JPH0678038B2 - 超小形電子回路カードの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は超小形電子回路カードの製造方法に係る。より
特定的には、厚さが国際標準機構（ISO）のクレジット
カード規格に合致する携帯用カードの製造に適用する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ 超小形電子回路カードはプラスチック材料製の小形長方
形一枚板のもの又は多層板であって、超小形電子回路を
内蔵し、かつその外側には超小形電子回路をカード処理
装置に結合するための接点を有している。これらの超小
形回路はきわめて多様な機能、例えば借方及び貸方記入
などの銀行操作、電話呼出し装置の請求作成、担保物件
への秘密入力等々に利用される。普通は、その意図され
た用途によって多少とも複雑な処理回路及び／又は記憶
回路を含む。実際にはそれらは集積回路又はチップとし
て普及している少なくとも１枚の小形シリコン板上に形
成される。

本発明は特に、例えば本出願人によるフランス特許第23
37381号（米国特許第4,216,577号及び4,222,516号）に
記載されたようなカードに適用する。プリント回路の１
面には集積回路が備えられており、他方の面はカードの
接点をもつ。１具体例では、カードは単独に１枚の小板
で作られており、その１面は順次周囲予定帯域、深い凹
みのその開始部分、及び予定帯域をとり囲む段部をも
つ。集積回路は凹み内に収容されており、プリント回路
は予定帯域に広がっている。プリント回路を覆い、従っ
てカバーキャップを形成する箔が段部に添付されてい
る。箔はその外面が小板の対応面と事実上同一平面上に
あり、プリント回路の接点と一致する開口を含む。従っ
てカードの使用は、箔内の開口を介して接点と結合する
ことによって完了する。

上記の先行技術特許に開示した変形具体例では、小板は
予定段部を持たず、さらにプリント回路を覆う箔は小板
の対応面全体を覆う。従ってカードは小板と箔とから成
る。接点は箔内の開口を介して接近することが可能であ
る。

もう一つの変形具体例は、例えば本出願人のヨーロッパ
特許出願第0207852号に記載されている。プリント回路
は薄いリボンで作られ、その１方の面の端部は集積回路
を持ち、他方の面の他端部はカードの接点をもつ。従っ
て接点は集積回路に対してずれている。この配置は幾つ
かの理由で、特にカードの長い中線上に接点を位置づけ
るための規格に合致するために有利であろう。プリント
回路がずれた接点を持つために、集積回路はカードの１
角にとどまることができ、ここでは撓み及びねじれひず
みは接点のレベルで明らかに小さい。しかしプリント回
路は単純かつ低原価で作らなければならない時は、接点
に対応する開口を備えた箔で覆わなければならない。箔
は単なるカバーキャップであるか、又は小板の全面に延
伸してもよい。

これらの具体例から、しばしば超小形電子回路カードの
製造には、プリント回路の支持するカードの接点に接近
するため、開口を備えた箔を使用する必要があることが
分かる。接点に接近するための箔の厚さは幾つかの欠点
をもつ。第１に、カードの様々な用途が、箔に仕上げ膜
を貼り付けることを要求する。第２に、箔にプリント回
路を保護するため良好な機械的強度を与えるため、箔の
最小厚さはかなり大きくなければならない。このため接
点はカードの表面内の比較的深い深さ、例えば0.1mmよ
り深い深さに位置決めされることになる。装置のコネク
タができるだけ広い深さ範囲に適合した上に、有効かつ
信頼性のある接続を確保しなければならないような装置
に用いられることができるカードの様々な製造方法が考
えられている。接点の最大深さを比較的低い値に限定す
るための規格が公布されている。従って問題は、接点を
規格に合せるため、さらにもし可能なら接点をカードの
表面と同じ高さに実質上設けるため、開口内で接点を持
ち上げることである。

開口内の接点を持ち上げるための現時点での解決法は、
開口に対応する接点領域上に銅を付着させることであ
る。この付着は普通は電気化学的銅メッキによって得ら
れるが、この方法は時間がかかり費用の高く、しかもあ
まり用いられない技術を使用することを要求する。

本発明はカードの開口内で接点を持ち上げる問題につい
て、簡単であまり費用のかからない解決法を提供する。

［課題を解決するための手段］ 本発明カードの製造方法は、プラスチック材料の小板の
所定の表面積を有する予め定められた領域内において、
集積回路を収容するための凹みを作成し、上面に接点を
有し且つ所定の表面積より小さい面積を有するプリント
回路を領域内において小板の一面上に載置し、良好な熱
伝導体である平面ブレードからなるダイスであって、プ
リント回路の接点がダイスと接触しないように接点に対
応した場所に接点の前面に完全に広がる開口を有してお
り、少なくとも前記プリント回路を覆うダイスをプリン
ト回路上に載置し、小板を前記ダイスを介して成形温度
に加熱し、プリント回路が小板内へと侵入してプリント
回路の上面のレベルが小板の領域の上面のレベルとほぼ
同等になるようにダイスを押圧し、この結果、接点の下
部の小板内にはボスが作成されて接点が前記レベルより
上部にもりあがり、更に、ダイスを取り除き、プリント
回路を覆い、且つ、プリント回路の接点がアクセス可能
なように接点を露出させる少なくとも１つの開口を有し
ている箔をプリント回路上に設け、箔の厚みは接点の箔
の外表面のレベルとほぼ同等であるような厚さであるこ
とを特徴とする。

かかる本発明によるカードの製造方法によれば、プリン
ト回路の接点に対応した場合に、接点がダイスと接触せ
ず且つ少なくともプリント回路を覆うように接点を完全
に包みこむ開口を有したダイスがプリント回路上に載置
され、小板がダイスを介して成形温度に加熱される。更
に、プリント回路が小板内へと侵入してプリント回路の
上面のレベルが小板の領域の上面のレベルとほぼ同等に
なり、この結果、接点の下部の小板内にはボスが作成さ
れて接点が前記レベルより上部にもりあがるようにダイ
スが押圧される。更に、プリント回路を覆い、且つ、プ
リント回路の接点がアクセス可能なように接点を露出さ
せる少なくとも１つの開口を有している箔がプリント回
路上に設けられる。この際、箔の厚みは接点が箔の外表
面のレベルとほぼ同等であるような厚さである。この様
にして、接点を規格に合せるため、さらに接点をカード
の表面と同じ高さに実質上設けるため、開口内で接点を
持ち上げることが可能となる。

［実施例］ 本発明の特徴及び利点は、添付図面を参照して１具体例
につき詳しく説明することによって明らかとなるであろ
う。

第１図及び第２図は規格化されたクレジットカードタイ
プの、本発明による超小形電子回路カード10の好ましい
具体例を表す。超小形電子回路は単一の集積回路11内に
含まれ、６個のパッド11aを介してアクセスすることが
できる。長方形のカード10の１方の面は、図示しないカ
ード処理装置に集積回路11を接続するための６個の接点
12を有している。カードの同じ面はデータを記載した磁
気テープ13を含む。例として選択した規格によって、磁
気テープ13はカードの１つの長辺に近く、接点にはカー
ドの長い中線Ｍの短辺近傍を横切るか又は隣接する帯域
内に設置されている。

カード10はプリント回路14を含み、その１面14aは集積
回路を支え、他面14bは接点12を持つ。面14b上の導線15
はそれぞれ６個の接点12を集積回路11の６個のパッド11
aに、よく知られたTAB技術（テープ自動化結合）によっ
て結合する。このようにして集積回路11のパッド11aは
導線15の、プリント回路14の絶縁基板17の開口16の囲り
に突き出して取付けられた端部に溶接されている。基板
17は普通「カプトン」の商標で知られる130ミクロン
（μｍ）の厚さのオーダのプラスチック材料で作られて
いる。接点12及び導線15は普通プリント回路の基板17に
貼付けられた同じ銅の金属層から初めに作られる。次
に、接点12は、少なくとも１つの中間コンパチブル層上
に金の被膜を堆積することにより形成される。これらの
層はすべて第１図に実線で示されている。集積回路11が
MOS形（メタル・オキサイド・セミコンダクター）であ
るとすれば、導線15の１つは集積回路の背面に貼付けら
れた成極リード18によって例えば銀ベースの導電性接着
剤を用いて延長される。従って図示のプリント回路14は
オフセット接点をもつ形式である。

カード10はコアとしても知られる小形中央板19により具
体化され、その２つの大きい面19a,19bはそれぞれ２枚
の箔20,21及び２枚の膜22,23で覆われている。小板及び
２枚の箔は普通PVC（塩化ポリビニル）のような可撓性
プラスチックで作られる。箔は同じ厚さをしており、小
板に対しては例えば130μm:500μｍの比率で薄い。多く
の適用例において箔はプリントされておりその結果、希
望するすべての情報、例えばカードの持主の名前と住
所、カードの使用によってサービスを提供する会社の名
前、等々をそこで読取ることができる。実線は第１図の
２枚の箔20,21の外面に貼付したプリントを表す。２枚
の膜22,23は、普通、プリントを保護し、カードの外観
を保つためのものである。これらの膜は、普通、カード
につやを与え、かつ25μｍのオーダーの厚さを持たせる
透明PVC結晶で作られている。普通、２枚の箔はそれぞ
れの膜で覆われ、次に熱圧縮によって小板に貼付けられ
る。従って、「箔」という用語は膜の付いた箔まで意味
が広がり、特に請求範囲で述べられるときは語の一般的
な意味に含まれなければならない。

プリント回路14は小板19と箔20との間に挿入される。小
板19の面19aは、プリント回路14の面14aに覆われた帯域
24と、集積回路11を収容するための凹み25を持つ。図示
の例では凹み25は小板19を貫通する孔である。箔20はプ
リント回路14を覆い、接点12に対応する開口26を含む。
図示の例では２個の開口26のみが設けられ、各々が３個
の接点の１組12にアクセスすることを可能にする。

先行技術では、プリント回路14は一様に平面をなす帯域
24に位置している。この方法では、接点12は板19の面19
aとほぼ同じ高さにあった。これらの条件の下で、接点
は全体でおよそ155μｍになる箔20及び膜22の全厚さを
通してしかアクセスすることができない。この種の深さ
は許容されないから、カードの外面22aにより近づけ、
可能ならばこれと同じ高さにするための開口26内の接点
12を持ち上げることが問題であった。

本発明によれば、帯域24は２個の開口26のそれぞれの下
側にボス27を含む。ボスの高さは好ましくは、箔20と膜
20の厚さであり、その結果カード10の面22aと同じレベ
ルに接点12を位置させることができる。

図示のボス27は各開口26内に含まれる３個の接点12に共
通である。勿論、単独ボスでも、接点12がすべて同じ開
口26内に含まれる場合には充分である。

このボス27はプリント回路14の取付けに先立って板19上
に形成されてもよいことが理解されよう。例えば、小板
19は２個のボス27を備えた帯域24を得るために成形され
てもよい。孔25は成形中又は後で作ることもできる。次
にプリント回路が配置され、次に箔20及び21がそれぞれ
膜22,23を伴って配置され、小板19上に押圧固定され
る。圧力はボス27が開口26内で接点12を持ち上げるよう
にして加えられる。

第3A〜3E図は、第１及び第２図に示したカード10の別の
製造方法である。

第3A〜3E図は、この方法の中間工程を図解する。第3A図
の最初の段階では、小板19のみが存在し、穴25があけら
れ、一様に平面で平行な２面19a,19bが備えられてい
る。第3B図では、プリント回路14が凹み25内に収容され
た集積回路11と共に、小板19の面19a上に配置されてい
る。第3C図では、ダイス28がプリント回路14上に置か
れ、小板19、プリント回路14及びダイス28から成る全体
が加熱プレス機30のジヨー部29内に固定される。ダイス
28は、第１図に示す箔20の開口26に一致する開口31を開
けられた一様に平らな金属ブレードである。図示のダイ
ス28はプリント回路14のそれより広い面積をもつ。ダイ
ス28を構成する金属は良熱導体である。従って、プレス
機30のジヨー部29によって与えられた熱はプリント回路
14と同じ高さに板19を含む材料を軟らかくし、ジヨー部
29によって加えられる圧力はプリント回路14を小板19内
へと導く。この作業はダイス28が小板19の面19aと接触
するまて続く。例えば普通のPVC板の加圧作業は120℃〜
140℃の間で行われ、これは10分間で達し、60バールの
圧力で10分間維持される。プレスが持上げられた後、第
3D図に示す構造が得られる。この図では、加圧がプリン
ト回路14の上面14bを板19の面19aとほぼ同じ高さに置く
ようにして行なわれることが分かる。このようにして加
圧は板面19aの内の予定帯域24を作る。同時にダイス28
の開口31はボス27を形成することができる。当業者に
は、この方法によって得られたボス27の高さは、プリン
ト回路の厚さダイス28の厚さ、及びPVCの軟化温度に左
右されることが明らかであろう。第3E図の段階では、ダ
イス28は取り除かれ、凹み25が埋込み物質32で満たされ
る。次に箔20及び21を貼付け、第１図及び第２図に示す
カードを得るためそれぞれの膜22,23をかぶせられる。

この方法は幾つかの別の方法で具体化することもでき
る。例えば集積回路11の加熱を防ぐため、第3B図の段階
で集積回路11なしでプリント回路14だけを配置し、埋込
みに先立って第3E図に示す段階で集積回路を溶接しても
充分である。他方では第3A図で、小板19に箔21及びもし
あれば膜23を取付けることから始め、あるいは同様にし
て、２つの平行面を持ちその一面に凹み25を完全に設け
た一枚板から出発してもよい。さらにダイス28はプリン
ト回路14だけを覆う良熱導体である平面ブレードであっ
てもよい。この場合には制御停止装置が、プリント回路
が板19に導かれる深さを制御するため用いられるべきで
あろう。図示のようにプリント回路を超えてブレードを
延伸させる利点は、ブレードを板面19aに対する停止手
段として用いることができることである。

第４図及び第５図は、上に説明した方法及びその変形例
によって作られるような本発明によるカード10の２つの
変形具体例を表す。第４図及び第５図の変性例でも不変
のままである第１図の素子には同じ参照番号を付してあ
る。第４図及び第５図はオフセット接点14をもつプリン
ト回路の２つの変形具体例に相当する。第４図及び第５
図では、プリント回路は現在ではワイヤボンディングと
して公知のワイヤ接続用に設計されている。

第４図では、プリント回路114は回路14とは集積回路11
の高さの点だけが異なる。リード線18は面114aと同じ高
さで開口16を閉じている。集積回路11はリード線18を接
着した背面を持ち、パッド11aは対応する導線15に、基
板17の孔34を通る導線33によって結合する。

第５図では、プリント回路11はもはや第１図及び第４図
のように開口16を介して結合せず、導線15及び接点12は
プリント回路214の面214a上に配置される。従って、接
点は基板17内に設けられた開口36を介するのでなけれ
ば、面214bの方向からアクセスすることができない。各
ボス27は従って基板17及び箔20の厚さを補償しなければ
ならない。より有利には、箔20及び／又は基板17は、導
線15又は接点14内に各ボス27によって形成された角度の
高さに強い圧力を及ぼさないように薄くされるであろ
う。

第６図は本発明カード10のもう一つの変形具体例を示
す。この変形例では、プリント回路314はもはや上記の
ようなオフセット接点付きのプリント回路ではない。そ
の代り上記フランス特許第2337381号に開示したような
プリント回路である。図示の例では、２列の接点12がプ
リント回路314の基板17内に設けられた開口16の両側の
２つの相対的な位置に配置されている。導線15は開口16
の囲りに突出して配置され、集積回路11のパッド11aにT
AB技術によって溶接される。カード10は１枚の小板319
から成り、その面319aは同軸である凹み25、帯域24及び
段部36を持つ。プリント回路314は帯域24上にあり、集
積回路11は凹み25内に収容されている。第１図〜第５図
の箔20はここでは段部36に貼付けられ、かつ板319の面3
19aと同一平面上にあるカバーキャップに限定される。
カバーキャップ320は接点12の２列にアクセスすること
を可能にするための２個の開口26を持つ。本発明によれ
ば、帯域24は前記図と同じ方法で各開口26の下側に１個
のボス27を持つ。段部36は省略してもよく、箔320は板3
19の全面319aの上に延伸してもよいことが理解されるで
あろう。

第１図及び第3A〜3E図に関して説明した製造法はまた、
ここに指摘した第２変形例にも適用することができる。
第１図に示すカードの小板19及び箔20及び21を含む装置
は第3A図では第６図のむき出し板319を含む。段部36及
びカバーキャップ320を備えた１枚板319によって全体が
形成される第６図に示すカード10の場合は、第3A図に相
当する初期状態は、凹み25を備え、段部36の深さをもち
かつ段部の表面積を持つ予定界域37にとり囲まれ、プリ
ント回路314が面314bのそれに加わる１枚板319であるこ
とは明らかである。帯域24とそのボス27は、プリント回
路314がその上面314bが段部36とほぼ同一平面上にくる
まで押圧されるとき形成されるであろう。前記界域37は
勿論、もし箔320が面319aの上に配置されるならばこの
面の表面積をもつであろう。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明のカードの１具体例を示す第２図のＩ
−Ｉ線に沿う部分断面図、 第２図は、第１図に部分的に示したカードの細部の平面
図、第3A−3E図は、第１図及び第２図に示したカードの
製造段階を説明する断面図、第４図は、本発明カードの
第１変形例を図解する第１図に類似の断面図、第５図
は、本発明カードの第２変形例を図解する第１図に類似
する断面図、そして第６図は、本発明カードの第３変形
例を図解する第１図に類似の断面図である。

11……集積回路、12……接点、14……プリント回路、19
……小板、20……箔、25……凹み、26……開口、28……
ダイス。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチック材料の小板の所定の表面積を
   有する予め定められた領域内において、集積回路を収容
   するための凹みを作成し、 上面に接点を有し且つ前記所定の表面積より小さい面積
   を有するプリント回路を前記領域内において前記小板の
   一面上に載置し、 良好な熱伝導体である平面ブレードからなるダイスであ
   って、前記プリント回路の前記接点が前記ダイスと接触
   しないように前記接点に対応した場所に前記接点の前面
   に完全に広がる開口を有しており、少なくとも前記プリ
   ント回路を覆うダイスを前記プリント回路上に載置し、 前記小板を前記ダイスを介して成形温度に加熱し、 前記プリント回路が前記小板内へと侵入して前記プリン
   ト回路の上面のレベルが前記小板の前記領域の上面のレ
   ベルとほぼ同等になるようにダイスを押圧し、この結
   果、前記ダイスの前記開口に対応する前記接点の下部の
   前記小板内にはボスが作成されて前記接点が前記レベル
   より上部にもりあがり、 更に、前記ダイスを取り除き、 少なくとも前記プリント回路を覆い、且つ、前記プリン
   ト回路の前記接点がアクセス可能なように前記接点を露
   出させる少なくとも１つの開口を有している箔を前記プ
   リント回路上に設け、前記箔の厚みは前記接点が箔の外
   表面のレベルとほぼ同等であるような厚さである超小型
   電子回路カードを作成する方法。
2. 【請求項２】凹みが前記小板の全厚みに亘っており、前
   記ダイスを押圧した後に前記小板の他の面から前記凹み
   内へと前記集積回路を挿入することによって前記集積回
   路を設け、次に、前記集積回路を前記プリント回路に電
   気的に接続させる特許請求の範囲第１項に記載の方法。
3. 【請求項３】ワイヤにて前記集積回路を前記プリント回
   路に電気的に接続する特許請求の範囲第２項に記載の方
   法。
4. 【請求項４】前記ダイスを押圧した後、前記凹み内の集
   積回路の周囲の空間を埋込み物質で満たす特許請求の範
   囲第１項から第３項のいずれか一項に記載の方法。
5. 【請求項５】前記凹みは前記小板の前記一面からその一
   部のみの厚さに亘っており、前記箔を設ける前で前記ダ
   イスを取り除いた後、前記集積回路と前記凹みの壁との
   間の空間を埋込み物質で満たす特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。
6. 【請求項６】前記プリント回路は、一面上で導線を支持
   する絶縁基板を備えており、前記プリント回路の外側方
   向を向いた前記導線の第１の面は前記集積回路と協働す
   る一方、前記プリント回路の内側方向を向いた前記絶縁
   基板に面する前記導線の第２の面は前記絶縁基板の開口
   が形成された領域において前記接点を支持し、前記ボス
   及び前記導線が前記絶縁基板の前記開口に亘って広がり
   且つ前記プリント回路より突出するように前記ダイス押
   圧される特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか一
   項に記載の方法。