JPH1199778A - 薄型ｉｃカード及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信頼性と量産性および携帯性に優れているほ
か、内蔵されるIC及び中継基板を極力薄くすることで磁
気カードと同等以下の厚さの可能な薄型ICカード及びそ
の製造方法の提供にある。 【解決手段】 少なくとも中継基板11には接着固定され
ない信号処理回路となるベアチップIC3 と，絶縁皮膜を
除去しはんだ上げ加工した端末7,7 または絶縁皮膜を除
去しはんだ上げ加工して中継基板11に接着固定された端
末7,7 を有するアンテナコイル6 を構成素子として具備
せしめ、ベアチップIC3 側とアンテナコイル6 側とをウ
ェッジボンダーを用いたボンディングワイヤ4 により電
気的に接続するとともに、上下のラミネートシート1,1
間に収容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気絶縁性のプラスチ
ックケース等の内部に情報（データ）の記憶および処理
を行うためのICチップが実装され、かつ外部処理装置と
のデータの入出力を非接触的に行うためのデータ送受信
用コイルを内蔵して構成された非接触型ICカードとその
製造方法に係わり、特には内蔵されているIC及び回路基
板を極力薄くすることで提供が可能な薄型ICカード及び
その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近時、情報処理の高能率化と機密保持な
どの観点から、ICチップなどの記憶素子および制御素子
を内蔵し、記憶容量を飛躍的に高めたICカードが使用さ
れつつある。このようなICカードとして、例えば、プラ
スチック等のケース本体に半導体メモリ等の集積回路を
内蔵させ、カード表面には外部処理装置との間における
電源供給および信号授受用の複数個の接触端子が設けら
れた接触型ICカードがある。この接触型ICカードでは、
カードを外部処理装置に差し込み、ICカード側の端子を
外部処理装置側の端子と接触させてカード側メモリに格
納されている情報を外部処理装置側のリーダーで読出し
たり、外部処理装置側の情報をライターによりカード側
メモリに書込むよう用いられている。

【０００３】また、最近では、入出力信号である電波信
号を送受信するデータ送受信用コイルが内蔵され、外部
処理装置との間のデータの読出しと書込みを非接触的に
行うよう構成された非接触型ICカードが使用されつつあ
る。この非接触型ICカードでは、データ送受信用コイル
が外部処理装置から磁気エネルギーの形で電力の供給を
受けるほか、入出力信号の授受が同様にして行われるよ
う構成されている。従って、無電源かつ非接触で信号の
授受を行うことができる。

【０００４】前述した非接触型ICカードの一般的な構造
としては、表面に銅箔によるエッチングで導体パターン
が形成されたポリイミド樹脂などからなる絶縁基板と、
この基板上に絶縁電線がリング状に巻回配置されるとと
もに、データ送受信機能上必要なコイル長を有する絶縁
コイルがデータ送受信用コイルとして接着固定されてい
るほか、情報の記憶を行うメモリチップやその制御を行
うマイクロプロセッサチップのようなICチップが搭載さ
れ、導体パターンとの間で所定の電気的接続が施されて
いる。そして、これらの絶縁基板やICチップは紫外線硬
化性樹脂などからなるカードケース中に埋設されてお
り、絶縁性樹脂により封止された基板の表裏両面には例
えば、合成樹脂製の表側カバーシートと裏側カバーシー
トがそれぞれ配設され、接着剤などによって接着固定さ
れて構成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、接触型のIC
カードには接触部が存在するため機械的強度や耐候性が
必要なため、磁気カードと同等の厚さは達成できない。
このため接触型のICカードでは厚さ0.76mmのカードが規
格化されている。しかし、この厚さでは携帯性が良いと
は言いがたく、リーダーやライター装置のローダーへの
制約や容量があがるために熱によるひずみが発生しやす
い問題があった。また、耐候性に劣りかつ材料費が高く
なるなどの難点があった。

【０００６】一方、非接触型のICカードは表面に接触子
や回路の露出がなく、外界から遮断されて耐候性が非常
に高く、かつ磨耗部がないのでカード自体の強度は不要
である。従って、IC自体の高さを低くしたり絶縁基板厚
みを薄く出来れば磁気カードと同等の非接触型ICカード
の製造が可能である。

【０００７】また、非接触型ICカードは、信号処理回
路，メモリー用ICと信号の送受信用アンテナコイルの最
小２点で機能する。このため、構造的に薄型化が可能で
あり、アンテナコイルとICを直接接合した非接触型ICカ
ードやフィルム上にパターニングされたアンテナコイル
にICをフリップチップボンディングを施した薄型の製品
も提案されている。しかし、製品の信頼性と量産性を考
慮した場合、現状ではアンテナコイル側とIC側を絶縁基
板としての中継基板を用いて電気的接続した製品がほと
んどである。

【０００８】中継基板を使用した具体的な非接触型ICカ
ードは、図７に図示されるようにガラスエポキシ基板９
上に銅パターニング10を施し、ベアチップIC3 をガラス
エポキシ基板９上に接着固定し、ベアチップIC3 の接続
パット５からボンディングワイヤ４をガラスエポキシ基
板９上の銅パターン10に接続してなり、アンテナコイル
６と銅パターン10間がはんだ接合された構造である。従
って、この場合には最低４種類の材料が積層され、かつ
ベアチップIC3 がガラスエポキシ基板９上に接着固定さ
れているため、得られる非接触型ICカードの厚さを磁気
カード（厚さ0.3mm)より薄く出来ないばかりか、量産性
に難点があった。そこで、図８に図示するようにガラス
エポキシ基板９あるいはラミネートシート１を切削して
ベアチップIC3 の高さを抑えるなどの手段によりICカー
ドの薄型化を図っていた。

【０００９】本発明の目的は、信頼性と量産性および携
帯性に優れるほか、内蔵されるICの高さを抑え、回路基
板を極力薄くすることで磁気カードと同等の厚みが可能
な薄型ICカードとその製造方法の提供にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、少なく
とも中継基板には接着固定されない信号処理回路となる
ベアチップICと，絶縁皮膜を除去しはんだ上げ加工した
端末または絶縁皮膜を除去しはんだ上げ加工して中継基
板に接着固定された端末を有するアンテナコイルを構成
素子として具備せしめ、ベアチップIC側とアンテナコイ
ル側とをウェッジボンダーを用いたボンディングワイヤ
により電気的に接続するとともに、上下のラミネートシ
ート間に収容した非接触型の薄型ICカードにある。

【００１１】第２の観点では、中継基板が銅パターンを
有するフレキシブル基板からなる薄型ICカードにある。

【００１２】第３の観点では、中継基板が銅製基板から
なる薄型ICカードにある。

【００１３】第４の観点では、アンテナコイル端末に平
板部を形成した薄型ICカードにある。

【００１４】第５の観点では、少なくとも中継基板には
接着固定されない信号処理回路となるベアチップICと，
絶縁皮膜を除去しはんだ上げ加工した端末または絶縁皮
膜を除去しはんだ上げ加工して中継基板に接着固定され
た端末を有するアンテナコイルを構成素子として具備せ
しめ、ベアチップIC側とアンテナコイル側とをウェッジ
ボンダーを用いたボンディングワイヤにより電気的に接
続するとともに、上下のラミネートシート間に収容する
薄型ICカードの製造方法にある。

【００１５】

【作用】第１の観点では、少なくとも中継基板には接着
固定されない信号処理回路となるベアチップICと，絶縁
皮膜を除去しはんだ上げ加工した端末または絶縁皮膜を
除去しはんだ上げ加工して中継基板に接着固定された端
末を有するアンテナコイルを構成素子として具備し、ベ
アチップIC側とアンテナコイル側とがウェッジボンダー
を用いたボンディングワイヤにより電気的に接続される
ので、ベアチップICの高さが抑えられ従来のICカードよ
り厚さが薄くなる。また、中継基板を不要にできるので
部品数が削減され、量産性および携帯性が向上するほ
か、安価なICカードが得られる。

【００１６】第２の観点では、中継基板がガラスエポキ
シ基板より厚みの薄い銅パターンを有するフレキシブル
基板なので、アンテナコイル端末部分も薄型化され、従
来のカードより厚みが薄くなった安価なICカードが得ら
れる。

【００１７】第３の観点では、中継基板がアンテナコイ
ル端末を機械的方法により接続する銅製基板なので、ア
ンテナコイル端末部分の薄型化も可能となり、従来のIC
カードより厚みが薄くなった安価なICカードが得られ
る。

【００１８】第４の観点では、端末に平板部を形成した
アンテナコイルとICを直接接続するので、ICおよびアン
テナコイルに中継基板が不要となり、全体の厚みが薄く
なり、量産性が向上した安価なICカードが得られる。

【００１９】第５の観点では、ラミネートシート上に配
置したベアチップIC側とはんだ上げ加工した端末を有す
るアンテナコイル側とをウェッジボンダーを用いたボン
ディングワイヤにより電気的に接続せしめるとともに、
これらの上側からラミネートシートを配置してラミネー
ト加工を施し、これらをラミネートシート間に収容する
非接触型の薄型ICカードの製造方法にあり、ICには中継
基板が不要なほか、IC側とアンテナコイル側がボンディ
ングワイヤにより接続されるので、ICとボンディングワ
イヤあるいは中継基板とアンテナコイルのそれぞれの厚
さのみで回路を形成でき、従来のICカードより厚さを薄
くすることができる。

【００２０】なお、ベアチップICと中継基板はウェッジ
ボンディング、アンテナコイルと中継基板間は導電性接
着剤，粘着シートあるいははんだ接合，機械的方法によ
り接続することでさらなる薄型化も可能である。また、
アンテナコイル端末に設けた平板部を用いることで部品
削減とさらなる薄型化が可能になる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を図に沿って具体的に説明す
る。図１は本発明によるICカードの一実施例の構成を示
す平面図であり、図２は図１における要部構成を示す説
明図であり、同図(a) はその部分平面図、同図(b) は同
図(a) の要部断面図である。図３は本発明によるICカー
ドの他の実施例における要部構成を示す説明図であり、
同図(a) はその部分平面図、同図(b) は同図(a) の要部
断面図である。図４は本発明によるICカードの他の実施
例における要部構成を示す説明図であり、同図(a) はそ
の部分平面図、同図(b) は同図(a) の要部断面図であ
る。図５は本発明によるICカードの他の実施例における
要部構成を示す説明図であり、同図(a) はその部分平面
図、同図(b) は同図(a) の要部断面図である。図６は本
発明によるICカードの他の実施例における要部構成を示
す説明図であり、同図(a) はその部分平面図、同図(b)
は同図(a) の要部断面図である。

【００２２】図において、１はポリエチレン樹脂等から
なるラミネートシート、３は接続パット５が設けられた
ベアチップICである。４はボンディンクワイヤ、６は端
末７の絶縁皮膜を剥離され、はんだ上げ加工された自己
融着性マグネットワイヤからなるアンテナコイルであ
り、８はアンテナコイル６の端末７に形成された平板部
である。11は銅パターン10が設けられた中継基板のフレ
キシブル基板であり、12は中継基板の銅製基板である。
また、13は導電性接着剤である。

【００２３】実施例１ 実施例１について、図１，図２を用いて説明する。本実
施例では、線径0.05mmφの自己融着性マグネットワイヤ
が所定数巻回されたアンテナコイル６がその端末7,7 の
絶縁皮膜を除去されるとともに、はんだ上げ加工され
る。そして、銅パターン10の設けられたフレキシブル基
板11にアンテナコイル端末7,7 を導電性接着剤13により
接着固定する。そして、ベアチップIC3 と，コイル端末
7,7 をフレキシブル基板11に接合したアンテナコイル６
をポリエチレン樹脂からなるラミネートシート１上にそ
れぞれ別々に接着固定し、自己融着性マグネットワイヤ
を加熱してラミネートシート上に接着固定する。ここ
で、ベアチップIC3 側とアンテナコイル６側とを電気的
に接続するため、ベアチップIC3 とフレキシブル基板11
に設けられた銅パターン10，10間をウェッジボンダーを
用いたボンディングワイヤ4,4 により接続する。そし
て、これらの上側から別のラミネートシート１を配設し
てラミネート加工を施すことで薄型ICカードを得るもの
である。

【００２４】なお、IC3 には中継基板であるフレキシブ
ル基板11が不要であり、アンテナコイル端末7,7 は導電
性接着剤13により中継基板11に接着固定されるので、IC
3 とボンディングワイヤ４あるいは中継基板11とアンテ
ナコイル６のそれぞれの厚さのみで回路を形成でき、従
来のカードより厚さが薄くなる。また、アンテナコイル
端末7,7 を平板状に形成することで、さらに薄型化をす
すめることも可能である。

【００２５】実施例２ 実施例２について、図３を用いて説明する。本実施例で
は、線径0.05mmφの自己融着性マグネットワイヤを所定
の巻数巻回してなるアンテナコイル端末7,7 の絶縁皮膜
を除去するとともに、はんだ上げ加工する。そして、は
んだ上げ加工したアンテナコイル６の端末7,7 をフレキ
シブル基板11に設けられた銅パターン10にクリームはん
だ14を塗布してはんだ接合する。さらに、ベアチップIC
3 と，コイル端末7,7 をフレキシブル基板11に接合した
アンテナコイル６をラミネートシート１上にそれぞれ別
々に配置し接着固定する。ここで、ベアチップIC3 側と
アンテナコイル６側とを電気的に接続するため、ベアチ
ップIC3 とフレキシブル基板11上の銅パターン10間をウ
ェッジボンダーを用いてボンディングワイヤ４により接
続する。そして、これらの上側から別のラミネートシー
ト１を配設してラミネート加工を施すことで薄型ICカー
ドを得るものである。

【００２６】なお、IC3 には中継基板であるフレキシブ
ル基板11が不要であり、アンテナコイル６と中継基板11
間ははんだ接合されるのでIC3 とボンディングワイヤ４
あるいは中継基板11とアンテナコイル６それぞれの厚さ
のみで回路を形成でき、従来のICカードより厚さが薄く
なる。また、アンテナコイル端末７を平板状に形成する
ことで、さらに薄型化をすすめることも可能である。

【００２７】実施例３ 実施例３について、図４を用いて説明する。本実施例で
は、線径0.05mmφの自己融着性マグネットワイヤを所定
の巻数巻回してなるアンテナコイル端末7,7 の絶縁皮膜
を除去するとともに、はんだ上げ加工する。そして、挟
持部15,15 によりアンテナコイル端末7,7 を挟み込むよ
う形成された中継基板の銅製基板12にアンテナコイル端
末7,7 を挟持する。また、ベアチップIC3 と, 端末7,7
を銅製基板12に接合したアンテナコイル６をラミネート
シート１上にそれぞれ別々に配置し接着固定する。ここ
で、ベアチップIC3 側とアンテナコイル６側とを電気的
に接続するため、ベアチップIC3 と銅製基板12間をウェ
ッジボンダーを用いてボンディングワイヤ４により接続
する。そして、これらの上側から別のラミネートシート
１を配設してラミネート加工を施すことでICカードを得
るものである。なお、ラミネート加工時にはポリエチレ
ン樹脂の硬化により銅製基板12が圧縮保持され、アンテ
ナコイル６と銅製基板12との導通が保持される。

【００２８】なお、IC3 には中継基板である銅製基板12
が不要であり、IC3 とボンディングワイヤ４あるいは銅
製基板12とアンテナコイル６それぞれの厚さのみで回路
を形成でき、従来のカードより厚さが薄くなる。また、
アンテナコイル端末7,7 を平板状に形成することで、さ
らに薄型化をすすめることも可能である。

【００２９】実施例４ 実施例４について、図５を用いて説明する。本実施例で
は、線径0.06mmφの自己融着性マグネットワイヤを所定
の巻数巻回してなるアンテナコイル端末7,7 の絶縁皮膜
を除去するとともに、はんだ上げ加工する。次に、通常
使用されている専用の圧延装置を用いてアンテナコイル
端末7,7 に圧延を施し、端末7,7 に例えば、0.100 ×0.
03mmの平板部8,8 を形成する。そして、ラミネートシー
ト１上にベアチップIC3 と，平板部8,8 が形成されたア
ンテナコイル６をそれぞれ別々に配置する。ここで、ベ
アチップIC3 側とアンテナコイル６側とを電気的に接続
するため、ベアチップIC3 とアンテナコイル６の平板部
8,8 とをウェッジボンダーを用いてボンディングワイヤ
4,4 により直接接続する。そして、これらの上側から別
のラミネートシート１を配設してラミネート加工を施す
ことで薄型ICカードを得るものである。

【００３０】なお、IC3 とアンテナコイル６の平板部8,
8 はそれぞれラミネートシート１上に直接独立配置さ
れ、IC3 およびアンテナコイル６には中継基板が不要な
ので、IC3 とボンディングワイヤ４あるいはアンテナコ
イル６それぞれの厚さのみで回路を形成でき、従来のIC
カードより厚さが薄くなる。

【００３１】実施例５ 実施例５について、図６を用いて説明する。本実施例で
は、線径0.06mmφの自己融着性マグネットワイヤを所定
巻数巻回してなるアンテナコイル６の端末7,7の絶縁皮
膜を除去するとともに、はんだ上げ加工する。そして、
ラミネートシート１上にベアチップIC3 と，端末をはん
だ上げ加工したアンテナコイル６をそれぞれ別々に配置
する。ここで、ベアチップIC3 側とアンテナコイル６側
とを電気的に接続するため、ベアチップIC3 の接続パッ
ト５にウェッジボンダーを用いて各ボンディングワイヤ
4,4 の片側を接続するとともに、各ボンディングワイヤ
4,4 のもう一方側をそれぞれアンテナコイル端末7,7 に
導電性接着剤13により接続する。そして、これらの上側
から別のラミネートシート１を配設してラミネート加工
を施すことで薄型ICカードを得るものである。

【００３２】なお、ベアチップIC3 とアンテナコイル端
末7,7 がラミネートシート１上にそれぞれ独立配置さ
れ、中継基板が不要なので、IC3 とボンディングワイヤ
４あるいはアンテナコイル６の厚さのみで回路を形成で
き、従来のカードより厚さが薄くなる。また、アンテナ
コイル端末7,7 を平板状に形成することで、さらに薄型
化をすすめることも可能である。

【００３３】実施例６ 実施例６について、図５を用いて説明する。本実施例で
は、0.100 ×0.03mmの平角線からなる自己融着性マグネ
ットワイヤを所定巻数巻回してなるアンテナコイル端末
7,7 の絶縁皮膜を除去するとともに、はんだ上げ加工す
る。そして、ベアチップIC3 と, 端末7,7 をはんだ上げ
加工したアンテナコイル６をそれぞれラミネートシート
１上に別々に配置し接着固定する。ここで、ベアチップ
IC3 側とアンテナコイル６側とを電気的に接続するた
め、ベアチップIC3 とアンテナコイル端末7,7 をウェッ
ジボンダーを用いてンディングワイヤ4,4 により直接接
続したものである。そして、これらの上側から別のラミ
ネートシート１を配設してラミネート加工を施すことで
薄型ICカードを得るものである。

【００３４】なお、IC3 とアンテナコイル６とはボンデ
ィングワイヤ４によって電気的に直接接続されており、
IC3 とボンディングワイヤ４あるいはアンテナコイル６
それぞれの厚さのみで回路的に形成されるので従来のカ
ードより厚さが薄くなる。また、アンテナコイル端末を
平板状に形成することで、さらに薄型化をすすめること
も可能である。

【００３５】このように、本発明によれば従来IC側に必
要とした中継基板が不要になるほか、アンテナコイル端
末側の中継基板を不要にすることにより、部品数の削減
が図られ量産性が向上するほか、従来のカードより厚さ
が薄く、安価なICカードが得られる。なお、ベアチップ
ICと中継基板をウェッジボンディング、アンテナコイル
と中継基板間を導電性接着剤，粘着シートあるいははん
だ接合，機械的方法により接続すれば、さらなる薄型化
が可能なほか、アンテナコイル端末に平板部を設け、平
板部を中継基板として用いても薄型化が可能となる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、部品数の削減が図られ
量産性が向上するほか、従来のカードより厚さが薄く、
安価な非接触型で薄型ICカードを製造することが可能に
なった。また、IC側とアンテナコイル側を直接接続する
構成により、製品に対する信頼性が向上するほか、量産
性に優れた非接触型で薄型ICカードの製造方法が提供さ
れる。等その実用上の効果は大きなものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による薄型ICカードの一実施例における
構成を示す平面図である。

【図２】図１における要部構成を示す説明図であり、同
図(a) はその部分平面図、同図(b) は同図(a) の要部断
面図である。

【図３】本発明による薄型ICカードの他の実施例ににお
ける要部構成を示す説明図であり、同図(a) はその部分
平面図、同図(b) は同図(a) の要部断面図である。

【図４】本発明による薄型ICカードの他の実施例ににお
ける要部構成を示す説明図であり、同図(a) はその部分
平面図、同図(b) は同図(a) の要部断面図である。

【図５】本発明による薄型ICカードの他の実施例におけ
る要部構成を示す説明図であり、同図(a) その部分平面
図、同図(b) は同図(a) の要部断面図である。

【図６】本発明による薄型ICカードの他の実施例におけ
る要部構成を示す説明図であり、同図(a) はその部分平
面図、同図(b) は同図(a) の要部断面図である。

【図７】従来例の要部構成を示す説明図であり、同図
(a) はその部分平面図、同図(b)は同図(a) の要部断面
図である。

【図８】他の従来例の要部断面構成を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ ラミネートシート ２ 中継基板 ３ ベアチップＩＣ ４ ボンディングワイヤ ５ 接続パット ６ アンテナコイル ７ コイル端末 ８ 平板部 ９ ガラスエポキシ基板 10 銅パターニング 11 フレキシフ゛ル基板 12 銅製基板 13 導電性接着剤 14 クリームはんだ 15 挟持部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも中継基板には接着固定されな
   い信号処理回路となるベアチップIC3 と，絶縁皮膜を除
   去しはんだ上げ加工した端末または絶縁皮膜を除去しは
   んだ上げ加工して中継基板に接着固定された端末を有す
   るアンテナコイル６を構成素子として具備してなり、前
   記ベアチップIC3 側とアンテナコイル６側とがウェッジ
   ボンダーを用いたボンディングワイヤ４により電気的に
   接続せしめられ、上下のラミネートシート1,1 間に収容
   されてなることを特徴とする非接触型の薄型ICカード。
2. 【請求項２】 前記中継基板が銅パターンを有するフレ
   キシブル基板であることを特徴とする請求項１記載の薄
   型ICカード。
3. 【請求項３】 前記中継基板が銅製基板であることを特
   徴とする請求項１記載の薄型ICカード。
4. 【請求項４】 前記アンテナコイル端末7,7 に平板部8,
   8 を形成したことを特徴とする請求項1,2 または３記載
   の薄型ICカード。
5. 【請求項５】 ラミネートシート１上に別々に配置した
   ベアチップIC3 側とはんだ上げ加工した端末7,7 を有す
   るアンテナコイル６側とをウェッジボンダーを用いたボ
   ンディングワイヤ4,4 により電気的に接続せしめるとと
   もに、これらの上側から別のラミネートシート１を配置
   してラミネート加工を施し、これらをラミネートシート
   1,1 間に収容することを特徴とする請求項1,2,3 または
   ４記載の薄型ICカードの製造方法。