JPH0341999B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ICカード用プリント配線基板に関
し、特に半導体等の電子部品を搭載する薄型化し
た多層のICカード用多層プリント配線基板に関
するものである。

ICカード用多層プリント配線基板は、現金引
出カード、クレジツトカード、認識カード、医療
用カルテ及びテレフオンカードなどの各種の用途
のICカードに使用されているものである。

（従来の技術） 従来のICカード用プリント配線板の実装にお
いては、例えば平滑な水平面状の0.1〜0.5mmの板
厚の基板上に厚さが0.4〜0.5mmのマイクロプロセ
ツサICとEEPROM等のメモリーICを搭載し、ワ
イヤループ高さが0.2〜0.3mmのワイヤーボンデイ
ングを行い封止樹脂によりワイヤの上0.2〜0.3mm
まで覆つて封止を行つたものであり、チツプオン
ボード全体厚みが0.9〜1.6mm程度のものであつ
た。

一方、ICカードは国際規格化の中で従来の磁
気カードと同じ仕上がり厚み0.76mmに仕上げる要
請があり、IC自体の厚みを0.3mmと薄くすること
はもちろん、ワイヤボンデイング時のワイヤルー
プ高さを0.1mm程度に低く抑えることとともに、
ICカード用プリント配線基板としてはマイクロ
プロセツサICとメモリーIC及び外部への接続の
ためのコンタクト端子部を相互に接続するための
配線を高密度に行い、かつ基板厚みを0.2〜0.6mm
程度に抑える必要があつた。しかもその板厚精度
は80μｍ以下に抑えなければならないものとなつ
ていたのである。

この対策として、プリント配線基板を多層化す
ることにより配線を高密度化し、かつICカード
用多層プリント配線基板の一部に半導体搭載用凹
部及び封止用樹脂流出防止用凹部を形成すること
によりICを基板表面から半導体搭載用凹部へ下
げて搭載し、これによりICを含めた基板厚みを
抑えることが提案された。

しかし、半導体搭載用凹部及び封止用樹脂流出
防止用凹部を形成するにはプレスにより多層化す
る際開口部に接着剤のしみ出しのないノンフロー
接着剤が必要不可欠であるが、一方ノンフロー接
着剤には合成時の不純物等がある程度含有されて
おり、銅パターンにより配線を形成するとこの不
純物により銅マイグレーシヨンを発生させ、絶縁
不良を引き起こす危険があつたのである。従つて
中間層も含めた全ての配線をニツケルメツキ、金
メツキで覆い銅マイグレーシヨンを防止しようと
試みたが、前記ニツケルメツキ、金メツキは電解
メツキ法で行わなければならず、メツキするため
の給電パターンを外部から引き込む必要があるの
に対し、前記高密度配線のため給電パターンを配
線する余裕がなくなつていたのである。

また、従来コンタクト端子部についてはこれは
ICカードの外部接続端子部であるとともに、IC
カードとして外へ露出する部分であるためコンタ
クト端子以外のパターンが露出していないことが
要請されたのであるが、従来では前述したように
マイクロプロセツサICとメモリーIC及びコンタ
クト端子部の相互接続のための配線や前記給電パ
ターンをコンタクト端子周辺に設ける必要があ
り、またこのコンタクト端子部以外のパターンを
露出させないように塩ビフイルム等で覆つた場合
には、前述したようにICカードの厚さが塩ビフ
イルムと覆うべきパターンとの分だけ厚くなり、
困難な問題となつていたのである。

また、多層化する方法として、実開昭60−
18578号公報に開示されているように「セラミツ
ク基板上に導体層と絶縁層とを交互に印刷」して
形成した「湿式多層セラミツク基板」が示されて
いるが、前述したように多層であつてしかも薄く
形成しなければならないICカード用プリント配
線基板であるためには、これがセラミツク基板で
あるとカードに組み付けるためにいろんなフイル
ムを貼り合わす工程で破損したり、カードとして
ポケツトに入れて持ち運ぶ場合に破損する危険が
多く、更に重要なことは印刷により導体層と絶縁
層を形成する場合の厚さ精度の悪さであり、しか
も印刷後の焼成により焼結時の焼きちぢみが20％
程発生し厚さ制御が困難で反りが大きくICカー
ド用プリント配線基板としては到底採用できない
ものとなつていたのである。

また、実開昭59−112970号公報には「上下両面
に導電可能なプリント基板の上下に、所望の配線
を行つたフレキシブル基板を配し」た「多層構造
回路」が開示されているが、ここでプリント基板
とフレキシブル基板を接続する方法は到底採用で
きないのである。なぜなら、ハンダ付けである場
合では当然フラツクスの使用が必要であるがフラ
ツクスはベアチツプICのアルミ配線の腐食を引
き起こすものであり、圧着により接続をする方法
では圧着装置が必要であるのに対しカード厚み内
で圧着を行う手段がないのであり、同様にエスト
ラマも圧着して使用しなければならないのであり
到底採用できないものであつたのである。

更に、また特開昭57−187988号公報には「IC
を搭載」すべき「第１の配線基板」の上に「IC
等を搭載しない部分とほぼ同様な形状を有」する
「第２の配線基板」を接着剤で接着した「高密度
多層配線基板」が開示されている。

しかしながら「第１の配線基板」の上に「第２
の配線基板」を接着剤で接着しようとすれば、接
着剤の量が多ければ当然余分な接着剤がはみ出し
てIC接続用パツドを汚すものであり、また逆に
接着剤が少ない場合は十分な接着強度が得られな
いばかりか、後の工程で当然行われる封止工程に
おいても、接着剤が少ない場合には「第１の配線
基板」と「第２の配線基板」の間に接着剤が充填
されない所謂すきまの生じたものとなつており、
容易に湿気が侵入しIC等を故障させるいわば実
施不可能なものとなつていたのである。（まして
ここではノンフロー接着剤の存在やノンフロー接
着剤中の不純物については全く触れておらず、更
に銅マイグレーシヨン防止方法について全く開示
はしていないのである。） （発明が解決しようとする問題点） 上述のようなICカード用多層プリント配線基
板の一例として、第２図の縦断面図に示したもの
を揚げる。この図に示した例において、表面積に
はコンタクト用導体部、中間層には半導体搭載用
凹部及び半導体接線用導体部、そして裏面層には
封止用樹脂流出防止用凹部がある。

このような中間層及び裏面層に開口部がある多
層基板を貼り合わせるには、通常の接着層では開
口部に接着剤のしみ出しがあるため、ノンフロー
性の接着層が必要不可欠となる。しかし、現状で
は、この種の接着層は電気的に高信頼性があると
はいえない性能のものであり、特にプリント配線
基板としてICカードに実装され、長時間にわた
り高温多湿などの悪条件下で使用される場合、銅
のままの金属導体部が接着層に接触しているとマ
イグレーシヨン発生の可能性があつた。

また、ICカード用多層プリント配線基板にお
いては、表面層のコンタクト用導体部と中間層の
導体回路とを接続するコンタクトスルーホールを
必要とするが、中間層には既に導体回路用にスル
ーホールが高密度で存在するため、コンタクトス
ルーホールを作成するには配線基板の大型化はま
ぬがれず、小型化の要求に対応できなかつた。

本発明は以上のような実状に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、この種のICカ
ード用多層プリント配線基板におけるマイグレー
シヨンの発生及び大型化を解決して、電気的に高
信頼性があり、小型化され、なおかつ薄型で半導
体等の電子部品を搭載した状態で平滑な水平面と
なるICカード用多層プリント配線基板を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段及び作用） 以上の問題点を解決するために本発明が採つた
手段は、実施例に対応する第１図〜第３図を参照
して説明すると、 「樹脂基材からなる表裏両面層１Ａ，１Ｃと中
間層１Ｂとをノンフロー性の接着層５，５により
一体化して構成され、中間層１Ｂに形成した金属
導体部と表面層１Ａ上のランド４とをコンタクト
スルーホール３Ｂによつて接続するようにした
ICカード用プリント配線基板１において、 中間層１Ｂに形成した前記金属導体部の少なく
とも接着層５と接触する部分にニツケル・金メツ
キ４ａを施すとともに、 コンタクトスルホール３Ｂが中間層１Ｂにあら
かじめ形成したスルーホールに重ねてより大きく
形成した２回目のスルーホールによつて形成した
ものであり、しかもこのコンタクトスルーホール
３Ｂによつて中間層１Ｂの金属導体部及び表面層
１Ａ上のランド４を電気的に接続したものであつ
て、かつこのコンタクトスルーホール３Ｂをメツ
キリードとして形成されるニツケル・金メツキ４
ｂとを、中間層１Ｂの金属導体部、ランド４及び
これに電気的に接続されたコンタクト用導体部２
Ａに施したことを特徴とするICカード用プリン
ト配線基板１」 である。

この手段を図面に示した具体例に基づいて以下
に詳細に説明する。

第１図は本発明に係るICカード用多層プリン
ト配線基板の斜視図、第２図はこれにほぼ対応す
る部分拡大縦断面図、第３図はこのうちコンタク
トスルーホール部分の拡大縦断面図である。これ
らの図面において符号１はプリント配線基板であ
り、一般には銅張積層板と呼ばれている。代表的
なものはガラスエポキシ樹脂基材、紙フエノール
樹脂基材及びガラストリアジン樹脂基材で、予じ
め銅箔等の金属被膜が形成されている。

本発明は、従来のICカード用多層プリント配
線基板における問題点である接着層の電気特性の
劣化と配線基板の大型化を解決することを目的と
するものである。

つまり、金はマイグレーシヨン発生がないた
め、接着層５に接する導体パターンの表面全てに
ニツケル・金メツキ４ａを施すことによりマイグ
レーシヨンを防止して、ノンフロー性の接着層５
の使用を可能とする。しかし、中間層１Ｂの導体
パターンは、高密度の回路であるとともに、ニツ
ケル・金メツキ用の給電パターンが必要となるた
め、導体パターン用のスルーホールが高密度で存
在する。従来、この中間層１Ｂと表面層１Ａを接
続するコンタクトスルーホール３Ｂをコンタクト
用導体部２Ａの指定の位置に作成するには、配線
基板の大型化はまぬがれなかつた。このため、本
発明では中間層１Ｂと表面層１Ａの貼り合わせ後
に、既に中間層１Ｂに存在していた任意のスルー
ホールと同一個所に、そのスルーホール径以上の
穴を明け、スルーホールメツキを施す。この方法
により、中間層１Ｂと表面層１Ａを接続するコン
タクトスルーホール３Ｂを有し、中間層１Ｂの導
体全てに（銅）マイグレーシヨンを防止するニツ
ケル・金メツキ４ａを施したプリント配線基板１
を、その大型化を避けて作成できるのである。

なお、本発明のICカード用多層プリント配線
基板は、基本的には表面層１Ａ、中間層１Ｂ及び
裏面層１Ｃとから構成されているが、ICカード
の種類、用途によつては多機能及び高密度化が要
求されることから、中間層１Ｂを２層以上の複数
層に増加したり、封止用樹脂流出防止用凹部１Ｅ
または穴の数や形状は適宜変更することができ
る。

（実施例）実施例 １ 中間層１Ｂは、0.1mm厚さ（以下mm厚さのこと
をｔと記す）のプリント配線基板１を用いて両面
プリント配線基板と同様に、穴明け、銅スルーホ
ールメツキ、パターン形成、エツチング、S.R印
刷、電解ニツケルメツキ及び電解金メツキ４ａを
経て、ボンデイング面と反対側の面に接着剤層を
仮接着した後、半導体搭載用部分を打ち抜く。表
面層１Ａは0.065tのプリント配線基板１を用いて
これに穴明けし、片面プリント配線基板と同様
に、表面層１Ａの裏面のみにパターン形成、エツ
チング、電解ニツケルメツキ及び電解金メツキ４
ａを施す。この面は、半導体搭載面となる。次
に、前記中間層１Ｂと表面層１Ａと熱圧力プレス
により接着した後、８つのコンタクトスルーホー
ル３Ｂ用の穴明けを実施する。この後、半導体搭
載部及び半導体接線用導体部２Ｂに保護マスクを
施し、それ以外の部分に銅スルーホールメツキ
（第３図では符号２−１）、パターン形成、エツチ
ング、電解ニツケルメツキ及び電解金メツキ４ｂ
を施す。

裏面層１Ｃは、0.2tのプリント配線基板１を用
いて、（銅箔を全て除去したプリント配線基板１）
前記コンタクトスルーホール３Ｂ部と接触する部
分に、そのランド４より大きい、逆ザグリ加工を
施して凹部の逆のランド厚さの吸収部分を形成し
た後、この部分に接着剤５を仮接着し、封止用樹
脂流出防止用凹部１Ｅを打ち抜く。

次に、前記中間層１Ｂ、表面層１Ａと裏面層１
Ｃを熱圧力プレスにより接着した後、希望形状に
打ち抜くことにより基板厚さ0.55tの第２図に示
したような本発明のICカード用多層プリント配
線基板を得た。実施例 ２ 中間層１Ｂは、0.1tのプリント配線基板１を用
いて両面プリント配線基板と同様に穴明け、銅ス
ルーホールメツキ、パターン形成、エツチング、
S.R印刷、電解ニツケルメツキ及び電解金メツキ
４ａを経て、ボンデイング面と反対側の面に接着
剤層を仮接着した後、半導体搭載部分を打ち抜
く。表面層１Ａは0.065tのプリント配線基板１を
用いてこれを穴明けし、表面層１Ａの裏面のみ銅
箔の全面エツチングを行なう。この面は、半導体
搭載面となる。次に、前記中間層１Ｂと表面層１
Ａを熱圧力プレスにより接着した後、６つのコン
タクトスルーホール３Ｂ用の穴明けを実施する。
この後、半導体接線用導体部２Ｂに保護マスクを
施し、それ以外の部分に銅スルーホールメツキ２
−１、パターン形成、エツチング、電解ニツケル
メツキ及び電解金メツキ４ｂを施す。

裏面層１Ｃは、0.2tのプリント配線基板１を用
いて、（銅箔を全て除去したプリント配線基板１）
前記コンタクトスルーホール３Ｂ部と接触する部
分に、そのランド４より大きい、ザグリ加工及び
穴明けを施した後、この部分を除去した接着剤５
を仮接着し、封止用樹脂流出防止用凹部１Ｅを打
ち抜く。

次に、前記中間層１Ｂ、表面層１Ａと裏面層１
Ｃを熱圧力プレスにより接着した後、希望形状に
外形加工することにより、基板厚さ0.52tの本発
明のICカード用多層プリント配線基板を得た。

（発明の効果） 以上のように、本発明のICカード用多層プリ
ント配線基板は、電気的に高信頼性があり、小型
化され、なおかつ薄型で半導体等の電子部品を搭
載した状態で平滑な水平面となる。これらによ
り、本発明のICカード用多層プリント配線基板
として最適の構造とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のICカード用多層プリント配
線基板の斜視図、第２図はこれにほぼ対応する部
分拡大縦断面図、第３図はこのうちコンタクトス
ルーホール部分の拡大縦断面図である。 符号の説明、１……プリント配線基板、１Ａ…
…表面層、１Ｂ……中間層、１Ｃ……裏面層、１
Ｄ……半導体搭載用凹部、１Ｅ……封止用樹脂流
出防止用凹部、２Ａ……コンタクト用導体部、２
Ｂ……半導体結線用導体部、３Ａ……スルーホー
ル、３Ｂ……コンタクトスルーホール、４……ラ
ンド部、４ａ・４ｂ……ニツケル・金メツキ、５
……接着層、６……ランド厚さ吸収用凹部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 樹脂基材からなる表裏両面層１Ａ，１Ｃと中
   間層１Ｂとをノンフロー性の接着層５，５により
   一体化して構成され、中間層１Ｂに形成した金属
   導体部と表面層１Ａ上のランド４とをコンタクト
   スルーホール３Ｂによつて接続するようにした
   ICカード用プリント配線基板１において、 中間層１Ｂに形成した前記金属導体部の少なく
   とも接着層５と接触する部分にニツケル・金メツ
   キ４ａを施すとともに、 コンタクトスルーホール３Ｂが中間層１Ｂにあ
   らかじめ形成したスルーホールに重ねてより大き
   く形成した２回目のスルーホールによつて形成し
   たものであり、しかもこのコンタクトスルーホー
   ル３Ｂによつて中間層１Ｂの金属導体部及び表面
   層１Ａ上のランド４を電気的に接続したものであ
   つて、かつこのコンタクトスルーホール３Ｂをメ
   ツキリードとして形成されるニツケル・金メツキ
   ４ｂを、中間層１Ｂの金属導体部、ランド４及び
   これに電気的に接続されたコンタクト用導体部２
   Ａに施したことを特徴とするICカード用プリン
   ト配線基板１。