JPH11328352A - アンテナとｉｃチップとの接続構造、及びｉｃカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄型化ＩＣカードを安定して生産することが
できること。 【解決手段】 ＩＣチップ１と、該ＩＣチップ１上に設
けた金属バンプ２と、該バンプ２に接続したアンテナ
（アンテナ部３およびアンテナコイニング部４）と、前
記アンテナコイニング部４が平坦形状を呈しており、前
記ＩＣチップと前記アンテナコイニング部４とが前記バ
ンプ２を介して相互に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＩＣチップとアンテ
ナとの接続構造、及びＩＣチップとアンテナとを用いる
非接触型のＩＣカード、ＩＣチップとアンテナとの接続
方法、及びＩＣカードの製造方法に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このＩＣチップとアンテナとを接
続するための技術分野において、もっとも多く用いられ
る接続方法として、プリント基板にＩＣチップをマウン
トしワイヤボンディング線にてプリント基板上へ接続す
るＣＯＢ法が確立されている。このプリント配線を経由
しコイル接続用のパッドとコイルＣｕ（銅）線を半田材
で接続する方法が用いられる。

【０００３】さらに、別の方法としては、ワイヤボンデ
ィング線の他に、ＩＣチップのパッド上にバンプを形成
し、フィリップチップ技術によってプリント基板と半田
とを接続する方法が用いられる。そのほか、基板との接
続に異方性導電シートや導電ペーストで接続する方法も
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワイヤ
ボンディング法は、ループ高さが２００μあり、モジュ
ールを薄くできなく、ＣＯＢ用の基板は材料費が高いと
いう問題がある。

【０００５】一方、Ａｕ（金）などの金属バンプを用い
る方法は、バンプ上面の引きちぎり部分の形状が安定し
ないという問題がある。

【０００６】また、バンプは上面形状が突起状になって
いることから、半田や接着剤などで接続する場合に安定
しないという問題がある。また、導電ペースト等では接
合部に抵抗を持ち、電気的特性が悪いという問題があ
る。

【０００７】それ故に、本発明の課題は、ＩＣチップと
アンテナ線を容易に接続でき、パッドとアンテナ線との
接続信頼性を高めることができるＩＣチップとアンテナ
との接続構造、およびＩＣカード、ＩＣチップとアンテ
ナとの接続方法、及びＩＣカードの製造方法を提供する
ことにある。

【０００８】また、ＩＣカードを構成する樹脂材が変質
しない低温によって組立でき、環境に配慮した安価なＩ
Ｃカードのモジュールを得ることができるＩＣチップと
アンテナとの接続構造、ＩＣカード、ＩＣチップとアン
テナとの接続方法、及びＩＣカードの製造方法を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、アンテ
ナとＩＣチップとの接続構造において、前記アンテナは
アンテナ線をコイル状に巻くことによって作られている
アンテナコイニング部を有し、該アンテナコイニング部
が平坦形状を呈しており、前記ＩＣチップと前記アンテ
ナコイニング部とが金属バンプを介して相互に接続され
ていることを特徴とするアンテナとＩＣチップとの接続
構造が得られる。

【００１０】また、本発明によれば、アンテナとＩＣチ
ップとを含むＩＣカードにおいて、前記アンテナはアン
テナ線をコイル状に巻くことによって作られているアン
テナコイニング部を有し、該アンテナコイニング部が平
坦形状を呈しており、前記ＩＣチップと前記アンテナコ
イニング部とが金属バンプを介して相互に接続されてお
り、さらに、前記アンテナ及び前記ＩＣチップが樹脂層
によって覆われており、該樹脂層上の少なくとも一方面
に外被樹脂層が設けられていることを特徴とするＩＣカ
ードが得られる。

【００１１】また、本発明によれば、アンテナとＩＣチ
ップとの接続方法において、前記アンテナはアンテナ線
をコイル状のアンテナコイニング部を有し、前記ＩＣチ
ップ上に設けた導電パッド上に金属バンプを形成し、前
記アンテナ線をコイル状に巻くことによって前記アンテ
ナコイニング部を形成し、前記バンプを実装する前記ア
ンテナコイニング部を平坦化し、コイニングされた前記
アンテナコイニング部の実装エリアに前記バンプを接続
することを特徴とするＩＣチップの接続方法が得られ
る。

【００１２】さらに、本発明によれば、アンテナとＩＣ
チップとを含むＩＣカードの製造方法において、前記ア
ンテナはアンテナ線をコイル状に巻くことによって作ら
れているアンテナコイニング部を有し、前記ＩＣチップ
上に設けた導電パッド上に金属バンプを形成し、アンテ
ナ線をコイル状に巻くことによって前記アンテナコイニ
ング部を形成し、前記バンプを実装する前記アンテナコ
イニング部を平坦化し、コイニングされた実装エリアに
前記バンプを接続し、前記アンテナ及び前記ＩＣチップ
を樹脂層によって覆い、該樹脂層上の少なくとも一方面
に樹脂材を設け、該樹脂層上に仮固定して、前記アンテ
ナコイニングに前記ＩＣチップに形成された前記バンプ
を接続し、その後、カバー樹脂層で積層張り合わせるこ
とを特徴とするＩＣカードの製造方法が得られる。

【００１３】

【作用】本発明では、ＩＣチップ１上への金などの金属
バンプの形成は、加工費の最も安価なワイヤボンディン
グバンプ形成法を用いる。バンプ形成後、加工せずその
ままの形状で接続する。

【００１４】アンテナに接続する際に圧力をかけて面押
し状態にした後、超音波にてバンプとアンテナの端部と
を接続する。形成されたアンテナは樹脂材へ仮固定す
る。仮固定には樹脂層としてホットメルト接着材を用い
る。構成材料が変形や変質しない作業温度、条件を採用
する。

【００１５】アンテナ線は樹脂材に仮固定されるので、
自動化しやすく、バンプを介しての接続は接続信頼性も
高くなる。接合部分は金属接合の為、電気的な特性が良
い。また、アンテナの仮固定に樹脂層を用いることで、
基層へのダメージ無く、面押しと超音波を併用し低温で
の接続を行う。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の非接触型のＩＣカ
ードの一実施の形態例を図面を参照して説明する。図１
は、非接触型のＩＣカードにおける具体的な実施の形態
例を示している。

【００１７】図１を参照して、ＩＣカードは、ＩＣチッ
プ１と、このＩＣチップ１上に設けたＡｕ（金）などの
複数の金属バンプ２と、バンプ２に接続した複数のアン
テナ（アンテナ部３およびアンテナコイニング部４）
と、アンテナおよびＩＣチップ１を上下から挟むように
に設けた外被樹脂層５およびカバー層６と、外被樹脂層
５およびカバー層６間に設けた樹脂層７とを有してい
る。

【００１８】ＩＣチップ１上には、電極となる導電パッ
ド（図示せず）がＡｌ（アルミニウム）やＡｌ合金を蒸
着等で形成されている。なお、非接触型のＩＣカードで
は、アンテナコイルが必要であり、ＩＣチップ１のパッ
ドとアンテナ線の接続方式によって信頼性とコストとが
大きく異なる。

【００１９】この実施の形態例では、信頼性も高く、量
産性の良いワイヤボンディングバンプ方式によってＡｌ
パッド面にバンプ２を形成する。ＩＣチップ１上にバン
プ２を形成後、加工せずそのままの形状でアンテナを接
続する。

【００２０】アンテナコイニング部４は、０．０５μｍ
以上の金属層を有している。アンテナコイニング部４に
バンプ２を接続する際には、圧力を１バンプ当たり１５
〜２０ｇかけてアンテナコイニング部４へ面押し状態に
した後、超音波にてバンプ２とＡｕ（金）処理されたア
ンテナの端部分を接続する。形成されたアンテナは、樹
脂層７へ仮固定する。仮固定にはホットメルト材を用い
る。構成材料が変形や変質しない作業温度、条件を採用
する。

【００２１】一方、アンテナを形成するためのアンテナ
線は、仕様に応じて３０〜１５０μのＣｕ（銅）線を使
用する。一般的には、５０μ線が巻き性や埋め込み性か
ら採用される。アンテナ線は、巻き線機によって巻かれ
てアンテナが形成される。その後、アンテナの先端部分
を３０〜５０μに叩いて平坦化してアンテナコイニング
部４を形成する。

【００２２】アンテナの先端は、簡単な方法としてスポ
ット無電解の金めっきによってＡｕ処理をしておく。通
常は、インレットと呼ばれる中間層にアンテナが仮固
定、もしくは埋め込まれるが、本実施の形態例では一方
の表面に使用される樹脂層７に仮固定する。

【００２３】実際のＩＣチップ１の搭載は、一般的なフ
ィリップチップ実装機を用いて、フェイスダウンで実装
する。ＩＣチップ１は、２つのパッドしかないため、ア
ンテナの先端位置精度もそれほど厳しくなく、ワーク押
さえでアンテナの端部を固定して実装する。アンテナ線
を固定する樹脂層７としてのホットメルト材は、８０℃
以上で軟化することと超音波接続でパワーが逃げやすい
ので常温条件で作業する。

【００２４】基本的にはＡｕ−Ａｕの超音波接続で、常
温接続であることからＰＥＴフィルム等も変形しないこ
とから、実装の反対面は表層として利用できる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、ＩＣパッドにアンテナ
コイルを金属結合で接続でき、配線基板や、導電接着剤
を使用しないので安価にできる効果がある。

【００２６】また、インレットと呼ばれる中間層を省略
できるので高さ方向を十分にコントロール出来、薄型化
ＩＣカードを安定して生産することができる。

【００２７】また、ＩＣチップとアンテナ線を容易に接
続することができ、パッドとアンテナ線との接続信頼性
を高めることができる。

【００２８】さらに、ＩＣカードを構成する樹脂材が変
質しない低温で組立られ、環境に配慮した安価なＩＣカ
ードのモジュールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＩＣカードの一実施の形態例を示す断
面図である。

【符号の説明】

１ ＩＣチップ ２ バンプ ３ アンテナ材 ４ アンテナコイニング部 ５ 外被樹脂層 ６ カバー層 ７ 樹脂層

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｈ０１Ｌ 25/00 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｈ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナとＩＣチップとの接続構造にお
   いて、前記アンテナはアンテナ線をコイル状に巻くこと
   によって作られているアンテナコイニング部を有し、該
   アンテナコイニング部が平坦形状を呈しており、前記Ｉ
   Ｃチップと前記アンテナコイニング部とが金属バンプを
   介して相互に接続されていることを特徴とするアンテナ
   とＩＣチップとの接続構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載のアンテナとＩＣチップと
   の接続構造において、前記アンテナ及び前記ＩＣチップ
   が樹脂層によって覆われていることを特徴とするアンテ
   ナとＩＣチップとの接続構造。
3. 【請求項３】 請求項１記載のアンテナとＩＣチップと
   の接続構造において、前記アンテナコイニング部は、
   ０．０５μｍ以上の金属層を有していることを特徴とす
   るアンテナとＩＣチップとの接続構造。
4. 【請求項４】 アンテナとＩＣチップとを含むＩＣカー
   ドにおいて、前記アンテナはアンテナ線をコイル状に巻
   くことによって作られているアンテナコイニング部を有
   し、該アンテナコイニング部が平坦形状を呈しており、
   前記ＩＣチップと前記アンテナコイニング部とが金属バ
   ンプを介して相互に接続されており、さらに、前記アン
   テナ及び前記ＩＣチップが樹脂層によって覆われてお
   り、該樹脂層上の少なくとも一方面に外被側樹脂層が設
   けられていることを特徴とするＩＣカード。
5. 【請求項５】 請求項４記載のＩＣカードにおいて、前
   記樹脂層がホットメルト接着材であることを特徴とする
   ＩＣカード。
6. 【請求項６】 請求項４記載のＩＣカードにおいて、前
   記アンテナコイニング部は、０．０５μｍ以上の金属コ
   ーティング層を有していることを特徴とするＩＣカー
   ド。
7. 【請求項７】 アンテナとＩＣチップとの接続方法にお
   いて、前記アンテナはアンテナ線をコイル状のアンテナ
   コイニング部を有し、前記ＩＣチップ上に設けた導電パ
   ッド上に金属バンプを形成し、前記アンテナ線をコイル
   状に巻くことによって前記アンテナコイニング部を形成
   し、前記バンプを実装する前記アンテナコイニング部を
   平坦化し、コイニングされた前記アンテナコイニング部
   の実装エリアに前記バンプを接続することを特徴とする
   アンテナとＩＣチップの接続方法。
8. 【請求項８】 請求項７記載のアンテナとＩＣチップの
   接続方法において、前記アンテナ及び前記ＩＣチップを
   樹脂層によって覆い、該樹脂層上の少なくとも一方面に
   外被樹脂層を設けることを特徴とするアンテナとＩＣチ
   ップの接続方法。
9. 【請求項９】 請求項７記載のアンテナとＩＣチップの
   接続方法において、前記アンテナ線と前記ＩＣチップに
   形成された前記バンプを８０℃以下の温度にて、圧接と
   超音波とを併用して接続することを特徴とするアンテナ
   とＩＣチップの接続方法。
10. 【請求項１０】 アンテナとＩＣチップとを含むＩＣカ
    ードの製造方法において、前記アンテナはアンテナ線を
    コイル状に巻くことによって作られているアンテナコイ
    ニング部を有し、前記ＩＣチップ上に設けた導電パッド
    上に金属バンプを形成し、アンテナ線をコイル状に巻く
    ことによって前記アンテナコイニング部を形成し、前記
    バンプを実装する前記アンテナコイニング部を平坦化
    し、コイニングされた実装エリアに前記バンプを接続
    し、前記アンテナ及び前記ＩＣチップを樹脂層によって
    覆い、該樹脂層上の少なくとも一方面に外被樹脂層を設
    け、前記樹脂層上に仮固定して、前記アンテナコイニン
    グに前記ＩＣチップに形成された前記バンプを接続し、
    その後、カバー樹脂層で積層張り合わせることを特徴と
    するＩＣカードの製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のＩＣカードの製造方
    法において、前記アンテナコイニング部に０．０５μｍ
    以上の金属コーティング層を形成することを特徴とする
    ＩＣカードの製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項１０記載のＩＣカードの製造方
    法において、前記アンテナ線と前記ＩＣチップに形成さ
    れた前記バンプを８０℃以下の温度にて、圧接と超音波
    とを併用して接続することを特徴とするＩＣカードの製
    造方法。