集成电路卡的制作方法

专利名称：集成电路卡的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种具有用在例如ID卡(识别卡)、会员卡、预付卡、现金卡、经常往返者通行证等中的信息记录介质的IC卡。更具体地说，本发明涉及一种具有电子数据记录信息和可视信息的IC卡。
背景技术：
传统地，用于识别个人的ID卡中，用磁或光读取记录信息的方法已经广泛地用于信用卡等中。但是，该技术受到普及，并且卡中的数据容易被篡改或者伪造卡到处蔓延，以及人们实际上由于伪造卡而遭受损失的情况日益增多。由于这个原因，近年来，作为能够控制和保护个人数据的装置，由于包含有IC芯片的IC卡具有大的数据容量且能够容纳编码数据，因此它已经受到了人们的关注。
要记录到IC卡上的数据容纳在加入到IC卡中的IC芯片内。因此，为了显示或读取记录在IC卡上的数据，需要通过专用读取设备来读取记录数据，因此普通用户不能自己读取数据。例如，在其中给成员增加高奖励(highpremium)或点数的会员卡中，如果仅将它记录到卡上，则另外需要通过信息单(information note)或类似方式的查询。而且，当仅仅将数据记录到往返者通行证的卡上时，另外需要用于读取数据的装置。
便于显示记录数据的需求不断增加，并且近来，为了满足该需求而开发出一种技术，其中，提供一种聚合物/低分子型可重写显示介质或一种可重写显示介质作为卡表面上的可重写显示层，其中聚合物/低分子型可重写显示介质包含分散到树脂粘合剂中的有机低分子，并且它通过利用不透明-透明对比度来实现显示，而可重写显示介质包含分散在树脂粘合剂中的无色化合物以及与该无色化合物发生反应的显色和消色剂，并且它可以控制热能，使得无色化合物显色或消色。上述可重写显示层由支撑物例如塑料片、有色层、记录(聚合物/低分子或无色化合物、显色和消色剂)层和保护层组成。
可重写显示层形成在具有位于包括两层或更多层的多层塑料片之间的IC模块的成形物品的至少一个表面上，其中IC模块具有通过密封树脂或加固板加固的IC安装部分。
IC模块包括安装在具有天线线圈(antenna coil)的绝缘衬底上的IC芯片，并且IC模块的IC安装部分由于其上有密封树脂或加固板而在前后表面上部分地具有突起。由于这个原因，存在一个问题是，IC模块的不平坦表面导致卡的表面在卡的形成过程中变得不平坦且平坦性降低，因此在印刷操作中在可重写显示层和印刷头之间产生间隔损失(spacing loss)，从而导致发生印刷遗漏或轻微接触，使得不能获得满意的印刷特性。因此，近年来，在IC卡生产技术中，非常重要的是开发出一种用于在形成卡后获得卡表面的良好平坦性的方法。
作为用于提高卡表面的平坦性的传统技术，例如，下面所示的专利文献1中描述了一种卡的结构，其中在堆叠在IC模块上的塑料片上对应于IC安装部分的区域形成通孔(释放孔(reliefhole))，从而吸收IC模块的不平坦表面。此外，下面所示的专利文献2中描述了一种卡的结构，其中多层塑料片通过组合片厚度或构成材料得以改进，以调节树脂的流动性从而吸收IC模块的不平坦表面。
日本专利申请公开No.2001-319210[专利文献2]日本专利申请公开No.2001-283175发明内容如上所述，由于所加入IC模块的IC安装部分的不平坦表面，传统的IC卡不能实现满意的表面平坦性，因此在其表面上具有可重写显示层的IC卡造成一个问题，即当通过印刷头在卡表面上显示记录数据时导致间隔损失，因此发生印刷遗漏或轻微接触，从而降低印刷特性。
鉴于上述问题，提出本发明，并且其任务是提供一种IC卡，它获得满意的卡表面平坦性以实现满意的卡表面印刷特性。
本发明人为了解决上述问题进行了广泛且深入的研究。结果，他们已经发现，当IC模块的IC安装部分的突起高度和用于容纳IC安装部分的通孔的高度满足某一要求时，其中，通孔是在构成其中安设有IC模块的核心层的片材料中形成的，可以改善形成卡后卡表面的平坦性，从而完成本发明。
具体地说，本发明的IC卡具有如下的特性特征，即当把通孔的高度之和取作A(μm)，把IC模块的IC安装表面上的突起高度取作B1(μm)，且把IC模块的IC非安装表面上的突起高度取作C1(μm)时，A的值落在(B1+C1)±30μm的范围内。
当通孔的高度之和A大于IC模块的突起高度B1，C1之和时，在通孔中形成其中不容纳IC安装部分的空区域，从而产生一个台阶。这个台阶填充有在形成期间从周边流入的熔化树脂，使得防止IC安装部分之上的卡表面部分变得不平坦，由此提高卡表面的平坦性。此外，当通孔的高度之和A小于IC模块的突起高度B1，C1之和时，从通孔突起的IC安装部分形成一台阶，且堆叠在该台阶之上的片材料在形成期间被加热熔化且分散开来以吸收台阶，使得防止IC安装部分之上的卡表面部分变得不平坦，由此提高卡表面的平坦性。
另一方面，当通孔高度之和A与突起高度之和(B1+C1)的差大于30μm时，在这种情况下形成的空区域不能在形成过程中被满意地吸收且最终导致卡表面不平坦，使得不能得到良好的印刷特性。
本发明的另一种IC卡具有如下的特性特征，即当把IC模块的IC安装表面上的突起高度取作B1(μm)，IC模块的IC非安装表面上的突起高度取作C1(μm)，IC模块的IC安装表面侧的通孔的高度取作B(μm)，并且把IC模块的IC非安装表面侧的通孔的高度取作C(μm)时，满足关系B＝B1±30μm，且C＝C1±30μm。注意当C1为零时，C为零。
当通孔的高度B，C分别大于IC模块的突起高度B1，C1时，在通孔中存在其中不容纳IC安装部分的空区域。这个区域填充有在形成期间从周边流入的熔化树脂，使得防止IC安装部分之上的卡表面部分变得不平坦，由此提高卡表面的平坦性。此外，当通孔的高度B，C分别小于IC模块的突起高度B1，C1时，从通孔突起的IC安装部分形成一台阶，且堆叠在该台阶之上的片材料在形成期间被加热熔化且分散开来以吸收台阶，使得防止IC安装部分之上的卡表面部分变得不平坦，由此提高卡表面的平坦性。
另一方面，当通孔高度B和突起高度B1之差与通孔高度C和突起高度C1之差分别大于30μm时，在这种情况下产生的台阶不能在形成过程中被满意地吸收且最终导致卡表面不平坦，使得不能得到良好的印刷特性。
因此，通过具有如下结构，即通孔高度之和A或者各个通孔的高度B和C落在上述范围内，形成卡后的卡表面可以得到良好的平坦性以获得良好的卡表面上的印刷特性。
在本发明的IC卡中，通过调整IC模块的IC安装部分中的突起高度和形成在夹有IC模块的片材料中的通孔的高度之间的关系，可以得到其平坦性对于形成在卡表面上的可重写显示层足以获得满意印刷特性的IC卡。


通过下面结合附图对本发明的优选实施例进行描述，本发明上述和其它目的、特性和优点将会变得更加清楚，其中图1是示出了根据本发明一个实施例的IC卡10的结构的一个例子的侧剖视图；图2是示出了IC卡10的电路结构的图；图3是组成IC卡10的IC模块11的平面图；图4是示出了IC模块11的IC安装部分的结构的侧剖视图；图5是示出了整个IC模块11的侧剖视图；图6是IC卡的侧剖视图，示出了其中安设有IC模块11的核心层12的结构的一个例子；图7是IC卡的侧剖视图，示出了核心层12的结构的另一个例子；图8是IC卡的侧剖视图，示出了核心层12的结构的另一个例子；图9是实验例子中薄片的各自厚度值和组成材料；以及图10是实验例子中通孔的高度之和各自的一些评价结果。
具体实施例方式
以下，将参考附图描述本发明的优选实施例。
图1示出了根据本发明一个实施例的非接触式IC卡10的结构的一个例子。包括多个熔合在一起的热塑塑料片的核心层12具有安设在其中的IC模块11。在图1中，在核心层12的上部表面上，包括可重写热敏记录层23和保护层24的重写片25堆叠在作为印刷片的外部片22上。作为印刷片的外部片21堆叠在核心层12的下部表面上。
IC模块11包括绝缘衬底19，形成在绝缘衬底19上的天线线圈，安装在天线线圈上的IC芯片14，用于封装IC芯片14的密封树脂15，以及通过密封树脂15形成在IC芯片14上的加固板16。如果需要，通过密封树脂(粘接材料)17在绝缘衬底19的IC非安装表面(如图1所示的上表面)的IC安装部分上安设加固板18。
图2示出了本实施例的IC模块11的基本电路结构。IC模块11具有这样的结构，即整流二极管28，平滑电容29和IC芯片14连接到由天线线圈26和调谐电容27构成的谐振电路上。天线线圈26用作与IC芯片14分开的一部分，但是调谐电容27，整流二极管28和平滑电容29可以包括到IC芯片14中。
用于具有图2所示的电路结构的IC卡10中的天线线圈和其它导线分布图(conductor pattern)通过对具有导电性的箔式或线形成品例如铜、铝、金或银或者导电层进行模式蚀刻处理(pattern etching treatment)，其中，导电层是利用汽相沉积(vapor deposition)或电镀方法在绝缘衬底19上由上述金属形成的。图3是IC模块11的IC安装表面的概略平面图，且示出了IC芯片14连接于天线线圈26的各个端部。
绝缘衬底19包括例如聚酰亚胺；聚酯，如聚酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，或聚乙烯萘；聚烯烃，如丙烯；纤维素，如三乙酸纤维素或二乙酸纤维素；乙烯树脂，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂，丙烯腈-苯乙烯树脂，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚甲基丙烯酸脂，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙基丙烯酸脂，聚乙基丙烯酸甲酯，乙烯乙酸酯(vinyl acetate)，或聚乙烯醇；或聚碳酸酯中的一种材料或其混合物，并且只要具有绝缘特性，任何有机材料都可以使用。对于厚度和弹性模量，可以使用300N/m2或更大的弹性模量以及20到100μm的厚度。
作为用于在绝缘衬底19上形成天线线圈26、调谐电容27、整流二极管28、平滑电容29、IC芯片14等的方法的一个例子，可以提及一种利用聚合有机物质/低分子有机物质或其复合物将它们固定在一起的方法。
作为可用的树脂，可以使用热塑性树脂的单一材料，例如聚酯聚亚安酯树脂；聚亚安酯树脂；聚酯树脂；乙烯树脂，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂，丙烯腈-苯乙烯树脂，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚甲基丙烯酸脂，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙基丙烯酸脂，聚乙基丙烯酸甲酯，乙烯乙酸酯，或聚乙烯醇；或聚碳酸酯，或者它们的混合物。
而且，可以使用传统公知的粘合剂树脂，例如热固树脂，如酚醛树脂，环氧树脂或硅树脂。作为活性有机低分子制剂，可以使用每个分子里具有至少两个或更多异氰酸酯(NCO)的化合物或具有环氧官能团(functional group)的化合物，并且可以使用具有活性官能团的化合物与具有反应性官能团例如羟基、氨基等的化合物的混合物。
作为用于将IC芯片14连接到天线线圈26的方法的一个例子，可以提及一种如颠倒表示IC芯片14一部分的图4所示的方法，其中形成在IC芯片14的活性表面(active surface)上的突起电极(突块)14a采用面朝下粘接通过各向异性导电粘接层40连接到天线线圈26。各向异性导电粘接层40由分散在粘接树脂上的导电微粒形成，且只能在厚度方向上实现导电性。
作为用于各向异性导电粘接层40的粘接树脂，可以使用例如聚亚安酯树脂；聚酯聚亚安酯树脂；乙烯树脂，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂，丙烯腈-苯乙烯树脂，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚甲基丙烯酸脂，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙基丙烯酸脂，聚乙基丙烯酸甲酯，乙烯乙酸酯，或聚乙烯醇；聚碳酸酯树脂；或环氧树脂中的一种材料或者它们的混合物。
作为分散在粘接树脂上的导电微粒，可以使用Au，Ni，Al，Sn，或者通过对非导电微粒、中空微粒(hollow particle)或箔片的表面进行导电处理(利用Au，Ni，Al或Sn的物理或化学处理)而获得的微粒。这些导电微粒可以以这样的状态分散在粘接树脂上，即它们具有采用有机物质等作过非导电处理的表面。在IC芯片14的安装中，当IC芯片被按压和加热时，非导电处理微粒的表面上的非导电处理层破裂且导体表面暴露出来，从而在IC芯片14和天线线圈26之间产生电气连接。
纳入用于封装IC芯片14的密封树脂15，从而封装安装在绝缘衬底19上的IC芯片14。作为密封树脂15，可以使用环氧、硅或酚醛热固树脂。为了抑制由于因热固反应引起的体积收缩而在IC芯片14上产生的压力，将填料，中空微粒或箔片中的一种材料或它们的复合物分散在密封树脂15上。所用的填料、中空微粒或箔片具有为抑制因收缩引起的压力而适当调整的尺寸或微粒尺寸以及混合比例。加固板16安设在密封树脂15上，使得在密封树脂15固化以前覆盖IC芯片14。
在此使用的加固板16中，具有200到小于580的维氏硬度的材料是适合的。维氏硬度是根据JIS-Z2244中描述的测量方法来确定的，并且使用JIS-B7725中详述的维氏硬度检测装置。对于加固板16的形式和尺寸，使用直径等于或大于IC芯片14的最长长度的圆形或大致圆形。维式硬度为200到小于580的材料的例子包括非铁金属材料，如Cu-Sn-P，Ni-Cu-Zn和Cu-Be-Ni-Co-Fe；镍合金材料，如Ni-Co，Ni-Cr和Ni-Mo-Cu；镍-铁合金材料，如Ni-Fe；钛-钼-不锈钢材料，如SUS304，SUS301，SUS316，SUS631，ASL350，SUS430和SUS420；以及碳钢，如SK材料，并且可以使用通过对上述材料进行热处理而进一步改善硬度的材料。所用的加固板16可以具有30μm或更大的厚度，最好是50μm或更大，并且为了得到其厚度落在ISO标准中所指定的范围内的卡，最好是加固板16的厚度的上限为100或更少。
安设在IC模块11的IC非安装表面的IC安装部分上的密封树脂17和加固板18由上述材料构成。IC芯片14位于两个加固板16，18之间，因此具有更高的抵抗性来抵抗由外力产生的弯曲，使得可以获得IC卡10的可靠性。
接下来，描述本发明中的核心层12的结构。核心层12具有位于其中的图5所示的IC模块11，并且具有让IC模块11夹在其之间的多个薄片材料的层叠片。形成之前(热压之前)的核心层12的结构的例子如图6到8所示。
图6所示的IC卡10A是一个例子，其中核心层12包括一对外部核心片S1、S4和一对内部核心片S2、S3。内部核心片S2在IC非安装表面侧与IC模块11相邻，而内部核心片S3在IC安装表面侧与IC模块11相邻。外部核心片S1堆叠在内部核心片S2上，而外部核心片S4堆叠在内部核心片S3上。
内部核心片S2，S3分别具有通孔S2c，S3b，这些通孔安设在与IC模块11的各个芯片安装部分相对应的部分内。通孔S2c，S3b形成为使得其比安设在IC模块11的IC安装部分上的密封树脂15，17和加固板16，18的各个外部直径大，并且当内部核心片S2，S3分别堆叠在IC模块11上时，通孔S3b将IC芯片14，密封树脂15和加固板16容纳在其内，并且通孔S2c将密封树脂17和加固板18容纳在其内(参见图6)。
在本实施例中，如图5所示，通孔S3b的高度B(μm)与通孔S2c的高度C(μm)之和A(＝B+C)设在(B1+C1)±30μm的范围内，其中B1(μm)代表IC模块11的IC安装表面上的IC安装部分的突起高度，而C1(μm)代表IC模块11的IC非安装表面上的IC安装部分的突起高度。
当通孔S3b，S2c的高度之和A大于IC模块11的突起高度B1，C1之和时，在通孔中形成其中不容纳IC安装部分的空区域，由此形成了一个台阶。这个台阶填充有在热压期间从周边流入的熔化树脂，从而防止IC安装部分之上的卡表面部分变得不平坦，因此改善卡表面的平坦性。此外，当通孔S3b，S2c的高度之和A小于IC模块11的突起高度B1，C1之和时，从通孔中突出的IC安装部分形成一台阶，且堆叠在该台阶上的片材料在热压期间被加热熔化且分散开来以吸收台阶，从而防止IC安装部分之上的卡表面部分变得不平坦，因此改善卡表面的平坦性。
另一方面，当通孔S3b，S2c的高度之和A与突起高度之和(B1+C1)的差大于30μm时，在这种情况下形成的台阶不能在热压过程中被满意地吸收且最终导致卡的表面不平坦，使得不能得到较好的印刷特性。
当核心层12构造为使其满足上述要求时，不仅可以抑制IC安装部分的外部片21，22上的印刷图案变形，而且可以改善在其上形成重写片25的卡表面的平坦性，使得在重写片25和印刷头之间不产生间隔损失，由此使得有可能获得满意的印刷特性。
更优选的是，通孔S3b，S2c的高度之和A设为满足关系(B1+C1)-20μm≤A≤(B1+C1)+10μm。在这种情况下，卡表面的平坦性被进一步改善，使得相对于重写片25可以得到较好的印刷特性。
而且，当通孔S3b的高度B在B1±30μm的范围内且通孔S2c的高度C在C1±30μm的范围内时，可以得到更加满意的效果。
当通孔S3b，S2c的高度B，C分别大于IC模块的突起高度B1，C1时，通孔中存在一个未容纳IC模块安装部分的空区域。这个区域填充有在热压期间从周边流入的熔化树脂，从而防止IC安装部分之上的卡表面部分变得不平坦，因此改善卡表面的平坦性。此外，当通孔S3b，S2c的高度B，C分别小于IC模块11的突起高度B1，C1时，从通孔中突出的IC安装部分形成一台阶，并且堆叠在该台阶上的片材料在热压期间被加热熔化且分散开来以吸收台阶，使得防止IC安装部分之上的卡表面部分变得不平坦，由此改善卡表面的平坦性。
另一方面，当通孔S3b的高度B与突起高度B1之差和通孔S2c的高度C与突起高度C1之差分别大于30μm时，在这种情况下形成的台阶不能在热压过程中被满意地吸收且最终导致卡的表面不平坦，使得不能得到满意的印刷特性。
通孔S3b的高度B和通孔S2c的高度C可以分别由内部核心片S3和内部核心片S2的片厚度决定，这些通孔形成在内部核心片S3，S2中。
当IC模块11的IC非安装表面既不由密封树脂加固也不由加固板加固时，邻接于IC非安装表面的内部核心片没有通孔。即，当C1为0时，C为0。
核心层12的结构并不局限于图6所示的结构。例如，图7所示的IC卡10B具有作为例子的如下结构，其中外部片21在没有外部核心片的情况下，直接堆叠在内部核心片S3上，该内部核心片堆叠在IC模块的IC安装表面上，除了这一点外，该结构与图6所示的相似。IC卡10B构造成使得形成在内部核心片S3、S2中的通孔S3b，S2c的高度之和A与IC模块11的IC安装部分的突起高度之和(B1+C1)满足关系A＝(B1+C1)±30μm。
另一方面，图8所示的IC卡10C的核心层12具有这样的结构，其中孔S4b形成在堆叠在IC模块11的IC安装表面上的外部核心片S4中，使得孔S4b与位于内部核心片S3中的通孔S3b对齐，其中内部核心片S3与外部核心片S4邻接，且孔S4b具有与通孔S3b相同的形式。这种情况下的结构也满足上述公式，即关系A＝(B+C)＝(B1+C1)±30μm。在这种情况下，IC模块11的IC安装表面侧的通孔的高度B对应于内部核心片S3中的通孔S3b的高度与外部核心片S4中的通孔S4b的高度之和。
核心层12的结构并不局限于上述例子，并且例如，堆叠在IC模块11的IC安装表面和/或IC非安装表面上的内部核心片可以由多个片材料的层叠片构成。在这种情况下，容纳IC安装部分的通孔的高度由其中形成通孔的片材料的总厚度决定。
作为构成核心层12的内部核心片S2，S3和外部核心片S1，S4，可以使用由结晶度为5％或更低的晶体热塑性树脂构成的材料。作为结晶度为5％或更低的晶体热塑性树脂，具体地说，可以使用例如对苯二甲酸，环己烷二甲醇和乙二醇的共聚物(PETG)；共聚物和聚碳酸酯的混合物(PC)；对苯二甲酸，异酞酸，和乙二醇的共聚物；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂；聚苯乙烯树脂；聚丙烯腈树脂；聚乙烯醇树脂；聚甲基丙烯酸脂树脂；聚甲基丙烯酸甲酯树脂；乙烯乙酸酯树脂；或聚碳酸酯之中的一种非晶体树脂材料或者它们的混合物。
当具有差别很大的处理温度或流动性的热塑性树脂用于片中时，片的形成是有困难的，因此最好在片中使用相同的树脂材料。当使用具有适合于形成片的处理温度或流动性的热塑性树脂作为片的组成材料时，可以在其间夹有IC模块11的两个或更多片材料(例如，内部核心片S2，S3)中使用比率PETG∶PC＝5∶5到3∶7的材料，因此使得能够抑制由于缺少热阻而导致卡变形所产生的印刷特性的恶化，此外最好是，构成核心层12的所有片材料分别由比率PETG∶PC＝5∶5到3∶7的材料构成。
这些树脂不产生包括氯化氢的卤素气体，这被认为是在对所用树脂的热处理中严重地影响焚烧炉和环境。因此，上述树脂的使用有利于废气处理且使得能够降低环境的负担。
可以使用通过共挤压(co-extrusion)法由非晶体树脂和晶体树脂而不单是非晶体树脂制成的双面非晶体片。而且，在低晶体聚酯树脂或另一种树脂中，可以加入重量比为50％或更小，最好是重量比为15％或更小的添加剂和物质如聚合物。
另一方面，作为可用于外部片21，22中的树脂，可以使用例如聚酰亚胺；聚酯，如聚酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，或聚乙烯萘；聚烯烃，如丙烯；纤维素，如三乙酸纤维素或二乙酸纤维素；乙烯树脂，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂，丙烯腈-苯乙烯树脂，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚甲基丙烯酸脂，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙基丙烯酸脂，聚乙基丙烯酸甲酯，乙烯乙酸酯，或聚乙烯醇；或聚碳酸酯之中的一种材料或它们的混合物，并且为了改善通过热熔的粘接性，可以附加形成粘接层。
在附加形成的粘接层中，可以使用例如聚酯树脂；聚亚安酯树脂；聚酯聚亚安酯树脂；乙烯树脂，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂，丙烯腈-苯乙烯树脂，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚甲基丙烯酸脂，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙基丙烯酸脂，聚乙基丙烯酸甲酯，乙烯乙酸酯，或聚乙烯醇；聚碳酸酯树脂；或环氧树脂中的一种材料或它们的混合物。
接下来，形成安设在IC卡10的一个表面(图1和6到8所示的上部表面)上的重写片25作为可重写显示层，并且通过在重写片25上扫描印刷头来执行印刷操作，并且重写片25例如是可重写热敏记录层。
热敏记录层可以从聚合物/低分子型热敏记录层和无色化合物型热敏记录层中选择，其中，聚合物/低分子型热敏记录层根据分散在树脂基体(resinmatrix)中的有机低分子物质的结晶状态变化可逆地从不透明层变至透明层，而无色化合物型热敏记录层包括热显色合成物(thermally coloringcomposition)，它利用分散在树脂基体中的供电子显色化合物和受电子化合物之间的可重写显色反应。热敏记录层可以通过印刷方法，镀覆(coating)方法等形成，使得厚度大约变为4到20μm。
作为分散在聚合物/低分子型热敏记录层中的有机低分子物质的例子，可以提及的是脂肪酸，脂肪酸衍生物，和脂环族有机酸，更具体地说，饱和和非饱和脂肪酸和二羧酸，十四烷酸，十五烷酸，十六烷酸，十七烷酸，十八烷酸，十九烷酸，二十烷酸，二十二碳烷酸，二十四烷酸，二十六烷酸，二十九烷酸和三十烷酸，并且非饱和脂肪酸的特定例子包括油酸，反油酸，亚油酸，山梨酸和硬脂炔酸。脂肪酸，脂肪酸衍生物，和脂环族有机酸不限于此，并且可以使用其中之一或其中之二或更多的混合物。
作为所要使用的树脂基体，可以使用例如丙烯酸树脂，聚氨酯树脂，聚酯树脂，醋酸纤维素树脂，硝化纤维树脂，乙烯基氯树脂，或乙酸乙烯酯树脂中的一种材料或它们的混合物或共聚物。此外，为了将温度范围控制在使可重写热敏记录部分变得透明的范围内，可以根据树脂基体的重量加入重量比为0.1到20％的树脂增塑剂、高沸点溶剂等。此外，为了改善可重写热敏记录部分的抗反复印刷和擦除性，可以根据树脂基体的重量加入重量比为0.5到10％的适于树脂基体三维交联的固化剂、交联剂等。
另一方面，无色化合物型热敏记录层可以通过印刷方法，镀覆方法或类似方法由热显色合成物形成，从而使得厚度约为4到20μm，其中，该热显色合成物利用分散在树脂基体中的无色化合物与显色和消色剂之间的可重写显色反应。作为用在热敏记录层中的通常无色或浅色的无色化合物，可以使用通常用于压敏记录纸，热记录纸，光敏记录纸，电热敏记录纸或热传输纸中的物质，例如，氧杂蒽，螺吡喃(spiropyran)，内酯，荧烷和具有部分骨架(skeleton)的磺内酯，如内酯，磺内酯，或螺吡喃，但是没有具体的限制。
无色化合物的特定例子包括3，3-双(p-二甲氨基苯基)-6-二甲基氨基苯酞，3，3-双(p-二甲氨基苯基)苯酞，3，3-双(1，2-二甲基吲哚-3-某基)-6-二甲基氨基苯酞，3-二甲氨基-6-氯-7-甲基荧烷
3，3-双(9-乙基咔唑-3-某基-5)-二甲基氨基苯酞3-二甲氨基-7-二苄氨基荧烷3-二乙氨基-7-氯荧烷3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷，3-哌啶子基-6-甲基-7-苯胺基荧烷，3-(n-乙基-n-腈)氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷，3-二丁胺基-6-甲基-7-苯胺基荧烷，以及3-(n-乙基-n-四氢糠基)氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷，并且这些物质可以单独使用或组合使用。
显色和消色剂是一种利用热能效应可逆地放射质子且对于无色化合物具有显色效应和除色效应的化合物。换句话说，显色和消色剂具有由酚醛羟基或羧基组成的酸性基和由氨基组成的碱性基，并且由于热能的变化而变为酸性或碱性，从而导致无色化合物显色或消色。碱性基可以以官能团的形式或化合物一部分的形式存在。具有一个官能团作为其酸性基和具有一个官能团作为其碱性基中的任一种的显色和消色剂的例子包括氨基苯甲酸，o-氨基苯甲酸，4-氨基-3-甲基苯甲酸，3-氨基-4-甲基苯甲酸，2-氨基-5-乙基苯甲酸，3-氨基-4-丁基苯甲酸，4-氨基-3-甲氧基苯甲酸，3-氨基-4-乙氧基苯甲酸，2-氨基-5-氯苯甲酸，4-氨基-3-溴苯甲酸，2-氨基-2-硝基苯甲酸，4-氨基3-硝基苯甲酸，3-氨基-4-腈苯甲酸，氨基水杨酸，双氨基苯甲酸，2-甲基-5-氨基萘酸(aminonaphthoic aCid)，3-乙基-4-氨基萘酸，烟酸，异烟酸，2-甲基烟酸，以及6-氯烟酸。作为其碱性基的形式为碱性化合物一部分的显色和消色剂，可以提及的是含有苯酚羟基或羧基的化合物和含有氨基的化合物的盐或复盐，并且例子包括酸的盐或复盐，如羟基苯甲酸，羟基水杨酸，五倍子酸，或二苯酚乙酸，以及碱，如脂族胺，苯烷基胺，或三烯丙基烷基胺。特定例子包括p-羟基苯甲酸-烷基胺盐，p-羟基苯甲酸-苯基烷基胺盐，m-羟基苯甲酸-烷基胺盐，甲基p-羟基苯甲酸酯-烷基胺盐，十八烷酰p-羟基苯甲酸酯-烷基胺盐，二苯酚乙酸-烷基胺盐，以及辛基二苯酚乙酸-烷基胺盐，并且这些物质可以单独使用或结合使用。无色化合物以及显色和消色剂不限于此，并且可以使用其中之一或其中之二或更多的混合物。
作为树脂基体，可以使用例如丙烯酸树脂，聚酯树脂，聚亚安酯树脂，聚脲，三聚氰胺，聚碳酸酯，聚酰胺，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇，聚氯乙烯，或聚乙烯丁缩醛中的一种树脂或它们的混合物或共聚物。此外，为了改善可重写热敏记录部分的抗重复印刷和擦除性，可以根据树脂基体的重量加入重量比为0.5％到10％的适于树脂基体三维交联的固化剂、交联剂等。此外，为了进一步提高抵抗性，可以添加与无色化合物具有较高兼容性的紫外线吸收剂。
作为生产本发明的IC卡10的方法，可以使用通过热压的熔化层叠方法。熔化层叠方法是一种将用于卡的材料一起放在大于它们的镜面板之间且通过热熔压制法使其结合为一体的方法。作为在本例中使用的镜面板，可以使用镀镍铬铜板，具有抛光表面的不锈钢板或具有抛光表面的铝板。在熔化层叠方法中，透明保护片层叠在印刷卡的两个表面上，并且，在这种情况下，两个表面上的保护片的类型可以各自不同。可以通过用于传统纸张和塑料的印刷方法，具体地说，诸如胶版印刷法、丝网印刷(screen printing)法或照相凹版印刷法的公知印刷方法，将文字或图案印刷到卡上。
在熔化层叠之后，从镜面板上剥离集成卡材料，并且通过单边或阴阳模具(die)将其冲压出卡的形式。
通常，在冲压出卡形式后，通过压纹机将文字压印到卡上，且被压印的文字利用热传输箔通过尖端上色(tipping)来上色，或者将磁信息编码在磁条上，并且，如果需要，传输面部肖像，条形码等以完成IC卡。此外，为了改善例如图案印刷层的抗磨损性，可以提供保护层。而且，为了提供接触式IC芯片，切去卡的表面以形成凹口，然后利用粘接剂将IC芯片内嵌在凹口中，使得可以配备具有两个非接触式IC和接触式IC的组合或混合卡。
例子接下来，将描述用于检查本发明效果的实验例子1到36。在下述实验例子中，将参考特定值来进行解释，但是这些特定值不能作为对本发明的限制。
在下述例子中，主要是采用具有图6到8所示的结构例子的IC卡作为评价样本，其中，改变让IC模块夹在其间的组成核心层的片材料的厚度值和材料，并且检查评价关于卡表面上的重写层的印刷特性。
实验例子1采用具有图6所示的结构例子的IC卡10A作为评价样本。
(1)首先，如下生产IC模块11。
对由厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的绝缘衬底19施加聚酯聚亚胺酯树脂溶液，并且进行干燥以形成厚度为5μm的粘接层。然后，将铝箔放在粘接层上且在铝箔上施加抗蚀剂，然后进行曝光和显影处理以形成用于天线电路的抗蚀图案，然后是蚀刻处理，从而形成由铝构成的天线图案。含有天线图案的绝缘衬底19的厚度为60μm。接下来，通过各向异性导电层40，将IC芯片(4mm×4mm)14面向下粘接在绝缘衬底19的IC安装部分上来安装它(参见图4)。然后，将环氧密封树脂15，17分别施加到绝缘衬底19的IC安装表面和IC非安装表面上，此外，分别在其上放置由SUS304H制成的加固板16，18(直径7mm；厚度5μm)，并且在100℃进行固化，从而生产IC模块11。
为了测量所准备IC模块11的IC安装表面上的突起高度B1和IC非安装表面上的突起高度C1，测量IC安装部分的整个模块厚度(30个样品)，然后利用切割器除去模块的IC非安装表面上的密封树脂且测量IC安装表面上的突起高度。在厚度的测量中，使用Mitutoyo公司生产和出售的数字测微计。测量结果如下。
●IC安装部分的整个模块厚度450μm●IC安装表面上的突起高度B1290μm●IC非安装表面上的突起高度C1100μm(2)然后，如下生产核心层12。
作为组成核心层12的内部核心片S2，S3和外部核心片S1，S4，其中，外部核心片分别作为外部层来安设，采用其中加入有可以买到的白色填料(钛氧化物)的PET-G(对苯二甲酸，环己烷二甲醇和乙二醇的共聚物)片。邻接于IC模块11的IC安装表面的内部核心片S3的厚度为290μm，并且邻接于非安装表面的内部核心片S2的厚度为100μm。外部核心片S1，S4的厚度均为100μm。在内部核心片S3，S2中对应于IC安装部分的区域分别形成直径均为8mm的通孔S3b，S2c。通孔S3b，S2c的高度B，C由内部核心片S3，S2的各自片厚度自动决定。
IC模块11安设于内部核心片S2，S3之间且它们通过超声波粘结临时固定在一起。外部核心片S1，S4被放置在临时固定的片组的各个表面上，然后它们通过定向聚丙烯(OPP)膜被一起放置在厚度均为3mm的不锈钢镜面板之间，并且在温度为150℃和压制压力为0.98Mpa(10kg/cm2)的条件下通过热熔压制方法被压制和热熔。在通过冷却凝固之后，剥除OPP膜以产生其中安设有IC模块11的核心层12。
(3)然后，如下生产堆叠在核心层12的表面(IC非安装表面)和后表面上的外部片(印刷片)21，22和堆叠在顶表面上的重写片(可重写热敏记录片)25。用于卡前表面和卡后表面的图案分别通过丝印法(silk printing)/胶印法被印刷到厚度均为75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯片上，然后，将含有下列配方的粘结合成物通过凹板印刷法施加到片的各个内部表面上(面对核心层的表面)使得所施加的合成物的厚度变为3μm，然后在100℃的干燥温度下干燥以准备前表面印刷片22和后表面印刷片21。而且，作为可重写热敏记录片25，准备下面所示的可以买到的无色型(leuco coloring-type)重写片。
<粘结合成物>
聚酯树脂40份重量(重量百分比28.6％)甲苯50份重量(重量百分比35.7％)甲乙酮50份重量(重量百分比35.7％)<可重写热敏记录片>
由三菱纸张制造有限公司制造和出售衬底(PET)厚度25μm记录层厚度7μm保护层厚度3μm(4)如下形成卡。
将在上面(3)中准备的顶表面印刷片22和可重写热敏记录片25放置在上面(2)中准备的核心层12的表面(IC非安装表面)上，使得记录层作为外部层来安设，并且将在上面(3)中准备的后表面印刷片21放置在核心层12的后表面(IC安装表面)上，然后使用超声波粘结机将它们临时固定在一起。通过OPP膜，临时固定在一起的片组被放置在厚度均为3mm的不锈钢镜面板之间，并且在温度为120℃和压制压力为0.98MPa(10kg/cm2)的条件下通过真空热熔压制方法被压制和热熔。在通过冷却凝固之后，剥除OPP膜，并且取出卡形成产品，随后将其冲压成卡的形式，以生产实验例子1中的具有可重写热敏记录层的非接触式IC卡。
实验例子2到15除了在这些实验例子中使用具有图9所示的各自厚度值的内部核心片S2，S3之外，根据与实验例子1大致相同的过程，分别准备具有图6所示结构例子的IC卡10A作为评价样本。
实验例子16除了在该实验例子中使用图9所示的材料作为内部核心片S2，S3的组成材料之外，根据与实验例子1大致相同的过程，生产具有图6所示结构例子的IC卡10A作为评价样本。
实验例子17除了在该实验例子中使用图9所示的材料作为内部核心片S2，S3和外部核心片S1，S4的组成材料之外，根据与实验例子1大致相同的过程，生产具有图6所示结构例子的IC卡10A作为评价样本。
实验例子18到32分别生产具有图7所示结构例子的IC卡10B作为评价样本。在这些实验例子中，组成核心层12的片材料由内部核心片S2，S3和外部核心片S1三层组成，并且这些片的厚度和组成材料如图9所示，其中核心层12具有在上面(1)中准备且安设在其中的IC模块11。
实验例子33除了在该实验例子中使用图9所示的材料作为内部核心片S2，S3和外部核心片S1，S4的组成材料之外，根据与实验例子1大致相同的过程，生产具有图6所示结构例子的IC卡10A作为评价样本。
实验例子34生产具有图7所示结构例子的IC卡10B作为评价样本。在该实验例子中，内部核心片S2，S3和外部核心片S1的厚度和组成材料如图9所示。
实验例子35除了在该实验例子中使用图9所示的材料作为内部核心片S2，S3和外部核心片S1，S4的组成材料之外，根据与实验例子1大致相同的过程，生产具有图6所示结构例子的IC卡10A作为评价样本。
实验例子36生产具有图8所示结构例子的IC卡10C作为评价样本。在该实验例子中，内部核心片S2，S3和外部核心片S1的厚度和组成材料如图9所示。另外，在该实验例子中，IC安装表面侧的通孔的高度B对应于内部核心片S3的厚度和外部核心片S4的厚度之和，即300μm。
对于实验例子1到36中的样本，核心层的结构，印刷特性和热阻试验之后的印刷特性的评价结果，以及在焚烧过程中卤素气体的产生如图10所示。
在图10中，在内部核心片S2的片厚C(通孔S2c的高度)，内部核心片S3的片厚B(通孔S3b的高度)以及片通孔的高度之和A(＝B+C)的每一列中，[]中的数表示各个高度和高度C1，B1或B1+C1之差，其中，B1代表IC模块11的IC安装表面上的突起高度，并且C1代表IC非安装表面上的突起高度。
(5)评价印刷特性卡的可重写热敏记录层的印刷特性评价如下。使用Kyushu Matsushita电子有限公司制造和出售的热印刷机，在施加于热头的能量为0.45兆焦/点(mJ/dot)的情况下，对IC安装部分上的卡前后表面区域进行印刷，当发生印刷遗漏时，印刷特性被评定为×(叉)；当在被印刷部分出现轻微接触时，印刷特性被评定为△(三角)；当轻微出现印刷遗漏时，印刷特性被评定为○(圆圈)；并且当不发生印刷遗漏时，印刷特性被评定为双圈(双圆圈)(参见附图10)。
当在IC部分的周边发生印刷遗漏或轻微接触时，卡表面呈凸状，而当在IC部分发生印刷遗漏或轻微接触时，卡表面呈凹状。与凹状卡表面相比，凸状卡表面和热头之间的间隔损失较小，因此凸状卡表面容易实现令人满意的印刷特性。
热阻将所准备的IC卡在70℃/60％相对湿度的环境中保持72小时，并且冷却到室温，然后评价印刷特性。印刷特性的评价标准与上面结合印刷特性所述相同。
根据实验例子1到15的比较，可以发现，当IC安装表面的内部核心片S3的厚度B(通孔S3b的高度)与IC非安装表面的内部核心片S2的厚度C(通孔S2c的高度)之和A落在IC模块11的IC安装表面上的突起高度B1与IC非安装表面上的突起高度C1之和(B1+C1＝390μm)的±30μm的范围(例如，360到420μm的范围)内时，印刷特性是良好的(即，热阻测试之前的印刷特性被评定为X的样本之外的样本被判定具有令人满意的印刷特性)。
具体地说，根据各个实验例子的结果，可以发现，当内部核心片S2的厚度C在IC模块11的IC非安装表面的突起高度C1的±30μm的范围内，且内部核心片S3的厚度B在IC模块11的IC安装表面的突起高度B1的±30μm的范围内时，可以得到良好的印刷特性。此外，还可以发现，当满足关系(B 1+C1)-20μm≤A≤(B1+C1)+10μm，即A在370到400μm的范围内时，印刷特性一般非常令人满意。
而且，根据实验例子1，16，17和35的比较可以发现，当在组成核心层的片材料的至少一部分中使用PETG/PC热塑性树脂片时，在70℃/60％相对湿度下进行高温和高湿度环境试验72小时后，印刷特性不恶化。这样的原因推测起来是与仅PETG单一材料相比，PETG和PC的聚合物混合体具有更好的热阻，并且抑制印刷特性的恶化。
另一方面，根据实验例子17和21的比较可以发现，在对于内部核心片S2，S3的厚度均相同的结构中，当没有在可重写热敏记录片25的相对侧形成外部核心片S4，而是增加可重写热敏记录片25侧的外部核心片S1的厚度以补偿卡厚度不足时，印刷特性得到进一步的改进。这样的原因推测起来是增加可重写热敏记录片25之下的外部核心片S1的厚度使得有可能防止IC安装部分的不平坦表面导致卡表面变得不平坦。
而且，根据实验例子17到32的比较可以发现，在没有形成外部核心片S4而是增加外部核心片S1的厚度的结构中，当内部核心片S2，S3的厚度之和A落在(B1+C1)±30μm范围内时，印刷特性都令人满意。具体地说，根据各个实验例子的结果可以发现，当内部核心片S2的厚度C在IC模块11的IC非安装表面的突起高度C1的±30μm的范围内，且内部核心片S3的厚度B在IC模块11的IC安装表面的突起高度B1的±30μm的范围内时，可以得到满意的印刷特性。而且，可以发现，当满足关系(B1+C1)-20μm≤A≤(B1+C1)+10μm，即A在370到400μm的范围内，印刷特性一般非常令人满意。而且，可以发现，在热阻试验后，印刷特性没有发现恶化。
显而易见，上述理论也适用于实验例子36。这个实验例子被认为是具有包括外部核心片S4以及由用于实验例子21中的内部核心片S3构成的两层的结构，因此它被认为可以获得相似的效果。
最后，从图9和图10中可以清楚，当在实验例子1到32，35和36中使用PETG或PETG/PC材料作为核心层的组成材料等，而不同于使用氯乙烯树脂的实验例子33和34，在焚烧过程中没有生成卤素气体的危险，因此能够减轻环境负担。
上面描述了本发明的优选实施例，但是本发明并不局限于这些实施例，并且它们可以根据本发明的技术思想进行改变或修正。
例如，在上述实施例中，是以仅在IC非安装表面侧的卡表面上形成重写片25的IC卡为例来进行说明的，但是本发明并不局限于此，并且本发明可以应用于在IC安装表面侧的卡表面上形成有类似重写片的IC卡，以及仅在卡的后表面上形成有重写片的IC卡，并且类似地可以获得良好的印刷特性。
权利要求
1.一种IC卡，包括IC模块，包括安装在具有天线线圈的绝缘衬底上的IC芯片，和安设在所述绝缘衬底的至少IC安装表面上的芯片加固板；以及核心层，包括具有位于其间的所述IC模块的多个片材料，其中，在所述多个片材料中，至少邻接于所述IC模块的片材料具有用于在其中容纳所述IC芯片的通孔，所述通孔形成在对应于所述IC模块的IC安装部分的区域，其中满足关系A＝(B1+C1)±30μm，其中A(μm)代表所述通孔的高度之和，B1(μm)代表所述IC模块的IC安装表面上的突起高度，且C1(μm)代表所述IC模块的IC非安装表面上的突起高度。
2.根据权利要求1的IC卡，其中满足关系(B1+C1)-20μm≤A≤(B1+C1)+10μm。
3.根据权利要求1的IC卡，其中满足关系B＝B1±30μm，其中B(μm)代表所述IC模块的IC安装表面侧的所述通孔的高度。
4.根据权利要求1的IC卡，其中满足关系C＝C1±30μm，其中C(μm)代表所述IC模块的IC非安装表面侧的所述通孔的高度。
5.根据权利要求1的IC卡，其中满足关系B＝B1±30μm和C＝C1±30μm，其中B(μm)代表所述IC模块的IC安装表面侧的所述通孔的高度，且C(μm)代表所述IC模块的IC非安装表面侧的所述通孔的高度。
6.根据权利要求1的IC卡，其中组成所述核心层的所述多个片材料至少包括一对邻接于所述IC模块的内部核心片，和堆叠在所述一对内部核心片中的至少之一上的外部核心片。
7.根据权利要求1的IC卡，其中所述核心层具有形成在所述核心层的至少一个表面上的可重写显示层。
8.根据权利要求1的IC卡，其中在组成所述核心层的所述片材料中，具有位于其间的所述IC模块的至少一对片材料包括由对苯二甲酸、环己烷二甲醇和乙二醇的共聚物与聚碳酸酯构成的材料。
9.根据权利要求1的IC卡，其中组成所述核心层的所述片材料由不含氯的材料构成。
10.一种IC卡，包括IC模块，包括安装在具有天线线圈的绝缘衬底上的IC芯片，和安设在所述绝缘衬底的至少IC安装表面上的芯片加固板；以及核心层，包括具有位于其间的所述IC模块的多个片材料，其中，在所述多个片材料中，至少邻接于所述IC模块的片材料具有用于在其中容纳IC芯片的通孔，所述通孔形成在对应于所述IC模块的IC安装部分的区域，其中满足关系B＝B1±30μm且C＝C1±30μm，其中B1(μm)代表所述IC模块的IC安装表面上的突起高度，C1(μm)代表所述IC模块的IC非安装表面上的突起高度，B(μm)代表所述IC模块的IC安装表面侧的所述通孔的高度，且C(μm)代表所述IC模块的IC非安装表面侧的所述通孔的高度。
11.根据权利要求10的IC卡，其中满足关系A＝(B1+C1)±30μm，其中A(μm)代表所述通孔的高度之和。
12.根据权利要求10的IC卡，其中满足关系(B1+C1)-20μm≤A≤(B1+C1)+10μm。
13.根据权利要求10的IC卡，其中组成所述核心层的所述多个片材料至少包括一对邻接于所述IC模块的内部核心片，和堆叠在所述一对内部核心片中的至少之一上的外部核心片。
14.根据权利要求10的IC卡，其中所述核心层具有形成在所述核心层的至少一个表面上的可重写显示层。
15.根据权利要求10的IC卡，其中在组成所述核心层的所述片材料中，具有位于其间的所述IC模块的至少一对片材料包括由对苯二甲酸、环己烷二甲醇和乙二醇的共聚物与聚碳酸酯构成的材料。
16.根据权利要求10的IC卡，其中组成所述核心层的所述片材料由不含氯的材料构成。
全文摘要
一种集成电路(IC)卡，它获得满意的卡表面平坦性以实现良好的卡表面上的印刷特性。一IC卡具有包括多个片材料的核心层，其中邻接于IC模块的内部核心片具有形成在对应于IC安装部分的区域的通孔，其中满足关系A＝(B1+C1)±30μm，其中A(μm)代表通孔高度之和，B1代表IC模块的IC安装表面上的突起高度，且C1代表IC非安装表面上的突起高度。通过具有这一结构，IC卡可以得到对于重写片足以获得满意印刷特性的卡平坦性。
文档编号B42D15/10GK1519776SQ2003101247
公开日2004年8月11日 申请日期2003年12月2日 优先权日2002年12月2日
发明者太田荣治, 一, 松村伸一 申请人:索尼公司