專(zhuān)利名稱(chēng)：非接觸型ic卡及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非接觸型IC卡，特別是涉及非接觸型IC卡的結(jié)構(gòu)及制造非接觸型IC卡的有效方法。
背景技術(shù)：
新近，非接觸型IC卡業(yè)已當(dāng)作票券卡用于滑雪坡道的升降機(jī)，以及當(dāng)作票券卡和通行卡用于火車(chē)或公共汽車(chē)，抑或用作管理股票的標(biāo)簽。其中的數(shù)據(jù)可以在任何時(shí)候在勿需將卡取出而插入比如查票門(mén)處的讀卡裝置的情況下內(nèi)加以識(shí)別和改寫(xiě)。
這類(lèi)非接觸型IC卡(以下稱(chēng)為IC卡)的基本結(jié)構(gòu)如

圖14(a)及14(b)剖面圖所示。亦即，如圖14(a)所示，IC卡是這樣構(gòu)成的，將裝有電子部件及天線線圈202的基片201裝配在碟形樹(shù)脂盒203c內(nèi)，且樹(shù)脂蓋體203d或其類(lèi)似體蓋住盒頂部。另一種辦法是，如圖14(b)所示，IC卡是這樣構(gòu)成的，把相當(dāng)于卡大小的制成的樹(shù)脂墊片203e裝配在樹(shù)脂膜片203c上，再將裝有電子部件及天線線圈202的基片201嵌入墊片內(nèi)，用樹(shù)脂體203d蓋住頂部。
一般說(shuō)，由此構(gòu)成的IC卡不包含作為電源的內(nèi)裝電池。IC卡210所需電源是這樣獲得的，即當(dāng)攜卡人通過(guò)靠近放置在比如滑雪坡道處的查票門(mén)的查票檢驗(yàn)裝置時(shí)，天線線圈202便接收查票檢驗(yàn)裝置中發(fā)射器所發(fā)射的電波，且基片201上的電子部件檢測(cè)得此電波以使電容充電。利用這種電源，使半導(dǎo)體器件(比如作為電子部件的內(nèi)裝微計(jì)算機(jī))得以驅(qū)動(dòng)，以便改寫(xiě)收票數(shù)據(jù)或類(lèi)似數(shù)據(jù)，并將結(jié)果發(fā)射到查票檢驗(yàn)裝置，這樣由查票檢驗(yàn)裝置鑒定IC卡的使用情況，只讓經(jīng)檢查合格的人或物通過(guò)，或者引到預(yù)先規(guī)定的去向。
如上所述，由于數(shù)據(jù)識(shí)別能以非接觸方式、即利用電波按雙向通信方式加以實(shí)施，所以在任何時(shí)候，當(dāng)攜卡人通過(guò)查票門(mén)時(shí)都不必取出卡210而插入查票檢驗(yàn)裝置，查票檢驗(yàn)時(shí)間可以縮短，延誤得以緩解。由于這些優(yōu)點(diǎn)，從現(xiàn)在起，這種卡將普及推廣到種種領(lǐng)域，例如高速公路上的收費(fèi)檢驗(yàn)等。
希望這種IC卡變得更普及，這種IC卡常常是用過(guò)后就被扔掉。因此，就必須低成本大批量地生產(chǎn)這種卡。但是，按圖14(a)及14(b)所示的制造方法，在大批量地生產(chǎn)、成本及性能方面，都還有問(wèn)題。
亦即，按圖14(a)及14(b)所示的普通制造方法，其問(wèn)題在于，難以相對(duì)于盒或墊片使蓋體203d進(jìn)行定位，致使其生產(chǎn)率低下，而且這種卡由于其蓋體203d移動(dòng)而易于改型。此外，還有問(wèn)題是卡容易損壞，其原因在于當(dāng)用戶將卡放在他的褲袋時(shí)，由于外來(lái)應(yīng)力施于卡210上，使其蓋體等彎曲，卡中的電子部件或連接部分受到損壞，或者由于天線線圈202因受震而移動(dòng)，致使引線斷損。
圖15-18表示普通非接觸型IC卡的另一個(gè)例子。圖15是普通非接觸型IC卡的頂視圖，圖16是普通非接觸型IC卡的透視圖，圖17是表示蓋體正要放置在普通非接觸型IC卡內(nèi)的卡體上時(shí)狀態(tài)的前視圖。
在附圖中，參考號(hào)121是指非接觸型IC卡。在非接觸型IC卡121中，其IC芯片123包含有為達(dá)到種種目的所需的電路(比如微處理器或存儲(chǔ)器)，該IC芯片焊接在組件基片122的上表面，組件基片122由引線124連接到天線線圈125。然后，將組件基片122裝配在卡基片121a的上表面。環(huán)狀天線線圈125用于通過(guò)電波向外部及由外部向卡內(nèi)傳送數(shù)據(jù)，該天線線圈125基本上沿著卡基片121a上表面外周邊印制成。組件基片122定位在卡基片121a天線線圈環(huán)125之內(nèi)，比如在卡基片121a的中心附近。當(dāng)組件基片122由引線124連接到天線線圈125之后，如圖17所示，蓋基片121b已預(yù)先在對(duì)應(yīng)于IC芯片123及組件基片122部位處做成相應(yīng)的凹槽，將該蓋基片121b粘結(jié)在卡基片121a上，這樣便構(gòu)成非接觸型IC卡121。
但是，當(dāng)非接觸型IC卡121被(隨身)攜帶時(shí)，例如此時(shí)裝在人們的褲袋里，只要此穿褲人改變他的姿勢(shì)，彎曲應(yīng)力便加在非接觸型IC卡121上，圖18是說(shuō)明這種狀況的示意圖，因此普通非接觸型IC卡會(huì)變彎。由于非接觸型IC卡121很薄，而且構(gòu)成IC卡121的卡基片121a與蓋基片121b往往用軟材料比如塑料做成，當(dāng)彎曲應(yīng)力加到一定程度時(shí)，卡就會(huì)如圖18所示變彎，特別由于IC卡中心部位受到集中的彎曲應(yīng)力，且IC組件正好位于IC卡中心部件，故IC組件就易于損壞。
其次，例如，如圖19(a)及19(b)所示，或者如待審查的日本專(zhuān)利出版物Hei.2-2096或Hei.3-158296所述，將高硬度的加固片126置備于IC組件的組件基片122下表面(見(jiàn)圖19(a))，或者面對(duì)著IC芯片123的內(nèi)表面(參見(jiàn)圖19(b))，此后，把蓋基片121b粘結(jié)在卡基片121a上，這樣使鄰近IC組件的卡平面形狀免于變形，因?yàn)檫@時(shí)集中的彎曲應(yīng)力加到IC組件周?chē)目ɑ?21a或蓋基片121b上。
可是，按照這種用加固片126緩解彎曲應(yīng)力的方法，仍存在缺點(diǎn)，即由于加固片126的厚度添加到IC組件厚度上，使IC卡總厚度變大，變得不適宜于作非接觸型IC卡。
對(duì)于上述問(wèn)題，作為解決組件基片122厚度增加的措施，若僅僅附添加固片126等，必然會(huì)增加IC組件等的厚度，這有悖于應(yīng)減薄IC卡的趨向，因而不是較佳的。
因此，為了即使附有加固片時(shí)也不致增加IC組件的總厚度，研制開(kāi)發(fā)出一種IC芯片的裝配方法，即利用薄膜片取代組件基片122的所謂“帶載體封裝法”(tape carrier package，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén)CP)。
按照這種TCP法，目前盡管IC組件中IC芯片連接到外部電極的引線寬度大約為50μm，其引線間距約為100μm，近來(lái)，對(duì)IC卡做得更小且更薄的要求也很高，同時(shí)強(qiáng)烈希望有更高的組裝密度。因此，為了使引線圖案做得更細(xì)且接頭更多，其引線寬及引線間距都必須非常小。
其結(jié)果，當(dāng)引線寬變細(xì)時(shí)，使引線強(qiáng)度降低，以致當(dāng)彎曲應(yīng)力加到IC組件時(shí)，該引線與IC芯片之間的連接部分變得不穩(wěn)定，這樣會(huì)使整個(gè)IC卡損壞。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，因而提出本發(fā)明以期提供一種使用IC組件的IC卡，該IC卡既能防止損壞IC芯片和引線，又不會(huì)增加IC卡的厚度，特別是在需要做得很薄的非接觸型IC卡中，本發(fā)明的目的之一在于提供一種結(jié)構(gòu)，依照這種結(jié)構(gòu)，即便彎曲應(yīng)力施加在其上，也幾乎不損壞其IC組件。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種IC卡結(jié)構(gòu)，依照這種IC卡結(jié)構(gòu)可以低成本、大批量地生產(chǎn)出可靠的IC卡，以及提供制造出上述這種IC卡的制造方法。發(fā)明的公開(kāi)根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面，在非接觸型IC卡中，從卡體平面視圖來(lái)觀察，一個(gè)環(huán)狀天線線圈基本上裝配在沿著扁平矩形卡體的外周邊，另外，一個(gè)電子部件裝配在卡體上，從卡體平面視圖來(lái)觀察該電子部件配置在天線線圈外側(cè)。
照這樣，當(dāng)組件基片從平面視圖來(lái)觀察配置在環(huán)狀天線線圈外側(cè)時(shí)，即便彎曲應(yīng)力施加于非接觸型IC卡，使構(gòu)成非接觸型IC卡的卡體變彎，由于組件基片和集成電路芯片都位于易受彎曲應(yīng)力影響的卡體中心部分之外的部位上，故彎曲應(yīng)力幾乎不會(huì)加到組件基片及集成電路芯片上，幾乎不用擔(dān)心組件基片及集成電路芯片會(huì)受到破損。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，在IC卡中，IC組件包括薄膜基片和固定在薄膜基片上的IC芯片，IC組件嵌在IC卡中，加固片在位于IC芯片所附著的一側(cè)并沿著IC芯片外周邊緣設(shè)置在薄膜基片上，而且環(huán)狀天線線圈基本上構(gòu)成在沿著IC組件的外周邊上。
根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面，由于加固片在位于IC芯片所附著的一側(cè)并沿著IC芯片外周邊緣設(shè)置在薄膜基片上，故加固片在薄膜基片厚度方向上不致與IC芯片重疊，如此使IC組件厚度因置有加固片而增加的情況能得以減小或消除。
此外，由于加固片使IC芯片周?chē)谋∧せ庸?，即便機(jī)械應(yīng)力特別是彎曲應(yīng)力由外部集中施加于IC卡的中心部分，IC芯片因IC組件中薄膜基片彎曲或翹曲而引起的破裂或損壞也可得以減少。另外，由于構(gòu)成在薄膜基片上的IC芯片與引線之間的連接部分變得穩(wěn)定，使可靠性得到改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)方面，一種非接觸型IC卡的特征在于，非接觸型IC卡的結(jié)構(gòu)包含有內(nèi)裝電子部件及天線線圈，至少該電子部件和天線線圈的一部分嵌在絕緣固定的樹(shù)脂中，當(dāng)樹(shù)脂膜片壓觸到至少一個(gè)固定樹(shù)脂表面時(shí)使固定樹(shù)脂固化，并將一部分固定樹(shù)脂與膜片同時(shí)鉆孔以構(gòu)成IC卡。
根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)方面，一種非接觸型IC卡的制造方法的特征在于，制造帶有內(nèi)裝電子部件和天線線圈的該非接觸型IC卡的方法中，當(dāng)半固態(tài)固定樹(shù)脂填進(jìn)由樹(shù)脂膜片形成的樹(shù)脂孔及帶有孔的墊片(該墊片的孔寬于卡的外面積且孔厚度大于電子部件高度)之后，這時(shí)電子部件與天線線圈便嵌入固定樹(shù)脂內(nèi)并暫時(shí)予以固定，在膜片與至少一個(gè)固定樹(shù)脂表面相壓觸的情況下使固定樹(shù)脂固化，并將一部分固定樹(shù)脂和膜片同時(shí)鉆孔以構(gòu)成IC卡。
根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)方面所述的結(jié)構(gòu)，基片與天線線圈能容易且確定地固定到預(yù)先規(guī)定的部位上。此外，根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)方面所述的制造方法，卡體與膜片定位易于實(shí)施，且IC卡可連續(xù)生產(chǎn)。
附圖簡(jiǎn)述圖1是表示第一實(shí)施例中將卡體與蓋體剛要相互粘結(jié)時(shí)的前視圖。
圖2是表示第一實(shí)施例的透視圖。
圖3是沿圖1中III-III線取的視圖。
圖4是表示第二實(shí)施例中將卡體與蓋體剛要相互粘結(jié)時(shí)的前視圖。
圖5是表示第二實(shí)施例的透視圖。
圖6是沿圖4中VI-VI線取的視圖。
圖7是表示第三實(shí)施例中帶載體窗口周?chē)糠值木植科矫鎴D，本發(fā)明第三實(shí)施例IC組件的IC芯片裝配在該帶載體上。
圖8(a)及8(b)分別是本發(fā)明第三實(shí)施例IC組件的說(shuō)明性剖面圖及簡(jiǎn)略透視圖。
圖9是本發(fā)明第三實(shí)施例中說(shuō)明其IC芯片裝配情況的示意圖。
圖10是本發(fā)明第三實(shí)施例中說(shuō)明其IC卡的蓋基片剛要粘結(jié)到卡基片上時(shí)的前視圖。
圖11是表示本發(fā)明第四實(shí)施例IC組件的說(shuō)明性剖面圖。
圖12(a)是表示本發(fā)明第五實(shí)施例非接觸型IC卡結(jié)構(gòu)的頂視圖。
圖12(b)是表示第五實(shí)施例非接觸型IC卡結(jié)構(gòu)的側(cè)視剖面圖。
圖13是表示本發(fā)明非接觸型IC卡制造方法的說(shuō)明性示意圖。
圖14(a)及14(b)分別是表示普通非接觸型IC卡結(jié)構(gòu)的說(shuō)明性示意圖。
圖15是表示另一個(gè)普通非接觸型IC卡的平面圖。
圖16是表示普通非接觸型IC卡的透視圖。
圖17是表示普通非接觸型IC卡中蓋基片剛要粘結(jié)到卡基片上時(shí)的前視圖。
圖18是說(shuō)明普通非接觸型IC卡彎曲時(shí)的狀態(tài)圖。
圖19(a)及19(b)分別是表示裝配有加固片的普通IC組件及IC卡的前視圖。
發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例依照附圖描述如下圖1-3表示第一實(shí)施例，附圖中參考號(hào)1表明為非接觸型IC卡，在非接觸型IC卡1中，電子部件比如包括為實(shí)現(xiàn)種種目的所需的內(nèi)裝電路如微處理器或存儲(chǔ)器的集成電路芯片13，該集成電路芯片首先裝配在組件基片12的上表面。本發(fā)明的電子部件除集成電路芯片或其類(lèi)似器件之外，還包括機(jī)械部件比如作為集成電路芯片支承體的組件基片。然后，將組件基片12裝配在由塑料或類(lèi)似材料制成的扁平矩形卡體的上表面。此外，從平面視圖來(lái)觀察將用于通過(guò)電波向外部交換數(shù)據(jù)的環(huán)狀天線線圈14印刷在基本上沿著卡體11a上表面的外周邊上，組件基片12從平面視圖來(lái)觀察配置在卡體11a上天線線圈環(huán)14的外側(cè)，并靠近矩形卡體11a短邊一側(cè)的端部。當(dāng)組件基片12與天線線圈4互相連接好之后，如圖1所示，其扁平矩形蓋體11b上對(duì)應(yīng)于集成電路芯片13及組件基片12的部位處預(yù)先模制有凹槽，將該扁平矩形蓋體11b粘結(jié)在卡體11a上。
照這樣，當(dāng)組件基片12從平面視圖來(lái)觀察配置在天線線圈14環(huán)外側(cè)時(shí)，即便如圖18所示彎曲應(yīng)力施加到非接觸型IC卡上、且使構(gòu)成非接觸型IC卡1的卡體11a變彎，但由于組件基片12及集成電路芯片13都位于遠(yuǎn)離易受彎曲應(yīng)力影響的卡體11a中心部分的地方，故彎曲應(yīng)力幾乎加不到組件基片12及集成電路芯片13上，且?guī)缀醪挥脫?dān)心組件基片12及集成電路芯片13會(huì)損壞。
同樣地當(dāng)集成電路芯片直接裝配在不具有介入的組件基片的卡體上時(shí)，還有，當(dāng)該集成電路芯片從平面視圖來(lái)觀察配置在卡體的天線線圈環(huán)外側(cè)、并且置于靠近卡體短側(cè)邊的端部時(shí)，也可以得到第一實(shí)施例相類(lèi)似的效果。
另外，正如圖4-6所示的第二實(shí)施例那樣，當(dāng)組件基片22的矩形的長(zhǎng)邊做成平行于構(gòu)成非接觸型IC卡2的卡體21a矩形的短邊時(shí)，該組件基片22矩形的長(zhǎng)邊不平行于卡體21a矩形的長(zhǎng)邊，換句話說(shuō)，用不著顧慮容易彎曲的側(cè)邊相互平行，因此，卡體21a與組件基片22都變成難以彎曲的。所以，除第一實(shí)施例的效果之外，也不必太擔(dān)心裝配于其上的組件基片22及集成電路芯片23會(huì)損壞。
此外，當(dāng)集成電路芯片直接裝配在不具有介入的組件基片的卡體上時(shí)，或者當(dāng)組件基片由象軟材料那樣的膜片做成時(shí)(亦即，與由硬材料做成的組件基片相比較，當(dāng)矩形的長(zhǎng)邊和短邊兩者都非常容易彎曲時(shí))，如果集成電路芯片矩形的長(zhǎng)邊做成平行于卡體矩形的短邊，不用說(shuō)，也會(huì)得到第二實(shí)施例相類(lèi)似的效果。
在上述實(shí)施例中，業(yè)已描述了非接觸型IC卡按照上面所說(shuō)由蓋體粘結(jié)在裝有集成電路芯片或類(lèi)似器件的卡體上所構(gòu)成。然而，此外還有另一種非接觸型IC卡，例如，這種非接觸型IC卡由其上裝配有集成電路芯片的卡體放置在預(yù)先決定的模子中并通過(guò)灌注樹(shù)脂整體地模制所構(gòu)成，不言而喻，也可以得到前述實(shí)施例相類(lèi)似的效果。
圖7-12是說(shuō)明本發(fā)明第三實(shí)施例的IC組件及利用這種IC組件制造IC卡的方法示意圖。圖7是表示帶狀載體窗口周?chē)糠值木植科矫鎴D，在用TCP的裝配法制造IC組件的情況下將一個(gè)IC芯片裝在該帶狀載體上。
首先，IC組件是這樣構(gòu)成的，將電子部件比如帶有內(nèi)裝電路的IC芯片配置在薄膜基片104的下表面?zhèn)?，該?nèi)裝電路是為實(shí)現(xiàn)種種目的所必須的，此IC芯片比如是微處理器或存儲(chǔ)器。在本發(fā)明中，IC組件概念包括除IC芯片101之外的機(jī)械部件，如作為IC芯片支承的薄膜基片。
圖8(a)是說(shuō)明IC組件沿圖7中A-B線所取的剖面圖，圖8(b)是表示圖8(a)所示IC組件倒置時(shí)的透視簡(jiǎn)圖。
薄膜基片104備有一個(gè)裝配IC芯片101的窗口104a，配置在薄膜基片上的引線103其尖頭內(nèi)引線103a伸入窗口104a內(nèi)，尖頭采用熱壓焊連接到IC芯片101的焊接凸形電極102上。加固片帶有比窗口104a大的窗口106a，利用粘合劑將該加固片沿著IC芯片1的外周邊緣粘結(jié)在薄膜基片104表面上，并置于固定IC芯片的一側(cè)。
加固片106的厚度可以任意地確定，只要其IC組件厚度不致因加固片厚度而增加太多，加固片厚度要比伸出薄膜基片104表面的IC芯片厚度大得多。無(wú)論怎樣，從強(qiáng)度和減薄的觀點(diǎn)來(lái)看，加固片厚度與伸出薄膜基片表面的IC芯片厚度相比差不多為宜。
加固片106沒(méi)有必要沿著窗口的整個(gè)外周邊都連續(xù)地粘結(jié)住，而可以間斷地連續(xù)粘在外周邊緣部分上。
如圖8(a)所示，進(jìn)行成形處理以便將內(nèi)引線103a尖頭向窗口104a內(nèi)薄膜基片104的深度方向處壓彎下去，防止內(nèi)引線103a與IC芯片101端面之間發(fā)生短路，從而改進(jìn)其可靠性。在本實(shí)施例中，雖然內(nèi)引線103a的尖頭向下彎曲，但本發(fā)明并不局限于此。
利用TCP這種組裝方法IC組件與IC卡如下述工序進(jìn)行制作如圖7所示，在薄膜基片104內(nèi)備置好窗口104a以便進(jìn)行TCP組裝，作為布線圖案的引線圖案用銅箔形成在薄膜基片上。薄膜基片是由聚酰亞胺、玻璃環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯或類(lèi)似材料做成的柔軟的薄膜，把伸入窗口104a的引線圖案部分當(dāng)作內(nèi)引線103a，薄膜基片104上面的部分當(dāng)作外引線103b。其次，凸形電極102應(yīng)形成在IC芯片101的電極端焊點(diǎn)上，以便與內(nèi)引線103a相連接。
IC芯片101從引線圖案形成表面的正面或者引線圖案形成表面的反面定位在帶有上述結(jié)構(gòu)的薄膜基片104的窗口104a的中心處。然后用未予圖示的焊接機(jī)將內(nèi)引線103a尖頭熱壓焊接在凸形電極102上，以便把IC芯片101裝配在薄膜基片104上。
圖9是說(shuō)明將IC芯片從引線圖案形成表面的反面連接到窗口104a內(nèi)部的狀態(tài)的示意圖。窗口104a要做得稍大于IC芯片101，在IC組件的固定IC芯片101的表面的一側(cè)，帶有比窗口104a大的窗口106a的加固片采用粘合劑105粘結(jié)在薄膜基片104的反面上，以便包圍窗口104a。
該加固片106可以由如下材料做成即金屬，比如鋁；導(dǎo)電材料，如高硬度金屬或合金；樹(shù)脂，如聚酰亞胺或聚酯環(huán)氧樹(shù)脂；烘烤板的平板材料；玻璃環(huán)氧樹(shù)脂；玻璃等，抑或其它的絕緣材料。在這些材料當(dāng)中，導(dǎo)電材料由于可以用來(lái)屏蔽IC芯片中的電路，以抗磁噪聲及電磁波噪聲，是可取的較佳材料，輕材料如鋁或包括鋁在內(nèi)的金屬材料也是更可取的。
如圖8(a)所示，當(dāng)IC芯片101及加固片106都粘住之后，將液體或糊狀樹(shù)脂灌注填入窗口104a及106a中，并使之固化以便用樹(shù)脂將IC芯片101與內(nèi)引線103a之間的連接部分密封住，如此采用TCP法制作成IC組件。
為了很快地用樹(shù)脂保護(hù)住IC芯片與引線之間的連接部分，IC芯片101可在加固片固定在薄膜基片104之前便先用樹(shù)脂107把它密封住。樹(shù)脂107由比如作為一般密封用的優(yōu)質(zhì)環(huán)氧樹(shù)脂做成。
其次，如圖10所示，采用TCP組裝方法制成的IC組件裝配在由塑料或類(lèi)似材料做成的卡基片108a下表面。其中未予圖示出的環(huán)狀天線線圈作為通過(guò)電磁波向外部及由外部向里傳送數(shù)據(jù)用，該天線線圈從平面視圖來(lái)觀察沿卡基片108a的下表面的外周邊印刷在卡基片108a上。當(dāng)IC組件引線圖案連接到天線線圈之后，將帶有凹槽的蓋基片108b粘結(jié)在卡基片108a上，該凹槽是預(yù)先在相應(yīng)于IC組件如薄膜基片104、IC芯片101以及加固片106的位置處形成的，這樣便制作成IC卡。
加固片粘結(jié)在嵌入IC卡內(nèi)的IC組件薄膜基片上，只要該加固片是平的，而不要求是一整塊。即使加固片由許多分開(kāi)的小片組成，也可顯現(xiàn)出所期望的同樣的效果。
然而，當(dāng)加固片是沿著IC芯片外周邊緣形成并粘結(jié)在薄膜基片上及這種加固片是由一塊平板做成時(shí)，且當(dāng)IC組件粘結(jié)在IC卡基片及蓋基片上時(shí)，其不平整度不會(huì)在IC芯片周邊周?chē)a(chǎn)生，卡的強(qiáng)度也能增加，亦即，具備更有效地防止IC芯片因彎曲應(yīng)力施于IC卡而損壞的優(yōu)點(diǎn)。
在上述實(shí)施例中，已經(jīng)描述了包括卡基片、粘在其上面的蓋基片、以及容納裝于卡基片及蓋基片內(nèi)的IC組件的IC卡。然而不用說(shuō)這種類(lèi)似的效果也可以由別種IC卡得到，例如將裝配有IC芯片及其類(lèi)似器件的IC組件或者裝配有IC組件的卡基片放置在預(yù)先規(guī)定的模子內(nèi)，并在其中灌注樹(shù)脂，以便整體地構(gòu)成IC卡。
圖11是表示本發(fā)明第四實(shí)施例中IC組件的剖面圖。
IC芯片101裝配在沒(méi)有窗口的薄膜基片104上，將IC芯片101的焊接凸形電極102用熱壓焊與形成在薄膜基片104上的布線圖案引線端相焊接。
在薄膜基片104上固定IC芯片101的相同表面的一側(cè)，將加固片106用粘合劑105也粘結(jié)在該薄膜基片104表面上，該加固片106預(yù)先開(kāi)有窗口106a以便把IC芯片外周邊包圍在內(nèi)。由此，象第一實(shí)施例那樣，其整個(gè)IC組件厚度的增加可得到減少或消除。
類(lèi)似于第三實(shí)施例，當(dāng)IC芯片及加固片都固定住之后，將樹(shù)脂107灌注填入窗口106a以構(gòu)成密封。
另外，雖然第四實(shí)施例采取利用TCP組裝IC芯片的方法，而組裝方法并不局限于此，例如，IC芯片還可以這樣裝配，亦即當(dāng)IC芯片放置在IC卡的組件基片上之后，利用引線鍵合法將IC芯片連接到配置在組件基片上的引線端上。
本發(fā)明第三和第四實(shí)施例可以提供薄的而且可靠的IC卡，這種IC卡厚度的增加可予以減少或消除，即便當(dāng)IC卡因外部來(lái)的彎曲應(yīng)力而變彎或翹曲時(shí)，該彎曲應(yīng)力也幾乎不施加到IC組件或IC芯片上，由此可以有效地對(duì)其加以保護(hù)。
特別是在需要做得很薄的非接觸型IC卡中，可獲得防止IC組件或IC芯片免于損壞的顯著的效果。
在下文中，根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例，其非接觸型IC卡的結(jié)構(gòu)(下文稱(chēng)為IC卡)和制造方法將參照?qǐng)D12(a)、12(b)及13詳細(xì)地予以描述。圖12(a)及12(b)是表示本發(fā)明IC卡結(jié)構(gòu)的說(shuō)明性剖面圖，其中圖12(a)是頂視圖，圖12(b)是表示沿圖12(a)中Z1-Z2線取的斷截面的剖面圖。
在圖12(a)頂視圖及圖12(b)側(cè)剖面圖中，墊片205由金屬(如厚度為0.5-2.0mm的鐵片或銅片)做成，墊片包括比IC卡外周邊面積寬和比電子部件高度厚的樹(shù)脂孔205b，及墊片的在兩側(cè)的帶狀表面含有備作定位用和把墊片205傳送到下步工序用的傳送孔205a，其上下側(cè)膜片203a及203b由厚度約0.1mm的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)或類(lèi)似材料做成，并設(shè)置對(duì)應(yīng)于墊片205的傳送孔205a的傳送孔。電子部件如微處理器或電容用作探測(cè)所接收的電波以便獲得數(shù)據(jù)及電源，以及用作傳送數(shù)據(jù)，將該電子部件裝配在基片201上，并將由銅絲繞成線圈形狀所制成用以接收和發(fā)射電波的天線線圈202與電子部件連接起來(lái)。
半固態(tài)固定樹(shù)脂204比如塑料樹(shù)脂填入設(shè)有預(yù)定標(biāo)記的膜片203a上和樹(shù)脂孔205b制成的凹槽部分中，并將基片201及天線線圈202嵌入其中，按這種樣子將墊片205的上部分用膜片203b蓋住，并使之加熱以固化樹(shù)脂204，然后，利用后述的打孔設(shè)備按虛線所示切開(kāi)部位210a將它們切開(kāi)，以構(gòu)制成IC卡。
圖12(a)及12(b)中，雖然基片201位于天線線圈202內(nèi)側(cè)，同時(shí)也可以置位于天線線圈202外側(cè)，該基片的位置與尺寸不受限制。
墊片205由合金(如不銹鋼)而不是用金屬(如鐵或銅)所制成，如果不考慮后面提及的重復(fù)利用問(wèn)題的話它也可以用樹(shù)脂。固定樹(shù)脂204不用塑料樹(shù)脂而是可用如下所述的熱塑性塑料聚酯樹(shù)脂，比如聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，或熱固性樹(shù)脂如環(huán)氧樹(shù)脂，或酚醛樹(shù)脂，或苯酚甲醛樹(shù)脂，只要是絕緣的樹(shù)脂材料即可。膜片可以是任一除上述的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)之外的樹(shù)脂，只要這種樹(shù)脂能耐住約150℃溫度并且在其表面上能備以標(biāo)記。預(yù)定的標(biāo)記要在上下膜片至少之一上提供。
圖13是表示本發(fā)明IC卡制造方法一例的說(shuō)明性示意圖，該制造方法將依照?qǐng)D13加以描述。繞在滾輥上的墊片205和下膜片203a利用帶有可嵌入傳送孔205a里的凸齒的傳送滾輥206來(lái)抽取。再將墊片205與下膜片203a兩者相互壓觸在一起以構(gòu)成用以存儲(chǔ)固定樹(shù)脂204的凹槽部分。把半固態(tài)固定樹(shù)脂204填入如上構(gòu)成的凹槽部分里，將基片201和天線線圈202按承座207上預(yù)先規(guī)定的部位進(jìn)行裝配，然后當(dāng)要用繞在滾輥上的上膜片203b蓋住的同時(shí)，利用壓接滾輥206a實(shí)施壓接，這樣便將基片201和天線線圈202埋進(jìn)固定樹(shù)脂204里。由此連續(xù)不斷地構(gòu)成的IC卡使用加熱器208a及208b將其加熱到100°-150℃溫度以固化固定樹(shù)脂204，并整體地粘結(jié)在膜片203a與203b上。最后，將該連續(xù)構(gòu)成的IC卡的上下部位用夾緊設(shè)備209a壓緊并用打孔設(shè)備209b進(jìn)行開(kāi)洞，以構(gòu)制成一個(gè)個(gè)的IC卡210。
在這個(gè)實(shí)施例中，使用了上下膜片203a及203b?？墒?，通過(guò)用細(xì)棒或類(lèi)似物來(lái)確實(shí)地推動(dòng)基片201及天線線圈202，固定樹(shù)脂204可以不要用上膜片203b來(lái)進(jìn)行固化，這時(shí)，光固化樹(shù)脂如尿脘丙烯酸酯(urethan acrylate)也可作為固定樹(shù)脂204使用，固化它則需要用紫外光燈或類(lèi)似的燈以替代加熱器208a及208b。在這種情況下，膜片應(yīng)由與抗熱相比更能抗紫外光的樹(shù)脂做成，當(dāng)使固定樹(shù)脂204固化之后，再將上膜片粘結(jié)住并進(jìn)行整體的穿孔。
采用這種制造方法時(shí)，電子部件201與天線線圈202確實(shí)地固定在固定樹(shù)脂204內(nèi)，這樣，卡才具有強(qiáng)的抗應(yīng)力性能，且引線不致因震動(dòng)或類(lèi)似原因而斷裂，因此其可靠性得到改進(jìn)。此外，IC卡與膜片的定位才易于且確實(shí)地得以實(shí)現(xiàn)。再說(shuō)，由于IC卡和膜片是整體地依照切斷部位210a切開(kāi)，用不著考慮IC卡與膜片之間的固定樹(shù)脂或粘合劑會(huì)由IC卡端頭漏出來(lái)。如果在去掉樹(shù)脂204的同時(shí)墊片205還能進(jìn)行纏繞的話，它在IC卡穿孔之后還可以重復(fù)利用，如此還可以指望得到進(jìn)一步降低成本的效果。
如上所述，根據(jù)第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，基片與天線線圈能夠容易且確定地固定在預(yù)先規(guī)定的部位上，如此使IC卡的可靠性可以提高，IC卡的制造工序可以簡(jiǎn)化，以便提供成本較低的IC卡。
而且，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，卡體與膜片的定位易于實(shí)施，并且使IC卡可連續(xù)地進(jìn)行生產(chǎn)，從而使IC卡能夠大批量地生產(chǎn)且成本可以降低。
權(quán)利要求
1.一種非接觸型IC卡，包括扁平矩形卡體；環(huán)狀天線線圈，它基本上沿著所述卡體外周邊裝配在該扁平矩形卡體上；及裝配在卡體上的電子部件；其中所述電子部件從卡體平面視圖來(lái)觀察配置在該天線線圈環(huán)的外側(cè)。
2.按照權(quán)利要求1的非接觸型IC卡，其特征在于，其中電子部件矩形的長(zhǎng)邊做成平行于卡體矩形的短邊。
3.按照權(quán)利要求1的非接觸型IC卡，其特征在于，其中電子部件包括膜基片、附著在膜基片上的IC芯片、以及加固片，該加固片沿著IC芯片外周邊緣裝配在膜基片上且位于附著有IC芯片的表面一側(cè)。
4.按照權(quán)利要求3的非接觸型IC卡，其特征在于，其中加固片是沿著IC芯片外周邊緣構(gòu)成的一塊平直薄板片。
5.按照權(quán)利要求3的非接觸型IC卡，其特征在于，其中該加固片由金屬做成。
6.按照權(quán)利要求1的非接觸型IC卡，其特征在于，其中至少一部分電子部件及天線線圈嵌入絕緣的固定樹(shù)脂內(nèi)，且該固定樹(shù)脂當(dāng)樹(shù)脂膜片壓接到至少一個(gè)固定樹(shù)脂表面時(shí)便加以固化。
7.一種非接觸型IC卡的制造方法，該IC卡帶有內(nèi)裝電子部件及天線線圈，包括如下工序?qū)牍虘B(tài)固定樹(shù)脂填入樹(shù)脂膜片及帶有孔的墊片所形成的樹(shù)脂孔內(nèi)，該孔比卡的外周面積寬且比電子部件的厚度厚；將該電子部件及天線線圈嵌入固定樹(shù)脂內(nèi)以暫時(shí)固定住電子部件及天線線圈；在膜片壓接到至少一個(gè)固定樹(shù)脂表面的同時(shí)使固定樹(shù)脂固化；且將一部分固定樹(shù)脂及膜片同時(shí)穿孔，以構(gòu)制成所述的非接觸型IC卡。
8.按照權(quán)利要求7的非接觸型IC卡制造方法，其特征在于，其中在所述固定樹(shù)脂及膜片的所述部分的兩側(cè)的同時(shí)進(jìn)行穿孔，該墊片包括定位用及將其傳送到下一步工序用的傳送孔，將傳送滾輥的凸齒嵌入傳送孔中，由此實(shí)施自動(dòng)定位。
全文摘要
在帶有電子部件的非接觸型IC卡中，其電子部件包括基片及附著在基片上的IC芯片并配置在天線線圈環(huán)外側(cè)。加固片在附著有IC芯片的表面一側(cè)裝配在基片上，以便包圍住IC芯片的外周邊緣。非接觸型IC卡制造方法包括將半固態(tài)固定樹(shù)脂填入由樹(shù)脂膜片及墊片形成的樹(shù)脂孔中；該孔比卡的外周面積寬且比電子部件厚；將電子部件及天線線圈嵌入固定樹(shù)脂內(nèi)暫時(shí)固定；在膜片與固定樹(shù)脂的至少一個(gè)表面壓接時(shí)使固定樹(shù)脂固化；并將一部分固定樹(shù)脂和膜片同時(shí)穿孔。
文檔編號(hào)G06K19/077GK1154089SQ95194296
公開(kāi)日1997年7月9日 申請(qǐng)日期1995年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月22日
發(fā)明者津守昌彥 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司