実装固定が容易にできる。具体的にはカード基材１の第２の凹部４の底面４ｂ側の側壁４ｃと樹脂封止部側壁９ｃとの隙間１１ｂが０．２ｍｍ以下になるように形成する。また、第２の凹部４の底面４ｂと樹脂封止部上部面９ｂとの隙間１１ｃも０．２ｍｍ以下になるように形成する。ここで、第２の凹部４の底面４ｂと側壁４ｃのなす角度は１００〜１２０°程度にする。
（カード基材へのＩＣモジュールの埋設）
カード基材１に設けた凹部へのＩＣモジュール２の実装は、図６（ｃ）のように、接着シート１０を仮貼りしたＩＣモジュール２を、ピックアップ装置などにより、カード基材１の凹部内に配置し、上部から熱圧プレスすることにより固定配置する。
カード基材１に設けた凹部へのＩＣモジュール２の実装は、図６（ｃ）のように、接着シート１０を仮貼りしたＩＣモジュール２を、ピックアップ装置などにより、カード基材１の凹部内に配置し、上部から熱圧プレスすることにより固定配置する。
プレス条件はＩＣカードの材質（耐熱性の有無）、ホットメルト接着シート等の接着シート１０の特性に応じて適宜設定でき、範囲としては、プレス温度：１００℃〜３００℃、プレス圧１０Ｎ〜１００Ｎ、プレス時間０．１秒〜３０秒の範囲内である事が好ましい。
その熱圧プレスの際に、接着シート１０に、ＩＣモジュール周縁部の位置に外周部溝１０ｂが形成されて接着シートの量が適量に管理されている。そのため、熱圧プレスで流動した接着シート１０の接着剤が過剰に流れ出すことが無い。また、接着シート１０の外周部溝１０ｂが許容スペースとなるので接着シート１０が熱により流動した接着剤の流動量を外周部溝１０ｂが吸収するので、流動した接着シート１０の接着剤がカード基材１の凹部とＩＣモジュール２との隙間からはみ出さ無い効果がある。
また、カード基材１には保護層や絵柄層、磁気記録層を形成してもよい。保護層や絵柄層、磁気記録層は公知の方法で設けることができる。
本実施形態のＩＣカードでは、後加工として文字・数字・図形などのエンボス加工や、ホログラム箔等箔押し加工などの成形加工を施す。これらの加工は、公知の手法で形成することができる。なお、エンボスの領域・形状は、ＪＩＳ Ｘ ６３０２−１で定められたものとする。箔押し条件は、温度が１２０〜１８０℃、圧力が１．０〜１０ＭＰａ、時間が０．５〜３．０ｓｅｃが適している。
また、本実施形態では、カード基材１についても、多面付けのシート状のカード基材１
を用い、ＩＣモジュール２を実装した後に、カード基材１をＩＣカードの小片に打ち抜くことによりＩＣカード化してもよい。ＩＣカード小片への切り出しは、一般的にプレス機に取り付けた雄雌金型や中空の刃物による打ち抜きを用いる。
を用い、ＩＣモジュール２を実装した後に、カード基材１をＩＣカードの小片に打ち抜くことによりＩＣカード化してもよい。ＩＣカード小片への切り出しは、一般的にプレス機に取り付けた雄雌金型や中空の刃物による打ち抜きを用いる。
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態では、デュアルＩＣカードを製造する。すなわち、本実施形態は、第１の実施例に対し、非接触ＩＣカード用のアンテナシート１ｃを追加する点が異なる。また、接触と非接触の兼用のいわゆるデュアルタイプのＩＣモジュール２を用いる。第２の実施形態を図８から図１０を参照して説明する。そのうち図８（ｂ）は、第２の実施形態のデュアルタイプのＩＣモジュール２の側断面図を示す。
第２の実施形態では、デュアルＩＣカードを製造する。すなわち、本実施形態は、第１の実施例に対し、非接触ＩＣカード用のアンテナシート１ｃを追加する点が異なる。また、接触と非接触の兼用のいわゆるデュアルタイプのＩＣモジュール２を用いる。第２の実施形態を図８から図１０を参照して説明する。そのうち図８（ｂ）は、第２の実施形態のデュアルタイプのＩＣモジュール２の側断面図を示す。
（アンテナシート）
本実施形態で用いるアンテナシート１ｃは、図７（ａ）に平面図を示し、図７（ｂ）に側断面図を示す。アンテナシート１ｃには、アンテナコイル１２とアンテナ端子１２ａの導体パターンを形成する。図７（ｄ）に、ＩＣモジュール２のアンテナ接続端子６ａに電気接続するアンテナ端子１２ａの部分のカード基材１の断面の拡大図を示す。
本実施形態で用いるアンテナシート１ｃは、図７（ａ）に平面図を示し、図７（ｂ）に側断面図を示す。アンテナシート１ｃには、アンテナコイル１２とアンテナ端子１２ａの導体パターンを形成する。図７（ｄ）に、ＩＣモジュール２のアンテナ接続端子６ａに電気接続するアンテナ端子１２ａの部分のカード基材１の断面の拡大図を示す。
アンテナシート１ｃは、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の基材シートにアンテナコイル１２を形成したものである。
図７（ｃ）のように、そのアンテナシート１２ｃの両面に、コア基材１ａと外装基材１ｂの２層の基材を積層し、または、単層の基材を積層したものをカード基材１を用いる。
（カード基材の凹部）
そして、図８（ａ）のように、アンテナシート１ｃを含むカード基材１に第１の実施形態と同様に第１の凹部３と第２の凹部４を形成する。更に、第１の凹部の底面３ｂに、ＩＣモジュール２のアンテナ接続端子６ａを接続するために、エンドミルで穴加工することで、アンテナコイル１２のアンテナ端子１２ａを露出させるアンテナ接続穴３ｃを形成する。
そして、図８（ａ）のように、アンテナシート１ｃを含むカード基材１に第１の実施形態と同様に第１の凹部３と第２の凹部４を形成する。更に、第１の凹部の底面３ｂに、ＩＣモジュール２のアンテナ接続端子６ａを接続するために、エンドミルで穴加工することで、アンテナコイル１２のアンテナ端子１２ａを露出させるアンテナ接続穴３ｃを形成する。
（ＩＣモジュール）
デュアルタイプのＩＣモジュール２を図８（ｂ）に示す。デュアルタイプのＩＣモジュール２は、ＣＯＴのテープ状のモジュール基板５の上面に外部接触端子６を有するとともに、モジュール基板５の下面にアンテナ接続端子６ａを有する。そのモジュール基板５の下面にＩＣチップ７を実装し、ＩＣチップと外部接触端子６、および、アンテナ接続端子６ａを接続部材８で接続し、ＩＣチップ７及び接続部材８を樹脂で封止した樹脂封止部９を形成する。
デュアルタイプのＩＣモジュール２を図８（ｂ）に示す。デュアルタイプのＩＣモジュール２は、ＣＯＴのテープ状のモジュール基板５の上面に外部接触端子６を有するとともに、モジュール基板５の下面にアンテナ接続端子６ａを有する。そのモジュール基板５の下面にＩＣチップ７を実装し、ＩＣチップと外部接触端子６、および、アンテナ接続端子６ａを接続部材８で接続し、ＩＣチップ７及び接続部材８を樹脂で封止した樹脂封止部９を形成する。
（接着シートの仮貼り）
第１の実施形態と同様に、図４（ｂ）のように、ＩＣモジュール２の樹脂封止部９を避ける抜き部１０ａを設けた接着シート１０を、ＣＯＴのテープ状のモジュール基板５の外部接触端子６の背面側の面に仮貼りする。
第１の実施形態と同様に、図４（ｂ）のように、ＩＣモジュール２の樹脂封止部９を避ける抜き部１０ａを設けた接着シート１０を、ＣＯＴのテープ状のモジュール基板５の外部接触端子６の背面側の面に仮貼りする。
次に、図９のように、ＣＯＴのテープ状のモジュール基板５に仮貼りした接着シート１０の上から炭酸ガスレーザー光線を照射して、接着シート１０に、ＩＣモジュール周縁部の位置に外周部溝１０ｂを形成し、また、アンテナ端子１２ａを露出させるアンテナ接続用開口１０ｃを形成する。
（カード基材へのＩＣモジュールの埋設）
カード基材１に設けた凹部へのＩＣモジュール２の実装は、先ず、図８（ｃ）のように
、カード基材１のアンテナ接続穴３ｃに導電性接着剤１３を充填する。
カード基材１に設けた凹部へのＩＣモジュール２の実装は、先ず、図８（ｃ）のように
、カード基材１のアンテナ接続穴３ｃに導電性接着剤１３を充填する。
（ＩＣモジュールの打ち抜き）
次に、第１の実施形態と同様にして、打ち抜き刃型でモジュール基板５を打ち抜いたＩＣモジュール２の個片を形成する。
次に、第１の実施形態と同様にして、打ち抜き刃型でモジュール基板５を打ち抜いたＩＣモジュール２の個片を形成する。
（カード基材へのＩＣモジュールの埋設）
そして、図８（ｄ）のように、接着シート１０が仮貼りされ、ＩＣモジュール周縁部の位置の外周部溝１０ｂとアンテナ接続用開口１０ｃが形成された、ＩＣモジュール２の個片を、ピックアップ装置などにより、カード基材１の凹部内に配置し、上部から熱圧プレスすることにより固定配置する。それにより、ＩＣモジュール２が接着シート１０によってカード基材１の凹部に接着されて固定されるとともに、導電性接着剤１３がアンテナ接続穴３ｃを介して、ＩＣモジュール２のアンテナ接続端子６ａとカード基材１のアンテナ端子１２ａを電気接続する。
そして、図８（ｄ）のように、接着シート１０が仮貼りされ、ＩＣモジュール周縁部の位置の外周部溝１０ｂとアンテナ接続用開口１０ｃが形成された、ＩＣモジュール２の個片を、ピックアップ装置などにより、カード基材１の凹部内に配置し、上部から熱圧プレスすることにより固定配置する。それにより、ＩＣモジュール２が接着シート１０によってカード基材１の凹部に接着されて固定されるとともに、導電性接着剤１３がアンテナ接続穴３ｃを介して、ＩＣモジュール２のアンテナ接続端子６ａとカード基材１のアンテナ端子１２ａを電気接続する。
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、第１の実施形態と同様に接触型のＩＣカードを製造する。第３の実施形態は、接着シート１０としてエポキシ系の熱硬化型接着シートを用いる点が第１の実施形態と相違する。また、図１０（ａ）のように、ＣＯＴのテープ状のモジュール基板５に仮貼りした接着シート１０の上から炭酸ガスレーザー光線を照射し走査して接着シート１０のＩＣモジュール周縁部の位置を加熱することで、その位置に、外周硬化部１０ｄを形成する点が第１の実施形態と相違する。
第３の実施形態は、第１の実施形態と同様に接触型のＩＣカードを製造する。第３の実施形態は、接着シート１０としてエポキシ系の熱硬化型接着シートを用いる点が第１の実施形態と相違する。また、図１０（ａ）のように、ＣＯＴのテープ状のモジュール基板５に仮貼りした接着シート１０の上から炭酸ガスレーザー光線を照射し走査して接着シート１０のＩＣモジュール周縁部の位置を加熱することで、その位置に、外周硬化部１０ｄを形成する点が第１の実施形態と相違する。
（カード基材へのＩＣモジュールの埋設）
そして、第１の実施形態と同様にして、打ち抜き刃型で個片に打ち抜いたＩＣモジュール２の個片を、図１０（ｃ）のように、ピックアップ装置などにより、カード基材１の凹部内に配置し、上部から熱圧プレスすることにより固定配置する。
そして、第１の実施形態と同様にして、打ち抜き刃型で個片に打ち抜いたＩＣモジュール２の個片を、図１０（ｃ）のように、ピックアップ装置などにより、カード基材１の凹部内に配置し、上部から熱圧プレスすることにより固定配置する。
その熱圧プレスの際に、接着シート１０に、ＩＣモジュール周縁部の位置に外周硬化部１０ｄが形成されて接着シートの量が適量に管理されている。そのため、熱圧プレスで流動した接着シート１０の接着剤が過剰に流れ出すことが無い。また、外周硬化部１０ｄがダムとなって熱圧プレスで流動した接着シート１０の接着剤の流れを妨げる。そのため、流動した接着シート１０の接着剤がカード基材１の凹部とＩＣモジュール２との隙間からはみ出さ無い効果がある。
また、外周硬化部１０ｄがダムとなって熱圧プレスの圧力を支えるので、熱圧プレスにより流動した接着シート１０の厚さの減少を妨げ、接着シート１０の厚さのバラツキが少なくなる効果がある。そのため、接着シートの面方向への流れ出し量が適量に制御できる効果があるとともに、ＩＣカードのＩＣモジュール２の位置の高さのバラツキが少なく、品質のバラツキが少ないＩＣカードが得られる効果がある。
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態では、第２の実施形態と同様にデュアルＩＣカードを製造する。ただし、そのＩＣモジュール２には結合用コイルを設けておく。また、カード基材１に埋め込んだアンテナシート１ｃに形成したアンテナコイル１２にも、ＩＣモジュール２の結合用コイルと誘導結合する結合コイルを接続する。そして、結合コイル同士を電磁結合させることで、ＩＣモジュール２とアンテナコイル１２間で電気信号を伝送する。
第４の実施形態では、第２の実施形態と同様にデュアルＩＣカードを製造する。ただし、そのＩＣモジュール２には結合用コイルを設けておく。また、カード基材１に埋め込んだアンテナシート１ｃに形成したアンテナコイル１２にも、ＩＣモジュール２の結合用コイルと誘導結合する結合コイルを接続する。そして、結合コイル同士を電磁結合させることで、ＩＣモジュール２とアンテナコイル１２間で電気信号を伝送する。
第４の実施形態は、アンテナコイル１２とＩＣモジュール２とを直接には電気接続しないので、ＩＣモジュール２のカード基材１の凹部内への実装は、第１の実施形態と同様に
接着シート１０に、ＩＣモジュール周縁部の位置に外周部溝１０ｂを形成したＩＣモジュール２を設置する。あるいは、第３の実施形態と同様に接着シート１０に、ＩＣモジュール周縁部の位置に外周硬化部１０ｄを形成したＩＣモジュール２を設置する。
接着シート１０に、ＩＣモジュール周縁部の位置に外周部溝１０ｂを形成したＩＣモジュール２を設置する。あるいは、第３の実施形態と同様に接着シート１０に、ＩＣモジュール周縁部の位置に外周硬化部１０ｄを形成したＩＣモジュール２を設置する。
＜実施例１＞
厚み０．６ｍｍの非晶質ポリエステルからなる２層のコア基材と、コア基材の両面にそれぞれ厚み０．１ｍｍの非晶質ポリエステルからなる外装基材を熱ラミネートにより貼り合わせカード基材１を作成した。
厚み０．６ｍｍの非晶質ポリエステルからなる２層のコア基材と、コア基材の両面にそれぞれ厚み０．１ｍｍの非晶質ポリエステルからなる外装基材を熱ラミネートにより貼り合わせカード基材１を作成した。
その、カード基材１に、ミリング加工により、図６（ｂ）のように、縦１２ｍｍ×横１３．２ｍｍの角部を丸めた四角形状で深さ０．２３ｍｍで、第１の凹部３を形成した。次にミリング加工により開口部が縦８．５ｍｍ×横８．２ｍｍ、底部が縦８．０４ｍｍ×横７．７４ｍｍ、深さが０．６３ｍｍで、角度が１１０°からなる第２の凹部４を形成した。
また、ＩＣモジュール２は、外部接触端子６のサイズが縦１１．８ｍｍ×横１３ｍｍの角部を丸めた四角形状で外部接触端子付きモジュール基板５の厚みが０．１６ｍｍで、樹脂封止部の基板側の断面形状が縦８ｍｍ×横７．７ｍｍ、表面側形状が縦７．６８ｍｍ×横７．３８ｍｍ、深さが０．４４ｍｍのものを用いた。
外部接触端子付きＩＣモジュール２の背面のモジュール基板５には、図４（ｂ）のように接着シート１０を仮貼りした。この接着シート１０にはホットメルト接着シートを用い、その接着シート１０に、ＩＣモジュール２の樹脂封止部９を逃げる形状の抜き部１０ａを形成する。その接着シート１０を、ＩＣモジュール２の個片への打ち抜きサイズと同寸法の真鍮のスタンパーを用い、１２０℃前後に加熱したスタンパーで接着シート１０をモジュール基板５の背面に押し当てるホットプレス処理により仮貼りした。
仮貼り済みのＩＣモジュール２の裏面に仮貼りした接着シート１０に、ＩＣモジュール２の打ち抜き寸法の内側へ０．５ｍｍ入った位置に、３０ＷのＣＯ２レーザーを照射し、６００ｍｍ／秒の速度で走査して接着シート１０に外周部溝１０ｂを加工した。
そのＩＣモジュール２をピックアップ装置を用いてカード基材１の凹部に設置した。次に、プレスヘッドを下降させて、ＩＣモジュール２を熱圧プレスによりカード基材１の凹部に本接着した。この時プレス条件は１８０℃、プレス圧力３０Ｎ、プレス時間１０秒で行った。
（評価）
そうしてＩＣカードを５つ作成して実施例１のサンプルとした。実施例１は５つのサンプル全てにおいて、ホットメルト接着剤が凹部とＩＣモジュールとの間の隙間からはみ出さず良好な外観を持った。
そうしてＩＣカードを５つ作成して実施例１のサンプルとした。実施例１は５つのサンプル全てにおいて、ホットメルト接着剤が凹部とＩＣモジュールとの間の隙間からはみ出さず良好な外観を持った。
＜比較例１＞
実施例１のＩＣモジュール２に接着シート１０を仮貼りし、その仮貼りした接着シート１０には外周部溝１０ｂを形成しなかった。それ以外は実施例１と同様に行い接触式のＩＣカードを得た。この接触式ＩＣカードを５つ作成し比較例１のサンプルとした。
実施例１のＩＣモジュール２に接着シート１０を仮貼りし、その仮貼りした接着シート１０には外周部溝１０ｂを形成しなかった。それ以外は実施例１と同様に行い接触式のＩＣカードを得た。この接触式ＩＣカードを５つ作成し比較例１のサンプルとした。
（評価）
比較例１では、５つのサンプル中３つのサンプルにおいて、図１１のような接着剤のはみ出し部分１０ｅがあった。
比較例１では、５つのサンプル中３つのサンプルにおいて、図１１のような接着剤のはみ出し部分１０ｅがあった。
１・・・・カード基材
１ａ・・・コア基材
１ｂ・・・外装基材
１ｃ・・・アンテナシート
２・・・・ＩＣモジュール
３・・・・第１の凹部
３ｂ・・・第１の凹部の底部
３ｃ・・・アンテナ接続穴
４・・・・第２の凹部
４ａ・・・開口部
４ｂ・・・底面
４ｃ・・・側壁
５・・・・モジュール基板
５ａ・・・穴
５ｂ・・・送り穴
６・・・・外部接触端子
６ａ・・・アンテナ接続端子
７・・・ＩＣチップ
８・・・接続部材
９・・・樹脂封止部
９ａ・・・ＩＣモジュールの樹脂封止部表面
９ｂ・・・樹脂封止部上部面
９ｃ・・・樹脂封止部側壁
１０・・・接着シート
１０ａ・・・抜き部
１０ｂ・・・外周部溝
１０ｃ・・・アンテナ接続用開口
１０ｄ・・・外周硬化部
１０ｅ・・・接着剤のはみ出し部分
１１ａ・・・第１の凹部とモジュール基板の間の隙間
１１ｂ・・・第２の凹部の開口部とモジュール側樹脂封止部の間の隙間
１１ｃ・・・第２の凹部の底部と表面側樹脂封止部の間の隙間
１２・・・アンテナコイル
１２ａ・・・アンテナ端子
１３・・・導電性接着剤
１ａ・・・コア基材
１ｂ・・・外装基材
１ｃ・・・アンテナシート
２・・・・ＩＣモジュール
３・・・・第１の凹部
３ｂ・・・第１の凹部の底部
３ｃ・・・アンテナ接続穴
４・・・・第２の凹部
４ａ・・・開口部
４ｂ・・・底面
４ｃ・・・側壁
５・・・・モジュール基板
５ａ・・・穴
５ｂ・・・送り穴
６・・・・外部接触端子
６ａ・・・アンテナ接続端子
７・・・ＩＣチップ
８・・・接続部材
９・・・樹脂封止部
９ａ・・・ＩＣモジュールの樹脂封止部表面
９ｂ・・・樹脂封止部上部面
９ｃ・・・樹脂封止部側壁
１０・・・接着シート
１０ａ・・・抜き部
１０ｂ・・・外周部溝
１０ｃ・・・アンテナ接続用開口
１０ｄ・・・外周硬化部
１０ｅ・・・接着剤のはみ出し部分
１１ａ・・・第１の凹部とモジュール基板の間の隙間
１１ｂ・・・第２の凹部の開口部とモジュール側樹脂封止部の間の隙間
１１ｃ・・・第２の凹部の底部と表面側樹脂封止部の間の隙間
１２・・・アンテナコイル
１２ａ・・・アンテナ端子
１３・・・導電性接着剤
Claims (2)
- 少なくとも以下の工程を具備していることを特徴とする、外部接触端子付きＩＣモジュールを備えたＩＣカードの製造方法。
（ａ）カード基材の所定の位置に第1の凹部と該第１の凹部の底部に形成した第２の凹部から成る凹部を形成する工程。
（ｂ）前記外部接触端子付きＩＣモジュールのモジュール基板の、樹脂封止部側の面に接着シートを仮貼りする工程。
（ｃ）前記接着シートの上からレーザー光線を照射し走査して、前記ＩＣモジュールの周縁部の位置の該接着シートを硬化させて外周硬化部を形成する工程。
（ｄ）前記カード基材の前記凹部に前記モジュール基板を設置し、前記第１の凹部の底部に前記接着シートを接触させて加圧、加熱して接着することにより、前記ＩＣモジュールを前記カード基材の凹部に埋設し固定する工程。 - 請求項１に記載のＩＣカードの製造方法であって、前記カード基材がアンテナコイルと該アンテナコイルのアンテナ端子を有し、前記ＩＣモジュールが前記アンテナ端子に電気接続するアンテナ接続端子を有し、前記カード基材に凹部を形成する工程が、前記第１の凹部の底部に前記アンテナ端子を露出するアンテナ接続穴を形成し、前記ＩＣモジュールを前記カード基材の凹部に埋設し固定する工程が、前記アンテナ接続穴に導電性接着剤を設置する工程を含み、前記前第１の凹部の底部に前記接着シートを接触させて加圧、加熱する際に、前記アンテナ端子と前記アンテナ接続端子を前記導電性接着剤で電気接続することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
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