JPS6230096A - 支持体に集積回路を取付けする方法、その方法により組立てた装置および超小型電子回路装置を備えるカ−ド - Google Patents

支持体に集積回路を取付けする方法、その方法により組立てた装置および超小型電子回路装置を備えるカ−ド

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JPS6230096A
JPS6230096A JP61150612A JP15061286A JPS6230096A JP S6230096 A JPS6230096 A JP S6230096A JP 61150612 A JP61150612 A JP 61150612A JP 15061286 A JP15061286 A JP 15061286A JP S6230096 A JPS6230096 A JP S6230096A
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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】 本発明は支持体に集積回路を取付けする方法、前記方法
を実施する事によって出来る装置、前記装置を超小型電
子回路を備えるカードに応用することに関する。さらに
詳しくはクレジットカードのＩＳＯ規格を満たす厚さ、
すなわち０．７６ｍｍ〆±ＩＯ％の厚さを有する携帯用
カードに関するものである。
超小型電子回路付カードといえば、プラスチック材料の
長方形の薄板で出来たカードであって、支持体に支持さ
れた超小型電子回路を組み込み、かつ超小型電子回路を
カード処理装置と接触させる為にカードの外側にコンタ
クトを備えるものが思い出される。この超小型電子回路
は非常に異なった分野、例えば銀行の入出金作業、電話
料支払および機密を要する場所への秘密入力などに利用
されている。この超小型電子回路は一般に処理回路およ
び／または使用目的によっては多少複雑な記憶回路を構
成している。実際には、この超小型電子回路はシリコン
製の微少薄板上に形成され、通常集積回路またはチップ
と呼ばれているものである。
カードの中に配置されたチップ支持体は通常プラスチッ
ク材料の非常に薄い薄板であって、このチップとカード
のコンタクトを相互接続する素子を備えている。特殊な
場合には、この支持体はカードの一方の面にカードのコ
ンタクトを備えており、一方このカードの他方の面はチ
ップおよび前記カードのコンタクトと相互接続する素子
を支持している。全体として一つの装置を構成し、カー
ドのすべての機能素子を具備していて、この装置の事を
“タブレット”と称している。該カードの製造はカード
のプラスチック材料の中にこのタブレットを組み込み、
該タブレットのコンタクトが該カードの一方の面と平ら
になるように、またチップおよびその回路がカードのプ
ラスチック材料のごく薄い厚さによってこのタブレット
の下で保護されるように構成されている。タブレットを
カードの空洞部内に挿入して組み立てるが、該カードの
プラスチック材料の中に二重包みにして作ることも出来
る。本発明はかかるタブレットの製造に関する。
タブレットは一般大衆の使用に供されるために携帯用で
しなやかなカードの通常使用条件を満していなければな
らない。このため、該タブレットは十分な機械強度を有
し、カードを使用する時に支持材にかかる応力に対して
該チップとその相互接続素子を保護していなければなら
ない。しかし、該タブレットは十分に柔軟で、チップ、
コンタクトとの接続素子およびこれら素子とチップ間の
熔接を損傷しないように、このカードに通常かかる　た
わみおよびよじれを吸収しなければならない。
このタブレットはまたクレジットカードのＩＳＯ規格を
満たす厚さすなわち、０．７６ｍｍ±ｌＯ％の厚さを有
するカードに組み込まれなければならない。同時にカー
ドのプラスチック材料は該タブレットの下に該チップと
その接続素子を保護するためプラスデック材料のカード
は十分な厚さでな（プればならない。プラスチック保護
材料の最小厚さは最小成約０．２０ｍｍであるので、タ
ブレットを組み込む厚さとして０．５６ｍｍＬか残され
ていない。タブレットの中には、厚さ０．３０ｍｍのチ
ップがあって、この厚さは通常のチップの最初の厚さか
ら研磨して得られるものである。これによって、支持体
、コンタクトおよびチップのリード線をタブレットのそ
れぞれのコンタクトに接続する接続素子を合わせた全体
の厚さとして０．２６ｍｍＬ、か残されていない。全体
として、支持体は十分な機械強度がなければならず、実
際問題として約０．１ｍｍの厚さが必要である。そのた
め、コンタクトは一般に支持体の上に銅板を接着し、エ
ツチングし、金属板、少なくとも互換性のある中間箔、
例えばニッケル箔で被覆したもので形成される。
一方、カードを安い価格で大量生産する為には簡単でか
つ安価な製法によらなければならない。
実際、カード用のタブレットを大量生産することは構成
要素および生産工程を最少限にし技術的かつ経済的な面
で有利にすることが必要である。単純化が要求されてい
るのでタブレットの厚さに掛かる応力を考慮して、大量
生産ではタブレットの各素子に比較的大きな公差幅をも
たさなければならない。単純化することは最も基本的か
つ不可欠な要素であり、可能性のある総ての製造方法の
中　　゛から最も適合する製造方法を選びださなければ
ならない。
そのため、実際に、多数の異なる特殊用途にカードを対
応させるためには比較的大型のチップを使用することが
必要であることがわかった。
その厚さは例えば側面厚さ約４から８ｍｍである。
さらに、カード全体として出来るだけコンタクトを少な
くシ、例えばクレジットカードでは８つのコンタクトを
価える。この数は対応するチップのリード線を少なくす
る事が出来、場合によってはこの数よりも少なくするこ
とも出来る。したがって、大型のチップでのリード線は
お互いに十分離れておりチップのそれぞれのコンタクト
に直接接続することが出来る。この可能性によって製造
方法を単純化させる事が出来、かつ非常に小さいチップ
の場合、支持体と離しまたは一体となったワイヤおよび
コンタクタのごとき接続素子によってチップのリード線
をタブレットのコンタクトまで引っ張るだけで済む。
従来のタブレットの製造方法はこれらの条件を八たして
おらず特にこのタブレットを規洛内のていなかった。現
在の製造は本願の出願人の持つ仏閣特許第２．４３９．
４７８号に開示されたものである。
この方法は支持体に孔を穿ち、支持体の一面に銅板を接
着し、腐食させ次にこの箔に金メ・ツキしてタブレット
のコンタクトを形成し、該孔に金属板をつけてから、該
支持体の他方の面に導電性箔を沈着し、写真製版処理を
して接触溝を作りこれらの接触溝にチップによって支持
された集積回路の入出力素子を熔接することから成る。
言い換えると、この方法は金属化した孔および支持体の
両面を金属化する技術によるものである。したがって、
方法が複雑な上に、出来上がったタブレットは高価でか
つ大型に成る事が分かった。
現在実施されている変形例では支持体に開口部をもうけ
、銅薄板のこの開口部が開口している部分に直接チップ
を接着させるものである。この方法の有利な点はタブレ
ットの厚さが薄いことで、それ故、支持体の厚さがチッ
プの厚さ以上には成らないことであり、該チップの下に
ある銅の部分事であり、Ｎ−■Ｏ８型のチップの極を作
るのに使われる事である。しかし、チップと外側の銅薄
板とを直接につなぐ事によって通常の使用条件では該カ
ードにかかり易い圧力、歪みまたは曲げの応力に対して
より敏感にさせる不具合が生じる事である。
その上、この製造方法は複雑で高価でありデツプのリー
ド線とコンタクトを接続する接続溝をワイヤで接続する
必要がでてくる。
上記の製造方法の改良方法が本願の出願人による仏閣特
許第２４３９３２２号および第２４３９４３８号に開示
されている。この改良方法によると、チップのリード線
の先端部は支持体に穿たれた孔の中のそれぞれのコンタ
クトに直接に固定されており、該コンタクトによって塞
がれ、少なくとも部分的にはんだを埋め込んでいる。し
かし、核化をはんだでつなぐ事は製造工程の中では難し
い工程である。一方、はんだ付けの前かあるいはその過
程で同じような難しいリード線の曲げ作業を経なければ
ならない。
面述（７だ製造方法は、それ自体の不備の上に、一般に
共通する不具合をも有している。事実、これら総ての方
法はチップのリード線とタブレットのコンタクトの間に
接続素子をつける事が必要である。これらの接続素子は
接続ワイヤかまたはチップのリード線かまたは該タブレ
ットの支持体の内側につけた金属層から形成された導電
体か、これらの素子の組み合わせたものである。接続ワ
イヤを使うことは“ワイヤボンディング技術に対応する
ものである。リード線をチップにつなぐ事はリボンにチ
ップを取付は技術、いわゆる、ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔ
ｏｍａｔｉｃ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）により行われる。該支
持体の導電体は接着、銅薄板のエツチング、あるいはま
た金属沈着による方法で形成される。すなわち、従来の
方法はすべて高価な時には難し、い作業工程が必ず介在
していた。
本発明は上述したすべての条件を満たし且つ機械強度の
ある、薄い、構造の簡単なタブレットを容易にまた安価
に提供する利点を有し、これにより、チップのリード線
とタブレットのコンタクトを直接に接続させる事が出来
た。
本発明は第一に支持体上に集積回路を取付ける方法に関
する。この方法は該支持体に孔をあけ該支持体の一方の
面に金属箔を当てて核化を閉じ、該集積回路の接続素子
を該金属箔に核化を通して熔接する］￥から成り、熔接
をする前記孔のそれぞれの内側に向けて該金属箔を変形
させてそこにくぼみを作る事を特徴としている。
ゾう然のことながら、本発明による集積回路支持装置は
孔をあけた支持体から成り、核化をふさぐ金属箔を備え
る面を何し、該金属箔は核化の内側に向けてくぼみを有
する事を特徴としている。
ま１こ、本発明は超小型電子回路付きカードに関ずろ。
該カードはコンタクトを備える金属箔をその一面に有し
タブレットを組み込んだ型のものであって、このタブレ
ットは少なくとも一つの集積回路を備えており、このタ
ブレットは上述の装置から出来る事を特徴とする。本発
明の特徴と効果については添付図面を参照しながら実施
例を説明することにより明らかになろう。
第１図および第２図は集積回路の支持装置の好ましい製
造方法を示す。この装置は支持体ｌ１１チツプ１２、コ
ンタクト１３から成り、タブレット１０の形状をしてい
る。
チップ１２はその活性面１２ａにチップの接続素子１４
を備える集積回路を有している。図示する実施例では接
点を備えている。支持体１１は登録商標“Ｋａｐｔｏｎ
”で知られる電気絶縁性材料の薄いシートである。この
支持体１１の面Ｌｌａの大部分をコンタクト１０のコン
タクト１３を構成する金属箔１５で被覆されている。こ
の金属箔１５は支持体１１の面１１ａに対して接着層１
８によって固定された薄い金属シートにより形成され、
次いでエツチングされ、金めっきされている。第３Ａ図
に示すように、６つの接点１４が金属箔１５の対応する
６つのコンタクトの下の該支持体の中に形成された該６
つのそれぞれの孔に設けられるようにチップ１２は支持
体１１の他の面１１ｂに配置されている。実際には、こ
れら６つの孔１６は金属箔１５が配置される前に該支持
体にあけられている。
チップ１２の接続素子は図示する実施例では６つの接点
１４から成り、核化１６に対してそれぞれのコンタクト
に熔接されている。第３Ａ図は熔接前のタブレットの最
終段階で熔接前の状態を示している。この工程はまた前
記仏閣特許第２４３９３２２号に開示されている熔接方
法の最終工程に対応するものである。
本発明によれば、この熔接は金属箔１５を６孔１６の内
側に向けて変形させることによって出来たくぼみ１７の
上で行われる。第３Ｂ図は本発明による方法を実施例と
して図示している。工具１９を孔１６と同軸状に押し下
げてコンタクトと水平になるよう金属箔１５を変形し、
くぼみ１７を作る。好ましくは、図示するように、工具
１９は溶接工具であって、該くぼみが接点１４と接触す
ると直ちにくぼみ１７を固定することも出来る。
しかし、変形および溶接作業は時間が掛かり異なる特殊
工具が必要である。同じく、金属箔１５は銅状態（ａ　
ｌ’ｅｔａｔ　ｄｅ　ｃｕｉｖｒｅ）の最初の工程から
コンタクト形状の下記に説明する最終工程までのいかな
る時でし変形することが出来る。
接点１４をくぼみ１７に熔接する方法は第３Ａ図に示さ
れるように、金−錫合金に近い共晶２０を従来の方法で
形成することから成る。しかし、他の熔接方法を使って
もよく、特に熱圧縮もこの技術には一般に用いられてい
る。
実際、本発明による方法は従来のチップ１２に適用され
ており、その接点１４の高さは該チップの活性面１２ａ
に比べて非常に低く約数ミクロン、例えば２ｕｍである
。実際の厚さ約１１００ｕを考慮して、くぼみ１７の底
面は該支持体の面１１ｂに実質的に接触している面１１
ａを有するチ・ツブのそれぞれの接点１４に熔接させる
ために支持体１１の面１１ｂとほぼ水平になっている。
その情況を説明するために、図面ではそれぞれの構成要
素は実際の比率では描かれていない。
一方、孔１６が支持体１１の厚さに対してい　　。
がなる大きさであってもよいが、該支持体の厚さよりも
特に大きな寸法を持っていた方がくぼみ１７を形成する
ための金属箔１５の上に掛かる応力を有利に減少させる
事が出来、また該タブレットが受ける歪みまたは曲げ応
力に対してタブレット１０にはより大きな抵抗力を有利
に与える事が出来る。前述した約０．１ｍｍの支持体の
実施例では約１ｍｍの孔を用いるのが有利である。タブ
レット１０は支持体ｉｔと孔１６内のくぼみ１７を構成
するために押圧変形された金属箔１５とくぼみ１７に熔
接されている接点１４を有するチップ１２とを使用する
ことによって形成されることが第１図および第２図より
分かる。しかし、チップ１２の集積回路がＮ−ＭＯＳ型
である場合には該デツプ１２の底部１２ｂを成極化させ
る事が必要である。図示例ではこの例を示しており、異
なる成極装置が提案されている。第１図および第２図で
は、図示する成極化装置は導電性金属箔２１で形成され
、この導電性金属箔は支持体１１の孔２２を通ずことに
よってチップ１２の基部を金属箔１５のコンタクト１３
の一つに接続させている。
箔２１のチップ１２およびコンタクト１３は導電キン樹
脂で連結されている。場合によっては、箔２１は放熱板
としてつかわれる。第４図に示す変形例は箔２１を孔２
２に充填したチップ１２の側壁まで延びた導電性糊付と
取り替える事が出来る。
第５図では、本発明によるタブレットＩＯが非常に小さ
いチップ１２に取り付けられ、該チップの接点１４はコ
ンタクト１３のくぼみ１７に直接接続させる事が出来な
い。チップ１２はリード線２５を備え、その先端部はく
ぼみ１７に熔接されている。第１図および第２図は携帯
用カード２６にタブレット１０を応用した実施例を示す
。
この実施例は仏閣特許第２３３７３８１号に開示した実
施例である。この特許では、カードはプラスチック材料
の一枚シートであって、コンタクト１３がカード２６の
対応面と水平になるように、タブレット１０を具備しま
た固定するための空洞部２７を備えている。空洞部２７
のショルダ部２７ａ」二に支持体１１の外周部を接着剤
で固定している。しかし、本発明はこの実施例に限定さ
れることなくタブレット１０は例えばカードのプラスチ
ック材料の中に埋めるだけでも良い事がわかる。
第６図は本発明による集積回路の支持装置の変形例を示
す。この変形例によると支持装置２８はフィルムの両端
に規則正しく並んだ二列の孔を有する映画用フィルムの
プラスチックフィルム形状の支持体２つから成る。この
支持体２９は第１図お上第２図に示したタブレット１０
の構造と同構造のものを生産するために一連の近接する
区分３１ａ、３１ｂ　、３１ｃ、、、で区切られている
。
第５図はタブレットＩＯの構成要素と同じ図番を付して
表している。だから、各区分の支持体２９には６つの孔
とその他にもう一つの孔２２があけられている。銅リボ
ン１５は次に支持体２９の一方の而に接着され、エツチ
ングされ、図示する各区分３１の孔をカバーしているコ
ンタクト１３を形成するために金めっきされている。
このフィルム２９の区分の初期状態から第６図には第１
図および第２図に示すタブレットＩＯの改良のために本
発明による方法の製造工程を略図で示す。連続する各区
分では第３Ａ図および第３Ｂ図に示す異なる製造局面が
示されており、該フィルムは矢印Ｆの方向で進む。区分
３１．ａはテーブル３２に担持されたチップ１２に対し
て配置されるようにすすむ。コンタクト１３の上には、
工具１９がくぼみ１７を作り、これらのくぼみをチップ
１２の接点１４に溶接する。装置２８の区分で示す配置
構成となる。この区分の水平面で注入器またはタンポン
のような接着剤塗布装置３３によってチップ１２の下に
ある孔２２の中に接着層が置かれる。箔２１を配置する
ことによってこの区分３１ｃの中に第１図および第２図
、または第７図にに示すタブレット１０の形状が出来上
がり、その切断型３４によって断片を示すような装置２
８のタブレット１０を取り出すことができる。
第７図および第８図は本発明のタブレット１０の変形例
を示す。同じ図番は同じ部分を示す。第７　　。
図および第８図の変形例によって、コンタクト１３はチ
ップ１２を組み込んだ空洞２７の外側にある区分に設け
られる。対応するタブレット１０は離れたコンタクトを
備えるタブレットと呼ばれるものである。図示例では、
タブレット１０はコンタクト１３が該カードの長手方向
に沿って平行する中央線の近くに配置され、かつチップ
が該カードの角になるように配置されている。だから、
カードのねじれまたは曲げによって該カードに掛かる応
力が、第１図および第２図に示すコンタク）・１３と水
平面に配置されているカードが受ける応力に比べて少な
くて済む。第７図および第８図の変形例によれば、金属
箔１５はその一方の先端部にそれぞれにくぼみ１７を備
え、他方の先端部に対応するコンタクト１３を備えるる
６つの帯状体３５から成る。コンタクト１３は総てのタ
ブレ５１−１０をカバーするプラスチック絶縁材のフィ
ルムの中に設けられたそれぞれの孔で限定されている。
場合によっては、核化は伝導性材料を充填してしよい、
図示する例の中央帯状体３５は孔２２によって箔２１に
接続されている。言い換えると補助帯状体３５がこの箔
２１をコンタクト１３に８図に示す総ての実施例はお互
いに適用し合っても良いことは当然である。
【図面の簡単な説明】
第１図は携帯用カードに取付けされた本発明によるタブ
レットの実施例を示す断面図であって、第２図の　Ｌｌ
に沿って切断した断面図、第２図は第１図に示すカード
の一部分とタブレットの平面図、第３Ａ図および第３Ｂ
図は第１図に示すタブレットの連結孔と水平に拡大した
詳細図であって、本発明による支持体にチップを取付け
する方法の基本的な二つの製造工程の例示図、第４図は
本発明によるタブレットのチップの成極化装置の変形例
を示す部分断面図、第５図は本発明によるタブレットの
変形例の断面図、第６図は本発明による装置の変形例示
す斜視図であって、異なる製造工程とこの装置の用途を
示唆したもの、第７図は第８図のＶｌｌ−Ｖｌｌにｔｏ
って切断した断面図であって、部分的に示す本発明によ
る携帯用カードに取付けされたタブレットの変形例を示
す断面図、第８図＋−１坑　７　［ヅｌ、−景す　ザ１
−Ｒ゛　小　駆４　シ　々　ゴ　１）　１１．　ｋ　ル
千士平面図である。 ＩＯｏ　　、タブレット、２６１．　　カード、Ｉ５　
、　金属箔、　　　１１．、、支持体、１７、、、＜ぼ
み、　　　１４．、、接続素子、１２０．集積回路 図面の？γトｉ”’（内計に変更ｊｊ：）１Ｆ１０．７ 手続補正書（方式） 昭和６１年　８月２９日

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）支持体に孔を穿ち、前記支持体の一方の面に金属
    箔を当て前記孔を塞ぎ、前記金属箔に集積回路の接続素
    子を前記孔に向けて熔接する事から成る支持体に集積回
    路を取付けする方法であって、熔接の前に前記各孔の内
    側へ前記金属箔を変形させてくぼみを作る事を特徴とす
    る支持体に集積回路を取付けする方法。
  2. （２）前記支持体の他方の面と前記くぼみの底面をほぼ
    水平にする事を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
    の方法。
  3. （３）前記金属箔の下にある前記支持体を貫く孔を通し
    て前記集積回路の面と前記金属箔を電気的に接続する事
    を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載
    の方法。
  4. （４）複数の孔が穿たれた支持体からなり、かつ前記孔
    を塞ぐ金属箔を備える面を有する集積回路の支持装置で
    あって、前記金属箔には前記孔の内側に向けてくぼみが
    有る事を特徴とする集積回路の支持装置。
  5. （５）前記支持体は映画用フィルムであって前記支持体
    のそれぞれの孔に形成されたくぼみを有する金属箔を備
    え、同じ形の隣接する区分を有する事を特徴とする特許
    請求の範囲第４項に記載の装置。
  6. （６）前記くぼみの底面は前記支持体の他方の面とほぼ
    水平である事を特徴とする特許請求の範囲第４項または
    第５項に記載の装置。
  7. （７）前記孔の直径は前記支持体の厚さに比べ著しく大
    きい事を特徴とする特許請求の範囲第４項ないし第６項
    のいずれかに記載の装置。
  8. （８）少なくとも集積回路の接続素子はそれぞれくぼみ
    の底面に熔接されている事を特徴とする特許請求の範囲
    第４項ないし第７項のいずれかに記載の装置。
  9. （９）前記接続素子は集積回路の接点である事を特徴と
    する特許請求の範囲第８項に記載の装置。
  10. （１０）前記接続素子は集積回路のリード線である事を
    特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の装置。
  11. （１１）前記集積回路の面と前記金属箔の下にある支持
    体を貫通する孔を通っている金属箔との間に成極装置を
    備える事を特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の装
    置。
  12. （１２）前記成極装置は前記集積回路の背面に固定され
    た金属導電薄板である事を特徴とする特許請求の範囲第
    １１項に記載の装置。
  13. （１３）前記成極装置は導電性糊付で形成される事を特
    徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の装置。
  14. （１４）前記孔を塞いでいる金属箔は前記装置のそれぞ
    れのコンタクトを構成する事を特徴とする特許請求の範
    囲第４項ないし第１３項のいずれかに記載の装置。
  15. （１５）前記金属箔は帯状体から成り、一方の端にくぼ
    み、他方の端にコンタクトをそれぞれ有する事を特徴と
    する特許請求の範囲第４項ないし第１３項のいずれかに
    記載の装置。
  16. （１６）前記装置は前記コンタクトを形成する孔を備え
    る絶縁フィルムで被覆される事を特徴とする特許請求の
    範囲第１４項または第１５項に記載の装置。
  17. （１７）一方の面にカードのコンタクトを備える金属箔
    を有し、かつ少なくとも集積回路を備えるタブレットを
    埋め込んだ型の超小型電子回路を備えるカードであって
    、前記タブレットは特許請求の範囲第４項ないし第１６
    項のいずれかに記載した装置から成る事を特徴とする超
    小型電子回路を備えるカード。
  18. （１８）前記集積回路は前記カードの一角に配置され一
    方前記コンタクトは前記カードの中央部に配置される事
    を特徴とする特許請求の範囲第１７項に記載のカード。
JP61150612A 1985-06-26 1986-06-26 支持体に集積回路を取付けする方法、その方法により組立てた装置および超小型電子回路装置を備えるカ−ド Granted JPS6230096A (ja)

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