JP2000268152A

JP2000268152A - Ｉｃカードの製造方法

Info

Publication number: JP2000268152A
Application number: JP11075891A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Saito; 淳斎藤; Kiyoshi Nakakuki; 清中久木; Kenji Kamiya; 健次神谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ＩＣカードにおいて、半導体チップに補強板
を熱硬化性プラスチックからなる接着剤によって接着す
る場合、接着剤の周りを囲わなくとも、その接着剤の加
熱硬化時に、接着剤や補強板が移動したりすることをな
くす。【解決手段】半導体チップ１６に熱硬化性樹脂からな
る接着剤１７を塗布し、この接着剤１７上に補強板１８
を載置した後、接着剤１７を少なくとも仮硬化するまで
の時間、赤外線加熱炉２１の電気ヒータ２２からの輻射
熱によって加熱する。このように輻射熱で接着剤１７を
加熱硬化させることにより、接着剤１７を最初から熱風
炉２３で加熱硬化させる場合とは異なり、風の影響を受
けることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はメモリやＣＰＵ等の
機能を有する半導体チップに破損を防止するための補強
部材を接着した構造のＩＣカードを製造する方法に関す
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】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などの問題があった。

【０００３】そこで、近年、メモリ、ＣＰＵ等の機能を
有する半導体チップをカード状基体に実装したＩＣカー
ドが開発され、既に実用化されている。このＩＣカード
は、通常、回路パターンを形成して半導体チップを実装
した回路シートと、回路シート上に接着された中間シー
トと、この中間シート上に接着されたカバーシートとか
らなる３層構造とされている。

【０００４】このような構造のＩＣカードでは、曲げ力
に対して弱く、半導体チップが割れて使用不能になって
しまう場合がある。この問題を解消し、半導体チップの
耐曲げ性の向上を図るものとして、例えば半導体チップ
に補強板を接着することが考えられている。

【０００５】この補強板による耐曲げ性の向上を図る場
合、接着剤としては、強度上、比較的硬い熱硬化性プラ
スチックを使用することが望ましい。そして、接着剤と
して熱硬化性プラスチックを用いた場合、接着剤を加熱
して硬化させる必要があるが、通常用いられる熱風炉を
使用して加熱硬化させると、炉内では熱風が強く吹いて
いるため、図４に示すように、硬化前の接着剤１が熱風
（矢印Ａで示す）により吹き流されて、高さ方向の寸法
的安定性が損なわれたり、補強板２が半導体チップ３か
らずれてしまって半導体チップ３を補強するという所期
の目的を達成できなくなったりする。

【０００６】このような問題を解消するために、図５に
示すような手順で補強板を接着することが考えられる。
すなわち、まず、プラスチックシートからなる回路基板
３上に半導体チップ４を実装し（図５（ａ））、次に半
導体チップ４を収容するためのくりぬき穴５を設けたプ
ラスチック製のスペーサ６を回路基板３上に接着する
（図５（ｂ））。その後、くりぬき穴５内に熱硬化性プ
ラスチックからなる接着剤７をポッティングし（図５
（ｃ））、その接着剤７上に補強部材としてステンレス
板８を載せる（図５（ｄ））。そして、熱風炉９により
接着剤７を加熱して硬化させ（図５（ｅ））、最後に、
スペーサ６の上にプラスチックフィルムからなるカバー
フィルム（図示せず）を接着する。

【０００７】このような接着方法を採用すれば、接着剤
７や補強板８は、くりぬき穴５内に存在して周囲が囲ま
れているから、熱風によって流されたりするおそれがな
く、上記の問題を解消することができる。しかしなが
ら、この構成では、スペーサ６にくりぬき穴５を設ける
加工をしなければならないなど、工程数が増加するとい
う新たな問題を生ずる。

【０００８】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、接着剤の周りを囲わなくとも、その接
着剤の加熱硬化時に、接着剤や補強部材が移動したりす
るおそれがなく、半導体チップに対する高い補強効果を
得ることができるＩＣカードの製造方法を提供するにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、基板に設けられた半導体チップに熱硬化
性樹脂からなる接着剤を設け、この接着剤の上に前記補
強部材を配置した状態で、前記接着剤を少なくとも仮硬
化時間だけ輻射熱により加熱し、その後、本硬化のため
に加熱することを特徴とするものである。

【００１０】この場合、設備費の低減のために、接着剤
を輻射熱により加熱した後、熱風炉によって加熱するこ
とが好ましい。また、接着剤を輻射熱で加熱する時間
（前記仮硬化時間）は、接着剤が熱風炉内の熱風によっ
て流されない程度に硬化する時間，或いは、接着剤がゲ
ル化して硬化し始めるまでの時間とすることが好まし
い。

【００１１】以上の構成によれば、接着剤が流動性を帯
びている状態では輻射熱で加熱されるので、熱風炉で加
熱硬化させる場合とは異なり、風の影響を受け難く、接
着剤や補強部材が流されたりするおそれがない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１な
いし図３に基づいて説明する。まず、図２および図３に
示すように、ＩＣカード１１は、基板としての回路シー
ト１２と、中間接着層としての中間シート１３と、カバ
ーシート１４とから構成されている。

【００１３】上記回路シート１２は、プラスチック、例
えばポリエステル系プラスチック、具体的にはＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）製の厚さ１００μｍ程
度のシートからなる。この回路シート１２の一面には、
導体回路としてのコイル状の回路パターン１５が形成さ
れていると共に、この回路パターン１５に接続された半
導体チップ１６が実装されている。そして、この半導体
チップ１６上には、接着剤１７を介して補強部材として
の補強板１８が配設されている。なお、回路シート１２
から補強板１８の上面までの高さは、２２０μｍ程度と
なるように構成されている。

【００１４】補強板１８は、半導体チップ１６を補強す
るためのもので、例えば厚さ３０μｍ程度のステンレス
板により形成されている。接着剤１７は、補強板１８を
半導体チップ１６に接着すると共に、補強板１８と協働
して半導体チップ１６を補強する機能を有する。そのた
めに、接着剤１７は、接着剤として使用できるプラスチ
ックで、しかも弾性率が３〜１０ＧＰａ（ギガパスカ
ル）程度の比較的硬いプラスチックが好ましく、この要
求を満たすために、熱硬化性プラスチック、この実施例
ではエポキシ系プラスチックが用いられている。

【００１５】なお、この実施例では、上記コイル状の回
路パターン１５は、導電性ペースト、例えばポリエステ
ル系銀ペーストを用いたスクリーン印刷手段によって形
成され、半導体チップ１６は、例えば異方導電性接着剤
１９によりフリップチップ実装されている。この回路パ
ターン１５は、外部機器との間で信号を送受する素子、
この実施例では、電波信号を送受信するアンテナとして
機能するが、半導体チップ１６に回路構成されたＣＰＵ
等の動作用電力も、この回路パターン１５によって受信
される外部機器からの電波信号によって得るように構成
されている。

【００１６】前記中間シート１３は、熱せられると溶融
状態になって流動性を帯びるという熱溶融性を有したプ
ラスチック材料、例えばポリエステル系ホットメルト接
着剤により形成された厚さ２５０μｍ程度のシートから
なる。この中間シート１３は、回路パターン１５、半導
体チップ１６等を保護すると共に、自身に回路シート１
２およびカバーシート１４を接着する機能を有するもの
で、回路パターン１５、半導体チップ１６等を隙間なく
覆う。また、前記カバーシート１４は、比較的軟質の中
間シート１３を保護する機能を有し、例えば回路シート
１２と同様に厚さ１００μｍ程度のＰＥＴ製シートから
なる。

【００１７】このようなＩＣカード１１を製造するに
は、まず図１（ａ）示すように、回路シート１２に半導
体チップ１６を実装し、次に図１（ｂ）のように、半導
体チップ１６にエポキシ系プラスチックからなる接着剤
１７を印刷手段或いはポティングにより塗布する。そし
て、図１（ｃ）のように、接着剤１７の上に補強板６を
載せる。

【００１８】この後、回路シート１２をコンベア２０に
より赤外線加熱炉２１内に搬入する。この赤外線加熱炉
２１は、炉内の上面部に赤外線を放射する熱源として、
例えばニクロム線ヒータ、シーズヒータなどの電気ヒー
タ２２を設けてなるもので、この赤外線加熱炉２１内に
搬入された回路シート１２は、主として電気ヒータ２２
からの輻射熱によって加熱される。この赤外線加熱炉２
１での加熱により、接着剤１７は硬化し始める。

【００１９】この硬化は、接着剤１７がゲル化すること
によって行われるが、コンベア２０は、接着剤１７が少
なくとも仮硬化するまでの時間、すなわち接着剤１７が
ゲル化し始めることにより硬化し始めるまでの時間だけ
回路シート１２が赤外線加熱炉２１内にあるような移動
速度に定められている。そして、接着剤１７がゲル化し
て仮硬化すると、回路シート１２は赤外線加熱炉２１か
ら搬出される。ここで、仮硬化状態とは、接着剤１７が
次に述べる熱風炉２３内の風で吹き流されたり、補強板
１８が動いたりすることがない程度に硬化した状態をい
う。

【００２０】この後、回路シート１２は、熱風炉２３に
入れられる。この熱風炉２３では、回路シート１２の接
着剤１７は熱風を受けて加熱され、完全硬化（本硬化）
する。本実施例で使用した接着剤１７の完全硬化は、２
０〜３０分かかるので、その間、回路シート１２は熱風
炉２３内に留め置かれる。そして、接着剤１７が完全硬
化したところで、回路シート１２は熱風炉２３から取り
出される。なお、赤外線加熱炉２１および熱風炉２３で
の加熱温度は、８０〜１６０℃になっている。

【００２１】次いで、回路シート１２上に中間シート１
３およびカバーシート１４を順に重ね、全体を図示しな
い熱プレス装置により熱圧着する。すると、中間シート
１３を構成するホットメルト接着剤が加熱されて溶融
し、流動性を帯びるようになるため、溶融状態となった
ホットメルト接着剤が回路パターン１５や接着剤１７を
隙間なく覆う。同時に中間シート１３は、上下両側から
の加圧によって厚さが均一となるように成形されて回路
シート１２とカバーシート１４とを接着する。そして、
その後の冷却により、中間シート１３は硬化し、以上に
より回路シート１２と中間シート１３とカバーシート１
４とからなる３層構造のＩＣカード１１が製造される。

【００２２】このようなＩＣカード１１では、回路シー
ト１２とカバーシート１４とがＰＥＴで形成され、中間
シート１３がポリエステル系ホットメルト接着剤で形成
されていて、いずれも柔軟性を有しているので、曲げ力
が作用したとき、ＩＣカード１１は弾力性をもってしな
やかに曲がる。そして、ＩＣカード１１が曲げられた場
合、補強板１８と接着剤１７とにより半導体チップ１６
が保護され、該半導体チップ１６の破損を防止する。

【００２３】このように本実施例によれば、熱硬化性プ
ラスチックからなる接着剤１７が仮硬化するまで、回路
シート１２は赤外線加熱炉２１内に置かれ、その後、熱
風炉２３に移されるので、熱風炉２３内で流れの強い熱
風を受けても、接着剤１７が流れたり補強板１８が動い
たりするおそれがない。

【００２４】なお、回路シート１２を赤外線加熱炉２１
から熱風炉２３に移して接着剤１７を完全硬化させるよ
うにした理由は、本実施例において使用した接着剤１７
の完全硬化には２０〜３０分という長い時間を要する。
赤外線加熱炉２１では、回路シート１２を動かさないで
おくと、局部的に加熱されて異常高温となる恐れがある
ので、コンベア２０で回路シート１２を移動させる必要
がある。このため、赤外線加熱炉２１だけで接着剤１７
を完全硬化させようとすると、赤外線加熱炉２１の長さ
を異状に長くしなければならず、実用的ではない。

【００２５】これに対し、熱風炉２３では、回路シート
１２を定位置に止めても、局部的に加熱されるおそれが
なく、このため、熱風炉２３を大規模のものにしなくと
も良く、設備費を低減できる。

【００２６】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
例に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは
変更が可能である。接着剤１７は、エポキシ系に限ら
ず、シリコーン系、ウレタン系などであっても良い。補
強板１８は、アルミニウム、ガラスクロスなどであって
も良く、その形状も平板状のものに限られない。完全硬
化までの時間が５分以内となるような接着剤を用いれ
ば、赤外線加熱炉２１のみでの硬化でも良く、熱風炉２
３での加熱硬化を省略することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるＩＣカードの製造過
程を示す断面図

【図２】ＩＣカードの断面図

【図３】ＩＣカードの分解斜視図

【図４】従来の問題点を説明するための断面図

【図５】問題点を解決するための従来の製造工程を示す
断面図

【符号の説明】

図中、１２は回路シート（基板）、１３は中間シート、
１４はカバーシート、１６は半導体チップ、１７は接着
剤、１８は補強板、２１は赤外線加熱炉、２３は熱風炉
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者神谷健次愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 4J040 EC001 EF001 EK031 JB02 JB10 LA06 NA20 NA21 PA18 PA20 PA30 PB05 5B035 AA08 BA03 BA05 BB09 BC00 CA01 CA03 CA23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に設けられた半導体チップに補強部
材を接着した構造のＩＣカードにおいて、前記基板に設けられた半導体チップに熱硬化性樹脂から
なる接着剤を設け、この接着剤の上に前記補強部材を配
置した状態で、前記接着剤を少なくとも仮硬化時間だけ
輻射熱により加熱し、その後、本硬化のために加熱する
ことを特徴とするＩＣカードの製造方法。
【請求項２】前記接着剤を輻射熱により加熱した後、
熱風炉によって加熱することを特徴とする請求項１記載
のＩＣカードの製造方法。
【請求項３】前記仮硬化時間は、前記接着剤が熱風炉
内の熱風によって流されない程度に硬化する時間である
ことを特徴とする請求項１または２記載のＩＣカードの
製造方法。
【請求項４】前記仮硬化時間は、前記接着剤がゲル化
して硬化し始めるまでの時間であることを特徴とする請
求項１ないし３のいずれかに記載のＩＣカードの製造方
法。