CN1118380C - 装有电路芯片的卡及电路芯片组件 - Google Patents

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Abstract

在装有电路芯片的卡的处理电路层106内设有包括非易失性存储器、调制解调电路及电容器在内的、进行通信方面处理用的处理部。在处理电路层的构成中，设有将金属布线形成为环状而构成的线圈44。因为仅用处理部及天线的功能一体化了的1个IC芯片104就完成进行通信的功能，故不必在IC芯片104外进行布线。因此，不会发生布线的断线等事故。也不需进行布线的连接作业，故装配极容易。因此能获得可靠性高且制造成本低的装有电路芯片的卡。

Description

装有电路芯片的卡及电路芯片组件
技术领域
本发明涉及装有电路芯片的卡片及电路芯片组件，尤其涉及通过使用与天线成为一体的电路芯片、能提高可靠性及降低制造成本的装有电路芯片的卡片及电路芯片组件。
背景技术
在滑雪场的悬空索道及铁路的自动剪票口、货物的自动分检口等处，使用着非接触式的IC卡。图13示出现有的非接触式IC卡之一例。图13所示的IC卡2为单线圈型IC卡，具有用作天线的线圈4、电容器C1、C2及IC芯片8。
电容器C1、C2及IC芯片8安装在薄膜状的合成树脂基板上。将安装着电容器C1、C2及IC芯片8的基板称为TAB片(Tape Automated Bonding带式自动键合)10。
图14A示出IC卡2的剖视图。合成树脂的中心材料12夹在一对表层材料14、16之间。中心材料12上设有空洞部18，在该空洞部18内露出的表层材料14上固定着安装有电容器C1、C2及IC芯片8的TAB片10。TAB片10与IC芯片8的键合部被环氧树脂等的密封材料9覆盖。
线圈4配置在表层材料14与中心材料12之间。线圈4与TAB片10通过导线20连接。
图14B示出IC卡2的电路图。IC卡2通过由线圈4及电容器C1构成的谐振电路22接收从读出/写入器(写入/读出装置，未图示)送来的电磁波，并将此作为电源。另外，电容器C2为电源滤波用电容器。
此外，设于IC芯片8的控制部(未图示)读出重叠在该电磁波中送来的信息并作出应答。应答通过使谐振电路22的阻抗变化来进行。读出/写入器通过检测随着IC卡2一侧的谐振电路22的阻抗变化而导致自己的谐振电路(未图示)发生的阻抗变化(阻抗反射)来获得应答内容。
这样，若使用IC卡2，就能在卡内不需要电源且非接触地收发信息。
但如上所述的现有IC卡存在如下所述的问题。在IC卡2中，线圈4与TAB片10必须通过导线20连接。
另一方面，IC卡2往往放入钱包、裤袋等内，可能受到相当强的弯折力、扭曲力及压力。但图14A所示IC卡2的厚度t为标准尺寸，并不那么厚。因此，对弯折扭曲及压力的刚性并不大。因此，当IC卡2受到强大的弯折力等时，其挠曲相当大。一旦产生这样的挠曲，可能就会发生导线20断线、导线20与线圈4或TAB片10的连接脱开等。另外，在导线20与线圈4或TAB片10的连接作业中，有时也会发生连接不良。
此外，为了确保设置线圈4的地方，设置TAB片10的位置受到限制。因此，就发生不得不将TAB片10配置在会产生大挠曲位置的情况。在这样的情况下，IC芯片8也发生大的变形。由于这样的变形，IC芯片8会发生裂纹，作为IC芯片的功能受损。
如上所述，现有的IC卡存在难以使用、可靠性差的问题。
另外，因为线圈4与TAB片10必须通过导线20连接，所以组装费时，使制造成本上升。此外，必须在TAB片10上安装电容器C1、C2等，使制造成本进一步上升。
因此，本发明的第1目的在于，提供一种可靠性高且制造成本低的装有电路芯片的卡。
然后，本发明的第2目的在于，提供一种可靠性高且制造成本低的电路芯片组件。
发明的公开
本发明的第1种形态中的装有电路芯片的卡是一种装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其特征在于，在包括处理部在内的电路芯片的内部或外部，天线的端子与该电路芯片的端子直接连接，电路芯片在表面有与内藏的处理部电连接的端子，天线通过在薄膜上固定形成金属线而形成，将天线与电路芯片的表面接触配置，并在该表面与端子电连接。
若采用该构成，只要用处理部与天线的功能实际上成为一体的一个电路芯片，就能完成进行通信的功能，故不必在电路芯片外进行布线。因此，不会发生随着外部布线的连接作业发生的连接不良。另外，即使对装有电路芯片的卡施加挠曲作用，也不会发生外部布线的断线或连接脱开等事故。
另外，因为天线与电路芯片实际上成为一体，故也不会发生为了确保天线的设置地方而使设置电路芯片的位置受到限制的情况。因此，可以将与天线成为一体的小面积的电路芯片设置于不会发生大挠曲的任意位置。因此，即使对装有电路芯片的卡施加较大的力，电路芯片也不会发生大的变形。
此外，因为无外部布线的连接作业，故组装极容易。因此，能降低制造成本。又因为电容器也装在电路芯片内，故不需要安装电容器的工时。因此，可进一步降低制造成本。
即，能制成可靠性高且制造成本低的装有电路芯片的卡。
另外，采用该构成，例如可使用印刷、蚀刻等较简单的技术在薄膜上形成天线。此外，使用所谓的凸头技术及焊接技术这样比较简单的键合技术，能将端子与天线相连接。这样就能较方便地使天线与电路芯片成为一体。
本发明第2种形态中的装有电路芯片的卡是一种装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其特征在于，在包括处理部在内的电路芯片的内部或外部，天线的端子与该电路芯片的端子直接连接，电路芯片在表面有与内藏的处理部电连接的端子，通过在电路芯片上绕上金属线而形成天线，并在其表面与端子电连接。
若采用该构成，尤其是，不必预先形成专用天线，只要在电路芯片上绕上金属线并与端子连接，就能方便地使天线与电路芯片成为一体。
本发明第3种形态中的装有电路芯片的卡是一种装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其特征在于，在包括处理部在内的电路芯片的内部或外部，天线的端子与该电路芯片的端子直接连接，电路芯片在表面有与内藏的处理部电连接的端子，通过在电路芯片的表面上固定形成金属线而形成天线，并在其表面与端子电连接。
若采用该构成，特别是，例如使用印刷、蚀刻等较简单的技术，就能在电路芯片表面直接形成天线。此外，在形成天线时，可同时形成使天线与端子连接的印刷等图形。因此，不必另外设置将天线与端子相连接的工序。即，可更方便地使天线与电路芯片成为一体。又因为能减少制造工序，故能相应减少不良情况的发生，提高装有电路芯片的卡的可靠性。
本发明第4种形态中的装有电路芯片的卡是一种装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其特征在于，在包括处理部在内的电路芯片的内部或外部，天线的端子与该电路芯片的端子直接连接，用电路芯片内部形成的布线层来构成天线，并在电路芯片内部与处理部电连接。
若采用该构成，特别是，通过利用在电路芯片内部的布线层形成技术，在电路芯片内部形成天线。因此，在电路芯片内部完成进行通信的功能，故形成电路芯片之后，不必进行形成天线等的作业。所以，能进一步降低制造成本。
此外，在组装作业时，因为天线不露出在电路芯片外部，故能防止作业时发生天线断线等事故。因此，进一步提高了装有电路芯片的卡的可靠性。
理想的构成是，使设于电路芯片内部的、由电容器和作为天线的线圈构成的谐振电路的谐振频率可以调整。
此时，在电路芯片上形成电容器及线圈之后，能调整谐振电路的电容或电感。因此，虽然构成谐振电路的电路元件全部形成在电路芯片内，在其元件形成之后，也能调整谐振频率。
即，即使制造条件有差异，也能使谐振频率在一定程度上稳定，所以装有电路芯片的卡的可靠性高。此外，在电路芯片的制造工序中，不必变更形成电路元件的掩模图形，就能获得与各种谐振频率对应的电路芯片，所以能使制造成本降低。
更理想的构成是，通过有选择地连接预先设于电路芯片内部的多个电容器的布线，来获得所需谐振频率。
这样能方便地调整至所需谐振频率。
此外理想的构成是，通过有选择地连接预先设于电路芯片内部的多个线圈的布线，来获得所需谐振频率。
这样也能方便地调整至所需谐振频率。
本发明第5种形态中的装有电路芯片的卡是装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其具有第1基材、第2基材、中心材料层、电路芯片及天线。第2基材相对第1基材沿卡片厚度方向相隔规定距离配置。中心材料层配置在第1基材与第2基材之间。电路芯片在内部设有处理部，并在表面设有与处理部电连接的端子。天线通过在薄膜上固定形成金属线而形成，并配置在电路芯片的表面，在该表面与端子电连接。在中心材料层配置电路芯片和天线。
若采用该构成，因为可仅使用处理部及天线的功能实际上成为一体的电路芯片进行通信，故不必在电路芯片之外进行布线。因此，可防止发生外部布线的连接不良及断线。此外，因为不进行这样的外部布线连接，故装配方便。
还有，不会发生为了保证天线设置地方而使电路芯片设置位置受限的情况。因此，可以将电路芯片配置在不会发生大挠曲的位置，可防止电路芯片的变形。
此外，可以使用现有技术在薄膜上形成天线，并能方便地使该天线与电路芯片成为一体。
上述构成的结果是，能制成可靠性高且制造成本低的装有电路芯片的卡。
本发明第6种形态中的装有电路芯片的卡是装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其具有第1基材、第2基材、中心材料层、电路芯片及天线。第2基材相对第1基材沿卡片厚度方向相隔规定距离配置。中心材料层配置在第1基材与第2基材之间。电路芯片在内部设有处理部，并在表面设有与处理部电连接的端子。天线通过在电路芯片上绕上金属线而形成，并在该电路芯片的表面与端子电连接。在中心材料层配置电路芯片和天线。
若采用该构成，因为可仅使用处理部及天线的功能实际上成为一体的电路芯片进行通信，故不必在电路芯片之外进行布线。因此，可防止发生外部布线的连接不良及断线。此外，因为不进行这样的外部布线连接，故装配方便。
还有，不会发生为了保证天线设置地方而使电路芯片设置位置受限的情况。因此，可以将电路芯片配置在不会发生大挠曲的位置，可防止电路芯片的变形。
此外，不必预先形成专用的天线，通过将金属线绕在电路芯片上，就能方便地使天线与电路芯片成为一体。
其结果是，能制成可靠性高且制造成本低的装有电路芯片的卡。
本发明第7种形态中的装有电路芯片的卡是装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其具有第1基材、第2基材、中心材料层及电路芯片。第2基材相对第1基材沿卡片厚度方向相隔规定距离配置。中心材料层配置在第1基材与第2基材之间。电路芯片在内部设有处理部，并在表面设有与处理部电连接的端子，通过在其表面固定形成金属线而形成天线，并在其表面使天线与端子电连接。在中心材料层配置有电路芯片。
若采用该构成，因为可仅使用处理部及天线的功能实际上成为一体的电路芯片进行通信，故不必在电路芯片之外进行布线。因此，可防止发生外部布线的连接不良及断线。此外，因为不进行这样的外部布线连接，故装配方便。
还有，不会发生为了保证天线设置地方而使电路芯片设置位置受限的情况。因此，可以将电路芯片配置在不会发生大挠曲的位置，可防止电路芯片的变形。
此外，可以使用现有技术在电路芯片的表面方便地直接形成天线，并能使该天线与电路芯片成为一体。
其结果是，能制成可靠性高且制造成本低的装有电路芯片的卡。
本发明第8种形态中的装有电路芯片的卡是装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其具有第1基材、第2基材、中心材料层及电路芯片。第2基材相对第1基材沿卡片厚度方向相隔规定距离配置。中心材料层配置在第1基材与第2基材之间。电路芯片的构成是，在内部设有处理部，并用内部形成的布线层构成天线，在内部使处理部与天线电连接。在中心材料层配置有电路芯片。
若采用该构成，因为可仅使用处理部及天线的功能实际上成为一体的电路芯片进行通信，故不必在电路芯片之外进行布线。因此，可防止发生外部布线的连接不良及断线。此外，因为不进行这样的外部布线连接，故装配方便。
还有，不会发生为了保证天线设置地方而使电路芯片设置位置受限的情况。因此，可以将电路芯片配置在不会发生大挠曲的位置，可防止电路芯片的变形。
此外，可以利用布线层形成技术，在电路芯片的内部形成天线，因此，电路芯片形成之后，不必形成天线。又因为天线不露出于电路芯片外部，故能防止天线发生断线。
其结果是，能制成可靠性高且制造成本低的装有电路芯片的卡。
理想的构成是，沿与卡片厚度方向垂直的方向即表面的方向，在卡片内设有具有包围电路芯片的框体的增强体。
此时，在确保与天线实际上成为一体的电路芯片的安装空间的同时，能有效提高电路芯片附近的装有电路芯片的卡的刚性。因此，即使对装有电路芯片的卡施加强大的弯折力、扭曲力或按压力，天线及电路芯片也不会发生大的变形。其结果是，装有电路芯片的卡的可靠性进一步提高。
理想的构成是，由作为天线的线圈及构成电路芯片的电路元件中的至少1个电容器构成谐振电路。
通过谐振电路可接收从读出/写入器送来的电磁波，并将此作为能源。此外，对于重叠在电磁波上送来的信息，通过谐振电路的阻抗的变化，向读出/写入器传送应答信号。其结果，能在装有电路芯片的卡内无电源且非接触的情况下，进行信息的收发。
理想的构成是，构成电路芯片的电路元件之中至少1个电容器由强电介质构成。
这样，阻抗的范围更广。
理想的构成是，电路芯片的处理部包括非易失性存储器和调制解调电路。
若采用该处理部，能进行通信方面的处理。
本发明第9种形态中的电路芯片组件是装有电路芯片的卡片所用的电路芯片组件，具有电路芯片和天线。电路芯片包括进行通信方面处理用的处理部。天线与处理部电连接，并在电路芯片的内部或外部，其端子与电路芯片的端子直接连接，利用电磁波进行通信。天线通过在薄膜上固定形成金属线而形成。与电路芯片的表面接触配置该薄膜。
若采用该构成，因为仅用处理部及天线的功能实际上成为一体的1个电路芯片，就能完成进行通信的功能，所以不必在电路芯片外进行布线。因此，能防止发生外部布线的连接不良及断线。此外，因为无这样的外部布线的连接，故装配方便。其结果是，可制成可靠性高且制造成本低的电路芯片组件。
再有，采用该构成，能使用现有技术在薄膜上形成天线，并能方便地使该天线与电路芯片成为一体。
本发明第10种形态中的电路芯片组件是装有电路芯片的卡片所用的电路芯片组件，具有电路芯片和天线。电路芯片包括进行通信方面处理用的处理部。天线与处理部电连接，并在电路芯片的内部或外部，其端子与电路芯片的端子直接连接，利用电磁波进行通信。并且，天线通过在电路芯片上固定形成或绕上金属线而形成。
此时，或者使用现有技术在电路芯片表面直接形成天线，或者只是在电路芯片上绕上金属线，就能方便地使天线与电路芯片成为一体。
本发明第11种形态中的电路芯片组件是装有电路芯片的卡片所用的电路芯片组件，具有电路芯片和天线。电路芯片包括进行通信方面处理用的处理部。天线与处理部电连接，并在电路芯片的内部或外部，其端子与电路芯片的端子直接连接，利用电磁波进行通信。天线由电路芯片内部形成的布线层构成。
若采用该构成，特别是在电路芯片内部完成进行通信的功能。因此，电路芯片形成之后，不必进行形成天线的作业等，能降低制造成本。
理想的构成是，电路芯片含有电容器，天线由线圈构成，包括电容器和线圈构成谐振电路，并使该谐振电路的谐振频率可以调整。
此时，在电路芯片上形成电容器及线圈之后，可对谐振电路的电容或电感进行调整。因此，尽管构成谐振电路的电路元件全部形成在电路芯片内，该元件形成之后也能进行谐振频率的调整。
即，即使制造条件有差异，也能使谐振频率在一定程度上稳定，故电路芯片组件的可靠性提高。另外在电路芯片的制造工序中，不用改变形成电路元件的掩模图形，就能获得与各种谐振频率对应的电路芯片，能降低制造成本。
本发明第12种形态中的电路芯片组件是装有电路芯片的卡片所用的电路芯片组件，具有电路芯片和天线。电路芯片包括进行通信方面处理用的处理部。天线与处理部电连接，并在电路芯片的内部或外部，其端子与电路芯片的端子直接连接，利用电磁波进行通信。电路芯片含有电容器，天线由线圈构成。包括电容器和线圈构成谐振电路，并使该谐振电路的谐振频率可以调整。
若采用该构成，特别是在电路芯片上形成电容器及线圈之后，可对谐振电路的电容或电感进行调整。因此，尽管构成谐振电路的电路元件全部形成在电路芯片内，该元件形成之后也能进行谐振频率的调整。
附图的简单说明
图1所示为本发明第1实施形态的装有电路芯片的卡即非接触型IC卡100的外观构成图。
图2为沿图1中的IC卡的II-II线的剖视图。
图3为IC芯片104的示意图。
图4为本发明另一实施形态中的电路芯片组件即IC芯片112的示意图。
图5为沿图4中的V-V线的剖视图。
图6为本发明又一实施形态中的电路芯片组件即IC芯片组件122的示意图。
图7为本发明再一实施形态中的电路芯片组件即IC芯片组件132的示意图。
图8为本发明另一实施形态中的装有电路芯片的卡即非接触型IC卡30的剖视图。
图9为本发明再一实施形态中的装有电路芯片的卡即非接触型IC卡50的剖视图。
图10为构成本发明又另一实施形态中的电路芯片组件即IC芯片组件的IC芯片的谐振电路150的电路图。
图11为构成本发明再另一实施形态中的电路芯片组件即IC芯片组件的IC芯片的谐振电路160的电路图。
图12为本发明又另一实施形态中的装有电路芯片的卡即非接触型IC卡170的剖视图。
图13所示为现有非接触型IC卡之一例的立体图。
图14A为沿图13中的XIVA-XIVA线的剖视图，图14B为IC卡2的电路图。
实施发明的最佳形态
图1示出了本发明一实施形态中的装有电路芯片的卡即非接触型IC卡100的外观构成。IC卡100为单线圈型IC卡，可使用于滑雪场的悬空索道及铁路的自动剪票、货物的自动分检等。
图2示出沿图1中的II-II线的剖面。IC100的构成为，依次层叠有第1基材即表层材料32、形成中心材料层的中心材料34及第2基材即表层材料36。作为表层材料32、36，使用聚氯乙烯、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等的合成树脂。而中心材料34由合成树脂构成。
在中心材料34形成的层之中设有空洞部72。空洞部72上固定着与表层材料32接触的、作为电路芯片组件的IC芯片组件102。在本实施形态中，IC芯片组件仅由电路芯片即IC芯片104构成。
图3示出IC芯片104的示意图。IC芯片104具有处理电路层106。
处理电路层106设有非易失性存储器、调制解调电路及电容器等，构成进行通信方面处理的处理部(未图示)。在本实施形态中，构成处理电路层106的电容器之中，至少1个由强电介质构成。但也可以使所有的电容器都是普通的常规电介质电容器。
此外，在处理电路的构成之中，设有将金属布线形成为环状而构成的线圈(天线)44。
这样构成后，仅用处理部及天线的功能一体化的1个IC芯片104就完成进行通信的功能，故不必进行IC芯片104之外的布线。因此，不会发生随着外部布线的连接作业产生的连接不良。此外，即使对IC卡100施加挠曲，也不会发生外部布线的断线、连接脱开等的事故。
此外，因为线圈44与IC芯片104成为一体，所以不会发生为了确保线圈44的设置地方而使IC芯片104的设置位置受到限制的情况。因此，可以将与线圈44成为一体的小面积的IC芯片104配置在不会发生大的挠曲的任意位置。因此，即使对IC卡施加大的作用力，IC芯片104也不会发生大的变形。
此外，因为无外部布线的连接作业，故装配极方便。因此，能降低制造成本。另外，因为电容器也装在IC芯片104内，故不需要安装电容器的工时。因此，可以进一步降低制造成本。
另外，仅用1个小的IC芯片104就能完成通信功能。因此，IC卡100内的配置灵活性很高。另外，在装配作业中，只要使用预先形成的1个IC芯片组件102就行，所以，因作业性的提高，可进一步降低制造成本。
还有，在本实施形态中，因为在IC芯片104内部完成了进行通信的功能，故IC芯片104形成之后，不必进行形成线圈等的作业。因此，可进一步降低制造成本。
此外，进行装配作业时，因为线圈44不露出在IC芯片104的外部，故可以防止作业时发生线圈的断线事故等。
另外，在本实施形态中，表层材料32、36的厚度均为0.1mm，IC卡100的整体厚度为0.768mm。IC芯片104为边长3mm的正方形，厚度为0.25mm。但本发明并不受这些尺寸或材料的限制。
IC卡100的动作与现有的IC卡2的相同。即，用由形成于IC芯片104的线圈44及电容器构成的谐振电路接收从读出/写入器(写入/读取装置，未图示)送来的电磁波，并将此作为电源。另外，谐振电路的构成与图14B所示的谐振电路22相同。此外，获得的电能由另外的电容器进行滤波。
此外，设于IC芯片104的控制部(未图示)读出重叠在该电磁波上送来的信息，并作出应答。应答通过使谐振电路的阻抗发生变化来进行。读出/写入器通过检测随着IC卡100一侧的谐振电路阻抗的变化而导致自身的谐振电路(未图示)发生的阻抗的变化，来获知应答内容。
这样，就能在卡片内不具有电源且非接触的情况下进行信息的收发。
另外在上述实施形态中，线圈44仅设置为1层布线层。但也可以设置多层布线层，用全部多层布线层形成线圈44。这样构成的话，可以不增加投影面积而增加线圈的圈数。
以下，图4示出本发明其它实施形态中的电路芯片组件即IC芯片组件112的示意图。使用IC芯片组件112的IC卡的外观及剖面构成与IC卡100时的基本相同(参照图1、图2)。另外，使用IC芯片组件112的IC卡的动作也与IC卡100的相同。
在本实施形态中，IC芯片组件112也仅由电路芯片即IC芯片114构成。如图4所示，IC芯片114的上表面114a上，通过印刷，直接形成有线圈44。
图5所示为沿图4中的V-V线的剖面图。IC芯片114具有处理电路层116及形成在处理电路层116之上的保护膜即钝化膜118。作为钝化膜118，使用用PSG或等离子CVD法堆积成的氮化硅膜等。通过回流工序等使钝化膜118的表面平坦化，形成IC芯片114的上表面114a。
IC芯片114的上表面114a设有端子119。端子119贯穿钝化膜118，与处理电路层116电连接。在本实施形态中，端子119由金(Au)构成。
IC芯片114的上表面114a如前所述，通过印刷形成有细微的环状的金属线，构成线圈44。线圈44的端部通过端子119与处理电路层116电连接。
处理电路层116设有非易失性存储器、调制解调电路及电容器等，构成进行通信方面处理的处理部(未图示)。
若这样构成，用较简单的印刷技术，就能在IC芯片114表面直接形成线圈44。并可以形成印刷图形，使得在形成线圈44的同时将线圈44与端子119连接。因此，不必另外设置连接线圈44与端子119用的工序。即，能方便地将线圈44与IC芯片114一体化。能减少制造工序，故能减少不良情况的发生率。
另外在本实施形态中，在IC芯片114的上表面114a，是通过印刷形成线圈44的，但也可以通过蚀刻等在IC芯片114的上表面114a上形成线圈44。
接着，图6示出本发明另一实施形态中的电路芯片组件即IC芯片组件122的示意图。使用IC芯片组件122的IC卡的外观及剖面构成与IC卡100的基本相同(参照图1及图2)。此外，使用IC芯片组件122的IC卡的动作也与IC卡100时的相同。
与上述各实施形态不同，在本实施形态中，IC芯片组件122由电路芯片即IC芯片124及形成有线圈44的薄膜126构成。
IC芯片124的构成与上述(参照图4)的IC芯片114基本相同，在由钝化膜覆盖的上表面124a上设有端子119。
在薄膜126的下表面126a上，如前所述，通过印刷或蚀刻等呈环状地形成有细微的金属线，构成线圈44。在线圈44的端部形成有端子128。
在IC芯片124的上表面124a上重叠配置薄膜126的下表面126a，并使IC芯片124的端子119与薄膜126的端子128接合。作为接合方法，例如可以用金(Au)形成端子119与端子128之一，而用锡(Sn)形成另一个，并利用共晶来结合。
若这样构成，例如可以使用印刷和蚀刻等较简单的技术，在薄膜126上形成线圈44。此外，用所谓凸头技术及焊接技术等较简单的接合技术，能将IC芯片124的端子119与线圈44的端子128相连接。因此，能较容易地使线圈44与IC芯片124成为一体。
在图7示出了本发明另一实施形态中的电路芯片组件即IC芯片组件132的示意图。使用IC芯片组件132的IC卡的外观及剖面构成与IC卡100的基本相同(参照图1及图2)。另外，使用IC芯片组件132的IC卡的动作也与IC卡100的相同。
在本实施形态中，IC芯片组件132由电路芯片即IC芯片134及卷绕在IC芯片134周围的线圈44构成。
IC芯片134的构成与上述(参照图4)的IC芯片114基本相同，在被钝化膜覆盖的上表面134a上设有端子119。另外，卷绕在IC芯片134周围的线圈44的端部与端子119连接。
若这样构成，就不必预先形成专用的线圈，只要在IC芯片134上绕上金属线，就能方便地形成线圈44。
图8示出了本发明另一实施形态中的装有电路芯片的卡即非接触型的IC卡30的剖面构成。IC卡30的外观与IC卡100基本相同(参照图1)。另外，IC芯片组件102本身也与IC卡100时的基本相同(参照图3)。因此，IC卡30的动作也与IC卡100时的相同。
如图8所示，IC卡30具有第1基材即表层材料32、中心材料34及第2基材即表层材料36依次层叠的结构。作为表层材料32、36，使用聚氯乙烯、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等的合成树脂。此外，中心材料34由合成树脂构成。
在中心材料34形成的层之中埋设有陶瓷框38。陶瓷框38由陶瓷构成，形成为圆筒形。陶瓷框38相当于增强体的框体。即，在本实施形态中，增强体仅由框体构成。
陶瓷框38的内部38a为空洞。在陶瓷框38的内部38a的下端部，与表层材料32接触，敷设有作为缓冲材料的弹性材料40。作为弹性材料40，使用有粘接性的硅橡胶。在弹性材料40之上，支承着作为电路芯片组件的IC芯片组件102。
这样，通过用陶瓷形成增强体，能获得高的刚性。因此，通过在中心材料34形成的层之中埋设陶瓷框38，能显著提高陶瓷框38附近的IC卡30的弯折刚性、扭曲刚性及按压刚性。
因此，即使对IC卡30施加强的弯折力、扭曲力或按压力，配置在陶瓷框内部38a的IC芯片组件102也不会发生大的变形。因此，即使被施加了弯折力、扭曲力或按压力，IC芯片组件102也几乎不会破损。即，能提高IC卡30的可靠性。
此外，经弹性材料40固定IC芯片组件102，因而即使对IC卡30施加冲击，该冲击也不会直接传递给IC芯片组件102。因此，能减轻冲击引起的IC芯片组件102的破损。
另外，在本实施形态中，表层材料32、36的厚度均为0.1mm，IC卡30的整体厚度为0.768mm。IC芯片组件102为边长3mm的正方形，厚度为0.25mm。
弹性材料40的厚度为0.118mm。陶瓷框38的高度为0.568mm。陶瓷框38的内径设定为与内装的IC芯片组件102的间隙为0.2-0.3mm左右。此外，陶瓷框38的外径约为23mm。但本发明并不受这些尺寸及材质的限制。
另外在本实施形态中，如图8所示的构成，是经弹性材料40将IC芯片组件102固定在表层材料32上，但也可以不经过弹性材料40，将IC芯片组件102直接固定在表层材料32上。
以下，图9示出本发明另一实施形态中的装有电路芯片的卡即非接触型IC卡50的剖面构成。IC卡50的外观构成与IC卡30相同(参照图1)。
但如图9所示，在IC卡50中，陶瓷框52的形状与IC卡30中的陶瓷框38(参照图8)的不同。即，陶瓷框52具有作为框体的圆筒部52a，以及与圆筒部52a的下端连成一体设置的板状体即底部52b，这一点与仅由圆筒状框体构成的陶瓷框38不相同。
此外如图9所示，IC芯片组件102直接固定在由陶瓷框52的圆筒部52a与底部52b形成的凹状空间52c的底部52b上。
这样，通过设置与圆筒部52a的下端连成一体的底部52b，可进一步提高陶瓷框52的刚性。因此，即使陶瓷框52的面方向(图1的X方向及Y方向)尺寸增大一定程度，也能确保所需刚性。因此，可增大IC芯片组件102的尺寸。因此，能更增大装在IC芯片组件102内的线圈44(参照图3)的尺寸。
此外如图9所示，由陶瓷框52和固定在陶瓷框52上的IC芯片组件102构成框架组件54。通过这样组件化，能提高制造时的作业性能及降低制造成本。
另外在本实施形态中，IC芯片组件102是直接固定在陶瓷框52的底部52b上的，但也可以如图8所示，在IC芯片组件102与陶瓷框52的底部52b之间夹入弹性材料40。若这样构成，能减缓施加于IC卡的冲击，较理想。
接着，图12示出了本发明另一实施形态中的装有电路芯片的卡即非接触型IC卡170的剖面构成。IC卡170的外观构成与IC卡30的相同(参照图1)。
但如图12所示，在IC卡170中，框体即陶瓷框172的形状与IC卡30中的陶瓷框38(参照图8)不相同。即，陶瓷框172的外侧与陶瓷框38一样形成为单一圆筒状，但内侧形成为有台阶圆筒状，这一点与陶瓷框38不相同。
此外如图12所示，在陶瓷框172的台阶部172a上粘接着作为缓冲件的支承薄膜174。支承薄膜174是形成为中空圆板状的合成树脂的薄膜。因此，支承薄膜174在陶瓷框172的内部空间172b内，由陶瓷框172的台阶部172a支承，呈悬空状态。
在支承薄膜174的大致中央，粘接着IC芯片组件102。因此，IC芯片组件102在陶瓷框172的内部空间172b内，由支承薄膜174支承，呈悬空状态。
通过这样构成，能更可靠减缓加于IC卡的冲击，是更理想的结构。此外如图12所示，由陶瓷框172、支承薄膜174及IC芯片组件102构成框架组件176。这样组件化能改善制造时的作业性能，降低制造成本。
另外在本实施形态中，作为缓冲件使用了中空圆板状的合成树脂薄膜，但缓冲件的形状、材质并不受此限制。
此外在上述实施形态中，作为增强体使用了贯穿圆筒状或有底圆筒状的筒体，但筒的外侧形状及内侧形状并不受这样的圆筒形状的限制。例如，作为增强体，也可以使用四方筒状等形状。还有，增强体并不限于简状的，例如也可以使用平板状的。此外，也可以设置多个增强体。例如，在电路芯片组件的上下，设置夹着电路芯片组件的增强体。
另外在上述实施形态中，用陶瓷构成增强体，但只要是刚性大的材料，用陶瓷之外的材料也行。例如，可以使用不锈钢等的金属材料及硬质合成树脂等。
另外在上述实施形态中，以用增强体进行增强的情况为例对具有IC芯片组件102的IC卡进行了说明，但这对于具有IC芯片组件112(参照图4)、IC芯片组件122(参照图6)或IC芯片组件132(参照图7)的IC卡都同样能适用。
以下对本发明另一实施形态的电路芯片组件即IC芯片组件进行说明。该IC芯片组件与图3所示IC芯片组件102的结构基本相同。但是，构成图3所示的IC芯片组件102的IC芯片104的谐振电路与图14B所示的谐振电路22是相同的电路，而构成本实施形态中的IC芯片组件的IC芯片的谐振电路是图10所示的谐振电路150，这点是不同的。
谐振电路150由具有5个电容器C1-C5及5个激光抽头T1-T5的电容器部152及线圈L构成，如图10所示连接。在电容器部152，电容器C1-C5分别通过激光抽头T1-T5并联连接。激光抽头T1-T5是有导电性的抽头，能通过照射激光而切断。
通过切断激光抽头T1-T5之中的适当抽头，可调整电容器部152的合成容量。通过调整电容器部152的合成容量，可调整谐振电路150的谐振频率。又，激光抽头T1-T5的切断是在IC芯片上形成电容器C1-C5及线圈L等之后的工序中进行的。
例如，可以边依次切断激光抽头T1-T5边测定谐振频率，当谐振频率达到规定的阈值时，使切断结束。
此外，当用相同工序制造的IC芯片间差异很小时，也可以使用作为试验样品的IC芯片，找出最佳的切断图形，然后，对用相同工序制造的IC芯片，用相同的切断图形来切断激光抽头T1-T5。
而当IC芯片有多种时，可以通过按每一IC芯片的种类改变激光抽头T1-T5的切断图形，来对每一种IC芯片设定不同的谐振频率。
电容器C1-C5的容量可以全部相同，也可以各不相同。例如，也可以将电容器C1-C5的容量分别设定为1μF、2μF、4μF、8μF、16μF。这样的话，就可以以1μF的间隔，在1μF-31μF之间调整合成容量。另外，电容器及激光抽头的个数并不限于5个。
也可以不用图10所示的谐振电路150，而用图11所示的谐振电路160取而代之。谐振电路160由包括6个线圈L1-L6及5个激光抽头T1-T5的线圈部162及电容器C构成，如图11所示连接。在线圈部162，线圈L1-L6串联连接，各线圈的连接点通过激光抽头T1-T5短路。
通过按激光抽头T1-T5的次序进行切断，可调整线圈部162的合成电感。通过调整线圈部162的合成电感，可调整谐振电路160的谐振频率。另外，线圈及激光抽头的个数并不限于5个。
能调整谐振频率的谐振电路并不限于这些。例如，也可以将图10的谐振电路150与图11的谐振电路160组合，构成谐振电路。
这样，可以在IC芯片上形成电容器和线圈之后调整谐振电路的电容或电感，使谐振电路的谐振频率能够调整。因此，尽管构成谐振电路的电路元件全部形成在IC芯片内，也能在该元件形成之后调整谐振频率。
即，即使制造条件有差异，也能使谐振频率在某种程度上稳定，故装有这样的IC芯片的IC卡的可靠性高。另外，在IC芯片的制造工序中，不改变形成电路元件的掩模图形，就能获得与各种谐振频率对应的IC芯片，所以能降低制造成本。
另外，在上述各实施形态中，作为天线使用了形成为环状的线圈，但线圈的形态不受此限制。作为天线，例如可以使用直线状的金属线、形成为弯折状的金属线等。
另外，在上述各实施形态中，以将本发明应用于单线圈型的非接触型IC卡的情况为例进行了说明，但本发明也可以应用于所谓多线圈型的非接触型的IC卡。此外，除了非接触型IC卡之外，也可以应用于接触型的IC卡。还有，不仅IC卡，也可以应用于装有电路芯片的所有组件及所有卡片。在此所称的卡片是指大致板状的物品，例如存取信用卡、铁路月票及铁路的车票等。

Claims (39)

1.一种装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其特征在于，
在包括处理部在内的电路芯片的内部或外部，所述天线的端子与该电路芯片的端子直接连接，
所述电路芯片在表面有与内藏的处理部电连接的端子，
所述天线通过在薄膜上固定形成金属线而形成，
将所述天线与电路芯片的表面接触配置，并在该表面与所述端子电连接。
2.根据权利要求1所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
配置有含有框体的增强体以包围所述电路芯片。
3.根据权利要求1所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
所述电路芯片的所述处理部包括非易失性存储器和调制解调电路。
4.一种装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其特征在于，
在包括处理部在内的电路芯片的内部或外部，所述天线的端子与该电路芯片的端子直接连接，
所述电路芯片在表面有与内藏的处理部电连接的端子，
通过在电路芯片上绕上金属线而形成所述天线，并在该表面与所述端子电连接。
5.根据权利要求4所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
配置有含有框体的增强体以包围所述电路芯片。
6.根据权利要求4所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
所述电路芯片的所述处理部包括非易失性存储器和调制解调电路。
7.一种装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其特征在于，
在包括处理部在内的电路芯片的内部或外部，所述天线的端子与该电路芯片的端子直接连接，
所述电路芯片在表面有与内藏的处理部电连接的端子，
通过在电路芯片的表面固定形成金属线而形成所述天线，并在该表面与所述端子电连接。
8.根据权利要求7所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
配置有含有框体的增强体以包围所述电路芯片。
9.根据权利要求7所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
所述电路芯片的所述处理部包括非易失性存储器和调制解调电路。
10.一种装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其特征在于，
在包括处理部在内的电路芯片的内部或外部，所述天线的端子与该电路芯片的端子直接连接，
用所述电路芯片内部形成的布线层来构成所述天线，并在电路芯片内部与处理部电连接。
11.根据权利要求10所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
配置有含有框体的增强体以包围所述电路芯片。
12.根据权利要求10所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
所述电路芯片的所述处理部包括非易失性存储器和调制解调电路。
13.根据权利要求10所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
使设于所述电路芯片内部的、由电容器和作为所述天线的线圈构成的谐振电路的谐振频率可以调整。
14.根据权利要求13所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
通过有选择地切断预先设于所述电路芯片内部的多个电容器的布线，来获得所需谐振频率。
15.根据权利要求13所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
通过有选择地切断预先设于所述电路芯片内部的多个线圈的布线，来获得所需谐振频率。
16.一种装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其特征在于，具有：
第1基材，
相对所述第1基材、沿卡片的厚度方向相隔规定距离配置的第2基材，
配置在所述第1基材与所述第2基材之间的中心材料层，
内部设有处理部并在表面设有与该处理部电连接的端子的电路芯片，
通过在薄膜上固定形成金属线而形成、并配置于所述电路芯片的表面、在该表面与所述端子电连接的天线，
在所述中心材料层配置所述电路芯片和所述天线。
17.根据权利要求16所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
配置有含有框体的增强体以包围所述电路芯片。
18.根据权利要求16所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
由作为所述天线的线圈及构成所述电路芯片的电路元件中的至少1个电容器构成谐振电路。
19.根据权利要求16所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
在构成所述电路芯片的电路元件之中，至少1个电容器由强电介质构成。
20.根据权利要求16所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
所述电路芯片的所述处理部包括非易失性存储器和调制解调电路。
21.一种装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其特征在于，具有：
第1基材，
相对所述第1基材、沿卡片的厚度方向相隔规定距离配置的第2基材，
配置在所述第1基材与所述第2基材之间的中心材料层，
内部设有处理部并在表面设有与所述处理部电连接的端子的电路芯片，
通过在所述电路芯片上绕上金属线而形成、并在所述电路芯片的表面与所述端子电连接的天线，
在所述中心材料层配置所述电路芯片和所述天线。
22.根据权利要求21所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
配置有含有框体的增强体以包围所述电路芯片。
23.根据权利要求21中的任一项所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
由作为所述天线的线圈及构成所述电路芯片的电路元件中的至少1个电容器构成谐振电路。
24.根据权利要求21所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
在构成所述电路芯片的电路元件之中，至少1个电容器由强电介质构成。
25.根据权利要求21所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
所述电路芯片的所述处理部包括非易失性存储器和调制解调电路。
26.一种装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其特征在于，具有：
第1基材，
相对所述第1基材、沿卡片的厚度方向相隔规定距离配置的第2基材，
配置在所述第1基材与所述第2基材之间的中心材料层，
内部设有处理部并在表面设有与所述处理部电连接的端子、通过在该表面固定形成金属线而形成天线、并在该表面将所述天线与所述端子电连接的电路芯片，
在所述中心材料层配置所述电路芯片。
27.根据权利要求26所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
配置有含有框体的增强体以包围所述电路芯片。
28.根据权利要求26所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
由作为所述天线的线圈及构成所述电路芯片的电路元件中的至少1个电容器构成谐振电路。
29.根据权利要求26所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
在构成所述电路芯片的电路元件之中，至少1个电容器由强电介质构成。
30.根据权利要求26所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
所述电路芯片的所述处理部包括非易失性存储器和调制解调电路。
31.一种装有利用电磁波进行通信的天线及进行通信方面处理的处理部的装有电路芯片的卡，其特征在于，具有：
第1基材，
相对所述第1基材、沿卡片的厚度方向相隔规定距离配置的第2基材，
配置在所述第1基材与所述第2基材之间的中心材料层，
在内部设有处理部、并用内部形成的布线层构成天线、在内部使所述处理部与所述天线电连接的电路芯片，
在所述中心材料层配置有所述电路芯片。
32.根据权利要求31所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
配置有含有框体的增强体以包围所述电路芯片。
33.根据权利要求31所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
由作为所述天线的线圈及构成所述电路芯片的电路元件中的至少1个电容器构成谐振电路。
34.根据权利要求31所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
在构成所述电路芯片的电路元件之中，至少1个电容器由强电介质构成。
35.根据权利要求31所述的装有电路芯片的卡，其特征在于，
所述电路芯片的所述处理部包括非易失性存储器和调制解调电路。
36.一种装有电路芯片的卡片所用的电路芯片组件，其特征在于，具有：
包括进行通信方面处理用的处理部的电路芯片，
与所述处理部电连接、并在所述电路芯片的内部或外部、其端子与所述电路芯片的端子直接连接的、利用电磁波进行通信用的天线，
所述天线通过在薄膜上固定形成金属线而形成，
与所述电路芯片的表面接触地配置该薄膜。
37.一种装有电路芯片的卡片所用的电路芯片组件，其特征在于，具有：
包括进行通信方面处理用的处理部的电路芯片，
与所述处理部电连接、并在所述电路芯片的内部或外部、其端子与所述电路芯片的端子直接连接的、利用电磁波进行通信用的天线，
所述天线通过在所述电路芯片上固定形成或绕上金属线而形成。
38.一种装有电路芯片的卡片所用的电路芯片组件，其特征在于，具有：
包括进行通信方面处理用的处理部的电路芯片，
与所述处理部电连接、并在所述电路芯片的内部或外部、其端子与所述电路芯片的端子直接连接的、利用电磁波进行通信用的天线，
所述天线由所述电路芯片内部形成的布线层构成。
39.根据权利要求36-38中的任一项所述的电路芯片组件，其特征在于，
所述电路芯片含有电容器，
所述天线由线圈构成，
包括所述电容器和所述线圈构成谐振电路，
使所述谐振电路的谐振频率可以调整。
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