ＩＣカード

トップ :: G 物理学 :: G06 計算;計数

【発明の名称】	ＩＣカード
【発明者】	【氏名】萩原裕之【住所又は居所】茨城県下館市大字五所宮１１５０番地日立化成工業株式会社五所宮工場内
【要約】	【課題】そりがなくしかも表面平滑性にすぐれたＩＣカードを提供すること。【解決手段】厚みが５０μｍ以下のポリエチレンテレフタレートからなるＩＣ基材１と、そのＩＣ基板上の一方の面上に搭載した、厚みが２００μｍ以下のＩＣチップ２及びコンデンサと、ＩＣ基材の一方の面上に配置されたスペーサ層４と、スペーサ層４の上面と前記基材の下面にそれぞれ敷設されたカバーフィルム５とを備えることを特徴とするＩＣカードである。

【特許請求の範囲】
【請求項１】厚みが５０μｍ以下であるポリエチレンテレフタレートからなるＩＣ基材と、該ＩＣ基材上の一方の面上に搭載したＩＣチップ及びコンデンサと、該ＩＣチップ及びコンデンサの上方と前記基材の下面にそれぞれ敷設されたカバーフィルムとを備えることを特徴とするＩＣカード。
【請求項２】厚みが５０μｍ以下であるポリエチレンテレフタレートからなるＩＣ基材と、該ＩＣ基材上の一方の面上に搭載したＩＣチップ及びコンデンサと、前記ＩＣ基板と前記ＩＣチップ及びコンデンサとの上面に配置されたスペーサ層と、該スペーサ層の上面と前記基材の下面にそれぞれ敷設されたカバーフィルムとを備えることを特徴とするＩＣカード。
【請求項３】前記ＩＣチップの厚みが２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＣカード。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣチップを熱硬化性の異方導電性接着材料により実装し、カード状に成形されるＩＣカードとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在広く用いられているキャッシュカード、クレジットカード等は、プラスチックカードに磁気ストライプを塗布し、これに記録された情報を読み取りできるようにしたものである。このような磁気記録方式のものでは、第三者によって情報が解読され易い、記録可能な情報量が少ないといった欠点がある。そこで近年メモリ、ＣＰＵ等の機能を有するＩＣをカード状基材に実装した、いわゆるＩＣカードが開発され、既に実用段階に達しつつある。このようなＩＣカードの製造方法として、従来、プリント板の上にＩＣチップを搭載・実装し、注型樹脂にはめ込んでカード状に成形するという方法が一般的にとられている。その後、カード表面に文字、記号、絵柄などが印刷される。そのため、カード表面形状は印刷性に大きく影響し、平滑にすることが必要である。特に、本発明に類似の製法からなるＩＣカード、すなわちＩＣチップ、コンデンサなど複数のベアーの部品を異方導電性接着材料によりＩＣカード基材上に実装し、その上下面に、カバーフィルムを貼付して規定厚みにしたＩＣカードとしては、両面に導電ペーストで印刷されたＩＣカード基板に、ＩＣチップ、コンデンサ等の部品を、異方導電性接着材料によりフェースダウンで接続し、部品相当のサイズにくりぬき穴のあいたスペーサ層及びカバーフィルムを貼り付けて規定厚みにしたＩＣカード（特願平７－１２３５７４号）が提案されている。しかしながらこのようにして得られたＩＣカードにおいて、しばしばカード自体のそりや表面平滑性が問題となるものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＩＣカード基材にプラスチックフィルムを使用している場合、実装温度の影響で部品に接触する部分のＩＣカード基材が熱伸縮を起こし発生した応力、さらには異方導電性接着材料自体の硬化収縮による応力で部品が実装側を凸にして湾曲に変形する現象が発生する。その上下面にカバーフィルムを貼付して、規定厚みにしたＩＣカードの表面においても、変形した部品の影響で凹凸となってしまう問題が潜在的にあった。この現象は、部品厚みが薄ければ薄いほど、またＩＣカード厚みが厚ければ厚いほど顕著であった。本発明は、かかる状況に鑑みなされたもので、そりがなくしかも表面平滑性にすぐれたＩＣカードを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる目的は本発明によれば、ＩＣチップ等の部品を熱硬化性の異方導電性接着材料により実装したＩＣカード基材の上下面に、カバーフィルムを貼付して規定厚みにしたプラスチック製のＩＣカードにおいて、実装時の異方導電性接着材料の硬化反応率を９０％以下とするか、ＩＣカード基材の厚みを５０μｍ以下とすることにより達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるＩＣカード基材としては、異方導電性接着材料により部品を実装する点から、耐熱性のある材料が好ましい。例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ガラス繊維含浸エポキシ、ポリイミド等が好適に用いられる。さらにＩＣカード基材の上下面に貼付されるカバーフィルムとしては、上記の材料の他に例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン又はオレフィンを主成分とする共重合体、若しくはこれらの混合物からなるフィルムやポリビニルアルコール、ナイロン、塩化ビニルなどが挙げられる。さらには安価な紙、合成紙等も使用することができる。本発明に用いられる部品としては、ＩＣチップ、コンデンサ等であり、外部応力による変形を比較的受けやすい厚み２００μｍ以下（目安）でベアーの状態のものが用いられる。異方導電性接着材料としては、エポキシ樹脂等のバインダーにニッケル、金、銀、銅などの金属粉あるいはポリマの核体の表面に導電処理を行ったポリマ導電粒子が添加されてなるフィルム状のものが用いられる。この系の接着剤は通常１８０℃、２０秒の硬化条件により硬化反応率が９５％以上になるよう設計されている。ＩＣカード基材に部品を実装する際の異方導電性接着材料の硬化反応率としては、１０～９０％であることが好ましい。この上限を越えるとＩＣカード基材の熱伸縮あるいは異方導電性接着材料の硬化収縮により部品が変形し、ＩＣカードの表面が凹凸となってしまう。また、この下限以下では異方導電性接着材料が殆ど硬化しないため、実装後の組み立て工程で部品がズレたりする等で、接続信頼性が急激に低下してしまう。異方導電性接着材料の硬化反応率を適度に低下させる方法としては、通常の実装温度より２０℃以上低めることが最も容易である。ＩＣカード基材の厚みとしては、５０μｍ以下であることが好ましい。５０μｍより厚肉化すると、基材の断面積が増加することにより熱伸縮応力が増大し、部品が変形し易くなるからである。
【０００６】本発明のＩＣカードの製造方法に関する技術的なポイントは、部品実装の温度を低温化する等の方法により、異方導電性接着材料の硬化反応率を適度に低めたこと、あるいはＩＣカード基材の厚みを薄肉化したことである。ＩＣカード基板上にはＩＣチップ、コンデンサ等の部品群が搭載されている。これらの部品を、異方導電性接着材料によりベアーの状態で実装することは、工程が簡素化されるため好ましい方法である。しかし、実装温度の影響でプラスチックフィルムであるＩＣカード基材が熱伸縮し発生した応力、あるいは異方導電性接着材料の硬化収縮による応力で部品が湾曲する現象があった。その結果、カード表面の平滑性が低下し、印刷不良等が発生する問題があった。そこで本発明に記載されているように、部品実装の温度を低温化する等により異方導電性接着材料の硬化反応率を適度に低める、若しくはＩＣカード基材の厚みを薄肉化することにより、部品を変形させる応力が顕著に減少し、表面平滑性の優れたＩＣカードを得ることが可能となった。なお、実装温度を下げることにより異方導電性接着材料の硬化反応率が低下し、接続信頼性の悪化が懸念されるが、カバーフィルムを上下面に貼付して密閉封止状態とするため、硬化反応率９０％以上のものと比較して同等であることを確認している。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明の範囲はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。
【０００８】実施例１図１に、部品が実装されたＩＣカード基材上にカバーフィルムを表面に貼付してなるＩＣカードの断面構成を示す。銀ペーストアンテナ３（１５μｍ厚、６０ターン）が両面に印刷された１００μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルム１をＩＣカード基材とし、その上にＩＣチップ２（１２０μｍ厚、４×４ｍｍサイズ）を搭載した。ＩＣチップの実装方法としては、異方導電性接着材料（日立化成アニソルムＡＣ－８３０１導電粒子平均粒径５μｍ、膜厚２０μｍ）を使用し、ベアーの状態で行った。実装条件としては、異方導電性接着材料温度で１５０℃、３０ｋｇｆ／ｃｍ、２０秒（標準条件：１８０℃、２０秒）とした。ＩＣカード基材の部品側に、部品より大きい５×５ｍｍサイズのくりぬき穴があいた接着剤付スペーサ層４（１００μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に２０μｍの接着剤を塗布）を貼り付けた後、両側に接着剤付きスキン層５（２５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に２０μｍの接着剤を塗布）を貼り付け、総厚７６０μｍのＩＣカードを得た。ＩＣカードの特性を表１に示す。なお、貼り付け条件としては、１２０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ2 、１０分プレスとした。
【０００９】実施例２図２に、部品が実装されたＩＣカード基材上に、カバーフィルムを表裏面に貼付してなるＩＣカードの断面構成を示す。２５μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルム１をＩＣカード基材とし、異方導電性接着材料による実装条件として、異方導電性接着材料温度で１８０℃、３０ｋｇｆ／ｃｍ2 、２０秒に変更し、スペーサ層１４とスキン層１５の間にコア層１６（７５μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に２０μｍの接着剤を塗布）を貼り付けた以外は実施例１と同じ。総厚７８０μｍのＩＣカードを得た。
【００１０】実施例３図３に、部品が実装されたＩＣカード基材上に、カバーフィルムを表裏面に貼付してなるＩＣカードの断面構成を示す。実装条件として、異方導電性接着材料温度で１５０℃、３０ｋｇｆ／ｃｍ2 、２０秒（標準条件：１８０℃、２０秒）に変更した以外は実施例２と同じ。総厚７８０μｍのＩＣカードを得た。
【００１１】実施例４図４に、部品が実装されたＩＣカード基材上に、カバーフィルムを表裏面に貼付してなるＩＣカードの断面構成を示す。銀ペーストアンテナ３３（１５μｍ厚、６０ターン）が両面に印刷された５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルム３１をＩＣカード基材とし、その上にＩＣチップ３２（５０μｍ厚、４×４ｍｍサイズ）を搭載した。ＩＣチップの実装方法としては、異方導電性接着材料（日立化成工業（株）商品名アニソルムＡＣ－８３０１導電粒子平均粒径５μｍ膜厚２０μｍ）を使用し、ベアーの状態で行った。実装条件としては、異方導電性接着材料温度で１５０℃、３０ｋｇｆ／ｃｍ2 、２０秒（標準条件：１８０℃、２０秒）とした。ＩＣカード基材の部品側に、部品より大きい５×５ｍｍサイズのくりぬき穴があいた接着剤付きスペーサ層３４（５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に２０μｍの接着剤を塗布）を貼り付けた後、両側に接着剤付スキン層３５（２５μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に２０μｍの接着剤を塗布）を貼り付け、総厚２１０μｍのＩＣカードを得た。なお、貼り付け条件としては、１２０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ2 、１０分プレスとした。
【００１２】比較例１図５に、部品が実装されたＩＣカード基材上にカバーフィルムを表裏面に貼付してなるＩＣカードの断面構成を示す。実装条件を、異方導電性接着材料温度で１８０℃、３０ｋｇｆ／ｃｍ2 、２０秒（標準条件：１８０℃、２０秒）に変更した以外は、実施例１と同じである。
【００１３】比較例２図６に、部品が実装されたＩＣカード基材上にカバーフィルムを表裏面に貼付してなるＩＣカードの断面構成を示す。実装条件を、異方導電性接着材料温度で１８０℃、３０ｋｇｆ／ｃｍ2 、２０秒（標準条件：１８０℃ ２０秒）に変更した以外は、実施例４と同じである。
【００１４】
【表１】

【００１５】＜試験方法＞・ＩＣカード表面の平滑性ＩＣチップの実装位置に相当するＩＣカード表裏面の凹凸を表面粗さ計（小坂研究所製）にて測定した。測定条件としては、測定長さ：８ｍｍ、倍率：２００～１００００倍、モード：うねり。なお、回路層に部品が実装されている側をカード表面、反対面をカード裏面とした。
・異方導電性接着材料の硬化反応率実装前後の異方導電性接着材料皮膜をＤＳＣ装置により硬化反応ピーク面積を測定し、その面積比により硬化反応率を見積もった。
【００１６】
【発明の効果】本発明のＩＣカードは、ＩＣカード基材上にＩＣチップ、コンデンサ等の部品を異方導電性接着材料を使用して実装してなるＩＣカードにおいて、実装時の異方導電性接着材料の硬化反応率を９０％以下とするか、ＩＣカード基材の厚みを５０μｍ以下とすることにより、そりや表面平滑性が改善され、印刷性の良好なＩＣカードを提供することができる。

【出願人】	【識別番号】０００００４４５５【氏名又は名称】日立化成工業株式会社【住所又は居所】東京都新宿区西新宿２丁目１番１号
【出願日】	平成９年９月１０日（１９９７．９．１０）
【代理人】	【識別番号】１０００８３８０６【弁理士】【氏名又は名称】三好秀和（外７名）
【公開番号】	特開２００３－７６９７３（Ｐ２００３－７６９７３Ａ）
【公開日】	平成１５年３月１４日（２００３．３．１４）
【出願番号】	特願２００２－１９５２３２（Ｐ２００２－１９５２３２）