JPH01502101A - 超小形電子回路カードの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 超小形電子回路カード及びその製造法 本発明は超小形電子回路カードとその製造法に係る。より特定的には、厚さが国 際標準機構（１８０）のクレジットカード規格に合致する携帯用カードの製造に 適用する。

超小形電子回路カードはプラスチック材料の小形長方形一つもの又は多層板であ って、超小形電子回路を内蔵し、かつその外側には超小形電子回路をカード処理 装置に結合するための接点をもつ。これらの超小形回路はきわめて多様な機構、 例えば借方及び貸方記入などの銀行操作、電話呼出し装置の請求作成、担保物件 への秘密入力等々に当ててもよい。普通は、その意図された用途によって多少と も複雑な処理回路及び／又は記憶回路を含む。実際にはそれらは集積回路又はチ ップとして普及している少なくとも１枚の小形シリコン板１に形成される。

本発明は特に、例えば本出願人によるフランス特許第２３３７３８１号（米国特 許第４，２１６，５７７号及び４，２２２，５１６号）に記載されたようなカー ドに適用する。プリント回路の１面には集積回路が備えられており、他方の面は カードの接点をもつ。

１具体例では、カードは単独に１つものの小板で作られており、その１面はつぎ つぎに周囲予定帯域、深い凹みのその開始部分、及び予定帯域をとり囲む段部を もつ。集積回路は凹み内に収容されており、プリント回路は予定帯域に広がる。

プリント回路を覆い、従ってカバーキャップを形成するはくが段部に添付されて いる。はくはその外面が小板の対応面と事実上同一平面上にあり、プリント回路 の接点と一致する開口を含む。従ってカードの使用は、はく内の開口を介して接 点と結合することによって完了する。

上記の先行技術特許に開広した変形具体例では、小板は予定段部を持たず、さら にプリント回路を覆うはくは小板の対応面全体を覆う。従ってカードは小板とは くとから成る。接点ははく内の開口を介して接近することが可能である。

もう一つの変形具体例は、例えば本出願人のヨー臼ツバ特許出願第０２０７８５ ２号に記載されている。プリント回路は薄いリボンで作られ、その１方の面の端 部は集積回路を持ち、他方の面の他端部はカードの接点をもつ。従って接点は集 積回路に対してずれている。この配置は幾つかの理由で、特にカードの長い中線 上に接点を位置づけるための規格に合致するために有利であろう。プリント回路 がずれた接点を持つために、集積回路はカードの１角にとどまることができ、こ こでは撓み及びねじれひずみは接点のレベルで明らかに小さい。しかしプリント 回路を単純かつ低原価で作らなければならない時は、接点に対応する開口を備え たはくで覆わなければならない。はくは単なるカバーキャップであるか、又は小 板の全面に延伸してもよい。

これらの具体例から、しばしば超小形電子回路カードの製造には、プリント回路 の支持するカードの接点に接近するため、開口を備えたはくを使用する必要があ ることが分かる。接点に接近するためのはくの厚さは幾つかの欠点をもつ。第１ に、カードの様々な用途が、はくに仕上げ膜を貼り付けることを要求する。第２ に、はくにプリント回路を保護するため良好な機械的強度を与えるため、はくの 最小厚さはかなり大きくなければならない。このため接点はカードの表面内の比 較的深い深さ、例えば０．１Ｍより深い深さに位置決めされることになる。装置 のコネクタができるだけ広い深さ範囲に適合した上に、有効かつ信頼性のある接 続を確保しなければならないような装置に用いられることができるカードの様々 な製造法が考えられている。

接点の最大深さを比較的低い値に限定するための規格が公布されている。従って 問題は、接点を規格に合せるため、さらにもし可能なら接点をカードの表面と１ 司じ高さに実質上設けるため、開口内で接点を持ち上げることである。

開［］内の接点を持ち上げるための現時点での解決法は、開口に対応する接点領 域上に銅を付着させることである。この付着間がかかり費用の高く、しかもあま り用いられない技術を使用することを要求する。

本発明はカードの開口内で接点を持ち上げる問題について、簡単であまり費用の かからない解決法を提供する。

超小形電子回路カードは次を含む。すなわち１方の面が集積回路を支持し、他方 の面が接点をもつプリント回路と、その１方の面がプリント回路によって覆われ た平面帯域と集積回路を収容するための凹みとをもつ小板と、少なくともプリン ト回路を覆いかつ少なくとも１個の開口を介して接点に接近することを許すはく とである。さらにこのカードは前記帯域がはくの開口の下側にボス部を含むこと を特徴とする。

本発明カードの製造方法は、集積回路を収容するための凹みを備えたプラスチッ ク材料の小板の１血上にプリント回路を配置すること、及びプリント回路を予定 の表面積を持ち、かつ少なくとも１１１ｉ１の開口を介してプリント回路の接点 に接近することを可能にするはくで覆うことから成り、被覆に先立つて該方法が 、小板の前記面ではくの前記予定の表面積を持つ一様に平らな界域内に凹みを作 ること、熱良導体であってはくの前記開口に対応する開口を備えまた少なくとも プリント回路を覆う平らなブレードにより具体化される、ダイスをプリント回路 上部に配置すること、小板を成形温度まで加熱すること、プリント回路の上面が 小板の前記界域とほぼ同一平面上に充分来ることができるほど離してダイスを押 圧し、このようにして小板内にプリント回路を配置するための予定帯域を作りあ げ、帯域にはダイスの開口の下側にボスを設けてあり、次にダイスを後退させる ことから成ることを特徴とする。

本発明の特徴及び利点は、添付図面を参照して１具体例につき詳しく説明するこ とによって明らかとなるであろう。

図の、 第１図は、本発明カードの１具体例を示す第２図のＩ−Ｉ纏に沿う部分断面図、 第２図は、第１図に部分的に示したカードの細部の平面図、第３Ａ−３Ｅ図は、 第１図及び第２図に示したカードの製造段階を説明する断面図、 第４図は、本発明カードの第１変形例を図解する第１図に類似の断面図、 第５図は、本発明カードの第２変形例を図解する第１図に類似する断面図、そし て 第６図は、本発明カードの第３変形例を図解する第１図に類似の断面図である。

第１図及び第２図は規格化されたクレジットカードタイプの、本発明用小形電子 回路カード１０の好ましい具体例を表す。超小形電子回路は単一の集積回路１１ 内に含まれ、６個のパッドＩｌａを介して接近することができる。長方形のカー ド１０の１方の面は、図示しないカード処理装置に集積回路１１を接続するため の６個の接点１２をもつ。カードの同じ面はデータを記載した磁気テープ１３を 含む。例として選択した規格によって、磁気テーブシ １３はカードの１つの長辺に近く、接点にはカードの長中１１Ｍの短辺近傍を横 切るか又は隣接する帯域内に配置されている。

従来法によって、カード１０はプリント回路１４を含み、その１面１４ａは集積 回路を支え、他面１４ｂは接点１２を持つ。面１４ｂ上の導１ｉ１５はそれぞれ ６個の接点１２を集積回路１１０６個のパッド１１ａに、よく知られたＴＡＢ技 術（テープ自動化結合）によって結合する。このようにして集積回路１１のパッ ド１１ａは導線１５の、プリント回路１４の絶縁基板１１の窓１６の囲りに突き 出して取付けられた端部に溶接されている。基板１７は普通「カプトン」の商標 で知られる１３０ミクロメートル（Ｕ）の厚さのオーダのプラスチック材料で作 られている。接点１２及びＳ線１５は普通プリント回路の基板１６に貼付けられ た同じ銅の金属層から始めて作られている。それから接点１２ｆは少なくとも１ つの中間コンパチブル層上に金の被膜を堆積することにより形成される。これら の層はすべて第１図に実線で示されている。集積回路１１がＭＯＳ形（メタル・ オキサイド・セミコンダクター）であるとすれば、導１１１５の１つは集積回路 の背面に貼付けられた成極リード１８によって例えば銀ベースの導電性接着剤を 用いて延長される。従って図示のプリント回路１４はオフセット接点をもつ形式 である。

再び従来法によって、カード１０はコアとしても知られる小形中央板１９により 具体化され、その２つの大きい面１９ａ、１９ｂはそれぞれ２枚のは＜２０．２ １及び２枚の！１９２２．２３で覆われている。

小板及び２枚のはくは普通ＰＶＣ（塩化ポリビニル）のような可撓性プラスチッ クで作られる。はくは同じ厚さをしており、板に対しては例えば１３０ｇ１　： 　５００−の比率で薄い。多くの適用例においてはくはプリントされておりその 結果、希望するすべての情報、例えばカードの持主の名前と住所、カードの使用 によってサービスを提供する会社の名前、等々をそこで読取ることができる。実 線は第１図の２枚のは＜　２０．２１の外面に貼付けたプリントを表す、２枚の ［１２２，２３は普通プリントを保護し、ドにつやを与え、かつ２５ｕｌＲのオ ーダーの厚さを持たせる透明Ｐ■Ｃ結晶で作られている。普通、２枚のはくはそ れぞれの膜で覆われ、次に熱圧縮によって小板に貼付けられる。従って、「はく 」という用語は膜の付いたはくまで意味が広がり、特に請求範囲で述べられると きは語の一般的な意味に含まれなければならない。

再び従来法によって、プリント回路１４は板１９とはり２０との間に挿入される 。板１９の面１９ａは、プリント回路１４の而１４ａに覆われた帯域２４と、集 積回路１１を収容するための凹み２５を持つ。

一 図示の例では凹み２５は板１９に貫入る穴である。はり２０はプリント回路１４ を覆い、接点１２に一致する開口２６を含む。図示の例では２個の開口２６のみ が設けられ、各々が３個の接点の１組１２に接近することを可能にする。先行技 術によって、プリント回路１４は一様に平面をなす帯域２４に残留する。この方 法で、接点１２は板１９の面１９ａとほぼ同じ高さにあった。これらの条件のＦ で、接点は全体でおよそ１５５ＩＪｘになるはり２０及び膜２２の全厚さを通し てしか接近することができない。この種の深さは許容されないから、カードの外 面２２ａにより近づけ、可能ならばこれと同じ高さにするための開口２６内の接 点１２を持ち上げることが問題であった。

本発明によれば、帯域２４は２個の開口２６のそれぞれの下側にボス２１を含む 。ボスの高さは好ましくは、はり２０と膜２２の厚さであり、その結果カード１ ０の面２２ａと同じレベルに接点１２を位置させることができる。

図示のボス２７は各開口２６内に含まれる３個の接点１２に共通である。勿論、 単独ボスでも、接点１２がすべて同じ開口２６内に含まれる場合には充分である 。

このボス２７はプリント回路１４の取付けに先立って板１９上に形成されてもよ いことが理解されよう。例えば、板１９は２個のボス２１を備えた帯域２４を得 るために成形されてもよい。穴２５は成形中又は後で作ることもできる。次にプ リント回路が配置され、次にはり２０及び２１がそれぞれ！！２２．２３を伴っ て配置され、板１９上に押圧固定される。圧力はボス２１が開口２６内で接点１ ２を持ち上げるようにして加えられる。

第３Ａ〜３Ｅ図は、第１図及び第２図に示したカード１０の別の製造方法である 。

第３Ａ〜３Ｅ図は、この方法の中間工程を図解する。第３Ａ図の最初の段階では 、板１９のみが存在し、穴２５があけられ、一様に平面で平行な２面１９ａ、　 １９ｂが備えられている。第３Ｂ図では、プリント回路１４が凹み２５内に収容 された集積回路１１と共に、板１９の面１９ａ上に配置されている。第３Ｃ図で は、ダイス２８がプリント回路１４上に置かれ、板１９、プリント回路１４及び ダイス２８から成る全体が加熱プレス機３０のジョ一部２９内に固定される。

ダイス２８は、第１図に示すはり２０の開口２６に一致する開口３１を明けられ た一様に平らな金属ブレードである。図示のダイス２８はプリント回路１４のそ れより広い面積をもつ。ダイス２８を構成する金属は良熱導体である。従って、 ブレス１１３０のジョ一部２９によって与えられた熱はプリント回路１４と同じ 高さに板１９を含む材料を軟らかくし、ジョ一部２９によって加えられる圧力は プリント回路１４を板１９に導く。この作業はダイス２８が板１９の面１９ａと 接触するまで続く。例えば普通のｐｖｃ板の加圧作業は１２０℃〜１４０℃の間 で行われ、これは１０分間で達し、６０バールの圧力で１０分間維持される。プ レスが持、［げられた後、第３Ｄ図に示す構造が得られる。この図では、加圧が プリント回路１４の上面１４ｂを板１９の面１９ａとほぼ同じ高さに置くように １）で行なわれることが分かる。このようにして加圧は板面１９ａの内の予定帯 域２４を作る。同時にダイス２８の開口３１はボス２７を形成することができる 。当業者には、この方法によって得られたボス２７の高さは、プリント回路の厚 さダイス２８の厚さ、及びＰＶＣの軟化温度に左右されることが明らかであろう 。第３Ｅ図の段階では、ダイス２８は引込められ、凹み２５が埋込み物質３２′ ｃ満たされる。次にはり２０及び２１を貼付け、第１図及び第２図に示すカード を得るためそれぞれの膜２２，２３をかぶせられる。

この方法は幾つかの別の方法で具体化することもできる。例えば集積回路１１の 加熱を防ぐため、第３Ｂ図の段階で集積回路１１なしでプリント回路１４だけを 配置し、埋込みに先立って第３Ｅ図に示す段階で集積回路を溶接しても充分であ る。他方では第３Ａ図で、板１９にはり２１及びもしあれば股２３を取付けるこ とから始め、あるいは同様にして、２つの平行面を持ちその一面に凹み２５を完 全に設置プた１つものの板から出発してもよい。

さらにダイス２８はプリント回路１４だけを覆う良熱導体である平面ブレードで あってもよい。この場合には制御停止装置が、プリント回路が板１９に導かれる 深さを制御するため用いられるべきであろう。図示のようにプリント回路を超え てブレードを延伸させる利点は、ブレードを板面１９ａに対する停止手段と１ノ で用いることができることである。

第４図及び第５図は、上に説明した方法及びその変形例によって作られるような 本発明カード１０の２つの変形Ｑ体側を表す。

第４図及び第５図の変形例でも不変のままである第１図の素子には同じ参照番号 を付しである。第４図及び第５図はオフセット接点１４をもつプリント回路の２ つの変形具体例に相当する。

第４図及び第５図では、プリント回路は現在ではワイヤボンディングとして公知 のワイヤ接続用に設計されている。

第４図では、プリント回路１１４は回路１４とは集積回路１１の高さの点だけが 異なる。リード線１８は面１１４ａと同じ高さで開口１Ｇを閉じる。集積回路１ １はリード線１８を接着した背面を持ち、バッドｌｌａは対応する導Ｉ！１５に 、基板１７の穴３４を通る導線３３によって結合する。

第５図では、プリント回路１１はもはや第１図及び第４図のように窓１６を介し て結合せず、導線１５及び接点１２はプリント回路２１４の面２１４ａ上に配置 される。従って、接点は基板１７内に設けられた窓３５を介するのでなければ、 而２１４ｂから接近することができない。各ボス２７は従って基板１７及びはり ２０の厚さを補償しなければならない。より有利には、はり２０及び／又は基板 １１は、導１１５又は接点１４内に各ボス２７によって形成された角度の高さに 強い圧力を及ぼさないように薄くされるであろう。

第６図は本発明カード１０のもう一つの変形具体例を示す。この変形例では、プ リント回路３１４はもはや上記のようなオフセット接点付きのプリント回路では ない。その代り上記フランス特許第２３３７３８１号に開示したようなプリント 回路である。図示の例では、２列の接点１２がプリント回路３１４の基板１７内 に設けられた開口１６の２つの相対側」−に配置されている。導線１５は開０１ Ｇの囲りに突出して配ぼされ、集積回路１１のバッド１１ａにＴＡＢ技術によっ て溶接される。カード１０は１つものの小板３１９から成り、その面３１９ａは 同軸である凹み２５、帯域２４及び段部３６を持つ。プリント回路３１４は帯域 ２４上にあり、集積回路１１は凹み２５内に収容されている。第１図〜第５図の はり２０はここでは段部３６に貼付けられ、かつ板３１９の面３１９ａと同一平 面上にあるカバーキャップに限定される。カバーキャップ３２０は接点１２の２ 列に接近することを可能にするための２個の開［］２６を持つ。本発明によれば 、帯１＠２４は前記図と同じ方法で各開口２６の下側に１個のボス２７を持つ。

段部３６は省略してもよく、はり２０は板３１９の全面３１９ａの上に延伸して もよいことが理解されるであろう。

第１図及び第３Ａ〜３Ｅ図に関して説明した製造法はまた、ここに指摘した第２ 変形例にも適用することができる。第１図に示すカードの板１９及びはり２０及 び２１を含む装置は第３Ａ図でくし は第６図のむき出し板３１９を含む。段部３６及びカバーキャップ２０を備えた １つもの板３１９によって全体が形成される第６図に示すカード１０の場合は、 第３Ａ図に相当する初期状態は、凹み２５を備え、段部２６の深さをもちかつ段 部の表面積を持つ予定界１つもの板３１９であることは明らかである。帯域２４ とそのボス２７は、プリント回路３１４がその上面３１４ｂが段部３６とほぼ同 一平面上にくるまで押圧されるとき形成されるであろう。前記界域３７は勿論、 もしはり２０が面３１９ａの上に配回されるならばこの面ＲＧ、３Ａ ＦＩＧ、４ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．１方の面（１４ａ）が集積回路（１１）を支持し、かつ他方の面（１４ｂ） が接点（１２）を持つプリント回路（１４）と、１方の面（１９ａ）がプリント 回路によって覆われた平面帯域（２４）及び集積回路を収容するための凹み（２ ５）を持つ小板（１９）と、少なくともプリント回路を覆いかつ少なくとも１個 の開口（２６）を介して接点に接近することを許すはく（２０）とから成ってお り、帯域（２４）がはく（２０）の開口（２６）の下側にポス（２７）を含んで いることを特徴とする超小形電子回路カード（１０）。
2. ２．ポスの高さが、接点がはく（２０）の外面（２２ａ）とぼ同一平面上にある ようになっていることを特徴とする請求の範囲１に記載のカード。
3. ３．はくが小板の前記面の全体に及んで延伸することを特徴とする請求の範囲１ 又は２に記載のカード。
4. ４．はくが帯域（２４）を取り囲む段部（３６）に固定されかつ小板の前記面と 事実上同一平面上に取付けられたカバーキャップであることを特徴とする請求の 範囲１又は２に記載のカード。
5. ５．プリント回路（１４，１１４，３１４）が、小板（１９）の帯域（２４）を 覆いかつ基板の窓（１６）内に配置された集積回路（１１）の接点（１２）を結 合する導線（１５）を支持する基板（１７）によって具体化されることを特徴と する請求の範囲１から４のいずれか一項に記載のカード。
6. ６．プリント回路（２１４）が初めは小板（１９）の帯域（２４）を覆う基板（ １７）によって具体化され、かつその接点（１２）が基板の窓（３５）を介して 接近できることを特徴とする請求の範囲１から４のいずれか一項に記載のカード 。
7. ７．ポス（２７）が小板へのプリント回路の取付けに先立って形成されることを 特徴とする請求１から６のいずれか一項に記載のカード。
8. ８．集積回路（１１）を収容するための凹み（２５）を備えたプラスチック材料 の小板（１９）の１面（１９ａ）上にプリント回路（１４）を配置すること、及 びプリント回路を予定の表面積を持ち、かつ少なくとも１個の開口（２６）を介 してプリント回路の接点（１２）に接近することを可能にするはく（２０）で覆 うことから成り、さらに被覆に先立って、小板（１９）の前記面（１９ａ）のは く（２０）の前記予定表面積をもつ一様に平らな界域（３７）内に凹み（２５） を作ること、熱良導体であり、かつはくの前記開口（２６）に対応する開口を備 え、また少なくともプリン ト回路を覆う平らなプレによい具体化これるダイス（２８）をプリント回路（１ ４）の上部に配置すること、小板を成形温度に加熱すること、プリント回路の上 面（１４ｂ）が小板の前記異域（３７）とほぼ同一平面上に充分来ることができ るほど離してダイスを押圧し、このようにして小板内にプリント回路（１４）を 配置するための予定帯域（１４）を作りあげ、予定帯域にはダイスの開口の下側 にポス（２７）を設けてあり、次にダイスを後退させることから成ることを特徴 とする請求の範囲１から６のいずれか一項に記載のカードを製造する方法。
9. ９．界域（３７）が板（１９）の面（１９ａ）の表面積を持つことを特徴とする 請求の範囲８に記載の方法。
10. １０．はく（２０）が板の面（１９ａ）内の予定段部（３６）に貼付けられたカ バーキャップを形成し、また界域（３７）が段部（３６）の深さを持つことを特 徴とする請求の範囲８に記載の方法。
11. １１．プリント回路（１４）が集積回路（１１）を備えていることを特徴とする 請求８から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. １２．凹み（２５）が板を貫く穴であることを特徴とする請求の範囲８から１１ のいずれか一項に記載の方法。
13. １３．集積回路（１１）をまだ備えていないプリント回路（１４）について、方 法がボスの形成後、集積回路（１１）を板（１９）の穴（２５）内のプリント回 路（１４）に接続することを含むことを特徴とする請求の範囲１２に記載の方法 。
14. １４．穴を埋込み物質（３２）で満たすことを含むことを特徴とする請求の範囲 １２又は１３に記載の方法。
15. １５．板（１９）の他方の面（１９ｂ）を第２のはく（２１）で覆うことを含む ことを特徴とする請求の範囲１２から１４のいずれか一項に記載の方法。