WO2022153631A1 - カード型媒体、およびカード型媒体の製造方法 - Google Patents

カード型媒体、およびカード型媒体の製造方法 Download PDF

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WO2022153631A1
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card
conductive
circuit board
joining
intermediate spacer
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エリ子 上原
ゆきこ 片野
茂樹 峯村
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凸版印刷株式会社
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    • H05K2203/047—Soldering with different solders, e.g. two different solders on two sides of the PCB

Definitions

  • the present invention relates to a card-type medium and a method for manufacturing the card-type medium.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2021-004389 filed in Japan on January 14, 2021, and the contents thereof are incorporated herein by reference.
  • IC card Integrated Circuit
  • the IC card has a circuit board and elements such as an IC module and an antenna mounted on the circuit board embedded in the card body.
  • Patent Document 1 discloses a configuration including a secure element and a fingerprint processing unit connected to a flexible circuit board, and a contact pad electrically connected to the secure element.
  • the contact pad is arranged so as to be exposed on the surface (front surface) of the card body.
  • the contact pad is housed inside an opening formed on the surface of the card body.
  • Exposed parts such as contact terminals and fingerprint sensors that are partially exposed on the surface of the card may be attached to the circuit board embedded in the card body via an intermediate spacer in order to adjust the height. be.
  • the placement accuracy of the exposed parts may be lowered due to the relative positions of the exposed parts and the intermediate spacers being displaced.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and manufactures a card-type medium having a structure capable of improving the placement accuracy of exposed parts attached to a circuit board via an intermediate spacer, and such a card-type medium. Provide a method.
  • the card-type medium includes a card body, an exposed component housed inside an opening formed on the surface of the card body and partially exposed on the surface, and the card body.
  • a circuit board embedded therein and to which the exposed component is attached, the exposed component includes a first exposed component that is attached to the circuit board via an intermediate spacer, the first exposed component and the intermediate spacer. Is joined by the first conductive joining material, the circuit board and the intermediate spacer are joined by the second conductive joining material, and the joining formation temperature of the first conductive joining material and the second conductivity The joint formation temperature of the joint material is different from each other.
  • the method for producing a card-type medium includes the production of the card-type medium including a structure in which the bonding formation temperature of the first conductive bonding material is higher than the bonding formation temperature of the second conductive bonding material.
  • the method is a step of joining the first exposed component and the intermediate spacer with the first conductive bonding material, and the second step of joining the intermediate spacer and the circuit board joined to the first exposed component. Includes a step of joining with a conductive bonding material.
  • the method for producing a card-type medium according to an aspect of the present invention includes the production of the card-type medium including a structure in which the bond formation temperature of the second conductive bonding material is higher than the bonding formation temperature of the first conductive bonding material.
  • the method is a step of joining the circuit board and the intermediate spacer with the second conductive bonding material, and the intermediate spacer and the first exposed component joined to the circuit board with the first conductive material. Includes a step of joining with a joining material.
  • FIG. 5 is an external view of the IC card according to the embodiment of the present invention as viewed from the front side. It is sectional drawing of the IC card in embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows a part of the procedure of the process of joining exposed parts in embodiment of this invention. It is sectional drawing of the IC card in the 1st modification of embodiment of this invention. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a part of a procedure of a step of joining exposed parts in a second modification of the embodiment of the present invention.
  • the joint formation temperature of the joint material means the minimum temperature at which a joint can be obtained by the joint material.
  • the bonding formation temperature is approximately synonymous with the melting point.
  • the bonding formation temperature is a temperature determined by the physical properties of the constituent resin and the conductive particles.
  • the joint formation temperature of the joint material is determined, for example, by conducting various tests on a card-type medium in which different temperatures are applied to the joint material and examining that the electrical joint and the mechanical joint satisfy the predetermined requirements. be able to.
  • a test based on JIS X 635-1 (test method for identification card-Part 1: general characteristics) 5.8 dynamic bending force and 5.9 dynamic torsional force, And tests based on IEC 60749-25 (semiconductor device-mechanical test and weather resistance test method-Part 25: temperature cycle) are performed.
  • FIG. 1 is an external view of the IC card according to the embodiment of the present invention as viewed from the front side.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of an IC card according to an embodiment of the present invention.
  • the IC card 1 of the present embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is a dual interface IC card including a contact terminal 22 which is a contact interface and an antenna 50 (see FIG. 2) which is a non-contact interface.
  • the IC card 1 of the present embodiment has a biometric authentication function by the fingerprint sensor 21.
  • the IC card 1 (card type medium) includes a card body 10, an exposed component 20, an inclusion component 30, a circuit board 40, and an antenna 50.
  • the exposed component 20 includes a fingerprint sensor 21 and a contact terminal 22.
  • the card body 10 has a plate shape and is formed in a rectangular shape when viewed from the card thickness direction Dt (see FIG. 2) orthogonal to the surface 10f.
  • the card thickness direction Dt is a direction perpendicular to the front surface 10f and the back surface 10g of the card body 10.
  • the surface 10f is an end face located on the upper side in FIG. 2 of the end faces of the card body 10 in the card thickness direction Dt.
  • the back surface 10 g is an end face located on the lower side in FIG. 2 of the end faces of the card body 10 in the card thickness direction Dt.
  • the "front surface 10f side” means the upper side in FIG. 2
  • the "back surface 10g side” means the lower side in FIG.
  • the card body 10 has a thickness of Dt in the card thickness direction of, for example, about 0.5 to 1.0 mm.
  • the thickness of the card body 10 is 0.76 mm.
  • the card body 10 is configured by laminating a plurality of sheet-shaped card base materials 401 and 402 in the card thickness direction Dt.
  • the card base material 401 arranged on the surface 10f side of the card body 10 is formed with an opening 410 for accommodating the exposed parts 20.
  • two openings 410 are formed.
  • a fingerprint sensor 21 and a contact terminal 22 are housed in each opening 410.
  • the opening 410 is formed so as to penetrate the card base material 401 in the card thickness direction Dt.
  • the card base material 401 is formed of a conductive metal-based material such as stainless steel or a titanium alloy.
  • the plate thickness in the card thickness direction Dt is, for example, 100 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the card base material 401 may be formed by using a plastic base material.
  • a recess 420 is formed in the back surface 401 g of the base material facing the back surface 10 g side in the card thickness direction Dt.
  • the concave portion 420 is formed by being recessed from the back surface 401 g of the base material to the front surface 10f side in the card thickness direction Dt.
  • the inclusion component 30 is housed in the recess 420.
  • the openings 410 and the recesses 420 are formed by laser machining or cutting.
  • the card base material 402 arranged on the back surface 10 g side of the card body 10 is, for example, a polyester-based material such as amorphous polyester, a vinyl chloride-based material such as PVC (polyvinyl chloride), a polycarbonate-based material, PET-G ( It is formed by using an insulating plastic base material such as polyethylene terephthalate copolymer).
  • Exterior resin layers 403 and 404 are formed on the surface of the card base material 401 on the front surface 10f side and the surface of the card base material 402 on the back surface 10g side, respectively.
  • the exterior resin layer 403 forms the surface 10f of the card body 10.
  • the exterior resin layer 403 forms the back surface 10 g of the card body 10.
  • the exterior resin layer 403 covers the entire surface of the card base material 401 on the surface 10f side except for the opening 410.
  • the exterior resin layer 404 covers the entire surface of the card base material 402 on the back surface 10 g side.
  • the exterior resin layers 403 and 404 are formed by, for example, a laminate (film).
  • the card base material 401 and the card base material 402 are integrated by a converting process using a hot press laminate, an adhesive, or the like.
  • the card base material 401 and the card base material 402 may be integrated by a cold press laminating process using a two-component curable resin, a room temperature curable resin, or a UV curable resin.
  • the ferrite layer 405 is arranged between the card base material 401 and the card base material 402.
  • the circuit board 40 is embedded in the card body 10.
  • the circuit board 40 is located between the card base material 401 and the card base material 402 in the card thickness direction Dt. More specifically, the circuit board 40 is sandwiched between the ferrite layer 405 and the card base material 402 in the card thickness direction Dt.
  • the circuit board 40 is arranged inside the outer edge of the card body 10 when viewed from the card thickness direction Dt.
  • the circuit board 40 has a rectangular outer shape when viewed from the card thickness direction Dt.
  • the thickness of the circuit board 40 in the card thickness direction Dt is, for example, 15 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the circuit board 40 is arranged in a plane orthogonal to the card thickness direction Dt along the surface on the front surface 10f side of the card base material 402 arranged on the back surface 10g side of the card body 10. ..
  • the circuit board 40 is composed of a flexible circuit board.
  • the circuit board 40 has a base base material 40a having an insulating material such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyimide (PI), and glass epoxy.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PC polycarbonate
  • PI polyimide
  • glass epoxy glass epoxy
  • the wiring pattern is arranged on the surface of the base base material 40a on the surface 10f side.
  • the inclusion part 30 is embedded in the card body 10.
  • the IC card 1 has an IC chip 31 as an inclusion component 30.
  • the IC chip 31 is joined to the substrate surface 40f facing the surface 10f side of the circuit board 40.
  • the IC chip 31 is housed in the recess 420.
  • a gap is provided between the IC chip 31 and the inner surface of the recess 420.
  • the IC chip 31 is joined to the surface (board surface 40f) of the circuit board 40 on the surface 10f side by the conductive bonding material 450a.
  • the conductive bonding material 450a is, for example, an anisotropic solder having a bonding forming temperature of 180 ° C. or lower.
  • the anisotropic solder refers to a material in which conductive solder particles are dispersed in a thermoplastic resin.
  • the IC chip 31 is a so-called secure IC microcomputer, and typically has a fingerprint authentication function by a fingerprint sensor 21 and a communication function with the outside via a contact terminal 22 or an antenna 50.
  • a known configuration having a contact type communication function and a non-contact type communication function can be used.
  • the IC chip 31 is formed in a rectangular shape when viewed from the card thickness direction Dt.
  • the IC chip 31 is electrically connected to the fingerprint sensor 21, the contact terminal 22, and the antenna 50 via a wiring pattern formed on the circuit board 40. That is, the circuit board 40 includes a fingerprint sensor wiring portion that electrically connects the IC chip 31 and the fingerprint sensor 21, a contact terminal wiring portion that electrically connects the IC chip 31 and the contact terminal 22, and the IC chip 31. It has an antenna wiring portion that electrically connects the antenna 50 and the antenna 50.
  • the exposed component 20 is housed inside an opening 410 formed on the surface 10f of the card body 10, and a part of the exposed component 20 is exposed on the surface 10f.
  • the exposed component 20 includes the fingerprint sensor 21 (first exposed component) and the contact terminal 22 (second exposed component).
  • the fingerprint sensor 21 and the contact terminal 22 are mounted on the substrate surface 40f of the circuit board 40. That is, the exposed component 20 is attached to the circuit board 40.
  • the fingerprint sensor 21 is a first exposed component attached to the circuit board 40 via the intermediate spacer 471.
  • the fingerprint sensor 21 is formed in a rectangular shape when viewed from the card thickness direction Dt.
  • the fingerprint sensor 21 has a configuration in which a protective film is provided so as to cover a large number of electrodes. As shown in FIG. 1, the fingerprint sensor 21 is arranged on one side (RH side) of the long side direction D1 of the card body 10 with respect to the central portion of the surface 10f of the card body 10.
  • the intermediate spacer 471 is formed with connection electrodes (not shown) made of copper foil or the like on the front and back surfaces of an insulating base base material such as glass epoxy.
  • the connection electrodes on the front surface and the back surface of the intermediate spacer 471 are electrically connected by through holes or vias formed by copper plating or the like.
  • the intermediate spacer 471 is electrically connected to the circuit board 40 and the fingerprint sensor 21 via connection electrodes, respectively.
  • the fingerprint sensor 21 can be selected by selecting the height of the intermediate spacer 471.
  • the surface position of the contact terminal 22 in the card thickness direction Dt can be matched with the surface position of the contact terminal 22 in the card thickness direction Dt.
  • the fingerprint sensor 21 and the intermediate spacer 471 are joined by the first conductive joining material 451a.
  • the circuit board 40 and the intermediate spacer 471 are joined by a second conductive bonding material 451b.
  • the joint formation temperature of the first conductive joint material 451a and the joint formation temperature of the second conductive joint material 451b are different from each other. In the present embodiment, the joint formation temperature of the first conductive joint material 451a is higher than the joint formation temperature of the second conductive joint material 451b.
  • the first conductive bonding material 451a is, for example, an Ag paste having a bonding forming temperature of 220 ° C.
  • the second conductive bonding material 451b is, for example, an anisotropic solder having a bonding forming temperature of 180 ° C. or lower.
  • the second conductive bonding material 451b is the same material as the conductive bonding material 450a for bonding the IC chip 31.
  • the joint formation temperature of the first conductive bonding material 451a is lower than the heat resistant temperature of the fingerprint sensor 21 and the intermediate spacer 471 to be bonded.
  • a material having a bonding formation temperature of 250 ° C. or lower is selected as the first conductive bonding material 451a.
  • the joint formation temperature of the first conductive bonding material 451a is preferably 200 ° C. or higher and 250 ° C. or lower.
  • the joint formation temperature of the second conductive bonding material 451b is lower than the heat resistant temperature of the circuit board 40.
  • the joint formation temperature of the second conductive bonding material 451b is, for example, 120 ° C. or higher and 180 ° C.
  • the joint formation temperature of the second conductive bonding material 451b is preferably 120 ° C. or higher and 170 ° C. or lower.
  • the difference between the joint formation temperature of the first conductive joint material 451a and the joint formation temperature of the second conductive joint material 451b is, for example, 20 ° C. or more.
  • the difference between the joint formation temperature of the first conductive joint material 451a and the joint formation temperature of the second conductive joint material 451b is preferably 30 ° C. or higher.
  • the card dimensions are determined by the standard. For example, when the IC card 1 is a credit card, the thickness of the card body 10 is 0.76 mm. Therefore, the thickness of the first conductive joining material 451a and the thickness of the second conductive joining material 451b also have an appropriate range. In the present embodiment, the thickness of the first conductive joining material 451a is preferably 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and the thickness of the second conductive joining material 451b is 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. preferable.
  • the contact terminal 22 is a second exposed component that is directly joined to the circuit board 40.
  • the contact terminal 22 is formed in a rectangular shape when viewed from the card thickness direction Dt.
  • the contact terminal 22 comes into contact with an external contact terminal provided in a contact-type external device such as an automated teller machine and can be electrically connected.
  • a contact terminal 22 having a conductor pattern formed on the surface of an insulating base material such as glass epoxy or polyimide (PI) by etching or the like and plated with nickel, palladium, gold or the like is used.
  • the contact terminal 22 is arranged on the other side (LH side) of the long side direction D1 along the surface 10f of the card body 10 with respect to the central portion of the surface 10f of the card body 10.
  • the contact terminal 22 is joined to the surface of the circuit board 40 on the surface 10f side (board surface 40f) by the conductive bonding material 450b.
  • the conductive bonding material 450b is the same material as the second conductive bonding material 451b, and is, for example, an anisotropic solder having a bonding forming temperature of 180 ° C. or lower.
  • the fingerprint sensor 21, the contact terminal 22, and the intermediate spacer 471 are arranged with a gap C between them and the inner peripheral surface of the opening 410.
  • the gap C is designed so as not to cause an electrical short circuit between the exposed component 20, the intermediate spacer 471, each conductive joining material, and the card body 10. ..
  • the antenna 50 is formed in a rectangular shape along the peripheral edge of the circuit board 40 when viewed from the card thickness direction Dt.
  • the antenna 50 is formed with one or two or more turns along the peripheral edge of the circuit board 40.
  • the antenna 50 is formed, for example, as a part of a wiring pattern formed on the circuit board 40.
  • the antenna 50 may be separate from the circuit board 40.
  • the antenna 50 can be formed, for example, by arranging a metal plate, a metal foil, a metal wire, or the like formed in a predetermined antenna shape.
  • the wiring patterns of the antenna 50 and the circuit board 40 are joined by soldering, welding, pressure welding, or the like.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part of the procedure of the step of joining the fingerprint sensor 21 as the first exposed component.
  • the method for manufacturing the IC card 1 according to the present embodiment includes a first joining step of joining the fingerprint sensor 21 and the intermediate spacer 471 with the first conductive bonding material 451a, and an intermediate spacer 471 and a circuit joined to the fingerprint sensor 21.
  • the second joining step of joining the substrate 40 with the second conductive joining material 451b is included.
  • the intermediate spacer 471 and the circuit board 40 are joined with the second conductive joining material 451b.
  • the joining process is performed.
  • the joined body in which the fingerprint sensor 21 and the intermediate spacer 471 are joined is brought close to the circuit board 40 from above, and the intermediate spacer 471 is joined to the substrate surface 40f.
  • the intermediate spacer 471 and the substrate surface 40f are joined by using the second conductive joining material 451b.
  • the intermediate spacer 471 and the substrate surface 40f are brought into contact with each other via the second conductive bonding material 451b that can be joined by heating, and then the second conductive bonding material 451b is cured to form the intermediate spacer 471.
  • the substrate surface 40f is joined.
  • the intermediate spacer 471 and the circuit board 40 are joined by the second conductive joining material 451b, it is necessary to apply heat so that the second conductive joining material 451b can be joined and formed. Therefore, conventionally, at least a part of the first conductive bonding material 451a for bonding the fingerprint sensor 21 and the intermediate spacer 471 is melted by the heat applied when the intermediate spacer 471 and the circuit board 40 are bonded. The fingerprint sensor 21 and the intermediate spacer 471 may be misaligned. Therefore, the fingerprint sensor 21 may be displaced from the circuit board 40.
  • the fingerprint sensor 21 as the first exposed component and the intermediate spacer 471 are bonded by the first conductive bonding material 451a, and the circuit board 40 and the intermediate spacer 471 are bonded to each other.
  • the second conductive bonding material 451b Is bonded by the second conductive bonding material 451b, and the bonding forming temperature of the first conductive bonding material 451a and the bonding forming temperature of the second conductive bonding material 451b are different from each other. Therefore, first, the pre-process of joining with the conductive joining material having the higher joining forming temperature among the first conductive joining material 451a and the second conductive joining material 451b is performed, and then the one having the lower joining forming temperature is performed.
  • the post-process of joining with the conductive joining material of is performed.
  • the post-process can be performed at a temperature lower than the temperature required for joining using the conductive bonding material in the pre-process. Therefore, when heat is applied in the post-process, it is possible to prevent the conductive bonding material used for bonding in the pre-process from melting. Therefore, even if heat is applied in the post-process, it is possible to prevent the members joined in the pre-process from loosening or coming off. That is, in the post-process using the conductive bonding material having the lower bonding forming temperature, the conductive bonding material having the lower bonding forming temperature is in a state where the bonding can be formed, and the conductivity is higher than the bonding forming temperature.
  • the joining of the members joined in the previous step does not loosen or come off, and the joining can be performed in the subsequent step.
  • the post-process can be performed while ensuring the joining by the pre-process, and even when the intermediate spacer 471 is used, the relative position deviation between the exposed component 20 and the intermediate spacer 471 can be suppressed. Therefore, according to the present embodiment, the placement accuracy of the exposed component 20 attached to the circuit board 40 via the intermediate spacer 471 can be improved. Further, since the arrangement accuracy of the exposed component 20 can be improved, it is possible to prevent the exposed component 20 from interfering with the inner surface of the opening 410.
  • the joint formation temperature of the first conductive joint material 451a is higher than the joint formation temperature of the second conductive joint material 451b. Therefore, as described above, after performing the step (pre-step) of joining the fingerprint sensor 21 as the first exposed component and the intermediate spacer 471 with the first conductive bonding material 451a, the intermediate bonded to the fingerprint sensor 21. By performing the step (post-process) of joining the spacer 471 and the circuit board 40 with the second conductive bonding material 451b, the intermediate spacer is prevented from loosening or coming off from the fingerprint sensor 21 and the intermediate spacer 471. The 471 and the circuit board 40 can be joined by the second conductive bonding material 451b.
  • the fingerprint sensor 21 can be easily mounted on the circuit board 40.
  • the difference between the joint formation temperature of the first conductive joint material 451a and the joint formation temperature of the second conductive joint material 451b is, for example, 20 ° C. or more.
  • the difference between the joint formation temperature of the first conductive joint material 451a and the joint formation temperature of the second conductive joint material 451b is preferably 30 ° C. or higher.
  • the exposed component 20 includes a contact terminal 22 as a second exposed component directly bonded to the circuit board 40. That is, in the present embodiment, a part of the exposed component 20 is attached to the circuit board 40 without using the intermediate spacer 471. Therefore, the total number of parts and the total man-hours at the time of manufacturing can be reduced as compared with the case where the intermediate spacer 471 is used for all the exposed parts 20.
  • the first exposed component includes the fingerprint sensor 21, and the second exposed component includes the contact terminal 22.
  • the fingerprint sensor 21 tends to be relatively smaller in thickness than the contact terminal 22. Therefore, in order to match the height of the fingerprint sensor 21 with the height of the contact terminal 22, an intermediate spacer 471 is likely to be required.
  • the fingerprint sensor 21 can be prevented from being displaced even by using the intermediate spacer 471, so that the fingerprint sensor 21 can be arranged with high accuracy. Therefore, when the first exposed component is the fingerprint sensor 21, the effect of improving the placement accuracy of the exposed component 20 described above can be obtained more usefully.
  • the contact terminal 22 tends to be relatively thicker than the fingerprint sensor 21. Therefore, even if the contact terminal 22 is attached to the circuit board 40 without the intermediate spacer 471, it is easy to match the height with the fingerprint sensor 21 attached to the circuit board 40 via the intermediate spacer 471. Therefore, it is not necessary to use the intermediate spacer 471 for the contact terminal 22, and it is possible to suppress an increase in the number of parts of the IC card 1.
  • each exposed component 20 can be arranged with high accuracy while suppressing an increase in the number of components of the IC card 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the IC card 2 in the first modification.
  • the fingerprint sensor 21 is bonded to the circuit board 40 via the intermediate spacer 471, and the contact terminal 22 is directly bonded to the circuit board 40, but the bonding mode of the exposed parts is limited to this. I can't.
  • the contact terminal 23 may also be attached to the circuit board 40 via the intermediate spacer 472. That is, the exposed component 20 does not have to include the second exposed component that is directly bonded to the circuit board 40.
  • the contact terminal 23 is the first exposed component.
  • Other configurations of the contact terminal 23 are the same as those of the contact terminal 22.
  • the intermediate spacer 472 is similar to, for example, the intermediate spacer 471 used in the fingerprint sensor 21.
  • the contact terminal 23 is joined to the intermediate spacer 472 by the first conductive bonding material 452a. Further, the intermediate spacer 472 is joined to the circuit board 40 by the second conductive bonding material 452b.
  • the joint formation temperature of the first conductive joint material 452a is higher than the joint formation temperature of the second conductive joint material 452b. Therefore, by using the same joining method as the joining method of the fingerprint sensor 21 described in the above-described embodiment, the placement accuracy of the contact terminal 23 attached to the circuit board 40 via the intermediate spacer 472 can be improved.
  • the first conductive joining material 452a is, for example, the same material as the first conductive joining material 451a that joins the fingerprint sensor 21 and the intermediate spacer 471.
  • the second conductive joining material 452b is, for example, the same material as the second conductive joining material 451b that joins the intermediate spacer 471 and the circuit board 40.
  • the first conductive bonding material 452a may be made of a material different from that of the first conductive bonding material 451a, or may have a different bonding formation temperature from the first conductive bonding material 451a.
  • the second conductive bonding material 452b may be made of a material different from that of the second conductive bonding material 451b, or may have a different bonding formation temperature from the second conductive bonding material 451b.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a part of the procedure of the step of joining the fingerprint sensor 21 as the first exposed component in the second modification.
  • the joint formation temperature of the first conductive joint material 451a is higher than the joint formation temperature of the second conductive joint material 451b.
  • the present invention is not limited to this, and the joint formation temperature of the second conductive joint material may be higher than the joint formation temperature of the first conductive joint material.
  • the method of manufacturing the IC card according to the second modification of the present embodiment includes a step of joining the circuit board 40 and the intermediate spacer 471 with the second conductive bonding material 453b, and the circuit board 40. Includes a step of joining the intermediate spacer 471 bonded to the above and the fingerprint sensor 21 as the first exposed component with the first conductive bonding material 453a. That is, after the step (previous step) of joining the intermediate spacer 471 and the circuit board 40 with the second conductive joining material 453b is performed, the fingerprint sensor 21 and the intermediate spacer 471 are joined with the first conductive joining material 453a. The joining process (post-process) is performed.
  • the joint formation temperature of the second conductive joint material 453b is higher than the joint formation temperature of the first conductive joint material 453a.
  • the first conductive joining material 453a can be selected in the same manner as the second conductive joining material 451b described above.
  • the second conductive joining material 453b can be selected in the same manner as the first conductive joining material 451a described above.
  • the first conductive bonding material 453a is, for example, an anisotropic solder having a bonding forming temperature of 180 ° C. or lower
  • the second conductive bonding material 453b is, for example, an Ag paste having a bonding forming temperature of 220 ° C.
  • the joint formation temperature of the second conductive joint material 453b is higher than the joint formation temperature of the first conductive joint material 453a. Therefore, when joining the fingerprint sensor 21 and the intermediate spacer 471 using the first conductive joining material 453a in the subsequent step, heat is applied to bring the first conductive joining material 453a into a state in which the first conductive joining material 453a can be joined. Also, it is possible to prevent the intermediate spacer 471 and the circuit board 40 from loosening or coming off. Therefore, it is possible to prevent the fingerprint sensor 21 from being displaced with respect to the circuit board 40, and it is possible to improve the placement accuracy of the fingerprint sensor 21.
  • the components to be mounted as the inclusion component 30 and the exposed component 20 are not limited to the IC chip 31, the fingerprint sensor 21, and the contact terminal 22, and other components may be mounted as appropriate.
  • the exposed component 20 is provided with two types of the fingerprint sensor 21 and the contact terminal 22, but the present invention is not limited to this.
  • the type and number of the exposed parts 20 and the contained parts 30 can be changed as appropriate.
  • the card-type medium the IC card 1 used as a credit card has been illustrated, but its form and use are not limited in any way.
  • the combination of the bonding formation temperatures of each conductive bonding material is not particularly limited as long as it is suitable for the combination of manufacturing processes.
  • the joint formation temperature of the first conductive joint material 451a is higher than the joint formation temperature of the second conductive joint material 451b, and the joint formation temperature of the second conductive joint material 452b is high.
  • the configuration may be higher than the joint formation temperature of the first conductive bonding material 452a.
  • the fingerprint sensor 21 is joined to the circuit board 40 by the joining method shown in FIG. 3, and the contact terminal 23 is joined to the circuit board 40 by the joining method shown in FIG.
  • the conductive joining material that directly joins the exposed component and the circuit board and the conductive joining material that directly joins the contained component and the circuit board are not limited to the above-described embodiment.
  • the conductive joining material that directly joins an exposed component or the like to a circuit board is the same material as the conductive joining material having a higher joining forming temperature among the first conductive joining material and the second conductive joining material. It may be a material different from both the 1st conductive bonding material and the 2nd conductive bonding material.
  • the conductive bonding material having a higher bonding forming temperature is not limited to Ag paste, and may be, for example, another ACF (Anisotropic Condition Film) or ACP (Anisotropic Conductive Paste).
  • the ACF and ACP are, for example, film-like or paste-like materials in which conductive particles are dispersed in a thermoplastic resin.
  • the first conductive joining material and the second conductive joining material may be solder having only an alloy.
  • the conductive bonding material having a higher joinable temperature may be a solder having a relatively high melting point
  • the conductive bonding material having a lower bondable temperature may be a solder having a relatively low melting point such as low temperature solder.
  • 1, 2, ... IC card (card type medium), 10 ... card body, 10f ... surface, 20 ... exposed parts, 21 ... fingerprint sensor (first exposed parts), 22 ... contact terminals (second exposed parts), 23 ... Contact terminal (first exposed component), 40 ... circuit board, 410 ... opening, 451a, 452a, 453a ... first conductive bonding material, 451b, 452b, 453b ... second conductive bonding material, 471,472 ... intermediate spacer

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Abstract

本発明の態様に係るカード型媒体は、カード本体と、カード本体の表面に形成された開口の内側に収容され、表面に一部が露出して配置される露出部品と、カード本体内に埋設され、露出部品が取り付けられる回路基板と、を備え、露出部品は、中間スペーサを介して回路基板に取り付けられる第１露出部品を含み、第１露出部品と中間スペーサとは、第１導電性接合材により接合され、回路基板と中間スペーサとは、第２導電性接合材により接合され、第１導電性接合材の接合形成温度と第２導電性接合材の接合形成温度とは、互いに異なる。

Description

カード型媒体、およびカード型媒体の製造方法
　本発明は、カード型媒体、およびカード型媒体の製造方法に関する。
　本願は、２０２１年１月１４日に日本に出願された特願２０２１－００４３８９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来から、クレジットカードや、キャッシュカード、プリペイドカード、会員カード、ギフトカード、会員証など、多くの種類のカード型媒体が展開されている。さらに、近年では、通信機能を備えたＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）モジュールなどを埋め込むことによって、様々な機能を実現するカード型媒体（以下、単に「ＩＣカード」という）も普及している。このような通信機能を備えたＩＣカードでは、例えば、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）などの電磁誘導方式の通信技術を用いて、リーダーライターとの間で非接触での通信も行われている。
　ＩＣカードは、カード本体に、回路基板と、回路基板上に実装されたＩＣモジュール、アンテナ等の素子と、が埋設されている。例えば、特許文献１には、フレキシブル回路基板に接続されたセキュアエレメントおよび指紋処理ユニットと、セキュアエレメントに電気的に接続された接触パッドと、を備える構成が開示されている。特許文献１に記載の構成では、接触パッドが、カード本体の表面（前面）に露出するように配置されている。接触パッドは、カード本体の表面に形成された開口の内側に収められている。
日本国特表２０１９－５１１０５８号公報
　接触端子、指紋センサ等のカード表面に一部が露出して配置される露出部品は、高さを合わせるために、中間スペーサを介して、カード本体内に埋設された回路基板に取り付けられる場合がある。しかしながら、このような場合、露出部品と中間スペーサとの相対位置がずれる等により、露出部品の配置精度が低下する場合があった。
　本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、中間スペーサを介して回路基板に取り付けられる露出部品の配置精度を向上できる構造を有するカード型媒体、およびそのようなカード型媒体の製造方法を提供する。
　本発明の態様に係るカード型媒体は、カード本体と、前記カード本体の表面に形成された開口の内側に収容され、前記表面に一部が露出して配置される露出部品と、前記カード本体内に埋設され、前記露出部品が取り付けられる回路基板と、を備え、前記露出部品は、中間スペーサを介して前記回路基板に取り付けられる第１露出部品を含み、前記第１露出部品と前記中間スペーサとは、第１導電性接合材により接合され、前記回路基板と前記中間スペーサとは、第２導電性接合材により接合され、前記第１導電性接合材の接合形成温度と前記第２導電性接合材の接合形成温度とは、互いに異なる。
　本発明の態様に係るカード型媒体の製造方法は、前記第１導電性接合材の接合形成温度が前記第２導電性接合材の接合形成温度よりも高い構成を含む上記のカード型媒体の製造方法であって、前記第１露出部品と前記中間スペーサとを前記第１導電性接合材で接合する工程と、前記第１露出部品に接合された前記中間スペーサと前記回路基板とを前記第２導電性接合材で接合する工程と、を含む。
　本発明の態様に係るカード型媒体の製造方法は、前記第２導電性接合材の接合形成温度が前記第１導電性接合材の接合形成温度よりも高い構成を含む上記のカード型媒体の製造方法であって、前記回路基板と前記中間スペーサとを前記第２導電性接合材で接合する工程と、前記回路基板に接合された前記中間スペーサと前記第１露出部品とを前記第１導電性接合材で接合する工程と、を含む。
　上記本発明の態様によれば、構成部品を所望の位置に安定して配置することができるカード型媒体、およびカード型媒体の製造方法を提供できる。
本発明の実施形態におけるＩＣカードを、表面側から見た外観図である。 本発明の実施形態におけるＩＣカードの断面図である。 本発明の実施形態における、露出部品を接合する工程の手順の一部を示す断面図である。 本発明の実施形態の第１変形例におけるＩＣカードの断面図である。 本発明の実施形態の第２変形例における、露出部品を接合する工程の手順の一部を示す断面図である。
　本実施形態において、接合材の接合形成温度とは、接合材により接合が得られる最小の温度を意味する。例えば、はんだなどの金属接合材において、その接合形成温度とは、融点とおよそ同義である。また、異方性はんだなどの熱可塑性樹脂に導電性粒子が分散している材料において、その接合形成温度とは、構成する樹脂および導電性粒子の物性によって決定される温度である。
　接合材の接合形成温度は、例えば、接合材に異なる温度が付与されたカード型媒体に対して各種試験を行い、電気的接合および機械的接合が所定の要件を満たすものを調べることにより、求めることができる。本実施形態では、導通確認に加え、ＪＩＳ　Ｘ　６３０５－１（識別カードの試験方法－第１部：一般的特性）の５．８　動的曲げ力および５．９　動的ねじり力に基づく試験、およびＩＥＣ　６０７４９－２５（半導体素子－機械試験及び耐候試験方法－第２５部：温度サイクル）に基づく試験を行う。
　以下、本発明の実施形態に係るＩＣカードを、図１から図５を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態におけるＩＣカードを、表面側から見た外観図である。図２は、本発明の実施形態におけるＩＣカードの断面図である。図１および図２に示す本実施形態のＩＣカード１は、接触型インターフェイスである接触端子２２と、非接触型インターフェイスであるアンテナ５０（図２参照）とを備えたデュアルインターフェイスＩＣカードである。また、本実施形態のＩＣカード１は、指紋センサ２１による生体認証機能を有する。図１および図２に示すように、ＩＣカード１（カード型媒体）は、カード本体１０と、露出部品２０と、内包部品３０と、回路基板４０と、アンテナ５０と、を備える。本実施形態において露出部品２０は、指紋センサ２１と、接触端子２２と、を含む。
　カード本体１０は、板状で、その表面１０ｆに直交するカード厚さ方向Ｄｔ（図２参照）から見て、長方形状に形成されている。ここで、カード厚さ方向Ｄｔとは、カード本体１０の表面１０ｆおよび裏面１０ｇに対して垂直な方向である。なお、表面１０ｆは、カード本体１０のカード厚さ方向Ｄｔの端面のうち図２における上側に位置する端面である。裏面１０ｇは、カード本体１０のカード厚さ方向Ｄｔの端面のうち図２における下側に位置する端面である。以下の説明において、「表面１０ｆ側」とは、図２における上側を意味し、「裏面１０ｇ側」とは、図２における下側を意味する。
　カード本体１０は、カード厚さ方向Ｄｔの厚さが、例えば、０．５～１．０ｍｍ程度に形成されている。ＩＣカード１がクレジットカードである場合、カード本体１０の厚さは０．７６ｍｍである。図２に示すように、カード本体１０は、複数枚のシート状のカード基材４０１、４０２がカード厚さ方向Ｄｔに積層されて構成されている。
　カード本体１０の表面１０ｆ側に配置されるカード基材４０１には、露出部品２０を収容する開口４１０が形成されている。本実施形態において開口４１０は、２つ形成されている。各開口４１０には、指紋センサ２１および接触端子２２がそれぞれ収容されている。開口４１０は、カード基材４０１をカード厚さ方向Ｄｔに貫通して形成されている。
　本実施形態においてカード基材４０１は、ステンレスやチタン合金などの、導電性を有した金属系材料により形成されている。カード基材４０１において、カード厚さ方向Ｄｔにおける板厚は、例えば１００μｍ以上、５００μｍ以下である。カード基材４０１は、プラスチック基材を用いて形成されてもよい。
　カード基材４０１において、カード厚さ方向Ｄｔの裏面１０ｇ側を向く基材裏面４０１ｇには、凹部４２０が形成されている。凹部４２０は、基材裏面４０１ｇからカード厚さ方向Ｄｔの表面１０ｆ側に窪んで形成されている。凹部４２０には、内包部品３０が収容されている。カード基材４０１が金属系材料により形成される場合、開口４１０および凹部４２０は、レーザー加工や切削加工により形成される。
　カード本体１０の裏面１０ｇ側に配置されるカード基材４０２は、例えば、非晶質ポリエステルなどのポリエステル系材料、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）などの塩化ビニル系材料、ポリカーボネート系材料、ＰＥＴ－Ｇ（ポリエチレンテレフタレート共重合体）などの絶縁性を有するプラスチック基材を用いて形成されている。
　カード基材４０１の表面１０ｆ側の面、およびカード基材４０２の裏面１０ｇ側の面には、それぞれ外装樹脂層４０３、４０４が形成されている。外装樹脂層４０３は、カード本体１０の表面１０ｆを形成している。外装樹脂層４０３は、カード本体１０の裏面１０ｇを形成している。外装樹脂層４０３は、開口４１０を除いてカード基材４０１の表面１０ｆ側の面全体を覆っている。外装樹脂層４０４は、カード基材４０２の裏面１０ｇ側の面全体を覆っている。外装樹脂層４０３、４０４は、例えばラミネート（フィルム）によって形成されている。
　本実施形態においてカード基材４０１とカード基材４０２とは、熱プレスラミネートや接着剤等によるコンバーティング加工によって一体化されている。カード基材４０１とカード基材４０２とは、２液硬化樹脂や常温硬化樹脂、ＵＶ硬化樹脂を用いたコールドプレス方式のラミネート加工によって一体化されてもよい。本実施形態においてカード基材４０１と、カード基材４０２との間には、フェライト層４０５が配置されている。
　回路基板４０は、カード本体１０内に埋設されている。本実施形態において回路基板４０は、カード基材４０１とカード基材４０２とのカード厚さ方向Ｄｔの間に位置する。より詳細には、回路基板４０は、フェライト層４０５とカード基材４０２とのカード厚さ方向Ｄｔの間に挟まれている。図示は省略するが、回路基板４０は、カード厚さ方向Ｄｔから見て、カード本体１０の外縁よりも内側に配置されている。図示は省略するが、回路基板４０は、カード厚さ方向Ｄｔから見て、矩形状の外形形状を有する。回路基板４０のカード厚さ方向Ｄｔにおける厚さは、例えば１５μｍ以上、５０μｍ以下である。本実施形態において、回路基板４０は、カード本体１０の裏面１０ｇ側に配置されるカード基材４０２における表面１０ｆ側の面に沿って、カード厚さ方向Ｄｔに直交する面内に配置されている。
　本実施形態においては、回路基板４０は、フレキシブル回路基板で構成されている。回路基板４０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ガラスエポキシなどの絶縁性を有する材料を有するベース基材４０ａを有する。図示は省略するが、回路基板４０のベース基材４０ａの表面には、エッチング加工などによって形成された、アルミニウムや銅などの導電性薄膜で形成される所定の配線パターンが配置されている。本実施形態では、例えば、ベース基材４０ａの表面１０ｆ側の面に配線パターンが配置されている。
　内包部品３０は、カード本体１０内に埋設されている。本実施形態では、ＩＣカード１は、内包部品３０として、ＩＣチップ３１を有する。ＩＣチップ３１は、回路基板４０の表面１０ｆ側を向く基板表面４０ｆに接合されている。ＩＣチップ３１は、凹部４２０内に収容されている。ＩＣチップ３１と凹部４２０の内側面との間には、隙間が設けられている。本実施形態においてＩＣチップ３１は、導電性接合材４５０ａにより、回路基板４０の表面１０ｆ側の面（基板表面４０ｆ）に接合されている。導電性接合材４５０ａは、例えば接合形成温度が１８０℃以下の異方性はんだである。本発明において、異方性はんだとは、熱可塑性樹脂中に導電性のはんだ粒子が分散している材料を指す。
　ＩＣチップ３１は、いわゆるセキュアＩＣマイコンであり、例示的には、指紋センサ２１による指紋認証機能と、接触端子２２またはアンテナ５０を介した外部との通信機能と、を有する。ＩＣチップ３１としては、接触型通信機能および非接触型通信機能を有する公知の構成を用いることができる。図示は省略するが、ＩＣチップ３１は、カード厚さ方向Ｄｔから見て矩形状に形成されている。
　ＩＣチップ３１は、指紋センサ２１、接触端子２２、およびアンテナ５０に対し、回路基板４０に形成された配線パターンを介して電気的に接続されている。つまり、回路基板４０は、ＩＣチップ３１と指紋センサ２１とを電気的に接続する指紋センサ配線部と、ＩＣチップ３１と接触端子２２とを電気的に接続する接触端子配線部と、ＩＣチップ３１とアンテナ５０とを電気的に接続するアンテナ配線部と、を有する。
　露出部品２０は、カード本体１０の表面１０ｆに形成された開口４１０の内側に収容され、表面１０ｆに一部が露出して配置されている。上述したように、本実施形態において露出部品２０は、指紋センサ２１（第１露出部品）と、接触端子２２（第２露出部品）と、を含む。指紋センサ２１および接触端子２２は、回路基板４０の基板表面４０ｆに実装されている。すなわち、回路基板４０には、露出部品２０が取り付けられている。
　本実施形態において指紋センサ２１は、中間スペーサ４７１を介して回路基板４０に取り付けられる第１露出部品である。指紋センサ２１は、カード厚さ方向Ｄｔから見て矩形状に形成されている。図示は省略するが、指紋センサ２１は、多数の電極を覆うように保護膜が設けられた構成を有する。図１に示すように、指紋センサ２１は、カード本体１０の表面１０ｆの中央部に対し、カード本体１０の長辺方向Ｄ１の一方側（ＲＨ側）に配置されている。
　中間スペーサ４７１には、ガラスエポキシ等の絶縁性のベース基材の表面と裏面に、銅箔などによる接続電極（図示無し）形成されている。中間スペーサ４７１の表面と裏面のそれぞれの接続電極は、銅メッキ等によって形成されたスルーホールやビアによって電気的に接続されている。中間スペーサ４７１は、接続電極を介して、回路基板４０と、指紋センサ２１とに、それぞれ電気的に接続されている。
　中間スペーサ４７１により、指紋センサ２１のカード厚さ方向Ｄｔにおける部品厚さと、接触端子２２の部品厚さと、が異なる場合であっても、中間スペーサ４７１の高さを選択することで、指紋センサ２１のカード厚さ方向Ｄｔにおける表面位置と、接触端子２２のカード厚さ方向Ｄｔにおける表面位置とを合わせることができる。
　指紋センサ２１と中間スペーサ４７１とは、第１導電性接合材４５１ａにより接合されている。回路基板４０と中間スペーサ４７１とは、第２導電性接合材４５１ｂにより接合されている。第１導電性接合材４５１ａの接合形成温度と第２導電性接合材４５１ｂの接合形成温度とは、互いに異なる。本実施形態において第１導電性接合材４５１ａの接合形成温度は、第２導電性接合材４５１ｂの接合形成温度よりも高い。第１導電性接合材４５１ａは、例えば接合形成温度が２２０℃のＡｇペーストであり、第２導電性接合材４５１ｂは、例えば接合形成温度が１８０℃以下の異方性はんだである。本実施形態において第２導電性接合材４５１ｂは、ＩＣチップ３１を接合する導電性接合材４５０ａと同材料である。
　第１導電性接合材４５１ａの接合形成温度は、接合される指紋センサ２１および中間スペーサ４７１の耐熱温度よりも低い。例えば、本実施形態において、指紋センサ２１と中間スペーサ４７１とにガラスエポキシを使用する場合においては、第１導電性接合材４５１ａとして、接合形成温度が２５０℃以下の材料を選択する。第１導電性接合材４５１ａの接合形成温度は、２００℃以上、２５０℃以下であることが好ましい。第２導電性接合材４５１ｂの接合形成温度は、回路基板４０の耐熱温度よりも低い。第２導電性接合材４５１ｂの接合形成温度は、例えば、１２０℃以上、１８０℃以下である。第２導電性接合材４５１ｂの接合形成温度は、１２０℃以上、１７０℃以下であることが好ましい。第１導電性接合材４５１ａの接合形成温度と第２導電性接合材４５１ｂの接合形成温度との差は、例えば、２０℃以上である。第１導電性接合材４５１ａの接合形成温度と第２導電性接合材４５１ｂの接合形成温度との差は、３０℃以上であることが好ましい。
　また、カード寸法は、規格により定められており、例えば、ＩＣカード１がクレジットカードである場合、カード本体１０の厚さは０．７６ｍｍである。したがって、第１導電性接合材４５１ａの厚さおよび第２導電性接合材４５１ｂの厚さも適切な範囲が存在する。本実施形態においては、第１導電性接合材４５１ａの厚さは、５μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましく、第２導電性接合材４５１ｂの厚さは、５μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。
　本実施形態において接触端子２２は、回路基板４０に直接接合される第２露出部品である。接触端子２２は、カード厚さ方向Ｄｔから見て矩形状に形成されている。接触端子２２は、現金自動預け払い機などの接触型外部機器に設けられた外部接触端子に接触して電気的に接続可能とされる。接触端子２２は、ガラスエポキシや、ポリイミド（ＰＩ）等の絶縁基材の表面に、エッチング加工等により導体パターンを形成し、ニッケルやパラジウム、金などのメッキ処理が施されたものが用いられる。本実施形態において、接触端子２２は、カード本体１０の表面１０ｆの中央部に対し、カード本体１０の表面１０ｆに沿った長辺方向Ｄ１の他方側（ＬＨ側）に配置されている。
　本実施形態においては、接触端子２２は、導電性接合材４５０ｂにより、回路基板４０の表面１０ｆ側の面（基板表面４０ｆ）に接合されている。本実施形態においては、導電性接合材４５０ｂは第２導電性接合材４５１ｂと同材料であり、例えば接合形成温度が１８０℃以下の異方性はんだである。
　指紋センサ２１、接触端子２２、および中間スペーサ４７１は、開口４１０の内周面との間に、隙間Ｃをあけて配置されている。カード本体１０に金属材料を用いた場合、隙間Ｃは、露出部品２０、中間スペーサ４７１および各導電性接合材と、カード本体１０と、の間で電気的な短絡を生じないように設計される。
　アンテナ５０は、回路基板４０の周縁に沿って、カード厚さ方向Ｄｔから見て矩形状に形成されている。アンテナ５０は、回路基板４０の周縁に沿って一巻き、または二巻き以上形成されている。アンテナ５０は、例えば、回路基板４０に形成された配線パターンの一部として形成されている。なお、アンテナ５０は、回路基板４０とは別体としてもよい。アンテナ５０を回路基板４０と別体とする場合、アンテナ５０は、例えば、所定のアンテナ形状に形成した金属板や金属箔、金属線の配置等によって形成することもできる。この場合、アンテナ５０と回路基板４０の配線パターンとは、半田付け、溶接、圧接などによって接合される。
　次に、本実施形態にかかるＩＣカード１の製造方法について説明する。図３は、第１露出部品としての指紋センサ２１を接合する工程の手順の一部を示す断面図である。本実施形態にかかるＩＣカード１の製造方法は、指紋センサ２１と中間スペーサ４７１とを第１導電性接合材４５１ａで接合する第１接合工程と、指紋センサ２１に接合された中間スペーサ４７１と回路基板４０とを第２導電性接合材４５１ｂで接合する第２接合工程と、を含む。すなわち、指紋センサ２１と中間スペーサ４７１とを、第１導電性接合材４５１ａにより接合する工程（前工程）が行われた後、中間スペーサ４７１と回路基板４０とを第２導電性接合材４５１ｂにより接合する工程（後工程）が行われる。
　図３に示すように、第２接合工程においては、指紋センサ２１と中間スペーサ４７１とを接合した接合体を回路基板４０に上方から近づけて、中間スペーサ４７１を基板表面４０ｆに接合する。中間スペーサ４７１と基板表面４０ｆとの接合は、第２導電性接合材４５１ｂを用いて行われる。加熱により接合形成可能な状態とした第２導電性接合材４５１ｂを介して、中間スペーサ４７１と基板表面４０ｆとを接触させた後、第２導電性接合材４５１ｂが硬化することで中間スペーサ４７１と基板表面４０ｆとが接合される。
　ここで、第２導電性接合材４５１ｂによって中間スペーサ４７１と回路基板４０とを接合する際には、第２導電性接合材４５１ｂを接合形成可能な状態とするために熱を加える必要がある。そのため、従来では、中間スペーサ４７１と回路基板４０とを接合する際に加えられる熱によって、指紋センサ２１と中間スペーサ４７１とを接合する第１導電性接合材４５１ａの少なくとも一部が溶融して、指紋センサ２１と中間スペーサ４７１とがずれる場合がある。したがって、回路基板４０に対して、指紋センサ２１がずれて配置される場合がある。
　これに対して、本実施形態にかかるＩＣカード１は、第１露出部品としての指紋センサ２１と中間スペーサ４７１とは、第１導電性接合材４５１ａにより接合され、回路基板４０と中間スペーサ４７１とは、第２導電性接合材４５１ｂにより接合され、第１導電性接合材４５１ａの接合形成温度と第２導電性接合材４５１ｂの接合形成温度とは、互いに異なる。このため、先に、第１導電性接合材４５１ａと第２導電性接合材４５１ｂとのうち接合形成温度の高い方の導電性接合材により接合する前工程を行い、後に接合形成温度の低い方の導電性接合材により接合する後工程を行う。これにより、前工程において導電性接合材を用いて接合するために必要な温度よりも低い温度で、後工程を行うことができる。このため、後工程において熱を加えた場合に、前工程において接合に用いた導電性接合材が溶融することなどを抑制できる。したがって、後工程において熱を加えても、前工程において接合された部材同士の接合が緩む、または外れるなどを抑制できる。つまり、接合形成温度が低い方の導電性接合材を用いた後工程において、接合形成温度が低い方の導電性接合材が接合形成可能な状態となり、かつ、接合形成温度が高い方の導電性接合材が溶融しない温度となるように熱を加えることで、前工程において接合された部材同士の接合が緩むまたは外れることなく、後工程において接合を行うことができる。これにより、前工程による接合を確保したまま後工程を行うことができ、中間スペーサ４７１を用いた場合であっても露出部品２０と中間スペーサ４７１との相対位置のずれを抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、中間スペーサ４７１を介して回路基板４０に取り付けられる露出部品２０の配置精度を向上できる。また、露出部品２０の配置精度を向上できるため、露出部品２０が開口４１０の内側面と干渉することを抑制できる。
　具体的に、本実施形態にかかるＩＣカード１では、第１導電性接合材４５１ａの接合形成温度は、第２導電性接合材４５１ｂの接合形成温度よりも高い。そのため、上述したように、第１露出部品としての指紋センサ２１と中間スペーサ４７１とを第１導電性接合材４５１ａで接合する工程（前工程）を行った後、指紋センサ２１に接合された中間スペーサ４７１と回路基板４０とを第２導電性接合材４５１ｂで接合する工程（後工程）を行うことで、指紋センサ２１と中間スペーサ４７１との接合が緩むまたは外れることを抑制しつつ、中間スペーサ４７１と回路基板４０とを第２導電性接合材４５１ｂによって接合できる。これにより、指紋センサ２１が回路基板４０に対してずれて取り付けられることを抑制できる。したがって、中間スペーサ４７１を介して回路基板４０に取り付けられる指紋センサ２１の配置精度を向上できる。また、後工程において、指紋センサ２１と中間スペーサ４７１とをひとつの実装部品として取り扱うことができるため、回路基板４０に対する指紋センサ２１の実装が容易になる。
　第１導電性接合材４５１ａの接合形成温度と第２導電性接合材４５１ｂの接合形成温度との差は、例えば、２０℃以上である。第１導電性接合材４５１ａの接合形成温度と第２導電性接合材４５１ｂの接合形成温度との差は、３０℃以上であることが好ましい。このような温度差を有する２種類の導線性接合材を用いることで、後工程において接合を行う際に加える温度を第１導電性接合材４５１ａの接合形成温度よりも十分に低くすることができる。このため、第２導電性接合材４５１ｂへの加熱が第１導電性接合材４５１ａへ与える影響をより低減できる。したがって、後工程において第２導電性接合材４５１ｂを用いた接合を行う際に熱を加えても、前工程により接合された部材同士の接合が緩む、または外れるなどをより好適に抑制できる。
　本実施形態にかかるＩＣカード１は、露出部品２０は、回路基板４０に直接接合される第２露出部品として接触端子２２を含む。つまり、本実施形態では、露出部品２０の一部を、中間スペーサ４７１を用いずに回路基板４０に取り付ける構成としている。そのため、すべての露出部品２０について中間スペーサ４７１を用いる場合よりも、総部品点数および製造時の総工数を低減することができる。
　本実施形態にかかるＩＣカード１は、第１露出部品は、指紋センサ２１を含み、第２露出部品は、接触端子２２を含む。指紋センサ２１は、接触端子２２に比べて、相対的に厚さが小さくなりやすい。そのため、指紋センサ２１の高さと接触端子２２の高さとを合わせるためには、中間スペーサ４７１が必要となりやすい。これに対して、本実施形態では、上述したように、中間スペーサ４７１を用いても指紋センサ２１がずれることを抑制できるため、指紋センサ２１を配置精度よく配置できる。したがって、第１露出部品が指紋センサ２１である場合、上述した露出部品２０の配置精度を向上できる効果をより有用に得られる。
　一方、接触端子２２は、指紋センサ２１に比べて、相対的に厚さが大きくなりやすい。そのため、接触端子２２は、中間スペーサ４７１を介さずに回路基板４０に取り付けても、中間スペーサ４７１を介して回路基板４０に取り付けられた指紋センサ２１と高さを合わせやすい。したがって、接触端子２２に対しては、中間スペーサ４７１を用いる必要がなく、ＩＣカード１の部品点数が増加することを抑制できる。
　以上のように、比較的厚さが小さくなりやすい指紋センサ２１を中間スペーサ４７１を用いて回路基板４０に接合し、比較的厚さが大きくなりやすい接触端子２２を回路基板４０に直接接合することで、ＩＣカード１の部品点数が増加することを抑制しつつ、各露出部品２０を配置精度よく配置できる。
（第１変形例）
　図４は、第１変形例におけるＩＣカード２の断面図である。
　上記実施形態では、指紋センサ２１が、回路基板４０に中間スペーサ４７１を介して接合されており、接触端子２２が、回路基板４０に直接接合されているが、露出部品の接合態様はこれに限られない。図４に示すように、接触端子２３も中間スペーサ４７２を介して回路基板４０に取り付けられる構成であってもよい。つまり、露出部品２０は、回路基板４０に直接接合される第２露出部品を含まなくてもよい。本変形例では、接触端子２３は、第１露出部品である。接触端子２３のその他の構成は、接触端子２２と同じである。中間スペーサ４７２は、例えば、指紋センサ２１に用いられる中間スペーサ４７１と同様である。
　本変形例においては、図４に示すように、接触端子２３は、第１導電性接合材４５２ａにより、中間スペーサ４７２に接合されている。また、中間スペーサ４７２は、第２導電性接合材４５２ｂにより、回路基板４０に接合されている。本変形例においては、第１導電性接合材４５２ａの接合形成温度は、第２導電性接合材４５２ｂの接合形成温度よりも高い。そのため、上述した実施形態において説明した指紋センサ２１の接合方法と同様の接合方法を用いることにより、中間スペーサ４７２を介して回路基板４０に取り付けられる接触端子２３の配置精度を向上できる。
　第１導電性接合材４５２ａは、例えば、指紋センサ２１と中間スペーサ４７１とを接合する第１導電性接合材４５１ａと同材料である。第２導電性接合材４５２ｂは、例えば、中間スペーサ４７１と回路基板４０とを接合する第２導電性接合材４５１ｂと同材料である。なお、第１導電性接合材４５２ａは、第１導電性接合材４５１ａと異なる材料であってもよく、第１導電性接合材４５１ａと接合形成温度が異なっていてもよい。第２導電性接合材４５２ｂは、第２導電性接合材４５１ｂと異なる材料であってもよく、第２導電性接合材４５１ｂと接合形成温度が異なっていてもよい。
　このような中間スペーサ４７２、４７１により、指紋センサ２１のカード厚さ方向Ｄｔにおける部品厚さと、接触端子２３の部品厚さと、が異なる場合であっても、中間スペーサ４７２、４７１の高さをそれぞれ選択することで、指紋センサ２１、および接触端子２３のカード厚さ方向Ｄｔにおける表面位置を好適に合わせることができる。
（第２変形例）
　図５は、第２変形例における、第１露出部品としての指紋センサ２１を接合する工程の手順の一部を示す断面図である。
　上記実施形態では、第１導電性接合材４５１ａの接合形成温度が、第２導電性接合材４５１ｂの接合形成温度よりも高い。しかしながら、これに限られず、第２導電性接合材の接合形成温度が、第１導電性接合材の接合形成温度よりも高い構成としてもよい。
　図５に示すように、本実施形態の第２変形例にかかるＩＣカードを製造する方法は、回路基板４０と中間スペーサ４７１とを第２導電性接合材４５３ｂで接合する工程と、回路基板４０に接合された中間スペーサ４７１と第１露出部品としての指紋センサ２１とを第１導電性接合材４５３ａで接合する工程と、を含む。すなわち、中間スペーサ４７１と回路基板４０とを第２導電性接合材４５３ｂにより接合する工程（前工程）が行われた後に、指紋センサ２１と中間スペーサ４７１とを、第１導電性接合材４５３ａにより接合する工程（後工程）が行われる。このとき、第２導電性接合材４５３ｂの接合形成温度は、第１導電性接合材４５３ａの接合形成温度よりも高い。第１導電性接合材４５３ａは、上述した第２導電性接合材４５１ｂと同様に選択できる。第２導電性接合材４５３ｂは、上述した第１導電性接合材４５１ａと同様に選択できる。第１導電性接合材４５３ａは、例えば接合形成温度が１８０℃以下の異方性はんだであり、第２導電性接合材４５３ｂは、例えば接合形成温度が２２０℃のＡｇペーストである。
　上述したように、本変形例では、第２導電性接合材４５３ｂの接合形成温度は、第１導電性接合材４５３ａの接合形成温度よりも高い。そのため、後工程において第１導電性接合材４５３ａを用いて指紋センサ２１と中間スペーサ４７１とを接合する際に、第１導電性接合材４５３ａを接合形成可能な状態とするために熱を加えても、中間スペーサ４７１と回路基板４０との接合が緩むまたは外れることを抑制できる。したがって、指紋センサ２１が回路基板４０に対してずれることを抑制でき、指紋センサ２１の配置精度を向上させることができる。
　以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせなども含まれる。
　例えば、内包部品３０や露出部品２０として搭載する部品は、ＩＣチップ３１、指紋センサ２１、接触端子２２に限らず、適宜他の部品を搭載してもよい。また、上記各実施形態では、露出部品２０として、指紋センサ２１および接触端子２２の２種類を備えるようにしたが、これに限らない。露出部品２０や内包部品３０の種類や個数は適宜変更可能である。また、カード型媒体として、クレジットカードとして用いられるＩＣカード１を例示したが、その形態、用途は何ら限定されない。
　各導電性接合材の接合形成温度の組み合わせは、製造する工程の組み合わせにとって適切なものであれば、特に限定されない。例えば、第１変形例において、第１導電性接合材４５１ａの接合形成温度が、第２導電性接合材４５１ｂの接合形成温度よりも高く、かつ、第２導電性接合材４５２ｂの接合形成温度が、第１導電性接合材４５２ａの接合形成温度よりも高い構成としてもよい。この場合、指紋センサ２１は図３に示した接合方法によって回路基板４０に接合され、接触端子２３は図５に示した接合方法によって回路基板４０に接合される。
　また、露出部品と回路基板とを直接接合する導電性接合材、および内包部品と回路基板とを直接接合する導電性接合材についても、上述した実施形態に限られない。例えば、露出部品などを回路基板に直接接合する導電性接合材は、第１導電性接合材と第２導電性接合材とのうち接合形成温度が高い方の導電性接合材と同材料であってもよいし、第１導電性接合材と第２導電性接合材との両方と異なる材料であってもよい。また、接合形成温度が高い方の導電性接合材は、Ａｇペーストに限られず、例えば他のＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｆｉｌｍ）や、ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｐａｓｔｅ）であってもよい。ＡＣＦ、ＡＣＰとは、例えば、熱可塑性樹脂中に導電性の粒子が分散しているフィルム状またはペースト状の材料である。また、第１導電性接合材と第２導電性接合材とを、合金のみを有するはんだとしてもよい。この場合、接合可能温度が高い方の導電性接合材を融点が比較的高いはんだとし、接合可能温度が低い方の導電性接合材を低温はんだなどの融点が比較的低いはんだとしてもよい。
　１，２…ＩＣカード（カード型媒体）、１０…カード本体、１０ｆ…表面、２０…露出部品、２１…指紋センサ（第１露出部品）、２２…接触端子（第２露出部品）、２３…接触端子（第１露出部品）、４０…回路基板、４１０…開口、４５１ａ，４５２ａ，４５３ａ…第１導電性接合材、４５１ｂ，４５２ｂ，４５３ｂ…第２導電性接合材、４７１，４７２…中間スペーサ

Claims (7)

  1. 　カード本体と、
    　前記カード本体の表面に形成された開口の内側に収容され、前記表面に一部が露出して配置される露出部品と、
    　前記カード本体内に埋設され、前記露出部品が取り付けられる回路基板と、を備え、　前記露出部品は、中間スペーサを介して前記回路基板に取り付けられる第１露出部品を含み、
    　前記第１露出部品と前記中間スペーサとは、第１導電性接合材により接合され、
    　前記回路基板と前記中間スペーサとは、第２導電性接合材により接合され、
    　前記第１導電性接合材の接合形成温度と前記第２導電性接合材の接合形成温度とは、互いに異なる、
    　カード型媒体。
  2. 　前記第１導電性接合材の接合形成温度は、前記第２導電性接合材の接合形成温度よりも高い、
    　請求項１に記載のカード型媒体。
  3. 　前記第２導電性接合材の接合形成温度は、前記第１導電性接合材の接合形成温度よりも高い、
    　請求項１に記載のカード型媒体。
  4. 　前記露出部品は、前記回路基板に直接接合される第２露出部品を含む、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載のカード型媒体。
  5. 　前記第１露出部品は、指紋センサを含み、
    　前記第２露出部品は、接触端子を含む、
    　請求項４に記載のカード型媒体。
  6. 　前記第１露出部品と前記中間スペーサとを前記第１導電性接合材で接合する工程と、
    　前記第１露出部品に接合された前記中間スペーサと前記回路基板とを前記第２導電性接合材で接合する工程と、を含む、
    　請求項２に記載のカード型媒体の製造方法。
  7. 　前記回路基板と前記中間スペーサとを前記第２導電性接合材で接合する工程と、
    　前記回路基板に接合された前記中間スペーサと前記第１露出部品とを前記第１導電性接合材で接合する工程と、を含む、
    　請求項３に記載のカード型媒体の製造方法。
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