WO1999004365A1

WO1999004365A1 - Module a circuit integre, procede de fabrication dudit module et carte a circuit integre dotee dudit module

Info

Publication number: WO1999004365A1
Application number: PCT/JP1998/003141
Authority: WO
Inventors: Minoru Hirai; Shigeyuki Ueda; Osamu Miyata; Tomoharu Horio
Original assignee: Rohm Co., Ltd.
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 1999-01-28
Also published as: AU2003246072B2; US6308894B1; EP0923047A1; AU2003246072A1; CN1234886A; DE69838638T2; AU761860B2; JPH1134553A; KR20000068556A; DE69838638D1; KR100300253B1; CN1167039C; AU8129898A; EP0923047B1; EP0923047A4; CA2265918A1

Description

明細書

I Cモジュール、およびその製造方法、ならびに I Cモジュールを備えた I C カード技術分野

本発明は、いわゆる I Dカードなどの I Cチップが内蔵されて情報記憶機能が付与された I C力一ド、およびこの I Cカードに組込まれるとともに I cチップを備えた I Cカード用のモジュール、ならびにこのモジュールの製造方法に関するものである。背景技術

周知のように、カードには、情報記憶機能を持たせたものがあり、その中には、磁気ストライプによって情報を記憶させるもののほか、 I Cメモリを備えた、レヽわゆる I Cカードがある。

このような I Cカードは、いわゆる非接触型の情報記憶力一ドとして構成するのに適する利点があり、さらには磁気ストライプ方式のカードと比較すると、情報記憶容量の増大化が容易であり、また偽造防止効果が高いという利点がある。そのため、さらに記憶容量を増大させたメモリチップや C P U等をカード内に組込んで、より高度な情報処理機能や通信機能を持たせた I cカードが実現することが期待されており、将来的には、テレホンカードや電子マネーに関連する情報携帯ッールとして利用されることが期待されている。

非接触型の I Cカードとしては、たとえば金属線材などにより卷線状に形成されたアンテナコイル（以下「卷線コイル」という）が I cチップと電気的に導通接続されてプラスチック製などのカード本体に埋設されたもの、あるいは、 i c チップが搭載されているとともにアンテナコィルがバタ一ン形成された基板を力一ド本体に埋設させたものなどがある。この種の I C力一ドにおいては、アンテナコイルが外部との電波を送受信するアンテナとして機能するとともに、 I cチップに供給する起電力を発生させるコイルとして機能する。したがって、この種の I Cカードは、バッテリなどの電源を組込む必要がないという利点を有する。ところで、 I Cカードに限らず、特別な機能を与えるべく I Cチップを内蔵して形成されるカードは、今後ますます薄型化が要請される。そうすると、ユーザによる取扱い時における力、あるいは機械読取装置の搬送系から受ける力により、このような薄型カードはある程度橈みが生じることを予定せざるを得ない。この場合に問題となるのは、 I Cカードが撓んだ場合の内蔵 I Cチップへの影響である。上述したように、 I Cチップは、プラスチックカードの内部に組込まれているために、 I Cカードは橈んだ場合には I Cチップの内蔵位置に応力が生じやすい。このような場合には、 I Cチップは所定の配線パターンから剥離したり、あるいは I Cチップ自体がダメージを受けるような事態が考えられる。すなわち、たとえば I Cチップへの電力供給経路が断線してしまい、電力供給が断たれてしまったり、あるいは I Cチップに記憶されている内容が消失してしまうなど、 I Cチップが本来有する特性が失われてしまうという事態も生じかねない。したがつて、 I Cカードの薄型化に伴い、この I Cカードの内部に組込まれている I C チップを有効に保護する必要性が一層高くなる。

そこで、たとえば射出成形やトランスファ成形などの金型を用いた樹脂成形によって基板上に I cチップが搭載された状態で、アンテナコイルとともに樹脂パッケージングしてモジュール化する方法が採用されているが、樹脂パッケージング工程に際して、以下に述べるような不具合が生じていた。

第 1に、アンテナコイルとして、巻線コイルを採用し、この巻線コイルとともに I Cチップ 3が搭載された基板 2を樹脂パッケージングする場合には、次のような不具合が生じていた。

図 1 8に示すように、基板 2とともに巻線コイル 2 O Aの樹脂パッケージングを行なう場合には、巻線コイル 2 O Aは、上下の金型 5 Λ， 5 Βによって形成されるキヤビティ空間 5 0内に、 I Cチップ 3が搭載された基板 2とともに I Cチップ 3のまわりを囲むようにして収容される。ところで、卷線コイル 2 O Aは、所望の機能を確保するために数十回程度の卷線をもって、たとえば円柱状の軸棒に金属線材を卷付けるなどし卷回形成される。この巻回形成は、形成容易といつた観点から、厚み方向に卷数を重ねるようにして行なわれるために、その厚みが比較的大きなものとなっていた。そのため、キヤビティ空間 5 0内にゲート 5 2 を介して溶融樹脂が注入された場合には、巻線コイル 2 O Aの厚みが大きいために、巻線コイル 2 O Aがゲート 5 2から注入されてくる溶融樹脂を塞ぎ止める格好となってしまい、キヤビティ空間 5 0内での溶融樹脂の流動を妨げてしまう。また、溶融樹脂は、比較的粘性が大きいために、溶融樹脂がキヤビティ空間 5 0 内を流動する場合には、卷線コイル 2 O Aを上方に持ち上げて、図に矢印で示すように卷線コイル 2 O Aの下方に流路を形成してしまう。そのため、図に符号 A で示した領域には、溶融樹脂が割込みにくく、ボイドゃピンホールを形成する原因となってしまう。さらに、巻線コイル 2 O Aが上方に持ち上げられた状態で樹脂が硬化してしまった場合には、巻線コイル 2 O Aが樹脂パッケージの表面が露出してしまったり、あるいは露出しやすい状態となってしまい、卷線コイル 2 0 Aがダメージを受けやすいものとなってしまう。

第 2に、アンテナコイル 2 0として、たとえば樹脂フィルムによって形成された基板 2上に銅などによつてパタ一ン形成されたものを採用し、これを樹脂パッケージングする場合には、次のような不具合が生じていた。

図 1 9に示すように、 I Cチップ 3を樹脂パッケージングすべくキヤビティ空間 5 0内に基板 2とともに収容した場合には、金型 5が予熱されているために、基板 2が熱膨張しょうとする。これは、基板 2上には、基板 2よりも熱膨張率の小さレ、銅などによってアンテナコイル 2 0が渦卷状にパタ一ン形成されているために、基板 2の膨張がアンテナコイル 2 0によって阻害されてしまい、結果として、基板 2が臼状に反ってしまう。このような状態で、キヤビティ空間 5 0内に溶融樹脂の注入を行なった場合には、図中に矢印で示すように、基板 2の裏面に溶融樹脂が流入してしまう。このように、溶融樹脂は、比較的粘性が大きいために、基板 2の裏面に溶融樹脂が流入してしまうと、基板 2が上方に持ち上げられかねない。仮に、この状態で溶融樹脂が硬化してしまった場合には、樹脂パッケ —ジの表面から I Cチップ 3が露出してしまったり、あるいは露出しやすい状態となってしまい、 I Cチップ 3がダメージを受けやすいものとなってしまう。発明の開示

本発明は、上記従来の問題点を解消するためになされたものであって、 I Cチップおよびアンテナコイルを良好に保護することができる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の第 1の局面における I cモジュールは、基板と、この基板上に搭載された I cチップと、金属線材によって形成された卷線コイルとが樹脂パッケージングされた I Cモジュールであって、巻線コイルが、 I Cチップと導通接続されているとともに、全体として偏平状とされていることを特徴としている。

好ましい実施の形態においては、巻線コイルの外周縁部の断面形状が、外周縁に向かうほど厚みが小さくなるテ一パ状とされている。

本発明の第 2の局面における I Cモジュールの製造方法は、型締状態においてキヤビティ空間を形成する上下の金型を用いた樹脂パッケージング工程を含む I Cモジュールの製造方法であって、樹脂パッケージング工程は、 I cチップが搭載された基板と、 I Cチップと導通接続され全体として偏平状とされた卷線コィルとを、キヤビティ空間内に収容した状態で溶融樹脂を注入することにより行なわれることを特徴としている。

この製造方法においては、卷線コイルとして偏平状とされたもの、すなわち厚みの小さいものが用いられる。そのため、卷線コイルを収容した状態でキヤビティ空間内に溶融樹脂を注入した場合に、キヤビティ空間の周縁部から中心に向かつて流動する溶融樹脂の流れが卷線コィルによっては阻害されにくいものとなつており、キヤビティ空間内に溶融樹脂をスムースに流動させることができる。特に、卷線コイルとして外周縁部の断面形状が外周縁に向かうほど厚みが小さくなるテーパ状とされているものを採用した場合には、なおのことスムースに溶融樹脂を流動させることができ、しかも、卷線コイルの上下位置に溶融樹脂を振り分けてキヤビティ空間全体に溶融樹脂を行き渡らせることができる。そのため、設計終了時の樹脂パッケージにボイドゃピンホールが形成されてしまうことを回避することができる。また、溶融樹脂の流れを卷線コイルの上下位置に振り分けることによって、巻線コイルが必要以上に上方に持ち上げられてしまうことはなく、また、卷線コイルの上方位置にも十分に樹脂を回り込ませて硬化させることができるので、設計の終了時に樹脂パッケージの表面から巻線コイルが露出していたり、あるいは露出しやすい状態とされてしまうことを回避することができる。本発明の第 3の局面の I Cモジュールは、基板と、この基板上に搭載された I Cチップと、この I Cチップと導通するアンテナコイルとが樹脂パッケージングされた I Cモジュールであって、基板上には、樹脂パッケージの厚みと同等あるいは略同等の高さを有するスぺーサが形成されていることを特徴としている。好ましい実施の形態においては、スぺ一サは、パッケージング樹脂と同一または類似の物性の素材によって形成されている。

本発明の第 4の局面の I Cモジュールの製造方法は、型締状態においてキヤビティ空間を形成する上下の金型を用いた樹脂パッケージング工程を含む I Cモジユールの製造方法であって、樹脂パッケージング工程は、 I Cチップが搭載され、この I Cチップと導通するアンテナコイルがパターン形成されているとともに、キヤビティ空間の高さと同等あるいは略同等の高さを有するスぺーザが形球された基板を、キヤビティ空間内に収容した状態で溶融樹脂を注入することにより行なわれることを特徴としている。

この製造方法においては、基板上にスぺーサが形成されたものが樹脂パッケ一ジングされる。すなわち、たとえばスぺーザの高さをキヤビティ空間の高さに対応させて設計した場合には、基板をキヤビティ空間内に収容して型締すれば、スぺーサがキヤビティ空間内を上下方向に橋渡すようにして配置されることになる。そのため、基板が下金型に押し付けられた状態とされるために、基板が金型の熱によって臼状に反ろうとしても反ることができず、この状態が樹脂パッケージング工程が終了するまで維持されることとなる。したがって、基板の裏面側に溶融樹脂が回り込むという事態が回避され、 I cチップが上方に持ち上げられるということも当然に生じることがなく、樹脂成形終了時に I cチップが樹脂パッケ一ジの表面から露出しているようなことは生じない。

また、スぺ一サとしてパッケージング樹脂と同一または類似の物性の素材によつて形成されたものを採用することができる。この場合には、スぺ一サと樹脂パッケージとがなじみやすく、成形後にスぺ一サのまわりにおける樹脂パッケージの剥離などが生じるという事態を回避することができる。

本発明の第 5の局面における I Cモジュールの製造方法は、上下の金型の型締状態において形成されるキヤビティ空間内に、 I Cチップが搭載されているとともにこの I Cチップと導通するアンテナコイルがパターン形成された基板を収容し、この状態でキヤビティ空間内に溶融樹脂を注入することにより行なわれる樹脂パッケージング工程を含む I Cモジュールの製造方法であって、樹脂パッケ一ジング工程に際して、基板の I Cチップ搭載面の裏面側から基板を吸引することを特徴としている。

この製造方法によれば、基板を吸引することによって、キヤビティ空間の上面および下面に基板が引きつけられた状態とすることができ、この状態で溶融樹脂の注入を行なうことができる。しかも、溶融樹脂の注入が終了し、樹脂材料が硬化するまで基板が反らずにキヤビティ空間の側面または上面に押し付けられた状態を維持することができる。すなわち、上述した第 4の局面に係る製造方法と同様の効果を得ることができる。 .

本発明の第 6の局面における I Cモジュールの製造方法は、フープ状とされた絶縁フイルム上の基板となるべき部位にアンテナコイルをパタ一ン形成する工程と、半導体コイルと導通するように I Cチップを実装する工程と、型締状態においてキヤビティ空間を形成する上下の金型を用い、 I Cチップおよびアンテナコィル形成領域をキヤビティ空間内に収容するようにしてフィルムを各金型によつて挟持して行なわれる樹脂パッケ一ジング工程とを含むことを特徴としている。好ましい実施の形態においては、各金型の型締状態においては、複数のキヤビティ空間とキヤビティ空間内に溶融樹脂を供給可能な 1つまたは複数のプランジャポットとが形成され、樹脂パッケージング工程は、 1つのプランジャポットから複数のキヤビティ空間内に溶融樹脂を注入することにより行なわれる。

好ましい実施の形態においてはさらに、パターン形成工程は、フィルム上に金属被膜層を形成する工程と、この金属被膜層にェッチング処理を施す工程とを含んでおり、また、パターンをフィルムの幅方向に 2列以上形成してもよい。

この製造方法においては、所定形状に形成された基板に I Cチップが搭載された状態で樹脂パッケージングを行なうのではなく、フープ状とされた絶縁フィルム上に I Cチップが搭載された状態で樹脂パッケージングが行なわれる。たとえば、絶縁フィルムは、その幅方向の両側縁部に一定間隔ごとに係止孔が形成され、爪付ローラに設けられた爪が係止されて、ピッチ送り、または連続送りされる。この場合には、連続的に樹脂パッケージング工程を行なうことができる。また、この場合、樹脂パッケージング工程に際して絶縁フィルムには一定のテンションが加えられているとともに、絶縁フィルムがフープ状とされているので、樹脂パッケージングを行なうべき部位が金型によって挟持された場合に、金型の熱によつて反ってしまうこともない。

この製造方法によれば、樹脂パッケ一ジング工程が連続的に行なわれるのは上述のとおりであるが、絶縁フィルムの流れの樹脂パッケ一ジング工程が行なわれている場所の上流側において、アンテナコイルのパターン形成および I Cチップの実装工程を行ない、下流側において絶縁フィルムからの I cモジュールの打抜き加工を行なうように構成することもできる。もちろん、パターン形成、 I Cチップの実装、および打抜き加工は、所定の装置を用いて自動的に行なうことができ、また樹脂パッケージング工程も金型装置を用いて自動的に行なうことができる。すなわち、このような構成によれば、 I Cモジュールの製造の自動化を実現することができる。

本発明の第 7の局面における I Cカードは、上述した第 1の局面における I C モジュールを備えたことを特徴としている。すなわち、この I C力一ドは、基板と、この基板上に搭載された I Cチップと、金属線材によって形成された卷線コィルとが樹脂パッケージングされた I Cモジュールを、力一ド本体に備えた I C カードであって、巻線コイルが、 I Cチップと導通接続されているとともに、全体として偏平状とされていることを特徴とする。

また、本発明の第 8の局面における I Cカードは、上述した第 3の局面における I Cモジュ一ルを備えたことを特徴としている。すなわち、この I Cカードは、基板と、この基板上に搭載された I。チップと、金属線材によって形成された卷線コイルとが樹脂パッケージングされた I Cモジュールを、カード本体に備えた I Cカードであって、基板上には、パッケージの厚みと同等あるいは略同等の高さを有するスぺーサが形成されていることを特徴とする。

上記第 7の局面あるいは第 8の局面における I Cカードの好ましい実施の形態においては、 I Cモジュールは、この I Cモジュールの形状に対応した貫通孔ぁるいは四入部が形成されたカード本体に嵌め込まれており、また、カード本体の少なくとも一面にカバーシートを貼着してもよい。

上記第 7の局面および第 8の局面における I C力一ドは、上述した第 1あるいは第 3の局面における I Cモジュールを備えているので、第 1あるいは第 3の局面のいずれかの I Cモジュールの効果を享受することができるのは言うまでもなレ、。また、カード本体の表面にカバーシートを貼着することによって、 I Cカード、特に I Cモジュールを有効に保護することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付の図面を参照して以下に行なう詳細な説明によって、より明らかとなろう。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の実施の形態に係る I Cモジュールの全体斜視図である。図 2は、図 1に示した I Cモジュールの断面図である。

図 3は、図 1に示した I Cモジュールの要部拡大断面図である。

図 4は、図 1に示した I Cモジュールを構成する基板の平面図である。

図 5は、図 1に示した I Cモジュールの樹脂パッケージング工程を説明するための図である。

図 6は、図 1に示した I Cモジュールの樹脂パッケージング工程の変形例を説明するための図である。

図 7は、本発明の第 2の実施の形態に係る I Cモジュールの断面図である。図 8は、図 7に示した I Cモジュールの樹脂パッケージング工程を説明するための図である。

図 9は、本発明の第 3の実施の形態に係る I Cモジュールの製造方法における樹脂パッケージング工程に用いられる上金型の全体斜視図である。

図 1 0は、図 9に示された I Cモジュールの樹脂パッケージング工程に用いられる下金型の全体斜視図である。

図 1 1は、アンテナコイルがパターン形成され、 I Cチップが搭載された絶縁フィルムを表わす斜視図である。

図 1 2は、図 1 1に示された絶縁フィルムを挟持するようにして各金型を型締した状態の断面図である。

図 1 3は、上金型の変形例を表わす全体斜視図である。

図 1 4は、本発明に係る I C力一ドの全体斜視図である。

図 1 5は、図 1 4に示された I C力一ドの分解側面図である。

図 1 6は、図 1 4の X V I— X V I線に沿う断面図である。

図 1 7は、図 1 4に示された I Cカードの変形例を示す分解側面図である。図 1 8は、従来の樹脂パッケージング工程を説明するための図である。

図 1 9は、従来のその他の樹脂パッケージング工程を説明するための図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図 1および図 2に示すように、 I Cモジュール 1は、円形状の基板 2と、. この基板 2に搭載される I Cチップ 3と、基板 2の表面に形成されたアンテナコイル 2 0と、基板 2および I Cチップ 3を包み込む樹脂パッケージ 4とを備え、全体として円柱状に形成されている。

I Cチップ 3は、たとえば E E P R OMなどのメモリチップやその他にコンデンサなどが一体的に造り込まれており、図 1によく現われているように全体として直方体状とされている。なお、 I Cチップ 3は、主として情報記憶機能を有するメモリとして用いられる。図 3に示すように、 I Cチップ 3の主面 3 aには、アンテナ接続電極 3 0， 3 0が形成されており、この電極 3 0， 3 0は、電極パッド（図示省略）に金めつきを施すなどして主面 3 aから突出するようにして形成されている。

図 4に示すように、基板 2は、たとえばポリイミドフィルムなどの可撓性を有するとともに、絶縁性を有する樹脂などによって円形状に形成されている。なお、基板 2の形状は、円形状に限らず、長円形状、楕円形状、あるいは矩形状などであってもよく、その形状は適宜選択すればよい。図 4によく現われているように、基板 2の表面には、導体線 2 0 aによって所定のパターンが形成されてアンテナコイル 2 0とされており、このパターンは、アンテナコイル 2 0を形成する導体線束 2 2の所定の部位が基板 2の半径方向の内方側に凹状に屈曲して入り込むように延在するとともに、全体として渦卷状とされている。導体線 2 0 aの始端ぉよび終端は、中央部の I Cチップ 3の搭載位置において導体線束 2 2に挟むようにして配置されており、基板 2の中央部において突出形成されたランド 2 1， 2 1と導通している。なお、パターンは、銅などの被膜を形成した後に、エツチング処理を行なうことにより形成され、ランド 2 1， 2 1もまた同じ工程において形成することができる。なお、図示は省略しているが、基板 2は、ランド 2 1， 2 1が臨むようにして、かつパターンを保護すべく、たとえばポリイミド樹脂などによって覆われている。

図 3に示すように、 I Cチップ 3は、電極 3 0， 3 0が基板 2に形成されたランド 2 1， 2 1と導通するようにして実装される。 I Cチップ 3の実装には、たとえば異方性導電膜 6が用いられ、この異方性導電膜 6は、接着性を有する樹脂膜 6 1内に導電粒子 6 0を分散させた構造を有している。 I Cチップ 3を畢方性導電膜 6を用いて実装する場合には、 I Cチップ 3と基板 2との間に異方性導電膜 6介在させた上で、開始状態において I Cチップ 3と基板 2との間に所定の圧力を加えることにより行なわれる。なお、 I Cチップ 3の実装は、いわゆる半田リフローの手法を採用してもよレ、。

上述のような構成においては、アンテナコイル 2 0力';、外部と I Cチップ 3との間で電波を送受信するデバイスとして機能し、この電波の搬送波に乗ってデータ信号が送受信される。一方、アンテナコイル 2 0は、導体線 2 0 aがー方向に回転する渦巻状とされているので、電磁誘導効果により誘導起電力を生じるコィルとしても機能し、生じた起電力を I Cチップ 3に供給するようにされている。そして、 I Cチップ 3に供給された起電力は、コンデンサにおいて蓄電される。すなわち、上述した構成では、バッテリなどの電源が必要とされないという利点がある。

樹脂パッケージ 4には、樹脂成形によって円柱状とされた複数のスぺ一サ 2 8 が樹脂パッケージ 4を上下に貫通するようにして配置されている。好ましくは、スぺーサ 2 8は、 3本以上配置され、樹脂パッケージ 4と同一または類似の物性を有する素材によって形成される。なお、樹脂パッケージ 4は、たとえば熱硬化性樹脂を用いたトランスファ成形、あるいは熱可塑性樹脂を用いた射出成形によつて形成される。

次に、 I Cモジュール 1の製造方法を、図 4および図 5を参照しながら簡単に説明する。

まず、絶縁性を有するポリイミド樹脂などの基板 2の表面に、銅被膜を形成し、この銅被膜を不要な部位を薬剤などを用いたエッチング処理によって除去して、全体として渦巻状の導体線 2 0 aのパターンおよびこのパターンを導通するランド 2 1， 2 1を形成する。すなわち、導体線 2 0 aのパターンがアンテナコイル 2 0とされる。なお、銅被膜は、たとえば銅箔を貼着したり、スパッタリング，蒸着，あるいは C V Dなどの手段によって形成される。

次に、ランド 2 1 , 2 1上に I Cチップ 3を実装する。この実装は、上述した異方性導電膜 6を用いる方法、あるいは周知の半田リフローの手法などを適宜選択して行なえばよい。さらに、基板 2に、樹脂成形によってたとえば円柱状とされたスぺーサ 2 8を配置する。このスぺーサ 2 8は、たとえばその高さが後述する金型 5の型締状態において形成されるキヤビティ空間 5 0の上下高さと略同時に形成されており、好ましくは 3本以上配置されるとともに、樹脂パッケージ 4 と同一または類似の物性の樹脂により形成される。このようにして、図 4に描かれているようなアンテナコイル 2 0が形成され、 I Cチップ 3が搭載された基板 2が形成される。なお、この基板 2は、予め打抜き加工を施して、たとえば円形状とされたものにパタ一ン形成などを行なつてもよいし、パターン形成などが終了して樹脂パッケージング工程を行なう際に、打抜き加工を施して、たとえば円形状としてもよい。

続いて、上述のようにして加工が施された基板 2を、各各金型 5 A， 5 Bによつて形成されるキヤビティ空間 5 0内に収容して型締を行ない、ゲート 5 2を介して溶融樹脂をキヤビティ空間 5 0内に注入して、樹脂パッケージ 4を形成する。溶融樹脂が硬化して樹脂パッケージ 4が形成された場合には、金型 5から取出し、図 1に示されているような I Cモジュール 1が形成される。なお、この樹脂パッケージング工程は、熱可塑性樹脂を用いた射出成形、あるいは熱硬化性樹脂を用いたトランスファ成形によって行なわれるのは、上述のとおりである。

上述した製造方法の樹脂パッケージング工程においては、基板 2としてスぺーサ 2 8が形成されたものが採用されている。すなわち、たとえばスぺ一サ 2 8の高さをキヤビティ空間 5 0の高さに対応させて設定した場合には、図 5によく現われているように、基板 2をキヤビティ空間 5 0内に収容して型締すれば、スぺーサ 2 8がキヤビティ空間 5 0内を上下方向に橋渡すようにして配置されることとなる。そのため、基板 2が下金型 5 Bに押し付けられた状態とされるために、基板 2が金型 5の熱によって臼状に反ろうとしても反ることができず、この状態が樹脂パッケージング工程が終了するまで維持されることとなる。したがって、基板 2の裏面側に溶融樹脂が割り込むといった事態が回避され、 I Cチップ 3が上方に持ち上げられることも当然に防止される。また、樹脂成形終了時に I Cチップ 3が樹脂パッケージ 4の表面から露出するようなことも生じない。

また、スぺーサ 2 8としてパッケージ樹脂と同一または類似の物性の素材によつて形成されたものを採用した場合には、スぺーサ 2 8と樹脂パッケージ 4とがなじみやすく、成形後にスぺーサ 2 8のまわりにおいて樹脂パッケージ 4が剥離するなどの事態が生じることを回避することができる。

樹脂パッケージング工程を行なうに際して、基板 2を下金型 5 Bのキヤビティの底面に沿わせるようにする手段は、上述した実施形態に限定されないことは言うまでもなレ、。たとえば、図 6に示したように、下金型 5 Bのキヤビティの底面に I Cチップ 3などが搭載された基板 2を載置した状態で、基板 2の周縁部を吸引するように構成してもよい。この場合、基板 2の吸引は、たとえば透孔 5 1を介して行なわれるが、この透孔 5 1は、上述したスぺーサ 2 8と同様に 3つ程度、またはそれ以上設けることが好ましい。基板 2の吸引は、溶融樹脂が硬化するまで行なわれ、好ましくは形成された樹脂パッケージ 4の温度が常温になるまで行なわれる。このようにして基板 2を吸引させて樹脂パッケージングを行なった場合には、上述した実施形態の場合と同様に、基板 2の裏面に溶融樹脂が回り込んで I Cチップ 3が上方に持ち上げられることは回避される。また、樹脂パッケ一ジ 4が常温になるまで基板 2を吸引した場合には、基板 2と樹脂パッケージ 4との熱収縮率の差に起因した樹脂パッケージ 4の反りが開始される。

本実施の形態に係る I Cモジュール 1の基本的な構成は、上述した第 1の実施形態に係る I Cモジュール 1と略同一である。すなわち、ポリイミドフィルム等によって形成された基板 2上に銅などによってランド 2 1， 2 1が形成されており、このランド 2 1， 2 1上に I Cチップ 3が搭載されている。本実施形態においては、上述した第 1の実施形態と異なり、アンテナコイル 2 0として卷線コィル 2 O Aが採用されている。

図 7に示すように、卷線コイル 2 O Aは、平面視においてドーナツ状とされており、全体として偏平状とされている。さらに、巻線コイル 2 O Aの外周部 2 0 Bの断面形状は、外周縁に向かうほど厚みが小さくなるテ一パ状とされている。卷線コイル 2 0 Aは、たとえば円柱状の軸棒に金属線材を巻付けるようにして巻回形成され、その巻数は 1 0ないし数十回程度とされる。また図面上には現われていないか、巻線コイル 2 O Aの始端および終端は、基板 2上に形成された導体パッドなどと接続されており、この導体パッドはランド 2 1 , 2 1と導通されている。 , 次に、 I Cモジュール 1の製造方法について図 8を参照しながら簡単に説明する。

まず、絶縁性を有するポリイミド樹脂などの基板 2の表面に、上述した第 1の実施形態と同様にして銅被膜を形成し、この銅被膜を不要な部位を薬剤などを用いたエッチング処理によって除去して I Cチップ 3が実装されるランド 2 1， 2 1およびこのランド 2 1， 2 1と導通する導体パッドを形成する。なお、この基板 2は、予め打抜き加工を施して、たとえば円形状とされたものにパターン形成を行なってもよいし、パターン形成などが終了して樹脂パッケージ 4を行なう際に、打抜き加工を施して、たとえば円形状としてもよい。

次に、ランド 2 1， 2 1上に I Cチップ 3を実装する。この実装は、上述した異方性導電膜 6を用いる方法、あるは周知の半田リフローの手法などを適宜選択して行なえばよい。

続いて、上述のようにして加工を施された基板 2とともに巻線コイル 2 O Aを各金型 5 A， 5 Bによって形成されるキヤビティ空間 5 0内に収容して、金型 5 の型締を行ない、ゲート 5 2を介してキヤビティ空間 5 0内に溶融樹脂を注入して樹脂パッケージ 4を形成する。溶融樹脂が硬化して樹脂パッケージ 4が形成された場合には、金型 5から取り出せば、図 7に示されているような I Cモジユール 1が形成される。なお、この樹脂パッケージング工程は、熱可塑性樹脂を用いた射出成形、あるいは熱硬化性樹脂を用いたトランスファ成形によって行なわれる。

このような製造方法においては、卷線コイル 2 O Aとして偏平状とされたもの、すなわち厚みの小さなものが用いられる。そのため、巻線コイル 2 O Aを収容した状態でキヤビティ空間 5 0内に溶融樹脂を注入した場合に、キヤビティ空間 5 0の周縁部から中心に向かって流動する溶融樹脂の流れが巻線コイル 2 0 Aによつては阻害されにくいものとなっており、キヤビティ空間 5 0内に溶融樹脂をスムースに流動させることができる。

特に、卷線コイル 2 O Aの外周縁部 2 0 Bの断面形状が外周縁に向かうほど厚みが小さくなるテ一パ状とされているものを採用した場合には、なおのことスムースに溶融樹脂を流動することができる。しかも、図 8によく現われていように、巻線コイル 2 O Aの上下位置に溶融樹脂を振り分けてキヤビティ空間 5 0全体に溶融樹脂を行き渡らせることができる。そのため、成形終了時の樹脂パッケージ 4にボイドゃピンホールが形成されてしまうことを回避することができる。また、溶融樹脂の流れを卷線コイル 2 0 Aの上下位置に振り分けることによって、巻線コイル 2 O Aが必要以上に上方に持ち上げられてしまうことがなく、卷線コィル 2 0 Aの上方位置にも十分に樹脂を回り込ませて硬化させることができる。そのため、成形の終了時に樹脂パッケージ 4の表面から巻線コイル 2 O Aが露出していたり、あるいは露出しやすい状態とされていることを回避することができる。

本実施形態に係る I Cモジュール 1の製造方法は、フープ状とされた絶縁フィルム 2 A上の基板 2となるべき部位にアンテナコイル 2 0およびこのアンテナコィルと導通するランド 2 1， 2 1をパターン形成する工程と、ランド 2 1， 2 1 に I Cチップ 3を実装する工程と、成形用金型装置を用いて樹脂パッケージングする工程とを含んでいる。

図 1 1に示すように、絶縁フィルム 2 Aは、ポリイミド樹脂などによってフープ状に形成されており、長手方向の一定間隔ごとに孔 2 3が形成されているとともに、幅方向の両側端部には、一定間隔ごとに複数の係止孔 2 bが形成されている。すなわち、絶縁フィルム 2 Aは、爪付ローラ（図示省略）に設けられた爪が係止されてピッチ送り、または連続送りとされるように形成されている。

パターン形成工程は、上述した各実施形態と同様に、銅などの被膜を形成した後に、所望の部位を残すようにして薬剤などを用いたエッチング処理を施すことによって行なわれ、本実施形態においては、上記パターンは、幅方向に 2列形成されている。

I Cチップ 3の実装工程は、上述した異方性導電膜 6を用いる方法、あるいは周知の半田リフローの手法等によって行なわれる。

樹脂パッケージング工程は、所定の成形用金型装置を用いた、射出成形あるいはトランスファ成形によって行なわれる。たとえば、トランスファ成形によって樹脂パッケージングを行なう場合には、成形用金型装置としては、上下の金型 5 A, 5 Bを備えるとともに、油圧などによって上下動可能な可動盤に下金犁 5 B が取付けられ、可動盤の上昇により可動盤とともに上昇する浮動盤の下面に上金型 5 Aが取付けられて構成されているものなどが採用される。

たとえば、上金型 5 Aとしては、図 9に示すような構成のものが採用される。すなわち、上金型 5 Aは、浮動盤の下面に取付けられているベースプレート 8と、このベースプレート 8の下面に取付けられている枠体 8 0を介して取付けられるチェイスブロック 8 1とを備えて構成されている。図 1 2によく現われているように、各部材 8， 8 0， 8 1には、たとえば円柱状の貫通孔 8 b， 8 0 b , 8 1 bがそれぞれ形成されており、浮動盤に各部材 8， 8 0， 8 1が取付けられた状態においては、各貫通孔 8 b， 8 0 b , 8 1 bによってプランジャポット 8 5を形成する透孔が形成される。

下金型 5 Bとしては、図 9に示すような構成のものが採用される。すなわち、下金型 5 Bは、可動盤の上面に取付けられているべ一スプレート 8 aと、このべ —スプレート 8 aの上面に取付けられている枠体 8 0 aを介して取付けられるチェイスブロック 8 1 aとを備えて構成されている。図 1 0に示すように、チエイスブロック 8 1 aは、中央部に凹入部 8 2 aが形成されており、この凹入部 8 2 aとランナー溝 5 2 aを介してつながる、たとえば 4つのキヤビティ 5 0 aが凹入形成されている。凹入部 8 2 aは、各金型 5 A， 5 Bを型締した状態では、上金型 5 Aに形成された透孔と連通したがって、プランジャポット 8 5を形成する。上述のように構成された成形用金型装置においては、以下のようにして樹脂パッケ一ジング工程が行なわれる。

まず、図 1 2に示すように、各金型 5 A， 5 Bを型締した状態において形成されるキヤビティ空間 5 0内に、絶縁フィルム 2 A上の I Cチップ 3およびアンテナコイル 2 0をキヤビティ空間 5 0内に収容するようにして、すなわち、 I Cチップ 3が加法に突出した状態で図 1 1に破線で囲まれた矩形領域を各金型 5 A , 5 Bによって挟持するようにして、金型 5の型締を行なう。

次に、金型 5の型締状態において形成されるプランジャポット 8 5内に、樹脂タブレット 9 0を装填する。このとき、金型 5は、所定の温度に予熱されているために、樹脂タブレツト 9 0は溶融するが、この溶融樹脂はプランジャポット 8 5內に挿入されたプランジャ 9によて加圧され、各ランナ 5 2を介して各キヤビティ空間 5◦内に注入される。

そして、注入された溶融樹脂がキヤビティ空間 5 0内に行き渡り、硬化した場合には、各金型 5 A， 5 Bの型分けを行ない、 I Cモジュール 1となるべき部位を打抜き加工などによって絶縁フィルム 2 Λから切り取ることによって I Cモジユール 1が得られる。

上記製造方法においては、フープ状とされており、かつ係止孔 2 6が形成されて爪付ローラの回転によってピッチ送りが可能とされた絶縁フィルム 2 Aが採用されているので、絶縁フィルム 2 Aを次々とピッチ送りしてパッケージング工程を連続的に行なうことが可能となる。この場合、図 1 0の矢印 Bの方向に絶縁フイルム 2 Aを 2列配置して、矢印 aの方向にそれぞれの絶縁フィルム 2 A， 2 A をピッチ送りごとに 8つの I Cチップ 3を樹脂パッケージングするように構成してもよく、また、矢印 Bの方向にピッチ送りするように構成して、一度に 8つの I Cチップ 3を樹脂パッケージングするように構成してもよい。

なお、チェイスプロック 8 1 aに形成されるキヤビティ 5 0 aの数を増やして一度に樹脂パッケージングできる個数を増やしてもよく、あるいはべ一スプレート 8， 8 aに取付けられるチェイスブロック 8◦， 8 1 aを増やして一度に樹脂パッケージングできる個数を増やしてもよレ、。上述したような樹脂パッケージング工程においては、絶縁フィルム 2 Aには一定のテンションが加えられているとともに、絶縁フィルム 2 Aがフープ状とされているため、樹脂パッケージングを行なうべき部位が金型 5によつて挟持された場合に、金型の熱によって反ってしまうこともない。

さらに、上述した製造方法によれば、樹脂パッケージング工程が連続的に行なえるのは上述のとおりであるが、絶縁フィルム 2 Aの流れの樹脂パッケージング工程が行なわれる場所の上流側においてアンテナコイル 2 0のパターン形成およぴ I Cチップ 3の実装工程を行ない、下流側において絶縁フィルム 2 Aからの I Cモジュール 1の打抜き加工を行なうように構成することもできる。また、パターン形成、 I Cチップ 3の実装、および打抜き加工は、所定の装置を用いて自動的に行なうことができ、また、樹脂パッケージング工程も金型装置を用いて自動的に行なうことができる。すなわち、このような構成によれば、 I Cモジ一ル 1の製造の自動化を実現することができる。

なお、下金型 5 Bとしては、図 1 3に示すような構成のものを採用することができる。この下金型 5 Bは、金型 5の型締状態において形成されるプランジャポット 8 5を構成する凹入部 8 2 aがチェイスブロック 8 1 aではなく、ベースプレート 8 aに取付けられるセンターブロック 8 8に形成されている点が図 1 0に描かれている下金型 5 Bとは異なっている。また、この下金型 5 Bでは、 1つのプランジャポット 8 5から 4つのキヤビティ空間 5 9間に溶融樹脂が注入されるのではなく、 1つのプランジャポット 8 5から 2つのキヤビティ空間 5 9間に溶融樹脂が注入されるようになされており、プランジャポット 8 5が並んでいる方向と平行に絶縁フィルム 2 Aがピッチ送りされて、樹脂パッケージングが行なわれる。したがって、上記構成の下金型 5 Bを採用して樹脂パッケージング工程を行なった場合には、絶縁フィルム 2 A上にプランジャポット 8 5用の孔 2 3を形成する必要がないといつた利点がある。

また、上記実施形態においては、 I Cチップ 3が下方に突出するようにしてキャビティ空間 5 0内に収容された状態で溶融樹脂の注入が行なわれていたが、 I Cチップ 3が上方に突き出すような状態で各金型 5の型締を行なって、樹脂パッケージングを行なってもよい。この場合には、各金型の構成を変更しなければならないことは言うまでもなレ、。

図 1 5および図 1 6に示すように、 I Cカード 7は、上述したいずれかの実施形態に係る I Cモジュール 1と、 I Cモジュール 1が嵌め込まれるカード本体 7 Aと、このカード本体 7 Aの上下面に貼着されるカバーシート 7 0， 7 0とを備えて構成されている。図 1 4に示すように、 I Cカード 7は、平面視形状が長矩形を呈し、その厚みが後述する接着剤を含めて、たとえば 0 . 7 6 mm程度に形成されている。

カード本体 7 Aには、中央部から長手方向に偏移した部位に I Cモジュール 1 の形状に対応して円柱状とされるとともに、 I Cモジュール 1が嵌め込まれる貫通孔 7 1が形成されている。カード本体 7 Aは、たとえばポリエチレンテレフタレート樹脂（以下「P E T」という）、あるいは塩化ビュル（以下「P V C」という）などにより、 0 . 4 5 mm程度の厚さに形成されている。 . カバーシート 7 0， 7 0は、たとえば P E Tや P V Cなどの樹旨によってその厚みが 0 . 1 5 m m程度に形成されており、たとえば接着剤などによってカード本体 7 Aの上下面にそれぞれ貼着される。このカバ一シート 7 0， 7 0を貼着することによって、 I Cモジュール 1を保護することができる。

図 1 6に示すように、 I Cモジュール 1は、カード本体 7 Aの貫通孔 7 1に嵌め込まれるとともに、各カバーシート 7 0， 7 0に挟み込まれて、カード本体 7 Aに内接された格好とされている。なお、モジュール 1を貫通孔 7 0に嵌め込む際には、たとえばエポキシ樹脂系の接着剤などを使用してもよく、その手段は適宜選択すればよい。

なお、 I Cカード 7は上述した実施形態の構成には限定されない。たとえば、図 1 6に示すように、カード本体 7 Aとして、貫通孔 7 1ではなく、凹入部 7 1 aが形成されたものであってもよい。この場合には、カバーシ一ト 7 0は、少なくとも凹入部 7 1 aの開口側の面にのみ貼着すればよい。

Claims

請求の範囲

1. 基板（1) と、この基板（1) 上に搭載された I Cチップ（3) と、金属線材によって形成された卷線コイル（20A) とが樹脂パッケージングされた I C モジユー/レであって、

前記巻線コイル（2 OA) 力前記 I Cチップ（3) と導通接続されているとともに、全体として偏平状とされていることを特徴とする、 I Cモジュール。

2. 前記卷線コイル（2 OA) の外周縁部の断面形状は、外周縁に向かうほど厚みが小さくなるテ一パ状とされている、請求の範囲第 1項に記載の I Cモジュ一ル。

3. 型締状態においてキヤビティ空間（50) を形成する上下の金型（5) を用いた樹脂パッケージング工程を含む I Cモジュールの製造方法であって、

前記樹脂パッケージング工程は、 I Cチップ (3) が搭載された基板 U) と、前記 I Cチップ（3) と導通接続され全体として偏平状とされた卷線コイル（2 OA) とを、前記キヤビティ空間（50) 内に収容した状態で溶融樹脂を注入することにより行なわれることを特徴とする、 I Cモジュールの製造方法。

4. 基板（2) と、この基板（2) 上に搭載された I Cチップ（3) と、この I Cチップ（3) と導通するアンテナコイル（20) とが樹脂パッケージングされた I Cモジユーノレであって、

前記基板（2) 上には、樹脂パッケージ（4) の厚みと同等あるいは略同等の高さを有するスぺーサ（28) が形成されていることを特徴とする、 I Cモジュ一ノレ。

5. 前記スぺーサ（28) は、パッケージング樹脂と同一または類 ί以の物性の素材によって形成されている、請求の範囲第 4項に記載の I Cモジュール。

6. 型締状態においてキヤビティ空間（50) 形成する上下の金型（5) を用いた樹脂パッケージング工程を含む I Cモジュールの製造方法であって、

樹脂パッケージング工程は、 I Cチップ（3) が搭載され、この I Cチップ (3) と導通するアンテナコイル（20) がパターン形成されているとともに、前記キヤビティ空間（50) の高さと同等あるいは略同等の高さを有するスぺーサ（28) が形成された基板（2) を、前記キヤビティ空間（50) 内に収容した状態で溶融樹月旨を注入することにより行なわれることを特徴とする、 I cモジユールの製造方法。

7. 上下の金型（5) の型締状態において形成されるキヤビティ空間（50) 内に、 I Cチップ（3) が搭載されているとともに、この I Cチップ（3) と導通するアンテナコイル（20) がパターン形成された基板（2) を収容し、この状態でキヤビティ空間（50) 内に溶融樹脂を注入することにより行なわれる樹脂パッケージング工程を含む I Cモジュールの製造方法であって、前記樹脂パッケ一ジング工程に際して、前記基板（2) の I Cチップ（3) 搭載面の裏面側から前記基板（2) を吸引することを特徴とする、 I Cモジュールの製造方法。

8. フープ状とされた絶縁フィルム（2A) 上の基板（2) となるべき部位にァンテナコイル（20) をパターン形成する工程と、

前記アンテナコイル（20) と導通するように I Cチップ（3) を実装するェ程と、

型締状態においてキヤビティ空間（50) を形成する上下の金型（5) を用い、前記 I Cチップ（3) および前記アンテナコイル（20) の形成領域を前記キヤビティ空間（50) 内に収容するようにして前記絶縁フィルム（2A) を各前記金型（5) によって挟持して行なわれる樹脂パッケージング工程とを含むことを特徴とする、 I Cモジュールの製造方法。

9. 各前記金型（5) の型締状態においては、複数の前記キヤビティ空間（5 0) と、該キヤビティ空間（50) 内に溶融樹脂を供給可能な 1または複数のプランジャポット（85) とが形成され、前記樹脂パッケージング工程は、 1つの前記プランジャポット（85) から複数の前記キヤビティ空間（50) 内に溶融樹月旨を注入することにより行なわれる、請求の範囲第 8項に記載の I Cモジユールの製造方法。

10. 前記パターン形成工程は、前記絶縁フィルム（2 a) 上に金属被膜層を形成する工程と、この金属被膜層にエッチング処理を施す工程とを含む、請求の範囲第 8項に記載の製造方法。

1 1. 前記パターン形成工程において、パターンが、前記絶縁フィルム（2A) の幅方向に 2列以上形成される、請求の範囲第 8項に記載の I Cモジュールの製造方法。

1 2. 基板 (1) と、この基板（1) 上に搭載された I Cチップ（3) と、金属線材によって形成された卷線コイル（2 OA) とが樹脂パッケージングされた I Cモジュールを、カード本体（7A) に備えた I Cカードであって、

前記卷線コイル（2 OA) 力前記 I Cチップ（3) と導通接続されているとともに、全体として偏平状とされていることを特徴とする、 I Cカード。

13. 基板（2) と、この基板（2) 上に搭載された I Cチップ（3) と、この I Cチップ (3) と導通するアンテナコイル（20) とが樹脂パッケージングされた I Cモジュールを、カード本体（7A) に備えた I Cカードであって、前記基板（2) 上には、樹脂パッケージ（4) の厚みと同等あるいは略同等の高さを有するスぺ一サ（28) が形成されていることを特徴とする、 I Cカード。

14. 前記 I Cモジュール（1) は、この I Cモジュール（1) の形状に対応した貫通孔あるいは凹入部（71 a) が形成された前記カード本体（7A) に嵌め込まれている、請求の範囲第 1 2項に記載の I Cカード。

1 5. 前記カード本体（7A) の少なくとも一面には、カバーシート（70) が貼着されている、請求の範囲第 1 3項に記載の I Cカード。